(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性のガラス管と、該ガラス管の内部に挿入されるフィラメントと、該フィラメントに電気を供給するリード線と、該ガラス管の端部を封止し、該フィラメントと該リード線とを電通する封止部とを備えたランプヒータと；
前記ランプヒータを収容する内管と、該内管を収容する外槽とを備え、該内管と該外槽との間に流体加熱空間が設けられており、該内管が前記ランプヒータを挿入するランプ挿入口を有している流体容器と；
前記流体容器を覆う断熱層と；
前記ランプヒータ、前記流体容器および前記断熱層を収容する外装ケースとを有し、
前記内管のランプ挿入口と対面する前記外装ケースの壁と、前記壁と対面する前記断熱層との間に放熱空間が設けられており、
少なくとも前記ガラス管の一部が前記放熱空間に露出している、流体加熱装置。
【請求項２】
前記断熱層が前記流体容器を収容する断熱性の内ケーシングであり、
前記内ケーシングは、前記内管のランプ挿入口と対面する内壁に、ランプヒータを通す内側ヒータ挿通孔が形成されており、
前記内管のランプ挿入口と対面する前記外装ケースの壁と前記内壁との間に放熱空間が設けられている、
請求項１記載の流体加熱装置。
【請求項３】
前記外槽と前記断熱層との間に前記外槽からの光の漏れを防ぐリフレクタを備えている、
請求項１または２記載の流体加熱装置。
【請求項４】
前記封止部が前記外装ケースの壁に保持されている、
請求項１から３いずれか記載の流体加熱装置。
【請求項５】
前記外装ケースの壁に前記ランプヒータを通すランプ挿通孔を備えており、
前記流体容器が流体供給筒および流体排出筒を備えており、
前記外装ケースに前記流体供給筒および該流体排出筒をそれぞれ通す供給孔および排出孔を備えている、
請求項１〜４いずれか記載の流体加熱装置。
【請求項６】
前記放熱空間に露出している前記ガラス管の長さが前記ガラス管の直径の０．４倍以上である、
請求項１から５いずれか記載の流体加熱装置。
【請求項７】
前記外装ケースが前記放熱空間と外気とを連通する通気孔を備えている、
請求項１から６いずれか記載の流体加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造に用いられる洗浄装置には、純水、洗浄液、エッチング液等の液体を加熱するための流体加熱装置が設けられている。この流体加熱装置にはフィラメントとリード線を繋ぐ金属箔を有する封止部を備えたランプヒータが用いられている。このようなランプヒータにおいて、封止部が所定の温度以上に加熱されて金属箔が酸化されることによる劣化が問題となっている。
特許文献１の図８には、ランプヒータと、ランプヒータを収容する内筒部および流体を流す外筒部を備えた二重管部（流体容器）と、それらを収容する筐体部とを有する加熱装置が開示されている。この加熱装置は、ランプヒータ端部より内側の過熱防止部の放熱およびランプヒータ端部（封止部含む）の冷却によって、封止部の過熱を防止している。なお、この加熱装置において、ランプヒータ端部は二重管部の内筒部の端部から二重管部の外側に露出している。
特許文献２には、ハロゲンランプと、そのハロゲンランプを収容し、かつ、流体を加熱する加熱容器と、それらを収容する箱体とを備えた流体加熱装置が開示されている。この流体加熱装置では、各ハロゲンランプのランプ端子（封止部含む）を加熱容器から突出させ、その突出させたランプ端子を通風板で囲い、その通風路（放熱空間）に風を通すことによりランプ端子を直接冷却することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２５６６１７号公報
【特許文献２】特開平０７−０９８１５３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、特許文献１の加熱装置は、流体を加熱する流体加熱空間（二重管部の外筒部内）と、放熱空間（過熱防止部、ランプヒータの端部）とが、内筒部あるいは外筒部の壁を介して隣り合わせており、熱エネルギーの損失が大きい。
