JP2011066141A - Soaking processing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact and inexpensive soaking processing device capable of achieving accurate soaking. <P>SOLUTION: The soaking processing device includes: a plate 1 with a plurality of grooves 2 formed in parallel to one another on a back face 1b; pipe vessels 3 extending along the grooves 2 and filled with operating fluid 31 by evacuating internal spaces 30; and heaters 6 for heating outer peripheral surfaces 13 of the pipe vessels 3. The pipe vessel 3 is partially fitted in the groove 2, and a portion of the outer peripheral surface 13 thermally contacts the groove 2. The heater 6 thermally contacts the outer peripheral surface 13 of the pipe vessel 3 located outside the groove 2. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、均熱処理装置に関し、特に、たとえば半導体ウェハや液晶ガラス基板などの加熱処理対象物を均熱状態に加熱処理する熱処理プレートに関する。   The present invention relates to a soaking apparatus, and more particularly, to a heat treating plate that heat-treats an object to be heat treated such as a semiconductor wafer or a liquid crystal glass substrate in a soaking state.

加熱処理対象物を均熱状態に加熱処理する熱処理プレートに関する従来の技術は、たとえば、特許文献1または特許文献2に開示されている。   The conventional technique regarding the heat processing plate which heat-processes a heat processing target object to a soaking | uniform-heating state is disclosed by patent document 1 or patent document 2, for example.

図21は、従来の熱処理プレートの一例の構成を示す斜視図である。図21に示す均熱処理プレートは、プレート1の内部に形成された複数個の貫通穴2aの両端を蓋7aおよび7bで閉塞して密閉容器7を形成し、この密閉容器7の内部を真空排気後に所定量の作動液を封入し、プレート1の底面に伝熱ブロック4を介してヒータ6を熱的に接触させた構成を有する。また、プレート1に形成された上記複数個の密閉容器7の間にヒータ6を埋込む方式の熱処理プレートも、特許文献1に記載されている。   FIG. 21 is a perspective view showing a configuration of an example of a conventional heat treatment plate. The soaking plate shown in FIG. 21 forms a sealed container 7 by closing both ends of a plurality of through holes 2a formed in the plate 1 with lids 7a and 7b, and the inside of the sealed container 7 is evacuated. After that, a predetermined amount of hydraulic fluid is sealed, and the heater 6 is in thermal contact with the bottom surface of the plate 1 via the heat transfer block 4. Further, Patent Document 1 discloses a heat treatment plate of a type in which a heater 6 is embedded between the plurality of sealed containers 7 formed on the plate 1.

図22は、従来の熱処理プレートの他の例の構成を示す平面図である。図23は、従来の熱処理プレートの他の例の構成を示す側面図である。図22および図23に示す熱処理プレートは、プレート1の内部に形成された複数個の穴の内部にパイプ3を配置して、パイプ容器の蛇行回路を形成し、蛇行回路の一端となる入り口41が上部に、回路の他端となる出口42が下部にそれぞれ接続されて蛇行回路との間で単一の連通回路を形成する蒸発器43を有する。この単一の連通回路の内部を真空排気後に所定量の作動液31を封入し、蒸発器43の内部に装着されたヒータ6で作動液31を加熱する。   FIG. 22 is a plan view showing the configuration of another example of a conventional heat treatment plate. FIG. 23 is a side view showing the configuration of another example of a conventional heat treatment plate. In the heat treatment plate shown in FIGS. 22 and 23, the pipe 3 is arranged inside a plurality of holes formed in the plate 1 to form a meandering circuit of a pipe container, and an inlet 41 serving as one end of the meandering circuit. Has an evaporator 43 which forms a single communication circuit with the meandering circuit by connecting an outlet 42 which is the other end of the circuit to the lower part. A predetermined amount of working fluid 31 is sealed after evacuating the inside of this single communication circuit, and the working fluid 31 is heated by the heater 6 mounted inside the evaporator 43.

特開平9−314561号公報JP-A-9-314561 特開2007−294688号公報JP 2007-294688 A

図21に示す従来の均熱装置は、プレートの裏面に接触して取り付けられている伝熱ブロックにヒータが接触して取り付けられている構成であり、ヒータから伝熱ブロックを介したプレートへの熱伝導により、プレートが加熱される。この場合、ヒータや伝熱ブロックの接触状態の不均一や、ヒータ自体の発熱分布の不均一、およびプレート中央部とプレート端面部からの放熱の差などにより、プレート表面に温度ムラが発生する。この温度ムラを低減する目的で、内部に作動液が封入された密閉容器が、ヒータと並行して配置され、この作動液の蒸発および凝縮作用により、上記の温度ムラを均一化する作用を有する。   The conventional heat equalizing apparatus shown in FIG. 21 has a configuration in which a heater is attached in contact with a heat transfer block attached in contact with the back surface of the plate, and the heater is attached to the plate via the heat transfer block. The plate is heated by heat conduction. In this case, temperature unevenness occurs on the plate surface due to non-uniform contact state of the heater and heat transfer block, non-uniform heat generation distribution of the heater itself, and a difference in heat radiation from the plate center and the plate end surface. For the purpose of reducing this temperature unevenness, a sealed container in which the working fluid is sealed is disposed in parallel with the heater, and has the effect of equalizing the temperature unevenness by the evaporation and condensation action of this working fluid. .

しかしながら、ヒータはプレートに接触しているため、ヒータからプレートへ直接に伝熱する影響が大きい。そのため、プレート表面に発生する温度分布を完全に解消するだけの均熱能力を、上記の密閉容器の機能に期待することはできない。したがって、この方式ではプレート表面を高精度の均一温度分布に保つことは困難であった。また、プレートに複数個の穴加工を行なう必要があるため、プレートの製作コストが高くなるという問題点もあった。また、プレートに穴加工をして、密閉容器を形成する必要があるため、プレートの厚みは密閉容器の直径以上の寸法を必要とするので、プレートの熱容量が大きくなり、熱応答性の高い装置を実現できないという問題点があった。   However, since the heater is in contact with the plate, there is a great influence of direct heat transfer from the heater to the plate. Therefore, it is not possible to expect the function of the above-described closed container to have a soaking capacity that can completely eliminate the temperature distribution generated on the plate surface. Therefore, it is difficult to keep the plate surface in a uniform temperature distribution with high accuracy by this method. Further, since it is necessary to drill a plurality of holes in the plate, there is a problem that the manufacturing cost of the plate becomes high. In addition, since it is necessary to form a sealed container by drilling holes in the plate, the thickness of the plate needs to be larger than the diameter of the sealed container, so the heat capacity of the plate is increased and the apparatus is highly responsive to heat. There was a problem that could not be realized.

一方、図22および図23に示す従来の均熱処理装置は、前述のとおり、単一の連通回路を構成し、ヒータが収納される蒸発器を別置きにした構造である。そのため、ヒータの加熱により発生する作動液の蒸気を連通回路の各部に行き渡らせて、作動液の蒸気の凝縮作用によりプレートを均一に加熱することができ、プレートの温度分布を高精度に保つことが可能である。   On the other hand, the conventional soaking apparatus shown in FIG. 22 and FIG. 23 has a structure in which a single communication circuit is formed and the evaporator in which the heater is housed is separately provided as described above. Therefore, the steam of the hydraulic fluid generated by the heating of the heater can be distributed to each part of the communication circuit, and the plate can be heated uniformly by the condensing action of the vapor of the hydraulic fluid, and the temperature distribution of the plate can be maintained with high accuracy. Is possible.

