KR102058244B1 - 진공 코팅용 냉각장치 - Google Patents

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Abstract

진공 코팅용 냉각장치에 관한 것으로, 진공 코팅이 이루어지도록 구비된 진공 챔버의 외측에 연결되도록 설치되는 연결파이프부재; 상기 연결파이프부재의 일측에 설치되는 케이스부재; 상기 연결파이프부재와 상기 케이스부재 사이의 유로를 개폐시키도록 상기 연결파이프부재와 상기 케이스부재 사이에 설치되는 게이트밸브부재; 상기 진공 챔버가 냉각되도록 상기 케이스부재의 내부에 설치되는 냉각파이프부재를 마련하여 진공 챔버의 외부에 냉각장치를 설치함으로써 진공 챔버 내부의 수분 분자를 별도로 격리시킬 수 있고, 이러한 수분 분자의 별도 격리에 의해 코팅 대상물의 코팅을 보다 양호하게 진행할 수 있으며, 코팅 대상물에 부착되는 수분 분자에 의한 코팅 대상물의 불량을 제거할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

진공 코팅용 냉각장치{Cooling System for Vacuum Coating}
본 발명은 진공 코팅용 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진공 챔버 내부에 수분 분자가 잔존하지 않는 상태에서 코팅 대상물을 코팅함으로써 코팅 대상물의 코팅에 따른 투명도를 높여 코팅 불량이 발생하지 않도록 하는 진공 진공 코팅용 냉각장치에 관한 것이다.
일반적으로 코팅의 처리방법에는 전기코팅, 화학코팅, 용융코팅, 진공코팅, 침투코팅, 이온코팅 등이 있다.
진공코팅은 적정한 진공도가 유지된 진공챔버 내에 물건과 코팅할 금속을 넣고 금속에 전압을 걸어주게 되면, 코팅할 금속에서 (+)극을 띠는 금속 이온이 방출되고, 이 (+)극의 금속 이온이 휘산(揮散)되면서 (-)극을 띠는 물건의 표면으로 옮겨가 증착되도록 하여 얇은 층을 만드는 방법이다.
이러한 진공 이온코팅기술은 코팅층과 모재의 밀착력과 경도를 획기적으로 향상시키기 위해 개발된 기술이다.
이온 코팅은 500℃ 이하의 온도에서 강한 박막을 형성할 수 있는 표면처리 기술로써, 물리적 방법으로 코팅물질을 증발시킨 후 증발된 이온들에 여러 종류의 가스들을 반응시켜 박막으로 만들기 때문에 PVD(Physical Vapor Deposition 물리적 증착)라고 불리어진다.
물리적 증착(PVD) 처리 후 박막 두께는 1~4㎛ 늘어나지만, 부품의 치수 정도 및 날카로운 특성은 충분히 유지할 수 있다. 경도는 초경합금보다 높은 2,300 ~3,000Hv의 경도를 보이고, 내마모성, 밀착성, 윤활성, 탄력성 등도 우수하다.
진공 코팅은 플라즈마(원자/분자가 전리되어 이온과 전자가 동수로 존재하는 높은 에너지 상태)기술을 적용하는 PVD방법의 일종이다.
이러한 진공 코팅은 플라즈마 내의 양이온들이 모재표면으로 가속화됨으로써 박막 형성 시 연속적인 이온들의 충격효과에 의해 접착력이 우수해질 뿐만 아니라 박막의 조직, 균질성 및 밀도가 한층 향상되고, 밀착력과 우수한 내식성, 무공해 공정 등의 특징을 지니고 있다.
한편 진공 코팅장치는 크게 코팅 대상물이 투입되는 진공 챔버, 상기 진공 챔버 내부를 진공 상태로 전환시키는 디퓨전 펌프(또는 오일 확산 펌프) 및 진공 챔버 내의 수분을 제거하기 위하여 진공 챔버 내부에 설치되는 냉각장치 등으로 이루어진다.
상기 진공 챔버에는 개방 가능한 도어가 설치되며, 진공 챔버 내부에는 개방되는 도어를 이용하여 진공 챔버 내부에 코팅 대상물을 투입하게 되고, 도어를 닫은 상태에서 디퓨전 펌프는 진공 챔버 내부의 진공도를 대략 10-5 Torr의 진공도로 유지시킨다.
