KR20200119866A - 유체 가열 장치 - Google Patents

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KR20200119866A
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다이스케 와타나베
준지 무코
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가부시키가이샤 케르쿠
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Abstract

유체 가열 장치는 외통 부재 및 외통 부재의 내측에 배치되는 내통 부재를 갖고, 외통 부재의 내면과 내통 부재의 외면 사이의 유체 공간에 유체가 공급되는 용기와, 내통 부재에 배치되는 램프 히터와, 램프 히터의 선단측에 배치되고 급기구를 갖는 제 1 노즐 부재와, 제 1 노즐 부재의 급기구로부터 공급된 제 1 기체를 안내하는 제 1 안내 기구를 구비한다. 내통 부재는 외통 부재의 중심축과 직교하는 면 내에 있어서 외통 부재의 중앙에 배치되는 중앙 내통 부재와, 중앙 내통 부재의 주위에 배치되는 복수의 주변 내통 부재를 포함한다. 램프 히터는 중앙 내통 부재에 배치되는 중앙 램프 히터와, 복수의 주변 내통 부재의 각각에 배치되는 주변 램프 히터를 포함한다. 제 1 안내 기구는 중앙 램프 히터의 선단측에 제 1 기체를 안내한다.

Description

유체 가열 장치
본 발명은 유체 가열 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 프로세스에 있어서는 반도체 웨이퍼 세정용의 약액 및 포토레지스트 박리용의 약액과 같은 다양한 약액이 사용된다. 반도체 제조 프로세스에 있어서 사용되는 약액은 유체 가열 장치에서 가열된 상태로 사용된다. 유체 가열 장치는 할로겐 램프와 같은 램프 히터를 구비한다. 유체 가열 장치는 램프 히터의 복사열로 약액을 가열한다. 램프 히터가 과도하게 온도 상승하면, 유체 가열 장치의 성능이 저하할 가능성이 있다. 그 때문에 램프 히터에 기체를 공급하여 램프 히터의 과도한 온도 상승을 억제하는 기술이 제안되어 있다.
일본특허공개 평09-097781호 공보
대량의 약액을 온도 조정하기 위해서 유체 가열 장치의 고출력화가 요망되고 있다. 유체 가열 장치가 고출력화되어도 램프 히터의 과도한 온도 상승을 억제하여 유체 가열 장치의 수명의 저하나 조기 고장을 억제할 수 있는 기술이 요망된다.
본 발명의 양태는 유체 가열 장치의 고출력화와 컴팩트화를 양립하기 위해서 램프 히터 단체의 파워 업에 의하지 않고 램프 히터의 개수를 늘리고, 다수의 램프 히터를 1개의 용기에 배치했을 때에 램프 히터의 과도한 온도 상승을 억제하여 수명의 저하나 조기 고장을 억제하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 양태에 따르면, 외통 부재 및 상기 외통 부재의 내측에 배치되는 내통 부재를 갖고, 상기 외통 부재의 내면과 상기 내통 부재의 외면 사이의 유체 공간에 유체가 공급되는 용기와, 상기 내통 부재에 배치되는 램프 히터와, 상기 램프 히터의 선단측에 배치되고 급기구를 갖는 제 1 노즐 부재와, 상기 제 1 노즐 부재의 상기 급기구로부터 공급된 제 1 기체를 안내하는 제 1 안내 기구를 구비하고, 상기 내통 부재는 상기 외통 부재의 중심축과 직교하는 면 내에 있어서 상기 외통 부재의 중앙에 배치되는 중앙 내통 부재와, 상기 중앙 내통 부재의 주위에 배치되는 복수의 주변 내통 부재를 포함하고, 상기 램프 히터는 상기 중앙 내통 부재에 배치되는 중앙 램프 히터와, 복수의 상기 주변 내통 부재의 각각에 배치되는 주변 램프 히터를 포함하고, 상기 제 1 안내 기구는 상기 중앙 램프 히터의 선단측에 상기 제 1 기체를 안내하는 유체 가열 장치가 제공된다.
(발명의 효과)
본 발명의 양태에 의하면, 유체 가열 장치가 고출력화되어도 램프 히터의 과도한 온도 상승을 억제하여 수명의 저하나 조기 고장을 억제할 수 있다.
도 1은 제 1 실시형태에 의한 유체 시스템의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 제 1 실시형태에 의한 유체 가열 장치를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 제 1 실시형태에 의한 케이스의 내부를 나타내는 도면이다.
도 4는 제 1 실시형태에 의한 케이스의 내부를 나타내는 도면이다.
도 5는 제 1 실시형태에 의한 램프 히터를 나타내는 측면도이다.
도 6은 제 1 실시형태에 의한 램프 히터를 나타내는 상면도이다.
도 7은 제 1 실시형태에 의한 유지 부재를 나타내는 정면도이다.
도 8은 제 1 실시형태에 의한 유지 부재를 나타내는 정면도이다.
도 9는 제 1 실시형태에 의한 용기를 나타내는 측면도이다.
도 10은 제 1 실시형태에 의한 용기를 나타내는 정면도이다.
도 11은 제 1 실시형태에 의한 램프 히터의 지지 기구를 나타내는 단면도이다.
도 12는 제 1 실시형태에 의한 램프 히터의 지지 기구를 나타내는 단면도이다.
도 13은 제 1 실시형태에 의한 램프 히터의 지지 기구를 나타내는 사시도이다.
도 14는 제 1 실시형태에 의한 램프 히터의 지지 기구를 나타내는 사시도이다.
도 15는 제 1 실시형태에 의한 냉각 장치를 나타내는 사시도이다.
도 16은 제 1 실시형태에 의한 냉각 장치를 나타내는 사시도이다.
도 17은 제 1 실시형태에 의한 냉각 장치의 작용을 설명하기 위한 모식도이다.
도 18은 제 2 실시형태에 의한 램프 히터의 지지 기구를 나타내는 사시도이다.
도 19는 제 3 실시형태에 의한 램프 히터의 지지 기구를 나타내는 사시도이다.
도 20은 제 3 실시형태에 의한 지지 부재를 나타내는 사시도이다.
도 21은 제 4 실시형태에 의한 램프 히터의 지지 기구를 나타내는 사시도이다.
도 22는 제 4 실시형태에 의한 램프 히터의 지지 기구를 나타내는 사시도이다.
도 23은 제 4 실시형태에 의한 램프 히터의 지지 기구를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명에 의한 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 이하에서 설명하는 실시형태의 구성요소는 적당히 조합할 수 있다. 또한, 일부의 구성요소를 사용하지 않는 경우도 있다.
이하의 설명에 있어서는 XYZ 직교 좌표계를 설정하고, 이 XYZ 직교 좌표계를 참조하면서 각 부의 위치 관계에 대하여 설명한다. 수평면 내의 X축과 평행한 방향을 X축 방향, 수평면 내에 있어서 X축과 직교하는 Y축과 평행한 방향을 Y축 방향, 수평면과 직교하는 Z축과 평행한 방향을 Z축 방향으로 한다.
제 1 실시형태
[유체 시스템]
도 1은 본 실시형태에 의한 유체 시스템(1)의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다. 유체 시스템(1)은 처리조(2)와, 순환 펌프(3)와, 유체 가열 장치(4)와, 필터 유닛(5)과, 처리조(2)와 순환 펌프(3)를 접속하는 제 1 접속관(6)과, 순환 펌프(3)와 유체 가열 장치(4)를 접속하는 제 2 접속관(7)과, 유체 가열 장치(4)와 필터 유닛(5)을 접속하는 제 3 접속관(8)과, 필터 유닛(5)과 처리조(2)를 접속하는 제 4 접속관(9)을 구비한다.
처리조(2), 제 1 접속관(6), 순환 펌프(3), 제 2 접속관(7), 유체 가열 장치(4), 제 3 접속관(8), 필터 유닛(5), 및 제 4 접속관(9)에 의해 유체의 순환 시스템(10)이 형성된다.
순환 펌프(3)는 순환 시스템(10)에 있어서 유체를 순환시킨다. 순환 펌프(3)는 제 1 접속관(6)을 통해 처리조(2)로부터 공급된 유체를 흡인하여 토출한다. 순환 펌프(3)로부터 토출된 유체는 제 2 접속관(7)을 통해 유체 가열 장치(4)에 공급된다.
유체 가열 장치(4)는 제 2 접속관(7)을 통해 순환 펌프(3)로부터 공급된 유체를 가열하여 제 3 접속관(8)으로 송출한다. 필터 유닛(5)은 제 3 접속관(8)을 통해 유체 가열 장치(4)로부터 공급된 유체의 이물을 포집한다. 필터 유닛(5)에 의해 이물이 제거된 유체는 제 4 접속관(9)을 통해 처리조(2)에 공급된다.
유체 가열 장치(4)에 의해 가열되어 필터 유닛(5)에 의해 이물이 제거된 유체는 처리조(2)에 수용된다. 처리조(2)에 수용된 유체에 의해 반도체 웨이퍼의 세정 및 포토레지스트의 박리와 같은 반도체 제조 프로세스가 실시된다. 유체로서 반도체 웨이퍼 세정용의 약액 및 포토레지스트 박리용의 약액과 같은 반도체 제조 프로세스에 사용되는 약액이 예시된다. 또한, 유체 가열 장치(4)에 의해 가열되는 유체는 약액 이외의 액체이어도 좋다.
[유체 가열 장치]
도 2는 본 실시형태에 의한 유체 가열 장치(4)를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 유체 가열 장치(4)는 케이스(11)와, 케이스(11)의 내부에 배치되는 용기(12)와, 용기(12)에 유지되는 복수의 램프 히터(13)를 구비한다. 용기(12)는 제 2 접속관(7) 및 제 3 접속관(8)의 각각에 접속된다. 순환 펌프(3)로부터의 유체는 제 2 접속관(7)을 통해 용기(12)에 공급된다. 유체 가열 장치(4)는 램프 히터(13)의 복사열에 의해 용기(12)에 공급된 유체를 가열한다. 램프 히터(13)에 의해 가열된 유체는 제 3 접속관(8)을 통해 필터 유닛(5)으로 송출된다.
도 3 및 도 4의 각각은 본 실시형태에 의한 케이스(11)의 내부를 나타내는 도면이다. 도 3은 케이스(11)의 내부를 -Y측으로부터 본 도면이고, 도 4는 케이스(11)의 내부를 -X측으로부터 본 도면이다.
케이스(11)의 하면에 다리 부재(14)가 고정된다. 케이스(11)는 다리 부재(14)를 통해 바닥면(FL)에 지지된다. 바닥면(FL)은 수평면과 평행하다.
용기(12)는 원통 형상이다. 용기(12)의 중심축(AX)은 XZ평면과 평행하다. 용기(12)는 용기 유지 기구(15)에 유지된다. 용기 유지 기구(15)는 케이스(11)의 저면에 고정된다. 용기 유지 기구(15)는 수평면에 대하여 용기(12)의 중심축(AX)이 경사지도록 용기(12)를 유지한다. 중심축(AX)은 +X방향을 향해 +Z방향으로 경사진다. 수평면에 대한 중심축(AX)의 각도는 예를 들면, 1［°］ 이상 4［°］ 이하이다. 즉, 중심축(AX)은 실질적으로 X축과 평행하지만, 수평면에 대하여 약간 경사진다.
