KR101599200B1 - 유체가속장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 예를 들어 진공펌프가 설치된 유체의 유동배관에 설치되어 유체의 유동방향으로 기체를 고압으로 분사함으로써 유체의 유동을 가속화시킴에 따라 관내 클로깅 현상을 효율적으로 저감시킬 수 있으며 드라이펌프 후단에 음압을 형성시킴과 동시에 관내 클로깅 현상을 저감시킴으로써 드라이펌프의 부하를 감소시켜 드라이펌프의 사용수명을 증대시킴과 동시에 핫퍼지 질소가스의 사용량을 감소시켜 전체적으로 공정부하와 공정비용을 줄일 수 있으면서, 드라이펌프 후단의 부하를 줄여, 에너지(전력) 사용량을 효과적으로 줄일 수 있는 유체가속장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 유체가속장치는, 유체유동배관 상에 결합되고 중앙에는 제 1 오리피스유로가 관통 형성되며 내부 일측에는 상기 제 1 오리피스유로를 우회하는 바이패스유로가 형성되는 본체와, 상기 본체의 하류측 중앙에 결합되고 상기 제 1 오리피스유로를 개폐하는 릴리즈밸브와, 일단은 상기 본체의 바이패스유로에 연결되고 상기 바이패스유로를 통해 기체가 상기 유체의 유동방향으로 고압 분사되도록 하는 기체 공급관을 포함한다.
본 발명에 따른 유체가속장치는, 유체유동배관 상에 결합되고 중앙에는 제 1 오리피스유로가 관통 형성되며 내부 일측에는 상기 제 1 오리피스유로를 우회하는 바이패스유로가 형성되는 본체와, 상기 본체의 하류측 중앙에 결합되고 상기 제 1 오리피스유로를 개폐하는 릴리즈밸브와, 일단은 상기 본체의 바이패스유로에 연결되고 상기 바이패스유로를 통해 기체가 상기 유체의 유동방향으로 고압 분사되도록 하는 기체 공급관을 포함한다.
Description
본 발명은 유체가속장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 예를 들어 드라이펌프가 설치된 유체유동배관에 설치되어 오리피스를 형성함과 동시에 유체의 유동방향으로 기체를 고압으로 분사함으로써 유체의 유동을 가속화시키는 유체가속장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체나 LCD, OLED 등과 같은 패널 디스플레이, 기타 전자부품 등의 제조 시에는 에칭 공정이나 박막증착 공정이 필수적으로 포함된다. 이러한 박막 에칭 공정 등 PVD 공정에는 배기 라인이 있으며, 배기 라인에는 드라이펌프가 연결된다. 상기 공정분야 뿐만 아니라 다양한 분야의 배기 라인에 드라이펌프가 사용된다.
통상 에칭공정은 크게 건식에칭(dry etching)과 습식에칭(wet etching)으로 나누어진다. 최근에는 반도체나 패널 디스플레이의 집적도가 높아짐에 따라 등방성특성을 나타내는 습식에칭에 비해 이방성 특성을 나타내는 건식에칭이 주로 행해진다. 이러한 건식에칭에는 플라즈마 에칭, 이온 빔 밀링(ion beam milling), 반응성 이온 에칭(RIE; Reactive Ion Etching) 등이 있다.
건식에칭을 위한 설비 중 플라즈마를 이용하여 기판을 초미세 가공하는 플라즈마 에칭 설비는 공정 챔버에서 가스와 고주파파워 등 각종 요소를 이용하여 공정을 진행할 때 외부와 완전히 차단된 초고진공을 요구한다.
이러한 공정 챔버에서 가스와 고주파 파워 등을 이용하여 플라즈마 에칭을 수행하는 제조장치에서는, 공정 가스가 플라즈마 상태로 변환되어 기판 상의 마스크 패턴으로부터 노출되는 부위와 반응하게 된다. 이러한 에칭 공정과 스퍼터링 등 PVD 공정에서는 반응 후 유해가스의 배기 라인을 구성하기 위해 드라이펌프가 유용하게 사용되고 있다.
또한 박막증착 공정은 기판 상에 소정 두께의 박막을 형성하는 공정으로 크게 물리기상 증착방법과 화학기상 증착방법으로 구분된다. 여기서, 화학기상 증착방법의 경우 기체상태의 화합물을 분해한 후 화학적 반응에 의해 기판 상에 박막을 형성하는 공정으로 최근에 많이 사용되고 있다.