상기 진공 챔버 내부에 설치된 냉각장치는 진공 챔버 내에 있는 수분을 제거하기 위하여 설치되는 것으로, 상기 냉각장치는 대략 ~140℃의 온도로 냉각되어 진공 챔버 내에 잔존하는 수분을 흡착하게 된다.
이는 진공 챔버 내에 수분이 있게 되면, 수분의 분자가 왕성하게 이동되면서 코팅 대상물에 달라붙거나 코팅 대상물의 표면에 잔존하게 되어 코팅 대상물의 코팅 불량을 유발시키게 된다.
즉, 냉각장치가 소정의 온도로 냉각됨에 따라 진공 챔버 내의 수분은 냉각장치에 흡착되고, 이로 인해 코팅 대상물의 코팅 불량을 방지하게 된다.
이와 같은 냉각장치는 진공 챔버 내에 설치됨에 따라 진공 챔버가 진공도를 유지하는 상태에서 수분을 흡착시켜 코팅 대상물의 불량을 방지하게 된다.
한편 냉각장치는 진공 코팅이 이루어진 다음 진공 상태를 해제시키기 전까지 냉각 상태를 유지하게 된다. 그러나 진공 코팅이 완료되면, 냉각장치는 냉각 상태를 해제하여 고온으로 상승하게 되는데, 이때 냉각장치에 흡착된 수분 분자는 진공 상태인 진공 챔버 내에서 이동하게 된다.
이에 따라 진공 코팅이 이루어진 코팅 대상물의 코팅면에는 수분 분자가 흡착되거나 달라붙게 되고, 이로 인해 코팅 대상물의 코팅은 코팅의 두명도가 떨어지게 된다.
즉, 진공 챔버에 투입된 코팅 대상물은 냉각장치의 온도가 상승됨에 따라 냉각장치에 흡착된 수분 분자가 탈리되면서 코팅 대상물에 달라붙게 되어 코팅 대상물을 양호한 코팅이 아닌 불량 코팅으로 전환시키는 문제점이 있었다.
아울러 수분 분자가 코팅 대상물에 부착되는 제품의 불량이 발생될 뿐만 아니라 진공 챔버를 진공 상태에서 대기압 상태로 전환되면서도 수분 분자가 코팅 대상물에 부착되어 제품 불량을 발생시키는 문제점이 있었다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 '진공 처리 장치용 냉각 장치'가 개시되어 있다.
하기 특허문헌 1에 따른 진공 처리 장치용 냉각 장치는 공작물에 진공 처리를 하기 위한 진공 처리 장치용 냉각 장치에 있어서, 히트 파이프를 구비하여, 공작물에 유입되는 열을 진공 처리 장치의 내부에서 수송하는 내부 전열 경로, 수송된 상기 열을 상기 진공 처리 장치의 외부로 방출하기 위한 방열 경로, 상기 내부 전열 경로와 상기 방열 경로를 이격시켜 상기 내부 전열 경로와 상기 방열 경로 사이에 공간을 형성하는 벽 부재, 상기 공간에 열 전달을 위한 유체를 조정 가능하게 주입하는 유체 제어 장치를 구비하여, 상기 내부 전열 경로와 상기 방열 경로 사이의 전열량을 조정하는 전열 경로를 구비하고, 상기 히트 파이프는 상기 열을 모으기 위한 집열 부재를 구비한다.
하기 특허문헌 2에는 '플라즈마 진공 코팅장치'가 개시되어 있다.
하기 특허문헌 2에 따른 플라즈마 진공 코팅장치는 진공챔버 내부에 설치되는 초저온냉동트랩 전방의 창살문형 고정셔터, 상기 고정셔터와 포개어지고 상하에는 안내레일을 따라 슬라이딩되는 롤러를 가지고 일측에는 실린더의 작동봉이 연결 고정된 창살문형가동셔터로 구성되는 초저온냉동트랩 보호 장치, 진공챔버 일측 또는 양측에 형성되는 절개구멍 아래에 타켓이 상면에 고정되고 타켓 하부에는 여러 개의 자석이 채용되는 플레이트를 수평으로 배치하여 상기 플레이트가 직각 회전되도록 함으로써 플레이트 상면의 타켓이 상기 절개구멍으로 도입 및 인출되도록 한 타켓의 외부 설치 장치를 포함한다.
