KR20220089104A

KR20220089104A - 경량화된 도어를 포함하는 열처리 챔버, 이를 포함하는 글라스 화학 강화 설비 및 글라스의 열처리 방법

Info

Publication number: KR20220089104A
Application number: KR1020200179428A
Authority: KR
Inventors: 정종우; 김석현; 한다운
Original assignee: 주식회사 뉴파워 프라즈마
Priority date: 2020-12-21
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2022-06-28
Also published as: KR102648981B1

Abstract

회동 구조의 히팅 유닛을 포함하여 유지 및 관리가 용이하고 글라스의 강화 품질을 개선할 수 있는 열처리 챔버, 이를 포함하는 글라스의 화학 강화 설비가 제공된다. 상기 열처리 챔버는 적어도 하나의 개구를 갖는 챔버 본체, 상기 챔버 본체 내부에 위치하고, 글라스를 열처리하는 히터, 상기 히터의 일부가 부착되고, 상기 챔버 본체에 결합되어 상기 개구를 밀폐하는 히터 도어, 및 상기 히터 도어와 분리되고, 상기 히터 도어의 외측에서 상기 히터 도어의 적어도 일부에 중첩되어 상기 개구를 밀폐하는 메인 도어를 포함한다.

Description

경량화된 도어를 포함하는 열처리 챔버, 이를 포함하는 글라스 화학 강화 설비 및 글라스의 열처리 방법{THERMAL TREATMENT CHAMBER INCLUDING DOOR WITH LIGHT-WEIGHT, GLASS CHEMICAL-STRENGTHENING APPARATUS INCLUDING THE SAME, AND METHOD FOR THERMAL TREATMENT OF GLASS}

본 발명은 열처리 챔버 및 이를 포함하는 글라스의 화학 강화 설비, 그리고 이를 이용한 글라스의 열처리 방법에 관한 것이다.

상세하게, 경량화된 도어를 포함하고, 회동 구조의 히팅 유닛을 포함하여 유지 및 관리가 용이하고 글라스의 강화 품질을 개선할 수 있는 열처리 챔버, 이를 포함하는 글라스의 화학 강화 설비에 관한 것이다. 동시에, 이를 이용한 글라스의 열처리 방법 및 글라스의 열처리 방법을 포함하는 글라스의 화학 강화 방법에 관한 것이다.

기술발전에 힘입어 스마트폰, 태블릿 PC 등의 전자 기기는 점차 박형화되고 있다. 뿐만 아니라 수요자들은 전자 기기의 넓은 화면 및 심미감 측면에서 높은 스크린 투 바디 비율(screen to body ratio)을 요구하고, 이에 따라 전자 기기의 전면(全面)을 글라스로 형성하는 경우가 많아지는 추세이다.

글라스(glass) 소재는 높은 광 투과율로 인해 오랫동안 디스플레이의 전면부 커버 윈도우 소재로 적용되어 왔다. 그러나 일반적인 글라스는 외부 충격에 취약하여 쉽게 깨지거나 스크래치가 발생할 수 있기 때문에 스마트폰 등의 전자 기기 전면을 글라스로 형성하기 위해서는 기계적 강도가 향상된 강화 글라스의 적용이 필수적이다.

한편, 최근 폴더블 디스플레이(foldable display) 및 롤러블 디스플레이(rollable display)에 대한 연구가 이루어지고 있으며 이러한 특수 디스플레이가 적용된 전자 기기 또한 출시되고 있다.

폴더블 디스플레이 등을 구현하기 위해 글라스 대신에 유연성을 갖는 소재, 예컨대 폴리이미드 필름(polyimide film) 등의 플라스틱 소재를 디스플레이의 커버 윈도우로 적용하기도 한다. 그러나 폴리이미드 필름 등은 글라스에 비해 광 투과율이 낮아 광손실이 발생할 수 있다. 뿐만 아니라 폴더블 디스플레이는 커버 윈도우의 특정 위치가 반복적으로 접어지기 때문에 폴딩 라인이 형성된 부분에 크랙이 발생하거나 영구적인 접힘 자국이 남는 문제가 있다.

이러한 측면에서 높은 기계적 강도를 가지면서도 폴더블 디스플레이 또는 롤러블 디스플레이 등의 특수 디스플레이에 적용 가능한 초박형 글라스(Ultra Thin Glass, UTG)의 개발이 절실히 요구되고 있다. 초박형 글라스는 일반적으로 100㎛ 이하의 두께를 갖는 글라스 소재를 의미한다. 초박형 글라스는 플라스틱 소재에 비해 광 투과율이 높고 얇은 두께를 가져 폴딩 라인의 접힘이 잘 시인되지 않을 수 있으며, 심지어 벤딩, 롤링 내지는 폴딩이 가능할 수 있다.

특허문헌 1은 글라스를 화학 강화하는 공정 및 글라스의 화학 강화 설비를 개시한다. 종래의 글라스 화학 강화 공정은 글라스를 질산칼륨 용액 등의 강화 용액에 침지시켜 글라스의 나트륨 이온과 질산칼륨의 칼륨 이온을 치환하는 방식으로 수행한다.

종래 알려진 것과 같이 글라스의 이온 치환을 통해 글라스에 압축 응력 내지는 인장 응력을 더욱 부여할 수 있고, 이를 통해 기계적 강도와 경도가 증가할 수 있다. 이 때 효과적인 이온 치환을 수행하고 갑작스러운 온도 변화로 인한 글라스 파손 등을 방지하기 위해 글라스를 화학 강화 용액에 침지하기 전 소정의 온도로 예열하는 예열 공정을 수행하기도 한다.

한국등록특허 제10-1143303호 (2012.05.14)

초박형 글라스는 그 두께가 매우 얇기 때문에 글라스 표면 영역에서만 이온 치환이 주로 수행되는 종래의 글라스 강화 공정과 메커니즘 상의 차이를 갖는다. 예를 들어, 초박형 글라스는 두께 방향으로 대략 균일한 이온 치환이 이루어질 수 있다.

초박형 글라스의 강화 품질에 영향을 끼치는 이온 치환의 깊이, 즉 강화 깊이는 전술한 글라스의 예열 균일도에 영향을 받을 수 있다. 예를 들어 글라스의 예열이 충분히 이루어지지 않거나, 예열 온도가 불균일할 경우 나트륨 이온과 칼륨 이온 등의 이온 치환이 잘 이루어지지 않거나, 또는 이온 치환의 깊이가 불균일해질 수 있다. 특히 두께가 매우 얇은 초박형 글라스의 경우 예열이 고르게 이루어지지 않을 경우 이온 치환 과정에서 글라스가 파손되기도 한다. 이러한 이유로 글라스의 화학 강화 품질을 향상시키기 위해, 특히 초박형 글라스의 화학 강화 품질을 향상시키기 위해 균일한 열처리를 위한 다각적인 연구가 이루어지고 있는 실정이다.

일반적으로 열처리 챔버는 열선을 포함하는 히팅 유닛을 포함하여 구성될 수 있다. 글라스 화학 강화 공정에 사용되는 열선은 약 500℃ 이상, 또는 약 1,000℃ 이상의 온도로 가열되며, 매우 가혹한 조건 하에서 동작할 수 있다. 따라서 열선의 수명은 그리 길지 못하며 빈번한 수리 내지는 교체 등의 유지 및 보수 관리가 요구된다.

또한 글라스의 균일한 열처리를 위해 열선은 평면상 원형으로 배열될 수 있다. 만일 챔버가 도어를 가질 경우, 열선은 도어의 내측벽 상에도 배치될 수 있다. 도어의 개폐에 따라 도어 내측벽 상에 배치된 열선은 외부 공기와 빈번하게 접촉하게 되고, 도어의 잦은 개폐에 따른 부품 손상으로 인해 챔버 내측벽에 고정되어 위치한 다른 열선에 비해 도어 내측벽 상에 배치된 열선은 손상되는 빈도가 잦게 된다.

이처럼 글라스의 화학 강화에 있어서, 특히 고도로 균일한 열처리가 요구되는 초박형 글라스의 화학 강화에 있어서, 열선의 동작 신뢰성은 매우 중요한 요소이다. 반면 열선은 고장이 매우 잦기 때문에, 열선이 완전히 제어되지 않은 상태에서 제조된 초박형 글라스는 로뜨(lot)에 따라 강화 불균일 문제가 발생할 수 있다. 다른 측면에서, 열선의 고장으로 인한 유지와 관리, 보수 비용은 초박형 글라스의 제조 원가 상승을 야기하게 된다.

이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 초박형 글라스의 제조 방법에 대응 가능한 열처리 챔버를 제공하는 것이다. 동시에, 히팅 유닛의 열선의 유지 및 관리를 용이하게 하고, 나아가 글라스의 제조 비용을 절감할 수 있는 열처리 챔버를 제공하는 것이다.

또한, 열선을 이용하여 구현된 히터가 결합된 챔버의 도어는 부피가 커지고, 무게가 증가한다. 이러한 구조의 챔버에서 도어가 개폐되기 위해서는 챔버의 부피와 무게로 인해 도어의 개폐를 위한 설비 점유 면적이 증가하게 되며, 도어의 개폐에 따른 운용 비용이 함께 증가하게 된다.

즉, 도어를 경량화한 열처리 챔버를 제공함과 동시에 경량화된 도어 구조로 인해 챔버의 설치 및 운용에 있어 글라스 제조 비용을 절감할 수 있는 열처리 챔버를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 열선의 유지 및 관리를 용이하게 하고, 글라스의 제조 비용을 절감할 수 있는 글라스 화학 강화 설비를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 글라스의 제조 비용을 절감할 수 있는 글라스의 화학 강화 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 챔버는, 적어도 하나의 개구를 갖는 챔버 본체, 상기 챔버 본체 내부에 위치하고, 글라스를 열처리하는 히터, 상기 히터의 일부가 부착되고, 상기 챔버 본체에 결합되어 상기 개구를 밀폐하는 히터 도어, 및 상기 히터 도어와 분리되고, 상기 히터 도어의 외측에서 상기 히터 도어의 적어도 일부에 중첩되어 상기 개구를 밀폐하는 메인 도어를 포함한다.

상기 히터 도어는, 상기 챔버 본체에 힌지 타입으로 결합되어 상기 개구를 밀폐할 수 있다.

또, 상기 히터 도어는, 하나의 회전축을 기준으로 하는 단문형 타입의 구조를 갖거나 적어도 두 개 이상의 축을 기준으로 적어도 두 개 이상의 부품으로 분리된 양문형 타입의 구조를 가질 수 있다.

상기 히터 도어가 두 개 이상의 부품으로 분리된 양문형 타입의 구조를 갖는 경우, 상기 두 개의 부품 중 적어도 하나는 상기 개구를 형성하는 면을 기준으로 연장되어 상기 두 개의 부품 상호 간에 맞물림 구조를 가질 수 있다.

상기 메인 도어는, 상기 개구의 개방과 밀폐를 위해 슬라이딩 타입으로 구현될 수 있다.

또, 상기 메인 도어는, 상기 개구의 개방 시, 상기 개구의 전면에서 상기 챔버 외측 방향으로 풀(pull)된 후에 상기 개구와 중첩하지 않는 위치로 슬라이딩되어 위치하고, 상기 개구의 밀폐 시, 상기 개구와 중첩하지 않는 위치에서 슬라이딩 되어 상기 개구의 전면에 위치한 후에 상기 챔버 내측 방향으로 푸시(push) 되어 위치할 수 있다.

평면 시점에서, 상기 히터는 원호의 일부 형상일 수 있다.

