JP2020134060A - Multiplex coil type heat exchanger - Google Patents

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JP2020134060A JP2019030086A JP2019030086A JP2020134060A JP 2020134060 A JP2020134060 A JP 2020134060A JP 2019030086 A JP2019030086 A JP 2019030086A JP 2019030086 A JP2019030086 A JP 2019030086A JP 2020134060 A JP2020134060 A JP 2020134060A
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中島 竜一
Ryuichi Nakajima
竜一 中島
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Abstract

To provide a multiplex coil type heat exchanger in which even a corrosive liquid such as sulfuric acid, hydrochloric acid or ozone water is heated by heat exchange and even a liquid medicine of semiconductor manufacture application is heated without metal ion elution.SOLUTION: A multiplex coil type heat exchanger comprises: an inner cylinder 2b filled with a first liquid L1 consisting of a heat medium; a heater 32 provided within the inner cylinder 2b and heating the first liquid L1; and a number of heat transfer tubes 5 wound around the inner cylinder 2b in a multiplex coil shape and constituted of fluorine resins. A second liquid L2 introduced to the heat transfer tubes 5 is heat-exchanged with the first liquid L1 which is heated by the heater 32, and discharged from the heat transfer tubes 5 thereafter.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、硫酸、塩酸、オゾン水等の腐食性のある流体であっても、熱交換することによって加熱可能であると共に、半導体製造用途の薬液であっても、金属イオン溶出なく加熱することができる多重コイル型熱交換器に関する。 According to the present invention, even corrosive fluids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, and ozone water can be heated by heat exchange, and even chemical solutions for semiconductor manufacturing can be heated without elution of metal ions. Regarding a multi-coil heat exchanger that can be used.

流体を加熱する流体加熱装置として、特許文献1に記載の発明が知られている。この特許文献1に記載の発明は、ケース内に設けられる螺旋状のヒータによって、ケースを流通する流体を加熱するというものである。 As a fluid heating device for heating a fluid, the invention described in Patent Document 1 is known. The invention described in Patent Document 1 is to heat a fluid flowing through a case by a spiral heater provided in the case.

特開2014−053288号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-053288

ところで、硫酸、塩酸、オゾン水等の腐食性のある流体を加熱するにあたっては、上記ヒータが破損しないように、PFA(パーフルオロアルコキシエチレン)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)の如き熱可塑性フッ素樹脂を被覆する必要がある。 By the way, when heating a corrosive fluid such as sulfuric acid, hydrochloric acid, ozone water, etc., a thermoplastic fluororesin such as PFA (perfluoroalkoxy ethylene) or PTFE (polytetrafluoroethylene) is used so as not to damage the heater. Need to be coated.

しかしながら、被覆が薄いと腐食性のある流体によってヒータが破損してしまう一方、被覆が厚いと、熱効率が悪くなるという問題があり、硫酸、塩酸、オゾン水等の腐食性のある流体を加熱するのは非常に困難であるという問題があった。また、半導体製造用途の薬液を加熱するにあたっては、金属イオン溶出が発生することから、このような薬液を加熱することは、より困難であるという問題があった。 However, if the coating is thin, the heater will be damaged by the corrosive fluid, while if the coating is thick, there is a problem that the thermal efficiency will deteriorate, and the corrosive fluid such as sulfuric acid, hydrochloric acid, or ozone water will be heated. There was a problem that it was very difficult. Further, when heating a chemical solution for semiconductor manufacturing, there is a problem that it is more difficult to heat such a chemical solution because metal ion elution occurs.

そこで本発明は、上記問題に鑑み、硫酸、塩酸、オゾン水等の腐食性のある流体であっても、熱交換することによって加熱可能であると共に、半導体製造用途の薬液であっても、金属イオン溶出なく加熱することができる多重コイル型熱交換器を提供することを目的としている。 Therefore, in view of the above problems, the present invention can heat corrosive fluids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, ozone water, etc. by heat exchange, and even chemical solutions for semiconductor manufacturing, metal. It is an object of the present invention to provide a multi-coil type heat exchanger capable of heating without ion elution.

