(57)【要約】【課題】  温度分布の均一化を図ると共に昇降温のレスポンスを向上させることの可能な電気ヒーター及びこれを備えた加熱装置並びに電気ヒーターの制御方法を提供すること。【解決手段】  電流路２０を有し金属材料よりなる板状発熱体２と、板状発熱体２を支持する支持部材３とを備える。支持部材３は、板状発熱体２を保持する保持碍子５を有する。ランプヒーター４を保持碍子５の頭部５１ｂに対向させて配置した。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流路を有し金属材料よりなる板状発熱体と、前記板状発熱体を支持する支持部材とを備えた電気ヒーターであって、
前記支持部材は、前記板状発熱体を保持する保持碍子を有し、
ランプヒーターを前記保持碍子の頭部に対向させて配置した電気ヒーター。
【請求項２】
電流路を有し金属材料よりなる板状発熱体と、前記板状発熱体を支持する支持部材とを備えた電気ヒーターであって、
ランプヒーターを前記板状発熱体の表面に対向させて配置した電気ヒーター。
【請求項３】
電流路を有し金属材料よりなる板状発熱体と、前記板状発熱体を支持する支持部材とを備えた電気ヒーターであって、
ランプヒーターを前記板状発熱体の裏面に対向させて配置した電気ヒーター。
【請求項４】
前記支持部材は、前記板状発熱体に対向する対向面に薄膜状の金属層を有する請求項１〜３のいずれかに記載の電気ヒーター。
【請求項５】
前記支持部材は、その内部に冷却媒体を流通させる流通通路を有する請求項１〜４のいずれかに記載の電気ヒーター。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の電気ヒーターを備えた加熱装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載の電気ヒーターの制御方法であって、
昇温時には、前記板状発熱体及び前記ランプヒーターの双方に通電して加熱させ、温度安定時には、前記板状発熱体にのみ通電し加熱させる電気ヒーターの制御方法。
【請求項８】
局所的な温度低下を検出した場合にのみ、さらに前記ランプヒーターに通電し加熱させる請求項７記載の電気ヒーターの制御方法。
【請求項９】
請求項１〜５のいずれかに記載の電気ヒーターの制御方法であって、
降温時に、少なくとも前記ランプヒーターに通電し加熱させることで降温速度を調整する電気ヒーターの制御方法。
【請求項１０】
降温時に、少なくとも前記板状発熱体に通電し加熱させることで均熱を維持する請求項８記載の電気ヒーターの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気ヒーター及びこれを備えた加熱装置並びに電気ヒーターの制御方法に関する。さらに詳しくは、電流路を有し金属材料よりなる板状発熱体と、前記板状発熱体を支持する支持部材とを備えた電気ヒーター及びこれを備えた加熱装置並びに電気ヒーターの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上述の如き電気ヒーターとして、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この電気ヒーターは、碍子を鉛直方向上下に分割形成すると共にその間に発熱体を係止させ、これら碍子に固定ピンを鉛直方向に貫通させて固定している。そのため、碍子が固定ピンの貫通分だけ幅広となり、その分発熱体の加熱空間に対する露出面積が減少して電気ヒーターの面内温度分布が不均一となり、加熱効率が低下していた。