(57)【要約】  化学反応を行うシステムおよび方法が提供される。システムは、導電性部材を有することが可能である。導電性部材は、化学混合物を保持することが可能である。導電性部材は、電源に対して直接結合され、電源がオンであるとき加熱される。化学混合物が導電性部材内にあり、電源がオンであるとき、化学混合物は、化学反応が起こり得るように加熱される。
2017512123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学反応を行う方法であって、
導電性部材および電源を直接結合する工程であって、前記導電性部材は、実質的に耐化学腐食性であるように構成された内部領域を有し、前記内部領域の中に化学混合物を保持することが可能である、工程と、
前記化学混合物を前記導電性部材の前記内部領域に提供する工程と、
前記化学混合物内で化学反応を引き起こすように前記導電性部材に印加される電力を制御することによって、前記導電性部材を所定の温度まで加熱する工程と、
を備える方法。
【請求項２】
前記化学反応がオゾン分解である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記導電性部材を摂氏２００度より高い所定の温度まで加熱する工程をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記化学混合物、前記導電性部材のタイプ、またはそれらの任意の組合せに基づいて、前記所定の温度を選択する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記導電性部材から出るときに前記化学混合物を冷却するように、前記導電性部材の一部分を冷却する工程をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記導電性部材は金属管である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記導電性部材は、導電性かつ熱伝導性の単一構造である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
化学反応を行うためのシステムであって、
実質的に耐化学腐食性であり、その中に化学混合物を保持することが可能である金属管であって、第１の部分および第２の部分を有する金属管と、
前記金属管に対して電気的に直接結合された電源であって、前記金属管の前記第１の部分を加熱するように構成されている電源と、
前記電源に対して電気的に結合されたコントローラであって、前記化学混合物が前記金属管内へ流れるとき前記化学混合物内で化学反応を引き起こすべく前記化学混合物が加熱されるように、前記金属管に対する電力を制御するコントローラと、
を備えるシステム。
【請求項９】
前記電源および前記金属管は、前記金属管の前記第１の部分に沿って前記金属管に１以上の電線を接続することによって結合される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記電源および前記金属管は、前記金属管に対する電力の直接誘導によって結合される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記金属管は、変圧器の二次巻線を完成させるように構成されている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
直接誘導は渦電流によって行われる、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記金属管の第２の部分に沿って前記金属管に対して接続されている冷却部分をさらに備える、請求項８に記載のシステム。
【請求項１４】
前記金属管の前記第２の部分はコイル形状の金属管に対して位置決めされており、前記コイル形状の金属管は、前記金属管の前記第２の部分が冷却されるように、前記コイル形状の金属管を通って流れる冷却剤を有する、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記金属管の前記第２の部分に対して接続されている前記金属管の前記第１の部分の加熱される部分は、前記金属管の前記第１の部分の前記加熱される部分からの熱が前記金属管の前記第１の部分に入る前記化学混合物を加熱するように、前記金属管の前記第１の部分の入口に対して流体連結している、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記金属管の長さは１５メートル以下である、請求項８に記載のシステム。
