JP2000075935A - Chemical liquid constant-temperature device - Google Patents
Chemical liquid constant-temperature deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体処理薬液等
の薬液を恒温に保つ薬液恒温装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chemical solution thermostat for keeping a chemical solution such as a semiconductor processing chemical solution at a constant temperature.
【０００２】[0002]
【従来の技術】強腐食性の薬液を一般産業用に用いる場
合には、該薬液の液温によって反応速度が大幅に変化す
るため、常に、液温の制御には綿密な注意を払う必要が
ある。そこで、液温の制御を行うために恒温漕等のいろ
いろな温度制御装置が開発されている。2. Description of the Related Art When a highly corrosive chemical solution is used for general industry, the reaction rate greatly changes depending on the temperature of the chemical solution. Therefore, close attention must always be paid to the control of the solution temperature. is there. Therefore, various temperature control devices such as a thermostat have been developed to control the liquid temperature.
【０００３】図９は、この種の従来の温度制御システム
の概略構成を示す図である。このシステムでは、処理液
の充填された反応漕１０１から、配管１０２、ダンパ１
０４及び恒温漕２１０内のコイルチューブ２１１を介し
てポンプ１０３によって処理液を循環せしめ、該処理液
がコイルチューブ２１１を通る過程で、恒温漕２１０内
に充填された液体を熱交換媒体として熱交換を行い、こ
の熱交換により温度制御された処理液を反応漕１０１に
戻すようにしている。FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional temperature control system of this kind. In this system, a pipe 102 and a damper 1 are provided from a reaction tank 101 filled with a processing solution.
The treatment liquid is circulated by the pump 103 via the coil tube 211 and the coil tube 211 in the constant temperature bath 210, and heat exchange is performed using the liquid filled in the constant temperature bath 210 as a heat exchange medium while the treatment liquid passes through the coil tube 211. The processing liquid whose temperature has been controlled by this heat exchange is returned to the reaction tank 101.
【０００４】ここで、恒温漕２１０内の液体は、冷却加
熱ユニット２２０によって、上記処理液を恒温に維持し
得る温度に制御されている。すなわち、冷却加熱ユニッ
ト２２０では、恒温漕２１０に充填された液体をポンプ
２２１により配管２２２を介して循環させながら熱交換
部２２３で熱交換を行い、該熱交換により上記温度に制
御された液体を恒温漕２１０に戻すように動作する。Here, the temperature of the liquid in the constant temperature bath 210 is controlled by the cooling / heating unit 220 to a temperature at which the processing liquid can be maintained at a constant temperature. That is, in the cooling and heating unit 220, the liquid filled in the thermostat 210 is exchanged with the heat exchange unit 223 while being circulated by the pump 221 through the pipe 222, and the liquid controlled to the above temperature by the heat exchange is exchanged. It operates to return to the constant temperature bath 210.
【０００５】この熱交換部２２３での熱交換に際し、電
源／制御ユニット２３０では、反応漕１０１内に配設さ
れた温度センサ２４０による検出温度が予め設定されて
いる液温（設定温度）に一致するように、熱交換部２２
３を冷却あるいは加熱駆動する。この熱交換部２２３で
の冷却あるいは加熱駆動により温度制御された恒温漕２
１０内の液体を媒体として処理液の液温を低下あるいは
上昇せしめることで、該処理液が上記設定温度に一致す
る恒温の状態に保たれることになる。At the time of heat exchange in the heat exchange section 223, the temperature detected by the temperature sensor 240 disposed in the reaction vessel 101 in the power supply / control unit 230 coincides with a preset liquid temperature (set temperature). As shown in FIG.
3 is driven to cool or heat. The temperature controlled bath 2 whose temperature is controlled by cooling or heating driving in the heat exchange unit 223.
By lowering or increasing the temperature of the processing liquid using the liquid in the medium as a medium, the processing liquid is maintained at a constant temperature that matches the set temperature.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
の温度制御システムは、恒温漕の外部に設けた冷却発熱
ユニットより該恒温漕内の熱交換媒体の温度を制御し、
この温度制御のなされた熱交換媒体を介して薬液を恒温
状態に保つような構成であった。As described above, the above-mentioned conventional temperature control system controls the temperature of the heat exchange medium in the thermostatic bath by the cooling / heating unit provided outside the thermostatic bath.
The configuration was such that the chemical solution was kept at a constant temperature via the temperature-controlled heat exchange medium.
【０００７】かかる構成によれば、恒温漕内の熱交換媒
体を循環させるポンプや該熱交換媒体の熱交換を行う熱
交換部を備えた大型の冷却加熱ユニットを恒温漕外部に
用意する必要があり、システム全体が大型化し、スペー
ス効率の低下を招来するという問題点があった。According to this configuration, it is necessary to prepare a large-sized cooling / heating unit having a pump for circulating the heat exchange medium in the thermostatic bath and a heat exchange unit for exchanging heat of the heat exchange medium outside the thermostatic bath. There is a problem in that the whole system becomes large and space efficiency is reduced.
