JP2000304353A - 液体加熱装置 - Google Patents
液体加熱装置Info
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Abstract
を可能とし、構造がシンプルで製造容易であり、コ
ストダウンを図ることができ、管理温度を200℃〜
300℃という中温度に設定できるので安全であり、
接液部分の温度が直接管理可能となり安全性が向上し、
内容液の洩れの発生がなく、加熱手段の事故による
内容液の金属汚染の発生もない、ようにした液体加熱装
置を提供する。 【解決手段】一端部を液体入口とし他端部を液体出口と
した長尺の熱交換チューブの中を流動する液体を赤外線
加熱手段によって加熱する液体加熱装置であって、該長
尺の熱交換チューブを赤外線を透過する材料によって形
成するとともにコイル状に巻回して内部に挿通空間を形
成し、該挿通空間に該赤外線加熱手段を挿通設置するよ
うにした。
Description
術分野における洗浄工程やエッチング工程等に使用され
る液体を高温に加熱する際に用いられる液体加熱装置に
関する。
ータと通称されている。このラインヒータとしては、従
来から、図3及び図4に示したような2つのタイプが知
られている。
タを示す概略説明図である。この第1の従来例のライン
ヒータ20は、上下のマニホールド22,24と該上下
のマニホールド22,24を接続する複数の熱交換チュ
ーブ26a,26b,26cと、該熱交換チューブ26
a,26b,26cの外周面に直接巻き付けられたニク
ロム線等の加熱体28a,28b,28cとを有してい
る。
上部マニホールド22には液体出口32がそれぞれ設け
られている。液体入口30から導入される液体は熱交換
チューブ26a〜26c内を流動する間にニクロム線2
8a〜28cによって熱交換チューブ26a〜26cの
外面側から加熱され、この加熱された液体は液体出口3
2より排出される。
ンヒータを示す概略説明図である。この第2の従来例の
ラインヒータ40は、中空部42を有する石英製の熱交
換円筒管44と、該中空部42に挿通設置された赤外線
ヒータ46とを有している。
液体入口48、また他端部の上面側には液体出口50が
それぞれ設けられている。液体入口48から導入される
液は、該熱交換円筒管44内を流動する間に赤外線ヒー
タ46によって中空部42側、即ち内面側から加熱さ
れ、この加熱された液体は液体出口50より排出され
る。
た第1の従来例のラインヒータ20の場合、上下のマニ
ホールド22,24と熱交換チューブ26a〜26cと
は溶接によって接続されているが、その溶接部からの内
容液の洩れが発生し易いという問題がある。
常ポリ四フッ化エチレン(商標名:テフロン)で製造さ
れている。この熱交換チューブ26a〜26cに直接ニ
クロム線28a〜28cを巻き付けているために、空炊
き又は過昇温が発生した際にニクロム線28a〜28c
が熱交換チューブ26a〜26cを溶かして、内容液の
洩れを発生させるとともに熱交換チューブ26a〜26
c内部にニクロム線28a〜28c等の加熱体の材料が
入り込んで内容液を金属汚染してしまう事故が多発して
しまう。
を管理して、上記した事故を回避する試みもなされる
が、ニクロム線28a〜28cを巻いた熱交換チューブ
26a〜26cは通常数十本もあるので、全ての熱交換
チューブ26a〜26cの表面温度を管理するために
は、熱交換チューブ26a〜26cの本数の温度センサ
の取付と管理が必要となり、それだけコストアップにな
るという不利がある。
の場合、内容液の洩れや内容液の汚染の問題はないもの
の、赤外線ヒータ46の加熱効率を高めるためには、熱
交換円筒管44の中空部42の径を小さくし、赤外線ヒ
ータ46と流動する液体との距離を可能な限り短くする
ために、該熱交換円筒管44の中空内壁の温度が非常に
高温になってしまうが、スペース的に温度センサーの取
付も難しいので中空内壁の表面温度を管理することは不
