KR101150650B1 - Cryogenic treatment apparatus by continuous cooling and method of treatment using the same - Google Patents

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Abstract

극저온 처리하는 시간을 짧게 하고 낭비되는 극저온 냉매의 양을 줄이며, 열충격을 방지하고, 잔류응력 및 불순물을 원활하게 제거하여 피처리체의 물성을 향상시키는 극저온 처리장치 및 이를 이용한 극저온 처리방법을 제공한다. 극저온 처리 장치는 본체부의 중앙에 위치하고, 피처리체를 담을 수 공간이 확보된 극저온부와, 극저온부의 둘레를 따라 설치되며, -150℃~270℃의 끓는점을 갖는 제1 냉매가 주입되는 제1 냉매통로 및 제1 냉매통로를 감싸며, 제1 냉매통로를 가열하여 극저온부가 제1 온도기울기로 연속적으로 냉각되도록 하는 가열부를 포함한다. 이 장치에 의해 피처리체를 초기온도(Ts)에서 극저온인 최종온도(Tf)까지 소정의 온도기울기로 연속 냉각시킬 수 있다.It provides a cryogenic treatment device and a cryogenic treatment method using the same to shorten the cryogenic treatment time, reduce the amount of waste cryogenic refrigerant, prevent thermal shock, and smoothly remove residual stress and impurities to improve the physical properties of the object. The cryogenic processing apparatus is located in the center of the main body portion, the cryogenic portion having a space for accommodating the object to be treated, and the cryogenic portion is installed along the circumference of the cryogenic portion, and the first refrigerant into which the first refrigerant having a boiling point of -150 ° C to 270 ° C is injected. A heating unit surrounds the passage and the first refrigerant passage and heats the first refrigerant passage so that the cryogenic portion is continuously cooled by the first temperature gradient. By this apparatus, the object to be processed can be continuously cooled with a predetermined temperature gradient from the initial temperature T s to the final temperature T f which is cryogenic.

Description

연속냉각에 의한 극저온 처리장치 및 이를 이용한 극저온 처리방법{Cryogenic treatment apparatus by continuous cooling and method of treatment using the same}Cryogenic treatment apparatus by continuous cooling and method of treatment using the same

본 발명은 극저온 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연속냉각에 의해 도달되는 극저온으로 피처리체를 처리하는 처리장치 및 그 처리장치를 이용한 극저온 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cryogenic treatment apparatus and a treatment method, and more particularly, to a treatment apparatus for treating an object to be treated at a cryogenic temperature reached by continuous cooling, and a cryogenic treatment method using the treatment apparatus.

극저온 처리는 많은 산업분야, 특히 물품의 제조 및 테스트 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 극저온이란 -150℃ 이하의 온도를 말하며, 극저온 처리는 액화된 극저온 냉매가 채워진 챔버에 피처리체를 소정시간 투입하여 이루어진다. 이때, 극저온 냉매는 액체헬륨, 액체질소 등이 사용되며, 이중에서 액체질소가 바람직한데, 이는 -150℃ 이하의 극저온 냉매 중에서 가장 저렴하며, 끓는점이 높아 증발손실이 작기 때문이다.Cryogenic processing is widely used in many industries, particularly in the manufacture and testing of articles. The cryogenic temperature refers to a temperature of -150 ° C. or lower, and the cryogenic treatment is performed by inputting a target object into a chamber filled with a liquefied cryogenic refrigerant for a predetermined time. In this case, the cryogenic refrigerant is liquid helium, liquid nitrogen, etc., and liquid nitrogen is preferable among them, because it is the cheapest among the cryogenic refrigerants below -150 ° C., and the boiling point is high so that the evaporation loss is small.

극저온 처리를 하면, 피처리체를 제조하는 과정에서 발생하는 잔류응력이 제거되고, 피처리체를 이루는 원자들의 거리가 좁혀지면서 조직이 치밀하게 된다고 알려져 있다. 또한, 피처리체 내에 포함된 불순물, 예를 들어 불순물 가스가 제거되어 피처리체를 이루는 재료의 물성이 균질하게 된다. When the cryogenic treatment is performed, residual stresses generated during the manufacturing of the object to be removed are eliminated, and the structure of the object is narrowed and the structure becomes dense. In addition, impurities contained in the object to be processed, for example, an impurity gas, are removed to make the physical properties of the material forming the object to be processed uniform.

종래의 극저온 처리는 피처리체를 극저온 냉매가 채워져 있는 챔버 내에 투입하여 순간적으로 급냉시키는 방법을 사용하고 있다. 구체적으로, 피처리체를 극저온 냉매의 표면 또는 내부에 배치하여 냉각시켜 급냉시킨다. 이렇게 하면, 피처리체에 내재된 잔류응력을 제거되고 탈가스되어 피처리체의 조직이 치밀하게 된다. Conventional cryogenic treatment uses a method of rapidly cooling a target object by putting it in a chamber filled with a cryogenic refrigerant. Specifically, the to-be-processed object is placed on the surface or inside of the cryogenic refrigerant to be cooled and quenched. By doing so, the residual stress inherent in the workpiece is removed and degassed, resulting in a dense structure of the workpiece.

