JPS5824711B2 - 炉の温度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炉の温度調整や冷却など炉の温度制御装置の改
良に関する。

従来の炉においては加熱コイルの通電量によって加熱温
度の昇降を行っておシ、また冷却は通電停止後自然冷却
または通風によって行っているが、その温度調整や冷却
には相当時間を要する欠点がある。

本発明はこの欠点を除くためになされたもので、次に実
施例について詳細に説明する。

図１は半導体の拡散炉や熱処理炉として使用される管状
炉における本発明の一実施例の正面および側面の断面図
で、たソし炉心管は省略しである。

図において１は管体、２は加熱用ヒータ線、３は断熱体
、４は熱伝達素子であるヒートパイプ、５および６はそ
れぞれヒートパイプ用の補助加熱部および冷却部である
。

ヒートパイプについでその構造は公知であるが、たとえ
ばステンレス鋼製のパイプの内部に細い網状の銅線であ
るウィックおよび凝縮しないガスを封入し、また拡散ポ
ンプなどによって内部を真空にしたものが使用される。

このようなヒートパイプの一端を加熱するとパイプ全体
が均熱されてパイプ全面から熱が放射され、またヒート
パイプの一端を冷却するとパイプ全体が冷却されパイプ
全面から熱が吸収され、しかもこの放射、吸収が連続的
に行われることが特徴である。

さらにヒートパイプの一端はパイプ状であっても他の熱
の放射部または吸熱部は任意形状の面を有するプレート
にできることもよく知られている。

図１の炉においてはヒートパイプ４を炉心管と平行にか
つその周囲にこれを取巻くように複数本配設した場合で
、これらのヒートパイプは炉外に引出しである部分を補
助加熱部５あるいは冷却水１などを用いた冷却部６によ
ってまた必要があれば反対側引出し部分に設けた加熱部
５あるいは冷却部６も用いて加熱または冷却すれば炉内
の温度を急速に加熱したり冷却するに著しく有効である
。

特に冷却の場合には炉を開放しないでも速かな冷却が行
われる特徴がある。

なおヒートパイプの冷却あるいは加熱の調節はヒータ線
２の温度調節器（図示せず）において統合的に行うこと
が望ましい。

図２はヒートパイプを炉心管に沿ったスパイラル（らせ
ん）状に形成した場合で、補助カ一部や冷却部は各１つ
で済むがヒートパイプの製作は多少難しくなる。

図３は本発明の他の実施例を示す図で、この例ではヒー
トパイプ４は炉の一端から炉心管に沿った一部の区域ま
での長さとし、炉外の部分を冷却装置６によって冷却し
ている。

図４のａはこのときの炉内の温度分布特性でヒートパイ
プが全く用いられない場合の温度特性すに比べてヒート
パイプがある区域の温度が低くなっている。

このように区域によって温度の異る温度分布特性は半導
体装置の熱処理炉では望まれることが多い。

まだ冷却装置６は加熱装置に置換えてもよく炉内の温度
分布特性はヒートパイプの炉内の長さと上記冷却または
加熱装置単独あるいは両者組合わせによる温度調整装置
にて制御される冷却または加熱効果によってａ、ｂ、ｃ
のように任意に変更できる。

なお図３および図４はヒートパイプを炉の一端から挿入
し、炉心管に沿って温度の異る２区域を形成する場合で
あるが、炉の他端からも図１の５′６′で示した加熱部
、冷却部を有するヒートパイプを挿入して炉心管に沿っ
て温度差のある３区域を形成することができる。

以上では管状炉について説明したが、本発明は他の種の
炉に実施しても同様の効果を発揮しうろことは説明する
までもない。

以上の説明から明かなように本発明装置によるときは、
炉内の温度調整、炉心に沿った温度分布特性の調整や冷
却を急速に行いうるもので、工業上の効果は著しいもの
がある。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明を実施した管状炉の一例の正面および側面
の断面図、図２は本発明の他の実施例の炉の側面断面図
、図３はさらに別な実施例の炉の正面断面図、図４は図
３の炉の温度分布特性図である。 １・・・・・・管状炉、２・・・・・−７ｙ実用コイル
（ヒータ）、３・・・・・・断熱部、４・・・・・セー
ドパイプ、５・・・・・七−トパイプ加熱部、６・・・
・・セードパイプ冷却部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炉の加熱コイルとその外周の断熱材間にヒートパイ
   プを配設してその一端を炉外に取出し、この炉外部分に
   その温度を制御する装置を設けて炉内の温度や温度分布
   特性の調整と冷却を急速に行い得るようにしたことを特
   徴とする炉の温度制御装置。