KR19990067782A - Precision fluid temperature-regulating apparatus - Google Patents

Precision fluid temperature-regulating apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR19990067782A
KR19990067782A KR1019990000215A KR19990000215A KR19990067782A KR 19990067782 A KR19990067782 A KR 19990067782A KR 1019990000215 A KR1019990000215 A KR 1019990000215A KR 19990000215 A KR19990000215 A KR 19990000215A KR 19990067782 A KR19990067782 A KR 19990067782A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat exchange
fluid
heat
temperature
tube
Prior art date
Application number
KR1019990000215A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
모리타히데오
Original Assignee
다까다 요시유끼
에스엠시 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 다까다 요시유끼, 에스엠시 가부시키가이샤 filed Critical 다까다 요시유끼
Publication of KR19990067782A publication Critical patent/KR19990067782A/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F28F21/062Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing tubular conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/003Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass for preventing corrosion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/13Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the heat-exchanging means at the junction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0077Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for tempering, e.g. with cooling or heating circuits for temperature control of elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/02Fastening; Joining by using bonding materials; by embedding elements in particular materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

본 발명의 목적은 금속을 부식하게 하는 강한 침식성이 있는 유체를 고정밀도로 온도조절할 때, 항온수를 이용하지 않고, 간단한 장치로 플루오르수지제의 튜브 자체를 직접적으로 주위로부터 효율 좋게 온도조절을 하는 것이다.It is an object of the present invention to efficiently and efficiently control the fluororesin tube directly from the surroundings with a simple device, without the use of constant temperature water, when the temperature of the highly corrosive fluid that corrodes the metal is precisely controlled. .

침식성 유체와 열교환하는 열교환블록(2)의 표면에 펠티에소자를 밀착고정하고, 이 펠티에(Peltier)소자의 동작제어에 의해 열교환블록을 통하여 상기 유체를 목표온도로 온도조절을 행한다. 이 정밀 유체온도 조절장치에서의 상기 열교환블록은, 열전도성이 좋은 금속재료로 이루어진 한 쌍의 상호간에 접합하는 전열판(11)으로 구성되고, 이 전열판의 접합면에 오목하게 설치된 반원형의 홈(12) 사이의 원형구멍 내면에 밀접하도록, 플루오르수지로 형성된 튜브(3)를 끼워넣는 것에 의해, 유체와 열교환기블록과의 사이에서 열교환을 행하는 열교환부를 형성한다.The Peltier element is tightly fixed to the surface of the heat exchanger block 2 that exchanges heat with the erosive fluid, and the temperature of the fluid is adjusted to the target temperature through the heat exchanger block by the operation control of the Peltier element. The heat exchange block in the precision fluid temperature control device is composed of a pair of heat transfer plates 11 which are bonded to each other made of a metal material having good thermal conductivity, and has a semicircular groove 12 recessed in a joining surface of the heat transfer plate. By inserting the tube 3 formed of fluorine resin so as to be in close contact with the inner surface of the circular hole therebetween, a heat exchange portion for performing heat exchange between the fluid and the heat exchanger block is formed.

Description

정밀 유체온도 조절장치{PRECISION FLUID TEMPERATURE-REGULATING APPARATUS}Precision Fluid Temperature Controller {PRECISION FLUID TEMPERATURE-REGULATING APPARATUS}

본 발명은, 반도체 관련 제조장치 등에 있어서, 유로를 흐르는 침식성 유체(현상액이나 포토레지스트 등의 금속이온의 유입을 허용하지 않는 액체)를 간헐적으로 흐르게 하는 것으로도, 항온수를 이용하지 않고 정밀하게 직접 온도조절을 할 수 있는 정밀 유체온도 조절장치에 관한 것이다.According to the present invention, an erosive fluid (liquid that does not allow the introduction of metal ions such as a developing solution or a photoresist) flowing through a flow path is intermittently flowed in a semiconductor-related manufacturing apparatus or the like. It relates to a precision fluid temperature control device capable of temperature control.

도 8에 나타내는 바와 같이, 웨버(W)에 대해 온도제어가 된 현상액이나 포토레지스트를 간헐적으로 유출시키는 경우, 즉, 간헐적으로 유로를 흐르는 침식성 유체를 고정밀도로 온도조절하는 경우에, 종래에는, 플루오르수지(상품명:테프론) 등의 침식성 튜브(53) 내에 온도조절 대상의 유체를 흐르게 하고, 그 튜브(53) 외측의 항온수 순환장치(51)에서, 그 유체의 목표온도로 온도조절된 항온수(55)를 흐르게 하여 열교환부(52)를 구성하고, 그 항온수(55)를 순환유로(54)에서 순환시켜 상기 유체의 온도조절을 행하게 된다. 이 때문에, 별도로 항온수 순환장치(51)를 설치할 필요가 있어 장치 전체의 소형화가 어렵게 되고, 게다가, 항온수를 흐르게 하기 위한 순환유로(54)가 필요하게 됨으로서, 그 물이 새는 것을 방지하기 위한 부착에 있어서도 충분한 배려가 필요하게 된다.As shown in Fig. 8, in the case of intermittently flowing out a developer or photoresist that has been temperature-controlled with respect to the webber W, that is, in the case of controlling the erosive fluid flowing through the flow path intermittently with high accuracy, conventionally, fluorine The constant temperature water which made the fluid of a temperature regulation object flow in the erosion tube 53, such as resin (brand name: Teflon), and temperature-controlled by the target temperature of the fluid in the constant temperature water circulation apparatus 51 outside the tube 53. The heat exchange part 52 is formed by flowing 55, and the constant temperature water 55 is circulated in the circulation passage 54 to control the temperature of the fluid. For this reason, it is necessary to provide the constant temperature water circulation device 51 separately, and it becomes difficult to miniaturize the whole apparatus, and also, since the circulation flow path 54 for flowing constant temperature water is needed, it is necessary to prevent the water from leaking. Sufficient consideration is needed also in attachment.

