KR101624998B1

KR101624998B1 - 열처리장치

Info

Publication number: KR101624998B1
Application number: KR1020100019206A
Authority: KR
Inventors: 마사유키 무카이
Original assignee: 고요 써모 시스템 가부시끼 가이샤
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2010-03-03
Publication date: 2016-05-27
Also published as: CN102040339A; CN102040339B; JP2011080730A; TWI542848B; TW201113490A; TWI510750B; KR20110039169A; JP5567812B2; TW201610382A

Abstract

IR(Infrared Radiation)로(10)는, 노체(12) 및 도어(20)를 구비하고 있다. 노체(12)는, 워크(15)의 반입 및 반출을 행하기 위한 노구를 구비한다. 노체(12)에는, 노구를 에워싸도록 제1실부(40)가 설치되어 있다. 도어(20)는, 제1실부(40)에 대응하는 위치에 배치된 제2실부(30)를 구비하고, 제1실부(40) 및 제2실부(30)를 개재하여 노구를 기밀적으로 폐쇄 가능하게 구성된다. 제1실부(40)는, 단열성 및 탄력성을 갖는 제1수지부재(42)와, 제1수지부재(42)를 피복하도록 구성된 내열성을 갖는 수지시트(44)를 구비한다. 제2실부(30)는, 내열성을 갖는 판상의 제2수지부재(32)를 구비한다.

Description

열처리장치{HEAT TREATMENT APPARATUS}

본 발명은, 예를 들어 액정패널용 글래스 기판 등의 워크 반입시 및 배출시에 개폐하는 도어에 의해 노체(爐體)의 노구(爐口)를 기밀적으로 폐쇄하도록 구성된 열처리장치에 관한 것이다.

열처리장치에 있어서, 노체의 내부 온도분포를 소망의 상태로 유지하기 위하여, 노체의 기밀성을 높이는 것이 중요하다. 종래, 노체의 기밀성을 높이기 위하여, 노체의 개구부를 구성하는 노구의 주위 및 노 뚜껑에 각각 실(seal)부재를 설치한 열처리장치가 존재한다.

그런데, 노구 주위가 고온상태로 됨으로써 실부재가 경화하는 것으로 마모가 발생하여 발진하기 쉽고, 그 결과, 노 내의 청정성(clean)이 떨어진다고 하는 문제가 발생하는 일이 있었다.

그래서, 종래의 열처리장치 중에는, 실부재의 내열성을 향상시켜서, 실부재로부터의 발진을 방지하는 기술을 채용하는 것이 있었다(예를 들어, 특허제3614748호 참조). 이 기술에 있어서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 노체(12)에 있어서 노구의 주위에 금속제의 실부재(130)를 설치하고, 이 실부재(130)에 대하여 도어(200)에 설치된 실부재(140)를 압접시킴으로써 노체(12) 및 도어(200) 사이의 기밀성을 유지하고 있다. 구체적으로는, 도 1에서는, 금속성의 실부재(130)에 대하여, 내열성 및 탄력성을 갖는 백업(backup)부재(142)를 피복하도록 구성된 내열수지 시트(144)를 압접시키는 구성이 채용되어 있다.

그러나, 상술의 특허제3614748호에 따른 기술에 있어서는, 도어(200) 측의 셔터(shutter)의 강도의 저하, 평면도의 악화, 및 중량의 증가라고 하는 좋지 않은 상황(단점)이 발생하는 일이 있다. 원래, 셔터는, 적정한 강도 및 평면도가 유지되고, 또한, 경량화를 도모할 수 있는 것이 바람직한 것이나, 상술의 특허문헌 1에 따른 기술에서는, 내열수지 시트(144)가 회동하는 도어(200)에 설치되는 등 복잡한 구성이 채용되어 있기 때문에, 셔터의 강도 저하, 평면도 악화, 및 중량 증가가 발생하기 쉽다.

또, 실부재(130)(금속)와 내열수지 시트(144)의 경도가 크게 다르고, 또한, 실부재(130)와 내열수지 시트(144)의 접촉면적이 작기 때문에, 마모속도가 빠르게 되고, 그 결과로서, 실부재(130)와 내열수지 시트(144) 사이에서 발진이 발생하기 쉽다.

