KR101412080B1 - 액체필터부를 구비한 입자회수장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액체필터부를 구비한 입자회수장치에 관한 것으로서, 입자를 필터링(filtering) 하기 위한 액체를 수용하는 액체필터부; 상기 액체필터부에 수용되는 액체에 일부분이 잠긴 상태에서, 상기 액체 내부에 입자를 유입시키기 위한 유입관; 상기 액체필터부에 수용되는 액체를 회수하기 위한 회수부; 및 상기 액체필터부에 진공펌프를 연결하기 위한 펌프연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액체필터부를 구비한 입자회수장치{APPARATUS FOR RECOVERING PARTICLES WITH LIQUID FILTER}
본 발명은 액체필터부를 구비한 입자회수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 필터부의 교체가 용이하고, 유지비용이 최소화되며, 입자 회수율도 현저하게 향상된 입자회수장치에 관한 것이다.
입자회수장치란 입자를 회수하기 위한 장치로서, 대표적으로 금속이나 세라믹 분말을 사용하는 코팅 공정이 수행되는 공정챔버와 연결된 상태로 설치되며, 바람직하게는 공정챔버의 공정이 진행된 뒤에 공정챔버 밖으로 배출되는 분말 형태의 입자들을 회수(재활용 혹은 처분을 위해)하기 위해 사용된다.
따라서 이러한 입자회수장치에는 회수할 입자를 필터링(filter)하기 위한 필터부의 구성이 필요한데, 종래에는 이러한 필터부의 구성으로서 교체 가능한 형태의 망 필터가 사용되었다.
하지만, 이러한 종래의 망 필터는 지속적인 필터의 교체가 필요하여 장치의 유지 관리를 어렵게 하는 요인으로 작용하였으며, 망 필터 자체의 비용도 비교적 고가여서 입자회수장치의 유지에 많은 비용이 소모되었다. 또한, 망 필터를 통한 입자의 회수율 자체도 10 내지 20% 수준에 머물러서, 효율적인 입자회수 기능을 제공하지 못한다는 문제점도 있었다.
따라서, 입자회수장치 분야에 있어서, 교체가 용이하고, 유지비용이 최소화되며, 입자 회수율도 현저하게 향상된 필터부의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 이상에서 살펴본 기술적인 요구를 충족시키기 위해서 발명되었으며, 상기와 같은 문제점을 해결함은 물론, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 개발할 수 없는 구성을 부가하여 발명되었다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 입자회수를 위해 사용되던 종래의 망 필터를 대체할 수 있게 하는 것을 해결과제로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 입자를 회수하는 필터부의 교체를 용이하게 할 수 있게 하는 것을 해결과제로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 물(H2O) 등의 액체를 사용하여 입자를 회수할 수 있도록 하여 입자회수장치의 유지비용을 현저하게 낮출 수 있게 하는 것을 해결과제로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 종래의 필터들에 비해 입자의 회수율을 현저하게 향상시킬 수 있게 하는 것을 해결과제로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 복수 개의 액체필터부를 연속적으로 구성하여 입자의 회수율을 현저하게 향상시킬 수 있게 하는 것을 해결과제로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 입자의 회수에 사용되는 액체의 종류를 회수 대상 입자의 종류에 따라 선택할 수 있게 하는 것을 해결과제로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 입자를 필터링(filtering) 하기 위한 액체를 수용하는 액체필터부; 상기 액체필터부에 수용되는 액체에 일부분이 잠긴 상태에서, 상기 액체 내부에 입자를 유입시키기 위한 유입관; 상기 액체필터부에 수용되는 액체를 회수하기 위한 회수부; 및 상기 액체필터부에 진공펌프를 연결하기 위한 펌프연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 상기 펌프연결부를 통해 상기 액체필터부 내부가 진공으로 유지되면서, 상기 유입관으로부터 상기 액체에 상기 입자가 유입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 상기 펌프연결부가 상기 액체가 상기 진공펌프로 전달되는 것을 방지하는 액체체크밸브 또는 액체트랩을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 상기 회수부와 연결되며, 상기 회수부를 통해 전달된 상기 액체로부터 상기 입자를 추출하는 입자추출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 상기 액체필터부가, 상기 액체를 공급하는 액체공급부; 및 상기 액체를 가열하는 액체가열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 상기 액체필터부가, 복수 개의 액체를 저장하고 있는 액체저장부; 상기 복수 개의 액체 중 필터링할 입자에 적합한 액체를 선택하는 액체선택부; 내부에 공급된 액체량을 측정하는 액체량측정부; 및 상기 액체공급부, 상기 액체저장부, 상기 액체선택부, 상기 