KR101480395B1 - Ultra high temperature heating device usable in atmosphere - Google Patents

Ultra high temperature heating device usable in atmosphere Download PDF

Info

Publication number
KR101480395B1
KR101480395B1 KR20130069053A KR20130069053A KR101480395B1 KR 101480395 B1 KR101480395 B1 KR 101480395B1 KR 20130069053 A KR20130069053 A KR 20130069053A KR 20130069053 A KR20130069053 A KR 20130069053A KR 101480395 B1 KR101480395 B1 KR 101480395B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode connection
high temperature
shape
heat generating
ultra
Prior art date
Application number
KR20130069053A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140146402A (en
Inventor
김진수
서정철
Original Assignee
원광대학교산학협력단
김진수
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 원광대학교산학협력단, 김진수 filed Critical 원광대학교산학협력단
Priority to KR20130069053A priority Critical patent/KR101480395B1/en
Publication of KR20140146402A publication Critical patent/KR20140146402A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101480395B1 publication Critical patent/KR101480395B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/62—Heating elements specially adapted for furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/26—Vacuum evaporation by resistance or inductive heating of the source
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/44—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor arranged within rods or tubes of insulating material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/62—Heating elements specially adapted for furnaces
    • H05B3/64—Heating elements specially adapted for furnaces using ribbon, rod, or wire heater
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/62—Heating elements specially adapted for furnaces
    • H05B3/66—Supports or mountings for heaters on or in the wall or roof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

본 발명은 전기저항식 가열로에 사용되는 초고온 발열 장치에 관한 것으로, 발열부, 발열부의 외부에서 발열부 주변을 감싸도록 형성되는 보호부, 적어도 2개의 전극 연결부로서, 각각의 전극 연결부의 일단부는 발열부의 끝단부와 연결되고 타단부는 외부에 위치된 외부전극의 단자에 연결된 전극 연결부, 상기 보호부와 전극 연결부 사이에 형성되어 보호부 내부를 밀봉하기 위한 캡부를 포함하여 형성되고, 발열부는 탄소, 몰리브덴, 텅스텐 중 선택된 어느 하나의 물질로 형성되고, 가늘고 긴 코일 형상으로 이루진 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an ultra-high temperature heating device used in an electric resistance type heating furnace, and includes a heating portion, a protection portion formed to surround the periphery of the heating portion from the outside of the heating portion, at least two electrode connection portions, And an electrode connection part connected to the terminal of the external electrode positioned at the outside and a cap part formed between the protection part and the electrode connection part to seal the inside of the protection part, , Molybdenum, and tungsten, and is formed into an elongated coil shape.

Description

대기중에서 사용가능한 초고온 발열 장치{ULTRA HIGH TEMPERATURE HEATING DEVICE USABLE IN ATMOSPHERE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an ultra-

본 발명은 전기저항식 가열로에 사용되는 초고온 발열 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 대기중에서 사용가능하며 1800℃ 이상의 초고온에서 사용가능한 발열체 장치에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ultra-high temperature heating apparatus used in an electric resistance heating furnace, and more particularly to a heating element apparatus usable in the atmosphere and usable at an ultra-high temperature of 1800 DEG C or higher.

최근 전기전자 기술의 발달과 더불어 디스플레이 분야에서 광학적 물리적 특성이 우수한 사파이어 단결정의 수요가 급증하고 있다. 알루미나 단결정인 사파이어 단결정은 빛의 투과성과 열방출이 동시에 필요한 프로젝션 TV나 LCD 모듈 기판에 사용되는 핵심소재이며, 또한 블루 LED 용 기판으로 많이 사용되고 있다.
With the recent development of electric and electronic technology, the demand for sapphire single crystals having excellent optical and physical properties in the display field is rapidly increasing. The sapphire single crystal, which is an alumina single crystal, is a core material used for a projection TV or an LCD module substrate that simultaneously requires light transmittance and heat emission, and is also widely used as a substrate for blue LEDs.

