KR20190016666A - Microwave Sintering Apparatus - Google Patents

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KR20190016666A
KR20190016666A KR1020170100853A KR20170100853A KR20190016666A KR 20190016666 A KR20190016666 A KR 20190016666A KR 1020170100853 A KR1020170100853 A KR 1020170100853A KR 20170100853 A KR20170100853 A KR 20170100853A KR 20190016666 A KR20190016666 A KR 20190016666A
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upper case
sintered material
magnetron
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KR1020170100853A
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차종대
김동국
박성진
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덴스타주식회사
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Abstract

The present invention relates to a microwave sintering apparatus in which post-processing can be done easily. The microwave sintering apparatus comprises: an upper case and a lower case which are mutually coupled; an insulation container provided inside the upper case; a susceptor placed in the insulation container and containing a sintered material; a magnetron disposed on an upper portion of the upper case and oscillating microwaves; an electronic control device installed in the lower case and controlling the magnetron; and an exhaust pipe extending from the inside of the insulation container to the outside so as to discharge gases generated during heating of the sintered material.

Description

마이크로웨이브 소결 장치{Microwave Sintering Apparatus}[0001] The present invention relates to a microwave sintering apparatus,

본 발명은 마이크로웨이브 소결 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마이크로파를 이용한 소재 자체의 내부 발열과 서셉터에 의한 소재 외부 가열을 통하여 소재의 균일한 가열이 이루어질 수 있는 마이크로웨이브 소결 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microwave sintering apparatus, and more particularly, to a microwave sintering apparatus capable of uniformly heating a workpiece through internal heat generation by a microwave and external heating of a workpiece by a susceptor.

통상적으로 치의학의 최대 목표는 환자의 삶을 유지하고 개선하는 것으로서, 상기와 같은 목표를 달성하기 위하여 실제 구강 조건에서 견딜 수 있는 생체 적합성이 있고 장기간 사용 가능한 보철 재료를 개발하는데 많은 노력이 이루어져 왔다. The greatest goal of dentistry in general is to maintain and improve the patient's life, and in order to achieve the above-mentioned goals, much efforts have been made to develop a biocompatible and long-term usable prosthetic material that can withstand actual oral conditions.

현재까지의 치아 수복용 재료로서는 금속, 세라믹, 고분자 화합물이 주로 사용되었으나, 사용자의 요구에 따라 심미적인 관점에서 만족스러울 뿐만 아니라 저작시의 압력을 견딜 수 있는 새로운 수복 재료에 대한 연구가 지속중이다. 금속은 충분한 강도와 변연 적합성으로 인하여 강도와 심미적인 관점을 만족시켰으나, 치경부 금속의 노출, 금속 구조물의 불투명성으로 빛이 투과되지 못하여 나타나는 심미적인 한계와 금속 이온이 유출되어 치은이 변색되는 비심미성, 알레르기 반응등의 문제로 인하여 최근 세라믹 도재관의 사용이 보편화되고 있다. Metal, ceramics, and polymer compounds have been mainly used as dental restorative materials to date. However, new restorative materials that are not only satisfactory from an aesthetic point of view according to user's request but also able to withstand the pressure at the time of dentistry are still being studied. The metal satisfies the strength and aesthetic point of view due to its sufficient strength and marginal conformity. However, the metal is exposed to the cervical metal, the opacity of the metal structure causes the aesthetic limitation due to the inability to transmit light, Recently, the use of ceramic ceramics has become popular due to problems such as allergic reactions.

한편, 지르코니아(ZrO2)의 경우에 3D 스캐너의 발달과 CAD-CAM 시스템의 적용으로 구치부와 긴 고정성 보철물에도 사용할 수 있는 높은 강도를 가지는 심미적인 보출 수복물 제작을 가능하게 한다. 지르코니아는 강도 및 경도가 우수하고, 특히 파괴 인성이 다른 세라믹보다 우수하며 각종 기계 부품에 광범위하게 적용되며, 최근에는 인공 관절의 골두 및 의료용 부품 소재로 사용되고 치아 보출 수복에도 사용된다. On the other hand, in the case of zirconia (ZrO2), the development of 3D scanner and the application of CAD-CAM system enable the production of aesthetic restoration restoration with high strength that can be used for posterior and long fixed restorations. Zirconia is superior in strength and hardness, and is superior to ceramics having different fracture toughness. It is widely applied to various mechanical parts. Recently, it is used as a head and medical parts of artificial joints and is used for restoration of tooth restoration.

위에 설명된 바와 같이 지르코니아는 뛰어난 물리적 특성, 심미적인 치아색 재현등의 장점을 가지는 반면에, 완전 소결된 지르코니아는 절삭이 매우 곤란하여 가공을 수행하는데 오랜 시간이 소요된다는 문제점이 있다. 이에 반하여 반소결된 지르코니아는 절삭이 비교적 용이하지만 완전 소결후에는 수축이 일어나므로 수축을 보상할 수 있는 전용 프로그램이 필요하다는 문제점이 있다. As described above, zirconia has advantages such as excellent physical properties and esthetic tooth color reproduction, whereas the completely sintered zirconia has a problem that it is very difficult to cut and it takes a long time to perform the processing. On the other hand, the semi-sintered zirconia is relatively easy to cut, but since the sintering is performed after complete sintering, a dedicated program for compensating the shrinkage is required.

