TWI698619B - 用於加熱單元之支撐系統 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種用於支撐加熱單元之支撐系統，該支撐系統包含支撐構件及彈力系統。該支撐構件具有實質上在高度方向延伸之主延伸方向以及近位端及遠位端。該近位端適於支撐該加熱單元。該彈力系統包含彈簧單元，該彈簧單元耦接至該支撐構件之遠位端部分，且在彈力方向上提供該支撐構件之彈力並在剛性方向上實質上限制該支撐構件之移動。此外，該彈力系統在該高度方向上至少部分地自該遠位端部分向該近位端延伸。

Description

用於加熱單元之支撐系統

本發明係關於一種用於支撐加熱單元之支撐系統，以及一種包含至少一個加熱單元之加熱系統。

包含電阻加熱單元之爐子或電加熱器已廣為人知，且在不同行業中用於各種應用。由此，熱係於經由電傳導加熱單元(亦稱為加熱絲)施加電流時產生，且歸因於電阻，電能耗散成熱。通常，加熱單元係置放成緊鄰於待加熱之物品或材料。用於各種應用之加熱器系統需要在顯著高溫下(例如800℃以上)操作，從而對設計及加熱單元總成之材料提出挑戰，該等應用諸如用於MOCVD(金屬有機化學氣相沉積)技術之反應器，該等技術係例如用於半導體材料之處理(例如，用於化合物半導體之磊晶生長)。對於尤其需要高溫之應用而言，加熱單元常常由陶瓷材料(其費用高且難以製造成所要幾何形狀)製成，或包含耐火金屬，諸如，鎢、鉬、錸、鉭、鈮等或其合金。

當設計高溫加熱系統時，不得不解決的主要問題之一為加熱單元之熱誘導週期性膨脹及收縮。對於尤其用於MOCVD反應器之某些應用而言，加熱單元之精確定位很重要，該精確定位亦應在加熱系統之操作週期期間以受控方式維持。通常，使用不同種類的機械支撐結構(諸如終端 件)來確保加熱單元正確定位並保持在預定位置上。當例如在反應器內部之MOCVD製程期間將加熱單元加熱升溫至1000℃至2200℃時，該加熱單元顯著膨脹，且當藉由該終端件保持在固定位置時，在該加熱單元之材料內部產生明顯的機械應力。此機械應力可導致不受控的塑性變形或致使加熱單元劣化或甚至破裂，從而導致加熱單元之使用壽命減少。不受控的變形係不合需要的，因為在加熱單元與加熱系統之其他部分或與其他加熱單元之間，或在加熱單元自身內，存在嚴重的接觸風險，並因此可能發生短路。此外，因為加熱單元之變形影響局部電阻率，所以塑性變形在苛求高溫的應用中尤其不利，該等高溫應用如化合物半導體之磊晶生長製程，其中均勻或者精確受控之溫度分佈很重要。加熱單元包含耐火金屬之情形最成問題，因為此等金屬之強度抗潛變性隨溫度而降低，且在1200℃至1400℃以上顯著下降。在此等溫度以上，即便小的應力亦會引起不合需要的塑性變形，該等塑性變形在加熱單元冷卻時保留。

為克服固定終端件帶來的問題，已構想出具有撓性單元之各種系統，該等系統經設計以允許加熱單元在一些較佳方向上之膨脹。一些此類已知終端件包含不同種類的彈簧(例如具有U型形狀之彈簧)，該等彈簧允許加熱單元與終端件之間的連接位置之移動。雖然具有U型形狀之此種彈簧達成將加熱單元內部之熱誘導應力減小之某一程度，但該等彈簧之性質在實踐中並未完全得到確信，因為加熱單元自身可在兩個或兩個以上方向上延伸，且由於加熱單元自身或與加熱系統之其他部分的電接觸，仍存在短路之風險。

