KR101831152B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 특히 스팀 세정용 스팀 발생기에서 발생된 스팀을 이용하여 세정 공정을 수행하되, 스팀 세정용 스팀 발생기에서 공급되는 스팀을 포함한 기수(汽水)를 기수분리기를 통해 스팀과 세정액으로 분리한 후, 이들을 이류체에 공급하여 혼합한 후 기판에 분사되도록 구성함으로써, 완벽한 스팀화를 달성할 수 없는 스팀 세정용 스팀 발생기의 단점을 극복하면서 기판에 대한 세정 효율을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
본 발명인 기판 처리 장치를 이루는 구성수단은 기판 처리 장치에 있어서, 인입되는 세정액을 이동시키면서 가열하여 스팀을 발생하는 스팀 세정용 스팀 발생기, 상기 스팀 세정용 스팀 발생기로부터 스팀을 포함한 기수(汽水)를 공급받아 스팀과 세정액으로 분리하여 서로 다른 관로를 통해 공급하는 기수분리기, 상기 기수분리기로부터 서로 다른 관로를 통해 공급되는 스팀과 세정액을 공정 챔버 내부에 배치되는 기판에 분사하여 세정 공정을 수행하는 분사 모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

기판 처리 장치{apparatus for treating substrate}

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 특히 스팀 세정용 스팀 발생기에서 발생된 스팀을 이용하여 세정 공정을 수행하되, 스팀 세정용 스팀 발생기에서 공급되는 스팀을 포함한 기수(汽水)를 기수분리기를 통해 스팀과 세정액으로 분리한 후, 이들을 이류체에 공급하여 혼합한 후 기판에 분사되도록 구성함으로써, 완벽한 스팀화를 달성할 수 없는 스팀 세정용 스팀 발생기의 단점을 극복하면서 기판에 대한 세정 효율을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

최근 들어, 정보 처리 기기는 다양한 형태의 기능과 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있다. 이러한 정보 처리 장치는 가동된 정보를 표시하는 표시 패널(display panel)을 가진다. 최근에는 기술의 급속한 발전에 따라 가볍고 공간을 작게 차지하는 액정 디스플레이(LCD)와 같은 평판 표시 패널의 사용이 급격히 증대하고 있다.

평판 표시 패널의 제조를 위해 다양한 공정들이 요구된다. 이들 공정들 중 세정 공정은 기판 상에 부착된 파티클 등과 같은 오염물질을 제거하는 공정으로서 박막 트랜지스터 등의 소자 손실을 최소화하여 수율을 향상시키기 위해 수행된다.

일반적으로 세정 공정은 기판으로 물을 공급하여 기판으로부터 오염물질을 제거하거나 브러시를 사용하여 물리적으로 기판으로부터 오염물질을 제거한다. 브러시를 사용하여 공정을 진행하는 경우, 수십 마이크로미터 이상의 비교적 큰 파티클들은 기판으로부터 쉽게 제거되나 수 나노미터 이하의 비교적 미세 파티클들은 기판으로부터 쉽게 제거되지 않는다.

또한, 물을 공급하여 기판을 세정하는 경우, 기판이 대형화됨에 따라 세정에 많은 양의 물이 소요된다. 물을 고온 및 고압으로 기판으로 직접 분사할 때 기판의 세정 효율을 향상시킬 수 있다. 그러나 물을 기판으로 분사하여 세정 공정을 진행할 때 대형 기판 세정시 요구되는 많은 양의 물을 고온으로 가열할 수 있는 히터를 제공하기 어렵다. 또한, 물을 공급하여 기판을 세정하는 경우에도 수 마이크로미터 이하의 미세 파티클들은 상술한 브러시를 이용한 세정처럼 기판으로부터 잘 제거되지 않는다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 등록특허 10-0732519호(기판 처리 장치 및 방법)는 기판으로 고온 및 고압의 스팀을 분사하여 기판의 세정을 수행하는 기술에 대해서 제안하고 있다.

이 선행기술에서의 스팀 발생기는 하우징에 세정액을 채운 후 가열기를 통해 스팀을 발생하는 것에 대하여 제시하고 있다. 그러나 이와 같은 선행기술에 의하면, 하우징 내에 세정액을 가열하여 스팀을 발생하는 것이기 때문에, 스팀을 만드는데 시간이 오래 걸리고, 필요 이상의 에너지가 소요되며, 지속적으로 일정한 스팀을 발생하기 어려운 단점을 가지고 있다.

한편, 스팀 발생기에서 제공되는 스팀에는 수분, 액적 등이 포함되는 경우가 있는데, 이들을 분리하지 않고 그대로 함께 분사 모듈을 통해 기판에 분사하여 세정을 수행하는 것은 분무 효과를 감소시켜 세정 효율을 저하시키는 문제점을 발생시킨다.

