TW202235792A - 熱處理爐的排氣導管一體型加熱器單元 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示熱處理爐的排氣導管一體型加熱器單元。本發明中，該熱處理爐具有容納基板並對基板進行加熱乾燥的腔室，而且所述腔室內安裝有多個加熱器單元，從而通過所述加熱器單元產生的熱對基板進行加熱或乾燥，其中，所述排氣導管一體型加熱器單元由加熱器框架及排氣導管組成，所述加熱器框架布置於所述加熱器單元的前面、後面及兩側面以形成所述加熱器單元的外框，所述排氣導管整合在所述加熱器框架上且將所述熱處理爐的腔室爐內氣流排出到外部。

Description

熱處理爐的排氣導管一體型加熱器單元
本發明是關於一種熱處理爐的排氣導管一體型加熱器單元，熱處理爐包括與用於固定加熱器的框架形成一體的排氣導管，所述排氣導管向外部排出熱處理爐的爐內氣流。
最近，顯示器的市場是應用於TV、手機、屏幕等各種影像裝置，由於技術的快速發展，推動產品性能升級的努力不斷地進行。有機發光顯示裝置及LCD基板是下一代顯示器其中之一併且在各種產品領域中使用。組成顯示器裝置的玻璃基板是經熱處理製造而成，而且熱處理時為了滿足各個工藝要求的條件，只有阻斷外部氣體的影響且使向腔室外部釋放的熱最小化，才能夠避免性能下降並且降低產品不良率。此外，為了改善完成品的收率，熱處理時基板的面內偏差越小越好，因此需要一種高性能的熱處理爐，針對這種高性能的熱處理爐的研究正在持續進行。
在製造作為典型的平板顯示器的有機發光顯示裝置基板或LCD玻璃基板（以下稱之為'基板'或者'玻璃基板'）的過程中，溫度控制和溫度均勻性是確保優質的基板質量和收率所必不可少的。例如，在基於熱處理爐的基板製造工藝中，由於基板表面形成有機物層可能會包含一定量的水分，因此需要進行用於蒸發水分的乾燥工藝。LCD玻璃基板製造工藝中，在基板表面上塗布感光膜之前先進行清洗過程，而在清洗過程之後執行用於去除水分的加熱乾燥工藝。如此，基板製造工藝的大部分都執行加熱及乾燥工藝，以此來製造基板。基板製造工藝中產生的水分可通過紫外線或放入包括加熱器（sheath heater）等發熱體的熱處理爐的腔室內經加熱乾燥後去除。有關於此，韓國授權專利公報第10-1238560號及韓國公開專利公報第10-2013-0028322號中已提出'LCD玻璃爐腔室'。
另外，為了對顯示裝置的玻璃基板進行熱處理，各工藝具有各自所要求的條件，為了在相同的時間內量產更多的優質產品，應具有能夠快速提高或冷卻溫度的結構。為此，腔室內結構物應簡單化且能夠適當地控制排氣。此外，需要一種熱處理爐設計，通過縮減維護所需空間使有限工廠空間內的設備布置更容易，使運營維護更便利。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1. 韓國授權專利公報第10-1238560號（公開日期2013年02月28日）
專利文獻2. 韓國授權專利公報第10-0722154號（公開日期2007年05月28日）
專利文獻3. 韓國公開專利公報第10-2013-0028322號（公開日期2013年03月19日）
發明概要
發明欲解决之課題
本發明要解決的一技術問題是，通過熱處理爐的加熱器與排氣導管的一體化簡化熱處理爐的結構且改善排氣性能。
本發明要解決的一技術問題是，通過熱處理爐的加熱器與排氣導管的一體化來縮減熱處理爐運營維護所需空間。
本發明要解決的一技術問題是，通過熱處理爐的加熱器與排氣導管的一體化來改善熱處理爐的運營維護的操作性。
解決課題之方法
根據本發明，上述目的可通過熱處理爐的排氣導管一體型加熱器單元實現，其由熱處理爐、加熱器框架以及排氣導管組成，所述熱處理爐具有容納基板並對對基本進行加熱乾燥的腔室，而且所述腔室內安裝有多個加熱器單元，從而通過所述加熱器單元產生的熱對基板進行加熱或乾燥，所述加熱器框架布置於所述加熱器單元的前面、後面及兩側面以形成所述加熱器單元的外框，所述排氣導管整合在所述加熱器框架上且用於將所述熱處理爐的腔室爐內氣流排出到外部。
