JP6749792B2

JP6749792B2 - Temperature control device

Info

Publication number: JP6749792B2
Application number: JP2016106564A
Authority: JP
Inventors: 田禎一郎上; 保卓哉佐; 木繁雄青; 熊俊紀樋
Original assignee: Shinwa Controls Co Ltd
Current assignee: Shinwa Controls Co Ltd
Priority date: 2016-05-27
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2020-09-02
Anticipated expiration: 2036-05-27
Also published as: JP2017211166A

Description

本発明は、温度制御対象側に熱媒体を通流させて循環させる循環態様と、温度制御対象側に熱媒体を通流させずに循環させる循環態様と、を切り換えることが可能な温度制御装置に関する。 The present invention is a temperature control device capable of switching between a circulation mode in which a heat medium is circulated through a temperature control target side and a circulation mode in which a heat medium is circulated without passing through the temperature control target side. Regarding

半導体等の製造プロセスにおいては、ウェハやパネル等の温度制御対象（ワーク）を所望の一定温度に制御することが求められる場合がある。例えば、半導体製造プロセスにおける現像工程、エッチング工程、イオンドーピング工程等においては、通常、所望の一定温度にウェハが精密に温度制御されている。 In the manufacturing process of semiconductors and the like, it is sometimes required to control a temperature control target (workpiece) such as a wafer or a panel to a desired constant temperature. For example, in a developing process, an etching process, an ion doping process and the like in a semiconductor manufacturing process, the temperature of a wafer is usually precisely controlled to a desired constant temperature.

このような製造プロセスで用いられる温度制御装置の一例として、ポンプの駆動によって熱媒体としての冷媒をメイン流路内で循環させる熱媒体回路と、メイン流路の一部を通流する冷媒と外部の冷却装置との熱交換を可能とする熱交換器と、メイン流路における熱交換器の下流側に接続して温度制御対象側に冷媒を通流させる供給管部と、メイン流路における供給管部の接続位置よりも下流側に接続して温度制御対象側を通過した冷媒をメイン流路に通流させる戻し管部と、を備え、戻し管部に開状態及び閉状態の２つ位置を切り換える電磁弁が設けられ、メイン流路における供給管部の接続位置と戻し管部の接続位置との間にリリーフ弁が設けられる装置が知られている。 As an example of a temperature control device used in such a manufacturing process, a heat medium circuit that circulates a refrigerant as a heat medium in a main flow path by driving a pump, a refrigerant that flows through a part of the main flow path, and an external A heat exchanger that enables heat exchange with the cooling device, a supply pipe portion that is connected to the downstream side of the heat exchanger in the main flow passage and allows the refrigerant to flow to the temperature control target side, and a supply in the main flow passage. A return pipe part that is connected to a downstream side of the connection position of the pipe part and allows the refrigerant that has passed through the temperature control target side to flow through the main flow path, and the return pipe part has two positions of an open state and a closed state. There is known a device in which a solenoid valve for switching between is connected and a relief valve is provided between the connection position of the supply pipe section and the connection position of the return pipe section in the main flow path.

この温度制御装置においては、電磁弁が開状態である際に、熱交換器で冷却された冷媒を、供給管部、温度制御対象、戻し管部及びメイン流路を経て供給管部に循環させることにより、温度制御対象を冷却することが可能となる。一方、例えば温度制御対象側に異常が生じた場合に電磁弁を閉状態に切り換えることで、供給管部から温度制御対象側への冷媒の通流を遮断できる。これにより、メイン流路中の冷媒の圧力の上昇とともにリリーフ弁が開放して、メイン流路内のみで冷媒を循環させることが可能となる。 In this temperature control device, when the electromagnetic valve is in the open state, the refrigerant cooled by the heat exchanger is circulated to the supply pipe part through the supply pipe part, the temperature control target, the return pipe part and the main flow path. This makes it possible to cool the temperature control target. On the other hand, for example, when an abnormality occurs on the temperature control target side, the solenoid valve is switched to the closed state, so that the flow of the refrigerant from the supply pipe portion to the temperature control target side can be blocked. As a result, the relief valve opens as the pressure of the refrigerant in the main flow path increases, and the refrigerant can be circulated only in the main flow path.

特開平９−８９４３６号公報JP, 9-89436, A

しかしながら、上述した温度制御装置では、ポンプの故障及びポンプからの大量の冷媒のリークが多く発生するという問題があった。本件発明者は、鋭意研究により、このようなポンプの故障等は、電磁弁が開状態から閉状態に切り換えられた際に流路中の冷媒の圧力が急激に上昇することによってポンプに過剰に負荷がかかることに起因していることを知見した。 However, the above-mentioned temperature control device has a problem that the pump malfunctions and a large amount of refrigerant leaks from the pump. The present inventor has earnestly studied and found that such a failure of the pump is excessive in the pump due to a sharp increase in the pressure of the refrigerant in the flow path when the solenoid valve is switched from the open state to the closed state. We found that it was caused by the load.

本発明は、このような実情を考慮してなされたものであって、ポンプによって熱媒体を循環させる温度制御装置であって、温度制御対象側に熱媒体を通流させて循環させる循環態様と、温度制御対象側に熱媒体を通流させずに循環させる循環態様とを切り換える際のポンプへの負担を軽減して、ポンプの寿命を延ばすことができる温度制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and is a temperature control device for circulating a heat medium by a pump, and a circulation mode in which the heat medium is circulated by circulating the heat medium to the temperature control target side. An object of the present invention is to provide a temperature control device capable of extending the life of the pump by reducing the load on the pump when switching between a circulation mode in which the heat medium is circulated without passing through the temperature control target side. To do.

本発明の温度制御装置は、ポンプ及び当該ポンプの吐出側と吸引側とを接続するメイン流路を有し、前記ポンプの駆動によって熱媒体を前記メイン流路内で循環させる熱媒体回路と、前記メイン流路の一部に規定された温調用流路部を通流する熱媒体を冷却又は加熱する温度調節部と、前記メイン流路における前記温調用流路部の下流側で前記メイン流路に接続して温度制御対象側に熱媒体を通流させる供給管部と、前記メイン流路における前記供給管部の接続位置よりも下流側で且つ前記温調用流路部の上流側に接続して前記温度制御対象側を通過した熱媒体を前記メイン流路に通流させる戻し管部と、を備え、前記メイン流路における前記温調用流路部よりも下流側の一部が、第１ポート、第２ポート及び第３ポートを有する三方弁における前記第１ポートから前記第２ポートに至る流路部分によって構成され、前記第１ポートと前記第２ポートとが連通した状態において、前記第１ポートは前記第２ポートへ熱媒体を通流させるようになっており、前記第３ポートには、前記戻し管部が接続されており、前記三方弁は、前記第１ポートと前記第２ポートとを全開で連通させ且つ前記第３ポートと前記第２ポートとの連通を遮断する第１状態と、前記第３ポートと前記第２ポートとを全開で連通させ且つ前記第１ポートと前記第２ポートとの連通を遮断する第２状態と、の間で、前記第１ポートから前記第２ポートに至る流路部分と前記第３ポートから前記第２ポートに至る流路部分とに熱媒体を分配して通流させることが可能な比例式の三方弁である、ことを特徴とする温度制御装置、である。 The temperature control device of the present invention has a pump and a main flow path that connects the discharge side and the suction side of the pump, and a heat medium circuit that circulates a heat medium in the main flow path by driving the pump, A temperature control unit that cools or heats a heat medium that flows through a temperature control flow channel section defined in a part of the main flow channel, and the main flow on the downstream side of the temperature control flow channel section in the main flow channel. A supply pipe part connected to a passage for flowing a heat medium to the temperature control target side, and connected to a downstream side of a connection position of the supply pipe part in the main flow path and an upstream side of the temperature control flow path part. And a return pipe portion that causes the heat medium that has passed through the temperature control target side to flow into the main flow passage, and a part of the main flow passage on the downstream side of the temperature control flow passage portion is In a three-way valve having one port, a second port and a third port, the three-way valve is configured by a flow passage portion from the first port to the second port, and the first port and the second port communicate with each other, The first port allows the heat medium to flow to the second port, the return pipe is connected to the third port, and the three-way valve includes the first port and the first port. A first state in which the second port is fully opened for communication and the third port is disconnected from the second port; and the third port and the second port are fully opened for communication and the first port is connected. Between a second state in which communication with the second port is cut off, and a flow passage portion from the first port to the second port and a flow passage portion from the third port to the second port. A temperature control device, which is a proportional three-way valve capable of distributing and flowing a heat medium.

