KR20180075238A - 열처리 장치 - Google Patents

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곽현은
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Abstract

실시예에 따른 열처리 장치는, 챔버; 상기 챔버와 연결되는 필터부 상기 챔버와 상기 필터부를 연결하는 적어도 하나의 배기부; 및 상기 배기부에 열을 전달하는 가열 부재를 포함하고, 상기 배기부는, 상기 챔버와 연결되는 제 1 영역; 및 상기 필터부와 연결되는 제 2 영역; 및 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이의 제 3 영역을 포함하고, 상기 가열 부재는 상기 제 1 영역 상에 배치된다.

Description

열처리 장치{HEAT TREATMENT APPARATUS}
실시예는 열처리 장치에 관한 것이다.
열처리 장치는 원료를 도가니에 넣고 열처리하여 원하는 물질을 형성하는 장치로서, 진공 상태에서 열처리를 수행하여 주위로부터의 오염이 발생하지 않는 등의 장점이 있다.
이러한 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.
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.
이러한 배기관의 교체에 의하여 비용 및 시간이 증가될 수 있다. 또한, 배기관을 통한 가스 배출이 원활하지 않으면 반응 용기 등을 통하여 가스가 배출되는데, 이 경우 단열 부재 등의 수명이 단축될 수 있다. 더욱이, 배기관 내에 이차상이 형성되면 통전 등의 문제가 생성될 수 있어 안전 사고 등의 위험이 높아질 수 있다. 또한, 진공 열처리 장치에서 생성되는 제품의 특성이 저하될 수 있다.
이에 따라, 배기관을 통한 가스 배출시 상기 이차상의 형성을 방지 또는 제어할 수 있는 열처리 장치가 요구된다.
실시예는 수명 및 안정성을 향상할 수 있는 열처리 장치를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 열처리 장치는, 챔버; 상기 챔버와 연결되는 필터부 상기 챔버와 상기 필터부를 연결하는 적어도 하나의 배기부; 및 상기 배기부에 열을 전달하는 가열 부재를 포함하고, 상기 배기부는, 상기 챔버와 연결되는 제 1 영역; 및 상기 필터부와 연결되는 제 2 영역; 및 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이의 제 3 영역을 포함하고, 상기 가열 부재는 상기 제 1 영역 상에 배치된다.
실시예에 따른 열처리 장치는 챔버와 필터부를 연결하는 배기부의 일 영역 상에 가열 부재가 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 챔버에서 반응 중 배기되는 배기 가스들이 배기부를 통과하여 필터부로 이동할 때, 급격한 온도 감소로 인해 이차상이 생성되어 상기 배기부의 내부 면적을 줄이는 것을 감소시킬 수 있다.
이에 따라, 배기부에서 반응 중 배기되는 배기 가스의 이동을 원활하게 할 수 있으므로, 배기부의 수명 및 교체 시기를 감소시킬 수 있다.
또한, 실시예에 따른 열처리 장치는 배기부의 크기를 각 영역마다 다르게 할 수 있다. 즉, 필터부와 배기부가 연결되는 부분의 크기는 챔버와 배기부가 연결되는 부분의 크기보다 클 수 있다.
이에 따라, 배기부의 크기를 다르게 하여, 배기부의 온도 감소에 따른 이차상의 누적에 따른 배기부의 내부 면적의 감소를 상쇄시킬 수 있다.
따라서, 열처리 장치의 수명을 늘릴 수 있고, 열처리 장치의 유지 및 보수에 필요한 시간을 효과적으로 줄일 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 열처리 장치의 단면도를 도시한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 열처리 장치의 배기부의 사시도를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 A 영역의 확대도를 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 6은 다른 실시예에 따른 열처리 장치의 배기부의 확대도를 도시한 도면이다.
도 7은 실시예와 비교예에 따른 배기부의 온도 변화를 비교하기 위한 그래프를 도시한 도면이다.
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.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 열처리 장치는 챔버, 상기 챔버와 연결되는 배기부, 상기 배기부와 연결되는 필터부 및 상기 배기부에 배치되는 가열 부재를 포함할 수 있다.
