液體加熱方法、液體加熱裝置和加熱液體供給裝置制造方法
【專利摘要】提供當(dāng)在加熱用液體流路內(nèi)發(fā)生了液體通過不良的情況下，能夠防止液體沸騰而避免產(chǎn)生過熱蒸汽的液體加熱方法、液體加熱裝置和加熱液體供給裝置。包括：加熱器（7），具有流路構(gòu)件和加熱構(gòu)件，流路構(gòu)件形成供硫酸溶液通過的筒狀流路，加熱構(gòu)件配置在筒狀流路的相面對的液體流路面的至少一方的外側(cè)；液體釋放用管線（10）、大氣開放用管線（12）及閥（11、13），構(gòu)成液體釋放機(jī)構(gòu)，至少將在筒狀流路的相面對的液體流路面之間的受熱區(qū)域內(nèi)被加熱的硫酸溶液取出到筒狀流路外；流量計(jì)（6），對供給到筒狀流路內(nèi)的硫酸溶液的每單位時(shí)間內(nèi)的流量進(jìn)行測量；控制部（14），接受由流量計(jì)（6）獲得的測量結(jié)果，根據(jù)該測量結(jié)果對筒狀流路內(nèi)的液體通過不良進(jìn)行判定，依據(jù)液體通過不良進(jìn)行利用液體釋放機(jī)構(gòu)執(zhí)行硫酸溶液的取出的控制。
【專利說明】液體加熱方法、液體加熱裝置和加熱液體供給裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能夠快速對液體進(jìn)行加熱的液體加熱方法、液體加熱裝置和具有該液體加熱裝置的加熱液體供給裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在制造半導(dǎo)體時(shí)的抗蝕劑剝離工序中，多將硫酸等溶液作為清洗液進(jìn)行加熱而在高溫下使用。特別是，在對含過硫酸的硫酸溶液(將過二硫酸和過一硫酸兩者總稱為過硫酸。)進(jìn)行加熱而獲得較高的氧化特性的工藝中，最好以幾秒鐘快速地對含過硫酸的硫酸溶液進(jìn)行加熱而向抗蝕劑剝離工序供給該含過硫酸的硫酸溶液，其中，含過硫酸的硫酸溶液是通過對硫酸溶液進(jìn)行電解而獲得的。例如在專利文獻(xiàn)I中提出了能在短時(shí)間內(nèi)將含過硫酸的硫酸溶液等加熱為高溫的液體加熱器。
[0003]在對含過硫酸的硫酸溶液進(jìn)行加熱的情況下，最好通過減小加熱用液體流路的厚度，來縮短含過硫酸的硫酸溶液在加熱器內(nèi)的滯留時(shí)間而快速地對含過硫酸的硫酸溶液進(jìn)行加熱。另外，最好利用輻射熱量進(jìn)行加熱，而不是利用導(dǎo)熱板進(jìn)行熱傳導(dǎo)和對流傳熱，從而盡可能地避免過硫酸在導(dǎo)熱面附近因高溫的作用而自行分解。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010 - 060147號公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0008]另外，在含過硫酸的硫酸溶液通過快速加熱器的加熱用液體流路的期間內(nèi)，構(gòu)成加熱用液體流路的構(gòu)件的液體接觸面因?yàn)橐后w的通過而連續(xù)性地被冷卻。但是，即使利用厚度為Imm左右的較薄的構(gòu)件來構(gòu)成加熱用液體流路，比液體接觸面靠外側(cè)的部分也會因輻射熱量而累積熱量，很可能達(dá)到1000°C以上的高溫。此外，在加熱器的構(gòu)造上，比液體接觸面靠外側(cè)的達(dá)到高溫的部分是絕熱的，因此這部分也不會被快速冷卻。
[0009]在該種快速加熱器運(yùn)行的過程中，當(dāng)發(fā)生停電時(shí)，泵、快速加熱器等的運(yùn)行停止，液體停止向快速加熱器通過。于是，液體接觸面的液體因熱傳導(dǎo)的作用而被急速加熱，而且在運(yùn)行剛剛停止后，輻射熱量仍較大，因此液體的大部分(bulk)也被急速加熱，從而滯留在快速加熱器內(nèi)的液體被加熱?？焖偌訜崞鞯募訜嵊靡后w流路較窄，該加熱用液體流路的內(nèi)部的液體保持量少，因此在上述的加熱的作用下，液體溫度急劇上升，在幾秒?十幾秒左右的時(shí)間內(nèi)達(dá)到沸騰。例如硫酸濃度為90質(zhì)量％的硫酸溶液的沸點(diǎn)為264°C，該硫酸溶液可能容易地達(dá)到沸騰。
[0010]液體若全都蒸發(fā)，則成為過熱蒸汽，溫度進(jìn)一步上升。一般來說，加熱器主體由石英制成，與此相對的是，加熱器的出口側(cè)配管多使用由四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯醚共聚物(PFA)等氟樹脂制成的配管。公知該種由氟樹脂制成的配管在260°C?300°C的溫度下發(fā)生熔損。因此，在向快速加熱器連續(xù)供給液體的操作停止了的情況下，液體的過熱蒸汽可能流出到出口側(cè)配管中，將配管溶化而向外部噴出。
[0011]以上對停電時(shí)的故障進(jìn)行了說明，在以下這樣的情況下，也可能發(fā)生同樣的問題。
[0012].因泵的故障而使送液量下降或使送液操作停止。
[0013].向泵進(jìn)行的通電中止，泵內(nèi)的電磁閥不再工作，送液操作停止。
[0014].因空氣壓縮機(jī)的故障等而使向氣泵供給空氣的操作中止，泵不再能夠進(jìn)行驅(qū)動，送液操作停止。
[0015].因泵的控制邏輯的人為失誤等而使泵停止驅(qū)動，送液操作停止。
[0016]在上述這些情況下，快速加熱器與停電時(shí)不同，是在繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中的，因此到液體沸騰而產(chǎn)生過熱蒸汽的時(shí)間可能變得更短。
[0017]另外，在使快速加熱器停止運(yùn)行時(shí)，也可能發(fā)生同樣的問題。但在這種情況下，通過在使快速加熱器停止運(yùn)行后，暫時(shí)使液體繼續(xù)通過，在使快速加熱器充分地冷卻后使液體停止通過，能夠不會使液體沸騰地使快速加熱器安全地停止運(yùn)行。
[0018]如上所述，需要在快速加熱器中，避免在發(fā)生停電、泵的故障和其它液體通過不良時(shí)，發(fā)生液體的沸騰以及產(chǎn)生與液體的沸騰相對應(yīng)產(chǎn)生的過熱蒸汽。
[0019]另外，涉及液體的快速加熱器的技術(shù)本身一直如涉及熱水供給設(shè)備等的技術(shù)那樣地廣泛存在著。但是，上述本發(fā)明的問題并不被公知。以下，以家用燃?xì)馑矔r(shí)熱水器為例對其理由進(jìn)行說明。
[0020]圖6表不一般的家用燃?xì)馑矔r(shí)熱水器的構(gòu)造。
[0021]在熱水器主體100內(nèi)，內(nèi)部配管101從下方向上方蜿蜒設(shè)置。供水管102與內(nèi)部配管101的下側(cè)端連接而能夠從外部將水供給到內(nèi)部配管101內(nèi)。另外，輸送燒熱的熱水的熱水供給管103通過閥104與內(nèi)部配管101的上側(cè)端連接，從而能向外部供給熱水。
[0022]在熱水器主體100內(nèi)的底部設(shè)置有煤氣燃燒器105。熱水器主體100內(nèi)成為供由煤氣燃燒器105產(chǎn)生的燃燒煤氣流通的煤氣流路100a。在熱水器主體100的頂板部設(shè)置有將由煤氣燃燒器105產(chǎn)生的燃燒煤氣排出的排氣口 100b。
[0023]在使用上述圖6所示的燃?xì)馑矔r(shí)熱水器將25°C的水加熱為50°C的熱水的情況下，煤氣燃燒器105內(nèi)的煤氣的燃燒溫度約為800°C，在該燃燒煤氣在煤氣流路IOOa內(nèi)上升的期間內(nèi)，利用內(nèi)部配管101進(jìn)行熱量回收而使該燃燒煤氣的溫度下降至200°C，使該燃燒煤氣通過排氣口 IOOb排出到熱水器主體100外。
[0024]另外，由供水管102供給的水的供給速度約為IOL (公升)/min (若使水以lm/sec的流速在13mm 口徑的管內(nèi)流動，則水的供給速度為8L/min。)。若將水通過熱水器主體100內(nèi)所需的時(shí)間設(shè)為10秒，則熱水器主體100內(nèi)的水保有量為1.67L。
[0025]另外，該家用燃?xì)馑矔r(shí)熱水器為如下構(gòu)造:在停止供給水的瞬間，即，在關(guān)閉了閥104時(shí)，煤氣燃燒器105內(nèi)的煤氣的燃燒停止。此時(shí)，被封閉在熱水器主體100內(nèi)的水的量為1.67L，其平均溫度為(25+50) /2=37.5°C。利用下述算式算出使該水成為100°C所需的熱量和使該水全部沸騰所需的熱量。
[0026]成為100°C所需的熱量:
[0027]1.67kgX (100 - 37.5) VX lkcal/kg/°C =103kcal
[0028]沸騰所需的熱量:[0029](639 - 37.5) kcal/kgX 1.67kg=996kcal
[0030]煤氣燃燒過程中的內(nèi)部配管101由于與水接觸，因此該內(nèi)部配管101的溫度不會高出50°C太多。另外，假設(shè)煤氣燃燒器105、引導(dǎo)燃燒煤氣的煤氣流路IOOa等的熱水器內(nèi)的燃燒部為800°C與200°C的平均溫度即500°C。此外假設(shè)燃燒部的重量為0.5kg左右，計(jì)算燃燒部的潛伏熱量，則為:
[0031]0.5kgX (500 - 100) V X0.13kcal/kg/°C = 26kcal。
[0032]另外，0.13kcal/kg/°C是不銹鋼的比熱。
[0033]與在停止供給水的瞬間封閉在熱水器主體100內(nèi)的水成為100°C所需的熱量的值103kcal,以及該水全部沸騰所需的熱量的值996kcal相比，通過上述計(jì)算而算得的燃燒部的潛伏熱量的值26kcal小很多。因而，不會從燃燒部向封閉在熱水器主體100內(nèi)的水供給達(dá)到沸騰程度的熱量。因此，在家用燃?xì)馑矔r(shí)熱水器中，即使不將熱水器主體100內(nèi)的水放掉，該水也不會達(dá)到沸騰，能夠安全地停止水的供給。
[0034]與此相對的是，在專利文獻(xiàn)I所述的方式的快速加熱器中，當(dāng)在5秒鐘內(nèi)將以
1.5L/min的供給速度供給的硫酸濃度為90質(zhì)量％的硫酸溶液從100°C加熱為200°C的情況下，停止供給硫酸溶液時(shí)滯留在加熱器內(nèi)的硫酸溶液的量為125mL，其平均溫度為150°C。由于硫酸濃度為90質(zhì)量％的硫酸溶液的沸點(diǎn)為265°C,因此該溶液達(dá)到沸點(diǎn)所需的熱量是乘以150。。與265°C的焓差51.2kcal/kg而得到的:
[0035]0.125LX1.68kg/LX51.2kcal/kg=10.8kcaL.[0036]另外，1.68kg/L是150°C溫度下的硫酸濃度為90質(zhì)量％的硫酸溶液的比重。
[0037]具有加熱構(gòu)件的石英部分的質(zhì)量約為3kg，加熱絲的溫度約為2400°C。假設(shè)石英的內(nèi)部結(jié)構(gòu)體中不與液體流路 直接解除的部分的石英質(zhì)量約為1kg，平均溫度為1000°C，計(jì)算該部分的潛伏熱量，為:
[0038]IkgX (1000 - 265) °C X0.18kcal/kg/°C =132kcal。
[0039]另外，0.18kcal/kg/°C是石英的比熱。
