KR101982607B1 - Ｃｍｐ공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제2 유닛에 의하여 복수의 필터들을 작업통의 작업 공간 내에 탈착 가능하게 수용하고, 작업통에 장착된 제3 유닛에 의하여 작업 공간으로 세척수를 공급하며, 제3 유닛으로 에어 버블을 일으키면서, 제1 유닛으로 세척수를 회전시켜 소용돌이 및 와류 형성하여 세척한 후, 제3 유닛으로 건조시키는 구조로부터, 단일의 장치로써 CMP공정용 슬러리 필터의 세척과 건조 등 일련의 공정이 자동적으로 이루어지도록 한 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치에 관한 것이다.

Description

ＣＭＰ공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치{AUTOMATIC WASHING AND DRYING APPARATUS OF SLURRY FILTER FOR CHEMICAL MECHANICAL POLISHING PROCESS}

본 발명은 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CMP공정용 슬러리 필터의 세척과 건조 등 일련의 공정이 자동적으로 이루어지도록 한 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치에 관한 것이다.

화학 기계적 연마(CMP ; Chemical Mechanical Polishing) 공정은 일반적으로 반도체 소자의 제조 공정에서 다층으로 형성되는 막들의 표면을 평탄화하기 위한 방법으로 널리 사용하고 있다.

화학 기계적 연마는 반도체 소자의 크기(Size) 감소 및 집적도 증가에 따라 평탄화 요구에 대응하기 위해 필수적으로 도입되는 것이다.

이러한 화학 기계적 연마는 슬러리(Slurry)와 연마대상 재료의 화학적 조성에 의해 발생하는 화학적 효과와 동시에 슬러리 내에 현탁되어 있는 연마 입자(Abrasive)와 연마 패드(Polishing Pad), 박막 사이의 상대운동에서 발생하는 마찰학(Tribology)적인 요소에 의해 박막의 표면에서 원자 단위로 재료를 제거해 나가는 공정인 것이다.

그런데, 화학 기계적 연마를 위해 공급되는 슬러리가 슬러리 공급 라인 내에서 슬러리 정체에 의해 파티클(particle)이 형성되거나 슬러리 내에 크기(Size)가 큰 연마 입자가 포함되어 연마 패드로 공급되면, 화학 기계적 연마시 웨이퍼에 스크래치(scratch)와 같은 결함(defect)이 발생되는 등 화학 기계적 연마 공정 상에 악영향을 미치게 된다.

이러한 현상을 방지하기 위하여 종래에는 슬러리 공급부로부터 연마 패드로 슬러리를 공급하는 슬러리 공급 라인에 슬러리 필터를 설치하여 슬러리 파티클을 필터링하였다.

그런데, 슬러리 필터를 오랫동안 사용하게 되면 슬러리 필터의 기공이 막혀 슬러리 여과기능이 저하되며, 오히려 슬러리의 이동을 방해하여 일정 기간 사용 후 교환해야 한다.

특히, 화학 기계적 연마 공정이 많이 사용되는 로직 디바이스(logic device)를 생산하는 실리콘 웨이퍼 제조공장(FAB ; Fabrication Facility)에서는 화학 기계적 연마 슬러리 필터의 비용이 증가하고 있어 화학 기계적 연마용 슬러리 필터의 재활용 방법이 제기되고 있다.

상기한 바와 같이, 슬러리 필터는 적절한 교환시기 마다 주기적으로 교환하여야 하는데, 슬러리 필터를 재활용하지 않고 낭비하게 되어 공정 비용이 증가되는 문제점이 있다.

상기와 같은 관점에서 발명된 것으로, 등록특허 제10-0527560호의 "화학기계적 연마용 슬러리 필터의 재활용장치"(이하 선행기술)와 같은 것을 들 수 있다.

선행기술은 재활용할 필터를 격납하며, 유입구와 배출구를 갖는 복수의 필터 챔버, 일단이 필터 챔버의 유입구에 연결되는 유입배관, 일단이 필터챔버의 배출구에 연결되는 배출배관, 유입배관의 타단에 유입밸브에 의해 연결되는 세척용액 유입펌프, 세척용액 유입펌프로 공급되는 세척용액을 저장하는 세척용액 레저버, 배출배관의 타단에 연결되는 세척용액 드레인 밸브, 및 드레인된 세척용액을 저장하는 드레인 용액 레저버를 포함하고, 필터의 필터링시 사용하는 용액의 흐름방향과 역방향으로 세척용액을 흘려줌으로써 필터를 세척하는 구조이다.

그러나, 선행기술은 필터를 세척한 후 즉시 재활용할 수 있도록 건조하는 장치가 결여되어 있어 별도의 건조 장치를 구비하거나 건조시키는 추가적인 공정이 이루어져야 하는 번거로움이 있었다.

또한, 선행기술은 필터를 세척하기 위하여 필터 챔버에 투입된 필터들이 고정되는 구조가 결여되어 있어 세척시 고압 분사되는 세척액에 의하여 필터가 최초 장착된 위치로부터 이탈될 우려가 있었다.

