KR101438722B1 - 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템 - Google Patents

미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 트위스터 분사 시스템에 있어서, 보다 상세하게는 24시간 스팀 생성 및 주입 가능하면서 마이크로 버블과 DIW(DeIonized Water)을 미리 혼합시킨 혼합 유체 및 CDA(Clean Dried Air)를 주입하고 그들을 고압에서 트위스트 방식으로 혼합한 후 분사함으로써 TSP(Touch Screen Panel)의 제조에서 발생하는 미세 불순물 또는 웨이퍼의 포토 공정에서 발생하는 미세 불순물 등 미세 오염 입자를 제거하는 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템에 관한 것으로, 트위스터 노즐 모듈에 미세세정을 위한 스팀과 유체를 주입하는 시스템이 상기 트위스터 노즐 모듈에 청정건조공기(CDA) 주입을 위한 제1주입라인과, 상기 트위스터 노즐 모듈에 탈이온수(DI Water)와 마이크로 버블이 혼합된 혼합 유체의 주입을 위한 제2주입라인과, 상기 트위스터 노즐 모듈에 스팀 주입을 위한 제3주입라인과, 상기 혼합 유체를 생성하는 혼합기와, 상기 혼합기에서 생성된 상기 혼합 유체를 상기 제2주입라인을 통해 공급하기 위해 저장하는 버퍼 탱크를 포함하여 구성되는 것이 특징인 발명이다.

Description

미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템{twister spraying system for fine cleaning}
본 발명은 트위스터 노즐에 미세세정을 위한 스팀과 유체를 일정한 압력 및 유량으로 공급하는 트위스터 분사 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 24시간 스팀 생성 및 주입 가능하면서 마이크로 버블과 DIW(DeIonized Water)을 미리 혼합시킨 혼합 유체 및 CDA(Clean Dried Air)를 주입하고 그들을 고압에서 트위스트 방식으로 혼합한 후 분사함으로써 미세 불순물 등 미세 오염 입자를 제거하는 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템에 관한 것이다.
최근 마이크로 버블을 이용한 세정이나 세척 기술이 소개되었다.
마이크로 버블을 이용한 세정이나 세척 기술은 반도체 부품의 세척, 반도체 소자 제조 공정 중 발생하는 불순물(파티클, 유분 및 얼룩 등)의 세정, 그리고 태양전지 웨이퍼의 세정 등에 적용되고 있으며, 농업이나 어업 분야에서 대상물을 세척한다거나 일상 생활의 세척에도 널리 적용되고 있다. 그밖에 다양한 분야로 확산되고 있는 실정이다.
마이크로 버블을 이용한 세정이나 세척 기술은 탈이온수(DIW)를 마이크로 버블로 만들어 피세척물에 직접 분사하여 처리한다. 상세하게, 분사된 마이크로 버블이 피세척물에서 흘러내리면서 피세척물에 형성된 불순물을 도포하여 부상하고 그 불순물이 함유된 폐세정액을 배수시켜서 세정이 이루어진다.
그러나 이러한 종래 기술에서는 탈이온수(DIW)를 마이크로 버블 생성기에 통과시켜 생성된 마이크로 버블을 직접 세정에 사용함으로써 마이크로 버블을 만드는 과정에서 발생하는 파티클이 세정에 역효과를 내는 단점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 점들을 감안하여 안출할 것으로, 탈이온수(DI Water)와 마이크로 버블이 혼합된 혼합 유체를 생성한 후에 그 혼합 유체 생성 과정에서 발생된 파티클을 제거하기 위한 버퍼 탱크를 거치게 함으로써 미세세정을 위해 분사되는 세정액의 순도를 극대화시켜 주는 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 별도의 혼합 및 가열 장치 없이 주입되는 유체를 트위스터 방식으로 혼합하고 균일한 압력으로 세정액을 분사할 수 있도록 해주는 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템의 특징은, 미세세정을 위한 트위스터 노즐 모듈과, 상기 트위스터 노즐 모듈에 청정건조공기(CDA) 주입을 위한 제1주입라인과, 상기 트위스터 노즐 모듈에 탈이온수(DI Water)와 마이크로 버블이 혼합된 혼합 유체의 주입을 위한 제2주입라인과, 상기 트위스터 노즐 모듈에 스팀 주입을 위한 제3주입라인과, 상기 혼합 유체를 생성하는 혼합기와, 상기 혼합기에서 생성된 상기 혼합 유체를 상기 제2주입라인을 통해 공급하기 전에 일시 저장하는 버퍼 탱크를 포함하여 구성되는 것이다.
