JP2010518291A - 真空チャンバー用ドア - Google Patents

Abstract

真空チャンバー用ドアを開示する。本発明は、チャンバーの一側開放部を開閉させるドアがチャンバーの真空の際に曲げ荷重によって変形されることを予防してチャンバーの内部の真空が確かに形成し、ドアの維持補修費用を節減することができるように構成される。このドアは、一側に開放部が形成されたチャンバーと；前記チャンバーの開放部を回転によって開閉させるドアと；前記ドアの外面に固定結合され、一定距離だけ離隔可能に結合され、一端は固定されたヒンジアセンブリーと回転可能に結合されるガイドプレートとを含んでなる。

Description

本発明は真空チャンバー用ドアに係り、より詳しくはドアを備え、その内部に物品の収納が可能な構成の真空チャンバーであって、前記真空チャンバーの内部を真空にする場合、ドアが曲げ荷重によって変形されることを予防する真空チャンバー用ドアに関するものである。

従来、物質の三態である固体、液体、気体の状態とは異なる第４物質状態のプラズマを用いる方法が産業全般にわたって広く使用されている。

例えば、日常生活に広く使用されている蛍光灯、ネオンサインなどを始めとし、半導体及び平板表示装置などの製造工程のうち、ウェハーまたは基板の製造工程においては、乾式食刻、物理的または化学的気相蒸着、感光剤洗浄及びその他の処理などの単位工程にプラズマを利用する方法が広く利用されている。

また、医療器具のように、細菌があってはいけない物品を消毒、滅菌させるのにもプラズマによる方法が利用されている。

本出願人は過酸化水素を利用して医療器具などの被消毒物を滅菌させ、使用された過酸化水素をプラズマで非毒性物質に分解させて排出させるプラズマ滅菌装置を研究開発し、多数の特許を出願して登録を受けたことがある。プラズマ滅菌装置１０は、図１に示すように、真空になった真空チャンバー２０を備え、このチャンバー２０内に医療器具などの被消毒物を収納するためのドア３０が一側に取り付けられた構造を持っている。

前記チャンバー２０は一側だけ開放される密閉型になり、開放された一側には開閉可能なドア３０が設置されている。

前記チャンバー２０の開放部には、中央が開放したベースプレート４０が設置されており、前記ベースプレート４０の前面には、このベースプレートの中央開放部を開閉させるドア３０が設けられる。前記ドア３０の一側はベースプレート４０の一側にヒンジアセンブリー５０に結合されることにより、前記ドア３０がベースプレート４０に対してヒンジアセンブリー５０を中心に回転しながら開閉される。

したがって、前記ドア３０をヒンジアセンブリー５０を中心に回転させ、ベースプレート４０の開放部及びチャンバー２０の一側開放部を通じて、滅菌させようとする医療器具などの被消毒物を入れ、前記ドア３０を再びヒンジアセンブリー５０を中心に回転させてベースプレート４０の開放部及びチャンバー２０の開放部を密閉させた後、チャンバー２０にプラズマを発生させて滅菌処理すれば良い。

ここで、チャンバー２０にプラズマを発生させて被消毒物を滅菌させるためには、前記チャンバー２０の内部を真空状態にしなければならないが、チャンバー２０の真空によってかつ外部からの大気圧によってドア３０はチャンバー２０の内側に引かれる。

このように、チャンバー２０の真空形成時ごとにドア３０がチャンバー２０の内側に引かれることが繰り返されれば、前記ドア３０のヒンジアセンブリー５０が荷重によって変形され、これによってドア３０が全体的に歪むおそれがある。

すなわち、ドア３０のヒンジアセンブリー５０がドア３０の一側にだけ設置されるため、チャンバー２０の真空によってドア３０がチャンバー２０の内側に引かれれば、前記ヒンジアセンブリー５０に応力が集中し、ヒンジアセンブリー５０が荷重によって変形される。これによりドア３０の歪みが発生すれば、チャンバー２０とドア３０間の密閉が完全になされなく、よってチャンバー２０の真空がまともに形成されない問題点があった。

したがって、ドア３０を随時入れ替えなければならない場合が発生し、維持補修費用が増加する問題点もあった。

米国特許第６９３２３５４号 特開２００２−２６６５４６号公報 米国特許第５００７１８３号 特開平０９−１９９２９３号公報

したがって、本発明は前記のような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、チャンバーの一側開放部を開閉させるドアが、チャンバーの真空形成の際、曲げ荷重によって変形されることを予防してチャンバーの内部の真空形成を確かにすることはもちろんのこと、ドアの維持補修費用を節減することができる真空チャンバー用ドアを提供することにその目的がある。

