JP2013160413A - 被処理物投入装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被処理物収容部と、被処理物を処理装置へと搬送する搬送部Xとを備え、前記搬送部Xは、閉鎖部14と、前記搬送部Xを分離及び接合可能なジョイント部15とを備え、前記搬送部Xのうち前記ジョイント部14よりも被処理物収容部側の区間における下流側端部には、被処理物を前記搬送部Xのうち前記ジョイント部15よりも処理装置側の区間へ導く受けシュート16を備え、前記受けシュート16は、内部を被処理物が通過する筒状の本体部161と、前記本体部161の外周に位置する外筒体162とを備える被処理物投入装置である。
【選択図】図7
Description
まず、本実施形態に係る被処理物投入装置1を取り付ける対象である処理装置F1について述べておく。この処理装置F1は、図1に示すように、内部を気密状態とでき、この内部に設けられた炉体(るつぼ)F11にて被処理物Sを溶融できるものである。本実施形態では、この処理装置F1は、半導体基板の材料である単結晶シリコンを製造するために用いられる。炉体F11には、被処理物Sとして塊状である多結晶シリコン(シリコンナゲット)が外部から被処理物投入口部F12を貫通して投入され、炉体F11内で加熱されることにより溶融される。
被処理物投入装置1は、図1に示すように、前記処理装置F1の内部に、この処理装置F1の外部から被処理物Sを炉体F11内に投入できるよう構成されている。この被処理物投入装置1は、投入装置本体1aと投入部1bとから構成されており、投入装置本体1aと投入部1bとはジョイント部15によって分離及び接合可能である。
投入装置本体1aは、図2(A)(B)に示すように、被処理物収容部(ホッパー)11と被処理物取出機構12とを備えており、これらは供給タンク111の内部に設けられている。そして、投入装置本体1aは、下流端にジョイント部15及び受けシュート16を備え、この受けシュート16から投入部1bへと被処理物Sを送ることができる。供給タンク111は、ステンレス合金製で略円筒形状の供給タンク本体111aと、この供給タンク本体111aから水平方向に突出している突出部111bとを備えており、両者は一体である。そして、投入装置本体1aは、ジョイント部15(後述)の一部である上側ジョイントフランジ151と受けシュート外被ベローズ153とを備える。上側ジョイントフランジ151と、投入部1bが備える下側ジョイントフランジ152とが結合された状態(図7(A)参照)で、かつ、図1に示すように被処理物投入装置1が処理装置F1に取り付けられた場合において、この供給タンク111自体が外気に対する気密状態を保持できる。なお、本実施形態の説明における「外気」とは、被処理物投入装置1及び処理装置F1の外部雰囲気を指す。
被処理物収容部11は、被処理物Sが搬送されるまでの間、被処理物Sを一時的に収容しておくことのできる部位である。この被処理物収容部11を開閉可能とする収容口111cを供給タンク111に備えている。この収容口111cは、被処理物Sが被処理物収容部11内に収容される際に用いられる。本実施形態では、蓋部111dによって収容口111cが開閉できるようになっている。収容口111cを開放することで、被処理物収容部11に被処理物Sを補充できる。本実施形態の被処理物収容部11は、前記供給タンク111内に設けられ、平板状の石英ガラスが張り合わせられたものであり、具体的には、上下両端部が開放された八角柱の下端に八角錐が接続された形状である。この被処理物収容部11では、前記八角錐部分の下端が開放されており、その部分から被処理物Sが自然落下し、被処理物Sが被処理物収容部11から被処理物取出機構12に取り出されるようになっている。
被処理物取出機構12は、前記被処理物収容部11から処理装置F1に向かい被処理物Sを気密状態で搬送させるための部位である。本実施形態では、この被処理物取出機構12として、電磁振動フィーダが用いられる。
受けシュート16は、石英ガラス製であり内部を被処理物Sが通過する筒状の本体部161と外筒体162とを備えており、図2(B)及び図6に示すような形状である。本体部161の上半分は漏斗状部分1611であり、下半分は円筒状部分1612である。漏斗状部分161は、内面の開き角度が60°(受けシュート16の中心軸を基準とした角度で表すと30°)である。これは、本実施形態における被処理物Sであるシリコンナゲットの安息角(約40°)よりも大きい角度である。このため、被処理物Sは、漏斗状部分161の内面で引っかかることがなく、スムーズに搬送される。
投入部1bは、処理装置F1に投入される被処理物Sが通過可能な部位である。この投入部1bの上流端は、前記投入装置本体1aから被処理物Sを受けることができる位置に設けられている。この投入部1bは、図1及び図4に示すように、ジョイント部15(後述)のうち下側ジョイントフランジ152、投入管13、閉鎖部14、投入部移動機構17、処理装置固定部18を備える。この投入部1bは、投入部移動機構17の操作により、処理装置固定部18以外の部位が処理装置F1に対して移動される。
