JP3179959U - 配管用ヒータ - Google Patents

Abstract

【課題】三次元的に屈曲する細い配管に装着される配管用ヒータにおいて、巻き位置のばらつきや、巻きムラを回避して配管Ｐを均一に加熱する配管用ヒータを提供する。
【解決手段】配管に沿って延びる長さと巻き付けて余りある幅を持った矩形で平ら且つ柔軟な断熱材からなる保温カバー、保温カバーの中央部２２内に長さ方向に沿って配置され、給電に応じて発熱するヒータ３、保温カバーの両側縁部２１の内側に面ファスナー４を備える。保温カバーを、発熱体３が配管の延伸方向に沿うよう、配管の屈曲に応じて捩じって巻き付け、両側縁部２１の面ファスナー４同士を結合させて配管を被覆して加熱する。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体製造装置、その他の製造装置等に使用される配管を加熱する配管ヒータに関する。より詳しくは、三次元的に屈曲する細い配管を加熱する配管用ヒータに関する。

従来、半導体製造装置、化学処理装置およびその他の製造装置においては、処理前の気体または液体および処理後の気体または液体を移送する配管の内壁に、これらの気体または液体が固化もしくは堆積することを防ぐため、配設された配管を加熱する配管用ヒータが使用されている。

配管用ヒータとしては、発熱体を埋設した保温部材を配管に巻き付けることにより、配管を加熱する直接加熱方式の配管用ヒータが知られている。特許文献１および２には、断熱体と発熱体とを一体化して配管の外周面に取り付ける配管用ヒータが提案されている。

特開２００２−２９５７８３号公報 特開２００２−３５２９４１号公報

しかしながら、このような直接加熱方式の配管用ヒータは、各配管の巻き位置のばらつきや、巻きムラ等を有する状態で配置すると、温度ムラが発生し易く、配管への均一な加熱が損なわれる原因になる。特に、三次元的に屈曲する細い配管を加熱する場合、装着時に保温部材が弛んでしまい、巻き位置のばらつきや、巻きムラが発生し易くなり、発熱体を配管の延伸方向に沿って装着させることが困難となる虞がある。

本考案の目的は、上記事情に鑑み、三次元的に屈曲する細い配管に対し、保温部材が弛むことなく装着して当該配管を均一に加熱できる配管用ヒータを提供することである。

上記課題を解決するために、本考案の配管用ヒータは、三次元的に屈曲する被加熱用の細い配管に装着して配管を加熱する配管用ヒータであって、配管に沿って延びる長さと配管に巻き付けて余りある幅とを持った矩形で平ら且つ柔軟な断熱材からなり、配管に沿って巻き付けた装着時に余る両側縁部の内側に長さ方向に延びた面ファスナーが固着されている保温カバーと、保温カバーの中央部内に長さ方向に沿って配置され、給電に応じて発熱する発熱体とを備え、保温カバーを発熱体が配管の延伸方向に沿うように配管の屈曲に応じて捩じって配管に巻き付け、両側縁部の面ファスナー同士を結合させて配管を被覆して加熱するようにしたことを特徴とする。

ここで、本考案の配管用ヒータにおける「両端縁部」とは、保温カバーの幅方向の両縁より内側に３０ｍｍ程度の範囲内の部分を意味する。また、上記「中央部」とは、保温カバーのうち「両端縁部」を除いた長さ方向の中心軸を含む部分を意味する。

また、保温カバーの長さは２００ｍｍ〜３０００ｍｍの範囲であってもよい。また、保温カバーの幅は５０ｍｍ〜１２０ｍｍの範囲であってもよい。また、保温カバーの厚みは１ｍｍ〜３ｍｍの範囲であってもよい。また、配管の径は５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲であってもよい。また、発熱体に接続された、この発熱体に給電する給電ケーブルを備えてもよい。

本考案の配管用ヒータによれば、配管に沿って延びる長さと配管に巻き付けて余りある幅とを持った矩形で平ら且つ柔軟な断熱材からなり、この配管に沿って巻き付けた装着時に余る両側縁部の内側に長さ方向に延びた面ファスナーが固着されている保温カバーと、保温カバーの中央部内に長さ方向に沿って配置され、給電に応じて発熱する発熱体とを備えており、柔軟な保温カバーを発熱体が配管の延伸方向に沿うように配管の屈曲に応じて捩じって配管に巻き付け、両側縁部の面ファスナー同士を結合させる作業を行うことで配管を被覆して加熱する。したがって、三次元的に屈曲する細い配管であっても、装着時に発熱体が配管の延伸方向に沿って伸びて配管を均一に加熱することができる。