【請求項１７】
前記金属管の前記第１の部分、前記金属管の前記第２の部分、またはその両方は、コイル形状を有する、請求項８に記載のシステム。
【請求項１８】
前記電源は変圧器である、請求項８に記載のシステム。
【請求項１９】
前記変圧器は、前記変圧器の二次側に１０ループを有する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記電源は直流源である、請求項８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記電源はスイッチング電源である、請求項８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記電源は制御電源である、請求項８に記載のシステム。
【請求項２３】
前記金属管の温度が制御される、請求項８に記載のシステム。
【請求項２４】
温度の制御は閉ループ制御である、請求項８に記載のシステム。
【請求項２５】
前記変圧器に対して接続されたサーモスタットをさらに備え、前記サーモスタットは、前記金属管を所望の温度まで加熱させるべく前記金属管に電力を供給するように前記変圧器を制御する、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２６】
オゾンを分解する方法であって、
導電性部材および電源を直接結合する工程であって、前記導電性部材は、実質的に耐オゾン腐食性であるように構成された内部領域を有し、前記内部領域の中にオゾンを保持することが可能である、工程と、
前記オゾンを前記導電性部材の前記内部領域に提供する工程と、
前記オゾンの分解を引き起こすように前記導電性部材に印加される電力を制御することによって、前記導電性部材の第１の部分を所定の温度まで加熱する工程と、
を備える方法。
【請求項２７】
オゾンを分解するためのシステムであって、
実質的に耐化学腐食性であり、その中にオゾンを保持することが可能である金属管であって、第１の部分および第２の部分を有する金属管と、
前記金属管に対して直接結合された電源であって、前記金属管の前記第１の部分を加熱するように構成されている電源と、
前記電源に対して電気的に結合されたコントローラであって、前記オゾンが前記金属管内へ流れるとき前記オゾンの分解を引き起こすべく前記オゾンが加熱されるように、前記金属管に対する電力を制御するコントローラと、
を備えるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、化学気相成長（ＣＶＤ）および湿式ウェーハ処理の適用分野において用いられるデバイス、システム、および方法に関する。詳細には、本発明は、導体内に配置されている１以上の化学物質による化学反応を生じさせるべく導体を加熱するように導体を電源に直接結合することに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスを製造するとき、様々な化学薬品が使用される。化学物質は、ウェーハをエッチングするため、チャンバを清浄にするため、および半導体デバイスの製造中に起こる数々の他の操作において使用されることが可能である。
【０００３】
半導体デバイス製造プロセス中に使用される化学物質の多くは、加熱される必要がある。一例は、オゾン余剰ガスである。オゾン・ガスは、ウェーハ表面清浄、不活性化、自然酸化物除去、および／またはフォトレジストの除去のために使用可能なオゾン化された脱イオン水を生じさせるために使用されることが可能である。オゾン・ガスを環境中へ放出することは有害である可能性があるので、オゾン余剰ガスを分解することが望ましい。熱を加えることによって、オゾン・ガスを酸素へと分解させることが可能である。２５０℃を超える温度にオゾンを暴露することによって、オゾン・ガスが分解されることが可能である。オゾン・ガスを分解することによって、環境中への有害な化学物質の放出が回避されることが可能である。
【０００４】
半導体デバイスの製造中に加熱を必要とする可能性がある他の化学物質は、ＣｘＦｙ、ＮＦ３、ＣＨＦ３、およびＳＦ６などのフッ素化合物である。他のガスもまた、加熱を必要とすることがある。
【０００５】
