(57)【要約】【課題】省エネルギーでありながら、昇温速度が大きく且つ短時間で放冷できる加熱冷却サイクルを短縮できるヒータ装置を提供する。【解決手段】前面側（１ａ）に配置されて熱を放射する発熱板体（１０）と、発熱板体（１０）の背面（１ｂ）側に発熱板体（１０）から離間されて配置された反射板体（２０）と、を備え、発熱板体（１０）は、基板（１１）及びその一面上に配設された抵抗発熱線（１２）を備え、反射板体（２０）は、発熱板体（１０）に略平行に配置されるとともに、前面（１ａ）側に赤外線を反射する反射面（２０ａ）を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面側に配置されて熱を放射する発熱板体と、前記発熱板体の背面側に前記発熱板体から離間されて配置された反射板体と、を備え、
前記発熱板体は、基板、及び、その一面上に配設された抵抗発熱線、を備え、
前記反射板体は、前記発熱板体に略平行に配置されるとともに、前面側に赤外線を反射する反射面を有することを特徴とするヒータ装置。
【請求項２】
前記反射板体は、前記発熱板体の側に配置された前板部と、前記前板部よりも背面側に位置されてなる後板部と、前記前板部及び前記後板部を接続する側壁部と、を有し、
前記側壁部は、前記発熱板体へ電力を供給するための電源線を配線できる、切欠き又は貫通孔を有する請求項１に記載のヒータ装置。
【請求項３】
前記発熱板体と、前記反射板体と、は磁力によって互いに離間された状態で維持されている請求項１又は２に記載のヒータ装置。
【請求項４】
前記反射板体は、その背面側に、前記発熱抵抗線と電気的に接続される接続端子を備える請求項１乃至３のうちのいずれかに記載のヒータ装置。
【請求項５】
前記接続端子は、前記前板部に配設されている請求項４に記載のヒータ装置。
【請求項６】
前記発熱板体の前記抵抗発熱線へ給電するための給電用構造体を備え、
前記給電用構造体は、第１構造部と第２構造部と、を有し、
前記給電用構造体は、前記第１構造部と前記第２構造部とが各々橋脚となるように、全体として橋型に成形された１つの給電用構造体である請求項１乃至５のうちのいずれかに記載のヒータ装置。
【請求項７】
前記発熱板体と前記反射板体とを離間した状態で維持するための支柱を有し、
前記支柱は、前記発熱板体と前記反射板体との間に介在されたセラミックス製のスペーサを含む請求項１乃至６のうちのいずれかに記載のヒータ装置。
【請求項８】
大気下又は減圧下で利用されるヒータ装置である請求項１乃至７のうちのいずれかに記載のヒータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータ装置に関し、さらに詳しくは、指向性を有する熱放射を行うことができるヒータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に開示されているように、セラミックヒータの発熱面を被加熱物に向けたうえで、セラミックヒータの背面側に熱反射体を設け、セラミックヒータの背面側からの熱輻射に伴う電力ロスを軽減しようとする技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１３３４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記ヒータを用いた装置では、加熱後に短時間で炉を開放して被加熱物を取り出すことが困難であるという問題がある。本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、省エネルギーでありながら、昇温速度が大きく且つ短時間で放冷できる加熱冷却サイクルを短縮できるヒータ装置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】
上記問題を解決するために、請求項１に記載のヒータ装置は、前面側に配置されて熱を放射する発熱板体と、前記発熱板体の背面側に前記発熱板体から離間されて配置された反射板体と、を備え、
前記発熱板体は、基板、及び、その一面上に配設された抵抗発熱線、を備え、
前記反射板体は、前記発熱板体に略平行に配置されるとともに、前面側に赤外線を反射する反射面を有することを要旨とする。
請求項２に記載のヒータ装置は、請求項１に記載のヒータ装置において、前記反射板体は、前記発熱板体の側に配置された前板部と、前記前板部よりも背面側に位置されてなる後板部と、前記前板部及び前記後板部を接続する側壁部と、を有し、
前記側壁部は、前記発熱板体へ電力を供給するための電源線を配線できる、切欠き又は貫通孔を有することを要旨とする。
請求項３に記載のヒータ装置は、請求項１又は２に記載のヒータ装置において、前記発熱板体と、前記反射板体と、は磁力によって互いに離間された状態で維持されていることを要旨とする。
請求項４に記載のヒータ装置は、請求項１乃至３のうちのいずれかに記載のヒータ装置において、前記反射板体は、その背面側に、前記発熱抵抗線と電気的に接続される接続端子を備えることを要旨とする。
請求項５に記載のヒータ装置は、請求項４に記載のヒータ装置において、前記接続端子は、前記前板部に配設されていることを要旨とする。
請求項６に記載のヒータ装置は、請求項１乃至５のうちのいずれかに記載のヒータ装置において、前記発熱板体の前記抵抗発熱線へ給電するための給電用構造体を備え、
前記給電用構造体は、第１構造部と第２構造部と、を有し、
