KR101885352B1 - 석영 도가니 코팅장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 석영 도가니 코팅장치에 관한 것으로, 하부가 개방되어 있는 가열공간과 코팅공간을 형성하며, 상기 가열공간과 코팅공간의 내부를 연결 또는 분리시키는 격벽이 마련되어 있는 본체; 상기 본체에 슬라이드 이동 및 승강 운동 가능하게 설치되어 상기 가열공간과 코팅공간의 하부를 넘나들며, 중앙부에 관통구멍이 구비되고, 양단부에 석영 도가니가 접촉되어 안치되는 대차프레임; 상기 가열공간의 하부에서 상단부의 램프가 상기 대차프레임의 관통구멍을 넘나들도록 상기 본체에 승강 가능하게 설치되며, 상기 램프의 발열을 이용해 상기 석영 도가니의 내부를 가열하는 가열모듈; 상기 코팅공간의 하부에서 회전 가능하게 구비되며, 상기 대차프레임의 하강 시 상기 관통구멍을 통과하여 상기 대차프레임에 안치되어 있던 상기 석영 도가니가 안치되며 중앙부에 노즐통과구멍이 마련되어 있는 회전테이블; 및 상기 코팅공간의 하부에서 상단부의 노즐이 상기 회전테이블의 노즐통과구멍을 넘나들도록 상기 본체에 승강 가능하게 설치되며, 상기 노즐을 통해 상기 회전테이블에 안치되어 회전하는 상기 석영 도가니의 내부에 코팅 약품을 분사하는 분사모듈;을 포함하여 구성된다.

Description

석영 도가니 코팅장치{QUARTZ CRUCIBLE COATING DEVICE}
본 발명은 석영 도가니 코팅장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가열공간과 코팅공간으로 분리되며, 대차프레임에 안치된 도가니를 가열공간에서 내부 가열하고, 대차프레임의 레일이동 및 승강 운동을 이용하여 가열된 도가니를 코팅공간의 회전테이블에 안착시켜줌으로써, 도가니의 회전에 의해 도가니 내부를 균일하게 코팅할 수 있는 석영 도가니 코팅장치에 관한 것이다.
석영(Quartz)으로 이루어진 석영 도가니(Quartz Crucible)는 일반적으로 다결정 실리콘(poly-silicon)을 녹이는데 사용된다. 그러나 용융된 실리콘이 석영 도가니와 접촉하여 반응함으로써 성장된 잉곳(ingot)의 순도가 저하됨은 물론 도가니를 재사용할 수 없는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 종래에는 석영 도가니를 이용한 잉곳 성장 시, 성장된 잉곳의 순도 및 재활용성을 높이기 위하여 석영 도가니 내부를 실리콘 질화물과 같은 특수약품으로 코팅하여 사용한다. 도가니 코팅은 가열단계와 코팅단계로 이루어진다.
도 1에는 종래의 도가니 코팅장치를 개략적으로 보여주는 도면이 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 종래의 도가니 코팅장치는 가열수단(12)과 컨베이어벨트(14)가 구비되어 있는 가열부(10)와, 가열부(10)로부터 가열된 도가니(2)를 코팅하는 코팅부(20)로 구성된다. 도가니(2)는 컨베이어벨트(14)를 따라 이송하면서 가열수단(12)을 통해 외부가 일정 온도로 가열된다. 그러나 컨베이어벨트(14)를 따라 이동하는 도가니(2)는 가열수단(12)에 인접하는 양측부분이 상대적으로 높은 온도로 가열되고 앞뒤부분은 상대적으로 낮은 온도로 가열됨에 따라 도가니(2)가 전체적으로 고르지 못한 온도로 가열되는 문제점이 있으며, 가열수단(12)으로부터 발생되는 열의 대부분이 외부로 노출된 구조로 열손실이 많아 열효율이 떨어지는 문제점이 있다.
