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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Temperaturregelvorrichtung
für flüssige Wirkstoffe
(Behandlungsmittel), die in einer Halbleiter-Produktionsvorrichtung
oder dergleichen verwendet wird, und insbesondere auf eine Temperaturregelvorrichtung
für flüssige Wirkstoffe,
die ein Kühlen oder
Heizen von korrosiven flüssigen
Wirkstoffen durchführt,
indem der korrosive flüssige
Wirkstoff zur Verwendung bei der Halbleiterverarbeitung mit einer Wärme übertragenden
Platte in Kontakt gebracht wird, wobei ein Thermomodul in engem
Kontakt mit dieser steht oder an dieser befestigt ist.
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Stand der Technik
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Bei
einer Halbleiterproduktionsvorrichtung oder dergleichen ist eine
Temperaturregelvorrichtung für
flüssige
Wirkstoffe bekannt, die die Temperatur des korrosiven flüssigen Wirkstoffs,
der bei der Halbleiterverarbeitung durch in Kontakt bringen des
korrosiven flüssigen
Wirkstoffs mit einer Wärme übertragenden
Platte verwendet wird, regelt, wobei ein Thermomodul in engem Kontakt
mit dieser steht und an dieser befestigt ist, was beispielsweise
in der ungeprüften
japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 11 06 7717 (Patentdokument) beschrieben ist. Bei der
Temperaturregelvorrichtung für
flüssige Wirkstoffe
ist ein Element, das in Kontakt mit den oben genannten flüssigen Wirkstoffen
tritt, aus einem Fluorharz mit einem guten chemischen Widerstand aufgebaut.
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Ein
Aufbau der Temperaturregelvorrichtung für flüssige Wirkstoffe, die in dem
Patentdokument beschrieben ist, wird nachfolgend erläutert, wobei
die Bezugszeichen, die in dem Patentdokument verwendet werden, verwendet
werden. Ein Strömungsdurchgang
(10) für
den flüssigen
Wirkstoff ist sowohl an vorderen als auch hinteren Oberflächen eines Strömungsdurchgangsblockes
(1) ausgebildet, der aus einem Fluorharz geformt ist. Ein
Dichtabschnitt (9) zum Abdichten zwischen einem Umfang
des Strömungsdurchgangs
(10) und Wärmeübertragungsplatten
(2a und 2b) ist aus einem Fluorharz (21),
das einen C-förmigen
Querschnitt aufweist, und einem Elastomer (20), das einen
rechteckigen Querschnitt aufweist und in dem Fluorharz (21)
eingeschlossen ist, geformt. Der Dichtabschnitt (9) ist
in eine kreisförmige
Nut eingesetzt, die an einem Umfang des Strömungsdurchgangs (10)
ausgebildet ist, der sowohl an den vorderen und hinteren Oberflächen des
Strömungsdurchgangsblocks
(1) angeordnet ist.
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Bei
diesem Aufbau ist es erforderlich, zwei Stellen abzudichten, nämlich eine
Stelle zwischen dem Fluorharz (21), das den Dichtabschnitt
(9) bildet, und den Wärme übertragenden
Platten (2a und 2b), und eine Stelle zwischen
dem Fluorharz (21) und einem Nutboden der kreisförmigen Nut
in dem Strömungsdurchgangsblock
(1). Dementsprechend besteht ein strukturelles Risiko,
bei dem der flüssige Wirkstoff
nach außen
austreten kann, wenn die beiden Stellen nicht durch Verwenden einer
Vorrichtung gleichzeitig abgedichtet werden, so dass eine Vielzahl
konzentrischer Vorsprünge
(22) jeweils an einer Seite von Wärme übertragenden Platten (2a und 2b) des
Fluorharzes (21) und an einer Seite des Nutenbodens der
diesen gegenüberliegenden
kreisförmigen
Nut ausgebildet ist. Als Folge hiervon wird der Aufbau des Dichtabschnitts
(9) kompliziert und dadurch werden nicht nur die Herstellungskosten
des Wärmetauschers
steigen, sondern es wird auch die Temperaturregelvorrichtung für flüssige Wirkstoffen, die
den Wärmetauscher
verwendet, teuer.