상기 진공챔버의 절개구멍 내측 양쪽에 가림막을 구비하고 상기 각 가림막 일측 상하의 회전축을 회전 가능하게 고정하여 양쪽 가림막이 회전 개폐되도록 한 타켓의 오염방지 장치, 진공챔버의 도어 내면에 히터가 설치되는 진공배기 향상 장치를 구비한다.
상기 진공챔버 개방부의 상하 테두리 양쪽에 고정되는 설치판, 상기 설치판 후면 상부에 고정되어 작동봉이 설치판 전방으로 돌출되는 잠금실린더, 상기 설치판 전면 하측에 형성되어 끝단에 링크 일단이 힌지 연결되는 돌출봉, 상기 작동봉 끝에 상단이 힌지 연결되고 중앙은 돌출봉의 링크 타단에 힌지 연결되는 잠금판으로 구성되는 도어 잠금 장치를 포함한다.
대한민국 특허 공개번호 제10-2006-0002766호 대한민국 특허 등록번호 제10-1170332호 대한민국 특허 등록번호 제10-2018-0012979호
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 진공 챔버 내부의 수분 분자를 별도로 격리시킬 수 있는 진공 코팅용 냉각장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 진공 챔버 내부의 수분 분자를 제거함으로써 코팅 대상물의 코팅 투명도를 확보할 수 있는 진공 코팅용 냉각장치를 제공하는 것이다.
그리고 본 발명은 냉각장치가 챔버 외부에 설치됨으로써 냉각장치가 챔버 내부에 설치되어 코팅 작업 후 별도로 냉각장치를 해동해야 하는 시간을 줄일 수 있어 전체 코팅 작업시간은 단축할 수 있는 진공 코팅용 냉각장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 진공 코팅용 냉각장치는 진공 코팅이 이루어지도록 구비된 진공 챔버의 외측에 연결되도록 설치되는 연결파이프부재; 상기 연결파이프부재의 일측에 설치되는 케이스부재; 상기 연결파이프부재와 상기 케이스부재 사이의 유로를 개폐시키도록 상기 연결파이프부재와 상기 케이스부재 사이에 설치되는 게이트밸브부재; 상기 진공 챔버가 냉각되도록 상기 케이스부재의 내부에 설치되는 냉각파이프부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각파이프부재를 냉각시키도록 상기 냉각파이프부재에 냉매를 순환시키는 냉동기;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 연결파이프부재는 상기 진공 챔버와 상기 게이트밸브부재 사이에 설치되는 제1 연결파이프; 상기 게이트밸브부재와 상기 케이스부재 사이에 설치되는 제2 연결파이프; 상기 제1 연결파이프의 내부에 소정의 간격만큼 이격되게 설치되는 한 쌍의 고정프레임; 상기 한 쌍의 고정프레임 사이에 설치되는 배플메시망;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 케이스부재는 중공의 원통형으로 이루어진 외측케이싱 내부에 설치되는 단열재; 상기 단열재의 내면에 설치되는 내측케이싱; 상기 냉각파이프부재가 안정되게 설치되도록 상기 내측케이싱의 내면에 등간격으로 설치되는 고정브래킷유닛; 상기 내측케이싱이 밀폐되도록 상기 내측케이싱의 일측면에 설치되는 제1 하우징; 상기 내측케이싱이 밀폐되도록 상기 내측케이싱의 타측면에 설치되는 제2 하우징; 상기 제2 하우징의 일면에 설치되는 플랜지;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각파이프부재는 상기 냉동기로부터 저온의 냉매가 공급되도록 상기 냉동기에 연결되는 제1 냉매순환관; 상기 제1 냉매순환관으로부터 공급된 냉매가 순환된 후 상기 냉동기로 재공급되도록 상기 냉동기에 연결되는 제2 냉매순환관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 진공 코팅용 냉각장치에 의하면, 진공 챔버의 외부에 냉각장치를 설치함으로써 진공 챔버 내부의 수분 분자를 별도로 격리시킬 수 있고, 이러한 수분 분자의 별도 격리에 의해 코팅 대상물의 코팅을 보다 양호하게 진행할 수 있으며, 코팅 대상물에 부착되는 수분 분자에 의한 코팅 대상물의 불량을 제거할 수 있다는 효과가 얻어진다.