[0040]從上述計(jì)算可清楚得知，在專利文獻(xiàn)I所述的方式那樣的快速加熱器中，加熱器的潛伏熱量壓倒性地大于硫酸溶液達(dá)到沸點(diǎn)所需的熱量。因此，當(dāng)停止供給硫酸溶液時(shí)，滯留在加熱器內(nèi)的硫酸溶液容易發(fā)生沸騰。
[0041]如上所述，在快速加熱器中，在對滯留在加熱器內(nèi)的液體沸騰所需的熱量和加熱器潛伏的熱量進(jìn)行比較而后者大于前者的情況下，可能產(chǎn)生滯留在加熱器內(nèi)的液體發(fā)生沸騰而產(chǎn)生過熱蒸汽的問題。因而，在這種情況下，需要在停止了液體的供給時(shí)，將加熱器內(nèi)的液體取出而防止液體沸騰。
[0042]在上述家用燃?xì)馑矔r(shí)熱水器等以往的稱為快速加熱器或瞬間加熱器的裝置中，一般來說，滯留在加熱器內(nèi)的液體沸騰所需的熱量比加熱器潛伏的熱量大。因此，不會產(chǎn)生本發(fā)明那樣的問題，不必設(shè)置在發(fā)生了液體通過不良時(shí)用于對液體的沸騰進(jìn)行防止的安全機(jī)構(gòu)。
[0043]而在作為本發(fā)明的對象的快速加熱器中，滯留在加熱器內(nèi)的液體的量較少，是使少流量的液體在短時(shí)間內(nèi)升溫，且液體的升溫幅度較大，而且加熱器的出口溫度比較接近液體的沸點(diǎn)。在這種快速加熱器中，當(dāng)液體發(fā)生液體通過不良時(shí)，產(chǎn)生沸騰的問題，因此需要設(shè)置用于對液體的沸騰進(jìn)行防止的安全機(jī)構(gòu)。[0044]本發(fā)明是以上述情況為背景而做成的，目的在于提供即使在加熱用液體流路內(nèi)發(fā)生了液體通過不良的情況下，也能防止液體沸騰而避免產(chǎn)生過熱蒸汽的液體加熱方法、液體加熱裝置和具有該液體加熱裝置的加熱液體供給裝置。
[0045]解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0046]即，本發(fā)明的液體加熱方法中第I本發(fā)明的液體加熱方法使液體通過加熱用液體流路，并且利用配置在上述加熱用液體流路的外側(cè)的加熱構(gòu)件對在上述加熱用液體流路的受熱區(qū)域內(nèi)流動的上述液體進(jìn)行加熱，其特征在于，在利用上述加熱構(gòu)件進(jìn)行加熱的過程中，或在上述加熱構(gòu)件停止運(yùn)轉(zhuǎn)后、隨著上述加熱而除了上述液體以外還剩余有至少高于上述液體的沸點(diǎn)的余熱時(shí)，依據(jù)上述加熱用液體流路內(nèi)的液體通過不良的情況，至少將在上述受熱區(qū)域內(nèi)接受上述加熱構(gòu)件的加熱或上述余熱的上述液體取出到上述加熱用液體流路外。
[0047]第2本發(fā)明的液體加熱方法在上述第I本發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，上述液體通過不良是上述液體在上述加熱用液體流路內(nèi)的通過停止的情況，或者是當(dāng)上述液體在上述加熱用液體流路內(nèi)通過時(shí)，每單位時(shí)間內(nèi)的流量下降到規(guī)定值以下的情況。
[0048]第3本發(fā)明的液體加熱方法在上述第I本發(fā)明或第2本發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，上述加熱用液體流路的相對于上述加熱構(gòu)件的縱深為IOmm以下，通過使上述液體在上述加熱用液體流路內(nèi)通過，使上述液體以0.5?10秒通過上述受熱區(qū)域。
[0049]第4本發(fā)明的液體加熱方法在上述第I本發(fā)明至第3本發(fā)明的任意一項(xiàng)的基礎(chǔ)上，其特征在于，上述液體是硫酸濃度為65質(zhì)量％?96質(zhì)量％的硫酸溶液,上述加熱構(gòu)件將上述硫酸溶液加熱到140°C?220°C。
[0050]第5本發(fā)明的液體加熱裝置具有加熱部，該加熱部包括:流路構(gòu)件，其形成供液體通過的加熱用液體流路；加熱構(gòu)件，其配置在上述加熱用液體流路的外側(cè)，該液體加熱裝置的特征在于，
[0051]該液體加熱裝置具有:
[0052]液體釋放機(jī)構(gòu)，其至少將在上述加熱用液體流路的受熱區(qū)域內(nèi)被加熱的上述液體取出到上述加熱用液體流路外；
[0053]監(jiān)視部，其對供給到上述加熱用液體流路內(nèi)的上述液體的供給狀況進(jìn)行監(jiān)視；
[0054]液體釋放控制部，其接受由上述監(jiān)視部獲得的監(jiān)視結(jié)果，根據(jù)該監(jiān)視結(jié)果對上述加熱用液體流路內(nèi)的液體通過不良進(jìn)行判定，依據(jù)上述液體通過不良進(jìn)行利用上述液體釋放機(jī)構(gòu)執(zhí)行上述液體的取出的控制。
[0055]第6本發(fā)明的液體加熱裝置在上述第5本發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，上述監(jiān)視部對供給到上述加熱用液體流路內(nèi)的上述液體的供給狀況和上述加熱部的加熱狀況進(jìn)行監(jiān)視，上述液體釋放控制部接受由上述監(jiān)視部獲得的監(jiān)視結(jié)果，根據(jù)該監(jiān)視結(jié)果對上述加熱用液體流路內(nèi)的液體通過不良和上述加熱部內(nèi)的加熱繼續(xù)狀況進(jìn)行判定，依據(jù)上述加熱繼續(xù)狀況和上述液體通過不良，進(jìn)行利用上述液體釋放機(jī)構(gòu)執(zhí)行上述液體的取出的控制。
[0056]第7本發(fā)明的液體加熱裝置在上述第5本發(fā)明或第6本發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，上述液體釋放控制部進(jìn)行利用上述液體釋放機(jī)構(gòu)執(zhí)行上述液體的取出的控制，并且進(jìn)行使向上述加熱部的通電操作停止的控制。
[0057]第8本發(fā)明的液體加熱裝置在上述第5本發(fā)明至第7本發(fā)明的任意一項(xiàng)的基礎(chǔ)上，其特征在于，該液體加熱裝置具有至少能向上述液體釋放控制部供電的不間斷電源。
[0058]第9本發(fā)明的液體加熱裝置在上述第5本發(fā)明至第8本發(fā)明的任意一項(xiàng)的基礎(chǔ)上，其特征在于，上述加熱用液體流路大致沿上下方向形成，上述液體釋放機(jī)構(gòu)具有:大氣開放用管線，其與上述加熱用液體流路的上側(cè)連通；液體釋放用管線，其與上述加熱用液體流路的下側(cè)連通;第I閥，其設(shè)置在上述大氣開放用管線；以及第2閥，其設(shè)置在上述液體釋放用管線，在執(zhí)行上述液體的取出操作時(shí)，上述液體釋放控制部進(jìn)行使上述第I閥和上述第2閥從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)的控制。
[0059]第10本發(fā)明的液體加熱裝置在上述第9本發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，當(dāng)在上述液體通過不良以外的情況下使上述液體通過上述加熱用液體流路時(shí)，上述液體釋放控制部使上述第I閥和上述第2閥處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0060]第11本發(fā)明的液體加熱裝置在上述第5本發(fā)明至第10本發(fā)明的任意一項(xiàng)的基礎(chǔ)上，其特征在于，上述監(jiān)視部具有流量計(jì)，該流量計(jì)對供給到上述加熱用液體流路內(nèi)的上述液體的每單位時(shí)間內(nèi)的流量進(jìn)行測量。
[0061]第12本發(fā)明的液體加熱裝置在上述第5本發(fā)明至第10本發(fā)明的任意一項(xiàng)的基礎(chǔ)上，其特征在于，上述監(jiān)視部對將上述液體供給到上述加熱用液體流路內(nèi)的泵的動作狀態(tài)進(jìn)行檢測。
[0062]第13本發(fā)明的液體加熱裝置具有加熱部，該加熱部包括:流路構(gòu)件，其形成供液體通過的加熱用液體流路；加熱構(gòu)件，其配置在上述加熱用液體流路的外側(cè)，該液體加熱裝置的特征在于，
[0063]該液體加熱裝置具有液體釋放機(jī)構(gòu)，該液體釋放機(jī)構(gòu)至少將在上述加熱用液體流路的受熱區(qū)域內(nèi)被加熱的上述液體取出到上述加熱用液體流路外，
[0064]上述液體釋放機(jī)構(gòu)至少在向泵的通電操作突然停止的停電時(shí)，隨著通電的停止而進(jìn)行將上述液體取出到上述加熱用液體流路外的動作，其中，上述泵用于將上述液體供給到上述加熱用液體流路內(nèi)。
[0065]第14本發(fā)明的液體加熱裝置在上述第13本發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，上述加熱用液體流路大致沿上下方向形成，上述液體釋放機(jī)構(gòu)具有:大氣開放用管線，其與上述加熱用液體流路的上側(cè)連通；液體釋放用管線，其與上述加熱用液體流路的下側(cè)連通；第I閥，其設(shè)置在上述大氣開放用管線；以及第2閥，其設(shè)置在上述液體釋放用管線，上述第I閥和上述第2閥分別具有帶故障安全機(jī)構(gòu)的閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)(valve actuator),至少在向泵的通電操作突然停止的停電時(shí)，各上述閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行使上述第I閥和上述第2閥從通電時(shí)的關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)的動作，其中，上述泵用于將上述液體供給到上述加熱用液體流路內(nèi)。
[0066]第15本發(fā)明的液體加熱裝置在上述第14本發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，上述閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)是:在通電時(shí)利用操作空氣壓力使閥關(guān)閉，在停電時(shí)使上述操作空氣壓力消失而使閥打開的無氣開放式閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)，或者是在通電時(shí)使離合器機(jī)構(gòu)克服施力構(gòu)件地間斷動作而使閥關(guān)閉，在停電時(shí)利用上述施力構(gòu)件使離合器機(jī)構(gòu)間斷動作而使閥打開的閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)，或者是在通電時(shí)使閥關(guān)閉，在停電時(shí)利用積蓄在電池中的電力使閥處于打開狀態(tài)的電動式閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0067]第16本發(fā)明的液體加熱裝置在上述第5本發(fā)明至第15本發(fā)明的任意一項(xiàng)的基礎(chǔ)上，其特征在于，該液體加熱裝置具有回收部，該回收部對利用上述液體釋放機(jī)構(gòu)取出到上述加熱用液體流路外的上述液體進(jìn)行回收。
