JPH0426842Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、純水を流通させながら加熱する純
水加熱装置に係り、特に、製造コストが安価で、
耐久性に優れた装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、半導体製造工場にあつては、半導体の洗
浄に超純水が使用されている。かかる超純水は、
洗浄効果の面から、超純水配管の末端に設けられ
た加熱装置により、80℃程度に加熱して供給され
るようになつている。この装置は、超純水の汚染
を阻止するため、超純水と接触する部分は、フツ
素樹脂、高純度石英ガラス等の溶出物がない素材
で形成または被覆されている。この場合、加熱方
法としては、ニクロム線等の発熱線を石英管に組
み込み、内部に超純水を通して加熱する方法、あ
るいは発熱線をフツ素樹脂からなる絶縁材料で密
封一体化したフツ素樹脂ヒータを超純水中に浸漬
して加熱する方法などが採用されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、石英管を使用する場合は、石英
管が割れやすいために肉厚を厚くせざるを得ず、
そのため熱伝導性が悪いという欠点があり、しか
も石英管自体が高価なことに加え、端末接続部分
のシールが特殊になるので、製造コストが高いと
いう欠点がある。また、フツ素樹脂ヒータを使用
するものにおいては、フツ素樹脂ヒータが高価で
あるため装置の価格が高くなるばかりか、繰り返
し使用により絶縁材料の液密性が低下しやすいと
いう欠点がある。さらに、両者に共通する問題点
として、ニクロム線等の発熱線を使用するために
断線しやすく、発熱線が断線した場合には、発熱
線が石英管等に一体に組み込まれているため、こ
れら高価格の部品をそつくり交換しなければなら
ず、修理費が嵩むという問題点もあつた。

そこで、この考案はこれら従来技術の問題点に
鑑み、熱効率がよく、また製造コストが安価で耐
久性にも優れ、しかも発熱部が故障した場合にも
市販の電気ヒータを用いて安価に修理することの
できる純水加熱装置の提供をその目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記従来技術の問題点を解決するため、この考
案による純水加熱装置では、熱交換液体を内空部
に循環流通させる筒状のケーシングと、このケー
シング内の下部に長手方向に向けて設置されて熱
交換液体を加熱する電気ヒータと、この電気ヒー
タの上側に並置されてその両端部分がそれぞれケ
ーシングの端部に密封状態に固定され、内部に純
水を通過させながら前記ケーシング内の熱交換液
体との間で管壁を介して熱交換を行なう両端末部
分に蜂の巣状の結合部が形成されたフツ素樹脂チ
ユーブ束からなる伝熱管とを備えた構成とする。

この構成において、ケーシング内空部を、熱交
換液体を一時貯留する貯液槽に接続配管を介して
連通せしめると共に、接続配管の中途部分にポン
プを設置し、このポンプにより貯液槽内の熱交換
液体がケーシングの内空部内を強制的に循環する
ようにすれば、熱効率が向上するので好都合であ
る。

〔作用〕

この考案によれば、上記のごとく、循環流通す
る熱交換液体を受け入れるケーシング内に、多数
本の細径のフツ素樹脂チユーブからなる伝熱管と
電気ヒータとを並置し、電気ヒータにより加熱さ
れた熱交換液体と伝熱管内を流通する純水との間
で管壁を介して熱交換を行なうものであるから、
伝熱管の一端部から加熱すべき純水を送ると、純
水は、伝熱管内を通過する際に伝熱管外側の熱交
換液体との間で熱交換して加熱され、他端側から
出てくる。この場合、電気ヒータがケーシング内
にあるから、加熱された熱交換液体が直ちに伝熱
管と接触して熱交換するので、外部への熱放散が
少なく経済的であり、小型化も容易である。

また、加熱源として、各種産業分野において広
く使われているシーズヒータ等の市販の電気ヒー
タを使用するものであるから、特別に作製した石
英管やフツ素樹脂ヒータを使用する従来の装置に
比べ、安価に製造することができる。

特に、本考案による純水加熱装置では、伝熱管
として端末部分に蜂の巣状の気密結合部が形成さ
れたフツ素樹脂チユーブ束を用いるから、端末部
分のケーシングに対する密封接続が簡単で、純水
を汚染しないという利点があり、その上石英管の
ように割れることがないので耐久性が大幅に改善
される。しかも、細径で薄肉のチユーブを多数本
用いるため伝熱面積が広く、石英管を使用するも
のに比べて加熱能力も大きく向上する。

さらに加熱源として規格品の電気ヒータの使用
が可能であるから、ヒータが破損したときにも簡
単に交換することができ、且つ部品も安価である
から、修理費が嵩まない。

〔実施例〕

図はこの考案による純水加熱装置１の一実施例
を示す部分縦断面図である。

この純水加熱装置１は、水等の熱交換液体を内
空部に受け入れるケーシング２と、このケーシン
グ２内に配設されるシーズヒータ等の電気ヒータ
３及び伝熱管４とを備えて構成される。

実施例において、伝熱管４は、例えばテトラフ
ルオロエチレン−パ−フルオロアルキルビニルエ
ーテル共重合樹脂等の非汚染性に優れるフツ素樹
脂チユーブを複数本束ね、その両端末部分に四フ
ツ化エチエン樹脂からなるスリーブを外嵌し、そ
れらを一体融着させて両端末部分に蜂の巣状の気
密結合部を形成したフツ素樹脂チユーブ束からな
り、ここでフツ素樹脂チユーブ束四の個々のチユ
ーブは、一本もしくは複数本毎にスペーサ４１に
挿通され離間支持された状態で、両端にフランジ
２１，２１が設けられた金属パイプからなるケー
シング２の内空部に配設され、その両端部分にお
いて、フランジ２１と押え部材２２によつて固定
され、密封保持されている。

