KR102203331B1 - 가열 요소의 기계적 지지를 위한 단자 - Google Patents

가열 요소의 기계적 지지를 위한 단자 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 가열 요소(100)의 기계적 지지를 위한 단자(10)로서, 기부 장치(30); 가열 요소(100)를 지지하도록 구성되는 장착 장치(20); 및 기부 장치(30)를 장착 장치(20)에 연결하는 그리고 접선 방향 및/또는 축방향 축에 대한 가열 요소(100)의 변위의 약 10% 미만인, 반경 방향 축에 대한 가열 요소(100)의 변위를 허용하는 지지 장치(40)를 포함하는 단자(10)에 관한 것이다.

Description

가열 요소의 기계적 지지를 위한 단자{TERMINAL FOR MECHANICAL SUPPORT OF A HEATING ELEMENT}
본 발명은 가열 요소의 기계적 지지를 위한 단자와 적어도 하나의 가열 요소를 포함하는 가열기에 관한 것이다.
MOCVD(유기 금속 증착) 반응기의 가열기를 위한 가열 요소가 일반적으로 알려져 있다. 그것들은 화합물 반도체의 에피택셜 성장(epitaxial growth)을 위해 MOCVD 반응기의 내부에서 웨이퍼 캐리어[서셉터(susceptor)]를 가열하기 위해 사용된다. MOCVD 반응기의 가열기의 가열 요소가 정확하게 위치되는 것을 보장하기 위해, 상이한 종류의 기계적 지지 구조체가 알려져 있다. 보통, MOCVD 반응기의 가열기의 가열 요소를 사전규정된 위치에 유지시키도록 그것을 지지하는 단자가 사용된다.
가열 요소에 대한 기계적 지지를 위한 알려진 단자의 하나의 문제는 가열 요소와 단자 그 자체의 열 유발 변형이 문제를 일으킨다는 것이다. 그들 문제 중 하나는 가열기의 가열 요소의 재료의 내부에서의 기계적 응력의 생성이다. 반응기 내부에서의 MOCVD 공정 중에, 가열기는 1000 내지 2200 ℃까지 가열된다. 이는 MOCVD 성장 공정을 위해 기판이 MOCVD 반응기에 탑재되는(실온) 상황과 성장 그 자체 중의 상황 사이의 매우 높은 온도 차이를 초래한다. 이러한 높은 온도 차이의 하나의 결과는 가열 요소의 열 유발 팽창이다. 보통, 가열 요소는 단자에 의해 적소에 유지되며, 따라서 단자는 가열 요소를 실온에서 사전규정된 위치에 유지시키려고 한다. 2200 ℃까지의 가열 과정 중에, 가열 요소는 그것의 치수를 연장시키려고 하며, 따라서 열 유발 응력이 가열 요소의 재료의 내부에 생성된다.
고정된 단자에 관한 문제를 극복하기 위해, 바람직한 방향으로의 팽창을 허용하고 바람직하지 않은 방향으로의 변형을 제한하도록 설계되는 다양한 가요성 요소가 사용되었다. 이들 요소는 가열기 요소 내에 기계적 부하를 생성하며, 이는 온도에 따라 증가하는 가열기 요소의 변위에 따라 증가한다. 내화 금속의 강도와 내크리프성(creep resistance)은 온도에 따라 감소하고, 1200 내지 1400 ℃ 위에서 급격히 떨어진다. 이들 조건 하에서, 원하지 않는 변형을 제어하도록 설계되는 가요성 요소는 그러한 바람직하지 않은 변형의 다른 원인(source)이 되는데, 왜냐하면 그것들이 가열 요소의 감소된 강도와 유사한 응력을 생성하기 때문이다.