可能であり、温度管理なしで加熱しているのが現状であ
る。
みなされたもので、液体加熱装置(ラインヒータ)自
体の小型化を可能とし、構造がシンプルで製造容易で
あり、コストダウンを図ることができ、管理温度を
200℃〜300℃という中温度に設定できるので安全
であり、接液部分の温度が直接管理可能となり安全性
が向上し、内容液の洩れの発生がなく、加熱手段の
事故による内容液の金属汚染の発生もない、ようにした
液体加熱装置を提供することを目的とする。
に、本発明の液体加熱装置は、一端部を液体入口とし他
端部を液体出口とした長尺の熱交換チューブの中を流動
する液体を赤外線加熱手段によって加熱する液体加熱装
置であって、該長尺の熱交換チューブを赤外線を透過す
る材料によって形成するとともにコイル状に巻回して内
部に挿通空間を形成し、該挿通空間に該赤外線加熱手段
を挿通設置したことを特徴とする。
よって形成されており、ポリ四フッ化エチレン(商標
名:テフロン)が特に好適である。
付図面中、図1及び図2に基づいて説明する。この発明
の実施の形態は本発明を例示的に示すもので、本発明の
技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことは
いうまでもない。
すもので、(a)は側面的概略説明図、(b)は正面的
概略説明図である。
入口4とし、他端部を液体出口6とした長尺の熱交換チ
ューブ8を有している。該熱交換チューブ8は、図1に
示したように、コイル状に巻回され、内部に挿通空間1
0が形成されている。該熱交換チューブ8のコイル状の
巻回の態様は、図1に示した例では、1回巻きした場合
を示したが、2回巻、3回巻等の複数巻とすることもで
きる。
えば赤外線ヒータ12が挿通設置されている。液体入口
4から導入される液は、該熱交換チューブ8内を流動す
る間に該赤外線加熱手段12によって挿通空間10側、
即ち内面側から加熱され、この加熱された液体は液体出
口6より排出される。14は該熱交換チューブ8の挿通
空間10の内面8aの適宜位置に設けられた表面温度検
出センサーである。
段12による赤外線の誘導加熱を利用して、装置の安全
性、耐久性、信頼性を向上させかつ低コスト化を実現し
たものである。赤外線誘導加熱を利用するためには、赤
外線加熱手段12と熱交換チューブ8の内面8aとを所
定間隔を介して対向せしめる必要がある。この間隔は赤
外線加熱手段12の加熱能力や熱交換チューブ8の太
さ、厚さや巻回数等によって変更することはいうまでも
ないが、30〜80mm程度の範囲で選択すれば充分で
ある。
材料によって形成される必要がある。この材料として
は、耐熱性、耐薬品性等の観点からフッ素樹脂が好適で
あり、その中でも、ポリ四フッ化エチレン(商標名:テ
フロン)が最も好ましい。
換チューブ2の過昇温を防止しかつ内容液の液温を所定
温度に制御する必要がある。この温度制御について、図
2によって説明する。図2は本発明の液体加熱装置2に
おける全体的温度制御を示すブロック図である。
交換チューブ8の液体入口4は、配管R1によって、ポ
ンプPを介して温水槽16と連通されており、温水槽1
6内の液体Wが液体入口4から熱交換チューブ8内に導
入され赤外線加熱手段12によって加熱されるようにな
っている。また、液体出口6も配管R2によって温水槽
16と連通されており、加熱された液体Wが温水槽16
に排出される。また、赤外線加熱手段12は配線L1,
L2によって電源Eと電気的に接続されている。配線L
1には、温度調節計18及び過昇温防止用温度調節計1
9が直列に配置されている。
配置されている。該温度調節用センサ17は温度調節計
18に配線L3によって接続されている。温水槽16内
の液温を、例えば80℃に調節するように設定する場合
には、該温度調節用センサ17によって80℃から上昇
したことが検知されると、温度調節計18からの指令に
よって赤外線加熱手段12がオフとなって熱交換チュー
