KR100938639B1 - 건조 장치 - Google Patents

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Abstract

건조함 내에서 스프레이 노즐을 피세정물의 반송 방향에 직교하는 방향으로 직선적으로 이동시키는 리니어 구동 장치를 설치하고, 스프레이 노즐의 토출구를 반송 방향으로 길게 형성된 슬릿으로 구성한다. 건조함의 입구 및 출구에 반송 방향에 직교하는 방향으로 피세정물의 폭만큼 형성된 슬릿을 갖는 한 쌍의 노즐을 설치하고, 노즐의 대향하는 면을 내측 가장자리의 간격이 외측 가장자리의 간격보다 커지도록 내측 가장자리에서부터 외측 가장자리에 걸쳐 경사시킨다.
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드라이 에어 토출 수단, 에어 커튼 슬릿, 에어 커튼 노즐, 토출구, 스프레이 노즐, 피세정물, 반송 방향, 건조 장치

Description

건조 장치{DRYING DEVICE}
본 발명은 건조 장치에 관한 것으로서, 특히 액정 모니터 장치 또는 반도체 장치 등의 제조 과정에서 액체로 세정한 액정 패널 또는 프린트 기판 등의 피세정물을 고속으로 건조시키기 위한 건조 장치에 관한 것이다.
액체로 세정한 액정 패널 또는 프린트 기판 등의 피세정물을 고속으로 건조시키기 위해서는 결국 적확한 물빼기와 물빼기 후의 신속한 건조를 달성하는 것이 필요하다. 종래의 건조 장치에서는 피세정물을 건조하는 초건조실(超乾燥室) 앞에 물빼기를 위한 잔류 액체 제거실을 설치한 것이 있다. 이 건조 장치에서는 이 잔류 액체 제거실에 피세정물의 반송 방향과 반대 방향으로 흐르는 공기 성분을 발생시키도록 반입구 쪽으로 경사져 있는 에어 젯 노즐을 설치하고 있다. 세정액 제거 효율을 높이고, 그리고 인접한 초건조실에 잔류 액체 제거실로부터 공기가 침입하지 않도록 하기 위함이다. 초건조실에서는 드라이 에어 젯 노즐은 피세정물의 반송 방향에 수직하게 배치되어 있다. 내부의 분위기의 교란을 극한까지 적게 하여 건조 장치의 주위 환경(클린 상태에 있음)에서 초건조실 내로의 외기의 침입을 배제하기 위함이다(특허 문헌 1 참조).
또한 다른 종래의 건조 장치에서는 건조함의 노즐이 피세정물에 대하여 연직 방향으로 드라이 에어를 토출하도록 설치되어 있다. 또한 건조함은 그 입구 및 출구를 제외하고 외기와 통하는 개구를 가지고 있지 않으며, 또한 이 입구 및 출구도 비교적 작은 개구 면적을 가질뿐이다. 이로부터, 건조함 속은 노즐로부터 토출되는 드라이 에어에 의해 양압의 상태에 있으며, 또한 노즐로부터 토출되어 피세정물에 충돌한 후의 드라이 에어는 사방으로 비산하여 입구 및 출구를 통하여 외부로 달아난다. 이로부터, 외기가 건조함 속으로 침입하는 것을 방지하면서, 드라이 에어에 의해 건조함 속을 소정의 건조 상태로 유지할 수 있다. 노즐은 피세정물의 면을 향하여 연직 방향으로 드라이 에어를 토출하는 위치로부터 반송 방향에 직교하는 방향으로 좌우로 요동하도록 되어 있다. 더욱이, 이 건조 장치는 물빼기 수단으로서 에어 슬릿을 포함하고 있다. 이 에어 슬릿의 에어 토출구를 피세정물의 반송 방향에 대향하는 방향으로 약간 기울여서 배치하여, 드라이 에어가 흘러오는 피세정물의 표면의 액체를 후방으로 되밀도록 하여 물기를 빼낼 수 있다(특허 문헌 2 참조).