이러한 화학기상 증착방법은 다시 반응압력과 반응온도 및 주입되는 에너지에 따라 대기압에서 화학기상증착이 이루어지는 AP CVD(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition)와, 저압에서 화학기상증착이 이루어지는 LP CVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 및 저압상태에서 플라즈마(Plasma)에 의해 화학기상증착이 이루어지는 PE CVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등으로 나누어진다.
전술한 에칭 공정과 박막증착 공정이 행해지는 반도체, 패널 디스플레이 또는 기타 전자부품 등의 제조공정설비로부터는 유해물질과 유독물질이 다량 함유된 배기가스가 배출된다. 이러한 배기가스는 배기라인에 의해 스크러버로 이송된 후 스크러버 내에서 세정 및 정화된 다음 최종적으로 외부로 배출된다.
이러한 제조공정설비와 스크러버 사이를 연결하는 배기라인 상에는 통상적으로 제조공정설비로부터 배출되는 배기가스를 스크러버로 강제 이송시킬 수 있는 드라이펌프가 설치된다.
배기라인 중 제조공정설비와 드라이펌프 사이 부분은 드라이펌프에 의해 일종의 진공라인이 형성되어 배기가스의 유동이 원활히 이루어짐에 따라 배기가스의 화학반응으로 인해 생성된 분진이 관 내벽에 응착되는 관내 클로깅 현상이 거의 발생되지 않지만, 배기라인 중 드라이펌프와 스크러버 사이 부분은 대기압 하의 통상의 라인으로 형성되어 배기가스의 이송압력 및 이송속도가 저하됨에 따라 배기가스의 화학반응으로 인해 생성된 분진이 관 내벽에 응착되는 관내 클로깅 현상이 발생된다.
이러한 관내 클로깅 현상은 심한 경우 배가라인이 폐색되어 배기가스가 제조공정설비로 역류됨에 따라 공정불량이 발생됨은 물론 드라이펌프의 부하 증대로 인해 성능 저하가 초래되는 문제점이 있었다.
전술한 문제점을 해소하기 위한 일환으로, 대한민국 특허등록공보 제10-0285581호(2001.01.04. 등록)에는 메인장비와 진공펌프 사이를 연결하는 펌핑라인중, 상기 메인장비에 인접한 펌핑라인 내에 설치된 제 1 가열수단과, 상기 펌프와 스크러버 사이에 연결된 펌프 배기라인 중, 상기 펌프와 인접한 배기라인 내에 설치된 제 2 가열수단과, 상기 펌핑라인 중, 상기 진공펌프에 근접한 펌핑라인에 설치되어 펌핑라인 내의 가스온도를 감지하는 제 1 온도검출센서와, 상기 펌프 배기라인중, 상기 스크러버에 인접한 펌프 배기라인 내에 설치된 제 2 온도검출센서와, 상기 제 1 및 제 2 온도검출센서의 검출온도에 따라 상기 제 1 및 제 2 가열수단의 작동을 제어하는 제어수단으로 구성됨에 따라 라인 내에 가열수단을 설치한 직접가열방식을 통해 펌핑 및 배기라인 내에 파우더가 생성되는 것이 방지될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 파우더 생성 방지장치가 개시된다.
또한 대한민국 특허공개공보 제10-2011-0054675호(2011.05.25. 공개)에는 반도체 및 LCD, LED 소자의 제조 공정에 사용된 반응가스들이 가스처리장치로 이송되는 과정에서 폭발하는 것이 방지되도록 함과 더불어 이송배관 내부에 응축성 부산물이 발생하는 것을 방지하기 위한 질소가스 공급 시스템이 개시된다.
