KR102268997B1 - 조립형 초음파노즐 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일반, 산업용 세척기 또는 반도체 기판 등을 세정하기 위한 초음파세척장치에 구비되는 초음파노즐에 관한 것으로, 각기 일체의 석영유리로 이루어진 진동판과 노즐판이 서로 결합 가능한 구조로 형성되어 서로 조립되어, 진동판 및 노즐판의 결합부위에서의 누수를 방지하며 진동판 및 노즐판의 결합부위가 밀폐 가능한 결합구조로 형성됨에 따라서, 높은 구조적 강도를 갖으며 제작이 용이한 조립형 초음파노즐에 관한 것이다.

Description

조립형 초음파노즐{Assembled ultrasonic nozzle}
본 발명은 조립형 초음파노즐에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 일반, 산업용 세척기 또는 반도체 기판 등을 세정하기 위한 초음파세척장치에 구비되는 초음파노즐에 관한 것이다.
일반적으로 산업용 세척기, 공업용 세척기는 기계가공, 부품제조 또는 채석 등에 의해 가공, 제조된 부품 또는 광물(이하'피세정물'이라고 함)들을 세척시켜 상기 피세정물에 묻어있는 이물질 또는 오일 등을 제거함으로써, 부품의 조립, 출고, 포장 또는 제품가치성을 향상시키는데 사용되는 장치이다.
또한, 산업용 세척기 또는 반도체 세척기는 세척 방법에 따라 세정액을 고압으로 분사하는 스프레이형 세척기, 또는 부품을 세정액에 담근 후 초음파 발생에 의해 세척되도록 하는 초음파형 세척기 등으로 구분되며 특히, 도 1을 참조하면 반도체 기판(W)의 회로 소자의 크기가 축소됨에 따라, 반도체 기판(W) 표면의 더욱 작은 크기의 오염 물질을 효과적으로 제거하기 위하여 마이크로 단위의 크기를 갖는 미세노즐이 형성된 초음파세척장치(D)의 수요가 증가되고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 종래의 초음파노즐(10)은 초음파를 발생시키는 압전소자(14)를 내부에 수용하며, 외부로부터 세정액을 공급받는 수로(13)가 형성된 진동판(11)과 상기 진동판(11)의 하부에 구비되어 수로(13)로부터 공급받은 세정액을 마이크로단위의 미세노즐(15)을 통해 분사하는 노즐판(12)이 용접(A)되어 형성되며, 상기 진동판(11) 및 노즐판(12)이 상기 압전소자(14)로부터 초음파를 전달받아 수로(13) 및 미세노즐(15) 내부에 유동하는 세정액에 초음파를 인가하기 위하여 석영(quartz) 재질로 이루어짐에 따라서, 진동판(11)과 노즐판(12)사이의 누수를 방지하기 위해 접합면에 특수용접을 수행하여야 한다는 한계가 발생한다. 이때 수행되는 쿼츠(quartz) 특수용접은 용접 시 열응력에 의한 파손도가 높아 용접부위를 최소화하여야 함에 따라 진동판 및 노즐판의 형상에 한계가 발생하며, 용접에 소요되는 시간 및 비용이 높아 초음파노즐의 제작에 어려움이 야기되어 왔다.