しかしながら、この装置は、プレートの下方に蒸発器の設置スペースが別途必要であり、装置の全体高さが高くなり、装置が大形化するという問題点がある。また、プレートに設けた管路とは別に蒸発器を製作して、蒸発器と管路とを接続することが必要であるとともに、プレートに複数個の穴加工をおこなう必要があるので、製作コストが高くなるという問題点があった。また、図21に示す従来の均熱装置と同様に、プレートに穴加工をして管路を形成する必要があるので、プレートを薄型化できず、熱応答性の高い装置が得られないという問題点があった。   However, this apparatus requires a separate installation space for the evaporator below the plate, and there is a problem that the overall height of the apparatus increases and the apparatus becomes larger. In addition, it is necessary to manufacture an evaporator separately from the pipe line provided in the plate, and to connect the evaporator and the pipe line, and it is necessary to drill a plurality of holes in the plate, so the manufacturing cost There was a problem that became high. Further, as in the conventional heat equalizing apparatus shown in FIG. 21, it is necessary to form holes by drilling holes in the plate, so that the plate cannot be thinned and a device with high thermal responsiveness cannot be obtained. There was a problem.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、コンパクト、低コストで高精度の均熱化を実現可能な、均熱処理装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a soaking apparatus that is compact and can realize soaking with high accuracy at low cost.

この発明の一の局面に係る均熱処理装置は、複数の並行する溝が片面に形成されたプレートと、外周面を有し、内部空間を真空排気して作動液が封入されたパイプ容器と、パイプ容器の外周面の一部を加熱する加熱手段とを備える。パイプ容器は、部分的に溝に嵌入され、溝に嵌入された部分の外周面がプレートに熱的に接触する。加熱手段は、溝外部にあるパイプ容器の外周面の一部に熱的に接触する。   A soaking apparatus according to one aspect of the present invention includes a plate in which a plurality of parallel grooves are formed on one side, a pipe container having an outer peripheral surface, in which a working liquid is sealed by evacuating an internal space, Heating means for heating a part of the outer peripheral surface of the pipe container. The pipe container is partially inserted into the groove, and the outer peripheral surface of the portion inserted into the groove is in thermal contact with the plate. Heating means in thermal contact with a portion of the outer peripheral surface of the pipe vessel in Mizogaibu.

上記均熱処理装置において、パイプ容器は、蛇行状、ループ状、または渦巻き状に形成されていてもよい。   In the above soaking apparatus, the pipe container may be formed in a meandering shape, a loop shape, or a spiral shape.

上記均熱処理装置において、パイプ容器は、隣接する溝に嵌入され互いに並行に延在する並行部を有し、並行部の隣接する二箇所の外周面と、一箇所の加熱手段とを熱的に接触させてもよい。   In the above soaking apparatus, the pipe container has parallel portions that are fitted in adjacent grooves and extend in parallel with each other, and two adjacent outer peripheral surfaces of the parallel portions and one heating means are thermally connected. You may make it contact.

上記均熱処理装置において、パイプ容器の内周面に沸騰伝熱促進面が形成されていてもよい。   In the soaking apparatus, a boiling heat transfer promoting surface may be formed on the inner peripheral surface of the pipe container.

この発明の他の局面に係る均熱処理装置は、複数の並行する溝が片面に形成されたプレートと、溝に沿って延在し、溝を覆うように片面に接合されて、プレートとの間に管状空間を形成する容器部材と、容器部材の外周面に熱的に接触して外周面を加熱する加熱手段とを備える。管状空間を真空排気して作動液が封入されている。   A soaking apparatus according to another aspect of the present invention includes a plate in which a plurality of parallel grooves are formed on one side, and a plate extending along the groove and bonded to one side so as to cover the groove. A container member that forms a tubular space, and a heating means that thermally contacts the outer peripheral surface of the container member to heat the outer peripheral surface. The tubular space is evacuated and filled with hydraulic fluid.

上記均熱処理装置において、容器部材の内周面に沸騰伝熱促進面が形成されていてもよい。   In the soaking apparatus, a boiling heat transfer promoting surface may be formed on the inner peripheral surface of the container member.

この発明の均熱処理装置によれば、コンパクト、低コストで高精度の均熱化を実現することができる。   According to the soaking apparatus of the present invention, it is possible to realize soaking with high precision at a compact and low cost.

この発明の一実施の形態に係る均熱処理装置の平面図である。1 is a plan view of a soaking apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1中に示すII−II線に沿う均熱処理装置の断面図である。It is sectional drawing of the soaking | uniform-heating apparatus in alignment with the II-II line | wire shown in FIG. 図2中の領域III付近を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the area | region III vicinity in FIG. 図3中に示すIV−IV線に沿う均熱処理装置の断面図である。It is sectional drawing of the soaking | uniform-heating apparatus in alignment with the IV-IV line | wire shown in FIG. 実施の形態2の均熱処理装置の平面図である。6 is a plan view of a soaking apparatus according to Embodiment 2. FIG. 図5中に示すVI−VI線に沿う均熱処理装置の断面図である。It is sectional drawing of the soaking | uniform-heating apparatus in alignment with the VI-VI line shown in FIG. 実施の形態3の均熱処理装置の平面図である。6 is a plan view of a soaking apparatus of Embodiment 3. FIG. 図7中に示すVIII−VIII線に沿う均熱処理装置の断面図である。It is sectional drawing of the soaking | uniform-heating apparatus along the VIII-VIII line shown in FIG. 実施の形態4の均熱処理装置の平面図である。FIG. 6 is a plan view of a soaking apparatus according to a fourth embodiment. 図9中に示すX−X線に沿う均熱処理装置の断面図である。It is sectional drawing of the soaking | uniform-heating apparatus in alignment with the XX line shown in FIG. 実施の形態5の均熱処理装置の平面図である。FIG. 10 is a plan view of a soaking treatment apparatus according to a fifth embodiment. 図11中に示すXII−XII線に沿う均熱処理装置の断面図である。It is a cross-sectional view of a soaking device taken along the line XII-XII shown in FIG. 11. 実施の形態6の均熱処理装置の平面図である。FIG. 10 is a plan view of a soaking treatment apparatus according to a sixth embodiment. 図13中に示すXIV−XIV線に沿う均熱処理装置の断面図である。It is sectional drawing of the soaking | uniform-heating processing apparatus in alignment with the XIV-XIV line | wire shown in FIG. 実施の形態7の均熱処理装置の平面図である。FIG. 10 is a plan view of a soaking treatment apparatus according to a seventh embodiment. 図15中に示すXVI−XVI線に沿う均熱処理装置の断面図である。It is sectional drawing of the soaking | uniform-heating apparatus along the XVI-XVI line | wire shown in FIG. 図16に示す均熱処理装置の断面の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the cross section of the soaking | uniform-heating apparatus shown in FIG. 実施の形態8の均熱処理装置の平面図である。FIG. 10 is a plan view of a soaking treatment apparatus according to an eighth embodiment. 図18中に示すXIX−XIX線に沿う均熱処理装置の断面図である。It is a cross-sectional view of a soaking device taken along line XIX-XIX shown in FIG. 18. 実施の形態9の均熱処理装置の平面図である。FIG. 10 is a plan view of a soaking apparatus according to a ninth embodiment. 従来の熱処理プレートの一例の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of an example of the conventional heat processing plate. 従来の熱処理プレートの他の例の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the other example of the conventional heat processing plate. 従来の熱処理プレートの他の例の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the other example of the conventional heat processing plate.