한편, 기존의 전기 히터 방식의 소결 방법에 의한 지르코니아의 소결에는 오랜 시간이 필요하므로 작업 효율이 떨어진다는 문제점이 있다. On the other hand, since sintering of zirconia by a conventional sintering method using an electric heater requires a long time, there is a problem that working efficiency is low.

다른 한편, 지르코니아와 같은 소결 소재를 가열하는 과정에서 배출되는 기체는 작업에 지장을 초래하거나 또는 작업자에게 유해할 수도 있는데, 이를 신속하게 배출할 필요성이 있다. 또한 신속하고 정확성이 보장되는 작업을 수행하려면 소결 장치 내부의 과열을 방지할 필요성이 있다. On the other hand, the gas discharged during the heating process of the sintered material such as zirconia may cause work disruption or harm to the operator, which needs to be discharged quickly. In addition, there is a need to prevent overheating of the interior of the sintering apparatus in order to perform operations that are quick and accurate.

특허 등록 10-0645948 에는 정밀 온도 제어가 가능한 마이크로파 소결로가 개시되어 있으나, 상기 개시된 마이크로파 소결로에 의해서는 위에 설명된 문제점을 해결될 수 없다. Patent Publication No. 10-0645948 discloses a microwave sintering furnace capable of precise temperature control, but the above-described problems can not be solved by the above-described microwave sintering furnace.

본 발명의 목적은 종래 기술에 따른 장치에 비하여 신속하고 균일한 소결이 이루어질 수 있는 마이크로웨이브 소결 장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a microwave sintering apparatus capable of rapid and uniform sintering as compared with a device according to the prior art.

본 발명의 다른 목적은 소결 소재의 내부 및 외부를 동시에 균일하게 가열함으로써 후가공이 용이하게 이루어질 수 있는 마이크로웨이브 소결 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a microwave sintering apparatus in which post-processing can be easily performed by uniformly heating the inside and outside of the sintered material at the same time.

본 발명의 다른 목적은 소결 소재의 가열시에 발생되는 기체의 제거 및 소결 작업중의 과열 방지 및 소결 작업 이후의 냉각이 신속하게 이루어질 수 있는 소결 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a sintering apparatus capable of rapidly removing the gas generated during heating of the sintered material, preventing overheating during the sintering operation, and cooling after the sintering operation.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, In order to achieve the above object, according to the present invention,

상호 결합된 상부 케이스 및 하부 케이스; An upper case and a lower case mutually coupled with each other;

상기 상부 케이스의 내부에 구비된 단열 용기; A heat insulating container provided inside the upper case;

상기 단열 용기 내부에 안치되고 소결 소재를 수용하는 서셉터(susceptor); A susceptor housed in the heat insulating container and containing a sintered material;

상기 상부 케이스의 상부에 배치되어 마이로파를 발진하는 마그네트론;A magnetron disposed at an upper portion of the upper case to oscillate a microwave;

상기 하부 케이스에 설치되어 상기 마그네트론을 제어하는 전자 제어 장치; 및, An electronic control unit installed in the lower case to control the magnetron; And

소결 소재의 가열시에 발생되는 기체를 배출시키도록 상기 단열 용기의 내부로부터 외부로 연장된 배기 파이프;를 구비하는, 마이크로웨이브 소결 장치가 제공된다. And an exhaust pipe extending outwardly from the inside of the heat insulating container so as to exhaust gases generated during heating of the sintered material.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 마그네트론에서 발진된 마이크로웨이브에 의하여 상기 서셉터는 섭씨 500 도 이하에서 발열되어 상기 소결 소재를 외부 가열하고, 상기 소결 소재는 섭씨 500 도 이상에서 발열되어 소결 소재의 내부 가열이 이루어진다.According to an aspect of the present invention, the susceptor generates heat at a temperature of 500 ° C. or less due to the microwave oscillated from the magnetron to externally heat the sintered material, and the sintered material generates heat at a temperature of 500 ° C. or higher, Internal heating is performed.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 서셉터는 실리콘 카바이드(SiC)로 제작되고, 상기 소결 소재는 지르코니아이다. According to another aspect of the present invention, the susceptor is made of silicon carbide (SiC), and the sintered material is zirconia.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 배기 파이프는 상기 단열 용기 안으로 연장된 삽입 튜브, 상기 단열 용기 외부에서 상기 삽입 튜브에 연결된 루프형 파이프 및, 상기 루프형 파이프에 연결된 실리콘 파이프를 포함하고, 배출팬이 상기 실리콘 파이프에 연결됨으로써 상기 단열 용기 내부에서 발생된 기체를 배출시킨다. According to another aspect of the present invention, the exhaust pipe includes an insertion tube extending into the heat insulating container, a loop pipe connected to the insertion tube outside the heat insulating container, and a silicon pipe connected to the loop pipe, Is connected to the silicon pipe to discharge the gas generated in the heat insulating container.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 마그네트론을 냉각시키기 위한 냉각팬이 상기 상부 케이스의 상부에 설치되고, 상기 단열 용기를 냉각시키기 위한 팬이 상기 단열 용기의 후방 위치에서 상기 상부 케이스에 설치되고, 상기 전자 제어 장치를 냉각시키기 위한 냉각팬이 상기 하부 케이스에 설치된다. According to another aspect of the present invention, a cooling fan for cooling the magnetron is installed on the upper case, a fan for cooling the heat insulating container is installed in the upper case at a rear position of the heat insulating container, A cooling fan for cooling the electronic control unit is installed in the lower case.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 단열 용기 내부의 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 더 구비하고, 상기 온도 센서의 일 단부는 상기 단열 용기에 형성된 구멍을 통하여 상기 단열 용기의 내부로 삽입된다.According to another aspect of the present invention, there is further provided a temperature sensor for measuring a temperature inside the heat insulating container, wherein one end of the temperature sensor is inserted into the heat insulating container through a hole formed in the heat insulating container.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 단열 용기는 일측면이 개방된 중공형 육면체로 형성되고, 상기 상부 케이스에는 상기 단열 용기를 폐쇄시킬 수 있는 단열재를 구비한 도어가 설치된다. According to another aspect of the present invention, the heat insulating container is formed of a hollow hexahedron having one side opened, and the upper case is provided with a door having a heat insulating material capable of closing the heat insulating container.

