JP2009270659A - 加熱手段を備えた配管 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒータ設置部の構造がシンプルで、かつ配管内を効率的に加熱することができ、或いは配管へのヒータ部の設置の作業能率を向上させることができるヒータを備えた配管を提供することを目的とする。
【解決手段】管状部材１２と、管状部材１２の内側に設けられた加熱手段１３とを有し、加熱手段１３は、ヒータ部５１ａと、ヒータ部５１ａの周囲に配置された複数のフィン２４を備えた熱の拡散部５１ｃとを有することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、加熱手段を備えた配管に関し、より詳しくは、半導体製造などにおいて使用するガス或いは使用済みの排ガスを流通させる、加熱手段を備えた配管に関する。

半導体製造において、エッチングや成膜に用いられたガスは、除害装置で処理し、無害化して廃棄することが義務づけられている。この場合、排ガスはエッチング装置などから除害装置へ配管を流通させて運ばれる。

この際、排ガスの反応生成物が配管内壁に付着し、排ガスの流通が妨げられることになる。これを防止するため、配管内を所定温度以上に昇温し、排ガスの反応生成物が配管内壁に付着しないようにしている。

その一つの方法として、図１に示すように、配管１の外側表面にリボンヒータ２を巻きつけて、配管１の外部から配管１内部を加熱する方法がある。

その他の方法として、図２に示すように、Ｌ字型の構造の配管３を用い、配管３の屈曲部３ａを利用して配管３内にヒータ４を差し込み、配管３内部を加熱する方法がある。

しかしながら、リボンヒータ２を用いた方法によれば、外部から加熱することになることと、加熱部が樹脂製となるため高温が得られないことから、配管内部まで十分な加熱ができないという問題があった。

さらに、その問題を少しでも解消するために配管全域に万遍なくリボンヒータを密ピッチで巻きつけることになるが、リボンヒータ２の重ね巻きは厳禁とされており、リボンヒータ２が相互に重ならないようにリボンヒータ２を配管１表面に沿って注意して巻く必要があるため、現場での工事における作業能率が悪くなっていた。

さらに、配管３内にヒータ４を差し込む方法では、Ｌ字型構造で代表される屈曲部３ａをもつ配管３が必要であるため、配管３の構造が複雑となり、また、そのため設置場所が制約され、結果的に排気配管内全域を十分加熱できないという問題がある。

本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて創作されたものであり、ヒータ設置部の構造がシンプルで、かつ配管内を効率良く加熱することができ、或いはヒータの設置作業の能率を向上させることができる加熱手段を備えた配管を提供するものである。

本発明の一観点によれば、管状部材と、前記管状部材の内側に設けられた加熱手段とを有し、前記加熱手段は、ヒータ部と、該ヒータ部の周囲に配置された複数のフィンを備えた熱の拡散部とを有することを特徴とする加熱手段を備えた配管が提供される。

本発明によれば、加熱手段を配管の内側に設置しているので、配管内を効率良く加熱することができる。さらに、リボンヒータの場合のように配管全域に巻く必要もなく、Ｌ字型の構造の配管を備えたヒータ設置部も必要でないため、ヒータ設置部をシンプルな機構とすることができる。

また、加熱手段はヒータ部と熱の拡散部とを有し、該拡散部は周囲に配置された複数のフィンを有して、該フィンは配管（管状部材）内壁に近接または接触させているので、組み立て時においてヒータ部を配管の内部中央に容易に設置することができる。しかも、フィンがヒータ部の周囲に取り付けられているので、熱をヒータの周囲に効率よくかつ広く放出させて、配管内部の温度差を極力少なくすることができる。

さらに、好ましくは，前記ヒータ部は、少なくとも発熱部が棒状であり、前記複数のフィンは、前記ヒータ部の周囲に相互に間隔をおいて一回りするように配置されているとよい。

また、好ましくは、前記複数のフィンは、前記ヒータ部の長手方向に沿って間隔を置いて配置された複数のフィン群で構成され、一つの該フィン群は前記ヒータ部の周囲を相互に間隔をおいて一回りするように配置された複数のフィンで構成されているとよい。

