特開 2024-54091 流体温度流量調整装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024054091

(43)【公開日】2024-04-16

(54)【発明の名称】流体温度流量調整装置

(51)【国際特許分類】

   F24H 3/00 20220101AFI20240409BHJP

   F24H 15/156 20220101ALI20240409BHJP

   F24H 15/31 20220101ALI20240409BHJP

   F24H 15/37 20220101ALI20240409BHJP

   F24H 15/208 20220101ALI20240409BHJP

   F24H 9/00 20220101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

F24H3/00 B

F24H15/156

F24H15/31

F24H15/37

F24H15/208

F24H9/00 A

【審査請求】有

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023171369

(22)【出願日】2023-10-02

(31)【優先権主張番号】111137700

(32)【優先日】2022-10-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】517065725

【氏名又は名称】林 峻梅

【氏名又は名称原語表記】ＪＡＮＩＣＥ ＬＩＮ

(71)【出願人】

【識別番号】523375928

【氏名又は名称】クオ ティン ロイ

(71)【出願人】

【識別番号】523375939

【氏名又は名称】クオ ティン シュアン

(71)【出願人】

【識別番号】523375940

【氏名又は名称】クオ ティン ユィ

(74)【代理人】

【識別番号】100205659

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 拓也

(74)【代理人】

【識別番号】100185269

【弁理士】

【氏名又は名称】小菅 一弘

(72)【発明者】

【氏名】林 峻梅

(72)【発明者】

【氏名】クオ ティン ロイ

(72)【発明者】

【氏名】クオ ティン シュアン

(72)【発明者】

【氏名】クオ ティン ユィ

【テーマコード（参考）】

3L036

【Ｆターム（参考）】

3L036AA09

(57)【要約】

【課題】多機能且つエネルギーを節約できる流体温度流量調整装置の提供。
【解決手段】流体貯蔵手段１から提供される流体８を加熱することで加熱された流体８１を配管システム９に供給する流体温度流量調整装置であって、加熱手段２と制御モジュール３とを備え、加熱手段２は、配管システム９に接続し、且つ、流体貯蔵手段１から提供される流体９を受け取ると共に、加熱部２１０を囲む加熱管２１と、流体貯蔵手段１に連通するらせん通路２３０と、らせん通路２３０内の流体８を加熱することで加熱された流体８１を生成するヒーター２２と、逆止めバルブ２５とを有し、制御モジュール３は、流量信号を流量制御バルブ２０に出力して流体８の流量を制御し、温度信号をヒーター２２に出力してヒーター２２の温度を制御することで、余計な流量とエネルギー消費を回避してエネルギーを節約する効果を得ることができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体貯蔵手段から提供される流体を加熱することで加熱された流体を配管システムに供給する流体温度流量調整装置であって、加熱手段と制御モジュールとを備え、
前記加熱手段は、前記配管システムに接続し、且つ、前記流体貯蔵手段から提供される前記流体を受け取ると共に、加熱部を囲む加熱管と、流量制御バルブが取り付けられる第１の端部が前記流体貯蔵手段に連通し、前記第１の端部の反対側にあって前記第１の端部からの流体を排出することのみを可能にする逆止めバルブが取り付けられる第２の端部が前記配管システムに連通するように前記加熱部内に配置されるらせん通路と、前記らせん通路内の流体を加熱することで加熱された流体を生成するように前記加熱部に配置されるヒーターと、を有し、
前記制御モジュールは、前記流量制御バルブ及び前記ヒーターに電気的に接続して流量信号を前記流量制御バルブに出力して前記流体が前記らせん通路内に流れ込む流量を制御し、温度信号を前記ヒーターに出力して前記ヒーターの温度を制御することを特徴とする流体温度流量調整装置。

【請求項2】

前記配管システムは、流体の流れの上流側にある第１の通路と、第１の通路より下流側にある第２の通路と、を有し
前記加熱手段は、前記第１の通路と前記第２の通路との間に介在するように両端が前記第１の通路と前記第２の通路とにそれぞれ取り付けられ、且つ、前記らせん通路の前記逆止めバルブからの前記加熱された流体が送り込まれる合流ユニットを有し、前記合流ユニットは両端が前記第１の通路と前記第２の通路とにそれぞれ取り付けられる取付管部と、前記らせん通路に連通する接続開口が形成されると共に、前記取付管部を外から囲むことにより、前記取付管部との間に環状流路を囲む外側管部とを有し、前記取付管部に前記環状流路から前記取付管部の管内まで延伸する複数の注入口が形成されることを特徴とする請求項１に記載の流体温度流量調整装置。

