KR101187701B1 - Baking device for linear structure bodies - Google Patents

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KR101187701B1
KR101187701B1 KR1020100031738A KR20100031738A KR101187701B1 KR 101187701 B1 KR101187701 B1 KR 101187701B1 KR 1020100031738 A KR1020100031738 A KR 1020100031738A KR 20100031738 A KR20100031738 A KR 20100031738A KR 101187701 B1 KR101187701 B1 KR 101187701B1
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노승정
이석관
김희수
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단국대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 선형구조체 베이킹장치는, 일 방향으로 연장되어 있으며 그 내부가 비어있는 선형구조체를 베이킹 하기 위한 것으로서, 상기 선형구조체의 외측면을 따라서 움직이면서, 상기 선형구조체를 설정된 온도로 가열하는 히터, 상기 선형구조체 내부공간을 설정된 진공상태로 유지하도록 상기 내부공간의 가스를 배출시키는 진공펌프, 및 상기 선형구조체를 따라서 상기 히터를 왕복 이동시키기 위한 구동부를 포함한다.
따라서, 본 실시예에서는 종래의 초 고진공 베이킹 장치들이 필수적으로 구비하여야 하는 고가의 베이킹 퍼니스를 사용하지 않아 퍼니스 구축 비용이 획기적으로 절감될 수 있다. 아울러, 지금까지 불가능 하였던 긴(長) 선형 구조체에 대한 베이킹 작업이 가능하게 되었고, 동시에 요구 진공도를 갖는 구조체를 용이하게 획득하여 전체 진공 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.The linear structure baking apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention is for baking a linear structure extending in one direction and having an empty inside thereof, and moving along the outer surface of the linear structure, thereby setting the linear structure at a predetermined temperature. A heater for heating the furnace, a vacuum pump for discharging gas in the internal space to maintain the internal space of the linear structure, and a driving unit for reciprocating the heater along the linear structure.
Therefore, in the present embodiment, the furnace construction cost can be drastically reduced by not using an expensive baking furnace, which must be provided with conventional ultra-high vacuum baking apparatuses. In addition, it has become possible to bake a long linear structure, which has not been possible until now, and at the same time, it is possible to easily obtain a structure having a required degree of vacuum, thereby improving the performance of the entire vacuum system.

Description

선형구조체 베이킹장치 {BAKING DEVICE FOR LINEAR STRUCTURE BODIES}Linear Structure Baking Equipment {BAKING DEVICE FOR LINEAR STRUCTURE BODIES}

본 발명의 예시적인 실시예는 선형구조체 베이킹장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공 베이킹 퍼니스를 사용하지 않고, 선형으로 이루어진 구조체를 가열상태에서 내부를 진공 배기하여 구조체 표면과 구축 재질 자체의 이물질을 제거하는 선형구조체 베이킹장치에 관한 것이다.An exemplary embodiment of the present invention relates to a linear structure baking apparatus, and more particularly, to remove foreign substances on the surface of the structure and the building material itself by evacuating the inside of the structure in a heated state without using a vacuum baking furnace. It relates to a linear structure baking apparatus for removing.

일반적인 진공 관련 분야에서, 베이킹 기술은 챔버(퍼니스, furnace) 내부에 장착된 피구조체를 고온으로 가열한 상태에서 챔버 내부의 가스를 지속적으로 배출하거나 제거하는 것으로, 구조체의 표면 또는 내부에 존재하는 수분, 이물질 등을 제거하는 목적으로 사용된다.In a general vacuum-related field, baking technology continuously discharges or removes gas in a chamber while heating a structure mounted inside a chamber (furnace) to a high temperature. It is used to remove foreign substances.

이러한 베이킹 공정이 생략되는 경우에는, 구조체의 내부 또는 표면에서 이탈되는 이물질이나 가스입자에 의해서 진공도가 떨어져, 결과적으로 요구되는 높은 진공도를 얻기 위해서 시간과 비용이 상승한다.When such a baking process is omitted, the degree of vacuum is dropped by foreign matter or gas particles separated from the inside or the surface of the structure, and as a result, time and cost are increased to obtain the required high degree of vacuum.

뿐만 아니라, 진공시스템의 성능이 전체적으로 저하되거나 불량하게 된다. 따라서, 고진공 분야에서 베이킹 기술은 매우 중요한 작업이다.In addition, the performance of the vacuum system as a whole degrades or becomes poor. Therefore, baking technology is a very important task in high vacuum applications.

한편, 진공분야에서 베이킹 기술의 도입 초기에는, 구조체의 금속 표면에 약하게 결합되어 있는 수분과 탄화수소(hydrocarbon) 분자를 제거하기 위해서 약 섭씨 200도까지 구조체의 온도를 높였다.On the other hand, in the early days of the baking technique in the vacuum field, the temperature of the structure was raised to about 200 degrees Celsius to remove moisture and hydrocarbon molecules that are weakly bound to the metal surface of the structure.