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Außerdem tritt
in einem Fall, bei dem der Dichtabschnitt (9) des Strömungsdurchgangsblocks (1)
durch separates Einsetzen des Fluorharzes (21) in die kreisförmige Nut
gebildet wird, manchmal eine leichte plastische Deformation des
Strömungsdurchgangsblockes
(1) und des Fluorharzes (21) des Dichtabschnittes
(9) aufgrund einer thermischen Deformation des Fluorharzes
(21) auf, die bei einem wiederholten Kühlen oder Heizen des flüssigen Wirkstoffs
erzeugt wird, der durch den Strömungsdurchgang
(10) fließt,
und das Fluorharz (21) bewegt sich manchmal aus der Ausrichtung
in der kreisförmigen Nut
heraus. Hierbei ist auch zu berücksichtigen,
dass der Vorsprung (22), der in dem Fluorharz (21)
ausgebildet ist, verschleißt.
Dementsprechend besteht die Möglichkeit,
dass eine Dichteigenschaft des Dichtabschnitts (9) nicht
sichergestellt werden kann.
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Beschreibung der Erfindung
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Technische
Probleme der vorliegenden Erfindung sind die Zielsetzung, eine Dichteigenschaft zu
verbessern, wobei ein Aufbau einer Dichtfläche in dem Umfang eines Strömungsdurchgangs
für flüssige Wirkstoffe
in einem Strömungsdurchgangsblock vereinfacht
wird, und die Reduzierung der Herstellungskosten einer Temperaturregelvorrichtung
für flüssige Wirkstoffe
durch Vereinfachung deren Aufbaus mittels der Verringerung der Zahl
der Dichtstellen.
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Zur
Lösung
der oben beschriebenen technischen Probleme wird gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Temperaturregelvorrichtung für flüssige Wirkstoffe vorgeschlagen,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Strömungsdurchgangsblock, der
aus einem chemisch resistenten Harz hergestellt ist, mit nutenförmigen Strömungsdurchgängen aufweist,
wobei die flüssigen
Wirkstoffe sowohl an seinen vorderen als auch den hinteren Flächen fließen, sowie
Wärme übertragende
Platten, die jeweils sowohl an den vorderen als auch den hinteren
Flächen des
Strömungsdurchgangsblockes
so angeordnet sind, dass sie den nutenförmigen Strömungsdurchgängen zugewandt sind, und Thermomodule,
die jeweils an äußeren Flächen der
Wärme übertragenden Platten
angeordnet sind und eine Kühloperation
oder Heizoperation an den flüssigen
Wirkstoffen, die durch die nutenförmigen Strömungsdurchgänge fließen, über die Wärme übertragenden Platten durchführen, bei
welchen wenigstens eine Rippe eines vorstehenden Dichtabschnitts,
die einen Umfang jeder der nutenförmigen Strömungsdurchgänge umgibt, integral mit dem
Strömungsdurchgangsblock
an Dichtflächen ausgebildet
ist, die sowohl an den vorderen als auch den hinteren Flächen des
Strömungsdurchgangsblocks
ausgebildet sind, und wobei die Wärme übertragenden Platten an dem
Strömungsdurchgangsblock
in einem Zustand der Pressverbindung der vorstehenden Dichtabschnitte
befestigt sind.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist vorzugsweise eine konkave Nut, die eine Tiefe aufweist, die
einen hinteren Teil des vorstehenden Dichtabschnittes erreicht,
an einer äußeren Umfangsfläche des
Strömungsdurchgangsblockes
in einer solchen Weise ausgebildet, dass sie den Strömungsdurchgangsblock
umgibt, und ein Hilfsdichtelement, das aus einem gummielastischen
Material mit einer Hitzeresistenz und einer chemischen Resistenz
hergestellt ist, um eine Presskraft auf den vorstehenden Dichtabschnitt
aufzubringen, ist in die konkave Nut eingesetzt.
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Gemäß einem
konkreten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist der Strömungsdurchgangsblock so geformt,
dass er eine rechteckige Gestalt aufweist, und die äußere Umfangsfläche ist
so geformt, dass sie vier flache Umfangsflächenabschnitte aufweist, wobei
der vorstehende Dichtabschnitt so geformt ist, dass er eine rechteckige
Rahmengestalt aufweist, und so geformt ist, dass er vier lineare
Dichtkanten aufweist, die sich jeweils entlang der vier Umfangsflächenabschnitte
parallel zueinander erstrecken, wobei Abstände jeder der vier linearen
Dichtkanten von jeder der Umfangsflächenabschnitte einander gleich
sind, und wobei die Tiefen der konkaven Nuten, die in den vier Umfangsflächenabschnitten
ausgebildet sind, einander gleich sind.
