JPH10339504A - インラインヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メンテナンス空間が不要で取り付け箇所にも
制約がなく、熱源の長寿命化を期待できるインラインヒ
ータを提供する。 【解決手段】 ガラス容器１１の中を移動する液体を、
ハロゲンランプ２０によって加熱するインラインヒータ
ＨＴである。ガラス容器１１は、遮蔽板１４によって、
先端部で連通する一対の加熱室１５，１６に区分されて
いる。各加熱室には、ガラス壁で画定される挿入穴１９
が形成され、ここにハロゲンランプ２０が挿入される。
ハロゲンランプ２０のリード線２５，２６は、全て基端
側に引き出され、基端部が押さえ板２１で固定されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造におけ
る洗浄工程やエッチング工程に使用するインラインヒー
タに関し、特に、メンテナンス空間が不要で設置箇所に
制約がないインラインヒータに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造などの分野では、純水や薬液
を用いた洗浄工程やエッチング工程が必要であるが、約
１０年近く前から、投入ヒータを用いた直接加熱方式に
代えて、インラインヒータによって配管途中の純水や薬
液を加熱する方式が採られている。その理由は、投入ヒ
ータを用いて処理槽の液体を直接的に加熱したのでは、
処理槽の内部に温度差が生じてしまい半導体ウエーハの
品質にバラツキを生じることになり、しかも、投入ヒー
タが破損した場合には、処理槽の汚染によって半導体ウ
エーハに不純物が付着してしまうからである。一方、図
９のように、配管の途中にインラインヒータＨＴを配置
する方式では、均一な温度の純水や薬液を処理槽ＴＫに
供給できるだけでなく、インラインヒータＨＴと処理槽
ＴＫの間にフィルターＦＩを設けることによって処理槽
ＴＫの汚染を未然防止できることになる。なお、このよ
うな方式の加熱器として、例えば、特開平５−２３１７
１２号の流体加熱器や、実開平７−３５９５０号の流体
瞬間加熱用容器などが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの加熱器は、い
ずれもハロゲンランプを熱源としているが、従来のハロ
ゲンランプは、その長さ方向の両端から配線が導出され
るので、そのメンテナンス時に非常な不便があった。す
なわち、従来の加熱器では、ハロゲンランプからの導線
は、先端側と基端側の双方に導出された後、加熱器の両
端で保持されているので、メンテナンス時には、保持状
態の導線を先ず取り外す必要があり、そのための作業空
間（メンテナンス空間）が必要となった。このように、
従来の加熱器では、その先端側と基端側に十分な作業空
間を確保しておく必要があるので、加熱器の取り付け箇
所にも制約が生じるという不便もあった。さらに、従来
の加熱器では、ハロゲンランプの先端側と基端側は、筒
状の容器に固定されているので、定常的に締め付け力が
加わっているという問題点があった。そのため、この定
常的なストレスのためにハロゲンランプの寿命が短くな
り、極端な場合には、予期しない原因によってハロゲン
ランプ両端にねじり力が加わり破損してしまう恐れもあ
った。本発明は、上記の問題点に着目したものであっ
て、メンテナンス空間が不要で取り付け箇所にも制約が
なく、しかも、ハロゲンランプなどの熱源の長寿命化を
期待できるインラインヒータを提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、ガラス容器（１１）の中を移動する流動
体を、熱源体（２０）によって加熱するインラインヒー
タ（ＨＴ）であって、前記ガラス容器（１１）は、遮蔽
体（１４）によって、先端部で連通する一対の加熱室
（１５，１６）に区分されており、前記一対の加熱室に
は、ガラス壁で画定される挿入穴（１９）がそれぞれ形
成され、この挿入穴（１９）に前記熱源体（２０）が挿
入されており、前記熱源体（２０）のリード線（２５，
２６）は、全て基端側に引き出され、前記熱源体（２
０）が前記挿入穴（１９）に挿入された後、前記熱源体
の基端側を押さえ板（２１）で固定して保持するように
している。

【０００５】本発明において、熱源体（２０）は、好ま
しくはハロゲンランプである。好ましいハロゲンランプ
は、石英ガラス製の外部管（２３）と石英ガラス製の内
部管（２４）の２重構造からなり、前記内部管（２４）
は、ループ状に形成された良導体（２９）によって前記
外部管（２３）の中に保持され、前記良導体（２９）
は、前記リード線の一方（２６）と、前記内部管（２
４）の中のフィラメント（２８）とに接続されている。