그러나 구조체의 표면에 강하게 결합되어 있는 물질들과 수소가 금속 내부에서 확산되어 나오게 하기 위해서는 더 높은 온도가 필요하였고, 높은 진공을 얻기 위해서 베이킹의 효과는 크다.However, higher temperatures were required to allow hydrogen and materials to be strongly bound to the surface of the structure and to diffuse out of the metal.

1967년 Calder와 Lewin에 의해 베이킹의 효과는 고온에서 뛰어나다는 것이 증명되었다. Calder와 Lewin에 의해 300℃에서 11일을 베이킹한 결과와 635℃에서 1시간 베이킹 한 결과를 비교해보면 두 가지 결과 모두 아웃개싱 레이트(rate)를 약 10-16 mbar ℓ / sec-cm2)까지 감소시킬 수 있음을 알 수 있다. In 1967, Calder and Lewin proved the effectiveness of baking at high temperatures. Comparing the results of baking 11 days at 300 ° C and 1 hour baking at 635 ° C by Calder and Lewin, both results show an outgassing rate of about 10 -16 mbar / sec-cm 2 ). It can be seen that it can be reduced.

1968년 Barton과 Govier는 스테인레스 스틸 부품을 450℃의 진공상태에서 베이킹하여 극소량의 수소를 제외하고 거의 모든 가스들을 성공적으로 제거하였다. In 1968 Barton and Govier baked stainless steel components under vacuum at 450 ° C, successfully removing almost all gases except traces of hydrogen.

이러한 연구 결과들을 종합하여 보면 대기압에 노출된 금속 표면에 흡착된 가스들은 베이킹 온도와 시간에 따라 제거가 가능하고, 요구 진공도에 도달이 가능하다는 것을 증명한다.Taken together, these studies demonstrate that gases adsorbed on metal surfaces exposed to atmospheric pressure can be removed over time and at the required vacuum.

도 1은 베이킹 온도에 따른 진공도를 보여주는 표이다.1 is a table showing the degree of vacuum according to the baking temperature.

상기 도 1에 의하면, 고온에서의 베이킹 장점이 확연히 드러나는데 섭씨 400도 이상의 베이킹 온도에서는 20시간 이상 베이킹을 하여도 그리 효과적이지 못하지만 섭씨 500의 베이킹 온도에서는 매우 낮은 아웃개싱 레이트에도 불구하고 200시간 이상 베이킹 할 가치가 있다는 것을 보여준다. According to FIG. 1, the merits of baking at a high temperature are evident, but it is not very effective even when baking for more than 20 hours at a baking temperature of 400 degrees Celsius or more, but at a baking temperature of 500 degrees C. Show that it is worth baking

금속의 베이킹 온도는 일반적으로 섭씨 약 100 내지 800도를 유지하는데 초 고진공 시스템에서는 짧게는 몇 시간에서 길게는 20일 정도 하게 된다.
The baking temperature of the metal is generally maintained at about 100 to 800 degrees Celsius, but in ultra high vacuum systems it can be as short as several hours to as long as 20 days.

종래 기술에 따른 베이킹 방식은 구조체를 베이킹 퍼니스(챔버) 안에 안착시키고, 구조체와 퍼니스 전체를 각각의 진공라인을 통해 개별적으로 진공펌프에 연결하며 그 진공펌프를 모두 가동 시키므로 많은 시간과 비용이 필요하다.The baking method according to the prior art requires a lot of time and money because the structure is placed in a baking furnace (chamber), the structure and the furnace are individually connected to the vacuum pump through their respective vacuum lines, and all the vacuum pumps are operated. .

그리고, 종래 기술에 따른 베이킹 방식은 베이킹 퍼니스 내부에 구조물체를 삽입 밀봉한 후 베이킹 작업을 실시하므로, 베이킹 작업에 필요한 진공 베이킹 퍼니스를 구축하는데 상당한 비용 손실이 있다. In addition, the baking method according to the prior art inserts and seals the structure inside the baking furnace, and then performs a baking operation, so there is a significant cost loss in constructing the vacuum baking furnace required for the baking operation.

또한, 종래의 방법은 베이킹 퍼니스 내부에 피 구조물체를 삽입 밀봉하여야 하기 때문에, 내부 수분에 의해 침식 피해를 입는 송유관과 같은 파이프 라인 및 초 대형 가속기와 같이 길이가 매우 긴 선형 구조물체에 대한 베이킹 작업은 난해하거나 사실상 불가능하다.In addition, the conventional method requires inserting and sealing the structure inside the baking furnace, so that baking operations for very long linear structures, such as pipelines such as oil pipelines that are eroded by internal moisture, and very large accelerators, are required. Is difficult or virtually impossible.

