JPWO2010016479A1

JPWO2010016479A1 - シリコン塊を破砕するための破砕機及びかかる破砕機を複数個備えたシリコン破砕装置

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Publication number: JPWO2010016479A1
Application number: JP2010523858A
Authority: JP
Inventors: 近藤　学; 学近藤
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 2008-08-06
Filing date: 2009-08-04
Publication date: 2012-01-26
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Abstract

圧縮空気によって、ピストン（５８）に加えられるエネルギーを、シリコン塊（１０４）に、高効率で伝達することを、課題とする。エネルギーをシリコン塊（１０４）に高効率で伝達するために、ロッド部材（６６）とハンマーヘッド（７４）とを連結し、ピストン（５８）によって往復動させる。圧縮空気がピストン（５８）に作用しないときには、ハンマーヘッド（７４）が、圧縮コイルばね（７６）によって、待機位置に付勢される。圧縮空気がピストン（５８）に作用すると、ハンマーヘッド（７４）が、待機位置から移動してシリコン魂（１０４）に衝突する。

Description

本発明は、シリコン塊の破砕、特に棒状多結晶シリコン塊を破砕してナゲットと称される拳大の小片にするのに好都合に適用することができる破砕機、及びかかる破砕機を複数個備えたシリコン破砕装置に関する。

周知の如く、半導体デバイスの製造に使用されるシリコンウェーハは、シーメンス法によって棒状多結晶シリコン塊を生成し、次いでこのシリコン塊を拳大の小片に破砕し、そして破砕されたシリコン小片を原材料としてチョコラルスキー法によって円柱形状のシリコンインゴットを生成し、かかるシリコンインゴットをスライス切断し研削することによって製造される。

下記特許文献１には、シリコン塊をシリコン小片に破砕するのに使用することができるシリコン塊破砕工具が開示されている。かかるシリコン塊破砕工具は、後退位置と突出位置との間を移動自在にケーシングに装着されたピストンが圧縮空気の作用によって後退位置から突出位置に強制される型の空気圧式駆動手段と、ケーシングに接続されピストンの移動方向に延在する案内筒と、後端部が案内筒内に移動自在に挿入されたハンマーヘッドとを具備している。シリコン塊を破砕する際には、ハンマーヘッドの先端をシリコン塊に当接せしめた状態で、圧縮空気の作用によってピストンを後退位置から突出位置に強制する。かくすると、ピストンの先端がハンマーヘッドの後端に衝突し、これによってハンマーヘッドに衝撃が加えられ、かかる衝撃がシリコン塊に伝えられてシリコン塊が破砕される。

また、下記特許文献２には、一対の押圧破砕部材間に棒状多結晶シリコンを挟み込んで押圧することによってシリコン塊を破砕するシリコン塊破砕装置が開示されている。

国際公開ＷＯ２００８／０４７８５０Ａ１特開平２−１５２５５４号公報

上記特許文献１に開示されているシリコン塊破砕工具は、比較的安価な工具であるにも拘らず、無駄な粉末を多量に生成せしめることなく、過大な作業負荷を必要とすることなく、そしてまた熟練及び腕力を必要とすることなく、シリコン塊をシリコン小片に破砕することができるものであるが、未だ充分に満足し得るものではなく、次のとおりの解決すべき問題を有する。ハンマーヘッドをシリコン塊に当接せしめた状態でピストンを後退位置から突出位置に強制してハンマーヘッドに衝撃を加える方式である（シリコン塊から離隔した位置からシリコン塊に向けてハンマーヘッドを移動せしめてシリコン塊に衝突せしめる方式でない）故に、圧縮空気の作用によってピストンに加えられるエネルギーが、静止しているハンマーヘッドに対するピストンの衝突によって相当量消費され、高効率でシリコン塊に伝えられない。また、シリコン塊の破砕の際には、作業員が手動でハンマーヘッドの先端をシリコン塊に当接せしめることが必要であり、シリコン塊の破砕を自動化することができない。

上記特許文献２に開示されているシリコン塊破砕装置は、その構成が相当複雑であると共に高馬力を必要とする等に起因して著しく高価である。また、本発明者等の経験によれば、破砕の際に、有効に使用することができない粉末が多量に生成され、それ故に小片の収率が低いという問題もある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その第一の技術的課題は、圧縮空気によってピストンに加えられるエネルギーが高効率でシリコン塊に伝えられ、そしてまた必要に応じて作業員の手動操作を回避してシリコン塊の破砕を自動化することを許容する、新規且つ改良された破砕機を提供することである。

本発明の第二の技術的課題は、比較的安価に製作することができるにも拘らず、粉末の生成を可及的に抑制してシリコン塊を小片に破砕することができ、加えてシリコン塊の破砕作業を自動化することを可能とする、新規且つ改良されたシリコン塊破砕装置を提供することである。

本発明者は、鋭意検討及び実験の結果、ハンマーヘッドをピストンに連結すると共に、圧縮空気がピストンに作用しないときにはハンマーヘッドが待機位置に弾性的に偏倚され圧縮空気がピストンに作用するとハンマーヘッドが待機位置から移動せしめられてシリコン塊に衝突するようになすことによって、上記第一の技術的課題を達成することができることを見出した。

即ち、本発明によれば、上記第一の課題を達成する破砕機として、シリンダボア空間を規定するためのシリンダケースと、該シリンダボアの片端側である第一の位置と該シリンダボアの他端側である第二の位置との間を滑動自在に該シリンダボア内に収容されたピストンと、該シリンダケース内に固定され該シリンダボアの他端を規定する閉塞部材と、該シリンダボアの該他端側を大気に開放する開放路と、該ピストンを該第一の位置に弾性的に偏倚する弾性偏倚手段と、該ピストンから該シリンダボアの該他端側に延出し該閉塞部材を貫通して該シリンダボアから突出するロッド部材と、該ロッド部材の突出端部に固定されたハンマーヘッドと、圧縮空気源と、該シリンダボアの該片端側と該圧縮空気源との間に配設された連通手段と、該連通手段に配設され該シリンダボアを該圧縮空気源に連通せしめる作動状態と該シリンダボアの該片端側を大気に開放する非作動状態とに選択的に設定される制御弁手段とを具備し、該制御弁手段が該非作用状態に設定されているときには、該弾性偏倚手段の弾性偏倚作用によって該ピストンは該第一の位置に弾性的に偏倚せしめられており、該制御弁手段が該作用状態に設定されると、該圧縮空気源から該シリンダボアの該片端側に供給される圧縮空気によって該ピストンが該弾性偏倚手段の弾性偏倚作用に抗して該第二の位置に強制される、ことを特徴とするシリコン塊を破砕するための破砕機が提供される。

