KR102404342B1 - Chamber cooling unit of heat treatment oven - Google Patents
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Abstract
열처리 오븐의 챔버 냉각 유닛에 관하여 개시한다. 본 발명은, 기판의 가열이나 건조를 위해 기판을 수용하는 챔버를 구비하고, 상기 챔버 내에는 히터로 이루어지는 발열체를 실장하여 상기 히터의 열로 기판을 가열하거나 건조 시키는 열처리 오븐; 상기 챔버의 내외부 케이싱을 따라 형성된 냉각 기류 유도로: 및 상기 챔버의 외부 측면상에 수직 방향으로 위치하여 상기 챔버의 내부측에 구성되는 상기 냉각 기류 유도로에 냉각 기류를 형성하는 적어도 하나의 냉각 재킷;을 포함하는 열처리 오븐의 챔버 냉각 유닛으로 구성된다.Disclosed is a chamber cooling unit of a heat treatment oven. The present invention includes a heat treatment oven having a chamber for accommodating a substrate for heating or drying the substrate, and mounting a heating element made of a heater in the chamber to heat or dry the substrate with the heat of the heater; a cooling air flow guide path formed along the inner and outer casings of the chamber; and at least one cooling jacket positioned vertically on the outer side surface of the chamber to form a cooling air flow in the cooling air flow guide path configured on the inside side of the chamber It consists of a chamber cooling unit of a heat treatment oven comprising a.
Description
본 발명은 열처리 오븐의 챔버를 효과적으로 냉각 시키는 열처리 오븐의 챔버 냉각 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a chamber cooling unit of a heat treatment oven that effectively cools the chamber of the heat treatment oven.
유기 발광 표시 장치 및 LCD 글라스 기판 등은 화상 스크린, TV, 휴대폰, 모니터 등 여러 종류의 화상기기들에 사용되고 있다. 유기 발광 표시 장치 및 LCD 글라스 기판 등은 차세대 디스플레이 중 하나로서 다양한 분야에 적용되고 있어 근래의 이 분야 평판 디스플레이 제조 기술은 성능과 수율 향상을 위한 기술 개발이 계속되고 있다.Organic light emitting display devices and LCD glass substrates are used in various types of image devices such as image screens, TVs, mobile phones, and monitors. Organic light emitting display devices and LCD glass substrates are being applied to various fields as one of next-generation displays.
평판 디스플레이의 대표적인 유기 발광 표시 장치나 LCD 글라스 기판(이하, '기판' 또는 '글라스 기판'으로 칭한다)을 제조하는데 있어서 온도 관리와 온도 균일도는 양품의 기판 품질과 수율 유지를 위해 반드시 필요하다.In manufacturing a typical organic light emitting diode display of flat panel displays or LCD glass substrates (hereinafter referred to as 'substrates' or 'glass substrates'), temperature control and temperature uniformity are essential for maintaining good substrate quality and yield.
예를 들면, 유기 발광 표시 장치 제조 공정에서는 기판 표면에 유기물층이 형성되어 일정량의 수분을 포함할 수 있기 때문에 수분을 증발시키는 건조 공정을 필요로 하고 있다.For example, in the organic light emitting display device manufacturing process, since an organic material layer is formed on the surface of a substrate and may contain a certain amount of moisture, a drying process of evaporating moisture is required.
LCD 글라스 기판 제조 공정에서는 기판 표면에 감광막을 코팅하기 전에 세정과정을 거치는데 세정과정 후에는 수분을 제거하기 위한 가열 건조 공정을 수행하고 있다.In the LCD glass substrate manufacturing process, a cleaning process is performed before coating a photosensitive film on the substrate surface. After the cleaning process, a heat drying process is performed to remove moisture.
그리고 감광막을 LCD 글라스 기판에 코팅한 후에는 노광 및 현상공정을 수행한다. 이러한 노광 및 현상공정 전에는 프리 베이킹(pre-baking), 노광 및 현상공정 후에는 포스트 베이킹(post-baking) 공정을 차례로 수행하고 있다.Then, after coating the photoresist film on the LCD glass substrate, exposure and development processes are performed. A pre-baking process is performed before the exposure and development process, and a post-baking process is sequentially performed after the exposure and development process.
이렇게 기판 제조 공정의 대부분은 가열 및 건조 공정을 수행하여 기판을 제 조하고 있다. 기판 제조 공정에서 발생되는 수분은 적외선을 활용하거나 히터(sheath heater) 등의 발열체를 포함하는 열처리 오븐의 챔버에 넣어 가열 건조를 통해 제거하고 있다.In most of the substrate manufacturing processes, heating and drying processes are performed to manufacture the substrate. Moisture generated in the substrate manufacturing process is removed by heating and drying using infrared rays or putting it in a chamber of a heat treatment oven including a heating element such as a heater.
이와 관련되는 기판의 열처리 오븐은 국내 등록특허공보 제10-2094763호에 제안되어 있다.A heat treatment oven for a substrate related thereto is proposed in Korean Patent Registration No. 10-2094763.