하지만, 종래의 방법은 극저온 처리에 소요되는 시간이 길고, 많은 양의 극저온 냉매가 낭비되어 상대적으로 제조비용이 높다는 단점이 있다. 또한, 순간적으로 피처리체를 급냉함으로써, 피처리체에 열충격이 가해져서 피처리체에 미세한 균열이 발생하기도 한다. 나아가, 순간적인 급냉으로 피처리체의 잔류응력 제거, 조직의 치밀화 및 불순물 가스의 제거 등이 원활하게 이루어지지 않아 피처리체의 물성이 향상에 큰 도움이 되지 않는다. However, the conventional method has a disadvantage in that the time required for cryogenic processing is long, and a large amount of cryogenic refrigerant is wasted, so that the manufacturing cost is relatively high. In addition, instantaneous quenching of the object causes thermal shock to be applied to the object, so that minute cracks occur in the object. Furthermore, instantaneous quenching does not facilitate removal of residual stresses, densification of tissues, and removal of impurity gases.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 극저온 처리하는 시간을 짧게 하고 낭비되는 극저온 냉매의 양을 줄이며, 열충격을 방지하고, 잔류응력 및 불순물을 원활하게 제거하여 피처리체의 물성을 향상시키는 극저온 처리장치를 제공하는 데 있다. 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 극저온 처리장치를 이용하여 피처리체를 극저온 처리하는 방법을 제공하는 데 있다. Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is a cryogenic treatment apparatus that shortens the cryogenic processing time, reduces the amount of waste cryogenic refrigerant, prevents thermal shock, and smoothly removes residual stress and impurities, thereby improving physical properties of the workpiece. To provide. Another object of the present invention is to provide a method for cryogenically treating an object to be processed using the cryogenic treatment apparatus.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 극저온 처리 장치는, 본체부와, 상기 본체부의 중앙에 위치하고, 피처리체를 담을 수 공간이 확보된 극저온부와, 상기 극저온부의 둘레를 따라 설치되며, -150℃~270℃의 끓는점을 갖는 제1 냉매가 주입되는 제1 냉매통로 및 상기 제1 냉매통로를 감싸며, 상기 제1 냉매통로를 가열하여 상기 극저온부가 제1 온도기울기로 연속적으로 냉각되도록 하는 가열부를 포함하다. The cryogenic processing apparatus of the present invention for achieving the above technical problem, the cryogenic portion is located in the center of the main body portion, the main body portion, the space to hold the object to be processed, and is installed along the circumference of the cryogenic portion, -150 A heating unit surrounding the first refrigerant passage and the first refrigerant passage into which the first refrigerant having a boiling point of ℃ ~ 270 ℃ is injected, and heating the first refrigerant passage so that the cryogenic portion is continuously cooled by the first temperature gradient. Comprise.

여기서, 상기 본체부의 일측에는 상기 가열부와 연결되어 상기 가열부의 온도를 조절하는 온도조절부를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 냉매통로와 상기 극저온부 사이에 기계적인 방법에 의해 연속적으로 냉각되는 제2 냉매통로를 더 포함할 수 있다. Here, the main body portion may further include a temperature control unit connected to the heating unit to adjust the temperature of the heating unit. The apparatus may further include a second refrigerant passage which is continuously cooled between the first refrigerant passage and the cryogenic portion by a mechanical method.

본 발명에 있어서, 상기 제1 냉매는 액체메탄, 액체질소, 액체산소, 액체수소, 액체헬륨 중에 선택된 어느 하나일 수 있고, 특히 액체질소인 것이 바람직하다. 또한, 상기 극저온부, 제1 냉매통로 및 가열부의 모서리는 각각 둥글게 형성될 수 있고, 원 형태로 이루어질 수도 있다. 또한, 상기 제1 냉매통로와 상기 제2 냉매통로는 폭을 달리하여 연속적으로 이어질 수 있다.In the present invention, the first refrigerant may be any one selected from liquid methane, liquid nitrogen, liquid oxygen, liquid hydrogen, and liquid helium, particularly liquid nitrogen. In addition, corners of the cryogenic portion, the first refrigerant passage, and the heating portion may be rounded, or may be formed in a circular shape. In addition, the first refrigerant passage and the second refrigerant passage may be continuously connected with different widths.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 극저온 처리 방법은, 초기온도(Ts)에서 극저온부에 피처리체를 투입하는 단계, 상기 초기온도(Ts)에서 극저온인 최종온도(Tf)까지 상기 극저온부를 소정의 온도기울기로 연속적으로 냉각시키는 단계, 상기 최종온도(Tf)에서 냉각유지시간(ts) 동안 유지시키는 단계 및 상기 극저온부의 온도를 초기온도(Ts)로 올리는 단계를 포함한다. 이때, 상기 연속적으로 냉각시키는 단계는, 가열부의 온도와 -150℃~270℃의 끓는점을 갖는 제1 냉매의 양에 의해 제1 온도기울기로 냉각시키는 단계일 수 있다. Cryogenic processing method of the present invention for achieving the above other technical problem is, to the initial temperature (T s) phase, the initial temperature (T s) cryogenic the final temperature (T f) at which input the processing target to a cryogenic unit in the Continuously cooling the cryogenic portion to a predetermined temperature gradient, maintaining a cooling holding time t s at the final temperature T f and raising the temperature of the cryogenic portion to an initial temperature T s . do. In this case, the continuously cooling may be a step of cooling to the first temperature gradient by the amount of the first refrigerant having a temperature of the heating unit and a boiling point of −150 ° C. to 270 ° C.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 연속적으로 냉각시키는 단계는, 상기 초기온도(Ts)에서 기계적인 방법으로 도달하는 중간온도(Tm)까지 제2 온도기울기로 냉각시키는 단계 및 상기 중간온도(Tm)에서 극저온인 최종온도(Tf)까지 가열부의 온도와 -150℃~270℃의 끓는점을 갖는 제1 냉매의 양에 의해 제3 온도기울기로 냉각시키는 단계일 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the step of continuously cooling the step of cooling with a second temperature gradient from the initial temperature (T s ) to the intermediate temperature (T m ) reached by a mechanical method and the intermediate temperature (T m ) may be the step of cooling to a third temperature gradient by the amount of the first refrigerant having a boiling point of −150 ° C. to 270 ° C. and the temperature of the heating unit to a final temperature T f that is cryogenic.

본 발명에 의한 극저온 처리 장치 및 처리 방법에 의하면, 피처리체를 일정한 온도기울기로 극저온까지 연속 냉각함으로써, 극저온 처리하는 시간을 짧게 하고 낭비되는 극저온 냉매의 양을 줄이며, 열충격을 방지하고, 잔류응력 및 불순물을 원활하게 제거하여 피처리체의 물성을 향상시킬 수 있다.According to the cryogenic treatment apparatus and processing method according to the present invention, by continuously cooling the workpiece to a cryogenic temperature with a constant temperature gradient, the cryogenic treatment time is shortened, the amount of cryogenic refrigerant wasted is reduced, thermal shock is prevented, residual stress and By removing impurities smoothly, the physical properties of the object can be improved.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 의한 극저온 처리장치를 나타내는 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 극저온 처리장치를 A-A선을 따라 자른 단면을 덮게 방향에서 바라본 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 극저온 처리과정을 시간에 따른 온도의 변화에 의해 설명하기 위한 그래프이다.
도 3은 도 1b에 도시된 극저온 처리장치의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 1b에 도시된 극저온 처리 장치의 다른 변형예를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 극저온 처리장치의 덮게 방향에서 바라본 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 극저온 처리과정을 시간에 따른 온도의 변화에 의해 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 도 5에 도시된 극저온 처리장치의 변형예를 표현한 평면도이다.Figure 1a is a schematic perspective view showing a cryogenic processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1B is a plan view of the cryogenic processing apparatus of FIG. 1A viewed from a direction to cover a cross section taken along line AA. FIG.
2 is a graph for explaining the cryogenic processing according to an embodiment of the present invention by the change of temperature over time.
3 is a plan view illustrating a modification of the cryogenic processing apparatus illustrated in FIG. 1B.
FIG. 4 is a plan view showing another modified example of the cryogenic processing apparatus shown in FIG. 1B.
5 is a plan view seen from the covering direction of the cryogenic processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
6 is a graph for explaining the cryogenic processing according to another embodiment of the present invention by the change of temperature over time.
FIG. 7 is a plan view illustrating a modification of the cryogenic processing apparatus illustrated in FIG. 5.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예들은 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below may be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.

