流量制御装置
【課題】 生産用装置の稼働状況に応じて冷却水を供給することで冷却水の供給動力を省くことができるとともに、容易且つ安価に生産用装置に組み込むことができる流量制御装置を提供する。
【解決手段】 生産用装置の一部をなすドライポンプ１１に供給された冷却水を回収する回収管Ｐ２には、冷却水の温度を検出する冷却水温度検出部２１及び流量連続制御バルブ２３が設けられている。バルブコントローラ２２は、ドライポンプ１１の動作を制御するドライポンプコントローラ２４からドライポンプ１１の動作開始を示す旨の状態信号Ｓ２が出力された場合に、予め設定されたプログラムに従って流量連続制御バルブ２３の開口度を制御する。また、状態信号Ｓ２が出力されてから所定時間経過後は、冷却水温度検出部２１の検出結果に基づいて流量連続制御バルブ２３の開口度を制御する。
【解決手段】 生産用装置の一部をなすドライポンプ１１に供給された冷却水を回収する回収管Ｐ２には、冷却水の温度を検出する冷却水温度検出部２１及び流量連続制御バルブ２３が設けられている。バルブコントローラ２２は、ドライポンプ１１の動作を制御するドライポンプコントローラ２４からドライポンプ１１の動作開始を示す旨の状態信号Ｓ２が出力された場合に、予め設定されたプログラムに従って流量連続制御バルブ２３の開口度を制御する。また、状態信号Ｓ２が出力されてから所定時間経過後は、冷却水温度検出部２１の検出結果に基づいて流量連続制御バルブ２３の開口度を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量制御装置に係り、特に半導体素子等のデバイスの生産に関わる生産用装置を冷却する冷却水の流量を制御する流量制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子、液晶表示素子、その他のデバイスは、エピタキシャル装置、スパッタ装置、エッチング装置等の各種装置を用いて成膜処理、エッチング処理等の各種処理を施すことにより生産される。これらの装置は、ウェハ等の基板に対して所定の処理を施すチャンバ内を減圧するためのドライポンプ（真空ポンプ）等の補機を備えている。この補機を含めたデバイスの生産に関わる生産用装置は、動作に伴って発熱するものがあるため、冷却水を循環させて温度上昇を抑えつつ動作させるものが多い。
【０００３】
デバイスの生産はほぼ連続して行われるため、上記の生産用装置は連続して稼働されることが殆どである。このため、従来は、冷却水供給装置の供給量を一定にして、生産用装置の稼働状況に拘わらず常時一定量の冷却水を生産用装置に供給していた。また、以下の特許文献１には、真空ポンプの温度に応じて真空ポンプに供給する冷却水の流量を制御する制御装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２８５９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年においては生産されるデバイスの種類が多岐に亘っており、しかも生産量がまちまちなことが多い。このため、生産用装置は常時稼働状態にある訳ではなく、稼働状態の生産用装置と停止状態の生産用装置とが混在する状況が増えている。生産用装置の装置状況に拘わらず、常時一定量の冷却水を生産用装置に供給する運用においては、仮に全ての生産用装置が停止状態にあったとしても一定の冷却水が生産用装置に常時供給される。このため、冷却水供給装置は常時駆動している状態であり、この冷却水供給装置を駆動するための動力が無駄になっているという問題があった。
【０００５】
また、上述の特許文献１に開示された制御装置を生産用装置毎に設ければ、生産用装置毎の発熱量に応じた冷却水を各生産用装置に供給することができるが、温度コントローラと制御弁が高価であるためコストが高くなってしまうという問題がある。更に、冷却水の流量を制御する制御弁として冷却水の温度に応じて開口度が変化するサーモスタット方式の制御弁も案出されているが、この制御弁は動作が緩慢であるため生産用装置が効率的に冷却されているとは言い難く、またこの方式の制御弁はコストが高いという問題があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、生産用装置の稼働状況に応じて冷却水を供給することで冷却水の供給動力を省くことができるとともに、容易且つ安価に生産用装置に組み込むことができる流量制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点による流量制御装置は、デバイスの生産に関わる生産用装置（７〜９、１１）を冷却する冷却水の流量を制御する流量制御装置において、前記生産用装置の稼働状況に応じて、前記生産用装置に供給する前記冷却水の供給量を制御する制御装置（２２、３２）を備えることを特徴としている。
この発明によると、生産用装置に供給される冷却水の供給量は、生産用装置の稼働状況に応じて制御される。
【０００８】
また、本発明の第１の観点による流量制御装置は、前記制御装置が、前記生産用装置の動作開始後における発熱特性に応じた前記冷却水の制御量を予め記憶しており、前記生産用装置の動作を制御する制御部（２３）から前記生産用装置の動作を開始させる動作開始信号が出力された場合に、前記制御量に基づいて前記冷却水の供給量を制御することを特徴としている。
また、本発明の第１の観点による流量制御装置は、前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を段階的に調整する流量調整機構（３３ａ〜３３ｃ、３４ｂ、３４ｃ）を備え、前記制御装置が、前記制御量に基づいて前記流量調整機構を制御して前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を階段状に制御することを特徴としている。
また、本発明の第１の観点による流量制御装置は、前記流量調整機構が、前記制御装置から出力される制御信号に基づいて開口度が連続的に変化する制御弁（２３）を含むことを特徴としている。
また、本発明の第１の観点による流量制御装置は、前記流量調整機構が、前記冷却水の流路を開状態とするか又は閉状態とする複数の制御弁（３４ｂ、３４ｃ）を含み、当該複数の制御弁の開閉状態の組み合わせにより前記冷却水の流量を段階的に調整することを特徴としている。
また、本発明の第１の観点による流量制御装置は、前記流量調整機構が、少なくとも１つの定流量弁（３３ａ〜３３ｃ）を含むことを特徴としている。
また、本発明の第１の観点による流量制御装置は、前記制御装置が、前記制御部から前記生産用装置の動作を停止させる動作停止信号が出力された場合に、前記冷却水の供給量を必要最小限に設定する制御を行うことを特徴としている。
また、本発明の第１の観点による流量制御装置は、前記制御装置が、前記冷却水の供給量を必要最小限に設定する制御を、前記制御部から前記動作停止信号が出力されてから所定時間経過後に行うことを特徴としている。
更に、本発明の第１の観点による流量制御装置は、前記制御装置が、前記制御部から前記生産用装置の異常を知らせる異常信号が出力された場合に、前記冷却水の供給量を最大に設定する制御を行うことを特徴としている。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第２の観点による流量制御装置は、デバイスの生産に関わる生産用装置（１〜９、１１）を冷却する冷却水の流量を制御する流量制御装置において、前記生産用装置から排出される前記冷却水の温度を検出する検出装置（２１、３１）と、前記生産用装置の動作開始後における発熱特性に応じた前記冷却水の制御量を予め記憶しており、前記生産用装置の動作を制御する制御部から前記生産用装置の動作を開始させる動作開始信号が出力されてから所定時間経過するまでは前記制御量に基づいて前記冷却水の供給量を制御し、前記所定時間経過後は前記検出装置の検出結果に基づいて前記冷却水の供給量を制御する制御装置（２２、３２）とを備えることを特徴としている。
この発明によると、生産用装置の動作が開始されると生産用装置の動作開始後における発熱特性に応じて冷却水の供給量が制御され、生産用装置の動作が開始されてから所定時間経過後は検出装置の検出結果に基づいて冷却水の供給量が制御される。
【００１０】
また、本発明の第２の観点による流量制御装置は、前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を段階的に調整する流量調整機構（３３ａ〜３３ｃ、３４ｂ、３４ｃ）を備え、前記制御装置が、前記検出装置の検出結果及び前記制御量の何れか一方に応じて前記流量調整機構を制御して前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を階段状に制御することを特徴としている。
また、本発明の第２の観点による流量制御装置は、前記流量調整機構が、前記制御装置から出力される制御信号に基づいて開口度が連続的に変化する制御弁（２３）を含むことを特徴としている。
また、本発明の第２の観点による流量制御装置は、前記流量調整機構が、前記冷却水の流路を開状態とするか又は閉状態とする複数の制御弁（３４ｂ、３４ｃ）を含み、当該複数の制御弁の開閉状態の組み合わせにより前記冷却水の流量を段階的に調整することを特徴としている。
また、本発明の第２の観点による流量制御装置は、前記流量調整機構が、少なくとも１つの定流量弁（３３ａ〜３３ｃ）を含むことを特徴としている。
また、本発明の第２の観点による流量制御装置は、前記制御装置が、前記検出装置で検出される前記冷却水の温度が上昇する場合と、下降する場合とで、前記冷却水の流量を階段状に制御する温度設定値が個別に設定されていることを特徴としている。
更に、本発明の第２の観点による流量制御装置は、前記制御装置が、前記制御部から前記生産用装置の異常を知らせる異常信号が出力された場合に、前記冷却水の供給量を最大に設定する制御を行うことを特徴としている。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の第３の観点による流量制御装置は、デバイスの生産に関わる生産用装置を冷却する冷却水の流量を制御する流量制御装置において、前記生産用装置から排出される前記冷却水の温度を検出する検出装置（３１）と、前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を段階的に調整する流量調整機構（３３ａ〜３３ｃ、３４ｂ、３４ｃ）と、前記検出装置の検出結果に応じて前記流量調整機構を制御して前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を階段状に制御する制御装置（３２）とを備えることを特徴としている。
この発明によると、検出装置の検出結果に応じて流量調整機構が制御され、生産用装置に供給される冷却水の流量が階段状に制御される。
また、本発明の第３の観点による流量制御装置は、前記制御装置が、前記検出装置で検出される前記冷却水の温度が上昇する場合と、下降する場合とで、前記冷却水の流量を階段状に制御する温度設定値が個別に設定されていることを特徴としている。
【００１２】
本発明の第１の観点による流量制御装置においては、前記冷却水を複数の前記生産用装置に供給する供給管（４）を備え、前記制御装置は、前記供給管に供給する前記冷却水の流量を制御することにより、少なくとも２個以上の生産用装置の各々に供給する前記冷却水の流量を一括して制御することを特徴としている。
【００１３】
本発明の第２，第３の観点による流量制御装置においては、前記冷却水を複数の前記生産用装置に供給する供給管（４）を備え、前記制御装置は、前記供給管に供給する前記冷却水の流量を制御することにより、少なくとも２個以上の生産用装置の各々に供給する前記冷却水の流量を一括して制御することを特徴としている。
ここで、本発明の第２，第３の観点による流量制御装置においては、複数の前記生産用装置から排出される冷却水を回収する回収管（５）を備え、前記検出装置は、前記回収管で回収される前記冷却水の温度を検出し、前記制御装置は、前記検出装置の検出結果が所定温度以下となるように前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を制御することが好ましい。
また、本発明の第２，第３の観点による流量制御装置においては、前記生産用装置は、所定数毎にグループ化されており、前記供給管及び前記回収管は、前記グループ化された前記生産用装置を単位として分岐していることを特徴としている。
また、本発明の第２，第３の観点による流量制御装置においては、前記検出装置は、複数の前記生産用装置の各々から排出される冷却水の温度を検出し、前記制御装置は、前記検出装置の検出結果のうち最も高い温度を示すものが所定温度以下となるように前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を制御することを特徴としている。
また、本発明の第２，第３の観点による流量制御装置においては、前記制御装置は、前記検出装置の検出結果の何れかが予め設定された最大温度を超えた場合に、前記供給管に対する前記冷却水の供給量を最大に設定する制御を行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、生産用装置に供給される冷却水の供給量が生産用装置の稼働状況に応じて制御されるため、常時一定量の冷却水を生産用装置に供給する場合に比べて冷却水の供給動力を省くことができる。
本発明によれば、生産用装置の動作が開始されてから所定時間が経過するまでは生産用装置の動作開始後における発熱特性に応じて冷却水の供給量を制御し、所定時間経過後は検出装置の検出結果に基づいて冷却水の供給量を制御しているため、常時一定量の冷却水を生産用装置に供給する場合に比べて冷却水の供給動力を省くことができるとともに、生産用装置の発熱によって冷却水の温度上昇が現れるまでにタイムラグがある場合であっても、内部発熱が許容温度を超えないように制御することができる。
本発明によれば、検出装置の検出結果に応じて流量調整機構を制御して、生産用装置に供給する冷却水の流量を階段状に制御しているため、常時一定量の冷却水を生産用装置に供給する場合に比べて冷却水の供給動力を省くことができる。また、流量調整機構は冷却水の流量を段階的に調整するものであるため安価にすることができる。更に、これらの組み込みも容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態による流量制御装置について詳細に説明する。
【００１６】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態による流量制御装置が用いられる送水系の構成を示すブロック図である。図１に示す送水系は、熱交換器１、冷却水供給管２、冷却水搬送ポンプ３、供給管４、回収管５、及び冷水管６を含んで構成される。熱交換器１には冷却水供給管２、回収管５、及び冷水管６が接続されており、熱交換器１は回収管５を介して回収される冷却水を、冷水管６を介して供給される冷水で冷却して冷却水供給管２に供給する。冷却水搬送ポンプ３は、冷却水供給管２と供給管４とに接続されており、冷却水供給管２を介して供給される冷却水を加圧して供給管４に供給する。
