KR102437879B1 - 나노-마이크로 버블 세정장치 및나노-마이크로 버블 세정방법 - Google Patents

나노-마이크로 버블 세정장치 및나노-마이크로 버블 세정방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102437879B1
KR102437879B1 KR1020200149346A KR20200149346A KR102437879B1 KR 102437879 B1 KR102437879 B1 KR 102437879B1 KR 1020200149346 A KR1020200149346 A KR 1020200149346A KR 20200149346 A KR20200149346 A KR 20200149346A KR 102437879 B1 KR102437879 B1 KR 102437879B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cleaning
nano
vibrating unit
vibrating
support member
Prior art date
Application number
KR1020200149346A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220063470A (ko
Inventor
황재상
송완섭
Original Assignee
주식회사 어썸리드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 어썸리드 filed Critical 주식회사 어썸리드
Priority to KR1020200149346A priority Critical patent/KR102437879B1/ko
Publication of KR20220063470A publication Critical patent/KR20220063470A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102437879B1 publication Critical patent/KR102437879B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic removal of material from objects; Servicing or operating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/003—Cleaning involving contact with foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/16—Polishing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Abstract

실시예는 나노-마이크로 버블 세정장치 및 나노-마이크로 버블 세정방법에 관한 것이다.
실시예에 따른 나노-마이크로 버블 세정장치는, 세정액의 수용 공간이 구비된 세정조를 포함하는 세정액 제조장치와, 상기 세정액을 이용하여 나노-마이크로 버블을 발생시키는 나노-마이크로 버블의 발생장치 및 에너지를 가하여 상기 나노-마이크로 버블을 파열시켜 상기 세정 대상물을 세정하는 에너지 발생장치를 포함할 수 있다.

Description

나노-마이크로 버블 세정장치 및나노-마이크로 버블 세정방법{Nano-Micro Bubble Cleaning Apparatus and Nano-Micro Bubble Cleaning Method}
실시예는 전해연마용 세정장치 및 세정방법에 관한 것으로, 구체적으로 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치 및 그 세정방법에 관한 것이다.
전해연마 기술(Electrolytic Polishing Technology)은 스퍼터링, CVD, 진공증착, 성막설비 등의 디스플레이 산업에서 사용되는 진공챔버 및 그 부품에 주로 적용되고 있다.
전해연마 기술은 전해연마공정(Electro Polishing process)과 세정공정(Cleaning process)을 포함하며, 이는 내식성의 향상, 표면 청정도 향상, 방출 가스의 억제, 표변개질 향상 등의 목적으로 행해지고 있다.
전해연마공정은 전해액에 전해연마 대상물인 금속 제품을 양극(Anode)으로 사용하고 불용성인 금속을 음극(Cathode)으로 사용하고, 양극과 음극 사이에 전압을 인가함으로써 전해연마 대상물인 금속 제품의 표면에서 전기분해를 일으켜 금속 제품의 표면을 연마하는 방법이다.
한편, 디스플레이 산업은 PDP, LCD, LED, OLED, Flexible Display로 점차 고기능화 산업으로 변화하고 있다. 이에 따라 디스플레이 산업에서는 생산 시설이 점차 고 진공으로 바뀌게 되고, 챔버의 품질 수준도 고 진공에 적합한 고 청정으로 강화되고 있다.
이에 따라 전해연마 기술에서 세정공정이 차지하는 중요도는 과거의 약 20%에서 40~50% 이상으로 높아졌고, 전체공정에서 세정공정의 공정시간도 40%이상을 차지하고 있다.
특히 종래 전해연마용 세정기술에 의할 때, 세정 대상물의 미세 공간에 위치하는 오염물을 제거하기 어려움이 있고, 혁신적으로 변해가는 디스플레이 기술의 고 청정 수준에 맞추기 어려운 실정이다.
또한 종래 전해연마용 세정기술에 의하면 오염물 파티클과 유기물을 동시에 제거하기 어려운 문제가 있어서 파티클 세정공정 외에 별도의 유기물 세정공정을 진행하고 있는 실정이다.
또한 종래 전해연마용 세정방법은 수작업에 의한 고압수세의 습식 세정으로 진행되고 있어서 많은 폐수가 발생하여 환경에 유해하다.
또한 종래에는 과다한 폐수 처리비 발생으로 원가에 큰 부담이 되고 있으며, 예를 들어 원가면에서도 세정공정이 전체 비용의 약 50% 이상을 차지하고 있는 실정이다.
또한 종래 전해연마용 세정기술에 투입되는 작업인원도 전해연마 기술에 대한 전체인원의 약 30%이상이 투입되고 있는 실정이고, 세정공정은 3D업종 중에서도 가장 기피 대상 공정으로 취급되어 인력충원의 어려움도 많은 실정이다.
(특허문헌 1) KR 10-2017-0008813 A
(특허문헌 2) JP 10-2011-088979 A
실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 고진공, 고청정에 적합하도록 제품의 세정 효과를 극대화시킬 수 있는 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치를 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 단일 세정공정으로 세정 대상물의 표면의 오염물의 제거와 함께 및 유기물도 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치를 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 고도의 세정기술과 함께 친환경적이고 자동화된 세정장치의 개발로 품질향상과 원가절감 할 수 있는 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치를 제공하고자 함이다.
실시예의 기술적 과제는 본 항목에 기술된 것에 한정되지 않으며, 발명의 설명의 전반을 통해 파악될 수 있는 것을 포함한다.
실시예에 따른나노-마이크로 버블 세정장치는, 세정액의 수용 공간이 구비된 세정조를 포함하는 세정액 제조장치와, 상기 세정액을 이용하여 나노-마이크로 버블을 발생시키는나노-마이크로 버블의 발생장치 및 에너지를 가하여 상기 나노-마이크로 버블을 파열시켜 상기 세정 대상물을 세정하는 에너지 발생장치를 포함할 수 있다.
상기 세정 대상물은 상기 세정조에 침지될 수 있으며, 상기 에너지 발생장치는 초음파 발생장치를 포함할 수 있다.
상기 초음파 발생장치는, 초음파를 가하여 상기 나노-마이크로 버블을 파열시켜 상기 세정 대상물을 세정할 수 있다.
또한 제2 세정 대상물은 상기 세정조의 외부에 위치할 수 있고, 상기 에너지 발생장치는 고압수세 장치를 포함할 수 있다.
