JP2000266496A

JP2000266496A - 流体加熱装置

Info

Publication number: JP2000266496A
Application number: JP11068518A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Miyazaki; 弘明宮崎
Original assignee: Komatsu Electronic Metals Co Ltd
Current assignee: Sumco Techxiv Corp
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2000-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】高温の温流体廃液の廃棄に係わる設備及び加
熱手段の加熱能力引き上げに伴うイニシャルコスト及び
ランニングコスト上昇を抑える。【解決手段】超純水加熱装置１００の筐体１０内部に
は、加熱部２０、廃熱回収部３０、送風ファン４０、電
源／制御ユニット５０が設けられる。廃熱回収部３０
は、配管６６から流入する廃液を配管６７まで通過させ
得る流路が内設されて成る。廃熱回収部３０において、
配管６６から流入した廃液が上記流路を通過して配管６
７へと流出される際、該廃液の熱エネルギーが超純水流
入用の配管６２内を流れる超純水によって奪われ、超純
水流入用の配管６２内を流れる超純水が常温（２５℃）
より高い温度まで上昇する一方で、廃熱回収部３０内の
流路を流れる廃液の温度が流入時の温度８０℃より下降
する熱交換の作用が働く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造プロセ
ス等で使用される純水や薬液等の流体を加熱し温流体と
して該当プロセスに供給する流体加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体製造プロセスの中には、
半導体ウェーハを薬液を用いて処理するプロセスや、こ
の薬液処理後に半導体ウェーハに付着している薬液を洗
浄するプロセス等がある。

【０００３】このうち、上記洗浄プロセスでは、薬液の
洗浄能力を高めるべく、例えば超純水を８５℃まで加熱
して温純水を生成し、この温純水を用いて半導体ウェー
ハの洗浄を行っている。

【０００４】この洗浄プロセスに用いる温純水を生成す
るために、従来、図５に示すような流体加熱装置２００
が用いられていた。この純水加熱装置２００では、図示
しない供給源から供給される常温（２５℃）の超純水を
純水入口２３１から取り込んで加熱部２２０に供給し、
該加熱部２２０内の各加熱モジュール２２１を経て加熱
することにより例えば８５℃の温純水を生成した後、該
温純水を温純水出口２３２より配管２５１を経て処理槽
２４０に送る。

【０００５】処理槽２４０に収容された温純水は、上述
した洗浄プロセスに供給されて半導体ウェーハの洗浄に
利用された後、廃液として廃液ラインに廃棄される。

【０００６】なお、上記薬液処理プロセスにおいても、
薬液を設定温度に加熱して当該プロセスに供給すること
が行われるが、この場合の薬液加熱装置の構成も基本的
には図３に示す超純水加熱装置２００と同様であり、該
プロセスで利用された薬液廃液が高温のまま廃液ライン
に廃棄されるものであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、半導体製
造プロセス等で使用される純水や薬液等の流体を加熱し
温流体として該当プロセスに供給する従来の液体加熱装
置では、上記プロセスで利用された後の温流体廃液を高
温のまま廃液ラインへと廃棄するのみであり、その際の
廃熱についてもただ単に外気に逃すだけであった。

【０００８】かかる従来装置では、温流体廃液が高温で
あるため、耐熱部材を用いた廃液ラインや廃棄に先立っ
て廃液を冷却する装置を設備する必要がある他、廃液ラ
インからの廃熱により上昇した室温をさげるために冷却
能力の大きなエアーコンディショナも必要となり、装置
導入時のイニシャルコストの高騰を招いていた。

【０００９】一方、流体加熱装置本体については、供給
源から供給される流体を常温の状態から設定温度まで加
熱する構成であったため、加熱能力の大きなつまり高価
でかつ消費電力の大きい加熱手段が必要となり、イニシ
ャルコスト及びランニングコストの負担が大きかった。