한국등록특허공보 제10-1890111호(초음파 세정 장치 및 이를 포함하는 세정 시스템, 2018.08.14.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 각기 일체의 석영유리로 이루어진 진동판과 노즐판이 서로 결합 가능한 구조로 형성되어 서로 조립되
는 초음파노즐을 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위한, 본 발명은 내부에 초음파를 발생시키는 압전소자가 수용된 내부공간 및 외부로부터 세정액을 공급하는 세정액공급관과 연결되어 공급된 세정액을 하방으로 배출하는 수로를 포함하는 진동판과 상기 진동판의 하부에 결합되며, 상기 수로로부터 공급받은 세정액을 하방으로 분사하는 복수의 미세노즐이 형성된 노즐판 및 상기 진동판 및 노즐판이 접하는 면 사이에 구비되어 상기 세정액의 누수를 방지하는 실링부재를 포함하며, 상기 진동판 및 노즐판은 서로 접하는 면 사이가 밀폐되도록 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진동판은 외면의 적어도 일부가 반경방향 외측으로 돌출된 상측플렌지부가 형성되고, 상기 노즐판은 반경방향 외측면이 상기 진동판의 외면을 따라 연장된 하측플렌지부가 형성되어, 상기 진동판의 상측플렌지부의 하면과 상기 노즐판의 하측플렌지부의 상면이 접하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 노즐판의 하측플렌지부는 상기 진동판의 외면을 따라 상방으로 연장된 제1연장부와 상기 제1연장부의 상단부가 상기 진동판의 상측플렌지부의 하면을 따라 반경방향 외측으로 절곡된 제2연장부를 포함하되, 상기 제2연장부의 외측면은 상기 상측플렌지부의 외측면과 동일한 외경을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초음파노즐은 상기 하측플렌지부의 제2연장부의 하면과 상기 진동판의 상측플렌지부의 상면을 관통하여 길이방향으로 나사결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초음파노즐은 상기 진동판의 상면에 구비되는 상부하우징과 상기 상부하우징의 하부와 결합되어 상기 진동판의 상측플렌지부 및 노즐판의 하측플렌지부를 감싸도록 형성된 하부하우징을 포함하는 노즐하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 노즐하우징은 상기 상부하우징과 하부하우징이 길이방향으로 나사결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 노즐하우징은 상기 상부하우징의 하면으로부터 하방으로 상기 상측플렌지 및 하측플렌지의 외측단을 따라 연장된 상측결합부와, 상기 하부하우징의 상면으로부터 상방으로 상기 상부하우징의 상측결합부의 외측면을 따라 연장된 하측결합부를 포함하며, 상기 상부하우징 및 하부하우징은 상기 상측결합부의 외측면과 상기 하측결합부의 내측면에 돌출형성된 복수의 결합편에 의해 끼움 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초음파노즐은 상기 상측플렌지부 및 하측플렌지부가 접하는 면이 접착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 노즐판의 하측플렌지부는 상기 진동판의 외면을 따라 상방으로 연장된 제1연장부의 외측면이 상기 진동판의 상측플렌지부의 외측면과 동일한 외경을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실링부재는 상기 진동판의 수로 및 상기 노즐판의 미세노즐로부터 반경방향으로의 외측에 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진동판은 하면의 일부가 상방으로 요입된 요입홈이 형성되고, 상기 노즐판은 상면의 일부가 상기 진동판의 요입홈에 대응되어 삽입되도록 돌출된 돌출단이 형성되되, 상기 실링부재는 상기 돌출단의 상면에 구비되어, 상기 수로 및 미세노즐로부터의 누수를 방지하는 단차를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압전소자는 내부가 중공된 링 형상으로 형성되어, 상기 진동판의 내부공간으로부터 하방으로 연통되도록 형성된 수로에 연결되는 세정액유입관의 외면을 감싸도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 따른 본 발명은 진동판 및 노즐판의 결합부위에서의 누수를 방지하며 진동판 및 노즐판의 결합부위가 밀폐 가능한 결합구조로 형성됨에 따라서, 높은 구조적 강도를 갖으며 제작이 용이한 조립형 초음파노즐을 제공한다.
도 1 및 도 2는 종래의 초음파노즐을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파노즐을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파노즐을 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 압전소자를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 초음파노즐을 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 초음파노즐을 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 초음파노즐을 도시한 단면도.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 노즐하우징을 도시한 사시도.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 노즐하우징이 결합된 초음파노즐을 도시한 단면도.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 노즐하우징을 도시한 사시도.
도 12은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파노즐의 변형예를 도시한 단면도.
도 13는 본 발명의 제4실시예에 따른 초음파노즐을 도시한 사시도.
도 14은 본 발명의 제4실시예에 따른 초음파노즐을 도시한 단면도.
도 15는 본 발명의 제5실시예에 따른 초음파노즐을 도시한 사시도.
