JP2001133105A - パイプクーラ及び該パイプクーラを用いた小型温調器 - Google Patents

パイプクーラ及び該パイプクーラを用いた小型温調器

Info

Publication number
JP2001133105A
JP2001133105A JP31269399A JP31269399A JP2001133105A JP 2001133105 A JP2001133105 A JP 2001133105A JP 31269399 A JP31269399 A JP 31269399A JP 31269399 A JP31269399 A JP 31269399A JP 2001133105 A JP2001133105 A JP 2001133105A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
pipe
exchange block
peltier element
heat transfer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP31269399A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidetoshi Maruyama
山 英 利 丸
Hiroyuki Sakama
間 博 之 坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMC Corp
Original Assignee
SMC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMC Corp filed Critical SMC Corp
Priority to JP31269399A priority Critical patent/JP2001133105A/ja
Priority to TW089121129A priority patent/TW548390B/zh
Priority to US09/688,086 priority patent/US6298669B1/en
Priority to GB0207227A priority patent/GB2374660B/en
Priority to GB0025554A priority patent/GB2356044B/en
Priority to KR1020000064194A priority patent/KR20010070176A/ko
Publication of JP2001133105A publication Critical patent/JP2001133105A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/38—Cooling arrangements using the Peltier effect
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/13—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the heat-exchanging means at the junction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

