JP4197827B2 - 真空室の壁を通して少なくとも１種の蒸気状物質を真空室内へ搬入する方法並びに該方法を実施する装置とその使用 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空室の壁を通して少なくとも１種の蒸気状物質を真空室内へ搬入する方法並びに該方法を実施する装置とその使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蒸気状物質を外部から真空室内へ搬入する方法は公知である。実地で使用される方法では、装置部分をできるだけ均等に加熱して、搬送系の内部での蒸気状物質の凝縮を避けることが必要である。この不利な凝縮を避けるために一般に、搬送系を加熱ベルト又は周壁加熱導体で囲繞し、こうして所望の温度にすることが慣用されている。しかしながら真空設備において前記の加熱ベルト又は周壁加熱導体を配置することは概ね様々な問題を孕んでいる。搬送系の部分は真空室の壁を通されねばならず、その際、該搬送系部分が加熱ベルトで囲繞されている場合には、封隙の問題が発生する。更に搬送系の個々の部分、特にアングル部分に加熱ベルトを一様に配置できるとは到底考えられず、従って搬送系の全ての部分を均等に加熱することは、何れにしても、著しく高い構造経費を払ってしか実現することができない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
それ故に本発明の課題は、真空室の壁を通して少なくとも１種の蒸気状物質を真空室内へ搬入する方法を改良して、蒸気漏れに起因した運転トラブルを発生させず、しかも搬送中に蒸気状物質に凝縮を生ぜしめないように簡単に実施できる方法を提供することである。更にまた本発明の課題は、該方法を実施するための装置並びにその使用法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の構成手段は、真空室の壁を通して少なくとも１種の蒸気状物質を真空室内へ搬入する方法において、蒸気状物質を外部から選択的に、二重ジャケット管の内管及び／又は外管を通して真空室内へ搬入し、しかも前記二重ジャケット管の内管と外管を、電源からの電流で負荷する点にある。この方法の場合には最大限２種の蒸気状物質が搬送される。二重ジャケット管の内管と外管はそれぞれ導電性材料から成っている。電流としては直流又は交流が使用される。電流の強さは原則として８０Ａ〜３００Ａである。蒸気状物質を二重ジャケット管を通して導き、しかも内管と外管内へ電流を流すことによって、真空室の壁を通しての真空室内への搬送中に蒸気状物質が不都合に凝縮するような事態が、格別有利に回避されることが判った。加熱ベルトの不利な配置はその場合完全に省くことができる。外管は構造的に比較的簡単に真空室の壁を通すことができ、しかも封隙問題も回避される。内管と外管とは、電流が両方の管を通電するように互いに導電接続されており、この場合電流の強さは、内管の寸法と外管の寸法の選択によっても設定することができる。電流が流れる際に、内管と外管との電気抵抗によって二重ジャケット管の加熱が生じ、しかもその際の所望の温度は電源を介して直接に制御又は調節することができる。その場合、一定の管径において一定の温度を設定できるようにするのが特に有利である。その場合特に有利には、管分枝点を均等に加熱することが可能であるので、アプローチし難い部位においても、各蒸気状物質の沸点以上の温度を設定することが可能になる。
【０００５】