액체량측정부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 상기 유입관이 상기 액체가 역으로 전달되는 것을 방지하는 액체트랩 또는 액체체크밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 상기 입자가 0.01 내지 100 마이크로미터(μm) 크기의 분말입자인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 상기 유입관이 공정챔버로부터 전달되는 입자를 유입시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 상기 액체필터부가 복수 개로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 상기 액체필터부가 제1액체필터부, 제2액체필터부 및 상기 제1, 2액체필터부를 연결시키는 필터연결부를 포함하고, 상기 유입관은 상기 제1액체필터부의 액체에 일부분이 잠기며, 상기 필터연결관은 상기 제1액체필터부의 액체에는 잠기지 않고, 상기 제2액체필터부의 액체에는 잠긴 상태로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 입자회수를 위해 사용되던 종래의 망 필터를 대체할 수 있는데, 특히 공정챔버 내의 입자회수를 위해 공정챔버와 진공펌프 사이에 설치되던 고가의 망 필터를 대체할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 입자를 회수하는 필터부의 교체를 용이하게 할 수 있다. 구체적으로 종래의 망 필터의 교체와 같이 장치의 분해나 분리가 필요하지 않으며, 필터의 역할을 하는 액체의 교체만으로 필터부 교체의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 고가의 망 필터가 아닌 물(H2O) 등의 액체를 사용하여 입자를 회수할 수 있도록 하여 입자회수장치의 유지비용을 현저하게 낮출 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 종래의 필터들에 비해 입자의 회수율을 현저하게 향상시킬 수 있으며, 회수율 100%에 가까운 효과를 발휘할 수 있다. 따라서, 입자 회수율을 극대화시킬 수 있으며, 상기 입자회수장치가 진공장비에 설치되는 경우에는, 회수 과정에서 입자가 진공펌프 속으로 유입되는 것을 완전하게 차단하여 펌프를 보호할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 복수 개의 액체필터부를 연속적으로 구성하여 입자의 회수율을 더욱 현저하게 향상시킬 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 입자의 회수에 사용되는 액체의 종류를 회수 대상 입자의 종류에 따라 선택할 수 있으므로, 다양한 입자들에 대해서 효율적인 기능을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 필터 역할을 하는 액체를 가열시키는 구성을 더 포함하여 결로현상 발생을 방지할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터를 구비한 입자회수장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액체필터를 구비한 입자회수장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입자회수장치가 공정챔버 및 진공펌프와 연결되어 설치된 것을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 액체필터부가 구비된 입자회수장치의 구성을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터를 구비한 입자회수장치를 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치를 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터를 구비한 입자회수장치는, 입자를 필터링(filtering) 하기 위한 액체를 수용하는 액체필터부(100), 상기 액체필터부에 수용되는 액체에 일부분이 잠긴 상태에서, 상기 액체 내부에 입자를 유입시키기 위한 유입관(200), 상기 액체필터부의 액체를 회수하기 위한 회수부(300), 상기 회수부와 연결되며, 상기 회수부를 통해 전달된 상기 액체로부터 상기 입자를 추출하는 입자추출부(400), 상기 액체필터부에 진공펌프를 연결하기 위한 펌프연결부(510)를 포함할 수 있다.
상기 액체필터부(100)는, 상기 유입관(200)으로부터 유입되는 입자를 필터링(filtering)하기 위한 구성이며, 필터(filter) 역할을 수행하는 액체(110)를 수용할 수 있는 형태로 구성된다.
이러한 상기 액체필터부(100)는 상기 액체(110)를 사용하여 유입되는 입자를 필터링하게 되는데, 바람직하게는 유입되는 입자를 상기 액체(110)에 침전시키는 작용을 통해 필터(filter)로서의 역할을 수행할 수 있다.
또한, 상기 액체(110)는 유입되는 입자의 종류에 따라 다양하게 구성될 수 있는데, 구체적으로 유입되는 입자의 용해도나 비중을 고려하여, 해당 입자를 침전시킬 수 있는 액체(110)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 유입되는 입자가 코팅 공정에 사용되는 산화알루미늄(Al2O3)이나 실리카(silica) 등의 입자라고 할 때, 이들 입자보다 비중이 적은 물(H2O)로서 상기 액체(110)를 구성하여 입자들이 침전될 수 있도록 구성할 수 있다.