따라서, 당 업계에서는 보다 경제적이고 효율적인 새로운 형태의 베이킹 방법 및 장치의 개발이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a need in the art for the development of a new type of baking method and apparatus more economical and efficient.

본 발명의 예시적인 실시예는 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 비교적 간단한 구조로 선형 구조체를 진공상태에서 용이하게 베이킹(가열)하는 구조로 전체적인 구조가 컴팩트하고 진공 및 가열(베이킹)이 용이한 선형구조체 베이킹장치를 제공한다.Exemplary embodiments of the present invention have been created to improve the above-mentioned problems, and the structure of the linear structure is easily baked (heated) in a vacuum state with a relatively simple structure, the overall structure is compact, and the vacuum and heating (baking) Provided is an easy linear structure baking apparatus.

이를 위해 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 선형구조체 베이킹장치는, 일 방향으로 연장되어 있으며 그 내부가 비어있는 선형구조체를 베이킹 하기 위한 것으로서, 상기 선형구조체의 외측면을 따라서 움직이면서, 상기 선형구조체를 설정된 온도로 가열하는 히터, 상기 선형구조체 내부공간을 설정된 진공상태로 유지하도록 상기 내부공간의 가스를 배출시키는 진공펌프, 및 상기 선형구조체를 따라서 상기 히터를 왕복 이동시키기 위한 구동부를 포함한다.To this end, the linear structure baking apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention is for baking a linear structure extending in one direction and having an empty inside, and moving along the outer surface of the linear structure, A heater for heating to a set temperature, a vacuum pump for discharging the gas in the internal space to maintain the internal space of the linear structure, and a drive unit for reciprocating the heater along the linear structure.

상기 선형구조체 베이킹장치에 있어서, 상기 선형구조체의 외측면과 대향하는 상기 히터의 내측면은 상기 선형구조체의 외측면을 따라서 형성될 수 있다.In the linear structure baking apparatus, an inner side surface of the heater facing the outer side surface of the linear structure may be formed along the outer side surface of the linear structure.

상기 선형구조체 베이킹장치에 있어서, 상기 히터의 중심부에는 상기 선형구조체가 관통하는 관통홀을 형성하며, 상기 히터의 상기 관통홀의 내주면과 상기 선형구조체의 외측면은 설정된 갭을 가질 수 있다.In the linear structure baking apparatus, a central portion of the heater may form a through hole through which the linear structure passes, and an inner circumferential surface of the through hole of the heater and an outer surface of the linear structure may have a set gap.

상기 선형구조체 베이킹장치에 있어서, 상기 히터는 원통형 구조로, 그 단면이 반원형이 제1반원부와 제2반원부를 결합하여 형성될 수 있다.In the linear structure baking apparatus, the heater has a cylindrical structure, the cross section of which may be formed by combining the first semicircular portion and the second semicircular portion.

상기 선형구조체 베이킹장치에 있어서, 상기 히터의 내주면에는 열을 발생시키는 히팅코일이 복수 개로 배치되고, 상기 히팅코일로 전기에너지를 공급하여 상기 히팅코일을 설정된 온도로 유지하는 히터온도제어부를 더 포함할 수 있다.In the linear structure baking apparatus, a plurality of heating coils for generating heat are disposed on an inner circumferential surface of the heater, and further comprising a heater temperature control unit for supplying electrical energy to the heating coil to maintain the heating coil at a set temperature. Can be.

상기 선형구조체 베이킹장치에 있어서, 상기 히터의 내주면에는 상기 히팅코일이 그 내부로 안착되는 코일홈이 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 코일홈은 상기 히터의 길이 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.In the linear structure baking apparatus, a coil groove in which the heating coil is seated therein is formed on an inner circumferential surface of the heater, and the coil groove may be formed extending in the longitudinal direction of the heater.

상기 선형구조체 베이킹장치에 있어서, 상기 구동부는 상기 히터를 지지하도록 배치되는 히터서포트, 상기 히터서포트의 하부에 배치된 이송베어링, 상기 이송베어링을 관통하여, 상기 이송베어링이 회전가능하게 배치된 스크류, 상기 스크류를 회전시켜 상기 이송베어링, 상기 히터서포트, 및 상기 히터를 상기 선형구조체를 따라서 움직이게 하는 모터를 포함할 수 있다.In the linear structure baking apparatus, the driving unit is a heater support disposed to support the heater, a transfer bearing disposed below the heater support, a screw through which the transfer bearing is rotatably disposed to pass through the transfer bearing, Rotating the screw may include a motor for moving the conveying bearing, the heater support, and the heater along the linear structure.

