(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管型封体の両端に封止部を有し、該管型封体の内部にフィラメントが配置されたランプヒータにおいて、
前記フィラメントと電気的に接続され、前記封止部から突出するように設けられた外部リード棒と、挿入される前記外部リード棒が摺動可能な挿入孔を有する給電取付部材と、一端が前記外部リード棒に、他端が前記給電取付部材に結合される弾性部材とから構成されることを特徴とするランプヒータ。
【請求項２】
前記弾性部材が、コイルバネまたは板バネで構成されることを特徴とする請求項１に記載のランプヒータ。
【請求項３】
前記給電取付部材に回転不能に貫挿され、少なくとも前記外部リード棒および前記給電取付部材を覆うように構成されると共に、前記給電取付部材に固着されるカバーを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のランプヒータ。
【請求項４】
前記給電取付部材は、シーズヒータの給電取付部材と代替可能に構成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つの請求項に記載のランプヒータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ランプヒータに係わり、特に、半導体ウエハや各種被処理物を加熱するための熱源に用いられるランプヒータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、半導体ウエハや各種の被処理物を加熱するための熱源として、シーズヒータを用いた加熱装置が知られている。
【０００３】
図８は、シーズヒータの一部構造を示す正面図である。同図に示すように、このシーズヒータは、金属パイプの内部に図示していないニクロム線等の発熱体が配設されており、さらにこの金属パイプの両端には給電取付部材が接続され、給電取付部材が固定ナットによって金属パイプ端部の絶縁ワッシャに締め付けられて取付られている。このシーズヒータは図示していない電源の給電部に給電取付部材を接続されことによって発熱体が給電される。
【０００４】
ところで、シーズヒータを用いた加熱装置は、シーズヒータの温度の立上り速度が遅く、被処理物を急速に加熱することができないという問題があった。
そのため、シーズヒータを用いた加熱装置の欠点を改善するために、温度の立ち上がり速度の速いフィラメントを有する白熱ランプを用いた加熱装置が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、従来のシーズヒータを用いた加熱装置は、白熱ランプを用いる場合も装置自体はそのまま利用することが考えられる。しかし、通常の白熱ランプの両端は、ランプ封止部から外部リード棒が突出するような構造であるため、シーズヒータの両端部に取付られている給電取付部材と形状が大きく異なっている。そのためシーズヒータが取り付けられていたような加熱装置に、シーズヒータに代えて白熱ランプを直接取り付けることはできなかった。
【０００６】
また、仮に、加熱装置の給電部側の形状を変えて、ランプ封止部から突出する外部リード棒を直接給電部に取付ることも考えられるが、一般に白熱ランプの封止部は機械的強度が弱く、外部リード棒を直接給電部に取付るとランプ封止部が破損するという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、上記の種々の問題点に鑑みて、従来のシーズヒータが利用されいるような加熱装置において、白熱ランプからなるランプヒータと互換性を持たせることができると共に、白熱ランプをランプヒータとして用いてもランプ封止部を破損させることのないランプヒータを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用した。
第１の手段は、管型封体の両端に封止部を有し、該管型封体の内部にフィラメントが配置されたランプヒータにおいて、前記フィラメントと電気的に接続され、前記封止部から突出するように設けられた外部リード棒と、挿入される前記外部リード棒が摺動可能な挿入孔を有する給電取付部材と、一端が前記外部リード棒に、他端が前記給電取付部材に結合される弾性部材とから構成されることを特徴とする。
