JP2003100426A - 誘導加熱による熱風発生装置 - Google Patents
誘導加熱による熱風発生装置Info
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンパクトな構成で誘導コイルに発生する熱
を効率良く除去することができる熱風発生装置を提供す
る。 【解決手段】 筒状のヒータケース６の外周面に巻回す
る誘導コイルの隣接する電線１ａ間にこの電線１ａに密
着させて樹脂製の冷却水パイプ１３を巻回し、電線１ａ
が発生する熱及びヒータケース６を介して伝熱される熱
を冷却水パイプ１３を流通する冷却水で冷却するように
したものである。
を効率良く除去することができる熱風発生装置を提供す
る。 【解決手段】 筒状のヒータケース６の外周面に巻回す
る誘導コイルの隣接する電線１ａ間にこの電線１ａに密
着させて樹脂製の冷却水パイプ１３を巻回し、電線１ａ
が発生する熱及びヒータケース６を介して伝熱される熱
を冷却水パイプ１３を流通する冷却水で冷却するように
したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は誘導加熱による熱風
発生装置に関し、特にその誘導コイルの冷却を行う場合
に適用して有用なものである。
発生装置に関し、特にその誘導コイルの冷却を行う場合
に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】誘導加熱は、図４に示すように、誘導コ
イル（誘導子）１に交流電流Ｉを流すことにより発生す
る交番磁束Φが、誘導コイル１の内部に配置する導電体
である加熱ワーク２中に誘導電流（渦電流）Ｉe を流
し、これにより発生するジュール熱で前記加熱ワーク２
を加熱するものである。誘導加熱は温度制御時の応答性
が良く、加熱効率も非常に優れているという特長を有し
ている。誘導加熱技術の主な応用例としては溶解炉や溶
接、ろう付をはじめとする金属材料の熱加工装置などが
ある。
イル（誘導子）１に交流電流Ｉを流すことにより発生す
る交番磁束Φが、誘導コイル１の内部に配置する導電体
である加熱ワーク２中に誘導電流（渦電流）Ｉe を流
し、これにより発生するジュール熱で前記加熱ワーク２
を加熱するものである。誘導加熱は温度制御時の応答性
が良く、加熱効率も非常に優れているという特長を有し
ている。誘導加熱技術の主な応用例としては溶解炉や溶
接、ろう付をはじめとする金属材料の熱加工装置などが
ある。
【０００３】一方、この誘導加熱で気体や液体などを加
熱する場合、図４の加熱ワーク２を熱交換体として加熱
対象物を二次的に加熱する方法が一般的である。図５は
誘導加熱を用いて気体を加熱する場合の流体加熱装置を
概念的に示す説明図である。同図に示すように、当該流
体加熱装置は、加熱対象物が金属材料のような直接加熱
とは異なり、加熱ワークからの熱伝送による間接加熱で
あることから、効率よく加熱するためには加熱ワークと
気体の接触面積をできるだけ多くする必要がある。そこ
で、直径１ｍｍ〜２ｍｍ、肉厚０．０５ｍｍ〜０．１ｍ
ｍの金属製の微細管３を多数束ねた集合体をセラミック
ス材質の円筒状のケース５内に納め、この周りに誘導コ
イル１を巻いた誘導加熱ユニットを有している。ここ
で、誘導コイル１に高周波の交流電流（２０〜５０ｋＨ
ｚ）を供給すると微細管３が瞬時に加熱され、これと同
時に微細管３の中を通る気体が管内壁からの熱伝達によ
り加熱される。このとき、微細管３の材質は磁性体が好
ましいが、周波数が４００ｋＨｚ以上においては非磁性
体でも加熱は可能である。
熱する場合、図４の加熱ワーク２を熱交換体として加熱
対象物を二次的に加熱する方法が一般的である。図５は
誘導加熱を用いて気体を加熱する場合の流体加熱装置を
概念的に示す説明図である。同図に示すように、当該流
体加熱装置は、加熱対象物が金属材料のような直接加熱
とは異なり、加熱ワークからの熱伝送による間接加熱で
あることから、効率よく加熱するためには加熱ワークと
気体の接触面積をできるだけ多くする必要がある。そこ
で、直径１ｍｍ〜２ｍｍ、肉厚０．０５ｍｍ〜０．１ｍ
ｍの金属製の微細管３を多数束ねた集合体をセラミック
ス材質の円筒状のケース５内に納め、この周りに誘導コ
イル１を巻いた誘導加熱ユニットを有している。ここ
で、誘導コイル１に高周波の交流電流（２０〜５０ｋＨ
ｚ）を供給すると微細管３が瞬時に加熱され、これと同
時に微細管３の中を通る気体が管内壁からの熱伝達によ
り加熱される。このとき、微細管３の材質は磁性体が好
ましいが、周波数が４００ｋＨｚ以上においては非磁性
体でも加熱は可能である。
【０００４】図６は半導体製造装置の一つであるＰＥＢ