상기 선형구조체 베이킹장치에 있어서, 상기 진공펌프와 연결된 상기 선형구조체의 단부를 개방하기 위한 밸브를 더 포함할 수 있다.The linear structure baking apparatus may further include a valve for opening an end portion of the linear structure connected to the vacuum pump.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 선형 구조체의 베이킹(baking)장치에 따르면, 종래의 초 고진공 베이킹 장치들이 필수적으로 구비하여야 하는 고가의 베이킹 퍼니스를 사용하지 않아 퍼니스 구축 비용이 획기적으로 절감될 수 있다.As described above, according to the baking apparatus of the linear structure according to the exemplary embodiment of the present invention, the furnace construction cost is not necessary because the conventional ultra high vacuum baking apparatus does not use the expensive baking furnace which must be provided. It can be drastically reduced.

아울러, 지금까지 불가능 하였던 긴(長) 선형 구조체에 대한 베이킹 작업이 가능하게 되었고, 동시에 요구 진공도를 갖는 구조체를 용이하게 획득하여 전체 진공 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, it has become possible to bake a long linear structure, which has not been possible until now, and at the same time, it is possible to easily obtain a structure having a required vacuum degree, thereby improving the performance of the entire vacuum system.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 베이킹 온도에 따른 진공도를 보여주는 표이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 선형구조체 베이킹장치의 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 선형구조체 베이킹장치의 측 단면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 선형구조체 베이킹장치의 히터의 단면도이다.
도 5는 베이킹온도와 진공배기시간에 따른 압력을 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 선형구조체 베이킹장치의 작동 모습을 보여주는 측 단면도이다.These drawings are for the purpose of describing an exemplary embodiment of the present invention, and therefore the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
1 is a table showing the degree of vacuum according to the baking temperature.
2 is a schematic perspective view of a linear structure baking apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a side cross-sectional view of a linear structure baking apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of the heater of the linear structure baking apparatus according to line III-III of FIG.
5 is a graph showing the pressure according to the baking temperature and the vacuum exhaust time.
Figure 6 is a side cross-sectional view showing the operation of the linear structure baking apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.In addition, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings, and is shown by enlarging the thickness in order to clearly express various parts and regions. It was.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 선형구조체 베이킹장치의 개략적인 사시도이다.2 is a schematic perspective view of a linear structure baking apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 선형구조체 베이킹장치는 일 방향으로 연장되며 그 내부가 비어있는 선형구조체(160)를 설정된 진공상태에서 가열하여 구조체 표면과 내부의 이물질을 제거하기 위한 것으로서, 비교적 간단한 구조로 선형구조체(160)를 진공상태에서 용이하게 베이킹(가열)하는 구조로 전체적인 구조가 컴팩트하고 진공 및 가열(베이킹)이 용이한 구조로 이루어진다.Referring to FIG. 2, the linear structure baking apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention removes foreign substances on the structure surface and the inside by heating the linear structure 160 extending in one direction and having an empty inside thereof in a set vacuum state. To this end, the linear structure 160 is easily baked (heated) in a vacuum state with a relatively simple structure, and the overall structure is compact, and a vacuum and heating (baking) structure is easy.

본 장치는 이하에서 설명하는 각종 구성 요소들로서 구획되는 바, 이 구성 요소들은 하나의 프레임(125)에 모두 설치될 수 있고, 분획된 각각의 프레임(125)에 결합된 형태일 수도 있다.The apparatus is divided into various components described below, which may be installed in one frame 125, or may be combined with each of the divided frames 125.

이러한 프레임(125)은 지면에 대해 본 장치를 지지할 수 있도록 구성되고, 본 장치를 구동하기 위한 센서, 파워 플랜트, 전자 제어 시스템 등이 설치된다.The frame 125 is configured to support the apparatus with respect to the ground, and is equipped with a sensor, a power plant, an electronic control system, etc. for driving the apparatus.

이하에서 설명하는 본 장치의 구성 요소들은 모두 프레임(125)에 설치되는 것으로서, 프레임(125)에는 각각의 구성 요소들을 장착하기 위한 각종 브라켓, 블록, 바아, 플레이트, 하우징, 커버, 칼라 등의 부속 요소들을 구비하고 있다.The components of the apparatus described below are all installed on the frame 125, and the frame 125 includes various brackets, blocks, bars, plates, housings, covers, and collars for mounting the respective components. The elements are provided.

그러나, 본 실시예에서는 예외적인 경우를 제외하고 이들 부속 요소를 프레임(125)으로 통칭하는 것을 원칙으로 한다.However, in the present embodiment, except for exceptional cases, these accessory elements are collectively referred to as the frame 125.

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 상기 선형구조체 베이킹장치는 프레임(125) 위에 레일(130)이 고정 배치되고, 상기 레일(130) 위에는 가이드(120)가 배치된다. 상기 가이드(120)는 상기 레일(130)을 따라서 슬라이딩되어 움직일 수 있다.In the linear structure baking apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention, the rail 130 is fixedly disposed on the frame 125, and the guide 120 is disposed on the rail 130. The guide 120 may slide and move along the rail 130.

