特許 5993272 断熱壁体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5993272

(24)【登録日】2016年8月26日

(45)【発行日】2016年9月14日

(54)【発明の名称】断熱壁体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B28B 1/26 20060101AFI20160901BHJP

   B28B 7/20 20060101ALI20160901BHJP

【ＦＩ】

   B28B1/26 102

   B28B7/20

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-230903(P2012-230903)

(22)【出願日】2012年10月18日

(65)【公開番号】特開2014-79990(P2014-79990A)

(43)【公開日】2014年5月8日

【審査請求日】2015年3月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】小林 誠

(72)【発明者】

【氏名】山賀 健一

【審査官】 小川 武

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１９３８６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０５８０４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５３−１０１１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５２−１７５０３５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００９−０１９７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３１０４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６４−０４８０２２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６０−１０５５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公平０１−０３９５２６（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 実開昭６０−１５７２０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１０−２８６８１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０８８３２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６００５２２５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２５３２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２７８２７５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２８Ｂ １／２６，７／００−７／４６

Ｃ２３Ｃ １６／４６

Ｆ２７Ｂ ５／０８

Ｆ２７Ｄ １１／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／２２，２１／３２４

Ｈ０５Ｂ ３／０６，３／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体ウエハの熱処理装置に用いられるヒータ装置の断熱壁体であって、第１の側壁、第２の側壁及び溝底から形成され、前記ヒータ装置の抵抗発熱体を保持する溝部を有する板状の断熱壁体の製造方法であって、
断熱材材料を水系媒体中に分散させて混合して、スラリー状にする工程と、
得られたスラリー状の前記断熱材材料に、通気孔を有し、前記溝部の形状に対応する表面を有する成形用型を当接させて、前記通気孔を介してスラリー状の前記断熱材材料を脱水する工程と、
前記成形用型を前記断熱材材料から型抜きすることにより、前記溝部の深さが一定で、前記溝底の幅が型抜きする方向に拡張する断熱壁体を製造する工程と、
を有し、
前記断熱壁体を製造する工程において、前記成形用型を前記断熱材材料から、前記溝部の長さ方向に型抜きする工程を含む、
断熱壁体の製造方法。

【請求項2】

前記第１の側壁と前記溝底とが為す角度及び／又は前記第２の側壁と前記溝底が為す角度が、型抜きする方向で変化する、
請求項１に記載の断熱壁体の製造方法。

【請求項3】

半導体ウエハの熱処理装置に用いられるヒータ装置の断熱壁体であって、第１の側壁、第２の側壁及び溝底から形成され、前記ヒータ装置の抵抗発熱体を保持する溝部を有する半円筒形状の断熱壁体の製造方法であって、
断熱材材料を水系媒体中に分散させて混合して、スラリー状にする工程と、
得られたスラリー状の前記断熱材材料に、通気孔を有し、前記溝部の形状に対応する表面を有する成形用型を当接させて、前記通気孔を介してスラリー状の前記断熱材材料を脱水する工程と、
前記成形用型を前記断熱材材料から型抜きすることにより、前記溝部の深さが一定で、前記溝底の幅が型抜きする方向に拡張する断熱壁体を製造する工程と、
を有し、
前記断熱壁体を製造する工程において、前記成形用型を前記断熱材材料から、前記断熱壁体の径方向であって、前記断熱壁体の直径方向に垂直な方向に型抜きする工程を含む、
断熱壁体の製造方法。

【請求項4】

前記溝底の幅が、前記断熱壁体の周方向の中央部から前記断熱壁体の端面に向かうに従って大きくなる、
請求項３に記載の断熱壁体の製造方法。

【請求項5】

前記第１の側壁と前記第２の側壁との間隔は、前記型抜きする方向であって、前記溝底から離れる方向に拡張する、
請求項３又は４に記載の断熱壁体の製造方法。

【請求項6】

前記第１の側壁と前記溝底とが為す角度及び／又は前記第２の側壁と前記溝底が為す角度が、前記断熱壁体の周方向の中央部から前記断熱壁体の端面に向かうに従って変化する、
請求項３乃至５のいずれか一項に記載の断熱壁体の製造方法。

【請求項7】

前記第１の側壁と前記溝底とが為す角度及び／又は前記第２の側壁と前記溝底が為す角度が、９０度より大きい、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の断熱壁体の製造方法。