（Post Exposure Bake）装置の補助加熱装置として使用
する誘導加熱を応用した熱風発生装置（誘導ヒータ）Ａ
を示す説明図である。同図に示すように、この熱風発生
装置Ａは、直径１ｍｍ、長さ７０ｍｍ、肉厚０．０５ｍ
ｍの微細管３を幅の広い長方形の筒状ケース６に収納
し、その外周に２ｍｍ2 の耐熱被覆電線を誘導コイル１
として巻いた構成としている。
（Post Exposure Bake）装置の補助加熱装置として使用
する誘導加熱を応用した熱風発生装置（誘導ヒータ）Ａ
を示す説明図である。同図に示すように、この熱風発生
装置Ａは、直径１ｍｍ、長さ７０ｍｍ、肉厚０．０５ｍ
ｍの微細管３を幅の広い長方形の筒状ケース６に収納
し、その外周に２ｍｍ2 の耐熱被覆電線を誘導コイル１
として巻いた構成としている。
【０００５】図７は上記ＰＥＢ装置に前記熱風発生装置
Ａを実装したときの加熱（べーク）処理時の状態を示す
縦断面図である。ＰＥＢ装置によるベーク処理は、メイ
ンのホットプレート７上に半導体ウェハ８を載せ、半導
体ウェハ８の面内の温度バラツキを０．２℃以下の高い
精度で制御するものである。このとき熱風発生装置Ａか
らはベーク温度とほぼ等しい温度（約１４０℃前後）の
熱風が半導体ウェハ８の上面を流れる。ここで、熱風発
生装置Ａの主な役割は半導体ウェハ８をベーク処理する
際に、半導体ウェハ８の表面に対して幅方向に任意の温
度分布で制御された熱風を供給することで、半導体ウェ
ハ８の面内の温度バラツキを高い次元で均一化させるこ
とである。なお、図７中、９はチャンバーカバー、１０
は熱風排出口である。
Ａを実装したときの加熱（べーク）処理時の状態を示す
縦断面図である。ＰＥＢ装置によるベーク処理は、メイ
ンのホットプレート７上に半導体ウェハ８を載せ、半導
体ウェハ８の面内の温度バラツキを０．２℃以下の高い
精度で制御するものである。このとき熱風発生装置Ａか
らはベーク温度とほぼ等しい温度（約１４０℃前後）の
熱風が半導体ウェハ８の上面を流れる。ここで、熱風発
生装置Ａの主な役割は半導体ウェハ８をベーク処理する
際に、半導体ウェハ８の表面に対して幅方向に任意の温
度分布で制御された熱風を供給することで、半導体ウェ
ハ８の面内の温度バラツキを高い次元で均一化させるこ
とである。なお、図７中、９はチャンバーカバー、１０
は熱風排出口である。
【０００６】実際のＰＥＢ装置におけるベーク処理行程
は一連の行程（ウェハ搬入→ベーク→冷却→ウェハ搬
出）を繰り返し連続して行うが、行程の間でユーザーが
ベーク温度の条件を変更する場合がある。この場合、半
導体ウェハ８のベーク温度を変更した際、メインのホッ
トプレート７の温度が安定領域に達する時間内に熱風発
生装置Ａも即座に変更した温度条件に適合する必要があ
る。すなわち、発熱する微細管３（図６参照。）の熱慣
性をできるだけ小さくする構造とし、熱応答性の優れた
熱風発生装置Ａとする必要がある。
は一連の行程（ウェハ搬入→ベーク→冷却→ウェハ搬
出）を繰り返し連続して行うが、行程の間でユーザーが
ベーク温度の条件を変更する場合がある。この場合、半
導体ウェハ８のベーク温度を変更した際、メインのホッ
トプレート７の温度が安定領域に達する時間内に熱風発
生装置Ａも即座に変更した温度条件に適合する必要があ
る。すなわち、発熱する微細管３（図６参照。）の熱慣
性をできるだけ小さくする構造とし、熱応答性の優れた
熱風発生装置Ａとする必要がある。
【０００７】また、熱風発生装置ＡをＰＥＢ装置に実装
する場合は、設置スペースが非常に限られている関係
上、装置内の部品が熱風発生装置Ａの本体に接近した状
態となる。前述のようにＰＥＢ装置は高次元の温度制御
を行うため、装置内外における環境温度の変化による影
響を非常に受けやすい。したがって、実装時に熱風発生
装置Ａは熱風による熱放出以外は、可及的に外部に熱を
放出しないことが重要である。
する場合は、設置スペースが非常に限られている関係
上、装置内の部品が熱風発生装置Ａの本体に接近した状
態となる。前述のようにＰＥＢ装置は高次元の温度制御
を行うため、装置内外における環境温度の変化による影
響を非常に受けやすい。したがって、実装時に熱風発生
装置Ａは熱風による熱放出以外は、可及的に外部に熱を
放出しないことが重要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図８は従来技術に係る
ＰＥＢ装置における熱風発生装置の設置位置と周辺部品
の温度を説明するための縦断面図である。 同図に示す
ように、当該ＰＥＢ装置における熱風発生装置Ａは、微
細管３の発熱温度が４００℃であり、この時の誘導コイ