램프 히터(13)는 X축 방향으로 길다. 복수의 램프 히터(13)가 용기(12)에 유지된다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 램프 히터(13)는 YZ평면과 평행한 면 내에 있어서 용기(12)의 중앙에 배치되는 중앙 램프 히터(13C)와, 중앙 램프 히터(13C)의 주위에 배치되는 복수의 주변 램프 히터(13S)를 포함한다. 본 실시형태에 있어서, 주변 램프 히터(13S)는 5개이다. 즉, 본 실시형태에 있어서 용기(12)에 유지되는 램프 히터(13)는 전부 6개이다. 주변 램프 히터(13S)는 중앙 램프 히터(13S)의 주위에 있어서 일정 간격으로 배치된다.
[램프 히터]
도 5는 본 실시형태에 의한 램프 히터(13)를 나타내는 측면도이다. 도 6은 본 실시형태에 의한 램프 히터(13)를 나타내는 상면도이다.
램프 히터(13)는 평행하게 배치되는 2개의 램프 본체(16)와, 2개의 램프 본체(16)를 유지하는 유지 부재(17)(제 1 유지 부재) 및 유지 부재(18)(제 2 유지 부재)와, 램프 본체(16)에 접속되는 외부 리드선(19)을 갖는다.
램프 본체(16)는 밀봉체(20)와, 필라멘트(21)와, 필라멘트(21)의 일단부(+X측의 단부)에 접속되는 내부 리드선(22)과, 필라멘트(21)의 타단부(-X측의 단부)에 접속되는 내부 리드선(23)과, 내부 리드선(22)을 통해 필라멘트(21)에 접속되는 금속박(24)과, 내부 리드선(23)을 통해 필라멘트(21)에 접속되는 금속박(25)을 갖는다.
램프 히터(13)의 일단부(+X측의 단부)는 외부 리드선(19)이 배치되지 않은 선단측의 단부이다. 램프 히터(13)의 타단부(-X측의 단부)는 외부 리드선(19)이 배치되는 배선측의 단부이다.
밀봉체(20)는 석영 유리제의 관 부재이다. 광은 밀봉체(20)를 투과가능하다. 밀봉체(20)는 내부 공간을 갖는다. 밀봉체(20)의 일단부(+X측의 단부)에 밀봉부(26)(제 1 밀봉부)가 설치된다. 밀봉체(20)의 타단부(-X측의 단부)에 밀봉부(27)(제 2 밀봉부)가 설치된다. 밀봉부(26) 및 밀봉부(27)는 밀봉체(20)의 내부 공간을 밀봉한다. 밀봉체(20)의 내부 공간에 불활성 가스 및 할로겐 가스가 봉입된다.
필라멘트(21)는 밀봉체(20)의 내부 공간에 배치된다. 필라멘트(21)는 예를 들면, 코일 형상이다. 필라멘트(21)는 통전에 의해 발광 및 발열한다. 본 실시형태에 있어서, 필라멘트(21)는 텅스텐제이다.
내부 리드선(22) 및 내부 리드선(23)은 밀봉체(20)의 내부 공간에 배치된다. 내부 리드선(22) 및 내부 리드선(23)의 각각은 텅스텐제이다. 내부 리드선(22)은 필라멘트(21)와 금속박(24)을 접속한다. 내부 리드선(23)은 필라멘트(21)와 금속박(25)을 접속한다.
밀봉부(26)는 램프 본체(16)의 선단측의 일단부에 설치된다. 밀봉부(27)는 램프 본체(16)의 배선측의 타단부에 설치된다. 밀봉부(26)는 밀봉체(20)의 일단부를 밀봉한다. 밀봉부(27)는 밀봉체(20)의 타단부를 밀봉한다. 밀봉부(26)는 밀봉체(20)의 일단부를 가열한 상태로 압착함으로써 형성된다. 마찬가지로, 밀봉부(27)는 밀봉체(20)의 타단부를 가열한 상태로 압착함으로써 형성된다.
밀봉체(20)는 원통 형상이다. 밀봉부(26) 및 밀봉부(27)의 각각은 밀봉체(20)로 이어지는 플레이트 형상이다. 밀봉체(20)의 일단부가 압착됨으로써 밀봉부(26)에 표면(26S)이 형성된다. 밀봉체(20)의 타단부가 압착됨으로써 밀봉부(27)에 표면(27S)이 형성된다. 표면(26S) 및 표면(27S)의 각각은 평탄면이다.
표면(26S)은 XZ평면과 평행한 평탄면이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 한쪽의 램프 본체(16)의 표면(26S)과 다른 쪽의 램프 본체(16)의 표면(26S)은 평행하다. 한쪽의 램프 본체(16)의 밀봉부(26)와 다른 쪽의 램프 본체(16)의 밀봉부(26) 사이에 간극(Ga)이 형성된다.
표면(27S)은 XZ평면과 평행한 평탄면이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 한쪽의 램프 본체(16)의 표면(27S)과 다른 쪽의 램프 본체(16)의 표면(27S)은 평행하다. 한쪽의 램프 본체(16)의 밀봉부(27)와 다른 쪽의 램프 본체(16)의 밀봉부(27) 사이에 간극(Gb)이 형성된다.
금속박(24)은 내부 리드선(22)에 접속된다. 금속박(24)은 몰리브덴제이다. 금속박(24)은 밀봉체(20)의 일부에 끼워지도록 밀봉부(26)에 배치된다. 밀봉체(20)의 내부 공간의 일단부에 금속박(24)이 배치된 상태로 밀봉체(20)의 일단부가 압착 됨으로써 금속박(24)은 밀봉체(20)의 일부에 끼워지도록 밀봉부(26)에 배치된다. 금속박(24)의 표면은 표면(26S)과 평행하다.
금속박(25)은 내부 리드선(23)에 접속된다. 금속박(25)은 몰리브덴제이다. 금속박(25)은 밀봉체(20)의 일부에 끼워지도록 밀봉부(27)에 배치된다. 밀봉체(20)의 내부 공간의 타단부에 금속박(25)이 배치된 상태로 밀봉체(20)의 타단부가 압착 됨으로써 금속박(25)은 밀봉체(20)의 일부에 끼워지도록 밀봉부(27)에 배치된다. 금속박(25)의 표면은 표면(27S)과 평행하다.
2개의 램프 본체(16)의 각각이 밀봉체(20)와, 필라멘트(21)와, 내부 리드선(22)과, 내부 리드선(23)과, 금속박(24)과, 금속박(25)과, 밀봉부(26)와, 밀봉부(27)를 갖는다.
유지 부재(17) 및 유지 부재(18)의 각각은 2개의 램프 본체(16)의 상대 위치를 유지하도록 2개의 램프 본체(16)의 적어도 일부를 유지한다. 2개의 램프 본체(16)는 평행하게 배치된다. 유지 부재(17)는 한쪽의 램프 본체(16)의 밀봉부(26)의 적어도 일부 및 다른 쪽의 램프 본체(16)의 밀봉부(26)의 적어도 일부를 유지한다. 유지 부재(18)는 한쪽의 램프 본체(16)의 밀봉부(27)의 적어도 일부 및 다른 쪽의 램프 본체(16)의 밀봉부(27)의 적어도 일부를 유지한다. 유지 부재(17) 및 유지 부재(18)는 세라믹스제이다.
유지 부재(17)는 밀봉부(26)의 +X측의 일부를 유지한다. 금속박(24)의 -X측의 단부는 유지 부재(17)의 -X측의 단부보다 -X측에 배치된다. 즉, 유지 부재(17)는 금속박(24)의 전부를 덮지 않고 금속박(24)의 +X측의 단부를 포함하는 일부분을 덮도록 밀봉부(26)의 일부를 유지한다. 금속박(24)의 -X측의 단부를 포함하는 일부분은 유지 부재(17)의 외부로 드러난다.
램프 히터(13)의 선단측에 있어서, 한쪽의 램프 본체(16)의 밀봉부(26)에 배치되는 금속박(24)과, 다른 쪽의 램프 본체(16)의 밀봉부(26)에 배치되는 금속박(24)은 도시하지 않은 접속 리드선을 통해 접속된다. 한 쌍의 금속박(24)은 접속 리드선을 통해 통전가능하다. 접속 리드선은 한쪽의 램프 본체(16)의 금속박(24)의 +X측의 단부와. 다른 쪽의 램프 본체(16)의 금속박(24)의 +X측의 단부를 접속한다.
유지 부재(18)는 밀봉부(27)의 -X측의 단부를 유지한다. 금속박(25)의 +X측의 단부는 유지 부재(18)의 +X측의 단부보다 +X측에 배치된다. 즉, 유지 부재(18)는 금속박(25)의 전부를 덮지 않고 금속박(25)의 -X측의 단부를 포함하는 일부분을 덮도록 밀봉부(27)의 일부를 유지한다. 금속박(25)의 +X측의 단부를 포함하는 일부분은 유지 부재(18)의 외부로 드러난다.
램프 히터(13)의 배선측에 있어서, 한쪽의 램프 본체(16)의 밀봉부(27)에 배치되는 금속박(25) 및 다른 쪽의 램프 본체(16)의 밀봉부(27)에 배치되는 금속박(25)의 각각은 외부 리드선(19)에 접속된다. 외부 리드선(19)은 한쪽의 램프 본체(16)의 금속박(25) 및 다른 쪽의 램프 본체(16)의 금속박(25)의 각각에 접속되도록 2개 설치된다. 외부 리드선(19)은 금속박(25)의 -X측의 단부에 접속된다.
도 7은 본 실시형태에 의한 유지 부재(17)를 나타내는 정면도이다. 유지 부재(17)는 상면(17A)과, 하면(17B)과, 측면(17C)과, 측면(17D)을 갖는다. 상면(17A)은 XY평면과 평행한 평탄면이다. 하면(17B)은 상면(17A)과 평행한 평탄면이다. 측면(17C)은 Y축 방향에 있어서 상면(17A)의 일단부와 하면(17B)의 일단부를 접속한다. YZ평면과 평행한 면 내에 있어서, 측면(17C)은 유지 부재(17)의 중심으로부터 -Y방향으로 돌출하는 곡선 형상(원호 형상)이다. 측면(17D)은 Y축 방향에 있어서 상면(17A)의 타단부와 하면(17B)의 타단부를 접속한다. YZ평면과 평행한 면 내에 있어서, 측면(17D)은 유지 부재(17)의 중심으로부터 +Y방향으로 돌출하는 곡선 형상(원호 형상)이다.
유지 부재(17)는 밀봉부(26)가 배치되는 지지 구멍(17H)을 갖는다. 밀봉부(26)는 지지 구멍(17H)에 삽입된다. 유지 부재(17)는 지지 구멍(17H)의 내면에서 밀봉부(26)를 지지한다.
도 8은 본 실시형태에 의한 유지 부재(18)를 나타내는 정면도이다. 유지 부재(18)는 상면(18A)과, 하면(18B)과, 측면(18C)과, 측면(18D)을 갖는다. 유지 부재(18)의 외형 및 치수는 유지 부재(17)의 외형 및 치수와 실질적으로 동일하기 때문에 그 설명을 생략한다.