前記給電用構造体は、前記第１構造部と前記第２構造部とが各々橋脚となるように、全体として橋型に成形された１つの給電用構造体であることを要旨とする。
請求項７に記載のヒータ装置は、請求項１乃至６のうちのいずれかに記載のヒータ装置において、前記発熱板体と前記反射板体とを離間した状態で維持するための支柱を有し、
前記支柱は、前記発熱板体と前記反射板体との間に介在されたセラミックス製のスペーサを含むことを要旨とする。
請求項８に記載のヒータ装置は、請求項１乃至７のうちのいずれかに記載のヒータ装置において、大気下又は減圧下で利用されるヒータ装置であることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００６】
基板とその一面上に配設された抵抗発熱線とを備えた発熱板体を熱源として用いることにより、昇温速度が大きく且つ短時間で放冷でき、加熱冷却サイクルを短縮できるヒータ装置とすることができる。また、発熱板体から離間して配置された反射板体の前面側表面に赤外線を反射する反射面を有することにより、発熱板体から放射された熱が反射板体の背面側へ漏出することを抑制し、前面側へ熱放射を集中させることができる省エネルギーなヒータ装置とすることができる。
反射板体が、発熱板体の側に配置された前板部と、前板部よりも背面側に位置されてなる後板部と、前板部及び後板部を接続する側壁部と、を有し、側壁部が、発熱板体へ電力を供給するための電源線を配線できる、切欠き又は貫通孔を有する場合には、発熱板体へ給電を行うための電源線を反射板体の背面側へ導出できる。また、これによって、ヒータ装置同士を側方に付き合わせて配置できる。
発熱板体と反射板体とが磁力によって互いに離間された状態で維持されている場合には、発熱板体から反射板体への熱伝導を防止して、反射板体の温度上昇を効果的に抑制できる。また、発熱板体と反射板体との熱による歪みが異なったとしても、相互に歪みの影響を受けることがない。
発熱板体の抵抗発熱線へ給電するための給電用構造体を備え、給電用構造体が、第１構造部と第２構造部と、を有し、給電用構造体は、第１構造部と第２構造部とが各々橋脚となるように、全体として橋型に成形された１つの給電用構造体である場合には、発熱板体の温度変化（温度上昇及び温度低下）による歪みの影響を緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１に係るヒータ装置を説明する説明図である。
【図２】発熱板体を説明する説明図である。
【図３】実施例２に係るヒータ装置を説明する説明図である。
【図４】実施例３に係るヒータ装置を説明する説明図である。
【図５】実施例３に係るヒータ装置の反射板体を説明する説明図である。
【図６】実施例３に係るヒータ装置の利用形態を説明する説明図である。
【図７】実施例４に係るヒータ装置を説明する説明図であり、図１０におけるＡ−Ａ’断面を示す説明図である。
【図８】実施例４に係るヒータ装置における磁石の配置を説明する説明図である。
【図９】実施例４に係るヒータ装置における磁石の配置を説明する説明図である。
【図１０】実施例４に係るヒータ装置における磁石の配置を説明する説明図である。
【図１１】給電用構造体の形状を説明する説明図である。
【図１２】更に他の形態に係るヒータ装置を説明する説明図である。
【図１３】支柱の構造の一例を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本実施形態１．に係るヒータ装置（１）は、前面側（１ａ）に配置されて熱を放射する発熱板体（１０）と、発熱板体（１０）の背面（１ｂ）側に発熱板体（１０）から離間されて配置された反射板体（２０）と、を備え、
発熱板体（１０）は、基板（１１）、及び、その一面上に配設された抵抗発熱線（１２）、を備え、
反射板体（２０）は、発熱板体（１０）に略平行に配置されるとともに、前面（１ａ）側に赤外線を反射する反射面（２０ａ）を有する（図１〜図１０参照）。
【０００９】
本実施形態１．に係るヒータ装置（１）では、反射板体（２０）は、発熱板体（１０）の側に配置された前板部（２１）と、前板部（２１）よりも背面（１ｂ）側に位置されてなる後板部（２２）と、前板部（２１）及び後板部（２２）を接続する側壁部（２３）と、を有し、
側壁部（２３）は、発熱板体（１０）へ電力を供給するための電源線（５５）を配線できる、切欠き又は貫通孔（２４）を有する形態にできる（図４〜図５参照）。
【００１０】
本実施形態１．に係るヒータ装置（１）では、発熱板体（１０）と、反射板体（２０）と、は磁力によって互いに離間された状態で維持された形態とすることができる（図７〜図１０参照）。
本実施形態１．に係るヒータ装置（１）では、反射板体（２０）は、その背面（１ｂ）側に、発熱抵抗線（１２）と電気的に接続される接続端子（５６）を備える形態とすることができる（図４及び図６参照）。
本実施形態１．に係るヒータ装置（１）では、接続端子（５６）は、前板部（２１）に配設された形態とすることができる（図４及び図６参照）。
【００１１】
本実施形態１．に係るヒータ装置（１）では、発熱板体（１０）の抵抗発熱線（１２）へ給電するための給電用構造体（５０）を備え、
給電用構造体（５０）は、第１構造部（５１）と第２構造部（５２）と、を有し、
給電用構造体（５０）は、第１構造部（５１）と第２構造部（５２）とが各々橋脚となるように、全体として橋型に成形された１つの給電用構造体（５０）である形態にできる（図２及び図１１参照）。