또한, 효율 좋게 고정밀도로 온도조절을 행할 수 있는 열교환기로서, 종래, 온도조절 대상의 유체를 흐르게 하는 스테인레스관을, 열교환 튜브를 구성하는 알루미늄으로 주입하는 것도 공지되어 있다. 그렇지만, 관 내를 흐르는 온도조절 대상의 유체가 상기 레지스트와 같이 강한 침식성을 보유하는 경우, 이 방식의 열교환기를 온도조절에 적용할 수는 없다.Moreover, as a heat exchanger which can perform temperature control with high efficiency efficiently, it is conventionally also known to inject the stainless steel pipe which flows the fluid of a temperature regulation object into the aluminum which comprises a heat exchange tube. However, if the fluid to be regulated in the tube has a strong erosion like the resist, this type of heat exchanger cannot be applied to temperature control.

본 발명의 기술적 과제는, 금속을 부식하게 하는 강한 침식성이 있는 유체를 고정밀도로 온도조절할 때, 상기 항온수를 이용하지 않고, 내식성에 우수한 튜브 내를 흐르는 유체를 직접 온도조절 할 수 있는 정밀 유체온도 조절장치를 제공하는 것이다.The technical problem of the present invention is to precisely control the temperature of a fluid having a high corrosion resistance, which can corrode a metal with high precision, and to directly control the temperature of a fluid flowing in a tube excellent in corrosion resistance without using the constant temperature water. To provide an adjusting device.

본 발명의 더 구체적인 기술적 과제는, 온도조절을 해야 할 침식성이 있는 유체(현상액이나 포토레지스트 등의 금속이온의 유입을 허용하지 않는 액체)에 대해 플루오르수지(상품명:테프론)와 같은 내식성 튜브를 사용할 때, 그 플루오르수지 튜브 자체를 직접적으로 주위로부터 효율 좋게 고정밀도로 온도조절할 수 있는 정밀 유체온도 조절장치를 제공하는 것이다.A more specific technical problem of the present invention is to use a corrosion resistant tube such as fluororesin (trade name: Teflon) for erosive fluids (liquids that do not allow the introduction of metal ions such as developer or photoresist) to be controlled. In this regard, it is to provide a precision fluid temperature control device capable of controlling the fluororesin tube itself directly from the surroundings with high accuracy and with high accuracy.

본 발명의 다른 기술적 과제는, 상기 침식성이 있는 유체를 온도조절할 때, 항온수를 이용하지 않는 것에 의해 항온수 순환장치의 설치가 필요하지 않고, 장치를 간단하고 소형화 할 수 있는 정밀 유체온도 조절장치를 제공하는 것이다.Another technical problem of the present invention is that, when the temperature control of the erosive fluid, by using a constant temperature water does not require the installation of a constant temperature water circulation device, a precision fluid temperature control device that can be simplified and compact To provide.

상기 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 관한 제1의 유체온도 조절장치는, 유로를 흐르는 침식성 유체와 열교환하는 열용량이 큰 열교환블록의 표면에 펠티에소자를 밀착고정하고, 이 펠티에소자의 열교환블록과는 반대측에 열이송수단을 설치하여, 그 펠티에소자의 동작제어에 의해 열교환블록을 통하여 상기 유체를 정밀하게 목표온도로 온도조절을 행하기 위한 정밀 유체온도 조절장치에 있어서, 상기 열교환블록을 열전도성이 좋은 금속재료로 이루어진 한 쌍의 상호간에 접합하는 전열판으로 구성하고, 이 한 쌍의 전열판의 접합면에, 각각 다수의 반원형의 홈을 대향시켜 오목하게 설치하고, 대향하는 구간에 형성되어 있는 원형구멍 내면에 밀접하도록, 플루오르수지로 형성된 상기 유체가 흐르는 튜브를 끼워 넣는 것에 의해, 상기 침식성 유체와 열교환블록과의 사이에 열교환하는 열교환부를 형성하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the first fluid temperature control device according to the present invention has a Peltier element fixedly fixed to a surface of a heat exchanger block having a large heat capacity for heat exchange with an erosive fluid flowing through a flow path, and the heat exchange block of the Peltier element In the precision fluid temperature control device for controlling the temperature of the fluid to the target temperature precisely through the heat exchange block by the operation control of the Peltier element, the heat transfer block is installed on the opposite side. A circular plate formed of a pair of heat transfer plates made of a good metal material, which are joined to each other by a plurality of semicircular grooves in a concave manner, facing each other in a concave section. The corrosive fluid is inserted by inserting a tube through which the fluid formed of fluororesin flows in close contact with the inner surface of the hole. It characterized by forming the heat exchange unit for heat exchange between the heat exchange block.