また、好ましくは、前記フィンの面は、前記ヒータの長手方向に向き、又は前記ヒータの長手方向に対して斜めを向いているとよい。それらのフィンによりガスの流れの一部が遮られてガスの流れが乱される。これにより、フィンからの熱で昇温したガスがかき回されるため、配管内の中央部から周辺部にかけて温度分布をより一層均一にすることができる。

また、好ましくは、前記フィンの面は、前記ヒータ部の長手方向に平行であり、又は該長手方向に対して傾斜しているとよい。

また、好ましくは、前記拡散部は、前記ヒータ部の周囲を覆う筒状部材と、該筒状部材に取り付けられた前記複数のフィンとで構成されるとよい。これにより、ヒータ部の熱を効率良く、複数のフィン全面に伝導させることができる。

また、好ましくは、ヒータ部は、中心部の発熱体と、発熱体の周囲を覆う絶縁物と、外皮となるシース部材とで構成された棒状であって、その一端がシース部材で封止され、他端が少なくともリード線導入部とされたカートリッジ型にすることにより、への取り付けを容易にすることができる。

さらに、好ましくは、加熱手段を備えた配管は、フランジを介して配管ごと別の配管に取り付け可能となっていることで、加熱手段を備えた配管を必要な箇所に簡単に設置することができるため、ヒータの設置作業の能率を向上させることができる。

以上のように、本発明によれば、ヒータ設置部の構造がシンプルで、かつ配管内を効率良く加熱することができ、或いは、ヒータの設置作業の能率を向上させることができる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（第１の実施の形態）
（ヒータ（加熱手段）を備えた配管の構成の説明）
図３は、本発明の第１の実施の形態に係るヒータを備えた配管の構成を示す図である。図３の左側の図はヒータを備えた配管を側面から透視して見た図であり、右側の図は、左側の図のヒータを備えた配管を右側から見た図である。図４（ａ）〜（ｃ）は、上述のヒータを備えた配管に備えられた加熱手段の拡散部を構成する複数のユニットから一ユニットを抜き出して示した図である。図４（ｂ）は一ユニットの側面図で、図４（ａ）は、図４（ｂ）の一ユニットを左側から見た図であり、図４（ｃ）は、図４（ｂ）の一ユニットを右側から見た図である。

（全体の構成）
図３に示すように、ヒータを備えた配管１０１は、長さ約４５０ｍｍ、直径約４８ｍｍの配管（管状部材）１２と、配管１２の両端に設けられたフランジ（配管相互接続部）１１と、配管１２内部に設置された加熱手段１３とで構成される。

なお、加熱手段１３の設置箇所に対応する部分の配管１２の直径は、ガス流通路の断面積を確保することができれば、図３に示すように、配管１２両端の直径と同じにしてもよいが、ガス流通路の断面積をより大きく確保する必要がある場合、図１０（ａ）に示すように、加熱手段１３の設置箇所に対応してその部分の配管１２の直径を両端の配管１２の直径よりも大きくしてもよい。

加熱手段１３はリード線導入部側が９０度に曲げられて、配管１２の管壁を貫通する形状になっている。配管レイアウトで多くを占める直線部分への設置を可能にした形状であり、配管１０１全域への加熱を可能にする形状である。また、リード線部は、ヒータ本体部分のシース部材を延長して流通気体から完全に保護された状態で、配管の外に引き出されている。

後述の（ヒータを備えた配管の取り付け方法の説明）の項で詳しく説明するように、ヒータを備えた配管１０１は、フランジ１１を介して配管ごと別の配管に取り付け可能となっている。配管１２の両端のフランジ１１は、別の配管のフランジと対向し、接触する面にセンターリングを介在させてシールをするためのシール面１１ａを有している。

（加熱手段の構成）
加熱手段１３は、図３に示すように、ヒータ部５１ａと、配管１２内壁に接触または近接させてヒータ部５１ａを配管中央に保持し、かつガスの流通を妨げないような構造をもつ拡散部５１ｃとで構成される。拡散部５１ｃは、半導体製造に使用される種々のガスに対する耐腐食性に優れ、かつ放熱材料及び熱伝導材料でもあるステンレスなどで構成されている。