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

なお、以下に説明する実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、この発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下の実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、上記個数などは例示であり、この発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。   In the embodiments described below, each component is not necessarily essential for the present invention unless otherwise specified. Further, in the following embodiments, when referring to the number, amount, and the like, the above number is an example, unless otherwise specified, and the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, and the like.

(実施の形態1)
図1は、この発明の一実施の形態に係る均熱処理装置の平面図である。図2は、図1中に示すII−II線に沿う均熱処理装置の断面図である。図3は、図2中の領域III付近を拡大して示す断面図である。図4は、図3中に示すIV−IV線に沿う均熱処理装置の断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a plan view of a soaking apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view of the soaking apparatus along the line II-II shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of region III in FIG. 4 is a cross-sectional view of the soaking apparatus along line IV-IV shown in FIG.

図1〜図4に示すように、実施の形態1の均熱処理装置は、矩形板状のプレート1を備える。プレート1の一方の片面である表面1aは、たとえば半導体ウェハや液晶ガラス基板などの加熱処理対象物を搭載可能なように、平坦に形成されている。プレート1の他方の片面である裏面1bには、複数の溝2が形成されている。図2に示すように、溝2は、断面形状半円状に加工されている。複数の溝2は、プレート1の一方方向である縦断面方向(図1中の左右方向、図2中の紙面に垂直な方向)に沿って延び、互いに並行するように形成されている。   As shown in FIGS. 1 to 4, the soaking apparatus of Embodiment 1 includes a rectangular plate 1. The surface 1a which is one side of the plate 1 is formed flat so that a heat treatment object such as a semiconductor wafer or a liquid crystal glass substrate can be mounted. The other back surface 1b which is one side of the plate 1, a plurality of grooves 2 are formed. As shown in FIG. 2, the groove 2 is processed into a semicircular cross-sectional shape. The plurality of grooves 2 extend along the longitudinal cross-sectional direction (the left-right direction in FIG. 1, the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 2), which is one direction of the plate 1, and are formed in parallel to each other.

溝2の内部には、直管状のパイプ容器3が嵌め込まれている。パイプ容器3は、外周面13を有する。パイプ容器3は、溝2に沿って延在している。断面形状円形のパイプ容器3の一部分である上半円部が、半円状の溝2に嵌入され、パイプ容器3の一部の外周面13は、溝2の表面と面接触している。パイプ容器3の他の部分である下半円部は、溝2にはめ込まれておらず、外周面13がプレート1の外部に露出している。プレート1の外部に位置しているパイプ容器3の下半円部に、伝熱ブロック4が取り付けられている。   A straight tubular pipe container 3 is fitted in the groove 2. The pipe container 3 has an outer peripheral surface 13. The pipe container 3 extends along the groove 2. An upper semicircular portion that is a part of the pipe container 3 having a circular cross-sectional shape is fitted into the semicircular groove 2, and a part of the outer peripheral surface 13 of the pipe container 3 is in surface contact with the surface of the groove 2. The lower semicircular part which is the other part of the pipe container 3 is not fitted in the groove 2, and the outer peripheral surface 13 is exposed to the outside of the plate 1. A heat transfer block 4 is attached to the lower half circle of the pipe container 3 located outside the plate 1.

プレート1の裏面に加工された半円状の溝2にパイプ容器3の上半円部がはめ込まれる構造で、プレート1と、溝2に嵌入された部分のパイプ容器3の外周面13とが、熱的に接触している。また、プレート1の外部に位置しているパイプ容器3の下半円部の一部には、伝熱ブロック4の一方側が熱的に接触している。   The upper semicircular portion of the pipe container 3 is fitted into the semicircular groove 2 processed on the back surface of the plate 1, and the plate 1 and the outer peripheral surface 13 of the pipe container 3 in the portion inserted into the groove 2 are In thermal contact. In addition, one side of the heat transfer block 4 is in thermal contact with a part of the lower half circle of the pipe container 3 located outside the plate 1.

伝熱ブロック4の他方側に加工された溝部に、加熱手段の一例としてのヒータ6が組み込まれている。ヒータ6は、たとえば電気ヒータであってもよい。伝熱ブロック4の上記溝部は、伝熱材料5によって封入されている。ヒータ6は、伝熱材料5によって、伝熱ブロック4の溝部内に保持されている。伝熱ブロック4は、パイプ容器3の下半円部において外周面13の一部と接触しており、伝熱ブロック4内に保持されたヒータ6によって、パイプ容器3の外周面13の一部が加熱される。ヒータ6は、溝2外部にあるパイプ容器3の外周面13の一部に、熱的に接触している。   A heater 6 as an example of a heating unit is incorporated in a groove processed on the other side of the heat transfer block 4. The heater 6 may be, for example, an electric heater. The groove portion of the heat transfer block 4 is sealed with a heat transfer material 5. The heater 6, the heat transfer material 5 is held in the grooves of the heat transfer block 4. The heat transfer block 4 is in contact with a part of the outer peripheral surface 13 in the lower semicircular portion of the pipe container 3, and a part of the outer peripheral surface 13 of the pipe container 3 is formed by the heater 6 held in the heat transfer block 4. Is heated. The heater 6 is in thermal contact with a part of the outer peripheral surface 13 of the pipe container 3 outside the groove 2.

パイプ容器3の内部空間30は、真空排気され、所定量の作動液31が充填されている。   The internal space 30 of the pipe container 3 is evacuated and filled with a predetermined amount of hydraulic fluid 31.

以上の構成を備える均熱処理装置の動作について、均熱処理装置内部の熱輸送原理を説明する横断面図である図3および縦断面図である図4を参照して、説明する。図3および図4の熱輸送原理図において、ヒータ6が通電されて発熱すると、その熱は伝熱材料5および伝熱ブロック4を介して、パイプ容器3の下半円部を加熱する。パイプ容器3の壁面の伝熱による熱流を、矢印21で示す。熱はさらに、パイプ容器3の管壁を伝って、プレート1の内部に伝熱されて、プレート1を加熱する。プレート1内部の伝熱による熱流を、矢印22で示す。   The operation of the soaking apparatus having the above configuration will be described with reference to FIG. 3 which is a transverse sectional view for explaining the heat transport principle inside the soaking apparatus and FIG. 4 which is a longitudinal sectional view. 3 and 4, when the heater 6 is energized and generates heat, the heat heats the lower half of the pipe container 3 through the heat transfer material 5 and the heat transfer block 4. A heat flow by heat transfer on the wall surface of the pipe container 3 is indicated by an arrow 21. The heat is further transferred to the inside of the plate 1 through the tube wall of the pipe container 3 to heat the plate 1. A heat flow by heat transfer inside the plate 1 is indicated by an arrow 22.

一方、ヒータ6によってパイプ容器3が加熱されることにより、パイプ容器3の内部に滞留する作動液31も加熱される。パイプ容器3の内部は真空減圧状態にあるので、作動液31が加熱されると、作動液31はすみやかに蒸気化し、蒸気泡32を発生する。蒸気泡32は作動液31中を上昇して、作動液31の液面から、蒸気33となって、パイプ容器3の内部の各部に移動する。   On the other hand, when the pipe container 3 is heated by the heater 6, the hydraulic fluid 31 staying inside the pipe container 3 is also heated. Since the inside of the pipe container 3 is in a vacuum-depressurized state, when the hydraulic fluid 31 is heated, the hydraulic fluid 31 is quickly vaporized to generate a vapor bubble 32. The vapor bubble 32 rises in the hydraulic fluid 31 and becomes vapor 33 from the liquid level of the hydraulic fluid 31 and moves to each part inside the pipe container 3.

