KR20120072668A - Vacuum heat treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 기재는 진공 열처리 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a vacuum heat treatment apparatus.
진공 열처리 장치는 원료를 도가니 내에서 열처리하여 원하는 물질을 제조하는 장치로서, 진공 상태에서 열처리를 수행하여 주위로부터의 오염이 생성하지 않는 등의 장점이 있다. The vacuum heat treatment apparatus is a device for manufacturing a desired material by heat-treating a raw material in a crucible, and has an advantage such that contamination from surroundings is not generated by performing heat treatment in a vacuum state.
이러한 진공 열처리 장치에서는, 진공으로 유지되는 챔버 내에 단열 부재를 위치시키고 이 단열 부재 내에 히터를 위치시켜 원료를 가열한다. 반응 중에 생성되는 가스 등은 배기관에 의하여 배출된다. In such a vacuum heat treatment apparatus, a heat insulating member is placed in a chamber maintained in vacuum, and a heater is placed in this heat insulating member to heat the raw material. Gas generated during the reaction is discharged by the exhaust pipe.
그런데, 이러한 가스가 배기관을 통해 배출되는 중에 배기관의 구성 물질과 반응하여 이차상을 형성할 수 있다. 이러한 이차상이 배기관의 내부 면적을 줄이면 배기관을 통한 가스 배출이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다. However, while the gas is discharged through the exhaust pipe, the secondary phase may be formed by reacting with the constituent material of the exhaust pipe. When the secondary phase reduces the internal area of the exhaust pipe, gas discharge through the exhaust pipe may not be performed smoothly.
이러한 배기관의 교체에 의하여 비용 및 시간이 증가될 수 있다. 또한, 배기관을 통한 가스 배출이 원활하지 않으면 단열 부재 등을 반응 용기 등을 통하여 가스가 배출되는데, 이 경우 단열 부재 등의 수명이 단축될 수 있다. 더욱이, 단열 부재에 이차상이 형성되면 통전 등의 문제가 생성될 수 있어 안전 사고 등의 위험이 높아질 수 있다. The replacement of these exhaust pipes can increase cost and time. In addition, when the gas discharge through the exhaust pipe is not smooth, the gas is discharged through the reaction vessel or the like for the heat insulating member, in which case the life of the heat insulating member or the like can be shortened. Furthermore, when the secondary phase is formed in the heat insulating member, problems such as energization may be generated, which may increase the risk of a safety accident.
실시예는 배기관의 유지 보수가 용이한 진공 열처리 장치를 제공하고자 한다. The embodiment is to provide a vacuum heat treatment apparatus that is easy to maintain the exhaust pipe.
실시예에 따른 진공 열처리 장치는, 챔버; 상기 챔버 내에 위치하는 반응 용기; 상기 챔버와 상기 반응 용기 사이에 위치하여 상기 반응 용기를 가열하는 가열 부재; 및 상기 반응 용기 내부를 배기하며 개별로 형성되는 복수의 배기 부재를 포함하는 배기관을 포함한다. Vacuum heat treatment apparatus according to an embodiment, the chamber; A reaction vessel located within the chamber; A heating member positioned between the chamber and the reaction vessel to heat the reaction vessel; And an exhaust pipe exhausting the reaction vessel and including a plurality of exhaust members formed separately.
상기 복수의 배기 부재가, 상기 반응 용기에 연결되는 제1 배기 부재, 상기 챔버 외부에 위치하는 제2 배기 부재 및 상기 제1 배기 부재와 상기 제2 배기 부재 사이에 위치한 제3 배기 부재를 포함할 수 있다.The plurality of exhaust members may include a first exhaust member connected to the reaction vessel, a second exhaust member located outside the chamber, and a third exhaust member located between the first exhaust member and the second exhaust member. Can be.
상기 제3 배기 부재의 일단에 제1 홈이 형성되고 타단에 제2 홈이 형성될 수 있다. 이 때, 상기 제1 홈에 상기 제1 배기 부재가 결합되고, 상기 제2 홈에 상기 제2 배기 부재가 결합될 수 있다. A first groove may be formed at one end of the third exhaust member and a second groove may be formed at the other end thereof. In this case, the first exhaust member may be coupled to the first groove, and the second exhaust member may be coupled to the second groove.