前記のような目的を達成するために、本発明は、一側に開放部が形成されたチャンバーと；前記チャンバーの開放部を回転によって開閉させるドアと；前記ドアの外面に固定結合され、一定距離だけ離隔可能に結合され、その一端は固定されたヒンジアセンブリーと回転可能に結合されるガイドプレートとを含んでなる、真空チャンバー用ドアを提供する。

前記ドアには一定間隔で一定深さの締結孔が形成され、前記ガイドプレートには前記締結孔と対応する貫通孔が形成され、締結部材が前記貫通孔を貫通してその端部が前記締結孔に締結されることで、前記ドアとガイドプレートが結合される。

また、前記ドアにおいて、ガイドプレートと接する面には一定間隔で凹部が形成され、前記ガイドプレートには前記ドアの凹部に対応する凹部が形成され、前記ドアとガイドプレートが突き合わせられる場合、前記凹部によって一定サイズの空間部が形成される。

前記ドアの凹部は締結孔の周囲に一定深さに形成され、前記ガイドプレートの凹部は貫通孔の周囲に一定深さに形成される。
好ましくは、前記空間部には弾性部材が介在され、前記弾性部材の一端はドアの凹部の内面に、かつその他端はガイドプレートの凹部の内面にそれぞれ固定される。前記弾性部材はコイルスプリングである。

前記ドアは、前記締結部材が貫通するための通孔が形成されたものであって、前記ガイドプレートの貫通孔を通過して前記空間部で一定距離だけスライドする第１部材と、前記ガイドプレートの貫通孔の直径より大きな直径を持ち、前記ガイドプレートの外面にかかる第２部材とからなるガイドブッシングをさらに含む。

前記ガイドブッシングは、締結部材の端部がドアの締結孔にまったく締結された状態で、第２部材ガイドプレートの外面に対して一定距離だけの遊びを持つ。
また、前記ガイドプレートの剛性を増大させるとともにガイドブッシングを案内するための通孔を持つブロックが前記ガイドプレートに締結される。

前記チャンバーの開放部の先端には、中央に開放部が形成されたベースプレートが備えられ、前記ドアは回転によって前記ベースプレートの開放部及びチャンバーの開放部を開閉させる。
前記ヒンジアセンブリーはベースプレートの一側に設置され、前記ガイドプレートの一側は前記ヒンジアセンブリーに対して回転可能に結合される。

以上説明したように、本発明の真空チャンバー用ドアによれば、一側にヒンジアセンブリーによって回転する開閉ドアが設置された真空チャンバーにおいて、前記ドアの上下両側には、ドアから一定距離だけ離隔可能に結合されるガイドプレートが備えられ、このガイドプレートの一端を固定されたヒンジアセンブリーに対して回転可能に結合させることはもちろんのこと、前記ガイドプレートとドアの間に弾性部材を介在させることで、前記真空チャンバーの内部を真空状態にするとき、ドアがチャンバーの内側に引かれてもガイドプレートは固定状態を維持することになり、ヒンジ結合部位に応力が集中しなくて変形が発生しない効果がある。

すなわち、前記のように、ドアのヒンジ結合部位が応力集中によって変形されないことにより、ドアがいつもチャンバーの開放部を一定に密閉させることになるので、確かな真空によって円滑なプラズマ処理が可能になり、ドアを持続的に維持補修する必要がなくなって維持補修費用が節減される効果がある。

従来のプラズマ滅菌装置を示すもので、真空チャンバーとドアの結合関係を示す斜視図である。 本発明による真空チャンバーとドアの結合関係を示す斜視図である。 図２のＡ−Ａ線についての結合断面図である。 図３の分離断面図である。

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図２は本発明による真空チャンバー用ドアの結合関係を示す斜視図、図３は図２のＡ−Ａ線についての断面図、図４は図３の分離断面図である。

同図に示すように、プラズマを発生させるために真空になるチャンバー２０を備え、このチャンバー２０内に医療器具などの被消毒物を収納するためのドア３０がチャンバー２０の一側に設置されている。

前記チャンバー２０は、一側の開放部を除いて密閉型に構成され、この開放部を開閉することができるドア３０が設置されている。

すなわち、前記チャンバー２０の開放部には中央が開放されたベースプレート４０が設置されており、前記ベースプレート４０の前面には、ベースプレート４０の中央開放部を開閉させるドア３０が備えられている。