상기 가이드(120)의 상부에는 이송베어링(145)이 배치되고, 상기 이송베어링(145)의 상부로 히터서포트(140)가 배치되며, 상기 히터서포트(140) 상단부에는 원통형의 히터(165)가 배치된다.A transfer bearing 145 is disposed above the guide 120, and a heater support 140 is disposed above the transfer bearing 145, and a cylindrical heater 165 is disposed at an upper end of the heater support 140. Is placed.

여기서, 언급한 바 있는 상기 선형구조체(160)는 히터(165)의 중심부 관통홀을 통해서 삽입되어 배치되는데, 상기 레일(130)이 배치된 방향으로 상기 구조체서포트(190) 위에 고정되어 배치된다.Here, the linear structure 160 as mentioned above is inserted and disposed through the central through hole of the heater 165, and is fixedly disposed on the structure support 190 in the direction in which the rail 130 is disposed.

본 실시예에서는 상기 히터(165)를 왕복 이동시키기 위한 구동부로서 모터(135)와 스크류(150)를 포함하는 바, 상기 스크류(150)의 일단부는 모터(135)에 연결되고, 타단부는 상기 구조체서포트(190)에 회전 가능하게 연결되며, 상기 구조체서포트(190)와 상기 스크류(150) 사이에는 지지베어링(155)이 개재된다.In this embodiment, the drive unit for reciprocating the heater 165 includes a motor 135 and a screw 150, one end of the screw 150 is connected to the motor 135, the other end is Is rotatably connected to the structure support 190, a support bearing 155 is interposed between the structure support 190 and the screw 150.

상기 스크류(150)는 모터(135)에 의해 회전하면서 상기 이송베어링(145), 상기 히터서포트(140), 및 상기 히터(165)를 상기 레일(130)을 따라 움직이게 한다.The screw 150 rotates by the motor 135 to move the transfer bearing 145, the heater support 140, and the heater 165 along the rail 130.

여기서, 상기 선형구조체(160)의 양단부가 상기 구조체서포트(190) 위에 배치되는데, 이러한 구조체서포트(190)는 프레임(125) 또는 모터(135)의 브라켓에 고정된다.Here, both ends of the linear structure 160 are disposed on the structure support 190, which is fixed to the bracket of the frame 125 or the motor 135.

상기 선형구조체(160)의 일단부는 캡(185)으로 밀봉되고, 타단부는 진공라인(175)과 연결되며, 상기 진공라인(175)과 연결되기 전에 상기 선형구조체(160)에는 개폐용 밸브(170)가 배치된다.One end of the linear structure 160 is sealed with a cap 185, the other end is connected to the vacuum line 175, and before the linear structure 160 is connected to the linear structure 160, an opening / closing valve ( 170 is disposed.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 선형구조체 베이킹장치의 측 단면도이다.3 is a side cross-sectional view of a linear structure baking apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 상기 진공라인(175)은 상기 선형구조체(160)와 진공펌프(180)를 연결하고, 상기 진공펌프(180)는 진공제어부(115)와 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 진공제어부(115)에 의해서 작동되는 상기 진공펌프(180)는 상기 선형구조체(160)의 내부 가스를 외부로 배출한다.Referring to FIG. 3, the vacuum line 175 connects the linear structure 160 and the vacuum pump 180, and the vacuum pump 180 is electrically connected to the vacuum control unit 115. The vacuum pump 180 operated by the controller 115 discharges the internal gas of the linear structure 160 to the outside.

상기 히터(165)는 히터온도제어부(110)와 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 히터온도제어부(110)에 의해서 작동되는 상기 히터(165)는 상기 선형구조체(160)를 설정된 온도로 가열한다.The heater 165 is electrically connected to the heater temperature controller 110, and the heater 165 operated by the heater temperature controller 110 heats the linear structure 160 to a set temperature.

아울러, 상기 모터(135)는 구동제어부(105)와 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 구동제어부(105)에 의해서 작동되는 상기 모터(135)는 상기 레일(130), 상기 가이드(120), 상기 이송베어링(145), 및 상기 히터서포트(140)를 통해 상기 선형구조체(160)를 따라서 상기 히터(165)를 왕복 이동시킨다.In addition, the motor 135 is electrically connected to the drive control unit 105, the motor 135 operated by the drive control unit 105 is the rail 130, the guide 120, the transfer The heater 165 reciprocates along the linear structure 160 through a bearing 145 and the heater support 140.

상기 구동제어부(105), 상기 히터온도제어부(110), 및 상기 진공제어부(115)는 하나의 종합 컨트롤 제어부(100)에 의해서 제어되며, 상기 제어부(100)는 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 마이크로 프로세서로 구현될 수 있으며, 이러한 설정된 프로그램은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 베이킹작업을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함하는 것이 바람직하다.The driving control unit 105, the heater temperature control unit 110, and the vacuum control unit 115 are controlled by one comprehensive control control unit 100, and the control unit 100 is operated by one or more set programs. It may be implemented as a microprocessor, the set program preferably includes a series of instructions for performing a baking operation according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 선형구조체 베이킹장치의 히터의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the heater of the linear structure baking apparatus according to line III-III of FIG.