（ヒータ部の構成）
ヒータ部５１ａは、図３に示すように、円柱状を有する。ヒータ部５１ａは、カンタル線、ニクロム線その他の発熱線からなる中心部の発熱体（ヒータ部５１ａの内部にあるため図面では表示していない）と、発熱体の周囲を覆う酸化マグネシュウム等の絶縁物２１と、その周囲を円筒状のステンレスシース部材２２で覆って構成されている。なお、絶縁物２１は発熱体の側面を含むすべての周囲を覆っているが、図３では、側面に露出する絶縁物だけを記載している。また、シース部材２２は、図３では、側面に設置されていないが、少なくとも側面を覆うように設置されてもよい。

さらに、ヒータ部５１ａは、発熱体に電力を供給する一対のリード線１４と、温度測定を行うための熱電対１５とを備えている。

この種のヒータは５００℃以上の発熱が可能であり、排ガス温度を１００℃〜４００℃に加熱することが容易であるという特徴を持っている。

なお、上述のヒータに対して、リボンヒータ自体は、樹脂製外皮（絶縁体）であるため発熱温度の上限が約１２０℃であり、配管の外側にリボンヒータを設置した場合、配管の内部を６０〜７０℃程度にしか昇温できない。この程度の温度では配管内壁へのガス生成物の付着を防止するには十分でない。

（拡散部の構成）
拡散部５１ｃは、図３に示すように、同じ構造の複数のユニット５１ｂで構成されている。一つのユニット５１ｂは、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、円筒状の筒状部材２３と、筒状部材２３の片側端部に設けられた８枚のフィン２４とで構成されている。８枚のフィン２４が一つのフィン群５２を構成する。フィン群５２を構成する８枚のフィン２４は一方の端が筒状部材２３の端部の周囲を一回りするようにかつ等間隔で当該端部に取り付けられ、他方の端が当該端部から斜め方向に広がっている。隣接するフィン２４同士は、ガスの流通を妨げないように隙間を開けて設けられている。フィンの広い面は筒状部材２３の中心軸の方向に向くようにし、或いは中心軸の方向に対して上下が少し斜めに傾くようにする。この実施形態では一ユニット５１ｂのフィン先端は配管１２の内壁に近接させる。好ましくは接触させる。

この実施形態では、筒状部材２３と８枚のフィン２４とは一体的に形成されている。筒状部材２３と８枚のフィン２４との一体構造は、次のようにして作製される。すなわち、適当な長さの筒状部材を用意し、筒状部材の端面の円周に沿って等間隔に８箇所切込みを入れるところを設定する。その各箇所から筒状部材の長手方向に沿って所定の長さに切り込みを入れた後、その切り込みに沿って筒状部材を内側から外側に開く。

この拡散部５１ｃのユニット５１ｂは、半導体製造に使用される種々のガスに対する耐腐食性に優れ、かつ放熱部材及び熱伝導部材であるステンレスなどを使用して作製される。ユニット５１ｂは、筒状部材２３をヒータ部５１ａに挿入して用いられる。これにより、ヒータ部５１ａの熱を効率良く、複数のフィン２４に伝導させることができ、さらに、フィン２４から周囲に効率良く放熱できる。

ヒータ部５１ａの拡散部５１ｃの全体は、拡散部５１ｃを構成する複数のユニット５１ｂが筒状部材２３を介して順次ヒータ部５１ａに挿入されて構成される。すなわち、複数のフィン群５２は、ヒータ部５１ａの長手方向に沿って所定の間隔をおいて配置される。また、各フィンは広い面がヒータ部５１ａの長手方向に向くように、或いはヒータ部５１ａの長手方向に対して上下が少し斜めに傾くようにして配置される。図３では、左側から右側に流れるガス流に対してフィンの上部をガス流の下流の方に傾かせている。言い換えれば、複数のフィン２４は広い面がヒータ部５１ａの表面に対して立つように設けられ、かつヒータ部５１ａの周囲を相互に間隔をおいて一回りするように設けられる。

複数のフィン群５２の相互の配置は、各フィン群５２のフィン２４の間の隙間が、図３に示すように、ヒータ部５１ａの長手方向に沿って隣り合うフィン群５２の間で同じ位置にくるように配置してもよいし、或いは相互にずれるように配置してもよい。

