JPH0729786A - 高純度液の加熱方法と加熱装置 - Google Patents

高純度液の加熱方法と加熱装置

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JPH0729786A
JPH0729786A JP17021693A JP17021693A JPH0729786A JP H0729786 A JPH0729786 A JP H0729786A JP 17021693 A JP17021693 A JP 17021693A JP 17021693 A JP17021693 A JP 17021693A JP H0729786 A JPH0729786 A JP H0729786A
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Masabumi Fukumoto
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Nissin Chemical Industry Co Ltd
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  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 液槽1中に金属製の熱交換用チューブ2と、
溶出度の少ない合成樹脂製の熱交換用チューブ3とを配
置し、金属製熱交換用チューブ2に高温水蒸気を導入
し、合成樹脂製熱交換用チューブ3に液槽1中の液体と
同純度の液体を導入し、金属製熱交換用チューブ2に導
入される高温水蒸気によって熱交換され加熱された液槽
1中の液体と、合成樹脂製熱交換用チューブ3に導入さ
れる液体とを熱交換して合成樹脂製熱交換用チューブ3
に導入される液体を加熱するようにした。 【効果】 液体を加熱するためのエネルギーコストが安
くつくと共に、高純度に維持しながら安定して加熱する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高純度液、例えば半導
体加工ラインで使用される超純水または純水などを加熱
するための加熱方法と加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】高純度液、例えば超純水を加熱する際に
は、当然ながら加熱時に超純水中に不純物が混入しては
ならない。
【0003】このため、従来にあっては、電気加熱器を
使用する場合には、超純水が導入され加熱される加熱槽
の伝熱面には溶出度の少ないフッ素系樹脂を使用してい
るが、この電気加熱器で加熱するためのエネルギーコス
トが極めて高くつき、現状に合わないという難点があっ
た。
【0004】これを補うために、図2に示すようにフッ
素系樹脂を内面にコーティングするか、全体がフッ素系
樹脂からなる加熱槽A中に、同じく渦巻き状に形成した
フッ素系樹脂からなる熱交換用チューブBを配置して、
熱交換用チューブBに導入した高温水蒸気によって、加
熱槽A中に充填した超純水を熱交換により加熱するよう
にしたものが提案されている。
【0005】この加熱方法であると、電気加熱器よりも
約5分の1のエネルギーコストで済み安価に加熱するこ
とができるという利点があるが、加熱中の超純水の純度
を維持することに不安があるという別の難点があった。
即ち、上述のようにフッ素系樹脂からなるチューブを渦
巻き状に形成した熱交換用チューブB内に高温加圧した
水蒸気を導入してこれを超純水中に配置するのであるか
ら、合成樹脂特有の透過性によって、その加熱途上でチ
ューブB内の水蒸気成分がチューブBの壁から外部に、
即ち超純水中に透過して混入し、このためPPB(1/
109 )〜PPT(1/1012)という高純度の要求さ
れる超純水を汚す危険性があるという問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、上
記従来技術の問題点に鑑み、エネルギーコストが安価に
つき、且つ高純度液の純度を維持しながら所定温度に加
熱することを解決しようとする課題である。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1に係る高純度液の加熱方法にあっ
ては、実施例の参照符号を付して示せば、液槽1中に金
属製の熱交換用チューブ2と、溶出度の少ない合成樹脂
製の熱交換用チューブ3とを配置し、金属製熱交換用チ
ューブ2に高温水蒸気を導入し、合成樹脂製熱交換用チ
ューブ3に液槽1中の液体と同純度の液体を導入し、金
属製熱交換用チューブ2に導入される高温水蒸気によっ
て熱交換され加熱された液槽1中の液体と、合成樹脂製
熱交換用チューブ3に導入される液体とを熱交換して合