또한, 본 발명에 관한 제2의 유체온도 조절장치는, 상기 정밀 유체온도 조절장치에 있어서, 열교환블록을, 열전도성이 좋은 금속재료로 이루어진 용기형상의 전열부재 중에, 플루오르수지로 형성된 상기 유체가 흐르는 튜브를 배열설치하고, 그 전열부재와 튜브 사이의 간극에 열전도성이 좋은 충전재료를 충전하는 것으로 구성하고, 상기 침식성 유체와 열교환블록과의 사이에서 열교환하는 열교환부를 형성하는 것을 특징으로 한다.Further, in the precision fluid temperature control device, the second fluid temperature control device according to the present invention is characterized in that the fluid formed of a fluorine resin is formed in a heat exchange block in a container-shaped heat transfer member made of a metal material having good thermal conductivity. And arranging the flowing tubes, and filling the gap between the heat transfer member and the tube with a good thermal conductivity filling material, and forming a heat exchange portion for heat exchange between the erosive fluid and the heat exchange block.

상기 구성을 보유한 본 발명의 정밀 유체온도 조절장치에서는, 내식성에 우수한 플루오르수지제의 튜브 내에 온도조절 대상의 유체를 흐르게 하고, 게다가, 이 튜브의 주위에 열용량이 큰 전열판 또는 전열부재를 밀접시켜, 이것을 펠티에소자에 의해 가열 또는 냉각하는 것에 의해, 상기 튜브 내를 흐르는 온도조절 대상의 유체를 직접 온도조절하도록 함으로서, 금속을 부식하게 하는 강한 침식성이 있는 유체가 있어도, 또는 그것이 간헐적으로 흐르는 것이어도, 튜브 자체의 주위로부터 직접적으로 효율 좋게 고정밀도로 온도조절을 행할 수가 있고, 또한 상기 종래 예와 같이 항온수를 필요로 하지 않고, 이것에 의해서 항온수 순환장치를 설치할 필요가 없게 되며, 장치를 간단하게 소형화할 수가 있다.In the precision fluid temperature control device of the present invention having the above-described configuration, the fluid for temperature regulation flows in a tube made of fluorine resin excellent in corrosion resistance, and in addition, a heat transfer plate or a heat transfer member having a large heat capacity is brought close to the tube, By heating or cooling this by the Peltier element, by directly controlling the temperature of the fluid to be flowed through the tube, even if there is a fluid having strong erosion which corrodes the metal, or if it flows intermittently, The temperature control can be performed with high accuracy and efficiency directly from the periphery of the tube itself, and it does not require constant temperature water as in the conventional example, and this eliminates the necessity of providing a constant temperature water circulation device, thereby simplifying the device. It can be miniaturized.

도 1은 본 발명에 관한 정밀 유체온도 조절장치의 전체적 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing the overall configuration of a precision fluid temperature control device according to the present invention.

도 2는 열교환부의 구성예를 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a configuration example of a heat exchanger.

도 3은 열교환부의 다른 구성예를 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing another configuration example of the heat exchanger.

도 4은 본 발명에 관한 정밀 유체온도 조절장치의 실시예를 나타내는 평면도이다.4 is a plan view showing an embodiment of a precision fluid temperature control device according to the present invention.

도 5는 본 발명에 관한 정밀 유체온도 조절장치의 실시예를 나타내는 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing an embodiment of a precision fluid temperature control device according to the present invention.

도 6는 본 발명에 관한 정밀 유체온도 조절장치의 다른 실시예를 나타내는 평면도이다.6 is a plan view showing another embodiment of the precision fluid temperature control device according to the present invention.

도 7은 본 발명에 관한 정밀 유체온도 조절장치의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the precision fluid temperature control device according to the present invention.

도 8은 종래 장치의 개략적 구성을 나타내는 블록도이다.8 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional apparatus.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-