몇몇 실시예에서, 상기 열처리 챔버는 상기 히터 도어의 회동 축을 형성하는 축 부재로서, 상기 챔버 본체의 내부 공간 외부에 위치하는 축 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 챔버 본체는 아암 홈을 가지되, 상기 아암 홈에는, 상기 히터 도어의 힌지 아암이 삽입될 수 있다.

상기 히터 도어의 내측벽은 수용 홈을 가질 수 있다.

이 때 상기 히터는 어느 축을 기준으로 회동하여 상기 수용홈 내에 삽입되도록 구성될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 상기 열처리 챔버는 상기 히터 도어의 내측벽 상에 배치되고, 상기 히터를 적어도 부분적으로 차폐하도록 구성된 차폐판을 더 포함할 수 있다.

상기 차폐판은 어느 축을 기준으로 회동하여 상기 히터를 차폐하거나, 또는 노출시키도록 구성될 수 있다.

상기 히터 도어는 한 쌍으로 구비되되 상기 한 쌍의 히터 도어는 서로 이격되고, 상기 히터의 연장 길이는 상기 히터 도어의 내측벽의 연장 길이 보다 길 수 있다.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비는 강화 챔버 및 상기 강화 챔버의 상부에 중첩 배치된 열처리 챔버를 포함하는 글라스 화학 강화 설비로서, 상기 열처리 챔버는, 적어도 하나의 개구를 갖는 챔버 본체, 상기 챔버 본체 내부에 위치하고, 글라스를 열처리하는 히터, 상기 히터의 일부가 부착되고, 상기 챔버 본체에 결합되어 상기 개구를 밀폐하는 히터 도어, 및 상기 히터 도어와 분리되고, 상기 히터 도어의 외측에서 상기 히터 도어의 적어도 일부에 중첩되어 상기 개구를 밀폐하는 메인 도어를 포함할 수 있다.

상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 방법은 열처리 챔버의 챔버 본체의 개구를 개방하고, 상기 개구를 통해 열처리 대상을 인입하고, 상기 열처리 챔버의 상기 개구를 폐쇄하는 단계를 포함하는 열처리 방법이다.

상기 개구를 개방하는 단계는, 상기 개구를 밀폐하던 열처리 챔버의 메인 도어를 수평 방향으로 슬라이드 이동시키는 단계, 및 상기 열처리 챔버의 개구 내에 위치한 제1 히터를 평면 방향으로 회동시켜 챔버 본체의 외부로 노출시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 챔버 본체는 내측벽 상에 배치된 제2 히터를 포함할 수 있다.

상기 제1 히터가 챔버 본체의 외부로 노출된 상태에서, 상기 제2 히터 보다 상기 제1 히터를 높은 온도로 가열할 수 있다.

상기 제1 히터가 배치되는 공간을 제공하는 히터 도어를 더 포함하고, 상기 히터 도어의 내측벽은 상기 제1 히터의 연장 방향을 따라 연장된 수용홈을 가지며, 상기 히터 도어와 상기 제1 히터를 챔버 본체의 외부로 노출시키는 동안에, 상기 제1 히터를 어느 축을 기준으로 회동시켜 상기 수용홈 내에 수용시키고, 상기 제1 히터가 챔버 본체 내부에 삽입된 경우, 상기 제1 히터를 상기 어느 축을 기준으로 회동시켜 상기 수용홈으로부터 노출시킬 수 있다.

상기 제1 히터를 적어도 부분적으로 차폐하도록 구성된 차폐판을 더 포함하고, 상기 히터 도어와 상기 제1 히터를 챔버 본체의 외부로 노출시키는 동안에, 상기 차폐판을 어느 축을 기준으로 회동시켜 상기 제1 히터를 차폐하고, 상기 제1 히터가 챔버 본체 내부에 삽입된 경우, 상기 차폐판을 상기 어느 축을 기준으로 회동시켜 상기 제1 히터를 노출시킬 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면 열선을 포함하는 히팅 유닛을 회동 구조로 구비하여 도어와 분리하여 배치할 수 있다. 이를 통해 히팅 유닛의 열선이 외부 공기와 접촉하는 시간을 감소시킬 수 있고, 열선의 손상 빈도를 낮출 수 있다.

또, 글라스의 균일한 열처리, 즉 전방위적 열처리를 달성하면서도 히팅 유닛과 도어를 분리함으로써 히팅 유닛의 열선의 수리 내지는 교체 등의 유지 및 보수 관리를 용이하게 할 수 있다.

또한 열처리 챔버의 개방 및 폐쇄에 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 이를 통해 순차적으로 수행되는 글라스 화학 강화 공정의 전 단계에 있어서, 물류 적체의 해소로 인해 강화 공정의 시간을 단축시키고 소요 비용을 절감할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 챔버의 사시도이다.
도 3은 도 2의 열처리 챔버의 도어와 히팅 유닛이 개방된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4 및 도 5는 각각 열처리 챔버의 도어와 히팅 유닛이 폐쇄된 상태 및 개방된 상태를 나타낸 단면사시도들이다.
도 6 및 도 7은 각각 열처리 챔버의 도어와 히팅 유닛이 폐쇄된 상태 및 개방된 상태를 나타낸 평면 레이아웃들이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 로딩 지그를 나타낸 사시도이다.
도 9 내지 도 15는 도 8의 글라스 로딩 지그를 열처리하는 과정을 순서대로 나타낸 도면들이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열처리 챔버의 평면 레이아웃이다.
도 17 및 도 18는 각각 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 열처리 챔버의 평면 레이아웃들이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비의 분해사시도이다.
도 20은 도 19의 글라스 화학 강화 설비의 단면사시도이다.
도 21은 도 19의 열처리 챔버의 히팅 유닛의 사시도이다.
도 22는 도 21의 A-A' 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 히팅 유닛의 단면도이다.
도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 히팅 유닛의 단면도이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 26 내지 도 32는 도 25의 글라스 화학 강화 방법을 순서대로 나타낸 도면들이다.
도 33 및 도 34는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열처리 챔버의 평면 레이아웃이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 즉, 본 발명이 제시하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.

도면에 도시된 구성요소의 크기, 두께, 폭, 길이 등은 설명의 편의 및 명확성을 위해 과장 또는 축소될 수 있으므로 본 발명이 도시된 형태로 제한되는 것은 아니다.

공간적으로 상대적인 용어인 '위(above)', '상부(upper)', ‘상(on)’, '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.

또, 본 명세서에서, 제1 방향(X)은 평면 내 임의의 방향을 의미하고, 제2 방향(Y)은 상기 평면 내에서 제1 방향(X)과 교차하는 다른 방향을 의미한다. 또, 제3 방향(Z)은 상기 평면과 수직한 방향을 의미한다. 이하에서 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)은 수평 방향에 속할 수 있고, 제3 방향(Z)은 중력 방향일 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)의 모식도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)는 열처리 챔버(10) 및 강화 챔버(60)를 포함하고, 세정 챔버(70), 로봇 아암(80) 및 이들을 제어하는 제어부(90)를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)를 이용한 글라스 화학 강화 공정은 글라스의 예열 단계, 글라스의 화학 강화 단계, 글라스의 서냉 단계 및 글라스의 세정 단계를 포함할 수 있다. 상기 예열 단계 및/또는 상기 서냉 단계는 열처리 챔버(10)에서 수행되고, 상기 강화 단계는 강화 챔버(60)에서 수행될 수 있다. 또, 상기 세정 단계는 세정 챔버(70)에서 수행될 수 있다. 글라스의 화학 강화 공정에 대해서는 도 25와 함께 후술한다.

로봇 아암(80)은 강화 대상인 글라스를 열처리 챔버(10), 강화 챔버(60) 및 세정 챔버(70)에 인입(drawin) 및/또는 인출(drawout)하거나, 챔버들 사이에서 이송하는 기능을 수행할 수 있다. 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)는 오버 헤드 트랜스포트 등의 이송 설비가 아닌, 로봇 아암(80)을 채택하여 글라스 화학 강화 공정이 수행되는 공정 공간의 효율적 이용이 가능하고, 보다 많은 수량의 글라스를 한번의 공정 단위로 강화할 수 있다. 또, 글라스 화학 강화 공정의 자동화 및 각 챔버들의 구조 단순화 측면에서도 로봇 아암(80)을 이용하는 것이 바람직할 수 있다.

제어부(90)는 전술한 열처리 챔버(10), 강화 챔버(60), 세정 챔버(70) 및 로봇 아암(80) 중 하나 이상을 제어하기 위한 수단일 수 있다. 예를 들어, 제어부(90)는 각 챔버들의 개폐 제어, 온도 제어, 구성요소의 동작 및 이동 제어 및 타이밍 제어 등을 수행할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어부(90)는 열처리 챔버(10), 강화 챔버(60), 세정 챔버(70) 및 로봇 아암(80) 모두와 전기적으로 연결되어 제어를 수행하거나, 또는 이들 중 오직 일부와 연결되어 제어를 수행할 수 있다.

다른 실시예에서, 제어부(90)는 열처리 챔버(10), 강화 챔버(60), 세정 챔버(70) 및 로봇 아암(80) 중 하나, 또는 하나 이상과 일체화되어 구현될 수 있다. 또는 제어부(90)는 복수개로 구비될 수도 있다. 이 경우 복수의 제어부(90) 중 일부는 열처리 챔버(10), 강화 챔버(60), 세정 챔버(70) 및 로봇 아암(80) 중 일부와 연결되고, 복수의 제어부(90) 중 다른 일부는 열처리 챔버(10), 강화 챔버(60), 세정 챔버(70) 및 로봇 아암(80) 중 다른 일부와 연결될 수 있다.

제어부(90)는 프로세서 및/또는 메모리를 포함하여 구성될 수 있다. 프로세서는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), 또는 본 기술분야에서 공지된 임의의 형태의 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다. 메모리는 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 또는 본 기술분야에 공지된 임의의 형태의 메모리를 포함하여 구성될 수 있다.

이하, 본 발명의 구체화된 실시예에 대하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 챔버(11)의 사시도이다. 도 3은 도 2의 열처리 챔버(11)의 도어(150)와 히팅 유닛(131, 141)이 개방된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 4 및 도 5는 각각 열처리 챔버(11)의 도어(150)와 히팅 유닛(131, 141)이 폐쇄된 상태 및 개방된 상태를 나타낸 단면사시도들이다. 도 6 및 도 7은 각각 열처리 챔버(11)의 도어(150)와 히팅 유닛(131, 141)이 폐쇄된 상태 및 개방된 상태를 나타낸 평면 레이아웃들이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 로딩 지그(40)를 나타낸 사시도이다.

도 2 내지 도 8을 더 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비의 열처리 챔버(11)는 전면 개구(110p)를 갖는 챔버 본체(110), 회동 구조를 갖는 히팅 유닛(131, 141) 및 챔버 본체(110)의 전면 개구(110p)를 밀폐하는 도어(150)를 포함할 수 있다.

챔버 본체(110)는 적어도 하나의 개구를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3 등에 도시된 것과 같이 챔버 본체(110)는 제1 방향(X) 일측에 위치한 전면 개구(110p)를 가질 수 있다. 챔버 본체(110)는 열처리 대상, 예컨대 글라스(G)가 탑재된 글라스 로딩 지그(40)가 열처리되는 내부 공간을 제공할 수 있다. 글라스 로딩 지그(40)는 전면 개구(110p)를 통해 챔버 본체(110) 내에 인입 및/또는 인출될 수 있다.

챔버 본체(110)는 천정부(110t) 및 측벽부(110s)를 포함하고, 바닥부(110b)를 더 포함할 수 있다. 천정부(110t), 측벽부(110s) 및 바닥부(110b)는 물리적 경계 없이 일체로 형성되거나, 또는 따로 형성될 수 있다. 바닥부(110b)의 하단에는 지지부(300)가 배치될 수 있다. 지지부(300)는 바닥부(110b)와 물리적 경계 없이 일체로 형성되거나, 또는 따로 형성될 수도 있다. 다른 실시예에서, 챔버 본체(110)의 바닥부(110b)는 생략되고 하부 개구를 가질 수도 있다. 이에 대해서는 도 19와 함께 후술한다.

