KR102126845B1 - 유체 유동 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

유체 유동 제어 장치는 수송 파이프(1), 유동 제어 유닛(2) 및 유체 배출 제어 유닛(3)을 포함한다. 상기 수송 파이프(1)는 제1 및 제2 파이프 섹션들(11, 12)을 가진다. 상기 유동 제어 유닛(2)은 상기 제1 파이프 섹션(11)으로부터 상기 제2 파이프 섹션(12) 내로의 상기 유체의 유동이 허용되는 통과 상태 및 상기 제1 파이프 섹션(11)으로부터 상기 제2 파이프 섹션(12) 내로의 상기 유체의 유동이 중단되는 비통과 상태 사이에서 전환되도록 동작할 수 있으며, 상기 제2 파이프 섹션(12) 내의 유체는 압력 차이에 의해 생성되는 흡입력으로 인해 상기 유동 제어 유닛(2)을 향해 흐른다. 상기 유체 배출 제어 유닛(3)은 상기 수송 파이프(1)의 제2 파이프 섹션(12)의 다운스트림에 배치되고, 상기 제2 파이프 섹션(12)의 외부로의 상기 유체의 흐름을 제어하기 위해 조절된다.

Description

유체 유동 제어 장치{FLUID FLOW CONTROL DEVICE}
본 발명은 유동 제어 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 제어되는 방식으로 유체를 제공하기 위한 유체 유동 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 기판이 반도체 습식 프로세스에서 식각되거나 세척될 때, 파이프 내의 처리 액체가 상기 기판의 표면을 처리하기 위해 상기 파이프의 배출 단부로 수송될 필요가 있다. 그러나, 상기 처리 액체가 상기 배출 단부를 통해 상기 기판으로 공급되는 것이 중단될 필요가 있을 때, 액체 적하 현상이 상기 처리 액체의 중량으로 인하거나 상기 처리 액체 내의 상대적으로 많은 양의 기포의 존재로 인하여 상기 파이프의 배출 단부에서 쉽게 일어날 수 있다. 상기 기판 상으로 떨어지는 상기 처리 액체는 상기 기판의 품질에 악영향을 미칠 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 해결할 수 있는 유체 유동 제어 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 유체 유동 제어 장치는 수송 파이프, 유동 제어 유닛 및 유체 배출 제어 유닛을 포함한다.
상기 수송 파이프는 내부의 유체의 흐름을 위해 조절되며, 제1 파이프 섹션 및 제2 파이프 섹션을 포함한다. 상기 유동 제어 유닛은 상기 수송 파이프의 제1 파이프 섹션 및 제2 파이프 섹션 사이에 연결되고, 상기 제1 파이프 섹션으로부터 상기 제2 파이프 섹션 내로의 상기 유체의 유동이 허용되는 통과 상태 및 상기 제1 파이프 섹션으로부터 상기 제2 파이프 섹션 내로의 상기 유체의 유동이 중단되는 비통과 상태 사이에서 전환되게 동작할 수 있다. 상기 유체 배출 제어 유닛은 상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션의 다운스트림에 배치되고, 상기 제2 파이프 섹션의 외부로의 상기 유체의 흐름을 제어하기 위해 조절된다.
상기 유동 제어 유닛이 상기 통과 상태로부터 상기 비통과 상태로 전환될 때, 상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션 내의 상기 유체는 상기 제2 파이프 섹션 내의 유체 압력 및 주위 압력 사이의 차이에 의해 생성되는 흡입력으로 인해 상기 유동 제어 유닛을 향해 흐른다. 상기 유동 제어 유닛은 상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션 내의 상기 유체의 압력의 급격한 변화를 방지하기 위해 소정의 시간 지연으로 상기 통과 상태로부터 상기 비통과 상태로 전환되게 동작할 수 있다.
본 발명에 따르면, 소정의 시간 지연으로 상기 통과 상태로부터 상기 비통과 상태로 전환될 수 있는 상기 유동 제어 유닛의 구성에 의하여, 상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션 내의 유체가 상기 흡입력으로 인해 상기 유동 제어 유닛을 향해 흐르도록 인출될 수 있으며, 상기 유체 배출 제어 유닛의 설계에 의하여, 상기 유체가 상기 배출 유로의 외부로 떨어지는 것이 효과적으로 방지된다. 이에 따라, 유체 적하 및 상기 기판의 품질에 영향을 미치는 것과 관련된 종래 기술의 문제점이 본 발명의 유체 유동 제어 장치를 사용함에 의해 해소된다.
본 발명의 다른 특징들과 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 다음의 실시예들의 상세한 설명에서 명확해질 것이며, 첨부된 도면들에 있어서,
도 1은 본 발명에 따른 유체 유동 제어 장치의 제1, 제2 및 제4 실시예들을 예시하는 개략적인 도면이고,
도 2는 제1 위치에서의 제1 실시예의 유체 배출 제어 유닛의 이동형 부재를 예시하는 개략적인 부분 단면도이며,
도 3은 도 2와 유사하지만, 제2 위치에서의 제1 실시예의 이동형 부재를 예시하는 개략적인 부분 단면도이고,
도 4는 제1 실시예의 동작을 예시하는 흐름도이며,
도 5는 제1 위치에서의 유체 배출 제어 유닛의 이동형 부재를 예시하는 제2 실시예의 개략적인 부분 단면도이고,
도 6은 도 5와 유사하지만, 제2 위치에서의 제2 실시예의 이동형 부재를 예시하는 개략적인 부분 단면도이며,
도 7은 본 발명에 따른 유체 유동 제어 장치의 제3 실시예를 예시하는 보다 상세한 개략적인 도면이고,
도 8은 제1 위치에서의 유체 배출 제어 유닛의 이동형 부재를 예시하는 제3 실시예의 개략적인 단면도이며,
도 9는 도 8과 유사하지만, 제2 위치에서의 제3 실시예의 이동형 부재를 예시하는 개략적인 단면도이고,
도 10은 제1 위치에서의 유체 배출 제어 유닛의 이동형 부재를 예시하는 제4 실시예의 개략적인 부분 단면도이며,
도 11은 도 10과 유사하지만, 제2 위치에서의 제4 실시예의 이동형 부재를 예시하는 개략적인 부분 단면도이다.
본 발명을 보다 상세하게 설명하기 전에, 참조 부호들이나 참조 부호들의 종결 부분들이 선택적으로 유사한 특성들을 가질 수 있는 대응되거나 유사한 요소들을 나타내도록 도면들에서 적절하게 고려되어 반복적으로 사용되는 점이 이해되어야 할 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유체 유동 제어 장치(fluid flow control device)(10)의 제1 실시예는 수송 파이프(delivery pipe)(1), 유동 제어 유닛(2), 유체 배출 제어 유닛(fluid output control unit)(3), 니들 밸브(4) 및 리턴 파이프(return pipe)(5)를 포함한다.
상기 수송 파이프(1)는 내부의 유체(도시되지 않음)의 흐름을 위해 조정되며, 제1 파이프 섹션(pipe section)(11) 및 제2 파이프 섹션(12)을 포함한다. 제1 실시예에 있어서, 상기 제1 파이프 섹션(11)은 내부에 상기 유체를 수용하는 유체 공급(fluid supply)(20)에 연결된다. 상기 니들 밸브(4)는 상기 유체 공급(20)으로부터 공급되는 상기 유체의 유량을 제어하기 위해 상기 수송 파이프(1)의 제1 파이프 섹션(11) 상에 배치된다. 제1 실시예에서 사용되는 유체는 물, 고점도의 처리 용액, 기포를 함유하는 과산화수소 용액 또는 다른 화학 용액으로 예시될 수 있다.