1,20,30 ‥‥ 열교환부 2 ‥‥ 열교환블록1,20,30 ‥‥ Heat Exchanger 2 ‥‥ Heat Exchanger Block

3,23,33 ‥‥ 튜브 5,25,35 ‥‥ 펠티에소자3,23,33 ‥‥ Tube 5,25,35 ‥‥ Peltier element

6,26,36 ‥‥ 방열기 11,21 ‥‥ 전열판6,26,36 ‥‥ Radiator 11,21 ‥‥ Heat transfer plate

12 ‥‥ 홈 13,31 ‥‥ 전열부재12 ‥‥ Groove 13,31 ‥‥ Heat transfer member

14,32 ‥‥ 충전재료14,32 ‥‥ Filling materials

도 1은, 본 발명에 관한 정밀 유체온도 조절장치의 전체적 구성을 개략적으로 나타낸 것이다. 이 정밀 유체온도 조절장치는, 금속을 부식하게 하는 강한 침식성이 있는 현상액이나 포토레지스트 등의 금속이온의 유입을 허용하지 않는 액체를 고정밀도로 온도조절을 행하기 위한 것이므로, 그 열교환부(1)는, 내식성에 우수한 테프론(상표)과 같은 플루오르수지(PFA)에 의해 형성된 상기 유체가 흐르는 튜브(3)를, 알루미늄과 같이 열전도성이 좋은 부재로 이루어진 열교환블록(2) 내에 밀착고정하는 것으로 구성된다.1 schematically shows the overall configuration of a precision fluid temperature control device according to the present invention. Since the precision fluid temperature control device is used to precisely control the temperature of a liquid that does not allow the introduction of metal ions such as a developer or photoresist with strong erosion that corrodes the metal, the heat exchange part 1 In this case, the fluid flowing tube 3 formed by PFA such as Teflon (trademark) excellent in corrosion resistance is fixed in a heat exchange block (2) made of a member having good thermal conductivity such as aluminum. .

상기 열교환부(1)는, 단열재(4)로 열교환블록(2)의 주위를 피복하는 것에 의해 주위로 열이 통하는 것을 차단하고, 그 열교환블록(2)의 표면에, 열부하에 따라 필요한 용량의 펠티에소자(5)가 밀착고정된다. 한편, 상기 펠티에소자(5)의 열교환블록(2)측과는 반대측의 면에는, 열이송수단을 구성하는 방열기(6)(히트 싱크(heat sink), 냉각자켓 등)를 설치하여, 펠티에소자(5) 가열면의 방열을 행한다. 이로 인하여, 이 펠티에소자(5)의 제어에 의해 효율적으로 열교환블록(2)의 온도조절이 행하여진다. 또한, 상기 튜브(3) 내를 흐르는 온도조절 대상의 유체를 목표온도로 제어하기 위해서, 상기 열교환블록(2)에는, 온도검출용 센서(7)가 매설되고, 이것은 직류전원으로부터 펠티에소자(5)로 흐르는 전류를 제어하는 제어기(8)에 접속된다.The heat exchange part 1 blocks the heat transfer to the surroundings by covering the periphery of the heat exchange block 2 with the heat insulating material 4, and the surface of the heat exchange block 2 has a required capacity according to the heat load. The Peltier element 5 is tightly fixed. On the other hand, the surface of the Peltier element 5 on the side opposite to the heat exchange block 2 side is provided with a radiator 6 (heat sink, cooling jacket, etc.) constituting the heat transfer means, and the Peltier element (5) The heating surface is radiated. For this reason, the temperature control of the heat exchange block 2 is performed efficiently by the control of this Peltier element 5. In addition, in order to control the temperature-controlled fluid flowing in the tube 3 to a target temperature, the temperature detection sensor 7 is embedded in the heat exchange block 2, which is a Peltier element 5 from a DC power source. It is connected to the controller 8 which controls the electric current which flows into ().

상기 구성을 보유한 정밀 유체온도 조절장치에서는, 제어기(8)에 의한 펠티에소자(5)의 제어에 의해 열교환블록(2)이 냉각되고, 항상 온도조절 대상의 유체가 목표온도가 되도록 제어된다. 이로 인하여, 튜브(3) 내를 흐르는 온도조절 대상의 유체(약액(藥液))는, 그것이 연속적으로 흐르는 것으로 되어도, 혹은, 간헐적으로 흐르는 것으로 되어도, 열교환블록(2) 내에서 유통 또는 체류하는 사이에, 열교환블록(2)으로부터 튜브를 통하여 직접적으로 정밀하게 온도조절되고, 목표온도로 도달하여 토출(吐出)된다. 이로 인하여, 상기 튜브(3)는 유체가 목표온도에 이르는 정도의 체류시간을 확보할 수 있는 길이로 되어야 한다.In the precision fluid temperature regulating device having the above-described configuration, the heat exchange block 2 is cooled by the control of the Peltier element 5 by the controller 8, and is always controlled so that the fluid to be temperature controlled becomes the target temperature. For this reason, the fluid (chemical liquid) of the temperature control object which flows in the tube 3 flows or stays in the heat exchange block 2, even if it flows continuously or intermittently flows. In the meantime, the temperature is precisely regulated directly from the heat exchange block 2 through the tube, and reaches the target temperature and is discharged. For this reason, the tube 3 should be long enough to ensure the residence time of the fluid to reach the target temperature.

온도조절 대상의 유체를 가열하여 온도조절하는 경우에는, 상술한 유체온도 조절장치에서의 열의 흐름을 완전히 반대로 하여도 좋고, 이 경우에는, 펠티에소자로의 전류의 방향을 반전하는 것이 좋다.In the case of heating and controlling the temperature of the fluid to be temperature-controlled, the flow of heat in the fluid temperature controller described above may be completely reversed, and in this case, the direction of the current to the Peltier element may be reversed.

