KR20140060968A - 유체 혼합 장치 - Google Patents

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이규동
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현대중공업 주식회사
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • B01F25/4314—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor with helical baffles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

유체 혼합 장치는 두 개의 유로를 통해 유입되는 제1 유체 및 제2 유체를 전달하는 입구측 배관, 일단이 입구측 배관으로 접속되며, 입구측 배관으로부터 유입되는 제1 유체 및 제2 유체를 혼합하여 혼합 유체를 토출하는 혼합 배관, 혼합 배관의 타단에 접속되어, 혼합 배관으로부터 유입되는 혼합 유체를 공급받는 출구측 배관을 포함한다. 혼합 배관은 내측에 중심축과 중심축 상에 고정된 스크류 형상의 나선형 날개부를 구비하고, 중심축 및 나선형 날개부의 회전 동작에 의해 제1 유체 및 제2 유체를 혼합하여 토출한다. 이때, 각 배관은 투명 재질로 형성할 수 있다.
이에 따라, 유입되는 두 가지 이상의 유체를 충분히 혼합하여 토출할 수 있으며, 식각 공정 시에 식각 용액으로 사용되는 서로 다른 이종의 유체를 충분히 혼합하여 제공함으로써 식각 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

유체 혼합 장치{Fluid mixing apparatus}
본 발명은 유체 혼합 장치에 관한 것으로, 특히 서로 다른 두 개의 유로가 만나 하나로 합쳐지는 배관 부분을 가지는 유체 혼합 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 유체 혼합 장치의 개략적 구성도이다.
도 1을 참조하면, 두 개의 분기된 배관(11, 12)으로부터 두 가지 유체가 각각 유입되어 주 배관(20)을 통해 혼합된 다음, 후속 공정을 실시하기 위한 공정 장치(30)로 제공된다.
이와 같이, 공정 장치(30)는 유체 혼합 장치를 통해 주 배관(20) 내에 흐르는 두 가지 유체를 혼합하여 사용하게 된다.
그런데, 종래 기술의 경우, 각각의 분기된 배관(11, 12)으로 투입된 서로 다른 유체들이 하나의 주 배관(20)으로 유입되는 과정에서 유체의 종류와 농도가 서로 달라 쉽게 혼합되지 못한 채 공정 장치(30)로 투입되는 문제점이 있다.
특히, 식각(etching) 공정의 경우, 도 1과 같은 유체 혼합 장치를 사용하면, 식각 용액으로 두 가지 이상의 유체가 투입될 때 탈이온수(DI water), HF, KOH 등의 각각의 유체가 충분히 혼합되지 않고 따로 분리된 상태로 유입된다. 이에 따라, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 식각하는 과정에서 기판 표면 전체를 고르게 식각하지 못하는 현상이 발생할 수 있다.
대한민국 공개특허 제10-2011-0054058호
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 유입되는 두 가지 이상의 유체를 충분히 혼합하여 토출할 수 있는 유체 혼합 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 식각 공정 시에 식각 용액으로 사용되는 서로 다른 이종의 유체를 충분히 혼합하여 제공함으로써 기판 표면 전체를 고르게 식각하고, 그에 따라 식각 품질을 향상시킬 수 있는 유체 혼합 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 유체 혼합 장치는 두 개의 유로를 통해 유입되는 제1 유체 및 제2 유체를 전달하는 입구측 배관; 일단이 상기 입구측 배관으로 접속되며, 상기 입구측 배관으로부터 유입되는 상기 제1 유체 및 상기 제2 유체를 혼합하여 혼합 유체를 토출하는 혼합 배관; 상기 혼합 배관의 타단에 접속되어, 상기 혼합 배관으로부터 유입되는 상기 혼합 유체를 공급받는 출구측 배관을 포함한다. 상기 혼합 배관은 내측에 중심축과 상기 중심축 상에 고정된 스크류 형상의 나선형 날개부를 구비하고, 상기 중심축 및 상기 나선형 날개부의 회전 동작에 의해 상기 제1 유체 및 상기 제2 유체를 혼합하여 토출한다.
상기 입구측 배관, 상기 혼합 배관 및 상기 출구측 배관은 투명 재질로 형성될 수 있다.
상기 제1 유체 및 상기 제2 유체는 종류와 농도가 서로 다른 이종의 유체일 수 있다.
상기 유체 혼합 장치는 상기 입구측 배관을 상기 혼합 배관의 일단에 체결하기 위한 입구측 소켓; 및 상기 혼합 배관의 타단을 후속 공정을 위한 외부의 공정 장치에 체결하기 위한 출구측 소켓을 더 포함할 수 있다.
상기 공정 장치는 식각 공정을 실시하는 장치일 수 있다.
본 발명의 유체 혼합 장치에 따르면, 유입되는 두 가지 이상의 유체를 충분히 혼합하여 제공할 수 있으며, 식각 공정 시에 식각 용액으로 사용되는 서로 다른 이종의 유체를 충분히 혼합하여 제공함으로써 기판 표면 전체를 고르게 식각하고, 그에 따라 식각 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 유체 혼합 장치의 개략적 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 혼합 장치의 개략적 구성도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유체 혼합 장치에 대해서 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 혼합 장치의 개략적 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 혼합 장치는 입구측 배관(110), 혼합 배관(120) 및 출구측 배관(130)을 포함한다.
입구측 배관(110)은 혼합 배관(120)에 접속되어 두 개의 유로를 통해 유입되는 제1 유체 및 제2 유체를 혼합 배관(120)으로 전달한다.
혼합 배관(120)은 그 일단이 입구측 배관(110)으로 접속되며, 입구측 배관(110)으로부터 유입되는 제1 유체 및 제2 유체를 혼합하여 혼합 유체를 출구측 배관(130)으로 토출한다.
출구측 배관(130)은 혼합 배관(120)의 타단에 접속되어, 혼합 배관(120)으로부터 유입되는 혼합 유체를 공급받아 후단에 접속된 외부의 공정 장치(미도시)로 투입한다.
혼합 배관(120)은 내측에 중심축(121)과 중심축(121) 상에 고정된 스크류 형상의 나선형 날개부(122)를 구비하여, 중심축(121) 및 나선형 날개부(122)의 회전 동작에 의해 입구측 배관(110)으로부터 유입되는 제1 유체 및 제2 유체를 혼합한다. 혼합 유체는 혼합 배관(120)으로부터 출구측 배관(130)으로 흘러 외부의 공정 장치(미도시)로 투입된다.
입구측 배관(110)은 입구측 소켓(140)을 통해 혼합 배관(120)의 일단에 체결될 수 있다. 또한, 혼합 배관(120)의 타단에는 혼합 배관(120)을 출구측 배관(130)을 통해 후속 공정을 위한 외부의 공정 장치(미도시)에 체결하기 위한 출구측 소켓(150)이 구성될 수 있다.
이와 같이, 일 실시예에 따른 유체 혼합 장치는 두 가지 유체를 혼합하는 혼합 배관(120) 내에 중심축(121)과 나선형 날개부(122)를 장착하여 회전시킴으로써, 두 가지 이상의 유체가 혼합 배관(120)을 통과하면서 충분히, 골고루 혼합될 수 있도록 돕는다.
일 실시예에서, 입구측 배관(110), 혼합 배관(120) 및 출구측 배관(130)은 투명 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
각 배관(110, 120, 130)을 투명 재질로 형성하면, 관리자가 유체 혼합 장치 내의 회전으로 인해 발생하는 소용돌이를 육안으로 확인하여 유체의 흐름 방향을 알 수 있다. 또한, 관리자가 투명 재질로 된 배관(110, 120, 130) 내의 소용돌이를 보고, 현재 배관(110, 120, 130) 내에 유체가 투입되고 있는지, 혹은 유체 투입 없이 대기 중인지 여부 등의 진행 상태를 판단할 수 있다.
특히, 종류와 농도가 서로 다른 이종의 제1 유체 및 제2 유체를 사용하는 식각 공정에서 이러한 유체 혼합 장치를 적용하면, 혼합 배관(120) 상에 흐르는 각각의 유체를 균일하게 혼합하여 기판 식각 공정에 투입할 수 있다.
이러한 경우, 출구측 배관(130)에 접속되는 외부의 공정 장치는 식각 공정을 실시하는 장치로서, 일 실시예에 따른 유체 혼합 장치를 통과하면서 골고루 혼합된 혼합 유체가 식각 공정으로 투입되어 식각 용액으로서의 역할을 수행하게 되고, 그에 따라 기판 표면 전체를 고르게 식각하여 식각 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 유체 혼합 장치의 구성은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
110: 입구측 배관
120: 혼합 배관
121: 중심축
122: 나선형 날개부
130: 출구측 배관
140: 입구측 소켓
150: 출구측 소켓

