KR20100090185A - 열처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 열처리장치는, 복수의 셔터부재(2) 각각의 배면에, 히터(4)를 장착한다. 히터(4)는, 히터소선(41)이 매설 또는 부착된 절연판(42)의 양면을 마이카 등의 내열성을 갖는 절연재료(43,44)으로 피복하여 구성되어 있다. 히터(4)는, 셔터부재(2)의 배면에, 예를 들면 나사 고정된다. 히터(4)는, 예를 들면 150℃ 정도의 온도 이상으로 발열하는 용량이면 좋다.

열처리, 히터, 셔터, 내열성, 액정, 칼라, 필터, 매엽식, 클린, 오븐

Description

열처리장치{HEAT TREATMENT APPARATUS}

본 발명은, 액정 칼라 필터의 제조에 이용되는 매엽식 클린 오븐 등의 열처리장치에 관한 것이며, 특히 노 내의 압력을 노 외에 대하여 부압으로 한 열처리장치에 관한 것이다.

매엽식 클린 오븐 등의 열처리장치에서는, 노 내에서 가열된 처리기판의 표면 처리막의 일부가 기화하여, 기화물질을 포함하는 가스가 발생한다. 이 가스가 노 외에 누출하면 온도 저하에 의해 기화물질이 승화물로서 석출하여, 외부 환경이 오염된다.

그래서, 종래의 열처리장치에서는, 노 내의 압력을 노 외에 대하여 부압으로 하여, 노 내의 가스가 외부로 누출되지 않도록 하고 있다.

또, 노 내에 있어서 열풍 유로의 최하류측에 촉매벽을 설치하여, 처리기판으로부터 발생하는 가스의 산화분해를 촉진하는 것으로, 승화물의 발생을 억제하도록 한 열처리장치가 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

또한, 노 내에 있어서 개부부의 하방에 배기관을 배치하여, 배기관의 상면에 천설된 흡인공을 통하여 노 내의 가스를 흡인하도록 한 열처리장치도 있다(예를 들 면, 특허문헌 2 참조).

[선행기술문헌]

[특허문헌]

[특허문헌 1] 특개 2006-17357호 공보

[특허문헌 2] 특개 2008-06003호 공보

그러나, 노 내로의 처리기판의 반입출시에 개구부의 셔터가 개방되면, 노 외의 온도 분위기가 노 내로 유입하고, 셔터의 내측벽에 승화물이 부착하여, 나중에 반입출되는 처리기판이, 셔터의 내측면으로부터 낙하한 승화물에 의해 오손(汚損)될 가능성이 있다.

특허문헌 1에 기재된 열처리장치에서는, 개구부의 개방시에 저온 분위기가 노 내에 유입하는 것에 의해 셔터 내측면으로의 승화물의 부착에 대하여 고려하지 않아, 셔터의 내측면으로부터 낙하한 승화물에 의한 처리기판의 오손을 방지할 수 없었다. 또, 특허문헌 2에 기재된 열처리장치에서는, 흡인 후의 가스로부터 승화물을 제거하기 위한 후처리기 필요함과 동시에, 흡인에 의해 저하한 노 내 온도를 상승시키기 위하여 런닝 코스트가 증가한다.

본 발명의 목적은, 노 내의 청소작업 등의 번잡한 후처리의 추가나 런닝 코스트의 증가를 초래하지 않고, 개구부의 개방시에 저온 분위기의 유입에 의해 셔터의 내측면으로의 승화물의 부착을 억제할 수 있으며, 처리기판의 오손을 미연에 방지할 수 있는 열처리장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의한 열처리장치는, 노, 셔터 및 히터를 구비하고 있다. 노는, 처리기판이 반입출되는 개구부를 구비한다. 셔터는, 개구부를 개폐한다. 히터는, 셔터에 설치되고, 적어도 개구부의 개방시에 셔터를 가열한다.