被加熱用の細い配管の斜視図 配管用ヒータの概略構成図 配管に装着された状態の配管用加熱ヒータの斜視図 配管に装着された状態の配管用加熱ヒータの部分拡大斜視図

本考案に係る配管用ヒータの実施形態について図面を用いて詳細に説明する。最初に、本考案の一実施形態である配管用ヒータ１によって加熱される配管Ｐについて説明する。配管Ｐは、半導体製造装置、その他の製造装置等に接続されるものであり、配管Ｐの内部には処理ガス等の被加熱流体が所定流量で流されるものである。

図１は配管Ｐの斜視図である。被加熱用の配管Ｐは、５ｍｍ〜１５ｍｍ程度の範囲内の直径を有する細い管であり、例えば、その直径は、１／４インチ（６．３５ｍｍ）、３／８インチ（９．５２ｍｍ）、１／２インチ（１２．７ｍｍ）であってもよい。そして、この配管Ｐに配管用ヒータ１が装着されることにより、この配管Ｐ内の被加熱流体が所定温度、例えば、１４０〜２００℃程度に加熱される。

本実施形態において、配管Ｐは、複数の直進部ＰＳとの間に、Ｚ軸回りで曲がる屈曲部ＰＢ１，ＰＢ４、Ｘ軸回りで曲がる屈曲部ＰＢ２、Ｙ軸回りで曲がる屈曲部ＰＢ３を複数有しており、三次元的に屈曲しながら延伸している。なお、図中の矢印Ａは配管Ｐの延伸方向を示すものである。屈曲部はＸ，Ｙ、Ｚの各軸で曲がるものに限定されるものではない。配管Ｐは、互いに方向の異なる軸でそれぞれ曲がる屈曲部を複数有していれば、特に限定されるものではない。

次に配管用ヒータ１の構成について説明する。図２は配管用ヒータ１の構成を示す概略構成図である。配管用ヒータ１は、図２に示すように、平らで柔軟な断熱材からなる保温カバー２と、この保温カバー２の内部に配置される発熱体３とによって主に構成されている。

保温カバー２は、テフロン（登録商標）コーティングされたガラス繊維、ナイロン繊維、シリコン繊維等からなる矩形の内布２ａと外布２ｂとを互いに縫い合わせて構成されたものである。なお、保温カバー２は、耐熱性を有する樹脂系シート、例えば、シリコンシート等で構成されてもよい。そして、保温カバー２の厚みは１ｍｍ〜３ｍｍ程度であり、保温カバー２の長さは、配管Ｐの長さに応じて適宜調整されるものであり、例えば、５００ｍｍ〜２６００ｍｍ程度である。また、保温カバー２の幅も配管Ｐの直径に応じて適宜調整されるものであるが、配管Ｐに巻き付けて装着した際、幅方向の両縁よりそれぞれ３０ｍｍ程度の部分が両側縁部２１として余る程度の幅を有していることが望ましい。

したがって、例えば、保温カバー２は、配管Ｐの直径が５ｍｍ程度の場合に７５ｍｍ程度の幅、配管Ｐの直径が１５ｍｍ程度の場合に１１５ｍｍ程度の幅を有しているのが望ましい。より具体的には、配管Ｐの直径が１／４インチ（６．３５ｍｍ）の場合は８０ｍｍ程度の幅、３／８インチ（９．５２ｍｍ）の場合は９０ｍｍ程度の幅、１／２インチ（１２．７ｍｍ）の場合は１００ｍｍ程度の幅を有しているのが望ましい。

また、両側縁部２１の内側には、長さ方向に延びる面ファスナー４が固着されている。本実施形態において、面ファスナー４は、図２に示すように、電源側の端より５０ｍｍ程度の部分を残して両側縁部２１において長さ方向に延びて固着されている。面ファスナー４は、２５０℃程度までの耐熱性を有している。なお、面ファスナー４は、両側縁部２１の全面に固着されてもよく、電源側の端より残す場合の寸法も特に限定されるものではない。そして、保温カバー２を配管Ｐに巻き付けて面ファスナー４同士を結合させることにより、配管用ヒータ１が配管Ｐに装着される。

また、中央部２２の内部には、保温カバー２の長さ方向に沿って発熱体３が配置されている。ここで、中央部２２は、保温カバー２のうち、両側縁部２２を除く部分であり、保温カバー２の長さ方向の中心軸２３を含む部分である。発熱体３は、柔軟性を有する棒体にニクロム線等の熱線をコイル状に巻き付けた棒状ヒータ３１で構成されるものである。本実施形態において、ヒータ３は、図２に示すように、中心軸２３を挟んで配置された二本の棒状ヒータ３１によって構成されている。また、発熱体３の長さは、保温カバー２と同様に、配管Ｐの長さに応じて適宜調整可能である。なお、発熱体３を構成する棒状ヒータ３１の本数、中央部２２における配置位置については、特に限定されるものではない。