根據本發明的實施例，所述排氣導管下部可形成有多個排出孔，所述多個排出孔通過排氣道排出熱處理爐的腔室爐內氣流。
根據本發明的實施例，所述加熱器框架的下部可安裝有加固帶，所述加固帶用於連接並加固加熱器框架且具有中空的排氣道，所述加固帶上形成有多個排出孔，所述多個排出孔通過排氣道排出熱處理爐的腔室爐內氣流。
根據本發明的實施例，在所述加熱器框架的兩側面將加熱器框架與排氣導管以可拆分成至少一個的方式利用組裝用接頭支架進行組裝。
根據本發明的實施例，所述加熱器框架的兩側面可安裝有滾動軸承，所述滾動軸承沿設置於熱處理爐內壁上的滑軌進行移動。
根據本發明的實施例，位於所述熱處理爐的腔室爐內前側與後側的排氣導管的兩端可安裝有排氣管，所述排氣管熱用於將處理爐的腔室爐內排氣氣流排出到外部。
發明效果
本發明通過將熱處理爐腔室內的加熱器框架與排氣導管形成一體，從而相比於現有技術可簡化結構，進而具有降低設備的製造成本及提高排氣性能的效果。
此外，本發明通過將熱處理爐腔室內的加熱器框架與排氣導管形成一體，從而具有減少零部件數、縮短升溫時間及通過在腔室中心部設置排氣孔可實現對冷卻性能相對薄弱的部分直接排氣的效果。
此外，本發明配置成將與熱處理爐的排氣導管形成一體且將加熱器框架配置成可分成多個的拆分結構，並使其依序對接（Docking）到熱處理爐內或解除對接（Undocking），從而可縮減熱處理爐後面的爐門側維護時所需的空間，進而具有工廠便於布置熱處理爐設備的同時可改善作業性的效果。
此外，本發明通過在與熱處理爐的排氣導管一體化並拆分的加熱器的框架左/右側設置軸承，並沿著腔室的導軌以滑動方式執行對接或解除對接，從而相比現有技術，具有提高加熱器單元設置的操作性及縮短作業時間的效果。
下面，對本發明優選實施例的熱處理爐的排氣導管一體型加熱器單元進行具體說明。
為了將待熱處理基板放入腔室內預置的各台或者將熱處理工藝結束的基板從腔室搬出，熱處理爐的前側可具有遮擋器，後側可具有爐門。
此外，熱處理爐具有容納待加熱或者乾燥的基板的腔室，腔室內安裝有由加熱體組成的加熱器單元，從而可利用加熱器單元產生的熱對基板進行加熱或者通過蒸發水分進行乾燥。此外，雖然根據配置會有所不同但是一般情況下，組成加熱器的發熱體的上下部設置有與其緊貼的上/下部熱傳遞板，從而可有效地進行基板加熱工藝。
此外，熱處理爐的腔室一側具有可供含工藝氣體的流體流入的供氣口及可供腔室內流體排出的排氣口，並包括框架和與多個匯流條連接的導電部，所述框架具有用於支撐並托起腔室的支托，所述匯流條與加熱器的電熱絲連接以導通電流。
另外，為了去除腔室內基板的熱處理工藝中基板上殘留的水分，熱處理爐包括加熱器，而且為了提高產品的質量，需要具備更有效且高性能的工藝能力。
圖1是顯示熱處理爐100的示例。圖2是顯示熱處理爐100的正面的示例。圖3是俯視熱處理爐100的示例。圖4是顯示熱處理爐100的一側面的示例。
圖1至圖4的示圖顯示熱處理爐100的整體結構，是包括腔室200的熱處理爐100的示例。
如圖1至圖4所示，為了將待熱處理基板放入腔室200內預置的各台或者將熱處理工藝結束的基板從腔室200搬出，熱處理爐100的前側可具有遮擋器部120，而後側可具有爐門部110。
此外，熱處理爐100具有用於容納待加熱或者乾燥的基板的腔室200，而且腔室200內安裝有由加熱體組成的多個加熱器單元300，從而可利用加熱器單元300產生的熱對基板進行加熱或者通過蒸發水分進行乾燥。
此外，熱處理爐100在腔室200的一側具有可供含工藝氣體的流體流入的供氣口及可供腔室內200流體排出的排氣口，並包括框架及與多個匯流條連接的導電部，所述框架具有用於支撐並托起腔室200的支托，所述匯流條與加熱器單元300的電熱絲連接以導通電流。
此外，雖然根據配置會有所不同但是一般情況下，組成加熱器單元300的發熱體的管道的上下部設置有與其緊貼的上下部熱傳遞板，從而在腔室內可有效地進行基板加熱工藝。
另外，圖1和圖4中未說明的附圖標記為腔室200的內盒體210和外盒體220。另一未說明的附圖標記是冷卻外套230，其通過在腔室200內形成冷卻氣流並通過腔室200內部形成的冷卻氣流通道，將腔室200冷卻至均勻溫度分布。又另一未說明的附圖標記是使引線突出並通過引線向腔室200內供電的供電部240。
