KR100585994B1 - 오토클레이브에 의한 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판디스플레이나 기타 적층구조를 갖는 복합소재 등의 제조공정에서 가열 및 가압공정이 이루어지도록 하는 오토클레이브에 관한 것으로, 특히 기판의 표면에 필름을 부착시키는 과정에서 내부의 기포를 확실하게 제거시키고자 인라인화에 의한 자동화를 이룩하여 생산성을 향상시키면서 불량률을 줄여 품질도 향상시킬 수 있도록 한 오토클레이브에 의한 처리장치에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 작업을 행하고자 하는 제품을 로딩 및 예열(Loading and Preheating)과정, 본작업의 수행, 그리고 냉각 및 언로딩(Cooling and Unloading)과정이 순차적으로 이루어질 수 있도록, 로딩부, 작업부 및 언로딩부가 연속적으로 설치되어지되, 이들 로딩부, 작업부 및 언로딩부엔 각각 급송기구 및 가압기구가 설치되고, 로딩부의 입구, 로딩부와 상기 작업부 사이, 작업부와 언로딩부 사이, 그리고 언로딩부의 출구에는 각각 게이트가 설치되며, 로딩부와 작업부 사이 그리고 작업부와 언로딩부 사이에는 개폐밸브가 설치된 바이패스관이 설치되며, 로딩부와 작업부엔 가열기구를 각각 설치하며, 언로딩부에는 냉각기구를 각각 설치하여 이루어지는 오토클레이브에 의한 처리장치를 제공한다.

평판디스플레이, 복합소재, 가열, 가압, 오토클레이브

Description

오토클레이브에 의한 처리장치{Treating Apparatus for Autoclave}

도1은 본 발명의 바람직한 일례를 보여주는 일부 절결 계통도,

도2는 도1의 일부 생략 평면도,

도3은 도1 및 도2에 예시한 예의 변형례를 보여주는 일부 절결 계통도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 로딩부, 3: 작업부,

5: 언로딩부, 7: 제품,

10,20,30,40: 게이트, 11,31,51: 급송기구,

13,33,53: 가압기구, 15,35,55: 가압해제기구,

17,37: 바이패스관, 19,39: 개폐밸브,

21,41: 가열기구, 60: 냉각기구

본 발명은 평판디스플레이나 기타 적층구조를 갖는 복합소재 등의 제조공정에서 가열 및 가압공정이 이루어지도록 하는 오토클레이브에 관한 것으로, 특히 기판의 표면에 필름을 고르게 부착시키는 과정에서 내부의 기포를 확실하게 제거시키고자 인라인화에 의한 자동화를 이룩하여 생산성을 향상시키면서 불량률을 줄여 품질도 향상시킬 수 있도록 한 오토클레이브에 의한 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 오토클레이브는 밀폐된 내압용기의 내부에 작업을 수행하고자 하는 제품을 수용시키고 고온, 고압 하에서 작업이 수행되도록 활용되고 있다.

이러한 오토클레이브의 내부온도를 상승시키는 가열방법로서는 대부분이 전기히터를 사용하여 가열하되, 제품의 모든 부위에 걸쳐 골고루 가열이 이루어지도록 내압용기의 내부에 팬을 설치하여 강제적으로 내부기류를 순환시켜 강제대류에 의한 가열방식을 채택하고 있다.

그리하여 실제로 작업을 수행하는 과정은 내압용기의 문을 열고 내압용기의 내부에 작업을 수행하고자 하는 제품을 넣고 거치시킨 다음에 문을 닫고 가열 및 가압이 이루어지도록 하여 본 작업을 수행하고 나서, 가압의 해제와 냉각이 이루어진 후에 다시 문을 열고 작업이 이루어진 제품을 인출하는 일련의 작업이 순차적으로 이루어지게 된다.

즉, 본 작업을 수행함에 있어서, 본 궤도에 오를 때까지 가열 및 가압과정이 이루어지고 작업이 이루어진 제품을 외부로 인출하기 위하여는 압력의 해제와 냉각이 이루어진 다음에야 비로소 가능하게 되므로 작업시간이 장시간 소요되게 되는 관계로, 한꺼번에 많은 제품을 동시에 작업이 이루어져야 대량생산을 위한 생산성을 맞출 수가 있어 대형화된 형태로 제작이 이루어지거나 아니면 여러 대를 활용하여 동시에 가동시켜야만 하는 해결방안이 제시되고 있는 형편이다.