유지 부재(18)는 밀봉부(27)가 배치되는 지지 구멍(18H)과, 외부 리드선(19)이 배치되는 지지 구멍(18K)을 갖는다. 밀봉부(27)는 지지 구멍(18H)에 삽입된다. 외부 리드선(19)은 지지 구멍(18K)에 삽입된다. 유지 부재(18)는 지지 구멍(18H)의 내면에서 밀봉부(27)를 지지한다. 유지 부재(18)는 지지 구멍(18K)의 내면에서 외부 리드선(19)을 지지한다.
한쪽의 외부 리드선(19)이 전원의 양극에 접속되고, 다른 쪽의 외부 리드선(19)이 전원의 음극에 접속된다. 전원으로부터 출력된 전류는 한쪽의 외부 리드선(19) 및 한쪽의 램프 본체(16)의 금속박(25)을 통해 한쪽의 램프 본체(16)의 필라멘트(21)에 공급된다. 한쪽의 램프 본체(16)의 필라멘트(21)를 흐른 전류는 한쪽의 램프 본체(16)의 금속박(24) 및 다른 쪽의 램프 본체(16)의 금속박(24)을 통해 다른 쪽의 램프 본체(16)의 필라멘트(21)에 공급된다. 다른 쪽의 램프 본체(16)의 필라멘트(21)를 흐른 전류는 다른 쪽의 램프 본체(16)의 금속박(25) 및 다른 쪽의 외부 리드선(19)을 통해 전원에 출력된다. 필라멘트(21)에 전류가 흐름으로써 필라멘트(21)는 발광 및 발열한다.
[용기]
도 9는 본 실시형태에 의한 용기(12)를 나타내는 측면도이며, 일부를 파단한 단면도이다. 도 10은 본 실시형태에 의한 용기(12)를 나타내는 정면도이다.
용기(12)는 외통 부재(28)와, 외통 부재(28)의 일단부(+X측의 단부)에 접속되는 플레이트 부재(29)와, 외통 부재(28)의 타단부(-X측의 단부)에 접속되는 플레이트 부재(30)와, 외통 부재(28)의 내측에 배치되는 복수의 내통 부재(31)를 갖는다.
용기(12)는 투명 부재에 의해 형성된다. 본 실시형태에 있어서, 용기(12)는 투명한 석영 유리제이다. 즉, 본 실시형태에 있어서 외통 부재(28), 플레이트 부재(29), 플레이트 부재(30), 및 복수의 내통 부재(31)의 각각이 투명한 석영 유리에 의해 형성된다.
외통 부재(28)는 용기(12)의 외면을 규정한다. 외통 부재(28)는 원통 형상이다. 외통 부재(28)는 중심축(AX)의 주위에 배치된다. 용기(12)의 중심축(AX)은 외통 부재(28)의 중심축이다.
플레이트 부재(29)는 외통 부재(28)의 +X측의 단부에 접속된다. 중심축(AX)과 직교하는 면 내에 있어서, 플레이트 부재(29)의 외형은 원형이다. 외통 부재(28)의 +X측의 단부와 플레이트 부재(29)의 둘레 가장자리부가 접속된다. 플레이트 부재(29)는 복수의 내통 부재(31)의 각각이 배치되는 복수의 개구를 갖는다.
플레이트 부재(30)는 외통 부재(28)의 -X측의 단부에 접속된다. 중심축(AX)과 직교하는 면 내에 있어서, 플레이트 부재(30)의 외형은 원형이다. 외통 부재(28)의 -X측의 단부와 플레이트 부재(30)의 둘레 가장자리부가 접속된다. 플레이트 부재(30)는 복수의 내통 부재(31)의 각각이 배치되는 복수의 개구를 갖는다.
내통 부재(31)는 외통 부재(28)의 내측에 복수 배치된다. 내통 부재(31)는 원통 형상이다. 내통 부재(31)는 내통 부재(31)의 중심축(BX)과 외통 부재(28)의 중심축(AX)이 평행해지도록 플레이트 부재(29) 및 플레이트 부재(30)에 지지된다. 복수의 내통 부재(31)의 중심축(BX)의 각각은 평행하다.
X축 방향에 있어서 내통 부재(31)의 중심보다 +X측의 일부분은 플레이트 부재(29)의 개구에 배치된다. 내통 부재(31)의 외면과 플레이트 부재(29)의 개구의 내면이 접속된다. X축 방향에 있어서 내통 부재(31)의 중심보다 -X측의 일부분은 플레이트 부재(30)의 개구에 배치된다. 내통 부재(31)의 외면과 플레이트 부재(30)의 개구의 내면이 접속된다.
내통 부재(31)의 일단부(31A)(+X측의 단부)는 플레이트 부재(29)보다 +X 방향으로 돌출한다. 즉, 내통 부재(31)의 일단부(31A)는 플레이트 부재(29)의 +X측의 표면보다 +X측에 배치된다.
내통 부재(31)의 타단부(31B)(-X측의 단부)는 플레이트 부재(30)보다 -X방향으로 돌출한다. 즉, 내통 부재(31)의 타단부(31B)는 플레이트 부재(30)의 -X측의 표면보다 -X측에 배치된다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 내통 부재(31)는 외통 부재(28)의 중심축(AX)과 직교하는 면 내에 있어서 외통 부재(28)의 중앙에 배치되는 중앙 내통 부재(31C)와, 중앙 내통 부재(31C)의 주위에 배치되는 복수의 주변 내통 부재(31S)를 포함한다. 본 실시형태에 있어서, 주변 내통 부재(31S)는 5개이다. 즉, 본 실시형태에 있어서 내통 부재(31)는 전부 6개이다. 주변 내통 부재(31S)는 중앙 내통 부재(31C)의 주위에 있어서 일정 간격으로 배치된다.
본 실시형태에 있어서, 중앙 내통 부재(31C)는 외통 부재(28)의 중심축(AX)과 직교하는 면 내에 있어서 외통 부재(28)의 중심에 배치된다. 중앙 내통 부재(31C)의 중심축(BX)과 외통 부재(28)의 중심축(AX)은 일치한다. 또한, 중앙 내통 부재(31C)는 외통 부재(28)의 중심으로부터 벗어난 위치에 배치되어도 좋다. 중앙 내통 부재(31C)의 중심축(BX)과 외통 부재(28)의 중심축(AX)은 일치하지 않아도 좋다.
용기(12)는 램프 히터(13)가 배치되는 램프 공간(32)과, 가열 대상의 유체가 공급되는 유체 공간(33)을 갖는다.
램프 공간(32)은 내통 부재(31)의 내측의 공간이다. 중앙 내통 부재(31C)의 램프 공간(32)에 중앙 램프 히터(13C)가 배치된다. 복수의 주변 내통 부재(31S)의 램프 공간(32)의 각각에 주변 램프 히터(13S)가 배치된다.
유체 공간(33)은 외통 부재(28)의 내면과 내통 부재(31)의 외면 사이에 규정된다. 본 실시형태에 있어서, 유체 공간(33)은 외통 부재(28)의 내면과, 플레이트 부재(29)의 내면과, 플레이트 부재(30)의 내면과, 내통 부재(31)의 외면 사이의 공간이다. 제 2 접속관(7)은 유체 공간(33)의 -X측 또한 -Z측의 부분에 접속된다. 제 3 접속관(8)은 유체 공간(33)의 +X측 또한 +Z측의 부분에 접속된다. 유체는 제 2 접속관(7)을 통해 유체 공간(33)에 공급된다.
램프 공간(32)과 유체 공간(33)은 내통 부재(31)에 의해 구획되어 있다. 램프 공간(32)에 배치된 램프 히터(13)와, 유체 공간(33)에 공급된 유체는 접촉하지 않는다.
램프 공간(32)에 배치되어 있는 램프 히터(13)에 전류가 공급되면, 램프 히터(13)의 필라멘트(21)가 발광 및 발열한다. 램프 히터(13)로부터 발생한 광은 내통 부재(31)를 통해 유체 공간(33)의 유체에 조사되고, 램프 히터(13)로부터 발생한 열은 내통 부재(31)를 통해 유체 공간(33)의 유체에 전달된다. 유체 공간(33)의 유체는 램프 히터(13)의 복사열에 의해 가열된다.
본 실시형태에 있어서는 복수(6개)의 램프 공간(32)이 형성되고, 복수의 램프 공간(32)의 각각에 램프 히터(13)가 설치된다. 유체 공간(33)의 유체는 복수의 방향으로부터 램프 히터(13)의 복사열을 받을 수 있다. 이것에 의해 유체 공간(33)에 공급되는 유체가 대량이어도 유체는 효율적으로 가열된다.
유체 공간(33)에 있어서 가열된 유체는 제 3 접속관(8)을 통해 유체 공간(33)의 외부로 송출된다. 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 가열된 유체는 처리조(2)에 공급된다.
[지지 기구]
이어서 본 실시형태에 의한 램프 히터(13)의 지지 기구에 대하여 설명한다. 내통 부재(31)의 +X측의 단부에 지지 기구(34)가 배치된다. 내통 부재(31)의 -X측의 단부에 지지 기구(35)가 배치된다.
본 실시형태에 있어서, 6개의 램프 히터(13)의 치수, 구조, 및 기능은 동일하다. 6개의 내통 부재(31)의 치수, 구조, 및 기능은 동일하다. 지지 기구(34) 및 지지 기구(35)는 6개의 램프 히터(13) 및 6개의 내통 부재(31)의 각각에 설치된다. 6개의 지지 기구(34)의 치수, 구조, 및 기능은 동일하다. 6개의 지지 기구(35)의 치수, 구조, 및 기능은 동일하다.
도 11은 본 실시형태에 의한 램프 히터(13)의 지지 기구(34)를 +Z측으로부터 본 단면도이다. 도 12는 본 실시형태에 의한 램프 히터(13)의 지지 기구(34)를 -Y측으로부터 본 단면도이다. 도 13은 본 실시형태에 의한 램프 히터(13)의 지지 기구(34)를 나타내는 사시도이다.
램프 히터(13)의 선단측의 일부는 지지 기구(34)를 통해 내통 부재(31)에 지지된다. 본 실시형태에 있어서, 램프 히터(13)의 선단측의 일부는 내통 부재(31)의 일단부(31A)보다 +X측으로 돌출한다. 지지 기구(34)는 램프 히터(13)의 선단측의 일부가 내통 부재(31)의 외측에 배치된 상태로 램프 히터(13)의 적어도 일부를 지지한다.
중앙 램프 히터(13C)의 선단측의 일부, 및 주변 램프 히터(13C)의 선단측의 일부의 각각이 내통 부재(31)의 일단부(31A)의 외측에 배치된다.
내통 부재(31)의 외측에 배치되는 램프 히터(13)의 선단측의 일부는 램프 히터(13)의 +X측의 일단부를 포함한다. 본 실시형태에 있어서, 내통 부재(31)의 외측에 배치되는 램프 히터(13)의 선단측의 일부는 램프 히터(13)의 밀봉부(26) 및 유지 부재(17)를 포함한다. 지지 기구(34)는 램프 히터(13)의 밀봉부(26) 및 유지 부재(17)가 내통 부재(31)의 외측에 배치된 상태로 유지 부재(17)를 지지한다.