上記本発明の目的は、以下の手段によって達成される。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。 The above object of the present invention is achieved by the following means. In addition, although the reference numerals of the embodiments described later are added in parentheses, the present invention is not limited thereto.

請求項1の発明によれば、熱媒体からなる第1流体(L1)が充填された筒体(内筒2b)と、
前記筒体(内筒2b)内に設けられ、前記第1流体(L1)を加熱するヒータ(32)と、
前記筒体(内筒2b)の周りに多重コイル状に巻回されているフッ素樹脂からなる多数本の伝熱チューブ(5)と、を有し、
前記伝熱チューブ(5)に導入された第2流体(L2)は、前記ヒータ(32)にて加熱された第1流体(L1)と熱交換した後、該伝熱チューブ(5)より排出されてなることを特徴としている。
According to the invention of claim 1, a cylinder (inner cylinder 2b) filled with a first fluid (L1) made of a heat medium and a cylinder (inner cylinder 2b).
A heater (32) provided in the cylinder (inner cylinder 2b) to heat the first fluid (L1), and
It has a large number of heat transfer tubes (5) made of fluororesin wound around the cylinder (inner cylinder 2b) in a multiple coil shape.
The second fluid (L2) introduced into the heat transfer tube (5) exchanges heat with the first fluid (L1) heated by the heater (32), and then is discharged from the heat transfer tube (5). It is characterized by being made.

また、請求項2の発明によれば、上記請求項1に記載の多重コイル型熱交換器において、 前記筒体(内筒2b)は、内筒(2b)であり、
前記内筒(2b)が内部に収納されている外筒(2a)をさらに有し、
前記外筒(2a)及び前記内筒(2b)には、前記第1流体(L1)が充填され、
前記外筒(2a)及び前記内筒(2b)内には、前記第1流体(L1)を加熱するヒータ(32)が設けられてなることを特徴としている。
Further, according to the invention of claim 2, in the multiple coil type heat exchanger according to claim 1, the tubular body (inner cylinder 2b) is an inner cylinder (2b).
Further having an outer cylinder (2a) in which the inner cylinder (2b) is housed,
The outer cylinder (2a) and the inner cylinder (2b) are filled with the first fluid (L1).
A heater (32) for heating the first fluid (L1) is provided in the outer cylinder (2a) and the inner cylinder (2b).

次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。 Next, the effects of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, although the reference numerals of the embodiments described later are added in parentheses, the present invention is not limited thereto.

請求項1の発明によれば、筒体(内筒2b)に充填されている熱媒体からなる第1流体(L1)をヒータ(32)によって加熱し、筒体(内筒2b)の周りに多重コイル状に巻回されているフッ素樹脂からなる多数本の伝熱チューブ(5)内に第2流体(L2)を導入するようにしている。これにより、第2流体(L2)が硫酸、塩酸、オゾン水等の腐食性のある流体や、半導体製造用途の薬液からなるものであっても、ヒータ(32)と第2流体(L2)が接触することがないため、ヒータ(32)が破損してしまうことがない。また、筒体(内筒2b)に充填されている第1流体(L1)をヒータ(32)によって加熱し、その加熱した第1流体(L1)が充填されている筒体(内筒2b)の周りに多重コイル状に巻回されているフッ素樹脂からなる多数本の伝熱チューブ(5)内に第2流体(L2)を導入することによって、第2流体(L2)が、加熱された第1流体(L1)と熱交換されることとなる。これにより、効率よく熱交換できることとなる。 According to the invention of claim 1, the first fluid (L1) made of a heat medium filled in the cylinder (inner cylinder 2b) is heated by the heater (32) and around the cylinder (inner cylinder 2b). The second fluid (L2) is introduced into a large number of heat transfer tubes (5) made of fluororesin wound in a multi-coil shape. As a result, even if the second fluid (L2) is a corrosive fluid such as sulfuric acid, hydrochloric acid, ozone water, or a chemical solution for semiconductor manufacturing, the heater (32) and the second fluid (L2) can be changed. Since there is no contact, the heater (32) is not damaged. Further, the first fluid (L1) filled in the cylinder (inner cylinder 2b) is heated by the heater (32), and the cylinder (inner cylinder 2b) filled with the heated first fluid (L1). The second fluid (L2) was heated by introducing the second fluid (L2) into a large number of heat transfer tubes (5) made of fluororesin wound around the above. It will exchange heat with the first fluid (L1). As a result, heat exchange can be performed efficiently.