【０００９】
第２の手段は、第１の手段において、前記弾性部材が、コイルバネまたは板バネで構成されることを特徴とする。
【００１０】
第３の手段は、第１の手段または第２の手段において、前記給電取付部材に回転不能に貫挿され、少なくとも前記外部リード棒および前記給電取付部材を覆うように構成されると共に、前記給電取付部材に固着されるカバーを設けたことを特徴とする。
【００１１】
第４の手段は、第１の手段ないし第３の手段のいずれか１つの手段において、前記給電取付部材は、シーズヒータの給電取付部材と代替可能に構成されることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
はじめに、本発明の第１の実施形態を図１ないし図４を用いて説明する。
図１は、本実施形態に係るランプヒータの構成を示す一部断面図、図２は前記ランプヒータの構成を示す一部正面図である。
これらの図において、１は白熱ランプ、２は白熱ランプ１のフィラメント、３は白熱ランプ１両端のランプ封止部、４は金属箔、５は金属箔と接続される外部リード棒、６は給電取付部材、７は給電取付部材６内に挿入される外部リード棒５と摺動可能に接続される挿入孔、８は一端側が外部リード棒５に、他端側が給電取付部材６と溶接等によって結合され、弾性部材としての、発熱しない程度の線径を有するコイルバネである。
【００１３】
ここで、このランプヒータは給電取付部材６を介して図示していない加熱装置の給電部に直接接続されるが、この給電取付部材６は、既存のシーズヒータからなる加熱装置の給電部にも接続可能な形状に構成される。
なお、一例として、外部リード棒５の外径は０．８ｍｍ、挿入孔７の内径は０．９ｍｍ、コイルバネ８の線径は０．８ｍｍである。
【００１４】
これらの図に示すように、白熱ランプ１の外部リード棒５は、コイルバネ８を介して給電取付部材６に接続され、給電取付部材６に弾性的に支持される。そのため、外部リード棒５は、挿入孔７内でコイルバネ８の弾性力の範囲内で摺動可能に保持され、かつ給電取付部材６と電気的に接続される。
【００１５】
図３は、本実施形態に係るランプヒータの加熱装置への取付構造の一部を示す図である。
同図において、９はランプヒータ１の給電取付部材６と機械的電気的に接続される給電部、１０は給電取付部材６と給電部９とを機械的に接続するナット、１１は給電部９に接続される給電端子、１２は加熱装置本体である。その他の構成は図１に示す同符号の構成に対応する。
【００１６】
同図において、何らかの原因で、例えば、ランプヒータ両端の給電取付部材６をナット１０で給電部９に締め付け固定するような際に、白熱ランプ１と給電部９に固定されている給電取付部材６間で、図示矢印Ａ方向の力を受けても、外部リード棒５は、給電取付部材６に対して、コイルバネ８の弾性の範囲内で摺動可能に設けられているので、外部リード棒５ないしランプ封止部３が破損するような事態の発生を防止できる。
また、給電取付部材６が、図示矢印Ｂ方向に示すような曲げ力を受けた場合も、外部リード棒５は、コイルバネ８の弾性力によって曲げ力の影響を軽減することができるので、ランプ封止部３における破損を防止することができる。
【００１７】
図４は、本実施形態に係るランプヒータの外部リード棒と給電取付部材との連結部における絶縁性を高めた取付構造を示す図である。
同図において、１３はランプ封止部３、コイルバネ８および給電取付部材６の一部を覆うように取付られるカバー、１４はカバー１３の内面に形成され、後述するフランジ１５と嵌合するような形状に形成された止部、１５は給電取付部材６に設けられた、例えば６角形状を有するフランジまたはナット、１６はカバー１３と給電取付部材６とを固定するナットである。
【００１８】
カバー１３の取付は、同図に示すように、カバー１３を給電取付部材６側から白熱ランプ１側に挿入すると、カバー１３の止部１４とフランジないしナット１５とが嵌合して回転不可能に係止され、さらにナット１６によって螺合されることにより、カバー１３は給電取付部材６に固定される。
【００１９】