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 2003-240435호 공보
특허 문헌 2: 일본 특허 공개 평 11-316084호 공보
(발명이 해결하고자 하는 과제)
종래의 건조 장치에서는 건조용 노즐을 피세정물의 반송 방향에 수직하게 배치하고, 피세정물의 면을 향하여 드라이 에어를 연직 방향 즉 수직 방향으로 토출시키고 있다. 따라서, 건조용 노즐로부터 토출되어 피세정물에 충돌한 후의 드라이 에어가 피세정물의 표면을 따라 사방으로 비산하여 입구 및 출구를 통하여 외부로 도피하므로 피세정물의 표면의 건조는 충분히 행할 수 있다. 또한 물빼기용 에어 슬릿을 피세정물의 반송 방향에 대향하는 방향으로 약간 기울여서 배치하여, 흘러나오는 피세정물의 표면의 액체를 후방으로 되밀도록 하고 있으므로, 피세정물의 표면의 물빼기도 충분히 행할 수 있다.
그러나, 종래의 건조 장치에서는 피세정물의 반송 방향에서의 건조용 노즐 및 물빼기용 에어 슬릿의 토출구의 길이는 0.1mm 내지 0.2mm 정도로 매우 작으며, 드라이 에어가 반송 방향으로 이동하는 피세정물의 단면에 확실하게 그리고 충분히 부딪치지 않는다. 따라서, 피세정물의 단면의 물빼기 및 건조는 충분하지 않다. 반대로, 피세정물의 표면을 따라 사방으로 비산한 드라이 에어에 의해 밀려나온 잔류 수분이나, 물빼기 에어 슬릿에 의해 후방으로 되밀린 액체가 피세정물의 단부의 가장자리를 타고 단부로 돌아들어와 단부의 면에 부착된다는 문제를 발생시켰다. 이 문제는 피세정물의 두께가 두꺼울수록 현저하였다.
또한 종래의 건조 장치에서는 건조실 앞에 물빼기를 위한 잔류 액체 제거실을 설치하고 있으므로 건조 장치가 대형화된다는 문제도 있었다. 또한, 건조용 노즐을 피세정물의 반송 방향에 직교하는 방향으로 좌우로 요동시키도록 되어 있는 건조 장치에서는 노즐의 토출구와 피세정물의 표면과의 거리가 요동 운동에 수반하여 변화되므로 피세정물의 표면의 건조에 불균일이 생긴다는 문제도 있었다. 더욱이, 두께가 있는 피세정물(P)의 물빼기를 위하여 슬릿을 반송 방향(화살표 A로 나타내었음)에 대하여 비스듬하게 배치한 것(도 10 참조)이나, 반송 방향으로 비스듬히 경사시킨 작은 슬릿을 반송 방향에 직교하는 방향으로 복수 개 배치한 것(도 11 참조)도 있는데, 물빼기 슬릿 설치를 위하여 큰 공간을 필요로 하며, 또한 단면에 균일하게 충분한 드라이 에어가 부딪치지 않으므로 만족할만한 물빼기 효과를 얻을 수 없는 것이 실정이었다.
본 발명의 목적은 피세정물의 단면과 표면의 물빼기 및 건조를 충분히 할 수 있는 컴팩트한 건조 장치를 제공하는 것이다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 액체 세정 후의 피세정물을 반송하는 반송로에 설치되며, 상기 피세정물이 통과하기 위한 입구와 출구를 구비한 밀폐 건조함과, 상기 건조함 속에 설치되며, 상기 반송로를 지나는 피세정물을 향하여 드라이 에어를 토출하는 드라이 에어 토출 수단을 구비한 건조 장치에 있어서, 상기 드라이 에어 토출 수단을 상기 피세정물의 반송 방향에 직교하는 방향으로 직선적으로 이동시키는 수단이 설치되고, 상기 드라이 에어 토출 수단의 토출구가 상기 반송 방향으로 길게 형성된 슬릿으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 건조 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 상기 드라이 에어 토출 수단이 상기 반송 방향에 직교하는 방향으로 나란히 배치된 복수 개의 노즐로 구성되어 있을 수도 있다.