【００１７】
供給管４は複数の供給管に分岐しており、分岐した各々の供給管には生産用装置としての複数の処理装置が接続されている。図１においては、供給管４が３つの供給管４ａ〜４ｃに分岐しており、供給管４ａには複数の処理装置７が接続され、供給管４ｂには複数の処理装置８が接続され、供給管４ｃには複数の処理装置９が接続されている構成を例に挙げて図示している。尚、ここでは、供給管４が３つの供給管４ａ〜４ｃに分岐している構成を例に挙げて説明するが、分岐数は任意で良い。
【００１８】
また、図１に示す例では、供給管４ａ〜４ｃの各々に種類の異なる処理装置７〜９が接続されている構成を例に挙げており、例えば処理装置７はエピタキシャル装置であり、処理装置８はスパッタ装置であり、処理装置９はエッチング装置である。尚、ここでは、供給管４ａ〜４ｃの各々に種類の異なる処理装置９〜１０が接続された構成を例に挙げて説明するが、同種の処理装置が接続された構成であっても良い。また、冷却水は、処理装置７〜９の本体にも供給されるが、ここでは説明の簡単のために処理装置７〜９に付随する補機としてのドライポンプに供給される冷却水の流量を制御する場合を例に挙げて説明する。このドライポンプは、駆動時に吸引ガスの圧縮又はモータの駆動に伴って発熱するため、冷却水でドライポンプ及び排気ガスを冷却しつつ運転が行われる。
【００１９】
処理装置７〜９の各々に設けられたドライポンプには流量制御装置１０がそれぞれ接続されている。これらの流量制御装置１０は、各ドライポンプを介した冷却水の流量を、対応するドライポンプの稼働状況に応じて制御するものである。この流量制御装置１０によって、ドライポンプに稼働状況に応じてそのドライポンプへの冷却水の供給量が制御されることになる。
【００２０】
回収管５は複数の回収管に分岐しており、分岐した各々の回収管によって回収された冷却水は回収管５に集められて熱交換器１に回収される。図１においては、回収管５が３つの回収管５ａ〜５ｃに分岐しており、回収管５ａには処理装置７のドライポンプに対応して設けられた流量制御装置１０が接続され、回収管５ｂには処理装置８のドライポンプに対応して設けられた流量制御装置１０が接続され、回収管５ｃには処理装置９のドライポンプに対応して設けられた流量制御装置１０が接続されている構成を例に挙げて図示している。尚、供給管４と同様に回収管５の分岐数は任意で良い。
【００２１】
図１では本実施形態の流量制御装置が用いられる送水系の構成を模式的に図示しているが、処理装置７〜９、ドライポンプ、及び流量制御装置１０は、実際には図２に示す配置とされる。図２は、処理装置７〜９、ドライポンプ、及び流量制御装置１０の配置例を示す図である。尚、図２においては、図示を簡略化して処理装置７、ドライポンプ、及び流量制御装置１０を各々１つ図示しており、図１に示す構成と同一のものには同一の符号を付してある。
【００２２】
図２に示す通り、処理装置７等が配置される建物（工場）は複数の階を有する建物であり、１つの階（例えば、３階）がクリーンルームＲ２とされ、その下の階（例えば、１階）が準備室Ｒ１とされている。クリーンルームＲ２の床ＦＬ上には処理装置７の本体が設置されており、準備室Ｒ１には熱交換器１、冷却水供給管２、冷却水搬送ポンプ３、供給管４、ドライポンプ１１、流量制御装置１０、回収管５、及び冷水管６等が配置されている。ドライポンプ１１は、配管１２を介して処理装置７に設けられたチャンバ７ａと接続されており、チャンバ７ａ内を真空引きした際の排気を排気管１３から排出する。
【００２３】
ここで、ドライポンプ１１は処理装置７に付随する補機であるが、発熱源であることから、ドライポンプ１１を所定の温度に温調されたクリーンルームＲ２に配置するのは望ましくない。このため、ドライポンプ１１は準備室Ｒ１に配置される。尚、ここでは、補機としてのドライポンプ１１に供給される冷却水の流量を制御する場合を例に挙げているため、冷却水の供給管４、回収管５等は準備室Ｒ１内にのみ設けられているが、処理装置７の本体を冷却する必要がある場合には、クリーンルームＲ２内にも配管される。
【００２４】
以上、送水系の構成について説明したが、次に流量制御装置１０の構成について説明する。図３は、流量制御装置１０の第１構成例を示すブロック図である。図３に示す通り、ドライポンプ１１には供給管Ｐ１及び回収管Ｐ２の一端が接続されており、供給管Ｐ１を介して供給される冷却水がドライポンプ１１を介して回収管Ｐ２に回収される構成となっている。尚、供給管Ｐ１及び回収管Ｐ２の他端は、例えば供給管４ａ及び回収管５ａにそれぞれ接続されている。
【００２５】
流量制御装置１０は、冷却水温度検出部２１、バルブコントローラ２２、及び流量連続制御バルブ２３を含んで構成される。冷却水温度検出部２１は、回収管Ｐ２の途中に設けられて、ドライポンプ１１を介した冷却水の温度を検出する。バルブコントローラ２２は、ドライポンプ１１の動作を制御するドライポンプコントローラ２４から出力される状態信号Ｓ２、又は冷却水温度検出部２１から出力される検出信号Ｓ３に従って制御信号Ｓ４を出力して流量連続制御バルブ２３の開口度を制御する。
【００２６】
バルブコントローラ２２には、ドライポンプ１１が動作を開始してからの発熱特性に応じた冷却水の制御量を予め設定したプログラムが記憶されており、ドライポンプコントローラ２４からドライポンプ１１の動作開始を示す旨の状態信号Ｓ２が出力された場合に、そのプログラムに従って流量連続制御バルブ２３の開口度を制御する。尚、ドライポンプコントローラ２４は処理装置（例えば、処理装置７）のメインコントローラ（不図示）から出力される制御信号Ｓ１に基づいてドライポンプ１１の動作を制御する。
【００２７】
流量連続制御バルブ２３は、回収管Ｐ２の途中であって冷却水温度検出部２１よりも下流側に設けられる。つまり、供給管Ｐ１を介して供給される冷却水は、ドライポンプ１１を介して回収管Ｐ２に排水され、冷却水温度検出部２１及び流量連続制御バルブ２３を順に介することになる。この流量連続制御バルブ２３は、バルブコントローラ２２から出力される制御信号に応じて連続的に開口度が可変するバルブである。
【００２８】
次に、上記構成における流量制御装置１０による流量制御について説明する。図４は、図３に示す流量制御装置１０による流量制御を説明するための図である。尚、本実施形態では、予めバルブコントローラ２２に、冷却水の最低温度としてＴ１が、最高温度としてＴ５がそれぞれ設定されており、また冷却水の最小流量としてＦ１が、最大流量としてＦ３がそれぞれ設定されているとする。
【００２９】
ここで、本実施形態の流量制御は以下の点に着目したものである。図１に示す処理装置７〜９の稼働率は実際は余り高くないため、ドライポンプ１１の発熱が小さくドライポンプ１１に流入する冷却水の温度とドライポンプ１１から排出される冷却水の温度との差ΔＴが小さい状態にある時間が長くなることが分かっている。このドライポンプ１１の発熱が小さい時間帯は、冷却水の流量を絞ることによって上記の差ΔＴを許容値まで大きくすることができる。本実施形態では、ドライポンプ１１の発熱が小さい時間帯において、上記の差ΔＴが長時間に亘って許容値となるように流量を絞ることで、冷却水の供給量を減らして、冷却水搬送ポンプ３による冷却水の供給動力を極力削減している。
【００３０】
次に、冷却水の流量制御について具体的に説明する。いま、ドライポンプ１１が停止状態にあり、ドライポンプ１１に流入する冷却水の温度とドライポンプ１１から排出される冷却水の温度との差ΔＴが殆どない状態にあるとする。この状態では、ドライポンプ１１に流入する冷却水の温度、及びドライポンプ１１から排出される冷却水の温度がほぼ最低温度Ｔ１である。また、この状態では、冷却水搬送ポンプ３（図１参照）による冷却水の供給動力を極力削減するために冷却水の流量は最小流量Ｆ１に設定されている。
【００３１】
この状態において、処理装置に設けられた不図示のメインコントローラからドライポンプ１１の駆動開始を示す制御信号Ｓ１が出力されると、ドライポンプコントローラ２４は、この制御信号に基づいてドライポンプ１１の駆動を開始するとともに、バルブコントローラ２２に対してドライポンプ１１の動作開始を示す旨の状態信号Ｓ２を出力する。この状態信号Ｓ２が入力されると、バルブコントローラ２２は、流量連続制御バルブ２３に対して制御信号Ｓ４を出力し、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量が最小流量Ｆ１と最大流量Ｆ３との間の中間流量Ｆ２となるよう流量連続制御バルブ２３の開口度を制御する。これにより、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量は最小流量Ｆ１から中間流量Ｆ２に急激に変化する（ステップＳＴ１）。しかしながら、駆動開始直後においてはドライポンプ１１の発熱量はさほど大きくないため、ドライポンプ１１から排出される冷却水の温度は殆ど変化しない。
【００３２】
また、ドライポンプ１１内部の発熱による冷却水の温度上昇が現れるまでにタイムラグが生ずることから、バルブコントローラ２２はドライポンプ１１の動作開始を示す旨の状態信号Ｓ２が入力されてから一定時間の間はドライポンプ１１に強制的に中間流量Ｆ２が流れるよう流量連続制御バルブ２３の開口度を維持する（ステップＳＴ２）。この時間は、バルブコントローラ２２に記憶されるプログラムに予め設定されている。尚、ドライポンプ１１の発熱特性が変化した場合には、後からのプログラムの変更も可能である。
【００３３】
ドライポンプ１１の動作開始を示す旨の状態信号Ｓ２が入力されてから一定時間経過すると、バルブコントローラ２２は、冷却水温度検出部２１の検出結果に応じた制御信号を流量連続制御バルブ２３に出力し、冷却水温度検出部２１の検出結果に応じて流量連続制御バルブ２３の開口度を制御する（ステップＳＴ３）。つまり、冷却水温度検出部２１の温度が上昇するとその上昇分に応じて流量連続制御バルブ２３の開口度を大にして冷却水の流量を増加する制御を行う。尚、ここで行う制御は比例制御（Ｐ制御）、積分制御（Ｉ制御）、及び微分制御（Ｄ制御）の何れであっても良く、またこれらの制御を組み合わせた制御であっても良い。
【００３４】
冷却水温度検出部２１の検出結果が最高温度Ｔ５に達すると、バルブコントローラ２２は、ドライポンプ１１から排出される冷却水の温度（冷却水温度検出部２１の検出結果）が最高温度Ｔ５に維持されるように、流量連続制御バルブ２３の開口度を絞る制御を行う（ステップＳＴ４）。これにより、ドライポンプ１１に流入する冷却水の温度とドライポンプ１１から排出される冷却水の温度との差ΔＴが許容値まで最大に維持される。このとき、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量は、最小流量Ｆ１と最大流量Ｆ３との間で変化することになる。
【００３５】
ドライポンプ１１の発熱が減少すると流量連続制御バルブ２３の開口度は更に絞られることになるが、バルブコントローラ２２は、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量が最小流量Ｆ１を下回らないように流量連続制御バルブ２３の開口度を制御する。これにより、ドライポンプ１１に供給される冷却水は最小流量Ｆ１が確保され、冷却水の流量が零になることはない。尚、ドライポンプ１１へ供給される冷却水の流量が最小流量Ｆ１であるときに、ドライポンプ１１の発熱量が減少すると、ドライポンプ１１から排出される冷却水の温度は、最低温度Ｔ１と最高温度Ｔ５との間の温度になる（ステップＳＴ５）。
【００３６】
ドライポンプ１１が駆動している状態において、処理装置に設けられた不図示のメインコントローラから処理装置の異常を示す制御信号Ｓ１が出力された場合、又はドライポンプコントローラ２４がドライポンプ１１の異常を検出した場合には、ドライポンプコントローラ２４は、バルブコントローラ２２に対して異常が生じた旨の状態信号Ｓ２を出力する。この状態信号Ｓ２が入力されると、バルブコントローラ２２は、流量連続制御バルブ２３に対して制御信号Ｓ４を出力し、流量連続制御バルブ２３の開口度を最大としてドライポンプ１１に最大流量Ｆ３の冷却水が供給されるよう制御する。
【００３７】
また、ドライポンプ１１が駆動している状態において、処理装置に設けられた不図示のメインコントローラからドライポンプ１１の駆動停止を示す制御信号Ｓ１が出力されると、ドライポンプコントローラ２４は、この制御信号に基づいてドライポンプ１１の駆動を停止するとともに、バルブコントローラ２２に対してドライポンプ１１の動作停止を示す旨の状態信号Ｓ２を出力する。この状態信号Ｓ２が入力されると、バルブコントローラ２２は、流量連続制御バルブ２３に対して制御信号Ｓ４を出力し、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量が必要最小限の最小流量Ｆ１となるよう流量連続制御バルブ２３の開口度を制御する。尚、この制御は状態信号Ｓ２が入力されてから直ちに行っても良く、所定時間経過した後に行っても良い。
【００３８】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態による流量制御装置について説明する。本実施形態の流量制御装置が用いられる送水系は、図１及び図２に示す送水系と同様の構成の送水系に適用される。図５は、流量制御装置１０の第２構成例を示すブロック図である。図５に示す通り、本実施形態においても、ドライポンプ１１には供給管Ｐ１及び回収管Ｐ２の一端が接続されており、供給管Ｐ１を介して供給される冷却水がドライポンプ１１を介して回収管Ｐ２に回収される構成となっている。但し、回収管Ｐ２はその途中において回収管Ｐ２１〜Ｐ２３に３分岐されている。尚、供給管Ｐ１及び回収管Ｐ２の他端は、例えば供給管４ａ及び回収管５ａにそれぞれ接続されている。
【００３９】
流量制御装置１０は、冷却水温度検出部３１、バルブコントローラ３２、流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃ、及び流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃを含んで構成される。冷却水温度検出部３１は、分岐した回収管Ｐ２１〜Ｐ２３の上流側の回収管Ｐ２の途中に設けられて、ドライポンプ１１を介した冷却水の温度を検出する。バルブコントローラ３２は、ドライポンプ１１の動作を制御するドライポンプコントローラ２４から出力される状態信号Ｓ２、又は冷却水温度検出部３１から出力される検出信号Ｓ３に従って制御信号Ｓ４１，Ｓ４２を出力して流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃの開閉を制御する。