ルの表面温度は２００℃にもなっている。このような誘
導コイルの温度の上昇は微細管３からの熱伝達も一つの
要因となるが、その他にも誘導コイルを流れる高周波の
交流電流によるジュール損や自己誘導による発熱も要因
として考えられる。このように誘導コイルに生じる熱は
熱風の生成には全く寄与せず、熱風発生装置Ａの外周部
へ無駄に熱放出されるだけである。このため、熱風発生
装置Ａの周辺に配設されているＰＥＢ装置の構成部品に
伝熱し、温度制御系統に悪影響を及ぼすという問題を生
起する。 また、熱風発生装置Ａの下部にはベーク後の
ウェハを強制冷却するクーリングプレート１１があり、
当該熱風発生装置Ａが稼動している時はその輻射熱によ
り１００℃前後まで上昇してしまうという不具合が発生
する。
ＰＥＢ装置における熱風発生装置の設置位置と周辺部品
の温度を説明するための縦断面図である。 同図に示す
ように、当該ＰＥＢ装置における熱風発生装置Ａは、微
細管３の発熱温度が４００℃であり、この時の誘導コイ
ルの表面温度は２００℃にもなっている。このような誘
導コイルの温度の上昇は微細管３からの熱伝達も一つの
要因となるが、その他にも誘導コイルを流れる高周波の
交流電流によるジュール損や自己誘導による発熱も要因
として考えられる。このように誘導コイルに生じる熱は
熱風の生成には全く寄与せず、熱風発生装置Ａの外周部
へ無駄に熱放出されるだけである。このため、熱風発生
装置Ａの周辺に配設されているＰＥＢ装置の構成部品に
伝熱し、温度制御系統に悪影響を及ぼすという問題を生
起する。 また、熱風発生装置Ａの下部にはベーク後の
ウェハを強制冷却するクーリングプレート１１があり、
当該熱風発生装置Ａが稼動している時はその輻射熱によ
り１００℃前後まで上昇してしまうという不具合が発生
する。
【０００９】熱風発生装置Ａから外部への熱放出を抑え
る方法としては、誘導コイルの断面積を大きくすること
で電流によるジュール損を低減する方法と、誘導コイル
の電線に冷却機構を付加することで発生熱を強制的に奪
う方法が考えられる。しかし、前者の場合は電線が太く
なることで、熱風発生装置Ａ本体の外形寸法が大きくな
ってしまい、ＰＥＢ装置への実装時に問題となってしま
う。一方、後者の場合、誘導コイル自体をパイプ構造と
し、このパイプに冷却水を流すことによりコイルを強制
冷却する方法が一般的であるが、当該熱風発生装置Ａの
場合、この方法を採用すると誘導コイルの径が前者と同
様に大きくなるため、外形寸法の面でＰＥＢ装置への実
装時に問題となる。
る方法としては、誘導コイルの断面積を大きくすること
で電流によるジュール損を低減する方法と、誘導コイル
の電線に冷却機構を付加することで発生熱を強制的に奪
う方法が考えられる。しかし、前者の場合は電線が太く
なることで、熱風発生装置Ａ本体の外形寸法が大きくな
ってしまい、ＰＥＢ装置への実装時に問題となってしま
う。一方、後者の場合、誘導コイル自体をパイプ構造と
し、このパイプに冷却水を流すことによりコイルを強制
冷却する方法が一般的であるが、当該熱風発生装置Ａの
場合、この方法を採用すると誘導コイルの径が前者と同
様に大きくなるため、外形寸法の面でＰＥＢ装置への実
装時に問題となる。
【００１０】本発明は、上記従来技術に鑑み、コンパク
トな構成で誘導コイルに発生する熱を効率良く除去する
とともに発熱体からの熱放出を抑制し、さらに誘導コイ
ルに供給する電流を低減することによりその発熱を抑制
し、以て全体的な熱効率の向上を図り得る誘導加熱によ
る熱風発生装置を提供することを目的とする。
トな構成で誘導コイルに発生する熱を効率良く除去する
とともに発熱体からの熱放出を抑制し、さらに誘導コイ
ルに供給する電流を低減することによりその発熱を抑制
し、以て全体的な熱効率の向上を図り得る誘導加熱によ
る熱風発生装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、次の点を特徴とする。
明の構成は、次の点を特徴とする。
【００１２】１） 筒状のヒータケースの外周面に誘導
コイルを巻回するとともに、その内部空間に導電体であ
る微細管を多数集合させた微細管集合体を挿入し、さら
に各微細管を誘導加熱により加熱し、この誘導加熱によ
り加熱した各微細管に流通する被加熱流体を加熱するよ
うに構成した誘導加熱による熱風発生装置において、誘
導コイルを形成するよう前記ヒータケースに巻回された
隣接する電線間に、この電線に密着させて樹脂製の冷却
水パイプを並列して巻回したこと。
コイルを巻回するとともに、その内部空間に導電体であ
る微細管を多数集合させた微細管集合体を挿入し、さら
