(57)【要約】  真空システムパイプカップリングは、貫通路を定める第１のカップリング部材（３６）と、貫通路を定める第２のカップリング部材（３８）と、及び固定ユニット（４０）とを含む。第１のカップリング部材（３６）は、第１の長さ方向に延びる軸（４４）を有する第１の端部（４２）と、第１の長さ方向に延びる軸に対して横方向にオフセットされた第２の長さ方向に延びる軸（４８）を有する第２の端部（４６）と、第１及び第２の端部を接続する第１の接続部（５０）とを有する。第２のカップリング部材（３８）は、第３の長さ方向に延びる軸（５４）を有する第３の端部（５２）と、第３の長さ方向に延びる軸に対して横方向にオフセットされた第４の長さ方向に延びる軸（５８）を有する第４の端部（５６）と、第３及び第４の端部を接続する第２の接続部（６０）と、を有する。固定ユニット（４０）は、第１及び第３の長さ方向に延びる軸（４４、５４）が整列した状態で、第１の端部（４２）を第３の端部（５２）に固定するように構成される。【選択図】図２
2021502532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通路を定める第１のカップリング部材と、
貫通路を定める第２のカップリング部材と、
固定ユニットと、
を備える真空システムパイプカップリングであって、
前記第１のカップリング部材は、第１の長さ方向に延びる軸を有する第１の端部と、前記第１の長さ方向に延びる軸に対して横方向にオフセットされた第２の長さ方向に延びる軸を有する第２の端部と、前記第２の端部と前記第１の端部を接続する第１の接続部と、を有し、
前記第２のカップリング部材は、第３の長さ方向に延びる軸を有する第３の端部と、前記第３の長さ方向に延びる軸に対して横方向にオフセットされた第４の長さ方向に延びる軸を有する第４の端部と、前記第４の端部と前記第３の端部を接続する第２の接続部と、を有し、
前記固定ユニットは、前記第１及び第３の長さ方向に延びる軸が整列した状態で、前記第１の端部を前記第３の端部に固定するように構成される、
真空システムパイプカップリング。
【請求項２】
前記第１の端部が第１のフランジを備え、前記第３の端部が第３のフランジを備え、前記固定ユニットは、前記第１のフランジを対面関係で前記第３のフランジに固定することにより、前記第１の端部を前記第３の端部に固定するように構成される、請求項１に記載の真空システムパイプカップリング。
【請求項３】
前記第１の接続部は、第５の長さ方向に延びる軸を有し、前記第５の長さ方向に延びる軸が、前記第１及び第２の長さ方向に延びる軸を横切って延びる、ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の真空システムパイプカップリング。
【請求項４】
前記第２の接続部は、第６の長さ方向に延びる軸を有し、前記第６の長さ方向に延びる軸が、前記第３及び第４の長さ方向に延びる軸を横切って延びる、ことを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の真空システムパイプカップリング。
【請求項５】
前記真空システムパイプカップリングは、
ｉ）前記第１の長さ方向に延びる軸と前記第２の長さ方向に延びる軸とが平行軸である、及び
ｉｉ）前記第３の長さ方向に延びる軸と前記第４の長さ方向に延びる軸とが平行軸である、
のうちの少なくとも１つを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の真空システムパイプカップリング。
【請求項６】
前記第１及び第２のカップリング部材は、それぞれのパイプ部材を備え、前記第１のカップリング部材のパイプ部材が、前記第１及び第２の端部並びに前記第１の接続部を少なくとも部分的に定め、前記第２のカップリング部材のパイプ部材が、前記第３及び第４の端部並びに前記第２の接続部を少なくとも部分的に定める、ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の真空システムパイプカップリング。
【請求項７】
前記パイプ部材が実質的に一定の直径を有する、ことを特徴とする、請求項６に記載の真空システムパイプカップリング。
【請求項８】
パイプヒーターを更に備え、前記パイプヒーターが、内面を有し、使用時には、前記第１のカップリング部材の前記パイプ部材の周りに巻き付けられて、前記内面が前記パイプ部材と係合して、前記内面の縦方向及び横方向のうちの少なくとも一方において、前記内面と前記第１のカップリング部材との間の係合の不連続性が存在しないようにする、ことを特徴とする、請求項６又は７に記載の真空システムパイプカップリング。
