KR102674245B1 - 챔버 온도 변화 방지 열교환 히터 및 이를 포함하는 지그 시스템 - Google Patents

챔버 온도 변화 방지 열교환 히터 및 이를 포함하는 지그 시스템 Download PDF

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Abstract

본 실시예는 스테이터에 화학물질을 함침시키는 지그 시스템에 있어서, 상기 스테이터가 함침되는 지그, 및 상기 지그의 상단부에서 상기 화학물질을 공급하는 노즐을 포함하는 함침챔버; 및 상기 화학물질을 저장하는 저장탱크, 및 상기 저장탱크에서 공급되는 상기 화학물질을 상기 함침챔버로 공급하는 실린더를 포함하는 디스펜서챔버를 포함할 수 있다.

Description

챔버 온도 변화 방지 열교환 히터 및 이를 포함하는 지그 시스템 {HEAT EXCHANGE HEATER FOR PREVENTING TEMPERATURE CHANGE THE CHAMBER AND JIG SYSTEM INCLUDING THE SAME.}
본 실시예는 스테이터에 화학물질을 함침시키고, 경화시킬 수 있는 챔버 온도 변화 방지 열교환 히터 및 이를 포함하는 지그 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 전기모터는 중심축을 형성하는 회전자(Rotor) 및 회전자를 둘러싸는 원통형의 스테이터(Stator)의 전자기적 상호작용으로 전기에너지를 운동에너지로 변환시켜 기계적 운동을 가능케 한다.
전기모터에 사용되는 스테이터(Stator)는 금속 와이어가 다권선으로 형성된 코일이 사용되고 있으며, 외부의 전력을 전달받아 전자기적 상호작용을 통해 전기모터를 구동시킨다. 스테이터의 코일은 화학 물질-예를 들어, 경화물질 등-을 이용하여 표면 코팅을 수행하고, 절연성을 확보하는 다양한 방법이 제안되고 있다.
한국 등록특허공보 제87-001453호와 같이 전자기기를 진공 하에서 열경화성 수지를 절연층에 함침하고, 그 후에 가열에 의하여 수지를 경화시킴으로써, 전기기기의 내습, 내오손성을 향상시키고, 절연층 내부의 공극 부분을 제거하는 시도가 이루어 졌으나, 표면 함침 및 진공 경화 과정에서 발생하는 다양한 문제를 해결하지는 못하고 있다.
또한, 스테이터의 고유한 형상에 기초하여 스테이터의 내부에 형성된 코일의 표면에 액상의 화학물질을 공급하는 과정에서 기포가 발생할 수 있다. 이러한 기포를 포함하는 액상이 스태이터의 코일에 제공되는 경우 기포와 화학물질의 물리적 특성과의 차이로 인해 스테이터의 코일의 권선 사이의 유전율 차이에 기인한 절연 성능 차이 및 전기적 특성의 편차를 발생시키게 된다.
또한, 스테이터의 코일을 둘러싸는 하우징으로 인해 코일의 표면에 화학물질이 충분하게 공급되지 못하는 현상이 발생하게 되고, 이로 인해 코일의 일부 표면에 액상의 화학물질이 도포되지 않거나, 불균일하게 도포되는 현상이 발생하기도 한다.
또한, 화학물질의 투입 및 함침 공정은 진공에 가까운 환경에서 수행되고, 이로 인해 끓는점이 낮아지는 현상이 발생하게 된다. 액상의 화학물질이 극저압의 진공 환경에서 끓게 되면, 마이크로 버블 또는 나노 버블 등의 미세 버블로 인해 스테이터의 코일에 화학물질이 균일하게 도포되지 못하고, 화학물질의 경화 과정에서 공극을 형성하게 되는 문제점이 발생한다.
이러한 배경에서, 본 실시예의 목적은, 전술한 문제점을 해결할 수 있는 스테이터 진공 경화를 위한 지그 시스템 및 이를 이용한 진공 경화 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 실시예의 목적은, 전기모터에 사용되는 스테이터에 화학물질-예를 들어, 경화물질, 합성수지 등-을 함침시키는 과정에서 함침율을 상승시킬 수 있는 모터를 포함하는 스테이터 진공 경화를 위한 지그 시스템 및 이를 이용한 진공 경화 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 실시예의 목적은, 스테이터의 코어 충전 과정에서 충전율을 상승시킬 수 있는 대기압 벤트 동작을 수행할 수 있는 스테이터 진공 경화를 위한 지그 시스템 및 이를 이용한 진공 경화 방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 실시예는, 스테이터에 화학물질을 함침시켜 도포하는 지그 시스템에 있어서, 상기 스테이터가 배치될 수 있는 내부 공간을 형성하고, 상기 화학물질을 공급받아 상기 스테이터를 함침시키는 지그; 및 상기 지그의 움직임을 발생시켜 상기 화학물질의 진동을 유도하는 모터를 포함하는, 지그 시스템을 제공할 수 있다.
지그 시스템에서 상기 스테이터는, 코일 및 상기 코일과 결합되어 코어를 형성하는 원통형 하우징을 포함하고, 상기 지그는 상기 스테이터의 외측면에 결합된 상기 하우징을 지지하고, 상기 스테이터의 내측면에 결합된 상기 코일과는 접촉하지 않는 관통홀을 더 포함할 수 있다.
지그 시스템에서 상기 하우징은 미세 간격으로 이격된 복수의 하우징레이어가 조립된 것이고, 상기 지그에 투입된 상기 화학물질의 함침 높이를 기준으로, 상기 화학물질의 공급 시간을 서로 다르게 조절하는 제어장치를 더 포함할 수 있다.
지그 시스템에서 상기 지그 시스템은, 상기 지그의 상측 개구부로 상기 화학물질을 공급하는 노즐을 더 포함할 수 있다.
지그 시스템에서 상기 노즐은, 끝 단부가 원뿔대 형상을 가지고, 내부 도관의 단면적이 점층적으로 감소하는 구조를 가질 수 있다.
지그 시스템에서 상기 모터는 상기 지그의 하단부에 배치되고, 상기 지그에 회전 운동력을 반복적으로 제공하는 모터일 수 있다.
지그 시스템에서 상기 지그는 상기 모터와 연결된 테이블 위에 결합되어 상기 모터로부터 회전 운동력을 전달받고, 상기 화학물질을 공급하는 상기 노즐의 위치를 변경할 수 있다.
지그 시스템에서 상기 지그는 함침챔버 내에 배치되고, 상기 화학물질의 충진 공정은 대기압에서 감압하여 진공 상태에서 수행될 수 있다.