に各微細管を誘導加熱により加熱し、この誘導加熱によ
り加熱した各微細管に流通する被加熱流体を加熱するよ
うに構成した誘導加熱による熱風発生装置において、誘
導コイルを形成するよう前記ヒータケースに巻回された
隣接する電線間に、この電線に密着させて樹脂製の冷却
水パイプを並列して巻回したこと。
【００１３】２） 筒状のヒータケースの外周面に誘導
コイルを巻回するとともに、その内部空間に導電体であ
る微細管を多数集合させた微細管集合体を挿入し、さら
に各微細管を誘導加熱により加熱し、この誘導加熱によ
り加熱した各微細管に流通する被加熱流体を加熱するよ
うに構成した誘導加熱による熱風発生装置において、前
記ヒータケースを厚さ方向で異なる材質の２層構造と
し、発熱体である各微細管が発生する熱を断熱する断熱
材としての機能と、ヒータケースの構造体としての機能
を併せもつように構成したこと。
コイルを巻回するとともに、その内部空間に導電体であ
る微細管を多数集合させた微細管集合体を挿入し、さら
に各微細管を誘導加熱により加熱し、この誘導加熱によ
り加熱した各微細管に流通する被加熱流体を加熱するよ
うに構成した誘導加熱による熱風発生装置において、前
記ヒータケースを厚さ方向で異なる材質の２層構造と
し、発熱体である各微細管が発生する熱を断熱する断熱
材としての機能と、ヒータケースの構造体としての機能
を併せもつように構成したこと。
【００１４】３） 筒状のヒータケースの外周面に誘導
コイルを巻回するとともに、その内部空間に導電体であ
る微細管を多数集合させた微細管集合体を挿入し、さら
に各微細管を誘導加熱により加熱し、この誘導加熱によ
り加熱した各微細管に流通する被加熱流体を加熱するよ
うに構成した誘導加熱による熱風発生装置において、前
記誘導コイルは２本の電線を同時にヒータケースに巻回
して構成した２本の並列コイルとしたこと。
コイルを巻回するとともに、その内部空間に導電体であ
る微細管を多数集合させた微細管集合体を挿入し、さら
に各微細管を誘導加熱により加熱し、この誘導加熱によ
り加熱した各微細管に流通する被加熱流体を加熱するよ
うに構成した誘導加熱による熱風発生装置において、前
記誘導コイルは２本の電線を同時にヒータケースに巻回
して構成した２本の並列コイルとしたこと。
【００１５】４） 筒状のヒータケースの外周面に誘導
コイルを巻回するとともに、その内部空間に導電体であ
る微細管を多数集合させた微細管集合体を挿入し、さら
に各微細管を誘導加熱により加熱し、この誘導加熱によ
り加熱した各微細管に流通する被加熱流体を加熱するよ
うに構成した誘導加熱による熱風発生装置において、誘
導コイルを形成するよう前記ヒータケースに隣接して巻
回された電線間にこの電線に密着させて樹脂製の冷却水
パイプを巻回するとともに、前記ヒータケースを厚さ方
向で異なる材質の２層構造とし、発熱体である各微細管
が発生する熱を断熱する断熱材としての機能と、ヒータ
ケースの構造体としての機能を併せもつように構成し、
さらに前記誘導コイルは２本の電線を同時にヒータケー
スに巻回して構成した２本の並列コイルとしたこと。
コイルを巻回するとともに、その内部空間に導電体であ
る微細管を多数集合させた微細管集合体を挿入し、さら
に各微細管を誘導加熱により加熱し、この誘導加熱によ
り加熱した各微細管に流通する被加熱流体を加熱するよ
うに構成した誘導加熱による熱風発生装置において、誘
導コイルを形成するよう前記ヒータケースに隣接して巻
回された電線間にこの電線に密着させて樹脂製の冷却水
パイプを巻回するとともに、前記ヒータケースを厚さ方
向で異なる材質の２層構造とし、発熱体である各微細管
が発生する熱を断熱する断熱材としての機能と、ヒータ
ケースの構造体としての機能を併せもつように構成し、
さらに前記誘導コイルは２本の電線を同時にヒータケー
スに巻回して構成した２本の並列コイルとしたこと。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。なお、各実施の形態において、
同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略す
る。
基づき詳細に説明する。なお、各実施の形態において、
同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略す
る。
【００１７】図１は本発明の第１の実施の形態に係る誘
導加熱による熱風発生装置の縦断面形状を概念的に示す
図で、（ａ）はその全体的な構造を、また（ｂ）はその
熱の移動状態を示す説明図である。両図に示すように、
筒状のヒータケース６の外周面には、誘導コイル１が巻