一方、特許文献２の加熱装置も、流体加熱空間と放熱空間とは外筒部の壁を介して隣り合わせており、熱エネルギーの損失が大きい。また、特許文献２の加熱装置は、外装ケース（箱体）内に周辺機器を収容してリード線・流体管を配線・配管しており、構造が複雑である。
本発明は、簡素な構造で耐久性の高い流体加熱装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の流体加熱装置は、透光性のガラス管と、該ガラス管の内部に挿入されるフィラメントと、該フィラメントに電気を供給するリード線と、該ガラス管の端部を封止し、該フィラメントと該リード線とを電通する封止部とを備えたランプヒータと；前記ランプヒータを収容する内管と、該内管を収容する外槽とを備え、該内管と該外槽との間に流体加熱空間が設けられており、該内管が前記ランプヒータを挿入するランプ挿入口を有している流体容器と；前記流体容器を覆う断熱層と；前記ランプヒータ、前記流体容器および前記断熱層を収容する外装ケースとを有し、前記内管のランプ挿入口と対面する前記外装ケースの壁と前記断熱層との間に放熱空間が設けられており、少なくとも前記ガラス管の一部が前記放熱空間に露出していることを特徴としている。
【０００６】
本発明の流体加熱装置であって、前記断熱層が前記流体容器を収容する断熱性の内ケーシングであるものが好ましい。
本発明の流体加熱装置であって、前記外槽と前記断熱層との間に前記外槽からの光の漏れを防ぐリフレクタを備えているものが好ましい。
本発明の流体加熱装置であって、前記封止部が外装ケースの壁に保持されているものが好ましい。
本発明の流体加熱装置であって、前記外装ケースの壁にランプヒータを通すランプ挿通孔を備えており、前記流体容器が流体供給筒および流体排出筒を備えており、前記外装ケースに前記流体供給筒および流体排出筒をそれぞれ通す供給孔および排出孔を備えているものが好ましい。
本発明の流体加熱装置であって、前記放熱空間に露出しているガラス管の長さがガラス管の直径の０．４倍以上であるものが好ましい。
本発明の流体加熱装置であって、前記外装ケースが前記放熱空間と外気とを連通する通気孔を備えているものが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の流体加熱装置は、流体容器内の熱エネルギーの流出を防止する断熱層を有し、その断熱層と外装ケースとの間に放熱空間を有し、その放熱空間にランプヒータのガラス管の一部が露出しているため、流体容器内の流体を効率良く加熱でき、かつ、放熱空間に露出されたガラス管の一部から流体容器から漏洩する最小限の熱エネルギー（ガラス管、フィラメント、気相からの伝熱）を放出でき、封止部の過熱を防止できる。
本発明の流体加熱装置であって、前記断熱層が前記流体容器を収容する断熱性の内ケーシングである場合、流体容器内（発熱部または発光部）と放熱空間との間の断熱構造を簡素化でき、小型化しやすい。
本発明の流体加熱装置であって、前記外槽と前記断熱層との間に前記外槽からの光の漏れを防ぐリフレクタを備えている場合、流体容器内の流体を一層効率よく加熱できる。
本発明の流体加熱装置であって、前記封止部が外装ケースの壁に保持されている場合、ランプヒータの一端を外装ケースで保持することになり、小型化しやすい。
本発明の流体加熱装置であって、前記外装ケースの壁にランプヒータを通すランプ挿通孔を備えており、前記流体容器が流体供給筒および流体排出筒を備えており、前記外装ケースに前記流体供給筒および流体排出筒をそれぞれ通す供給孔および排出孔を備えている場合、ランプヒータのリード線と、流体供給筒および流体排出筒を独立して配線・配管することができ、内部構造を簡素化できる。
本発明の流体加熱装置であって、前記放熱空間に露出しているガラス管の長さがガラス管の直径の０．４倍以上である場合、効率良く放熱することができる。