しかして、本発明によれば、硫酸、塩酸、オゾン水等の腐食性のある流体であっても、熱交換することによって加熱可能であると共に、半導体製造用途の薬液であっても、金属イオン溶出なく加熱することができる。 However, according to the present invention, even corrosive fluids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, and ozone water can be heated by heat exchange, and even chemical solutions for semiconductor manufacturing are metal ions. It can be heated without elution.

また、請求項2の発明によれば、外筒(2a)内に内筒(2b)を設けることにより、加熱された第1流体(L1)と第2流体(L2)が向流することとなる。これにより、さらに効率よく熱交換できる。 Further, according to the invention of claim 2, by providing the inner cylinder (2b) in the outer cylinder (2a), the heated first fluid (L1) and the second fluid (L2) flow in the opposite direction. Become. As a result, heat exchange can be performed more efficiently.

本発明の一実施形態に係る多重コイル型熱交換器の一部縦断側面図である。It is a partial longitudinal side view of the multiple coil type heat exchanger which concerns on one Embodiment of this invention. 同実施形態に係る多重コイル型熱交換器の平面図である。It is a top view of the multi-coil type heat exchanger which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る多重コイル型熱交換器の一部横断面図である。It is a partial cross-sectional view of the multi-coil type heat exchanger according to the same embodiment. 同実施形態に係る多重コイル型熱交換器における第1流体と第2流体の全体的な流れを示す模式縦断側面図である。It is a schematic longitudinal side view which shows the overall flow of the 1st fluid and the 2nd fluid in the multi-coil type heat exchanger which concerns on this embodiment.

以下、本発明に係る多重コイル型熱交換器の一実施形態を、図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明において、上下左右の方向を示す場合は、図示正面から見た場合の上下左右をいうものとする。 Hereinafter, an embodiment of the multi-coil heat exchanger according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings. In the following description, when the directions of up, down, left, and right are shown, it means up, down, left, and right when viewed from the front of the illustration.

図1に示すように、多重コイル型熱交換器1は、槽本体2と、槽本体2に設けられている電気ヒータ部3と、取付体4と、取付体4に取り付けられている多数本の伝熱チューブ5によって形成される熱交換部6と、で主に構成されている。なお、伝熱チューブ5は、PFA(パーフルオロアルコキシエチレン)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)の如き熱可塑性フッ素樹脂からなるものである。 As shown in FIG. 1, the multi-coil heat exchanger 1 includes a tank body 2, an electric heater portion 3 provided in the tank body 2, a mounting body 4, and a large number of mounting bodies 4. It is mainly composed of a heat exchange section 6 formed by the heat transfer tube 5 of the above. The heat transfer tube 5 is made of a thermoplastic fluororesin such as PFA (perfluoroalkoxy ethylene) or PTFE (polytetrafluoroethylene).

