专利名称：加热装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加热装置，尤其是涉及在半导体制造装置中使用的配管等的需要对高精度的温度管理的被加热物进行加热的加热装置。
背景技术：
一直以来，在半导体制造装置及其他的制造装置等中，为了防止流体在用于搬运流体的配管的内壁上发生凝固，往往利用加热器对配管进行加热而对在配管内部中输送的流体的温度进行高精度地管理。现有的配管用加热装置例如在日本特开平10-47581号公报(专利文献I)及国际公开第2009/081466号(专利文献2)中公开。图14是表示现有的配管用加热装置的一例的立体图。图14所示的配管用加热装置具备:围绕被加热的配管106的均热件105 ;围绕均热件105的发热体103 ;围绕发热体103而遮断向外部的热扩散的绝热件102 ;将由均热件105、发热体103及绝热件102构成的层叠体固定在配管106上的外被覆件101。在外被覆件101的两端安装有紧固件108。设有将均热件105、绝热件102切开的狭缝107，在狭缝107的对置侧形成有便于加热装置向配管106的安装的槽104。图15是表示现有的配管用加热装置的另一例的剖视图。图15所示的配管用加热器111由以围绕配管的方式装配且以形成沿着该配管的多面体R的方式构成的多个壳体构成。邻接的壳体的端面彼此以接合面113c彼此抵接。在壳体的外壁113b配设有弹键锁118。弹键锁118超过与邻接的壳体接合的接合面113c而配置在外壁113b上。通过对弹键锁118进行上锁，邻接的壳体彼此被固定，从而将配管用加热器111装配在配管的外周壁上。在先技术文献
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专利文献专利文献1:日本特开平10-47581号公报专利文献2:国际公开第2009/081466号
发明概要发明所要解决的课题在图14所示的配管用加热装置中，因发热体103与均热件105的接触条件的不同或发热体103本身的发热分布而在配管106上产生温度分布。由此，难以对配管106均匀地进行加热。为了改善该配管106的温度分布，需要使均热件105厚壁化，而使均热件105的内表面侧的温度的均匀性提高，但在这种情况下，存在均热件105的热容量增大而导致能量消耗量增加以及装置大型化、重量增大的问题。另外，在图14所示的配管用加热装置中，需要在配管106上依次组装均热件105、发热体103、绝热件102、外被覆件101，作业上花费时间和劳力。另外，在均热件105与配管106接触的部分中，通过导热而从均热件105向配管106的热传递量增加。当从均热件105向配管106的热传递量在配管106的周向上发生不均时，配管106的温度分布发生紊乱，故为了使从均热件105向配管106的热传递量尽可能地成为恒定，需要对均热件105与配管106的接触条件进行调整。因此，需要以围绕配管106的方式来安装均热件105时的微调整，装置的组装性降低，即，存在组装时的工时增加并且成本升高这样的问题。进而，在图14所示的方式中，由于使用绝热件102，存在从绝热件102产生的粉尘向周围环境飞散的可能性，有可能使在无尘室内使用的半导体制造装置中尤其是室内的清洁度降低。图15所示的配管用加热器111除了不使用均热件而采用发热体与配管之间的距离成为恒定的结构以外，还使用弹键锁118而使装卸的作业性提高，但依然使用绝热件，故残留有周边环境的清洁度降低的问题。
发明内容
本发明就是鉴于上述的问题而完成的，其主要的目的在于，提供一种能够对被加热物整体进行高精度地温度管理，装卸的作业性良好且不会给周围环境带来污染的加热装置。解决方案本发明所涉及的加热装置具备环绕被加热物而对被加热物施加热的高导热性的传热块体。传热块体包括在围绕被加热物的周向上分割而成的第一传热块体和第二传热块体，第一传热块体与第二传热块体彼此面接触地设置。加热装置还具备:发热而对传热块体施加热的加热部；以覆盖传热块体的外周且在与传热块体之间形成中空空间的方式配置的内侧罩；以覆盖内侧罩的外周且在与内侧罩之间形成中空空间的方式配置的外侧罩。