CN103304131A - 高频加热装置 - Google Patents

Abstract

一种通过采用高频波对基板进行加热的高频加热装置。所述高频加热装置包括产生高频波以对基板进行加热的高频发生器以及向基板反射高频发生器所产生的高频的反射器。

Description

高频加热装置

相关申请的交叉引用 

本申请要求2012年3月6日递交的韩国专利申请No.10-2012-0022639的优先权，通过该引用为所有目的将该申请的全部内容合并于此。 

技术领域

本发明涉及高频加热装置，更具体地涉及通过采用高频波对基板进行加热的高频加热装置。 

背景技术

玻璃材料在各种工业领域中的使用快速增多，具体是用作光伏电池、诸如薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）、等离子体显示面板（PDP）或有机电致发光（EL）设备之类的平板显示器以及各种移动电子设备等的覆盖层。相应地，玻璃材料需要具有轻的重量和薄的形貌。 

然而，玻璃材料向轻且薄的形貌发展的趋势由于其高脆性特征而导致了易碎问题。因此，正在研究各种钢化方法来改善玻璃的耐久性。 

相关领域的玻璃钢化技术包括在玻璃表面与水溶液（熔盐）之间使用离子交换的化学增强技术以及包括对玻璃进行的热处理的热增强技术。 

化学增强技术具有在玻璃表面与水溶液之间的离子交换所需的处理时间、玻璃的尺寸和水溶液的回收利用（污染和浓度控制）等方面可用性低的缺点。 

比较而言，热增强技术是通过在热卧式炉中移动平板玻璃（plate glass）时升高平板玻璃的温度并对其进行淬火来增强玻璃。由于使用高频波进行加热具有热处理效果因为能够大量加热且快速加热而得以加强的优点，因此在工业中采用该技术的各种方法正在使用中。 

目前，由于均匀加热等的问题，批量生产工厂中采用的高频加热技术通常在低温范围（大约200℃）内使用。 

另外，在通过采用相关领域的高频技术对大尺寸平板玻璃进行热处理的情况下，使用单个高频发生器的缺点在于，难以对腔室内部的电场分布进行控制，并且温度上 升速率低。尽管使用多个高频发生器在一定程度上增大了温度上升速率，但是由于高频发生器之间的干扰而产生的电场集中导致了玻璃的局部加热以及加热效率的降低，这成为问题。 

图1A和图1B是相关领域的方法中在使用单个高频发生器对一片玻璃进行加热之后测量的电场分布分析和温度分布分析的图片。如图1A和图1B所示，可以理解，当使用单个高频发生器10对玻璃进行加热时，在玻璃中产生不均匀的电场分布，从而形成热斑区域20。 

图2A和图2B是相关领域的方法中在使用多个高频发生器对一片玻璃进行加热之后测量的电场分布分析和温度分布分析的图片。在图2A中，杏黄色区域表示没有电场形成的部分。在图2B中，蓝色区域表示低温，并且红色区域表示高温。可以理解，由于在热处理后的平板玻璃的角部区域中没有形成电场，因此这些区域没有被加热。另外，由于电场的干扰，在平板玻璃的局部区域中形成了热斑。 