도 16는 본 발명의 제5실시예에 따른 초음파노즐을 도시한 단면도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명을 하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
< 제1실시예 >
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파노즐을 도시한 사시도이며, 도 4 는 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파노즐을 도시한 단면도로서, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 초음파노즐(1000)은 진동판(100), 노즐판(200) 및 압전소자(300) 및 실링부재(400)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 진동판(100)은 내부에 초음파를 발생시키는 압전소자(300)를 수용하며, 하부에 결합되는 상기 노즐판(200)에 세정액을 분출하는 수로(130)의 내부로 유입되는 세정액에 상기 압전소자(300)로부터 발생된 초음파를 인가하기 위한 구성으로, 진동판몸체(110), 내부공간(120) 및 수로(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때 상기 진동판몸체(110)는 상면(110c)으로부터 하방으로 소정거리 요입된 내부공간(120)을 갖는 원통 형상으로, 상기 내부공간(120)의 하측면에 상기 압전소자(300)가 부착되고, 상기 내부공간(120)으로 유입된 세정액공급관(131)이 상기 수로(130)에 결합될 수 있다.
상기 노즐판(200)은 상기 진동판(100)의 하부에 결합되는 노즐판몸체(210)와, 상기 노즐판몸체(210)의 하부에 상기 진동판(100)의 수로(130)로부터 공급받은 세정액을 하방으로 분사하도록 복수의 미세노즐(230)이 형성될 수 있다. 이때 상기 노즐판(200)은 상기 노즐판몸체(210)의 상면(210c)이 일부 요입되어 상기 복수의 미세노즐(230)들의 상부를 연결하는 수용액 수용공간(220)이 형성될 수 있으며, 상기 수용액 수용공간(220)은 상기 진동판(100)의 수로(130)와 연결되어, 상기 수로(130)로부터 유입된 세정액이 상기 복수의 미세노즐(230)에 골고루 분산될 수 있도록 확산시키는 구성으로, 본 발명의 요지에 벗어남이 없이 상기 진동판(100)의 하면 또는 노즐판(200)의 상면 중 어느 하나 이상에 형성될 수 있다.
이때, 상기 진동판(100) 및 노즐판(200)은 각기 일체의 석영유리로 이루어짐에 따라서, 복잡한 형상의 타공 및 천공을 수행할 수 없어, 상술한 바와 같이 복수의 미세노즐이 형성된 노즐판(200)과 수로 및 압전소자가 수용되는 내부공간이 형성된 진동판(100)으로 각기 독립된 구성으로 제작되며, 종래에는 상기 진동판 및 노즐판의 접합부위를 용접을 수행하였으나, 열하중에 따른 파손도가 매우 높은 석영 유리 재질의 초음파 노즐의 경우 접합면의 용접 난이도가 매우 높다는 한계가 발생한다. 그러나 본 발명의 초음파노즐(1000)은 상기 진동판(100) 및 노즐판(200)이 서로 접하는 면 사이에 구비되는 실링부재(400)를 구비하고, 상기 진동판(100) 및 노즐판(200)이 서로 접하는 면 사이가 밀폐되도록 결합됨으로써, 종래의 용접을 통한 접합보다 더욱 높은 구조적 안정성을 갖으며, 제작이 용이한 초음파노즐을 제공할 수 있다. 이때, 상기 실링부재(400)는 상기 진동판(100) 및 노즐판(200) 사이에 구비되어 상기 수로(130)와 수용공간(220)으로부터 수용액이 누수되는 것을 방지하기 위한 것으로, 일정 두께를 갖는 가스킷 또는 탄성을 갖는 내화학성 수지제 등을 이용하여, 세정액의 누수를 방지하기 위한 본 발명의 요지에 벗어남이 없이 다양한 재질의 실링부재로 변형실시가 가능할 것이다.
더하여, 하기에서는 본 발명의 초음파노즐(1000)의 결합구조에 따른 각각의 실시예를 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
우선, 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파노즐(1000)은 상기 진동판(100)의 외면(110a)의 적어도 일부가 반경방향 외측으로 돌출된 상측플렌지부(140)를 더 포함하고, 상기 노즐판(200)은 반경방향 외측면(210a)이 상기 진동판(100)의 외면(110a)을 따라 연장된 하측플렌지부(240)를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 하측플렌지부(240)의 상면(240c)은 상기 상측플렌지부(140)의 하면(140b)에 접하도록 형성되어, 상기 진동판(100) 및 노즐판(200)이 서로 접하는 면에 나사결합 또는 에폭시 등의 접착제를 이용하여 접착함으로써, 상기 진동판(100) 및 노즐판(200) 사이에 구비된 실링부재(400)를 가압하여 결합부위로부터의 누수를 방지하도록 밀폐하고, 상기 압전소자(300)에서 발생하는 진동에 의한 실링부재(400)의 미세한 들림을 방지할 수 있다.