(57)【要約】 【課題】 浸蝕性流体を高精度に温調するに際し、恒温
水循環装置の設置の必要をなくし、装置を簡単、小型化
するとともに、熱抵抗を小さくすることにより、サーモ
モジュールとしてのペルチェ素子の放熱側と吸熱側との
温度差を有効に利用し節電する。 【解決手段】 ヒートパイプ２の端部２aと熱交換する
熱容量の大きい熱交換ブロック３の表面にペルチェ素子
４を密着固定し、このペルチェ素子４の熱交換ブロック
３とは反対側に熱移送手段５を配設し、上記ヒートパイ
プ２は上記熱交換ブロック３から突出する少なくとも１
つ以上の伝熱延長部２bを有し、上記ペルチェ素子４の
動作制御により熱交換ブロック３及び上記ヒートパイプ
２の伝熱延長部２bを介して伝熱延長部２bの周りの熱媒
体を温度調節する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体関連製造装
置等において、パイプ等の流路を流れる浸蝕性流体（現
像液やフォトレジスト等の金属イオンの流入を嫌う液
体）を冷却（または加熱）することにより温度調節する
パイプクーラ及び該パイプクーラを用いた小型温調器に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６に例示するように、ウエハＷに対し
て温度制御された現像液やフォトレジストを間欠的に流
出させる場合、即ち、間欠的に流路を流れる浸蝕性の流
体を高精度に温調する場合に、従来は、フッ素樹脂（商
品名：テフロン）等の耐食性のチューブ６３内に温調対
象の流体を流し、そのチューブ６３の外側に、恒温水循
環装置６１において該流体の目標温度に温調された恒温
水６５を流すようにして熱交換部６２を構成し、その恒
温水６５を循環流路６４において循環させて上記流体の
温調を行っている。
【０００３】そのため、恒温水循環装置６１や恒温水を
流すための循環流路６４が必要であるが、これらの装置
は設置スペースが大きいことから建物の１階に恒温水循
環装置６１を設置し、建物の２階に半導体製造装置のコ
ータ・ディペロッパー本体を設置するという配置が多く
なり、揚程が高く長い恒温水配管の引き回しが必要にな
る。また、揚程が高く長い恒温水配管では、恒温水を流
すためのポンプを高揚程のポンプとする必要があり、本
来の温調以外の水を循環させるポンプ動力が増大し電力
アップにつながる。また、揚程が高く長い恒温水配管で
は、配管からの放熱、吸熱が多くなるから、恒温水循環
装置６１の冷却能力が更に必要になる。
【０００４】また、浸蝕性流体を温調する装置として、
図７に示すようにペルチェ素子を用いたものがある。図
７に示す温調装置では、流路７４を流れる浸蝕性流体と
熱交換する熱容量の大きい熱交換ブロック７２の表面に
サーモモジュールとしてのペルチェ素子７１を密着固定
し、該ペルチェ素子７１の熱交換ブロック７２とは反対
側に熱移送手段７３を密着固定して、該ペルチェ素子７
１の動作制御により上記浸蝕性流体を目標温度に温調し
ている。
【０００５】上記温調装置では、ペルチェ素子７１の吸
熱側（すなわち、冷却面側）に熱交換ブロック７２を配
設し、ペルチェ素子７１の放熱側（すなわち、加熱面
側）に熱移送手段７３を配設しているので、流路７４を
流れる浸蝕性流体は熱交換ブロック７２を介してペルチ
ェ素子７１により冷却されるとともに、浸蝕性流体から
放出された熱はペルチェ素子７１の放熱側に移動し、熱
移送手段７３内のパイプ７５を流れる冷却水に伝熱され
ることにより放熱される。
【０００６】しかし、図７に示す従来の温調装置では、
伝熱面積がサーモモジュールの形状・寸法で限定され
てしまい、放熱側と吸熱側ともに熱抵抗を小さくするこ
とが難しい。更に、サーモモジュールの形状・寸法が
限定されるため、熱交換器に要求された寸法に合わせて
最適に設計する自由度がない。これらのことから、サー
モモジュールに与えられる放熱側と吸熱側の温度差の有
効利用が図れず、熱交換器が大型化したり、電力の有効
利用ができない、といった問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、金属
を腐食するような強い浸蝕性のある流体を高精度に温調
するに際し、恒温水を用いないことによって恒温水循環
装置の設置の必要をなくし、装置を簡単、小型化できる
ようにしたパイプクーラ及び該パイプクーラを用いた小
型温調器を提供することにある。本発明の他の課題は、
上記浸蝕性のある流体を温調するに際し、上記従来技術
が有する問題点を解決するパイプクーラ及び該パイプク
ーラを用いた小型温調器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るパイプクーラは、ヒートパイプの端部
と熱交換する熱容量の大きい熱交換ブロックの表面にペ
ルチェ素子を密着固定し、このペルチェ素子の熱交換ブ
ロックとは反対側に熱移送手段を配設し、上記ヒートパ
イプは上記熱交換ブロックから突出する少なくとも１つ
以上の伝熱延長部を有し、上記ペルチェ素子の動作制御
により熱交換ブロック及び上記ヒートパイプの伝熱延長
