JP2016081158A - 温度制御システム及び温度制御方法。 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱交換媒体を流通させる熱交換媒体流路がその内部に形成されたステージSTと、第1のバルブと、第2のバルブと、第1のバルブを介して熱交換媒体流路に接続される第1の熱交換媒体供給装置100aと、第2のバルブを介して熱交換媒体流路に接続される第2の熱交換媒体供給装置100bと、第1の熱交換媒体及び第2の熱交換媒体が熱交換媒体流路の一端に交互に供給されるように第1のバルブ及び第2のバルブを制御する制御装置Cntと、を備える。制御装置は、ステージの温度を目標温度にするために必要な熱量を取得する熱量取得部と、第1の熱交換媒体及び第2の熱交換媒体の供給時間をそれぞれ算出する供給時間算出部と、当該供給時間で、第1の熱交換媒体及び第2の熱交換媒体が熱交換媒体流路の一端に交互に供給されるように、第1のバルブ及び第2のバルブを制御するバルブ制御部とを含む。
【選択図】図1
Description
まず、第1の流通状態について説明する。第1の流通状態とする場合には、第1のバルブ102は、第1ポート102aと第2ポート102bとの接続が遮断され、第1ポート102aと第3ポート102cと接続が許容されるように制御される。第2のバルブ104は、第1ポート104aと第2ポート104bとの接続が許容され、第1ポート102aと第3ポート102cと接続が遮断されるように制御される。また、第3のバルブ116は開放され、第4のバルブ118は閉鎖される。
次に、第2の流通状態について説明する。第2の流通状態とする場合には、第1のバルブ102は、第1ポート102aと第2ポート102bとの接続が許容され、第1ポート102aと第3ポート102cと接続が遮断されるように制御される。第2のバルブ104は、第1ポート104aと第2ポート104bとの接続が遮断され、第1ポート102aと第3ポート102cと接続が許容されるように制御される。また、第3のバルブ116は閉鎖され、第4のバルブ118は開放される。
次に、第3の流通状態について説明する。第3の流通状態とする場合には、第1のバルブ102は、第1ポート102aと第2ポート102bとの接続が許容され、第1ポート102aと第3ポート102cと接続が遮断されるように制御される。第2のバルブ104は、第1ポート104aと第2ポート104bとの接続が許容され、第1ポート104aと第3ポート104cと接続が遮断されるように制御される。また、第3のバルブ116及び第4のバルブ118は閉鎖される。
以下では、循環流路の流路長L、循環流路の径D、循環流路内を流通する熱交換媒体の流量F、高温流体の温度T1、低温流体の温度T2、高温流体及び低温流体の比熱C、及び、ステージSTの目標温度を次のように仮定して低温流体及び高温流体の供給時間の算出手法を説明する。
・循環流路の流路長L:6[m]
・循環流路の径D:6.35[mm]
・熱交換媒体の流量F:3[l/min]
・高温流体の温度T1:90[℃]
・低温流体の温度T2:30[℃]
・高温流体及び低温流体の比熱C:1[J/g・K]
・目標温度:60[℃]
Claims (7)
- 被処理体を支持するステージであり、一端及び他端を有し、該一端から該他端に熱交換媒体を流通させる熱交換媒体流路がその内部に形成された該ステージと、
第1のバルブと、
第2のバルブと、
第1の温度に調整された第1の熱交換媒体を供給する供給口及び回収口を有する第1の熱交換媒体供給装置であり、前記供給口が前記第1のバルブを介して前記熱交換媒体流路の一端に接続される、該第1の熱交換媒体供給装置と、
前記第1の温度よりも高い第2の温度に調整された第2の熱交換媒体を供給する供給口及び回収口を有する第2の熱交換媒体供給装置であり、前記供給口が前記第2のバルブを介して前記熱交換媒体流路の一端に接続される、該第2の熱交換媒体供給装置と、
前記第1の熱交換媒体及び前記第2の熱交換媒体が前記熱交換媒体流路の一端に交互に供給されるように前記第1のバルブ及び前記第2のバルブを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記ステージの温度を目標温度にするために必要な熱量を取得する熱量取得部と、
前記必要な熱量に基づいて、前記熱交換媒体流路に対して交互に供給される第1の熱交換媒体及び第2の熱交換媒体の供給時間をそれぞれ算出する供給時間算出部と、