본 발명에 따른 마이크로웨이브 소결 장치는 소결 소재의 내부 및 외부를 동시에 균일하게 가열함으로써 소결 이후의 후가공 작업이 정확하고 용이하게 이루어질 수 있다. 특히 본 발명의 마이크로웨이브 소결 장치는 치과 재료인 지르코니아의 소결 작업에 유용하게 이용될 수 있다. 또한 소결 과정이 이루어지는 동안 장치내에서 발생되는 기체를 신속하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 소결 온도를 정확하게 유지할 수 있다는 장점을 가진다. The microwave sintering apparatus according to the present invention can uniformly heat the inside and the outside of the sintered material at the same time so that post-sintering post-processing can be accurately and easily performed. In particular, the microwave sintering apparatus of the present invention can be usefully used for sintering zirconia as a dental material. In addition, it has an advantage that the gas generated in the apparatus can be removed quickly during the sintering process, and the sintering temperature can be maintained accurately.

도 1 및 도 2 는 본 발명에 따른 마이크로웨이브 소결 장치의 개략적인 사시도이다.
도 3 은 도 1 에 도시된 마이크로웨이브 소결 장치의 배면 사시도로서, 외부 덮개를 제거한 상태로 도시한 것이다.
도 4 는 상부 케이스와 하부 케이스를 분리 상태로 도시한 개략적인 분해 사시도이다.
도 5 는 도 1 에 도시된 마이크로웨이브 소결 장치의 배면 사시도로서, 일부 구성 요소를 제거한 상태로 도시한 것이다.
도 6 은 도 1 에 도시된 마이크로웨이브 소결 장치의 배면 사시도로서, 배기 파이프가 분리 상태로 도시된 것이다.
도 7 은 도 1 에 도시된 마이크로웨이브 소결 장치에 상부 덮개, 후방 덮개 및 측면 덮개를 조립하는 상태로 도시한 것이다.
1 and 2 are schematic perspective views of a microwave sintering apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a rear perspective view of the microwave sintering apparatus shown in FIG. 1, with the outer cover removed.
4 is a schematic exploded perspective view showing the upper case and the lower case in a separated state.
FIG. 5 is a rear perspective view of the microwave sintering apparatus shown in FIG. 1, with some components removed.
FIG. 6 is a rear perspective view of the microwave sintering apparatus shown in FIG. 1, in which the exhaust pipe is shown in a separated state.
FIG. 7 is a view showing a state where the upper cover, the rear cover, and the side cover are assembled to the microwave sintering apparatus shown in FIG.

이하, 본 발명에 따른 마이크로웨이브 소결 장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, a microwave sintering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2 에는 본 발명에 따른 마이크로웨이브 소결 장치의 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 1 and 2 show a schematic perspective view of a microwave sintering apparatus according to the present invention.

도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로웨이브 소결 장치는, 상호 결합된 상부 케이스(11) 및 하부 케이스(12)와, 상기 상부 케이스(11)의 내부에 구비된 단열 용기(22)와, 상기 단열 용기(22) 내부에 안치되고 소결 소재(미도시)를 수용하는 서셉터(15)와, 상기 상부 케이스(11)의 상부에 배치되어 마이로파를 발진하는 마그네트론(17)과, 상기 하부 케이스(12)에 설치되어 상기 마그네트론(17)을 제어하는 전자 제어 장치(40, 도 4)와, 소결 소재의 가열시에 발생되는 기체를 배출시키도록 상기 단열 용기(22)의 내부로부터 외부로 연장된 배기 파이프(31, 도 3)를 구비한다. 1, a microwave sintering apparatus according to the present invention includes an upper case 11 and a lower case 12 coupled to each other, a heat insulating container 22 provided inside the upper case 11, A susceptor 15 housed in the heat insulating container 22 and containing a sintering material (not shown), a magnetron 17 disposed on the upper case 11 to oscillate a microwave, An electronic control unit 40 (Fig. 4) provided in the lower case 12 for controlling the magnetron 17, and an electronic control unit 40 for controlling the magnetron 17 from the inside of the heat insulating container 22 And an exhaust pipe 31 (Fig.