등록특허 제10-0527560호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 단일의 장치로써 CMP공정용 슬러리 필터의 세척과 건조 등 일련의 공정이 자동적으로 이루어지도록 하는 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 CMP 공정에 공급되는 슬러리를 여과하는 통 형상의 필터가 복수로 수용 가능한 작업 공간이 내부에 형성된 작업통; 상기 작업통에 회전 가능하게 내장되는 전달축과, 상기 전달축의 상단부에 연결되어 상기 전달축에 구동력을 전달하는 구동 모터를 포함하는 제1 유닛; 상기 전달축의 상부측에 장착되는 중심부를 가지며 복수의 상기 필터들 각각의 외주면이 관통되는 복수의 제1 체결홀이 형성되는 제1 디스크와, 상기 전달축의 하부측에 장착되는 중심부를 가지며 복수의 상기 필터들 각각의 네크부(neck portion) 외주면이 관통되는 복수의 제2 체결홀이 형성되는 제2 디스크를 포함하며, 복수의 상기 필터들이 각각 상기 제1 체결홀 및 상기 제2 체결홀에 대하여 탈착 고정되도록 지지하는 제2 유닛; 및 상기 작업통의 일측에 연결되어 복수의 상기 필터들을 세척하기 위한 세척수가 공급되는 제1 배관과, 상기 작업통의 일측에 연결되어 복수의 상기 필터들이 세척되는 과정에서 세척 효율을 높이도록 에어 버블을 형성시키는 제2 배관과, 상기 작업통의 일측에 연결되어 복수의 상기 필터들이 세척된 후 건조되도록 열풍을 상기 작업 공간내부로 취출시키는 제3 배관을 포함하는 제3 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 제2 유닛은, 복수의 상기 필터들 각각의 외주면을 클램핑 또는 언클램핑 가능하게 상기 복수의 제1 체결홀에 각각 장착되는 이탈방지부와, 상기 전달축에 높낮이 조절 가능함과 동시에 정방향 회전 또는 역방향 회전 가능하게 장착되어 상기 제1 디스크의 상부측에 배치되고, 상기 정방향 회전 또는 역방향 회전에 따라 복수의 상기 필터들 각각의 외주면에 대하여 발생되는 토크(torque)에 의하여, 상기 이탈방지부가 언클램핑되는 상태를 조성하는 탈착보조부를 더 포함하며, 상기 탈착보조부의 회전 조작에 의하여 복수의 상기 필터들은 각각 상기 작업통으로부터 분리되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 이탈방지부는, 상기 제1 디스크의 상면에 배치되어 상기 제1 체결홀의 중심을 향하여 근접하거나 멀어지게 이동 가능한 제1 커버편과, 상기 제1 디스크의 상면에 배치되어 상기 제1 체결홀의 중심을 향하여 상기 제1 커버편과 동시에 근접하거나 멀어지게 이동 가능한 제2 커버편과, 상기 제1 커버편의 하면에 결합되어 상기 제1 체결홀을 통하여 삽입되는 복수의 상기 필터들 중 하나의 필터 외주면 일부에 접촉하거나 멀어지게 이동 가능한 내측면을 가지는 제1 접촉편과, 상기 제2 커버편의 하면에 결합되어 상기 제1 접촉편과 동시에 상기 하나의 필터 외주면 일부에 접촉하거나 멀어지게 이동 가능한 내측면을 가지는 제2 접촉편과, 상기 제1 디스크의 하면 아래에 배치되어 상기 제1 접촉편과 상기 제2 접촉편의 외측면을 동시에 가압하면서 상기 제1 접촉편과 상기 제2 접촉편이 서로 근접하는 방향으로 탄성력을 발생시키는 링 형상의 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탈착보조부는, 상기 전달축의 상하 방향으로 이동 가능함과 동시에 정방향 또는 역방향 회전이 가능하게 장착되는 회전편과, 상기 회전편의 외주면으로부터 상기 작업통의 내주면을 향하여 방사상으로 돌출되어 복수의 상기 필터들 각각의 외주면에 접촉 가능한 탈착보조 바를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 제3 유닛은, 상기 전달축의 하단부에 연결되어 정, 역회전 가능하게 장착되고, 상기 제2 디스크의 하부측에 배치되어 상기 작업통에 수용된 상기 세척수에 소용돌이를 형성시키는 복수의 블레이드와, 상기 작업통의 내주면의 상하 방향을 따라 장착되어 방사상으로 배치되고, 상기 복수의 블레이드의 정, 역회전에 따른 상기 소용돌이와 함께 상기 세척수에 와류를 형성시키는 다각 기둥 형상의 와류 형성 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 CMP 공정에 공급되는 슬러리를 여과하는 통 형상의 필터가 복수로 수용 가능한 작업 공간이 내부에 형성된 작업통; 작업통에 회전 가능하게 내장되는 전달축과, 전달축의 상단부에 연결되어 전달축에 구동력을 전달하는 구동 모터를 포함하는 제1 유닛; 전달축의 상부측에 장착되는 중심부를 가지며 복수의 필터들 각각의 외주면이 관통되는 복수의 제1 체결홀이 형성되는 제1 디스크와, 전달축의 하부측에 장착되는 중심부를 가지며 복수의 필터들 각각의 네크부(neck portion) 외주면이 관통되는 복수의 제2 체결홀이 형성되는 제2 디스크를 포함하며, 복수의 필터들이 각각 제1 체결홀 및 제2 체결홀에 대하여 탈착 고정되도록 지지하는 제2 유닛; 및 작업통의 일측에 연결되어 복수의 필터들을 세척하기 위한 세척수가 공급되는 제1 배관과, 작업통의 일측에 연결되어 복수의 필터들이 세척되는 과정에서 세척 효율을 높이도록 에어 버블을 형성시키는 제2 배관과, 작업통의 일측에 연결되어 복수의 필터들이 세척된 후 건조되도록 열풍을 작업 공간내부로 취출시키는 제3 배관을 포함하는 제3 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하여, 단일의 장치로써 필터의 세척과 건조 등 일련의 공정을 자동적으로 연속 수행할 수 있다.

특히, 본 발명은 선행기술을 포함한 기존의 세척장치와 비교할 때, 별도의 건조 공정을 수행하거나 건조 공정을 수행할 추가적인 설비나 장치를 마련할 필요가 없이 단일의 장치로써 모든 공정을 수행할 수 있으므로, 공간 활용도를 높이고, 장치 전체의 컴팩트화 및 경량화를 구현할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 제2 유닛은, 복수의 필터들 각각의 외주면을 클램핑 또는 언클램핑 가능하게 복수의 제1 체결홀에 각각 장착되는 이탈방지부와, 전달축에 높낮이 조절 가능함과 동시에 정방향 회전 또는 역방향 회전 가능하게 장착되어 제1 디스크의 상부측에 배치되고, 정방향 회전 또는 역방향 회전에 따라 복수의 필터들 각각의 외주면에 대하여 발생되는 토크(torque)에 의하여, 이탈방지부가 언클램핑되는 상태를 조성하는 탈착보조부를 더 포함하며, 탈착보조부의 회전 조작에 의하여 복수의 필터들은 각각 작업통으로부터 분리되도록 함으로써, 세척을 위하여 필터를 고정하거나 세척후 필터를 분리하는 등의 작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 도움을 줄 수 있으므로 작업의 편의성을 극대화할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 이탈방지부는, 제1 디스크의 상면에 배치되어 제1 체결홀의 중심을 향하여 근접하거나 멀어지게 이동 가능한 제1 커버편과, 제1 디스크의 상면에 배치되어 제1 체결홀의 중심을 향하여 제1 커버편과 동시에 근접하거나 멀어지게 이동 가능한 제2 커버편과, 제1 커버편의 하면에 결합되어 제1 체결홀을 통하여 삽입되는 복수의 필터들 중 하나의 필터 외주면 일부에 접촉하거나 멀어지게 이동 가능한 내측면을 가지는 제1 접촉편과, 제2 커버편의 하면에 결합되어 제1 접촉편과 동시에 하나의 필터 외주면 일부에 접촉하거나 멀어지게 이동 가능한 내측면을 가지는 제2 접촉편과, 제1 디스크의 하면 아래에 배치되어 제1 접촉편과 제2 접촉편의 외측면을 동시에 가압하면서 제1 접촉편과 제2 접촉편이 서로 근접하는 방향으로 탄성력을 발생시키는 링 형상의 스프링을 포함함으로써, 세척을 위하여 필터를 고정하거나 세척후 필터를 분리하는 등의 작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 도움을 줄 수 있으므로 작업의 편의성을 증대시킬 수 있게 될 것이다.

또한, 본 발명에 따른 탈착보조부는, 전달축의 상하 방향으로 이동 가능함과 동시에 정방향 또는 역방향 회전이 가능하게 장착되는 회전편과, 회전편의 외주면으로부터 작업통의 내주면을 향하여 방사상으로 돌출되어 복수의 필터들 각각의 외주면에 접촉 가능한 탈착보조 바를 포함함으로써, , 세척을 위하여 필터를 고정하거나 세척후 필터를 분리하는 등의 작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 도움을 줄 수 있으므로 작업의 편의성을 증대시킬 수 있게 될 것이다.