상기 고압수세 장치는 상기 제2 세정 대상물에 고압분사를 통해 상기 나노-마이크로 버블을 파열시켜 상기 제2 세정 대상물을 세정할 수 있다.
상기나노-마이크로 버블의 발생장치는 기액 펌프, 용해탱크, 분리탱크 및나노-마이크로 버블 노즐부를 포함할 수 있다.
실시예에 의하면, 소정의 공기와 혼합된 상기 세정액이 소정의 돌기에 충돌하여 상기 나노-마이크로 버블이 발생될 수 있다.
상기 나노-마이크로 버블은 그 직경이 10nm~10μm인 초미세 기포일 수 있다.
또한 실시예에 따른나노-마이크로 버블 세정방법은 세정액 및 세정 대상물이 수용될 수 있는 수용 공간이 구비된 세정조를 통해 세정액 제조단계와, 상기 세정액을 이용하여 나노-마이크로 버블을 발생시키는 단계 및 초음파를 가하여 상기 나노-마이크로 버블을 파열시켜 상기 세정 대상물을 세정하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치에 의하면, 고진공, 고청정에 적합하도록 제품의 세정 효과를 극대화시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치에 의하면, 세정액을 이용하여 나노-마이크로 버블을 발생시키고, 초음파를 가하여 나노-마이크로 버블을 파열시킴으로써 고진공, 고청정에 적합하도록 제품의 세정 효과를 극대화시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예는 초음파 등에 의해 에너지를 가하여 나노-마이크로 버블을 파열시켜 OH-등 free radical을 활성화시킴으로써 세정효과를 극대화시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다. 이에 따라 실시예는 나노-마이크로 버블의 자기가압 효과 외에 초음파 등에 의해 에너지를 가하여 나노-마이크로 버블을 강제 파열시킴으로써 OH-등 free radical을 활성화를 촉진시켜 세정효과를 극대화시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
이를 통해 실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치에 의하면, ppb(part per billion) 단위의 세정품질의 대응이 가능한 초정밀 세정장치를 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 단일 세정공정으로 세정하고자 하는 제품의 표면의 오염물 파티클의 제거와 함께 및 유기물도 동시에 효과적으로 제거하여 고청정 고기능성 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치를 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에서 OH-기인 나노-마이크로 버블은 유분(+기)을 비누화 시키는 효과가 있으므로 미세한 틈새 또는 홀에 숨어있는 불순물과 유기물을 동시에 세정하는 고청정 정밀세정의 특별한 기술적 효과가 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 나노-마이크로 버블의 Free Radical과 초음파 에너지를 융합하여 일반 세정액이 침투하기 어려운 미세한 틈새 또는 홀에 숨어있는 불순물과 유기물을 동시에 세정하는 고청정 정밀세정의 특별한 기술적 효과가 있다.
또한, 실시예에 의하면 하나의 공간에서 오염물 파티클의 제거와 함께 유기물도 동시에 효과적으로 제거함으로써, 설비비 감소, 설치 공간의 감소, 세정 시간의 단축 등의 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 고도의 세정기술과 함께 친환경적이고 자동화된 세정장치의 개발로 품질향상과 원가절감을 할 수 있는 기술적, 경제적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면, 화학 약품을 사용하지 않는 친환경 세정법으로 페수비가 절감되는 기술적, 경제적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 순수(초순수), 플라즈마에 의해 생성된 OH- 라디칼(radical) 세정액을 이용하여 나노-마이크로 버블을 형성하고, 나노-마이크로 버블에 제트수세 등을 통해 에너지를 가하여 나노-마이크로 버블이 파열하게 함으로써 세정효과를 극대화할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
실시예의 기술적 효과는 본 항목에 기술된 것에 한정되지 않으며, 발명의 설명의 전반을 통해 파악될 수 있는 것을 포함한다.
도 1은 실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치를 나타낸 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치의 작동 예시도.
도 3은 도 2에 도시된 실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치에서 초음파 모듈 영역의 확대도.
도 4는 도 3에 도시된 초음파 모듈에서 진동부의 사시도
도 5 내지 도 8은 실시예에 따른 실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치에서 초음파 모듈이 장착된 변형 예.
도 9는 제2 실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치의 작동 예시도.
이하 상기의 기술적 과제를 해결할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는"제1" 및 "제2," "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.
또한 이하의 실시예들은 다른 형태로 변형되거나 여러 실시예가 서로 조합될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 각각의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
또한 특정 실시예에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 실시예에 관련된 설명으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예에서 구성 A에 대한 특징을 설명하고 다른 실시예에서 구성 B에 대한 특징을 설명하였다면, 구성 A와 구성 B가 결합된 실시예가 명시적으로 기재되지 않더라도 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
(실시예)
도 1은 실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치(1000)를 나타낸 개략도이며, 도 2는 도 1에 도시된 실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치(1000)의 작동 예시도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치(1000)는 세정액 제조장치(100)와, 나노-마이크로 버블의 발생장치(600) 및 초음파 발생장치(500UW)를 포함할 수 있다.
이하 실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치(1000)의 각 구성의 기술적 특징을 상호 유기적 결합관계를 고려하여 상술하기로 한다.
<세정액 제조장치>
우선, 도 1를 참조하면 실시예에서 세정액 제조장치(100)는 세정조(130)와 세정액(100E)을 포함할 수 있다.
상기 세정조(130)는 내부에 소정의 세정액(100E)과 세정 대상물(P1)이 수용될 수 있는 수용 공간이 마련되고 상부가 개방된 박스 형상으로 형성될 수 있다.
상기 세정조(130)는 서로 마주보는 측벽들과, 상기 측벽들을 연결하는 바닥부를 포함할 수 있다. 상기 세정조(130)는 원통형, 다각 박스 또는 링 형상을 포함할 수 있으며 그 형상은 한정되지 않는다. 상기 세정조(130)는 절연 또는 금속 재질로 형성될 수 있다.
상기 세정액(100E)은 순수(초순수), 플라즈마에 의해 생성된 OH- radical 용액을 포함하는 전해수일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 세정액 내의 OH- radical(기)은 플라즈마 장치의 노즐을 세정액 속에 장치시켜 플라즈마 에너지로 물분자를 분해시켜 OH- radical이 생성될 수 있다. 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 고진공, 고청정에 적합하도록 제품의 세정 효과를 극대화시킬 수 있는 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치를 제공하고자 함이다.