本発明の有利な構成は、２種の蒸気状物質を異なった分圧で搬入し、しかも低い方の分圧を有する蒸気状物質を内管を通して導き、かつ高い方の分圧を有する蒸気状物質を、前記内管と外管との間の環状ギャップを通して導く点にある。外管の直径よりも内管の直径が小さいことに基づいて、電流の強さを一定に設定した場合、内管と外管が同一の材料から製作されている限り、内管は外管の場合よりも強く加熱されることになる。低い方の分圧を有する蒸気状物質において凝縮を回避するためには、著しく高い分圧を有する蒸気状物質が必要とする以上に高い温度に加熱することが必要であるので、低い方の分圧を有する蒸気状物質を内管を通して導くのが特に有利である。こうして例えば異なった分圧をもって存在する２種の蒸気状の物質を、比較的簡単な形式で互いに別々に真空室内へ導入することが可能になる。
【０００６】
本発明の別の有利な実施形態によれば、少なくとも１種の蒸気状物質の流動方向が真空室の内部で少なくとも１回変向させられる。この変向は分枝管を配置することによって行われるのが有利であり、該分枝管は部分的に、流動方向を変向するための部材を内蔵することができる。流動方向の変向を複数回行うことも可能である。それというのは全ての分枝管が、電流の流れる際に均質に加熱されるからであり、従って蒸気状物質の搬送を、流動方向を変換しつつ比較的長い区間にわたって行われねばならない場合でも、蒸気状物質の凝縮の回避が保証されている。このようにして蒸気状物質を所期の目標部位へ簡単にもたらすことが可能である。
【０００７】
本発明の別の実施形態では、２種の蒸気状物質の流動方向が少なくとも１回変向させられ、しかも両蒸気状物質の流動方向の変向がそれぞれ等しい。これは、内管と外管とが同一の縦軸線を有している二重ジャケット管によって有利に達成される。
【０００８】
本発明の別の実施形態は、２種の蒸気状物質の流動方向を少なくとも１回変向させ、しかも該流動方向の変向によって両蒸気状物質に、少なくとも部分的に別々に経過する並流を生ぜしめる点にある。複数のＴ形分枝管片を配置することによって、内管を外管から空間的に仕切り、こうして両蒸気状物質を異なった目標部位へ供給することが可能になる。その場合、電流による搬送系の均等加熱が不利な影響を受けることは決してない。こうして、真空室の壁を通して少なくとも１種の蒸気状物質を真空室内へ搬入する方法を、真空室内で経過させようとする真空プロセスに比較的簡単に適合することが可能である。
【０００９】
更に内管と外管を有する１本の二重ジャケット管から成る形式の、前記方法を実施するための装置において、同一の課題を解決する本発明の構成手段は、内管と外管が電源を介して互いに接続されている点にある。運転中、内管と外管とは、導電接続によって互いに結合されていなければならない。本発明の装置は構造的に比較的単純に構成されており、かつ真空室の壁を通って比較的問題なく導くことができ、しかも封隙問題は特に有利に回避される。
【００１０】
本発明の有利な実施形態によれば、電源とは反対の側の外管の端部がＴ形分枝管片へ開口し、かつ前記電源とは反対の側の内管の端部が第２Ｔ形分枝管片へ開口し、この第２Ｔ形分枝管片が、前記外管用のＴ形分枝管片の内部で同じ形式で配置されており、前記Ｔ形分枝管片の両側には、少なくとも１つの搬出部を有する延長管が配置されており、かつ前記内管用の第２Ｔ形分枝管片の両側で前記延長管内に、少なくとも１つの搬出部を有する第２延長管が配置されており、しかも前記の延長管と第２延長管が、少なくとも１つの結合部材を介して互いに結合されて共通の縦軸線を有している。各結合部材は導電性である。従って本発明の装置は、全搬送区間にわたって二重ジャケット管の原理に基づいて構成されており、その場合方向変換は、Ｔ形分枝管片の配置によって行われる。これは装置の設置を格別容易にする。
【００１１】
本発明の別の実施形態は、少なくとも１つの搬出部と少なくとも１つの別の搬出部が夫々１つの縦軸線を有し、該縦軸線が、延長管と第２延長管との共通な縦軸線に対して垂直に延びている点にある。このようにすれば、必要な方向変換をやはりＴ形分枝管片によって行うことができるので、構造上の構成を単純かつ迅速に行うことができる。