튜브(3) 내의 유체를 온도조절할 때, 직접 그 유체의 온도를 계측하는 것은 현실적으로 곤란하다. 이 때문에, 도 1에서 나타내는 바와 같이, 열교환블록(2)에 매설된 센서(7)의 검지온도를, 온도조절 대상의 유체의 대표온도로 하여 제어하거나, 열교환블록(2)의 열용량을 적당히 크게 하고, 또한 상기 열교환블록(2)의 튜브(3)의 길이를 충분히 확보하는 것에 의해, 유체온도를 충분히 상기 대표온도에 근접하게 할 수 있다. 이로 인하여, 유체의 목표온도로 온도조절된 열교환블록(2)으로부터 튜브(3)를 통하여 그 튜브 내의 유체가 목표온도로 제어된다.When thermostating a fluid in the tube 3, it is practically difficult to directly measure the temperature of the fluid. For this reason, as shown in FIG. 1, the detection temperature of the sensor 7 embedded in the heat exchange block 2 is controlled as the representative temperature of the fluid to be temperature-controlled, or the heat capacity of the heat exchange block 2 is appropriately increased. In addition, by sufficiently securing the length of the tube 3 of the heat exchange block 2, the fluid temperature can be sufficiently close to the representative temperature. Thereby, the fluid in the tube is controlled to the target temperature through the tube 3 from the heat exchange block 2 temperature controlled to the target temperature of the fluid.

상기 열교환부(1)를 구성하는 열교환블록(2)으로는, 도 2 및 도 3에 의해서 이하에 설명하는 구조를 채용할 수가 있다.As the heat exchange block 2 constituting the heat exchange unit 1, a structure described below with reference to FIGS. 2 and 3 can be adopted.

우선, 도 2의 열교환블록은, 알루미늄과 같은 열전도성이 좋은 재료로 이루어진 한 쌍의 전열판(11)을 상호간에 접합하는 것으로 구성되고, 이 전열판(11)의 접합면에, 각각 다수의 반원형의 홈(12)을 대향시켜 오목하게 설치하고, 대향하는 홈(12) 사이에 형성된 원형구멍 내면에 밀접시켜서 상기 튜브(3)를 끼워 넣도록 한 것이다. 따라서, 튜브(3) 내를 흐르는 온도조절 대상의 유체와, 한 쌍의 전열판 (11)과의 사이에서 직접적으로 열교환이 행하여지게 된다.First, the heat exchange block shown in FIG. 2 consists of joining a pair of heat transfer plates 11 made of a material having good thermal conductivity, such as aluminum, to each other. The grooves 12 are opposed to each other to be concave, and the tube 3 is inserted so as to be in close contact with the inner surface of the circular hole formed between the opposing grooves 12. Therefore, heat exchange is performed directly between the temperature-controlled fluid flowing in the tube 3 and the pair of heat transfer plates 11.

또한, 도 3에서 나타내는 열교환블록(2)은, 알루미늄과 같은 열전도성이 좋은 재료에 의해 용기형상으로 형성된 전열부재(13) 중에 상기 튜브(3)를 배열설치하고, 그 전열부재(13)와 튜브(3) 사이의 간극을, 열전도성이 좋은 충전재료(14)로 채워넣는다. 상기 충전재료(14)로는, 튜브(3)의 융점보다 낮은 온도에서 용해되는 금속, 또는 그에 상당하는 열전도성에 우수한 재료(예컨대, 저온땜납, 전열시멘트 등)를 이용하고, 그것을 상기 간극에 유입하여 응고시키는 주입구조로 하는 것이 바람직하다.In addition, the heat exchange block 2 shown in FIG. 3 arrange | positions the said tube 3 in the heat transfer member 13 formed in the container shape by the material with good thermal conductivity, such as aluminum, and the heat transfer member 13 and The gap between the tubes 3 is filled with a filling material 14 having good thermal conductivity. As the filling material 14, a metal which is melted at a temperature lower than the melting point of the tube 3, or a material excellent in thermal conductivity (e.g., low temperature solder, electrothermal cement, etc.) equivalent thereto, is introduced into the gap, It is preferable to make the injection structure which solidifies.

더욱이, 도 2의 전열판(11)에서의 홈(12)과 튜브(3)와의 사이에 간극이 있는 경우에는, 상기 충전재료(14)와 같은 것으로 그 간극을 채워넣을 수 있다.Furthermore, when there is a gap between the groove 12 and the tube 3 in the heat transfer plate 11 of FIG. 2, the gap can be filled with the same as the filling material 14.

