JP2010053907A - 流体供給系加熱装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、流体供給系の加熱装置において、加熱部位・部材ごとにモジュール化した発熱体を設置し、加熱部位・部材ごとの適切な昇温加熱および維持を実現するとともに、故障確率の分散によるリスク低減および設置、交換作業を容易にした流体供給系の加熱装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の流体供給系加熱装置は、複数の流体制御機器を有する上段層および流体制御機器に連通する流路を備えた複数のブロック状部材により構成される下段層からなるラインが支持基板上に並列状に配置され、流体制御機器およびブロック状部材を加熱する加熱手段が設けられている流体供給系加熱装置において、加熱手段が、二つ以上のモジュール化された発熱体から構成され、各発熱体が独立して制御可能にブロック状部材に対応して設けられていることを特徴としている。
【選択図】図1
【解決手段】本発明の流体供給系加熱装置は、複数の流体制御機器を有する上段層および流体制御機器に連通する流路を備えた複数のブロック状部材により構成される下段層からなるラインが支持基板上に並列状に配置され、流体制御機器およびブロック状部材を加熱する加熱手段が設けられている流体供給系加熱装置において、加熱手段が、二つ以上のモジュール化された発熱体から構成され、各発熱体が独立して制御可能にブロック状部材に対応して設けられていることを特徴としている。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体製造装置、FPD製造装置、化学プラントおよび真空装置等に使用される流体制御装置に関し、詳しくは、気化温度が高く、常温においては外部から熱を加えないと再液化しやすい臭化水素(HBr)、テトラエトキシシラン(TEOS)、テトラキシエチルメチルアミノハフニウム(TEMAH)等のプロセスガスを再液化させることなく、高精度に供給することができる流体供給系の加熱装置に関する。
半導体製造装置で使用される流体制御装置においては、複数のラインを1つのベース部材上にコンパクトに設置するという集積化が進んでおり、このような流体制御装置は、例えば、図11に示すように、複数のライン(L1)(L2)(L3)(L4)(L5)を有しており、各ライン(L1)(L2)(L3)(L4)(L5)は、マスフローコントローラ(70)と、その入口側にフィルター(71)を介して設けられた開閉弁(72)と、同出口側に設けられた開閉弁(73)とを備えている。この流体制御装置は、ベース部材(74)に、まず、下段層としてのブロック状継手部材(図示されていない)をねじで取り付け、次いで、これらの継手部材にまたがるようにして上段層を構成するマスフローコントローラ(70)、フィルター(71)、開閉弁(72)(73)などの流体制御機器を取り付けることにより組み立てられている。
流体制御装置用の加熱手段として、特開平10−246356号公報(特許文献1)には、複数の流体制御機器が前後に直列状に配されてベース部材に固定された流体制御装置を加熱する装置であって、流体制御装置左右両側の少なくとも一側に配されたテープヒータと、ねじによりベース部材に固定される底壁およびテープヒータを各流体制御機器に当接させる側壁よりなる複数個のブラケットとよりなるものが開示されている。
また、特開2003−021262号公報(特許文献2)には、複数の流体制御機器を有する上段層および複数のブロック状継手部材を有する下段層からなるラインがベース部材に並列状に配置されている流体制御装置であって、少なくとも1つのラインの両側に左右テープヒータが配されており、これらの左右テープヒータが複数のクリップによって対応する継手部材に保持されているものが開示されている。
また、特開2003−021262号公報(特許文献2)には、複数の流体制御機器を有する上段層および複数のブロック状継手部材を有する下段層からなるラインがベース部材に並列状に配置されている流体制御装置であって、少なくとも1つのラインの両側に左右テープヒータが配されており、これらの左右テープヒータが複数のクリップによって対応する継手部材に保持されているものが開示されている。
上記特許文献1の流体制御装置用加熱装置では、流体制御装置の側面に平面から見て凹凸がある場合でも、テープヒータを各流体制御機器に沿わせることができ、凹凸の影響を受けずに流体制御機器を均一に加熱することができるという利点を有している。しかしながら、ブラケットの底壁を取り付けるための部分がベース部材に必要となることから、この加熱装置を使用するためには、ベース部材したがって流体制御装置の設置面積を広げる必要がある。一方、流体制御装置の集積化のためには、その設置面積の増加は好ましくなく、加熱装置を設置することによる設置面積の増加は極力抑えるべきという課題がある。また、集積化された流体制御装置では、ラインとラインとの間が狭いため、特許文献1の加熱装置では、ブラケットを位置調整してこれをベース部材にねじ止めする作業が面倒であるという問題もあった。
特許文献2の流体加熱装置では、特許文献1のものの問題点が大幅に改良されているものの、側面から加熱する構成であるため、設置面積の増加を完全に抑えることはできないという問題があった。
特許文献2の流体加熱装置では、特許文献1のものの問題点が大幅に改良されているものの、側面から加熱する構成であるため、設置面積の増加を完全に抑えることはできないという問題があった。