内侧罩包括:覆盖第一传热块体的外周并固定于第一传热块体的第一内侧罩；覆盖第二传热块体的外周并固定于第 二传热块体的第二内侧罩。外侧罩包括:覆盖第一内侧罩的外周并固定于第一内侧罩的第一外侧罩；覆盖第二内侧罩的外周并固定于第二内侧罩的第二外侧罩。加热装置还具备将第一外侧罩与第二外侧罩固定成能够装卸的固定机构。上述加热装置中优选的是，在传热块体的至少任一方的内部形成有热管，加热部对热管进行加热。上述加热装置中优选的是，当固定机构对第一外侧罩与第二外侧罩进行固定时，第一内侧罩与第二内侧罩隔开间隙地对置，第一外侧罩与第二外侧罩隔开间隙地对置。上述加热装置中优选的是，内侧罩由表面的辐射率比外侧罩的形成材料小的材料形成。上述加热装置中优选的是，内侧罩由导热率比外侧罩的形成材料小的材料形成。上述加热装置中优选的是，传热块体和内侧罩使用固定螺钉而固定成能够装卸，固定螺钉由不锈钢或树脂材料形成。该固定螺钉也可以为埋头螺钉。上述加热装置中优选的是，内侧罩和外侧罩使用固定螺钉而固定成能够装卸，固定螺钉由不锈钢或树脂材料形成。上述加热装置中优选的是，加热装置具备被覆外侧罩的外表面的膜状部，膜状部由表面的辐射率比外侧罩的形成材料大的材料形成。上述加热装置中优选的是，加热装置还具备设在外侧罩的外表面上的散热片。上述加热装置中优选的是，内侧罩与外侧罩一体形成，且将内侧罩与外侧罩之间的中空空间形成为密闭空间。该密闭空间也可以形成为真空。发明效果根据本发明的加热装置，能够向被加热物均等地传递热，从而能够对被加热物整体进行高精度地温度管理。
图1是表示实施方式I的加热装置的结构的局部剖视图。图2是从图1中的箭头II方向观察时的加热装置的侧视图。图3是沿着图2中所示的II1-1II线的加热装置的剖视图。图4是沿着图2中所示的IV-1V线的加热装置的剖视图。图5是示意性地表示实施方式I的底板内的热传递的剖视图。图6是图4所示的区域V1、VII附近的一例的放大剖视图。图7是图4所示的区域V1、VII附近的另一例的放大剖视图。图8是表示实施方式2的加热装置的结构的剖视图。图9是表示实施方式3的加热装置的结构的剖视图。图10是表示实施方式4的加热装置的结构的剖视图。
图11是表示实施方式5的加热装置的结构的剖视图。图12是表示实施方式6的加热装置的结构的剖视图。图13是表示实施方式7的加热装置的结构的剖视图。图14是表示现有的配管用加热装置的一例的立体图。图15是表示现有的配管用加热装置的另一例的剖视图。
具体实施例方式以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，在以下的附图中，对相同或相应的部分标注相同的附图标记，并省略其说明。(实施方式I)图1是表示实施方式I的加热装置的结构的局部剖视图。图2是从图1中的箭头II方向观察时的加热装置的侧视图。图3是沿着图2中所示的II1-1II线的加热装置的剖视图。图4是沿着图2中所示的IV-1V线的加热装置的剖视图。参照图1 4，对实施方式I的加热装置的结构的概要进行说明。如图1所示，本实施方式的加热装置将在半导体制造装置、或者食品或药品等的其他的制造装置中使用的用于对流体进行搬运的配管9和对多个配管9连结的接头33环绕而配置。加热装置用于对配管9及接头33均匀地加热，从而对在配管9的内部中输送的流体的温度进行高精度地管理。在本实施方式中，例示出了将配管9及接头33作为被加热物的加热装置，但被加热物不局限于配管9及接头33。加热装置也可以对延伸的管道或各种设备等的、任意的被加热物进行加热。如图3所示，本实施方式的加热装置具备:环绕作为被加热物的配管9的周围的块体5 ;其上表面6a与块体5的底面5a接触的底板6。块体5和底板6环绕配管9而构成对配管9施加热传热块体。传热块体包括:作为第一传热块体的块体5 ;作为第二传热块体的底板6。传热块体在围绕配管9的周向上分割为块体5和底板6这二个构件。块体5的底面5a形成为平面状。底板6的上表面6a形成为平面状。块体5和底板6以在底面5a和上表面6a上彼此面接触的方式设置。加热装置还具备:覆盖块体5及底板6的外周的作为内侧罩的第一绝热罩I ;覆盖第一绝热罩I的外周的作为外侧罩的第二绝热罩2。