本発明の流体加熱装置であって、前記外装ケースが前記放熱空間と外気とを連通する通気孔を備えている場合、効率良く放熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の流体加熱装置の一実施形態を示す側面断面図である。
【図２】図１の流体加熱装置のランプヒータを示す側面断面図である。
【図３】図３ａは図１の流体加熱装置の流体容器を示す側面断面図であり、図３ｂはその正面図である。
【図４】本発明の流体加熱装置の他の実施形態を示す側面断面図である。
【図５】図５ａ、図５ｂは、それぞれ本発明の流体加熱装置のさらに他の実施形態を示す側面断面図である。
【図６】図６ａは本発明の流体加熱装置のさらに他の実施形態を示す側面図であり、図６ｂはそのランプヒータを示す側面断面図である。
【図７】本発明の流体加熱装置の実施例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１の流体加熱装置１０は、ランプヒータ１１と、そのランプヒータ１１を収容し、かつ、流体を加熱する流体加熱空間Ｓ２を有する流体容器１２と、その流体容器１２を収容する断熱性の内ケーシング１３と、その内ケーシング１３を収容する外装ケース１４とを有する。内ケーシング１３の内後壁１３ａ（図１の右側）と外装ケース１４の外後壁１４ａ（図１の右側）との間には、ランプヒータ１１のガラス管２１の一部が露出される放熱空間Ｓ１が設けられている。
この流体加熱装置１０は、特に、半導体の製造に用いられる洗浄装置の純水、洗浄液、エッチング液等の流体を加熱するために用いるのが好ましい。詳しくは、流体を１００℃以上に加熱するための流体加熱装置に好ましく、特に、リン酸、硫酸などの酸を１００℃以上に加熱する流体加熱装置に好ましい。
【００１０】
ランプヒータ１１は、図２に示すように、Ｕ字状の透光性のガラス管２１と、そのガラス管の２つの直線部２１ａの中央近辺で発光するようにガラス管２１の内部に挿入されるフィラメント２２と、そのフィラメントに電気を供給するリード線２３と、ガラス管２１の直線部２１ａの端部を封止し、フィラメント２２とリード線２３とを電通する封止ブロック２４と、ガラス管２１の湾曲部２１ｂを覆う先端ブロック２５とを備えている。なお、ガラス管２１内には窒素やアルゴン等の不活性ガスが充填されている。また、不活性ガスにハロゲンガスを微量導入してハロゲンランプとしてもよい。
ランプヒータ１１は、図１に示すように、封止ブロック２４が外装ケース１４に保持され、先端ブロック２５が流体容器１２の内管３１に保持されて固定される。
【００１１】
図２に戻って、ガラス管２１の２つの直線部２１ａは、先端側の湾曲部２１ｂによって連結されている。ガラス管２１の直線部２１ａは、フィラメントの発光部を収容する中央部２１ａ１と、中央部２１ａ１と封止ブロック２４との間の基部２１ａ２と、中央部２１ａ１と湾曲部２１ｂとの間の先端部２１ａ３とに区画できる。ガラス管２１の基部２１ａ２は、先端部２１ａ３より長くなっている。
【００１２】
詳しくは、ガラス管２１の先端部２１ａ３の長さは、２０ｍｍ〜８０ｍｍ、特に３０ｍｍ〜５０ｍｍとするのが好ましい。２０ｍｍより小さいと、熱が流体容器１２の外部に漏れやすくなる。８０ｍｍより長いと中央部２１ａ１との熱エネルギー差が大きくなりランプヒータ１１に熱ムラができやすい、また、装置全体が大きくなる。そして、ガラス管２１の先端部２１ａ３の長さは、ガラス管２１の全長の０．０２〜０．２倍、特に、０．０７５〜０．１５倍とするのが好ましい。
ガラス管２１の基部２１ａ２の長さは、５０ｍｍ〜１５０ｍｍ、特に１００ｍｍ〜１２０ｍｍとするのが好ましい。５０ｍｍより短いと、ランプヒータ１１の発光部と封止部（封止ブロック２４）との距離が短くなりすぎ、放熱空間Ｓ１で十分に放熱ができない。１５０ｍｍより長いとランプヒータ１１に熱ムラができやすい、また、装置全体が大きくなる。そして、ガラス管２１の基部２１ａ２の長さは、ガラス管２１の全長の０．１５〜０．４５倍、特に、０．２５〜０．３倍とするのが好ましい。さらに、ガラス管２１の直径の５倍〜１５倍、特に、１０〜２０倍とするのが好ましい。