さらに、鉄クロムニッケル合金等の金属材料よりなる板状発熱体では、電気ヒーターとして昇降温のレスポンスが未だ不十分であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５９０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、温度分布の均一化を図ると共に昇降温のレスポンスを向上させることの可能な電気ヒーター及びこれを備えた加熱装置並びに電気ヒーターの制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る電気ヒーターの特徴は、電流路を有し金属材料よりなる板状発熱体と、前記板状発熱体を支持する支持部材とを備えた構成において、前記支持部材は、前記板状発熱体を保持する保持碍子を有し、ランプヒーターを前記保持碍子の頭部に対向させて配置したことにある。
【０００６】
上記構成によれば、板状発熱体を支持する支持部材において、板状発熱体を保持する保持碍子は、電気ヒーターにおける非加熱部分となる。ランプヒーターをその保持碍子の頭部に対向させて配置したので、電気ヒーターにおける非加熱部分が解消され加熱部分が増加するので、加熱効率が向上すると共に面内温度偏差の悪化も抑制できる。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る電気ヒーターの他の特徴は、電流路を有し金属材料よりなる板状発熱体と、前記板状発熱体を支持する支持部材とを備えた構成において、ランプヒーターを前記板状発熱体の表面に対向させて配置したことにある。
【０００８】
上記構成によれば、ランプヒーターを板状発熱体の表面（加熱空間に対向する面）に対向させて配置したので、ランプヒーターの板状発熱体側部分からの輻射が立ち上がり（昇温）の遅い板状発熱体を加熱し、板状発熱体の昇温を補助する。よって、板状発熱体の昇温速度を向上させる。その一方で、ランプヒーターの板状発熱体側とは反対の部分（加熱空間側）からの輻射はワークを直接加熱する。従って、迅速に高温状態に移行して安定させると共に加熱面の面内均熱性も確保できる。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る電気ヒーターのさらに他の特徴は、電流路を有し金属材料よりなる板状発熱体と、前記板状発熱体を支持する支持部材とを備えた構成において、ランプヒーターを前記板状発熱体の裏面に対向させて配置したことにある。
【００１０】
上記構成によれば、ランプヒーターを板状発熱体の裏面側（支持部材に対向する面）に配置したので、ランプヒーターは専ら板状発熱体の昇温を補助する。よって、板状発熱体の昇温速度を向上させることができ、迅速に高温状態に移行して安定させる。そして、板状発熱体がワークを加熱するので、昇温速度の相違による加熱面の面内均熱性の低下を防止できる。
【００１１】
上記いずれかの構成において、前記支持部材は、前記板状発熱体に対向する対向面に薄膜状の金属層を有するとよい。これにより、板状発熱体から放射された輻射を加熱空間側に反射させて効率よく輻射熱を利用でき、さらに迅速な昇温・降温が可能となり、スループットを向上させることができる。
【００１２】
また、前記支持部材は、その内部に冷却媒体を流通させる流通通路を有するとよい。これにより、支持部材自体や加熱空間（雰囲気）の過度な温度上昇を抑制する。
【００１３】
上記いずれかに記載の電気ヒーターは、これを備えた加熱装置として実施することができる。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る電気ヒーターの制御方法の特徴は、上記いずれかに記載の電気ヒーターの制御方法において、昇温時には、前記板状発熱体及び前記ランプヒーターの双方に通電して加熱させ、温度安定時には、前記板状発熱体にのみ通電し加熱させることにある。
【００１５】
上記構成によれば、昇温時には板状発熱体及びランプヒーターの双方に通電して加熱させるので、ワーク又は板状発熱体の昇温速度を向上させて処理を迅速に行うことができ、スループットが向上する。しかも、温度安定時には板状発熱体にのみ通電し加熱させるので、省エネとなる。