【００１０】本発明は上述の問題点を解消し、高温の温
流体廃液の廃棄に係わる設備及び加熱手段の加熱能力引
き上げに伴うコスト上昇を抑え、イニシャルコスト及び
ランニングコストを低減できる流体加熱装置を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、流入する流体を加熱手段により
加熱し温流体として所定の処理プロセスに供給する流体
加熱装置において、前記処理プロセスでの利用後に廃棄
される前記温流体廃液を導入し、該廃液の熱エネルギー
を前記加熱手段に流入する前の前記流体に作用させて熱
交換を行う廃熱回収手段を具備することを特徴とする。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記廃熱回収手段は、前記加熱手段の直前に設けら
れることを特徴とする。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、前記廃熱回収手段は、前記加熱手段とともに同一筐
体内に一体化構造として設けられることを特徴とする。

【００１４】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、前記廃熱回収手段は、貫通孔を有し、かつ該貫通孔
に沿って流路が内設された部材により構成され、前記流
体を前記加熱手段に流入させる流入配管を前記貫通孔に
嵌入した状態で取り付けられ、前記流入配管を通して前
記流体を流す一方、廃液入口より導入された前記温流体
廃液を前記流路を通して廃液出口へと流すことにより前
記熱交換を行うものであることを特徴とする。

【００１５】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、前記廃熱回収手段は、小口径チューブを複数束ねて
成るチューブ式熱交換器と、前記チューブ式熱交換器を
収容して成る本体容器とから構成され、廃液入口より導
入された前記温流体廃液を前記各小口径チューブを通し
て廃液出口へと流す一方、前記加熱手段に流入する前の
前記流体を流体入口より前記本体容器内に導入し、前記
小口径チューブに触れるようにして流体出口へと流すこ
とにより前記熱交換を行うものであることを特徴とす
る。

【００１６】請求項６の発明は、請求項５の発明におい
て、前記チューブ式熱交換器は、前記小口径チューブが
遊動可能に前記本体容器内に収容されることを特徴とす
る。

【００１７】請求項７の発明は、請求項１の発明におい
て、前記廃熱回収手段に対して前記加熱手段の周囲の空
気を送り込む送風手段を具備することを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明
に係わる超純水加熱装置１００の側面断面構造を示す概
念図である。

【００１９】この超純水加熱装置１００は、筐体１０の
内部に、加熱部２０、廃熱回収部３０、送風ファン４
０、電源／制御ユニット５０を有し、特に、加熱部２０
と廃熱回収部３０は同一筐体１０内に一体化構造として
設けられる。

【００２０】加熱部２０には筐体１０の外部から延設さ
れる配管６２，６３が連結され、同様に、廃熱回収部３
０には配管６６，６７が連結される。配管６２，６３，
６６，６７には、それぞれ、純水入口６１，温純水出口
６４，廃液入口６５，廃液出口６８が設けられる。

【００２１】筐体１０の外部には、処理槽７０が設けら
れる。処理槽７０は、配管８１を介して上記配管６３の
温純水出口６４に連結されると共に、配管８２を介して
上記配管６６の廃液入口６６に連結される。

【００２２】この超純水加熱装置１００は、例えば、半
導体製造時の半導体ウェーハ洗浄プロセスに用いる超純
水を加熱するものである。この場合における加熱対象の
超純水は、図示しない供給源から純水入口６１を経て流
入し、配管６２を介して加熱部２０に送られる。この流
入時における超純水の温度は、例えば、２５℃（常温）
である。

【００２３】加熱部２０に流入した超純水は、複数の加
熱モジュール２１を順次経由して配管６３へと流出され
る。個々の加熱モジュール２１は、内部に超純水を通過
させるための配管と該配管の周囲に配置されたハロゲン
ランプ等の加熱源を有するものである。配管６２より流
入した超純水は、上記各加熱モジュール２１の配管を通
過する際に上記加熱源から与えれる熱エネルギーにより
順次加熱され、例えば８５℃の温純水となって配管６３
の温純水出口６４より流出される。

【００２４】なお、ここでの温純水の温度制御は、例え
ば、電源／制御ユニット５０内の制御部（図示せず）に
おいて、温純水出口６４に設けられる温度センサ（図示
せず）の検出温度が設定温度と一致するように前記各加
熱モジュール２１の発熱駆動を制御することにより実現
される。