ブ8への赤外線誘導加熱が停止する。反対に、温度調節
センサ17によって80℃から下降したことが検知され
ると、温度調節計18からの指令によって赤外線加熱手
段12がオンとなって熱交換チューブ8への赤外線誘導
加熱が再開される。このようにして、温水槽16内の液
温は80℃に維持される。
熱交換チャーブ8の内面8aに取り付けられた表面温度
検出センサ14と配線L4によって電気的に接続されて
いる。この過昇温防止用温度調節計19は、熱交換チュ
ーブ8の熱による溶解を防止するために、熱交換チュー
ブ8の内面8aの過昇温を防ぐために設けられている。
例えば、熱交換チューブ8がポリ四フッ化エチレン(商
標名:テフロン、融点:300〜310℃)で製造され
ている場合には、300℃を超えた温度となると溶け出
すので、300℃まで過昇温しないことが必要となる。
達しないように設定する場合には、表面温度検出センサ
14が例えば、50℃の余裕を見て、250℃となった
ことを検知すると、過昇温防止用温度調節計19からの
指令によって赤外線加熱手段12がオフとなって熱交換
チューブ8への赤外線誘導加熱が停止する。このよう
に、表面温度検出センサ14が250℃を検知すると赤
外線誘導加熱は停止するので、熱交換チューブ8の内面
8aの表面温度が300℃に達することは未然に防止さ
れ、熱交換チューブ8が熱で溶けるという事故は完全に
なくなる。なお、通常の場合は、熱交換チューブ8の内
面8aの温度は250℃というような高温になることは
ないので、過昇温防止用温度調節計19からの赤外線加
熱手段12に対する指令はオンとなっており、温水槽1
6の液温を80℃に維持するための温度調節計18から
の指令によって赤外線加熱手段12のオンオフは行われ
ることとなる。
置によれば、液体加熱装置(ラインヒータ)自体の小
型化を可能とし、構造がシンプルで製造容易であり、
コストダウンを図ることができ、管理温度を200
℃〜300℃という中温度に設定できるので安全であ
り、接液部分の温度が直接管理可能となり安全性が向
上し、内容液の洩れの発生がなく、加熱手段の事故
による内容液の金属汚染の発生もない、という効果が達
成される。
で、(a)は側面的概略説明図、(b)は正面的概略説
明図である。
御を示すブロック図である。
略説明図である。
略説明図である。
2,50:液体出口、8:熱交換チューブ、8a:内
面、10:挿通空間、12:赤外線ヒータ、赤外線加熱
手段、14:表面温度検出、16:温水槽、17:温度
調節用センサ、18:温度調節計、19:過昇温防止用
温度調節計、20:ラインヒータ、22,24:マニホ
ールド、26a,26b,26c:熱交換チューブ、2
8a,28b,28c:加熱体、40:ラインヒータ、
42:中空部、44:熱交換円筒管、46:赤外線ヒー
タ、E:電源、L1,L2,L3,L4:配線、P:ポ
ンプ、R1,R2:配管、W:液体。
Claims (4)
- 【請求項1】 一端部を液体入口とし他端部を液体出口
とした長尺の熱交換チューブの中を流動する液体を赤外
線加熱手段によって加熱する液体加熱装置であって、該
長尺の熱交換チューブを赤外線を透過する材料によって
形成するとともにコイル状に巻回して内部に挿通空間を
形成し、該挿通空間に該赤外線加熱手段を挿通設置した
ことを特徴とする液体加熱装置。 - 【請求項2】 前記長尺の熱交換チューブがフッ素樹脂
によって形成されていることを特徴とする請求項1記載
の液体加熱装置。 - 【請求項3】 前記フッ素樹脂がポリ四フッ化エチレン
であることを特徴とする請求項2記載の液体加熱装置。 - 【請求項4】 前記熱交換チューブの過昇温防止機構が
設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれ
か1項記載の液体加熱装置。
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