【請求項９】
前記第１及び第２のカップリング部材が剛体である、ことを特徴とする、請求項１〜８の何れか一項に記載の真空システムパイプカップリング。
【請求項１０】
入口及び出口を有するポンプユニットと、
前記入口及び前記出口の一方に結合されたパイプラインと、
を備える真空システムであって、
前記パイプラインが、長さ方向に延びる軸を有する第１のパイプと、前記第１のパイプの前記長さ方向に延びる軸に対して横方向にオフセットされた長さ方向に延びる軸を有する第２のパイプと、を備え、
前記第１のパイプが、前記第１及び第３の長さ方向に延びる軸が整列するように配置された請求項１〜９の何れか一項に記載の真空システムパイプカップリングによって、前記第２のパイプに結合される、ことを特徴とする、真空システム。
【請求項１１】
入口及び出口を有する除害ユニットと、
前記入口及び前記出口の一方に結合されたパイプラインと、
を備える真空システムであって、
前記パイプラインが、長さ方向に延びる軸を有する第１のパイプと、前記第１のパイプの前記長さ方向に延びる軸に対して横方向にオフセットされた長さ方向に延びる軸を有する第２のパイプと、を備え、
前記第１のパイプが、前記第１及び第３の長さ方向に延びる軸が整列するように配置された請求項１〜９の何れか一項に記載の真空システムパイプカップリングによって、前記第２のパイプに結合される、ことを特徴とする、真空システム。
【請求項１２】
貫通路を定める第１のカップリング部材と、貫通路を定める第２のカップリング部材と、前記第１のカップリング部材を前記第２のカップリング部材に固定して前記第１及び第２のパイプ部材を通る連続流路を提供する固定ユニットと、を備えた真空システムパイプカップリングを製造する方法であって、
前記方法は、前記カップリング部材の各々が、第１の長さ方向に延びる軸を有する第１の端部と、前記第１の長さ方向に延びる軸に対して横方向にオフセットされた第２の長さ方向に延びる軸を有する第２の端部と、前記第１の端部を前記第２の端部に接続する接続部と、を有するように構成することを含む、方法。
【請求項１３】
前記第１、第２及び第３の部分が、パイプ部材を曲げることによって定められる、請求項１２に記載の真空システムパイプカップリングを製造する方法。
【請求項１４】
前記第１の端部が更に、前記第１及び第２のカップリング部材のそれぞれの端部を定めるそれぞれのフランジを更に備える、ことを特徴とする、請求項１３に記載の真空パイプシステムカップリングを製造する方法。
【請求項１５】
真空システムにおいて第１のパイプ及び第２のパイプのそれぞれの端部を結合する方法であって、前記第１のパイプは、長さ方向に延びる軸を有し、前記第２のパイプは、前記第１のパイプの長さ方向に対して横方向にオフセットされた長さ方向の軸を有し、
前記方法が、
前記第１のパイプに第１のカップリング部材を取り付けるステップであって、貫通路を定める前記第１のカップリング部材が、第１の長さ方向に延びる軸を有する第１の端部と、前記第１の長さ方向に延びる軸に対して横方向にオフセットされた第２の長さ方向に延びる軸を有する第２の端部と、前記第１の端部を前記第２の端部に接続する第１の接続部と、を有する、ステップと、
前記第２のパイプに第２のカップリング部材を取り付けるステップであって、前記第２のカップリング部材が、貫通路を定め、第３の長さ方向に延びる軸を有する第３の端部と、前記第３の長さ方向に延びる軸に対して横方向にオフセットされた第４の長さ方向に延びる軸を有する第４の端部と、前記第３の端部を前記第４の端部と接続する第２の接続部と、を有する、ステップと、
前記第１及び第２のカップリング部材の相対回転により、前記第１及び第３の長さ方向に延びる軸を整列させて前記第１及び第３の端部を対面関係の状態にするステップと、
前記第１の端部を前記第２の部分に固定ユニットで固定するステップと、
を含む方法。
【請求項１６】
前記第１及び第２のカップリング部材が、それぞれの固定ユニットによって前記第１及び第２のパイプに取り付けられ、前記第１及び第３の長さ方向に延びる軸を整列状態にした後で前記固定ユニットの動作によって、前記第１及び第２のカップリング部材を前記第１及び第２のパイプに固定するステップを更に含む、請求項１５に記載のカップリング方法。
【請求項１７】
パイプヒーターの内面が、前記第１のカップリング部材と係合し、前記内面の長さ方向及び横方向のうちの少なくとも一方において前記内面と前記第１のカップリング部材との間の係合で不連続性が存在しないように、前記パイプヒーターを前記第１のカップリング部材に取り付けるステップを更に含む、請求項１５又は１６に記載のカップリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空システムパイプカップリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
