KR100373144B1

KR100373144B1 - 수격파 세척기

Info

Publication number: KR100373144B1
Application number: KR10-2000-0041559A
Authority: KR
Inventors: 박광진
Original assignee: 박광진
Priority date: 2000-07-20
Filing date: 2000-07-20
Publication date: 2003-02-25
Also published as: KR20020008239A

Abstract

본 발명은 수격파 세척기에 관한 것으로, 세정액 탱크(20) 또는 세정관(P4)으로 세정액을 펌프(8) 구동에 의해 공급하는 폐쇄회로로 이루어지는 세정액 공급관(P2)과; 공기 압축기(1)로부터 발생되는 압축 공기를 세정관(P4)으로 공급하는 공기 공급관(P1)과; 공기 공급관(P1)을 통한 압축 공기의 공급을 일정 주기로 단속하는 공기 밸브(Vm)와; 공기 밸브(Vm)와 연동하면서 세정관(P4)으로 공급되는 압축 공기에 수격이 발생되도록 하는 수격발생기(3)와: 펌프(8)와 공기 압축기(1) 및 공기 밸브(Vm)를 자동으로 제어하는 제어수단을 포함하여 구성하므로서, 배관 내부의 이물질을 세정액과 함께 압축 공기를 이용한 수격파 발생에 의해 세정효과를 극대화할 수 있도록 하는 것이다.

Description

수격파 세척기{WATER HAMMER CLEANING MACHINE}

본 발명은 배관 내부에 협착, 침전 또는 잔류하는 이물질을 제거하는 수격파 세척기에 관한 것으로서, 특히 반도체 제조라인의 미세한 배관, 예컨대 웨이퍼 세정장비나 반도체 조립라인의 세정장비 등을 냉각하여 주는 미세한 배관에 잔류하는 이물질을 화학 세정액과 함께 주기적으로 공급되는 압축 공기에 의해 수격이 발생되도록 하면서 배관 내부가 세정되도록 하는 수격파 세척기에 관한 것이다.

배관은 유체가 유동되는 통로로서, 그 유체에 따라 공기배관, 물배관, 오일배관 또는 화학약품배관 등으로 분류된다. 이러한 배관은 통상 다양한 장치에 연결되어 사용되면서 배관 자체의 재질문제, 유체, 또는 장치의 용도에 따라서 배관 내부에 이물질이 필연적으로 발생하게 된다.

이러한 배관 내부에 잔존하게 되는 이물질은 전체적인 장치의 효율을 저하시키는 문제를 야기하기도 하고, 특히 반도체 제조라인에서는 매우 심각한 수율 저하를 유발시키기도 한다. 반도체 제조라인의 특성상 인라인에 설치된 장비의 일부분인 배관에서 이물질이 잔류하게 되면, 최악의 경우 장비의 오염이나 배관 폐쇄에 따른 인라인 장비의 가동중지를 초래하게 되므로 막대한 경제적 손실을 야기하게 되며, 이러한 이물질을 제거하여 다시 정상적인 상업운전이 되도록 준비하는 단계까지 장기간이 소요되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하고자 하는 제안된 방안들로서, 세정액을 배관 내부에 흘러보내 자연적인 세정력으로 세척하거나 인위적인 기구를 배관 내부에 투입하여 이물질을 제거하는 기술이 제안되기도 하였으나 이러한 기술들은 배관 세정시간이 과다하게 소요됨은 물론, 기계적인 마찰에 의해 배관 내부가 손상되면서 이물질 잔류보다 심각한 문제점을 야기하기도 한다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로, 그 목적은 배관 내부에 손상을 주지 않으면서 배관 내부의 이물질을 세정할 수 있는 수격파 세척기를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 이물질이 잔존하는 배관 내부를 세정함에 있어 세정시간을 단축할 수 있는 수격파 세척기를 제공함에 있다.

그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 미세 배관이나 극세관 내부의 이물질을 수격파를 이용하여 배관 내부를 손상하지 않으면서 단시간에 세정할 수 있는 수격파 세척기를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 수격파 세척기의 계통도.