가열 요소 내부의 그러한 열 유발 응력을 부분적으로 보상하도록 단자를 구성하는 것이 이미 알려져 있다. 상기 알려진 단자는 가열 요소와 단자 사이의 연결 위치의 움직임을 허용할 수 있는 상이한 종류의 U자형 스프링을 포함한다. 이에 의해, 가열 요소의 내부의 열 유발 응력이 감소된다. 그러나, 이러한 종류의 알려진 단자는 가열 요소가 둘 이상의 방향으로 연장될 수 있는 단점을 갖는다. 이는 가열 시스템의 다른 부품 또는 그 자체와의 접촉의 위험을 초래하고, 단락이 발생할 수 있다. 또한, 스프링의 U자형으로 인해, 기계적 응력이 두 방향으로 가열 요소의 재료 내에 생성된다. 따라서, 가열 요소의 재료는 더욱 응력에 잘 견뎌야 하며, 따라서 더욱 고가이다. 기계 공학의 관점에서, 알려진 단자는 둘 이상의 변형 방향으로 가열 요소에 이동의 자유를 제공할 수 있다. 이는 가열 요소의 재료의 내부에서의 적어도 하나의 굽힘 모멘트와 단락의 위험을 초래한다.
본 발명의 하나의 목적은 선행 기술의 단자의 전술한 문제 중 적어도 일부를 해소하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 사용 중에 가열 요소 내부의 열 유발 응력이 감소되는, 특히 MOCVD 반응기의 가열기와 특히 적어도 하나의 가열 요소와 적어도 2개의 단자를 포함하는 MOCVD 반응기를 위한 가열기의 가열 요소에 대한 기계적 지지를 위한 단자를 제공하는 것이다.
전술한 문제는 본 출원에 기술된 특징을 갖는, 특히 MOCVD 반응기의 가열기의 가열 요소에 대한 기계적 지지를 위한 단자에 의해, 그리고 특히 적어도 하나의 가열 요소와 적어도 2개의 단자를 포함하는 MOCVD 반응기를 위한 가열기에 의해 해소된다. 종속항에 관하여 논의되는 본 발명의 또 다른 특징과 세부 사항이 자유로이 서로 그리고 본 발명의 단자 및 본 발명의 가열기와 조합될 수 있다.
본 발명에 따르면, 특히 MOCVD 반응기의 가열기의 가열 요소에 대한 기계적 지지를 위한 단자는 가열 요소를 지지하도록 구성되는 장착 장치를 포함한다. 또한, 단자를 기부 및 지지 장치상에 고정시키기 위한 기부 장치가 제공되며, 이때 지지 장치는 접선 방향 및/또는 축방향 축에 대한 가열 요소의 변위의 약 10% 미만인, 반경 방향 축에 대한 가열 요소의 변위를 허용한다. 반경 방향, 접선 방향 및 축방향 방향/축은 배향된 위치에서 장착 장치에 장착될 때 가열 요소의 평면 연장에 의해 규정된다.
특히, 지지 장치는 장착 장치와 기부 장치 사이의 힘 경로(force track) 내에 위치된다. 또한, 지지 장치는 실질적으로 반경 방향을 따라 배향되는 하나의 단일 주 스프링 방향을 가지며, 여기에서 반경 방향은 배향된 위치에서 장착 장치에 장착될 때 가열 요소의 평면 연장에 의해 규정된다. 가열 요소는 선형이거나 만곡될 수 있다. 반경 방향, 축방향 및 접선 방향은 장착 장치에서의 가열 요소의 도달 부분이 실질적으로 곧은 구성을 가질 수 있다는 사실 외에 가열 요소의 전체 기하학적 구조에 의해 규정될 수 있다. 특히, 본 발명의 단자는 만곡된 도달 가열 요소를 장착하기 위한 장착 장치를 포함하며, 이에 의해 반경 방향, 축방향 및 접선 방향은 배향된 위치에서 장착 장치에 장착될 때 가열 요소의 만곡(curvature)에 의해 규정된다. 또한, 본 발명의 단자는 또한 선형 가열 요소를 장착하기 위한 장착 장치를 포함할 수 있으며, 여기에서 반경 방향은 배향된 위치에서 장착 장치에 장착될 때 가열 요소의 평면 연장에 의해 규정된다.
실질적으로 평탄한, 특히 만곡된 도달 가열 요소가 특히 원에 의해 둘러싸일 수 있는 연장부를 포함할 수 있다. 이에 의해, 가열 요소의 상이한 종류의 곡선 또는 선형 성분이 그러한 원형 주변부 내에 위치될 수 있다. 특히, 가열 요소 그 자체는 가열 요소의 가열 공정 중에 가열 요소의 열 유발 변형이 발생하기를 원하는 방식으로 단자의 장착 장치에 도달한다. 그러한 열 유발 변형은 단자의 기부 장치에 대한 가열 요소와 장착 장치의 움직임을 유발한다. 가열 요소의 가열 공정 중의 그러한 움직임에 대항하여, 지지 장치는 특히 하나의 단일 주 스프링 방향을 포함한다.
