KR20140052843A

KR20140052843A - 히터 장치

Info

Publication number: KR20140052843A
Application number: KR1020130124593A
Authority: KR
Inventors: 마코토 고바야시
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2012-10-24
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2014-05-07
Also published as: TWI549558B; TW201431424A; JP2014086290A; US20140110398A1; KR101757507B1; JP6049398B2

Abstract

본 발명은 히터 엘리먼트의 이동을 방지할 수 있는 히터 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
단열재와, 상기 단열재 근방에 배치된 원통형의 지지체와, 상기 지지체의 외주측에 나선형으로 복수회 권취되어 형성된 히터 엘리먼트와, 상기 히터 엘리먼트의, 상기 지지체의 축 방향으로의 이동을 방지하는 이동 방지 부재를 갖는 히터 장치.

Description

히터 장치{HEATER APPARATUS}

본 발명은, 히터 장치에 관한 것이다.

반도체 제조 장치에서는, 피처리체인 반도체 웨이퍼에 대하여, 성막(成膜) 처리, 에칭 처리 등의 표면 처리가 실시된다. 이 때, 각종 처리를 실시하는 온도로 유지하기 위해, 피처리체를 배치하는 배치대 근방에는, 패널 히터 등의 히터 장치가 설치되는 경우가 있다.

패널 히터는, 예컨대 판형의 단열재와, 이 단열재 근방에 배치된 원통형의 지지체와, 이 지지체의 외주에 정해진 간극(클리어런스)을 두고 나선형으로 권취 성형된 저항 발열체(히터 엘리먼트)를 갖는다(예컨대 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1등에 기재된 패널 히터는, 정해진 공간에 효율적으로 히터 엘리먼트를 배치할 수 있기 때문에, 고속 승강온이 가능하고, 반도체 제조 장치 이외에도 여러 가지의 용도로 사용된다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 평9-92657호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재된 패널 히터에서, 히터 엘리먼트는, 승강온시의 열팽창 및 열수축을 반복하는 것에 의해, 지지체의 축 방향을 따라 불규칙하게 이동한다. 이것에 의해, 지지체의 축 방향을 따라, 히터 엘리먼트가 성긴 영역과 밀한 영역이 생기는 경우가 있다.

히터 엘리먼트가 성긴 영역은, 히터 엘리먼트의 권취 직경이 작아지기 때문에, 클리어런스가 없어진다. 이 상태로 히터 엘리먼트가 수축하면, 지지체가 압축되어 파손되는 경우가 있다. 한편, 히터 엘리먼트가 밀한 영역은, 히터 엘리먼트가 밀집되어 있기 때문에, 발열시에 온도가 정해진 값보다 상승하므로, 히터 엘리먼트의 열화가 빨라진다.

전술한 과제에 대하여, 히터 엘리먼트의 이동을 방지할 수 있는 히터 장치를 제공한다.

단열재와,

상기 단열재의 근방에 배치된 원통형의 지지체와,

상기 지지체의 외주측에 나선형으로 복수회 권취되어 형성된 히터 엘리먼트와,

상기 히터 엘리먼트의, 상기 지지체의 축 방향으로의 이동을 방지하는 이동 방지 부재

를 갖는 히터 장치.

히터 엘리먼트의 이동을 방지할 수 있는 히터 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 개시의 히터 장치의 일례의 개략 구성도.
도 2는 히터 엘리먼트의 이동을 설명하기 위한 개략도.
도 3은 히터 엘리먼트의 권취 밀도가 작은 영역의 문제점을 설명하기 위한 개략도.
도 4는 제1 실시형태의 히터 장치의 개략 구성도.
도 5는 제2 실시형태의 히터 장치의 개략 구성도.
도 6은 제3 실시형태의 히터 장치의 개략 구성도.
도 7은 제4 실시형태의 히터 장치의 개략 구성도.
도 8은 승강온 시험 후의 히터 장치의 사진의 일례.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.