【請求項3】

前記取付管部に形成される各前記注入口は、前記取付管部の横断面の円周方向において並ぶと共に、いずれも前記環状流路側の開口が上流側に位置し、前記取付管部の管内側の開口が下流側に位置するように斜めに延伸することを特徴とする請求項２に記載の流体温度流量調整装置。

【請求項4】

前記合流ユニットは、前記外側管部と前記取付管部との間に介在して前記環状流路を前記外側管部側にある外側と前記取付管部側にある内側とに仕切ると共に、前記外側と前記内側とに連通する連通開口が形成される仕切り管部を更に有することを特徴とする請求項３に記載の流体温度流量調整装置。

【請求項5】

前記加熱手段の前記らせん通路は、中空であると共に、らせん状に延伸するスパイラルチューブにより囲まれることを特徴とする請求項１に記載の流体温度流量調整装置。

【請求項6】

前記加熱手段は、前記らせん通路の前記第２の端部から延伸する接続管と、前記接続管に取り付けられると共に、前記接続管を通過する前記加熱された流体の温度を感知すると共に、温度検知信号を前記制御モジュールに出力する温度センサとを更に有し、
前記制御モジュールは、受信した前記温度検知信号に基づいて前記温度信号を出力して前記ヒーターの温度を制御することを特徴とする請求項１に記載の流体温度流量調整装置。

【請求項7】

前記加熱手段は、前記らせん通路の前記第２の端部から前記配管システムまで延伸する接続管を更に有し、前記接続管は鋭角で前記配管システムに接続されることを特徴とする請求項１に記載の流体温度流量調整装置。

【請求項8】

前記加熱管の前記らせん通路を囲む前記スパイラルチューブの外側を囲むジルコニア製の外側包囲層が配置されることを特徴とする請求項５に記載の流体温度流量調整装置。

【請求項9】

前記加熱管の前記らせん通路を囲む前記スパイラルチューブの外側を囲む外側包囲層が配置されると共に、前記外側包囲層と前記スパイラルチューブとの間に介在して前記スパイラルチューブを囲む熱伝導率の高いセラミックもしくは金属材料により作成される内側包囲層が配置されることを特徴とする請求項５に記載の流体温度流量調整装置。

【請求項10】

前記加熱管は前記らせん通路を囲む前記スパイラルチューブの外側を囲む外側包囲層が配置されると共に、前記外側包囲層と前記スパイラルチューブとの間に介在して前記スパイラルチューブを囲む窒化アルミニウム製の内側包囲層が配置されることを特徴とする請求項５に記載の流体温度流量調整装置。

【請求項11】

前記加熱手段は、所定の軸線に沿って延伸して前記軸線方向における一端側のみが開口するカップ状に形成されて前記加熱管の前記らせん通路を囲む前記スパイラルチューブを前記カップの内側に囲む外側包囲層と、
前記軸線に沿って延伸して前記軸線方向における前記一端側のみが開口するカップ状に形成されて前記外側包囲層と前記スパイラルチューブとの間に介在するように前記スパイラルチューブをそのカップの内側に囲む内側包囲層と、
前記内側包囲層の開口を覆うように取り付けられる内側蓋部と、
前記内側蓋部の外側に重なりながら、前記外側包囲層の開口を覆うように取り付けられる外側蓋部と、を更に有し、
前記スパイラルチューブは、前記らせん通路の前記第１の端部が前記外側蓋部の外側に位置し、前記外側蓋部及び前記内側蓋部を挿通して前記軸線方向に沿って前記内側包囲層のカップの前記一端側の反対側にある奥側へらせん状に曲がるように延伸してから、前記奥側からまた前記軸線方向に沿って前記内側蓋部へらせん状に曲がるように延伸して前記内側蓋部及び前記外側蓋部を挿通して前記らせん通路の前記第２の端部が前記外側蓋部の外側に位置するように形成されることを特徴とする請求項１０に記載の流体温度流量調整装置。

