KR101482041B1 - 증기 건조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 증기 건조 장치 에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 증기 건조 장치는 피건조체가 수납되는 챔버, 상기 챔버의 일측에 배치되며, IPA(Isopropyl Alcohol, 이소프로필 알코올) 용액과 질소 가스가 확산에 의해 혼합된 상태에서 가열되어 발생된 IPA 증기를 상기 챔버에 공급하도록 설치된 증기발생부, 및 상기 증기발생부의 일측에 연결되어 있으며, 상기 IPA 용액과 상기 질소 가스를 혼합비에 맞도록 각각 독립적으로 공급하는 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

증기 건조 장치 {Vapor drying apparatus}
본 발명은 증기 건조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각종 전자 부품, 플라스틱 제품 등을 건조하기 위해서 공급되는 IPA용액과 질소 가스를 밀폐된 상태에서 혼합비를 조절하면서 혼합한 후에 가열에 의해 IPA증기를 발생시킴에 따라 증기 발생 온도를 낮출 수 있어 폭발과 화재의 위험을 줄일 수 있고, 이물질의 유입을 차단시켜 파티클의 발생을 최소화하는 증기 건조 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 영상표시장치, 반도체, 인쇄회로 등의 전자부품과, 컬러필터와 같이 도막이 인쇄된 광학 부품, 및 아크릴 등의 플라스틱 제품은 생산 시 표면에 먼지, 오일, 유지 등과 같은 불순물이 잔존하고 있다.
이런, 불순물 들이 표면에 국부적으로 오염되어 있거나, 얇은 층(Layer)을 이루고 있으면 인쇄회로에 경우에는 기판에 인쇄되는 회로 불량이 발생시키고, 도막을 형성하는 경우 도막의 접착성을 저하시키는 등에 제품의 신뢰성에 결정적인 불량 요소가 되므로 이를 제거하기 위해서 세정 공정을 실시하였다.
즉, 세정 공정은 불순물을 제거하여 불량율을 최소화할 수 있어 영상표시장치, 웨이퍼 등의 디스플레나 정밀 산업뿐만 아니라 여러가지 소재 산업에서 표면 세정은 생산성 향상과 수율에 결정적인 영향을 끼침에 따라 다양한 형태로 개시되고 있다.
특히, 반도체 소자 및 영상표시장치의 개발에 의해 초집적화되면서 제조 공정 수가 증가되고, 각 공정 후에는 많은 불순물이 표면에 잔존하게 됨에 따라 이를 제거하는 세정 공정의 중요성이 높아지고, 제조 공정 상에 세정 공정이 다수 포함되어 있다.
이런, 통상의 세정 공정은 각종 화학약품을 이용하여 습식(Dipping) 세정을 실시하게 되고, 습식 세정 후에는 세정수를 이용하여 최종 세정을 실시한다. 최종 세정을 실시한 후에는 세정에 사용된 수분이 불순물과 함께 표면에 잔존되고 증발되는 것을 방지하기 위해서 강제적으로 건조를 실시하는 건조 장치가 설치된다. 또한, 불순물이 모두 제거한 후에도 수분이 잔존되어 있으면 공정 이동 시에 다른 오염원이 수분으로 붙게 되어 불량이 발생되는 원인이 됨에 따라 완전한 수분 제거를 위해서 건조 장치가 설치된다.
건조 장치는 원심분리건조, 증기건조, 고온수 건조를 나눌 수 있다. 최근에는 피세정물을 얼룩을 남기지 않고 쉽게 증발하는 이소프로필 알코올(Isopropyl alcohol, 이하 IPA라고 함)을 증기 형태로 질소(N2) 가스 분위기에서 분사하여 표면에 잔존되는 세정수를 건조시킴에 따라 최종 세정과 함께 건조를 실시할 수 있는 증기 건조 장치가 주로 사용되고 있다.
이런, 종래 기술의 증기 건조 장치는 증기챔버의 내부에서 IPA 용액을 공급한 후에 질소 가스를 주입하여 질소 가스 분위기에서 내부를 가열하면 IPA 용액이 증발되면서 IPA증기를 생성하여 세정 공정을 마친 피세정물에 공급하여 건조를 실시한다.