また基部２１ａ２の長さは、先端部２１ａ３の長さの１．５〜４倍、特に、２．５〜３倍とするのが好ましい。
このように基部２１ａ２を先端部２１ａ３より長くすることにより、装置全体をコンパクトにしつつ、効率良く流体を加熱でき、放熱空間Ｓ１での熱エネルギーを最小限にして封止部の過熱を防止できる。
ガラス管２１としては、石英ガラス管を用いるのが好ましい。
【００１３】
フィラメント２２は、ガラス管２１の一方の直線部２１ａを沿って延び、ガラス管２１の湾曲部２１ｂに沿って折り返し、他方の直線部２１ａを沿って延びている。そのため、フィラメント２２には、２つの発光部２２ａが設けられている。発光部２２ａは、実質的にガラス管２１の中央部２１ａ１と重なるように設けられている。
フィラメント２２としては、タングステンフィラメントを用いるのが好ましい。
【００１４】
封止ブロック２４は、ガラス管２１の２つの直線部２１ａの端部を封止している。つまり、それぞれの直線部２１ａの端部を封止する２つの封止部を一体にしたものである。封止ブロック２４は、ガラス管２１の端部において押し潰したガラス管に圧着され、フィラメント２２とリード線２３とを電通する２つの金属箔２４ａと、２つの金属箔２４ａを一体化する固定部２４ｂとを有する。金属箔２４ａとして、酸化温度が３５０度と比較的高いモリブデン箔を用いるのが好ましい。固定部２４ｂは、ステアタイト等のセラミックス製とするのが好ましい。
【００１５】
先端ブロック２５は、ガラス管２１の湾曲部２１ｂを挿入する有底円筒体である。先端ブロック２５は接着剤等によって湾曲部２１ｂに固定されている。先端ブロック２５は、前述したように流体容器１２の内管３１の先端に嵌合される（図１参照）。なお、先端ブロック２５の外形はその内管３１と嵌合できれば限定されない。先端ブロック２５の材質は、ガラス管２１の湾曲部２１ｂでの熱や光の外部への漏れを防止できるものが好ましい。
【００１６】
流体容器１２は、図３ａ、ｂに示すように、ランプヒータ１１を収容する複数の内管３１と、複数の内管３１を覆うように設けられた外槽３２とを備えており、内管３１と外槽３２との間に流体を収容して加熱する流体加熱空間Ｓ２が設けられている。また、外槽３２の外周にはリフレクタ３３が設けられており、そのリフレクタ３３の外周には保護カバー３４が設けられている。外槽３２の形状は特に限定されない。内部が中空の管状のものでも良いし、上部が解放された槽状のものでも良い。
流体容器１２は、保護カバー３４を介して容器サポート１６（図１参照）に支持されて内ケーシング１３内で固定されている。この実施形態では、２つの流体容器１２が上下に並んで配置されており、それぞれ流体容器１２の胴体が容器サポート１６によって保持されている（図１参照）。しかし、流体容器１２の数は特に限定されるものではない。
流体容器１２としては、石英ガラス製とするのが好ましい。
【００１７】
図３に戻って、内管３１は、両端が開口した直線状の筒体であり、外槽３２を貫通するようにして外槽３２内に収容されている。内管３１の先端３１ａは外槽３２から前方に突出している。先端３１ａは、前述の先端ブロック２５と嵌合する部位である。先端３１ａの突出量は、嵌合される先端ブロック２５が流体容器１２の外側となるようにしている。一方、基端３１ｂは外槽３２の外周と面一となっている。しかし、ランプヒータ１１が内管３１内に収容されたとき、ガラス管２１の基部２１ａ２の少なくとも一部が内管３１の基端３１ｂから突出して放熱空間Ｓ１に直接露出されれば、基端３１ｂは外槽３２の外周と面一でなくてもよく、外槽３２から突出していてもよい。ランプヒータ１１を内管３１に挿入したとき、この基端３１ｂの開口からガラス管２１の基部２１ａ２の一部および封止ブロック２４が突出する。この基端３１ｂの開口がランプヒータを挿入するランプ挿入口となっている。