【０００８】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、熱交換媒体を循環させるポンプ等を持つ外部装置を
必要としない小型な構成により熱交換媒体の温度制御を
行うことができ、システム全体の小型化、スペース効率
の向上に寄与できる薬液恒温装置を提供することを目的
とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and can control the temperature of a heat exchange medium by a small configuration that does not require an external device having a pump or the like for circulating the heat exchange medium, and can provide an overall system. It is an object of the present invention to provide a chemical liquid thermostat capable of contributing to miniaturization of the device and improvement of space efficiency.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、熱交換媒体を介して薬液の熱交
換を行うことにより該薬液を恒温に維持する薬液恒温装
置において、前記熱交換媒体が充填される装置本体と、
前記装置本体内部で前記熱交換媒体と非接触に前記薬液
を通過させるコイルチューブと、前記装置本体の側壁に
配設される熱交換部と、前記装置本体内部で前記熱交換
媒体を攪拌する攪拌部とを具備し、前記装置本体内部の
熱交換媒体を前記熱交換部により直接冷却または加熱し
ながら攪拌するようにしたことを特徴とする。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is directed to a chemical liquid thermostatic apparatus for maintaining a constant temperature of a chemical solution by performing heat exchange of the chemical solution via a heat exchange medium. An apparatus body filled with the heat exchange medium,
A coil tube through which the chemical solution passes without contacting the heat exchange medium inside the apparatus main body, a heat exchange unit disposed on a side wall of the apparatus main body, and a stirrer for stirring the heat exchange medium inside the apparatus main body. And a heat exchange medium inside the apparatus main body is stirred while being directly cooled or heated by the heat exchange unit.
【００１０】望ましくは、前記側壁には貫通孔が設けら
れ、前記熱交換部は、前記貫通孔を覆い、該貫通孔を介
して直接前記熱交換媒体に接触するように前記装置本体
に配設されることを特徴とする。Preferably, a through hole is provided in the side wall, and the heat exchange portion covers the through hole, and is disposed in the apparatus main body so as to directly contact the heat exchange medium through the through hole. It is characterized by being performed.
【００１１】また、前記コイルチューブ内を前記薬液が
通る際、当該コイルチューブの動きを規制する規制部材
を設けたことを特徴とする。[0011] Further, a regulating member for regulating the movement of the coil tube when the chemical solution passes through the coil tube is provided.
【００１２】また、前記装置本体内部に固定して設けら
れ、前記チューブコイルに遊嵌されるシャフトを有する
ことを特徴とする。[0012] Further, the apparatus is characterized in that the apparatus further comprises a shaft fixedly provided inside the apparatus main body and loosely fitted to the tube coil.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明
の一実施の形態に係わる薬液温度制御システムの概略構
成を示す図である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a chemical liquid temperature control system according to one embodiment of the present invention.
【００１４】このシステムでは、処理液の充填された反
応漕１０１から、配管１０２、ダンパ１０４及び薬液恒
温装置３０内のコイルチューブ３２を介してポンプ１０
３によって処理液を循環せしめ、該処理液が上記コイル
チューブ３２を通る過程で、薬液恒温装置３０内に充填
された液体を熱交換媒体として熱交換を行い、これによ
り温度制御のなされた処理液を反応漕１０１に戻すよう
にしている。In this system, a pump 10 is supplied from a reaction tank 101 filled with a processing liquid via a pipe 102, a damper 104, and a coil tube 32 in a chemical liquid thermostat 30.
3, the processing liquid is circulated, and in the process of passing the processing liquid through the coil tube 32, heat exchange is performed using the liquid filled in the chemical liquid thermostat 30 as a heat exchange medium, whereby the processing liquid is temperature-controlled. Is returned to the reaction tank 101.
【００１５】このシステムにおいて、薬液恒温装置３０
には、例えば直方体の形状から成る装置本体３１の内部
に上記コイルチューブ３２が配設されるとともに、装置
本体３１の対向する２つの側面に熱交換部３３が配設さ
れ、更に装置本体３１の底面部には攪拌装置３４が配設
されている。In this system, the chemical liquid thermostat 30
The coil tube 32 is disposed inside a device main body 31 having, for example, a rectangular parallelepiped shape, and the heat exchange portions 33 are disposed on two opposing side surfaces of the device main body 31. A stirring device 34 is provided on the bottom surface.
【００１６】この薬液恒温装置３０では、装置本体３１
内部に充填される熱交換媒体を熱交換部３３によって直
接冷却または加熱し、かつ攪拌装置３４により攪拌しな
がら、該熱熱交換媒体の温度を上記処理液を恒温化し得
る温度に制御する。上記熱交換部３３による熱交換媒体
の冷却または加熱に際し、電源／制御ユニット２３０で
は、反応漕１０１内に配設された温度センサ２４０の検
出温度が予め設定されている液温（設定温度）に一致す
るように、熱交換部３３を冷却または加熱駆動する。In this chemical liquid thermostat 30, the main body 31
While the heat exchange medium filled therein is directly cooled or heated by the heat exchange section 33 and stirred by the stirrer 34, the temperature of the heat heat exchange medium is controlled to a temperature at which the treatment liquid can be kept at a constant temperature. When cooling or heating the heat exchange medium by the heat exchange unit 33, the power supply / control unit 230 sets the temperature detected by the temperature sensor 240 disposed in the reaction vessel 101 to a preset liquid temperature (set temperature). The heat exchange unit 33 is driven to cool or heat so as to match.
