JPS59189581A - 可燃性液体加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （利用分野） 本発明は、可燃性液体加熱装置に関するものであり、特
に、半導体基板などの洗滌に用いられるのに好適な可燃
性液体加熱装置に関づ“る・しのである。

（従来技術） 半導体素子などのように、極度に汚れ防止をはからなけ
ればならないものに対しては、良く知られているように
、各種製造二［程にＪ−３いてはもらろん、最終仕上げ
工程においては、特に入念な洗滌工程が冒かれている。

このような場合の一つの洗滌手法として、（１）アルコ
ールなどの有機溶剤の蒸気中に半導体基板などの被洗滌
物を置き、 （２）前記被洗滌物の表面に溶剤を凝縮させて液滴とし
、 （３）前記液滴が被洗滌物の表面をしたたり落ちる際の
洗滌効果を利用する ことが知られている。

第１図を参照して、前述のような洗滌に用いられる装置
の概要を説明する。

液体容器１２内には、予定量の可燃性液体く例えば、ア
ルコールなど）１１が収納され、前記可燃性液体１１内
にはヒーター用電熱線１３が浸漬されている。

前記ヒーター用電熱線１３は、図からも明らかなように
、ヒーター外管１４内に封止されており、可燃性液体１
１と直接接触しないようにされ−Ｃいる。

この場合、液体容器１２、ヒータ］外管１４などは、可
燃性液体１１ど反応したり、または可燃性液体１１内に
溶は込んだりすることのないような月利で作られること
はもちろんである。

被洗滌物が半導体基板である場合は、前記液体容器１２
、ヒーター外管１４などは６英または硝子で作られるの
が望ましい。５ なお、第１図中のシーズドヒーターフィラメント１３Ａ
およびシーズドヒーター外側金属ケース１４、Ａは、前
述したヒーター用電熱線１３、ヒーター外管１４の代り
に用いられる加熱手段でありこれについては後で説明す
る。

ヒーター用電熱線１３に適当な電流を供給してこれを加
熱すると、その熱によって可燃性液体１１が加熱され、
その液面上の空間には可燃性液体１１の蒸気が充満する
。

前記蒸気の中へ、被洗滌体保持具１６に載置した被洗滌
体１５を入れると、被洗滌体１５の表面には、可燃性液
体１１の蒸気が凝縮し、液滴２５となる。この液滴２５
は図中に矢印で示゛づＪ：うに被洗滌体１５の表面にそ
って次り）に落下し、これによって被洗滌体１５表面の
洗滌が実現される。

この場合、可燃性液体１１としては、アルコール（エチ
ルアルコール、イソプロピルアルコールなど）、アセト
ン、トリクレンなどの沸点の低い有機溶剤が用いられる
ことが多い。そして、これらの有機溶剤は、一般に発火
温度が低いので、この点に対する留意が必要とされる。

第１図の装置におい一〇、可燃性液体１１を十分に蒸発
させ、洗滌の効率を上げるためには、ヒーター用電熱線
１３の最高温度を可成り高くすることが必要であり、可
燃性液体１１の発火温度以上にまで、ヒーター用電熱線
１３を加熱することがある。

このような状態で、仮に、何らかの原因で被洗滌体保持
具１６がヒーター用電熱１．ｆｊ１３の上に落下したり
すると、ヒーター外管１４が破損するＪ−）それがある
。

ヒーター外管１４が破損すると、明らかなように、ヒー
ター用電熱線１３が可燃性液体１１に直接接触すること
になり、可燃性液イホ１１が発火して火災を起す危険が
ある。

このような危険を防止覆るには、 （１）ヒーター用電熱線１３の加熱温度を可燃性液体１
１の発火温度以下に抑えたり、 （２）ヒーター外管１４の機械的強度を十分に高くして
おくこと が考えられるが、前記第１の場合には、可燃性液体１１
の蒸発量が少なくなって洗練の効率や効果が低下する欠
点があり、また第２の場合には、同様の理由による欠点
を生ずるばかりでなく、伝熱抵抗が高くなり、またコス
ト島を招くという欠点がある。

ざらに又、前述のような火災発生防止の見地から、第３
の手法として、加熱体を可燃性液体１１の中に浸漬づ゛
ることをやめ、液体容器１２の底部外側に加熱装置を配
置することも考えられる。

ターなわち、第１図に示したように、液体容器１２の底
部外側にジ−ストヒーター外側金属り゛−ス１４Ａの内
部に封止されたシーズドヒーターフィラメント１３Ａを
配置し、液体容器１２の外側から可燃性液体１１を加熱
する構成である。

この場合も、前記第２の手法による弱含と同様に、伝熱
抵抗が高くなり、コス１へ高を招来するという欠点があ
るばかりでなく、熱効率が低下する欠点が生ずる。

さ゛らに、このような構成の場合には、シーズドヒータ
ーフィラメント１３Ａへの電流供給を止めた際に、シー
ズドヒーターフィラメント１３Ａどシーズドヒーター外
側金屈ケース１４．Ａとの間の隙間に負圧が生じ、この
隙間に外部雰囲気に含まれる溶剤の蒸気が侵入すること
がある。