본 발명에 따르면, 상기 드라이 에어 토출 수단이 상기 반송 방향에 직교하는 방향으로 나란히 배치된 복수 개의 노즐을 반송 방향으로 복수 열 배치한 노즐로 구성되어 있을 수도 있다.
본 발명에 따르면, 상기 드라이 에어 토출 수단이 상기 피세정물을 사이에 두고 상하로 설치되어 있을 수도 있다.
본 발명에 따르면, 상기 건조함의 입구 및 출구에 제2 드라이 에어 토출 수단이 더 설치되고, 상기 제2 드라이 에어 토출 수단은 상기 반송 방향에 직교하는 방향으로 적어도 피세정물의 폭만큼 형성된 슬릿을 갖는 한 쌍의 노즐로 구성되며, 상기 노즐의 대향하는 면은 내측 가장자리의 간격이 외측 가장자리의 간격보다 커지도록 내측 가장자리에서부터 외측 가장자리에 걸쳐 경사져 있을 수도 있다.
본 발명에 따르면, 상기 건조함에 건조 공기를 충전하기 위한 제3 드라이 에어 토출 수단이 더 설치되고, 상기 제3 드라이 에어 토출 수단의 토출구가 상기 드라이 에어 토출 수단을 직선적으로 이동시키는 수단을 향하여 설치되어 있을 수도 있다.
본 발명에 따르면, 상기 드라이 에어 토출 수단을 직선적으로 이동시키는 수단이 리니어 구동 장치로 구성되어 있을 수도 있다.
(발명의 효과)
본 발명에 따르면, 드라이 에어 토출 수단을 피세정물의 반송 방향에 직교하는 방향으로 직선적으로 이동시키는 수단이 설치되어 있으므로, 드라이 에어 토출 수단을 피세정물의 전폭에 걸쳐 설치할 필요가 없어 건조 장치 전체를 소형화할 수 있다. 또한 드라이 에어 토출 수단의 토출구와 피세정물 표면과의 거리가 일정하기 때문에 건조 불균일이 없는 일정한 건조 효과를 얻을 수 있다. 또한 본 발명에 따르면, 드라이 에어 토출 수단의 토출구가 피세정물의 반송 방향으로 길게 형성된 슬릿으로 구성되어 있으므로, 두께가 있는 피세정물이라도 피세정물의 단면에 드라이 에어를 확실하게 충돌시킬 수 있고, 피세정물의 표면뿐만 아니라 단면에 대해서도 동시에 충분한 건조 및 물빼기를 달성할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 드라이 에어 토출 수단을 피세정물을 사이에 두고 상하로 설치하거나, 드라이 에어 수단을 반송 방향에 직교하는 방향으로 복수 개의 노즐 또는 그 복수 개의 노즐을 반송 방향으로 복수 열 배치한 노즐로 구성함으로써 피세정물의 크기 또는 원하는 건조 속도에 따라 건조 효율을 높일 수 있다.
더욱이 본 발명에 따르면, 건조함의 입구 및 출구에 제2 드라이 에어 토출 수단이 더 설치되며, 제2 드라이 에어 토출 수단은 반송 방향에 직교하는 방향으로 적어도 피세정물의 폭만큼 형성된 슬릿을 갖는 한 쌍의 노즐로 구성되고, 노즐의 대향하는 면은 내측 가장자리의 간격이 외측 가장자리의 간격보다 커지도록 내측 가장자리에서부터 외측 가장자리에 걸쳐 경사져 있다. 이에 따라, 이 에어 슬릿으로부터 토출된 드라이 에어가 노즐의 대향하는 경사면을 따라 건조함의 내측에서 외측으로 분출되므로 이것이 건조함을 밀폐하는 에어 커튼의 역할을 한다. 더욱이, 드라이 에어가 노즐의 대향하는 토출면을 따라 흐르므로, 피세정물은 종래의 에어 슬릿에 비하여 반송 방향으로 비교적 긴 시간 에어를 받게 되어 단면의 물빼기를 충분히 행할 수 있다. 따라서, 이 제2 드라이 에어 토출 수단은 에어 커튼의 기능과 단면 물빼기의 기능을 모두 구비할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 건조함에 건조 공기를 충전하기 위한 제3 드라이 에어 토출 수단이 더 설치되며, 제3 드라이 에어 토출 수단의 토출구가 드라이 에어 토출 수단을 직선적으로 이동시키는 수단을 향하여 설치되어 있다. 이와 같이 구성함으로써 제3 드라이 에어 토출 수단에 건조함에 건조 공기를 충전하기 위한 기능뿐만 아니라 드라이 에어 토출 수단을 이동시키는 수단에 대한 냉각 기능을 부여할 수 있다.