背景技术部分中公开的信息仅用于加强对本发明背景的理解，不应被当作承认或以任何形式暗示这些信息形成对本领域技术人员来说已知的现有技术。 

发明内容

本发明的各个方面提供一种能够防止基板被局部加热并且防止多行高频发生器所产生的高频彼此干扰的高频加热装置。 

在本发明的一方面中，提供了一种高频加热装置，所述高频加热装置包括产生高频以对基板进行加热的高频发生器以及向所述基板反射所述高频发生器所产生的高频的反射器。 

在示例性实施例中，所述高频发生器可以是多个高频发生器，并且所述反射器可以将所述多个高频发生器分隔成各自包括所述多个高频发生器中的至少一个高频发生器的组。 

所述反射器可以包括在所述多个高频发生器中彼此隔开的高频发生器之间形成间隔物的第一反射部。 

所述反射器可以包括布置在所述高频发生器的左侧和/或右侧的第二反射部。 

所述反射器可以包括布置在所述基板的上方和/或下方的第三反射部，所述第三反射部的主平面面对所述基板的主平面。 

所述反射器可以具有多个孔。 

根据本发明的实施例，由于反射器反射高频波，因此在基板的整个区域上形成均匀的电场，并且可以对基板的整个区域进行均匀加热。 

另外，在具有多个高频发生器的高频加热装置中，可以防止各高频发生器所产生的高频波彼此干扰，从而防止电场集中，并且防止基板被局部加热。 

此外，可以增大基板的温度上升速率，并改善高频加热装置的能效。 

本发明的方法和设备具有其它特征和优点，这些特征的优点从合并于此并且在以下具体实施方式中一起用于解释本发明特定原理的附图中变得明显，或者更详细地记载在这些附图中。 

附图说明

图1A和图1B是相关领域的方法中在使用单个高频发生器对一片玻璃进行加热之后测量的电场分布分析和温度分布分析的图片； 

图2A和图2B是相关领域的方法中在使用多个高频发生器对一片玻璃进行加热之后测量的电场分布分析和温度分布分析的图片； 

图3是示出根据本发明实施例的高频加热装置的示意性俯视图； 

图4A和图4B是示出根据本发明另一实施例的高频加热装置的示意性俯视图和侧视图； 

图5是示出根据本发明其它实施例的高频加热装置的示意性俯视图； 

图6是根据本发明实施例的反射器的示意性配置图； 

图7A和图7B是使用根据本发明实施例的高频加热装置对一片玻璃进行加热之后测量的电场分布分析和温度分布分析的图片； 

图8A和图8B是使用根据本发明另一实施例的高频加热装置对一片玻璃进行加热之后测量的电场分布分析和温度分布分析的图片； 

图9是示出使用根据本发明另一实施例的高频加热装置进行加热的基板的温度上升速率的图； 

图10是示出在平板玻璃被运送到根据本发明其它实施例的高频加热装置中之后测量的平板玻璃的表面温度的图；以及 

图11是示出根据本发明其它实施例的高频加热装置的侧视图。 

具体实施方式

现在将详细参考根据本发明的高频加热装置，使得本发明所属领域的普通技术人员能够容易地实施本发明，其中本发明的实施例示于附图中，并且在以下进行描述。 

贯穿整篇文档都会对附图进行参考，在所有不同的附图中使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。在本发明的以下描述中，当合并于此的已知功能和部件会使本发明的主题不清楚时将省略其详细描述。 

另外，在以下描述中，将从前面到后面的方向定义为基板被运送的方向，并且将从左到右的方向定义为与基板被运送的方向交叉的方向。 

图3是示出根据本发明实施例的高频加热装置的示意性俯视图。 

参见图3，根据该实施例的高频加热装置包括高频发生器200和反射器300。 

高频发生器200产生高频波，以通过使用高频波使基板100内部的离子产生振动来对基板100进行加热。高频发生器200可以产生从0.98GHz到6.0GHz优选从2.4GHz到5.8GHz范围的高频波。 

基板100是由高频发生器200加热的基板，并且可以实现为具有各种厚度平板玻璃。 

反射器300向基板100反射高频发生器产生的高频波。 

反射器300可以由能够反射高频波的导电金属制成。 

反射器300可以被布置为使得其从前面和后面以及从左侧和右侧围绕高频发生器200，或者可以被布置在基板100上方或下方的相应位置处。在以此方式布置反射器时，可以更有效地反射高频发生器200所产生的高频波。 

由于反射器300通过向基板100反射高频发生器200所产生的高频波而建立多次散射，因此可以通过在基板100的整个区域上形成均匀的电场对基板100的整个区域，包括角部，进行均匀加热。另外，可以增大基板100的温度上升速率，并改善高频加热装置的能效。 

图4A和图4B是示出根据本发明另一实施例的高频加热装置的示意性俯视图和侧视图。 

参见图4A和图4B，根据该实施例的高频加热装置包括多个高频发生器210、220和230。反射器300可以将多个高频发生器210、220和230隔成各自包括至少一个高频发生器的高频发生器组。 