상기 제3 배기 부재와 상기 제1 및 제2 배기 부재가 끼움 결합에 의해 고정될 수 있다. The third exhaust member and the first and second exhaust members may be fixed by fitting.
상기 제3 배기 부재와 상기 제1 배기 부재, 그리고 상기 제3 배기 부재와 상기 제2 배기 부재는 나사에 의해 결합될 수 있다. The third exhaust member and the first exhaust member, and the third exhaust member and the second exhaust member may be coupled by screws.
상기 제3 배기 부재의 외경이 상기 제1 배기 부재 및 상기 제2 배기 부재와 서로 다를 수 있다. An outer diameter of the third exhaust member may be different from the first exhaust member and the second exhaust member.
상기 제3 배기 부재의 외경이 상기 제1 배기 부재 및 상기 제2 배기 부재의 외경보다 클 수 있다. An outer diameter of the third exhaust member may be larger than an outer diameter of the first exhaust member and the second exhaust member.
상기 제3 배기 부재의 내경이 상기 제1 배기 부재 및 상기 제2 배기 부재의 내경보다 클 수 있다. An inner diameter of the third exhaust member may be larger than an inner diameter of the first exhaust member and the second exhaust member.
상기 제3 배기 부재의 내부에 이차상 생성 유도 부재가 위치할 수 있다. The secondary phase generation inducing member may be positioned inside the third exhaust member.
상기 이차상 생성 유도 부재가 흑연을 포함할 수 있다. The secondary phase generation inducing member may include graphite.
상기 이차상 생성 유도 부재가 시트 형상일 수 있다. The secondary phase generation inducing member may have a sheet shape.
상기 배기관이 흑연을 포함할 수 있다. The exhaust pipe may comprise graphite.
상기 진공 열처리 장치가 탄화 규소의 제조에 이용될 수 있다. The vacuum heat treatment apparatus can be used for the production of silicon carbide.
실시예에 따른 진공 열처리 장치에서는 배기관이 복수의 배기 부재를 포함하여 이차상이 많이 생성되는 배기 부재만을 분리하여 교체할 수 있다. 이에 의하여 배기관의 유지 보수를 쉽게 할 수 있다. In the vacuum heat treatment apparatus according to the embodiment, the exhaust pipe may include only a plurality of exhaust members and separate and replace only the exhaust member, in which a large number of secondary phases are generated. As a result, maintenance of the exhaust pipe can be easily performed.
또한, 복수의 배기 부재들 중에 이차상의 생성이 많이 일어나는 배기 부재 내부에 이차상 생성 유도 부재를 위치시켜, 이차상 생성 유도 부재에서 이차상이 생성되도록 한다. 이에 의하여 이차상 생성 유도 부재를 교체하는 것에 의하여 배기관의 청소를 완료할 수 있다. 이에 따라 배기관의 수명을 향상하고 배기관의 유지 보수를 최소화할 수 있다. In addition, the secondary phase generation inducing member is positioned inside the exhaust member in which the generation of the secondary phase occurs among the plurality of exhaust members so that the secondary phase is generated in the secondary phase generation inducing member. In this way, cleaning of the exhaust pipe can be completed by replacing the secondary phase generation guide member. This can improve the life of the exhaust pipe and minimize maintenance of the exhaust pipe.
도 1은 실시예에 따른 진공 열처리 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 B 부분을 확대하여 도시한 사시도이다. 1 is a schematic diagram of a vacuum heat treatment apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 1.