한편, 상기 액체필터부(100)의 구성을 좀 더 상세하게 살펴보면, 상기 액체필터부(100)는 상기 액체(110)를 공급하는 액체공급부(120)를 포함하여 구성될 수 있는데, 여기서 상기 액체공급부(120)는 입자의 필터링을 위한 상기 액체(110)를 상기 액체필터부(100) 내부에 공급하기 위한 구성이다. 따라서, 이러한 액체공급부(120)를 통해 상기 액체필터부는 새로운 공정마다 새로운 액체를 수용할 수 있으며, 이러한 액체교체 동작에 의해 필터 교체의 효과가 달성된다.
또한, 상기 액체필터부(100)는, 상기 액체(110)를 가열하기 위한 히터 등의 액체가열부(111)를 더 포함할 수 있는데, 이러한 상기 액체가열부(111)는 상기 액체(110) 가열시켜 상기 액체필터부(100)에 발생할 수 있는 결로현상을 방지하는 역할을 수행한다. 구체적으로, 상기 유입관(200)을 통해 저온의 공기나 가스가 유입되는 경우에 상기 액체(110)가 냉각되어 상기 액체필터부(100)의 외벽에 결로현상이 발생될 수 있는데, 이러한 상기 액체가열부(111)가 상기 액체(110)를 가열하여 이러한 결로현상을 방지하게 된다.
상기 유입관(200)은, 상기 액체필터부(100) 내부에 회수할 입자를 유입시키는 구성을 의미한다.
여기서 상기 유입관(200)은, 바람직하게는 공정챔버(600)와 연결(다른 장치들과의 연결도 가능하다)될 수 있도록 구성되는데, 이러한 공정챔버(600)와의 연결을 통해 공정챔버(600)의 공정에 따라 발생되는 입자들을 상기 액체필터부(100)에 전달할 수 있게 된다. 구체적으로, 코팅, 증착 등의 공정에서 발생되는 입자들이 상기 액체필터부(100)에 전달될 수 있으며, 바람직하게는 0.01 내지 100 마이크로미터(μm) 크기의 분말입자들이 상기 액체필터부(100)에 전달될 수 있다.
또한, 상기 유입관(200)은 바람직하게는 상기 액체필터부(100)가 포함하는 상기 액체(110)에 일부분이 잠긴 상태로 구성될 수 있는데, 이러한 구성을 통해 필터 역할을 하는 상기 액체(110)에 직접적으로 입자들을 전달할 수 있게 된다.
그리고, 상기 유입관(200)은 상기 유입관(200) 내부에 액체트랩(210) 또는 액체체크밸브(220)의 구성을 포함할 수 있는데, 이러한 구성들을 통해 상기 액체필터부(100)의 액체(110)가 상기 유입관(200)을 통해 외부로 전달되는 것을 방지(참고로, 상기 액체트랩(210)는 액체의 이동을 차단하고 공기와 가스만을 통과시키며, 상기 액체체크밸브(220)는 액체가 역류하는 것을 방지하는 역할을 한다)할 수 있다. 구체적으로 상기 유입관(200)을 선택적으로 차단시킬 수 있는 상기 액체체크밸브(220)와 상기 액체(110)를 차단시키는 물질로 구성된 액체트랩(210)을 통해, 상기 액체(110)의 역 전달을 이중으로 차단할 수 있는데, 한가지 예로 상기 액체(110)가 물(H2O)인 경우를 살펴보면, 상기 액체체크밸브(220) 선택적인 개폐를 통해 상기 물의 역 전달을 1차적으로 저지할 수 있으며, 상기 액체트랩(210)을 망 필터 또는 저온 필터(Cold Trap) 등의 수분차단물질로 구성하여 상기 물의 역 전달을 2차적으로 차단할 수 있다.
한편, 상기 유입관(200)은 도 1의 형상 이외에도 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 상기 유입관(200)의 재질도 특별한 종류로 한정되지 않는다. 또한, 상기 유입관(200)이 공정챔버(600) 등의 다른 장치와 연결되는 경우에도, 이러한 외부 연결 부분의 구성이 도면들처럼 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 용이한 위치와 방법으로 다양하게 연결될 수 있다.