실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치에 의하면, 세정액(100E)을 이용하여 나노-마이크로 버블(ANMB)(도 2 참조)을 발생시키고, 초음파를 가하여 나노-마이크로 버블(ANMB)을 파열시킴으로써 고진공, 고청정에 적합하도록 제품의 세정 효과를 극대화시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에서 세정액(100E)의 순수(초순수), 플라즈마에 의해 생성된 OH- radical 용액을 이용하여 발생된 나노-마이크로 버블(ANMB)은 10nm~10μm 사이즈의 초미세 기포로, 나노-마이크로 버블(ANMB)은 OH- Radical의 음전하를 띠고 있고 매우 느린 속도로 상승되며 기포 간의 반발력으로 서로 결합하지 않고 세정조(130) 내에 넓게 고밀도로 확산 분포되어 오래 체류한다.
또한 실시예의 나노-마이크로 버블(ANMB)은 기포가 작을 수록 전위가 크며, 양전하를 띠고 있는 이물질이나 유기물과 충돌하여 분해하는 능력이 크다.
또한 실시예의 나노-마이크로 버블(ANMB)은 내부의 표면장력이 기체를 압축하는 힘으로 인해 발생되는 자기가압 효과에 의해 4,000~6,000℃ 순간 고열이 발생하며 100만분의 1초의 짧은 시간에 압축, 파열의 연쇄 반응을 반복하다 소멸한다. 이때 실시예의 나노-마이크로 버블(ANMB)은 파열 시 OH-등의 Free Radical을 발생시켜 물속에 존재하는 세균과 유해 화학 물질을 분해시킨다.
실시예에서 상기 세정액(100E)은 온수(25℃ 이하)나 냉수 상태로 사용 가능하다. 이때 세정액(100E)의 온도가 25℃ 초과시 내부 에너지가 높아져서 버블의 사이즈가 커지므로나노-마이크로 버블 형성 어려울 수 있으므로 25℃ 이하의 온도가 바람직할 수 있다.
상기 세정조(130)는 약 3~5KW 용량의 가열장치를 구비할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 세정조(130)의 하부 일측에는 드레인(미도시)이 형성될 수 있으며, 상기 드레인은 오염물이 포함된 세정액을 배출하여 세정액의 품질을 청결하게 유지시킬 수 있다. 또한 상기 세정조(130)는 Recycling Filter를 구비할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
실시예에서 상기 세정 대상물(P1)은 다각형 또는 원통형의 챔버나 탱크 또는 각종 챔버의 부품 일 수 있다. 예를 들어, 상기 세정 대상물(P1)은 OLED 제조를 위한 챔버 일 수 있다. 또한, 상기 세정 대상물(P1)은 OLED 챔버의 일부 구성 부품일 수도 있다. 상기 세정 대상물(P1)은 플레이트, 박스 형상 또는 상하가 관통 형성된 링 형상일 수 있다.
상기 세정 대상물(P1)이 중대형 제품의 경우 그 무게가 상당하므로 예컨대, 기중기 등을 이용하여 들어올린 상태에서 세정조(130)의 수용 공간에 수용될 수 있다. 예를 들어, 세정 대상물(P1)이 OLED용 챔버이거나 LED용 MOCVD 챔버 등의 경우에는 그 중량은 수백 kg에서 수 톤(ton)에 이르는 거대한 경우도 있다. 여기서, 세정 대상물(P1)의 세정면은 세정 대상물(P1)의 외측, 내측, 바닥면 등을 포함할 수 있다.
<나노-마이크로 버블의 발생장치>
다음으로 도 1과 도 2를 참조하면, 실시예는 나노-마이크로 버블의 발생장치(600)를 통해 상기 세정액(100E)의 순수(초순수), 플라즈마에 의해 생성된 OH- radical 용액을 이용하여 나노-마이크로 버블(ANMB)을 발생시킬 수 있다.
예를 들어, 상기나노-마이크로 버블의 발생장치(600)는 기액 펌프(623), 용해탱크(622), 분리탱크(621), 제어반(610), 나노-마이크로 버블 노즐부(630)를 포함할 수 있다.
상기 기액 펌프(623), 용해탱크(622), 분리탱크(621)의 재질은 금속 재질, 예를 들어 SUS 재질로 제조될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
실시예의나노-마이크로 버블의 발생장치(600)의 용량은 30~50 LPM(l/min)의 용량일 수 있으며, 동력은 1.0~2.0 KW일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 용해탱크(622), 분리탱크(621)의 유량토출 압력은 3~5bar일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
도 2를 참조하면, 실시예는 세정액(100E)에 공기, 고농축 산소 또는 오존을 혼합하고, 나노-마이크로 버블 노즐부(630)에서 회오리 방법이나 돌기에 충돌방법 등에 의해 나노-마이크로 버블(ANMB)을 발생시킬 수 있다.
이를 통해 실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치에 의하면, 세정액(100E)의 순수(초순수), 플라즈마에 의해 생성된 OH- radical 용액을 이용하여 나노-마이크로 버블(ANMB)을 발생시키고, 초음파를 가하여 나노-마이크로 버블(ANMB)을 파열시킴으로써 고진공, 고청정에 적합하도록 제품의 세정 효과를 극대화시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 나노-마이크로 버블(ANMB)의 Free Radical과 초음파 에너지를 융합하여 일반 세정액이 침투하기 어려운 미세한 틈새 또는 홀에 숨어있는 불순물을 세정할 수 있는 고청정 정밀세정의 특별한 기술적 효과가 있다.
실시예에의 나노-마이크로 버블(ANMB)은 그 직경이 약 10nm~약10μm 사이즈의 초미세 기포이다.
이러한 나노-마이크로 버블(ANMB)은 기액펌프(623) 전 단계에서 흡입된 공기, 산소 또는 오존 등과 함께 혼합된 세정액(100E)에 회오리 방법이나 돌기에 충돌방법 등에 의해나노-마이크로 버블 발생영역에서 발생될 수 있다.
