JPS61502777A - 石英ガラス製のフランジを有する菅状の構成部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 石英ガラス製のフランジを有する管状の構成部材本発明は、融着又は溶接された フランジを有している管、排気鐘、ドーム、又は、ルツボのような、石英ガラス 、又は、石英材料製の管状の構成部材に関するものである。

例えば、半導体の製造において使用されるこのような管状の構成部材は、ドイツ 特許公開特許第６０２０２６４号公報から公知となっている。この処理管は、管 厚に比較し、厚肉のフランジを有している。フラッジは、その放射方向に向いて いる正面側の上を、その上に置かれた２個のシールリングによりフランジに対し てシールされている冷却体を介し、冷却剤、例えば、ドーム、ルツボ、又は、管 にフランジを作ることは、特別に困難な製造技術上の問題を伴っている。このこ とに、なかんずく、石英材料製の管は、大きな仕上げ寸法公差を有していること により、重大である。それ故、例えば、５００　朋の公称値を有している管の寸 法公差は、約±２０龍である。しかしながら、これらの寸法公差は、しばしば、 要求される精度の要求と一致しない。この問題は、その時には、しばしば、高価 な、機械的な後加工、又は、特に、フランジの領域内における修整不可能な寸法 不足のために、全く、全体のくずとなる。

他の問題は、大きな成形フランジを有している管状の構成部材の製造である。製 造技術的な困難に対する理由は、フランジ領域内における従来の必要な材料の蓄 積（しばしば、４０　ｍｍ、又は、それ以上の厚さ）が、元の位置において溶融 することを許さないか、又は、フランジ体の別個の製造の際に、もはや溶接され ることができないことにある。

従来の種類のフランジは、また、使用の制限をも受ける。石英部分は、典型的に は、高温度に置かれる。

それ故、装置に組立ての際に、この場合、しばしば、水冷却される金属フランジ が、弾性的シール部材、例えば、０リングを挿入される。金属側からの水冷却は 、この場合、シール部材が余りにも強く加熱されることを阻止しなければならな い。冷却にもかかわらず、従来のフランジは、熱伝導の影響の下に、あるいは、 その上、フランジ領域内における比較的に大きな材料の蓄積による熱ふく射の下 に、燃焼し、又は、変化する。

ドイツ特許第１２　５７　８５９号から、シールされるべき構成部材の溝の中に 配置された流体材料製のリングによる液体シールが公知となっている。

従来技術によると、フランジを有している石英材料製の大容積の構成部材の場合 に現われる前述の問題を把握し、解決するために、多数の手段及び解決が与えら れている。

本発明は、今や、特に、フランジのンール面の良好な冷却の可能性が与えられ、 フランジ領域内における熱伝導及び熱ふく射が減少されるフランジを有している 大きな直径の適当な管状の構成部材を得るという課題に基礎を置くものである。

この課題は、本発明によると、フランジが薄肉の中空フランジとして形成されて 空間を有しており、この空間に、場合によっては、冷却媒体が供給されることが できる（又は、熱をせき止める材料を充てん可能である）ようにすることにより 解決される。中空フランジの薄肉の形成により、材料の蓄積及びそれから生ずる 大きな熱伝導が回避さ゛れる。その上、あるかも知れない冷却媒体は、有利に、 冷却面及・び管状構成部材の端部部分の領域内において直接的に熱を運び去る。

本発明の他の利点は、大容積ではあるが、しかしながら、薄肉の装置部分に、適 合された大きさのフランジを、しかしながら、望ましくない材料の蓄積無しに設 げるという可能性にあるが、このことは、特に、薄肉材料の容易な成形性という 結果となる。

特に、横断面がＵ形の構成部材製のフランジが有利である。このようなフランジ は、特別な構成部材として仕上げられ、対応して寸法決めをされることができる 。特に、長い脚及び短い脚を有しており、この場合、よシ長い脚が、管状の構成 部材の正面側を、少なくとも部分的に覆われているＵ形のフランジ部分が、好都 合であることが分かった。公知のように、石英材料製の部材は、その内壁におい て非常に質量的に密であり、良好に溶融され、しかも、゛約２〜３關の深さに溶 融される。外部の壁層の中には、しかしながら、０．５龍の大きさの多数の傷が 含まれており、それ故、管状の構成部材の正面側の外部領域内にも多数の傷が含 まれる。

しかしながら、Ｕ形の構成部材が、管状の構成部材のこの正上を被覆されること により、正に、この傷を有している領域は、有効に被覆される。

高強度を有しているフランジは、横断面がＵ形のフランジ部分の両方の脚の間の 連結面が、管の内部の方向に管の端部まで傾斜して延びる時に生ずる。連結面の 管軸の方に約１５°〜３０°の傾斜角度が、この場合、良好であることが分かっ た。

管状の構成部材の直径及びフランジの大きさに応じて、フランジの壁厚は、約４ 〜１０關であるべきである。

有利な方法で、冷却媒体の供給及び排出のために、直径的に対向している箇所に おける２個の接続支管が、好適には、連結面の中に配置される。冷却系統のこの ような形態により、中空空間の中に供給導溝ないしは排出導溝に対する隔壁を通 すことは、不必要である。