이하, 본 발명의 실시예에서는 극저온까지 일정한 온도기울기로 연속냉각하여 극저온 처리하는 시간을 짧게 하고 낭비되는 극저온 가스의 양을 줄이며, 열충격을 방지하고, 피처리체의 물성을 향상시키는 극저온 처리장치 및 방법을 제공할 것이다. 여기서, 연속냉각 방식은 극저온에 도달할 때까지 일정한 온도기울기로 연속적으로 냉각시키는 것이다. 이하에서는 먼저 일정한 온도기울기를 가지면서 연속냉각이 가능한 극저온 처리장치의 구조를 살펴보고, 이어서, 그 장치에 따른 연속냉각에 의한 피처리체의 극저온 열처리방법을 상세하게 설명할 것이다.Hereinafter, in the embodiment of the present invention, cryogenic treatment apparatus and method for shortening the time of cryogenic treatment by continuously cooling with a constant temperature gradient up to cryogenic temperature, reducing the amount of wasted cryogenic gas, preventing thermal shock, and improving physical properties of the object to be treated. Will provide. Here, the continuous cooling method is to continuously cool with a constant temperature gradient until the cryogenic temperature is reached. Hereinafter, the structure of the cryogenic treatment apparatus capable of continuous cooling while having a constant temperature gradient will be described first, and then the cryogenic heat treatment method of the object to be processed by the continuous cooling according to the apparatus will be described in detail.

본 발명의 극저온 처리장치가 적용되는 피처리체는 금속, 세라믹과 같은 무기물질, 고분자와 같은 유기물 및 그들이 조합된 복합체일 수 있다. 예를 들어, 단일 금속, 금속간 화합물, 세라믹, 세라믹 복합체, 금속-세라믹 복합체, 단일 고분자, 고분자 복합체, 금속-고분자 복합체, 세라믹-고분자 복합체 등으로 이루어진 전자부품, 산업용 기계, 생활용품 등에 적용될 수 있다.The to-be-processed object to which the cryogenic treatment apparatus of the present invention is applied may be a metal, an inorganic material such as a ceramic, an organic material such as a polymer, and a composite thereof. For example, it can be applied to electronic parts, industrial machines, household goods, etc., which are composed of a single metal, intermetallic compound, ceramic, ceramic composite, metal-ceramic composite, single polymer, polymer composite, metal-polymer composite, ceramic-polymer composite, and the like. have.

<제1 실시예><First Embodiment>

도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 극저온 처리장치(100)를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 A-A선을 따라 자른 단면을 덮게 방향에서 바라본 평면도이다. 1A is a perspective view schematically illustrating a cryogenic processing apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a plan view viewed from a direction to cover a cross section taken along line A-A of FIG. 1A.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 극저온처리 장치(100)는 예컨대, 육면체의 박스 형태로 이루어진 본체부(2)를 갖는다. 본체부(2)의 중앙에는 피처리체를 담을 수 있는 공간이 확보된 극저온부(12)가 구비된다. 극저온부(12)는 피처리체를 냉각하는 동안에 발생할 수 있는 불순물 등을 흡착하기 위한 게터링부(도시하지 않음, gettering portion)를 포함한다. 게터링부는 불순물을 흡수하여 제거하는 물질이며, 예를 들면 Zr-Al 합금을 극저온부(12) 내부에 배치하거나 극저온부(12)의 내벽에 피복하여 게터 특성을 부여한다. 또한, 극저온부(12)에 대응하는 본체부(2)의 윗면에는, 피처리체를 넣거나 꺼낼 수 있도록 자유롭게 열고 닫을 수 있는 덮개(4)가 설치된다. Referring to FIGS. 1A and 1B, the cryogenic processing apparatus 100 of the present invention has a main body portion 2 made of, for example, a hexahedron box. In the center of the body portion 2 is provided with a cryogenic portion 12 secured a space for the object to be processed. The cryogenic portion 12 includes a gettering portion (not shown) for adsorbing impurities or the like that may occur during cooling of the object. The gettering portion is a substance that absorbs and removes impurities. For example, a Zr-Al alloy is disposed inside the cryogenic portion 12 or coated on the inner wall of the cryogenic portion 12 to impart getter characteristics. Moreover, the lid 4 which can open and close freely is provided in the upper surface of the main-body part 2 corresponding to the cryogenic part 12 so that a to-be-processed object may be put in or taken out.

극저온부(12)의 둘레에는 제1 냉매를 흐르게 하여 극저온부(12)를 급냉시키는 제1 냉매통로(14)가 구비된다. 여기서, 제1 냉매통로(14)에 사용되는 제1 냉매는 액체메탄, 액체질소, 액체산소, 액체수소, 액체헬륨 중에서 선택된 어느 하나 수 있다. 액체메탄은 약 -161.3℃, 액체질소는 약 -195.8℃, 액체산소는 약 -183.0℃, 액체수소는 약 -252.8℃, 액체헬륨은 약 -268.0℃의 끓는점을 갖는다. 이중에서 가격이 저렴하며, 끓는점이 높아 증발손실이 작은 액체질소가 바람직하다. 이외에도 극저온부(12)를 냉각시킬 수 있는 제1 냉매는 본 발명의 목적에 따라 다른 냉매들이 사용할 수 있다. A first refrigerant passage 14 is provided around the cryogenic portion 12 to allow the first refrigerant to flow to quench the cryogenic portion 12. Here, the first refrigerant used in the first refrigerant passage 14 may be any one selected from liquid methane, liquid nitrogen, liquid oxygen, liquid hydrogen, and liquid helium. Liquid methane has a boiling point of about -161.3 ° C, liquid nitrogen of about -195.8 ° C, liquid oxygen of about -183.0 ° C, liquid hydrogen of about -252.8 ° C, and liquid helium of about -268.0 ° C. Among these, liquid nitrogen is preferable because of low price and high boiling point. In addition, the first refrigerant capable of cooling the cryogenic portion 12 may be used by other refrigerants according to the purpose of the present invention.