【００１７】図２は、薬液恒温装置３０の概念断面構成
図である。同図において、薬液恒温装置３０の装置本体
３１は、直方体の形状を有する筐体によって構成され
る。装置本体３１の内部には、図１におけるポンプ１０
３によって押し出される処理液が通るコイルチューブ３
２が配設され、かつこのコイルチューブ３２全体が浸り
きる高さまで熱交換媒体が充填されている。なお、本実
施例において、熱交換媒体としては例えば水が用いられ
ている。FIG. 2 is a conceptual cross-sectional configuration diagram of the chemical liquid thermostat 30. In the figure, the device main body 31 of the chemical liquid thermostat 30 is constituted by a casing having a rectangular parallelepiped shape. The pump 10 in FIG.
Coil tube 3 through which the processing solution pushed by 3 passes
2, and the heat exchange medium is filled to a height at which the entire coil tube 32 is immersed. In this embodiment, for example, water is used as the heat exchange medium.
【００１８】コイルチューブ３２は、同図の下方部の延
長端にある流入ポート１０５（図１参照）によりダンパ
１０４から延びる配管１０２に連結され、同図上方部の
延長端にある流出ポート１０６（図１参照）により反応
漕１０１へと延びる配管１０２に連結されている。The coil tube 32 is connected to the pipe 102 extending from the damper 104 by an inflow port 105 (see FIG. 1) at the lower end of the figure, and an outflow port 106 (at the upper end of the figure). 1 (see FIG. 1).
【００１９】装置本体３１の対向する２〜４つの側面
（直方体の場合、４面まで使用可能）には貫通孔３１１
が設けられ、この貫通孔３１１を塞ぐような形で熱交換
部３３が当該各側面に取り付けられている。熱交換部３
３は、貫通孔３１１側から見て、SiCプレート３３１、
アルミプレート３３２、サーモモジュール３３３、水冷
板３３４を多層に重ね合わせて構成されるものである。The through holes 311 are formed in two to four opposite side surfaces of the apparatus main body 31 (up to four surfaces can be used in the case of a rectangular parallelepiped).
Are provided, and the heat exchange portions 33 are attached to the respective side surfaces so as to close the through holes 311. Heat exchange unit 3
3 is a SiC plate 331 when viewed from the through hole 311 side.
An aluminum plate 332, a thermo module 333, and a water cooling plate 334 are stacked in multiple layers.
【００２０】SiCプレート３３１は、コイルチューブ３
２が例えば樹脂製のものである場合、処理液の浸食作用
等により当該コイルチューブ３２が損傷して処理液が装
置本体３１内に混入した場合を考慮して設けられる耐薬
液性部材である。耐薬液性をより重視するなら、SiCプ
レート３３１は、例えば表面をフッ素系樹脂コーティン
グされたものでも良い。または、アモルファスカーボン
（ガラス状炭素）を用いても良い。The SiC plate 331 is a coil tube 3
When the resin tube 2 is made of resin, for example, it is a chemical-resistant member provided in consideration of the case where the coil tube 32 is damaged due to the erosion of the processing solution and the processing solution is mixed into the apparatus main body 31. If chemical resistance is more important, the SiC plate 331 may be, for example, a surface coated with a fluorine-based resin. Alternatively, amorphous carbon (glassy carbon) may be used.
【００２１】アルミプレート３３２は、サーモモジュー
ル３３３の冷却／発熱面の熱を効率良く熱交換媒体に伝
えるための高熱伝導率部材として用いられるものであ
る。The aluminum plate 332 is used as a high thermal conductivity member for efficiently transmitting the heat of the cooling / heating surface of the thermo module 333 to the heat exchange medium.
【００２２】サーモモジュール３３３は、反応漕１０１
内に配設された温度センサ２４０の検出温度に基づき、
アルミプレート３３２側の冷却／発熱面が冷却あるいは
発熱するように駆動されるものである。The thermo module 333 includes the reaction tank 101
Based on the temperature detected by the temperature sensor 240 disposed in the
The cooling / heating surface of the aluminum plate 332 is driven so as to cool or generate heat.
【００２３】水冷板３３４は、図示しない冷却パイプを
介して導入される冷却水によってサーモモジュール３３
３の放熱側（冷却／発熱面と反対の面）を冷却するもの
である。The water cooling plate 334 is cooled by a cooling water introduced through a cooling pipe (not shown).
3 for cooling the heat radiation side (the surface opposite to the cooling / heating surface).
【００２４】更に、装置本体３１の底面部には、攪拌子
３４１と、この攪拌子３４１を駆動する攪拌子駆動部３
４２から成る攪拌装置３４が設けられる。攪拌子３４１
は、例えば棒状の磁性体部材から成り、装置本体３１内
部（底面上部）に摺動自在に載置されている。一方、攪
拌子駆動部３４２は、装置本体３１の外部からその底面
を挟んで上記攪拌子３４１に対して磁力を及ぼす回転駆
動子と、この回転駆動子を回転駆動するモータ等の駆動
手段とから成る。Further, a stirrer 341 and a stirrer driving unit 3 for driving the stirrer 341 are provided on the bottom of the apparatus main body 31.