더욱 자세하게는, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 진동판(100) 및 노즐판(200)은 상기 진동판(100)의 진동판몸체(110)에 내측을 관통하도록 반경방향으로 삽입되는 고정핀(B)에 의해 나사결합됨으로써, 상기 진동판(100)의 외면(110a)과 상기 노즐판(200)의 하측플렌지부(240)의 내면 사이를 밀폐하도록 체결될 수 있으나, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 진동판(100)의 상측플렌지(140)와 상기 노즐판(200)의 하측플렌지(240) 중 어느 하나에 길이방향을 따라 타공되어 삽입되는 볼트, 너트 또는 고정핀 등을 이용하여 나사결합됨으로써, 상기 진동판(100)과 노즐판(200)을 상하방향으로 가압하도록 체결하는 것이 바람직하다. 이때 상기 실링부재(400)는 상기 진동판(100)의 수로(130) 및 상기 노즐판(200)의 미세노즐(230)로부터 반경방향으로의 외측에 구비되어, 상기 수로(130)로부터 미세노즐(230)로 유입되는 세정액의 누수를 방지하는 것이 바람직하며, 상기 실링부재(400)는 상기 노즐판(200)의 상면(210c)에 구비되는 제1실링부재(410)와 상기 노즐판(200)의 하부플렌지부(240)의 상면(240c)에 구비되는 제2실링부재(420)를 포함하는 복수로 구성되어 더욱 견고한 밀폐력을 제공할 수 있다.
또한 도 4의 (C)는 본 발명의 제1실시에에 따른 진동판(100) 및 노즐판(200) 사이를 접착하여 결합된 초음파노즐(1000)을 도시한 단면도로서, 도 4의 (C)를 참조하면, 상기 진동판(100)의 외면에 일부가 반경방향 외측으로 돌출된 상측플렌지(140)의 하면에 상기 노즐판(200)의 반경방향 외측면(210a)이 상방으로 절곡되어 상기 진동판(100)의 외면을 따라 연장된 하측플렌지부(240)의 상면(240c)이 접하도록 형성되고, 이때 상기 노즐판(200)의 하측플렌지부(240)의 내면 및 상면에 에폭시수지 등의 접착제(S)를 도포하여 상기 진동판(100) 및 노즐판(200)을 접착할 수 있다. 상술한 바와 같이, 접착제(S)를 이용하여 상기 진동판(100) 및 노즐판(200)을 접착할 시에는 상기 진동판(100) 및 노즐판(200)이 일체화되어 탈착할 수 없다는 단점이 있으나, 상기 진동판(100) 및 노즐판(200)의 외형을 더욱 간단하게 제작할 수 있다는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 압전소자를 도시한 사시도로서, 상기 압전소자(300)는 내부가 중공된 링 형상으로 형성되어, 상기 진동판(100)의 내부공간으로부터 하방으로 연통되도록 형성된 수로(130)에 연결되는 세정액유입관(131)의 외면을 감싸도록 구비되어, 상기 수로(130) 내부로 유입되는 세정액으로의 초음파 전달율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.
< 제2실시예 >
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 초음파노즐을 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 초음파노즐을 도시한 단면도로서, 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시에에 따른 초음파노즐(1000)은 상기 진동판(100)의 외면(110a)의 적어도 일부가 반경방향 외측으로 돌출된 상측플렌지부(140)를 더 포함하고, 상기 노즐판(200)은 반경방향 외측단면(210a)이 상기 진동판(100)의 외면(110a)을 따라 연장된 하측플렌지부(240)를 더 포함하여 구성된다. 이때, 상기 하측플렌지부(240)는 상기 진동판(100)의 외면(110a)을 따라 상방으로 연장된 제1연장부(241)와 상기 제1연장부(241)의 상단부가 상기 진동판(100)의 상측플렌지부(140)의 하면(140b)을 따라 반경방향 외측으로 절곡된 제2연장부(242)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이때 상기 제2연장부(242)의 외측면(242a)은 상기 상측플렌지부(140)의 외측면(140a)과 동일한 외경을 갖도록 형성되는 것이 바람직하며, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 진동판(100)의 상측플렌지부(140)의 상면(140c)과 상기 노즐판(200)의 하측플렌지부(240)의 제2연장부(242)의 하면(242b)을 관통하여 길이방향으로 나사결합됨으로써, 상기 진동판(100) 및 노즐판(200)을 상하방향으로 가압하도록 결합할 수 있다.