なお、拡散部５１ｃの一ユニットを構成する筒状部材２３と８枚のフィン２４は別の方法で作製してもよい。そして、拡散部５１ｃのフィン２４の配置に関して、フィンの広い面がヒータ部５１ａの長手方向に対して左右が斜めに傾くように作製されてもよいし、或いは種々の傾きのものが混在するように作製されてもよい。

上述した加熱手段１３を配管１２内に設置したときに、ヒータ部５１ａは配管１２の中心軸方向に沿ってかつ配管１２のほぼ中心部に配置されるとともに、ヒータ部５１ａの長手方向は、加熱手段１３を配管１２内に設置したときにガスの流れの方向と一致する。従って、このヒータを備えた配管１０１内に導入されたガスは、ヒータ部５１ａの長手方向に沿って流れ、拡散部５１ｃのフィン２４の間を流通する。このとき、流通するガスは、広い面がガスの流れの方向に向いたフィン２４によって流れの一部が遮られて乱される。すなわち、フィン２４からの熱により昇温した雰囲気が流通ガスによって掻き回され、或いは昇温した流通ガス自身が掻き回されるため、配管１０１内の中央部から周辺部にかけての温度分布をより一層均一にすることができる。更にこの現象が各ユニットで順次行われるため、拡散部全体の温度均一性が増すことになる。

（効果）
以上のように、本発明の第１実施形態のヒータを備えた配管１０１によれば、加熱手段１３を配管１２の内部に設置しているので、配管１２内を効率良く加熱することができる。また、リボンヒータの場合のように配管全域に巻く必要もなく、Ｌ字型の構造の配管を備えたヒータ設置部も必要でないため、ヒータ設置部をシンプルな機構とすることができる。

また、ヒータ部５１ａが配管１２の中央部に来るように設置することができるため、配管１２の中央部から周辺部にかけて加熱の偏りを少なくすることができる。さらに、拡散部５１ｃの筒状部材２３が熱伝導部材で構成され、フィン２４が放熱部材で構成され、かつヒータ部５１ａの周囲に取り付けられているので、熱をヒータ部５１ａの周囲に効率よく伝えるとともに広く放出させて、配管１２内部の温度差を極力少なくすることができる。

（ヒータを備えた配管の変形例）
図９（ａ）及び図１０（ａ）、（ｂ）は、第1実施形態の変形例のヒータを備えた配管の構成を示す断面図である。図中、図３と同じ符号で示すものは図３と同じものである。

図９（ａ）のヒータを備えた配管１０１ａにおいて、拡散部５１ｄのフィン２４ａが筒状部材２３ａに設けられ、フィン２４ａの広い面がガスの流れの方向に向いている点は図３と同じであるが、拡散部５１ｄのフィン２４ａの上部がガスの流れの上流側に傾いている点が図３と異なる。

図１０（ａ）のヒータを備えた配管１０１ｂにおいて、加熱手段１３は図３と同じであるが、加熱手段１３の設置箇所に対応する部分の配管１２ａの直径が両端の配管１２ａの直径よりも大きくなっている点が図３と異なる。この構成は、ガス流通路の断面積をより大きく確保する必要がある場合に適している。

図１０（ｂ）のヒータを備えた配管１０１ｃにおいて、拡散部５１ｄのフィン２４ａが筒状部材２３ａに設けられ、フィン２４ａの広い面がガスの流れの方向に向いている点は図３と同じであるが、拡散部５１ｄのフィン２４ａの上部がガスの流れの上流側に傾いている点が図３と異なる。また、加熱手段１３の設置箇所に対応する部分の配管１２ａの直径が両端の配管１２ａの直径よりも大きくなっている点も図３と異なる。

なお、拡散部５１ｄにおいて上述した筒状部材２３ａ及びフィン２４ａの材料は、第１実施形態の筒状部材２３及びフィン２４と同じようにステンレスが好適に用いられる。

これらの構成によっても、フィン２４、２４ａからの熱により昇温した雰囲気が流通ガスによって掻き回され、或いは昇温した流通ガス自身が掻き回されるため、配管１０１ａ〜１０１ｃ内の中央部から周辺部にかけての温度分布をより一層均一にすることができる。更に、この現象が各ユニットで順次行われるため、配管１２、１２ａ内中央部から周辺部にかけて温度均一性が増すことになる。