본 발명에 따른 진공 코팅용 냉각장치에 의하면, 진공 챔버 내부에 수분 분자가 없는 상태에서 진공 코팅이 이루어지게 되고, 코팅 대상물에 수분 분자가 흡착 또는 부착되지 않아 코팅 대상물의 코팅 투명도를 확보할 수 있으며, 연결파이프에 설치된 게이트밸브부재의 개폐에 따라 진공 챔버와 냉동기를 간편하게 연결 및 분리시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
그리고 본 발명은 냉각장치가 챔버 외부에 설치됨으로써 냉각장치가 챔버 내부에 설치되어 코팅 작업 후 별도로 냉각장치를 해동해야 하는 시간을 줄일 수 있어 전체 코팅 작업시간은 단축할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치를 도시한 입체도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치를 도시한 단면도,
도 3은 도 2의 A-A선을 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치의 연결파이프부재를 도시한 확대 단면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치의 케이스부재를 도시한 확대 단면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치를 도시한 좌측면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치를 도시한 우측면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치는 진공 코팅이 이루어지도록 구비된 진공 챔버의 외측에 연결되도록 설치되는 연결파이프부재(10), 상기 연결파이프부재(10)의 일측에 설치되는 케이스부재(20), 상기 연결파이프부재(10)와 상기 케이스부재(20) 사이의 유로를 개폐시키도록 상기 연결파이프부재(10)와 상기 케이스부재(20) 사이에 설치되는 게이트밸브부재(30), 상기 진공 챔버가 냉각되도록 상기 케이스부재(20)의 내부에 설치되는 냉각파이프부재(40)를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치는 코팅 대상물이 투입되는 진공 챔버(미도시)의 외부에 냉각장치를 설치함으로써, 진공 챔버 내부의 수분 분자를 냉각장치 내부로 흡입하여 냉각시킴으로써 수분 분자가 진공 챔버 내부로 진입됨을 차단시켜 코팅 대상물의 코팅을 보다 양호하게 할 수 있도록 한다.
즉, 냉각장치는 진공 상태인 진공 챔버 내부의 수분 분자를 수용하여 진공 상태 또는 진공 챔버의 개폐에 따라 수분 분자가 코팅 대상물에 달라붙거나 부착됨을 방지하게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치를 도시한 입체도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치를 도시한 단면도이며, 도 3은 도 2의 A-A선을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치는 진공 챔버(미도시)의 외부에 냉각장치를 설치하는 것으로, 진공 챔버에 연결되도록 형성되는 연결파이프부재(10), 상기 연결파이프부재(10)의 일측에 설치되는 케이스부재(20), 상기 연결파이프부재(10)와 케이스부재(20) 사이에 연결파이프부재(10)의 유로를 개폐시키는 게이트밸브부재(30) 및 상기 케이스부재(20)의 내부가 냉각되도록 냉매가 순환되는 냉매파이프부재(40)로 이루어진다.
상기 연결파이프부재(10)는 진공 챔버(10)의 외측에 연결 설치되는 제1 파이프(11), 상기 게이트밸브부재(30)와 케이스부재(20) 사이에 연결 설치되는 제2 파이프(12), 상기 제1 연결파이프(11) 내부에 설치되는 한 쌍의 고정프레임(13) 및 상기 한 쌍의 고정프레임(13) 사이에 설치되는 배플메시망(14)을 포함한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치의 연결파이프부재를 도시한 확대 단면도이다.
도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 연결파이프(11)는 진공 챔버의 외측에 연결되도록 소정의 직경 및 길이로 형성되고, 상기 제1 연결파이프(11)의 선단에는 제2 연결파이프(12)가 설치된다.
상기 연결파이프부재(10)는 진공 챔버 내부에 설치되던 냉각장치를 진공 챔버의 외부에 설치되도록 하며, 진공된 진공 챔버 내부의 수분 분자가 냉각된 케이스부재(20)의 내부로 이동되는 유로를 형성한다.
상기 제1 연결파이프(11)의 내부에는 진공 챔버의 냉각이 원활하게 이루어지도록 하는 배플메시망(14)이 설치된다.
상기 제1 연결파이프(11)의 내부에는 대략 원형의 형상으로 이루어진 고정프레임(13)이 설치되고, 상기 고정프레임(13)은 배플메시망(14)이 안정되게 고정되도록 소정의 간격만큼 이격된 한 쌍으로 설치된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치의 케이스부재를 도시한 확대 단면도이다.
도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 케이스부재(20)는 진공 챔버 내부에 잔존하는 수분 분자가 이동되어 수용되도록 하는 것으로, 케이스부재(20)는 내부에 설치된 냉각파이프부재(40)에 의해 소정의 온도로 냉각된다.
