专利名称：配管用加热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体制造装置以及其他的制造装置、或者化学反应处理装置等 中的配管用加热器。
背景技术：
目前，在半导体制造装置、化学处理装置、食品制造装置以及其他的制造装置中， 使用有一种配管用加热器，利用该配管用加热器来防止在移送处理前的气体或液体以及处 理后的气体或液体的配管的内壁上所述气体以及液体的固化或堆积。作为配管用加热器，公知的是使发热体直接与作为被加热体的配管接触来进行加 热的接触加热型的配管用加热器，具体地说，有在隔热材料和玻璃布等中埋设发热体、并卷 绕在配管上的套式加热器(jacket heater)，另外还有专利文献1中提到的、在硅树脂等中 埋设发热体、并卷绕在配管上的硅橡胶加热器。另外，还公知有一种非接触加热型的配管用加热器，其不使发热体直接与配管接 触，而是在配管与发热体之间设置希望的空间，利用来自发热体的辐射热和该空间内的空 气的热传导来进行加热，具体地说，在专利文献2中提出一种利用在外侧面贴有面状加热 器的金属板形成比配管大的空间，并将配管包围的配管用加热器。专利文献1 日本特开平10-134947号公报专利文献2 日本特开平9-17555号公报但是，在套式加热器或专利文献1的配管用加热器中，由于发热体的配置位置、向 配管的卷绕位置、向配管的卷绕不均、对配管的紧贴度不均，存在着在配管上产生温度不均 的顾虑。这是因为在现场对加热器进行配管的作业的熟练度会影响对配管的加热的均一 性。另外，在套式加热器中，由于玻璃布等沾染灰尘引起的使用环境对清洁度的影响， 存在配管金属部分腐蚀的顾虑，另外在专利文献1的配管用加热器中，因使用硅树脂等而 产生的硅氧烷，也存在配管金属部分腐蚀的顾虑，所以需要对使用环境进行考虑。在专利文献2的配管用加热器中，面状加热器不与配管直接接触，配管通过位于 由面状加热器加热的金属板和配管之间的空间之中的空气的热传导而被加热，因此，面状 加热器的配置位置引起的配管的温度不均会减少。但是，由于是在金属板和配管之间确保 大空间的构造，所以各部分大型化，在搬运时、装配时对操作性有影响。另外，在配管的维护中，还有可能难以再现再装配时的配管用加热器的加热性能。
发明内容
本发明鉴于上述情况而提出，其目的在于提供一种使搬运时以及装配时的操作性 和装配时的再现性提高，同时能够将配管均勻加热到希望的一定温度的配管用加热器。为了解决上述问题，本发明的配管用加热器的特征在于，包括多个壳体，所述多个壳体经铰链连结，被装配在截面圆形的配管的外周壁上以包
3围该配管，且形成沿该配管的多面体；隔热材料，所述隔热材料配置在该壳体的内壁的整个面上；多个模制件，所述多个模制件配置于所述内壁，使得在所述装配时抵接于所述外 周壁；以及多个发热体，所述多个发热体被配置在所述装配时形成于所述外周壁和所述多面 体的角部之间的空间中，且沿所述配管的长度方向延伸。在此，所谓“截面”是指垂直于配管的长度方向的面。上述的所谓“圆形”，并不需 要是数学意义上的严格的圆，还可以包含椭圆等。上述的所谓“多面体”是被多个面包围、且 截面是多边形的立体，是所有的面由长方形或正方形构成的立体形状。上述的所谓“内壁” 是指与配管的外周壁面对的壳体的内表面。上述的所谓“整个面”虽然是指内壁的大致整 个面，但并不是严格意义上的内壁的全部。上述的所谓“隔热材料”包括套式加热器系、硅 系、云母系以及含浸了耐热树脂的清洁块(clean block)系的隔热材料，但在适用于特别是 半导体装置那样要求清洁环境的装置中时，优选清洁块系。上述的所谓“角部”是指装配时 邻接的内壁的交叉部分及其附近。另外，在本发明中，模制件可以配置于装配时最接近配管的外周壁的位置、即构成 多面体的侧面的各壳体的内壁的宽度方向的中央附近。