상부 케이스(11)의 내부에는 육면체의 공간이 형성되며, 상기 상부 케이스(11)의 내부 공간에 단열 용기(22)가 수용된다. 상기 상부 케이스(11)에는 도어(19)가 설치되어 있으며, 상기 도어(19)를 개방함으로써 단열 용기(22)로의 접근이 가능하고, 상기 도어(19)를 폐쇄함으로써 상부 케이스(11)의 내부 공간이 밀폐될 수 있다. 도어(19)의 내표면에는 단열재(19a)가 구비되어 있으며, 상기 단열재(19a)는 단열 용기(22)의 일측면에 형성된 개방 구멍에 대응됨으로써, 도어(19)가 폐쇄된 상태에서는 단열 용기(22)의 내부 공간도 완전히 단열 상태로 폐쇄될 수 있다. A space of a hexahedron is formed in the upper case 11 and a heat insulating container 22 is accommodated in the inner space of the upper case 11. The upper case 11 is provided with a door 19. By opening the door 19, it is possible to access the heat insulating container 22. By closing the door 19, The space can be sealed. A heat insulating material 19a is provided on the inner surface of the door 19 and the heat insulating material 19a corresponds to the opening hole formed in one side surface of the heat insulating container 22. In the state where the door 19 is closed, The inner space of the heat exchanger 22 can be completely closed in an adiabatic state.

단열 용기(22)는 육면체로 형성되며, 내부에 공간이 형성되고, 일측면이 개방된 상태이며, 따라서 도어(19)가 개방됨으로써 단열 용기(22)의 내부 공간에 접근할 수 있다. 단열 용기(22)는 단열 재료로 형성됨으로써 단열 용기(22)의 내부로부터 외부로의 열 전달이 차단되거나 감소된다. 단열 용기(19)는 예를 들어 세라믹 보드(ceramic board)로 제작될 수 있다. 단열 용기(22)의 내부에는 서셉터(15)가 배치되고, 상기 서셉터(15)의 상부 표면에는 소결 소재(미도시)를 수용할 수 있는 알루미나 용기(20)가 배치된다. 서셉터(15)를 단열 용기(22) 내부에 안치할 때, 서섭터(15)의 저부에는 단열 스페이서(15a)를 배치하는 것이 바람직스럽다. 알루미나 용기(20)에는 예를 들어 치과 재료로 사용될 수 있는 소결 소재가 배치될 수 있으며, 상기 치과 재료는 지르코니아와 같은 재료일 수 있다.The heat insulating container 22 is formed in a hexagonal shape, and a space is formed therein and one side thereof is opened, so that the door 19 can be opened to access the inner space of the heat insulating container 22. The heat insulating container 22 is formed of a heat insulating material so that heat transfer from the inside to the outside of the heat insulating container 22 is blocked or reduced. The heat insulating container 19 may be made of, for example, a ceramic board. A susceptor 15 is disposed inside the heat insulating container 22 and an alumina container 20 capable of receiving a sintering material (not shown) is disposed on the upper surface of the susceptor 15. It is preferable to dispose the heat insulating spacer 15a on the bottom of the cooker 15 when the susceptor 15 is placed inside the heat insulating container 22. [ The alumina container 20 may be provided with a sintered material that can be used, for example, as a dental material, and the dental material may be a material such as zirconia.

서셉터(15)는 실리콘 카바이드(SiC)와 같은 재료로 만들어질 수 있다. 상기 서셉터(15)는 섭씨 500 도 이하의 온도에서도 마이크로웨이브에 의하여 발열할 수 있으며, 따라서 알루미나 용기(20)에 담긴 소결 소재를 섭씨 500 도 이하의 온도에서 외부 가열할 수 있다. The susceptor 15 may be made of a material such as silicon carbide (SiC). The susceptor 15 can generate heat by microwaves at a temperature of 500 ° C. or less, and thus the sintered material contained in the alumina container 20 can be externally heated at a temperature of 500 ° C. or less.

하부 케이스(12)의 전면에는 제어 패널(21)이 설치된다. 제어 패널(21)에는 디스플레이 LCD 와 함께 장치를 제어하는데 필요한 제어 스위치, 버튼, 온도 설정용 다이알등이 구비될 수 있다. 디스플레이 LCD 는 설정 온도 및 단열 용기(22) 내부의 온도를 표시할 수 있다. 또한 전원 온/오프 스위치에 의해 전력이 인가되거나 차단되고, 온도 설정용 다이얼등에 의해 필요한 소결 온도를 설정할 수 있다. 또한 장치 작동 시간의 설정을 위한 버튼등이 구비될 수 있다. On the front surface of the lower case 12, a control panel 21 is provided. The control panel 21 may include a control switch, a button, a temperature setting dial, and the like necessary for controlling the apparatus together with the display LCD. The display LCD can display the set temperature and the temperature inside the heat insulating container 22. [ Also, the power is turned on or off by the power on / off switch, and the required sintering temperature can be set by a temperature setting dial or the like. And a button for setting the operation time of the apparatus.