평면 시점에서, 챔버 본체(110)의 측벽부(110s)는 대략 원형인 부분과 직선으로 돌출된 부분을 포함할 수 있다. 구체적으로, 평면 시점에서, 챔버 본체(110)의 측벽부(110s)의 내측면은 원호의 일부 형상인 제1 부분(110s-1) 및 제1 부분(110s-1)의 양 단부로부터 제1 방향(X)으로 연장된 직선 형상인 2개의 제2 부분(110s-2)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 부분(110s-1)은 챔버 본체(110)의 측벽부(110s) 중 평면상 원호 형상인 부분, 또는 그 내측면을 의미하고, 제2 부분(110s-2)은 챔버 본체(110)의 측벽부(110s) 중 평면상 직선 형상으로 돌출된 부분, 또는 그 내측면을 의미한다.

원호(circular arc) 형상인 제1 부분(110s-1)의 원호의 중심각은 약 180도 이상, 또는 약 190도 이상, 또는 약 200도 이상, 또는 약 210도 이상, 또는 약 220도 이상일 수 있다. 즉, 제1 부분(110s-1)은 반원(half circle) 보다 큰 호의 길이를 갖는 우호(優弧) 형상일 수 있다. 제2 부분(110s-2)은 제1 부분(110s-1)으로부터 제1 방향(X)으로 돌출될 수 있다. 제2 부분(110s-2)은 제2 방향(Y)으로 이격되어 한 쌍으로 배치될 수 있다. 즉, 두개의 제2 부분(110s-2)은 서로 제2 방향(Y)으로 이격되어 서로 마주볼 수 있다.

히팅 유닛(131, 141)은 하나 이상 구비될 수 있다. 예를 들어, 히팅 유닛(131, 141)은 한쌍의 제1 히팅 유닛(131) 및 제2 히팅 유닛(141)을 포함할 수 있다. 히팅 유닛(131, 141)들은 각각 축 부재(120)를 기준으로 평면 방향으로 회전 내지는 회동(rotating movement)할 수 있다.

축 부재(120)는 챔버 본체(110)의 내부 공간 외측에 배치될 수 있다. 구체적으로, 히팅 유닛(131, 141)의 회동을 위한 축(axis)은 챔버 본체(110)의 내부 공간 외측에 위치할 수 있다. 도 3 등은 챔버 본체(110)의 외측면과 두개의 축 부재(120)가 분리 형성된 경우를 예시하고 있으나, 다른 실시예에서 챔버 본체(110)와 축 부재(120)는 일체로 형성될 수 있다.

전술한 바와 같이 제1 히팅 유닛(131)과 제2 히팅 유닛(141)은 각각 축 부재(120)를 기준으로 회전할 수 있다. 이 때, 제1 히팅 유닛(131)과 제2 히팅 유닛(141)은 회동하여 챔버 본체(110)의 전면 개구(110p)의 내측으로 적어도 일부가 삽입될 수 있다.

구체적으로, 제1 히팅 유닛(131)과 제2 히팅 유닛(141)이 회동하여 챔버 본체(110)에 완전히 삽입되거나, 또는 적어도 부분적으로 삽입된 상태에서, 제1 히팅 유닛(131) 및 제2 히팅 유닛(141)은 두개의 제2 부분(110s-2) 사이에 위치할 수 있다. 즉, 제1 히팅 유닛(131) 및 제2 히팅 유닛(141)은 제2 부분(110s-2)과 평면 방향, 예컨대 제2 방향(Y)으로 중첩할 수 있다.

반면, 제1 히팅 유닛(131) 및 제2 히팅 유닛(141)이 회동하여 챔버 본체(110)로부터 완전히 돌출된 상태에서, 제1 히팅 유닛(131) 및 제2 히팅 유닛(141)은 제2 부분(110s-2)과 제2 방향(Y)으로 중첩하지 않을 수 있다.

히팅 유닛들(131, 141)은 각각 히팅 유닛 바디(131a, 141a)(또는 히터 도어) 및 히팅 유닛 열선(139, 149)(또는 제1 열선, 또는 제1 히터)을 포함하고, 힌지 아암(131b, 141b)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 히팅 유닛(131)은 제1 히팅 유닛 바디(131a), 제1 히팅 유닛 열선(139)(또는 제1-1 열선) 및 제1 힌지 아암(131b)을 포함할 수 있다. 마찬가지로 제2 히팅 유닛(141)은 제2 히팅 유닛 바디(141a), 제2 히팅 유닛 열선(149)(또는 제1-2 열선) 및 제2 힌지 아암(141b)을 포함할 수 있다.

제1 히팅 유닛 바디(131a) 및 제2 히팅 유닛 바디(141a)는, 히팅 유닛들(131, 141)이 챔버 본체(110)에 삽입된 상태에서, 챔버 본체(110)의 내측벽, 구체적으로 제1 부분(110s-1)과 함께 평면상 대략 원형의 내측벽을 이룰 수 있다. 즉, 제1 히팅 유닛 바디(131a)의 내측벽과 제2 히팅 유닛 바디(141a)의 내측벽은 각각 챔버 본체의 내측벽의 일부를 형성할 수 있으며, 원기둥 형태의 공간을 형성하는 내측벽의 일부일 수 있다.

제1 히팅 유닛 열선(139) 및 제2 히팅 유닛 열선(149)은 각각 제1 히팅 유닛 바디(131a)의 내측벽 및 제2 히팅 유닛 바디(141a)의 내측벽 상에 배치될 수 있다. 제1 히팅 유닛 열선(139) 및 제2 히팅 유닛 열선(149)은 각각 제1 히팅 유닛 바디(131a)와 제2 히팅 유닛 바디(141a)의 내측벽을 관통하여 삽입될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

제1 히팅 유닛 열선(139) 및 제2 히팅 유닛 열선(149) 또한 각각 평면 시점에서 챔버 본체(110)의 내측벽에 형성된 히터의 일부일 수 있으며, 원의 형상 중 일부일 수 있다. 평면 시점에서, 제1 히팅 유닛 열선(139) 및 제2 히팅 유닛 열선(149)이 형성하는 원호의 중심각은 약 80도 이하, 또는 약 70도 이하, 또는 약 60도 이하일 수 있다. 즉, 제1 히팅 유닛 열선(139) 및 제2 히팅 유닛 열선(149)은 반원 보다 작은 호의 길이를 갖는 열호(劣弧) 형상일 수 있다. 제1 히팅 유닛 열선(139)과 제2 히팅 유닛 열선(149)이 형성하는 원호의 중심은 챔버 본체(110)의 제1 부분(110s-1)의 내측벽 및 제1 히팅 유닛 바디(131a)와 제2 히팅 유닛 바디(141a)의 내측벽들이 형성하는 원호의 중심과 대략 일치할 수 있다.

제1 히팅 유닛 열선(139) 및 제2 히팅 유닛 열선(149)은 각각 대략 영문자 'U'자가 90도 회전한 형상일 수 있으며, 제3 방향(Z)으로 8개 또는 9개가 배열될 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 히팅 유닛 열선(139) 및 제2 히팅 유닛 열선(149)은 열처리 챔버(11)에서 직접적인 열을 제공하는 부재, 즉 열원 기능을 수행할 수 있다. 도면으로 표현하지 않았으나, 제1 히팅 유닛 열선(139) 및 제2 히팅 유닛 열선(149)이 삽입된 제1 히팅 유닛 바디(131a)와 제2 히팅 유닛 바디(141a)의 내부에는 제1 히팅 유닛 열선(139) 및 제2 히팅 유닛 열선(149)을 동작하기 위한 배선, 부품 등이 배치될 수 있다.

한편, 챔버 본체(110)의 측벽부(110s)의 내측면 상에는 챔버 본체 열선, 예컨대 제2 열선(199)(또는 제2 히터)이 배치될 수 있다. 제2 열선(199) 또한 각각 평면 시점에서 원호의 일부 형상일 수 있다. 전술한 제1 히팅 유닛 열선(139)과 제2 히팅 유닛 열선(149) 및 제2 열선(199)은 함께 평면 시점에서 대략 원형 내지는 환형을 이룰 수 있다. 즉, 제2 열선(199)이 형성하는 원호의 중심은 제1 히팅 유닛 열선(139)과 제2 히팅 유닛 열선(149)이 형성하는 원호의 중심, 및 챔버 본체(110)의 제1 부분(110s-1)의 내측벽 및 제1 히팅 유닛 바디(131a)와 제2 히팅 유닛 바디(141a)의 내측벽들이 형성하는 원호의 중심과 대략 일치할 수 있다.

이를 통해 챔버 본체(110)가 제1 방향(X) 일측에 전면 개구를 가짐에도 불구하고, 원형의 열선 배열을 구성하고 내부의 열처리 대상, 즉 글라스 로딩 지그(40)에 균일한 방향에서 균일한 정도의 열을 제공할 수 있다.

제2 열선(199)은 제3 방향(Z)으로 8개 또는 9개로 배열될 수 있다. 평면 시점에서, 제2 열선(199)은 서로 이격된 복수의 서브 열선들을 포함할 수 있다. 평면상 상기 서브 열선들은 각각 원호의 일부, 구체적으로 열호 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 열선(199)은 복수의 서브 열선들로 구성되지 않고 하나의 열선으로 이루어지되, 평면상 우호 형상을 가질 수도 있다.

제1 히팅 유닛 열선(139)과 제2 히팅 유닛 열선(149)의 연장 길이, 즉 이들이 형성하는 원호의 중심각 크기는 내부에 인입되는 글라스 로딩 지그(40)의 크기를 고려하여 적절히 선택될 수 있다.

만일 제1 히팅 유닛 열선(139)과 제2 히팅 유닛 열선(149)의 연장 길이가 지나치게 클 경우 히팅 유닛들(131, 141)의 회동 과정에서 제1 히팅 유닛 열선(139)과 제2 히팅 유닛 열선(149)이 글라스 로딩 지그(40) 및/또는 카세트(45)와 간섭될 수 있다.

반면 제1 히팅 유닛 열선(139)과 제2 히팅 유닛 열선(149)의 연장 길이가 지나치게 짧을 경우, 균일한 열처리를 위해 제2 열선(199)의 연장 길이가 더 커질 수 있고, 글라스 로딩 지그(40)의 인입 및 인출 과정에서 제2 열선(199)과의 간섭이 발생할 수 있다.

제1 힌지 아암(131b)과 제2 힌지 아암(141b)은 각각 제1 히팅 유닛 바디(131a)와 제2 히팅 유닛 바디(141a)의 단부로부터 돌출될 수 있다. 도 3 등은 제1 힌지 아암(131b)이 제3 방향(Z)으로 이격되어 2개 배치되고, 제2 힌지 아암(141b)이 제3 방향(Z)으로 이격되어 2개 배치된 경우를 예시하나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 힌지 아암(131b)은 제1 히팅 유닛 바디(131a)와 축 부재(120)를 연결하고, 제2 힌지 아암(141b)은 제2 히팅 유닛 바디(141a)와 축 부재(120)를 연결할 수 있다.