【００１６】
係る場合、局所的な温度低下を検出した場合にのみ、さらに前記ランプヒーターに通電し加熱させるとよい。ランプヒーターは瞬時に熱を投入できるので、温度が低下した領域を迅速にカバーし、加熱面の面内均熱性を維持することができる。
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明に係る電気ヒーターの制御方法の他の特徴は、上記いずれかに記載の電気ヒーターの制御方法において、降温時に、少なくとも前記ランプヒーターに通電し加熱させることで降温速度を調整することにある。
【００１８】
上記構成によれば、ランプヒーターは迅速に熱を投入でき（応答性がよい）、また熱容量も小さいので、降温速度の調整が容易となる。
【００１９】
係る場合、降温時に、少なくとも前記板状発熱体に通電し加熱させるとよい。ランプヒーターの補助として用いることで、降温させながら、板状発熱体によって加熱面の面内均熱性の確保も可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
上記本発明に係る電気ヒーター及びこれを備えた加熱装置並びに電気ヒーターの制御方法の特徴によれば、温度分布の均一化を図ると共に昇降温のレスポンスを向上させることが可能となった。
【００２１】
本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の項から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る電気ヒーターを示す斜視図である。
【図２】図１の電気ヒーターを示す斜視図である。
【図３】図１の裏面側斜視図である。
【図４】カバーを取り外した状態を示す図３相当図である。
【図５】図１の平面図である。
【図６】図１の正面図である。
【図７】図１の側面図である。
【図８】図１の縦中央断面図である。
【図９】図１のＣ部拡大斜視図である。
【図１０】図２のＤ部拡大斜視図である。
【図１１】図３のＥ部拡大斜視図である。
【図１２】図５のＦ部拡大斜視図である。
【図１３】板状発熱体の斜視図である。
【図１４】第一実施形態に係る電気ヒーターの要素部材の位置関係を模式的に示す図である。
【図１５】本発明の第二実施形態に係る電気ヒーターを備えた加熱装置を示す斜視図である。
【図１６】図１５の電気ヒーターの連結部近傍の内側拡大斜視図である。
【図１７】図１５の電気ヒーターの連結部近傍の外側拡大斜視図である。
【図１８】図１５の電気ヒーターの斜視図である。
【図１９】図１８の裏面側斜視図である。
【図２０】図１８の電気ヒーターの端部近傍の内側拡大斜視図である。
【図２１】図１８の電気ヒーターの端部近傍の外側拡大斜視図である。
【図２２】ランプヒーターの保持部材近傍の拡大斜視図である。
【図２３】保持碍子の斜視図である。
【図２４】本発明の他の実施形態に係る電気ヒーターを示す斜視図である。
【図２５】図２４の平面図である。
【図２６】図２５のＦ−Ｆ線断面図である。
【図２７】図２４の電気ヒーターを模式的に示す図１４相当図である。
【図２８】本発明のさらに他の実施形態に係る電気ヒーターを示す斜視図である。
【図２９】図２８の平面図である。
【図３０】図２９のＧ−Ｇ線断面図である。
【図３１】図２８の電気ヒーターを模式的に示す図１４相当図である。
【図３２】本発明のさらに他の実施形態に係る電気ヒーターを示す斜視図である。
【図３３】図３２の平面図である。
【図３４】図３２の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、図１〜１４を参照しながら、本発明の第一実施形態についてさらに詳しく説明する。
（全体構成）