실시예에서 상기나노-마이크로 버블 발생영역은 나노-마이크로 버블 노즐부(630)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 유입된 공기와 세정액(100E)의 혼합물은 나노-마이크로 버블 노즐부(630)의 좁아진 관을 통과하면서 유속이 증대된다. 유속이 증가된 혼합물은 관벽에 설치된 관벽 돌기부(미도시)와 부딪히며 강력한 난류를 형성하여 순간적으로 10nm~10μm 크기의 초미세기포를 발생시킬 수 있다.
실시예의 나노-마이크로 버블(ANMB)은 10nm~10μm 사이즈의 초미세 기포로, OH Radical의 음전하를 띠고 있고 매우 느린 속도로 상승되며 기포 간의 반발력으로 서로 결합하지 않고 세정조(130) 내에 넓게 고밀도로 확산 분포되어 오래 체류할 수 있다.
또한 실시예의 나노-마이크로 버블(ANMB)은 기포가 작을 수록 전위가 크며, 양전하를 띠고 있는 이물질이나 유기물과 충돌하여 분해하는 능력이 크다.
또한 실시예의 나노-마이크로 버블(ANMB)은 내부의 표면장력이 기체를 압축하는 힘으로 인해 발생되는 자기가압 효과에 의해 4,000~6,000℃ 순간 고열이 발생하며 100만분의 1초의 짧은 시간에 압축, 파열의 연쇄 반응을 반복하다 소멸한다. 이때 실시예의 나노-마이크로 버블(ANMB)은 파열 시 OH-등의 Free Radical을 발생시켜 물속에 존재하는 세균과 유해 화학 물질을 분해시킨다.
또한 실시예의 나노-마이크로 버블(ANMB)의 크기가 작으므로 제타 전위가 큰 입자에 대해서도 부착력이 뛰어나 세정 효과가 크다. 뿐만 아니라 실시예의 나노-마이크로 버블(ANMB)의 크기가 나노 사이즈이면 단위 체적당 산소량이 증대하므로 살균 효과가 크다.
<초음파 발생장치>
다음으로, 세정 대상물의 세정단계를 설명하기로 한다.
구체적으로 실시예는 초음파 발생장치(500UW)를 통해 상기 나노-마이크로 버블(ANMB)에 초음파를 가하여 파열시킴으로써 세정 대상물(P1)을 세정할 수 있다.
실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치(1000)에 의하면, 세정액(100E)의 순수(초순수), 플라즈마에 의해 생성된 OH- radical 용액을 이용하여 나노-마이크로 버블(ANMB)을 발생시키고, 초음파를 가하여 나노-마이크로 버블(ANMB)을 파열시킴으로써 고진공, 고청정에 적합하도록 제품의 세정 효과를 극대화시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
특히 실시예는 초음파 등에 의해 에너지를 가하여 나노-마이크로 버블(ANMB)을 파열시켜 OH-등 free radical을 활성화시킴으로써 세정효과를 극대화시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
즉, 실시예는 나노-마이크로 버블의 자기가압 효과 외에 초음파 등에 의해 에너지를 가하여 나노-마이크로 버블(ANMB)을 강제 파열시킴으로써 OH-등 free radical을 활성화를 촉진시켜 세정효과를 극대화시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
이를 통해 실시예에 의하면 나노-마이크로 버블(ANMB)의 Free Radical과 초음파 에너지를 융합하여 일반 세정액이 침투하기 어려운 미세한 틈새 또는 홀에 숨어있는 불순물을 동시에 세정하는 고청정 정밀세정의 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에서 OH-기인 나노-마이크로 버블(ANMB)은 유분(+기)을 비누화 시키는 효과가 있으므로 미세한 틈새 또는 홀에 숨어있는 불순물과 유기물을 동시에 세정하는 고청정 정밀세정의 특별한 기술적 효과가 있다.
실시예에서 나노-마이크로 버블(ANMB)의 파열 단계는 세정 대상물(P1)이 침지된 상태에서 초음파를 이용하거나 제2 세정 대상물(P2)(도 9 참조)에 직접 분사하는 제트수세 방식으로 진행될 수 있다.
예를 들어, 도 2의 침지방식은 중소형 제품에 대해 진행될 수 있으며, 중대형 제품에 대해서는 제트수세 방식으로 진행될 수 있다
도 2를 참조하면, 실시예의 초음파 발생장치(500UW)는 초음파 모듈(500) 및 상기 세정조(130)의 외부에 배치되며 상기 초음파 모듈(500)에 전기적인 신호를 공급하기 위한 발진기(560)를 포함할 수 있다.
상기 발진기(560)의 출력은 800~2,000W일 수 있고, 전원은 220V가 가해질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 초음파 모듈(500)은 단일 복수의 초음파 모듈을 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 2는 3개의 초음파 모듈(500)을 포함한 것으로 도시되어 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예는 초음파 발생장치(500UW)를 이용하여 나노-마이크로 버블(ANMB)에 초음파를 가하여 파열시켜 세정 대상물(P1)을 세정할 수 있다.
예를 들어, 실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치(1000)에 의하면, 세정액(100E)을 이용하여 나노-마이크로 버블(ANMB)을 발생시키고, 초음파를 가하여 나노-마이크로 버블(ANMB)을 파열시킴으로써 고진공, 고청정에 적합하도록 제품의 세정 효과를 극대화시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
실시예의 초음파 발생장치(500UW)에 의해 발생된 초음파의 에너지가 나노-마이크로 버블(ANMB)을 파열시킴으로써 순간적으로 고온 고압장이 형성되어 세정효과가 배가된다.
다음으로, 도 3은 도 2에서 초음파 모듈 영역(500A)의 확대도이며, 도 4는 도 3에서 초음파 모듈의 진동부(510)의 사시도이다.
도 3을 참조하면, 초음파 모듈(500)은 세정조(130)의 바닥면(100B)에 배치될 수 있다. 상기 초음파 모듈(500)은 복수의 진동부(510)와 상기 진동부(510)를 커버하는 커버 부재(520)를 포함할 수 있다.
상기 커버 부재(520)는 복수의 진동부(510)를 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 커버 부재(520)는 스테인리스 강 소재일 수 있다. 상기 커버 부재(520)는 복수의 진동부(510)를 수납하도록 내부가 빈 다각 박스 형상으로 형성될 수 있다. 상기 커버 부재(520)는 진동부(510)를 각각 감싸도록 복수개가 마련될 수도 있다.