앞서 설명한 것과 같이 회동 축(axis)을 제공하는 축 부재(120)는 챔버 본체(110)의 내부 공간 외측에 위치할 수 있다. 예를 들어, 축 부재(120)는 챔버 본체(110)의 제2 부분(110s-2)과 제2 방향(Y)으로 중첩할 수 있다. 또한 전술한 것과 같이, 히팅 유닛들(131, 141)이 회동하여 완전히 챔버 본체(110)에 삽입된 상태에서, 제1 히팅 유닛 바디(131a)와 제1 히팅 유닛 열선(139), 제2 히팅 유닛 바디(141a)와 제2 히팅 유닛 열선(149)은 모두 챔버 본체(110)의 제2 부분(110s-2)들 사이에 위치할 수 있다.

따라서 제1 힌지 아암(131b) 및 제2 힌지 아암(141b)과 챔버 본체(110) 간의 간섭을 피하기 위해 챔버 본체(110)의 제2 부분(110s-2)은 아암 홈(110g)을 가질 수 있다. 아암 홈(110g)은 제1 힌지 아암(131b) 및 제2 힌지 아암(141b)의 회동 반경을 고려하여 적절한 위치에 형성될 수 있다. 아암 홈(110g)은 챔버 본체(110)의 제1 방향(X) 측면으로부터 제1 방향(X)으로 함몰된 그루브 형상일 수 있다. 히팅 유닛들(131, 141)이 회동하여 챔버 본체(110)에 완전히 삽입된 상태에서, 아암 홈(110g)들에는 제1 힌지 아암(131b) 및 제2 힌지 아암(141b)이 삽입될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 제1 방향(X)에서 본 실시예에 따른 열처리 챔버(11)를 바라본 상태에서, 히팅 유닛들(131, 141), 구체적으로 제1 히팅 유닛 바디(131a)와 제2 히팅 유닛 바디(141a)는 챔버 본체(110)의 제2 부분(110s-2)과 미세하게 이격되어 틈이 존재할 수 있다. 즉, 제1 히팅 유닛 바디(131a)는 챔버 본체(110)의 제2 부분(110s-2)과 이격되고, 제2 히팅 유닛 바디(141a)는 챔버 본체(110)의 제2 부분(110s-2)과 이격될 수 있다. 상기 틈은 회동 구조를 갖는 히팅 유닛들(131, 141)의 원활한 회동을 위한 것일 수 있다.

상기 틈을 밀폐하기 위해 본 실시예에 따른 열처리 챔버(11)는 회동 구조의 히팅 유닛(131, 141) 외 도어(150)를 구비할 수 있다. 즉, 도어(150)는 메인 도어로서 상기 틈을 커버하여 열처리 챔버(11)의 내부 공간을 외부 공기와 밀폐시킬 수 있다. 다시 말해서, 전술한 히팅 유닛들(131, 141)은 밀폐 도어 기능을 갖지 않을 수도 있다.

도어(150)는 도어 플레이트(151)를 포함하고, 후술할 제2 가이드 레일(230)에 삽입될 수 있는 도어 포스트(153)를 더 포함할 수 있다. 도어 플레이트(151)는 챔버 본체(110)의 전면 개구(110p)를 개폐하기 위한 수단일 수 있다. 즉, 열처리 챔버(11)를 제1 방향(X)에서 바라본 시점에서, 전면 개구(110p)의 크기 보다 도어 플레이트(151)의 크기는 더 크거나, 적어도 같을 수 있다. 도어 포스트(153)는 도어 플레이트(151)로부터 제3 방향(Z)으로 돌출될 수 있다.

도어(150)는 가이드 부재(200)를 따라 이동할 수 있다. 구체적으로, 도어(150)는 제1 가이드 레일(210) 및 제2 가이드 레일(230)에 의해 이동할 수 있다. 예를 들어, 도어(150)는 제1 가이드 레일(210) 및 제2 가이드 레일(230)에 의해 슬라이딩 방식으로 슬라이딩되어 이동할 수 있다. 제1 가이드 레일(210)은 제2 방향(Y)으로 연장된 형상의 슬롯을 가지고, 제2 가이드 레일(230)은 제1 방향(X)으로 연장된 형상의 슬롯을 가질 수 있다. 전술한 도어(150)의 도어 포스트(153)는 1차적으로 제2 가이드 레일(230)의 슬롯에 삽입될 수 있다.

도어(150)는 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)을 따라 슬라이드 이동하도록 구성될 수 있다. 제1 방향(X)으로의 이동은 제2 가이드 레일(230)의 슬롯을 따라 수행되고, 제2 방향(Y)으로의 이동은 제1 가이드 레일(210)의 슬롯을 따라 제2 가이드 레일(230)과 일체로 슬라이드될 수 있다.

예를 들어, 도어(150)는 챔버 본체(110)의 개구를 개방하는 경우, 개구의 전면에서 챔버 본체(100)의 외측 방향으로 풀된 후에 개구와 중첩되지 않는 위치로 슬라이딩되어 위치할 수 있다. 또한, 도어(150)는 챔버 본체(110)의 개구를 폐쇄하는 경우, 개구와 중첩되지 않는 위치에서 슬라이딩되어 개구의 전면에 위치한 후에 개구의 전면에서 챔버 본체(100)의 내측 방향으로 푸시되어 위치할 수 있다.

전술한 바와 같이 도어 플레이트(151)에 의해 챔버 본체(110)의 전면 개구(110p) 및 챔버 본체(110)의 내부 공간이 완전히 밀폐되며, 상기 내부 공간 내에 글라스 로딩 지그(40)가 인입되어 열처리될 수 있다.

글라스 로딩 지그(40)는 열처리 대상인 글라스(G)를 로딩하기 위한 구성일 수 있다. 도면으로 표현하지 않았으나, 글라스 로딩 지그(40)는 챔버 본체(110)의 천정부(110t)의 저면 상에 배치된 거치부(미도시) 등에 의해 거치된 상태일 수 있다. 글라스 로딩 지그(40)는 로더 본체(41) 및 로더 본체(41)의 상부에 위치한 록킹 유닛(43)을 포함할 수 있다.

로더 본체(41)는 평면 시점에서 대략 팔각형 형상일 수 있다. 다른 실시예에서, 로더 본체(41)는 평면 시점에서 대략 사각형, 또는 육각형 등의 다각형 형상이거나, 또는 원형일 수도 있다. 로더 본체(41)는 하부 개구를 가지고 내부가 비어있는 형상일 수 있다.

로더 본체(41)의 상면 상에는 록킹 유닛(43)이 배치될 수 있다. 록킹 유닛(43)은 로봇 아암(도 1의 80) 및/또는 챔버 본체(110)의 거치부(미도시)와 장착 및 탈착이 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 록킹 유닛(43)은 한쌍의 봉을 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

로더 본체(41)의 측면 상에는 복수의 카세트(45)가 고정되어 착탈 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 로더 본체(41)의 측벽 상에는 복수의 홀이 형성되고, 카세트(45)는 상기 홀들에 거치될 수 있다. 카세트(45)는 로더 본체(41)의 측면 방향을 따라 및 제3 방향(Z)을 따라 복수개 구비될 수 있다. 도 8은 8개의 각 측면 상에 카세트(45)들이 제3 방향(Z)으로 3개씩 배치된 경우를 예시하나, 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다.

하나의 카세트(45)에는 복수의 글라스(G)들이 적재 내지는 실장될 수 있다. 글라스(G)는 원장 글라스가 소정의 크기로 절단된 글라스 셀(glass cell) 상태일 수 있다. 글라스(G)는 나트륨 이온을 실질적으로 포함하지 않거나, 또는 나트륨 이온에 비해 칼륨 이온을 풍부하게 함유하는 글라스, 즉 화학 강화 후의 글라스일 수 있다.

글라스(G)는 약 100㎛ 이하, 또는 약 90㎛ 이하, 또는 약 80㎛ 이하, 또는 약 70㎛ 이하, 또는 약 60㎛ 이하, 또는 약 50㎛ 이하의 두께를 갖는 초박형 글라스일 수 있다. 복수의 글라스(G)는 서로 접착제 등을 개재하여 글라스 스택(glass stack)(GS) 내지는 글라스 라미네이트(glass laminate)를 형성하고, 글라스 스택(GS)이 카세트(45)에 탑재될 수 있다. 도 8은 하나의 카세트(45) 내에 글라스 스택(GS)이 방사 방향으로 2개씩 배치된 경우를 예시한다.

예시적인 실시예에서, 히팅 유닛들(131, 141)이 회동하여 챔버 본체(110)에서 완전히 돌출된 상태, 또는 적어도 부분적으로 돌출된 상태에서, 히팅 유닛들(131, 141)은 도어 플레이트(151)와 제2 방향(Y)으로 중첩할 수 있다. 즉, 히팅 유닛들(131, 141)이 챔버 본체(110)의 외부에 위치한 상태에서 히팅 유닛들(131, 141)과 도어 플레이트(151)는 제2 방향(Y)으로 중첩할 수 있다.

또, 히팅 유닛들(131, 141)이 회동하여 챔버 본체(110)에 완전히 삽입되고, 도어 플레이트(151)가 챔버 본체(110)의 전면 개구(110p)를 완전히 밀폐한 상태에서, 도어 플레이트(151)와 제1 히팅 유닛 바디(131a) 및 제2 히팅 유닛 바디(141a)는 제1 방향(X)으로 이격된 상태일 수 있다. 제1 히팅 유닛 바디(131a)와 도어 플레이트(151) 및 제2 히팅 유닛 바디(141a)와 도어 플레이트(151)를 이격시켜, 열처리 챔버(11)의 구동 중에 열이 외부로 유출되는 것을 완화할 수 있다.

본 실시예에 따른 열처리 챔버(11)는 챔버 본체(110)의 내부 공간을 밀폐하는 도어(150)와 실질적인 가열 기능을 수행하는 열원들 중 전면 개구(110p) 측에 위치한 히팅 유닛(131, 141)을 이원화하여 열처리 챔버(11)의 유지 및 관리를 용이하게 하고, 나아가 글라스의 강화 품질을 향상시킬 수 있다.

전술한 바와 같이 열선들, 예컨대 제1 히팅 유닛 열선(139)과 제2 히팅 유닛 열선(149), 그리고 챔버 본체(110)의 내측벽 상에 배치된 제2 열선(199)은 약 500℃ 이상의 고온에서 동작한다. 따라서 빈번한 수리 내지는 교체가 요구된다. 본 발명과 다르게, 열선과 도어를 일체화시킬 경우 열선의 수리 내지는 교체에 소요되는 비용이 증가하고, 글라스의 제조 비용 상승 및 글라스 강화 품질이 저하될 수 있다.

예를 들어, 도어와 열선이 일체화되어 어느 축을 중심으로 회동하도록, 즉 힌지 구조의 도어로 구성될 경우 도어의 밀폐 신뢰성 등의 문제가 발생할 수 있다. 일반적으로 열처리 챔버의 도어는 열원의 열을 외부와 충분히 차단하기 위해 매우 두꺼운 두께를 가지고 그 무게 또한 매우 무거운 것이 일반적이다. 뿐만 아니라 열선 등의 열원 구동을 위한 부품 등을 내부에 실장하게 될 경우 그 무게가 더 커지게 된다. 본 예시와 같이 도어와 열선이 일체화되어 힌지 구조를 가질 경우, 그 무게로 인해 힌지 부위의 손상이 빈번하게 되며 열처리 챔버를 완전히 밀폐하지 못하는 불량이 발생할 수 있다.

또한 열선 등의 교체를 위해서 매우 무거운 도어를 일체로 열처리 챔버의 본체로부터 분리해야하는 등의 문제가 발생하며, 작업의 강도와 소요 시간이 매우 큰 문제가 있다.