【請求項8】

前記第１の側壁と前記溝底とにより形成される角部及び／又は前記第２の側壁と前記溝底により形成される角部が、Ｒ面取り又はＣ面取りされている、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の断熱壁体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、断熱壁体の製造方法及び断熱壁体に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、半導体装置の製造においては、被処理体である半導体ウエハに対して、成膜処理、酸化処理、拡散処理、アニール処理、エッチング処理などの処理が施される。このような処理を施す際には、一般的には、被処理体を収容する処理室と、処理室の周囲に配置されたヒータ装置を有する熱処理装置が使用される。

【0003】

ヒータ装置の一例として、処理室全体を覆う『円筒形状の断熱壁体』と、『円筒形状の断熱壁体』の内周に設けられた抵抗発熱体とを有し、『円筒形状の断熱壁体』には抵抗発熱体を収納するための複数の溝部が形成されたヒータ装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−８８３２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載されたヒータ装置の『円筒形状の断熱壁体』は、溝部を有する円筒形状の断熱ブロックを軸方向に複数積み重ねて形成される。そのため、『円筒形状の断熱壁体』を製造するのに非常に手間と時間がかかる。

【0006】

上記課題に対して、経済的に断熱壁体を製造することが可能な断熱壁体の製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

半導体ウエハの熱処理装置に用いられるヒータ装置の断熱壁体であって、第１の側壁、第２の側壁及び溝底から形成され、前記ヒータ装置の抵抗発熱体を保持する溝部を有する板状の断熱壁体の製造方法であって、
断熱材材料を水系媒体中に分散させて混合して、スラリー状にする工程と、
得られたスラリー状の前記断熱材材料に、通気孔を有し、前記溝部の形状に対応する表面を有する成形用型を当接させて、前記通気孔を介してスラリー状の前記断熱材材料を脱水する工程と、
前記成形用型を前記断熱材材料から型抜きすることにより、前記溝部の深さが一定で、前記溝底の幅が型抜きする方向に拡張する断熱壁体を製造する工程と、
を有し、
前記断熱壁体を製造する工程において、前記成形用型を前記断熱材材料から、前記溝部の長さ方向に型抜きする工程を含む、
断熱壁体の製造方法。

【発明の効果】

【0008】

経済的に断熱壁体を製造することが可能な断熱壁体の製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、従来の吸引成型法による断熱壁体の製造方法を説明するための概略図である。

【図2】図２は、本実施形態の断熱壁体の製造方法の一例のフロー図である。

【図3】図３は、第１の実施形態の断熱壁体の一例の概略図である。

【図4】図４は、第２の実施形態の断熱壁体の一例の概略図である。

【図5】図５は、第２の実施形態の断熱壁体を有するヒータ装置の効果を説明するための図である。

【図6】図６は、本実施形態の断熱壁体の形状を説明するための概略図である。

【図7】図７は、第３の実施形態の断熱壁体の一例の概略図である。

【図8】図８は、第３の実施形態の断熱壁体の他の例の概略図である。

【図9】図９は、第３の実施形態の断熱壁体の他の例の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

【0011】

（従来の吸引成形法による断熱壁体の製造方法）
断熱材を所定の形状で製造する方法として、従来から吸引成形法が知られている。

【0012】

吸引成形法による断熱壁体の製造方法について簡単に説明する。先ず、断熱材材料を水系媒体中に分散させてスラリー状態に混合する。得られたスラリーに通気孔を有する成形用型を当接させて、通気孔からスラリー中の水分を吸引（脱水）する。その後、成形用型を型抜きすることにより、成形用型の形状に対応する形状の断熱壁体を製造する。

【0013】

図１に、従来の吸引成型法による断熱壁体の製造方法を説明するための概略図を示す。図１（ａ）に断熱材と成形用型とが当接した状態の概略図を示し、図１（ｂ）に成形用型を型抜きした後の断熱材の概略図を示す。

【0014】

前述したように、先ず、断熱材材料を水系媒体中に分散させてスラリー状態に混合する。その後、図１（ａ）に示すように、スラリー１０を成形用型１２に当接させた状態で、図示しない真空ポンプ等を用いて、成形用型１２の表面に形成された図示しない通気孔から吸引し、スラリー１０中の水分を脱水する。