그러나 전술한 바와 같은 종래기술의 경우에는 배기라인을 가열수단을 통해 가열해야 하므로 상당한 공정비용이 초래됨과 동시에 핫퍼지 질소가스의 과다 사용으로 인해 공정부하가 증대됨을 물론 공정비용이 증대되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 예를 들어 드라이펌프가 설치된 유체유동배관에 설치되어 유체의 유동방향으로 기체를 고압으로 분사함으로써 유체의 유동을 가속화시킴에 따라 관내 클로깅 현상을 효율적으로 저감시킬 수 있도록 한 유체가속장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 예를 들어 드라이펌프가 설치된 유체유동배관에 설치되어 드라이펌프 후단에 음압을 형성함과 동시에 관내 클로깅 현상을 저감시킴에 따라 드라이펌프의 부하를 감소시켜 드라이펌프의 사용 수명을 증대시킴과 동시에 핫퍼지 질소가스의 사용량을 감소시켜 전체적으로 공정부하와 공정비용이 감소될 수 있도록 한 유체가속장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 유체가속장치는, 유체유동배관 상에 결합되고 중앙에는 제 1 오리피스유로가 관통형성되며 내부 일측에는 상기 제 1 오리피스유로를 우회하는 바이패스유로가 형성되는 본체; 상기 본체의 하류측 중앙에 결합되고 상기 제 1 오리피스유로를 개폐하는 릴리즈밸브; 및 일단은 상기 본체의 바이패스유로에 연결되고 상기 바이패스유로를 통해 기체가 상기 유체의 유동방향으로 고압 분사되도록 하는 기체 공급관을 포함하여 구성되고, 상기 본체의 바이패스유로는 상기 기체 공급관과 연결되는 제 1 분기유로를 포함하고, 상기 제 1 분기유로와 상기 기체공급관 사이에는 양압 게이지가 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 본체의 바이패스유로는 상기 기체공급관과 연결되는 제 1 분기유로를 포함하고, 상기 제 1 분기유로와 상기 기체공급관 사이에는 양압 게이지가 설치된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 본체의 바이패스유로는 상기 제 1 분기유로의 분기지점의 상류측에 제 2 분기유로를 더 포함하고, 상기 제 2 분기유로의 단부에는 음압게이지가 설치된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제 1 분기유로 내에는 중앙에 제 2 오리피스유로가 형성된 인서트가 삽입된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 인서트의 유입측 외주면에는 일정 각도간격으로 절취부가 형성되고 상기 절취부에는 상기 인서트의 측면에서 상기 제 2 오리피스유로 내로 기체가 유입되도록 하는 측면유입공이 형성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 유체가속장치는 일단은 상기 본체에 연결되고 타단은 상기 기체 공급관에 연결되어 상기 기체공급관의 임의 이탈시에 과도하게 움직이지 않도록 지지하는 안전유닛을 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 본체는 상기 유체유동배관 상에서 드라이펌프의 하류에 설치된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 기체 공급관에는 상기 드라이펌프로 질소가스를 제공하는 질소가스공급관이 분기 연결된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 기체 공급관에는 압축기체탱크가 연결된다.
본 발명에 따른 유체가속장치에 의하면, 예를 들어 드라이펌프가 설치된 유체유동배관에 설치되어 유체의 유동방향으로 기체를 고압으로 분사함으로써 유체의 유동을 가속화시킴에 따라 관내 클로깅현상을 효율적으로 저감시킬 수 있는 장점이 있다,
또한 본 발명에 따른 유체가속장치에 의하면, 예를 들어 드라이펌프가 설치된 유체유동배관에 설치되어 드라이펌프 후단에 음압을 형성함과 동시에 관내 클로깅현상을 저감시킴에 따라 드라이펌프의 부하를 감소시켜 드라이펌프의 사용수명을 증대시킴과 동시에 핫퍼지 질소가스의 사용량을 감소시켜 전체적으로 공정부하와 공정비용이 감소될 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따른 유체가속장치에 의하면, 클로깅 현상 저감과 원활환 배기 흐름, 배기관 후단 측(장치 앞부분)에 가진공 상태가 형성되어, 초기 배기 구동 시 발생되는 진공상태를 만드는 효율성을 증대시키고, 부하를 줄일 수 있다. 이로 인하여, 전력 사용량을 최대 58% 까지 현저히 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체가속장치의 정상 운전시 작동을 나타내는 개략구조도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체가속장치의 배기 운전시 작동을 나타내는 개략구조도.
도 3은 인서트를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체가속장치의 정상운전시 작동을 나타내는 개략구조도.
도 4 는 반도체, 패널 디스플레이 또는 기타 전자부품의 제조공정설비의 배기라인에 해당하는 유체유동배관에 적용된 본 발명의 일 실시예에 따른 유체가속장치의 설치구조도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체가속장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체가속장치의 배기 운전시 작동을 나타내는 개략구조도.
도 3은 인서트를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체가속장치의 정상운전시 작동을 나타내는 개략구조도.