바람직하게, 상기 버퍼 탱크는 내부 격벽에 의해 제1저장조와 제2저장조로 분리될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 제1저장조는 상기 혼합기에서 생성된 상기 혼합 유체를 저장하고, 상기 제2저장조는 상기 제2주입라인을 통해 공급하는 상기 혼합 유체를 저장하되, 상기 혼합기에서 생성되어 유입되는 상기 혼합 유체가 상기 제1저장조에 저장되면서 상기 내부 격벽에서 흘러 넘치는 분량이 상기 제2저장조에 저장될 수 있다.
바람직하게, 상기 제1주입라인의 개폐를 위한 제1밸브와 CDA의 주입유량과 주입압을 조절하는 제1레귤레이터와, 상기 제2주입라인의 개폐를 위한 제2밸브와 상기 혼합 유체의 주입유량과 주입압을 조절하는 제2레귤레이터와, 상기 제3주입라인의 개폐를 위한 밸브를 더 구비할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 제3주입라인의 일단에는 상기 트위스터 노즐 모듈에 결합되면서 타단에는 스팀 발생기(Steam generator)가 결합될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 제1 및 2 레귤레이터의 주입유량 및 주입압을 조절하고 상기 제1 내지 3 주입라인에 구비되는 밸브들의 개폐를 제어하는 제어기를 더 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 트위스터 노즐 모듈은, 내부가 중공으로 이루어진 몸체부와, 상기 몸체부의 일측에 구비되고, 상기 몸체부의 내부로 상기 청정건조공기(CDA)를 주입하기 위해 상기 제1주입라인과 결합되는 제1주입부와, 상기 몸체부의 일측에 구비되고, 상기 몸체부의 내부로 상기 혼합 유체를 주입하기 위해 상기 제2주입라인과 결합되는 제2주입부와, 상기 몸체부의 상부 중심 일측에 구비되어 상기 몸체부의 내부로 고압의 상기 스팀을 주입하기 위해 상기 제3주입라인과 결합되는 제3주입부와, 상기 몸체부의 하단부 일측에 구비되어 상기 몸체부의 내부에서 혼합된 세정액을 외부로 분사하는 유출구를 포함할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 제1주입부 및 제2주입부는 상기 몸체부 내부에서 하방으로 절곡되도록 구비될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 제3주입부는 상기 몸체부 내부로 소정 길이 인입되도록 구비될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 제3주입부가 상기 몸체부 내부로 인입되는 길이는 상기 제1 및 2 주입부가 상기 몸체부의 내부에서 하방으로 절곡되는 길이에 비해 상대적으로 길게 형성될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 제1 및 2 주입부는 상기 제3주입부를 기준으로 상호 대향되도록 구비될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 몸체부는 상기 청정건조공기(CDA)와 상기 혼합 유체와 상기 스팀이 내부에서 트위스터 방식에 의해 혼합될 수 있도록 중공으로 형성되고, 하부가 개방된 몸체, 및 상기 몸체 하부에 상기 몸체와 대응되는 형상으로 이루어지고, 바닥면에 유출구가 형성된 노즐블록을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 마이크로 버블과 DIW(DeIonized Water)을 미리 혼합시킨 혼합 유체 및 CDA(Clean Dried Air)를 주입하고 그들을 고압에서 트위스트 방식으로 혼합한 후 분사함으로써 TSP(Touch Screen Panel)의 제조에서 발생하는 미세 불순물 또는 웨이퍼의 포토 공정에서 발생하는 미세 불순물 등 미세 오염 입자를 제거하는 미세세정이 가능하다는 효과가 있다.
특히, 본 발명에서는 마이크로 버블과 DIW가 미리 혼합된 혼합 유체를 일정시간 버퍼 탱크에 저장되었다가 주입되기 때문에, 마이크로 버블을 생성하면서 발생하는 파티클(불순물)의 유입이 미연에 제거되어 안정적인 세정을 가능하게 해준다.