【００１２】
本発明の別の実施形態によれば、少なくとも１つの搬出部と少なくとも１つの別の搬出部が同一の縦軸線を有している。このようにすれば本発明の装置は、ほぼ全搬送区間にわたって二重ジャケット管の原理に基づいて構成することができ、しかも種々異なった管径を選択することが可能になるので有利である。
【００１３】
本発明の別の実施形態では、電源とは反対の側の外管の端部がＴ形分枝管片へ開口し、かつ前記電源とは反対の側の内管の端部が第２Ｔ形分枝管片へ開口し、該第２Ｔ形分枝管片が、前記Ｔ形分枝管片の傍近くに配置されかつ電源に対して該Ｔ形分枝管片よりも大きな隔たりを有しており、かつ該Ｔ形分枝管片の両側には、少なくとも１つのオリフィスを有する延長管が配置されており、かつ前記内管用の第２Ｔ形分枝管片の両側には、少なくとも１つの別のオリフィスを有する第２延長管が配置されており、しかも前記の延長管と第２延長管が少なくとも１つの結合部材を介して互いに結合されており、かつ互いに平行に延びる縦軸線を有している。このようにすれば２種の蒸気状物質の流動方向を変向させるのに構造上特に有利であり、しかも両蒸気状物質を、部分的に別々に並流させるように設定することが可能である。従って、先ず内管内を流動する蒸気状物質は、先ず二重ジャケット管の内管と外管との間を搬送された蒸気状物質に部分的に並んで搬送される。このようにすれば異種の両蒸気状物質を異なった目標点へ問題なく到達させることが可能になる。延長管はその場合、導電性の結合部材によって第２延長管と結合されているので、電流の通電は問題なく可能である。延長管に設けたオリフィスは、使用目的に応じて種々の形式で形成することができる。
【００１４】
本発明の実施形態では少なくとも１つのオリフィス又は少なくとも１つの別のオリフィスは、スリット状に形成されている。これはオリフィスの配置を容易にすると同時に、オリフィスが比較的短い運転時間で目詰まりを起こすような事態が回避される。
【００１５】
本発明の実施形態では内管はその長手方向で、電源とは反対の側のＴ形分枝管片の側面を通って延びている。これは装置の構造上の構成を単純化する。
【００１６】
本発明の更に別の実施形態では、外管の外面に沿って円環状のパッキンが配置されている。この円環状のパッキンは、真空室の壁の外側面に直接境を接する外管部位に配置されるのが有利である。これは特に簡単に外管と真空室の壁との間の封隙を強化するので、真空室の内部に搬送する装置が、その都度使用目的に応じて種々異なった部位に位置決めされねばならない場合に特に有利である。
【００１７】
最後に本発明の装置は、真空室の壁を通して蒸気状物質を真空成膜法を実施するための真空室内へ搬入するために使用される。真空成膜法の場合、真空室内への搬入の際に蒸気状物質が真空室内で凝縮するのを完全に回避することが必要である。これは本発明の装置によって特に有利に達成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
【００１９】
図１の（ａ）には、真空室の壁４を通して少なくとも１種の蒸気状物質を真空室内へ搬入する装置が縦断面図で示されている。該装置は、内管１と外管２を有する二重ジャケット管から成っており、しかも内管１と外管２は電源３を介して互いに接続されている。真空室の壁４に沿って外管２は円環状のパッキン１２を有している。電源３とは反対の側の外管２の端部は、Ｔ形分枝管片５内へ開口している。電源３とは反対の側の内管１の端部は、第２Ｔ形分枝管片内へ開口しており、この第２Ｔ形分枝管片は、外管２用のＴ形分枝管片５の内部に（図示は省いたが）同じ形式で配置されている。