JP2018523806A - クリーンガスチャンバのためのフレームプロファイル要素、壁要素、およびフレームワーク - Google Patents
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Abstract
本発明は、クリーンガスチャンバのフレームプロファイル要素、壁要素、およびフレームワークに関する。
クリーンガスチャンバの構造は、クリーンガスチャンバの使用場所でのクリーンガスチャンバの単純な組み立てを可能にし、クリーンガスチャンバの寸法は、封入されるシステムの要件に容易に適合させることができる。
【選択図】 図1
クリーンガスチャンバの構造は、クリーンガスチャンバの使用場所でのクリーンガスチャンバの単純な組み立てを可能にし、クリーンガスチャンバの寸法は、封入されるシステムの要件に容易に適合させることができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、フレームプロファイル、壁要素、およびフレームプロファイルから形成されるクリーンガスチャンバのフレームワークに関する。
生産および研究開発の両方における多くの製造プロセスと手順は、通常の周囲条件では実行できず、別個の雰囲気が必要である。これらのような製造プロセスは、例えば、半導体の製造時のコーティング作業、LCDもしくはOLED製造における封止手順、または、例えば医療もしくは製薬工学および溶接用途、特にチタン溶接における超高純度原料の製造工程であり得る。これらのプロセスは、例えば、クリーンルーム条件、低湿度、不活性ガス雰囲気、またはこのタイプのおよびさらなる条件の種々の組み合わせを必要とする可能性がある。
このような製造プロセスまたは手順を、必要な条件に従って雰囲気を確立することができる密閉空間内で実施することが知られている。密閉空間にはエアロックが設けられており、それを介して必要な物質を密閉空間および取り出される製品に導入することができる。
このような空間は、文献(「Reinraumtechnik(クリーンルーム工学)」(3rd updated and extended edition,Springer,pp.202−207)参照)に十分に記載されているようなグローブボックス内に形成される。そのようなグローブボックスは、通常、ステンレス鋼から製造される。それらは、グローブフィードスルーを介してグローブボックス内で所望の手順を実行することを可能にする。必要な雰囲気を確立するために、適切なガス供給または循環ラインが設けられ、ガスはグローブボックスから抽出され、少なくとも1つのガス処理ユニットを通ってガイドされ、次いでグローブボックスに戻される。それらの構造に起因して、密閉されるシステムは、そのようなグローブボックスを生産ライン、特に大型製造ユニットに統合することは困難であり、その理由は提供されたエアロックを介してしかグローブボックス内に持ち込むことができないからである。
したがって、フード設計を有する不活性ガスハウジングまたはクリーンガスチャンバが知られている。フードは、ベースプレートとともに、必要な雰囲気が確立され得る密閉空間を形成する。予め組み立てられたフードは、上方からベースプレート上に配置され、シールされる。必要なフィードスルー、エアロック、上流チャンバおよび他の必要なユニットおよびアセンブリは、好ましくは、フード上で既に組み立てられ、テストされていることが好ましい。したがって、不活性ガスハウジングは、意図された作業場または作業ステーションに迅速に配置することができる。フード設計を使用することにより、密閉空間内の任意のシステムまたはシステム部品を操作することが可能になり、その雰囲気は要件に応じて確立することができる。この目的のために、フードのサイズはそれぞれのシステムに適合させることができる。不活性ガスハウジングを構成するために使用される材料は、それらの材料が、例えば、汚染またはガス放出によって、不活性ガスハウジングの内部の雰囲気を変更しないように設計される。さらに、筐体は、不活性ガスハウジングの内部と周囲との間でガス交換が起こらないように設計される。ステンレス鋼またはアルミニウム製の不活性ガスハウジングが知られている。
このような不活性ガスハウジングの欠点は、その大きさと重い重量であり、これは生産場所の作業における輸送および設置を複雑にする。
このような不活性ガスハウジングの欠点は、その大きさと重い重量であり、これは生産場所の作業における輸送および設置を複雑にする。
「Reinraumtechnik(クリーンルーム工学)」(3rd updated and extended edition,Springer,pp.202‐207)
したがって、本発明の目的は、クリーンガスチャンバの設計を単純化すること、またはクリーンガスチャンバの設計を、使用場所でのクリーンガスチャンバの単純でコスト効率の良い組み立てを可能にするように構成することである。
本発明の目的は、フレームプロファイルを有する請求項1に従って達成され、締結部がフレームプロファイルの当接辺に配置され、シール要素を受け入れるための少なくとも1つの長手方向に向けられたシール部が、各事例において少なくとも1つの当接辺に配置され、プレート要素のシール受け入れのための長手方向に向けられたプレート接続領域がプレート接続辺に配置されている。このようにして、フレームプロファイルは、形成されたクリーンガスチャンバのプレート要素および壁要素に気密に接続することができる。壁要素のプレート要素は、ここでは、好ましくは、フレームプロファイルによって周囲を境界付けられている。締結部は、フレームプロファイルの長手方向の範囲に対して載っているクリーンガスチャンバの他の構造要素に上記プレート要素が結合されることを可能にする。シール要素は、壁要素と他の構造要素との間の気密結合が達成されるように、シール部に接続することができる。このようにして、例えば、複数の壁要素を互いに気密に接続し、したがって、クリーンガスチャンバを構成することができる。
本発明の文脈において、「気密」という用語は、例えば、<0.25容量%/hの範囲内の許容可能な漏れ率を有する構成を意味する。これは、例えば、不活性ガス作動システムに適用される。より好ましくは、本発明の文脈において、「気密」は、動作時に≦1ppmの残留酸素濃度が達成される場合、<0.01容量%/hの範囲内の漏れ率をも意味し得る。