그러나, 종래의 열처리 오븐은 챔버를 통해 기판상에 잔존하는 수분을 히터시스템으로 제거하도록 되어 있으나, 고온의 챔버 온도를 효과적으로 제어하기 어려워 양산 제품의 품질 제고에 한계가 있고 높은 성능의 공정 능력을 충족시키지 못하고 있다.However, the conventional heat treatment oven is designed to remove the moisture remaining on the substrate through the chamber with a heater system, but it is difficult to effectively control the high chamber temperature, so there is a limit to improving the quality of mass-produced products and meeting high performance processing capabilities can't do it
또한, 종래의 열처리 오븐은 공정 시간 단축을 통한 제품 생산성 제고를 위하여 챔버의 냉각이 필요할 때 온도를 빠르게 낮추면서 구조적으로 챔버의 내구성을 충족시키는데 한계가 있다.In addition, the conventional heat treatment oven has a limitation in structurally satisfying the durability of the chamber while rapidly lowering the temperature when cooling of the chamber is required in order to improve product productivity through shortening of the process time.
이에 따라, 평판 디스플레이 기판의 열처리 공정 트랜드의 변화를 비롯하여 성능 업그레이드를 요구하는 수요자의 요구 조건을 만족시키는 개선된 열처리 오븐이 필요한 실정이다.Accordingly, there is a need for an improved heat treatment oven that satisfies the requirements of consumers who demand performance upgrade, including changes in heat treatment process trends of flat panel display substrates.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 기판의 열처리 공정 성능을 만족시키는 열처리 오븐을 제공하는 것이다.One of the technical problems to be solved in the present invention is to provide a heat treatment oven that satisfies the heat treatment process performance of a substrate.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 기판을 열처리하는 열처리 공정 시간을 단축시키고, 구조적으로 챔버의 내구성을 강화시키는 열처리 오븐을 제공하는 것이다.One of the technical problems to be solved by the present invention is to provide a heat treatment oven that shortens the heat treatment process time for heat treating a substrate and structurally enhances the durability of the chamber.
상기 목적들은, 본 발명에 따르면, 기판의 가열이나 건조를 위해 기판을 수용하는 챔버를 구비하고, 상기 챔버 내에는 히터로 이루어지는 발열체를 실장하여 상기 히터의 열로 기판을 가열하거나 건조 시키는 열처리 오븐; 상기 챔버의 내외부 케이싱을 따라 형성된 냉각 기류 유도로: 및 상기 챔버의 외부 측면상에 수직 방향으로 위치하여 상기 챔버의 내부측에 구성되는 상기 냉각 기류 유도로에 냉각 기류를 형성하는 적어도 하나의 냉각 재킷;을 포함하는 열처리 오븐의 챔버 냉각 유닛으로부터 달성될 수 있다.According to the present invention, there is provided a chamber for accommodating a substrate for heating or drying the substrate, and a heating element made of a heater is mounted in the chamber to heat or dry the substrate by the heat of the heater; a cooling air flow guide path formed along the inner and outer casings of the chamber; and at least one cooling jacket positioned vertically on the outer side surface of the chamber to form a cooling air flow in the cooling air flow guide path configured on the inside side of the chamber It can be achieved from the chamber cooling unit of the heat treatment oven comprising a.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 챔버의 내외부 케이싱을 따라 형성되는 냉각 기류 유도로는 냉각수 파이프 관로를 포함하여 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the cooling air flow induction path formed along the inner and outer casing of the chamber may include a cooling water pipe conduit.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 냉각 기류 유도로는, 상기 챔버의 외부 케이싱과 이격된 내부 케이싱 사이에 형성되는 제1 유로부; 및 상기 냉각 재킷으로부터 형성되는 냉각 기류를 상기 제1 유로부로 도입하고, 상기 제1 유로부로부터 배기되는 배기 유체를 배기하는 제2 유로부;를 포함하여 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the cooling airflow induction path includes: a first flow path formed between the outer casing of the chamber and the spaced apart inner casing; and a second flow path that introduces a cooling airflow formed from the cooling jacket into the first flow path and exhausts the exhaust fluid exhausted from the first flow path.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1유로부와, 제2유로부는 일체형 또는 독립형으로 구성될 수 있다According to an embodiment of the present invention, the first flow passage part and the second flow passage part may be configured as an integral type or an independent type.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 유로부는, 상기 챔버의 외부 케이싱과 이격된 내부 케이싱의 상하부에 각각 수평방향으로 형성하여 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first flow path portion may be configured by forming in the upper and lower portions of the inner casing spaced apart from the outer casing of the chamber in a horizontal direction, respectively.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 유로부는, 상기 챔버의 외부 케이싱과 이격된 내부 케이싱 사이에 냉각 파이프가 내장형으로 배치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the first flow path part, a cooling pipe may be disposed between an outer casing of the chamber and an inner casing spaced apart from each other.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제2 유로부는, 상기 챔버의 외부 케이싱과 이격된 내부 케이싱의 수직 벽면을 따라 수직방향으로 형성하여 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second flow path portion may be formed in a vertical direction along a vertical wall surface of the inner casing spaced apart from the outer casing of the chamber.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 냉각 재킷은 상기 챔버의 외벽을 형성하도록 상기 챔버의 수직 방향을 따라 배치하여 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the cooling jacket may be configured to be disposed along a vertical direction of the chamber to form an outer wall of the chamber.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 냉각 재킷은 복수의 셀 단위로 조립되어 상기 챔버의 외벽을 형성하도록 상기 챔버의 수직 방향을 따라 배치하여 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the cooling jacket may be configured by disposing in a vertical direction of the chamber so as to be assembled in units of a plurality of cells to form an outer wall of the chamber.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 냉각 재킷은 외부로부터 냉각수가 도입되어 경유하는 냉각 파이프가 수용되고 내부는 냉각 기류를 조성하여 상기 챔버의 냉각 기류 유도로를 따라 급기하는 공간을 구비하는 본체 하우징; 및 상기 본체 하우징은 외기를 도입하는 외기 도입구와 냉각 기류를 배기하는 배기구를 상부와 하부에 각각 구비하여 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the cooling jacket includes: a body housing having a space in which a cooling pipe through which cooling water is introduced from the outside is accommodated, and the inside is provided with a space for creating a cooling airflow and supplying air along the cooling airflow induction path of the chamber; And the main body housing may be configured by having an outdoor air inlet for introducing outside air and an exhaust port for exhausting the cooling airflow at upper and lower portions, respectively.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 챔버와 대면하는 본체 하우징의 내벽 수직 벽면 상에는 다수의 방열 날개들을 구비하여 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of heat dissipation blades may be provided on the inner wall vertical wall surface of the body housing facing the chamber.