Ｔ形分枝管片５の両側に、少なくとも１つの搬出部６′を有する延長管６がそれぞれ配置されている。内管１用の第２Ｔ形分枝管片の両側では前記延長管６内に少なくとも１つの別の搬出部９′を有する第２延長管９が配置されており、しかも延長管６と第２延長管９は結合部材１１を介して互いに結合されて共通の縦軸線を有している。前記結合部材１１は導電材料から成っている。この装置を用いれば例えば、２種の蒸気状物質を異なった分圧で１つの真空室内へ搬入することが可能であり、その場合、低い方の分圧を有する蒸気状物質は内管１を通して導くのが有利である。高い方の分圧を有する蒸気状物質は、内管１と外管２との間を通って有利に二重ジャケット管を通流する。Ｔ形分枝管片において両ガス流の分配が行われ、その場合両ガス流は流動方向を９０゜変向させられる。別のＴ形片８′の配置によって流動方向の更なる変向が可能である。このようにして蒸気状物質は例えば搬出部６′及び別の搬出部９′に達し、かつオリフィス７，１０を介して装置から流出する。運転中、電流は例えば内管１を通り、第２延長管９と結合部材１１と延長管６とを経て外管２へ流れ戻る。前記構成では搬出部６′及び別の搬出部９′は通電されない。しかしながら熱伝導によって搬出部６′及び別の搬出部９′の加熱は保証されている。
【００２０】
図１の（ｂ）には、図１の（ａ）のＡ−Ａ断面線に沿った平面図が図示されている。搬出部６′と別の搬出部９′は同一の縦軸線を有している。
【００２１】
図２には、真空室の壁４を通って少なくとも１種の蒸気状物質を真空室内へ搬入する装置の択一的な実施形態の縦断面図（図２−ａ）が、該縦断面図のＢ−Ｂ断面線に沿った横断面図（図２−ｂ）並びに平面図（図２−ｃ）と共に図示されている。図１に示した本発明の装置の構成とは異なって、電源３とは反対の側の内管１の端部は、第２Ｔ形分枝管片８内へ開口し、該第２Ｔ形分枝管片はＴ形分枝管片５の傍近くに配置されている。第２Ｔ形分枝管片８は電源３に対して、Ｔ形分枝管片５よりも大きな隔たりを有している。延長管６と第２延長管９は結合部材１１を介して互いに結合されており、かつ、互いに平行に延びる縦軸線を有している。オリフィス７は、別のオリフィス１０に対比してスリット状に形成されており、これによってオリフィス７の急速な目詰まりが防止される。内管１はその長手方向で、電源３とは反対の側のＴ形分枝管片５の側面を通って延びている。本実施形態による装置の構成は、２種の蒸気状物質を、真空室内部の異なった目標地点へ導くことが規定されている場合に特に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】少なくとも１種の蒸気状物質を真空室内へ搬入する装置の縦断面図（ａ）並びにＡ−Ａ断面線に沿った平面図（ｂ）である。
【図２】少なくとも１種の蒸気状物質を真空室内へ搬入する装置の変化実施形態の縦断面図（ａ）並びにＢ−Ｂ断面線に沿った横断面図（ｂ）と平面図（ｃ）である。
【符号の説明】
１ 内管、 ２ 外管、 ３ 電源、 ４ 真空室の壁、 ５ Ｔ形分枝管片、 ６ 延長管、 ６′ 搬出部、 ７ オリフィス、 ８ 第２Ｔ形分枝管片、 ８′ Ｔ形片、 ９ 第２延長管、 ９′ 搬出部、 １０ オリフィス、 １１ 結合部材、 １２ 円環状のパッキン

Claims (14)

1. 真空室の壁（４）を通して少なくとも１種の蒸気状物質を真空室内へ搬入する方法において、蒸気状物質を外部から選択的に、二重ジャケット管の内管（１）及び／又は外管（２）を通して真空室内へ搬入し、しかも前記二重ジャケット管の内管（１）と外管（２）を、電源（３）からの電流で負荷することを特徴とする、真空室の壁を通して少なくとも１種の蒸気状物質を真空室内へ搬入する方法。