아울러, 본 발명에 따른 제3 유닛은, 전달축의 하단부에 연결되어 정, 역회전 가능하게 장착되고, 제2 디스크의 하부측에 배치되어 작업통에 수용된 세척수에 소용돌이를 형성시키는 복수의 블레이드와, 작업통의 내주면의 상하 방향을 따라 장착되어 방사상으로 배치되고, 복수의 블레이드의 정, 역회전에 따른 소용돌이와 함께 세척수에 와류를 형성시키는 다각 기둥 형상의 와류 형성 블록을 더 구비함으로써, 소용돌이와 함께 형성되는 와류에 의하여 필터의 세정 효율을 극대화시킬 수 있게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치의 전체적인 외관을 도시한 것으로, 도 1(a)는 도어가 닫힌 상태를, 도 1(b)는 도어를 제거한 상태를 나타낸 사시 개념도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치의 주요부인 작업통에 장착된 제1 유닛과 제2 유닛 및 제3 유닛의 구조를 나타낸 사시 개념도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치의 주요부인 작업통을 절단하여 그 주변부 및 내부 구조를 도시한 일부 절단 사시 개념도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치의 주요부인 작업통에 장착된 제1 유닛 중 전달축의 결합 구조를 도시한 것으로, 도 4(a)는 전달축의 상단부 부근을, 도 4(b)는 전달축의 하단부 부근을 각각 나타낸 부분 확대 사시 개념도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치의 주요부인 작업통의 외부 구조를 도시한 부분 확대 사시 개념도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치의 주요부인 제2 유닛중 이탈방지부를 도시한 것으로, 도 6(a)는 이탈방지부에 필터가 고정된 상태를, 도 6(b)는 이탈방지부의 전체적인 외관을 각각 나타낸 사시 개념도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치의 주요부인 제2 유닛중 탈착보조부를 도시한 사시 개념도
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치의 동력전달계와 세척수 공급 및 배출 라인과 히팅 라인 등을 모식적으로 도시한 개념도
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치의 주요부인 작업통 내부에서 세척수가 수용된 상태에서 소용돌이 및 와류가 형성되는 구조를 모식적으로 도시한 평면 개념도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

참고로, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치의 전체적인 외관을 도시한 것으로, 도 1(a)는 도어(610)가 닫힌 상태를, 도 1(b)는 도어(610)를 제거한 상태를 나타낸 사시 개념도이다.

그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치의 주요부인 작업통(500)에 장착된 제1 유닛(100)과 제2 유닛(200) 및 제3 유닛(300)의 구조를 나타낸 사시 개념도이다.

그리고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치의 주요부인 작업통(500)을 절단하여 그 주변부 및 내부 구조를 도시한 일부 절단 사시 개념도이다.

그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치의 주요부인 작업통(500)에 장착된 제1 유닛(100) 중 전달축(101)의 결합 구조를 도시한 것으로, 도 4(a)는 전달축(101)의 상단부 부근을, 도 4(b)는 전달축(101)의 하단부 부근을 각각 나타낸 부분 확대 사시 개념도이다.

그리고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치의 주요부인 작업통(500)의 외부 구조를 도시한 부분 확대 사시 개념도이다.

그리고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치의 주요부인 제2 유닛(200)중 이탈방지부(230)를 도시한 것으로, 도 6(a)는 이탈방지부(230)에 필터(400)가 고정된 상태를, 도 6(b)는 이탈방지부(230)의 전체적인 외관을 각각 나타낸 사시 개념도이다.

그리고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치의 주요부인 제2 유닛(200)중 탈착보조부(240)를 도시한 사시 개념도이다.

또한, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치의 동력전달계와 세척수 공급 및 배출 라인과 히팅 라인 등을 모식적으로 도시한 개념도이다.

아울러, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치의 주요부인 작업통(500) 내부에서 세척수가 수용된 상태에서 소용돌이 및 와류가 형성되는 구조를 모식적으로 도시한 평면 개념도이다.

우선, 본 발명은 도시된 바와 같이 제2 유닛(200)에 의하여 복수의 필터(400)들을 작업통(500)의 작업 공간(501) 내에 탈착 가능하게 수용하고, 작업통(500)에 장착된 제3 유닛(300)에 의하여 작업 공간(501)으로 세척수를 공급하며, 제3 유닛(300)으로 에어 버블을 일으키면서, 제1 유닛(100)으로 세척수를 회전시켜 소용돌이 및 와류 형성하여 세척한 후, 제3 유닛(300)으로 건조시키는 구조임을 파악할 수 있다.

작업통(500)은 CMP 공정에 공급되는 슬러리를 여과하는 통 형상의 필터(400)가 복수로 수용 가능한 작업 공간(501)이 내부에 형성된 것이다.

제1 유닛(100)은 작업통(500)에 회전 가능하게 내장되는 전달축(101)과, 전달축(101)의 상단부에 연결되어 전달축(101)에 구동력을 전달하는 구동 모터(102)를 포함하는 것이다.

제2 유닛(200)은 전달축(101)의 상부측에 장착되는 중심부를 가지며 복수의 필터(400)들 각각의 외주면이 관통되는 복수의 제1 체결홀(211)이 형성되는 제1 디스크(210)와, 전달축(101)의 하부측에 장착되는 중심부를 가지며 복수의 필터(400)들 각각의 네크부(401, neck portion) 외주면이 관통되는 복수의 제2 체결홀(221)이 형성되는 제2 디스크(220)를 포함하며, 복수의 필터(400)들이 각각 제1 체결홀(211) 및 제2 체결홀(221)에 대하여 탈착 고정되도록 지지하는 것이다.

제3 유닛(300)은 작업통(500)의 일측에 연결되어 복수의 필터(400)들을 세척하기 위한 세척수가 공급되는 제1 배관(310)과, 작업통(500)의 일측에 연결되어 복수의 필터(400)들이 세척되는 과정에서 세척 효율을 높이도록 에어 버블을 형성시키는 제2 배관(320)과, 작업통(500)의 일측에 연결되어 복수의 필터(400)들이 세척된 후 건조되도록 열풍을 작업 공간(501)내부로 취출시키는 제3 배관(330)을 포함하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

우선, 캐비닛(600)의 전면에는 도 1과 같이 개폐 가능하게 적어도 하나 이상의 도어(610)가 설치된다.

전술한 캐비닛(600) 내부에 후술할 작업통(500) 및 제1, 2, 3 유닛(100, 200, 300)이 장착되는 것이다.

여기서, 캐비닛(600)의 저면에는 방향성 캐스터(620)가 복수로 배치되어 지면에 구름 접촉 가능하면서 방향 전환 가능하게 구비되어, 운반시 편의를 제공할 수 있을 것이다.

이때, 캐비닛(600)의 바닥면(601)에는 지지대(630)가 복수로 배치되어 높낮이 조절 가능하며 지면에 접촉하여 캐비닛(600)을 받침 지지하는 구조를 제공할 수 있을 것이다.

한편, 작업통(500)은, 도 2 및 도 3을 참조하여 살펴보면, 상면이 개방되고 바닥면(511)을 가지며, 전달축(101)과 제2 유닛(200) 및 복수의 필터(400)들이 수용되는 작업 공간(501)이 내부에 형성된 원통 형상의 본체(510)에, 커버 플레이트(520)와, 개폐 플레이트(530)가 장착된 구조임을 파악할 수 있다.

여기서, 커버 플레이트(520)는 본체(510)의 개방된 상면 일부를 덮도록 형성된 것이다.

이때, 개폐 플레이트(530)는 본체(510)의 개방된 상면 나머지를 덮거나 개방시키도록, 커버 플레이트(520)의 가장자리에 대하여 회동 가능하게 결합되는 것이다.

본체(510)는 전체적으로 상면이 개방되고 바닥면을 가진 원통 형상으로 형성되고 복수의 필터(400)들, 길이가 대략 10 내지 20인치 정도인 필터(400)들을 동시에 20 내지 40개 정도를 동시에 처리할 수 있는 용량으로 제작될 수 있다.

