ES2643868T3

ES2643868T3 - Esclusa de gas, así como dispositivo de revestimiento con una esclusa de gas

Info

Publication number: ES2643868T3
Application number: ES11776371.4T
Authority: ES
Inventors: David Pocza; Stefan Reber; Martin Arnold; Norbert Schillinger
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2017-11-24
Anticipated expiration: 2031-10-27
Also published as: CN103270194A; EP2633098B1; WO2012055561A1; US9657393B2; DE102010049861A1; CN103270194B; EP2633098A1; US20130276900A1

Description

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DESCRIPCION

Esclusa de gas, asi como dispositivo de revestimiento con una esclusa de gas

La presente invencion se refiere a una esclusa de gas para la division de dos camaras de gas, que hace posible alcanzar con un coste espacial minimo la separacion de gases sin contacto con el producto / educto / sistema de transporte. La esclusa de gas conforme a la invencion se caracteriza porque esta integrada una camara de medicion para la medicion de al menos una caracteristica fisica y/o quimica. Del mismo modo, la presente invencion se refiere a un dispositivo de revestimiento que comprende una esclusa de gas conforme a la invencion. Ademas se indican posibilidades de uso de la esclusa de gas conforme a la invencion.

Para la reduccion de costes se construyen instalaciones de revestimiento con el objetivo de generar flujos continuos de productos y de eductos. En un gran numero de areas, sin embargo, la separacion de los gases de proceso en la instalacion y la separacion del entorno de los gases de proceso representa un problema.

En el caso de instalaciones continuas que han de prescindir de conceptos de obturacion convencionales, se producen fundamentalmente las siguientes dificultades:

a) Se ha de descargar una mezcla de los gases provenientes de diferentes etapas del proceso, ya que esto haria que el producto fuera inservible (por ejemplo, se puede influir de modo significativo en la construccion de capas, y el producto se puede destruir).

b) Los gases de proceso, en su mayoria toxicos y/o explosivos, han de ser separados de modo fiable del entorno para evitar riesgos de seguridad (envenenamientos, explosiones).

c) La separacion de los gases ha de ser detectable sin tener que medir la presion en los gases toxicos y/o explosivos. Un fallo del concepto de obturacion se puede detectar de esta manera antes de que los gases del proceso se mezclen entre si o salgan de la instalacion (las roturas de proceso destruyen el producto, los aparatos no protegidos representan un factor de costes enorme en la construccion de instalaciones y se pasan por alto).

d) El concepto se ha de mantener compacto desde el punto de vista espacial para poder conformar las instalaciones de modo economico.

e) El concepto no ha de generar ningun desgaste, para mantener el tiempo de “up-time” de la instalacion en el nivel mas elevado posible y para no danar los productos (ningun contacto mecanico con el sistema de transporte o con el producto).

Hasta ahora se han solucionado las problematicas mencionadas anteriormente por medio de una obturacion convencional de las camaras de gas por medio de camaras hermeticas al gas (por medio de obturaciones mecanicas). Esto lleva a que el sistema de transporte no puede funcionar de modo continuado, y existe el peligro de desgaste o de dano (vease el punto e)).

Otra posibilidad es el uso de duchas de gas. En este caso, sin embargo, el problema viene dado por el hecho de que estas, en las formas convencionales a dia de hoy, son demasiado poco direccionales y no generan una separacion de gases suficientemente tolerante y economica para procesos de alta pureza. Esto lleva a los problemas mencionados anteriormente a), b) y c), y a un menor tiempo de “up-time” de la instalacion.

El documento US 5.919.310 describe una instalacion para la fabricacion continua de capas, que contiene un gran numero de camaras de reaccion. Las camaras de reaccion estan dispuestas de tal manera que una red de sustrato, sobre la que se ha de conformar la pelicula, se puede mover de modo hermetico bajo condiciones de vacio a traves de cada una de las camaras de reaccion. Las camaras de reaccion pueden estar unidas por medio de una esclusa de gas, pudiendose medir la presion interior de las camaras de reaccion por medio de dispositivos de medicion de la presion.

En el documento US 5.968.274 se describen un procedimiento asi como una instalacion para la fabricacion continua de capas separadas funcionalmente con caracteristicas excelentes. La instalacion comprende camaras de reaccion unidas por medio de una esclusa de gas, en cada una de las cuales reina una presion diferente. La presion se puede medir con la ayuda de manometros.

Partiendo de aqui, asi pues, el objetivo de la presente invencion es crear una esclusa de gas con un coste espacial minimo, con la que se pueda comprobar la funcion de la esclusa de gas, sin que para ello se hayan de analizar los gases del proceso en la camara correspondiente. Adicionalmente ha de ser posible hacer posible la separacion de gases sin contacto con el producto / educto / sistema de transporte.

Este objetivo se consigue, por lo que se refiere a la esclusa de gas, con las caracteristicas de la reivindicacion 1. Con la reivindicacion 11 se proporciona un dispositivo de revestimiento conforme a la invencion que comprende una

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esclusa de gas conforme a la invencion. Con la reivindicacion 12 se indican finalidades de uso de la esclusa de gas conforme a la invencion. Las reivindicaciones dependientes representan en este caso variantes ventajosas.