(히터 장치의 구성)

우선, 본 실시형태의 히터 장치의 기본 구성에 대해서 설명한다. 도 1에, 본 실시형태의 히터 장치의 일례의 개략 구성도를 도시한다. 구체적으로는, 도 1의 (a)에, 본 실시형태의 히터 장치의 정면 개략도를 도시하고, 도 1의 (b)에, 측면 개략도를 도시하며, 도 1의 (c)에, 사시 개략도를 도시한다.

본 실시형태의 히터 장치(100)는, 예컨대 판형인 단열재(110)와, 이 단열재(110) 근방에 배치된 원통형의 지지체(120)와, 이 지지체(120)의 외주측에 나선형으로 복수회 권취되어 형성된 저항 발열체(130)(히터 엘리먼트)를 갖는다. 상기와 같은 구성을 갖는 히터 장치는, 일반적으로, 패널 히터 등으로 사용된다. 또한 도 1에서는, 지지체(120) 및 히터 엘리먼트(130)가 2개 도시되어 있다.

또한, 본 실시형태의 히터 장치(100)는, 히터 엘리먼트(130)의, 지지체(120)의 축 방향으로의 이동을 제한하는 이동 방지 부재(140)를 갖는다. 이동 방지 부재(140)는, 지지체(120)의 축 방향에서 인접하는 히터 엘리먼트(130) 사이의 정해진 위치에 배치된다.

이동 방지 부재(140)는, 지지체(120)의 축 방향의 길이, 히터 엘리먼트(130)의 권취 수 등에 따라, 지지체(120)의 축 방향으로 하나 또는 복수 배치된다. 또한 도 1에서는, 후술하는 제1 실시형태의 이동 방지 부재(140)를 도시했지만, 본 발명은 이 점에 한정되지 않고, 이동 방지 부재(140)의 여러 가지의 구성예에 대해서는 후술한다.

또한, 본 명세서에서, 축 방향 및 직경 방향이란, 다른 명확한 정의가 없는 한, 원통형 지지체(120)의 축 방향 및 직경 방향을 가리킨다.

지지체(120)는, 나선형의 히터 엘리먼트(130)를 지지하는 코어체이며, 원통형으로 형성된다. 지지체(120)는, 일반적으로, 도 1의 (b)에 도시되는 바와 같이 중공 구조로 형성되지만, 본 발명은 이 점에 한정되지 않는다.

지지체(120)의 직경은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 φ9 ㎜ 내지 φ50 ㎜이다.

도 1의 (a) 내지 (c)의 예에서는, 하나의 히터 장치에 대하여, 지지체(120)가 2개 배치되는 구성을 도시했지만, 본 발명은 이 점에 한정되지 않고, 하나의 히터 장치에 대하여, 지지체(120)가 하나 배치되는 구성이어도 좋고, 3개 이상 배치되는 구성이어도 좋다. 지지체(120)가 2개 이상 배치되는 경우, 일반적으로, 각각의 지지체는 정해진 간격으로 병렬로 배치된다. 이러한 구성으로 하는 것에 의해, 히터 장치는 넓은 범위를 균일하게 가열할 수 있다.

지지체(120)의 재료로서는, 일반적으로, 내열성을 갖는 절연체가 사용되고, 바람직하게는, 알루미나, 탄화규소, 산화실리콘 등의 세라믹 재료가 사용된다.

히터 엘리먼트(130)는, 단면의 직경이, 예컨대 1 ㎜ 내지 10 ㎜ 정도의 관형의 저항 발열체이며, 지지체(120)의 외주에 나선형으로 복수회 권취되어 형성된다. 히터 엘리먼트(130)의 권취 직경은, 지지체(120)의 직경 등에 의존하지만, 예컨대 φ5 ㎜ 내지 φ60 ㎜이다. 또한 히터 엘리먼트(130)와 지지체(120) 사이에는 간극이 형성되어도 좋고, 히터 엘리먼트(130)와 지지체(120) 사이의 직경 방향의 거리[클리어런스(L)로 지칭됨]는, 통상, 제조시의 설계에서, 0 ㎜ 내지 1 ㎜로 설계되고, 바람직하게는 0.5 ㎜ 내지 1 ㎜로 설계된다.