（ヒータを備えた配管の取付け方法の説明）
次に、図３、図５、図６（ａ）、（ｂ）及び図７（ａ）、（ｂ）を参照しながら、上述のヒータを備えた配管１０１の排気配管への取付け方法ついて説明する。

図５は、本発明の第１実施形態であるヒータを備えた配管の排気配管への取付け方法について示す斜視図（その１）である。図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１実施形態であるヒータを備えた配管の別の配管への取付け方法について示す図（その２）である。図６（ａ）は斜視図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＩ-Ｉ線に沿う断面図である。図７（ａ）は、本実施形態のヒータを備えた配管がエッチング装置の真空ポンプ１０６から除害装置１０７に至る間を繋ぐガス配管の一部に設置された例を示す模式図である。図７（ｂ）は、設置されたヒータを備えた配管の断面図である。図５及び図６においては、ヒータを備えた配管として図３に示す配管１０１を用い、図７においては、ヒータを備えた配管として図１０（ａ）に示す配管１０１ｂを用いている。配管１０１ｂの詳しい構成については後述する。

まず、図５に示すように、ヒータを備えた配管１０１と排気配管１０２及び１０３とを準備する。なお、ヒータを備えた配管１０１において、リード線部がヒータを備えた配管１０１の外に引き出された構成は省略している。

排気配管１０２は、有害ガスを排出するエッチングなどの装置の真空ポンプ１０６に接続され、排気配管１０３は、有害ガスの無害化のための処理装置１０７に接続されている。

排気配管１０２及び１０３は、加熱手段１３を備えた配管１０１の長さに相当する間隔をあけて対向している。排気配管１０２は、配管３１と配管３１の端部に設けられたフランジ３２とを有する。一方、排気配管１０３は、配管３３と配管３３の端部に設けられたフランジ３４とを有する。また、フランジ３２、３４には、それぞれ、ヒータを備えた配管１０１のセンターリングシール面１１ａに対応する位置に同じくセンターリングシール面３２ａ、３４ａを有する。なお、排気配管１０２でもセンターリングシール面３４ａと同じようなセンターリングシール面３２ａが形成されているが、図面上ではフランジ３２の陰になって見えない。

次に、センターリング３５、３６を用意し、それぞれ配管１０２及び１０３の各センターリングシール面３２ａ、３４ａにセットする。次いで、ヒータを備えた配管１０１の両端のフランジ１１と、配管１０２及び１０３の各フランジ３２、３４とが対向するように位置させ、センターリング面３２ａ、３４ａに既にセットされているセンターリング３５、３６がそれぞれ各フランジ１１のセンターリングシール面１１ａにセットされるように接触させる。図６（ａ）は、このときの状態を示す。

次に、排気配管１０３とヒータを備えた配管１０１のフランジ３４、１１同士の接触部を示す図６（ｂ）に代表して示すように、クランパ３７と図示しないネジによって、排気配管１０２とヒータを備えた配管１０１のフランジ３２、１１同士を締め付けてそれらの接触をより強固にするとともに、同じようにして排気配管１０３とヒータを備えた配管１０１のフランジ３４、１１同士を締め付けてそれらの接触をより強固にする。これにより、センターリング３５、３６によって、外部に対して配管１０１、１０２、１０３内部の気密性が保たれるようになる。

なお、上述の説明では、排気配管１０２と１０３の間にヒータを備えた配管１０１を一つ接続したが、排気配管すなわち、エッチング装置等の真空ポンプ１０６排気口から除害装置１０７入口までの配管が長くなれば、配管内温度を適当な温度以上に保つためヒータを備えた配管１０１を複数個設置することが望ましい。その場合、図７（ａ）に示すように１個目のヒータを備えた配管１０１ｂを最上流すなわち真空ポンプ１０６の排気口にまず設置し、次は１個目の配管１０１ｂのヒータ効果がなくなる部分に２個目のヒータを備えた配管１０１ｂを設置する。このように行えば配管すべてにヒータが必要にならず。４ｍ程度の配管であれば１個で、さらに長い配管でも２個から３個で排気配管内のガス反応生成物の付着が極力防げる効果がある。図７（ｂ）は図７（ａ）のヒータを備えた配管の断面図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）中、符号１０５は排気配管１０２、１０３と同じような排気配管を示し、他の符号に関して、図３、図５及び図６と同じ符号で示すものは、図３、図５及び図６と同じものを示す。