<<도면의 주요부분에 대한 설명>>

1 : 공기 압축기 2, 5 : 압력계

3 : 수격발생기 4 : 레규레이터(REGULATOR)

7,9 : 체크밸브 8 : 펌프

20 : 세정액 탱크

P0 : 세정액 주입관 P1 : 공기 공급관

P2 : 세정액 공급관 P3 : 분기관

P4 : 세정관

V1,V2,V3,V4,V5,V6,Vm : 밸브

이에 본 발명은 세정액 탱크(20) 또는 세정관(P4)으로 세정액을 펌프(8) 구동에 의해 공급하는 폐쇄회로로 이루어지는 세정액 공급관(P2)과; 공기 압축기(1)로부터 발생되는 압축 공기를 세정관(P4)으로 공급하는 공기 공급관(P1)과; 공기 공급관(P1)을 통한 압축 공기의 공급을 일정 주기로 단속하는 공기 밸브(Vm)와; 공기 밸브(Vm)와 연동하면서 세정관(P4)으로 공급되는 압축 공기에 수격이 발생되도록 하는 수격발생기(3)와: 펌프(8)와 공기 압축기(1) 및 공기 밸브(Vm)를 자동으로 제어하는 제어수단을 포함하는 구성이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 수격파 세척기는 수격 현상을 이용하여 배관 내부에 협착, 침전 또는 표류하는 잔존 이물질(이하 "이물질"이라 한다)을 배관 내부의 손상없이 단시간에 제거할 수 있도록 하는 구성이다.

여기서, 배관 내부에 잔존할 수 있는 이물질은 철박테리아 슬라임, 녹, 유기 또는 무기물 등을 포함한다.

우선 세정액은 외부로부터 펌프(8)에 의해 세정액 공급관(P2)을 거쳐서 세정액 탱크(20)에 충전되는데 이때의 세정액 공급관(P2)은 세정관(P4)으로의 세정액이 공급되는 통로도 된다. 다시말해 세정액은 세정액 탱크(20)에의 충전시에는 펌프(8) 구동에 의해 분기관(P3)을 통해서 충전되고, 세정관(P4)으로의 공급시에는 펌프(8) 구동에 의해서 세정액 탱크(20)내의 세정액을 세정액 공급관(P2)을 통하여 공급하게 된다.

이와같은 세정액의 충전과 세정작용을 펌프(8) 구동에 의해 선택적으로 수행되도록 하기 위하여 분기관(P3)에는 제1밸브(V1)를, 세정액 공급관(P2)의 세정관(P4)측 관로에는 제4밸브(V4)가 각각 구비되도록 한다.

또한 세정액을 세정액 탱크(4)에 충전시키거나 세정액 탱크(4)내의 세정액을 세정관(P4)으로의 공급을 선택적으로 수행할 수 있도록 하기 위하여 외부로부터 세정액 탱크(2)로는 세정액 주입관(P0)이 구비되고, 이 세정액 주입관(P0)에는 세정액 공급관(P2)이 연결되면서 이 세정액 공급관(P2)을 기준으로 세정액 탱크(4)측으로는 제2밸브(V2)가 구비되며, 외부측으로는 제6밸브(V6)가 구비되도록 한다.

한편 세정관(P4)으로부터의 세정액 회수를 위하여 세정관(P4)의 토출단부와 세정액 탱크(2)간 연결부위에는 제3밸브(V3)가 구비되도록 한다.

따라서 외부로부터 세정액을 충전시킨 세정액 탱크(20)내의 세정액은 재차 펌프(8)의 구동에 의해서 펌핑되어 세정액 공급관(P2)을 통해 세정관(P4)으로 공급됨과 동시에 세정액 탱크(20)로 회수되는 순환작용을 하게 된다. 이러한 세정액의 펌프(8)에 의한 강제적인 순환작용에 의해 세정관(P4)의 내부에 잔존하는 이물질들을 제거하게 된다.

세정액의 공급과 동시에 세정관(P4)측 단부의 세정액 공급관(P2)에는 공기 압축기(1)에서 발생되는 압축 공기가 공기 밸브(Vm)를 통해 일정한 주기로 공급된다. 공기 밸브(Vm)는 일정 주기로 공기 공급관(P1)을 개폐하면서 압축 공기의 공급을 단속하게 되고, 이때 수격발생기(3)는 공기 밸브(Vm)와 연동하게 된다. 즉 공기 밸브(Vm)가 닫혀지게 되면 공기 압축기(1)에서 발생되는 압축 공기는 수격발생기(3)에 저장되어 있다 공기 밸브(Vm)가 개방됨과 동시에 수격발생기(3)에 저장되어 있는 압축 공기가 순간적으로 다량 토출되면서 세정액 공급관(P2)의 세정액에 수격파가 발생되도록 한다.

