KR101663675B1 - 유체 흐름 유도장치 - Google Patents

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KR101663675B1 KR1020160095399A KR20160095399A KR101663675B1 KR 101663675 B1 KR101663675 B1 KR 101663675B1 KR 1020160095399 A KR1020160095399 A KR 1020160095399A KR 20160095399 A KR20160095399 A KR 20160095399A KR 101663675 B1 KR101663675 B1 KR 101663675B1
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Abstract

본 발명은 공정에서 사용 후 배기되는 공정유체의 흐름을 배기단(예: 스크러버)까지 원활하게 이동하도록 유도하는 기술로서, 평소 공정유체가 흐르는 메인 유로부가 닫힘 상태로 전환한 후에도 배기관 내 공정유체의 흐름을 원활하게 우회시켜 배기단으로 이송시킴은 물론 외부로부터 공급되는 소정량의 압축공기로부터 우회로를 통해 단위시간당 이송시키는 공정유체의 유량을 기존에 비해 대폭 증가시킬 수 있는 기술이다. 본 발명에 따르면, 바이패스 유로부가 형성되는 아우터 블록, 게이트 블록, 바이패스 블록이 상호 착탈되는 구조로 개선되어 청소가 간편함에 따라 내구성이 양호한 장점을 나타낸다.

Description

유체 흐름 유도장치 {fluid flow guide device}
본 발명은 공정에서 사용 후 배기되는 공정유체의 흐름을 배기단(예: 스크러버)까지 원활하게 이동하도록 유도하는 기술에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 본 발명은 평소 공정유체가 흐르는 메인 유로부가 닫힘 상태로 전환한 후에도 배기관 내 공정유체의 흐름을 원활하게 우회시켜 배기단으로 이송시킴은 물론 외부로부터 공급되는 소정량의 압축공기로부터 우회로를 통해 단위시간당 이송시키는 공정유체의 유량을 기존에 비해 대폭 증가시킬 수 있는 기술이다.
일반적으로 반도체, LCD, 유기EL 등의 공정에서는 다양한 진공장비(예: 공정챔버, 진공펌프)를 이용한다.
여기서, 그 진공장비에는 다양한 공정유체(예: 공정가스)가 주입되며, 그 주입에 따라 사용하고 남은 공정유체는 펌프에 의해 외부로 배출된다.
이를 위해, 공정챔버와 배기단 사이에는 펌프가 연결되고 펌프와 배기단 사이에는 유로인 배기관으로 연결된다.
또한, 펌프와 배기단을 연통시키는 배기관에 소위 '유체가속장치' 또는 '감압장치'를 장착함으로써 그 장치가 배기관 내의 공정유체를 효과적으로 배기단으로 이송시킴으로써 펌프의 부하를 줄일 수 있다.
즉, '유체가속장치' 또는 '감압장치'가 배기관 내로 압축공기를 분사함에 따라 배기관 내 공정유체를 벤츄리 효과에 의한 바이패스를 통해 배기단으로 이송시킨다.
여기서, 압축공기를 분사함에 있어서 외부로부터 공급되는 적은 양의 압축공기로도 배기관 내의 공정유체를 효과적으로 바이패스할 수 있도록 공정유체가 지나가는 통로(예: 우회로)를 '유체가속장치' 또는 '감압장치'의 내부에 아주 작게 형성한다.
이처럼, 작은 통로인 우회로를 통해 배기관 내의 잔류 공정유체를 이송시키는 구조이다 보니 단위시간당 공정유체의 배기량이 많아야 하는 공정(예: LCD 공정)에서는 기존의 '유체가속장치' 또는 '감압장치'가 감당하기 어려운 문제점들이 발생한다.
또한, 우회로는 작은 통로가 굴절되어 형성되기 때문에 정비(예: 청소)하는 작업이 까다롭고 정비를 해도 우회로의 굴절된 부분에 쌓이는 공정유체의 반응부산물로 인해 자주 교체해야 하는 단점도 있다.