本発明の好ましい構成は、フレームプロファイルが複数の当接辺を有し、隣接する当接辺が好ましくは互いに直角であるようなものである。次に、2つのフレームプロファイルを使用する様々なコーナ接続を生成することができる。特に好ましくは、3つの当接辺とプレート接続辺がフレームプロファイルに設けられている。
有利には、少なくとも1つのシール部が、当接辺に配置された2つの締結部の間に配置されることが可能にされ得る。したがって、シール部に接続されたシール要素は、フレームプロファイルの中央領域において保護されて配置される。この配置は、例えば、1つのシール要素のみを使用して、2つの隣接するフレームプロファイルの密封結合を可能にする。
代替の実施形態は、少なくとも1つのシール部が、締結部の側に、当接辺の縁部に沿って配置されることを可能にすることができる。密封は、フレームプロファイルの縁部に沿って提供されることが有利であり、結果として、汚染が蓄積する可能性がある、フレームプロファイルと隣接する構造要素との間の残りの間隙は、クリーンガスチャンバの内部から分離される。フレームプロファイルと隣接する構造要素との間の2つのフレームプロファイルの縁部に沿って2つのシール要素を使用する結果として、これらの間に冗長な密封接続がもたらされる。
フレームプロファイルを隣接する構造要素に単純に結合することは、フレームプロファイルに長手方向に向けられた締結スロットによって、または締結要素の列によって締結部が形成される点で達成することができる。例えば、締結スロットにスロットナットを導入することができ、スロット内には、隣接する構造要素が保持されるネジ止めボルトが入る。
その結果、プレート要素は、プレート接続領域がプレートレセプタクルの形態をとり、対向する接触面がプレートレセプタクル内に配置され、接着剤を受け入れるためのリザーバスロットが、接触面の少なくとも1つの領域に配置されるという点で、単純に、機械的に堅牢かつ気密的に、フレームプロファイルに接続することができる。したがって、プレートレセプタクルを備えたフレームプロファイルは、関連するプレート要素の縁部に適合させることができる。その際、接触面上で横方向のガイドが進行する。フレームプロファイルは、好ましくは、接触面の領域内のプレート要素に接着される。余剰の接着剤はここでリザーバスロットに受け入れられ、結果としてプレート要素はその縁部をプレートレセプタクルに完全に挿入され得る。
当接辺に設けられたシール要素は、少なくとも1つのシール部がシールレセプタクルとして構成され、かつ/またはシールレセプタクルが半円形もしくは矩形断面を有するという点で、正確に位置決めされ、保持され得る。シールレセプタクルの断面は好ましくは、使用される好ましくは自己接着性のシール要素の断面に従う。後者は、シールレセプタクル内に配置され、それによって保持することができる。シールレセプタクルおよびシール要素の設計は、シール要素がフレームプロファイルの当接辺の上にどれだけ突出するか、および、さらなる構造要素に結合されるときにどれだけ変形するかを規定する。シールレセプタクルおよびシール要素の断面は、好ましくは、シール要素の規定された変形が結合中に進行し、それによってシール効果が保証され得、したがって許容できない破砕が防止されるように互いに適合される。
本発明の目的はまた、壁要素が少なくともプレート要素から形成され、フレームプロファイルが周囲に気密に接続されており、締結部がフレームプロファイルの当接辺に配置され、シール要素を受け入れるための少なくとも1つの長手方向に向けられたシール部が、各事例において当接辺に配置され、プレート要素のシール締結のための長手方向に向けられたプレート接続領域がプレート接続辺に配置されているという点において、壁要素によっても達成される。したがって、壁要素は、フレームプロファイルによって囲まれた構造単位を構成する。フレームプロファイルは、壁要素をクリーンガスチャンバの他の構造要素、例えば他の壁要素に単純に接続することを可能にする。締結部は、フレームプロファイルと隣接する構造要素との間の単純で確実な接続を可能にする。シール部上にシール要素を配置することができる。これらは、壁要素と隣接する構造要素との間の当接面をシールする。結果として、これらのような壁要素を使用することにより、気密なクリーンガスチャンバを、例えば後続の使用場所などで迅速かつ容易に構築することが可能になる。
クリーンガスチャンバの重量は、プレート要素が構造コアプレート、特にアルミニウムハニカムコアプレートの形態をとるという点において、低く保たれ得る。構造コアプレートはかなりの曲げ剛性を有し、結果として構造コアプレートによって形成される壁要素は負荷の下で弾性曲げをほとんどまたはまったく受けない。それらのカバープレートは両側に配置されているため、それらは使用されるカバープレートの透過特性に従って、それらの表面法線の方向に気密である。カバープレートおよび構造コアがアルミニウムで形成されるアルミニウムハニカムコアプレートは、クリーンガスチャンバの気密側壁を製造するのに特に適している。構造コアは、構造コアプレート内のガスがその表面法線の横方向に流れるのを防止する。これにより、例えば、カバープレート内に互い違いに導入された開口部を介して、ガスがクリーンガスチャンバに流入し得ず、またはクリーンガスチャンバから流出し得ないことが保証される。
本事例において、構造コアプレートは、特に、サンドイッチのように構成され、その間に構造コアが配置される2つまたは複数のカバープレートを有するプレート形状の構造構成要素を意味する。構造コアは、特に、任意の所望の軽量構造であり得る。これは、例えば、ハニカムコア、波状またはジグザグ状の材料、発泡材料などで形成することができる。
フレームプロファイルとプレート要素との間の確実な気密接合は、プレート要素が、プレートレセプタクルとして構成されてそれに接着されている、周縁に配置されたフレームプロファイルのプレート接続領域内にその外縁を挿入されるという点で達成することができる。
