JP2004150541A

JP2004150541A - 配管加熱構造及び配管加熱断熱材

Info

Publication number: JP2004150541A
Application number: JP2002316765A
Authority: JP
Inventors: Tadahiro Omi; 忠弘大見; Osamu Suenaga; 修末永; Yoshiyuki Motoyoshi; 芳之本吉; Mitsuyuki Wadasako; 三志和田迫; Takahiro Omura; 高弘大村; Tsutomu Kobayashi; 強小林
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Nichias Corp
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Nichias Corp
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2004-05-27

Abstract

【課題】精密機器など周辺装置への影響を少なくする配管加熱構造にある。
【解決手段】断熱材５０，５０によって被覆される配管１０をヒーター線２３を用いて加熱する配管加熱構造である。ヒーター線２３への通電によって発生する電磁界の磁気作用を低減するために、一方の方向へ通電するヒーター線２３ａに対して、対向する方向へ通電するヒーター線２３ｂを近接させて配管１０表面に配設した。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、断熱材によって被覆される配管を電気発熱体線を用いて加熱する構造及びその断熱材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体や液晶、電子部品などの製造工場における精密機器に用いられる配管（例えば、ＣＶＤ装置における排気系配管など）には保温・加温を必要とする場合がある。
【０００３】
従来、その配管の保温・加温のための加熱構造としては、図９及び図１０に示すように、配管１０に直接電気発熱体線としての絶縁被覆処理を施したヒーター線（例えば、Ｎｉ−Ｃｒヒーター線）６０を取り付けることが行われる。図９は、ヒーター線６０を配管１０へ螺旋状に巻き付ける構造であり、図１０は、ヒーター線６０を配管１０長手方向に並列させて取り付ける構造である。これらは、ヒーター線６０に通電し発熱させ、これにより配管１０を加熱し、断熱材５０，５０で被覆させて保温・加温するものである。なお、符号７０は、ヒーター線６０への電源供給用のコネクタである。
【０００４】
また、一方で配管に直接電気発熱体線を取り付けるのではなく、配管を被覆する断熱材に電気発熱体線を配設することで、断熱材を介して配管を加熱し、保温・加温する構造もある。例えば、特許文献１、特許文献２にこの技術が開示されている。
【０００５】
図１１は、特許文献１に開示されている配管断熱構造を示す。ここでは、被保温物に外嵌して用いられる半円筒状又は円筒状の発泡体本体部１に発熱線体２を配設している。そして、この発熱体線２に通電することで、発泡体本体部１が昇温され、被保温物へ保温・加温効果をもたらすものである。
【０００６】
その発熱体線２の配設であるが、図１１（イ）では、半円筒状の発泡体本体部１の長手方向へ発熱線体２を複数本並列するように配設している。図１１（ロ）及び（ハ）では、半円筒状の発泡体本体部１へ一本の発熱線体２をＵ字状に曲折するように配設している。また、図１１（ニ）では、円筒状の発泡体本体部１へ発熱線体２を螺旋状に配設している。
【０００７】
また、図１２は、特許文献２に開示されている配管断熱構造を示す。ここでは、被断熱管Ａを被覆するフレキシブルパイプ１の内周面近くに線状発熱体２が埋め込まれている。そして、この線状発熱体２への通電によって、線状発熱体２が発熱し、被断熱管Ａを外部気温から断熱させると同時に、積極的に保温させることができるものである。
【０００８】
【特許文献１】
特公平４−２１６１３号公報
【特許文献２】
特許第２５９６５２２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、配管を加熱するために用いられる電気発熱体線は、発熱のために電流を流す（通電する）と、電流が流れることにより電磁界を発生させる。この電磁界は、磁気作用が大きいと半導体等の製造装置における精密機器などに影響を与え、誤作動の原因になる。特に、半導体製造装置におけるＣＶＤ装置の排気系配管は、装置周辺にいくつも張りめぐらされているため、この排気系配管をヒーター線を用いて通電により加熱すると、制御機器に誤作動が生じてしまうことが懸念される。しかし、上記した二件の特許公報にも、その点についての言及はなく、解決するための手段も何ら開示されていない。
【００１０】
そこで、本発明は、精密機器など周辺装置への影響を少なくする配管加熱技術の提供を目的とする。
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明の第一の発明は、断熱材によって被覆される配管を電気発熱体線を用いて加熱する配管加熱構造であって、
電気発熱体線への通電によって発生する電磁界の磁気作用を低減するために、一方の方向へ通電する電気発熱体線に対して、対向する方向へ通電する電気発熱体線を近接させて配管表面又は断熱材に配設したことを特徴とする。