回してあり、その内部空間には、導電体である微細管３
を多数集合させた微細管集合体を挿入してある。これに
より、各微細管３を誘導加熱により加熱し、この誘導加
熱により加熱した各微細管３を流通する被加熱流体を加
熱するようになっている。
導加熱による熱風発生装置の縦断面形状を概念的に示す
図で、（ａ）はその全体的な構造を、また（ｂ）はその
熱の移動状態を示す説明図である。両図に示すように、
筒状のヒータケース６の外周面には、誘導コイル１が巻
回してあり、その内部空間には、導電体である微細管３
を多数集合させた微細管集合体を挿入してある。これに
より、各微細管３を誘導加熱により加熱し、この誘導加
熱により加熱した各微細管３を流通する被加熱流体を加
熱するようになっている。
【００１８】さらに、本形態に係る熱風発生装置では、
誘導コイル１を形成する電線１ａ間にこの電線１ａに密
着させて樹脂製の冷却水パイプ１３を巻回して構成した
ものである。さらに詳言すると、電線１ａの巻線間に樹
脂製の冷却水パイプ１３を平行して這わせるとともに、
電線１ａの被覆１ｂと冷却水パイプ１３の熱伝導性を高
めるため、同種の樹脂１４で隙間を埋めている。ここで
使用する電線１ａとしては、例えばフッ素樹脂被覆電線
（耐熱温度２６０℃）が好適である。
誘導コイル１を形成する電線１ａ間にこの電線１ａに密
着させて樹脂製の冷却水パイプ１３を巻回して構成した
ものである。さらに詳言すると、電線１ａの巻線間に樹
脂製の冷却水パイプ１３を平行して這わせるとともに、
電線１ａの被覆１ｂと冷却水パイプ１３の熱伝導性を高
めるため、同種の樹脂１４で隙間を埋めている。ここで
使用する電線１ａとしては、例えばフッ素樹脂被覆電線
（耐熱温度２６０℃）が好適である。
【００１９】本形態に係る熱風発生装置における熱の移
動は、図１（ｂ）に示すように、ヒータケース６及び樹
脂１４を介して冷却水パイプ１３に向かい、この冷却水
パイプ１３内を流通する冷却水により冷却される。この
結果、電線１ａに生じる熱を効率よく取り除くことがで
きる。また、発熱体である各微細管３からヒータケース
６を伝わる伝達熱もこの冷却水パイプ１３を流通する冷
却水で同様に取り除くことができる。
動は、図１（ｂ）に示すように、ヒータケース６及び樹
脂１４を介して冷却水パイプ１３に向かい、この冷却水
パイプ１３内を流通する冷却水により冷却される。この
結果、電線１ａに生じる熱を効率よく取り除くことがで
きる。また、発熱体である各微細管３からヒータケース
６を伝わる伝達熱もこの冷却水パイプ１３を流通する冷
却水で同様に取り除くことができる。
【００２０】図２は本発明の第２の実施の形態に係る誘
導加熱による熱風発生装置の一部の縦断面形状を概念的
に示す説明図である。同図に示すように、本形態に係る
熱風発生装置のヒータケース１６は、セラミックス系
の耐熱層１６ａと、セラミックス繊維系の断熱層１６
ｂの２層構造とした。耐熱層１６ａは主にヒータケース
１６の構造体の役目を果たし、断熱層１６ｂは発熱体で
ある微細管からの熱伝導を抑える断熱効果を得るように
したものである。
導加熱による熱風発生装置の一部の縦断面形状を概念的
に示す説明図である。同図に示すように、本形態に係る
熱風発生装置のヒータケース１６は、セラミックス系
の耐熱層１６ａと、セラミックス繊維系の断熱層１６
ｂの２層構造とした。耐熱層１６ａは主にヒータケース
１６の構造体の役目を果たし、断熱層１６ｂは発熱体で
ある微細管からの熱伝導を抑える断熱効果を得るように
したものである。
【００２１】ヒータケース１６として要求される性能
は、微細管３（図１参照。）を収納しヒータとしての形
状を維持する構造体としての役割と、ヒータケース１６
内で発熱する微細管３からの熱伝達を抑える役割がある
が、本形態によれば、耐熱層１６で前者の機能を、また
断熱層１６ｂで後者の機能を分担させることができ、こ
の結果ヒータケース１６に要求される異なる２種類の機
能を同時に、良好に果たすことができる。
は、微細管３（図１参照。）を収納しヒータとしての形
状を維持する構造体としての役割と、ヒータケース１６
内で発熱する微細管３からの熱伝達を抑える役割がある
が、本形態によれば、耐熱層１６で前者の機能を、また
断熱層１６ｂで後者の機能を分担させることができ、こ
の結果ヒータケース１６に要求される異なる２種類の機
能を同時に、良好に果たすことができる。
【００２２】図３は本発明の第３の実施の形態に係る誘
導加熱による熱風発生装置の縦断面形状を従来技術との
比較において概念的に示す図で、（ａ）は従来技術、
（ｂ）は本形態をそれぞれ示す。両図に示すように、本
形態に係る熱風発生装置において、誘導コイル２１は２