도 4 는 반도체, 패널 디스플레이 또는 기타 전자부품의 제조공정설비의 배기라인에 해당하는 유체유동배관에 적용된 본 발명의 일 실시예에 따른 유체가속장치의 설치구조도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체가속장치의 사시도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체가속장치(1)는, 예를 들어 드라이펌프(5)가 설치된 유체유동배관(3)에 설치되어 오리피스를 형성함과 동시에 유체의 유동방향으로 기체를 고압으로 분사함으로써 유체의 유동을 가속화시키는 것으로, 도 1 내지 도 5에 도시되는 바와 같이, 유체유동배관(3) 상에 결합되고 중앙에는 제 1 오리피스유로(11)가 관통 형성되며 내부 일 측에는 상기 제 1 오리피스유로(11)를 우회하는 바이패스유로(13)가 형성되는 본체(10)와, 상기 본체(10)의 하류 측 중앙에 결합되고 상기 제 1 오리피스유로(11)를 개폐하는 릴리즈밸브(20)와, 일단은 상기 본체(10)의 바이패스유로(13)에 연결되고 상기 바이패스유로(13)를 통해 기체가 상기 유체의 유동방향으로 고압분사 되도록 하는 기체 공급관(30)을 포함한다.
여기서, 본체(10)는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체가속장치(1)의 하우징을 형성함과 동시에 유체유동배관(3) 상에서 특정 유로를 형성하는 것으로, 유체유동배관(3) 상에 결합된다.
본체(10)는 유체유동배관(3) 상에 용이하게 결합될 수 있도록 도 6에 개략적으로 도시되는 바와 같이 반원형 몸체부로 양분되어 형성되는 구조를 가지는 것이 바람직하다.
이 경우에 양측 반원형 몸체부의 서로 대응되는 일측은 상호 회동가능하게 힌지결합되는 반면에 양측 반원형 몸체부의 서로 대응되는 타측에는 일측 반원형 몸체부와 타측 반원부를 상호 분리가능하게 밀착결합시키는 체결부재가 구비되는 구조로 형성될 수 있다.
본체(10)의 중앙에는 제 1 오리피스유로(11)가 관통 형성되는데, 이 제 1 오리피스유로(11)는 예를 들어 제조 공정 설비의 작동정지-초기 진공을 뽑고 난후 로드락(Load lock)이 열릴 때까지의 대기상태로 아이들(Idle) 상태임-에 의해 드라이펌프(5)가 가동되지 않는 정상운전 시에는 폐쇄되어 있다가 예를 들어 제조공정설비의 작동에 의해 다량의 배기가스가 유체유동배관(3)을 관류하는 배기운전(드라이펌프(5) 가동) 시에만 개방되면서 배기가스가 비교적 빠른 속도로 관류하도록 유도함에 따라 배기가스의 유동을 가속화하는 역할을 한다.
또한 본체(10)의 내부 일측에는 제 1 오리피스유로(11)를 우회하는 바이패스유로(13)가 형성되는데, 이 바이패스유로(13)는 제 1 오리피스유로(11)를 우회하는 일종의 오리피스유로에 해당하는 것으로, 드라이펌프(5)가 가동되지 않는 정상운전 시 또는 드라이펌프(5)가 가동되는 배기운전 시에 관계없이 항상 개방된 상태로 유지된다.
바이패스유로(13)는 도 1에 도시되는 바와 같이 예를 들어 제조공정설비의 작동정지에 의해 드라이펌프(5)가 가동되지 않는 정상운전 시에 개방된 상태로 유지되어 드라이펌프(5)의 후단에 잔존하는 유체가 비교적 빠른 속도로 관류하도록 유도함으로써 드라이펌프(5)의 후단에 음압이 형성되도록 하며 이에 의해 차후 드라이펌프(5)에 작용하는 부하가 최소화되도록 함으로써 드라이펌프(5)의 사용수명을 증대시킨다. 이때 본 실시예에 따른 유체가속장치는 드라이 펌프에 한정하지 않으며, 에어와 반응하지 않는 가스를 사용하는 배기장치의 후단에도 활용이 가능함을 밝혀 둔다.
또한 바이패스유로(13)는 도 2에 도시되는 바와 같이 예를 들어 제조공정설비(에어와 반응하는 가스를 사용하지 않는 배기장치를 포함)의 작동에 의해 다량의 배기가스가 유체유동배관(3)을 관류하는 배기운전 시에도 여전히 개방된 상태로 유지되어 제 1 오리피스유로(11)를 관류한 배기가스에 바이패스유로(13)를 관류한 배기가스를 유체유동방향으로 고속으로 분사함으로써 배기가스의 유동을 더욱 가속화시키는 역할을 함에 따라 특히 배기가스의 화학반응으로 인해 생성된 분진이 유체유동배관(3)의 내벽에 응착되는 관내 클로깅 현상을 감소시키는 역할을 한다.
