JPS625045A

JPS625045A - 流体昇温装置

Info

Publication number: JPS625045A
Application number: JP14521585A
Authority: JP
Inventors: Munehiko Isoya; 磯矢　宗彦
Original assignee: OKUTO KK
Current assignee: OKUTO KK
Priority date: 1985-07-01
Filing date: 1985-07-01
Publication date: 1987-01-12

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】〔技術分野〕この発明は、純水等の流体を昇温する流体昇温装置に関
する。

〔背景技術〕

たとえば、集積回路が形成されたウェハは、温められた
純水によって洗浄される。この純水等の流体を温めるの
り、流体昇温装置が用いられている。

従来、この流体昇温装置は、流体を大容量のタンク内に
入れ、流体にヒータを沈めたり、タンクの壁を加熱した
りして流体の温度を上げるようになっていた。

ところが、この流体昇温装置には、つぎのような問題が
あった。タンク内の上下の流体の温度に差が生じたり、
ヒータ近傍の流体のみ、たとえばタンクの壁を加熱する
場合には壁近傍の流体のみ高温になったりして、一定温
度に昇温することができなかった。また、タンク内、と
くに、タンクの隅で流体の滞留が起き、純水などでは純
度の低下を招いたりしていた。

〔発明の目的〕

以上の事情に鑑みて、この発明は、流体を停滞させるこ
となく、一定温度に昇温することのできる流体昇温装置
を提供することを目的とする。

〔発明の開示〕

前記目的を達成するため、この発明は、壁にヒータを備
えた可とう管が密に屈曲されてなる屈曲体を有し、可と
う管の一端から供給された流体を他端から昇温して流出
させるようになっている流体昇温装置をその要旨とする
。