好ましくは、該シリンダケースは金属製であり、該シリンダケースの外側面は合成樹脂製カバー部材によって覆われている。該カバー部材は該シリンダケースの前端を越えて延在せしめられており、該ピストンが該第一の位置に弾性的に偏倚されているときには、該ハンマーヘッドは該カバー部材の前端よりも内側に位置しているが、該ピストンが該第二の位置に強制されると該ハンマーヘッドは該カバー部材の該前端を越えて突出するのが好適である。該ハンマーヘッドは円筒形外周面を有し、該カバー部材の、該ハンマーヘッドが移動する部位の内径は、該ハンマーヘッドの外径に対応せしめられていて、該ハンマーヘッドの移動が該カバー部材によって案内されるのが好ましい。該ハンマーヘッドは超硬合金製であるのが好都合である。

また、本発明者は、鋭意検討及び実験を重ねた結果、シリコン塊に衝突せしめられるハンマーヘッドを有する複数個の破砕機を、支持基台上に支持されるシリコン塊に対向して且つ相互に間隔をおいて配設することによって、上記第二の技術的課題を達成することができることを見出した。

即ち、本発明によれば、上記第二の技術的課題を達成するシリコン塊破砕装置として、破砕すべき略丸棒形状の棒状多結晶シリコン塊を支持するための支持基台と、該支持基台上に支持される棒状多結晶シリコンに対向して且つ相互に間隔をおいて配設された複数個の破砕機とを具備し、該破砕機の各々は該支持基台上に支持されているシリコン塊に衝突せしめられるハンマーヘッドを有する、ことを特徴とするシリコン塊破砕装置が提供される。

一実施形態においては、Ｖ字断面形状を有し且つ長手方向に延在する受け溝が上面に形成されている搬送台を含み、シリコン塊は該搬送台の該受け溝上に載置され、該搬送台が該支持基台上に搬入される。好ましくは、該支持基台上には可動支持部材が配設されており、該可動支持部材上にはＶ字断面形状を有し且つ長手方向に延在する受け溝が上面に形成されている搬送台が2個並列に装着されており、該可動支持部材は該搬送台の一方が該破砕機の下方に位置し他方が該破砕機に対して片側に変位する第一の作用位置と該搬送台の該他方が該破砕機の下方に位置し該一方が該破砕機に対して他側に変位する第二の作用位置との位置せしめられ、該可動支持部材が該第一の作用位置に位置せしめられている時に、該搬送台の該一方の該受け溝に載置されているシリコン塊が該破砕機によって破砕され、該搬送台の該他方に破砕すべきシリコン塊が搬入され、該可動支持部材が該第二の作用位置に位置せしめられている時に、該搬送台の該他方の該受け溝に載置されているシリコン塊が該破砕機によって破砕され、該搬送台の該一方に破砕すべきシリコン塊が搬入される。該可動支持部材は、更に、該第一の作用位置を越えて更に該片側に変位せしめられた第一の排出位置と該第二の作用位置を越えて該他側に変位せしめられた第二の排出位置に位置せしめられ、該搬送台は長手方向に延びる旋回軸線を中心として旋回自在に装着されており、該可動支持部材が該第一の排出位置に位置せしめられると、該搬送台の該他方はその長手方向に延びる旋回軸線を中心として９０度以上の角度に渡って旋回せしめられて、その受け溝上の破砕されたシリコン塊が下方に排出され、該可動支持部材が該第二の排出位置に位置せしめられると、該搬送台の該一方はその長手方向に延びる旋回軸線を中心として９０度以上の角度に渡って旋回せしめられて、その受け溝上の破砕されたシリコン塊が下方に排出されるのが好適である。該破砕機は作用位置と該作用位置から上昇せしめられた非作用位置とに位置付けられる昇降自在な支持枠に装着されており、該搬送台の各々には該受け溝を囲繞して上方に延びるカバー壁が付設されており、該支持枠には該破砕機を囲繞して下方に延びるカバー壁が付設されており、該可動支持部材が該第一の作用位置に位置付けられ該支持枠が該作用位置に下降せしめられると、該搬送台の該一方の該カバー壁と該支持枠の該カバー壁との協働によって閉空間が規定され、該可動支持部材が該第二の作用位置に位置付けられ該昇支持枠が該作用位置に下降せしめられると、該搬送台の該他方の該カバー壁と該支持枠の該カバー壁との協働によって閉空間が規定されるのが好ましい。該受け溝の両側面は相互に１１０乃至１３０度の角度をなすのが好適である。好ましくは、該破砕機は、該支持基台上に支持されたシリコン塊の真上に位置する第一の破砕機、シリコン塊の外周面方向に見て該第一の破砕機の両側に夫々等角度間隔をおいて位置する第二及び第三の破砕機を含む。該第二及び第三の破砕機は該第一の破砕機に対して夫々３０乃至８０度の角度間隔をおいて位置するのが好適である。該第一、第二及び第三の破砕機の各々の該ハンマーヘッドは、シリコン塊の中心軸線に向けて突出せしめられてシリコン塊に衝突せしめられるのが好都合である。該第一、第二、及び第三の破砕機からなる破砕機組が、該支持基台上に支持されたシリコン塊の長手方向に間隔をおいて複数個配設されているのが好適である。

本発明の破砕機においては、圧縮空気の作用によってピストンが第一の位置から第二の位置に強制されると、ロッド部材を介してピストンに連結されているハンマーヘッドがピストンの高速移動に応じて高速移動せしめられてシリコン塊に衝突せしめられる。それ故に、ピストンに加えられるエネルギーが無駄に消費されることなく高効率でシリコン塊に加えられる。破砕すべきシリコン塊を自動的に順次に破砕位置に送給すると共に、破砕位置に送給されたシリコン塊に対してシリコン塊破砕機のシリンダケースを所要位置に装着すれば、シリコン塊破砕機をシリコン塊に対して手動位置付けする必要がなく、単に制御弁手段を操作することによってシリコン塊の破砕を遂行することができ、シリコン塊の破砕を自動化することができる。

また、本発明のシリコン塊破砕装置によれば、比較的安価に製作することができるにも拘らず、シリコン塊の破砕作業を自動化し、粉末の生成を可及的に抑制してシリコン塊を小片に破砕することができる。

本発明に従って構成されたシリコン塊破砕装置の第一の好適実施形態の主要部を示す簡略斜面図。図１のシリコン塊破砕装置における破砕機の配列様式を示す簡略斜面図。図１のシリコン塊破砕装置の主要部を示す正面図。図１のシリコン塊破装置における破砕機を示す断面図。本発明に従って構成されたリシコン塊破砕装置の第二の好適実施形態の主要部を示す簡略斜面図。図５のシリコン破砕装置の主要部を示す断面図。