A stirrer 34 comprising 42 is provided. Stirrer 341
Is made of, for example, a rod-shaped magnetic member, and is slidably mounted inside the apparatus main body 31 (upper portion of the bottom surface). On the other hand, the stirrer driving unit 342 includes a rotary driver that exerts a magnetic force on the stirrer 341 from the outside of the apparatus main body 31 with its bottom surface interposed therebetween, and a driving unit such as a motor that rotationally drives the rotary driver. Become.
【００２５】この攪拌装置３４では、回転駆動子を駆動
手段により回転駆動することより、この回転駆動子から
の磁力が及ぶ上記攪拌子３４１を装置本体３１の底面上
部で当該底面に対して水平に回転駆動させることができ
る。In the stirrer 34, the stirrer 341 to which the magnetic force from the stirrer 341 is applied is driven horizontally by the driving means to drive the stirrer 341 horizontally above the bottom surface of the apparatus main body 31. It can be driven to rotate.
【００２６】更に、装置本体３１の内部には、その上面
からチューブコイル３２を貫きかつこのチューブコイル
３２に対し遊動自在に攪拌子３４１方向に延びるシャフ
ト３１２が設けられる。Further, a shaft 312 penetrating the tube coil 32 from the upper surface thereof and extending freely toward the stirrer 341 with respect to the tube coil 32 is provided inside the apparatus main body 31.
【００２７】以上の構成から成る薬液恒温装置３０にお
いて、図１におけるダンパ１０４より押し出された処理
液は、図２下部の流入ポート１０５（図示せず）を通じ
てコイルチューブ３２に流入する。その後、この処理液
は、当該コイルチューブ３２内をＡ点を通って同図の上
部に向けて流れていき、更にＢ点を通過して同図上部の
流出ポート１０６（図示せず）から反応漕１０１に向け
て流出していく。In the chemical liquid thermostat 30 having the above configuration, the processing liquid pushed out from the damper 104 in FIG. 1 flows into the coil tube 32 through an inflow port 105 (not shown) in the lower part of FIG. Thereafter, the treatment liquid flows through the coil tube 32 toward the upper part of the figure through the point A, and further passes through the point B to react from the outflow port 106 (not shown) at the upper part of the figure. It flows out to row 101.
【００２８】この間、電源制御ユニット２３０は、処理
漕１０１内の温度センサ２４０の出力信号に基づき処理
液の温度を検出するとともに、該検出温度と設定温度と
の差に応じた駆動信号を図２における薬液恒温装置３０
のサーモモジュール３３３に与えることにより、該サー
モモジュール３３３を冷却または加熱駆動する。During this time, the power supply control unit 230 detects the temperature of the processing liquid based on the output signal of the temperature sensor 240 in the processing tank 101, and outputs a drive signal corresponding to the difference between the detected temperature and the set temperature in FIG. Chemical thermostat 30
Of the thermo module 333 is driven by cooling or heating.
【００２９】この冷却または加熱駆動により生じたサー
モモジュール３３４の冷却／加熱面の熱は、アルミプレ
ート３３２、SiCプレート３３１を介して装置本体３１
内の熱交換媒体に伝達され、該熱交換媒体を冷却または
発熱せしめる。The heat of the cooling / heating surface of the thermo module 334 generated by the cooling or heating drive is transmitted through the aluminum plate 332 and the SiC plate 331 to the main body 31 of the apparatus.
The heat is transferred to the heat exchange medium in the inside, and the heat exchange medium is cooled or heated.
【００３０】また、上記サーモモジュール３３３の冷却
／加熱駆動に合わせて、攪拌駆動部３４２では回転駆動
子を回転駆動する。これにより、当該回転駆動子からの
磁力が及ぶ攪拌子３４１が上記回転駆動子に追従して装
置本体３１の底面上部で当該底面に対して水平に回転駆
動される。Further, in accordance with the cooling / heating drive of the thermo module 333, the stirring drive section 342 drives the rotary driver to rotate. Thus, the stirrer 341 to which the magnetic force is applied from the rotary driver follows the rotary driver and is driven to rotate at the upper portion of the bottom of the apparatus main body 31 horizontally with respect to the bottom.
【００３１】この攪拌子３４１の回転駆動により、装置
本体３１内の熱交換媒体は旋回流となってコイルチュー
ブ３２とシャフト３１２の間を上昇して行き、液面付近
で下降に転じた後、コイルチューブ３２と装置本体３１
間を通って底面部まで下降を続け、更に底面部で上昇に
転じるという対流動作によって攪拌される。この攪拌時
おける熱交換媒体の熱は、コイルチューブ３２内を流れ
る処理液に作用して熱交換がなされ、結果として、該処
理液の温度が上記設定温度になるように制御される。By the rotational drive of the stirrer 341, the heat exchange medium in the apparatus main body 31 rises between the coil tube 32 and the shaft 312 as a swirling flow, and turns downward near the liquid level. Coil tube 32 and device body 31
Stirring is continued by the convection operation of descending to the bottom portion through the space, and further turning upward at the bottom portion. The heat of the heat exchange medium during this stirring acts on the processing liquid flowing in the coil tube 32 to perform heat exchange, and as a result, the temperature of the processing liquid is controlled to the above-mentioned set temperature.