그러나, 장치 자체를 대형화시키는 방안은 가열 및 가압수단이 대형화에 상응되게 사양이 대용량화되어야만 하므로, 장치의 제작비용이 기하급수적으로 상승하게 되어 제조상의 한계를 갖게 되며, 다수의 장치를 동시에 확보하여 활용하는 방안은 가능하겠으나 이 또한 과도한 투자비용이 소요되게 되고 대형화 내지 다수의 장비를 활용하는 방안 모두 설치 및 활용함에 있어서 큰 공간 내지 면적을 필요로 하게 되므로, 비경제적인 면이 있다.

더욱이, 이와 같은 종래의 방식은 본 작업을 수행할 때마다 가열 가압으로부터, 본 작업을 거쳐 가압해제 및 냉각이라는 과정에 많은 시간이 소요되는 관계로 많은 제품을 동시에 작업을 수행하려는 경향이 대부분이기는 하지만, 대부분이 수작업에 의존하고 있는 형편이고, 다른 작업공정과는 작업속도의 진행상 균형을 맞추기가 어려운 관계로 인라인화는 불가능하다고 대부분이 인식되어져 왔으며, 공장자동화에는 근본적으로 역행되고 있는 실정인 것이다.

본 발명은 이와 같은 종래의 기술이 가지고 있는 문제점을 해소하기 위하여 다음과 같은 목적을 가지고 개발이 이루어졌다.

본 발명의 주목적은 자동화된 생산라인에서 인라인화가 가능하고 대량생산에도 적합한 오토클레이브에 의한 처리장치를 제공하고자 하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 본 작업이 이루어지는 작업시간을 단축시키고자 가열 및 가압효율을 향상시킬 수 있는 오토클레이브에 의한 처리장치를 제공하고자 하려는 것이다.

본 발명은 이러한 목적들을 달성하기 위하여, 제품을 예열 및 로딩과정, 본작업의 수행, 그리고 냉각 및 언로딩과정이 순차적으로 이루어질 수 구성되는 통상의 처리장치에 있어서, 내압용기 형태로 제작되는 로딩부, 작업부 및 언로딩부가 연속적으로 설치되어지되, 이들 로딩부, 작업부 및 언로딩부엔 각각 급송기구 및 가압기구가 설치되고, 상기 로딩부의 입구, 상기 로딩부와 상기 작업부 사이, 상기 작업부와 상기 언로딩부 사이, 그리고 상기 언로딩부의 출구에는 각각 제1게이트 내지 제4게이트가 설치되며, 상기 로딩부, 상기 작업부 및 상기 언로딩부에는 각각 제1가압기구 내지 제3가압기구가 설치되며, 상기 로딩부와 상기 작업부 사이 그리고 상기 작업부와 상기 언로딩부 사이에는 개폐밸브가 설치된 제1바이패스관 및 제2바이패스관이 각각 설치되며, 상기 로딩부와 상기 작업부엔 제1가열기구 및 제2가열기구를 각각 설치하여 이루어지는 오토클레이브에 의한 처리장치를 제공한다.

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이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명인 처리장치의 바람직한 실시예를 중심으로 보다 상세하게 살펴보기로 한다.

이들 실시예들은 공통적으로, 작업을 행하고자 하는 제품을 예열 및 로딩과정, 본작업의 수행, 그리고 냉각 및 언로딩과정이 순차적으로 이루어질 수 있도록, 내압용기 형태로 제작되는 로딩부(1), 작업부(3) 및 언로딩부(5)가 연속적으로 설치되어지되, 이들 로딩부(1), 작업부(3) 및 언로딩부(5)엔 각각 제1 내지 제3급송기구(11,31,51), 제1 내지 제3가압기구(13,33,53) 및 제1 내지 제3가압해제기구(15,35,55)가 설치되고, 상기 로딩부(1)의 입구, 상기 로딩부(1)와 상기 작업부(3) 사이, 상기 작업부(3)와 상기 언로딩부(5) 사이, 그리고 상기 언로딩부(5)의 출구에는 각각 제1 내지 제4게이트(10,20,30,40)가 설치되며, 상기 로딩부(1)와 상기 작업부(2) 사이 그리고 상기 작업부(2)와 상기 언로딩부(3) 사이에는 개폐밸브(19,39)가 각각 설치된 제1 및 제2바이패스관(17,37)이 각각 설치되며, 상기 로딩부(1)와 상기 작업부(3)엔 제1 및 제2가열기구(21,41)를 각각 설치하여 이 루어진다.