제어 패널(21)에서 설정한 온도 및 작동 지속 시간에 따라서, 마그네트론(17)이 작동될 수 있으며, 상기 마그네트론(17)에서 발진되는 마이크로웨이브에 의하여 알루미나 용기(20)에 안치된 소결 소재가 자체 발열에 의하여 내부 가열될 수 있다. 또한 마그네트론(17)에서 발진되는 마이크로웨이브에 의하여 서셉터(15)가 자체 발열될 수 있으며, 상기 서셉터(15)에 의하여 발생되는 열은 알루미나 용기(20)에 안치된 소결 소재를 외부 가열할 수 있다. 따라서 소결 소재(미도시)는 내부와 외부에서 동시에 가열됨으로써 균일한 가열이 이루어질 수 있다. The magnetron 17 can be operated according to the temperature and operation duration set by the control panel 21 and the sintered material placed in the alumina container 20 by the microwave oscillated from the magnetron 17 It can be heated internally by heat generation. In addition, the susceptor 15 can self-generate heat by the microwave oscillated from the magnetron 17, and the heat generated by the susceptor 15 externally heats the sintered material placed in the alumina container 20 . Therefore, the sintered material (not shown) can be uniformly heated by being simultaneously heated inside and outside.

도 3 은 도 1 에 도시된 마이크로웨이브 소결 장치의 배면 사시도로서, 외부 덮개를 제거한 상태로 도시한 것이다.FIG. 3 is a rear perspective view of the microwave sintering apparatus shown in FIG. 1, with the outer cover removed.

도면을 참조하면, 상부 케이스(11)의 상부 표면에는 상부 냉각팬(33)이 설치되며, 상기 상부 냉각팬(33)은 마그네트론(17)을 냉각함으로써 과열을 방지하기 위한 것이다. Referring to the drawings, an upper cooling fan 33 is installed on the upper surface of the upper case 11, and the upper cooling fan 33 is provided for cooling the magnetron 17 to prevent overheating.

상부 케이스(11)의 상부 표면에는 배출 팬(35)이 더 구비되며, 상기 배출 팬(35)은 배기 파이프(31)를 통해 유동하는 단열 용기(22, 도 1) 내부의 기체를 외부로 배출하기 위한 것이다. 이후에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 배기 파이프(31)의 일 단부는 단열 용기(22)의 내부로 연장됨으로써 단열 용기(22)의 내부와 소통되고, 배기 파이프(31)의 다른 단부는 배출 팬(35)과 연결된다. The upper surface of the upper case 11 is further provided with a discharge fan 35. The discharge fan 35 discharges the gas inside the heat insulating container 22 (FIG. 1) flowing through the discharge pipe 31 to the outside . One end of the exhaust pipe 31 is communicated with the inside of the heat insulating container 22 by extending into the interior of the heat insulating container 22 and the other end of the exhaust pipe 31 is communicated with the inside of the heat insulating container 22, And is connected to the fan 35.

상부 케이스(11)에는 후방 벽(51)과 측부 벽(52)이 구비되며, 상기 후방벽(51)과 측부 벽(52)에 의해 형성되는 공간에 도 1 에 도시된 단열 용기(22)가 구비된다. 상기 후방벽(51)의 뒷쪽에는 하나 이상의 냉각 팬(32)이 설치된다. 상기 냉각팬(31)은 후방벽(51)에 형성된 통풍구(51a, 도 5)를 통하여 단열 용기(22)를 냉각시킬 수 있으며, 또한 냉각팬(31)을 통해 유동하는 공기는 배기 파이프(31)를 통해 흐르는 기체와 열교환을 수행할 수 있다. The upper case 11 is provided with a rear wall 51 and a side wall 52. In the space formed by the rear wall 51 and the side wall 52, Respectively. At least one cooling fan (32) is installed on the rear side of the rear wall (51). The cooling fan 31 can cool the heat insulating container 22 through the ventilation holes 51a formed in the rear wall 51 and the air flowing through the cooling fan 31 flows through the exhaust pipe 31 To perform heat exchange with the gas flowing through the heat exchanger.

후방벽(51)에는 온도 센서(39)가 설치될 수 있으며, 상기 온도 센서(39)의 일 단부는 후방벽(51)과 단열 용기(22, 도 1)에 형성된 구멍(미도시)을 통하여 단열 용기(22)의 내부로 연장된다. 온도 센서(39)는 단열 용기(22) 내부의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 기초하여 마그네트론(17), 상부 냉각팬(33), 배출팬(35), 냉각 팬(52)의 작동이 제어될 수 있다. A temperature sensor 39 may be installed on the rear wall 51 and one end of the temperature sensor 39 may be connected to the rear wall 51 through a hole (not shown) formed in the heat insulating container 22 And extends into the interior of the heat insulating container (22). The temperature sensor 39 measures the temperature inside the heat insulating container 22 and controls the operation of the magnetron 17, the upper cooling fan 33, the discharge fan 35 and the cooling fan 52 based on the measured temperature Lt; / RTI >

도 4 는 상부 케이스와 하부 케이스를 분리 상태로 도시한 개략적인 분해 사시도이다. 4 is a schematic exploded perspective view showing the upper case and the lower case in a separated state.