즉, 본 실시형태에 있어서는 유지 부재(17)가 내통 부재(31)의 일단부(31A)보다 +X측에 배치된다. 또한, 밀봉부(26)의 금속박(24)의 적어도 일부가 내통 부재(31)의 일단부(31A)보다 +X측에 배치된다. 지지 기구(34)는 유지 부재(17) 및 밀봉부(26)의 금속박(24)의 적어도 일부가 내통 부재(31)의 외측에 배치되도록 램프 히터(13)를 지지한다.
지지 기구(34)는 Z축 방향에 있어서의 유지 부재(17)의 이동을 규제하는 제 1 지지 부재(36)와, Y축 방향에 있어서의 유지 부재(17)의 이동을 규제하는 제 2 지지 부재(37)를 갖는다.
제 1 지지 부재(36)는 금속제의 와이어 형상(환봉 형상)의 부재이다. 제 1 지지 부재(36)는 탄성 변형가능하다. 제 1 지지 부재(36)는 유지 부재(17)의 상면(17A)에 접촉하는 제 1 접촉부(36A)와, 유지 부재(17)의 하면(17B)에 접촉하는 제 2 접촉부(36B)와, 제 1 접촉부(36A)와 제 2 접촉부(36B)를 연결하는 연결부(36C)와, 제 1 접촉부(36A)에 연결되는 제 1 삽입부(36D)와, 제 2 접촉부(36B)에 연결되는 제 2 삽입부(36E)를 갖는다.
연결부(36C)는 유지 부재(17)의 +X측의 끝면(17E)과 대향한다. 제 1 삽입부(36D)는 내통 부재(31)의 상부에 형성되는 제 1 관통 구멍(38A)에 삽입된다. 제 2 삽입부(36E)는 내통 부재(31)의 하부에 형성되는 제 2 관통 구멍(38B)에 삽입된다. 제 1 삽입부(36D)는 제 1 관통 구멍(38A)에 삽입가능한 돌기부를 포함한다. 제 2 삽입부(36E)는 제 2 관통 구멍(38B)에 삽입가능한 돌기부를 포함한다. 제 1 관통 구멍(38A)는 플레이트 부재(29)보다 +X측의 내통 부재(31)의 상부에 있어서 내통 부재(31)의 외면과 내면을 관통한다. 제 2 관통 구멍(38B)은 플레이트 부재(29)보다 +X측의 내통 부재(31)의 하부에 있어서 내통 부재(31)의 외면과 내면을 관통한다. 제 1 삽입부(36D)는 내통 부재(31)의 내측으로부터 제 1 관통 구멍(38A)에 삽입된다. 제 2 삽입부(36E)는 내통 부재(31)의 내측으로부터 제 2 관통 구멍(38B)에 삽입된다.
제 2 지지 부재(37)는 금속제의 박판 형상의 부재이다. 제 2 지지 부재(37)는 탄성 변형가능하다. 제 2 지지 부재(37)는 유지 부재(17)의 측면(17C)에 접촉하는 제 3 접촉부(37A)와, 유지 부재(17)의 측면(17D)에 접촉하는 제 4 접촉부(37B)와, 제 3 접촉부(37A)와 제 4 접촉부(37B)를 연결하는 연결부(37C)과, 내통 부재(31)를 끼우는 협지부(37D) 및 협지부(37E)를 갖는다.
연결부(37C)는 유지 부재(17)의 +X측의 끝면(17E)과 대향한다. 협지부(37D)는 내통 부재(31)의 -Y측의 외면에 접촉한다. 협지부(37E)는 내통 부재(31)의 +Y측의 외면에 접촉한다. 제 2 지지 부재(37)의 탄성 변형에 의해 협지부(37D)와 협지부(37E)는 내통 부재(31)를 끼운다.
본 실시형태에 있어서는 제 1 지지 부재(36)와 제 2 지지 부재(37)에 의해 유지 부재(17)가 지지된다. 제 1 지지 부재(36)와 제 2 지지 부재(37) 사이에 개구(Ma)가 형성된다. 개구(Ma)에 있어서, 유지 부재(17) 및 밀봉부(26)는 지지 기구(34)에 덮이지 않는다. 유지 부재(17)의 적어도 일부 및 밀봉부(26)의 적어도 일부는 개구(Ma)를 통해 케이스(11)의 내부 공간에 면한다.
또한, 중심축(BX)과 직교하는 면 내에 있어서, 유지 부재(17)의 외형은 내통 부재(31)의 내경보다 작다. 유지 부재(17)의 상면(17A)과 내통 부재(31)의 내면 사이에 충분한 간극이 형성된다. 유지 부재(17)의 하면(17B)과 내통 부재(31)의 내면 사이에 충분한 간극이 형성된다.
도 14는 본 실시형태에 의한 램프 히터(13)의 지지 기구(35)를 나타내는 사시도이다. 램프 히터(13)의 배선측의 일부는 내통 부재(31)의 타단부(31B)보다 +X측에 배치된다. 내통 부재(31)의 내측에 배치되는 램프 히터(13)의 배선측의 일부는 램프 히터(13)의 -X측의 일단부를 포함한다. 본 실시형태에 있어서, 내통 부재(31)의 내측에 배치되는 램프 히터(13)의 배선측의 일부는 램프 히터(13)의 밀봉부(27) 및 유지 부재(18)를 포함한다. 즉, 밀봉부(27) 및 유지 부재(18)는 내통 부재(31)의 내측에 배치된다. 지지 기구(35)는 램프 히터(13)가 내통 부재(31)의 타단부(31B)로부터 외측으로 나오는 것을 억제한다.
지지 기구(35)는 유지 부재(18)의 -X측의 끝면(18E)에 대향하는 지지 부재(39)를 포함한다. 지지 부재(39)는 금속제의 박판 형상의 부재이다. 지지 부재(39)는 탄성 변형가능하다. 지지 부재(39)는 내통 부재(31)의 상부에 형성된 관통 구멍(40A)에 삽입되는 삽입부(39B)와, 내통 부재(31)의 하부에 형성된 관통 구멍(40B)에 삽입되는 삽입부(39C)와, 삽입부(39B)와 삽입부(39C)를 연결하는 연결부(39A)를 갖는다.
연결부(39A)는 유지 부재(18)의 -X측의 끝면(18E)과 대향한다. 관통 구멍(40A)은 플레이트 부재(30)보다 -X측의 내통 부재(31)의 상부에 있어서 내통 부재(31)의 외면과 내면을 관통한다. 관통 구멍(40B)은 플레이트 부재(30)보다 -X측의 내통 부재(31)의 하부에 있어서 내통 부재(31)의 외면과 내면을 관통한다. 삽입부(39B)는 관통 구멍(40A)에 삽입가능한 돌기부를 포함한다. 삽입부(39C)는 관통 구멍(40B)에 삽입가능한 돌기부를 포함한다. 삽입부(39B)는 내통 부재(31)의 내측으로부터 관통 구멍(40A)에 삽입된다. 삽입부(39C)는 내통 부재(31)의 내측으로부터 관통 구멍(40B)에 삽입된다.
본 실시형태에 있어서는 지지 부재(39)에 의해 유지 부재(18)가 내통 부재(31)의 외측으로 이동하는 것이 규제된다. 지지 부재(39)의 주위에 개구(Mb)가 형성된다. 개구(Mb)에 있어서, 유지 부재(18) 및 밀봉부(27)는 지지 기구(35)에 덮이지 않는다. 유지 부재(18)의 적어도 일부 및 밀봉부(27)의 적어도 일부는 개구(Mb)를 통해 케이스(11)의 내부 공간에 면한다.
상술한 바와 같이 6개의 램프 히터(13), 6개의 내통 부재(31), 6개의 지지 기구(34), 및 6개의 지지 기구(35)의 각각의 치수, 구조, 및 기능은 동일하다. 본 실시형태에 있어서, 복수의 램프 히터(13)의 각각은 내통 부재(31)의 중심축(BX)의 회전 방향에 있어서의 자세가 일치하도록 내통 부재(31)에 배치된다. 즉, 복수의 램프 히터(13)의 각각은 유지 부재(17)의 평탄면인 상면(17A) 및 하면(17B)이 수평방향으로부터 볼 때 상하가 되도록 내통 부재(31)에 고정된다. 예를 들면, 도 11에 나타낸 바와 같이, 복수의 램프 히터(13)의 각각은 밀봉부(26)의 표면(26S)과 XZ평면이 평행해지도록 지지 기구(34)에 지지된다.
또한, 도 3 등을 참조하여 설명한 바와 같이 용기 유지 기구(15)는 외통 부재(28)의 중심축(AX)이 +X방향을 향해 +Z방향으로 경사지도록 용기(12)를 유지한다. 상술한 바와 같이 외통 부재(28)의 중심축(AX)과 내통 부재(31)의 중심축(BX)은 평행하다. 즉, 용기 유지 기구(15)는 내통 부재(31)의 일단부(31A)(+X측의 단부, 선단측의 단부)가 내통 부재(31)의 타단부(31B)(-X측의 단부, 배선측의 단부)보다 상방에 배치되도록 용기(12)를 유지한다. 내통 부재(31)의 일단부(31A)에는 밀봉부(26)를 포함하는 램프 히터(13)의 선단측의 단부가 배치된다. 내통 부재(31)의 타단부(31B)에는 밀봉부(27)를 포함하는 램프 히터(13)의 배선측의 단부가 배치된다. 램프 히터(13)가 내통 부재(31)에 배치된 상태로 밀봉부(26)를 포함하는 램프 히터(13)의 선단측의 단부는 밀봉부(27)를 포함하는 램프 히터(13)의 배선측의 단부보다 상방에 배치된다.
[냉각 장치]
유체 가열 장치(4)는 램프 히터(13)를 냉각하는 냉각 장치(50)를 구비한다. 냉각 장치(50)는 램프 히터(13)에 기체를 공급하여 램프 히터(13)를 냉각한다.
도 15 및 도 16의 각각은 본 실시형태에 의한 냉각 장치(50)를 나타내는 사시도이다. 도 15는 램프 히터(13)의 +X측의 단부를 포함하는 램프 히터(13)의 선단측을 냉각하는 냉각 장치(50)의 적어도 일부를 나타낸다. 도 16은 램프 히터(13)의 -X측의 단부를 포함하는 램프 히터(13)의 배선측을 냉각하는 냉각 장치(50)의 적어도 일부를 나타낸다.
도 15에 나타내는 바와 같이, 냉각 장치(50)는 램프 히터(13)의 선단측에 배치되고 급기구(51)를 갖는 노즐 부재(52)(제 1 노즐 부재)와, 노즐 부재(52)의 급기구(51)로부터 공급된 기체(제 1 기체)를 램프 히터(13)의 선단측에 안내하는 안내 기구(53)(제 1 안내 기구)를 갖는다. 급기구(51)로부터 공급되는 기체는 예를 들면, 공기이다.
노즐 부재(52)는 램프 히터(13)의 선단측(도 5 참조)에 배치된다. 노즐 부재(52)의 급기구(51)는 램프 히터(13)의 선단측에 기체를 공급한다. 안내 기구(53)는 램프 히터(13)의 선단측에 있어서 기체를 안내한다.