그 한편으로, 도 1에 나타낸 구성에 있어서, 노체(12)의 금속성 실부재(130)를 단순히 수지성 실부재로 치환하였다 해도, 이 수지성의 실부재가 노 내로부터 발생하는 가스에 의해 부식하거나, 열에 의해 경화하거나 하는 것으로, 결국, 노구와 도어 사이의 기밀성을 장기간에 걸쳐 유지하는 것이 곤란하였다.

본 발명의 목적은, 도어측의 셔터의 구성 간소화를 도모하면서, 노구와 도어 사이의 기밀성을 유지하기 위한 실에 있어서 발진이 생기는 것을 효과적으로 방지하고, 또한, 노구와 도어 사이의 기밀성을 장기간에 걸쳐 유지하는 것이 가능한 열처리장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 열처리장치는, 노체 및 도어를 구비하고 있다. 노체는, 열처리되는 워크를 수용하도록 구성되어 있고, 워크(workpiece)의 반입 및 반출을 행하기 위한 노구를 구비한다. 또, 이 노체에는, 노구를 에워싸도록 제1실부가 설치되어 있다.

도어는, 제1실부에 대응하는 위치에 배치된 제2실부를 구비하고, 제1실부 및 제2실부를 개재하여 노구를 기밀적으로 폐쇄 가능하게 구성된다.

제1실부는, 단열성 및 탄력성을 갖는 제1수지부재와, 제1수지부재를 피복하도록 구성된 내열성을 갖는 수지시트를 구비한다. 제1수지부재의 소재의 예로서 발포 바이톤(viton) 또는 불소계고무(Fluoroelastomer)를 들 수 있다. 또, 수지시트는, 내약품성이 우수하고, 사용온도에 견디는 물질이며, 또한, 마모계수가 작아 미끄럼성이 좋은 것이 바람직하고, 그 소재의 예로서, 예를 들어 폴리테트라플르오르에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE) 등의 불소계수지(fluororesin), 또는 폴리이미드(polyimide)를 들 수 있다.

또, 제2실부재는, 내열성을 갖는 판상의 제2수지부재를 구비한다. 제2수지부재의 구성 예로서, 폴리테트라플르오르에틸렌 등의 불소계수지로 이루어진 수지 블럭(block)을 들 수 있다.

이상의 구성에 있어서는, 노체 측에, 금속 등에 비교하여 경도가 낮은 수지재료로 이루어진 제1실부가 설치되고, 도어 측에도, 수지재료로 이루어진 제2실부가 설치되기 때문에, 노체 및 도어 사이의 실에 있어서 마모가 발생하기 어렵게 되어 있다.

또, 제2실부가 판상을 나타내고 있기 때문에, 제1실부를 구성하는 수지시트와 면접촉 하도록 되어, 접촉면적을 넓히는 것이 가능하게 된다. 또한, 수지시트를 노체에 안정적으로 고정하는 것이 가능하게 되는 것으로부터, 도어의 동작에 기인하여 수지시트가 변위하지 않기 때문에, 수지시트에 가해지는 마찰 등의 외력의 작용을 필요 최소한으로 억제하는 것이 가능하게 된다.

또, 노체 측에 설치된 제1수지재료가 수지시트에 의해 피복되어 있기 때문에, 제1수지재료가, 노 내로부터 발생하는 가스에 의해 부식하거나, 열에 의해 경화하거나 하는 것이 방지된다. 또한, 도어 측이 아니라 노체 측에 수지시트를 배치하고 있기 때문에, 도어 측의 셔터 구성의 간소화가 도모되고, 셔터의 평면도 향상이나 경량화가 가능하게 된다.

본 발명에 의하면, 도어 측의 셔터 구성의 간소화를 도모하면서, 노구와 도어 사이의 기밀성을 유지하기 위한 실에 있어서 발진이 생기는 것을 효과적으로 방지하고, 또한, 노구와 도어 사이의 기밀성을 장기간에 걸쳐 유지하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 종래의 열처리장치의 개략 구성의 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 IR로의 개략 구성을 나타낸 도면이다.
도 3a ~ 도 3c는 IR로에 이용되는 도어의 구성 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 노체 및 도어 사이의 실 구성 예를 나타낸 도면이다.