대한민국 특허출원 10-2015-0149551호 "유체가속장치" 대한민국 특허출원 10-2013-0012618호 "컴팩트형 감압장치" 대한민국 특허출원 10-2013-0128176호 "유체 가속 장치" 대한민국 특허출원 10-2012-0036842호 "다단식 썩션노즐을 구비한 감압장치"
본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 외부로부터 공급되는 소정량의 압축공기로부터 단위시간당 이송시키는 공정유체의 유량을 기존에 비해 대폭 증가시킬 수 있도록 우회로의 구조를 개선한 유체 흐름 유도장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 목적은 공정유체가 지나가는 바이패스 통로의 정비가 간편한 유체 흐름 유도장치를 제공한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 펌프와 배기단 사이를 연결하는 배기관에 끼워져 배기관의 통로와 연통하도록 중공형의 메인 유로부가 형성된 이너 블록(10)과, 이너 블록의 외벽을 감싸는 형태로 이너 블록과 일체로 형성되고 양측벽이 배기관의 이음 부분에 끼움 결합되어 배기관에 고정되는 아우터 블록(20)과, 아우터 블록의 외벽에 연결되어 외부로부터 공급되는 압축공기를 배기관의 내측으로 제공하도록 하는 게이트 블록(30)을 구비하여 펌프로부터 배기단으로 흐르는 공정유체의 배기를 유도하는 유체 흐름 유도 장치로서, 이너 블록의 일측벽으로부터 아우터 블록의 몸체, 게이트 블록의 몸체를 경유하여 이너 블록의 타측벽으로 연통함에 따라 메인 유로부를 통과하는 배기관 내 공정유체의 흐름을 우회시키는 바이패스 유로부(100); 외부로부터 공급되는 압축공기를 바이패스 유로부로 제공함에 따라 바이패스 유로부를 흐르는 공정유체의 흐름을 가속하도록 게이트 블록의 일측벽으로부터 바이패스 유로부에 연통되는 압축공기 유로부(200); 메인 유로부에 대응하는 이너 블록의 내측벽으로부터 이너 블록과 아우터 블록을 순차적으로 관통하여 외부에 노출되는 바이패스 통기공(300); 아우터 블록과 게이트 블록 사이에 끼워져 아우터 블록과 게이트 블록의 틈새를 실링하고 바이패스 통기공에 대응하는 부분으로부터 압축공기가 흐르는 바이패스 유로부에 대응하는 부분까지 절개된 바이패스 절개부(410)를 구비함에 따라 바이패스 통기공을 통한 공정유체의 흐름을 바이패스 유로부 방향으로 가속시키는 바이패스 블록(400);를 포함하여 구성된다.
그리고, 메인 유로부로부터 바이패스 통기공을 경유하여 바이패스 절개부로 진입한 공정유체가 메인 유로부 방향으로 역류함을 차단하도록 바이패스 블록 방향으로부터 바이패스 통기공에 끼워지는 역류차단 유닛(310);을 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 배기관 내를 흐르는 공정유체의 유압에 따라 메인 유로부를 개방 또는 폐쇄하고 메인 유로부의 폐쇄시 배기관 내의 공정유체가 바이패스 유로부와 바이패스 블록을 우회하여 배기단으로 이동하도록 함과 아울러 바이패스 유로부와 바이패스 블록을 우회하는 공정유체가 메인 유로부를 통해 역류됨을 차단하도록 하는 메인 체크 모듈(500);을 더 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 메인 체크 모듈(500)은, 배기단 쪽으로부터 이너 블록의 일측부에 밀착되어 메인 유로부를 폐쇄하거나 그 폐쇄된 상태에서 이너 블록의 일측부로부터 배기단 쪽으로 이동하면서 메인 유로부를 개방하도록 하는 메인 체크밸브(510); 메인 체크밸브에 일체로 연결된 상태로 펌프 방향으로 메인 유로부를 관통하며 메인 유로부를 관통한 상태에서도 메인 유로부를 지나가는 공정유체의 흐름을 가능하게 하는 밸브이동체(520); 펌프 쪽으로부터 이너 블록의 타측부에 걸쳐진 상태로 밸브이동체의 단부에 연결되어 자신의 탄성복원력으로 메인 체크밸브가 메인 유로부를 폐쇄하도록 하고 펌프의 구동에 의한 배기관 내 공정유체의 흐름에 의해 자신의 탄성복원력이 증가되면서 메인 체크밸브가 메인 유로부를 개방하도록 하는 텐션부(530); 밸브이동체를 감싸는 형태로 밸브이동체에 연결되어 배기관 내를 흐르는 공정유체로부터 반응부산물을 필터링하는 필터부(540);을 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 이너 블록과 일체로 형성된 아우터 블록은 게이트 블록, 바이패스 블록과 상호 착탈 가능하도록 연결되며, 바이패스 블록, 게이트 블록과의 연결된 상태를 견고하게 유지하도록 아우터 블록의 외표면에 밋밋한 형태로 형성된 접촉면(610)과, 바이패스 블록과 게이트 블록의 연결시 그 센터링을 가이드하도록 접촉면의 양측에 형성된 가이드 리브(620)를 구비하는 블록 착탈부(600);를 더 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 블록 착탈부는 아우터 블록의 외표면을 따라 복수 개 형성될 수 있다.
본 발명은 공기(air) 또는 질소가스(N2)에 대해서만 해당 가스를 바이패스 하도록 설계된 기존 저전력 펌프(예: 로드락 챔버)의 한계를 극복하기 위해, 배기관 내의 공정유체가 압축공기에 의해 우회하는 바이패스 통로를 복수 개 형성함으로써 소정량의 압축공기로부터 단위시간당 이송시키는 공정유체의 유량을 기존에 비해 대폭 증가시킬 수 있으므로 LCD, 유기EL, 진공장비, 자동차 및 일반산업에 사용되는 대형 스퍼터 장비의 펌프에도 그 적용이 가능하다는 장점을 나타낸다.
