KR20140086007A - 증발원 가열 장치 - Google Patents

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Abstract

증발원 가열 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원 가열 장치는, 내부에 도가니가 배치되도록 도가니의 외주면을 둘러싸는 관 상의 제1 리플렉터와, 제1 리플렉터와 도가니 사이에 배치되도록 제1 리플렉터의 내측에 고정되는 열선 고정용 절연체와, 열선 고정용 절연체에 권취되어 도가니를 가열하는 열선을 포함할 수 있다.

Description

증발원 가열 장치{HEATING DEVICE OF EVAPORATION SOURCE}
본 발명은 증발원 가열 장치에 관한 것이다.
유기 전계 발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED)는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광현상을 이용하는 스스로 빛을 내는 자발광소자로서, 비발광소자에 빛을 가하기 위한 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량이고 박형의 평판표시장치를 제조할 수 있다.
이러한 유기 전계 발광소자를 이용한 평판표시장치는 응답속도가 빠르며, 시야각이 넓어 차세대 표시장치로서 대두 되고 있다. 특히, 제조공정이 단순하기 때문에 생산원가를 기존의 액정표시장치보다 많이 절감할 수 있는 장점이다.
유기 전계 발광 소자는, 애노드 및 캐소드 전극을 제외한 나머지 구성층인 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등이 유기 박막으로 되어 있고, 이러한 유기 박막은 진공열증착법으로 기판 상에 증착된다.
진공열증착법은 진공의 챔버 내에 기판을 배치하고, 일정 패턴이 형성된 쉐도우 마스크(shadow mask)를 기판에 정렬시킨 후, 유기물이 담겨 있는 증발원에 열을 가하여 증발원에서 승화되는 유기물을 기판 상에 증착하는 방식으로 이루어진다. 최근에는 기판이 대면적화됨에 따라 대면적 기판에 유기 박막을 균일하게 증착하기 위해 선형 증발원이 사용되고 있다.
본 발명의 실시예들은 도가니에 담긴 물질의 효과적인 증발이 유도되도록 도가니를 보다 효율적으로 가열할 수 있는 증발원 가열 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 도가니가 배치되도록 상기 도가니의 외주면을 둘러싸는 관 상의 제1 리플렉터(reflector)와; 상기 제1 리플렉터와 상기 도가니 사이에 배치되도록 상기 제1 리플렉터의 내측에 고정되는 열선 고정용 절연체와; 상기 열선 고정용 절연체에 권취되어 상기 도가니를 가열하는 열선을 포함하는, 증발원 가열 장치가 제공된다.
상기 증발원 가열 장치는, 상기 제1 리플렉터의 하단부가 폐합되도록 상기 제1 리플렉터의 하단부에 결합되는 바닥 리플렉터를 더 포함할 수 있다.
상기 바닥 리플렉터에는 관통홀이 형성될 수 있으며, 상기 열선의 양단부는 상기 관통홀을 통해 상기 바닥 리플렉터의 하측으로 연장될 수 있다.
상기 바닥 리플렉터는, 상기 제1 리플렉터가 일체로 조립되도록 상기 바닥 리플렉터의 외주면을 따라 절곡되어 형성된 계단식 단층을 포함할 수 있다.
상기 증발원 가열 장치는, 내부에 상기 제1 리플렉터가 배치되도록 상기 제1 리플렉터를 둘러싸는 관 상의 제2 리플렉터를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 리플렉터와 상기 제2 리플렉터 사이에는 보온 시트가 개재될 수 있다.
상기 증발원 가열 장치는, 상기 제2 리플렉터의 상단부에 결합되며, 내주에는 내측을 향하여 연장되는 플랜지가 형성되는 링 형상의 덮개 리플렉터를 더 포함할 수 있다.
상기 열선 고정용 절연체는, 서로 이격되게 상하로 배치된 한 쌍의 제1 링 절연체와; 상기 한 쌍의 제1 링 절연체를 지지하여 상기 각각의 제1 링 절연체를 상기 제1 리플렉터에 고정시키는 한 쌍의 제2 링 절연체를 포함할 수 있다.
상기 제1 링 절연체의 외주에는 상기 열선이 권취되도록 일정한 간격으로 복수 개의 돌기부와 홈부가 각각 번갈아 형성될 수 있다.
