KR101358285B1

KR101358285B1 - 연속식 소성로

Info

Publication number: KR101358285B1
Application number: KR1020070077916A
Authority: KR
Inventors: 아키히토 야마모토
Original assignee: 고요 써모 시스템 가부시끼 가이샤
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-08-02
Publication date: 2014-02-04
Also published as: JP5401015B2; CN101265021B; CN101265021A; JP2008224192A; TW200837319A; KR20080084531A

Abstract

[과제]

유리 기판과 같은 처리대상물의 면 전체를 효율적으로 냉각할 수 있도록 하여, 처리대상물에 부분적으로 휨이나 변형이 일어나지 아니하면서 냉각처리를 단시간 내에 실현한다.

[해결수단]

연속식 소성로(10)의 냉각실(15)에 도입 덕트(1)와 배기 덕트(2)가 설치되어 있다. 도입 덕트(1)와 배기 덕트(2)는 냉각실(15) 위쪽 내벽면(15A)에서 노의 폭 방향 Y의 거의 전역에 걸쳐서 개구를 형성하고 있다. 도입 덕트(1)는 반송방향 X의 상류측을 향해 공기를 내뿜는다. 배기 덕트(2)는 반송방향 X에 있어서 도입 덕트(1)의 상류측에서 냉각실(15) 내의 공기를 배기한다. 롤러(16) 위에서 반송되는 처리대상물(100) 위쪽에 냉각된 외기의 유로가 노의 폭 방향 Y의 거의 전역에 걸쳐서 균일하게 형성된다. 처리대상물(100)은 상부면 전체에 걸쳐서 균일하게 공기와 접촉한다.

Description

연속식 소성로{CONTINUOUS FIRING FURNACE}

본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)용 가스 기판의 처리대상물에 대해서 균일열처리와 서냉처리 및 냉각처리를 연속적으로 하는 연속식 소성로에 관한 것이다.

연속식 소성로는 노 내부에 가열실과 서냉실을 구비하고 있고, 노 외부에 냉각실을 구비하고 있다. 가열실로부터 서냉실을 경유하여 냉각실까지 가는 사이에 처리대상물을 연속적으로 반송하는 반송수단이 배치되어 있다. 반송수단으로서, 다수의 롤러를 동일한 간격으로 배치하고 있는 롤러-버스 방식의 연속식 소성로가 알려져 있다.

다수의 롤러는 노와 냉각실의 측벽의 관통구로부터 양단부가 외부에 노출되고, 외부에 노출된 일단부측에 구동력이 공급되어 회전한다. 처리대상물인 유리기판은 다수의 롤러의 회전에 의해 박판 모양의 세터 위에 얹혀있는 상태로 반송된다.

한 예로서, 유리 기판은, 가열실 내부에서 반송되는 사이에 500 내지 600℃까지 온도를 올려서 소정 시간 동안 유지시킨 후(균일열처리), 서냉실 내부에서 반송되는 사이에 350 내지 450℃ 정도까지 온도를 낮추고(서냉처리), 냉각실 내부에서 반송되는 사이에 끄집어낼 수 있는 온도까지 급냉된다(냉각처리)(예를 들어, 아래의 특허문헌 1 참조). 냉각실에는 수냉식 핀 쿨러, 팬 필터 유닛(이하, FFU 라고 칭함)이 구비되어 있다. 수냉식 핀 쿨러는, 처리대상물을 냉각한다. FFU는 처리대상부가 통과하는 영역의 투명도를 확보한다.

[특허문헌 1] 일본특허공개공보 제2003-148869호

종래의 연속식 소성로의 냉각실에 구비되어 있는 수냉식 핀 쿨러와 FFU는, 각각 개별적인 용도로 설치되어 있고, 함께 협동하면서 기능을 발휘하는 것은 없다. 또한, 종래의 냉각실은 배기수단을 구비하는 것이 없고, 냉각실에 도입되는 냉각공기는 냉각실의 분위기와 유리 기판이 열교환된 후에 냉각실의 측벽에 형성되는 롤러용 여러 관통구 각각으로부터 외부로 배기 된다. 냉각실 내부에는, FFU로부터 다수의 도입용 덕트를 사이에 두어 외기가 부분적으로 도입되지만, 도입용 덕트의 근방에서 유리 기판의 일부만이 급격히 냉각되며, 부분적인 휨 또는 변형이 발생하는 경우도 있다.