槽本体2は、SUS304の如きステンレス鋼製で形成され、図1〜図3に示すように、上方が開放した大径円筒状の外筒2aと、外筒2aより径小で円筒状に形成されると共に、外筒2a内の底部側中央部分に配置された外筒2aよりも高さの低い内筒2bと、で構成されている。そして、このように構成される槽本体2の内部には、温水等の熱媒体からなる第1流体L1が充填されている。この槽本体2の外筒2a上部側周方向両側位置には、硫酸、塩酸、オゾン水等の腐食性のある第2流体L2用の入口ヘッダ2A及び出口ヘッダ2Bが設けられている。この入口ヘッダ2A及び出口ヘッダ2Bは、それぞれ、槽本体2の外筒2a上部側周方向から一体的に突出して設けられている筒状の配管20を有し、この配管20にシールプレート21を介して断面視略凸状の上プレート22と、断面視矩形状の下プレート23とがボルト止めによって配置固定されている。なお、入口ヘッダ2A及び出口ヘッダ2B内には、各伝熱チューブ5の両端が各々連通接続されている。 The tank body 2 is made of stainless steel such as SUS304, and as shown in FIGS. 1 to 3, a large-diameter cylindrical outer cylinder 2a having an open upper portion and a cylindrical outer cylinder having a smaller diameter than the outer cylinder 2a are formed. At the same time, it is composed of an inner cylinder 2b having a height lower than that of the outer cylinder 2a arranged in the central portion on the bottom side of the outer cylinder 2a. The inside of the tank body 2 configured in this way is filled with the first fluid L1 made of a heat medium such as hot water. Inlet headers 2A and outlet headers 2B for the corrosive second fluid L2 such as sulfuric acid, hydrochloric acid, and ozone water are provided at both sides of the outer cylinder 2a of the tank body 2 in the circumferential direction on the upper side. The inlet header 2A and the outlet header 2B each have a tubular pipe 20 that is integrally projected from the upper peripheral direction of the outer cylinder 2a of the tank body 2, and a seal plate 21 is attached to the pipe 20. The upper plate 22 having a substantially convex cross-sectional view and the lower plate 23 having a rectangular cross-sectional view are arranged and fixed by bolting. Both ends of each heat transfer tube 5 are communicated with each other in the inlet header 2A and the outlet header 2B.

一方、槽本体2の外筒2aの上方は、図1に示すように、蓋板2Cによって閉止されている。この蓋板2Cの中央部には、図1に示すように、筒状の配管2Caが、上方に向かって一体的に突出して設けられている。そして、この配管2Caには、電気ヒータ部3が取り付けられている。 On the other hand, the upper part of the outer cylinder 2a of the tank body 2 is closed by the lid plate 2C as shown in FIG. As shown in FIG. 1, a tubular pipe 2Ca is provided at the center of the lid plate 2C so as to integrally project upward. An electric heater unit 3 is attached to the pipe 2Ca.

より詳しく説明すると、電気ヒータ部3は、SUS304の如きステンレス鋼製で形成され、図1及び図2に示すように円形状のヒータ取付台30と、ヒータ取付台30の下面中央に設けられている温度計31と、温度計31を取り囲むようにヒータ取付台30の下面に設けられている棒状のヒータ32とで構成されている。このヒータ取付台30は、図1及び図2に示すように、筒状の配管2Caの上面にボルト止めによって配置固定されている。これにより、ヒータ取付台30の下面中央に設けられている温度計31と、ヒータ32とが、図1及び図3に示すように、外筒2a及び内筒2b内に配置されることとなる。この温度計31は、ヒータ32によって加熱される槽本体2の内部に充填されている第1流体L1の温度を計測するものである。そして、第1流体L1を加熱するヒータ32は、図1及び図3に示すように、多数本設けられており、温度計31を取り囲むように周方向に設けられている。 More specifically, the electric heater portion 3 is made of stainless steel such as SUS304, and is provided in the circular heater mounting base 30 and the center of the lower surface of the heater mounting base 30 as shown in FIGS. 1 and 2. It is composed of a thermometer 31 and a rod-shaped heater 32 provided on the lower surface of the heater mounting base 30 so as to surround the thermometer 31. As shown in FIGS. 1 and 2, the heater mounting base 30 is arranged and fixed to the upper surface of the tubular pipe 2Ca by bolting. As a result, the thermometer 31 provided in the center of the lower surface of the heater mounting base 30 and the heater 32 are arranged in the outer cylinder 2a and the inner cylinder 2b as shown in FIGS. 1 and 3. .. The thermometer 31 measures the temperature of the first fluid L1 filled inside the tank body 2 heated by the heater 32. As shown in FIGS. 1 and 3, a large number of heaters 32 for heating the first fluid L1 are provided, and are provided in the circumferential direction so as to surround the thermometer 31.