상기 제1 링 절연체의 돌기부와 홈부에 권취되는 상기 열선의 모양은, 상기 제1 링 절연체 상에서 볼 때 상기 제1 링 절연체의 가상의 중심축에 대해 비스듬한 각도로 사선 형태로 배치될 수 있다.
상기 한 쌍의 제2 링 절연체가 상기 제1 리플렉터의 내측에 고정되도록, 상기 제1 리플렉터에는 고정돌기가 형성될 수 있다.
상기 고정돌기는, 상기 제1 리플렉터에 서로 교차하는 슬릿(slit)을 형성하고, 서로 교차하는 상기 슬릿이 형성하는 돌부를 상기 제1 리플렉터의 내측으로 가압함으로써 형성될 수 있다.
상기 열선 고정용 절연체는, 상기 제1 리플렉터의 내부에 길이 방향으로 복수 개로 배치될 수 있으며, 상기 복수 개의 열선 고정용 절연체에 권선되는 열선의 길이는 서로 다를 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 도가니에 담긴 물질의 효과적인 증발이 유도되도록 증발원 가열 장치를 구성함으로써 도가니 내의 증발물질이 보다 효율적으로 증발될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원 가열 장치를 개략적으로 나타낸 분해사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원 가열 장치에서 열선 고정용 절연체에 열선이 조립되기 전 상태를 개략적으로 나타낸 부분사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원 가열 장치의 열선 고정용 절연체에 열선이 조립된 상태를 위에서 바라본 상면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원 가열 장치의 열선 고정용 절연체에 열선이 조립된 상태를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원 가열 장치의 제1 리플렉터에 고정돌기가 형성된 상태를 개략적으로 나타낸 측면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 증발원 가열 장치의 열선 고정용 절연체에 열선이 조립된 상태를 위에서 바라본 상면도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 증발원 가열 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원 가열 장치(1000)를 개략적으로 나타낸 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원 가열 장치(1000)에서 열선 고정용 절연체에 열선이 조립되기 전 상태를 개략적으로 나타낸 부분사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원 가열 장치(1000)의 열선 고정용 절연체에 열선이 조립된 상태를 위에서 바라본 상면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원 가열 장치의 열선 고정용 절연체에 열선이 조립된 상태를 나타낸 단면도이다.
이하, 본 실시예에서는 증발원 가열 장치(1000)가 기판에 유기 박막을 형성하기 위한 증발물질을 증발시키도록 구성된 증발원(evaporation source)에 적용된 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 증발원 가열 장치(1000)는, 도가니(미도시)가 내부에 배치되도록 도가니의 외주면을 둘러싸는 관 상의 제1 리플렉터(110)와, 제1 리플렉터(110)의 내측에 고정되는 열선 고정용 절연체(130)와, 이러한 열선 고정용 절연체(130)에 권취되어 도가니를 가열하는 열선(140)을 포함한다. 이 경우, 제1 리플렉터(110)와 열선 고정용 절연체(130)는 서로 일체화되어 조립됨으로써 열선(140)을 고정하기 위한 지지체를 형성할 수 있다.
본 실시예에 따른 증발원 가열 장치(1000)는, 도가니에 담긴 물질의 효과적인 증발이 유도되도록 증발원 가열 장치를 구성함으로써, 도가니 내의 증발물질이 보다 효율적으로 증발될 수 있다.
또한, 제1 리플렉터(110)와 열선 고정용 절연체(130)가 서로 일체화되어 조립될 수 있도록 구성함으로써, 열선(140)을 고정하기 위한 지지체를 보다 용이하게 형성할 수 있으며, 필요에 따라 제1 리플렉터(110)와 열선 고정용 절연체(130)를 통해 형성된 지지체를 분해할 경우에도 분해작업을 보다 용이하게 수행할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 실시예에 따른 증발원 가열 장치(1000)의 각 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
제1 리플렉터(110)는 내부에 도가니(미도시)가 배치되도록 도가니의 외주면을 둘러싸도록 구성된 관 상의 부재이다. 참고로, 도가니는 기판에 증착되는 유기물 등의 증발물질을 담는 용기로서 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
제1 리플렉터(110)는 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 상단부와 하단부가 개방된 형태의 실린더 형상을 가질 수 있다.