[0068]第17本發(fā)明的液體加熱裝置在上述第5本發(fā)明至第16本發(fā)明的任意一項(xiàng)的基礎(chǔ)上，其特征在于，上述加熱用液體流路的相對于上述加熱構(gòu)件的縱深為IOmm以下。
[0069]第18本發(fā)明的加熱液體供給裝置的特征在于，該加熱液體供給裝置具有:上述第5本發(fā)明至第17本發(fā)明的任意一項(xiàng)所述的液體加熱裝置；泵，其將上述液體供給到上述加熱用液體流路內(nèi)；通電控制部，其對向上述加熱裝置的通電和向上述泵的通電進(jìn)行控制；裝置停止指示部，其發(fā)出該裝置的停止指示，在上述液體加熱裝置和上述泵處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下，上述通電控制部在接受到由上述裝置停止指示部發(fā)出的上述停止指示時(shí)，使向上述液體加熱裝置的通電操作停止，而使上述液體加熱裝置停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并且使上述泵繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，在從上述液體加熱裝置停止后經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間或者使規(guī)定流量的上述液體通過了上述加熱用液體流路后，或者在從上述液體加熱裝置輸出的上述液體的溫度為規(guī)定的溫度以下后，執(zhí)行使向上述泵的通電操作停止的控制。
[0070]即，采用本發(fā)明，依據(jù)加熱用液體流路內(nèi)的液體通過不良，至少將在加熱用液體流路的受熱區(qū)域內(nèi)接受加熱構(gòu)件的加熱或余熱的液體取出到加熱用液體流路外。由此，在發(fā)生了加熱用液體流路內(nèi)的液體通過不良的情況下，能夠?qū)訜嵊靡后w流路內(nèi)的液體的沸騰進(jìn)行防止而避免產(chǎn)生過熱蒸汽。另外，作為上述液體通過不良，除了當(dāng)下正在發(fā)生液體通過不良的情況以外，還可包括發(fā)生液體通過不良的可能性大的狀態(tài)。
[0071]另外，關(guān)于在加熱構(gòu)件停止運(yùn)轉(zhuǎn)后是否剩余有上述余熱，利用該加熱裝置預(yù)先對與加熱構(gòu)件停止后的經(jīng)過時(shí)間對應(yīng)的余熱溫度進(jìn)行把握而作為數(shù)據(jù)予以保存，在作業(yè)時(shí)，當(dāng)加熱構(gòu)件停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可以根據(jù)停止后的經(jīng)過時(shí)間參照上述數(shù)據(jù)來推測余熱溫度。另外，即使余熱溫度為液體溫度以上，只要加熱用液體流路內(nèi)的液體未達(dá)到沸騰，則可以不進(jìn)行上述液體釋放。也可以預(yù)先將此時(shí)的未達(dá)到沸騰的上限的溫度設(shè)定為閾值，在余熱的溫度大于該閾值的情況下，進(jìn)行上述液體釋放。
[0072]加熱用液體流路例如是快速加熱器等加熱器內(nèi)的液體流路，通常，為了能夠快速加熱，使滯留在加熱用液體流路的內(nèi)部的液體的量較小。例如加熱用液體流路的相對于加熱構(gòu)件的縱深(在將加熱用液體流路形成在相面對的液體流路面之間的情況下是厚度)優(yōu)選為10_以下,更優(yōu)選為5_以下。另一方面,在確保使液體充分地在加熱用液體流路內(nèi)通過的基礎(chǔ)上，優(yōu)選流路的縱深(流路厚度)為Imm以上，更優(yōu)選為2mm以上。另外，在加熱用液體流路內(nèi)通過的液體優(yōu)選以0.5秒?10秒通過加熱用液體流路的受熱區(qū)域，更優(yōu)選以0.5秒?5秒通過。另外，向加熱用液體流路的液體保持量優(yōu)選為0.5L以下，更優(yōu)選為
0.05L?0.2L。另外，本發(fā)明所說的受熱區(qū)域表示接受由加熱構(gòu)件產(chǎn)生的輻射傳熱的區(qū)域。
[0073]另外,作為在加熱用液體流路內(nèi)通過而被加熱的液體,沒有特別限定,可以較佳地使用硫酸溶液或?qū)⒘蛩崛芤弘娊夂蟮玫降暮^硫酸的硫酸溶液。另外，可以根據(jù)需要，將對液體進(jìn)行加熱的溫度適當(dāng)?shù)卦O(shè)定為期望的溫度。例如在對硫酸濃度為65質(zhì)量％?96質(zhì)量％的硫酸溶液進(jìn)行加熱的情況下，可以將該硫酸溶液加熱到140°C?220°C。
[0074]本發(fā)明中的液體通過不良包含使液體通過加熱用液體流路的操作停止的情況，和在加熱用液體流路內(nèi)的流量下降為規(guī)定值以下的情況。
[0075]詳細(xì)而言，在將液體供給到加熱用液體流路內(nèi)的泵因停電和泵故障等停止了工作時(shí)，或者在因泵故障等而使泵的輸出下降，使供給到加熱用液體流路內(nèi)的液體的每單位時(shí)間內(nèi)的流量為規(guī)定值以下時(shí)，發(fā)生上述液體通過不良。另外，停電是至少向泵進(jìn)行通電的操作突然停止的情況，除了針對地域、工作現(xiàn)場進(jìn)行的停電以外，也包括在裝置內(nèi)發(fā)生的局部通電不良。另外，泵故障是如下概念:除了由泵本身的故障、空氣壓縮機(jī)的故障引發(fā)的向氣泵的空氣供給不良以外，也包括由對泵進(jìn)行控制的控制邏輯的錯誤引發(fā)的不良情況。
[0076]作為對液體進(jìn)行加熱的加熱部，可以使用具有流路構(gòu)件和加熱構(gòu)件的加熱部，上述流路構(gòu)件形成供液體通過的加熱用液體流路，上述加熱構(gòu)件配置在加熱用液體流路的至少一方的外側(cè)。
[0077]流路構(gòu)件的構(gòu)成材料沒有特別限定，例如在使用鹵素?zé)艏訜針?gòu)件等近紅外光加熱構(gòu)件作為加熱構(gòu)件的情況下，可以使用石英制的流路構(gòu)件。石英具有耐熱性，并且能使近紅外光穿過，因此通過使用石英制的流路構(gòu)件，能夠不妨礙來自近紅外光加熱構(gòu)件的傳熱地高效地對液體進(jìn)行加熱。
[0078]作為加熱構(gòu)件，除了上述近紅外光加熱構(gòu)件以外，還可以使用微波等。
[0079]可以在上述加熱部設(shè)置以下說明的液體釋放機(jī)構(gòu)、監(jiān)視部和液體釋放控制部，從而能夠自動地進(jìn)行在發(fā)生了上述液體通過不良的情況下進(jìn)行的液體的取出操作。
[0080]液體釋放機(jī)構(gòu)只要是能夠從加熱用液體流路取出液體的機(jī)構(gòu)即可，其結(jié)構(gòu)沒有特別限定。
[0081]例如在大致沿上下方向設(shè)置加熱用液體流路的情況下，作為液體釋放機(jī)構(gòu)，可以使用具有如下部分的液體釋放機(jī)構(gòu):大氣開放用管線，其與加熱用液體流路的上側(cè)連接；液體釋放用管線，其與加熱用液體流路的下側(cè)連接;第I閥，其設(shè)置在大氣開放用管線；第2閥，其設(shè)置在液體釋放用管線。在通常的使液體通過加熱用液體流路的操作時(shí)，使第I閥和第2閥為關(guān)閉狀態(tài)，在釋放液體時(shí)，使第I閥和第2閥從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)，從而通過大氣開放用管線使加熱用液體流路內(nèi)開放于大氣，能夠通過液體釋放用管線將加熱用液體流路內(nèi)的液體快速地取出。另外，最好縱向配置加熱用液體流路，以使液體的釋放更加快速地進(jìn)行。另外，也可以設(shè)置在釋放液體時(shí)使加熱用液體流路豎立的機(jī)構(gòu)。
[0082]能夠?qū)⒗蒙鲜鲆后w釋放機(jī)構(gòu)取出到加熱用液體流路外的液體回收到回收部。通過將取出的液體回收到回收部，能夠再次對回收到的液體進(jìn)行加熱而用作清洗液等，從而能夠防止液體被浪費(fèi)。另外，當(dāng)使用回收部時(shí)，能夠?qū)⑷绺邷氐暮^硫酸的硫酸溶液那樣氧化力較強(qiáng)的溶液不遺漏地回收。
[0083]作為回收部，可以將在利用加熱部進(jìn)行加熱前對液體進(jìn)行預(yù)熱的預(yù)熱槽兼用為回收部，也可以使用與預(yù)熱槽相互獨(dú)立的回收容器。
[0084]監(jiān)視部只要能夠?qū)┙o到加熱用液體流路內(nèi)的液體的供給狀況進(jìn)行監(jiān)視即可，沒有特別限定。
[0085]作為監(jiān)視部，例如可以使用具有對供給到加熱用液體流路內(nèi)的液體的每單位時(shí)間內(nèi)的流量進(jìn)行測量的流量計(jì)的監(jiān)視部。另外，可以在監(jiān)視部使用對將液體供給到加熱用液體流路內(nèi)的泵的動作狀態(tài)進(jìn)行檢測的構(gòu)件。詳細(xì)而言，在利用氣泵將液體供給到加熱用液體流路內(nèi)的情況下，作為監(jiān)視部，可以使用具有對氣泵的空氣壓力進(jìn)行測量的壓力計(jì)的監(jiān)視部。
[0086]另外，可以單獨(dú)使用上述流量計(jì)和壓力計(jì)中的任一個，也可以并用這兩者。
[0087]監(jiān)視部除了對上述液體的供給狀況進(jìn)行監(jiān)視以外，也可以對加熱部的加熱狀況進(jìn)行監(jiān)視。加熱狀況的監(jiān)視例如可以參照向加熱構(gòu)件通電的狀態(tài)、加熱部的測量溫度、加熱構(gòu)件停止運(yùn)轉(zhuǎn)后的經(jīng)過時(shí)間等。
[0088]液體釋放控制部接受由上述監(jiān)視部獲得的監(jiān)視結(jié)果，根據(jù)該監(jiān)視結(jié)果對加熱用液體流路內(nèi)的液體通過不良進(jìn)行判定，依據(jù)液體通過不良，進(jìn)行利用上述液體釋放機(jī)構(gòu)執(zhí)行液體的取出的控制。例如在利用流量計(jì)測得的液體的每單位時(shí)間內(nèi)的流量為零或?yàn)橐?guī)定值以下的情況下、在氣泵內(nèi)由壓力計(jì)測量的空氣壓力為零或?yàn)橐?guī)定值以下的情況下，判定為在加熱用液體流路內(nèi)發(fā)生了液體通過不良。關(guān)于規(guī)定值，可以預(yù)先設(shè)定數(shù)值而存儲在存儲部等中，另外也可以預(yù)先對通常時(shí)的流量、壓力進(jìn)行測量，將相對于通常時(shí)的流量、壓力的減少程度確定為規(guī)定值。
[0089]在上述監(jiān)視部對供給到加熱用液體流路內(nèi)的液體的供給狀況和上述加熱部的加熱狀況進(jìn)行監(jiān)視的情況下，液體釋放控制部能夠接受由監(jiān)視部獲得的監(jiān)視結(jié)果，根據(jù)該監(jiān)視結(jié)果對加熱用液體流路內(nèi)的液體通過不良和加熱部內(nèi)的加熱繼續(xù)狀況進(jìn)行判定，依據(jù)繼續(xù)加熱狀況和上述液體通過不良，進(jìn)行利用液體釋放機(jī)構(gòu)執(zhí)行液體的取出的控制。