さらに、本発明の目的は、フレームワークによってさらに達成され、プレート要素への気密接続のためのプレート接続領域を有するプレート接続辺が、各事例においてフレームワークのフレームプロファイル上に配置され、シール要素を受け入れるための少なくとも1つの長手方向に向けられたシール部を有する少なくとも1つの当接辺が、各事例においてフレームプロファイル上に配置され、複数のフレームプロファイルがプレート要素に対して周縁に配置されてプレート要素に気密に接続され、少なくとも1つのフレームプロファイルが、その当接辺によって、さらなるフレームプロファイルの当接辺に気密に接続され、かつ/またはフレームプロファイルの少なくとも1つが当接辺によって接続プロファイル、特に、コーナコネクタおよび/またはさらなるプレート要素の表面に気密に接続される。結果として、フレームワークは、プレート要素を囲むフレームプロファイルから形成される。周縁フレームプロファイルとともに、プレート要素は気密壁要素を同時に形成し、当該壁要素によってクリーンガスチャンバを使用場所でわずかな労力および費用で構築することができる。結果として、フレームプロファイルは、複数の作業、すなわちプレート要素および隣接する構造要素への気密接続の提供、ならびにクリーンガスチャンバの支持構造の提供を実行する。予め組み立てられた壁要素は、クリーンガスチャンバの設置場所に供給され、クリーンガスチャンバ内に迅速かつ容易に構築され得る。シール要素は、クリーンガスチャンバの内部と周囲との間で望ましくないガス交換が起こらないことを確実にする。
締結部がフレームプロファイルの少なくとも1つの当接辺に配置され、隣接するフレームプロファイルが接続要素を介して互いに接続され、接続要素が締結要素によってフレームプロファイルの締結部に締結されるという点において、フレームワークおよびクリーンガスチャンバの容易に組み立てを達成することができる。例えば、穿孔プレートまたは開口を有する他の表面要素を、接続要素、特にまた、例えば締結部にねじ止めされる孔を有するプレートとして使用することができる。
コーナコネクタが互いに角度を成して配置された少なくとも2つのアームを有し、各アームがフレームプロファイルの1つの当接辺に当接し、締結手段、特にボルトを介して当接辺に接続されるという点において、クリーンガスチャンバの任意の所望のコーナ角を得ることができる。
コーナコネクタは、有利には、互いに角度をなして接続されるフレームプロファイルの全長にわたって延伸する。シール要素(複数可)は、フレームプロファイルの関連するシール部に接続され、コーナコネクタのそれぞれのアームに当接する。これにより、フレームプロファイルとコーナコネクタとの間の当接面がシールされる。フレームプロファイルに導入される締結部は、有利には締結スロットの形態をとることができる。コーナコネクタのアームがボルトによって固定される、コーナコネクタに面するプロファイルの辺上で、上記締結スロットにスロットナットを挿入することができる。ボルトの締め付け力のために、シール要素の変形は、最適なシール効果が達成されるように調整することができる。有利には、ボルトが限界停止まで締め付けられ、次いでシール要素の適切な変形が達成されることが可能にされ得る。限界停止は、シールレセプタクルの外側のコーナコネクタのアームに対するフレームプロファイルの接触によって形成することができる。
本発明の一実施形態によれば、コーナコネクタのアームが湾曲部によって互いに直接的に統合されるか、または、アームがウェブによって接続され、かつ/または、アームが少なくとも1つの安定化要素によって接続されることが可能にされ得る。湾曲とウェブの両方が、コーナコネクタの2つのアームの気密接続をもたらす。コーナ領域は、ウェブの長さにわたって延在させることができ、それによってクリーンガスチャンバの輪郭がそれぞれの要件に適合される。好ましくはアームの間に取り付けられた安定化要素は、アーム間の、したがってそれに締結された壁要素間の角度が変化するのを防ぐことができる。安定化要素は、フレームプロファイルの長手方向の端部に配置することもできる。次に、それらを使用して、隣接するフレームプロファイルの間の移行領域においてコーナ接続部の端面をシールすることもできる。
本発明は、図面に示される例示的な実施形態に基づいてより詳細に以下に説明される。
図1は、図3により詳細に示す、フレームプロファイルA20から作製されているフレームワークを有する部分的に組み立てられたクリーンガスチャンバ10の斜視図である。
図2は、図6で断面を示されている、フレームプロファイルB27から作製されている、図1のようなフレームワークを有する同一の部分的に組み立てられたクリーンガスチャンバの反対方向から見た斜視図を示す。
図1および図2に示すクリーンガスチャンバ10は、5つのコーナ16.1、16.2、16.3、16.5および16.5を有する輪郭を有する。この目的のために、側壁要素の形態の壁要素11は、基部13の外縁に沿って配置され、保持ブラケット15を介してそれに接続される。基部13は、構造コアプレート12、本事例ではアルミニウムハニカムコアプレートから形成される。壁要素11は、フレームプロファイル20,27によって境界付けされたプレート要素から形成されている。この例示的な実施形態では、プレート要素は、構造コアプレート12、好ましくはアルミニウムハニカムコアプレートから作製されている。フレームプロファイル20,27は、壁要素11のコーナ領域において留め継ぎされ、第1の接続要素14.1によって互いに接続される。したがって、プレート要素は、フレームプロファイル20,27によって周縁境界を定められ、それに気密に接続される。
互いに隣接する平面内に配置された壁要素11により、長手方向に沿って互いに当接するフレームプロファイル20,27は、第2の接続要素14.2を介して互いに接続される。第2の接続要素14.2は、クリーンガスチャンバ10の内部および外側の両方に向かって、一対のフレームプロファイル20,27の間に組み立てられる。
互いに直に隣接し、図示されている例示的な実施形態の場合は、第2のコーナ16.2および第5のコーナ16.5に示されているように直角に配置されている壁要素11の場合、長手方向に沿って互いに当接するフレームプロファイル20,27は、第3の接続要素14.3を介して互いに接続されている。第3の接続要素14.3は、コーナブラケットの形態をとり、第2のコーナ16.2および第5のコーナ16.5の内部コーナに配置される。フレームプロファイル20,27は、好ましくは長方形、この例示的な実施形態では正方形の断面を有する。図3および図6に示すように、壁要素11のフレームプロファイル20,27は、プレートの平面の方向に延伸する第1の当接辺26.1または第3の当接辺26.3およびプレートの平面の横方向に延伸する第2の当接辺26.2上で第2のコーナ16.2および第5のコーナ16.5に当接する。これによって、第2のコーナ16.2および第5のコーナ16.5において互いに当接する壁要素11の間に直角が形成される。
