KR20090001536U - Gas-liquid separating device - Google Patents
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Abstract
본 고안은 내부의 바닥면으로부터 소정 높이까지 세정액이 저류되는 하우징과, 기판 세정 챔버로부터 배출된 흄이 유입되도록 상기 하우징의 일측에 형성된 흄 유입부와, 상기 흄 유입부로부터 연장 형성되며 흄 유입부로 유입된 흄이 상기 하우징에 저류된 세정액에 의해 탈수되어 기체성분과 액체성분으로 분리되는 기액분리부와, 상기 기액분리부로부터 연장 형성되며 상기 기액분리부에서 분리된 흄의 액체성분이 배출되는 회수부 및 상기 회수부의 상측에 구비되며 상기 기액분리부에서 분리된 흄의 기체성분이 배출되는 배기부를 포함하여 이루어진 기액분리장치에 관한 것이다.The present invention is a housing in which the cleaning liquid is stored to a predetermined height from the bottom of the inside, a fume inlet formed on one side of the housing so that the fume discharged from the substrate cleaning chamber, and formed from the fume inlet extending to the fume inlet A gas-liquid separator which is dehydrated by the cleaning liquid stored in the housing and separated into a gas component and a liquid component, and is formed to extend from the gas-liquid separator and discharge the liquid component of the fume separated from the gas-liquid separator. The gas-liquid separation device is provided on the upper side and the recovery portion and comprises an exhaust portion for discharging the gas component of the fume separated from the gas-liquid separator.
본 고안에 따르면, 세정액의 손실이 없이 마른 기체성분의 흄만을 외부로 배출하며, 분리된 세정액을 세정 챔버로 공급하여 재사용함으로써 비용이 절감되는 효과가 있다.According to the present invention, only the dry gaseous fume is discharged to the outside without losing the cleaning liquid, and the separated cleaning liquid is supplied to the cleaning chamber and reused to reduce the cost.
기판, 세정, 흄, 세정액, 초순수 Substrate, Cleaning, Fume, Cleaning Liquid, Ultrapure Water
Description
본 고안은 기액(氣液: 기체·액체)분리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판을 세정하는 공정중에 발생하는 흄에 포함된 기체와 액체를 분리시키는 기액분리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas-liquid separation device, and more particularly, to a gas-liquid separation device that separates gas and liquid contained in a fume generated during a process of cleaning a substrate.
일반적으로 평판 디스플레이 패널의 제조에 사용되는 기판을 제조함에 있어서, 기판이 이송장치에 의해 이송되는 가운데 기판의 표면 위로 물질막의 증착, 식각 및 세정 등의 여러 공정이 반복적으로 실시된다. 이러한 공정중의 하나인 세정공정은 소정의 케미컬용액, 초순수(DIW : De-Ionized Water) 등과 같은 처리약액(세정액)을 분사하여 기판 표면에 부착된 각종 오염물을 제거한다.In general, in manufacturing a substrate used for manufacturing a flat panel display panel, various processes such as deposition, etching, and cleaning of a material film on the surface of the substrate are repeatedly performed while the substrate is transferred by a transfer device. One of these processes, a cleaning process, removes various contaminants adhering to the surface of a substrate by spraying a treatment liquid (cleaning solution) such as a predetermined chemical solution, de-ionized water (DIW), and the like.