제1 리플렉터(110)는, 도가니의 외주면을 따라 열선(140)이 최적의 배열로 설치될 수 있도록 열선(140)이 권취되는 열선 고정용 절연체(130)를 제1 리플렉터(110) 내측의 소정의 위치에 고정시키는 역할을 한다.
또한, 제1 리플렉터(110)의 내측에 위치한 열선(140)에서 방출되는 복사열이 도가니 측으로 향하지 않고 다른 방향으로 방출되는 것을 최소화하기 위해, 제1 리플렉터(110)는 이러한 복사열을 도가니 측으로 다시 반사시킬 수 있다. 이를 통해, 열선(140)에서 방출되는 복사열 에너지의 낭비를 최소화할 수 있으며, 복사열 에너지가 도가니를 향해 집중적으로 방출됨으로써 도가니 내 유기물의 증발 작용을 보다 촉진할 수 있다.
본 실시예의 경우, 관 상의 제1 리플렉터(110)는, 예를 들어 사각형 금속판을 둥글게 말아서 상호 접하는 양단부를 용접 등의 방법으로 접합시키는 방식으로 제작될 수도 있다.
이렇게 둥글게 말려서 형성된 제1 리플렉터(110)의 개방된 하단부에는 바닥 리플렉터(120)가 결합될 수 있다.
바닥 리플렉터(120)는 도 1에 도시된 바와 같이, 관 상의 제1 리플렉터(110)의 하단부가 폐합되도록 제1 리플렉터(110)의 하단부 형상에 상응한 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서는 제1 리플렉터(110)의 실린더 형상으로 제작되기 때문에, 이러한 실린더 형상의 제1 리플렉터(110)의 하단부가 폐합되도록 바닥 리플렉터(120)의 원 판 형상을 갖게 된다.
또한, 바닥 리플렉터(120)는 실린더 형상의 제1 리플렉터(110)와 보다 용이하게 조립될 수 있도록 바닥 리플렉터(120)의 외주를 따라 계단식 단층(122)을 구비할 수 있다.
즉, 바닥 리플렉터(120)의 외주를 따라 계단 형태로 계단식 단층(122)을 형성하고, 도 1에서 도시된 바와 같이 실린더 형상의 제1 리플렉터(110)의 하단부에 바닥 리플렉터(120)의 계단식 단층(122)이 삽입되도록 바닥 리플렉터(120)를 결합시킴으로써, 제1 리플렉터(110)의 하단부가 바닥 리플렉터(120)에 의해 폐합될 수 있다.
또한, 바닥 리플렉터(120)에는 도 2에 도시된 바와 같이 관통홀(124)이 상하방향을 관통하여 형성될 수 있다. 이렇게 바닥 리플렉터(120)에 구비된 관통홀(124)에는 후술할 열선(140)의 양단부가 관통하도록 배치될 수 있다. 즉, 열선(140)의 양단부는 관통홀(124)을 통해 바닥 리플렉터(120)의 하측으로 연장되게 설치될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 증발원 가열 장치(1000)는, 내부에 제1 리플렉터(110)가 이격되게 배치되도록 제1 리플렉터(110)를 둘러싸는 관 상의 제2 리플렉터(150)를 더 포함할 수 있다.
제2 리플렉터(150)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 리플렉터(110)의 외주면을 둘러싸는 관 상의 부재로서, 제2 리플렉터(150)는 제1 리플렉터(110)와 마찬가지로 상단부와 하단부가 개방된 형태의 실린더 형상을 가질 수 있다. 제2 리플렉터(150)는 제1 리플렉터(110)와 마찬가지로, 예를 들어 사각형 금속판을 둥글게 말아서 상호 접하는 양단부를 용접 등의 방법으로 접합시키는 방식으로 제작될 수도 있다.
이와 같이, 제2 리플렉터(150)가 제1 리플렉터(110)를 둘러싸는 형태로 배치됨으로써, 도가니를 둘러싸는 이중 구조의 하우징 몸체를 형성할 수 있다. 이렇게 이중 구조의 하우징 몸체를 형성함으로써, 열선(140)에서 제공되는 복사열이 외부로 흘려가지 않고 내부에 위치한 도가니로 보다 집중될 수 있다.
또한, 제1 리플렉터(110)와 제2 리플렉터(150)를 이용하여 이중 구조의 하우징 몸체를 형성함으로써, 제1 리플렉터(110)와 제2 리플렉터(150) 사이에 형성된 이격공간이 단열층 기능을 할 수 있으며, 이를 통해 하우징 몸체 내부와 외부 간의 열교환 현상을 사전에 차단하는 단열효과를 보다 높일 수 있다.