또한, 본 발명은 바이패스 유로부가 형성되는 아우터 블록, 게이트 블록, 바이패스 블록이 상호 착탈되는 구조로 개선하고 각 블록 내 부품을 착탈되는 구조로 개선함으로써 공정의 잔류가스에 의한 분진 등으로 오염된 경우 청소나 교체가 간편하다는 장점을 나타낸다.
또한, 본 발명은 에칭성 공정유체에 의해 블록 부품인 메인 체크 모듈과 역류차단 유닛이 손상된 경우 해당 부품을 간편하게 교체할 수 있는 구조이기 때문에 에처 공정 펌프에도 적용할 수 있는 장점을 나타낸다.
또한, 본 발명은 메인 유로부에 설치되는 메인 체크 모듈의 밸브이동체가 펌프 방향으로 돌출되도록 설계하고 그 밸브이동체에 메쉬망 또는 다수의 볼을 필터부로 채택함에 따라 바이패스 유로부 입력단에서 펌프 방향으로 돌출 형성된 밸브이동체의 필터부가 배기관 내의 오일 미스트에 대해서도 효과적으로 흡착할 수 있기 때문에 오일 로터리 펌프에도 적용할 수 있는 장점이 있다.
[도 1]은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유체 흐름 유도장치를 도시한 사시도 1,
[도 2]는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유체 흐름 유도장치를 도시한 사시도 2,
[도 3]은 [도 2]의 분리사시도,
[도 4]는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유체 흐름 유도장치를 도시한 사시도 3,
[도 5]는 [도 4]의 분리사시도,
[도 6]은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유체 흐름 유도장치를 도시한 단면도,
[도 7]은 [도 6]의 일부분을 확대한 도면,
[도 8]은 [도 7]의 개폐유닛에 대한 다른 실시예를 도시한 예시도,
[도 9]는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 메인 유로부에 메인 체크 모듈이 장착된 상태에서 메인 유로부를 통해 공정유체가 흐르는 상태를 도시한 사용상태도,
[도 10]은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 메인 유로부에 메인 체크 모듈이 장착된 상태에서 공정유체가 우회하는 상태를 도시한 사용상태도,
[도 11]은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유체 흐름 유도장치를 도시한 사시도 1,
[도 12]는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유체 흐름 유도장치를 도시한 사시도 2이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
[도 1]은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유체 흐름 유도장치를 도시한 사시도 1이고, [도 2]는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유체 흐름 유도장치를 도시한 사시도 2이고, [도 3]은 [도 2]의 분리사시도이고, [도 4]는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유체 흐름 유도장치를 도시한 사시도 3이고, [도 5]는 [도 4]의 분리사시도이고, [도 6]은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유체 흐름 유도장치를 도시한 단면도이고, [도 7]은 [도 6]의 일부분을 확대한 도면이다.
[도 1] 내지 [도 7]을 참조하면, 본 발명에 따른 유체 흐름 유도장치는 펌프와 배기단(예: 스크러버)를 연결하는 배기관(P)에 연결되어 그 배기관(P) 내에 잔류하는 공정유체를 펌프 쪽으로부터 자신에게 우회시켜 배기단 쪽으로 이송시킨다.
이를 위해, 본 발명에 따른 유체 흐름 유도장치는 이너 블록(10), 아우터 블록(20), 게이트 블록(30)을 포함하여 구성된다.
이너 블록(10)은 아우터 블록(20)과 일체로 연결된 상태에서 펌프와 배기단 사이를 연결하는 배기관(P)에 끼워지고 배기관(P)의 통로와 연통하도록 중공형의 메인 유로부(11)가 형성된다.
즉, 펌프가 정상동작하여 공정챔버로부터 공정유체를 흡입하는 경우에는 배기관(P) 내를 흐르는 공정유체에 의해 메인 유로부(11)가 개방된 상태를 유지하기 때문에 배기관(P) 내의 공정유체가 별도의 우회로를 통하지 않고 메인 유로부(11)를 통해 배기단으로 이동할 수 있다.
아우터 블록(20)은 이너 블록(10)의 외벽을 감싸는 형태로 이너 블록(10)과 일체로 형성되고 양측벽이 배기관(P)의 이음 부분에 끼움 결합되어 배기관(P)에 고정된다.
게이트 블록(30)은 아우터 블록(20)의 외벽에 연결되어 외부로부터 공급되는 압축공기를 배기관(P)의 내측으로 제공하도록 한다.