커버 플레이트(520)와 개폐 플레이트(530)는 본체(510)의 개방된 상면을 덮도록 각각 원호 형상의 가장자리와, 전술한 원호 형상의 양단부를 서로 연결하는 직선 형상의 가장자리를 가지는 도형의 형상으로 제작될 수 있다.

커버 플레이트(520)는 구체적으로 살펴보면, 본체(510)의 개방된 상면을 덮도록 원판 형상의 일측을 절개한 형상으로 형성되며, 개폐 플레이트(530)는 이러한 커버 플레이트(520)로부터 절개되어 제거된 나머지 부분을 형성하는 것이다.

즉, 개폐 플레이트(530)는, 커버 플레이트(520)의 절개된 직선 형상의 가장자리에 대하여 회동 가능하게 결합되는 것으로, 세척을 위하여 필터(400)를 투입하고 세척 및 건조가 마무리된 필터(400)들을 꺼낼 수 있게 본체(510)의 개방된 상면 나머지 부분을 여닫을 수 있는 형상으로 제작되는 것이 바람직하다.

여기서, 커버 플레이트(520)는, 전술한 제1 유닛(100)의 전달축(101)과, 제1 배관(310)과, 제3 배관(330) 및 배출관(540)을 지지하는 면적을 제공하기 위하여, 개폐 플레이트(530)에 비해 큰 면적을 가지도록 제작되는 것이 바람직하다.

후술할 제3 유닛(300) 중 제1 배관(310) 및 제3 배관(330)은 커버 플레이트(520)를 통하여 작업 공간(501)과 연통되고, 제2 배관(320)은 본체(510)의 외주면을 통하여 연결되어 바닥면(511)에 배치되는 것을 파악할 수 있다.

또한, 작업통(500)은, 작업 공간(501) 내부의 작업 상황을 실시간으로 확인하여 이상 발생시 즉각적인 대처가 가능하도록, 개폐 플레이트(530)에 형성되어 작업 공간(501)을 육안으로 확인 가능한 점검창(531)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

아울러, 작업통(500)은, 도 1 및 도 3과 같이 커버 플레이트(520)에 연결되어 작업 공간(501)과 연통되고 작업 공간(501)내의 기체나 수분 또는 증기를 외부로 배출시키는 유로가 형성되며 배출블로워(이하 미도시)와 연결되는 배출관(540)을 더 구비할 수도 있을 것이다.

한편, 제1 유닛(100)은, 도 3 및 도 4(a)와 같이, 구동 모터(102)의 구동축 단부에 장착되는 구동 풀리(111)와, 전달축(101) 상단부에 장착되어 본체(510)의 상면보다 상부 외측에 배치되는 종동 풀리(112)와, 구동 풀리(111)와 종동 풀리(112)를 서로 연결하는 벨트(113)를 포함하는 구조의 실시예를 적용할 수 있다.

여기서, 제1 유닛(100)은, 도시된 바와 같이 본체(510)의 상부 일측에 장착되어 구동 모터(102)를 받침 지지하는 모터 지지 프레임(120)을 더 구비할 수도 있을 것이다.

이때, 제1 유닛(100)은, 도 4(a)와 같이 종동 풀리(112)의 하부측에 배치되어 커버 플레이트(520)에 축 지지되고, 전달축(101)과 연결되어 일체로 형성되는 회전 윤활부(130)를 더 구비하여 전달축(101)의 원활한 회전 지지를 도모할 수 있을 것이다.

이러한 회전 윤활부(130)는, 상, 하부 지지통(133, 132)에 수용된 연결봉(131)이 제1, 2 베어링(136, 137)에 의하여 회전 지지됨과 동시에, 제1, 2 오일씨(134, 135)에 의하여 윤활유의 누설을 막도록 기밀 유지되는 구조임을 파악할 수 있다.

우선, 연결봉(131)은 전달축(101)의 상단부와 종동 풀리(112)를 상호 연결하며, 전달축(101)과 종동 풀리(112)와 일체로 연동 회전하는 것이다.

그리고, 하부 지지통(132)은 커버 플레이트(520)의 중심부에 관통된 축 지지홀(521)의 가장자리로부터 상측으로 연장되어 연결봉(131)의 하부측 외주면을 수용하는 것이다.

그리고, 상부 지지통(133)은 하부 지지통(132)의 상부측에 결합되어 연결봉(131)의 상부측 외주면을 기밀 유지하며 수용하는 것이다.

그리고, 제1 오일씰(134)은 상부 지지통(133)의 하단부 가장자리와 연결봉(131)의 외주면 사이에 장착되어 상부 지지통(133)에 내장된 윤활유의 누설을 규제하는 것이다.

그리고, 제2 오일씰(135)은 상부 지지통(133)의 상단부 가장자리와 연결봉(131)의 외주면 사이에 장착되어 상부 지지통(133)에 내장된 윤활유의 누설을 규제하는 것이다.

그리고, 제1 베어링(136)은 상부 지지통(133)의 내주면과 연결봉(131)의 외주면 사이에 장착되고, 상부 지지통(133)의 하부 공간에 내장되어 제1 오일씰(134)의 상부에 배치되며, 연결봉(131)의 회전을 지지하는 것이다.

또한, 제2 베어링(137)은 상부 지지통(133)의 내주면과 연결봉(131)의 외주면 사이에 장착되고, 상부 지지통(133)의 상부 공간에 내장되어 제2 오일씰(135)의 하부에 배치되며, 연결봉(131)의 회전을 지지하는 것이다.

아울러, 전달축(101)의 하단부는 도 4(b)와 같이 바닥 베어링(140)에 의하여 회전 지지되며, 이러한 바닥 베어링(140)은 축받이 블록(150)에 안착된다.

한편, 작업통(500)은, 도 5와 같이, 상면이 개방되고 바닥면을 가지며, 전달축(101)과 제2 유닛(200) 및 복수의 필터(400)들이 수용되는 작업 공간(501)이 내부에 형성된 원통 형상의 본체(510)의 외주면 상부 및 하부측에 각각 상단부와 하단부가 연결되어 작업 공간(501)과 연통되는 레벨 호스(550)와, 레벨 호스(550)에 장착되는 복수의 센서(561, 562, 563, 564)들을 더 구비할 수 있을 것이다.

우선, 레벨 호스(550)의 상부측에는 고수위 센서(563)가 장착되어 작업 공간(501)으로 세척수가 설정값 이상으로 투입되는 지를 실시간으로 감지하게 된다.

그리고, 레벨 호스(550)의 하부측에는 저수위 센서(564)가 장착되어 작업 공간(501)의 세척수의 수위가 최소한 투입되어야 하는 양 이하인지를 실시간으로 감지하게 된다.

또한, 고수위 센서(563)와 저수위 센서(564) 사이의 레벨 호스(550)상에는 제1 레벨 센서(561)가 배치되고, 복수의 필터(400)들 중에서 제1 길이를 가진 것(도 7의 우측 필터(400) 참조)들이 작업 공간(501)에 수용되었을 때 적절한 세척수의 수위 상한인지를 실시간으로 감지하게 된다.

아울러, 제1 레벨 센서(561)와 저수위 센서(564) 사이의 레벨 호스(550)상에는 제2 레벨 센서(562)가 배치되고, 복수의 필터(400)들 중에서 제1 길이보다 작은 제2 길이를 가진 것(도 7의 좌측 필터(400) 참조)들이 작업 공간(501)에 수용되었을 때 적절한 세척수의 수위 상한인지를 실시간으로 감지하게 된다.