另外，在本发明中，模制件可以与发热体形成一体而配置在内壁上，并是被配置于 内壁的、装配时多面体的角部的附近位置。在此，所谓“与发热体形成一体”，没有必要说是发热体的全部与模制件形成一体， 在实际应用上只要是发热体的一部分与模制件形成一体即可。另外，在本发明中，壳体可以经铰链连结成邻接的壳体的外壁彼此以边界角度向 外侧打开、邻接的壳体的合并面抵接而向内侧闭合。在此，所谓“邻接的壳体”是指经铰链连结的相邻的壳体。上述的所谓“外壁”是 指壳体的与内壁相反一侧的表面。上述的所谓“外侧”是指邻接的壳体的外壁彼此接近的 方向。上述的所谓“边界角度”是指外壁彼此以邻接的壳体的外壁彼此不会碰撞的程度向 外侧形成的角度，优选邻接壳体的外壁彼此所成的角度为60度到180度的范围。上述的所 谓“合并面抵接”是指邻接的壳体的端部彼此接近为接触的程度，并不是指严格意义上的接 触。上述的所谓“内侧”是指邻接的壳体的内壁彼此接近的方向。进而，在本发明中，壳体还可以具有通过上锁而维持多面体的形状的搭锁。发明效果根据本发明，具有多个壳体，所述多个壳体由铰链连结，使配管用加热器装配在截 面圆形的配管的外周壁上，且形成沿该配管的多面体；隔热材料，所述隔热材料配置在该壳 体的内壁的整个面上；多个模制件，所述多个模制件配置于内壁，使得在装配时抵接于外周 壁；以及多个发热体，所述多个发热体被配置在装配时形成于外周壁和多面体的角部之间 的空间中，且在配管的长度方向上延伸。因此，配管用加热器的所有的构成部件被构成为利用由铰链结合的壳体整体形 成多面体，在搬运时以及装配时操作性提高，另外，在装配时由于是配置于壳体内壁的模制 件与配管的外周壁抵接并包围配管的构造，所以向配管上的安装稳定性提高，不会因在现 场将加热器装配到配管上的操作的熟练度而影响对配管的加热的均一性，能够始终稳定地实现良好加热。另外，由于多面体的角部和配管的外周壁之间的空间均一且具有再现性，所 以通过配置于该空间内的多个发热体发出的辐射热与由发热体加热的空间内的空气的对 流，对配管进行均勻加热。进而，根据本发明，利用隔热材料能够降低周围的热变动，并且在是被称作“清洁 块”的含浸有耐热树脂的隔热材料的情况下，还能够减少沾染灰尘。
图1是表示本发明的第一实施方式装配时的截面的图；图2A是表示本发明的第一实施方式未装配时的截面的图；图2B是表示本发明的第一实施方式未装配时的截面的图；图3A是表示本发明的第二实施方式的图；图3B是表示本发明的第二实施方式的图；图3C是表示本发明的第二实施方式的图；图4是本发明的配管用加热器1的立体图；图5是表示本发明的配管用加热器1向配管P装配时的装配作业的图；图6是表示本发明的配管用加热器1的连结装配的图；图7A是表示对本发明的配管用加热器1的加热性能进行测量时的测量点的图；图7B是表示对本发明的配管用加热器1的加热性能进行测量时的测量点的图；图8A是表示本发明的配管用加热器1的加热性能的测量数据的图；图8B是表示本发明的配管用加热器1的加热性能的测量数据的图；图中C-圆形La-边界角度P-配管Pa-外周壁R-长方体Ra-角部I-配管用加热器2-铰链3、13-壳体3a、13a-内壁4、14-隔热材料5、15-模制件(mould)6-发热体7-空间12-耐热树脂
具体实施例方式以下，参考
本发明的实施方式。
5