第一绝热罩I包括:覆盖块体5的外周的作为第一内侧罩的块体5侧的第一绝热罩Ia;覆盖底板6的外周的作为第二内侧罩的底板6侧的第一绝热罩lb。第二绝热罩2包括:覆盖块体5侧的第一绝热罩Ia的外周的作为第一外侧罩的块体5侧的第二绝热罩2a ;覆盖底板6侧的第一绝热罩Ib的外周的作为第二外侧罩的底板6侧的第二绝热罩2b。块体5和块体5侧的第一绝热罩Ia使用固定螺钉3而能够装卸地一体固定。块体5侧的第一绝热罩Ia和第二绝热罩2a使用固定螺钉4而能够装卸地一体固定。块体5、块体5侧的第一绝热罩la、及块体5侧的第二绝热罩2a由固定螺钉3、4紧固而构成一个单元。
底板6和底板6侧的第一绝热罩Ib使用固定螺钉3而能够装卸地一体固定。底板6侧的第一绝热罩Ib和第二绝热罩2b使用固定螺钉4而能够装卸地一体固定。底板6、底板6侧的第一绝热罩lb、及底板6侧的第二绝热罩2b由固定螺钉3、4紧固而构成一个单元。
在第二绝热罩2的外表面安装有作为将块体5侧的第二绝热罩2a与底板6侧的第二绝热罩2b固定成能够装卸的固定机构的一例的弹键锁8。在加热装置的最外周侧的第二绝热罩2a、2b固定弹键锁8，且借助弹键锁8的开闭来进行加热装置向配管9的周围的安装及拆卸。如此，由于能够容易地装卸加热装置，故能够容易地维护加热装置。在形成于块体5的中空空间内配置有配管9之后，将块体5侧的单元与底板6侧的单元连结固定，由此配管9以夹持在块体5侧的单元与底板6侧的单元之间的方式配置。配管9配置成与形成于块体5的中空空间的内壁面不接触且与底板6的上表面6a不接触。如图3所示，形成于块体5的中空空间以从底面5a凹陷的方式形成，且具有沿着相对于底面5a正交的方向延伸的彼此平行地配置的平面状的壁面和将一对平面状的壁面彼此连结的剖面圆弧状的壁面。配管9以从其外周面至上述剖面圆弧状的壁面为止的距离相等的方式配置在块体5的中空空间内。块体5的中空空间以从配管9的外周面至上述剖面圆弧状的壁面为止的距离与从配管9的外周面至底板6的上表面6a为止的距离相等的方式形成。根据该配置，能够从配管9的外周侧在周向整体上对该配管9均等地进行加热，从而能够实现在配管9内流通的流体的高精度的温度管理。在底板6的内部设有密闭而成的中空部，该中空部作为被真空排气且被减压后的真空空间而形成。向作为被真空减压后的密闭空间的中空部注入适量的工作液7，并使工作液7滞留在中空部中，由此形成热管16。在底板6设有对热管16进行加热的作为加热源的加热器15。加热器15可以采用任意的热源。典型而言，例如可以应用电加热器、热介质循环式的加热器或感应加热式的加热器等。通过作为加热部的一例的加热器15发热，对底板6直接施加热，也经由底板6而对块体5施加热。图5是示意性地表示实施方式I的底板6内的热传递的剖视图。使用图3和图5对从加热器15向配管9传递的热流动进行说明。工作液7具有被加热而蒸发且进行散热而凝结的性质(凝结性)。在底板6上配置有加热器15的高温部(图5中的左侧)中，工作液7被加热而产生蒸汽22。产生的蒸汽22在形成于底板6的中空部内移动，在中空部内的温度相对低的低温部的壁面上凝结而释放潜热，从而对中空部均温地进行加热。凝结液在重力的作用下而向滞留于中空部的底面的工作液7还流。利用该重复来进行从高温部向低温部的热输送。如图3所示，蒸汽22所释放的热流23分为从底板6的上表面6a对配管9直接进行加温的热流17和从底板6向块体5传热而经由块体5的内部对配管9进行加温的热流18这两个系统，从而对配管9进行加热。当在块体5与底板6之间存在有间隙时，作为空气绝热层而成为阻碍热流18的流动的主要原因。由此，块体部的底面5a和底板的上表面6a需要以尽量地减小表面粗糙度的方式被平面性地高精度地机械加工。被覆配管9的块体5由例如以铝或铜等金属材料为代表的高导热性的材料形成，以便能够对配管9均温地进行加热。若块体5为铝制，则能够使块体5轻量化，另外，如果对块体5的与配管9对置的面进行铝阳极化处理，则能够提高基于辐射的热传递效率，故是优选的。另外，若块体5为铜制，则能够进一步提高导热率。被覆配管9的底板6由例如以铝或铜等金属材料为代表的高导热性的材料形成，以便能够对配管9均温地进行加热。