여기서, 공정유체가 우회하는 바이패스 유로부(100)와 바이패스 통기공(300)은 이너 블록(10), 아우터 블록(20), 게이트 블록(30) 중 적어도 하나이상의 몸체 내부를 경유하도록 형성되기 때문에 이너 블록(10), 아우터 블록(20), 게이트 블록(30)은 상호 분리 가능하도록 구성됨이 바람직하다.
이를 통해, 주기적인 정비(예: 세척)가 간편하여 장비의 내구성을 향상시킬 수 있음은 물론 공정유체가 우회하는 통로에 누적되는 찌꺼기가 발생하지 않기 때문에 바이패스 효율도 매우 양호하고, 그에 따라 압축공기 소모의 에너지 효율도 양호하다.
한편, 게이트 블록(30)은 일측벽에 바이패스 유로부(100)와 연통하는 별도의 압력 측정공(31)을 구비함이 바람직하다. 이 압력 측정공(31)에 압력 게이지(미도시)를 장착함으로써 공정유체가 진입하는 바이패스 유로부(100) 내의 압력을 측정할 수 있다.
그리고, 게이트 블록(30)은 일측벽에 바이패스 유로부(100)와 연통하는 별도의 보조 통기공(32)을 구비할 수 있다. 바이패스 유로부(100)를 통해 공정유체가 흐르는 평소에는 보조 통기공(32)은 바이패스 유로부(100)의 밀폐를 위해 별도의 마감캡(미도시)으로 밀봉된 상태를 유지하다가 바이패스 유로부(100)에 대한 세척시에는 해당 마감캡을 분리할 수도 있다.
[도 1] 내지 [도 7]을 참조하면, 본 발명에 따른 유체 흐름 유도장치는 이너 블록(10), 아우터 블록(20), 게이트 블록(30)을 통해 배기관(P) 내의 공정유체를 우회시키기 위해 바이패스 유로부(100), 압축공기 유로부(200), 바이패스 통기공(300), 역류차단 유닛(310), 바이패스 블록(400), 블록 착탈부(600)를 더 포함하여 구성된다.
바이패스 유로부(100)는 [도 6]에서 보는 바와 같이 이너 블록(10)의 일측벽으로부터 아우터 블록(20)의 몸체, 게이트 블록(30)의 몸체를 경유하여 이너 블록(10)의 타측벽으로 연통함에 따라 펌프 쪽에서 배기관 쪽을 향해 메인 유로부(11)를 통과하는 배기관(P) 내 공정유체의 흐름을 자신을 경유하도록 우회시킨다.
이때, 공정유체가 바이패스 유로부(100)를 통해 [도 6]에서와 같이 흐르도록 하는 동력은 압축공기 유로부(200)에 끼워진 압축공기 주입부(40)가 외부로부터 공급되는 압축공기를 하방으로 분사함에 따라 발생하는 벤츄리 효과에 따라 이루어진다.
바이패스 유로부(100)는 [도 1], [도 6], [도 7]에서와 같이 펌프 방향에 대응하는 이너 블록(10)의 일측벽으로부터 관통된 바이패스 유로부(100)의 시작점인 바이패스 유로부 입력단(110)으로부터 배기단 방향에 대응하는 아우터 블록(20)과 이너 블록(10)의 경계선에 관통된 바이패스 유로부(100)의 최종점인 바이패스 유로부 출력단(120)으로 이루어진다.
압축공기 유로부(200)는 게이트 블록(30)의 일측벽으로부터 바이패스 유로부(100)에 연통되어 압축공기 주입부(40)가 끼워지며, 압축공기 주입부(40)에 의해 외부로부터 공급되는 압축공기를 압축공기 유로부(200)를 통해 게이트 블록(30)을 경유하는 바이패스 유로부(100)로 제공함에 따라 바이패스 유로부(100)를 흐르는 공정유체의 흐름이 가속되도록 한다.
한편, 압축공기 유로부(200)에는 별도의 인서트링(41)이 끼워질 수 있다. 인서트링(41)은 중앙부가 길이방향을 따라 노즐 형태로 관통되며 압축공기 유로부(200)에 끼워지는 압축공기 주입부(40)의 압축공기 토출공에 대한 센터링을 가이드한다.
이때, 외부로부터 공급되는 압축공기에 대해 단위시간당 분사량을 기구적으로 담당하는 압축공기 주입부(40)의 토출공에 대한 내경을 조정함으로써 압축공기 유로부(200)에 유입되는 압축공기를 조정할 수도 있지만, 압축공기 주입부(40)의 센터링을 담당하는 인서트링(41)의 내경을 조정함으로써 압축공기 주입부(40)에 대한 호환성을 향상시킬 수도 있다.
바이패스 통기공(300)은 [도 6]과 [도 7]에서와 같이 메인 유로부(11)에 대응하는 이너 블록(10)의 내측벽으로부터 이너 블록(10)과 아우터 블록(20)을 순차적으로 관통하여 외부에 노출된다.