본 발명의 목적은 냉각실 내에 배기 덕트를 설치하여, 냉각실 내에 도입된 후의 냉각공기의 유로를 제어함으로써 유리 기판과 같은 처리대상물의 면 전체를 효율적으로 냉각할 수 있도록 하고, 처리대상물에서 부분적인 휨 또는 변형이 일어나지 아니하면서 냉각처리를 단시간 내에 실현할 수 있는 연속식 소성로를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 연속식 소성로는, 가열 후의 처리대상물이 소정의 반송방향을 따라 반입되는 냉각실의 동일한 내벽면에, 도입 덕트 및 배기 덕트를 구비하고 있다. 도입 덕트는 반송방향과 수직하는 방향으로 전역에 걸쳐 균일하게 냉각기체를 내뿜 는다. 배기 덕트는 상기 냉각실 내의 기체를 상기 반송방향과 수직하는 방향으로 전역에 걸쳐 균일하게 배출한다. 도입 덕트와 배기 덕트는, 반송방향을 따라 배치되어 있다.

본 발명의 구성에서는, 냉각실 내에, 처리대상물의 반송방향을 따라 냉각기체의 유로가 반송방향에 수직하는 노의 폭 방향의 전역에 걸쳐 균일하게 형성되어 있다. 냉각실 내부에서 반송되는 처리대상물의 면 전체에 균일하게 냉각기체가 접촉하며, 처리대상물의 면 전체가 균일하게 냉각된다.

본 발명의 구성에서, 배기 덕트를 반송방향에 있어서 도입 덕트의 상류측에 배치하는 것도 바람직하다. 처리대상물을 냉각기체에 효율적으로 접촉시킬 수 있고, 냉각효율이 향상될 수 있다.

또한, 도입 덕트는, 냉각기체를 배기 덕트쪽으로 내뿜는 것도 바람직하다. 도입 덕트로부터 배기 덕트쪽으로 냉각기체의 유로를 효율적으로 형성할 수 있다.

즉, 도입 덕트 및 배기 덕트는 냉각실 위쪽의 내벽면에 구비되는 것도 바람직하다. 롤러-버스 방식의 연속식 소성로에서 세터 위에 얹혀서 반송되는 처리대상물을 그 윗면에 냉각기체를 접촉시킴으로써 효율적으로 냉각할 수 있다.

본 발명에 의하면, 냉각실 내에, 처리대상물의 반송방향을 따라 냉각기체의 유로를 노의 폭방향의 전역에 걸쳐서 균일하게 형성할 수 있다. 냉각실 내부에서 반송되는 처리대상물의 면 전체에 균일하게 냉각기체를 접촉시킬 수 있고, 처리대 상물의 면 전체를 균일하게 냉각할 수 있다. 이로써, 처리대상물에 부분적인 휨 또는 변형이 일어나지 아니하면서 냉각처리를 단시간 내에 실현할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 상세히 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연속식 소성로의 한 예를 나타내는 측단면도이다. 연속식 소성로(10)는, 노(11) 내부에 제1 가열실(12)과, 제2 가열실(13)과, 서냉실(14)을 반송방향 X를 따라 구비하고 있고, 반송방향 X에 있어서 서냉실(14)의 하류측의 노(11) 외부에 냉각실(15)을 구비하고 있다. 제1 가열실(12)과, 제2 가열실(13)과, 서냉실(14)과, 냉각실(15)에는, 다수의 롤러(16)가 반송방향 X를 따라 동일한 간격으로 자유롭게 회전하도록 배치되어 있다.

제1 가열실(12)은 제1 승온처리 및 제1 균일열처리를 수행하여, 한 예로서 처리대상물을 350 내지 400℃로 가열하고 이 상태를 20분간 유지한다. 제2 가열실(13)은 제2 승온처리 및 제2 균일열처리를 수행하여, 한 예로서 처리대상물을 600℃로 가열하고 이 상태를 30분간 유지한다. 서냉실(14)은 냉각처리를 수행하며, 한 예로서 처리대상물을 40분에 걸쳐서 400℃까지 냉각한다. 서냉실(15)은 냉각처리를 수행하여, 한 예로서 처리대상물을 약 50분을 들여서 상온까지 냉각한다.