第1のコーナコネクタ30が、クリーンガスチャンバ10の第4のコーナ16.4に沿って隣接する側壁要素11の間に配置される。第4のコーナ16.4に沿って垂直に延伸する隣接する壁要素11のフレームプロファイル20,27は、各事例において、図8に示される第1のコーナコネクタ30の第1のアーム31.1および第2のアーム31.2によって、それらの第2の当接辺26.2に接続される。隣接するフレームプロファイル20,27は、第4のコーナ16.4の内角を介して第4の接続要素14.4に接続されている。第1のコーナコネクタ30を介して間接的に接続された壁要素11間の角度は、第1のアーム31.1と第2のアーム31.2との間の角度によって予め定められる。したがって、第1のアーム31.1と第2のアーム31.2との間の角度を適切に選択することによって、間接的に隣接する壁要素11間の任意の所望の角度を実現することができる。角度を安定させるために、第1のアーム31.1と第2のアーム31.2との間に安定化要素が設けられている。これらの要素は図示の例示的な実施形態では三角形の安定化要素32である。
第2のコーナコネクタ40が、クリーンガスチャンバ10の第3のコーナ16.3に沿って隣接する側壁要素11の間に配置される。第3のコーナ16.3に沿って垂直に延伸する隣接する壁要素11のフレームプロファイル20,27は、各事例において、図5に示される第2のコーナコネクタ40の第3のアーム41.2および第4のアーム41.3によって、それらの第2の当接辺26.2に接続される。第2のコーナコネクタ40を介して間接的に接続された壁要素11間の角度は、第3のアーム41.2と第4アーム41.3との間の角度によって予め定められる。したがって、間接的に隣接する壁要素11間の任意の所望の角度も第2のコーナコネクタ40によって、第3のアーム41.2と第4のアーム41.3との間の角度を適切に選択することによって実現することができる。第1のコーナコネクタ30とは対照的に、第2のコーナコネクタ40の場合、第3のアーム41.2および第4のアーム41.3は、ウェブ41.1によって離間されている。これにより、2つの間接的に当接する壁要素11間の角度だけでなく距離も予め決定することが可能になる。角度を安定させるために、第3のアーム41.2と第4のアーム41.3との間に安定化要素42が設けられている。
クリーンガスチャンバ10の上部は、蓋(図示せず)によって閉じられている。蓋は、同様に、例示的な実施形態では構造コアプレート11によって示されているプレート要素で構成されている。
図4,5,7および8に示されるように、シール要素18が、フレームプロファイル20,27とそれらの長手方向に沿って隣接する構造要素との間に配置される。プレート要素がフレームプロファイル20,27に気密に接続されていることがさらに可能にされる。その結果、プレート要素からなる壁要素11およびそれに締結されたフレームプロファイル20および27が形成され、それらはそれらの表面法線の方向に気密である。壁要素11は、側壁要素としてだけでなく、蓋(図示せず)を構築するための壁要素11または代替的に構築された基部13として構成することもできる。フレームプロファイル20,27は、シール要素18によって隣接する構造要素に気密に接続することができる。したがって、長手方向に沿って隣接する壁要素11の2つのフレームプロファイル20,27の間に気密接続を形成することができる。フレームプロファイル20,27と、接続要素、例えば図示のコーナコネクタ20,27との間に気密接続を形成することもできる。また、例えば、図示された例示的な実施形態では、側壁要素と基部13との間に設けられるように、フレームプロファイル20,27と隣接する水準面との間に気密接続を形成することも可能である。
フレームプロファイル27は、クリーンガスチャンバ10の支持構造としてフレームワークを形成する。フレームワークは、接続要素14.1,14.2,14.3,14.4と、フレームプロファイル20,27に接続されたプレート要素とによって安定化される。
このようにして構成されたクリーンガスチャンバ10は、その周囲からシールされたハウジングを構築する。製造システムまたは実験室構造などを、クリーンガスチャンバ10の内部に配置することができる。さらに、所定の雰囲気をクリーンガスチャンバ10の内部に確立することができる。この目的のために、所定の組成の特定のガスまたはガス混合物をクリーンガスチャンバ10の内部に存在させることができる。ガスまたはガス混合物は、不活性ガスであり得る。さらに、ガスまたはガス混合物の湿度を調整することができる。クリーンガスチャンバ10のための必要なクリーンルーム等級は、さらなる要件として予め決定することができる。要件は、個別にも組み合わせても両方適用することができる。さらに、温度および圧力などのさらなる雰囲気パラメータも確立することができる。本発明によれば、クリーンガスとは、それぞれ提示された要件を満たす雰囲気を意味する。
クリーンガスチャンバ10は、特定の雰囲気を必要とする製造プロセスまたは手順を実行することを可能にする。このような製造工程は、例えば医薬品産業におけるコーティングプロセス、カプセル化プロセス、または超高純度物質の処理もしくは製造であり得る。必要な材料および物質はエアロックを介して供給される。
予め形成された壁要素、特に壁要素11、ベースプレート、コーナコネクタおよび蓋要素を有するモジュール構造は、クリーンガスチャンバを現場で迅速かつ容易に構築することを可能にする。組み立て位置において壁要素11を製造し、したがって、局所的な条件または必要な変更を考慮することも可能である。
プレート要素は、好ましくは、構造コアプレート12から形成される。特に、アルミニウムハニカムコアプレートをこの目的のために使用することができる。構造コアプレート12は、多層構造を有する。少なくとも2つの離間したカバープレートが構造コアに広範囲にわたって接続される。アルミニウムハニカムコアプレートの場合、カバープレートおよび構造コアはアルミニウムから製造される。構造コアはハニカムコアとして構成される。このようにして、相当の曲げ剛性と軽量とを同時に組み合わせたプレートが製造される。その結果、クリーンガスチャンバ10は、中実のアルミニウムまたはステンレス鋼壁で製造されたクリーンガスチャンバ10よりもはるかに軽量である。これにより、密閉されたシステム部品およびクリーンガスチャンバ10の重量から生じる床荷重がかなり低減される。その結果、クリーンガスチャンバ10は、床荷重容量の低い建物で使用することができる。さらに、重量が軽いと、持ち上げデバイスが必要なく、または低容量の持ち上げデバイスしか必要ないため、使用場所にクリーンガスチャンバ10を容易に設置することができる。