또한, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 일방면으로 상기 진동판(100)의 상측플렌지부(140)의 하면(140b)과 상기 노즐판(200)의 하측플렌지부(240)의 상면(242a) 사이에 상기 접착제(S)를 통하여 접착함으로써, 상기 진동판(100) 및 노즐판(200)을 결합 할 수 있다. 이때, 상기 하측플렌지부(240)의 상면은 상기 상측플렌지부(140)의 하면에 접하도록 형성되어, 상기 진동판(100) 및 노즐판(200)이 서로 접하는 면에 나사결합 또는 에폭시 등의 접착제를 이용하여 접착함으로써, 상기 진동판(100) 및 노즐판(200) 사이에 구비된 실링부재(400)를 가압하여 결합부위로부터의 누수를 방지하도록 밀폐하고, 상기 압전소자(300)에서 발생하는 진동에 의한 실링부재(400)의 미세한 들림을 방지할 수 있다.
< 제3실시예 >
도 8는 본 발명의 제3실시예에 따른 초음파노즐을 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 초음파노즐을 도시한 단면도로서, 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제2실시에에 따른 초음파노즐(1000)은 상기 진동판(100)의 외면(110a)의 적어도 일부가 반경방향 외측으로 돌출된 상측플렌지부(140)를 더 포함하고, 상기 노즐판(200)은 반경방향 외측단면(210a)이 상기 진동판(100)의 외면(110a)을 따라 연장된 하측플렌지부(240)를 더 포함하여 구성된다. 이때, 상술한 제1실시예 및 제2실시예를 도시한 도면에서는 상기 진동판(100)의 상단이 반경방향 외측으로 돌출되어 있으나, 본 발명의 제3실시예에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 상측플렌지부(140)는 상기 진동판(100)의 외면(110a) 중 적어도 일부가 반경방향 외측으로 돌출되어 형성될 수 있으며, 본 발명의 요지에 벗어남이 없이 상기 진동판(100)의 상단 및 하단을 포함하는 다양한 위치에 형성될 수 있을 것이다.
이때, 상기 하측플렌지부(240)는 상기 진동판(100)의 외면(110a)을 따라 상방으로 연장된 제1연장부(241)와 상기 제1연장부(241)의 상단부가 상기 진동판(100)의 상측플렌지부(140)의 하면(140b)을 따라 반경방향 외측으로 절곡된 제2연장부(242)를 포함하여 이루어지고, 상기 제2연장부(242)의 외측면(242a)은 상기 상측플렌지부(140)의 외측면(140a)과 동일한 외경을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 노즐하우징이 결합된 초음파노즐을 도시한 단면도이고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 노즐하우징을 도시한 사시도로써, 도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 초음파노즐(1000)은 상기 진동판(100)의 상측플렌지부(140) 및 상기 노즐판(200)의 하측플렌지부(240)를 감싸도록 형성되어 상기 진동판(100) 및 노즐판(200)을 결합시키는 노즐하우징(500)을 더 포함하여 결합될 수 있다.
더욱 자세하게는, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 노즐하우징(500)은 상기 진동판(100)의 상면(110c)에 구비되는 상부하우징(510)과 상기 상부하우징(510)에 나사결합되고, 상기 상하측플렌지부(140, 240)을 감싸도록 형성되며, 상기 하측플렌지부(240)의 하면(242b)이 걸리도록 반경방향 내측으로 절곡된 걸림턱(520b)을 포함하는 하부하우징(520)이 결합되어 이루어지며, 상기 진동판(100) 및 노즐판(200)은 상기 노즐하우징(500)의 내부에 수용되어 결합되되, 상기 노즐하우징(500)의 하부하우징(520)에 의해 상하방향으로 가압됨으로써, 상기 진동판(100) 및 노즐판(200) 사이에 접하는 면에서의 밀폐를 유지할 수 있다.