대한민국 등록특허공보 제10-0732519호(2007. 06. 28. 공고, 발명의 명칭 : 기판 처리 장치 및 방법)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 스팀 세정용 스팀 발생기에서 발생된 스팀을 이용하여 세정 공정을 수행하되, 스팀 세정용 스팀 발생기에서 공급되는 스팀을 포함한 기수(汽水)를 기수분리기를 통해 스팀과 세정액으로 분리한 후, 이들을 이류체에 공급하여 혼합한 후 기판에 분사되도록 구성함으로써, 완벽한 스팀화를 달성할 수 없는 스팀 세정용 스팀 발생기의 단점을 극복하면서 기판에 대한 세정 효율을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 스팀 세정용 스팀 발생기를 바디 플레이트 내부에 복수의 히터봉을 연속해서 배치하고, 상기 복수의 히터봉을 감싸는 형태로 상기 바디 플레이트의 전면에 걸쳐 세정액 히팅 관로가 배치되도록 구성함으로써, 상기 세정액 히팅 관로를 통해 이동하는 세정액에 대한 히팅력을 향상시킴과 동시에 상기 세정액에 대한 히팅 시간을 증가시켜 스팀 발생 효율을 향상시킬 수 있는 스팀 세정용 스팀 발생기가 적용된 기판 처리 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 스팀 세정용 스팀 발생기의 세정액 히팅 관로가 상기 바디 플레이트 내부에서 면접촉되도록 구성함으로써, 상기 세정액 히팅 관로에 열전달력을 향상시켜 열전달 효율을 향상시킬 수 있는 스팀 세정용 스팀 발생기가 적용된 기판 처리 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 기판 처리 장치를 이루는 구성수단은 기판 처리 장치에 있어서, 인입되는 세정액을 이동시키면서 가열하여 스팀을 발생하는 스팀 세정용 스팀 발생기, 상기 스팀 세정용 스팀 발생기로부터 스팀을 포함한 기수(汽水)를 공급받아 스팀과 세정액으로 분리하여 서로 다른 관로를 통해 공급하는 기수분리기, 상기 기수분리기로부터 서로 다른 관로를 통해 공급되는 스팀과 세정액을 공정 챔버 내부에 배치되는 기판에 분사하여 세정 공정을 수행하는 분사 모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 기수분리기는 기체사이클론(gas cyclone)으로 구성되되, 상기 기체 사이클론은 상기 스팀 세정용 스팀 발생기로부터 기수를 인입받는 기수 인입구가 구비되는 원통부와, 상기 원통부 하측에 일체로 형성되어 하부 꼭지부를 통해 상기 분리된 세정액을 배출하는 원추부 및 상기 원통부의 상단으로 삽입 배치되어 상기 분리된 스팀을 배출하는 스팀 배출 파이프를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분사 모듈은 상기 기수분리기로부터 공급되는 스팀과 세정액을 혼합하여 상기 기판에 분사하는 이류체로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스팀 세정용 스팀 발생기는 금속 재질의 바디 플레이트, 상기 바디 플레이트의 내측 일방향으로 삽입되되, 상호 이격되어 연속해서 배치되는 복수의 히터봉, 상기 복수의 히터봉을 감싸는 형태로 배치되되, 세정액 인입 관로를 통해 인입되는 세정액이 이동되면서 히팅되어 스팀 배출 관로를 통해 스팀으로 배출되도록 하는 세정액 히팅 관로를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 기술적 과제 및 해결 수단을 가지는 본 발명인 기판 처리 장치에 의하면, 스팀 세정용 스팀 발생기에서 발생된 스팀을 이용하여 세정 공정을 수행하되, 스팀 세정용 스팀 발생기에서 공급되는 스팀을 포함한 기수(汽水)를 기수분리기를 통해 스팀과 세정액으로 분리한 후, 이들을 이류체에 공급하여 혼합한 후 기판에 분사되도록 구성하기 때문에, 완벽한 스팀화를 달성할 수 없는 스팀 세정용 스팀 발생기의 단점을 극복하면서 기판에 대한 세정 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 스팀 세정용 스팀 발생기를 바디 플레이트 내부에 복수의 히터봉을 연속해서 배치하고, 상기 복수의 히터봉을 감싸는 형태로 상기 바디 플레이트의 전면에 걸쳐 세정액 히팅 관로가 배치되도록 구성하기 때문에, 상기 세정액 히팅 관로를 통해 이동하는 세정액에 대한 히팅력을 향상시킴과 동시에 상기 세정액에 대한 히팅 시간을 증가시켜 스팀 발생 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 스팀 세정용 스팀 발생기의 세정액 히팅 관로가 상기 바디 플레이트 내부에서 면접촉되도록 구성하기 때문에, 상기 세정액 히팅 관로에 열전달력을 향상시켜 열전달 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기의 일부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기의 정면도이다.
도 4는 도 3을 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기의 평면도이다.
도 6은 도 5를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기의 우측면도이다.
도 8은 도 7을 개략적으로 도시한 우측면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기의 좌측면도이다.
도 10은 도 9를 개략적으로 도시한 좌측면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기의 일부 확대 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기를 수용한 스팀 발생 모듈의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 스팀 세정용 스팀 발생기를 수용한 스팀 발생 모듈의 분리 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 과제, 해결수단 및 효과를 가지는 본 발명인 기판 처리 장치에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 개략적인 구성 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 인입되는 세정액을 이동시키면서 가열하여 스팀을 발생하는 스팀 세정용 스팀 발생기(100)와 상기 스팀 세정용 스팀 발생기(100)로부터 스팀을 포함한 기수(汽水)를 공급받아 스팀과 세정액으로 분리하여 서로 다른 관로를 통해 공급하는 기수분리기(200) 및 상기 기수분리기(200)로부터 서로 다른 관로를 통해 공급되는 스팀과 세정액을 공정 챔버(3) 내부에 배치되는 기판(1)에 분사하여 세정 공정을 수행하는 분사 모듈(300을 포함하여 구성된다.

상기 스팀 세정용 스팀 발생기(100)는 인입되는 세정액을 수용체 내부에 고정한 상태에서 히팅하는 것이 아니라 이동시키면서 히팅하여 스팀을 발생시켜 공급하기 때문에, 신속한 스팀 공급을 가능하게 한다. 상기 스팀 세정용 스팀 발생기는 세정액, 즉 DI(Deionized Water) 등을 인입받아 이동시키면서 히팅하여 스팀을 생성하여 공급한다.

상기 스팀 세정용 스팀 발생기(100)에서 생성된 스팀을 상기 기수분리기(汽水分離器)(200)로 공급된다. 그런데 상기 스팀 세정용 스팀 발생기(100)에서 상기 기수분리기(200)로 공급되는 것은 세정액이 히팅되어 생성되는 산물인 스팀뿐만 아니라 스팀화가 이루어지지 않은 액체 상태의 세정액을 포함하고 있다. 즉, 상기 스팀 세정용 스팀 발생기(100)는 일반적으로 상기 인입되는 세정액을 완전하게 모두 스팀화를 할 수 없기 때문에, 관로를 통하여 상기 기수분리기(200)로 공급되는 것은 스팀과 일부 스팀화가 이루어지지 않은 세정액이 혼합된 기수(汽水)이다.

상기 기수분리기(200)는 상기 스팀 세정용 스팀발생기(100)로부터 하나의 관로를 통해 인입되는 스팀을 포함한 기수를 다양한 방법을 통하여 스팀과 세정액으로 분리하여 서로 다른 관로를 통해 상기 분사 모듈(300)로 공급한다.

상기 기수분리기(200)는 인입되는 기수를 스팀과 세정액으로 분리할 수 있다면 다양한 구조 및 방법을 적용하여 구성할 수 있다. 본 발명에서의 상기 기수분리기는 기체사이클론(gas cyclone)으로 구성되되, 상기 기체 사이클론은 상기 스팀 세정용 스팀 발생기(100)로부터 기수를 인입받는 기수 인입구가 구비되는 원통부(210)와, 상기 원통부(210) 하측에 일체로 형성되어 하부 꼭지부를 통해 상기 분리된 세정액을 배출하는 원추부(230) 및 상기 원통부(210)의 상단으로 삽입 배치되어 상기 분리된 스팀을 배출하는 스팀 배출 파이프(250)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 상기 기수분리기(200)는 상기와 같이 기체사이클론(gas cyclone)으로 구성하는 것이 바람직하다. 본 발명에 적용되는 상기 기체 사이클론은 기체, 즉 스팀(수증기)을 매체로 하여 액체 등을 분리하는 분리기이다. 즉, 기체 사이클론은 스팀 속에 포함되어 있는 세정액에 해당하는 액적을 분리하는 분리기이다.