히터 엘리먼트(130)의 재료로서는, 특별히 한정되지 않고, 예컨대 철-크롬-알루미늄계(Fe-Cr-Al계) 합금, 니켈-크롬계(Ni-Cr계) 합금, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈, 백금 등의 금속계 히터 엘리먼트여도 좋고, 비금속계 히터 엘리먼트여도 좋다. 또한 히터 엘리먼트(130)의 단부(端部)는, 도시하지 않는 전극에 접속되어 있어, 저항 가열에 의해 히터 엘리먼트가 발열한다.

(종래의 히터 장치의 문제점)

도 2에, 히터 엘리먼트의 이동을 설명하기 위한 개략도를 도시한다. 보다 구체적으로는, 도 2는 승강온을 반복한 후의 히터 장치(100)의 히터 엘리먼트(130)의 배치예를 도시한다.

도 2에 도시되는 바와 같이, 승강온을 반복한 후의 히터 장치(100)는, 히터 엘리먼트(130)가 밀한 영역(A)과 성긴 영역(B)이 존재한다. 또한 히터 엘리먼트(130)가 밀한 영역이란, 보다 구체적으로는, 히터 엘리먼트(130)의 권취 밀도가, 예컨대 초기 배치의 권취 밀도인 정해진 값보다 큰 영역인 것을 나타낸다. 또한, 히터 엘리먼트(130)가 성긴 영역이란, 히터 엘리먼트(130)의 권취 밀도가, 예컨대 초기 배치의 권취 밀도인 정해진 값보다 작은 영역인 것을 나타낸다.

영역 A는, 히터 엘리먼트(130)가 초기 배치에 비해 밀집되어 있기 때문에, 가열시에 설정 온도보다 온도가 상승하여, 히터 엘리먼트(130)의 열화가 진행되기 쉽다.

한편, 영역 B는, 히터 엘리먼트(130)가 초기 배치에 비해 성기게 되어 있다. 도 3에, 히터 엘리먼트(130)의 권취 밀도가 작은 영역(B)의 문제점을 설명하기 위한 개략도를 도시한다. 구체적으로는, 도 3의 (a)는, 승강온 전의 히터 엘리먼트(130)와 지지체(120)의, 지지체(120)의 축 방향에서 본 개략도이며, 도 3의 (b)는, 승강온을 반복한 후의 히터 엘리먼트(130)와 지지체(120)의, 지지체(120)의 축 방향에서 본 개략도이다. 또한, 도 3에서는, 설명을 위해, 이동 방지 부재(140) 및 단열재(110)는 생략하여 도시하고 있다.

도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 승강온 전의 히터 엘리먼트(130)와 지지체(120) 사이에는, 전술한 클리어런스(L)가 충분히 확보되어 있다. 그러나, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 승강온을 반복한 후의 권취 밀도가 작은 영역(B)에 존재하는 히터 엘리먼트(130)는, 권취 직경이 작아지기 때문에, 클리어런스(L)가 없어진다. 이 상태에서 추가로 히터 엘리먼트(130)가 열수축하면, 지지체(120)가 히터 엘리먼트(130)에 의해 압축되어, 지지체(120)가 파괴되는 경우가 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 히터 엘리먼트(130)의 지지체(120)의 축 방향의 이동을 방지하는 히터 장치(100)의 이동 방지 부재(140)의 여러 가지 실시형태에 대해서, 설명한다.

(제1 실시형태)

도 4에, 제1 실시형태의 히터 장치(100)의 개략도의 일례를 도시한다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 실시형태에서는, 이동 방지 부재(140)는, 예컨대 대략 U자형으로 형성된 핀형 부재이고, 2개의 단부(端部)(140a, 140b)가 단열재(110)에 고정되어 있다.

제1 실시형태에서는, 이동 방지 부재(140)와 단열재(110)로 둘러싸이는 영역내에 지지체(120)가 배치된다.