以下、添付図面を参照して、本発明に従って構成された破砕機及びかかる破砕を複数個備えたシリコン塊破砕装置の好適実施形態について、更に詳述する。

図１には、本発明に従って構成されたシリコン塊破砕装置の第一の実施形態の主要部が簡略に図示されている。図示のシリコン塊破砕装置は、適宜の支持脚（図示していない）によって所要位置に支持され、実質上水平に延在する静止支持基台２を含んでいる。この支持基台２はステンレス鋼の如き高剛性材料から形成することができる。支持基台２に対向してその上方には、支持枠４が配設されている。この支持枠４は適宜の懸架手段（図示していない）によって支持基台２の長手方向に往復動自在に、即ち図1に矢印6ａ及び６ｂで示す方向に移動自在に懸架されており、電動モータを含む駆動手段（図示していない）によって矢印６ａ及び6ｂで示す方向に往復動せしめられる。

図1と共に図2及び図３を参照して説明すると、支持枠４は実質上水平に延在する天板8を有し、この天板8の下面には長手方向に間隔をおいて２個の支持部材９が固定されている。そして、かかる支持部材９に複数個の破砕機が装着されている。図示の実施形態においては、一方の支持部材９に第一の破砕機組１０を構成する3個の破砕機１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃ（第一の破砕機１２ａ、第二の破砕機１２ｂ及び第三の破砕機１２ｃ）が装着され、他方の支持部材９に第二の破砕機組１４を構成する3個の破砕機１６ａ、１６ｂ及び１６ｃ（第一の破砕機１６ａ、第二の破砕機１６ｂ及び第三の破砕機１６ｃ）が装着されている。第一の破砕機組１０を構成する3個の破砕機１２ａ、１２ｂ及び１２ｃは、支持基台2の長手方向における配設位置は実質上同一であり（更に詳しくは3個の破砕機１２ａ、１２ｂ及び１２ｃの後述するハンマーヘッドの長手方向中心軸線は支持基台2の長手方向中心軸線に対して垂直である共通平面上に位置し）、破砕機１２ａは支持基台２に対して実質上垂直に（従って鉛直に）延在し、破砕機１２ｂ及び１２ｃは、夫々、破砕機１２ａの両側に角度αの間隔をおいて配置されており、鉛直線に対して夫々角度αをなして下方に向かって内側に傾斜して延在せしめられている。角度αは３０乃至８０度、特に５５乃至６５度、殊に６０度であるのが好適であり、そしてまた3個の破砕機１２ａ、１２ｂ及び１２ｃの後述するハンマーヘッドの長手方向中心軸線は破砕すべきシリコン塊の中心軸線に向けて延在せしめられているのが好適である。第二の破砕機組１４は支持基台2の長手方向にピッチＰだけ第一の破砕機組１０から離間して配置されており、第１の破砕機組１０の場合と同様に、破砕機１６ａは支持基台2に対して実質上垂直に（従って鉛直に）延在し、破砕機１６ｂ及び１６ｃは、夫々、破砕機１６ａの両側に角度αの間隔をおいて配置されており、鉛直線に対して夫々角度αをなして下方に向かって内側に傾斜して延在せしめられている。図示の実施形態においては第一の破砕機組１０と第二の破砕機組１４との２組の破砕機組を配設しているが、所望ならば支持基台２の長手方向に適宜の間隔をおいて３組以上の破砕機組を配設することもできる。

破砕機１２ａ、１２ｂ及び１２ｃ並びに１６ａ、１６ｂ及び１６ｃの構成は実質上同一である。図4を参照して破砕機１２ａの構成について詳述すると、破砕機１２ａは、ステンレス鋼の如き適宜の金属から形成することができるシリンダケース２４を具備している。シリンダケース２４は、横断面形状が正方形である前端部２６と上方に突出した突出部を有し横断面形状が縦長矩形である主部２８とを含んでいる。シリンダケース２４には前面（図４において右側面）に開口された空洞が形成されている。横断面形状が円形である空洞は、軸線方向に延在する円筒形状である主部３２に加えて、主部３２よりも幾分小径の後端部３４、主部３２よりも幾分大径の中間段部３６及び中間段部３６よりも更に幾分大径である前端部３８を有する。空洞の片端即ち後端（図４において左端）はシリンダケース２４の後端壁４０によって閉じられている。後端壁４０の内面には円錐形状の凹部４２が形成されている。空洞の他端部即ち前端部（図１において右端部）には閉塞部材４４が装着されており、かかる閉塞部材４４によって空洞が閉じられている。かくして、片端は後端壁４０によって規定され他端は閉塞部材４４によって規定されているシリンダボア４６がシリンダケース２４内に形成されている。閉塞部材４４には中心軸線方向に延在する貫通孔４８が形成されている。貫通孔４８の横断面形状は円形である。閉塞部材４４は、シリンダケース２４に形成されている空洞の前端部３８の内径に対応する外径を有する大径前部４９、空洞の中間段部３６の内径に対応する外径を有する主部５０及び空洞の主部３２の内径よりも幾分小さい外径を有する後部５２を含んでいる。閉塞部材４４の前部４９の外周面には雄螺条が形成されており、空洞の前端部３８を規定している内周面に形成されている雌螺条に上記雄螺条を螺合せしめることによってシリンダケース２４の前部に閉塞部材４４が固定されている。閉塞部材４４の主部５０の外周面には環状溝が形成されており、かかる環状溝には合成ゴムから形成することができるシールリング５４が収容されている。また、閉塞部材４４の貫通孔４８の内周面には環状溝が形成されており、かかる環状溝には合成ゴムから形成することができるシールリング５６が収容されている。

シリンダボア４６内には実線で示す第一の位置と二点鎖線で示す第二の位置との間を滑動自在にピストン５８が収容されている。硬質アルマイト或いはステンレス鋼の如き適宜の金属から形成することができるピストン５８には、中心軸線方向に延在する貫通孔６０が形成されている。貫通孔６０の横断面形状は円形であり、ピストン５８は全体として円筒形状である。ピストン５８が第一の位置に位置せしめられると、ピストン５８の後面（図４において左側面）が空洞の主部３２と後端部３４との境界に形成されている環状肩面に当接する。ピストン５８が第二の位置に移動せしめられると、ピストン５８の前面（図４において右側面）に形成されている環状突条６２が閉鎖部材４４の後面に当接せしめられる。ピストン５８の外径はシリンダボア４６の内径（即ち空洞の主部３２の内径）に対応せしめられている。ピストン５８の外周面には環状溝が形成されており、この環状溝には合成ゴムから形成することができるシールリング６４が収容されている。

ピストン５８にはロッド部材６６が固定されている。ステンレス鋼の如き適宜の金属から形成することができるロッド部材６６は丸棒形態であり、主部６８と比較的小径の後部７０とを有する。後部７０の外径はピストン５８に形成されている貫通孔６０の内径に対応せしめられている。ロッド部材６６の後部７０を貫通孔６０に挿通し、貫通孔６０から後方に突出する突出部に締結ナット７２を螺着することによって、ピストン５８にロッド部材６６が固定されている。ロッド部材６６の主部６８はピストン５８から前方（図１において右方）に延出し、閉塞部材４４に形成されている貫通孔４８を挿通している。主部６８の外径は貫通孔４８の外径に対応せしめられており、両者間はシールリング５６によってシールされている。

