KR20020086763A - 플라즈마를 이용한 연속중합장치용 열전대 - Google Patents

Abstract

본 발명 플라즈마를 이용한 연속중합장치용 열전대는 단부가 측온점(32)이 되도록 접합된 출력선(31)과, 그 출력선(31)의 일측면이 노출되도록 상면에 감싸도록 형성되는 스크린(33)과, 그 스크린(33)의 후단부에 노출된 출력선(31)을 감싸도록 설치되는 절연체(34)와, 상기 출력선(31)에 연장되도록 절연체(34)의 외측으로 돌출형성되는 출력단자(35)로 구성되어, 증착작업시 전극(25)과 챔버(21)의 내측면에서 발산되는 복사에너지가 스크린(33)에 의하여 차단되는 상태에서 출력단자(35)의 측온부(32)에서 소재(22) 주변의 온도가 정확이 측정되므로, 장기간 연속적인 증착작업이 이루어져도 항상 정확한 온도측정이 이루어진다.

Description

플라즈마를 이용한 연속중합장치용 열전대{THERMOCOUPLE FOR CONTINUOUS POLYMERIZING SYSTEM USING PLASMA}

본 발명은 플라즈마를 이용한 연속중합장치용 열전대에 관한 것으로, 특히 장기간 작업시에도 소재 주변의 온도를 정확히 측정할 수 있도록 하는데 적합한 플라즈마를 이용한 연속중합장치용 열전대에 관한 것이다.

일반적으로 공정 챔버를 지나는 시트 상태의 소재에 연속적으로 고분자 중합물을 증착하는 증착장비에서는 장기간 연속적인 증착시 소재 주변의 온도를 콘트롤 하여 정상적인 증착이 이루어질 수 있도록 열전대가 설치되는데, 이와 같이 열전대가 설치된 플라즈마 연속중합장치가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 플라즈마 연속중합장치는 공정 챔버(1)의 일측에 시트 상태의 소재(2)를 공정 챔버(1)로 공급하기 위한 언 와인더(3)가 설치되어 있고, 타측에 공정 챔버(1)에서 중합물이 증착된 소재(2)를 권취하는 와인더(4)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 공정 챔버(1)의 내부에는 이동되는 소재(2)의 상,하측에 전극(5)이 설치되어 있고, 그 전극(5)과 소재(2)의 사이에는 소재(2) 주변의 온도를 검출하기 위한 열전대(6)가 고정되어 있다.

또한, 상기 열전대(6)는 도 2에 도시된 바와 같이, T형 열전대(6)로서 보호관(11)의 내측에 동선과 콘스탄탄선(니켈과 구리합금)으로 이루어진 출력선(12)이삽입되어 있고, 상기 보호관(11)의 후단부에는 콘넥터(13)가 결합되어 있으며, 그 콘넥터(13)를 통하여 상기 출력선(12)에 연결된 2개의 출력단자(14)가 외부로 돌출되도록 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래 플라즈마 연속중합장치에서는 언 와인더(3)에서 공정 챔버(1)의 내부로 알루미늄 시트인 소재(2)를 연속적으로 공급하고, 그와 같이 공급된 소재(2)가 공정 챔버(1)를 지나 와인더(4)에 권취되는 상태에서 공정 챔버(1)의 내부에 탄화수소가스와 비반응가스를 주입함과 아울러 전극(5)과 소재(2)에 디시 전원을 인가하면 전극(5)과 소재(2)의 사이에 플라즈마가 형성되며 소재(2)의 표면에 고분자 중합물이 증착된다.

그리고, 상기와 같이 소재(2)에 연속적인 중합물증착이 이루어질때에 공정 챔버(1)의 내부에 설치된 열전대(6)에 의하여 소재(2) 주변의 온도가 검출되어 적정온도로 콘트롤 함으로써 소재(2)의 과열에 의한 비정상적인 중합물의 증착이 발생되는 것을 방지하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 플라즈마를 이용한 연속중합장치용 열전대는 장기간 사용시 보호관(11)의 외측면에 중합물이 증착되고, 그와 같이 부착된 중합물이 탄화되어 정확한 온도측정이 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 장시간 연속적인 중합작업이 이루어지더라도 증착이 이루어지는 소재 주변의 온도를 정확히 측정할 수 있도록 하는데 적합한 플라즈마를 이용한 연속중합장치용 열전대를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 플라즈마를 이용한 연속중합장치의 구조를 개략적으로 보인 개략구성도.

도 2는 종래 열전대의 구조를 보인 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 열전대가 설치된 플라즈마 연속중합장치의 개략구성도.

도 4는 본 발명에 따른 열전대의 구조를 보인 사시도.

