182247. lajstromszámú szabadalom • Berenezés alkatrészek, előnyösen szilicium lemezek atmoszferikus nyomás feletti kezelésérte
3 182247 4 a nyomáíálló edény nyomásának azonos szinten tartását egyszerűbb módon és olcsóbb eszközökkel oldja meg és a nyomásértékének beállítása illetve egy másik értékre történő átállítása átalakítást nem igényel. A találmány alapja az a felismerés, hogy a kvarccsőben és az azt körülvevő nyomásálló edényben lévő gázok nyomása áramlásos rendszerben dinamikus egyensúlyba hozható és az oxidáló közeg nyomását változó értékű referencia jelként használva a külső nyomásálló edénybe történő gázbeáramlás közvetlen vezérlésére felhasználhatjuk. Ez a megoldás lehetővé teszi a két nyomásérték - a kvarccsőben és a nyomásálló edényben - szükséges pontossággal történő együttfutását vagy szükség esetén közöttük meghatározott nyomáskülönbség tartását. A találmány szerinti berendezés tehát olyan ismert berendezés továbbfejlesztése, melynek gázbevezető és gázkivezető csővel ellátott nyomásálló edénye, a nyomásálló edényben gázbevezető és gázkivezető csővel valamint fűtőtesttel ellátott kvarccsöve van. A továbbfejlesztés, vagyis a találmány abban van, hogy a két gázbevezető cső és a nyomásálló edény gázbevezető csöve között nyomáskiegyenlítő szerkezete van, azonkívül a kvarccső gázbevezető csövének, valamint a két gázkivezető csőnek szabályzó szelepe van. A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti berendezés néhány példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az 1. ábra a találmány néhány példakénti kiviteli alakja, a 2. ábra a nyomáskiegyenlítő szerkezet néhány példakénti kiviteli alakja, a 3. ábra a nyomáskiegyenlítő szerkezet néhány példakénti kiviteli alakja. A rajzon azonos hivatkozási jelekkel azonos részleteket jelöltünk. A gázáramlás irányát nyíllal jelöltük. Az 1. ábra szerint a szintetikus kvarcból készült 11 kvarccsövet a 12 fűtőtest veszi körül. Ez a szerkezet a 13 nyomásálló edényben helyezkedik el. Az oxidáló közegként szolgáló Gi gáz egy nagynyomású tartályból nyomásstabilizátoron és az első 15 szabályzószelepen, valamint a 11a gázbevezető csövön a 11 kvarccsőbe jut. A 11 kvarccső a másik végén nyitott és a Gj gáz a 1 lb gázkivezető csövön és a második 16 szabályozó szelepen keresztül eltávozhat. A második 16 szabályzó szelep úgy van beállítva, hogy a rajta átáramló gáz mennyisége kisebb, mint az első 15 szabályzó szelepen beáramló, így a 11 kvarccsőben a G, gáz nyomása fokozatosan emelkedik, maximálisan a nyomásstabilizátoron beállított nyomásértékig. A Gt gáz beáramlásával egy időben a külső 13 nyomásálló edény feltöltésére egy másik nagynyomású tartályból nyomásstabilizátoron, valamint a 14 nyomáskiegyenlítő szerkezeten keresztül — amely nyomáskiegyenlítő szerkezet készülékünk egyik jellemző része — a G2 gáz áramlik be a 13a gázbevezető csövön keresztül a 13 nyomásálló edénybe. Ez a gáz a 13b gázkivezető csövön és a harmadik 17 szabályzó szelepen keresztül kijut a tartályból. A 14 nyomáskiegyenlítő szerkezet alaphelyzetben lezárt, tehát rajta keresztül a gáz nem jut át. Amint a 11 kvarccsőben a nyomás növekedni kezd és meghaladja a 13 nyomásálló edényben lévő P2 nyomás értékét, a 14 nyomáskiegyenlítő szerkezet kinyit és a G2 gáz a 13 nyomásálló edénybe áramlik, megnövelve a P2 gáznyomást. Amint a P2 nyomás ismét eléri P, nyomás értékét, a 14 nyomáskíegyenlítő szerkezet fokozatosan szűkíti a G2 gáz útját. Készülékünk ismertetése során nem térünk ki arra, hogy az egyes szelepeken keresztül áramló gázok mennyisége a szelep kétoldalán lévő nyomáskülönbségek