그러나, 종래 기술의 증기 건조 장치는 가연성 물질인 IPA를 증기로 기화시키기 위해서 밀폐된 증기챔버를 가열해야 하기 때문에 폭발과 화재에 대한 위험성이 증대되는 문제점이 있었다.
또한, 종래 기술의 증기 건조 장치는 질소 가스 분위기 내에서 IPA 용액의 증발에 의해 증기가 발생됨에 따라 가열 시간이 오래 걸리고, 가열하고자 하는 챔버 내에 가열된 질소 가스를 공급하여도 시간이 지남에 따라 IPA 증기 밀도가 감소하는 형상으로 혼합되는 질소 가스의 혼합비를 조정할 수 없어 IPA를 고밀도로 분사할 수 없게 되어 IPA 증기를 공급하는 시간을 오래 가져야 하기에 건조 시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 세정 후에 피세정물을 건조하도록 발생되는 증기에 IPA와 질소 가스를 독립적으로 공급하여 혼합비를 조절하면서 혼합한 후에 가열하여 증기화함에 따라 증기로 기화시키는 온도를 낮추어 폭발과 화재의 위험을 낮추고, IPA의 농도를 조절하여 건조 속도를 향상시킬 수 있는 증기 건조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 증기 건조 장치는 피건조체가 수납되는 챔버, 상기 챔버의 일측에 배치되며, IPA(Isopropyl Alcohol, 이소프로필 알코올) 용액과 질소 가스가 확산에 의해 혼합된 상태에서 가열되어 발생된 IPA 증기를 상기 챔버에 공급하도록 설치된 증기발생부, 및 상기 증기발생부의 일측에 연결되어 있으며, 상기 IPA 용액과 상기 질소 가스를 혼합비에 맞도록 각각 독립적으로 공급하는 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 증기발생부는, 상기 챔버의 일측에 배치되며, 일측이 상기 공급부에 연결되어 상기 IPA 용액과 상기 질소 가스를 공급받아 내부에서 혼합된 IPA 증기를 증기화된 상태로 상기 챔버로 공급되도록 설치된 증기발생몸체, 및 상기 증기발생몸체를 감싸도록 배치되어 있으며, 상기 증기발생몸체를 통과하는 상기 IPA 용액과 상기 질소 가스의 혼합물을 증기화하도록 가열시키는 가열체를 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 증기발생몸체는, 상기 공급부로부터 상기 IPA 용액이 공급되는 위치에 형성되는 IPA 공급공간, 상기 IPA 공급공간의 끝단에 체적이 축소되도록 형성되는 IPA 공급유로, 상기 공급부로부터 상기 질소 가스가 공급되는 위치에 형성되고, 상기 IPA 공급유로와 연통되는 질소가스공급유로, 상기 IPA 공급유로와 상기 질소가스공급유로가 연결되며, 상기 IPA 용액과 상기 질소 가스가 혼합되도록 형성된 혼합유로, 및 상기 혼합유로의 타측으로 상기 챔버와 연통되도록 구비되며, 바깥 둘레에 상기 가열체가 구비되어 상기 IPA 용액과 상기 질소 가스가 혼합된 혼합물이 증기화되는 증기발생공간을 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 증기발생몸체는 상기 혼합유로와 상기 증기발생공간 사이에 단면적이 상기 챔버 방향으로 점점 확대되는 확산혼합공간을 구비하도록 경사지게 형성된 확산경사부를 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 증기발생몸체는, 상기 IPA 공급공간의 내부에 위치하며, 상기 IPA 공급공간에서 공급되는 상기 IPA 용액이 상기 IPA 공급유로로 공급되는 유속을 감소시키는 유속저감체를 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 증기발생몸체는, 상기 IPA 공급유로의 입구에 돌출되며, 상기 IPA 공급공간에서 공급되는 상기 IPA 용액이 상기 IPA 공급유로로 공급되는 유속을 감소시키는 유속저감돌기를 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 증기발생몸체는, 상기 IPA 공급공간의 내부에 위치하며, 상기 IPA 공급공간에서 공급되는 상기 IPA 용액이 상기 IPA 공급유로로 공급되는 유속을 감소시키는 유속저감체, 및 상기 IPA 공급유로의 입구에 돌출되며, 상기 IPA 공급공간에서 공급되는 상기 IPA 용액이 상기 IPA 공급유로로 공급되는 유속을 감소시키는 유속저감돌기를 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 공급부는, 상기 증기발생부의 일측에 배치되어 있으며, 내부에 상기 IPA 용액이 저장된 IPA 저장고, 상기 증기발생부와 상기 IPA 저장고를 연결하며, 상기 IPA 용액을 상기 증기발생부로 공급하도록 연결되는 IPA 공급관, 상기 IPA 공급관에 설치되며, 상기 IPA 공급관을 통해 공급되는 상기 IPA 용액의 유량을 