상기 챔버에는 진공 상태를 부여하기 위해 분위기 가스 공급 파이프(도시하지 않음)을 통하여 상기 챔버(100)의 내부로 분위기 가스가 주입될 수 있다. 예를 들어, 상기 분위기 가스는 아르곤(Ar), 헬륨(He) 등의 불활성 가스를 포함할 수 있다.
상기 챔버(100)의 내부에는 반응 용기(110), 제 1 가열부재(120) 및 단열 부재(130)가 배치될 수 있다.
상기 반응 용기(110)는 상기 챔버(100) 내부에 배치된다. 상기 반응 용기(110)는 고온에 견딜 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 반응 용기(110)는 고온에 견딜 수 있는 흑연 등을 포함할 수 있다.
상기 반응 용기(110)에는 열에 따른 반응에 의해 원하는 물질을 수득하기 위한 원료들이 수용될 수 있다. 예를 들어, 상기 반응 용기(110)에는 탄화규소(SiC)를 생성하기 위한 탄소원 및 규소원을 포함하는 원료를 수용할 수 있다.
예를 들어, 상기 반응 용기(110)에는 실리카졸, 이산화 실리콘, 미세 실리카 및 석영 분말 중 적어도 하나의 물질을 포함하는 규소원과 카본 블랙(carbon black), 카본 나노 튜브(carbon nano tube, CNT), 풀러렌(fullerene, C60), 페놀(phenol) 수지, 프랑(franc) 수지, 자일렌(xylene) 수지, 폴리이미드(polyimide), 폴리우레탄(polyunrethane), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리비닐 알콜(polyvinyl alcohol), 셀룰로오스(cellulose), 제당, 피치(pitch) 및 타르(tar) 중 적어도 하나의 물질을 포함하는 탄소원이 수용될 수 있다.
그러나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 반응 용기(110)의 내부에는 다양한 물질을 수득하기 위한 다양한 원료들이 수용될 수 있다.
상기 제 1 가열 부재(120)는 상기 반응 용기(110)와 인접하여 배치될 수 있다. 상기 제 1 가열 부재(120)는 상기 반응 용기(110)와 인접하여 배치되고, 상기 반응 용기(110)에 열을 가해 상기 반응 용기(110)의 온도를 상기 원료의 반응 온도까지 증가시킬 수 있다. 즉, 상기 제 1 가열 부재(110)는 상기 반응 용기(110)에 열을 전달하는 열원(heat source)일 수 있다.
상기 제 1 가열 부재(120)는 다양한 방법에 의해 상기 반응 용기(110)에 열을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 가열 부재(120)는 흑연에 전압을 가하여 열을 발생시켜 상기 반응 용기(110)에 열을 제공할 수 있다.
상기 단열 부재(130)는 상기 제 1 가열 부재(120)와 인접하여 배치될 수 있다. 상기 단열 부재(130)는 상기 제 1 가열 부재(120)에서 발생되는 열이 챔버의 외부로 손실되는 것을 방지할 수 있다.
상기 챔버(100)에는 배기부(200)가 연결될 수 있다. 자세하게, 상기 챔버(100)에는 적어도 하나의 배기부(200)가 연결될 수 있다. 상기 배기부(200)는 이하에서 설명하는 필터부(300)와 상기 챔버(100)를 연결할 수 있다.
상기 배기부(200)는 상기 챔버에서 발생되는 원료의 반응 중 생성되는 가스 등이 이동되는 통로 역할을 할 수 있다.
예를 들어, 상기와 같이 반응 용기의 내부에 배치되는 탄소원 및 규소원의 원료를 이용하여 탄화규소 분말을 생성하는 경우에는, 상기 탄소원과 상기 규소원은 하기의 반응식에 의해 탄화규소 분말이 생성될 수 있다.
[반응식 1]
SiO2(s) + C(s) -> SiO(g) + CO(g)
[반응식 2]
SiO(g) + 2C(s) -> SiC(s) + CO(g)
[반응식 3]
SiO2(s) + 3C(s) -> SiC(s) + 2CO(g)
즉, 상기 탄화규소 분말의 제조 공정에서는 CO 가스 또는 CO2 가스 등과 함께 규소원이 탄소원과 미반응하여 생성되는 SiO 가스 등이 발생될 수 있다. 이러한 CO 가스, CO2 가스 및 SiO 가스는 상기 챔버(100)와 연결되는 배기부(200)를 통해 외부로 배기될 수 있다.