본 명세서의 의미에서 "단일 주 스프링 방향(single main spring direction)"은 또한 단일 주 탄성 방향으로 불리울 수 있다. 이는 지지 장치의 재료 및/또는 기하학적 구조가 그것들의 주 탄성을 갖는 방향이다. 그것은 특히 단자, 특히 지지 장치의 변형의 3개의 상이한 방향을 갖는 좌표계에 관하여 이해될 수 있다. 그러한 좌표계에서, 3개의 좌표 중 하나는 또한 실질적으로 가열 요소의 주 열 유발 변형 방향인 하나의 주 스프링 방향을 규정한다. 그러한 이해에 따르면, 본 발명의 단자는 기부 장치에 대한 장착 장치에서의 가열 요소의 움직임을 실질적으로 단지 하나의 단일 방향, 특히 각각 반경 방향 또는 반경 방향 축으로 감소시킬 가능성을 제공한다. 그것은 또한 가열 요소의 재료 내부에서의 열 유발 응력이 감소되는 가능성으로 이어진다. 특히, 굽힘 모멘트가 감소될 수 있다. 이러한 사실로 인해, 보다 저렴하고 보다 적은 재료가 가열 요소에 사용될 수 있고, 가열 요소에 대한 수명이 증가된다.
본 발명에 따른 단자는 특히 MOCVD 반응기의 가열기의 가열 요소에 대한 기계적 지지를 위해 의도된다. 따라서, 단자는 또한 본 발명에 따르면 MOCVD 반응기 가열기 단자로 불리울 수 있다.
본 발명의 단자는 단지 기계적 지지만을 위해 또는 가열 요소의 기계적 및 전기적 지지의 조합된 지지를 위해 사용될 수 있다. 특히, 하나의 동일한 단자가 두 유형의 지지를 위해 사용될 수 있다. 단자는 특히 가열 요소가 만곡된 가열 요소이면, 주 스프링 방향이 가열 요소의 직경의 최대 2%의 가열 요소의 움직임의 가능성을 제공하도록 구성된다. 특히, 지지 장치는 만곡된 가열 요소의 직경의 1%의 가열 요소의 움직임을 허용한다. 이는 반경 방향으로 1000 내지 2200 ℃의 가열 요소의 작동 온도와 실온 사이에서 가열 요소의 열 유발 변형을 허용하기에 충분한 서스펜션(suspension)이다.
단자, 특히 지지 장치는 하나의 방향, 즉 주 스프링 방향에 대해 가요성이다. 또한, 그것은 변형의 3개의 방향 중 다른 2개의 방향에 대해 안정된다. 예를 들어 3개의 방향, 즉 반경 방향/축, 축방향/축 및 접선 방향/축으로의 하나의 방향을 제공하는 좌표계에서, 단지 반경 방향으로만 가요성이 주어진다. 따라서, 그러한 실시 형태에서, 반경 방향은 지지 장치의 단일 주 스프링 방향과 가열 요소의 단일 열 유발 변형 방향이다.
평면 도달 가열 요소는 특히 만곡된 도달 가열 요소이다. 이는 적어도 만곡 구조의 장착 장치에 도달하는 점에 있는 가열 요소로 이해될 수 있다. 이는 가열 요소의 반경 방향 움직임이 일어나도록 가열 요소가 열 유발 변형되는 상황을 가져온다. 가열 요소의 이러한 반경 방향 움직임은 반경 방향으로의 하나의 단일 주 스프링 방향으로 인해 단자에 의해 허용된다. 기부 장치는 특히 반응기 하우징의 강성 기부 또는 기부 플레이트 그 자체일 수 있다. 기부 장치는 특히 MOCVD 반응기의 또 다른 부품에 대한 단자의 장착을 허용하도록 구성된다.