【００１２】
ここで、「断熱材に配設」には、断熱材の内部に埋設する場合の他に、断熱材表面に配設する場合も含む。以下、同じである。
【００１３】
第二の発明は、一本の電気発熱体線をＵ字状に曲折し、平行する直線部分の間隔を狭め、一方の方向へ通電する電気発熱体線に対して、対向する方向へ通電する電気発熱体線を近接させたことを特徴とする。第三の発明は、一方の方向へ通電する電気発熱体線に対して、対向する方向へ通電する電気発熱体線を近接させたものを一組とし、これを配管表面又は断熱材へ一または複数組の列となるように配設したことを特徴とする。第四の発明は、一方の方向へ通電する電気発熱体線に対して、対向する方向へ通電する電気発熱体線を近接させたものを一組とし、これを配管表面又は断熱材へ螺旋状に配設したことを特徴とする。
【００１４】
第五から第八の発明は、上記第一から第四の発明を断熱材として捉えたものである。すなわち、第五の発明は、電気発熱体線を断熱材に配設することで、その断熱材が被覆する配管を加熱する配管加熱断熱材であって、
電気発熱体線への通電によって発生する電磁界の磁気作用を低減するために、一方の方向へ通電する電気発熱体線に対して、対向する方向へ通電する電気発熱体線を近接させて配設したことを特徴とする。
【００１５】
第六の発明は、一本の電気発熱体線をＵ字状に曲折し、平行する直線部分の間隔を狭め、一方の方向へ通電する電気発熱体線に対して、対向する方向へ通電する電気発熱体線を近接させたことを特徴とする。第七の発明は、一方の方向へ通電する電気発熱体線に対して、対向する方向へ通電する電気発熱体線を近接させたものを一組とし、これを一または複数組の列となるように配設したことを特徴とする。第八の発明は、一方の方向へ通電する電気発熱体線に対して、対向する方向へ通電する電気発熱体線を近接させたものを一組とし、これを螺旋状に配設したことを特徴とする。
【００１６】
【作用】
本発明によれば、断熱材によって被覆される配管を電気発熱体線を用いて加熱する配管加熱構造にあって、一方の方向へ通電する電気発熱体線に対して、対向する方向へ通電する電気発熱体線を近接されて配管表面又は断熱材に配設することで、電気発熱体線への通電によって発生する双方の磁界どうしに干渉作用が生じ、磁気作用が低減される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する前に、まず図１において、本発明の原理を説明する。
図１（Ｉ）に示すように、一本のヒーター線２０に電流が流れると、電流を中心として時計回りの同心円状の電磁界ができる。これを右ネジの法則という。これを図１（ＩＩ）に示すように、電流の向きが正反対の二本のヒーター線２１，２２を近接させた場合、ヒーター線２１，２２にそれぞれできる電磁界どうしの干渉作用が生じて、磁気作用が低減される。これが本発明の原理である。
【００１８】
図２は、本発明の第一の実施形態を示した斜視図である。第一実施形態では、配管１０を加熱するために、電気発熱体線として一本のヒーター線２３をＵ字状に曲折し、平行する直線部分ヒーター線２３ａ，２３ｂの間隔を狭めて、配管１０の長手方向に取り付けている。なお、ヒーター線の取り付けには留具４０が使われているが、これについては後述する。
【００１９】
このようにして配設されたヒーター線２３を通電すると発熱し、配管１０が加熱される。そして、加熱された配管１０は断熱材５０，５０によって被覆されて、保温・加温される。
【００２０】
一方で、ヒーター線２３に通電するとヒーター線２３を中心として電磁界ができる。しかし、ヒーター線２３はＵ字状に曲折され、平行する直線部分ヒーター線２３ａ，２３ｂの間隔を狭めているため、一方の方向へ通電するヒーター線２３ａに対して、対向する方向へ通電するヒーター線２３ｂが近接されている状態となっている。このため、図１に示す本発明の原理が働き、ヒーター線２３にできる電磁界どうしの干渉作用が生じて、磁気作用が低減される。これによって、周辺装置への影響を少なくすることができる。
【００２１】
図３は、本発明の第二の実施形態を示した斜視図である。図２の第一実施形態は、ヒーター線２３を配管１０長手方向にＵ字状に曲折して取り付けている。これに対して、図３の第二実施形態は、Ｕ字状に曲折して、一方の方向へ通電するヒーター線２４ａに対して、対向する方向へ通電するヒーター線２４ｂを近接させたものを一組とし、これが配管１０の長手方向へ複数組の列になるように、ヒーター線２４を曲折したものである。
【００２２】
このようにして配設されたヒーター線２４を通電した場合、近接する一組のヒーター線２４ａ，２４ｂどうしには電流が対向して流れる。その結果、図１に示す本発明の原理に基づいて、この対向する近接したヒーター線２４ａ，２４ｂに発生する電磁界は、お互いに干渉作用が生じて、電磁界の磁気作用を低減させる。これによって、周辺装置への影響を少なくすることができる。
【００２３】
図４は、本発明の第三の実施形態を示した斜視図である。図２の第一実施形態は、ヒーター線２３を配管１０長手方向にＵ字状に曲折して取り付けている。これに対して、図４の第三実施形態は、ヒーター線２５をＵ字状に曲折して、一方の方向へ通電するヒーター線２５ａに対して、対向する方向へ通電するヒーター線２５ｂを近接させたものを一組とし、これが配管１０へ螺旋状に巻き付けられたものである。
【００２４】