以上のように、本発明の第１実施形態に係るヒータを備えた配管１０１によれば、ヒータを備えた配管１０１は、フランジ１１を介して配管１０１ごと排気配管１０２、１０３に取り付け可能となっているため、ヒータを備えた配管１０１を必要な箇所に簡単に設置することができ、これにより、ヒータの設置作業の能率を向上させることができる。これは、図１０（ａ）に示すヒータを備えた配管１０１ｂでも同様である。

（第２の実施の形態）
（ヒータ（加熱手段）を備えた配管の構成の説明）
図８（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施の形態に係るヒータを備えた配管１０４の構成を示す図である。図８（ａ）は配管１０４の断面図であり、図８（ｂ）は（ａ）の右側から見た側面図であり、（ａ）はII-II線に沿う断面図に相当する。図８（ｃ）は加熱手段４０の斜視図である。

第２実施形態において、第１実施形態と異なるところは、図８（ｃ）に示す加熱手段４０、特に拡散部５３ｂの構成である。なお、図８（ａ）〜（ｃ）において、図３と同じ符号で示すものは、図３と同じものである。

以下に、加熱手段４０、特に拡散部５３ｂの構成について詳しく説明する。

（加熱手段の構成）
加熱手段４０は、図８（ａ）に示すように、ヒータ部５３ａと拡散部５３ｂとで構成される。

ヒータ部５３aはカートリッジ型であり、内部中心の発熱体４１と、該発熱体４１の周囲を覆う絶縁物４２aと、それらを覆うシース部材４２ｂで構成された略棒状である。先端はシース部材４２ｂで覆われている。他端は９０度に曲げられておりリード線及び熱電対の導入部としている。

拡散部５３ｂは、ヒータ部５３ａの周囲を覆う円筒状の筒状部材４３と、筒状部材４３の表面に取り付けられた８枚の細長い板状のフィン４４とで構成されている。フィン４４は、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、ヒータ部５３ａの中心から放射状に配管（管状部材）１２内壁に近接または接触する位置まで伸びており、かつ等間隔を置いて、かつ筒状部材４３の長手方向に沿って筒状部材４３の表面に配置される。言い換えれば、フィン４４は、筒状部材４３の表面周囲に、広い面がヒータ部５３ａの長手方向に平行になるように等間隔を置いて配置される。図では発熱体４１に対して平行にしているが、放熱効果を少し上げるため傾斜をつけて巻くような形態でもよい。また、この拡散部５３ｂは長手方向に一体に製作しているが、図のように複数個に分割してもよい。製作性を考えると分割型が好ましい。

拡散部５３ｂの筒状部材４３及びフィン４４は、第１実施形態と同じように、半導体製造に使用される種々のガスに対する耐腐食性に優れ、かつ放熱部材及び熱伝導部材でもある、例えばステンレスを使用する。

図８（ａ）、（ｂ）に示すように、この加熱手段４０を配管１２内に設置したとき、ヒータ部５３ａが配管１２の中心軸方向に沿ってかつ配管１２のほぼ中心部に設置されるとともに、ヒータ部５３ａの長手方向はガスの流れの方向と一致する。ヒータを備えた配管１０４内に導入されたガスは、ヒータ部５３ａの長手方向に沿って流れ、拡散部５３ｂのフィン４４の間を流通する。この拡散部５３ｂのフィン間は熱の拡散室を形成する。

（効果）
第２の実施形態に係るヒータを備えた配管１０４によれば、フィン４４がヒータ部５３ａの表面周囲に８枚、広い面がヒータ部５３ａの長手方向に平行になるように間隔を置いて配置されている。