본 발명에 적용되는 상기 기체사이클론은 도 1에 도시된 바와 같이, 원통 형상의 원통부(210)와, 이 원통부(210)의 하부와 통하도록 일체로 형성되는 원추 형상의 원추부(230) 및 상기 원통부(210)의 상단에 삽입되어 원통부 내부와 연통하는 스팀 배출 파이프(250)를 포함하여 구성된다.

상기 원통부(210)는 상기 스팀을 포함하는 기수를 인입받는 기수 인입구가 형성되어 있다. 상기 기수 인입구는 상기 스팀을 포함한 기수가 상기 원통부와 측벽에 접선 방향으로 공급될 수 있도록 형성된다. 상기 스팀을 포함한 기수는 상기 기수 인입구를 통해 원통부의 측벽에 접선 방향으로 인입되기 때문에, 상기 원통부 내벽을 따라 원심력을 가지면서 선회하게 된다.

결국, 기체사이클론의 내부에 와류(渦流)가 생겨 스팀을 포함한 기수 속에 함유되어 있는 크기/밀도가 큰 입자에 해당하는 세정액은 원심력에 의해서 선회하면서 상기 원추부(230)의 내벽에 모이고, 원추부(230)의 꼭짓점 쪽, 즉 원추부의 하부 꼭지부를 통해 배출된다.

한편, 기수 속에 포함된 스팀은 조건에 따라 크기/밀도가 작은 입자를 수반하여 기체사이클론의 중심부에 모여서 상승선회 와류를 형성한다. 이 상승류는 기체사이클론 원통부의 상단에서 삽입된 스팀 배출 파이프를 통해 배출된다.

결국 상기 기체사이크론에서 분리된 상기 스팀과 세정액은 서로 다른 관로를 통해 상기 분사 모듈(300)로 공급된다. 상기 분사 모듈(300)은 상기 기수분리기(200)로부터 서로 다른 관로를 통해 공급되는 스팀과 세정액을 상기 기판(1)에 일정한 압력으로 분사한다.

상기 분사 모듈(300)은 상기 서로 다른 관로를 통해 공급되는 상기 스팀과 세정액을 서로 다른 분사 노즐을 통해 상기 기판에 분사할 수도 있고, 이들을 하나의 분사 노즐을 통해 혼합하여 상기 기판에 분사할 수도 있다.

본 발명에 따른 상기 분사 모듈(300)은 상기 기수분리기(200)로부터 공급되는 상기 스팀과 세정액을 혼합하여 상기 기판(1)에 분사하는 이류체로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 이류체로 공급되는 스팀은 일정한 압력으로 공급되기 때문에, 상기 세정액을 분무화하기 위해 공급되는 기체를 대신할 수 있다.

상기 이류체는 상기 공급되는 스팀과 세정액을 자신의 내부에서 혼합하여 상기 기판에 분무 형태로 분사할 수도 있고, 내측 다른 경로로 상기 스팀과 세정액을 분사하되, 분사와 동시에 외측에서 접촉 혼합되어 상기 세정액이 분무 형태로 분사되도록 할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 스팀 세정용 스팀 발생기가 모든 세정액을 스팀화하지 못하는 단점을 극복하면서 기판에 대한 스팀 세정을 수행할 수 있다. 그러나, 본 발명에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기는 인입되는 세정액에 대한 스팀화를 최대한 수행할 수 있는 구조를 가지고, 스팀을 발생하여 상기 분사 모듈에 신속하게 공급할 수 있도록 한다.

상기 본 발명인 기판 처리장치에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기(100)는 도 2 내지 도 11에 도시되어 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리장치에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기의 일부 사시도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기의 정면도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기의 평면도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기의 우측면도이고, 도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기의 좌측면도이며, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기의 일부 확대 사시도이다.

도 2 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기(100)는 바디 플레이트(10), 상기 바디 플레이트(10)의 내측으로 삽입 배치되는 복수의 히터봉(30) 및 상기 복수의 히터봉(30)의 주변에 배치되어, 상기 히터봉(30)으로부터 전달되는 열에 의하여 내부로 흐르는 세정액이 가열되도록 함으로써 상변화를 통하여 스팀을 발생할 수 있도록 하는 세정액 히팅 관로(50)를 포함하여 구성된다.

상기 바디 플레이트(10)는 본 발명에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기(100)의 몸체를 형성하는 플레이트에 해당된다. 이 바디 플레이트(10)는 열 전도율이 높은 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 바디 플레이트(10)는 다른 금속에 비하여 상대적으로 가볍고 저렴하면서 열 전도율이 우수한 알루미늄 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 바디 플레이트(10)는 다양한 형상, 즉 사각판 형상, 원판 형상 등 다양한 다각 또는 원형 형상으로 제작될 수 있지만, 상기 복수의 히터봉(30)의 삽입 배치 및 상기 세정액 히팅 관로의 원활하 배치 구조를 고려하여 소정의 두께를 가지는 사각판 형상을 가지는 것이 바람직하다.

상기 바디 플레이트(10)의 내측에는 상기 복수의 히터봉(30)이 나란하게 정렬된 상태로 삽입 배치된다. 즉, 상기 복수의 히터봉(30)의 각각은 상기 바디 플레이트(10)의 일 방향으로 삽입 배치되고, 히터봉들은 상호 평행하게 배치되며, 상호 소정 간격 이격되어 배치된다. 정리하면, 상기 복수의 히터봉(30)은 상기 바디 플레이트(10)의 내측 일방향으로 삽입되되, 상호 이격되어 연속해서 배치된다.

상기 복수의 히터봉(30)이 상기 바디 플레이트(10)의 내측 일 방향으로 삽입배치될 수 있도록, 상기 바디 플레이트(10)에는 상기 복수의 히터봉(30)이 삽입될 수 있는 복수의 삽입 장착홀(12)이 형성된다. 구체적으로, 상기 복수의 삽입 장착홀(12)는 후술할 제1 플레이트(11)에 형성된다.

상기 복수의 히터봉(30) 각각은 상술한 바와 같이 일방향(도 3에서 수직 방향)으로 상기 바디 플레이트(10) 내로 삽입 배치되고, 가로 방향으로 연속해서 상호 소정 간격 이격되어 배치된다.