또한, 본 발명에서는 마이크로 버블과 DIW가 혼합된 혼합 유체가 트위스트 혼합되면서 기포를 생성하고, 그 생성된 기포가 대상물에 충돌하여 미세 불순물까지 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 세정이 요구되는 위치에 트위스터 노즐 모듈을 설치한 후 그 트위스터 노즐 모듈에 구비되는 공급라인에만 본 발명의 시스템을 연결하여 세정작업을 진행할 수 있어서 공정이 간편해진다.
또한, 본 발명에서는 병렬로 배치되는 다수의 히터 봉을 사용하는 스팀 발생기에서 스팀 량 제어를 통해 24시간 스팀 주입이 가능하면서도 낮은 소비전력으로 세정을 가능하게 해준다.
이러한 본 발명은 반도체 분야를 포함한 다양한 산업 분야의 세정 및 세척은 물론 일상 생활에서 자동차 세척이나 세안 등에 폭넓게 적용 가능하다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템의 구성을 나타낸 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템의 상세 구성을 나타낸 다이어그램;
도 3은 본 발명에 따른 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템에서 트위스터 노즐 모듈의 사시도;
도 4는 본 발명에 따른 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템에서 트위스터 노즐 모듈의 분해 사시도;
도 5 및 6은 본 발명에 따른 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템에서 트위스터 노즐 모듈의 종단면도; 및
도 7는 도 6의 A-A단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템의 상세 구성을 나타낸 다이어그램이다. 도 1에 도시된 구성은 도 2에 도시된 트위스터 노즐 모듈(10)을 제외한 구성을 보이는 것으로, 본 발명에 따른 시스템은 도 1에 도시된 구성이 트위스터 노즐(10)에 결합되어 세정을 위한 스팀 및 유체를 주입하여 미세세정을 실시할 수 있다. 따라서, 이하에서 트위스터 노즐 모듈(10)이 본 발명에 따른 시스템의 구성요소로 설명되나 그 트위스터 노즐 모듈(10)을 제외한 구성이 실질적인 시스템 구성으로 이해되어야 한다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 시스템은 미세세정을 위한 트위스터 노즐 모듈(10)에 세정을 위한 스팀과 유체를 주입하기 위한 것으로, 상기 트위스터 노즐 모듈(10)에 청정건조공기(CDA) 주입을 위한 제1주입라인(20)과, 상기 트위스터 노즐 모듈(10)에 탈이온수(DI Water)와 마이크로 버블이 혼합된 혼합 유체(DI+Micro Bubble)의 주입을 위한 제2주입라인(30)과, 상기 트위스터 노즐 모듈(10)에 스팀 주입을 위한 제3주입라인(40)과, 상기 혼합 유체를 생성하는 혼합기(60)와, 상기 혼합기(60)에서 생성된 상기 혼합 유체를 상기 제2주입라인(30)을 통해 공급하기 전에 일시 저장하는 버퍼 탱크(50)와, 트위스터 노즐 모듈(10)로 주입되는 유체의 주입유량 및 주입압을 조절하고 또한 주입을 위한 개폐를 제어하는 제어기(70)를 포함하여 구성된다.
제1주입라인(20)에는 그 제1주입라인(20)의 개폐를 위한 제1밸브(21a,21b)와 CDA의 주입유량과 주입압을 조절하는 제1레귤레이터(22)가 구비된다. 제1밸브(21a,21b)로는 수동식 밸브(21a)가 구비될 수 있으며, 또한 전기적 신호에 의해 자동으로 개폐되는 오토 밸브(21b)가 구비될 수 있다.
제2주입라인(30)에는 그 제2주입라인(30)의 개폐를 위한 제2밸브(31a,31b)와 혼합 유체의 주입유량과 주입압을 조절하는 제2레귤레이터(32)가 구비된다. 제2밸브(31a,31b)로는 수동식 밸브(31a)가 구비될 수 있으며, 또한 전기적 신호에 의해 자동으로 개폐되는 오토 밸브(31b)가 구비될 수 있다.