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Strahlungsplatten
zur Beschleunigung einer Wärmeabgabe
von den Thermomodulen können
jeweils an den äußeren Flächen der
Wärme übertragenden
Platten angeordnet sein, die sowohl an den vorderen als auch den
hinteren Flächen
des Strömungsdurchgangsblockes
vorgesehen sind, wobei sie jeweils in engem Kontakt mit den Thermomodulen stehen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung sind die Wärme übertragenden Platten so geformt,
dass sie größere Abmaße aufweisen
als eine Dimension des Strömungsdurchgangsblockes,
wobei die beiden Wärmeübertragungsplatten
an beiden Seiten des Strömungsdurchgangsblockes
miteinander mit Hilfe von Kopplungsschrauben gekoppelt sind, die
durch eine Außenseite
des Strömungsdurchgangsblocks
hindurch treten, wobei der Strömungsdurchgangsblock
sandwichartig zwischen den Wärme übertragenden
Platten angeordnet und an diesen dadurch befestigt wird, dass die
beiden Wärme übertragenden
Platten mit Hilfe der Kopplungsschrauben gegeneinander verspannt
werden.
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In
diesem Fall können
Strahlungsplatten zur Beschleunigung einer Wärmeabgabe von den Thermomodulen
jeweils an den äußeren Flächen der Wärme übertragenden
Platten angeordnet sein, die sowohl an den vorderen als auch der
hinteren Fläche des
Strömungsdurchgangsblockes
angeordnet sind, wobei sie jeweils in engem Kontakt mit den Thermomodulen
stehen, wobei die Thermomodule jeweils sandwichartig zwischen den
Strahlungsplatten und den Wärme übertragenden
Platten angeordnet sein können
und an diesen dadurch befestigt sein können, dass die Strahlungsplatten
jeweils mit Hilfe von Verriegelungsschrauben an den Wärmeübertragungsplatten
befestigt sind.
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Da
gemäß der oben
beschriebenen Temperaturregelvorrichtung für flüssige Wirkstoffe gemäß der vorliegenden
Erfindung der vorstehende Dichtabschnitt zum Abdichten zwischen
dem Strömungsdurchgangsblock
und der Wärmeübertragungsplatte integral
mit dem Strömungsdurchgangsblock
ausgebildet ist, kann im Vergleich zu der bisher bekannten Temperaturregelvorrichtung
für flüssige Wirkstoffe, bei
welcher der vorstehende Dichtabschnitt separat geformt ist, eine
Verbesserung einer Dichteigenschaft angestrebt werden, mit welcher
ein Aufbau eines Dichtabschnitts in der Umgebung der Dichtfläche des
Strömungsdurchgangsblocks
vereinfacht wird, und gleichzeitig die Zahl der Dichtstellen verringert werden
kann. Als Folge hiervon können
die Herstellungskosten verringert werden, indem der Aufbau der Temperaturregelvorrichtung
für flüssige Wirkstoffe vereinfacht
wird.
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Außerdem ist
eine konkave Nut, die eine hintere Position des vorstehenden Dichtabschnitts
erreicht, an einer äußeren Umfangsfläche des
Strömungsdurchgangsblockes
ausgebildet, und ein Hilfsdichtelement, das aus einem gummielastischem
Material mit einer Wärmeresistenz
und einer chemischen Resistenz hergestellt ist, ist in die konkave
Nut eingesetzt. Dadurch wird es möglich, eine plastische Deformation
des Dichtabschnitts des Strömungsdurchgangsblockes
zu verhindern, die bei dem Kühlen
oder dem Heizen der flüssigen
Wirkstoffe, die durch den Strömungsdurchgang
eines Wärmetauschers
fließen,
auftritt. Als Folge hiervon kann die Dichteigenschaft des Dichtabschnitts
weiter verbessert werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen fundamentalen
Aufbau einer Temperaturregelvorrichtung für flüssige Wirkstoffe gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem Zustand darstellt, in dem ein Mechanismus für die Kombination
der Elemente weggelassen ist.