【００３２】このように、本発明の薬液恒温装置３０で
は、装置本体３１に対して、コイルチューブ３２、熱交
換部３３、攪拌装置３４を一体化して設けた構成とし、
装置本体３１内に充填された熱交換媒体を、この装置本
体３１の側面に設けた熱交換部３３により直接冷却また
は加熱するようにしたものである。As described above, in the chemical liquid thermostat 30 of the present invention, the coil tube 32, the heat exchange unit 33, and the stirring device 34 are integrally provided with the device main body 31,
The heat exchange medium filled in the apparatus main body 31 is directly cooled or heated by a heat exchange section 33 provided on a side surface of the apparatus main body 31.
【００３３】特に、本発明では、装置本体３１の側面に
は貫通孔３１１を設け、熱交換部３３を熱交換部３３に
直に接触させて冷却または加熱を行うようにしたため、
熱交換部３３から熱交換媒体に対して効率的に熱を伝え
ることができ、該熱交換媒体の温度制御の効率を向上さ
せることができる。In particular, according to the present invention, a through hole 311 is provided in the side surface of the apparatus main body 31 so that the heat exchange section 33 is brought into direct contact with the heat exchange section 33 to perform cooling or heating.
Heat can be efficiently transmitted from the heat exchange unit 33 to the heat exchange medium, and the efficiency of temperature control of the heat exchange medium can be improved.
【００３４】ここで、熱交換媒体を循環させることなく
熱交換部３３により直接冷却または加熱する本構成によ
れば、熱交換媒体が局所的に冷却または加熱される結
果、例えば、外部に冷却加熱ユニットを用意し、ポンプ
により熱交換媒体を循環させながら熱交換室内で熱交換
を行って所定温度に制御したうえで恒温漕内に戻す様な
構成に比べて、熱交換媒体の温度が不均一になる傾向が
高い。According to this configuration in which the heat exchange medium is directly cooled or heated by the heat exchange section 33 without circulating the heat exchange medium, the heat exchange medium is locally cooled or heated. Compared to a configuration in which a unit is prepared, heat is exchanged in the heat exchange chamber while circulating the heat exchange medium with a pump, the temperature is controlled to a predetermined temperature, and the temperature is returned to the thermostatic chamber, the temperature of the heat exchange medium is not uniform. Tends to be high.
【００３５】このための対策として、本発明では、装置
本体３１に設けた攪拌装置３４によって、熱交換部３３
の冷却／加熱駆動と同時に熱交換媒体を攪拌するように
しており、この攪拌によって、局所的な冷却または加熱
を受ける熱交換媒体の温度を均一化でき、熱交換媒体の
温度制御の精度を向上させることができる。As a countermeasure for this, in the present invention, the heat exchange section 33 is provided by the stirring device 34 provided in the apparatus main body 31.
The heat exchange medium is stirred at the same time as the cooling / heating drive of the heat exchanger. By this stirring, the temperature of the heat exchange medium to be locally cooled or heated can be made uniform, thereby improving the accuracy of the temperature control of the heat exchange medium. Can be done.
【００３６】本発明に係わる薬液恒温装置３０の各部の
構成は上述した形態に限られるものではなく、熱効率、
耐薬液性、耐久性等の様々な観点から、以下に述べるよ
うな種々の変形または応用が可能である。The configuration of each part of the chemical liquid thermostat 30 according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the thermal efficiency,
From various viewpoints such as chemical resistance and durability, various modifications or applications as described below are possible.
【００３７】例えば、薬液恒温装置３０の設置形態とし
ては、図２に示したように縦置き型にする他、横置き型
にしても良い。For example, the chemical liquid thermostat 30 may be installed vertically or horizontally as shown in FIG.
【００３８】チューブコイル３２の構造としては、図２
に示すような一重巻きに限らず、二重巻きの構造を有す
るものであっても良い。また、チューブコイル３２の断
面巻形状も、図２に示すような円形のものの他、楕円形
のものでも良い。要は、熱交換媒体との接触面積を極力
拡張して熱移動量を高める工夫が必要である。The structure of the tube coil 32 is shown in FIG.
The structure is not limited to a single winding as shown in FIG. The cross-sectional winding shape of the tube coil 32 may be an elliptical shape in addition to the circular shape shown in FIG. In short, it is necessary to take measures to increase the heat transfer amount by expanding the contact area with the heat exchange medium as much as possible.
【００３９】装置本体３１の構造については、金属製の
筐体を用いその壁面に処理液の耐食処理を施したものを
用いることができる。耐食処理の一例としては、テフロ
ンコート等の処理が考えられる。また、装置本体３１の
外側を断熱材で覆うようにすれば、熱効率を高めるうえ
で有用である。As for the structure of the apparatus main body 31, a metal casing having a wall surface subjected to a corrosion-resistant treatment of a treatment liquid can be used. As an example of the anti-corrosion treatment, treatment of Teflon coat or the like can be considered. In addition, if the outside of the device main body 31 is covered with a heat insulating material, it is useful for increasing the thermal efficiency.