이 경우, 바닥 리플렉터(120)의 계단식 단층(122)은 제1 리플렉터(110) 및 제2 리플렉터(150)를 바닥 리플레턱(120)에 일체로 조립될 수 있도록 한다. 즉, 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 제1 리플렉터(110)는 바닥 리플렉터(120)의 안쪽에 위치한 계단식 단층(122) 상에 삽입되어 결합될 수 있으며, 제2 리플렉터(150)는 바닥 리플렉터(120)의 바깥쪽에 위치한 계단식 단층(122) 상에 삽입되어 결합될 수 있다.
이렇게, 제1 리플렉터(110)와 제2 리플렉터(150)가 각각의 상응하는 계단식 단층(122) 상에 삽입되어 결합된 후에는, 예를 들어 볼트(미도시)와 같은 고정수단을 이용하여 제1 리플렉터(110)와 제2 리플렉터(150)를 바닥 리플렉터(120)에 일체로 조립할 수 있다.
단열효과를 더 높이기 위해 제1 리플렉터(110)와 제2 리플렉터(150) 사이에는 보온 시트(미도시)가 개재될 수 있다. 보온 기능이 있는 시트를 제1 리플렉터(110) 외주면 상에 여러 겹으로 말아 배치하고 제2 리플렉터(150)를 설치하여 보온 시트가 제1 리플렉터(110)과 제2 리플렉터(150) 사이에 개재되도록 한다. 이에 따라 제1 리플렉터(110)를 통과한 열이 제1 리플렉터(110)과 제2 리플렉터(150) 사이의 보온 시트 상에 머물게 함으로써 단열효과를 더 높일 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 증발원 가열 장치(1000)는, 제2 리플렉터(150)의 상단부에 결합되며, 내주에는 내측을 향하여 연장되는 플랜지(161)가 형성되는 링 형상의 덮개 리플렉터(160)를 더 포함할 수 있다.
덮개 리플렉터(160)는, 상술한 제1 리플렉터(110)나 바닥 리플렉터(120)와 마찬가지로, 열선(140)에서 방출되는 복사열 에너지를 도가니 측으로 다시 반사시킬 수 있도록 반사거울 형태로 이루어질 수 있으며, 도 1에서 알 수 있듯이 제2 리플렉터(150)와 바닥 리플렉터(120)에 의해 형성된 도가니 수용 공간의 개방된 상단부의 외주를 따라 부분적으로 덮는 구조를 가질 수 있다.
도가니는 용기 형상으로 형성되며, 용기 형상의 상단에는 외주를 따라 외측으로 연장되는 단턱이 형성될 수 있다. 이러한 단턱을 갖는 도가니가 제1 리플렉터(110)에 삽입될 때 도가니의 단턱이 덮개 리플렉터(160)의 플랜지(161)에 지지되면서 도가니가 본 실시예에 따른 증발원 가열 장치(100)에 안착된다. 도가니의 단턱이 덮개 리플렉터(160)의 플랜지(161)의 상면에 면접되면서, 증발원 가열 장치(100)의 열선(140)이 제1 리플렉터(110), 바닥 리플렉터(120), 덮개 리플렉터(160) 및 도가니가 형성하는 공간 내에 배치되어 공간이 폐합되면서 열선(140)에서 방출되는 복사열이 공간 내에 지속적으로 머물게 되어 열선(140)의 열효율을 높일 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 내측에 위치한 도가니를 둘러싸도록 제1 리플렉터(110)와 제2 리플렉터(150)를 이용하여 이중 구조의 하우징 몸체를 구성한 경우를 예로 들어 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이러한 하우징 몸체는 필요에 따라 3중 이상의 구조로 변형될 수도 있다. 이 경우, 바닥 리플렉터(120)의 계단식 단층(122)의 개수도 이러한 리플렉터의 개수에 상응하여 변동될 수 있다.
이와 같이, 제1 리플렉터(110), 바닥 리플렉터(120), 덮개 리플렉터(160) 및 제2 리플렉터(150)를 이용하여 열선(140)을 지지할 수 있는 다중 구조의 하우징 몸체를 구성함으로써, 열선(140)에서 제공되는 복사열이 외부로 흘려가지 않고 내부에 위치한 도가니로 보다 집중될 수 있도록 할 수 있다.