ロッド部材６６の、閉鎖部材４４を超えて突出している突出端部にはハンマーヘッド７４が固定されている。ハンマーヘッド７４は円柱形状であり、その後端部には雌ねじ孔が形成されている。ロッド部材６６の突出端部には雄ねじが形成されており、この雄ねじをハンマーヘッド７４の雌めじ孔に螺合することによってロッド部材６６の突出端部にハンマーヘッド７４が固定されている。ハンマーヘッド７４はロックウエルＡ硬度（ＨＲＡ）が８０以上の超硬合金、例えばタングステンカーバイドとコバルトとを主成分とする超硬合金、から形成されているのが好都合である。

ピストン５８と閉塞部材４４との間には、ピストン５８を実線で示す第一の位置に弾性的に偏倚する弾性偏倚手段７６が配設されている。図示の実施形態においては、弾性偏倚手段７６は圧縮コイルばねから構成されており、その前端部は閉塞部材４４の後部に被嵌され、その後端部はピストン５８の前面に形成されている環状突条６２に被嵌されている。

シリンダケース２４の主部２８の上壁にはシリンダボア４６から上面まで延びる２個の連通穴７８及び８０が形成されている。連通穴７８はシンリンダボア４６の後端部に対応した位置、即ち第一の位置に位置するピストン５８の後方に対応して位置している。かかる連通穴７８は可撓性ホースの如き適宜の連通手段（図示していない）によって圧縮空気源８２に接続されている（この圧縮空気源８２は、6個の破砕機１２ａ、１２ｂ及び１２ｃ並びに１６ａ、１６ｂ及び１６ｃについて夫々別個に配設することもできるが、共通の1個の圧縮空気源８２を配設するのが好都合である）。連通手段には、連通穴７８を圧縮空気源８２に連通せしめる作動状態と連通穴７８を大気に開放す非作動状態に選択的に設定される制御弁手段８４が配設されている。連通穴８０はシリンダボア４６の前端部に対応した位置、即ち閉塞部材４４の後方に位置しており、シリンダボア４６を直接的に大気に解放する解放路を規定している。

シリンダケース２４を形成している金属によって破砕すべきシリコンが汚染されるのを防止するために、シリンダケース２４の外側面はナイロンの如き合成樹脂カバー部材で覆われているのが好適である。図４には、シリンダケース２４の主部２８の上面に施されたカバー部材８６、シリンダケースの主部２８及び前端部２６の下面に施されたカバー部材８８、シリンダケース２４の前端部２６の上面に施されたカバー部材９０並びにシリンダケース２４の主部２８と前端部２６との境界に存在する肩面に施されたカバー部材９２が図示されているが、シリンダケース２４の主部２６及び前端部２８の両側面にもカバー部材（図示していない）が施されている。かようなカバー部材は適宜の接着剤によってシリンダケース２４の外側面に接合することができる。シリンダケース２４の前端部２８の上面に施されたカバー部材９０、シリンダケース２４の主部２６及び前端部２８の下面に施されたカバー部材８８並びにシリンダケース２４の両側面に施されたカバー部材（図示していない）は、シリンダケース２４の前端（図４において右端）を超えて延在せしめられているのが好ましい。そして、ピストン５８が第二の位置に移動せしめられた時には、二点鎖線で示す如くハンマーヘッド７４はカバー部材９０及び８８並びに図示していない２枚のカバー部材を超えて突出せしめられるが、ピストン５８が第一の位置に位置せしめられている時には、ハンマーヘッド７４の前端はカバー部材９０及び８８並びに図示していない２枚のカバー部材の前端よりも後方に退避しているのが好適である。カバー部材９０及び８８並びに図示していない２枚のカバー部材の、シリンダケース２４の前端を超えて前方に延出している部分においては、半径方向内方に膨出せしめることによって肉厚が増大せしめられていて、ハンマーヘッド７４の外径に対応した内径の、横断面形状が円形の案内穴９８が規定されているのが好適である。

上述したとおりの破砕機１２ａにおいては、適宜の手動或いは自動制御手段（図示していない）によって、非作動状態に設定されていた制御弁手段８４が所定時間（例えば２秒）だけ作動状態に切り替えられる。これによって圧縮空気源８２が連通手段（図示していない）を介して所定時間だけシリンダボア４６の後端部に連通せしめられ、シリンダボア４６の後端部に圧縮空気が流入せしめられる。従って、圧縮空気の作用によってピストン５８が弾性偏倚手段７６の弾性偏倚に抗して第二の位置に移動され、ハンマーヘッド７４がカバー部材９０及び８８等の前端を超えて突出せしめられ、後に更に言及するごとく破砕すべきシリコン塊に衝突せしめられ、これによってシリコン塊が破砕される。シリンダボア４６に供給される圧縮空気は０．５乃至１．０ＭＰａ程度の圧力を有するのが好ましく、ハンマーヘッド７４は５乃至３５ｍ／秒、特に１０乃至２０ｍ／秒、の速度でシリコン塊に衝突せしめられるのが好ましい。ピストン５８が第一の位置から第二の位置に移動される際には、シリンダボア４６におけるピストン５８よりも前側部分に存在する空気が開放路を形成している連通穴８０を通して大気に放出される。例えば２秒程度でよい所定時間経過後に制御弁手段８４が非作動状態に戻されると、シリンダボア４６の後端側も連通穴７８及び連通手段（図示していない）を介して大気に連通される。かくすると、弾性偏倚手段７６の弾性偏倚作用によってピストン５８が第一の位置に戻され、ハンマーヘッド７４はカバー部材９０及び８８等内に後退せしめられる。

再び図１乃至図3を参照して説明を続けると、図示のシリコン塊破砕装置においては、別個に形成された搬送台１００が使用される。この搬送台１００は、充分な強度を有するがその上に載置されるシリコン塊を汚染することがない材料、例えばナイロン、から形成されていることが重要である。細長く延在する搬送台１００の上面にはＶ字状断面形状を有し且つ搬送台１００の全長に亘って長手方向に延在する受け溝１０２が形成されている。受け溝１０２の両側面は相互に１１０乃至１３０度、特に１２０度、であるのが好適である角度βをなす。搬送台１００の裏面は平面でよい。

次に、上述したとおりのシリコン塊破砕装置の作用について説明する。当業者には周知の如く、シーメンス法によって生成される多結晶シリコン塊１０４は略丸棒形状である。かようなシリコン塊１０４は、搬送台１００の受け溝１０２に沿って延在するように受け溝１０２上に載置される。そして、適宜のコンベヤー手段（図示していない）によって搬送台１０２を支持基台２上に搬入することによって、シリコン塊１０４が支持基台2上の所定位置（更に詳述すると、シリコン塊１０４の長手方向中心軸線が破砕機１２ａ及び１６ａのハンマーヘッド７４の中心軸線上に合致する位置）に位置付けられる。