상기 회수부(300)는, 상기 액체필터부(100)의 액체(110)를 회수하기 위한 구성으로서, 필터링에 의해 입자들이 침전되어 있는 액체(110)를 회수하는 구성을 의미한다.
이러한 상기 회수부(300)는 바람직하게는 상기 액체필터부(100)와 중력방향으로 연결된 배수구(drain)의 형태로 구성될 수 있는데, 이러한 구성을 통해 별도의 장치나 에너지를 사용하지 않고도 상기 액체필터부(100) 내부의 액체(110)를 회수할 수 있다.
상기 입자추출부(400)는, 상기 회수부(300)와 연결되어 상기 회수부(300)를 통해 회수된 액체(110)를 전달받으며, 입자들이 침전되어 있는 액체(110)에서 입자를 분리 추출하여 회수하는 구성을 의미한다.
한가지 예로 상기 액체(110)가 물(H2O)인 경우를 살펴보면, 건조과정에 의해 수분을 제거할 수 있으며, 이러한 건조과정을 통해 침전되어 있는 입자들을 다시 회수하여 재활용할 수 있다.
상기 펌프연결부(510)는, 진공펌프(500)와 연결을 이루기 위한 구성으로서, 상기 진공펌프(500)와 상기 액체필터부(100)가 연결될 수 있도록 하여 상기 액체필터부(100) 내부를 진공으로 유지시키는 역할을 하는 구성이다.
이러한 상기 펌프연결부(510)는 바람직하게는 상기 액체(110)에 잠기지 않는 상태로 구성될 수 있는데, 이러한 상태로 상기 진공펌프(500)와 연결되어서 상기 액체필터부(100) 내부가 진공으로 유지될 수 있게 한다. 또한, 상기 펌프연결부(510)는 상기 진공펌프(500)의 펌프 동작에 따라 상기 유입관(200)으로부터 입자들이 유입되도록 할 수 있는데, 구체적으로 상기 진공펌프(500)가 상기 액체필터부(100) 내부의 공기 또는 가스를 흡입하여 진공상태를 형성함에 따라 액체(110)를 누르는 기압이 낮아지고, 이에 따라 상기 액체(110)에 잠긴 유입관(200)에 흡입력이 유도되어 입자들이 상기 액체(110)속으로 유입되게 된다.
그리고, 상기 펌프연결부(510)는 상기 펌프연결부(510) 내부에 액체트랩(520) 또는 액체체크밸브(미도시)의 구성을 포함할 수 있는데, 이러한 구성들을 통해 상기 액체필터부(100)의 액체(110)가 상기 펌프연결부(510)를 통해 진공펌프(500)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로 상기 펌프연결부(510)를 선택적으로 차단시킬 수 있는 상기 액체체크밸브(미도시)와 상기 액체(110)를 차단시키는 물질로 구성된 액체트랩(520)을 통해, 상기 액체(110)의 전달을 이중으로 차단할 수 있는데, 한가지 예로 상기 액체(110)가 물(H2O)인 경우를 살펴보면, 상기 액체체크밸브 선택적인 개폐를 통해 상기 물의 전달을 1차적으로 저지할 수 있으며, 상기 액체트랩(520)을 드라이 실리카, 황산, 칼슘 등의 수분차단물질로 구성하여 상기 물의 전달을 2차적으로 차단할 수 있다.
한편, 상기 펌프연결부(510)는 도 1의 실시예 이외에도 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 상기 펌프연결부(510)의 형성위치 자체도 다양하게 구성될 수 있다.