또한, 상기 언로딩부(5)에는 필요시에 냉각기구(60)를 설치하여 강제적인 냉각작동이 이루어지도록 할 수 있다.

이때, 상기 로딩부(1), 작업부(3) 및 언로딩부(5)에 설치되는 제1 내지 제3급송기구(11,31,51)는 컨베이어를 사용하게 되고, 제1 내지 제3가압기구(13,33,53)는 외부에 설치된 컴프레서로부터 내압매체를 급송하여 가압이 이루어지도록 하는 가압라인 형태로 그 구성이 이루어지게 되며, 제1 내지 제3가압해제기구(15,35,55)는 이들 로딩부(1), 작업부(3) 및 언로딩부(5)의 내부로부터 필요시에 내압매체를 외부로 배출시킬수 있도록 하는 가압매체배출라인의 형태로 그 구성이 이루어지게 된다.

다음, 상기 제1 내지 제4게이트(10,20,30,40)는 내압상태에서 사용될수 있는 게이트밸브를 각각 사용하게 된다.

또한, 상기 제1 및 제2가열기구(21,41)는 전기식 히터를 사용하되, 상기 제1 및 제2급송기구(11,31)의 상부로서 처리하고자 하는 제품(7)이 급송되는 공간으로서 급송중에 간섭을 받지 않을 정도의 상,하 간극을 띄운 상태로 아주 근접된 위치에 수평으로 길게 설치하여 가열 작동시에 처리하고자 하는 제품(7)과 최대한 근접된 상태를 유지하여 상기 제1 및 제2 가열기구(21,41)와 제품(7) 사이에서의 가열방식이 대류방식이 아닌 주로 전도방식에 가까운 열전달이 이루어질수 있도록 하며, 상기 로딩부(1) 및 상기 작업부(3)의 내부에 팬을 설치하지 않더라도 고른 열전달이 가능하여 효과적인 가열작동이 가능하도록 한다. 물론, 종래와 같이 내부에 별도의 급송팬을 설치하여 대류에 의한 열전달에 의한 가열방식을 채택할 수도 있겠다.

다음, 상기 냉각기구(60)는 냉매의 순환이 이루어지는 냉각사이클에 의하여 작동이 이루어지는 냉각기를 사용하되, 제3급송기구(51)의 직상부로서 처리하고자 하는 제품(7)이 급송되는 공간으로서 급송중에 간섭을 받지 않을 정도의 상,하 간극을 띄운 상태로 아주 근접된 위치에 수평으로 길게 설치하여 냉각효과를 극대화시켰다.

더욱이, 처리하고자 하는 제품(7)의 경우에는 급송 및 작업 중에 외부로부터 충격이나 손상을 방지하기 위한 목적으로 캐리어(70)상에 안착시킨 상태로 작업이 이루어지도록 함이 바람직하다.

이와 같이 이루어지는 처리장치는 다음과 같이 그 작동이 이루어지게 된다.

즉, 로딩부(1)의 입구부에 위치한 제1게이트(10)를 열고 작업을 위한 제품(7)을 낱개로 제1급송기구(11)상에 로딩시키고 나서 상기 제1게이트(10)를 닫고 로딩부(1)와 작업부(3)의 사이에 위치한 제2게이트(20)를 닫은 상태에서 로딩부(1)를 가열 및 가압시켜 로딩부(1)에서 제품을 로딩 및 예열을 행하는 제1단계; 상기 제2게이트(20)를 열고 로딩부(1)에서 예열된 제품(7)을 작업부(3)로 급송하고 상기 제2게이트(20)를 닫고 작업부(3)와 언로딩부(5) 사이에 위치하는 제3게이트(30)를 닫은 상태에서 작업부(3)를 가압, 가열하여 본 작업을 수행하는 제2단계; 그리고 본 작업이 완료되면 상기 제3게이트(30)를 열고 언로딩부(5)로 본 작업이 완료된 제품(7)을 급송하고 상기 제3게이트(30)와 함께 상기 언로딩부(5)의 출구부에 위치한 제4게이트(40)를 닫은 상태에서 언로딩부(5)를 냉각하면서 가압상태를 해제한 다음에 상기 제4게이트(40)를 열고 본 작업 및 냉각이 이루어진 제품(7)을 언로딩하는 제3단계가 순차적으로 이루어지되, 이들 제1단계 내지 제3단계가 동시 및 연속적으로 이루어져 인라인화에 의한 자동화가 가능하게 되는 오토클레이브에 의한 처리가 이루어지게 된다.