[0090]液體通過不良與上述相同。關(guān)于加熱的繼續(xù)，在加熱構(gòu)件運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下判定為加熱繼續(xù)。另外，即使在加熱構(gòu)件停止了運(yùn)轉(zhuǎn)后，在存在液體的加熱溫度以上的余熱的情況下，也可判定為加熱繼續(xù)的狀態(tài)。此時(shí)，也可以依據(jù)余熱的溫度來判斷加熱的繼續(xù)的有無。即，當(dāng)存在余熱使液體沸騰的可能性時(shí)，可以判定為有加熱的繼續(xù)，當(dāng)不存在余熱使液體沸騰的可能性時(shí)，可以判定為沒有加熱的繼續(xù)。
[0091 ] 液體釋放控制部可以主要由CPU和使該CPU進(jìn)行動作的程序構(gòu)成，除此之外，液體釋放控制部包括成為作業(yè)區(qū)的RAM、存儲上述程序等的ROM和存儲動作參數(shù)、閾值、判定所用的規(guī)定值等的非易失性存儲器等。
[0092]另外，優(yōu)選的是，液體釋放控制部進(jìn)行利用上述液體釋放機(jī)構(gòu)執(zhí)行液體的取出的控制，并且進(jìn)行使向上述加熱部的通電操作停止的控制。在發(fā)生液體通過不良而進(jìn)行執(zhí)行液體的取出的控制的情況下，還要進(jìn)行使向加熱部的通電操作停止的控制，從而能夠避免消耗不必要的能量，并且能夠安全且快速地再次開始對液體進(jìn)行加熱。
[0093]另外，在上述液體釋放機(jī)構(gòu)具有大氣開放用管線、液體釋放用管線、第I閥和第2閥的情況下，液體釋放控制部在執(zhí)行液體的取出時(shí)，進(jìn)行使第I閥和第2閥從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)的控制。在這種情況下，在除了液體通過不良以外、在通常情況下進(jìn)行使液體通過加熱用液體流路的操作時(shí)，第I閥和第2閥為關(guān)閉狀態(tài)。在通常情況下使液體通過加熱用液體流路時(shí)的閥的關(guān)閉動作可以利用液體釋放控制部來進(jìn)行，另外也可以利用通過將液體釋放控制部的控制關(guān)閉而進(jìn)行關(guān)閉動作的閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)來進(jìn)行。
[0094]另外，液體加熱裝置具有至少能向控制部供電的不間斷電源，從而在整個裝置都停電時(shí)，也能進(jìn)行利用液體釋放機(jī)構(gòu)執(zhí)行液體的取出的控制。另外，除了液體釋放控制部以夕卜，對于構(gòu)成液體釋放機(jī)構(gòu)和監(jiān)視部的各部分，為了使各部分在上述停電時(shí)也能動作，也可以利用不間斷電源向各部分供電。
[0095]但需要注意的是，需要利用布線軟線將各部分與不間斷電源連接，因此設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，而且成本有些許增加，因此優(yōu)選采用具有應(yīng)對停電時(shí)的故障安全機(jī)構(gòu)的閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0096]因此，能夠以在停電時(shí)利用故障安全機(jī)構(gòu)進(jìn)行液體釋放的方式構(gòu)成液體釋放機(jī)構(gòu)。在這種情況下，不必設(shè)置上述那種監(jiān)視部和控制部，只要隨著通電的停止，液體釋放機(jī)構(gòu)進(jìn)行動作而進(jìn)行液體釋放動作即可。
[0097]例如使液體釋放機(jī)構(gòu)具有如下部分:大氣開放用管線，其與加熱用液體流路的上側(cè)連接；液體釋放用管線，其與加熱用液體流路的下側(cè)連接；第I閥，其設(shè)置在大氣開放用管線；第2閥，其設(shè)置在液體釋放用管線。此外，第I閥和第2閥分別具有帶故障安全機(jī)構(gòu)的閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)，至少在發(fā)生向泵的通電操作突然停止的停電時(shí)，各閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行使第I閥和第2閥從通電時(shí)的關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)的動作，其中，上述泵用于將液體供給到加熱用液體流路內(nèi)。采用這種液體釋放機(jī)構(gòu)，在停電時(shí)，利用閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)使第I閥和第2閥從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)，通過大氣開放用管線使加熱用液體流路開放于大氣，并且通過液體釋放用管線將加熱用液體流路內(nèi)的液體取出。
[0098]另外，作為上述閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可以使用空氣式、離合器式和電動式的閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，詳細(xì)而言，可以舉出如下機(jī)構(gòu)等:無氣開放式閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其在通電時(shí)，利用操作空氣壓力使閥關(guān)閉，在停電時(shí)使上述操作空氣壓力消失而使閥打開；離合器式閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其在通電時(shí)克服發(fā)條等施力構(gòu)件地使離合器機(jī)構(gòu)處于傳遞狀態(tài)，從而使閥關(guān)閉，在停電時(shí)利用上述施力構(gòu)件將離合器機(jī)構(gòu)的傳遞解除，從而使閥打開；電動式閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其在通電時(shí)使閥關(guān)閉，在停電時(shí)利用積蓄在電池內(nèi)的電力使閥處于打開狀態(tài)。
[0099]另外，在具有上述液體加熱裝置的加熱液體供給裝置中，在基于操作者的意愿使裝置停止時(shí)，優(yōu)選利用上述快速加熱器進(jìn)行不會使液體沸騰的控制。例如當(dāng)接收到停止指示時(shí)，能夠使向液體加熱裝置的通電操作停止而使液體加熱裝置停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并且使泵繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，在從液體加熱裝置的停止開始經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間、或者在規(guī)定流量的上述液體通過了上述加熱用液體流路后，或者在從上述液體加熱裝置輸出的上述液體的溫度為規(guī)定溫度以下后，能夠執(zhí)行使向泵的通電操作停止的控制。由此，能夠可靠地防止在加熱部發(fā)生液體的沸騰。上述控制可以利用通電控制部來進(jìn)行。通電控制部可以主要由CPU和使該CPU進(jìn)行動作的程序構(gòu)成，除此之外，通電控制部還可以包括成為作業(yè)區(qū)的RAM、存儲上述程序等的ROM、和存儲動作參數(shù)、在接收到停止指示后使泵繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的條件等的非易失性存儲器等。通電控制部可以構(gòu)成為與液體釋放控制部相互獨(dú)立，另外也可以具有兼用為通電控制部和液體釋放控制部的控制部。
[0100]發(fā)明效果
[0101]如上所述，采用本發(fā)明，使液體通過加熱用液體流路，并且利用配置在上述加熱用液體流路的外側(cè)的加熱構(gòu)件，對在上述加熱用液體流路的受熱區(qū)域內(nèi)流動的上述液體進(jìn)行加熱，在利用上述加熱構(gòu)件進(jìn)行加熱的過程中或在上述加熱構(gòu)件停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，當(dāng)隨著上述加熱而除了上述液體以外還至少剩余有高于上述液體的沸點(diǎn)的余熱時(shí)，依據(jù)上述加熱用液體流路內(nèi)的液體通過不良的情況，至少將在上述受熱區(qū)域內(nèi)接受上述加熱構(gòu)件的加熱或上述余熱的上述液體取出到上述加熱用液體流路外，因此即使在加熱用液體流路內(nèi)發(fā)生了液體通過不良，也能對液體的沸騰進(jìn)行防止而避免產(chǎn)生過熱蒸汽。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0102]圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的液體加熱裝置的示意圖。
[0103]圖2同樣是表示一實(shí)施方式的液體加熱裝置中的加熱器的示意圖。[0104]圖3同樣是表示另一實(shí)施方式的液體加熱裝置的示意圖。
[0105]圖4同樣是表示又一實(shí)施方式的液體加熱裝置的示意圖。
[0106]圖5同樣是表示又一實(shí)施方式的液體加熱裝置的示意圖。
[0107]圖6是表不一般的家用燃?xì)馑矔r(shí)熱水器的不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0108]實(shí)施方式I
[0109]根據(jù)圖1和圖2，對具有本發(fā)明的一實(shí)施方式的液體加熱裝置的加熱液體供給裝置進(jìn)行說明。
[0110]如圖1所示，加熱液體供給裝置I具有:預(yù)熱槽2，其對含有過硫酸的硫酸溶液進(jìn)行預(yù)熱；加熱器7，其對利用預(yù)熱槽2預(yù)熱了的硫酸溶液進(jìn)行加熱。加熱器7相當(dāng)于本發(fā)明的加熱部，加熱器7設(shè)置為加熱用液體流路沿上下方向貫穿。另外，預(yù)熱槽2具有作為本發(fā)明的回收部的功能。
[0111]在預(yù)熱槽2內(nèi)貯存有含有過硫酸的硫酸溶液。該硫酸溶液的硫酸濃度為65質(zhì)量％?96質(zhì)量％。將通過對硫酸溶液進(jìn)行電解而生成的含過硫酸的硫酸溶液適當(dāng)?shù)毓┙o到預(yù)熱槽2中。另外,作為含過硫酸的硫酸溶液,也可以使用通過將硫酸溶液和雙氧水混合而制造的SPM溶液。
[0112]在預(yù)熱槽2內(nèi)設(shè)置有未圖示的加熱構(gòu)件，能夠利用該加熱構(gòu)件對貯存在預(yù)熱槽2內(nèi)的硫酸溶液進(jìn)行預(yù)熱。另外，大氣連通管線3與預(yù)熱槽2連接，使預(yù)熱槽2的內(nèi)部氣氛開放于大氣壓。
[0113]將預(yù)熱槽2內(nèi)的硫酸溶液供給到加熱器7內(nèi)的上游側(cè)供給管線4的上游端與預(yù)熱槽2連接。上游側(cè)供給管線4的下游端與加熱器7下部的入液側(cè)連接。在上游側(cè)供給管線4中夾設(shè)有從預(yù)熱槽2側(cè)向加熱器7側(cè)輸送硫酸溶液的氣泵5。氣泵5相當(dāng)于本發(fā)明的泵。另外，可以使用各種泵來代替氣泵5。
