JP4006412B2 - 反応装置 - Google Patents

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Description

本発明は、反応装置(Reaction Apparatus)に係り、より詳しくは、蓋を簡単な操作で開閉し、蓋がシーリング部材に対して水平に密着することで容易に真空が形成される反応装置に関する。
一般に、反応装置では、半導体工程において反応が真空状態で行われることが多いが、以下には真空状態で反応が行われることを例に挙げて説明する。
図1は、従来の技術による反応装置を示す。図1に示すように、従来の技術による反応装置は、上部開口部(図示せず)を有する反応室(図示せず)が形成された本体1と、蓋ヒンジ3によって上部開口部(図示せず)を回動開閉する蓋2と、一端が前記蓋2の回転中心から離隔した位置に備えられ、他端が蓋2に結合して蓋の開閉の際に使用者の力を減らすガススプリング5と、蓋2の一端に備えられた蓋2を持ち上げるための取っ手4と、を含む。
従来の技術による反応装置の蓋2を開閉する作動を見ると、まず、蓋2を開放する時には真空状態の反応室の真空状態を解除し、使用者が蓋2に備えられた取っ手4に蓋2の開放方向に力を加えると、ガススプリング5の反撥力によって蓋2は蓋ヒンジ軸線を中心として回動し、開放される。
また、蓋2を閉鎖する時には、使用者が取っ手4に蓋2の閉鎖方向にガススプリング5の反撥力に勝つ力を加えて蓋2を閉鎖する。次に、真空ポンプ(図示せず)によって反応室の空気を排出しながら、使用者が取っ手4に蓋2の閉鎖方向に力をさらに加えると反応室に真空が形成され、蓋2は閉鎖される。
しかしながら、詳述した構成の反応装置においては、使用者が直接蓋2を開閉するために、蓋2の閉鎖の際に使用者はガススプリング5の反撥力に勝つ力を加えなければならず、使用者一人の力では蓋2の開閉が困難である場合が発生する。また、蓋2を閉じた状態で反応室に真空状態を形成しようとするとき、本体1に形成されたシーリング部材(図示せず)の反撥力を克服する力で使用者が蓋2を閉鎖方向に力を加え続けなければならないという問題点がある。
本発明の目的は、蓋を簡単な操作で開閉することができ、蓋の閉鎖時にシーリング部材に対して水平に密着することで容易に真空が形成される真空反応装置を提供することである。
本発明の他の側面や長所は部分的に、後述する詳細な説明によって明らかになり、また、部分的に本発明の実際の適応によっても理解することができる。
前記目的は、本発明により、上部開口部を有する反応室を形成する本体と、前記本体に蓋ヒンジ部によって結合されて前記上部開口部を回動開閉する蓋と、を含む反応装置において、一端が前記蓋の回動軸線から離隔した位置で前記蓋と回動可能に結合され、他端が前記本体に回動可能に結合され、前記蓋の開閉方向に沿って伸縮可能な伸縮開閉部材と;前記伸縮開閉部材を伸縮駆動させる駆動部と;を含むことを特徴とする反応装置によって達成される。
一方、前記反応室は、前記蓋が閉鎖された状態で真空を形成することができる。
ここで、前記駆動部は、駆動モータと、前記伸縮開閉部材の伸縮方向への移動を制限する位置制限センサーと、を含み、前記位置制限センサーから伝達される信号で前記駆動モータを制御する制御部をさらに含むことができる。
前記伸縮開閉部材は、前記蓋の開閉方向に対して相互対向する位置に対をなして備えられることも可能である。
一方、前記蓋ヒンジ部は、前記本体の一縁部に結合するヒンジブラケットと、前記ヒンジブラケットに回動可能に結合される本体ヒンジ部材と、前記ヒンジブラケットと前記本体ヒンジ部材とを回動可能に結合させる本体ヒンジ軸と、前記本体ヒンジ部材と所定角度で回動可能に結合し前記蓋の一縁部に付着される補助ヒンジ部材と、前記本体ヒンジ部材と前記補助ヒンジ部材とを回動可能に結合させる補助ヒンジ軸と、を含むことが好ましい。
