[發明專利]液體加熱器

有效

• 申請號: 201280025410.0
• 申請日: 2012-05-24
• 公開（公告）號: CN103562649A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 內田稔;山川晴義;松本直樹
• 申請（專利權）人: 栗田工業株式會社
• 主分類號: F24H1/10
• 分類號: F24H1/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 馬淑香

技術領域

本發明涉及一種迅速地加熱液體的液體加熱器。

背景技術

在半導體制造的保護層剝離工程中，加熱并在高溫下利用硫酸等溶液來作為清洗液的情形非常常見。尤其是，在利用以電解硫酸溶液而得到的過硫酸（過二硫酸和過一硫酸）為有效成分的硫酸電解液、并在單片式清洗機中進行晶片的保護層剝離的情形下，需要將硫酸電解液從約100℃迅速地（以5至10秒的程度）加熱至清洗機中的使用溫度、即180℃至200℃的程度。作為用于進行此種加熱的裝置，提出一種利用近紅外線加熱器的迅速加熱器。（參照專利文獻1）

一般而言，傳熱原理是（1）傳導、（2）對流、（3）輻射。迅速加熱器需要在短時間內傳熱。為了將熱量在短時間內傳至一定流量的流體，需縮短設備內的滯留時間，但由此會無法使傳熱面積擴大，因此利用（1）傳導或（2）對流之類的傳熱方式無法傳遞充足的熱量。因此，上述迅速加熱器采取從近紅外線加熱器發出光、并使光直接吸收于流體中的分子、在此是硫酸或水的分子中的方式。此外，由于縮短了液體滯留時間，因而能將液體流路的厚度抑制得較小。

在通常的加熱裝置中，由絕熱材料覆蓋外部而將熱量封入在內部，使內部保持高溫，從而提高熱效率。基于圖13對該加熱裝置的概要進行說明。

在加熱用液體流路100的外側配置有近紅外線加熱器101，而在與近紅外線加熱器101相反的一側配置有絕熱材料102。從近紅外線加熱器101發出的熱線朝向加熱用液體流路100照射，流過加熱用液體流路100的硫酸電解液由輻射熱迅速加熱，且高溫的硫酸電解液從加熱用液體流路100排出。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2010－060147號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

在此，并未由硫酸電解液吸收的熱線（熱的光線）會通過加熱用液體流路而泄漏至外部。然而，由于加熱用液體流路的內容積縮小而使得有效傳熱面積縮小，因而若采用近紅外線加熱器產生的輻射傳熱，則由絕熱材料所捕獲的熱量無法有效地傳至流體，使得絕熱材料的溫度上升至高溫。在此種狀態下持續運轉的話，會產生超過絕熱材料的耐熱溫度而使裝置熔損等事故。此外，若不進行絕熱就在此情形下輻射，會產生設置有迅速加熱裝置的框體（通常由氯乙烯樹脂制成）溫度變高之類的問題。

本發明為解決上述問題而作，目的是提供一種液體加熱器，在由輻射熱產生高溫的迅速加熱器中，該液體加熱器能夠在不使設備本體或周圍構件受到輻射熱而溫度變高進而被燒壞或熔損的情況下，安全地連續運行。

解決技術問題所采用的技術方案

即，本發明的液體加熱器中的第一發明的特征在于，具有加熱用液體流路、加熱部、熱反射部以及冷卻部，該加熱用液體流路供加熱用液體流通，該加熱部配置在上述加熱用液體流路的一側、且能夠以熱輻射方向與所述加熱用液體的流通方向相交的方式朝向上述加熱用液體流路進行熱輻射，該熱反射部配置在上述加熱用液體流路的另一側，而該冷卻部用于冷卻上述熱反射部，

且上述冷卻部具有冷卻用冷卻介質流路，該冷卻液冷卻介質流路使冷卻介質在上述熱反射部的反射面的背面一側流通，利用上述冷卻介質來冷卻上述熱反射部。

第二發明的液體加熱器的特征在于，在上述第一發明中，外部冷卻介質流路分別連接于上述冷卻用冷卻介質流路的導入側和排出側，且用于冷卻上述冷卻介質的第二冷卻部設置在上述排出側的上述外部冷卻介質流路上。

第三發明的液體加熱器的特征在于，在上述第一或第二發明中，上述加熱用液體流路由二重管構成，在上述二重管的內管的內側配置有一個或兩個以上的上述加熱部，在上述二重管的外管的外側配置有上述熱反射部，進而在上述熱反射部的外側配置有上述冷卻部。

第四發明的液體加熱器的特征在于，在上述第一至第三發明的任一發明中，上述冷卻部具有將作為冷卻介質的空氣壓縮后吹入上述冷卻用冷卻介質流路的壓縮泵，并且在上述壓縮泵的吹出側和上述冷卻用冷卻介質流路的入口側之間具有供周圍空氣進入的空氣進氣部。

第五發明的液體加熱器的特征在于，在上述第四發明中，在上述外部冷卻介質流路上具有用于將由該外部冷卻介質流路輸送的空氣朝向上述壓縮泵一側送風的空氣風扇。