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2 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen konkreten
Aufbau der Temperaturregelvorrichtung für flüssige Wirkstoffe mit dem Mechanismus
für die
Kombination der Elemente zeigt.
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3 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen Wärmetauscher
zeigt, der einen Teil der Temperaturregelvorrichtung für flüssige Wirkstoffe
darstellt.
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4 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht,
die einen Querschnitt des Wärmetauschers
gemäß 3 an
einer Position zeigt, die eine strömungsteilende Kammer und eine
Zwischenströmkammer
schneidet.
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5 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht,
die einen Querschnitt des Wärmetauschers
gemäß 3 an
einer Position zeigt, die einen Strömungsdurchgang und eine Trennwand
schneidet.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand der Temperatursteuervorrichtung
für flüssige Wirkstoffe
gemäß 2 zeigt,
wobei lediglich der Wärmetauscher
angebracht und eine Strahlungsplatte abgetrennt ist.
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7 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Zustandes, in dem
die Temperaturregelvorrichtung für
flüssige
Wirkstoffe gemäß 2 zusammengebaut
ist.
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Beste Ausführungsweise der Erfindung
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Nachfolgend
wird eine beste Ausführungsweise
für die
Realisierung einer Temperaturregelvorrichtung für flüssige Wirkstoffe gemäß der vorliegenden
Erfindung im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
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1 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen fundamentalen
Aufbau einer gesamten Temperaturregelvorrichtung für flüssige Wirkstoffe
gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem Zustand zeigt, in dem ein Mechanismus zum Kombinieren
der Elemente weggelassen ist. Eine Temperaturregelvorrichtung 1 für flüssige Wirkstoffe wird
zum Regeln der Temperatur eines korrosiven flüssigen Wirkstoffs, wie einer
Halbleiterbearbeitungsflüssigkeit
oder dergleichen, in einer Produktionsvorrichtung mit Halbleiterbezug
oder dergleichen verwendet. Die Temperaturregelvorrichtung 1 für flüssige Wirkstoffe
weist einen Strömungsdurchgangsblock 6 auf,
der aus einem chemisch resistenten Harz (Fluorharz) mit einer rechteckigen
Blockform hergestellt ist und nutenförmige Strömungsdurchgänge 6a und 6b,
durch welche der flüssige Wirkstoff
strömt,
sowohl an seiner vorderen als auch seiner hinteren Fläche aufweist,
rechteckige Wärme übertragende
Platten 8a und 8b, die sowohl an den vorderen
als auch den hinteren Flächen
des Strömungsdurchgangsblockes 6 so
angebracht sind, dass die Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b den Strömungsdurchgängen 6a beziehungsweise 6b zugewandt
sind, Thermomodule 10, die jeweils an äußeren Flächen der Wärme übertragenden Platten 8a und 8b angeordnet
sind, um den flüssige
Wirkstoff, das durch den Strömungsdurchgang
strömt, über die
Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b zu kühlen oder zu heizen, und rechteckige
Strahlungsplatten 14, die jeweils an den äußeren Flächen der Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b angeordnet sind, wobei die Thermomodule 10 dazwischen
angeordnet sind, um die Wärmeabgabe
von den Thermomodulen 10 zu beschleunigen. Die Temperaturregelvorrichtung 1 für flüssige Wirkstoffe
wird dadurch aufgebaut, dass alle Elemente mit geeigneten Vorrichtungen
integral kombiniert werden. Die Thermomodule 10 weisen
eine Vielzahl von Peltier-Vorrichtungen
auf.
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Wie
sich aus 3 und 6 ergibt,
bilden der Strömungsdurchgangsblock 6,
die Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b und die Thermomodule 10 einen Wärmetauscher 4 zusammen
mit Plattenelementen 16, die zwischen dem Strömungsdurchgangsblock 6 und
den Wärme übertragenden
Platten 6a und 8b angeordnet sind. Die Temperaturregelvorrichtung 1 für flüssige Wirkstoffe
wird hergestellt, indem die Strahlungsplatten 14 an jeweiligen
Seiten des Wärmetauschers 4 angeordnet
werden.