第1のコーナ16.1は、角度のある側壁要素11によって形成されている。この目的のために、プレート要素として使用される構造コアプレート12は、第1のコーナ16.1の外角に沿ってくさび形にスロット加工される。スロットは、外側カバープレートおよび構造コアプレート12の構造コアを貫通する。したがって、構造コアプレート12は、楔形スロットが外側で開くように、残りの内側カバープレートの周りに曲げることができる。残りのカバープレートは、構造コアプレート12が第1のコーナ16.1の領域において気密のままであることを保証する。垂直に配置されたフレームプロファイル20,27は、第1のコーナ16.1の領域において留め継ぎされている。
図3は、フレームプロファイルA20の断面図を示す。フレームプロファイルA20は、好ましくはアルミニウム製の押出成形プロファイルとして製造される。このプロファイルは、この例示的な実施形態では正方形の断面を有する。材料および重量を節約するために、押出成形プロファイルの内部に空洞が形成される。
離間された締結スロット21の形態の2つの締結部は、3つの当接辺26.1,26.2,26.3の各々に沿って成形されている。締結スロット21は、フレームプロファイルA20の長手方向の方向に延伸する。それらは、それぞれの当接辺26.1,26.2,26.3に対して開いており、フレームプロファイルA20に向かって広がっている。その結果、図4,図5,図7および図8に示されているようなスロットナット19を締結スロット21に導入し、締結スロット21に沿って位置決めしてそこに保持することができる。第1のシールレセプタクル22の形態のシール部は、締結スロット21の間に形成される。シールレセプタクル22は、矩形凹部として構成されることが好ましい。しかし、例えば半円形のプロファイルを有する他の設計も考えられる。シールレセプタクル22は、シール要素18を受け入れて位置決めする役目をする。それらの断面およびそれらの深さは、好ましくは、使用されるシール要素18の幾何形状に適合される。
プレートレセプタクル23の形態のプレート接続領域は、プレート接続辺26.4の長手方向に沿ってフレームプロファイルA20へと成形される。プレートレセプタクル23は、接触面23.2によって横方向に境界を定められている。フレームプロファイルA20に向かって、プレートレセプタクル23は限界停止面23.4によって閉じられている。リザーバスロット23.1,23.3が、接触面23.2の領域に形成されている。内側リザーバスロット23.1は、接触面23.2の、限界停止面23.4への移行部に設けられている。外側リザーバスロット23.3は、プレートレセプタクル23の開口に沿って配置されている。好ましくは矩形のスロットとしての長手方向に延伸する窪み25が、プレートレセプタクル23の側方に配置される。
プレート要素、好ましくは構造コアプレート11を、その外縁でプレートレセプタクル23に挿入することができる。構造コアプレート11は、2つの接触面23.2の間にガイドされる。フレームプロファイルA20のプレート要素内での確実な保持、および、同時に、フレームプロファイルA20とプレート要素との間に緊密な接続を達成するために、フレームプロファイルA20およびプレート要素は、プレートレセプタクル23の領域において互いに接着される。このために、接着剤が、プレート要素の外縁および/またはプレートレセプタクル23内に塗布され、プレート要素がプレートレセプタクル23に挿入される。余剰の接着剤はリザーバスロット23.1,23.3内に移される。これにより、プレート要素がプレートレセプタクル23内へ、限界停止面23.4まで導入され得ることが保証される。
図4および図5に示すシール要素18は、第1のシールレセプタクル22内に位置決めして保持することができる。シール要素18の断面は、好ましくは、シール要素18がシールレセプタクル22内へと確実にガイドされ、それぞれの当接辺26.1,26.2、26.3を越えて突出するように、第1のシールレセプタクル22の断面に適合される。
図4は、クリーンガスチャンバ10の第5のコーナ16.5の上方からの断面図を示す。クリーンガスチャンバ10のフレームワークは、フレームプロファイルA20によって構成されている。壁要素11のフレームプロファイルA20は、その第2の当接辺26.2で、さらなる壁要素11のフレームプロファイルA20の第1の当接辺26.1に載置される。
スロットナット19が、隣接するフレームプロファイルA20の、クリーンガスチャンバ10に対して外側に向いている締結スロット21に導入される。第2の接続要素14.2は、皿頭ボルト17.1によって2つのフレームプロファイルA20にねじ止めされる。この目的のために、皿頭ボルト17.1は、第1の接続要素14.1の関連する孔を通ってガイドされ、スロットナット19とともにねじ止めされる。
第3の接続要素14.3が、第5のコーナ16.5の内側で2つの壁要素11を接続する。コーナブラケットとして構成されるとき、第3の接続要素14.3は、この目的のために壁要素11の水平に延伸するフレームプロファイルA20にねじ止めされる。
断面で示されている垂直に配置されたフレームワーク要素A20は、第5の接続要素14.5を介して付加的に接続される。第5の接続要素14.5は、ボルト17.2によって、垂直に延伸するフレームプロファイル20の1つとともにねじ止めされる。この目的のために、スロットナット19が、ここでも、ボルト17.2がねじ止めされる関連締結スロット21に導入される。第5の接続要素14.5は、端部において角度を付けられている。角度のある領域は、第2の垂直に延伸するフレームプロファイルA20の窪み28と係合する。これはまた、第5のコーナ16.5の内側で、2つの垂直に延伸するフレームプロファイルA20を接続する。
シール要素18が、2つの隣接するフレームプロファイルA20の第1の当接辺26.1と第2の当接辺26.2との間の当接縁部に沿って、第1のシールレセプタクル22内に設置される。シール要素18は、隣接する壁要素の2つの垂直に延伸するフレームプロファイルA20の間の隙間をシールする。