더욱이 본 발명에 따르면, 상기 드라이 에어 토출 수단을 직선적으로 이동시키는 수단이 리니어 구동 장치로 구성되어 있다. 이와 같이 구성함으로써 드라이 에어 토출 수단을 이동시키는 수단을 간단한 구조로 그리고 소형의 구동 기구로 달성할 수 있고, 따라서 건조 장치 전체를 소형화할 수 있다. 또한 드라이 에어 토출 수단을 매끄럽게 직선적으로 이동시킬 수 있고, 피세정물의 건조 및 물빼기를 확실하고 균일하게 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 건조 장치를 보인 개략 사시도이다.
도 2는 도 1의 건조 장치의 화살표 Ⅱ-Ⅱ를 따른 도면이다.
도 3은 본 발명의 건조 장치의 내부에 있는 건조함을 보인 개략 사시도이다.
도 4는 도 3의 건조함의 화살표 Ⅳ-Ⅳ를 따른 도면이다.
도 5는 도 4의 건조함의 화살표 V-V를 따른 도면이다.
도 6은 도 4의 건조함의 화살표 Ⅵ-Ⅵ을 다른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 건조함의 내부에 있는 노즐 브래킷을 보인 개략 사시도이다.
도 8은 도 7의 노즐 브래킷의 Ⅷ-Ⅷ을 따른 도면이다.
도 9는 도 8의 노즐 브래킷의 Ⅸ-Ⅸ을 따른 단면도이다.
도 10은 종래 기술의 물빼기 슬릿의 예를 보인 개략도이다.
도 11은 종래 기술의 물빼기 슬릿의 예를 보인 개략도이다.
<부호의 설명>
1: 건조 장치 본체 2: 가대
3: 탱크 4: 반입구
5: 배출구 6: 반송 롤러
7: 건조함 8: 입구
9: 출구 10: 리니어 구동 장치
11: 노즐 브래킷 12: 스프레이 노즐
13: 분배 튜브 14: 코일 튜브
15: 슬릿 16: 에어 커튼 노즐
17: 에어 커튼 슬릿 18: 충전용 스프레이 노즐
첨부 도면을 참조하여 물을 사용하여 세정한 후의 피세정물을 건조하는 건조 장치를 설명한다. 도 1은 건조 장치의 개략 사시도이며, 그 내부를 보여주기 위하여 일부를 파단하여 도시하였다. 도 2는 도 1의 화살표 II-II를 따른 도면이다. 도 1 및 도 2에서, 건조 장치의 본체(1)는 가대(2) 상에 설치되어 있으며, 가대(2) 아래에는 건조 장치의 본체(1)로 드라이 에어를 공급하기 위한 탱크(3)가 설치되어 있다. 건조 장치의 본체(1)는 액정 패널 또는 프린트 기판 등의 평탄한 피세정 물(P)을 위한 반입구(4)와 배출구(5)를 갖는다. 반입구(4)와 배출구(5) 사이에는 복수 개의 반송 롤러(6)가 배치되어 있다. 이 반송 롤러는 건조 장치 본체(1)에 지지된 회전 샤프트에 회전 가능하게 부착되어 피세정물을 위한 반송로(L)를 형성하고 있다.