안내 기구(53)는 중앙 램프 히터(13C)의 선단측에 급기구(51)로부터 공급된 기체를 안내한다.
급기구(51)는 중앙 램프 히터(13C)의 +X측의 단부를 포함하는 중앙 램프 히터(13C)의 선단측을 냉각하기 위해서 기체를 공급한다. 안내 기구(53)는 중앙 내통 부재(31C)의 일단부(31A)보다 +X측의 외측에 배치되어 있는 중앙 램프 히터(13C)의 선단측의 밀봉부(26) 및 유지 부재(17)에 기체를 안내한다. 급기구(51)로부터 공급된 기체는 안내 기구(53)에 안내되어서 중앙 램프 히터(13C)의 밀봉부(26) 및 유지 부재(17)에 공급된다.
노즐 부재(52)는 용기(12)의 +X측의 단부에 있어서 복수의 내통 부재(31)의 하방에 배치된다. 급기구(51)는 노즐 부재(52)의 상면(52A)에 설치된다. 급기구(51)는 Y축 방향으로 2개 설치된다. 급기구(51)는 Y축 방향에 있어서 외통 부재(28)의 중심축(AX)보다 -Y측에 배치되는 급기구(51A)와, +Y측에 배치되는 급기구(51B)를 포함한다. Y축 방향에 있어서, 급기구(51A)와 급기구(51B)의 거리는 내통 부재(31)의 치수보다 크다.
Y축 방향에 있어서, 중앙 내통 부재(31C)의 위치와 중앙 내통 부재(31C)의 바로 아래의 주변 내통 부재(31S)의 위치는 같다. Y축 방향에 있어서, 중앙 램프 히터(13C)의 위치와 중앙 램프 히터(13C)의 바로 아래의 주변 램프 히터(13S)의 위치는 같다.
Y축 방향에 있어서, 급기구(51A)는 중앙 내통 부재(31C)의 바로 아래의 주변 내통 부재(31S)보다 -Y측에 배치된다. Y축 방향에 있어서, 급기구(51B)은 중앙 내통 부재(31C)의 바로 아래의 주변 내통 부재(31S)보다 +Y측에 배치된다. 급기구(51A) 및 급기구(51B)의 각각은 +Z방향으로 기체를 공급한다.
안내 기구(53)는 급기구(51A)로부터 공급된 기체를 중앙 램프 히터(13C)에 안내하는 안내 부재(53A)와, 급기구(51B)로부터 공급된 기체를 중앙 램프 히터(13C)에 안내하는 안내 부재(53B)를 포함한다.
안내 부재(53A)는 노즐 부재(52)의 -Y측의 측면에 지지된다. 안내 부재(53A)의 하단부가 노즐 부재(52)의 -Y측의 측면에 고정된다.
안내 부재(53B)는 노즐 부재(52)의 +Y측의 측면에 지지된다. 안내 부재(53B)의 하단부가 노즐 부재(52)의 +Y측의 측면에 고정된다.
안내 부재(53A)는 급기구(51A)보다 -Y측에 배치된다. 안내 부재(53A)는 Z축 방향에 있어서, 노즐 부재(52)의 상면(52A)과 중앙 내통 부재(31C)의 바로 아래의 주변 내통 부재(31S)의 적어도 일부 사이에 배치되는 안내면(54)과, 안내면(54)의 상방에 배치되고 +Z방향을 향해 +Y방향으로 경사지는 안내면(55)을 갖는다.
안내면(54)은 XZ평면과 실질적으로 평행하다. Z축 방향에 있어서, 안내면(54)의 상단부의 위치와, 중앙 내통 부재(31C)의 바로 아래의 주변 내통 부재(31S)의 적어도 일부의 위치는 일치한다. 안내면(55)은 안내면(54)의 상단부에 접속되는 하단부와, 상단부를 갖는다. Y축 방향에 있어서, 안내면(55)의 상단부는 안내면(55)의 하단부보다 중앙 램프 히터(13C)에 가깝다. 안내면(55)은 +Z방향을 향해 중앙 램프 히터(13C)에 접근하도록 경사진다.
안내 부재(53B)는 급기구(51B)보다 +Y측에 배치된다. 안내 부재(53B)는 Z축 방향에 있어서, 노즐 부재(52)의 상면(52A)과 중앙 내통 부재(31C)의 바로 아래의 주변 내통 부재(31S)의 적어도 일부 사이에 배치되는 안내면(56)과, 안내면(56)의 상방에 배치되고 +Z방향을 향해 -Y방향으로 경사지는 안내면(57)을 갖는다.
안내면(56)은 XZ평면과 실질적으로 평행하다. Z축 방향에 있어서, 안내면(56)의 상단부의 위치와, 중앙 내통 부재(31C)의 바로 아래의 주변 내통 부재(31S)의 적어도 일부의 위치는 일치한다. 안내면(57)은 안내면(56)의 상단부에 접속되는 하단부와, 상단부를 갖는다. Y축 방향에 있어서, 안내면(57)의 상단부는 안내면(57)의 하단부보다 중앙 램프 히터(13C)에 가깝다. 안내면(57)은 +Z방향을 향해 중앙 램프 히터(13C)에 접근하도록 경사진다.
안내 기구(53)에 안내되는 기체(제 1 기체)에 의해 중앙 램프 히터(13C)의 선단측은 주변 램프 히터(13S)의 선단측보다 중점적으로 냉각된다.
도 16에 나타내는 바와 같이, 냉각 장치(50)는 램프 히터(13)의 배선측에 배치되고 급기구(58)를 갖는 노즐 부재(59)(제 2 노즐 부재)와, 노즐 부재(59)의 급기구(58)로부터 공급된 기체(제 2 기체)를 램프 히터(13)의 배선측에 안내하는 안내 기구(60)(제 2 안내 기구)를 갖는다. 급기구(58)로부터 공급되는 기체는 예를 들면, 공기이다.
노즐 부재(59)는 램프 히터(13)의 배선측(도 5 참조)에 배치된다. 노즐 부재(59)의 급기구(58)는 램프 히터(13)의 배선측에 기체를 공급한다. 안내 기구(60)는 램프 히터(13)의 배선측에 있어서 기체를 안내한다.
안내 기구(60)는 중앙 램프 히터(13C)의 배선측에 급기구(58)로부터 공급된 기체를 안내한다.
급기구(58)는 중앙 램프 히터(13C)의 -X측의 단부를 포함하는 중앙 램프 히터(13C)의 배선측을 냉각하기 위해서 기체를 공급한다. 안내 기구(60)는 중앙 내통 부재(31C)의 타단부(31B)보다 +X측의 내측에 배치되어 있는 중앙 램프 히터(13C)의 배선측의 밀봉부(27) 및 유지 부재(18)에 기체를 안내한다. 급기구(58)로부터 공급된 기체는 안내 기구(60)에 안내되어서 중앙 램프 히터(13C)의 밀봉부(27) 및 유지 부재(18)에 공급된다.
노즐 부재(59)는 용기(12)의 -X측의 단부에 있어서, 복수의 내통 부재(31)의 하방에 배치된다. 급기구(58)는 노즐 부재(59)의 상면(59A)에 설치된다. 급기구(58)는 Y축 방향으로 2개 설치된다. 급기구(58)는 Y축 방향에 있어서 외통 부재(28)의 중심축(AX)보다 +Y측에 배치되는 급기구(58A)와, -Y측에 배치되는 급기구(58B)를 포함한다. Y축 방향에 있어서, 급기구(58A)와 급기구(58B)의 거리는 내통 부재(31)의 치수보다 크다.
Y축 방향에 있어서, 중앙 내통 부재(31C)의 위치와 중앙 내통 부재(31C)의 바로 아래의 주변 내통 부재(31S)의 위치는 같다. Y축 방향에 있어서, 중앙 램프 히터(13C)의 위치와 중앙 램프 히터(13C)의 바로 아래의 주변 램프 히터(13S)의 위치는 같다.
Y축 방향에 있어서, 급기구(58A)는 중앙 내통 부재(31C)의 바로 아래의 주변 내통 부재(31S)보다 +X측에 배치된다. Y축 방향에 있어서, 급기구(58B)는 중앙 내통 부재(31C)의 바로 아래의 주변 내통 부재(31S)보다 -X측에 배치된다. 급기구(58A) 및 급기구(58B)의 각각은 +Z방향으로 기체를 공급한다.
안내 기구(60)는 급기구(58A)로부터 공급된 기체를 중앙 램프 히터(13C)에 안내하는 안내 부재(60A)와, 급기구(58B)로부터 공급된 기체를 중앙 램프 히터(13C)에 안내하는 안내 부재(60B)를 포함한다.
안내 부재(60A)는 노즐 부재(59)의 +Y측의 측면에 지지된다. 안내 부재(60A)의 하단부가 노즐 부재(59)의 +Y측의 측면에 고정된다.
안내 부재(60B)는 노즐 부재(59)의 -Y측의 측면에 지지된다. 안내 부재(60B)의 하단부가 노즐 부재(59)의 -Y측의 측면에 고정된다.
안내 부재(60A)는 급기구(58A)보다 +Y측에 배치된다. 안내 부재(60A)는 Z축 방향에 있어서, 노즐 부재(59)의 상면(59A)과 중앙 내통 부재(31C)의 바로 아래의 주변 내통 부재(31S)의 적어도 일부 사이에 배치되는 안내면(61)과, 안내면(61)의 상방에 배치되고 +Z방향을 향해 -Y방향으로 경사지는 안내면(62)을 갖는다.
안내면(61)은 XZ평면과 실질적으로 평행하다. Z축 방향에 있어서, 안내면(61)의 상단부의 위치와, 중앙 내통 부재(31C)의 바로 아래의 주변 내통 부재(31S)의 적어도 일부의 위치는 일치한다. 안내면(62)은 안내면(61)의 상단부에 접속되는 하단부와, 상단부를 갖는다. Y축 방향에 있어서, 안내면(62)의 상단부는 안내면(62)의 하단부보다 중앙 램프 히터(13C)에 가깝다. 안내면(62)은 +Z방향을 향해 중앙 램프 히터(13C)에 접근하도록 경사진다.
안내 부재(60B)는 급기구(58B)보다 -Y측에 배치된다. 안내 부재(60B)는 Z축 방향에 있어서, 노즐 부재(59)의 상면(59A)과 중앙 내통 부재(31C)의 바로 아래의 주변 내통 부재(31S)의 적어도 일부 사이에 배치되는 안내면(63)과, 안내면(63)의 상방에 배치되고 +Z방향을 향해 +Y방향으로 경사지는 안내면(64)을 갖는다.
안내면(63)은 XZ평면과 실질적으로 평행하다. Z축 방향에 있어서, 안내면(63)의 상단부의 위치와, 중앙 내통 부재(31C)의 바로 아래의 주변 내통 부재(31S)의 적어도 일부의 위치는 일치한다. 안내면(64)은 안내면(63)의 상단부에 접속되는 하단부와, 상단부를 갖는다. Y축 방향에 있어서, 안내면(64)의 상단부는 안내면(64)의 하단부보다 중앙 램프 히터(13C)에 가깝다. 안내면(64)은 +Z방향을 향해 중앙 램프 히터(13C)에 접근하도록 경사진다.