【００１２】
本実施形態１．に係るヒータ装置（１）では、発熱板体（１０）と反射板体（２０）とを離間した状態で維持するための支柱（３０）を有し、
支柱（３０）は、発熱板体（１０）と反射板体（２０）との間に介在されるセラミックス製のスペーサ（３６）を含む形態にできる（図１３参照）。
【００１３】
本実施形態１．に係るヒータ装置（１）では、大気下又は減圧下で利用されるヒータ装置とすることができる。
【００１４】
本実施形態１．に係るヒータ装置（１）では、発熱板体（１０）に固定されるとともに、反射板体（２０）を貫通して反射板体（２０）の背面（１ｂ）側へ突出された第１の支柱（３１）を有し、
第１の支柱（３１）は、これに挿通して固定された、対向する２つの鍔型の磁石（４２ａ及び４２ｂ）を有し、
反射板体（２０）は、第１の支柱（３１）の外径よりも大きい内径であるとともに、第１の支柱（３１）を挿通する貫通孔（２５）を有し、
反射板体（２０）は、貫通孔（２５）をなすその周縁部の表裏各々にリング形状の磁石（４１ａ及び４１ｂ）を備え、
２つのリング形状の磁石（４１ａ及び４１ｂ）は、２つの鍔型磁石（４２ａ及び４２ｂ）の間に介在されるとともに、リング形状の磁石（４１ａ及び４１ｂ）と鍔型磁石（４２ａ及び４２ｂ）とが各々磁力反発されて接触しないよう各磁石の極が配置された形態とすることができる（図７、図８及び図１０参照）。
【００１５】
本実施形態１．に係るヒータ装置（１）では、発熱板体（１０）に固定されるとともに、反射板体（２０）を貫通して反射板体（２０）の背面（１ｂ）側へ突出された第２の支柱（３２）を有し、
第２の支柱（３２）は、これに螺合されたナット（４５）を有し、
ナット（４５）は、その外周に略均等に配置された少なくとも３つのナット側の磁石（４３１、４３２及び４３３）を備え、
反射板体（２０）は、第２の支柱（３２）の外径よりも大きい内径であるとともに、第２の支柱（３２）を挿通する貫通孔（２６）を有し、
反射板体（２０）は、貫通孔（２６）をなすその周縁部の表裏少なくともいずれかの表面に、少なくとも３つのナット側の磁石（４３１、４３２及び４３３）の各々と磁力反発されるように配置された少なくとも３つの反射板体側の磁石（４４１、４４２及び４４３）を備える形態とすることができる（図７、図９及び図１０参照）。
【００１６】
本実施形態１．に係るヒータ装置（１）では、発熱板体（１０）と反射板体（２０）とを離間した状態で維持するための支柱（３０）を有し、
支柱（３０）は、反射板体（２０）を貫通して、反射板体（２０）の背面（１ｂ）側へ突出されており、
反射板体（２０）は、貫通された支柱（３０）に沿って、前面（１ａ）側及び背面（１ｂ）側へ移動可能とされ、発熱板体（１０）と反射板体（２０）との離間距離が可変である形態とすることができる。
【００１７】
本実施形態１．に係るヒータ装置（１）では、発熱板体（１０）と反射板体（２０）とを離間した状態で維持するための支柱（３０）を有し、
支柱（３０）は、反射板体（２０）を貫通して、反射板体（２０）の背面（１ｂ）側へ突出されており、
本ヒータ装置（１）は、背面（１ｂ）側において突出された支柱（３０）により、その全体が固定された形態とすることができる。
【実施例】
【００１８】
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。【００１９】
〈実施例１〉
以下、実施例１に係るヒータ装置（図１及び図２参照）について説明する。
実施例１のヒータ装置（１）（図１参照）は、発熱板体（１０）と反射板体（２０）とを備える。また、このヒータ装置（１）は、前面（１ａ）側へ向かって熱放射される構造となっている。
上記発熱板体（１０）（図２参照）は、ヒータ装置（１）においてその前面（１ａ）側に配置されて熱を放射する部位である。この発熱板体（１０）は、基板（１１）と、その一面上に配設された抵抗発熱線（１２）とを備える。
抵抗発熱線（１２）は、基板（１１）の前面（１ａ）側及び背面（１ｂ）側のいずれの表面に配設されてもよいが、基板（１１）の背面（１ｂ）側であることが好ましい。そして、この抵抗発熱線（１２）への通電により発熱されることとなる。【００２０】
上記基板（１１）は、どのような材料から形成されてもよい。即ち、例えば、金属及びセラミックスが挙げられる。これらのうち金属としては、例えば、ステンレスを用いることができる他、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）及びこれらの合金等を利用できる。これらのなかでも、ステンレスが好ましい。
ステンレスを用いる場合、その種類は特に限定されないが、フェライト系ステンレス及び／又はオーテスナイト系ステンレスが好ましい。更にこれらのステンレス種のなかでも、特に耐熱性及び／又は耐酸化性に優れた品種が好ましい。即ち、例えば、フェライト系ステンレスのなかでも、Ｃｒが１６〜２０％、Ｍｏ又はＡｌが１．５〜３．５％の範囲にある品種が好ましい。一方、オーステナイト系ステンレスのなかでも、Ｎｉが１０〜２２％、Ｃｒが１６〜２６％、Ｍｏが１〜３％の範囲にある品種が好ましい。より具体的には、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３６、ＳＵＳ４４４、ＳＵＳ３１６Ｌ等が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。また、基板（１１）の厚さは特に限定されないが、例えば、０．４〜２０ｍｍとすることができ、０．６〜５ｍｍとすることが好ましい。【００２１】