【００４０】
バルブコントローラ３２には、上述した第１実施形態で説明したバルブコントローラ３２と同様に、ドライポンプ１１が動作を開始してからの発熱特性に応じた冷却水の制御量を予め設定したプログラムが記憶されており、ドライポンプコントローラ２４からドライポンプ１１の動作開始を示す旨の状態信号Ｓ２が出力された場合に、そのプログラムに従って流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃの開閉を制御する。尚、ドライポンプコントローラ２４は処理装置（例えば、処理装置７）のメインコントローラ（不図示）から出力される制御信号Ｓ１に基づいてドライポンプ１１の動作を制御する。
【００４１】
流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃは、分岐した回収管Ｐ２１〜Ｐ２３にそれぞれ設けられており、回収管Ｐ２１〜Ｐ２３の各々を流れる冷却水の流量を設定するバルブである。この流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃには開口度を調整するためのハンドルが設けられており、作業者が手作業でハンドルを操作することにより、流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃの各々を流れる冷却水の流量が設定される。つまり、流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃは定流量弁である。これら流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃの開口度は作業者によって再調整されるまで、直前に設定された開口度に固定される。ここでは、説明の簡単のために、流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃの開口度は同一に設定されているとする。
【００４２】
流量開閉バルブ３４ｂは、回収管Ｐ２２の途中であって、流量設定バルブ３３ｂの下流側に設けられ、流量開閉バルブ３４ｃは、回収管Ｐ２３の途中であって、流量設定バルブ３３ｃの下流側に設けられる。これら流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃは、バルブコントローラ３２から出力される制御信号に応じて開状態又は閉状態となるバルブであり、流量開閉バルブ３４ｂが閉状態になると回収管Ｐ２２の流路が遮断され、流量開閉バルブ３４ｃが閉状態になると回収管Ｐ２３の流路が遮断される。
【００４３】
次に、上記構成における流量制御装置１０による流量制御について説明する。図６は、図５に示す流量制御装置１０による流量制御を説明するための図である。尚、本実施形態では、予めバルブコントローラ３２に、冷却水の温度が上昇する場合における流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃの開閉状態を切り替えるＴ３と、冷却水の温度が下降する場合における流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃの開閉状態を切り替える温度設定値Ｔ２，Ｔ４（Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４）とが設定されているとともに、最低温度としてＴ１（Ｔ１＜Ｔ２）が、最高温度としてＴ５（Ｔ４＜Ｔ５）がそれぞれ設定されているとする。尚、上記の流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃの開口度の設定により、冷却水の最小流量がＦ１に、最大流量がＦ３に、中間流量がＦ２にそれぞれ設定されているとする。
【００４４】
ここで、本実施形態の流量制御は以下の点に着目したものである。図７は、ドライポンプ１１によりチャンバ内を減圧する場合の消費電力と吸気圧力との関係の一例を示す図である。チャンバ（例えば、図２に示すチャンバ７ａ）内の圧力が大気圧Ｋ２にあるときからドライポンプ１１により減圧を開始し、所定時間後にドライポンプ１１の到達真空度Ｋ１に達したとする。図７を参照すると、ドライポンプ１１の消費電力は、チャンバ内が大気圧Ｋ２である減圧開始時が最も大きく、チャンバ内の真空度が高くなるにつれて消費電力が減少し、チャンバ内が到達真空度Ｋ１にあるときに最も小さくなることが分かる。
【００４５】
処理装置が稼働状態にあると、ドライポンプ１１は２４時間連続稼働されることが多い。かかる稼働状況においては、チャンバ内が到達真空度Ｋ１に維持される時間が長いため、ドライポンプ１１に供給する冷却水を削減するには、ドライポンプ１１の吸気圧力が到達真空度Ｋ１又はその付近の真空度にある場合にのみ、ドライポンプ１１の発熱に応じた流量制御をすることが最も効果的である。
【００４６】
次に、冷却水の流量制御について具体的に説明する。いま、ドライポンプ１１が停止状態にあるとすると、バルブコントローラ３２により流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃが閉状態とされており、ドライポンプ１１から排出された冷却水は回収管Ｐ２１に設けられた流量設定バルブ３３ａのみ介して回収されることになる。この状態では、ドライポンプ１１に流入する冷却水の温度、及びドライポンプ１１から排出される冷却水の温度がほぼ最低温度Ｔ１であり、冷却水の流量は最小流量Ｆ１に設定されている。
【００４７】
この状態において、処理装置に設けられた不図示のメインコントローラからドライポンプ１１の駆動開始を示す制御信号Ｓ１が出力されると、ドライポンプコントローラ２４は、この制御信号に基づいてドライポンプ１１の駆動を開始するとともに、バルブコントローラ３２に対してドライポンプ１１の動作開始を示す旨の状態信号Ｓ２を出力する。この状態信号Ｓ２が入力されると、バルブコントローラ３２は、流量開閉バルブ３４ｂに対して制御信号Ｓ４１を出力して流量開閉バルブ３４ｂを開状態にし、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量を中間流量Ｆ２にする。これにより、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量は最小流量Ｆ１から中間流量Ｆ２に急激に変化する（ステップＳＴ１１）。
【００４８】
ここで、冷却水の流量を最小流量Ｆ１から中間流量Ｆ２に急激に変化させるのは、ドライポンプ１１内部の発熱による冷却水の温度上昇が現れるまでにタイムラグが生ずるため、ドライポンプ１１の内部発熱が許容温度を超えないためには先行して大きな流量を流す必要があるからである。また、バルブコントローラ３２はドライポンプ１１の動作開始を示す旨の状態信号Ｓ２が入力されてから一定時間の間は流量開閉バルブ３４ｂを開状態として強制的にドライポンプ１１に中間流量Ｆ２を供給する（ステップＳＴ１２）。この時間は、バルブコントローラ３２に記憶されるプログラムに予め設定されている。尚、ドライポンプ１１の発熱特性が変化した場合には、後からのプログラムの変更も可能である。
【００４９】
この一定時間が経過する前に、冷却水温度検出部３１から出力される検出信号Ｓ３で示される温度が温度設定値Ｔ３を超えた場合には、バルブコントローラ３２は、流量開閉バルブ３４ｃに対して制御信号Ｓ４２を出力して流量開閉バルブ３４ｃを開状態にし、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量を最大流量Ｆ３にする。これにより、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量は中間流量Ｆ２から最大流量Ｆ３に急激に変化する（ステップＳＴ１３）。一方、上記の一定時間が経過しても冷却水温度検出部３１から出力される検出信号Ｓ３で示される温度が温度設定値Ｔ３を超えない場合には、バルブコントローラ３２は、流量開閉バルブ３４ｂに対して制御信号Ｓ４１を出力して流量開閉バルブ３４ｂを開状態にし、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量を最小流量Ｆ１にする。
【００５０】
冷却水温度検出部３１から出力される検出信号Ｓ３で示される温度が最高温度Ｔ５に達した後に温度設定値Ｔ４よりも下がると、バルブコントローラ３２は、流量開閉バルブ３４ｃに対して制御信号Ｓ４２を出力して流量開閉バルブ３４ｃを閉状態にし、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量を中間流量Ｆ２にする。これにより、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量は最大流量Ｆ３から中間流量Ｆ２に急激に変化する（ステップＳＴ１４）。バルブコントローラ３２は、流量開閉バルブ３４ｃを閉状態にしてから一定の時間の間は中間流量Ｆ２がドライポンプ１１に供給されるよう制御状態を維持する。
【００５１】
この一定時間が経過する前に、冷却水温度検出部３１から出力される検出信号Ｓ３で示される温度が温度設定値Ｔ２よりも下がると、バルブコントローラ３２は、流量開閉バルブ３４ｂに対して制御信号Ｓ４１を出力して流量開閉バルブ３４ｂを閉状態にし、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量を最小流量Ｆ１にする。これにより、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量は中間流量Ｆ２から最小流量Ｆ１に急激に変化する（ステップＳＴ１５）。
【００５２】
尚、ドライポンプ１１が駆動している状態において、処理装置に設けられた不図示のメインコントローラから処理装置の異常を示す制御信号Ｓ１が出力された場合、又はドライポンプコントローラ２４がドライポンプ１１の異常を検出した場合には、ドライポンプコントローラ２４は、バルブコントローラ３２に対して異常が生じた旨の状態信号Ｓ２を出力する。この状態信号Ｓ２が入力されると、バルブコントローラ３２は、流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃに対し制御信号Ｓ４１，Ｓ４２をそれぞれ出力し、流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃを共に開状態として、ドライポンプ１１に最大流量Ｆ３の冷却水が供給されるよう制御する。
【００５３】
また、ドライポンプ１１が駆動している状態において、処理装置に設けられた不図示のメインコントローラからドライポンプ１１の駆動停止を示す制御信号Ｓ１が出力されると、ドライポンプコントローラ２４は、この制御信号に基づいてドライポンプ１１の駆動を停止するとともに、バルブコントローラ３２に対してドライポンプ１１の動作停止を示す旨の状態信号Ｓ２を出力する。この状態信号Ｓ２が入力されると、バルブコントローラ３２は、流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃに対し制御信号Ｓ４１，Ｓ４２をそれぞれ出力し、流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃを共に閉状態として、ドライポンプ１１に必要最小限の最小流量Ｆ１の冷却水が供給されるよう制御する。尚、この制御は状態信号Ｓ２が入力されてから直ちに行っても良く、所定時間経過した後に行っても良い。
【００５４】
〔第３実施形態〕
図８は、本発明の第３実施形態による流量制御装置が用いられる送水系の構成を示すブロック図である。尚、図１に示した送水系の構成と同一の構成については同一の符号を付してある。図１に示す送水系は、処理装置７〜９の各々に対応して流量制御装置１０を設けて、各処理装置７〜９に設けられたドライポンプ１１に供給される冷却水を個別に制御する構成であった。
【００５５】
これに対し、図８に示す本実施形態の流量制御装置が用いられる送水系は、各処理装置７〜９に設けられたドライポンプ１１から排出される冷却水の温度を検出する冷却水温度検出部４２を処理装置７〜９の各々に対応して設けると共に、供給管４から分岐している供給管４ａ〜４ｃの各々に対して流量制御装置４１ａ〜４１ｃを設けた構成である。供給管４ａに接続されている複数の処理装置７に対応して設けられた冷却水温度検出部４２の検出信号は流量制御装置４１ａに出力され、供給管４ｂに接続されている複数の処理装置８に対応して設けられた冷却水温度検出部４２の検出信号は流量制御装置４１ｂに出力され、供給管４ｃに接続されている複数の処理装置９に対応して設けられた冷却水温度検出部４２の検出信号は流量制御装置４１ｃに出力されている。
【００５６】
流量制御装置４１ａ〜４１ｃは、入力される複数の検出信号のうちの最も高い温度を示す検出信号を選択する最大値選択部と、この最大値選択部で選択された検出信号に基づいて供給管４ａ〜４ｃを流れる冷却水の流量を制御するコントローラと、コントローラの制御に基づいて供給管４ａ〜４ｃの流量を制限する制御バルブとを含んで構成される。流量制御装置４１ａ〜４１ｃは上述した第１実施形態の流量制御装置１０に設けられるバルブコントローラ２２又は第２実施形態の流量制御装置１０に設けられるバルブコントローラ３２と同様の制御を行って、複数の処理装置７〜９（ドライポンプ１１）に供給される冷却水の流量を制御する。このとき、コントローラは、最大値選択部で選択された検出信号で示される温度が所定温度以下となるように冷却水の流量を制御する。また、この制御を行っている最中に、最大値選択部で選択された検出信号で示される温度が予め設定された最大温度を超えた場合には、冷却水の流量を最大にする制御を行うことが望ましい。
【００５７】
また、流量制御装置４１ａ〜４１ｃに設けられる制御バルブは、上述した第１実施形態の流量制御装置１０に設けられる流量連続制御バルブ２３であっても良く、第２実施形態の流量制御装置１０に設けられる流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃ及び流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃからなる構成であっても良い。本実施形態の構成にすることで、制御バルブを備える流量制御装置を処理装置７〜９の各々に設ける必要が無く、供給管４ａ〜４ｃのみに設ければよいため、装置構成を安価にすることができるとともに、これらの組み込みも容易に行うことができる。
【００５８】
尚、図８では、供給管４から分岐している供給管４ａ〜４ｃに流量制御装置４１ａ〜４１ｃを備える構成について説明したが、供給管４のみに流量制御装置４１ａ〜４１ｃと同様の流量制御装置を備えても良い。かかる構成の場合には、処理装置７〜９の各々に供給される冷却水の流量が一括して制御される。また、図８に示す例では処理装置７〜９の各々に対応させて冷却水温度検出部４２を設けた構成であったが、回収管５により回収される冷却水の温度を検出する冷却水温度検出部を回収管５に設けて、この検出結果が所定の温度以下となるように処理装置７〜９に供給される冷却水の水量を制御しても良い。