지그 시스템에서 상기 지그는, 밸브의 개폐로 상기 화학물질의 배출을 수행하는 배출구를 더 포함하고, 상기 지그 시스템은, 상기 함침챔버 내의 압력을 조절하는 펌프를 더 포함하고, 상기 펌프는 상기 스테이터의 기 설정된 배출조건에서 동작하여 상기 함침챔버의 압력을 대기압으로 변경하고, 이와 동시에 상기 배출구가 개방되어 상기 화학물질의 배출을 수행할 수 있다.
지그 시스템에서 상기 지그 시스템은, 상기 디스펜서챔버는 상기 화학물질을 저장하는 저장탱크; 및 상기 저장탱크에 저장된 상기 화학물질을 상기 노즐로 공급하는 실린더를 더 포함할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 실시예는, 스테이터에 화학물질을 함침시키는 지그 시스템에 있어서, 상기 스테이터가 함침되는 지그, 및 상기 지그의 상단부에서 상기 화학물질을 공급하는 노즐을 포함하는 함침챔버; 및 상기 화학물질을 저장하는 저장탱크, 및 상기 저장탱그에서 공급되는 상기 화학물질을 상기 함침챔버로 공급하는 실린더를 포함하는 디스펜서챔버를 포함하고, 상기 함침챔버와 상기 디스펜서챔버 사이에는 상기 화학물질을 공급하는 피딩라인 및 상기 화학물질을 회수하는 바이패스라인이 형성된, 지그 시스템을 제공할 수 있다.
지그 시스템에서 상기 바이패스라인은 상기 피딩라인에 잔류하는 상기 화학물질을 상기 디스펜서챔버로 회수하기 위해 상기 피딩라인와 연결된 경로를 형성할 수 있다.
지그 시스템에서 상기 피딩라인 및 상기 바이패스라인은 하나의 밸브에 의해 결합되어 있고, 상기 피딩라인에서 상기 화학물질이 공급되는 경우 상기 바이패스라인에서는 상기 화학물질이 회수되지 않고, 상기 피딩라인에서 상기 화학물질이 공급되지 않는 경우 상기 바이패스라인에서는 상기 화학물질이 회수될 수 있다.
지그 시스템에서 상기 바이패스라인은 상기 함침챔버 및 상기 디스펜서챔버와 연결되어 있고, 상기 디스펜서챔버 내의 펌프의 감압 타이밍에 대응하여 상기 밸브가 개방되고, 상기 바이패스라인을 통해 상기 화학물질을 회수할 수 있다.
지그 시스템에서 상기 바이패스라인은 상기 실린더의 상부에 배치된 회수밸브와 연결되어 있고, 상기 회수밸브에 의해 상기 화학물질의 회수 속도를 조절할 수 있다.
지그 시스템에서 상기 저장탱크는 내부 기체를 제거하여 압력을 조절하는 진공펌프와 연결되어 있고, 상기 저장탱크는 제1 진공배관을 통해 유체제거장치와 연결되어 있고, 상기 유체제거장치는 제2 진공배관을 통해 상기 진공펌프와 연결되어 있고, 상기 유체제거장치 내부의 상기 제1 진공배관의 단부 높이는 상기 제2 진공배관의 단부 높이보다 낮게 설정되어 있을 수 있다.
지그 시스템에서 상기 진공펌프의 감압 및 승압 동작은 상기 함침챔버의 상단에 형성된 밸브의 개폐와 독립적으로 수행될 수 있다.
지그 시스템에서 상기 유체제거장치 및 상기 저장탱크 사이에는 진공밸브가 배치되어 있고, 상기 진공밸브는 상기 저장탱크의 내부 압력이 상기 함침챔버의 압력보다 낮은 경우 유체의 흐름을 감소시키도록 폐쇄될 수 있다.
지그 시스템에서 상기 함침챔버와 개별적으로 연결되고, 독립적으로 구동하는 제1 펌프; 및 상기 디스펜서챔버와 개별적으로 연결되고, 독립적으로 구동하는 제2 펌프를 더 포함할 수 있다.
지그 시스템에서 상기 제1 펌프 및 상기 제2 펌프는 상기 함침챔버의 내부 압력을 상기 디스펜서챔버의 내부 압력보다 낮게 유지하고, 상기 함침챔버 및 상기 디스펜서챔버의 내부 압력이 상기 화학물질의 탈포 현상을 발생시키는 임계압력보다 낮게 유지할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 실시예는, 스테이터에 화학물질을 함침시키는 지그 시스템에 있어서, 상기 스테이터가 함침되는 지그, 및 상기 지그의 상단부에서 상기 화학물질을 공급하는 노즐을 포함하는 함침챔버; 및 상기 화학물질을 저장하는 저장탱크, 및 상기 저장탱그에서 공급되는 상기 화학물질을 상기 함침챔버로 공급하는 실린더를 포함하는 디스펜서챔버를 포함하고, 상기 디스펜서챔버에 질소공급기를 통해 질소를 공급하여 압력을 음압에서 양압으로 변경하고 상기 함침챔버로 상기 화학물질을 공급할 수 있다.
지그 시스템에서 상기 질소공급기는 상기 저장탱크의 상단에 연결되어 상기 질소를 공급하는 질소공급라인을 더 포함하고, 상기 질소공급라인을 통과하는 상기 질소는 열교환기에 의해 가열될 수 있다.
지그 시스템에서 상기 열교환기는 상기 질소공급라인을 통과하는 상기 질소의 온도를 모니터링하고, 상기 질소의 온도를 상기 저장탱크 내부의 온도와 동일하도록 가열할 수 있다.
지그 시스템에서 상기 함침챔버의 압력 및 상기 디스펜서챔버의 압력을 각각 모니터링하는 제어장치를 더 포함하고, 상기 제어장치는 상기 함침챔버의 압력 및 상기 디스펜서챔버의 압력의 편차를 조절할 수 있다.
지그 시스템에서 상기 디스펜서챔버의 압력은 상기 질소공급기에서 공급되는 질소에 의해 승압되고, 상기 디스펜서챔버의 압력은 진공펌프에 의해 감압될 수 있다.
지그 시스템에서 상기 저장탱크는 내부 기체를 제거하여 압력을 조절하는 진공펌프와 연결되어 있고, 상기 저장탱크는 제1 진공배관을 통해 유체제거장치와 연결되어 있고, 상기 유체제거장치는 제2 진공배관을 통해 상기 진공펌프와 연결되어 있고, 상기 유체제거장치 내부의 상기 제1 진공배관의 단부 높이는 상기 제2 진공배관의 단부 높이보다 낮게 설정되어 있을 수 있다.