【0015】

吸引により、スラリー１０は例えば図１（ａ）中の矢印方向に力が印加される。そして、スラリー１０の成形用型１２に接触している表面の形状は、成形用型１２に対応する形状となる。そのため、抵抗発熱体を保持する溝部１４を有する断熱壁体１６を製造する場合、成形用型１２は、スラリー１０に所定の溝幅Ｗ及び溝深さＤを有する溝部１４を形成できるよう、予め所望の形状に設計されている。

【0016】

その後、成形用型１２を吸引方向に型抜きすることにより、図１（ｂ）に示すように、所望の表面形状を有する断熱壁体１６を得ることができる。

【0017】

上述した吸引成形法により、例えば、溝部１４を有する断熱壁体１６を得ることができる。なお、本明細書において、溝部１４とは、抵抗発熱体１８を保持するための、断熱壁体１６の表面に形成された凹部のことを指す。また、以後、隣り合う溝部１４の間の凸部を、庇２０と呼ぶ。

【0018】

断熱壁体１６の溝部１４に保持される抵抗発熱体１８は、ヒータの加熱又は冷却により、熱膨張及び熱収縮する。そのため、抵抗発熱体１８の熱膨張及び熱収縮に対処する様、溝部１４の溝深さＤを十分に大きくする必要がある。しかしながら、上述した従来の吸引成形法により溝深さＤが大きい溝部１４を製造した場合、成形用型１２と断熱壁体１６の摩擦などにより、断熱壁体１６が破壊されることがあった。即ち、従来の吸引成形法では、抵抗発熱体１８を保持することができる程度に十分な溝深さＤを有する溝部１４を形成することができないという問題点があった。

【0019】

（本実施形態の断熱壁体の製造方法）
次に、上述の問題点を解決することができる、本実施形態の吸引成形法による断熱壁体の製造方法について、説明する。

【0020】

図２に、本実施形態の断熱壁体の製造方法の一例のフロー図を示す。

【0021】

本実施形態の断熱壁体の製造方法は、抵抗発熱体を保持する溝部を有する断熱壁体の製造方法であって、
断熱材材料を水系媒体中に分散させて混合して、スラリー状にする工程（Ｓ１００）と、
得られたスラリー状の前記断熱材材料に、通気孔を有し、前記溝部の形状に対応する表面を有する成形用型を当接させて、通気孔を介してスラリー状の前記断熱材材料を脱水する工程（Ｓ１１０）と、
前記成形用型を前記断熱材材料から型抜きすることにより、前記溝部の深さが一定で、前記溝部の幅が、前記溝部の長さ方向で変化している断熱壁体を製造する工程（Ｓ１２０）と、
を有する。

【0022】

スラリー状にする工程Ｓ１００では、先ず、断熱材材料を水系媒体中に分散させてスラリー状態に混合する。次に、断熱材材料を脱水する工程Ｓ１１０では、得られたスラリーを成形用型に当接させた状態で、真空ポンプ等を用いて、成形用型の表面に形成された図示しない通気孔から吸引し、スラリー中の水分を脱水する。その後、断熱壁体を製造する工程では、成形用型を型抜きすることにより、溝部の深さが一定で、溝部の幅が、溝部の長さ方向で変化している形状を有する断熱壁体を得る。

【0023】

詳細については下記の種々の実施形態で説明するが、本実施形態の断熱壁体の製造方法では、溝部の幅が、溝部の長さ方向で変化するように断熱壁体を製造するため、型抜きが容易になる。そのため、溝深さＤが大きい溝部を有する断熱壁体を製造する場合であっても、断熱壁体１６が破壊される可能性を低減することができる。

【0024】

また、本実施形態の板状の断熱壁体又は半円筒形状の断熱壁体であっても、同様の方法により製造することができる。

【0025】

さらに、特許文献１などで開示された『円筒形状の断熱壁体』は、１つの溝部を有する円筒形状の断熱ブロックを、軸方向に複数積み重ねることで、複数の溝部を形成する。そのため、溝部の数だけ予め断熱ブロックを準備して積層する必要がある。しかしながら、本実施形態の断熱壁体の製造方法では、複数の溝部を有する断熱壁体であっても、一度の型抜きで同時に形成させることができる。