도 4를 참조하면, 원통형의 상기 히터(165)의 관통홀을 통해서 상기 선형구조체(160)가 삽입된 구조이며, 여기서 상기 선형구조체(160)의 단면을 보면 중공의 파이프 구조를 갖고 있다. Referring to FIG. 4, the linear structure 160 is inserted through the cylindrical through-hole of the heater 165. Here, the linear structure 160 has a hollow pipe structure.

상기 히터(165)는 반원형의 제1반원부(220a)와 제2반원부(220b)를 결합하여 원통형 파이프 구조를 갖고 있으며, 그 중심부로 상기 선형구조체(160)가 관통하는 구조를 갖는다. The heater 165 has a cylindrical pipe structure by combining the semi-circular first semicircular portion 220a and the second semicircular portion 220b, and has a structure in which the linear structure 160 penetrates to the center thereof.

상기 선형구조체(160)의 외주면과 상기 히터(165)의 내주면 사이에는 설정된 공간을 갖고 있으며, 상기 히터(165)의 내주면에는 실질적으로 열을 발생시키는 히팅코일(210)이 배치된다. A space is set between an outer circumferential surface of the linear structure 160 and an inner circumferential surface of the heater 165, and a heating coil 210 that generates heat substantially is disposed on the inner circumferential surface of the heater 165.

본 발명의 예시적인 실시예에서, 상기 히터(165)의 내주면에는 코일홈(300)이 형성되고, 상기 히팅코일(210)이 상기 코일홈(300) 내측에 장착된다.In an exemplary embodiment of the present invention, the coil groove 300 is formed on the inner circumferential surface of the heater 165, and the heating coil 210 is mounted inside the coil groove 300.

상기 코일홈(300)은 상기 히터(165)의 내주면을 따라서 설정된 간격을 두고 복수 개로 형성되며, 각각의 상기 코일홈(300)에 상기 히팅코일(210)이 배치된다.The coil groove 300 is formed in plural at intervals set along the inner circumferential surface of the heater 165, and the heating coil 210 is disposed in each of the coil grooves 300.

아울러, 상기 히터(165)에는 상기 선형구조체(160)를 가열하는 온도를 감지하는 온도감지센서(200)가 삽입되어 장착될 수 있다.In addition, the heater 165 may be inserted and mounted with a temperature sensor 200 for detecting a temperature for heating the linear structure 160.

도 5는 베이킹온도와 진공배기시간에 따른 압력을 보여주는 그래프이다.5 is a graph showing the pressure according to the baking temperature and the vacuum exhaust time.

도 5를 참조하면, 가로축은 베이킹 시간을 나타내고, 세로축은 진공도를 나타내며, 베이킹구조체의 가열온도에 따라 제거되는 가스의 종류를 보여준다.Referring to Figure 5, the horizontal axis represents the baking time, the vertical axis represents the vacuum degree, and shows the type of gas removed according to the heating temperature of the baking structure.

상기 선형구조체(160)가 섭씨 360도 내지 730도의 범위에서 수소(hydrogen)가 배출되기 시작해서, 섭씨 830도 내지 950도의 범위에서 수소가 거의 완전하게 배출되는 것을 명확하게 확인 할 수 있다. Since the linear structure 160 starts to discharge hydrogen in the range of 360 degrees to 730 degrees, it can be clearly confirmed that hydrogen is almost completely discharged in the range of 830 degrees to 950 degrees Celsius.

수소가 이탈되는 경우에, 상기 선형구조체(160)의 진공도가 떨어지고, 이탈이 완전하게 되면 다시 진공도가 높아짐을 알 수 있다. 아울러, 온도의 변화에 따라서 질소(Nitrogen), 수분(Moisture), 및 산소(Oxygen)가 베이킹구조체에서 제거된다.When the hydrogen is released, it can be seen that the vacuum degree of the linear structure 160 falls, and when the departure is complete, the vacuum degree is increased again. In addition, as the temperature changes, nitrogen, moisture, and oxygen are removed from the baking structure.

도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 선형구조체 베이킹장치의 작동 모습을 보여주는 측 단면도이다.Figure 6 is a side cross-sectional view showing the operation of the linear structure baking apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6을 참조하여, 선형 구조체의 베이킹장치에 대한 작동을 설명하면, 상기 구조체서포트(190) 위에 상기 선형구조체(160)가 장착되는 바, 그 선형구조체(160)의 일단부를 캡(185)으로 막고, 타단부에 장착된 밸브(170)를 열어 상기 진공라인(175)과 연결한다.Referring to FIG. 6, the operation of the baking apparatus of the linear structure will be described. The linear structure 160 is mounted on the structure support 190, and one end of the linear structure 160 is formed by the cap 185. And the valve 170 mounted at the other end is opened to connect with the vacuum line 175.