真空システムは、１又は２以上のポンプユニットと、１又は２以上の除害ユニットと、冷却システムと、更にパイプのシステムによって互いに接続されたパージガス供給システムと、を備えることができる。このような真空システムにおけるポンプユニットは、ポンプ送給されるガス又は蒸気がポンプ入口に送られる入口パイプと、ポンプ送給されたガス又は蒸気がポンプユニットから離れて大気に又は大気に排出する前に洗浄するため除害ユニットに送られる排出パイプと、に少なくとも結合されることになる。
【０００３】
多くの実施例では、真空システムが組み立てられると、パイプの一部は整列されず、剛直なインライン真空システムパイプカップリングを使用できないようになる。金属製ベローズを使用して整列していないパイプを接続することによって、この問題が回避されることが知られている。ベローズは、軸方向に伸張又は圧縮されて、２つのパイプのそれぞれの端部間の距離の変動を補償することができる。また、パイプの端部が整列していない場合、ベローズは、横方向に変形して非整列を補償することができる。
【０００４】
ベローズを使用して２つのパイプの端部間の整列の欠如を補償することには問題がないわけではない。ベローズは、横方向に変形してパイプの非整列を補償することができるが、金属製ベローズを使って得られる横方向の変形の程度は、比較的制限されている。更に、ベローズの横方向変形は、ベローズに応力を加え、ベローズの端にあるフランジの一方又は両方をねじれさせ、結合されている２つのパイプの端部で作られるそれぞれのカップリングが損なわれる可能性がある。特にベローズが振動に晒される場合、横方向の変形によるベローズの応力はまた、ベローズがより故障し易くなる可能性がある。
【０００５】
ベローズに関する更なる問題は、デブリが波状部に集まり、ベローズで作られたパイプカップリングが閉塞し易くなる可能性があることである。ベローズに関する更に別の問題は、カップリングを通って移送されるガス又は蒸気が凝縮する場合、波状部が水分を集める可能性があることである。パイプを通って移送されるガス又は蒸気の凝縮を防止又は少なくとも低減するために、パイプヒーターを使用して、真空システム内のパイプを加熱することが知られている。パイプヒーターは、１又は２以上の電気抵抗加熱素子及びバックルなどを支えるフレキシブル基板を備えることができ、これによりヒーターは、パイプの周りを包む位置に固定することができる。このようなパイプヒーターは、ベローズで使用するときには特に効果的ではない。これは、パイプヒーターが波状部の上端部によって提供される比較的制限された表面積しか係合できないことに起因する。これにより、ベローズへの熱伝導が制限され、パイプヒーターによる接触のない領域で冷点をもたらす可能性がある。このため、ガス及び蒸気がベローズの比較的低温の表面部分で凝縮する可能性があり、その波状部が、凝縮液体のトラップを提供する。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、請求項１で規定された真空システムパイプカップリングを提供する。
【０００７】
本発明はまた、請求項１に規定された真空システムのパイプカップリングを製造する方法を含む。
【０００８】
本発明はまた、請求項９又は請求項１０で規定された真空システムを含む。
【０００９】
本発明はまた、請求項１４に規定された真空システム内の第１のパイプ及び第２のパイプのうちのそれぞれの端部のカップリング方法を含む。
【００１０】
以下の開示では、図面について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】真空システムの概略図である。
【図２】図１の真空システムの真空システムパイプカップリングの拡大概略図である。
【図３】図２の真空システムのパイプカップリングの２つのパイプ部材の概略図である。
【図４】図２の真空システムのパイプカップリングの固定デバイスの平面図である。
【図５】図２の真空システムパイプカップリングの組立段階を示す図２に対応する図である。
【図６】真空システムパイプカップリングを含む別の真空システムの概略図である。