前記ベースプレート４０はチャンバー２０を支持するフレームの一部として固定状態を維持し、このベースプレート４０には前記ドア３０と結合するガイドプレート７０が回転可能に結合されている。

すなわち、前記ベースプレート４０の一側面にはヒンジアセンブリー６０が設置され、このヒンジアセンブリー６０に対してガイドプレート７０の一端が回転可能に結合されている。前記ガイドプレート７０は複数の結合構造物８０によってドアと結合される。

一方、前記ドア３０の外面において、ガイドプレート７０が接する部位には一定間隔で一定深さの凹部３２が形成され、この凹部３２の中央には前記凹部３２より深い締結孔３４が形成されている。

また、前記ガイドプレート７０において、前記ドア３０の外面と接する内面には、前記ドア３０の凹部３２と対応する凹部７２が一定深さに形成されている。

したがって、前記ガイドプレート７０とドア３０を突き合わせた状態では両側の凹部３２、７２が重なって一定サイズの空間部９２を形成することになる。

そして、前記ガイドプレート７０の凹部７２中央には、後述するガイドブッシング８４と締結部材８２が貫通するための貫通孔７４が形成されている。

前記ガイドブッシング８４は断面略Ｔ字形をなし、つまりガイドプレート７０の貫通孔７４を貫通してその一部が前記空間部９２で一定距離だけスライドする第１部材８４ｂと、前記ガイドプレート７０の貫通孔７４の直径より大きな直径を持ち、ガイドプレート７０の外面にかかる第２部材８４ｃとからなる。

この際、前記ガイドブッシング８４には締結部材８２が貫通するための通孔８４ａが形成されている。前記締結部材８２をガイドブッシング８４の通孔８４ａを通じて挿入した後、その端部をドア３０の締結孔３４に締結すれば良い。この際、前記締結部材８２の端部がドア３０の締結孔３４にまったく締結された状態で、ガイドブッシング８４の第２部材８４ｃはガイドプレート７０の外面から一定間隔だけ離隔して遊び（Ｇ）を有する状態になるようにするが、その理由は後述する。

また、前記ドア３０とガイドプレート７０の凹部３２、７２によって形成された空間部９２には、ガイドブッシング８４の第１部材８４ｂの外面を取り囲む形態で弾性部材９０が設置されている。前記弾性部材９０の一端はドア３０の凹部３２の内面に、その他端はガイドプレート７０の凹部７２の内面にそれぞれ固定されている。

前記弾性部材９０は一定の弾性を持つものであれば、従来に知られたいずれのものであっても構わないが、コイルスプリングを適用することが最も好ましい。

一方、前記ガイドブッシング８４を取り囲んだままでスライドを案内し、ガイドプレート７０の補強性を増大させるためのブロック８６がボルトによってガイドプレート７０に設置されている。

前記のような構成の真空チャンバー用ドアの作動関係をまとめて説明すれば次のようである。

ドア３０を開けて被消毒物をチャンバー２０内に入れ込み、さらにドア３０を閉めてチャンバー２０を密閉させた後、チャンバー２０の内部を真空状態にしてプラズマを発生させる。

この際、前記ドア３０は、結合構造物８０によって結合されたガイドプレート７０がベースプレート４０の一側に固定設置されたヒンジアセンブリー６０に対して回転することにより、回転による開閉が可能になる。

前記チャンバー２０の真空によってかつ外部の大気圧によってドア３０はチャンバー２０の内側に引かれる。

この場合、前記ドア３０の上下両側領域に形成された締結孔３４に締結部材８２の端部が締結されている。前記ドア３０の引き込みによって締結部材８２も内側に連動して移動することになる。この際、前記ドア３０の凹部３２とガイドプレート７０の凹部７２によって形成された空間部９２に設けられている弾性部材９０はドア３０の引き込みによって引っ張られると同時に、締結部材８２が貫通したガイドブッシング８４も一定距離だけ内側に引き込まれる。

この際、前記ガイドブッシング８４が引かれる距離は、前述したように、ガイドプレート７０とガイドブッシング８４の第２部材８４ｃの間に形成される遊び（Ｇ）が最大となる。