상기 배기부(200)는 상기 챔버(100)와 같이 고온의 온도에 견딜 수 있는 흑연 등의 재질로 형성될 수 있다.
상기 배기부(200)는 원통형의 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 배기부(200)는 파이프 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 배기부(200)는 배기관일 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 배기부(200)의 적어도 일 영역 상에는 제 2 가열 부재(400)가 배치될 수 있다.
상기 제 2 가열 부재(400)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 가열 부재(400)는 상기 배기부(200)를 둘러싸며 배치되는 코일 형상 또는 바 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있으나, 실시예가 이에 제한되지는 않는다.
상기 제 2 가열 부재(400)는 상기 배기부(200)에 열을 전달하는 열원일 수 있다. 상기 제 2 가열 부재(400)에 대해서는 이하에서 상세하게 설명한다.
상기 필터부(300)는 상기 배기부(200)와 연결될 수 있다. 상기 필터부(300)는 상기 챔버(100)의 반응 공정 중 생성된 잔류 가스 및 미반응 가스를 수집하는 공간일 수 있다. 즉, 상기 챔버(100)의 반응 공정 중 생성된 잔류 가스 및 미반응 가스 등은 상기 배기부(200)를 통해 상기 필터부(300)로 포집될 수 있다.
상기 필터부(300)는 원통형 또는 육면체 형상 등 다양한 형상으로 형성될 NT 있다. 상기 필터부(300)는 고온에서 견딜 수 있고, 내구성이 좋은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 필터부(300)는 스테인레스(SUS) 물질을 포함할 수 있으나, 실시예가 이에 제한되지는 않는다.
상기 배기부(200)는 상기 챔버(100)와 상기 필터부(300)를 연결할 수 있다. 상기 배기부(200)는 일 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 상기 배기부(200)를 통해 상기 챔버(100)에서 상기 필터부(300)로 이동하는 잔류 가스 및 미반응 가스들은 일 방향으로 이동할 수 있다.
이에 따라, 상기 배기부(200)가 일 방향으로만 연장되므로, 잔류 가스 및 미반응 가스들이 배기부(200) 내부에서 이동할 때, 방향 변화 구간에서 잔류 가스 및 미반응 가스의 이동 속도가 느려지거나 누적되는 것을 방지할 수 있다, 따라서, 상기 배기부(200) 내부에서의 잔류 가스 및 미반응 가스의 이동을 원활하게 할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 배기부(200)는 복수 개의 영역으로 정의될 수 있다. 자세하게, 상기 배기부(200)는 상기 챔버(100)와 상기 배기부(200)가 연결되는 제 1 영역(1A), 상기 필터부(300)와 상기 배기부(200)가 연결되는 제 2 영역(2A) 및 상기 제 1 영역(1A) 및 상기 제 2 영역(2A) 사이의 제 3 영역(3A)으로 정의될 수 있다.
이하의 설명 및 도면에서는 설명의 편의를 위해 상기 제 1 영역(1A), 상기 제 2 영역(2A) 및 상기 제 3 영역(3A)을 구분하여 설명하였으나, 상기 제 1 영역(1A), 상기 제 2 영역(2A) 및 상기 제 3 영역(3A)은 일체로 형성될 수 있다.
상기 제 1 영역(1A)에는 냉각 부재가 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 영역(1A)에는 냉각수 등을 배치하여 상기 챔버(100)에서 상기 배기부(200)로 이동되는 잔류 가스 및 미반응 가스의 온도를 반응 온도 이하의 온도로 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 챔버(100)의 내부의 반응 온동는 약 1500℃ 내지 약 2000℃일 수 있으며, 상기 챔버(100)에서 상기 배기부(200)로 이동되는 잔류 가스 및 미반응 가스는 상기 냉각 부재를 통해 약 1000℃의 온도까지 감소시킬 수 있다.
상기 제 1 영역(1A)에는 제 2 가열 부재(400)가 배치될 수 있다. 상기 제 2 가열 부재(400)는 상기 냉각 부재와 인접하여 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 가열 부재(400)는 상기 배기부(200)의 상기 제 1 영역(1A)의 외주면 상에 배치될 수 있다.