在US7645342中提出的是，加熱單元包括複數個延伸銷開 口，銷穿過該等延伸銷開口插入，以使加熱單元固定在一平面中。銷開口之大小及幾何形狀經設計以使得在某一溫度範圍內，該等銷開口應允許加熱單元在水平方向上之膨脹。然而，在實際實施時，尤其在1500℃以上之高溫下，出現若干問題。據發現，在此類高溫下，與加熱單元接觸並通常由耐火金屬製成的銷具有經由擴散而黏結至加熱單元之趨勢，因而阻礙該等銷在水平方向上之自由移動。因此，機械應力在加熱時累積，從而導致加熱單元之形狀的塑性變形。

根據前述內容，在行業內需要用於加熱單元之支撐系統，尤其需要可用於在1600℃以上之溫度下操作的高溫加熱器之加熱單元。因此，本發明之目的為提供一種用於加熱器中的加熱單元之支撐系統，以及一種包含此類支撐系統之加熱系統，其中加熱單元內部之熱誘導應力在操作期間減小，且加熱單元及加熱系統尤其適合於高溫應用。

根據本發明，用於支撐加熱單元之支撐系統包含適於支撐加熱單元之支撐構件。支撐構件較佳為剛性且呈伸長形狀，其具有主延伸方向且實質上在高度方向上延伸。較佳地，主延伸方向相對於高度方向恰好平行或呈

10°之角度，然而，支撐構件不必具有嚴格筆直組態。

高度方向係界定為為在局部區域中垂直於加熱單元之延伸平面，該局部區域為加熱單元安裝於在所定向位置中之支撐構件上處的區域。較佳地，加熱單元具有彎曲主延伸方向，且以界定延伸平面之平面組態來設置。在加熱單元於支撐構件處之到達部分呈實質上筆直組態的狀況下，高度方向可藉由加熱單元之總體幾何結構來界定。

根據本發明，支撐構件具有兩個端部，即近位端及遠位端。近位端面向加熱單元且具有用於支撐加熱單元之支撐部分。遠位端係設置為遠離近位端且具有遠位端部分，該遠位端部分與包含彈簧單元之彈力系統耦接。遠位端部分係設置為遠離近位端。較佳地，彈簧單元耦接之遠位端。耦接可為直接的，或可經由設置在遠位端部分與彈力系統之間的另一連接構件來介導。此外，彈力系統包括實質上沿彈力方向定向的主彈性方向，其中該彈力方向由實質上垂直於高度方向(角度較佳在75°-105°範圍內，亦可恰好為90°)之方向界定。此外，彈力系統包含垂直於彈力方向及垂直於高度方向之實質剛性方向。

主彈性方向可理解為其中彈力系統之材料及/或幾何形狀具有其主彈力之方向。因此，彈力系統為加熱單元提供在熱伸展期間沿彈力方向移動之可能性，同時該彈力系統實質上阻礙加熱單元在實質剛性方向上之移位。根據本發明，彈力系統、尤其是彈簧單元至少部分地在高度方向上自遠位端部分朝向近位端延伸。此外，彈力系統之彈簧單元可緊固至基座，例如，緊固至加熱系統中之底板或包含加熱單元之加熱器外殼上。

在加熱單元之升溫製程期間，若禁止加熱單元與基部(其中彈簧單元鎖緊至加熱系統之基座)之間的相對移動，則加熱單元試圖膨脹其尺寸，且引起不規則變形之熱誘導應力將累積。利用本發明之設置，可達成使加熱單元之熱誘導位移實質上減少至僅一個單一方向，尤其分別是彈力方向或高度方向。此舉得到使加熱單元之材料內部的熱誘導機械應力及因此塑性變形之風險降低之可能性。詳言之，可減小藉由加熱單元之傾斜所引起的彎曲力矩。因此，可將較廉價材料用於加熱單元，且將增加加熱 單元之使用壽命。

