JP3050925B2 - 黒鉛発熱体及びその製造方法 - Google Patents
黒鉛発熱体及びその製造方法Info
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- JP3050925B2 JP3050925B2 JP2417930A JP41793090A JP3050925B2 JP 3050925 B2 JP3050925 B2 JP 3050925B2 JP 2417930 A JP2417930 A JP 2417930A JP 41793090 A JP41793090 A JP 41793090A JP 3050925 B2 JP3050925 B2 JP 3050925B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスリット式黒鉛発熱体並
びにその製造方法に関し、その目的とするところは該発
熱体の撓みを防止するための強化構造体とすることにあ
る。
びにその製造方法に関し、その目的とするところは該発
熱体の撓みを防止するための強化構造体とすることにあ
る。
【０００２】
【従来の技術】黒鉛発熱体はたとえば単結晶引き上げ炉
用、高温真空炉用、高温加圧炉用等その殆どがスリット
形状で使用されている。尚このスリット式発熱体にはス
リット加工を施した通常のものばかりでなく、個々の黒
鉛発熱体を格子状に組み立てた形状やラセン状の形状の
ものも含まれる。このスリット式黒鉛発熱体に於いては
その自重により撓みを生じ、極端な場合エレメント間で
発熱体が接触してしまうという大きな難点がある。また
温度分布の不均一や炉内構造物との接触等の問題も発生
する。著しい場合には過度の撓みによる機械的破損や、
漏電事故の原因となる。この難点は特に炉形状面の制約
から２端子で支持される形状の発熱体で大型化される場
合や、スリット分割数が多くエレメントが細くなる場
合、特に大型のヒーターの場合に顕著に発生する傾向が
ある。
用、高温真空炉用、高温加圧炉用等その殆どがスリット
形状で使用されている。尚このスリット式発熱体にはス
リット加工を施した通常のものばかりでなく、個々の黒
鉛発熱体を格子状に組み立てた形状やラセン状の形状の
ものも含まれる。このスリット式黒鉛発熱体に於いては
その自重により撓みを生じ、極端な場合エレメント間で
発熱体が接触してしまうという大きな難点がある。また
温度分布の不均一や炉内構造物との接触等の問題も発生
する。著しい場合には過度の撓みによる機械的破損や、
漏電事故の原因となる。この難点は特に炉形状面の制約
から２端子で支持される形状の発熱体で大型化される場
合や、スリット分割数が多くエレメントが細くなる場
合、特に大型のヒーターの場合に顕著に発生する傾向が
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明が解決し
ようとする課題は上記の問題を克服し、黒鉛発熱体の強
化を図り、温度分布の均一性を高めると共に、破損や漏
電事故を未然に防止する発熱体の強化構造を提供するこ
とである。
ようとする課題は上記の問題を克服し、黒鉛発熱体の強
化を図り、温度分布の均一性を高めると共に、破損や漏
電事故を未然に防止する発熱体の強化構造を提供するこ
とである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題はスリット式黒
鉛発熱体のスリットの上端又は（及び）下端に該スリッ
トをまたいで耐熱性絶縁物を嵌合することによって解決
される。
鉛発熱体のスリットの上端又は（及び）下端に該スリッ
トをまたいで耐熱性絶縁物を嵌合することによって解決
される。
【０００５】
【発明の作用並びに構成】本発明の基本的な特徴は耐熱
性絶縁物を補強材として黒鉛発熱体のスリットの上端及
び（又は）下端に施用することである。これによりスリ
ット式黒鉛発熱体の自重による撓みを未然に防止し、ス
リットでの接触を大きく緩和することができる。また温
度分布も均一となり、炉内構造物との接触等の問題も有
効に防止される。その結果機械的破損や漏電事故も自ず
と未然に防止されることとなる。尚本発明に於いてスリ
ット式発熱体としては、スリットを有する発熱体を意味
し、通常のスリットを加工して施したものばかりでな
く、組み立て式やラセン状の発熱体も含まれる。これら
は実質的にスリットを有するものである。
性絶縁物を補強材として黒鉛発熱体のスリットの上端及
び（又は）下端に施用することである。これによりスリ
ット式黒鉛発熱体の自重による撓みを未然に防止し、ス