조절하는 IPA 공급제어장치, 상기 증기발생부의 일측에 배치되어 있으며, 내부에 질소 가스가 저장된 질소가스저장고, 상기 증기발생부와 상기 질소가스저장고를 연결하며, 상기 질소 가스를 상기 증기발생부로 공급하도록 연결되는 질소가스공급관, 및 상기 질소가스공급관에 설치되며, 상기 질소가스공급관을 통해 공급되는 상기 질소 가스의 공급량을 조절하는 질소가스공급제어장치를 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 증기 건조 장치에 따르면, 피세정물을 건조하는 IPA 증기 발생 시에 IPA 용액과 질소 가스를 각각 독립적으로 공급하여 혼합된 상태에서 증기화함에 따라 혼합비를 조절할 수 있어 피건조체의 종류에 따라 적합한 IPA의 농도를 유지할 수 있어 건조효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 독립적으로 IPA 용액과 질소 가스를 각각 공급하여 혼합된 상태에서 가열에 의해 증기를 발생시킴에 따라 IPA 용액의 기화점보다 IPA 용액과 질소 가스의 혼합물의 기화점이 낮아져서 낮은 온도에서 증기화 시킬 수 있어 폭발과 화재의 위험성을 감소시킬 수 있다.
그리고, 혼합 물질을 가열하여 증기화 함에 따라 IPA용액에 직접 열을 가하지 않은 상태로 기화점이 낮아짐에 따라 IPA 용액 자체에 함유되어 있는 이물질의 기화를 원천적으로 차단함으로써, 증기 발생 시에 내부 불순물에 의한 2차 오염을 방지시킬 수 있다.
아울러, IPA 용액과 질소 가스를 각각 독립적으로 공급한 상태에서 혼합하여 가열에 의한 증기화함에 따라 각각 밀폐된 상태를 유지할 수 있고, 가스 형태의 질소 가스가 내부에 지속적으로 공급되어 질소 분위기에서 혼합 및 증기 작업을 실시할 수 있어 대기 중에 수분이 IPA 용액에 용해되어 수분 함량이 증대되는 것이 억제될 수 있어 수분에 의한 물반점이나 수분 자국이 발생되는 것을 방지하여 불량율을 저하시킬 수 있고, 외부로 IPA 용액, 질소 가스 및 증기가 외부로 누출되는 것이 방지될 수 있다.
더불어, IPA 용액과 질소 가스를 각각 독립적으로 공급하여 혼합비율을 조절할 수 있음에 따라 피건조체의 표면에 건조 과정에서 잔류하고 있는 수분 치환이 완료된 후에도 고순도의 증기가 피건조체의 표면에 응축되면서 형성되는 응축액이 지속적으로 건조 완료 시까지 피검사체의 표면에 도포됨에 따라 불순물을 제거하는 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, IPA 용액 공급 시에 공급되는 유로의 체적 변화로 압력을 증대시켜 유속을 향상시켜 기체 상태로 공급되는 질소 가스와의 혼합 시 액상인 IPA 용액이 높은 압력과 속도로 공급하여 혼합효율이 향상되도록 구비하고, 체적 변화에 따른 압력 증대 시 맥동 현상을 최소화하도록 구비하여 액상인 IPA 용액의 공급 압력과 속도를 증대시켜 혼합 효율성이 향상될 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 증기 발생 장치를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 증기 발생 장치의 주요 부분인 증기발생부의 작동 상태를 나타내는 작동 상태도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 증기 발생 장치의 주요 부분인 증기발생부의 작동 상태를 나타내는 작동 상태도.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 증기 발생 장치의 주요 부분인 증기발생부의 작동 상태를 나타내는 작동 상태도.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 증기 발생 장치의 주요 부분인 증기발생부의 작동 상태를 나타내는 작동 상태도.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 증기 건조 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 증기 발생 장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 증기 발생 장치의 주요 부분인 증기발생부의 작동 상태를 나타내는 작동 상태도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 증기 건조 장치(100)는 웨이퍼, 인쇄회로기판, 플라스틱 제품 등을 세정한 후 피세정물에 흔적이 최소화되면서 증발되는 IPA 용액을 질소 가스와 혼합한 상태에서 증기를 공급하여 잔존되어 있는 세정액을 증발시키는 장치이다. 증기 건조 장치(100)는 피세정물이 수납되어 건조되는 챔버(110), 증기발생부(120), 및 공급부(130)를 포함한다.