【図７】パイプヒーターが取り付けられた図２の真空システムパイプカップリングのパイプ部材の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照すると、真空システム１０は、ポンプユニット１２及び除害ユニット１４を備える。１又は２以上の真空ポンプを備えることができるポンプユニット１２は、入口ライン１８を介して処理装置１６と接続することができる。フィルター、バルブ及び同様のものは、必要に応じて、処理装置１６とポンプユニット１２との間の入口ライン１８に設けることができる。排気ライン２０は、ポンプユニット１２から延びる。排気ライン２０は、真空システムパイプカップリング２４によって除害ユニット１４の入口ライン２２に結合される。排気ライン２６は、除害ユニット１４から延びて放出ライン２８に結合され、除害ユニット１４によって洗浄されたガスが、ここを通って真空システム１０から離れて送られる。分流弁３０は、排気ライン２０内に設けられ、洗浄を必要としない排気ライン内を流れるガスが、放出ライン２８につながるバイパスライン３２に迂回されて、除害ユニット１４をバイパスできるようにすることができる。
【００１３】
図２及び図３を参照すると、真空システムパイプカップリング２４は、第１のカップリング部材３６、第２のカップリング部材３８、及び第１のカップリング部材を第２のカップリング部材に固定するための固定デバイス４０を備える。カップリング部材３６、３８の各々は、使用時に、ガス又は蒸気が、真空システムのパイプカップリングによって接続された２つのパイプセクションの間を流れることができる貫通路を定める。
【００１４】
図３で最もよく分かるように、第１のカップリング部材３６は、第１の長さ方向に延びる軸４４を有する第１の端部４２と、第１の長さ方向に延びる軸に対してオフセットされた第２の長さ方向に延びる軸４８を有する第２の端部４６と、第１の端部を第２の端部に接続する第１の接続部５０とを有する。第１及び第２の端部４４、４６並びに接続部５０は、互いに直列に溶接された複数のパイプセクション又は単一長さのパイプを備えることができるパイプ部材によって少なくとも部分的に定めることができる。同様に、第２のカップリング部材３８は、第３の長さ方向に延びる軸５４を有する第３の端部５２と、第３の長さ方向に延びる軸に対してオフセットされた第４の長さ方向に延びる軸５８を有する第４の端部５６と、第３の端部を第４の端部に接続する第２の接続部６０とを有する。第３及び第４の端部５２、５６並びに接続部６０は、互いに直列に溶接された複数のパイプセクション又は単一長さのパイプを備えることができるパイプ部材によって少なくとも部分的に定めることができる。必須ではないが、図３に示されるように、第１及び第２のカップリング部材３６、３８は、少なくとも実質的に同一の構造とすることができる。
【００１５】
図３からよく分かるように、接続部５０は、第１及び第２の長さ方向に延びる軸４４、４８を横切って延びる第５の長さ方向に延びる軸６２を有する。同様に、接続部６０は、第３及び第４の長さ方向に延びる軸５４、５８を横切って延びる第６の長さ方向に延びる軸６４を有する。第１及び第２の長さ方向に延びる軸４４、４８は平行に延びることができ、第５の長さ方向に延びる軸６２は、第１及び第２の長さ方向に延びる軸に対して１〜４５°の角度で延びることができる。同様に、第３及び第４の長さ方向に延びる軸５４、５８は、平行に延びることができ、第６の長さ方向に延びる軸６４は、第３及び第４の長さ方向に延びる軸に対して５〜４５°の角度で延びることができる。
【００１６】
固定ユニット４０は、真空パイプラインのうちの２つのパイプ部材の端部を互いに解除可能に固定するよう作動するあらゆる好適な既知の固定ユニットを備えることができる。例示の実施例に示されるように、第１及び第３の端部４２、５２は、それぞれのフランジ６６、６８を更に備えることができる。固定ユニット４０は、２つのフランジ６６、６８を対面関係でクランプするのに好適なあらゆる既知のクランプ機構を備えることができる。固定ユニット４０は、例えば、図４に示すように、エドワーズＫＦ（ＮＷ）５０ステンレス鋼クランプ機構５０を備えることができ、この場合、フランジ６６、６８は、このようなクランプ機構と協働する傾斜面６６Ｉ、６８Ｉを備えることができる。図４に示されるクランプ機構は、ヒンジ部分７４によって接続された対向アーム７０、７２を有する略Ｃ字形のクランプリングを備える。アーム７０、７２は、フランジ６２、６４を受けて傾斜面６６Ｉ、６８Ｉと係合するそれぞれのチャネル７６、７８を定める。クランプリングの自由端８０、８２は、クランプボルト８４によって接続される。ウィングナット８６は、クランプボルト８４上に取り付けられ、ユーザがクランプリングをフランジ６６、６８上に選択的に締結することを可能にすることができる。