ここで、前記本体ヒンジ部材は、前記本体ヒンジ軸を収容するように前記蓋の回動中心線の方向へ貫通した本体ヒンジ孔と、前記本体ヒンジ孔と平行に前記補助ヒンジ軸を収容するように貫通した第1補助ヒンジ孔と、を含むことができる。
また、前記補助ヒンジ部材は、前記本体ヒンジ部材と共に前記補助ヒンジ軸を収容するように、前記第1補助ヒンジ孔と平行な方向に形成された第2補助ヒンジ孔を含むことができる。
一方、前記補助ヒンジ部材が前記本体ヒンジ部材に対して所定角度で回動が制限されるように、前記補助ヒンジ部材と前記本体ヒンジ部材とは前記補助ヒンジ軸から所定角度の離隔空間をおいて噛み合うことがさらに好ましい。そして、前記蓋ヒンジ部は、複数として備えられ前記本体の一縁部の両側に結合され得る。
一方、前記本体ヒンジ軸は、前記ヒンジブラケットと一体として形成されることも可能である。
また、前記本体ヒンジ軸は、前記本体ヒンジ部材と一体として備えられ前記ヒンジブラケットに結合することも可能である。
前記補助ヒンジ軸は、前記本体ヒンジ部材及び前記補助ヒンジ部材のうちのいずれか一つと一体として備えられ、他の一つと回動可能に結合することも可能である。
一方、前記蓋の開閉回動に対応して前記伸縮開閉部材が前記蓋に対し回動できるように、前記伸縮開閉部材を前記蓋に回動可能に結合させる稼動ヒンジ部をさらに含むことが好ましい。
ここで、前記稼動ヒンジ部は、前記蓋に結合され前記本体ヒンジ軸の方向に稼動ヒンジ孔が形成された稼動ヒンジ収容部と、前記稼動ヒンジ孔に収容され前記駆動部の一端に回動可能に結合する稼動ヒンジ軸と、を含む。
また、前記稼動ヒンジ孔は、前記稼動ヒンジ軸が前記稼動ヒンジ孔内でスライド移動可能にスリットで形成されたことが好ましい。
そして、前記稼動ヒンジ軸は、前記駆動装置の一端に一体として備えられることも可能である。
以上のように、本発明によると、小さな力で反応装置の蓋を開閉することができ、蓋がシーリング部材に対し水平に密着することで容易に真空が形成される反応装置が提供される。
説明に先立って、種々の実施例において、同一の構成を有する構成要素については同一の符号を付して代表的に第1実施例で説明し、その他の実施例においては第1実施例と異なっている構成について説明する。
以下に、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施例について詳細に説明する。
図2は、本発明による反応装置の結合斜視図である。本発明による反応装置は、反応室11が形成された本体10と、反応室11の上部開口部を開閉する蓋20と、蓋20を本体10に対し回動開閉するように支持する蓋ヒンジ部30と、本体10と蓋20とに両端が結合され、蓋20を蓋ヒンジ軸32を中心として回動開閉させる伸縮開閉部材40と、前記伸縮開閉部材40を伸縮駆動させる駆動部50と、を含む。
本体10は、反応が行われる上部が開口された反応室11と、反応室11の上部開口部の周囲に備えられ、上端の蓋20と接触して反応室11を密閉するシーリング部材12と、を含む。
図3は、本発明による反応装置の蓋ヒンジ部30の分解斜視図である。
図3に示すように、蓋ヒンジ部30は本体10に結合されるヒンジブラケット31と、ヒンジブラケット31に回動可能に結合される本体ヒンジ部材33と、ヒンジブラケット31と本体ヒンジ部材33とを回動可能に結合させる本体ヒンジ軸32と、本体ヒンジ部材33と結合して蓋20の一縁部に付着される補助ヒンジ部材34と、本体ヒンジ部材33と補助ヒンジ部材34とを回動可能に結合する補助ヒンジ軸35と、を含む。
ここで、ヒンジブラケット31と本体ヒンジ部材33と補助ヒンジ部材34とは、対をなして備えられ、本体10の一縁部に対向する位置に備えられる。