【請求項12】

前記加熱手段は、前記軸線方向に沿って延伸する装着スリーブを更に有し、前記スパイラルチューブは前記装着スリーブを内側に囲むようにらせん状に延伸し、前記ヒーターは、取り外し可能に前記装着スリーブ内に挿し込まれることを特徴とする請求項１１に記載の流体温度流量調整装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は流体を加熱するヒーターに関し、特に、エネルギーを節約できる流体温度流量調整装置に関する。

【背景技術】

【0002】

光電気産業もしくは半導体産業においては、製造過程で廃ガスが発生するが、廃ガスを放出するにあたって廃ガスは排出配管システム及び真空ポンプを経由して廃ガス処理器に送られる。しかし、排出配管システムが長い場合、排出配管システムを通過する廃ガスは、冷却により排出配管システムに付着すると、排出配管システムにおける排出経路の内径が狭められたりあるいは詰まったりする問題が発生する。

【0003】

このような廃ガスが排出配管システムに付着する現象を避けるべく、ガス加熱装置を用いて加熱されたガスを排出配管システム内に導入して廃ガスと混合させることで、排出配管システムを一定の温度に維持して廃ガスの冷却による固体化を回避する対処方法が用いられる。例えば特許文献１に記載されるように、この従来のガス加熱装置は筐体と、筐体内に位置してガスが通過できるスパイラルチューブと、スパイラルチューブを加熱するために筐体内に配置される加熱手段とを有する。加熱手段が加熱を実行する場合、スパイラルチューブ内のガスは熱の伝導と放射の効果を受けて加熱される。

【0004】

しかし、流体加熱装置の流体流量は固定されているため、異なるプロセス要件を満たすように流体流量および温度を調整することができず、長期にわたる必要以上の高温および高流量は、エネルギーおよび流量の無駄の問題を引き起こす。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】台湾実用新案登録第Ｍ２９３５２８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従って、本発明は多機能且つエネルギーを節約できる流体温度流量調整装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の流体温度流量調整装置は、流体貯蔵手段から提供される流体を加熱することで加熱された流体を配管システムに供給するものであり、加熱手段と制御モジュールとを備え、
前記加熱手段は、前記配管システムに接続し、且つ、前記流体貯蔵手段から提供される前記流体を受け取ると共に、加熱部を囲む加熱管と、流量制御バルブが取り付けられる第１の端部が前記流体貯蔵手段に連通し、前記第１の端部の反対側にあって前記第１の端部からの流体を排出することのみを可能にする逆止めバルブが取り付けられる第２の端部が前記配管システムに連通するように前記加熱部内に配置されるらせん通路と、前記らせん通路内の流体を加熱することで加熱された流体を生成するように前記加熱部に配置されるヒーターと、を有し、
前記制御モジュールは、前記流量制御バルブ及び前記ヒーターに電気的に接続して流量信号を前記流量制御バルブに出力して前記流体が前記らせん通路内に流れ込む流量を制御し、温度信号を前記ヒーターに出力して前記ヒーターの温度を制御する。

【発明の効果】

【0008】

本発明は制御モジュールが流量制御バルブ及びヒーターに接続されることにより、流量信号を流量制御バルブに出力して流体の流量を制御する上、温度信号を出力してヒーターの温度を制御することもできるので、異なる製造プロセスの需要に対応して流体の流量と温度を適切に制御し、余計な流量とエネルギー消費を回避してエネルギーを節約する効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の流体温度流量調整装置の第１の実施例が配管システムに取り付けられる様子が示される説明図である。

【図2】第１の実施例の回路ブロック図である。

【図3】図１に類似し、第１の実施例の他の運用法が示される説明図である。

【図4】図１に類似し、本発明の流体温度流量調整装置の第２の実施例が示される説明図である。

【図5】第２の実施例の合流ユニットと配管システムとの接続関係が示される一部拡大説明図である。

【図6】第２の実施例の合流ユニットの取付管部の構成が示される斜視図である。

【図7】図６に示される取付管部の横断面図である。

【図8】図６に示される取付管部の縦断面図である。

【図9】図１に類似し、２つの加熱手段が配管システムに取り付けられる様子が示される説明図である。

【図10】前記実施例の加熱手段の変化例が示される断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下では各図面を参照して本発明の各実施例について詳しく説明する。