이 구성에 의하면, 노 내로의 처리기판의 반입출시에는, 적어도 개구부를 개방하는 셔터와 함께 셔터의 내측면 주위의 분위기가 히터에 의해 가열된다. 개방한 개구부를 경유하여 노 외의 분위기가 노 내로 유입하여도 노 내의 개구부 근방의 벽면이나 분위기의 온도가 급격하게 저하하는 일 없어, 승화물의 발생이 억제되고, 셔터의 내측면에 승화물이 부착하는 일이 없다. 또, 히터의 구동에 의해 노 내의 온도저하가 억제되기 때문에, 히터의 구동 코스트는 노 내의 처리온도를 유지하기 위하여 사용되는 것으로 된다. 따라서, 셔터에 설치된 히터의 구동 코스트는 노 내로 온풍을 공급하는 수단의 구동 코스트 저하로 상쇄되어, 셔터에 히터를 설치하지 않은 경우에 비교하여 노 내 온도를 소정의 처리온도로 유지하기 위한 런닝 코스트가 크게 상승하지는 않는다.

이 구성은, 노 내를 노 외에 대하여 부압으로 하는 압력조정부를 구비한 경우에 적합한다. 노 내의 분위기 중에 생긴 승화물에 의한 노 외의 오염을 방지할 작정으로 압력조정부를 구비한 장치에서는, 노 내외의 압력차에 의해 개구부가 개방될 때에 노 외로부터 노 내로 외기가 유입하기 용이하나, 상기의 구성을 구비한 것으로 노 내에 있어서 개구부 근방에서의 승화물의 발생을 억제할 수 있어, 셔터의 내측면으로의 승화물의 부착을 방지할 수 있다.

또, 셔터를 각각이 개구부의 일부를 선택적으로 개폐하는 복수의 셔터부재로 구성한 경우, 히터를 복수의 셔터부재의 각각에 독립하여 배치하여, 적어도 개구부의 일부를 개방하는 셔터부재의 내측면을 히터에 의해 가열하는 것이 바람직하다. 복수의 셔터부재 각각의 내측면을 개별로 가열할 수 있어, 처리기판의 반입출에 즈음하여 개방된 부분으로부터 노 내로 유입하는 외기를 확실하게 가열할 수 있다.

본 발명에 의하면, 번잡한 후처리의 추가나 런닝 코스트의 증가를 초래하지 않고, 개구부의 개방시에 저온 분위기의 유입에 의해 셔터의 내측면으로의 승화물의 부착을 억제할 수 있어, 처리기판의 오손을 미연에 방지할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시예에 의한 열처리장치의 측면 단면도이다. 열처리장치(10)는, 노(1)의 노 내(11)에 수납한 복수매의 처리기판(100)을 소정의 처리온도로 소정시간 가열한다. 노(1)는, 전면에 개구부(12)가 형성되어 있다. 개구부(12)에는, 전체면에 복수의 셔터부재(2)가 배치되어 있다. 복수의 셔터부재(2)는, 본 발명의 셔터로서 슬라이드식 셔터를 구성하고 있다. 각 셔터부재(2)는, 개구부(12)의 전면측에서 상하방향으로 이동자재로 되어 있다. 복수의 셔터부재(2) 중, 노 내(11)에서 처리기판(100)을 반입출 해야할 위치를 사이에 두고, 상측의 셔터부재(2)가 상방으로 이동하는 것으로, 개구부(12)의 일부가 개방된다.

노(1)의 전면측에는, 로봇장치(200)가 배치되어 있다. 로봇장치(200)는, 노 내(11)에 있어서 소정의 상하방향의 위치로 처리기판(100)을 반입출한다.

노(1)에는, 열풍순환장치(30가 배치되어 있다. 열풍순환장치(3)는, 노 내(11)의 온도를 소정의 처리온도로 유지하기 위하여, 노 내(11)의 분위기를 가열하여 노 내(11)에 공급한다. 열풍순환장치(3)는, 본 발명의 압력조정부를 겸하고 있어, 노 내(11)를 노 외에 대하여 미세한 부압으로 유지한다.