또한 바이패스유로(13)는 차후에 설명될 기체공급관(30)과 연결되는 제 1 분기유로(13a)를 포함하고, 제 1 분기유로(13a)의 분기지점의 상류측에 차후에 설명될 음압게이지(50)와 연결되는 제 2 분기유로(13b)를 더 포함한다.
또한 본체(10)는 유체유동배관(3) 상에 기밀적으로 결합될 수 있도록 양측에 유체유동배관(3)의 대응 플랜지부에 밀착되는 패킹링(15)을 더 포함한다.
본체(10)는 도 4에 도시되는 바와 같이, 반도체나 LCD, OLED 등과 같은 패널 디스플레이, 기타 전자부품 등의 제조공정설비의 배기라인(유체유동관로(3)에 해당) 상에서 드라이펌프(5)의 하류에 설치되는 것이 바람직하다.
또한 본체(10)는 실시 예에 따라 드라이펌프(5) 내에 통합되어 설치될 수도 있는데, 이 경우에 본체(10)는 드라이펌프(5)의 로터의 하류에 위치되는 것이 바람직하다.
전술한 본체(10)의 하류측 중앙에는 릴리즈밸브(20)가 결합되는데, 이 릴리즈밸브(20)는 드라이펌프(5)가 작동 정지되는 정상운전 시에는 유체유동방향에 대해 역방향으로 탄성 편향되는 자체 탄성력에 의해 제 1 오리피스유로(11)의 후단을 폐쇄함으로써 드라이펌프(5)의 후단에 위치되는 유체가 바이패스유로(13)를 통해 비교적 빠른 속도로 관류하도록 유도하여 드라이펌프(5)의 후단에 음압이 형성되도록 하고 드라이펌프(5)가 작동되는 배기운전 시에는 자체탄성력을 초과하는 배기압력에 의해 유체유동방향으로 밀려지면서 제 1 오리피스유로(11)의 후단을 개방시켜 배기가스가 제 1 오리피스유로(11)를 통해 비교적 빠른 속도로 관류하도록 유도함과 동시에 배기가스의 일부가 바이패스유로(13)로 우회하여 유체유동방향으로 고속으로 분사되도록 하는 역할을 한다.
릴리즈밸브(20)는 본체(10)의 하류측 중앙에 결합되는 밸브하우징(21)과, 상기 밸브하우징(21) 내에 수용되어 탄성력을 제공하는 코일스프링(23)과, 상기 코일스프링(23)에 의해 유체유동방향의 역방향으로 탄성바이어스되면서 제 1 오리피스유로(11)의 후단을 개폐하는 밸브몸체(25)를 포함하는 구조를 가진다.
밸브하우징(21)은 도 1 내지 도 3에 개략적으로 도시되는 바와 같이 전방링체(21a)와 후방링체(21b)가 다수의, 특히 3개의 연결지지대(21c)에 의해 연결되고 후방링체(21b)의 중앙에는 관통공(21b')가 형성되며, 밸브몸체(25)의 후방에는 코일스프링(23) 내로 삽입된 후 관통공(21b')에 관통결합되는 스프링관통부재(25a)가 돌출형성 되는 것이 바람직하다.
전술한 본체(10)의 바이패스유로(13)의 제 1 분기유로(13a)에는 기체공급관(30)이 연결되는데, 이 기체공급관(30)은 제 1 분기유로(13a)를 통해 바이패스유로(13)로 기체를 공급하여 해당 기체가 바이패스유로(13)를 관류하는 일부 유체와 함께 유체의 유동방향으로 고압분사되도록 함에 따라, 배기가스의 유동을 더욱 가속화시키는 역할을 함에 따라 특히 배기가스의 화학반응으로 인해 생성된 분진이 유체유동배관(3)의 내벽에 응착되는 관내 클로깅 현상을 현저히 감소시키는 역할을 한다.
기체공급관(30)은 도 4에 도시되는 바와 같이, 질소, 아르곤가스와 같은 비활성가스 또는 공기와 같은 기체가 고압으로 충진된 압축기체탱크(7)와 연결되어 유체의 유동방향으로 질소, 아르곤가스와 같은 비활성가스 또는 공기와 같은 기체가 고속으로 분사되도록 형성될 수 있다.
