KR101556214B1 - Magnetizing yoke device with cooling system - Google Patents

Abstract

The present invention relates to a magnetizing yoke with a device cooling system. The apparatus can give a large amount of current flows to a coil for magnetizing current. In addition, it is possible to minimize heat generated from the magnetizing yoke to lower wiring resistance. The magnetizing yoke includes a core which has a plurality of protrusions formed on the inner diameter to surround the outer peripheral surface of a magnet; a coil wound on the protrusions; a molding part formed to surround the upper and lower portions of the winding core; and a cooling system which is connected to both ends of a cooling tube winding the outer diameter of the molding part and circulate a coolant through the cooling tube.

Description

냉각 시스템이 구비된 착자 요크 장치{Magnetizing yoke device with cooling system}Technical Field [0001] The present invention relates to a magnetizing yoke device with a cooling system,

본 발명은 착자기의 착자 요크 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 착자기의 전류를 흘려주는 코일에 최대한 많은 양의 전류를 흘려주고 아울러 권선 저항을 낮추어 착자 요크에서 발생하는 열을 최소화 하기 위한, 저온 냉각 시스템이 구비된 착자 요크 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetically attracting yoke device, and more particularly, to a magnetically attracting yoke device for supplying a maximum amount of current to a coil for flowing a magnetizing current and for minimizing heat generated in a magnetizing yoke by lowering a winding resistance, To a magnetizing yoke apparatus equipped with a cryogenic cooling system.

일반적으로, LCD, PDP, OLED, 반도체 등의 제조과정에서 분진의 발생은 제품의 품질을 결정하는 중요한 요인이 된다. 반도체 제조 과정에서 통상 컨베이어에 의한 이송중에 각종의 공정(예를 들면, 약품처리 또는 수세 등)을 거치게 된다. 이 과정에서 예상치 않은 분진이 발생하는 경우 쇼트 등의 문제가 생길 수 있어 제품의 불량이 생기게 된다. 종래 기어가 사용된 컨베이어는 기어와 기어 사이의 기계적 마모에 의해 분진이 발생하거나 기어의 이빨 사이에 낀 먼지 등에 의해 분진이 발생하는 경우가 있었다.In general, the generation of dust in an LCD, a PDP, an OLED, a semiconductor, and the like is an important factor for determining the quality of a product. (For example, chemical treatment or washing with water) during transportation by a conveyor in a semiconductor manufacturing process. If unexpected dusts are generated in this process, problems such as shorts may occur, resulting in defective products. Conventionally, a conveyor using a gear may be dusty due to mechanical wear between the gear and the gear, or dust may be generated by dust or the like caught between teeth of the gear.

전술한 문제에 대하여 분진 발생을 원천적으로 차단하기 위해 각종의 마그네틱 기어가 반도체 제조 장치용 컨베이어에 사용하고 있으며, 그 중 교차하지 않고 또한 평행하지도 않는 교차축간의 운동을 전달하기 위하여 마그네틱 스큐 기어(Magnetic Skew Gear)를 사용한다.Various magnetic gears are used in conveyors for semiconductor manufacturing apparatuses in order to prevent dust generation from occurring in the above-mentioned problem. In order to transmit the motion between the crossing axes which are not crossing and not parallel to each other, a magnetic skew gear Skew Gear).

한편, 마그네틱 기어를 만들기 위한 착자기는 높은 자속 밀도를 얻기 위하여 매우 큰 전류를 흘릴 수 있어야 하는데, 이를 위해 큰 전류에서도 착자기의 요크가 터지지 않고 견딜 수 있도록 하는 것이 매우 중요하다.On the other hand, the magnet for making the magnetic gear must be able to flow a very large current in order to obtain a high magnetic flux density. For this purpose, it is very important that the yoke of the magnet is able to withstand a large current without breaking.