지지체(120)와 이동 방지 부재(140)는, 접촉 고정되어 있어도 좋고, 이격되어도 좋다. 지지체(120)가 이동 방지 부재(140)로부터 이격되어 배치되는 경우, 지지체(120)와 이동 방지 부재(140)의 거리는, 히터 엘리먼트(130)의 직경 및 전술한 클리어런스(L) 등에 따라, 히터 엘리먼트(130)가 지지체(120)의 축 방향으로의 이동을 방지할 수 있는 정도로 설계된다.

제1 실시형태의 이동 방지 부재(140)는, 지지체(120)의 축 방향을 따라 하나 또는 복수 배치된다. 이동 방지 부재(140)가 복수 배치되는 경우, 복수의 이동 방지 부재(140)는, 정해진 피치로 배치되는 것이 바람직하다. 예컨대 지지체(120)의 축 방향의 정해진 길이마다 이동 방지 부재(140)를 배치하여도 좋고, 히터 엘리먼트(130)의 정해진 권취 수, 예컨대 5 내지 7턴마다 이동 방지 부재(140)를 배치하여도 좋다.

제1 실시형태의 이동 방지 부재(140)의 단면 형상은 특별히 한정되지 않고, 예컨대 원형, 타원형, 직사각형 등으로 할 수 있다. 또한, 이동 방지 부재(140)는 중공이어도 좋다.

제1 실시형태의 이동 방지 부재(140)의 단열재(110)로의 고정은, 특별히 한정되지 않는다. 예컨대 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 이동 방지 부재(140)는, 단열재(110)에 관통시켜, 단열재(110)의 이동 방지 부재(140)가 존재하지 않는 측 표면에, 도시하지 않는 스토퍼 등을 통해 고정할 수 있다.

제1 실시형태의 이동 방지 부재(140)는, 전술한 지지체(120)와 마찬가지로, 알루미나 등의 내열성을 갖는 절연체를 사용하는 것이 바람직하지만, 그 외에도, 전술한 히터 엘리먼트(130)와 같은 재료를 사용하여도 좋다.

(제2 실시형태)

도 5의 (a) 내지 (d)에, 제2 실시형태의 히터 장치(100)의 개략 구성도의 일례를 도시한다.

도 5의 (a) 내지 (d)에 도시되는 제2 실시형태에서, 이동 방지 부재(140)는, 지지체(120)의 외주 중 적어도 일부에 접촉 고정된 구성을 갖는다. 또한 제2 실시형태의 이동 방지 부재(140)의 일부는, 지지체(120)의 축 방향으로 인접하는 히터 엘리먼트(130) 사이에 형성되어 있고, 이 이동 방지 부재(140)를 통해, 히터 엘리먼트(130)의 축 방향의 이동을 방지할 수 있다.

도 5의 (a)의 예에서, 이동 방지 부재(140)는, 지지체(120)의 외주 전역에 걸쳐 형성되고, 지지체(120)의 축 방향에서 본 외주 형상이 원형 부재이다. 보다 구체적으로는, 이동 방지 부재(140)는, 중심부가 원형으로 잘라 내어진 컷아웃부(141)를 갖는 원통형 부재이며, 컷아웃부(141)의 외주가 지지체(120)의 외주에 대응하여 고정되어 있다.

또한, 도 5의 (b)의 이동 방지 부재(140)는, 도 5의 (a)의 이동 방지 부재가 지지체(120)의 둘레 방향의 일부에만 형성된 것이다. 도 5의 (b)의 예와 같이, 이동 방지 부재(140)는, 지지체(120) 외주의 일부에 형성되어 있어도 좋고, 예컨대 지지체(120)의 축 방향에서 봤을 때, 이동 방지 부재(140)가 존재하는 영역을 지지체(120) 외주의 절반으로 할 수 있다.

도 5의 (c)의 예에서, 이동 방지 부재(140)는, 도 5의 (a)의 예와 마찬가지로 지지체(120)의 외주 전역에 걸쳐 형성되고, 지지체(120)의 축 방향에서 본 외주 형상이 직사각형 부재이다. 구체적으로는, 도 5의 (c)의 이동 방지 부재는, 중심부가 원형으로 잘라 내어진 컷아웃부(141)를 갖는 판형 부재이며, 컷아웃부(141)의 외주가 히터 엘리먼트(130)의 외주와 걸어 맞춰져 고정되어 있다.