【００１７】
必須ではないが、第２及び第４の端部４６、５６の一方又は両方は、それぞれのフランジ８８、９０を設けることができ、排気ライン２０及び入口ライン２２のそれぞれの端部セクション２０Ｅ、２２Ｅは、それぞれのフランジ（図示せず）を設け固定ユニット４０に対応することができる固定ユニット９２、９４を使用して、第１及び第２のカップリング部材３６、３８を排出パイプ２０及び入口２２に結合可能にすることができる。
【００１８】
端部セクション２０Ｅは、長さ方向に延びる軸９６を有し、端部セクション２２Ｅは、長さ方向に延びる軸９８を有する。軸９６、９８は整列しておらず、これらの間にオフセット１００が存在するようになる。以下の図５を参照してより詳細に説明されるように、固定ユニット４０、９２、９４を締結する前に第１及び第２のカップリング部材３６、３８を適切に相対回転させることにより、ユーザは、第２の長さ方向に延びる軸４８が排出パイプ端部セクション軸９６と整列するように、真空システムのパイプカップリング２４を構成することができ、第４の長さ方向に延びる軸５８は、入口ライン端部セクション軸９８と整列し、第１の長さ方向に延びる軸４４は第３の長さ方向に延びる軸５４と整列する結果、第１及び第２のカップリング部材３６、３８が剛性があるようにすることができ、オフセット１００を補償するために真空システムパイプカップリング２４内に柔軟なカップリング部材を含める必要がないようになる。
【００１９】
図５を参照すると、真空システムパイプカップリング２４は、それぞれの固定ユニット９２、９４を使用して、第１及び第２のカップリング部材３６、３８を排気ライン端部セクション２０Ｅ及び入口ライン端部セクション２２Ｅに緩く接続することによって組み立てることができる。この段階では、第１及び第２のカップリング部材３６、３８は、依然として、排気ライン端部セクション２０Ｅ及び入口ライン端部セクション２２Ｅに対する回転、及び互いに対する回転を行うことができる。排気ライン２０及び入口ライン２２のそれぞれの端部セクション２０Ｅ、２２Ｅ間のオフセット１００に起因して、第１及び第３の長さ方向に延びる軸４４、５４及びフランジ６６、６８は整列しておらず、フランジが固定ユニット４０によって互いに固定できないようになる。第１及び第２のカップリング部材３６、３８を第２及び第４の長さ方向に延びる軸４８、５８（これらはパイプ軸９６、９８と整列する）の周りで適切に回転させることにより、第１及び第３の長さ方向に延びる軸４４、５４は、整列状態にすることができる。この段階では、フランジ６６、６８は、対面関係で整列されることになる。その結果、固定ユニット４０は、フランジ６６、６８の周りに取り付けられ、固定ユニット９２、９４と共に締結されて、排気ライン２０と入口ライン２２との間の真空システムパイプカップリングを堅固に固定することができる。
【００２０】
図６を参照すると、別の真空システム１１０で使用されている真空システムパイプカップリング２４が示される。真空システム１１０は、横並びの関係で配置された複数の離散的機能モジュールを備えたモジュール式真空ポンプシステムである。各機能モジュールは、システム内の１又は複数の他の機能モジュールから機能的に独立しており、現場の隣接した１又は複数の機能モジュールと接続されて、真空システム１１０を形成することができる。真空システムは、ポンプモジュールの形態の少なくとも１つの機能モジュールと、除害モジュールの形態の少なくとも１つの機能モジュールとを備えることができる。或いは、真空システムは、複数のポンプモジュール又は複数の除害モジュールを備えることができる。機能モジュールに加えて、真空システム１１０は、設備モジュール（facilities module）を備えることができる。図６において例示される実施例において、２つのポンプモジュール１１２、１１４、除害モジュール１１６、並びに設備モジュール１１８が存在している。ポンプモジュール１１２は、少なくとも１つのポンプユニット１２０とモジュールフレームとを備える。例示の実施例は、入口ライン１２４によって処理装置１２２に接続されて示された１つのポンプユニット１２０を有するものとして示されている。排気ライン１２６は、ポンプユニットから、洗浄する必要のあるガスを除害モジュール１１６の第１の入口ライン１３０に送る接続ライン１２８まで延びる。分流弁１３２は、接続ライン１２８内に設けられ、洗浄を必要としない排気ライン１２６内を流れるガスが、放出ライン１３６につながるバイパスライン１３４に迂回されて、除害モジュール１１６をバイパスできるようにすることができる。上記又は各ポンプユニット１２０は、１又は２以上の真空ポンプを備えることができ、例えば、直列の２つの真空ポンプ、例えば、補助又は粗引きポンプとしての役目を果たす移送式ポンプと、ターボ分子真空ポンプとを備えることができる。