部を介して伝熱延長部の周りの熱媒体を温度調節するよ
うにしたことを特徴とするものである。
【０００９】また、本発明に係るパイプクーラは、上記
パイプクーラにおいて、上記熱移送手段が水冷または空
冷によりペルチェ素子の加熱面の放熱を行うことを特徴
とするものである。
【００１０】また、本発明に係る小型温調器は、ヒート
パイプの端部と熱交換する熱容量の大きい熱交換ブロッ
クの表面にペルチェ素子を密着固定し、このペルチェ素
子の熱交換ブロックとは反対側に熱移送手段を配設し、
上記ヒートパイプは上記熱交換ブロックから突出する少
なくとも１つ以上の伝熱延長部を有し、該伝熱延長部は
その周囲の熱媒体を介してチュウブを流れる浸蝕性流体
に伝熱し、上記ペルチェ素子の動作制御により上記熱交
換ブロック、上記ヒートパイプ及び上記熱媒体を介して
上記浸蝕性流体を温度調節することを特徴とするもので
ある。
【００１１】また、本発明に係る小型温調器は、上記小
型温調器において、上記浸蝕性流体が流れるチュウブは
上記ヒートパイプの伝熱延長部の周りに間隙をおいて巻
回され上記ヒートパイプの熱が上記熱媒体を介して伝熱
されるようになっており、上記チュウブ及び熱媒体は上
記熱交換ブロックに隣接して設けられた熱媒体収納ケー
シング内に収納されていることを特徴とするものであ
る。
【００１２】また、本発明に係る小型温調器は、上記小
型温調器において、上記熱媒体を低融点金属または高伝
熱大熱容量の液状体とすることを特徴とするものであ
る。
【００１３】また、本発明に係る小型温調器は、上記小
型温調器において、上記熱媒体を循環冷却液とすること
を特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るパイプクー
ラの一実施例を示す断面図である。本発明に係るパイプ
クーラ１は、ヒートパイプ２と熱容量の大きい熱交換ブ
ロック３を有し、該ヒートパイプ２は、上記熱交換ブロ
ック３にヒートパイプ支持手段１０を介して少なくとも
１つ以上取り付けられると共に、熱交換ブロック３の内
部に挿入され熱交換ブロック３と熱交換するヒートパイ
プの端部２ａと、上記熱交換ブロック３から突出する伝
熱延長部２ｂを有し、該伝熱延長部２ｂの周りの熱媒体
に熱交換ブロック３からの熱を伝えている。更に、本発
明に係るパイプクーラ１は、上記熱交換ブロック３の表
面にサーモモジュールであるペルチェ素子４を密着固定
し、該ペルチェ素子４の熱交換ブロック３とは反対側に
熱移送手段５を配設している。
【００１５】該熱移送手段５は、図１の実施例では、内
部に冷却水が流れる冷却板６であり、冷却水は管７を通
って冷却板に流入、流出している。上記熱交換ブロック
３は、内部に温度センサー８を有し、該温度センサー８
からの信号は温度コントローラ９へ送られ、該温度コン
トローラ９により直流電源（図示せず）からペルチェ素
子４へ流れる電流が制御され、ペルチェ素子４の温度が
制御される。通常は、ペルチェ素子４の熱交換ブロック
３側の面が冷却面で、ペルチェ素子４の熱移送手段５側
の面が加熱面であり、上記熱移送手段５は上記ペルチェ
素子４の加熱面の放熱を行っている。
【００１６】本発明に係るパイプクーラは、伝熱延長部
の周りの熱媒体を冷却することにより温度調整している
が、ペルチェ素子４へ流れる電流の向きを逆にして熱媒
体を加熱することにより温度調節することもできる。ペ
ルチェ素子４へ流れる電流の向きを逆にすると、ペルチ
ェ素子４の熱交換ブロック３側の面が加熱面に、ペルチ
ェ素子４の熱移送手段５側の面が冷却面になるが、加熱
温調は熱媒体の温度が下がりすぎるといったような場合
に行われ一時的なものであるので、ペルチェ素子４へ流
れる電流の向きを逆にする場合でも冷却板６を加熱板に
変える必要はなく、冷却板６への冷却水の流入を止めた
り減らす等により冷却板６の冷却能力を減らすだけで十
分である。したがって、本発明に係るパイプクーラは、
ペルチェ素子の動作制御により熱交換ブロック及び上記
ヒートパイプの伝熱延長部を介して伝熱延長部の周りの
熱媒体を簡単かつ優れた応答性で精密に温度調節ができ
る。
【００１７】そして、本発明のパイプクーラは、ヒート
パイプの端部を熱容量の大きい熱交換ブロックにより熱
交換し、該熱交換ブロックから突出するヒートパイプの
伝熱延長部を介して伝熱延長部の周りの熱媒体をペルチ
ェ素子の動作制御により温度調節しているので、ヒート
パイプの伝熱延長部の長さや太さを熱交換ブロックの寸
法に制約されることなく自由に設計することができ、ヒ
ートパイプの伝熱延長部を拡大伝熱面とすることができ
るから、伝熱延長部の周りの熱媒体に十分に伝熱するこ
とができる。したがって、ペルチェ素子の吸熱側の熱抵
抗を小さくすることができるから、サーモモジュールと
してのペルチェ素子の放熱側と吸熱側との温度差を有効
に利用することができ、電力を有効利用できる。なお、
図１に示す実施例では、ペルチェ素子の吸熱側の熱交換
ブロックにヒートパイプを設けたが、同様の機構を熱移
送手段側に設ければ、ペルチェ素子の放熱側の熱抵抗も