종래 사파이어 또는 산화물 등의 단결정 성장을 위해서는 도 1에 도시한 바와 사파이어 성장로 또는 단결정 성장 장치를 필요로 한다. 구체적으로 도 1에 도시된 단결정 성장 장치를 참조하면 저면에 시드 결정(203)이 배치되는 도가니(201)와 도가니(201) 주변에 설치된 히터(210)를 내부로 구비하며 진공펌프(107)에 의해 내부 진공이 조성되는 통상적인 단결정 성장로(200)를 이용하여 열교환법에 의해 사파이어 단결정을 성장하게 된다.
Conventionally, single crystal growth such as sapphire or oxide requires a sapphire growth furnace or a single crystal growth apparatus as shown in Fig. More specifically, referring to the single crystal growth apparatus shown in FIG. 1, a crucible 201 in which a seed crystal 203 is disposed on a bottom surface and a heater 210 provided around the crucible 201 are internally provided, A sapphire single crystal is grown by a heat exchange method using a conventional single crystal growth furnace 200 in which an inner vacuum is formed.

그러나 이러한 구조에서 발열체 또는 히터(210)은 진공로 내부에 설치되고 통상적으로 발열체로서 1500℃의 온도까지 사용가능한 SiC(실리콘 카바이드), 1800℃까지 사용 가능한 MoSi2(이규소 몰리브덴)이 사용된다. 통상적으로 사파이어나 포스포(phosphor), 또는 일부 산화물과 같은 특정 물질의 열처리에는 1800℃ 이상의 초고온이 필요한데, 전술한 SiC(실리콘 카바이드), MoSi2(이규소 몰리브덴)으로는 사파이어, 포스포, 또는 초고온처리가 산화물의 열처리에 필요한 충분한 온도를 얻을 수 없다.
However, in such a structure, the heating element or heater 210 is installed in a vacuum furnace, and SiC (silicon carbide), which can be used up to a temperature of 1500 ° C as a heating element, and MoSi 2 (iso molybdenum), which can be used up to 1800 ° C, are generally used. Typically, an ultra-high temperature of 1800 DEG C or more is required for heat treatment of a specific material such as sapphire, phosphor, or a part of oxide. Examples of the above-mentioned SiC (silicon carbide) and MoSi2 (eucaly molybdenum) include sapphire, It is impossible to obtain a temperature sufficient for the treatment to heat-treat the oxide.

또한 종래 기술에 의한 방법에서는 도 1에 도시한 바와 같은 진공로(200)에 발열체를 장착하고 진공로 안에서 열처리를 수행해야만 했다. 따라서 진공로(200)에서 열처리시 진공로 내부를 진공상태로 만들기 위해 로터리 펌프, 확산펌프, 또는 높은 진공도가 필요로 할 때는 터보 펌프(107) 등을 이용하였다. 그러나 경우 사파이어 또는 포스포 또는 초고온 열처리 산화물의 단결정을 성장시키기 위해서는 시간과 비용이 모두 많게 소비된다.
Also, in the conventional method, a heating element must be mounted on the vacuum furnace 200 as shown in FIG. 1 and a heat treatment must be performed in a vacuum furnace. Therefore, a rotary pump, a diffusion pump, or a turbo pump 107 is used when a high degree of vacuum is required in order to make the inside of the vacuum chamber into a vacuum state in the heat treatment in the vacuum furnace 200. However, it takes a lot of time and money to grow a single crystal of sapphire or phospho or ultrahigh-temperature heat-treated oxide.

따라서 사파이어 또는 포스포 또는 초고온 열처리 산화물의 단결정을 비교적 저렴한 비용과 빠른 시간 내에 성장시키기 위한 대기중에서 사용가능한 초고온 발열 장치가 요구되고 있는 실정이다.Accordingly, there is a demand for an ultra-high temperature heating device which can be used in the atmosphere to grow sapphire, phospho, or ultra-high temperature heat treatment oxide single crystals at relatively low cost and in a short time.