この温度制御装置によれば、三方弁が第３ポートと第２ポートとを全開で連通させ且つ第１ポートと第２ポートとの連通を遮断した第２状態において、熱媒体を温度制御対象側に通流させて循環させることができ、三方弁が第１ポートと第２ポートとを全開で連通させ且つ第３ポートと第２ポートとの連通を遮断した第１状態において、熱媒体を温度制御対象側に通流させずに循環させることができる。そして第２状態から第１状態へ切り換える際には、三方弁が比例式の三方弁であることで、徐々に第２状態から第１状態に移行できるため、この切り換えによる熱媒体の圧力の急激な上昇が緩和される。したがって、ポンプへの負担を軽減して、ポンプの寿命を延ばすことができる。 According to this temperature control device, in the second state in which the three-way valve allows the third port and the second port to be fully opened and the communication between the first port and the second port is blocked, the heat medium is transferred to the temperature control target side. In the first state in which the three-way valve allows the first port and the second port to be fully opened and the communication between the third port and the second port is cut off. It can be circulated without passing through the controlled object side. When switching from the second state to the first state, since the three-way valve is a proportional three-way valve, it is possible to gradually shift from the second state to the first state. Rise is eased. Therefore, the load on the pump can be reduced and the life of the pump can be extended.

また、本発明の温度制御装置は、ポンプ及び前記ポンプの吐出側と吸引側とを接続するメイン流路を有し、前記ポンプの駆動によって熱媒体を前記メイン流路内で循環させる熱媒体回路と、前記メイン流路の一部に規定された温調用流路部を通流する熱媒体を冷却又は加熱する温度調節部と、前記メイン流路における前記温調用流路部の下流側で前記メイン流路に接続して温度制御対象側に熱媒体を通流させる供給管部と、前記メイン流路における前記供給管部の接続位置よりも下流側で且つ前記温調用流路部の上流側に接続して前記温度制御対象側を通過した熱媒体を前記メイン流路に通流させる戻し管部と、を備え、前記メイン流路における前記温調用流路部よりも下流側の一部が、第１ポート、第２ポート及び第３ポートを有する三方弁における前記第１ポートから前記第２ポートに至る流路部分によって構成され、前記第１ポートと前記第２ポートとが連通した状態において、前記第１ポートは前記第２ポートへ熱媒体を通流させるようになっており、前記第３ポートには、前記供給管部が接続されており、前記三方弁は、前記第１ポートと前記第２ポートとを全開で連通させ且つ前記第１ポートと前記第３ポートとの連通を遮断する第１状態と、前記第１ポートと前記第３ポートとを全開で連通させ且つ前記第１ポートと前記第２ポートとの連通を遮断する第２状態と、の間で、前記第１ポートから前記第２ポートに至る流路部分と前記第１ポートから前記第３ポートに至る流路部分とに熱媒体を分配して通流させることが可能な比例式の三方弁である、ことを特徴とする温度制御装置、である。 Further, the temperature control device of the present invention has a pump and a main flow path connecting a discharge side and a suction side of the pump, and a heat medium circuit for circulating a heat medium in the main flow path by driving the pump. A temperature control unit that cools or heats the heat medium flowing through the temperature control flow channel section defined in a part of the main flow channel; and the temperature control section in the main flow channel on the downstream side of the temperature control flow channel section. A supply pipe part that is connected to the main flow path and allows the heat medium to flow to the temperature control target side, and a downstream side of the connection position of the supply pipe part in the main flow path and an upstream side of the temperature control flow path part. And a return pipe portion that allows the heat medium that has passed through the temperature control target side to flow in the main flow passage, and a part of the main flow passage on the downstream side of the temperature control flow passage portion. A flow path portion from the first port to the second port in a three-way valve having a first port, a second port and a third port, in a state where the first port and the second port are in communication with each other. The first port is configured to allow a heat medium to flow to the second port, the supply pipe portion is connected to the third port, and the three-way valve is connected to the first port. A first state in which the second port is fully opened for communication and the first port and the third port are disconnected from each other; and the first port and the third port are fully opened for communication and the first state A flow passage portion extending from the first port to the second port and a flow passage portion extending from the first port to the third port between a second state in which communication between the port and the second port is blocked. A temperature control device, which is a proportional three-way valve capable of distributing and flowing a heat medium to and from.

この温度制御装置によれば、三方弁が第１ポートと第３ポートとを全開で連通させ且つ第１ポートと第２ポートとの連通を遮断した第２状態において、熱媒体を温度制御対象側に通流させて循環させることができ、三方弁が第１ポートと第２ポートとを全開で連通させ且つ第１ポートと第３ポートとの連通を遮断した第１状態において、熱媒体を温度制御対象側に通流させずに循環させることができる。そして第２状態から第１状態へ切り換える際には、三方弁が比例式の三方弁であることで、徐々に第２状態から第１状態に移行できるため、この切り換えによる熱媒体の圧力の急激な上昇が緩和される。したがって、ポンプへの負担を軽減して、ポンプの寿命を延ばすことができる。 According to this temperature control device, in the second state in which the three-way valve fully connects the first port and the third port and cuts off the communication between the first port and the second port, the heat medium is transferred to the temperature control target side. In the first state in which the three-way valve allows the first port and the second port to communicate with each other at full opening and the communication between the first port and the third port is blocked. It can be circulated without passing through the controlled object side. When switching from the second state to the first state, since the three-way valve is a proportional three-way valve, it is possible to gradually shift from the second state to the first state. Rise is eased. Therefore, the load on the pump can be reduced and the life of the pump can be extended.

上記の各温度制御装置は、前記三方弁を前記第１状態又は前記第２状態に切り換えるためのコントロールユニットをさらに備え、前記コントロールユニットは、前記三方弁を前記第２状態から前記第１状態へ所定の時間をかけて一定の速度で切り換える、ようになっていてもよい。 Each of the temperature control devices further includes a control unit for switching the three-way valve to the first state or the second state, and the control unit controls the three-way valve from the second state to the first state. The switching may be performed at a constant speed over a predetermined time.

この場合、所定の時間を適正に設定して、コントロールユニットによって三方弁を第２状態から第１状態へ所定の時間をかけて一定の速度で切り換えることにより、第２状態から第１状態へ切り換える際の熱媒体の圧力の急激な上昇を確実に抑制できる。 In this case, by appropriately setting a predetermined time and switching the three-way valve from the second state to the first state at a constant speed over a predetermined time by the control unit, the second state is switched to the first state. It is possible to reliably suppress a rapid increase in the pressure of the heat medium at that time.

また前記コントロールユニットは、前記三方弁を前記第２状態から前記第１状態へ所定の時間をかけて一定の割合で段階的に切り換える、ようになっていてもよい。 Further, the control unit may switch the three-way valve from the second state to the first state stepwise at a constant rate over a predetermined time.

この場合、所定の時間を適正に設定して、コントロールユニットによって三方弁を第２状態から第１状態へ所定の時間をかけて一定の割合で段階的に切り換えることにより、第２状態から第１状態へ切り換える際の熱媒体の圧力の急激な上昇を確実に抑制できる。 In this case, the predetermined time is appropriately set, and the three-way valve is switched from the second state to the first state stepwise at a constant rate over a predetermined time by the control unit. It is possible to reliably suppress a rapid increase in the pressure of the heat medium when switching to the state.

また、前記コントロールユニットは、異常が検出された際に、前記三方弁を前記第２状態から前記第１状態へ切り換える、ようになっていてもよい。 Further, the control unit may switch the three-way valve from the second state to the first state when an abnormality is detected.

この場合、異常時に温度制御対象側に熱媒体が供給されないようにすることが可能となり、温度制御対象が不所望な状態に温度制御されることを抑制できる。 In this case, it is possible to prevent the heat medium from being supplied to the temperature control target side at the time of an abnormality, and it is possible to suppress temperature control of the temperature control target in an undesired state.

また、前記所定の時間は、１０秒〜２０秒の間に設定されてもよい。 Further, the predetermined time may be set between 10 seconds and 20 seconds.

本件発明者の知見によれば、所定の時間を１０秒〜２０秒の間に設定することにより、第２状態から第１状態へ切り換える際の熱媒体の圧力の急激な上昇を確実に抑制できることが知見されている。 According to the knowledge of the inventor of the present invention, it is possible to reliably suppress a rapid increase in the pressure of the heat medium when switching from the second state to the first state by setting the predetermined time period between 10 seconds and 20 seconds. Has been found.