도면을 참조하면, 상부 케이스(11)에는 위에서 설명된 바와 같이 후방벽(51)과 측부벽(52)에 의해 형성된 내부 공간(11a)이 형성되고, 상부 케이스(11)의 상부에는 웨이브 가이드(45)가 설치된다. 도 1 에 도시된 마그네트론(17)은 상기 웨이브 가이드(wave guide, 45)에 결합됨으로써, 마그네트론(17)으로부터 발진된 마이크로웨이브는 상기 웨이브 가이드(45)를 통해 가이드된다. The upper case 11 is formed with an inner space 11a formed by the rear wall 51 and the side wall 52 and the upper case 11 is provided with a wave guide 45 are installed. The microwave emitted from the magnetron 17 is guided through the waveguide 45 by being coupled to the waveguide 45 as shown in FIG.

하부 케이스(12)는 덮개가 제거된 상태로 도시되어 있으며, 도 1 을 참조하여 설명된 제어 패널(21)도 제거된 상태이다. 하부 케이스(12)의 내부에는 마이크로웨이브 소결 장치의 작동에 필요한 전자 장치(40)들이 구비되어 있다. 개략적으로 설명하면, 하부 케이스(12)의 내부에는 전원 장치(41), 실리콘 제어 정류기(42), 트랜스포머(43), 고압 콘덴서(44)등이 구비된다. 상기 전자 장치(40)로부터 발생되는 열을 냉각시키기 위하여, 도 3 에 도시된 바와 같이 하부 냉각팬(37)이 구비된다. The lower case 12 is shown with the lid removed, and the control panel 21 described with reference to Fig. 1 is also removed. Inside the lower case 12, electronic devices 40 necessary for operating the microwave sintering apparatus are provided. A power supply device 41, a silicon controlled rectifier 42, a transformer 43, a high-voltage condenser 44, and the like are provided in the lower case 12. In order to cool the heat generated from the electronic device 40, a lower cooling fan 37 is provided as shown in FIG.

도 5 는 도 1 에 도시된 마이크로웨이브 소결 장치의 배면 사시도로서, 일부 구성 요소를 제거한 상태로 도시한 것이다. FIG. 5 is a rear perspective view of the microwave sintering apparatus shown in FIG. 1, with some components removed.

도면을 참조하면, 후방벽(51)에는 위에 설명된 바와 같이 온도 센서(39)가 설치되고, 또한 삽입 튜브(55)가 설치된다. 삽입 튜브(55)의 일 단부는 후방벽(51)과 단열 용기(22, 도 1)에 형성된 구멍(미도시)을 통하여 단열 용기(22)의 내부로 연장되고, 삽입 튜브(55)의 다른 단부는 도 3 에 도시된 배기 파이프(31)에 연결된다. 단열 용기(22, 도 1) 내부에서 소결 소재의 가열시에 발생되는 기체는 삽입 튜브(55)와 배기 파이프(31)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. Referring to the drawings, the rear wall 51 is provided with a temperature sensor 39 as described above, and also an insertion tube 55 is provided. One end of the insertion tube 55 extends into the interior of the heat insulating container 22 through a hole (not shown) formed in the rear wall 51 and the heat insulating container 22 (Fig. 1) The end portion is connected to the exhaust pipe 31 shown in Fig. The gas generated during the heating of the sintered material in the heat insulating container 22 (FIG. 1) can be discharged to the outside through the insertion tube 55 and the exhaust pipe 31.

후방 벽(51)에는 통풍구(51a)가 설치되고, 상기 통풍구(51a)에 대응하여 냉각팬(32)들이 설치된다. 냉각팬(32)에 의해 송풍되는 공기는 상기 통풍구(51a)를 통하여 단열 용기(22)를 향하여 송풍됨으로써 단열 용기(22)의 신속한 냉각을 수행할 수 있다. 따라서, 단열 용기(22)의 냉각이 필요한 경우에 냉각팬(32)이 작동된다.A ventilation hole 51a is provided in the rear wall 51 and cooling fans 32 are installed in correspondence with the ventilation hole 51a. The air blown by the cooling fan 32 is blown toward the heat insulating container 22 through the ventilation hole 51a to perform rapid cooling of the heat insulating container 22. [ Therefore, when cooling of the heat insulating container 22 is required, the cooling fan 32 is operated.

도 6 은 도 1 에 도시된 마이크로웨이브 소결 장치의 배면 사시도로서, 배기 파이프가 분리 상태로 도시된 것이다.FIG. 6 is a rear perspective view of the microwave sintering apparatus shown in FIG. 1, in which the exhaust pipe is shown in a separated state.

도면을 참조하면, 배기 파이프(31)는 고리 형태로 만곡된 스텐레스 스틸의 루프형 파이프(31b) 및, 실리콘 파이프(31a)를 구비한다. 실리콘 파이프(31a)는 루프형 파이프(31b)와 배출 팬(35)을 연결한다. 상기 루프형 파이프(31)는 냉각팬(32)에 대응되는 위치에 설치됨으로써, 상기 냉각팬(32)을 통해 유동하는 공기와 상기 루프형 파이프(31)를 통해 유동하는 기체 사이에 열교환이 이루어질 수 있다. Referring to the drawings, the exhaust pipe 31 is provided with a loop pipe 31b of a stainless steel curved in a ring shape and a silicon pipe 31a. The silicon pipe 31a connects the loop pipe 31b and the discharge fan 35. [ The loop type pipe 31 is installed at a position corresponding to the cooling fan 32 so that heat exchange is performed between the air flowing through the cooling fan 32 and the gas flowing through the loop type pipe 31 .