상기 제 2 가열 부재(400)는 상기 배기부(200)에 열을 전달할 수 있다. 상기 제 2 가열 부재(400)는 상기 배기부(200)와 접촉하며 배치되며, 상기 배기부(200)에 직접적으로 열을 전달할 수 있다.
또는, 상기 제 2 가열 부재(400)는 상기 배기부(200)와 이격하여 배치되며, 상기 배기부(200)에 간접적으로 열을 전달할 수 있다. 이에 따라, 흑연 등을 포함하는 유도 코일 등에 전압을 가하여 상기 배기부(200)로 열을 전달하는 경우, 상기 제 2 가열 부재(400)가 상기 배기부(200)와의 접촉에 따른 쇼트를 방지할 수 있다.
상기 제 2 가열 부재(400)는 상기 챔버(100)에서 상기 배기부(200)를 통해 상기 필터부(300)로 이동되는 잔류 가스 및 미반응 가스가 상기 배기부(200)의 내부에서 급격하게 온도가 감소되는 것을 방지할 수 있다.
자세하게, 상기 배기부(200)는 외부의 상온에 배치되므로, 상기 챔버(100) 내부에서 상기 배기부(200)를 통해 이동되는 잔류 가스 및 미반응 가스는 고온에서 저온으로 급격하게 환경이 변화하고 이에 따라, 잔류 가스 및 미반응 가스의 온도가 배기부(200)의 내부에서 급격하게 감소될 수 있다.
이때, 상기 급격한 온도 감소에 의해 상기 배기부(200)의 내부에서는 잔류 가스 및 미반응 가스에 따른 다양한 2차상이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 배기부(200)의 내부에는 Si-O-C 등의 2차상이 형성되고, 이러한 2차상이 배기부(200)의 내부에 축적되어, 잔류 가스 및 미반응 가스의 원활한 이동을 저해할 수 있다.
상기 제 2 가열 부재(400)는 이러한 배기부(200)의 급격한 온도 감소를 방지할 수 있다. 즉, 상기 배기부(200)가 고온에서 저온으로 급격하게 환경이 변화되는 상기 배기부(200)의 제 1 영역(1A)에 상기 제 2 가열 부재(400)를 배치함에 따라, 상기 배기부(200)의 일단에서 타단까지의 이동 경로의 온도 감소 편차를 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 제 2 가열 부재(400)는 약 1000℃ 이상의 열을 상기 배기부(200)에 전달할 수 있고, 이러한 열은 복사 및 대류에 의해 상기 배기부(200)에 전체적으로 전달될 수 있다.
도면에는 도시되지 않았지만, 상기 제 2 가열 부재의 외부에 단열 물질을 배치하여, 외부로 손실되는 열을 감소시킬 수 있다.
상기 제 1 영역(1A)의 온도는 약 1200℃ 내지 약 1300℃일 수 있다. 또한, 상기 제 2 영역(2A)의 온도는 약 1100℃ 내지 약 1200℃일 수 있다. 또한, 상기 제 3 영역(3A)의 온도는 약 1000℃ 내지 약 1100℃일 수 있다.
상기 배기부(200)는 상기 제 1 영역(1A)에서 상기 제 3 영역(3A) 방향으로 연장하면서 온도가 감소될 수 있다.
상기 제 1 영역(1A)과 상기 제 2 영역(2A)의 온도 차이는 약 50℃ 내지 약 150℃일 수 있다. 또한, 상기 제 2 영역(2A)과 상기 제 3 영역(3A)의 온도 차이는 약 50℃ 내지 약 150℃일 수 있다.
상기 제 1 영역(1A)과 상기 제 2 영역(2A)의 온도 차이가 약 50℃ 내지 약 150℃의 온도를 초과하는 경우, 상기 배기부(200)에 잔류 가스 및 미반응 가스의 이차상이 증가될 수 있다. 또한, 상기 제 2 영역(2A)과 상기 제 3 영역(3A)의 온도 차이가 약 50℃ 내지 약 150℃의 온도를 초과하는 경우, 상기 배기부(200)에 잔류 가스 및 미반응 가스의 이차상이 증가될 수 있다.
상기 제 2 가열 부재(400)의 길이는 상기 배기부(200)의 길이보다 작을 수 있다.