若底板6为铝制，则能够使底板6轻量化，另外，如果对底板6的与配管9对置的面进行铝阳极化处理，则能够提高基于辐射的热传递效率，故是优选的。另外，若底板6为铜制，则能够进一步提高导热率，另外，可以采用热特性良好的水来作为热管的工作液7，故更为优选。加热器15与底板6热接触，以便对底板6内的热管16进行加热。如图3所示，力口热器15埋入底板6的内部。加热器15只要能够与底板6热接触并经由底板6向热管16传递热即可，除了图3所示那样在底板6的内部埋入加热器15的结构以外，也可以与底板6的外周面接触。加热器15只要能够对热管16的任意的一部位进行加热即可，由于能够对热管16的整体均匀地进行加热，故加热器15的配置不局限于图3所示的位置。在此，所谓“热接触”，是指在底板6与加热器15之间呈热直接传递的、热传递效率充分高的状态。上述构件不局限于相互抵接而直接机械性地接触的情况。例如，加热器15与底板6通过钎焊、焊接等一体化的情况，以及使导热性高的物质夹装在中间而间接性地接触的情况都包含在热接触的状态内。在本实施 方式的加热装置中，为了对配管9的温度分布高精度地进行维持，并且为了通过减小向周围的散热量而减少能量消耗量，在块体5及底板6的周围设有第一绝热罩I及第二绝热罩2。通过向块体5及底板6与第一绝热罩I之间插入第一套环13，并从第一绝热罩I的外侧由第一固定螺钉3固定，由此块体5及底板6与第一绝热罩I隔开一定程度的距离地配置。块体5及底板6与第一绝热罩I呈非接触地配置，典型而言，块体5及底板6的外周面与第一绝热罩I平行配置。其结果是，在块体5及底板6与第一绝热罩I之间设有空隙，从而形成作为中空空间的第一绝热层11。不使用绝热件而将空气层作为第一绝热层11来发挥功能，由此不会产生来自绝热件的粉尘产生的问题，而能够减小图3所示的从块体5及底板6向第一绝热罩I的热流19，因此能够抑制从块体5及底板6向第一绝热罩I的热传递。表示第一绝热层11的厚度的距离LI由第一套环13的高度决定。当距离LI过小时，从块体5及底板6向第一绝热罩I的导热量增加，向第一绝热罩I传递的热量增加，绝热效果变得不充分。当距离LI过大时，除了加热装置的尺寸变大以外，在第一绝热层11之中产生空气的对流。当在第一绝热层11内空气发生对流时，在对流热传递的作用下，从块体5及底板6向第一绝热罩I传递的热量增加，绝热效果降低。另外，当在第一绝热层11内发生对流时，温度高的空气向上方流动，故产生加热装置的上下方向的配置中的温度差。因此，距离LI需要减小至在第一绝热层11内不会发生对流的程度。一般而言，认为通过将间隙设为IOmm以下而难以发生对流，还考虑到若减小距离LI则能够实现加热装置的紧凑化，此时，将距离LI设定在3mm以上5mm以下的范围之内是适当的。块体5的热经由第一固定螺钉3及第一套环13而向第一绝热罩I传导。由此，固定螺钉3及第一套环13的材质优选导热率小的材质。作为第一套环13而言，例如金属之中导热率比较小的不锈钢或在高温环境下也可承受的氟系的树脂是适当的。固定螺钉3还要求机械性强度，故由例如不锈钢、或PEEK (Polyether ether ketone)材料等高强度的耐热性树脂材料形成是适当的。经由第一固定螺·钉3而向第一绝热罩I传导的热在第一绝热罩I内传导而使第一绝热罩I整体的温度变高。第一绝热罩I的材质优选为导热率小的材质。在这种情况下，能够减小因从块体5或底板6经由固定螺钉3而传递的热所引起的第一绝热罩I的温度上升，抑制从固定螺钉3经由第一绝热罩I而向固定螺钉4传递热的情况，从而来提高绝热效果。第一绝热罩I也可以由导热率比第二绝热罩2的形成材料小的材料形成。另外，为了减小从块体5放射的辐射热的向第一绝热罩I的传热量来抑制第一绝热罩I的温度上升，第一绝热罩I的内表面优选为辐射率小的材质。另外，为了减小从第一绝热罩I向第二绝热罩2的辐射所引起的传热量，第一绝热罩I的外表面优选为辐射率也小的材质。第一绝热罩I也可以由表面的辐射率比第二绝热罩2的形成材料小的材料形成。例如，第一绝热罩I的材质为表面研磨后的不锈钢是适当的。同样地，块体5的表面的辐射率也优选小一些，块体的5的表面也优选被研磨。