小さくすることができるから、サーモモジュールとして
のペルチェ素子の放熱側と吸熱側との温度差をより有効
に利用することができる。
【００１８】図２は、本発明に係るパイプクーラの他の
実施例を示す断面図である。図１の実施例では水冷式の
熱移送手段を用いたが、図２の実施例では空冷式の熱移
送手段を用いている点が図１の実施例と相違し、そのほ
かの構成は図１の実施例のものと同じである。図２の実
施例では、多数のフィン１５を有する冷却板１４をペル
チェ素子４に密着固定し、該フィン１５が取り付けられ
たパイプクーラを取り囲むように内部にファン１６を有
するカバー１１を設け、該フィン１５に沿って冷却空気
が流れるようにしている。
【００１９】上記カバー１１は、四角筒状をしており、
その一端には空気が流入する空気入口１２を設け、その
他端には空気が流出する空気出口（図示せず）を有する
側板１３を設けている。また、上記カバーは、上記フィ
ン付きパイプクーラのフィン部分を囲むように設けられ
ているが、軸方向においては必ずしも上記フィンの全部
をカバーする必要はない。すなわち、図２（イ）に示す
ように、軸方向においては上記フィン１５の一部がカバ
ー１１からはみ出ていてもかまわない。また、上記空気
入口１２は、四角筒状のカバーの一端に設けたフィン付
きパイプクーラが挿入される開口をそのまま用いてもよ
い。上記空気出口は、側板１３に設けた格子状の開口で
あるが、カバー１１に側板１３を設けないで四角筒状の
カバーの他端の開口をそのまま空気出口として用いても
よいし、四角筒状のカバーの他端の開口に網を張ってそ
れを空気口としてももよい。冷却空気は、ファン１６に
より空気入口１２から吸引され、軸方向に流れる間にフ
ィン１５から熱を奪い、空気出口１３から流出する。
【００２０】図３は、本発明に係る小型温調器の一実施
例を示す断面図である。本発明に係る小型温調器２０
は、ヒートパイプ２と熱容量の大きい熱交換ブロック３
を有し、該ヒートパイプ２は、上記熱交換ブロック３に
ヒートパイプ支持手段１０を介して少なくとも１つ以上
取り付けられると共に、熱交換ブロック３の内部に挿入
され熱交換ブロック３と熱交換するヒートパイプの端部
２ａと、上記熱交換ブロック３から突出する伝熱延長部
２ｂを有し、該伝熱延長部２ｂの周りの熱媒体２２に熱
交換ブロック３からの熱を伝えている。更に、本発明に
係る小型温調器２０は、上記熱交換ブロック３の表面に
サーモモジュールであるペルチェ素子４を密着固定し、
該ペルチェ素子４の熱交換ブロック３とは反対側に熱移
送手段５を配設している。該熱移送手段５は、図１の実
施例に示すような内部に冷却水の流れる冷却板６を有す
る水冷式のものであってもよいし、あるいは図２の実施
例に示すような空冷式のものであってもよい。
【００２１】上記熱交換ブロック３は、図１の実施例に
示すように内部に温度センサー８を有し、該温度センサ
ー８からの信号は温度コントローラ９へ送られ、該温度
コントローラ９により直流電源（図示せず）からペルチ
ェ素子４へ流れる電流が制御され、ペルチェ素子４の温
度が制御される。また、ペルチェ素子４へ流れる電流の
向きを逆にして、熱媒体を加熱することにより加熱温調
できることも図１の実施例の場合と同じである。更に、
本発明に係る小型温調器２０は、上記伝熱延長部２ｂの
周りに間隙をおいて巻回され浸蝕性流体が流れるチュウ
ブ２３を有し、上記チュウブ２３及び熱媒体２２は上記
熱交換ブロックに隣接して設けられた熱媒体収納ケーシ
ング２１内に収納されており、該熱媒体収納ケーシング
２１は上記チュウブ２３が液密に貫通する入口部及び出
口部（図示せず）を有するとともに右端側が上記ヒート
パイプ支持手段１０の側壁に液密に取り付けられてい
る。
【００２２】上記チュウブ２３は、耐食性に優れたテフ
ロン（商標）のようなフッ素樹脂（ＰＦＡ）により形成
され、上記チュウブ２３を流れる浸蝕性流体は、チュウ
ブ２３の入口部２３aから流入しチュウブ２３の出口部
２３ｂから流出するまでの間に熱媒体収納ケーシング２
１内に収納された熱媒体２２と熱交換し冷却（または加
熱）される。上記熱媒体２２としては、図３の実施例で
は低融点金属、例えば、チューブ２３の融点よりも低い
温度で解ける金属、またはそれに相当する熱伝導性にす
ぐれた材料（例えば、低温ハンダ、伝熱セメント等）を
用いているが、それを上記チュウブ２３の隙間及び上記
伝熱延長部２ｂと上記チュウブ２３との隙間に流し込ん
で凝固させた鋳込み構造とするのが望ましい。また、上
記熱媒体２２としては必ずしも低融点金属に限定される
必要はなく、上記熱媒体２２としては、例えば金属粉末
を含むエポキシ樹脂や金属粉末を含むゲル等の高伝熱大
熱容量の液状体を用いてもよい。
【００２３】図４は、本発明に係る小型温調器の他の実
施例を示す一部切欠断面図である。図３の実施例では、
上記熱媒体２２として低融点金属または高伝熱大熱容量
の液状体を用いたが、図４の実施例では上記熱媒体２２
として循環冷却液を用いている点が図３の実施例と相違
する。したがって、図４の実施例に係る小型温調器３０