また、発熱体３は、給電に応じて発熱するものであり、二本の棒状ヒータ３１にはサーモスタット３２を介して給電用の配線３３が接続されている。本実施形態において、サーモスタット３２は、ヒータ３の温度が２００℃を越えると、給電を遮断するように構成されている。サーモスタット３２の遮断温度は特に限定されるものではない。給電用の配線３３は、コネクタを介して不図示の電源に接続されている。本実施形態において、電源電圧は１００Ｖ程度であり、発熱体３の電気容量は、棒状ヒータ３１の長さに応じて異なるが、３０Ｗ〜３００Ｗ程度である。

次に配管用ヒータ１の配管Ｐへの装着について説明する。図３は、配管Ｐに装着された状態の配管用ヒータ１の斜視図、図４は配管Ｐに装着する際の配管用ヒータ１の部分拡大図を示している。

配管用ヒータ１は、面ファスナー４が固着された面を内側にして中央部２２で配管Ｐを覆い、余った両側縁部２１の面ファスナー４同士を結合し（図４参照）、配管Ｐを被覆するように装着する。しかしながら、複数の屈曲部ＰＢ１〜ＰＢ４を有する配管Ｐは三次元的に屈曲しているため、そのままでは、面ファスナー４によって結合された両側縁部２１に弛みが生じ、発熱体３が配管Ｐの延伸方向に延びず、良好な装着ができない可能性がある。したがって、配管Ｐの屈曲部ＰＢ１〜ＰＢ４の曲がり度合いに応じて保温カバー２を捩じり、両側縁部２１の弛みを低減させ、中央部２３内の棒状ヒータ３１を配管Ｐの延伸方向に沿わせて装着する。

上記の説明においては、面ファスナー４同士を結合させた後、両側縁部２１を捩じって装着しているが、特に限定されるものではない。両側縁部２１に弛みが発生しない姿勢となるよう、予め保温カバー２を配管Ｐの屈曲部ＰＢ１〜ＰＢ４の曲がり度合いに応じて捩じっておき、その後に中央部２２で配管Ｐを覆い、余った両側縁部２１の面ファスナー４同士を結合させるものであってもよい。

上記の実施形態によれば、保温カバー２をヒータ３が配管Ｐの延伸方向に沿うよう、配管Ｐの屈曲に応じて捩じって巻き付け、両側縁部２１の面ファスナー４同士を結合させて配管Ｐを被覆して加熱するため、三次元的に屈曲する細い配管Ｐであっても、配管Ｐに巻き付けて装着した後、配管Ｐの延伸方向に沿ったヒータ３と配管Ｐの外周との距離のばらつきが少なくなり、配管Ｐの均一な加熱を実現できる。

Ｐ 配管
１ 配管用ヒータ
２ 保温カバー
３ ヒータ
４ 面ファスナー
２１ 両側縁部
２２ 中央部

Claims (6)

1. 三次元的に屈曲する被加熱用の細い配管に装着して該配管を加熱する配管用ヒータであって、
   前記配管に沿って延びる長さと該配管に巻き付けて余りある幅とを持った矩形で平ら且つ柔軟な断熱材からなり、該配管に沿って巻き付けた装着時に余る両側縁部の内側に長さ方向に延びた面ファスナーが固着されている保温カバーと、
   該保温カバーの内部に前記長さ方向に沿って配置され、給電に応じて発熱する発熱体とを備え、
   前記保温カバーを前記発熱体が前記配管の延伸方向に沿うように該配管の屈曲に応じて捩じって該配管に巻き付け、前記両側縁部の面ファスナー同士を結合させて前記配管を被覆して加熱するようにしたことを特徴とする配管用ヒータ。
2. 前記保温カバーの長さが２００ｍｍ〜３０００ｍｍの範囲であること特徴とする請求項１に記載の配管用ヒータ。
3. 前記保温カバーの幅が５０ｍｍ〜１２０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の配管用ヒータ。
4. 前記保温カバーの厚みが１ｍｍ〜３ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の配管用ヒータ。
5. 前記配管の径が５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の配管用ヒータ。
6. 前記発熱体に接続された、該発熱体に給電する給電ケーブルを備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の配管用ヒータ。

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