상기 유동 제어 유닛(2)은 상기 수송 파이프(1)의 제1 및 제2 파이프 섹션들(11, 12) 사이에 연결되며, 상기 제1 파이프 섹션(11)으로부터 상기 제2 파이프 섹션(12) 내로의 상기 유체의 유동이 허용되는 통과 상태(passage state) 및 상기 제1 파이프 섹션(11)으로부터 상기 제2 파이프 섹션(12) 내로의 상기 유체의 유동이 중단되는 비통과 상태(non-passage state) 사이에서 전환되도록 동작할 수 있다.
상기 유동 제어 유닛(2)이 상기 통과 상태로부터 상기 비통과 상태로 전환될 때, 상기 수송 파이프(1)의 제2 파이프 섹션(12) 내의 유체는 상기 제2 파이프 섹션(12) 내의 유체 압력 및 상기 유체 배출 제어 유닛(3)의 위치에서의 압력인 주위 압력 사이의 차이에 의해 생성되는 흡입력으로 인하여 상기 유동 제어 유닛(2)을 향해 흐른다. 상기 유체 유동 제어 장치(10)가 폐쇄 시스템에 적용되지 않을 경우, 상기 주위 압력은 대기 압력이 된다. 상기 유동 제어 유닛(2)은 상기 수송 파이프(1)의 제2 파이프 섹션(12) 내의 유체의 압력의 급격한 변화를 방지하기 위해 소정의 시간 지연으로 상기 통과 상태로부터 상기 비통과 상태로 전환되도록 동작할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 유동 제어 유닛(2)이 상기 비통과 상태로 전환된 후에 상기 유체가 외부로 떨어지는 것이 방지된다. 상기 소정의 시간 지연은, 예를 들면, 이에 한정되는 것은 아니지만 2초이다.
보다 상세하게는, 상기 유동 제어 유닛(2)은 상기 수송 파이프(1)의 제1 및 제2 파이프 섹션들(11, 12) 사이에 연결되는 제1 이방향 밸브(two-way valve)(21), 상기 수송 파이프(1)의 제1 파이프 섹션(11) 및 상기 리턴 파이프(5) 사이에 연결되는 제2 이방향 밸브(22), 트리거 모듈(trigger module)(23), 상기 트리거 모듈(23)을 상기 제1 및 제2 이방향 밸브들(21, 22)에 연결하는 연결 파이프 유닛(24), 그리고 상기 트리거 모듈(23) 및 상기 제1 이방향 밸브(21) 사이에서 상기 연결 파이프 유닛(24) 상에 배치되는 제어 밸브 유닛(25)을 포함한다.
상기 제1 이방향 밸브(21)는 상기 통과 상태 및 상기 비통과 상태 사이에서 상기 유동 제어 유닛(2)의 전환이 허용되도록 그 밸브 개방 정도를 제어하게 동작할 수 있다. 상기 트리거 모듈(23)은 상기 유체가 상기 제1 파이프 섹션(11)으로부터 상기 제2 파이프 섹션(12)으로 흐르게 되기 위하여 상기 제1 이방향 밸브(21)가 열리고, 상기 제2 이방향 밸브(22)가 닫히는 상기 통과 상태 및 상기 유체가 상기 제1 파이프 섹션(11)으로부터 상기 리턴 파이프(5) 내로 흐르게 되기 위하여 상기 제1 이방향 밸브(21)가 닫히고 상기 제2 이방향 밸브(22)가 열리는 상기 비통과 상태 사이에서 상기 유동 제어 유닛(2)을 전환시키기 위해 트리거 소스(trigger source)를 상기 제1 및 제2 이방향 밸브들(21, 22)에 제공하도록 동작할 수 있다. 상기 제어 밸브 유닛(25)은 상기 시간 지연의 지속의 조절을 위해 상기 트리거 소스의 유량을 제어하도록 동작할 수 있다.
제1 실시예에 있어서, 상기 유동 제어 유닛(2)이 상기 통과 상태에 있을 때, 상기 유체는 상기 유체 공급(20)으로부터 상기 제1 파이프 섹션(11) 내로 흐르고, 이후에 상기 제1 이방향 밸브(21)를 통해 상기 제2 파이프 섹션(12) 내로 흐른다. 제1 실시예에 있어서, 상기 유동 제어 유닛(2)이 상기 비통과 상태에 있을 때, 상기 유체는 상기 유체 공급(20)으로부터 상기 제1 파이프 섹션(11) 내로 흐르고, 상기 제2 이방향 밸브(22)를 통해 상기 리턴 파이프(5) 내로 흐르며, 이후에 상기 유체 공급(20)으로 돌아간다. 제1 실시예에 있어서, 상기 소정의 시간 지연은 0.1초부터 5초까지의 범위이며, 상기 소정의 시간 지연의 지속은 상기 수송 파이프(1)의 제2 파이프 섹션(12)의 직경, 상기 유체의 유량 및/또는 상기 유체의 특성들을 기초로 하여 결정될 수 있다.
제1 실시예에 있어서, 상기 수송 파이프(1)의 제2 파이프 섹션(12)의 직경은 0.25인치 내지 0.375인치인 것으로 예시되며, 상기 시간 지연은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 2초인 것으로 예시된다. 상기 실시예의 다른 변형예에서, 상기 수송 파이프(1)의 제2 파이프 섹션(12)의 직경은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 0.125인치 내지 0.25인치, 또는 0.375인치 내지 1인치가 될 수 있다. 대체로, 상기 제2 파이프 섹션(12)의 직경이 커질수록, 상기 소정의 시간 지연이 길어지고, 상기 제2 파이프 섹션(12)의 직경이 작아질수록, 상기 소정의 시간 지연이 짧아지지만, 상기 소정의 시간 지연은 상기 유체의 점도, 주위 온도 등과 같은 인자들에 따라 조절될 수 있으며, 다른 실제적인 필요에 따라 조절될 수 있다. 선택적으로는, 상기 제2 이방향 밸브(22) 및 상기 리턴 파이프(5)가 생략될 수 있으며, 상기 유체는 상기 유체 공급(20)으로 다시 재순환되지 않는다.