作為參考，如圖1和圖4所示的構成熱處理爐100的基本構件，例如，腔室200的結構與工藝氣體的供氣及排氣系統、包括向加熱器單元300供電的匯流條的導電部以及供電部的構件與本發明沒有直接的關聯。此外，所述熱處理爐100的基本構件與本發明的主旨無關且為已知的構件，因此本發明將省略其說明。
另外，起到熱處理爐100的發熱體作用的加熱器單元300可以是在管道（金屬保護管）中內置由電阻發熱的電熱絲（發熱線）並且加入並填充作為絕緣粉末的氧化鎂（MgO）以使電熱絲與管道絕緣的板狀加熱器。
如圖1至圖4所示，現有熱處理爐100中使用的加熱器單元300為與排氣導管分離的分離型結構，而且是只在熱處理爐100的前側和後側（遮擋器部120/爐門部110）設置排氣導管311a、311b、312a及312b的結構。
然而，熱處理爐100設備的尺寸趨於大型化且逐漸要求具有高溫性能的配置，因此如果僅在前側和後側部分即遮擋器部120和爐門部110側設置排氣導管311a、311b、312a及312b，則腔室200的爐內中心部無法通過排氣進行冷卻，因此需要進行結構變更以解決該問題。
此外，運營維護加熱器時，通常從熱處理爐100的後面即爐門側引出加熱器框架後進行運營維護，此時，隨著熱處理爐100尺寸的大型化，對應地需要進一步變大的維護空間，因此很難充分地利用工廠所提供的有限空間。
此外，現有的組成熱處理爐的加熱器及排氣導管結構上將加熱器框架引出到腔室外部時，由於加熱器框架尺寸較大，因此作業困難且需要耗費大量的作業時間。
由此，本發明提供一種通過熱處理爐100的加熱器框架310和排氣導管311a、311b、312a及312b的一體化來簡化熱處理爐100的結構且提高排氣性能的熱處理爐100的排氣導管311a、311b、312a及312b一體型加熱器單元300。
此外，本發明提供一種用於提高熱處理爐100的設備性能、改善運營維護的操作性並縮短作業時間的將排氣導管311a、311b、312a及312b一體化的加熱器框架310。
此外，本發明提供一種通過熱處理爐100的加熱器框架310和排氣導管311a、311b、312a及312b的一體化可縮減運營維護所需空間的熱處理爐100的排氣導管311a、311b、312a及312b一體型加熱器框架310。
此外，本發明提供一種通過熱處理爐100的加熱器框架310和排氣導管311a、311b、312a及312b的一體化可提高運營維護的操作性的熱處理爐100的排氣導管311a、311b、312a及312b一體型加熱器框架310。
下面，參照圖5至圖9詳細說明本發明熱處理爐100的加熱器單元300的主要構件。
此外，熱處理爐100具有用於容納待加熱或者乾燥的基板的腔室200，而且腔室200的內爐安裝有多個加熱器單元300，從而可利用加熱器單元300產生的熱對基板進行加熱或者進行乾燥。
圖5是根據本發明一實施例的排氣導管311a、311b、312a及312b一體型加熱器單元300的示例，（a）為立體圖，（b）為一側視圖。圖6是根據本發明一實施例的排氣導管311a、311b、312a及312b一體型加熱器單元300的示例，（a）為俯視圖，（b）為主視圖。圖7是說明根據本發明一實施例的排氣導管311a、311b、312a及312b一體型加熱器單元300中加熱器框架310的拆分狀態的示例。圖8是顯示根據本發明一實施例的排氣導管311a、311b、312a及312b一體型加熱器單元300的底面結構的示例。圖9是圖8的A部詳圖，是顯示基於根據本發明一實施例的排氣導管311a、311b、312a及312b一體型加熱器單元300的排氣導管311a、311b、312a及312b的排氣狀態的示例。
如圖5至圖9所示，本發明加熱器單元300的前面、後面及兩側面可布置有加熱器框架310，從而可形成加熱器單元300的外框。
此外，為了將熱處理爐100的腔室200爐內氣流排出到外部，加熱器框架310上可布置有整合的排氣導管311a、311b、312a及312b。