また、上記の各温度制御装置においては、前記メイン流路における前記供給管部の接続位置の上流側で且つ前記戻し管部の接続位置よりも下流側の部分であって、前記温調用流路部とは異なる部分が、熱媒体を貯留するタンクによって構成されており、前記ポンプは、前記タンク内の熱媒体に浸漬される浸漬型ポンプであってもよい。 Further, in each of the temperature control devices described above, in the main flow path, a portion upstream of the connection position of the supply pipe portion and downstream of the connection position of the return pipe portion, the flow path for temperature control A part different from the part may be configured by a tank that stores the heat medium, and the pump may be an immersion pump that is immersed in the heat medium in the tank.

この場合、仮にポンプから熱媒体がリークしたとしても、リークした熱媒体を容易にタンク内に放出することができるため、熱媒体の損失及び周辺環境の汚染を抑制することができる。 In this case, even if the heat medium leaks from the pump, the leaked heat medium can be easily discharged into the tank, so that loss of the heat medium and contamination of the surrounding environment can be suppressed.

また、上記の各温度制御装置においては、前記メイン流路における前記供給管部の接続位置の上流側で且つ前記戻し管部の接続位置よりも下流側の部分であって、前記温調用流路部とは異なる部分が、熱媒体を貯留するタンクによって構成されており、前記メイン流路における前記タンクで構成される部分とは異なる部分に、熱媒体をイオン除去装置に通過させてから前記メイン流路に戻すイオン化用配管部が接続されており、前記イオン化用配管部には、熱媒体の電気抵抗を検出する比抵抗センサが設けられ、前記熱媒体は、純水であってもよい。 Further, in each of the temperature control devices described above, in the main flow path, a portion upstream of the connection position of the supply pipe portion and downstream of the connection position of the return pipe portion, the flow path for temperature control The portion different from the portion is configured by a tank that stores the heat medium, and the heat medium is passed through an ion removing device to a portion different from the portion configured by the tank in the main flow path, and then the main An ionization pipe part for returning to the flow path is connected, and the ionization pipe part is provided with a resistivity sensor for detecting the electric resistance of the heat medium, and the heat medium may be pure water.

この場合、イオン化用配管部内を順次通流する熱媒体の電気抵抗が比抵抗センサによって検出されるため、精度良く熱媒体の電気抵抗を計測することができる。そしてイオン除去装置によって、熱媒体中のイオンを除去して熱媒体の比抵抗を低減させることができる。なお、イオン除去装置は、内部にイオン交換樹脂を有するものが用いられてもよい。 In this case, since the electrical resistance of the heat medium that sequentially flows through the ionization pipe section is detected by the resistivity sensor, the electrical resistance of the heat medium can be measured with high accuracy. The ion removing device can remove the ions in the heat medium to reduce the specific resistance of the heat medium. The ion removing device may have an ion exchange resin inside.

前記イオン除去装置は、前記イオン化用配管部に着脱可能に設けられたカートリッジ純水器であってもよい。 The ion removing device may be a cartridge deionizer that is detachably attached to the ionizing pipe portion.

また、上記の各温度制御装置は、イオンドーピング装置によってイオンをドーピングされる前記温度制御対象としてのウェハの温度制御のために用いられてもよい。 Further, each of the above temperature control devices may be used for controlling the temperature of the wafer as the temperature control target to which ions are doped by the ion doping device.

この場合、熱媒体としての純水の比抵抗は、イオン除去装置によって、１ＭΩ・ｃｍ以上に維持されることが好ましい。したがって、純水の比抵抗が１ＭΩ・ｃｍ以下となった場合には、前記コントロールユニットが、異常が検出されたものと判定し、前記三方弁を前記第２状態から前記第１状態へ切り換える、ことが好ましい。 In this case, the specific resistance of pure water as the heat medium is preferably maintained at 1 MΩ·cm or more by the ion removing device. Therefore, when the specific resistance of pure water becomes 1 MΩ·cm or less, the control unit determines that an abnormality is detected, and switches the three-way valve from the second state to the first state. It is preferable.

また、前記温度調節部は、前記温調用流路部を通流する熱媒体を冷却するための冷媒を通流させる冷媒回路を有し、前記冷媒回路の一部と前記温調用流路部とによって熱交換器が構成されていてもよい。 Further, the temperature control unit has a refrigerant circuit for flowing a refrigerant for cooling a heat medium flowing through the temperature control flow path portion, a part of the refrigerant circuit and the temperature control flow path portion The heat exchanger may be constituted by.

本発明によれば、温度制御対象側に熱媒体を通流させて循環させる循環態様と、温度制御対象側に熱媒体を通流させずに循環させる循環態様とを切り換える際のポンプへの負担を軽減して、ポンプの寿命を延ばすことができる。 According to the present invention, the load on the pump at the time of switching between the circulation mode in which the heat medium is circulated through the temperature control target side and the circulation mode in which the heat medium is circulated without passing through the temperature control target side is switched. Can be reduced to extend the life of the pump.

本発明の第１の実施の形態に係る温度制御装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the temperature control apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図１に示す温度制御装置における三方弁の第１状態を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the 1st state of the three-way valve in the temperature control apparatus shown in FIG. 図１に示す温度制御装置における三方弁の第２状態を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the 2nd state of the three-way valve in the temperature control apparatus shown in FIG. 本発明の第２の実施の形態に係る温度制御装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the temperature control apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る温度制御装置１の概略構成を示す図である。図１に示すように、本実施の形態に係る温度制御装置１は、ポンプ１１及びポンプ１１の吐出側と吸引側とを接続するメイン流路１２を有し、ポンプ１１の駆動によって熱媒体をメイン流路１２内で循環させる熱媒体回路１０と、メイン流路１２の一部に規定された温調用流路部１２Ａを通流する熱媒体を冷却する温度調節部３０と、を備えている。熱媒体回路１０のメイン流路１２においては、図中の矢印Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに示されるように、熱媒体が循環する。本実施の形態では、温度制御装置１が、イオンドーピング装置によってイオンをドーピングされる温度制御対象ＣＴとしてのウェハの温度制御のために用いられる例を説明する。また、熱媒体が冷媒としての純水である例を説明する。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a temperature control device 1 according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the temperature control device 1 according to the present embodiment has a pump 11 and a main flow path 12 that connects the discharge side and the suction side of the pump 11, and drives the pump 11 to generate a heat medium. A heat medium circuit 10 that circulates in the main flow channel 12 and a temperature control unit 30 that cools the heat medium that flows through the temperature control flow channel unit 12A defined in a part of the main flow channel 12 are provided. .. In the main flow path 12 of the heat medium circuit 10, the heat medium circulates as indicated by arrows A, B, C and D in the figure. In the present embodiment, an example will be described in which the temperature control device 1 is used for controlling the temperature of a wafer as a temperature control target CT to which ions are doped by the ion doping device. Further, an example in which the heat medium is pure water as a refrigerant will be described.

本実施の形態においては、温度調節部３０が冷凍装置であり、圧縮機３１、凝縮器３２、膨張弁３３及び蒸発器３４がこの順に冷媒を循環させるように接続された冷媒回路３５を有する。冷媒回路３５における蒸発器３４と上述のメイン流路１２における温調用流路部１２Ａとで熱交換器ＨＣが構成されており、温調用流路部１２Ａを通流する熱媒体は、蒸発器３４を通過する冷媒によって吸熱されて冷却されるようになっている。 In the present embodiment, the temperature control unit 30 is a refrigeration system, and has a refrigerant circuit 35 in which a compressor 31, a condenser 32, an expansion valve 33, and an evaporator 34 are connected in this order so as to circulate the refrigerant. The heat exchanger HC is configured by the evaporator 34 in the refrigerant circuit 35 and the temperature adjustment flow passage portion 12A in the main flow passage 12, and the heat medium flowing through the temperature adjustment flow passage portion 12A is the evaporator 34. It is designed to be absorbed and cooled by the refrigerant passing through.

冷媒回路３５では、圧縮機３１によって圧縮された冷媒が、空冷式の凝縮器３２に流入してファンによって冷却されて凝縮する。本実施の形態における凝縮器３２は、その下流側の冷媒の圧力を検出する圧力センサの検出値に基づきファンの出力を調節可能となっている。凝縮器３２で凝縮した冷媒は、その後、膨張弁３３によって減圧されて低温となり、そして蒸発器３４に流入する。蒸発器３４に流入した冷媒は、メイン流路１２における温調用流路部１２Ａを通流する熱媒体を冷却して吸熱し、圧縮機３１に流入することになる。 In the refrigerant circuit 35, the refrigerant compressed by the compressor 31 flows into the air-cooled condenser 32 and is cooled and condensed by the fan. The condenser 32 in the present embodiment can adjust the output of the fan based on the detection value of the pressure sensor that detects the pressure of the refrigerant on the downstream side. The refrigerant condensed in the condenser 32 is then decompressed by the expansion valve 33 to have a low temperature, and then flows into the evaporator 34. The refrigerant flowing into the evaporator 34 cools the heat medium flowing through the temperature adjusting flow path portion 12A in the main flow path 12, absorbs heat, and flows into the compressor 31.