冷却は、特別な追加の構造的手段無しに、貫流で行われる。

本発明の一層の詳細及び他の特徴は、以下の図面についての型開から明らかとな るものと芒、われる。図ｆま、それぞれ、 第１図は、カバーを溶融された本発明によるフランジを有している管状の構成部 材の子分を示す図：第２図は、管状の構成部材の壁・）中に特別の構成部材とし て融着されたＵ形のフランジを示す図；第６図は、・Ｕ状の構成部材の端部に溶 接されたフランジを示す図； 第４図は、変形実施例・てよるフラッジを示す図；である。

第１図から分かるように、管状の構成部材２の端部に配置されているフラッジ１ は、本質的に、　ＬＴ形の横断面の２個の脚６，４を有しており、両方の脚３， ４を連結している連結面５を有している。Ｕ形のフランジ１ば、管状の構成部材 ２と一諸に空間６を包囲しており、その中には、接続支管７を介して、冷却媒体 、例えば、水、又は、ガスを、供給ないしは運び去られる。

第１図においては、石英製の管状の構成部材２ば、カバー９に、クランブリング １０及び締付けねじ１１を介して閉そくされている。カバ〜９と、フランジ１の ４シ一ル面１２との間にも、クランブリング１０と、上部の脚４との間にも、そ れぞれ、シールリング１６゜１４、本実施例においては、０リングが挿入されて いる。フランジ１の上方の脚４は、管状の構成部材２の壁の方に傾斜されて延び ており、これにより、中空空間６が、外側から構成部材２の方に拡大されるよう にする。クランプリング１０の締め付は面１５は、脚４の外表面に対して平行に 斜めに切られている。

第２図に示されたフランツ１６の場合には、下方の脚１７は、上方の、管の壁１ ８にもたれている、斜めに延びている脚１９よりも、より長くされている。ここ で、第１図に対応して、容器の壁は石英ガラス製であり、これは、その内壁２０ において、非常に質量があり、密であり、良好に、約２〜３罰の深さに溶融され ているが、しかしながら、残りの、外部領域２１内には、典型的には０，５朋の 大きさの多数の傷を含んでいる。これらの傷が無害とされ、特に、シールリング １６までの全体の軸方向の７一ル面１２が、最善にシールをされるように、この 実施例の場合には、下方の、より長く形成された脚１７は、管状の構成部材２の 全正面の上にかぶせられている。

第３図に示されたフランジ２２は、別個の構成部材として仕上げられ、後から、 管状の構成部材２に、その脚により、箇所２！ｔ、２４において溶接されている 。

シール面を形成している脚２５が、正面側を、単に、管状の構成部材の、本質的 に傷がある正面側の領域だけを覆っている。

第４図に示された構成は、本質的に、第１図に示された構成に対応している。し かしながら、この実施例においては、フランジ２６が使用されているが、その連 結面２７は、一点鎖、線２９によって示されている管軸から、管端部まで、管の 内部の方向に約２５°の角度２８で延びている。

事情によっては、若しも、流体冷却媒体による冷却が必要でない場合には、フラ ンジの中空空間６は、粒状体、又は、砂を充てんされても良い。

図示されたフランジは、特に、ガス相のエビタクンー排気鐘に対して特に適して いるが、この排気鐘においては、シール特性についての高い要求がなされている ものである。

国際調査報告

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．石英ガラス又は石英材料から、融着された、又は、溶接されたフランジを有 している管、排気鐘、ドーム、又は、ルツボのような管状の構成部材において、 フランジ（１；１６；２２；２６）が、薄壁の中空フランジとして形成されてい ることを特徴とする管状の構成部材。
2. ２．中空空間が、冷却媒体、好適には、水、又は、ガス、あるいは、熱を抑制す る材料を充てんされている請求の範囲第１項記載の管状の構成部材。
3. ３．フランジ（１；１６；２２；２６）が、横断面が、ほぼＵ形、ないしは、お け状の構成部材である請求の範囲第１項記載の管状の構成部材。
4. ４．横断面がＵ形ないしは、おけ状のフランジ部分（１６；２２；２６）が、よ り長い脚（１７）と、より短い脚（１９）とを有しており、この場合、より長い 脚（１７）が、管状の構成部材（２）の正面側を、少なくとも、部分的に覆って 配置されており、また、両方の脚（１７，１９）がソールされて構成部材（２） に連結されている請求の範囲第３項記載の管状の構成部材。
5. ５．Ｕ形のフラノジ部分（２６）の両方の脚（１７，１９）の間の連結面（２７ ）が、管の端部に向かって管の内部の方向に傾斜されて延びている請求の範囲第 ３又は４項記載の管状の構成部材。
6. ６．連結面（２７）が、管軸（２９）に対して、約１５°〜３０°の角度（２８ ）の下に延びている請求の範囲第５項記載の管状の構成部材。
7. ７．フランジ（１；１６；２２；２６）の壁厚さが、４〜１０ｍｍである特許請 求の範囲第１〜６項のいずれかに記載の管状の構成部材。
8. ８．フランジ（１；１６；２２；２６）の直径方向に対向している２個の箇所に 、それぞれ、１個の冷却媒体の供給及び冷却媒体の運び去りのための接続支管（ ７）が配置されている請求の範囲第２項記載の管状の構成部材。
9. ９．管状の構成部材が、半導体物質の熱処理のためのガス相のエピタクシー排気 鐘である請求の範囲第１〜７項のいずれかに記載の管状の構成部材。