역류차단 유닛(310)은 [도 6]과 [도 7]에서와 같이 메인 유로부(11)로부터 바이패스 통기공(300)을 경유하여 바이패스 절개부(410)로 진입한 공정유체가 메인 유로부(11) 방향으로 역류되지 않도록 바이패스 블록(400) 방향으로부터 바이패스 통기공(300)에 끼워진다.
여기서, 역류차단 유닛(310)은 개폐유닛(311)과 스프링(312)으로 구성되며, 스프링(312)은 바이패스 통기공(300)의 연직 상부에 대응하여 게이트 블록(30)에 형성된 스프링 지지홈(33)에 일단부가 끼워진 상태로 탄성력에 의해 하부의 개폐유닛(311)을 밀어 바이패스 통기공(300)을 폐쇄하도록 한다.
이때, 압축공기 주입부(40)에 의해 압축공기가 분사되는 경우에는 벤츄리 효과에 따라 스프링(312)이 압축되면서 개폐유닛(311)이 상방향으로 뜨게 되고 그렇게 뜬 사이 공간으로 메인 유로부(11) 내의 공정유체가 바이패스 통기공(300)을 통해 바이패스 유로부(100)로 진입하게 된다.
이처럼, 바이패스 통기공(300) 내에서 개폐유닛(311)이 상하방향으로 움직이면서 바이패스 유로부(100)에 진입한 공정유체가 다시 역류하지 않도록 [도 6]과 [도 7]에서와 같이 바이패스 통기공(300)은 개폐유닛(311)이 위치하는 내경이 개폐유닛(311)의 직경보다 상대적으로 크게 형성되고 개폐유닛(311)의 하부에 대응하는 바이패스 통기공(300)의 내경은 상부보다 작게 형성되어 그 상부와 하부의 경계선상에서 단턱을 갖도록 구성됨이 바람직하다.
바이패스 블록(400)은 바람직하게는 외력에 대해 탄성력을 갖는 합성수지재의 플레이트 형태로 구성되며 아우터 블록(20)과 게이트 블록(30) 사이에 끼워진 상태로 아우터 블록(20)과 게이트 블록(30)의 틈새를 실링한다.
그리고, 바이패스 블록(400)은 바이패스 통기공(300)에 대응하는 부분으로부터 압축공기가 흐르는 바이패스 유로부(100)에 대응하는 부분까지 절개된 바이패스 절개부(410)를 구비함에 따라 [도 6]과 [도 7]에서 보는 같이 바이패스 통기공(300)을 통한 공정유체의 흐름이 바이패스 유로부(100) 방향으로 가속되도록 한다.
즉, 압축공기 유로부(200)를 통해 외부로부터 압축공기가 주입되면 벤츄리 효과에 따라 배기관(P) 내의 공정유체는 바이패스 유로부 입력단(110)으로 진입하는 흐름과 바이패스 통기공(300)을 통해 진입하는 흐름을 형성하여 소정량의 압축공기를 소모하면서 단위시간당 많은 양을 공정유체를 우회시킬 수 있는 장점을 나타낸다.
한편, 바이패스 블록(400)도 이너 블록(10)과 일체로 연결된 아우터 블록(20), 게이트 블록(30), 압축공기 주입부(40)와 더불어 세척이 간편하도록 상호 착탈 가능하게 구성됨이 바람직하다.
블록 착탈부(600)은 바이패스 블록(400)과 게이트 블록(30)의 연결과 해제 작업을 간편하도록 하고 또한 상호 연결된 상태를 견고하게 유지할 수 있도록 구성된다.
이 블록 착탈부(600)는 아우터 블록(20)의 외표면에 밋밋한 형태로 절개 형성된 접촉면(610)과, 그 접촉면(610)을 형성하는 과정에서 접촉면(610)의 양측으로 돌출 형성되어 바이패스 블록(400)과 게이트 블록(30)의 연결시 그 센터링을 가이드 하도록 하는 가이드 리브(620)를 포함하여 구성된다.
다른 한편, 바이패스 통기공(300)에 나란하게 메인 유로부(11)에 대응하는 이너 블록(10)의 내측벽으로부터 이너 블록(10)과 아우터 블록(20)을 순차적으로 관통하여 외부에 노출되는 보조 바이패스 통기공(미도시)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
이처럼, 보조 바이패스 통기공이 구비되는 경우에는 아우터 블록(20)과 게이트 블록(30) 사이에 끼워지는 보조 게이트 블록(미도시)을 더 구비함이 바람직하다.
이때, 바이패스 블록(400)은 게이트 블록(30)과 보조 게이트 블록 사이에 끼워지고, 보조 게이트 블록과 아우터 블록(20) 사이에는 바이패스 블록(400)과 동일한 형태의 보조 바이패스 블록(미도시)를 더 구비함이 바람직하다.