リットでの接触を大きく緩和することができる。また温
度分布も均一となり、炉内構造物との接触等の問題も有
効に防止される。その結果機械的破損や漏電事故も自ず
と未然に防止されることとなる。尚本発明に於いてスリ
ット式発熱体としては、スリットを有する発熱体を意味
し、通常のスリットを加工して施したものばかりでな
く、組み立て式やラセン状の発熱体も含まれる。これら
は実質的にスリットを有するものである。
【０００６】本発明に於いて耐熱性絶縁物をスリット式
黒鉛発熱体に施用する手段としては上記発熱体のスリッ
トに上記耐熱性絶縁物を嵌合できる方法であれば特に限
定されるものではないが、代表的な２、３の例を示せば
以下の通りである。
黒鉛発熱体に施用する手段としては上記発熱体のスリッ
トに上記耐熱性絶縁物を嵌合できる方法であれば特に限
定されるものではないが、代表的な２、３の例を示せば
以下の通りである。
【０００７】例えば図１（イ）に示す耐熱性絶縁物(3)
を図１（ロ）に示す黒鉛発熱体(1)のスリット(2)の上端
に嵌合するものである。この際黒鉛発熱体は上記絶縁物
(3)が嵌合できるように予め図１（ハ）の如く加工（切
削加工）されている。耐熱性絶縁物(3)の形状としては
図１（イ）に一例を示したが、その他図２（イ）や
（ロ）に示すような形状を他の例として挙げることがで
きる。この場合も発熱体(1)は予め図２の（ハ）及び
（ニ）の如く加工されている。尚本発明に於いてはスリ
ットの上端又は下端に耐熱性絶縁物を嵌合できる限りそ
の形状は何等限定されない。
を図１（ロ）に示す黒鉛発熱体(1)のスリット(2)の上端
に嵌合するものである。この際黒鉛発熱体は上記絶縁物
(3)が嵌合できるように予め図１（ハ）の如く加工（切
削加工）されている。耐熱性絶縁物(3)の形状としては
図１（イ）に一例を示したが、その他図２（イ）や
（ロ）に示すような形状を他の例として挙げることがで
きる。この場合も発熱体(1)は予め図２の（ハ）及び
（ニ）の如く加工されている。尚本発明に於いてはスリ
ットの上端又は下端に耐熱性絶縁物を嵌合できる限りそ
の形状は何等限定されない。
【０００８】本発明に於いては耐熱性絶縁物(3)はスリ
ット(2)に嵌合するだけでもよいが、必要に応じ更に適
宜な手段で固定してもよい。この例が図３であり、固定
用ネジ又はボルト(4)で固定するものである。また特に
耐熱性絶縁物(3)を黒鉛発熱体(1)の下端に嵌合する場合
には、図３及び図４に示すように、これが落下しないよ
うにボルト又はビス止めすることが好ましい。
ット(2)に嵌合するだけでもよいが、必要に応じ更に適
宜な手段で固定してもよい。この例が図３であり、固定
用ネジ又はボルト(4)で固定するものである。また特に
耐熱性絶縁物(3)を黒鉛発熱体(1)の下端に嵌合する場合
には、図３及び図４に示すように、これが落下しないよ
うにボルト又はビス止めすることが好ましい。
【０００９】この嵌合手段を採用する場合に於いては黒
鉛発熱体の上端又は（及び）下端と絶縁物とが同一平面
（図１〜図２の如く）となってもよく、また絶縁物が発
熱体にはまり込むようになってもよく（図３〜図４）、
また絶縁物が発熱体より若干突出するような状態となっ
てもよい。
鉛発熱体の上端又は（及び）下端と絶縁物とが同一平面
（図１〜図２の如く）となってもよく、また絶縁物が発
熱体にはまり込むようになってもよく（図３〜図４）、
また絶縁物が発熱体より若干突出するような状態となっ
てもよい。
【００１０】耐熱性絶縁物(3)を黒鉛発熱体(1)に施用す
る際の場所としては、上記発熱体(1)の上端又は（及
び）下端であればよい。またスリット一つ一つに施用し
てもよいし、スリットを二つ以上まとめて一つの耐熱性
絶縁物で補強してもよい。極端な場合上端又は下端全て
を一つの絶縁物で補強しても構わない。また黒鉛発熱体
の上端、下端いずれでもよく、両者を同時に補強しても
構わない。補強すべき耐熱性絶縁物の数としても何等限
定されず、要は撓み防止を達成できる限り最小限一つで
も構わないが、好ましくは全スリット毎に嵌合すること
である。
る際の場所としては、上記発熱体(1)の上端又は（及
び）下端であればよい。またスリット一つ一つに施用し
てもよいし、スリットを二つ以上まとめて一つの耐熱性
絶縁物で補強してもよい。極端な場合上端又は下端全て
を一つの絶縁物で補強しても構わない。また黒鉛発熱体
の上端、下端いずれでもよく、両者を同時に補強しても
構わない。補強すべき耐熱性絶縁物の数としても何等限
定されず、要は撓み防止を達成できる限り最小限一つで