제3주입라인(40)에는 그 제3주입라인(40)의 개폐를 위한 밸브(41)가 구비되며, 그 밸브(41)는 전기적 신호에 의해 자동으로 개패되는 오프 밸브일 수 있다. 제3주입라인(40)은 일단에 트위스터 노즐 모듈(10)이 결합되면서 타단에는 스팀 발생기(Steam generator)(1)가 결합되는 것이 바람직하다. 일 예로, 스팀 발생기(1)는 약 120℃의 스팀을 고압으로 주입하며 트위스터 노즐 모듈(10) 내에서 다른 주입물들과 트위스트 혼합되면서 60 내지 70℃로 온도가 저하될 수 있다. 스팀 발생기(1)는 병렬로 배치되는 다수의 히터 봉을 구비하며, 제어기(70)는 히터 봉의 가열에 따라 생성되는 스팀 량과 제3주입라인(40)을 통해 주입되는 스팀 량에 따라 스팀 발생기(1)에 주입되는 탈이온수(DI Water) 량을 조절하여 트위스터 노즐 모듈(10)에 24시간 스팀을 주입할 수 있다.
제어기(70)는 제1 및 2 레귤레이터의 주입유량 및 주입압을 조절하고, 상기 제1 내지 3 주입라인들(20,30,40)에 구비되는 밸브들의 개폐를 제어한다. 특히, 제어기(70)는 제1 내지 3 주입라인들(20,30,40)에 구비되는 오토 밸브들(21b,31b,41)의 개폐를 제어할 수 있다.
버퍼 탱크(50)는 혼합기(60)에서 생성된 혼합 유체를 제2주입라인(30)을 통해 트위스터 노즐 모듈(10)에 주입하기 전에 일시 저장하는 수단으로, 내부 격벽(53)에 의해 제1저장조(51)와 제2저장조(52)로 분리되는 구조이다.
상기 제1저장조(51)는 상기 혼합기(60)에서 생성된 상기 혼합 유체를 최초 저장하고, 상기 제2저장조(52)는 상기 제2주입라인(30)을 통해 공급하는 상기 혼합 유체를 저장한다. 특히, 상기 혼합기(60)에서 생성되어 유입되는 상기 혼합 유체는 상기 제1저장조(51)에 저장되면서 상기 내부 격벽(53)에서 흘러 넘치는 분량이 상기 제2저장조(52)에 저장된다. 그로 인해, 마이크로 버블을 생성하면서 발생하는 파티클(불순물)은 제1저장조(51)의 저면에만 쌓이고, 제2저장조(52)에는 순도 높은 혼합 유체만 유입되어 저장된다. 한편, 마이크로 버블을 생성하기 위해 마이크로 버블러(Micro bubbler)가 사용되며, 그 마이크로 버블러는 O2 BUBBLER일 수 있으나 그로만 한정하지는 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템에서 트위스터 노즐 모듈의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템에서 트위스터 노즐 모듈의 분해 사시도이다.
또한, 도 5 및 6은 본 발명에 따른 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템에서 트위스터 노즐 모듈의 종단면도이고, 도 7은 도 6의 A-A단면도이다.
도 3 내지 7을 참조하면, 본 발명에 따른 트위스터 노즐 모듈(10)은 몸체부(100), 제1주입부(210), 제2주입부(220), 제3주입부(300) 및 유출구(400)로 구성된다. 제1주입부(210)와 제2주입부(220)와 제3주입부(300)는 도 2에 도시된 제1 내지 3 주입라인(20,30,40)에 대응하는 구성이다.
몸체부(100)는 제1유체, 제2유체 및 스팀 등과 같은 복수의 유체가 유입되어 저장 및 혼합되는 장소를 제공하는 것으로서, 중공의 기둥형상으로 이루어진다. 이러한 몸체부(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 몸체(110), 노즐블록(120) 및 가스켓(130)으로 구성된다.
몸체(110)는 하부가 개방되고, 중공인 기둥 형상으로 이루어진다. 이때, 몸체(110)의 크기 및 형상은 사용양태에 따라 다양하게 변경할 수 있다. 이러한 몸체(110)의 벽면 일측에는 제1주입부(210) 및 제2주입부(220)가 삽입되어 결합될 수 있는 관통공이 형성되어 있다. 또한, 상부면 일측에는 스팀이 주입되는 제3주입부(300)가 삽입되어 결합될 수 있는 관통공이 형성되어 있다.
노즐블록(120)은 몸체(110) 하부에 몸체(110)와 대응되는 형상으로 상부가 개방되도록 이루어지고, 바닥면에는 몸체부(100)에서 혼합된 유체를 외부로 분사하는 적어도 하나 이상의 유출구(400)가 형성된다.