また、基板（１１）と抵抗発熱線（１２）とは、通常、絶縁を施される（特に基板１１が金属である場合）。この絶縁はどのように行ってもよいが、通常、基板（１１）と抵抗発熱線（１２）との間に絶縁被膜を設けることで絶縁を行う。このような絶縁被膜としては、ガラス被膜を用いることができる。ガラス被膜を用いる場合、特に基板（１１）としてステンレスを用いる場合には、その熱膨張バランスの観点から、軟化点が６００℃以上である結晶化ガラス及び半結晶化ガラスがより好ましい。具体的には、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＭＯ系ガラスが好ましい。但し、ＭＯは、アルカリ土類金属の酸化物（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ等）である。ガラス被膜の厚さは特に限定されないが、６０〜１２０μｍが好ましく、７０〜１１０μｍがより好ましく、７５〜１００μｍが更に好ましい。更に、このガラス被膜には、アルカリ金属を含まないノンアルカリガラスが好ましい。また、このガラス被膜には、赤外線反射率の高いガラスを用いることが好ましい。【００２２】
更に、抵抗発熱線（１２）の表面には、酸化防止被膜を設けることができる。即ち、例えば、抵抗発熱線（１２）を基板（１１）の背面（１ｂ）側に設ける場合には、抵抗発熱線（１２）の背面（１ｂ）側に酸化防止被膜を設けることとなる。このような酸化防止被膜としては、前述の絶縁被膜をそのまま利用できる。即ち、前述のガラス被膜をそのまま適用できる。【００２３】
抵抗発熱線（１２）は、通電により発熱されればよく、発熱抵抗線（１２）を構成する導電材料の種類は特に限定されない。導電材料としては、例えば、銀、銅、金、白金、パラジウム、ロジウム、タングステン及びモリブデン等を利用できる。これらは１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。２種以上を併用する場合においては合金とすることができる。より具体的には、銀−パラジウム合金、銀−白金合金、白金−ロジウム合金、銀、銅及び金等を利用できる。【００２４】
また、抵抗発熱線（１２）を構成する導電材料は、例えば、抵抗温度係数（０〜１０００℃における）が５００〜４４００ｐｐｍ／℃の導電材料であることが好ましい。この抵抗温度係数（０〜１０００℃における）は、５００〜４０００ｐｐｍ／℃が好ましく、５００〜３８００ｐｐｍ／℃がより好ましい。特にＡｇ又はＡｇ−Ｐｄを導電材料とする場合には、抵抗温度係数（０〜６００℃における）が５００〜４０００ｐｐｍ／℃の導電材料であることが好ましく、５００〜３８００ｐｐｍ／℃がより好ましい。一方、Ｍｏ及び／又はＷを導電材料とする場合には、抵抗温度係数（０〜１０００℃における）が２０００〜４０００ｐｐｍ／℃の導電材料であることが好ましく、３０００〜４０００ｐｐｍ／℃がより好ましい。更に、抵抗発熱線（１２）の線厚は、面積固有抵抗の観点から、３〜２０μｍが好ましく、５〜１７μｍがより好ましく、８〜１２μｍが更に好ましい。尚、抵抗発熱配線（１２）は、必要に応じて、各部位で導電材料、線幅及び線厚等を適宜異ならせることができる。【００２５】
更に、ヒータ装置（１）は、発熱板体（１０）の抵抗発熱線（１２）へ給電するための給電用構造体（５０）を備える。給電用構造体（５０）の構造は特に限定されないが、第１構造部（５１）と第２構造部（５２）と、を有し、第１構造部（５１）と第２構造部（５２）とが各々橋脚となるように、全体として橋型に成形された１つの給電用構造体を構成した給電用構造体（５０）（図１０参照）であることが好ましい。【００２６】
上記反射板体（２０）は、発熱板体（１０）の背面側（１ｂ）に発熱板体（１０）から離間されて配置された部位である。反射板体（２０）は、発熱板体（１０）に略平行に配置されるとともに、前面側（１ａ）に赤外線を反射する反射面（２０ａ）を有する。
従って、発熱板体（１０）の備えた抵抗発熱線（１２）への通電により抵抗発熱線（１２）が発熱されると、熱の一部は前面（１ａ）側へ放射される。また、熱の他の一部は、発熱板体（１０）の背面（１ｂ）側へ放射されることとなる。この発熱板体（１０）の背面（１ｂ）側へ放射された熱は、赤外線として反射面（２０ａ）において反射され、ヒータ装置（１）の前面（１ａ）側へと放射される。これにより、発熱板体（１０）から放射された熱のうち、背面（１ｂ）側へ抜ける量を減らし、効率よくヒータ装置（１）を利用することができる。また、背面（１ｂ）側へ抜ける熱量を減らすことでヒータ装置（１）で消費されるエネルギー量を減らすことができる。【００２７】
反射板体（２０）は、どのような材料から形成されてもよく、例えば、金属、セラミック、ガラス等を用いることができる。これらのなかでも、加工の自由度が高いという観点から金属が好ましい。また、用いる金属の種類も特に限定されず、ステンレスを用いることができる他、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）及びこれらの合金等を利用できる。【００２８】