も構わないが、好ましくは全スリット毎に嵌合すること
である。
【００１１】本発明に於いて使用する耐熱性絶縁物とし
ては、黒鉛発熱体が使用される温度に於いて充分なる耐
熱性を有すると共に、絶縁性を有し、更に黒鉛との熱膨
張差で破壊に至らないものであれば広く各種のものが適
宜に選択して使用される。この際の耐熱性としては、通
常１０００℃以上の耐熱性を有し、且つ炭素材又は炭化
珪素材との化学反応を起こさず、電気の不良導体である
ものが好ましく使用される。代表的な具体例を挙げる
と、炭化珪素並びにチッ化ホウ素であり、炭化珪素とし
ては通常の炭化珪素をはじめ、焼結炭化珪素、ＣＶＤ炭
化珪素、ＣＶＲ炭化珪素、炭化珪素をコートした炭素材
料等を具体例として例示することができる。
ては、黒鉛発熱体が使用される温度に於いて充分なる耐
熱性を有すると共に、絶縁性を有し、更に黒鉛との熱膨
張差で破壊に至らないものであれば広く各種のものが適
宜に選択して使用される。この際の耐熱性としては、通
常１０００℃以上の耐熱性を有し、且つ炭素材又は炭化
珪素材との化学反応を起こさず、電気の不良導体である
ものが好ましく使用される。代表的な具体例を挙げる
と、炭化珪素並びにチッ化ホウ素であり、炭化珪素とし
ては通常の炭化珪素をはじめ、焼結炭化珪素、ＣＶＤ炭
化珪素、ＣＶＲ炭化珪素、炭化珪素をコートした炭素材
料等を具体例として例示することができる。
【００１２】本発明に於いて対象となる黒鉛発熱体は通
常スリット式発熱体であり、このような発熱体である限
りどのようなものでも使用することができる。またその
形状としても、平板状、環状等適宜の形のものが全て包
含される。
常スリット式発熱体であり、このような発熱体である限
りどのようなものでも使用することができる。またその
形状としても、平板状、環状等適宜の形のものが全て包
含される。
【００１３】この発熱体の用途としては従来から使用さ
れてきた用途に全て使用でき、たとえばシリコン単結晶
引き上げ用、金属溶融用、冶金用を代表例として例示で
き、その他セラミック焼結用、ホットプレス用等各種電
気炉など全般に使用可能である。
れてきた用途に全て使用でき、たとえばシリコン単結晶
引き上げ用、金属溶融用、冶金用を代表例として例示で
き、その他セラミック焼結用、ホットプレス用等各種電
気炉など全般に使用可能である。
【００１４】
【実施例】以下に実施例を示して本発明を詳しく説明す
る。
る。
【００１５】
【実施例１】図１（ロ）に示す黒鉛発熱体(1)に対し補
強を行った。この図１に示す発熱体(1)は上下蛇行型平
板発熱体の例であり、等方性高密度黒鉛材（東洋炭素
(株)製「ＩＧ−１１」）を発熱体(1)とし、この発熱体
のスリット(2)の上端に耐熱性絶縁物(3)を嵌合した。但
し耐熱性絶縁物としては炭化珪素成形体（東洋炭素(株)
製「SOLSIX」ＣＶＲ法ＳｉＣ）を図１（イ）のような形
に加工して用いた。この際室温時耐熱性絶縁物の有無に
よる総抵抗は０．１７Ωであり、耐熱性絶縁物を施用し
ても総抵抗変化は見られなかった。また耐熱性絶縁物を
施用した場合の撓みに対する影響はこれを用いない場合
の撓みが１．１９ｍｍであったのに対して０．１８ｍｍ
になり、約１．０ｍｍの減少が見られた。
強を行った。この図１に示す発熱体(1)は上下蛇行型平
板発熱体の例であり、等方性高密度黒鉛材（東洋炭素
(株)製「ＩＧ−１１」）を発熱体(1)とし、この発熱体
のスリット(2)の上端に耐熱性絶縁物(3)を嵌合した。但
し耐熱性絶縁物としては炭化珪素成形体（東洋炭素(株)
製「SOLSIX」ＣＶＲ法ＳｉＣ）を図１（イ）のような形
に加工して用いた。この際室温時耐熱性絶縁物の有無に
よる総抵抗は０．１７Ωであり、耐熱性絶縁物を施用し
ても総抵抗変化は見られなかった。また耐熱性絶縁物を
施用した場合の撓みに対する影響はこれを用いない場合
の撓みが１．１９ｍｍであったのに対して０．１８ｍｍ
になり、約１．０ｍｍの減少が見られた。
【００１６】
【実施例２】この例は図５に示すように上端及び下端共
に耐熱性絶縁物を施用した例である。但し発熱体並びに
耐熱性絶縁物は実施例１と同様の材質のものを使用し
た。スリットへの絶縁物の嵌合は上端は図３の、また下
端は図４の通り行った。ほぼ実施例１と同様の撓み防止
効果があった。
に耐熱性絶縁物を施用した例である。但し発熱体並びに
耐熱性絶縁物は実施例１と同様の材質のものを使用し
た。スリットへの絶縁物の嵌合は上端は図３の、また下
端は図４の通り行った。ほぼ実施例１と同様の撓み防止
効果があった。
【００１７】
【実施例３】図６に示すような半導体シリコン引き上げ