본 발명은, 열처리 오븐의 챔버 내부에 냉각 기류 유도로와 냉각 파이프를 구성함으로써 챔버 내부의 온도를 빠르고 균일하게 관리할 수 있으며, 챔버의 냉각 성능을 향상시키는 효과가 있다.According to the present invention, by configuring a cooling airflow induction path and a cooling pipe inside the chamber of the heat treatment oven, the temperature inside the chamber can be quickly and uniformly managed, and the cooling performance of the chamber is improved.
또한, 챔버의 내구성을 향상시켜 열처리 공정 중 챔버 내 온도 급강하가 반복적으로 나타나는 조건에서도 챔버의 장시간 사용이 가능하고 챔버의 소손이나 제 기능 장애를 미연에 방지하여 열처리 오븐의 사용 안전성과 열처리 오븐의 성능을 개선하는 효과가 있다.In addition, by improving the durability of the chamber, it is possible to use the chamber for a long time even under conditions where the temperature inside the chamber repeatedly drops during the heat treatment process, and it prevents burnout or malfunction of the chamber in advance, thereby improving the safety of use of the heat treatment oven and the performance of the heat treatment oven. has the effect of improving
또한, 열처리 오븐의 챔버 성능을 향상시킴으로써 기판의 열처리 공정 시간 단축을 포함하여 기판의 열처리 생산량 증대와 기판의 열처리 품질을 향상시키고 에너지의 사용 효율이 높여 친환경에 부합되는 열처리 오븐을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, by improving the chamber performance of the heat treatment oven, it is possible to provide an eco-friendly heat treatment oven by increasing the heat treatment output of the substrate including shortening the heat treatment process time of the substrate, improving the heat treatment quality of the substrate, and increasing the energy use efficiency there is
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐을 보인 예시이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐의 정면을 보인 예시이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐의 평면을 보인 예시이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐의 측면을 보인 예시이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐을 구성하는 챔버를 보인 예시이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐을 구성하는 챔버의 평면을 보인 예시이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐을 구성하는 챔버의 내부 구조를 보인 예시이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐을 구성하는 챔버의 주요 구성을 보인 예시이다.
도 9의 (a)(b)(c)는 각각 도 8의 상세를 보인 것으로, (a)는 도 8의 A부를, (b)는 도 8의 B부를, 도 8의 (c)는 도 8의 C부를 확대하여 보인 예시이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐을 구성하는 챔버의 주요 구성을 설명하기 위해 일측면을 절취하여 보인 예시이다.
도 11의 (a)(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐의 챔버에 설치되는 냉각 재킷을 보인 것으로, (a)는 냉각 재킷의 외부측, (b)는 냉각 재킷의 내부측을 각각 구분하여 보인 예시이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐의 챔버내에서의 기류 흐름을 보인 예시이다.
도 13의 (a)(b)는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐의 챔버내에서의 기류 흐름과 냉각수 흐름을 보인 예시로서, (a)는 가로 방향성 기류의 흐름, b)는 가로방향성 냉각수 흐름을 각각 구분하여 보인예시이다.1 is an example showing a heat treatment oven according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an example showing the front of the heat treatment oven according to an embodiment of the present invention.
3 is an example showing a plan view of a heat treatment oven according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an example showing the side of the heat treatment oven according to an embodiment of the present invention.
5 is an example showing a chamber constituting a heat treatment oven according to an embodiment of the present invention.
6 is an example showing a plan view of a chamber constituting a heat treatment oven according to an embodiment of the present invention.
7 is an example showing the internal structure of a chamber constituting a heat treatment oven according to an embodiment of the present invention.
8 is an example showing the main configuration of a chamber constituting a heat treatment oven according to an embodiment of the present invention.
9(a)(b)(c) shows the details of FIG. 8, respectively, (a) is a part A of FIG. 8, (b) is a part B of FIG. 8, and FIG. 8(c) is a part of FIG. This is an enlarged example of part C of 8.
10 is a cutaway view of one side to explain the main configuration of a chamber constituting a heat treatment oven according to an embodiment of the present invention.
11 (a) (b) shows a cooling jacket installed in a chamber of a heat treatment oven according to an embodiment of the present invention, (a) is the outer side of the cooling jacket, (b) is the inner side of the cooling jacket Each is an example shown separately.
12 is an illustration showing an airflow flow in a chamber of a heat treatment oven according to an embodiment of the present invention.