次いで、例えば6個の破砕機１２ａ、１２ｂ及び１２ｃ並びに１６ａ、１６ｂ及び１６ｃの各々の制御弁手段８４を作動状態にせしめる。かくすると、破砕機１２ａ、１２ｂ及び１２ｃ並びに１６ａ、１６ｂ及び１６ｃの各々のハンマーヘッド７４が突出せしめられて搬送台１００上に載置されているシリコン塊１０４に衝突せしめられてシリコン塊１０４が破砕される。破砕機１２ａ、１２ｂ及び１２ｃ並びに１６ａ、１６ｂ及び１６ｃの配置位置に比べてシリコン塊１０４の長手方向寸法が大きい場合には、破砕手段１２ａ、１２ｂ及び１２ｃ並びに１６ａ、１６ｂ及び１６ｃが固定されている支持枠４を図１に矢印６ａ又は６ｂで示す方向に適宜移動せしめて、シリコン塊１０４の未だ破砕作業を受けていない部位に破砕機１２ａ、１２ｂ及び１２ｃ並びに１６ａ、１６ｂ及び１６ｃを位置せしめた後に破砕機１２ａ、１２ｂ及び１２ｃ並びに１６ａ、１６ｂ及び１６ｃを再び作動状態にせしめる。必要に応じて、支持枠４の移動と破砕手段１２ａ、１２ｂ及び１２ｃ並びに１６ａ、１６ｂ及び１６ｃの作動とを複数回繰り返し遂行することができる。

破砕機１２ａ、１２ｂ及び１２ｃ並びに１６ａ、１６ｂ及び１６ｃの全てを作動せしめることに代えて、例えば2個の破砕機１２ａ及び１６ａのみを選択的に作動せしめる、或いは4個の破砕機１２ｂ及び１２ｃ並びに１６ｂ及び１６ｃのみを選択的に作動せしめることもできる。後述する実験例から理解されるとおり、6個の破砕機１２ａ、１２ｂ及び１２ｃ並びに１６ａ、１６ｂ及び１６ｃのうちのいずれを作動せしめるかを選定することによって、破砕によって得られるシリコン片の寸法を変更することができる。作動せしめられる破砕機の数が多くなると得られるシリコン片の平均寸法が小さくなり、作動せしめられる破砕機の数が少なくなると得られるシリコン片の平均寸法が大きくなる傾向がある。

破砕されて支持基台２を超えて飛散するシリコン片は、支持基台２の下方に配設した収集ケース（図示していない）に収集することができる。搬送台１００を超えて飛散し支持基台２上に落下したシリコン片は、摺擦ブレードの如き適宜の収集手段によって収集ケースに落下せしめることができる。搬送台１００上に残留するシリコン片は、搬送台１００と共に支持基台２から搬出され、適宜の収集ケース（図示していない）に収集することができる。

図５及び図６は、本発明に従って構成されたシリコン塊破砕装置の第二の実施形態の主要部を図示している。かかる第二の実施形態においては、静止支持基台２０２は長手方向（図６において紙面に垂直な方向）に間隔をおいて幅方向に延びる一対の支持梁材２０４から構成されている。適宜の支持脚（図示していない）によって所要位置に支持された支持梁材２０４の各々は実質上水平に延在する上面２０６並びに略円弧状に延びる両側面２０８を有する。一対の支持梁材２０４上には長手方向に延在する可動支持部材２１０が幅方向に滑動自在に装着されている。この可動支持部材２１０の両端部下面には、可動支持部材２１０の両側面を超えて幅方向両側に延出している補助支持部材２１２（図５及び図６に一方の補助支持部材２１２のみを図示している）が固定されている。そして、補助支持部材２１２上には２個の搬送台２１４ａ及び２１４ｂが装着されている。更に詳しくは、搬送台２１４ａ及び２１４ｂの各々の下面両端部には下方に突出する連結部（図示していない）が形成されており、かかる連結部には貫通孔が形成されている。一方、補助支持部材２１２には旋回ピン２１８ａ及び２１８ｂが固定されており、かかる旋回ピン２１８ａ及び２１８ｂを上記貫通孔に嵌入することによって、補助支持部材２１２に搬送台２１４ａ及び２１４ｂが旋回自在に装着されている。図５及び図６に実線で示す位置において、搬送台２１４ａ及び２１４ｂの下面は上記支持梁材２０４の上面２０６に当接せしめられている。一方の搬送台２１４ａは可動支持部材２１０の片側（図６において右側）に隣接して配置されて可動支持部材２１０に沿って長手方向に延びている。他方の搬送台２１４ｂは可動支持部材２１０の他側（図６において左側）に隣接して配置されて可動支持部材２１０に沿って長手方向に延びている。

シリコン塊を汚染することがないナイロンの如き適宜の材料から形成することができる搬送台２１４ａ及び２１４ｂの各々は、その中央領域に受け部２２０ａ及び２２０ｂを有し、かかる受け部２２０ａ及び２２０ｂの上面には長手方向に延在するＶ字形状の受け溝２２２ａ及び２２２ｂが形成されている。搬送台２１４ａ及び２１４ｂには、更に、受け部２２０ａ及び２２０ｂに対して若干の間隔をおいて受け部２２０ａ及び２２０ｂを囲繞するカバー壁が形成されている。かかるカバー壁は直立４側壁、即ち両側壁２２４ａ及び２２４ｂ並びに前後壁２２２６ａ及び２２６ｂ（図５に両側壁２２４ａ及び２２４ｂと前壁２２６ａ及び２２６ｂを図示しているが、後壁は図示していない）から構成されている。

図５を参照することによって理解される如く、上記可動支持部材２１０の前端及び後端には下方に垂下する連結部２２８（図５に前端から下方に垂下する連結部のみを図示している）が付設されている。可動支持部材２１０の前端から垂下する連結部２２８には幅方向（図６において左右方向）に貫通する雌ねじ孔が形成されている。可動支持部材２１０の後端から垂下する連結部には幅方向に貫通する案内孔が形成されている。一方、可動支持部材２１０の前端下方には、幅方向に間隔をおいて一対の軸受部材２３０が、適宜の支持脚（図示していない）によって支持されている。そして、かかる一対の軸受部材２３０には雄ねじ部材２３２が回転自在に装着されている。この雄ねじ部材２３２は、連結部２２８に形成されている上記貫通ねじ孔に螺合されている。一対の軸受部材２３０の一方には電動モータ（図示していない）が内蔵されており、かかる電動モータが雄ねじ部材２３２に駆動連結されている。可動支持部材２１０の後端下方にも、幅方向に間隔をおいて一対の支持部材２３４（図５にその一方のみを図示している）が、適宜の支持脚（図示していない）によって支持されており、かかる一対の支持部材２３４間には案内ロッド２３６が固定されている。この案内ロッド２３６は連結部に形成されている上記案内孔に挿通せしめられている。電動モータが正転せしめられると、可動支持部材２１０と共に補助支持部材２１２を介して可動支持部材２１０に装着された搬送台２１４ａ及び２１４ｂが幅方向片側（図６において右方）に移動され、電動モータが逆転せしめられると、可動支持部材２１０と共に補助支持部材２１２を介して可動支持部材２１０に装着された搬送台２１４ａ及び２１４ｂが幅方向他側（図６において左方）に移動される。