このため、シーズドヒーターフィラメント１３Ａへの電
流供給を再開して、これを再加熱する際に、溶剤が発火
して、シーズドヒーターフィラメント１３Ａが断線した
り、さらに外部へ延焼して火災になるなどの事故を生ず
る欠点がある。

（目的） 本発明は前述の欠点を除去するためになされたものであ
り、その目的は可燃性液体を高い効率で、所要の温度に
加熱することができ、しかも発火などの危険性を完全に
防止することのできる可燃性液体加熱装置を提供するこ
とにある。

（概要） 前記の目的を達成するために、本発明は、高周波誘導加
熱の原理を用い、ヒーター用電熱線の外部にへ周波出力
コイルを配置し、一方、液体容器内の可燃性液体に高周
波誘導発熱体を浸漬□し、高周波出力コイルに高周波電
流を供給することによって高周波誘導発熱体を所定温度
（発火温度以下）に加熱覆るように構成した点に特徴が
ある。

（実施例） 以下に、図面を参照して、本発明を訂細にに１明する。

第２図は本発明の一実施例の概略断面図である。

図において、第１図と同一の符量は、同一または同等部
分をあられしている。

液体容器１２の底部外側には、熱絶縁用耐熱板１８を介
して高周波出力コイル１９が配設される。

高周波出力コイル１９は高周波電源２０によつで刊勢さ
れる。可燃性液体１１内に（Ｊｌ、高周波誘導加熱体１
７が浸漬される。

高周波誘導発熱体１７の材質は、高周波誘導によって発
熱するものであれば何−（・もＪ：いが、通富は、鉄・
ニッケル・スデンレス・モリブチ゛ンなどの金属、また
は炭素や炭化ケイ基４１″どの導電材料が適している。

保護皮膜２２は、前記高周波誘導発熱体１７が、可燃・
性液体１１と反応したり、あるいは可燃性液体１１に溶
（］込んで気化し、被洗滌物の表面に付着してこれを汚
すのを防什する作用をし−Ｃいる。

したがって、保護皮膜２２は、それ自体が可燃性液体１
１と反応したり、あるいは可燃性液体１１に溶は込んで
気化したりすることのない４Ｊ　）＝１で作られなけれ
ばならないことは当然である。

このような材料どしては、特に半導体基板の洗滌の目的
のためには、二酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素な
どが好適である。これらの保護皮膜２２は、蒸着、ＣＶ
Ｄ（ケミカル蒸気デポジション）などの適宜の手法で形
成づることができる。

また、明らかなように、高周波誘導発熱体１７それ自体
が、可燃性液体１１ど反応したり、あるいは可燃性液体
１１に溶は込んで気化したりすることのない材料で作ら
れた場合には、保護皮膜２２を省略することもできる。

熱絶縁用耐熱板１８は、高周波出力コイル１つに液体容
器１２からの熱が伝達されるのを防止すると共に、液体
容器１２の外にこぼれた溶剤が高周波出力コイル１９に
付着するのを防止する働きをしている。

なお、高周波出力コイル１９に溶剤が付着ザると、作動
時にこれが蒸発して洗滌空間または雰囲気中に混入し、
洗滌効果を阻害ザる原因どなる。

動作時には、高周波電源２０を付勢して高周波出力コイ
ル１９に高周波電流を供給づると、高周波誘導によって
高周波誘−導発熱イホ１７内に発熱を生ずる。

前記の熱は、これか〜可燃性液体１１に伝導され゛て、
可燃性液体１１が加熱され、蒸発されるので、第１図に
関して前述したように、被洗滌体１５の洗滌が遂行され
る。

この場合、高周波誘導５で熱体１７と可燃性液体１１間
の熱伝導抵抗は十分に小さくすることかできる。したが
って、高周波誘導発熱体１７の最高温度が、可燃性液体
１１の沸点よりは十分に高く、その発火温度よりは十分
に低くなるように、高周波電源２０の高周波出力や高周
波誘導発熱体１７、保護皮膜２２の形状、寸法などを設
定することは容易である。

それ故に、本実施例にｊ、れば、可燃性液イホ１１の蒸
発量を十分に大きく保ちながら、一方では、その中に浸
漬された保護皮膜２２の最高温度を低く抑えて可燃性液
体１１の発火や火災発生などを完全に防止することがで
きる。

しかし、この場合には、保護皮膜２２を厚（形成するこ
とがカ［シいので、ピンホールを生じたり、あるいは加
熱・冷却のくり返しに伴なう熱膨張・収ｊ縮のためにク
ランクを生じたりし易く、このために高周波誘導発熱体
１７が可燃性液体１１内に溶は出して、洗滌効果を低下
させるおそれがあるという問題がある。