상기 히터(165)가 상기 선형구조체(160)가 관통하도록 배치되면, 상기 제어부(100)는 상기 히터온도제어부(110)를 제어하여 상기 히터(165)를 설정된 온도로 가열한다. When the heater 165 is disposed to penetrate the linear structure 160, the controller 100 controls the heater temperature controller 110 to heat the heater 165 to a set temperature.

아울러, 상기 제어부(100)는 상기 진공제어부(115)를 제어하여 상기 진공펌프(180)를 작동시킴으로써 상기 선형구조체(160)의 내부를 설정된 진공도로 만들고, 상기 제어부(100)는 상기 구동제어부(105)를 제어하여 상기 모터(135)를 정회전 또는 역회전시킨다.In addition, the control unit 100 controls the vacuum control unit 115 to operate the vacuum pump 180 to make the inside of the linear structure 160 to a set vacuum degree, and the control unit 100 controls the drive control unit ( 105 is controlled to rotate the motor 135 forward or reverse.

그러면, 상기 스크류(150)는 모터(135)에 의해 회전하게 되고, 이에 따라 가이드(120)가 레일(130)을 따라서 왕복 이동함으로써 히터(165)는 선형구조체(160)를 따라서 설정된 속도로 왕복 이송하게 된다.Then, the screw 150 is rotated by the motor 135, so that the guide 120 reciprocates along the rail 130, the heater 165 reciprocates at a set speed along the linear structure 160 Will be transferred.

이러한 방식으로서 히터(165)를 통해 선형구조체(160)를 베이킹시키게 되는 바, 상기 선형구조체(160)의 베이킹이 완료되면, 밸브(170)를 잠그고, 진공펌프(180)와 히터(165)의 작동을 멈춘다.In this manner, the linear structure 160 is baked through the heater 165. When the baking of the linear structure 160 is completed, the valve 170 is closed and the vacuum pump 180 and the heater 165 are closed. Stops working.

한편, 본 발명의 예시적인 실시예에서, 상기 히팅코일(210)은 Ni-Cr, 칸탈 와이어(kanthal wire), 칸탈 스트립(kanthal strip), SIC, 슈퍼 칸탈(super kanthal), 텅스텐, 그래파이트, 몰리브데나이트, 탄탈럼, 할로겐 램프 등으로 구성될 수 있다.Meanwhile, in an exemplary embodiment of the present invention, the heating coil 210 is Ni-Cr, kanthal wire, kanthal strip, SIC, super kanthal, tungsten, graphite, mol Ribdenite, tantalum, halogen lamps and the like.

아울러, 상기 선형구조체(160)의 내부를 요구진공도에 맞는 상기 진공펌프(180)를 사용하여 1.0×10-2 ～ 1.0×10-15torr의 진공범위를 유지하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to maintain the vacuum range of 1.0 × 10 −2 to 1.0 × 10 −15 torr using the vacuum pump 180 suitable for the required vacuum degree inside the linear structure 160.

상기 선형구조체(160)의 베이킹 온도 조절범위가 섭씨 100도 내지 1,700도의 범위이며, 전류값 및 전압값의 변화에 의해 온도조절이 가능한 콘트롤러를 사용하는 것이 바람직하다. Baking temperature control range of the linear structure 160 is in the range of 100 degrees Celsius to 1,700 degrees, it is preferable to use a controller capable of temperature control by the change of the current value and the voltage value.

그리고, 상기 히터(165)는 스크류(150)와 모터(135) 구조뿐만 아니라, 유압피스톤, 랙과 피니언 구조를 이용하여 수평이동이 가능하다.In addition, the heater 165 may be horizontally moved using not only the structure of the screw 150 and the motor 135 but also a hydraulic piston, a rack, and a pinion structure.

또한, 상기 선형구조체(160)의 베이킹이 완료된 후에, 상기 선형구조체(160)와 상기 진공라인(175)을 분리할 때, 상기 선형구조체(160)의 타단부를 고압프레스를 이용하여 압착커팅하며, 그 잘리는 부분은 구리 또는 무산소 동재질인 것이 바람직하다. In addition, after the baking of the linear structure 160 is completed, when separating the linear structure 160 and the vacuum line 175, the other end of the linear structure 160 by pressing the high pressure press It is preferable that the part to be cut is copper or an oxygen-free copper material.

여기서, 무산소동이란 산소함량이 설정수치(5ppm) 이하인 순도 99.9%의 동을 말하며 불순물이 거의 없는 재질이다.Here, oxygen-free copper refers to copper having a purity of 99.9% having an oxygen content of less than or equal to a set value (5 ppm) and having almost no impurities.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 예시적인 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be easily changed by those skilled in the art from the exemplary embodiments of the present invention. It includes all changes to the extent deemed to be equivalent.