[0114]另外，在上游側(cè)供給管線4內(nèi)的位于氣泵5下游側(cè)的位置，設(shè)置有對流過上游側(cè)供給管線4的硫酸溶液的每單位時(shí)間內(nèi)的流量進(jìn)行測量的流量計(jì)6。流量計(jì)6構(gòu)成本發(fā)明的監(jiān)視部。流量計(jì)6的輸出信號發(fā)送給控制部14。
[0115]控制部14對加熱液體供給裝置I的整體進(jìn)行控制，主要由CPU和使該CPU進(jìn)行動作的程序構(gòu)成，除此之外，控制部14還包括成為作業(yè)區(qū)的RAM、對上述程序等進(jìn)行存儲的ROM、存儲有對液體通過不良進(jìn)行判定時(shí)的流量的規(guī)定值等的非易失性存儲器等。S卩，控制部14作為本發(fā)明的液體釋放控制部而發(fā)揮功能。
[0116]將利用加熱器7加熱了的硫酸溶液供給到未圖示的清洗機(jī)中的下游側(cè)供給管線8的上游端與加熱器7上部的出液側(cè)連接。在下游側(cè)供給管線8內(nèi)設(shè)置有對流過下游側(cè)供給管線8的硫酸溶液的液體溫度進(jìn)行測量的溫度計(jì)9。溫度計(jì)9的輸出信號發(fā)送給控制部14。利用對溫度計(jì)9的輸出信號進(jìn)行接收的控制部14，對氣泵5的輸出(泵流量)進(jìn)行調(diào)整或者對加熱器9中的加熱溫度進(jìn)行調(diào)整，以使利用加熱器7加熱了的硫酸溶液成為規(guī)定的液體溫度。
[0117]以下，根據(jù)圖2的(a)、(b)、(C)對加熱器7的具體構(gòu)造進(jìn)行說明。
[0118]圖2的(a)是加熱器7的沿水平面的剖視圖，圖2的(b)是加熱器7的縱剖視圖，圖2的(c)是放大表示筒狀流路70的水平剖視圖。
[0119]如圖所示，加熱器7具有雙重管、加熱構(gòu)件72、73和絕熱構(gòu)造的框體74，上述雙重管由內(nèi)管壁71a和外管壁71b構(gòu)成，形成供硫酸溶液流動的筒狀流路70，上述加熱構(gòu)件72、73對筒狀流路70內(nèi)的受熱區(qū)域內(nèi)的硫酸溶液進(jìn)行加熱。在框體74內(nèi)收納有內(nèi)管壁71a、外管壁71b和加熱構(gòu)件72、73。筒狀流路70相當(dāng)于本發(fā)明的加熱用液體流路。另外，內(nèi)管壁71a和外管壁71b相當(dāng)于本發(fā)明的流路構(gòu)件。
[0120]利用直徑近似的雙重管構(gòu)造形成筒狀流路70，在筒狀流路70的內(nèi)管壁71a與外管壁71b之間確保筒狀流路70。內(nèi)管壁71a和外管壁71b均由石英制成。筒狀流路70的厚度(外管壁71b的內(nèi)徑與內(nèi)管壁71a的外徑之差)優(yōu)選為IOmm以下,更優(yōu)選為Imm?5mm。硫酸溶液在筒狀流路70內(nèi)的滯留時(shí)間優(yōu)選為0.5秒?10秒，供給到筒狀流路70內(nèi)的硫酸溶液的每單位時(shí)間內(nèi)的流量優(yōu)選為0.5L/min?1.5L/min。在這種情況下，向筒狀流路70內(nèi)供給硫酸溶液的操作停止時(shí)滯留在筒狀流路70內(nèi)的硫酸溶液的量(液體保持量)為IOOmL?150mLo
[0121]筒狀流路70配置為軸線方向沿縱向延伸，如上所述，上游側(cè)供給管線4的下游端與筒狀流路70的入液側(cè)即下側(cè)連接，下游側(cè)供給管線8的上游端與筒狀流路70的出液側(cè)即上側(cè)連接。
[0122]在筒狀流路70的外周外側(cè)沿與筒狀流路70呈同心圓的圓周方向以等角度的間隔配置有沿筒狀流路70的軸線方向延伸的多根棒狀的加熱構(gòu)件72。另外，在筒狀流路70的內(nèi)周內(nèi)側(cè)，在筒狀流路70的中心位置配置有沿筒狀流路70的軸線方向延伸的I根棒狀的加熱構(gòu)件73。例如使用鹵素?zé)艏訜針?gòu)件作為加熱構(gòu)件72、73。
[0123]另外，加熱器7的結(jié)構(gòu)并不限定于上述圖2所示的結(jié)構(gòu)，可以采用各種結(jié)構(gòu)。
[0124]如圖1所示，在與上述筒狀流路70的入液側(cè)連接的上游側(cè)供給管線4的位于流量計(jì)6下游側(cè)的位置，分支連接有液體釋放用管線10的一端。液體釋放用管線10通過閥11而另一端與預(yù)熱槽2連接。即，液體釋放用管線10通過上游側(cè)供給管線4與加熱用液體流路即筒狀流路70的下側(cè)連通。
[0125]閥11相當(dāng)于本發(fā)明的第2閥。閥11在通常時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，利用后述的控制部14對閥11的開閉動作進(jìn)行控制。
[0126]另外，將預(yù)熱槽2設(shè)置在比加熱器7靠下方的位置，以在如后述那樣地取出硫酸溶液時(shí)，使加熱器7的筒狀流路70內(nèi)的硫酸溶液在自重的作用下流下，而使該硫酸溶液通過上游側(cè)供給管線4的一部分和液體釋放用管線10而回收到預(yù)熱槽2內(nèi)。
[0127]并且，在液體釋放用管線10內(nèi)，液體釋放用管線10與上游側(cè)供給管線4連接的連接位置位于最高的位置，液體釋放用管線10的向預(yù)熱槽2連接的連接位置位于最低的位置。在液體釋放用管線10內(nèi)，從液體釋放用管線10與上游側(cè)供給管線4連接的連接位置到液體釋放用管線10向預(yù)熱槽2連接的連接位置，高度最好逐漸降低。另外，在液體釋放用管線10內(nèi)，也可以包含保持相同高度的部分。
[0128]在與上述筒狀流路70的出液側(cè)連接的下游側(cè)供給管線8的位于溫度計(jì)9下游側(cè)的位置，分支連接有大氣開放用管線12的一端。大氣開放用管線12通過閥13而另一端與預(yù)熱槽2連接。即，大氣開放用管線12通過下游側(cè)供給管線8與加熱用液體流路即筒狀流路70的上側(cè)連通。閥13相當(dāng)于本發(fā)明的第I閥。閥13在通常時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，利用控制部14對閥13的開閉動作進(jìn)行控制。
[0129]閥11、13以可被控制部14控制的方式與控制部14連接。控制部14接受由流量計(jì)6獲得的測量結(jié)果，依據(jù)該測量結(jié)果對閥11、13的開閉進(jìn)行控制。
[0130]另外，氣泵5以可被控制部14控制的方式與控制部14連接?？刂撇?4能夠?qū)獗?的泵流量進(jìn)行控制的控制信號發(fā)送給氣泵5，另外，控制部14能夠?qū)⑹瓜驓獗?進(jìn)行的通電停止而使氣泵5停止運(yùn)轉(zhuǎn)的控制信號發(fā)送給氣泵5。
[0131]另外，加熱器7以可被控制部14控制的方式與控制部14連接?？刂撇?4能夠?qū)訜崞?的加熱溫度進(jìn)行控制的控制信號發(fā)送給加熱器7，另外，控制部14能夠?qū)⑹瓜蚣訜崞?進(jìn)行的通電停止而使加熱器7停止運(yùn)轉(zhuǎn)的控制信號發(fā)送給加熱器7。
[0132]控制部14能夠作為對向加熱器7的通電和向氣泵5的通電進(jìn)行控制的本發(fā)明的通電控制部而發(fā)揮功能。
[0133]另外，能夠使發(fā)出加熱器7和氣泵5的停止指示的裝置停止指示部(未圖示)與控制部14連接。操作者通過裝置停止指示部給予控制部14停止指示，從而能夠使加熱器7和氣泵5停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0134]在該實(shí)施方式I中，利用上述的加熱器7、液體釋放用管線10、大氣開放用管線12、閥11、13、流量計(jì)6和控制部14構(gòu)成本發(fā)明的加熱裝置。
[0135]接下來，對上述圖1和圖2所示的液體加熱裝置的動作進(jìn)行說明。
[0136]在預(yù)熱槽2內(nèi)，利用未圖示的加熱構(gòu)件將所貯存的硫酸溶液加熱到例如90°C?120 °C并進(jìn)行保持。
[0137]利用氣泵5將預(yù)熱槽2內(nèi)的硫酸溶液經(jīng)過上游側(cè)供給管線4輸入到加熱器7的筒狀流路70的入液側(cè)(下側(cè))。被輸入到筒狀流路70下側(cè)的硫酸溶液產(chǎn)生向上的液流而在筒狀流路70內(nèi)上升，從筒狀流路70的出液側(cè)即上側(cè)輸出。硫酸溶液在筒狀流路70內(nèi)上升而通過該筒狀流路70的期間內(nèi)，被加熱構(gòu)件72、73的輻射熱量加熱。硫酸溶液例如以0.5秒?10秒通過筒狀流路70的受熱區(qū)域，即，接受由加熱構(gòu)件72、73產(chǎn)生的輻射熱量的區(qū)域。另外，被輸入到筒狀流路70內(nèi)的硫酸溶液的溫度被預(yù)熱槽2加熱而成為90°C?120°C。利用加熱構(gòu)件72、73的加熱使從筒狀流路70輸出的硫酸溶液成為例如140°C?220°C的液體溫度。
[0138]另外，在未發(fā)生液體通過不良地以上述方式利用加熱器7對硫酸溶液進(jìn)行加熱的期間內(nèi)，控制部14使閥11、13處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0139]從筒狀流路70的上側(cè)輸出的硫酸溶液經(jīng)過下游側(cè)供給管線8而被供給到清洗機(jī)內(nèi)。利用溫度計(jì)9連續(xù)地或者以恒定間隔間斷地對在下游側(cè)供給管線8中流動的硫酸溶液的溫度進(jìn)行測量，為獲得規(guī)定的溫度而對泵5和加熱構(gòu)件72、73進(jìn)行控制。
[0140]S卩，利用控制部14依據(jù)清洗機(jī)的要求等將對氣泵5的泵流量進(jìn)行控制的控制信號發(fā)送給氣泵5，而對氣泵5的泵流量進(jìn)行控制。另外，控制部14接受由溫度計(jì)9獲得的測量結(jié)果，依據(jù)該測量結(jié)果將對加熱器7的加熱溫度進(jìn)行控制的控制信號發(fā)送給加熱器7，而對加熱器7的加熱溫度進(jìn)行控制。
[0141]在清洗機(jī)中，利用從下游側(cè)供給管線8供給的硫酸溶液對半導(dǎo)體晶圓等電子材料基板進(jìn)行清洗。
[0142]在如上述那樣地在加熱器7內(nèi)對硫酸溶液進(jìn)行加熱的期間內(nèi)，利用流量計(jì)6連續(xù)地或間斷地對在上游側(cè)供給管線4內(nèi)流動的硫酸溶液的每單位時(shí)間內(nèi)的流量進(jìn)行測量。這樣，利用流量計(jì)6對供給到加熱器7的筒狀流路70內(nèi)的硫酸溶液的供給狀況進(jìn)行監(jiān)視。從流量計(jì)6將由流量計(jì)6獲得的測量結(jié)果發(fā)送給控制部14。
[0143]控制部14接受由上述流量計(jì)6獲得的測量結(jié)果，根據(jù)該測量結(jié)果對加熱器7的筒狀流路70內(nèi)的液體通過狀態(tài)進(jìn)行判定。詳細(xì)而言，在利用流量計(jì)6測得的硫酸溶液的每單位時(shí)間內(nèi)的流量為零或在規(guī)定值以下的情況下，控制部14判定在筒狀流路70內(nèi)發(fā)生了液體通過不良。另外，預(yù)先設(shè)定規(guī)定值而存儲在控制部14的非易失性存儲器中。