도 7 은 도 1 에 도시된 마이크로웨이브 소결 장치에 상부 덮개, 후방 덮개 및 측면 덮개를 조립하는 상태로 도시한 것이다. FIG. 7 is a view showing a state where the upper cover, the rear cover, and the side cover are assembled to the microwave sintering apparatus shown in FIG.

도면을 참조하면, 상부 덮개(71)는 상부 케이스(11)의 상부로부터 하강하여 조립되는 반면에, 후방 덮개(72)는 상부 케이스(11)의 후방에서 조립된다. 또한 측면 덮개(73)는 하부 케이스의 측면을 덮도록 되어 있다. Referring to the drawings, the upper lid 71 is lowered and assembled from the upper part of the upper case 11, while the rear lid 72 is assembled from the rear of the upper case 11. The side cover 73 covers the side surface of the lower case.

이하, 상기에 설명된 마이크로웨이브 소결 장치의 작동을 개략적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the microwave sintering apparatus described above will be schematically described.

본 발명에 따른 마이크로웨이브 소결 장치는 예를 들어 치과 재료로 사용되는 지르코니아를 가열하여 소결하는데 이용될 수 있다. 지르코니아와 같은 소결 소재(미도시)는 도 1 에 도시된 알루미나 용기(20)에 담긴 상태에서 단열 용기(22)의 내부에 수용된다. The microwave sintering apparatus according to the present invention can be used for heating and sintering, for example, zirconia used as a dental material. A sintered material (not shown) such as zirconia is accommodated inside the heat insulating container 22 in a state of being contained in the alumina container 20 shown in Fig.

알루미나 용기(20)의 하부에는 서셉터(15)가 배치된다. 서섭터(15)는 단열 스페이서(15a)에 의하여 단열 용기(22)의 저부 표면으로부터 이격된 상태로 단열 용기(22)내에 배치된다. A susceptor 15 is disposed below the alumina container 20. The cooker 15 is disposed in the heat insulating container 22 in a state of being separated from the bottom surface of the heat insulating container 22 by the heat insulating spacer 15a.

치과 재료인 지르코니아와 같은 소결 소재(미도시)가 단열 용기(22)의 내부에 배치된 후에는 도어(19)를 폐쇄하고, 제어 패널(21)을 통하여 가열 온도를 설정하고 마그네트론(17)으로부터 마이크로웨이브를 발진시킨다. 마이크로웨이브는 우선 서셉터(15)를 발열시키게 되며, 서셉터(15)에서 발생되는 열은 알루미나 용기(20)에 담긴 소결 소재는 외부에서 가열하게 된다. After the sintered material (not shown) such as zirconia as a dental material is disposed inside the heat insulating container 22, the door 19 is closed, the heating temperature is set through the control panel 21, Microwave oscillation. The microwave first causes the susceptor 15 to generate heat and the sintered material contained in the alumina container 20 is heated from the outside by the heat generated in the susceptor 15.

서셉터(15)로부터의 열에 의해 외부 가열된 소결 소재(예를 들어, 지르코니아)의 온도가 섭씨 500 도 이상으로 상승된 이후에는, 마이크로웨이브가 소결 소재의 내부 가열을 일으키게 된다. 즉, 서셉터(15)에 의한 초기의 외부 가열에 의하여 소결 소재의 온도가 섭씨 500 도에 도달하면, 서셉터(15)에 의한 외부 가열과 마이크로웨이브에 의한 소결 소재 자체의 내부 가열이 동시에 이루어질 수 있다. After the temperature of the sintered material (e.g., zirconia) that is externally heated by the heat from the susceptor 15 is raised to 500 degrees Celsius or more, the microwave causes internal heating of the sintered material. That is, when the temperature of the sintering material reaches 500 degrees Celsius by the initial external heating by the susceptor 15, external heating by the susceptor 15 and internal heating of the sintering material itself by the microwave are simultaneously performed .

상기와 같이 단열 용기(22) 내부에서의 가열이 이루어지고 있는 동안 발생되는 기체는 파이프(31)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 사용자는 배출 팬(35)을 작동시킴으로써 파이프(31)를 통한 기체의 배출이 더욱 원활하게 수행될 수 있게 한다. 냉각팬(32)을 통해 유동하는 공기는 파이프(31)를 통해 흐르는 기체와 열교환을 수행함으로써, 배출팬(35)에 의해 외부로 배출되는 기체에 의한 유해한 작용이 방지될 수 있다. The gas generated during the heating in the heat insulating container 22 as described above can be discharged to the outside through the pipe 31. The user can operate the discharge fan 35 to discharge the gas through the pipe 31 more smoothly. The air flowing through the cooling fan (32) performs heat exchange with the gas flowing through the pipe (31), so that the harmful action by the gas discharged to the outside by the discharge fan (35) can be prevented.