도 2는, 본 발명의 실시형태에 따른 매엽식 클린 소성로인, 다단식 IR(Infrared Rediation)로(10)의 개략을 나타낸 도면이다. 이하의 실시형태에서는, 본 발명에 따른 열처리장치의 예로서 IR로(10)를 설명하나, 본 발명의 적용 범위는, 적외선 히터를 이용한 것에 한정하는 것은 아니며, 열풍순환 가열방식이나 핫 플레이트(hot plate) 가열식 등의 다른 가열방식의 열처리장치에도 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.

도 2에 나타낸 바와 같이, IR로(10)는, 열처리 되어야 할 워크(15)가 수용되는 노체(12)를 상부에 구비한다. 이 실시형태에서는, 액정 디스플레이용의 글래스기판을 워크(15)로서 이용하고 있으나, 워크(15)의 예는 이것에 한정되지 않는다. 노체(12)의 아래에는, IR로(10)에 있어서 구동계 기판이나 제어계 기판을 수납한 제어부(16)가 배치된다. 제어부(16)는, IR로(10)의 동작을 총괄적으로 제어하도록 구성된다.

노체(12)의 내부에는, 다단상으로 배치된 복수의 열처리부(14)가 설치된다. 각 열처리부(14)는, 워크(15)를 설정온도까지 가열하도록 구성된 히터유닛(heater unit)(18)을 구비한다. 또, 각 열처리부(14)의 전면측에는, 도 3a~도 3c에 나타낸 바와 같이, 워크(15)의 통과시에 개폐하도록 구성된 도어(20)가 설치된다. 도어(20)는, 각 열처리부(14)에 대응하는 위치에 복수 설치되어 있고, 대응하는 열처리부(14)에 대하여 워크(15)가 반입될 때, 및 대응하는 열처리부(14)로부터 워크가 반출될 때에 개방하도록 구성되어 있다.

도어(20)는, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 셔터(26), 메인 프레임(22), 구동유닛(28)을 구비한다. 셔터(26)는, 노체(12)의 내부와 외부를 열적으로 차단하도록 구성된다. 메인 프레임(22)은, 셔터(26)을 지지하도록 구성되어 있고, 도어(20)의 강도를 확보하기 위한 기능을 구비한다. 여기서는, 셔터(26)의 구성으로서 강판제의 용기와, 그 용기의 내부에 수납된 세라믹 화이버(ceramic fiber)제의 단열재를 구비하는 구성이 채용되고, 메인 프레임(22)의 소재로서 알루미늄(aluminium)이 채용되어 있으나, 셔터(26) 및 메인 프레임(22)의 소재는 이것에 한정되는 것은 아니다.

구동유닛(28)은, 메인 프레임(22)에 연결구(24)를 개재하여 고정된다. 또, 구동유닛(28)은, 도 3c에 나타낸 바와 같이, 아암(285)을 개재하여 메인 프레임(22)에 접속됨과 함께 수평방향으로 배치된 회전축(280)을 회전 구동하도록 구성된다. 회전축(280)은, 개구부 근방의 소정위치에 배치된 도어 지지체(282)에 설치된 축수(284)에 지지되어 있고, 커플링(coupling)(286)을 개재하여 로타리 엑츄에이터(rotary actuator)(288)에 접속되어 있다. 이 구성에 있어서, 로타리 엑츄에이터(288)가 약 90도 회전하는 것에 의해, 도 3b에 나타낸 바와 같이 도어(20)가 개폐동작을 행한다. 단, 여기서 설명한 구성은 구동유닛(28) 구성의 일 예를 나타낸 것에 불과하고, 구동유닛(28)의 구성은 도 3c에 나타낸 구성에 한정되는 것은 아니다.

계속해서, 도 4를 이용하여, 노체(12)와 도어(20) 사이의 실(seal)에 대하여 설명한다. 셔터(26) 및 노체(12) 사이에 개재하도록, 환상의 제1실부(40) 및 환상의 제2실부(30)가 배치된다. 여기서는, 제2실부(30)는, 수지블록(32)에 의해 구성된다. 수지블록(32)은, 비스(screw) 등에 의해 셔터(26)에 교환 가능한 상태로 취부되어 있다. 수지블록(32)의 소재의 예로서는, 예를 들어 폴리테트라플루오르에틸렌 등의 불소수지를 들 수 있다. 여기서는, 수지블록(32)이 본원발명의 제2수지부재에 대응한다.