本実施の形態における膨張弁３３は電子膨張弁であり、温調用流路部１２Ａの下流側を通流する熱媒体の温度を検出する温度センサに基づいて開度を調節することで、蒸発器３４における冷凍能力を制御可能となっている。また本実施の形態における冷媒回路３５には、圧縮機３１及び凝縮器３２の間と膨張弁３３及び蒸発器３４の間とを接続するホットガス回路３６が設けられている。ホットガス回路３６は、圧縮機３１によって圧縮された高温の冷媒を膨張弁３３及び蒸発器３４の間に供給することで、蒸発器３４における冷凍能力を制御可能となっている。また本実施の形態におけるホットガス回路３６は、圧縮機３１の上流側の冷媒の圧力に応じて流量調節弁３６Ａの開度を調節することにより、膨張弁３３及び蒸発器３４の間に供給される冷媒の流量を調節可能となっている。 The expansion valve 33 in the present embodiment is an electronic expansion valve, and by adjusting the opening degree based on a temperature sensor that detects the temperature of the heat medium flowing downstream of the temperature control flow path portion 12A, the evaporator can be adjusted. The refrigerating capacity at 34 can be controlled. Further, the refrigerant circuit 35 in the present embodiment is provided with a hot gas circuit 36 that connects between the compressor 31 and the condenser 32 and between the expansion valve 33 and the evaporator 34. The hot gas circuit 36 supplies the high-temperature refrigerant compressed by the compressor 31 between the expansion valve 33 and the evaporator 34, so that the refrigerating capacity of the evaporator 34 can be controlled. Further, the hot gas circuit 36 in the present embodiment is supplied between the expansion valve 33 and the evaporator 34 by adjusting the opening degree of the flow rate control valve 36A according to the pressure of the refrigerant on the upstream side of the compressor 31. The flow rate of the cooling medium can be adjusted.

熱媒体回路１０のメイン流路１２においては、温調用流路部１２Ａの下流側に供給管部１３が接続され、この供給管部１３は、温度制御対象ＣＴ側に熱媒体を通流させために設けられている。またメイン流路１２における供給管部１３の接続位置よりも下流側で且つ温調用流路部１２Ａの上流側に戻し管部１４が接続され、この戻し管部１４は、温度制御対象ＣＴ側を通過した熱媒体をメイン流路１２に通流させるために設けられている。これら供給管部１３及び戻し管部１４はそれぞれ、温度制御対象ＣＴがセットされる装置において温度制御対象ＣＴを温度制御する負荷部１０１に当該装置側の配管１０２を介して接続されるようになっている。 In the main flow path 12 of the heat medium circuit 10, a supply pipe portion 13 is connected to the downstream side of the temperature adjustment flow passage portion 12A, and the supply pipe portion 13 allows the heat medium to flow to the temperature control target CT side. It is provided in. Further, a return pipe portion 14 is connected downstream of the connection position of the supply pipe portion 13 in the main flow passage 12 and upstream of the temperature adjustment flow passage portion 12A, and the return pipe portion 14 is connected to the temperature control target CT side. It is provided in order to let the passing heat medium flow through the main flow path 12. Each of the supply pipe portion 13 and the return pipe portion 14 is connected to a load portion 101 that controls the temperature of the temperature control target CT in a device in which the temperature control target CT is set via a pipe 102 on the device side. ing.

本実施の形態においては、メイン流路１２における温調用流路部１２Ａよりも下流側の一部が、第１ポート２１、第２ポート２２及び第３ポート２３を有する三方弁２０における第１ポート２１から第２ポート２２に至る流路部分によって構成され、第１ポート２１と第２ポート２２とが連通した状態において、第１ポート２１は第２ポート２２へ熱媒体を通流させるようになっている。そして三方弁２０の上述の第３ポート２３に、戻し管部１４が接続されている。したがって供給管部１３は、戻し管部１４の第３ポート２３を介した第１ポート２１から第２ポート２２に至る流路部分への接続位置よりも上流側でメイン流路１２に接続されており、詳しくは、メイン流路１２における第１ポート２１よりも上流側の部分に接続されている。 In the present embodiment, a part of the main flow passage 12 on the downstream side of the temperature adjusting flow passage portion 12A has the first port 21, the second port 22 and the third port 23, and the first port in the three-way valve 20. 21 to the second port 22, the first port 21 allows the heat medium to flow to the second port 22 in a state where the first port 21 and the second port 22 communicate with each other. ing. The return pipe portion 14 is connected to the above-mentioned third port 23 of the three-way valve 20. Therefore, the supply pipe portion 13 is connected to the main flow passage 12 on the upstream side of the connection position to the flow passage portion from the first port 21 to the second port 22 via the third port 23 of the return pipe portion 14. That is, in detail, it is connected to a portion of the main flow path 12 on the upstream side of the first port 21.

図２Ａは三方弁２０の第１状態を概略的に示す図であり、図２Ｂは三方弁２０の第２状態を概略的に示す図である。本実施の形態においては、図２Ａに示すように、三方弁２０の第１状態は、第１ポート２１と第２ポート２２とを全開で連通させ且つ第３ポート２３と第２ポート２２との連通を遮断する状態を意味する。一方、図２Ｂに示すように、三方弁２０の第２状態は、第３ポート２３と第２ポート２２とを全開で連通させ且つ第１ポート２１と第２ポート２２との連通を遮断する状態を意味する。ここで、本実施の形態における三方弁２０は、第１状態と第２状態との間において、第１ポート２１から第２ポート２２に至る流路部分と第３ポート２３から第２ポート２２に至る流路部分とに熱媒体を分配して通流させることが可能な比例式の三方弁となっている。 2A is a diagram schematically showing a first state of the three-way valve 20, and FIG. 2B is a diagram schematically showing a second state of the three-way valve 20. In the present embodiment, as shown in FIG. 2A, in the first state of the three-way valve 20, the first port 21 and the second port 22 are in full-open communication and the third port 23 and the second port 22 are in communication. It means a state where communication is cut off. On the other hand, as shown in FIG. 2B, the second state of the three-way valve 20 is a state in which the third port 23 and the second port 22 are fully opened for communication and the first port 21 and the second port 22 are disconnected. Means Here, the three-way valve 20 according to the present embodiment is provided with a flow path portion from the first port 21 to the second port 22 and from the third port 23 to the second port 22 between the first state and the second state. It is a proportional three-way valve that can distribute and flow the heat medium to the flow passage.

より詳しくは、三方弁２０は比例三方ボール弁であり、各ポート２１〜２３が形成されたボディ２４と、ボディ２４内に回転可能に設らけれた連通路２５Ａを有するボール２５と、ボール２５を回転駆動するモータ２６と、を有している。この構成においては、ボール２５の連通路２５Ａによって第１ポート２１と第２ポート２２とが全開で連通された場合に、連通路２５Ａは第３ポート２３と第２ポート２２とを連通させず、これらが遮断状態となる（第１状態）。この第１状態からモータ２６によってボール２５を回転駆動することにより、第１ポート２１と第２ポート２２との全開の連通状態が次第に狭まるとともに、第３ポート２３と第２ポート２２との連通状態が次第に広がる。そして最終的に、連通路２５Ａが第３ポート２３と第２ポート２２とを全開で連通させて、第１ポート２１と第２ポート２２とが遮断状態となる（第２状態）。なお、本実施の形態における三方弁２０はボール弁であるが、三方弁２０は例えば比例式の３ポートのスプール弁や他の形式であってもよい。 More specifically, the three-way valve 20 is a proportional three-way ball valve, and has a body 24 in which the ports 21 to 23 are formed, a ball 25 having a communication passage 25A rotatably provided in the body 24, and a ball 25. And a motor 26 for driving the motor. In this configuration, when the first port 21 and the second port 22 are fully opened by the communication passage 25A of the ball 25, the communication passage 25A does not communicate the third port 23 and the second port 22, These are in the cutoff state (first state). By rotating the ball 25 by the motor 26 from the first state, the fully open communication state between the first port 21 and the second port 22 gradually narrows, and the communication state between the third port 23 and the second port 22 becomes narrower. Gradually spreads. Finally, the communication passage 25A fully opens the third port 23 and the second port 22 so that the first port 21 and the second port 22 are shut off (second state). Although the three-way valve 20 in the present embodiment is a ball valve, the three-way valve 20 may be, for example, a proportional three-port spool valve or another type.