【００２５】温純水出口６４より流出された温純水は、
配管８１を通って処理槽７０に送られる。処理槽７０に
収容された温純水は、半導体ウェーハの洗浄に利用され
た後、廃液として配管８２、廃液入口６５、配管６６を
経由して廃熱回収部３０に送られる。廃液入口６５に流
入する際の廃液の温度は、例えば、８０℃である。

【００２６】廃液回収部３０は、例えば、超純水流入用
の配管６２に当接され、その内部に配管６６より流入さ
れる廃液を上記超純水流入用の配管６２に沿って配管６
７まで通過させ得る流路が内設された部材により構成さ
れる。

【００２７】この廃熱回収部３０において、配管６６か
ら流入した廃液が該廃熱回収部３０内の上記流路を通過
して配管６７へと送られる際に、該廃液の熱エネルギー
が超純水流入用の配管６２内を流れる超純水によって奪
われ、超純水流入用の配管６２内を流れる超純水が常温
（２５℃）より高い温度まで上昇する一方で、廃熱回収
部３０内の上記流路を流れる廃液の温度が流入時の温度
８０℃より下降する熱交換の作用が働く。

【００２８】本実施の形態において、超純水流入用の配
管６２内を流れる超純水は、上記熱交換によって、流入
時の温度２５℃から４０℃まで上昇した後に加熱部２０
へと送られる。他方、配管６６より流入する廃液は、上
記熱交換により、流入時の８０℃から６５℃まで下げら
れた後、配管６７、廃液出口６８を経て廃液ラインへと
廃棄される。

【００２９】４０℃まで上昇した超純水が流入する加熱
部２０では、常温（２５℃）から８５℃程度まで加熱す
る場合に比べてより少ない加熱量で当該８５℃の温純水
を生成することができる。

【００３０】具体的な例を挙げると、入口で２５℃の超
純水を出口で８５℃の温純水として供給する装置（従来
装置に相当）の場合、最大処理流量を２０リットル／分
とした時の最大加熱能力は約８４Ｋｗとなる。

【００３１】これに対し、本発明に係わる超純水加熱装
置１００では、純水入口６１から２５℃で流入してくる
超純水を加熱部２０の手前で４０℃まで加熱する廃熱回
収部３０を設けたため、加熱部２０では超純水を４０℃
から８５℃まで加熱すれば良く、上記条件下での最大加
熱能力は約６３Ｋｗで済む。

【００３２】つまり、本発明に係わる超純水加熱装置１
００によれば、加熱部２０の加熱能力を２５％下げて稼
働でき、２５％の省エネルギー効果が見込める。言い換
えれば、加熱部２０を従来より２５％も小さい最大加熱
能力を持つものに置換でき、その分だけイニシャルコス
ト及びランニングコストを低減できる。

【００３３】なお、加熱部２０として最大加熱能力が従
来に比べて２５％も小さいものを採用した場合には、例
えば、初期稼働時は超純水の処理流量を下げて加熱して
いき、廃熱回収部３０が正常に機能するようになってか
ら最大処理流量を上げる等の工夫が必要である。

【００３４】また、上記熱交換により超純水の温度を常
温（２５℃）より高めて供給することによる加熱部２０
の最大加熱能力引き下げの効果をより有効にするために
は、廃熱回収部３０をできるだけ加熱部２０の直前に配
置することが望ましい。

【００３５】一方、廃熱回収部３０内の流路を流れる廃
液は、上記熱交換によって、廃液出口６８より送り出さ
れる時点でその温度が６５℃まで下げられているため、
高耐熱性の廃液ラインや廃液冷却装置等を設備せずに済
み、イニシャルコストの低減が図れる。

【００３６】なお、上記熱交換の効率を高めるために
は、廃熱回収部３０と超純水流入用配管６２の接触面積
をできるだけ大きくすること、あるいは廃熱回収部３０
の構成部材として熱伝導率ができるだけ大きいものを採
用することが有用である。

【００３７】この他、図１における本実施の形態では、
筐体１０内の加熱部２０と廃熱回収部３０間に送風ファ
ン４０を設け、加熱部２０が発する廃熱で暖められた空
気を廃熱回収部３０に向けて送り込むようにしている。
これにより、加熱部２０が発する廃熱の一部も回収で
き、熱交換効率を更に向上させることができる。