2. ２種の蒸気状物質を異なった分圧で搬入し、しかも低い方の分圧を有する蒸気状物質を内管（１）を通して導き、かつ高い方の分圧を有する蒸気状物質を、前記内管（１）と外管（２）との間の環状ギャップを通して導く、請求項１記載の方法。
3. 少なくとも１種の蒸気状物質の流動方向を真空室の内部で少なくとも１回変向させる、請求項１又は２記載の方法。
4. ２種の蒸気状物質の流動方向を少なくとも１回変向させ、しかも両蒸気状物質の流動方向の変向がそれぞれ等しい、請求項３記載の方法。
5. ２種の蒸気状物質の流動方向を少なくとも１回変向させ、しかも該流動方向の変向によって両蒸気状物質に、少なくとも部分的に別々に経過する並流を生ぜしめる、請求項３記載の方法。
6. 内管（１）と外管（２）を有する１本の二重ジャケット管から成る形式の、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法を実施するための装置において、内管（１）と外管（２）が電源（３）を介して互いに接続されていることを特徴とする、真空室の壁を通して少なくとも１種の蒸気状物質を真空室内へ搬入する装置。
7. 電源（３）とは反対の側の外管（２）の端部がＴ形分枝管片（５）へ開口し、かつ前記電源（３）とは反対の側の内管（１）の端部が第２Ｔ形分枝管片へ開口し、この第２Ｔ形分枝管片が、前記外管（２）用のＴ形分枝管片（５）の内部で同じ形式で配置されており、かつ前記Ｔ形分枝管片（５）の両側には、少なくとも１つの搬出部（６′）を有する延長管（６）が配置されており、前記内管（１）用の第２Ｔ形分枝管片の両側で前記延長管（６）内に、少なくとも１つの別の搬出部（９′）を有する第２延長管（９）が配置されており、しかも前記の延長管（６）と第２延長管（９）が、少なくとも１つの結合部材（１１）を介して互いに結合されて共通の縦軸線を有している、請求項６記載の装置。
8. 少なくとも１つの搬出部（６′）と少なくとも１つの別の搬出部（９′）が夫々１つの縦軸線を有し、該縦軸線が、延長管（６）と第２延長管（９）との共通な縦軸線に対して垂直に延びている、請求項７記載の装置。
9. 少なくとも１つの搬出部（６′）と少なくとも１つの別の搬出部（９′）が同一の縦軸線を有している、請求項８記載の装置。
10. 電源（３）とは反対の側の外管（２）の端部がＴ形分枝管片（５）へ開口し、かつ前記電源（３）とは反対の側の内管（１）の端部が第２Ｔ形分枝管片（８）へ開口し、該第２Ｔ形分枝管片（８）が、前記Ｔ形分枝管片（５）の傍近くに配置されかつ電源（３）に対して該Ｔ形分枝管片（５）よりも大きな隔たりを有しており、かつ該Ｔ形分枝管片（５）の両側には、少なくとも１つのオリフィス（７）を有する延長管（６）が配置されており、かつ前記内管（１）用の第２Ｔ形分枝管片（８）の両側には、少なくとも１つの別のオリフィス（１０）を有する第２延長管（９）が配置されており、しかも前記の延長管（６）と第２延長管（９）が少なくとも１つの結合部材（１１）を介して互いに結合されており、かつ互いに平行に延びる縦軸線を有している、請求項６記載の装置。
11. 少なくとも１つのオリフィス（７）又は少なくとも１つの別のオリフィス（１０）が、スリット状に形成されている、請求項１０記載の装置。
12. 内管（１）がその長手方向で、電源（３）とは反対の側のＴ形分枝管片（５）の側面を通って延びている、請求項１０記載の装置。
13. 外管（２）の外面に沿って円環状のパッキン（１２）が配置されている、請求項６から１２までのいずれか１項記載の装置。
14. 真空室の壁（４）を通して蒸気状物質を真空成膜法を実施するための真空室内へ搬入するために使用される、請求項６から１３までのいずれか１項記載の装置。

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