通过向第二绝热罩2与第一绝热罩I之间插入第二套环14，并从第二绝热罩2的外侧由第二固定螺钉4固定，由此第一绝热罩I与第二绝热罩2隔开一定程度的距离地配置。第一绝热罩I与第二绝热罩2呈非接触地配置，典型而言，第一绝热罩I与第二绝热罩2平行地配置。其结果是，在第二绝热罩2与第一绝热罩I之间设有空隙，从而形成作为中空空间的第二绝热层12。不使用绝热件而将空气层作为第二绝热层12来发挥功能，由此不会产生来自绝热件的粉尘产生的问题，而能够减小图3所示的从第一绝热罩I向第二绝热罩2的热流20，因此能够抑制从第一绝热罩I向第二绝热罩2的热传递。通过由多个绝热罩1、2环绕块体5及底板6并设有多个中空的间隙，由此能够降低向配置在最外周侧的第二绝热罩2传递的热量，从而来抑制第二绝热罩2的温度上升。表示第二绝热层12的厚度的距离L2由第二套环14的高度决定。当距离L2过小时，绝热效果变得不充分，当距离L2过大时，除了装置尺寸变大以外，在第二绝热层12之中产生空气的对流，绝热效果降低。距离L2也与距离LI相同地，设定在3mm以上5mm以下的范围之内是适当的。另外，在第一固定螺钉3的螺钉头为盘头螺钉的情况下，从固定螺钉3的螺钉头到第二绝热罩2为止的距离比其他部分小，第二绝热层12的厚度变得不均匀。当在固定螺钉3的配置位置处第二绝热层12的厚度相对较小时，从螺钉头向第二绝热罩2的导热量相对变大，在第一固定螺钉3的正上方的第二绝热罩2上产生第二绝热罩2的一部分局部性地温度升高的热点。为了防止这种情况，优选采用埋头螺钉作为第一固定螺钉3，且形成为固定螺钉3的螺钉头不向第二绝热层12突起的结构。第二固定螺钉4及第二套环14的材质优选导热率小的材质。在这种情况下，能够减小通过经由固定螺钉4或第二套环14的导热而向第二绝热罩2传递的热量，从而抑制第二绝热罩2的表面的固定螺钉4的周围温度局部性升高的情况。例如第二套环14为不锈钢或在高温环境下也可承受的氟系的树脂是适当的。固定螺钉4还要求机械性强度，故由例如不锈钢或PEEK材料等高强度的耐热性树脂材料形成是适当的。第二绝热罩2配置在加热装置的最外周部，当考虑到人体能够与第二绝热罩2接触的情况时，优选第二绝热罩2的表面温度较低。为了进一步地增大从图3所示的第二绝热罩2放射的热流21，增加从第二绝热罩2的表面向周围的散热来降低第二绝热罩2的表面温度，优选第二绝热罩2的表面的辐射率大。第二绝热罩2也可以由表面的辐射率比第一绝热罩I的形成材料大的材料形成。或者是，也可以由表面的辐射率比第二绝热罩2的形成材料大的材料形成的被覆第二绝热罩2的外表面的膜状部。该膜状部通过由例如黑色系的氟树脂涂层等辐射率较大的涂料10对第二绝热罩2的表面进行涂装而形成。需要说明的是，为了避免在图2所示的第二绝热罩2的表面上产生第二固定螺钉4的周围温度局部性升高的热点，第二绝热罩2也可以由例如以铝或铜等金属材料为代表的高导热性的材料形成。第二绝热罩2也可以由导热率比第一绝热罩I的形成材料大的材料形成。通过使第二绝热罩2由导热率较大的材料形成，不会使经由固定螺钉4而向第二绝热罩2传递的热停留在一个部位，而能 够沿着第二绝热罩2的面方向(与厚度方向正交的方向)扩展，从而能够从第二绝热罩2的更为宽广的范围进行散热。由此，能够有效地抑制热点的形成，即便形成有热点，热也容易沿着面方向分散，故能够提高自然消除热点的性倉泛。图6是图4所示的区域V1、VII附近的一例的放大剖视图。当使用弹键锁8使块体5与底板6面接触而进行一体固定时,若块体5侧的第一及第二绝热罩la、2a与底板6侧的第一及第二绝热罩lb、2b接触，则在块体5的底面5a与底板6的上表面6a之间形成间隙。其结果是，从底板6向块体5的热流18受到阻碍，块体5的温度变得比底板6的温度低，从而无法对配管9均匀地进行加热。为了避免这种情况，在块体5侧的第一及第二绝热罩la、2a与底板6侧的第一及第二绝热罩lb、2b的端面之间分别设有长度L3的间隙lc、2c。当弹键锁8对块体5侧的第二绝热罩2a与底板6侧的第二绝热罩2b进行固定时，块体5侧的第一绝热罩Ia与底板6侧的第一绝热罩Ib隔开间隙Ic地对置。