第３図は、前述のような問題を解決した本発明の他の実
施例の概略断面図である。同図において第２図と同一の
符号は、同一または同等部分をあられしている。

第２図との対比から明らかなように、本実施例は、高周
波誘導発熱体１７を、石英ガラスなどで作った発熱体容
器２３内に密封し、さらに発熱体容器２３内には伝熱用
流体２４を封止したものである。発熱体容器２３は、第
２図の保護皮膜２２と同様に、洗滌空間または雰囲気を
清浄に保つ％Ｉ）ぎをづる。

また、この実施例では、高周波出力コイル１つおよび高
周波電源２０を電源筺体２１で冨封し、電源部に可燃性
液体１１ｈ＜（Ｊ着し、加熱時に異物と共に蒸発して洗
滌空間または雰囲気に混入することがないようしでいる
。

本実施例では、高周波誘導発熱体１７とその周囲の可燃
性液体１１どの間に発熱体容器２３が介在づるので、両
者間の熱伝導が悪化するおそれがあるが、伝熱用流体２
４を発熱体容器２３内に封入することで、熱伝導性を改
善している。

伝熱用流体２４としては空気や不＞Ｍ　’ＩＬＬ気体、
あるいはその混合気体、または液体を用いることかでき
る。

特に、液体を用いた場合にば、発熱体容器２３内に液体
と気体が混在することになり□、ヒー１−バイブの作用
をするようになるので、高周波誘導発熱体′１７から可
燃性液体１１への熱伝導すＩ＋−が大幅に改善される。

な゛お、本発明の変形例どして、第３図の伝熱用流体２
４の代りに、熱良導性で、がっ可撓ｆ１のある銅などの
金属細線や箔、または熱良導性４Ａよりなる粒子、細線
、細片などを充填することもできる。

（効果） 以上の説明から明らかなＪ、うに、本発明によれば、つ
ぎのような効果が達成される。

（１）　　可燃性液体１１内に浸漬−する高周波誘導発
熱体１７の温度を、前記可燃性液体１１の発火温度より
十分に低く抑え、また、高周波電源２０内の高温部分は
可燃性液体１１またはモの蒸気の発火温度よりも十分に
低いので、いかなる状態の下でも、高周波誘導発熱体１
７または高周波型１１Ｍ２０が発火の原因になることを
防止できる。

（２）一方、高周波誘導発熱体１７の温度は、可燃性液
体１１の沸点または気化温度よりも十分に高く設定する
ことができるので、蒸発量を大とすることが容易である
。

（３）゛高周波誘導発熱体１７と可燃性液体１１間の熱
転ｊヱ効率を高くすることが容易である。

（４）以上により、洗碗空間または雰囲気内への異物の
混入を防止して清浄な雰囲気を維持しながら、効率的な
洗滌を実施覆ることがでさる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の可燃性液体加熱装置の一例を示す概１８
断面図、第２図（よ本発明の一プミ施例を示り概略断面
図、第３図は本発明の他の実施例を示す概略断面図で必
る。 １１・・・可燃性液体、１２・・・液体容器、１５・・
・被洗滌体、１６・・・被洗滌体保持具、１７・・・高
周波誘導発熱体、１８・・・熱絶縁用耐熱板、１９・・
・高周波出力コイル、２０・・・高周波電源、２１・・
・電源筐体、２２・・・保護皮膜、２３・・・発熱体容
器、２４・・・伝熱用流体 代理人弁理士　　平木通人　外１名 ４ 才　　１　　図 ２３　図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　その内部に液体が収納される液体容器と、前
   記液体容器の下側に配設された高周波出力コイルと、前
   記高周波出力コイルに高周波電流を供給する手段と、前
   記液体容器内の液体に浸漬され、前記高周波出力コイル
   に高周波電流が供給されるとぎ、誘導によって加熱され
   る高周波誘導発熱体とを具備したことを特徴とする可燃
   性液体加熱装置。
2. （２）　　前記高周波誘導発熱体は、保護皮膜によって
   覆われており、これによって高周波誘導発熱体の、前記
   液体との反応および前記液体への溶解が防止されること
   を特徴とする特許 範囲第１項記載の可燃性液体加熱装置。
3. （３）その内部に液体が収納される液体容器と、前記液
   体容器の下側に配設された高周波出力コイルと、前記高
   周波出力コイルに高周波電流を供給する手段と、前記液
   体容器内の液体に′浸漬ざれ、前記高周波出力コイルに
   高周波電流が供給されるとき、誘導によっ一Ｃ加熱され
   る高周波誘導発熱体と、前記高周波誘導発熱体を密封す
   る発熱体容器と、ＭＩ記発熱体容器内に前記高周波誘導
   発熱体と共に封入された伝熱用流体どを具備したことを
   特徴とする可燃性液体リ［１熱装首。
4. （４）　　前記発熱体容器は、前記液体との反応および
   前記液体への溶解が事実上生じないような材料ひ作られ
   ていることを特徴とする前記特許請求の範囲第３項記載
   の可燃性液体加熱装置。
5. （５）前記伝熱用流体は、前記発熱体容器内において液
   相あよび気相の状態で混在していることを特徴どする前
   記特許請求の範囲第３または第４項記載の可燃性液体加
   熱装置。