【０００６】本発明のガラス容器（１１）は、好ましく
は、大略円筒状の収納容器（１）に収納されており、前
記収納容器（１）には、その基端側と先端側に、着脱可
能な蓋体（４ａ，４ｂ）が固着され、前記蓋体（４ａ，
４ｂ）には、それぞれ反射板（７ａ，７ｂ）が取り付け
られている。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、実施例に基づいて、この発
明を更に詳細に説明する。図１は、本発明に係るインラ
インヒータＨＴの断面図であり、図２は、インラインヒ
ータＨＴの右側面図である。図示のとおり、このインラ
インヒータＨＴは、大略円筒形の収納容器１の中に、図
３のような概略形状を有する加熱本体２を収容して構成
されている。収納容器１は、フランジ３ａ，３ｂを有す
る円筒体３と、フランジ３ａ，３ｂに固着される蓋体４
ａ，４ｂとで構成されており、円筒体３の外周には、２
つの取付板３ｃ，３ｃが固着されている。この取付板３
ｃ，３ｃは、４個程度の貫通孔を備えており、インライ
ンヒータＨＴを他の部材に取り付ける場合に利用され
る。蓋体４ａ，４ｂには、Ｏリング５が周方向に嵌着さ
れている他、取付ナット６によって、ステンレス製の反
射板７ａ，７ｂが固定されている。なお、この取付ナッ
ト６は、石英ガラス体１１に当接しない位置に設けられ
ている。

【０００８】先端側蓋体４ａの反射板７ａには、図４
（ａ）の正面図に示すように、４個の丸穴８が形成され
ており、この４個の丸穴８に、ハロゲンランプ２０の先
端部が挿通される。なお、ハロゲンランプ２０の先端部
は、それ以上の進入を先端側蓋体４ａによって阻止され
る。一方、図１や図４（ｂ）に示すように、基端側蓋体
４ｂには、反射板７ｂの丸穴８に対応して４個の貫通穴
９が形成されており、ハロゲンランプ２０の基端部は、
この丸穴８と貫通穴９とに挿通されている。また、基端
側蓋体４ｂには、更に２個の貫通穴１０が形成されてい
て、この２個の貫通穴１０に、石英ガラス体の流入孔１
７と流出孔１８が挿通されている。加熱本体２は、図３
に概略形状を示すように、大略円筒状の石英ガラス体１
１の回りを断熱材１２で覆って構成されている。断熱材
１２の回りには、位置決め用のフランジ体１３が設けら
れており、これによって、加熱本体２の全体が円筒体３
の中に保持される。なお、加熱本体２のＡ−Ａ断面図
は、図５に示す通りである。

【０００９】石英ガラス体１１の中央位置には、石英ガ
ラス体１１の軸方向長さより短い遮蔽板１４が設けられ
ていて、入口側と出口側の２つの加熱室１５，１６を画
定している。そして、第１加熱室１５には流入孔１７が
設けられ、第２加熱室１６には流出孔１８が設けられて
いる。図示の通り、流入孔１７と流出孔１８は、ともに
石英ガラス体１１の外周より外側に設けられているの
で、非動作時に液溜まりが生じることはない。遮蔽板１
４は、例えば、石英ガラスで構成されるが、石英ガラス
体１１の軸方向長さより短いので、流入孔１７から導入
された流体は、第１加熱室１５の先端側に進行した後、
第２加熱室１６に移動して流出孔１８の方に戻ってく
る。図３や図５に示すように、石英ガラス体１１の第１
加熱室１５と第２加熱室１６には、ガラス壁で画定され
る２つの挿入穴１９が形成されていて、この中には、合
計４個のハロゲンランプ２０が挿入されている。そし
て、加熱室１５，１６の液体は、ガラス壁を介して間接
的に加熱されるので、ハロゲンランプ２０が破損しても
内部の液体に影響を与えることはない。

【００１０】ハロゲンランプ２０の形状は、図６や図７
に図示する通りである。図示の通り、このハロゲンラン
プ２０は、石英ガラス製の外部管２３と石英ガラス製の
内部管２４の２重構造からなり、２本のリード線２５，
２６が外部管２３の同一方向（基端側）に導出されて構
成されている。リード線２５は、ステアタイト製のベー
ス２７を経由して内部管２４に伝えられ、タングステン
製のフィラメント２８に接続される。なお、フィラメン
ト２８は、ループ保持体２８ａによって内部管２４の中
に保持される。一方、リード線２６は、ステアタイト製
のベース２７を経由して、位置決め導線２９に接続され
る。位置決め導線２９は、所定の剛性をもった良導体で
あり、その基端側２９ａと先端側２９ｂは、外部管２３
の内周にほぼ等しい輪郭のループ状に形成されている。
そして、基端側ループ２９ａと先端側ループ２９ｂの近
接箇所が保持部３０ａ，３０ｂに固定されることによっ
て、外部管２３の中に内部管２４が位置決めされて保持
される。なお、先端側ループ２９ｂは、接続部２９ｃを
介して内部管２４のフィラメント２８に接続されるが、
接続部２９ｃが先端側に向けて傾斜しているので、内部
管２４は、軸方向についても位置決めされる。