蒸気33は、パイプ容器3の内面各部で凝縮液化して、プレート1のパイプ容器3と熱的に接触している部分に凝縮潜熱を放出し、プレート1を均一温度で加熱する。蒸気33は、プレート1に放熱することで凝縮し、凝縮液34へと状態変化する。凝縮液34は、パイプ容器3の内部で下方へ移動し、もとの作動液31の位置へ還流する。本実施の形態の均熱処理装置では、以上述べたヒータ6からプレート1への熱輸送が繰り返し行なわれる。   The steam 33 condenses and liquefies at each part of the inner surface of the pipe container 3, releases latent heat of condensation to the part of the plate 1 that is in thermal contact with the pipe container 3, and heats the plate 1 at a uniform temperature. The vapor 33 is condensed by dissipating heat to the plate 1, and changes its state to the condensate 34. The condensate 34 moves downward inside the pipe container 3 and returns to the position of the original working liquid 31. In the soaking apparatus of the present embodiment, the heat transport from the heater 6 to the plate 1 described above is repeated.

以上のように、実施の形態1の均熱処理装置によれば、プレート1に接触していないパイプ容器3の下半円部に、加熱源となるヒータ6を熱的に接触させている。ヒータ6はプレート1に直接接触しておらず、パイプ容器3を介してヒータ6からプレート1へ伝熱される。そのため、ヒータ6の熱がプレート1に直接伝熱されることを抑制しながら、パイプ容器3内の作動液31を蒸発させ、この作動液31の蒸気33をパイプ容器3の各部に拡散させることができる。これにより、プレート1に接触しているパイプ容器3の上半円部で、作動液31の蒸気33を凝縮させて、プレート1を加熱することができるので、プレート1の均熱性を改善することができる。   As described above, according to the soaking apparatus of the first embodiment, the heater 6 serving as a heating source is in thermal contact with the lower half circle of the pipe container 3 that is not in contact with the plate 1. The heater 6 is not in direct contact with the plate 1, and heat is transferred from the heater 6 to the plate 1 through the pipe container 3. Therefore, while suppressing the heat of the heater 6 from being directly transferred to the plate 1, the working fluid 31 in the pipe container 3 is evaporated and the vapor 33 of the working liquid 31 is diffused to each part of the pipe container 3. it can. Thereby, the steam 33 of the working fluid 31 can be condensed in the upper semicircular portion of the pipe container 3 that is in contact with the plate 1 and the plate 1 can be heated, so that the thermal uniformity of the plate 1 is improved. Can do.

ここで、直管状のパイプ容器3の中央部が埋設されたプレート中央部では、図4中に矢印23aに示すプレート1の外表面1aからの放熱がある。また、パイプ容器3の両端部が埋設されたプレート端部では、矢印23bに示すプレート1の表面1aからの放熱がある。プレート端部では、端部放熱23bの影響をうけて、温度が低下する現象が生じる可能性がある。また、ヒータ6とパイプ容器3との間で熱接触の不均一および、ヒータ6の発熱不均一などがあると、矢印21に示すパイプ容器3の管壁を経由する伝熱により、プレート1の表面1aの温度ムラとなって現れる。   Here, in the central portion of the plate in which the central portion of the straight tubular pipe container 3 is embedded, there is heat radiation from the outer surface 1a of the plate 1 indicated by an arrow 23a in FIG. Further, at the end of the plate where both ends of the pipe container 3 are embedded, there is heat radiation from the surface 1a of the plate 1 indicated by the arrow 23b. At the end of the plate, there is a possibility that the temperature may be lowered due to the influence of the end heat radiation 23b. Further, if there is non-uniform heat contact between the heater 6 and the pipe container 3 and non-uniform heat generation of the heater 6, heat transfer through the pipe wall of the pipe container 3 indicated by the arrow 21 causes the plate 1 It appears as temperature unevenness on the surface 1a.

ところで、上記実施の形態では、パイプ容器3は円形断面を有しているので、作動液31が気化した蒸気33の蒸気圧に耐えるためのパイプ容器3の管壁の厚みを薄くすることが可能である。パイプ容器3の管壁厚みを最小にすることで、この管壁を伝わる熱流21を極力低減することができる。したがって、この熱流21を抑制しながら、作動液31の沸騰・凝縮作用により、パイプ容器3の各部を一様温度に加熱することで、プレート1の表面温度を均一に保つように動作させることができる。これにより、プレート1の表面1aにおける放熱の影響による両端部の温度低下を改善するとともに、ヒータ6の接触状態ならびにヒータ6自体の発熱ムラの影響を解消することができる。   By the way, in the said embodiment, since the pipe container 3 has a circular cross section, it is possible to reduce the thickness of the pipe wall of the pipe container 3 to withstand the vapor pressure of the vapor 33 vaporized by the working fluid 31. It is. By minimizing the tube wall thickness of the pipe container 3, the heat flow 21 transmitted through the tube wall can be reduced as much as possible. Accordingly, by suppressing the heat flow 21 and heating each part of the pipe container 3 to a uniform temperature by the boiling / condensing action of the hydraulic fluid 31, the surface temperature of the plate 1 can be kept uniform. it can. As a result, it is possible to improve the temperature drop at both ends due to the effect of heat dissipation on the surface 1a of the plate 1, and to eliminate the influence of the contact state of the heater 6 and the heat generation unevenness of the heater 6 itself.

また、上記のプレート1には、パイプ容器3の上半円部分を収納するように半円状の溝2を加工すればよい。そのため、図21〜図23の従来技術に示す穴加工方式に比べて、プレート1の加工が容易となる。加えて、パイプ容器3の全体がプレート1に埋設されないために、プレート1の材料の厚みを半分程度に低減できる。したがって、均熱処理装置の小型化および低コスト化が可能になるとともに、プレート1の熱容量を低減することができるので、熱応答性の高い均熱処理装置を得ることができる。   Moreover, what is necessary is just to process the semicircle-shaped groove | channel 2 in said plate 1 so that the upper semicircle part of the pipe container 3 may be accommodated. Therefore, the processing of the plate 1 becomes easier as compared with the hole processing method shown in the prior art of FIGS. In addition, since the entire pipe container 3 is not embedded in the plate 1, the thickness of the material of the plate 1 can be reduced to about half. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the soaking apparatus, and to reduce the heat capacity of the plate 1, so that a soaking apparatus with high thermal response can be obtained.

ここで、「熱的に接触」とは、プレート1とパイプ容器3との間、パイプ容器3と伝熱ブロック4との間、および、伝熱ブロック4とヒータ6との間において、熱が直接的に伝達される、熱伝達効率が十分に高い状態とされていることをいう。これらの部材が相互に当接して、直接機械的に接触している場合に限られない。たとえば、パイプ容器3がプレート1の半円状の溝2あるいは伝熱ブロック4とロウ付け、溶接などで一体化されている場合、また、熱伝導性の高い物質を中間に介在させて間接的に接触している場合をも、熱的に接触している状態に含むものとする。この定義は以下の実施の形態についても同じである。   Here, “thermal contact” means that heat is transferred between the plate 1 and the pipe container 3, between the pipe container 3 and the heat transfer block 4, and between the heat transfer block 4 and the heater 6. is directly transmitted, it means that heat transfer efficiency is sufficiently high. These members are in contact with each other, not limited to the case that direct mechanical contact. For example, when the pipe container 3 is integrated with the semicircular groove 2 or the heat transfer block 4 of the plate 1 by brazing, welding, or the like, or indirectly by interposing a material having high heat conductivity in between. where in contact with also intended to include the state in thermal contact. This definition is the same for the following embodiments.