제1 냉매통로(14)의 둘레에는 제1 냉매통로(14)를 가열하기 위한 가열부(16)가 설치된다. 가열부(16)는 그 내부공간을 따라 열선(20) 등과 같은 가열기구를 장착하여 가열부(16)의 온도를 조절할 수 있다. 가열부(16)의 온도는 제1 냉매통로(14)에 전달되어, 최종적으로는 극저온부(12)의 온도를 조절할 수 있다. A heating unit 16 for heating the first refrigerant passage 14 is installed around the first refrigerant passage 14. The heating unit 16 may adjust a temperature of the heating unit 16 by mounting a heating mechanism such as the heating wire 20 along the inner space thereof. The temperature of the heating unit 16 is transmitted to the first refrigerant passage 14, and finally the temperature of the cryogenic portion 12 can be adjusted.

또한, 본체부(2)의 일측에는 가열부(16)와 연결되어 열선(20)을 통하여 가열부(16)의 온도를 조절하는 온도조절부(6)를 포함한다. 온도조절부(6)는 극저온부(12)가 피처리체의 투입온도에서 극저온까지 도달할 때까지 일정한 온도기울기로 연속적으로 냉각되도록, 제1 냉매통로(14)의 제1 냉매의 투입과 유기적으로 조합되면서, 상기 온도기울기를 유지하도록 한다. 또한, 본체(2)의 타측에는 제1 냉매통로(14)에 연결되어 제1 냉매를 주입시키는 냉매공급부(8)가 장착된다.In addition, one side of the main body portion 2 includes a temperature control unit 6 connected to the heating unit 16 to adjust the temperature of the heating unit 16 through the heating wire 20. The temperature controller 6 is organically introduced with the first refrigerant in the first refrigerant passage 14 so that the cryogenic portion 12 is continuously cooled with a constant temperature gradient until the cryogenic portion 12 reaches the cryogenic temperature from the processing object. While being combined, to maintain the temperature gradient. In addition, the other side of the main body 2 is equipped with a refrigerant supply unit 8 connected to the first refrigerant passage 14 to inject the first refrigerant.

본 발명의 제1 실시예에 의한 극저온 처리장치(100)는 피처리체가 투입되는 극저온부(12)의 온도를 가열부(16)에 의해 조절함으로써, 피처리체를 극저온에 도달할 때까지 일정한 온도기울기를 갖고 연속적으로 냉각시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 냉매는 제1 냉매통로(14)에 한정되므로 낭비되는 제1 냉매가 없으며, 일정한 온도기울기로 극저온부(12)를 연속적으로 냉각시킬 수 있다.In the cryogenic processing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention, by controlling the temperature of the cryogenic portion 12 into which a target object is injected by the heating unit 16, a constant temperature is reached until the target object reaches cryogenic temperature. It can be cooled continuously with a slope. Accordingly, since the first refrigerant is limited to the first refrigerant passage 14, there is no wasted first refrigerant, and the cryogenic portion 12 can be continuously cooled by a constant temperature gradient.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 극저온 처리과정을 시간에 따른 온도의 변화에 의해 설명하기 위한 그래프이다. 이때, 극저온 처리장치는 도 1a 및 도 1b를 참조하기로 한다. 여기서, Ts는 피처리체가 극저온부에 투입되는 극저온부의 초기온도이고, Tf는 연속냉각이 종료되고 극저온의 냉각상태가 유지되기 전의 최종온도이며, ts는 극저온의 냉각상태가 유지되는 시간이다. 여기서, 냉각되는 온도영역 및 냉각시간은 대표적인 조건을 예시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.2 is a graph for explaining the cryogenic treatment process according to the first embodiment of the present invention by the change of temperature with time. In this case, the cryogenic processing apparatus will be described with reference to FIGS. 1A and 1B. Here, T s is the initial temperature of the cryogenic portion in which the workpiece is placed in the cryogenic portion, T f is the final temperature before the end of continuous cooling and the cryogenic cooling state is maintained, and t s is the time at which the cryogenic cooling state is maintained. to be. Here, the temperature range to be cooled and the cooling time are merely illustrative of typical conditions and do not limit the scope of the present invention.

도 2를 참조하면, 먼저 제1 냉매통로(14)로 둘러싸인 극저온부(12)에 피처리체를 넣고, 제1 냉매통로(14)의 둘레에 설치된 가열부(16)의 온도와 제1 냉매통로(14)에 주입되는 제1 냉매의 양을 조절함으로써, 극저온부(12)를 제1 온도기울기(a)로 연속적으로 냉각할 수 있다. 다시 말해, 피처리체를 초기온도(Ts)로부터 최종온도(Tf)에 도달할 때까지 제1 기울기(a)로 연속적으로 냉각시킨다. 그 후, 최종 온도(Tf)에서 일정한 냉각유지시간(ts) 동안 극저온 상태를 유지시킨 후에, 다시 초기온도(Ts)까지 승온시킨다. 이때, 초기온도(Ts)는 주로 상온이며, 제1 온도기울기(a)와 냉각유지시간(ts)은 피처리체에 따라 달리 정해질 수 있다.Referring to FIG. 2, first, a workpiece is placed in a cryogenic portion 12 surrounded by a first refrigerant passage 14, and then the temperature of the heating unit 16 and the first refrigerant passage provided around the first refrigerant passage 14. By controlling the amount of the first refrigerant injected into the 14, the cryogenic portion 12 can be continuously cooled to the first temperature gradient a. That is, the continuously cooled to a first slope (a) the object to be processed from an initial temperature (T s) to reach the final temperature (T f). Thereafter, after the cryogenic state is maintained for a constant cooling holding time t s at the final temperature T f , the temperature is raised to the initial temperature T s again. At this time, the initial temperature (T s ) is mainly room temperature, the first temperature gradient (a) and the cooling holding time (t s ) may be determined differently depending on the target object.