投入管13は、投入装置本体1aの下流端に対し、閉鎖部14及びジョイント部15を介して、被処理物Sが通過可能なように接続される。この投入管13は、図1に示すように、処理装置F1に投入部1bを取り付けた状態にて、下斜め前方へ傾斜して延びるように配置される。この投入管13は、図4に示すように、閉鎖部14の下方にて投入管支持ブロック192と直線部分支持フランジ193とにより支持される。本実施形態の投入管13は石英ガラス製であり、図8(A)に示すように、一本のパイプからなる直線部分131と、直線部分131の上流側端部に隣接して配置された拡大部分132とからなる。本実施形態では、図8(B)に示すように、直線部分131と拡大部分132とが別個に形成されており、図8(C)に示すように、直線部分131の上流側端部131bと拡大部分132の下流側端部132aとが当接した状態で投入部1bに組み込まれる。前記各端部131b,132aが当接した状態にて、直線部分131は、図4及び図5に示すように、拡大部分132の下流側端部に直交するようにして下流側に延びる。このように、直線部分131と拡大部分132とが別個に形成されたことにより、投入管13を一体に形成する場合に比べ、投入管13の製造が容易であり、投入管13が破損した際の交換も破損部分だけをパーツ毎に行うことができるため経済的である。
閉鎖部14は、投入管13とジョイント部15との間における空間を遮断することが可能な部位である。この閉鎖部14は、ジョイント部15の下側ジョイントフランジ152に隣り合うようにして設けられたゲートバルブである。この閉鎖部14を遮断することで、閉鎖部14よりも処理装置F1側の部分である投入管13を気密状態で閉鎖できる。閉鎖部14に用いるバルブの種類としては、ゲートバルブ以外に、例えばグローブバルブ、ボールバルブ、バタフライバルブなどの種々のバルブが使用できる。
投入部移動機構17は、投入管13を直線部分131の延びる方向に沿って前進及び後退させ、これに伴い投入管13を処理装置F1に対して移動させることができる部位である。この投入部移動機構17の詳細な説明は省略するが、操作ハンドル171を操作することによりシャフト部172を回転させ、これに伴い、シャフト部172に取り付けられたブラケット173を介して投入管13を移動させる。
処理装置固定部18は、投入管13を、貫通した状態で処理装置F1に取り付けるために用いられる部位であり、取付用フランジ181を備える。取付用フランジ181は、処理装置F1の取付部F13に重ねられて固定される。
ジョイント部15は、投入装置本体1aと投入部1bとを分離及び接合可能とする部位である。このジョイント部15は、上側ジョイントフランジ151、下側ジョイントフランジ152、受けシュート外被ベローズ153を備える。
また本実施形態では、図1に示すように、投入装置本体1aを処理装置F1に対して、接近・離反する方向に移動できる移動機構2を備えている。本実施形態の移動機構2は、リフト21と複数の車輪22(前輪221、後輪222)とを備えている。リフト21を操作することにより、投入装置本体1aを上下方向に移動させることができる。本実施形態では、作業者によるハンドル操作により投入装置本体1aを上下動させる手動式のリフトが採用されているが、モータなどによって駆動される形式のリフトであっても良い。車輪22は、処理装置F1の設置された設置面Gに沿って回動し、投入装置本体1aとリフト21とを主に前後方向に移動させることができ、また、投入装置本体1aとリフト21とを左右方向にも移動させることができる。
111 被処理物収容部
111c 収容口
14 閉鎖部
15 ジョイント部
153 受けシュート外被ベローズ
16 受けシュート
161 本体部
162 外筒体
F1 処理装置
S 被処理物、シリコンナゲット
X 搬送部
Claims (4)
- 被処理物を気密状態で処理する処理装置の内部に、被処理物を外部から気密状態で投入するための被処理物投入装置において、
被処理物を一時的に収容可能で、被処理物を収容する際に用いる開閉可能な収容口を有する被処理物収容部と、前記被処理物収容部から被処理物を気密状態で取り出して前記処理装置へと搬送する搬送部とを備え、
前記搬送部は、前記搬送部の処理装置側と被処理物収容部側とを遮断可能な閉鎖部と、前記搬送部のうち、前記閉鎖部よりも被処理物収容部側の位置にて、前記搬送部を分離及び接合可能なジョイント部とを備え、
前記搬送部のうち前記ジョイント部よりも被処理物収容部側の区間における下流側端部には、被処理物を前記搬送部のうち前記ジョイント部よりも処理装置側の区間へ導く受けシュートを備え、
前記受けシュートは、内部を被処理物が通過する筒状の本体部と、前記本体部の外周に位置する外筒体とを備えることを特徴とする被処理物投入装置。 - 前記受けシュートの外周に、前記受けシュートの延びる方向に沿って伸縮可能な受けシュート外被ベローズを備え、
前記受けシュート外被ベローズの短縮状態では、前記受けシュートのうち処理装置側の一部が前記受けシュート外被ベローズから露出し、前記閉鎖部の内部に挿入可能となることを特徴とする請求項1に記載の被処理物投入装置。 - 前記本体部は、長さが前記外筒体の長さよりも長いことを特徴とする請求項1または2に記載の被処理物投入装置。
- 前記本体部が石英ガラス製であり、前記外筒体が金属製であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の被処理物投入装置。
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JPS63194296U (ja) * | 1988-06-11 | 1988-12-14 | ||
JPH073859U (ja) * | 1993-06-14 | 1995-01-20 | 日本鋼管株式会社 | 保温材投入装置 |
JPH07300609A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-14 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 金属精錬炉における粉粒体投入装置 |
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