作為本發明之另一優點，可實現一種加熱系統，一方面，其具有高度相當小的極緊湊構造，而另一方面，其仍可在高溫(尤其在1600℃以上之溫度)下操作。由於支撐構件之延伸伸長形狀，可達成支撐構件之近位端與遠位端之間的所得顯著溫差，尤其當支撐構件係設置為接近於加熱系統之底部表面(通常由諸如水之液體冷卻)時如此。此外，在較佳實施例中，彈力系統經由可設置在加熱單元與彈力系統之間的熱屏蔽系統來防熱。因此，彈力單元處於顯著低溫下，在該低溫下，材料應變較小，且材料性質、尤其是彈性得以保留。至少部分地在高度方向上朝向支撐構件之近位端延伸的該彈力系統之倒轉設置允許支撐系統之極緊湊構造，從而使得相較於已知的習知設計而言，在加熱單元與加熱系統之底部表面之間需要顯著更小的高度。

在較佳實施例中，支撐構件之主延伸方向實質上平行於高度方向。因此，主延伸方向實質上垂直於由加熱單元組態間隔的平面。

本發明支撐系統可僅提供加熱單元之機械支撐，或可配置用於加熱單元之機械支撐，及用於利用電功率對加熱單元之電供應。為實現電接觸，本發明設置具有另外的優點，即因為撓性部件具有較低溫度，且通常所用導電材料之電阻隨著溫度降低而明顯下降，所以電阻在具有撓性單元之部分中減小且在該處耗散之熱量較小。因此，藉由彈力系統中電流之流動所產生的熱量得以最小化。

在有利實施例中，支撐構件及具有彈簧單元之彈力系統以及可選連接構件之設置係於正交於彈力方向且正交於高度方向之正切方向上 延伸。此外，在較佳實施例中，藉由片彈簧提供沿彈力方向之彈力，而該片彈簧可包含在定向上實質平行設置的兩個或兩個以上片板。較佳地，兩個或兩個以上片板係平行於正切方向定向，從而使得彈簧單元之主彈性方向位於彈力方向上。片彈簧尤其經由剛性連接構件耦接至支撐構件之遠位端部分，且朝向支撐構件之近位端、實質上平行於高度方向來設置。片彈簧之構造產生機械剛性基體，其允許在實質上彈力方向上之撓曲，同時其脫離並以可靠及受控方式阻礙在正交剛性方向上之撓曲。此舉防止加熱單元在加熱期間之傾斜變形。較佳地，片彈簧實質上呈板狀幾何形狀。片彈簧之尺寸在寬度方向上尤其在10mm至75mm之間，在高度上尤其在100mm至150mm之間，且在厚度上尤其在0.1mm至1mm之間。至少兩個片彈簧之使用允許近位端在平行於加熱單元之延伸平面的平面中移動，從而避免加熱單元傾斜出平面。同時，其提供彈力系統之廉價且簡單的構造。

本發明另外包括一種用於支撐加熱單元之支撐系統，該支撐系統包含較佳剛性支撐構件，該較佳剛性支撐構件具有實質上在高度方向上延伸的主延伸方向。支撐構件進一步具有：近位端，其具有用於支撐加熱單元之支撐件部分；以及遠位端，其係設置為遠離近位端，且直接地或經由另一構件間接地接合在剛性軌道引導件中。軌道引導件可緊固至基底(例如加熱系統之外殼之底部表面)，且定向在實質上垂直於高度方向之平面中的彈力方向上。彈簧單元耦接至支撐構件之遠位端部分，該遠位端部分係設置為遠離近位端，且在支撐構件上以彈力方向提供彈性力。在加熱製程中，加熱單元之膨脹由剛性軌道設置來引導。因此，在熱膨脹期間，可實質上避免加熱單元之傾斜以及加熱單元在高度方向上之變形。彈簧至少 部分地在高度方向上朝向支撐構件之近位端延伸的情況可為有利的。