13 (a) (b) is an example showing an airflow flow and a coolant flow in a chamber of a heat treatment oven according to an embodiment of the present invention, respectively, (a) is a horizontal airflow flow, b) is a horizontal This is an example showing the directional cooling water flow separately.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 '열처리 오븐 챔버의 냉각 유닛'의 내용을 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the contents of the 'cooling unit of the heat treatment oven chamber' according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
일반적으로 기판을 열처리 하기 위한 열처리 오븐에는 열처리 대상 기판을 챔버 안에 마련된 각단에 넣거나 열처리 공정이 완료된 기판을 챔버로부터 반출하기 위해 전면부에는 셔터를, 후면부에는 도어를 각각 구비할 수 있다.In general, a heat treatment oven for heat treating a substrate may include a shutter on the front part and a door on the rear part in order to put the heat treatment target substrate in each stage provided in the chamber or to take out the heat treatment process completed substrate from the chamber.
또한, 열처리 오븐은 가열 또는 건조를 필요로 하는 기판을 수용하는 챔버를 구비하고, 챔버 내에는 히터로 이루어지는 발열체를 실장하여 히터로부터 발생되는 열로 기판을 가열하거나 수분을 증발 건조 시키도록 구성된다. 그리고, 사양에 따라 다르지만 보통의 경우, 히터의 상하부에는 상/하부 열전달플레이트를 밀착되도록 설치하여 기판 가열 공정을 효과적으로 수행하도록 구성되고 있다.In addition, the heat treatment oven includes a chamber for accommodating a substrate requiring heating or drying, and a heating element made of a heater is mounted in the chamber to heat the substrate with heat generated from the heater or to evaporate moisture to dryness. And, although it varies depending on specifications, in general, upper and lower heat transfer plates are installed in close contact with the upper and lower portions of the heater to effectively perform the substrate heating process.
그리고, 열처리 오븐의 챔버의 일측으로는 프로세스 가스를 포함하는 유체를 유입시키는 급기구, 챔버내 유체를 배기시키는 배기구를 구비하고, 챔버를 지지하고 받쳐주는 러그들을 포함하는 프레임 및 히터의 발열선을 접속시켜 전류를 통전시키는 다수의 부스바들이 접속된 도전부를 포함하여 구성되고 있다.And, one side of the chamber of the heat treatment oven is provided with an air supply port for introducing a fluid containing a process gas and an exhaust port for exhausting the fluid in the chamber, and a frame including lugs for supporting and supporting the chamber and the heating wire of the heater are connected. It is configured to include a conductive part to which a plurality of busbars for passing current are connected.
한편, 열처리 오븐은 챔버 내부에 기판의 열처리 공정 중 기판상에 잔존하는 수분을 제거하기 위하여 히터를 포함하고 있으며 제품의 품질 제고를 위해서 보다 효율적이면서도 높은 성능의 공정 능력을 요구하고 있다.On the other hand, the heat treatment oven includes a heater in the chamber to remove moisture remaining on the substrate during the heat treatment process of the substrate, and requires more efficient and high performance processing capability to improve product quality.
아울러, 열처리 공정 시간 단축을 통해 보다 많은 양의 제품을 양산하기 위하여 챔버 내부의 온도를 빠르게 높이고 냉각을 보다 빠르게 할 수 있으면서도 구조적으로는 내구성이 좋은 열처리 오븐을 요구하고 있다.In addition, in order to mass-produce a larger amount of products by shortening the heat treatment process time, there is a demand for a heat treatment oven capable of rapidly increasing the temperature inside the chamber and cooling it more quickly, while having good structural durability.
기존의 열처리 오븐의 챔버는 열처리 공정을 처리하는 온도의 조건에서는 챔버의 온도를 유지하고 관리하는 목적으로 적용을 하고 있으며 열처리 공정 조건에서는 효율성과 양산성 등의 성능을 만족시키도록 세팅되어 있다.The chamber of the existing heat treatment oven is applied for the purpose of maintaining and managing the temperature of the chamber under the conditions of the heat treatment process temperature, and is set to satisfy performance such as efficiency and mass productivity under the heat treatment process conditions.
한편, 최근에는 기판의 슬림화와 대형화 추세에 따라 열처리 공정 트랜드의 변화가 빈번하게 발생되고 있고 성능 개선에 대한 꾸준한 요구 수요가 있다. On the other hand, in recent years, the trend of heat treatment process is frequently changed according to the trend of thinner and larger substrates, and there is a steady demand for performance improvement.
이에 따라, 열처리 공정 중에서 효과적으로 열처리 오븐의 챔버 온도를 유지 관리할 수 있는 제안이 필요한 실정이다.Accordingly, there is a need for a proposal capable of effectively maintaining the chamber temperature of the heat treatment oven during the heat treatment process.
열처리 오븐의 챔버 구조를 개선하는 방향은 몇 가지 성능을 충족시켜야 한다.The direction of improving the chamber structure of the heat treatment oven should satisfy several performances.
예를 들면, 열처리 오븐의 챔버는 열처리 공정 온도를 급속으로 유지하기 위하여 챔버의 온도를 효과적으로 관리할 수 있어야 한다. For example, the chamber of a heat treatment oven must be able to effectively manage the temperature of the chamber in order to rapidly maintain the heat treatment process temperature.
또한, 열처리 오븐의 챔버 내에서 이루어지는 열처리 공정에서 온도의 유지 및 관리를 빠른 시간에 관리할 수 있어야 한다.In addition, it should be possible to quickly manage the maintenance and management of the temperature in the heat treatment process performed in the chamber of the heat treatment oven.
또한, 열처리 오븐의 챔버 내에서 이루어지는 열처리 공정에서 온도의 유지 및 관리 능력을 확대하여 생산성을 향상시킬 수 있어야 한다.In addition, it should be possible to improve productivity by expanding the temperature maintenance and management capability in the heat treatment process performed in the chamber of the heat treatment oven.