【0026】

これより、本実施形態の断熱壁体の製造方法で製造することができる、種々の断熱壁体の構成例について、実施形態を挙げて詳細に説明する。

【0027】

（第１の実施形態）
第１の実施形態及び後述する第２の実施形態では、溝部１４を有する板状の断熱壁体１６を製造する実施形態について、図を参照して説明する。

【0028】

図３に、第１の実施形態の断熱壁体の一例の概略図を示す。

【0029】

第１の実施形態の断熱壁体１６は、厚さ方向から見た断面が例えば矩形である、溝部１４を有する板状形状である。

【0030】

溝部１４は、溝底を形成する第１の面２２と、１対の側壁の一方を形成する第２の面２４と、他方の側壁を形成する第３の面２６と、から形成される。図３において、Ｘ軸方向は溝部１４の深さ方向であり、Ｙ軸方向は溝部１４の長さ方向であり、Ｚ軸方向は溝部１４の幅方向である。なお、本実施形態において成形用型１２の型抜きは、溝部１４の長さ方向で実施する。

【0031】

本実施形態の断熱壁体１６は、溝部１４の深さＤが一定であり、溝部１４の第１の面２２（溝底）の幅が、溝部１４の長さ方向（Ｙ軸方向）で変化している。図３の例では、型抜き方向の下流側の端部での第１の面２２の幅Ｗ１が、型抜き方向の上流側の端部での第１の面２２の幅Ｗ２よりも大きくなっている。この図３の例に示すように、本実施形態において、溝底の幅が、型抜きする方向に拡張する（型抜きする方向へと移動するに従って大きく）なることにより、型抜きが容易となり、十分な溝深さＤを有する溝部１４を形成することができる。

【0032】

隣り合う溝部１４の間の凸部は庇２０と称される。即ち、庇２０は、側壁である第２の面２４及び第３の面２６と、庇２０の頂部を形成する第４の面２８とから形成される。

【0033】

図３では、板状の断熱壁体１６の高さ方向に４つの溝部１４を有する実施形態を示したが、本発明はこの点において限定されず、断熱壁体１６は、１つ又は２つ以上の溝部１４を有する。

【0034】

なお、図３の断熱壁体１６においては、第３の面２６の高さが一定であり、第２の面２４の高さが変化することにより、溝底の幅が、型抜きする方向に拡張しているが、本発明はこの点において限定されない。例えば、第２の面２４の高さが一定であり、第３の面２６の高さが変化する構成であってもよいし、第２の面２４の高さ及び第３の面２６の高さが両方変化する構成であっても良い。

【0035】

また、第１の実施形態の断熱壁体１６において、第１の面２２と、第２の面２４及び第３の面２６とがなす角度θ１、θ２は、９０度である。

【0036】

（第２の実施形態）
図４に、第２の実施形態の断熱壁体の一例の概略図を示す。

【0037】

第２の実施形態の断熱壁体１６は、第１の実施形態と同様に、溝部１４の溝底の幅が、溝部１４の長さ方向で変化する形状を有する。

【0038】

また、第２の実施形態の断熱壁体１６は、図４に示すように、より具体的には、第１の面２２と第２の面２４とが為す角度θ１、及び／又は、第１の面２２と第３の面２６とが為す角度θ２が、９０度より大きい。別の言い方をすると、第２の実施形態の断熱壁体１６は、断熱壁体１６の溝部１４の幅が、溝底から頂部に向かうに従って次第に大きくなる形状を有する。

【0039】

第２の実施形態の断熱壁体１６の溝部１４の幅が、溝底から頂部に向かうに従って次第に大きくなる形状となっていることによる効果を説明する。図５に、第２の実施形態の断熱壁体を有するヒータ装置の効果を説明するための図を示す。

【0040】

図５において、ヒータ装置３０は、溝部１４を有する断熱壁体１６及び抵抗発熱体１８を有する。図５（ａ）の断熱壁体１６は、第１の面２２と第２の面２４とが為す角度θ１及び第１の面２２と第３の面２６とが為す角度θ２が９０度より大きい構成を有する。一方、図５（ｂ）の断熱壁体１６は、第１の面２２と第２の面２４とが為す角度θ２及び第１の面２２と第３の面２６とが為す角度θ３が９０度である構成を有する。また、図５における各々の抵抗発熱体１８から伸びる２つの破線の間の領域は、各々の抵抗発熱体１８により直接加熱することができる領域を指す。