챔버(110)는 피건조체에 IPA 증기를 공급하여 건조를 실시하도록 피건조체가 수납되도록 구비된다. 챔버(110)의 안쪽에는 증기발생부(120)와 연결되어 밀폐상태를 유지하면서 피건조체가 수납되는 건조공간(111)을 가진다.
증기발생부(120)는 공급부(130)에서 공급되는 IPA용액과 질소 가스를 혼합 증기화하여 챔버(110)로 공급하도록 구비된 증기발생몸체(121), 및 가열체(129)를 포함한다. 증기발생몸체(121)는 챔버(110)의 일측에 배치되어 있으며, 일측이 공급부(130)에 연결되어 IPA 용액과 질소 가스를 각각 혼합비에 맞도록 공급받아 내부에서 혼합되어 이동하면서 증기화된 상태에서 챔버(110)로 공급되도록 설치된다.
증기발생몸체(121)에는 일측에서 안쪽 방향인 타측으로 공급부의 IPA 용액이 공급되는 위치와 연결되는 공간 형태의 IPA 공급공간(122)이 형성된다. IPA 공급공간(122)의 타측으로 체적이 축소되는 관로 형태로 IPA 용액의 압력이 높아지면서 속도를 향상시키도록 IPA 공급유로(123)가 형성된다. IPA 공급공간(122)은 공급부의 IPA 용액이 공급되는 부분과 연결된 공간 형태로 구비되어 IPA 용액이 공급되면 체적이 축소된 IPA 공급유로(123)를 통과하면서 압력이 증대되면서 공급속도가 빨라진 상태로 공급되어 공급 효율성이 향상될 수 있다.
증기발생몸체(121)의 일측에서 안쪽 방향인 타측으로, 일측이 공급부(130)의 질소 가스가 공급되는 위치와 연결되고, 타측으로 IPA 공급유로(123)와 연통되는 질소가스공급유로(124)가 형성된다. 질소가스공급유로(124)는 IPA 공급공간(122)의 양측위치에서 안쪽인 타측으로 공급부에 질소 가스가 공급되는 부분과 연결되어 질소 가스를 공급하는 관로 형태로 형성된다.
증기발생몸체(121)의 안쪽에는 IPA 공급유로(123)와 질소가스공급유로가 상호 연결되면서 타측 방향으로 관통되어 IPA 용액과 질소 가스가 혼합되도록 구비된 혼합유로(125)가 형성된다. 혼합유로(125)는 IPA 용액이 공급되는 IPA 공급유로(123)와 질소 가스가 공급되는 질소가스공급유로(124)를 상호 연결하여 IPA 용액과 질소 가스가 혼합하여 공급하도록 형성된다.
증기발생몸체(121)의 안쪽에는 혼합유로(125)의 타측으로 챔버(110)와 연통되도록 구비되어 IPA 용액과 질소 가스가 혼합된 혼합물이 통과하면서 바깥둘레에 구비된 가열체(129)의 열기로 증기화되어 타측의 챔버(110)로 공급되도록 증기발생공간(126)을 형성한다. 증기발생공간(126)은 혼합유로(125) 내부에서 IPA 용액과 질소 가스가 혼합된 혼합물이 통과되면서 바깥둘레에 구비된 가열체(129)의 열기로 발생된 증기가 챔버(110)로 공급되도록 형성된다.