【００３８】熱交換効率が更に向上するのに伴い、加熱
部２０の最大加熱能力をより小さいものにでき、イニシ
ャルコスト及びランニングコストの更なる低減が図れ
る。

【００３９】次に、本発明に係わる廃熱回収部３０の具
体的な実施例について述べる。

【００４０】図２は、本発明に係わる廃熱回収部３０の
第１の実施例を示すものである。この実施例に係わる廃
熱回収部３０ａは、超純水流入用の配管６２を嵌入し得
る貫通孔３０１を有し、かつ配管６６より流入する廃液
を上記超純水流入用の配管６２に沿って配管６７まで通
過させ得る螺旋形の流路３０２が内設された部材により
構成される。

【００４１】この廃熱回収部３０ａは、超純水流入用の
配管６２を前記貫通孔３０１に嵌入した状態で取り付け
られ、純水入口６１から流入される常温の超純水を配管
６２を通して加熱部２０方向に流す一方、配管６６より
導入された廃液を上記流路３０２を通して配管６７へと
流すことにより熱交換を行うものである。

【００４２】この廃熱回収部３０ａによれば、上記貫通
孔３０１の内壁全面が超純水流入用の配管６２に接触し
ているため、熱交換効率に優れる。

【００４３】なお、この廃熱回収部３０ａの構成におい
て、貫通孔３０１を超純水の流路として利用し得る構
成、つまり廃熱回収部３０ａ内に超純水流入用の配管６
２に相当する流路を一体化して設ける構造としても良
い。

【００４４】なお、第１の実施例（図２参照）では、超
純水を流す配管６２の周囲で高温の廃液を流すことで熱
交換を行う構成としているが、これとは逆に、高温の廃
液を流す流路の周囲で超純水を流すことにより熱交換を
行う構成としても良い。

【００４５】図３は、上記観点に基づきなされた、本発
明の第２の実施例に係わる廃熱回収部３５Ａの構成を示
す図である。

【００４６】この第２の実施例に係わる廃熱回収部３５
Ａは、中空の円筒形部材によって成る本体容器３５１の
内部に、チューブ式熱交換器３５３を設けて構成される
ものである。

【００４７】この廃熱回収部３５Ａにおける本体容器３
５１の周面上の所定位置には、超純水の流入用開口部及
び流出用開口部がそれぞれ形成され、これら各開口部に
対してそれぞれ純水入口配管３６１Ａ及び純水出口配管
３６２Ａが連結されている。

【００４８】本体容器３５１の上面部及び底面部には、
廃液の流入用開口部及び流出用開口部がそれぞれ設けら
れ、これら各開口部に対し廃液入口配管３７１Ａ及び廃
液出口配管３７２Ａがそれぞれ連結管３５２−１及び３
５２−２を介して連結されている。

【００４９】また、本体容器３５１の内部には、チュー
ブ式熱交換器３５３が収容されている。このチューブ式
熱交換器３５３は、樹脂製の小口径チューブ３５４を複
数本束ね、両端部において、樹脂製のスリーブ３５５−
１及び３５５−２中で一体熱融着させ、端部をハニカム
状に成形したものである。

【００５０】このチューブ式熱交換器３５３の本体容器
３５１内部への収容にあたっては、小口径チューブ３５
４が本体容器３５１の内壁に接触しないように、かつ本
体容器３５１内部である程度自由に動けるように、上記
スリーブ３５５−１及び３５５−２を連結管３５２−１
及び３５２−２に嵌着する。

【００５１】なお、この廃熱回収装置３５Ａにおいて、
本体容器３５１の材質としては、例えばＰＴＦＥ等のフ
ッ素樹脂を用いることができる。また、小口径チューブ
３５４は、例えばＰＦＡ等のフッ素樹脂で構成でき、ス
リーブ３５５−１及び３５５−２はＰＴＦＥ等のフッ素
樹脂で構成できる。