【0011】

図１と図２に示されるように、本発明の流体温度流量調整装置の第１の実施例は、流体貯蔵手段１が提供する流体８を加熱することで配管システム９に加熱された流体を注入するのに適し、配管システム９として例えば半導體製造プロセスの反応チャンバー４により生成される廃ガス７を廃ガス処理手段５に移動するものであるが、これに限定されない。配管システム９は、ポンプ６と、ポンプ６と反応チャンバー４とをつなぐ接続通路９０と、ポンプ６の接続通路９０に反対する側から延伸する第１の通路９１と、第１の通路９１と廃ガス処理手段５との間に介在する第２の通路９２と、を有する。ポンプ６は接続通路９０を経由して廃ガス７を反応チャンバー４から抽出して第１の通路９１から第２の通路９２への方向で廃ガス処理手段５まで送る。本発明は半導體製造プロセスに適用される以外、光電気もしくは石油化学などの分野にも応用できる。流体温度流量調整装置は、加熱手段２と制御モジュール３とを含む。

【0012】

流体貯蔵手段１は流体８の提供に用いられ、流体８を貯蔵する流体貯蔵部１１と、流体貯蔵部１１に接続し、且つ、流体８の供給に用いられる流体供給管１２と、を有する。

【0013】

加熱手段２は、配管システム９に接続し、且つ、流体貯蔵手段１から提供される流体８を受け取ると共に、加熱部２１０を囲む加熱管２１と、流量制御バルブ２０が取り付けられる第１の端部２３１が流体貯蔵手段１に連通し、第１の端部２３１の反対側にあって第１の端部２３１からの流体を排出することのみを可能にする逆止めバルブ２５が取り付けられる第２の端部２３２が配管システム９に連通するように加熱部２１０内に配置されるらせん通路２３０と、らせん通路２３０内の流体９を加熱することで加熱された流体８１を生成するように加熱部２１０に配置されるヒーター２２と、を有し、らせん通路２３０は、中空であると共に、らせん状に延伸するスパイラルチューブ２３により囲まれる。

【0014】

すなわち、スパイラルチューブ２３の一端は第１の端部２３１として流体供給管１２に連通し、この一端の反対側にある他の一端は第２の端部２３２として接続管２４を介して配管システム９の第２の通路９２に接続する。

【0015】

加熱手段２は、らせん通路２３０の第２の端部２３２から延伸する上述の接続管２４と、接続管２４に取り付けられると共に、接続管２４を通過する加熱されたガス８１の温度を感知すると共に、温度検知信号Ｓ３を制御モジュール３に出力する温度センサ２６とを更に有する。

【0016】

流量制御バルブ２０は、流体供給管１２からスパイラルチューブ２３に進入する流体８の流量を制御するものであり、この第１の実施例において、流量制御バルブ２０は電磁調整弁であるが、流量制御バルブ２０としては、電子制御方式で流体８の流量を制御するものであれば、他の構成を採用することも出来る。また、流体８はガスであっても液体であってもよい。

【0017】

図示のように、加熱管２１はらせん通路２３０を囲むスパイラルチューブ２３の外側を囲む外側包囲層２１１が配置されると共に、外側包囲層２１１とスパイラルチューブ２３との間に介在してスパイラルチューブ２３を囲む内側包囲層２１２が配置される。外側包囲層２１１は例えばジルコニアを用いて作成することができるが、ポリテトラフルオロエチレンもしくは他の熱遮断材料を用いて作成することも可能である。ジルコニア材料は耐熱性が高く、そして加熱されても毒性物質を放出することがないので、ポリテトラフルオロエチレンより好適である。内側包囲層２１２は熱伝導率の高いセラミックもしくは金属材料、例えば窒化アルミニウムなどで作られるが、これに限定されない。

【0018】

この第１の実施例において、ヒーター２２はランプヒーターであり、高熱のハロゲンランプや石英ランプを使用して高温を発生させ、熱伝導と熱放射効果により加熱効果を実現する。説明すべきは、ヒーター２２は、スパイラルチューブ２３を加熱できるものであれば、高周波磁気誘導ヒーターや従来の熱抵抗ヒーターであってもよいが、本発明はこれに限定されない。