このようにして配設されたヒーター線２５を通電した場合、近接する一組のヒーター線２５ａ，２５ｂどうしには電流が対向して流れる。その結果、図１に示す本発明の原理に基づいて、この対向する近接したヒーター線２５ａ，２５ｂに発生する電磁界は、お互いに干渉作用が生じて、電磁界の磁気作用を低減させる。これによって、周辺装置への影響を少なくすることができる。
【００２５】
図５は、図２から図４に示す第一、第二及び第三実施形態において、配管１０に配設されたヒーター線２３，２４，２５を配管１０へ固定するための留具４０を示す。この留具４０は、ＰＦＡ，ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂などを材質とする柔軟性があることが好ましい。留具４０の配管１０への取り付けが容易になるからである。ただし、これに限られるものではない。
【００２６】
図５（Ｉ）は、Ｃ字形をした留具４０ａである。欠円部４１を開いて配管１０へはめ込むことで、ヒーター線を配管１０へ固定する。
図５（ＩＩ）は、Ｃ字形の一部にヒーター線を保持するための切欠状の保持部４６を備えた留具４０ｂである。
図５（ＩＩＩ）は、Ｃ字形の一部にヒーター線を保持するための溝状の保持部４７を備えた留具４０ｃである。
【００２７】
なお、ヒーター線２３，２４，２５の配管１０への固定方法はこれに限らず、ＰＴＦＥ製のテープなどを巻き付けることで、ヒーター線２３，２４，２５を配管１０へ固定するようにしてもよい。
【００２８】
図６は、本発明の第四の実施形態を示した斜視図である。第四実施形態では、配管１０を被覆する断熱材５０，５０にヒーター線３３を埋設することで断熱材５０，５０を加熱し、それによって配管１０を加熱するものである。そして、断熱材５０に埋設された一本のヒーター線３３はＵ字状に曲折され、一方の方向へ通電するヒーター線３３ａに対して、対向する方向へ通電するヒーター線３３ｂを近接させたものを一組とし、これを断熱材１０の長手方向へ複数組の列となるようにしている。
【００２９】
このようにして配備されたヒーター線３３を通電した場合、近接する一組のヒーター線３３ａ，３３ｂどうしには電流が対向して流れる。その結果、図１に示す本発明の原理に基づいて、この対向する近接したヒーター線３３ａ，３３ｂに発生する電磁界は、お互いに干渉作用が生じて、電磁界の磁気作用を低減させる。これによって、周辺装置への影響を少なくすることができる。なお、図６に示す下半分の断熱材５０には、埋設したヒーター線３３の図示を省略している。
【００３０】
図７は、本発明の第五の実施形態を示した斜視図である。第五実施形態も、図６に示す第四実施形態と同様、配管１０を被覆する断熱材５０，５０にヒーター線３４を埋設することで断熱材５０，５０を加熱し、それによって配管１０を加熱するものである。そして、断熱材５０に埋設された一本のヒーター線３４はＵ字状に曲折され、一方の方向へ通電するヒーター線３４ａに対して、対向する方向へ通電するヒーター線３４ｂを近接させたものを一組とし、これを断熱材１０の周方向へ複数組の列となるようにしている。
【００３１】
このようにして配備されたヒーター線３４を通電した場合、近接する一組のヒーター線３４ａ，３４ｂどうしには電流が対向して流れる。その結果、図１に示す本発明の原理に基づいて、この対向する近接したヒーター線３４ａ，３４ｂに発生する電磁界は、お互いに干渉作用が生じて、電磁界の磁気作用を低減させる。これによって、周辺装置への影響を少なくすることができる。なお、図７に示す下半分の断熱材５０には、埋設したヒーター線３４の図示を省略している。
【００３２】
図８は、本発明の第六の実施形態を示した斜視図である。第六実施形態は、配管１０を被覆する円筒状の断熱材５１にヒーター線３５を埋設することで断熱材５０を加熱し、それによって配管１０を加熱するものである。そして、断熱材５０に埋設された一本のヒーター線３５は、一方の方向へ通電する電気発熱体線３５ａに対して、対向する方向へ通電する電気発熱体線３５ｂを近接させたＵ字状のものとし、これを断熱材５０へ螺旋状に曲折している。
【００３３】
このようにして配備されたヒーター線３５を通電した場合、近接する一組のヒーター線３５ａ，３５ｂどうしには電流が対向して流れる。その結果、図１に示す本発明の原理に基づいて、この対向する近接したヒーター線３５ａ，３５ｂに発生する電磁界は、お互いに干渉作用が生じて、電磁界の磁気作用を低減させる。これによって、周辺装置への影響を少なくすることができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果を有する。
▲１▼電気発熱体線への通電により生じる磁界によって周辺装置へ誤作動を起こすような影響を防止できる。
▲２▼本発明のような構造を備えた配管であれば、製造装置や精密機器に近接して配備することができるため、装置の省スペース化、小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を説明した説明図。
【図２】本発明の第一の実施形態を示した斜視図。
【図３】本発明の第二の実施形態を示した斜視図。
【図４】本発明の第三の実施形態を示した斜視図。
【図５】留具を示した説明図。
【図６】本発明の第四の実施形態を示した斜視図。
【図７】本発明の第五の実施形態を示した斜視図。
【図８】本発明の第六の実施形態を示した斜視図。
【図９】従来技術を示す斜視図。
【図１０】従来技術を示す斜視図。
【図１１】従来技術を示す斜視図。
【図１２】従来技術を示す斜視図。
【符号の説明】
１０配管２３ヒーター線
５０断熱材７０コネクタ