半導体の製造中に化学物質を加熱するための現在の方法および装置は、加熱要素を使用して化学反応器を加熱することを含む。例えば、図１は、従来技術によるオゾンを分解するための例示的なシステム１００の概略図である。システム１００は、入力１１０、出力１１５、管１２０、加熱要素１３０、冷却要素１４０、および制御ユニット１５０を含む。動作の際、制御ユニット１５０は、加熱要素１３０を所望の温度まで加熱する。したがって、化学入力１１０を通って管１２０内へ導かれる化学物質（例えば、オゾン）は、要素１３０によって加熱される。加熱されると、化学物質は冷却要素１４０を通って流れ、冷却要素１４０が化学物質を冷却した後、化学物質は出力１１５を介してシステムから出る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
システム１００に係る１つの問題は、管１２０が溶接または他の方法で操作される（例えば、曲げられる）ことが必要になることがあり、それにより化学物質に対する熱分布が不均一になることである。加えて、管１２０のいくつかの部分は、望ましくない凝集物の蓄積および閉止を有する可能性があり、それらは不均一な熱分布にさらに寄与する。
【０００７】
現在の方法はまた、例えば加熱要素の存在によって生じる追加の耐熱性のため、所望の加熱時間より長い加熱時間を有する可能性がある。現在の方法および装置は、例えば加熱要素の寸法、コスト、および／または重量のため、非常に高価な、大きな、および／または重いものとなる可能性がある。
【０００８】
別の問題は、通常、例えば、高い腐食性を有する化学薬品に加熱要素が耐えられないことによって、既存の熱反応器が良好な耐薬品性を有していないこと、および／またはある範囲の化学物質の範囲を通じて動作できないことである。不十分な耐薬品性は、反応器の早すぎる腐食を招く可能性がある。
【０００９】
現在の方法に係る別の問題は、オゾン分解の場合、オゾン・ガスから酸素へのオゾン変換率が９５％未満になる可能性があることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、加熱される導電性部材（例えば、導電性化学反応器）内に配置されている化学混合物を加熱することを含む。この化学反応器は、化学反応器を電源に電気的に直接結合することによって加熱される。電源がオンにされると、化学反応器は、その反応器内に配置されている化学混合物に対する加熱要素として機能する。
【００１１】
本発明の１つの利点は、化学物質の加熱、反応、および収容がすべて、同じ構造的構成要素（例えば、導電性部材）によって実現可能なことである。化学反応器を加熱することによって化学混合物を加熱することは、別個の加熱要素をなくすことを可能にする。したがって、本発明の別の利点は、低減された寸法および／またはコストである。
【００１２】
本発明の他の利点は、より均一な熱分布およびより短い加熱時間を含む。これらの利点は、システム内で追加の抵抗を生じさせる加熱要素をなくすことによって実現される。本発明の別の利点は、別個の加熱要素ではなく化学反応器だけが化学物質に対してさらされるため、システムが改善された耐薬品性を有すること、および／またはある範囲の化学物質を通じて動作可能になることである。本発明の別の利点は、オゾン分解の適用分野の場合、より均一な熱分布およびより速い加熱時間のため、９５％より高いオゾン・ガスから酸素へのオゾン変換が可能になることである。本発明の別の利点は、実質的に完全に均一な加熱式化学反応器のため、凝集物の蓄積が最小になること、および反応器の単管設計によってデッドスペースがなくなることである。
【００１３】
一態様では、本発明は化学反応を行う方法を含む。この方法は、導電性部材および電源を直接結合する工程であって、前記導電性部材は、実質的に耐化学腐食性であるように構成された内部領域を有し、前記内部領域の中に化学混合物を保持することが可能である、工程を備える。この方法はまた、前記化学混合物を前記導電性部材の前記内部領域に提供する工程を備える。この方法はまた、前記化学混合物内で化学反応を引き起こすように前記導電性部材に印加される電力を制御することによって、前記導電性部材を所定の温度まで加熱する工程を備える。
【００１４】
幾つかの実施形態では、前記化学反応はオゾン分解である。幾つかの実施形態では、この方法は、前記導電性部材を摂氏２００度より高い所定の温度まで加熱する工程をさらに備える。幾つかの実施形態では、前記化学混合物、前記導電性部材のタイプ、またはそれらの任意の組合せに基づいて、前記所定の温度を選択する。