そこで、特開2006−266275号公報(特許文献3)には、図12に示すように、設置面積を増加させることなく、十分な加熱を行うことができる流体制御装置を提供するという目的のため、加熱手段81を、ベース部材80と下段層82との間に介在された面状ヒータ83と、上段層84の遮断開放器85、87およびマスフローコントローラ86とヒータ83との間に介在された熱伝導向上用スペーサ88とから形成した発明が開示されている。
さらに、特開2000−170955号公報(特許文献4)には、図13に示すように、コンパクトな集積弁を提供すること、また温度の制御性が良い集積弁を提供することを目的として、集積弁90を、複数の集積ユニット91、92、93がベースブロック94上に並べて固定され、そのベースブロック94に断続的に形成された流路(図示されていない。)によって、被制御流体が各集積ユニット91、92、93を流れる流体制御ラインを構成するものにおいて、集積ユニット91、92、93とベースブロック94との間に流体を加熱保温するためのヒータ95を介在させた発明が開示されている。
さらに、特開2000−170955号公報(特許文献4)には、図13に示すように、コンパクトな集積弁を提供すること、また温度の制御性が良い集積弁を提供することを目的として、集積弁90を、複数の集積ユニット91、92、93がベースブロック94上に並べて固定され、そのベースブロック94に断続的に形成された流路(図示されていない。)によって、被制御流体が各集積ユニット91、92、93を流れる流体制御ラインを構成するものにおいて、集積ユニット91、92、93とベースブロック94との間に流体を加熱保温するためのヒータ95を介在させた発明が開示されている。
上記した特許文献3記載の流体制御装置の加熱装置においては、ヒータとしてセラミックヒータなどが用いられているが、全体を1つのヒータで加熱する方式のため、個々の加熱部位・部材への適切な昇温加熱と維持ができないという問題があった。
また、上記した特許文献4記載の流体制御装置の加熱装置においては、個々の集積ユニットに対してヒータが設けられているため、集積弁のコンパクト化が図れ、また、個々の集積ユニットを直に加熱できるという優れた点を有するものであるが、加熱部位・部材への適切な昇温加熱と維持を実現する手法については開示されていないばかりか、ヒータ95が集積ユニット91、92、93とベースブロック94とのシール部材(ガスケット)としての機能も合わせもっている為、ヒータ95の交換時に流路内を一時的に大気空間に暴露しなければならなく、清浄性の確保が難しいという問題点を有している。
また、上記した特許文献4記載の流体制御装置の加熱装置においては、個々の集積ユニットに対してヒータが設けられているため、集積弁のコンパクト化が図れ、また、個々の集積ユニットを直に加熱できるという優れた点を有するものであるが、加熱部位・部材への適切な昇温加熱と維持を実現する手法については開示されていないばかりか、ヒータ95が集積ユニット91、92、93とベースブロック94とのシール部材(ガスケット)としての機能も合わせもっている為、ヒータ95の交換時に流路内を一時的に大気空間に暴露しなければならなく、清浄性の確保が難しいという問題点を有している。
本発明は、流体供給系の加熱装置において、加熱部位・部材ごとにモジュール化した発熱体を設置し、加熱部位・部材ごとの適切な昇温加熱および維持を実現するとともに、故障確率の分散によるリスク低減および設置、交換作業を容易にした流体供給系の加熱装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため本発明の流体供給系加熱装置は、第1に、複数の流体制御機器を有する上段層および流体制御機器に連通する流路を備えた複数のブロック状部材により構成される下段層からなるラインが支持基板上に並列状に配置され、流体制御機器およびブロック状部材を加熱する加熱手段が設けられている流体供給系加熱装置において、加熱手段が、二つ以上のモジュール化された発熱体から構成され、各発熱体が独立して制御可能にブロック状部材に対応して設けられていることを特徴としている。
上記第1の特徴により、流体供給系の個々の加熱部位・部材への適切な昇温加熱と維持、詳しくは、温度均熱性および温度管理等の管理制御ならびに加熱要求に合致した加熱を実現することができる。また、発熱体の故障確率の分散による装置の緊急停止のリスクを低減することができる。さらに、発熱体の設置または交換の作業が容易となり総合的にコストの削減を実現することができる。
上記第1の特徴により、流体供給系の個々の加熱部位・部材への適切な昇温加熱と維持、詳しくは、温度均熱性および温度管理等の管理制御ならびに加熱要求に合致した加熱を実現することができる。また、発熱体の故障確率の分散による装置の緊急停止のリスクを低減することができる。さらに、発熱体の設置または交換の作業が容易となり総合的にコストの削減を実現することができる。
また、本発明の流体供給系加熱装置は、第2に、第1の特徴において、モジュール化された発熱体には、1つ以上の温度検知手段が備えられていることを特徴としている。
上記第2の特徴により、モジュール化された発熱体を、各々相互の加熱レベルを検知モニターしながらその加熱レベルを最適化するように制御することができる。
上記第2の特徴により、モジュール化された発熱体を、各々相互の加熱レベルを検知モニターしながらその加熱レベルを最適化するように制御することができる。
また、本発明の流体供給系加熱装置は、第3に、第1または第2の特徴において、モジュール化された発熱体に、ワイヤレス発信機を組込み、温度検知手段からのデータをワイヤレス発信機により外部の温度制御装置に送り、このデータに基づき温度制御を行うようにすることを特徴としている。