또한 비록 도시되지는 않았지만 기체 공급관(30)은 드라이펌프(5)로 질소가스 (핫 퍼지 가스)를 제공하는 질소 가스 공급관(9)이 분기 연결되어 유체의 유동방향으로 질소가스(핫 퍼지 가스)가 고속으로 분사되도록 형성될 수도 있다.
전술한 본체(10)의 바이패스유로(13)의 제 1 분기유로(13a)와 상기 기체 공급관(30) 사이에는 양압 게이지(40)가 개재되는 것이 바람직한데, 이 양압게이지(40)는 기체공급관(30)에 의해 바이패스유로(13)의 제 1 분기유로(13a)의 내부압력을 측정하여 표시하거나 해당신호를 제어부에 제공함에 따라 바이패스유로(13)에 의한 유체유동 상의 이상 여부가 지시될 수 있도록 하는 역할을 한다.
전술한 본체(10)의 바이패스유로(13)의 제 2 분기유로(13b)의 단부에는 음압게이지(50)가 설치되는데, 이 음압게이지(40)는 바이패스유로(13)로 유체의 일부가 우회하여 관류하는 경우에 제 2 분기유로(13b) 내에 발생되는 음압을 측정하여 표시하거나 해당신호를 제어부에 제공함에 따라 바이패스유로(13)에 의한 유체유동 상의 이상 여부가 지시될 수 있도록 하는 역할을 한다.
통상 바이패스유로(13)에 의한 유체유동이 정상적으로 이루어질 경우에, 양압 게이지(40)에는 양압이 지시되고 음압 게이지(50)에는 음압이 지시된다. 따라서 양압 게이지(40)에 음압이 지시되거나 음압게이지(50)에 양압이 지시될 경우에 바이패스유로(13)에 의한 유체유동에 이상이 있는 것으로 간주되며, 작업자는 양압 게이지(40)나 음압 게이지(50)의 눈금을 보고 이상여부를 판단하여 즉시 조치를 취하게 된다.
전술한 본체(10)의 바이패스유로(13)의 제 1 분기유로(13a) 내에는 중앙에 제 2 오리피스유로(61)가 형성된 인서트(60)가 삽입되는 것이 바람직한데, 이 인서트(60)는 제 1 분기유로(13a) 내에 제 2 오리피스유로(61)를 형성함에 따라 기체 공급관(30)을 통해 유입되는 기체가 더욱 고속으로 유입되어 클로깅 저감 효과를 배가될 수 있도록 하는 역할을 한다. 이때는 더 짧은 바이패스 거리와 더 적은 양의 에어로 유속을 강화시키는 효과를 얻을 수 있습니다.
또한 인서트(60)의 유입측 외주 면에 일정 각도간격으로 절취부(63)가 형성됨과 동시에 이 절취부(63)에 제 2 오리피스유로(61)와 연통되는 측면 유입공(65)이 형성되는 것이 바람직한데, 이 경우에는 인서트(60)의 측면에서 제 2 오리피스유로(61) 내로 기체가 유입되도록 유도하여 제 2 오리피스유로(61) 내를 관류하는 기체의 유동에 와류가 형성될 수 있도록 함으로써 클로깅 저감효과를 더욱 배가될 수 있다. 절취부(63)는 중공원통 형상을 가지는 인서트(60)의 유입측 외주면에 120도 각도 간격으로 1개식 전체 3개가 형성되는 것이 바람직하고, 인서트(60)의 유입측에 인서트(60)의 전체길이 중 일정 길이만큼만 절취되어 형성되는 것이 바람직하다.
전술한 본체(10)에는 안전유닛(70)의 일단이 연결되는데, 이 안전유닛(70)은 기체 공급관(30)에 타단이 연결됨에 따라 기체 공급관(30)이 임의로 이탈되는 사고 발생 시에 기체 공급압력에 의해 기체 공급관(30)이 과도하게 움직이면서 사람에게 상해를 입히거나 기물을 파손하거나 하는 일이 방지되도록 하는 역할을 한다. 안전유닛(70)의 타단에는 기체 공급관(30)의 일정지점의 외주면을 밀착되게 둘러싸는 고정링(71)이 구비되는 것이 바람직하다. 안전유닛(170)은 체인 형태로 도시되어 있으나, 이에 한정하지 않으며, 전술한 안전 역할을 수행할 수 있는 기능을 제공하는 구조이면 가능하다.