【0041】

図５（ａ）の例では、第２の面２４及び第３の面２６と、第１の面２２とが為す角度が９０度より大きいため、各々の抵抗発熱体１８の輻射により加熱することができる範囲が広い。即ち、効率よく、均一に被加熱対象物３２を加熱することができる。しかしながら、図５（ｂ）の例では、第２の面２４及び第３の面２６と、第１の面２２とが為す角度が９０度であり、各々の抵抗発熱体１８の輻射により加熱することができる範囲が狭い。そのため、被加熱対象物３２を直接加熱することができない領域が生じるため、被加熱対象物３２の加熱にムラが生じることがある。したがって、溝部１４を形成する側壁である第２の面２４及び第３の面２６の少なくとも一方と、溝部１４を形成する溝底である第１の面２２とが為す角度は、９０度より大きいことが好ましい。

【0042】

第１の面２２、第２の面２４、第３の面２６及び第４の面２８の内のいずれか２つの面が為す角部は、後述するように、Ｒ面取り又はＣ面取りされていても良い。２つの面が為す角部が面取りされることで、成形用型１２の型抜きがより容易になる。そのため、溝深さＤがより大きい溝部１４を有する断熱壁体１６を製造することができる。

【0043】

図６に、本実施形態の断熱壁体の溝部の形状を説明するための概略図を示す。図６（ａ）の例の溝部１４では、第１の面２２と第２の面２４とが為す角度θ１と、第１の面２２と第３の面２６とが為す角度θ２とが、両方９０度より大きい角度で交わっている。

【0044】

また、図６（ｂ）及び図６（ｃ）の例の溝部１４では、第１の面２２と第２の面２４とが為す角度θ１及び第１の面２２と第３の面２６とが為す角度θ２のいずれか一方が、９０度より大きく、他方が９０度である。

【0045】

図６（ｄ）の例の溝部１４では、第１の面２２と第２の面２４とが為す角度θ１と、第１の面２２と第３の面２６とが為す角度θ２とが、両方とも９０度である。また、第１の面２２と第２の面２４とが為す角部と、第１の面２２と第３の面２６とが為す角部が、両方Ｒ面取りされている。なお、第１の面２２と第２の面２４とが為す角部と、第１の面２２と第３の面２６とが為す角部とのいずれか一方が、Ｒ面取りされている構成であっても良い。

【0046】

図６（ｅ）の例の溝部１４では、第１の面２２と第２の面２４とが為す角度θ１と、第１の面２２と第３の面２６とが為す角度θ２とが、両方とも９０度である。また、第１の面２２と第２の面２４とが為す角部と、第１の面２２と第３の面２６とが為す角部が、両方Ｃ面取りされている。なお、第１の面２２と第２の面２４とが為す角部と、第１の面２２と第３の面２６とが為す角部とのいずれか一方が、Ｃ面取りされている構成であっても良い。

【0047】

図６（ｆ）の例の溝部１４では、第１の面２２と第２の面２４とが為す角度θ１と、第１の面２２と第３の面２６とが為す角度θ２とが、両方９０度より大きい角度である。また、第１の面２２と第２の面２４とが為す角部と、第１の面２２と第３の面２６とが為す角部が、両方Ｒ面取りされている。なお、第１の面２２と第２の面２４とが為す角部と、第１の面２２と第３の面２６とが為す角部とのいずれか一方が、Ｒ面取りされている構成であっても良い。

【0048】

図６（ｇ）の例の溝部１４では、第１の面２２と第２の面２４とが為す角度θ１と、第１の面２２と第３の面２６とが為す角度θ２とが、両方９０度より大きい角度である。また、第１の面２２と第２の面２４とが為す角部と、第１の面２２と第３の面２６とが為す角部が、両方Ｃ面取りされている。なお、第１の面２２と第２の面２４とが為す角部と、第１の面２２と第３の面２６とが為す角部とのいずれか一方が、Ｃ面取りされている構成であっても良い。

【0049】

これらの中でも、図６（ｆ）及び図６（ｇ）で示した実施形態を採用することが好ましい。図６（ｆ）及び図６（ｇ）で示す実施形態のように、２つの面が為す角部が面取りされることで、成形用型１２の型抜きがより容易になる。そのため、溝深さＤが大きい溝部１４を有する断熱壁体１６を製造することができる。なお、各々の形状を有する溝部１４を形成する際には、予め成形用型１２の表面形状を設計しておく。この成形用型１２を使用して型抜きすることにより、その成形用型１２の表面形状に対応する溝部１４を形成することができる。