복수의 진동부(510)는 세정조의 바닥면(100B)에 일렬로 배치될 수 있다. 복수의 진동부(510)의 상부면은 세정조의 바닥면(100B)과 평행을 이루도록 형성될 수 있다.
다음으로 도 4는 도 3에서 초음파 모듈(500) 중 진동부(510)의 사시도이다.
도 4를 참조하면, 실시예의 초음파 모듈에서 진동부(510)는 진동자 케이스(510S) 및 그 내부에 배치된 복수의 진동자(512)를 포함할 수 있다. 복수의 진동자(512)는 밀착 배치될 수 있다. 상기 진동자(512)는 발진기(600)로부터 전기적인 에너지를 공급받아 초음파를 발생할 수 있도록 기계적인 힘으로 변환시켜주는 소자로서, 진동자(512)의 개수를 제어하여 용량을 설정할 수 있다.
실시예에서 진동부(510)를 포함하는 초음파 모듈(500)은 단파 및 장파를 발생시킬 수 있다. 단파는 예컨대, 40KHz의 주파수를 가질 수 있으며, 장파는 예컨대, 72KHz의 주파수를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
실시예에서 초음파 모듈(500)은 단파 또는 장파를 교차로 발생시켜 초음파를 발생시킬 수 있으며, 이러한 초음파를 나노-마이크로 버블(ANMB)에 가하여 파열시킴으로써 고진공, 고청정에 적합하도록 제품의 세정 효과를 극대화시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예는 초음파에 에너지를 가하여 나노-마이크로 버블(ANMB)을 파열시켜 OH-등 free radical을 활성화시킴으로써 세정효과를 극대화시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다. 실시예는 나노-마이크로 버블의 자기가압 효과 외에 초음파 등에 의해 에너지를 가하여 나노-마이크로 버블(ANMB)을 강제 파열시킴으로써 OH-등 free radical을 활성화를 촉진시켜 세정효과를 극대화시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 5 내지 도 8은 실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치(1000)에서 초음파 모듈(500)이 장착된 변형예이다.
우선 도 5를 참조하면, 초음파 모듈(500)은 복수의 진동부(510)와, 상기 진동부(510)를 보호하는 보호 커버(520)와, 상기 복수의 진동부(510)를 지지하는 지지부재(530)를 포함할 수 있다.
실시예에서 세정조(130)는 서로 마주보는 측벽(110)들과, 상기 측벽(110)들을 연결하는 바닥부(120)를 포함할 수 있다.
초음파 모듈(500)에서 진동부(510)는 다각 박스 형상으로 형성될 수 있다. 진동부(510)는 내부에 복수의 진동자를 포함할 수 있다. 진동부는 단파 또는 장파를 발생시켜 세정 대상물을 세정할 수 있다. 이하에서는 2개의 진동부가 설치된 구조를 일 실시예로 설명하기로 한다.
상기 진동부(510)는 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)를 포함할 수 있다. 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)는 소정 각도로 기울어져 배치될 수 있다. 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)는 90˚ 내지 180 ˚사이의 각도를 가지도록 배치될 수 있다. 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)는 세정조(130) 내에 배치된 세정 대상물(P1)과 나노-마이크로 버블(ANMB)을 향해 초음파를 발생시킬 수 있다. 초음파는 직진성이 강하기 때문에 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)를 세정 대상물(P1) 및 그 주변의 나노-마이크로 버블(ANMB)을 향해 배치하게 되면 초음파의 접촉 면적이 넓어져 세정력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
상기 지지부재(530)는 진동부(510)를 소정 간격으로 기울어지도록 배치시킬 수 있다. 지지부재(530)는 제1 지지부재(530a)와, 제2 지지부재(530b)를 포함할 수 있다. 제1 지지부재(530a)는 제1 진동부(510a)를 지지할 수 있다. 제1 지지부재(530a)는 제1 진동부(510a)의 형상과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 제1 지지부재(530a)는 진동부(510a)의 크기보다 크게 형성될 수 있다.
제2 지지부재(530b)는 제2 진동부(510b)를 지지할 수 있다. 제1 지지부재(530b)는 제1 지지부재(530a)와 소정 각도로 기울어져 배치될 수 있다. 제2 지지부재(530b)는 제1 지지부재(530a)와 일체로 형성될 수 있다. 이와 다르게, 제2 지지부재(530b)는 제1 지지부재(530a)와 별도로 형성될 수 있다.
제1 지지부재(530a)는 제1 지지부재(530a)와 제2 지지부재(530b)의 경계면을 기준으로 회동되도록 동작될 수 있다. 제1 지지부재(530a)는 제1 지지부재(530a)에 지지된 제1 진동부(510a)의 배치를 변경할 수 있다. 제2 지지부재(530b)는 제1 지지부재(530a)와 제2 지지부재(530b)의 경계면을 기준으로 회동되도록 동작될 수 있다. 제1 지지부재(530a)와 제2 지지부재(530b)의 동작에 의해 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)는 90 ˚내지 180 ˚의 기울기를 가지도록 배치될 수 있다.
세정 대상물(P1)이 큰 제품일 경우, 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)는 제1 각도로 기울어져 배치될 수 있다. 세정 대상물(P1)이 작은 제품일 경우, 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(530)는 제1 각도보다 작은 제2 각도로 배치될 수 있다. 즉, 세정 대상물(P1)이 큰 크기를 가질수록 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)가 이루는 각도는 커질 수 있다.
다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 초음파 모듈(500)은 복수의 진동부(510)와, 상기 진동부(510)를 보호하는 보호 커버(520)와, 상기 복수의 진동부(510)를 지지하는 지지부재(530)를 포함할 수 있다.
진동부(510)는 다각 박스 형상으로 형성될 수 있다. 진동부(510)는 내부에 복수의 진동자를 포함할 수 있다. 진동부(510)는 단파 또는 장파를 발생시켜 세정 대상물을 세정할 수 있다. 이하에서는 3개의 진동부를 일 실시예로 설명하기로 한다.