その結果、給電取付部材６に強固に取付られたカバー１３よって、外部リード棒５、コイルバネ８、給電取付部材６等の比較的電気的機械的に弱い連結部を覆うことができるので、これら連結部における絶縁性を高め、また外部からの接触を防止することができる。
【００２０】
次に、本発明の第２の実施形態を図５を用いて説明する。
図５（ａ）は、本実施形態に係るランプヒータの構成を示す一部平面図、図５（ｂ）および図５（ｃ）はそれぞれ図５（ａ）のランプヒータの構成を示す側面図および底面図である。
これらの図において、１７は一端側が外部リード棒５に、他端側が給電取付部材６と溶接等によって結合される、弾性力を有する板バネである。
なお、その他の構成は図１に示す同符号の構成に対応するので説明を省略する。
【００２１】
本実施形態のランプヒータは、第１の実施形態のものが、弾性部材としてコイルバネを用いているのに対して、板バネを用いている点で相違する。
これらの図に示すように、白熱ランプ１の外部リード棒５は、板バネ１７を介して給電取付部材６に接続されているので、給電取付部材６に弾性的に支持されると共に、挿入孔７内で、板バネ１７の弾性力の範囲内で摺動可能に保持され、かつ外部リード棒５と給電取付部材６と電気的に接続される。
【００２２】
本実施形態のランプヒータにおいても、図５（ｂ）に示すように、何らかの原因で、例えば、ランプヒータ両端の給電取付部材６を図示していない加熱装置本体の給電部に締め付け固定するような場合に、白熱ランプ１と給電取付部材６間に、図示矢印Ａ方向の力を受けるようなことがあっても、外部リード棒５は、給電取付部材６に対して、板バネ１７が矢印Ａ方向に弾性的に伸縮可能であるので、その伸縮する範囲内で摺動可能となるので、外部リード棒５ないしランプ封止部３は破損する等の悪影響を回避することができる。
【００２３】
また、給電取付部材６が、図示矢印Ｂ方向の曲げ力を受けた場合も、外部リード棒５は、板バネ１７の弾性力によって曲げ力の影響を軽減することができ、ランプ封止部３における破損を防止することができる。
【００２４】
なお、本実施形態では図５（ａ）に示すように、図示矢印Ｃに示す方向の曲げ力を受けた場合は、板バネ１７は弾性力を有しないが、ランプ封止部３はランプ封止部３の面と並行な面の力、即ち、図示矢印Ｃに示す方向の力に対しては比較的強度が大きいのでランプ封止部３における破損を回避できる。従って、本実施形態のランプヒータも何れの方向からの不本意な外力を受けてもランプ封止部における破損を十分防止することができる。
【００２５】
次に、本発明の第３の実施形態を図６および図７を用いて説明する。
図６（ａ）は、本実施形態に係るランプヒータの構成を示す一部平面図、図６（ｂ）および図６（ｃ）はそれぞれ図６（ａ）のランプヒータの構成を示す側面図および底面図、図７は図６（ｂ）における板バネ１８の外部リード棒５および給電取付部材６との接続部の拡大図である。
これらの図において、１８は一端側が外部リード棒５に、他端側が給電取付部材６と溶接等によって結合される、湾曲部を有する板バネ、１９は湾曲部である。
なお、その他の構成は図１に示す同符号の構成に対応するので説明を省略する。
【００２６】
本実施形態のランプヒータは、第２の実施形態のものが平板状の板バネが用いていたのに対して、湾曲部１９を有し、より弾性力を有する板バネ１８を用いている点で相違する。
【００２７】
これらの図に示すように、本実施形態の板バネ１８も、第２の実施形態の板バネ１７と同様に、白熱ランプ１の外部リード棒５が、板バネ１８を介して給電取付部材６に接続され、給電取付部材６に弾性的に支持されると共に、給電取付部材６の挿入孔７内で、板バネ１８の弾性力の範囲内で摺動可能に保持され、かつ外部リード棒５と給電取付部材６と電気的に接続される。
【００２８】
本実施形態のランプヒータにおいても、図６（ｂ）に示すように、何らかの原因で、白熱ランプ１と給電取付部材６間に、図示矢印Ａ方向の力を受けても、外部リード棒５は、給電取付部材６に対して、板バネ１８が湾曲部１９を有することから、より一層矢印Ａ方向に弾性力を有するため伸縮力が増大し、外部リード棒５はこの伸縮の範囲内で摺動可能となるので、外部リード棒５ないしランプ封止部３の破損を回避することができる。
また、給電取付部材６が、図示矢印Ｂに示す方向の曲げ力を受けた場合も、外部リード棒５は、板バネ１８の弾性力によって曲げ力の影響を軽減することができ、ランプ封止部３における破損を防止することができる。