本の電線２１ａ、２１ｂを同時にヒータケース６に巻回
することにより２本の並列コイルとしたものである。
導加熱による熱風発生装置の縦断面形状を従来技術との
比較において概念的に示す図で、（ａ）は従来技術、
（ｂ）は本形態をそれぞれ示す。両図に示すように、本
形態に係る熱風発生装置において、誘導コイル２１は２
本の電線２１ａ、２１ｂを同時にヒータケース６に巻回
することにより２本の並列コイルとしたものである。
【００２３】本形態によれば、２本の電線２１ａ、２１
ｂを同時に巻き、１本当たりに流れる電流を半分に低減
することができる。当然、ジュール熱による発熱も半分
に低減することができる。
ｂを同時に巻き、１本当たりに流れる電流を半分に低減
することができる。当然、ジュール熱による発熱も半分
に低減することができる。
【００２４】なお、上記３つの実施の形態の各特徴を全
て取り入れた熱風発生装置とすることも、勿論、可能で
ある。この場合、コンパクトな構成で熱効率が良好な熱
風発生装置とすることができる。
て取り入れた熱風発生装置とすることも、勿論、可能で
ある。この場合、コンパクトな構成で熱効率が良好な熱
風発生装置とすることができる。
【００２５】
【発明の効果】以上、実施の形態とともに具体的に説明
したように、〔請求項１〕に記載する発明によれば、コ
イル電線と平行に冷却水パイプを這わせることで、電線
に生じる熱を効率よく取り除くことができる。また、発
熱体である各微細管からヒータケースを伝わる伝達熱も
この冷却水パイプで同様に取り除くことができる。
したように、〔請求項１〕に記載する発明によれば、コ
イル電線と平行に冷却水パイプを這わせることで、電線
に生じる熱を効率よく取り除くことができる。また、発
熱体である各微細管からヒータケースを伝わる伝達熱も
この冷却水パイプで同様に取り除くことができる。
【００２６】〔請求項２〕に記載する発明によれば、異
なる２種類の性能をそれぞれ満足する２種類の材料を２
層構造とすることによって、熱風発生装置としての形状
を維持しつつ、ヒータケースを通って外部に放出される
熱を抑制するとともに、誘導加熱に必要な電力を低減す
る効果も得られる。
なる２種類の性能をそれぞれ満足する２種類の材料を２
層構造とすることによって、熱風発生装置としての形状
を維持しつつ、ヒータケースを通って外部に放出される
熱を抑制するとともに、誘導加熱に必要な電力を低減す
る効果も得られる。
【００２７】〔請求項３〕に記載する発明によれば、コ
イル電線を１本から２本並列とすることで電線１本に流
れる電流を半減させ、電線の発熱量を抑える効果が期待
できる。また、コイル電線間の密度が高まることで、微
細管に効率よく磁束が通るようになり、発熱効率が向上
する効果も期待できる。
イル電線を１本から２本並列とすることで電線１本に流
れる電流を半減させ、電線の発熱量を抑える効果が期待
できる。また、コイル電線間の密度が高まることで、微
細管に効率よく磁束が通るようになり、発熱効率が向上
する効果も期待できる。
【００２８】〔請求項４〕に記載する発明によれば、
〔請求項１〕乃至〔請求項３〕に記載する発明の効果を
重畳した効果を得ることができる、コンパクトな構成で
熱効率が良好な熱風発生装置とすることができる。
〔請求項１〕乃至〔請求項３〕に記載する発明の効果を
重畳した効果を得ることができる、コンパクトな構成で
熱効率が良好な熱風発生装置とすることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る誘導加熱によ
る熱風発生装置の縦断面形状を概念的に示す図で、
（ａ）はその全体的な構造を、また（ｂ）はその熱の移
動状態を示す説明図である。
る熱風発生装置の縦断面形状を概念的に示す図で、
（ａ）はその全体的な構造を、また（ｂ）はその熱の移
動状態を示す説明図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る誘導加熱によ
る熱風発生装置の一部の縦断面形状を概念的に示す説明
図である。
る熱風発生装置の一部の縦断面形状を概念的に示す説明
図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る誘導加熱によ
る熱風発生装置の縦断面形状を従来技術との比較におい
て概念的に示す図で、（ａ）は従来技術、（ｂ）は本形
態をそれぞれ示す。
る熱風発生装置の縦断面形状を従来技術との比較におい
て概念的に示す図で、（ａ）は従来技術、（ｂ）は本形
態をそれぞれ示す。
【図４】誘導加熱の原理を説明するための説明図であ
る。
る。
【図５】誘導加熱を利用した流体加熱装置を概念的に示
す説明図である。