보다 상세하게는, 상기 트리거 소스는 가압 가스이다. 상기 트리거 모듈(23)은 상기 연결 파이프 유닛(24)으로의 상기 트리거 소스의 수송을 제어하기 위해 동작할 수 있는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)(231) 및 상기 가압 가스를 공급하기 위해 상기 솔레노이드 밸브(231)에 연결되는 가압 가스 공급(232)을 포함한다. 제1 실시예에 있어서, 상기 제1 이방향 밸브(21)는 통상적으로 닫히고 상기 가압 가스의 수용에 따라 열리는 이방향의 공기압으로 작동하는 볼 밸브이며, 상기 제2 이방향 밸브(22)는 통상적으로 열리고 상기 가압 가스의 수용에 따라 닫히는 이방향의 공기압으로 작동하는 볼 밸브이다. 상기 연결 파이프 유닛(24)은 상기 제1 이방향 밸브(21) 및 상기 솔레노이드 밸브(231) 사이에 연결되는 제1 연결 파이프(241), 그리고 상기 제2 이방향 밸브(22) 및 상기 솔레노이드 밸브(231) 사이에 연결되는 제2 연결 파이프(242)를 포함한다. 상기 제어 밸브 유닛(25)은 상기 솔레노이드 밸브(231)로부터 상기 제1 이방향 밸브(21) 내로 흐르는 상기 가압 가스의 유량을 제어하기 위한 유량 조절 밸브(flow rate adjustment valve)(251), 그리고 상기 가압 가스가 상기 솔레노이드 밸브(231)로부터 상기 제1 이방향 밸브(21) 내로 흐르는 것을 제한하기 위한 일방향 밸브(one-way valve)(252)를 포함한다. 상기 솔레노이드 밸브(231)가 흡입 상태에 있을 때, 이는 상기 가압 가스가 상기 일방향 밸브(252) 및 상기 제1 및 제2 연결 파이프들(241, 242)을 통해 각각의 제1 및 제2 이방향 밸브들(21, 22) 내로 흐르는 것을 제어하여, 상기 제1 이방향 밸브(21)가 열리게 되고, 상기 제2 이방향 밸브(22)가 닫히게 됨으로써, 상기 유동 제어 유닛(2)을 상기 통과 상태로 전환시킨다. 상기 솔레노이드 밸브(231)가 상기 흡입 상태로부터 배출 상태로 전환될 때, 상기 솔레노이드 밸브(231)의 제어 하에서, 상기 가압 가스가 상기 제어 밸브 유닛(25)을 통해 상기 제1 및 제2 이방향 밸브들(21, 22)로 수송되지 않을 수 있고, 상기 제1 및 제2 이방향 밸브들(21, 22) 내의 가압 가스가 상기 유량 조절 밸브(251)를 거쳐 제어된 속도로 상기 솔레노이드 밸브(231)로 다시 흐르게 되어, 상기 제1 이방향 밸브(21)가 다시 통상적으로 닫히게 전환되고, 상기 제2 이방향 밸브(22)가 다시 통상적으로 열리게 전환된다. 이러한 방식으로, 상기 유동 제어 유닛(2)은 상기 비통과 상태로 서서히 다시 전환된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1 실시예에서, 상기 유체 유동 제어 장치(10)는 상기 수송 파이프(1)의 제2 파이프 섹션(12) 주위를 덮는 슬리브(sleeve)(1a)를 더 포함한다. 상기 유체 배출 제어 유닛(3)은 상기 수송 파이프(1)의 제2 파이프 섹션(12)의 다운스트림(downstream)에 배치된다. 보다 구체적으로는, 상기 유체 배출 제어 유닛(3)은 상기 유동 제어 유닛(2)으로부터 떨어져 상기 수송 파이프(1)의 제2 파이프 섹션(12)의 단부에 배치되며, 상기 슬리브(1a)에 연결된다. 상기 유체 배출 제어 유닛(3)은 상기 제2 파이프 섹션(12)의 외부로의 상기 유체의 흐름을 제어하기 위해 조절된다.
제1 실시예에 있어서, 상기 유체 배출 제어 유닛(3)은 튜브형 부재(tubular member)(31), 이동형 부재(movable member)(32) 및 구동 유닛(30)을 포함한다.
상기 튜브형 부재(31)는 상기 수송 파이프(1)의 제2 파이프 섹션(12)과 유체 연통되는 배출 유로(311)를 구비하여 형성되며, 상기 유체의 배출을 위해 조절된다. 상기 배출 유로(311)는 사행 세그먼트(meandering segment)(311a)를 가진다. 상기 이동형 부재(32)는 상기 튜브형 부재(31) 내의 상기 사행 세그먼트(311a)에 대응되는 위치에 배치되며, 상기 이동형 부재(32)가 상기 배출 유로(311)를 통한 상기 유체의 흐름을 허용하기 위해 상기 배출 유로(311)를 차단하지 않는 제1 위치(도 2 참조) 및 상기 이동형 부재(32)가 상기 배출 유로(311)를 통항 상기 유체의 흐름을 방지하기 위해 상기 배출 유로(311)를 차단하는 제2 위치(도 3 참조) 사이에서 이동 가능하다.
상기 구동 유닛(30)은 상기 튜브형 부재(31)에 연결되고, 상기 제1 및 제2 위치들 사이에서 상기 이동형 부재(32)의 이동을 구동하기 위한 구동 소스(driving source)를 제공하도록 동작할 수 있다. 상기 구동 소스는 가스의 압력인 것으로 예시된다. 보다 상세하게는, 상기 튜브형 부재(31)는 상기 배출 유로(311)의 사행 세그먼트(311a)를 구성하는 돌출 부분(33) 및 리세스(recess) 부분(34)을 가진다. 제1 실시예에 있어서, 상기 이동형 부재(32)는 유연한 멤브레인의 중앙 부분이며, 상기 튜브형 부재(31)의 돌출 부분(33) 및 리세스 부분(34) 사이에 배치된다. 상기 튜브형 부재(31)는 상기 배출 유로(311)의 사행 세그먼트(311a)와 유체 연통되고, 연결 파이프(301)를 통해 상기 구동 유닛(30)과 유체 연통되는 가스 채널(36)을 더 구비하여 형성된다.
상기 이동형 부재(32)가 상기 제1 위치에 있을 때, 상기 이동형 부재(32)는 상기 배출 유로(311)를 통하고 그 외부로 상기 유체의 흐름을 허용하기 위해 상기 튜브형 부재(31)의 돌출 부분(33)으로부터 이격된다. 상기 구동 유닛(30)이 상기 가스가 상기 가스 채널(36)을 통해 상기 튜브형 부재(31)의 리세스 부분(34)에 인접하는 상기 배출 유로(311)의 일부 내로 흐르게 되도록 작동될 때, 상기 이동형 부재(32)가 눌려지며, 상기 배출 유로(311)의 외부로의 상기 유체의 흐름을 방지하기 위해 상기 이동형 부재(32)가 상기 배출 유로(311)를 차단하도록 상기 튜브형 부재(31)의 돌출 부분(33)에 인접하게 되는 상기 제2 위치로 이동되는 상기 가스의 압력에 의해 상기 이동형 부재(32)가 변형된다. 상기 가스의 압력이 해제될 때, 상기 이동형 부재(32)는 상기 이동형 부재(32)의 유연한 성질로 인해 상기 제1 위치도 자동적으로 다시 돌아간다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 유체 유동 제어 장치(10)의 동작은 다음의 단계들을 포함한다.
단계 S1에서, 상기 유동 제어 유닛(2)이 상기 통과 상태로 전환되어, 상기 유체가 상기 수송 파이프(1)를 통하여 상기 유체 배출 제어 유닛(3)의 외부로 흐른다.
단계 S2에서, 상기 유동 제어 유닛(2)이 소정의 시간 지연으로 상기 통과 상태로부터 상기 비통과 상태로 전환되어, 상기 수송 파이프(1) 내의 상기 유체가 상기 수송 파이프(1) 내의 상기 유체 압력 및 상기 주위 압력 사이의 차이에 의해 생성되는 상기 흡입력으로 인해 상기 유동 제어 유닛(2)을 향해 흐른다.