한편, 기판을 세정하는 처리약액의 일부는 흄(Fume) 형태로 증발하게 되는데, 이렇게 처리약액이 증발되어 발생하는 수증기 형태의 흄이 세정챔버 외부로 배기 되지 못하면, 세정챔버 내부에 액적으로 달라붙어 기판으로 낙하하기 때문에 기판 표면에 물얼룩이 생기는 문제점이 발생한다. 따라서, 세정챔버 외부로 흄을 강 제배출하기 위한 별도의 배출장치를 설치하여 상술한 문제점을 해소하고 있다. 그러나 배출되는 흄에는 처리약액이 포함되어 있기 때문에 상기 흄을 배출할 경우 세정에 사용되는 처리약액의 손실이 커지는 문제점이 발생한다.On the other hand, a portion of the treatment chemicals for cleaning the substrate is evaporated in the form of a fume (Fume), if the vapor-type fumes generated by the evaporation of the treatment chemicals is not exhausted to the outside of the cleaning chamber, the liquid stuck to the inside of the cleaning chamber Since water drops to the substrate, water stains occur on the surface of the substrate. Therefore, the above-mentioned problem is solved by installing a separate discharge device for forcibly discharging the fume to the outside of the cleaning chamber. However, since the discharged fume contains the treatment chemicals, there is a problem in that the loss of the treatment chemicals used for cleaning increases when the fumes are discharged.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 세정시 발생하는 흄을 배출한 후, 필터를 이용하여 필터링하여 마른 기체는 대기중으로 방출하고 액체(세정액)는 회수하여 세정액으로 재사용하는 기술이 사용되고 있다.In order to solve this problem, recently, a fume generated during cleaning is discharged, and a filter is used to filter out a dry gas to the atmosphere, and a liquid (washing liquid) is recovered and reused as a cleaning liquid.
도 1은 종래의 기액분리장치를 도시한 도면이다.1 is a view showing a conventional gas-liquid separator.
도 1을 참조하면, 종래의 기액분리장치는, 흄 유입구(10), 필터(20), 분리벽(30), 세정액 배출구(40), 공기 유입구(50), 흄 배기구(60)를 포함하는 구성요소로 이루어져 있으며, 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Referring to FIG. 1, a conventional gas-liquid separator includes a
세정챔버(1)에서 기판을 세정하면서 발생한 흄은 소정의 세정액을 포함하고 있다. 이러한 흄을 세정챔버(1)에서 강제배출하여 기액분리장치의 흄 유입구(10)로 유입시킨다. 유입된 흄은 필터(20)에 의해 필터링되면 흄에 포함된 세정액은 필터(20)에 의해 흡착되며, 흡착된 세정액은 물방울 형태로 뭉쳐져 낙하하여 세정액 배출구(40)를 통해 배출되면서 세정챔버(1)로 재순환된다. 그리고 상기 필터(20)에 의해 탈수된 흄은 마른 기체상태가 되어 흄 배기구(60)를 통해 외부로 방출된다. 상기 분리벽(30)은 흄 배기구(60)를 통해 세정액이 배출되는 것을 방지하며, 필터링되어 탈수된 흄의 원활한 배기를 위해서 공기 유입구(50)에서 공기가 분사되어 상기 탈수된 기체상태의 흄을 강제 배기시킨다.The fume generated while cleaning the substrate in the
그러나 상기 종래의 기액분리장치는 내부구조가 복잡하고, 필터를 사용하여 기액을 분리하는 구조로 이루어져 있어서 제조 및 관리에 소요되는 비용이 고가이므로 경제성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 세정액의 흡착으로 인해 필터가 막혔을 경우 기액이 분리되는 효능이 떨어지는 문제점이 있다.However, the conventional gas-liquid separator has a complicated internal structure and has a structure that separates the gas-liquid by using a filter, so that the cost of manufacturing and management is expensive, and thus the economical efficiency is lowered. In addition, when the filter is clogged due to the adsorption of the cleaning liquid there is a problem that the efficiency of separating the gas liquid is inferior.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안의 목적은, 세정액의 손실이 없이 마른 기체성분의 흄만을 외부로 배출할 수 있는 기액분리장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention devised to solve the above problems is to provide a gas-liquid separation device capable of discharging only fume of dry gas components to the outside without loss of cleaning liquid.