지그 시스템에서 상기 스테이터는, 코일 및 상기 코일과 결합되어 코어를 형성하는 원통형 하우징을 포함하고, 상기 지그는 상기 스테이터의 외측면에 결합된 상기 하우징을 지지하고, 상기 스테이터의 내측면에 결합된 상기 코일과는 접촉하지 않는 관통홀을 더 포함할 수 있다.
지그 시스템에서 상기 지그의 움직임을 발생시켜 상기 화학물질의 진동을 유도하는 모터를 포함하고, 상기 모터는 상기 지그의 하단부에 배치되고, 상기 지그는 상기 모터와 연결된 테이블 위에 결합되어 상기 모터로부터 회전 운동력을 전달받을 수 있다.
지그 시스템에서 상기 함침챔버와 상기 디스펜서챔버 사이에는 상기 화학물질을 공급하는 피딩라인 및 상기 화학물질을 회수하는 바이패스라인이 형성되고, 상기 바이패스라인은 상기 피딩라인에 잔류하는 상기 화학물질을 상기 디스펜서챔버로 회수하기 위해 상기 피딩라인과 연결된 경로를 형성할 수 있다.
지그 시스템에서 상기 피딩라인 및 상기 바이패스라인은 하나의 밸브에 의해 결합되어 있고, 상기 피딩라인에서 상기 화학물질이 공급되는 경우 상기 바이패스라인에서는 상기 화학물질이 회수되지 않고, 상기 피딩라인에서 상기 화학물질이 공급되지 않는 경우 상기 바이패스라인에서는 상기 화학물질이 회수될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 지그 시스템에서 턴테이블 모터를 이용하여 스테이터에 화학물질을 함침시키는 과정에서 상부에서 하부로 함침되는 과정서 함침율을 높이고, 균일한 함침이 가능하게 된다.
본 실시예에 의하면, 지그 시스템에서 함침 과정에서 함침챔버의 대기압 상태로 벤트를 수행하여 상부의 화학물질을 하부로 신속하게 이송시켜, 함침 대기시간을 줄이고 전체 공정시간을 단축시킬 수 있게 된다.
본 실시예에 의하면, 지그 시스템에 바이패스라인을 설치하여 함침챔버로 공급되는 화학물질이 배관에 체류하여 발생하는 공기층 형성 문제 및 화학물질의 온도 불균형 문제를 효과적으로 해결할 수 있고, 배관에 존재하는 화학물질을 회수하여 약품 소모량을 줄일 수 있다.
본 실시예에 의하면, 지그 시스템의 함침챔버와 디스펜서챔버의 압력을 개별적으로 모니터링 및 제어함으로써 각 챔버의 압력차이로 인한 화학물질의 탈포 현상을 줄일 수 있고, 스테이터의 표면에 생기는 기포를 현저히 저감할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 지그 시스템의 디스펜서챔버의 내부 온도와 디스펜서챔버로 공급되는 질소의 온도 편차를 모니터링 및 제어함으로써, 화학물질의 온도 변화에 따른 기포 생성 억제 및 습도 형성 억제를 효과적으로 수행할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 지그 시스템의 함침챔버의 노즐의 형상을 변경하여, 함침챔버에 공급되는 과정에서 화학물질의 정량 충전 및 약액의 낙하속도 변화에 따른 제품 불량률을 저감시킬 수 있다.
도 1은 전기모터를 위한 스테이터의 제1 예시 도면이다.
도 2는 전기모터를 위한 스테이터의 제2 예시 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 스테이터의 측면에서 바라본 예시 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 스테이터의 상부에서 바라본 예시 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 지그 시스템의 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 실시예에 따른 지그의 입체 형상을 예시한 도면이다.
도 7은 본 실시예에 따른 턴테이블 모터와 결합된 지그의 형상을 예시한 도면이다.
도 8은 본 실시예에 따른 지그에 스테이터가 함침된 상황을 예시한 단면도이다.
도 9는 본 실시예에 따른 디스펜서챔버의 구성을 예시한 도면이다.
도 10은 본 실시예에 따른 저장탱크의 구성을 예시한 도면이다.
도 11은 본 실시예에 따른 바이패스라인의 구성을 예시한 도면이다.
도 12는 본 실시예에 따른 함침챔버의 노즐의 구성을 예시한 도면이다.
도 13은 본 실시예에 따른 함침챔버의 노즐을 예시한 단면도이다.
도 14는 본 실시예에 따른 제어장치의 구성을 예시한 도면이다.
도 15는 본 실시예에 따른 지그 시스템 제어방법을 예시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들은 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 전기모터를 위한 스테이터의 제1 예시 도면이다.
도 1을 참조하면, 스테이터는 코일(10) 및 하우징(20) 등을 포함할 수 있다.
전기모터에 사용되는 스테이터(Stator)는 금속 와이어가 다권선으로 형성된 코일이 사용되고, 외부의 전력을 전달받아 전자기적 상호작용을 통해 전기모터를 구동시킬 수 있다.
스테이터의 코일(10)은 화학 물질-예를 들어, 경화물질 등-을 이용하여 표면 코팅을 수행하고, 절연성을 확보할 수 있다. 스테이터는 화학물질을 스프레이 방식으로 도포할 수 있으나, 공정 편의성을 확보하기 위해 액상의 화학물질을 함침시켜 코일(10)의 표면에 화학물질을 도포할 수 있다.
코일(10)의 표면에 도포된 화학물질을 적외선 건조장치 등에 의해 경화될 수 있고, 화학물질은 열경화성 수지의 일 종류로 경화물질 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하우징(20)은 코일(10)과 결합되고, 원통형 형상을 가짐으로써 중심축을 형성하는 회전자(Rotor)의 회전 운동을 발생시킬 수 있다. 회전자와 스테이터의 전기적 상호작용에 의해 전기모터가 구동될 수 있다.
하우징(20)은 코일(10)을 결합하기 위하여 복수의 홈(21)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는 다양한 형상을 가질 수 있다.
스테이터의 코일(10)과 하우징(20) 사이의 이격된 틈으로 화학물질이 침투되어, 스테이터 내부의 코일(10) 전체에 화학물질이 코팅될 수 있고, 이로 인해 스테이터의 전기적 특성이 개선될 수 있다.
스테이터의 코일(10)에 화학물질을 잘 입히고, 전기적 특성을 개선하기 위한 방법으로서 공정 과정에서 발생하는 미세 버블을 억제하는 것이 필요하다.
도 2는 전기모터를 위한 스테이터의 제2 예시 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 스테이터의 측면에서 바라본 예시 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 스테이터는 코일(110), 하우징(120) 등을 포함할 수 있다.