진동부(510)는 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)와 제3 진동부(510c)를 포함할 수 있다. 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)와 제3 진동부(510c)는 소정 각도로 기울어져 배치될 수 있다. 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)와 제3 진동부(510c)는 세정조(130) 내에 배치된 세정 대상물(P1)과 그 주변의 나노-마이크로 버블(ANMB)을 향해 초음파를 발생시킬 수 있다. 초음파는 직진성이 강하기 때문에 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)와 제3 진동부(510c)를 세정 대상물(P1)을 향해 배치하게 되면 세정 대상물(P1)과 나노-마이크로 버블(ANMB)에 초음파의 접촉 면적과 파열 에너지가 커져서 세정력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
예컨대, 제1 진동부(510a)는 세정조(130)의 바닥면의 수직 방향으로 초음파를 발생시킬 수 있다. 제2 진동부(510b)는 제1 진동부(510a)가 발생하는 초음파의 방향을 향해 초음파를 발생시킬 수 있다. 제3 진동부(510c)는 제1 진동부(510a)가 발생하는 초음파의 방향을 향해 초음파를 발생시킬 수 있다. 제1 진동부(510a)와 인접하는 제2 진동부(510b)의 일측은 제2 진동부(510b)의 타측보다 낮은 위치에 배치될 수 있다. 제1 진동부(510a)와 인접하는 제3 진동부(510c)의 일측은 제3 진동부(510c)의 타측보다 낮은 위치에 배치될 수 있다.
지지부재(530)는 제1 진동부(510a), 제2 진동부(510b) 및 제3 진동부(510c)를 지지할 수 있다. 지지부재(530)는 곡면을 가지도록 형성될 수 있다. 지지부재(530)는 중심부가 하부를 향해 볼록한 반원 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 지지부재(530)의 중심부에는 제1 진동부(510a)가 배치되어, 세정조(130)의 바닥면의 수직 방향으로 초음파를 발생시킬 수 있으며, 제2 진동부(510b)와 제3 진동부(510c)는 지지부재(530)의 곡면에 안착되는 위치에 따라 초음파의 발생 방향을 효과적으로 제어할 수 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 나노-마이크로 버블의 Free Radical과 초음파 에너지를 융합하여 일반 세정액이 침투하기 어려운 미세한 틈새 또는 홀에 숨어있는 불순물 및/또는 유기물을 세정하는 고청정 정밀세정의 특별한 기술적 효과가 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 초음파 모듈(510)은 복수의 진동부(510)와, 상기 진동부(510)를 보호하는 보호 커버(520)를 포함할 수 있다.
진동부(510)는 다각 박스 형상으로 형성될 수 있다. 진동부(510)는 내부에 복수의 진동자를 포함할 수 있다. 진동부는 단파 또는 장파를 발생시켜 세정 대상물을 세정할 수 있다. 이하에서는 2개의 진동부가 설치된 구조를 일 실시예로 설명하기로 한다.
진동부(510)는 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)를 포함할 수 있다. 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)는 소정 각도로 기울어져 배치될 수 있다. 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)는 90˚ 내지 180˚ 사이의 각도를 가지도록 배치될 수 있다. 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)는 세정조(130) 내에 배치된 세정 대상물(P1)과 그 인근의 나노-마이크로 버블(ANMB)을 향해 초음파를 발생시킬 수 있다. 초음파는 직진성이 강하기 때문에 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)를 세정 대상물(P1)을 향해 배치하게 되면 세정 대상물(P1)과 나노-마이크로 버블(ANMB)에 초음파의 접촉 면적이 넓어지고, 파열 에너지를 강하게 가할 수 있으므로 세정력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 나노-마이크로 버블의 Free Radical과 초음파 에너지를 융합하여 일반 세정액이 침투하기 어려운 미세한 틈새 또는 홀에 숨어있는 불순물 및/또는 유기물을 세정하는 고청정 정밀세정의 특별한 기술적 효과가 있다.
세정조(130)의 바닥부(120)는 제1 바닥면(121)과 제2 바닥면(123)을 포함할 수 있다. 제1 바닥면(121)에는 제1 진동부(510a)가 지지되고, 제2 바닥면(123)에는 제2 진동부(510b)가 지지될 수 있다. 제1 바닥면(121)은 세정조(130)의 일측 측면으로부터 하부로 연장된 구조일 수 있다. 제2 바닥면(123)은 세정조(130)의 타측 측면으로부터 하부로 연장된 구조일 수 있다. 제1 바닥면(121)과 제2 바닥면(123)의 경계면은 세정조(130)의 측면의 하부면 보다 낮은 위치에 배치될 수 있다. 제1 바닥면(121)과 제2 바닥면(123)은 소정 간격으로 기울어져 형성될 수 있다. 이로 인해 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)는 180˚ 미만으로 기울어져 형성될 수 있다.
다음으로 도 8에 도시된 바와 같이, 초음파 모듈(500)은 복수의 진동부(510)와, 상기 진동부(510)를 보호하는 보호 커버(520)를 포함할 수 있다.
진동부(510)는 다각 박스 형상으로 형성될 수 있다. 진동부(510)는 내부에 복수의 진동자를 포함할 수 있다. 진동부(510)는 단파 또는 장파를 발생시켜 세정 대상물을 세정할 수 있다. 이하에서는 3개의 진동부를 일 실시예로 설명하기로 한다.
진동부(510)는 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)와 제3 진동부(510c)를 포함할 수 있다. 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)와 제3 진동부(510c)는 소정 각도로 기울어져 배치될 수 있다. 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)와 제3 진동부(510c)는 세정조(130) 내에 배치된 세정 대상물(P1)과 나노-마이크로 버블(ANMB)을 향해 초음파를 발생시킬 수 있다. 초음파는 직진성이 강하기 때문에 제1 진동부(510a)와 제2 진동부(510b)와 제3 진동부(510c)를 세정 대상물(P1)과 나노-마이크로 버블(ANMB)을 향해 배치하게 되면 파열 에너지 향상으로 세정력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
예컨대, 제1 진동부(510a)는 세정조(130)의 바닥면의 수직 방향으로 초음파를 발생시킬 수 있다. 제2 진동부(510b)는 제1 진동부(510a)가 발생하는 초음파의 방향을 향해 초음파를 발생시킬 수 있다. 제3 진동부(510c)는 제1 진동부(510a)가 발생하는 초음파의 방향을 향해 초음파를 발생시킬 수 있다. 제1 진동부(510a)와 인접하는 제2 진동부(510b)의 일측은 제2 진동부(510b)의 타측보다 낮은 위치에 배치될 수 있다. 제1 진동부(510a)와 인접하는 제3 진동부(510c)의 일측은 제3 진동부(510c)의 타측보다 낮은 위치에 배치될 수 있다.