본 발명의 제1 실시예에 의한 극저온 처리과정은 피처리체를 제1 온도기울기(a)로 연속적으로 냉각되는 냉각구간(Ts~Tf)을 두기 때문에, 피처리체가 열충격을 받는 일이 없이 극저온 처리를 할 수 있다. 또한, 연속적으로 냉각되기 때문에 피처리체에 잔재된 잔류응력이 서서히 없어지므로 잔류응력을 보다 효과적으로 제거될 수 있다. 나아가, 순간 급냉이 아닌 연속냉각이므로 불순물이 제거되는 시간을 충분하게 확보할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 극저온 처리과정에 의하면, 종래의 순간 급냉에 비해 물성이 더욱 균일하게 되어, 피처리체의 수명을 늘릴 수 있다. 또한, 연속적인 냉각과정에서 잔류응력과 불순물이 충분하게 제거되었으므로, 피처리체가 극저온으로 유지되는 냉각유지시간(ts)을 순간 급냉에 비해 줄일 수 있다.The cryogenic treatment process according to the first embodiment of the present invention provides a cooling section (T s to T f ) that continuously cools the object to the first temperature gradient (a), so that the object is not subjected to thermal shock. Cryogenic treatment is possible. In addition, since the residual stress remaining in the object to be processed gradually disappears because of continuous cooling, the residual stress can be more effectively removed. Furthermore, the continuous cooling rather than the instant quenching can ensure a sufficient time for the removal of impurities. Accordingly, according to the cryogenic treatment process of the present invention, the physical properties are more uniform as compared with the conventional instant quenching, which can increase the life of the object to be processed. In addition, since the residual stress and impurities are sufficiently removed in the continuous cooling process, the cooling holding time t s at which the target object is kept at a cryogenic temperature can be reduced as compared with the instant quenching.

도 3은 도 1b에 도시된 극저온 처리장치의 변형예를 나타낸 평면도이다. 여기서는, 극저온부(12a), 극저온부(12a)를 감싸는 제1 냉매통로(14a) 및 제1 냉매통로(14a)의 둘레에 배치된 가열부(16a) 각각의 모서리 부분이 둥글게 형성되어 있다는 점을 제외하고 도 1b와 동일하다. 이에 따라 일련의 동일한 참조부호에 대한 설명은 도 1b를 참조하기로 하고, 여기에서는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.3 is a plan view illustrating a modification of the cryogenic processing apparatus illustrated in FIG. 1B. Here, the corners of each of the cryogenic portion 12a, the first refrigerant passage 14a surrounding the cryogenic portion 12a and the heating portion 16a disposed around the first refrigerant passage 14a are rounded. Same as FIG. 1B except for the above. Accordingly, a description of a series of identical reference numerals will be referred to FIG. 1B, and a detailed description thereof will be omitted.

도 3에서와 같이, 극저온부(12a)의 주변에 설치된 제1 냉매통로(14a)와 가열부(16a)의 모서리를 둥글게 형성함으로써, 도 1b의 구조에 비하여 제1 냉매통로(14a)에 주입된 제1 냉매의 흐름을 더 원활하게 할 수 있다. 이에 따라, 극저온부(12a)를 보다 효과적으로 연속냉각할 수 있다.As shown in FIG. 3, the corners of the first refrigerant passage 14a and the heating unit 16a provided around the cryogenic portion 12a are rounded, so that the first refrigerant passage 14a is injected into the first refrigerant passage 14a as compared with the structure of FIG. 1B. It is possible to more smoothly flow the first refrigerant. Accordingly, the cryogenic portion 12a can be continuously cooled more effectively.

도 4는 도 1b에 도시된 극저온 처리장치의 다른 변형예를 나타낸 평면도이다. 여기서는, 극저온부(12b), 극저온부(12b)를 둘러싸는 제1 냉매통로(14b), 제1 냉매통로(14b)의 주변에 배치된 가열부(16b)의 모양이 모두 원 형태를 이루고 있다는 점을 제외하고 도 1b와 동일하다. 이에 따라 일련의 동일한 참조부호에 대한 설명은 도 1b를 참조하기로 하고, 여기에서는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.4 is a plan view showing another modified example of the cryogenic processing apparatus shown in FIG. Here, the cryogenic portion 12b, the first refrigerant passage 14b surrounding the cryogenic portion 12b, and the heating portion 16b disposed around the first refrigerant passage 14b all have a circular shape. Same as FIG. 1B except for the point. Accordingly, a description of a series of identical reference numerals will be referred to FIG. 1B, and a detailed description thereof will be omitted.

도시된 바와 같이, 극저온부(12b)의 주변에 설치된 제1 냉매통로(14b) 및 가열부(16b)의 형태를 원 모양으로 함으로써, 도 1b에 비하여 제1 냉매통로(14b)에 주입된 제1 냉매의 흐름을 보다 더 원활하게 할 수 있다. 이에 따라, 극저온부(12b)를 보다 효과적으로 연속냉각할 수 있으며, 특히 극저온 처리장치(100)가 소형인 경우에는 극저온에 보다 빠르게 도달할 수 있다.As shown, the first refrigerant passage 14b and the heating portion 16b provided around the cryogenic portion 12b have a circular shape, and thus, the first refrigerant passage 14b injected into the first refrigerant passage 14b compared with FIG. 1B is formed. 1 The flow of refrigerant can be made more smooth. Accordingly, the cryogenic portion 12b can be continuously cooled more effectively, and in particular, when the cryogenic processing apparatus 100 is small, it can reach the cryogenic temperature more quickly.

<제2 실시예>Second Embodiment

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 극저온 처리장치(200)를 덮게 방향에서 바라본 평면도이다. 여기서, 제2 극저온 처리장치(200)는 극저온부(12)와 제1 냉매통로(14) 사이에 제2 냉매통로(18)가 설치되어 있다는 점에서 제1 극저온 처리장치(100)와 다르다. 따라서 전체적인 극저온 처리장치의 구조는 도 1a를 참조하기로 한다. 또한, 제1 실시예와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하므로, 여기에서는 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.5 is a plan view viewed from a direction to cover the cryogenic processing apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention. Here, the second cryogenic processing apparatus 200 differs from the first cryogenic processing apparatus 100 in that a second refrigerant passage 18 is provided between the cryogenic portion 12 and the first refrigerant passage 14. Therefore, the structure of the overall cryogenic processing apparatus will be referred to FIG. 1A. In addition, since the same reference numerals as the first embodiment have the same function, detailed description thereof will be omitted here.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 극저온 처리장치(200)는 극저온부(12), 극저온부(12)를 둘러싼 제2 냉매통로(18), 제2 냉매통로(18)의 둘레에 따라 배치된 제1 냉매통로(14)와 제1 냉매통로(14)를 감싸는 가열부(16)를 포함한다. 한편, 도 3 및 도 4를 통하여 설명한 제1 처리장치(100)의 변형예도 모두 제2 처리장치(200)에 적용될 수 있다.Referring to FIG. 5, the cryogenic processing apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention includes a cryogenic portion 12, a second refrigerant passage 18 surrounding the cryogenic portion 12, and a second refrigerant passage 18. And a heating unit 16 surrounding the first refrigerant passage 14 and the first refrigerant passage 14 disposed along the circumference of the first refrigerant passage 14. Meanwhile, all modifications of the first processing apparatus 100 described with reference to FIGS. 3 and 4 may also be applied to the second processing apparatus 200.