(선행기술문헌)(Prior art document)

특허공개번호 10-2011-0027593
Patent Publication No. 10-2011-0027593

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 발명으로, 1800℃ 이상의 초고온 발열 특성을 가지면서 동시에 대기중에서 사용가능한 초고온 발열 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an ultra-high temperature heating apparatus having an ultra-high temperature exothermic characteristic of 1800 DEG C or higher and being usable in the atmosphere.

전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따르면 대기중에서 사용가능한 초고온 발열 장치가 제공되고, 상기 장치는 발열부, 발열부의 외부에서 발열부 주변을 감싸도록 형성되는 보호부, 적어도 2개의 전극 연결부로서, 각각의 전극 연결부의 일단부는 발열부의 끝단부와 연결되고 타단부는 외부에 위치된 외부전극의 단자에 연결된 전극 연결부, 상기 보호부와 전극 연결부 사이에 형성되어 보호부 내부를 밀봉하기 위한 캡부를 포함하여 형성되고, 상기 발열부는 탄소, 몰리브덴, 텅스텐 중 선택된 어느 하나의 물질로 형성되고, 가늘고 긴 코일 형상으로 이루어져 있는 것을 특징적 구성으로서 포함한다.
According to an embodiment of the present invention, there is provided an ultra-high temperature heating apparatus that can be used in the air, the apparatus comprising: a heating unit; a protection unit formed to surround the periphery of the heating unit outside the heating unit; An electrode connection part, one end of each electrode connection part being connected to an end part of the heat generating part and the other end being an electrode connection part connected to a terminal of an external electrode located outside, an electrode connection part formed between the protection part and the electrode connection part, And the heat generating portion is formed of any one material selected from among carbon, molybdenum, and tungsten, and has a thin and long coil shape.

또한 실시예에서 보호부는 알루미나 또는 지르코니아 물질로 형성되는 것이 바람직하다.
It is also preferred in embodiments that the protective portion is formed of an alumina or zirconia material.

실시예에서 캡부는 충진재와 액체를 전극 연결부의 끝단부에 개어 바른 후 진공 중에서 가열하여 물 또는 알코올을 증발시켜 형성된 제1 밀폐부를 포함할 수 있다. 여기서 충진재는 질화 붕소, 산화 칼슘 및 이들의 혼합물 중 적어도 하나를 포함하고 상기 액체는 물 또는 알코올 중 적어도 하나를 포함한다.
In an embodiment, the cap part may include a first sealing part formed by spreading a filler and a liquid on an end of an electrode connection part and then heating in vacuum to evaporate water or alcohol. Wherein the filler comprises at least one of boron nitride, calcium oxide, and mixtures thereof, and wherein the liquid comprises at least one of water or alcohol.

또한 실시예에서 전극 연결부의 끝단부에는 상기 제1 밀폐부와의 접착력을 강화화기 위해 요철 구조물이 더 형성되는 것이 바람직하다.
In addition, it is preferable that an uneven structure is further formed at an end of the electrode connection part in order to strengthen the adhesive force with the first sealing part in the embodiment.

또한 실시예에서 제1 밀폐부의 외측으로 제2 밀폐부(1520)가 더 형성되고, 상기 제2 밀폐부(1520)는 고무 또는 실리콘 고무 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다.
Further, in the embodiment, the second sealing portion 1520 is further formed outside the first sealing portion, and the second sealing portion 1520 is formed of either rubber or silicone rubber.

초고온 발열 장치는 일자형, U자형, S자형, 평판형을 포함하는 기하학적인 형상으로 제조될 수 있다.
The ultra-high temperature heating device may be manufactured in a geometric shape including a straight shape, a U shape, an S shape, and a plate shape.