すなわち、ドア３０がチャンバー２０内の真空と大気圧によってチャンバー２０の内側に引き込まれるとき、締結部材８２も連動して内側に引かれるので、弾性部材９０が引っ張られ、前記締結部材８２が貫通したガイドブッシング８４も内側に引っ張られる。この際、ガイドプレート７０は固定位置を維持することになる。

したがって、前記ガイドプレート７０とベースプレート４０に固定設置されたヒンジアセンブリー６０との結合部位に高荷重が印加されなくなる。

そして、前記チャンバー２０の内部真空状態を解除して大気圧状態にすれば、ドア３０は弾性部材９０の復元力によって外側に飛び出してガイドプレート７０と密着することになり、同時に締結部材８２もガイドブッシング８４とともに外側に押し出されることになることにより、前記ガイドブッシング８４の第２部材８４ｃは再びガイドプレート７０から一定間隔だけ広がって遊びを持つことになる。

以上、本発明の実施例をプラズマ滅菌装置に適用される真空チャンバーを一例として説明したが、一側に開閉のためのドアが設置されたいずれの構成の真空チャンバーにも本発明を適用することができることはもちろんである。

１０：プラズマ滅菌装置
２０：チャンバー
３０：ドア
３２：凹部
３４：締結孔
４０：ベースプレート
６０：ヒンジアセンブリー
７０：ガイドプレート
７２：凹部
７４：貫通孔
８２：締結部材
８４：ガイドブッシング
８４ａ：通孔
８４ｂ：第１部材
８４ｃ：第２部材
９０：弾性部材
９２：空間部

Claims (11)

1. 一側に開放部が形成されたチャンバーと；
   前記チャンバーの開放部を回転によって開閉させるドアと；
   前記ドアの外面に固定結合され、一定距離だけ離隔可能に結合され、その一端は固定されたヒンジアセンブリーと回転可能に結合されるガイドプレートとを含んでなることを特徴とする、真空チャンバー用ドア。
2. 前記ドアには一定間隔で一定深さの締結孔が形成され、前記ガイドプレートには前記締結孔と対応する貫通孔が形成され、締結部材が前記貫通孔を貫通してその端部が前記締結孔に締結されることで、前記ドアとガイドプレートが結合されることを特徴とする、請求項１に記載の真空チャンバー用ドア。
3. 前記ドアにおいて、ガイドプレートと接する面には一定間隔で凹部が形成され、前記ガイドプレートには前記ドアの凹部に対応する凹部が形成され、前記ドアとガイドプレートが突き合わせられる場合、前記凹部によって一定サイズの空間部が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の真空チャンバー用ドア。
4. 前記ドアの凹部は締結孔の周囲に一定深さに形成され、前記ガイドプレートの凹部は貫通孔の周囲に一定深さに形成されたことを特徴とする、請求項２または３に記載の真空チャンバー用ドア。
5. 前記空間部には弾性部材が介在され、前記弾性部材の一端はドアの凹部の内面に、かつその他端はガイドプレートの凹部の内面にそれぞれ固定されることを特徴とする、請求項３に記載の真空チャンバー用ドア。
6. 前記弾性部材はコイルスプリングであることを特徴とする、請求項５に記載の真空チャンバー用ドア。
7. 前記締結部材が貫通するための通孔が形成されたものであって、前記ガイドプレートの貫通孔を通過して前記空間部で一定距離だけスライドする第１部材と、前記ガイドプレートの貫通孔の直径より大きな直径を持ち、前記ガイドプレートの外面にかかる第２部材とからなるガイドブッシングをさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の真空チャンバー用ドア。
8. 前記ガイドブッシングは、締結部材の端部がドアの締結孔にまったく締結された状態で、第２部材ガイドプレートの外面に対して一定距離だけの遊びを持つことを特徴とする、請求項７に記載の真空チャンバー用ドア。
9. 前記ガイドプレートの剛性を増大させるとともにガイドブッシングを案内するための通孔を持つブロックが前記ガイドプレートに締結されたことを特徴とする、請求項７に記載の真空チャンバー用ドア。
10. 前記チャンバーの開放部の先端には、中央に開放部が形成されたベースプレートが備えられ、前記ドアは回転によって前記ベースプレートの開放部及びチャンバーの開放部を開閉させることを特徴とする、請求項１に記載の真空チャンバー用ドア。
11. 前記ヒンジアセンブリーはベースプレートの一側に設置され、前記ガイドプレートの一側は前記ヒンジアセンブリーに対して回転可能に結合されることを特徴とする、請求項１０に記載の真空チャンバー用ドア。