단계 S3에서, 상기 유체 배출 제어 유닛(3)은 상기 유체가 상기 유체 유동 제어 장치(10)의 외부로 흐르는 것을 방지하도록 동작한다.
제1 실시예에 있어서, 단계 S1에서, 상기 유동 제어 유닛(2)이 상기 통과 상태로 전환되어, 상기 유체가 상기 제1 파이프 섹션(11)으로부터 상기 수송 파이프(1)의 제2 파이프 섹션(12)으로 흐른다. 단계 S2에서, 상기 트리거 모듈(23) 및 상기 제어 밸브 유닛(25)의 동작들을 통해, 상기 유동 제어 유닛(2)이 상기 소정의 시간 지연 후에 상기 비통과 상태로 전환되어, 상기 유체가 상기 제1 파이프 섹션(11)으로부터 상기 리턴 파이프(5)로 흐르고, 이후에 상기 유체 공급(20)으로 돌아가며, 상기 제2 파이프 섹션(12) 내의 유체가 상기 생성된 흡입력으로 인해 상기 유동 제어 유닛(2)을 향해 다시 흐르게 된다. 단계 S3에서, 상기 유체 배출 제어 유닛(3)의 이동형 부재(32)가 상기 유체 유동 제어 장치(10)의 외부로 상기 유체가 떨어지는 것을 방지하기 위해 상기 구동 유닛(30)의 작동에 의해 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동된다.
도 1, 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 유체 유동 제어 장치(10)의 제2 실시예는 제1 실시예와 유사하며, 제1 및 제2 실시예들 사이의 차이점은 상기 유체 배출 제어 유닛(3)의 구조에 있다. 제2 실시예에 있어서, 상기 튜브형 부재(31)는 상기 배출 유로(311) 및 상기 수송 파이프(1)의 제2 파이프 섹션(12)과 유체 연통되는 흡입 공간(312)을 더 구비하여 형성된다. 상기 이동형 부재(32)는 상기 이동형 부재(32)가 상기 흡입 공간(312) 내에 있고 상기 배출 유로(311)에 근접하는 제1 위치(도 5 참조) 그리고 상기 이동형 부재(32)가 상기 제1 위치보다 멀리 상기 배출 유로(311)로부터 떨어지는 제2 위치(도 6 참조) 사이에서 이동될 수 있으므로, 상기 이동형 부재(32)가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동될 때에 상기 유체의 적어도 일부가 상기 흡입 공간(312) 내로 흐른다.
제2 실시예에 있어서, 상기 유체 배출 제어 유닛(3)은 상기 이동형 부재(32)를 상기 제1 위치를 향해 편향시키기 위해 상기 튜브형 부재(31) 및 상기 이동형 부재(32) 사이에 연결되는 탄성 부재(resilient member)(37)를 더 포함한다, 상기 튜브형 부재(31)는 측방으로 돌출되고, 상기 흡입 공간(312) 및 상기 배출 유로(311)와 유체 연통되며 상기 탄성 부재(37)가 수용되는 수용 공간(313)을 구비하여 형성되는 연장 부분(31a)을 더 포함한다. 상기 가스 채널(36)(도 2 참조)은 제2 실시예에서 생략되며, 상기 튜브형 부재(31)의 연장 부분(31a)은 상기 수용 공간(313)의 양 측부들에 각기 배치되고, 상기 수용 공간(313)과 유체 연통되며, 서로 다른 거리들로 상기 배출 유로(311)로부터 이격되는 제1 가스 채널(36a) 및 제2 가스 채널(36b)을 더 구비하여 형성된다. 제2 실시예에 있어서, 상기 제1 가스 채널(36a)은 연결 파이프(302)를 거쳐 상기 구동 유닛(30)과 유체 연통된다. 상기 이동형 부재(32)는 피스톤 부분(321) 및 스템(stem) 부분(322)을 가진다. 상기 피스톤 부분(321)은 상기 수용 공간(313) 내에 배치되고, 상기 제1 및 제2 가스 채널들(36a, 36b) 사이에 이들 사이의 유체 연통을 방지하도록 배치되며, 상기 스템 부분(322)은 상기 피스톤 부분(321)과 일체로 형성되고, 상기 배출 유로(311)를 향해 연장된다. 상기 이동형 부재(32)가 상기 제1 위치에 있을 때, 상기 이동형 부재(32)의 스템 부분(322)은 상기 배출 유로(311)에 근접하고, 상기 흡입 공간(312)을 차지한다. 상기 구동 유닛(30)이 상기 가스를 상기 제1 가스 채널(36a)을 통해 상기 수용 공간(313)으로 제공하도록 작동될 때, 상기 이동형 부재(32)의 피스톤 부분(321)이 상기 배출 유로(311)로부터 떨어져 이동되도록 상기 탄성 부재(37)의 편향력에 대한 상기 가스의 압력에 의해 눌려지므로, 상기 이동형 부재(32)가 상기 제2 위치에 도달된다. 상기 제2 위치에서, 상기 탄성 부재(37)가 변형되고, 상기 이동형 부재(32)의 스템 부분(322)이 더 이상 상기 흡입 공간(312)을 차지하지 않으므로, 상기 유동 제어 유닛(2)이 상기 통과 상태로부터 상기 비통과 상태로 전환된 후에 상기 유체가 상기 배출 유로(311)의 외부로 떨어지는 것을 방지하기 위해 상기 배출 유로(311) 내의 유체의 적어도 일부는 상기 흡입 공간(312) 내로 흐른다. 상기 구동 유닛(30)이 상기 가스의 제공을 중단하도록 동작될 때, 상기 탄성 부재(37)는 상기 이동형 부재(32)를 상기 제1 위치로 다시 이동하도록 편향시킨다.
제2 실시예의 변형예에서, 상기 탄성 부재(37)가 생략될 수 있고, 상기 구동 유닛(30)이 상기 제1 및 제2 가스 채널들(36a, 36b) 모두와 유체 연통될 수 있어, 상기 구동 유닛(30)이 상기 가스를 상기 제2 가스 채널(36b)로 제공하도록 작동될 때에 상기 이동형 부재(32)의 피스톤 부분(321)이 상기 배출 유로(311)를 향해 이동되도록 상기 가스의 압력에 의해 밀려져 상기 이동형 부재(32)가 상기 제1 위치에 도달하고, 상기 구동 유닛(30)이 상기 가스를 상기 제1 가스 채널(36a)로 제공하도록 작동될 때에 상기 이동형 부재(32)의 피스톤 부분(321)이 상기 배출 유로(311)로부터 멀어지게 이동하여 상기 이동형 부재(32)가 상기 제2 위치에 도달하는 점이 이해되어야 할 것이다. 상기 제2 실시예의 유체 유동 제어 장치(10)는 상기 유체가 구리 식각 용액과 같은 화학 용액일 경우에 적합할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 유체 유동 제어 장치(10)의 제3 실시예는 제2 실시예와 유사하며, 제2 및 제3 실시예들 사이의 차이점은 상기 제1 및 제2 이방향 밸브들(21, 22)(도 1 참조)이 제3 실시예에서 삼방향 밸브(three-way valve)(26)로 대체되는 것에 있다. 상기 삼방향 밸브(26)는 공기압 밸브이며, 상기 수송 파이프(1)의 제1 파이프 섹션(11)에 연결되는 투입 단부(261), 상기 수송 파이프(1)의 제2 파이프 섹션(12)에 연결되는 제1 배출 단부(262), 그리고 상기 리턴 파이프(5)에 연결되는 제2 배출 단부(263)를 포함하여, 상기 유동 제어 유닛(2)이 상기 통과 상태에 있을 때에 상기 유체가 상기 제1 파이프 섹션(11)으로부터 상기 제1 배출 단부(262)를 통해 상기 제2 파이프 섹션(12) 내로 흐르게 하기 위해 상기 제1 배출 단부(262)가 열리고 상기 제2 배출 단부(263)가 닫히며, 상기 유동 제어 유닛(2)이 상기 비통과 상태에 있을 때에 상기 유체가 상기 제1 파이프 섹션(11)으로부터 상기 제2 배출 단부(263)를 통해 상기 리턴 파이프(5)로 흐르게 하기 위해 상기 제1 배출 단부(262)가 닫히고 상기 제2 배출 단부(263)가 열린다.