す説明図である。
【図６】半導体製造装置の一つであるＰＥＢ（Post Exp
osure Bake）装置の補助加熱装置として使用する誘導加
熱を応用した熱風発生装置（誘導ヒータ）を示す説明図
である。
osure Bake）装置の補助加熱装置として使用する誘導加
熱を応用した熱風発生装置（誘導ヒータ）を示す説明図
である。
【図７】図６に示すＰＥＢ装置に熱風発生装置Ａを実装
したときの加熱（ベーク）処理時の状態を示す縦断面図
である。
したときの加熱（ベーク）処理時の状態を示す縦断面図
である。
【図８】熱風発生装置の設置位置と周辺部品の温度を説
明するための縦断面図である。
明するための縦断面図である。
１ 誘導コイル
１ａ 電線
３ 微細管
６ ヒータケース
１３ 冷却水パイプ
１６ ヒータケース
１６ａ 耐熱層
１６ｂ 断熱層
２１ 誘導コイル
２１ａ、２１ｂ 電線
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3K059 AA08 AA10 AB09 AB23 AB27
AD02 AD03 AD32 AD40 CD52
CD64 CD72 CD77
5E322 AA07 AB11 FA02
5F046 KA01 LA18
Claims (4)
- 【請求項１】 筒状のヒータケースの外周面に誘導コイ
ルを巻回するとともに、その内部空間に導電体である微
細管を多数集合させた微細管集合体を挿入し、さらに各
微細管を誘導加熱により加熱し、この誘導加熱により加
熱した各微細管に流通する被加熱流体を加熱するように
構成した誘導加熱による熱風発生装置において、 誘導コイルを形成するよう前記ヒータケースに巻回され
た隣接する電線間に、この電線に密着させて樹脂製の冷
却水パイプを並列して巻回したことを特徴とする誘導加
熱による熱風発生装置。 - 【請求項２】 筒状のヒータケースの外周面に誘導コイ
ルを巻回するとともに、その内部空間に導電体である微
細管を多数集合させた微細管集合体を挿入し、さらに各
微細管を誘導加熱により加熱し、この誘導加熱により加
熱した各微細管に流通する被加熱流体を加熱するように
構成した誘導加熱による熱風発生装置において、 前記ヒータケースを厚さ方向で異なる材質の２層構造と
し、発熱体である各微細管が発生する熱を断熱する断熱
材としての機能と、ヒータケースの構造体としての機能
を併せもつように構成したことを特徴とする誘導加熱に
よる熱風発生装置。 - 【請求項３】 筒状のヒータケースの外周面に誘導コイ
ルを巻回するとともに、その内部空間に導電体である微
細管を多数集合させた微細管集合体を挿入し、さらに各
微細管を誘導加熱により加熱し、この誘導加熱により加
熱した各微細管に流通する被加熱流体を加熱するように
構成した誘導加熱による熱風発生装置において、 前記誘導コイルは２本の電線を同時にヒータケースに巻
回して構成した２本の並列コイルとしたことを特徴とす
る誘導加熱による熱風発生装置。 - 【請求項４】 筒状のヒータケースの外周面に誘導コイ
ルを巻回するとともに、その内部空間に導電体である微
細管を多数集合させた微細管集合体を挿入し、さらに各
微細管を誘導加熱により加熱し、この誘導加熱により加
熱した各微細管に流通する被加熱流体を加熱するように
構成した誘導加熱による熱風発生装置において、 誘導コイルを形成するよう前記ヒータケースに隣接して
巻回された電線間にこの電線に密着させて樹脂製の冷却
水パイプを巻回するとともに、 前記ヒータケースを厚さ方向で異なる材質の２層構造と
し、発熱体である各微細管が発生する熱を断熱する断熱
材としての機能と、ヒータケースの構造体としての機能
を併せもつように構成し、 さらに前記誘導コイルは２本の電線を同時にヒータケー
スに巻回して構成した２本の並列コイルとしたことを特
徴とする誘導加熱による熱風発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001296064A JP2003100426A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 誘導加熱による熱風発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001296064A JP2003100426A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 誘導加熱による熱風発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003100426A true JP2003100426A (ja) | 2003-04-04 |