상기 케이스부재(20)에는 진공 챔버의 수분 분자가 저장되도록 소정의 공간부가 형성된다.
상기 케이스부재(20)는 중공의 원통형으로 이루어진 외측케이싱(21) 내부에 설치되는 단열재(22), 상기 단열재(21)의 내면에 설치되는 내측케이싱(23), 상기 냉각파이프부재(40)가 안정되게 설치되도록 상기 내측케이싱(23)의 내면에 등간격으로 설치되는 고정브래킷유닛(24), 상기 내측케이싱(23)이 밀폐되도록 상기 내측케이싱(23)의 일측면에 설치되는 제1 하우징(25), 상기 내측케이싱(23)이 밀폐되도록 상기 내측케이싱(23)의 타측면에 설치되는 제2 하우징(26), 상기 제2 하우징(26)의 일면에 설치되는 플랜지(27)를 포함한다.
상기 케이스부재(20)는 원통형으로 이루어지는 외측케이싱(21)과 내측케이싱(23), 상기 외측케이싱(21)과 내측케이싱(23) 사이에 설치되는 단열재(22), 상기 케이싱(21, 23)의 일면에 설치되는 제1 하우징(25)과 케이싱(21, 23)의 타면에 설치되는 제2 하우징(26)으로 형성된다.
상기 외측케이싱(21)과 내측케이싱(23)은 강성을 갖는 금속 재질로 이루어지며, 상기 단열재(22)는 내부의 열원이 외부로 전달되지 않도록 하면서 외부의 열원이 내부로 전달되지 않도록 한다.
즉, 단열재(22)는 냉동기(미도시)에 의해 내부의 냉각열이 외부로 전달되지 않도록 한다.
상기 단열재(22)는 냉각열이 외부로 전달되지 않도록 소정의 두께로 이루어진다.
상기 원통형으로 이루어진 케이싱(21, 23)의 일면에는 연결파이프부재(10)와 결합됨은 물론 케이싱(21, 23)의 일면을 밀폐시키는 제1 하우징(25)이 설치된다.
또 케이싱(21, 23)의 타면에는 제2 하우징(26)이 설치되며, 상기 내측케이싱(23)의 내면에는 냉각파이프부재(40)를 고정시키는 고정브래킷유닛(24)이 설치된다.
도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 고정브래킷유닛(24)은 내측케이싱(23)의 내면에 용접으로 고정되는 제1 고정프레임(24a), 상기 제1 고정프레임(24a)의 상면에 고정되는 제2 고정프레임(24b)과 냉각파이프부재(40)를 안정되게 고정시키는 고정브래킷(24c)으로 이루어진다.
상기 고정브래킷유닛(24)은 내측케이싱(23)의 내면에 등간격으로 설치되며, 이들 고정브래킷유닛(24)은 내측케이싱(23)의 내부 공간을 냉각시키는 냉각파이프부재(40)를 안정되게 고정시킨다.
또 상기 제1 고정프레임(24a)은 내측케이싱(23)에 용접으로 고정되며, 제2 고정프레임(24b)은 제1 고정프레임(24a)에 볼트 체결로 고정된다.
아울러 제2 하우징(26)에는 냉각파이프부재(40)가 밀폐되도록 실링플레이트(26a)가 설치되며, 상기 제2 하우징(26)의 외면에는 냉동기(미도시)가 설치되도록 플랜지(27)가 설치된다.
상기 플랜지(27)에는 냉각파이프부재(40)가 밀폐되도록 실링플레이트(27a)가 설치된다.
한편 플랜지(27)에는 케이스부재(20)가 안정되게 지지되도록 서포트 레그(28)가 설치되고, 상기 케이스부재(20)의 저면에는 중량물인 케이스부재(20)를 지지하는 서포트(29)가 설치된다.
상기 연결파이프부재(10)에는 연결파이프의 유로를 개폐시키는 게이트밸브부재(30)가 설치된다. 이러한 게이트밸브부재(30)는 연결파이프부재(10)의 유로를 개방시킴은 물론 연결파이프부재(10)의 유로를 밀폐시키게 된다.
또 상기 케이스부재(20)의 일측에는 케이스부재(20)의 내부를 소정의 온도로 생각시키기 위한 냉각파이프부재(40)가 연결 설치된다.