한편 공기 공급관(P1)을 통한 압축 공기의 공급 단속과 세정액의 역류 방지를 위하여 공기 공급관(P1)의 세정액 공급관(P2)과의 연결 단부측으로는 제5밸브(V5)가 구비되도록 하며, 세정액 공급관(P2)과 공기 공급관(P1)으로의 세정액 역류를 방지하기 위하여 공기 공급관(P1)에서는 공기 밸브(Vm)와 제5밸브(V5)의 사이에 그리고 세정액 공급관(P2)에서는 펌프(3)와 제4밸브(V4)의 사이에 각각 체크밸브(7,9)가 구비되도록 하는 것이 보다 바람직하다.또한 세정액은 세정액 입출관(P0)을 통하여 세정액 탱크(4)로의 세정액 충전 및 외부로의 배출이 이루어지도록 한다.이와같은 펌프(8) 및 공기 압축기(1)의 구동과 함께 각 밸브들은 제어수단(미도시)에 의해서 자동으로 조작되도록 한다.한편 공기 압축기(1)로부터 토출되는 압축 공기의 압력은 7-8kgf/cm²가 바람직하고, 공기 압축기(1)의 공기압은 제1압력계(2)에서 표시되도록 하며, 공기 밸브(Vm)의 직전에는 레귤레이터(4)가 구비되도록 하여 항상 일정 압력의 압축 공기가 공급되도록 하고, 이때의 압력은 제2압력계(5)에 의해 표시되게 할 수도 있다.

본 발명에 의한 수격파 세척기의 작동관계를 하기되는 표 1을 참조하여 개괄적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 세정액을 세정관(P4)으로 순환시켜 세정이 이루어지도록 하면서 압축 공기를 일정 주기로 공급하여 세정관(P4)을 유동하는 세정액에 수격파가 유발되게 하므로서 보다 효과적으로 세정작업이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

한편 세정액을 이용한 세정 공정을 수행하기 전에 본 발명의 수격파 세척기를 세정하고자 하는 세정관(P4)에 연결하고, 이때의 연결부위에 대한 누수를 체크한다. 이를 위해 일단 세정관(P4)이 연결된 상태에서 제3밸브(V3)와 제4밸브(V4)를 폐쇄하고, 제5밸브(V5)를 개방시킨 상태에서 공기 압축기(1)를 구동시키고, 공기 밸브(Vm)를 개폐시키게 되면 압축 공기가 세정관(P4)내로 공급되면서 연결부위에서의 누수를 체크할 수가 있다.

누수 체크가 끝나면 일단 제6밸브(V6)와 제1밸브(V1)를 개방시키고, 펌프를 구동시켜 외부로부터 세정액 공급관(P2)과 분기관(P3)을 통해 세정액 탱크(20)로 일정량의 세정액이 충전되게 한다. 이때 다른 밸브들은 모두 폐쇄된 상태가 되도록 한다.

세정액이 세정액 탱크(20)에 일정량 저장되면 충전시 개방시켰던 제6밸브(V6)와 제1밸브(V1)는 폐쇄되도록 한 상태에서 제2밸브(V2)와 제4밸브(V4) 및 제3밸브(V3)를 개방시키고, 펌프(8)의 구동에 의해 세정액이 세정액 탱크(20)로부터 세정액 공급관(P2)을 통하여 세정관(P4)을 지나면서 배관내의 이물질을 제거하게 되며, 이렇게 세정관(P4)을 지나온 세정수는 다시 세정액 탱크(V3)로 회수되면서 이러한 작용이 계속 반복되도록 하여 세척이 이루어지도록 한다.

세정액의 순환시 공기 공급관(P1)으로부터는 공기 압축기(1)의 구동에 의해 생성되는 압축 공기를 수격발생기(3)에서 일시 저장한 후 공기 밸브(Vm)가 일정 주기로 개방될 때 다량의 압축 공기가 일시에 세정액이 유동하는 세정관(P4)으로 공급되면서 수격파를 발생시킨다.

세정액에 수격파를 형성시키게 되면 세정관(P4)내의 이물질이 보다 강력하게 제거될 수가 있게 된다.

세정액과 압축 공기로 인한 수격파 발생으로 세정관(P4)을 세척하고 난 후 세정관(P4)내에 잔류하는 세정액은 일단 제3밸브(V3)를 개방시킨 상태에서 제5밸브(V5)를 개방하고, 공기 압축기(1)를 구동시키면서 공기 밸브(Vm)를 작동시켜 압축 공기에 의해서 세정액 탱크(20)로 회수되도록 한다.

세정액이 회수되고 나면 다시 제6밸브(V6)와 제4밸브(V4) 및 제3밸브(V3)만을 개방시키고, 펌프(8)를 구동시켜 외부로부터 순수가 세정관(P4)에 공급되면서 잔류 이물질이 완전히 제거되도록 한다.

세정액과 순수에 의해 세정이 완전히 완료되면 세정액 탱크(20)에는 세정한 직후의 오염된 상태의 세정액이 충진되어 있으므로 이를 외부로 배출시켜야만 하며, 이를 위해서는 단순히 제2밸브(V2)와 제6밸브(V6)만을 개방시키고, 따라서 세정액 주입관(P0)을 통해서 주입과 동시에 배출도 수행하게 된다.