(実施の形態2)
図5は、実施の形態2の均熱処理装置の平面図である。図6は、図5中に示すVI−VI線に沿う均熱処理装置の断面図である。上記実施の形態1では、独立した直管状のパイプ容器3を並行して複数本配置し、それぞれのパイプ容器3の下半円部に伝熱ブロック4およびヒータ6を配置した例について示したが、図5に示すように、各直管の端部をU字状管3a,3b,3cなどで接続することで蛇行管形状を形成して、連通された蛇行状のパイプ容器3を形成するようにしてもよい。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a plan view of the soaking apparatus of the second embodiment. 6 is a cross-sectional view of the soaking apparatus along the line VI-VI shown in FIG. In the first embodiment, an example has been described in which a plurality of independent straight tubular pipe containers 3 are arranged in parallel, and the heat transfer block 4 and the heater 6 are arranged in the lower half of each pipe container 3. As shown in FIG. 5, the end portions of the straight pipes are connected by U-shaped pipes 3a, 3b, 3c and the like to form a meandering pipe shape, thereby forming a meandering pipe container 3 in communication. You may do it.

実施の形態1では、各パイプ容器3での均熱性は確保されるが、パイプ容器3の並び方向、すなわちプレート1の横断面方向(図5中の上下方向、図6中の左右方向)についての均熱性を十分に発揮させることはできない。これに対し、実施の形態2の構成にすると、蛇行管状のパイプ容器3の内部全体が連通されることで、連通されたパイプ容器3の内部が均一圧力になる。そのため、発生した作動液31の蒸気33は、連通されたパイプ容器3の各部において、一様温度で凝縮する。したがって、プレート1の横断面方向の均熱性を大幅に改善することができる。   In the first embodiment, the thermal uniformity in each pipe container 3 is ensured, but the arrangement direction of the pipe containers 3, that is, the cross-sectional direction of the plate 1 (vertical direction in FIG. 5, horizontal direction in FIG. 6). The soaking property cannot be fully exhibited. On the other hand, when the configuration of the second embodiment is adopted, the entire inside of the meandering tubular pipe container 3 is communicated, so that the inside of the communicated pipe container 3 becomes a uniform pressure. Therefore, the generated steam 33 of the working fluid 31 condenses at a uniform temperature in each part of the pipe container 3 communicated. Therefore, it is possible to greatly improve the heat uniformity in the cross-sectional direction of the plate 1.

(実施の形態3)
図7は、実施の形態3の均熱処理装置の平面図である。図8は、図7中に示すVIII−VIII線に沿う均熱処理装置の断面図である。上記実施の形態2では、パイプ容器3の直管部分の下半円部にヒータ6をそれぞれ設けた例について示したが、実施の形態2で説明したように、各直管を接続して連通された蛇行管状のパイプ容器3を形成することで、パイプ容器3の全体で均熱効果が発揮される。そのため、ヒータ6をパイプ容器3の全体にわたって配置することは必ずしも必要ではない。
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a plan view of the soaking apparatus of the third embodiment. 8 is a cross-sectional view of the soaking apparatus along the line VIII-VIII shown in FIG. In the second embodiment, the example in which the heaters 6 are respectively provided in the lower semicircular portion of the straight pipe portion of the pipe container 3 has been described. However, as described in the second embodiment, the straight pipes are connected to communicate with each other. By forming the serpentine tubular pipe container 3, a soaking effect is exhibited in the entire pipe container 3. Therefore, it is not always necessary to arrange the heater 6 over the entire pipe container 3.

つまり、パイプ容器3の断面寸法が、プレート1からの放熱負荷に見合う熱輸送能力を有するように形成されていれば、ヒータ6の取り付け部は、連通されたパイプ容器3の一部分としてもよい。図7はこの実施例を示す。図7では、プレート1の裏面に配置された蛇行管を形成するパイプ容器3の、横断面方向の中央部の下半円部のみに、ヒータ6が設置されている。これにより、上記実施の形態2の場合に比べて、ヒータ6の本数を大幅に低減(図7の例では半減)できるという効果がある。したがって、ヒータ6の本数低減と、ヒータ6の温度制御の簡素化とにより、さらに低コスト化を図ることができる。   In other words, as long as the cross-sectional dimension of the pipe container 3 is formed so as to have a heat transport capability commensurate with the heat radiation load from the plate 1, the attachment portion of the heater 6 may be a part of the pipe container 3 communicated. FIG. 7 shows this embodiment. In FIG. 7, the heater 6 is installed only in the lower half circle part of the center part of the cross-sectional direction of the pipe container 3 which forms the meandering pipe | tube arrange | positioned at the back surface of the plate 1. FIG. As a result, the number of heaters 6 can be greatly reduced (halved in the example of FIG. 7) as compared with the second embodiment. Therefore, the cost can be further reduced by reducing the number of heaters 6 and simplifying the temperature control of the heaters 6.

なお、上記実施例では、プレート1の裏面に配置された蛇行管を形成するパイプ容器3の、中央部の下半円部にヒータ6を2本設置する例について説明した。ヒータ6は、プレート1の横方向断面の最外部に配置されるパイプ容器3の下半円部に設置されてもよい。このようにすると、プレート1の最外部の端面からの放熱を補償することができるので、プレート1全体の温度分布を改善することができる。   In the above-described embodiment, an example in which two heaters 6 are installed in the lower half of the center of the pipe container 3 that forms the meandering pipe disposed on the back surface of the plate 1 has been described. The heater 6 may be installed in the lower semicircular portion of the pipe container 3 that is disposed at the outermost part of the transverse cross section of the plate 1. If it does in this way, since the heat radiation from the outermost end surface of the plate 1 can be compensated, the temperature distribution of the whole plate 1 can be improved.

また、上記実施例では、プレート1の裏面に配置された蛇行管を形成するパイプ容器3の下部に、ヒータ6を2本設置する例について説明した。プレート1全体としての温度分布が大きく損なわれず、プレート1の放熱負荷に見合うようにパイプ容器3の断面積が確保されていれば、ヒータ6の本数は最小数の一本であっても構わない。また、ヒータ6の配置長さは、必ずしもプレート1の長手方向の端面近くまで延伸させる必要はなく、プレート1に要求される均熱性に応じて、ヒータ6の配置長さを適宜設計検討すればよい。   Moreover, in the said Example, the example which installed two heaters 6 in the lower part of the pipe container 3 which forms the meandering pipe | tube arrange | positioned on the back surface of the plate 1 was demonstrated. As long as the temperature distribution of the plate 1 as a whole is not significantly impaired and the cross-sectional area of the pipe container 3 is secured to meet the heat radiation load of the plate 1, the number of heaters 6 may be a minimum number. . Further, the arrangement length of the heater 6 is not necessarily extended to the vicinity of the end face in the longitudinal direction of the plate 1, and if the arrangement length of the heater 6 is appropriately designed according to the heat uniformity required for the plate 1. Good.