한편, 작업통(500)은, 다시 도 3 및 도 4(b)를 참조하면, 작업통(500)의 바닥면(511) 중심에 관통 형성된 배출홀(512)로부터 연결되어 작업 공간(501)과 연통되는 드레인 배관(570)과, 작업통(500)이 설치되는 캐비닛(600)의 바닥면(601)에 장착되어 작업통(500)으로부터 누설되는 액체를 감지하는 복수의 누설감지 센서(580)를 더 구비할 수도 있을 것이다.

따라서, 관리자는 누설감지 센서(580)의 실시간 감지에 따라 누설되는 액체가 감지될 경우 즉각 장치의 가동을 중단시키고 후속 대응을 신속하게 실시할 수 있게 될 것이다.

여기서, 작업통(500)의 바닥면(511)은, 세척수 및 슬러리를 포함한 각종 이물질들이 원활하게 드레인 배관(570)을 통해 배출될 수 있도록, 도 4(b)와 같이 배출홀(512)이 형성된 중심부를 향하여 완만하게 하향 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 제3 유닛(300)은, 도 2 및 도 3과 같이, 본체(510)의 상부측 외주면으로부터 연결되어 작업 공간(501)과 연통되며, 본체(510)에 투입되는 세척수가 기준 수위 이상으로 채워지거나, 복수의 필터(400)들을 세척하는 과정에서 넘치는 세척수의 일부가 배출되는 유로를 형성하는 오버플로우 배관(340)을 더 구비할 수도 있다.

오버플로우 배관(340)은 고수위 센서(563)가 감지한 세척수의 과공급 상태에 따른 후술할 제3 유닛(300)의 제1 배관(310)을 통한 세척수 공급 중단 신호를 전달하기 전에, 세척수가 고수위 센서(563)가 위치한 부분보다 더 빠르게 많이 공급될 경우 불필요한 세척수를 배출시켜 적정 수위를 유지토록 하는 역할을 수행하게 된다.

한편, 제2 유닛(200)은, 도 2과 도 6 및 도 7을 참조하면, 필터(400)의 탈착과 분리를 위하여 이탈방지부(230)와 탈착보조부(240)를 더 구비할 수도 있다.

이탈방지부(230)는 복수의 필터(400)들 각각의 외주면을 클램핑 또는 언클램핑 가능하게 복수의 제1 체결홀(211)에 각각 장착되는 것이다.

탈착보조부(240)는 전달축(101)에 높낮이 조절 가능함과 동시에 정방향 회전 또는 역방향 회전 가능하게 장착되어 제1 디스크(210)의 상부측에 배치되고, 정방향 회전 또는 역방향 회전에 따라 복수의 필터(400)들 각각의 외주면에 대하여 발생되는 토크(torque)에 의하여, 이탈방지부(230)가 언클램핑되는 상태를 조성하는 것이다.

따라서, 탈착보조부(240)의 회전 조작에 의하여 도 7과 같이 복수의 필터(400)들은 각각 작업통(500)으로부터 분리되는 것이다.

여기서, 제1 체결홀(211)의 직경은, 복수의 필터(400)들 각각의 외경 및 제2 체결홀(221)의 직경보다 크며, 복수의 필터(400)들 각각의 외경은 제2 체결홀(221)의 직경보다 크게 형성되도록 한다.

이때, 복수의 필터(400)들은 각각 그 내부 세척을 위하여 네크부(401)가 하부로 향하도록 거꾸로 세워져 고정되어야 하므로, 복수의 필터(400)들 각각의 네크부(401)가 고정될 제2 체결홀(221)의 직경은 제1 체결홀(211)의 직경보다 작아야 함은 물론이다.

아울러, 제1 체결홀(211)이 복수의 필터(400)들 각각의 외경보다 큰 것은, 전술한 이탈방지부(230)가 장착되는 공간과 면적을 제공하면서, 이러한 이탈방지부(230)에 복수의 필터(400)들 각각의 외주면이 클램핑 또는 언클램핑되려면, 제1 체결홀(211)은 복수의 필터(400)들 각각의 외경을 수용할만한 충분한 직경을 확보해야 하기 때문이다.

아울러, 제1 디스크(210)의 하면에 결합되는 상단부와, 제2 디스크(220)의 상면에 결합되는 하단부를 가지며, 제1 디스크(210)와 제2 디스크(220) 사이에 복수로 장착되는 지지봉(215, 이하 도 3 및 도 4(b) 참조)을 더 구비할 수도 있을 것이다.

지지봉(215)은 복수로 장착되는 필터(400)들의 하중을 적절히 분산 지지하는 역할을 수행하기 위하여 마련된 것이다.

한편, 이탈방지부(230)는, 도 6을 참조하여 더욱 구체적으로 살펴보면, 제1, 2 커버편(231, 232)이 서로 근접 또는 이격하면서도 제1 디스크(210)상에서 배치된 상태를 유지하되, 제1, 2 접촉편(233, 234)이 서로 근접 또는 이격하면서 필터(400)를 클램핑 또는 언클램핑하고, 제1, 2 커버편(231, 232)과 제1, 2 접촉편(233, 234)의 근접 또는 이격에 따른 탄성력은 스프링(235)이 제공하는 구조임을 파악할 수 있다.

우선, 제1 커버편(231)은 제1 디스크(210)의 상면에 배치되어 제1 체결홀(211)의 중심을 향하여 근접하거나 멀어지게(양방향 화살표 참조) 이동 가능한 것이다.

그리고, 제2 커버편(232)은 제1 디스크(210)의 상면에 배치되어 제1 체결홀(211)의 중심을 향하여 제1 커버편(231)과 동시에 근접하거나 멀어지게(양방향 화살표 참조) 이동 가능한 것이다.

그리고, 제1 접촉편(233)은 제1 커버편(231)의 하면에 결합되어 제1 체결홀(211)을 통하여 삽입되는 복수의 필터(400)들 중 하나의 필터(400) 외주면 일부에 접촉하거나 멀어지게 이동 가능한 내측면을 가지는 것이다.

또한, 제2 접촉편(234)은 제2 커버편(232)의 하면에 결합되어 제1 접촉편(233)과 동시에 하나의 필터(400) 외주면 일부에 접촉하거나 멀어지게 이동 가능한 내측면을 가지는 것이다.

아울러, 스프링(235)은 제1 디스크(210)의 하면 아래에 배치되어 제1 접촉편(233)과 제2 접촉편(234)의 외측면을 동시에 가압하면서 제1 접촉편(233)과 제2 접촉편(234)이 서로 근접하는 방향으로 탄성력을 발생(방사상으로 배치된 복수의 양방향 화살표 참조)시키는 링 형상의 부재이다.

즉, 제1 커버편(231)은 원호 형상의 외측 가장자리와 원호 형상의 내측 가장자리를 가지며, 제1 디스크(210)의 상면에서 제1 체결홀(211)의 가장자리를 기준으로 내외측으로 이동 가능하고, 제1 접촉편(233)이 제1 디스크(210)로부터 이탈되지 않게, 제1 디스크(210)의 상면에 걸쳐진 상태를 유지하는 역할을 수행하게 된다.

또한, 제2 커버편(232)은 원호 형상의 외측 가장자리와 원호 형상의 내측 가장자리를 가지며, 제1 디스크(210)의 상면에서 제1 체결홀(211)의 가장자리를 기준으로 내외측으로 이동 가능하고, 제1 디스크(210)의 상면에 걸쳐져 제1 커버편(231)의 양단부와 근접하거나 이격하는 양단부를 가지는 것이다.