また、反射面（２０ａ）は、どのような材料を用いて形成されてもよい。例えば、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｓｎ（スズ）及びＭｇ（マグネシウム）等を利用できる。具体的には、銀（銀鏡面）、アルミニウムの電解研磨された表面、ガラス鏡面（アルミ合金面）、アルミニウム、金、クロム、ニッケル、スズ、炭酸マグネシウム等の表面を反射面（２０ａ）として利用できる。これらのなかでも、銀、金、アルミニウムを含む反射面（２０ａ）であることが好ましい。これらの反射面（２０ａ）は、上記各材料からなる単体の表面でもよく、これらの材料による被膜の表面であってもよい。被膜としては、めっき、厚膜インクによる焼き付け面、スパッタ蒸着表面等が挙げられる。【００２９】
また、発熱板体（１０）と反射板体（２０）とは、支柱（３０）によって接続されるとともに、固定されている。支柱（３０）は、発熱板体（１０）の背面（１ｂ）側の略四隅に固定して配設された治具（３５）に挿通されている。この支柱（３０）は、通常、螺子構造となっており、治具（３５）内へ螺合して固定されている。【００３０】
更に、反射板体（２０）は、その略四隅に支柱（３０）の各々に対応する位置に貫通孔（３９）を有している。支柱（３０）は、反射板体（２０）の貫通孔（３９）に挿通されて、必要に応じて、支柱（３０）の上端側からナットなどを用いて、反射板体（２０）を固定することができる。【００３１】
本ヒータ装置（１）は、特に減圧下において利用される場合に、この構成による効果を取り分け有意に発揮できる。即ち、減圧下では、大気下に比べて熱の対流伝達が小さくなる。このため、赤外線をコントロールすることによる熱制御を大気下に比べて有意に行うことができる。例えば、反射板体（２０）が反射面（２０ａ）を有することによって、その背面（１ｂ）側への熱放射を軽減する作用は、減圧下においてより効果的に得られる。即ち、反射板体（２０）の背面（１ｂ）側への熱逃げ（被加熱物を加熱に利用されない熱のロス）を効果的に抑えることができる。【００３２】
〈実施例２〉
以下、実施例２に係るヒータ装置（図３参照）について説明するが、上記実施例１に係るヒータ装置と略同様の構成部位には同符号を付して、その詳細な説明を省略する。【００３３】
実施例２のヒータ装置（１）（図３参照）は、実施例１のヒータ装置（１）と支柱（３０）の位置が異なる点で相違する。実施例１のヒータ装置（１）では、略四隅に支柱（３０）を合計４本備える構成であるのに対して、実施例２のヒータ装置（１）は、発熱板体（１０）の中央付近に２本の支柱（３０）を備える。四隅を支柱で支える構造（実施例１）に比べて、発熱板体（１０）の中央付近を支える構造（実施例２）では、発熱板体（１０）が加熱によって反った場合に、その応力を緩和できる。即ち、発熱板体（１０）の中央付近を支える構造（実施例２）では、反射板体（２０）に固定されることによって発熱板体（１０）自体に蓄積される歪みを効果的に開放できる。特に、発熱板体（１０）は、基板（１１）の一面側に抵抗発熱線（１２）を備える。更に、前述のような絶縁被膜及び酸化防止被膜等を備えることができる。このため、発熱板体（１０）は、その表裏において比熱が異なる場合があり、反射板体（２０）に比べて昇温による歪みが大きい。このため、発熱板体（１０）の中央付近を支える構造（実施例２）は、発熱板体（１０）の歪みを開放することに対して有効である。【００３４】
実施例２では、支柱（３０）は、４本以下であることが好ましく、３本であってもよく、２本であってもよく、１本であってもよい。また、実施例２では、支柱（３０）は、発熱板体（１０）の重心位置から所定距離内に配置されていることが好ましい。更に、支柱（３０）は、発熱板体（１０）全体面積を１００％とした場合に、その９５％以下（より好ましくは６０〜８０％、更に好ましくは１５〜６０％）の面積に相当する中央円内に配置されていることが好ましい。
更に、支柱（３０）の発熱板体（１０）に対する接地面積（治具３５の底面積）の合計量は、発熱板体（１０）全体面積を１００％とした場合に、その２％以下（より好ましくは０．２〜１％、更に好ましくは０．３〜０．７％）であることが好ましい。
尚、図３の形態においては、２本の支柱（３０）の発熱板体（１０）に対する接地面積の合計量が約０．５％であることが好ましい（図１の形態では約１％が好ましい）。また、２本の支柱（３０）は、発熱板体（１０）全体面積を１００％に対して約２０％の面積に相当する中央円内に配置されていることが好ましい。【００３５】
〈実施例３〉
以下、実施例３に係るヒータ装置について説明するが、上記実施例１及び２に係るヒータ装置と略同様の構成部位には同符号を付して、その詳細な説明を省略する。【００３６】
実施例３のヒータ装置（１）（図４参照）は、実施例１のヒータ装置（１）とは、反射板体（２０）（図５参照）の構造が異なる点で相違する。
即ち、実施例３のヒータ装置（１）の反射板体（２０）（図５参照）は、発熱板体（１０）の側に配置された前板部（２１）と、前板部（２１）よりも背面（１ｂ）側に位置されてなる後板部（２２）と、前板部（２１）及び後板部（２２）を接続する側壁部（２３）と、を有する。更に、側壁部（２３）には、発熱板体（１０）へ電力を供給するための電源線（５５）（図４参照）を配線できる、切欠き又は貫通孔（２４）を有する。更に、実施例３のヒータ装置（１）では、反射板体（２０）が、その背面（１ｂ）側に、発熱抵抗線（１２）と電気的に接続される接続端子（５６）を備えている。より具体的には、接続端子（５６）は、前板部（２１）に配設されている。そして、発熱抵抗線（１２）は、発熱板体（１０）に設けられた給電用構造体（５０）を介して、電源線（５５）によって接続端子（５６）と電気的に接続されている。