제1실부(40)는, 백업부재(42), 수지시트(44), 및 시트 누름 판금(46)을 구비한다. 백업부재(42)는, 노체(12)의 외측에 있어서 개구부의 주위에 형성된 환상의 셔터 실 수용홈(122)에 배치된다. 백업부재(42)의 소재의 예로서는, 발포 바이톤이나 불소계 고무(모두 내열온도는, 230℃ 정도)를 들 수 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 여기서는, 백업부재(42)가 본원발명의 제1수지부재에 대응한다.

수지시트(44)는, 백업부재(42)를 덮어 보이지 않도록 배치된다. 수지시트(44)의 소재의 예로서는, 폴리이미드(내열온도는, 250℃ 정도)를 들 수 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 시트 누름 판금(46)은, 셔터 실 수용홈(122)의 양측에 있어서 수지시트(44)를 노체(12)에 고정하도록, 고정구를 개재하여 노체(12)에 고착되어 있다. 시트 누름 판금(46)의 소재의 예로서는, 스테인레스(stainless)(예를 들어, 노체(12)의 강재와 동일한 것)를 들 수 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니다.

이상의 구성에 의하면, 수지시트(44)를 포함하는 제1실부(40)를 노체(12) 측에 취부함으로써, 도어(20) 측의 셔터(26)의 구성 간소화를 도모할 수 있기 때문에, 셔터(26)의 평면도를 향상시키거나, 셔터의 강도를 높이거나, 셔터(26)를 경량화하거나 하는 것이 가능하게 된다.

또, 수지블록(32)으로서 금속에 비교하여 경도가 낮은 내열수지재료를 이용하고, 또한, 수지블록(32)과 수지시트(44)를 면접촉시킴으로써, 수지시트(44)와 수지블록(32) 사이의 스침이 현저하게 저감된다. 그 결과, 발진을 억제하는 것이 가능하게 되고, 또한, 메인터넌스(maintenance) 주기를 장기화하는 것이 가능하게 된다. 더욱이, 수지시트(44)가, 불안정한 도어(20) 측이 아니라, 노체(12) 측에 고정된 상태로 배치되기 때문에, 수지시트(44) 및 백업부재(42)의 메인터넌스 시의 작업성이 향상된다.

상술의 실시형태에서는, 매엽식 클린 소성로에서, 청정도, 수율, 메인터넌스 주기, 메인터넌스의 작업성을 향상시키는 예를 설명하였지만, 본 발명은, 매엽식 클린 소성로 이외에도, 연속로 등에 적용한 경우에서도 동일한 작용효과를 향수하는 것이 가능하다.

상술의 실시형태의 설명은, 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상술의 실시형태는 아니며, 특허청구의 범위에 의해 나타난다. 또한, 본 발명의 범위에는, 특허청구의 범위와 균등의 의미 및 범위 내에서 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims

열처리 되는 워크를 수용하는 노체로서, 상기 워크의 반입 및 반출을 행하기 위한 노구를 구비하고, 또한, 상기 노구를 에워싸도록 제1실부가 설치된 노체와,
상기 제1실부에 대응하는 위치에 배치된 제2실부를 구비하고, 상기 제1실부 및 상기 제2실부를 개재하여 상기 노구를 기밀적으로 폐쇄 가능한 도어를 구비한 열처리장치로서,
상기 제1실부는, 단열성 및 탄력성을 갖는 제1수지부재와, 상기 제1수지부재를 피복하도록 구성된 내열성을 갖는 수지시트를 구비하는 한편,
상기 제2실부는, 내열성을 갖는 판상의 제2수지부재를 구비한 열처리장치.
제1항에 있어서,
상기 제1수지부재는, 상기 노구를 에워싸도록 형성된 홈부에 배치되어 있고, 상기 수지시트는, 상기 노체에 있어서 상기 홈부의 양측에 판금을 개재하여 고정되고, 또한, 상기 제2수지부재가 수지블록에 의해 구성된 열처리장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1수지부재는 불소계 고무에 의해 구성되어 있고, 상기 수지시트는, 폴리이미드 또는 불소계 수지에 의해 구성된 열처리장치.