즉, 제2 커버편(232)은, 제1 접촉편(233)과 함께 제2 접촉편(234)이 제1 디스크(210)로부터 이탈되지 않게, 제1 디스크(210)의 상면에 걸쳐진 상태를 유지하는 역할을 수행하게 된다.

또한, 제1 접촉편(233) 및 제2 접촉편(234) 각각의 내측면 상단부 가장자리와 내측면 하단부 가장자리는, 필터(400)가 원활하게 삽입되고 분리될 수 있도록, 각각 라운드지게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 이탈방지부(230)는, 제1 접촉편(233)의 상부측 외측면을 따라 돌출된 제1 상부 리브(233a)와, 제1 접촉편(233)의 하단부 외측면을 따라 돌출된 제1 하부 리브(233b)를 더 구비할 수 있다.

또한, 이탈방지부(230)는, 제2 접촉편(234)의 상부측 외측면을 따라 돌출되어 제1 상부 리브(233a)와 같은 높이에 배치되는 제2 상부 리브(234a)와, 제2 접촉편(234)의 하단부 외측면을 따라 돌출되어 제1 하부 리브(233b)와 같은 높이에 배치되는 제2 하부 리브(234b)를 더 구비할 수도 있다.

따라서, 스프링(235)은, 제1 상부 리브(233a) 및 제2 상부 리브(234a)와, 제1 하부 리브(233b) 및 제2 하부 리브(234b) 사이의 외측면에 안착 고정됨을 도 6의 확대부를 통하여 파악할 수 있다.

여기서, 제1 디스크(210)의 상면은, 제1 커버편(231) 및 제2 커버편(232) 각각의 하면과 접촉하며, 제1 디스크(210)의 하면은, 제1 상부 리브(233a) 및 제2 상부 리브(234a) 각각의 상면과 접촉하는 것도 도 6의 확대부를 통하여 파악할 수 있다.

한편, 탈착보조부(240)는, 도 7을 참조하여 더욱 구체적으로 살펴보면, 전달축(101)의 상하 방향으로 이동 가능함과 동시에 정방향 또는 역방향 회전이 가능하게 장착되는 회전편(241)과, 회전편(241)의 외주면으로부터 작업통(500)의 내주면을 향하여 방사상으로 돌출되어 복수의 필터(400)들 각각의 외주면에 접촉 가능한 탈착보조 바(242)를 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

즉, 전달축(101)을 중심으로 하여 제1 디스크(210)의 원주 방향을 따라 방사상으로 배치되는 복수의 필터(400)들의 배열과 이웃한 배열 사이에 배치된 탈착보조 바(242)가 회전편(241)의 회전에 연동하여 도 7과 같이 회전하면서 필터(400)들 각각의 외주면에 접촉하게 되면, 필터(400)들은 기울어지면서 제1, 2 접촉편(233, 234) 상호간의 거리를 이격시키게 되고, 이때 필터(400)들을 작업 공간(501)으로부터 분리시키면 되는 것이다.

한편, 제3 유닛(300)은, 도 8을 참조하면, 세척수 공급원(이하 미도시)과 연결되는 제1 배관(310) 상에 장착되어 작업통(500)으로 세척수를 공급하는 펌프(311)를 더 구비할 수 있다.

그리고, 제3 유닛(300)은, 제2 배관(320)의 말단에 구비되는 압축 에어가 수용된 에어탱크(321)를 더 구비할 수 있다.

그리고, 제3 유닛(300)은, 제2 배관(320) 상에 장착되어 에어탱크(321)로부터 압축 에어를 일정 압력으로 토출시키는 컴프레서(322)를 더 구비할 수 있다.

그리고, 제3 유닛(300)은, 작업통(500)의 외주면과 컴프레서(322) 사이의 제2 배관(320) 상에 장착되어 압축 에어의 압력을 조절함과 동시에 컴프레서(322)의 사용에 따라 발생하는 수분과 오일을 여과시키는 필터 레귤레이터(323)를 더 구비할 수 있다.

그리고, 제3 유닛(300)은, 작업통(500)의 외주면과 필터 레귤레이터(323) 사이의 제2 배관(320) 상에 장착되어 작업통(500) 내부로 배출되는 에어 버블을 생성시키는 버블 생성기(324)를 더 구비할 수 있다.

그리고, 제3 유닛(300)은, 작업통(500) 내부의 제2 배관(320)을 따라 복수로 장착되어 에어 버블이 배출되는 경로를 제공하는 버블 노즐(325)을 더 구비할 수 있다.

또한, 제3 유닛(300)은, 제3 배관(330)의 말단에 구비되는 블로워(331)를 더 구비할 수 있다.

아울러, 제3 유닛(300)은, 작업통(500)의 외주면과 블로워(331) 사이의 제3 배관(330) 상에 장착되어 블로워(331)로부터 공급되는 에어를 가열시키는 히터(332)를 더 구비할 수 있다.

한편, 제3 유닛(300)은, 도 9와 같이, 작업통(500)의 본체(510) 내부로 공급된 세척수에 소용돌이와 와류를 형성하여 세척 효율을 더욱 높일 수 있도록, 복수의 블레이드(350)와 와류 형성 블록(360)을 더 구비할 수도 있음은 물론이다.

복수의 블레이드(350)는 전달축(101)의 하단부에 연결되어 정, 역회전 가능하게 장착되고, 제2 디스크(220)의 하부측에 배치되어 작업통(500)에 수용된 세척수에 소용돌이를 형성시키는 역할을 수행하게 된다.

와류 형성 블록(360)은 작업통(500)의 내주면의 상하 방향을 따라 장착되어 방사상으로 배치되고, 복수의 블레이드(350)의 정, 역회전에 따른 소용돌이와 함께 세척수에 와류를 형성시키는 다각 기둥 형상의 부재이다.

따라서, 관리자가 이탈방지부(230)에 의하여 제1, 2 디스크(210, 220)에 복수의 필터(400)들을 고정시킨 후, 캐비닛(600)의 도어(610) 일측에 구비된 컨트롤 패널(650, 도 1 참조)을 통하여 장치의 전원을 넣고, 기설정된 제어 알고리즘을 실행시키면 세척과 건조가 자동적으로 이루어지게 될 것이다.

구체적으로는, 전술한 제어 알고리즘에 따라 펌프(311)를 통하여 제1 배관(310)을 통해 세척수가 작업 공간(501) 내부로 투입되고, 적정량만큼 세척수가 투입 완료되면, 구동 모터(102)를 가동시켜 전달축(101) 하단의 블레이드(350)에 의하여 세척수에 소용돌이를 형성시킨다.

이후 또는 이와 동시에 제2 배관(320)의 버블 노즐(325)을 통하여 에어 버블이 필터(400)의 내, 외부에 전달되면서 슬러리를 탈락시키게 되고, 세척수에서 소용돌이가 형성됨과 동시에 작업통(500), 즉 본체(510)의 내주면에 형성된 와류 형성 블록(360)에 의하여 와류가 더 형성됨으로써 세척 효율이 향상될 것이다.

다음으로, 구동 모터(102)의 가동이 중지되면 세척이 완료된 세척수와 슬러리 및 기타 이물질의 배출이 이루어지게 되고, 이때 드레인 배관(570) 상에 장착된 드레인 밸브(571)가 전술한 제어 알고리즘에 의하여 개방됨으로써 배출 공정이 실시된다.