또한, 열처리 오븐의 챔버 내에서 이루어지는 열처리 공정에서 공정 수행 중 모든 구간에서의 온도 관리가 가능하여야 한다.In addition, in the heat treatment process performed in the chamber of the heat treatment oven, temperature control in all sections during the process should be possible.
이에 따라, 본 발명은, 열처리 오븐의 챔버 내부에 냉각 기류 유도로와 냉각 파이프를 구성함으로써 챔버 내부의 온도를 빠르고 균일하게 관리할 수 있고, 챔버의 냉각 성능을 향상시킬 수 있도록 제시된다.Accordingly, the present invention is proposed so that the temperature inside the chamber can be quickly and uniformly managed and the cooling performance of the chamber can be improved by configuring the cooling airflow induction path and the cooling pipe inside the chamber of the heat treatment oven.
또한, 본 발명은, 챔버의 내구성을 향상시켜 열처리 공정 중 챔버 내 온도 급강하가 반복적으로 나타나는 조건에서도 챔버의 장시간 사용이 가능하고 챔버의 소손이나 제 기능 장애를 미연에 방지하여 열처리 오븐의 사용 안전성과 열처리 오븐의 성능을 개선하도록 제시된다.In addition, the present invention improves the durability of the chamber, so that the chamber can be used for a long time even under the condition that the temperature inside the chamber repeatedly drops during the heat treatment process, and the burnout or malfunction of the chamber is prevented in advance, so that the use of the heat treatment oven and the safety of the heat treatment oven are improved. It is proposed to improve the performance of heat treatment ovens.
또한, 본 발명은, 열처리 오븐의 챔버 성능을 향상시킴으로써 기판의 열처리 공정 시간 단축을 포함하여 기판의 열처리 생산량 증대와 기판의 열처리 품질을 향상시키고 에너지의 사용 효율이 높여 친환경에 부합되는 열처리 오븐을 제공하도록 제시된다.In addition, the present invention provides an eco-friendly heat treatment oven by improving the chamber performance of the heat treatment oven, including shortening the heat treatment process time of the substrate, increasing the heat treatment output of the substrate, improving the heat treatment quality of the substrate, and increasing the energy use efficiency suggested to do
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보다 구체적인 내용을 도면을 참조하여 설명한다.A more specific content according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐을 보인 예시이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐의 정면을 보인 예시이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐의 평면을 보인 예시이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐의 측면을 보인 예시이다.1 is an example showing a heat treatment oven according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is an example showing the front of the heat treatment oven according to an embodiment of the present invention. 3 is an example showing a plan view of a heat treatment oven according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is an example showing the side of the heat treatment oven according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 4에서 보이는 도면은 열처리 오븐(100)의 전체 구조를 보인 것으로 챔버(200)를 포함하는 열처리 오븐(100)의 예시이다.The drawings shown in FIGS. 1 to 4 show the overall structure of the
본 발명에 따른 열처리 오븐(100)은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 기판을 열처리 하기 위한 열처리 오븐(100)에는 열처리 대상 기판을 챔버(200) 안에 마련된 각단에 넣거나 열처리 공정이 완료된 기판을 챔버(200)로부터 반출하기 위해 전면부에는 셔터(120)를, 후면부에는 도어(110)를 각각 구비할 수 있다.1 to 4, in the
또한, 열처리 오븐(100)은 가열 또는 건조를 필요로하는 기판을 수용하는 챔버(200)를 구비하고, 챔버(200) 내에는 히터로 이루어지는 발열체를 실장하여 히터로부터 발생되는 열로 기판을 가열하거나 수분을 증발 건조 시키도록 구성된다. 그리고, 사양에 따라 다르지만 보통의 경우, 히터의 상하부에는 상/하부 열전달플레이트를 밀착되도록 설치하여 기판 가열 공정을 효과적으로 수행하도록 구성되고 있다.In addition, the
그리고, 열처리 오븐(100)은 챔버(200)의 일측으로 프로세스 가스를 포함하는 유체를 유입시키는 급기구, 챔버내 유체를 배기시키는 배기구를 구비하고, 챔버를 지지하고 받쳐주는 러그들을 포함하는 프레임 및 히터의 발열선을 접속시켜 전류를 통전시키는 다수의 부스바들이 접속된 도전부를 포함하여 구성되고 있다.In addition, the
여기서, 미설명 부호 400은 전원을 공급하는 전원공급부이다. 참고적으로, 열처리 오븐을 구성하는 기본적인 구성들, 예를 들면, 히터, 상/하부의 열전달플레이트, 프로세스 가스의 급기 및 배기계통, 히터에 전원을 공급하는 도전부를 포함하는 전원공급계통의 구성들은 본 발명과 직접 관련이 없다. 그리고, 열처리 오븐의 기본적인 해당 구성들은 본 발명의 요지와 무관하고 공지된 구성들이므로 본 발명의 설명에서는 생략하는 것으로 한다.Here,