또한, 본 고안의 부수적인 목적은, 구조가 간단하고 필터를 별도로 설치하지 않아도 되는 기액분리장치를 제공하는 데 있다.In addition, an additional object of the present invention is to provide a gas-liquid separator that is simple in structure and does not require a separate filter.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 고안은, 내부의 바닥면으로부터 소정 높이까지 세정액이 저류되는 하우징과, 기판 세정 챔버로부터 배출된 흄이 유입되도록 상기 하우징의 일측에 형성된 흄 유입부와, 상기 흄 유입부로부터 연장 형성되며, 흄 유입부로 유입된 흄이 상기 하우징에 저류된 세정액에 의해 탈수되어 기체성분과 액체성분으로 분리되는 기액분리부와, 상기 기액분리부로부터 연장 형성되며, 상기 기액분리부에서 분리된 흄의 액체성분이 배출되는 회수부 및 상기 회수부의 상측에 구비되며, 상기 기액분리부에서 분리된 흄의 기체성분이 배출되는 배기부를 포함한다.The present invention devised to achieve the above object is a housing in which the cleaning liquid is stored from the bottom surface of the inside to a predetermined height, a fume inlet formed on one side of the housing so that the fume discharged from the substrate cleaning chamber, and the fume A gas-liquid separator extending from the inlet and separated from a gas component and a liquid component by dehydration by the cleaning liquid stored in the housing, and extending from the gas-liquid separator; It is provided on the recovery side and the recovery portion is discharged from the liquid component of the fume separated from the, and the exhaust portion discharged from the gas component of the fume separated from the gas-liquid separator.
상기한 바와 같이 본 고안에 따르면, 세정액의 손실이 없이 마른 기체성분의 흄만을 외부로 배출하며, 분리된 세정액을 세정 챔버로 공급하여 재사용함으로써 비용이 절감되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, only the dry gaseous fume is discharged to the outside without losing the cleaning liquid, and the separated cleaning liquid is supplied to the cleaning chamber and reused to reduce the cost.
또한, 본 고안에 따르면, 비교적 구조가 간단하고 별도로 필터를 구비하지 않고서도 흄의 기체성분과 액체성분을 분리할 수 있으며, 이에 따른 관리에 소요되는 비용의 절감에 기여하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the structure is relatively simple and can separate the gas and liquid components of the fume without a separate filter, thereby contributing to the reduction of the cost required for management.
첨부한 도면을 참조하여 본 고안에 따른 기액분리장치의 바람직한 일실시예에 대해 상세하게 설명한다.With reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the gas-liquid separator according to the present invention.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 기액분리장치를 설명하기 위한 개략적인 전체구성도이고, 도 3은 본 고안의 실시예에 따른 기액분리장치에서 기액이 분리되는 상태를 나타낸 도면이다.Figure 2 is a schematic overall configuration for explaining a gas-liquid separation device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a view showing a state in which the gas-liquid separation in the gas-liquid separation device according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 고안의 일실시예에 따른 기액분리장치는, 하우징(100), 흄 유입부(110), 기액분리부(120), 세정액 회수부(130) 및 배기부(140)를 포함하는 구성요소로 이루어져 있으며, 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.2 and 3, the gas-liquid separator according to an embodiment of the present invention, the
상기 하우징(100)은 기판을 세정하는 공정이 실시되는 세정 챔버(200)의 하부에 설치되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 하우징(100) 내부에는 세정액이 저류된다. 상기 세정액은 후술되는 회수부(130)의 위치보다 낮은 높이로 저류된다.The