본 발명에 따르면 현재 진공중에서만 가능한 초고온 영역의 작업이 대기중에서도 가능하게 됨에 따라 1800℃의 고온이 필요한 사파이어 성장이나 산화물 또는 기타 열처리 작업이 대기중에서 이루어지는 것이 가능하게 되어 제품의 제조 단가를 줄일 수 있다.
According to the present invention, it is possible to work in an ultra-high temperature region which is available only in a vacuum, so that sapphire growth, oxide or other heat treatment operations requiring a high temperature of 1800 DEG C can be performed in the atmosphere, .

도 1은 종래 기술의 단결정 성장로의 일반적인 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 대기중에서 사용가능한 초고온 발열 장치의 일례를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 대기중에서 사용가능한 초고온 발열 장치의 부분 단면 확대도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a typical configuration of a conventional single crystal growth. FIG.
2 is a sectional view showing an example of an ultra-high temperature heating apparatus usable in the atmosphere according to the present invention.
3 is an enlarged partial cross-sectional view of an ultra-high temperature heating apparatus usable in the atmosphere according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in various forms.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
The present embodiments are provided so that the disclosure of the present invention is thoroughly disclosed and that those skilled in the art will fully understand the scope of the present invention. And the present invention is only defined by the scope of the claims. Accordingly, in some embodiments, well known components, well known operations, and well-known techniques are not specifically described to avoid an undesirable interpretation of the present invention.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. Moreover, terms used herein (to be referred to) are intended to illustrate embodiments and are not intended to limit the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. Also, components and acts referred to as " comprising (or comprising) " do not exclude the presence or addition of one or more other components and operations.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless they are defined.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예에 대해 설명한다. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 대기중에서 사용가능한 초고온 발열 장치의 단면도를 나타낸다. 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 대기중에서 사용가능한 초고온 발열 장치(1000)는, 초고온 발열부(1100), 초고온 발열부(1100)의 외부에서 초고온 발열부(1100)를 감싸도록 형성되는 보호부(1200), 초고온 발열부(1100)의 끝단과 연결되고 외부에 위치된 외부전극의 단자에 연결되는 전극 연결부(1300), 보호부(1200)와 전극 연결부(1300) 사이에 형성되어 보호부 내부를 밀봉하기 위한 캡부(1500)를 포함하여 형성된다.
2 is a cross-sectional view of an ultra-high temperature heating apparatus usable in the atmosphere according to the present invention. 2, an ultra-high temperature heating apparatus 1000 that can be used in the air according to the present invention includes an ultra-high temperature heating unit 1100 and an ultra-high temperature heating unit 1100 which are formed to surround the ultra-high temperature heating unit 1100 A protection unit 1200 and an electrode connection unit 1300 connected to the terminals of the external electrodes connected to the ends of the ultra-high temperature heating unit 1100, And a cap part 1500 for sealing the inside of the part.

초고온 발열부(1100)는 외부로부터 전극 연결부(1300)를 통해 유입되는 전류에 의해 발열이 일어나게 되는데, 본 발명에서 초고온 발열부(1100)는 탄소, 몰리브덴, 텅스텐 물질로 제조되어 1800℃ 이상으로 발열이 가능하다. 통상적으로 탄소 및 텅스텐은 대략 3000℃ 이상의 온도를 견딜 수 있고, 몰리브덴은 대략 2200℃ 이상 온도를 견딜 수 있는 것으로 알려져 있다.
In the present invention, the ultra-high temperature heat generating portion 1100 is made of carbon, molybdenum, and tungsten, and generates heat at a temperature of 1800 ° C or higher. This is possible. Typically, carbon and tungsten are able to withstand temperatures above about 3000 ° C, and molybdenum is known to withstand temperatures above about 2200 ° C.