건조 장치 본체(1)의 내부에는 건조함(7)이 설치되어 있으며, 이 건조함(7)은 도 3, 도 4, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 반송로(L) 상에 있는 입구(8) 및 출구(9) 이외에는 밀폐된 직방체의 구조를 가지고 있다. 건조함(7)의 천장벽 및 바닥벽에는 각각 리니어 구동 장치(10)가 부착되어 있으며, 각 리니어 구동 장치에는 노즐 브래킷(11)이 부착되어 있다. 노즐 브래킷(11)은 리니어 구동 장치(10)에 의해 반송 방향(화살표 A로 나타내었음)에 직교하는 방향으로 직선적으로 이동하도록 구동된다.
노즐 브래킷(11)의 네 귀퉁이에는 도 7, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이 스프레이 노즐(12)이 설치되어 있다. 각 스프레이 노즐(12)은 분배 튜브(13)를 사이에 두고 탱크(3)에 접속되어 있다. 분배 튜브(13)는 드라이 에어를 탱크(3)에서 각 스프레이 노즐(12)로 분배하여 공급하는 것인데, 도 8 및 도 9에서는 일부가 생략되어 도시되어 있다. 도시한 실시예에서는 스프레이 노즐(12)은 4개이지만, 6개, 8개 또는 그 이상일 수도 있고, 또한 1개일 수도 있다. 더욱이, 4개의 스프레이 노즐을 포함하는 노즐 브래킷(11)을 반송 방향(A)에 직교하는 방향으로 복수 개 결합할 수도 있다.
노즐 브래킷(11)은 도 6의 파선으로 도시한 바와 같이, 피세정물의 전폭에 걸쳐 건조함(7)의 입구(8)의 끝에서 끝까지 리니어 구동 장치(10)에 의해 이동된다. 그 때, 분배 튜브(13)가 그 직선 운동을 추종하도록 분배 튜브(13)에는 도 5에 도시한 바와 같은 코일 튜브(14)가 포함되어 있다. 이 코일 튜브(14)는 노즐 브래킷(11)의 직선 운동에 수반하여 신축 운동하며, 그에 따라 리니어 구동 장치(10)에 의한 매끄러운 직선 운동을 방해하지 않도록 하고 있다.
스프레이 노즐(12)의 선단의 드라이 에어 토출구는 반송 방향으로 길게 형성된 슬릿 형상을 가지고 있다. 이 슬릿(15)의 크기는 반송 방향(A)의 길이가 15mm 정도이며, 폭 즉 반송 방향에 직교하는 방향의 길이가 0.1mm 정도이다. 이에 대하여 종래의 건조용 스프레이 노즐의 드라이 에어 토출구는 직경 0.1 내지 0,2mm 정도의 원형을 하고 있다. 본 발명에서는 종래 기술에 비하여 반송 방향으로 긴 드라이 에어 토출구 즉 슬릿(15)이 설치되어 있으므로, 반송되는 피세정물의 단면에 충분한 시간 드라이 에어를 충돌시킬 수 있고, 충분한 물빼기 및 건조를 달성할 수 있다.
도 3, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 건조함(7)의 입구(8) 및 출구(9)에는 각각 반송로(L)를 사이에 두고 한 쌍의 에어 커튼 노즐(16)이 설치되어 있다. 한 쌍의 에어 커튼 노즐(16)의 대향면은 내측 가장자리의 간격이 외측 가장자리의 간격보다 커지도록 내측 가장자리에서부터 외측 가장자리에 걸쳐 경사져 있다. 각 에어 커튼 노즐의 대향면에는 반송 방향에 직교하는 방향으로 길게 뻗어있는 에어 커튼 슬릿(17)이 형성되어 있다. 이 에어 커튼 슬릿(17)의 길이는 건조함(7)의 입구(8) 및 출구(9)의 폭과 대략 같은 길이이다. 에어 커튼 노즐(16)은 스프레이 노 즐(12)과 마찬가지로 탱크(3)에 접속되어 있으며, 드라이 에어가 탱크(3)로부터 공급되어 각 에어 커튼 노즐(16)로 분배된다. 에어 커튼 노즐(16)의 대향면 즉 드라이 에어 토출면이 내측 가장자리에서부터 외측 가장자리에 걸쳐 경사져 있기 때문에, 에어 커튼 슬릿(17)으로부터 토출된 드라이 에어는 대향면을 따라 건조함(7)의 내부에서 외부로 흐르므로 건조함(7)을 외부 분위기로부터 차단하는 에어 커튼으로 기능하며, 실질적으로 밀폐된 건조함을 형성한다. 더욱이, 드라이 에어가 건조함(7)의 출구 및 입구에 있어서 건조함의 내부에서 외부로 비스듬히 흐르므로, 반송되는 피세정물의 단면에도 충분한 시간 드라이 에어가 부딪치게 되어 단면에 부착된 수분도 충분히 제거할 수 있다. 따라서, 이 에어 커튼 노즐(16)은 피세정물의 단면의 물빼기 기능도 겸비하고 있다.