上記第3の特徴により、モジュール化された発熱体と外部の温度制御装置との間の制御用の配線を省略することができる。
上記第3の特徴により、モジュール化された発熱体と外部の温度制御装置との間の制御用の配線を省略することができる。
また、本発明の流体供給系加熱装置は、第4に、第1ないし第3のいずれかの特徴において、流体供給系加熱装置が真空中に設置されていることを特徴としている。
また、本発明の流体供給系加熱装置は、第5に、第4の特徴において、流体供給系加熱装置が真空容器内に設置されていることを特徴としている。
上記第4または第5の特徴により、流体供給系加熱装置が真空断熱の状態となるため、熱が逃げにくく、供給される流体の温度をより効率よく維持することができる。
また、流体供給系加熱装置の温度の均一性を高めることができ、ひいては、個々の加熱部位・部材のより適切な昇温加熱と維持を行うことができる。
また、本発明の流体供給系加熱装置は、第5に、第4の特徴において、流体供給系加熱装置が真空容器内に設置されていることを特徴としている。
上記第4または第5の特徴により、流体供給系加熱装置が真空断熱の状態となるため、熱が逃げにくく、供給される流体の温度をより効率よく維持することができる。
また、流体供給系加熱装置の温度の均一性を高めることができ、ひいては、個々の加熱部位・部材のより適切な昇温加熱と維持を行うことができる。
また、本発明の流体供給系加熱装置は、第6に、第1ないし第5のいずれかの特徴において、モジュール化された発熱体が、各ブロック状部材に直接接触して設けられていることを特徴としている。
また、本発明の流体供給系加熱装置は、第7に、第1ないし第5のいずれかの特徴において、モジュール化された発熱体とブロック状部材との間に熱伝導性に優れた伝熱媒体が設けられていることを特徴としている。
また、本発明の流体供給系加熱装置は、第8に、第7の特徴において、伝熱媒体が伝熱フィルムまたは伝熱板であることを特徴としている。
上記第6ないし第8の特徴により、流体供給系加熱装置が大気圧中に設置される場合はもちろん、真空中に設置される場合であっても、発熱体からブロック状部材への伝熱経路の熱伝導率を向上させることができる。
また、本発明の流体供給系加熱装置は、第7に、第1ないし第5のいずれかの特徴において、モジュール化された発熱体とブロック状部材との間に熱伝導性に優れた伝熱媒体が設けられていることを特徴としている。
また、本発明の流体供給系加熱装置は、第8に、第7の特徴において、伝熱媒体が伝熱フィルムまたは伝熱板であることを特徴としている。
上記第6ないし第8の特徴により、流体供給系加熱装置が大気圧中に設置される場合はもちろん、真空中に設置される場合であっても、発熱体からブロック状部材への伝熱経路の熱伝導率を向上させることができる。
また、本発明の流体供給系加熱装置は、第9に、第1ないし第8のいずれかの特徴において、モジュール化された複数の発熱体に沿って通電板を設け、個々の発熱体と通電板とを電気的に接続する接続端子を設けることにより、モジュール化された発熱体が独立して電力供給を受けることができるようにしたことを特徴としている。
上記第9の特徴によれば、モジュール化された発熱体を一層独立したものとすることができ、1ライン状にある複数の発熱体を別個にメンテナンスすることができ、発熱体の故障の発見、および、発熱体の設置または交換の作業を容易とすることができる。
また、本発明の流体供給系加熱装置は、第10に、第9の特徴において、接続端子が弾性を有する金属材料から形成されており、発熱体がブロック状部材に直接あるいは伝熱媒体を介して付勢されるように接続端子が弾性変形した状態で設けられていることを特徴としている。
上記第10の特徴により、接続端子の弾性力を利用して発熱体をブロック状部材に直接あるいは伝熱媒体を介して付勢させることができるため、発熱体とブロック状部材との密着性を向上させることができ、熱伝導性が向上する。また、別個に発熱体の取付け手段を用いる必要がないため、構造を簡素化できる。
上記第9の特徴によれば、モジュール化された発熱体を一層独立したものとすることができ、1ライン状にある複数の発熱体を別個にメンテナンスすることができ、発熱体の故障の発見、および、発熱体の設置または交換の作業を容易とすることができる。
また、本発明の流体供給系加熱装置は、第10に、第9の特徴において、接続端子が弾性を有する金属材料から形成されており、発熱体がブロック状部材に直接あるいは伝熱媒体を介して付勢されるように接続端子が弾性変形した状態で設けられていることを特徴としている。
上記第10の特徴により、接続端子の弾性力を利用して発熱体をブロック状部材に直接あるいは伝熱媒体を介して付勢させることができるため、発熱体とブロック状部材との密着性を向上させることができ、熱伝導性が向上する。また、別個に発熱体の取付け手段を用いる必要がないため、構造を簡素化できる。
本発明は、以下のような優れた効果を奏する。
(1)加熱手段が、二つ以上のモジュール化された発熱体から構成され、各発熱体が独立して制御可能にブロック状部材に対応して設けられていることにより、流体供給系の所望の加熱部位・部材の適切な昇温加熱維持、詳しくは、温度均熱性および温度管理等の管理制御ならびに加熱要求に合致した加熱を実現することができる。
特に、モジュール化された発熱体が、各ブロック状部材に対応して設けられていることにより、発熱体の故障確率の分散による装置の緊急停止のリスクを低減することができるとともに、発熱体の設置または交換の作業が容易となり総合的にコストの削減を実現することができる。