は、ヒートパイプ２と熱容量の大きい熱交換ブロック３
を有し、該ヒートパイプ２は、上記熱交換ブロック３に
ヒートパイプ支持手段１０を介して少なくとも１つ以上
取り付けられると共に、熱交換ブロック３の内部に挿入
され熱交換ブロック３と熱交換するヒートパイプの端部
２ａと、上記熱交換ブロック３から突出する伝熱延長部
２ｂを有し、該伝熱延長部２ｂの周りの熱媒体２２に熱
交換ブロック３からの熱を伝え、上記熱交換ブロック３
の表面にサーモモジュールであるペルチェ素子４を密着
固定し、該ペルチェ素子４の熱交換ブロック３とは反対
側に熱移送手段５を配設している点は、図３の実施例と
同様である。
【００２４】そして、図４の実施例では、熱媒体収納ケ
ーシング２１の外側に外ケーシング２５を設け、該熱媒
体収納ケーシング２１内に上記伝熱延長部２ｂ及び上記
伝熱延長部２ｂの周りに間隙をおいて巻回され浸蝕性流
体が流れるチュウブ２３を収納し、外ケーシング２５内
に上記熱媒体収納ケーシング２１及びポンプ２６を収納
している。該熱媒体収納ケーシング２１及び外ケーシン
グ２５は上記チュウブ２３が液密に貫通する入口部及び
出口部（図示せず）を有するとともに右端側が上記ヒー
トパイプ支持手段１０の側壁に液密に取り付けられ、更
に外ケーシング２５には、外ケーシング２５の左方に配
置されたポンプ２６の吐出口から吐き出された循環冷却
液２２を熱媒体収納ケーシング２１の右方に循環させる
循環パイプ２７が取り付けられ、該循環パイプ２７は外
ケーシング２５を貫通して熱媒体収納ケーシング２１の
右端近傍に液密に取り付けられている。
【００２５】ポンプ２６は、吸込口と吐出口を有するポ
ンプケーシング２６ａ及びポンプ駆動モータ２６ｂを有
し、ポンプケーシング２６ａの吸込口は上記内熱媒体収
納ケーシング２１の左端壁に液密に接続され、ポンプケ
ーシング２６ａの吐出口は循環パイプ２７に液密に接続
されている。ポンプ２６の吐出口から吐き出された循環
冷却液２２は、循環パイプ２７を通って熱媒体収納ケー
シング２１の右方に循環され、更に熱媒体収納ケーシン
グ２１内を左方に移動して熱媒体収納ケーシング２１の
左端から上記ポンプ２６の吸込口に流入し、ポンプ２６
により昇圧されて再び循環パイプ２７に循環される。上
記チュウブ２３を流れる浸蝕性流体は、チュウブ２３の
入口部２３aから流入しチュウブ２３の出口部２３ｂか
ら流出するまでの間に、熱媒体収納ケーシング２１内を
循環する循環冷却液２２と熱交換し冷却（または加熱）
される。なお、図４の実施例では、上記外ケーシング２
５の外側に上記循環パイプ２７が取り付けられている
が、上記外ケーシング２５と上記熱媒体収納ケーシング
２１との径方向の間隙を循環冷却液の循環通路として用
い、該循環通路を流れてきた循環冷却液を熱媒体収納ケ
ーシング２１の右端近傍に設けた開口から流入するよう
にすれば、上記循環パイプ２７を省くことができる。
【００２６】図５は、本発明に係る小型温調器の更に他
の実施例を示す断面図である。図５の実施例では、図４
の実施例と同様に熱媒体として循環冷却液２２を用いる
が、熱媒体収納ケーシング２１の構造を変えるとともに
熱媒体収納ケーシング２１内に収納していた浸蝕性流体
が流れるチュウブ２３を外部に取り去っている点で図４
の実施例と相違する。したがって、図５の実施例に係る
小型温調器４０は、ヒートパイプ２と熱容量の大きい熱
交換ブロック３を有し、該ヒートパイプ２は、上記熱交
換ブロック３にヒートパイプ支持手段１０を介して少な
くとも１つ以上取り付けられると共に、熱交換ブロック
３の内部に挿入され熱交換ブロック３と熱交換するヒー
トパイプの端部２ａと、上記熱交換ブロック３から突出
する伝熱延長部２ｂを有し、該伝熱延長部２ｂの周りの
熱媒体２２に熱交換ブロック３からの熱を伝え、上記熱
交換ブロック３の表面にサーモモジュールであるペルチ
ェ素子４を密着固定し、該ペルチェ素子４の熱交換ブロ
ック３とは反対側に熱移送手段５を配設している点は、
図４の実施例と同様である。
【００２７】そして、図５の実施例では、熱媒体収納ケ
ーシング２１の外側に該熱媒体収納ケーシング２１及び
ポンプ２６を収納する外ケーシング２５を設け、上記熱
媒体収納ケーシング２１は、外筒部２１ａ及び内筒部２
１ｂを有する二重円筒形状をしており、内筒部２１ｂの
軸方向長さは外筒部２１ａの軸方向の長さより少し短く
なっており、外筒部２１ａ及び内筒部２１ｂの左端はド
ーナツ状の端板２１ｃにより塞がれており、外筒部２１
ａ及び内筒部２１ｂの間には上記伝熱延長部２ｂが収納
されている。また、上記熱媒体収納ケーシング２１の外
筒部２１ａ及び外ケーシング２５の右端は、上記ヒート
パイプ支持手段１０の側壁に液密に取り付けられ、上記
ポンプ２６は、吸込口と吐出口を有するポンプケーシン
グ２６ａ及びポンプ駆動モータ２６ｂを有し、ポンプケ
ーシング２６ａの吸込口には上記内筒部２１ｂに挿入さ
れるパイプ２６ｃが接続されている。上記熱媒体収納ケ
ーシング２１は外ケーシング２５を貫通して突出する熱
媒体流入管２１ｄを有し、上記ポンプケーシング２６ａ