為此，如圖9所示，排氣導管311a、311b、312a及312b的下部可形成有多個排出孔316，所述多個排出孔316通過排氣道315將熱處理爐100的腔室200爐內氣流排出。
另外，如圖5至圖9所示，未說明的附圖標記是通過內部的發熱體（管道）產生的熱進行加熱的熱傳遞板320。
此外，如圖9所示，加熱器框架310的下部可安裝有加固帶310a，所述加固帶310a連接加熱器框架310並進行加固，且具有中空的排氣道310b。其中，加固帶310a可形成有多個排出孔310c，所述多個排出孔310c通過排氣道310b排出熱處理爐100的腔室200爐內氣流。
如此，當由加熱器框架310上整合有排氣導管311a、311b、312a及312b的一體型加熱器單元300組成時，由於熱處理爐100的爐內無需另行設置排氣導管，因此零部件數量相應減少，零部件減少會縮短溫度的上升或冷卻所需的時間，有利於製造高性能熱處理爐100。
此外，將加熱器框架310加固帶310a上設置的中空排氣道310b作為排氣導管使用，從而能夠直接且迅速排出對冷卻相對薄弱的熱處理爐100的腔室200爐內中心部分的排氣氣流（排放氣流）。
此外，在包括本發明排氣導管311a、311b、312a及312b一體型加熱器框架310的加熱器單元300中，如圖7和圖8所示，在加熱器框架310的兩側面，將加熱器框架310與排氣導管312a、312b以可拆分成至少一個的方式利用組裝用的接頭支架313進行組裝。參照圖7，加熱器框架310與排氣導管312a、312b通過4個接頭支架313組裝而成並呈現拆分為3個的狀態。
如圖7所示，接頭支架313將相面對的兩片加熱器框架310的對應面緊貼在一起後，通過另外的緊固手段（未圖示）進行緊固以完成組裝，分解時可通過解除接頭支架313的緊固手段來簡單地完成。
由此，拆分加熱器框架310與排氣導管311a、311b、312a及312b一體型結構物（例如，3區間等）並對熱處理爐100的腔室200進行對接/解除對接時，可通過依次組裝加熱器單元300來進行設置，因此可縮減基於加熱器框架310尺寸確定的運營維護空間。
此外，在包括本發明排氣導管311a、311b、312a及312b一體型加熱器框架310的加熱器單元300中，如圖5和圖6所示，加熱器框架310的兩側面可安裝有滾動軸承314，所述滾動軸承314沿設置於熱處理爐100內壁的滑軌進行移動。
如此，通過安裝於加熱器框架310兩側面的滾動軸承314，並沿設置於熱處理爐腔室200內部的導軌（未圖示）進行滑移的方式，可將加熱器單元300輕鬆地安裝到腔室200內部或者從腔室200內部搬出，進而能夠改善加熱器單元300的設置及維修等運營維護的操作性。
此外，在包括本發明排氣導管311a、311b、312a及312b一體型加熱器框架310的加熱器單元300中，在位於熱處理爐100腔室200前側與後側的排氣導管311a、311b的兩端安裝有排氣管317以向外部排出熱處理爐100的腔室200爐內氣流，從而可將腔室200內的氣流通過整合在加熱器單元300框架上的排氣導管311a、311b、312a及312b向外部排出。
如上所述，在本發明的熱處理爐100的排氣導管311a、311b、312a及312b一體型加熱器單元300中，將熱處理爐100的腔室200爐內加熱器框架310與排氣導管311a、311b、312a及312b整合成一體，從而相比於現有技術，可簡化結構，進而具有降低設備的製造成本及提高排氣性能的益處。
此外，在本發明的熱處理爐100的排氣導管311a、311b、312a及312b一體型加熱器單元300中，將熱處理爐100的腔室200爐內加熱器框架310與排氣導管311a、311b、312a及312b整合成一體，從而具有縮減零部件數量、縮短升溫時間及通過在腔室中心部設置排氣通道可實現對冷卻性能相對薄弱的部分直接排氣的益處。