상기 복수의 히터봉(30)은 인접하는 히터봉과 상호 동일한 간격으로 이격되어 배치될 수도 있지만, 상기 바디 플레이트(10)의 가운데 부분에 비하여 외곽 부분에서 열 손실이 많고 온도가 상대적으로 낮기 때문에, 연속적으로 평행하게 배치되는 복수의 히터봉(30)들의 상호 이격 간격은 가운데 부분에 배치되는 히터봉들과 가운데 부분의 양쪽 외곽 부분에 배치되는 히터봉들 사이의 간격을 달리하여 배치되는 것이 바람직하다.

구체적으로, 도 3을 참조하면, 상기 가로 방향으로 연속해서 배치되는 복수의 히터봉(30)들은 동일한 간격으로 배치되고 있는 것을 예시하고 있지만, 양 측 외곽 부분에 배치되는 히터봉들(예를 들어, 도 3에 도시된 20개의 히터봉들 중, 좌측에 배치되는 5개의 히터봉들과 우측에 배치되는 5개의 히터봉들) 사이의 간격은 가운데 부분에 배치되는 히터봉들(예를 들어 도 3에서 도시된 20개의 히터봉들 중, 좌측 및 우측 부분에 배치되는 5개씩 히터봉들을 제외한 가운데 부분의 10개의 히터봉들) 사이의 간격보다 더 좁게 배치되는 것이 바람직하다.

이와 같이 상기 복수의 히터봉(30)들 중 양측 외곽 부분에 배치되는 히터봉들 사이의 간격을 가운데 부분에 배치되는 히터봉들 사이의 간격에 비하여 상대적으로 더 좁게 배치하면, 상기 바디 플레이트(10)의 가로 방향에 대한 온도 균일성을 보강할 수 있다.

한편, 상기 바디 플레이트의 상하 방향으로의 온도 균일성은 상기 복수의 히터봉의 배치 구조로 달성할 수 없기 때문에, 후술할 상기 세정액 히팅 관로(50)의 배치 구조를 조정하여 상기 바디 플레이트(10)의 상측 부분과 하측 부분을 통해 이동되는 세정액에 대한 열 전달량을 보강할 수 있다. 이에 대해서는 후술하겠다.

상기 복수의 히터봉(30)에서 발생된 열은 상기 바디 플레이트(10)를 통해 전달되고, 결과적으로 상기 바디 플레이트(10) 내측으로 배치되는 상기 세정액 히팅 관로(30)에 전달된다. 이를 통하여 상기 세정액 히팅 관로(30)를 따라 이동하는 세정액은 히팅되어 상변화를 발생할 수 있는 것이다.

상기 세정액 히팅 관로(50)는 상기 바디 플레이트(10)의 내측을 관통되는 형태로 배치되고, 상기 복수의 히터봉(30)을 전체적으로 감싸는 형태로 배치되어 상기 복수의 히터봉으로부터 발생된 열을 전체적으로 전달받을 수 있도록 배치되며, 상기 바디 플레이트(10)의 전면에 걸쳐 배치되어 이동되는 세정액에 충분한 시간 동안 열이 전달되고 이동되는 모든 구간에서 지속적으로 열을 전달받을 수 있도록 배치된다.

상기 세정액 히팅 관로(50)는 상기 복수의 히터봉(30)을 감싸는 형태로 배치되되, 도 3에 도시된 바와 같이 세정액 인입 관로(58)를 통해 인입되는 세정액이 이동되면서 히팅되어 스팀 배출 관로(59)를 통해 스팀으로 배출되도록 한다. 따라서 상기 스팀 배출 관로(59)는 상기 기수분리기(200)의 기수 인입구에 타단이 연결되는 관로의 일단에 연결된다.

구체적으로 상기 세정액 히팅 관로(50)는 상기 세정액 인입 관로(58)를 통해 인입되는 세정액이 상변화를 일으킬 수 있을 정도로 충분하게 가열될 수 있도록 상기 바디 플레이트(10)의 내측을 관통하는 형태로 배치된다.

상기 세정액 히팅 관로(50)를 따라 이동하는 세정액이 충분히 가열되어 상변화를 통해 스팀으로 배출되기 위해서, 상기 세정액에 대하여 열 전달이 충분히 이루어져야 한다. 결국, 상기 세정액은 충분한 시간 동안 열을 전달받음과 동시에 이동되는 구간 또는 지점마다 연속적으로 열을 지속적으로 전달받을 수 있어야 한다.

이를 위하여, 상기 세정액 히팅 관로(50)는 상기 복수의 히터봉(30)을 전체적으로 감싸는 형태로 배치된다. 즉 상기 세정액 히팅 관로(50)는 상기 복수의 히터봉 전체를 인접하여 여러 번 감쌀 수 있는 구조로 배치되는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 세정액 히팅 관로(50)는 상기 바디 플레이트(10)의 전체 면을 전체적으로 지나갈 수 있도록 배치되고, 이를 통하여 상기 세정액의 히팅 시간을 증가시키고 이동 지점마다 연속해서 열을 균일하게 전달받을 수 있기 때문에, 상변화에 의하여 상기 스팀 배출 관로(59)를 통하여 스팀으로 배출될 수 있다.

이상에서 설명한 구성상 특징을 가지는 본 발명에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기(100)의 각 구성수단에 대하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 바디 플레이트(10)는 제작의 용이성과 세정액 히팅 관로(50), 히터봉, 바디 플레이트의 자체의 유지 보수 용이성을 고려하여 단일 몸체로 형성되지 않고 복수의 플레이트, 즉 제1 플레이트(11), 제3 플레이트(13) 및 제5 플레이트(15)가 결합되어 형성된다.

구체적으로, 상기 바디 플레이트(10)는 상기 히터봉(30)이 삽입될 수 있도록 일방향으로 삽입 장착홀(12)이 형성되는 제1 플레이트(11)와, 상기 세정액 히팅 관로(50)의 일부가 상기 제1 플레이트(11)와 사이에 개재될 수 있도록 상기 제1 플레이트(11)의 일측면에 면접촉 결합되는 제3 플레이트(13) 및 상기 세정액 히팅 관로(50)의 다른 일부가 상기 제1 플레이트(11)와 사이에 개재될 수 있도록 상기 제1 플레이트(11)의 타측면에 면접촉 결합되는 제5 플레이트(15)를 포함하여 구성된다.