코일(110)은 하우징(120) 내에 배치될 수 있으며, 하우징(120)으로 둘러싸인 부분을 스테이터의 코어로 정의할 수 있다.
스테이터의 코어 부분은 외부에 노출되지 않으므로써 내구성을 향상시킬 수 있으나, 화학물질의 함침 및 코팅 과정에서 함침율을 저하시키는 요인이 될 수 있다.
이러한 현상을 개선하기 위하여, 하우징(120)을 복수의 하우징레이어(120-1, 120-2, 120-3)를 포함하도록 설계할 수 있다.
수직으로 세워진 스테이터는 코일(110)이 상하부로 배치되고, 하우징(120)이 중앙부에 배치될 수 있다.
도 3과 같이 상부에서 노즐 등에 의해 화학물질이 공급되는 경우 코일(110)의 상부, 하우징(120)과 결합된 코일(110), 코일(110)의 하부의 순서대로 순차적으로 화학물질이 함침될 수 있다.
스테이터에 화학물질-예를 들어, 경화물질 등-을 함침시키는 경우 스테이터 전체를 일시에 담구는 방법, 스프레이 등의 방법으로 코팅하는 방법, 지그 등을 통해 반응조에서 스테이터의 하부에서 상부로 화학물질을 순차적으로 함침시키는 방법 등이 가능할 수 있다.
그러나, 스프레이 또는 전체를 일시에 담구는 과정에서 미세 버블 또는 표면에 공극이 발생할 가능성이 높게 되므로, 지그 등을 통해 반응조에서 스테이터의 하부에서 상부로 화학물질을 순차적으로 함침시켜 미세 버블을 억제하는 방법을 활용할 수 있다.
하우징은 미세 간격으로 이격된 복수의 하우징레이어가 조립될 수 있고, 이러한 방법으로 함침율을 개선시킬 수 있다. 다른 실시예는 이격되지 않고 연속된 복수의 하우징레이어가 결합된 상태에서, 후술하는 방법으로 함침율을 개선할 수 도 있다.
후술하는 방법으로 지그에 투입된 화학물질의 함침 높이를 기준으로, 화학물질의 공급 시간 또는 공급 속도를 서로 다르게 조절함으로써 미세버블 억제와 함침율 개선을 달성할 수 있다.
도 2 및 도 3의 하우징 및 하우징레이어의 형상은 기술적 사상의 설명을 위한 것으로, 형상 및 개수는 이에 제한되지 않는다.
도 4는 본 실시예에 따른 스테이터의 상부에서 바라본 예시 도면이다.
도 4를 참조하면, 스테이터의 코일(110)은 하우징(120)의 내부에 배치될 수 있다. 이 경우 함침을 통한 코일(110)의 코팅 공정의 정밀도가 미세 버블 형성 및 공극 제거의 성능을 결정하게 된다.
특히, 스테이터는 도넛 형상을 가질 수 있고, 내부에 회전을 발생시키는 회전자(130)를 더 포함할 수 있다.
회전자(130)는 코팅이 완료된 완제품에서 전기 모터를 형성하는 구성일 수 있지만, 필요에 따라 스테이터의 화학물질 함침 과정에서 독립된 공간에 배치되어 스테이터의 회전을 발생시킬 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 5는 본 실시예에 따른 지그 시스템의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 지그 시스템은 함침챔버(130), 디스펜서챔버(140) 등을 포함할 수 있다.
함침챔버(130)는 스테이터가 함침되는 지그(131), 및 지그의 상단부에서 화학물질을 공급하는 노즐(132)을 포함할 수 있다.
디스펜서챔버(140)는 화학물질을 저장하는 저장탱크(141), 및 저장탱크에서 공급되는 화학물질을 함침챔버(130)로 공급하는 실린더(142)를 포함할 수 있다.
함침챔버(130)와 디스펜서챔버(140) 사이에는 화학물질을 공급하는 피딩라인(FDL) 및 화학물질을 회수하는 바이패스라인(BPL)이 형성될 수 있다.
바이패스라인(BPL)은 피딩라인(FDL)에 잔류하는 화학물질을 디스펜서챔버(140)로 회수하기 위해 피딩라인(FDL)와 연결된 경로를 형성할 수 있다.
피딩라인(FDL) 및 바이패스라인(BPL)은 하나의 밸브(133)에 의해 결합되어 있을 수 있다.
제어장치(미도시)는 피딩라인(FDL)에서 화학물질이 공급되는 경우 바이패스라인(BPL)에서는 화학물질이 회수되지 않고, 피딩라인(FDL)에서 화학물질이 공급되지 않는 경우 바이패스라인(BPL)에서는 화학물질이 회수되도록 밸브(133)의 동작을 제어할 수 있다.
바이패스라인(BPL)은 함침챔버(130) 및 디스펜서챔버(140)와 연결되어 있고, 디스펜서챔버(140) 내의 펌프(미도시)의 감압 타이밍에 대응하여 밸브(143)가 개방되고, 바이패스라인(BPL)을 통해 화학물질을 회수할 수 있다.
바이패스라인(BPL)은 실린더(142)의 상부에 배치된 회수밸브(143)와 연결되어 있고, 회수밸브(143)에 의해 화학물질의 회수 속도를 조절할 수 있다.
모터(136)은 함침챔버(130)의 내부의 지그(131)의 회전 운동을 발생시킬 수 있다.
지그 시스템에서 함침챔버(130) 및 디스펜서챔버(140)의 압력은 개별적으로 제어될 수 있다.
지그 시스템은 함침챔버(130)와 개별적으로 연결되고, 독립적으로 구동하는 제1 펌프(137)을 포함할 수 있다.
지그 시스템은 디스펜서챔버(140)와 개별적으로 연결되고, 독립적으로 구동하는 제2 펌프(144)를 포함할 수 있다.
제1 펌프(137) 및 제2 펌프(144)는 함침챔버(130)의 내부 압력을 디스펜서챔버(140)의 내부 압력보다 낮게 유지하고, 제1 펌프(137) 및 제2 펌프(144)는 개별적으로 제어되어 함침챔버(130) 및 디스펜서챔버(140)의 내부 압력이 액상의 화학물질의 탈포 현상을 발생시키는 임계압력보다 낮게 유지할 수 있다.