본 발명에 따른 열처리 오븐의 챔버 냉각 유닛의 주요 구성을 설명한다.The main configuration of the chamber cooling unit of the heat treatment oven according to the present invention will be described.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐을 구성하는 챔버를 보인 예시이다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐을 구성하는 챔버의 평면을 보인 예시이다. 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐을 구성하는 챔버의 내부 구조를 보인 예시이다. 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐을 구성하는 챔버의 주요 구성을 보인 예시이다. 도 9의 (a)(b)(c)는 각각 도 8의 상세를 보인 것으로, (a)는 도 8의 A부를, (b)는 도 8의 B부를, 도 8의 (c)는 도 8의 C부를 확대하여 보인 예시이다. 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐을 구성하는 챔버의 주요 구성을 설명하기 위해 일측면을 절취하여 보인 예시이다.5 is an example showing a chamber constituting a heat treatment oven according to an embodiment of the present invention. 6 is an example showing a plan view of a chamber constituting a heat treatment oven according to an embodiment of the present invention. 7 is an example showing the internal structure of a chamber constituting a heat treatment oven according to an embodiment of the present invention. 8 is an example showing the main configuration of a chamber constituting a heat treatment oven according to an embodiment of the present invention. 9(a)(b)(c) shows the details of FIG. 8, respectively, (a) is a part A of FIG. 8, (b) is a part B of FIG. 8, and FIG. 8(c) is a part of FIG. This is an enlarged example of part C of 8. 10 is a cutaway view of one side to explain the main configuration of a chamber constituting a heat treatment oven according to an embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 10에서 보이는 도면은 열처리 오븐(100)을 구성하는 챔버(200)를 발췌하여 보인 예시이다.The drawings shown in FIGS. 5 to 10 are examples showing the extraction of the
본 발명의 실시예에 따른 열처리 오븐의 챔버 냉각 유닛은, 기판의 가열이나 건조를 위해 기판을 수용하는 챔버(200)를 구비하고, 챔버(200) 내에는 히터로 이루어지는 발열체를 실장하여 히터의 열로 기판을 가열하거나 건조 시키는 열처리 오븐(100)으로 구성될 수 있다.The chamber cooling unit of the heat treatment oven according to an embodiment of the present invention includes a
그리고, 챔버(200)의 내외부 케이싱(210)(220)을 따라 냉각 기류 유도로와 냉각수 파이프 관로를 개설하여 구성될 수 있다.In addition, it may be configured by opening a cooling airflow induction path and a cooling water pipe conduit along the inner and
그리고, 챔버(200)의 외부 측면상에 수직 방향으로 위치하여 챔버(200)의 내부에 형성되는 냉각 기류 유도로에 냉각 기류(a1)를 형성하는 적어도 하나의 냉각 재킷(300)을 포함하여 구성될 수 있다.And, at least one
본 발명에 따른 열처리 오븐의 챔버 냉각 유닛의 보다 구체적인 구성은 다음과 같다.A more specific configuration of the chamber cooling unit of the heat treatment oven according to the present invention is as follows.
도 5 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 챔버(200)에는 냉각 기류 유도로와 냉각수 파이프 관로가 개설되어 구성된다.As shown in FIGS. 5 to 10 , a cooling air flow guide path and a cooling water pipe pipe are opened and configured in the
냉각 기류 유도로는 챔버(200)의 외부 케이싱(220)과 이격된 내부 케이싱(210) 사이에 형성되는 제1 유로부(230)와, 각 재킷(300)으로부터 형성되는 냉각 기류(a1)를 제1 유로부(230)로 도입하고 그 제1 유로부(230)로부터 배기되는 배기 유체(a2)를 배기하는 제2 유로부(240)를 포함하여 구성될 수 있다.The cooling air flow induction path includes the
그리고, 제1유로부(230)에서 배기되는 배기유체 a1/a2는 각각 독립적으로 제어할 수 있는 기능을 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the exhaust fluid a1/a2 exhausted from the first
또한, 제1 유로부(230)는 챔버(200)의 외부 케이싱(220)과 이격된 내부 케이싱(210)의 상하부에 각각 수평방향으로 구성될 수 있다.In addition, the
이렇게 외부 케이싱(220)과 이격된 내부 케이싱(210)의 상하부에 각각 수평방향으로 구성된 제1 유로부(230)는 챔버(200)의 상부와 하부에 균일한 냉각 기류를 형성하여 균일한 분포로 챔버(200)를 냉각 시킬 수 있게 된다.The
또한, 제1 유로부(230)는 챔버(200)의 외부 케이싱(220)과 이격된 내부 케이싱(210)의 사이에 냉각 파이프(250)를 내장형으로 배치하여 구성될 수 있다.In addition, the first
이렇게 챔버(200)의 외부 케이싱(220)과 이격된 내부 케이싱(210)의 사이에 냉각 파이프(250)를 내장형으로 배치하여 구성되는 제1 유로부(230)에 냉각 파이프(250)를 설치하는 경우 이를 통해 고온의 챔버(200) 내부 온도를 필요에 따라 균일한 온도 분포로 냉각시키는데 유리할 수 있다.In this way, the
또한, 냉각 기류 유도로를 구성하는 제2 유로부(240)는 챔버(200)의 외부 케이싱(220)과 이격된 내부 케이싱(210)의 수직 벽면을 따라 수직방향으로 구성될 수 있다.In addition, the second
도 11의 (a)(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐의 챔버에 설치되는 냉각 재킷을 보인 것으로, (a)는 냉각 재킷의 외부측, (b)는 냉각 재킷의 내부측을 각각 구분하여 보인 예시이다.11 (a) (b) shows a cooling jacket installed in a chamber of a heat treatment oven according to an embodiment of the present invention, (a) is the outer side of the cooling jacket, (b) is the inner side of the cooling jacket Each is an example shown separately.