여기에, 가열부(10)와 코팅부(20)가 나누어진 구조로, 도가니(2)를 가열부(10)로부터 코팅부(20)로 이동시키는 과정에서 도가니(2)의 파손 및 오염이 빈번히 일어나는 문제점이 있다. 또한, 코팅부(20)에서는 방사상으로 퍼져 있는 다수의 노즐(22)을 이용하여 약품을 분사하며 도가니(2) 내부를 코팅하는 방식이 사용되나, 이러한 방식은 노즐(22)의 분사로 인해 약품이 중첩 분사되는 부분의 코팅층이 두껍게 형성되므로 도가니(20)의 내부 코팅이 전체적으로 고르게 이루어지지 않는 문제점이 있다.
(특허문헌 1) KR 공개특허공보 제10-2010-0109237(2010.10.08.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가열공간과 코팅공간으로 분리되며, 대차프레임에 안치된 도가니를 가열공간에서 내부 가열하고, 대차프레임의 레일이동 및 승강 운동을 이용하여 가열된 도가니를 코팅공간의 회전테이블에 안착시켜줌으로써, 도가니의 회전에 의해 도가니 내부를 균일하게 코팅할 수 있는 석영 도가니 코팅장치를 제공하는 것이다.
한편, 본 발명에 명시되지 않은 또 다른 목적들은 후술하는 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 석영 도가니 코팅장치는 하부가 개방되어 있는 가열공간과 코팅공간을 형성하며, 상기 가열공간과 코팅공간의 내부를 연결 또는 분리시키는 격벽이 마련되어 있는 본체; 상기 본체에 슬라이드 이동 및 승강 운동 가능하게 설치되어 상기 가열공간과 코팅공간의 하부를 넘나들며, 중앙부에 관통구멍이 구비되고, 양단부에 석영 도가니가 접촉되어 안치되는 대차프레임; 상기 가열공간의 하부에서 상단부의 램프가 상기 대차프레임의 관통구멍을 넘나들도록 상기 본체에 승강 가능하게 설치되며, 상기 램프의 발열을 이용해 상기 석영 도가니의 내부를 가열하는 가열모듈; 상기 코팅공간의 하부에서 회전 가능하게 구비되며, 상기 대차프레임의 하강 시 상기 관통구멍을 통과하여 상기 대차프레임에 안치되어 있던 상기 석영 도가니가 안치되며 중앙부에 노즐통과구멍이 마련되어 있는 회전테이블; 및 상기 코팅공간의 하부에서 상단부의 노즐이 상기 회전테이블의 노즐통과구멍을 넘나들도록 상기 본체에 승강 가능하게 설치되며, 상기 노즐을 통해 상기 회전테이블에 안치되어 회전하는 상기 석영 도가니의 내부에 코팅 약품을 분사하는 분사모듈;을 포함하여 구성된다.
바람직하게는, 상기 대차프레임은 상기 가열공간과 코팅공간의 하부에 연장 설치되며, 상기 본체로부터 승강 운동하는 이동레일을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치된다.
바람직하게는, 상기 이동레일은 X자 모양의 링크구조를 통해 상기 본체로부터 승강 운동 가능하게 설치된다.
바람직하게는, 상기 가열모듈의 상단부에는 상기 램프가 방사상으로 다수 개 설치되어 상기 석영 도가니의 내부를 전체적으로 고르게 가열시켜 줄 수 있다.