以下にこれを、その一実施例をあられす図面に基づいて
詳しく説明する。

第１図（ａ）、　（ｂｌ、　（Ｃ）および第２図にみる
ように、この流体昇温装置は、屈曲体１とこれを収納す
るケース２とを備えている。ケース２の下面には、この
流体昇温装置全体を支持する脚２ａが取り付けられてい
る。屈曲体１は、可とう管３が密に屈曲されてなる。こ
の実施例では、ケース２内に設けられた円筒４を芯とし
て、これに可とう管３が円形に多重に巻かれてなるもの
である。円筒４は、屈曲体の形状を作るための芯として
用いられているので、円形等屈曲体の形状が出来上がっ
たのちば、必ずしも残しておく必要はない。この実施例
のごとく、これを屈曲体内に残したままにしておく麻Ｉ
ｚａ４には、屈曲体からの伝熱を防ぐために、断熱材を
介在させておくのが好ましい。この芯は、ケース２内で
屈曲体を位置ぎめするのに用いられてもよい。屈曲体１
の放熱面積を小さくするため、可とう管３は、屈曲体１
の断面がほぼ正方形になるように巻かれている。しかも
、可とう管３は水平方向に巻かれている。このように、
可とう管３は、垂直方向に巻【よりも水平方向に巻く方
がよい。これは、つぎのような理由による。可とう管３
を垂直方向に巻くと、流体中に混入した気泡が屈曲体ｌ
の上部の可とう管内に集中し、この部分に大きな空部が
形成される。これによって、この部分の管壁に流体が全
く触れないようになって、その部分が高温になり、いわ
ゆる空焚状態となり、管壁をいためてしまうおそれがあ
る。これに対し、水平方向に巻くと、前記空部が水平面
内に広がって細長くなり、空部の影響がほとんどなくな
るためである。可とう管の材質には、ＰＴＦＥ（ポリテ
トラフルオロエチレン）、５ＵＳ３０４．５ＵＳ３１６
などが用いられ、純水などの流体と接する部分には、Ｐ
ＴＦＥ、ＰＦＡ　（テトラフルオロエチレン−ペルフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体）　、ＣＴＦＥ　
（クロロトリフルオロエチレン）などが用いられている
。屈曲体ｌとケース２との隙間には、断熱材５が詰めら
れ、屈曲体１が断熱材５によって包まれている。ケース
２には、背面に流入口６と流出ロアとが設けられていて
、流入口６には屈曲体１の外側となる可とう管３の一端
がつながれ、流出ロアには屈曲体１の内側となる可とう
管３の他端がつながれている。可とう管３は、第３図お
よび第４図にみるように、管壁８にヒータ９を備えてい
る。ヒータ９は、抵抗線がコイルばねのように巻かれた
ものであって、管壁材によって被覆され一体成形されて
いる。ヒータ９は流入口６近傍でリード線１０と接続さ
れている。リード線１０は接続ケーブル外套１１内を通
され、温度制御部（図示省略）を介して電源につながれ
るようになっている。ヒータ９に電流を通じると、ヒー
タ９が発熱し、この熱によって管壁８が暖められ、管内
に通される流体が加熱されるようになっている。流入口
６近傍において、ヒータ９の内側にヒータ用温度センサ
１２が装着されている。このヒータ用温度センサ１２は
、接続ケーブル外套１１内に通されたリード線１３によ
って温度制御部に電気的につながれている。ヒータ用温
度センサ１２でヒータ９の温度を測定し、ヒータ９が設
定温度に保たれるように温度制御部でヒータ９に通す電
流の断続を行うようになっている。設定温度の調節は、
ケース２正面の温度調節器１５で行う。流出ロア近傍の
可とう管３の管壁８外周には、溝１６が形成され、この
溝に水温測定用温度センサ１７が巻かれている。流体の
温度は、水温測定用温度センサ１７で管壁８を介して測
定するようになっている。水温測定用温度センサ１７は
樹脂１８で封止されており、管内の流体による熱以外の
外部の熱影響を受けないようになっている。水温測定用
温度センサ１７近傍の管壁８には、ヒータ９が設けられ
ておらず、センサ１７にヒータ熱の影響が及ばないよう
になっている。水温測定用温度センサ１７は、接続ケー
ブル外套１９に通されたリード線２０によって信号処理
部（図示省略）に電気的につながれている。水温測定用
温度センサからの信号がこの信号処理部で処理されてケ
ース２正面の出口水温計２１で表示されるようになって
いる。ケース２の正面には、パイロットランプ２４が設
けられている。この流体昇温装置に電源を投入したとき
、バイロフトランプ２４が点灯するようになっている。

なお、図中、２２は漏電ブレーカ−であるこの流体昇温
装置は、以上のような構成になっていて、流入口から供
給された純水等の流体が管内を流れるにともない昇温さ
れて流出口から流出されるようになっている。

以上にみてきたように、この流体昇温装置は、壁にヒー
タを備えた可とう管の一端から供給された流体を他端か
ら昇温して流出させるようになっている。管内の流体は
常に動かされており、停滞することがない。また、従来
のようにタンク内の上下の流体の温度に差が生じたりす
ることもなくなり、一定温度に昇温することができるよ
うになる。

ところで、このように、管をとおして昇温するようにす
ると、短い管では管内を通り過ぎるまでに流体を所定温
度に上げることができなくなる。

そのため、長い管が必要となる。とくに、小口径の管で
は、単位長さ当たりのヒータの熱容量が小さいため、極
めて長い管が必要であり、へたをすれば装置全体が大型
化してしまう。そこで、この流体昇温装置では、可とう
管を密に屈曲させるようにして、前記問題を解消し、小
型化を計っている。とくに、この流体昇温装置では、可
とう管をより密に屈曲させることによって屈曲体の表面
積、すなわち、放熱面積がより小さくなるようにしてい
るため、熱効率が向上するようにもなるのである。