[0144]在控制部14判定已發(fā)生了液體通過不良時(shí)，控制部14生成使閥11、13從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)的控制信號，將該控制信號發(fā)送給閥11、13，使閥11、13從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)。同時(shí)，控制部14生成使氣泵5和加熱器7停止運(yùn)轉(zhuǎn)的控制信號，將該控制信號發(fā)送給氣泵5和加熱器7，使氣泵5和加熱器7停止運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，也可以在使加熱器7停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，使氣泵5在一定時(shí)間內(nèi)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),然后停止。
[0145]在利用控制部14使閥11、13處于打開狀態(tài)時(shí)，與開放于大氣壓的預(yù)熱槽2連接的大氣開放用管線12的內(nèi)部氣氛開放于大氣。由此，筒狀流路70內(nèi)通過大氣開放用管線12而開放于大氣壓。于是，筒狀流路70內(nèi)的硫酸溶液以利用自重流下的方式被取出，通過上游側(cè)供給管線4的一部分和液體釋放用管線10而回收到預(yù)熱槽2內(nèi)。由此，即使在由加熱構(gòu)件72、73進(jìn)行的加熱的過程中、或者在加熱構(gòu)件72、73停止運(yùn)轉(zhuǎn)后剩余余熱的情況下，也能對硫酸溶液的沸騰進(jìn)行防止而避免過熱蒸汽的產(chǎn)生。另外，在加熱構(gòu)件72、73停止運(yùn)轉(zhuǎn)后、因時(shí)間的經(jīng)過等而在未使液體過熱的狀態(tài)下發(fā)生了液體通過不良的情況下，也可以執(zhí)行不進(jìn)行上述液體釋放的控制。作為不進(jìn)行液體釋放的情況，可以舉出在加熱構(gòu)件72、73停止運(yùn)轉(zhuǎn)后經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間的情況、在加熱構(gòu)件72、73停止運(yùn)轉(zhuǎn)后使規(guī)定流量的液體通過筒狀流路70的情況、以及加熱部的余熱溫度為規(guī)定溫度以下的情況。
[0146]另外，控制部14編入有控制邏輯，以在從停電及其它的引發(fā)了液體通過不良的上述故障恢復(fù)的情況下，使閥11、13自動處于關(guān)閉狀態(tài)。另外，控制部14最好以如下方式編入有控制邏輯:在氣泵5、加熱器7因上述故障而停止了運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，即使從上述故障恢復(fù)，也保持氣泵5、加熱器7的停止?fàn)顟B(tài)。由此，能夠防止在剛剛從上述故障恢復(fù)后，將硫酸溶液供給到加熱器7中而使硫酸溶液瞬間沸騰。
[0147]在從上述故障恢復(fù)后，當(dāng)通過使加熱器7散熱而使加熱器7內(nèi)的溫度下降時(shí)，能夠安全地再次進(jìn)行硫酸溶液的供給。另外，加熱器7內(nèi)的液體接觸部的溫度若為硫酸溶液的沸點(diǎn)以下，則硫酸溶液不會沸騰，但一般來說很難直接對液體接觸部的溫度進(jìn)行測量。為了解決這一難題，優(yōu)選對加熱器7中的保溫材料及其它中間部位的溫度進(jìn)行測量，由作業(yè)員等對該中間部位的溫度比硫酸溶液的沸點(diǎn)低很多的這一情況進(jìn)行確認(rèn)，在推測液體接觸部的溫度低于沸點(diǎn)的基礎(chǔ)上，使氣泵5再次運(yùn)轉(zhuǎn)，并且使加熱器7再次運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0148]另外，在使加熱器7和氣泵5處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的液體加熱裝置的運(yùn)行正常停止的情況下，作業(yè)員通過未圖示的裝置停止指示部給予控制部14停止指示。
[0149]當(dāng)控制部14從裝置停止指示部接受到停止指示時(shí)，控制部14執(zhí)行如下控制:使向加熱器7的通電操作停止，而使加熱器7停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并且使氣泵5繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，然后使向氣泵5的通電操作停止，而使氣泵5停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在從加熱器7的停止經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間或者使規(guī)定流量的硫酸溶液通過了加熱用液體流路70后，或者在從加熱器7輸出的硫酸溶液的溫度為規(guī)定溫度以下后，控制部14執(zhí)行如下控制:使向氣泵5的通電操作停止而使氣泵5停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0150]這樣，加熱器7和氣泵5停止運(yùn)轉(zhuǎn)，液體加熱裝置的運(yùn)行正常停止。
[0151]實(shí)施方式2
[0152]接下來，根據(jù)圖3對本發(fā)明的另一實(shí)施方式的液體加熱裝置進(jìn)行說明。另外，對于與上述實(shí)施方式I同樣的結(jié)構(gòu)，標(biāo)注與上述實(shí)施方式I相同的附圖標(biāo)記而省略或簡化說明。
[0153]在上述實(shí)施方式I中，說明了利用流量計(jì)6對供給到加熱器7的筒狀流路70內(nèi)的硫酸溶液的供給狀況進(jìn)行監(jiān)視的情況，但也可以利用對氣泵5的空氣壓力進(jìn)行測量的壓力計(jì)來對硫酸溶液的供給狀況進(jìn)行監(jiān)視。
[0154]本實(shí)施方式的液體加熱裝置在上述圖1和圖2所示的液體加熱裝置中，代替流量計(jì)6地設(shè)置有對氣泵5的空氣壓力進(jìn)行測量的壓力計(jì)20，利用該氣泵20對硫酸溶液的供給狀況進(jìn)行監(jiān)視。
[0155]如圖3所示，在本實(shí)施方式的液體加熱裝置中具有對氣泵5的空氣壓力進(jìn)行測量的壓力計(jì)20，該壓力計(jì)20與氣泵5連接。壓力計(jì)20構(gòu)成本發(fā)明的監(jiān)視部的一部分。壓力計(jì)20與未圖示的不間斷電源連接，即使在停電時(shí)，也能利用從不間斷電源供給的電力進(jìn)行動作。
[0156]上述壓力計(jì)20與控制部14連接，由壓力計(jì)20獲得的測量結(jié)果的輸出信號發(fā)送給控制部14。
[0157]閥11、13與控制部14連接?？刂撇?4接受由壓力計(jì)20獲得的測量結(jié)果，依據(jù)該測量結(jié)果將使閥11、13從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)的控制信號發(fā)送給閥11、13。
[0158]接下來，對上述圖3所示的液體加熱裝置的動作進(jìn)行說明。
[0159]在圖3所示的液體加熱裝置中，與上述圖1和圖2所示的液體加熱裝置相同，利用加熱器7對硫酸溶液進(jìn)行加熱，將加熱后的硫酸溶液通過下游側(cè)供給管線8供給到清洗機(jī)中。在清洗機(jī)內(nèi)，利用從下游側(cè)供給管線8供給的硫酸溶液對半導(dǎo)體晶圓等電子材料基板進(jìn)行清洗。
[0160]在加熱器7對硫酸溶液進(jìn)行加熱的期間內(nèi)，利用壓力計(jì)20連續(xù)地或者間斷地對將硫酸溶液輸送到加熱器7的筒狀流路70內(nèi)的氣泵5的空氣壓力進(jìn)行測量。即，利用壓力計(jì)20對供給到加熱器7的筒狀流路70內(nèi)的硫酸溶液的供給狀況進(jìn)行監(jiān)視。
[0161]控制部14接受由上述壓力計(jì)20獲得的測量結(jié)果，根據(jù)該測量結(jié)果對加熱器7的筒狀流路70內(nèi)的液體通過不良進(jìn)行判定。詳細(xì)而言，在利用壓力計(jì)20測得的氣泵5的空氣壓力為零或者在規(guī)定值以下的情況下，控制部14判定在筒狀流路70中發(fā)生了液體通過不良。與上述實(shí)施方式I的情況相同，可能因?yàn)橛赏ｋ?、故障、控制邏輯的錯誤等引發(fā)的氣泵5的停止或輸出的下降等故障，產(chǎn)生該種液體通過不良。另外，預(yù)先設(shè)定規(guī)定值，將該規(guī)定值存儲在控制部14的非易失性存儲器內(nèi)。
[0162]控制部14在判定已發(fā)生了液體通過不良時(shí)，生成使閥11、13從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)的控制信號，將該控制信號發(fā)送給閥11、13，使閥11、13從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)。同時(shí)，控制部14生成使氣泵5和加熱器7停止運(yùn)轉(zhuǎn)的控制信號，將該控制信號發(fā)送給氣泵5和加熱器7而使氣泵5和加熱器7停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0163]在利用控制部14使閥11、13處于打開狀態(tài)時(shí)，與上述實(shí)施方式I的情況相同，筒狀流路70內(nèi)的硫酸溶液在自重的作用下流下，從而通過上游側(cè)供給管線4的一部分和液體釋放用管線10而從筒狀流路70中被取出來，回收到預(yù)熱槽2中。
[0164]另外，能夠使上述圖3所示的液體加熱裝置的運(yùn)行與實(shí)施方式I的情況相同地正
常停止。
[0165]另外，以上對設(shè)置有壓力計(jì)20來代替流量計(jì)6的情況進(jìn)行了說明，但也可以設(shè)置在實(shí)施方式I中設(shè)置的流量計(jì)6和壓力計(jì)20兩者，利用這兩者對硫酸溶液的供給狀況進(jìn)行監(jiān)視。
[0166]實(shí)施方式3
[0167]接下來，根據(jù)圖4對本發(fā)明的又一實(shí)施方式的液體加熱裝置進(jìn)行說明。另外，對于與上述實(shí)施方式1、2相同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)注與上述實(shí)施方式1、2相同的附圖標(biāo)記而省略或簡化說明。