本発明の第一実施形態に係る電気ヒーター１Ａは、図１，２，５に示すように、大略、電流路２０を有し金属材料よりなる板状発熱体２と、板状発熱体２を支持する支持部材３と、ランプヒーター４を備える。この支持部材３は板状で且つ矩形を呈し、板状発熱体２を保持する保持碍子５を有する。そして、この電気ヒーター１Ａを例えば水平方向Ｘに複数連結することで、加熱装置１０を構成する。例えば、加熱炉の底部の加熱装置として実施される。なお、本実施形態では、支持部材３（水冷板３０）の上に、板状発熱体２をその長手方向Ｙに直交する水平方向Ｘに４列に並設させると共にランプヒーター４及び保持碍子５を水平方向Ｘに５列に並設させてあるが、これらの数や長さは本例に限られない。
【００２４】
（板状発熱体）
板状発熱体２は、図１，２，５，６，１３に示すように、略面状に且つ矩形に形成され、複数のスリット２１を幅方向端部２２，２２から交互に水平方向Ｘに沿って切り込むことで蛇行状の電流路２０が形成されている。一対の幅方向端部２２，２２の間の直線状部２０ａは、長手方向Ｙ視でなだらかな円弧状（アーチ状）をなすように鉛直方向Ｚの上側に凸状に湾曲してある。電流路２０の端部２０ｘ，２０ｙは、電気ヒーター１Ａの外部と電気的に接続するリード部材２９に溶接等で接続されている。また、幅方向端部２２は、電流路２０の直線状部２０ａに対して略直交し屈曲されている。板状発熱体２は、例えばＦｅ−Ｃｒ−Ａｌやニッケルクロム合金等の導電性の金属材料より構成されるが、使用温度等に応じて適宜選択される。
【００２５】
（支持部材）
支持部材３は、図１〜５に示すように、大略、板状発熱体２と対向する対向面（表面）に薄膜状の金属層３０ａを有すると共に裏面側（内部、内側）に水冷経路３０ｂを有する水冷板３０と、ランプヒーター４を支持する第一支持部材３１と、保持碍子５を支持する第二支持部材３２とを備える。これら部材３０，３１，３２は、例えば板状のＳＵＳ等の金属材料より構成される。
【００２６】
金属層３０ａは、例えば、金めっき、金コーティング、白金めっき及び白金コーティングのいずれかにより形成されている。板状発熱体２の裏面側（加熱空間Ｓ側とは反対側）から放射される熱線及び輻射熱は、金や白金等よりなる金属層３０ａによって加熱空間Ｓ側に反射される。金属層３０ａは、少なくとも板状発熱体２の裏面２ｂに対向する部分（本例では、水平方向Ｘに隣接する保持碍子５，５の間）に設ければよい。なお、金属層３０ａの形成は、金属箔の接着、蒸着、ＣＶＤ、ＰＶＤ、スパッタリング、イオンプレーティング、メッキ、塗布及び印刷法等の成膜手段によって行われる。
【００２７】
水冷経路３０ｂは、図３，４に示すように、カバー３３で密閉された蛇行状の流通通路であり、例えば水等の冷却媒体を投入口３０ｘ及び排出口３０ｙを介して流通させる。これにより、加熱空間Ｓ内の過度な加熱を抑制し、雰囲気温度を後述するランプヒーター４の石英管４２の耐熱温度以下となるように維持する。また、水冷経路３０ｂは、板状発熱体２に対向する金属層３０ａも冷却するので、高温に弱い金属層３０ａの剥離や欠落等を防止する。
【００２８】
第一支持部材３１は、図５，９〜１２に示すように、板状発熱体２の長手方向Ｙの両端部に水冷板３０を挟んで一対設けられてあり、ランプヒーター４を保持する保持柱３４が立設されている。保持柱３４は、例えば対をなす金属製の板状部材３４ａ，３４ａを折り曲げて形成してあり、ランプヒーター４の端部を挟持して保持する。また、第一支持部材３１は、リード部材２９を取付固定する固定具２９ｘが貫通する円筒形の絶縁部材３１ｂと、リード部材２９の折曲部２９ａが貫通する矩形の絶縁部材３１ｃが設けられ、板状発熱体２との絶縁が確保されている。
【００２９】
第二支持部材３２は、図５，７〜１０に示すように、後述の保持碍子５が載置（設置）される台座３５と、台座３５に取り付けられ保持碍子５を挟持する挟持部材３６を有する。台座３５は、対をなす第一支持部材３１，３１の間で長手方向Ｙに沿って設けられ、水冷板３０にボルトナット等の固定具３９ｘにより取り付けられる。挟持部材３６は、例えば長手方向Ｙ視でコの字形状を呈する金属製の板状部材よりなる。