Segun la invencion, con ello, se proporciona una esclusa de gas para la separacion de dos camaras de gas, que:

a) presenta al menos un cuerpo de admision, con al menos dos canales de entrada para un gas, que desembocan en un primer lado del cuerpo de admision,

b) presenta una pared dispuesta de modo distanciada respecto al primer lado del cuerpo de admision, estando conformada entre la pared y el cuerpo de admision una ranura que esta en union fluida con al menos dos canales de entrada,

c) comprende al menos dos aberturas de escape para el cas, que estan en una union fluida con la ranura, habiendo en el primer lado que limita con el cuerpo de admision y/o en el lado de la pared opuesto al primer lado del cuerpo de admision n camaras de medicion para la medicion de al menos una caracteristica fisica y/o quimica del gas, siendo n un numero entero > 2.

De modo conforme a la invencion, cada camara de medicion esta flanqueada por cada uno de los lados por al menos un canal de admision, estando prevista una posibilidad para la succion entre el al menos un canal de entrada que flanquea una camara de medicion y el canal de entrada contiguo a este canal de entrada, que flanquea una camara de medicion contigua.

La pared tambien puede estar conformada, por ejemplo, como placa. Del mismo modo es posible que la pared presente una cierta curvatura, por ejemplo la curvatura de un tubo. El cuerpo de admision esta conformado en este caso en el ultimo caso mencionado preferentemente de tal manera que su limitacion opuesta a la ranura tambien esta curvada, de manera que la ranura presenta en cada lado la misma anchura.

La pared, en este caso, puede estar conformada en relacion al cuerpo de admision de modo movil, de manera que, por ejemplo, la ranura que se encuentra entre el cuerpo de admision y la pared varia en su dimension, por ejemplo se puede ensanchar o estrechar. Por ejemplo, la pared puede estar conformada en forma de una placa de modo movil respecto al cuerpo de admision; para el caso de que el cuerpo de admision este conformado en forma de anillo alrededor de un tubo, en el que la limitacion exterior del tubo representan la pared, tambien se puede pensar que el cuerpo de admision tambien pueda ser variado en su perimetro, por ejemplo por medio de elementos de regulacion (movilidad vertical), de manera que gracias a ello se pueda modificar la anchura de la ranura.

Alternativamente o adicionalmente a esto tambien es posible que la pared o bien la placa este conformada de modo movil en una direccion en relacion al cuerpo de admision, no modificandose la anchura de la ranura (movilidad horizontal). En el caso de una configuracion de este tipo, la pared esta conformada de modo movil en una direccion que esta desplazada 90° respecto a la direccion de movimiento vertical descrita anteriormente.

Adicionalmente es posible que la pared este conformada de modo continuo, del mismo modo, sin embargo, tambien pueden existir interrupciones de la pared.

El principio de la invencion, con ello, reside en que:

- en las posiciones de obturacion se crear, por ejemplo, ranuras longitudinales, a traves de las cual se puede suministrar gas inerte (o gas no critico para el proceso y para el entorno), que fluye en direccion contraria al gas del proceso o bien al gas del entorno. La velocidad de flujo o bien la presion parcial del gas inerte o del gas no critico, en este caso, es tan elevada, que se impide una difusion en la direccion contraria del gas del proceso o del gas del entorno a traves de la longitud de la esclusa en el interior de limites prefijados. La difusion en la direccion contraria tiene una evolucion exponencial, es decir, se puede suprimir/atenuar, pero no se puede “impedir” en sentido estricto. De facto, se consiguen relaciones de reduccion > 106 (tambien son posibles valores mayores), que desde un punto de vista tecnico “impiden” el flujo de escape,

- en la esclusa de gas se establece una camara de medicion, por ejemplo una posicion de medicion de la presion, con cuya ayuda se puede controlar la presion del gas inerte (o del gas no critico) en el lugar del suministro (o en el entorno colindante a este),

- opcionalmente, en las regiones terminales correspondientes de la esclusa de gas se integran otras posiciones de medicion de la presion, con las que se puede controlar la presion de flujo de escape saliendo de la esclusa,

- opcionalmente, en el interior de la ranura de la esclusa se pueden crear trampas de flujo (por ejemplo por medio de ranuras o de entalladuras) o interruptores de flujo (por ejemplo convexidades), que desde el punto de vista de la mecanica de fluidos impiden un retroceso del gas (por ejemplo por medio del efecto “jet”), y gracias a ello pueden reducir la longitud de la esclusa requerida,

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- la esclusa de gas esta disenada de modo doble o multiple, y por medio de uno o varios dispositivos de succion existentes se incrementa el efecto de separacion,

- opcionalmente, montajes adecuados pueden generar una region por ejemplo turbulenta, con la que se pueden establecer de modo dirigido grados de presion en la esclusa.

Una comprobacion de la funcion de la esclusa se hace posible comprobando si la presion del flujo de escape del gas inerte o del gas no critico es mayor que la presion medida en los extremos de la esclusa. Del estado de la tecnica desde hace tiempo se conoce unicamente la posibilidad de determinar la presion directamente en las camaras de proceso que se han de separar, debido a lo cual, sin embargo, se produce el problema c) indicado al comienzo.