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Es
gibt verschiedene Methoden zum gegenseitigen Verbinden des Strömungsdurchgangsblockes 6,
der Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b, der Thermomodule 10 und
der Strahlungsplatten 14. Als Beispiel ist folgendes Verfahren
in Betracht zu ziehen. Bei dem Verfahren wird eine Gesamtvorrichtung
mit einer Zugstange als Block so kombiniert, dass die beiden Strahlungsplatten 14,
die an beiden Enden der Temperaturregelvorrichtung 1 angeordnet sind,
miteinander mit Hilfe der Zugstange gekoppelt werden, und die beiden
Strahlungsplatten 14 werden mit Hilfe der Zugstange gegeneinander
verspannt. Dadurch werden der Strömungsdurchgangsblock 6, die
Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b und die Thermomodule 10 sandwichartig
zwischen diesen Strahlungsplatten 14 aufgenommen und befestigt.
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Bei
der Ausführungsform,
wie sie in 2, 3 und 6 dargestellt
ist, wird jedoch folgendes Verfahren eingesetzt. Bei diesem Verfahren
werden die beiden Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b, die an beiden Seiten des Strömungsdurchgangsblockes 6 angeordnet
sind, miteinander mit Hilfe einer Vielzahl von Kopplungsschrauben 18 in
einem Zustand gekoppelt, in welchem der Strömungsdurchgangsblock 6 sandwichartig
zwischen ihnen aufgenommen ist. Dadurch wird der Wärmetauscher 4 durch
den Strömungsdurchgangsblock 6 und
die Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b gebildet, und die Strahlungsplatten 14 werden
jeweils an den Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b des Wärmetauschers 4 mit
Hilfe von Verriegelungsschrauben 19 befestigt, wobei die
Thermomodule 10 dazwischen vorgesehen sind.
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Dementsprechend
wird auf der Basis der in den 2 bis 7 dargestellten
Ausführungsform eine
Gestaltung der Temperaturregelvorrichtung 1 im Detail erläutert. Der
Wärmetauscher 4 der
Temperaturregelvorrichtung 1 ist derjenige, bei dem die
Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b an den vorderen beziehungsweise
hinteren Flächen
des Strömungsdurchgangsblockes 6 angebracht
sind, wobei die dünnen
Blattelemente 16, die aus einem Fluorharz ähnlich dem
des Strömungsdurchgangsblockes 6 hergestellt
sind, dazwischen angeordnet sind, wie es in den 2 bis 6 dargestellt
ist. Diese Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b sind so geformt, dass sie sowohl
in Längs-
als auch in Seitenrichtungen größere Abmaße aufweisen
als der Strömungsdurchgangsblock 6.
Eine Vielzahl von Schraubeneinsetzlöchern 18a zum Einsetzen
der Kopplungsschrauben 18 ist in einem Randbereich der
Wärme übertragenden
Platte 8a an einer Seite ausgebildet, und eine Vielzahl
von Schraubenlöchern 18b für die Kopplungsschrauben 18,
die eingeschraubt werden, ist in einem Randbereich einer zweiten
Wärme übertragenden
Platte 8b an der anderen Seite ausgebildet. Außerdem werden
diese beiden ersten und zweiten Wärme überfragenden Platten 8a und 8b miteinander
mit Hilfe der Kopplungsschrauben 18 gekoppelt, die sich
derart erstrecken, dass sie durch eine Außenseite des Strömungsdurchgangsblockes 6 und die
Plattenelemente 16 hindurch treten, und werden durch Festziehen
dieser Kopplungsschrauben 18 befestigt. Dadurch werden
der Strömungsdurchgangsblock 6 und
die Plattenelemente 16 sandwichartig zwischen diesen ersten
und zweiten Wärmeübertragungsplatten 8a und 8b aufgenommen
und befestigt.
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Hierbei
können
beide der ersten und zweiten der Wärme übertragenden Platten 8a und 8b miteinander
durch Verschrauben der Kopplungsschrauben 18, die in die
Schraubeneinsetzlöcher 18a in
der ersten Wärme übertragenden
Platte 8a und der zweiten Wärme übertragenden Platte 8b eingesetzt
werden, mit Muttern gekoppelt werden, die außerhalb der zweiten Wärme übertragenden
Platte 8b angeordnet sind, und durch Verspannen der Kopplungsschrauben 18 mit
den Muttern, wobei die Schraubeneinsetzlöcher 18a in ähnlicher
Weise vorgesehen werden, wie die der ersten Wärme übertragenden Platte 8a, anstatt
die Schraubenlöcher 18b in
der zweiten Wärme übertragenden
Platte 8b vorzusehen.