또한, 도 5의 (d)의 이동 방지 부재(140)는, 도 5의 (c)의 이동 방지 부재가 지지체(120)의 둘레 방향의 일부에만 형성된 것이다. 도 5의 (d)의 예와 같이, 이동 방지 부재(140)는, 지지체(120)의 둘레 방향의 일부에 형성되어 있어도 좋고, 예컨대 도 5의 (d)의 예와 같이 지지체(120)의 둘레 방향의 절반으로 형성할 수 있다.

제2 실시형태의 이동 방지 부재(140)의 크기는, 히터 엘리먼트(130)의 직경 및 전술한 클리어런스(L) 등에 따라, 히터 엘리먼트(130)가 지지체(120)의 축 방향으로의 이동을 방지할 수 있는 정도로 설계된다.

제2 실시형태의 이동 방지 부재(140)는, 전술한 지지체(120)와 마찬가지로, 알루미나 등의 내열성을 갖는 절연체를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 제2 실시형태의 이동 방지 부재(140)는, 지지체(120)와 일체적으로 형성되어 있어도 좋고, 미리 따로 형성된 지지체(120)와 이동 방지 부재(140)를 접합함으로써, 이동 방지 부재(140)를 지지체(120)에 고정하여도 좋다.

제2 실시형태의 이동 방지 부재(140)는, 지지체(120)의 축 방향을 따라, 하나 또는 복수 배치된다. 이동 방지 부재(140)가 복수 배치되는 경우, 복수의 이동 방지 부재(140)는, 정해진 피치로 배치되는 것이 바람직하다. 예컨대 지지체(120)의 축 방향의 정해진 길이마다 이동 방지 부재(140)를 배치하여도 좋고, 히터 엘리먼트(130)의 정해진 권취수마다 이동 방지 부재(140)를 배치하여도 좋다.

(제3 실시형태)

도 6의 (a) 및 (b)에, 제3 실시형태의 히터 장치(100)의 개략 구성도의 일례를 도시한다.

도 6의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제3 실시형태의 이동 방지 부재(140)는, 지지체(120)로부터 지지체(120)의 직경 방향 외측으로 연장되는 핀형 부재이다.

또한, 도 6의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제3 실시형태의 이동 방지 부재(140)는, 지지체(120)의 둘레 방향을 따라 2개 또는 그 이상 형성되어 있어도 좋다. 이동 방지 부재(140)가 지지체(120)의 둘레 방향을 따라 2개 형성되는 경우, 2개의 이동 방지 부재(140)는, 지지체(120)의 축 방향에서 봤을 때 반대측에 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 2개의 이동 방지 부재(140)는 일체적으로 형성되어 있어도 좋다. 이 경우, 지지체(120)에, 하나의 표면으로부터 다른 표면으로 연장되는 관통 구멍이 형성되고, 이동 방지 부재(140)는 이 관통 구멍을 통해, 지지체(120)의 직경 방향 외측으로 연장되어 있다.

제3 실시형태의 이동 방지 부재(140)의 단면 형상은 특별히 한정되지 않고, 예컨대 원형, 타원형, 직사각형 등으로 할 수 있다. 또한, 이동 방지 부재(140)는 중공이어도 좋다.

제3 실시형태의 이동 방지 부재(140)의 길이는, 히터 엘리먼트(130)의 직경 및 전술한 클리어런스(L) 등에 따라, 히터 엘리먼트(130)가 지지체(120)의 축 방향으로의 이동을 방지할 수 있는 정도로 설계된다.

제3 실시형태의 이동 방지 부재(140)는, 전술한 지지체(120)와 마찬가지로, 알루미나 등의 내열성을 갖는 절연체를 사용하는 것이 바람직하지만, 그 외에도, 전술한 히터 엘리먼트(130)와 같은 재료를 사용하여도 좋다.