[0168]在上述實(shí)施方式1、2中，閥11、13、流量計(jì)6或壓力計(jì)20與控制部14連接，進(jìn)行檢測以及控制，但是在停電時(shí)，上述這些構(gòu)件的動作停止。因此，為了使上述這些構(gòu)件在停電時(shí)也能動作，可以構(gòu)成為使不間斷電源與上述這些構(gòu)件連接。但是，由于需要利用布線軟線等將上述閥11、13等與不間斷電源連接，因此裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，而且成本有些許增加。使用分別具有閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥來代替閥11、13，這些閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有應(yīng)對停電時(shí)的狀況的故障安全機(jī)構(gòu)，從而能夠避免上述那樣的裝置結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化以及成本的些許上升。
[0169]本實(shí)施方式的液體加熱裝置為了避免上述裝置結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化以及成本的些許上升，在上述圖1和圖2所示的液體加熱裝置中，代替閥11、13地使用分別具有閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥31、33，這些閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有應(yīng)對停電時(shí)的狀況的故障安全機(jī)構(gòu)。
[0170]如圖4所示，在液體釋放用管線10內(nèi)夾設(shè)有具有閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥31來代替閥11。閥31的閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有故障安全機(jī)構(gòu)，在通常時(shí)即在通電時(shí)，該故障安全機(jī)構(gòu)使閥31處于關(guān)閉狀態(tài)，在停電時(shí)，該故障安全機(jī)構(gòu)使閥31從關(guān)閉狀態(tài)開放為打開狀態(tài)。另外，閥31與上述閥11同樣，也能依據(jù)來自控制部14的控制信號進(jìn)行動作。
[0171]另外，在大氣開放用管線12內(nèi)設(shè)置有具有閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥33來代替閥13。閥33的閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有故障安全機(jī)構(gòu)，在通常時(shí)即在通電時(shí)，該故障安全機(jī)構(gòu)使閥33處于關(guān)閉狀態(tài)，在停電時(shí)，該故障安全機(jī)構(gòu)使閥33從關(guān)閉狀態(tài)開放為打開狀態(tài)。另外，閥33與上述閥13同樣，也可以依據(jù)來自控制部14的控制信號進(jìn)行動作。
[0172]流量計(jì)6和控制部14與上述圖1和圖2所示的液體加熱裝置內(nèi)的流量計(jì)6和控制部14同樣地進(jìn)行動作，但本實(shí)施方式中的流量計(jì)6和控制部14不與不間斷電源連接。
[0173]接下來，對上述圖4所示的液體加熱裝置的動作進(jìn)行說明。
[0174]在上述圖4所示的液體加熱裝置中，與上述圖1和圖2所示的液體加熱裝置相同地利用加熱器7對硫酸溶液進(jìn)行加熱，將加熱后的硫酸溶液經(jīng)過下游側(cè)供給管線8供給到清洗機(jī)內(nèi)。在清洗機(jī)內(nèi)，利用從下游側(cè)供給管線8供給的硫酸溶液對半導(dǎo)體晶圓等電子材料基板進(jìn)行清洗。
[0175]在如上述那樣地利用加熱器7對硫酸溶液進(jìn)行加熱的期間內(nèi)，當(dāng)發(fā)生向氣泵5等的通電操作突然停止的停電時(shí)，閥31的閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)使故障安全機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用，進(jìn)行使閥31從關(guān)閉狀態(tài)開放為打開狀態(tài)的動作。與此同時(shí)，閥33的閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)也使故障安全機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用，進(jìn)行使閥33從關(guān)閉狀態(tài)開放為打開狀態(tài)的動作。閥31、33在通電狀態(tài)下均為關(guān)閉，通過將通電解除，使閥31、33打開。
[0176]在利用各閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)使閥31、33處于打開狀態(tài)時(shí)，與上述實(shí)施方式I的情況相同，筒狀流路70內(nèi)的硫酸溶液在自重的作用下流下，經(jīng)過上游側(cè)供給管線4的一部分和液體釋放用管線10被回收到預(yù)熱槽2內(nèi)。這樣，當(dāng)出現(xiàn)在筒狀流路70內(nèi)發(fā)生液體通過不良的停電情況時(shí)，筒狀流路70內(nèi)的硫酸溶液被取出到筒狀流路70外。
[0177]另外，能夠使上述圖4所示的液體加熱裝置的運(yùn)行與實(shí)施方式I的情況相同地正
常停止。
[0178]實(shí)施方式4
[0179]接下來，根據(jù)圖5對本發(fā)明的又一實(shí)施方式的液體加熱裝置進(jìn)行說明。另外，對于與上述實(shí)施方式I?3相同的結(jié)構(gòu),標(biāo)注與上述實(shí)施方式I?3相同的附圖標(biāo)記而省略或簡化說明。
[0180]在上述實(shí)施方式I?3中，通過在加熱器7與預(yù)熱槽2之間確保落差，而在取出液體時(shí)，使筒狀流路70內(nèi)的硫酸溶液在自重的作用下流下，經(jīng)過上游側(cè)供給管線4的一部分和液體釋放用管線10回收到預(yù)熱槽2內(nèi)。
[0181]但是，也要考慮因?yàn)樵O(shè)備的配置方式的關(guān)系等，而不能確保上述加熱器7與預(yù)熱槽2之間的落差的情況。在這種情況下，可以與預(yù)熱槽2相互獨(dú)立地設(shè)置回收容器，將取出的硫酸溶液回收到該回收容器內(nèi)。
[0182]本實(shí)施方式的液體加熱裝置與預(yù)熱槽2相互獨(dú)立地設(shè)置有將取出的硫酸溶液回收的回收容器40。
[0183]如圖5所示，在本實(shí)施方式的液體加熱裝置中，也是將預(yù)熱槽2設(shè)置在比加熱器7靠下方的位置。但是，并未在加熱器7與預(yù)熱槽2之間確保充分的落差，以使加熱器7的筒狀流路70內(nèi)的硫酸溶液在自重的作用下流下而回收到預(yù)熱槽2內(nèi)。
[0184]在如上所述地未充分確保落差的加熱器7與預(yù)熱槽2的配置方式中，在上游側(cè)供給管線4的位于流量計(jì)6的下游側(cè)的位置，分支連接有液體釋放用管線10的一端。
[0185]優(yōu)選沿鉛垂方向配置從加熱器7下部的入液側(cè)到與液體釋放用管線10分支連接的分支連接部的上游側(cè)供給管線4的部分和液體釋放用管線10，以能夠在取出硫酸溶液時(shí)，使加熱器7的筒狀流路70內(nèi)的硫酸溶液在自重的作用下流下。
[0186]在液體釋放用管線10的下游端設(shè)置有回收容器40?；厥杖萜?0相當(dāng)于本發(fā)明的回收部。被取出到筒狀流路70外的硫酸溶液經(jīng)過上游側(cè)供給管線4的一部分和液體釋放用管線10回收到回收容器40內(nèi)。
[0187]另外，在上述實(shí)施方式I?4中對如下結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，即，如上述圖2所示，沿縱向配置加熱器7的筒狀流路70，上游側(cè)供給管線4與筒狀流路70的下側(cè)連接，下游側(cè)供給管線8與筒狀流路70的上側(cè)連接，在筒狀流路70內(nèi)形成有硫酸溶液的向上的液流。
[0188]但是，也可以代替形成上述向上的液流的結(jié)構(gòu)地，采用在筒狀流路70內(nèi)形成有硫酸溶液的向下的液流的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，上游側(cè)供給管線4與筒狀流路70的上側(cè)連接，下游側(cè)供給管線8與筒狀流路70的下側(cè)連接。另外，液體釋放用管線10分支連接于與筒狀流路70的下側(cè)連接的下游側(cè)供給管線8。另外，大氣開放用管線12分支連接于與筒狀流路70的上側(cè)連接的上游側(cè)供給管線4。由此，采用在筒狀流路70內(nèi)形成有硫酸溶液的向下的液流的結(jié)構(gòu)，也能使筒狀流路70內(nèi)的硫酸溶液在自重的作用下流下而被取出到筒狀流路70外。但需要注意的是，氣泡可能滯留在向下的液流中，因此優(yōu)選利用形成向上的液流的結(jié)構(gòu)更加安全地實(shí)施取出操作。
[0189]以上，基于上述實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式的內(nèi)容，只要不脫離本發(fā)明的范圍，則可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏?br> [0190]實(shí)施例:
[0191]實(shí)施例
[0192]在圖1和圖2所示的液體加熱裝置中，使硫酸濃度為86質(zhì)量％的硫酸溶液以1.5L/min的流量通過加熱器7的筒狀流路70而對硫酸溶液進(jìn)行加熱。加熱器7的入口溫度為50°C，出口溫度為180°C。在上述對硫酸溶液進(jìn)行加熱的過程中，按下緊急停止按鈕而使液體加熱裝置停止運(yùn)轉(zhuǎn)。緊急停止按鈕在上述各實(shí)施方式中未作說明，是使裝置緊急停止的指示按鈕。通過發(fā)出緊急停止的指示而使加熱構(gòu)件72、73和氣泵5立即停止，閥11和閥13從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)。關(guān)于閥11和閥13的打開動作，在圖1的液體加熱裝置中，可以根據(jù)液體通過不良這一判定，利用控制部14對閥11和閥13的打開動作進(jìn)行控制，在圖2的液體加熱裝置中，可以將通電解除而利用故障安全機(jī)構(gòu)使閥11和閥13打開。
[0193]當(dāng)閥11和閥13打開時(shí)，加熱器7的筒狀流路70內(nèi)的硫酸溶液被瞬間取出而回收到預(yù)熱槽2內(nèi)。
[0194]當(dāng)筒狀流路70內(nèi)的硫酸溶液被完全取出后，加熱器7的出口溫度在極短的時(shí)間內(nèi)上升至200°C。推測這是因?yàn)?存在于加熱器7內(nèi)的殘留蒸汽和空氣被加熱而膨脹，它們的一部分上升起來至溫度計(jì)的設(shè)置位置。
[0195]然后，使加熱器 7自然冷卻，構(gòu)成筒狀流路70的石英制的流路構(gòu)件的外表面溫度達(dá)到150°C以下，因此當(dāng)再次供給硫酸溶液時(shí)，能使硫酸溶液不沸騰地通過加熱器7的筒狀流路70，再次對硫酸溶液進(jìn)行加熱操作。