이때, 상기 노즐하우징(500)은 도 10의 (b) 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 상부하우징(510)의 하면으로부터 하방으로 상기 상측플렌지부(140) 및 하측플렌지부(240)의 외측면(140a, 242a)을 따라 연장된 상측결합부(510a)와, 상기 하부하우징(520)의 상면(520b)으로부터 상방으로 상기 상부하우징(510)의 상측결합부(510a)의 외측면을 따라 연장된 하측결합부(520a)를 포함하며, 상기 상부하우징(510) 및 하부하우징(520)은 상기 상측결합부(510a)의 외측면 및 상기 하측결합부(520a)의 내측면에 돌출형성된 복수의 결합편(511,521)에 의해 끼움 결합되어 상기 진동판(100) 및 노즐판(200)을 상하방향으로 가압하도록 체결할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상기 하부하우징(520)의 하측결합부(520a)의 반경방향 내측면에 돌출된 하부결합편(521)은 상기 상부하우징(510)의 상측결합부(510a)의 반경방향 외측면에 돌출된 상부결합편(511)보다 상기 초음파노즐(1000)의 길이방향으로 상측에 형성되어, 상기 하부하우징(520)이 상기 상부하우징(510)의 하방에서 삽입되어 상기 하부하우징(520)에 구비된 하부결합편(521)이 상기 상부하우징(510)에 구비된 상부결합편(511)의 상측에 끼워지도록 회전되어 결합됨으로써, 상기 진동판(100)과 노즐판(200)이 상하방향으로 가압되도록 체결되어, 상기 진동판(100) 및 노즐판(200)이 접하는 면 사이를 밀폐시키도록 결합되는 것이 바람직하다.
도 12은 본 발명의 제3실시예에 따른 초음파노즐(1000)의 변형예를 도시한 단면도로서, 상기 진동판(100)에 형성된 수로(130)는 상기 진동판몸체(110)의 상면으로부터 하방으로 타공되어, 상기 노즐판(200)의 수용공간(220)에 측면으로 연통되도록 형성되어, 외부로부터의 세정액유입관이 상기 진동판(100) 내부에 구비되지 않고 외부에 결합됨으로써 상기 진동판(100) 내부공간을 더욱 간소화할 수 있다. 이때 상기 노즐하우징(500)은 상기 수로(130)가 접하는 부위로부터 외부와 연통되는 세정액관로(530)를 형성하여 상기 세정액유입관(131)이 결합되도록 형성될 수 있다. 이때 상기 세정액관로(530)와 상기 진동판(100)이 접하는 위치에 제3실링부재(430)를 구비하여, 상기 노즐하우징(500)과 상기 진동판(100)의 수로(130)가 결합되는 부위에서의 누수를 방지하는 것이 바람직하다.
< 제4실시예 >
도 13은 본 발명의 제4실시예에 따른 초음파노즐을 도시한 사시도이며, 도 14는 본 발명의 제4실시예에 따른 초음파노즐을 도시한 단면도로서, 도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 초음파노즐(1000)은 상기 진동판(100) 및 노즐판(200)의 외경이 동일한 크기를 갖도록 형성되되, 상기 노즐판(200)의 외측단이 상방으로 절곡되어 연장된 하측플렌지부(240)의 내측으로 상기 진동판(100)의 하부가 삽입되며, 상기 진동판(100)은 상기 하측플렌지부(240)의 상면으로부터 상기 진동판(100)의 상면까지의 외면이 반경방향 외측으로 돌출되어 상측플렌지부(140)를 형성하되, 상기 상측플렌지부(140)의 외경 및 상기 하측플렌지부의(240)의 외경은 동일한 크기로 형성될 수 있다.
이때, 제4실시예에 따른 초음파노즐(1000)은 반경방향으로 돌출된 단부를 형성하지 않아 상하방향으로의 나사결합을 수행할 수 없음에 따라, 상기 하측플렌지부(240)의 내면에 접착제(S)를 이용하여 접착함으로써 상기 진동판(100) 및 노즐판(200)을 결합시키는 것이 바람직하다.