尚、前板部（２１）と後板部（２２）とは、例えば、５〜６０ｍｍ（好ましくは１０〜３０ｍｍ、より好ましくは１５〜２０ｍｍ）の範囲で離間させることができる。【００３７】
このように、反射板体（２０）の背面（１ｂ）側へ電源線（５５）を導出した場合には、図６に示すように、ヒータ装置（１）同士を組み合わせて配置できる。即ち、所望の発熱面積をヒータ装置（１）を組み合わせて得ることができる。
更に、反射板体（２０）は、切欠き又は貫通孔（２４）を側壁部（２３）に備えるために、発熱板体（１０）の背面（１ｂ）側の発熱板体（１０）と平行な面に開口部を有さない。これにより、反射板体（２０）の背面（１ｂ）側へ赤外線が抜けることを防止して、効率よく赤外線反射を行うことができる。即ち、熱効率がよく、省エネルギーのヒータ装置（１）とすることができる。【００３８】
〈実施例４〉
以下、実施例４に係るヒータ装置について説明するが、上記実施例１〜３に係るヒータ装置と略同様の構成部位には同符号を付して、その詳細な説明を省略する。【００３９】
実施例４のヒータ装置（１）（図７〜１０参照）は、実施例１のヒータ装置（１）とは、反射板体（２０）が、磁力反発部を介して発熱板体（１０）に対する位置が維持されている点で相違する。【００４０】
即ち、実施例４のヒータ装置（１）は、発熱板体（１０）に固定されるとともに、反射板体（１０）を貫通して反射板体（１０）の背面（１ｂ）側へ突出された第１の支柱（３１）を有する。そして、第１の支柱（３１）は、これに挿通して固定された、対向する２つの鍔型の磁石（４２ａ及び４２ｂ）を有する。尚、鍔型の磁石（４２ａ）は、鍔型の磁石（４２ｂ）に対して、前面（１ａ）側に位置されている（図７及び図８参照）。
更に、反射板体（２０）は、第１の支柱（３１）の外径よりも大きい内径の貫通孔（２５）を有する。そして、第１の支柱（３１）は、貫通孔（２５）に挿通されている（図７及び図８参照）。
また、反射板体（２０）は、貫通孔（２５）をなすその周縁部の表裏各々にリング形状の磁石（４１ａ及び４１ｂ）を備える。尚、リング形状の磁石（４１ａ）は、リング形状の磁石（４１ｂ）に対して、前面（１ａ）側に位置されている（図７及び図８参照）。【００４１】
更に、２つのリング形状の磁石（４１ａ及び４１ｂ）は、２つの鍔型磁石（４２ａ及び４２ｂ）の間に介在するように配置される。そして、鍔型磁石（４２ａ及び４２ｂ）とリング形状の磁石（４１ａと４１ｂ）とは、各々磁力反発されて接触されないよう各磁石の極が配置されている。
即ち、例えば、鍔型磁石（４２ｂ）の前面（１ａ）側がＮ極とされ、更に、リング形状の磁石（４１ｂ）の背面（１ｂ）側がＮ極とされる。また、リング形状の磁石（４１ａ）の前面（１ａ）側がＮ極とされ、更に、鍔型磁石（４２ａ）の背面（１ｂ）側がＮ極とされる。このように極配置を行うことで、互いの磁力反発によって反射板体（２０）は、第１の支柱（３１）と接触することなく、発熱板体（１０）から浮上された状態を維持することができる。即ち、第１の支柱（３１）を伝って発熱板体（１０）から導伝される熱を遮断して、反射板体（２０）の温度上昇を効果的に抑制できる。【００４２】
尚、当然ながら、鍔型磁石（４２ｂ）の前面（１ａ）側がＳ極とされ、更に、リング形状の磁石（４１ｂ）の背面（１ｂ）側がＳ極とされる。また、リング形状の磁石（４１ａ）の前面（１ａ）側がＳ極とされ、更に、鍔型磁石（４２ａ）の背面（１ｂ）側がＳ極とされる。このような極配置でも上記効果が得られる。【００４３】
また、図７及び図８に示されるように、鍔型磁石（４２ｂ）は、その背面（１ｂ）側において、第１の支柱（３１）に挿通されるとともに螺合されたナット（４９ｂ）によって固定される。同様に、鍔型磁石（４２ａ）は、その前面（１ａ）側において、第１の支柱（３１）に挿通されるとともに螺合されたナット（４９ａ）によって固定される。
更に、リング状の磁石（４１ａ）及びリング状の磁石（４１ｂ）は、どのように固定されてもよいが、反射板体（２０）の貫通孔（２５）の周縁部に接着して固定することができる。この場合には、例えば、耐熱セメントや、ろう付け等を利用できる。
尚、上記磁力反発部として、上記２つの鍔型の磁石（４２ａ及び４２ｂ）と、上記２つのリング形状の磁石（４１ａ及び４１ｂ）と、が含まれる。【００４４】
一方、実施例４のヒータ装置（１）は、発熱板体（１０）に固定されるとともに、反射板体（２０）を貫通して反射板体（２０）の背面側へ突出された第２の支柱（３２）を有する。そして、第２の支柱（３２）は、これに螺合されたナット（４５）を有する（図７及び図９参照）。
更に、ナット（４５）は、その外周に略均等に配置された少なくとも３つのナット側の磁石（４３１、４３２及び４３３）を備える（図７及び図９参照）。
そして、反射板体（２０）は、第２の支柱（３２）の外径よりも大きい内径であるとともに、第２の支柱（３２）を挿通する貫通孔（２６）を有する（図７及び図９参照）。【００４５】
更に、反射板体（２０）は、貫通孔（２６）をなすその周縁部の表裏少なくともいずれかの表面に、少なくとも３つのナット側の磁石（４３１、４３２及び４３３）の各々と磁力反発されるように配置された少なくとも３つの反射板体側の磁石（４４１、４４２及び４４３）を備える（図７及び図９参照）。
尚、上記磁力反発部として、少なくとも３つのナット側の磁石（４３１、４３２及び４３３）と、少なくとも３つの反射板体側の磁石（４４１、４４２及び４４３）と、が含まれる。【００４６】