【0050】

なお、本実施形態において、第１の面２２と第２の面２４とが為す角度θ１と、第１の面２２と第３の面２６とが為す角度θ２とが、溝部１４の長さ方向に沿って変化していても良い。この場合においても、θ１及びθ２は、９０度以上の範囲内で変化することが好ましい。

【0051】

上述した第１の実施形態及び第２の実施形態の板状の断熱壁体１６の製造方法は、図２で示したように、断熱材材料を水系媒体中に分散させて混合して、スラリー状にする工程（Ｓ１００）と、得られたスラリー状の前記断熱材材料に、通気孔を有し、前記溝部の形状に対応する表面を有する成形用型を当接させて、通気孔を介してスラリー状の前記断熱材材料を脱水する工程（Ｓ１１０）と、前記成形用型を前記断熱材材料から型抜きすることにより、前記溝部の深さが一定で、前記溝部の幅が、前記溝部の長さ方向で変化している断熱壁体を製造する工程（Ｓ１２０）と、を有する。この断熱壁体を製造する工程（Ｓ１２０）において、溝底である第１の面２２の幅Ｗが、溝部１４の長さ方向で変化している成形用型１２を使用して、溝部１４の長さ方向に型抜きする。第１の面２２の幅が溝部１４の長さ方向で変化している形状に対応する成形用型１２を使用して、溝部１４の長さ方向に型抜きすることにより、型抜き時において、溝部１４と断熱壁体１６との間の摩擦を低減することができる。したがって、成形用型１２の型抜きが容易となり、抵抗発熱体を保持するのに十分な溝深さＤを有する溝部１４を形成することができる。

【0052】

上述したように、特許文献１などで開示された従来の『円筒形状の断熱壁体』の製造方法では、１つの溝部を有する円筒形状の断熱ブロックを、軸方向に複数積み重ねて形成される。そのため、複数の溝部を有する『円筒形状の断熱壁体』を製造する場合、溝部の数だけ断熱ブロックを準備して積層する必要があった。しかしながら、第１の実施形態及び第２の実施形態の断熱壁体の製造方法では、複数の溝部を有する断熱壁体であっても、一度の型抜きで製造することができるといる有利な効果を有する。

【0053】

以上、第１の実施形態及び第２の実施形態においては、矩形形状を有し、溝部を有する断熱壁体であって、前記溝部が、溝底と２つの側壁とで形成され、前記溝部の深さは一定であり、前記溝部の溝底の幅が、前記溝部の長さ方向で変化している、断熱壁体を製造することができる。

【0054】

（第３の実施形態）
図２で示した断熱壁体の製造方法は、例えば、半円筒形状を有し、その内周面に溝部を有する断熱壁体を製造する場合にも、有利に採用することができる。

【0055】

半円筒形状を有し、その内周面に溝部を有する断熱壁体は、溝底の幅が半円筒形状の周方向（溝部の長さ方向）で変化していれば良く、種々の形態を取ることができる。その一例を、図７乃至図９を使用して説明する。

【0056】

図７に、第３の実施形態の断熱壁体の一例の概略図を示す。具体的には、図７（ａ）は、本実施形態の断熱壁体の上面概略図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の断熱壁体のＡ−Ａ断面の概略図であり、図７（ｃ）は正面概略図である。

【0057】

図７の断熱壁体１６は、第１の端面３４及び第２の端面３６を有する半円筒形状の断熱壁体１６であり、溝部１４を有する。本実施形態の断熱壁体１６の溝部１４は、溝深さＤが一定であり、溝部１４の溝底（第１の面２２）の幅が、周方向で変化している。なお、溝部１４の溝底（第１の面２２）の幅が、周方向で変化しているとは、例えば、断熱壁体１６の周方向の中央部から第１の端面３４及び第２の端面３６に近づくに従って、次第に大きくなっても良いし、次第に小さくなっても良い。図７の例では、第１の面２２の幅Ｗが、断熱壁体１６の周方向の中央部から第１の端面３４及び第２の端面３６に近づくに従って、次第に大きくなっている。一例を挙げると、図７に示すように、断熱壁体１６の周方向の中央部における第１の面２２の幅Ｗ３よりも、第１の端面３４における第１の面２２の幅Ｗ４が大きくなっている。