参考图1、图2说明本发明的配管用加热器的第一实施方式。图1是表示本发明的 第一实施方式装配时的截面的图。如图1所示，第一实施方式构成为具有四个壳体3，四个壳体3具有L字状的截面 形状，并经铰链2连结起来，所述四个壳体3在装配时形成使配管P的外周壁Pa沿该配管 P的长方体R。另外，铰链2可向外打开边界角度La(在图示例中大约为90度)，在内侧由 于有壳体2的厚度，不会比邻接的壳体2的端面彼此呈180度的位置即在后述的合并面3c 互相抵接的位置(参考图2B)更向内关闭。在壳体3的内壁3a的整个面上配置有多个隔热材料4，另外在内壁3a上沿配管P 的长度方向配置多个模制件5，使得装配时其与外周壁Pa抵接、且位于与外周壁Pa最接近 的位置。进而在内壁3a配置四根发热体6，使得在装配时所述发热体位于由壳体3形成的 长方体R的角部Ra与外周壁Pa之间的空间7内。另外，发热体6没必要位于所有的角部 Ra和外周壁Pa之间的空间7内，可以对应于配管P的直径、成本而削减发热体6的根数。在图中上侧的壳体3的外壁3b配置搭锁(>錠)8，通过将搭锁锁住，邻接的 图中上侧的壳体3彼此被固定，从而配管用加热器1被装配在配管P的外周壁Pa上。在锁 住的状态下，模制件5 —边对配管P的外周壁Pa施加压力，一边被装配，因此，邻接的壳体 3的各合并面3c的间隙是0. 5mm左右以下。下面，对于本发明的第一实施方式未装配时的状态进行说明。图2是表示本发明 的第一实施方式未装配时的截面的图。图2A是表示未装配时搭锁8被解锁了的状态的截 面的图，图2B是表示在未装配时锁住搭锁8的状态的截面的图。如图2A所示，在第一实施方式中，即使是在将搭锁8解锁的状态下，配管用加热器 1也构成为所有的零件形成一体。另外，铰链2由于被配置成开闭面2a面向壳体3的外壁 3b，所以在解锁时，成为邻接的各壳体3彼此不会打开到规定的边界角度La以上的构造。具 体地说，如图2A所示，邻接的壳体3的外壁3b彼此的角度被限制在90度左右。另外，如图2B所示，在第一实施方式中，搭锁8越过邻接的壳体3与壳体3的合并 面3c，且配置在外壁3b上，因此即使在未装配配管P时对搭锁8上锁，也是维持长方体R的 形状的构造。下面对于本发明的配管用加热器的第二实施方式进行说明。图3是表示本发明的 第二实施方式的图。图3A是表示第二实施方式的装配时的截面的图，图3B是表示第二实 施方式的图3A的在A-A截面的右视图，图3C是表示在第二实施方式未装配时将搭锁8解 锁的状态的图。而且，对于具有与第一实施方式相同结构的部位标注相同符号进行说明。如图3A所示，第二实施方式构成为具有经铰链2连结的平板状的四个壳体13， 该四个壳体13与第一实施方式同样，在装配时形成使配管P的外周壁Pa沿该配管P的长 方体R。在该壳体13的内壁13a的整个面上，与第一实施方式同样，配置多个隔热材料14， 另外，如图3C所示那样的在壳体13的内壁13a的两端，以夹着在内壁13a仅配置有隔热材 料14的壳体13的方式，将模制件15配置于两个壳体13的内壁13a，使得在装配时模制件 15与外周壁Pa抵接，且位于形成的长方体R的角部Ra的附近位置，其中模制件15与内壁 13a呈大约45度倾斜且对置延伸出。在图中右侧的壳体13的外壁13b配置的铰链2的端部上通过焊接方式固定搭锁8
6的端部，焊接着搭锁8的端部的铰链2的、焊接侧的开闭面2a未固定于壳体13的外壁13b。 当将搭锁8解锁时，该铰链2 (图中左上侧)从配置该铰链2的壳体13与邻接的壳体13之 间的合并面13c打开。在该第二实施方式中，由于邻接的壳体13彼此在相当于长方体R的 角的位置由铰链2连结起来，所以，在邻接的壳体13彼此在45度倾斜的合并面13c抵接之 前，铰链2可向内关闭到90度。如图3B所示，模制件15支承发热体6的一部分并被固定于内壁13a。所以在装配 时，发热体6位于角部Ra和外周壁Pa之间，并且在发热体6的未被模制件15支承的部分 与外周壁Pa之间存在空间7。在本实施方式中，说明了由两个模制件15支承各发热体6， 但不限于此。在第二实施方式中，与第一实施方式相比，由于模制件15与发热体6的距离近，所 以抑制模制件15抵接的位置的外壁Pa的热传导引起的温度下降。而且，对于未装配时的 上锁状态以及解锁的状态的作用，与第一实施方式相同，省略说明。