(2)モジュール化された発熱体に、1つ以上の温度検知手段が備えられていることにより、モジュール化された発熱体を、各々相互の加熱レベルを検知モニターしながらその加熱レベルを最適化するように制御することができる。
(1)加熱手段が、二つ以上のモジュール化された発熱体から構成され、各発熱体が独立して制御可能にブロック状部材に対応して設けられていることにより、流体供給系の所望の加熱部位・部材の適切な昇温加熱維持、詳しくは、温度均熱性および温度管理等の管理制御ならびに加熱要求に合致した加熱を実現することができる。
特に、モジュール化された発熱体が、各ブロック状部材に対応して設けられていることにより、発熱体の故障確率の分散による装置の緊急停止のリスクを低減することができるとともに、発熱体の設置または交換の作業が容易となり総合的にコストの削減を実現することができる。
(2)モジュール化された発熱体に、1つ以上の温度検知手段が備えられていることにより、モジュール化された発熱体を、各々相互の加熱レベルを検知モニターしながらその加熱レベルを最適化するように制御することができる。
(3)モジュール化された発熱体に、ワイヤレス発信機を組込み、温度検知手段からのデータをワイヤレス発信機により外部の温度制御装置に送り、このデータに基づき温度制御を行うようにすることにより、モジュール化された発熱体と外部の温度制御装置との間の制御用の配線を省略することができる。
(4)流体供給系加熱装置が真空中に設置されていることにより、流体供給系加熱装置が真空断熱の状態となるため、熱が逃げにくく、供給される流体の温度をより効率よく維持することができる。
(5)流体供給系加熱装置が真空容器内に設置されていることにより、上記第4の効果に加えて、流体供給系加熱装置の温度の均一性を高めることができ、ひいては、個々の加熱部位・部材のより適切な昇温加熱と維持を行うことができる。
(4)流体供給系加熱装置が真空中に設置されていることにより、流体供給系加熱装置が真空断熱の状態となるため、熱が逃げにくく、供給される流体の温度をより効率よく維持することができる。
(5)流体供給系加熱装置が真空容器内に設置されていることにより、上記第4の効果に加えて、流体供給系加熱装置の温度の均一性を高めることができ、ひいては、個々の加熱部位・部材のより適切な昇温加熱と維持を行うことができる。
(6)モジュール化された発熱体が、各ブロック状部材に直接接触して設けられていることにより、流体供給系加熱装置が真空中に設置される場合であっても、発熱体からブロック状部材への伝熱経路の熱伝導率を向上させることができる。
(7)モジュール化された発熱体とブロック状部材との間に熱伝導性に優れた伝熱媒体が設けられていることにより、発熱体からブロック状部材への伝熱経路の熱伝導率を一層向上させることができる。
(8)モジュール化された複数の発熱体に沿って通電板を設け、個々の発熱体と通電板とを電気的に接続する接続端子を設けてモジュール化された発熱体が独立して電力供給を受けることができるようにしたことにより、モジュール化された発熱体を一層独立したものとすることができ、1ライン状にある複数の発熱体を別個にメンテナンスすることができ、発熱体の故障の発見、および、発熱体の設置または交換の作業を容易とすることができる。
(9)接続端子が弾性を有する金属材料から形成されており、発熱体がブロック状部材に直接あるいは伝熱媒体を介して付勢されるように接続端子が弾性変形した状態で設けられていることにより、接続端子の弾性力を利用して発熱体をブロック状部材に直接あるいは伝熱媒体を介して付勢させることができるため、発熱体とブロック状部材との密着性を向上させることができ、熱伝導性が向上する。また、別個に発熱体の取付け手段を用いる必要がないため、構造を簡素化できる。
(7)モジュール化された発熱体とブロック状部材との間に熱伝導性に優れた伝熱媒体が設けられていることにより、発熱体からブロック状部材への伝熱経路の熱伝導率を一層向上させることができる。
(8)モジュール化された複数の発熱体に沿って通電板を設け、個々の発熱体と通電板とを電気的に接続する接続端子を設けてモジュール化された発熱体が独立して電力供給を受けることができるようにしたことにより、モジュール化された発熱体を一層独立したものとすることができ、1ライン状にある複数の発熱体を別個にメンテナンスすることができ、発熱体の故障の発見、および、発熱体の設置または交換の作業を容易とすることができる。
(9)接続端子が弾性を有する金属材料から形成されており、発熱体がブロック状部材に直接あるいは伝熱媒体を介して付勢されるように接続端子が弾性変形した状態で設けられていることにより、接続端子の弾性力を利用して発熱体をブロック状部材に直接あるいは伝熱媒体を介して付勢させることができるため、発熱体とブロック状部材との密着性を向上させることができ、熱伝導性が向上する。また、別個に発熱体の取付け手段を用いる必要がないため、構造を簡素化できる。
本発明の流体供給系加熱装置を実施するための最良の形態を図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、改良を加えうるものである。
図1は、本発明の実施の形態に係る流体供給系加熱装置の全体構成を示す正面図である。
図2は、図1の要部拡大図である。
図3は、図1のA−A矢視図である。
図4は、図1のB−B断面図である。
本明細書において、図1の上下を上下といい、図1の左が流体の入口側、右が流体の出口側とする。