另外，块体5侧的第二绝热罩2a与底板6侧的第二绝热罩2b隔开间隙2c地对置。如此，当将块体5与底板6连结时，能够避免第一绝热罩I或第二绝热罩2的端部彼此抵接而阻碍底面5a与上表面6a的面接触的情况。因而，能够使底面5a与上表面6a紧贴而确保从底板6向块体5的热流18，从而从配管9的整周对该配管9进行加热，故能够对配管9更加可靠且均匀地进行加热。当增大间隙lc、2c的长度L3时，在来自周围的流入空气24的作用下，第一绝热层11及第二绝热层12的绝热性能降低。间隙lc、2c的长度L3在Imm以下，优选为0.5mm左右是适当的。图7是图4所示的区域V1、VII附近的另一例的放大剖视图。在图7所示的例子中，将第一绝热罩la、lb间的间隙Ic设置在底板6侧，将第二绝热罩2a、2b间的间隙2c设置在块体5侧。因此，形成有使第一绝热罩la、lb间的间隙Ic和第二绝热罩2a、2b间的间隙2c的位置错开而成的迷宫间隙。如此，能够阻碍从周围向第一绝热层11流入的流入空气24的流动，故能够减少流入空气24的流量。因而，由于基于流入空气24的块体5的冷却效果变小，故能够以更加均匀的温度对配管9进行加热。(实施方式2)图8是表示实施方式2的加热装置的结构的剖视图。实施方式2的加热装置在块体5在围绕配管9的周向上分割为两部分这一点与实施方式I不同。在实施方式I中，块体5、第一绝热罩Ia及第二绝热罩2a构成一个单兀。如图8所不，即便块体5构成为两个单元，也与实施方式I同样地，可获得对配管9进行均匀加热的效果。块体5沿着中心线CL而分割为两部分，由此即便在配管9的结构复杂的情况下，也能够容易地对块体5进行加工。另外，在图8所示的X方向上存在干涉物，即便在实施方式I的结构中无法将包括块体5在内的单元安装于配管9的周围那样的情况下，如果是实施方式2的结构，则能够将加热装置毫无问题地安装在配管9的周边。(实施方式3)图9是表示实施方式3的加热装置的结构的剖视图。实施方式3的加热装置在块体5与底板6之间夹持着导热件25这一点与实施方式2不同。通过在块体5与底板6之间夹持着导热件25，块体5与底板6之间的接触热阻变小，热流18有效地从块体5向底板6流动。其结果是，能够进一步减少加热器15的消耗电力。在实施方式1、2中说明的使块体5的底面5a与底板6的上表面6a面接触的情况下，为了避免在块体5与底板6之间产生间隙，需要底面5a与上表面6a的表面粗糙度较小。因此，需要对底面5a与上表面6a进行高精度地加工，从而用于表面精加工的加工所需的工时增大。与其相对地，如果夹装导热件25来使块体5与底板6接合的话，即便底面5a与上表面6a的表面粗糙度一定程度地变大，也能够确保从底板6向块体5的热传递量。因此，能够减少块体5与底板6的加工所需的工时，因此能够降低加热装置的制造成本。(实施方式4)图10是表示实施方式4的加热装置的结构的剖视图。在为了将配管9维持为高温而使块体5的温度较高的情况下，在实施方式I的结构中，存在第二绝热罩2的外表面的温度变高的可能性，在这种情况下，需要提高加热装置的绝热性能。当增大第二绝热层12或第一绝热层11的厚度时，在绝热层11、12内发生对流而使绝热性能降低，故无法增大绝热层11、12的厚度。因 此，实施方式4的加热装置具备覆盖第二绝热罩2的外周的第三绝热罩26。第二绝热罩2与第三绝热罩26由第三固定螺钉27 —体固定。通过向第二绝热罩2与第三绝热罩26之间插入第三套环29，并从第三绝热罩26的外侧由第三固定螺钉27进行固定，由此在第二绝热罩2与第三绝热罩26之间形成有第三绝热层28。如此，加热装置除了第一绝热层11及第二绝热层12以外还具有第三绝热层28。通过使绝热层的层数增加而使块体5及底板6的外周面与第三绝热罩26之间的空气层的厚度增加，由此能够提高加热装置的绝热性能。因而，能够进一步地减小从块体5及底板6传递至最外侧的第三绝热罩26的热量，从而能够进一步降低第三绝热罩26的外表面的温度。(实施方式5)图11是表示实施方式5的加热装置的结构的剖视图。为了使第二绝热罩2的表面温度变低，在实施方式I中在第二绝热罩2的表面上进行了辐射率较高的涂装，但在实施方式5中，在第二绝热罩2的外表面上安装有多个散热片30。