另外，在第一实施方式以及第二实施方式中，说明了多面体为长方体R，但是并不 特别限定于此。还可以根据配管P的直径而形成其截面为三角形、六边形、八边形等的多面 体。下面，说明对本发明的配管用加热器1的发热体的配线。图4是本发明的配管用加 热器1的立体图。如图4所示，从壳体3导出供电电缆9，在其前端压接有两个圆端子10。另外，该供电电缆9嵌入成形在壳体3内，并在未图示的状态下被配线到各发热体 6上。此外，供电电缆9的壳体3内的配线可以根据各发热体6的必要容量而选择串联配线 或选择并联配线，或者还可以根据需要省略向未使用的发热体的配线。另外，在本发明的配管用加热器1的两侧面配置有作为接合面的分隔板11。而且， 关于供电电缆9以及分隔板11，在第一实施方式以及第二实施方式中是通用的。下面，说明本发明的配管用加热器1向配管P的装配作业。图5是表示本发明的 配管用加热器1向配管P的装配作业的图。图5(a)至图5(f)表示使用本发明的第一实施 方式的配管用加热器1来向配管P装配时的作业的过程。如图5所示，在配管P的希望的加热位置，通过在使搭锁8解锁的状态下覆盖外周 壁Pa，然后将搭锁8上锁，从而完成向配管P上的装配。因此，在装配作业中对于操作者的 熟练度也没有要求，可在短时间内完成操作。进而，能够在图2B所示的状态下将配管用加 热器1搬运到操作场所，从而搬运时的操作性提高。下面，对于本发明的配管用加热器的连结装配进行说明。图6是表示本发明的配 管用加热器1的连结装配的图。图6(a)至图6(d)是表示向具有转弯部Pc的配管P连结 装配本发明的配管用加热器1的过程的图。在将本发明的配管用加热器1装配到图6(a)所示那样的具有转弯部Pc的配管P 上时，要准备图6(b)所示那样的与转弯部Pc对应的配管用加热器1。另外，如图6(c)以及 图6(d)所示，要对应于配管P的配管长度准备配管用加热器1的配管P的长度方向长度的 变形例。具体地说，虽然可以制作与长度为300mm(图中右侧)和200mm(图中左侧)的配 管对应的配管用加热器，但并不限定于此。如图6(d)所示，通过连结这些配管用加热器1， 能够在希望的范围加热具有转弯部Pc的配管P。而且，即使在配管P具有未图示的阀等突 起物的情况下，还可以在壳体3等上设置避开该突起物的避开孔。
下面，对于本发明的配管用加热器1的加热性能进行说明。图7是表示在测量本 发明的配管用加热器1的加热性能时的测量点的图。图7A是表示配管用加热器1的轴向 的测量点的图，图7B是表示配管用加热器1的圆周方向的测量点的图。如图7A所示，在测量加热性能时，相对于配管P，将与配管长300mm对应的配管用 加热器1 (图中左)和与配管长200mm对应的配管用加热器1 (图中右)连结起来，从300mm 对应的配管用加热器1 (图中左)的接合面A4起算，将轴向上的位置Al (150mm)、A2 (85mm)、 A3 (20mm)以及接合面A4作为轴向的测量点。如图7B所示，在测量加热性能时，以配管P的内周壁Pb的图中最下部为基准， 以22. 5度的等间隔，绕圆周方向顺时针取位置Rl (Odeg)、R2 (22. 5deg)、R3 (45deg)、 R4 (67. 5deg)、R5(90deg)、R6(112. 5deg)、R7(135deg)、R8(157. 5deg)以及 R9(180deg)作为 圆周方向的测量点。下面，对于在上述测量点的本发明的配管用加热器1的加热性能进行说明。图8 是表示使用本发明的配管用加热器的测量数据。图8A表示配管P的外周壁Pa的控制温度 设为150°C的低温控制时的测量数据，图8B表示配管P的外周壁Pa的控制温度设为190°C 的高温控制时的测量数据。作为配管用加热器1，如上所述，将与配管长300mm以及200mm对应的配管用加热 器1接合起来，作为被加热体的配管P具体使用薄壁不锈钢管80A(t = 3mm、SUS304)。