図2は、図1の要部拡大図である。
図3は、図1のA−A矢視図である。
図4は、図1のB−B断面図である。
本明細書において、図1の上下を上下といい、図1の左が流体の入口側、右が流体の出口側とする。
図1に示された流体供給系加熱装置は、複数のライン1がその入口および出口を同じ方向に向けて支持基板としての固定板2上に並列状に複数配置され、複数のライン1のうち、加熱が必要とされるラインには加熱手段3が設けられている。
図1に示されたライン1は、例えば、半導体制御装置等において用いられるもので、マスフローコントローラ4と、マスフローコントローラ4の入口側に設けられた入口側遮断開放部5と、マスフローコントローラ4の出口側に設けられた出口側遮断開放部6とよりなる。
図1に示されたライン1は、例えば、半導体制御装置等において用いられるもので、マスフローコントローラ4と、マスフローコントローラ4の入口側に設けられた入口側遮断開放部5と、マスフローコントローラ4の出口側に設けられた出口側遮断開放部6とよりなる。
マスフローコントローラ4の下部左面には、流路を有する直方体状左方張出ブロック
7が設けられ、同右面には、流路を有する直方体状右方張出ブロック8が設けられている。両張出ブロック7、8は、ねじによりマスフローコントローラ4の本体に流路の外部シールを目的とするガスケットを介して固定されている。
7が設けられ、同右面には、流路を有する直方体状右方張出ブロック8が設けられている。両張出ブロック7、8は、ねじによりマスフローコントローラ4の本体に流路の外部シールを目的とするガスケットを介して固定されている。
入口側遮断開放部5は、上段に配置された流体制御機器9、10、11と、下段に配置された流路を有するブロック状部材12、13、14、15とよりなる。
また、出口側遮断開放部6は、上段に配置された流体制御機器16と、下段に配置された流路を有するブロック状部材17、18とよりなる。
また、出口側遮断開放部6は、上段に配置された流体制御機器16と、下段に配置された流路を有するブロック状部材17、18とよりなる。
加熱手段3は、図2ないし図4に、より明瞭に示されているように、固定板2と下段に配置されたブロック状部材12、13、14、15、17、18との間に設置され、流体制御機器4、9、10、11、16およびブロック状部材12、13、14、15、17、18を加熱する面状の発熱体20を備えている。
面状の発熱体20は、マイカヒータ、セラミックスヒータ、シリコンラバーヒータ等を内部に密封設置したものでモジュール化されており、モジュール化された発熱体20は、各ブロック状部材に対応した寸法を有するブロックあるいはプレート状に作られ、後に詳細に説明するように各々が温度制御可能に形成され、加熱される部材である各ブロック状部材に直接接触するようにして配置されている。
面状の発熱体20は、マイカヒータ、セラミックスヒータ、シリコンラバーヒータ等を内部に密封設置したものでモジュール化されており、モジュール化された発熱体20は、各ブロック状部材に対応した寸法を有するブロックあるいはプレート状に作られ、後に詳細に説明するように各々が温度制御可能に形成され、加熱される部材である各ブロック状部材に直接接触するようにして配置されている。
図4に、より明瞭に示されているように、例えば下段に配置されたブロック状部材14(ブロック状部材12、13、15、17、18も同じ)は、固定板2に両側がねじ21で固定されており、該固定板2の幅方向の中央部に全長にわたって形成された凹部22内に面状の発熱体20が配置されるようになっている。
固定板2の凹部22には、図3に示すように、発熱体20の両側下方に位置するように通電板23、23が入口側から出口側にわたって、かつ、一方の通電板23と他方の通電板23とは幅方向に間隔を置いて配設されている。個々の発熱体20は、独立して通電板23、23から電力の供給を受けるように個々の発熱体20の下方両端に接続端子24、24を備えている。
固定板2の凹部22には、図3に示すように、発熱体20の両側下方に位置するように通電板23、23が入口側から出口側にわたって、かつ、一方の通電板23と他方の通電板23とは幅方向に間隔を置いて配設されている。個々の発熱体20は、独立して通電板23、23から電力の供給を受けるように個々の発熱体20の下方両端に接続端子24、24を備えている。
接続端子24は、導電性の弾性を有する金属材料、例えば、ベリリウム銅、リン青銅などの材料からなり、帯状あるいは棒状をしており、一端が発熱体20に、他端が通電板23に接触するように設けられている。接続端子24と発熱体20との接触部は溶着あるいは点溶接などの手段で固定され、発熱体20のヒータエレメント32の端子33とは電気的に接続されている。接続端子24と発熱体20との固定手段は、溶着などでなくても凹凸嵌合等の手段でも良い。接続端子24と通電板23との接触部位は特段固定されていない。
接続端子24は、図4の詳細部分に示されているように、発熱体20の下面と接続する水平部34とこれに連続して斜め下方に曲げられた足部35とからなり、足部35の下端は丸みをおびた形状をしている。接続端子24は、その自由状態においては、破線で示すように、発熱体20下面と通電板23上面との垂直距離よりも高く形成されており、ブロック状部材14(ブロック状部材12、13、15、17、18も同じ)が、固定板2にねじ21で締込み固定される際、実線で示すように足部35が開くように弾性変形され、弾性変形の反力により発熱体20を上方に付勢してブロック状部材に密着させるものである。
なお、図3に示すように、通電板23は、入口側においてコネクタ19に接続されている。