反射器300可以包括在彼此隔开的高频发生器组之间形成间隔物的第一反射部311和312。 

这里，第一反射部311和312可以在从前面到后面的方向上形成彼此隔开的高频发生器组之间的间隔物。第一反射部311和312可以被配置为使得它们在从左到右的方向上延伸。 

在此情形下，为了有效地防止各高频发生器所产生的高频波之间的任何干扰， 优选的是，从高频发生器210、220和230中的每一个到第一反射部311和312中的相应反射部之间的距离①是n/2*λ，其中n是从1到12的自然数，并且λ是高频发生器所产生的高频波的波长。更优选的，该距离可以是2λ。 

另外，从基板100到第一反射部311和312的距离②可以是4cm，优选的是2cm。 

另外，如图5所示，在以多行布置多个高频发生器240、250和260时，第一反射部311和312可以隔开高频发生器240、250和260的多个行。这里，高频发生器240、250和260的多个行可以在从左到右的方向上形成。 

以此方式，第一反射部311和312可以分别形成在高频发生器240、250和260的相邻行之间。第一反射部311和312防止各行所产生的高频波彼此干扰，从而防止电场产生集中，使得基板100不会被集中的电场局部加热。 

根据该实施例的反射器300可以包括布置在高频发生器左侧和/右侧的反射部321和322。 

当根据该实施例的高频加热装置包括布置为至少一行的多个高频发生器240、250和260时，第二反射部321和322可以布置在高频发生器行的左侧和/或右侧。 

另外，第二反射部321和322可以在从前面到后面的方向上延伸。 

为了有效地反射多个高频发生器200所产生的高频波，优选的是，从多个高频发生器200到第二反射器321或322的距离③是2λ或更小。 

另外，如图11所示，为了更有效地反射高频波，根据该实施例的反射器300可以包括布置在基板100上方和/或下方的第三反射部（331）。第三反射部（331）被形成为使得其主平面面对基板100的主平面。 

从第三反射部（331）到基板100的距离可以是n/2*λ，其中n是从1到6范围内的自然数。优选的，该距离可以是λ。 

另外，如图6所示，为了促进空气对流，从而提高加热效率，根据本发明的反射器300可以具有多个孔。孔的直径可以是3mm或更小，以便防止高频波通过这些孔泄漏到反射器300的外部而未被反射。优选的，孔的直径可以是2mm。 

图7A和图7B是使用根据本发明实施例的包括被布置为一行的高频发生器200以及反射器300的高频加热装置对一片玻璃进行加热之后测量的电场分布分析和温度分布分析的图片。这里，通过将从高频发生器200行到反射器300的距离布置为2λ，将从基板100到反射器300的距离布置为2cm，并将反射器300中形成的孔的直径布置为大约3mm，来实施测量。如图7A和图7B所示，可以理解，当使用根据本发明的具有反射器300的高频加热装置对基板100进行加热时，在 基板100的整个区域上方形成均匀的电场，然后基板100得到均匀加热。 

图8A和图8B是使用根据本发明另一实施例的包括被布置为两行的高频发生器以及反射器的高频加热装置对一片玻璃进行加热之后测量的电场分布分析和温度分布分析的图片，并且图9是示出使用该高频加热装置进行加热的基板的温度上升速率的图。这里，通过将从高频发生器行到反射器的距离布置为2λ，将从基板到反射器的距离布置为2cm，并将反射器中形成的孔的直径布置为大约3mm，来实施测量。 

如图8A和图8B所示，可以理解，当使用具有两行高频发生器的高频加热装置对玻璃进行加热时，反射器防止高频发生器的各行所产生的高频波彼此干扰，使得电场分布可以保持与具有一行高频发生器的高频加热装置的电场分布相等，并且可以对基板进行均匀加热。 