また図１に戻り、本実施の形態における温度制御装置１では、メイン流路１２における供給管部１３の接続位置の上流側で且つ戻し管部１４の接続位置よりも下流側の部分であって、温調用流路部１２Ａとは異なる部分が、熱媒体を貯留するタンク１６によって構成されている。詳しくは、メイン流路１２における戻し管部１４の接続位置よりも下流側で且つ温調用流路部１２Ａよりも上流側の部分が、タンク１６によって構成されている。そして上述のポンプ１１は、タンク１６内の熱媒体に浸漬される浸漬型ポンプとなっている。本実施の形態では、ポンプ１１が上面視でタンク１６内に位置するように配置されており、ポンプ１１は、熱媒体がリークした場合に当該リークした熱媒体を図中の矢印に示すようにタンク１６内に戻す戻し機構を有している。なお、このような機構が設けられていなくても、ポンプ１１が上面視でタンク１６内に配置される場合、より好ましくはタンク１６内に配置される場合には、リークした熱媒体を容易にタンク１６内に戻すことができる。またタンク１６内には、タンク１６内の熱媒体の液面を検出する液面センサ１６Ａが設けられている。 Referring back to FIG. 1, in the temperature control device 1 according to the present embodiment, the main flow path 12 is located upstream of the connection position of the supply pipe section 13 and downstream of the connection position of the return pipe section 14. A portion different from the temperature adjusting flow path portion 12A is configured by the tank 16 that stores the heat medium. More specifically, a portion of the main flow passage 12 downstream of the connection position of the return pipe portion 14 and upstream of the temperature adjustment flow passage portion 12A is configured by the tank 16. The pump 11 described above is an immersion pump that is immersed in the heat medium in the tank 16. In the present embodiment, the pump 11 is arranged so as to be located inside the tank 16 in a top view, and when the heat medium leaks, the pump 11 indicates the leaked heat medium as indicated by an arrow in the figure. It has a returning mechanism for returning it into the tank 16. Even if such a mechanism is not provided, when the pump 11 is arranged in the tank 16 in a top view, more preferably in the tank 16, the leaked heat medium can be easily removed. It can be returned to the tank 16. A liquid level sensor 16A that detects the liquid level of the heat medium in the tank 16 is provided in the tank 16.

またメイン流路１２におけるタンク１６で構成される部分とは異なる部分に、熱媒体をイオン除去装置１８に通過させてからメイン流路１２に戻すイオン化用配管部１７が接続されている。詳しくは、メイン流路１２における温調用流路部１２Ａよりも下流側で且つ供給管部１３よりも上流側の部分において、イオン化用配管部１７が分岐し、分岐点の下流側でイオン化用配管部１７がメイン流路１２に再び接続している。 Further, an ionization pipe portion 17 that allows the heat medium to pass through the ion removing device 18 and then returns to the main flow passage 12 is connected to a portion of the main flow passage 12 that is different from the portion formed by the tank 16. Specifically, the ionization pipe 17 is branched at a portion of the main flow passage 12 downstream of the temperature adjustment flow passage 12A and upstream of the supply pipe 13, and the ionization pipe is provided downstream of the branch point. The part 17 is connected to the main flow path 12 again.

このイオン化用配管部１７には、熱媒体の電気抵抗を検出する比抵抗センサ１７Ａが設けられている。本実施の形態におけるイオン除去装置１８は、イオン化用配管部１７に着脱可能に設けられたカートリッジ純水器である。このイオン除去装置１８は、内部にイオン交換樹脂を有しており、これにより流入した熱媒体中のイオンを除去することが可能となっている。イオン除去装置１８は、例えば比抵抗が８ＭΩ・ｃｍ程度となった純水の比抵抗を１ＭΩ・ｃｍ以上まで下げる程度の除去能力を有することが好ましい。なお、イオン化用配管部１７の流路断面積とメイン流路１２の流路断面積との比は、本件発明者の知見によれば、１：２５〜３５であることが好ましい。この場合、過剰にイオン化用配管部１７側に熱媒体が通流されず、メイン流路１２側の熱媒体の循環が安定するようになる。 The ionization pipe portion 17 is provided with a specific resistance sensor 17A that detects the electric resistance of the heat medium. The ion removing device 18 in the present embodiment is a cartridge deionizer provided detachably on the ionizing pipe portion 17. The ion removing device 18 has an ion exchange resin inside, and it is possible to remove the ions in the heat medium that has flowed therein. It is preferable that the ion removing device 18 has a removing capability of lowering the specific resistance of pure water having a specific resistance of about 8 MΩ·cm to 1 MΩ·cm or more. According to the knowledge of the present inventor, the ratio of the flow passage cross-sectional area of the ionization pipe portion 17 to the flow passage cross-sectional area of the main flow passage 12 is preferably 1:25 to 35. In this case, the heat medium does not flow excessively to the ionizing pipe section 17 side, and the circulation of the heat medium on the main flow path 12 side becomes stable.

また温度制御装置１は、三方弁２０を第１状態又は第２状態に切り換えるための例えばＣＰＵ等で構成されるコントロールユニット４０を備えており、コントロールユニット４０には、三方弁２０、液面センサ１６Ａ、比抵抗センサ１７Ａ及び戻し管部１４に設けられた流量センサ１９が接続されている。本実施の形態におけるコントロールユニット４０は、異常が検出された際に、三方弁２０を第２状態から第１状態へ所定の時間をかけて一定の速度で切り換えるようになっている。所定の時間は、本件発明者の知見によれば、１０秒〜２０秒の間に設定されることが好ましく、１５秒〜１８秒の間に設定されることがより好ましい。具体的に本実施の形態では、所定の時間が１７秒に設定されている。より詳しくは、メイン流路１２に循環させる熱媒体の流量が、１０Ｌ／ｍｉｎ〜２５Ｌ／ｍｉｎの範囲である場合に、所定の時間が１０秒〜２０秒であることが好ましく、１５秒〜１８秒であることがより好ましいが、このような時間及び流量は、これらの値に限定されるものではない。 Further, the temperature control device 1 includes a control unit 40 configured by, for example, a CPU for switching the three-way valve 20 to the first state or the second state, and the control unit 40 includes the three-way valve 20 and the liquid level sensor. 16A, a specific resistance sensor 17A, and a flow rate sensor 19 provided in the return pipe portion 14 are connected. The control unit 40 in the present embodiment is configured to switch the three-way valve 20 from the second state to the first state at a constant speed over a predetermined time when an abnormality is detected. According to the knowledge of the inventor of the present invention, the predetermined time is preferably set to 10 to 20 seconds, and more preferably set to 15 to 18 seconds. Specifically, in this embodiment, the predetermined time is set to 17 seconds. More specifically, when the flow rate of the heat medium circulated in the main flow path 12 is in the range of 10 L/min to 25 L/min, the predetermined time is preferably 10 seconds to 20 seconds, and 15 seconds to 18 seconds. More preferably in seconds, but such times and flow rates are not limited to these values.

ここで、三方弁２０を第２状態から第１状態へ一定の速度で切り換えるとは、第３ポート２３と第２ポート２２とを全開で連通させた全開状態の開度を、一定の変化量で連続的に全閉状態に移行させることを意味する。なお、このような態様に代えて、コントロールユニット４０は、三方弁２０を第２状態から第１状態へ所定の時間をかけて一定の割合で段階的に切り換えてもよい。ここでいう一定の割合で段階的に切り換えるとは、第３ポート２３と第２ポート２２とを全開で連通させた全開状態の開度を、一定の変化量で間欠的に全閉状態に移行させることを意味する。 Here, switching the three-way valve 20 from the second state to the first state at a constant speed means that the opening degree in the fully open state in which the third port 23 and the second port 22 are fully opened for communication is changed by a constant amount. Means to continuously shift to the fully closed state. Instead of such a mode, the control unit 40 may switch the three-way valve 20 from the second state to the first state stepwise at a constant rate over a predetermined time. Here, the stepwise switching at a constant rate means that the opening degree in the fully open state in which the third port 23 and the second port 22 are in full-open communication with each other is intermittently changed to the fully closed state with a constant change amount. Means to let.