【００５９】
以上説明した流量制御装置１０又は流量制御装置４１ａ〜４１ｃにより、処理装置８に対応して設けられたドライポンプに供給される冷却水の水量がドライポンプの稼働状況に応じて制御される。図１又は図８に示す通り、冷却水搬送ポンプ３によって供給管４に供給された冷却水が分岐した供給管４ａ〜４ｃを介して個々のドライポンプに供給される訳であるが、流量制御装置１０又は流量制御装置４１ａ〜４１ｃがバルブの開口度を制御することにより流量が変動する。
さて、冷却水を配管系に流した場合の圧力損失は、冷却水の流量の２乗に比例する。つまり、冷却水の流量が１／２になると、圧力損失は１／４に減少することになる。
【００６０】
冷却水の流量減少により圧力損失が減少すると、この圧力損失の減少に合わせて冷却水搬送ポンプ３から送出する冷却水の圧力を減少させることができる。このため、本実施形態では、冷却水搬送ポンプ３にインバータ（回転数制御装置）を取り付けた構成とし、インバータの制御により冷却水搬送ポンプ３の回転数を低下させて冷却水の送出圧力を制御している。冷却水を供給するために必要な冷却水搬送ポンプ３の供給動力は、冷却水の流量の３乗に比例するため、仮に冷却水の流量を１／２にすることができれば、冷却水搬送ポンプ３の供給動力を１／８に減じることができる。
【００６１】
図９は、冷却水搬送ポンプ３の制御系の構成を示す図である。尚、図９においては、図１又は図８に示した構成と同一の構成については同一の符号を付してある。図９に示す通り、冷却水搬送ポンプ３はポンプ５１ａ，５１ｂと、ポンプ５１ａ，５１ｂ各々の回転数を制御するインバータ５２ａ，５２ｂと、冷却水の送出圧力を検出する圧力計５３とを含んで構成される。尚、図９ではポンプ及びインバータを２台ずつ備える構成を例に挙げて図示しているが、ポンプ及びインバータの台数は処理装置、ドライポンプの数に応じて任意の台数に設定することができる。
【００６２】
前述した流量制御装置１０又は流量制御装置４１ａ〜４１ｃがバルブを制御することにより流路の負荷が変動する。負荷が変動すると供給管４に供給される冷却水及び回収管５に回収される冷却水の流量が変動する。回収管５には、冷却水の流量の変動を検出するための流量計５３が設けられている。最適化制御装置５５は、圧力計５３及び流量計５３の検出結果に基づいてインバータ５２ａ，５２ｂを制御してポンプ５１ａ，５１ｂの回転数を最適化するものである。
【００６３】
上記構成において、流量制御装置１０（又は流量制御装置４１ａ〜４１ｃ）の制御により冷却水の各流路の負荷が変動すると、送水系全体の負荷状況に応じて供給管４及び回収管５を流れる冷却水の流量が増減する。この流量変化の増減は流量計５４で検出され、その検出結果が最適化制御装置５５に出力される。最適化制御装置５５は流量に応じた最適送水圧力Ｐａを算出する。図１０は、冷却水の流量Ｑと最適送水圧力Ｐａとの関係の一例を示す図である。前述した通り、圧力損失は冷却水の流量の２乗に比例するため、最適化制御装置５５は、図１０に示す通り、流量計５４で検出された冷却水の流量Ｑの２乗に比例した最適送水圧力Ｐａを求める。
【００６４】
最適送水圧力Ｐａを算出すると、最適化制御装置５５は、圧力計５３の検出結果をモニタしつつ、冷却水搬送ポンプ３から供給管４に送出される冷却水の圧力が最適送水圧力Ｐａとなるようインバータ５２ａ，５２ｂを制御する。この制御により、図１１に示す通り、冷却水の流量Ｑに応じて冷却水搬送ポンプ３の消費電力ＰＷを変化させることができる。図１１は、冷却水の流量Ｑと冷却水搬送ポンプ３の消費電力ＰＷとの関係の一例を示す図である。図１１に示す通り、冷却水搬送ポンプ３の消費電力ＰＷは、冷却水の流量Ｑの３乗に比例する。前述した第１実施形態〜第３実施形態で説明した通り、ドライポンプの各々に供給される冷却水の水量が制御されているため、冷却水搬送ポンプ３から供給管４に供給される冷却水の流量Ｑ（回収管５に回収される冷却水の流量）を制御することができ、この結果として冷却水搬送ポンプ３の消費電力ＰＷを削減することができる。特に、冷却水の流量Ｑが少ない場合には、消費電力ＰＷを大幅に削減することができる。
【００６５】
尚、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更することができる。例えば、上記実施形態では、処理装置７〜９の種類毎に接続される供給管４ａ〜４ｃ及び回収管５ａ〜５ｃを異ならせていたが、処理装置を所定数毎にグループ化し、このグループ毎に接続する供給管及び回収管を異ならせればよい。処理装置のグループ化は、処理装置の種類を基準として行っても良く、処理装置の稼働開始時を基準として行っても良く、その基準は任意である。
【００６６】
また、上記第１実施形態に示す流量制御装置１０は連続的に開口度が可変する流量連続制御バルブ２３を備えており、第２実施形態に示す流量制御装置１０は開口度が同一に設定された流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃ及び開状態又は閉状態になる流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃを備えていたが、流量制御装置１０に設けられるバルブはこれらの各種バルブを組み合わせた構成であっても良い。これは、第３実施形態についても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１実施形態による流量制御装置が用いられる送水系の構成を示すブロック図である。
【図２】処理装置７〜９、ドライポンプ、及び流量制御装置１０の配置例を示す図である。
【図３】流量制御装置１０の第１構成例を示すブロック図である。
【図４】図３に示す流量制御装置１０による流量制御を説明するための図である。
【図５】流量制御装置１０の第２構成例を示すブロック図である。
【図６】図５に示す流量制御装置１０による流量制御を説明するための図である。
【図７】ドライポンプ１１によりチャンバ内を減圧する場合の消費電力と吸気圧力との関係の一例を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態による流量制御装置が用いられる送水系の構成を示すブロック図である。
【図９】冷却水搬送ポンプ３の制御系の構成を示す図である。
【図１０】冷却水の流量Ｑと最適送水圧力Ｐａとの関係の一例を示す図である。
【図１１】冷却水の流量Ｑと冷却水搬送ポンプ３の消費電力ＰＷとの関係の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
４ 供給管
５ 回収管
７〜９ 処理装置（生産用装置）
１１ ドライポンプ（生産用装置）
２１ 冷却水温度検出部（検出装置）
２２ バルブコントローラ（制御装置）
２３ 流量連続制御バルブ（制御弁）
３１ 冷却水温度検出部（検出装置）
３２ バルブコントローラ（制御装置）
３３ａ〜３３ｃ 流量設定バルブ（流量調整機構、定流量弁）
３４ｂ，３４ｃ 流量開閉バルブ（流量調整機構、制御弁）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量制御装置に係り、特に半導体素子等のデバイスの生産に関わる生産用装置を冷却する冷却水の流量を制御する流量制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子、液晶表示素子、その他のデバイスは、エピタキシャル装置、スパッタ装置、エッチング装置等の各種装置を用いて成膜処理、エッチング処理等の各種処理を施すことにより生産される。これらの装置は、ウェハ等の基板に対して所定の処理を施すチャンバ内を減圧するためのドライポンプ（真空ポンプ）等の補機を備えている。この補機を含めたデバイスの生産に関わる生産用装置は、動作に伴って発熱するものがあるため、冷却水を循環させて温度上昇を抑えつつ動作させるものが多い。
【０００３】
デバイスの生産はほぼ連続して行われるため、上記の生産用装置は連続して稼働されることが殆どである。このため、従来は、冷却水供給装置の供給量を一定にして、生産用装置の稼働状況に拘わらず常時一定量の冷却水を生産用装置に供給していた。また、以下の特許文献１には、真空ポンプの温度に応じて真空ポンプに供給する冷却水の流量を制御する制御装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２８５９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年においては生産されるデバイスの種類が多岐に亘っており、しかも生産量がまちまちなことが多い。このため、生産用装置は常時稼働状態にある訳ではなく、稼働状態の生産用装置と停止状態の生産用装置とが混在する状況が増えている。生産用装置の装置状況に拘わらず、常時一定量の冷却水を生産用装置に供給する運用においては、仮に全ての生産用装置が停止状態にあったとしても一定の冷却水が生産用装置に常時供給される。このため、冷却水供給装置は常時駆動している状態であり、この冷却水供給装置を駆動するための動力が無駄になっているという問題があった。
【０００５】
また、上述の特許文献１に開示された制御装置を生産用装置毎に設ければ、生産用装置毎の発熱量に応じた冷却水を各生産用装置に供給することができるが、温度コントローラと制御弁が高価であるためコストが高くなってしまうという問題がある。更に、冷却水の流量を制御する制御弁として冷却水の温度に応じて開口度が変化するサーモスタット方式の制御弁も案出されているが、この制御弁は動作が緩慢であるため生産用装置が効率的に冷却されているとは言い難く、またこの方式の制御弁はコストが高いという問題があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、生産用装置の稼働状況に応じて冷却水を供給することで冷却水の供給動力を省くことができるとともに、容易且つ安価に生産用装置に組み込むことができる流量制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点による流量制御装置は、デバイスの生産に関わる生産用装置（７〜９、１１）を冷却する冷却水の流量を制御する流量制御装置において、前記生産用装置の稼働状況に応じて、前記生産用装置に供給する前記冷却水の供給量を制御する制御装置（２２、３２）を備えることを特徴としている。
この発明によると、生産用装置に供給される冷却水の供給量は、生産用装置の稼働状況に応じて制御される。
【０００８】
また、本発明の第１の観点による流量制御装置は、前記制御装置が、前記生産用装置の動作開始後における発熱特性に応じた前記冷却水の制御量を予め記憶しており、前記生産用装置の動作を制御する制御部（２３）から前記生産用装置の動作を開始させる動作開始信号が出力された場合に、前記制御量に基づいて前記冷却水の供給量を制御することを特徴としている。
また、本発明の第１の観点による流量制御装置は、前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を段階的に調整する流量調整機構（３３ａ〜３３ｃ、３４ｂ、３４ｃ）を備え、前記制御装置が、前記制御量に基づいて前記流量調整機構を制御して前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を階段状に制御することを特徴としている。
また、本発明の第１の観点による流量制御装置は、前記流量調整機構が、前記制御装置から出力される制御信号に基づいて開口度が連続的に変化する制御弁（２３）を含むことを特徴としている。
また、本発明の第１の観点による流量制御装置は、前記流量調整機構が、前記冷却水の流路を開状態とするか又は閉状態とする複数の制御弁（３４ｂ、３４ｃ）を含み、当該複数の制御弁の開閉状態の組み合わせにより前記冷却水の流量を段階的に調整することを特徴としている。
また、本発明の第１の観点による流量制御装置は、前記流量調整機構が、少なくとも１つの定流量弁（３３ａ〜３３ｃ）を含むことを特徴としている。
また、本発明の第１の観点による流量制御装置は、前記制御装置が、前記制御部から前記生産用装置の動作を停止させる動作停止信号が出力された場合に、前記冷却水の供給量を必要最小限に設定する制御を行うことを特徴としている。
また、本発明の第１の観点による流量制御装置は、前記制御装置が、前記冷却水の供給量を必要最小限に設定する制御を、前記制御部から前記動作停止信号が出力されてから所定時間経過後に行うことを特徴としている。
更に、本発明の第１の観点による流量制御装置は、前記制御装置が、前記制御部から前記生産用装置の異常を知らせる異常信号が出力された場合に、前記冷却水の供給量を最大に設定する制御を行うことを特徴としている。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第２の観点による流量制御装置は、デバイスの生産に関わる生産用装置（１〜９、１１）を冷却する冷却水の流量を制御する流量制御装置において、前記生産用装置から排出される前記冷却水の温度を検出する検出装置（２１、３１）と、前記生産用装置の動作開始後における発熱特性に応じた前記冷却水の制御量を予め記憶しており、前記生産用装置の動作を制御する制御部から前記生産用装置の動作を開始させる動作開始信号が出力されてから所定時間経過するまでは前記制御量に基づいて前記冷却水の供給量を制御し、前記所定時間経過後は前記検出装置の検出結果に基づいて前記冷却水の供給量を制御する制御装置（２２、３２）とを備えることを特徴としている。
この発明によると、生産用装置の動作が開始されると生産用装置の動作開始後における発熱特性に応じて冷却水の供給量が制御され、生産用装置の動作が開始されてから所定時間経過後は検出装置の検出結果に基づいて冷却水の供給量が制御される。
【００１０】
また、本発明の第２の観点による流量制御装置は、前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を段階的に調整する流量調整機構（３３ａ〜３３ｃ、３４ｂ、３４ｃ）を備え、前記制御装置が、前記検出装置の検出結果及び前記制御量の何れか一方に応じて前記流量調整機構を制御して前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を階段状に制御することを特徴としている。
また、本発明の第２の観点による流量制御装置は、前記流量調整機構が、前記制御装置から出力される制御信号に基づいて開口度が連続的に変化する制御弁（２３）を含むことを特徴としている。
また、本発明の第２の観点による流量制御装置は、前記流量調整機構が、前記冷却水の流路を開状態とするか又は閉状態とする複数の制御弁（３４ｂ、３４ｃ）を含み、当該複数の制御弁の開閉状態の組み合わせにより前記冷却水の流量を段階的に調整することを特徴としている。