取付体4は、図1に示すように、多数のチューブ挿通孔40が設けられた略縦長矩形状からなり、内筒2bの外周に取り付けられている。より詳しく説明すると、図1及び図3に示すように、内筒2bの外周上端部には、4枚の平面視横長矩形状の上部支持板2b1が放射状に等間隔に配置されて取付け固定され、内筒2bの外周下端部にも、4枚の平面視横長矩形状の下部支持板2b2が放射状に等間隔に配置されて取付け固定されている。そして、この下部支持板2b2には、図1に示すように、上向き切欠部2b2aが設けられており、この切欠部2b2aに、外筒2aの底部側内壁より突出して設けられているL字状の係止突片2a1が嵌合するようになっている。これにより、外筒2a内の底部側中央部分に内筒2bが配置固定されることとなる。しかして、このように外筒2a内に配置固定される内筒2bに取り付け固定されている1枚の上部支持板2b1及び1枚の下部支持板2b2にボルト止めによって、図1に示すように、1枚の取付体4が固定されていき、もって、4枚の取付体4が固定配置されることとなる。そしてさらに、取付体4の上端内側に設けられている係止突片41(図3も参照)を内筒2bの中間部に設けたスリット状係止孔2b3に挿嵌係止するようにしている。これにより、4枚の取付体4と内筒2bとが一体化することとなる。しかるに、このようにして、取付体4は、内筒2bの外周に取り付けられることとなる。 As shown in FIG. 1, the mounting body 4 has a substantially vertically long rectangular shape provided with a large number of tube insertion holes 40, and is mounted on the outer periphery of the inner cylinder 2b. More specifically, as shown in FIGS. 1 and 3, four horizontally long rectangular upper support plates 2b1 in a plan view are radially arranged and fixed at equal intervals on the upper end of the outer circumference of the inner cylinder 2b. Also on the lower end of the outer circumference of the inner cylinder 2b, four horizontally long rectangular lower support plates 2b2 in a plan view are radially arranged and fixed at equal intervals. As shown in FIG. 1, the lower support plate 2b2 is provided with an upward notch 2b2a, and the notch 2b2a is provided with an L-shape protruding from the inner wall on the bottom side of the outer cylinder 2a. The locking projection pieces 2a1 of the above are fitted together. As a result, the inner cylinder 2b is arranged and fixed at the bottom side central portion in the outer cylinder 2a. Then, as shown in FIG. 1, by bolting to one upper support plate 2b1 and one lower support plate 2b2 which are attached and fixed to the inner cylinder 2b which is arranged and fixed in the outer cylinder 2a in this way. One mounting body 4 is fixed, and four mounting bodies 4 are fixedly arranged. Further, the locking projecting piece 41 (see also FIG. 3) provided inside the upper end of the mounting body 4 is inserted and locked in the slit-shaped locking hole 2b3 provided in the intermediate portion of the inner cylinder 2b. There is. As a result, the four mounting bodies 4 and the inner cylinder 2b are integrated. However, in this way, the mounting body 4 is mounted on the outer periphery of the inner cylinder 2b.

熱交換部6は、4枚の略縦長矩形の取付体4を利用して、これら取付体4に設けた多数のチューブ挿通孔40に各伝熱チューブ5を下から上へ向けてコイル状に挿通することにより、内外のコイル重ね数を7重に設定したものであり、最内側の第1コイル部C1から第4コイル部C4までの内側伝熱チューブ群60と、第5コイル部C5から最外側の第7コイル部C7までの外側伝熱チューブ群61とに分画されている。そして、内側伝熱チューブ群60と外側伝熱チューブ群61との間、すなわち、第4コイル部C4と第5コイル部C5との間には、伝熱チューブ5の外径に略相当する幅のチューブ配設用間隙dが設けられている。このチューブ配設用間隙dには、図3に示すように、入口ヘッダ2Aから垂下する全部の伝熱チューブ5が通されており、このチューブ配設用間隙dを通った伝熱チューブ5は、図1に示すように、周方向に分配する形で熱交換部6の下部まで引き込まれている。 The heat exchange unit 6 uses four substantially vertically elongated rectangular mounting bodies 4 to coil each heat transfer tube 5 from the bottom to the top in a large number of tube insertion holes 40 provided in the mounting bodies 4. By inserting the coil, the number of overlapping coils inside and outside is set to 7 layers, and the innermost heat transfer tube group 60 from the innermost first coil portion C1 to the fourth coil portion C4 and the fifth coil portion C5 It is divided into an outer heat transfer tube group 61 up to the outermost seventh coil portion C7. Then, between the inner heat transfer tube group 60 and the outer heat transfer tube group 61, that is, between the fourth coil portion C4 and the fifth coil portion C5, a width substantially corresponding to the outer diameter of the heat transfer tube 5. A gap d for arranging the tubes is provided. As shown in FIG. 3, all the heat transfer tubes 5 hanging from the inlet header 2A are passed through the tube arrangement gap d, and the heat transfer tube 5 passing through the tube arrangement gap d is passed through. , As shown in FIG. 1, it is drawn to the lower part of the heat exchange unit 6 in a form of distributing in the circumferential direction.