【0019】

らせん通路２３０の第２の端部２３２から延伸する接続管２４は、鋭角θで配管システム９に接続される。鋭角θは０°より大きく、且つ、９０°より小さい角度である。

【0020】

この第１の実施例において、流体供給管１２からの流体８が第１の端部２３１を経由してスパイラルチューブ２３内のらせん通路２３０内に流れ込むと、ヒーター２２がスパイラルチューブ２３を加熱することによりらせん通路２３０内の流体８が加熱された流体８１に変化された後、第２の端部２３２を経由して配管システム９の第２の通路９２内に流れ込んで廃ガス７と混合して廃ガス処理手段５に排出される。

【0021】

制御モジュール３は、回路基板（図示せず）に配置される制御チップ３１を有する。図２に示されるように、制御チップ３１は温度センサ２６と流量制御バルブ２０とヒーター２２とに電気的に接続することにより、流量信号Ｓ１を流量制御バルブ２０に出力して流体貯蔵手段１かららせん通路２３０内に流れ込む流体の流量を制御し、且つ、温度センサ２６から受信した温度検知信号Ｓ３に基づいて温度信号Ｓ２をヒーター２２に出力してヒーター２２の温度を制御する。

【0022】

説明すべきは、この第１の実施例の流体温度流量調整装置が配管システム９の第２の通路９２、すなわち配管システム９のポンプ６と廃ガス処理手段５との間に設置されるのは、反応チャンバー４により生成される廃ガス７に加熱された流体８１を混ぜ込んで廃ガス処理手段５に放出するためであるが、本発明の流体温度流量調整装置は廃ガスの放出をサポートするだけでなく、例えば図３に示されるように、反応チャンバー４内に反応に参与するもしくは反応を補助する加熱された流体８１を導入するために反応チャンバー４の前に取り付けることも可能であるので、加熱された流体８１を配管に導入する応用であれば、すべて本発明の保護範囲に入るものと解釈されるべきである。

【0023】

この第１の実施例が実施される際、制御モジュール３からの流量信号Ｓ１が流量制御バルブ２０に出力されることにより流量制御バルブ２０の開き具合が制御されて流体供給管１２から加熱手段２に送られる流体８の流量が調整される。流体８は第１の端部２３１かららせん通路２３０内に流れ込んで加熱されて加熱された流体８１となった後、第２の端部２３２から配管システム９に進入して廃ガス７と混合された後に排出される。接続管２４が配管システム９に斜めに接続されるため、加熱された流体８１は接線方向で配管システム９内に進入することが可能となって渦巻き効果を生成するため、第１の通路９１内にある廃ガス７と均一に混合される。作業期間中、制御モジュール３は受信した温度検知信号Ｓ３に基づいてヒーター２２による加熱具合を調整することができ、そして業者が制御モジュール３により流体８の流量を制御することもできるので、異なる製造プロセスに応じて流体８の適切な流量及び加熱された流体８１の温度を調整することが可能となり、流量及びエネルギーの消耗を抑えてエネルギーを節約する効果を発揮することができる。

【0024】

図４と図５に本発明の流体温度流量調整装置の第２の実施例が示されており、図示のように、この第２の実施例における加熱手段２は、接続管２４の先端に合流ユニット２７を更に有し、この合流ユニット２７が配管システム９の第１の通路９１と第２の通路９２との間に取り付けられる点において第１の実施例と異なっている。

【0025】

図４～図８に示されるように、合流ユニット２７は、配管システム９の第１の通路９１と第２の通路９２との間に介在するように両端が第１の通路９１と第２の通路９２とにそれぞれ取り付けられ、且つ、らせん通路２３０の逆止めバルブ２５からの加熱されたガス８１が送り込まれる。

【0026】

合流ユニット２７は第１の接続口２７５で配管システム９の第１の通路９１に接続し、第２の接続口２７６で第２の通路９２に接続する取付管部２７１と、らせん通路２３０に連通する接続開口２７７が形成されると共に、取付管部２７１を外から囲むことにより、取付管部２７１との間に環状流路２７０を囲む外側管部２７２とを有し、取付管部２７１に環状流路２７０から取付管部２７１の管内まで延伸する複数の注入口２７８が形成されている。