계속하여, 세척이 완료된 세척수와 슬러리 및 기타 이물질의 배출이 완료되면, 드레인 밸브(571)는 차단되고, 블로워(331)로부터 히터(332)에 의하여 가열된 에어가 제3 배관(330)을 통하여 작업 공간(501)내로 취출되면서 필터(400)들의 건조가 이루어지게 된다.

다음으로, 필터(400)들의 건조가 완료되면 전술한 제어 알고리즘에 따라 블로워(331) 및 히터(332)의 가동이 중지되고, 컨트롤 패널(650)을 통하여 필터(400)들을 작업 공간(501)으로부터 분리하라는 메시지 또는 음향 또는 진동 등의 알림이 이루어지게 된다.

최종적으로, 관리자는 개폐 플레이트(530)를 개방하여 탈착보조부(240)의 탈착보조 바(242)를 돌려가며 필터(400)들을 작업 공간(501)으로부터 분리하면 되는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치의 작용 및 효과에 대하여 다음과 같이 살펴보고자 한다.

우선, 본 발명은 CMP 공정에 공급되는 슬러리를 여과하는 통 형상의 필터(400)가 복수로 수용 가능한 작업 공간(501)이 내부에 형성된 작업통(500); 작업통(500)에 회전 가능하게 내장되는 전달축(101)과, 전달축(101)의 상단부에 연결되어 전달축(101)에 구동력을 전달하는 구동 모터(102)를 포함하는 제1 유닛(100); 전달축(101)의 상부측에 장착되는 중심부를 가지며 복수의 필터(400)들 각각의 외주면이 관통되는 복수의 제1 체결홀(211)이 형성되는 제1 디스크(210)와, 전달축(101)의 하부측에 장착되는 중심부를 가지며 복수의 필터(400)들 각각의 네크부(401) 외주면이 관통되는 복수의 제2 체결홀(221)이 형성되는 제2 디스크(220)를 포함하며, 복수의 필터(400)들이 각각 제1 체결홀(211) 및 제2 체결홀(221)에 대하여 탈착 고정되도록 지지하는 제2 유닛(200); 및 작업통(500)의 일측에 연결되어 복수의 필터(400)들을 세척하기 위한 세척수가 공급되는 제1 배관(310)과, 작업통(500)의 일측에 연결되어 복수의 필터(400)들이 세척되는 과정에서 세척 효율을 높이도록 에어 버블을 형성시키는 제2 배관(320)과, 작업통(500)의 일측에 연결되어 복수의 필터(400)들이 세척된 후 건조되도록 열풍을 작업 공간(501)내부로 취출시키는 제3 배관(330)을 포함하는 제3 유닛(300)을 포함하는 것을 특징으로 하여, 단일의 장치로써 필터(400)의 세척과 건조 등 일련의 공정을 자동적으로 연속 수행할 수 있다.

특히, 본 발명은 선행기술을 포함한 기존의 세척장치와 비교할 때, 별도의 건조 공정을 수행하거나 건조 공정을 수행할 추가적인 설비나 장치를 마련할 필요가 없이 단일의 장치로써 모든 공정을 수행할 수 있으므로, 공간 활용도를 높이고, 장치 전체의 컴팩트화 및 경량화를 구현할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 제2 유닛(200)은, 복수의 필터(400)들 각각의 외주면을 클램핑 또는 언클램핑 가능하게 복수의 제1 체결홀(211)에 각각 장착되는 이탈방지부(230)와, 전달축(101)에 높낮이 조절 가능함과 동시에 정방향 회전 또는 역방향 회전 가능하게 장착되어 제1 디스크(210)의 상부측에 배치되고, 정방향 회전 또는 역방향 회전에 따라 복수의 필터(400)들 각각의 외주면에 대하여 발생되는 토크에 의하여, 이탈방지부(230)가 언클램핑되는 상태를 조성하는 탈착보조부(240)를 더 포함하며, 탈착보조부(240)의 회전 조작에 의하여 복수의 필터(400)들은 각각 작업통(500)으로부터 분리되도록 함으로써, 세척을 위하여 필터(400)를 고정하거나 세척후 필터(400)를 분리하는 등의 작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 도움을 줄 수 있으므로 작업의 편의성을 극대화할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 이탈방지부(230)는, 제1 디스크(210)의 상면에 배치되어 제1 체결홀(211)의 중심을 향하여 근접하거나 멀어지게 이동 가능한 제1 커버편(231)과, 제1 디스크(210)의 상면에 배치되어 제1 체결홀(211)의 중심을 향하여 제1 커버편(231)과 동시에 근접하거나 멀어지게 이동 가능한 제2 커버편(232)과, 제1 커버편(231)의 하면에 결합되어 제1 체결홀(211)을 통하여 삽입되는 복수의 필터(400)들 중 하나의 필터(400) 외주면 일부에 접촉하거나 멀어지게 이동 가능한 내측면을 가지는 제1 접촉편(233)과, 제2 커버편(232)의 하면에 결합되어 제1 접촉편(233)과 동시에 하나의 필터(400) 외주면 일부에 접촉하거나 멀어지게 이동 가능한 내측면을 가지는 제2 접촉편(234)과, 제1 디스크(210)의 하면 아래에 배치되어 제1 접촉편(233)과 제2 접촉편(234)의 외측면을 동시에 가압하면서 제1 접촉편(233)과 제2 접촉편(234)이 서로 근접하는 방향으로 탄성력을 발생시키는 링 형상의 스프링(235)을 포함함으로써, 세척을 위하여 필터(400)를 고정하거나 세척후 필터(400)를 분리하는 등의 작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 도움을 줄 수 있으므로 작업의 편의성을 극대화할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 탈착보조부(240)는, 전달축(101)의 상하 방향으로 이동 가능함과 동시에 정방향 또는 역방향 회전이 가능하게 장착되는 회전편(241)과, 회전편(241)의 외주면으로부터 작업통(500)의 내주면을 향하여 방사상으로 돌출되어 복수의 필터(400)들 각각의 외주면에 접촉 가능한 탈착보조 바(242)를 포함함으로써, 세척을 위하여 필터(400)를 고정하거나 세척후 필터(400)를 분리하는 등의 작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 도움을 줄 수 있으므로 작업의 편의성을 증대시킬 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에 따른 제3 유닛(300)은, 전달축(101)의 하단부에 연결되어 정, 역회전 가능하게 장착되고, 제2 디스크(220)의 하부측에 배치되어 작업통(500)에 수용된 세척수에 소용돌이를 형성시키는 복수의 블레이드(350)와, 작업통(500)의 내주면의 상하 방향을 따라 장착되어 방사상으로 배치되고, 복수의 블레이드(350)의 정, 역회전에 따른 소용돌이와 함께 세척수에 와류를 형성시키는 다각 기둥 형상의 와류 형성 블록(360)을 더 구비함으로써, 소용돌이와 함께 형성되는 와류에 의하여 필터(400)의 세정 효율을 극대화시킬 수 있게 될 것이다.