より詳しく説明すると、図1及び図3に示すように、入口ヘッダ2Aから垂下する各伝熱チューブ5は、隣接する取付体4の開き、すなわち、1/4周分の間隔を利用して、緩やかにしの字状にカーブを描く形で水平に近い向きとして、一つの取付体4の各コイル部における最下位のチューブ挿通孔40へ挿通し、以降は4枚の取付体4のチューブ挿通孔40を順次通して熱交換部6の上部までコイル状に巻き上げて、その上端側を出口ヘッダ2Bに連通接続している。なお、この熱交換部6の組み立てにおける各伝熱チューブ5の巻回操作は、最内側の第1コイル部C1から開始される。 More specifically, as shown in FIGS. 1 and 3, each heat transfer tube 5 hanging from the inlet header 2A utilizes the opening of the adjacent attachment 4, that is, the interval of 1/4 lap. Insert it into the lowermost tube insertion hole 40 in each coil portion of one mounting body 4 in a shape that draws a gentle curve in a nearly horizontal direction, and thereafter, the tube insertion holes of the four mounting bodies 4 40 is sequentially passed through and wound up to the upper part of the heat exchange unit 6 in a coil shape, and the upper end side thereof is communicated and connected to the outlet header 2B. The winding operation of each heat transfer tube 5 in the assembly of the heat exchange section 6 is started from the innermost first coil section C1.

しかして、このようにして、取付体4に取り付けられている多数本の伝熱チューブ5によって熱交換部6は形成され、もって、内筒2bの回りに熱交換部6が形成されることとなる。 Thus, in this way, the heat exchange section 6 is formed by the large number of heat transfer tubes 5 attached to the mounting body 4, and thus the heat exchange section 6 is formed around the inner cylinder 2b. Become.

かくして、上記のように構成される多重コイル型熱交換器1は、以下のように使用される。 Thus, the multi-coil heat exchanger 1 configured as described above is used as follows.

まず、槽本体2の内部に充填されている温水等の熱媒体からなる第1流体L1が電気ヒータ部3のヒータ32によって、例えば、65℃程度に加熱される。そしてその後、入口ヘッダ2Aに連続的に硫酸、塩酸、オゾン水等の腐食性のある流体や、半導体製造用途の薬液からなる第2流体L2が、導入される。この第2流体L2は、入口ヘッダ2Aに連通する多数本の伝熱チューブ5に分配されて、各伝熱チューブ5内を熱交換部6の下端から螺旋状に上昇したのち、その熱交換部6の上端から出口ヘッダ2B内へ流入し、該出口ヘッダ2Bから合流状態で導出される。しかるに、内筒2bの周りに形成されている熱交換部6では、多重コイル状に巻回した多数本の伝熱チューブ5内を第2流体L2が流れることとなる。すなわち、加熱された第1流体L1が充填されている内筒2bの周りを第2流体L2が伝熱チューブ5内を通って、下端から螺旋状に上昇していくこととなる。これにより、第2流体L2が、加熱された第1流体L1と熱交換されることとなり、もって、第2流体L2は、高温化(例えば、60℃)されることとなる。 First, the first fluid L1 made of a heat medium such as hot water filled inside the tank body 2 is heated to, for example, about 65 ° C. by the heater 32 of the electric heater unit 3. After that, a corrosive fluid such as sulfuric acid, hydrochloric acid, or ozone water or a second fluid L2 composed of a chemical solution for semiconductor manufacturing is continuously introduced into the inlet header 2A. The second fluid L2 is distributed to a large number of heat transfer tubes 5 communicating with the inlet header 2A, spirally rises in each heat transfer tube 5 from the lower end of the heat exchange section 6, and then the heat exchange section thereof. It flows into the outlet header 2B from the upper end of No. 6 and is derived from the outlet header 2B in a merged state. However, in the heat exchange section 6 formed around the inner cylinder 2b, the second fluid L2 flows in a large number of heat transfer tubes 5 wound in a multiple coil shape. That is, the second fluid L2 passes through the heat transfer tube 5 around the inner cylinder 2b filled with the heated first fluid L1 and spirally rises from the lower end. As a result, the second fluid L2 is heat-exchanged with the heated first fluid L1, so that the temperature of the second fluid L2 is increased (for example, 60 ° C.).