上記一対の支持梁材２０４の両側には案内シュート２３８ａ及び２３８ｂが配設されている。かかる案内シュート２３８ａ及び２３８ｂは一対の支持梁材２０４よりも幅方向外側で且つ一対の支持梁材２０４よりも下方に配置されている。案内シュート２３８ａ及び２３８ｂの下方には長手方向に延在するローラコンベア２４０ａ及び２４０ｂが配設されている。かかるローラコンベア２４０ａ及び２４０ｂは上面が開放されている箱形状のコンテナ２４２を搬送する。案内シュート２３８ａ及び２３８ｂの上面には、上記搬送台２１４ａ及び２１４ｂの寸法に対応した受入開口か形成され、案内シュート２３８ａ及び２３８ｂの下面にはコンナ２４２の寸法に対応した排出開口が形成されている。

上記一対の支持梁材２０４の幅方向中央領域の上方には天板２４４が昇降動自在に配設されている。天板２４４には適宜の昇降動手段（図示していない）が付設されており、天板２４４は図５及び図６に実線で示す作用位置（下降位置）と図６に二点鎖線で示す被作用位置（上昇位置）とに選択的に位置付けられる。天板２４４の下面には長手方向に間隔をおいて複数個、図示の場合は６個、の支持部材２４６が固定されており、支持部材２４６の各々には破砕機組２４８が装着されている。破砕組２４８の各々には、図１乃至４に図示する第一の実施形態の場合と同様に、３個の破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃ（第一の破砕機２５０ａ、第二の破砕機２５０ｂ及び第三の破砕機２５０ｃ）が装着されている（従って、図５及び図６に図示する第二の実施形態においては１８個の破砕機が装備されている）。３個の破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｂは、図１乃至図４に図示する第一の実施形態における３個の破砕機１２ａ、１２ｂ及び１２ｃ（或いは１６ａ、１６ｂ及び１６ｂ）と同一でよい。天板２４４には、更に、破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃを囲繞するカバー壁が付設されている。このカバー壁は下方に垂下する両側壁２５２及び両端壁２５４から構成されている。図６を参照することによって明確に理解される如く、カバー壁を構成する両側壁２５２及び両端壁２５４（図５）の下端部が規定する矩形断面形状は上記搬送台２１４ａ及び２１４ｂのカバー壁を構成する両側壁２２４ａ及び２２４ｂ並びに両端壁２２６ａ及び２２６ｂが規定する矩形断面形状よりも若干小さく設定されており、天板２４４が実線で示す作用位置に下降せしめられると、カバー壁を構成する両側壁２５２及び両端壁２５４の下端部は、カバー壁を構成する両側壁２２４ａ（または２２４ｂ）及び両端壁２２６ａ（または２２６ｂ）の内側に侵入し、両カバー壁によって閉じた空間が規定される。

主として図６を参照して、上述したとおりのシリコン塊破砕装置の作用を要約して説明すると、次のとおりである。可動支持部材２１０が図５及び図６に実線で示す位置即ち第一の作用位置に位置せしめられている時には、一方の搬送台２１４ａは破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃの下方に位置し、他方の搬送台２１４ｂは破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃに対して片側（図６において左側）に変位して位置する。搬送台２１４ａの受け溝２２２ａには先の搬入工程において破砕すべき棒状シリコン塊２５６が搬入されている。棒状シリコン塊２５６の長さは天板２４４に装着されている１８個の破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃが存在する領域に対応したものでよい。天板２４４並びにこれに装着されている破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃは図６に実線で示す作用位置に位置せしめられている。かかる状態において、例えば１８個の破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃの全てが作動せしめられ、搬送台２１４ａに収容されているシリコン塊２５６に破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃのハンマーヘッド（図４を参照されたい）が衝突せしめられて、シリコン塊２５６が破砕される。この際には、天板２４４に付設された上記カバー壁及び搬送台２１４ａに付設された上記カバー壁が協働して閉じた空間を規定している故に、シリコン塊２５６の破砕によって生成させるシリコン片が周囲に飛散することはない。一方、破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃに対して変位せしめられている搬送台２１４ｂの受け溝２２２ｂには、適宜の搬入機構（図示していない）によって破砕すべき棒状シリコン塊２５６が搬入される。

しかる後に、天板２４４並びにこれに装着されている破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃが図６に二点鎖線で示す被作用位置に上昇せしめられる。次いで、可動支持部材２１０が、（後述する第二の作用位置２１０−Ａを越えて）図６に二点鎖線２１０−Ｂで示す第二の排出位置まで他側、即ち図６において右側に移動せしめられる。かくすると、搬送台２１４ａは一対の支持梁材２０４の上面を超えて移動せしめられ、図６に二点鎖線で示す如く９０度以上の角度、例えば１１０度程度の角度に渡って図６において時計方向に旋回せしめられ、これによって搬送台２１４ａ上の破砕されたシリコン塊が下方に排出され、案内シュート２３８ａを通してコンテナ２４２内に収容される。破砕されたシリコン塊を収容したコンテナ２４２はローラコンベア２４０ａによって所要場所に搬送され、案内シュート２３８ａの下方には次の空のコンテナ２４２が搬入される。

しかる後に、可動支持部材２１０は片側、即ち図６において左側に移動せしめられて、二点鎖線２１０−Ａで示す第二の作用位置に位置せしめられる。かくすると、一方の搬送台２１４ａは破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃに対して他側（図６ににおいて右側）に変位して位置せしめられ、他方の搬送台２１４ｂは破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃの下方に位置せしめられる。次いで、天板２４４並びにこれに装着されている破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃが図６に実線で示す作用位置に下降せしめられる。しかる後に、例えば１８個の破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃの全てが作動せしめられ、搬送台２１４ｂに収容されているシリコン塊２５６に破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃのハンマーヘッド（図４を参照されたい）が衝突せしめられて、シリコン塊２５６が破砕される。この間に、一方の搬送台２１４ａの受け溝２２２ａには、適宜の搬入機構（図示していない）によって破砕すべき棒状シリコン塊２５６が搬入される。