상술된 증기발생몸체(121)의 안쪽에는 혼합유로(125)와 증기발생공간(126) 사이에 단면적이 타측 방향으로 점점 확대되는 확산혼합공간(127)을 구비하도록 경사진 확산경사부(128)가 형성되어 혼합유로에서 혼합된 IPA 용액과 질소 가스가 단면적이 확대된 확산혼합공간(127)을 통과하면서 체적의 증대로 인해 속도가 저하되면서 와류가 발생되어 IPA 용액과 질소 가스의 혼합 효율이 향상되도록 형성된다. 확산혼합공간(127)은 혼합유로(125)와 증기발생공간(126) 사이에서 증기발생공간(126) 방향으로 단면적이 확대되도록 구비되어 혼합유로(125)에서 혼합 공급되는 IPA 용액과 질소 가스가 혼합된 혼합물이 확대되는 확산경사부(128)에서 체적이 증가로 인한 유속이 저하되면서 와류가 발생되고, IPA 용액과 질소 가스의 혼합되는 혼합 효율이 향상되어 증기화 시 정확한 혼합 비율을 유지하여 건조 효율을 향상시킬 수 있다.
가열체(129)는 증기발생몸체(121)의 바깥 둘레에 챔버(110) 방향에 배치되어 있으며, 증기발생몸체(121)에서 통과하는 IPA 용액과 질소 가스의 혼합물을 증기화하기 위해서 가열시키도록 구비된다. 가열체(129)는 공급부(130)에서 공급된 혼합물이 증기발생몸체(121)의 확산경사부(128)를 통과하면서 확산된 상태에서 통과하는 증기발생공간(126)에서 증기를 발생시키는 열을 공급하도록 구비된다. 가열체(129)는 밀폐된 증기발생공간(126)에 간접적으로 열을 공급하여 밀폐된 구조에서 증기가 발생되도록 구비되어 혼합물의 누출을 최소화할 수 있다.
공급부(130)는 증기발생몸체(121)의 일측에 IPA 용액이 저장된 IPA 저장고(131), IPA 공급관(132), IPA 공급제어장치(133), 질소가스저장고(134), 질소가스공급관(135), 및 질소가스공급제어장치(136)를 포함한다. IPA 저장고(131)는 증기발생몸체(121)의 일측에 배치되어 있으며, 안쪽으로 IPA 용액이 저장되도록 구비된다. IPA 저장고(131)는 증기발생몸체(121)에 질소 가스와 혼합되는 IPA 용액을 공급하기 위해서 저장하도록 구비된다.
IPA 공급관(132)은 증기발생몸체(121)와 IPA 저장고(131)를 상호 연결하고 있으며, IPA 저장고(131)에 저장된 IPA 용액을 증기발생몸체(121)의 IPA 공급공간(122)과 연결되도록 구비된다. IPA 공급관(132)은 IPA 저장고(131)에 저장되어 있는 IPA 용액을 IPA 공급공간(122)으로 공급하도록 연결한다.
IPA 공급제어장치(133)는 IPA 공급관(132)에 일측에 배치되어 있으며, IPA 공급관(132)에서 공급되는 IPA 용액의 공급량을 조절하도록 설치된다. IPA 공급제어장치(133)는 IPA 용액이 공급되는 IPA 공급관(132) 상에 구비되어 IPA 용액과 질소 가스의 혼합비에 따라 IPA 용액의 공급량을 조절하도록 설치된다.
질소가스저장고(134)는 증기발생몸체(121)의 일측에 배치되어 있으며, 안쪽으로 질소 가스가 저장되도록 설치된다. 질소가스저장고(134)는 증기발생몸체(121)에 IPA 용액과 혼합되는 질소 가스를 공급하기 위해서 저장하도록 구비된다.
질소가스공급관(135)은 증기발생몸체(121)와 질소가스저장고(134)를 연결하고 있으며, 질소가스저장고(134)에 저장된 질소 가스를 증기발생몸체(121)의 질소가스공급유로(124)에 공급하도록 연결된다. 질소가스공급관(135)은 질소가스저장고(134)와 질소가스공급유로(124)를 상호 연결하여 질소 가스를 증기발생몸체(121)로 공급하도록 구비된다.