제2 냉매통로(18)는 기계적인 방법으로 냉각되는 부분을 말한다. 여기서, 기계적인 방법이란 잘 알려진 바와 같이 압축기에서 압축된 제2 냉매를 응축기에서 액화되고, 액화된 제2 냉매를 증발기에서 기화시켜 냉각하는 것을 말한다. 이때, 제2 냉매로는 액체 프레온, 액체 CO2 등을 사용할 수 있다. 기계적인 방법에 의해 제2 냉매통로(18) 내부의 공기를 냉각시키고, 냉각된 공기는 제2 냉매통로(18)를 순환하면서 극저온부(12)를 냉각시킨다. The second refrigerant passage 18 refers to a portion that is cooled by a mechanical method. Here, the mechanical method refers to liquefying the second refrigerant compressed in the compressor in the condenser, vaporizing the liquefied second refrigerant in the evaporator, as is well known. In this case, as the second refrigerant, liquid freon, liquid CO 2 , or the like may be used. The air inside the second refrigerant passage 18 is cooled by a mechanical method, and the cooled air cools the cryogenic portion 12 while circulating the second refrigerant passage 18.

본 실시예의 극저온 처리장치(200)는 액체질소와 같은 제1 냉매를 주입하는 제1 냉매통로(14)와, 기계적인 방법을 이용하는 제2 냉매통로(18)를 서로 조합함으로써, 극저온부(12)를 효율적으로 냉각시킬 수 있다. 구체적으로, 냉각과정의 초기에는 기계적인 방법에 의해 냉각시키고, 그 후 극저온에 도달하기까지는 액체질소와 같은 극저온 냉매에 의해 냉각시키는 과정으로 구분하여 활용할 수 있다. 이때, 제1 냉매통로(14)와 제2 냉매통로(18)의 폭은 본 발명의 극저온 처리장치가 사용되는 용도에 따라 결정할 수 있다. The cryogenic processing apparatus 200 according to the present embodiment combines the first refrigerant passage 14 for injecting the first refrigerant, such as liquid nitrogen, and the second refrigerant passage 18 using a mechanical method. ) Can be cooled efficiently. Specifically, in the initial stage of the cooling process, it is cooled by a mechanical method, and after reaching the cryogenic temperature, it may be divided into a process of cooling by a cryogenic refrigerant such as liquid nitrogen. At this time, the width of the first refrigerant passage 14 and the second refrigerant passage 18 can be determined according to the use of the cryogenic processing apparatus of the present invention.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 극저온 처리과정을 시간에 따른 온도의 변화에 의해 설명하기 위한 그래프이다. 이때, 극저온 처리장치는 도 1a 및 도 5를 참조하기로 한다. 여기서, Ts는 피처리체가 극저온부에 투입되는 극저온부의 초기온도이고, Tm은 기계적인 방법에 의한 냉각이 종료되는 중간온도이며, Tf는 연속냉각이 종료되고 극저온의 냉각상태가 유지되기 전의 최종온도이며, ts는 극저온의 냉각상태가 유지되는 시간이다. 여기서, 냉각되는 온도영역 및 냉각시간은 대표적인 조건을 예시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.6 is a graph for explaining the cryogenic processing according to the second embodiment of the present invention by the change of temperature with time. In this case, the cryogenic processing apparatus will be described with reference to FIGS. 1A and 5. Here, T s is the initial temperature of the cryogenic part into which the workpiece is placed in the cryogenic part, T m is the intermediate temperature at which cooling by the mechanical method is finished, and T f is the end of continuous cooling and the cryogenic cooling state is maintained. The final temperature before, t s is the time to maintain the cryogenic cooling state. Here, the temperature range to be cooled and the cooling time are merely illustrative of typical conditions and do not limit the scope of the present invention.

도 6을 참조하면, 먼저 제2 냉매통로(18)로 둘러싸인 극저온부(12)에 피처리체를 넣고, 기계적인 방법에 의한 제2 냉매통로(18)와 가열부(16)를 이용하여 극저온부(12)를 제2 온도기울기(b)로 중간온도(Tm)까지 연속적으로 냉각한다. 그 후, 기계적인 방법은 멈추고, 제1 냉매통로(14)의 둘레에 설치된 가열부(16)의 온도와 제1 냉매통로(14)에 주입되는 제1 냉매의 양을 조절하여 극저온부(12)를 제3 온도기울기(c)로 연속적으로 냉각한다. Referring to FIG. 6, first, a workpiece is placed in a cryogenic portion 12 surrounded by a second refrigerant passage 18, and a cryogenic portion is formed by using a second refrigerant passage 18 and a heating unit 16 by a mechanical method. (12) is continuously cooled to the intermediate temperature (T m ) by the second temperature gradient (b). Thereafter, the mechanical method is stopped and the cryogenic portion 12 is adjusted by adjusting the temperature of the heating portion 16 provided around the first refrigerant passage 14 and the amount of the first refrigerant injected into the first refrigerant passage 14. ) Is continuously cooled to the third temperature gradient (c).

다시 말해, 피처리체를 초기온도(Ts)로부터 중간온도(Tm)까지는 제2 온도기울기(b), 중간온도(Tm)으로부터 최종온도(Tf)에 도달할 때까지 제3 기울기(c)로 연속적으로 냉각시킨다. 그 후, 최종온도(Tf)에서 일정한 냉각유지시간(ts) 동안 극저온 상태를 유지시킨 후에, 다시 초기온도(Ts)까지 승온시킨다. 이때, 초기온도(Ts)는 주로 상온이며, 제2 온도기울기(b), 중간온도(Tm), 제3 온도기울기(c) 및 냉각유지시간(ts)은 피처리체에 따라 달리 정해질 수 있다.In other words, the third slope (b) from the initial temperature (T s ) to the intermediate temperature (T m ) until the target object reaches the final temperature (T f ) from the intermediate temperature (T m ) to the final temperature (T f ). continuously cooling to c). Thereafter, after the cryogenic state is maintained for a constant cooling holding time t s at the final temperature T f , the temperature is again raised to the initial temperature T s . At this time, the initial temperature (T s ) is mainly room temperature, the second temperature gradient (b), the intermediate temperature (T m ), the third temperature gradient (c) and the cooling holding time (t s ) is determined differently depending on the object to be treated. Can be done.