< 제5실시예 >
도 15는 본 발명의 제5실시예에 따른 초음파노즐을 도시한 사시도이며, 도 16은 본 발명의 제5실시예에 따른 초음파노즐을 도시한 단면도로써, 도 15 및 도 16을 참조하면, 본 발명의 제 5실시예에 따른 초음파노즐은, 상기 진동판(100) 및 노즐판(200)의 외경이 동일한 크기를 갖도록 형성되되, 상기 노즐판(200)의 상면(210c)에 일부가 상방으로 돌출된 돌출단(250)이 형성되고, 상기 진동판(100)은 하면에 상기 돌출단(250)과 대응되어 상방으로 요입된 요입홈(150)이 형성되어, 상기 진동판(100)의 요입홈(150)에 상기 노즐판(200)의 돌출단(250)이 삽입되고, 이때, 상기 실링부재(400)는 상기 돌출단(250)의 상면에 구비되어, 상기 수로(130) 및 미세노즐(230)로부터의 누수를 방지하는 단차를 형성함으로써 상기 진동판(100) 및 노즐판(200) 사이를 밀폐시킬 수 있다. 즉, 상기 진동판(100) 및 노즐판(200) 사이가 상기 돌출단(250)에 의해 1차적으로 밀폐되고, 상기 돌출단(250)과 요입홈(150) 사이에 구비된 실링부재(400)에 의해 2차적으로 밀폐됨으로써, 상기 돌출단의 반경방향 외측에 도포되어 상기 진동판(100)의 하면과 노즐판(200)의 상면을 접착하는 접착제(S)에 세정액이 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 상술한 제5실시예에서의 돌출단(250) 및 요입홈(150)의 구성은 본 발명의 요지에 벗어남이 없이 상술한 제1실시예 내지 제4실시예에서의 초음파노즐(1000)에 추가적으로 구비되어, 상기 실링부재(400)의 밀폐력을 증대시키도록 구성될 수 있을 것이다.
상술한 구성에 따른 본 발명의 초음파노즐(1000)은 석영 유리를 용접하여 접합하던 종래의 초음파노즐의 구조적 취약점을 보완하기 위하여 고안된 것으로, 진동판(100)과 노즐판(200)이 밀폐력을 갖도록 결합됨으로써 높은 구조적 강도를 갖으며 기존의 용접 공정을 생략시켜 더욱 용이하게 제작할 수 있다는 장점이 있다. 이때, 본 발명의 초음파노즐(1000)은 실리콘(Si), PEEK(열가소성 플라스틱), 테프론 등의 수지로 대체되어 제작 될 수 있으며, 본 발명의 요지에 벗어남이 없이 다양한 재질로 변형 실시될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
W : 반도체 웨이퍼 D : 세척장치
B : 볼트 S : 접착제
A : 용접부
1000 : 초음파노즐
100 : 진동판 110 : 진동판몸체
120 : 내부공간 130 : 수로
140 : 상측플렌지부 150 : 요입홈
200 : 노즐판 210 : 노즐판 몸체
220 : 수용공간 230 : 미세노즐
240 : 하측플렌지부 241 : 제1연장부
242 : 제2연장부
250 : 돌출단
300 : 압전소자 400 : 실링부재
500 : 노즐하우징 510 : 상부하우징
520 : 하부하우징 511, 521 : 돌출편

Claims (12)

  1. 내부에 초음파를 발생시키는 압전소자가 수용된 내부공간 및 외부로부터 세정액을 공급하는 세정액공급관과 연결되어 공급된 세정액을 하방으로 배출하는 수로를 포함하는 진동판;
    상기 진동판의 하부에 결합되며, 상기 수로로부터 공급받은 세정액을 하방으로 분사하는 복수의 미세노즐이 형성된 노즐판;
    상기 진동판 및 노즐판이 접하는 면 사이에 구비되어 상기 세정액의 누수를 방지하는 실링부재; 및
    상기 진동판의 상면에 구비되는 상부하우징과 상기 상부하우징의 하부와 결합되어 상기 진동판 및 노즐판의 일부를 감싸는 하부하우징을 포함하는 노즐하우징;
    을 포함하며,
    상기 진동판의 일부가 반경방향 외측으로 돌출되어 상측플렌지부를 형성하되,
    상기 노즐판의 반경방향 외측면이 상기 진동판의 외면을 따라 연장되어 하측플렌지부를 형성하고,
    상기 하부플렌지부의 일부가 상기 상측플렌지부의 하면을 따라 반경방향 외측으로 절곡되며,
    상기 진동판 및 노즐판은 서로 접하는 면 사이가 밀폐되도록 결합되되,