용어 "힘 경로(force track)"는 가열 요소의 장착부로부터 기부로 힘을 안내하는, 기부 장치와 장착 장치 사이의 경로로 이해될 수 있다. 용어 "실질적으로 반경 방향을 따라"는 반경 방향을 따라 ±10°의 편차를 의미한다.
본 발명에 따른 단자가 지지 장치의 단일 주 스프링 방향과 적어도 하나의 다른 스프링 방향 사이의 관계가 실질적으로 하나의 변형 방향을 다른 변형 방향으로부터 분리시키기 위해 10% 미만인 것을 특징으로 하면 유리할 수 있다. 이는 반경 방향 스프링 방향에 대한 접선 방향 스프링 방향과 반경 방향 스프링 방향에 대한 축방향 스프링 방향 사이의 관계가 10% 미만인 이점을 가져온다. 이는 지지 장치의 또 다른 스프링 방향에 대한 최대 한계치로 이해될 수 있다. 특정 실시 형태에 따르면, 최대 한계치가 훨씬 더 낮으면 유리할 수 있다. 특히, 비교적 긴 지지 장치가 사용되면, 훨씬 더 작은 최대 한계치, 예를 들어 전술된 규정에 따라 5% 또는 1%가 유리할 수 있다.
본 발명에 따르면, 단자가 지지 장치가 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 또한 가능하다. 특히, 지지 장치는 리프 스프링(leaf spring)이며, 여기에서 리프 스프링은 실질적으로 평행한 배향으로 배치되는 2개 이상의 리프를 포함할 수 있다. 적어도 2개의 리프 스프링의 사용은 전체 단자의 저렴하고 간단한 구성으로 이어진다. 또한, 리프 스프링은 그것들이 비교적 큰 단면을 갖는다는 사실로 인해 보다 높은 값의 동력을 공급할 수 있다. 리프 스프링의 치수는 폭 방향으로 특히 10 내지 40 mm이고, 높이가 특히 100 내지 150 mm이며, 두께가 특히 0.1 내지 1 mm이다. 모든 리프 스프링이 특히 재료에 관해 그리고/또는 그것들의 치수 연장에 관해 동일하면 유리할 수 있다. 리프 스프링은 그것들이 적어도 실질적으로 평행하게 정렬되면 유리하다. 적어도 평행하게 배치된 리프 스프링의 사용은 전체 단자의 기계적 강성 매트릭스에 대해 평행사변형이 형성되는 이점을 가져온다. 그러한 강성 매트릭스 내에서, 단지 반경 방향만이 가요성 방향, 즉 단일 주 스프링 방향이다. 그것은 다른 스프링 방향으로부터, 즉 다른 변형 방향으로부터 분리되는데, 왜냐하면 그것들이 접선 방향 및 축방향 변형 방향이기 때문이다. 리프 스프링은 특히 실질적으로 플레이트형 기하학적 구조를 갖는다.
본 발명에 따른 단자가 가열 요소에 전력을 공급하기 위해 구성되는 것을 특징으로 하는 것이 또한 가능하다. 이는 상이한 유형의 기하학적 표현으로 이어질 수 있다. 특히, 단자의 상이한 요소, 즉 특히 장착 장치, 지지 장치 및/또는 기부 장치가 전력이 장착 장치로 수송되도록 그리고 따라서 가열 요소에 공급되도록 허용하기 위한 단면으로 구성된다. 적어도 2개의 그러한 단자가 MOCVD 반응기 내에 위치될 수 있으며, 따라서 양 및 음의 전기적 연결이 상기 본 발명의 단자 중 1개 또는 2개에 의해 취급될 수 있다. 하나의 단자가 두 필요, 즉 기계적 및 전기적 지지에 적합하면 또한 유리할 수 있다.
본 발명의 단자가 지지 장치와 장착 장치 및 기부 장치 사이의 연결이 실질적으로 평평한 연결 영역을 포함하는 것을 특징으로 하면 또한 유리할 수 있다. 이는 특히 증가된 단면에 관해 전력의 보다 우수한 공급으로 이어진다. 또한, 기계적 고정, 예를 들어 금속 시트와 함께 스크류가 보다 쉬운 방식으로 수행될 수 있다. 또한, 실질적으로 평평한 연결 영역은 힘 경로를 따른 그리고 따라서 지지 장치를 따른 그리고 그것을 통한 힘의 보다 우수한 안내로 이어진다.