이와 같이, 보조 게이트 블록과 보조 바이패스 블록이 본 발명의 구성으로 채택되는 경우, 바이패스 유로부(100)는 이너 블록(10)의 일측벽으로부터 아우터 블록(20)의 몸체, 보조 게이트 블록의 몸체, 게이트 블록(30)의 몸체를 경유하여 이너 블록(10)의 타측벽으로 연통함에 따라 메인 유로부(11)를 통과하는 배기관(P) 내 공정유체의 흐름을 우회시킨다.
이때, 메인 유로부(11)로부터 바이패스 통기공(300)으로 진입하는 공정유체는 바이패스 블록(400)의 바이패스 절개부(410)를 통해 압축공기 유로부(200)와 연통하는 바이패스 유로부(100)로 흐르도록 구성된다.
그리고, 메인 유로부(11)로부터 보조 바이패스 통기공으로 진입하는 공정유체는 보조 게이트 블록을 관통한 후 보조 바이패스 블록의 보조 바이패스 절개부(미도시)를 통해 압축공기 유로부(200)와 연통하는 바이패스 유로부(100)로 흐르도록 구성된다.
이 경우, 메인 유로부(11)가 차단됨에 따라 배기관(P) 내의 공정유체는 압축공기 유로부(200)에서 분사되는 압축공기에 의해 3개의 경로를 통해 최종적으로 바이패스 유로부 출력단(120)으로 이동하게 된다.
여기서, 아우터 블록(20)과 게이트 블록(30) 사이에 적층되는 보조 게이트 블록과 보조 바이패스 블록의 수를 더 증가시키면 그만큼 공정유체가 메인 유로부(11)로부터 바이패스 유로부 출력단(120)으로 이동하는 경로의 수가 많아지게 된다.
[도 8]은 [도 7]의 개폐유닛에 대한 다른 실시예를 도시한 예시도이다. [도 8]에서와 같이, 역류차단 유닛(310)의 개폐유닛(311)은 반구형으로 이루어질 수도 있고, [도 7]에서와 같이 구형으로 이루어질 수도 있다.
한편, 역류차단 유닛(310)은 그 자체가 탄성력을 기반으로 바이패스 통기공(300)의 상단부를 개폐시키는 판스프링 또는 원형 플레이트 형태로 이루어질 수도 있다. 이 경우 역류차단 유닛(310)은 일단부가 바이패스 블록(400)이 위치하는 아우터 블록(20)과 게이트 블록(30) 사이에 끼워져 고정된 상태로 탄성력으로 바이패스 통기공(300)을 개폐시킬 수 있다.
[도 9]는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 메인 유로부에 메인 체크 모듈이 장착된 상태에서 메인 유로부를 통해 공정유체가 흐르는 상태를 도시한 사용상태도이고, [도 10]은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 메인 유로부에 메인 체크 모듈이 장착된 상태에서 공정유체가 우회하는 상태를 도시한 사용상태도이다.
[도 9]과 [도 10]을 참조하면, 본 발명에 따른 유체 흐름 유도장치는 메인 체크 모듈(500)을 더 포함하여 구성된다.
메인 체크 모듈(500)은 배기관(P) 내를 흐르는 공정유체의 유압에 따라 메인 유로부(11)를 개방 또는 폐쇄하고 메인 유로부(11)의 폐쇄시 배기관(P) 내의 공정유체가 바이패스 유로부(100)와 바이패스 블록(400)을 우회하여 배기단으로 이동하도록 함과 아울러 바이패스 유로부(100)와 바이패스 블록(400)을 우회하는 공정유체가 메인 유로부(11)를 통해 역류됨을 차단하도록 한다.
이를 위해, 메인 체크 모듈(500)은, 메인 체크밸브(510), 밸브이동체(520), 텐션부(530), 필터부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
메인 체크밸브(510)는 배기단 쪽으로부터 이너 블록(10)의 일측부에 밀착되어 메인 유로부(11)를 폐쇄하거나 그 폐쇄된 상태에서 이너 블록(10)의 일측부로부터 배기단 쪽으로 이동하면서 메인 유로부(11)를 개방하도록 한다.
상세하게, 펌프가 정상동작을 하는 경우에는 [도 9]에서와 같이 배기관(P)을 흐르는 공정유체의 유압에 의해 메인 체크밸브(510)가 배기단 쪽으로 밀리면서 메인 유로부(11)가 개방된 상태를 나타낸다.
이렇게 메인 유로부(11)가 개방된 상태에서는 [도 9]에서와 같이 배기관(P) 내의 공정유체가 메인 유로부(11)를 통해 흐르면 되기 때문에 외부로부터 공급되는 압축공기를 압축공기 유로부(200)에 제공하는 압축공기 주입부(40)의 동작을 멈춘다.