다수의 롤러(16)는 노(11) 및 냉각실(15)의 측벽을 관통하는 양단부가 외부에서 축으로 받쳐진다. 다수의 롤러(16)는 일단부측에서 구동력을 공급받아 회전하고, 세터(200)의 상부면에 얹혀진 유리 기판과 같은 처리대상물(100)을 반송방향 X 를 따라 반송한다.

도 2는 상기 연속식 소성로에 있어서 냉각실의 측단면도이다. 도 3의 (A) 및 (B)는 각각 도 2의 A-A 위치 및 B-B 위치에서의 단면도이다. 냉각실(15)은 도입 덕트(1) 및 배기 덕트(2)를 구비하고 있다. 도입 덕트(1) 및 배기 덕트(2)는 한 예로서 냉각실(15)의 상측 내벽면(15A)에서 개구를 형성하고 있다.

냉각실(15)의 상측 벽면에는 도시하지 않은 수냉식 자켓이 배치되어 있고, 상측의 내벽면(15A)에는 다수의 수냉식 핀(15B)이 돌출되어 있다. 한 예로서, 수냉식 자켓은 SUS제 머플(덮개) 내에 냉각수가 흐르는 동파이프가 코일 모양으로 감겨 있는 상태로 전열 시멘트에 의해 매설되어 있다. 수냉식 핀(15B)은 길이가 긴 쪽 방향을 반송방향 X과 평행하게 하여 배치되어, 냉각실(15) 내의 분위기와 냉각자켓 내의 냉각수의 열교환이 활발히 일어난다.

도 2에 도시된 예에서는, 도입 덕트(1) 및 배기 덕트(2)가 다수의 쌍으로 구비되어 있다. 각각의 쌍에 있어서, 배기 덕트(2)는 한 예로서 반송방향 X에 있어서 도입 덕트(1)의 상류측에 배치되어 있다.

도입 덕트(1)는 필터(17) 및 풍향판(18)을 구비하고 있다. 도입 덕트(1)에는 도시되지 아니한 고압 클린 에어, CDA(클린 드라이 에어) 또는 블로어로부터 나오는 공기가 공급된다. 필터(17)는 아래쪽으로 통과하는 공기로부터 먼지를 제거한다. 풍향판(18)은 도입 덕트(1)로부터 공기를 내뿜는 방향을 반송방향 X의 상류측으로 향하게 한다.

도입 덕트(1)에 공급되는 공기는 필터(17)에서 먼지가 제거된 후 냉각실(15) 내에서 반송방향 X의 상류측으로 내뿜어진다. 도입 덕트(1)는 냉각실(15) 내에서 반송방향 X에 수직하는 노의 폭 방향 Y의 거의 전역에 걸쳐서 열려 있고, 노의 폭 방향 Y의 거의 전역에 걸쳐서 균일하게 공기를 내뿜는다.

배기 덕트(2)는 팬(21)을 구비하고 있다. 팬(21)은 배기 덕트(2) 내부를 경유하여 냉각실(15) 내의 공기를 외부에 배출시킨다. 배기 덕트(2)는 냉각실(15) 내부에서 노의 폭 방향 Y의 거의 전역에 걸쳐서 열려있고, 냉각실(15) 내의 공기를 노의 폭 방향 Y의 거의 전역으로부터 균일하게 배출한다.

도입 덕트(1)로부터 배출되는 공기는 처리대상물(100)의 상부면을 따라 반송방향 X의 상류쪽으로 흐른다. 배기 덕트(2)는 주로 처리대상물(100)의 위쪽 공기를 외부로 배출시킨다.

그러나, 도입 덕트(1)로부터 배출된 후에 처리대상물(100)의 상부면을 따라 반송방향 X의 상류측에 흐르는 공기는 주로 처리대상물(100)과 열교환 된 후에 배기 덕트(2)를 따라 외부로 배출된다. 처리대상물(100)의 위쪽에, 반송방향 X의 하류측으로부터 상류쪽으로 노의 폭 방향 Y의 거의 전역에서 균일하게 냉각기체의 유로가 형성된다.