【００４０】装置本体３１の形状に関しては、例えば図
３に示すようなものが考えられる。同図（ａ）は、装置
本体３１ａの形状を直方体とし、その対向する２つの側
面に熱交換部３３をそれぞれ配設したものである。な
お、図２の説明で述べたように、装置本体３１ａの形状
を直方体とした場合には、同図（ｂ）に示すように、対
向する４つの側面に熱交換部３３をそれぞれ配設した構
成も可能である。With respect to the shape of the apparatus main body 31, for example, the one shown in FIG. 3 can be considered. FIG. 3A shows a configuration in which the shape of the apparatus main body 31a is a rectangular parallelepiped, and heat exchange sections 33 are disposed on two opposing side surfaces. As described in the description of FIG. 2, when the shape of the apparatus main body 31a is a rectangular parallelepiped, as shown in FIG. Configurations are also possible.
【００４１】同図（ｃ）は、装置本体３１ｃを円筒形の
形状とし、この装置本体３１ｃ周面上の対向する位置に
２つの熱交換部３３を配設したものである。同図（ｄ）
は、装置本体３１ｄを多角形の形状としたものである。
特に、この例の装置本体３１ｄは、８角形を成す筐体を
用い、その８つの側面の１つおきに都合４つの熱交換部
３３を配設したものである。このように、装置本体の形
状を多角形とし、かつ熱交換部３３の取付面を複数面に
した構成によれば、同図（ａ），（ｃ）のものに比べ、
熱効率の面で更に有利なものとなる。FIG. 4C shows a case where the apparatus main body 31c has a cylindrical shape, and two heat exchange sections 33 are disposed at opposing positions on the peripheral surface of the apparatus main body 31c. Figure (d)
Is a device in which the device main body 31d has a polygonal shape.
In particular, the apparatus main body 31d of this example uses an octagonal housing, and is provided with four heat exchange units 33 on every other eight sides. As described above, according to the configuration in which the shape of the apparatus main body is polygonal and the mounting surface of the heat exchange unit 33 is a plurality of surfaces, compared with those shown in FIGS.
This is more advantageous in terms of thermal efficiency.
【００４２】シャフト３１２の形状については、図４及
び図５に示すようなものが考えられる。図４（ａ）に
は、先端部を円錐形としたシャフト３１２ａを示してい
る。図４（ｂ）は、先端部をドーム型としたシャフト３
１２ｂを示している。これらシャフト３１２ａ，３１２
ｂによれば、図２において説明した攪拌子３４１による
熱交換媒体の攪拌において、旋回流を生じ易くでき、ま
たその旋回流の上昇をより円滑なものにできる。The shape of the shaft 312 may be as shown in FIGS. FIG. 4A shows a shaft 312a having a conical tip. FIG. 4B shows a shaft 3 having a dome-shaped tip.
12b is shown. These shafts 312a, 312
According to b, in the stirring of the heat exchange medium by the stirrer 341 described in FIG. 2, the swirling flow can be easily generated, and the swirling flow can be more smoothly increased.
【００４３】図５は、先端部を円錐形としたうえで、更
にその先に攪拌子３４１のガイドの働き成すガイド３１
３を装着したシャフト３１２ｃを示している。ここで、
ガイド３１３は、図２の説明で述べた棒状の磁性体部材
によって成る攪拌子３４１を包み込むスカート３１４を
有する円形の部材によって成る。このガイド３１３は、
シャフト３１２ｃに取り付けられており、更に攪拌時に
熱交換媒体が通過する複数の孔３１５が形成されてい
る。FIG. 5 shows a guide 31 functioning as a guide for the stirrer 341 after the tip is made conical.
3 shows the shaft 312c to which the No. 3 is attached. here,
The guide 313 is formed of a circular member having a skirt 314 that encloses the stirrer 341 formed of the bar-shaped magnetic member described in FIG. This guide 313
It is attached to the shaft 312c, and further has a plurality of holes 315 through which the heat exchange medium passes during stirring.
【００４４】このシャフト３１２ｃを用いた場合、攪拌
子３１を上記スカート３１４によりガイドしながら回転
させることで安定した攪拌が行えると共に、孔３１５を
通じて熱交換媒体を上方に通過せしめることによって、
より効率の良い攪拌を実現できる。When this shaft 312c is used, stable stirring can be performed by rotating the stirrer 31 while being guided by the skirt 314, and the heat exchange medium is allowed to pass upward through the hole 315.
More efficient stirring can be realized.
【００４５】なお、上記シャフト３１２ａ，３１２ｂ，
３１２ｃにおいて、各シャフトの壁面にスパイラル突起
を設けても良い。このような構造は、攪拌子３４１によ
る熱交換媒体の攪拌時の熱交換媒体の旋回流促進をもた
らし、結果として熱効率を高めるように作用する。ま
た、これらシャフト３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃは、
コスト的な面を考えれば、少なくともその一部が中空に
形成されることが望ましい。The shafts 312a, 312b,
In 312c, a spiral projection may be provided on the wall surface of each shaft. Such a structure promotes the swirling flow of the heat exchange medium when the heat exchange medium is stirred by the stirrer 341, and as a result, acts to increase the thermal efficiency. Also, these shafts 312a, 312b, 312c
From the viewpoint of cost, it is desirable that at least a part thereof be formed hollow.