실시예에서 세정조(130)의 바닥부(120)는 제1 바닥면(121)과, 제2 바닥면(123)과, 제3 바닥면(125)을 포함할 수 있다. 제1 바닥면(121)은 제1 진동부(510a)를 지지할 수 있다. 제2 바닥면(123)은 제1 바닥면(121)과 기울어지도록 배치될 수 있다. 제2 바닥면(123)은 제1 바닥면(121)의 일측과 세정조(130)의 측벽의 하부와 연결될 수 있다. 제3 바닥면(125)은 제1 바닥면(121)과 기울어지도록 배치될 수 있다. 제3 바닥면(125)은 제1 바닥면(121)의 타측과 세정조(130)의 측벽의 하부와 연결될 수 있다.
제1 바닥면(121)의 폭은 제2 바닥면(123)과 제3 바닥면(125)보다 크게 형성될 수 있다. 이로 인해, 제1 바닥면(121)에 배치된 진동부(510)의 개수는 제2 바닥면(123)에 배치된 진동부(510) 보다 많은 개수를 배치될 수 있다. 제1 바닥면(121)에는 배치된 진동부(510)의 개수는 제3 바닥면(125)에 배치된 진동부(510) 보다 많은 개수를 가지도록 배치될 수 있다.
제1 바닥면(121)에 지지된 제1 진동부(510a)는 세정조(130)의 바닥면과 수직을 이루는 방향으로 초음파를 고르게 발생시킬 수 있다. 제2 진동부(510b)와 제3 진동부(510c)는 제1 진동부(510a)가 초음파를 발생하는 방향을 향해 초음파를 발생시킬 수 있다.
실시예는 상부를 향해 직진으로 발생되는 초음파를 대량으로 발생시키고, 일부는 초음파를 기울어져 발생시킴으로써, 세정 대상물 및 나노-마이크로 버블(ANMB)에 가해지는 초음파 에너지를 증대시킴으로써 세정효율을 향상시킬 수 있다.
실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치에 의하면, 고진공, 고청정에 적합하도록 제품의 세정 효과를 극대화시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치에 의하면, 세정액을 이용하여 나노-마이크로 버블을 발생시키고, 초음파를 가하여 나노-마이크로 버블을 파열시킴으로써 고진공, 고청정에 적합하도록 제품의 세정 효과를 극대화시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예는 초음파 등에 의해 에너지를 가하여 나노-마이크로 버블을 파열시켜 OH-등 free radical을 활성화시킴으로써 세정효과를 극대화시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다. 실시예는 나노-마이크로 버블의 자기가압 효과 외에 초음파 등에 의해 에너지를 가하여 나노-마이크로 버블을 강제 파열시킴으로써 OH-등 free radical을 활성화를 촉진시켜 세정효과를 극대화시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
이를 통해 실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치에 의하면, ppb(part per billion) 단위의 세정품질의 대응이 가능한 초정밀 세정장치를 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 단일 세정공정으로 세정하고자 하는 제품의 표면의 오염물 파티클의 제거와 함께 및 유기물도 동시에 효과적으로 제거하여 고청정 고기능성 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치를 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에서 OH-기인 나노-마이크로 버블은 유분(+기)을 비누화 시키는 효과가 있으므로 미세한 틈새 또는 홀에 숨어있는 불순물과 유기물을 동시에 세정하는 고청정 정밀세정의 특별한 기술적 효과가 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 나노-마이크로 버블의 Free Radical과 초음파 에너지를 융합하여 일반 세정액이 침투하기 어려운 미세한 틈새 또는 홀에 숨어있는 불순물과 유기물을 동시에 세정하는 고청정 정밀세정의 특별한 기술적 효과가 있다.
또한, 실시예에 의하면 하나의 공간에서 오염물 파티클의 제거와 함께 유기물도 동시에 효과적으로 제거함으로써, 설비비 감소, 설치 공간의 감소, 세정 시간의 단축 등의 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 고도의 세정기술과 함께 친환경적이고 자동화된 세정장치의 개발로 품질향상과 원가절감을 할 수 있는 기술적, 경제적 효과가 있다.
(제2 실시예: 제트 수세기술)
도 9는 제2 실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치(1002)의 작동 예시도이다.
제2 실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치(1002)에서 제2 세정 대상물(P2)은 세정조(130)의 외부에 위치할 수 있으며, 고압수세 장치(640)를 통해 제2 세정 대상물(P2)에 고압분사 하여 나노-마이크로 버블(ANMB)을 파열시켜 상기 제2 세정 대상물(P2)을 세정할 수 있다. 제2 실시예에서 채용되는 제2 세정 대상물(P2)은 중대형 제품일 수 있다.
예를 들어, 제2 실시예의 고압수세 장치(640)는 직분사방식으로 제트수세 장치일 수 있으며, 분사되는 세정액(100E) 내에 나노-마이크로 버블(ANMB)이 존재할 수 있다.
제2 실시예에 의하면 나노-마이크로 버블(ANMB)을 포함한 세정액(100E)이 제2 세정대상물(P2)을 타격시 나노-마이크로 버블(ANMB)이 파괴되면서 OH- Free Radical이 활성화될 수 있다.
이를 통해, 제2 실시예에 의하면 순수(초순수), 플라즈마에 의해 생성된 OH- radical 세정액을 이용하여 나노-마이크로 버블을 형성하고, 나노-마이크로 버블에 제트수세 등을 통해 에너지를 가하여 나노-마이크로 버블이 파열하게 함으로써 세정효과를 극대화할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
제2 실시예는 고압수세 장치(640)에서 회오리 방법이나 돌기에 충돌방법 등에 의해 나노-마이크로 버블(ANMB)을 발생시킬 수 있다.
이를 통해 제2 실시예에 따른 전해연마용 나노-마이크로 버블 세정장치(10002)에 의하면, 세정액(100E)을 이용하여 나노-마이크로 버블(ANMB)을 발생시키고, 제2 세정대상물(P2)에 타격시 나노-마이크로 버블(ANMB)이 파괴되면서 OH기가 활성화될 수 있다.
제2 실시예에 의하면 나노-마이크로 버블(ANMB)의 Free Radical과 제트수세의 압력에 의한 충돌 에너지를 융합하여 일반 세정액이 침투하기 어려운 미세한 틈새 또는 홀에 숨어있는 불순물과 유기물을 동시에 세정하는 고청정 정밀세정의 특별한 기술적 효과가 있다.