도 4 및 도 5는, 상기 도 2의 열교환블록에 대응하는 실시예를, 도 6 및 도 7은, 상기 도 3의 열교환블록에 대응하는 실시예를 각각 나타내고 있다. 이 실시예는, 동시에 흐르지 않는 복수계통(도시한 예에서는 4계통)의 간헐적인 유체흐름(약액흐름)을, 하나의 열교환부(20),(30)에서 그 열교환부 내에서의 체류시간 중에 목표온도로 정밀하게 온도조절하여 토출시키는 것이므로, 각 계통의 목표온도가 다른 경우에도, 도 1의 제어기(8)에서 온도설정 변경을 고속으로 행하여, 복수계통을 각 온도로 온도조절을 행할 수가 있게 된다. 이로 인하여, 온도조절장치의 전체적 구성을 좀 더 간단화할 수가 있다.4 and 5 show an embodiment corresponding to the heat exchange block of FIG. 2, and FIGS. 6 and 7 show an embodiment corresponding to the heat exchange block of FIG. 3, respectively. In this embodiment, the intermittent fluid flow (weak liquid flow) of a plurality of systems (four systems in the illustrated example) that do not flow at the same time is used in one heat exchange unit 20, 30 during the residence time in the heat exchange unit. Since the temperature is precisely controlled and discharged to the target temperature, even when the target temperature of each system is different, the controller 8 of FIG. 1 can change the temperature setting at high speed so that the temperature control of the multiple systems can be performed at each temperature. do. This makes it possible to simplify the overall configuration of the thermostat.

도 4 및 도 5에서 나타내는 실시예는, 알루미늄으로 이루어진 한 쌍의 전열판(21)을 상호간에 접합하는 것으로 구성되고, 이 전열판(21)의 접합면에, 각각 도 2에 의해서 설명한 다수의 반원형의 홈을 대향시켜 오목하게 설치하고, 대향하는 홈 사이에 형성되는 원형구멍 내면에 밀접하도록 상기 플루오르수지제의 4계통 튜브(23)가 끼워넣어진다. 이 튜브(23)는, 4계통인 것이 복수회 되접혀서 한 쌍의 전열판(21) 사이에 끼워넣어지고, 그 구부러지는 부분에서는 한 쌍의 전열판(21) 사이로부터 외부로 노출되지만, 이 부분은, 상기 도 3에서 설명한 바와 같은 충전재료로 채워넣을 수가 있다.The embodiment shown in FIG.4 and FIG.5 consists of joining a pair of heat exchanger plates 21 which consist of aluminum mutually, and are many semicircular shape respectively demonstrated by FIG. 2 to the joining surface of this heat exchanger plate 21, respectively. The fluororesin four system tube 23 is fitted so that the grooves face each other and are recessed so as to be in close contact with the inner surface of the circular hole formed between the opposite grooves. The tube 23 is folded four times and sandwiched between the pair of heat transfer plates 21. At the bent portion, the tube 23 is exposed to the outside from the pair of heat transfer plates 21. It may be filled with a filling material as described in FIG.

더욱이, 도면 중에서, 부호 24는 전열판(21)을 덮는 단열재, 25는 전열판 (21) 상에 밀착고정된 펠티에소자, 26은 내부에 냉각수용 튜브(27)를 채워넣은 냉각수자켓으로 이루어진 방열기(열이송수단), 28은 부착용 브래킷, 29는 열교환부 (20)에 피설(被設)된 커버를 나타낸다.Further, in the drawing, reference numeral 24 denotes a heat insulating material covering the heat transfer plate 21, 25 a Peltier element fixedly fixed on the heat transfer plate 21, and 26 a heat radiator made of a coolant jacket filled with a cooling water tube 27 therein (heat) Conveying means), 28 is an attachment bracket, and 29 is a cover installed in the heat exchange part 20.

또한, 도 6 및 도 7에서 나타내는 실시예에서는, 알루미늄으로 이루어진 용기형상의 전열부재(31) 중에, 상기 플루오르수지제의 4계통 튜브(33)를 배열설치하고, 그 전열부재(31)와 튜브(33) 사이의 간극을 열전도성이 좋은 충전재료(32)로 채워넣는다. 이 튜브(33)는, 4계통인 것을 복수회 되접어서 그 복수회 되접은 부분을 포함하여 용기상의 전열부재(31) 내에 수용시키거나, 도시한 바와 같이 되접은 부분을 통해서 상하로 벗어난 위치에 4계통의 튜브(33)를 배열한다면, 그 되접은 부분에서 각 튜브를 정연(整然)하게 배열할 수가 있다.6 and 7, in the container-shaped heat transfer member 31 made of aluminum, the four fluorine resin tube 33 is arranged, and the heat transfer member 31 and the tube are arranged. The gap between the holes 33 is filled with a filling material 32 having good thermal conductivity. The tube 33 is folded into a plurality of system four times and is accommodated in the heat transfer member 31 on the container including the portion folded back several times, or in a position deviated vertically through the folded portion as shown in the drawing. If four tubes 33 are arranged, each tube can be arranged squarely at the folded portion.

더욱이, 도면 중에서, 부호 34는 전열부재(31)를 덮는 단열재, 35는 펠티에소자, 36은 내부에 냉각수용 튜브(37)를 매설한 냉각수자켓으로 이루어진 방열기(열이송수단), 38은 부착용 브래킷, 39는 열교환부(30)에 피설된 커버를 나타낸다.Further, in the drawings, reference numeral 34 denotes a heat insulating material covering the heat transfer member 31, 35 a Peltier element, 36 a radiator (heat transfer means) consisting of a coolant jacket with a coolant tube 37 embedded therein, and 38 a mounting bracket. , 39 denotes a cover installed in the heat exchange unit 30.