본 발명의 단자가 단자의 재료가 적어도 90 중량%의 내화 금속을 포함하는 것을 특징으로 하면 또한 유리할 수 있다. 특히, 내화 금속은 텅스텐, 몰리브덴, 니오븀, 탄탈륨, 레늄 및 이들의 합금으로부터 선택된다. 또한, 내화 금속이 텅스텐, 텅스텐의 합금, 몰리브덴 및 몰리브덴의 합금으로부터 선택되는 것이 가능하다. 특히, 동일한 재료가 단자의 모든 구성요소에, 특히 또한 지지 장치에 사용된다. 재료에 대한 일례는 텅스텐 또는 진공 금속화된 텅스텐 합금(vacuum metalized tungsten alloy)으로 알려진 텅스텐의 합금(적어도 90 중량%의 텅스텐)이다. 재료에 대한 또 다른 예는 몰리브덴 또는 몰리브덴의 합금(적어도 95 중량%의 몰리브덴)이다.
본 발명의 단자가 장착 장치가 장착 장치와 지지 장치 사이의 연결로부터 가열 요소를 장착하는 장소를 변위시키는 긴 부품을 포함하는 것을 특징으로 하면 또 다른 이점이 달성될 수 있다. 이는 지지 장치에 대한 연결과 장착 장소 사이의 거리를 허용한다. 그것은 가열 요소와 기부 플레이트 사이의 단열을 위한 공간을 제공한다.
본 발명에 따르면, 단자가 긴 부품이 지지 장치의 단면에 대해 감소된 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 것이 또한 가능할 수 있다. 이들 단면은 두 부품의 전체 단면이다. 그것은 장착 장치, 지지 장치 및/또는 기부 장치의 외곽선 내부에 위치되는 긴 부품의 외곽선으로 이해되어야 한다. 이에 의해, 긴 부품의 연장을 위한 단열 재료 내의 구멍을 감소시키는 것이 가능하다.
당업자는 가열 요소를 장착 장치에 연결하기 위한 다수의 방법이 존재하는 것을 인식할 것이다. 그러한 방법은 클램핑, 용접, 스크류 체결, 볼트 체결 등을 포함한다. 가열 요소에 대한 전력이 흔히 장착 장치를 통해 흐르기 때문에, 가열 요소를 장착 장치에 연결하기 위해 선택되는 방법은 장착 장치와 가열 요소 사이의 정확한 전기적 연결을 보장하기 위해 장착 장치와 가열 요소 사이의 충분한 표면 접촉을 보장하여야 한다.
본 발명의 하나의 또 다른 목적은 특히 본 발명에 따른 적어도 2개의 단자와 적어도 하나의 가열 요소를 포함하는 MOCVD 반응기를 위한 가열기를 제공하는 것이다. 이에 의해, 그러한 본 발명의 가열기는 이미 본 발명의 단자에 관하여 상세히 논의되었던 동일한 이점에 이를 수 있다.
본 발명의 가열기는 각각의 가열 요소가 가열 요소에 대한 전력 공급을 위해 구성되는 그리고 가열 요소의 양단부에 위치되는 2개의 단자를 포함하도록 특징지어질 수 있다. 이는 가열 공정을 위해 가열 요소의 거의 전체 재료 연장을 사용할 하나의 가능성이다. 그것은 2개의 단자를 통한 전력 공급에 의해 가열된다. 물론, 전력 공급을 위한 2개의 단부 단자 사이에서 가열 요소의 두 단부에 대해 위치되는, 특히 가열 요소의 기계적 지지만을 위한 또 다른 단자가 또한 가능하다. 전력 공급 단자는 특히 또한 가열 요소의 기계적 지지를 위해 구성된다.