の吐出口には外ケーシング２５を貫通して突出する熱媒
体流出管２６ｄが取り付けられ、上記熱媒体流出管２６
ｄと熱媒体流入管２１ｄは図示しない熱交換器及び配管
を介して互いに接続されている。
【００２８】上記熱媒体流入管２１ｄから熱媒体収納ケ
ーシング２１の左端側に流入した循環冷却液２２は、熱
媒体収納ケーシング２１内を右端方向に流れていく間に
上記伝熱延長部２ｂにより冷却（または加熱）され、熱
媒体収納ケーシング２１の右端に達した循環冷却液２２
はそこで反転して上記パイプ２６ｃの右端から上記パイ
プ２６ｃ内に流入し、更に上記パイプ２６ｃ内を左端方
向に流れ、上記ポンプケーシング２６ａの吸込口からポ
ンプ２６に吸い込まれる。そして、上記ポンプケーシン
グ２６ａの吐出口から熱媒体流出管２６ｄに吐き出され
た循環冷却液２２は、上記図示しない熱交換器内でチュ
ウブを流れる浸蝕性流体と熱交換し、その後再び上記熱
媒体流入管２１ｄに戻される。なお、図５の実施例で
は、上記内筒部２１ｂとパイプ２６ｃの間に隙間があっ
て、外ケーシング２５内にも循環冷却液２２が流入でき
るような構造になっているが、上記パイプ２６ｃの右端
を上記内筒部２１ｂの左端に液密に接続する構造にする
ことにより、循環冷却液２２が熱媒体収納ケーシング２
１やポンプケーシング２６ａ内にのみ流入し、外ケーシ
ング内には循環冷却液２２が流入しない構造にしてもよ
い。その場合、上記外ケーシング２５の右端と上記ヒー
トパイプ支持手段１０の側壁との取り付け構造は液密に
する必要はない。
【００２９】
【発明の効果】以上に詳述した本発明のパイプクーラ及
び該パイプクーラを用いた小型温調器によれば、浸蝕性
流体を高精度に温調するに際し、恒温水を用いないこと
によって恒温水循環装置の設置の必要をなくし、装置を
簡単、小型化できる。また、本発明のパイプクーラ及び
該パイプクーラを用いた小型温調器によれば、ヒートパ
イプの端部を熱容量の大きい熱交換ブロックにより熱交
換し、該熱交換ブロックから突出するヒートパイプの伝
熱延長部を介して伝熱延長部の周りの熱媒体をペルチェ
素子の動作制御により温度調節しているので、ヒートパ
イプの伝熱延長部の長さや太さを熱交換ブロックの大き
さに制約されることなく自由に設計することができ、ヒ
ートパイプの伝熱延長部を拡大伝熱面とすることができ
るから、伝熱延長部の周りの熱媒体に十分に伝熱するこ
とができる。したがって、ペルチェ素子の吸熱側の熱抵
抗を小さくすることができるから、サーモモジュールと
してのペルチェ素子の放熱側と吸熱側との温度差を有効
に利用することができ、電力の節約となる。
【００３０】更に、サーモモジュールとしてペルチェ素
子を用いているので、その動作制御により伝熱延長部の
周りの熱媒体を簡単かつ優れた応答性で精密に温度調節
ができるとともに、従来のサーモモジュールを用いた温
調装置では伝熱面積がサーモモジュールの形状・寸法で
限定されていたのに対し、ヒートパイプの伝熱延長部を
拡大伝熱面として自由に設計できるため、熱交換器を要
求された寸法に合わせて最適に設計することができる。
また、本発明のパイプクーラ及び該パイプクーラを用い
た小型温調器によれば、パイプクーラとすることで、伝
熱形態の異なるディスペンサ温調器（個体への熱伝導
用）とサーキュレータ（液体への熱伝導用）へ同じ構
造、同じ形態のまま利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（イ）、（ロ）は本発明に係るパイプクーラの
一実施例を示す断面図で、（イ）は（ロ）におけるＡ−
Ａ断面図、（ロ）は（イ）におけるＢ−Ｂ断面図であ
る。
【図２】（イ）、（ロ）は本発明に係るパイプクーラの
他の実施例を示す断面図で、（イ）は（ロ）におけるＣ
−Ｃ断面図、（ロ）は（イ）の左側面図である。
【図３】本発明に係る小型温調器の一実施例を示す断面
図である。
【図４】本発明に係る小型温調器の他の実施例を示す一
部切欠断面図である。
【図５】（イ）は本発明に係る小型温調器の更に他の実
施例を示す断面図であり、（ロ）は（イ）におけるE−E
断面図である。
【図６】従来の装置の概略的構成を示すブロック図であ
る。
【図７】（イ）、（ロ）は従来の他の装置を示す断面図
で、（イ）は（ロ）におけるＦ−Ｆ断面図、（ロ）は
（イ）におけるＧ−Ｇ断面図である。
【符号の説明】
１ パイプクーラ ２ ヒートパイプ ２a ヒートパイプの端部 ２b ヒートパイプの伝熱延長部 ３，７２ 熱交換ブロック ４，７１ ペルチェ素子（サーモモジュール） ５，７３ 熱移送手段 １５ フィン １６ ファン ２０，３０，４０ 小型温調器 ２１ 熱媒体収納ケーシング ２２ 熱媒体 ２３，６３ チュウブ ２５ 外ケーシング ２６ ポンプ ６１ 恒温水循環装置
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3L044 AA02 AA04 CA01 DB02 DD07 EA03 FA03 FA04 KA04 3L045 AA04 AA07 BA07 CA01 DA04 EA03 FA01 PA04