이상에서 설명된 본 발명의 구조는, 펌프(8)에 의해 일정 압력으로 세정액을 세정관(P4)으로 공급하면서 동시에 공기 압축기(1)로부터 발생되는 압축 공기를 수격발생기(3)와 공기 밸브(Vm)를 통해 공급되게 하므로서 세정관(P4)내에서의 유동하는 세정액에 수격파를 유발시키면서 배관 특히 미세 직경의 극세관 내부의 이물질 제거 및 효율적인 세정효과를 구현할 수 있도록 하는 효과가 있다.

특히 통상적으로 6-8시간의 배관 세정시간을 30분 내외로 단축시킬 수 있도록 하므로서 공정의 효율성을 향상시킴과 동시에 전자동에 의한 공정 수행으로 작업의 편리성을 제공하게 되는 매우 우수한 특징이 있다.

Claims

외부로부터 세정액이 주입 또는 토출되는 세정액 주입관(P0)과, 상기 세정액 주입관(P0)에 일단이 연결되면서 펌프(8)를 통해 세정액이 유동되도록 하는 세정액 공급관(P2)과, 상기 세정액 공급관(P2)을 통해 공급되는 세정액에 의해 세정되는 세정관(P4)과, 일정량의 세정액이 충전되는 세정액 탱크(20)와, 일단은 상기 펌프(8)에서 상기 세정관(P4)으로 연결되는 상기 세정액 공급관(P2)에 연결되면서 타단은 상기 세정액 탱크(20)에 연결되는 분기관(P3)과, 상기 분기관(P3)에서 상기 세정액 탱크(20)로의 세정액 충전을 단속하는 제1밸브(V1)와, 상기 세정액 탱크(20)로부터 상기 세정액 공급관(P2)으로의 세정액 공급과 상기 세정액 주입관(P0)을 통한 세정액 배출을 단속하는 제2밸브(V2)와, 상기 세정관(P4)으로부터 상기 세정액 탱크(20)로의 세정액 회수를 단속하는 제3밸브(V3)와, 상기 펌프(8)를 통해 상기 세정관(P4)으로의 세정액 공급을 단속하는 제4밸브(V4)와, 상기 세정액 주입관(P0)에서 상기 세정액 공급관(P2)으로의 세정액 공급을 단속하는 동시에 상기 세정액 탱크(20)로부터 세정액 배출을 단속하는 제6밸브(V6)로서 이루어지면서 상기 펌프(8) 구동에 의해 상기 세정액 주입관(P0)과 세정액 공급관(P2) 및 분기관(P3)을 통하여 상기 세정액 탱크(20)로 세정액이 충전되고, 상기 세정액 탱크(20)로부터는 상기 펌프(8) 구동에 의해 상기 세정액 주입(P0)과 세정액 공급관(P2)과 세정관(P4)을 통하여 상기 세정액 탱크(20)로 새정액이 소정의 시간동안 순환하면서 상기 세정관(P4)이 세정되도록 하는 세정액 공급부와;

공기 압축기(1)에서 생성되는 압축 공기를 공기 공급관(P1)을 통하여 레귤레이터(5)에 의해 일정하게 상기 세정관(P4)으로 공급되도록 하면서 상기 공기 공급관(P1)에서 제5밸브(V5)에 의해 압축 공기의 공급이 단속되도록 하는 압축 공기 공급부와;

상기 압축 공기 공급부의 공기 공급관(P1)을 통하여 상기 세정관(P4)으로의 압축 공기 공급을 일정 주기로 단속하는 공기 밸브(Vm)와;

상기 공기 압축기(1)에서 생성되는 압축 공기를 저장 및 가압하여 상기 공기 밸브(Vm)와의 연동에 의해 상기 세정관(P4)을 유동하는 세정액의 유동 흐름에 수격이 발생되도록 하는 수격발생기(3)와;

상기 세정액 공급부의 펌프(8)와 상기의 제1밸브(V1)와 제2밸브(V2)와 제3밸브(V3)와 제4밸브(V4) 및 제6밸브(V6)의 개폐작동과 상기 압축 공기 공급부의 상기 공기 압축기(1) 구동과 상기 공기 밸브(Vm)와 제5밸브(V5)의 개폐작동을 자동으로 제어하는 제어수단;

을 포함하는 수격파 세척기.
제 1 항에 있어서, 상기 공기 공급관(P1)에는 세정액 공급관(P2)에 연결되는 단부측으로 상기 공기 밸브(Vm)로의 세정액 역류가 방지되도록 제1체크밸브(7)를 구비하는 수격파 세척기.
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제 1 항에 있어서, 상기 세정액 공급관(P2)에는 이미 공급된 세정액이 상기 펌프(8)측으로 역류되지 않도록 상기 펌프(8)와 상기 공기 공급관(P1)과의 연결 단부간으로 제2체크밸브(9)를 구비하는 수격파 세척기.
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