제3 실시형태의 이동 방지 부재(140)는, 지지체(120)의 축 방향을 따라, 하나 또는 복수 배치된다. 이동 방지 부재(140)가 복수 배치되는 경우, 복수의 이동 방지 부재(140)는 정해진 피치로 배치되는 것이 바람직하다. 예컨대 지지체(120)의 축 방향의 정해진 길이마다 이동 방지 부재(140)를 배치하여도 좋고, 히터 엘리먼트(130)의 정해진 권취수마다 이동 방지 부재(140)를 배치하여도 좋다.

(제4 실시형태)

도 7의 (a)에, 제4 실시형태의 히터 장치(100)의 개략 구성도의 일례를, 도 7의 (b)에, 도 7의 (a)를 지지체(120)의 축 방향에서 본 개략도를 도시한다. 또한, 도 7의 (c)에, 제4 실시형태의 히터 장치(100)의 다른 예의, 지지체의 축 방향에서 본 개략도를 도시한다.

도 7의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제4 실시형태의 이동 방지 부재(140)는, 제1 단부(140c)가 지지체(120)에, 제2 단부(140d)가 단열재(110)에 고정된 판형 부재여도 좋다.

제4 실시형태의 이동 방지 부재(140)는, 제1 단부(140c)로 지지체(120)에 고정할 수 있으면, 제1 단부(140c)의 형상은 한정되지 않는다. 예컨대 도 7의 (b)에 도시하는 바와 같이, 이동 방지 부재(140)가 지지체(120)의 외주에 접한 상태로 고정되어도 좋고, 도 7의 (c)에 도시하는 바와 같이, 지지체(120)의 외주 중 적어도 일부에 고정하도록 제1 단부(140c)가 형성되어 있어도 좋다.

또한, 제4 실시형태의 이동 방지 부재(140)는, 제2 단부(140d)가 단열재(110)에 고정되어 있다. 예컨대 이동 방지 부재(140)의 일부가 단열재(110)에 매립되어 고정되어 있어도 좋고, 다른 형태로 고정되어 있어도 좋다.

제4 실시형태의 이동 방지 부재(140)는, 전술한 지지체(120)와 마찬가지로, 알루미나 등의 내열성을 갖는 절연체를 사용하는 것이 바람직하다.

제4 실시형태의 이동 방지 부재(140)는, 지지체(120)의 축 방향을 따라, 하나 또는 복수 배치된다. 이동 방지 부재(140)가 복수 배치되는 경우, 복수의 이동 방지 부재(140)는, 정해진 피치로 배치되는 것이 바람직하다. 예컨대 지지체(120)의 축 방향의 정해진 길이마다 이동 방지 부재(140)를 배치하여도 좋고, 히터 엘리먼트(130)의 정해진 권취수마다 이동 방지 부재(140)를 배치하여도 좋다.

(실시예)

이동 방지 부재(140)를 갖는 히터 장치(100)의 효과를 확인한 실시예에 대해서, 설명한다.

우선, 단열재(110) 근방에 φ10 ㎜의 지지체(120)를 배치하고, 지지체(120)의 외주측에, 히터 엘리먼트(130)를 나선형으로 복수회 권취하였다. 히터 엘리먼트로서는, φ3 ㎜의 Fe-Cr-Al계 히터 엘리먼트를 사용하였다. 또한, 히터 엘리먼트(130)의 권취 조건은, 히터 엘리먼트의 권취 내경을 φ14 ㎜[즉, 클리어런스(L)를 2 ㎜]로 하였다. 또한, 도 4에서 도시한 제1 실시형태의 이동 방지 부재(140)를, 히터 엘리먼트의 권취수 5 내지 7턴마다 설치하여, 실시예 1의 히터 장치(100)를 작성하였다.

또한, 비교예의 히터 장치로서, φ13 ㎜의 지지체를 배치하고, 클리어런스(L)를 0.5 ㎜로 하며, 이동 방지 부재를 설치하지 않은 것 이외는, 실시예 1의 히터 장치(100)와 같은 히터 장치를 작성하였다.

실시예 1 및 비교예 1의 히터 장치를 사용하여, 300℃부터 1050℃까지의 승강온을 1500 사이클 반복하는 승강온 시험을 실시하였다.