따라서, 기존에는 착자기의 요크 코어에 형성된 슬롯에 절연지를 삽입하거나 코일에 절연망을 씌워 피복하는 방식으로 코일과 요크 사이를 절연하여 착자기의 요크 코어와 코일간에 절연 내압을 높이는 방식을 사용하였으나, 이와 같은 기존의 방식으로 절연 내압을 높이더라도 큰 전류에서 착자기의 요크가 견디지 못하고 왕왕 터지는 문제점이 발생하였다.Therefore, conventionally, a method of inserting insulating paper into a slot formed in the yoke core of the magneto-optical element or covering the coil with an insulated net is used to insulate the coil from the yoke so as to increase the dielectric strength between the yoke core and the coil However, even if the internal breakdown voltage is increased by the conventional method as described above, there arises a problem that the yoke of the magnets can not withstand a large current, and the magnets of the magnets are broken.

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 착자기의 전류를 흘려주는 코일에 최대한 많은 양의 전류를 흘려 줄 수 있도록 함과 아울러 권선 저항을 낮추어 착자 요크에서 발생하는 열을 최소화 할 수 있도록 하는, 냉각 시스템이 구비된 착자 요크 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-described problems of the prior art, and to provide a method and apparatus for supplying a maximum amount of current to a coil for flowing a magnetizing current, So as to be able to minimize the size of the magnetic field.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 냉각 시스템이 구비된 착자 요크 장치는, 자석체의 외주면을 둘러싸도록 형성된 내경에 다수개의 돌기부가 형성된 코어; 상기 돌기부에 권선된 코일; 상기 코일이 권선된 코어의 상부와 하부를 감싸도록 형성된 몰딩부; 상기 몰딩부의 외경을 감고 있는 냉각 튜브의 양단에 연결되어 냉매를 상기 냉각 튜브를 통해 순환시키기 위한 냉각 시스템을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a magnetizing yoke apparatus including a cooling system, including: a core having a plurality of protrusions formed on an inner diameter of the magnet body so as to surround the outer circumference of the magnet body; A coil wound on the protrusion; A molding part formed to surround upper and lower parts of the core wound with the coil; And a cooling system connected to both ends of the cooling tube wound around the outer diameter of the molding part to circulate the coolant through the cooling tube.

상기 냉각 시스템은 압축기, 응축기, 모세관, 및 증발기의 기능을 하는 상기 냉각 튜브를 포함할 수 있고, 착자 요크의 온도를 0~20℃의 범위에서 유지하도록 상기 압축기 및 응축기를 제어하기 위한 제어부를 더 포함할 수 있다.The cooling system may include a cooling tube functioning as a compressor, a condenser, a capillary, and an evaporator, and may further include a controller for controlling the compressor and the condenser to maintain the temperature of the magnetizing yoke in the range of 0 to 20 ° C .

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 착자 요크의 온도를 약 0~20℃ 범위의 저온으로 낮추어 코일의 권선 저항을 낮춤으로써 착자 요크에서 발생하는 열을 최소화하고, 이로 인해 착자 요크가 터지지 않도록 하는 적정 내압을 유지하면서 기존과 비교하여 코일에 최대한 많은 양의 전류를 흘릴 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by lowering the temperature of the magnetizing yoke to a low temperature in the range of about 0 to 20 占 폚, the winding resistance of the coil is lowered to minimize the heat generated in the magnetizing yoke, There is an effect that a maximum amount of current can be supplied to the coil as compared with the conventional one while maintaining the proper breakdown voltage.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 착자 요크의 횡 단면도,
도 2는 도 1의 A-A 선 종 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 시스템이 구비된 착자 요크 장치를 나타낸 개략적인 종 단면도,
도 4는 온도와 도체의 저항 간의 상관 관계를 나타낸 그래프이다.1 is a cross-sectional view of a magnetizing yoke according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1,
FIG. 3 is a schematic vertical cross-sectional view of a magnetizing yoke apparatus provided with a cooling system according to an embodiment of the present invention,
4 is a graph showing the correlation between the temperature and the resistance of the conductor.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 구체적으로 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 한다. 또한, 본 발명의 실시예에 대한 설명 시 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals are used to denote like elements in the drawings, even if they are shown in different drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 착자 요크의 횡 단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A 선 종 단면도로, 동 도면에 도시된 바와 같이, 코일(10)이 권선된 코어(20)를 포함할 수 있다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a magnetizing yoke according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1 and includes a core 20 in which a coil 10 is wound, can do.