另 外，作为温度测量用传感器使用K热电偶(直径Imm套式)，作为PID控制设备，使用TCM系 列(东京技术研究所制)，作为数据记录器使用GL450 (Graphtec公司制)，来进行测量。在此，在图8中，作为表示配管用加热器1的各测定点的加热性能的评价指数，定 义均一性(％)=(最高温度-最低温度)/(2X平均温度)X100。如图8所示，不管是 对配管P进行高温控制还是进行低温控制，在轴向以及圆周方向的各测量点上，均一性都 维持在2%左右以下。由此，根据本发明的配管用加热器1，在装配时成为模制件5压紧外周壁Pa的状 态，不要求操作者的熟练度，就能提高装配稳定性，并且可得到邻接的壳体3的间隙充分变 小的程度的再现性。另外，在未装配时，由于在上锁状态下维持长方体R，所以搬运时的操作 性提高，在解锁状态下各壳体3的打开角度受到限制，因此装配时的操作性也提高。进而， 利用配置在角部Ra和外周壁Pa之间的空间7中的发热体6发出的辐射热以及该空间7的 空气的对流来加热配管P，因此，发热体6在空间7中的配置误差的影响变小，可使配管P的 温度具有足够的均一性并维持该均一性。
权利要求
一种配管用加热器，其特征在于，包括多个壳体，所述多个壳体经铰链连结，被装配在截面圆形的配管的外周壁上以包围该配管，且形成沿该配管的多面体；隔热材料，所述隔热材料配置在该壳体的内壁的整个面上；多个模制件，所述多个模制件配置于所述内壁，使得在所述装配时抵接于所述外周壁；以及多个发热体，所述多个发热体被配置在所述装配时形成于所述外周壁和所述多面体的角部之间的空间中，且在所述配管的长度方向上延伸。
2.根据权利要求1所述的配管用加热器，其特征在于，所述模制件被配置于所述内壁的、在所述装配时最接近所述外周壁的位置。
3.根据权利要求1所述的配管用加热器，其特征在于，所述模制件与所述发热体形成一体，并被配置于所述内壁的、在所述装配时所述角部 的附近位置。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的配管用加热器，其特征在于，所述壳体经所述铰链连结成邻接的该壳体的外壁彼此以边界角度向外侧打开、邻接的 该壳体的合并面抵接而向内侧闭合。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的配管用加热器，其特征在于， 所述壳体还具有通过上锁而维持所述多面体的形状的搭锁。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的配管用加热器，其特征在于， 所述隔热材料由含浸了耐热树脂的材料构成。全文摘要
提供一种配管用加热器，其可提高搬运时以及装配时的操作性和再现性，且能够将配管均匀地维持在希望的一定温度。为此，配管用加热器(1)由多个壳体(3、13)构成，它们经铰链(2)连结，且包围装配在截面圆形(C)的配管(P)的外周壁(Pa)上，形成沿该配管(P)的多面体(R)。在该壳体(3、13)的内壁(3a、13a)的整个面设有隔热材料(4、14)、多个模制件(5、15)和多个发热体(6)，多个模制件(5、15)配置于内壁(3a、13a)从而装配时抵接于配管(P)的外周壁(Pa)，多个发热体(6)配置于壳体(3、13)的内壁(3a、13a)，使得装配时位于配管(P)的外周壁(Pa)与形成的多面体(R)的角部(Ra)之间的空间(7)中，且沿配管(P)的长度方向延伸。
文档编号H05B3/40GK101903695SQ20078010200
公开日2010年12月1日 申请日期2007年12月21日 优先权日2007年12月21日
发明者宫崎和久, 村山弘晃, 野本嗣博 申请人:株式会社东京技术研究所