도 2를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 입자회수장치를 살펴보면, 상기 액체필터부(100)는, 여러 종류의 액체(110)를 저장하고 있는 액체저장부(140), 상기 여러 종류의 액체(110) 중 필터링할 입자에 적합한 액체(110)를 선택하는 액체선택부(150), 상기 액체필터부(100) 내부에 공급된 액체량을 측정하는 액체량측정부(132) 및 상기 액체공급부(120), 상기 액체저장부(140), 상기 액체선택부(150), 상기 액체측정부를 제어할 수 있는 제어부(130)를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 액체저장부(140)는, 필터로서 사용될 수 있는 액체(110)를 저장하고 있는 구성인데, 바람직하게는 여러 종류의 액체(110)를 저장하여 상기 액체필터부(100)가 다양한 종류의 액체(110)로 구성될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 상기 액체선택부(150)는, 상기 액체저장부(140)에 저장된 여러 종류의 필터링용 액체(110) 중에 대상 입자에 적합한 액체(110)를 선택하는 구성을 의미하는데, 구체적으로 상기 제어부(130)의 제어에 의해 상기 액체저장부(140)로부터 필터링에 적합한 액체(110)를 선택하며, 선택된 액체(110)를 상기 액체공급부(120)로 전달하여 상기 액체필터부(100) 내부에 공급될 수 있도록 한다. 이러한 상기 액체선택부(150)에 의한 필터링용 액체(110)의 선택은, 상기 제어부(130)가 대상 입자와 액체(110)의 용해도, 비중 등을 고려하여 결정되는데, 바람직하게는 대상 입자가 침전될 수 있는 액체(110)로 선택될 수 있다. 예를 들어, 유입되는 입자가 코팅 공정에 사용되는 산화알루미늄(Al2O3)이나 실리카(silica) 등의 입자라고 할 때, 상기 제어부(130)의 제어에 따라 액체선택부(150)는 상기 액체(110)로서 물(H2O)을 선택하여 입자들이 침전시킬 수 있다.
그리고, 상기 액체량측정부(132)는 상기 액체필터부(100) 내부에 공급되는 액체(110)의 양을 측정하기 위한 구성인데, 측정한 정보를 시각적으로 제공하는 시각표시부의 구성을 포함할 수 있다.
마지막으로, 상기 제어부(130)는 상기 액체공급부, 상기 액체선택부(150), 상기 액체저장부(140), 상기 액체량측정부(132)를 제어할 수 있는 구성으로서, 선택에 따라 상기 구성들을 전자적으로 제어하는 메인컨트롤러의 형태로 구현될 수 있으며, 이러한 실시예상에서는 상기 구성들을 원격에서 통합적으로 제어하게 된다.
이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자회수장치가 동작하는 예를 살펴본다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부(100)를 구비한 입자회수장치는 진공장비의 일부로서 공정챔버(600)와 진공펌프(500) 사이에 설치되어 입자회수 동작을 수행할 수 있다. 구체적으로 상기 입자회수장치는 도 3과 같이 증착, 코팅 등의 공정을 수행하는 공정챔버(600)와 진공유지를 유한 진공펌프(500) 사이에 설치되어 동작할 수 있는데, 이러한 구성에 의해 상기 입자회수장치는 상기 공정챔버(600)의 증착, 코팅 공정 중에서 생긴 입자들을 회수하게 된다.
먼저, 도 3을 참조하여 각 구성들의 연결을 검토하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자회수장치가 포함하는 유입관(200)은 공정챔버(600)와 연결되어 있고 상기 유입관(200)은 액체필터부(100)의 액체(110)에 잠긴 상태로 형성된다. 또한, 상기 입자회수장치가 포함하는 펌프연결부(510)에는 진공펌프(500)가 연결되어 있으며, 이러한 상기 진공펌프(500)의 동작이 상기 액체필터부(100) 내부에 직접 영향을 미치게 된다.
다음으로, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 입자회수장치의 동작을 살펴보면, 상기 진공펌프(500)의 동작에 따라 상기 액체필터부(100) 내부의 공기가 상기 진공펌프(500)로 흡입되며, 공기의 흡입에 따라 상기 액체필터부(100) 내부는 점차 진공상태로 변화하게 된다. 한편, 이러한 상기 진공펌프(500)에 의한 공기의 흡입은 상기 액체필터부(100) 내부를 진공으로 변화시키고 기압을 감소시키게 되는데, 이에 따라 상기 액체(110)에 담겨있는 유입관(200) 내부에 흡입력이 유도된다. 따라서, 상기 공정챔버(600) 내에 존재하는 입자들이 상기 유입관(200)을 통해 상기 액체(110)로 유입되게 되고, 상기 액체(110)가 이러한 입자들을 침전시켜서 필터로서 동작하게 된다.
이러한 상기 입자회수장치는, 공정챔버(600)에서 발생되는 입자들을 액체(110)를 통과시켜서 필터링하기 때문에 입자들의 회수율이 현저하게 높일 수 있다.