더 바람직하게는, 상기 노즐은 두 개가 구비되며, 하나의 노즐 입구는 상방으로 설치되고, 다른 하나의 노즐 입구는 측방으로 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 석영 도가니 코팅장치는 격벽이 하강한 상태에서는 가열공간과 코팅공간의 내부가 서로 분리되므로, 각각의 가열공간과 코팅공간에서 가열공정과 코팅공정이 동시에 이루어질 경우라도 서로의 공정에 상호 영향을 받지 않는 장점을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 석영 도가니 코팅장치는 격벽이 상승한 상태에서는 가열공간과 코팅공간의 내부가 서로 연결되므로, 가열공간으로부터 가열된 석영 도가니를 견인 방식으로 이동하는 대차프레임을 통해 코팅공간으로 바로 전달할 수 있으며, 대차프레임이 수직으로 하강하여 회전테이블에 안전하게 석영 도가니를 안치시켜줌으로써, 이동에 따른 석영 도가니의 파손 및 오염을 최대한 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 석영 도가니 코팅장치는 램프를 석영 도가니의 내부에 배치하여 석영 도가니의 내부를 가열하는 방식으로, 석영 도가니의 내부를 가열하게 되면 램프로부터 발산되는 열이 외부 유출 없이 모두 석영 도가니에 전달되므로 열손실이 적어 열효율성을 높일 수 있는 효과가 있다. 또한, 일정 각도로 기울어진 다수 개의 램프를 방사형으로 배치한 후, 램프를 승강 조절하며 열을 발산함으로써 석영 도가니 내부의 상하 및 둘레 방향에 열이 전체적으로 고르게 전달되는 장점을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 석영 도가니 코팅장치는 회전테이블를 이용해 석영 도가니를 회전시켜주고, 노즐을 상방과 측방에 각각 하나씩 구비함으로써 분사되는 약품의 분사 중첩부분이 발생하지 않으므로 석영 도가니 내부 둘레를 따라 코팅되는 약품의 두께가 전체적으로 고르게 형성되는 장점이 있다. 여기에, 노즐을 승강시키며 코팅 약품을 분사시켜줌으로써 석영 도가니 내부의 상하방향을 따라 코팅되는 약품의 두께가 전체적으로 고르게 형성되는 장점이 있다.
도 1은 종래의 석영 도가니 코팅장치의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 석영 도가니 코팅장치의 전체적인 모습을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 석영 도가니 코팅장치의 전면 제1 및 제2 도어를 제거한 상태에서의 내부 모습을 전체적으로 보여주는 도면이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 석영 도가니 코팅장치의 대차프레임과 이동레일의 구성 및 작용을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 석영 도가니 코팅장치의 대차프레임과 가열모듈의 구성 및 작용을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 석영 도가니 코팅장치의 대차프레임과 분사모듈을 평면에서 바라본 모습을 보여주는 도면이다.
도 10과 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 석영 도가니 코팅장치의 대차프레임과 이동레일, 분사모듈의 구성 및 작용을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 석영 도가니 코팅장치의 대차프레임과 회전테이블, 분사모듈을 평면에서 바라본 모습을 보여주는 도면이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속" 된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
먼저, 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 석영 도가니 코팅장치의 전체적인 모습을 보여주는 사시도가 도시되어 있으며, 도 3에는 전면 제1 도어 및 제2 도어를 제거한 상태에서 본 발명의 일 실시예에 따른 석영 도가니 코팅장치의 내부 모습을 전체적으로 보여주는 사시도가 도시되어 있다.
도 2와 도 3을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 석영 도가니 코팅장치(100)는, 격벽(114)의 이동에 따라 내부가 연결 또는 분리되는 가열공간(111)과 코팅공간(112)이 구비되어 있는 본체(110), 본체(110)에 슬라이드 이동 및 승강 운동 가능하게 설치되어 가열공간(111)과 코팅공간(112)을 넘나들며, 석영도가니(2)가 안치되는 대차프레임(120), 가열공간(111)의 하측에서 승강 가능하게 설치되며, 상단부 램프(142)의 발열을 이용해 석영 도가니(2)의 내부를 가열하는 가열모듈(140), 코팅공간(112)의 하측에 회전 가능하게 설치되며, 대차프레임(120)의 하강 시 대차프레임(120)을 통과하여 대차프레임(120)에 안치되어 있던 석영 도가니(2)가 놓이는 회전테이블(150), 및 코팅공간(112)의 하측에서 승강 가능하게 설치되며, 상단부 노즐(162)를 통해 회전테이블(150)과 회전하는 석영 도가니(2)의 내부에 코팅 약품을 분사하는 분사모듈(160)을 포함하여 구성된다.