また、本発明の第２の観点による流量制御装置は、前記流量調整機構が、少なくとも１つの定流量弁（３３ａ〜３３ｃ）を含むことを特徴としている。
また、本発明の第２の観点による流量制御装置は、前記制御装置が、前記検出装置で検出される前記冷却水の温度が上昇する場合と、下降する場合とで、前記冷却水の流量を階段状に制御する温度設定値が個別に設定されていることを特徴としている。
更に、本発明の第２の観点による流量制御装置は、前記制御装置が、前記制御部から前記生産用装置の異常を知らせる異常信号が出力された場合に、前記冷却水の供給量を最大に設定する制御を行うことを特徴としている。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の第３の観点による流量制御装置は、デバイスの生産に関わる生産用装置を冷却する冷却水の流量を制御する流量制御装置において、前記生産用装置から排出される前記冷却水の温度を検出する検出装置（３１）と、前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を段階的に調整する流量調整機構（３３ａ〜３３ｃ、３４ｂ、３４ｃ）と、前記検出装置の検出結果に応じて前記流量調整機構を制御して前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を階段状に制御する制御装置（３２）とを備えることを特徴としている。
この発明によると、検出装置の検出結果に応じて流量調整機構が制御され、生産用装置に供給される冷却水の流量が階段状に制御される。
また、本発明の第３の観点による流量制御装置は、前記制御装置が、前記検出装置で検出される前記冷却水の温度が上昇する場合と、下降する場合とで、前記冷却水の流量を階段状に制御する温度設定値が個別に設定されていることを特徴としている。
【００１２】
本発明の第１の観点による流量制御装置においては、前記冷却水を複数の前記生産用装置に供給する供給管（４）を備え、前記制御装置は、前記供給管に供給する前記冷却水の流量を制御することにより、少なくとも２個以上の生産用装置の各々に供給する前記冷却水の流量を一括して制御することを特徴としている。
【００１３】
本発明の第２，第３の観点による流量制御装置においては、前記冷却水を複数の前記生産用装置に供給する供給管（４）を備え、前記制御装置は、前記供給管に供給する前記冷却水の流量を制御することにより、少なくとも２個以上の生産用装置の各々に供給する前記冷却水の流量を一括して制御することを特徴としている。
ここで、本発明の第２，第３の観点による流量制御装置においては、複数の前記生産用装置から排出される冷却水を回収する回収管（５）を備え、前記検出装置は、前記回収管で回収される前記冷却水の温度を検出し、前記制御装置は、前記検出装置の検出結果が所定温度以下となるように前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を制御することが好ましい。
また、本発明の第２，第３の観点による流量制御装置においては、前記生産用装置は、所定数毎にグループ化されており、前記供給管及び前記回収管は、前記グループ化された前記生産用装置を単位として分岐していることを特徴としている。
また、本発明の第２，第３の観点による流量制御装置においては、前記検出装置は、複数の前記生産用装置の各々から排出される冷却水の温度を検出し、前記制御装置は、前記検出装置の検出結果のうち最も高い温度を示すものが所定温度以下となるように前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を制御することを特徴としている。
また、本発明の第２，第３の観点による流量制御装置においては、前記制御装置は、前記検出装置の検出結果の何れかが予め設定された最大温度を超えた場合に、前記供給管に対する前記冷却水の供給量を最大に設定する制御を行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、生産用装置に供給される冷却水の供給量が生産用装置の稼働状況に応じて制御されるため、常時一定量の冷却水を生産用装置に供給する場合に比べて冷却水の供給動力を省くことができる。
本発明によれば、生産用装置の動作が開始されてから所定時間が経過するまでは生産用装置の動作開始後における発熱特性に応じて冷却水の供給量を制御し、所定時間経過後は検出装置の検出結果に基づいて冷却水の供給量を制御しているため、常時一定量の冷却水を生産用装置に供給する場合に比べて冷却水の供給動力を省くことができるとともに、生産用装置の発熱によって冷却水の温度上昇が現れるまでにタイムラグがある場合であっても、内部発熱が許容温度を超えないように制御することができる。
本発明によれば、検出装置の検出結果に応じて流量調整機構を制御して、生産用装置に供給する冷却水の流量を階段状に制御しているため、常時一定量の冷却水を生産用装置に供給する場合に比べて冷却水の供給動力を省くことができる。また、流量調整機構は冷却水の流量を段階的に調整するものであるため安価にすることができる。更に、これらの組み込みも容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態による流量制御装置について詳細に説明する。
【００１６】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態による流量制御装置が用いられる送水系の構成を示すブロック図である。図１に示す送水系は、熱交換器１、冷却水供給管２、冷却水搬送ポンプ３、供給管４、回収管５、及び冷水管６を含んで構成される。熱交換器１には冷却水供給管２、回収管５、及び冷水管６が接続されており、熱交換器１は回収管５を介して回収される冷却水を、冷水管６を介して供給される冷水で冷却して冷却水供給管２に供給する。冷却水搬送ポンプ３は、冷却水供給管２と供給管４とに接続されており、冷却水供給管２を介して供給される冷却水を加圧して供給管４に供給する。
【００１７】
供給管４は複数の供給管に分岐しており、分岐した各々の供給管には生産用装置としての複数の処理装置が接続されている。図１においては、供給管４が３つの供給管４ａ〜４ｃに分岐しており、供給管４ａには複数の処理装置７が接続され、供給管４ｂには複数の処理装置８が接続され、供給管４ｃには複数の処理装置９が接続されている構成を例に挙げて図示している。尚、ここでは、供給管４が３つの供給管４ａ〜４ｃに分岐している構成を例に挙げて説明するが、分岐数は任意で良い。
【００１８】
また、図１に示す例では、供給管４ａ〜４ｃの各々に種類の異なる処理装置７〜９が接続されている構成を例に挙げており、例えば処理装置７はエピタキシャル装置であり、処理装置８はスパッタ装置であり、処理装置９はエッチング装置である。尚、ここでは、供給管４ａ〜４ｃの各々に種類の異なる処理装置９〜１０が接続された構成を例に挙げて説明するが、同種の処理装置が接続された構成であっても良い。また、冷却水は、処理装置７〜９の本体にも供給されるが、ここでは説明の簡単のために処理装置７〜９に付随する補機としてのドライポンプに供給される冷却水の流量を制御する場合を例に挙げて説明する。このドライポンプは、駆動時に吸引ガスの圧縮又はモータの駆動に伴って発熱するため、冷却水でドライポンプ及び排気ガスを冷却しつつ運転が行われる。
【００１９】
処理装置７〜９の各々に設けられたドライポンプには流量制御装置１０がそれぞれ接続されている。これらの流量制御装置１０は、各ドライポンプを介した冷却水の流量を、対応するドライポンプの稼働状況に応じて制御するものである。この流量制御装置１０によって、ドライポンプに稼働状況に応じてそのドライポンプへの冷却水の供給量が制御されることになる。
【００２０】
回収管５は複数の回収管に分岐しており、分岐した各々の回収管によって回収された冷却水は回収管５に集められて熱交換器１に回収される。図１においては、回収管５が３つの回収管５ａ〜５ｃに分岐しており、回収管５ａには処理装置７のドライポンプに対応して設けられた流量制御装置１０が接続され、回収管５ｂには処理装置８のドライポンプに対応して設けられた流量制御装置１０が接続され、回収管５ｃには処理装置９のドライポンプに対応して設けられた流量制御装置１０が接続されている構成を例に挙げて図示している。尚、供給管４と同様に回収管５の分岐数は任意で良い。
【００２１】
図１では本実施形態の流量制御装置が用いられる送水系の構成を模式的に図示しているが、処理装置７〜９、ドライポンプ、及び流量制御装置１０は、実際には図２に示す配置とされる。図２は、処理装置７〜９、ドライポンプ、及び流量制御装置１０の配置例を示す図である。尚、図２においては、図示を簡略化して処理装置７、ドライポンプ、及び流量制御装置１０を各々１つ図示しており、図１に示す構成と同一のものには同一の符号を付してある。
【００２２】
図２に示す通り、処理装置７等が配置される建物（工場）は複数の階を有する建物であり、１つの階（例えば、３階）がクリーンルームＲ２とされ、その下の階（例えば、１階）が準備室Ｒ１とされている。クリーンルームＲ２の床ＦＬ上には処理装置７の本体が設置されており、準備室Ｒ１には熱交換器１、冷却水供給管２、冷却水搬送ポンプ３、供給管４、ドライポンプ１１、流量制御装置１０、回収管５、及び冷水管６等が配置されている。ドライポンプ１１は、配管１２を介して処理装置７に設けられたチャンバ７ａと接続されており、チャンバ７ａ内を真空引きした際の排気を排気管１３から排出する。
【００２３】
ここで、ドライポンプ１１は処理装置７に付随する補機であるが、発熱源であることから、ドライポンプ１１を所定の温度に温調されたクリーンルームＲ２に配置するのは望ましくない。このため、ドライポンプ１１は準備室Ｒ１に配置される。尚、ここでは、補機としてのドライポンプ１１に供給される冷却水の流量を制御する場合を例に挙げているため、冷却水の供給管４、回収管５等は準備室Ｒ１内にのみ設けられているが、処理装置７の本体を冷却する必要がある場合には、クリーンルームＲ２内にも配管される。
【００２４】
以上、送水系の構成について説明したが、次に流量制御装置１０の構成について説明する。図３は、流量制御装置１０の第１構成例を示すブロック図である。図３に示す通り、ドライポンプ１１には供給管Ｐ１及び回収管Ｐ２の一端が接続されており、供給管Ｐ１を介して供給される冷却水がドライポンプ１１を介して回収管Ｐ２に回収される構成となっている。尚、供給管Ｐ１及び回収管Ｐ２の他端は、例えば供給管４ａ及び回収管５ａにそれぞれ接続されている。
【００２５】
流量制御装置１０は、冷却水温度検出部２１、バルブコントローラ２２、及び流量連続制御バルブ２３を含んで構成される。冷却水温度検出部２１は、回収管Ｐ２の途中に設けられて、ドライポンプ１１を介した冷却水の温度を検出する。バルブコントローラ２２は、ドライポンプ１１の動作を制御するドライポンプコントローラ２４から出力される状態信号Ｓ２、又は冷却水温度検出部２１から出力される検出信号Ｓ３に従って制御信号Ｓ４を出力して流量連続制御バルブ２３の開口度を制御する。
【００２６】
バルブコントローラ２２には、ドライポンプ１１が動作を開始してからの発熱特性に応じた冷却水の制御量を予め設定したプログラムが記憶されており、ドライポンプコントローラ２４からドライポンプ１１の動作開始を示す旨の状態信号Ｓ２が出力された場合に、そのプログラムに従って流量連続制御バルブ２３の開口度を制御する。尚、ドライポンプコントローラ２４は処理装置（例えば、処理装置７）のメインコントローラ（不図示）から出力される制御信号Ｓ１に基づいてドライポンプ１１の動作を制御する。
【００２７】
流量連続制御バルブ２３は、回収管Ｐ２の途中であって冷却水温度検出部２１よりも下流側に設けられる。つまり、供給管Ｐ１を介して供給される冷却水は、ドライポンプ１１を介して回収管Ｐ２に排水され、冷却水温度検出部２１及び流量連続制御バルブ２３を順に介することになる。この流量連続制御バルブ２３は、バルブコントローラ２２から出力される制御信号に応じて連続的に開口度が可変するバルブである。
【００２８】
次に、上記構成における流量制御装置１０による流量制御について説明する。図４は、図３に示す流量制御装置１０による流量制御を説明するための図である。尚、本実施形態では、予めバルブコントローラ２２に、冷却水の最低温度としてＴ１が、最高温度としてＴ５がそれぞれ設定されており、また冷却水の最小流量としてＦ１が、最大流量としてＦ３がそれぞれ設定されているとする。
【００２９】
ここで、本実施形態の流量制御は以下の点に着目したものである。図１に示す処理装置７〜９の稼働率は実際は余り高くないため、ドライポンプ１１の発熱が小さくドライポンプ１１に流入する冷却水の温度とドライポンプ１１から排出される冷却水の温度との差ΔＴが小さい状態にある時間が長くなることが分かっている。このドライポンプ１１の発熱が小さい時間帯は、冷却水の流量を絞ることによって上記の差ΔＴを許容値まで大きくすることができる。本実施形態では、ドライポンプ１１の発熱が小さい時間帯において、上記の差ΔＴが長時間に亘って許容値となるように流量を絞ることで、冷却水の供給量を減らして、冷却水搬送ポンプ３による冷却水の供給動力を極力削減している。
【００３０】
次に、冷却水の流量制御について具体的に説明する。いま、ドライポンプ１１が停止状態にあり、ドライポンプ１１に流入する冷却水の温度とドライポンプ１１から排出される冷却水の温度との差ΔＴが殆どない状態にあるとする。この状態では、ドライポンプ１１に流入する冷却水の温度、及びドライポンプ１１から排出される冷却水の温度がほぼ最低温度Ｔ１である。また、この状態では、冷却水搬送ポンプ３（図１参照）による冷却水の供給動力を極力削減するために冷却水の流量は最小流量Ｆ１に設定されている。
【００３１】
この状態において、処理装置に設けられた不図示のメインコントローラからドライポンプ１１の駆動開始を示す制御信号Ｓ１が出力されると、ドライポンプコントローラ２４は、この制御信号に基づいてドライポンプ１１の駆動を開始するとともに、バルブコントローラ２２に対してドライポンプ１１の動作開始を示す旨の状態信号Ｓ２を出力する。この状態信号Ｓ２が入力されると、バルブコントローラ２２は、流量連続制御バルブ２３に対して制御信号Ｓ４を出力し、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量が最小流量Ｆ１と最大流量Ｆ３との間の中間流量Ｆ２となるよう流量連続制御バルブ２３の開口度を制御する。これにより、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量は最小流量Ｆ１から中間流量Ｆ２に急激に変化する（ステップＳＴ１）。しかしながら、駆動開始直後においてはドライポンプ１１の発熱量はさほど大きくないため、ドライポンプ１１から排出される冷却水の温度は殆ど変化しない。