本体ヒンジ軸32は両端がヒンジブラケット31に回動可能に結合され、両端部から所定間隔をおいて本体ヒンジ部材33と結合できるように結合孔321が備えられている。
図4は、蓋ヒンジ部30のヒンジブラケット31に対する斜視図である。図4に示すように、ヒンジブラケット31は、本体10に結合される本体結合部312と、本体ヒンジ部材33及び補助ヒンジ部材34が載せられるように、本体結合部312から本体ヒンジ軸32の軸線方向にのびた支え部311と、支え部311から横方向にのびて本体ヒンジ軸32の一端を収容する結合溝314が形成された支持部313と、を含む。
ヒンジブラケット31の本体結合部312は、本体10の縁部の側面に付着されるように、複数の結合孔312aが形成されており、支え部311は板型として備えられ、本体ヒンジ部材33の底面と補助ヒンジ部34の底面とが接触する。
図5は、蓋ヒンジ部30の分解斜視図である。図面に示すように、本体ヒンジ部材33は六面体の形状として備えられ、本体ヒンジ軸32が収容されて結合できるように、本体ヒンジ孔331が本体ヒンジ軸線の方向に形成されている。また、補助ヒンジ部材34と接触する面に第1突出部332が形成され、第1突出部332には本体ヒンジ孔331と平行な方向に第1補助ヒンジ孔332aが形成される。また、第1突出部332が形成された面には後述する補助ヒンジ部材34の第2突出部341と接触するように屈曲部333が形成される。また、本体ヒンジ部材33の上面には、本体ヒンジ軸32を本体ヒンジ孔331内で結合させる結合部材36を収容するように、上面から本体ヒンジ孔331まで陥没形成された結合孔334が形成される。また、本体ヒンジ部材33の底面と裏面とが会う部位は、蓋20が回動する際にヒンジブラケット31の支え部311との干渉を避けるためにラウンド処理されている。
補助ヒンジ部材34は本体ヒンジ部材33と同様に六面体の形状として備えられ、本体ヒンジ部材33と接触する面には複数の第2突出部341が備えられ、第2突出部341には第2補助ヒンジ孔341aが形成される。また、本体ヒンジ部材33と接触する面には、後述する補助ヒンジ軸35を中心として上向きに所定角度傾いた傾斜部342が備えられる。また、蓋20と結合するための結合孔343と結合部材36とを含む。
本体ヒンジ部材33と補助ヒンジ部材34とは補助ヒンジ軸35によって回動可能に結合される。本体ヒンジ部材33の第1突出部332は複数の第2突出部341の間に挿入され、第1突出部332と第2突出部341とに各々形成された第1補助ヒンジ孔332aと第2補助ヒンジ孔341aとに補助ヒンジ軸35が収容され、本体ヒンジ部材33と補助ヒンジ部材34とは回動可能に結合される。このとき、補助ヒンジ部材34に備えられた傾斜部342によって、補助ヒンジ部材34は本体ヒンジ部材33に対して傾斜面342に対応して所定角度だけで回動するようになる。
図6は、伸縮開閉部材40と、駆動部50と、稼動ヒンジ部60と、を示した斜視図である。図6に示すように、伸縮開閉部材40は内管42と外管41とを含む。内管42は外管41に収容され駆動部50によって蓋20の開閉方向に移動する。稼動ヒンジ部60には、伸縮開閉部材40の内管42の上端部と回動可能に結合されるための稼動ヒンジ孔61が本体ヒンジ軸線の方向と平行に形成される。また、稼動ヒンジ孔61に収容され伸縮開閉部材40の上端に回動可能に結合されて稼動ヒンジ部60と伸縮開閉部材40とを結合させ、稼動ヒンジ孔61内でスライド移動する稼動ヒンジ軸62を含む。
駆動部50は、駆動モータ54を含み、駆動モータ54と伸縮開閉部材40との間には駆動モータ54の回転運動を伸縮開閉部材40の直線運動に変換させる運動変換装置51が備えられる。運動変換装置51としてはベベルギヤやウォームギヤなどが利用できる。一方、駆動部50は伸縮開閉部材40の両端が備えられた位置制限センサー43、44を含み、位置制限センサー43、44から伸縮開閉部材40の内管42の位置情報を受信して駆動モータ54を制御する制御部45を含む(図14参照)。