제3 실시예에 있어서, 상기 연결 파이프 유닛(24)은 상기 트리거 모듈(23)을 상기 삼방향 밸브(26)에 연결한다. 상기 제어 밸브 유닛(25)은 상기 트리거 모듈(23) 및 상기 삼방향 밸브(26) 사이에서 상기 연결 파이프 유닛(24) 상에 배치된다. 상기 트리거 모듈(23)은 제1 실시예의 경우와 유사한 방식으로 상기 유동 제어 유닛(2)을 상기 통과 상태 및 상기 비통과 상태에서 전환시키기 위해 트리거 소스를 상기 삼방향 밸브(26)를 제공하도록 동작할 수 있다.
보다 구체적으로는, 상기 제어 밸브 유닛(25)의 유량 조절 밸브(251)는 상기 솔레노이드 밸브(231)로부터 상기 삼방향 밸브(26)로 흐르는 상기 가압 가스의 유량을 제어한다. 상기 일방향 밸브(252)는 상기 가압 가스가 상기 솔레노이드 밸브(231)로부터 상기 삼방향 밸브(26)로 흐르는 것을 제한한다. 상기 솔레노이드 밸브(231)가 흡입 상태에 있을 때, 상기 가압 가스가 상기 일방향 밸브(252) 및 상기 연결 파이프 유닛(24)을 통해 상기 삼방향 밸브(26) 내로 흐르므로, 상기 삼방향 밸브(26)가 상기 가압 가스를 수용하고, 상기 유동 제어 유닛(2)이 상기 통과 상태로 전환된다. 상기 솔레노이드 밸브(231)가 개방 상태로부터 배출 상태로 전환될 때, 상기 가압 가스가 상기 제어 밸브 유닛(25)을 통해 상기 삼방향 밸브(26)로 수송되지 않고, 상기 삼방향 밸브(26) 내의 가압 가스가 상기 유량 조절 밸브(251)를 거쳐 제어된 속도로 상기 솔레노이드 밸브(231)로 다시 흐르므로, 상기 유동 제어 유닛(2)이 상기 비통과 상태로 서서히 다시 전환된다.
제3 실시예에 있어서, 상기 유체 유동 제어 장치(10)는 상기 유동 제어 유닛(2) 및 상기 유체 배출 제어 유닛(3) 사이에서 상기 수송 파이프(1)의 제2 파이프 섹션(12) 내에 배치되는 흡입 밸브 유닛(6)을 더 포함한다. 상기 흡입 밸브 유닛(6)은 상기 유동 제어 유닛(2)의 다운스트림에 배치되는 차단 밸브(shut-off valve)(61) 및 상기 차단 밸브(61)의 다운스트림이고 상기 유체 배출 제어 유닛(3)의 업스트림(upstream)에 배치되는 흡입 밸브(62)를 포함한다. 상기 흡입 밸브 유닛(6)은 상기 수송 파이프(1)의 제2 파이프 섹션(12) 내의 상기 유체를 상기 유체 배출 제어 유닛(3)로부터 떨어져 상기 유동 제어 유닛(2)을 향하는 방향으로 인출하기 위해 다른 흡입력을 제공한다.
상기 유체 유동 제어 장치(10)는 트리거 모듈(7), 상기 트리거 모듈(7) 및 상기 흡입 밸브 유닛(6)을 상호 연결하는 연결 파이프 유닛(8), 그리고 상기 트리거 모듈(7) 및 상기 차단 밸브(61) 사이에 배치되는 제어 밸브 유닛(9)을 더 포함한다. 상기 연결 파이프 유닛(8)은 상기 차단 밸브(61) 및 상기 트리거 모듈(7) 사이에 연결되는 제1 연결 파이프(81), 그리고 상기 흡입 밸브(62) 및 상기 트리거 모듈(7) 사이에 연결되는 제2 연결 파이프(82)를 포함한다. 상기 트리거 모듈(7)은 상기 연결 파이프 유닛(8)에 대한 가압 가스의 수송을 제어하기 위해 동작할 수 있는 솔레노이드 밸브(71) 및 상기 가압 가스의 공급을 위해 상기 솔레노이드 밸브(71)에 연결되는 가압 가스 공급(72)을 포함한다.
사용하는 동안, 상기 유동 제어 유닛(2)이 상기 통과 상태로부터 상기 비통과 상태로 전환될 때, 상기 수송 파이프(1)의 제2 파이프 섹션(12) 내의 유체는 상기 유동 제어 유닛(2)을 향하고 상기 유체 배출 제어 유닛(3)으로부터 떨어져 흐르도록 인출되고, 상기 흡입 밸브 유닛(6)의 동작을 통해 상기 유체 배출 제어 유닛(3)으로부터 더 떨어져 인출되며, 상기 유체 배출 제어 유닛(3)의 동작에 의해 상기 배출 유로(311) 의 외부로 흐르는 것이 효과적으로 방지된다. 상기 유체가 상기 유체 배출 제어 유닛(3)의 동작 전에 상기 흡입 밸브 유닛(6)에 의해 상기 유체 배출 제어 유닛(3)로부터 더 떨어지게 인출되는 점이 이해되어야 할 것이다. 상기 유동 제어 유닛(2)이 오작동될 경우, 상기 흡입 밸브 유닛(6)의 차단 밸브(61)가 통과 상태(상기 차단 밸브(61)를 통한 상기 유체의 유동이 허용되는 경우)로부터 비통과 상태(상기 차단 밸브(61)를 통한 상기 유체의 유동이 중단되는 경우)로 서서히 전환될 수 있으므로, 상기 유체가 상기 유동 제어 유닛(2)의 동작을 통해 생성되는 상기 흡입력과 유사한 흡입력으로 인해 후방으로 인출된다. 상기 흡입 밸브(62)는 상기 유체가 상기 수송 파이프(1)의 제2 파이프 섹션(12)의 외부로 흐르는 것을 더 방지하도록 상기 유체의 일부를 후방으로 더 인출할 수 있다.