しかる後に、天板２４４並びにこれに装着されている破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃが図６に二点鎖線で示す被作用位置に上昇せしめられる。次いで、可動支持部材２１０が、上記第一の作用位置を越えて、図６に二点鎖線２１０−Ｃで示す第一の排出位置まで片側、即ち図６において左側に移動せしめられる。かくすると、搬送台２１４ｂは一対の支持梁材２０４の上面を超えて移動せしめられ、図６に二点鎖線で示す如く９０度以上の角度、例えば１１０度程度の角度に渡って図６において反時計方向に旋回せしめられ、これによって搬送台２１４ｂ上の破砕されたシリコン塊が下方に排出され、案内シュート２３８ｂを通してコンテナ２４２内に収容される。破砕されたシリコン塊を収容したコンテナ２４２はローラコンベア２４０ｂによって所要場所に搬送され、案内シュート２３８ｂの下方には次の空のコンテナ２４２が搬入される。

しかる後に、可動支持部材２１０は他側、即ち図６において右側に移動せしめられて、実線で示す第一の作用位置に位置せしめられる。かくして、一方の搬送台２１４ａが破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃの下方に位置せしめられ、他方の搬送台２１４ｂが破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃに対して片側（図６ににおいて左側）に変位して位置せしめられる。次いで、天板２４４並びにこれに装着されている破砕機２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃが図６に実線で示す作用位置に下降せしめられる。しかる後に、上述したとおりの作動が繰り返される。

実験例１
図１乃至図４に図示するとおりのシリコン塊破砕装置を使用して、シリコン塊を破砕した。シリコン塊は略丸棒形状の多結晶シリコンであり、その平均直径は１２０ｍｍで、長さは８００ｍｍであった。搬送台の受け溝上に載置された状態で支持基台に搬入されたシリコン塊の周表面と６個の破砕手段のカバー部材先端との間隙は略２０ｍｍであった。第一の破砕機組と第二の破砕機組とのピッチＰは８０ｍｍであった。第一の破砕機組及び第二の破砕機組の各々において、第一の破砕機は鉛直に配置され、第二及び第三の破砕機は第一の破砕機の両側に６０度の角度間隔をおいて配置されて下方に向かって内側に６０度傾斜して延在した。搬送台の受け溝上に載置された状態で支持基台に搬入されたシリコン塊の周表面と６個の破砕機におけるハンマーヘッド先端との間の離間長さは５０ｍｍであった。破砕機の各々におけるハンマーヘッドはタングステンカーバイドとコバルトとを主成分とする超硬合金から形成され、その直径は３０ｍｍで長さは５０ｍｍであった。

０．９ＭＰａの圧縮空気を供給して６個の破砕機の全てを作動せしめてシリコン塊を破砕した。支持枠を支持基台の長手方向に９０ｍｍ毎移動せしめてシリコン塊の破砕を８回遂行し、破砕されたシリコン片をその最大寸法ＤがＤ≧１２０ｍｍであるもの、１２０ｍｍ＞Ｄ≧１０ｍｍであるもの、１０ｍｍ＞Ｄであるものに分類し、夫々の収率（重量）を求めたところ下記表１のとおりであった。

実験例２
第一の破砕機組及び第二の破砕機組の双方において、中央に位置する第一の破砕機は作動せしめることなく第二に破砕機及び第三の破砕機のみを作動せしめたことを除いて、実験例１と同様な実験を遂行して、同様な収率を求めたところ下記表１のとおりであった。

実験例３
第一の破砕機組及び第二の破砕機組の双方において、第二の破砕機及び第三の破砕機は作動せしめることなく中央に位置する第一の破砕機のみを作動せしめたことを除いて、実験例１と同様な実験を遂行して、同様な収率を求めたところ下記表１のとおりであった。

２：支持基台
４：支持枠
１０：第一の破砕手段組
１２ａ：破砕機（第一の破砕機）
１２ｂ：破砕機（第二の破砕機）
１２ｃ：破砕機（第三の破砕機）
１４：第二の破砕機組
１６ａ：破砕機（第一の破砕機）
１６ｂ：破砕機（第二の破砕機）
１６ｃ：破砕機（第三の破砕機）
２４：シリンダケース
４４：閉塞部材
４６：シリンダボア
５８：ピストン
６６：ロッド部材
７４：ハンマーヘッド
７６：弾性偏倚手段
８２：圧縮空気源
８４：制御弁手段
１００：可動搬送台
１０２：受け溝
１０４：シリコン塊
２０２：支持基台
２１０：可動支持部材
２１４ａ：搬送台
２１４ｂ：搬送台
２２２ａ：受け溝
２２２ｂ：受け溝
２４８：破砕機組
２５０ａ：破砕機（第一の破砕機）
２５０ｂ：破砕機（第二の破砕機）
２５０ｃ：破砕機（第三の破砕機）
２５６：シリコン塊