【００５２】図３において、廃液入口（図１における廃
液入口６５に相当）から導入される高温（例えば、８０
℃）の廃液は、廃液入口配管３７１Ａより連結管３５２
−１に流入し、その後、チューブ式熱交換器３５３の各
小口径チューブ３５４を通って上方の連結管３５２−２
に達した後、廃液出口配管３７２Ａから廃液出口（図１
における廃液出口６８に相当）へと流出される。

【００５３】一方、純水入口（図１における純水入口６
１に相当）より導入される常温（例えば、２５℃）の超
純水は、純水入口配管３６１Ａを通じて本体容器３５１
に流入し、その内部を通って図の下方に達した後、純水
出口配管３６２Ａより純水出口方向（図１における加熱
部２０方向）へと流出される。

【００５４】ここで、超純水は、純水入口より本体容器
３１１に流入した後、この本体容器３１１の内部で各小
口径チューブ３５４を揺らしながら図の下方へと流れて
いく。これにより、各小口径チューブ３５４内を通る高
温の廃液と該小口径チューブ３５４の周囲を通る常温の
超純水との間で熱交換がなされる。

【００５５】この熱交換によって、超純水は常温より高
温に熱せられた後に加熱部２０へと流入され、高温の廃
液は廃液流入配管３７１Ａからの流入時の温度より低い
温度となって廃液ラインへと排出される。

【００５６】このように、第２の実施例（図３参照）に
よれば、高温の廃液をチューブ式熱交換器３５３の各小
口径チューブ３５４を通して流す一方で、該各小口径チ
ューブ３５４の周囲で常温の超純水をこれら各小口径チ
ューブ３５４を揺らしながら流す構成としたため、小口
径チューブの本数に応じて単位体積当たりの交換電熱面
積を大きくすることができ、もって廃液と超純水間の極
めて効率の良い熱交換が実現できる。

【００５７】なお、上記第２の実施例では、本体容器３
５１内で、廃液を下方から上方へと流す一方で、その周
囲にて超純水を上方から下方に流す構成としているが、
本発明は、これら廃液及び超純水の流れる方向（つま
り、廃液と超純水の入口及び出口の配設位置）を問うも
のではない。

【００５８】図４は、本発明の第３の実施例に係わる廃
熱回収部３５Ｂの構成を示す図である。同図において、
第２の実施例（図３参照）における廃熱回収部３５Ａの
各部と同一の機能を果たす部分については同一の符号を
付している。

【００５９】この廃熱回収部３５Ｂでは、廃液入口配管
３７１Ｂが本体容器３５１の上方に、廃液出口配管３７
２Ｂが本体容器３５１の下方にそれぞれ配設されるとと
もに、純水入口配管３６１Ｂが本体容器３５１の下方
に、純水出口配管３６２Ｂが本体容器３５１の上方にそ
れぞれ配設され、それ以外の構成は、図３における廃熱
回収部３５Ａと同様である。

【００６０】すなわち、第３の実施例に係わる廃熱回収
部３５Ｂは、廃液と超純水の流れる方向を第２の実施例
に係わる廃熱回収部３５Ａと逆にしたものである。

【００６１】この廃熱回収部３５Ｂにおいて、廃液入口
から導入される高温（例えば、８０℃）の廃液は、廃液
入口配管３７１Ｂより連結管３５２−２に流入し、その
後、チューブ式熱交換器３５３の各小口径チューブ３５
４を通って下方の連結管３５２−１に達した後、廃液出
口配管３７２Ｂから廃液出口へと流出される。

【００６２】これに対し、純水入口より導入される常温
（例えば、２５℃）の超純水は純水入口配管３６１Ｂを
通じて本体容器３５１に流入し、その内部を通って図の
上方に達した後、純水出口配管３６２Ｂより加熱部２０
方向へと流出される。

【００６３】ここで、超純水は、純水入口３６１Ｂより
流入した後、本体容器３５１の内部で各小口径チューブ
３５４を揺らしながら図の上方へと流れていく。これに
より、各小口径チューブ３５４内を通る高温の廃液と該
小口径チューブ３５４の周囲を通る常温の超純水との間
で効率の良い熱交換がなされる。

【００６４】この熱交換によって、超純水は常温より高
温に熱せられた後に加熱部２０へと流入され、高温の廃
液は廃液流入配管３７１Ｂからの流入時の温度より低い
温度となって廃液ラインへと排出される。