しかして、以上説明した本実施形態によれば、内筒2b内に充填されている温水等の熱媒体からなる第1流体L1を電気ヒータ部3のヒータ32によって加熱し、内筒2bの周りに多重コイル状に巻回されているフッ素樹脂からなる多数本の伝熱チューブ5内に第2流体L2を通すようにしている。これにより、ヒータ32と硫酸、塩酸、オゾン水等の腐食性のある流体や、半導体製造用途の薬液からなる第2流体L2が接触することがないため、ヒータが破損してしまうことがない。また、内筒2b内の第1流体L1をヒータ32によって加熱し、その加熱した第1流体L1が充填されている内筒2bの周りに多重コイル状に巻回されているフッ素樹脂からなる多数本の伝熱チューブ5内に第2流体L2を通すことによって、第2流体L2が、加熱された第1流体L1と熱交換されることとなるから、効率よく熱交換できることとなる。 Therefore, according to the present embodiment described above, the first fluid L1 made of a heat medium such as hot water filled in the inner cylinder 2b is heated by the heater 32 of the electric heater unit 3 and around the inner cylinder 2b. The second fluid L2 is passed through a large number of heat transfer tubes 5 made of fluororesin wound in a multi-coil shape. As a result, the heater 32 does not come into contact with a corrosive fluid such as sulfuric acid, hydrochloric acid, ozone water, or the second fluid L2 made of a chemical solution for semiconductor manufacturing, so that the heater is not damaged. Further, the first fluid L1 in the inner cylinder 2b is heated by the heater 32, and a large number of fluororesins are wound around the inner cylinder 2b filled with the heated first fluid L1 in a multi-coil shape. By passing the second fluid L2 through the heat transfer tube 5 of the book, the second fluid L2 exchanges heat with the heated first fluid L1, so that heat exchange can be performed efficiently.

しかして、本実施形態によれば、硫酸、塩酸、オゾン水等の腐食性のある流体であっても、熱交換することによって加熱可能であると共に、半導体製造用途の薬液であっても、金属イオン溶出なく加熱することができる。 Therefore, according to the present embodiment, even corrosive fluids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, and ozone water can be heated by heat exchange, and even chemical solutions for semiconductor manufacturing are metal. It can be heated without ion elution.

また、本実施形態によれば、外筒2a内に内筒2bを設けることにより、図4に示すように、電気ヒータ部3のヒータ32によって加熱された第1流体L1が上から下へ旋回することとなる。これにより、多数本の伝熱チューブ5内に第2流体L2を通すと、第2流体L2が、螺旋状に上昇(矢印Y1方向参照)することとなるから、第1流体L1と第2流体L2が向流することとなる。それゆえ、さらに効率よく熱交換できることとなる。 Further, according to the present embodiment, by providing the inner cylinder 2b in the outer cylinder 2a, as shown in FIG. 4, the first fluid L1 heated by the heater 32 of the electric heater unit 3 swirls from top to bottom. Will be done. As a result, when the second fluid L2 is passed through a large number of heat transfer tubes 5, the second fluid L2 rises spirally (see the direction of arrow Y1), so that the first fluid L1 and the second fluid L2 will flow forward. Therefore, heat exchange can be performed more efficiently.