코어(20)는 착자하기 위한 자석체(1)의 외주면을 둘러싸도록 형성된 내경으로부터 안쪽으로 돌출된 다수개의 돌기부(21)가 형성되고, 그 다수개의 돌기부(21)와 교번하여 다수개의 슬롯(23)이 형성되어 있다. 또한 코일(10)은 코어(20)의 돌기부(21)에 권선되어 있다.The core 20 is formed with a plurality of protrusions 21 protruding inwardly from an inner diameter formed to surround the outer circumferential surface of the magnet body 1 for magnetizing and has a plurality of slots 23 Is formed. Further, the coil 10 is wound on the protruding portion 21 of the core 20.

도 1에서 돌기부(21)는 4개가 형성된 것을 예시하였지만, 이에 한정되지 않고 자석체(1)에 착자되는 극수에 따라 다양한 수로 형성될 수 있다.1, four protrusions 21 are formed. However, the protrusions 21 may be formed in various numbers depending on the number of poles to be magnetized on the magnet body 1.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 시스템이 구비된 착자 요크 장치를 나타낸 개략적인 종 단면도로, 동 도면에 도시된 바와 같이, 도 1-2와 같이 코일(10)이 권선된 코어(20), 그 코어(20)의 상부와 하부를 감싸도록 형성된 몰딩부(30), 및 몰딩부(30)의 외경을 감고 있는 냉각 튜브(41)의 양단에 연결되어 냉매를 냉각 튜브(41)를 통해 순환시키기 위한 냉각 시스템(40)을 포함할 수 있다.FIG. 3 is a schematic longitudinal cross-sectional view of a magnetizing yoke apparatus provided with a cooling system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the core 10 A molding section 30 formed to surround the upper and lower portions of the core 20 and both ends of a cooling tube 41 surrounding the outer periphery of the molding section 30 to cool the cooling tube 41 (Not shown).

냉각 시스템(30)은 압축기(42), 응축기(43), 모세관(45), 증발기의 기능을 하는 냉각 튜브(41), 및 제어부(47)를 포함할 수 있다. The cooling system 30 may include a compressor 42, a condenser 43, a capillary tube 45, a cooling tube 41 which functions as an evaporator, and a controller 47.

압축기(compressor)(42)는 고압으로 냉매가스를 밀어 낸다. 고압일 경우 밀도가 높기 때문에 열도 상당히 많이 발생하는데, 화상을 입을 정도의 고온의 열은 반드시 식혀줘야 냉각 작용을 할 수 있다.The compressor (42) pushes the refrigerant gas to a high pressure. In the case of high pressure, heat is also generated considerably due to high density. However, the heat of high temperature such as burning must cool down before it can cool down.

응축기(condenser)(43)는 압축기에서 나온 고온 고압의 기체 냉매의 열을 식혀 상온의 액체 냉매로 만들어 놓는다. 이 액체 냉매는 필터인 드라이어(dryer) 통해 물이나 이물질이 걸러져 순수 액체가스만 남아 모세관(capillary)(45)의 얇은 관을 고압의 액체가스가 진입하여 증발기(evaporator)(41)에서 팽창하여 기체 냉매가 되고 이때 흡수된 열로 주변 온도를 낮춰 착자 요크(20)의 온도를 저온으로 낮춘 후, 다시 압축기(42)로 회수된다.The condenser 43 cools the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor into a liquid refrigerant at normal temperature. The liquid refrigerant is filtered by a dryer to remove water or foreign substances. Only a pure liquid gas remains, and a thin tube of a capillary 45 is inflated by a high-pressure liquid gas and expanded in an evaporator 41, The temperature of the magnetizing yoke 20 is lowered to the low temperature by lowering the ambient temperature with the absorbed heat, and then the refrigerant is recovered to the compressor 42 again.