도 4, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 건조함의 천장벽 및 바닥벽에는 건조함에 건조 공기를 충전하기 위한 충전용 스프레이 노즐(18)이 각각 건조함(7)의 입구(8) 및 출구(9) 부근에 설치되어 있다. 각 충전용 스프레이 노즐(18)에는 에어 가스 토출구가 세 곳씩 설치되어 있고, 4개의 충전용 스프레이 노즐에서 총 12곳의 토출구가 설치되어 있다. 각 충전용 스프레이 노즐(18)에도 스프레이 노즐(12)과 마찬가지로 탱크(3)로부터 드라이 에어가 공급되어 분배된다. 충전용 스프레이 노즐(18)의 토출구의 지름은 스프레이 노즐(12)의 토출구의 지름보다 크고, 도시한 바와 같이 건조함(7) 내로 드라이 에어를 일제히 발산시켜 신속하게 건조함 내에 건조 공기를 충전할 수 있도록 되어 있다.
도 4, 도 5 및 도 6에 도시한 충전용 스프레이 노즐(18)에서는 토출구가 건 조함의 내부를 향하고 있으나, 토출구를 리니어 장치의 발열부를 향할 수도 있다. 이와 같이 함으로써 충전용 스프레이 노즐(18)에 리니어 장치 냉각 기능도 부여할 수 있다.

Claims (7)

  1. 액체 세정 후의 피세정물을 반송하는 반송로에 설치되며, 상기 피세정물이 통과하기 위한 입구와 출구를 구비한 밀폐 건조함과, 상기 건조함 속에 설치되며, 상기 반송로를 지나는 피세정물을 향하여 드라이 에어를 토출하는 드라이 에어 토출 수단을 구비한 건조 장치에 있어서,
    상기 드라이 에어 토출 수단을 상기 피세정물의 표면에 평행하고 또한 상기 피세정물의 반송 방향에 직교하는 방향으로 직선적으로 이동시키는 리니어 구동 장치가 설치되고, 상기 드라이 에어 토출 수단의 토출구가 상기 반송 방향으로 길게 형성된 슬릿으로 구성되어 있고,
    상기 건조함의 입구 및 출구에 제2 드라이 에어 토출 수단이 더 설치되고, 상기 제2 드라이 에어 토출 수단은 상기 반송 방향에 직교하는 방향으로 적어도 피세정물의 폭만큼 형성된 슬릿을 갖는 한 쌍의 노즐로 구성되고, 상기 노즐의 대향하는 면은 내측 가장자리의 간격이 외측 가장자리의 간격보다 커지도록 내측 가장자리로부터 외측 가장자리에 걸쳐 경사져 있는 것을 특징으로 하는 건조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 드라이 에어 토출 수단이 상기 반송 방향에 직교하는 방향으로 나란히 배치된 복수 개의 노즐로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 건조 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 드라이 에어 토출 수단이 상기 반송 방향에 직교하는 방향으로 나란히 배치된 복수 개의 노즐을 반송 방향으로 복수 열 배치한 노즐로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 건조 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 드라이 에어 토출 수단이 상기 피세정물을 사이에 두고 상하로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 건조 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 건조함에 건조 공기를 충전하기 위한 제3 드라이 에어 토출 수단이 더 설치되고, 상기 제3 드라이 에어 토출 수단의 토출구가 상기 리니어 구동 장치를 향하여 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 건조 장치.
  7. 삭제
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