전기 저항은 발열부로 사용되는 도체의 길이에 비례하고 도체의 두께에 반비례하기 때문에 본 발명에서는 발열부(1100)의 전기 저항도를 높이기 위해 발열부의 형상을 가늘고 긴 코일의 형상으로 제조하였다. 또한 이러한 코일 형상으로 발열부(1100)를 형성하면 직선 또는 구부러진 직선의 형상으로 발열부를 형성한 것에 비하여 코일 자체의 탄성으로 인해 1800℃ 이상의 초고온에 의한 열스트레스가 완화되어 내구성이 더 좋아지는 이점이 있다.
Since the electric resistance is proportional to the length of the conductor used as the heat generating portion and inversely proportional to the thickness of the conductor, the shape of the heat generating portion is formed into a long and long coil shape in order to increase the electrical resistance of the heat generating portion 1100. In addition, when the heat generating portion 1100 is formed in such a coil shape, the heat stress due to the ultra-high temperature of 1800 ° C or more is alleviated due to the elasticity of the coil itself, and the durability is further improved, as compared with the case where the heat generating portion is formed in a straight line or a curved straight line .

도 2에 도시한 바와 같이, 초고온 발열부(1100)의 주변에는 내부에 위치되는 발열부(1100)를 보호하기 위한 보호부(1200)가 형성된다. 보호부(1200)는 내부의 초고온 발열부(1100)로부터 발생되는 열을 견딜 수 있는 재료로 형성되어야만 하는데, 대략 1800℃ 내지 2000℃의 발열에서는 알루미나 재료로 형성되고, 대략 2000℃ 이상의 온도에서는 지르코늄 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
As shown in FIG. 2, a protective portion 1200 for protecting the heat generating portion 1100 located inside the ultra-high temperature heat generating portion 1100 is formed. The protective portion 1200 should be formed of a material capable of withstanding the heat generated from the superheated heat generating portion 1100. The protective portion 1200 is formed of an alumina material at a heat generation of about 1800 ° C to 2000 ° C, It is preferable that it is formed of a material.

또한 보호관(1200)의 형태는 그 내부에 형성되는 코일형상의 발열부(1100)에 의해 변경가능한데, 도 2에 도시한 바와 같이 코일형상의 발열부(1100)가 직선형으로 형성되는 경우 보호관(1200)의 형태는 봉형상을 나타내게 되고, 코일형상의 발열부(1100)가 U자형으로 배치되면 보호관(1200)의 형태는 U자형 관 형상으로 나타내게 된다. 즉, 본 발명에서 보호관(1200)의 형태는 코일형상의 발열부(1100)가 배치되는 형태에 따라, 일자형, U자형, S자형, 평판형과 같은 기하학적인 형상을 갖게 된다.
The shape of the protective pipe 1200 can be changed by the coil-shaped heating portion 1100 formed therein. When the coil-shaped heating portion 1100 is linearly formed as shown in FIG. 2, the protective pipe 1200 And the shape of the protective tube 1200 is represented by a U-shaped tube when the coil-shaped heat generating portion 1100 is arranged in a U-shape. That is, in the present invention, the shape of the protective pipe 1200 has a geometric shape such as a straight shape, a U shape, an S shape, and a flat plate shape according to the shape in which the coiled heat generating portion 1100 is disposed.

다만 발열부(1100)로부터 발생되는 열은 보호부(1200)를 통해 전달되기 때문에 보호부(1200)의 길이 또는 면적은 사용되는 용도에 맞춰 적당히 선택되는 것이 바람직하며, 또한 사용후 상온에 의해 냉각될 수 있도록 그 길이를 충분히 고려하여 설계되는 것이 바람직하다.
However, since the heat generated from the heat generating portion 1100 is transmitted through the protecting portion 1200, the length or the area of the protecting portion 1200 is desirably appropriately selected in accordance with the application to be used, It is preferable that the length is designed in consideration of the length.

전극 연결부(1300)의 일단부는 전술한 초고온 발열부(1100)에 연결되고 타단부는 외부에 위치된 외부 전극의 단자에 연결되도록 구성되어 외부 전극으로부터 전류가 공급되면 공급된 전류를 초고온 발열부(1100)에 전달하도록 구성되며 전극의 형태는 특별히 한정되는 것은 아니며, 전기 전도도가 높은 은, 구리, 텅스텐과 같은 전도성 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
One end of the electrode connection part 1300 is connected to the ultra-high temperature heating part 1100 and the other end is connected to a terminal of an external electrode positioned outside. When current is supplied from the external electrode, 1100, and the shape of the electrode is not particularly limited, and it is preferable to use a conductive material such as silver, copper, or tungsten with high electrical conductivity.