한편, 온도 센서(39)는 단열 용기(22) 내부의 온도를 측정함으로써, 마그네트론(7)과 냉각팬(32,33,37) 및 배출팬(35)의 작동을 제어할 수 있게 한다. On the other hand, the temperature sensor 39 controls the operation of the magnetron 7, the cooling fans 32, 33, 37 and the discharge fan 35 by measuring the temperature inside the heat insulating container 22.

11. 상부 케이스 12. 하부 케이스
13. 단열 용기 15. 서셉터
20. 알루미나 용기 21. 제어 패널
11. Upper Case 12. Lower Case
13. Insulation vessel 15. Susceptor
20. Alumina container 21. Control panel

Claims (7)

상호 결합된 상부 케이스(11) 및 하부 케이스(12);
상기 상부 케이스(11)의 내부에 구비된 단열 용기(22);
상기 단열 용기(22) 내부에 안치되고 소결 소재를 수용하는 서셉터(susceptor, 15);
상기 상부 케이스(11)의 상부에 배치되어 마이로파를 발진하는 마그네트론(17);
상기 하부 케이스(12)에 설치되어 상기 마그네트론(17)을 제어하는 전자 제어 장치(40); 및,
소결 소재의 가열시에 발생되는 기체를 배출시키도록 상기 단열 용기(22)의 내부로부터 외부로 연장된 배기 파이프(31);를 구비하는, 마이크로웨이브 소결 장치.
An upper case 11 and a lower case 12 which are coupled to each other;
A heat insulating container 22 provided inside the upper case 11;
A susceptor 15 housed in the heat insulating container 22 and containing a sintered material;
A magnetron 17 disposed above the upper case 11 to oscillate a microwave;
An electronic control unit (40) installed in the lower case (12) and controlling the magnetron (17); And
And an exhaust pipe (31) extending outwardly from the inside of the heat insulating container (22) so as to discharge gas generated during heating of the sintered material.
제 1 항에 있어서,
상기 마그네트론에서 발진된 마이크로웨이브에 의하여 상기 서셉터는 섭씨 500 도 이하에서 발열되어 상기 소결 소재를 외부 가열하고, 상기 소결 소재는 섭씨 500 도 이상에서 발열되어 소결 소재의 내부 가열이 이루어지는 것을 특징으로 하는, 마이크로웨이브 소결 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the susceptor is heated at a temperature of 500 ° C. or less to externally heat the sintered material by microwaves oscillated from the magnetron, and the sintered material is heated at a temperature of 500 ° C. or more to heat the sintered material internally , A microwave sintering apparatus.
제 1 항에 있어서,
상기 서셉터는 실리콘 카바이드(SiC)로 제작되고, 상기 소결 소재는 지르코니아인 것을 특징으로 하는, 마이크로웨이브 소결 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the susceptor is made of silicon carbide (SiC), and the sintered material is zirconia.
제 1 항에 있어서,
상기 배기 파이프는 상기 단열 용기 안으로 연장된 삽입 튜브, 상기 단열 용기 외부에서 상기 삽입 튜브에 연결된 루프형 파이프 및, 상기 루프형 파이프에 연결된 실리콘 파이프를 포함하고, 배출팬이 상기 실리콘 파이프에 연결됨으로써 상기 단열 용기 내부에서 발생된 기체를 배출시키는 것을 특징으로 하는, 마이크로웨이브 소결 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the exhaust pipe includes an insertion tube extending into the heat insulating container, a loop pipe connected to the insertion tube outside the heat insulating container, and a silicon pipe connected to the loop pipe, And discharging the gas generated inside the heat insulating container.
제 1 항에 있어서,
상기 마그네트론을 냉각시키기 위한 냉각팬이 상기 상부 케이스의 상부에 설치되고,
상기 단열 용기를 냉각시키기 위한 팬이 상기 단열 용기의 후방 위치에서 상기 상부 케이스에 설치되고,
상기 전자 제어 장치를 냉각시키기 위한 냉각팬이 상기 하부 케이스에 설치되는 것을 특징으로 하는, 마이크로웨이브 소결 장치.
The method according to claim 1,
A cooling fan for cooling the magnetron is installed on the upper case,
A fan for cooling the heat insulating container is installed in the upper case at a rear position of the heat insulating container,
And a cooling fan for cooling the electronic control unit is installed in the lower case.
제 1 항에 있어서,
상기 단열 용기 내부의 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 더 구비하고, 상기 온도 센서의 일 단부는 상기 단열 용기에 형성된 구멍을 통하여 상기 단열 용기의 내부로 삽입되는, 마이크로웨이브 소결 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a temperature sensor for measuring a temperature inside the heat insulating container, wherein one end of the temperature sensor is inserted into the heat insulating container through a hole formed in the heat insulating container.
제 1 항에 있어서,
상기 단열 용기는 일측면이 개방된 중공형 육면체로 형성되고, 상기 상부 케이스에는 상기 단열 용기를 폐쇄시킬 수 있는 단열재를 구비한 도어가 설치되는 것을 특징으로 하는, 마이크로웨이브 소결 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the heat insulating container is formed of a hollow hexahedron having one side opened and a door having a heat insulating material capable of closing the heat insulating container is installed in the upper case.
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KR20210118552A (en) * 2020-03-23 2021-10-01 주식회사 셀비온 Microwave sintering apparatus

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