이와 같이 구성하면, 도 2 및 도 3의 경우와 마찬가지로, 튜브(23),(33) 내를 흐르는 온도조절 대상의 유체와 한 쌍의 전열판(21) 또는 전열부재(31)와의 사이에서 직접적으로 효율 좋게 열교환이 행하여지게 된다. 따라서, 종래의 유체온도 조절장치와 같이, 항온수 순환장치나, 항온수와 온도조절 대상의 유체와의 사이에서 열교환하는 열교환기(이중관) 등이 불필요하게 되고, 공간을 줄이고 전력을 줄이는 것을 실현할 수가 있게 된다.In such a configuration, as in the case of FIGS. 2 and 3, the temperature-controlled fluid flowing in the tubes 23 and 33 and the pair of heat transfer plates 21 or 31 are transferred directly. Heat exchange is performed efficiently. Therefore, as in the conventional fluid temperature regulating device, a constant temperature water circulation device, a heat exchanger (double pipe) for exchanging heat between the constant temperature water and the fluid to be regulated, and the like become unnecessary, thereby realizing a reduction in space and power. It becomes the number.

이상에서 상술한 본 발명의 정밀 유체온도 조절장치에 의하면, 금속을 부식하게 하는 강한 침식성이 있는 유체를 고정밀도로 온도조절할 때, 종래와 같이 항온수를 이용하지 않고, 내식성에 우수한 플루오르수지제의 튜브를 사용하여, 그 튜브 자체를 주위로부터 직접적으로 효율 좋게 온도조절을 행할 수가 있고, 게다가 장치를 간단하게 소형으로 형성할 수가 있다.According to the precision fluid temperature control device of the present invention described above, when the temperature of the highly corrosive fluid to corrode the metal with high precision, the tube of the fluororesin excellent in corrosion resistance without using constant temperature water as in the prior art By using this method, the tube itself can be efficiently and efficiently temperature-controlled directly from the surroundings, and the device can be easily and compactly formed.

Claims (3)

튜브 내을 흐르는 침식성 유체와 열교환하는 열용량이 큰 열교환블록의 표면에 펠티에(Peltier)소자를 밀착고정하고, 이 펠티에소자의 상기 열교환블록과는 반대측 면에 열이송수단을 설치하여, 그 펠티에소자를 제어하는 것에 의해 상기 열교환블록을 통하여 상기 유체를 정밀하게 목표온도로 온도조절을 행하는 정밀 유체온도 조절장치에 있어서,The Peltier element is tightly fixed to the surface of the heat exchanger block having a large heat capacity for heat exchange with the erosive fluid flowing in the tube, and the heat transfer means is installed on the side opposite to the heat exchange block of the Peltier element to control the Peltier element. In the precision fluid temperature control device for controlling the temperature to the target temperature precisely through the heat exchange block by 상기 열교환블록을 열전도성이 우수한 금속재료로 이루어진 한 쌍의 전열판으로 구성하고, 이 한 쌍의 전열판의 접합면에서의 상대위치에 각각 복수의 반원형의 홈을 형성하고, 서로 대향하는 홈에 의해 구성되는 원형 구멍 내에 플루오르수지로 형성된 상기 튜브를 양 전열판에 밀착하도록 끼워넣는 것에 의해, 상기 침식성 유체와 열교환블록 사이에서 열교환을 행하기 위한 열교환부를 형성한 것을 특징으로 하는 정밀 유체온도 조절장치.The heat exchange block is constituted by a pair of heat transfer plates made of a metal material having excellent thermal conductivity, and a plurality of semi-circular grooves are formed at relative positions on the joining surface of the pair of heat transfer plates, and constituted by opposing grooves. And a heat exchange part for heat exchange between the erosive fluid and the heat exchange block by inserting the tube formed of fluororesin into close contact with both heat transfer plates in a circular hole. 튜브 내를 흐르는 침식성 유체와 열교환하는 열용량이 큰 열교환블록의 표면에 펠티에소자를 밀착고정하고, 이 펠티에소자의 상기 열교환블록과는 반대측 면에 이동수단을 설치하여, 그 펠티에소자를 제어하는 것에 의해 상기 열교환블록을 통하여 상기 유체를 정밀하게 목표온도로 온도조절을 행하는 정밀 유체온도 조절장치에 있어서,By fixing the Peltier element close to the surface of the heat exchanger block having a large heat capacity for heat exchange with the erosive fluid flowing in the tube, and installing a moving means on the side opposite to the heat exchange block of the Peltier element, and controlling the Peltier element. In the precision fluid temperature control device for temperature control the fluid to the target temperature precisely through the heat exchange block, 상기 열교환블록을, 열전도성이 우수한 금속재료로 이루어진 용기형상의 전열부재 중에 플루오르수지로 형성된 상기 튜브를 배열설치하고, 그 전열부재와 튜브 사이의 간극에 열전도성이 좋은 충전재료를 충전하는 것으로 구성하고, 상기 침식성 유체와 열교환블록 사이에서 열교환을 행하기 위한 열교환부를 형성한 것을 특징으로 하는 정밀 유체온도 조절장치.The heat exchange block is formed by arranging the tubes formed of fluorine resin in a container-shaped heat transfer member made of a metal material having excellent thermal conductivity, and filling a filling material having good thermal conductivity in the gap between the heat transfer member and the tube. And a heat exchange part for performing heat exchange between the erosive fluid and the heat exchange block. 제1항 또는 제2항에 있어서, 한 개의 열교환블록 내에 용도가 다른 복수계통의 튜브를 매설하고, 각 계통의 튜브에 다른 타이밍에서 유체를 흐르게 하면서 온도조절을 행하도록 구성한 것을 특징으로 하는 정밀 유체온도 조절장치.The precision fluid according to claim 1 or 2, wherein a plurality of tubes having different uses are embedded in one heat exchange block, and temperature control is performed while flowing fluids at different timings in the tubes of each system. Thermostat.
KR1019990000215A 1998-01-14 1999-01-08 Precision fluid temperature-regulating apparatus KR19990067782A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10017920A JPH11201582A (en) 1998-01-14 1998-01-14 Precision fluid temperature-controller
JP10-1998-0017920 1998-01-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19990067782A true KR19990067782A (en) 1999-08-25