成樹脂製熱交換用チューブ3に導入される液体を加熱す
るようにした構成からなるものである。
【0008】また請求項2に係る高純度液の加熱方法に
あっては、前記金属性の熱交換用チューブ2は、ステン
レススチールからなる請求項1記載の構成を採用するも
のである。
【0009】また請求項3に係る高純度液の加熱方法に
あっては、前記溶出度の少ない合成樹脂製の熱交換用チ
ューブ3は、フッ素系またはポリアミド系樹脂よりなる
請求項1または2記載の構成を採用するものである。
【0010】また請求項4に係る高純度液の加熱方法に
あっては、前記液槽1は、ステンレススチール、フッ素
系またはポリアミド系樹脂よりなる請求項1〜3のいず
れか記載の構成を採用するものである。
【0011】また請求項5に係る高純度液の加熱方法に
あっては、前記金属性の熱交換用チューブ2に導入され
る高温水蒸気は、2kg/cm2 〜5kg/cm2 で、
120°C〜160°Cであり、これによって液槽1中
の液体は80°C〜90°Cに加熱され、前記合成樹脂
製の熱交換用チューブ3に導入される液体は、常温の約
20°Cものが50°C〜60°Cに加熱される請求項
1〜4のいずれか記載の構成を採用するものである。
【0012】また請求項6に係る高純度液の加熱方法に
あっては、前記両液体は、超純水または純水である請求
項1〜5のいずれか記載の構成を採用するものである。
【0013】また請求項7に係る高純度液の加熱装置に
あっては、液槽1と、該液槽1中に配置され、内部に導
入される高温水蒸気によって該液槽1中の液体を熱交換
により加熱する金属製の熱交換用チューブ2と、液槽1
中に配置され、内部に導入される液体を液槽1中の液体
によって熱交換する溶出度の少ない合成樹脂製の熱交換
用チューブ3と、からなる構成を採用するものである。
【0014】
【作用】本発明の請求項1に係る高純度液の加熱方法に
よれば、液槽1中の液体は、金属製の熱交換用チューブ
2に導入される高温の水蒸気によって熱交換されて加熱
されることになる。この際、該熱交換用チューブ2は金
属製であるから伝熱効率、即ち熱交換効率がよいため、
液槽1中の液体は容易に加熱されることになり、このた
め、該液体を加熱するためのエネルギーコストは安くつ
く。
【0015】更には、金属製熱交換用チューブ2は内部
の水蒸気を外部に透過することがなく、従ってこれによ
って熱交換される液槽1中の液体を汚染することはない
と共に、金属製熱交換用チューブ2の金属成分が一部溶
出するようなことがあっても、その純度は殆ど減退する
ことがない。
【0016】また溶出度の少ない合成樹脂製の熱交換用
チューブ3に導入される液体は、液槽1中の加熱された
液体と熱交換されて所要温度に加熱されることになる。
【0017】この際、合成樹脂製熱交換用チューブ3中
の液体は、液槽1中の液体と同純度のものが流通するた
め、例え不測に液槽1中の液体が合成樹脂製熱交換用チ
ューブ3中に透過して侵入することがあっても、合成樹
脂製熱交換用チューブ3中の液体を汚染することがな
い。しかも合成樹脂製熱交換用チューブ3中を流通する
液体は当然に加圧されているから、その液体成分が合成
樹脂製熱交換用チューブ3の壁から透過して液槽1中に
侵入することがあっても、液槽1の液体が合成樹脂製熱
交換用チューブ3内に侵入することはない。
【0018】このため、合成樹脂製熱交換用チューブ3
中の高純度液は、その加熱途上で汚染されることがなく
安定して所望温度に加熱することができる。
【0019】また請求項2に係る高純度液の加熱方法に
あっては、前記金属性の熱交換用チューブ2は、ステン
レススチールからなるため腐食することなく、また合成
樹脂製熱交換用チューブに比べて熱交換効率がよいと共
に、格段に安価に製作することができる。
【0020】また請求項3に係る高純度液の加熱方法に
あっては、前記溶出度の少ない合成樹脂製の熱交換用チ
ューブ3は、フッ素系またはポリアミド系樹脂よりなる
ため、より一層溶出度が少なく高純度の液体を加熱する
ことができる。
【0021】また請求項4に係る高純度液の加熱方法に
あっては、前記液槽1は、ステンレススチールからなる
ことによって、合成樹脂製液槽、特にフッ素系またはポ
リアミド系液槽に比べて格段に安価に製作することがで
きる。また前記液槽1が、フッ素系またはポリアミド系
樹脂からなることによって、液槽1中に充填される液体
を汚染することなく純度を高率に維持することができ
る。
【0022】また請求項5に係る高純度液の加熱方法に
あっては、前記金属性の熱交換用チューブ2に導入され
る高温水蒸気は、2kg/cm2 〜5kg/cm2 で、
120°C〜160°Cであり、これによって液槽1中
の液体は80°C〜90°Cに加熱され、前記合成樹脂