またコントロールユニット４０が三方弁２０を第２状態から第１状態へ切り換えるトリガーとなる異常は、液面センサ１６Ａで検出されるタンク１６内の熱媒体の液面の所定値以下への低下、比抵抗センサ１７Ａで検出される熱媒体の比抵抗が所定値を越えた場合、流量センサ１９で検出される熱媒体の所定値以下への低下、目標温度からの所定値以上の逸脱、ポンプ１１からのリーク量の所定値以上の増大等である。なお、ここで挙げた以外の事象をトリガーとして、三方弁２０を第２状態から第１状態へ切り換えてもよいことは言うまでもない。 Further, the abnormality that triggers the control unit 40 to switch the three-way valve 20 from the second state to the first state is a decrease in the liquid level of the heat medium in the tank 16 detected by the liquid level sensor 16A to a predetermined value or less, a ratio When the specific resistance of the heat medium detected by the resistance sensor 17A exceeds a predetermined value, the heat medium detected by the flow rate sensor 19 falls below a predetermined value, deviates from the target temperature by a predetermined value or more, and from the pump 11. Is an increase in the amount of leakage of a predetermined value or more. Needless to say, the three-way valve 20 may be switched from the second state to the first state by using an event other than those mentioned here as a trigger.

また本実施の形態のように温度制御装置１がイオンドーピング装置に適用される場合、熱媒体としての純水の比抵抗は、イオン除去装置１８によって１ＭΩ・ｃｍ以上に維持されることが好ましい。また、純水の比抵抗が１ＭΩ・ｃｍ以下となった場合には、コントロールユニット４０が、異常が検出されたものと判定し、三方弁２０を第２状態から第１状態へ切り換えることが好ましい。そのため、本実施の形態では比抵抗センサ１７Ａが１ＭΩ・ｃｍ以下を検出した場合に、コントロールユニット４０が三方弁２０を第２状態から第１状態へ切り換えるようになっている。 When the temperature control device 1 is applied to an ion doping device as in the present embodiment, the specific resistance of pure water as a heat medium is preferably maintained at 1 MΩ·cm or more by the ion removing device 18. Further, when the specific resistance of pure water becomes 1 MΩ·cm or less, it is preferable that the control unit 40 determines that an abnormality is detected and switches the three-way valve 20 from the second state to the first state. .. Therefore, in the present embodiment, the control unit 40 switches the three-way valve 20 from the second state to the first state when the specific resistance sensor 17A detects 1 MΩ·cm or less.

以上に説明した本実施の形態に係る温度制御装置１によれば、三方弁２０が第３ポート２３と第２ポート２２とを全開で連通させ且つ第１ポート２１と第２ポート２２との連通を遮断した第２状態において、熱媒体を温度制御対象ＣＴ側に通流させて循環させることができ、三方弁２０が第１ポート２１と第２ポート２２とを全開で連通させ且つ第３ポート２３と第２ポート２２との連通を遮断した第１状態において、熱媒体を温度制御対象ＣＴ側に通流させずに循環させることができる。そして第２状態から第１状態へ切り換える際には、三方弁２０が比例式の三方弁であることで、徐々に第２状態から第１状態に移行できるため、この切り換えによる熱媒体の圧力の急激な上昇が緩和される。これにより、ポンプ１１への負担を軽減して、ポンプ１１の寿命を延ばすことができる。 According to the temperature control device 1 according to the present embodiment described above, the three-way valve 20 makes the third port 23 and the second port 22 communicate with each other in a fully opened state and the first port 21 and the second port 22 communicate with each other. In the second state in which the three-way valve 20 is shut off, the heat medium can be circulated by circulating it to the temperature control target CT side, and the three-way valve 20 makes the first port 21 and the second port 22 communicate with each other in a fully opened state and the third port. In the first state where the communication between the second port 22 and the second port 23 is blocked, the heat medium can be circulated without flowing through to the temperature control target CT side. When the second state is switched to the first state, since the three-way valve 20 is a proportional three-way valve, the second state can be gradually shifted to the first state. Sudden rise is moderated. Thereby, the load on the pump 11 can be reduced and the life of the pump 11 can be extended.

とりわけコントロールユニット４０は、三方弁２０を第２状態から第１状態へ所定の時間をかけて一定の速度で切り換える。これにより、所定の時間を適正に設定して、コントロールユニット４０によって三方弁２０を第２状態から第１状態へ所定の時間をかけて一定の速度で切り換えることにより、第２状態から第１状態へ切り換える際の熱媒体の圧力の急激な上昇を確実に抑制できる。またコントロールユニット４０は、異常が検出された際に、三方弁２０を第２状態から第１状態へ切り換えるため、異常時に温度制御対象ＣＴ側に熱媒体が供給されないようにすることが可能となり、温度制御対象ＣＴが不所望な状態に温度制御されることを抑制できる。 In particular, the control unit 40 switches the three-way valve 20 from the second state to the first state at a constant speed over a predetermined time. Thus, the predetermined time is properly set, and the control unit 40 switches the three-way valve 20 from the second state to the first state at a constant speed over a predetermined period of time. It is possible to reliably suppress a rapid increase in the pressure of the heat medium when switching to. Further, since the control unit 40 switches the three-way valve 20 from the second state to the first state when an abnormality is detected, it is possible to prevent the heat medium from being supplied to the temperature control target CT side at the time of abnormality, It is possible to suppress the temperature control of the temperature control target CT in an undesired state.

また上述の所定の時間は、１０秒〜２０秒の間に設定されることが好ましく、本実施の形態では１７秒に設定されている。本件発明者の知見によれば、所定の時間を１０秒〜２０秒の間に設定することにより、第２状態から第１状態へ切り換える際の熱媒体の圧力の急激な上昇を確実に抑制できる。そのため本実施の形態では、熱媒体の圧力の急激な上昇を確実に抑制できる。 Further, the above-mentioned predetermined time is preferably set to 10 to 20 seconds, and is set to 17 seconds in the present embodiment. According to the knowledge of the inventor of the present invention, by setting the predetermined time between 10 seconds and 20 seconds, it is possible to reliably suppress a rapid increase in the pressure of the heat medium when switching from the second state to the first state. .. Therefore, in the present embodiment, it is possible to reliably suppress a rapid increase in the pressure of the heat medium.

またメイン流路１２における供給管部１３の接続位置の上流側で且つ戻し管部１４の接続位置よりも下流側の部分であって、温調用流路部１２Ａとは異なる部分が、熱媒体を貯留するタンク１６によって構成されている。そしてポンプ１１は、タンク１６内の熱媒体に浸漬される浸漬型ポンプとなっている。これにより、仮にポンプ１１から熱媒体がリークしたとしても、リークした熱媒体を容易にタンク１６内に放出することができるため、熱媒体の損失及び周辺環境の汚染を抑制することができる。 Further, a portion of the main flow passage 12 upstream of the connection position of the supply pipe portion 13 and downstream of the connection position of the return pipe portion 14 and different from the temperature adjustment flow passage portion 12A is the heat medium. It is composed of a tank 16 for storing. The pump 11 is an immersion pump that is immersed in the heat medium in the tank 16. Accordingly, even if the heat medium leaks from the pump 11, the leaked heat medium can be easily discharged into the tank 16, so that loss of the heat medium and contamination of the surrounding environment can be suppressed.

またメイン流路１２におけるタンク１６で構成される部分とは異なる部分に、熱媒体をイオン除去装置１８に通過させてからメイン流路１２に戻すイオン化用配管部１７が接続されており、イオン化用配管部１７には、熱媒体の電気抵抗を検出する比抵抗センサ１７Ａが設けられている。これにより、イオン化用配管部１７内を順次通流する熱媒体の電気抵抗（比抵抗）が比抵抗センサ１７Ａによって検出されるため、精度良く熱媒体の電気抵抗を計測することができる。そしてイオン除去装置１８によって、熱媒体中のイオンを除去して熱媒体の電気抵抗を低減させることができる。特に本実施の形態では、熱媒体である純水の比抵抗が１ＭΩ・ｃｍ以下となった場合には、コントロールユニット４０が、異常が検出されたものと判定し、三方弁２０を第２状態から第１状態へ切り換えるようになっている。そのため、温度制御対象ＣＴ側には、基本的に１ＭΩ・ｃｍ以上の純水が供給され、これによりイオンドーピング装置によるイオンドーピング工程の適正な実施を確保できる。 Further, an ionization pipe portion 17 for returning the heat medium to the main flow passage 12 after passing the heat medium to the ion removal device 18 is connected to a portion of the main flow passage 12 different from the portion constituted by the tank 16 for ionization. The pipe portion 17 is provided with a specific resistance sensor 17A that detects the electrical resistance of the heat medium. As a result, the electrical resistance (specific resistance) of the heat medium that sequentially flows through the ionization pipe section 17 is detected by the resistivity sensor 17A, so that the electrical resistance of the heat medium can be measured with high accuracy. Then, the ion removing device 18 can remove the ions in the heat medium to reduce the electric resistance of the heat medium. Particularly in the present embodiment, when the specific resistance of pure water as the heat medium becomes 1 MΩ·cm or less, the control unit 40 determines that an abnormality is detected, and sets the three-way valve 20 to the second state. To the first state. Therefore, pure water of 1 MΩ·cm or more is basically supplied to the temperature control target CT side, which can ensure proper execution of the ion doping process by the ion doping apparatus.