通过设置散热片30，第二绝热罩2的外表面的散热面积增大，热容易从第二绝热罩2向外部扩散。因而，能够使从块体5及底板6传递至第二绝热罩2的热从散热片30向外部更加有效地扩散，从而能够进一步降低第二绝热罩2的外表面的温度。(实施方式6)图12是表示实施方式6的加热装置的结构的剖视图。在实施方式I 5中，使用第二套环14和第二固定螺钉4对第一绝热罩I与第二绝热罩2进行固定，由此在第一绝热罩I与第二绝热罩2之间形成有第二绝热层12。在实施方式6中，通过对板金进行折弯加工而使内侧罩与外侧罩一体形成，从而形成有中空箱型的一体型绝热罩31。一体型绝热 罩31具有内侧部31a和外侧部31b。内侧部31a相当于覆盖传热块体的外周而在与传热块体之间形成中空空间的内侧罩，外侧部31b相当于覆盖内侧部31a的外周而在与内侧部31a之间形成中空空间的外侧罩。在块体5及底板6与内侧部31a之间形成有第一绝热层U，在内侧部31a与外侧部31b之间形成有第二绝热层12。一体型绝热罩31使外侧部31b的端部向内侧部31a侧折弯而使该端部与内侧部31a抵接，并利用焊接等将外侧部31b的端部和与内侧部31a抵接的部位接合而形成为一体化，由此形成为箱型。由此，将内侧部31a与外侧部31b之间的中空的第二绝热层12形成为密闭空间。通过以上述方式形成绝热层，能够减少构成加热装置的部件个数。无需使用固定螺钉4来固定第一绝热罩I与第二绝热罩2，故能够缩短加热装置的组装时间，从而能够进一步地降低制造成本。(实施方式7)图13是表示实施方式7的加热装置的结构的剖视图。实施方式7的加热装置具备与实施方式6同样的一体型绝热罩31，但在对一体型绝热罩31内的绝热层进行抽真空而生成将内侧部31a与外侧部31b之间的密闭空间形成真空的真空空间32这一点与实施方式6不同。如此，能够显著提高一体型绝热罩31的绝热性能，能够进一步地抑制从一体型绝热罩31的内侧部31a向外侧部31b的热传递。因而，能够期待可进一步地降低第二绝热罩2的表面温度的情况。与图12相比较，图13中需要进一步提高真空空间32的密闭性，故承受用于对块体5及底板6与一体型绝热罩31进行固定的固定螺钉3的基座34形成在内侧部31a的内表面上。通过设置基座34，无需贯通内侧部31a来紧固固定螺钉3，故能够避免产生经由用于承受固定螺钉3的贯通孔的空气流而使真空空间32的真空度降低的情况。图13所示的外侧部31b对平板进行弯曲加工而形成，但考虑到因真空空间32与外部的压力差而对外侧部31b的外表面作用有朝向内侧的压力，也可以例如将肋等加强构件安装在外侧部31b的内周面或外周面上。需要说明的是，在自此之前的实施方式中，对第二绝热罩2使用弹键锁8而被连结固定的例子进行了说明。能够实现第二绝热罩2的固定及拆卸的固定机构并不局限于弹键锁8，例如也可以使用面紧固件，另外也可以考虑使用凸缘和蝶形螺钉。不过，当考虑到向该固定机构传递一定程度的热而导致温度上升时，认为金属制的弹键锁8最为适宜。如以上那样，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但也可以对各实施方式的结构进行适当地组合。另外，本次公开的实施方式以所有的点进行例示，但应当认为并不是限定的实施方式。本发明的范围并不是上述的说明而是由权利要求进行表示，意图包含与权利要求均等的意思及处于范围内的所有的变更。
产业上的可利用性本发明的加热装置尤其能够有利地应用于如下的加热装置，该加热装置向例如对在半导体晶片或液晶玻璃基板等上形成成膜对象物时的反应气体等需要高精度的温度管理的物质进行搬运的流体搬运装置的配管系统传递热。附图标记说明如下:1、la、Ib 第一绝热罩lc、2c 间隙2、2a、2b 第二绝热罩3、4、27固定螺钉5 块体5a 底面6 底板6a上表面7工作液8弹键锁9 配管10 涂料11第一绝热层12第二绝热层13第一套环14第二套环15加热器16 热管17、18、19、20、21、23 热流22 蒸汽
24流入空气25导热件26第三绝热罩28第三绝热层29第三套环30散热片31 一体型绝热罩31a内侧部31b外侧部32真空空间33 接头
34 基座