Family
ID=19117378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001296064A Pending JP2003100426A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 誘導加熱による熱風発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003100426A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005092552A3 (en) * | 2004-03-15 | 2005-11-17 | Nexicor Llc | Portable induction heating tool for soldering pipes having a u-shaped head portion comprising an induction coil |
| JP2009041885A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Omron Corp | 流体加熱装置 |
| CN102202435A (zh) * | 2011-04-11 | 2011-09-28 | 苏阳东 | 带冷却腔的电磁加热装置 |
| CN102378422A (zh) * | 2010-08-14 | 2012-03-14 | 苏阳东 | 便携式电磁加热装置 |
| KR20180094563A (ko) * | 2017-02-16 | 2018-08-24 | 주식회사 뉴파워 프라즈마 | 유체 급속 가열장치 및 이를 이용한 대상물 처리 시스템 |
| CN109969138A (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-05 | 株式会社利富高 | 车辆用车窗装置的绝热结构 |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001296064A patent/JP2003100426A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005092552A3 (en) * | 2004-03-15 | 2005-11-17 | Nexicor Llc | Portable induction heating tool for soldering pipes having a u-shaped head portion comprising an induction coil |
| US7202450B2 (en) | 2004-03-15 | 2007-04-10 | Nexicor Llc | Induction coil design for portable induction heating tool |
| US7491916B1 (en) | 2004-03-15 | 2009-02-17 | Nexicor Llc | Induction coil design for portable induction heating tool and method for its use |
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| KR101983731B1 (ko) * | 2017-02-16 | 2019-05-29 | 주식회사 뉴파워 프라즈마 | 유체 급속 가열장치 및 이를 이용한 대상물 처리 시스템 |
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| JP2019119321A (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | 株式会社ニフコ | 車両用ウインド装置の断熱構造 |
| CN109969138B (zh) * | 2017-12-28 | 2022-08-02 | 株式会社利富高 | 车辆用车窗装置的绝热结构 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040823 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060613 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061017 |