본 발명의 제2 실시예에 따른 극저온 처리과정에 의하면, 초기온도(Ts)에서 중간온도(Tm)까지는 기계적인 방법에 의해 연속냉각함으로써, 제1 냉매에 의해 연속냉각되는 부분을 최소한으로 줄일 수 있다. 제1 실시예에서와 같이, 제1 냉매에 의해서만 냉각하면, 가열부(16)와 제1 냉매통로(14)의 조합에 의한 온도조절이 용이하지 않을 수 있다. 다시 말해, 일정한 온도기울기를 갖는 연속냉각을 위하여, 가열부(16)의 온도와 제1 냉매통로(14)에 흐르는 제1 냉매의 양을 조절하기가 쉽지 않다. 특히, 극저온 처리장치의 크기가 커지면 이러한 문제는 더욱 심각해질 수 있다.According to the cryogenic treatment process according to the second embodiment of the present invention, from the initial temperature (T s ) to the intermediate temperature (T m ) by continuous cooling by a mechanical method, to minimize the portion continuously cooled by the first refrigerant Can be reduced. As in the first embodiment, by cooling only by the first refrigerant, temperature control by the combination of the heating unit 16 and the first refrigerant passage 14 may not be easy. In other words, for continuous cooling having a constant temperature gradient, it is not easy to adjust the temperature of the heating unit 16 and the amount of the first refrigerant flowing through the first refrigerant passage 14. In particular, as the size of the cryogenic processing apparatus increases, this problem may become more serious.

하지만, 제2 실시예에 의한 극저온 처리과정에 따르면, 중간온도(Tm)까지 기계적인 방법으로 극저온부(12)를 충분하게 연속냉각시키고, 중간온도(Tm)에서 최종온도(Tf)까지 제1 냉매에 의해 냉각시키므로, 극저온까지 용이하게 도달할 수 있다. 이에 따라, 제2 처리과정은 제1 처리과정보다 정밀한 온도제어가 가능하며, 부수적으로 연속냉각을 위한 에너지 낭비를 줄일 수 있다. 이때, 제2 냉매통로(18)에는 상기 기계적인 방법을 위한 장치가 부설될 수 있고, 외부에서 냉각된 공기가 투입되는 공간일 수 있다. 경우에 따라, 제3 온도기울기(c)에 의해 연속냉각을 할 때에는 제2 냉매통로(18)는 배기되어 진공으로 처리될 수도 있다. However, the second embodiment according to the cryogenic process by way of example, a medium temperature (T m) up to and more than enough for the cryogenic unit 12 by mechanical means continuous cooling, the final temperature in a medium temperature (T m) (T f) Since it is cooled by the 1st refrigerant | coolant until now, it can reach to cryogenic temperature easily. Accordingly, the second treatment process can be more precise temperature control than the first treatment process, and can additionally reduce energy waste for continuous cooling. In this case, an apparatus for the mechanical method may be installed in the second refrigerant passage 18 and may be a space into which air cooled from the outside is input. In some cases, when the continuous cooling is performed by the third temperature gradient c, the second refrigerant passage 18 may be exhausted and treated in a vacuum.

도 7은 도 5에 도시된 극저온 처리장치의 변형예를 나타낸 평면도이다. 여기서는, 극저온부(12)를 둘러싸는 제1 냉매통로(14c), 제1 냉매통로(14c)를 감싸는 제2 냉매통로(18a)가 변형된 형태를 이루고 있다는 점을 제외하고 도 5와 동일하다. 이에 따라 일련의 동일한 참조부호에 대한 설명은 도 5를 참조하기로 하고, 여기에서는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.FIG. 7 is a plan view illustrating a modification of the cryogenic processing apparatus illustrated in FIG. 5. Here, it is the same as FIG. 5 except that the first refrigerant passage 14c surrounding the cryogenic portion 12 and the second refrigerant passage 18a surrounding the first refrigerant passage 14c are deformed. . Accordingly, description of the same reference numerals will be made with reference to FIG. 5, and detailed description thereof will be omitted.

도 7에 도시된 바와 같이, 극저온부(12)의 주변에 형성된 제1 냉매통로(14c)와 제2 냉매통로(18a)를 폭을 달리하여 연속적으로 이어지도록 형성함으로써, 제1 냉매통로(14c)의 제1 냉매 및 제2 냉매통로(18a)의 차가운 공기의 흐름을 빠르게 할 수 있다. 따라서 도 5에 도시된 구조에 비하여 극저온부(12) 내의 온도를 단시간 내에 균일하게 할 수 있다. 이때, 제1 냉매통로(14c)와 제2 냉매통로(18a)의 폭은 본 발명의 극저온 처리장치가 사용되는 용도에 따라 결정될 수 있다. As shown in FIG. 7, the first refrigerant passage 14c is formed to continuously connect the first refrigerant passage 14c and the second refrigerant passage 18a formed at the periphery of the cryogenic portion 12 with different widths. It is possible to accelerate the flow of cold air in the first refrigerant and the second refrigerant passage (18a) of. Therefore, compared with the structure shown in FIG. 5, the temperature in the cryogenic part 12 can be made uniform within a short time. In this case, the widths of the first refrigerant passage 14c and the second refrigerant passage 18a may be determined according to the use of the cryogenic treatment apparatus of the present invention.

이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is possible.