即ち、例えば、ナット側の磁石（４３１、４３２及び４３３）の端面のうち、反射板体側の磁石（４４１、４４２及び４４３）に対応された端面がＮ極とされ、更に、反射板体側の磁石（４４１、４４２及び４４３）の端面のうち、ナット側の磁石（４３１、４３２及び４３３）に対応された端面がＮ極とされる。このように極配置を行うことで、互いの磁力反発によって反射板体（２０）は、第２の支柱（３２）と接触することなく、発熱板体（１０）から浮上された状態を維持することができる。即ち、第２の支柱（３２）を伝って発熱板体（１０）から導伝される熱を遮断して、反射板体（２０）の温度上昇を効果的に抑制できる。【００４７】
尚、当然ながら、ナット側の磁石（４３１、４３２及び４３３）の端面のうち、反射板体側の磁石（４４１、４４２及び４４３）に対応された端面がＳ極とされ、更に、反射板体側の磁石（４４１、４４２及び４４３）の端面のうち、ナット側の磁石（４３１、４３２及び４３３）に対応された端面がＳ極とされる。このような極配置でも上記効果が得られる。
また、ナット側の磁石（４３１、４３２及び４３３）は、各々ナット（４５）の側面に接着して固定することができる。この場合には、例えば、耐熱セメントや、ろう付け等を利用できる。同様に、反射板体側の磁石（４４１、４４２及び４４３）は、各々反射板体（２０）の背面（１ｂ）の表面に接着して固定することができる。この場合には、例えば、耐熱セメントや、ろう付け等を利用できる。【００４８】
更に、前述のような、図８に示す磁石及びその配置を利用することで、発熱板体（１０）と反射板体（２０）とを熱伝導部位を介在させることなく離間できる。加えて、図９に示す磁石及びその配置を利用することで、発熱板体（１０）と反射板体（２０）との位置を固定することができる。即ち、図８に示す磁石及びその配置によって、発熱板体（１０）と反射板体（２０）とのＺ軸方向の位置関係を固定できる。更に、図９に示す磁石及びその配置によって、発熱板体（１０）と反射板体（２０）とのＸ軸及びＹ軸方向の位置関係を固定できることとなる。このように、図８に示す磁石及びその配置、図９に示す磁石及びその配置、の各々は、併用することが好ましい。また、これらを併用する場合には、図１０に示すように、互いに対角に２つづつ配置することが好ましい。【００４９】
尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。【００５０】
即ち、実施例１〜４では、発熱板体（１０）と反射板体（２０）とを離間した状態で維持するための支柱（３０）を有することができる。この場合、支柱（３０）は、発熱板体（１０）と反射板体（２０）との間に介在されるセラミックス製のスペーサ（３６）を含む形態とすることができる（図１３参照）。セラミック製のスペーサ（３６）を介在させることにより、熱伝導速度を抑制することができる。即ち、支柱（３０）を金属のみによって構成する場合に比べて、発熱板体（１０）から支柱（３０）を伝って反射板体（２０）へと伝導する熱伝導の速度を小さく抑えることができる。換言すれば、発熱板体（１０）と反射板体（２０）との間を熱絶縁できると言える。【００５１】
また、スペーサ（３６）を含む形態とする場合には、図１３に示す支柱（３０）は、発熱板体（１０）の基板（１１）上に固定された治具（３５、スタッド）と、発熱板体（１０）と反射板体（２０）との間に介在されるセラミックス製のスペーサ（３６）と、支柱ヘッド（３７）と、更には、これら治具（３５）、スペーサ（３６）及び支柱ヘッド（３７）の各々を接続するための接合部材（３８１及び３８２）を備えることができる。【００５２】
更に、図１３に示す治具（３５）は、接合部材（３８１）と接合可能な背面（１ｂ）側固定穴（３５ａ）を備えることができる。また、スペーサ（３６）は、接合部材（３８１）と接合可能な前面（１ａ）側固定穴（３６ａ）と、接合部材（３８２）と接合可能な背面（１ｂ）側固定穴（３６ｂ）を備えることができる。更に、支柱ヘッド（３７）は、接合部材（３８２）と接合可能な前面（１ａ）側固定穴（３７ａ）を備えることができる。【００５３】
このような構成の支柱（３０）は、接合部材（３８１）を固定穴（３５ｂ）及び固定穴（３６ａ）に接合することで、治具（３５）とスペーサ（３６）とを接合できる。また、接合部材（３８２）を固定穴（３６ｂ）及び固定穴（３７ａ）に接合することで、スペーサ（３６）と支柱ヘッド（３７）とを接合できる。そしてこの接合によって、発熱板体（１０）と反射板体（２０）との間の電気的な絶縁を得ることができる。
更に、反射板体（２０）には、貫通孔（３９）を設けることができる。そして、貫通孔（３９）内に、接合部材（３８２）を挿通したうえで、反射板体（２０）を、スペーサ（３６）と支柱ヘッド（３７）との間に介在させ、この状態で、スペーサ（３６）と接合部材（３８２）と支柱ヘッド（３７）とを接合することができる。これにより、支柱（３０）により、反射板体（２０）を上記絶縁のもとで固定することができる。【００５４】
また、上記各固定穴（３５ｂ、３６ａ、３６ｂ、３７ａ）と、接合部材（３８１、３８２）との接合はどのように行ってもよい。即ち、例えば、螺子構造を設けることにより、各々を螺合させてもよい。更に、接着剤を用いて各固定穴と接合部材とを嵌合させたうえで接着固定してもよい。更には、例えば、ろう付けにより接合することができる。これらの接合形態は、１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。