függvénye is. Ez a nyomásfuggés csak a konkrétan átáramló gázmennyiséget változtatja, a készülék működésének lényegét nem változtatja meg. A 14 nyomáskiegyenlítő szerkezet felépítése a 2. ábra szerinti. A 20 zárttér közvetlen összeköttetésben van a 11 kvarccső belsejével, ezért itt szintén P, nyomás uralkodik. A P, nyomás a rugalmas 21 membránra a nyomással arányos nyomóerőt fejti ki. Ezt a nyomóerőt a másik oldalról a 11 kvarccsövet kívülről körülvevő G2 gáz P2 nyomása által a 21 membránra kifejtett erő kompenzálja. Amennyiben a öi gáz P, nyomása nagyobb, mint a G2 gáz P2, a 20 zárt térben lévő gáz által a 21 membránra kifejtett erő nagyobb, mint a 22 gáztérben lévő G2 gáz P2 nyomása által biztosított ellennyomás. Ebben az esetben a 21 membrán elmozdul és elmozdítja a 26 rögzítő szerv által a 21 membránra erősített 23 torlólemezt, amelynek a 24 fúvókától való távolsága megváltozik. Kézenfekvő változatként a 23 torlólemez alaphelyzetben, azaz a 21 membrán két oldalán lévő nyomás egyenlősége esetén éppen lezárja a 24 fúvókát. A 11 kvarccső feltöltésekor a 20 zárt térben lévő gáz nyomása elmozdítja a 21 membránt, ezzel együtt pedig a 24 fúvóka lezárását is. A 23 torlólemez elmozdulásakor a 24 fúvókán keresztül megkezdődik a nyomáskiegyenlítést végző gáz beáramlása. Ezzel azonban a 21 membrán elmozdulása még nem áll meg, mert a 13 nyomásálló edényből a harmadik 17 szabályozó szelepen keresztül a gáz eltávozhat. A nyomáskülönbség hatására a 21 membrán elmozdulása tovább folytatódik és túljutva azon a pozíción, ahol a 24 fúvókán keresztül már több G2 gáz áramlik be, mint amenynyi a harmadik 17 szabályzó szelepen keresztül eltávozik, megkezdődik a 13 nyomásálló edény P2 nyomásának emelkedése. A nyomás emelkedésének üteme természetesen attól függ, milyen a viszony a 17 harmadik szabályzó szelepen kifolyó és a 24 fúvókán beáramló gáz mennyisége között, valamint hogy ez a többlet mennyiség hogyan aránylik a 13 nyomásálló edény térfogatához. A G, gáz útjába elhelyezett első 15 szabályzó szelepet úgy állítjuk be, hogy az átáramló gázmennyiség meghaladja a második 16 szabályozó szelepen átáramló gázmennyiséget, ugyanakkor a 11 kvarccső feltöltődési üteme ne haladja meg a 13 nyomásálló edény maximálisan biztosítható feltöltődési ütemét. Ebben az esetben a 21 membránnak a P, nyomás hatására bekövetkező mozgása megáll abban a pillanatban, amikor a P2 nyomás eléri a P, nyomásnak és a G2 gáz 24 fúvókán keresztüli beáramlásával a 23 torlólemezre kifejtett torlónyomásának az összegét. Ekkor a 24 fúvókán beáramló G2 gáz ugyanolyan nyomásemelkedési ütemet biztosít a 13 nyomásálló edényben, mint amilyen nyomásemelkedési ütemet az oxidáló közeg beáramlása okoz az első 15 szabályzószelepen keresztül. Vagyis a 11 kvarccsőben lévő nyomással a 11 kvarccsövet körülvevő kiegyenlítő közeg nyomása állandóan dinamikus egyensúlyt tart fennV Amikor a 11 kvarccsőben az oxidáló közeg P, nyomása eléri a nyotnásstabilizátor által biztosított nyomásértéket, a P2 nyomás tovább növekszik, a P2 nyomás által a 21 membránra ható erő meghaladja a P, nyomás által létrehozott erőt és a 21 membrán a 23 torlólemezzel együtt visszafelé mozdul el, ezáltal közelebb kerül a 24 fúvókához. Ekkor a 24 fúvókán átáramló G2 gáz mennyisége olyan értékre csökken, amely éppen kompenzálja a harmadik 17 szabályzó szelepen keresztül kiáramló gázt. Ebben az állapotban a második 16 szabályzó szelepen kiáramló Gj gáz mennyisége egyenlő az első 15 szabályzó szelepen beáramló gázmennyiséggel, ugyanakkor a harma-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