상기 제1 플레이트(11)는 상기 히터봉(30)이 삽입될 수 있을 정도의 충분한 두께를 가지고, 상기 히터봉들을 삽입할 수 있도록 상기 히터봉들의 개수와 동일한 개수로 형성된 상기 삽입 장착홀(12)을 구비한다. 상기 복수의 히터봉(30)들 각각은 상기 제1 플레이트(11)의 내측 일 방향으로 형성된 상기 삽입 장착홀(12)에 각각 삽입되고, 유지 보수 또는 교체를 위하여 이탈 가능하게 상기 삽입 장착홀에 삽입 배치된다.

상기 제3 플레이트(13)는 상기 제1 플레이트(11)의 양 측면 중, 한쪽 측면에 해당하는 일측면에 접촉되도록 배치된다. 다만, 상기 제3 플레이트(13)는 상기 세정액 히팅 관로(50)의 일부, 즉 상기 복수의 히터봉(30)의 전방측에 배치되는 세정액 히팅 관로(50) 부분(도 3에서 보여지는 세정액 히팅 관로)이 상기 제1 플레이트(11)의 사이에 개재될 수 있도록 배치된다. 결과적으로, 상기 세정액 히팅 관로의 일부(복수의 히터봉의 전방측에 배치되는 부분)는 상기 제1 플레이트(11)와 상기 제3 플레이트(13) 사이에 삽입 구조 형태로 배치된다.

상기 세정액 히팅 관로의 일부(복수의 히터봉의 전방측에 배치되는 부분)가 상기 제1 플레이트(11)와 상기 제3 플레이트(13) 사이에 삽입 구조 형태로 배치되도록 하기 위하여, 상기 제1 플레이트(11)의 일측면에는 일측 안착홈(미도시)이 형성되고, 상기 제3 플레이트(13)에는 상기 일측 안착홈에 대응하여 제3 안착홈(미도시)이 형성된다.

결국 상기 제1 플레이트(11)와 상기 제3 플레이트(13)가 접촉되면, 상기 일측 안착홈과 상기 제3 안착홈에 의하여 삽입 통로가 형성되며, 상기 삽입 통로에 상기 세정액 히팅 관로의 일부(복수의 히터봉의 전방측에 배치되는 부분)가 삽입된 구조로 배치될 수 있다.

도 2를 보면, 상기 세정액 히팅 관로의 일부(복수의 히터봉의 전방측에 배치되는 부분)에 해당하는 제1 관로(51)가 상기 제1 플레이트(11)와 상기 제3 플레이트(13) 사이에 삽입된 형태로 배치된 것을 알 수 있다.

이와 같이, 상기 세정액 히팅 관로의 일부(복수의 히터봉의 전방측에 배치되는 부분)가 상기 일측 안착홈과 상기 제3 안착홈에 의하여 형성된 삽입 통로에 접촉 배치됨에 따라, 충분한 면접촉이 이루어지고, 이를 통하여 상기 제1 플레이트(11) 및 제3 플레이트(13)를 통해 전달되는 열이 상기 세정액 히팅 관로의 일부(복수의 히터봉의 전방측에 배치되는 부분)에 좀 더 효율적으로 전달될 수 있는 장점이 있다.

상기 제5 플레이트(15)는 상기 제1 플레이트(11)의 양 측면 중, 다른 한쪽 측면에 해당하는 타측면에 접촉되도록 배치된다. 다만, 상기 제5 플레이트(15)는 상기 세정액 히팅 관로(50)의 다른 일부, 즉 상기 복수의 히터봉(30)의 후방측에 배치되는 세정액 히팅 관로(50) 부분(도 3에서 보이지 않는 세정액 히팅 관로 부분, 도 2에서 도면 부호 52로 표기된 부분)이 상기 제1 플레이트(11)의 사이에 개재될 수 있도록 배치된다. 결과적으로, 상기 세정액 히팅 관로의 다른 일부(복수의 히터봉의 후방측에 배치되는 부분)는 상기 제1 플레이트(11)와 상기 제5 플레이트(15) 사이에 삽입 구조 형태로 배치된다.

상기 세정액 히팅 관로의 다른 일부(복수의 히터봉의 후방측에 배치되는 부분)가 상기 제1 플레이트(11)와 상기 제5 플레이트(15) 사이에 삽입 구조 형태로 배치되도록 하기 위하여, 상기 제1 플레이트(11)의 타측면에는 타측 안착홈(미도시)이 형성되고, 상기 제5 플레이트(15)에는 상기 타측 안착홈에 대응하여 제5 안착홈(미도시)이 형성된다.

결국 상기 제1 플레이트(11)와 상기 제5 플레이트(15)가 접촉되면, 상기 타측 안착홈과 상기 제5 안착홈에 의하여 삽입 통로가 형성되며, 상기 삽입 통로에 상기 세정액 히팅 관로의 다른 일부(복수의 히터봉의 후방측에 배치되는 부분)가 삽입된 구조로 배치될 수 있다.

도 2를 보면, 상기 세정액 히팅 관로의 다른 일부(복수의 히터봉의 후방측에 배치되는 부분, 도면 부호 52로 표기됨)에 해당하는 제2 관로(52)가 상기 제1 플레이트(11)와 상기 제5 플레이트(15) 사이에 삽입된 형태로 배치된 것을 알 수 있다.

이와 같이, 상기 세정액 히팅 관로의 다른 일부(복수의 히터봉의 후방측에 배치되는 부분)가 상기 타측 안착홈과 상기 제5 안착홈에 의하여 형성된 삽입 통로에 접촉 배치됨에 따라, 충분한 면접촉이 이루어지고, 이를 통하여 상기 제1 플레이트(11) 및 제5 플레이트(15)를 통해 전달되는 열이 상기 세정액 히팅 관로의 다른 일부(복수의 히터봉의 후방측에 배치되는 부분, 도면부호 52)에 좀 더 효율적으로 전달될 수 있는 장점이 있다.

상기와 같이 복수의 플레이트의 결합으로 구성되는 바디 플레이트(10)에는 내측으로 상기 세정액 히팅 관로(50)가 다양한 형태로 배치될 수 있다. 다만, 본 발명에서는 상기 세정액 히팅 관로를 따라 이동하는 세정액이 상기 복수의 히터봉(30)들에 의하여 전달되는 열을 충분한 시간 동안 전달받을 수 있도록, 상기 세정액 히팅 관로(50)의 패스를 최대한 길게 형성될 수 있도록 구성하고, 상기 복수의 히터봉을 전체적으로 가로질러 지나갈 수 있도록 구성된다.