한편, 열선 고정용 절연체(130)는, 열선(140)이 제1 리플렉터(110)와 제1 리플렉터(110)의 내측에 위치한 도가니 사이에 배치되도록 열선(140)이 권선되며, 제1 리플렉터(110)의 내부에 위치한다.
구체적으로, 열선 고정용 절연체(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 이격되게 상하로 배치된 한 쌍의 제1 링 절연체(132)와, 이러한 한 쌍의 제1 링 절연체(132)를 지지하여 각각의 제1 링 절연체(132)를 제1 리플렉터(110)의 내측면에 고정시키는 한 쌍의 제2 링 절연체(138)를 포함할 수 있다.
제1 링 절연체(132)는 도 2에 도시된 바와 같이 환형(ring shape)을 갖는 부재로서, 열선(140)을 일정한 간격으로 권취되도록 한다. 이를 위해, 제1 링 절연체(132)의 외주에는 열선(140)이 상하 방향으로 지그재그 형태로 권취될 수 있도록 외주면을 따라 일정한 간격으로 복수 개의 돌기부(134)와 홈부(136)이 각각 번갈아 가며 형성될 수 있다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상하로 서로 이격되도록 한 쌍의 제1 링 절연체(132)를 두고, 한 쌍의 제1 링 절연체(132)의 돌기부(134)에 열선(140)을 번갈아 지그재그 형태로 걸어 열선(140)을 한 쌍의 제1 링 절연체(132)에 권취시키게 된다.
열선(140)이 권취되는 한 쌍의 제1 링 절연체(132)의 이격 거리는, 도가니의 설계 조건(예를 들어, 가열 조건 등)에 따라 길게 또는 짧게 조절할 수 있다.
제2 링 절연체(138)는, 제1 링 절연체(132)에 상응하는 형태를 갖는 부재로서, 한 쌍의 제1 링 절연체(132)를 각각 지지하여 제1 링 절연체(132)를 제1 리플렉터(110)의 내측면에 고정시킨다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 열선(140)이 상하로 지그재그로 권취되어 있는 제1 링 절연체(132)의 서로 대향하는 면에 제1 링 절연체(132)의 단부가 지지되도록 한 쌍의 제2 링 절연체(138)를 각각 배치하고, 열선(140)이 곧게 펴지도록 한 쌍의 제2 링 절연체(138)를 벌려 이를 제1 리플렉터의 내측면에 고정하게 된다.
또한, 제1 링 절연체(132) 및 제2 링 절연체(138)는 예를 들어 세라믹과 같은 고열에 강한 절연 재질로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 제1 링 절연체(132)와 제2 링 절연체(138)를 고열에 강한 절연 재질로 구성함으로써, 열선(140)의 열에너지가 제1 링 절연체(132)와 제2 링 절연체(138)를 통해 제1 리플렉터(110)으로 전달되는 것을 최소화할 수 있으며, 열선(140)을 따라 흐르는 전류가 제1 리플렉터(110)의 외부로 흐르는 것을 차단하여 안전 사고를 예방할 수 있다.
한편, 도 3은 본 실시예에 따른 증발원 가열 장치(1000)의 열선 고정용 절연체(130)에 권취된 열선(140)의 배열 모양을 위에서 바라본 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 링 절연체(132)의 돌기부(134)와 홈부(136)에 권취된 열선(140)의 배열 모양은, 제1 링 절연체(132)의 가상의 중심축에 대해 일정한 이격 거리를 갖도록 환 형으로 배치됨을 알 수 있다.
도 5는 본 실시예에 따른 증발원 가열 장치(1000)의 제1 리플렉터(110)에 고정돌기(111)가 형성된 경우를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 제2 링 절연체(138)가 제1 리플렉터(110)의 내측에 고정될 수 있도록, 제1 리플렉터(110)에는 고정돌기(111)가 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우, 제1 리플렉터(110)에 서로 교차하는 슬릿(113)을 형성하고, 서로 교차하는 슬릿(113)이 형성하는 돌부(112)를 제1 리플렉터(110)의 내측으로 가압함으로써 고정돌기(111)가 형성되는 형태를 제시하고 있다. 예를 들면, 제1 리플렉터(110)의 외주면 상에서 십자형 나사못과 같은 수단으로 교차 슬릿(113)이 형성하는 돌부(112)를 내측으로 가압함으로써 제1 리플렉터(110)의 내면에 고정돌기(111)가 형성되고, 이러한 고정돌기(111)가 제1 리플렉터(110)의 내면 상으로 돌출되면서 링 절연체(132)를 지지하게 된다. 이외에도, 다양한 형태의 고정돌기(111)가 제1 리플렉터(110)의 내면에 형성될 수 있음은 물론이다.