【００１５】
幾つかの実施形態では、この方法は、前記導電性部材から出るときに前記化学混合物を冷却するように、前記導電性部材の一部分を冷却する工程をさらに備える。幾つかの実施形態では、前記導電性部材は金属管である。幾つかの実施形態では、前記導電性部材は、導電性かつ熱伝導性の単一構造である。
【００１６】
別の態様では、本発明は、化学反応を行うためのシステムを含む。このシステムは、実質的に耐化学腐食性であり、その中に化学混合物を保持することが可能である金属管であって、第１の部分および第２の部分を有する金属管を備える。このシステムはまた、前記
金属管に対して電気的に直接結合された電源であって、前記金属管の前記第１の部分を加熱するように構成されている電源を備える。このシステムはまた、前記電源に対して電気的に結合されたコントローラであって、前記化学混合物が前記金属管内へ流れるとき前記化学混合物内で化学反応を引き起こすべく前記化学混合物が加熱されるように、前記金属管に対する電力を制御するコントローラを備える。
【００１７】
幾つかの実施形態では、前記電源および前記金属管は、前記金属管の前記第１の部分に沿って前記金属管に１以上の電線を接続することによって結合される。幾つかの実施形態では、前記電源および前記金属管は、前記金属管に対する電力の直接誘導によって結合される。幾つかの実施形態では、前記金属管は、変圧器の二次巻線を完成させるように構成されている。幾つかの実施形態では、直接誘導は渦電流によって行われる。
【００１８】
幾つかの実施形態では、前記金属管の第２の部分に沿って前記金属管に対して接続されている冷却部分をさらに備える。
幾つかの実施形態では、前記金属管の前記第２の部分はコイル形状の金属管に対して位置決めされており、前記コイル形状の金属管は、前記金属管の前記第２の部分が冷却されるように、前記コイル形状の金属管を通って流れる冷却剤を有する。
【００１９】
幾つかの実施形態では、前記金属管の前記第２の部分に対して接続されている前記金属管の前記第１の部分の加熱される部分は、前記金属管の前記第１の部分の前記加熱される部分からの熱が前記金属管の前記第１の部分に入る前記化学混合物を加熱するように、前記金属管の前記第１の部分の入口に対して流体連結している。
【００２０】
幾つかの実施形態では、前記金属管の長さは１５メートル以下である。幾つかの実施形態では、前記金属管の前記第１の部分、前記金属管の前記第２の部分、またはその両方は、コイル形状を有する。幾つかの実施形態では、前記電源は変圧器である。幾つかの実施形態では、前記変圧器は、前記変圧器の二次側に１０ループを有する。
【００２１】
幾つかの実施形態では、前記電源は直流源である。幾つかの実施形態では、前記電源はスイッチング電源である。幾つかの実施形態では、前記電源は制御電源である。
上記の本発明の利点は、さらなる利点とともに、添付の図面と併せて以下の説明を参照することによって、よりよく理解されることが可能である。図面は、必ずしも原寸に対して比例するものではなく、本発明の原理を示すときは一般に強調される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来技術によるオゾンを分解する例示的なシステムの概略図。
【図２】本発明の一例の実施形態による化学反応を行うシステムの概略図。
【図３】本発明の一例の実施形態による化学反応を行うシステムの概略図。
【図４】本発明の一例の実施形態による化学反応を行う方法に対する流れ図。
【図５】本発明の一例の実施形態による化学反応を行うシステムの概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
一般に本発明は、導電性部材（例えば、金属管）および電源を直接結合することを含む。導電性部材は、化学混合物をその中に保持することが可能である。電源は、導電性部材に対して電力を印加する。導電性部材は、印加される電力の結果、発熱する。導電性部材は、化学混合物がそこを通って流れるのを可能にする内部領域を有する。
【００２４】
化学混合物が導電性部材の内部領域内に配置され、電力が印加されたとき、導電性部材内で生成される熱が化学混合物へ伝わり、化学混合物を加熱する。導電性部材の一部分は、冷却されることが可能である。導電性部材の冷却された部分は、導電性部材を通って流