이를 위하여, 상기 세정액 히팅 관로(50)는 상기 제1 플레이트(11)와 상기 제3 플레이트(13) 사이에 배치되되, 상기 일방향(상기 히터봉이 삽입되는 방향, 도 3에서 수직 방향)에 가로지르는 방향으로 배치되는 제1 관로(51)와 상기 제1 플레이트(11)와 상기 제5 플레이트(15) 사이에 배치되되, 상기 일방향(상기 히터봉이 삽입되는 방향, 도 3에서 수직 방향)에 가로지르는 방향으로 배치되는 제2 관로(52)가 쌍으로 구성되는 단위 관로(53)가 상하 방향으로 연속 배치되어 구성되고, 상기 단위 관로(53)를 구성하는 상기 제1 관로(51)의 일단(도 3 및 도 5에서 왼쪽 끝단)과 상기 제2 관로(52)의 일단(도 3 및 도 5에서 왼쪽 끝단)은 수평 연결 관로(54)에 의하여 상호 연결되며, 상기 단위 관로(53)를 구성하는 상기 제1 관로(51)의 타단(도 3 및 도 5에서 오른쪽 끝단)은 인접하는 다른 단위 관로(특정 단위 관로의 상측 또는 하측에 배치되는 단위 관로)를 구성하는 제1 관로(51)의 타단과 제1 수직 연결 관로(55)에 의하여 연결되고, 상기 단위 관로(53)를 구성하는 상기 제2 관로(52)의 타단은 인접하는 또 다른 단위 관로(특정 단위 관로의 하측 또는 상측에 배치되는 단위 관로)를 구성하는 제2 관로(52)의 타단과 제2 수직 연결 관로(56)에 의하여 연결된다.

상기 단위 관로(53)는 상호 수평한 위치로 배치되는 상기 제1 관로(51)와 제2 관로(52)를 하나의 쌍으로 하여 구성된다. 상기 제1 관로(51)와 상기 제2 관로(51)는 상호 평행하면서 같은 평면 상에 배치된다. 그리고, 상기 제1 관로(51)는 상기 복수개의 히터봉(30)들의 일측방(전방측)에 배치되고, 상기 제2 관로(52)는 상기 복수개의 히터봉(30)들의 타측방(후방측)에 배치된다. 결국, 상기 제1 관로와 사기 제2 관로는 상기 복수개의 히터봉이 개재될 수 있도록 상호 대향 배치된다.

상기 단위 관로(53)를 구성하는 상기 제1 관로(51) 및 제2 관로(52)는 내부를 통해 이동하는 세정액이 지속적으로 열을 전달받을 수 있도록 상기 복수개의 히터봉을 가로지르는 방향으로 배치된다. 즉, 상기 단위 관로(53)는 상기 복수개의 히터봉을 가로지르는 방향이면 되고 반드시 직교하는 방향으로 배치될 필요는 없다.

다만 상기 단위 관로(53)는 상하(수직) 방향으로 연속해서 배치되고 서로 연결되어 상기 세정액 히팅 관로(50)를 구성하고, 상기 복수개의 단위 관로는 제작 용이성을 고려하여 동일한 길이를 가질 필요가 있기 때문에, 상기 복수개의 히터봉(30)에 직교 방향으로 가로지르는 방향으로 배치되는 것이 바람직하다. 결국, 상기 단위 관로(53)를 구성하는 상기 제1 관로(51) 및 제2 관로(52)는 상기 복수개의 히터봉(30)과 직교 방향으로 가로지를 수 있도록 배치된다.

상기 세정액 히팅 관로(50)는 상기 단위 관로(53)가 상하 방향으로 서로 연결되어 구성되기 때문에, 상기 단위 관로들을 서로 상하 방향으로 연결할 필요가 있고, 상기 단위 관로를 구성하는 제1 관로와 제2 관로를 서로 연통되도록 연결할 필요가 있다.

우선, 상기 제1 관로(51)와 제2 관로(52)는 상기 수평 연결 관로(54)에 의하여 서로 연통되도록 연결된다. 상기 제1 관로와 제2 관로는 동일 평면 상에 배치되기 때문에, 상기 제1 관로와 제2 관로는 수평 연결 관로(54)에 의하여 연결된다. 이 수평 연결 관로(54)는 상기 제1 관로와 제2 관로의 일단(도 3 및 도 5에서 왼쪽 끝 부분)을 서로 연결하는 부분이다.

상기 제1 관로와 제2 관로는 상기 바디 플레이트(10)의 내측에 배치된다. 상기 수평 연결 관로(54) 역시 상기 세정액이 이동하는 통로이기 때문에, 상기 세정액에 대한 지속적인 열 전달을 위하여, 상기 수평 연결 관로(54) 역시 상기 바디 플레이트(10) 내측에 삽입되는 구조로 배치할 수 있다.

그러나, 상기 제1 관로(51)와 제2 관로(52)로 구성되는 단위 관로(53)는 경우에 따라서 유지보수가 필요하고 교체될 수도 있다. 이를 위하여 상기 수평 연결 관로(54)는 상기 제1 관로(51)와 제2 관로(52)의 일단과 분리 가능하게 결합되고, 상기 바디 플레이트(10)의 일측에 인접하여 외측에 배치되는 것이 바람직하다. 다만 상기 수평 연결 수단은 최대한 짧은 길이로 형성될 필요성이 있다.

상기 단위 관로(53)를 구성하는 상기 제1 관로(51)와 제2 관로(52)의 일단이 상기 수평 연결 관로(54)에 의하여 결합되기 때문에, 상기 제1 관로와 제2 관로의 타단은 상기 세정액 히팅 관로(50)의 연속적인 패스를 형성하기 위하여, 상측 또는 하측에 형성되는 다른 단위 관로 또는 또 다른 단위 관로를 구성하는 제1 관로 및 제2 관로와 수직 방향으로 연결된다.

구체적으로, 상기 단위 관로(53)를 구성하는 상기 제1 관로(51)와 제2 관로(52)의 타단은 수직 연결 관로(57)에 의하여 수직 방향으로 인접 배치되는 다른 제1 관로와 제2 관로에 연결된다. 다만, 상기 단위 관로(53)를 구성하는 상기 제1 관로(51)의 타단이 상측에 배치되는 다른 단위 관로를 구성하는 제1 관로에 연결되는 경우, 상기 단위 관로(53)를 구성하는 상기 제2 관로(51)의 타단은 상측이 아니라 하측에 배치되는 다른 단위 관로를 구성하는 제2 관로에 연결된다. 이와 같은 연결 방법에 의하여 상기 세정액 인입 관로(58)에서 상기 스팀 배출 관로(59)까지 연속적으로 이어지는 패스를 형성할 수 있다.