냉각 재킷(300)은 도 5 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 챔버(200)의 외벽을 형성하도록 챔버(200)의 수직 방향을 따라 배치하여 구성될 수 있다.As shown in FIGS. 5 to 11 , the cooling
또한, 냉각 재킷(300)은 복수의 셀 단위로 조립되어 챔버(200)의 외벽을 형성하도록 챔버(200)의 수직 방향을 따라 배치하여 구성될 수 있다.In addition, the cooling
또한, 냉각 재킷(300)은 외부로부터 냉각수가 도입되어 경유하는 냉각 파이프(310)가 수용되고 내부는 냉각 기류(a1)를 조성하여 챔버(200)의 냉각 기류 유도로를 따라 급기 하는 공간(320)을 구비하는 본체 하우징(301)으로 구성될 수 있다.In addition, the cooling
그리고, 본체 하우징(301)은 외기를 도입하는 외기 도입구(302)와 냉각 기류를 배기하는 배기구(303)를 상부와 하부에 각각 구비하여 구성될 수 있다.In addition, the
또한, 냉각 재킷(300)은 챔버(200)와 대면하는 본체 하우징(301)의 수직 벽면상으로 다수의 방열 날개(304)들을 돌출시켜 구비할 수 있다. 이를 통해 외부 공기 접촉 면적을 넓혀 냉각 재킷(300)의 자체 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐의 챔버 내에서의 냉각 기류 흐름을 보인 예시이다.In addition, the cooling
12 is an example showing the flow of cooling airflow in the chamber of the heat treatment oven according to an embodiment of the present invention.
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도 13의 (a)(b)는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 열처리 오븐의 챔버내에서의 기류 흐름과 냉각수 흐름을 보인 예시로서, (a)는 가로 방향성 기류의 흐름, (b)는 가로방향성 냉각수 흐름을 각각 구분하여 보인예시이다.13 (a) (b) is an example showing the flow of airflow and the flow of cooling water in the chamber of the heat treatment oven according to an embodiment of the present invention, respectively, (a) is the flow of the transverse airflow, (b) is This is an example showing the horizontal cooling water flow separately.
본 발명에 따른 열처리 오븐의 챔버 냉각 유닛은 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 냉각 재킷(300)의 외기 도입구를 통해 도입되는 외기는 냉각 재킷(300)의 냉각 파이프(310)를 경유하는 과정에서 냉각 기류(a1)를 형성하여 챔버(200)의 내부에 구성된 냉각 기류 유도로, 즉 제1 유로부(230)와 제2 유로부(240)를 따라 유입되어 챔버(200)를 균일한 온도 분포로 냉각시킬 수 있다.As shown in FIGS. 12 and 13 in the chamber cooling unit of the heat treatment oven according to the present invention, the outside air introduced through the outside air inlet of the cooling
챔버(200)의 내부를 냉각시킨 유체는 마찬가지로 냉각 기류 유도로를 구성하는 제1 유로부(230)와 제2 유로부(240)를 통해 외부로 배기될 수 있다.The fluid that has cooled the inside of the
한편, 도면에 구체적으로 보이지 않았으나 챔버의 냉각 기류 유도로를 포함하여 제1 유로부(230) 및 제2 유로부(240)를 경유하는 냉각 기류(a1)의 급기와 배기(a2)는 냉각 재킷(300)을 중심으로 송풍팬 또는 급배기장치를 설치하여 챔버 내부에 냉각 기류를 균일한 분포로 조성할 수 있고 배기 타이밍에서는 챔버내 기류를 챔버 외부로 간단하게 배기할 수 있다.On the other hand, although not specifically shown in the drawing, the supply and exhaust air (a2) of the cooling airflow (a1) passing through the first
이와 같이, 본 발명에 따른 열처리 오븐의 챔버 냉각 유닛은 열처리 오븐의 챔버 내부에 냉각 기류 유도로와 냉각 파이프를 구성함으로써 챔버 내부의 온도를 빠르고 균일하게 관리할 수 있고, 챔버의 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 유리한 이점이 있다.As such, the chamber cooling unit of the heat treatment oven according to the present invention can quickly and uniformly manage the temperature inside the chamber by configuring a cooling airflow induction path and a cooling pipe inside the chamber of the heat treatment oven, and improve the cooling performance of the chamber. There are advantages that can be
또한, 챔버의 내구성을 향상시켜 열처리 공정 중 챔버 내 온도 급강하가 반복적으로 나타나는 조건에서도 챔버의 장시간 사용이 가능하고 챔버의 소손이나 제 기능 장애를 미연에 방지하여 열처리 오븐의 사용 안전성과 열처리 오븐의 성능을 개선할 수 있는 유리한 이점이 있다.In addition, by improving the durability of the chamber, it is possible to use the chamber for a long time even under conditions where the temperature inside the chamber repeatedly drops during the heat treatment process, and it prevents burnout or malfunction of the chamber in advance, thereby improving the safety of use of the heat treatment oven and the performance of the heat treatment oven. There are advantages to improving
또한, 열처리 오븐의 챔버 성능을 향상시킴으로써 기판의 열처리 공정 시간 단축을 포함하여 기판의 열처리 생산량 증대와 기판의 열처리 품질을 향상시키고 에너지의 사용 효율이 높여 친환경에 부합되는 열처리 오븐을 제공하는 유리한 이점이 있다.In addition, by improving the chamber performance of the heat treatment oven, there is an advantageous advantage of providing an eco-friendly heat treatment oven by increasing the heat treatment output of the substrate, improving the heat treatment quality of the substrate, and increasing the energy use efficiency, including shortening the heat treatment process time of the substrate. have.