したがって、ガスの流通を妨げずに、加熱手段４０を配管１２の内部に容易に設置することができる。また、このため、配管１２内を効率良く加熱することができる。さらに、リボンヒータの場合のように配管全域に巻く必要もなく、Ｌ字型の構造の配管を備えたヒータ設置部も必要でないため、ヒータ設置部をシンプルな機構とすることができる。

その他の構成は、第１の実施形態に係るヒータを備えた配管と同様な構成を有するので、第１の実施形態に係るヒータを備えた配管と同様な効果を有する。

（ヒータを備えた配管の変形例）
図９（ｂ）、図１０（ｃ）、及び図１０（ｄ）は、第２実施形態の変形例のヒータを備えた配管の構成を示す断面図である。図中、図８と同じ符号で示すものは図８と同じものである。

図９（ｂ）のヒータを備えた配管１０４ａにおいて、拡散部のフィン４４ａが筒状部材４３ａに設けられ、フィン４４ａの広い面がガスの流れの方向に平行に配置されている点は図８と同じであるが、拡散部５３ｃのフィン４４ａが、ガスの流れに沿って複数に分離し、相互に間隔をおいて配置されている点が図８と異なる。

図１０（ｃ）のヒータを備えた配管１０４ｂにおいて、加熱手段４０は図８と同じであるが、加熱手段４０の設置箇所に対応する部分の配管１２ａの直径が両端の配管１２ａの直径よりも大きくなっている点が異なる。

また、図１０（ｄ）のヒータを備えた配管１０４ｃにおいて、拡散部５３ｃのフィン４４ａが筒状部材４３ａに設けられ、フィン４４ａの広い面がガスの流れの方向に平行に配置されている点は図８と同じであるが、拡散部５３ｃのフィン４４ａが、ガスの流れに沿って複数に分離し、相互に間隔をおいて配置されている点が図８と異なる。また、加熱手段４０ａの設置箇所に対応する部分の配管１２ａの直径が両端の配管１２ａの直径よりも大きくなっている点が図８と異なる。

なお、拡散部５３ｃにおいて上述した筒状部材４３ａ及びフィン４４ａの材料は、第２実施形態の筒状部材４３及びフィン４４と同じようにステンレスが好適に用いられる。また、ヒータ部の長さと同じ位の一つの筒状部材４３ａにすべてのフィン４４ａを設置してもよいし、ヒータ部の長さよりも短い筒状部材４３ａと、筒状部材４３ａを一回りするように設けられた複数のフィン４４ａからなるフィン群とを一組としてユニットを形成し、複数のユニットを順次ヒータ部に挿入して設置するようにしてもよい。

これらの構成によっても、フィン４４、４４ａからの熱により昇温した雰囲気が流通ガスによって掻き回され、或いは昇温した流通ガス自身が掻き回されるため、配管１０４ａ〜１０４ｃ内の中央部から周辺部にかけての温度分布をより一層均一にすることができる。更に、この現象が各ユニットで順次行われるため、配管１２、１２ａ内中央部から周辺部にかけての温度均一性が増すことになる。

（その他の実施の形態）
以上、実施の形態によりこの発明を詳細に説明したが、この発明の範囲は上記実施の形態に具体的に示した例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の上記実施の形態の変更はこの発明の範囲に含まれる。

例えば、上記実施形態では、拡散部５１ｃ、５１ｄ、５３ｂ、５３ｃの筒状部材２３、２３ａ、４３、４３ａ及びフィン２４、２４ａ、４４、４４ａの材料としてステンレスを用いているが、これに限られない。半導体製造に使用されるガスに対する耐食性を有する金属材料であればよい。金属材料は、耐食性を有するとともに、特に放熱や熱伝導に優れた部材であればさらに好ましい。

また、上述した拡散部５１ｃ、５１ｄ、５３ｂ、５３ｃのフィン２４、２４ａ、４４、４４ａの表面は平滑であるが、凹凸を形成して表面積を増やし、放熱性を向上させてもよい。

また、ヒータ部５１ａの長手方向に沿って所定の間隔をおいて規則的に配置される複数のフィン群５２を設け、かつフィン群５２のフィン２４はヒータ部５１ａの周囲を相互に間隔をおいて一回りするように設けられているが、ヒータ部５１ａの周囲にフィン２４をランダムに配置してもよい。この変形例はまた、図９（ａ）、図１０（ｂ）の加熱手段１３ａにも適用可能である。