La esclusa de gas conforme a la invencion resuelve o elimina todos los problemas mencionados anteriormente a) a e). Representa la base para instalaciones cuyo sistema de transporte trabaja de modo continuado, y cuyas camaras de gas estan separadas entre ellas. La invencion hace posible una supervision de la esclusa de gas y la minimizacion de su expansion espacial. Gracias a ello se da un control de proceso y de seguridad optimo. Ademas, con la invencion es posible instalar una instalacion que se opera de modo continuo y/o que trabaja con gases toxicos y/o explosivos en un entorno de trabajo normal. En este caso se puede cumplir con todos los criterios de seguridad relevantes, y se pueden reducir los costes de la instalacion.

Una forma de realizacion preferida preve que en el primer lado que limita con el cuerpo de admision y/o en el lado de la pared opuesto al primer lado del cuerpo de admision exista al menos una, preferiblemente al menos dos camaras de medicion adicionales para la medicion de al menos una caracteristica fisica y/o quimica del gas (por ejemplo presion y/o temperatura o la composicion quimica).

Ademas se prefiere que el primer lado que limita con el cuerpo de admision y/o el primer lado de la pared opuesto al primer lado del cuerpo de admision presente al menos una, preferentemente al menos un gran numero de entalladuras que parten del primer lado del cuerpo de admision y penetran en este, o bien que parten del primer lado de la pared opuesto al primer lado del cuerpo de admision y penetran en la pared. Las entalladuras pueden estar conformadas, por ejemplo, como concavidades del cuerpo de admision, o bien pueden estar conformadas en la pared.

Alternativa o adicionalmente a esto, el primer lado que limita con el cuerpo de admision y/o el primer lado de la pared opuesto al primer lado del cuerpo de admision puede presentar al menos una, preferentemente un gran numero de elevaciones que parten del primer lado del cuerpo de admision y que penetran en la ranura, o bien que parten del primer lado de la pared opuesto al primer lado del cuerpo de admision, y que penetran en la ranura. Estas elevaciones pueden estar conformadas como contrapieza respecto a las entalladuras indicadas anteriormente.

Estas dos configuraciones especiales hacen posible generar en el interior de la ranura turbulencias al producirse el flujo del gas inerte, de modo que se puede conseguir un incremento de la eficiencia del efecto de bloqueo de la esclusa, y de este modo una reduccion de la longitud de construccion.

En particular es ventajoso cuando hay al menos una entalladura y al menos una elevacion en combinacion entre ellas.

Otra forma de realizacion preferida de la esclusa de gas preve que el cuerpo de admision presente al menos dos canales de entrada, estando dispuesta la camara de medicion entre los dos canales de entrada.

La esclusa de gas puede estar conformada respecto a la camara de medicion con simetria especular. Una conformacion con simetria especular de la esclusa de gas preve, por ejemplo, que las aberturas de escape esten dispuestas de tal manera que la direccion de escape de la primera abertura de escape sea opuesta a la direccion de escape de la segunda abertura de escape.

En otra forma de realizacion preferida, la esclusa de gas puede estar conformada con simetria de rotacion. En una forma de realizacion de este tipo, la esclusa de gas esta dispuesta en forma anular alrededor de un cuerpo cilindrico. En este caso, la superficie del cuerpo cilindrico sirve como pared. El cuerpo cilindrico puede ser, por ejemplo, un tubo, que esta hueco en el interior.

Del mismo modo es posible que la esclusa de gas presente las dos formas de simetria, es decir, tanto simetria especular, por ejemplo respecto a la camara de medicion, como simetria de rotacion, es decir, estando conformada por ejemplo sobre un tubo, sirviendo la superficie del tubo como pared. Entre la pared y el cuerpo de admision esta conformada en este caso una ranura en forma anular, que discurre alrededor del cuerpo cilindrico, a traves de la cual puede fluir el gas.

Se prefiere, ademas, que la ranura discurra fundamentalmente de modo perpendicular a al menos un canal de entrada. Igualmente, sin embargo, se puede pensar en evoluciones acodadas.

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En la esclusa de gas conforme a la invencion esta previsto que exista al menos una posibilidad para la succion del gas.

En este caso esta previsto que el cuerpo de admision presente al menos dos canales de entrada para un gas, y que la ranura este en union fluida con los al menos dos canales de entrada, habiendo en el primer lado que limita con el cuerpo de admision y/o en el lado de la pared opuesto al primer lado del cuerpo de admision al menos dos camaras de medicion para la medicion de al menos una caracteristica fisica y/o quimica del gas.

Segun la invencion hay n camaras de medicion, siendo n un numero entero > 2, estando dispuestas las camaras de medicion preferentemente de modo equidistante, y estando flanqueada cada camara de medicion en cada lado por al menos un canal de entrada. Esta forma de realizacion se corresponde con una disposicion iterativa de varias esclusas de gas individuales descritas anteriormente, cada una de ellas con solo una camara de medicion. Las formas de realizacion preferidas descritas anteriormente tambien son validas de modo ilimitado para esta realizacion multiple de la esclusa de gas.