제1 리플렉터(110)의 상부와 하부에 각각 배치된 한 쌍의 제2 링 절연체(138) 간의 이격 거리에 상응하여 서로 교차하는 슬릿(113)을 형성하고, 열선(140)이 권선된 한 쌍의 제2 링 절연체(138)를 제1 리플렉터(110)의 내부에 삽입한 상태에서 열선(140)이 곧게 펴지면서 지지되도록 교차 슬릿(113)이 형성하는 돌부(112)를 내측으로 가압하여 제1 리플렉터(110)의 내측면에 고정하게 된다.
제1 리플렉터(110)의 상부와 하부에 각각 배치된 한 쌍의 제2 링 절연체(138) 간의 이격 거리에 상응하여 한 쌍의 고정돌기(111)가 상호 이격되게 형성될 수 있다.
이러한 고정돌기(111)는 제1 리플렉터(110)의 내주면 상에 상하방향으로 이격되어 설치되는 제2 링 절연체(138)의 개수에 상응하여 복수 개가 제1 리플렉터(110) 상에 형성될 수 있다.
즉, 한 쌍의 제2 링 절연체(138)와 한 쌍의 제1 링 절연체(132)를 구비한 열선 고정용 절연체(130)가 하나인 경우에는 제1 리플렉터(110) 상에 상하로 한 쌍의 고정돌기(111)가 상호 이격되게 일렬로 구비될 수 있으며, 도 1에 도시된 경우와 같이 열선 고정용 절연체(130)가 두 개인 경우에는 제1 리플렉터(110) 상에 상하로 4개의 고정돌기(111)가 상호 이격되게 일렬로 구비될 수 있다.
또한, 제1 리플렉터(110)의 내측에 배치되는 열선 고정용 절연체(130)가 보다 균형적으로 설치될 수 있도록, 제1 리플렉터(110)의 일측에 상하 일렬로 배치된 복수 개의 고정돌기(111)는 제1 리플렉터(110)의 다른 측에도 동일하게 구비될 수 있다.
이와 같이, 제1 리플렉터(110)와 열선 고정용 절연체(130)가 서로 일체화되어 조립될 수 있도록 구성함으로써, 열선(140)을 고정하기 위한 지지체를 보다 용이하게 형성할 수 있으며, 필요에 따라 제1 리플렉터(110)와 열선 고정용 절연체(130)를 통해 형성된 지지체를 분해할 경우에도 분해작업을 보다 용이하게 수행할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 열선 고정용 절연체(130)는 복수 개가 구비될 수 있으며, 이러한 복수 개의 열선 고정용 절연체(130)가 도 1에 도시된 바와 같이 제1 리플렉터(110)의 내주면 상에 상하 방향을 따라 일렬로 배치될 수 있다.
구체적으로, 이하 본 실시예에서는 2개의 열선 고정용 절연체(130)가 제1 리플렉터(110)의 내주면 상에 고정된 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
물론, 열선 고정용 절연체(130)의 설치 개수는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 더 많은 개수의 열선 고정용 절연체(130)가 제1 리플렉터(110)의 내주면 상에 설치될 수 있다. 이 경우, 복수 개의 열선 고정용 절연체(130)의 개수에 상응하여 바닥 리플렉터(120)에 형성된 관통홀(124)도 상응하는 개수가 구비될 수 있다.
본 실시예에서는, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 리플렉터(110)의 상부 측에 고정되는 열선 고정용 절연체(130)가 제1 리플렉터(110)의 하부 측에 고정되는 열선 고정용 절연체(130)보다 권취되는 열선(140)의 길이가 보다 긴 형태를 가질 수 있다.