도입 덕트(1) 및 배기 덕트(2)가 개구를 형성하고 있는 내벽면(15A)에는 수냉식 핀(15B)이 돌출되어 있고, 도입 덕트(1)로부터 도입되는 공기의 유로는 수냉식 핀(15B)의 길이가 긴 방향과 평행한다. 도입된 공기는 처리대상물(100)의 위쪽에서 흐르는 동안 수냉식 핀(15B)에 의해 냉각되고, 배기 덕트(2)로부터 배출될 때까지 처리대상물(100)과 열교환을 계속한다. 도입 덕트(1) 및 배기 덕트(2)와 수냉 식 핀(15B)과 협동하여, 처리대상물(100)이 효율적으로 냉각된다.

냉각실(15) 내에서 처리대상물(100)은 냉각기체에 의해 상부면 전체가 균일하게 냉각된다. 처리대상물(100)에 휨 또는 변형을 일으키지 않고, 처리대상물(100)을 단시간 내에 냉각할 수 있다.

처리대상물(100)을 세터(200) 위에 얹히는 것이 아니라 롤러(16)에서 직접 반송하는 세터리스 방식의 연속식 소성로에도, 본 발명을 동일하게 적용할 수 있다.

또한, 반송방향 X에서 도입 덕트(1)와 배기 덕트(2)의 간격은 처리대상물(100)의 길이, 냉각실(15)의 길이, 등등에 기초하여 적절히 설정할 수 있다. 도입 덕트(1) 및 배기 덕트(2)는 반드시 여러 쌍으로 설치될 필요는 없다.

냉각실(15) 내에서 도입 덕트(1) 및 배기 덕트(2)를 배치하는 면은 상부측의 내벽면(15A)에 한정되는 것이 아니고, 동일한 면에 있는 것을 조건으로 다른 면에 배치할 수도 있다. 다만, 수냉식 핀(15B)과의 협동과, 롤러(16) 위에서 반송되는 처리대상물(100)에 대한 냉각효율을 고려하면, 도입 덕트(1)와 배기 덕트(2)를 상부측의 내벽면(15A)에 배치하는 것이 가장 효율적이다.

또한 상술한 실시예의 설명은 모두 예시적이며, 제한적인 것이 아니라는 것을 알아야 한다. 본 발명의 범위는 상술한 실시예가 아니라 특허청구범위에 의해 나타난다. 즉, 본 발명의 범위에는 특허청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에 있는 모든 변경사항이 포함되어 있다는 의미이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연속식 소성로의 한 예를 나타내는 측단면도.

도 2는 상기 연속식 소성로에 있어서 냉각실의 측단면도.

도 3은 도 2에 있어서 라인 A-A 에서의 단면도(A)와, 도 2에 있어서 라인 B-B 에서의 단면도(B)를 나타내는 도면.

[주요 도면부호에 대한 설명]

1: 도입 덕트

2: 배기 덕트

10: 연속식 소성로

11: 노

15: 냉각실

100: 처리대상물

Claims

가열 후의 처리대상물이 소정의 반송방향을 따라 반입되는 냉각실을 구비한 연속식 소성로로서,

상기 냉각실은, 상기 반송방향과 수직하는 방향으로 전역에 걸쳐 균일하게 냉각기체를 내뿜는 도입 덕트와, 상기 냉각실 내의 기체를 상기 반송방향과 수직하는 방향으로 전역에 걸쳐 균일하게 배출하는 배기 덕트를, 상기 반송방향을 따라 동일한 내벽면에 구비하고,

상기 도입 덕트 및 상기 배기 덕트는 상기 내벽면에서 개구를 형성하고, 상기 내벽면에는 수냉식 핀이 돌출되어 있고,

상기 도입 덕트로부터 도입되는 공기의 유로는 상기 수냉식 핀의 길이방향과 평행하는 것을 특징으로 하는 연속식 소성로.
제1항에 있어서,

상기 배기 덕트는 상기 반송방향에 있어서 상기 도입 덕트의 상류측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 연속식 소성로.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 도입 덕트는 상기 냉각실 내부에서 상기 배기 덕트 쪽으로 냉각기체를 내뿜는 것을 특징으로 하는 연속식 소성로.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 도입 덕트 및 상기 배기 덕트를 상기 냉각실의 상측 내벽면에 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 연속식 소성로.
제3항에 있어서,

상기 도입 덕트 및 상기 배기 덕트를 상기 냉각실의 상측 내벽면에 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 연속식 소성로.