製の熱交換用チューブ3に導入される液体は、常温の約
20°Cものが50°C〜60°Cに加熱されることに
なり、特に比較的に低温に合成樹脂製熱交換用チューブ
3中の液体を加熱する方法として最適である。
【0023】また請求項6に係る高純度液の加熱方法に
あっては、前記両液体は、超純水または純水であること
によって、安価に且つ高純度を維持して加熱することが
できる。
【0024】また請求項7に係る高純度液の加熱装置に
あっては、液槽1に、加熱用の金属製熱交換用チューブ
2と、非加熱液体を導入する合成樹脂製熱交換用チュー
ブ3とを配置するだけの簡単な構成であるから安価に製
作することができる。
【0025】
【実施例】図1は、本発明の第一実施例に係る高純度液
の加熱装置を示すもので、ステンレススチールまたはフ
ッ素系樹脂からなる液槽1には、高純度液、例えば超純
水が充填され、該液槽1の一方側には、ステンレススチ
ール(SUS)製の熱交換用チューブ2が渦巻き状に形
成されて、外部から延びて液槽1中に配置され、該液槽
1の他方側には、フッ素系またはポリアミド系の溶出度
の少ない合成樹脂製の熱交換用チューブ3が渦巻き状に
形成されて、外部から延びて液槽1中に配置される。
【0026】上記のフッ素系樹脂としては、四フッ化エ
チレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合
樹脂、四フッ化エチレンとパーフルオロアルキルビニル
エーテルと六フッ化プロピレンの三元共重合樹脂、四フ
ッ化エチレンと六フッ化プロピレンの共重合樹脂、ポリ
テトラフルオロエチレン樹脂が挙げられ、特に四フッ化
エチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重
合樹脂が成形性と耐熱性の面より好適である。なお、こ
れらフッ素系樹脂またはポリアミド系樹脂の市販品とし
ては、米国イー・アイ・デュポン社製の商品名テフロン
PFA、同テフロンEPE、同テフロンFEP、同PT
FE、同PVDF、同ピーク等がある。
【0027】またフッ素系樹脂製熱交換用チューブ3の
チューブ外径の一例としては20〜50mm程度で、厚
みは1〜2mmである。
【0028】しかして、ステンレススチール製熱交換用
チューブ2に導入される飽和蒸気あるいは過熱蒸気から
なる高温水蒸気は、2kg/cm2 〜5kg/cm
2 で、120°C〜160°Cであり、これによって液
槽1中の液体は80°C〜90°Cに加熱され、加熱さ
れた液体のうち、その蒸発気体は液槽1の排出口4より
排出される。そして液槽1中に配置されるPFA製の熱
交換用チューブ3に導入される液体は、液槽1中の液体
によって、常温の約20°Cものが50°C〜60°C
に熱交換によって加熱されることになる。
【0029】この際、該熱交換用チューブ2は伝熱高率
の良いステンレススチール製である熱交換効率がよく、
液槽1中の液体、たとえば超純水は容易に加熱されるこ
とになり、このため、該超純水を加熱するためのエネル
ギーコストは安くつく。
【0030】更には、ステンレススチール製熱交換用チ
ューブ2は内部の水蒸気を外部に透過することがなく、
従ってこれによって熱交換される液槽1中の超純水を汚
染することはないと共に、ステンレススチール製熱交換
用チューブ2の金属成分が一部溶出するようなことがあ
っても、その純度は殆ど減退することがない。
【0031】またフッ素系樹脂からなる熱交換用チュー
ブ3は、溶出度が少なく、これに導入される超純水を汚
染することなく高純度を維持しながら、液槽1中の加熱
された液体と熱交換されて所要温度に加熱されることに
なる。
【0032】またフッ素系樹脂製熱交換用チューブ3中
の超純水は、液槽1中の超純水または純水と同純度のも
のが流通するため、例え不測に液槽1中の液体がフッ素
系樹脂製熱交換用チューブ3中に透過して侵入すること
があっても、該熱交換用チューブ3中の超純水を汚染す
ることがない。しかもフッ素系樹脂製熱交換用チューブ
3中を流通する超純水は当然に加圧状態で導入されてい
るから、その液体成分がフッ素系樹脂製熱交換用チュー
ブ3の壁から透過して液槽1中に侵入することがあって
も、液槽1の純水がフッ素系樹脂製熱交換用チューブ3
内に侵入することはない。
【0033】このため、フッ素系樹脂製熱交換用チュー
ブ3中の超純水は、その加熱途上で汚染されることがな
く高純度を維持して安定して所望温度に加熱することが
できる。
【0034】しかして本発明は、特に半導体の加工工程
で使用される超純水の加熱手段として好適に採用するこ
とができる。
【0035】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、液体を加熱す