【0027】

取付管部２７１に形成される各注入口２７８は、図６～図８に示されるように、取付管部２７１の横断面の円周方向において並ぶと共に、いずれも環状流路２７０側の開口が上流側に位置し、取付管部２７１の管内側の開口が下流側に位置するように斜めに延伸する形状となっている。なお、注入口２７８が形成される具体的構成は図６～図８に示されるものに限らず、必要に応じて注入口２７８が形成される数や位置、そして延伸方向を変更することが可能である。

【0028】

更に、この第２の実施例において、合流ユニット２７は、外側管部２７２と取付管部２７１との間に介在して環状流路２７０を外側管部２７２側にある外側と取付管部２７１側にある内側とに仕切ると共に、外側と内側とに連通する連通開口２７３が形成される仕切り管部２７４を更に有する。

【0029】

図４と図５に示されるように、この第２の実施例が実施される際、制御モジュール３からの流量信号Ｓ１が流量制御バルブ２０に出力されることにより流量制御バルブ２０の開き具合を制御して流体供給管１２から加熱手段２に送られる流体８の流量が調整される。流体８は第１の端部２３１かららせん通路２３０内に流れ込んで加熱されて加熱された流体８１となった後、加熱された流体８１は接続開口２７７を経由して環状流路２７０内に進入し、そして連通開口２７３を通じて注入口２７８へと流れる。取付管部２７１に形成される各注入口２７８が斜めに延伸する構成により、加熱された流体８１が仕切り管部２７４から各注入口２７８へ噴出する際は圧力が増し、渦巻き効果を生成するため、廃ガス７と均一に混合されて排出される。

【0030】

説明すべきは、この第１の実施例と第２の実施例とにおいて、加熱管２１は直線状に延伸する中空の管状体であると共に、流体８がスパイラルチューブ２３に進入する第１の端部２３１と加熱された流体８１がスパイラルチューブ２３から排出される第２の端部２３２はこの管状体の両端にそれぞれ位置する構成となっているが、本発明としてはこの構成に限定されず、加熱管２１の形状や、スパイラルチューブ２３の進入／排出端部の配置は全体の位置構成に応じて調整／変更することが可能である。

【0031】

更に、図９に示されるように、説明すべきは、本発明において加熱手段２の数は１つに限らず、２もしくは２以上の加熱手段２を配管システム９に配置することにより、通常より長い配管システム９の必要な部位に加熱された流体８１を注入することによって、配管システム９の各部位に対して温度を調整する効果を発揮することができる。

【0032】

なお、配管システム９に加熱された流体８１を注入する必要がない場合は、制御モジュール３で流量制御バルブ２０を制御して加熱された流体８１の注入を止めることにより、エネルギーを節約する効果を発揮することができる。

【0033】

図１０に上記実施例の加熱手段２の変化例が示されている。図示のように、この変化例において、加熱手段２は、所定の軸線に沿って延伸して軸線方向（図中の上下方向）における一端側のみが開口するカップ状に形成されて加熱管２１のらせん通路２３０を囲むスパイラルチューブ２３をカップの内側に囲む外側包囲層２１１と、上記軸線に沿って延伸して軸線方向における一端側のみが開口するカップ状に形成されて外側包囲層２１１とスパイラルチューブ２３との間に介在するようにスパイラルチューブ２３をそのカップの内側に囲む内側包囲層２１２と、内側包囲層２１２の開口を覆うように取り付けられる内側蓋部２１４と、内側蓋部２１４の外側に重なりながら、外側包囲層２１１の開口を覆うように取り付けられる外側蓋部２１３と、を更に有し、スパイラルチューブ２３は、らせん通路２３０の第１の端部２３１が外側蓋部２１３の外側に位置し、外側蓋部２１３及び内側蓋部２１４を挿通して軸線方向に沿って内側包囲層２１２のカップの一端側の反対側にある奥側へらせん状に曲がるように延伸してから、奥側からまた軸線方向に沿って内側蓋部２１４へらせん状に曲がるように延伸して内側蓋部２１４及び外側蓋部２１３を挿通してらせん通路２３０の第２の端部２３２が外側蓋部２１３の外側に位置するように形成される。

【0034】

また、加熱手段２は、軸線方向に沿って延伸する装着スリーブ２８と、内側蓋部２１４及び外側蓋部２１３の反対側において重なって配置される第１の熱遮断部材２１５と第２の熱遮断部材２１６とを更に有し、スパイラルチューブ２３は装着スリーブ２８を内側に囲むようにらせん状に延伸し、ヒーター２２は、取り外し可能に装着スリーブ２８内に挿し込まれる。なお、装着スリーブ２８は二酸化ケイ素材料により作成されることができる。