接続端子24は、図4の詳細部分に示されているように、発熱体20の下面と接続する水平部34とこれに連続して斜め下方に曲げられた足部35とからなり、足部35の下端は丸みをおびた形状をしている。接続端子24は、その自由状態においては、破線で示すように、発熱体20下面と通電板23上面との垂直距離よりも高く形成されており、ブロック状部材14(ブロック状部材12、13、15、17、18も同じ)が、固定板2にねじ21で締込み固定される際、実線で示すように足部35が開くように弾性変形され、弾性変形の反力により発熱体20を上方に付勢してブロック状部材に密着させるものである。
なお、図3に示すように、通電板23は、入口側においてコネクタ19に接続されている。
図5は、個々の発熱体20に組み込まれる回路図の一例を示したものである。
ヒータ25と直列に温度ヒューズ26およびメカニカルリレー27が設けられ、また、メカニカルリレー27にバイパスしてトライアック28を設けることでメカニカルリレー27で発生するアーク放電の発生を防止している。個々の発熱体20には温度検知手段29が設けられており、例えば、温度検知手段としてのサーモカップル29の信号はマイクロプロセッサ30に伝えられ、マイクロプロセッサ30がトライアック28に指令を出すことにより、ヒータ25をON/OFFさせ、温度制御を行うようにしている。温度検知手段としては、サーモカップルの他、サーミスタ、白金測温抵抗体等を用いることができる。
このように、個々の発熱体20はモジュール化され、独立した温度検知手段29を備え、マイクロプロセッサ30の制御指令により別々に温度制御がされるようになっている。
ヒータ25と直列に温度ヒューズ26およびメカニカルリレー27が設けられ、また、メカニカルリレー27にバイパスしてトライアック28を設けることでメカニカルリレー27で発生するアーク放電の発生を防止している。個々の発熱体20には温度検知手段29が設けられており、例えば、温度検知手段としてのサーモカップル29の信号はマイクロプロセッサ30に伝えられ、マイクロプロセッサ30がトライアック28に指令を出すことにより、ヒータ25をON/OFFさせ、温度制御を行うようにしている。温度検知手段としては、サーモカップルの他、サーミスタ、白金測温抵抗体等を用いることができる。
このように、個々の発熱体20はモジュール化され、独立した温度検知手段29を備え、マイクロプロセッサ30の制御指令により別々に温度制御がされるようになっている。
モジュール化された発熱体20に、図示していないワイヤレス発信機を組込んでおき、温度検知手段29からのデータをワイヤレス発信機により外部の温度制御装置に送り、このデータにより最適な温度制御を行うようにしてもよい。
図6〜図10は、モジュール化された発熱体20とブロック状部材12、13、14、15、17、18との間に熱伝導性に優れた伝熱媒体を設ける例を説明するものであって、図6は要部の正面図、図7は図6のC−C断面図、図8〜図10は伝熱媒体の例を示す図である。
なお、図6〜図10において、図1〜図4の符号と同じ符号は同じ部材を示しており、説明は省略する。
なお、図6〜図10において、図1〜図4の符号と同じ符号は同じ部材を示しており、説明は省略する。
図6に示すように、モジュール化された発熱体20とブロック状部材12、13、14、15、17、18との間に熱伝導性に優れた伝熱媒体31が設けられる。伝熱媒体31は、図6および図7に示すように、発熱体20と各ブロック状部材12、13、14、15、17、18との接触する面の略全面にわたって設けられる。
伝熱媒体31は、Al、Cu、In、SUS等の熱伝導性に優れた金属材料から形成され、帯状をしている。伝熱媒体31は、発熱体20およびブロック状部材12、13、14、15、17、18との間の挟着力、すなわち、接続端子24の弾性変形に基づく挟着力により固定される。
伝熱媒体31は、Al、Cu、In、SUS等の熱伝導性に優れた金属材料から形成され、帯状をしている。伝熱媒体31は、発熱体20およびブロック状部材12、13、14、15、17、18との間の挟着力、すなわち、接続端子24の弾性変形に基づく挟着力により固定される。
図8は、伝熱媒体31の一例を示したものである。
図8において、伝熱媒体31はフィルム形状をしており、熱伝導性に優れたAlまたはCu製等のフィルムから形成されている。このように、発熱体20とブロック状部材12、13、14、15、17、18との間に熱伝導性に優れたAlまたはCu製等のフィルムを密着して設けることにより、発熱体20の熱をブロック状部材12、13、14、15、17、18に効率よく伝導することができる。
図8において、伝熱媒体31はフィルム形状をしており、熱伝導性に優れたAlまたはCu製等のフィルムから形成されている。このように、発熱体20とブロック状部材12、13、14、15、17、18との間に熱伝導性に優れたAlまたはCu製等のフィルムを密着して設けることにより、発熱体20の熱をブロック状部材12、13、14、15、17、18に効率よく伝導することができる。
図9は、伝熱媒体31の他の例を示したものである。
図9において、伝熱媒体31は板形状をしており、熱伝導性に優れたAlまたはCu製等の板から形成されている。
図9(b)は、伝熱媒体31の接地面積を増やした例を示すもので、幅方向において発熱体20からはみ出させ、ブロック状部材12、13、14、15、17、18に接触する部分の面積を拡大させている。このため、ブロック状部材12、13、14、15、17、18の広い部分にわたって熱が伝導されることになり伝熱効率を向上させることができる。