【００３２】
また、ドライポンプ１１内部の発熱による冷却水の温度上昇が現れるまでにタイムラグが生ずることから、バルブコントローラ２２はドライポンプ１１の動作開始を示す旨の状態信号Ｓ２が入力されてから一定時間の間はドライポンプ１１に強制的に中間流量Ｆ２が流れるよう流量連続制御バルブ２３の開口度を維持する（ステップＳＴ２）。この時間は、バルブコントローラ２２に記憶されるプログラムに予め設定されている。尚、ドライポンプ１１の発熱特性が変化した場合には、後からのプログラムの変更も可能である。
【００３３】
ドライポンプ１１の動作開始を示す旨の状態信号Ｓ２が入力されてから一定時間経過すると、バルブコントローラ２２は、冷却水温度検出部２１の検出結果に応じた制御信号を流量連続制御バルブ２３に出力し、冷却水温度検出部２１の検出結果に応じて流量連続制御バルブ２３の開口度を制御する（ステップＳＴ３）。つまり、冷却水温度検出部２１の温度が上昇するとその上昇分に応じて流量連続制御バルブ２３の開口度を大にして冷却水の流量を増加する制御を行う。尚、ここで行う制御は比例制御（Ｐ制御）、積分制御（Ｉ制御）、及び微分制御（Ｄ制御）の何れであっても良く、またこれらの制御を組み合わせた制御であっても良い。
【００３４】
冷却水温度検出部２１の検出結果が最高温度Ｔ５に達すると、バルブコントローラ２２は、ドライポンプ１１から排出される冷却水の温度（冷却水温度検出部２１の検出結果）が最高温度Ｔ５に維持されるように、流量連続制御バルブ２３の開口度を絞る制御を行う（ステップＳＴ４）。これにより、ドライポンプ１１に流入する冷却水の温度とドライポンプ１１から排出される冷却水の温度との差ΔＴが許容値まで最大に維持される。このとき、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量は、最小流量Ｆ１と最大流量Ｆ３との間で変化することになる。
【００３５】
ドライポンプ１１の発熱が減少すると流量連続制御バルブ２３の開口度は更に絞られることになるが、バルブコントローラ２２は、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量が最小流量Ｆ１を下回らないように流量連続制御バルブ２３の開口度を制御する。これにより、ドライポンプ１１に供給される冷却水は最小流量Ｆ１が確保され、冷却水の流量が零になることはない。尚、ドライポンプ１１へ供給される冷却水の流量が最小流量Ｆ１であるときに、ドライポンプ１１の発熱量が減少すると、ドライポンプ１１から排出される冷却水の温度は、最低温度Ｔ１と最高温度Ｔ５との間の温度になる（ステップＳＴ５）。
【００３６】
ドライポンプ１１が駆動している状態において、処理装置に設けられた不図示のメインコントローラから処理装置の異常を示す制御信号Ｓ１が出力された場合、又はドライポンプコントローラ２４がドライポンプ１１の異常を検出した場合には、ドライポンプコントローラ２４は、バルブコントローラ２２に対して異常が生じた旨の状態信号Ｓ２を出力する。この状態信号Ｓ２が入力されると、バルブコントローラ２２は、流量連続制御バルブ２３に対して制御信号Ｓ４を出力し、流量連続制御バルブ２３の開口度を最大としてドライポンプ１１に最大流量Ｆ３の冷却水が供給されるよう制御する。
【００３７】
また、ドライポンプ１１が駆動している状態において、処理装置に設けられた不図示のメインコントローラからドライポンプ１１の駆動停止を示す制御信号Ｓ１が出力されると、ドライポンプコントローラ２４は、この制御信号に基づいてドライポンプ１１の駆動を停止するとともに、バルブコントローラ２２に対してドライポンプ１１の動作停止を示す旨の状態信号Ｓ２を出力する。この状態信号Ｓ２が入力されると、バルブコントローラ２２は、流量連続制御バルブ２３に対して制御信号Ｓ４を出力し、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量が必要最小限の最小流量Ｆ１となるよう流量連続制御バルブ２３の開口度を制御する。尚、この制御は状態信号Ｓ２が入力されてから直ちに行っても良く、所定時間経過した後に行っても良い。
【００３８】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態による流量制御装置について説明する。本実施形態の流量制御装置が用いられる送水系は、図１及び図２に示す送水系と同様の構成の送水系に適用される。図５は、流量制御装置１０の第２構成例を示すブロック図である。図５に示す通り、本実施形態においても、ドライポンプ１１には供給管Ｐ１及び回収管Ｐ２の一端が接続されており、供給管Ｐ１を介して供給される冷却水がドライポンプ１１を介して回収管Ｐ２に回収される構成となっている。但し、回収管Ｐ２はその途中において回収管Ｐ２１〜Ｐ２３に３分岐されている。尚、供給管Ｐ１及び回収管Ｐ２の他端は、例えば供給管４ａ及び回収管５ａにそれぞれ接続されている。
【００３９】
流量制御装置１０は、冷却水温度検出部３１、バルブコントローラ３２、流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃ、及び流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃを含んで構成される。冷却水温度検出部３１は、分岐した回収管Ｐ２１〜Ｐ２３の上流側の回収管Ｐ２の途中に設けられて、ドライポンプ１１を介した冷却水の温度を検出する。バルブコントローラ３２は、ドライポンプ１１の動作を制御するドライポンプコントローラ２４から出力される状態信号Ｓ２、又は冷却水温度検出部３１から出力される検出信号Ｓ３に従って制御信号Ｓ４１，Ｓ４２を出力して流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃの開閉を制御する。
【００４０】
バルブコントローラ３２には、上述した第１実施形態で説明したバルブコントローラ３２と同様に、ドライポンプ１１が動作を開始してからの発熱特性に応じた冷却水の制御量を予め設定したプログラムが記憶されており、ドライポンプコントローラ２４からドライポンプ１１の動作開始を示す旨の状態信号Ｓ２が出力された場合に、そのプログラムに従って流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃの開閉を制御する。尚、ドライポンプコントローラ２４は処理装置（例えば、処理装置７）のメインコントローラ（不図示）から出力される制御信号Ｓ１に基づいてドライポンプ１１の動作を制御する。
【００４１】
流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃは、分岐した回収管Ｐ２１〜Ｐ２３にそれぞれ設けられており、回収管Ｐ２１〜Ｐ２３の各々を流れる冷却水の流量を設定するバルブである。この流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃには開口度を調整するためのハンドルが設けられており、作業者が手作業でハンドルを操作することにより、流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃの各々を流れる冷却水の流量が設定される。つまり、流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃは定流量弁である。これら流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃの開口度は作業者によって再調整されるまで、直前に設定された開口度に固定される。ここでは、説明の簡単のために、流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃの開口度は同一に設定されているとする。
【００４２】
流量開閉バルブ３４ｂは、回収管Ｐ２２の途中であって、流量設定バルブ３３ｂの下流側に設けられ、流量開閉バルブ３４ｃは、回収管Ｐ２３の途中であって、流量設定バルブ３３ｃの下流側に設けられる。これら流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃは、バルブコントローラ３２から出力される制御信号に応じて開状態又は閉状態となるバルブであり、流量開閉バルブ３４ｂが閉状態になると回収管Ｐ２２の流路が遮断され、流量開閉バルブ３４ｃが閉状態になると回収管Ｐ２３の流路が遮断される。
【００４３】
次に、上記構成における流量制御装置１０による流量制御について説明する。図６は、図５に示す流量制御装置１０による流量制御を説明するための図である。尚、本実施形態では、予めバルブコントローラ３２に、冷却水の温度が上昇する場合における流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃの開閉状態を切り替えるＴ３と、冷却水の温度が下降する場合における流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃの開閉状態を切り替える温度設定値Ｔ２，Ｔ４（Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４）とが設定されているとともに、最低温度としてＴ１（Ｔ１＜Ｔ２）が、最高温度としてＴ５（Ｔ４＜Ｔ５）がそれぞれ設定されているとする。尚、上記の流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃの開口度の設定により、冷却水の最小流量がＦ１に、最大流量がＦ３に、中間流量がＦ２にそれぞれ設定されているとする。
【００４４】
ここで、本実施形態の流量制御は以下の点に着目したものである。図７は、ドライポンプ１１によりチャンバ内を減圧する場合の消費電力と吸気圧力との関係の一例を示す図である。チャンバ（例えば、図２に示すチャンバ７ａ）内の圧力が大気圧Ｋ２にあるときからドライポンプ１１により減圧を開始し、所定時間後にドライポンプ１１の到達真空度Ｋ１に達したとする。図７を参照すると、ドライポンプ１１の消費電力は、チャンバ内が大気圧Ｋ２である減圧開始時が最も大きく、チャンバ内の真空度が高くなるにつれて消費電力が減少し、チャンバ内が到達真空度Ｋ１にあるときに最も小さくなることが分かる。
【００４５】
処理装置が稼働状態にあると、ドライポンプ１１は２４時間連続稼働されることが多い。かかる稼働状況においては、チャンバ内が到達真空度Ｋ１に維持される時間が長いため、ドライポンプ１１に供給する冷却水を削減するには、ドライポンプ１１の吸気圧力が到達真空度Ｋ１又はその付近の真空度にある場合にのみ、ドライポンプ１１の発熱に応じた流量制御をすることが最も効果的である。
【００４６】
次に、冷却水の流量制御について具体的に説明する。いま、ドライポンプ１１が停止状態にあるとすると、バルブコントローラ３２により流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃが閉状態とされており、ドライポンプ１１から排出された冷却水は回収管Ｐ２１に設けられた流量設定バルブ３３ａのみ介して回収されることになる。この状態では、ドライポンプ１１に流入する冷却水の温度、及びドライポンプ１１から排出される冷却水の温度がほぼ最低温度Ｔ１であり、冷却水の流量は最小流量Ｆ１に設定されている。
【００４７】
この状態において、処理装置に設けられた不図示のメインコントローラからドライポンプ１１の駆動開始を示す制御信号Ｓ１が出力されると、ドライポンプコントローラ２４は、この制御信号に基づいてドライポンプ１１の駆動を開始するとともに、バルブコントローラ３２に対してドライポンプ１１の動作開始を示す旨の状態信号Ｓ２を出力する。この状態信号Ｓ２が入力されると、バルブコントローラ３２は、流量開閉バルブ３４ｂに対して制御信号Ｓ４１を出力して流量開閉バルブ３４ｂを開状態にし、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量を中間流量Ｆ２にする。これにより、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量は最小流量Ｆ１から中間流量Ｆ２に急激に変化する（ステップＳＴ１１）。
【００４８】
ここで、冷却水の流量を最小流量Ｆ１から中間流量Ｆ２に急激に変化させるのは、ドライポンプ１１内部の発熱による冷却水の温度上昇が現れるまでにタイムラグが生ずるため、ドライポンプ１１の内部発熱が許容温度を超えないためには先行して大きな流量を流す必要があるからである。また、バルブコントローラ３２はドライポンプ１１の動作開始を示す旨の状態信号Ｓ２が入力されてから一定時間の間は流量開閉バルブ３４ｂを開状態として強制的にドライポンプ１１に中間流量Ｆ２を供給する（ステップＳＴ１２）。この時間は、バルブコントローラ３２に記憶されるプログラムに予め設定されている。尚、ドライポンプ１１の発熱特性が変化した場合には、後からのプログラムの変更も可能である。
【００４９】
この一定時間が経過する前に、冷却水温度検出部３１から出力される検出信号Ｓ３で示される温度が温度設定値Ｔ３を超えた場合には、バルブコントローラ３２は、流量開閉バルブ３４ｃに対して制御信号Ｓ４２を出力して流量開閉バルブ３４ｃを開状態にし、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量を最大流量Ｆ３にする。これにより、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量は中間流量Ｆ２から最大流量Ｆ３に急激に変化する（ステップＳＴ１３）。一方、上記の一定時間が経過しても冷却水温度検出部３１から出力される検出信号Ｓ３で示される温度が温度設定値Ｔ３を超えない場合には、バルブコントローラ３２は、流量開閉バルブ３４ｂに対して制御信号Ｓ４１を出力して流量開閉バルブ３４ｂを開状態にし、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量を最小流量Ｆ１にする。
【００５０】
冷却水温度検出部３１から出力される検出信号Ｓ３で示される温度が最高温度Ｔ５に達した後に温度設定値Ｔ４よりも下がると、バルブコントローラ３２は、流量開閉バルブ３４ｃに対して制御信号Ｓ４２を出力して流量開閉バルブ３４ｃを閉状態にし、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量を中間流量Ｆ２にする。これにより、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量は最大流量Ｆ３から中間流量Ｆ２に急激に変化する（ステップＳＴ１４）。バルブコントローラ３２は、流量開閉バルブ３４ｃを閉状態にしてから一定の時間の間は中間流量Ｆ２がドライポンプ１１に供給されるよう制御状態を維持する。
【００５１】