상기 특정 단위 관로(53)를 구성하는 상기 제1 관로(51)의 타단은 상측(또는 하측)에 배치되는 다른 단위 관로(53)를 구성하는 제1 관로의 타단과 상기 제1 수직 연결 관로(55)에 의하여 연결되고, 상기 특정 단위 관로(53)를 구성하는 상기 제2 관로(51)의 타단은 하측(또는 상측)에 배치되는 또 다른 단위 관로(53)를 구성하는 제2 관로의 타단과 상기 제2 수직 연결 관로(56)에 의하여 연결된다. 이를 통하여 하나의 연속적인 연결 패스를 가지는 상기 세정액 히팅 관로(50)를 구성 배치할 수 있다.

이와 같은 연결 구조를 통하여 상기 복수의 히터봉(30)을 감싸면서 상기 바디 플레이트(10)의 전면에 걸쳐 배치되는 상기 세정액 히팅 관로(50)는 상기 세정액의 이동 경로를 길게하고, 상기 세정액이 지속적으로 열을 전달받을 수 있도록 한다. 따라서, 상기 세정액 히팅 관로를 이동하는 세정액은 상기 관로 내측에서 바로 상변화를 하거나 또는 온도 및 압력 조절에 의하여 상기 스팀 배출 관로로 배출되는 과정에서 상변화되어 스팀으로 전환되어 스팀 분사 모듈로 공급될 수 있다.

한편, 상기 세정액 히팅 관로(50)를 따라 이동하는 상기 세정액에 더 효율적인 열전달을 위하여 상기 세정액 히팅 관로의 접촉 면적을 증가시킬 필요가 있다. 이를 위하여 상기 제1 관로(51)는 상기 제1 플레이트(11)의 일측면에 형성된 일측 안착홈(미도시)과 상기 일측 안착홈에 대응되어 상기 제3 플레이트(13)에 대향 형성되는 제3 안착홈(미도시)에 면접촉되도록 배치되고, 상기 제2 관로(52)는 상기 제1 플레이트(11)의 타측면에 형성된 타측 안착홈(미도시)과 상기 타측 안착홈에 대응되어 상기 제5 플레이트(15)에 대향 형성되는 제5 안착홈(미도시)에 면접촉되도록 배치되는 것이 바람직하다.

결국, 상기 제1 관로(51)는 상기 일측 안착홈과 제3 안착홈에 의하여 형성된 삽입홀에 삽입된 상태로 면접촉되고, 상기 제2 관로(52)는 타측 안착홈과 제5 안착홈에 의하여 형성된 삽입홀에 삽입된 상태로 면접촉될 수 있다. 이를 통하여 상기 세정액 히팅 관로에 전달되는 열 효율을 증대시킬 수 있다.

한편, 상기 세정액 히팅 관로(50)는 복수개의 단위 관로(53)가 수직 방향으로 연속해서 연결되어 구성되는데, 도 3에 도시된 바와 같이 각 단위 관로를 구성하는 제1 관로(51)와 제2 관로(52)의 이격 거리가 동일하게 구성하는 것이 단위 관로를 상호 연결하는 수직 연결 관로(57)를 동일한 길이로 제작할 수 있기 때문에 바람직하다.

그러나, 상기 바디 플레이트(10)의 상하 방향의 온도 분포를 볼 때, 상측 및 하측 부분은 이들 사이의 가운데 부분에 비하여 낮은 온도를 가질 수밖에 없다. 결국, 상기 상하 방향으로 연결되는 단위 관로들의 이격 거리를 동일하게 한다면, 상기 바디 플레이트의 가운데 부분에 배치되는 세정액 히팅 관로 부분에 전달되는 열 전달 효율에 비하여 상기 바디 플레이트의 상측 및 하측 부분(가운데 부분 이외의 부분)에 배치되는 세정액 히팅 관로 부분에 전달되는 열 전달 효율이 상대적으로 낮을 수밖에 없다. 이와 같은 상하 방향의 열전달 불균형으로 인하여 스팀 발생을 효율이 감소될 수 있다.

따라서, 상기 바디 플레이트(10)의 상측 및 하측 부분에 상하 방향으로 배치되는 단위 관로들의 수직 이격 거리는 상기 바디 플레이트(10)의 가운데 부분에 상하 방향으로 배치되는 단위 관로들 사이의 수직 이격 거리보다 더 좁게 형성된다. 즉, 상기 바디 플레이트의 상측 및 하측 부분에 배치되는 단위 관로들은 가운데 부분에 배치되는 단위 관로들보다 더 조밀하게 배치한다. 이와 같은 배치 구조를 통하여, 바디 플레이트의 상측 및 하측 부분을 통과하는 세정액이 가운데 부분을 통과하는 세정액에 비하여 더 오랫동안 열을 전달받을 수 있도록 함으로써, 상기 세정액 히팅 관로를 따라 이동하는 세정액이 지속적으로 온도를 유지할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 구성 및 동작을 가지는 스팀 세정용 스팀 발생기(100)는 독립적으로 사용될 수도 있지만 복수개의 모듈이 케이스에 밀봉 장착되어 형성되는 스팀 발생 장치가 구성되도록 할 수 있다. 이 경우의 상기 스팀 세정용 스팀 발생기(100)는 상기 스팀 발생 장치의 밀봉 케이스 내부에서 동작하고, 발생된 스팀을 외부로 공급한다.

이와 같이 상기 스팀 발생 장치를 구성하기 위하여 상기 스팀 세정용 스팀 발생기(100)는 상기 밀봉 케이스에 장착될 수 있는 모듈, 즉 스팀 발생 모듈로 제작될 필요성이 있다.

도 12는 본 발명에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기가 안정적으로 장착된 하나의 스팀 발생 모듈을 보여주고, 도 13은 이 스팀 발생 모듈의 분리 사시도를 보여준다.

도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기(100)는 모듈용 함체(70) 내에 장착될 수 있다. 상기 모듈용 함체(70)는 함체 바디(71)와 함체 커버(73)를 포함하여 구성된다.

상기 스팀 세정용 스팀 발생기(100)는 기본적으로 상기 함체 바디(71) 내에 수용되어 안정적으로 고정 장착된다. 다만 상기 스팀 세정용 스팀 발생기(100)를 구성하는 히터봉(30)의 상단 부분이 상기 함체 바디(71)의 상부를 관통하여 돌출 배치된다.