权利要求
1.一种加热装置，其中， 所述加热装置具备环绕被加热物(9)而对所述被加热物(9)施加热的高导热性的传热块体(5、6)，所述传热块体(5、6)包括在围绕所述被加热物(9)的周向上分割而成的第一传热块体(5)和第二传热块体(6),所述第一传热块体(5)与所述第二传热块体(6)彼此面接触地设置， 所述加热装置还具备: 发热而对所述传热块体(5、6)施加热的加热部(15)； 以覆盖所述传热块体(5、6)的外周且在与所述传热块体(5、6)之间形成中空空间(11)的方式配置的内侧罩⑴； 以覆盖所述内侧罩(I)的外周且在与所述内侧罩(I)之间形成中空空间(12)的方式配置的外侧罩(2)， 所述内侧罩(I)包括:覆盖所述第一传热块体(5)的外周并固定于所述第一传热块体(5)的第一内侧罩(Ia);覆盖所述第二传热块体(6)的外周并固定于所述第二传热块体(6)的第二内侧罩(Ib)， 所述外侧罩(2)包括:覆盖所述第一内侧罩(Ia)的外周并固定于所述第一内侧罩(Ia)的第一外侧罩(2a);覆盖所述第二内侧罩(Ib)的外周并固定于所述第二内侧罩(Ib)的第二外侧罩(2b)， 所述加热装置还具备将所述第一外侧罩(2a)与所述第二外侧罩(2b)固定成能够装卸的固定机构(8)。
2.根据权利要求1所述的加热装置，其中， 在所述传热块体(5、6)中的至少任一方的内部形成有热管(16)，所述加热部(15)对所述热管(16)进行加热。
3.根据权利要求1所述的加热装置，其中， 当所述固定机构(8)对所述第一外侧罩(2a)与所述第二外侧罩(2b)进行固定时，所述第一内侧罩(Ia)与所述第二内侧罩(Ib)隔开间隙(Ic)地对置，所述第一外侧罩(2a)与所述第二外侧罩(2b)隔开间隙(2c)地对置。
4.根据权利要求1所述的加热装置，其中， 所述内侧罩(I)由表面的辐射率比所述外侧罩(2)的形成材料小的材料形成。
5.根据权利要求1所述的加热装置，其中， 所述内侧罩(I)由导热率比所述外侧罩(2)的形成材料小的材料形成。
6.根据权利要求1所述的加热装置，其中， 所述传热块体(5、6)和所述内侧罩(I)使用固定螺钉(3)而固定成能够装卸， 所述固定螺钉(3)由不锈钢或树脂材料形成。
7.根据权利要求6所述的加热装置，其中， 所述固定螺钉(3)为埋头螺钉。
8.根据权利要求1所述的加热装置，其中， 所述内侧罩(I)和所述外侧罩(2)使用固定螺钉(4)而固定成能够装卸， 所述固定螺钉(4)由不锈钢或树脂材料形成。
9.根据权利要求1所述的加热装置，其中，所述加热装置具备被覆所述外侧罩(2)的外表面的膜状部(10)， 所述膜状部(10)由表面的辐射率比所述外侧罩(2)的形成材料大的材料形成。
10.根据权利要求1所述的加热装置，其中， 所述加热装置还具备设在所述外侧罩(2)的外表面上的散热片(30)。
11.根据权利要求1所述的加热装置，其中， 所述内侧罩⑴与所述外侧罩⑵一体形成，且将所述内侧罩⑴与所述外侧罩(2)之间的中空空间(12)形成为密闭空间。
12.根据权利要求11所述的加热装置，其中， 所述密闭 空间形成为真空。
全文摘要
本发明提供一种向被加热物均等地传递热的加热装置。加热装置具备环绕配管(9)的块体(5)及底板(6)；覆盖块体(5)及底板(6)的外周而形成第一绝热层(11)的第一绝热罩(1)；覆盖第一绝热罩(1)的外周而形成第二绝热层(12)的第二绝热罩(2)。第一绝热罩(1)包括固定于块体(5)的块体(5)侧的第一绝热罩(1a)；固定于底板(6)的底板(6)侧的第一绝热罩(1b)。第二绝热罩(2)包括固定于第一绝热罩(1a)的块体(5)侧的第二绝热罩(2a)；固定于第一绝热罩(1b)的底板(6)侧的第二绝热罩(2b)。加热装置还具备将第二绝热罩(2a、2b)固定成能够装卸的弹键锁(8)。
文档编号F16L53/00GK103249982SQ20108007052
公开日2013年8月14日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者宇野淳一, 山荫久明, 船引猛, 山田义人 申请人:东芝三菱电机产业系统株式会社