상기 흄 유입부(110)는 상기 하우징(100)의 일측에 형성되는 것이 바람직하 며, 세정 챔버(200)에서 배출된 흄이 유입된다. 상기 흄은 수증기 형태로 이루어져 있으며 세정액을 포함하고 있다.The
상기 기액분리부(120)는 상기 흄 유입부(110)로 유입된 흄을 기체성분과 액체성분으로 분리시킨다. 상기 흄은 상기 하우징(100)에 채워진 세정액에 충돌하여 탈수된다. 즉, 상기 흄에 포함된 세정액은 하우징(100)에 저류된 세정액에 흡착되고, 상기 하우징(100)에 채워진 세정액에 의해 탈수된 흄은 마른 기체성분이 되어 후술되는 배기부(140)로 배출되는 것이다.The gas-
상기 회수부(130)는 상기 하우징(100) 일측면에 기액분리부(120)로부터 수평하게 연장된 선상에 형성되며, 기액분리부(120)에서 분리된 흄의 액체(세정액)성분이 배출된다. 배출되는 세정액은 세정 챔버(200)로 재공급되어 기판의 세정공정에 재사용된다. 상기 흄 유입부(110)를 통해 유입된 세정액을 포함하고 있는 흄은 상기 기액분리부(120)에서 기체성분과 액체성분으로 분리되고, 분리된 액체(세정액)성분이 상기 하우징(100)에 저류된 세정액에 흡착됨으로써 그 세정액의 수면이 상승하게 되어 상기 회수부(130)를 통해 배출된다.The
상기 배기부(140)는 상기 회수부(130)가 형성된 위치보다 높은 위치에 형성되며, 상기 기액분리부(120)에서 분리된 흄의 기체성분이 배출된다. 상기 배기부(140)에는 배기수단(도시되지 않음)이 더 설치됨으로써, 마른 기체성분의 흄을 보다 원활하게 강제배기시킬 수 있다. 상기 배기수단에 의해 배기부(140)에서의 배기압력이 상기 흄 유입부(110) 보다 높아지게 되면 상기 하우징(100) 내부에는 음압(陰壓)이 발생하게 된다. 이러한 하우징(100) 내부의 음압이 발생하게 되면 세정 챔버(200)에서 배출되는 흄이 상기 흄 유입부(110)로 빠르게 유입되고, 이로 인해 흄이 하우징(100) 내부에 저류된 세정액과 강하게 충돌하게 된다. 이러한 충돌과 동시에 유입 및 배출되는 흄의 기류(氣流)에 의해 상기 하우징(100) 내부에 저류된 세정액의 수면이 변화되어 회수부(130)를 향해 세정액을 가압한다. 이때 상기 회부수(130)의 위치 이상으로 수면이 상승하게 되면 기류의 흐름을 방해하게 된다. 이를 방지하기 위해서 돌출단(150)이 설치된다. 상기 돌출단(150)은 상기 회수부(130)의 위치 이상으로 수면이 상승되는 것을 방지함과 동시에 상기 돌출단(150) 하부면에서 발생되는 표면장력에 의해 세정액이 회수부(130)로 배출되는 것을 더욱 용이하게 한다.The
상기 하우징(100)의 하부에는 하우징에 저류된 세정액이 배출되는 배출부(160)가 더 구비될 수 있으며, 이 배출부(160)를 개폐하기 위한 밸브(161)가 설치될 수 있다. 상기 하우징(100)에 저류된 세정액은 평상시에는 회수부(130)의 위치보다 낮은 수면을 유지하고 있기 때문에 상기 하우징(100)에 저류된 세정액을 완전히 배출할 수 없다. 또한, 미스트(mist)와 같은 오염물질이 유입될 경우 세정액 또한 오염되기 때문에 세정액의 완전 배출을 위해서는 상기 하우징(100)의 저면에 배출부(160)가 형성되어 세정액을 완전 배출시키는 것이 바람직하다.The lower portion of the
이상에서는 본 고안을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 고안의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.In the above described the present invention based on the preferred embodiment, but the technical idea of the present invention is not limited to this and can be modified or changed within the scope described in the claims are those skilled in the art. It will be apparent to those skilled in the art, and such modifications and variations will belong to the appended claims.
도 1은 종래의 기액분리장치를 도시한 도면이다.1 is a view showing a conventional gas-liquid separator.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 기액분리장치를 설명하기 위한 개략적인 전체구성도이다.Figure 2 is a schematic overall configuration for explaining a gas-liquid separation device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 기액분리장치에서 기액이 분리되는 상태를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a state in which the gas-liquid separation in the gas-liquid separator according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100: 하우징 110: 흄 유입부100: housing 110: fume inlet
120: 기액분리부 130: 회수부120: gas-liquid separator 130: recovery unit
140: 배기부 150: 돌출단140: exhaust portion 150: protrusion end
160: 배출부 161: 밸브160: outlet 161: valve
200: 세정 챔버200: cleaning chamber
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