구체적으로, 회수율이 10 내지 20%에 머무르던 종래의 망 필터와 달리 액체(110)를 건조하여 90 내지 100%에 가까운 입자들을 회수할 수 있는데, 이러한 회수율의 현저한 증가에 따라 입자 재활용의 효율을 높일 수 있으며, 필터를 통과하여 상기 진공펌프(500)에 유입되는 입자의 수를 현저하게 감소시켜 진공펌프(500) 고장 가능성을 감소시킬 수 있다.
한편, 상기 공정챔버(600) 내부의 공기나 가스가 단열팽창 효과에 의하여 급냉동됨에 따라, 상기 유입관(200)을 통해 저온의 공기나 가스가 유입될 수 있는데, 이러한 저온의 공기나 가스는 상기 액체(110)를 냉각시켜서 상기 액체필터부(100) 외벽에 결로현상을 발생시킬 수 있다. 따라서, 이러한 결로현상을 방지하기 위하여 상기 액체필터부(100)는 상기 액체(110)를 가열하는 상기 액체가열부(111)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 상기 액체가열부(111)에 의해 결로현상이 방지되게 된다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 액체필터부를 구비한 입자회수장치를 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 입자회수장치는 복수 개(2개 이상의)의 액체필터부를 포함할 수 있다. 구체적으로, 연속적으로 연결된 복수 개의 액체필터부를 포함할 수 있는데, 이러한 복수 개의 액체필터부를 통해 입자의 필터링 가능성을 높여서 입자의 회수율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 4를 참조하여 일 실시예를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자회수장치는 제1액체필터부(160), 제2액체필터부(180) 및 상기 제1, 2액체필터부를 연결시키는 필터연결부(170)를 포함할 수 있다.
여기서 상기 제1액체필터부(160)에는 공정챔버(600)에 존재하는 입자를 유입시키기 위한 유입관(200)이 연결되며, 바람직하게는 상기 제1액체필터부의 액체(162)에 상기 유입관(200)의 일부가 잠긴 상태로 구성될 수 있다. 또한, 상기 제1액체필터부(160)와 상기 제2액체필터부(180)는 상기 필터연결부(170)를 통해 연결되는데, 상기 필터연결부(170)는 상기 제1액체필터부의 액체(162)에는 잠기지 않고, 상기 제2액체필터부의 액체(182)에는 잠긴 상태로 구성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 제2액체필터부(180)는 펌프연결부(510)를 통해 진공펌프(500)와 연결되는데, 상기 펌프연결부(510)가 상기 제2액체필터부의 액체(182)에 잠기지 않는 상태로 구성되는 것이 바람직하다.(참고로, 상기 유입관(200), 필터연결부(170), 펌프연결부(510)의 구성은 도 4의 실시예에 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 용이한 범위 내에서 다양한 형태로 구성될 수 있다.)
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 입자회수장치의 동작을 살펴보면, 먼저, 상기 펌프연결부(510)를 통해 상기 제2액체필터부(180)의 공기가 흡입되고, 이러한 흡입에 따라 상기 제2액체필터부(180) 내부가 진공상태로 변화하면서 상기 필터연결부(170)에 흡입력이 유도된다. 다음으로, 이러한 상기 필터연결부(170)에 유도된 흡입력은 상기 제1액체필터부(160)의 공기를 흡입하여 상기 제1액체필터부(160) 내부를 진공상태로 변화시키는데, 이에 따라 상기 유입관(200)에 흡입력이 유도된다. 결국, 이러한 상기 유입관(200)에 유도된 흡입력을 통해 상기 공정챔버(600)로부터 입자가 유입되며, 유입된 입자들이 상기 제1액체필터부(160) 또는 제2액체필터부(180)를 거치면서 필터링이 이루어지게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자회수장치가 포함할 수 있는 액체필터부의 개수는 도 4의 실시예와 같이 2개로 한정되지 않으며, 3개 이상의 액체필터부를 연속적으로 연결한 형태로도 구성될 수 있다.