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Außerdem können die
Plattenelemente 16 in einem Fall weggelassen werden, in
dem die Oberfläche
der ersten und zweiten Wärme übertragenden Platten 8a und 8b selbst
eine chemische Resistenz aufweist.
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Als
erste und zweite Wärme übertragende Platten 8a und 8b kann
beispielsweise ein Graphitsubstrat, ein karbonisiertes Siliziumsubstrat,
ein gesintertes Kohlenstoffsubstrat oder ein Kompositsubstrat, bei
dem eine amorphe Kohlenstoffschicht oder eine karbonisierte Siliziumschicht
an der Seite einer mit dem flüssigen
Wirkstoff in Kontakt tretenden Fläche des Graphitsubstrates vorgesehen
ist, verwendet werden. Alternativ können die ersten und zweiten Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b aus einer Aluminiumplatte oder
durch Kombination der Aluminiumplatte mit einem der oben beschriebenen
Substrate hergestellt werden. In einem Fall, bei welchem die Aluminiumplatte
und die oben beschriebenen Substrate kombiniert werden, kann die
Aluminiumplatte mit dem Substrat zu einem Stück kombiniert oder getrennte
Stücke
beibehalten werden, obwohl das Substrat in laminierter Weise innerhalb
der Aluminiumplatte vorgesehen ist. In dem Fall, dass die Aluminiumplatte
und das Substrat auf diese Weise kombiniert werden, wird das Substrat
außerdem
vorzugsweise so geformt, dass es die gleiche Größe aufweist, wie der Strömungsdurchgangsblock 6,
und die Schraubeneinsetzlöcher 18a,
die Schraubenlöcher 18b und
die Schraubenlöcher 19b,
die später beschrieben
werden, werden in der Aluminiumplatte ausgebildet, die größer ist
als das Substrat.
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Außerdem können die
Blattelemente 16 integral mit der mit dem flüssigen Wirkstoff
in Kontakt tretenden Oberflächenseite
der ersten und zweiten Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b durch Kleben oder Hitzeschweißen ausgebil det
werden. Für den
Fall, dass sie integral ausgebildet werden, wird es möglich, zu
vermeiden, dass schädliche
Unreinheiten, wie schwere Metallionen oder dergleichen, in die flüssigen Wirkstoffe,
die durch die Strömungsdurchgänge 6a und 6b des
Strömungsdurchgangsblockes 6 in
dem Wärmetauscher 4 strömen, dadurch ausgespült werden,
dass die ersten und zweiten Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b selbst korrodiert werden, weil
die chemische Resistenz der ersten und zweiten Wärme übertragenden Platten 8a und 8b gegenüber den
flüssigen
Wirkstoffen erhöht werden
kann.
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Andererseits
ist der Strömungsdurchgangsblock 6 so
geformt, dass er eine rechteckige Gestalt hat und aus einem Fluorharz
besteht, das eine gute chemische Resistenz aufweist, und genauer
gesagt besteht er aus einem Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinyletherharz
(PFA) oder einem Polytetrafluorethylenharz (PTFE) und weist eine äußere Umfangsfläche 11 auf,
die aus vier flachen Umfangsflächenabschnitten 11a und
vier abgeschrägten
Eckabschnitten 11b besteht. Es ergibt sich aus 4 und 5, dass
in der Mitte der vorderen und hinteren Flächen des Strömungsdurchgangsblockes 6 jeweils
flache, nutenförmige
Strömungsdurchgänge 6a und 6b ausgebildet
sind, die sich in einer solchen Weise erstrecken, dass sie an Trennwänden 7a und 7b in
der Mitte der vorderen und hinteren Flächen des Strömungsdurchgangsblockes 6 vorbei
führen.