FIG. 3 is an enlarged perspective view of portion B of FIG. 2.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. In the description of embodiments, each layer, region, pattern, or structure may be “on” or “under” the substrate, each layer, region, pad, or pattern. Substrate formed in ”includes all formed directly or through another layer.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. The thickness or the size of each layer (film), region, pattern or structure in the drawings may be modified for clarity and convenience of explanation, and thus does not entirely reflect the actual size.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 실시예에 따른 진공 열처리 장치의 개략도이다. 1 is a schematic diagram of a vacuum heat treatment apparatus according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 진공 열처리 장치(100)는, 챔버(10)와, 챔버(10) 내에 위치한 단열 부재(20)와, 단열 부재(20) 내에 위치한 반응 용기(30) 및 가열 부재(40)를 포함한다. 그리고 반응 용기(30)에는 반응 중에 생성된 가스를 배출하여 반응 용기(30)를 배기하는 배기관(50)이 연결된다. 이를 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다. Referring to FIG. 1, a vacuum
분위기 가스 공급 파이프(도시하지 않음)를 통하여 챔버(10)의 내부로 분위기 가스가 주입된다. 분위기 가스로는 아르곤(Ar) 등의 불활성 가스를 사용할 수 있다. Atmospheric gas is injected into the
챔버(10) 내에 위치하는 단열 부재(20)는 반응 용기(30)가 반응에 적정한 온도로 유지될 수 있도록 단열시키는 역할을 한다. 이러한 단열 부재(20)는 고온에 견딜 수 있도록 흑연을 포함할 수 있다. The
단열 부재(20) 내에는 혼합 원료가 충전되고 이들의 반응에 의하여 원하는 물질이 생성되는 반응 용기(30)가 위치한다. 이러한 반응 용기(30)는 고온에 견딜 수 있도록 흑연을 포함할 수 있다.In the
단열 부재(20)와 반응 용기(30) 사이에는 반응 용기(30)를 가열하는 가열 부재(40)가 위치한다. 이러한 가열 부재(40)는 다양한 방법에 의하여 반응 용기(30)에 열을 제공할 수 있다. 일례로, 가열 부재(40)는 흑연에 전압을 가하여 열을 발생시킬 수 있다. A
이러한 진공 열처리 장치(100)는 일례로, 탄소원과 규소원을 포함하는 혼합 원료를 가열하여 탄화 규소를 제조하는 탄화 규소의 제조 장치로 이용될 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. The vacuum
그리고 배기관(50)은 고온을 견딜 수 있도록 일례로 흑연을 포함할 수 있다. 이러한 배기관(50)을 도 2 및 도 3을 참조하여 좀더 상세하게 설명한다. 도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 B 부분을 확대하여 도시한 사시도이다. And the
도 2를 참조하면, 실시예에서 배기관(50)은 단열 부재(20) 쪽에서 반응 용기(도 1의 참조부호 30, 이하 동일)에 연결되는 제1 배기 부재(510), 챔버(10)의 외부에 위치하는 제2 배기 부재(520), 그리고 제1 배기 부재(510)와 제2 배기 부재(520) 사이에 위치한 제3 배기 부재(530)를 포함한다. Referring to FIG. 2, in the embodiment, the
이때, 제3 배기 부재(530)의 일단에 제1 홈(512)이 형성되고 타단에 제2 홈(522)이 형성된다. 이러한 제1 홈(512)에 제1 배기 부재(510)가 결합되고, 제2 홈(514)에 제2 배기 부재(520)가 결합될 수 있다. 그리고 제3 배기 부재(530)와 제1 배기 부재(510)가 제1 나사(514)에 의해 고정되고, 제3 배기 부재(530)와 제2 배기 부재(510)가 제2 나사(524)에 의해 고정될 수 있다. In this case, a
도면 및 상술한 설명에서는 제1 내지 제3 배기 부재(510, 520, 530)가 제1 및 제2 나사(514, 524)에 의하여 고정되는 것을 예시하였다. 이러한 나사 결합에 의하여 견고한 고정이 가능할 수 있다. In the drawings and the above description, the first to
그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 및 제2 나사(514, 524) 없이 제1 및 제2 홈(512, 522)만을 이용한 끼움 결함에 의하여 제1 내지 제3 배기 부재(510, 520, 530)를 고정할 수도 있다. 이에 따르면 제1 내지 제3 배기 부재(510, 520, 530)의 탈부착을 용이하게 하여 수리 및 교체 시에 시간을 줄일 수 있다. 또는, 상술한 제1 및 제2 홈(512, 522) 없이 제1 및 제2 나사(514, 524)만으로 제1 내지 제3 배기 부재(510, 520, 530)를 고정할 수 있다. However, the embodiment is not limited thereto. The first to