이상과 같이 본 발명은 단일의 장치로써 CMP공정용 슬러리 필터의 세척과 건조 등 일련의 공정이 자동적으로 이루어지도록 하는 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

100...제1 유닛
101...전달축
102...구동 모터
111...구동 풀리
112...종동 풀리
113...벨트
120...모터 지지 프레임
130...회전 윤활부
131...연결봉
132...하부 지지통
133...상부 지지통
134...제1 오일씰
135...제2 오일씰
136...제1 베어링
137...제2 베어링
140...바닥 베어링
150...축받이 블록
200...제2 유닛
210...제1 디스크
211...제1 체결홀
215...지지봉
220...제2 디스크
221...제2 체결홀
230...이탈방지부
231...제1 커버편
232...제2 커버편
233...제1 접촉편
233a...제1 상부 리브
233b...제1 하부 리브
234...제2 접촉편
234a...제2 상부 리브
234b...제2 하부 리브
235...스프링
240...탈착보조부
241...회전편
242...탈착보조 바
300...제3 유닛
310...제1 배관
311...펌프
320...제2 배관
321...에어탱크
322...컴프레서
323...필터 레귤레이터
324...버블 생성기
325...버블 노즐
330...제3 배관
331...블로워
332...히터
340...오버플로우 배관
350...블레이드
360...와류 형성 블록
400...필터
401...네크부
500...작업통
501...작업 공간
510...본체
511...바닥면
512...배출홀
520...커버 플레이트
521...축 지지홀
530...개폐 플레이트
531...점검창
540...배출관
550...레벨 호스
561...제1 레벨 센서
562...제2 레벨 센서
563...고수위 센서
564...저수위 센서
570...드레인 배관
571...드레인 밸브
580...누설감지 센서
600...캐비닛
601...캐비닛(600)의 바닥면
610...도어
620...방향성 캐스터
630...지지대
650...컨트롤 패널

Claims (5)

1. CMP 공정에 공급되는 슬러리를 여과하는 통 형상의 필터가 복수로 수용 가능한 작업 공간이 내부에 형성된 작업통;
   상기 작업통에 회전 가능하게 내장되는 전달축과, 상기 전달축의 상단부에 연결되어 상기 전달축에 구동력을 전달하는 구동 모터를 포함하는 제1 유닛;
   상기 전달축의 상부측에 장착되는 중심부를 가지며 복수의 상기 필터들 각각의 외주면이 관통되는 복수의 제1 체결홀이 형성되는 제1 디스크와, 상기 전달축의 하부측에 장착되는 중심부를 가지며 복수의 상기 필터들 각각의 네크부(neck portion) 외주면이 관통되는 복수의 제2 체결홀이 형성되는 제2 디스크를 포함하며, 복수의 상기 필터들이 각각 상기 제1 체결홀 및 상기 제2 체결홀에 대하여 탈착 고정되도록 지지하는 제2 유닛; 및
   상기 작업통의 일측에 연결되어 복수의 상기 필터들을 세척하기 위한 세척수가 공급되는 제1 배관과, 상기 작업통의 일측에 연결되어 복수의 상기 필터들이 세척되는 과정에서 세척 효율을 높이도록 에어 버블을 형성시키는 제2 배관과, 상기 작업통의 일측에 연결되어 복수의 상기 필터들이 세척된 후 건조되도록 열풍을 상기 작업 공간내부로 취출시키는 제3 배관을 포함하는 제3 유닛을 포함하며,
   상기 제2 유닛은,
   복수의 상기 필터들 각각의 외주면을 클램핑 또는 언클램핑 가능하게 상기 복수의 제1 체결홀에 각각 장착되는 이탈방지부와,
   상기 전달축에 높낮이 조절 가능함과 동시에 정방향 회전 또는 역방향 회전 가능하게 장착되어 상기 제1 디스크의 상부측에 배치되고, 상기 정방향 회전 또는 역방향 회전에 따라 복수의 상기 필터들 각각의 외주면에 대하여 발생되는 토크(torque)에 의하여, 상기 이탈방지부가 언클램핑되는 상태를 조성하는 탈착보조부를 더 포함하며,
   상기 탈착보조부의 회전 조작에 의하여 복수의 상기 필터들은 각각 상기 작업통으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 이탈방지부는,
   상기 제1 디스크의 상면에 배치되어 상기 제1 체결홀의 중심을 향하여 근접하거나 멀어지게 이동 가능한 제1 커버편과,
   상기 제1 디스크의 상면에 배치되어 상기 제1 체결홀의 중심을 향하여 상기 제1 커버편과 동시에 근접하거나 멀어지게 이동 가능한 제2 커버편과,
   상기 제1 커버편의 하면에 결합되어 상기 제1 체결홀을 통하여 삽입되는 복수의 상기 필터들 중 하나의 필터 외주면 일부에 접촉하거나 멀어지게 이동 가능한 내측면을 가지는 제1 접촉편과,
   상기 제2 커버편의 하면에 결합되어 상기 제1 접촉편과 동시에 상기 하나의 필터 외주면 일부에 접촉하거나 멀어지게 이동 가능한 내측면을 가지는 제2 접촉편과,
   상기 제1 디스크의 하면 아래에 배치되어 상기 제1 접촉편과 상기 제2 접촉편의 외측면을 동시에 가압하면서 상기 제1 접촉편과 상기 제2 접촉편이 서로 근접하는 방향으로 탄성력을 발생시키는 링 형상의 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 탈착보조부는,
   상기 전달축의 상하 방향으로 이동 가능함과 동시에 정방향 또는 역방향 회전이 가능하게 장착되는 회전편과,
   상기 회전편의 외주면으로부터 상기 작업통의 내주면을 향하여 방사상으로 돌출되어 복수의 상기 필터들 각각의 외주면에 접촉 가능한 탈착보조 바를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치.
   
5. CMP 공정에 공급되는 슬러리를 여과하는 통 형상의 필터가 복수로 수용 가능한 작업 공간이 내부에 형성된 작업통;
   상기 작업통에 회전 가능하게 내장되는 전달축과, 상기 전달축의 상단부에 연결되어 상기 전달축에 구동력을 전달하는 구동 모터를 포함하는 제1 유닛;
   상기 전달축의 상부측에 장착되는 중심부를 가지며 복수의 상기 필터들 각각의 외주면이 관통되는 복수의 제1 체결홀이 형성되는 제1 디스크와, 상기 전달축의 하부측에 장착되는 중심부를 가지며 복수의 상기 필터들 각각의 네크부(neck portion) 외주면이 관통되는 복수의 제2 체결홀이 형성되는 제2 디스크를 포함하며, 복수의 상기 필터들이 각각 상기 제1 체결홀 및 상기 제2 체결홀에 대하여 탈착 고정되도록 지지하는 제2 유닛; 및
   상기 작업통의 일측에 연결되어 복수의 상기 필터들을 세척하기 위한 세척수가 공급되는 제1 배관과, 상기 작업통의 일측에 연결되어 복수의 상기 필터들이 세척되는 과정에서 세척 효율을 높이도록 에어 버블을 형성시키는 제2 배관과, 상기 작업통의 일측에 연결되어 복수의 상기 필터들이 세척된 후 건조되도록 열풍을 상기 작업 공간내부로 취출시키는 제3 배관을 포함하는 제3 유닛을 포함하며,
   상기 제3 유닛은,
   상기 전달축의 하단부에 연결되어 정, 역회전 가능하게 장착되고, 상기 제2 디스크의 하부측에 배치되어 상기 작업통에 수용된 상기 세척수에 소용돌이를 형성시키는 복수의 블레이드와,
   상기 작업통의 내주면의 상하 방향을 따라 장착되어 방사상으로 배치되고, 상기 복수의 블레이드의 정, 역회전에 따른 상기 소용돌이와 함께 상기 세척수에 와류를 형성시키는 다각 기둥 형상의 와류 형성 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP공정용 슬러리 필터의 자동 세척 건조 장치.
   

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