【００６５】この第３の実施例は、高温の廃液をチュー
ブ式熱交換器３５３の各小口径チューブ３５４を通して
流す一方で、該各小口径チューブ３５４の周囲で常温の
超純水をこれら各小口径チューブ３５４を揺らしながら
流すという点では第２の実施例と同様である。

【００６６】しかしながら、第３の実施例では、本体容
器３５１内で、廃液を下方から上方へと流しかつその周
囲で超純水を上方から下方に流すようにしており、本体
容器３５１内で、廃液を下方から上方へと流しかつその
周囲で超純水を上方から下方に流す第２の実施例とは、
超純水が各小口径チューブ３５４を揺らす度合いが異な
る。

【００６７】ここで、超純水が各小口径チューブ３５４
を揺らす度合いが、該超純水と廃液との熱交換効率に影
響すると考えられることから、第２または第３の実施例
のいずれを適用するかは、この熱交換効率を考慮して決
定することが望ましい。

【００６８】なお、上記第２及び第３の実施例では、チ
ューブ式熱交換器３５３を、各小口径チューブ３５４が
自由に動くことのできるフリータイプのものとしたが、
各小口径チューブ３５４を複数本ずつ数群に分けて樹脂
製スペーサを介挿したモジュールタイプのものとしても
良い。

【００６９】また、上記の説明ではいずれも超純水加熱
装置の実施形態について述べたが、この他、本発明は、
半導体製造プロセスで用いる処理薬液等、あるいは半導
体製造プロセス以外のプロセスで用いる種々の流体を加
熱する装置全般に適用可能である。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、温流体廃液を導入し、該廃液の熱エネルギーを
加熱手段に流入する前の流体に作用させて熱交換を行う
廃熱回収手段を設けたため、上記熱交換によって流体が
常温より高い温度となって加熱手段に供給されることに
より、常温から設定温度まで加熱する場合に比べて最大
加熱能力の小さな加熱手段を採用することができ、その
分だけイニシャルコスト及びランニングコストを低減で
きる。

【００７１】併せて、上記熱交換によって、温流体廃液
の温度がそのまま廃棄しても安全上問題のない温度まで
下げられるため、高耐熱性の廃液ラインや廃液冷却装置
等を設備せずに済み、イニシャルコストの低減が図れ
る。

【００７２】また、請求項２の発明によれば、請求項１
の発明において、廃熱回収手段を加熱手段の直前に設け
たため、廃熱回収手段での上記熱交換による流体加熱効
果を損なわずに済み、加熱手段の最大加熱能力引き下げ
の効果をより確実なものにできる。

【００７３】また、請求項３の発明によれば、請求項１
の発明において、廃熱回収手段を、加熱手段とともに同
一筐体内に一体化構造として設けたため、加熱手段の最
大加熱能力の引き下げが可能でかつ高温の温流体廃液の
廃棄に係わる高耐熱性の廃液ライン等の設備が不要な装
置を１つの筐体として扱うことができ、持ち運びや設置
等に便利である。

【００７４】また、請求項４の発明によれば、請求項１
の発明において、貫通孔を有し、かつ該貫通孔に沿って
流路が内設された部材により構成される廃熱回収手段を
用い、前記流体を前記加熱手段に流入させる流入配管を
前記貫通孔に嵌入した状態で取り付け、前記流入配管を
通して前記流体を流す一方、廃液入口より導入された前
記温流体廃液を前記流路を通して廃液出口へと流すこと
により前記熱交換を行うようにしたため、廃熱回収手段
と流入配管の接触面積を大きくとることができ、上記熱
交換の効率を高めることができる。

【００７５】また、請求項５の発明によれば、請求項１
の発明において、小口径チューブを複数束ねて成るチュ
ーブ式熱交換器と、前記チューブ式熱交換器を収容して
成る本体容器とから構成される廃熱回収手段を用い、廃
液入口より導入された前記温流体廃液を前記各小口径チ
ューブを通して廃液出口へと流す一方、前記加熱手段に
流入する前の前記流体を流体入口より前記本体容器内に
導入し、前記小口径チューブに触れるようにして流体出
口へと流すことにより前記熱交換を行うようにしたた
め、小口径チューブの本数が増える程に単位体積当たり
の熱交換面積を大きくでき、熱交換効率の向上に寄与で
きる。また、本体容器内にチューブ式熱交換器を収容す
るだけの構造のため、廃熱回収手段のコンパクトな設計
が可能となる。