만약, 디스펜서챔버(140)에서 화학물질의 탈포가 완료됐다고 판단하여 함침챔버(130)로 화학물질을 공급하는 경우, 함침챔버(130)의 압력이 디스펜서챔버보다 높은 경우 함침챔버(130)에서 2차 탈포 현상 발생할 수 있다. 디스펜서챔버(1.5Toor 이상)와 함침챔버의 압력(1.5Toor)의 차이를 줄이기 위해 각 챔퍼의 제1 펌프(137) 및 제2 펌프(144)를 개별적으로 제어할 수 있다. 이 경우 제2 펌프(144)와 연결된 진공관(143)을 제거하고, 독립 펌프 라인의 구성으로 디스펜서챔버와 함침챔버의 압력 차이를 줄이는 시스템을 구현할 수 있다.
디스펜서챔버에서 화학물질 공급시 디스펜서챔버에서는 탈포가 완료됐다고 판단 챔버로 공급시 챔버의 압력이 디스펜서유닛보다 높아 함침챔버에서 2차 탈포 현상 발생으로 이 상태로 스테이터 충전시 육안으로 볼 때 마치 끊어 오르는 것처럼 보이게 된다. 이 상태로 충전 경화 진행 시 제품 사이사이 공기층으로 완전히 침투가 되지 않아 제품 충전율 하락이 발생 하게 되어 방전개시 전압 하락 및 양산제품으로 사용이 어렵게 된다.
이를 방지 예방하기 위해 최소 -1승까지의 성능을 발휘 할 수 있도록 펌프를 디스펜서유닛(진공관 2개제외)에 독립적으로 바로 연결 장착하여 디스펜서유챔버(1.5Toor ± 1) 와 함침챔버와의 압력차이 (1.5Toor ± 1)를 줄여 탈포를 완료후 공급시 현재 문제점인 챔버에서의 압력차이로 인한 2차 탈포 현상을 줄일 수 있다.
지그 시스템은 질소공급기(150)를 더 포함할 수 있다. 질소공급기(150)는 디스펜서챔버(140)에 질소를 공급하여 압력을 음압에서 양압으로 변경할 수 있다.
질소공급기(150)는 저장탱크(141)의 상단에 연결되어 질소를 공급하는 질소공급라인(L2)을 더 포함할 수 있다. 질소공급라인(L2)을 통과하는 질소는 열교환기(152)에 의해 가열될 수 있다.
열교환기(152) 또는 제어장치(미도시)는 질소공급라인(L2)을 통과하는 질소의 온도를 모니터링하고, 질소의 온도를 저장탱크(141) 내부의 온도와 동일하도록 가열할 수 있다.
저장탱크(141)의 내부에 온도 센서를 설치하기 어려운 경우에는, 실린더(142) 및 저장탱크(141)의 사이를 통과하는 화학물질공급라인(L1)의 온도를 측정하여, 질소공급라인(L2)를 통과하는 질소의 온도와 비교할 수 있다.
지그 시스템은 함침챔버(130)의 압력 및 디스펜서챔버(140)의 압력을 각각 모니터링하는 제어장치를 더 포함할 수 있다. 제어장치는 함침챔버의 압력 및 디스펜서챔버의 압력의 편차를 조절할 수 있으며, 편차 기준은 상황에 따라 다르게 정의될 수 있다.
디스펜서챔버(140)의 압력은 질소공급기(150)에서 공급되는 질소에 의해 승압되고, 디스펜서챔버(140)의 압력은 제2 펌프(144)-예를 들어, 진공펌프-에 의해 감압될 수 있다.
필요에 따라, 질소공급기(150)의 전단에 필터장치(151)가 배치될 수 있고, 산소 등의 기체들을 제거할 수 있다.
도 6은 본 실시예에 따른 지그의 입체 형상을 예시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 지그(200)는 상부지그(210), 하부지그(220) 등을 포함할 수 있다.
지그(200)는 스테이터가 배치될 수 있는 내부 공간을 형성하고, 화학물질을 공급받아 스테이터를 함침시킬 수 있다.
지그(200)은 스테이터의 투입 및 회수를 위해 상부지그(210) 및 하부지그(220) 등으로 분리 및 결합될 수 있다.
상부지그(210) 및 하부지그(220)가 분리된 경우 스테이터가 지그(200)의 내부로 투입되고, 상부지그(210) 및 하부지그(220)가 결합된 이후에 지그(200)의 내부로 화학물질을 공급하여 스테이터의 함침 공정을 수행할 수 있다.
상부지그(210) 및 하부지그(220)는 볼트 등으로 결합되어, 내부 스테이터의 함침을 위한 화학물질 체류 공간을 형성할 수 있고, 밀폐성을 확보할 수 있다.
지그(200)의 상부에는 투입구(211)이 형성될 수 있고, 노즐에 의해 화학물질이 공급되는 통로일 수 있다. 투입구(211)의 형상은 지그(200)의 회전에 의해 위치 변경을 위해 곡선 형상을 가질 수 있다.
지그(200)는 합침챔버 내부에 배치되어 상층부에 있는 화학물질이 하층까지 도달하기까지 대기할 수 있다.
도 7은 본 실시예에 따른 턴테이블 모터와 결합된 지그의 형상을 예시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 지그 시스템(300)은 지그(310), 테이블(320), 모터(330) 등을 포함할 수 있다.
지그(310)는 스테이터가 배치될 수 있는 내부 공간을 형성하고, 화학물질을 공급받아 스테이터를 함침시킬 수 있다.
지그(310)에 의해 스테이터의 하우징 및 코일의 내부로 화학물질이 전달될 수 있고, 진공 상태에서는 점성 저하로 이러한 함침이 지연될 수 있다.
테이블(320)은 지그(310)가 배치되어 고정장치(321) 등으로 결합될 수 있고, 모터(330)의 회전 운동 에너지를 지그(310)로 전달할 수 있다. 지그(310)의 시계 방향 또는 반시계 방향의 회전 운동을 통해 내부의 화학물질의 진동을 발생시킬 수 있고, 하부로 전달되지 않고 체류하는 화학물질을 강하시키거나, 스테이터의 표면에 형성된 미세버블을 효과적으로 제거할 수 있다. 이러한 방법으로 모터(330) 및 테이블(320)의 동작으로 지그(310)의 내부의 스테이터에 회전 및 진동을 통해 화학물질이 균질하게 도포될 수 있다.
지그(310)는 모터(330)와 연결된 테이블(320) 위에 결합되어 모터(330)로부터 회전 운동력을 전달받고, 화학물질을 공급하는 노즐의 위치를 변경할 수 있다. 노즐이 특정 위치에 고정되어 있는 경우에 화학물질-예를 들어, 경화물질-의 경도에 따라서 일부 영역에 대해서 과잉 도포가 수행될 수 있으므로, 테이블(320)의 회전을 통해서 화학물질의 공급 위치를 변경하여 이러한 문제를 해결할 수 있다.