처리막이 도포된 글래스 기판 등의 처리기판이 노 내(11)에서 가열되면, 처리막을 구성하는 물질의 일부가 승화하여, 노 내(11)의 분위기 중에 포함된다. 노 내(11)가 노 외와 등압 또는 양압이면, 처리기판의 반입출시에 개구부(12)가 개방된 때에, 노 내(11) 분위기 중의 승화물이 노 외로 누출하여, 클린 룸인 노 외의 분위기가 오손된다.

그래서, 노 내(11)를 노 외에 대하여 미세하게 부압으로 유지하는 것으로, 개구부(12)의 개방시에도 승화물을 포함한 노 내(11)의 분위기가 노 외로 누출하지 않도록 하고 있다.

도 2는, 열처리장치에 이용되는 셔터부재의 배면측(노 내측)에서 본 사시도이다. 복수의 셔터부재(2) 각각의 배면에는, 히터(4)가 장착되어 있다. 히터(4)는, 히터소선(41)이 매설 또는 부착된 절연판(42)의 양면을 마이카 등의 내열성을 갖는 절연재료(43,44)로 피복하여 구성되어 있다. 히터(4)는, 셔터부재(2)의 배면에, 에를 들면 나사 고정된다.

히터(4)는, 예를 들면 150℃ 정도의 온도 이상으로 발열하는 용량이면 좋고, 복잡한 제어수단을 구비할 필요는 없다. 단, 히터(4)의 응답성이 충분하게 빠른 것을 조건으로, 처리기판(100)(도 1참조)의 반입출 위치를 상하에 두고 셔터부재(2)에 설치되어 있는 히터(4)만을 선택적으로 구동하도록 제어하는 것도 가능하다. 이 경우에서도, 열처리장치(10) 전체의 가열에 요하는 전력은 크게 변화하는 것은 아니다. 히터(4)의 구동에 의해 노 내(11)가 가열되어, 열풍순환장치(3)(도 1 참조)에서 발생해야 할 열량이 감소한다. 따라서, 히터(4)를 구동하는 것에 의해서도 런닝 코스트의 현저한 상승을 초래하지 않는다.

또한, 히터(4)의 배치 위치는, 셔터부재(2)의 배면에 한정하는 것은 아니다. 셔터부재(2)의 전면 또는 내부에 장착하여도 좋다.

도 3은, 열처리장치에 있어서 처리기판의 반입출시의 요부 단면도이다. 노 내(11)에 대한 처리기판(100)의 반입출시에는, 노 내(11)에 있어서 처리기판(100)의 수납 위치를 사이에 두고, 상측의 셔터부재(2)가 상방으로 이동하는 것으로 개구부(12)의 일부가 반입출구(12A)로서 개방된다.

노 내(11)는 노 외에 대하여 부압이기 때문에, 반입출구(12A)가 개방되면, 노 외의 분위기가 노 내(11)로 유입한다. 노 외의 분위기는, 노 내(11)의 분위기에 비교하여 충분히 저온이기 때문에, 반입출구(12A)의 근방에서는, 노 내(11)의 분위 기의 온도가 100~150℃ 정도 저하하는 경우가 있다.

노 내(11) 분위기의 온도저하를 방치하면, 가열처리에 의해 처리기판(100)의 처리막으로부터 기화한 물질이, 냉각되어 석출하여, 승화물로서 셔터부재(2)의 내측면(배면)에 부착한다. 셔터부재(2)의 내측면에 부착한 승화물은, 셔터부재(2)의 상하동작시의 진동 등의 작용에 의해 낙하하여, 반입출 중의 처리기판(100)을 오손한다.