複数の内管３１は、外槽３２内で均等に配列されている。この実施形態では、筒状の外槽３２の中心軸を中心に等間隔に放射状に並んでいる。しかし、内管３１は一つであってもよい。その場合、内管３１は外槽３２と同一軸線上とするのが好ましい。外槽３２に収容させる内管３１の数は特に限定されないが、１〜１２、特に４〜８が好ましい。この実施形態では、４つの内管３１が外槽３２に収容されている。外槽３２内に内管３１を１２より多く収容させると、外槽３２のサイズを大きくしなければならず、外槽３２の強度が低下する。
【００１８】
外槽３２は、上下底を有する円筒状であり、流体加熱空間Ｓ２と外部を連通する流体供給筒３２ａおよび流体排出筒３２ｂが突出して設けられている。流体供給筒３２ａおよび流体排出筒３２ｂは、内管３１の開口（先端３１ａおよび基端３１ｂ）に対して角度をもって突出させるのが好ましく、内管３１の開口に対して垂直に突出させるのが特に好ましい。この実施形態では、流体供給筒３２ａは、外槽３２の基端近辺の下方において、右側（内管３１と垂直、図３ａの裏面方向）に突出しており、流体排出筒３２ｂは、外槽３２の先端近辺の上方において、右側（内管３１と垂直、図３ａの裏面方向）に突出している。
このように流体供給筒３２ａおよび流体排出筒３２ｂを、内管３１の開口に対して角度をもって突出させることにより、内管３１内に挿入されるランプヒータ１１のリード線と流体供給筒３２ａおよび流体排出筒３２ｂとを簡単な配線・配管構造で独立させることができる。
【００１９】
このような流体容器１２において、流体容器１２の基端下方の流体供給筒３２ａから供給される流体は、図３ａの矢印のように容器全体に供給され、流体容器１２の先端上方の流体排出筒３２ｂから排出される。そして、ランプヒータ１１は、流体供給筒３２ａから流体排出筒３２ｂの間で満遍なく配置されている。そのため、流体加熱空間Ｓ２に供給される流体を、内管３１を介してランプヒータ１１でムラなく加熱できる。
【００２０】
リフレクタ３３は、内管３１の両端部、流体供給筒３２ａおよび流体排出筒３２ｂを残して外槽３２の全周に設けられる。これにより光の漏れを最大限に妨げることができる。リフレクタ３３としては、金属箔、特に、アルミニウム箔や金箔が好ましい。
保護カバー３４は、内管３１の両端部、流体供給筒３２ａおよび流体排出筒３２ｂを残して設けられるリフレクタ３３の外周に設けられる。保護カバー３４は、流体容器１２と容器サポート１６との間の緩衝材として設けられている。なお、保護カバー３４に断熱性を与えてもよい。保護カバー３４としては、繊維化したセラミックファイバーまたはグラスファイバーを層状としたものが好ましい。
【００２１】
図１に戻って、内ケーシング１３は、流体容器１２を収容する断熱性の箱体（直方体）である。この内ケーシング１３は、流体容器１２から放熱空間Ｓ１への熱の漏洩を防止する。内後壁１３ａには、ランプヒータ１１を通す内側ヒータ挿通孔１３ｂが複数（ガラス管の数）設けられている。この内側ヒータ挿通孔１３ｂは、流体容器１２のランプ挿入口（内管３１の基端３１ｂ）と同軸に設けられている。この実施形態では、８つ設けられている。また内ケーシング１３の内右側壁（内後壁１３ａと垂直な側壁、図１の裏面側）には、流体供給筒３２ａを通す供給筒内挿通孔および流体排出筒３２ｂを通す排出筒内挿通孔がそれぞれ２つずつ設けられている（図示せず）。内ケーシング１３は、セラミックファイバーなどの断熱性材料を板状に成形した部材を、複数枚組み合わせて箱状に構成したものが好ましい。
【００２２】
外装ケース１４は、内ケーシング１３を収容する箱体（直方体）である。なお、図１の想像線で示すように、外装ケース１４の外後壁１４ａの外部に、操作者が加熱された封止ブロック２４と操作者との接触を防止するべくカバー１７（例えば、網目状シート等）を設けても良い。