발열부(1100)는 보호부(1200) 내에서 질소 또는 아르곤 분위기에서 밀봉되는 것이 바람직한데, 이와 같은 발열부(1100)의 기밀을 유지하기 위해 전극 연결부(1300)와 보호부(1200) 사이에는 캡부(1500)가 형성된다.
It is preferable that the heat generating portion 1100 is sealed in the protective portion 1200 in a nitrogen or argon atmosphere. In order to maintain the airtightness of the heat generating portion 1100, a gap is formed between the electrode connecting portion 1300 and the protecting portion 1200 The cap portion 1500 is formed.

도 3은 전극 연결부(1300)와 보호부(1200) 사이에 형성된 캡부(1500)를 확대하여 도시한 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 캡부(1300)는 제1 밀폐부(1510)와 제2 밀폐부(1520)를 포함하여 형성된다.
3 is an enlarged view of a cap portion 1500 formed between the electrode connection portion 1300 and the protection portion 1200. FIG. As shown in FIG. 2, the cap portion 1300 includes a first sealing portion 1510 and a second sealing portion 1520.

제1 밀폐부(1510)는 질화 붕소, 산화 칼슘과 같은 충진재에 물 또는 알코올 등과 같은 액체를 전극 연결부(1300)의 끝단부에 개어 바른 후 진공 중에서 가열하여 물 또는 알코올을 증발시면 질화 붕소, 산화 칼슘이 응고되어 형성된다. 제1 밀폐부(1510)와 전극 연결부(1300)와의 접착력을 강화 및 보호부 내부의 밀폐력을 강화하기 위해 전극 연결부(1300)의 끝단부는 요철 구조물(1310)이 더 형성되어 있는 것이 바람직하다.
When the water or the alcohol is evaporated by applying a liquid such as water or alcohol to a filling material such as boron nitride or calcium oxide at the end of the electrode connection part 1300 and heating it in a vacuum to form boron nitride, Calcium is formed by solidification. It is preferable that the electrode connection part 1300 has a protruding structure 1310 at the end of the electrode connection part 1300 in order to enhance the adhesion between the first sealing part 1510 and the electrode connection part 1300 and to enhance the sealing force inside the protection part.

제1 밀폐부(1510)가 형성된 후 이후 발생될 수 있는 보호부(1200)의 수축/팽창에 따른 균열로부터 발생되는 손상, 외부로부터의 응력이나 충격으로부터 발생되는 손상, 그리고 전극 연결부(1300)와 보호부(1200) 사이의 기밀을 보다 강화하기 위해 제1 밀폐부(1510)의 외측으로 제2 밀폐부(1520)가 강제 끼움된다. 제2 밀폐부(1520)는 고무, 실리콘 고무와 같은 내열성이 좋고 탄성도 좋은 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
Damage caused by cracks due to shrinkage / expansion of the protection part 1200 that may be generated after the first sealing part 1510 is formed, damage caused by external stress or impact, and damage to the electrode connection part 1300 The second sealing portion 1520 is forcedly fitted to the outside of the first sealing portion 1510 to further enhance the airtightness between the protective portions 1200. The second sealing portion 1520 is preferably formed of a material having good heat resistance and good elasticity such as rubber or silicone rubber.