2; 본체부 4; 뚜껑
6; 온도조절부 8; 냉매공급부
12, 12a, 12b; 극저온부
14, 14a, 14b, 14c; 제1 냉매통로
16, 16a, 16b; 가열부 18, 18a; 제2 냉매통로
20; 열선 100; 제1 극저온 처리장치
200; 제2 극저온 처리장치 2; Main body 4; Lid
6; Temperature control unit 8; Refrigerant Supply Unit
12, 12a, 12b; Cryogenic
14, 14a, 14b, 14c; First refrigerant passage
16, 16a, 16b; Heating sections 18, 18a; Second refrigerant passage
20; Hot wire 100; First cryogenic processing device
200; 2nd cryogenic processing device

Claims (11)

본체부;
상기 본체부의 중앙에 위치하고, 피처리체를 담을 수 공간이 확보된 극저온부;
상기 극저온부의 둘레를 따라 설치되며, -150℃~270℃의 끓는점을 갖는 제1 냉매가 주입되는 제1 냉매통로; 및
상기 제1 냉매통로를 감싸며, 상기 제1 냉매통로를 가열하여 상기 극저온부가 제1 온도기울기로 연속적으로 냉각되도록 하는 가열부를 포함하는 연속냉각에 의한 극저온 처리장치.A body portion;
It is located in the center of the body portion, the cryogenic portion secured a space to hold the object to be processed;
A first refrigerant passage installed along a circumference of the cryogenic portion and into which a first refrigerant having a boiling point of −150 ° C. to 270 ° C. is injected; And
And a heating unit surrounding the first refrigerant passage and heating the first refrigerant passage so that the cryogenic portion is continuously cooled by the first temperature gradient. 제1항에 있어서, 상기 본체부의 일측에는 상기 가열부와 연결되어 상기 가열부의 온도를 조절하는 온도조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속냉각에 의한 극저온 처리장치.The cryogenic treatment apparatus according to claim 1, further comprising a temperature control unit connected to the heating unit and controlling a temperature of the heating unit at one side of the main body unit. 제1항에 있어서, 상기 제1 냉매통로와 상기 극저온부 사이에 기계적인 방법에 의해 연속적으로 냉각되는 제2 냉매통로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속냉각에 의한 극저온 처리장치. The cryogenic processing apparatus of claim 1, further comprising a second refrigerant passage that is continuously cooled between the first refrigerant passage and the cryogenic portion by a mechanical method. 제1항에 있어서, 상기 제1 냉매는 액체메탄, 액체질소, 액체산소, 액체수소, 액체헬륨 중에 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 연속냉각에 의한 극저온 처리장치. The cryogenic treatment apparatus of claim 1, wherein the first refrigerant is any one selected from liquid methane, liquid nitrogen, liquid oxygen, liquid hydrogen, and liquid helium. 제1항에 있어서, 상기 제1 냉매는 액체질소인 것을 특징으로 하는 연속냉각에 의한 극저온 처리장치.The cryogenic treatment apparatus of claim 1, wherein the first refrigerant is liquid nitrogen. 제1항에 있어서, 상기 극저온부, 제1 냉매통로 및 가열부의 모서리는 각각 둥글게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연속냉각에 의한 극저온 처리장치.The cryogenic processing apparatus of claim 1, wherein corners of the cryogenic portion, the first refrigerant passage, and the heating portion are rounded. 제1항에 있어서, 상기 극저온부, 제1 냉매통로 및 가열부는 원 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 연속냉각에 의한 극저온 처리장치.The cryogenic processing apparatus of claim 1, wherein the cryogenic part, the first refrigerant passage, and the heating part have a circular shape. 제3항에 있어서, 상기 제1 냉매통로와 상기 제2 냉매통로는 폭을 달리하여 연속적으로 이어지는 것을 특징으로 하는 연속냉각에 의한 극저온 처리장치.The cryogenic processing apparatus of claim 3, wherein the first refrigerant passage and the second refrigerant passage are continuously connected with different widths. 피처리체를 담을 수 공간이 확보된 극저온부와, 상기 극저온부의 둘레를 따라 설치되며 -150℃~270℃의 끓는점을 갖는 제1 냉매가 주입되는 제1 냉매통로 및 상기 제1 냉매통로를 감싸며 상기 제1 냉매통로를 가열하여 상기 극저온부가 연속적으로 냉각되도록 하는 가열부를 구비하는 장치를 이용한 연속냉각에 의한 극저온 처리방법에 있어서,
초기온도(Ts)에서 상기 극저온부에 상기 피처리체를 투입하는 단계;
상기 초기온도(Ts)에서 극저온인 최종온도(Tf)까지 상기 극저온부를 소정의 온도기울기를 가지고 연속적으로 냉각시키는 단계;
상기 최종온도(Tf)에서 냉각유지시간(ts) 동안 유지시키는 단계; 및
상기 극저온부의 온도를 상기 초기온도(Ts)로 올리는 단계를 포함하는 연속냉각에 의한 극저온 처리방법.A cryogenic portion having a space for storing a target object, a first refrigerant passage installed along a circumference of the cryogenic portion, and a first refrigerant passage into which a first refrigerant having a boiling point of −150 ° C. to 270 ° C. is injected and surrounding the first refrigerant passage; In the cryogenic treatment method by the continuous cooling using a device having a heating unit for heating the first refrigerant passage to continuously cool the cryogenic portion,
Injecting the object into the cryogenic portion at an initial temperature (T s );
Continuously cooling the cryogenic portion with a predetermined temperature gradient from the initial temperature (T s ) to a final cryogenic temperature (T f );
Maintaining the cooling holding time (t s ) at the final temperature (T f ); And
Cryogenic treatment method by the continuous cooling comprising the step of raising the temperature of the cryogenic portion to the initial temperature (T s ). 제9항에 있어서, 상기 연속적으로 냉각시키는 단계는,
가열부의 온도와 -150℃~270℃의 끓는점을 갖는 제1 냉매의 양에 의해 제1 온도기울기로 냉각시키는 단계인 것을 특징으로 하는 연속냉각에 의한 극저온 처리방법. The method of claim 9, wherein the step of continuously cooling,
Cryogenic treatment by continuous cooling, characterized in that the step of cooling to the first temperature gradient by the temperature of the heating portion and the amount of the first refrigerant having a boiling point of -150 ℃ ~ 270 ℃. 제9항에 있어서, 상기 연속적으로 냉각시키는 단계는,
상기 초기온도(Ts)에서 기계적인 방법으로 도달하는 중간온도(Tm)까지 제2 온도기울기로 냉각시키는 단계; 및
상기 중간온도(Tm)에서 극저온인 최종온도(Tf)까지 가열부의 온도와 -150℃~270℃의 끓는점을 갖는 제1 냉매의 양에 의해 제3 온도기울기로 냉각시키는 단계인 것을 특징으로 하는 연속냉각에 의한 극저온 처리방법.The method of claim 9, wherein the step of continuously cooling,
Cooling with a second temperature gradient from the initial temperature (T s ) to an intermediate temperature (T m ) reached by a mechanical method; And
Cooling to a third temperature gradient by the temperature of the heating part and the amount of the first refrigerant having a boiling point of -150 ° C to 270 ° C from the intermediate temperature (T m ) to the final temperature (T f ) that is cryogenic. Cryogenic treatment method by continuous cooling.
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