【００４６】なお、図２の例で用いる攪拌子３４１は、
装置本体３１の底面上部に接して回転されるものであ
り、摩擦抵抗が多いことから、この攪拌子３４１に接触
する装置本体３１内の底面上部にテフロンシートを張り
付け、回転時の摩擦軽減を図るようにしても良い。ま
た、攪拌装置３４そのものは、図２の例で示したように
装置本体３１内に攪拌子３４１を設けて攪拌するものに
限らず、例えば、装置本体３１の底面部より気泡を発生
させ、熱交換媒体をその気泡で攪拌するバブリング方式
のものであっても良い。The stirrer 341 used in the example of FIG.
Since it is rotated in contact with the upper portion of the bottom surface of the device main body 31 and has a large frictional resistance, a Teflon sheet is attached to the upper portion of the bottom surface of the device body 31 that comes into contact with the stirrer 341 to reduce friction during rotation. You may do it. The stirrer 34 itself is not limited to the stirrer 341 provided in the apparatus main body 31 for stirring as shown in the example of FIG. 2. A bubbling type in which the exchange medium is stirred by the bubbles may be used.
【００４７】また、本発明では、図１に示す如く、配管
１０２中にダンパ１０４を介挿することにより処理液の
脈流を低減する対策を講じているが、脈流を完全に防止
できるという保証はない。脈流を完全に防止できない場
合、薬液恒温装置３０内のコイルチューブ３２が脈動し
この脈動によって摺れ合うことで耐久性を損ねるおそれ
がある。Further, in the present invention, as shown in FIG. 1, measures are taken to reduce the pulsating flow of the processing liquid by inserting a damper 104 in the pipe 102, but it is possible to completely prevent the pulsating flow. There is no guarantee. When the pulsation cannot be completely prevented, the coil tube 32 in the chemical liquid thermostat 30 pulsates, and the pulsation causes the coil tube 32 to slide, whereby the durability may be impaired.
【００４８】このための対策としては、例えば、図６〜
図８に示すような構造を付加することが考えられる。図
６は、コイルチューブ３２の数カ所にＯリング３２１を
はめてシャフト３１２に固定し、コイルチューブ同士が
摺れないようにしたものである。なお、図６において、
同図（ｂ）は同図（ａ）の側面図である。As a countermeasure for this, for example, FIG.
It is conceivable to add a structure as shown in FIG. In FIG. 6, O-rings 321 are fixed at several places of the coil tube 32 and fixed to the shaft 312 so that the coil tubes do not slide. In FIG. 6,
FIG. 2B is a side view of FIG.
【００４９】図７は、コイルチューブ３２の外側から、
該コイルチューブ３２の数カ所を、チューブ固定具３２
２により固定したものである。図８は、シャフト３１２
とコイルチューブ３２間に複数のクッション棒３２３を
介在させ、このクッション棒３２３をクッションとして
上記脈流に追従したコイルチューブ３２の無駄な動きを
規制するようにしたものである。FIG. 7 is a view from the outside of the coil tube 32.
Several places of the coil tube 32 are
2 fixed. FIG.
A plurality of cushion rods 323 are interposed between the coil tube 32 and the coil tube 32, and the use of the cushion rod 323 as a cushion restricts unnecessary movement of the coil tube 32 following the pulsating flow.
【００５０】[0050]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熱交換媒体が充填され、かつ該熱交換媒体に非接触に薬
液を通過させるコイルチューブが内設される恒温漕の側
壁に熱交換部及び攪拌部を配設し、熱交換媒体を熱交換
部により直接冷却または加熱しながら攪拌する構成とし
たため、熱交換媒体の温度を薬液の恒温化に必要な温度
に制御するうえで、熱交換媒体をポンプにより循環させ
かつ熱交換室内で熱交換を行う冷却加熱ユニット等の外
部装置が不要となり、その分だけシステム全体を小型化
でき、かつスペース効率も向上させることができる。As described above, according to the present invention,
A heat exchange unit and a stirring unit are provided on a side wall of a constant temperature bath in which a coil tube that is filled with a heat exchange medium and passes a chemical solution in a non-contact manner with the heat exchange medium is provided. In order to control the temperature of the heat exchange medium to the temperature required for constant temperature of the chemical solution, the heat exchange medium is circulated by the pump and heat is exchanged in the heat exchange chamber because the temperature of the heat exchange medium is controlled to the temperature required for constant temperature of the chemical solution. An external device such as a cooling and heating unit is not required, so that the entire system can be reduced in size and the space efficiency can be improved.
【図１】本発明に係わる薬液温度制御システムの概略構
成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a chemical solution temperature control system according to the present invention.
【図２】図１におけるシステムの薬液恒温装置の概念構
成断面図。FIG. 2 is a conceptual sectional view of a chemical solution thermostat of the system in FIG.
【図３】薬液恒温装置の形状に係わる各種実施態様を示
す概念図。FIG. 3 is a conceptual diagram showing various embodiments relating to the shape of the chemical liquid thermostat.
【図４】薬液恒温装置内部のシャフトの各種実施態様を
示す概念図。FIG. 4 is a conceptual diagram showing various embodiments of a shaft inside a chemical liquid thermostat.
【図５】薬液恒温装置内部のシャフトの別の実施態様を
示す図。FIG. 5 is a view showing another embodiment of a shaft inside the chemical liquid thermostat.