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ヒートパイプの端部と熱交換する熱容量の
    大きい熱交換ブロックの表面にペルチェ素子を密着固定
    し、このペルチェ素子の熱交換ブロックとは反対側に熱
    移送手段を配設し、上記ヒートパイプは上記熱交換ブロ
    ックから突出する少なくとも１つ以上の伝熱延長部を有
    し、上記ペルチェ素子の動作制御により熱交換ブロック
    及び上記ヒートパイプの伝熱延長部を介して伝熱延長部
    の周りの熱媒体を温度調節するパイプクーラ。
  2. 【請求項２】上記熱移送手段は水冷または空冷によりペ
    ルチェ素子の加熱面の放熱を行う請求項１記載のパイプ
    クーラ。
  3. 【請求項３】ヒートパイプの端部と熱交換する熱容量の
    大きい熱交換ブロックの表面にペルチェ素子を密着固定
    し、このペルチェ素子の熱交換ブロックとは反対側に熱
    移送手段を配設し、上記ヒートパイプは上記熱交換ブロ
    ックから突出する少なくとも１つ以上の伝熱延長部を有
    し、該伝熱延長部はその周囲の熱媒体を介してチュウブ
    を流れる浸蝕性流体に伝熱し、上記ペルチェ素子の動作
    制御により上記熱交換ブロック、上記ヒートパイプ及び
    上記熱媒体を介して上記浸蝕性流体を温度調節する小型
    温調器。
  4. 【請求項４】上記浸蝕性流体が流れるチュウブは上記ヒ
    ートパイプの伝熱延長部の周りに間隙をおいて巻回され
    上記ヒートパイプの熱が上記熱媒体を介して伝熱される
    ようになっており、上記チュウブ及び熱媒体は上記熱交
    換ブロックに隣接して設けられた熱媒体収納ケーシング
    内に収納されている請求項３記載の小型温調器。
  5. 【請求項５】上記熱媒体は低融点金属または高伝熱大熱
    容量の液状体である請求項３または請求項４に記載の小
    型温調器。
  6. 【請求項６】上記熱媒体は循環冷却液である請求項３ま
    たは請求項４に記載の小型温調器。
JP31269399A 1999-11-02 1999-11-02 パイプクーラ及び該パイプクーラを用いた小型温調器 Pending JP2001133105A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31269399A JP2001133105A (ja) 1999-11-02 1999-11-02 パイプクーラ及び該パイプクーラを用いた小型温調器
TW089121129A TW548390B (en) 1999-11-02 2000-10-09 Pipe cooler and small-sized temperature controlling apparatus using the same
US09/688,086 US6298669B1 (en) 1999-11-02 2000-10-16 Pipe cooler and small-sized temperature controlling apparatus using the same
GB0207227A GB2374660B (en) 1999-11-02 2000-10-18 Pipe cooler and temperature control apparatus
GB0025554A GB2356044B (en) 1999-11-02 2000-10-18 Pipe cooler and temperature control apparatus
KR1020000064194A KR20010070176A (ko) 1999-11-02 2000-10-31 파이프쿨러 및 그 파이프쿨러를 이용한 소형 온도조절기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31269399A JP2001133105A (ja) 1999-11-02 1999-11-02 パイプクーラ及び該パイプクーラを用いた小型温調器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001133105A true JP2001133105A (ja) 2001-05-18