본 발명에 따른 가열기는 적어도 하나의 단자의 지지 장치가 그것의 안정된(가열되지 않은, 즉 실온인) 위치에서 사전-인장되는 것을 특징으로 할 수 있다. 이는 사전-인장이 특히 가열 요소의 사용 중에 지지 장치의 동일한 운동 방향으로 형성되는 이점을 달성한다. 본 발명이 실질적으로 원형 연장을 갖는 가열기에 사용되면, 이는 외향으로의, 즉 반경 방향으로의 사전-인장으로 이어진다. 가열 요소는 단자를 적소에 유지시키며, 이에 의해 사전규정된 상황에서 사전-인장의 힘을 유지시킨다. 따라서, 사전-인장의 방향은 특히 예상가능한 열 유발 변형의 방향, 즉 주 열 유발 변형 방향이다. 이러한 방향은 특히 또한 지지 장치의 주 스프링 방향, 즉 반경 방향과 일치한다.
본 발명에 따른 가열기가 지지 장치의 사전-인장이 작동 온도에서 가열 요소의 감소된 스프링 장력을 달성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 것이 가능하다. 응력은 특히 약 2000 ℃의 명시적 온도에서 가열 요소의 항복 강도보다 낮은 값으로 감소된다. 본 발명의 가열기의 사용을 위한 온도는 특히 1000 내지 2200 ℃의 온도 범위 내에 있다.
본 발명에 의하면, 선행 기술의 단자의 전술한 문제 중 적어도 일부가 해소된다. 특히, 본 발명에 의하면, 사용 중에 가열 요소 내부의 열 유발 응력이 감소되는, 특히 MOCVD 반응기의 가열기와 특히 적어도 하나의 가열 요소와 적어도 2개의 단자를 포함하는 MOCVD 반응기를 위한 가열기의 가열 요소에 대한 기계적 지지를 위한 단자가 제공된다.
본 발명의 첨부 도면에 관하여 추가로 논의된다. 도면은 다음을 개략적으로 도시한다:
도 1은 본 발명에 따른 단자의 도면이다.
도 2는 장착된 가열 요소를 갖춘 도 1에 따른 단자를 도시한다.
도 3a는 고온 상황 중의 도 1의 실시 형태를 도시한다.
도 3b는 도 3a의 상황을 또 다른 도면으로 도시한다.
도 1 내지 도 3b에 본 발명의 단자(10)의 일 실시 형태가 도시된다. 이러한 실시 형태에 따르면, 단자(10)는 장착 장치(20)와 기부 장치(30)를 포함한다. 기부 장치(30)는 예를 들어 스크류 또는 임의의 다른 종류의 기계적 고정 수단으로 지지 플레이트(미도시) 상에 고정된다.
도 2에서, 가열 요소(100)가 장착 장치(20)에 장착된 것을 볼 수 있다. 그렇게 하기 위해, 장착 장치(20)는 긴 부품(22)을 포함한다. 그러한 긴 부품(22)의 상부에서, 만곡된 가열 요소(100)가 장착 장치에 장착된다. 유용한 가열 요소(100)의 일례를 그 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2012년 8월 7일자로 출원된 미국 출원 제13/568,915호 "MOCVD 반응기의 평탄한 가열기를 위한 가열 요소(HEATING ELEMENT FOR A PLANAR HEATER OF A MOCVD REACTOR)"에서 찾아볼 수 있다.
장착 장치(20)와 기부 장치(30) 사이에 지지 장치(40)가 위치된다. 그러한 지지 장치(40)의 위치는 그것이 기부 장치(30)와 장착 장치(20) 사이의 힘 경로(force track) 내에 위치되도록 배치된다. 바꾸어 말하면, 가열 요소(100)에 의해 또는 그것 상에 인가되는 임의의 힘이 장착 장치(20)로부터 힘 경로를 따라 그리고 따라서 지지 장치(40)를 통해 기부 플레이트(30)로 그리고 예를 들어 따라서 추가로 지지 플레이트로 안내된다.
본 실시 형태에 따른 지지 장치(40)는 스프링일 수 있다. 스프링은 적어도 2개의 리프 스프링(leaf spring)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시 형태는 3개의 리프 스프링(42a, 42b 및 42c)을 구비한다. 리프 스프링(42a, 42b 및 42c)은 실질적으로 평행한 배향으로 배치된다. 이는 기하학적 의미에서 평행사변형에 따른 스프링 요소의 편향의 가능성으로 이어진다.