본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나 실시 예로 한정되지 않으며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있으며 수정과 변형이 이루어진 것은 본 발명의 기술 사상에 포함된다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, it is not limited to the embodiment and can be implemented by modification and modification within the scope that does not depart from the gist of the present invention, and it is within the technical spirit of the present invention that modifications and variations are made Included.
100: 열처리 오븐 110: 도어
120: 셔터 200: 챔버
210: 내부 케이싱 220: 외부 케이싱
230: 제1 유로부 240: 제2 유로부
250: 냉각 파이프 300: 냉각 재킷
301: 본체 하우징 302: 외기 도입구
303: 배기구 304: 방열 날개(fin)
310: 냉각 파이프 320: 공간100: heat treatment oven 110: door
120: shutter 200: chamber
210: inner casing 220: outer casing
230: first flow path part 240: second flow path part
250: cooling pipe 300: cooling jacket
301: body housing 302: outside air inlet
303: exhaust port 304: heat dissipation fin (fin)
310: cooling pipe 320: space
Claims (9)
상기 냉각 재킷은, 외부로부터 냉각수가 도입되어 경유하는 냉각 파이프를 수용하고, 내부는 냉각 기류를 조성하여 챔버의 냉각 기류 유도로를 따라 급기 하는 공간을 구비하는 본체 하우징으로 이루어지며, 상기 본체 하우징의 상부측에는 외기를 도입하는 외기 도입구를, 하부측에는 냉각 기류를 배기하는 배기구를 각각 구비하여 구성되며, 상기 챔버와 대면하는 상기 본체 하우징의 수직 벽면상으로는 다수의 방열 날개들을 구비하여 냉각 재킷 자체의 냉각 성능을 향상시키도록 구성되며, 상기 본체 하우징은 상기 챔버의 외부 측면 수직 벽면을 따라 복수의 셀 단위로 상기 챔버의 외부 측면을 커버하도록 반복적으로 배치 조립되어 챔버의 외벽을 형성하도록 배치되어 상기 챔버의 냉각 기류 유도로에 냉각 기류를 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 열처리 오븐의 챔버 냉각 유닛.A chamber for accommodating a substrate for heating or drying the substrate is provided, and a heating element made of a heater is mounted in the chamber to heat or dry the substrate with the heat of the heater, and a cooling airflow induction path formed along the inner and outer casings of the chamber In the chamber cooling unit of a heat treatment oven comprising a;
The cooling jacket includes a body housing having a space for accommodating a cooling pipe through which cooling water is introduced from the outside, and for supplying air along the cooling air flow induction path of the chamber by creating a cooling air flow therein; An external air inlet for introducing outside air is provided on the upper side, and an exhaust port for exhausting a cooling air flow on the lower side, respectively. is configured to improve performance, wherein the main body housing is repeatedly arranged and assembled to cover the outer side of the chamber in a plurality of cell units along the vertical wall of the outer side of the chamber to form the outer wall of the chamber, A chamber cooling unit for a heat treatment oven, configured to form a cooling airflow in the cooling airflow induction path.
상기 챔버의 내외부 케이싱을 따라 형성되는 냉각 기류 유도로는 냉각수 파이프 관로를 포함하는 열처리 오븐의 챔버 냉각 유닛.The method of claim 1,
The cooling airflow induction path formed along the inner and outer casings of the chamber includes a cooling water pipe conduit.
상기 냉각 기류 유도로는, 상기 챔버의 외부 케이싱과 이격된 내부 케이싱 사이에 형성되는 제1 유로부; 및
상기 냉각 재킷으로부터 형성되는 냉각 기류를 상기 제1 유로부로 도입하고, 상기 제1 유로부로부터 배기되는 배기 유체를 배기하는 제2 유로부;를 포함하는 열처리 오븐의 챔버 냉각 유닛.The method of claim 1,
The cooling airflow induction path includes: a first flow path formed between the outer casing of the chamber and the spaced apart inner casing; and
and a second flow path for introducing a cooling airflow formed from the cooling jacket into the first flow path and exhausting the exhaust fluid exhausted from the first flow path.
상기 제1 유로부는, 상기 챔버의 외부 케이싱과 이격된 내부 케이싱의 상하부에 각각 수평방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 열처리 오븐의 챔버 냉각 유닛.4. The method of claim 3,
The first flow path portion, the chamber cooling unit of the heat treatment oven, characterized in that formed in the horizontal direction at the upper and lower portions of the inner casing spaced apart from the outer casing of the chamber, respectively.
상기 제1 유로부는, 상기 챔버의 외부 케이싱과 이격된 내부 케이싱 사이에 냉각 파이프가 내장형으로 배치된 특징으로 하는 열처리 오븐의 챔버 냉각 유닛.4. The method of claim 3,
The first flow path unit, the chamber cooling unit of the heat treatment oven, characterized in that the cooling pipe is disposed between the inner casing spaced apart from the outer casing of the chamber as a built-in type.
상기 제2 유로부는, 상기 챔버의 외부 케이싱과 이격된 내부 케이싱의 수직 벽면을 따라 수직방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 열처리 오븐의 챔버 냉각 유닛.4. The method of claim 3,
The second flow path unit, the chamber cooling unit of the heat treatment oven, characterized in that formed in a vertical direction along a vertical wall surface of the inner casing spaced apart from the outer casing of the chamber.
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