이러한 노즐블록(120)은 몸체(110)와 볼트(B)를 이용한 볼트 결합 등을 통하여 결합되며, 세정 대상물의 형상 및 크기 등에 따라 다른 크기 및 개수의 유출구(400)가 형성된 노즐블록(120)으로 교체할 수 있다. 이에 따라, 세정 대상물에 따라 최적의 유출구(400)가 형성된 노즐블록(120)으로 교체함으로써 세정 효율을 극대화할 수 있다.
가스켓(130)은 몸체(110)와 노즐블록(120) 사이에 구비되어 몸체부(100) 내부로 유입되는 유체들의 누출을 보다 확실하게 방지하는 장치이다.
제1주입부(210) 및 제2주입부(220)는 몸체부(100), 보다 상세하게는 몸체(110)의 상부 일측에 구비되어 몸체부(100) 내부로 유체가 유입되는 통로 역할을 하는 장치이다.
제1주입부(210)는 몸체부(100)의 몸체(110) 상부 일측에 구비되어 제1유체(CDA)가 유입되는 통로 역할을 수행하는 장치이다. 이러한 제1주입부(210)는 몸체부(100) 내부로 소정 길이 인입되도록 구비되고, 몸체부(100) 내부로 인입된 제1주입부(210)는 하방으로 절곡되도록 형성된다.
제2주입부(220)는 제2유체(DI와 마이크로 버블의 혼합 유체)가 유입되는 통로를 제공하는 장치이다. 이러한, 몸체부(100)의 몸체(110) 상부 일측, 상세하게는 제3주입부(300)를 기준으로 제1주입부(210)와 대향되도록 구비되고, 제1주입부(210)와 마찬가지로 하방으로 절곡된 형상으로 이루어진다. 이때, 제1주입부(210) 및 제2주입부(220)의 하단은 제1주입부(210)에서 공급되는 CDA과 제2주입부(220)에서 공급되는 DI 및 마이크로 버블의 혼합 유체를 동일한 위치에서 공급하기 위하여 동일한 높이로 이루어지도록 한다.
그러나, 사용 양태에 따라서는 제1주입부(210) 및 제2주입부(220)를 주입 유체의 종류 등에 따라 그 높이를 서로 다르게 형성하여 혼합 성능을 향상시킬 수도 있다.
본 발명에서 사용되는 제1유체 및 제2유체는 일 예로, 제1유체는 CDA(Clean Dried Air)이고, 제2유체는 DIW(DeIonized Water)와 마이크로 버블이 혼합된 유체일 수 있다.
본 발명의 도 3 내지 7에서는 유체를 공급하는 주입부가 제1주입부(210) 및 제2주입부(220) 2개로 도시하나, 사용 양태에 따라서는 적어도 하나 이상의 예비 주입부를 더 구비할 수 있다. 이와 같이, 예비 주입부가 구비되는 경우에는 몸체부(100)의 중심축을 기준으로 등 간격으로 방사상으로 복수의 주입부가 구비될 수 있다.
제3주입부(300)는 몸체부(100)의 상부 중심 일측에 형성된 관통공을 통해 결합되어 몸체부(100)의 내부로 고온, 고압의 스팀을 공급하는 장치이다. 이때, 제3주입부(300)는 몸체부(100)의 내부로 소정 길이 인입되도록 구비되고, 몸체부(100)의 내부로 인입되는 제3주입부(300)의 길이는 제1주입부(210) 및 제2주입부(220)의 하방으로 절곡된 길이보다 상대적으로 길게 형성될 수 있다. 그러나 스팀이 제1유체 및 제2유체보다 상대적으로 낮은 위치에서 분사됨에 따라 제1유체 및 제2유체는 자연스럽게 스팀과 1차적으로 혼합되며 공급될 수 있다.
또한, 제3주입부(300)를 통해 고온, 고압의 스팀이 공급됨으로써 몸체부(100) 내부에서는 교반기와 같은 별도의 유체 혼합수단을 사용하지 않더라도, 고압으로 유입되는 스팀에 의해 제1유체, 제2유체 및 스팀이 몸체부(100)의 내벽면과 충돌하며, 트위스터 방식에 의해 혼합이 이루어진다. 또한, 고압으로 유입되는 스팀에 의해 몸체부(100) 내부의 압력이 상승하고, 이를 통해 몸체부(100) 내부에서 혼합된 세정액을 유출구(400)를 통해 고압으로 분출할 수 있다.