另外，如图9所示，根据本发明，可以通过在实现高温度上升速率的同时使基板的温度线性升高，来防止由于基板的非线性温度上升而导致的热击穿。 

图10是示出在使用根据本发明的包括多行高频发生器以及反射器的高频加热装置将宽度为1600mm的平板玻璃加热到650℃的温度之后，所测量的平板玻璃的表面温度的图。 

如图10所示，可以理解，使用根据本发明的高频加热装置，平板玻璃被极均匀地加热，使其表面温度分布为700℃±10℃。 

另外，除高频发生器之外，根据本发明的高频加热装置还可以包括对基板进行加热的加热器（未示出）。 

加热器（未示出）通过经由电阻产生热从外到内对基板进行加热，并且高频发生器使用高频波使基板内部的离子产生振动，并使用得到的摩擦热对基板的内部和外部进行加热。以此方式，可以对基板进行更有效的加热。 

已结合特定实施例的附图呈现了本发明具体示例性实施例的从前面到后面述描述。这些实施例并不意图穷举，也不意图将本发明限定为所公开的精确形式，并且显而易见的是，鉴于以上教导，对本领域普通技术人员来说可以进行诸多修改和改变。 

因此，本发明的范围不限于从前面到后面述实施例，而是由所附的权利要求及其等同物来限定。 

Claims (16)

1.一种高频加热装置，包括：

高频发生器，用于产生高频以对基板进行加热；以及

反射器，用于向所述基板反射所述高频发生器产生的高频。

2.根据权利要求1所述的高频加热装置，其中

所述高频发生器包括多个高频发生器，并且

所述反射器将所述多个高频发生器分隔成各自包括所述多个高频发生器中的至少一个高频发生器的组。

3.根据权利要求2所述的高频加热装置，其中所述反射器包括在所述多个高频发生器中的彼此隔开的高频发生器之间形成间隔物的第一反射部。

4.根据权利要求3所述的高频加热装置，其中所述第一反射部在从前面到后面的方向上在所述多个高频发生器中的彼此隔开的高频发生器之间形成间隔物，所述从前面到后面的方向是所述基板被运送的方向。

5.根据权利要求3所述的高频加热装置，其中

所述多个高频发生器被布置为多行，并且

所述第一反射部分隔高频发生器的行。

6.根据权利要求3所述的高频加热装置，其中从所述多个高频发生器中彼此隔开的高频发生器到所述第一反射部的距离是n/2*λ，其中n是从1到12范围内的自然数，并且λ是所述多个高频发生器所产生的高频的波长。

7.根据权利要求3所述的高频加热装置，其中从所述基板到所述第一反射部的距离是4cm或更小。

8.根据权利要求1所述的高频加热装置，其中所述反射器包括被布置在所述高频发生器的左侧和/或右侧的第二反射部，从左侧到右侧的方向与所述基板被运送的方向交叉。

9.根据权利要求8所述的高频加热装置，其中

所述高频发生器包括被布置为至少一行的多个高频发生器，并且

所述第二反射部被布置在所述至少一行的所述多个高频发生器的左侧和/或右侧。

10.根据权利要求9所述的高频加热装置，其中从所述高频发生器的行到所述第二反射部的距离是2λ，其中λ是所述多个高频发生器所产生的高频的波长。

11.根据权利要求1所述的高频加热装置，其中所述反射器包括被布置在所述基板上方和/或下方的第三反射部，所述第三反射部的主平面面对所述基板的主平面。

12.根据权利要求11所述的高频加热装置，其中从所述第三反射部到所述基板的距离是n/2*λ，其中n是从1到6范围内的自然数，并且λ是所述高频发生器所产生的高频的波长。

13.根据权利要求1所述的高频加热装置，其中所述反射器从前面、后面、左侧和右侧围绕所述高频发生器，从前面到后面的方向是所述基板被运送的方向，并且从左侧到右侧的方向是与所述基板被运送的方向交叉的方向。

14.根据权利要求1所述的高频加热装置，其中所述反射器被布置在所述基板上方和下方的相应位置处。

15.根据权利要求1所述的高频加热装置，其中所述反射器具有多个孔。

16.根据权利要求15所述的高频加热装置，其中所述孔的直径是3mm或更小。

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