用発熱体について適用したものである。この例において
も使用した発熱体並びに耐熱性絶縁物は実施例１と同様
の材質のものを使用した。但しこの例においては上端は
図２（イ）に示す絶縁物を使用し、また下端は図４に示
すようにネジを用いて固定した。ほぼ実施例１と同様の
撓み防止効果があった。
用発熱体について適用したものである。この例において
も使用した発熱体並びに耐熱性絶縁物は実施例１と同様
の材質のものを使用した。但しこの例においては上端は
図２（イ）に示す絶縁物を使用し、また下端は図４に示
すようにネジを用いて固定した。ほぼ実施例１と同様の
撓み防止効果があった。
【００１８】
【実施例４】この例は図７に示すように個々の黒鉛発熱
体を格子状に組み立てた形状の場合のスリットに耐熱性
絶縁物を施用した例である。但し発熱体は実施例１と同
様の材質のものを使用し、耐熱性絶縁物としてはチッ化
ホウ素を切削成形して使用した。スリットへの絶縁物の
嵌合は、上端は図３の、また下端は図４の通りネジで固
定した。ほぼ実施例１と同様の撓み防止効果があった。
体を格子状に組み立てた形状の場合のスリットに耐熱性
絶縁物を施用した例である。但し発熱体は実施例１と同
様の材質のものを使用し、耐熱性絶縁物としてはチッ化
ホウ素を切削成形して使用した。スリットへの絶縁物の
嵌合は、上端は図３の、また下端は図４の通りネジで固
定した。ほぼ実施例１と同様の撓み防止効果があった。
【００１９】
【実施例５】図８に示すラセン状のスリット式発熱体に
耐熱性絶縁物を施用した例を示す。但し発熱体は実施例
１と同様の材質のものを使用し、耐熱性絶縁物としては
チッ化ホウ素を使用し、図８に示すような形状となした
ものを使用した。また上端は図３の、下端は図４の通り
ネジで固定した。ほぼ実施例１と同様の結果を得た。
耐熱性絶縁物を施用した例を示す。但し発熱体は実施例
１と同様の材質のものを使用し、耐熱性絶縁物としては
チッ化ホウ素を使用し、図８に示すような形状となした
ものを使用した。また上端は図３の、下端は図４の通り
ネジで固定した。ほぼ実施例１と同様の結果を得た。
【図１】図１は黒鉛発熱体に耐熱性絶縁物を嵌合する際
に使用する黒鉛発熱体及び耐熱性絶縁物の一例を示し、
同図（イ）は該絶縁物、同図（ロ）は該発熱体、同図
（ハ）は該発熱体を加工した状態を示す説明図である。
に使用する黒鉛発熱体及び耐熱性絶縁物の一例を示し、
同図（イ）は該絶縁物、同図（ロ）は該発熱体、同図
（ハ）は該発熱体を加工した状態を示す説明図である。
【図２】図２（イ）及び（ロ）は夫々本発明で使用する
耐熱性絶縁物の他の一例を、同図（ハ）及び（ニ）は同
図（イ）及び（ロ）の絶縁物を発熱体に嵌合する際の発
熱体の加工状態を示す説明図である。
耐熱性絶縁物の他の一例を、同図（ハ）及び（ニ）は同
図（イ）及び（ロ）の絶縁物を発熱体に嵌合する際の発
熱体の加工状態を示す説明図である。
【図３】図３は絶縁物を発熱体に嵌合した後、ネジで固
定した状態を示す説明図である。
定した状態を示す説明図である。
【図４】図４は絶縁物を発熱体に嵌合した後、ネジで固
定した状態を示す説明図である。
定した状態を示す説明図である。
【図５】図５は絶縁物を発熱体に嵌合した他の例を示す
説明図である。
説明図である。
【図６】図６は絶縁物を発熱体に嵌合した他の例を示す
説明図である。
説明図である。
【図７】図７は絶縁物を発熱体に嵌合した他の例を示す
説明図である。
説明図である。
【図８】図８は絶縁物を発熱体に嵌合した他の例を示す
説明図である。
説明図である。
１．黒鉛発熱体 ２．スリット ３．耐熱性絶縁物 ４．固定用ネジ又はボルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭62−201494（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭63−29742（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭51−26365（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 3/20 H05B 3/06 H05B 3/14 H05B 3/64
Claims (3)
- 【請求項１】スリット式黒鉛発熱体に於いて、そのスリ
ットの上端及び（又は）下端に該スリットをまたいで耐
熱性絶縁物を嵌合したことを特徴とする黒鉛発熱体。 - 【請求項２】上記耐熱性絶縁物が炭化珪素又はチッ化ホ