뿐만 아니라, 도어와 열선이 일체화되어 힌지 구조를 갖는 예시의 더 구체적인 예로, 하나의 도어가 챔버 본체의 개구를 모두 커버하는 원-도어(one-door) 타입의 경우, 전술한 바와 같이 무게로 인한 불량률 및 열선 교체의 어려움 등의 문제를 가질 뿐 아니라 도어의 이동 또는 회동 반경이 지나치게 커져 열처리 챔버의 작업 공간 효율성이 낮아지고, 로봇 아암 등을 이송 모듈로 쓸 수 없는 문제가 있다.

또, 도어와 열선이 일체화되어 힌지 구조를 갖는 예시의 다른 구체적인 예로, 각각 열선이 배치된 두개의 도어가 챔버 본체의 개구를 절반씩 커버하는 투-도어(two-door) 타입의 경우, 두개의 도어 사이의 공간을 완전히 밀폐하지 못하고 필연적으로 틈이 생기게 되며, 따라서 열처리 챔버의 도어로 투-도어를 채택하기는 실질적으로 곤란하다.

도어가 힌지 구조를 갖지 않는 다른 예를 들어, 도어와 열선이 일체화되되, 힌지 구조를 갖는 것이 아니라 평면 방향으로 슬라이드 이동하도록 구성된 경우 공정 시간이 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 전술한 것과 같이 도어와 열선이 일체화될 경우 그 무게가 상당하고 열선의 교체 등을 위한 작업의 강도와 소요 시간이 매우 큰 것은 물론이다. 뿐만 아니라 슬라이드 구조 도어의 경우 일반적으로 힌지 구조의 도어에 비해 개폐에 소요되는 시간이 매우 크다. 특히 도어의 무게로 인해 이동 시간이 매우 큰 실정이다.

그러나 본 실시예와 같이 열처리 챔버(11)는 챔버 본체(110)의 내부 공간을 밀폐하는 기능을 하는 도어(150)와 열원으로 기능하는 히팅 유닛들(131, 141)을 별도로 분리 형성하여 위와 같은 종래 열처리 챔버의 문제를 해결할 수 있다.

즉, 열선의 구동을 위한 부품 내지는 모듈은 제1 히팅 유닛 바디(131a) 및 제2 히팅 유닛 바디(141a)에 실장하여 도어 플레이트(151)와 히팅 유닛들(131, 141)의 경량화를 달성할 수 있다. 이를 통해 도어(150)와 히팅 유닛들(131, 141) 각각의 이동 내지는 구동에 소요되는 시간과 에너지를 절감할 수 있다.

또한 히팅 유닛들(131, 141)의 회동 이동과 도어 플레이트(151)의 슬라이드 이동을 적어도 부분적으로 동시에 수행하여 공정 시간을 더욱 단축할 수 있다.

더욱이 열선과 도어가 일체화되어 슬라이드 이동하는 경우에 비해, 본 실시예와 같이 히팅 유닛(131, 141)과 도어(150)를 분리하되, 도어(150)가 슬라이드 이동하는 경우, 도어의 슬라이드 이동에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다. 예를 들어, 열선과 도어가 일체화될 경우, 열선을 원호 형상으로 구현하기 위해 필연적으로 도어의 내측벽이 돌출된 형상을 갖게 된다. 따라서 도어의 개폐를 위해 도어가 제1 방향(X)으로 이동하여야 하는 길이가 길어질 수 있다. 반면 본 실시예와 같이 열선을 도어 플레이트(151)와 별도로 형성할 경우, 도어 플레이트(151)의 제1 방향(X) 내측면이 실질적으로 평평한 형상을 가질 수 있고, 따라서 도어(150)의 개폐 과정에서 제1 방향(X)으로 이동해야 하는 거리를 단축시킬 수 있으며, 그 구간만큼 공정 시간의 단축이 가능하다. 전술한 도어의 제1 방향(X)으로의 이동은 개방 과정과 폐쇄 과정에서 한번씩 총 2번 수행되기 때문에 공정 시간에 미치는 영향이 크다.

앞서 설명한 것과 같이, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 글라스의 화학 강화 공정은 예열 단계, 화학 강화 단계, 서냉 단계 및 세정 단계를 순차적으로 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우 본 실시예에 따른 열처리 챔버는 예열 단계의 챔버로 제공되고, 나아가 서냉 단계의 챔버로 제공될 수 있다. 특히 예열 단계가 후속되는 다른 단계들에 비해 더 많은 시간이 소요될 경우, 예열 단계는 전체 공정 단계에서 소요되는 시간을 결정할 수 있다. 즉, 전술한 것과 같이 도어(150)의 경량화 및 구조 변경을 통한 제1 방향(X)으로의 이동 거리 감소 등을 통해 예열 단계의 챔버 개방 및 폐쇄에 소요되는 시간이 단축될 경우, 전체 글라스 화학 강화 공정의 시간을 단축시킬 수 있다.

또, 히팅 유닛들(131, 141)의 제1 히팅 유닛 열선(139)과 제2 히팅 유닛 열선(149)을 수리 내지는 교체하는 경우에도 도어(150)를 통째로 분리하지 않고, 히팅 유닛들(131, 141)만을 분리함으로써 작업에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있다.

특히 후술할 도 19 등의 실시예와 같이, 열처리 챔버와 강화 챔버가 일체화되고, 강화 챔버 내에 강화 용액이 수용된 상태인 경우 작업자의 안전 문제가 유발될 수 있다. 즉, 열원의 유지 및 관리를 위해 도어(150)를 챔버 본체(110)로부터 분리하면 강화 용액에서 발생하는 다량의 흄 가스(fume gas) 등의 유해 가스가 밀폐되지 않고 공정 공간에 그대로 누출될 수 있다. 반면 본 실시예와 같이 도어(150)와 히팅 유닛들(131, 141)을 분리 형성하여, 히팅 유닛들(131, 141)의 보수 과정에서 도어(150)는 챔버 본체(110)를 밀폐한 상태를 유지할 수 있고, 전술한 문제를 최소화할 수 있다.

나아가 히팅 유닛들(131, 141)을 제1 히팅 유닛(131)과 제2 히팅 유닛(141)으로 분리함으로써 제1 히팅 유닛(131)과 제2 히팅 유닛(141)의 개별적 유지 및 관리가 가능할 수 있다.

뿐만 아니라 슬라이드 이동하는 도어(150)와 회동 이동하는 히팅 유닛들(131, 141)의 구조적 불량을 개선하고 무게로 인한 축 부재(120)의 손상을 완화할 수 있다.

또, 히팅 유닛들(131, 141)을 투-도어 타입으로 구성하여 회전 반경을 감소시키고, 로봇 아암을 이용할 수 있으며, 열처리 챔버(11)의 작업 공간을 감소시킬 수 있다. 특히 히팅 유닛(131, 141)이 개방되는 경우 도어(150)와 제2 방향(Y)으로 중첩하게 구성하여 공정 공간을 더욱 효율화할 수 있다. 동시에 도어 플레이트(151)를 이용하여 열처리 내부 공간을 밀폐하기 때문에 전술한 투-도어 타입의 문제를 해결할 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대하여 설명한다. 다만 전술한 실시예에 따른 열처리 챔버와 동일하거나 극히 유사한 구성에 대한 설명은 생략하며, 이는 첨부된 도면으로부터 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열처리 챔버(12)의 평면 레이아웃으로서, 도 6 및 도 7과 대응되는 위치의 레이아웃이다.

도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비의 열처리 챔버(12)는 히팅 유닛(132)이 하나로 제공되는 점이 도 6 등의 실시예에 따른 열처리 챔버(11)와 상이한 점이다.

히팅 유닛(132)은 히팅 유닛 본체(132a) 및 히팅 유닛 열선(139)을 포함할 수 있다. 히팅 유닛 본체(132a)의 내측벽 상에는 히팅 유닛 열선(139)이 배치될 수 있다. 히팅 유닛 본체(132a)의 내측벽 및 히팅 유닛 열선(139)은 각각 평면 시점에서 원호의 일부 형상으로 제공될 수 있다. 상기 원호의 중심각은 약 160도 이하, 또는 약 150도 이하, 또는 약 140도 이하, 또는 약 130도 이하, 또는 약 120도 이하일 수 있다. 즉, 원-도어로 제공된 히팅 유닛(132)은 평면상 열호 형상일 수 있다. 도면에 도시된 것과 같이 히팅 유닛 열선(139)은 2개의 서브 열선으로 제공될 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

전술한 것과 같이 도어(150)는 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)으로 슬라이드 이동할 수 있다. 예를 들어, 도어(150)는 제1 방향(X) 하측으로 이동하고, 제2 방향(Y) 좌측으로 이동하는 과정을 통해 챔버 본체(110)를 개방할 수 있다. 다른 예를 들어, 도어(150)는 제2 방향(Y) 우측으로 이동하고, 제1 방향(X) 상측으로 이동하는 과정을 통해 챔버 본체(110)를 밀폐할 수 있다.

히팅 유닛(132)이 하나로서 제공됨에 따라 축 부재(120)도 1개만 제공될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 도어(150)의 제2 방향(Y)으로의 이동 방향과 축 부재(120)의 위치는 동일 측에 위치할 수 있다. 즉, 도 16에서 챔버 본체(110)의 대략 중심을 기준으로, 축 부재(120)는 왼쪽에 배치되고, 도어(150) 또한 왼쪽으로 슬라이드 이동하도록 구성될 수 있다.

이를 통해 도어(150)의 슬라이드 이동과 히팅 유닛(132)의 회동을 적어도 부분적으로 동시에 수행될 수 있고, 공정 시간을 더욱 단축할 수 있다.

도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열처리 챔버(13)의 평면 레이아웃이다.

도 17을 참조하면, 본 실시예에 따른 열처리 챔버(13)는 제1 히팅 유닛(131') 및 제2 히팅 유닛(141')을 포함하되, 제1 히팅 유닛(131')의 단부와 제2 히팅 유닛(141')의 단부가 맞물리도록 구성된 점이 전술한 실시예에 따른 열처리 챔버와 상이한 점이다.

제1 히팅 유닛(131')의 제1 히팅 유닛 바디(131a')의 단부는 제1 방향(X)으로 부분적으로 함몰된 끼움홈(131g)을 가질 수 있다. 반면 제2 히팅 유닛(141')의 제2 히팅 유닛 바디(141a')의 단부는 제2 방향(Y)으로 돌출되어 돌출부(141p)를 가질 수 있다. 평면 시점에서, 제1 히팅 유닛 바디(131a')의 끼움홈(131g)에는 제2 히팅 유닛 바디(141a')의 돌출부(141p)가 삽입되며 제1 히팅 유닛(131')과 제2 히팅 유닛(141')은 맞물릴 수 있다.

이를 통해 제1 히팅 유닛(131')과 제2 히팅 유닛(141') 사이의 틈을 보다 완전하게 밀폐할 수 있고, 열처리 챔버(13)의 내부 공간을 보다 완전하게 밀폐할 수 있다.

도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열처리 챔버(14)의 평면 레이아웃이다.

도 18을 참조하면, 본 실시예에 따른 열처리 챔버(14)는 제1 히팅 유닛(131'') 및 제2 히팅 유닛(141'')을 포함하되, 제1 히팅 유닛(131'')의 단부와 제2 히팅 유닛(141'')의 단부가 더욱 맞물리도록 구성된 점이 도 17의 실시예에 따른 열처리 챔버와 상이한 점이다.

제1 히팅 유닛 바디(131a'')의 단부는 끼움홈을 가지되, 끼움홈은 제1 돌출부(131p)와 제1 끼움홈(131g')을 가질 수 있다. 또, 제2 히팅 유닛 바디(141a'')의 단부는 돌출부를 가지되, 돌출부는 제2 돌출부(141p')와 제2 끼움홈(141g)을 가질 수 있다.