Ademas se prefiere que en el lado de la pared opuesto al cuerpo de admision este dispuesto al menos otro cuerpo de admision, o un gran numero de cuerpos de admision y paredes dispuestos de modo alternativo. Esta forma de realizacion preve que tambien en la direccion vertical se pueda llevar a cabo una division de la esclusa en varias esclusas de gas parciales.

Segun la invencion tambien se reivindica un dispositivo de revestimiento o un dispositivo de tratamiento termico, que comprende al menos una esclusa de gas descrita anteriormente. El dispositivo de revestimiento comprende en este caso dos camaras de gas, que estan separadas de la esclusa de gas conforme a la invencion, es decir, la camara de gas esta dispuesta entre las camaras de gas.

Segun la invencion se indican tambien finalidades de uso de la esclusa de gas conforme a la invencion. En particular esta esta indicada para el mantenimiento de un gradiente de concentracion existente de un y/o de varios gases y/o para el mantenimiento de una separacion de diferentes gases entre dos camaras de gas.

La presente invencion se explica con mas detalle a partir de las siguientes figuras, sin limitar la invencion a las configuraciones especiales representadas.

En la figura 1 se representa una esclusa de gas conocida del estado de la tecnica. La esclusa de gas I sirve en este caso para la separacion de dos camaras de gas G1 y G2 y esta dispuesta, asi pues, entre estas camaras de gas. Esta comprendido un cuerpo de admision K, que presenta un canal de entrada H dispuesto de modo central en el cuerpo de admision K. Frente al cuerpo de admision K esta dispuesta una pared conformada como placa A, de manera que entre la placa A y el cuerpo de admision K se conforma una ranura B. Con i1 e i2 se designan las aberturas de escape correspondientes que se encuentran en las salidas de la esclusa de gas I a las camaras de gas G1 y G2. El gas inerte / gas no critico i1 o i2 fluye en direccion contraria a las camaras de gas G1 y G2.

Con P1 y P2 se caracterizan las presiones de gas correspondientes en las camaras de gas correspondientes G1 y G2. P3 es la presion del gas inerte en el interior del tubo de alimentacion del gas de la esclusa.

En esta disposicion no se puede realizar una medicion precisa de la presion de escape (presion P3) en el tubo de alimentacion del gas inerte / gas no critico en la ranura B. Las presiones en la “salida de la exclusa de gas” i1, i2 solo se pueden medir directamente en las camaras de gas G1 y G2. La esclusa de gas funciona de modo mas efectivo cuando mayor se haga la presion P3 frente a P1 y P2. Esta esclusa de gas, tal y como ya se ha indicado en la figura, esta operada de tal manera que la presion del gas P3 que entra ha de ser mayor que las presiones P1 y P2 que reinan en las camaras de gas correspondientes G1 y G2. Sin embargo, en esta forma de realizacion, la presion del gas inerte P3, que se requiere para un mantenimiento eficiente, por ejemplo, de un gradiente de la composicion quimica de los gases en las camaras de gas G1 y G2, solo puede ser estimada de un modo aproximado. Esta esclusa solo se puede operar de un modo muy impreciso.

Estas realizaciones basicas hechas para la figura 1 (por ejemplo los simbolos de referencia) tambien son validas de modo ilimitado para las formas de realizacion conformes a la invencion representadas a continuacion.

Las figuras 10 a 12 representan formas de realizacion conformes a la invencion de una esclusa de gas. En la figura 2 esta representada la forma de realizacion principal de la esclusa de gas.

La disposicion se diferencia respecto a la forma de realizacion descrita anteriormente del estado de la tecnica segun la figura 1 por medio de la camara de medicion C adicional. En este caso se introduce una camara de medicion separada para la presion de escape del gas inerte o del gas no critico en la esclusa de gas, que adicionalmente (opcionalmente) puede ser enjuagada con gas inerte (o gas no critico). Ademas, estan previstos dos canales de entrada H1 y h2, que flanquean a la camara de medicion C. La forma de realizacion aqui representada esta construida con simetria especular respecto a la camara de medicion C.

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En la figura 3 esta representada otra forma de realizacion de una esclusa de gas. La disposicion se diferencia de la forma de realizacion segun la figura 2 por medio de camaras de medicion D1 y D2 adicionales dispuestas a ambos lados para la medicion de las presiones de gas P1 y P2 de la parte de la salida. En este caso se han introducido camaras de medicion en la esclusa de gas, que adicionalmente (opcionalmente) se pueden enjuagar con gas inerte (o gas no critico). Esta construccion elimina, en particular, el problema c) mencionado al comienzo.