【００２９】
なお、本実施形態においても、図６（ａ）に示すように、図示矢印Ｃに示す方向の曲げ力を受けた場合は、板バネ１８は弾性力を有しないが、第２の実施形態で述べたと同様に、ランプ封止部３は図示矢印Ｃに示す方向の力に対しては強度が大きいのでランプ封止部３は破損し難い。従って、本実施形態のランプヒータも、何れの方向からの不本意な外力を受けてもランプ封止部における破損を確実に防止することができる。
【００３０】
なお、上記の実施形態では弾性部材として、金属材料からなるコイルバネや板バネを用いたが、弾性部材として同様の機能を有する有機材料を用いてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、挿入される外部リード棒が摺動可能な挿入孔を有する給電取付部材と、一端が外部リード棒に他端が給電取付部材に結合される弾性部材とを設けたので、外部リード棒と給電取付部材間で伸縮する方向の力を受けても外部リード棒は、給電取付部材に対して、弾性部材の弾性の範囲内で摺動可能に設けられるので、外部リード棒ないしランプ封止部の破損を防止することができる。また、外部リード棒に対して給電取付部材が曲げる方向の力を受けた場合も、弾性部材の弾性力によって曲げ力の影響を軽減することができ、ランプ封止部における破損を防止することができる。
【００３２】
請求項２に記載の発明によれば、弾性部材として、コイルバネまたは板バネを用いることにより、何れの方向からの外力に対しても、ランプ封止部に伝わる曲げ力の影響を軽減することがができる。
【００３３】
請求項３に記載の発明によれば、給電取付部材に回転不能に貫挿され、少なくとも外部リード棒および給電取付部材を覆い、給電取付部材に固着されるカバーを設けたので、外部リード棒および給電取付部材における絶縁性を高めることができ、また外部リード棒や給電取付部材の外部からの接触を防止することができる。
【００３４】
請求項４に記載の発明によれば、給電取付部材は、シーズヒータの給電取付部材と代替可能に構成されるので、既存または今後製造されるシーズヒータを用いた加熱装置のシーズヒータに代えて本発明に係るランプヒータを取付ることが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るランプヒータの構成を示す一部断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るランプヒータの構成を示す一部正面図である。
【図３】      本発明の第１の実施形態に係るランプヒータの加熱装置への取付構造の一部を示す図である。
【図４】  本発明の第１の実施形態に係るランプヒータの外部リード棒と給電取付部材との連結部の絶縁性を高めた取付構造の一部を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るランプヒータの構成を示す一部平面図、側面図および底面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るランプヒータの構成を示す一部平面図、側面図および底面図である。
【図７】図６（ｂ）における板バネ１８の外部リード棒５および給電取付部材６との接続部の拡大図である。
【図８】従来技術に係るシーズヒータの一部正面図である。
【符号の説明】
１  白熱ランプ
２  白熱ランプのフィラメント
３  ランプ封止部
４  金属箔
５  外部リード棒
６  給電取付部材
７  挿入孔
８  コイルバネ
９  給電部
１０  ナット
１１  給電端子
１２  加熱装置本体
１３  カバー
１４  止部
１５  フランジまたはナット
１６  ナット
１７  板バネ
１８  湾曲部を有する板バネ
１９  湾曲部
【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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【図８】
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