제1 돌출부(131p)는 제1 방향(X)으로 돌출될 수 있다. 또, 제1 끼움홈(131g')은 제1 방향(X)으로 함몰될 수 있다. 마찬가지로, 제2 돌출부(141p')는 제1 방향(X)으로 돌출되어 제1 끼움홈(131g')에 삽입되도록 구성되고, 제2 끼움홈(141g)은 제1 방향(X)으로 함몰되어 제1 돌출부(131p)가 삽입되도록 구성될 수 있다.

도 17 및 도 18에서 도시한 바와 같이, 양문 개폐형 방식으로 구현된 두개의 히팅 유닛 바디들 중 적어도 하나는 열처리 챔버의 개구를 형성하는 면을 기준으로 연장되어 상호 간에 맞물림 구조로 구현될 수 있다. 이와 같이 히팅 유닛 바디들 간의 맞물림 구조를 갖는 열처리 챔버는 글라스 강화에 따른 열손실을 방지하여 밀폐력을 향상시킬 수 있다.

도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(5)의 분해사시도이다. 도 20은 도 19의 글라스 화학 강화 설비(5)의 단면사시도이다. 도 21은 도 19의 열처리 챔버(15)의 히팅 유닛(133)의 사시도이다. 도 22는 도 21의 A-A' 선을 따라 절개한 단면도이다.

도 19 내지 도 22를 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(5)는 열처리 챔버(15)(또는 제1 챔버)와 강화 챔버(63)(또는 제2 챔버)가 일체화되어 제공될 수 있다.

열처리 챔버(15)는 챔버 본체(110)를 포함할 수 있다. 챔버 본체(110)는 적어도 하나 이상의 개구를 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 챔버 본체(110)는 전면 개구(110p1)(예컨대, 제1 개구) 및 하부 개구(110p2)(예컨대, 제2 개구)를 가질 수 있다. 이 경우 챔버 본체(110)는 바닥부를 갖지 않거나, 또는 하부 개구(110p2)를 갖는 바닥부를 가질 수 있다. 글라스 로딩 지그(40)는 전면 개구(110p1)를 통해 외부로부터 열처리 챔버(15)에 인입되거나, 열처리 챔버(15)로부터 외부로 인출될 수 있다. 또, 글라스 로딩 지그(40)는 하부 개구(110p2)를 통해 열처리 챔버(15)로부터 강화 챔버(63)로 인출되거나, 강화 챔버(63)로부터 열처리 챔버(15)에 인입될 수 있다.

그 외 열처리 챔버(15)의 축 부재(120) 및 도어(150)에 대해서는 전술한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.

강화 챔버(63)는 지면 상에 놓일 수 있다. 또, 전술한 열처리 챔버(15)는 강화 챔버(63)와 중력 방향, 예컨대 제3 방향(Z)으로 중첩하며 그 상부에 놓일 수 있다. 강화 챔버(63)는 개방된 상부를 가질 수 있다. 강화 챔버(63)의 개방된 상부는 열처리 챔버(15)의 하부 개구(110p2)와 연결될 수 있다. 강화 챔버(63)의 내부 공간은 대략 원통 형상일 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 강화 챔버(63)의 내부 공간은 강화 대상인 글라스가 적재된 글라스 로딩 지그(40)를 강화 용액에 고르게 침지할 수 있는 형상이면 무방하다. 예를 들어, 강화 챔버(63)의 내부 공간은 대략 사각통, 육각통, 또는 팔각통 등의 다각통 형상일 수도 있다.

강화 챔버(63)는 이중벽으로 구성되고, 외벽과 내벽 사이는 비어있는 상태일 수 있다. 즉, 외벽과 내벽 사이에는 이격 공간(V)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 강화 챔버(63)는 측벽부(610) 및 바닥부(620)를 포함할 수 있다. 또, 측벽부(610)는 내측벽부(610a) 및 외측벽부(610b)를 포함하고, 바닥부(620)는 내바닥부(620a) 및 외바닥부(620b)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 강화 챔버(63)는 센터 칼럼부(630)를 더 포함할 수 있다. 센터 칼럼부(630)는 바닥부(620)로부터 제3 방향(Z)으로 돌출 배치될 수 있다. 센터 칼럼부(630)의 내부 또한 비어있는 상태일 수 있다. 센터 칼럼부(630)의 제3 방향(Z)으로의 돌출 높이는 측벽부(610)의 높이 보다 작을 수 있다.

도면으로 표현하지 않았으나, 강화 챔버(63)의 내부 공간에는 강화 용액(미도시)의 균일한 혼합을 위한 기포 발생기(미도시) 등이 더 배치될 수 있다. 또, 강화 챔버(63)의 측벽부(610)에는 열원(미도시)이 더 배치될 수도 있다. 강화 챔버(63)의 상기 열원은 강화 용액(미도시)의 가열을 위해 사용될 수 있다.

열처리 챔버(15)와 강화 챔버(63) 사이에는 강화 챔버 도어(550)가 배치될 수 있다. 강화 챔버 도어(550)는 강화 챔버(63)의 상부 개구와 열처리 챔버(15)의 하부 개구(110p2)를 동시에 밀폐 및 개방할 수 있다.

강화 챔버 도어(550)는 열처리 챔버(15)의 도어(150)와 동일한 방향으로 슬라이드 이동하도록 구성될 수 있다. 이를 위해 글라스 화학 강화 설비(5)는 도어 프레임(500)을 더 포함할 수 있다. 도어 프레임(500)은 평면 시점에서 대략 'ㄷ'자 형상일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 도어 프레임(500)은 대략 'ㅁ'자 형상일 수도 있다.

도어 프레임(500)은 도어 슬롯(500p)을 가지고, 강화 챔버 도어(550)는 도어 슬롯(500p)에 삽입될 수 있다. 이를 통해 강화 챔버 도어(550)는 제2 방향(Y)으로 이동하며 강화 챔버(63) 및/또는 열처리 챔버(15)의 개구를 폐쇄하거나, 또는 개방할 수 있다. 예를 들어, 강화 챔버 도어(550)가 강화 챔버(63)와 열처리 챔버(15) 사이에 위치하는 경우, 강화 챔버(63)의 내부 공간은 밀폐되고, 강화 챔버(63)와 열처리 챔버(15)는 유체적으로 분리될 수 있다. 다른 예를 들어 강화 챔버 도어(550)가 제2 방향(Y)으로 슬라이드되어 강화 챔버(63) 및/또는 열처리 챔버(15)와 제3 방향(Z)으로 비중첩하는 경우, 강화 챔버(63)와 열처리 챔버(15)의 내부 공간은 유체적으로 연결될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 열처리 챔버(15)의 제1 히팅 유닛(133) 및 제2 히팅 유닛(143)은 차폐판(131c)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 히팅 유닛(133)은 전술한 바와 같이 제1 히팅 유닛 바디(131a), 제1 히팅 유닛 열선(139) 및 제1 힌지 아암을 포함하고, 차폐판(131c)(또는 제1 차폐판)을 더 포함할 수 있다.

차폐판(131c)은 제1 히팅 유닛 바디(131a)의 내측벽 상에 배치되되, 제1 히팅 유닛 열선(139)을 적어도 부분적으로 커버 내지는 차폐하는 형상일 수 있다. 차폐판(131c)은 제1 히팅 유닛 바디(131a)의 내측면으로부터 이격될 수 있다.

제3 방향(Z)으로 절개한 단면에서, 차폐판(131c)은 대략 원호의 일부 형상을 가질 수 있다. 도 22는 차폐판(131c)이 반원 보다 작은 호의 길이를 갖는 열호 형상으로 구현된 경우를 예시하나, 다른 실시예에서 차폐판(131c)은 반원 보다 큰 호의 길이를 갖는 우호 형상으로 구현될 수도 있다.

차폐판(131c)은 어느 축을 기준으로 회동 내지는 회전할 수 있다. 차폐판(131c)의 회전 위치에 따라 제1 히팅 유닛 열선(139)의 노출 위치가 달라질 수 있다. 즉, 차폐판(131c)의 회동 축은 제1 히팅 유닛 열선(139) 내에 위치하며, 대략 제1 히팅 유닛 열선(139)을 중심으로 차폐판(131c)이 회동할 수 있다. 차폐판(131c)은 도 22의 단면도를 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.

본 실시예에 따른 열처리 챔버(15)의 차폐판(131c)은 제1 히팅 유닛 열선(139) 등의 손상을 최소화할 수 있다.

전술한 것과 같이 제1 히팅 유닛(133)은 축 부재(120)를 중심으로 회동하며, 열처리 챔버(15)의 챔버 본체(110) 내에 삽입되거나, 또는 챔버 본체(110)로부터 돌출될 수 있다. 예를 들어, 열처리 챔버(15)에 글라스 로딩 지그(40)를 인입하거나, 또는 인출하는 동안에는 제1 히팅 유닛(133)이 돌출되고, 그 외의 과정에는 제1 히팅 유닛(133)이 삽입될 수 있다. 한편, 챔버 본체(110)의 내부는 고온 및/또는 불활성 가스 분위기를 갖는 반면, 챔버 본체(110)의 외부는 그렇지 않을 수 있다.

제1 히팅 유닛(133) 및 제2 히팅 유닛(143)은 챔버 본체(110) 내에 삽입되어 열처리 공정에 기여하는 동시에 빈번하게 챔버 본체(110) 외부로 돌출될 수 있다. 따라서 챔버 본체(110) 내의 제2 열선(199)에 비해 제1 히팅 유닛 열선(139) 등은 주변 분위기의 변화가 심할 수 있다. 구체적으로, 제1 히팅 유닛 열선(139)은 저온과 고온 분위기에 교번적으로 노출될 수 있고, 공기와 접촉하는 빈도가 높을 수 있다. 이러한 이유로 제1 히팅 유닛 열선(139) 등은 제2 열선(199)에 비해 공기 중 화학 반응으로 인한 부식 등의 손상의 빈도가 높을 수 있다.

따라서 제1 히팅 유닛(133)이 챔버 본체(110)로부터 돌출되도록 회동하는 과정, 또는 완전히 돌출된 상태에서는 차폐판(131c)이 제1 히팅 유닛 열선(139)의 일면(도 22 기준 우측면)을 커버하도록 회전하여, 즉 제1 히팅 유닛 열선(139)을 사이에 두고 제1 히팅 유닛 바디(131a)와 차폐판(131c)이 이격 배치되도록 하여 제1 히팅 유닛 열선(139)이 외부 공기와 노출되는 면적을 감소시킬 수 있다. 또한 차폐판(131c)이 제1 히팅 유닛 열선(139)을 커버하여 보온 기능도 제공할 수 있다.

반면 제1 히팅 유닛(133)이 챔버 본체(110)에 삽입된 상태에서는 차폐판(131c)이 제1 히팅 유닛 열선(139)을 노출시키도록 회전하여, 즉 제1 히팅 유닛 바디(131a)와 제1 히팅 유닛 열선(139) 사이에 차폐판(131c)이 삽입 배치되도록 하여 제1 히팅 유닛 열선(139)이 열처리 공정을 수행하도록 할 수 있다.

아울러 몇몇 실시예에서, 제1 히팅 유닛(133) 및 제2 히팅 유닛(143)이 챔버 본체(110)에서 돌출되도록 회동하는 과정, 또는 완전히 돌출된 상태에서, 제1 히팅 유닛 열선(139) 등의 온도를 제2 열선(199)에 비해 높은 온도로 가열하도록 제어할 수 있다. 제2 열선(199) 주변의 온도는 상대적으로 고온으로 유지되는 반면, 제1 히팅 유닛 열선(139)은 실온 등의 저온 분위기에 노출되고, 이러한 제1 히팅 유닛 열선(139)이 곧바로 열처리 공정을 수행할 경우 국부적인 온도 불균일 등의 문제와 글라스 강화 품질의 저하 문제가 발생하거나, 적어도 온도 보정을 위한 공정 시간이 증가할 수 있다. 따라서 전술한 바와 같이 차폐판(131c)을 이용하여 제1 히팅 유닛 열선(139)에 보온 기능을 제공함과 동시에, 나아가 순간적으로 제1 히팅 유닛 열선(139)을 더 높은 온도로 가열함으로써 제1 히팅 유닛 열선(139)이 실온에 의해 냉각되는 현상을 완화 내지는 상충시킬 수 있다.