[0196]比較例
[0197]照常在圖5所示的液體加熱裝置中對硫酸濃度為90質(zhì)量％的硫酸溶液進(jìn)行了加熱操作。
[0198]設(shè)想未設(shè)置閥11、13，使設(shè)置這些閥11、13的部分保持關(guān)閉狀態(tài)地使加熱構(gòu)件72和氣泵5停止運(yùn)轉(zhuǎn)。從加熱構(gòu)件72和氣泵5停止開始過了大約10秒后，殘留液體的一部分發(fā)生突沸，然后產(chǎn)生過熱蒸汽而使加熱器7的出口溫度達(dá)300°C。溫度進(jìn)一步上升而在大于350°C時(shí)，設(shè)置在加熱器7的出口處的PFA軟管的管接頭附近發(fā)生熔損而使硫酸蒸汽噴出。
[0199]附圖標(biāo)記的說明:
[0200]2…預(yù)熱槽；3…大氣開放用管線；4…上游側(cè)供給管線；5…氣泵；6…流量計(jì)；7…加熱器；9…溫度計(jì)；10…液體釋放用管線；11...閥；12…大氣開放用管線；13...閥；14...控制部;20…壓力計(jì);31…閥；33…閥；40…回收容器；70…筒狀流路；71a…內(nèi)管壁；71b…外管壁；72…加熱構(gòu)件；73…加熱構(gòu)件。
【權(quán)利要求】
1.一種液體加熱方法，該液體加熱方法使液體通過加熱用液體流路，并且利用配置在所述加熱用液體流路的外側(cè)的加熱構(gòu)件對在所述加熱用液體流路的受熱區(qū)域內(nèi)流動的所述液體進(jìn)行加熱，其特征在于， 在利用所述加熱構(gòu)件進(jìn)行加熱的過程中，或在所述加熱構(gòu)件停止運(yùn)轉(zhuǎn)后、隨著所述加熱而除了所述液體以外還至少剩余有高于所述液體的沸點(diǎn)的余熱時(shí)，依據(jù)所述加熱用液體流路內(nèi)的液體通過不良的情況，至少將在所述受熱區(qū)域內(nèi)接受所述加熱構(gòu)件的加熱或所述余熱的所述液體取出到所述加熱用液體流路外。
2.如權(quán)利要求1所述的液體加熱方法，其特征在于， 所述液體通過不良是所述液體在所述加熱用液體流路內(nèi)的通過停止的情況，或者是當(dāng)所述液體在所述加熱用液體流路內(nèi)通過時(shí)，每單位時(shí)間內(nèi)的流量下降到規(guī)定值以下的情況。
3.如權(quán)利要求1或2所述的液體加熱方法，其特征在于， 所述加熱用液體流路的相對于所述加熱構(gòu)件的縱深為10_以下，通過使所述液體在所述加熱用液體流路內(nèi)通過，使所述液體以0.5-10秒通過所述受熱區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1至 3中任意一項(xiàng)所述的液體加熱方法，其特征在于， 所述液體是硫酸濃度為65質(zhì)量％-96質(zhì)量％的硫酸溶液,所述加熱構(gòu)件將所述硫酸溶液加熱到140°C-220°C。
5.一種液體加熱裝置，該液體加熱裝置具有加熱部，該加熱部包括:流路構(gòu)件，其形成供液體通過的加熱用液體流路；加熱構(gòu)件，其配置在所述加熱用液體流路的外側(cè)，該液體加熱裝置的特征在于， 該液體加熱裝置具有: 液體釋放機(jī)構(gòu)，其至少將在所述加熱用液體流路的受熱區(qū)域內(nèi)被加熱的所述液體取出到所述加熱用液體流路外； 監(jiān)視部，其對供給到所述加熱用液體流路內(nèi)的所述液體的供給狀況進(jìn)行監(jiān)視； 液體釋放控制部，其接受由所述監(jiān)視部獲得的監(jiān)視結(jié)果，根據(jù)該監(jiān)視結(jié)果對所述加熱用液體流路內(nèi)的液體通過不良進(jìn)行判定，依據(jù)所述液體通過不良進(jìn)行利用所述液體釋放機(jī)構(gòu)執(zhí)行所述液體的取出的控制。
6.如權(quán)利要求5所述的液體加熱裝置，其特征在于， 所述監(jiān)視部對供給到所述加熱用液體流路內(nèi)的所述液體的供給狀況和所述加熱部的加熱狀況進(jìn)行監(jiān)視， 所述液體釋放控制部接受由所述監(jiān)視部獲得的監(jiān)視結(jié)果，根據(jù)該監(jiān)視結(jié)果對所述加熱用液體流路內(nèi)的液體通過不良和所述加熱部內(nèi)的加熱繼續(xù)狀況進(jìn)行判定，依據(jù)所述加熱繼續(xù)狀況和所述液體通過不良，進(jìn)行利用所述液體釋放機(jī)構(gòu)執(zhí)行所述液體的取出的控制。
7.如權(quán)利要求5或6所述的液體加熱裝置，其特征在于， 所述液體釋放控制部進(jìn)行利用所述液體釋放機(jī)構(gòu)執(zhí)行所述液體的取出的控制，并且進(jìn)行使向所述加熱部的通電操作停止的控制。
8.如權(quán)利要求5至7中任意一項(xiàng)所述的液體加熱裝置，其特征在于， 所述液體加熱裝置具有至少能向所述液體釋放控制部供電的不間斷電源。
9.如權(quán)利要求5至8中任意一項(xiàng)所述的液體加熱裝置，其特征在于，所述加熱用液體流路大致沿上下方向形成， 所述液體釋放機(jī)構(gòu)具有: 大氣開放用管線，其與所述加熱用液體流路的上側(cè)連通； 液體釋放用管線，其與所述加熱用液體流路的下側(cè)連通； 第I閥，其設(shè)置在所述大氣開放用管線；以及 第2閥，其設(shè)置在所述液體釋放用管線， 在執(zhí)行所述液體的取出操作時(shí)，所述控制部進(jìn)行使所述第I閥和所述第2閥從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)的控制。
10.如權(quán)利要求9所述的液體加熱裝置，其特征在于， 當(dāng)在所述液體通過不良以外的情況下使所述液體通過所述加熱用液體流路時(shí)，所述液體釋放控制部使所述第I閥和所述第2閥處于關(guān)閉狀態(tài)。
11.如權(quán)利要求5至10中任意一項(xiàng)所述的液體加熱裝置，其特征在于， 所述監(jiān)視部具有流量計(jì)，該流量計(jì)對供給到所述加熱用液體流路內(nèi)的所述液體的每單位時(shí)間內(nèi)的流量進(jìn)行測量。
12.如權(quán)利要求5至10中任意一項(xiàng)所述的液體加熱裝置，其特征在于， 所述監(jiān)視部對將所述液體供給到所述加熱用液體流路內(nèi)的泵的動作狀態(tài)進(jìn)行檢測。
13.一種液體加熱裝置，該液體加熱裝置具有加熱部，該加熱部包括:流路構(gòu)件，其形成供液體通過的加熱用液體流路；加熱構(gòu)件，其配置在所述加熱用液體流路的外側(cè)，該液體加熱裝置的特征在于， 該液體加熱裝置具有液體釋放機(jī)構(gòu)，該液體釋放機(jī)構(gòu)至少將在所述加熱用液體流路的受熱區(qū)域內(nèi)被加熱的所述液體取出到所述加熱用液體流路外， 所述液體釋放機(jī)構(gòu)至少在向泵的通電操作突然停止的停電時(shí)，隨著通電的停止而進(jìn)行將所述液體取出到所述加熱用液體流路外的動作，其中，所述泵用于將所述液體供給到所述加熱用液體流路內(nèi)。
14.如權(quán)利要求13所述的液體加熱裝置，其特征在于， 所述加熱用液體流路大致沿上下方向形成， 所述液體釋放機(jī)構(gòu)具有: 大氣開放用管線，其與所述加熱用液體流路的上側(cè)連通； 液體釋放用管線，其與所述加熱用液體流路的下側(cè)連通； 第I閥，其設(shè)置在所述大氣開放用管線；以及 第2閥，其設(shè)置在所述液體釋放用管線， 所述第I閥和所述第2閥分別具有帶故障安全機(jī)構(gòu)的閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)，至少在向泵的通電操作突然停止的停電時(shí)，各所述閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行使所述第I閥和所述第2閥從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)的動作，其中，所述泵用于將所述液體供給到所述加熱用液體流路內(nèi)。
15.如權(quán)利要求14所述的液體加熱裝置，其特征在于， 所述閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)是:在通電時(shí)利用操作空氣壓力使閥關(guān)閉，在停電時(shí)使所述操作空氣壓力消失而使閥打開的無氣開放式閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)，或者是在通電時(shí)使離合器機(jī)構(gòu)克服施力構(gòu)件地間斷動作而使閥關(guān)閉，在停電時(shí)利用所述施力構(gòu)件使離合器機(jī)構(gòu)間斷動作而使閥打開的閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)，或者是在通電時(shí)使閥關(guān)閉，在停電時(shí)利用積蓄在電池中的電力使閥處于打開狀態(tài)的電動式閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求5至15中任意一項(xiàng)所述的液體加熱裝置,其特征在于， 所述液體加熱裝置具有回收部，該回收部對利用所述液體釋放機(jī)構(gòu)取出到所述加熱用液體流路外的所述液體進(jìn)行回收。
17.如權(quán)利要求5至16中任意一項(xiàng)所述的液體加熱裝置,其特征在于， 所述加熱用液體流路的相對于所述加熱構(gòu)件的縱深為IOmm以下。
18.一種加熱液體供給裝置，其特征在于， 該加熱液體供給裝置具有: 權(quán)利要求5至17中任意一項(xiàng)所述的液體加熱裝置； 泵，其將所述液體供給到所述加熱用液體流路內(nèi)； 通電控制部，其對向所述加熱裝置的通電和向所述泵的通電進(jìn)行控制；以及 裝置停止指示部，其發(fā)出該裝置的停止指示， 在所述液體加熱裝置和所述泵處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下，所述通電控制部在接受到由所述裝置停止指示部發(fā)出的所述停止指示時(shí)，使向所述液體加熱裝置的通電操作停止，而使所述液體加熱裝置停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并且使所述泵繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，在從所述液體加熱裝置停止后經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間或者使規(guī)定流量的所述液體通過了所述加熱用液體流路后，或者在從所述液體加熱裝置輸出的所述液體的溫度為規(guī)定的溫度以下后，執(zhí)行使向所述泵的通電操作停止的控制。
【文檔編號】F24H1/10GK103459937SQ201280015225
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月25日
【發(fā)明者】內(nèi)田稔 申請人:栗田工業(yè)株式會社