안내 기구(60)에 안내되는 기체(제 2 기체)에 의해 중앙 램프 히터(13C)의 배선측은 주변 램프 히터(13S)의 배선측보다 중점적으로 냉각된다.
본 실시형태에 있어서, 노즐 부재(52)의 급기구(51)로부터 공급되는 기체(제 1 기체)의 단위시간당 유량은 노즐 부재(59)의 급기구(58)로부터 공급되는 기체(제 2 기체)의 단위시간당 유량보다 많다.
도 15에 나타내는 바와 같이, 노즐 부재(52)는 제 1 공급관(65)에 접속된다. 도 16에 나타내는 바와 같이, 노즐 부재(59)는 제 2 공급관(66)에 접속된다. 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 1 공급관(65) 및 제 2 공급관(66)은 기체 공급관(67)을 통해 기체 공급원(68)에 접속된다. 기체 공급원(68)으로부터 송출된 기체는 기체 공급관(67)을 흐른 후, 제 1 공급관(65) 및 제 2 공급관(66)의 각각으로 분배된다. 제 1 공급관(65)으로 분배된 기체는 노즐 부재(52)에 공급되고, 급기구(51)로부터 중앙 램프 히터(13C)의 선단측에 공급된다. 제 2 공급관(66)으로 분배된 기체는 노즐 부재(59)에 공급되고, 급기구(58)로부터 중앙 램프 히터(13C)의 배선측에 공급된다.
본 실시형태에 있어서, 제 1 공급관(65)으로 분배되는 기체의 유량은 제 2 공급관(66)으로 분배되는 기체의 유량보다 많다. 본 실시형태에 있어서는 제 2 공급관(66)에 배플이 배치된다. 제 2 공급관(66)에 배플이 설치됨으로써 제 1 공급관(65)을 흐르는 기체의 유량이 제 2 공급관(66)을 흐르는 기체의 유량보다 많아지도록 기체 공급원(68)으로부터 송출된 기체가 제 1 공급관(65)과 제 2 공급관(66)의 각각으로 분배된다.
도 17은 본 실시형태에 의한 냉각 장치(50)의 작용을 설명하기 위한 모식도이다. 유체(약액)을 가열하기 위해서 제 2 접속관(7)을 통해 유체 공간(33)에 유체가 공급된다. 또한, 내통 부재(31)에 배치되어 있는 복수의 램프 히터(13)의 각각에 전류가 공급된다. 램프 히터(13)에 전류가 공급됨으로써 램프 히터(13)는 발광 및 발열한다. 램프 히터(13)가 발광 및 발열함으로써 유체 공간(33)의 유체는 램프 히터(13)의 복사열로 가열된다. 가열된 유체는 유체 공간(33)으로부터 제 3 접속관(8)으로 송출된다.
밀봉부(26) 및 밀봉부(27)가 과도하게 온도 상승하면, 금속박(24) 및 금속박(25)이 열 팽창한다. 그 결과, 밀봉부(26) 및 밀봉부(27)의 밀봉 기능이 손상된다. 밀봉부(26) 및 밀봉부(27)의 밀봉 기능이 손상되면, 램프 히터(13)의 성능이 저하한다.
밀봉부(26)는 밀봉부(27)에 비해 가열하기 쉽다. 즉, 밀봉부(27)는 외부 리드선(19)에 접속되어 있기 때문에 밀봉부(27)의 열은 외부 리드선(19)을 통해 방출될 가능성이 높다. 밀봉부(26)는 외부 리드선(19)과 접속되어 있지 않기 때문에 과도하게 온도 상승할 가능성이 높다.
본 실시형태에 있어서는 밀봉부(26)를 포함하는 램프 히터(13)의 선단측의 일부가 내통 부재(31)의 외측에 배치된다. 이것에 의해 밀봉부(26)의 열은 내통 부재(31)에 머무르지 않고 케이스(11)의 내부 공간으로 방출된다. 따라서, 밀봉부(26)의 과도한 온도 상승이 억제된다.
중앙 램프 히터(13C)는 복수의 주변 램프 히터(13S)로 둘러싸여 있다. 그 때문에 중앙 램프 히터(13C)에 공급되는 전류값과 주변 램프 히터(13S)에 공급되는 전류값이 같아도 중앙 램프 히터(13C)는 주변 램프 히터(13S)보다 과도하게 온도 상승할 가능성이 높다.
본 실시형태에 있어서는 중앙 램프 히터(13C)의 밀봉부(26)에 기체를 공급하는 냉각 장치(50)가 설치된다. 도 17에 나타내는 바와 같이, 노즐 부재(52)의 급기구(51)로부터 공급된 기체는 안내 부재(53A) 및 안내 부재(53B)와 중앙 내통 부재(31C)의 바로 아래의 주변 내통 부재(31S) 사이를 통과한 후, 안내 기구(53)에 안내되어서 중앙 램프 히터(13C)의 밀봉부(26)에 공급된다. 중앙 램프 히터(13C)의 밀봉부(26)는 급기구(51)로부터 공급된 기체에 의해 냉각된다. 이것에 의해 중앙 램프 히터(13C)의 밀봉부(26)의 과도한 온도 상승이 억제된다.
본 실시형태에 있어서는 안내 기구(53)에 안내되는 기체에 의해 중앙 램프 히터(13C)의 선단측이 주변 램프 히터(13S)의 선단측에 비해 중점적으로 냉각된다.
도 11 등을 참조하여 설명한 바와 같이, 중앙 램프 히터(13C)는 밀봉부(26)의 표면(26S)과 XZ평면이 평행해지도록 지지 기구(34)에 지지된다. 또한, 2개의 밀봉부(26) 사이에 간극(Ga)이 형성된다. 그 때문에 중앙 램프 히터(13C)의 밀봉부(26)의 하방의 급기구(51)로부터 공급된 기체는 밀봉부(26)의 표면(26S)에 충분히 접촉하면서 밀봉부(26)의 표면(26S)을 따라 상방으로 흐를 수 있다. 따라서, 밀봉부(26)는 효과적으로 냉각된다.
또한, 지지 기구(34)는 제 1 지지 부재(36)와 제 2 지지 부재(37)를 포함하고, 제 1 지지 부재(36)와 제 2 지지 부재(37) 사이에 개구(Ma)가 형성된다. 개구(Ma)에 있어서, 유지 부재(17) 및 밀봉부(26)는 지지 기구(34)에 덮이지 않는다. 그 때문에 급기구(51)로부터 공급된 기체는 유지 부재(17)의 표면에도 충분히 접촉할 수 있다. 따라서, 유지 부재(17)도 효과적으로 냉각된다.
또한, 중앙 램프 히터(13C)의 선단측뿐만 아니라 중앙 램프 히터(13C)의 배선측에도 노즐 부재(59)의 급기구(58)로부터 기체가 공급된다. 급기구(58)로부터 공급된 기체는 안내 기구(60)에 의해 중앙 램프 히터(13C)의 밀봉부(27)에 공급된다. 이것에 의해 밀봉부(27)의 과도한 온도 상승이 억제되고, 밀봉부(27)의 밀봉 기능이 손상되는 것이 억제된다.
또한, 본 실시형태에 있어서는 밀봉부(27) 및 유지 부재(18)를 포함하는 램프 히터(13)의 배선측의 단부는 내통 부재(31)의 내측에 배치된다. 그 때문에 노즐 부재(59)의 급기구(58)로부터 공급된 기체는 램프 히터(13)의 배선측의 밀봉부(27) 및 유지 부재(18)를 포함하는데 직접적으로 닿지 않을 가능성이 있다. 안내 기구(60)에 안내되는 기체가 램프 히터(13)의 배선측의 외부 리드선(19)에 닿음으로써 외부 리드선(19)이 냉각되기 때문에 외부 리드선(19)에 접속되어 있는 램프 히터(13)의 배선측의 단부도 외부 리드선(19)을 통해 충분히 냉각된다. 또한, 안내 기구(60)에 안내되는 기체에 의해 중앙 램프 히터(13C)의 배선측의 외부 리드선(19)이 주변 램프 히터(13S)의 배선측의 외부 리드선(19)에 비해 중점적으로 냉각된다. 이것에 의해 중앙 램프 히터(13C)는 주변 램프 히터(13S)에 비해 중점적으로 냉각된다.
또한, 상술한 바와 같이 외부 리드선(19)이 접속되어 있지 않은 밀봉부(26)는 외부 리드선(19)이 접속되어 있는 밀봉부(27)에 비해 온도 상승할 가능성이 높다. 본 실시형태에 있어서는 노즐 부재(52)의 급기구(51)로부터 밀봉부(26)에 공급되는 기체의 유량은 노즐 부재(59)의 급기구(58)로부터 밀봉부(27)에 공급되는 기체의 유량보다 많다. 그 때문에 밀봉부(26)를 효과적으로 냉각할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는 용기 유지 기구(15)는 내통 부재(31)의 일단부(31A)가 내통 부재(31)의 타단부(31B)보다 상방에 배치되도록 용기(12)를 지지한다. 이것에 의해 내통 부재(31)의 내측에서 온도 상승하여 비중이 작아진 기체는 중력 작용(대류 작용)에 의해 내통 부재(31)의 일단부(31A)측의 개구로부터 유출할 수 있다. 일단부(31A)에 있어서는 유지 부재(17)가 내통 부재(31)의 외측에 배치되어 있고, 내통 부재(31)의 내면과 유지 부재(17)의 상면(17A) 및 하면(17B) 사이에 충분한 간극이 형성되어 있다. 그 때문에 내통 부재(31)의 내측에서 온도 상승하여 비중이 작아진 기체는 내통 부재(31)의 내면과 유지 부재(17)의 상면(17A) 및 하면(17B) 사이의 간극을 통해 원활하게 방출된다.
[효과]
이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 의하면, 유체 가열 장치(4)는 중앙 램프 히터(13C)와 주변 램프 히터(13S)를 구비하므로 유체 가열 장치(4)를 컴팩트하게 하면서 고출력으로 유체를 가열할 수 있다. 유체 공간(33)에 대량의 유체가 공급되어도 중앙 램프 히터(13C)의 복사열과 주변 램프 히터(13S)의 복사열에 의해 유체를 효과적으로 가열할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는 중앙 램프 히터(13C)의 주위에 복수의 주변 램프 히터(13S)가 배치되고, 그들 복수의 램프 히터(13)가 1개의 용기(12)에 배치되기 때문에 유체 가열 장치(4)의 고출력화와 컴팩트화를 양립할 수 있다. 한편, 중앙 램프 히터(13C)는 주변 램프 히터(13S)로 둘러싸여 있기 때문에 중앙 램프 히터(13C)는 과도하게 온도 상승할 가능성이 높다. 본 실시형태에 의하면, 급기구(51)를 갖는 노즐 부재(52)와, 노즐 부재(52)의 급기구(51)로부터 공급된 기체를 중앙 램프 히터(13C)에 안내하는 안내 기구(53)가 설치된다. 중앙 램프 히터(13C)에 냉각용의 기체가 충분히 공급됨으로써 유체 가열 장치(4)가 고출력화되어도 중앙 램프 히터(13C)의 과도한 온도 상승이 억제된다. 따라서, 유체 가열 장치(4)의 성능의 저하가 억제된다.