外後壁１４ａは、内ケーシング１３の内後壁１３ａから隙間Ｘを介して配置される。外後壁１４ａは内管３１の基端３１ｂ（ランプ挿入口）および内ケーシング１３の内側ヒータ挿通孔１３ｂと対面している。この隙間Ｘが放熱空間Ｓ１となる。その隙間Ｘの長さは、１ｍｍ〜５０ｍｍ、好ましくは２ｍｍ〜２５ｍｍ、特に好ましくは４〜１９ｍｍとするのが良い。１ｍｍより小さいと、ガラス管２１の基部２１ａ２を十分露出させることができず、封止ブロック２４（封止部）の温度上昇を十分に妨げることができない。５０ｍｍより大きいと装置全体が大きくなってしまう。なお、ガラス管２１の直径の０．１倍以上、好ましくは０．２倍以上、さらに好ましくは０．４倍以上となるようにするのが良い。これによりガラス管２１の基部２１ａ２を効率よく冷却でき、封止ブロック２４の温度上昇を妨げることができる。
【００２３】
外後壁１４ａには、ランプヒータ１１を通す外側ヒータ挿通孔１４ｂが複数（ランプヒーターの数）設けられている。この外側ヒータ挿通孔１４ｂは、流体容器１２のランプ挿入口（内管３１の基端３１ｂ）および内側ヒータ挿通孔１３ｂと同軸に設けられている。この外側ヒータ挿通孔１４ｂには、ランプヒータ１１の封止ブロック２４を保持する保持部材３６が設けられている。このとき、封止ブロック２４の少なくとも一部が外部に露出しているのが好ましい。封止ブロック２４の一部を外部に露出させることにより、封止ブロック２４を外気で直接冷却することができる。この実施形態では、外側ヒータ挿通孔は８つ設けられている。
また外装ケース１４の外右側壁（外後壁１４ａと垂直な側壁、図１の裏面側）には、流体供給筒３２ａを通す供給筒外挿通孔および流体排出筒３２ｂを通す排出筒外挿通孔がそれぞれ２つずつ設けられている（図示せず）。これにより、ランプヒータ１１のリード線と、流体供給筒３２ａおよび流体排出筒３２ｂとの接触を防止できる。
さらに外装ケース１４には放熱空間Ｓ１と外気とを連通する通気孔１４ｃが設けられている。放熱空間Ｓ１を開放することにより、ランプヒータ１１のガラス管２１の基部２１ａ２を一層効率よく放熱できる。通気孔１４ｃは、外装ケース１４の上部に設けられるのが好ましく、特に、天井壁に設けるのが好ましい。なお他の壁にも通気孔１４ｃを設け、放熱空間Ｓ１内を外気が流れるようにしてもよい。その場合、気体の循環路上にガラス管２１の露出した基部２１ａ２が位置するように複数の通気孔１４ｃを設けるのが好ましい。例えば、一方の通気孔１４ｃを放熱空間Ｓ１の上部（一番上のガラス管２１の上方）に設ける場合、他方の通気孔１４ｃは放熱空間Ｓ１の下部（一番下のガラス管２１の下方）に設けるのが好ましい。さらに、通気孔１４ｃに外に向かって排気するファンを設けたり、通気孔１４ｃに排気装置等を連結して放熱空間Ｓ１を局所排気してもよい。
外装ケース１４の材質は、不透明材料から成形されている。不透明材料とすることにより、放熱空間Ｓ１に漏れる光が外部に漏れることを防止できる。
【００２４】
流体加熱装置１０は、断熱性の内ケーシング１３と外装ケース１４との間に放熱空間Ｓ１を有しており、その放熱空間Ｓ１にランプヒータ１１のガラス管２１の基部２１ａ２が露出しているため、内ケーシング１３から漏れた最小限の熱をガラス管２１の基部２１ａ２で放熱することができ、封止ブロック（封止部）２４の温度上昇を防止できる。また封止ブロック２４が外装ケース１４に保持されているため、封止ブロック２４の少なくとも一部を外気で直接冷却することができ、かつ、流体加熱装置１０の全体を小型化することができる。
【００２５】
図４の流体加熱装置４０は、内ケーシングと保護カバーを一体化したものである。詳しくは、ランプヒータ１１と、流体容器１２と、外装ケース１４とを有し、流体容器１２の保護カバー３４を厚く設け、保護カバー３４に断熱層としての効果を付与している。そして、流体容器１２の保護カバー３４と外装ケース１４との間に放熱空間Ｓ１が設けられている。他の構成は、図１の流体加熱装置１０と実質的に同じである。
この流体加熱装置４０は、図１の流体加熱装置よりも全体としての断熱性は低くなるが、図１の流体加熱装置１０と同様に、装置全体を小型化でき、かつ、封止ブロック２４の温度上昇を妨げることができる。
【００２６】