【0058】

また、図７の例では、図７（ａ）の矢印で示すように、第２の面２４と第３の面２６との間隔は、半円筒形状の断熱壁体１６の直径方向に垂直な径方向、即ち型抜きする方向において、第１の面２２から離れるに従って大きくなるよう構成されている。即ち、図７（ａ）の矢印の方向に、庇２０が傾斜している。このような構成とすることにより、成形用型１２の型抜きがより容易になるため、十分な溝深さＤを有する断熱壁体１６を製造することができる。

【0059】

第１の面２２と第２の面２４とが為す角度、及び／又は、第１の面２２と第３の面２６とが為す角度は、周方向で変化しても良い。例えば図７の例では、第１の面２２と第２の面２４とが為す角度、及び、第１の面２２と第３の面が為す角度が、断熱壁体１６の周方向の中央部から第１の端面３４及び第２の端面３６に向かうに従って、次第に小さくなっている。この場合、いずれの角度も、９０度以上の角度の範囲内で変化することが好ましい。一例として、半円筒形状の断熱壁体１６の中央部では９０度より大きく、第１の端面３４及び第２の端面３６では９０度である。

【0060】

なお、図７の断熱壁体１６の例では、第４の面２８の幅は、一定である。

【0061】

図８に、第３の実施形態の断熱壁体の他の例の概略図を示す。具体的には、図８（ａ）は、本実施形態の断熱壁体の上面概略図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の断熱壁体のＢ−Ｂ断面の概略図であり、図８（ｃ）は正面概略図である。

【0062】

図８の断熱壁体１６は、第１の端面３４及び第２の端面３６を有する半円筒形状の断熱壁体１６であり、溝部１４を有する。本実施形態の断熱壁体１６の溝部１４は、溝深さＤが一定であり、溝部１４の溝底（第１の面２２）の幅が、周方向で変化している。図８の例では、第１の面２２の幅Ｗが、断熱壁体１６の周方向の中央部から第１の端面３４及び第２の端面３６に近づくに従って、次第に一度小さくなり、再び大きくなる構成を有している。一例を挙げると、断熱壁体１６の周方向の中央部における第１の面２２の幅Ｗ３よりも、第１の端面３４における第１の面２２の幅Ｗ４が大きくなっている。

【0063】

また、図８の例では、図８（ａ）の矢印で示すように、第２の面２４と第３の面２６との間隔は、半円筒形状の断熱壁体１６の直径方向に垂直な径方向、即ち型抜きする方向において、第１の面２２から離れるに従って大きくなるよう構成されている。このような構成とすることにより、成形用型１２の型抜きがより容易になるため、十分な溝深さＤを有する断熱壁体１６を製造することができる。

【0064】

第１の面２２と第２の面２４とが為す角度、及び／又は、第１の面２２と第３の面２６とが為す角度は、周方向で変化しても良い。例えば図８の例では、第１の面２２と第２の面２４とが為す角度、及び、第１の面２２と第３の面が為す角度が、半円筒形状の断熱壁体１６の中央部では９０度より大きく、断熱壁体１６の周方向の中央部から第１の端面３４及び第２の端面３６に向かうに従って、次第に一度大きくなり、その後小さくなり、第１の端面３４及び第２の端面３６において、前記角度は９０度となる構成を有する。この場合、第１の面２２と第２の面２４とが為す角度、及び、第１の面２２と第３の面が為す角度は、９０度以上の角度の範囲内で変化することが好ましい。

【0065】

なお、図８の断熱壁体１６の例では、第４の面２８の幅は、一定である。

【0066】

図９に、第３の実施形態の断熱壁体の更に他の例の概略図を示す。具体的には、図９（ａ）は、本実施形態の断熱壁体の上面概略図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）の断熱壁体のＣ−Ｃ断面の概略図であり、図９（ｃ）は正面概略図である。

【0067】

図９の断熱壁体１６は、第１の端面３４及び第２の端面３６を有する半円筒形状の断熱壁体１６であり、溝部１４を有する。本実施形態の断熱壁体１６の溝部１４は、溝深さＤが一定であり、溝部１４の溝底の幅Ｗが、周方向で変化している。