（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態に係る温度制御装置２について図３を参照して説明する。本実施の形態の構成部分のうちの第１の実施の形態と同様の構成部分には、同一の符号を付し、説明は省略する。本実施の形態では、三方弁２０の設置位置並びに切換態様、ポンプ１１の設置位置、及び比抵抗センサ１７Ａの設置位置が、第１の実施の形態に対して異なっている。以下では、本実施の形態における第１の実施の形態との相違点について主に説明する。 (Second embodiment)
Next, a temperature control device 2 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Of the constituent parts of this embodiment, the same constituent parts as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted. In the present embodiment, the installation position and switching mode of the three-way valve 20, the installation position of the pump 11, and the installation position of the resistivity sensor 17A are different from those of the first embodiment. The differences between the present embodiment and the first embodiment will be mainly described below.

まず図３に示すように、本実施の形態では、メイン流路１２における温調用流路部１２Ａよりも下流側の一部を構成する三方弁２０の第３ポート２３に、供給管部１３が接続されている。したがって戻し管部１４は、供給管部１３の第３ポート２３を介した第１ポート２１から第２ポート２２に至る流路部分への接続位置よりも下流側で、メイン流路１２に接続されており、詳しくは、メイン流路１２における第２ポート２２よりも下流側の部分に接続されている。 First, as shown in FIG. 3, in the present embodiment, the supply pipe portion 13 is provided in the third port 23 of the three-way valve 20 that constitutes a part of the main flow passage 12 on the downstream side of the temperature adjustment flow passage portion 12A. It is connected. Therefore, the return pipe portion 14 is connected to the main flow passage 12 at the downstream side of the connection position to the flow passage portion from the first port 21 to the second port 22 via the third port 23 of the supply pipe portion 13. Specifically, it is connected to a portion of the main flow passage 12 on the downstream side of the second port 22.

そして本実施の形態における三方弁２０は、第１ポート２１と第２ポート２２とを全開で連通させ且つ第１ポート２１と第３ポート２３との連通を遮断する第１状態と、第１ポート２１と第３ポート２３とを全開で連通させ且つ第１ポート２１と第２ポート２２との連通を遮断する第２状態と、を切り換える。そして三方弁２０は、第１状態と第２状態との間で、第１ポート２１から第２ポート２２に至る流路部分と第１ポート２１から第３ポート２３に至る流路部分とに熱媒体を分配して通流させることが可能な比例式の三方弁となっている。 The three-way valve 20 according to the present embodiment has a first state in which the first port 21 and the second port 22 are fully opened to communicate with each other and a communication between the first port 21 and the third port 23 is blocked, and a first port 21 is switched to the second state in which the third port 23 and the third port 23 are fully opened to communicate with each other and the communication between the first port 21 and the second port 22 is blocked. The three-way valve 20 heats the flow passage portion from the first port 21 to the second port 22 and the flow passage portion from the first port 21 to the third port 23 between the first state and the second state. It is a proportional three-way valve that can distribute and flow the medium.

またポンプ１１は、メイン流路１２におけるタンク１６よりも下流側で且つ温調用流路部１２Ａよりも上流側の部分に配置されている。また比抵抗センサ１７Ａは、タンク１６内に配置されている。 Further, the pump 11 is arranged in a portion of the main flow passage 12 downstream of the tank 16 and upstream of the temperature adjusting flow passage 12A. Further, the specific resistance sensor 17A is arranged in the tank 16.

このような第２の実施の形態に係る温度制御装置２によれば、三方弁２０が第１ポート２１と第３ポート２３とを全開で連通させ且つ第１ポート２１と第２ポート２２との連通を遮断した第２状態において、熱媒体を温度制御対象ＣＴ側に通流させて循環させることができ、三方弁２０が第１ポート２１と第２ポート２２とを全開で連通させ且つ第１ポート２１と第３ポート２３との連通を遮断した第１状態において、熱媒体を温度制御対象ＣＴ側に通流させずに循環させることができる。そして第２状態から第１状態へ切り換える際には、三方弁２０が比例式の三方弁であることで、徐々に第２状態から第１状態に移行できるため、この切り換えによる熱媒体の圧力の急激な上昇が緩和される。したがって、ポンプ１１への負担を軽減して、ポンプ１１の寿命を延ばすことができる。 According to the temperature control device 2 according to the second embodiment as described above, the three-way valve 20 makes the first port 21 and the third port 23 communicate with each other in a fully opened state, and connects the first port 21 and the second port 22. In the second state in which the communication is cut off, the heat medium can be circulated by circulating the heat medium to the temperature control target CT side, and the three-way valve 20 allows the first port 21 and the second port 22 to be fully opened to communicate with each other. In the first state where the communication between the port 21 and the third port 23 is cut off, the heat medium can be circulated without flowing through to the temperature control target CT side. When the second state is switched to the first state, since the three-way valve 20 is a proportional three-way valve, the second state can be gradually shifted to the first state. Sudden rise is moderated. Therefore, the load on the pump 11 can be reduced and the life of the pump 11 can be extended.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施の形態においては、温度調節部３０が冷凍装置であるが、温度調節部３０は、熱媒体回路１０を循環する熱媒体を加熱する加熱装置であってもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above-described embodiment, the temperature adjusting unit 30 is a refrigerating device, but the temperature adjusting unit 30 may be a heating device that heats the heat medium circulating in the heat medium circuit 10.

また上述の実施の形態においては、熱媒体回路１０で循環される熱媒体が純水であるが、熱媒体は、適用される装置に応じて好適なものが選択されればよく、水道水、エチレングリコール水溶液等であってもよい。また、例えばタンク１６やポンプ１１等の設置位置は、上述の実施の形態に限られるものでない。例えばタンク１６は、メイン流路１２における温調用流路部１２Ａよりも下流側で且つ供給管部１３よりも上流側の部分に設けられてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the heat medium circulated in the heat medium circuit 10 is pure water, but as the heat medium, a suitable one may be selected according to the applied device, tap water, It may be an aqueous solution of ethylene glycol or the like. Further, the installation positions of, for example, the tank 16 and the pump 11 are not limited to the above-described embodiment. For example, the tank 16 may be provided in a portion of the main flow passage 12 that is downstream of the temperature adjustment flow passage portion 12A and upstream of the supply pipe portion 13.

１, ２…温度制御装置
１０…熱媒体回路
１１…ポンプ
１２…メイン流路
１２Ａ…温調用流路部
１３…供給管部
１４…戻し管部
１６…タンク
１６Ａ…液面センサ
１７…イオン化用配管部
１７Ａ…比抵抗センサ
１８…イオン除去装置
１９…流量センサ
２０…三方弁
２１…第１ポート
２２…第２ポート
２３…第３ポート
３０…温度調節部
３１…圧縮機
３２…凝縮器
３３…膨張弁
３４…蒸発器
３５…冷媒回路
３６…ホットガス回路
４０…コントロールユニット
ＣＴ…温度制御対象
ＨＣ…熱交換器 1, 2... Temperature control device 10... Heat medium circuit 11... Pump 12... Main flow path 12A... Temperature control flow path part 13... Supply pipe part 14... Return pipe part 16... Tank 16A... Liquid level sensor 17... Ionization pipe Part 17A... Resistivity sensor 18... Ion removal device 19... Flow rate sensor 20... Three-way valve 21... First port 22... Second port 23... Third port 30... Temperature control unit 31... Compressor 32... Condenser 33... Expansion Valve 34... Evaporator 35... Refrigerant circuit 36... Hot gas circuit 40... Control unit CT... Temperature control target HC... Heat exchanger