도 8 및 도 9를 더 참조하면, 상기 제3 실시예의 유체 배출 제어 유닛(3)의 이동형 부재(32)는 제2 실시예의 경우로부터 변경된다. 제3 실시예에 있어서, 상기 이동형 부재(32)는 상기 배출 유로(311)를 통한 상기 유체의 흐름을 허용하게 하기 위해 상기 이동형 부재(32)가 상기 배출 유로(311)를 차단하지 않는 제1 위치(도 8 참조) 및 상기 배출 유로(311)의 외부로의 상기 유체의 흐름을 방지하기 위해 상기 이동형 부재(32)가 상기 배출 유로(311)를 차단하는 제2 위치(도 9 참조) 사이에서 이동할 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 이동형 부재(32)는, 상기 이동형 부재(32)가 상기 제2 위치에 있을 때, 상기 이동형 부재(32)의 스템 부분(322)이 상기 튜브형 부재(31)의 돌출 부분(33)에 대해 인접하고, 상기 유체가 상기 배출 유로(311)의 외부로 흐르는 것을 방지하기 위해 상기 배출 유로(311)의 사행 세그먼트(311a)를 차단하도록 구성된다.
제3 실시예에 있어서, 상기 유동 제어 유닛(2) 및 상기 흡입 밸브 유닛(6)의 동작들은 상기 배출 유로(311) 내의 상기 유체가 상기 이동형 부재(32)로부터 이격되고 그보다 높아져서, 상기 이동형 부재(32)가 상기 배출 유로(311)를 차단하도록 동작될 때에 상기 유체가 아래로 떨어지고 상기 배출 유로(311)를 나가는 것이 효과적으로 방지되는 점을 확보할 수 있다. 이에 따라, 상기 제3 실시예의 유체 유동 제어 장치(10)는 상기 유체가 티타늄 식각 용액, 상당한 양의 기포를 함유하는 과산화수소 용액, 또는 다른 화학 용액인 경우에 사용되기에 적합하다.
도 1, 도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 유체 유동 제어 장치(10)의 제4 실시예는 제2 실시예와 유사하며, 제2 및 제4 실시예들 사이의 차이점은 제4 실시예의 유체 배출 제어 유닛(3)이 상기 튜브형 부재(31)의 흡입 공간(312) 내에 밀폐되게 배치되는 유연한 부분(324)을 더 포함하는 것에 있다. 상기 이동형 부재(32)의 스템 부분(322)은 상기 유연한 부분(324)의 측부에 연결되며, 상기 유연한 부분(324) 및 상기 배출 유로(311) 사이에 배치되는 상기 흡입 공간(312)의 일부의 체적을 변화시키기 위해 상기 유연한 부분(324)를 변형시키도록 이동할 수 있다. 구체적으로는, 상기 유연한 부분(324)은 상기 튜브형 부재(31)에 부착되는 주변부 및 상기 이동형 부재(32)의 스템 부분(322)에 연결되는 중심부를 갖는 유연한 멤브레인이다. 상기 이동형 부재(32)가 상기 제1 위치에 있을 때(도 10 참조), 상기 유연한 부분(324)의 중심부는 상기 배출 유로(311)에 근접한다. 상기 이동형 부재(32)가 상기 제2 위치에 있을 때(도 11 참조), 상기 유연한 부분(324)의 중심부는 상기 배출 유로(311)로부터 멀리 떨어지므로, 상기 이동형 부재(32)가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동될 때 상기 배출 유로(311) 내의 상기 유체의 적어도 일부가 상기 흡입 공간(312) 내로 흐를 수 있다.
상술한 실시예들의 각각의 유체 배출 제어 유닛(3)이 상기 유체가 상기 배출 유로(311)의 외부로 떨어지는 것을 방지하기 위한 것이며, 이에 따라 상술한 실시예들 또는 다른 실시예들 중의 임의의 것에 적용될 수 있는 점이 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 유체 유동 제어 장치(10)를 이용하여 식각되거나 세척되는 기판은 캐리어 플레이트, 웨이퍼, 칩 또는 이와 유사한 것들의 형태가 될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니지만, 원형의 형상이나 정방형의 형상이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 유체 유동 제어 장치(10)는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 반도체 습식 프로세스(식각, 세정, 건조 등), 예를 들면, 단일 기판 습식 프로세스, 다중 기판 습식 프로세스, 단일 웨이퍼 솔더 볼 금속 식각, 얇은 웨이퍼 지지/스트리핑, 라미네이팅/스트리핑 프로세스들, 실리콘 카바이드 웨이퍼 재생, 실리콘 웨이퍼 재생 등에 적용될 수 있다.
요약하면, 소정의 시간 지연으로 상기 통과 상태로부터 상기 비통과 상태로 전환될 수 있는 상기 유동 제어 유닛(2)의 구성에 의하여, 상기 수송 파이프(1)의 제2 파이프 섹션(12) 내의 유체가 상기 흡입력으로 인해 상기 유동 제어 유닛(2)을 향해 흐르도록 인출될 수 있으며, 상기 유체 배출 제어 유닛(3)의 설계에 의하여, 상기 유체가 상기 배출 유로(311)의 외부로 떨어지는 것이 효과적으로 방지된다. 이에 따라, 유체 적하 및 상기 기판의 품질에 영향을 미치는 것과 관련된 종래 기술의 문제점은 본 발명의 유체 유동 제어 장치(10)를 사용함에 의해 해소된다.
앞서의 설명에 있어서, 설명의 목적을 위해 많은 특정 세부 사항들이 실시예들의 완전한 이해를 제공하도록 설시된다. 그러나, 해당 기술 분야의 숙련자에게는 하나 또는 그 이상의 실시예들이 이들 특정 세부 사항들의 일부가 없이 수행될 수 있는 점이 명백할 것이다. 또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 "하나의 실시예", "일 실시예", 서수로 나타낸 실시예 등에 대한 언급은 특정한 특징, 구조 또는 특성들이 본 발명의 수행에 포함될 수 있는 것을 의미하는 점이 이해되어야 할 것이다. 앞서의 설명에서 본 발명을 간소화하고 다양한 본 발명의 측면들의 이해를 보조하는 목적들을 위해 다양한 특징들이 때때로 단일 실시예, 도면 또는 그 설명에서 함께 그룹으로 되며, 하나의 실시예로부터의 하나 또는 그 이상의 특징들이나 특정 세부 사항들이 본 발명의 수행에서 적절한 경우에 다른 실시예로부터의 하나 또는 그 이상의 특징들이나 특정 세부 사항들과 함께 수행될 수 있는 점이 이해되어야 할 것이다.
본 발명을 예시적인 실시예들로 간주되는 사항들과 관련하여 설명하였지만, 본 발명이 개시된 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 모든 변형들과 균등한 배치들을 포괄하도록 가장 넓은 해석의 사상과 범주 내에 포함되는 다양한 배치들을 포함하도록 의도되는 점이 이해될 것이다.