在此實施例中，彈力系統是藉由具有彈簧單元之軌道引導件之設置來實現，所述彈簧單元未必需要具有明確主彈性方向之複雜彈簧單元或主彈性方向與彈力方向對準之彈簧單元。在有利實施例中，彈簧單元由U形彈簧形成。U形彈簧係設置來使得可沿軌道引導件以彈力方向提供彈性力，但U形彈簧之主彈性方向未必需要在彈力方向上定向。較佳地，彈簧之主彈性方向實質上對準於彈力方向。在有利實施例中，U形彈簧在正交於彈力方向及正交於高度方向之正切方向上定向。在另一有利實施例中，U形彈簧在高度方向上定向。

此外，關於材料組成而言，本發明支撐系統(尤其是支撐構件及/或彈簧單元)之部件可包含至少90重量%之耐火金屬。詳言之，耐火金屬係選自鎢、鉬、鈮、鉭、錸及其合金。用於材料之一個實例為鎢或鎢之合金(至少90重量%之鎢)，例如真空金屬化鎢合金，其除鎢之外包含少量矽酸鉀。用於材料之另一實例為鉬或鉬之合金(至少95重量%之鉬)。

提供機械支撐之支撐系統僅需與基底電絕緣，在該基底中，該支撐系統相應地抵靠於加熱系統之外殼來固定。詳言之，可由氧化鋁(Al₂O₃)或氮化硼(BN)，或如氮化鋁(AlN)或氮化矽鋁氧(SiAlON)等之陶瓷材料來提供電絕緣。

熟習該項技術或者將理解，存在將加熱單元連接至支撐構件的眾多方法。此等方法包括絞合線、夾合、焊接、螺紋連接、螺栓連接及類似方法。對於另外提供電接觸之支撐系統而言，所選方法應確保在支撐構件與加熱單元之間存在足夠的表面接觸，以便在支撐構件與加熱單元之 間達成適當電連接。

本發明另外包括一種加熱系統，其包含至少一個加熱單元及至少兩個根據本發明之支撐系統。加熱系統尤其可經配置來使得其可用作MOCVD反應器中之加熱器。

本發明加熱系統之特徵可在於：每一加熱單元包含兩個支撐系統，該兩個支撐系統經配置用於對加熱單元之電力供應且位於加熱單元之兩個端部處。電力供應支撐系統尤其經配置用於加熱單元之機械支撐。另外，其他支撐系統亦為可能，尤其是僅用於加熱單元之機械支撐的支撐系統，該等支撐系統相對於加熱單元之兩個端部而言位於用於電力供應之兩個支撐系統之間。

根據本發明，單一加熱單元之不同支撐系統之各別彈力方向係源自共同中心點，而該中心點尤其可經選擇來位於加熱單元之延伸平面中。換言之，為調整單一加熱單元之不同支撐系統，較佳將共同中心點界定在加熱單元之延伸平面中。支撐系統中之每一者與此中心點對準，以使得其各別彈力方向自該中心點徑向朝外定向。

有利的是，如大多數已知常見加熱系統中的情況，加熱單元或複數個加熱單元之設置係以平面組態來設置。尤其對MOCVD反應器而言，該等反應器之各種實例描述於US7645342中，該文件以引用方式納入。在有利實施例中，加熱單元具有實質上環形組態，該環形組態在某一點處中斷，從而產生加熱單元之第一端及第二端，該第一端與該第二端之間界定出小的中斷部。加熱單元在第一端及第二端處電連接至電源。中心點與加熱單元之(中斷)環形組態之中心重合或接近的情況為有利的。因此，支撐 系統之彈力方向自(實質上)環形加熱單元之中心徑向朝外定向。

此外，本發明加熱系統之特徵在於：至少一個支撐系統之彈簧單元在室溫下、於其靜止(穩定)位置中預張緊。在加熱單元之使用期間，預張緊之方向處於支撐構件之移動方向的方向的情況為有利的。因此，預張緊之方向尤其相應於支撐系統之彈力方向。若本發明係用於具有實質上環形延伸部之加熱系統，則有利的是朝外提供預張緊，即在中心點-徑向之方向上提供預張緊。