Claims

ポンプ及び当該ポンプの吐出側と吸引側とを接続するメイン流路を有し、前記ポンプの駆動によって熱媒体を前記メイン流路内で循環させる熱媒体回路と、
前記メイン流路の一部に規定された温調用流路部を通流する熱媒体を冷却又は加熱する温度調節部と、
前記メイン流路における前記温調用流路部の下流側で前記メイン流路に接続して温度制御対象側に熱媒体を通流させる供給管部と、
前記メイン流路における前記供給管部の接続位置よりも下流側で且つ前記温調用流路部の上流側に接続して前記温度制御対象側を通過した熱媒体を前記メイン流路に通流させる戻し管部と、を備え、
前記メイン流路における前記温調用流路部よりも下流側の一部が、第１ポート、第２ポート及び第３ポートを有する三方弁における前記第１ポートから前記第２ポートに至る流路部分によって構成され、前記第１ポートと前記第２ポートとが連通した状態において、前記第１ポートは前記第２ポートへ熱媒体を通流させるようになっており、
前記第３ポートには、前記戻し管部が接続されており、
前記三方弁は、前記第１ポートと前記第２ポートとを全開で連通させ且つ前記第３ポートと前記第２ポートとの連通を遮断する第１状態と、前記第３ポートと前記第２ポートとを全開で連通させ且つ前記第１ポートと前記第２ポートとの連通を遮断する第２状態と、の間で、前記第１ポートから前記第２ポートに至る流路部分と前記第３ポートから前記第２ポートに至る流路部分とに熱媒体を分配して通流させることが可能な比例式の三方弁であり、
前記三方弁を前記第１状態又は前記第２状態に切り換えるためのコントロールユニットをさらに備え、
前記メイン流路に、熱媒体をイオン除去装置に通過させてから前記メイン流路に戻すイオン化用配管部が接続されており、
前記イオン化用配管部には、熱媒体の電気抵抗を検出する比抵抗センサが設けられ、
前記熱媒体は、純水であり、
前記コントロールユニットは、前記三方弁が前記第２状態である場合において、前記比抵抗センサが検出する熱媒体の比抵抗が所定の値以下になったとき、前記三方弁を前記第２状態から前記第１状態へ切り換える、ことを特徴とする温度制御装置。 A heat medium circuit that has a pump and a main flow path that connects the discharge side and the suction side of the pump, and circulates a heat medium in the main flow path by driving the pump;
A temperature control unit that cools or heats the heat medium that flows through the temperature control flow path portion defined in a part of the main flow path,
A supply pipe section that is connected to the main flow path on the downstream side of the temperature control flow path section in the main flow path and causes a heat medium to flow to the temperature control target side.
The heat medium that has passed through the temperature control target side and is connected to the downstream side of the connection position of the supply pipe part in the main flow path and the upstream side of the temperature control flow path part is allowed to flow through the main flow path. And a return pipe section,
A part of the main flow path downstream of the temperature adjusting flow path part from the first port to the second port in a three-way valve having a first port, a second port and a third port The first port and the second port communicate with each other, the first port allows the heat medium to flow to the second port,
The return pipe portion is connected to the third port,
The three-way valve has a first state in which the first port and the second port are fully opened to communicate with each other and the communication between the third port and the second port is blocked, and the third port and the second port. Between the first port and the second port and a second state in which the first port and the second port are disconnected from each other and the second state in which the first port and the second port are blocked from each other. Is a proportional three-way valve capable of distributing and flowing the heat medium to the flow passage portion from the above to the second port,
Further comprising a control unit for switching the three-way valve to the first state or the second state,
The main flow path is connected to an ionization pipe part that returns the heat medium to the main flow path after passing through the ion removal device,
The ionization pipe section is provided with a resistivity sensor for detecting the electric resistance of the heat medium,
The heat medium is pure water,
In the case where the three-way valve is in the second state, the control unit causes the three-way valve to move from the second state to the above-mentioned state when the specific resistance of the heat medium detected by the specific resistance sensor becomes equal to or less than a predetermined value. A temperature control device characterized by switching to a first state .

ポンプ及び前記ポンプの吐出側と吸引側とを接続するメイン流路を有し、前記ポンプの駆動によって熱媒体を前記メイン流路内で循環させる熱媒体回路と、
前記メイン流路の一部に規定された温調用流路部を通流する熱媒体を冷却又は加熱する温度調節部と、
前記メイン流路における前記温調用流路部の下流側で前記メイン流路に接続して温度制御対象側に熱媒体を通流させる供給管部と、
前記メイン流路における前記供給管部の接続位置よりも下流側で且つ前記温調用流路部の上流側に接続して前記温度制御対象側を通過した熱媒体を前記メイン流路に通流させる戻し管部と、を備え、
前記メイン流路における前記温調用流路部よりも下流側の一部が、第１ポート、第２ポート及び第３ポートを有する三方弁における前記第１ポートから前記第２ポートに至る流路部分によって構成され、前記第１ポートと前記第２ポートとが連通した状態において、前記第１ポートは前記第２ポートへ熱媒体を通流させるようになっており、
前記第３ポートには、前記供給管部が接続されており、
前記三方弁は、前記第１ポートと前記第２ポートとを全開で連通させ且つ前記第１ポートと前記第３ポートとの連通を遮断する第１状態と、前記第１ポートと前記第３ポートとを全開で連通させ且つ前記第１ポートと前記第２ポートとの連通を遮断する第２状態と、の間で、前記第１ポートから前記第２ポートに至る流路部分と前記第１ポートから前記第３ポートに至る流路部分とに熱媒体を分配して通流させることが可能な比例式の三方弁であり、
前記三方弁を前記第１状態又は前記第２状態に切り換えるためのコントロールユニットをさらに備え、
前記メイン流路に、熱媒体をイオン除去装置に通過させてから前記メイン流路に戻すイオン化用配管部が接続されており、
前記イオン化用配管部には、熱媒体の電気抵抗を検出する比抵抗センサが設けられ、
前記熱媒体は、純水であり、
前記コントロールユニットは、前記三方弁が前記第２状態である場合において、前記比抵抗センサが検出する熱媒体の比抵抗が所定の値以下になったとき、前記三方弁を前記第２状態から前記第１状態へ切り換える、ことを特徴とする温度制御装置。 A heat medium circuit having a pump and a main flow path connecting the discharge side and the suction side of the pump, and circulating a heat medium in the main flow path by driving the pump;
A temperature control unit that cools or heats the heat medium that flows through the temperature control flow path portion defined in a part of the main flow path,
A supply pipe section that is connected to the main flow path on the downstream side of the temperature control flow path section in the main flow path and causes a heat medium to flow to the temperature control target side.
The heat medium that has passed through the temperature control target side and is connected to the downstream side of the connection position of the supply pipe part in the main flow path and the upstream side of the temperature control flow path part is allowed to flow through the main flow path. And a return pipe section,
A part of the main flow path downstream of the temperature adjusting flow path part from the first port to the second port in a three-way valve having a first port, a second port and a third port The first port and the second port communicate with each other, the first port allows the heat medium to flow to the second port,
The supply pipe portion is connected to the third port,
The three-way valve is in a first state in which the first port and the second port are fully opened to communicate with each other and the communication between the first port and the third port is blocked, and the first port and the third port. Between the first port and the second port, and a second state in which the first port and the second port are closed and the second state is cut off. Is a proportional three-way valve capable of distributing and flowing a heat medium to the flow path portion from the above to the third port,
Further comprising a control unit for switching the three-way valve to the first state or the second state,
The main flow path is connected to an ionization pipe part that returns the heat medium to the main flow path after passing through the ion removal device,
The ionization pipe section is provided with a resistivity sensor for detecting the electric resistance of the heat medium,
The heat medium is pure water,
In the case where the three-way valve is in the second state, the control unit causes the three-way valve to move from the second state to the above-mentioned state when the specific resistance of the heat medium detected by the specific resistance sensor becomes equal to or less than a predetermined value. A temperature control device characterized by switching to a first state .

前記コントロールユニットは、前記三方弁を前記第２状態から前記第１状態へ所定の時間をかけて一定の割合で段階的に切り換える、請求項１又は２に記載の温度制御装置。The temperature control device according to claim 1, wherein the control unit switches the three-way valve from the second state to the first state stepwise at a constant rate over a predetermined time.

前記メイン流路における前記供給管部の接続位置の上流側で且つ前記戻し管部の接続位置よりも下流側の部分であって、前記温調用流路部とは異なる部分が、熱媒体を貯留するタンクによって構成されており、
前記イオン化用配管部は、前記メイン流路における前記タンクで構成される部分とは異なる部分に、接続されている、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の温度制御装置。 A portion of the main flow path that is upstream of the connection position of the supply pipe portion and downstream of the connection position of the return pipe portion and that is different from the temperature control flow passage portion stores the heat medium. It consists of a tank that
The ionizing pipe section, temperature control device according to the different parts from the portion constituted by the tank in the main flow path are connected, any one of claims 1 to 3, characterized in that.

前記イオン除去装置は、前記イオン化用配管部に着脱可能に設けられたカートリッジ純水器である、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の温度制御装置。 The temperature control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the ion removing device is a cartridge deionizer provided detachably on the ionizing pipe portion.

当該温度制御装置は、イオンドーピング装置によってイオンをドーピングされる前記温度制御対象としてのウェハの温度制御のために用いられる、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の温度制御装置。 The temperature control device, temperature control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the reference is, that for the temperature control of the wafer as the temperature-controlled to be doped with ions by an ion doping apparatus ..