고정장치(321)는 테이블(320)에 형성된 구조물로서, 지그(310)의 삽입 및 결합이 가능한 고정장치일 수 있다. 고정장치(321)의 체결부(322) 등에 의해 지그(310)는 테이블(320)의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전할 수 있다.
모터(330)와 테이블(320)의 사이에는 회전축(331)이 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는 다양한 동력 전달 구조체가 사용될 수 있다.
전술한 방법으로 스테이터(Stator)에 화학물질을 충전하는 경우 함침챔버 내에서 모터(330)와 테이블(320)을 설치하여 함침율을 상승시킬 수 있다.
특히, 경화물질의 온도 상승을 싱시하여 점도를 높인 경우에는 스테이터 내부에 경화물질 침투율을 높이기 위한 공정이 필요하게 된다. 예를 들어, 경화물질 충진 공정이 1차, 2차, 3차의 충전방식으로 충전하는 경우에 스테이터의 상단에 경화물질이 머물러 있어 진공 상태에서의 중, 하부로 함침되기 위해서는 오랜 시간과 균일한 함침 효과를 기대하기 어려운 문제가 있다. 이 경우, 모터(330)와 테이블(320)를 통해 지그(310)을 일 방향-예를 들어, 시계방향- 또는 반복 회전 구동-예를 들어, 좌우 회전 반복-을 수행할 수 있다. 제어장치를 통해 지그(310)를 서서히 돌려 줄 수 있도록 챔버 내부 모터(330)를 지그(310)의 하단에 설치하여 시계방향회전 또는 좌우로 흔들어 줌으로 상부에 머물러있던 약품이 중, 하부단으로 균일하게 함침 효과를 볼 수 있게 된다.
종래의 기술에 따르면, 챔버 진공 상태에서 별도의 조치 없이 중력으로 상부의 경화물질이 중, 하부단으로 함침되기를 기다리다 보면 중, 하부단으로 함침시 불규칙하게 침투되어 스테이터의 내부 관찰시 약품이 스테이터의 내부에 균일하게 침투 되지 않는 현상 발생된다. 이러한 불균일 도포 현상으로 인해 전압 체크시 낮은 전압이 측정되고, 스테이터의 내부에서 약품이 균일하게 침투되지 않은 곳은 제품 불량율 상승의 원인이 된다.
전술한 방법으로 지그 시스템에 모터(330)와 테이블(320)을 장착하여 지그(310)에서 경화물질을 충진할 때 균일하게 침투 될 수 있는 시스템을 구현할 수 있고, 모터(330)에 의해 화학물질의 진동을 유도하여 화학물질이 균일하게 충전되어 공정 시간을 단축 가능하게 된다. 또한, 화학물질 충전 노즐은 고정되어 있으나 모터(330)와 테이블(320)를 이용하여 충전 위치 이동이 가능한 시스템을 구현할 수 있다.
도 8은 본 실시예에 따른 지그에 스테이터가 함침된 상황을 예시한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 함침챔버(400)에는 스테이터(410), 지그(420) 등이 배치될 수 있다.
스테이터(410)는 코일(411) 및 코일과 결합되어 코어를 형성하는 원통형 하우징(412)을 포함할 수 있다.
스테이터(410)의 하우징(412)은 복수의 하우징레이어가 조립된 것일 수 있으나, 필요에 따라 단일 레이어가 사용될 수 있다.
지그(420)는 스테이터(410)의 외측면에 결합된 하우징(412)을 지지하고, 스테이터(410)의 내측면에 결합된 코일(411)과는 접촉하지 않는 관통홀(424)을 더 포함할 수 있다. 이러한 구조를 통해 스테이터 하부의 코일까지 효과적으로 함침을 수행할 수 있다.
제어장치(미도시)는 지그에 투입된 화학물질의 함침 높이를 기준으로, 화학물질의 공급 시간을 서로 다르게 조절할 수 있다. 예를 들어, 3회 충전을 수행하는 경우, 제1 충전, 제2 충전, 제3 충전 각각의 충전량 및 충전 속도를 개별적으로 정의할 수 있다.
함침챔버(400)에서 지그(420)의 상측 개구부로 화학물질을 공급하는 노즐(421)이 배치될 수 있다. 노즐(421)은 끝 단부가 원뿔대 형상을 가지고, 내부 도관의 단면적이 점층적으로 감소하는 구조를 가질 수 있다.
지그(420)는 밀폐된 함침챔버(420) 내에 배치되고, 화학물질의 충진 공정은 대기압에서 감압하여 진공 상태에서 수행될 수 있다. 여기서 진공 상태는, 진공 정도에 따라 진공에 준하는 상태로 정의될 수 있다.
지그(420)는 밸브(미도시)의 개폐로 화학물질의 배출을 수행하는 배출구(425)를 더 포함할 수 있다.
지그 시스템은 함침챔버(400) 내의 압력을 조절하는 펌프(미도시)를 더 포함할 수 있고, 펌프는 스테이터의 기 설정된 배출조건에서 동작하여 함침챔버의 압력을 대기압으로 변경하고, 이와 동시에 상기 배출구가 개방되어 화학물질의 배출을 수행할 수 있다.
예를 들어, 지그(420)의 스테이터(410)에 액상의 화학물질을 3차에 나눠서 충전을 하는 경우, 진공 상태의 약액은 서서히 하부쪽으로 흘러 침투 할 수 있다. 각 단계별로, 노즐의 화학물질 공급 시간은 1차 충진 후 140초의 대기, 2차 충진 후 140초의 대기, 3차 충진 후 100초의 대기 단계를 수행할 수 있다.
각 단계별로, 일정한 시간격의 대기 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 방법으로 중, 하부단 경화 진행, 중, 하부단 경화로 인한 균일하게 약액이 침투 되지 못하는 상황이 발생하게 될 수 있으며, 약액 오버플로우 발생으로 약액 소모량 증가하고, 지그를 초과하여 함침챔버의 오염 발생하여 불량율 증가의 원인이 될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 제어장치(미도시)는 3차 충진 후 대기를 대기를 진행하지 않고 서서히 대기압(ATM) 상태로 벤트(Vent)를 진행하여 상부에 정체하고 있던 화학물질이 상부에서 하부로 빠르게 침투할 수 있도록 제어할 수 있다. 이러한 방법으로 화학물질의 층별 대기 시간 중에 경화가 발생하는 현상 및 불규칙적인 침투를 예방하고 방지 할 수 있다. 또한, 함침 대기 시간으로 인한 약품 정체, 경화 및 공정 시간 단축의 기술적 효과를 얻을 수 있다.