【００３０】
（ランプヒーター）
ランプヒーター４は、図１，２，５〜８に示すように、大略、フィラメント４１と、フィラメント４１を内部に収容する管状体４２と、管状体４２を封止する封止部材４３と、封止部材４３を貫通し外部の接続線４５とフィラメント４１とを電気的に接続するリード線４４よりなる。このようなランプヒーター４は、小さなスペースに大きな電気容量を投入することができる。例えば、加熱装置１０の壁部（支持部材３）からの熱逃げが大きく、炉内（加熱空間Ｓ）の均熱に影響を与える場合、ランプヒーター４に高容量を与えて熱逃げをカバーさせ、均熱領域を広範に確保する。また、上述したように、熱容量が小さいのでヒーターの立ち上がり時間が極めて短く、迅速に対応できる。さらに、高容量とすると低寿命となるが、ランプヒーター４は交換が容易なので、メンテナンス性もよい。なお、本実施形態では、例えば、タングステンよりなるフィラメント４１と、透明な石英ガラスよりなる石英管４２を備え、内部に不活性ガスと共に微量のハロゲン化合物が封入されたハロゲンランプヒーターが用いられる。
【００３１】
（保持碍子）
保持碍子５は、図１，６，９，１０に示すように、長手方向Ｙ視で略Ｔ字状を呈する第一碍子５１と、板状且つ矩形の一対の第二碍子５２，５２よりなる。第一碍子５１は、板状の柱部５１ａと、この柱部５１ａと略直交する板状の頭部５１ｂよりなる。第二碍子５２には、段部５２ａを介して上下一対の板状部５２ａ，５２ｃが形成されている。これら第一、第二碍子５１，５２は、先の挟持部材３６のボルトナット等の締結具３６ｘで挟持（締付保持）される。柱部５１ａと上板状部５２ｂにより長手方向Ｙに沿う一対の溝部５３，５３が形成される。そして、この溝部５３に幅方向端部２２が挿入されて、板状発熱体２が係止（保持）されることとなる。なお、これら第一、第二碍子５１，５２は、例えば、アルミナ質、アルミナシリカ質、ムライト質、ジルコン質又はコージライトを主体とするいわゆるセラミックス材料や窒化珪素質材料により構成される。また、本例では、第一、第二碍子５１，５２及び挟持部材３６が長手方向Ｙに沿って複数個配列されているが、その個数や長さ等は本例に限られない。
【００３２】
（各部材の位置関係）
ここで、本実施形態における電気ヒーター１Ａは、図１４に示すように、隣接する保持碍子５，５が板状発熱体２の幅方向端部２２，２２を保持するので、保持碍子５は加熱空間Ｓに対するヒーターの非加熱部（面）となる。しかし、本実施形態では、第一碍子５１の頭部５１ｂに対向するようにランプヒーター４を配置してあるので、保持碍子５部分も加熱空間Ｓに対する加熱部となり、非加熱部分を解消する。従って、加熱空間Ｓに対する加熱面における面内温度が均一化される。しかも、保持碍子５は、上述したように、セラミック材料より形成されている。このようなセラミック製碍子は８０％程度の反射率を有するので、ランプヒーター４の下部からの輻射Ｈ２を反射させて（Ｒ２）加熱空間Ｓに効率よく伝達させることができ、さらに熱効率が向上する。もちろん、ランプヒーター４の上部からの輻射Ｈ１は、加熱空間Ｓ内のワーク（被処理物）を直接加熱するので、伝達効率が高く、迅速にワークを加熱できる。
【００３３】
また、ランプヒーター４は、フィラメント４１の熱容量が小さいのでヒーターの立ち上がり時間が極めて短く、迅速な昇温・降温制御が可能である。また、フィラメント４１の温度が高いので、投入するエネルギーに対する熱輻射量も多い。しかも、特にハロゲンランプヒーター等の近赤外線ランプヒーターの場合、熱線の波長が短いので、金属材料よりなる板状発熱体２が熱線をより吸収し、効率よく加熱される。上述したように、金属材料よりなる板状（面状）発熱体２は、加熱空間Ｓに対し加熱面積が大きいので放射する熱線及び輻射熱は均一となるが熱容量が多いので、昇温・降温速度が遅い。従って、ランプヒーター４の下部からの輻射の一部Ｈ２’により板状発熱体２を加熱でき、板状発熱体２の昇温を補助することができる。