Otra forma de realizacion de una esclusa de gas esta representada en la figura 4. Esta forma de realizacion se diferencia de la forma de realizacion representada en la figura 2 en que adicionalmente esta(n) introducida(s) una o varias (en el presente caso cuatro) entalladuras E en la parte inferior del cuerpo de admision K, flanqueando cada una de estas los canales de admision H1 y H2. Estas entalladuras E pueden estar conformadas, por ejemplo, en forma de muescas o concavidades en la superficie del cuerpo de admision K. En el caso de una conformacion con simetria especular de la esclusa de gas, las muescas E discurren de modo paralelo entre ellas, por ejemplo en la direccion transversal respecto a las direcciones de flujo principal del gas inerte indicadas con las flechas. Las entalladuras E se pueden realizar tanto desde el cuerpo de admision K como desde la placa A (no representada). Estas hacen las veces de trampas de flujo e impiden un transporte de vuelta del gas en caso de condiciones de funcionamiento turbulentas o criticas. Adicionalmente, por medio de una construccion de este tipo se puede minimizar la longitud de la esclusa (longitud de la ranura B en la direccion de las camaras de gas G1 y G2 correspondientes).

En la figura 5 esta representado el concepto inverso a la realizacion segun la figura 4. En lugar de las entalladuras E representadas en la figura 4, la forma de realizacion segun la figura 5 presenta elevaciones F que parten del lado inferior del cuerpo de admision K y que penetran en la ranura B. Esto se puede realizar partiendo tanto del cuerpo de admision K como de la placa A. Estas funcionan como interruptor de flujo, y evitan un transporte de gas de vuelta bajo condiciones de funcionamiento turbulentas o criticas. Adicionalmente, por medio de una construccion de este tipo se puede minimizar la longitud de la esclusa.

La figura 6 se refiere a una combinacion de las medidas representadas en las figuras 4 y 5. La esclusa de gas I aqui representada presenta un cuerpo de admision K, que presenta tanto entalladuras E como tambien elevaciones F. Del mismo modo se da la posibilidad de que las entalladuras E y las elevaciones F puedan estar conformadas en la placa A (no representado).

En la figura 7 esta representada una esclusa de gas I especial, que presenta tanto camaras de medicion adicionales D1 y D2 (esta forma de realizacion se representa entrando en la figura 3) como, adicionalmente, varias entalladuras E en el lado interior del cuerpo de admision K, tal y como se ha descrito conjuntamente con la forma de realizacion de la figura 4. La forma de realizacion representada en la figura 7 de la esclusa de gas I es, con ello, una combinacion de las formas de realizacion representadas en las figuras 3 y 4. Las entalladuras E se pueden realizar tanto desde el cuerpo de admision K como desde la placa A. Estas funcionan como trampas de flujo, e impiden un transporte de vuelta del gas bajo condiciones de funcionamiento turbulentas o criticas. Adicionalmente, por medio de una construccion de este tipo se puede minimizar la longitud de la esclusa.

La figura 8 muestra otra forma de realizacion de la esclusa de gas I, que se refiere a una expansion de la esclusa ya representada en la figura 5 con las dos camaras de medicion adicionales D1 y D2. Con ello, el cuerpo de admision K presenta en el lado inferior un gran numero de elevaciones F. Esta forma de realizacion aqui representada, con ello, es una combinacion de las caracteristicas tecnicas representadas en las^ figuras 3 y 5. Las elevaciones F se pueden realizar tanto desde el cuerpo de admision K como desde la placa A. Estas funcionan como interruptor de flujo, e impiden un transporte de vuelta del gas bajo condiciones de funcionamiento turbulentas o criticas. Adicionalmente, por medio de una construccion de este tipo se puede minimizar la longitud de la esclusa.

En la figura 9 esta representada una configuracion especial adicional de una esclusa de gas I, que junto a las camaras de medicion adicionales D1 y D2 presenta tanto las elevaciones F explicadas ya anteriormente en detalle, como entalladuras E en el cuerpo de admision K. Esta forma de realizacion aqui representada representa con ello una combinacion de las formas de realizacion segun las figuras 3 y 6.

En la figura 10 esta realizada una esclusa de gas I conforme a la invencion, que esta conformada por dos esclusas de gas parciales GS1 y GS2. Estas dos esclusas de gas parciales GS1 y GS2 estan conformadas en este caso fundamentalmente de modo analogo a una esclusa de gas individual segun una forma de realizacion de la figura 3, y se ponen en fila una junto a otra, para conformar la esclusa de gas I completa. Esta configuracion de las dos esclusas de gas parciales GS1 y GS2, sin embargo, es unicamente a modo de ejemplo, del mismo modo estas dos esclusas de gas parciales GS1 y/o GS2 pueden estar conformadas segun una forma de realizacion cualquiera representada en las figuras anteriores, y con ello tambien comprenden los interruptores de flujo mencionados anteriormente, por ejemplo en forma de elevaciones o entalladuras. Entre las dos esclusas de gas parciales GS1 y GS2 esta prevista una posibilidad de succion AS, a traves de la cual se puede succionar el gas suministrado. Las dos esclusas de gas parciales GS1 y GS2 disponen en este caso cada una de ellas de suministros de gas separados H1 y H2 (en GS1) o bien h3 y H4 (en GS2). En la operacion de una esclusa de gas I de este tipo, se da que para las presiones que reinan en las regiones correspondientes de las esclusas de gas o bien de las dos camaras de gas G1 y G2 que P3>P1, P3>P5, P4>P2 y P4>P5, estando provistas las posiciones de medicion de las

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presiones en la esclusa de gas 1 con los simbolos de referencia encerrados con un circulo.