構造コアプレート11の形態のプレート要素は、図3に示すように、2つのフレームワーク要素A20のプレートレセプタクル23に挿入され、接着される。
図4に示される構造は、組み立てが容易で気密性であるコーナ接続が、2つの好ましくは予め形成された壁要素11の間に作製されることを可能にする。
図5は、クリーンガスチャンバ10の第3のコーナ16.3の上方からの断面図を示す。2つの壁要素11が、互いに角度をなして配置され、第2のコーナコネクタ40を介して互いに間接的に接続される。壁要素11は、フレームプロファイルA20によって構成されている。しかし、代替的に、フレームプロファイルB27も使用されてもよい。
第2のコーナコネクタ40は、互いに角度を付けられ、ウェブ41.1を介して互いに接続された2つのアーム41.2,41.3を有する。安定化要素42が、アーム41.2,41.3とウェブ41.1との間に配置される。アーム41.2,41.3は各々、それらが当接するフレームプロファイルA20の第2の当接辺26.2に接続されている。この目的のために、アーム41.2,41.3は、ボルト17.2がガイドされる孔を有する。ボルト17.2は、第2の当接辺26.2の締結スロット21に保持されるスロットナット19をねじ止めされる。シール要素18が、第2の当接辺26.2の第1のシールレセプタクル22内に配置される。これらは、第2の当接辺26.2とアーム41.2,41.3との間に形成される間隙を気密シールする。
第2のコーナコネクタ40の2つのアーム41.2,41.3の間の角度を適切に選択することによって、壁要素11をほぼ任意の所望の角度で互いに接続することができる。ウェブ41.1の幅は、壁要素11間の距離を予め決定することを可能にする。したがって、それぞれの条件および要件に適合した様々な輪郭を有するクリーンガスチャンバ10を製造することができる。
図6は、フレームプロファイルB27の断面図を示す。図3のフレームプロファイルA20について説明した同一のプロファイル部分は、同様に指定される。
フレームプロファイルA20とは異なり、フレームプロファイルB27の場合、第2のシールレセプタクル24の形態のシール部が、当接辺26.1,26.2,26.3上でフレームプロファイルB27の縁に沿って配置される。第2のシールレセプタクル24は、締結スロット21の側に配置されている。その結果、当接辺26.1,26.2,26.3あたり2つのシールレセプタクル24が設けられる。
図7は、クリーンガスチャンバ10の第2のコーナ16.2の上方からの断面図を示す。クリーンガスチャンバ10のフレームワークは、フレームプロファイルB27によって構成されている。
この断面は、一定の角度をなして互いに合致する2つの壁要素11の、水平に延伸する上部のフレームプロファイルB27.1,27.2の領域内を延伸する。フレームプロファイルB27の留め継ぎされたコーナ領域に起因して、2つの垂直に配置されたフレームプロファイルB27.3,27.4の平行斜線で表された断面が、それぞれの壁要素11の縁部上に見えている。
この断面は、水平に延伸するフレームプロファイルB27.1,27.2の締結スロット21の領域内に配置されており、それによって、その中に挿入されたスロットナット19が断面内で見えている。水平に延伸するフレームプロファイルB27.1,27.2は、第2のコーナ16.2の内側で第3の接続要素14.3を介して互いに接続されている。コーナブラケットとして構成された第3の接続要素14.3は、スロットナットにねじ止めされた皿頭ボルト17.1によって水平フレームプロファイルB27.1,27.2に接続されている。図2に示すように、2つの垂直フレームプロファイルB27.3,27.4は、第2の接続要素14.2によってクリーンガスチャンバ10の外側にともに保持される。
第1の垂直フレームプロファイルB27.3は、その第3の当接辺26.3で、第2の垂直フレームプロファイル27.4の第2の当接辺26.2上に載値される。2つの当接辺26.2,26.3の間の第2のシールレセプタクル24内には、シール要素18が配置されている。これらは、隣接するフレームプロファイル27.3,27.4の2つの縁部に沿って2つの当接辺26.2,26.3の間の間隙をシールする。
フレームプロファイルB27は、隣接する当接面の間の隙間が2つのシール要素18によってシールされるという利点を提供する。これにより、ガスがクリーンガスチャンバ10に出入りすることができないという点で、改善されたシール効果および安全性の増大が達成される。
図8は、クリーンガスチャンバ10の第4のコーナ16.4の上方からの断面図を示す。第4のコーナ16.4に沿って、図示されている例示的な実施形態の2つの壁要素11、すなわち側壁要素が、第1のコーナコネクタ30を介して互いに間接的に接続されている。壁要素11は、フレームプロファイルB27によって構成されている。図7に示すように、表示の断面縁は、壁要素11の2つの水平に延伸する上部フレームプロファイルB27.5,27.6の締結スロット21に沿って延伸している。垂直に延伸するフレームプロファイル27.7,27.8は、壁要素11のコーナ領域のフレームプロファイル27のマイターカットに起因して、壁要素11の縁部上の平行斜線としてしか見えない。
各事例における壁要素11は、垂直フレームプロファイル27.7,27.8の第2当接辺26.2で、第1のコーナコネクタ30のアーム31.1,31.2上に載置されている。垂直フレームプロファイル27.7,27.8の長さに沿って分布されたスロットナット19が、第2の当接辺26.2の、クリーンガスチャンバ10に対して外部にある締結スロット21に導入される。アーム31.1,31.2は、ボルト17.2によってこれらのスロットナット19にねじ止めされている。シール要素18が、第2の当接辺26.2の第2のシールレセプタクル24内に配置される。これらは、第2の当接辺26.2と第1のコーナコネクタ30のアーム31.1,31.2との間に挟持されている。それによって、第2の当接辺26.2とアーム31.1,31.2との間の突合せ接合部は、両側でシールされる。アーム31.1,31.2自体は、湾曲部を介して互いに接続され、それによって、第1のコーナコネクタ30も気密に構成される。アーム31.1,31.2の間の角度は、湾曲部を適切に構成することによって予め決定することができる。したがって、これらのような第1のコーナコネクタ30により、壁要素、特に側壁要素11は、ほぼ任意の所望の角度で互いに気密に接続することができる。図5に示す第2のコーナコネクタ40と同様に、第1のコーナコネクタ30は、2つのフレームプロファイルA20、B27と組み合わせることもできる。