전술한 방법으로, 3회 충전시 대기압 벤트를 진행하여 약액 침투 대기시간으로 경화되는 문제 해결할 수 있고, 약액 침투 대기시간 단축으로 공정 시간을 단축 가능 할 수 있다. 또한, 3회 충전시 오버플로우 예방 및 화학물질이 스테이터에 균일하게 침투 될 수 있는 시스템을 구현할 수 있다.
도 8의 충전 횟수 및 높이는 예시하기 위한 것으로서, 이에 제한되지 않는 다양한 횟수 및 높이를 설정할 수 있다.
도 9는 본 실시예에 따른 디스펜서챔버의 구성을 예시한 도면이다.
도 10은 본 실시예에 따른 저장탱크의 구성을 예시한 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 디스펜서챔버(500)는 실린더(510), 저장탱크(520), 유체제거장치(530), 진공펌프(540) 등을 포함할 수 있다.
저장탱크(520)는 내부 기체를 제거하여 압력을 조절하는 진공펌프(540)와 연결되어 있을 수 있다.
저장탱크(520)는 제1 진공배관(VCL1)을 통해 유체제거장치(530)와 연결되어 있고, 유체제거장치(530)는 제2 진공배관(VCL2)을 통해 상기 진공펌프와 연결되어 있을 수 있다.
유체제거장치(530)의 내부의 제1 진공배관(VCL1)의 단부 높이는 상기 제2 진공배관(VCL2)의 단부 높이보다 낮게 설정되어 있을 수 있다. 이러한 방법으로 진공펌프(540)에 액상의 화학물질이 공급되는 것을 방지하면서, 효과적으로 저장탱크(520)의 압력을 조절할 수 있다.
진공펌프(540)는 저장탱크(520)의 압력을 조절하기 위한 장치로서, 펌프 등으로 정의될 수 있다.
진공펌프(540)의 감압 및 승압 동작은 함침챔버의 상단에 형성된 밸브의 개폐와 독립적으로 수행될 수 있고, 이러한 방법으로 함침챔버와 독립적인 압력 제어가 가능할 수 있다.
유체제거장치(530) 및 저장탱크(520) 사이에는 진공밸브(521)가 배치되어 있고, 진공밸브(521)는 저장탱크(520)의 내부 압력이 함침챔버의 압력보다 낮은 경우 유체의 흐름을 감소시키도록 폐쇄될 수 있다. 만약, 함침챔버의 압력보다 디스펜서챔버의 압력이 높은 경우에는 화학물질이 전달되지 않거나, 역류 현상이 발생할 수 있기 때문에, 진공밸브(521)를 통해 이러한 현상을 방지 및 개선할 수 있다.
도 11은 본 실시예에 따른 바이패스라인의 구성을 예시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 지그 시스템(600)은 함침챔버(610), 디스펜서챔버(620), 제1 밸브(630), 제2 밸브(640) 등을 포함할 수 있다.
바이패스라인(632)을 함침챔버(610) 및 디스펜서챔버(620)의 사이에 연결함으로써, 피딩라인(631)에 잔류하는 화학물질을 효과적으로 회수할 수 있다.
종래의 기술에 따르면, 약품 공급후 약품순환장치 미설치로 노즐과 연결된 부위 및 피딩라인(631)에 화학물질 정체하여 다음 공급시점에 정체 하던 약품이 투입시 약액내 미세 공기층 형성 및 균일한 온도 공급 문제 발생하게 된다. 노즐단에 정체되었던 화학물질 드레인으로 인한 새로운 약품 재공급시 약품 소모량이 많아지는 문제 발생하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 공급 노즐의 전단에 바이패스라인(632)를 설치하여 공급 후 남은 약품을 지속적으로 순환시켜 재활용 및 공기층 억제 효과를 발생시킬 수 있다. 이러한 방법으로 약품 소모량 감소, 온도 저하 방지, 탈포 성능 유지의 기술적 효과를 발생시킬 수 있다.
도 12는 본 실시예에 따른 함침챔버의 노즐의 구성을 예시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 종래의 노즐(700A)는 내부 직경(710A)가 넓고, 단부의 형상이 플랫하여 화학물질이 잔류하게 된다. 예를 들어, 내부 노즐 홀이 10파이의 직경을 가지고, 출구가 짧아 약액 공급 후에도 진공으로 인한 노즐 내부 잔액이 흘러나오는 현상이 발생하게 되며 정확한 충전량과 약액이 제품에 서서히 떨어짐으로 제품 불량율이 높아 질 수 있다.
본 실시예의 노즐(700B)은 내부 직경(700B)를 감소시키고, 출구 단부의 면적도 기존보다 길게 제작 실시하여 진공 공급 후에도 노즐에서 흘러나오는 문제를 차단하여 문제를 해결할 수 있다. 이러한 방법으로 표면장력에 기인한 유체 누출을 방지할 수 있고, 표면에 존재하는 화학물질의 잔류 현상을 개선할 수 있다. 필요에 따라, 내부 직경은 작게 할 수 있으며, 화학물질의 공급 속도에 따라 결정될 수 있다. 유량을 확보하기 위해, 노즐의 길이를 함께 증가시킬 수 있다.
도 13은 본 실시예에 따른 함침챔버의 노즐을 예시한 단면도이다.
도 13을 참조하면, 지그 시스템에서 노즐은 지그의 상측 개구부로 화학물질을 공급할 수 있고, 끝 단부가 원뿔대 형상을 가지고, 내부 도관의 단면적이 점층적으로 감소하는 구조를 가질 수 있다.
입구 단부의 직경(D2)와 출구 단부의 직경(D1)는 서로 다르게 형성함으로써, 전술한 화학물질 유출 현상을 감소시킬 수 있다.
도 14는 본 실시예에 따른 제어장치의 구성을 예시한 도면이다.
도 14를 참조하면, 제어장치(800)은 함침챔버의 압력 모니터링 패널(810), 디스펜서채널의 압력 모니터링 패널(820), 질소 온도 모니터링 패널(830) 등을 포함할 수 있다.
제어장치(800)는 프로세서, 컴퓨터 장치 등을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
함침챔버의 압력 모니터링 패널(810)은 함침챔버의 압력을 실시간 또는 주기적으로 모니터링할 수 있고, 디스펜서채널의 압력 모니터링 패널(820)는 디스펜서챔버의 압력을 실시간 또는 주기적으로 모니터링할 수 있다.
질소 온도 모니터링 패널(830)은 질소공급기의 전후단 온도를 모니터링할 수 있다.