본체(110)는 석영 도가니 코팅장치(100)의 전체적인 뼈대 및 하우징의 역할을 한다. 본체(110)의 내부에는 석영 도가니(2)를 가열하는 가열공간(111)과 가열된 석영 도가니(2)의 내부에 코팅 약품을 분사하는 코팅공간(112)으로 구성되며, 가열공간(111)과 코팅공간(112)은 중앙의 격벽(114)을 통해 내부가 연결되거나 분리된다. 본체(110)는 직육면체의 뼈대를 형성하는 메인프레임(1101), 메인프레임(1101)의 하단부 일 지점에 결합되는 고정프레임(1102), 메인프레임(1101)의 상단부의 측면 및 후면에 결합되는 막음판(1103), 및 가열공간(111)과 코팅공간(112)의 전면에 각각 선회 가능하게 결합되는 제1 도어(1104)와 제2 도어(1105)를 포함하여 이루어진다.
가열공간(111)은 석영 도가니(2)를 가열하는 공정을 수행하는 공간이다. 가열공간(111)은 막음판(1103) 및 격벽(114)을 통해 측면이 모두 막혀 있으며, 상부와 하부는 개방된 상태로 구비된다. 석영 도가니(2)는 가열공간(111)의 전면에 결합되어 있는 제1 도어(1104)가 회동하여 개방된 가열공간(111)의 전면을 통해 가열공간(111)에 투입된다. 가열공간(111)은 격벽(114)에 의해 코팅공간(112)과 분리되어 있으나, 격벽(114)이 상방으로 이동할 경우, 가열공간(111)과 코팅공간(112)의 내부는 연결된다.
코팅공간(112)은 가열공간(111)으로부터 가열된 석영 도가니(2)의 내부를 특수약품으로 코팅하는 공정을 수행하는 공간이다. 코팅공간(112)은 막음판(1103) 및 제2 도어(1105)를 통해 측면 및 상면이 막혀 있으며, 하부는 개방된 상태로 구비된다. 가열공간(111)에서 가열된 석영 도가니(2)는 가열공간(111)과 코팅공간(112) 사이의 격벽(114)을 상방으로 이동시킨 후 대차프레임(120)의 슬라이드 이동을 통해 코팅공간(112)에 투입된다.
격벽(114)은 가열공간(111)과 코팅공간(112) 사이에 마련된다. 구체적으로, 격벽(114)은 본체(110)의 상측에 형성되어 있는 격벽이동구멍(113)을 통해 본체(110)로부터 상하방향으로 승강 운동한다. 격벽(114)은 격벽지지프레임(1401), 폴리(1402), 와이어(1403), 및 격벽구동장치(미도시)를 통해 승강 운동하도록 구성된다. 격벽지지프레임(1401)은 대체로 'ㄱ'자의 모양을 가지며 본체(110)에 일단부가 고착된 상태로 'ㄱ'자로 절곡된 타단부는 상방 돌출된다. 격벽지지프레임(1401)의 타단부에는 폴리(1402)가 회전 가능하게 구비된다. 와이어(1403)는 일단부가 격벽(114)의 상측에 연결된 상태로 폴리(1402)를 거쳐 격벽구동장치에 연결된다. 격벽구동장치는 와이어(1402)를 권취하거나 권출하는 장치로서, 실린더나 모터 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 격벽(114)은 격벽구동장치의 구동에 따라 권출 또는 권취되는 와이어(1403)를 통해 본체(110)의 중앙부로부터 승강 운동하며, 가열공간(111)과 코팅공간(112)의 내부를 분리하거나 연결하도록 작동한다.