図5に示す第2のコーナコネクタ40とは対照的に、第1のコーナコネクタ30の場合、2つの垂直フレームプロファイルB27.7,27.8は、第4のコーナ16.4の内側で互いにほぼ当接する。したがって、2つの垂直フレームプロファイルB27.7,27.8は、図2に示す第4の接続要素14.4を介して互いに直接接続することができる。第4の接続要素14.4は、第4のコーナ16.4の角度に従って湾曲される。
図9は、上下に配置された2つの壁要素11の接続を示す。壁要素11は、プレート要素、好ましくは構造コアプレート11から作製されており、図示の例示的な実施形態では、フレームプロファイルB27によって周縁境界を定められている。代替的に、フレームプロファイルA20を設けることもできる。フレームプロファイルB27のコーナは、互いに留め継ぎおよび接合されている。この目的のために、側壁要素11の1つのコーナにおいて、当接するフレームプロファイルB27が第1の接続要素14.1によって接続される。第1の接続要素14.1は、穿孔された平板状の構造構成要素として構成されている。それらは、角のある基部領域を有し、それによって、2つのフレームプロファイルB27に当接する。穿孔は、締結スロット21に沿って配置されている。穿孔の反対側に隠れて位置するスロットナット19が締結スロット21に導入される。第1の接続要素14.1は、皿頭ボルト17.1によってこれらのスロットナット19に接続されている。これにより、壁要素11のフレームプロファイルB27の間の安定した強固なコーナ接続が達成される。
壁要素11は、第2の接続要素14.2によって互いに接続されており、図示の部分にはそのうちの1つのみが示されている。第2の接続要素14.2もまた、穿孔された板状の構造構成要素として構成されている。それらは、皿頭ボルト17.1を介して2つの隣接するフレームプロファイルB27に接続されている。接続要素14.2の穿孔は、それらが締結スロット21に対向して位置するように選択され、それによって、皿頭ボルト17.1を、導入されたスロットナット19とともにねじ止めすることができる。ここで、内側の穿孔間の距離は、隣接するフレームプロファイルB27が互いに緊密に引っ張られ、それらの第2の当接辺26.2で互いに直接当接するように選択される。
有利には、第1の接続要素14.1および第2の接続要素14.2は、クリーンガスチャンバ10の内部および外部の両方に配置される。これにより、フレームプロファイルB27の安定した接続が達成され、それによってクリーンガスチャンバ10の安定して構成されたフレームワークが達成される。プレート要素(構造コアプレート11)の、フレームプロファイルB27とフレームプロファイルB27の間に隠れて配置されているシール要素18とに対する気密接着により、クリーンガスチャンバ10の気密外壁が得られる。
図10は、クリーンガスチャンバ10の第5のコーナ16.5の斜視図を示す。2つの壁要素11は、第5のコーナ16.5において一定の角度をなして互いに合致する。壁要素11は、フレームプロファイルB27によって構成されているが、代替的にフレームプロファイルA20が設けられていてもよい。2つの垂直に配置されたフレームプロファイルB27は、それらの第1の当接辺26.1および第2の当接辺26.2で互いに当接する。壁要素11の水平に延伸する上部のフレームプロファイルB27は、一定の角度をなして互いに接触する。2つの壁要素11は、コーナブラケットとして構成された第3の接続要素14.3によって、第5のコーナ16.5の内側で互いに接続されている。この目的のために、第3の接続要素14.3は、上述したように、皿頭ボルト17.1によって、垂直に延伸する上部フレームプロファイルB27にねじ止めされる。
図1および図2に示すようなクリーンガスチャンバ10を製造するために、プレート要素、フレームプロファイル20,27、およびコーナコネクタ30,40が最初に適切なサイズに切断される。フレームプロファイル20,27が留め継ぎされる。次に、接着剤がプレートレセプタクル23に、またはそれぞれのプレート要素の縁部に塗布される。次いで、フレームプロファイル20,27が、それらのプレートレセプタクルによって、それぞれのプレート要素の縁部に嵌合される。したがって、留め継ぎされたフレームプロファイル20,27は、プレート要素の周縁に延伸するフレームを形成し、プレート要素に気密に接続される。このようにして予め製作された壁要素11は、クリーンガスチャンバの設置場所で接続要素14.1,14.2,14.3,14.4,14.5によって接続される。この目的のために、まず、基部13、次いで側壁および最後に蓋が組み立てられる。壁要素11が組み立てられる前に、シール要素(複数可)18が、クリーンガスチャンバ10のさらなる構造要素に当接する当接辺26.1,26.2,26.3上のシールレセプタクル22,24内に配置される。
フレームプロファイル20,27によって境界が定められ、それ自体が気密性である図示の壁要素11により、クリーンガスチャンバ10を現場で素早くかつわずかな労力および費用で構築することができる。接続要素14.1,14.2,14.3,14.4,14.5は、フレームプロファイル20,27の間の確実な接合を可能にし、クリーンガスチャンバ10の強固なフレームワークが得られるようにする。シール要素18は、壁要素11を互いにまたは隣接するさらなる構造要素に対してシールする。コーナコネクタ30,40を使用することにより、壁要素11を異なる角度で互いに結合することが可能であり、それによって、クリーンガスチャンバ10の輪郭をそれぞれの使用状況に最適に適合させることができる。構造コアプレート12、特にアルミニウムハニカムコアプレートをプレート要素として使用することにより、クリーンガスチャンバの軽量であるが強固な気密構造を達成することができる。
Claims (15)
- クリーンガスチャンバ(10)のフレームワークのフレームプロファイル(20,27)であって、