ウ素である請求項１に記載の発熱体。 - 【請求項３】スリット式黒鉛発熱体のスリットの上端及
び（又は）下端に該スリットをまたいで耐熱性絶縁物を
嵌合することを特徴とする黒鉛発熱体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2417930A JP3050925B2 (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 黒鉛発熱体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2417930A JP3050925B2 (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 黒鉛発熱体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0696844A JPH0696844A (ja) | 1994-04-08 |
| JP3050925B2 true JP3050925B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=18525928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2417930A Expired - Fee Related JP3050925B2 (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 黒鉛発熱体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3050925B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6520718B1 (en) | 1998-11-27 | 2003-02-18 | Shigeki Nagatomo, Et Al. | Sardine-bone construction method for large-section tunnel |
| KR100731967B1 (ko) * | 1999-07-22 | 2007-06-25 | 토요 탄소 가부시키가이샤 | 발열체 |
| KR100396092B1 (ko) * | 2001-06-05 | 2003-08-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 카본 발열체 및 그 제조 방법 |
| KR100856802B1 (ko) * | 2006-10-19 | 2008-09-05 | (주) 이노쎄라 | 탄화규소 히터 및 이 히터가 포함된 반도체 확산공정장치 |
| WO2012177274A2 (en) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | Gtat Corporation | Apparatus and methods for conversion of silicon tetrachloride to trichlorosilane |
| JP2013118088A (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Momentive Performance Materials Inc | 円筒形ヒータおよびその製造方法 |
| JP2017521824A (ja) * | 2014-06-13 | 2017-08-03 | モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・インク | ワンコート封入グラファイトヒーター及びプロセス |
| US10237921B2 (en) * | 2016-03-18 | 2019-03-19 | Momentive Performance Materials Inc. | Cylindrical heater |
-
1990
- 1990-12-17 JP JP2417930A patent/JP3050925B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0696844A (ja) | 1994-04-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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