즉, 격벽(114)이 하강한 상태에서는 가열공간(111)과 코팅공간(112)의 내부가 서로 분리되므로, 각각의 가열공간(111)과 코팅공간(112)에서 가열공정과 코팅공정이 동시에 이루어질 경우라도 서로의 공정에 상호 영향을 받지 않는 장점을 갖는다. 또한, 격벽(114)이 상승한 상태에서는 가열공간(111)과 코팅공간(112)의 내부가 서로 연결되므로, 가열공간(111)으로부터 가열된 석영 도가니(2)를 코팅공간(112)으로 바로 전달할 수 있어, 이동에 따른 석영 도가니(2)의 파손 및 오염을 최대한 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 4 내지 도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 석영 도가니 코팅장치의 대차프레임과 이동레일의 구성 및 작용을 개략적으로 보여주는 도면이 도시되어 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하여 살펴보면, 대차프레임(120)은 본체(110)로부터 슬라이드 이동 및 승강 운동 가능하게 구비된다. 대차프레임(120)의 상측에는 석용 도가니(2)가 안치된다. 대차프레임(120)은 가열공간(111)과 코팅공간(112)의 하부에 구비되며, 석영 도가니(2)는 본체(110)의 좌우방향을 따라 슬라이드 이동함으로써 가열공간(111)과 코팅공간(112)의 하부를 넘나드는 대차프레임(120)으로 인해 가열공간(111)에서 코팅공간(112)으로 이동된다. 대차프레임(120)의 중앙부에는 천공된 형태의 관통구멍(122)이 마련된다. 본 실시예에서는 관통구멍(122)이 직육면체의 모양으로 도시되어 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 관통구멍(122)은 후술하는 램프(142) 및 회전테이블(150)이 통과할 수 있는 크기 및 형태라면 무엇이든 가능하다. 대차프레임(120)에 안치되는 석영 도가니(2)는 관통구멍(122)에 의해 양단부만 대차프레임(120)에 접촉된다. 즉, 석영 도가니(2)는 양단부만 대차프레임(120)에 안치되고 중앙부는 관통구멍(122)의 내측에 배치된 상태로 구비된다. 대차프레임(120)은 이동레일(130)에 의해 본체(110)로부터 슬라이드 이동 및 승강 운동 가능하게 작동한다.
대차프레임(120)은 이동레일(130)에 레일바퀴(124)가 접촉되어 있는 상태에서, 체인구동모터(126)에 의해 무한궤도 방식으로 회전하는 구동체인(125)에 하단부의 연결바(123)가 결합되어 구동체인(125)의 구동에 의해 좌우방향으로 슬라이드 이동한다. 이때, 구동체인(126)은 이동레일(130)의 저면에 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 회전기어(127)를 감싸도록 구비되며, 체인구동모터(126)의 동력은 하나의 회전기어(127)에 전달되어 회전기어(127)를 회전시킴으로써 구동체인(125)을 무한궤도 방식으로 회전시키게 된다. 체인구동모터(126)는 정역회전 하는 정역회전모터가 사용될 수 있다. 구동체인(125)에 연결되어 슬라이드 이동하는 대차프레임(120)은 이동레일(130)에 저면의 레일바퀴(124)가 접촉되어 이동레일(130)을 따라 레일 이동 방식으로 슬라이드 이동한다.
이동레일(130)은 본체(110)의 좌우방향을 따라 연장 설치된다. 보다 구체적으로, 이동레일(130)은 가열공간(111)과 코팅공간(112)의 하부에서 위치하며, 가열공간(111)과 코팅공간(112)의 길이방향을 따라 연장된다. 대차프레임(120)은 상기한 바와 같이, 이동레일(130)에 슬라이드 방식으로 레일 이동 가능하게 결합되며, 이동레일(130)의 상단부에는 대차프레임(120)의 레일바퀴(124)가 접촉되어 연결되는 가이드부(131)가 구비되며, 가이드부(131)는 이동레일(130)의 측면 상단부로부터 돌출된 형태로 형성된다.
도 10과 도 11에는 본 발명의 일 실시예에 따른 석영 도가니 코팅장치의 대차프레임과 이동레일, 분사모듈의 구성 및 작용을 개략적으로 보여주는 도면이 도시되어 있다.