1：수송 파이프 1a：슬리브
2：유동 제어 유닛 3：유체 배출 제어 유닛
4：니들 밸브 5：리턴 파이프
6：흡입 밸브 유닛 7：트리거 모듈
8：연결 파이프 유닛 9：제어 밸브 유닛
10：유체 유동 제어 장치 11：제1 파이프 섹션
12：제2 파이프 섹션 20：유체 공급
21：제1 이방향 밸브 22：제2 이방향 밸브
23：트리거 모듈 24：연결 파이프 유닛
25：제어 밸브 유닛 26：삼방향 밸브
30：구동 유닛 31：튜브형 부재
31a：연장 부분 32：이동형 부재
33：돌출 부분 34：리세스 부분
36：가스 채널 36a：제1 가스 채널
36b：제2 가스 채널 37：탄성 부재
61：차단 밸브 62：흡입 밸브
71：솔레노이드 밸브 72：가압 가스 공급
81：제1 연결 파이프 82：제2 연결 파이프
231：솔레노이드 밸브 232：가압 가스 공급
241：제1 연결 파이프 242：제2 연결 파이프
251：유량 조절 밸브 252：일방향 밸브
261：투입 단부 262：제1 배출 단부
263：제2 배출 단부 302：연결 파이프
311：배출 유로 311a：사행 세그먼트
312：흡입 공간 313：수용 공간
321：피스톤 부분 322：스템 부분
324：유연한 부분

Claims (17)

  1. 유체 유동 제어 장치(fluid flow control device)에 있어서,
    제1 파이프 섹션(pipe section) 및 제2 파이프 섹션을 포함하는 수송 파이프(delivery pipe);
    상기 수송 파이프의 상기 제1 파이프 섹션 및 상기 제2 파이프 섹션 사이에 연결되고, 상기 제1 파이프 섹션으로부터 상기 제2 파이프 섹션 내로의 유체의 유동이 허용되는 통과 상태 및 상기 제1 파이프 섹션으로부터 상기 제2 파이프 섹션 내로의 상기 유체의 유동이 중단되는 비통과 상태 사이에서 전환되게 동작할 수 있는 유동 제어 유닛; 및
    상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션의 다운스트림(downstream)에 배치되고, 상기 제2 파이프 섹션의 외부로의 상기 유체의 흐름을 제어하기 위해 조절되는 유체 배출 제어 유닛(fluid output control unit)을 포함하며,
    상기 유동 제어 유닛이 상기 통과 상태로부터 상기 비통과 상태로 전환될 때, 상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션 내의 상기 유체는 상기 제2 파이프 섹션 내의 유체 압력 및 상기 유체 배출 제어 유닛에서의 압력인 주위 압력 사이의 차이에 의해 생성되는 흡입력으로 인하여 상기 유동 제어 유닛을 향해 흐르고, 상기 유동 제어 유닛은 상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션 내의 상기 유체의 압력의 급격한 변화를 방지하기 위해 소정의 시간 지연으로 상기 통과 상태로부터 상기 비통과 상태로 전환되게 동작할 수 있으며,
    상기 유동 제어 유닛은 상기 수송 파이프의 제1 및 제2 파이프 섹션들 사이에 연결되고, 상기 통과 상태 및 상기 비통과 상태 사이에서 상기 유동 제어 유닛의 전환을 허용하기 위해 그 밸브 개방 정도를 제어하도록 동작할 수 있는 제1 이방향 밸브(two-way valve)를 포함하고,
    상기 유체 유동 제어 장치는 리턴 파이프(return pipe)를 더 포함하며, 상기 유동 제어 유닛은 상기 수송 파이프의 제1 파이프 섹션 및 상기 리턴 파이프 사이에 연결되는 제2 이방향 밸브, 트리거 모듈(trigger module), 상기 트리거 모듈을 상기 제1 및 제2 이방향 밸브들에 연결하는 연결 파이프 유닛, 그리고 상기 트리거 모듈 및 상기 제1 이방향 밸브 사이에서 상기 연결 파이프 유닛 상에 배치되는 제어 밸브 유닛을 더 포함하며, 상기 트리거 모듈은 상기 유체가 상기 제1 파이프 섹션으로부터 상기 제2 파이프 섹션으로 흐르게 하기 위해 상기 제1 이방향 밸브가 열리고 상기 제2 이방향 밸브가 닫히는 상기 통과 상태 및 상기 유체가 상기 제1 파이프 섹션으로부터 상기 리턴 파이프로 흐르게 하기 위해 상기 제1 이방향 밸브가 닫히고 상기 제2 이방향 밸브가 열리는 상기 비통과 상태 사이에서 상기 유동 제어 유닛을 전환시키기 위하여 트리거 소스(trigger source)를 상기 제1 및 제2 이방향 밸브들에 제공하도록 동작할 수 있고, 상기 제어 밸브 유닛은 상기 시간 지연의 지속의 조절을 위해 상기 트리거 소스의 유량을 제어하도록 동작할 수 있는 것을 특징으로 하는 유체 유동 제어 장치.
  2. 유체 유동 제어 장치에 있어서,
    제1 파이프 섹션 및 제2 파이프 섹션을 포함하는 수송 파이프;
    상기 수송 파이프의 상기 제1 파이프 섹션 및 상기 제2 파이프 섹션 사이에 연결되고, 상기 제1 파이프 섹션으로부터 상기 제2 파이프 섹션 내로의 유체의 유동이 허용되는 통과 상태 및 상기 제1 파이프 섹션으로부터 상기 제2 파이프 섹션 내로의 상기 유체의 유동이 중단되는 비통과 상태 사이에서 전환되게 동작할 수 있는 유동 제어 유닛; 및
    상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션의 다운스트림에 배치되고, 상기 제2 파이프 섹션의 외부로의 상기 유체의 흐름을 제어하기 위해 조절되는 유체 배출 제어 유닛을 포함하며,
    상기 유동 제어 유닛이 상기 통과 상태로부터 상기 비통과 상태로 전환될 때, 상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션 내의 상기 유체는 상기 제2 파이프 섹션 내의 유체 압력 및 상기 유체 배출 제어 유닛에서의 압력인 주위 압력 사이의 차이에 의해 생성되는 흡입력으로 인하여 상기 유동 제어 유닛을 향해 흐르고, 상기 유동 제어 유닛은 상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션 내의 상기 유체의 압력의 급격한 변화를 방지하기 위해 소정의 시간 지연으로 상기 통과 상태로부터 상기 비통과 상태로 전환되게 동작할 수 있으며,
    상기 유체 유동 제어 장치는 리턴 파이프를 더 포함하며, 상기 유동 제어 유닛은 상기 수송 파이프의 제1 파이프 섹션에 연결되는 투입 단부, 상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션에 연결되는 제1 배출 단부 및 상기 리턴 파이프에 연결되는 제2 배출 단부를 가지는 삼방향 밸브를 포함하여, 상기 유동 제어 유닛이 상기 통과 상태에 있을 때, 상기 유체가 상기 제1 파이프 섹션으로부터 상기 제1 배출 단부를 통해 상기 제2 파이프 섹션 내로 흐르게 하기 위해 상기 제1 배출 단부가 열리고 상기 제2 배출 단부가 닫히며, 상기 유동 제어 유닛이 상기 비통과 상태에 있을 때, 상기 유체가 상기 제1 파이프 섹션으로부터 상기 제2 배출 단부를 통해 상기 리턴 파이프 내로 흐르게 하기 위해 상기 제1 배출 단부가 닫히고 상기 제2 배출 단부가 열리는 것을 특징으로 하는 유체 유동 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 유동 제어 유닛은 트리거 모듈, 상기 트리거 모듈을 상기 삼방향 밸브에 연결하는 연결 파이프 유닛, 그리고 상기 트리거 모듈 및 상기 삼방향 밸브 사이에서 상기 연결 파이프 유닛 상에 배치되는 제어 밸브 유닛을 더 포함하며, 상기 트리거 모듈은 상기 유동 제어 유닛을 상기 통과 상태 및 상기 비통과 상태 사이에서 전환시키기 위해 트리거 소스를 상기 삼방향 밸브에 제공하도록 동작할 수 있고, 상기 제어 밸브 유닛은 상기 시간 지연의 지속의 조절을 위해 상기 트리거 소스의 유량을 제어하도록 동작할 수 있는 것을 특징으로 하는 유체 유동 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 배출 제어 유닛은,
    상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션과 유체 연통되고, 상기 유체의 배출을 위해 조절되는 배출 유로, 그리고 상기 배출 유로 및 상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션과 유체 연통되는 흡입 공간을 구비하여 형성되는 튜브형 부재(tubular member); 및