【0035】

ここで、加熱手段２の中において外側蓋部２１３と内側蓋部２１４と第１の熱遮断部材２１５と第２の熱遮断部材２１６と加熱部２１０とにより仕切られる各部の空間は、いずれも実質的に真空である。

【0036】

外側包囲層２１１と内側包囲層２１２と外側蓋部２１３と内側蓋部２１４と第１の熱遮断部材２１５と第２の熱遮断部材２１６とにより構成されるダブル真空チャンバー構造を加熱部２１０に形成することにより、加熱管２１の内部の熱の消耗を抑えてエネルギーを節約することができる。また、このような保温及び熱遮蔽効果により、加熱管２１との接触により人間が火傷をすることもないので、より安全である。

【0037】

更に、ヒーター２２が取り外し可能に装着スリーブ２８内に挿し込まれるので、加熱手段２全体の取り換えではなく、ヒーター２２のみを取り替えることができる。

【0038】

以上をまとめると、本発明の上記実施例における流体温度流量調整装置は、以下の利点を有する。

【0039】

まず、加熱管２１にジルコニア材料もしくはポリテトラフルオロエチレン材料により作成される外側包囲層２１１と、熱伝導率の高いセラミックもしくは金属材料により作成される内側包囲層２１２と、を有することにより、加熱手段２の加熱部２１０が受ける熱は均一となり、余計なエネルギー消費を回避してエネルギーを節約する効果を得ることができる。

【0040】

また、制御モジュール３が流量制御バルブ２０に電気的に接続するので、制御チップ３１から流量信号Ｓ１を流量制御バルブ２０に出力して流量制御バルブ２０の開き具合を制御して配管システム９に進入する流体８の流量を制御することが可能となると共に、制御モジュール３は制御チップ３１から温度信号Ｓ２をヒーター２２に出力して調整ヒーター２２の温度を制御して余計なエネルギー消費を回避してエネルギーを節約する効果を得ることができる。

【0041】

更に、取付管部２７１の各注入口２７８が斜めに延伸する構成により加熱された流体８１が外側管部２７２から環状流路２７０へ送られ、そして各注入口２７８から噴出する際は渦巻き効果を生成し、廃ガス７と加熱された流体８１の圧力が増すので、廃ガス７と加熱された流体８１の第２の通路９２への流れを加速することができる。

【0042】

この上、本発明はポンプ６と廃ガス処理手段５との間に配置されて製作プロセスにおいて生成される廃ガスの排出をサポートするだけでなく、反応チャンバー４の前に配置されて反応チャンバー４内に反応に参与するもしくは反応を補助する加熱された流体８１を導入することもできるので、異なる製造プロセスの需要に応えることができ、高い実用性を有する。

【0043】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0044】

１ 流体貯蔵手段
１１ 流体貯蔵部
１２ 流体供給管
２ 加熱手段
２０ 流量制御バルブ
２１ 加熱管
２１０ 加熱部
２１１ 外側包囲層
２１２ 内側包囲層
２１３ 外側蓋部
２１４ 内側蓋部
２１５ 第１の熱遮断部材
２１６ 第２の熱遮断部材
２２ ヒーター
２３ スパイラルチューブ
２３０ らせん通路
２３１ 第１の端部
２３２ 第２の端部
２４ 接続管
２５ 逆止めバルブ
２６ 温度センサ
２７ 合流ユニット
２７０ 環状流路
２７１ 取付管部
２７２ 外側管部
２７３ 連通開口
２７４ 仕切り管部
２７５ 第１の接続口
２７６ 第２の接続口
２７７ 接続開口
２７８ 注入口
２８ 装着スリーブ
３ 制御モジュール
３１ 制御チップ
４ 反応チャンバー
５ 廃ガス処理手段
６ ポンプ
７ 廃ガス
８ 流体
８１ 加熱された流体
９ 配管システム
９０ 接続通路
９１ 第１の通路
９２ 第２の通路
θ 傾斜角度
Ｓ１ 流量信号
Ｓ２ 温度信号
Ｓ３ 温度検知信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】