도 3a와 도 3b는 지지 장치(40)의 편향 중의 하나의 상황을 도시한다. 이는 가열 요소(100)의 가열 중에 발생한다. 본 발명의 단자(10)가 MOCVD 반응기에 사용될 때, 가열 요소(100)는 1000 내지 2200 ℃까지 가열된다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 가열 요소(100)는 비교적 큰 치수를 갖는다. 그러한 공정 온도의 온도 상승 중과 후에, 가열 요소(100)는 열 유발 변형에 의해 영향을 받는다. 특히, 가열 요소(100)의 치수가 길어지고 있으며, 따라서 반경 방향 외향으로 움직이는 경향이 있다. 가열 요소(100)의 내부에서의 열 유발 응력을 감소시키기 위해, 본 발명에 따른 단자(10)는 기부 장치(30)에 대한 가열 요소(100)의 움직임을 허용한다. 이러한 움직임은 도 3a와 도 3b에서 개략적으로 볼 수 있는 바와 같이 지지 장치(40)에 대해 수행된다.
장착 장치(20)는 기부 장치(30)에 대한 장착 장치(20)의 평행 운동에 의해 기부 장치(30)에 대해 전위된다. 그렇게 하기 위해, 상이한 리프 스프링(42a, 42b 및 42c)이 변위되고 구부러진다. 리프 스프링(42a, 42b 및 42c)이 실질적으로 평행하게 위치된다는 사실로 인해, 그것들은 하나의 단일 주 스프링 방향을 포함한다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 그러한 단일 주 스프링 방향은 가열 요소가 장착 장치에 장착되고 위치 배향될 때 가열 요소에 대해 반경 방향으로 지향된다. 따라서, 반경 방향 변형 방향은 가열 요소(100)와 단자(10)의 또 다른 변형 방향으로부터 분리된다. 이러한 분리는 특히 반경 방향으로의 변형이 임의의 다른 변형 방향으로의, 특히 가열 요소(100)의 접선(tangential out) 또는 축방향으로의 변형의 10% 미만을 생성하도록 수행된다.
10: 단자 20: 장착 장치
22: 긴 부품 30: 기부 장치
40: 지지 장치 42a: 리프 스프링
42b: 리프 스프링 42c: 리프 스프링
100: 가열 요소

Claims (11)

  1. 가열 요소(100)의 기계적 지지를 위한 단자(10)로서,
    기부 장치(30);
    가열 요소(100)를 지지하도록 구성되는 장착 장치(20); 및
    기부 장치(30)를 장착 장치(20)에 연결하는 지지 장치(40) - 지지 장치(40)는 단일 주 탄성 방향을 따른 가열 요소(100)의 변위를 허용함 -
    를 포함하며,
    상기 지지 장치(40)는 리프 스프링이며,
    상기 리프 스프링은 실질적으로 평행한 배향으로 배치되는 2개 이상의 리프를 포함하는 것을 특징으로 하는 단자(10).
  2. 제1항에 있어서,
    지지 장치(40)는 접선 방향 및/또는 축방향 축을 따른 가열 요소(100)의 변위의 10% 미만인, 반경 방향 축을 따른 가열 요소(100)의 변위를 허용하는 것을 특징으로 하는 단자(10).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    단자(10)의 재료는 적어도 90 중량%의 내화 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 단자(10).
  4. 제3항에 있어서,
    내화 금속은 텅스텐, 몰리브덴, 니오븀, 탄탈륨, 레늄 및 이들의 합금으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 단자(10).
  5. 제3항에 있어서,
    내화 금속은 텅스텐, 텅스텐의 합금, 몰리브덴 및 몰리브덴의 합금으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 단자(10).
  6. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 따른 적어도 2개의 단자(10)와 적어도 하나의 가열 요소(100)를 포함하는 가열기.
  7. 제6항에 있어서,
    적어도 하나의 단자(10)의 지지 장치(40)는 그것의 안정된 위치에서 사전-인장되는 것을 특징으로 하는 가열기.
  8. 제7항에 있어서,
    지지 장치(40)의 사전-인장은 가열 요소(100)의 가열 사용 중에 지지 장치(40)의 감소된 스프링 장력을 달성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가열기.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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