Claims (5)

  1. 두 개의 유로를 통해 유입되는 제1 유체 및 제2 유체를 전달하는 입구측 배관;
    일단이 상기 입구측 배관으로 접속되며, 상기 입구측 배관으로부터 유입되는 상기 제1 유체 및 상기 제2 유체를 혼합하여 혼합 유체를 토출하는 혼합 배관;
    상기 혼합 배관의 타단에 접속되어, 상기 혼합 배관으로부터 유입되는 상기 혼합 유체를 공급받는 출구측 배관을 포함하며,
    상기 혼합 배관은 내측에 중심축과 상기 중심축 상에 고정된 스크류 형상의 나선형 날개부를 구비하고, 상기 중심축 및 상기 나선형 날개부의 회전 동작에 의해 상기 제1 유체 및 상기 제2 유체를 혼합하여 상기 출구측 배관으로 토출하는 것을 특징으로 하는 유체 혼합 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입구측 배관, 상기 혼합 배관 및 상기 출구측 배관은 투명 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 유체 혼합 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유체 및 상기 제2 유체는 종류와 농도가 서로 다른 이종의 유체인 것을 특징으로 하는 유체 혼합 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 입구측 배관을 상기 혼합 배관의 일단에 체결하기 위한 입구측 소켓; 및
    상기 혼합 배관의 타단을 상기 출구측 배관에 체결하기 위한 출구측 소켓을 더 포함하는 유체 혼합 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 공정 장치는 식각 공정을 실시하는 장치인 것을 특징으로 하는 유체 혼합 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102502259B1 (ko) * 2021-12-27 2023-02-24 주식회사 뷰티맥스 화장품 조성물 제조 방법 및 시스템

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