    상기 노즐하우징이 상기 상측플렌지부와 하부플렌지부를 감싸도록 형성된 것을 특징으로 하는 조립형 초음파노즐.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 노즐판의 하측플렌지부는 상기 진동판의 외면을 따라 상방으로 연장된 제1연장부와 상기 제1연장부의 상단부가 상기 진동판의 상측플렌지부의 하면을 따라 반경방향 외측으로 절곡된 제2연장부를 포함하되,
    상기 제2연장부의 외측면은 상기 상측플렌지부의 외측면과 동일한 외경을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 조립형 초음파노즐.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 초음파노즐은 상기 하측플렌지부의 제2연장부의 하면과 상기 진동판의 상측플렌지부의 상면을 관통하여 길이방향으로 나사결합되는 것을 특징으로 하는 조립형 초음파노즐.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 노즐하우징은 상기 상부하우징과 하부하우징이 길이방향으로 나사결합되는 것을 특징으로 하는 조립형 초음파노즐.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 노즐하우징은 상기 상부하우징의 하면으로부터 하방으로 상기 상측플렌지부 및 하측플렌지부의 외측단을 따라 연장된 상측결합부와, 상기 하부하우징의 상면으로부터 상방으로 상기 상부하우징의 상측결합부의 외측면을 따라 연장된 하측결합부를 포함하며,
    상기 상부하우징 및 하부하우징은 상기 상측결합부의 외측면과 상기 하측결합부의 내측면에 돌출형성된 복수의 결합편에 의해 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 조립형 초음파노즐.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 초음파노즐은,
    상기 상측플렌지부 및 하측플렌지부가 접하는 면이 접착되는 것을 특징으로 하는 조립형 초음파노즐.
  9. 삭제
  10. 내부에 초음파를 발생시키는 압전소자가 수용된 내부공간 및 외부로부터 세정액을 공급하는 세정액공급관과 연결되어 공급된 세정액을 하방으로 배출하는 수로를 포함하는 진동판;
    상기 진동판의 하부에 결합되며, 상기 수로로부터 공급받은 세정액을 하방으로 분사하는 복수의 미세노즐이 형성된 노즐판; 및
    상기 진동판 및 노즐판이 접하는 면 사이에 구비되어 상기 세정액의 누수를 방지하는 실링부재;
    를 포함하며,
    상기 진동판 및 노즐판은 서로 접하는 면 사이가 밀폐되도록 결합되고,
    상기 실링부재는 상기 진동판의 수로 및 상기 노즐판의 미세노즐로부터 반경방향으로의 외측에 구비되며.
    상기 진동판은 하면의 일부가 상방으로 요입된 요입홈이 형성되고,
    상기 노즐판은 상면의 일부가 상기 진동판의 요입홈에 대응되어 삽입되도록 돌출된 돌출단이 형성되되,
    상기 실링부재는 상기 돌출단의 상면에 구비되어, 상기 수로 및 미세노즐로부터의 누수를 방지하는 단차를 형성하는 것을 특징으로 하는 조립형 초음파노즐.
  11. 삭제
  12. 내부에 초음파를 발생시키는 압전소자가 수용된 내부공간 및 외부로부터 세정액을 공급하는 세정액공급관과 연결되어 공급된 세정액을 하방으로 배출하는 수로를 포함하는 진동판;
    상기 진동판의 하부에 결합되며, 상기 수로로부터 공급받은 세정액을 하방으로 분사하는 복수의 미세노즐이 형성된 노즐판; 및
    상기 진동판 및 노즐판이 접하는 면 사이에 구비되어 상기 세정액의 누수를 방지하는 실링부재;
    를 포함하며,
    상기 진동판 및 노즐판은 서로 접하는 면 사이가 밀폐되도록 결합되고,
    상기 실링부재는 상기 진동판의 수로 및 상기 노즐판의 미세노즐로부터 반경방향으로의 외측에 구비되며.
    상기 압전소자는 내부가 중공된 링 형상으로 형성되어, 상기 진동판의 내부공간으로부터 하방으로 연통되도록 형성된 수로에 연결되는 세정액유입관의 외면을 감싸도록 구비되는 것을 특징으로 하는 조립형 초음파노즐.
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