また、ケーシング２内には、長手方向に沿つて
内空部を半円筒状に仕切る仕切板２３が設けら
れ、前記フツ素樹脂チユーブ束４はこの仕切板２
３の上側に配設されると共に、電気ヒータ３は仕
切板２３の下側に配設されている。

さらに、ケーシング２の周壁の一端側には、熱
交換液体の流出口２４と流入口２５が仕切板２３
をはさんで各一個設けられ、流出口２４は接続配
管５を介して熱交換液体を収容する貯液槽６に連
結されると共に、貯液槽６とケーシング２の流入
口２５を連結する接続配管５の中途部分にはポン
プ７が配置されて、このポンプ７により貯液槽６
内の熱交換液体をケーシング２の内空部に供給で
きるようになつている。

次に、本考案による純水加熱装置１の使用態様
について説明する。このように構成された純水加
熱装置１を、例えば半導体製造工場における超純
水の加熱に適用する場合には、超純水配管の一部
にこの純水加熱装置１の伝熱管４を直列に接続す
る。貯液槽６内には、熱交換液体として水、エチ
レングリコール等を入れておく。

そして、ポンプ７を回すと、熱交換液体は押し
上げられてケーシング２の流入口２５に供給さ
れ、ケーシング２内に入る。そして、仕切板２３
の下側の内空部を流れ、仕切板２３の先端におい
てその流れ方向が反転し、仕切板２３の上側の内
空部を伝熱管４とほぼ平行に流れ、流入口２５の
反対側に設けられた流出口２４から出て、接続配
管５を介して貯液槽６内に排出され、ケーシング
２の内空部と貯液槽６の間を循環するようになつ
ている。この場合、熱交換液体は、仕切板２３の
下側の内空部を通過する間に電気ヒータ３により
加熱され、そのまま伝熱管４と接触するので、外
部への熱放散が少なく経済的である。然して、超
純水供給源（図示せず）から管路を介して供給さ
れる超純水は、伝熱管４において各フツ素樹脂チ
ユーブを通過する間に、ケーシング２の内空部内
を流通する温水等の加熱液体（熱交換液体）との
間で熱交換し、所定温度に加熱され、洗浄装置等
に供給される。

かくして、本考案による純水加熱装置によれ
ば、電気ヒータをケーシング内に配設することに
より小型化が可能であるから、配置スペースが少
なくて済み、半導体製造工場におけるクリーンル
ームなどに配置するのに好都合である。しかも伝
熱管がフツ素樹脂で形成されているため、溶出物
がないので、超純水の純度を低下させることがな
い。

本考案による装置では、規格品の伝熱管並びに
電気ヒータの使用が可能であるから、加熱部に特
別な部品を使う従来の装置に比べて製造コストが
安価であり、また電気ヒータが破損した場合にも
簡単に交換することができるので、部品コスト、
作業時間等の面から安価に修理することができ
る。

なお、実施例では、ケーシング２が直線状に延
びている例を示したが、設置場所の形態に応じて
例えばＵ字状にしてもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によれば、熱交
換液体を受け入れるケーシング内に、フツ素樹脂
チユーブ束からなる伝熱管と電気ヒータとを配置
し、電気ヒータにより加熱された熱交換液体と伝
熱管内を流通する純水との間で管壁を介して熱交
換を行なうものであるから、外部への熱放散が少
なく、純水を流通させながら効率よく加熱するこ
とができる。

また、電気ヒータがケーシング内にあるから、
装置も小型になり、しかも加熱手段として規格品
の電気ヒータの使用が可能であるから、安価に製
造することができる。

さらに、この考案による装置では、フツ素樹脂
チユーブからなる伝熱管を使用するから、移送液
体を汚染することがなく、特に、半導体製造工場
における超純水の加熱装置として好適である。そ
の場合、従来の石英管あるいはフツ素樹脂ヒータ
を使用する装置に比べて大幅なコストダウンが可
能であり、しかも耐久性に優れたものとなる。さ
らに、電気ヒータが破損した場合に、従来の装置
のように高価な部品を交換するだけでよいから、
修理費が嵩まないという利点もあり、極めて経済
的な加熱装置となる。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案による純水加熱装置の一実施例を
示す部分縦断正面図である。 ２……ケーシング、３……電気ヒータ、４……
伝熱管、５……接続配管、６……貯液槽、７……
ポンプ、２３……仕切板、２４……流入口、２５
……流出口、４１……支持板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱交換液体を内空部に循環流通させる筒状のケ
   ーシングと、このケーシング内の下部に長手方向
   に向けて設置されて熱交換液体を加熱する電気ヒ
   ータと、この電気ヒータの上側に並置されてその
   両端部分がそれぞれケーシングの端部に密封状態
   に固定され、内部に純水を通過させながら前記ケ
   ーシング内の熱交換液体との間で管壁を介して熱
   交換を行なう両端末部分に蜂の巣状の結合部が形
   成されたフツ素樹脂チユーブ束からなる伝熱管と
   を備える純水加熱装置。