질소가스공급제어장치(136)는 질소가스공급관(135)의 일측에 배치되어 있으며, 질소가스공급관(135)에서 공급되는 질소 가스의 공급량을 조절하도록 설치된다. 질소가스공급제어장치(136)는 질소 가스가 공급되는 질소가스공급관(135) 상에 구비되어 질소 가스와 IPA 용액의 혼합비에 따라 질소 가스의 공급량을 조절하도록 설치된다.
상술한 바와 같이, 증기발생몸체(121)의 내부에서 혼합되어 증기로 발생되는 IPA 용액과 질소 가스를 각각 분리된 위치에 독립적으로 IPA 저장고(131)와 질소가스저장고(134)에서 저장 공급하고, IPA 용액과 질소 가스를 IPA 공급제어장치(133)와 질소가스공급제어장치(136)에서 각각 공급량을 조절하면서 공급함에 따라 공급량에 따른 혼합비를 조절할 수 있어 피건조체의 종류와 크기에 따라 최적의 혼합비로 혼합된 증기를 공급하여 건조효율을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 증기 발생 장치의 주요 부분인 증기발생부의 작동 상태를 나타내는 작동 상태도이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 증기 건조 장치(100)는 챔버(110), 증기발생부(120), 및 공급부(130)를 를 포함한다. 여기서, 본 발명의 제2실시예에 따른 증기 건조 장치(100)의 챔버(110), 공급부(130), 및 증기발생부(120)의 일부 구성은 도 1 및 도 2에서 나타내는 증기 건조 장치(100)와 유사함에 따라 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하도록 한다.
증기발생부(120)는 증기발생몸체(121), 유속저감체(122a), 및 가열체(129)를 포함한다. 여기서, 증기발생몸체(121)의 일부 구성과 가열체는 상술된 설명과 동일함에 따라 설명을 생략하고 차이가 있는 유속저감체(122a)에 대해서 설명한다.
유속저감체(122a)는 증기발생몸체(121)의 안쪽에 배치되어 있으며, IPA 공급공간(122)의 내부에서 IPA 공급유로(123)와 떨어진 일측에 위치하여 IPA 공급공간(122)에서 공급되는 IPA 용액이 IPA 공급유로(123)로 공급되는 유속을 감소시키도록 구비된다. 유속저감체(122a)는 IPA 공급관(132)과 연결되어 IPA 용액이 공급되는 IPA 공급공간(122)에 유입되면 내부에서 접촉에 의해 속도를 감속시킨 상태에서 IPA 공급유로(123)와 떨어진 일측 간극을 통해서 IPA 공급유로(123)로 IPA 용액이 공급됨에 따라 IPA 공급공간(122)과 IPA 공급유로(123)와의 급격한 체적 차이로 인해 발생되는 맥동현상을 최소화도록 구비된다. 맥동현상(Surging)은 액체가 넓은 공간에서 좁은 관로로 유입 시에 높은 압력으로 공급속도가 급격하게 빨라지면서 공급되는 유체 사이에 공기가 유입되어 진동 및 공급 유량의 변화가 발생되는 현상으로 관로가 손상되거나, 공급되는 유량에 변화가 발생된다. 맥동현상에 의해 IPA 용액의 공급량이 변화되면 질소 가스와 혼합되는 혼합비가 달라져 건조효율이 저하됨에 따라 정확한 IPA 용액의 공급량을 유지하기 위해서는 맥동현상을 최소화 해야 한다. 이에, IPA 공급공간(122)의 내부에 블록형태의 유속저감체(122a)를 설치하여 IPA 용액이 접촉되면서 유속저감체(122a)의 타측과 IPA 공급유로(123)의 일측에 간격 사이를 통과하여 공급됨에 따라 유속이 저감되어 맥동을 최소화할 수 있어 공급 효율성이 향상된다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 증기 발생 장치의 주요 부분인 증기발생부의 작동 상태를 나타내는 작동 상태도이다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 증기 건조 장치(100)는 챔버(110), 증기발생부(120), 및 공급부(130)를 포함한다. 여기서, 본 발명의 제3실시예에 따른 증기 건조 장치(100)의 챔버(110), 공급부(130), 및 증기발생부(120)의 일부 구성은 도 1 및 도 2에서 나타내는 증기 건조 장치(100)와 유사함에 따라 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하도록 한다.