締結部が前記フレームプロファイル(20,27)の当接辺(26.1,26.2,26.3)に配置され、各事例において、要素(18)を受け入れるための少なくとも1つの長手方向に向けられたシール部が、前記当接辺(26.1,26.2,26.3)の少なくとも1つに配置され、長手方向に向けられたプレート接続領域(23)が、プレート要素を気密的に受け入れるための1つのプレート接続辺(26.4)上に配置されることを特徴とする、フレームプロファイル(20,27)。 - 前記少なくとも1つのシール部は、当接辺(26.1,26.2,26.3)に配置された2つの締結部の間に配置されていることを特徴とする、請求項1に記載のフレームプロファイル(20,27)。
- 前記少なくとも1つのシール部は、締結部の側部および前記当接辺(26.1,26.2,26.3)の縁部に沿って配置されることを特徴とする、請求項1または2に記載のフレームプロファイル(20,27)。
- 前記フレームプロファイル(20,27)に長手方向に向けられた締結スロット(21)によって、または締結要素の列によって前記締結部が形成されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のフレームプロファイル(20,27)。
- プレート接続領域がプレートレセプタクル(23)の形態をとり、反対の接触面(23.2)が前記プレートレセプタクル(23)内に配置され、接着剤を受け入れるためのリザーバスロット(23.1、23.3)が、前記接触面(23.2)の少なくとも1つの領域に配置されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のフレームプロファイル(20,27)。
- 前記少なくとも1つのシール部は、シールレセプタクル(22,24,25)として構成され、かつ/または前記シールレセプタクル(22,24,25)は、半円形または長方形の断面を有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のフレームプロファイル(20,27)。
- クリーンガスチャンバ(10)の壁要素(11)であって、
前記壁要素(11)は、フレームプロファイル(20,27)が周縁に気密接続されている少なくとも1つのプレート要素から形成され、締結部が前記フレームプロファイル(20,27)の当接辺(26.1,26.2,26.3)に配置され、各事例において、要素(18)を受け入れるための長手方向に向けられたシール部が、前記当接辺(26.1,26.2,26.3)の少なくとも1つに配置され、長手方向に向けられたプレート接続領域が、前記プレート要素を気密的に受け入れるための1つのプレート接続辺(26.4)上に配置されることを特徴とする、クリーンガスチャンバ(10)の壁要素(11)。 - 前記プレート要素が構造コアプレート(12)、特にアルミニウムハニカムコアプレートの形態をとることを特徴とする、請求項7に記載の壁要素(11)。
- 前記プレート要素が、プレートレセプタクル(23)として構成されて前記プレート要素に接着されている、周縁に配置された前記フレームプロファイル(20,27)のプレート接続領域内に外縁を挿入されることを特徴とする、請求項7または8に記載の壁要素(11)。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載のフレームプロファイル(20,27)を有する、請求項7〜9のいずれか一項に記載の壁要素(11)。
- フレームプロファイル(20,27)を有するクリーンガスチャンバ(10)のためのフレームワークであって、
プレート要素への気密接続のためのプレート接続領域を有するプレート接続辺(26.4)が、各フレームプロファイル(20,27)上に配置され、各事例において、シール要素(18)を受け入れるための少なくとも1つの長手方向に向けられたシール部(22、24、25)を有する少なくとも1つの当接辺(26.1、26.2、26.3)が、前記フレームプロファイル(20,27)上に配置され、複数のフレームプロファイル(20,27)が前記プレート接続辺(26.4)上で前記プレート要素に対して周縁に配置されて前記プレート要素に気密に接続され、少なくとも1つの前記フレームプロファイル(20,27)が、当接辺(26.1、26.2、26.3)によって、さらなるフレームプロファイル(20,27)の前記当接辺(26.1、26.2、26.3)に気密に接続され、かつ/または前記フレームプロファイル(20,27)の少なくとも1つが、前記当接辺(26.1、26.2、26.3)によって接続プロファイル、特に、コーナコネクタ(30,40)および/またはさらなるプレート要素の表面に気密に接続されることを特徴とする、フレームワーク。 - 前記締結部が前記フレームプロファイル(20,27)の少なくとも1つの当接辺(26.1、26.2、26.3)に配置され、隣接するフレームプロファイル(20,27)が接続要素(14.1,14.2,14.3,14.4,14.5)を介して互いに接続され、前記接続要素(14.1,14.2,14.3,14.4,14.5)が締結要素によって前記フレームプロファイル(20,27)の前記締結部に締結されることを特徴とする、請求項11に記載のフレームワーク。
- コーナコネクタ(30、40)が、互いに角度をなして配置された少なくとも2つのアーム(31.1,31.2,41.2,41.3)を有し、各アーム(31.1,31.2、41.2、41.3)が、フレームプロファイル(20,27)の当接辺(26.1,26.2,26.3)に当接し、締結手段、特にねじ(17.2)を介して前記フレームプロファイル(20,27)に接続されていることを特徴とする、請求項11または12に記載のフレームワーク。
- 前記コーナコネクタ(30)の前記アーム(31.1,31.2,41.2,41.3)が湾曲部によって互いに直接的に統合されるか、または、前記アーム(31.1,31.2,41.2,41.3)がウェブ(41.1)によって接続され、かつ/または、前記アーム(31.1,31.2,41.2,41.3)が少なくとも1つの安定化要素(42)によって接続されることを特徴とする、請求項13に記載のフレームワーク。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載のフレームプロファイル(20,27)を有する、請求項11〜14のいずれか一項に記載のフレームワーク。
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