図５ａの流体加熱装置５０は、封止ブロック２４を放熱空間Ｓ１内に配置させたものであり、放熱空間Ｓ１内に露出しているガラス管２１の基部２１ａ２の長さＹがガラス管の直径の１倍以上となっている。封止ブロック２４は、外装ケース１４の外後壁１４ａの内面の係合部１４ｄに係合されており、外装ケース１４の外後壁１４ａにはランプヒータ１１のリード線２３を通す連通孔が形成されている。この場合、封止ブロック２４を外装ケース１４内に収容できるため、安全である。他の構成は、図１の流体加熱装置１０と実質的に同じものである。
この流体加熱装置５０でも、ガラス管２１の基部２１ａ２が放熱空間Ｓ１に十分露出されているため、ランプヒータ１１の発光部の熱を基部２１ａ２で効率よく放熱でき、封止ブロック２４の温度上昇を防止できる。
【００２７】
図５ｂの流体加熱装置５１は、封止ブロック２４を外装ケース１４の外側に露出させたものである。この場合、封止ブロック２４は、外部の支持部材によって支持されてもよく、外装ケース１４に支持させてもよい。他の構成は、図１の流体加熱装置１０と実質的に同じものである。
この流体加熱装置５１も、放熱空間Ｓ１にガラス管２１の基部２１ａ２が露出しているため封止ブロック２４の温度上昇を防止でき、封止ブロック２４が完全に外気に露出しているため冷却できる。
【００２８】
図１から図５の実施形態では、ランプヒータとしてＵ字状のガラス管を用いていたが、図６のように直線状のガラス管を用いてもよい。
図６の流体加熱装置６０は、ランプヒータ６１と、そのランプヒータ６１を収容し、かつ、流体を加熱する流体加熱空間Ｓ２を有する流体容器６２と、その流体容器６２を収容する断熱性の内ケーシング６３と、その内ケーシング６３を収容する外装ケース６４とを有する。内ケーシング６３の内前壁６３ａ（図６の左側）と外装ケース６４の外前壁６４ａ（図６の左側）との間、および、内ケーシング６３の内後壁６３ｂ（図６の右側）と外装ケース６４の外後壁６４ｂ（図６の右側）との間には、ランプヒータ６１のガラス管の一部を露出される放熱空間Ｓ１がそれぞれ設けられている。つまり、ランプヒータ６１の両端の封止ブロック２４を冷却できるように、放熱空間Ｓ１は装置の両側に２つ設けられている。
【００２９】
ランプヒータ６１は、図６ｂに示すように、直線状の透光性のガラス管７１と、その内部に収容されるフィラメント２２と、そのフィラメントに電気を供給するリード線２３と、ガラス管７１の両端部に、それぞれの開口を封止し、フィラメント２２とリード線２３とを電通する封止ブロック２４とを備えている。フィラメント２２は直線状で中央に発光部を備えているものである。リード線２３は図１の流体加熱装置１０のリード線２３と実質的に同じものである。封止ブロック２４は一つの金属箔２４ａおよび固定部２４ｂからなり、実質的に流体加熱装置１０の封止ブロック２４と同じものである。
【００３０】
ガラス管７１は、フィラメントの発光部を収容する中央部７１ａ、中央部７１ａと前方の封止ブロック２４との間の前部７１ｂと、中央部７１ａと後方の封止ブロック２４との間の後部７１ｃとに区画できる。この場合、前部７１ｂと後部７１ｃとは実質的に同じ長さとなっている。詳しくは、ガラス管７１の前部７１ｂ（後部７１ｃ）の長さは、５０ｍｍ〜１５０ｍｍ、特に１００ｍｍ〜１２０ｍｍとするのが好ましい。５０ｍｍより短いと、ランプヒータ６１の発光部と封止ブロック２４との距離が短くなりすぎ、放熱空間Ｓ１で十分に放熱ができない。１５０ｍｍより長いとランプヒータ６１に熱ムラができやすい、また、装置全体が大きくなる。そして、ガラス管７１の前部７１ｂ（後部７１ｃ）の長さは、ガラス管７１の全長の０．１５〜０．４５倍、特に、０．２５〜０．３倍とするのが好ましい。さらに、ガラス管７１の直径の５倍〜１５倍、特に、１０〜２０倍とするのが好ましい。
【００３１】
流体容器６２は、図１の流体加熱装置１０の流体容器１２と異なり、内管３１が外槽３２から突出していない。そして、内管３１の両開口からランプヒータ６１のガラス管７１の封止ブロック２４が突出している。そして、内管３１の両開口がランプ挿入口となっている。他の構成は、図１の流体加熱装置１０と実質的に同じものである。