上記実施例では、屈曲体の断面がほぼ正方形になるよう
に可とう管を屈曲させて、屈曲体の放熱面積をより小さ
くシ１．熱効率を上げるようにしている。さらに、この
実施例では、加熱物は、一般に外周よりも内部の方が温
度が高いことをうまく利用するため、流入口を屈曲体の
外側に設け、流出口を内側に設けるようにして、熱効率
を上げる工夫がされている。しかも、この実施例では屈
曲体を断熱材によって包むようにしているため屈曲体の
熱が外部に逃げることがなく、その熱を流体の昇温にの
み使用できるようになっている。

この発明にかかる流体温度装置は、管壁にヒータを備え
、ヒータで直接管壁を加熱するようにしているため、温
度制御が容易であり、暖機時間が短くてすむという効果
もある。

この発明にかかる流体昇温装置は、前記実施例に限定さ
れない。前記実施例では、流体として純水を例にあげた
が、これに限定されるものではない。可とう管が円形に
巻かれるときの径は、屈曲体の表面積を小さくして熱効
率を上げるために、可とう管が折れ曲がることのない範
囲で、できるだけ小さくする方がよい。屈曲体は、可と
う管が円形に巻かれたものであっても、球形に巻かれた
ものであってもよい。その他の形状に屈曲されていても
よい。管壁に備えるヒータとしては、第５図（ａ）にみ
るように、管３ａ外周に多条ネジのように抵抗線３０ａ
を巻きつけたもの、第５図（ｂ）にみるように、管３ｂ
を抵抗線３０ｂでブレード状に。

覆ったもの、第５図（Ｃ）にみるように、管３Ｃを抵抗
線３０Ｃでブレード状に覆い、さらに、絶縁物３１で被
覆して一体化したもの、第５図＋ｄ）にみるように、管
３ｄ素材にカーボンまたは金属粉３２を混入させ、管壁
そのものがヒータとなっているものなど種々ある。

ｌ　〔発明の効果〕以上に述べたように、この発明にかかる流体昇温装置は
、壁にヒータを備えた可とう管の一端から供給された流
体を他端から昇温して流出させるようになっているため
、流体を停滞させることなく、一定温度に昇温すること
ができる。しかも、前記筒とう管が密に屈曲されている
ため、流体を所定温度にあげることができるように管を
長（しても、装置全体が大型化することがない。

また、管壁にヒータを備え、ヒータで直接管壁を加熱す
るようにしているため、温度制御が容易であり、暖機時
間が短くて済むという効果もあるこの流体昇温装置は、
純水は言うに及ばず、たとえば、強酸１強アルカリ、洗
浄液などの化学薬品、点滴等に使われる医薬品、輸血用
血液など種々の流体の昇温にも使用することができる。

その他、最近の洋式便器における臀部清浄用シャワー温
水の昇温や、バイオテクノロジー分野における微生物の
培養液の昇温にも応用することができ、その利用価値は
極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図ｔａ）はこの発明にかかる流体昇温装置の一実施
例をあられすものであって、そのケースの一部を切欠い
てあられした平面図、第１図（ｂ）はその正面図、第１
図（Ｃ）はその背面図、第２図は第１図（ａ）のＢ−Ｂ
　’断面図、第３図は第１図（ａ）の流入口近傍の可と
う管をあられす半断面図、第４図は第１図（ａ）の流出
口近傍の可とう管をあられす半断面図、第５図（ａｌ〜
（ｄ）は管壁に備えたヒータの例をあられす図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）壁にヒータを備えた可とう管が密に屈曲されてな
る屈曲体を有し、可とう管の一端から供給された流体を
他端から昇温して流出させるようになっている流体昇温
装置。
（２）屈曲体が断熱材によって包まれている特許請求の
範囲第１項記載の流体昇温装置。
（３）可とう管が円形に多重に巻かれて屈曲体となり、
この屈曲体の外側となる可とう管の一端から流体を供給
し、内側となる可とう管の他端から流体を流出させるよ
うになっている特許請求の範囲第１項または第２項記載
の流体昇温装置。