JPH0620493B2 - 恒温器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は高温で使用することができる恒温器に関するも
のである。

（発明の背景） 無塵状態における加熱乾燥などの要求の多い半導体製造
工業や製薬工業においては、高温の無塵空気によって加
熱できるようにした恒温器が不可欠である。

これら恒温器として、硝子繊維を抄紙すると共に繊維相
互を接着して作られた濾紙(1) を、第１図に示す斜視図
のように波形に折曲げてスペーサ(1a)を挟んで枠体(2)
内に固定した濾過器を備えた恒温器を考えた。これら濾
過器を備えた恒温器においては、恒温槽内各部におい
て、密度が均一な無塵空気の層流状態が容易に形成さ
れ、温度分布が均一化されるという優れた利点を有して
いる。

しかしながら、恒温器によって達成される温度は硝子繊
維相互を接着する接着用樹脂材によって制限を受けるた
め、例えば、接着材として弗素樹脂やシリコン樹脂のよ
うな高温用樹脂を用いても、最高使用温度が 300℃程度
までの恒温器しか作り得なかった。このため 300℃以上
の恒温環境をもち、温度分布が均一な恒温器の要求が著
しく強いのにもかかわらず実現できない現況にある。

そこで種々の研究を行い、アルミナ(Ａｌ₂Ｏ₃)のような
金属酸化物粉末（例えば粒径１〜５μｍ）を、板状に焼
結した高性能濾過器を恒温槽内に設置した恒温器を考案
した。

この恒温器によれば、濾過器は最高1000℃程度にも確実
安定に耐えるので、温度面における制約をほぼなくしう
ることが分かった。

しかしながら、このような金属酸化物粉末を、板状に焼
結した濾過器は、通気細孔径および通気細孔の分布を均
一にすることが難しく、これに加えて通気細孔の開口方
向がばらばらであるため、濾過器の放出面から放出され
た無塵空気は、密度が各部において均一な層流になら
ず、恒温槽内における温度分布に不均一を生ずるのをま
ぬがれ得なかった。従って、多数箇の製品の同時加熱や
乾燥の場合には、部分的に加熱状態となったり、乾燥の
不均一を生じて性能への影響を招き易い。

（発明の目的） 本発明は、高温環境を実現することができ、しかも、槽
内温度の分布を均一にすることができる恒温器を提供す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための本発明の手段） 上記目的は、空気の流入口及び空気の流出口を対向して
設けた恒温槽の空気の流入口に、耐高温材料粉末の焼結
により作られた一端開口の多数の濾過管体を、上記開口
部が層流を作りうる間隔で同方向に多数設けた耐高温性
材料製取付板の空気放出開孔に位置するように同方向に
並べて気密に固定し、上記濾過管体の外周面から内周面
方向に空気を通過させることにより濾過を行うようにし
た濾過器を設けると共に、空気の流出口と空気の流入口
の間に空気の循環路を設け、空気を循環させる送風機及
び該循環する空気を加熱する加熱器を設けたことを特徴
とする恒温器によって達成することができる。

次に、図面を用いて本発明の恒温器の詳細を説明する。

第２図は本発明の恒温器の説明図で、(3)は濾過器、(4)
は恒温槽、(5)は空気加熱ヒータ、(6)はファン、(7)は
ファン(6)の駆動用モータ、(13)は恒温槽(4)への空気の
流入口、(14)は恒温槽(4)に設けられた空気の流出口、
(15)は恒温槽(4)の外部に設けられた空気の循環路を示
す。第２図において矢印は空気の流れの方向を示す。

ファン(6)により送られた空気は空気加熱ヒータ(5)によ
り加熱され、濾過器(3)を通り清浄化され無塵の空気と
なり、層流となって恒温槽(4)内を流れ、空気の流出口
(14)から恒温槽(4)の外部に設けられた循環路(15)を経
由して、恒温槽(4)へ循環される。

本発明において、濾過器(3)は耐高温材料粉末の焼結に
より作られた一端開口の多数の濾過管体を、上記開口部
が層流を作りうる間隔で同方向に多数設けた耐高温性材
料製取付板の空気放出開孔に位置するように同方向に並
べて気密に固定したもので、濾過管体の外周面から内周
面方向に空気を通過させることによって濾過を行うよう
になっている。