この一定時間が経過する前に、冷却水温度検出部３１から出力される検出信号Ｓ３で示される温度が温度設定値Ｔ２よりも下がると、バルブコントローラ３２は、流量開閉バルブ３４ｂに対して制御信号Ｓ４１を出力して流量開閉バルブ３４ｂを閉状態にし、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量を最小流量Ｆ１にする。これにより、ドライポンプ１１に供給される冷却水の流量は中間流量Ｆ２から最小流量Ｆ１に急激に変化する（ステップＳＴ１５）。
【００５２】
尚、ドライポンプ１１が駆動している状態において、処理装置に設けられた不図示のメインコントローラから処理装置の異常を示す制御信号Ｓ１が出力された場合、又はドライポンプコントローラ２４がドライポンプ１１の異常を検出した場合には、ドライポンプコントローラ２４は、バルブコントローラ３２に対して異常が生じた旨の状態信号Ｓ２を出力する。この状態信号Ｓ２が入力されると、バルブコントローラ３２は、流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃに対し制御信号Ｓ４１，Ｓ４２をそれぞれ出力し、流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃを共に開状態として、ドライポンプ１１に最大流量Ｆ３の冷却水が供給されるよう制御する。
【００５３】
また、ドライポンプ１１が駆動している状態において、処理装置に設けられた不図示のメインコントローラからドライポンプ１１の駆動停止を示す制御信号Ｓ１が出力されると、ドライポンプコントローラ２４は、この制御信号に基づいてドライポンプ１１の駆動を停止するとともに、バルブコントローラ３２に対してドライポンプ１１の動作停止を示す旨の状態信号Ｓ２を出力する。この状態信号Ｓ２が入力されると、バルブコントローラ３２は、流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃに対し制御信号Ｓ４１，Ｓ４２をそれぞれ出力し、流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃを共に閉状態として、ドライポンプ１１に必要最小限の最小流量Ｆ１の冷却水が供給されるよう制御する。尚、この制御は状態信号Ｓ２が入力されてから直ちに行っても良く、所定時間経過した後に行っても良い。
【００５４】
〔第３実施形態〕
図８は、本発明の第３実施形態による流量制御装置が用いられる送水系の構成を示すブロック図である。尚、図１に示した送水系の構成と同一の構成については同一の符号を付してある。図１に示す送水系は、処理装置７〜９の各々に対応して流量制御装置１０を設けて、各処理装置７〜９に設けられたドライポンプ１１に供給される冷却水を個別に制御する構成であった。
【００５５】
これに対し、図８に示す本実施形態の流量制御装置が用いられる送水系は、各処理装置７〜９に設けられたドライポンプ１１から排出される冷却水の温度を検出する冷却水温度検出部４２を処理装置７〜９の各々に対応して設けると共に、供給管４から分岐している供給管４ａ〜４ｃの各々に対して流量制御装置４１ａ〜４１ｃを設けた構成である。供給管４ａに接続されている複数の処理装置７に対応して設けられた冷却水温度検出部４２の検出信号は流量制御装置４１ａに出力され、供給管４ｂに接続されている複数の処理装置８に対応して設けられた冷却水温度検出部４２の検出信号は流量制御装置４１ｂに出力され、供給管４ｃに接続されている複数の処理装置９に対応して設けられた冷却水温度検出部４２の検出信号は流量制御装置４１ｃに出力されている。
【００５６】
流量制御装置４１ａ〜４１ｃは、入力される複数の検出信号のうちの最も高い温度を示す検出信号を選択する最大値選択部と、この最大値選択部で選択された検出信号に基づいて供給管４ａ〜４ｃを流れる冷却水の流量を制御するコントローラと、コントローラの制御に基づいて供給管４ａ〜４ｃの流量を制限する制御バルブとを含んで構成される。流量制御装置４１ａ〜４１ｃは上述した第１実施形態の流量制御装置１０に設けられるバルブコントローラ２２又は第２実施形態の流量制御装置１０に設けられるバルブコントローラ３２と同様の制御を行って、複数の処理装置７〜９（ドライポンプ１１）に供給される冷却水の流量を制御する。このとき、コントローラは、最大値選択部で選択された検出信号で示される温度が所定温度以下となるように冷却水の流量を制御する。また、この制御を行っている最中に、最大値選択部で選択された検出信号で示される温度が予め設定された最大温度を超えた場合には、冷却水の流量を最大にする制御を行うことが望ましい。
【００５７】
また、流量制御装置４１ａ〜４１ｃに設けられる制御バルブは、上述した第１実施形態の流量制御装置１０に設けられる流量連続制御バルブ２３であっても良く、第２実施形態の流量制御装置１０に設けられる流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃ及び流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃからなる構成であっても良い。本実施形態の構成にすることで、制御バルブを備える流量制御装置を処理装置７〜９の各々に設ける必要が無く、供給管４ａ〜４ｃのみに設ければよいため、装置構成を安価にすることができるとともに、これらの組み込みも容易に行うことができる。
【００５８】
尚、図８では、供給管４から分岐している供給管４ａ〜４ｃに流量制御装置４１ａ〜４１ｃを備える構成について説明したが、供給管４のみに流量制御装置４１ａ〜４１ｃと同様の流量制御装置を備えても良い。かかる構成の場合には、処理装置７〜９の各々に供給される冷却水の流量が一括して制御される。また、図８に示す例では処理装置７〜９の各々に対応させて冷却水温度検出部４２を設けた構成であったが、回収管５により回収される冷却水の温度を検出する冷却水温度検出部を回収管５に設けて、この検出結果が所定の温度以下となるように処理装置７〜９に供給される冷却水の水量を制御しても良い。
【００５９】
以上説明した流量制御装置１０又は流量制御装置４１ａ〜４１ｃにより、処理装置８に対応して設けられたドライポンプに供給される冷却水の水量がドライポンプの稼働状況に応じて制御される。図１又は図８に示す通り、冷却水搬送ポンプ３によって供給管４に供給された冷却水が分岐した供給管４ａ〜４ｃを介して個々のドライポンプに供給される訳であるが、流量制御装置１０又は流量制御装置４１ａ〜４１ｃがバルブの開口度を制御することにより流量が変動する。
さて、冷却水を配管系に流した場合の圧力損失は、冷却水の流量の２乗に比例する。つまり、冷却水の流量が１／２になると、圧力損失は１／４に減少することになる。
【００６０】
冷却水の流量減少により圧力損失が減少すると、この圧力損失の減少に合わせて冷却水搬送ポンプ３から送出する冷却水の圧力を減少させることができる。このため、本実施形態では、冷却水搬送ポンプ３にインバータ（回転数制御装置）を取り付けた構成とし、インバータの制御により冷却水搬送ポンプ３の回転数を低下させて冷却水の送出圧力を制御している。冷却水を供給するために必要な冷却水搬送ポンプ３の供給動力は、冷却水の流量の３乗に比例するため、仮に冷却水の流量を１／２にすることができれば、冷却水搬送ポンプ３の供給動力を１／８に減じることができる。
【００６１】
図９は、冷却水搬送ポンプ３の制御系の構成を示す図である。尚、図９においては、図１又は図８に示した構成と同一の構成については同一の符号を付してある。図９に示す通り、冷却水搬送ポンプ３はポンプ５１ａ，５１ｂと、ポンプ５１ａ，５１ｂ各々の回転数を制御するインバータ５２ａ，５２ｂと、冷却水の送出圧力を検出する圧力計５３とを含んで構成される。尚、図９ではポンプ及びインバータを２台ずつ備える構成を例に挙げて図示しているが、ポンプ及びインバータの台数は処理装置、ドライポンプの数に応じて任意の台数に設定することができる。
【００６２】
前述した流量制御装置１０又は流量制御装置４１ａ〜４１ｃがバルブを制御することにより流路の負荷が変動する。負荷が変動すると供給管４に供給される冷却水及び回収管５に回収される冷却水の流量が変動する。回収管５には、冷却水の流量の変動を検出するための流量計５３が設けられている。最適化制御装置５５は、圧力計５３及び流量計５３の検出結果に基づいてインバータ５２ａ，５２ｂを制御してポンプ５１ａ，５１ｂの回転数を最適化するものである。
【００６３】
上記構成において、流量制御装置１０（又は流量制御装置４１ａ〜４１ｃ）の制御により冷却水の各流路の負荷が変動すると、送水系全体の負荷状況に応じて供給管４及び回収管５を流れる冷却水の流量が増減する。この流量変化の増減は流量計５４で検出され、その検出結果が最適化制御装置５５に出力される。最適化制御装置５５は流量に応じた最適送水圧力Ｐａを算出する。図１０は、冷却水の流量Ｑと最適送水圧力Ｐａとの関係の一例を示す図である。前述した通り、圧力損失は冷却水の流量の２乗に比例するため、最適化制御装置５５は、図１０に示す通り、流量計５４で検出された冷却水の流量Ｑの２乗に比例した最適送水圧力Ｐａを求める。
【００６４】
最適送水圧力Ｐａを算出すると、最適化制御装置５５は、圧力計５３の検出結果をモニタしつつ、冷却水搬送ポンプ３から供給管４に送出される冷却水の圧力が最適送水圧力Ｐａとなるようインバータ５２ａ，５２ｂを制御する。この制御により、図１１に示す通り、冷却水の流量Ｑに応じて冷却水搬送ポンプ３の消費電力ＰＷを変化させることができる。図１１は、冷却水の流量Ｑと冷却水搬送ポンプ３の消費電力ＰＷとの関係の一例を示す図である。図１１に示す通り、冷却水搬送ポンプ３の消費電力ＰＷは、冷却水の流量Ｑの３乗に比例する。前述した第１実施形態〜第３実施形態で説明した通り、ドライポンプの各々に供給される冷却水の水量が制御されているため、冷却水搬送ポンプ３から供給管４に供給される冷却水の流量Ｑ（回収管５に回収される冷却水の流量）を制御することができ、この結果として冷却水搬送ポンプ３の消費電力ＰＷを削減することができる。特に、冷却水の流量Ｑが少ない場合には、消費電力ＰＷを大幅に削減することができる。
【００６５】
尚、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更することができる。例えば、上記実施形態では、処理装置７〜９の種類毎に接続される供給管４ａ〜４ｃ及び回収管５ａ〜５ｃを異ならせていたが、処理装置を所定数毎にグループ化し、このグループ毎に接続する供給管及び回収管を異ならせればよい。処理装置のグループ化は、処理装置の種類を基準として行っても良く、処理装置の稼働開始時を基準として行っても良く、その基準は任意である。
【００６６】
また、上記第１実施形態に示す流量制御装置１０は連続的に開口度が可変する流量連続制御バルブ２３を備えており、第２実施形態に示す流量制御装置１０は開口度が同一に設定された流量設定バルブ３３ａ〜３３ｃ及び開状態又は閉状態になる流量開閉バルブ３４ｂ，３４ｃを備えていたが、流量制御装置１０に設けられるバルブはこれらの各種バルブを組み合わせた構成であっても良い。これは、第３実施形態についても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１実施形態による流量制御装置が用いられる送水系の構成を示すブロック図である。
【図２】処理装置７〜９、ドライポンプ、及び流量制御装置１０の配置例を示す図である。
【図３】流量制御装置１０の第１構成例を示すブロック図である。
【図４】図３に示す流量制御装置１０による流量制御を説明するための図である。
【図５】流量制御装置１０の第２構成例を示すブロック図である。
【図６】図５に示す流量制御装置１０による流量制御を説明するための図である。
【図７】ドライポンプ１１によりチャンバ内を減圧する場合の消費電力と吸気圧力との関係の一例を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態による流量制御装置が用いられる送水系の構成を示すブロック図である。
【図９】冷却水搬送ポンプ３の制御系の構成を示す図である。
【図１０】冷却水の流量Ｑと最適送水圧力Ｐａとの関係の一例を示す図である。
【図１１】冷却水の流量Ｑと冷却水搬送ポンプ３の消費電力ＰＷとの関係の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
４ 供給管
５ 回収管
７〜９ 処理装置（生産用装置）
１１ ドライポンプ（生産用装置）
２１ 冷却水温度検出部（検出装置）
２２ バルブコントローラ（制御装置）
２３ 流量連続制御バルブ（制御弁）
３１ 冷却水温度検出部（検出装置）
３２ バルブコントローラ（制御装置）
３３ａ〜３３ｃ 流量設定バルブ（流量調整機構、定流量弁）
３４ｂ，３４ｃ 流量開閉バルブ（流量調整機構、制御弁）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスの生産に関わる生産用装置を冷却する冷却水の流量を制御する流量制御装置において、
前記生産用装置の稼働状況に応じて、前記生産用装置に供給する前記冷却水の供給量を制御する制御装置を備えることを特徴とする流量制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記生産用装置の動作開始後における発熱特性に応じた前記冷却水の制御量を予め記憶しており、前記生産用装置の動作を制御する制御部から前記生産用装置の動作を開始させる動作開始信号が出力された場合に、前記制御量に基づいて前記冷却水の供給量を制御することを特徴とする請求項１記載の流量制御装置。
【請求項３】
前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を段階的に調整する流量調整機構を備え、
前記制御装置は、前記制御量に基づいて前記流量調整機構を制御して前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を階段状に制御することを特徴とする請求項２記載の流量制御装置。
【請求項４】
前記流量調整機構は、前記制御装置から出力される制御信号に基づいて開口度が連続的に変化する制御弁を含むことを特徴とする請求項３記載の流量制御装置。
【請求項５】
前記流量調整機構は、前記冷却水の流路を開状態とするか又は閉状態とする複数の制御弁を含み、当該複数の制御弁の開閉状態の組み合わせにより前記冷却水の流量を段階的に調整することを特徴とする請求項３又は請求項４記載の流量制御装置。
【請求項６】