En la figura 11 esta representado otro concepto de una caraca de gas I conforme a la invencion, que en esta forma de realizacion especial comprende tres esclusas de gas parciales puestas en fila una tras otra, tal y como estan representadas tambien en la figura 10. Para garantizar la visibilidad, en la representacion en la figura 11 se ha prescindido de simbolos de referencia, si bien la configuracion de la esclusa de gas aqui representada se corresponde principalmente con el modo de construccion representado en la figura 10. En contraposicion a la configuracion segun la figura 10 con dos esclusas de gas parciales, en la configuracion segun la figura 11 (con tres esclusas de gas parciales) esta prevista una segunda posibilidad de succion para la extraccion del gas AS.

La figura 12 representa otra forma de realizacion de la invencion, estando representada aqui una esclusa de gas I, que comprende una yuxtaposicion de n esclusas de gas parciales. Entre cada una de las esclusas de gas parciales existentes esta prevista una posibilidad de succion AS para el gas. La forma de realizacion aqui representada representa la expansion logica de las formas de realizacion representadas en las figuras 10 y 11 en n esclusas de gas parciales adicionales.

En la figura 13 esta representada otra esclusa de gas, que en contraposicion a las formas de realizacion anteriores de las esclusas de gas, en lugar de un unico cuerpo de entrada presenta dos cuerpos de entrada K y K’, estando separados entre ellos estos cuerpos de entrada por medio de una placa A. Los canales de entrada correspondientes H1 y H2 o bien H3 y H4 desembocan en este caso en la direccion de la placa 4 que se encuentra entre los dos cuerpos de entrada K y K’. En este sentido, esta forma de realizacion se refiere a una forma de realizacion ampliada en otro cuerpo de entrada segun la figura 2. Los dos cuerpos de entrada K y K’ en este caso no han de estar dispuestos, tal y como se representa en la figura 13, de modo distanciados de modo simetrico respecto a la placa A, tambien es posible un distanciamiento asimetrico de los dos cuerpos de entrada K respecto a la placa A. El resto de simbolos de referencia se toman prestados de la figura 2, estando provistos de una raya aquellos que estan en la esclusa de gas adicional, que se conforma por medio del cuerpo de admision K’ y la placa A. En este caso, la placa A que se encuentra entre los dos cuerpos de admision K y K’ puede estar conformada de modo movil. Esta puede ser guiada de modo movil por ejemplo de modo horizontal, tal y como se muestra por medio de una v en la figura a la derecha. Sin embargo, adicionalmente o alternativamente a esto tambien se puede pensar en una movilidad vertical de la placa A, de manera que, por ejemplo, la anchura de una de las dos hendiduras B o B’ se reduzca a 0, y con ello se pueda cerrar una esclusa de gas. Por medio de esta esclusa de gas representada en la figura 13 es posible una separacion de hasta cuatro camaras de gas G1 a G4. Las relaciones de presion correspondientes que han de reinar en el funcionamiento de la esclusa de gas estan indicadas, del mismo modo que se han indicado ya en las figuras anteriores, con los simbolos de referencia correspondientes P1 a P6, estando representadas las presiones ideales en la figura.

La forma de realizacion de la esclusa de gas en la que hay varios cuerpos de entrada K, K’, ..., Kn, se puede transmitir en cada uno de los principios de la esclusa representados en la figura 1 a 12. Unicamente, como ejemplo para ello, la figura 14 muestra otra configuracion de una esclusa de gas I conforme a la invencion, que se corresponde con una duplicacion de la esclusa de gas representada en la figura 12, estando conformado otro cuerpo de admision K’ con las configuraciones correspondientes (por ejemplo tambien aqui hay posibilidades de succion, etc.). Por razones de visibilidad, tampoco aqui estan indicados en detalle los simbolos de referencia; para ello se hace referencia a la realizacion de la figura 12. La placa A dispuesta entre los dos cuerpos de admision K y K’ puede estar conformada segun las formas de realizacion de la figura 13.

El concepto referido en la figura 13 de una esclusa de gas que presenta mas de un cuerpo de admision K se puede expandir igualmente, tal y como se explica con mas detalle en la figura 15 en una forma de configuracion especial, en una dimension vertical de modo arbitrario. En este caso esta representada una esclusa de gas I, que esta conformada por tres esclusas de gas parciales L, M y N. La esclusa de gas parcial L con un cuerpo de admision K esta inspirada en este caso en la forma de realizacion representada en la figura 2. Por razones de visibilidad tambien se prescinde en esta figura de los simbolos de referencia mas detallados; las esclusas de gas en este caso estan conformadas tal y como estan representadas en la figura 2. La esclusa de gas parcial L con el cuerpo de admision K se limita por medio de una placa A1 dispuesta de modo movil. Con la placa A1 se conecta la segunda esclusa de gas parcial M, que esta dispuesta entre las esclusas de gas parciales L y N. Esta esclusa de gas parcial esta limitada por un lado por medio de la placa A1, por el otro lado por medio de la placa A2. Tambien la placa A2, en este caso, esta conformada de modo movil, segun la representacion en la figura en la direccion horizontal. El cuerpo de admision K’ de la esclusa de gas parcial M esta conformado en este caso de tal manera que presenta canales de salida a ambos lados, es decir, canales de salida en la direccion de la placa A1 y de la placa a2. La esclusa de gas parcial N esta conformada por medio de un cuerpo de admision K’’, que esta conformado con simetria especular respecto a la primera esclusa de gas parcial L.