본 실시예에서는 제3 배기 부재(530)의 외경(W1)이 제1 및 제2 배기 부재(510, 520)의 외경(W2)보다 크므로 제3 배기 부재(530)에 제1 및 제2 홈(512, 514)을 안정적으로 형성할 수 있다. 이에 의하여 제1 내지 제3 배기 부재(510, 520, 530)의 결합 안정성을 향상할 수 있다. In the present embodiment, since the outer diameter W1 of the
그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제3 배기 부재(530)의 외경(W1)이 제1 및 제2 배기 부재(510, 520)의 외경(W2)보다 작고, 제1 및 제2 배기 부재(510, 520)에 홈을 형성하는 것도 가능하다. However, the embodiment is not limited thereto, and the outer diameter W1 of the
이때, 단열 부재(20) 내부와 챔버(10) 외부의 온도 차이에 의하여 제3 배기 부재(530)에 온도 구배가 크게 형성될 수 있다. 이에 따라 제3 배기 부재(530) 내에서 이차상이 가장 많이 발생할 수 있다. 일례로 진공 열처리 장치(도 1의 참조부호 100, 이하 동일)가 탄화 규소를 제조하는 데 사용되면, 반응 중에 생성된 CO 또는 CO2 가스, 미반응 가스인 SiO 가스 등이 온도 구배가 큰 제3 배기 부재(530)에서 이와 반응하여 제3 배기 부재(530) 내에 부착될 수 있다. In this case, a temperature gradient may be largely formed in the
실시예에서는 이렇게 이차상이 주로 형성되는 제3 배기 부재(530)만을 청소하거나 교체하는 것에 의하여 배기관(50)을 정비할 수 있으므로 배기관(50)의 유지 보수 시간을 줄일 수 있다. 즉, 실시예에서는 배기관(50)이 복수의 배기 부재(510, 520, 530)를 가져 배기관(50)의 유지 보수 시간을 줄일 수 있다. 도면 및 설명에서는 3개의 배기 부재(510, 520, 530)를 구비한 것을 예시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 배기관(50)이 개별로 형성되는 복수(즉, 두 개 이상)의 배기 부재(510, 520, 530)를 포함하면 족하다.In this embodiment, since the
이와 같이 이차상 생성이 가장 많이 일어나는 제3 배기 부재(530)의 내부에는 이차상 생성 유도 부재(540)가 위치할 수 있다. 이러한 이차상 생성 유도 부재(540)는 배기관(50)과 동일한 물질, 일례로 흑연으로 이루어질 수 있다. 제3 배기 부재(530) 내에 위치한 이차상 생성 유도 부재(540)에 이차상이 생성되면 이 이차상 생성 유도 부재(540)를 교체하는 것에 의하여 배기관(50)을 유지 보수할 수 있으므로 이에 요구되는 비용 및 시간을 효과적으로 절감할 수 있다. As described above, the secondary phase
이차상 생성 유도 부재(540)는 배기관(50)과 반응 또는 미반응 가스들의 접촉을 막도록 시트 형상으로 형성되어, 도 3와 같이, 제3 배기 부재(530)의 표면을 덮도록 형성될 수 있다. 이러한 시트 형태의 이차상 생성 유도 부재(540)를 배기관(50) 형상과 유사하게 동그랗게 말아서 제3 배기 부재(530)의 내부에 넣으면 별도의 고정 수단 없이 이차상 생성 유도 부재(540)가 제3 배기 부재(530)의 표면을 자연스럽게 덮으면서 위치할 수 있다. The secondary phase
이때, 제3 배기 부재(530)의 내경(W3)이 제1 및 제2 배기 부재(W4)의 내경보다 크면, 이 차이에 의해 형성된 단차에 의하여 이차상 생성 유도 부재(540)가 제3 배기 부재(530) 내에서 제1 및 제2 배기 부재(510, 520)로 이동하는 것을 방지할 수 있다. At this time, when the inner diameter W3 of the
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The features, structures, effects and the like described in the foregoing embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. In addition, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
In addition, the above description has been made with reference to the embodiments, which are merely examples and are not intended to limit the invention. It will be appreciated that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments may be modified and implemented. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
Claims (13)
상기 챔버 내에 위치하는 반응 용기;
상기 챔버와 상기 반응 용기 사이에 위치하여 상기 반응 용기를 가열하는 가열 부재; 및
상기 반응 용기 내부를 배기하며, 개별로 형성되는 복수의 배기 부재를 포함하는 배기관
을 포함하는 진공 열처리 장치. chamber;
A reaction vessel located within the chamber;
A heating member positioned between the chamber and the reaction vessel to heat the reaction vessel; And
An exhaust pipe including a plurality of exhaust members formed separately to exhaust the inside of the reaction vessel.