이와 같이 제1 밀폐부(1510) 및 제2 밀폐부(1520)가 형성됨으로써 발열부(1100)와 보호부(1200) 사이는 밀봉된 진공 상태로 존재할 수 있게 된다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 발열부(1100)와 보호부(1200) 사이에 내부 체적의 0~50% 정도를 질소 또는 아르곤 가스로 충진하여 형성할 수 있다. 아르곤 가스는 열전달 매체로 사용되어 발열부(1100)로부터 발생된 열을 보호부(1200)의 보다 빠르게 전달하도록 작용된다.
Since the first sealing portion 1510 and the second sealing portion 1520 are formed as described above, the space between the heat generating portion 1100 and the protecting portion 1200 can exist in a sealed vacuum state. However, the present invention is not limited to this, and may be formed by filling nitrogen or argon gas between 0 and 50% of the internal volume between the heat generating portion 1100 and the protecting portion 1200. Argon gas is used as a heat transfer medium and acts to transfer the heat generated from the heat generating part 1100 to the protective part 1200 faster.

따라서 본 발명에 따르면 현재 진공중에서만 가능한 초고온 영역의 작업이 대기중에서도 가능하게 됨에 따라 1800℃의 고온이 필요한 사파이어 단결정 성장시나 고온이 필요한 산화물이나 기타 열처리 작업이 대기중에서 이루어지는 것이 가능하게 되어 제품의 제조 단가를 줄일 수 있다.
Therefore, according to the present invention, it becomes possible to work in an ultra-high temperature region which is possible only in vacuum at present, so that it becomes possible to carry out an oxide or other heat treatment operation in the atmosphere during growth of sapphire single crystals requiring high temperature of 1800 캜, The unit price can be reduced.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

1000: 발열 장치
1100: 발열부
1200: 보호부
1300: 전극 연결부
1310: 요철구조물
1500: 캡부
1510: 제1 밀폐부
1520: 제2 밀폐부1000: Heating device
1100:
1200: Protection section
1300: electrode connection portion
1310: Uneven Structure
1500: cap
1510:
1520:

Claims (7)

대기중에서 사용가능한 초고온 발열 장치에 있어서,
발열부,
발열부의 외부에서 발열부 주변을 감싸도록 형성되는 보호부,
적어도 2개의 전극 연결부로서, 각각의 전극 연결부의 일단부는 발열부의 끝단부와 연결되고 타단부는 외부에 위치된 외부전극의 단자에 연결된 전극 연결부,
상기 보호부와 전극 연결부 사이에 형성되어 보호부 내부를 밀봉하기 위한 캡부를 포함하여 형성되고,
상기 발열부는 탄소, 몰리브덴, 텅스텐 중 선택된 어느 하나의 물질로 형성되고, 가늘고 긴 코일 형상으로 이루어지고,
상기 보호부는 알루미나 또는 지르코니아 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 대기중에서 사용가능한 초고온 발열 장치.
In an ultra-high temperature heating apparatus usable in the atmosphere,
A heating portion,
A protective portion formed to surround the periphery of the heat generating portion from the outside of the heat generating portion,
One end of each of the electrode connection portions is connected to an end of the heat generating portion and the other end of the electrode connection portion is connected to an external electrode terminal,
And a cap portion formed between the protection portion and the electrode connection portion to seal the inside of the protection portion,
The heat generating portion is formed of any one material selected from carbon, molybdenum, and tungsten, and has a thin and long coil shape,
Wherein the protector is formed of alumina or zirconia material.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 캡부는 충진재와 액체를 전극 연결부의 끝단부에 개어 바른 후 진공 중에서 가열하여 물 또는 알코올을 증발시켜 형성된 제1 밀폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기중에서 사용가능한 초고온 발열 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the cap part includes a first sealing part formed by covering the filler and the liquid at the end of the electrode connection part and then heating in vacuum to evaporate water or alcohol.
제3항에 있어서,
상기 전극 연결부의 끝단부에는 상기 제1 밀폐부와의 접착력을 강화화기 위해 요철 구조물이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 대기중에서 사용가능한 초고온 발열 장치.
The method of claim 3,
Wherein the electrode connection portion is further provided with an uneven structure for enhancing the adhesive force with the first sealing portion.
제4항에 있어서,
제1 밀폐부의 외측으로 제2 밀폐부(1520)가 형성되고, 상기 제2 밀폐부(1520)는 고무 또는 실리콘 고무 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 대기중에서 사용가능한 초고온 발열 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the second sealing part (1520) is formed on the outer side of the first sealing part, and the second sealing part (1520) is formed of rubber or silicone rubber.
제5항에 있어서,
상기 초고온 발열 장치는 일자형, U자형, S자형, 평판형을 포함하는 기하학적인 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 대기중에서 사용가능한 초고온 발열 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the ultra-high temperature heating device has a geometric shape including a straight shape, a U shape, an S shape, and a flat plate shape.
제3항에 있어서,
상기 충진재는 질화 붕소, 산화 칼슘 및 이들의 혼합물 중 적어도 하나를 포함하고 상기 액체는 물 또는 알코올 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기중에서 사용가능한 초고온 발열 장치.The method of claim 3,
Wherein the filler comprises at least one of boron nitride, calcium oxide, and mixtures thereof, and wherein the liquid comprises at least one of water or alcohol.
KR20130069053A 2013-06-17 2013-06-17 Ultra high temperature heating device usable in atmosphere KR101480395B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130069053A KR101480395B1 (en) 2013-06-17 2013-06-17 Ultra high temperature heating device usable in atmosphere