또한, 스팀은 고압으로 공급됨으로써 몸체부(100) 내부에서 혼합되는 세정액을 소정 온도로 가열함으로써 세정 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
유출구(400)는 몸체부(100)의 하단, 바람직하게는 노즐블록(120)의 바닥부에 적어도 하나 이상 형성된다. 이러한 유출구(400)는 가능하면 제1주입부(210), 제2주입부(220) 및 제3주입부(300)의 중심축과 동일선상에 위치하지 않도록 형성한다. 만일, 유출구(400)가 제1주입부(210), 제2주입부(220) 및 제3주입부(300) 중 어느 하나와 일치하는 위치에 구비되면 충분히 혼합되지 않은 유체가 유출구(400)를 통해 바로 배출될 수 있기 때문이다.
또한, 고압으로 공급되는 고압의 스팀이 몸체부(100)의 바닥면에 충돌 후 리바운딩(Rebounding)되며 복수의 유체들을 다시 한번 혼합하여 혼합을 보다 용이하게 할 수 있기 때문에, 유출구(400)는 각각의 주입부들과 동일선상에 위치하지 않도록 구비되는 것이 바람직하다..
유출구(400)의 상부 및 하부 양측 종단은 세정액의 유입 및 확산을 용이하게 하기 위하여 세정액이 유입되는 일측 종단은 유출구(400) 방향으로 갈수록 점차 좁아지는 테이퍼가 형성되어 있고, 타측 종단은 유출구(400)에서 분사되는 방향으로 점차 넓어지는 테이퍼가 형성될 수 있다. 이와 같이, 양측에 테이퍼를 형성함으로써 세정액의 유입은 보다 용이해지고, 세정액이 분사되는 종단에서는 세정액의 확장이 용이해 진다.
도 3 내지 7을 참조하여 트위스터 노즐 모듈의 사용 예를 이하에서 설명한다.
제1주입부(210), 제2주입부(220) 및 제3주입부(300)에서 각각 제1유체, 제2유체 및 스팀이 몸체부(100) 내부로 공급된다. 이때, 제1유체, 제2유체 및 스팀은 소정의 압력을 가지고 몸체부(100) 내부로 유입된다. 이때, 서로 인접한 위치에 있는 토출구를 통해 각각의 유체들이 유입됨으로써 유입과 동시에 각각의 유체는 1차적으로 혼합된다. 이와 같이, 인접한 위치에서 서로 다른 압력으로 유입되는 유체들에 의해 제1주입부(210), 제2주입부(220) 및 제3주입부(300)에서 토출되는 동시에 트위스터 방식의 회전에 의해 혼합이 이루어진다.
또한, 제3주입부(300)의 하단이 제1주입부(210) 및 제2주입부(220)의 하단보다 상대적으로 낮은 위치에 구비되기 때문에, 제1유체 및 제2유체는 토출과 동시에 고압의 스팀으로 혼합되며, 고압으로 분출되는 스팀에 회전을 발생하도록 한다.
이와 같이, 제1주입부(210), 제2주입부(220) 및 제3주입부(300)에서 공급되는 유체들은 토출과 동시에 1차적으로 혼합이 이루어지고, 고압에 의해 몸체부(100) 바닥에 튕겨 리바운딩 되는 힘에 의해 다시 한번 혼합되고, 몸체부(100) 바닥 및 벽면에 재충돌되며 지속적으로 혼합이 이루어진다.
또한, 스팀은 고온으로 유입됨으로써 혼합과정에서 세정액의 온도를 소정 온도로 가열한다.
전술한 과정을 통해 혼합 및 가열된 세정액은 고온, 고압으로 유입된 스팀에 의해 몸체부(100) 내부의 압력이 상승함에 따라 강한 압력으로 유출구(400)를 통해 외부로 배출된다.