図9において、伝熱媒体31は板形状をしており、熱伝導性に優れたAlまたはCu製等の板から形成されている。
図9(b)は、伝熱媒体31の接地面積を増やした例を示すもので、幅方向において発熱体20からはみ出させ、ブロック状部材12、13、14、15、17、18に接触する部分の面積を拡大させている。このため、ブロック状部材12、13、14、15、17、18の広い部分にわたって熱が伝導されることになり伝熱効率を向上させることができる。
図10は、伝熱媒体31の他の例を示したものである。
図10において、伝熱媒体31はブロック状部材12、13、14、15、17、18に接する面が波型をした板形状をしており、熱伝導性に優れたAlまたはCu製等の板から形成されている。
図10(b)は、伝熱媒体31の接地面積をさらに増やした例を示すもので、幅方向において発熱体20からはみ出させ、ブロック状部材12、13、14、15、17、18に接触する部分の面積を拡大させている。このように、波型に加えて、ブロック状部材12、13、14、15、17、18の広い部分に接するため、接触面積が増大し、一層、伝熱効率を向上させることができる。
図10において、伝熱媒体31はブロック状部材12、13、14、15、17、18に接する面が波型をした板形状をしており、熱伝導性に優れたAlまたはCu製等の板から形成されている。
図10(b)は、伝熱媒体31の接地面積をさらに増やした例を示すもので、幅方向において発熱体20からはみ出させ、ブロック状部材12、13、14、15、17、18に接触する部分の面積を拡大させている。このように、波型に加えて、ブロック状部材12、13、14、15、17、18の広い部分に接するため、接触面積が増大し、一層、伝熱効率を向上させることができる。
図11は、流体供給系加熱装置が真空中に設置されている例を説明するものである。
図11の例では、流体供給系加熱装置の全体が1つの真空容器50内に設置されており、真空排気手段で真空容器50内が真空状態に維持されている。
なお、流体供給系加熱装置の全体を1つの真空容器50内に設置する代わりに、流体供給系加熱装置を構成する個々の部材を個々の真空容器で覆い、個々の真空容器で覆われたスペースごとに真空にする方式でも良い。
このように、流体供給系加熱装置を真空中に設置することにより、または、流体供給系加熱装置を真空容器内に設置することにより、流体供給系加熱装置が真空断熱された状態となり、熱が逃げにくくなるため、供給される流体の温度をより効率よく維持することができる。また、流体供給系加熱装置の温度の均一性を高めることができ、ひいては、個々の加熱部位・部材のより適切な昇温加熱と維持を行うことができる。
図11の例では、流体供給系加熱装置の全体が1つの真空容器50内に設置されており、真空排気手段で真空容器50内が真空状態に維持されている。
なお、流体供給系加熱装置の全体を1つの真空容器50内に設置する代わりに、流体供給系加熱装置を構成する個々の部材を個々の真空容器で覆い、個々の真空容器で覆われたスペースごとに真空にする方式でも良い。
このように、流体供給系加熱装置を真空中に設置することにより、または、流体供給系加熱装置を真空容器内に設置することにより、流体供給系加熱装置が真空断熱された状態となり、熱が逃げにくくなるため、供給される流体の温度をより効率よく維持することができる。また、流体供給系加熱装置の温度の均一性を高めることができ、ひいては、個々の加熱部位・部材のより適切な昇温加熱と維持を行うことができる。
1 ライン
2 固定板
3 加熱手段
4 マスフローコントローラ
5 入口側遮断開放部
6 出口側遮断開放部
7 直方体状左方張出ブロック
8 直方体状右方張出ブロック
9 流体制御機器
10 流体制御機器
11 流体制御機器
12 ブロック状部材
13 ブロック状部材
14 ブロック状部材
15 ブロック状部材
16 流体制御機器
17 ブロック状部材
18 ブロック状部材
19 コネクタ
20 面状の発熱体
21 ねじ
22 固定板の凹部
23 通電板
24 接続端子
25 ヒータ
26 温度ヒューズ
27 メカニカルリレー
28 トライアック
29 温度検知手段
30 マイクロプロセッサ
31 伝熱媒体
32 ヒータエレメント
33 ヒータエレメントの端子
34 水平部
35 足部
50 真空容器
2 固定板
3 加熱手段
4 マスフローコントローラ
5 入口側遮断開放部
6 出口側遮断開放部
7 直方体状左方張出ブロック
8 直方体状右方張出ブロック
9 流体制御機器
10 流体制御機器
11 流体制御機器
12 ブロック状部材
13 ブロック状部材
14 ブロック状部材
15 ブロック状部材
16 流体制御機器
17 ブロック状部材
18 ブロック状部材
19 コネクタ
20 面状の発熱体
21 ねじ
22 固定板の凹部
23 通電板
24 接続端子
25 ヒータ
26 温度ヒューズ
27 メカニカルリレー
28 トライアック
29 温度検知手段
30 マイクロプロセッサ
31 伝熱媒体
32 ヒータエレメント
33 ヒータエレメントの端子
34 水平部
35 足部
50 真空容器
Claims (10)
- 複数の流体制御機器を有する上段層および流体制御機器に連通する流路を備えた複数のブロック状部材により構成される下段層からなるラインが支持基板上に並列状に配置され、流体制御機器およびブロック状部材を加熱する加熱手段が設けられている流体供給系加熱装置において、加熱手段が、二つ以上のモジュール化された発熱体から構成され、各発熱体が独立して制御可能にブロック状部材に対応して設けられていることを特徴とする流体供給系加熱装置。