【００３４】
加えて、水冷板３０（支持部材３）の表面（加熱空間Ｓ側）には、薄膜状の金属層３０ａを設けてあるので、板状発熱体２の裏面２ｂ側（加熱空間Ｓに露出しない面側、支持部材３に対向する面側）から放射される熱線及び輻射Ｈ４は、金属層３０ａによって加熱空間Ｓ側に反射される（Ｒ４）。例えば、金や白金を薄膜とすれば、熱容量が小さく、高反射率が得られる。よって、板状発熱体２からの輻射熱のエネルギーのロスを抑制させることができ、迅速に昇温・降温制御を行うことができる。このように、加熱効率を向上させることが可能となる。
【００３５】
（電気ヒーターの制御方法）
ところで、本実施形態における電気ヒーター１Ａでは、例えば、昇温工程時には、板状発熱体２及びランプヒーター４の双方に通電し加熱することで、迅速な昇温制御を行う。そして、所望の温度になった場合に、ランプヒーター４への通電を止め、板状発熱体２にのみ通電し加熱させる。金属材料よりなる板状（面状）発熱体２は、加熱空間Ｓに対し加熱面積が大きいので、雰囲気温度を安定化できる。
【００３６】
一方、例えば第一碍子５１の頭部５１ｂでの温度低下を検出した場合には、ランプヒーター４に通電し加熱させる。上述したように、ランプヒーター４は大きい容量であっても瞬時に立ち上げることができるので、上述の如き局所的な温度低下に対しても迅速に熱を供給できるので、温度低下を抑制して面内温度偏差の低下を防止する。
【００３７】
そして、降温時には、板状発熱体２及びランプヒーター４の双方への通電を止める。但し、その際、ランプヒーター４に通電し加熱することで、降温速度をコントロールしてもよい。上述したように、ランプヒーター４は大きい電気容量であっても瞬時に立ち上げることができるので、温度調整が容易である。他方、降温時に均熱を維持したい場合、板状発熱体２にのみ通電し加熱させる。金属材料よりなる板状発熱体２は、加熱空間Ｓに対し加熱面積が大きいので、雰囲気温度を安定化できる。
【００３８】
（第二実施形態）
次に、図１５〜２３を参照しながら本発明の第二実施形態について説明する。なお、以下の実施形態において、上記第一実施形態と同様の部材等には同一の符号を付してある。
【００３９】
上記第一実施形態では、板状で矩形の支持部材３（水冷板３０）の上に、板状発熱体２、ランプヒーター４及び保持碍子５を水平方向Ｘに並設した。しかし、第二実施形態に係る電気ヒーター１Ｂは、図１５〜１９に示すように、湾曲させた支持部材３Ｂと、その内側に周方向に沿って設けられる板状発熱体２Ｂ及び保持碍子５Ｂと、周方向に沿って延在するランプヒーター４Ｂとを備え、これら部材を鉛直方向Ｚに複数段積層させてある。そして、その電気ヒーター１Ｂ，１Ｂを連結部材６で連結し、円筒状の加熱装置１０Ｂを構成してある。もちろん、これらの数や長さは本例に限られない。
【００４０】
板状発熱体２Ｂは、図１６，１８に示すように、略面状に且つ矩形に形成され、複数のスリット２１を鉛直方向端部２５，２５から交互に鉛直方向Ｚに沿って切り込むことで蛇行状の電流路２０が形成されている。そして、電流路２０は、周方向に隣接する保持碍子５Ｂ，５Ｂの間で板状発熱体２Ｂの折曲部２６（鉛直方向端部２５）で折り曲げることで、湾曲した帯板部材３０Ｂに沿わせてある。電流路２０の端部にはリード部材２９が接続され、外部と電気的に接続される。
【００４１】
支持部材３Ｂは、図１５〜１９に示すように、例えば金属製の湾曲した複数の帯板部材３０Ｂを有し、接続部材３７を介して周方向に接続されると共に鉛直方向Ｚに積層支持されている。帯板部材３０Ｂの内周面（加熱空間Ｓ側）には、上記実施形態と同様に金属層３０ａが形成されている。支持部材３Ｂの側端部には、ランプヒーター４Ｂを取り付けるための切欠部３８が形成されてあり、保持部材３８ａによりランプヒーター４Ｂが保持される。また、支持部材３Ｂの側端部の裏面側でも、先の板状部材３４ａ，３４ａでランプヒーター４Ｂを保持する。なお、第二実施形態では水冷経路３０ｂを省略しているが、上記第一実施形態の如く支持部材３Ｂの外周側（裏面側）に設けても構わない。