상기 히터봉의 상단 부분이 상기 함체 바디(71)의 상부를 관통하여 돌출될 수 있도록 상기 함체 바디(71)의 상부면에는 히터봉 관통홀(72)이 대응되어 형성된다. 상기와 같이 상기 함체 바디 상측으로 돌출 배치된 히터봉의 상단 부분은 상기 함체 커버(73)가 상기 함체 바디(71)의 상측에 결합됨으로써 보호된다.

이와 같이 상기 스팀 세정용 스팀 발생기(100)를 상기 모듈용 함체(70)에 고정 장착하되, 상기 히터봉 상측 부분이 상기 함체 바디(71)의 상부를 관통도록 하고 이 부분을 함체 커버로 덮을 수 있도록 구성하기 때문에, 상기 함체 바디를 분리하지 않고 상기 히터봉만을 빼내서 유지보수하거나 다른 히터봉으로 교체 설치할 수 있는 장점이 있다.

실제 상기 스팀 세정용 스팀 발생기의 구성 중, 상기 히터봉에 대한 교체 또는 유지 보수가 가장 필요하다. 그런데, 유지 보수 또는 교체할 때마다 상기 함체 바디를 모두 해체하는 것은 교체 또는 유지보수를 위한 시간, 노력 및 비용을 필요 이상 소요하게 만드는 단점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상기 히터봉만을 용이하게 교체 또는 분리할 수 있도록 상기 스팀 발생 모듈을 제작하는 것이 바람직하다. 상기 함체 바디의 외측으로 상기 세정액 유입 관로(58) 및 스팀 배출 관로(59)가 돌출되도록 구성하는 것은 세정액 유입 및 스팀 배출을 위하여 당연하다.

상기와 같이 구성되는 스팀 발생 모듈은 밀봉 케이스 내부에 장착되어, 이러한 스팀 발생 모듈을 복수개(예를 들어 4개의 스팀 발생 모듈) 장착하여 스팀 발생 장치를 구성할 수 있다. 상기 스팀 발생 장치는 복수개의 스팀 발생 모듈이 밀봉 케이스 내부에 장착된 구조물에 해당한다.

상기 스팀 발생 장치는 상기 밀봉 케이스 내부에는 다양한 센서 등을 구비하여 상기 스팀 발생 모듈의 다양한 환경, 물리 데이터를 센싱하여 외부로 전송하도록 할 수 있다.

한편, 상기 본 발명에 적용되는 스팀 세정용 스팀 발생기에 공급되는 세정액은 세정력을 향상시킬 수 있는 기능수인 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 세정액은 오존수 또는 수소수 등의 기능수인 것이 바람직하다. 상기 세정액을 수소수로 하여 상기 세정액 인입 관로(58)을 통해 공급하려면 수소수 발생기가 부가적으로 구비될 필요가 있다.

상기 수소수 발생기는 상기 밀봉 케이스 외부에 별도로 배치하여 수소수를 발생하고, 이 발생된 수소수를 공급로를 통하여 상기 세정액 인입 관로로 공급할 수 있다. 또한 상기 수소수 발생기는 상기 밀봉 케이스 내부에 장착되고, 발생된 수소수를 바로 상기 세정액 인입 관로를 통하여 공급할 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1 : 기판 3 : 공정 챔버
10 : 바디 플레이트 11 : 제1 플레이트
12 : 삽입 장착홀 13 : 제3 플레이트
15 : 제5 플레이트 30 : 히터봉
50 : 세정액 히팅 관로 51 : 제1 관로
52 : 제2 관로 53 : 단위 관로
54 : 수평 연결 관로 55 : 제1 수직 연결 관로
56 : 제2 수직 연결 관로 57 : 수직 연결 관로
58 : 세정액 인입 관로 59 : 스팀 배출 관로
70 : 모듈용 함체 71 : 함체 바디
72 : 히터봉 관통홀 73 : 함체 커버
100 : 스팀 세정용 스팀 발생기 200 : 기수 분리기
210 : 원통부 230 : 원추부
250 : 스팀 배출 파이프 300 : 분사 모듈

Claims (4)

1. 기판 처리 장치에 있어서,
   인입되는 세정액을 이동시키면서 가열하여 스팀을 발생하는 스팀 세정용 스팀 발생기, 상기 스팀 세정용 스팀 발생기로부터 스팀을 포함한 기수(汽水)를 공급받아 스팀과 세정액으로 분리하여 서로 다른 관로를 통해 공급하는 기수분리기, 상기 기수분리기로부터 서로 다른 관로를 통해 공급되는 스팀과 세정액을 공정 챔버 내부에 배치되는 기판에 분사하여 세정 공정을 수행하는 분사 모듈을 포함하여 구성되되,
   상기 스팀 세정용 스팀 발생기는 금속 재질의 바디 플레이트, 상기 바디 플레이트의 내측 일방향으로 삽입되되, 상호 이격되어 연속해서 배치되는 복수의 히터봉, 상기 복수의 히터봉을 감싸는 형태로 배치되되, 세정액 인입 관로를 통해 인입되는 세정액이 이동되면서 히팅되어 스팀 배출 관로를 통해 스팀으로 배출되도록 하는 세정액 히팅 관로를 포함하여 이루어지고,
   상기 바디 플레이트는 제1 플레이트, 제3 플레이트 및 제5 플레이트가 결합되어 형성되되, 상기 제1 플레이트는 상기 히터봉이 삽입될 수 있도록 일방향으로 연속해서 삽입 장착홀이 형성되고, 상기 제3 플레이트는 상기 세정액 히팅 관로의 일부가 상기 제1 플레이트와 사이에 개재되어 삽입 구조 형태로 배치될 수 있도록 상기 제1 플레이트의 일측면에 면접촉 결합되며, 상기 제5 플레이트는 상기 세정액 히팅 관로의 다른 일부가 상기 제1 플레이트와 사이에 개재되어 삽입 구조 형태로 배치될 수 있도록 상기 제1 플레이트의 타측면에 면접촉 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 기수분리기는 기체사이클론(gas cyclone)으로 구성되되, 상기 기체 사이클론은 상기 스팀 세정용 스팀 발생기로부터 기수를 인입받는 기수 인입구가 구비되는 원통부와, 상기 원통부 하측에 일체로 형성되어 하부 꼭지부를 통해 상기 분리된 세정액을 배출하는 원추부 및 상기 원통부의 상단으로 삽입 배치되어 상기 분리된 스팀을 배출하는 스팀 배출 파이프를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 분사 모듈은 상기 기수분리기로부터 공급되는 스팀과 세정액을 혼합하여 상기 기판에 분사하는 이류체로 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
   
4. 삭제

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