【００２１】
図示を簡単にするために、ポンプモジュール１１４は、図６において部分的にのみ示されている。ポンプモジュール１１２と同様、ポンプモジュール１１４は、モジュールフレーム内に装着された少なくとも１つのポンプユニット１３８を備え、上記又は各ポンプユニットは、１又は２以上の真空ポンプを備える。例示の実施例は、１つのポンプユニット１３８で示される。排気ライン１４０は、ポンプユニット１３８から延びて、排気ガスを接続ライン１４２に送り、該接続ラインは、排気ガスをポンプユニット１３８から除害モジュール１１６の第２の入口ライン１４４に送る。接続ライン１４２は、分流弁１４６を備えて、洗浄を必要としない排気ライン内を流れるガスが、放出ライン１３６につながるバイパスライン１４８に迂回されて、除害モジュール１１６をバイパスできるようにすることができる。ポンプユニット１３８は、ポンプユニット１２０と同様の方式で、入口ラインを介して処理装置と接続することができる。処理装置は、処理装置１２２又は異なる処理装置とすることができる。
【００２２】
設備モジュール１１８は、入力ライン１５２を介して設備の供給源（source of facilities）１５０から設備（facilities）を受け取り、出力ライン１５４を介してこれらをポンプモジュール１１２、１１４及び除害モジュール１１６に分配するように構成される。設備モジュール１１８は、１又は２以上のモジュールコントローラ又はシステムマスターコントローラを備えることができる。設備の供給源１５０は、顧客の生産インフラストラクチャーの一部であり、真空システム１１０の一部ではない。設備は、ポンプモジュール１１２、１１４及び除害モジュール１１６が正確に動作すること、又は真空システム１１０の動作を監視又は制御することを可能にするのに必要とされる。例えば、設備（facilities）は、清浄な乾燥空気、パージ用窒素、冷却用水、酸素及びメタン又は除害プロセス用のプラズマフォーミング・ガス、又はセンサー又はコントローラに電力を供給するための低電力源（例えば、直流２４Ｖ）を含むことができる。
【００２３】
除害モジュール１１６は、ポンプモジュール１１２、１１４から排気されたガスを除害するように構成された少なくとも１つの除害ユニット１５６を備える。上記又は各除害ユニットは、燃焼器又はプラズマバーナーを備えることができるが、他のあらゆる好適な除害構成要素を使用することができる。除害ヘッド１５８は、排気ガスをポンプユニット１２０、１３８から除害ユニット１１６に搬送するため第１及び第２の入口ライン１３０、１４４に接続することができる。除害ヘッド１５８は、燃焼温度（例えば、１０００°Ｃ）である環境内でガスだけが混合を行うことができるようにガスをバーナーに運ぶための複数のガス入口を備えることができる。この構成は、例えば１つの排気ガスが還元剤を含み、他の排気ガスが酸化剤を含む場合、ポンプユニット１２０、１３８から排気することができる不適合ガスの上流側混合を防止する。排気ライン１６０は、除害されたガスを除害ユニット１５６から放出ライン１３６に送る。真空システム１１０が、ポンプユニット１２０、１３８によって排気されるガスが不適合である処理環境内で動作するように設計されている場合、除害ヘッド１５８は、除害ユニット１５６に入る前にガスが混合するマニホールドを備えることができる。
【００２４】
この実施例では、真空システムパイプカップリング２４は、排気ライン１２６と接続ライン１２８との間のオフセット１６２を補償するように示されている。しかしながら、図６に示すように直立パイプ内で使用される代わりに、真空システムパイプカップリング２４は、水平に延びるパイプ導管で使用することができることは理解されるであろう。従って、真空システムパイプカップリング２４は、接続ライン１２８、１４２のうちの１つにおけるオフセットを補償するのに使用することができる。また、複数の真空システムパイプカップリング２４は、１又は複数の整列していないパイプセクション及び整列していないユニット入口又は出口ポートを含む複数のパイプ導管が存在する場合、真空システム１１０などの真空システムで使用することができることは理解されるであろう。
【００２５】