이러한 냉각파이프부재(40)는 냉동기(미도시)에서 케이스부재(20)의 내측으로 연결되는 제1 냉매순환관(41)과 케이스부재(20)에서 냉동기로 연결되는 제2 냉매순환관(42)으로 이루어진다.
다음 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치의 작동방법을 설명한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치를 도시한 좌측면도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치를 도시한 우측면도이다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치는 제1 연결파이프(11)를 진공 코팅장치의 진공 챔버(미도시)에 연결한다.
상기 제1 연결파이프(11)와 제2 연결파이프(12) 사이에는 제1 연결파이프(11)와 제2 연결파이프(12)의 유로를 개폐시키는 게이트밸브부재(30)를 설치한다.
이러한 게이트밸브부재(30)는 연결파이프부재(10)의 유로를 개방시킴으로써, 케이스부재(20)에서 냉각된 열원이 진공 챔버로 공급되게 한다.
이와 달리 게이트밸브부재(30)는 연결파이프부재(10)의 유로를 차단시킴으로써, 진공 챔버와 케이스부재(20) 사이에 수분 분자 및 냉각된 열원이 이동되지 않도록 한다.
상기 케이스부재(20)는 냉동기(미도시)에 의해 냉각된 열원이 이동되도록 냉각파이프부재(40)를 설치하며, 상기 케이스부재(20)의 외측케이싱(21) 내면에는 소정의 두께를 갖는 단열재(22)를 설치한다.
아울러 케이싱(21, 23)의 일면에는 케이스부재(20)의 개방된 일면을 밀폐시키는 제1 하우징(25)을 설치하고, 케이싱(21, 23)의 타면에는 제2 하우징(26) 및 냉동기(미도시)가 설치되도록 플랜지(27)를 설치한다.
즉, 상기 제1 연결파이프(11)에는 진공 챔버가 설치되고, 플랜지(27)에는 냉동기(미도시)를 설치한다.
이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치는 진공 챔버 내부에 코팅 대상물을 투입하며, 상기 코팅 대상물은 진공 챔버 내에 가지런하게 정리되어 투입된다.
상기 진공 챔버는 디퓨전 오일 펌프 등에 의해 10-5Torr의 진공 상태로 전환되며, 상기 진공 챔버는 냉각장치에 의해 소정의 온도로 냉각이 이루어지게 된다.
상기 진공 챔버의 냉각은 냉동기에 의해 케이스부재(20)의 내부가 냉각되며, 진공 챔버와 케이스부재(20) 사이에 설치된 게이트밸브부재(30)는 개방된다.
이에 따라 진공 챔버는 냉동된 케이스부재(20)에 의해 냉각이 이루어지게 되는데, 진공 챔버는 진공 상태를 유지하면서 냉각된 케이스부재(20)의 내부로 수분 분지가 이동되며, 진공 챔버 내부의 수분 분자는 진공 챔버 내부에서 잔존하지 않게 된다.
상기 진공 챔버는 진공 상태에서 코팅 대상물에 코팅이 이루어지게 되고, 진공 코팅이 완료됨에 따라 연결파이프부재(10)에 설치된 게이트밸브부재(30)를 폐쇄시키게 된다.
이와 같이 게이트밸브부재(30)가 연결파이프부재(10)의 유로를 폐쇄시켜 진공 챔버와 케이스부재(20)를 차단하게 된다.
상기 진공 챔버와 케이스부재(20)가 차단된 상태에서 진공 챔버의 진공도를 해제시키게 되고, 진공 챔버 내부의 코팅 대상물을 꺼내게 된다.
이와 같이 연결파이프부재(10)의 유로를 차단시킴에 따라 케이스부재(20) 내에 흡착된 수분 분자는 진공 챔버로 이동되지 않게 되어 코팅 대상물의 코팅이 보다 양호하게 이루어지게 된다.
따라서 본 발명은 냉각장치가 챔버 외부에 설치됨으로써 냉각장치가 챔버 내부에 설치되어 코팅 작업 후 별도로 냉각장치를 해동해야 하는 시간을 줄일 수 있어 전체 코팅 작업시간은 단축시킬 수 있게 된다.
본 발명의 실시 예에 따른 진공 코팅용 냉각장치는 진공 챔버의 외부에 냉각장치를 설치하여 이들을 게이트밸브부재(30)에 의해 간편하게 유로를 개폐시킬 수 있게 되고, 이로 인해 진공 챔버 내부의 수분 분자를 케이스부재(20) 내부로 이동시켜 흡착 또는 부착하게 된다.