상술한 바와 같이, 밀봉부(26) 및 밀봉부(27)가 과도하게 온도 상승하면, 금속박(24) 및 금속박(25)이 열 팽창하고, 밀봉부(26) 및 밀봉부(27)의 밀봉 기능이 손상될 가능성이 있다. 본 실시형태에 의하면, 밀봉부(26) 및 밀봉부(27)에 냉각용의 기체가 공급되므로 밀봉부(26) 및 밀봉부(27)의 밀봉 기능이 손상되는 것이 억제된다. 또한, 유지 부재(17) 및 유지 부재(18)에도 냉각용의 기체가 공급됨으로써 밀봉부(26) 및 밀봉부(27)의 과도한 온도 상승이 효과적으로 억제된다.
외부 리드선(19)이 접속되어 있지 않은 밀봉부(26)는 외부 리드선(19)이 접속되어 있는 밀봉부(27)보다 온도 상승할 가능성이 높다. 본 실시형태에 있어서는 밀봉부(26)가 내통 부재(31)의 외측에 배치되므로 밀봉부(26)의 방열 효과를 높일 수 있다. 또한, 유지 부재(17)가 지지 기구(34)에 지지되므로 내통 부재(31)와 밀봉부(26) 및 유지 부재(17)의 상대 위치가 유지된다.
또한, 기체 공급원(68)으로부터 공급된 기체는 제 1 공급관(65) 및 제 2 공급관(66)으로 분배된다. 급기구(51)로부터 밀봉부(26)에 공급되는 기체의 유량은 급기구(58)로부터 밀봉부(27)에 공급되는 기체의 유량보다 많다. 기체 공급원(68)의 수를 저감한 상태로 밀봉부(26)를 효과적으로 냉각할 수 있다.
또한, 내통 부재(31)의 일단부(31A)는 내통 부재(31)의 타단부(31B)보다 상방에 배치된다. 그 때문에 내통 부재(31)의 내측에 있어서 가열되어서 비중이 작아진 기체는 중력 작용(대류 작용)에 의해 내통 부재(31)의 일단부(31A)의 개구로부터 원활하게 방출된다. 또한, 내통 부재(31)의 외측에 배치되는 유지 부재(17)는 평탄면인 상면(17A) 및 하면(17B)을 갖는다. 이것에 의해 상면(17A) 및 하면(17B)의 적어도 한쪽과 내통 부재(31)의 내면 사이에 충분한 간극이 형성된다. 그 때문에 내통 부재(31)의 내측의 기체는 간극을 통해 원활하게 방출된다.
또한, 본 실시형태에 있어서는 복수의 램프 히터(13)의 각각은 내통 부재(31)의 중심축(BX)의 회전 방향에 있어서의 자세가 일치하도록 내통 부재(31)에 배치된다. 지지 기구(34)는 내통 부재(31)의 자세가 유지되도록 유지 부재(17)를 지지한다. 그 때문에 복수의 램프 히터(13)의 사용 조건이 균일화된다. 이것에 의해 예를 들면, 복수의 램프 히터(13)의 수명이 균일화된다.
지지 기구(34)는 유지 부재(17)의 Z축 방향의 이동을 규제하는 제 1 지지 부재(36)와, 유지 부재(17)의 Y축 방향의 이동을 규제하는 제 2 지지 부재(37)를 갖는다. 또한, 제 1 지지 부재(36)는 탄성력에 의해 제 1 접촉부(36A)와 제 2 접촉부(36B)에서 유지 부재(17)를 끼우고, 제 2 지지 부재(37)는 탄성력에 의해 제 3 접촉부(37A)와 제 4 접촉부(37B)에서 유지 부재(17)를 끼운다. 이것에 의해 유지 부재(17)의 Z축 방향 및 Y축 방향뿐만 아니라 유지 부재(17)의 X축 방향의 이동도 규제된다. 또한, 지지 기구(34)는 유지 부재(17)의 적어도 일부를 노출시키는 개구(Ma)를 갖는다. 이것에 의해 급기구(51)로부터 공급된 기체는 유지 부재(17)의 표면에 충분히 접촉할 수 있다. 그 때문에 높은 냉각 효과를 얻을 수 있다.
제 2 실시형태
제 2 실시형태에 대하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상술의 실시형태와 동일 구성요소에 대해서는 동일 부호를 붙여 그 설명을 간략 또는 생략한다.
도 18은 본 실시형태에 의한 램프 히터(13)의 지지 기구(34)를 나타내는 사시도이다. 상술의 실시형태와 마찬가지로 램프 히터(13)의 +X측의 단부는 지지 기구(34)를 통해 내통 부재(31)에 지지된다.
지지 기구(34)는 유지 부재(17)의 Z축 방향의 이동을 규제하는 제 1 지지 부재(36)와, 유지 부재(17)의 Y축 방향의 이동을 규제하는 제 2 지지 부재(37)를 갖는다.
제 1 지지 부재(36)는 금속제의 와이어 형상의 부재이다. 제 1 지지 부재(36)는 탄성 변형가능하다. 제 1 지지 부재(36)는 유지 부재(17)의 상면(17A)에 접촉하는 제 1 접촉부(36A)와, 유지 부재(17)의 하면(17B)에 접촉하는 제 2 접촉부(36B)와, 제 1 접촉부(36A)와 제 2 접촉부(36B)를 연결하는 연결부(36C)와, 내통 부재(31)의 상부에 형성되는 제 1 관통 구멍(38A)에 삽입되는 제 1 삽입부(36D)와, 내통 부재(31)의 하부에 형성되는 제 2 관통 구멍(38B)에 삽입되는 제 2 삽입부(36E)를 갖는다. 제 2 지지 부재(37)는 상술의 실시형태에서 설명한 제 2 지지 부재(37)와 마찬가지이다.
본 실시형태에 있어서, 제 1 삽입부(36D)는 내통 부재(31)의 외측으로부터 제 1 관통 구멍(38A)에 삽입된다. 제 2 삽입부(36E)는 내통 부재(31)의 외측으로부터 제 2 관통 구멍(38B)에 삽입된다.
본 실시형태에 있어서도 지지 기구(34)는 내통 부재(31)와 램프 히터(13)의 상대 위치를 유지할 수 있다.
제 3 실시형태
제 3 실시형태에 대하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상술의 실시형태와 동일 구성요소에 대해서는 동일 부호를 붙여 그 설명을 간략 또는 생략한다.
도 19는 본 실시형태에 의한 램프 히터(13)의 지지 기구(34)를 나타내는 사시도이다. 상술의 실시형태와 마찬가지로 램프 히터(13)의 +X측의 단부는 지지 기구(34)를 통해 내통 부재(31)에 지지된다.
지지 기구(34)는 유지 부재(17)에 고정되는 지지 부재(69)와, 내통 부재(31)에 연결되는 지지 부재(70)를 갖는다.
도 20은 본 실시형태에 의한 지지 부재(69)를 나타내는 사시도이다. 도 19 및 도 20에 나타내는 바와 같이, 지지 부재(69)는 금속제의 박판 형상의 부재이다. 지지 부재(69)는 탄성 변형가능하다. 지지 부재(69)는 유지 부재(17)의 상면(17A)에 접촉하는 접촉부(69A)(제 1 접촉부) 및 접촉부(69B)(제 1 접촉부)와, 유지 부재(17)의 하면(17B)에 접촉하는 접촉부(69C)(제 2 접촉부) 및 접촉부(69D)(제 2 접촉부)와, 유지 부재(17)의 +X측의 끝면(17E)에 접촉하는 연결부(69E)를 갖는다. 연결부(69E)는 접촉부(69A) 및 접촉부(69B)와, 접촉부(69C) 및 접촉부(69D)를 연결한다.
지지 부재(70)는 금속제의 박판 형상의 부재이다. 지지 부재(70)는 탄성 변형가능하다. 지지 부재(70)는 유지 부재(17)의 상면(17A)에 대향하는 대향부(70A)와, 유지 부재(17)의 하면(17B)에 대향하는 대향부(70B)과, 유지 부재(17)의 +X측의 끝면(17E)과 대향하는 대향부(70C)와, 내통 부재(31)의 상부에 형성되는 제 1 관통 구멍(38A)에 삽입되는 삽입부(70D)와, 내통 부재(31)의 하부에 형성되는 제 2 관통 구멍(38B)에 삽입되는 삽입부(70E)와를 갖는다. 삽입부(70D)는 내통 부재(31)의 내측으로부터 제 1 관통 구멍(38A)에 삽입된다. 삽입부(70E)는 내통 부재(31)의 내측으로부터 제 2 관통 구멍(38B)에 삽입된다.
지지 부재(69)는 유지 부재(17)에 고정된다. 지지 부재(69)는 탄성력에 의해 접촉부(69A) 및 접촉부(69B)와 접촉부(69C) 및 접촉부(69D)에서 유지 부재(17)를 끼운다.
유지 부재(17)에 지지 부재(69)가 고정된 상태로 지지 부재(69)이 내통 부재(31)의 내면에 접치(적재)된다. 접촉부(69A) 및 접촉부(69B)의 선단부가 내통 부재(31)의 내면에 접촉하고, 접촉부(69C) 및 접촉부(69D)의 선단부가 내통 부재(31)의 내면에 접촉함으로써 지지 부재(69)는 내통 부재(31)에 고정된다. 또한, 삽입부(70D)가 제 1 관통 구멍(38A)에 삽입되고, 삽입부(70E)가 제 2 관통 구멍(38B)에 삽입되어서 지지 부재(70)와 원통 부재(31)가 연결됨으로써 X축 방향에 있어서의 램프 히터(13)의 이동이 규제된다.
제 4 실시형태
제 4 실시형태에 대하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상술의 실시형태와 동일 구성요소에 대해서는 동일 부호를 붙여 그 설명을 간략 또는 생략한다.
본 실시형태에 있어서는 지지 기구(34) 및 지지 기구(35)의 변형예에 대하여 설명한다.
도 21은 본 실시형태에 의한 램프 히터(13)의 지지 기구(34)를 나타내는 사시도이며, 도 13을 참조하여 설명한 지지 기구(34)의 변형예를 나타낸다. 도 21에 나타내는 바와 같이, 도 13을 참조하여 설명한 지지 기구(34)에 있어서 제 2 지지 부재(37)는 생략되어도 좋다. 지지 기구(34)는 제 1 지지 부재(36)에 의해 램프 히터(13)의 선단측을 지지할 수 있다.
도 22는 본 실시형태에 의한 램프 히터(13)의 지지 기구(34)를 나타내는 사시도이며, 도 18을 참조하여 설명한 지지 기구(34)의 변형예를 나타낸다. 도 22에 나타내는 바와 같이, 도 18을 참조하여 설명한 지지 기구(34)에 있어서 제 2 지지 부재(37)는 생략되어도 좋다. 지지 기구(34)는 제 1 지지 부재(36)에 의해 램프 히터(13)의 선단측을 지지할 수 있다.