内ケーシング６３は、内前壁６３ａおよび内後壁６３ｂのそれぞれにランプヒータ６１を通す内側ヒータ挿通孔６３ｃが複数（ガラス管の数）設けられている。他の構成は、図１の流体加熱装置１０の内ケーシング１３と実質的に同じである。
外装ケース６４は、前述したように装置の前後において放熱空間Ｓ１が形成されるように配置される。内ケーシングの壁と外ケーシング壁の隙間Ｘ（放熱空間Ｓ１の幅）は、図１の流体加熱装置１０の隙間Ｘと実質的に同じとしている。また外装ケース６４は、外前壁６４ａおよび外後壁６４ｂのそれぞれにランプヒータ６１を通す外側ヒータ挿通孔６４ｃが複数（ガラス管の数）設けられている。そして、それぞれの外側ヒータ挿通孔６４ｃにランプヒータ６１の封止ブロック２４を保持する保持部材３６が設けられている。他の構成は、図１の流体加熱装置１０と実質的に同じである。
【００３２】
この流体加熱装置６０も、断熱性の内ケーシング６３と外装ケース６４との間に放熱空間Ｓ１を有しており、その放熱空間Ｓ１にランプヒータ６１のガラス管７１の前部７１ｂおよび後部７１ｃの端部を露出させているため、効率よく内ケーシング６３から漏れた最小限の熱を露出させたガラス管７１の前部７１ｂおよび後部７１ｃで放熱することができ、封止ブロック２４の温度上昇を防止できる。
【実施例】
【００３３】
次に、ガラス管の直径１０ｍｍとした３ｋＷのハロゲンランプヒータ１１を準備し、放熱空間Ｓ１の厚み（隙間Ｘ）が３２ｍｍとなる図７の流体加熱装置１０を準備した。なお、内ケーシング１３の内側ヒータ挿通孔１３ｂに設けた筒状のブロック１８を用いてガラス管２１の基部２１ａ２の露出長さＹを０ｍｍ、４ｍｍ、１９ｍｍと調整した。それぞれ流体加熱装置において、通気孔１４ｃをそれぞれ開放した状態、閉じた状態で一時間ずつ作動させ、封止ブロック（封止部）２４の温度の最大値を測定した。その結果を次の表１に示す。
【００３４】
【表１】
0006716302.tif 000002
【００３５】
放熱空間Ｓ１におけるガラス管の露出長さを４ｍｍより大きくした場合、放熱空間Ｓ１を密閉した状態でも封止部の最高温度を２６０℃近辺まで下げることができた。そして、放熱空間Ｓ１におけるガラス管の露出長さを１９ｍｍとした場合、封止部の最高温度を２３０℃まで下げることができた。さらに、露出長さを１９ｍｍとして放熱空間Ｓ１を開放させた場合、封止部の最高温度を１５０℃近辺まで下げることができた。
【符号の説明】
【００３６】
Ｓ１  放熱空間
Ｓ２  流体加熱空間
１０  流体加熱装置
１１  ランプヒータ
１２  流体容器
１３  内ケーシング
１３ａ  内後壁
１３ｂ  内側ヒータ挿通孔
１４  外装ケース
１４ａ  外後壁
１４ｂ  外側ヒータ挿通孔
１４ｃ  通気孔
１６  容器サポート
１７  カバー
１８  ブロック
２１  ガラス管
２１ａ  直線部
２１ａ１  中央部
２１ａ２  基部
２１ａ３  先端部
２１ｂ  湾曲部
２２  フィラメント
２２ａ  発光部
２３  リード線
２４  封止ブロック
２４ａ  金属箔
２４ｂ  固定部
２５  先端ブロック
３１  内管
３１ａ  先端
３１ｂ  基端
３２  外槽
３２ａ  流体供給筒
３２ｂ  流体排出筒
３３  リフレクタ
３４  保護カバー
３６  保持部材
４０  流体加熱装置
５０  流体加熱装置
５１  流体加熱装置
６０  流体加熱装置
６１  ランプヒータ
６２  流体容器
６３  内ケーシング
６３ａ  内前壁
６３ｂ  内後壁
６３ｃ  内側ヒータ挿通孔
６４  外装ケース
６４ａ  外前壁
６４ｂ  外後壁
６４ｃ  外側ヒータ挿通孔
７１  ガラス管
７１ａ  中央部
７１ｂ  前部
７１ｃ  後部
【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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