るためのエネルギーコストが安くつくと共に、高純度に
維持しながら安定して加熱することができる。
【0036】また請求項2の発明によれば、前記金属性
の熱交換用チューブは、ステンレススチールからなるた
め腐食することなく、また合成樹脂製熱交換用チューブ
に比べて熱交換効率がよいと共に、格段に安価に製作す
ることができる。
【0037】また請求項3の発明によれば、前記溶出度
の少ない合成樹脂製の熱交換用チューブは、フッ素系ま
たはポリアミド系樹脂よりなるため、より一層溶出度が
少なく高純度の液体を加熱することができる。
【0038】また請求項4の発明によれば、前記液槽
は、ステンレススチールからなることによって、合成樹
脂製液槽、特にフッ素系またはポリアミド系液槽に比べ
て格段に安価に製作することができる。また前記液槽
が、フッ素系またはポリアミド系樹脂からなることによ
って、液槽中に充填される液体を汚染することなく純度
を高率に維持することができる。
【0039】また請求項5の発明によれば、特に比較的
に低温に合成樹脂製熱交換用チューブ中の液体を加熱す
る方法として最適である。
【0040】また請求項6の発明によれば、前記両液体
は、超純水または純水であることによって、安価に且つ
高純度を維持して加熱することができる。
【0041】また請求項7の発明によれば、簡単な構成
であるから安価に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を示す概略図である。
【図2】 同従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 液槽 2 金属製熱交換用チューブ 3 合成樹脂製熱交換用チューブ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液槽中に金属製の熱交換用チューブと、
    溶出度の少ない合成樹脂製の熱交換用チューブとを配置
    し、金属製熱交換用チューブに高温水蒸気を導入し、合
    成樹脂製熱交換用チューブに液槽中の液体と同純度の液
    体を導入し、金属製熱交換用チューブに導入される高温
    水蒸気によって熱交換され加熱された液槽中の液体と、
    合成樹脂製熱交換用チューブに導入される液体とを熱交
    換して合成樹脂製熱交換用チューブに導入される液体を
    加熱するようにした高純度液の加熱方法。
  2. 【請求項2】 前記金属性の熱交換用チューブは、ステ
    ンレススチールからなる請求項1記載の高純度液の加熱
    方法。
  3. 【請求項3】 前記溶出度の少ない合成樹脂製の熱交換
    用チューブは、フッ素系またはポリアミド系樹脂よりな
    る請求項1または2記載の高純度液の加熱方法。
  4. 【請求項4】 前記液槽は、ステンレススチール、フッ
    素系またはポリアミド系樹脂よりなる請求項1〜3のい
    ずれか記載の高純度液の加熱方法。
  5. 【請求項5】 前記金属性の熱交換用チューブに導入さ
    れる高温水蒸気は、2kg/cm2 〜5kg/cm
    2 で、120°C〜160°Cであり、これによって液
    槽中の液体は80°C〜90°Cに加熱され、前記合成
    樹脂製の熱交換用チューブに導入される液体は、常温の
    約20°Cものが50°C〜60°Cに加熱される請求
    項1〜4のいずれか記載の高純度液の加熱方法。
  6. 【請求項6】 前記両液体は、超純水または純水である
    請求項1〜5のいずれか記載の高純度液の加熱方法。
  7. 【請求項7】 液槽と、該液槽中に配置され、内部に導
    入される高温水蒸気によって該液槽中の液体を熱交換に
    より加熱する金属製の熱交換用チューブと、液槽中に配
    置され、内部に導入される液体を液槽中の液体によって
    熱交換する溶出度の少ない合成樹脂製の熱交換用チュー
    ブと、からなる高純度液の加熱装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006159003A (ja) * 2004-12-02 2006-06-22 Mayekawa Mfg Co Ltd 超純水の加熱冷却方法及び装置
KR100737799B1 (ko) * 2001-08-01 2007-07-10 주식회사 포스코 암모니아 포집액 가열장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100737799B1 (ko) * 2001-08-01 2007-07-10 주식회사 포스코 암모니아 포집액 가열장치
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