도 5는 도 4의 A-A'선 단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

31 : 출력선32 : 측온점

33 : 스크린34 : 절연체

35 : 출력단자

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 서로 다른 두종의 금속 단부가 측온점이 되도록 접합된 출력선과, 그 출력선의 하측이 노출되도록 상면에 감싸도록 형성되는 스크린과, 그 스크린의 후단부에 노출된 출력선을 절연하기 위한 절연체 및 상기 출력선에 연장되도록 절연체의 외측으로 돌출형성되는 출력단자를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 연속중합장치용 열전대가 제공된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 플라즈마를 이용한 연속중합장치용 열전대를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 열전대가 설치된 플라즈마 연속중합장치의 개략구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 열전대의 구조를 보인 사시도이며, 도 5는 도 4의 A-A'선 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 열전대가 설치된 플라즈마를 이용한 연속중합장치는 공정 챔버(21)의 일측에 공정 챔버(21)로 소재(22)를 공급하기 위한 언 와인더(23)가 설치되어 있고, 타측에 공정 챔버(21)에서 배출되는 소재(22)를 권취하는 와인더(24)가 설치되어 있으며, 상기 공정 챔버(21)의 내측을 지나는 소재(22)의 상,하측에는 전극(25)이 설치되어 있고, 상측의 전극(25)과 소재(22)의 사이에 열전대(30)가 설치되어 있는 구성은 종래와 유사하다.

여기서, 본 발명은 상기 열전대(30)를 구성함에 있어서, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 동선과 콘스탄탄선으로 이루어진 출력선(31)의 단부를 접합하여 측온점(32)이 형성되어 있고, 그 출력선(31)의 하측이 노출되도록 상면에 알루미늄 포일을 수겹으로 감싸도록 스크린(33)이 형성되어 있으며, 그 스크린(33)의 후단부에 노출된 출력선(31)에는 석면테이프와 같은 절연체(34)에 의하여 출력선(31)의 노출부가 절연되도록 되어 있고, 상기 출력선(31)에 연장되도록 절연체(34)의 외측으로 출력단자(35)가 돌출형성되어 있다.

상기 스크린(33)으로 사용되는 알루미늄 포일은 방사율이 낮고, 표면이 연마된 것이 바람직하며, 폭(W)은 10mm 정도를 유지하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 출력선(31)이 노출되는 스크린(33)의 하면은 공정 챔버(21)를 지나는 소재(22)와 간격(h)이 3mm이내가 되도록 설치하여 반응가스들이 스크린(33)과 소재(22) 사이에 유입되어 플라즈마에 의한 중합물의 증착이 출력선(31)에 발생되지 않도록 하는 것이 바람직 하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 열전대가 설치된 플라즈마 증착장치는 언 와인더(23)에서 공정 챔버(21)로 소재(22)를 연속적으로 공급하고, 그와 같이 공급되는 소재(22)가 공정 챔버(21)를 지나 와인더(24)에 권취되는 상태에서, 공정 챔버(21)의 내부에 탄화수소가스와 비반응가스를 주입함과 아울러 전극(25)과 소재(22)에 디시 전원을 공급하면 전극(25)과 소재(22)의 사이에 플라즈마가 발생되어 소재(22)의 표면에 중합물의 증착이 이루어진다.

그리고, 상기와 같이 소재(22)의 표면에 연속적인 증착이 진행될때에서 본 발명에 따른 열전대(30)는 출력선(31)과 그 출력선(31)의 단부가 접합된 측온점(32)의 일정부분이 소재(22)측으로 노출되어 있어서 소재(22) 주변의 온도가정확히 측정이 되고, 그와 같은 출력선(31)을 감싸도록 상측에 형성된 스크린(33)에 의하여 전극(25)에서 발산되는 복사 에너지가 챔버의 내부에서 산란되어 측온점(32)에서의 측온에 영향을 미치는 것이 차단된다.

또한, 출력선(31)이 노출되는 스크린(33)의 하면(33a)과 소재(22)와의 간격(h)이 3mm 이내가 되도록 설치함으로써 스크린(33)의 하측으로 반응가스의 유입이 용이치 못하여, 출력선(31)에 중합물의 증착이 발생되지 않는다. 따라서, 장기간 연속적인 증착작업이 이루어질때에 출력선(31)에 중합물이 증착되지 않으므로 정확한 온도측정이 이루어지게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 플라즈마를 이용한 연속중합장치용 열전대는 단부가 측온점이 되도록 접합된 출력선과, 그 출력선의 일측면이 노출되도록 상면에 감싸도록 형성되는 스크린과, 그 스크린에 후단부에 노출되는 출력선을 감싸도록 설치되는 절연체와, 상기 출력선에 연장되도록 절연체의 외측으로 돌출형성되는 출력단자로 구성되어, 증착작업시 전극과 챔버의 내측면에서 발산되는 복사에너지가 스크린에 의하여 차단되는 상태에서 출력단자의 측온부에서 소재주변의 온도가 정확이 측정되므로, 장기간 연속적인 증착작업이 이루어져도 항상 정확한 온도측정이 이루어지는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 서로 다른 두종의 금속 단부가 측온점이 되도록 접합된 출력선과, 그 출력선의 하측이 노출되도록 상측에 형성되는 스크린과, 그 스크린의 후단부에 노출된 출력선을 절연하기 위한 절연체 및 상기 출력선에 연장되도록 절연체의 외측으로 돌출형성되는 출력단자를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 연속중합장치용 열전대.
2. 제 1항에 있어서, 상기 스크린은 수겹으로 쌓여진 알루미늄 포일인 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 연속중합장치용 열전대.
3. 제 1항에 있어서, 상기 절연체는 석면 테이프인 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 연속중합장치용 열전대.