【００４２】
ランプヒーター４Ｂは、支持部材３Ｂの内面に沿うように湾曲させてある点で直線状の第一実施形態のランプヒーター４と異なるが、他の構成は上記実施形態と同様である。
【００４３】
保持碍子５Ｂは、図１５，２３に示すように、断面略Ｈ字状の基端部５５と、基端部５５からテーパー状に拡大する拡大部５６と、先の基端部５５より幅広で断面略Ｈ字状に形成された先端部５７よりなる。本例では、周方向に且つ鉛直方向に適宜間隔をおいて複数配置されている。基端部５５は上下に直線状の一対の溝５５ａ，５５ａを有し、鉛直方向Ｚに隣接する帯板部材３０Ｂ，３０Ｂを嵌入し保持する。一方、先端部５７も上下に直線状の一対の溝５７ａ，５７ａを有し、は鉛直方向Ｚに隣接する板状発熱体２Ｂ，２Ｂの鉛直方向端部２５，２５を嵌入し保持する。これにより、支持部材３Ｂと板状発熱体２Ｂとの絶縁が確保される。
【００４４】
第二実施形態においても、ランプヒーター４Ｂは、保持碍子５Ｂの先端部５７の頭部５７ｂに対向するように配置されているので、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００４５】
（他の実施形態）
最後に、本発明のさらに他の実施形態の可能性について説明する。
上記第一、第二実施形態における電気ヒーター１Ａ（１Ｂ）では、板状発熱体２（２Ｂ）の幅方向端部２２（２５）を保持する保持碍子５（５Ｂ）の頭部５１ｂ（５７ｂ）に対向させてランプヒーター４（４Ｂ）を配置したが、この態様に限られるものではない。
【００４６】
例えば、図２４〜２６に示すように、電気ヒーター１Ｃでは、板状発熱体２の表面２ａ（加熱空間Ｓに接する（対向する）面）に対向させてランプヒーター４を配置してある。係る場合、図２７に示すように、ランプヒーター４の板状発熱体２側の部分（下半分）からの輻射Ｈ２が立ち上がり（昇温）の遅い板状発熱体２を加熱し、板状発熱体２の昇温を補助する。よって、板状発熱体２の昇温速度を向上させることができる。その一方で、ランプヒーター４の加熱空間Ｓ側の部分（上半分）からの輻射Ｈ１は加熱空間Ｓのワークを直接加熱する。従って、ワークを迅速に加熱すると共に、加熱空間Ｓに対する加熱面の面内均熱性も確保できる。なお、ランプヒーター４のフィラメント４１は板状発熱体２に比べ十分小さく、また、石英管４２は輻射の透過率が極めて高い。従って、加熱空間Ｓに対向する（露出する）板状発熱体２の表面２ａに対向させてランプヒーター４を配置（本例では板状発熱体２の水平方向中央部直上）しても、板状発熱体２の表面２ａからの輻射Ｈ３を阻害することはない。
【００４７】
一方、例えば図２８〜３０に示すように、電気ヒーター１Ｄでは、板状発熱体２の裏面２ｂ（支持部材３に対向する面）に対向させてランプヒーター４を配置してある。係る場合、図３１に示すように、ランプヒーター４の板状発熱体２側の部分（上半分）からの輻射Ｈ１が、立ち上がり（昇温）の遅い板状発熱体２を加熱する。一方、ランプヒーター４の支持部材３側の部分（下半分）からの輻射Ｈ２は、支持部材３の金属層３０ａで反射される（Ｒ２）。このように、ランプヒーター４は専ら板状発熱体２の昇温を補助するので、板状発熱体２の昇温速度を向上させることができる。そして、加熱空間Ｓに露出されるのは板状発熱体２のみであるので、その板状発熱体２がワークを加熱すると共に、昇温速度の相違による加熱面の面内均熱性の低下を防止できる。なお、上記の例と同様、支持部材３に対向する（加熱空間Ｓに露出しない）板状発熱体２の裏面２ｂに対向させてランプヒーター４を配置（本例では水平方向板状発熱体２の中央部直下）しても、板状発熱体２の裏面２ｂからの輻射Ｈ４及び金属層３０ａからの反射Ｒ４を阻害することもない。