加熱單元使支撐系統保持在適當位置，且由此抗衡靜止位置中之預張緊。較佳地，由在加熱單元上之彈簧單元在室溫下施加的預張緊力不超過加熱單元材料之極限潛變應力。

此外，本發明加熱系統之特徵尤其在於：彈簧單元之預張緊經配置以在操作溫度下、於加熱單元上提供減小的彈簧張力。詳言之，其經配置以使得應力減小至低於加熱單元於操作溫度下之極限潛變應力的值。較佳地，由彈簧單元施加至加熱單元上的負載在操作溫度下消失。總的基本理念在於，雖然加熱單元升溫且其材料性質劣化，但由彈簧單元施加至加熱單元上之力減小且始終保持於加熱單元之潛變極限以下。當加熱單元再次冷卻且因此其潛變應力增大時，由彈簧單元所施加的負載再次增大。如此一來，可避免塑性變形。

在有利實施例中，加熱系統包括熱屏蔽系統，該熱屏蔽系統包含設置在該加熱單元之下的一或多個熱屏蔽。在較佳實施例中，支撐構件延伸穿過熱屏蔽系統中之開口。相反，彈簧單元係設置在該熱屏蔽物設置之下，且因此將受保護免於輻射熱。

以上提出的本發明之實施例可彼此自由組合。可組合實施例中之許多者以形成新的實施例。

100:支撐系統

111:支撐構件

112:遠位端

113:近位端

121:基底構件

122a:片彈簧

122b:片彈簧

123:剛性連接構件

201:支撐系統

211:支撐構件

212:遠位端

213:近位端

221:基底

222:彈簧單元

224:滑動單元

225:軌道引導件

301:支撐系統

311:支撐構件

312:遠位端

313:近位端

322:彈簧單元

325:軌道引導件設置

400:支撐系統

401:支撐系統

450:加熱單元

460:熱屏蔽系統

x:彈力方向

y:剛性方向

z:高度方向

根據隨附圖式進一步論述本發明。圖式示意地展示：圖1a為根據本發明之支撐系統之透視圖。

圖1b為圖1a之支撐系統在高溫下的操作情形期間之透視圖。

圖2為本發明支撐系統之另一實施例之透視圖。

圖3為本發明支撐系統之另一實施例之透視圖。

圖4為加熱系統之透視圖。

圖5為圖4之加熱系統之俯視圖。

根據圖1a及圖1b中之實施例之支撐系統(100)包含具有遠位端(112)及近位端(113)之伸長剛性支撐構件(111)。在剛性支撐構件(111)之頂部上安裝有加熱單元(未示出)，該加熱單元延伸界定延伸平面。支撐構件(111)之主延伸部在高度方向z上延伸，該高度方向z垂直於加熱單元之延伸平面。支撐系統進一步包含基底構件(121)，其例如利用螺釘或任何其他種類之機械固定來固定在支撐板(未示出)上。彈簧單元(122)位於支撐構件(111)與基底構件(121)之間，在此實施例中，利用至少兩個片彈簧(122a、122b)來實現該彈簧單元。彈簧單元(122)經由剛性連接構件(123)、利用螺釘、鉚釘、熔接或其他方法來固定至支撐構件(111)之遠位端部分，且在高度方向上實質上平行於支撐構件之近位端(113)整體延伸。由於彈簧單元之該倒轉設置，達成加熱系統之極緊湊構造。片彈簧(122a、122b)係設置為實質上平行 定向，且可在彈力方向x上根據平行四邊形來變形，該彈力方向x為彈簧單元(122)之主彈性方向。包含基底構件(121)、片彈簧(122)及連接構件(123)之彈力系統(120)實質上在剛性方向y上延伸，該剛性方向y正交於高度方向z及彈力方向x。