그래서, 본 발명의 열처리장치(10)에서는, 히터(4)에 의해 셔터부재(2)를 가열한다. 이에 의해, 반입출구(12A)을 경유하여 노 내(11)로 유입하는 외기가 따뜻해져서, 노 내(11)에 있어서 반입출구(12A)의 근방의 온도가 저하하는 일이 없어, 처리막으로부터 기화한 물질의 승화물이 셔터(2)의 내측면에 부착하는 일이 없다.

도 4는, 열처리장치에 있어서 처리기판의 반입출시의 요부 단면도이다. 이 실시예에서는, 셔터(2)의 배면에 마이크로 히터(작은 직경의 시즈드 히터)(104)를 고정구(141)를 통하여 고정하고 있다. 마이크로 히터(104)는, 가소성을 가지고 있어, 셔터(2) 배면의 전체면에 높은 밀도로 배치하는 것이 용이하다.

또한, 셔터(2)의 배면에 대한 마이크로 히터(104)의 고정에는, 반드시 고정구(141)를 이용할 필요는 없다. 마이크로 히터(104)는, 히터 소선을 절연재 및 작은 직경의 SUS관 등으로 차례로 피복한 것이며, 유연성을 가져, 임의의 형상으로 가공하는 것이 용기하기 때문에, 임의의 방법으로 셔터(2)의 배면에 고정할 수 있다.

도 5는, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 열처리장치의 셔터부재의 배면측 에서 본 사시도이다. 이 실시예에서는, 각 셔터부재(102)를 복수의 셔터편(121)으로 구성하고 있다. 복수의 셔터편(121)은, 셔터부재(102)의 길이방향으로 나란히 배치되어 있다. 셔터부재(102)의 전면측과 배면측에 온도차가 발생한 경우에도, 각 셔터편(121)이 길이방향으로 변위하는 것으로, 셔터부재(102)의 왜곡을 방지한다.

이 경우에는, 각 셔터편(121)의 배면에 개별의 히터(204)를 고정한다. 셔터편(121)이 변위한 경우에도 히터(204)의 파손을 방지할 수 있다. 또, 히터(204)의 각각을 마이크로 히터 또는 마이카 히터로 구성함으로써, 전원 라인을 용이하게 배선할 수 있다.

상술의 실시예의 설명은, 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상술의 실시예는 아니며, 특허청구의 범위에 의해 나타내어진다. 더욱이, 본 발명의 범위에는, 특허청구의 범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

예를 들면, 복수의 셔터부재를 상단부 또는 하단부를 힌지로 회동자재로 한 힌지식 셔터를 구비한 열처리장치에 있어서도 본 발명을 동일하게 실시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 열처리장치의 측면 단면도이다.

도 2는 동 열처리장치에 이용되는 셔터부재의 배면측에서 본 사시도이다.

도 3은 동 열처리장치에 있어서 처리기판의 반입출시의 요부 단면도이다.

도 4는 열처리장치에 있어서 처리기판의 반입출시의 요부 단면도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 열처리장치의 셔터부재의 배면측에서 본 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 - 노체

2 - 셔터부재

3 - 열풍순환장치

4 - 히터

10 - 열처리장치

11 - 노 내

12 - 개구부

100 - 처리기판

Claims (3)

1. 처리기판이 반입출되는 개구부를 구비한 노와,

   상기 개구부를 개폐하는 셔터와,

   상기 셔터에 설치되며, 적어도 상기 개구부의 개방시에 상기 셔터를 가열하는 히터를 구비한 열처리장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 노 내를 노 외에 대하여 부압으로 하는 압력조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열처리장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 셔터는, 각각이 상기 개구부의 일부를 선택적으로 개폐하는 복수의 셔터부재로 구성되고,

   상기 히터는, 상기 복수의 셔터부재의 각각에 독립하여 배치되고,

   상기 복수의 셔터부재 중 적어도 상기 개구부의 일부를 개방하는 셔터부재에 배치된 히터를 구동하는 구동부를 구비한 것을 특징으로 하는 열처리장치.

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