(実施の形態4)
図9は、実施の形態4の均熱処理装置の平面図である。図10は、図9中に示すX−X線に沿う均熱処理装置の断面図である。上記の実施の形態3では、プレート1の裏面に蛇行管を形成するパイプ容器3を配置し、中央部のパイプ容器3の下半円部にヒータ6を2本設置する例について説明した。図9に示すように、パイプ容器3は、プレート1中央部の隣接する溝2に嵌入され、互いに並行に延在する並行部8,9を有し、この並行部8,9の隣り合う二箇所の外周面13a,13bに熱的に接触する伝熱ブロック4を設け、この伝熱ブロック4に単一のヒータ6を熱的に接触させて、プレート1を加熱してもよい。
(Embodiment 4)
FIG. 9 is a plan view of the soaking apparatus of the fourth embodiment. 10 is a cross-sectional view of the soaking apparatus along the line XX shown in FIG. In the third embodiment, the example in which the pipe container 3 that forms the meandering pipe is disposed on the back surface of the plate 1 and the two heaters 6 are installed in the lower half circle of the pipe container 3 at the center has been described. As shown in FIG. 9, the pipe container 3 has parallel portions 8 and 9 that are fitted into the adjacent grooves 2 in the central portion of the plate 1 and extend in parallel with each other, and the parallel portions 8 and 9 are adjacent to each other. The plate 1 may be heated by providing the heat transfer block 4 that is in thermal contact with the outer peripheral surfaces 13a and 13b at the location, and by bringing the single heater 6 into thermal contact with the heat transfer block 4.

このようにすると、パイプ容器3の並び方向すなわちプレート1の横断面方向についての温度分布は、実施の形態3の図7で説明した二本のヒータを用いた場合と同様に、プレート1の中央部から、ヒータ6の無い両外側に向かう対称形となる。したがって、一本のヒータ6でプレート1全体の温度制御を行うことが可能となるので、一層均熱処理装置の低コスト化が図れる。   In this way, the temperature distribution in the direction in which the pipe containers 3 are arranged, that is, in the cross-sectional direction of the plate 1, is the same as that in the case of using the two heaters described in FIG. From the part, it becomes a symmetrical shape toward both outer sides without the heater 6. Therefore, the temperature of the entire plate 1 can be controlled by the single heater 6, so that the cost of the soaking apparatus can be further reduced.

なお、この実施例において、プレートからの放熱負荷がプレート全体で4Q(単位:W(ワット))であるとすると、図9に記載のように、最外部のパイプ容器の加熱量Q(W)に必要な作動液の蒸気が、パイプ容器3の接合部であるU字状管3aまたは3cの内部を通過してそれぞれ搬送される。そこで、この熱輸送Q(W)を行なうために必要な作動液の蒸気および還流する凝縮液の通過に必要とされる断面積をもつ形状の、パイプ容器3が選定される。   In this embodiment, assuming that the heat radiation load from the plate is 4Q (unit: W (watt)), the heating amount Q (W) of the outermost pipe container as shown in FIG. The vapor of the hydraulic fluid necessary for the flow passes through the inside of the U-shaped tube 3a or 3c, which is a joint portion of the pipe container 3, and is conveyed. Therefore, the pipe container 3 having a shape having a cross-sectional area required for the passage of the vapor of the working fluid necessary for performing the heat transport Q (W) and the condensed liquid to be refluxed is selected.

(実施の形態5)
図11は、実施の形態5の均熱処理装置の平面図である。図12は、図11中に示すXII−XII線に沿う均熱処理装置の断面図である。上記の実施の形態3および4では、蛇行管形状のパイプ容器3の下半円部にヒータ6を配置する構造の例について説明した。図11に示すように、ループ管系状の一対のパイプ容器3を設け、プレート1中央部の隣り合うそれぞれのループ管であるパイプ容器3に熱的に接触する伝熱ブロック4を設け、この伝熱ブロック4に単一のヒータ6を熱的に接触させて、プレート1を加熱してもよい。
(Embodiment 5)
FIG. 11 is a plan view of the soaking apparatus of the fifth embodiment. 12 is a cross-sectional view of the soaking apparatus along line XII-XII shown in FIG. In the above-described third and fourth embodiments, the example of the structure in which the heater 6 is disposed in the lower semicircular portion of the meandering pipe-shaped pipe container 3 has been described. As shown in FIG. 11, a pair of pipe containers 3 having a loop tube system is provided, and a heat transfer block 4 that is in thermal contact with each adjacent pipe container 3 in the center of the plate 1 is provided. The plate 1 may be heated by bringing a single heater 6 into thermal contact with the heat transfer block 4.

このようにすると、プレート1からの放熱負荷が全体として4Q(W:ワット)であるとして、図11に記載のように、パイプ容器3の接合部であるU字状管3a,3bまたは3c,3dの内部を通過して、最外部のパイプ容器の加熱量Q(W)に必要な作動液の蒸気がそれぞれ搬送される。   In this way, assuming that the heat radiation load from the plate 1 is 4Q (W: Watt) as a whole, the U-shaped tubes 3a, 3b or 3c, which are joint portions of the pipe container 3, as shown in FIG. The vapor | steam of the hydraulic fluid required for the heating amount Q (W) of the outermost pipe container is each conveyed through the inside of 3d.

このとき、パイプ容器3がループ管で形成されていることより、ループ状のパイプ容器3の最外部の加熱に必要な熱量の半分Q/2(W)に相当する作動液31の蒸気33が上記U字状管3a,3bまたは3c,3dのそれぞれを通過する。そのため、実施の形態4の場合に比べて、各U字状管における熱輸送量が半分となり、U字状管3a,3b,3cおよび3dの断面積を小さくすることができ、パイプ容器の小形化が図れる。これにより、実施の形態4に比べて、さらに小形で低コストの均熱処理装置を得ることができる。   At this time, since the pipe container 3 is formed of a loop pipe, the steam 33 of the hydraulic fluid 31 corresponding to half Q / 2 (W) of the amount of heat necessary for the outermost heating of the loop-shaped pipe container 3 is generated. It passes through each of the U-shaped tubes 3a, 3b or 3c, 3d. Therefore, compared to the case of the fourth embodiment, the amount of heat transport in each U-shaped tube is halved, the cross-sectional area of the U-shaped tubes 3a, 3b, 3c and 3d can be reduced, and the small size of the pipe container Can be achieved. Thereby, compared with Embodiment 4, it is possible to obtain a smaller and lower-cost soaking apparatus.

(実施の形態6)
図13は、実施の形態6の均熱処理装置の平面図である。図14は、図13中に示すXIV−XIV線に沿う均熱処理装置の断面図である。上記の実施の形態1〜5においては、パイプ容器3の内面が平滑の例について示した。図14に示すように、パイプ容器3の内面で、少なくともヒータ6により加熱され、作動液31が滞留する部分に、沸騰特性を改善するための沸騰伝熱促進面としての、高性能沸騰面39を設けてもよい。この高性能沸騰面39は、金属メッシュ、焼結金属などの多孔質面、細溝を加工したグルーブ面などを用いて構成することができる。
(Embodiment 6)
FIG. 13 is a plan view of the soaking apparatus of the sixth embodiment. 14 is a cross-sectional view of the soaking apparatus along the line XIV-XIV shown in FIG. In said Embodiment 1-5, the inner surface of the pipe container 3 showed about the smooth example. As shown in FIG. 14, a high-performance boiling surface 39 serving as a boiling heat transfer promoting surface for improving boiling characteristics at a portion where the working fluid 31 stays on the inner surface of the pipe container 3 at least by the heater 6. May be provided. The high-performance boiling surface 39 can be configured using a metal mesh, a porous surface such as a sintered metal, a groove surface processed with a narrow groove, or the like.