이상에서 살핀, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 입자회수를 위해 사용되던 종래의 망 필터를 대체할 수 있는데, 특히 공정챔버(600) 내의 입자회수를 위해 공정챔버(600)와 진공펌프(500) 사이에 설치되던 고가의 망 필터를 대체할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 입자를 회수하는 필터부의 교체를 용이하게 할 수 있다. 구체적으로 종래의 망 필터의 교체와 같이 장치의 분해나 분리가 필요 없으며, 필터의 역할을 하는 액체의 교체만으로 필터부 교체의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 고가의 망 필터가 아닌 물(H2O) 등의 액체를 사용하여 입자를 회수할 수 있도록 하여 입자회수장치의 유지비용을 현저하게 낮출 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 종래의 필터들에 비해 입자의 회수율을 현저하게 향상시킬 수 있으며, 회수율 100%에 가까운 효과를 발휘할 수 있다. 따라서, 입자 회수율을 극대화시킬 수 있으며, 상기 입자회수장치가 진공장비에 설치되는 경우에는, 회수 과정에서 입자가 진공펌프(500) 속으로 유입되는 것을 완전하게 차단하여 펌프를 보호할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 복수 개의 액체필터부를 연속적으로 구성하여 입자의 회수율을 더욱 현저하게 향상시킬 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실싱에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 입자의 회수에 사용되는 액체의 종류를 회수 대상 입자의 종류에 따라 선택할 수 있으므로, 다양한 입자들에 대해서 효율적인 기능을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체필터부를 구비한 입자회수장치는, 필터 역할을 하는 액체를 가열시키는 구성을 더 포함하여 결로현상 발생을 방지할 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 실시 예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 액체필터부 110 : 액체
111 : 액체가열부 120 : 액체공급부
130 : 제어부 132 : 액체량측정부
140 : 액체저장부 150 : 액체선택부
160 : 제1액체필터부 162 : 제1액체필터부의 액체
170 : 필터연결부 171 : 액체트랩
180 : 제2액체필터부 182 : 제2액체필터부의 액체
200 : 유입관 210 : 액체트랩
220 : 액체체크밸브 300 : 회수부
400 : 입자추출부 500 : 진공펌프
510 : 펌프연결부 520 : 액체트랩
600 : 공정챔버

Claims (11)

  1. 입자를 필터링(filtering) 하기 위한 액체를 수용하는 액체필터부;
    상기 액체필터부에 수용되는 액체에 일부분이 잠긴 상태에서, 상기 액체 내부에 입자를 유입시키기 위한 유입관;
    상기 액체필터부에 수용되는 액체를 회수하기 위한 회수부; 및
    상기 액체필터부에 진공펌프를 연결하기 위한 펌프연결부;
    를 포함하되,
    상기 액체필터부는,
    상기 액체를 공급하는 액체공급부; 및
    상기 액체를 가열시키는 액체가열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입자회수장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 펌프연결부를 통해 상기 액체필터부 내부가 진공으로 유지되면서, 상기 유입관으로부터 상기 액체에 상기 입자가 유입되는 것을 특징으로 하는 입자회수장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 펌프연결부는 상기 액체가 상기 진공펌프로 전달되는 것을 방지하는 액체체크밸브 또는 액체트랩을 포함하는 것을 특징으로 하는 입자회수장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 회수부와 연결되며, 상기 회수부를 통해 전달된 상기 액체로부터 상기 입자를 추출하는 입자추출부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입자회수장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체필터부는,
    복수 개의 액체를 저장하고 있는 액체저장부;
    상기 복수 개의 액체 중 필터링할 입자에 적합한 액체를 선택하는 액체선택부;
    내부에 공급된 액체량을 측정하는 액체량측정부; 및
    상기 액체공급부, 상기 액체저장부, 상기 액체선택부, 상기 액체량측정부를 제어하는 제어부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입자회수장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입관은,
    상기 액체가 역으로 전달되는 것을 방지하는 액체트랩 또는 액체체크밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 입자회수장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 입자는 0.01 내지 100 마이크로미터(μm) 크기의 분말입자인 것을 특징으로 하는 입자회수장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 유입관은 공정챔버로부터 전달되는 입자를 유입시키는 것을 특징으로 하는 입자회수장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체필터부는 복수 개로 형성되는 것을 특징으로 하는 입자회수장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 액체필터부는 제1액체필터부, 제2액체필터부 및 상기 제1, 2액체필터부를 연결시키는 필터연결부를 포함하고,
    상기 유입관은 상기 제1액체필터부의 액체에 일부분이 잠기며,
    상기 필터연결부는 상기 제1액체필터부의 액체에는 잠기지 않고, 상기 제2액체필터부의 액체에는 잠긴 상태로 구성되는 것을 특징으로 하는 입자회수장치.
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