100: 제어부 105: 구동제어부
110: 히터온도제어부 115: 진공제어부
120: 가이드 125: 프레임
130: 레일 135: 모터
140: 히터서포트 145: 이송베어링
150: 스크류 155: 지지베어링
160: 선형구조체 165: 히터
170: 밸브 175: 진공라인
180: 진공펌프 185: 캡
190: 구조체서포트 200: 온도감지센서
210: 히팅코일 220a: 제1반원부
220b: 제2반원부 300: 코일홈100: control unit 105: drive control unit
110: heater temperature control unit 115: vacuum control unit
120: guide 125: frame
130: rail 135: motor
140: heater support 145: transfer bearing
150: screw 155: support bearing
160: linear structure 165: heater
170: valve 175: vacuum line
180: vacuum pump 185: cap
190: structure support 200: temperature sensor
210: heating coil 220a: first semi-circular part
220b: second semicircular portion 300: coil groove

Claims (8)

선형구조체의 외측면을 따라서 움직이면서 상기 선형구조체를 설정된 온도로 가열하는 히터;
상기 선형구조체 내부공간을 설정된 진공상태로 유지하도록 상기 내부공간의 가스를 배출시키는 진공펌프; 및
상기 선형구조체를 따라서 상기 히터를 왕복 이동시키기 위한 구동부;를 포함하며,
상기 히터는 원통형 구조로,
단면이 반원형이며 상기 선형구조체를 감싼 상태로 서로 결합되는 제1반원부 및 제2반원부와, 상기 반원부의 내주면에 상기 반원부의 길이방향으로 형성되는 복수 개의 코일홈에 각각 안착되어 열을 발생시키는 복수 개의 히팅코일을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 선형구조체 베이킹장치.A heater for heating the linear structure to a set temperature while moving along an outer surface of the linear structure;
A vacuum pump for discharging gas in the inner space to maintain the inner space of the linear structure in a set vacuum state; And
And a driving unit for reciprocating the heater along the linear structure.
The heater has a cylindrical structure,
The semicircular cross section is seated in the first semicircular portion and the second semicircular portion coupled to each other in the state wrapped around the linear structure, and a plurality of coil grooves formed in the longitudinal direction of the semicircular portion on the inner circumferential surface of the semicircular portion to generate heat. Linear structure baking apparatus comprising a plurality of heating coils. 제1 항에 있어서,
상기 선형구조체의 외측면과 대향하는 상기 히터의 내측면은 상기 선형구조체의 외측면을 따라서 형성되는 선형구조체 베이킹장치.The method according to claim 1,
And an inner surface of the heater facing the outer surface of the linear structure is formed along the outer surface of the linear structure. 제2 항에 있어서,
상기 히터의 중심부에는 상기 선형구조체가 관통하는 관통홀을 형성하며,
상기 히터의 상기 관통홀의 내주면과 상기 선형구조체의 외측면은 설정된 갭을 갖는 것인 선형구조체 베이킹장치.The method of claim 2,
In the center of the heater to form a through hole through which the linear structure,
And an inner circumferential surface of the through hole of the heater and an outer surface of the linear structure have a set gap. 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 히팅코일로 전기에너지를 공급하여 상기 히팅코일을 설정된 온도로 유지하는 히터온도제어부를 더 포함하는 선형구조체 베이킹장치.The method according to claim 1,
And a heater temperature control unit for supplying electrical energy to the heating coil to maintain the heating coil at a set temperature. 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 구동부는,
상기 히터를 지지하도록 배치되는 히터서포트;
상기 히터서포트의 하부에 배치된 이송베어링;
상기 이송베어링을 관통하여, 상기 이송베어링이 회전가능하게 배치된 스크류; 및
상기 스크류를 회전시켜 상기 이송베어링, 상기 히터서포트, 및 상기 히터를 상기 선형구조체를 따라서 움직이게 하는 모터
를 포함하는 선형구조체 베이킹장치.The method according to claim 1,
The driving unit includes:
A heater support arranged to support the heater;
A transfer bearing disposed under the heater support;
A screw having the transfer bearing rotatably disposed therethrough; And
A motor that rotates the screw to move the transfer bearing, the heater support, and the heater along the linear structure
Linear structure baking apparatus comprising a. 제1 항에 있어서,
상기 진공펌프와 상기 선형구조체를 연결하며 베이킹 완료 후 고압프레스를 이용하여 커팅되는 부분은 구리 또는 무산소 동 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 선형구조체 베이킹장치The method according to claim 1,
The linear structure baking apparatus connecting the vacuum pump and the linear structure and cutting the high pressure press after the baking is completed is made of copper or oxygen-free copper material.
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