이를 위해, 제1 리플렉터(110)의 상부 측에 고정되는 열선 고정용 절연체(130)는, 제1 리플렉터(110)의 하부 측에 고정되는 열선 고정용 절연체(130)보다 상하 방향의 높이가 더 높게 형성될 수 있다.
이와 같이, 제1 리플렉터(110)의 상부 측에 고정되는 열선 고정용 절연체(130)가 제1 리플렉터(110)의 하부 측에 고정되는 열선 고정용 절연체(130)보다 상하 방향의 높이가 더 높게 형성되도록 구성함으로써, 제1 리플렉터(110)의 내측을 따라 상하로 배치된 복수의 열선 고정용 절연체(130) 각각이 서로 다른 온도를 갖는 가열 존(heating zone)으로 구획될 수 있다.
이와 같이, 제1 리플렉터(110)가 그 상하 방향을 따라 복수의 열선 고정용 절연체(130)에 의해 2개 이상의 가열 존으로 구획됨에 따라, 결과적으로 도가니 상부의 가열 온도를 더 높게 유지할 수 있다.
한편, 열선 고정용 절연체(130)의 제1 링 절연체(132)와 제2 링 절연체(138)는, 가열 온도의 높낮이가 상이한 2개의 가열 존 간에 열교환 현상이 일어나는 것을 억제하는 역할도 할 수 있다. 이를 통해, 제1 리플렉터(110)의 상부 측의 가열 온도를 보다 높게 유지할 수 있다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증발원 가열 장치의 열선 고정용 절연체(230)에 열선(140)이 조립된 상태를 위에서 바라본 상면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 증발원 가열 장치는, 도가니(미도시)가 내부에 배치되도록 도가니의 외주면을 둘러싸는 원주형의 제1 리플렉터(110)와, 이러한 제1 리플렉터(110)의 하단부에 결합되는 바닥 리플렉터(120)와, 제1 리플렉터(110)의 내측에 고정되는 열선 고정용 절연체(230)와, 이러한 열선 고정용 절연체(230)에 권취되어 도가니를 가열하는 열선(140)을 포함할 수 있다.
본 실시예의 경우, 열선 고정용 절연체(230)는 전술한 실시예와 마찬가지로, 서로 이격되게 상하로 배치된 한 쌍의 제1 링 절연체(232)와, 이러한 한 쌍의 제1 링 절연체(232)와 조립되어 각각의 제1 링 절연체(232)를 제1 리플렉터(110)의 내측면에 고정시키는 한 쌍의 제2 링 절연체(238)를 포함할 수 있다.
제1 링 절연체(232)는 도 6에 도시된 바와 같이 환형(ring shape)을 갖는 부재로서, 열선(140)을 일정한 간격으로 고정시키는 역할을 한다. 이를 위해, 제1 링 절연체(232)의 외주면에는 열선(140)이 권취될 수 있도록 외주면을 따라 일정한 간격으로 복수 개의 돌기부(234)와 홈부(236)이 각각 번갈아 가며 형성될 수 있다.
이 경우, 전술한 실시예와 마찬가지로 제1 링 절연체(232)의 외주면을 따라 일정한 간격으로 번갈아 가며 형성된 복수 개의 돌기부(234)와 홈부(236) 상에 열선(140)을 도 6에 도시된 바와 같이 지그재그 형태로 권취시킬 수 있다. 이렇게, 열선(140)이 권취되는 한 쌍의 제1 링 절연체(232)를 상하로 이격되게 배치함으로써 도가니의 외주면에 배치되는 열선(140)의 길이를 설계 조건(예를 들어, 가열 조건 등)에 따라 길게 또는 짧게 조절할 수 있다.
제2 링 절연체(238)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 링 절연체(232)에 상응하는 형태를 갖는 부재로서, 한 쌍의 제1 링 절연체(232)에 각각 조립되어 각각의 제1 링 절연체(232)를 제1 리플렉터(110)의 내측면에 고정시킬 수 있다.
한편, 도 6은 본 실시예에 따른 증발원 가열 장치의 열선 고정용 절연체(230)에 권취된 열선(140)의 배열 모양을 위에서 바라본 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 링 절연체(232)의 돌기부(234)와 홈부(236)에 권취된 열선(140)의 배열 모양은, 제1 링 절연체(232) 상부에서 볼 때 제1 링 절연체(232)의 가상의 중심축에 대해 비스듬한 각도로 사선 형태로 배치된 것을 알 수 있다.