【００１１】続いて、以上の構成要素からなるインライ
ンヒータＨＴについて、その組み立て方法を説明する。
先ず、Ｏリング５を嵌着した蓋体４ａ，４ｂに、反射板
７ａ，７ｂを取り付ける。そして、先端側蓋体４ａを、
円筒体３のフランジ３ａに固着した後、円筒体３の基端
側から加熱本体２（図３参照）を挿入する。この際、石
英ガラス体１１の先端が、反射板７ａに当接すれば収納
が完了される。しかる後、円筒体３のフランジ３ｂに基
端側蓋体４ｂを固着すれば、石英ガラス体１１が収納容
器１の中に保持される。なお、取付ナット６は、石英ガ
ラス体１１の外側に位置するので、石英ガラス体１１を
傷付けたり、取付ナット６を通して衝撃が加わる恐れが
ない。

【００１２】次に、ハロゲンランプ２０を、石英ガラス
体１１の挿入孔１９に挿入するが、ハロゲンランプ２０
の先端が、先端側蓋体４ａに当接すればハロゲンランプ
２０の収納が完了する。なお、ハロゲンランプ２０は、
基端側蓋体４ｂの貫通穴９と、反射板７ｂ，７ａの丸穴
８とを通過して挿入される。最後に、ハロゲンランプ２
０の基端側に、円盤状の押さえ板２１（図８参照）を被
せ、その上から取付ビス２２を締め込むと組付け作業が
完了する。以上の通り、本発明のインラインヒータＨＴ
では、ハロゲンランプ２０が挿入孔１９にスライド投入
されて組み付けられ、その後、押さえ板２１でハロゲン
ランプ２０の基端側のみが保持されるので、ハロゲンラ
ンプ２０に大きな負荷が加わることはなく、長寿命化を
実現することができる。一方、メンテナンス時には、取
付ビス２２を緩めて押さえ板２１を外すだけで足りるの
で、インラインヒータＨＴの先端側に作業空間を確保し
ておく必要はなく、当然、インラインヒータＨＴの取り
付け箇所にも制約がない。

【００１３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係るインラ
インヒータでは、熱源体のリード線は、全て基端側に引
き出され、熱源体が挿入穴に挿入された後、熱源体の基
端側を押さえ板で固定して保持するようにしている。し
たがって、インラインヒータの先端側にメンテナンス空
間を設ける必要がなく、設置箇所に制約がない。また、
ハロゲンランプなどの熱源に無駄な負荷が加わることも
ないので、熱源の長寿命化を期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるインラインヒータの断
面図である。

【図２】図１のインラインヒータの右側面図である。

【図３】加熱本体の概略形状を図示したものである。

【図４】先端側蓋体と基端側蓋体の正面図である。

【図５】図３のＡ−Ａ線で切ったＡ−Ａ断面図である。

【図６】ハロゲンランプの斜視図である。

【図７】ハロゲンランプの正面図である。

【図８】押さえ板と取付ビスとを図示したものである。

【図９】インラインヒータの使用例を図示したものであ
る。

【符号の説明】

ＨＴ インラインヒータ １１ ガラス容器 １４ 遮蔽体（遮蔽板） １５ 加熱室 １６ 加熱室 １９ 挿入穴 ２０ 熱源体（ハロゲンランプ） ２１ 押さえ板 ２５ リード線 ２６ リード線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス容器（１１）の中を移動する流動
   体を、熱源体（２０）によって加熱するインラインヒー
   タ（ＨＴ）であって、 前記ガラス容器（１１）は、遮蔽体（１４）によって、
   先端部で連通する一対の加熱室（１５，１６）に区分さ
   れており、 前記一対の加熱室には、ガラス壁で画定される挿入穴
   （１９）がそれぞれ形成され、この挿入穴（１９）に前
   記熱源体（２０）が挿入されており、 前記熱源体（２０）のリード線（２５，２６）は、全て
   基端側に引き出され、前記熱源体（２０）が前記挿入穴
   （１９）に挿入された後、前記熱源体の基端側を押さえ
   板（２１）で固定して保持するようにしたことを特徴と
   するインラインヒータ。
2. 【請求項２】 前記熱源体（２０）は、ハロゲンランプ
   であることを特徴とする請求項１に記載のインラインヒ
   ータ。
3. 【請求項３】前記ハロゲンランプは、石英ガラス製の外
   部管（２３）と石英ガラス製の内部管（２４）の２重構
   造からなり、 前記内部管（２４）は、ループ状に形成された良導体
   （２９）によって前記外部管（２３）の中に保持され、 前記良導体（２９）は、前記リード線の一方（２６）
   と、前記内部管（２４）の中のフィラメント（２８）と
   に接続されていることを特徴とする請求項２に記載のイ
   ンラインヒータ。
4. 【請求項４】 前記ガラス容器（１１）は、大略円筒状
   の収納容器（１）に収納されており、 前記収納容器（１）には、その基端側と先端側に、着脱
   可能な蓋体（４ａ，４ｂ）が固着され、 前記蓋体（４ａ，４ｂ）には、それぞれ反射板（７ａ，
   ７ｂ）が取り付けられていることを特徴とする請求項１
   〜３のいずれか１項に記載のインラインヒータ。