このようにすると、図3を参照して説明した作動液31の沸騰による蒸気化が促進され、ヒータ6からパイプ容器3の管壁を経由してプレート1に直接伝熱される伝熱量を相対的に低減することができる。したがって、ヒータ6の発熱ムラ、伝熱ブロック4およびヒータ6の接触ムラに基づくプレート1の表面温度アンバランスを低減でき、さらに高精度の温度分布を発揮する均熱処理装置を得ることができる。   In this way, the vaporization by boiling of the working fluid 31 described with reference to FIG. 3 is promoted, and the amount of heat transferred directly from the heater 6 to the plate 1 via the tube wall of the pipe container 3 is relatively increased. Can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the surface temperature imbalance of the plate 1 based on the heat generation unevenness of the heater 6 and the contact unevenness of the heat transfer block 4 and the heater 6, and it is possible to obtain a soaking apparatus that exhibits a highly accurate temperature distribution.

(実施の形態7)
図15は、実施の形態7の均熱処理装置の平面図である。図16は、図15中に示すXVI−XVI線に沿う均熱処理装置の断面図である。上記の実施の形態1〜6においては、パイプ容器3をプレート1の裏面1bに形成された半円状の溝2に設置した例について説明した。実施の形態7の均熱処理装置では、図15および図16に示すように、プレート1の片面である裏面1bに、複数の断面形状半円状の溝2が、互いに並行するように形成されている。
(Embodiment 7)
FIG. 15 is a plan view of the soaking apparatus of the seventh embodiment. 16 is a cross-sectional view of the soaking apparatus along the line XVI-XVI shown in FIG. In the above first to sixth embodiments, the example in which the pipe container 3 is installed in the semicircular groove 2 formed on the back surface 1 b of the plate 1 has been described. In the soaking apparatus of the seventh embodiment, as shown in FIGS. 15 and 16, a plurality of semicircular grooves 2 having a cross-sectional shape are formed on the back surface 1 b which is one side of the plate 1 so as to be parallel to each other. Yes.

この溝2に合わせて、断面形状半円状の容器部材35が、プレート1の裏面1bにロウ付け、溶接などの方法で接合されている。容器部材35は、溝2に沿って延在し、溝2を覆うように裏面1bに接合されている。プレート1と容器部材35との間には、円形断面の管状空間37が形成されている。管状空間37は密閉された空間であり、その内部は真空排気されて、所定量の作動液31が充填されている。作動液31は、管状空間37の内部に封入されている。   A container member 35 having a semicircular cross-sectional shape is joined to the rear surface 1b of the plate 1 in accordance with the groove 2 by a method such as brazing or welding. The container member 35 extends along the groove 2 and is joined to the back surface 1 b so as to cover the groove 2. Between the plates 1 and the container member 35, the tubular space 37 of circular cross section is formed. The tubular space 37 is a sealed space, the inside of which is evacuated and filled with a predetermined amount of the working fluid 31. The hydraulic fluid 31 is enclosed in the tubular space 37.

断面形状半円状の容器部材35の外周面38に、伝熱ブロック4が取り付けられている。実施の形態1と同様に、伝熱ブロック4内に保持されたヒータ6によって、容器部材35の外周面38が加熱される。ヒータ6は、容器部材35の外周面38に、熱的に接触している。   The outer peripheral surface 38 of the cross-sectional shape semicircular container member 35, heat transfer block 4 is attached. Similar to the first embodiment, the outer peripheral surface 38 of the container member 35 is heated by the heater 6 held in the heat transfer block 4. The heater 6 is in thermal contact with the outer peripheral surface 38 of the container member 35.

このようにすると、パイプ容器3とプレート1との間の接合による熱抵抗を無くすことが可能となる。つまり、管状空間37内に滞留する作動液31が気化した蒸気は、プレート1の裏面1bに形成された溝2へ移動し、溝2の内面において凝縮液化して、プレート1へ直接凝縮潜熱を放出する。実施の形態1〜6と異なり、ヒータ6からプレート1への熱伝達経路にパイプ容器3を介在させていない構成のため、ヒータ6からプレート1への熱伝達効率を大幅に改善することができる。したがって、一層高精度の温度分布を有する均熱処理装置を得ることができる。   If it does in this way, it will become possible to eliminate the thermal resistance by joining between pipe container 3 and plate 1. In other words, the vaporized vapor of the working fluid 31 staying in the tubular space 37 moves to the groove 2 formed on the back surface 1b of the plate 1, condenses and liquefies on the inner surface of the groove 2, and directly condenses latent heat to the plate 1. discharge. Unlike Embodiments 1-6, since the pipe container 3 is not interposed in the heat transfer path from the heater 6 to the plate 1, the heat transfer efficiency from the heater 6 to the plate 1 can be greatly improved. . Therefore, it is possible to obtain a soaking apparatus having a more accurate temperature distribution.

図17は、図16に示す均熱処理装置の断面の他の例を示す断面図である。図17に示すように、半円状の容器部材35を伝熱ブロック4と一体化した構造としてもよい。このようにすると、ヒータ6と伝熱ブロック4との間の接合による熱抵抗を無くすことができるので、ヒータ6からプレート1への熱伝達効率をさらに改善することができ、より効率の高い均熱処理装置を得ることができる。   17 is a cross-sectional view showing another example of the cross section of the soaking apparatus shown in FIG. As shown in FIG. 17, a semicircular container member 35 may be integrated with the heat transfer block 4. In this way, since the heat resistance due to the joining between the heater 6 and the heat transfer block 4 can be eliminated, the heat transfer efficiency from the heater 6 to the plate 1 can be further improved, and a higher efficiency leveling can be achieved. A heat treatment apparatus can be obtained.

なお、この実施の形態7において、容器部材35の肉厚は、ヒータ6からプレート1への熱伝導による直接伝熱を大きくしないようにするため、厚みを最小にすることが必要である。そのため、薄肉であっても内部の作動液31の蒸気圧に耐えるように、容器部材35を半円形の形状にしておくのが好ましいが、強度を確保できるのであれば、その形状は半円状に限定されるものではない。   In the seventh embodiment, it is necessary to minimize the thickness of the container member 35 so as not to increase the direct heat transfer due to heat conduction from the heater 6 to the plate 1. Therefore, it is preferable to make the container member 35 in a semicircular shape so as to withstand the vapor pressure of the internal working fluid 31 even if it is thin, but if the strength can be secured, the shape is semicircular. It is not limited to.

実施の形態1〜7の一連の説明において、パイプ容器3が4本の直管を有する場合について図示して説明しているが、パイプ容器3は数量を限定されるものではなく、上記実施の形態に示した本数は一例を示すにすぎない。また、加熱手段としてヒータ6を使用した例について記載しているが、加熱手段はこの他に温水、ガス炎、誘導加熱などでもよく、電気ヒータに限定されるものではない。これは以下の実施の形態の説明においても同様である。   In the series of descriptions of the first to seventh embodiments, the case where the pipe container 3 has four straight pipes is illustrated and described, but the number of pipe containers 3 is not limited, The number shown in the form is only an example. Moreover, although the example which uses the heater 6 as a heating means is described, a heating means may be warm water, a gas flame, induction heating, etc. besides this, and is not limited to an electric heater. The same applies to the following description of the embodiment.