Claims

シリンダボア空間を規定するためのシリンダケースと、該シリンダボアの片端側である第一の位置と該シリンダボアの他端側である第二の位置との間を滑動自在に該シリンダボア内に収容されたピストンと、該シリンダケース内に固定され該シリンダボアの他端を規定する閉塞部材と、該シリンダボアの該他端側を大気に開放する開放路と、該ピストンを該第一の位置に弾性的に偏倚する弾性偏倚手段と、該ピストンから該シリンダボアの該他端側に延出し該閉塞部材を貫通して該シリンダボアから突出するロッド部材と、該ロッド部材の突出端部に固定されたハンマーヘッドと、圧縮空気源と、該シリンダボアの該片端側と該圧縮空気源との間に配設された連通手段と、該連通手段に配設され該シリンダボアを該圧縮空気源に連通せしめる作動状態と該シリンダボアの該片端側を大気に開放する非作動状態とに選択的に設定される制御弁手段とを具備し、該制御弁手段が該非作用状態に設定されているときには、該弾性偏倚手段の弾性偏倚作用によって該ピストンは該第一の位置に弾性的に偏倚せしめられており、該制御弁手段が該作用状態に設定されると、該圧縮空気源から該シリンダボアの該片端側に供給される圧縮空気によって該ピストンが該弾性偏倚手段の弾性偏倚作用に抗して該第二の位置に強制される、ことを特徴とするシリコン塊を破砕するための破砕機。
該シリンダケースは金属製であり、該シリンダケースの外側面は合成樹脂製カバー部材によって覆われている、請求項１記載の破砕機。
該カバー部材は該シリンダケースの前端を越えて延在せしめられており、該ピストンが該第一の位置に弾性的に偏倚されているときには、該ハンマーヘッドは該カバー部材の前端よりも内側に位置しているが、該ピストンが該第二の位置に強制されると該ハンマーヘッドは該カバー部材の該前端を越えて突出する、請求項２記載の破砕機。
該ハンマーヘッドは円筒形外周面を有し、該カバー部材の、該ハンマーヘッドが移動する部位の内径は、該ハンマーヘッドの外径に対応せしめられていて、該ハンマーヘッドの移動が該カバー部材によって案内される、請求項３記載の破砕機。
該ハンマーヘッドは超硬合金製である、請求項１から４までのいずれかに記載の破砕機。
破砕すべき略丸棒形状の棒状多結晶シリコン塊を支持するための支持基台と、該支持基台上に支持される棒状多結晶シリコンに対向して且つ相互に間隔をおいて配設された複数個の破砕機とを具備し、該破砕機の各々は該支持基台上に支持されているシリコン塊に衝突せしめられるハンマーヘッドを有する、ことを特徴とするシリコン塊破砕装置。
Ｖ字断面形状を有し且つ長手方向に延在する受け溝が上面に形成されている搬送台を含み、シリコン塊は該搬送台の該受け溝上に載置され、該搬送台が該支持基台上に搬入される、請求項６記載のシリコン塊破砕装置。
該支持基台上には可動支持部材が配設されており、該可動支持部材上にはＶ字断面形状を有し且つ長手方向に延在する受け溝が上面に形成されている搬送台が2個並列に装着されており、該可動支持部材は該搬送台の一方が該破砕機の下方に位置し他方が該破砕機に対して片側に変位する第一の作用位置と該搬送台の該他方が該破砕機の下方に位置し該一方が該破砕機に対して他側に変位する第二の作用位置との位置せしめられ、該可動支持部材が該第一の作用位置に位置せしめられている時に、該搬送台の該一方の該受け溝に載置されているシリコン塊が該破砕機によって破砕され、該搬送台の該他方に破砕すべきシリコン塊が搬入され、該可動支持部材が該第二の作用位置に位置せしめられている時に、該搬送台の該他方の該受け溝に載置されているシリコン塊が該破砕機によって破砕され、該搬送台の該一方に破砕すべきシリコン塊が搬入される、請求項６記載のシリコン塊破砕装置。
該可動支持持部材は、更に、該第一の作用位置を越えて更に該片側に変位せしめられた第一の排出位置と該第二の作用位置を越えて該他側に変位せしめられた第二の排出位置に位置せしめられ、該搬送台は長手方向に延びる旋回軸線を中心として旋回自在に装着されており、該可動支持部材が該第一の排出位置に位置せしめられると、該搬送台の該他方はその長手方向に延びる旋回軸線を中心として９０度以上の角度に渡って旋回せしめられて、その受け溝上の破砕されたシリコン塊が下方に排出され、該可動支持部材が該第二の排出位置に位置せしめられると、該搬送台の該一方はその長手方向に延びる旋回軸線を中心として９０度以上の角度に渡って旋回せしめられて、その受け溝上の破砕されたシリコン塊が下方に排出される、請求項８記載のシリコン塊破砕装置。
該破砕機は作用位置と該作用位置から上昇せしめられた非作用位置とに位置付けられる昇降自在な支持枠に装着されており、該搬送台の各々には該受け溝を囲繞して上方に延びるカバー壁が付設されており、該支持枠には該破砕機を囲繞して下方に延びるカバー壁が付設されており、該可動支持部材が該第一の作用位置に位置付けられ該支持枠が該作用位置に下降せしめられると、該搬送台の該一方の該カバー壁と該支持枠の該カバー壁との協働によって閉空間が規定され、該可動支持部材が該第二の作用位置に位置付けられ該支持枠が該作用位置に下降せしめられると、該搬送台の該他方の該カバー壁と該支持枠の該カバー壁との協働によって閉空間が規定される、請求項8又は９記載のシリコン塊破砕装置。
該受け溝の両側面は相互に１１０乃至１３０度の角度をなす、請求項７から１０のいずれかに記載のシリコン塊破砕装置。
該破砕機は、該支持基台上に支持されたシリコン塊の真上に位置する第一の破砕機、シリコン塊の外周面方向に見て該第一の破砕機の両側に夫々等角度間隔をおいて位置する第二及び第三の破砕機を含む、請求項１から１１までのいずれかに記載のシリコン塊破砕装置。
該第二及び第三の破砕機は該第一の破砕機に対して夫々３０乃至８０度の角度間隔をおいて位置する、請求項１２記載のシリコン塊破砕装置。
該第一、第二及び第三の破砕機の各々の該ハンマーヘッドは、シリコン塊の中心軸線に向けて突出せしめられてシリコン塊に衝突せしめられる、請求項１３記載のシリコン塊破砕装置。
該第一、第二、及び第三の破砕機からなる破砕機組が、該支持基台上に支持されたシリコン塊の長手方向に間隔をおいて複数個配設されている、請求項１２から１４までのいずれかに記載のシリコン塊破砕装置。
該破砕機の各々は、シリンダボア空間を規定するためのシリンダケースと、該シリンダボアの片端側である第一の位置と該シリンダボアの他端側である第二の位置との間を滑動自在に該シリンダボア内に収容されたピストンと、該シリンダケース内に固定され該シリンダボアの他端を規定する閉塞部材と、該シリンダボアの該他端側を大気に開放する開放路と、該ピストンを該第一の位置に弾性的に偏倚する弾性偏倚手段と、該ピストンから該シリンダボアの該他端側に延出し該閉塞部材を貫通して該シリンダボアから突出するロッド部材と、該ロッド部材の突出端部に固定されたハンマーヘッドと、圧縮空気源と、該シリンダボアの該片端側と該圧縮空気源との間に配設された連通手段と、該連通手段に配設され該シリンダボアを該圧縮空気源に連通せしめる作動状態と該シリンダボアの該片端側を大気に開放する非作動状態とに選択的に設定される制御弁手段とを具備し、該制御弁手段が該非作用状態に設定されているときには、該弾性偏倚手段の弾性偏倚作用によって該ピストンは該第一の位置に弾性的に偏倚せしめられており、該制御弁手段が該作用状態に設定されると、該圧縮空気源から該シリンダボアの該片端側に供給される圧縮空気によって該ピストンが該弾性偏倚手段の弾性偏倚作用に抗して該第二の位置に強制される、請求項6から１５までのいずれかに記載のリシコン破砕装置。
該シリンダケースは金属製であり、該シリンダケースの外側面は合成樹脂製カバー部材によって覆われている、請求項１６記載のシリコン破砕装置。
該カバー部材は該シリンダケースの前端を越えて延在せしめられており、該ピストンが該第一の位置に弾性的に偏倚されているときには、該ハンマーヘッドは該カバー部材の前端よりも内側に位置しているが、該ピストンが該第二の位置に強制されると該ハンマーヘッドは該カバー部材の該前端を越えて突出する、請求項１７記載のシリコン破砕装置。
該ハンマーヘッドは円筒形外周面を有し、該カバー部材の、該ハンマーヘッドが移動する部位の内径は、該ハンマーヘッドの外径に対応せしめられていて、該ハンマーヘッドの移動が該カバー部材によって案内される、請求項１８記載のリシコン破砕装置。
該ハンマーヘッドは超硬合金製である、請求項１６から１９までのいずれかに記載のシリコン破砕装置。