従来例のヒータを備えた配管の構成について示す側面図である。 他の従来例のヒータを備えた配管の構成について示す側面図である。 本発明の第１の実施の形態であるヒータを備えた配管の構成について示す模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態であるヒータを備えた配管の支持部ユニットの構成について示す図であり、（ｂ）は側面図であり、（ａ）は（ｂ）の支持部ユニットを左側から見た図であり、（ｃ）は（ｂ）の支持部ユニットを右側から見た図である。 本発明の第１の実施の形態であるヒータを備えた配管の排気配管への取付け方法について示す斜視図（その１）である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態であるヒータを備えた配管の別の配管への取付け方法について示す図（その２）である。（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。 （ａ）は、本発明の第１の実施形態のヒータを備えた配管がエッチング装置から除害装置に至る間を繋ぐガス配管の一部に設置された構成を示す模式図である。（ｂ）は、ヒータを備えた配管の断面図である。 （ａ）は、本発明の第２の実施の形態であるヒータを備えた配管の構成について示す側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のII-II線に沿う断面図であり、（ｃ）は、加熱手段の斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態の変形例に係るヒータを備えた配管の構成について示す断面図である。 （ａ）乃至（ｄ）は、本発明の実施の形態の変形例に係るヒータを備えた配管の構成について示す断面図である。

符号の説明

１１、３２、３４ フランジ
１１ａ、３２ａ、３４ａ センターリングシール面
１２、１２ａ 配管（管状部材）
１３、１３ａ、４０、４０ａ 加熱手段
１４ リード線
１５ 熱電対（温度計測手段）
２３、２３ａ、４３、４３ａ 筒状部材
２４、２４ａ、４４、４４ａ フィン
３１、３３ 配管
３５、３６ センターリング
５１ａ、５３ａ ヒータ部
５１ｂ 拡散部ユニット
５１ｃ、５１ｄ、５３ｂ、５３ｃ 拡散部
５２ フィン群
１０１、１０１ａ〜１０１ｃ、１０４、１０４ａ〜１０４ｃ ヒータを備えた配管
１０２、１０３、１０５ 排気配管
１０６ エッチング装置の真空ポンプ
１０７ 除害装置

Claims (8)

1. 管状部材と、前記管状部材の内側に設けられた加熱手段とを有し、
   前記加熱手段は、ヒータ部と、該ヒータ部の周囲に配置された複数のフィンを備えた熱の拡散部とを有することを特徴とする加熱手段を備えた配管。
2. 前記ヒータ部は、少なくとも発熱部が棒状であり、前記複数のフィンは、前記ヒータ部の周囲に相互に間隔をおいて一回りするように配置されていることを特徴とする請求項１記載の加熱手段を備えた配管。
3. 前記複数のフィンは、前記ヒータ部の長手方向に沿って間隔を置いて配置された複数のフィン群で構成され、一つの該フィン群は前記ヒータ部の周囲を相互に間隔をおいて一回りするように配置されていることを特徴とする請求項２記載の加熱手段を備えた配管。
4. 前記フィンの面は、前記ヒータの長手方向に向き、又は前記ヒータの長手方向に対して斜めを向いていることを特徴とする請求項３記載の加熱手段を備えた配管。
5. 前記フィンの面は、前記ヒータ部の長手方向に平行であり、又は該長手方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項２に記載の加熱手段を備えた配管。
6. 前記拡散部は、前記ヒータ部の周囲を覆う筒状部材と、該筒状部材に取り付けられた前記複数のフィンとで構成されたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の加熱手段を備えた配管。
7. 前記ヒータ部は、中心部の発熱体と、該発熱体の周囲を覆う絶縁物と、それらを覆うシース部材とで構成された略棒状であって、一端が前記シース部材で封止され、他端は少なくともリード線導入部としたカートリッジ型であることを特徴とする請求項１に記載の加熱手段を備えた配管。
8. 前記加熱手段を備えた配管は、両端にフランジを備え、該フランジを介して他の配管に取り付け可能となっていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の加熱手段を備えた配管。

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