Claims

断熱材によって被覆される配管を電気発熱体線を用いて加熱する配管加熱構造であって、
電気発熱体線への通電によって発生する電磁界の磁気作用を低減するために、一方の方向へ通電する電気発熱体線に対して、対向する方向へ通電する電気発熱体線を近接させて配管表面又は断熱材に配設した配管加熱構造。
一本の電気発熱体線をＵ字状に曲折し、平行する直線部分の間隔を狭め、一方の方向へ通電する電気発熱体線に対して、対向する方向へ通電する電気発熱体線を近接させた請求項１記載の配管加熱構造。
一方の方向へ通電する電気発熱体線に対して、対向する方向へ通電する電気発熱体線を近接させたものを一組とし、これを配管表面又は断熱材へ一または複数組の列となるように配設した請求項１又は２記載の配管加熱構造。
一方の方向へ通電する電気発熱体線に対して、対向する方向へ通電する電気発熱体線を近接させたものを一組とし、これを配管表面又は断熱材へ螺旋状に配設した請求項１又は２記載の配管加熱構造。
電気発熱体線を断熱材に配設することで、その断熱材が被覆する配管を加熱する配管加熱断熱材であって
電気発熱体線への通電によって発生する電磁界の磁気作用を低減するために、一方の方向へ通電する電気発熱体線に対して、対向する方向へ通電する電気発熱体線を近接させて配設した配管加熱断熱材。
一本の電気発熱体線をＵ字状に曲折し、平行する直線部分の間隔を狭め、一方の方向へ通電する電気発熱体線に対して、対向する方向へ通電する電気発熱体線を近接させた請求項５記載の配管加熱断熱材。
一方の方向へ通電する電気発熱体線に対して、対向する方向へ通電する電気発熱体線を近接させたものを一組とし、これを一または複数組の列となるように配設した請求項５又は６記載の配管加熱断熱材。
一方の方向へ通電する電気発熱体線に対して、対向する方向へ通電する電気発熱体線を近接させたものを一組とし、これを螺旋状に配設した請求項５又は６記載の配管加熱断熱材。