此外，在本發明的熱處理爐100的排氣導管311a、311b、312a及312b一體型加熱器單元300中，將熱處理爐100的腔室200爐內加熱器框架310與排氣導管311a、311b、312a及312b整合成一體，而且將加熱器框架310配置成可分成多個的拆分結構，並使其可依序對接（Docking）到熱處理爐100內或解除對接（Undocking），從而可縮減熱處理爐100後面的爐門側維護時所需的空間，進而具有工廠便於布置熱處理爐100設備的同時可改善作業性的益處。
此外，在根據本發明的熱處理爐100的排氣導管311a、311b、312a及312b一體型加熱器單元300中，將熱處理爐100的腔室200爐內加熱器框架310與排氣導管311a、311b、312a及312b整合成為一體型，而且在與排氣導管311a、311b、312a及312b形成一體並拆分的加熱器的框架兩側面設置軸承，以沿著腔室200的導軌滑移的方式執行對接或解除對接，由此，相比於現有技術，具有提高加熱器單元300設置的操作及縮短作業時間的益處。
本發明雖然是參照附圖中圖示的一實施例進行說明的，但本發明並不限於這些實施例，在不脫離本發明主旨的範圍內可進行修改和變形，這些修改和變形屬於本發明的技術思想。
100:熱處理爐 110:爐門部 120:遮擋器部 200:腔室 210:內盒體 220:外盒體 230:冷卻外套 240:供電部 300:加熱器單元 310:加熱器框架 310a:加固帶 310b:排氣道 310c:排出孔 311a:排氣導管 311b:排氣導管 312a:排氣導管 312b:排氣導管 313:接頭支架 314:滾動軸承 315:排氣道 316:排出孔 317:排氣管 320:熱傳遞板
圖1是顯示熱處理爐的示例。 圖2是顯示熱處理爐的正面的示例。 圖3是俯視熱處理爐的示例。 圖4是顯示熱處理爐的一側面的示例。 圖5是根據本發明一實施例的排氣導管一體型加熱器單元的示例，（a）為立體圖，（b）為一側視圖。 圖6是根據本發明一實施例的排氣導管一體型加熱器單元的示例，（a）為俯視圖，（b）為主視圖。 圖7是說明根據本發明一實施例的排氣導管一體型加熱器單元中加熱器框架的拆分狀態的示例。 圖8是顯示根據本發明一實施例的排氣導管一體型加熱器單元的底面結構的示例。 圖9是圖8的A部詳圖，而且是顯示基於根據本發明一實施例的排氣導管一體型加熱器單元的排氣導管的排氣狀態的示例。
310:加熱器框架
310a:加固帶
310b:排氣道
310c:排出孔
311a:排氣導管(位於腔室的前側/後側)
315:排氣道
316:排出孔
317:排氣管

Claims (6)

  1. 一種熱處理爐的排氣導管一體型加熱器單元， 該熱處理爐具有容納基板並對基板進行加熱乾燥的腔室，而且所述腔室內安裝有多個加熱器單元，從而通過所述加熱器單元產生的熱對基板進行加熱或乾燥， 其中，所述排氣導管一體型加熱器單元由加熱器框架及排氣導管組成，所述加熱器框架布置於所述加熱器單元的前面、後面及兩側面以形成所述加熱器單元的外框，所述排氣導管整合在所述加熱器框架上且用於將所述熱處理爐的腔室爐內氣流排出到外部。
  2. 如請求項1所述的熱處理爐的排氣導管一體型加熱器單元，其中，所述排氣導管下部形成有多個排出孔，所述多個排出孔通過排氣道排出熱處理爐的腔室爐內氣流。
  3. 如請求項1所述的熱處理爐的排氣導管一體型加熱器單元，其中，所述加熱器框架的下部安裝有加固帶，所述加固帶用於連接並加固加熱器框架且具有中空的排氣道，所述加固帶上形成有多個排出孔，所述多個排出孔通過排氣道排出熱處理爐的腔室爐內氣流。
  4. 如請求項1所述的熱處理爐的排氣導管一體型加熱器單元，其中，在所述加熱器框架的兩側面，將加熱器框架與排氣導管以可拆分成至少一個的方式利用組裝用接頭支架進行組裝。
  5. 如請求項1所述的熱處理爐的排氣導管一體型加熱器單元，其中，所述加熱器框架的兩側面安裝有滾動軸承，所述滾動軸承沿設置於熱處理爐內壁上的滑軌進行移動。
  6. 如請求項1所述的熱處理爐的排氣導管一體型加熱器單元，其中，位於所述熱處理爐的腔室爐內前側與後側的排氣導管的兩端安裝有排氣管，所述排氣管熱用於將處理爐的腔室爐內排氣氣流排出到外部。
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