さらに、本実施形態によれば、熱交換部6において各伝熱チューブ5が取付体4によって安定した巻回状態を保持しているため、変動のない高い熱交換効率が維持される一方、熱交換部6を構築する際に、各伝熱チューブ5を取付体4のチューブ挿通孔40に順次通してゆくだけで、同じ巻きピッチで一定した巻き径に容易に設定できるという利点がある。 Further, according to the present embodiment, since each heat transfer tube 5 in the heat exchange unit 6 is maintained in a stable wound state by the mounting body 4, high heat exchange efficiency without fluctuation is maintained, while heat is maintained. When constructing the exchange portion 6, there is an advantage that the same winding pitch and a constant winding diameter can be easily set by simply passing each heat transfer tube 5 through the tube insertion hole 40 of the mounting body 4 in sequence.

なお、本実施形態において示した形状等はあくまで一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、熱交換部6を形成している多数本の伝熱チューブ5の内外のコイル重ね数、各コイル部のコイル巻き数及びチューブ条数は実施形態以外に適宜設定可能である。 The shape and the like shown in the present embodiment are merely examples, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. For example, the number of coil stacks inside and outside the large number of heat transfer tubes 5 forming the heat exchange section 6, the number of coil turns of each coil section, and the number of tube threads can be appropriately set in addition to the embodiment.

また、本実施形態にて示した入口ヘッダ2A及び出口ヘッダ2Bの位置は、実施形態以外の位置に適宜変更可能である。 Further, the positions of the inlet header 2A and the exit header 2B shown in the present embodiment can be appropriately changed to positions other than those of the embodiment.

さらに、本実施形態においては、取付体4を等間隔に配置する例を示したが、それに限らず、適当間隔に配置するようにしても良い。 Further, in the present embodiment, an example in which the mounting bodies 4 are arranged at equal intervals is shown, but the present invention is not limited to this, and the mounting bodies 4 may be arranged at appropriate intervals.

1 多重コイル型熱交換器
2 槽本体
2a 外筒
2b 内筒(筒体)
3 電気ヒータ部
32 ヒータ
4 取付体
5 伝熱チューブ
L1 第1流体
L2 第2流体



1 Multiple coil type heat exchanger 2 Tank body 2a Outer cylinder 2b Inner cylinder (cylinder body)
3 Electric heater 32 Heater 4 Mounting body 5 Heat transfer tube L1 First fluid L2 Second fluid



Claims (2)

熱媒体からなる第1流体が充填された筒体と、
前記筒体内に設けられ、前記第1流体を加熱するヒータと、
前記筒体の周りに多重コイル状に巻回されているフッ素樹脂からなる多数本の伝熱チューブと、を有し、
前記伝熱チューブに導入された第2流体は、前記ヒータにて加熱された第1流体と熱交換した後、該伝熱チューブより排出されてなる多重コイル型熱交換器。
A cylinder filled with a first fluid made of a heat medium and
A heater provided inside the cylinder to heat the first fluid, and
It has a large number of heat transfer tubes made of fluororesin, which are wound around the cylinder in a multiple coil shape.
A multi-coil type heat exchanger in which the second fluid introduced into the heat transfer tube exchanges heat with the first fluid heated by the heater and then is discharged from the heat transfer tube.
前記筒体は、内筒であり、
前記内筒が内部に収納されている外筒をさらに有し、
前記外筒及び前記内筒には、前記第1流体が充填され、
前記外筒及び前記内筒内には、前記第1流体を加熱するヒータが設けられてなる請求項1に記載の多重コイル型熱交換器。































The cylinder is an inner cylinder,
Further having an outer cylinder in which the inner cylinder is housed,
The outer cylinder and the inner cylinder are filled with the first fluid.
The multi-coil heat exchanger according to claim 1, wherein a heater for heating the first fluid is provided in the outer cylinder and the inner cylinder.































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