또한 진공 챔버의 진공 상태 및 케이스부재(20)의 냉각 상태를 각각 별도로 제어함에 따라 진공 챔버의 진공도 조절을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 케이스부재(20)의 냉각 온도를 지속적으로 유지시켜 냉각 온도 조절에 따른 열효율을 극대화시킬 수 있게 된다.
즉, 냉동기에 의해 냉각된 케이스부재(20)는 냉각된 상태를 지속적으로 유지시킴으로써, 케이스부재(20)의 냉각 및 해빙에 따른 열효율 저하를 방지하며, 냉각 온도를 상승시키거나 하강시키지 않게 되어 냉각 온도 제어를 보다 용이하게 제어할 수 있게 된다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
10: 연결파이프부재 11: 제1 연결파이프
12: 제2 연결파이프 13: 고정프레임
14: 배플메시망
20: 케이스부재 21: 외측케이싱
22: 단열재 23: 내측케이싱
24: 고정브래킷유닛 24a: 제1 고정프레임
24b: 제2 고정프레임 24c: 고정브래킷
25: 제1 하우징 26: 제2 하우징
27a: 실링플레이트 27: 플랜지
29: 볼트
30: 게이트밸브부재
40: 냉각파이프부재 41: 제1 냉매순환관
42: 제2 냉매순환관

Claims (5)

  1. 진공 코팅이 이루어지도록 구비된 진공 챔버의 외측에 연결되도록 설치되는 연결파이프부재(10);
    상기 연결파이프부재(10)의 일측에 설치되는 케이스부재(20);
    상기 연결파이프부재(10)와 상기 케이스부재(20) 사이의 유로를 개폐시키도록 상기 연결파이프부재(10)와 상기 케이스부재(20) 사이에 설치되는 게이트밸브부재(30);
    상기 진공 챔버가 냉각되도록 상기 케이스부재(20)의 내부에 설치되는 냉각파이프부재(40);
    상기 냉각파이프부재(40)를 냉각시키도록 상기 냉각파이프부재(40)에 냉매를 순환시키는 냉동기를 포함하되,
    상기 케이스부재(20)는
    중공의 원통형으로 이루어진 외측케이싱(21) 내부에 설치되는 단열재(22);
    상기 단열재(22)의 내면에 설치되는 내측케이싱(23);
    상기 냉각파이프부재(40)가 안정되게 설치되도록 상기 내측케이싱(23)의 내면에 등간격으로 설치되는 고정브래킷유닛(24);
    상기 내측케이싱(23)이 밀폐되도록 상기 내측케이싱(23)의 일측면에 설치되는 제1 하우징(25);
    상기 내측케이싱(23)이 밀폐되도록 상기 내측케이싱(23)의 타측면에 설치되는 제2 하우징(26);
    상기 제2 하우징(26)의 외면에는 냉동기가 설치되고, 냉각파이프부재(40)가 밀폐되도록 실링플레이트(27a)가 설치된 플랜지(27);를 포함하고,
    상기 고정브래킷유닛(24)은
    내측케이싱(23)의 내면에 용접으로 고정되는 제1 고정프레임(24a);
    상기 제1 고정프레임(24a)의 상면에 고정되는 제2 고정프레임(24b);
    냉각파이프부재(40)를 안정되게 고정시키는 고정브래킷(24c)을 포함하며,
    상기 연결파이프부재(10)는
    상기 진공 챔버와 상기 게이트밸브부재(30) 사이에 설치되는 제1 연결파이프(11);
    상기 게이트밸브부재(30)와 상기 케이스부재(20) 사이에 설치되는 제2 연결파이프(12);
    상기 제1 연결파이프(11)의 내부에 소정의 간격만큼 이격되게 설치되는 한 쌍의 고정프레임(13);
    상기 한 쌍의 고정프레임(13) 사이에 설치되는 배플메시망(14);을 포함하고,
    상기 냉각파이프부재(40)는
    상기 냉동기로부터 저온의 냉매가 공급되도록 상기 냉동기에 연결되는 제1 냉매순환관(41);
    상기 제1 냉매순환관(41)으로부터 공급된 냉매가 순환된 후 상기 냉동기로 재공급되도록 상기 냉동기에 연결되는 제2 냉매순환관(42);을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 코팅용 냉각장치.
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