Vacuum heat treatment apparatus comprising a.
상기 복수의 배기 부재가, 상기 반응 용기에 연결되는 제1 배기 부재, 상기 챔버 외부에 위치하는 제2 배기 부재 및 상기 제1 배기 부재와 상기 제2 배기 부재 사이에 위치한 제3 배기 부재를 포함하는 진공 열처리 장치. The method of claim 1,
The plurality of exhaust members includes a first exhaust member connected to the reaction vessel, a second exhaust member located outside the chamber, and a third exhaust member located between the first exhaust member and the second exhaust member. Vacuum heat treatment device.
상기 제3 배기 부재의 일단에 제1 홈이 형성되고 타단에 제2 홈이 형성되며,
상기 제1 홈에 상기 제1 배기 부재가 결합되고, 상기 제2 홈에 상기 제2 배기 부재가 결합되는 진공 열처리 장치. The method of claim 2, wherein.
A first groove is formed at one end of the third exhaust member and a second groove is formed at the other end thereof;
And the first exhaust member is coupled to the first groove, and the second exhaust member is coupled to the second groove.
상기 제3 배기 부재와 상기 제1 및 제2 배기 부재가 끼움 결합에 의해 고정되는 진공 열처리 장치. The method of claim 3.
And the third exhaust member and the first and second exhaust members are fixed by fitting.
상기 제3 배기 부재와 상기 제1 배기 부재, 그리고 상기 제3 배기 부재와 상기 제2 배기 부재는 나사에 의해 결합되는 진공 열처리 장치. The method according to claim 2 or 3,
And the third exhaust member and the first exhaust member, and the third exhaust member and the second exhaust member are coupled by screws.
상기 제3 배기 부재의 외경이 상기 제1 배기 부재 및 상기 제2 배기 부재와 서로 다른 진공 열처리 장치. The method of claim 2,
And an outer diameter of the third exhaust member is different from the first exhaust member and the second exhaust member.
상기 제3 배기 부재의 외경이 상기 제1 배기 부재 및 상기 제2 배기 부재의 외경보다 큰 진공 열처리 장치. The method of claim 6,
And an outer diameter of the third exhaust member is larger than an outer diameter of the first exhaust member and the second exhaust member.
상기 제3 배기 부재의 내경이 상기 제1 배기 부재 및 상기 제2 배기 부재의 내경보다 큰 진공 열처리 장치. The method of claim 2,
And an inner diameter of the third exhaust member is larger than an inner diameter of the first exhaust member and the second exhaust member.
상기 제3 배기 부재의 내부에 이차상 생성 유도 부재가 위치하는 진공 열처리 장치. The method of claim 2,
And a second phase generation inducing member is positioned inside the third exhaust member.
상기 이차상 생성 유도 부재가 흑연을 포함하는 진공 열처리 장치. 10. The method of claim 9,
And the secondary phase generation inducing member comprises graphite.
상기 이차상 생성 유도 부재가 시트 형상인 진공 열처리 장치. 10. The method of claim 9,
And the second phase generating inducing member is in a sheet shape.
상기 배기관이 흑연을 포함하는 진공 열처리 장치. The method of claim 1,
And the exhaust pipe comprises graphite.
상기 진공 열처리 장치가 탄화 규소의 제조에 이용되는 진공 열처리 장치.
The method of claim 1,
And the vacuum heat treatment apparatus is used for the production of silicon carbide.
Priority Applications (2)
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