그리고, 펌프가 아이들 동작으로 전환하면 [도 10]에서와 같이 배기관(P)을 흐르는 공정유체의 유압이 약해짐에 따라 텐션부(530)의 탄성복원력에 의해 메인 체크밸브(510)가 펌프 쪽으로 당겨지면서 메인 유로부(11)가 폐쇄된 상태를 나타낸다.
이렇게 메인 유로부(11)가 폐쇄된 상태가 되면 압축공기 주입부(40)를 동작시켜 압축공기 유로부(200)에 압축공기를 제공함으로써 [도 10]에서와 같이 배기관(P) 내의 공정유체를 바이패스 유로부 입력단(110)과 바이패스 통기공(300)로 진입시켜 바이패스 출력단(120)으로 우회시킨다.
밸브이동체(520)는 메인 체크밸브(510)에 일체로 연결된 상태로 펌프 방향으로 메인 유로부(11)를 관통하며 메인 유로부(11)를 관통한 상태에서도 메인 유로부(11)를 지나가는 공정유체의 흐름을 가능하게 한다.
이를 위해, 밸브이동체(520)는 [도 9]과 [도 10]에서와 같이 상호 이격된 상태로 배치되는 복수 개의 로드부(521)가 배기관(P)의 길이 방향을 따라 메인 체크밸브(510)의 일면에 연결된다.
그리고, 각각의 로드부(521)를 일체로 고정시키는 고정링(522)이 메인 체크밸브(510)와 대향하는 복수 개의 로드부(521) 단부에 연결된다.
텐션부(530)는 펌프 쪽으로부터 이너 블록(10)의 타측부에 걸쳐진 상태로 밸브이동체(520)의 단부에 연결된다.
텐션부(530)는 펌프가 아이들 동작을 하는 경우에 [도 10]에서와 같이 자신의 탄성복원력에 의해 팽창되면서 메인 체크밸브(510)가 메인 유로부(11)를 폐쇄하도록 한다.
그리고, 텐션부(530)는 펌프의 구동에 의한 배기관(P) 내 공정유체의 흐름에 의해 자신의 탄성복원력이 증가되면서 즉, 압축되면서 [도 9]에서와 같이 메인 체크밸브(510)가 메인 유로부(11)를 개방하도록 한다.
필터부(미도시)는 밸브이동체(520)를 감싸는 메쉬망 형태로 구성될 수도 있고 벨브이동체(520)의 내측에 끼워지는 다수의 볼 형태로 구성될 수도 있다. 이와 같이 필터부가 밸브이동체(520)에 연결됨에 따라 배기관(P) 내를 흐르는 공정유체를 필터링하여 공정유체 내의 반응부산물을 포집한다.
[도 11]은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유체 흐름 유도장치를 도시한 사시도 1이고, [도 12]는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유체 흐름 유도장치를 도시한 사시도 2이다.
[도 11]과 [도 12]에서와 같이, 블록 착탈부(600)는 아우터 블록(20)의 외표면을 따라 복수 개 형성될 수 있다.
즉, 이너 블록(10)과 일체로 연결되는 아우터 블록(20)의 둘레 방향을 따라 복수 개의 게이트 블록(30)을 독립적으로 착탈 가능하게 연결하는 블록 착탈부(600)를 상호 대칭적으로 구비할 수도 있다.
이처럼, 일정한 규격을 갖는 장치에 대해 바이패스 유로를 개선시킴으로써 외부로부터 공급되는 소정량의 압축공기로부터 단위시간당 이송시키는 공정유체의 유량을 기존에 비해 대폭 증가시킬 수 있게 된다.