れる化学混合物を冷却することが可能である。化学混合物は、一実施形態では化学混合物が加熱された後に、冷却されることが可能である。
【００２５】
導電性部材は、金属管とすることが可能である。金属管は、第１の部分および第２の部分に区分されることが可能である。第１の部分は、電源に対して直接結合される。電源がオンにされると、電源は、金属管の第１の部分を直接加熱する。金属管の第２の部分は、冷却剤によって冷却される。金属管は、実質的に耐化学腐食性である材料（例えば、６２５合金）から形成される。
【００２６】
いくつかの実施形態では、クランプが、金属管に対して電気的に直接接続される。クランプと金属管との間の接触表面は、電気遷移抵抗が最小にされるように位置決めおよび寸法設定されることが可能である。クランプは、冷却されることが可能であり、その結果、金属管が完全に加熱された場合、クランプは、その指定の温度範囲内で動作することが可能である。いくつかの実施形態では、クランプは、液体冷却（例えば、水、油）、空気冷却（対流冷却）、またはその任意の組合せによって冷却される。
【００２７】
図２は、本発明の一例の実施形態による化学反応を行うシステム２００の概略図である。システム２００は、コントローラ２１０と、電源２２０と、導電性部材２３０と、１以上の電気コネクタ２４０ａ、２４０ｂ、一般に２４０と、温度センサ２７０と、導電性部材への流体入力２５０と、導電性部材に対する流体出力２６０とを含む。
【００２８】
コントローラ２１０は、電源２２０および温度センサ２７０と通信している。いくつかの実施形態では、コントローラ２１０はサーモスタットである。いくつかの実施形態では、電源２２０は、温度センサ２７０からの測定結果に基づいて、コントローラ２１０によって温度設定点に対して制御される。温度センサ２７０は、導電性部材２５０の温度を測定することが可能である当技術分野では知られている任意の温度センサとすることが可能である。いくつかの実施形態では、温度センサ２７０は存在しない。
【００２９】
いくつかの実施形態では、電源２２０は、変圧器を含む。いくつかの実施形態では、変圧器は、その二次側に１０ループを有する。様々な実施形態では、変圧器は、昇圧変圧器、降圧変圧器、または中性変圧器である。様々な実施形態では、電源は、直流源またはスイッチング電源である。
【００３０】
電源２２０は、電気コネクタ２４０を介して導電性部材２３０に対して電気的に接続される。いくつかの実施形態では、導電性部材２３０は管である。いくつかの実施形態では、導電性部材２３０はコイル形状である。いくつかの実施形態では、導電性部材２３０の長さは、数メートル以下である。いくつかの実施形態では、導電性部材２３０の長さは、出口における所望の流体流れ範囲および所望のオゾン濃度に依存する。
【００３１】
いくつかの実施形態では、導電性部材２３０の直径は、部材の動作条件に依存する。いくつかの実施形態では、導電性部材２３０は、最大５．０８センチメートル（２インチ）の直径を有する。
【００３２】
いくつかの実施形態では、導電性部材２３０は金属性である。いくつかの実施形態では、導電性部材２３０は、電力が印加されたときに加熱される任意の金属である。いくつかの実施形態では、導電性部材２３０は、熱的および電気的に伝導性である（例えば、２１℃で約９．８Ｗ／ｍ・℃および約１３０×１０−６Ω・ｃｍ）。いくつかの実施形態では、導電性部材２３０は、１０００℃以下の温度下でその形を維持することが可能である。いくつかの実施形態では、導電性部材２３０は、ＨＦの存在下における腐食に対して実質的に耐性を有する。
【００３３】
いくつかの実施形態では、電気コネクタ２４０は、長さ数センチメートルである。いくつかの実施形態では、電気コネクタ２４０は、長さ数メートルである。いくつかの実施形態では、電気コネクタ２４０は、導電性部材２３０の抵抗を下回る抵抗を有する。いくつかの実施形態では、電気コネクタ２４０の抵抗は、電気コネクタ２４０の長さ、直径、および／または材料に依存する。いくつかの実施形態では、電気コネクタ２４０は、銅から作られる。様々な実施形態では、電気コネクタ２４０は、金属管より高い導電性を有する材料（例えば、アルミニウム、銀、金）からなることが可能である。
【００３４】
導電性部材２５０は、導電性部材への流体入力２５０を介して化学薬品源（図示せず）と流体連通している。いくつかの実施形態では、化学薬品源はオゾン源である。いくつかの実施形態では、化学薬品源は化学混合物を提供する。いくつかの実施形態では、化学薬品源は単一の化学薬品を提供する。