Außerdem
sind ein Rohr 20A an einer Einlassseite und ein Rohr 20B an
einer Auslassseite für
den flüssigen Wirkstoff
jeweils an einer der Umfangsflächenabschnitte 11a der äußeren Umfangsfläche 11 des
Strömungsdurchgangsblockes 6 in
flüssigkeitsdichter Weise
angeschlossen. Außerdem
ist eine Strömungsaufteilungskammer 6c für die Zufuhr
des flüssigen
Wirkstoffs, der von dem Rohr 20A zugeführt wird, wobei sie den flüssigen Wirkstoff
auf die Strömungsdurchgänge 6a und 6b aufteilt,
an einem Verbindungsabschnitt des Rohres 20A an der Eingangsseite
ausgebildet, und eine Zwischenströmungskammer 6d zum
Ableiten des flüssigen
Wirkstoffs aus dem Rohr 20B, wobei sie den flüssigen Wirkstoff,
der durch die Strömungsdurchgänge 6a und 6b strömt, zwischen
strömen
lässt,
ist an dem Anschlussabschnitt des Rohres 20B an der Auslassseite
ausgebildet.
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Außerdem sind
Dichtflächen 13,
die eine rechteckige Rahmenform aufweisen und die Peripherien der
Strömungsdurchgänge 6a und 6b umgeben, jeweils
an den vorderen und hinteren Flächen
des Strömungsdurchgangsblockes 6 ausgebildet,
und bergförmig
vorstehende Dichtabschnitte 6e zur Gewährleistung einer Dichteigenschaft,
wenn die ersten und zweiten Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b jeweils an den Dichtflächen 13 befestigt
werden, sind jeweils integral mit den Dichtflächen 13 ausgebildet.
Der vorstehende Dichtabschnitt 6e weist eine rechteckige
Rahmengestalt auf, die die Peripherie der Strömungsdurchgänge 6a und 6b in
einer ähnlichen
Weise umgibt, wie die Dichtfläche 13 und
besteht aus vier linearen Dichtkanten 6ea, die sich parallel
zu den vier Umfangsflächenabschnitte 11a erstrecken,
und vier bogenförmige
Eckkanten 6eb. Außerdem
sind die Abstände
der vier Dichtkanten 6ea von den Umfangsflächenabschnitten 11a jeweils
einander gleich.
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Um
einen Kollaps des vorstehenden Dichtabschnitts 6e beim
Abdichten so weit wie möglich
in dem gesamten vorspringenden Dichtabschnitt 6e zu erreichen,
ist es hierbei bevorzugt, jede der vier Eckkanten 6eb des
vorstehenden Dichtabschnitts 6e als quadratische Bogenform
auszubilden.
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Außerdem sind
in der äußeren Umfangsfläche 11 des
Strömungsdurchgangsblockes 6 konkave Nuten 6f,
die jeweils eine Tiefe aufweisen, die einen hinteren Teil des vorstehenden
Dichtabschnitts 6e erreichen, an Positionen ausgebildet,
die den vorderen und hinteren Oberflächenseiten des Strömungsdurchgangsblockes 6 näher liegen,
derart, dass sie den Strömungsdurchgangsblock 6 umgeben.
Ein Hilfsdichtungselement 24, das aus einem gummielastischen
Material mit einer Wärmeresistenz
und einer chemischen Resistenz geformt ist, ist in die konkave Nut 6f eingesetzt.
Eine Presskraft wird mit Hilfe des Hilfs dichtelementes 24 von
hinten auf den vorstehenden Dichtabschnitt 6e aufgebracht.
Außerdem besteht
ein Dichtabschnitt 22 aus der konkaven Nut 6f,
dem Hilfsdichtelement 24 und dem vorstehenden Dichtabschnitt 6e.
Die Tiefen der konkaven Nuten 6f sind vorzugsweise einander
an den vier Umfangsflächenabschnitten 11a gleich.
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Die
Querschnittsform des vorstehenden Dichtabschnitts 6e kann
eine Bogenform, eine rechteckige Form, eine Lippenform oder eine
beliebige andere Form sein. Obwohl lediglich eine Rippe des vorstehenden
Dichtabschnitts 6e bei dem dargestellten Beispiel vorgesehen
ist, kann außerdem
nach Bedarf eine Vielzahl von Rippen der vorstehenden Dichtabschnitte 6e vorgesehen
werden.