예를 들어, 상기 제 2 가열 부재(400)의 길이는 약 700mm 내지 약 900mm일 수 있다. 또한, 상기 배기부(200)의 길이는 약 150mm 내지 약 350mm일 수 있다.
자세하게, 상기 제 2 가열 부재(400)의 길이(L1)와 상기 배기부(200)의 길이(L2)의 비는 약 1:3 내지 약 1:4 일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 가열 부재(400)의 길이(L1)과 상기 배기부(200)의 길이(L2)의 비는 약 1:3.1 내지 약 1:3.5 일 수 있다
상기 제 2 가열 부재(400)의 길이(L1)과 상기 배기부(200)의 길이(L2)의 비가 약 1:3 미만인 경우, 가열부재에 의한 열이 배기부로 충분하게 전달되지 않을 수 있고, 상기 제 2 가열 부재(400)의 길이(L1)과 상기 배기부(200)의 길이(L2)의 비가 1:4를 초과하는 경우 공정 비용 및 가열 부재의 효율이 저하될 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 실시예에 따른 열처리 장치의 배기부(200)의 크기는 각각의 영역마다 다를 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 영역(1A)의 크기는 상기 제 2 영역(2A) 및 상기 제 3 영역(3A)의 크기보다 작을 수 있다. 또한, 상기 제 2 영역(2A)의 크기는 상기 제 3 영역(3A)의 크기보다 작을 수 있다.
이때, 상기 배기부의 크기는 배기부의 형상에 따라 다르게 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 배기부가 원형의 파이프 형상을 가지는 경우, 상기 배기부의 크기는 배기부의 직경으로 정의될 수 있다. 또는, 상기 배기부가 사각형의 형상을 가지는 경우, 상기 배기부의 크기는 상기 배기부의 폭 및 높이로 정의될 수 있다. 즉, 상기 배기부의 크기는 상기 배기부 내부 영역의 면적으로 정의될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 배기부(200)의 크기는 상기 제 1 영역(1A)에서 상기 제 2 영역(2A) 방향으로 연장하면서 점점 커질 수 있다.
또는, 도 5를 참조하면, 상기 배기부(200)는 상기 제 1 영역(1A)의 크기는 상기 제 2 영역(2A) 및 상기 제 3 영역(3A)의 크기보다 작을 수 있다.
또는, 도 6을 참조하면, 상기 배기부(200)는 상기 제 1 영역(1A)의 크기는 상기 제 2 영역(2A) 및 상기 제 3 영역(3A)의 크기보다 작고, 상기 제 2 영역(2A)의 크기는 상기 제 3 영역(3A)의 크기보다 작을 수 있다.
상기 배기부(200)의 크기를 각각의 영역마다 다르게 설정함에 따라, 각각의 영역에서 온도 감소에 따라 발생되는 이차상에 의해 배관이 막히는 현상을 감소시킬 수 있다.
즉, 가열 부재로부터 멀게 배치되고, 이차상이 많이 누적되는 상기 제 2 영역(2A) 및 상기 제 3 영역(3A)의 크기를 상기 제 1 영역(1A)의 크기보다 크게함으로써, 상기 제 2 영역(2A) 및 상기 제 3 영역(3A)에서 이차상에 따른 배관 막힘을 감소시킬 수 있다.
앞서 설명한, 실시예에 따른 열처리 장치는 챔버와 필터부를 연결하는 배기부의 일 영역 상에 가열 부재가 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 챔버에서 반응 중 배기되는 배기 가스들이 배기부를 통과하여 필터부로 이동할 때, 급격한 온도 감소로 인해 이차상이 생성되어 상기 배기부의 내부 면적을 줄이는 것을 감소시킬 수 있다.
이에 따라, 배기부에서 반응 중 배기되는 배기 가스의 이동을 원활하게 할 수 있으므로, 배기부의 수명 및 교체 시기를 감소시킬 수 있다.
또한, 실시예에 따른 열처리 장치는 배기부의 크기를 각 영역마다 다르게 할 수 있다. 즉, 필터부와 배기부가 연결되는 부분의 크기는 챔버와 배기부가 연결되는 부분의 크기보다 클 수 있다.
이에 따라, 배기부의 크기를 다르게 하여, 배기부의 온도 감소에 따른 이차상의 누적에 따른 배기부의 내부 면적의 감소를 상쇄시킬 수 있다.