도 23은 본 실시형태에 의한 램프 히터(13)의 지지 기구(35)를 나타내는 사시도이며, 도 14를 참조하여 설명한 지지 기구(35)의 변형예를 나타낸다. 도 14를 참조하여 설명한 지지 부재(39)는 박판 형상의 부재이었다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 지지 부재(39)는 와이어 형상(환봉 형상)이어도 좋다.
다른 실시형태
상술의 실시형태에 있어서, 급기구(81) 및 급기구(88)로부터 공급되는 기체는 공기가 아니어도 좋고, 예를 들면 불활성 가스이어도 좋다.
안내 기구(53)는 중앙 램프 히터(13C)뿐만 아니라 주변 램프 히터(13S)에 기체를 안내해도 좋다.
램프 히터(13)의 선단측뿐만 아니라 램프 히터(13)의 배선측이 내통 부재(31)의 외측에 배치되어도 좋다.
1 유체 시스템 2 처리조
3 순환 펌프 4 유체 가열 장치
5 필터 유닛 6 제 1 접속관
7 제 2 접속관 8 제 3 접속관
9 제 4 접속관 10 순환 시스템
11 케이스 12 용기
13 램프 히터 13C 중앙 램프 히터
13S 주변 램프 히터 14 다리 부재
15 용기 유지 기구 16 램프 본체
17 유지 부재(제 1 유지 부재) 17A 상면
17B 하면 17C 측면
17D 측면 17E 끝면
17H 지지 구멍 18 유지 부재(제 2 유지 부재)
18A 상면 18B 하면
18C 측면 18D 측면
18E 끝면 18H 지지 구멍
18K 지지 구멍 19 외부 리드선
20 밀봉체 21 필라멘트
22 내부 리드선 23 내부 리드선
24 금속박 25 금속박
26 밀봉부(제 1 밀봉부) 26S 표면
27 밀봉부(제 2 밀봉부) 27S 표면
28 외통 부재 29 플레이트 부재
30 플레이트 부재 31 내통 부재
31A 일단부 31B 타단부
31C 중앙 내통 부재 31S 주변 내통 부재
32 램프 공간 33 유체 공간
34 지지 기구 35 지지 기구
36 제 1 지지 부재 36A 제 1 접촉부
36B 제 2 접촉부 36 연결부
36D 제 1 삽입부 36E 제 2 삽입부
37 제 2 지지 부재 37A 제 3 접촉부
37B 제 4 접촉부 37C 연결부
37D 협지부 37E 협지부
38A 제 1 관통 구멍 38B 제 2 관통 구멍
39 지지 부재 39A 연결부
39B 삽입부 39C 삽입부
40A 관통 구멍 40B 관통 구멍
50 냉각 장치 51 급기구
51A 급기구 51B 급기구
52 노즐 부재(제 1 노즐 부재) 52A 상면
53 안내 기구(제 1 안내 기구) 53A 안내 부재
53B 안내 부재 54 안내면
55 안내면 56 안내면
57 안내면 58 급기구
58A 급기구 58B 급기구
59 노즐 부재(제 2 노즐 부재) 59A 상면
60 안내 기구(제 2 안내 기구) 60A 안내 부재
60B 안내 부재 61 안내면
62 안내면 63 안내면
64 안내면 65 제 1 공급관
66 제 2 공급관 67 기체 공급관
68 기체 공급원 69 지지 부재
69A 접촉부(제 1 접촉부) 69B 접촉부(제 1 접촉부)
69C 접촉부(제 2 접촉부) 69D 접촉부(제 2 접촉부)
69E 연결부 70 지지 부재
70A 대향부 70B 대향부
70C 대향부 70D 삽입부
70E 삽입부 AX 중심축
FL 바닥면 Ga 간극
Gb 간극 Ma 개구
Mb 개구

Claims (16)

  1. 외통 부재 및 상기 외통 부재의 내측에 배치되는 내통 부재를 갖고, 상기 외통 부재의 내면과 상기 내통 부재의 외면 사이의 유체 공간에 유체가 공급되는 용기와,
    상기 내통 부재에 배치되는 램프 히터와,
    상기 램프 히터의 선단측에 배치되고 급기구를 갖는 제 1 노즐 부재와,
    상기 제 1 노즐 부재의 상기 급기구로부터 공급된 제 1 기체를 안내하는 제 1 안내 기구를 구비하고,
    상기 내통 부재는 상기 외통 부재의 중심축과 직교하는 면 내에 있어서 상기 외통 부재의 중앙에 배치되는 중앙 내통 부재와, 상기 중앙 내통 부재의 주위에 배치되는 복수의 주변 내통 부재를 포함하고,
    상기 램프 히터는 상기 중앙 내통 부재에 배치되는 중앙 램프 히터와, 복수의 상기 주변 내통 부재의 각각에 배치되는 주변 램프 히터를 포함하고,
    상기 제 1 안내 기구는 상기 중앙 램프 히터의 선단측에 상기 제 1 기체를 안내하는 유체 가열 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 안내 기구에 안내되는 상기 제 1 기체에 의해 상기 중앙 램프 히터의 상기 선단측은 상기 주변 램프 히터의 상기 선단측보다 중점적으로 냉각되는 유체 가열 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 램프 히터는 밀봉체와, 상기 밀봉체의 내부 공간에 배치되는 필라멘트와, 상기 밀봉체의 단부에 설치되어 상기 내부 공간을 밀봉하는 밀봉부와, 상기 밀봉부에 배치되어 상기 필라멘트에 접속되는 금속박을 갖고,
    상기 제 1 안내 기구는 상기 중앙 램프 히터의 상기 선단측의 상기 밀봉부에 상기 제 1 기체를 안내하는 유체 가열 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 램프 히터는 평행하게 배치되는 2개의 램프 본체를 갖고,
    상기 램프 본체의 각각이 상기 밀봉체와, 상기 필라멘트와, 상기 밀봉부와, 상기 금속박을 갖고,
    한쪽의 상기 램프 본체의 상기 밀봉부 및 다른 쪽의 상기 램프 본체의 상기 밀봉부를 유지하는 유지 부재를 구비하고,
    상기 제 1 안내 기구는 상기 중앙 램프 히터의 상기 선단측의 상기 유지 부재에 상기 제 1 기체를 안내하는 유체 가열 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 밀봉부는 상기 램프 본체의 상기 선단측에 설치되는 제 1 밀봉부와, 상기 램프 본체의 배선측에 설치되는 제 2 밀봉부를 포함하고,
    상기 유지 부재는 한쪽의 상기 램프 본체 및 다른 쪽의 상기 램프 본체의 상기 제 1 밀봉부의 적어도 일부를 유지하는 제 1 유지 부재와, 한쪽의 상기 램프 본체 및 다른 쪽의 상기 램프 본체의 상기 제 2 밀봉부의 적어도 일부를 유지하는 제 2 유지 부재를 포함하고,
    상기 선단측에 있어서, 한쪽의 상기 램프 본체의 상기 제 1 밀봉부에 배치되는 금속박과 다른 쪽의 상기 램프 본체의 상기 제 1 밀봉부에 배치되는 금속박이 접속되고,
    상기 배선측에 있어서, 한쪽의 상기 램프 본체 및 다른 쪽의 상기 램프 본체의 상기 제 2 밀봉부에 배치되는 금속박의 각각은 외부 리드선에 접속되는 유체 가열 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 램프 히터의 상기 선단측의 일부가 상기 내통 부재의 외측에 배치된 상태로 상기 제 1 유지 부재를 지지하는 지지 기구를 구비하는 유체 가열 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 유지 부재는 평탄면인 상면과, 평탄면인 하면과, 상기 상면과 상기 하면을 접속하는 측면을 갖고,
    상기 상면 및 상기 하면의 적어도 한쪽과 상기 내통 부재의 내면 사이에 간극이 형성되는 유체 가열 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지 기구는 상기 상면에 접촉하는 제 1 접촉부와, 상기 하면에 접촉하는 제 2 접촉부와, 상기 내통 부재의 상부에 형성되는 제 1 관통 구멍에 삽입되는 제 1 삽입부와, 상기 내통 부재의 하부에 형성되는 제 2 관통 구멍에 삽입되는 제 2 삽입부를 갖는 지지 부재를 포함하고,
    상기 제 1 삽입부는 상기 내통 부재의 내측으로부터 상기 제 1 관통 구멍에 삽입되고,
    상기 제 2 삽입부는 상기 내통 부재의 내측으로부터 상기 제 2 관통 구멍에 삽입되는 유체 가열 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지 기구는 상기 상면에 접촉하는 제 1 접촉부와, 상기 하면에 접촉하는 제 2 접촉부와, 상기 내통 부재의 상부에 형성되는 제 1 관통 구멍에 삽입되는 제 1 삽입부와, 상기 내통 부재의 하부에 형성되는 제 2 관통 구멍에 삽입되는 제 2 삽입부를 갖는 지지 부재를 포함하고,
    상기 제 1 삽입부는 상기 내통 부재의 외측으로부터 상기 제 1 관통 구멍에 삽입되고,
    상기 제 2 삽입부는 상기 내통 부재의 외측으로부터 상기 제 2 관통 구멍에 삽입되는 유체 가열 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지 기구는 상기 상면에 접촉하는 제 1 접촉부와, 상기 하면에 접촉하는 제 2 접촉부와, 제 1 접촉부와 상기 제 2 접촉부를 연결하는 연결부를 갖는 지지 부재를 포함하고,
    상기 제 1 유지 부재에 상기 지지 부재가 고정된 상태로 상기 지지 부재가 상기 내통 부재의 내면에 접치되는 유체 가열 장치.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 상기 램프 히터의 각각은 상기 제 1 유지 부재의 상기 평탄면이 수평방향으로부터 볼 때 상하가 되도록 상기 내통 부재에 고정되는 유체 가열 장치.
  12. 제 5 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 램프 히터의 상기 배선측에 배치되고 급기구를 갖는 제 2 노즐 부재와,
    상기 제 2 노즐 부재의 상기 급기구로부터 공급된 제 2 기체를 안내하는 제 2 안내 기구를 구비하고,
    상기 제 2 안내 기구는 상기 중앙 램프 히터의 상기 배선측에 상기 제 2 기체를 안내하고,
    상기 제 1 노즐 부재의 급기구로부터 공급되는 제 1 기체의 유량은 상기 제 2 노즐 부재의 급기구로부터 공급되는 제 2 기체의 유량보다 많은 유체 가열 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 안내 기구에 안내되는 상기 제 2 기체에 의해 상기 외부 리드선이 냉각되고,
    상기 중앙 램프 히터의 상기 배선측은 상기 외부 리드선을 통해 냉각되는 유체 가열 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 안내 기구에 안내되는 상기 제 2 기체에 의해 상기 중앙 램프 히터의 상기 배선측은 상기 주변 램프 히터의 상기 배선측보다 중점적으로 냉각되는 유체 가열 장치.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 밀봉부는 상기 내통 부재의 일단부에 배치되고, 상기 제 2 밀봉부는 상기 내통 부재의 타단부에 배치되고,
    상기 내통 부재의 일단부가 상기 내통 부재의 타단부보다 상방에 배치되도록 상기 용기를 유지하는 용기 유지 기구를 구비하는 유체 가열 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기는 투명한 석영 유리제인 유체 가열 장치.
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