また、伸縮開閉部材40内管の下端部には、伸縮開閉部材40と本体10とを回動可能に結合させる結合部材53が備えられる。
図7は、稼動ヒンジ部60を拡大して示した図面である。稼動ヒンジ孔61が形成された稼動ヒンジ部60は、蓋20と結合するように結合孔63が備えられる。前述のように、稼動ヒンジ孔61は伸縮開閉部材40の伸縮方向にのびたスリット状で備えられる。したがって、稼動ヒンジ孔61に収容された稼動ヒンジ軸62は、スリット状の稼動ヒンジ孔61内で伸縮方向にスライド移動する。
以下に、詳述した構成による、本発明による反応装置の作動について説明する。
図8は、反応装置の蓋20が開放されたときを示した簡略図面である。図面に示すように、反応装置の蓋20が開放された場合、伸縮開閉部材40は蓋20の開放方向に伸張され、開放された蓋20に対応して伸縮開閉部材40の両端は本体10と蓋20とに対して所定角度で回動する。
次に、蓋20の開放時動作について説明する。反応装置内の反応室11に真空が解除されると、反応室11の開口部に形成されたシーリング部材12の反撥力によって、蓋20が所定角度で開放される。このとき、本体ヒンジ部材33と結合された補助ヒンジ部材34が補助ヒンジ軸35を中心として上向きに回動する。次いで、伸縮開閉部材40が伸張されながら、蓋20が本体ヒンジ軸35を中心として上向きに回動して開放される。このとき、本体ヒンジ部材33がヒンジブラケット31から蓋20の開放方向に回動しながら蓋20を支持する。したがって、蓋20が開放された状態の補助ヒンジ部材34は、補助ヒンジ軸35を中心として下の部分が本体ヒンジ部材33と所定角度離隔した状態を維持するようになる。
図9は、反応装置の蓋20が閉鎖されたときを示した簡略図面である。
図9に示すように、反応装置の蓋20が閉鎖された場合、伸縮開閉部材40は蓋20の閉鎖方向に縮少され、閉鎖された蓋20に対応して伸縮開閉部材40の両端は本体10と蓋20とに対して所定角度で回動する。
次に、蓋20の閉鎖時動作について説明する。開放された蓋20は、伸縮開閉部材40が蓋20の閉鎖方向に収縮されると、蓋ヒンジ部30の本体ヒンジ軸32を中心として回動して閉鎖される。閉鎖回動した蓋20は本体10の反応室11の上部開口部周囲に備えられたシーリング部材12と接触し、本体ヒンジ部材33はヒンジブラック31の支え部311に安着して回動が止まるようになる。次いで、反応室11に真空が形成されると、反応室11内の圧力が低くなるので、蓋20は所定角度で閉鎖方向に回動し、このとき、補助ヒンジ部材34は本体ヒンジ部材33に対して補助ヒンジ軸35を中心として所定角度で回動するので、蓋20は反応室11に備えられたシーリング部材12の反撥力に勝って閉鎖される。したがって、蓋20が閉鎖された状態の補助ヒンジ部材34は、補助ヒンジ軸35を中心として上の部分が本体ヒンジ部材33と所定角度離隔した状態を維持するようになる。
図10は、蓋20の回動開閉時の稼動ヒンジ部60において、稼動ヒンジ軸62の稼動ヒンジ孔61内における位置を示した図面である。
図10に示すように、蓋20を開放するときには、稼動ヒンジ軸62は稼動ヒンジ孔61内の上部(「A」位置)に位置して蓋20に力を伝達し、蓋20を閉鎖するときにも、稼動ヒンジ軸62は稼動ヒンジ孔61内の上部(「A」位置)に位置して蓋20の閉鎖回動を支持する。蓋20が閉鎖された状態では伸縮開閉部材40の収縮によって、稼動ヒンジ軸62は稼動ヒンジ孔の下部(「C」位置)に下りるようになる。次いで、反応室11に真空が形成されると、反応室11の圧力が低くなるので、蓋20は所定距離閉鎖回動するが、このとき、伸縮開閉部材40はこれ以上動かず、蓋20のみ所定距離閉鎖回動するので、これに対応して稼動ヒンジ軸62は相対的に稼動ヒンジ孔61内で中央部位(「B」)に移動する。