증기발생부(120)는 증기발생몸체(121), 유속저감돌기(122b), 및 가열체(129)를 포함한다. 여기서, 증기발생몸체(121)의 일부 구성과 가열체는 상술된 설명과 동일함에 따라 설명을 생략하고 차이가 있는 유속저감돌기(122b)에 대해서 설명한다.
유속저감돌기(122b)는 증기발생몸체(121)의 안쪽에 배치되어 있으며, IPA 공급유로(123)의 바깥 둘레에 일측 방향으로 돌출되어 바깥 방향으로 단면적이 축소되는 돌기형태로 구비되어 IPA 공급공간(122)에서 공급되는 IPA 용액이 부딧히면서 유속이 감소되어 IPA 공급공간(122)과 IPA 공급유로(123)와의 급격한 체적 차이로 인해 발생되는 맥동현상을 최소화하도록 구비된다.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 증기 발생 장치의 주요 부분인 증기발생부의 작동 상태를 나타내는 작동 상태도이다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 증기 건조 장치(100)는 챔버(110), 증기발생부(120), 및 공급부(130)를 포함한다. 여기서, 본 발명의 제4실시예에 따른 증기 건조 장치(100)의 챔버(110), 공급부(130), 및 증기발생부(120)의 일부 구성은 도 1 및 도 2에서 나타내는 증기 건조 장치(100)와 유사함에 따라 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하도록 한다.
증기발생부(120)는 증기발생몸체(121), 유속저감체(122a), 유속저감돌기(122b), 및 가열체(129)를 포함한다. 여기서, 증기발생몸체(121)의 일부 구성과 가열체(129)는 상술된 설명과 동일함에 따라 설명을 생략하고 차이가 있는 유속저감체(122a)와 유속저감돌기(122b)에 대해서 설명한다.
유속저감체(122a)는 증기발생몸체(121)의 안쪽에 배치되어 있으며, IPA 공급공간(122)의 내부에서 IPA 공급유로(123)와 떨어진 일측에 위치하여 IPA 공급공간(122)에서 공급되는 IPA 용액이 IPA 공급유로(123)로 공급되는 유속을 감소시키는 블록형태로 구비된다. 유속저감체(122a)는 IPA 공급공간(122) 내부에 위치하여 IPA 용액이 접촉하면서 유속이 감소되면서 IPA 공급유로(123) 사이로 공급하도록 구비된다.
유속저감돌기(122b)는 증기발생몸체(121)의 안쪽에 배치되어 있으며, IPA 공급유로(123)의 바깥 둘레에 일측 방향으로 돌출되어 바깥 방향으로 단면적이 축소되는 돌기형태로 구비되어 IPA 공급공간(122)에서 공급되는 IPA 용액이 부딧히면서 유속이 감소되도록 구비된다.