도 8에, 승강온 시험 후의 히터 장치의 사진의 일례를 도시한다. 실시예의 히터 장치는, 승강온 시험 후에서도, 히터 엘리먼트가 지지체의 축 방향을 따라 대략 동일한 피치마다 존재하고 있는 것을 알 수 있다. 한편 비교예의 히터 장치는, 히터 엘리먼트가 지지체의 축 방향을 따라 이동하고 있고, 히터 엘리먼트가 밀한 영역(A)과 성긴 영역(B)이 형성되어 있다. 또한, 히터 엘리먼트가 성긴 영역(B)에서는, 지지체의 균열이 발생한 부분이 있었다.

본 실시예 및 비교예에 의해, 이동 방지 부재를 갖는 본 실시형태의 히터 장치는, 히터의 승강온을 반복한 경우에서도, 히터 엘리먼트의 이동을 방지할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

이상, 본 실시형태의 히터 장치는, 판형의 단열재와, 상기 단열재 근방에 배치된 원통형의 지지체와, 상기 지지체의 외주측에 나선형으로 복수회 권취하여 형성한 히터 엘리먼트와, 상기 히터 엘리먼트의, 상기 지지체의 축 방향으로의 이동을 방지하는 이동 방지 부재를 갖기 때문에, 승강온을 반복한 경우라도, 히터 엘리먼트의 지지체의 축 방향으로의 이동을 방지할 수 있다.

100: 히터 장치, 110: 단열재, 120: 지지체, 130: 저항 발열체, 140: 이동 방지 부재, 141: 컷아웃부, L: 클리어런스

Claims

단열재와,
상기 단열재의 근방에 배치된 원통형의 지지체와,
상기 지지체의 외주측에 나선형으로 복수회 권취되어 형성된 히터 엘리먼트와,
상기 히터 엘리먼트의, 상기 지지체의 축 방향으로의 이동을 방지하는 이동 방지 부재
를 갖는 히터 장치.
제1항에 있어서, 상기 이동 방지 부재는, U자형의 핀형 부재를 가지며,
상기 U자형의 핀형 부재의 2개의 단부(端部)는 상기 단열재에 고정되고, 상기 핀형 부재와 상기 단열재로 둘러싸이는 영역 내에 상기 지지체가 배치되는 것인 히터 장치.
제1항에 있어서, 상기 이동 방지 부재는, 상기 지지체의 외주 중 적어도 일부에 접촉 고정되고,
상기 이동 방지 부재는, 상기 지지체의 축 방향으로 인접하는 상기 히터 엘리먼트 사이에 형성되어 있는 것인 히터 장치.
제3항에 있어서, 상기 이동 방지 부재는, 상기 지지체의 외주 전역에 걸쳐 형성되고, 상기 축 방향에서 본 외주 형상이 원형인 것인 히터 장치.
제3항에 있어서, 상기 이동 방지 부재는, 상기 지지체의 외주 전역에 걸쳐 형성되고, 상기 축 방향에서 본 외주 형상이 직사각형인 것인 히터 장치.
제1항에 있어서, 상기 이동 방지 부재는, 상기 지지체로부터 상기 지지체의 직경 방향 외측으로 연장되는 핀형 부재를 갖는 것인 히터 장치.
제1항에 있어서, 상기 이동 방지 부재는, 한쪽의 단부가 상기 지지체에 고정되고, 다른 쪽의 단부가 상기 단열재에 고정된 판형 부재를 갖는 것인 히터 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동 방지 부재는 복수 설치되고,
복수의 상기 이동 방지 부재는, 상기 히터 엘리먼트의 정해진 권취 수마다 배치되는 것인 히터 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동 방지 부재는 복수 설치되고,
복수의 상기 이동 방지 부재는, 상기 지지체의 정해진 길이마다 배치되는 것인 히터 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지체와 상기 히터 엘리먼트의, 상기 지지체의 직경 방향의 거리가 0.5 ㎜ 이상으로 설계되어 있는 것인 히터 장치.