제2 히팅 유닛(143)은 제1 히팅 유닛(133)과 실질적으로 동일한 구성을 포함할 수 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 히팅 유닛(134)의 단면도로서, 도 22와 동일한 위치를 나타낸 단면도이다.

도 23을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비의 열처리 챔버의 히팅 유닛, 예컨대 제1 히팅 유닛(134)은 제1 히팅 유닛 바디(134a), 제1 히팅 유닛 열선(139), 제1 힌지 아암(미도시) 및 차폐판(134c)을 포함하되, 제1 히팅 유닛 바디(134a)의 내측벽이 수용 홈(134g)을 갖는 점이 도 22 등의 실시예에 따른 제1 히팅 유닛(133)과 상이한 점이다.

전술한 바와 같이 차폐판(134c)은 어느 축을 중심으로 회동 내지는 회전하여 제1 히팅 유닛 열선(139)을 노출시키거나, 차폐할 수 있다. 이 때 차폐판(134c)이 제1 히팅 유닛 열선(139)을 노출시키는 경우, 차폐판(134c)은 제1 히팅 유닛 바디(134a)의 수용 홈(134g) 내에 삽입되도록 구성될 수 있다.

즉, 제1 히팅 유닛(134)이 챔버 본체에서 돌출되도록 회동하는 과정, 또는 완전히 돌출된 상태에서 차폐판(134c)은 제1 히팅 유닛 열선(139)의 일면(도 23 기준 우측면)을 커버하도록 회전, 다시 말해서 제1 히팅 유닛 열선(139)을 사이에 두고 제1 히팅 유닛 바디(134a)와 차폐판(134c)이 이격 배치될 수 있다. 반면 제1 히팅 유닛(134)이 챔버 본체에 삽입된 상태에서는 수용 홈(134g) 내에 삽입되도록 회전할 수 있다.

도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 히팅 유닛(135)의 단면도로서, 도 22와 동일한 위치를 나타낸 단면도이다.

도 24를 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비의 열처리 챔버의 히팅 유닛, 예컨대 제1 히팅 유닛(135)은 제1 히팅 유닛 바디(135a), 제1 히팅 유닛 열선(139) 및 제1 힌지 아암(미도시)을 포함하되, 차폐판이 생략된 점이 도 23의 실시예에 따른 제1 히팅 유닛(134)과 상이한 점이다.

제1 히팅 유닛 열선(139)은 어느 축을 중심으로 회동 내지는 회전할 수 있다. 이 때 제1 히팅 유닛 열선(139)의 회동축은 제1 히팅 유닛 바디(135a) 외부에 위치, 구체적으로 제1 히팅 유닛 바디(135a)의 내측면 상에 위치할 수 있다.

본 실시예에 따른 제1 히팅 유닛(135)은 차폐판을 생략한 대신 제1 히팅 유닛 열선(139) 자체가 제1 히팅 유닛 바디(135a)의 수용 홈(135g) 내에 삽입되도록 구성될 수 있다. 즉, 제1 히팅 유닛(135)이 챔버 본체에서 돌출되도록 회동하는 과정, 또는 완전히 돌출된 상태에서 제1 히팅 유닛 열선(139)은 수용 홈(135g) 내에 삽입되도록 회전할 수 있다. 반면 제1 히팅 유닛(135)이 챔버 본체에 삽입된 상태에서는 제1 히팅 유닛 열선(139)이 수용 홈(135g)으로부터 돌출되도록 회전할 수 있다.

이하, 이하에서 도 19 등의 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비를 이용하는 경우를 예로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스의 열처리 방법을 포함하는 글라스 화학 강화 방법에 대해 설명한다.

도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다. 도 26 내지 도 32는 도 25의 글라스 화학 강화 방법을 순서대로 나타낸 도면들로서, 제1 방향(X)을 따라 절개한 단면도들이다.

도 25를 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법은 글라스의 열처리, 예컨대 예열 단계(S100) 및 글라스의 화학 강화 단계(S200)를 포함할 수 있다. 도면으로 표현하지 않았으나, 글라스의 화학 강화 단계(S200) 이후 글라스의 열처리, 예컨대 서냉 단계 및 글라스의 세정 단계를 순차적으로 더 포함할 수 있다.

글라스의 예열 단계(S100) 및/또는 서냉 단계는 전술한 열처리 챔버에서 수행될 수 있다. 즉, 상기 열처리는 글라스의 화학 강화 공정에 있어서 전처리로서의 예열 처리(pre heating treatment, warm-up treatment), 및 후처리로서의 서냉 처리(slow cool-down treatment)를 포함하는 의미일 수 있다. 다른 측면에서, 상기 열처리는 열처리 대상의 승온(temperature rising), 정온, 강온(temperature drop) 및 이들의 조합을 수행하는 것을 포함하는 의미일 수 있다.

예열 단계(S100)는 글라스의 화학 강화 전에, 글라스의 효율적인 이온 치환을 통한 화학 강화가 수행되는 온도로 글라스를 사전에 가열하는 단계일 수 있다. 이를 통해 글라스의 급격한 온도 변화 및 이로 인한 글라스 파손을 최소화할 수 있고, 효율적인 화학 강화를 수행할 수 있다.

예열 단계(S100), 예컨대 최종 가열 온도는 약 300℃ 이상, 또는 약 350℃ 이상, 또는 약 400℃ 이상, 또는 약 450℃ 이상, 또는 약 500℃ 이상일 수 있다. 예열 단계에서의 승온은 연속적 내지는 점진적으로 이루어지거나, 또는 정온과 승온을 반복하며 비연속적으로 이루어질 수 있다. 예열 단계의 수행 시간은 약 100분 이상, 또는 약 110분 이상, 또는 약 120분 이상, 또는 약 130분 이상, 또는 약 140분 이상, 또는 약 150분 이상일 수 있다.

화학 강화 단계(S200)는 글라스, 예를 들어 실리케이트 함유 글라스와 이온 치환을 통해 글라스에 굽힘 강도, 내충격성, 내열성 등을 부여하기 위한 단계일 수 있다. 화학 강화 단계(S200)는 글라스를 강화 용액에 침지하여 수행될 수 있다. 강화 용액의 예로는 질산 칼륨(KNO₃)을 들 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

화학 강화 단계(S200)에서의 온도, 예컨대 화학 강화 용액의 가열 온도는 약 300℃ 이상, 또는 약 350℃ 이상, 또는 약 400℃ 이상, 또는 약 450℃ 이상, 또는 약 500℃ 이상일 수 있다. 강화 단계의 수행시간은 약 30분 이하, 또는 약 25분 이하, 또는 약 20분 이하, 또는 약 15분 이하, 또는 약 10분 이하의 시간 동안 수행될 수 있다.

서냉 단계(미도시)는 글라스의 화학 강화 후에, 이온이 치환된 글라스를 서서히 냉각시키는 단계일 수 있다. 이를 통해 글라스의 급격한 온도 변화 및 이로 인한 글라스의 파손을 최소화할 수 있다. 또, 이어지는 세정 공정을 수행하도록 할 수 있다.

서냉 온도, 예컨대 최종 냉각 온도는 약 100℃ 이하, 또는 약 90℃ 이하, 또는 약 80℃ 이하, 또는 약 70℃ 이하, 또는 약 60℃ 이하, 또는 약 50℃ 이하, 또는 약 40℃ 이하, 또는 약 30℃ 이하, 또는 약 20℃ 이하일 수 있다. 서냉 단계에서의 강온은 연속적 내지는 점진적으로 이루어지거나, 또는 정온과 강온을 반복하며 비연속적으로 이루어질 수 있다. 서냉 단계의 수행 시간은 약 30분 이하, 또는 약 25분 이하, 또는 약 20분 이하, 또는 약 15분 이하, 또는 약 10분 이하의 시간 동안 수행될 수 있다.

도 26을 더 참조하면, 예시적인 실시예에서, 글라스의 예열 단계(S100)는 도어(미도시)를 제1 방향(X)으로 슬라이드 이동하여 챔버 본체(110)의 내부 공간을 개방하는 단계(S110) 및 도어(미도시)를 제2 방향(Y)으로 슬라이드 이동하여 히팅 유닛(133)(예컨대, 제1 히팅 유닛)의 회동 공간을 확보하는 단계(S120)를 포함할 수 있다.

또, 글라스의 예열 단계(S100)는 히팅 유닛(133)을 회동시켜 글라스 로딩 지그(40)가 인입될 수 있는 공간을 확보하는 단계(S130) 및 글라스 로딩 지그(40)를 챔버 본체(110)의 내부 공간으로 인입하는 단계(S140)를 더 포함할 수 있다.

히팅 유닛(133)을 회동시키는 단계(S130)는 도어(미도시)를 제2 방향(Y)으로 슬라이드 이동하는 단계와 적어도 부분적으로 동시에 수행될 수 있다.

도면으로 표현하지 않았으나, 히팅 유닛(133)을 회동시키는 단계(S130)에서 히팅 유닛 열선(139)은 적어도 부분적으로 차폐되거나, 또는 히팅 유닛 열선(139)은 제2 열선(199) 보다 높은 온도로 가열될 수 있다.

구체적으로, 본 단계(S130)에서 히팅 유닛 열선(139)은 어느 축을 기준으로 회동하여 히팅 유닛 바디의 수용 홈에 삽입되어 차폐될 수 있다. 또는 본 단계(S130)에서 차폐판(미도시)은 어느 축을 기준으로 회동하여 히팅 유닛 열선(139)을 적어도 부분적으로 커버할 수 있다.

이어서 도 27을 더 참조하면, 글라스의 예열 단계(S100)는 히팅 유닛(133)을 회동시켜 챔버 본체(110)의 전면 개구에 삽입하는 단계(S150), 도어 플레이트(151)를 포함하는 도어를 제2 방향(Y)으로 슬라이드 이동하여 히팅 유닛(133)과 제1 방향(X)으로 중첩 배치하는 단계(S160) 및 도어 플레이트(151)를 제1 방향(X)으로 슬라이드 이동하여 챔버 본체(110)의 내부 공간을 밀폐 내지는 폐쇄하는 단계(S170)를 더 포함할 수 있다.

도어 플레이트(151)를 제2 방향(Y)으로 슬라이드 이동하는 단계(S160)는 히팅 유닛(133)을 회동시키는 단계(S150)와 적어도 부분적으로 동시에 수행될 수 있다.

도면으로 표현하지 않았으나, 히팅 유닛(133)을 회동시키는 단계(S150)에서 히팅 유닛 열선(139)은 적어도 부분적으로 노출되거나, 또는 히팅 유닛 열선(139)은 제2 열선(199)과 실질적으로 동일한 온도로 가열될 수 있다.

구체적으로, 본 단계(S150)에서 히팅 유닛 열선(139)은 어느 축을 기준으로 회동하여 히팅 유닛 바디의 수용 홈으로부터 돌출되어 노출될 수 있다. 또는 본 단계(S150)에서 차폐판(미도시)은 어느 축을 기준으로 회동하여 히팅 유닛 열선(139)을 적어도 부분적으로 노출시킬 수 있다.