세척 대상물의 형상 및 크기가 변경되어, 유출구(400)의 위치 또는 개수에 변경이 필요한 경우에는, 몸체부(100)를 전체적으로 변경할 필요 없이 볼트(B) 등으로 연결된 몸체(110) 및 노즐블록(120)을 분리한 후, 세척 대상물을 세척하기에 최적인 유출구(400)가 형성된 노즐블록(120)으로 변경하여 사용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시 예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 트위스터 노즐 모듈
20 : 제1주입라인
30 : 제2주입라인
40 : 제3주입라인
50 : 버퍼 탱크
60 : 혼합기
70 : 제어기

Claims (12)

  1. 트위스터 노즐 모듈에 미세세정을 위한 스팀과 유체를 주입하는 시스템에 있어서,
    상기 트위스터 노즐 모듈에 청정건조공기(CDA) 주입을 위한 제1주입라인;
    상기 트위스터 노즐 모듈에 탈이온수(DI Water)와 마이크로 버블이 혼합된 혼합 유체의 주입을 위한 제2주입라인;
    상기 트위스터 노즐 모듈에 스팀 주입을 위한 제3주입라인;
    상기 혼합 유체를 생성하는 혼합기; 그리고
    상기 혼합기에서 생성된 상기 혼합 유체를 상기 제2주입라인을 통해 공급하기 전에 일시 저장하는 버퍼 탱크를 포함하되,
    상기 버퍼 탱크는 내부 격벽에 의해 제1저장조와 제2저장조로 분리되는 것을 특징으로 하는 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1저장조는 상기 혼합기에서 생성된 상기 혼합 유체를 저장하고,
    상기 제2저장조는 상기 제2주입라인을 통해 공급하는 상기 혼합 유체를 저장하되,
    상기 혼합기에서 생성되어 유입되는 상기 혼합 유체가 상기 제1저장조에 저장되면서 상기 내부 격벽에서 흘러 넘치는 분량이 상기 제2저장조에 저장되는 것을 특징으로 하는 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1주입라인의 개폐를 위한 제1밸브와 CDA의 주입유량과 주입압을 조절하는 제1레귤레이터와,
    상기 제2주입라인의 개폐를 위한 제2밸브와 상기 혼합 유체의 주입유량과 주입압을 조절하는 제2레귤레이터와,
    상기 제3주입라인의 개폐를 위한 밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제3주입라인의 일단에는 상기 트위스터 노즐 모듈에 결합되면서 타단에는 스팀 발생기(Steam generator)가 결합되는 것을 특징으로 하는 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 및 2 레귤레이터의 주입유량 및 주입압을 조절하고 상기 제1 내지 3 주입라인에 구비되는 밸브들의 개폐를 제어하는 제어기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 트위스터 노즐 모듈은,
    내부가 중공으로 이루어진 몸체부;
    상기 몸체부의 일측에 구비되고, 상기 몸체부의 내부로 상기 청정건조공기(CDA)를 주입하기 위해 상기 제1주입라인과 결합되는 제1주입부;
    상기 몸체부의 일측에 구비되고, 상기 몸체부의 내부로 상기 혼합 유체를 주입하기 위해 상기 제2주입라인과 결합되는 제2주입부;
    상기 몸체부의 상부 중심 일측에 구비되어 상기 몸체부의 내부로 고압의 상기 스팀을 주입하기 위해 상기 제3주입라인과 결합되는 제3주입부; 및
    상기 몸체부의 하단부 일측에 구비되어 상기 몸체부의 내부에서 혼합된 세정액을 외부로 분사하는 유출구;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1주입부 및 제2주입부는 상기 몸체부 내부에서 하방으로 절곡되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제3주입부는 상기 몸체부 내부로 소정 길이 인입되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템.
  10. 제 7 내지 9 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제3주입부가 상기 몸체부 내부로 인입되는 길이는 상기 제1 및 2 주입부가 상기 몸체부의 내부에서 하방으로 절곡되는 길이에 비해 상대적으로 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 및 2 주입부는 상기 제3주입부를 기준으로 상호 대향되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 몸체부는,
    상기 청정건조공기(CDA)와 상기 혼합 유체와 상기 스팀이 내부에서 트위스터 방식에 의해 혼합될 수 있도록 중공으로 형성되고, 하부가 개방된 몸체, 및
    상기 몸체 하부에 상기 몸체와 대응되는 형상으로 이루어지고, 바닥면에 유출구가 형성된 노즐블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템.
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