【００４８】
また、上記各実施形態において、板状発熱体２の長手方向Ｙとランプヒーター４の長手方向とが平行となるように、各部材を配置した。しかし、例えば図３２〜３４に示すように、板状発熱体２とランプヒーター４とを直交させて配置しても構わない。なお、直交配置に限られるものでもない。
【００４９】
上記各実施形態における板状発熱体２の形状は、蛇行形状に限られるものではない。また、ランプヒーター４も上記のハロゲンランプヒーターに限らず、他のランプヒーターでもよく、近赤外線、遠赤外線等各種ランプヒーター、他の管状ヒーターを用いてもよい。また、保持碍子５の形状も上記実施形態の形状に限られない。
【００５０】
上記第一実施形態において、支持部材３に表面に金属層３０ａを有し裏面に水冷経路３０ｂを形成した水冷板３０を用いたが、例えば水冷経路３０ｂを省略したリフレクタとすることも可能である。また、上記各実施形態において、支持部材３，３Ｂを金属製の部材により構成したが、例えばセラミックボードとすることも可能である。このように、支持部材３は、板状発熱体２を支持しえる部材であれば、その構造、部材の形状、材質等は上記各実施形態に限られない。
【００５１】
上記第一実施形態の電気ヒーター１Ａは、支持部材３の鉛直方向Ｚ上方に板状発熱体２、ランプヒーター４及び保持碍子５を設け、加熱炉の底部の加熱装置１０とした。しかし、電気ヒーター１Ａは、加熱装置１（炉）の底部に限らず、壁部や天井に設置することも可能である。もちろん、第二実施形態における電気ヒーター１Ｂも炉壁に限られるものではない。なお、上記各実施形態の電気ヒーターは、組み合わせて実施することを妨げるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明に係る電気ヒーターは、例えばガラス、セラミック、金属等の被加熱物の熱処理用の電気ヒーターとして利用することができる。また、反応炉、拡散炉にも適用可能である。さらに、電気ヒーター及び電気ヒーターを備えた加熱装置（炉）は、例えば半導体ウエハの半導体製造装置やガラス基板等を加熱処理する基板処理装置等にも適用可能である。また、自動車用鋼板等の各種ホットプレスの加熱装置としても利用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ：電気ヒーター、２，２Ｂ：板状発熱体、２ａ：表面、２ｂ：裏面、３，３Ｂ：支持部材、４，４Ｂ：ランプヒーター（管状ヒーター）、５，５Ｂ：保持碍子、６：連結部材、１０：加熱装置、２０，２０Ｂ：電流路、２０ａ：直線状部、２０ｘ，２０ｙ：端部、２１：スリット、２２：幅方向端部、２５：鉛直方向端部、２６：折曲部、２９：リード部材、２９ｘ：固定具、３０：水冷板、３０Ｂ：帯板部材、３０’：水冷板、３０ａ：金属層、３０ｂ：水冷経路（流通経路）、３０ｘ：投入口、３０ｙ：排出口、３１：第一支持部材、３１ｂ，３１ｃ：絶縁部材、３２：第二支持部材、３３：カバー、３４：保持柱、３４ａ：板状部材、３５：台座、３６：取付部材、３６ｘ：締結具、３７：接続部材、３８：切欠部、３８ａ：保持部材、３９ｘ：固定具、４１：フィラメント、４２：管状体（石英ガラス管）、４３：封止部材、４４：リード線、４５：接続線、５１：第一碍子、５１ａ：柱部、５１ｂ：頭部、５２：第二碍子、５２ａ：段部、５２ｂ：上板状部、５２ｃ：下板状部、５５：基端部、５５ａ：溝部、５６：拡大部、５７：先端部、５７ａ：溝部、５７ｂ：頭部、Ｘ：水平方向、Ｙ：長手方向、Ｚ：鉛直方向、Ｓ：加熱空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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