이러한 나노-마이크로 버블(ANMB)은 기액펌프(623) 전 단계에서 흡입된 공기, 산소 또는 오존 등과 함께 혼합된 세정액(100E)에 회오리 방법이나 돌기에 충돌방법 등에 의해 나노-마이크로 버블 발생영역에서 발생될 수 있다.
제2 실시예에서 나노-마이크로 버블 발생영역은 고압수세 장치(640)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 유입된 공기와 세정액(100E) 혼합물은 고압수세 장치(640)의 좁아진 관을 통과하면서 유속이 증대된다. 유속이 증가된 혼합물은 관벽에 설치된 관벽 돌기부(미도시)와 부딪히며 강력한 난류를 형성하여 순간적으로 10nm~10μm 크기의 초미세기포를 발생시킬 수 있다.
제2 실시예에 의하면 나노-마이크로 버블(ANMB)의 Free Radical과 제트수세의 압력에 의한 충돌 에너지를 융합하여 일반 세정액이 침투하기 어려운 미세한 틈새 또는 홀에 숨어있는 불순물과 유기물을 동시에 세정하는 고청정 정밀세정의 특별한 기술적 효과가 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 세정액의 수용 공간이 구비된 세정조를 포함하는 세정액 제조장치;
    상기 세정액을 이용하여 직경이 10nm~10μm인 나노-마이크로 버블을 발생시키는 나노-마이크로 버블의 발생장치; 및
    초음파를 가하여 상기 나노-마이크로 버블을 파열시켜 상기 세정조에 침지되는 세정 대상물을 세정하는 초음파 발생장치;를 포함하고,
    상기 초음파 발생장치는, 상기 세정조에 배치되어 상기 세정 대상물을 향해 초음파를 각각 발생시키는 제1 진동부, 제2 진동부, 상기 제1 진동부를 지지하는 제1 지지부재 및 상기 제2 진동부를 지지하며 상기 제1 지지부재의 일측에 배치된 제2 지지부재를 포함하고,
    상기 제1 지지부재와 상기 제2 지지부재는 서로의 경계면에서 상호 회동되어 각각의 상측에 배치된 상기 제1 진동부와 상기 제2 진동부의 배치 각도를 가변하는, 나노-마이크로 버블 세정장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 초음파 발생장치는, 초음파 세정의 가동 주파수를 제1 주파수의 고주파와 상기 제1 주파수보다 낮은 제2 주파수의 저주파를 교번으로 변조시키는 것을 특징으로 하는, 나노-마이크로 버블 세정장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 나노-마이크로 버블의 발생장치는 기액 펌프, 용해탱크, 분리탱크 및 나노-마이크로 버블 노즐부를 포함하고,
    공기와 혼합된 상기 세정액이 소정의 돌기에 충돌하여 상기 나노-마이크로 버블이 발생되는 나노-마이크로 버블 세정장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
KR1020200149346A 2020-11-10 2020-11-10 나노-마이크로 버블 세정장치 및나노-마이크로 버블 세정방법 KR102437879B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200149346A KR102437879B1 (ko) 2020-11-10 2020-11-10 나노-마이크로 버블 세정장치 및나노-마이크로 버블 세정방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200149346A KR102437879B1 (ko) 2020-11-10 2020-11-10 나노-마이크로 버블 세정장치 및나노-마이크로 버블 세정방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220063470A KR20220063470A (ko) 2022-05-17
KR102437879B1 true KR102437879B1 (ko) 2022-09-01

Family

ID=81803395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200149346A KR102437879B1 (ko) 2020-11-10 2020-11-10 나노-마이크로 버블 세정장치 및나노-마이크로 버블 세정방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102437879B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011088979A (ja) * 2009-10-21 2011-05-06 Panasonic Electric Works Co Ltd 洗浄液、洗浄方法、洗浄液製造装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6501191B2 (ja) * 2014-12-02 2019-04-17 シグマテクノロジー有限会社 マイクロ・ナノバブルによる洗浄方法及び洗浄装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011088979A (ja) * 2009-10-21 2011-05-06 Panasonic Electric Works Co Ltd 洗浄液、洗浄方法、洗浄液製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220063470A (ko) 2022-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101084586A (zh) 采用多个频率的换能器的超声波处理方法和设备
KR101317736B1 (ko) 탄성 표면파를 사용하는 미스트 또는 미세 기포의 발생 방법 및 미스트 또는 미세 기포 발생 장치
US7998322B2 (en) Ultrasonic treatment chamber having electrode properties
CN101952207B (zh) 液体处理系统
JP2011218308A (ja) 気体溶解液生成装置及び生成方法
AU708585B2 (en) A method for removal of films from metal surfaces using electrolysis and cavitation action
US9409800B2 (en) Electric arc for aqueous fluid treatment
KR102437879B1 (ko) 나노-마이크로 버블 세정장치 및나노-마이크로 버블 세정방법
JP2009106831A (ja) 超純水製造装置および超純水製造方法
CN104128328A (zh) 射流补核超声空化装置及方法
JP2008063648A (ja) 過酸化水素含有洗浄水の製造装置及び過酸化水素含有洗浄水の製造方法
KR101341452B1 (ko) 플라즈마 애싱 건식 초음파세정기 및 그 플라즈마 헤드
JP2014032787A (ja) 液中放電装置
JP2011251280A (ja) メガソニック洗浄方法及び洗浄装置
RU2304561C2 (ru) Установка для очистки и обеззараживания воды
EP3429966A1 (en) Treatment of fluids
CN103691714B (zh) 一种清洗装置和清洗方法
KR101853933B1 (ko) 마이크로버블의 잉여기포 초음파 분쇄 장치
RU2296007C1 (ru) Аппарат для проведения химических реакций и массообменных процессов в гетерогенных системах
CN113019824B (zh) 一种基于超声空化的腔体内外壁表面改性方法及装置
KR102404747B1 (ko) 전해연마 대상재의 초정밀 전해세정장치
RU2152359C1 (ru) Устройство для очистки и обеззараживания воды высоковольтными электрическими разрядами
JP2021184991A (ja) ナノ微小気泡を生成する洗浄システム
EP3556456B1 (en) Microbubble generating system
CN216323779U (zh) 清洗装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right