도 4와 도 10, 도 11을 참조하여 살펴보면, 이동레일(130)은 X자 모양의 링크구조를 갖는 승강링크(132)에 의해 본체(110)로부터 승강 운동하도록 구비된다. 승강링크(132)는 이동레일(130)과 본체(110)의 고정프레임(1102) 사이에 설치된다. 승강링크(132)는 링크구동실린더(133)의 구동에 따라 두 개의 중앙의 교차점을 중심으로 두 개의 링크바가 좌우방향으로 오므려지거나 벌어짐으로써 전체적인 높이가 가변된다. 승강링크(132)의 상단부에 결합되어 있는 이동레일(130)은 승강링크(132)와 함께 높이가 변화됨으로써 본체(110)로부터 승강 운동하도록 작동하게 된다.
도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 석영 도가니 코팅장치의 대차프레임과 가열모듈의 구성 및 작용을 개략적으로 보여주는 도면이 도시되어 있으며, 도 9에는 본 발명의 일 실시예에 따른 석영 도가니 코팅장치의 대차프레임과 분사모듈을 평면에서 바라본 모습을 보여주는 평면도가 도시되어 있다.
도 8과 도 9를 참조하여 살펴보면, 가열모듈(140)은 상단부에 램프(142)가 구비되며, 하단부에는 램프구동실린더(144)가 구비된다. 램프(142)는 열을 발산하는 장치가 사용되며, 바람직하게는 근적외선 램프가 사용될 수 있다. 램프(142)는 하단부의 램프구동실린더(144)와 연결되며 램프구동실린더(144)의 신축 작용에 따라 승강 운동한다. 램프(142)는 승강 운동 시 대차프레임(120)의 관통구멍(122)을 넘나들며, 상승 시에는 대차프레임(120)에 안치되어 있는 석영 도가니(2)의 내부에 위치한다. 램프(142)는 석영 도가니(2) 내부의 상하 방향에 열을 고르게 발상할 수 있도록 사선 형태로 기울어지게 설치된다. 또한, 램프(142)는 석영 도가니(2) 내부의 둘레 방향을 따라 고르게 열을 분사할 수 있도록 다수 개가 방사형으로 마련된다.
가열모듈(140)은 석영 도가니(2)가 안치되어 있는 대차프레임(120)이 가열공간(111)에 배치될 경우, 램프구동실린더(144)를 구동시켜 램프(142)를 상승시킨다. 상승된 램프(142)는 대차프레임(120)의 관통구멍(122)을 통과하여 석영 도가니(2)의 내측에 투입되며, 램프(142)에 전력을 공급하여 열을 발산함으로써 석영 도가니(2)의 내부를 가열하게 된다. 이와 같이, 석영 도가니(2)의 내부를 가열하게 되면 램프(142)로부터 발산되는 열이 외부 유출 없이 모두 석영 도가니(2)에 전달되므로 열손실이 적어 열효율성을 높일 수 있는 효과가 있다. 또한, 일정 각도로 기울어진 다수 개의 램프(142)를 방사형으로 배치한 후, 램프(142)를 승강 조절하며 열을 발산함으로써 석영 도가니(2) 내부의 상하 및 둘레 방향에 열이 전체적으로 고르게 전달되는 장점을 갖는다.
덧붙여, 도 4를 참조하면, 본체(110)의 상단 즉, 가열공간(111)의 상측에는 온도센서(115)가 구비되어 있으며, 온도센서(115)는 가열공간(111)에 배치되어 가열되는 석영 도가니(2)의 온도를 측정한다. 온도센서(115)는 석영 도가니(2)가 일정 온도(250℃)로 가열될 수 있도록 보조하는 장치로서, 온도센서(115)에 의해 석영 도가니(2)의 온도가 250℃로 측정되면, 온도센서(115)는 제어부(미도시)에 신호를 전달하게 되며, 제어부는 가열모듈(140)의 작동을 멈추어 석영 도가니(2)의 가열공정을 멈추게 된다.