이를 단계별로 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

제1단계(로딩 및 예열단계)

제1단계는 로딩 및 예열을 행하는 단계로서, 로딩부(1)의 입구부에 위치한 제1게이트(10)를 열고 작업을 위한 제품(7)을 낱개로 제1급송기구(11)상에 로딩시키고 나서 상기 제1게이트(10)를 닫고 로딩부(1)와 작업부(3)의 사이에 위치한 제2게이트(20)를 닫은 상태에서 로딩부(1)를 우선 제1가열기구(21) 및 제1가압기구(13)를 가동시켜 로딩이 이루어진 제품(7)을 로딩부(1)가 밀폐된 상태에서 가열 및 가압시켜 로딩부(1)에서 제품(7)을 로딩 및 예열을 충분하게 행한다.

이때, 작업시간을 단축시켜 효율을 향상시키고자 이와 같이 제1단계를 수행하는 시간을 활용하여 작업부(3)의 작업온도와 작업압력에 이르도록 작업부(3)에 설치된 제2가압기구(33) 및 제2가열기구(41)를 미리 가동시키게 된다.

제2단계(본작업단계)

제2단계는 본작업단계로서, 상기 제1단계에서 로딩 및 예열작업이 완료되면, 개폐밸브(19)를 열고 제1바이패스관(17)을 개방시켜 상기 로딩부(1)와 작업부(3)의 내부 압력이 동일하도록 압력평형을 유지시킨 다음, 상기 제2게이트(20)를 열고 제1급송기구(11) 및 제2급송기구(31)를 가동시켜 로딩부(1)에서 예열된 제품(7)을 작업부(3)로 급송하고 나서 다시 상기 제2게이트(20)를 닫고 작업부(3)와 언로딩부(5) 사이에 위치하는 제3게이트(30)역시 닫은 상태에서 작업부(3)를 가압, 가열하여 본 작업을 충분하게 수행한다.

이와 같은 제2단계를 수행하는 중에, 작업시간을 단축시키면서 작업의 효율을 향상시키고자 로딩부(1)의 경우에는 제1가압해제기구(15)를 개방작동시켜 외부와 압력평형을 유지시킨 상태에서 제1게이트(10)를 열고 다시 처리하고자 하는 제품(7)을 로딩부(1)의 제1급송기구(11)에 로딩시키고 다시 제1게이트(10)를 닫은 다음 제1가압해제기구(15)를 닫는 작동을 행한 후에, 제1가압기구(13) 및 제1가열기구(21)를 작동시켜 로딩 및 예열단계의 작업을 병행하게 된다.

아울러, 작업부(3)에서 작업이 완료된 제품(7)을 냉각 및 언로딩작업을 수행할 것을 대비하여 언로딩부(5)에서는 제3가압기구(53)를 서서히 작동시킨다.

제3단계(냉각 및 언로딩단계)

다음은 냉각 및 언로딩 단계로서, 작업부(3)에서 제품(7)에 대한 본 작업이 완료되면, 개폐밸브(39)를 열고 제2바이패스관(37)을 개방시켜 상기 작업부(3)와 언로딩부(5)의 내부 압력이 동일하도록 압력평형을 유지시킨 다음, 상기 제3게이트(30)를 열고 제2급송기구(31) 및 제3급송기구(51)를 가동시켜 작업부(3)에서 본작업이 이루어진 제품(7)을 언로딩부(5)로 급송하고 나서 다시 상기 제3게이트(30)를 닫고 언로딩부(5)의 출구부에 위치하는 제4게이트(40)역시 닫은 상태에서 언로딩부(5)에 위치한 제품(7)을 냉각기구(60)를 작동시켜 냉각시킨 다음에, 제3가압해제기구(55)를 개방시켜 언로딩부(5) 내부의 가압상태를 해제한 다음에 상기 제4게이트(40)를 열고 본 작업 및 냉각이 이루어진 제품(7)을 외부로 언로딩한다.

이때, 이와 같이 언로딩부(5)의 내부에서 본작업이 이루어진 제품(7)에 대한 냉각 및 언로딩 작업이 이루어지는 동안에 로딩부(1)에서는 로딩 및 예열작동을, 그리고 작업부(3)에서는 본작업이 동시에 순차 및 연속적으로 작업이 이루어지게 된다.