【００３５】
導電性部材２５０は、導電性部材に対する流体出力２６０を介して出口（図示せず）と流体連通している。
動作中、化学混合物が、導電性部材２５０へ投入される。電源２２０は、導電性部材２５０に対して電圧を印加する。導電性部材２５０は発熱し、したがって化学混合物も加熱される。
【００３６】
いくつかの実施形態では、導電性部材２３０は、第１の部分および第２の部分を含む。図３は、本発明の一例の実施形態による化学反応を行うシステム３００の概略図である。システム３００は、第１の部分３１０および第２の部分３２０を有する導電性部材３００と、冷却管３２５と、電源３３５と、温度センサ３６０と、コントローラ３４５と、２つの電気コネクタ３５０ａ、３５０ｂとを含む。
【００３７】
導電性部材３００は、第１の部分３１０、第２の部分３２０、入口３３０、および出口３４０を含む。
第１の部分３１０は、入口３３０から化学薬品を受け取ることが可能なコイル形状の管である。第１の部分３１０は、２つの電気コネクタ３５０ａ、３５０ｂを介して電源３３５に対して電気的に接続される。第１の部分は、温度センサ３６０に対して結合される。温度センサ３６０および電源３３５はどちらも、コントローラ３４５に対して結合される。コントローラ３４５は、温度センサ３６０に基づいて、電源に対する電力設定点を設定する。いくつかの実施形態では、温度センサ３６０は存在しない。
【００３８】
第１の部分３１０は、第２の部分３２０と流体連通している。第２の部分３２０は、第１の部分３１０の出力を受け取ることが可能なコイル形状の管である。
第２の部分３２０は、冷却管３２５内に密閉される。冷却管３２５は、冷却剤が第２の部分３２０の外部の周りを流れるように、入口３２７で冷却水を受け取ることが可能である。冷却水は、出口３２９で冷却管３２５から出る。第２の部分３２０は、出口３４０で化学混合物を放出することが可能である。
【００３９】
いくつかの実施形態では、第１の部分３１０は、絶縁材料によって取り囲まれる。いくつかの実施形態では、絶縁体は、アルミニウムによって取り囲まれる。いくつかの実施形態では、第１の部分３１０は、長さ１メートルである。いくつかの実施形態では、第２の部分３１０は、長さ１メートルである。
【００４０】
図４は、本発明の一例の実施形態による化学反応を行う方法に対する流れ図４００である。この方法は、導電性部材および電源を電気的に直接結合することを含む（工程４１０）。例えば、図２に示されるように、導電性部材２３０は、電源２２０と導電性部材２３
０との間に他の構成要素が入らないように、電源２２０に対して直接結合される。
【００４１】
いくつかの実施形態では、電源は、２３０Ｖの交流を提供する。いくつかの実施形態では、電源は、導電性部材に対する所望の温度に依存する電力を提供する。この方法はまた、導電性部材の内部領域に対して化学混合物を提供することを含む（工程４２０）。例えば、図２に示されるように、導電性部材への流体入力２５０が、化学混合物を受け取ることが可能である。いくつかの実施形態では、化学混合物は、オゾン、ＨＦ、またはその任意の組合せである。
【００４２】
この方法はまた、導電性部材に対する所定の温度を決定することを含む（工程４３０）。いくつかの実施形態では、所定の温度は、所望の化学反応に依存する。例えば、所望の化学反応がオゾンの分解である場合、所定の温度は約３５０℃である。様々な実施形態では、所定の温度は、化学混合物、化学混合物の体積、導電性部材の材料のタイプ、導電性部材の寸法、導電性部材の形状、またはその任意の組合せに依存する（例えば、より短い管はより高い温度を必要とする可能性がある）。
【００４３】
この方法はまた、導電性部材が加熱されるべき持続時間を決定することを含む（工程４４０）。持続時間は、化学混合物、化学混合物の体積、導電性部材の材料のタイプ、導電性部材の寸法、導電性部材の形状、流量、またはその任意の組合せに依存することが可能である。例えば、流量が小さい場合、加熱時間と非加熱時間との関係は、５０：５０とすることが可能である。流量の増大は、加熱時間の増大を引き起こす可能性がある。流量の減少は、加熱時間の減少を引き起こす可能性がある。
【００４４】