La figura 16 muestra finalmente la extension del concepto presentado en la figura 15 en forma de una esclusa multiple multiparalela para n placas moviles A1... An. En lugar de una unica esclusa de gas parcial M que esta contenida entre dos esclusas de gas parciales terminales L y N, tal y como esto esta representado en la figura 15, la forma de realizacion segun la figura 16 presenta n esclusas de gas parciales diferentes, que estan separadas entre ellas por medio de una placa A. Los cuerpos de admision que conforman las esclusas de gas parciales M1... Mn

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estan inspirados en este caso en el cuerpo de admision K’ de la esclusa de gas parcial segun la figura 15. Esta forma de realizacion hace posible la separacion de un conjunto de hasta G2n camaras de gas diferentes. El resto de detalles de una esclusa multiple multiparalela de este tipo, en particular por lo que se refiere a la movilidad de las placas A, esta descrito ya en las figuras 13 a 15 de modo detallado.

Evidentemente tambien se da la posibilidad de que las esclusas representadas en las figuras 13 a 16 esten conformadas segun una de las formas de realizacion representadas en las figuras 3 a 12.

En todas las realizaciones hechas anteriormente, la placa A puede estar dispuesta a una distancia fija respecto al cuerpo de admision o respecto a los cuerpos de admision, si bien tambien puede estar conformada de modo movil, de manera que es posible una variacion de la anchura de la ranura y/o una variacion de la posicion horizontal de la pared en relacion al cuerpo de admision.

La figura 17 muestra una conformacion de la esclusa de gas con simetria de rotacion. En este caso, la esclusa de gas I esta conformada por medio de un cuerpo de admision K conformado con simetria de rotacion, que esta dispuesto alrededor de un tubo R. En este caso, la pared exterior A del tubo R sirve como pared o como limitacion. Desde la superficie A del tubo R y desde el lado interior del cuerpo de admision K se construye, en este caso, la hendidura B. Tambien con ello es posible una separacion de los tubos de as G1 y G2 representados en este caso. Se indica la posibilidad de varias entradas de gas C, asi como una camara de medicion C dispuesta de modo central, asi como las entradas de gas H1 y H2 que flanquean a estas. En este sentido, la forma de realizacion segun la figura 17 presenta tanto simetria de rotacion (respecto al punto central del tubo o del cuerpo de admision K) como simetria especular respecto a la camara de medicion C. Esta forma de realizacion representa, sin embargo, unicamente, un ejemplo para una conformacion con simetria de rotacion de la disposicion de esclusa de gas, para el cuerpo de admision K se pueden considerar tambien todas las demas variantes de la conformacion de un cuerpo de admision K representadas en las figuras 2 a 16.

En la figura 18 esta representada una forma de realizacion, en la que el tubo R esta interrumpido aproximadamente en el centro del cuerpo de admision K. En la forma de realizacion representada en la figura 18, esta interrupcion esta a la altura de la camara de medicion C o bien de la posibilidad de succion AS. Para este caso, la camara de gas G2 se encuentra en el interior del tubo R, pudiendo estar dispuestas las camaras de gas G1 y G2 separadas entre ellas. Esto se puede realizar, por ejemplo, por medio de un cierre del tubo.

La figura 19 muestra un dispositivo de revestimiento segun la presente invencion, en el que estan integradas varias esclusas de gas conformes a la invencion. Por razones de visibilidad en este caso no se representan las formas de realizacion conformes a la invencion de las esclusas de gas.

En una primera forma de realizacion, el dispositivo de revestimiento presenta dos camaras de revestimiento G5 y G6, cada una de las cuales posee una succion (indicada por medio de la flecha). Estas camaras de revestimiento g5 y G6 pueden trabajar al mismo nivel de presion, si bien no ha de ser asi. Se representa una seccion longitudinal a traves del dispositivo de revestimiento desde el lado. G1, G2, G3 y G4 pueden representar en este caso el entorno, por lo que, para las presiones, es valido lo siguiente:

P(G1) = P(G2) = P(G3) = P(G4). P(G5) puede ser mayor o menor que P(G1), P(G2), P(G3) o P(G4). Lo mismo sucede para P(G6). En cualquier caso, la presion en las cuatro esclusas es mayor que P(G1), P(G2), P(G3), P(G4), P(G5) y P(G6). Con ello la camara de gas G5 y la camara de gas G6 estan separadas del entorno.