    상기 튜브형 부재 내에 배치되고, 이동형 부재(movable member)가 상기 흡입 공간 내에 있고 상기 배출 유로에 근접하는 제1 위치 및 상기 이동형 부재가 상기 제1 위치보다 멀리 상기 배출 유로로부터 떨어지는 제2 위치 사이에서 이동할 수 있는 상기 이동형 부재를 포함하여, 상기 이동형 부재가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동될 때에 상기 유체의 적어도 일부가 상기 흡입 공간 내로 흐르는 것을 특징으로 하는 유체 유동 제어 장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 유체 배출 제어 유닛은,
    상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션과 유체 연통되고, 상기 유체의 배출을 위해 조절되는 배출 유로, 그리고 상기 배출 유로 및 상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션과 유체 연통되는 흡입 공간을 구비하여 형성되는 튜브형 부재; 및
    상기 튜브형 부재 내에 배치되고, 이동형 부재가 상기 흡입 공간 내에 있고 상기 배출 유로에 근접하는 제1 위치 및 상기 이동형 부재가 상기 제1 위치보다 멀리 상기 배출 유로로부터 떨어지는 제2 위치 사이에서 이동할 수 있는 상기 이동형 부재를 포함하여, 상기 이동형 부재가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동될 때에 상기 유체의 적어도 일부가 상기 흡입 공간 내로 흐르는 것을 특징으로 하는 유체 유동 제어 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 유체 배출 제어 유닛은 상기 튜브형 부재의 흡입 공간 내에 밀폐되게 배치되는 유연한 부분을 더 포함하며, 상기 이동형 부재는 상기 유연한 부분의 측부에 연결되고, 상기 유연한 부분 및 상기 배출 유로 사이에 배치되는 상기 흡입 공간의 일부의 체적을 변화시키기 위해 상기 유연한 부분을 변형시키도록 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 유체 유동 제어 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 유체 배출 제어 유닛은 상기 튜브형 부재의 흡입 공간 내에 밀폐되게 배치되는 유연한 부분을 더 포함하며, 상기 이동형 부재는 상기 유연한 부분의 측부에 연결되고, 상기 유연한 부분 및 상기 배출 유로 사이에 배치되는 상기 흡입 공간의 일부의 체적을 변화시키기 위해 상기 유연한 부분을 변형시키도록 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 유체 유동 제어 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 배출 제어 유닛은,
    상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션과 유체 연통되고, 상기 유체의 배출을 위해 조절되는 배출 유로를 구비하여 형성되는 튜브형 부재; 및
    상기 튜브형 부재 내에 배치되고, 상기 배출 유로를 통한 상기 유체의 흐름을 허용하기 위해 이동형 부재가 상기 배출 유로를 차단하지 않는 제1 위치 및 상기 배출 유로의 외부로 상기 유체의 흐름을 방지하기 위해 상기 이동형 부재가 상기 배출 유로를 차단하는 제2 위치 사이에서 이동할 수 있는 상기 이동형 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 유동 제어 장치.
  9. 제 2 항에 있어서, 상기 유체 배출 제어 유닛은,
    상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션과 유체 연통되고, 상기 유체의 배출을 위해 조절되는 배출 유로를 구비하여 형성되는 튜브형 부재; 및
    상기 튜브형 부재 내에 배치되고, 상기 배출 유로를 통한 상기 유체의 흐름을 허용하기 위해 이동형 부재가 상기 배출 유로를 차단하지 않는 제1 위치 및 상기 배출 유로의 외부로 상기 유체의 흐름을 방지하기 위해 상기 이동형 부재가 상기 배출 유로를 차단하는 제2 위치 사이에서 이동할 수 있는 상기 이동형 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 유동 제어 장치.
  10. 제 4 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 배출 제어 유닛은 상기 튜브형 부재에 연결되고, 상기 제1 및 제2 위치들 사이에서 상기 이동형 부재의 동작을 구동시키기 위한 구동 소스(driving source)를 제공하도록 동작할 수 있는 구동 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 유동 제어 장치.
  11. 제 4 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 배출 제어 유닛은 상기 튜브형 부재에 연결되고, 상기 제1 및 제2 위치들 사이에서 상기 이동형 부재의 동작을 구동시키기 위한 구동 소스를 제공하도록 동작할 수 있는 구동 유닛, 그리고 상기 제1 위치를 향해 상기 이동형 부재를 편향시키기 위하여 상기 튜브형 부재 및 상기 이동형 부재 사이에 연결되는 탄성 부재(resilient member)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 유동 제어 장치.
  12. 제 4 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배출 유로는 사행 세그먼트(meandering segment)를 가지며, 상기 이동형 부재는 상기 튜브형 부재 내의 상기 사행 세그먼트에 대응되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 유동 제어 장치.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유체 배출 제어 유닛은 상기 유동 제어 유닛이 상기 통과 상태로부터 상기 비통과 상태로 전환될 때에 상기 제2 파이프 섹션을 통한 상기 유체의 배출을 방지하도록 동작할 수 있어, 상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션 내의 상기 유체가 상기 흡입력으로 인해 상기 유동 제어 유닛을 향해 흐르는 것을 특징으로 하는 유체 유동 제어 장치.
  14. 제 2 항에 있어서, 상기 유동 제어 유닛 및 상기 유체 배출 제어 유닛 사이에서 상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션 내에 배치되는 흡입 밸브 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 유동 제어 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 흡입 밸브 유닛은 상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션 내의 상기 유체를 상기 유동 제어 유닛을 향해 상기 유체 배출 제어 유닛으로부터 떨어진 방향으로 인출하기 위해 다른 흡입력을 제공하는 것을 특징으로 하는 유체 유동 제어 장치.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 유체 배출 제어 유닛은,
    상기 수송 파이프의 제2 파이프 섹션에 유체 연통되고, 상기 유체의 배출을 위해 조절되는 배출 유로를 구비하여 형성되는 튜브형 부재; 및
    상기 튜브형 부재 내에 배치되고, 상기 배출 유로를 통한 상기 유체의 흐름을 허용하기 위해 이동형 부재가 상기 배출 유로를 차단하지 않는 제1 위치 및 상기 배출 유로를 통한 상기 유체의 흐름을 방지하기 위해 상기 이동형 부재가 상기 배출 유로를 차단하는 제2 위치 사이에서 이동할 수 있는 상기 이동형 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 유동 제어 장치.
  17. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 소정의 시간 지연은 0.1초부터 5초까지의 범위인 것을 특징으로 하는 유체 유동 제어 장치.
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