도 10 내지 도 12를 참조하여 살펴보면, 가열공간(111)에서 가열모듈(140)에 의해 가열된 석영 도가니(2)는 대차프레임(120)을 따라 슬라이드 이동하여 코팅공간(112)으로 투입된다. 이때, 상기한 바와 같이, 대차프레임(120)이 가열공간(111)에서 코팅공간(112)으로 이동하기 위해서는, 격벽(114)을 상승시켜 가열공간(111)과 코팅공간(112)의 내부를 연결한 상태에서 대차프레임(120)을 이동시킨다. 대차프레임(120)은 이동레일(130)을 따라 코팅공간(112)으로 투입되며, 대차프레임(120)에 안치되어 있는 석영 도가니(2) 또한 코팅공간(112)에 배치된다. 덧붙여, 대차프레임(120)의 이동 시, 대차프레임(120)의 이동에 방해가 가지 않도록 램프(142) 및 노즐(162)은 대차프레임(120)의 하측으로 하강된 상태로 구비된다.
가열된 석영 도가니(2)가 안치되어 있는 대차프레임(120)이 코팅공간(112)에 완전히 배치되고 나면, 이동레일(130)의 하강이 시작된다. 이동레일(130)의 하강은 상기한 바와 같이 승강링크(132)의 링크운동에 의해 이루어진다. 이동레일(130)의 하강과 함께 대차프레임(120)도 하강하며, 대차프레임(120)의 계속적인 하강이 이루어질 경우, 코팅공간(112)의 하부에 회전 가능하게 구비되어 있는 회전테이블(150)이 대차프레임(120)의 관통구멍(122)을 통과하게 된다.
회전테이블(150)은 대차프레임(120)의 하강 시, 대차프레임(120)의 관통구멍(122)을 통과하여 대차프레임(120)에 안치되어 있던 석영 도가니(2)가 접촉되어 안치된다. 회전테이블(150)은 중앙부에 노즐통과구멍(152)이 형성되어 있으며, 저면에는 관 형태의 연장부(154)가 돌출된다. 노즐통과구멍(152)은 연장부(154)를 따라 상하방향으로 연장된다. 회전테이블(150)은 본체(110)에 장착되어 연장부(150)와 연결되어 있는 테이블구동모터(156)로부터 회전력을 전달받아 회전 운동하도록 구비된다.
즉, 회전테이블(150)은 대차프레임(120)이 코팅공간(112)으로 이동할 경우, 방해가되지 않도록 대차프레임(120)보다 하측에 배치되며, 대차프레임(120)이 이동레일(130)을 따라 하강한 상태에서는 대차프레임(120)의 관통구멍(122)을 통과하여 대차프레임(120)보다 상측으로 돌출됨으로써 대차프레임(120)에 안치되어 있던 석영 도가니(2)를 전달받아 안치시키도록 작동한다. 또한, 회전테이블(150)의 노즐통과구멍(152)에는 분사모듈(160)의 노즐(162)이 승강 운동하며 통과한다.
분사모듈(160)은 노즐(162)과 노즐구동실린더(164)를 구비한다. 노즐(162)은 분사모듈(160)의 상단부에 구비되어 있으며, 노즐구동실린더(164)는 분사노즐(160)의 하단부에 구비된다. 노즐(162)은 노즐구동실린더(164)의 작동에 따라 상하방향으로 이동하여 승강 운동한다. 노즐(162)은 호스(미도시)를 통해 특수약품을 공급받아 분사한다. 노즐(162)은 분사모듈(160)의 상단부에 두 개가 구비되는 것이 바람직하며, 하나의 노즐(162)은 분사 입구가 상방을 향하고, 다른 하나의 노즐(162)은 분사 입구가 측방을 향하도록 구비되는 것이 바람직하다.