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130069053A KR101480395B1 (en) 2013-06-17 2013-06-17 Ultra high temperature heating device usable in atmosphere

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140146402A KR20140146402A (en) 2014-12-26
KR101480395B1 true KR101480395B1 (en) 2015-01-09

Family

ID=52588242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130069053A KR101480395B1 (en) 2013-06-17 2013-06-17 Ultra high temperature heating device usable in atmosphere

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101480395B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070009824A (en) * 2005-07-14 2007-01-19 엘지전자 주식회사 Structure of heating body

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070009824A (en) * 2005-07-14 2007-01-19 엘지전자 주식회사 Structure of heating body

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140146402A (en) 2014-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060280875A1 (en) Substrate processing device
JP2009290213A (en) Apparatus for supporting substrate and apparatus for processing substrate including the same
CN101617190B (en) For the lamp of rapid thermal processing chamber
JPH059809Y2 (en)
CN106548917B (en) Adjust the device and its temperature control method of device temperature in plasma etch chamber
KR101480395B1 (en) Ultra high temperature heating device usable in atmosphere
US20190096657A1 (en) Simplified lamp design
KR200235499Y1 (en) Heater Using Positive Temperature Coefficient Thermister
KR102102035B1 (en) High temperature sheath heater and Method for manufacturing heater block having the same
US8981267B2 (en) Cooktop heating element with improved connection structure
JP2008181716A (en) Discharge lamp and lighting system
JP3914377B2 (en) Wafer heating device having electrostatic adsorption function
CN108476560B (en) High-temperature tubular heater
CN205087923U (en) Polycrystalline silicon reduction furnace insulated electrode insulating protecting structure
TW200952027A (en) Metal halide lamp
CN108302343A (en) A kind of heat dissipating method and radiator structure of LED light
US20030077078A1 (en) Flexible graphite felt heating elements and a process for radiating infrared
KR101976538B1 (en) Electrostatic chuck and apparatus for processing a substrate including the same
EP1298961A2 (en) Flexible graphite felt heating elements and a process for radiating infrared
US7501766B2 (en) Lamp having an envelope with an oxidation resistant seal employing a unidirectional carbon fiber mat infiltrated with SiC
KR101292896B1 (en) Carbon heter
CN203625466U (en) High-temperature heating deposition table for chemical vapor deposition
CN203523058U (en) Ceramic heat-generating body and electric heater with ceramic heat-generating body
CN103615891B (en) A kind of vacuum atmosphere high pressure carbon slab furnace
CN212030779U (en) Anti-creeping wide-temperature-field thermocouple verification furnace

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180118

Year of fee payment: 4