更に、各固定穴に対して接合部材は予め固定された形態であってもよい。具体的には、例えば、固定穴（３５ｂ）に接合部材（３８１）が予め固定されるとともに、固定穴（３６ａ）に対して接合部材（３８１）を接合可能な形態として利用することができる。同様に、固定穴（３６ｂ）に接合部材（３８２）が予め固定されるとともに、固定穴（３７ａ）に対して接合部材（３８２）を接合可能な形態として利用することができる。【００５５】
また、実施例１〜４では、発熱板体（１０）と反射板体（２０）とを離間した状態で維持するための支柱（３０）を有することができる。この場合、支柱（３０）は、反射板体（２０）を貫通して、反射板体（２０）の背面（１ｂ）側へ突出させることができる。そして、反射板体（２０）は、貫通された支柱（３０）に沿って、前面（１ａ）側及び背面（１ｂ）側へ移動可能とされ、発熱板体（１０）と反射板体（２０）との離間距離が可変であるヒータ装置（１）とすることができる。
このように、発熱板体（１０）と反射板体（２０）との離間距離が可変であるヒータ装置（１）では、ヒータを並べて配置する際（図６参照）に、各々のヒータ（１）における離間距離を独立して調節できる。これにより、確実な絶縁を保ちつつ、配線の引き回し自由度を向上させることができる。
尚、ヒータを並べて配置する際（図６参照）に、各々のヒータ（１）における離間距離を個別に調節した場合、赤外線の反射率は各ヒータ（１）によって変化する場合がある。このような場合には、各ヒータ装置（１）の発熱板体（１０）への通電制御によって、発熱板体（１０）の前面（１ａ）側における熱放射量のバランスを保つことができる。【００５６】
更に、実施例１〜４では、発熱板体（１０）と反射板体（２０）とを離間した状態で維持するための支柱（３０）を有することができる。この場合、支柱（３０）は、反射板体（２０）を貫通して、反射板体（２０）の背面（１ｂ）側へ突出させることができる。そして、本ヒータ装置（１）は、背面（１ｂ）側において突出された支柱（３０）により、その全体が固定されたヒータ装置（１）とすることができる。
このように、背面（１ｂ）側において突出された支柱（３０）により、その全体が固定されたヒータ装置（１）では、支柱（３０）からの熱引きによって、発熱板体（１０）から反射板体（２０）への熱伝導量を軽減し、反射板体（２０）がその背面（１ｂ）側へ放射する熱量を減少させることができる。即ち、反射板体（２０）の背面（１ｂ）側の温度上昇を抑制できる。【００５７】
尚、本ヒータ装置では、発熱板体（１０）では、抵抗発熱線（１２）は、基板（１１）の前面（１ａ）側（即ち、熱放射側）に配設してもよく、基板（１１）の背面（１ｂ）側に配設してもよい。抵抗発熱線（１２）を基板（１１）の背面（１ｂ）側に配設した形態としては、図１、図３、図４、図６、図７及び図１３が挙げられる。その一方、発熱抵抗線を基板（１１）の前面（１ａ）側に配設した形態としては、図１２が挙げられる。この図１２に示す形態では、接続端子（５６）（図４参照）を介在させて、発熱抵抗体（１２）へ外部からの電力を供給する必要がない。即ち、図１２に示す形態では、給電用構造体（５０）に、直接、外部からの電力を供給して発熱抵抗体（１２）を発熱させることができる。従って、より簡便な構造とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明のヒータ装置は、被加熱物を加熱するための技術として広く利用できる。具体的には、半導体の製造過程で用いる乾燥炉、半導体の製造過程で用いる熱処理炉、フラッドパネルディスプレイの製造過程で用いる乾燥炉、フラッドパネルディスプレイの製造過程で用いる熱処理炉などに好適に利用される。とりわけ、減圧（略真空）条件下で昇温と降温とを繰り返す用途において有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１；ヒータ装置、１ａ；前面側、１ｂ；背面側、
１０；発熱板体、１１；基板、１２；発熱抵抗線、
２０；反射板体、２１；前板部、２２；後板部、２３；側壁部、２４；切り欠き又は貫通孔、
２０ａ；反射面、
２５、２６；貫通孔、
３０；支柱、３１；第１の支柱、３２；第２の支柱、
３５；治具（支柱を固定する治具、スタッド）、３５ｂ；スタッドの背面側固定穴、
３６；スペーサ、３６ａ；スペーサの前面側固定穴、３６ｂ；スペーサの背面側固定穴、
３７；支柱ヘッド、３７ａ；支柱ヘッドの前面側固定穴、
３８１、３８２；接合部材、
３９；貫通孔（支柱を挿通するための貫通孔）、
４１ａ及び４１ｂ；リング形状の磁石、
４２ａ及び４２ｂ；鍔型の磁石、
４３１、４３２及び４３３；ナット側の磁石、
４４１、４４２及び４４３；反射板体側の磁石
４５；ナット、
４９ａ及び４９ｂ；ナット、
５０；給電用構造体、５１；第１構造部、５２；第２構造部、
５５；電源線、５６；接続端子。
【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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【国際調査報告】
2014129331.tif 000016
2014129331.tif 000017
2014129331.tif 000018
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