도 4는 온도와 도체의 저항 간의 상관 관계를 나타낸 그래프로, 착자 요크(20) 및 도체로서의 코일(10)의 온도가 t2에서 t1으로 낮아질 경우 코일(10)의 권선 저항이 R2에서 R1만큼 즉, R2에서 R1을 뺀(R2-R1) 만큼 낮아짐을 알 수 있다.4 is a graph showing a correlation between the temperature and the resistance of the conductor. When the temperature of the coil 10 as the magnetization yoke 20 and the conductor is lowered from t2 to t1, the winding resistance of the coil 10 is increased by R1 (R2-R1) obtained by subtracting R1 from R2.

따라서, 본 실시예에 따른 냉각 시스템(40)의 제어부(47)는 압축기(42)와 응축기(43)의 구동 제어하여 착자 요크(20)의 온도가 0℃에 가깝게 유지할 수 있도록 한다. The control unit 47 of the cooling system 40 according to the present embodiment controls the operation of the compressor 42 and the condenser 43 so that the temperature of the magnetizing yoke 20 can be maintained close to 0 占 폚.

한편, 본 실시예에서는 너무 낮은 온도로 냉각할 경우 착자 요크(20) 및 몰딩부(30)에 크랙 등이 발생할 우려가 있으므로 약 0~20℃ 정도의 온도 범위에서 온도를 유지할 수 있도록 압축기 및 응축기를 제어는 것이 바람직하다.On the other hand, in the present embodiment, there is a possibility that a crack or the like may occur in the magnetizing yoke 20 and the molding part 30 when the temperature is cooled to a too low temperature. Therefore, in order to maintain the temperature within a temperature range of about 0 to 20 ° C, .

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

1: 자석체
10: 코일
20: 착자 요크
21: 돌기부
23: 슬롯
30: 몰딩부
40: 냉각 시스템
41: 냉각 튜브
42: 압축기
43: 응축기
45: 모세관
47: 제어부1: magnet body
10: Coil
20: Polishing yoke
21: protrusion
23: Slot
30: Molding part
40: Cooling system
41: cooling tube
42: Compressor
43: condenser
45: capillary tube
47:

Claims (3)

자석체의 외주면을 둘러싸도록 형성된 내경에 다수개의 돌기부가 형성된 코어;
상기 돌기부에 권선된 코일;
상기 코일이 권선된 코어의 상부와 하부를 감싸도록 형성된 몰딩부; 및
상기 몰딩부의 외경을 감고 있는 냉각 튜브의 양단에 연결되어 냉매를 상기 냉각 튜브를 통해 순환시키기 위한 냉각 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템이 구비된 착자 요크 장치.A core having a plurality of protrusions formed in an inner diameter formed to surround an outer circumferential surface of the magnet body;
A coil wound on the protrusion;
A molding part formed to surround upper and lower parts of the core wound with the coil; And
And a cooling system connected to both ends of the cooling tube wound around the outer diameter of the molding part to circulate the coolant through the cooling tube. 제1항에 있어서,
상기 냉각 시스템은 압축기, 응축기, 모세관, 및 증발기의 기능을 하는 상기 냉각 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템이 구비된 착자 요크 장치.The method according to claim 1,
Wherein said cooling system comprises said cooling tube functioning as a compressor, a condenser, a capillary, and an evaporator. 제2항에 있어서,
상기 냉각 시스템은 착자 요크의 온도를 0~20℃의 범위에서 유지하도록 상기 압축기 및 응축기를 제어하기 위한 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템이 구비된 착자 요크 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the cooling system further comprises a controller for controlling the compressor and the condenser to maintain the temperature of the magnetizing yoke in a range of 0 to 20 占 폚.

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