Family

ID=18032302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31269399A Pending JP2001133105A (ja) 1999-11-02 1999-11-02 パイプクーラ及び該パイプクーラを用いた小型温調器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6298669B1 (ja)
JP (1) JP2001133105A (ja)
KR (1) KR20010070176A (ja)
GB (1) GB2356044B (ja)
TW (1) TW548390B (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100928893B1 (ko) 2007-03-30 2009-11-30 에스엠시 가부시키가이샤 약액용 온도 조절 장치
KR20190023853A (ko) 2017-08-30 2019-03-08 한국생산기술연구원 미세먼지 전구물질의 정밀 측정 시스템
KR20190048808A (ko) 2017-10-31 2019-05-09 한국생산기술연구원 온도 조절부가 구비된 야외용 tdlas 멀티패스 셀
KR20190048817A (ko) 2017-10-31 2019-05-09 한국생산기술연구원 프리즘 반사체를 구비한 미세먼지 전구물질의 정밀 측정 시스템
US11366058B2 (en) 2017-10-31 2022-06-21 Korea Institute Of Industrial Technology Outdoor multi-pass cell for TDLAS

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100369811B1 (ko) * 2001-01-30 2003-01-29 삼성전자 주식회사 상변화를 이용한 열 전달 매체를 구비한 광소자 모듈
KR100387035B1 (ko) * 2001-01-30 2003-06-12 삼성전자주식회사 일체형 열전달모듈을 이용한 광소자 모듈
US6557354B1 (en) 2002-04-04 2003-05-06 International Business Machines Corporation Thermoelectric-enhanced heat exchanger
US6705089B2 (en) 2002-04-04 2004-03-16 International Business Machines Corporation Two stage cooling system employing thermoelectric modules
KR20030095562A (ko) * 2002-06-12 2003-12-24 한국과학기술원 전열히터와 펠티어소자를 이용한 소형 온도조절 챔버
JP3651677B2 (ja) * 2002-07-12 2005-05-25 株式会社東芝 発熱素子冷却装置及び電子機器
EP1387054B1 (en) * 2002-07-31 2012-07-25 Canon Kabushiki Kaisha Cooling apparatus for an optical element, exposure apparatus comprising said cooling apparatus, and device fabrication method
US6941761B2 (en) * 2003-06-09 2005-09-13 Tecumseh Products Company Thermoelectric heat lifting application
JP2005109158A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Canon Inc 冷却装置及び方法、それを有する露光装置、デバイスの製造方法
US7448222B2 (en) * 2003-12-15 2008-11-11 Bormann Ronald M Thermoelectric refrigeration system
US7963760B2 (en) * 2005-10-24 2011-06-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Heater cartridge and molding apparatus having the same
US7621134B2 (en) * 2006-09-08 2009-11-24 International Business Machines Corporation Air re-cool for electronic equipment
US7719839B2 (en) * 2007-02-19 2010-05-18 Dell Products L.P. Heat conduction apparatus providing for selective configuration for heat conduction
KR101020543B1 (ko) * 2007-12-12 2011-03-09 현대자동차주식회사 열전소자 이용 공조장치
KR20110026193A (ko) * 2009-09-07 2011-03-15 삼성전자주식회사 발열체 냉각 시스템 및 배터리 냉각 시스템
CN102353197A (zh) * 2011-07-25 2012-02-15 重庆大学 模块化制冷单元及制冷带
FR3007999B1 (fr) 2013-07-03 2015-07-17 10 Vins Procede et installation pour la preparation a la degustation de boisson, en particulier de vin
US10054369B2 (en) * 2013-10-29 2018-08-21 Tai-Her Yang Adjacently-installed temperature equalizer with single side heat transferring
US20150243428A1 (en) * 2014-02-21 2015-08-27 Varentec, Inc. Methods and systems of field upgradeable transformers
CN104315779B (zh) * 2014-10-16 2016-05-25 中国科学院广州能源研究所 相变蓄冷式半导体电子冷藏箱及其提高制冷效率的方法
JP7088861B2 (ja) * 2019-02-12 2022-06-21 ファナック株式会社 除湿機能を高めたレーザ発振器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3212274A (en) * 1964-07-28 1965-10-19 Eidus William Thermoelectric condenser
US3834171A (en) * 1973-03-14 1974-09-10 Bahco Ventilation Ab Arrangement in heat exchangers
JPS57147059A (en) * 1981-03-06 1982-09-10 Toshiba Corp Constant temperature flow cell
JPH1163722A (ja) 1997-08-11 1999-03-05 Daikin Ind Ltd 流体冷却装置
JPH11121816A (ja) * 1997-10-21 1999-04-30 Morikkusu Kk 熱電モジュールユニット

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100928893B1 (ko) 2007-03-30 2009-11-30 에스엠시 가부시키가이샤 약액용 온도 조절 장치
KR20190023853A (ko) 2017-08-30 2019-03-08 한국생산기술연구원 미세먼지 전구물질의 정밀 측정 시스템
KR20190048808A (ko) 2017-10-31 2019-05-09 한국생산기술연구원 온도 조절부가 구비된 야외용 tdlas 멀티패스 셀
KR20190048817A (ko) 2017-10-31 2019-05-09 한국생산기술연구원 프리즘 반사체를 구비한 미세먼지 전구물질의 정밀 측정 시스템
US11366058B2 (en) 2017-10-31 2022-06-21 Korea Institute Of Industrial Technology Outdoor multi-pass cell for TDLAS

Also Published As

Publication number Publication date
GB0025554D0 (en) 2000-12-06
GB2356044A (en) 2001-05-09
KR20010070176A (ko) 2001-07-25
TW548390B (en) 2003-08-21
GB2356044B (en) 2002-11-06
US6298669B1 (en) 2001-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001133105A (ja) パイプクーラ及び該パイプクーラを用いた小型温調器
RU2589642C2 (ru) Устройство для кондиционирования воздуха в помещениях, содержащее жидкостно-воздушный теплообменник, снабженный элементами пельтье
US20120175094A1 (en) Liquid Cooling System Cold Plate Assembly
JP3575968B2 (ja) 熱電システム用マニホルド
EP1520993A2 (en) Electronic apparatus having cooling pump unit
EP1524692A2 (en) Liquid cooled jacket for an electronic device
US20110203296A1 (en) Temperature control systems and methods
JP2005195226A (ja) ポンプレス水冷システム
JPH1123091A (ja) 液体循環型熱電冷却・加熱装置
JP2005229030A (ja) 液冷システムを備えた電子機器
GB2333397A (en) Thermoelectric temperature control of corrosive fluids
WO2018176535A1 (zh) 一种新型机械泵液冷散热系统
US5027145A (en) Heat exchanger for film processor
JP2008106958A (ja) 熱交換器
GB2374660A (en) A temperature controlling apparatus
JPH0712421A (ja) 冷却装置
JP3906511B2 (ja) 冷却装置及びこの冷却装置を備えた筐体冷却装置
CN111637662A (zh) 热泵设备
JP3660369B2 (ja) 恒温槽の液体温度調節装置
TWM245500U (en) Water cooling apparatus
JPH05256589A (ja) 筐体のヒ−トパイプ式冷却構造
JP3887652B2 (ja) 恒温槽
JP2020006708A (ja) 冷却回路
JP2001108326A (ja) 熱媒供給装置
JPH09330907A (ja) 液体温度調節用熱交換器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060801

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080825

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090113

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090316

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090623

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090820

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091020