圖1b例示在高溫下當加熱單元之熱膨脹引起支撐系統之撓曲時的情形。在加熱製程期間，加熱單元之尺寸增大，且當設置成環形組態時--圖5中展示該情形之俯視圖--加熱單元趨向於徑向朝外移動。為減小加熱單元內部之熱誘導應力，根據本發明之支撐系統(100)允許加熱單元相對於基底構件(121)移動。支撐構件(111)藉由在彈力方向x上之移動相對於基底構件(121)移位。不同的片彈簧(122a、122b)為彎曲的，且因為其係設置為實質上平行的，所以該等片彈簧包含在彈力方向x上導向之單一主彈性方向。因此，在彈力方向上之變形與加熱單元以及支撐構件之其他變形方向脫離。

先前的描述係相應於當彈簧單元在室溫下沒有預張緊時的情形。在其中彈簧單元在室溫下預加載之實施例中，情形相反：片彈簧在室溫下變形(圖1b)，從而提供預加載力。隨著加熱單元膨脹，支撐構件(111)在彈力方向x上移動，從而使得片彈簧變得筆直(比較圖1a)，且在彈力方向x上之力最終在最高操作溫度下變為零。

雖然在該特定實施例中，支撐構件(111)實現為延伸的線性物體，但一般而言，支撐構件(111)不必為筆直組態，亦不必設置為平行於高度方向z。然而，必須確保加熱單元可在彈力方向x上自由移動。

圖2繪示根據本發明之支撐系統(201)之不同實施例。伸長支 撐構件(211)之遠位端係固定至滑動單元(224)上，該滑動單元(224)接合在剛性軌道引導件(225)中。滑動單元耦接至彈簧單元(222)，該彈簧單元(222)經由基底(221)鎖緊至加熱系統之支撐板(未示出)。軌道引導件(225)可緊固至基底，例如加熱系統之外殼之底部表面(未示出)。由於軌道引導件，支撐構件(211)之移動係限制在彈力方向x上。因此，在加熱製程期間，避免加熱單元之傾斜以及加熱單元在高度方向z上之撓曲。軌道引導件由電絕緣材料製成，該電絕緣材料尤其是已知陶瓷材料，如Al2O3、BN、AlN或SiAlN。為避免陶瓷之分解或蒸發，支撐系統必須經配置以使得在支撐構件(211)與軌道引導件(225)之間的介面處的溫度不超過約1500℃-1600℃之溫度。儘管如此，由於操作中支撐構件(211)之伸長形狀，在支撐構件(211)之遠位端與近位端之間溫度梯度將累積，且因此可在顯著更高溫度下操作加熱單元。

在此實施例中，在彈力方向x上對支撐構件提供力之彈簧單元(222)係設置在彈力方向上，且在高度方向z上朝支撐構件之近位端延伸。可能存在彈簧單元之其他不同定向。在圖3中，示出用於彈簧單元(322)之設置，該彈簧單元(322)實質上在剛性方向y上延伸。彈簧單元不需要具有沿單一方向導向的明確主彈力方向之複雜構造，而只需要彈簧單元之一個組件在彈力方向x上提供彈性力即可。

圖4例示根據本發明之示範性加熱系統，其包含具有中斷環形組態之加熱單元(450)，該加熱單元(450)分別安裝在兩個支撐系統(400)之端部處處。此等支撐系統(400)之加熱單元端部經配置用於向加熱單元供應電功率。提供另外的支撐系統(401)以用於加熱單元之機械支撐，該等支撐系統(401)與安裝有其之基底電絕緣。在所示實施例中，藉由包含片彈簧(400) 之彈力系統提供電接觸，同時藉由軌道引導件來引導用於機械支撐之支撐系統(401)之移動。應當容易理解，本發明不限於此特定實施例，無疑可採用支撐系統之不同實施例，且支撐系統之其他組合為可能的。詳言之，電供應支撐系統(400)可藉由根據圖3中之實施例的軌道引導件系統來實現，而彈簧單元在剛性方向y上延伸並在相反方向上鏡像設置。在本實施例中，導電支撐系統(400)之特徵在於：在室溫下，在彈力方向上之預張緊，且該等導電支撐系統(400)係配置來在操作溫度下對加熱單元提供減小的彈簧張力。