図11は、本発明の第2実施例による反応装置の蓋ヒンジ部30である。第1実施例においては、本体ヒンジ軸32がヒンジブラケット31と本体ヒンジ部材33とは別途に備えられ、ヒンジブラケット31と本体ヒンジ部材33とを回動可能に結合するが、第2実施例においては、本体ヒンジ軸371がヒンジブラケット37の支持部313から突出して本体ヒンジ部材33に回動可能に結合される。第2実施例ではヒンジブラケット37と別途にヒンジ軸を備えなくても蓋ヒンジ部30の作動が行われるので、反応装置の蓋ヒンジ部30の結合が簡単な方法で行われる。
図12に示した第3実施例においては、本体ヒンジ軸381は、本体ヒンジ部材38がヒンジブラケット31と対応する面から突出して形成される。したがって、本体ヒンジ軸381が本体ヒンジ部材38と一体として形成され、ヒンジブラケット31に回動可能に結合される。したがって、第1実施例とは異なって、ヒンジブラケット31と別途にヒンジ軸を備えなくても差支えない。
図13は、本発明による第4実施例を示した図面である。第4実施例においては、本体ヒンジ部材39の第1突出部394に補助ヒンジ軸392が補助ヒンジ部材391の回動中心方向に突出して形成される。そして、補助ヒンジ部材391の第2突出部393は、本体ヒンジ部材39の屈曲部395と接触するところに形成される。補助ヒンジ部材391の第2突出部393には、本体ヒンジ部材39の補助ヒンジ軸392を収容する補助ヒンジ孔396が形成され、本体ヒンジ部材39の第1突出部394に対応して屈曲部397が形成される。したがって、本体ヒンジ部材39及び補助ヒンジ部材391と別途にヒンジ軸を備えなくても差支えない。
以上で、伸縮開閉部材40の伸縮を駆動させる駆動源として駆動モータを例に挙げて説明したが、油圧または空圧によって伸縮開閉部材の伸縮を駆動させることができるのはもちろんである。
また、第4実施例において、補助ヒンジ軸が本体ヒンジ部の突出部に形成されたことと説明したが、補助ヒンジ部の突出部に形成され得ることはもちろんである。
従来の技術による反応装置の斜視図である。 本発明による反応装置の斜視図である。 本発明による反応装置の蓋ヒンジ部の分解斜視図である。 図3のヒンジブラケットの拡大斜視図である。 本発明による反応装置の本体ヒンジ部材及び補助ヒンジ部材の分解斜視図である。 本発明による伸縮開閉部材、稼動ヒンジ部、及び稼動部の分解斜視図である。 図6の稼動ヒンジ部の拡大斜視図である。 本発明による反応装置の蓋の開鎖状態を示した簡略図である。 本発明による反応装置の蓋の閉放状態を示した簡略図である。 本発明による反応装置の蓋の状態による稼動ヒンジ部の作動図である。 本発明の第2実施例による反応装置のヒンジブラケットの斜視図である。 本発明の第3実施例による反応装置の蓋ヒンジ部の分解斜視図である。 本発明の第4実施例による反応装置の蓋ヒンジ部の分解斜視図である。 本発明による稼動部の作動を示したブロック図である。
符号の説明
10 本体
11 反応室
20 蓋
30 蓋ヒンジ部
31 ヒンジブラケット
32、381 本体ヒンジ軸
33、39 本体ヒンジ部材
34、391 補助ヒンジ部材
35、392 補助ヒンジ軸
37 ヒンジブラケット
39 本体ヒンジ部材
40 伸縮開閉部材
43、44 位置制限センサー
42 内管
45 制御部
50 駆動部
51 運動変換装置
60 稼動ヒンジ部
61 稼動ヒンジ孔
62 稼動ヒンジ軸
313 支持部
394、393 第1、2突出部
395、397 屈曲部
396 補助ヒンジ孔

Claims (16)

  1. 上部開口部を有する反応室を形成する本体と、前記本体に蓋ヒンジ部によって結合されて前記上部開口部を回動開閉する蓋と、を含む反応装置において、