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Somit
wird eine positive Dichteigenschaft zwischen der Dichtfläche 13 des
Strömungsdurchgangsblockes 6 und
jeden der ersten und zweiten Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b gewährleistet, indem die ersten
und zweiten Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b in einem Zustand an dem Strömungsdurchgangsblock 6 befestigt
werden, in dem die Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b in Presskontakt mit dem vorstehenden
Dichtabschnitt 6e stehen. Da das Hilfsdichtelement 24,
das aus dem gummielastischen Material hergestellt ist, in die konkave
Nut 6f eingesetzt ist, wird außerdem die Druckkraft mit Hilfe
des Hilfsdichtelementes 24 von hinten auf den vorstehenden
Dichtabschnitt 6e aufgebracht, auch wenn der Strömungsdurchgangsblock 6 bei
einer Wiederholung eines Kühlvorgangs
oder eines Heizvorgangs des flüssigen
Wirkstoffs, der durch die Strömungsdurchgänge 6a und 6b des
Strömungsdurchgangsblockes 6 strömt, eine
geringe thermische Deformation erfährt. Außerdem wird die thermische
Deformation des vorstehenden Dichtabschnitts 6e mit Hilfe
des Hilfsdichtelementes 24 auf ein Minimum verringert.
Als Folge hiervon wird die plastische Deformation des vorstehenden
Dichtabschnitts 6e vermindert und die Dichteigenschaft
wird weiter verbessert.
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Außerdem dienen
die Strahlungsplatten 14, die an der Außenfläche der beiden ersten und zweiten
Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b des Wärmetauschers 4 angebracht
sind, der Beschleunigung der Wärmeabgabe
der Thermomodule 10 durch die Zufuhr von Kühlwasser
in einen inneren Strömungsdurchgang
durch eine Kühlleitung 12 beispielsweise
in dem Fall, in dem der flüssige
Wirkstoff gekühlt
wird. Wie sich aus 2, 6 und 7 ergibt,
hat die Strahlungsplatte 14 etwa die gleiche Größe wie die
ersten und zweiten Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b, und eine Vielzahl von Schraubeneinsetzlöchern 19a zum
Einsetzen einer Vielzahl von Verriegelungsschrauben 19 ist
in dem Randbereich der Strahlungsplatte 14 ausgebildet.
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Andererseits
ist in dem Randbereich der ersten und zweiten Wärme übertragenden Platten 8a und 8b eine
Vielzahl der Schraubenlöcher 19b zum Einschrauben
der Verriegelungsschrauben 19 an Positionen zwischen den
Schraubeneinsetzlöchern 18a zum
Einsetzen der Kopplungsschrauben 18 ausgebildet, und die
Strahlungsplatten 14 werden an den ersten beziehungsweise
zweiten Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b durch Einschrauben und Befestigen
der Verriegelungsschrauben 19 in die Schraubenlöcher 19b befestigt,
wobei die Thermomodule 10 dazwischen vorgesehen sind. In
diesem Moment pressen die Strahlungsplatten 14 jeweils
die Thermomodule 10 durch den engen Kontakt mit der Außenfläche der
Thermomodule 10 zu den ersten beziehungsweise zweiten Wärme übertragenden Platten 8a und 8b.
Dadurch werden die Thermomodule 10 jeweils sandwichartig
zwischen den ersten und zweiten Wärme übertragenden Platten 8a und 8b und
den Strahlungsplatten 14 aufgenommen und befestigt. Die
Thermomodule 10 können
jedoch auch mit Hilfe geeigneter Befestigungsverfahren, wie einem
Anschrauben oder dergleichen, an den ersten und zweiten Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b angebracht werden.
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Hierbei
können
Schraubeneinsetzöffnungen 19a ähnlich denen
der Strahlungsplatte 14 vorgesehen sein, anstatt die Schraubenlöcher 19b in
den ersten und zweiten Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b vorzusehen, und die ersten und
zweiten Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b können mit den Strahlungsplatten 14 jeweils
gekoppelt werden, indem die Verriegelungsschrauben, die in die Schraubeneinsetzlöcher 19a der
Strahlungsplatten 19 eingesetzt sind, und die ersten und
zweiten Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b mit den Muttern verschraubt
und an diesen befestigt werden, die an der Außenfläche der ersten und zweiten
Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b angeordnet sind.
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Außerdem versteht
es sich, dass ein Schraubenkopf jeder der Kopplungsschrauben 18 so
ausgestaltet ist, dass er die Strahlungsplatten 14 in einem Fall,
bei dem die Strahlungsplatten 14 an den ersten und zweiten
Wärme übertragenden
Platten 8a und 8b angebracht sind, nicht stört.