少なくとも幾つかの実施例では、各機能モジュールは、整数値Ｘの倍数である幅Ｗを有する。少なくとも幅方向において、機能ユニット（ポンプモジュールにおける１又は複数のポンプユニット、及び除害モジュールにおける１又は複数の除害ユニット）は、機能モジュールの最も大きい構成要素となる。機能モジュールの幅Ｗは、１又は複数の機能ユニット（最も大きい１又は複数の構成要素）、何らかの構成要素のアクセスし易さ、及びモジュールフレームの幅によって決定される。全ての機能モジュールが全てのモジュールに好適となる最大整数値Ｘの倍数でありながら、可能な限り最小の設置面積で製作されるので、システムの機能要件の全てが既知であれば、真空システム幅は、容易に決定することができる。このため、整数値Ｘは、全てのモジュール幅に整除できる最大の整数ではないので、極めて小さいものではなく、例えば１ｍｍである。最大の整数値Ｘを使用すると、真空システムにわたる連続性又は結合性に対して幅が重要となる可能性があるアクセスのし易さを必要とする機能ユニット及び構成要素の最小数のステップが可能になる。モジュール式真空システムは、これに加えて、図６に示すように設備モジュールを備えることができる。設備モジュールはまた、整数値Ｘの倍数の幅を有する。設備モジュールは、機能モジュールの前方に設置されて、真空システムにデータムを提供し、図６に示される接続ライン１２８、１４２及び設備ライン（facilities lines）１５２などの外部ラインの設置を可能にすることができ、ここでは、外部ラインが特注ではなく、機能モジュールが製造され且つテストされている間に真空システムの設置の後に続いて取り付けられる。図６で例示されているようなモジュール式真空システムでは、特に一部の事例において、パイプ導管が公差累積の可能性に伴って長くなる場合があるので、パイプセクションの非整列を補償する手段の必要性が高くなる場合があることは理解されるであろう。
【００２６】
図７は、パイプヒーター１８０が取り付けられた真空システムパイプカップリング２４のカップリング部材３６を示す。パイプヒーター１８０は、ストラップ１８４及びバックリング１８６を有するフレキシブル基板１８２のストリップを備える。フレキシブル基板１８２は、カフのような方式でパイプの周りに巻き付けられ、ストラップ１８４及びバックリング１８６を使用することにより所定位置に固定することができる。パイプヒーター１８０は更に、フレキシブル基板１８２内に収容又は基板の内面１９０上に配置することができる加熱素子１８８を備える。加熱素子１８８は、電気抵抗式加熱素子とすることができる。フレキシブル基板１８２の内面１９０は、その幅の少なくとも実質的に全てにわたってパイプ部材３６を係合することができる。幾つかの実施例では、フレキシブル基板１８２の内面１９０間に少なくとも実質的に完全な表面接触が存在することができる。従って、好適なサイズのパイプヒーター１８０を選択することにより、例えば、少なくとも実質的にその全長に沿って接続部５０の少なくとも実質的に均一な加熱を提供することが可能であり、これによりパイプ部材３６を通って流れるガスが凝縮する可能性のある冷点が存在するリスクが低減又は回避される。好適なサイズのパイプヒーターがカップリング部材の端部４２、４６を覆って、フランジ間のカップリング部材の実質的に全表面がパイプヒーターによって係合されて加熱されるようにできることは理解されるであろう。この利点は、図７に示される特定の形態のパイプヒーターに限定されず、原則として、冷点が存在する可能性が少なくとも低減されたパイプ部材の加熱が生じる場合に、ベローズの波状面とは対照的に、図示の略平滑な円筒面上に何れかの好適な既知のパイプヒーターを装着することができることを理解されたい。
【００２７】
第１及び第２のパイプカップリング部材のパイプ部材は、それぞれのフランジがパイプ部材の対向する端部上に溶接された、３つのパイプセクション溶接端部で作ることができる。好都合には、他の実施例では、パイプ部材のオフセットは、パイプがＣＮＣ曲げされ、次いで形成されたパイプの端部にフランジが溶接されることによって生成することができる。当業者であれば、これらが、カップリング部材３６、３８などのカップリング部材を製造することができる多くの手法の僅かに２つの実施に過ぎないことは理解されるであろうし、所与の実施例は、限定とみなすべきではない点を理解されたい。
【００２８】
第１及び第２のカップリング部材は、あらゆる好適な金属から作ることができる。金属の選択は、使用時に真空システムパイプカップリングを流れることになるガスの特性によって決めることができる。多くの実施例では、第１及び第２のカップリング部材は、好適なステンレス鋼から作られる。
【００２９】