この方法はまた、持続時間を通じて導電性部材を所定の温度まで加熱することを含む（工程４５０）。例えば、図２に示されるように、加熱要素が間に入ることなく、電源２２０が導電性部材２３０に対して電気的に直接結合される。電源２２０は、導電性部材２３０を所望の温度まで加熱させるのに十分な電力を導電性部材２３０へ伝達する。導電性部材２３０は、化学混合物のための化学反応器を提供し、また化学混合物に対して熱を提供するように、化学混合物を保持する。電源と化学反応器との間の別個の加熱要素は、化学混合物を加熱するのに必要とされない。
【００４５】
いくつかの実施形態では、この方法はまた、化学混合物が冷却されるように導電性部材の一部分を冷却することを含む（工程４６０）。化学混合物は、所望の温度まで冷却されることが可能である。化学混合物に対する所望の温度は、化学混合物、化学混合物の体積、導電性部材の材料のタイプ、導電性部材の寸法、導電性部材の形状、またはその任意の組合せに基づくことが可能である。いくつかの実施形態では、所望の温度に対する下限は、導電性部材内で凝集を回避する化学混合物の露点に依存する。いくつかの実施形態では、所望の温度に対する上限は、放出される排気システムに対するオフガスについて許容できる温度レベルに依存する。
【００４６】
いくつかの実施形態では、導電性部材の部分は、水冷によって冷却される。様々な実施形態では、導電性部材の部分は、空気冷却、液体冷却（例えば、油）、熱交換器、またはその任意の組合せによって冷却される。
【００４７】
図５は、本発明の一例の実施形態による化学反応を行うシステム５００の概略図である。システム５００は、温度コントローラ５９１と、温度センサ５９０と、交流電源５１０と、電気接続５５０と、変圧器コア５４０と、流体入力５６１および流体出力５６２を有する導電性部材５６３と、電気接続５７０とを含む。
【００４８】
電源５１０は、電気接続５５０および温度コントローラ５９１と通信している。電気接
続５５０は、変圧器コア５４０の周りに巻き付いて、一次変圧器巻線を完成させる。導電性部材５６３は、変圧器コア５４０の周りに巻き付いて、二次変圧器巻線を完成させる。
【００４９】
温度コントローラ５９１は、交流電源５１０および温度センサ５９０と通信している。いくつかの実施形態では、温度コントローラ５９１はサーモスタットである。いくつかの実施形態では、交流電源５１０は、温度センサ５９０からの測定結果に基づいて、温度コントローラ５９１によって温度設定点に対して制御される。温度センサ５９０は、導電性部材５６３の温度を測定することが可能である当技術分野では知られている任意の温度センサとすることが可能である。いくつかの実施形態では、温度センサ５９０は存在しない。
【００５０】
動作中、化学混合物が、導電性部材５６３へ投入される。交流電源５１０は、電気接続５５０に対して平均電圧（例えば、２０８ボルト）を提供して、変圧器コア５４０上の一次変圧器巻線に対して給電する。電気接続５５０は、変圧器コア５４０内に磁束５８０を生じさせる。磁束５８０は、導電性部材５６３内に電流（例えば、５０アンペア）を生じ、導電性部材５６３はまた、変圧器に対する二次として動作する。導電性部材５６３は、低伝導性の電気回路として動作することが可能である。一次巻線と二次巻線の比は、導電性部材５６３内に所望の電流を生じるように調整されることが可能であることが、当業者には明らかである。
【００５１】
電気接続５７０は、導電性部材５６３を短絡させる。したがって、流体入力５６１に入る加熱されていない化学混合物は、導電性部材５６３内で加熱され、流体出力５６２を介して導電性部材５６３から出る。いくつかの実施形態では、流体出力５６２は、加熱されていない化学混合物に対する入力であり、流体入力５６１は、加熱された化学混合物に対する出力である。
【００５２】
いくつかの実施形態では、交流電源５１０によって供給される平均電圧は、導電性部材５６３の所望の温度および／または伝導性、ならびに変圧器の一次変圧器巻線、電気接続５５０と二次変圧器巻線、導電性部材５６３との間の巻数比に依存する。例えば、オゾン分解の場合、導電性部材内の所望の温度は約３５０℃である。
【００５３】
本発明について、特有の実施形態を参照して特に図示および説明されてきたが、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細の様々な変更が加えられることが可能であることが、当業者には理解されよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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