제어장치(800)는 압력, 온도 등을 모니터링하기 위해 센서로부터 데이터를 수집 및 연산하는 장치로 이해될 수 있다.
도 15는 본 실시예에 따른 지그 시스템 제어방법을 예시한 도면이다.
도 15를 참조하면, 지그 시스템 제어방법(900)은 함침챔버로 화학물질을 공급하는 단계(S901), 함침챔버와 디스펜서챔버 내부 압력 모니터링 단계(S902), 질소를 공급하거나, 진공펌프를 작동시켜 디스펜서챔버의 승압/감압 수행하는 단계(S903), 질소공급기의 온도를 모니터링하는 단계(S904), 질소공급기의 질소 온도를 조절하는 단계(S905) 등을 포함할 수 있다.
함침챔버로 화학물질을 공급하는 단계(S901)는 디스펜서챔버의 화학물질을 압력차에 기인하여 함침챔버의 노즐로 공급하여 내부 지그의 대상물체로 전달하는 단계일 수 있다.
함침챔버와 디스펜서챔버 내부 압력 모니터링 단계(S902)는 각 챔버의 압력센서 데이터를 기준으로 내부 압력을 실시간 또는 주기적으로 모니터링하는 단계일 수 있다.
질소를 공급하거나, 진공펌프를 작동시켜 디스펜서챔버의 승압/감압 수행하는 단계(S903)는 디스펜서챔버의 압력을 조절하는 단계일 수 있다.
질소공급기의 온도를 모니터링하는 단계(S904)는 질소공급기 또는 이와 연결된 도관의 온도 센서 데이터를 기초로 온도를 모니터링하는 단계일 수 있다.
질소공급기의 질소 온도를 조절하는 단계(S905)는 에너지 절감 또는 탈포 등의 성능 개선을 위해 디스펜서챔버로 공급되는 질소의 온도를 조절하는 단계일 수 있다.
예를 들어, 기존 저장탱크 온도가 45℃ 이고, 플레이트의 온도가 45℃이고, 노즐의 온도가 65℃인 경우, 화학물질의 충전시 상온의 질소가 저장탱크, 플레이트, 노즐과의 온도차 발생하여 각 부분의 승온 효과 저하 발생 하여 공급시 원하는 온도로 공급할 수 없게 되고, 온도 변화로 인한 새로운 공기층과 습도 형성 억제 실시가 필요하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 질소공급기의 인근에 열교환 히터를 장착 하여 저장탱크 내부와 공급 질소의 온도 편차를 최소화 하여 공급시 원하는 온도로 공급함으로써, 온도 변화로 인한 새로운 공기층 생성 및 습도 형성 억제가 가능할 수 있다.
이러한 방법으로 함침챔버 및 디스펜서유닛 각각의 유닛 온도 조절 가능하게 되고, 고순도 질소 공급으로 인한 탈포 성능 개선할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 발명의 배경이 되는 기술에서 언급한 문제들을 해결하거나 최소한 그러한 문제를 완화시켜줄 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과 한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 스테이터에 화학물질을 함침시키는 지그 시스템에 있어서,
    상기 스테이터가 함침되는 지그, 및 상기 지그의 상단부에서 상기 화학물질을 공급하는 노즐을 포함하는 함침챔버; 및
    상기 화학물질을 저장하는 저장탱크, 및 상기 저장탱크에서 공급되는 상기 화학물질을 상기 함침챔버로 공급하는 실린더를 포함하는 디스펜서챔버를 포함하고,
    상기 디스펜서챔버에 질소공급기를 통해 질소를 공급하여 압력을 음압에서 양압으로 변경하고 상기 함침챔버로 상기 화학물질을 공급하는, 지그 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 질소공급기는 상기 저장탱크의 상단에 연결되어 상기 질소를 공급하는 질소공급라인을 더 포함하고,
    상기 질소공급라인을 통과하는 상기 질소는 열교환기에 의해 가열되는, 지그 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 열교환기는 상기 질소공급라인을 통과하는 상기 질소의 온도를 모니터링하고, 상기 질소의 온도를 상기 저장탱크 내부의 온도와 동일하도록 가열하는, 지그 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 함침챔버의 압력 및 상기 디스펜서챔버의 압력을 각각 모니터링하는 제어장치를 더 포함하고,
    상기 제어장치는 상기 함침챔버의 압력 및 상기 디스펜서챔버의 압력의 편차를 조절하는, 지그 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스펜서챔버의 압력은 상기 질소공급기에서 공급되는 질소에 의해 승압되고,
    상기 디스펜서챔버의 압력은 진공펌프에 의해 감압되는, 지그 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장탱크는 내부 기체를 제거하여 압력을 조절하는 진공펌프와 연결되어 있고,
    상기 저장탱크는 제1 진공배관을 통해 유체제거장치와 연결되어 있고,
    상기 유체제거장치는 제2 진공배관을 통해 상기 진공펌프와 연결되어 있고,
    상기 유체제거장치 내부의 상기 제1 진공배관의 단부 높이는 상기 제2 진공배관의 단부 높이보다 낮게 설정되어 있는, 지그 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이터는, 코일 및 상기 코일과 결합되어 코어를 형성하는 원통형 하우징을 포함하고,
    상기 지그는 상기 스테이터의 외측면에 결합된 상기 하우징을 지지하고, 상기 스테이터의 내측면에 결합된 상기 코일과는 접촉하지 않는 관통홀을 더 포함하는, 지그 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 지그의 움직임을 발생시켜 상기 화학물질의 진동을 유도하는 모터를 포함하고,
    상기 모터는 상기 지그의 하단부에 배치되고, 상기 지그는 상기 모터와 연결된 테이블 위에 결합되어 상기 모터로부터 회전 운동력을 전달받는, 지그 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 함침챔버와 상기 디스펜서챔버 사이에는 상기 화학물질을 공급하는 피딩라인 및 상기 화학물질을 회수하는 바이패스라인이 형성되고,
    상기 바이패스라인은 상기 피딩라인에 잔류하는 상기 화학물질을 상기 디스펜서챔버로 회수하기 위해 상기 피딩라인과 연결된 경로를 형성하는, 지그 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 피딩라인 및 상기 바이패스라인은 하나의 밸브에 의해 결합되어 있고,
    상기 피딩라인에서 상기 화학물질이 공급되는 경우 상기 바이패스라인에서는 상기 화학물질이 회수되지 않고,
    상기 피딩라인에서 상기 화학물질이 공급되지 않는 경우 상기 바이패스라인에서는 상기 화학물질이 회수되는, 지그 시스템.
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