真空システムパイプカップリングが真空システム内の所定位置に固定されているときには、カップリングに対する損傷の可能性をもたらすような変形又は応力が加えられないことが理解されるであろう。更に、２つのパイプセクションの非整列を補償するために真空システムパイプカップリングの調整は、変形させるためにカップリングに実質的な力を加えることを必要としない。代わりに、第１及び第２のカップリング部材を相対的に回転させて、カップリング部材の最内部分の長さ方向に延びる軸（図３における第１及び第３の長さ方向に延びる軸４４、５４）を固定ユニットを使用した所定位置へのパイプ部材の固定前に整列状態にすることが単に必要とされる。加えて、カップリング部材を変形させる必要がないので、真空システムパイプカップリングが接続しているパイプセクション上のフランジに対して、真空システムパイプカップリングのフランジがねじれ又は傾斜しないことになる。従って、漏れが形成される可能性が低減される。更にまた、カップリング部材を変形させる必要がないことから、設置者が、固定ユニットを締結している間、カップリング部材に対する変形力を維持する必要がないので、設置がベローズの場合よりも簡単である。
【００３０】
例証として図２及び図３に例示されるようなオフセット端部を有する第１及び第２のカップリング部材を備えた真空システムパイプカップリングによって提供される更なる利点は、ベローズを使用した場合よりも、接続されるパイプセクションのかなり大きい程度の非整列に対して補償することができるカップリングを設計する可能性があることである。図３を参照すると、長さ方向に延びる軸４４、５４と長さ方向に延びる軸４８、５８との間のそれぞれの横方向オフセットを増加させることにより、より大きな半径方向の掃引がカップリング部材の回転によって生成されて、真空システムのパイプカップリングによって接続されたパイプセクション間の相応した大きな横方向オフセットに対する補償を可能にすることが理解されるであろう。原則として、数十ミリメートルのパイプオフセットを補償できる真空システムパイプカップリングを容易に達成可能である。
【００３１】
例示の実施例では、真空システムのパイプカップリングは、２つの同一のカップリング部材を備えて示される。これは必須ではない。幾つかの用途において、カップリング部材の１つを他のカップリング部材よりも長くして、対応するより多くの接合を有してより多くのパイプセクションからパイプシステムを構築する必要性を排除することが望ましいとすることができる。従って、カップリング部材の１つは、必要なパイプ導管を提供するのに十分な長さのパイプを備えることができる。
【００３２】
本明細書で記載及び例示される真空システムパイプカップリングの実施例は、接続される２つのパイプセクションのそれぞれの端部に解除可能に固定可能なそれぞれの外側端部と、該外側端部に対して横方向にオフセットしたそれぞれの内側端部とを有し、これらのそれぞれの長さ方向に延びる軸の周りの外側端部の相対回転により、内側端部の長さ方向に延びる軸が円弧を描くようになる、２つの剛直なカップリング部材を提供する。カップリング部材の好適な相対回転により、リングクランプ機構などの固定ユニットによって内側端部を所定の位置に固定する前に、内側端部の長さ方向に延びる軸を整列状態にすることができる。カップリング部材の内側端部及び外側端部のそれぞれの端部は、フランジと、真空システムパイプカップリングを使用して接続されたパイプセクションのそれぞれの端部に設けられたそれぞれのフランジ間に取り付けられたカップリング部材とによって定めることができる。カップリング部材のフランジの各々と、パイプセクションのフランジとが同じ構成である実施例では、３つの接続位置全てにおいて同じタイプの固定ユニットを使用することができる。
【００３３】
本明細書では、入口ライン、排気ライン又は接続ラインなどのパイプラインの２つの端部セクションの真空システムパイプカップリング接続について説明した。本明細書において、２つの端部セクションのうちの１つは、ポンプ又は除害ユニットなどの１つの装置の入口又は排気ポートによって定めることができることが理解されたい。
【符号の説明】
【００３４】
２０  排気ライン
２０Ｅ  排気ライン端部セクション
２２  入口ライン
２２Ｅ  入口ライン端部セクション
２４  真空システムパイプカップリング
３６  第１のカップリング部材
３８  第２のカップリング部材
４０  固定ユニット
９２  固定ユニット（排気ライン２０側）
９４  固定ユニット（入口ライン２２側）
９６  排気ライン２０のパイプ軸
９８  入口ライン２２のパイプ軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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