이와 같이, 제1 링 절연체(232)의 돌기부(234)와 홈부(236)에 권취된 열선(140)의 배열 모양이 도 6에 도시된 바와 같이 제1 링 절연체(232)의 가상의 중심축에 대해 비스듬한 각도로 사선 형태로 배치됨으로써, 한정된 공간에 열선(140)을 고밀도로 권선할 수 있다. 이에 따라 도가니에 고온의 발열을 유도할 수 있어 효과적인 가열이 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 증발원 가열 장치는 상술한 열선 고정용 절연체(230)의 세부 구성을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원 가열 장치(1000)와 구성이 동일하므로, 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다.
이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1000: 증발원 가열 장치
110: 제1 리플렉터 111: 고정돌기
112: 돌부 113: 슬릿(slit)
120: 바닥 리플렉터 122: 계단식 단층
124: 관통홀 130, 230: 열선 고정용 절연체
132, 232: 제1 링 절연체 134, 234: 돌기부
136, 236: 홈부 138: 제2 링 절연체
140: 열선 150: 제2 리플렉터
160: 덮개 리플렉터 162: 개구부

Claims (13)

  1. 내부에 도가니가 배치되도록 상기 도가니의 외주면을 둘러싸는 관 상의 제1 리플렉터(reflector)와;
    상기 제1 리플렉터와 상기 도가니 사이에 배치되도록 상기 제1 리플렉터의 내측에 고정되는 열선 고정용 절연체와;
    상기 열선 고정용 절연체에 권취되어 상기 도가니를 가열하는 열선을 포함하는, 증발원 가열 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 리플렉터의 하단부가 폐합되도록 상기 제1 리플렉터의 하단부에 결합되는 바닥 리플렉터를 더 포함하는, 증발원 가열 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 바닥 리플렉터에는 관통홀이 형성되며,
    상기 열선의 양단부는 상기 관통홀을 통해 상기 바닥 리플렉터의 하측으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 증발원 가열 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 바닥 리플렉터는,
    상기 제1 리플렉터가 일체로 조립되도록 상기 바닥 리플렉터의 외주면을 따라 절곡되어 형성된 계단식 단층을 포함하는, 증발원 가열 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    내부에 상기 제1 리플렉터가 배치되도록 상기 제1 리플렉터를 둘러싸는 관 상의 제2 리플렉터를 더 포함하는, 증발원 가열 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 리플렉터와 상기 제2 리플렉터 사이에는 보온 시트가 개재되는 것을 특징으로 하는, 증발원 가열 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 리플렉터의 상단부에 결합되며, 내주에는 내측을 향하여 연장되는 플랜지가 형성되는 링 형상의 덮개 리플렉터를 더 포함하는, 증발원 가열 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열선 고정용 절연체는,
    서로 이격되게 상하로 배치된 한 쌍의 제1 링 절연체와;
    상기 한 쌍의 제1 링 절연체를 지지하여 상기 각각의 제1 링 절연체를 상기 제1 리플렉터에 고정시키는 한 쌍의 제2 링 절연체를 포함하는, 증발원 가열 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 링 절연체의 외주에는 상기 열선이 권취되도록 일정한 간격으로 복수 개의 돌기부와 홈부가 각각 번갈아 형성되는 것을 특징으로 하는, 증발원 가열 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 링 절연체의 돌기부와 홈부에 권취되는 상기 열선의 모양은, 상기 제1 링 절연체 상에서 볼 때 상기 제1 링 절연체의 가상의 중심축에 대해 비스듬한 각도로 사선 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는, 증발원 가열 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제2 링 절연체가 상기 제1 리플렉터의 내측에 고정되도록, 상기 제1 리플렉터에는 고정돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는, 증발원 가열 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 고정돌기는,
    상기 제1 리플렉터에 서로 교차하는 슬릿(slit)을 형성하고, 서로 교차하는 상기 슬릿이 형성하는 돌부를 상기 제1 리플렉터의 내측으로 가압함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는, 증발원 가열 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 열선 고정용 절연체는, 상기 제1 리플렉터의 내부에 길이 방향으로 복수 개로 배치되며,
    복수 개의 상기 열선 고정용 절연체에 권선되는 상기 열선의 권선 밀도는 서로 다른 것을 특징으로 하는, 증발원 가열 장치.
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