以下、濾過器(3)を図面により更に具体的に説明する。

濾過器(3)は、耐高温材料粉末、例えば、アルミナ（Ａ
ｌ₂Ｏ₃）、硝子粉末の焼結により作った管状体を、所定
の長さに切断したのち、その一端を第３図に示す断面図
のようにセラミックセメント(8)により封止して濾過管
体(9)を作り、これを耐高温接着材、例えばセラミック
セメント(8) を用いて第４図に示す部分断面側面図のよ
うに、耐高温材製取付板、例えば、セラミック製取付板
(10)の多数の空気放出開孔(11)内に気密に取付けて、第
５図(a),(b)に示す側面図および平面図のように同方向
に多数本並べて配置することによって構成されている。
第５図(a),(b)において、(12)は枠体であって、濾過管
体(9)が取付けられたセラミック製取付板(10)が、該枠
体(12)内に気密に固定されている。

濾過器(3)は、恒温槽(4)と空気の流入口(13)との間に、
濾過管体(9)が気密に配置されている。

濾過器(3)においては、それぞれの濾過管体(9)の外周面
から内周面に向けて（第４図参照）空気を送りこむこと
により、濾過が行われるようになっている。

濾過管体(9)は、図に示した円筒状のものに限られるも
のではなく、４角，５角，６角……などの角管状などと
してもよい。

（作用および効果） 濾過管体(9)で濾過された空気は、空気放出開孔(11)か
ら定められた速度で放出される。従って、濾過管体(9)
の通気細孔の開口方向がばらばらであっても、恒温槽
(4)内に出た空気は一定方向になる。また、濾過管体(9)
に通気細孔径の不均一や空気細孔の分布の不均一があっ
ても、濾過管体(9)内においてほぼ平均化され、空気放
出開孔(11)から放出される空気は平均化されたものとな
っている。しかも各濾過管体(9)はほぼ同一条件で作ら
れるので、各濾過管体(9)から放出される無塵空気の量
はほぼ同一になる。従って、各濾過管体(9)の放出空気
流により全体の空気流が、密度の均一な層流状態を形成
するように、空気放出開孔(11)を分布させた取付板(10)
に濾過管体(9)を取付ければ、槽内の温度分布を均一に
することができる。また、本発明では濾過器を形成する
濾過管体(9)や取付板(10)などは、耐高温性をもつ材料
により形成される。従って、本発明によれば、各部にお
ける密度が均一な層流状態を形成することができ、これ
によって要求の強い槽内における温度分布が均一であっ
て、恒温温度の高い恒温槽を備えた恒温器を実現でき
る。

次に、本発明に用いる濾過器の具体例を説明する。

粒径５μｍのＡｌ₂Ｏ₃粉末を焼結することにより作られ
た管体の一端をセラミックセメントにより封止して、内
径が10mm、厚さ１mm、長さが300mmの濾過体を 400本作
り、これを 30cm(縦)×30cm(横)×２cm（厚さ）の大き
さに作られたセラミック製取付板に等間隔で取付けて濾
過器を形成した。

該濾過器は0.3μｍ径の標準粒子に対して99.99％の集塵
効率が得られ、圧力損失も充分使用に供しうる風速 2.5
cm／secにおいて 95mmＨ₂Ｏが得られた。

なお、濾過管体の１本当りの風量は６／minであっ
た。また、耐温性は1000℃まで安定であることが確認さ
れた。

上記濾過器を使用すれば、1000℃までの温度に加熱する
ことができる無塵の高温恒温器を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来濾過器の斜視図、第２図は本発明の恒温器
の説明図、第３図，第４図および第５図(a)，(b)は本発
明の恒温器に使用する濾過器の説明図であって、このう
ち第３図は濾過管体を示す断面図、第４図は濾過管体を
取付板に取付けた状態を示す部分断面図、第５図(a)，
(b)は濾過器の構成を示す側面図および平面図である。 (1)……濾紙、(1a)……スペーサ、(2),(12)……枠体、
(3)……濾過器、(4)……恒温槽、(5)……空気加熱ヒー
タ、(6)……ファン、(7)……駆動用モータ、(8)……セ
ラミックセメント、(9)……セラミック製濾過管体、(1
0)……セラミック製取付板、(11)……空気放出開孔、(1
3)……空気の流入口、(14)……空気の流出口、(15)……
空気の循環路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気の流入口及び空気の流出口を対向して
   設けた恒温槽の空気の流入口に、耐高温材料粉末の焼結
   により作られた一端開口の多数の濾過管体を、上記開口
   部が層流を作りうる間隔で同方向に多数設けた耐高温性
   材料製取付板の空気放出開孔に位置するように同方向に
   並べて気密に固定し、上記濾過管体の外周面から内周面
   方向に空気を通過させることにより濾過を行うようにし
   た濾過器を設けると共に、空気の流出口と空気の流入口
   の間に空気の循環路を設け、空気を循環させる送風機及
   び該循環する空気を加熱する加熱器を設けたことを特徴
   とする恒温器。