El sustrato puede ser movido ahora de modo continuo a traves de la instalacion (y en concreto, sin contacto), sin perder la separacion de gas de las camaras G5 y G6 (si bien se ha de mover de modo continuado). En el caso mostrado se revestiria el sustrato en la parte superior y en la parte inferior (tambien se puede revestir, sin embargo, por un lado, para ello la instalacion deberia presentar solo la parte por encima del sustrato (revestimiento arriba), o bien por debajo del sustrato (revestimiento abajo)).

En una segunda forma de realizacion, sin embargo, tambien se puede pensar en que un sustrato en forma cilindrica, por ejemplo un tubo, sea conducido por medio del dispositivo de revestimiento representado. En este caso, las camaras de gas G1 y G3, G2 y G4, asi como G5 y G6 estan unidas entre ellas; en este caso solo hay dos esclusas de gas que estan conformadas en forma de cilindro alrededor del tubo.

En cada caso las esclusas de gas, sin embargo, estan conformadas de modo conforme a la invencion tal y como se ha descrito anteriormente.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Esclusa de gas (I) para la separacion de dos camaras de gas (G1, G2), que comprende:

a) al menos un cuerpo de admision (K), que presenta al menos dos canales de entrada (1, H2) para un gas, que desembocan en un primer lado del cuerpo de admision (K),

b) una pared (A) dispuesta de modo distanciado respecto al primer lado del al menos un cuerpo de admision (K), estando conformada entre la pared (A) y el al menos un cuerpo de admision (K) una ranura (B) que esta en union fluida con los al menos dos canales de entrada (H1, H2),

c) al menos dos aberturas de escape (i1, i2) para el gas, que estan en union fluida con la ranura (B),

en la que en el lado contigua al al menos un cuerpo de admision (K) y/o en el lado de la pared (A) opuesto al primer lado del cuerpo de admision (K) hay n camaras de medicion (C1, C2, ..., Cn) para la medicion de al menos una caracteristica fisica y/o quimica del gas, siendo n un numero entero > 2, caracterizada porque cada camara de medicion esta flanqueada en cada lado por al menos un canal de entrada (H1, H2, ..., H2n), en la que entre el al menos un canal de entrada (Hx) que flanquea una camara de medicion (Cn) y el canal de entrada (Hx+1) contiguo a este canal de entrada (Hx) que flanquea una camara de medicion (Cn+1) contigua, esta prevista una posibilidad para la succion (AS1, AS2, ..., AS(n-1)).
2. Esclusa de gas (I) segun la reivindicacion 1, caracterizada porque en el primer lado contiguo al al menos un cuerpo de admision (K) y/o en el lado de la pared (A) opuesto al primer lado del cuerpo de admision (K) hay al menos otra, preferentemente al menos dos otras camaras de medicion (D1, D2) para la medicion de al menos una caracteristica fisica y/o quimica.
3. Esclusa de gas (I) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el primer lado contiguo al al menos un cuerpo de admision (K) y/o el lado de la pared (A) opuesto al primer lado del cuerpo de admision (K) presenta al menos una, preferentemente un gran numero de entalladuras (E) que parten del primer lado del cuerpo de admision, y penetran en este, o bien que parten del lado de la pared (A) opuesto al primer lado del cuerpo de admision (K) y que penetran en la pared (A).
4. Esclusa de gas (I) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el primer lado contiguo al al menos un cuerpo de admision (K) y/o el lado de la pared (A) opuesto al primer lado del cuerpo de admision (K) presenta al menos una, preferentemente un gran numero de elevaciones (F) que parten del primer lado del cuerpo de admision, y penetran en la hendidura (B), o bien que parten del lado de la pared (A) opuesto al primer lado del cuerpo de admision (K) y que penetran en la hendidura (B).
5. Esclusa de gas (I) segun las dos reivindicaciones anteriores, caracterizada porque hay al menos una entalladura (E) y al menos una elevacion (F).
6. Esclusa de gas (I) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque esta construida respecto a la camara de medicion (C) con simetria especular y/o con simetria de rotacion respecto a un eje que discurre paralelo a la esclusa de gas.
7. Esclusa de gas (I) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las aberturas de escape (i1, i2) estan dispuestas de tal manera que la direccion de escape de la primera abertura de escape (i1) esta opuesta a la direccion de escape de la segunda abertura de escape.
8. Esclusa de gas (I) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la hendidura (B) discurre fundamentalmente perpendicular respecto a al menos un canal de entrada (H).
9. Esclusa de gas (I) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque hay al menos una posibilidad para la succion de gas (AS).
10. Esclusa de gas (I) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en el lado de la pared (A) opuesto al cuerpo de admision (K):

a) esta dispuesto al menos otro cuerpo de admision (K’), o

b) estan dispuestos un gran numero de cuerpos de admision (K’, K’’, ..., Kn) y placas (A2, A3, ..., An-1) dispuestas de modo alternante.
11. Dispositivo de revestimiento o dispositivo de tratamiento termico, que comprende al menos una esclusa de gas segun una de las reivindicaciones anteriores.
12. Uso de una esclusa de gas segun una de las reivindicaciones anteriores 1 a 10 para el mantenimiento de un gradiente de concentracion existente y/o de un gas y/o de varios gases y/o para el mantenimiento de una separacion entre diferentes gases en dos camaras de gas (G1, G2).