前記流量調整機構は、少なくとも１つの定流量弁を含むことを特徴とする請求項３から請求項５の何れか一項に記載の流量制御装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記制御部から前記生産用装置の動作を停止させる動作停止信号が出力された場合に、前記冷却水の供給量を必要最小限に設定する制御を行うことを特徴とする請求項２から請求項６の何れか一項に記載の流量制御装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記冷却水の供給量を必要最小限に設定する制御を、前記制御部から前記動作停止信号が出力されてから所定時間経過後に行うことを特徴とする請求項７記載の流量制御装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記制御部から前記生産用装置の異常を知らせる異常信号が出力された場合に、前記冷却水の供給量を最大に設定する制御を行うことを特徴とする請求項２から請求項８の何れか一項に記載の流量制御装置。
【請求項１０】
デバイスの生産に関わる生産用装置を冷却する冷却水の流量を制御する流量制御装置において、
前記生産用装置から排出される前記冷却水の温度を検出する検出装置と、
前記生産用装置の動作開始後における発熱特性に応じた前記冷却水の制御量を予め記憶しており、前記生産用装置の動作を制御する制御部から前記生産用装置の動作を開始させる動作開始信号が出力されてから所定時間経過するまでは前記制御量に基づいて前記冷却水の供給量を制御し、前記所定時間経過後は前記検出装置の検出結果に基づいて前記冷却水の供給量を制御する制御装置と
を備えることを特徴とする流量制御装置。
【請求項１１】
前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を段階的に調整する流量調整機構を備え、
前記制御装置は、前記検出装置の検出結果及び前記制御量の何れか一方に応じて前記流量調整機構を制御して前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を階段状に制御することを特徴とする請求項１０記載の流量制御装置。
【請求項１２】
前記流量調整機構は、前記制御装置から出力される制御信号に基づいて開口度が連続的に変化する制御弁を含むことを特徴とする請求項１１記載の流量制御装置。
【請求項１３】
前記流量調整機構は、前記冷却水の流路を開状態とするか又は閉状態とする複数の制御弁を含み、当該複数の制御弁の開閉状態の組み合わせにより前記冷却水の流量を段階的に調整することを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載の流量制御装置。
【請求項１４】
前記流量調整機構は、少なくとも１つの定流量弁を含むことを特徴とする請求項１１から請求項１３の何れか一項に記載の流量制御装置。
【請求項１５】
前記制御装置は、前記検出装置で検出される前記冷却水の温度が上昇する場合と、下降する場合とで、前記冷却水の流量を階段状に制御する温度設定値が個別に設定されていることを特徴とする請求項１１から請求項１４の何れか一項に記載の流量制御装置。
【請求項１６】
前記制御装置は、前記制御部から前記生産用装置の異常を知らせる異常信号が出力された場合に、前記冷却水の供給量を最大に設定する制御を行うことを特徴とする請求項１０から請求項１５の何れか一項に記載の流量制御装置。
【請求項１７】
デバイスの生産に関わる生産用装置を冷却する冷却水の流量を制御する流量制御装置において、
前記生産用装置から排出される前記冷却水の温度を検出する検出装置と、
前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を段階的に調整する流量調整機構と、
前記検出装置の検出結果に応じて前記流量調整機構を制御して前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を階段状に制御する制御装置と
を備えることを特徴とする流量制御装置。
【請求項１８】
前記制御装置は、前記検出装置で検出される前記冷却水の温度が上昇する場合と、下降する場合とで、前記冷却水の流量を階段状に制御する温度設定値が個別に設定されていることを特徴とする請求項１７記載の流量制御装置。
【請求項１９】
前記冷却水を複数の前記生産用装置に供給する供給管を備え、
前記制御装置は、前記供給管に供給する前記冷却水の流量を制御することにより、少なくとも２個以上の生産用装置の各々に供給する前記冷却水の流量を一括して制御することを特徴とする請求項１から請求項９の何れか一項に記載の流量制御装置。
【請求項２０】
前記冷却水を複数の前記生産用装置に供給する供給管を備え、
前記制御装置は、前記供給管に供給する前記冷却水の流量を制御することにより、少なくとも２個以上の生産用装置の各々に供給する前記冷却水の流量を一括して制御することを特徴とする請求項１０から請求項１８の何れか一項に記載の流量制御装置。
【請求項２１】
複数の前記生産用装置から排出される冷却水を回収する回収管を備え、
前記検出装置は、前記回収管で回収される前記冷却水の温度を検出し、
前記制御装置は、前記検出装置の検出結果が所定温度以下となるように前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を制御する
ことを特徴とする請求項２０記載の流量制御装置。
【請求項２２】
前記生産用装置は、所定数毎にグループ化されており、
前記供給管及び前記回収管は、前記グループ化された前記生産用装置を単位として分岐していることを特徴とする請求項２１記載の流量制御装置。
【請求項２３】
前記検出装置は、複数の前記生産用装置の各々から排出される冷却水の温度を検出し、
前記制御装置は、前記検出装置の検出結果のうち最も高い温度を示すものが所定温度以下となるように前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を制御する
ことを特徴とする請求項２２記載の流量制御装置。
【請求項２４】
前記制御装置は、前記検出装置の検出結果の何れかが予め設定された最大温度を超えた場合に、前記供給管に対する前記冷却水の供給量を最大に設定する制御を行うことを特徴とする請求項２３記載の流量制御装置。
【請求項１】
デバイスの生産に関わる生産用装置を冷却する冷却水の流量を制御する流量制御装置において、
前記生産用装置の稼働状況に応じて、前記生産用装置に供給する前記冷却水の供給量を制御する制御装置を備えることを特徴とする流量制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記生産用装置の動作開始後における発熱特性に応じた前記冷却水の制御量を予め記憶しており、前記生産用装置の動作を制御する制御部から前記生産用装置の動作を開始させる動作開始信号が出力された場合に、前記制御量に基づいて前記冷却水の供給量を制御することを特徴とする請求項１記載の流量制御装置。
【請求項３】
前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を段階的に調整する流量調整機構を備え、
前記制御装置は、前記制御量に基づいて前記流量調整機構を制御して前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を階段状に制御することを特徴とする請求項２記載の流量制御装置。
【請求項４】
前記流量調整機構は、前記制御装置から出力される制御信号に基づいて開口度が連続的に変化する制御弁を含むことを特徴とする請求項３記載の流量制御装置。
【請求項５】
前記流量調整機構は、前記冷却水の流路を開状態とするか又は閉状態とする複数の制御弁を含み、当該複数の制御弁の開閉状態の組み合わせにより前記冷却水の流量を段階的に調整することを特徴とする請求項３又は請求項４記載の流量制御装置。
【請求項６】
前記流量調整機構は、少なくとも１つの定流量弁を含むことを特徴とする請求項３から請求項５の何れか一項に記載の流量制御装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記制御部から前記生産用装置の動作を停止させる動作停止信号が出力された場合に、前記冷却水の供給量を必要最小限に設定する制御を行うことを特徴とする請求項２から請求項６の何れか一項に記載の流量制御装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記冷却水の供給量を必要最小限に設定する制御を、前記制御部から前記動作停止信号が出力されてから所定時間経過後に行うことを特徴とする請求項７記載の流量制御装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記制御部から前記生産用装置の異常を知らせる異常信号が出力された場合に、前記冷却水の供給量を最大に設定する制御を行うことを特徴とする請求項２から請求項８の何れか一項に記載の流量制御装置。
【請求項１０】
デバイスの生産に関わる生産用装置を冷却する冷却水の流量を制御する流量制御装置において、
前記生産用装置から排出される前記冷却水の温度を検出する検出装置と、
前記生産用装置の動作開始後における発熱特性に応じた前記冷却水の制御量を予め記憶しており、前記生産用装置の動作を制御する制御部から前記生産用装置の動作を開始させる動作開始信号が出力されてから所定時間経過するまでは前記制御量に基づいて前記冷却水の供給量を制御し、前記所定時間経過後は前記検出装置の検出結果に基づいて前記冷却水の供給量を制御する制御装置と
を備えることを特徴とする流量制御装置。
【請求項１１】
前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を段階的に調整する流量調整機構を備え、
前記制御装置は、前記検出装置の検出結果及び前記制御量の何れか一方に応じて前記流量調整機構を制御して前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を階段状に制御することを特徴とする請求項１０記載の流量制御装置。
【請求項１２】
前記流量調整機構は、前記制御装置から出力される制御信号に基づいて開口度が連続的に変化する制御弁を含むことを特徴とする請求項１１記載の流量制御装置。
【請求項１３】
前記流量調整機構は、前記冷却水の流路を開状態とするか又は閉状態とする複数の制御弁を含み、当該複数の制御弁の開閉状態の組み合わせにより前記冷却水の流量を段階的に調整することを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載の流量制御装置。
【請求項１４】
前記流量調整機構は、少なくとも１つの定流量弁を含むことを特徴とする請求項１１から請求項１３の何れか一項に記載の流量制御装置。
【請求項１５】
前記制御装置は、前記検出装置で検出される前記冷却水の温度が上昇する場合と、下降する場合とで、前記冷却水の流量を階段状に制御する温度設定値が個別に設定されていることを特徴とする請求項１１から請求項１４の何れか一項に記載の流量制御装置。
【請求項１６】
前記制御装置は、前記制御部から前記生産用装置の異常を知らせる異常信号が出力された場合に、前記冷却水の供給量を最大に設定する制御を行うことを特徴とする請求項１０から請求項１５の何れか一項に記載の流量制御装置。
【請求項１７】
デバイスの生産に関わる生産用装置を冷却する冷却水の流量を制御する流量制御装置において、
前記生産用装置から排出される前記冷却水の温度を検出する検出装置と、
前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を段階的に調整する流量調整機構と、
前記検出装置の検出結果に応じて前記流量調整機構を制御して前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を階段状に制御する制御装置と
を備えることを特徴とする流量制御装置。
【請求項１８】
前記制御装置は、前記検出装置で検出される前記冷却水の温度が上昇する場合と、下降する場合とで、前記冷却水の流量を階段状に制御する温度設定値が個別に設定されていることを特徴とする請求項１７記載の流量制御装置。
【請求項１９】
前記冷却水を複数の前記生産用装置に供給する供給管を備え、
前記制御装置は、前記供給管に供給する前記冷却水の流量を制御することにより、少なくとも２個以上の生産用装置の各々に供給する前記冷却水の流量を一括して制御することを特徴とする請求項１から請求項９の何れか一項に記載の流量制御装置。
【請求項２０】
前記冷却水を複数の前記生産用装置に供給する供給管を備え、
前記制御装置は、前記供給管に供給する前記冷却水の流量を制御することにより、少なくとも２個以上の生産用装置の各々に供給する前記冷却水の流量を一括して制御することを特徴とする請求項１０から請求項１８の何れか一項に記載の流量制御装置。
【請求項２１】
複数の前記生産用装置から排出される冷却水を回収する回収管を備え、
前記検出装置は、前記回収管で回収される前記冷却水の温度を検出し、
前記制御装置は、前記検出装置の検出結果が所定温度以下となるように前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を制御する
ことを特徴とする請求項２０記載の流量制御装置。
【請求項２２】
前記生産用装置は、所定数毎にグループ化されており、
前記供給管及び前記回収管は、前記グループ化された前記生産用装置を単位として分岐していることを特徴とする請求項２１記載の流量制御装置。
【請求項２３】
前記検出装置は、複数の前記生産用装置の各々から排出される冷却水の温度を検出し、
前記制御装置は、前記検出装置の検出結果のうち最も高い温度を示すものが所定温度以下となるように前記生産用装置に供給する前記冷却水の流量を制御する
ことを特徴とする請求項２２記載の流量制御装置。
【請求項２４】
前記制御装置は、前記検出装置の検出結果の何れかが予め設定された最大温度を超えた場合に、前記供給管に対する前記冷却水の供給量を最大に設定する制御を行うことを特徴とする請求項２３記載の流量制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−２３６０９５（Ｐ２００６−２３６０９５Ａ）
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１２６８（Ｐ２００５−５１２６８）
【出願日】平成１７年２月２５日（２００５．２．２５）
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【出願人】（５０１１１４６９３）株式会社ウインズ (23)
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２５日（２００５．２．２５）
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【出願人】（５０１１１４６９３）株式会社ウインズ (23)
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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