즉, 공급부(130)의 IPA 공급관(132)을 통해서 공급되는 IPA 용액이 유속저감체(122a)와 접촉되어 유속이 줄어든 상태에서 유속저감체(122a)와 타측인 IPA 공급유로(123) 방향으로 유입되면 유속저감돌기(122b)가 이차로 부딧히면서 2차로 유속이 줄어든 상태로 IPA 공급유로(123)로 공급됨에 따라 체적 감소에 따른 압력 증대로 발생되는 맥동 현상을 유속을 감소시킴으로 최소화할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 증기 건조 장치 110 : 챔버
111 : 건조공간 120 : 증기발생부
121 : 증기발생몸체 122 : IPA 공급공간
122a : 유속저감체 122b : 유속저감돌기
123 : IPA 공급유로 124 : 질소가스공급유로
125 : 혼합유로 126 : 증기발생공간
127 : 확산혼합공간 128 : 확산 경사부
129 : 가열체 130 : 공급부
131 : IPA 저장고 132 : IPA 공급관
133 : IPA 공급제어장치 134 : 질소가스저장고
135 : 질소가스공급관 136 : 질소가스공급제어장치

Claims (8)

  1. 피건조체가 수납되는 챔버,
    상기 챔버의 일측에 배치되며, IPA(Isopropyl Alcohol, 이소프로필 알코올) 용액과 질소 가스가 확산에 의해 혼합된 상태에서 가열되어 발생된 IPA 증기를 상기 챔버에 공급하도록 설치된 증기발생부, 및
    상기 증기발생부의 일측에 연결되어 있으며, 상기 IPA 용액과 상기 질소 가스를 혼합비에 맞도록 각각 독립적으로 공급하는 공급부를 포함하고,
    상기 증기발생부는,
    상기 챔버의 일측에 배치되며, 일측이 상기 공급부에 연결되어 상기 IPA 용액과 상기 질소 가스를 공급받아 내부에서 혼합된 IPA 증기를 증기화된 상태로 상기 챔버로 공급되도록 설치된 증기발생몸체, 및
    상기 증기발생몸체를 감싸도록 배치되어 있으며, 상기 증기발생몸체를 통과하는 상기 IPA 용액과 상기 질소 가스의 혼합물을 증기화하도록 가열시키는 가열체를 포함하며,
    상기 증기발생몸체는,
    상기 공급부로부터 상기 IPA 용액이 공급되는 위치에 형성되는 IPA 공급공간,
    상기 IPA 공급공간의 끝단에 체적이 축소되도록 형성되는 IPA 공급유로,
    상기 공급부로부터 상기 질소 가스가 공급되는 위치에 형성되고, 상기 IPA 공급유로와 연통되는 질소가스공급유로,
    상기 IPA 공급유로와 상기 질소가스공급유로가 연결되며, 상기 IPA 용액과 상기 질소 가스가 혼합되도록 형성된 혼합유로, 및
    상기 혼합유로의 타측으로 상기 챔버와 연통되도록 구비되며, 바깥 둘레에 상기 가열체가 구비되어 상기 IPA 용액과 상기 질소 가스가 혼합된 혼합물이 증기화되는 증기발생공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 건조 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 증기발생몸체는 상기 혼합유로와 상기 증기발생공간 사이에 단면적이 상기 챔버 방향으로 점점 확대되는 확산혼합공간을 구비하도록 경사지게 형성된 확산경사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 건조 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 증기발생몸체는,
    상기 IPA 공급공간의 내부에 위치하며, 상기 IPA 공급공간에서 공급되는 상기 IPA 용액이 상기 IPA 공급유로로 공급되는 유속을 감소시키는 유속저감체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 건조 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 증기발생몸체는,
    상기 IPA 공급유로의 입구에 돌출되며, 상기 IPA 공급공간에서 공급되는 상기 IPA 용액이 상기 IPA 공급유로로 공급되는 유속을 감소시키는 유속저감돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 건조 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 증기발생몸체는,
    상기 IPA 공급공간의 내부에 위치하며, 상기 IPA 공급공간에서 공급되는 상기 IPA 용액이 상기 IPA 공급유로로 공급되는 유속을 감소시키는 유속저감체, 및
    상기 IPA 공급유로의 입구에 돌출되며, 상기 IPA 공급공간에서 공급되는 상기 IPA 용액이 상기 IPA 공급유로로 공급되는 유속을 감소시키는 유속저감돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 건조 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급부는,
    상기 증기발생부의 일측에 배치되어 있으며, 내부에 상기 IPA 용액이 저장된 IPA 저장고,
    상기 증기발생부와 상기 IPA 저장고를 연결하며, 상기 IPA 용액을 상기 증기발생부로 공급하도록 연결되는 IPA 공급관,
    상기 IPA 공급관에 설치되며, 상기 IPA 공급관을 통해 공급되는 상기 IPA 용액의 유량을 조절하는 IPA 공급제어장치,
    상기 증기발생부의 일측에 배치되어 있으며, 내부에 질소 가스가 저장된 질소가스저장고,
    상기 증기발생부와 상기 질소가스저장고를 연결하며, 상기 질소 가스를 상기 증기발생부로 공급하도록 연결되는 질소가스공급관, 및
    상기 질소가스공급관에 설치되며, 상기 질소가스공급관을 통해 공급되는 상기 질소 가스의 공급량을 조절하는 질소가스공급제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 건조 장치.
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