- モジュール化された発熱体には、1つ以上の温度検知手段が備えられていることを特徴とする請求項1記載の流体供給系加熱装置。
- モジュール化された発熱体に、ワイヤレス発信機を組込み、温度検知手段からのデータをワイヤレス発信機により外部の温度制御装置に送り、このデータに基づき温度制御を行うようにすることを特徴とする請求項1または請求項2記載の流体供給系加熱装置。
- 流体供給系加熱装置が真空中に設置されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の流体供給系加熱装置。
- 流体供給系加熱装置が真空容器内に設置されていることを特徴とする請求項4記載の流体供給系加熱装置。
- モジュール化された発熱体が、各ブロック状部材に直接接触して設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の流体供給系加熱装置。
- モジュール化された発熱体とブロック状部材との間に熱伝導性に優れた伝熱媒体が設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の流体供給系加熱装置。
- 伝熱媒体が伝熱フィルムまたは伝熱板であることを特徴とする請求項7記載の流体供給系加熱装置。
- モジュール化された複数の発熱体に沿って通電板を設け、個々の発熱体と通電板とを電気的に接続する接続端子を設けることにより、モジュール化された発熱体が独立して電力供給を受けることができるようにしたことを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の流体供給系加熱装置。
- 接続端子が弾性を有する金属材料から形成されており、発熱体がブロック状部材に直接あるいは伝熱媒体を介して付勢されるように接続端子が弾性変形した状態で設けられていることを特徴とする請求項9記載の流体供給系加熱装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008217292A JP2010053907A (ja) | 2008-08-26 | 2008-08-26 | 流体供給系加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008217292A JP2010053907A (ja) | 2008-08-26 | 2008-08-26 | 流体供給系加熱装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010053907A true JP2010053907A (ja) | 2010-03-11 |
Family
ID=42070066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2008217292A Pending JP2010053907A (ja) | 2008-08-26 | 2008-08-26 | 流体供給系加熱装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010053907A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014084014A1 (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-05 | 株式会社フジキン | 流体制御装置 |
WO2024116534A1 (ja) * | 2022-11-28 | 2024-06-06 | 株式会社フジキン | 流体制御装置及びヒータ |
-
2008
- 2008-08-26 JP JP2008217292A patent/JP2010053907A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014084014A1 (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-05 | 株式会社フジキン | 流体制御装置 |
JP2014105817A (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-09 | Fujikin Inc | 流体制御装置 |
KR20150059794A (ko) * | 2012-11-29 | 2015-06-02 | 가부시키가이샤 후지킨 | 유체 제어 장치 |
CN104822979A (zh) * | 2012-11-29 | 2015-08-05 | 株式会社富士金 | 流体控制装置 |
TWI554705B (zh) * | 2012-11-29 | 2016-10-21 | Fujikin Kk | Fluid control means |
KR101674849B1 (ko) | 2012-11-29 | 2016-11-09 | 가부시키가이샤 후지킨 | 유체 제어 장치 |
US9869405B2 (en) | 2012-11-29 | 2018-01-16 | Fujikin Incorporated | Fluid control apparatus |
WO2024116534A1 (ja) * | 2022-11-28 | 2024-06-06 | 株式会社フジキン | 流体制御装置及びヒータ |
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