【図６】コイルチューブの脈動防止機構の一実施態様を
示す図。FIG. 6 is a view showing one embodiment of a pulsation prevention mechanism of a coil tube.
【図７】コイルチューブの脈動防止機構の別の実施態様
を示す図。FIG. 7 is a view showing another embodiment of the pulsation preventing mechanism of the coil tube.
【図８】コイルチューブの脈動防止機構の更に別の実施
態様を示す図。FIG. 8 is a view showing still another embodiment of the pulsation preventing mechanism of the coil tube.
【図９】従来の温度制御システムの概略構成を示す図。FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional temperature control system.
１０１ 反応漕 １０２ 配管 １０３ ポンプ １０４ ダンパ ２１０ 恒温漕 ２１１ コイルチューブ ２１２ 熱交換媒体 ２２０ 冷却加熱ユニット ２２１ ポンプ ２２２ 配管 ２２３ 熱交換部 ２３０ 電源ユニット ２４０ 温度センサ ３０ 薬液恒温装置 ３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ 装置本体 ３１１ 貫通孔 ３１２，３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ シャフト ３１３ ガイド ３１４ スカート ３１５ 孔 ３２ コイルチューブ ３２１ Ｏリング ３２２ チューブ固定具 ３２３ クッション棒 ３３ 熱交換部 ３３１ SiCプレート ３３２ アルミプレート ３３３ サーモモジュール ３３４ 水冷板 ３４ 攪拌装置 ３４１ 攪拌子 ３４２ 攪拌子駆動部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Reaction tank 102 Pipe 103 Pump 104 Damper 210 Constant temperature tank 211 Coil tube 212 Heat exchange medium 220 Cooling / heating unit 221 Pump 222 Pipe 223 Heat exchange unit 230 Power supply unit 240 Temperature sensor 30 Chemical constant temperature device 31, 31a, 31b, 31c Main body of a device 311 Through-hole 312, 312a, 312b, 312c Shaft 313 Guide 314 Skirt 315 Hole 32 Coil tube 321 O-ring 322 Tube fixture 323 Cushion rod 33 Heat exchange unit 331 SiC plate 332 Aluminum plate 333 Thermo module 334 Water cooling plate 34 Stirrer 341 Stirrer 342 Stirrer drive
Claims (4)
ことにより該薬液を恒温に維持する薬液恒温装置におい
て、 前記熱交換媒体が充填される装置本体と、 前記装置本体内部で前記熱交換媒体と非接触に前記薬液
を通過させるコイルチューブと、 前記装置本体の側壁に配設される熱交換部と、 前記装置本体内部で前記熱交換媒体を攪拌する攪拌部と
を具備し、前記装置本体内部の熱交換媒体を前記熱交換
部により直接冷却または加熱しながら攪拌するようにし
たことを特徴とする薬液恒温装置。1. A chemical liquid thermostat that maintains a constant temperature of a chemical solution by exchanging heat of the chemical solution via a heat exchange medium, wherein: a device main body filled with the heat exchange medium; A coil tube that allows the chemical solution to pass therethrough in a non-contact manner with an exchange medium, a heat exchange unit disposed on a side wall of the device main body, and a stirring unit that stirs the heat exchange medium inside the device main body, A chemical liquid thermostat wherein the heat exchange medium inside the apparatus main body is stirred while being directly cooled or heated by the heat exchange section.
交換部は、前記貫通孔を覆い、該貫通孔を介して直接前
記熱交換媒体に接触するように前記装置本体に配設され
ることを特徴とする請求項１記載の薬液恒温装置。2. A through hole is provided in the side wall, and the heat exchange portion covers the through hole and is disposed in the apparatus main body so as to directly contact the heat exchange medium via the through hole. The chemical solution thermostat according to claim 1, wherein:
際、当該コイルチューブの動きを規制する規制部材を設
けたことを特徴とする請求項１記載の薬液恒温装置。3. The chemical liquid thermostat according to claim 1, further comprising a regulating member that regulates movement of the coil tube when the chemical liquid passes through the coil tube.
前記チューブコイルに遊嵌されるシャフトを有すること
を特徴とする請求項１記載の薬液恒温装置。4. The apparatus is provided fixed inside the apparatus main body,
2. The liquid thermostat according to claim 1, further comprising a shaft loosely fitted to the tube coil.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP10243819A JP2000075935A (en) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | Chemical liquid constant-temperature device |
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|---|---|---|---|
| JP10243819A JP2000075935A (en) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | Chemical liquid constant-temperature device |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004048798B4 (en) * | 2003-10-23 | 2007-05-03 | Smc Corp. | liquid bath |
| JP2007120879A (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Smc Corp | Temperature controller |
| CN107976006A (en) * | 2017-11-27 | 2018-05-01 | 广州嘉憬母婴科技股份有限公司 | A kind of liquid fast cooling device |
-
1998
- 1998-08-28 JP JP10243819A patent/JP2000075935A/en active Pending
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| US7607471B2 (en) | 2005-10-28 | 2009-10-27 | Smc Corporation | Temperature control device |
| JP4623297B2 (en) * | 2005-10-28 | 2011-02-02 | Ｓｍｃ株式会社 | Temperature control device |
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