    一端が前記蓋の回動軸線から離隔した位置で前記蓋と回動可能に結合され、他端が前記本体に回動可能に結合され、前記蓋の開閉方向に沿って伸縮可能な伸縮開閉部材と;
    前記伸縮開閉部材を伸縮駆動させる駆動部と;
    を含むことを特徴とする反応装置。
  2. 前記反応室は、前記蓋が閉鎖された場合に真空を形成することを特徴とする請求項1に記載の反応装置。
  3. 前記駆動部は、駆動モータと、前記伸縮開閉部材の移動を制限する位置制限センサーと、を含み、
    前記位置制限センサーから伝達される信号で前記駆動モータを制御する制御部をさらに含むことを特徴とする請求項1または2に記載の反応装置。
  4. 前記伸縮開閉部材は、前記本体の両側に相互対向する位置に対をなして備えられることを特徴とする請求項3に記載の反応装置。
  5. 前記蓋ヒンジ部は、前記本体の一縁部に結合するヒンジブラケットと、前記ヒンジブラケットに回動可能に結合される本体ヒンジ部材と、前記ヒンジブラケットと前記本体ヒンジ部材とを回動可能に結合させる本体ヒンジ軸と、前記本体ヒンジ部材と所定角度で回動可能に結合し前記蓋の一縁部に付着される補助ヒンジ部材と、前記本体ヒンジ部材と前記補助ヒンジ部材とを回動可能に結合させる補助ヒンジ軸と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の反応装置。
  6. 前記本体ヒンジ部材は、前記本体ヒンジ軸を収容するように前記蓋の回動中心線の方向へ貫通した本体ヒンジ孔と、前記本体ヒンジ孔と平行に前記補助ヒンジ軸を収容するように貫通した第1補助ヒンジ孔と、を含むことを特徴とする請求項5に記載の反応装置。
  7. 前記補助ヒンジ部材は、前記本体ヒンジ部材と共に前記補助ヒンジ軸を収容するように、前記第1補助ヒンジ孔と平行な方向に形成された第2補助ヒンジ孔を含むことを特徴とする請求項6に記載の反応装置。
  8. 前記補助ヒンジ部材が前記本体ヒンジ部材に対して所定角度で回動が制限されるように、前記補助ヒンジ部材と前記本体ヒンジ部材とは前記補助ヒンジ軸から所定角度の離隔空間をおいて噛み合うことを特徴とする請求項6または7に記載の反応装置。
  9. 前記蓋ヒンジ部は、複数として備えられ前記本体の一縁部の両側に結合されることを特徴とする請求項5に記載の反応装置。
  10. 前記本体ヒンジ軸は、前記ヒンジブラケットと一体として形成されたことを特徴とする請求項5に記載の反応装置。
  11. 前記本体ヒンジ軸は、前記本体ヒンジ部材と一体として備えられ前記ヒンジブラケットに結合することを特徴とする請求項5に記載の反応装置。
  12. 前記補助ヒンジ軸は、前記本体ヒンジ部材及び前記補助ヒンジ部材のうちのいずれか一つと一体として備えられ、他の一つと回動可能に結合することを特徴とする請求項5に記載の反応装置。
  13. 前記蓋の開閉回動に対応して前記伸縮開閉部材が前記蓋に対し回動できるように、前記伸縮開閉部材を前記蓋に回動可能に結合させる稼動ヒンジ部をさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の反応装置。
  14. 前記稼動ヒンジ部は、前記蓋に結合され前記本体ヒンジ軸の方向に稼動ヒンジ孔が形成された稼動ヒンジ収容部と、前記稼動ヒンジ孔に収容され前記駆動部の一端に回動可能に結合する稼動ヒンジ軸と、を含むことを特徴とする請求項13に記載の反応装置。
  15. 前記稼動ヒンジ孔は、前記稼動ヒンジ軸が前記稼動ヒンジ孔内でスライド移動可能にスリットで形成されたことを特徴とする請求項14に記載の反応装置。
  16. 前記稼動ヒンジ軸は、前記駆動部の一端に一体として備えられることを特徴とする請求項15に記載の反応装置。

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