코팅공간(112)에 투입된 가열된 석영 도가니(2)가 회전테이블(150)에 안치되면 노즐(162)은 노즐구동실린더(164)에 의해 상승하여 석영 도가니(2)의 내측에 위치하도록 작동한다. 다음으로, 회전테이블(150)의 회전 운동이 시작되면, 석영 도가니(2)는 회전테이블(150)에 안치되어 회전테이블(150)과 함께 회전 운동하게 되다. 석영 도가니(2)의 회전 시, 노즐(162)을 통해 코팅 약품이 석영 도가니(2) 내부에 분사되어 석영 도가니(2) 내부를 코팅하게 된다. 이때, 석영 도가니(2)를 회전시켜주고, 노즐(162)을 상방과 측방에 각각 하나씩 구비함으로써 분사되는 약품의 분사 중첩부분이 발생하지 않으므로 석영 도가니(2) 내부 둘레를 따라 코팅되는 약품의 두께가 전체적으로 고르게 형성되는 장점이 있다. 여기에, 노즐구동실린더(164)를 통해 노즐(162)을 승강시키며 코팅 약품을 분사시켜줌으로써 석영 도가니(2) 내부의 상하방향을 따라 코팅되는 약품의 두께가 전체적으로 고르게 형성되는 장점이 있다.
덧붙여, 회전테이블(150)의 노즐통과구멍(152) 하측에는 노즐(62)로부터 분사된 약품이 저장되는 세척수 받침대(166)이 구비될 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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.
100:석영 도가니 코팅장치 111:가열공간
112:코팅공간 114:격벽
110:본체 120:대차프레임
122:관통구멍 130:이동레일
140:가열모듈 142:램프
150:회전테이블 155:노즐통과구멍
160:분사모듈 162:노즐

Claims (5)

  1. 하부가 개방되어 있는 가열공간(111)과 코팅공간(112)을 형성하며, 상기 가열공간과 코팅공간의 내부를 연결 또는 분리시키는 격벽(114)이 마련되어 있는 본체(110);
    상기 가열공간과 코팅공간의 하부에 연장 설치되며 상기 본체로부터 승강 운동하는 이동레일(130)을 따라 상기 가열공간과 코팅공간 하단부를 넘나들도록 슬라이드 이동하며, 중앙부에 관통구멍(122)이 구비된 상태에서 양단부에 석영 도가니가 개구부가 하방을 향하도록 엎어져 안치되는 대차프레임(120);
    상기 가열공간의 하부에 구비되며, 상단부의 램프(142)가 상기 대차프레임의 관통구멍을 넘나들도록 상기 본체에 승강 가능하게 설치되고, 상기 램프의 발열을 이용해 상기 석영 도가니의 내부를 가열하는 가열모듈(140);
    상기 코팅공간의 하부에 회전 가능하게 구비되되, 상기 대차프레임보다 아래쪽에 위치하며, 상기 대차프레임의 하강 시 상기 관통구멍을 통과하여 상기 대차프레임에 안치되어 있던 상기 석영 도가니가 안치되며 중앙부에 노즐통과구멍(152)이 마련되어 있는 회전테이블(150); 및
    상기 코팅공간의 하부에 구비되며, 상단부의 노즐(162)이 상기 회전테이블의 노즐통과구멍을 넘나들도록 상기 본체에 승강 가능하게 설치되고, 상기 노즐을 통해 상기 회전테이블에 안치되어 회전하는 상기 석영 도가니의 내부에 코팅 약품을 분사하는 분사모듈(160);을 포함하는 것을 특징으로 하는 석영 도가니 코팅장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이동레일은 X자 모양의 링크구조를 갖는 승강링크(132)를 통해 상기 본체로부터 승강 운동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 석영 도가니 코팅장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가열모듈의 상단부에는 상기 램프가 방사상으로 다수 개 설치되어 상기 석영 도가니의 내부를 전체적으로 고르게 가열시켜 주는 것을 특징으로 하는 석영 도가니 코팅장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 노즐은 두 개가 구비되며, 하나의 노즐 입구는 상방으로 설치되고, 다른 하나의 노즐 입구는 측방으로 설치되는 것을 특징으로 하는 석영 도가니 코팅장치.
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