10 : 이너 블록
11 : 메인 유로부
20 : 아우터 블록
30 : 게이트 블록
31 : 압력 측정공
32 : 보조 통기공
33 : 스프링 지지홈
40 : 압축공기 주입부
41 : 인서트링
100 : 바이패스 유로부
110 : 바이패스 유로부 입력단
120 : 바이패스 유로부 출력단
200 : 압축공기 유로부
300 : 바이패스 통기공
310 : 역류차단 유닛
311 : 개폐유닛
312 : 스프링
400 : 바이패스 블록
410 : 바이패스 절개부
500 : 메인 체크 모듈
510 : 메인 체크밸브
520 : 밸브이동체
521 : 로드부
522 : 고정링
530 : 텐션부
600 : 블록 착탈부
610 : 접촉면
620 : 가이드 리브
B1 : 고정볼트
P : 배기관

Claims (6)

  1. 펌프와 배기단 사이를 연결하는 배기관에 끼워져 상기 배기관의 통로와 연통하도록 중공형의 메인 유로부가 형성된 이너 블록(10)과, 상기 이너 블록의 외벽을 감싸는 형태로 상기 이너 블록과 일체로 형성되고 양측벽이 상기 배기관의 이음 부분에 끼움 결합되어 상기 배기관에 고정되는 아우터 블록(20)과, 상기 아우터 블록의 외벽에 연결되어 외부로부터 공급되는 압축공기를 상기 배기관의 내측으로 제공하도록 하는 게이트 블록(30)을 구비하여 펌프로부터 배기단으로 흐르는 공정유체의 배기를 유도하는 유체 흐름 유도 장치로서,
    상기 이너 블록의 일측벽으로부터 상기 아우터 블록의 몸체, 상기 게이트 블록의 몸체를 경유하여 상기 이너 블록의 타측벽으로 연통함에 따라 상기 메인 유로부를 통과하는 상기 배기관 내 공정유체의 흐름을 우회시키는 바이패스 유로부(100);
    외부로부터 공급되는 압축공기를 상기 바이패스 유로부로 제공함에 따라 상기 바이패스 유로부를 흐르는 공정유체의 흐름을 가속하도록 상기 게이트 블록의 일측벽으로부터 상기 바이패스 유로부에 연통되는 압축공기 유로부(200);
    상기 메인 유로부에 대응하는 상기 이너 블록의 내측벽으로부터 상기 이너 블록과 상기 아우터 블록을 순차적으로 관통하여 외부에 노출되는 바이패스 통기공(300);
    상기 아우터 블록과 상기 게이트 블록 사이에 끼워져 상기 아우터 블록과 상기 게이트 블록의 틈새를 실링하고 상기 바이패스 통기공에 대응하는 부분으로부터 압축공기가 흐르는 상기 바이패스 유로부에 대응하는 부분까지 절개된 바이패스 절개부(410)를 구비함에 따라 상기 바이패스 통기공을 통한 공정유체의 흐름을 상기 바이패스 유로부 방향으로 가속시키는 바이패스 블록(400);
    상기 배기관 내를 흐르는 공정유체의 유압에 따라 상기 메인 유로부를 개방 또는 폐쇄하고 상기 메인 유로부의 폐쇄시 상기 배기관 내의 공정유체가 상기 바이패스 유로부와 상기 바이패스 블록을 우회하여 배기단으로 이동하도록 함과 아울러 상기 바이패스 유로부와 상기 바이패스 블록을 우회하는 공정유체가 상기 메인 유로부를 통해 역류됨을 차단하도록 하는 메인 체크 모듈(500);
    을 포함하여 구성되고,
    상기 메인 체크 모듈(500)은,
    상기 배기단 쪽으로부터 상기 이너 블록의 일측부에 밀착되어 상기 메인 유로부를 폐쇄하거나 그 폐쇄된 상태에서 상기 이너 블록의 일측부로부터 상기 배기단 쪽으로 이동하면서 상기 메인 유로부를 개방하도록 하는 메인 체크밸브(510);
    상기 메인 체크밸브에 일체로 연결된 상태로 상기 펌프 방향으로 상기 메인 유로부를 관통하며 상기 메인 유로부를 관통한 상태에서도 상기 메인 유로부를 지나가는 공정유체의 흐름을 가능하게 하는 밸브이동체(520);
    상기 펌프 쪽으로부터 상기 이너 블록의 타측부에 걸쳐진 상태로 상기 밸브이동체의 단부에 연결되어 자신의 탄성복원력으로 상기 메인 체크밸브가 상기 메인 유로부를 폐쇄하도록 하고 상기 펌프의 구동에 의한 상기 배기관 내 공정유체의 흐름에 의해 자신의 탄성복원력이 증가되면서 상기 메인 체크밸브가 상기 메인 유로부를 개방하도록 하는 텐션부(530);
    상기 밸브이동체를 감싸는 형태로 상기 밸브이동체에 연결되어 상기 배기관 내를 흐르는 공정유체로부터 반응부산물을 필터링하는 필터부;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 흐름 유도 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 유로부로부터 상기 바이패스 통기공을 경유하여 상기 바이패스 절개부로 진입한 공정유체가 상기 메인 유로부 방향으로 역류함을 차단하도록 상기 바이패스 블록 방향으로부터 상기 바이패스 통기공에 끼워지는 역류차단 유닛(310);
    을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 흐름 유도 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 이너 블록과 일체로 형성된 상기 아우터 블록은 상기 게이트 블록, 상기 바이패스 블록과 상호 착탈 가능하도록 연결되며,
    상기 바이패스 블록, 상기 게이트 블록과의 연결된 상태를 견고하게 유지하도록 상기 아우터 블록의 외표면에 밋밋한 형태로 형성된 접촉면(610)과, 상기 바이패스 블록과 상기 게이트 블록의 연결시 그 센터링을 가이드하도록 상기 접촉면의 양측에 형성된 가이드 리브(620)를 구비하는 블록 착탈부(600);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 흐름 유도 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 블록 착탈부는 상기 아우터 블록의 외표면을 따라 복수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 흐름 유도 장치.
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