前記供給時間算出部によって算出された前記供給時間で、前記第1の熱交換媒体及び前記第2の熱交換媒体が前記熱交換媒体流路の一端に交互に供給されるように、前記第1のバルブ及び前記第2のバルブを制御するバルブ制御部と、
を含む、
温度制御システム。 - 前記第1の熱交換媒体供給装置の回収口は、第3のバルブを介して前記熱交換媒体流路の他端に接続されており、
前記第2の熱交換媒体供給装置の回収口は、第4のバルブを介して前記熱交換媒体流路の他端に接続されている、
請求項1に記載の温度制御システム。 - 前記熱交換媒体流路の他端から排出された前記熱交換媒体の温度を計測する温度センサを更に備える、
請求項2に記載の温度制御システム。 - 前記熱交換媒体流路の他端から排出された前記熱交換媒体を前記熱交換媒体流路の一端に導入するための循環流路を更に備え、
前記バルブ制御部は、前記目標温度と前記温度センサによって計測された前記熱交換媒体の温度との差異が所定の閾値よりも小さい場合には、前記熱交換媒体流路の他端から排出された前記熱交換媒体が前記循環流路を介して前記熱交換媒体流路の一端に再び導入されるように、前記第1のバルブ、前記第2のバルブ、前記第3のバルブ、及び前記第4のバルブを制御する、
請求項3に記載の温度制御システム。 - 前記バルブ制御部は、前記温度センサによって計測された前記熱交換媒体の温度に基づいて、前記熱交換媒体流路の一端から供給された前記第1の熱交換媒体が前記熱交換媒体流路の他端を介して前記第1の熱交換媒体供給装置の回収口に導入され、且つ、前記熱交換媒体流路の一端から供給された前記第2の熱交換媒体が前記熱交換媒体流路の他端を介して前記第2の熱交換媒体供給装置の回収口に導入されるように、前記第3のバルブ及び前記第4のバルブを制御する、
請求項3又は4に記載の温度制御システム。 - 前記バルブ制御部は、
前記第1の熱交換媒体及び前記第2の熱交換媒体が前記熱交換媒体流路に交互に供給されるように、前記第1のバルブ及び前記第2のバルブの開閉を制御するよりも前に、
前記第1の熱交換媒体及び前記第2の熱交換媒体のうち、前記ステージの温度を前記目標温度に近づけるための一方の熱交換媒体が前記熱交換媒体流路の一端に連続的に供給されるように、前記第1のバルブ及び前記第2のバルブを制御し、且つ、
前記一方の熱交換媒体の供給によって前記ステージの温度と前記目標温度との差異が所定の範囲内になった後に、前記第1の熱交換媒体及び前記第2の熱交換媒体のうち他方の熱交換媒体が前記熱交換媒体流路の一端に供給されるように、前記第1のバルブ及び前記第2のバルブを制御する、
請求項1〜5の何れか一項に記載の温度制御システム。 - 被処理体を支持するステージであり、一端及び他端を有し、該一端から該他端に熱交換媒体を流通させる熱交換媒体流路がその内部に形成された該ステージと、
第1のバルブと、
第2のバルブと、
第1の温度に調整された第1の熱交換媒体を供給する供給口及び回収口を有する第1の熱交換媒体供給装置であり、前記供給口が前記第1のバルブを介して前記熱交換媒体流路の一端に接続される、該第1の熱交換媒体供給装置と、
前記第1の温度よりも高い第2の温度に調整された第2の熱交換媒体を供給する供給口及び回収口を有する第2の熱交換媒体供給装置であり、前記供給口が前記第2のバルブを介して前記熱交換媒体流路の一端に接続される、該第2の熱交換媒体供給装置と、
前記第1の熱交換媒体及び前記第2の熱交換媒体が前記熱交換媒体流路の一端に交互に供給されるように前記第1のバルブ及び前記第2のバルブを制御する制御装置と、
を備える温度制御システムを用いた温度制御方法であって、
前記ステージの温度を目標温度にするために必要な熱量を取得する工程と、
前記必要な熱量に基づいて、前記熱交換媒体流路に対して交互に供給される前記第1の熱交換媒体及び前記第2の熱交換媒体の供給時間をそれぞれ算出する工程と、
前記第1の熱交換媒体及び前記第2の熱交換媒体の供給時間をそれぞれ算出する工程において算出された前記供給時間で、前記第1の熱交換媒体及び前記第2の熱交換媒体が前記熱交換媒体流路の一端に交互に供給されるように、前記第1のバルブ及び前記第2のバルブを制御する工程と、
を含む、
温度制御方法。
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