이하, 도 4에 도시되는 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 유체가속장치(1)가 반도체나 LCD, OLED 등과 같은 패널 디스플레이, 기타 전자부품 등의 제조공정설비의 배기라인(유체유동관로(3)에 해당) 상에서 드라이펌프(5)의 하류에 설치된 상태를 기준으로 하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유체가속장치(1)의 전체작동을 설명하면 다음과 같다.
반도체, 패널 디스플레이, 기타 전자부품 등의 제조공정설비가 작동정지 중인 정상운전 시에만 드라이펌프(5)가 작동 정지되는데, 이 경우에 제 1 오리피스유로(11)는 릴리즈밸브(20)에 의해 폐쇄되고 바이패스유로(13)만 개방된 상태로 유지된다.
따라서 드라이펌프(5)의 후단에 위치되는 유체는 도 1 및 도 3에 도시되는 바와 같이 바이패스유로(13)를 비교적 빠른 속도로 관류하여 유동되면서 드라이펌프(5)의 후단에 음압이 형성되고, 이 때 기체공급관(30)을 통해 바이패스유로(13)로 기체가 혼입되어 유체유동방향으로 고속으로 분사되면서 드라이펌프(5)에 의해 강제배기되는 유체의 유동을 더욱 가속화시킴에 따라 분진이 유체유동배관(3)의 내벽에 응착되는 관내 클로깅 현상이 감소될 수 있다.
반도체, 패널 디스플레이, 기타 전자부품 등의 제조공정설비가 작동 중인 배기운전 시에 드라이펌프(5)가 작동되는데, 이 경우에 릴리즈밸브(20)의 밸브몸체(25)가 배기가스의 배기압에 의해 밀려지면서 제 1 오리피스유로(11)가 개방되고 바이패스유로(13)도 여전히 개방된 상태로 유지된다.
드라이펌프(5)에 의해 강제배기되는 배기가스는 도 2에 도시되는 바와 같이 대부분이 제 1 오리피스유로(11)를 비교적 빠른 속도로 관류하여 유동되고 그 중 일부분이 바이패스유로(13)를 비교적 빠른 속도로 관류하여 유동되며, 이 때 기체공급관(30)을 통해 바이패스유로(13)로 기체가 혼입되어 배기 가스의 유동방향으로 고속으로 분사되면서 드라이펌프(5)에 의해 강제배기되는 배기가스의 유동을 더욱 가속화시킴에 따라 분진이 유체유동배관(3)의 내벽에 응착되는 관내 클로깅 현상이 현저히 감소될 수 있다.
이러한 관내 클로깅현상의 저감은 배기 가스의 배기를 원활하게 하고 드라이펌프(5)의 부하를 감소시켜 드라이펌프(5)의 사용 수명을 증대시킴과 동시에 핫퍼지 질소 가스의 사용량을 감소시켜 전체적으로 공정부하와 공정비용이 감소될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 유체가속장치(1)가 반도체나 LCD, OLED 등과 같은 패널 디스플레이, 기타 전자부품 등의 제조공정설비의 배기라인(유체유동관로(3)에 해당) 상에서 드라이펌프(5)의 하류에 설치될 경우에, 드라이펌프(5)의 후단에 음압을 형성함에 따라 드라이펌프(5)의 부하를 감소시켜 드라이펌프(5)의 사용수명을 증대시킨다.
전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체가속장치는 드라이펌프의 배출구 뿐 아니라, 에어와 반응하는 가스가 아닌 것이 배출되는 모든 배기관의 외부 배기관에 사용될 수 있다. 본 실시 예에 따른 유체가속장치는 예를 들어 차량 배기관에도 설치 가능함을 밝혀 둔다.
즉 본 실시예에서 유체가속장치는 드라이 펌프의 하류에 설치되는 것으로 기술하였으나, 이에 본 발명의 권리범위가 한정되진 않으며 통상의 기체 방출 배관 하부에도 설치될 수 있다.
그리고 본 실시예의 기계 공급관에는 질소를 공급하는 질소 공급관이 분기 연결된다 하였으나, 반드시 질소가 공급될 필요는 없으며, 질소는 사용 가능한 하나의 기체일 뿐임을 밝혀 둔다.