따라서, 열처리 장치의 수명을 늘릴 수 있고, 열처리 장치의 유지 및 보수에 필요한 시간을 효과적으로 줄일 수 있다.
이하, 실시예들 및 비교예들에 따른 열처리 장치를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실시예는 본 발명을 좀더 상세하게 설명하기 위하여 예시로 제시한 것에 불과하다. 따라서 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
10g의 퓸드 실리카(fumed silica) 및 10g의 페놀수지를 혼합하여 혼합원료를 형성하였다. 이어서, 상기 혼합 원료를 챔버 내부의 반응 용기에 투입하였다.
이어서, 상기 혼합원료를 승온 온도를 3℃/min으로 하여 약 850℃의 온도에서 2시간 동안 탄화공정으로 거쳐, 승온 온도를 5℃/min으로 하여 약 1650℃의 온도에서 약 3시간 동안 합성공정을 거쳐, 탄화규소 분말을 제조하였다.
이때, 잔류가스 및 미반응 가스는 상기 챔버와 연결되는 배기부를 통해 필터부로 수집되었고, 배기부와 챔버의 연결 영역에는 배기부에 열을 전달하는 코일 형상의 가열 부재가 배치되었다.
이어서, 배기부의 온도 및 온도 감소를 측정하였다.
비교예
배기부에 가열 부재가 배치되지 않았다는 점을 제외하고는 실시예1과 동일하게 탄화규소 분말을 제조한 후, 배기부의 온도 및 온도 감소를 측정하였다.
도 7을 참조하면, 실시예에 따른 배기부와 비교예에 따른 배기부의 온도 감소 편차가 다른 것을 알 수 있다. 자세하게, 실시예에 따른 배기부의 온도 감소율은 비교예에 따른 배기부의 온도 감소율보다 작은 것을 알 수 있다.
즉, 실시예에 따른 배기부는 배기부를 통해 챔버부에서 필터부로 이동되는 미반응 가스 등의 온도를 전체적으로 균일하게 할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 열처리 장치는 배기부에서 잔류가스 및 미반응 가스 등에 따른 이차상의 형성을 감소시킬 수 있다.
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.
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.

Claims (11)

  1. 제 1 가열 부재에 의해 가열되는 챔버;
    상기 챔버와 연결되는 필터부
    상기 챔버와 상기 필터부를 연결하는 적어도 하나의 배기부; 및
    상기 배기부에 열을 전달하는 제 2 가열 부재를 포함하고,
    상기 배기부는, 상기 챔버와 연결되는 제 1 영역; 및 상기 필터부와 연결되는 제 2 영역; 및 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이의 제 3 영역을 포함하고,
    상기 가열 부재는 상기 제 1 영역 상에 배치되는 열처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 가열 부재는 상기 제 1 영역을 둘러싸며 배치되는 열처리 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 가열 부재는 상기 배기부와 이격하여 배치되는 열처리 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 배기부는 상기 제 1 영역에서 상기 제 3 영역으로 연장하며 온도가 감소하고,
    상기 제 1 영역의 온도는 1200℃ 내지 1300℃이고,
    상기 제 2 영역의 온도는 1100℃ 내지 1200℃이고,
    상기 제 3 영역의 온도는 1000℃ 내지 1100℃인 열처리 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역의 온도 차이는 50℃ 내지 150℃이고,
    상기 제 2 영역과 상기 제 3 영역의 온도 차이는 50℃ 내지 150℃인 열처리 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 가열 부재의 길이와 상기 배기부의 길이비는 1:3 내지 1:4 인 열처리 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 배기부는 일 방향으로 연장하며 상기 챔버와 상기 필터부를 연결하는 열처리 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 영역의 크기는 상기 제 2 영역 및 상기 제 3 영역 중 적어도 하나의 영역의 크기보다 작은 열처리 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 배기부의 크기는 상기 제 1 영역에서 상기 제 3 영역으로 연장하면서 커지는 열처리 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 챔버는,
    상기 제 1 가열 부재로부터 열이 전달되는 반응 용기; 및
    상기 상기 제 1 가열 부재와 인접하여 배치되는 단열 부재를 포함하는 열처리 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 반응 용기에는 탄소원 및 규소원을 포함하는 원료가 수용되는 열처리 장치.
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