(実施の形態8)
図18は、実施の形態8の均熱処理装置の平面図である。図19は、図18中に示すXIX−XIX線に沿う均熱処理装置の断面図である。上記の実施の形態1〜7では、プレート1が角形状の例を示したが、図18に示すように、プレート1は円板状であってもよい。
(Embodiment 8)
FIG. 18 is a plan view of the soaking apparatus of the eighth embodiment. FIG. 19 is a cross-sectional view of the soaking apparatus along the line XIX-XIX shown in FIG. In the first to seventh embodiments described above, the plate 1 has an example of a square shape. However, as shown in FIG. 18, the plate 1 may have a disk shape.

図18および図19では、プレート1の裏面に同心状に配置された半円状の溝2を加工し、この半円状の溝2のそれぞれに対応する位置に半円状の容器部材36を同心円状に配置して接合して、同心状の管状空間37を複数構成する例を示している。この場合の熱輸送および均熱動作については、いずれも実施の形態1で詳細に説明したものと同様であるので、記述を省略するが、この均熱処理装置の構造は角形プレートに限らず、丸形プレートにも適用が可能である。   18 and 19, the semicircular groove 2 disposed concentrically on the back surface of the plate 1 is processed, and the semicircular container member 36 is disposed at a position corresponding to each of the semicircular grooves 2. An example is shown in which a plurality of concentric tubular spaces 37 are configured by concentrically arranging and joining. The heat transport and soaking operation in this case are the same as those described in detail in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. However, the structure of the soaking apparatus is not limited to the square plate, but a round plate. It can also be applied to shaped plates.

(実施の形態9)
図20は、実施の形態9の均熱処理装置の平面図である。上記の実施の形態8では、プレート1の裏面に同心状に配置した複数の管状空間37を構成するようにした例について説明した。図20に示すように、プレート1の裏面に半円状の溝2を渦巻き状に加工し、この半円状の溝2に対応する位置に、渦巻き状に形成された断面形状半円状の容器部材36を配置して接合するようにしてもよい。
(Embodiment 9)
FIG. 20 is a plan view of the soaking apparatus of the ninth embodiment. In the above-described eighth embodiment, an example in which a plurality of tubular spaces 37 arranged concentrically on the back surface of the plate 1 has been described. As shown in FIG. 20, a semicircular groove 2 is processed into a spiral shape on the back surface of the plate 1, and a cross-sectional semicircular shape formed into a spiral shape at a position corresponding to the semicircular groove 2. The container member 36 may be disposed and joined.

このようにすると、ヒータ6を渦巻き状に一部品化することができ、管状空間37の回路が全て連通されるので、上記実施の形態2と同様の原理により、管状空間37の全体で均熱性が発揮される。したがって、低コストで温度分布精度が大幅に向上する、丸形プレート形状の均熱処理装置を得ることができる。なお、実施の形態1〜6で説明したパイプ容器3を、実施の形態8および9に示すように、同心状または渦巻き状に形成してもよいことは勿論である。   In this way, the heater 6 can be formed into a spiral in one part, and all the circuits of the tubular space 37 are communicated. Therefore, the overall temperature of the tubular space 37 is equalized according to the same principle as in the second embodiment. Is demonstrated. Therefore, it is possible to obtain a round plate-shaped soaking apparatus that can greatly improve the temperature distribution accuracy at low cost. Of course, the pipe container 3 described in the first to sixth embodiments may be formed concentrically or spirally as shown in the eighth and ninth embodiments.

以上のようにこの発明の実施の形態について説明を行なったが、各実施の形態の構成を適宜組合せてもよい。また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the configurations of the embodiments may be appropriately combined. In addition, it should be considered that the embodiment disclosed this time is illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

この発明は、半導体ウェハや液晶ガラス基板などの加熱処理対象物を均熱状態に加熱する均熱処理装置に、特に有利に適用され得る。   The present invention can be applied particularly advantageously to a soaking apparatus that heats a heat treatment object such as a semiconductor wafer or a liquid crystal glass substrate to a soaking state.

1 プレート、1a 表面、1b 裏面、2 溝、3 パイプ容器、3a,3b,3c U字状管、4 伝熱ブロック、5 伝熱材料、6 ヒータ、8,9 並行部、13,13a,13b 外周面、30 内部空間、31 作動液、32 蒸気泡、33 蒸気、34 凝縮液、35,36 容器部材、37 管状空間、38 外周面、39 高性能沸騰面。   1 plate, 1a surface, 1b back surface, 2 groove, 3 pipe container, 3a, 3b, 3c U-shaped tube, 4 heat transfer block, 5 heat transfer material, 6 heater, 8, 9 parallel part, 13, 13a, 13b Peripheral surface, 30 internal space, 31 hydraulic fluid, 32 steam bubbles, 33 steam, 34 condensate, 35, 36 container member, 37 tubular space, 38 outer peripheral surface, 39 high-performance boiling surface.

Claims (6)

複数の並行する溝が片面に形成されたプレートと、
外周面を有し、内部空間を真空排気して作動液が封入されたパイプ容器と、
前記パイプ容器の前記外周面の一部を加熱する加熱手段とを備え、
前記パイプ容器は、部分的に前記溝に嵌入され、前記溝に嵌入された部分の前記外周面が前記プレートに熱的に接触し、
前記加熱手段は、前記溝外部にある前記パイプ容器の前記外周面の一部に熱的に接触する、均熱処理装置。
A plate having a plurality of parallel grooves formed on one side;
A pipe container having an outer peripheral surface, in which the internal space is evacuated and sealed with a working fluid;
Heating means for heating a part of the outer peripheral surface of the pipe container,
The pipe container is partially fitted into the groove, and the outer peripheral surface of the part fitted into the groove is in thermal contact with the plate,
The soaking apparatus is a soaking apparatus in which the heating means is in thermal contact with a part of the outer peripheral surface of the pipe container outside the groove.
前記パイプ容器は、蛇行状、ループ状、または渦巻き状に形成されている、請求項1に記載の均熱処理装置。   The soaking apparatus according to claim 1, wherein the pipe container is formed in a meandering shape, a loop shape, or a spiral shape. 前記パイプ容器は、隣接する前記溝に嵌入され互いに並行に延在する並行部を有し、
前記並行部の隣接する二箇所の外周面と、一箇所の加熱手段とを熱的に接触させた、請求項2に記載の均熱処理装置。
The pipe container has parallel portions that are fitted into the adjacent grooves and extend in parallel with each other,
The soaking apparatus according to claim 2, wherein two adjacent outer peripheral surfaces of the parallel portion are in thermal contact with one heating means.
前記パイプ容器の内周面に沸騰伝熱促進面が形成された、請求項1から請求項3のいずれかに記載の均熱処理装置。   The soaking apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a boiling heat transfer promoting surface is formed on an inner peripheral surface of the pipe container. 複数の並行する溝が片面に形成されたプレートと、
前記溝に沿って延在し、前記溝を覆うように前記片面に接合されて、前記プレートとの間に管状空間を形成する容器部材と、
前記容器部材の外周面に熱的に接触して前記外周面を加熱する加熱手段とを備え、
前記管状空間を真空排気して作動液が封入された、均熱処理装置。
A plate having a plurality of parallel grooves formed on one side;
A container member extending along the groove, joined to the one surface so as to cover the groove, and forming a tubular space with the plate;
Heating means for heating the outer peripheral surface in thermal contact with the outer peripheral surface of the container member;
A soaking apparatus in which the tubular space is evacuated and filled with a working fluid.
前記容器部材の内周面に沸騰伝熱促進面が形成された、請求項5に記載の均熱処理装置。   The soaking apparatus according to claim 5, wherein a boiling heat transfer promoting surface is formed on an inner peripheral surface of the container member.
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