【００７６】また、請求項６の発明によれば、請求項５
の発明において、チューブ式熱交換器を、前記小口径チ
ューブが遊動可能となるように前記本体容器内に収容す
る構成としたため、本体容器内で超純水が各小口径チュ
ーブを揺らしながら通ることとなり、上記熱交換効率を
更に向上させることができる。

【００７７】また、請求項７の発明によれば、請求項１
の発明において、廃熱回収手段に対して加熱手段の周囲
の空気を送り込む送風手段を設けたため、加熱手段が発
する廃熱の一部も回収でき、熱交換効率の更なる向上が
見込める。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる超純水加熱装置の側面断面構造
を示す概念図。

【図２】廃熱回収部の第１の実施例を示す概念図。

【図３】廃熱回収部の第２の実施例を示す概念図。

【図４】廃熱回収部の第３の実施例を示す概念図。

【図５】従来の超純水加熱装置の側面断面構造を示す概
念図。

【符号の説明】

１００超純水加熱装置１０筐体２０加熱部２１加熱モジュール３０，３０ａ，３５Ａ，３５Ｂ廃熱回収部３０１貫通孔３０２廃液流路３５１本体容器３５２−１，３５２−２連結管３５３チューブ式熱交換器３５４小口径チューブ３５５−１，３５５−２スペーサ３６１Ａ，３６１Ｂ純水入口配管３６２Ａ，３６２Ｂ純水出口配管３７１Ａ，３７１Ｂ廃液入口配管３７２Ａ，３７２Ｂ廃液出口配管４０送風ファン５０電源／制御ユニット６１超純水入口６２，６３，６６，６７，８１，８２配管６４温純水出口６５廃液入口６８廃液出口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流入する流体を加熱手段により加熱し温
流体として所定の処理プロセスに供給する流体加熱装置
において、前記処理プロセスでの利用後に廃棄される前記温流体廃
液を導入し、該廃液の熱エネルギーを前記加熱手段に流
入する前の前記流体に作用させて熱交換を行う廃熱回収
手段を具備することを特徴とする流体加熱装置。
【請求項２】前記廃熱回収手段は、前記加熱手段の直
前に設けられることを特徴とする請求項１記載の流体加
熱装置。
【請求項３】前記廃熱回収手段は、前記加熱手段とと
もに同一筐体内に一体化構造として設けられることを特
徴とする請求項１記載の流体加熱装置。
【請求項４】前記廃熱回収手段は、貫通孔を有し、か
つ該貫通孔に沿って流路が内設された部材により構成さ
れ、前記流体を前記加熱手段に流入させる流入配管を前
記貫通孔に嵌入した状態で取り付けられ、前記流入配管
を通して前記流体を流す一方、廃液入口より導入された
前記温流体廃液を前記流路を通して廃液出口へと流すこ
とにより前記熱交換を行うものである請求項１記載の流
体加熱装置。
【請求項５】前記廃熱回収手段は、小口径チューブを
複数束ねて成るチューブ式熱交換器と、前記チューブ式
熱交換器を収容して成る本体容器とから構成され、廃液
入口より導入された前記温流体廃液を前記各小口径チュ
ーブを通して廃液出口へと流す一方、前記加熱手段に流
入する前の前記流体を流体入口より前記本体容器内に導
入し、前記小口径チューブに触れるようにして流体出口
へと流すことにより前記熱交換を行うものである請求項
１記載の流体加熱装置。
【請求項６】前記チューブ式熱交換器は、前記小口径
チューブが遊動可能に前記本体容器内に収容されること
を特徴とする請求項５記載の流体加熱装置。
【請求項７】前記廃熱回収手段に対して前記加熱手段
の周囲の空気を送り込む送風手段を具備することを特徴
とする請求項１記載の流体加熱装置。