그리고 챔버 본체(110)의 내부 공간이 밀폐된 상태에서 히팅 유닛 열선(139) 및 제2 열선(199)을 가열하고 글라스를 예열한다(S180). 본 단계에 대해서는 전술한 바 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.

전술한 단계들에서 열처리 챔버의 챔버 본체(110)의 내부 공간과 강화 챔버(63)의 내부 공간은 강화 챔버 도어(550)에 의해 유체적으로 분리된 상태일 수 있다.

이어서 도 28을 더 참조하면, 글라스의 예열이 종료된 이후 강화 챔버 도어(550)를 제거, 예컨대 제2 방향(Y)으로 이동시켜 제거하고 열처리 챔버와 강화 챔버(63)의 내부 공간을 연결시킨다. 그리고 글라스 로딩 지그(40)를 하강시킨다. 도면으로 표현하지 않았으나, 글라스 로딩 지그(40)는 챔버 본체(110)의 천정부에 배치된 거치부(미도시)를 리프트로 하강시켜 수행될 수 있다.

이어서 도 29를 더 참조하면, 글라스 로딩 지그(40)를 강화 용액(S)에 침지하고 강화 챔버 도어(550)를 제2 방향(Y)으로 이동시켜 강화 챔버(63)의 내부 공간을 폐쇄한다. 이를 통해 강화 용액(S)을 이용하여 글라스를 화학 강화할 수 있다. 본 단계에 대해서는 전술한 바 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.

이어서 도 30을 더 참조하면, 글라스의 화학 강화가 종료된 이후 강화 챔버 도어(550)를 제거하고 열처리 챔버와 강화 챔버(63)의 내부 공간을 연결시킨다. 그리고 글라스 로딩 지그(40)를 상승시킨다. 도면으로 표현하지 않았으나, 글라스 로딩 지그(40)는 챔버 본체(110)의 천정부에 배치된 거치부(미도시)를 리프트로 상승시켜 수행될 수 있다.

이어서 도 31을 더 참조하면, 챔버 본체(110)의 내부 공간이 밀폐된 상태에서 히팅 유닛 열선(139) 및 제2 열선(199)을 가열하고 글라스를 서냉한다. 본 단계에 대해서는 전술한 바 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.

이어서 도 32를 더 참조하면, 챔버 본체(110)로부터 글라스 로딩 지그(40)를 인출한다. 본 단계는 도어 플레이트(151)를 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)을 따라 순차적으로 이동시키고, 히팅 유닛(133)을 회동시켜 챔버 본체(110)로부터 돌출시키고, 글라스 로딩 지그(40)를 인출하고, 다시 히팅 유닛(133)을 회동시켜 챔버 본체(110)에 삽입하고, 도어 플레이트(151)를 제2 방향(Y) 및 제1 방향(X)을 따라 순차적으로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 글라스의 열처리 방법 및 이를 포함하는 글라스의 화학 강화 방법에 따르면 공정 시간을 단축시키고, 나아가 글라스의 강화 품질을 향상시킬 수 있다.

이상에서 도 19의 실시예에 따른 열처리 챔버 및 강화 챔버를 이용하여 글라스의 화학 강화 공정을 수행하는 경우를 예로 하여 설명하였으나, 다른 실시예에서 도 1 등의 실시예에 따른 열처리 챔버를 이용할 수도 있다.

도 33 및 도 34는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열처리 챔버의 평면 레이아웃으로서, 도 6 및 도 7과 대응되는 위치의 레이아웃이다.

도 33 및 도 34를 참조하면, 본 실시예에 따른 열처리 챔버(16)는 열선을 포함하는 제1 히팅 유닛(136) 및 제2 히팅 유닛(146)을 포함하되, 제1 히팅 유닛 바디(136a)와 제2 히팅 유닛 바디(146a)가 이격된 점이 전술한 실시예와 상이한 점이다.

제1 히팅 유닛(136)과 제2 히팅 유닛(146)은 각각 호의 일부 형상을 가지되, 서로 접하지 않고 이격될 수 있다. 제1 히팅 유닛 열선(139)과 제2 히팅 유닛 열선(149)은 제1 히팅 유닛 바디(136a) 및 제2 히팅 유닛 바디(146a)와 상응하는 곡률의 형상을 가지되, 제1 히팅 유닛 열선(139)과 제2 히팅 유닛 열선(149)는 제1 히팅 유닛 바디(136a) 및 제2 히팅 유닛 바디(146a) 보다 길게 연장된 형상일 수 있다.

도어 플레이트(151)는 적어도 부분적으로 제1 방향(X)으로 돌출되고, 오목한 내측면을 가질 수 있다.

제1 히팅 유닛(136)과 제2 히팅 유닛(146)이 힌지 축을 기준으로 회전하는 경우, 제1 히팅 유닛 바디(136a)와 제2 히팅 유닛 바디(146a)는 챔버 본체(110) 내부에만 위치할 수 있다. 즉, 제1 히팅 유닛(136)과 제2 히팅 유닛(146)이 개방되더라도 챔버 본체(110) 외부로 돌출되지 않을 수 있다. 반면 제1 히팅 유닛 열선(139)과 제2 히팅 유닛 열선(149)은 적어도 부분적으로 챔버 본체(110) 외부로 돌출될 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 글라스 화학 강화 설비
10: 열처리 챔버
40: 글라스 로딩 지그
60: 강화 챔버
70: 세정 챔버
80: 로봇 아암
90: 제어부
110: 챔버 본체
120: 축 부재
131: 제1 히팅 유닛
139: 제1 히팅 유닛 열선
141: 제2 히팅 유닛
149: 제2 히팅 유닛 열선
150: 도어
151: 도어 플레이트
199: 제2 열선

Claims

적어도 하나의 개구를 갖는 챔버 본체;
상기 챔버 본체 내부에 위치하고, 글라스를 열처리하는 히터;
상기 히터의 일부가 부착되고, 상기 챔버 본체에 결합되어 상기 개구를 밀폐하는 히터 도어; 및
상기 히터 도어와 분리되고, 상기 히터 도어의 외측에서 상기 히터 도어의 적어도 일부에 중첩되어 상기 개구를 밀폐하는 메인 도어를 포함하는 열처리 챔버.
제1항에 있어서,
상기 히터 도어는,
상기 챔버 본체에 힌지 타입으로 결합되어 상기 개구를 밀폐하는 열처리 챔버.
제2항에 있어서,
상기 히터 도어는,
하나의 회전축을 기준으로 하는 단문형 타입의 구조를 갖거나 적어도 두 개 이상의 축을 기준으로 적어도 두 개 이상의 부품으로 분리된 양문형 타입의 구조를 갖는 열처리 챔버.
제3항에 있어서,
상기 히터 도어가 두 개 이상의 부품으로 분리된 양문형 타입의 구조를 갖는 경우, 상기 두 개의 부품 중 적어도 하나는 상기 개구를 형성하는 면을 기준으로 연장되어 상기 두 개의 부품 상호 간에 맞물림 구조를 갖는 열처리 챔버.
제1항에 있어서,
상기 메인 도어는,
상기 개구의 개방과 밀폐를 위해 슬라이딩 타입으로 구현되며,
상기 개구의 개방 시, 상기 개구의 전면에서 상기 챔버 외측 방향으로 풀(pull)된 후에 상기 개구와 중첩하지 않는 위치로 슬라이딩되어 위치하고,
상기 개구의 밀폐 시, 상기 개구와 중첩하지 않는 위치에서 슬라이딩 되어 상기 개구의 전면에 위치한 후에 상기 챔버 내측 방향으로 푸시(push) 되어 위치하는 열처리 챔버.
제1항에 있어서,
평면 시점에서, 상기 히터는 원호의 일부 형상인 열처리 챔버.
제1항에 있어서,
상기 히터 도어의 회동 축을 형성하는 축 부재로서, 상기 챔버 본체의 내부 공간 외부에 위치하는 축 부재를 더 포함하는 열처리 챔버.
제7항에 있어서,
상기 챔버 본체는 아암 홈을 가지되,
상기 아암 홈에는, 상기 히터 도어의 힌지 아암이 삽입되는 열처리 챔버.
제1항에 있어서,
상기 히터 도어의 내측벽은 수용 홈을 가지고,
상기 히터는 어느 축을 기준으로 회동하여 상기 수용홈 내에 삽입되도록 구성된 열처리 챔버.
제1항에 있어서,
상기 히터 도어의 내측벽 상에 배치되고, 상기 히터를 적어도 부분적으로 차폐하도록 구성된 차폐판을 더 포함하는 열처리 챔버.
제10항에 있어서,
상기 차폐판은 어느 축을 기준으로 회동하여 상기 히터를 차폐하거나, 또는 노출시키도록 구성된 열처리 챔버.
제1항에 있어서,
상기 히터 도어는 한 쌍으로 구비되되 상기 한 쌍의 히터 도어는 서로 이격되고,
상기 히터의 연장 길이는 상기 히터 도어의 내측벽의 연장 길이 보다 긴 열처리 챔버.
강화 챔버 및 상기 강화 챔버의 상부에 중첩 배치된 열처리 챔버를 포함하는 글라스 화학 강화 설비로서,
상기 열처리 챔버는,
적어도 하나의 개구를 갖는 챔버 본체;
상기 챔버 본체 내부에 위치하고, 글라스를 열처리하는 히터;
상기 히터의 일부가 부착되고, 상기 챔버 본체에 결합되어 상기 개구를 밀폐하는 히터 도어; 및
상기 히터 도어와 분리되고, 상기 히터 도어의 외측에서 상기 히터 도어의 적어도 일부에 중첩되어 상기 개구를 밀폐하는 메인 도어를 포함하는 글라스 화학 강화 설비.
열처리 챔버의 챔버 본체의 개구를 개방하고, 상기 개구를 통해 열처리 대상을 인입하고, 상기 열처리 챔버의 상기 개구를 폐쇄하는 단계를 포함하는 열처리 방법으로서,
상기 개구를 개방하는 단계는,
상기 개구를 밀폐하던 열처리 챔버의 메인 도어를 수평 방향으로 슬라이드 이동시키는 단계, 및
상기 열처리 챔버의 개구 내에 위치한 제1 히터를 평면 방향으로 회동시켜 챔버 본체의 외부로 노출시키는 단계를 포함하는 열처리 방법.
제14항에 있어서,
상기 챔버 본체는 내측벽 상에 배치된 제2 히터를 포함하고,
상기 제1 히터가 챔버 본체의 외부로 노출된 상태에서, 상기 제2 히터 보다 상기 제1 히터를 높은 온도로 가열하는 열처리 방법.
제14항에 있어서,
상기 제1 히터가 배치되는 공간을 제공하는 히터 도어를 더 포함하고,
상기 히터 도어의 내측벽은 상기 제1 히터의 연장 방향을 따라 연장된 수용홈을 가지며,
상기 히터 도어와 상기 제1 히터를 챔버 본체의 외부로 노출시키는 동안에, 상기 제1 히터를 어느 축을 기준으로 회동시켜 상기 수용홈 내에 수용시키고,
상기 제1 히터가 챔버 본체 내부에 삽입된 경우, 상기 제1 히터를 상기 어느 축을 기준으로 회동시켜 상기 수용홈으로부터 노출시키는 열처리 방법.
제14항에 있어서,
상기 제1 히터를 적어도 부분적으로 차폐하도록 구성된 차폐판을 더 포함하고,
상기 히터 도어와 상기 제1 히터를 챔버 본체의 외부로 노출시키는 동안에, 상기 차폐판을 어느 축을 기준으로 회동시켜 상기 제1 히터를 차폐하고,
상기 제1 히터가 챔버 본체 내부에 삽입된 경우, 상기 차폐판을 상기 어느 축을 기준으로 회동시켜 상기 제1 히터를 노출시키는 열처리 방법.