【0068】

図９の例では、第１の面２２の幅が、断熱壁体１６の周方向の中央部から第１の端面３４及び第２の端面３６に近づくに従って、次第に大きくなっている。より具体的には、断熱壁体１６の周方向の中央部における第１の面２２の幅Ｗ３よりも、第１の端面３４における第１の面２２の幅Ｗ４が大きくなっている。

【0069】

また、図９の例では、図９（ａ）の矢印で示すように、第２の面２４と第３の面２６との間隔は、半円筒形状の断熱壁体１６の直径方向に垂直な径方向、即ち型抜きする方向において、第１の面２２から離れるに従って大きくなるよう構成されている。このような構成とすることにより、成形用型１２の型抜きがより容易になるため、十分な溝深さＤを有する断熱壁体１６を製造することができる。また、本実施形態では、この方向での庇２０の傾斜角度は一定である。また、庇２０の頂部である第４の面２８の幅が、周方向で、第１の端面３４及び第２の端面に向かうに従って小さくなっている。

【0070】

本実施形態では、第１の面２２と第２の面２４とが為す角度、及び、第１の面２２と第３の面２６が為す角度は、半円筒形状の断熱壁体１６の中央部では９０度より大きく、周方向で第１の端面３４及び第２の端面３６に向かうに従って次第に小さくなり、第１の端面３４及び第２の端面３６では９０度となる構成を有する。

【0071】

なお、半円筒形状の断熱壁体１６を製造する第３の実施形態においても、第１の面２２と第２の面２４とにより形成される角部、及び／又は、第１の面２２と第３の面２６とにより形成される角部、は、Ｒ面取り又はＣ面取りされていることが好ましい。Ｒ面取り又はＣ面取りすることにより、成形用型１２を型抜きする場合に、より容易に型抜きすることができる。

【0072】

なお、本実施形態の半円筒形状の断熱壁体１６は、軸方向に溝部１４が複数形成されていても良い。なお、複数の溝部１４が形成された断熱壁体１６であっても、前述の断熱壁体１６の製造方法により、一度の型抜きで製造することができる。

【0073】

また、円筒形状の断熱壁体１６を製造する場合は、先ず、同じ大きさの半円筒形状の断熱壁体１６を、上述した本実施形態の断熱壁体の製造方法により、予め２つ製造する。得られた２つの断熱壁体１６の、第１の端面３４同士、及び、第２の端面３６同士を固定することにより、円筒形状の断熱壁体１６を製造することができる。断面同士の固定は、着脱可能に固定しても良いし、接合などの方法により着脱不能に固定しても良い。

【0074】

以上、第３の実施形態により、半円筒形状を有し、その内周面に周方向に沿って溝部を有する断熱壁体であって、前記溝部は、溝底と２つの側壁とで形成され、前記溝部の深さは一定であり、前記溝部の溝底の幅が、前記周方向で変化している、断熱壁体を製造することができる。

【0075】

第３の実施形態の半円筒形状の断熱壁体１６を製造する方法は、図２で示したように、断熱材材料を水系媒体中に分散させて混合して、スラリー状にする工程（Ｓ１００）と、得られたスラリー状の前記断熱材材料に、通気孔を有し、前記溝部の形状に対応する表面を有する成形用型を当接させて、通気孔を介してスラリー状の前記断熱材材料を脱水する工程（Ｓ１１０）と、前記成形用型を前記断熱材材料から型抜きすることにより、前記溝部の深さが一定で、前記溝部の幅が、前記溝部の長さ方向で変化している断熱壁体を製造する工程（Ｓ１２０）と、を有する。第３の実施形態では、この断熱壁体を製造する工程（Ｓ１２０）において、溝底である第１の面２２の幅が、溝部１４の長さ方向で変化している成形用型１２を使用して、半円筒形状の直径方向に垂直な方向に、成形用型１２を型抜きする。このように成形用型１２を型抜きすることにより、型抜き時に庇２０が破損することなく、溝深さＤが十分に大きい溝部１４を容易に形成することができる。

【符号の説明】

【0076】

１０ スラリー
１２ 成形用型
１４ 溝部
１６ 断熱壁体
１８ 抵抗発熱体
２０ 庇
２２ 第１の面
２４ 第２の面
２６ 第３の面
２８ 第４の面
３０ ヒータ装置
３２ 被加熱対象物
３４ 第１の端面
３６ 第２の端面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】