Family

ID=11957212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990000215A KR19990067782A (en) 1998-01-14 1999-01-08 Precision fluid temperature-regulating apparatus

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPH11201582A (en)
KR (1) KR19990067782A (en)
GB (1) GB2333397A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100786127B1 (en) * 2005-10-28 2007-12-18 에스엠시 가부시키가이샤 Temperature control device
WO2021235727A1 (en) * 2020-05-20 2021-11-25 (주)이너지테크놀러지스 Heat pump system using air heat of bipvt

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9905769D0 (en) * 1999-03-12 1999-05-05 Imi Cornelius Uk Ltd Beverage cooler
JP2007151696A (en) * 2005-12-02 2007-06-21 Kazuyuki Fukui Liquid temperature controller and liquid temperature control system
JP4699964B2 (en) * 2006-09-07 2011-06-15 オリオン機械株式会社 Heat exchanger for chemicals
JP4820721B2 (en) * 2006-09-07 2011-11-24 オリオン機械株式会社 Chemical heat exchanger
JP5164140B2 (en) * 2007-08-10 2013-03-13 オリオン機械株式会社 Heat exchanger for chemicals
ITTO20090946A1 (en) * 2009-12-01 2011-06-02 Varian Spa METHOD TO IMPROVE THERMAL EXCHANGE EFFICIENCY BETWEEN A METAL BODY AND A TUBE IN WHICH A HEAT EXCHANGE FLUID FLOWS.
JP6249611B2 (en) * 2013-03-01 2017-12-20 住友精密工業株式会社 Laminated structure
JP6357629B2 (en) * 2014-09-24 2018-07-18 オリオン機械株式会社 Temperature control device for chemicals
AT516611B1 (en) * 2015-06-23 2016-07-15 Avl List Gmbh Temperature control unit for a gaseous or liquid medium
CN107649304B (en) * 2016-07-25 2021-08-24 诺信公司 Heating plate for glue machine and glue machine comprising same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08193766A (en) * 1995-01-13 1996-07-30 Orion Mach Co Ltd Pharmaceutical fluid temperature adjusting heat exchanger

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100786127B1 (en) * 2005-10-28 2007-12-18 에스엠시 가부시키가이샤 Temperature control device
WO2021235727A1 (en) * 2020-05-20 2021-11-25 (주)이너지테크놀러지스 Heat pump system using air heat of bipvt

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11201582A (en) 1999-07-30
GB2333397A (en) 1999-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6298669B1 (en) Pipe cooler and small-sized temperature controlling apparatus using the same
KR19990067782A (en) Precision fluid temperature-regulating apparatus
JP5035719B2 (en) Chemical heat exchanger and chemical temperature controller using the same
US6782195B2 (en) Heat exchanger for high purity fluid handling systems
JP4977912B2 (en) Fluid temperature controller
KR20010062408A (en) Heat exchanger for temperature control
US4792661A (en) Electric heating apparatus for regulating the temperature of a plurality of liquids
US2852232A (en) Heat exchanger
US5158661A (en) Electrophoresis temperature control apparatus
JP2009019805A (en) Fluid temperature control device
US6677555B2 (en) Optical device module using integral heat transfer module
JPH08193766A (en) Pharmaceutical fluid temperature adjusting heat exchanger
KR102565047B1 (en) Instantaneous Water Heater
JP2724265B2 (en) Heat transfer equipment for photosensitive material processing equipment
JP3660369B2 (en) Liquid temperature controller for temperature chamber
KR20120079277A (en) Cooling module and cooling system comprising the same
GB2374660A (en) A temperature controlling apparatus
JP2007085709A (en) Control method for liquid temperature regulating device
JP3887652B2 (en) Temperature chamber
KR101524939B1 (en) a water jacket for cooling heating unit and a cooling tank comprising the same
JPH09330907A (en) Heat exchanger for regulating temperature of liquid
JPH0616215Y2 (en) Heat exchanger
JPH0442915Y2 (en)
JP2000075935A (en) Chemical liquid constant-temperature device
JP2007151696A (en) Liquid temperature controller and liquid temperature control system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application