有利的是，藉由包含一層熱屏蔽或多層堆疊熱屏蔽之熱屏蔽系統(460)來保護支撐系統之撓性部件。熱屏蔽係置放成典型的1mm-5mm的間隔彼此緊鄰。該等熱屏蔽由處於所要位置中之間隔單元維持。支撐系統(400、401)之支撐構件延伸穿過熱屏蔽中之開口。

圖5展示圖4中之加熱系統之俯視圖，且例示支撐系統(400、401)之彈力方向之定向。在此實施例中，不同支撐系統(400、401)之各別彈力方向源自實質上環形加熱單元之中心，且在加熱單元之延伸平面中徑向朝外定向。

100:支撐系統

111:支撐構件

112:遠位端

113:近位端

121:基底構件

122a:片彈簧

122b:片彈簧

123:剛性連接構件

x:彈力方向

y:剛性方向

z:高度方向

Claims (11)

1. 一種用於支撐一加熱單元(450)之支撐系統(100、201、301、400、401)，該支撐系統包含：一支撐構件(111、211、311)，該支撐構件具有實質上在一高度方向(z)上延伸的一主延伸方向以及一近位端(113、213、313)及一遠位端(112、212、312)，而該近位端(113、213、313)適於支撐該加熱單元(450)，以及一彈力系統，其包含一彈簧單元(122、222、322)，而該彈簧單元耦接至該支撐構件(111、211、311)之一遠位端部分，該遠位端部分係設置成遠離該近位端(113、213、313)，而該彈力系統在一彈力方向(x)上提供該支撐構件之彈力，且在一剛性方向(y)上實質上限制該支撐構件之移動，而該彈力系統在該高度方向(z)上至少部分地自該遠位端部分向該近位端(113、213、313)延伸；而該支撐構件(111、211、311)及該彈簧單元(122、222、322)之設置在該彈力方向(x)上或在該剛性方向(y)上延伸。
2. 如申請專利範圍第1項之支撐系統，其中，該彈簧單元(122、222、322)包含實質上沿該彈力方向(x)之一主彈性方向。
3. 如申請專利範圍第1或2項之支撐系統，其中，該彈簧單元(122、222、322)包含以一實質上平行定向設置的兩個或更多的片板(122a、122b)。
4. 如申請專利範圍第1或2項之支撐系統，其中，該彈力系統進一步包含一軌道引導件設置(225、325)，其在該彈力方向(x)上定向，且該支撐構件之該遠位端直接地或經由另一構件間接地接合至該軌道引導件設置中。
5. 如申請專利範圍第4項之支撐系統，其中，該彈簧單元由一U形彈簧形成。
6. 如申請專利範圍第1或2項之支撐系統，其中，該支撐構件或該彈簧單元之材料或該支撐構件及該彈簧單元二者之材料包含至少90重量%之一耐火金屬。
7. 如申請專利範圍第6項之支撐系統，其中，該耐火金屬係選自鎢、鉬、鉭、錸、鈮及其合金。
8. 一種加熱系統，其包含至少一個加熱單元及至少兩個如申請專利範圍第1至7項中任一項之支撐系統(100、201、301、400、401)。
9. 如申請專利範圍第8項之加熱系統，其中，所述至少兩個支撐系統(100、201、301、400、401)經定向以使得不同支撐系統之各別彈力方向源自一共同中心點。
10. 如申請專利範圍第8或9項之加熱系統，其中，至少一個支撐系統之該彈簧單元(122、222、322)在其穩定位置中預張緊。
11. 如申請專利範圍第8或9項之加熱系統，其中，該加熱系統進一步包含設置在該加熱單元(450)之下及該彈簧單元(122、222、322)之上的一熱屏蔽系統(460)，且該熱屏蔽系統具有開口，該等支撐構件中之支撐構件可延伸穿過該等開口。

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