즉 본 실시 예에 따른 유체가속장치는 질소를 사용하지 않고 압축 에어(현재 적용 가능 량 5 ~ 8slm) 만을 사용하여 충분한 효과를 얻을 수 있으며, 이에 따라 유체가속장치의 사용 중 펌프에서 사용되는 전력량 감소 외에 질소 사용량을 줄이는 효과가 부차적으로 발생될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.
1 : 유체가속장치 3 : 유체유동배관
5 : 드라이펌프 7 : 압축기 체탱크
9 : 질소가스 공급관 10 : 본체
11 : 제 1 오리피스유로 13 : 바이패스유로
13a : 제 1 분기유로 13b : 제 2 분기유로
15 : 패킹링 20 : 릴리즈밸브
21 : 밸브하우징 21a : 전방링체
21b : 후방링체 21b' : 관통공
21c : 연결지지대 23 : 코일스프링
25 : 밸브몸체 25a : 스프링관통부재
30 : 기체 공급관 40 : 양압 게이지
50 : 음압 게이지 60 : 인서트
61 : 제 2 오리피스유로 63 : 절취부
65 : 측면유입공 70 : 안전유닛
71 : 고정링
5 : 드라이펌프 7 : 압축기 체탱크
9 : 질소가스 공급관 10 : 본체
11 : 제 1 오리피스유로 13 : 바이패스유로
13a : 제 1 분기유로 13b : 제 2 분기유로
15 : 패킹링 20 : 릴리즈밸브
21 : 밸브하우징 21a : 전방링체
21b : 후방링체 21b' : 관통공
21c : 연결지지대 23 : 코일스프링
25 : 밸브몸체 25a : 스프링관통부재
30 : 기체 공급관 40 : 양압 게이지
50 : 음압 게이지 60 : 인서트
61 : 제 2 오리피스유로 63 : 절취부
65 : 측면유입공 70 : 안전유닛
71 : 고정링
Claims (9)
- 유체유동배관(3) 상에 결합되고 중앙에는 제 1 오리피스유로(11)가 관통형성되며 내부 일측에는 상기 제 1 오리피스유로(11)를 우회하는 바이패스유로(13)가 형성되는 본체(10);
상기 본체(10)의 하류측 중앙에 결합되고 상기 제 1 오리피스유로(11)를 개폐하는 릴리즈밸브(20); 및
일단은 상기 본체(10)의 바이패스유로(13)에 연결되고 상기 바이패스유로(13)를 통해 기체가 상기 유체의 유동방향으로 고압 분사되도록 하는 기체 공급관(30)을 포함하여 구성되고,
상기 본체(10)의 바이패스유로(13)는 상기 기체 공급관(30)과 연결되는 제 1 분기유로(13a)를 포함하고, 상기 제 1 분기유로(13a)와 상기 기체공급관(30) 사이에는 양압 게이지(40)가 설치되는 것을 특징으로 하는 유체가속장치. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 본체(10)의 바이패스유로(13)는 상기 제 1 분기유로(13a)의 분기지점의 상류측에 제 2 분기유로(13b)를 더 포함하고, 상기 제 2 분기유로(13b)의 단부에는 음압 게이지(50)가 설치되는 것을 특징으로 하는 유체가속장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 분기유로(13a) 내에는 중앙에 제 2 오리피스유로(61)가 형성된 인서트(60)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 유체가속장치. - 청구항 4에 있어서,
상기 인서트(60)의 유입측 외주면에는 일정 각도 간격으로 절취부(63)가 형성되고 상기 절취부(63)에는 상기 인서트(60)의 측면에서 상기 제 2 오리피스유로(61) 내로 기체가 유입되도록 하는 측면 유입공(65)이 형성되는 것을 특징으로 하는 유체가속장치. - 청구항 1에 있어서,
일단은 상기 본체(10)에 연결되고 타단은 상기 기체공급관(30)에 연결되어 상기 기체공급관(30)의 임의이탈시에 과도하게 움직이지 않도록 지지하는 안전유닛(70)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체가속장치. - 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 본체(10)는 상기 유체유동배관(3) 상에서 드라이펌프(5)의 하류에 설치되는 것을 특징으로 하는 유체가속장치. - 청구항 7에 있어서,
상기 기체공급관(30)에는 압축기체탱크(7)가 연결되는 것을 특징으로 하는 유체가속장치. - 청구항 7에 있어서,
상기 기체공급관(30)에는 상기 드라이펌프(5)로 질소가스를 제공하는 질소가스공급관(9)이 분기연결되는 것을 특징으로 하는 유체가속장치.
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