물론, 작업부(3)에서 본작업이 수행되는 시간이 로딩부(1)에서의 로딩 및 예열작업시간이나 언로딩부(5)에서 냉각 및 언로딩이 이루어지는 시간보다 상대적으로 오랜 시간이 소요되게 되므로 예를 들면 로딩부(1)에서의 로딩 및 예열작업이 대략 3차에 걸쳐 수행이 이루어지는 시간동안 단계별로 작업부(3)로 제품(7)의 급송이 이루어진 이후에 비로소 맨 처음에 본 작업이 이루어진 제품부터 단계별로 언로딩부(5)로 급송이 이루어져, 언로딩부(5)에서 냉각이 이루어진 제품(7)이 외부로 언로딩이 이루어지도록 작업이 순차 및 동시에 연속적으로 이루어지도록 할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 내압용기 형태로 이루어지는 로딩부(1), 작업부(3), 언로딩부(5)가 연속적으로 설치되고 상기 로딩부(1)에서는 로딩 및 예열단계, 상기 작업부(3)에서는 본작업단계, 상기 언로딩부(5)에서는 냉각 및 언로딩단계가 순차 및 동시에 이루어지면서, 자동화된 생산라인에서 인라인화가 가능하 고 대량생산에도 적합하고 본 작업이 이루어지는 작업시간을 단축시키고자 가열 및 가압효율을 향상시킬 수 있는 등의 우수한 효과를 갖게 된다.

Claims (6)

1. 작업을 행하고자 하는 제품(7)을 예열 및 로딩과정, 본작업의 수행, 그리고 냉각 및 언로딩과정이 순차적으로 이루어질 수 있도록 이루어지는 통상의 처리장치에 있어서,

   내압용기 형태로 제작되는 로딩부(1), 작업부(3) 및 언로딩부(5)가 연속적으로 설치되고, 이들 로딩부(1), 작업부(3) 및 언로딩부(5)엔 각각 제1 내지 제3급송기구(11,31,51), 제1 내지 제3가압기구(13,33,53) 및 제1 내지 제3가압해제기구(15,35,55)가 설치되어지되,

   상기 로딩부(1), 작업부(3) 및 언로딩부(5)에 설치되는 제1 내지 제3급송기구(11,31,51)는 컨베이어를 사용하고,

   상기 제1 내지 제3가압기구(13,33,53)는 외부에 설치된 컴프레서로부터 내압매체를 급송하여 가압이 이루어지도록 하는 가압라인 형태로 구성이 이루어지며,

   상기 제1 내지 제3가압해제기구(15,35,55)는 이들 로딩부(1), 작업부(3) 및 언로딩부(5)의 내부로부터 내압매체를 외부로 배출시킬수 있도록 하는 가압매체배출라인의 형태로 구성이 이루어지며,

   상기 제1 내지 제4게이트(10,20,30,40)는 내압상태에서 사용될 수 있는 게이트밸브를 각각 사용하여 이루어지며,

   상기 로딩부(1)의 입구, 상기 로딩부(1)와 상기 작업부(3) 사이, 상기 작업부(3)와 상기 언로딩부(5) 사이, 그리고 상기 언로딩부(5)의 출구에는 각각 제1 내지 제4게이트(10,20,30,40)가 설치되며,

   상기 로딩부(1)와 상기 작업부(2) 사이 그리고 상기 작업부(2)와 상기 언로딩부(3) 사이에는 개폐밸브(19,39)가 각각 설치된 제1 및 제2바이패스관(17,37)이 각각 설치되며,

   상기 로딩부(1)와 상기 작업부(3)엔 제1 및 제2가열기구(21,41)를 각각 설치하여 이루어지되, 상기 제1 및 제2가열기구(21,41)는 전기식 히터를 사용하고, 상기 제1 및 제2급송기구(11,31)의 바로 상부로서 처리하고자 하는 제품(7)이 급송되는 공간으로서 상,하 간극을 띄운 상태로 수평으로 길게 설치하며,

   상기 언로딩부(5)에는 별도의 냉각기구(60)를 설치하되, 상기 냉각기구(60)는 제3급송기구(51)의 직상부로서 처리하고자 하는 제품(7)이 급송되는 공간으로서 상,하 간극을 띄운 상태로서 수평으로 길게 설치하며,

   상기 제품(7)은 캐리어(70)상에 안착시킨 상태로 작업이 이루어지도록 구성이 이루어지는 것을 특징으로 하는 오토클레이브에 의한 처리장치.
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