KR20210082402A - 약액의 온도제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 약액의 온도제어장치에 관한 것으로, 서로 이격 배치되는 제1 및 제2 히트싱크 블록;
제1 및 제2히트싱크 블록 사이에 배치되며 냉각수 유로가 형성된 냉각수 블록; 제1히트싱크 블록과 냉각수 블록 사이 및 제2히트싱크 블록과 냉각수 블록 사이에 설치되는 열전소자; 및 단일관으로 형성되며, 약액이 유입되는 약액 유입부가 제1히트싱크 블록에 설치되고 약액이 배출되는 약액 배출부가 제2히트싱크 블록에 설치되어 약액이 제1히트싱크 블록과 제2히트싱크 블록을 차례로 관통하여 유동하도록 구성되는 약액관;을 포함한다.

Description

약액의 온도제어장치{Apparatus for controlling temperature of chemical liquid}
본 발명은 약액의 온도제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열전달 효율을 향상시키고, 약액의 누출을 방지할 수 있도록 하는 약액의 온도제어장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 공정 및 LCD(Liquid Crystal Display) 공정에서는 기판의 표면 처리를 위해 다양한 약액들을 이용하는 기판처리장치를 사용한다.
예를 들어, 기판처리장치는 기판의 식각 공정, 세정 공정 등을 처리하며, 이러한 기판의 공정에서는 불산, 황산, 질산, 인산 등과 같은 산성 용액이나, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 암모늄 등과 같은 알칼리성 용액, 또는 이들 중 어느 하나 또는 이들의 혼합액, 유기 용매 등의 다양한 종류의 약액이 사용된다.
이러한 다양한 종류의 약액을 이용하여 화학 반응을 일으킴으로써 기판상의 불필요한 물질이 제거되거나 세정된다. 기판을 처리하는 공정에서는 기판에 분사되는 약액의 온도가 공정의 주요 요인으로 작용한다. 즉, 식각 또는 세정 공정에서 약액의 온도를 일정하게 유지하는 것이 화학 반응을 원활하게 진행하기 위해 반드시 필요하다.
도 1은 종래 기술에 따른 약액 온도제어장치의 일실시예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 종래의 약액 온도제어장치(10)는 냉각/가열 유로(13)을 통해 냉각/가열 액체가 유입되어 배출되도록 구성되고, 냉각/가열 유로의 내측에 약액이 유동하도록 약액관(11)을 배치한 이중관 방식으로 구성되어 있다.
그러나, 종래 방식은 약액의 온도 제어를 위해 히터, 냉각장치 등 부피가 큰 장치가 요구되며 약액을 온도를 신속하게 변화시키기 어려워 원활한 약액 온도 조절이 어려운 문제점이 있었다.
한국 등록특허 제10-0753163호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 열전달 효율을 향상시키고, 약액의 누출을 방지할 수 있도록 하는 약액의 온도제어장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 일실시예에 따른 약액의 온도제어장치는, 서로 이격 배치되는 제1 및 제2히트싱크 블록; 제1 및 제2히트싱크 블록 사이에 배치되며 냉각수 유로가 형성된 냉각수 블록; 제1히트싱크 블록과 냉각수 블록 사이 및 제2히트싱크 블록과 냉각수 블록 사이에 설치되는 열전소자; 및 단일관으로 형성되며, 약액이 유입되는 약액 유입부가 제1히트싱크 블록에 설치되고 약액이 배출되는 약액 배출부가 제2히트싱크 블록에 설치되어 약액이 제1히트싱크 블록과 제2히트싱크 블록을 차례로 관통하여 유동하도록 구성되는 약액관;을 포함한다.
본 발명의 일실시예에서 약액관은, 불소수지 단일관으로 형성될 수 있다.
또한, 약액관은, 제1 및 제2히트싱크 블록 내부에는 길이방향으로 3개의 직관 형태가 상측부, 중간부, 하측부에 각각 배치되고, 제1 및 제2히트싱크 블록 외부에서 상측부와 중간부, 중간부와 하측부 직관 부분을 세로방향으로 서로 연결하는 2개의 방향전환부가 각각 구비될 수 있다.
본 발명에 의하면 약액관이 단일관으로 형성됨으로써 약액 온도제어장치에서의 약액 누출을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 약액관에 방향전환부가 구비됨으로써 약액의 유속과 유량이 균일해지고 유동이 원활하게 진행되어 사장체적(Dead volume)을 최소화함으로써 침전물의 발생을 억제하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 약액관에 복수개의 방향전환부가 구비되어 약액 유로가 늘어나게 됨으로써 열전달 구간이 길어져 열전달 효율을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 약액 온도제어장치의 일실시예를 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 약액 온도제어장치의 사시도이고,
도 3은 도 2의 A-A'방향 단면도이고,
도 4는 도 2의 B-B'방향 단면도이고,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 약액 온도제어장치의 사시도이고,
도 6은 도 5의 A-A'방향 단면도이고,
도 7은 도 5의 B-B'방향 단면도이고,
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 약액 온도제어장치의 사시도이고,
도 9는 도 8의 A-A'방향 단면도이고,
도 10은 도 8의 B-B'방향 단면도이고,
도 11은 도 10에 방향전환부 고정 블록이 추가된 것을 도시한 것이고,
도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 약액 온도제어장치의 사시도이고,
도 13은 도 12의 정면도 및 배면도를 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 약액의 온도제어장치의 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A'방향 단면도이고, 도 4는 도 2의 B-B'방향 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 약액의 온도제어장치(100)는, 서로 이격 배치되는 제1 및 제2히트싱크 블록(120)과, 제1 및 제2히트싱크 블록(120) 사이에 배치되는 냉각수 블록(150)과, 제1 및 제2히트싱크 블록(120)를 관통하여 배치되는 약액관(110)과, 냉각수 블록(150)과 히트싱크 블록(120) 사이에 설치되는 열전소자(130)를 포함한다.
제1 및 제2히트싱크 블록(120)은, 약액관(110)의 외경보다 큰 두께를 갖는, 사각판형으로 형성되며, 내부에 설치된 약액관(110)에서 유동되는 약액의 온도를 제어할 수 있도록 열전달이 원활한 재질을 사용하는 것이 바람직한데, 일례로 알루미늄 재질로 제조될 수 있다.
열전소자(130)는, 인가되는 전원의 극성에 따라 냉각과 가열 동작이 가능한 소자로서 제1 및 제2히트싱크 블록(120)을 냉각 또는 가열함으로써 제1 및 제2히트싱크 블록(120) 내부에 설치된 약액관(110)을 유동하는 약액의 온도를 조절할 수 있게 된다.
냉각수 블록(150)은, 제1 및 제2히트싱크 블록(120)의 외관과 대응되는 사각 판형으로 외관이 형성되고, 내부에는 냉각수가 유동할 수 있는 냉각수 유로가 구비된다. 이와 같이 구성된 냉각수 블록(150)은 제1 및 제2히트싱크 블록(120) 사이에 설치되고, 냉각수 블록(150)과 히트싱크 블록들(120) 사이에는 열전소자(130)가 설치됨으로써 열전소자(130)에서 발생되는 열을 냉각하여 열 충격으로 인한 에이징을 방지할 수 있게 된다. 냉각수 블록(150)은 열전달이 원활하도록 알루미늄 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
약액관(110)은, 약액이 유입되어 배출되는 중공 배관으로, 그 재질로는 약액과 화학 반응을 일으키지 않도록 내화학성, 내식성이 강한 불소수지 소재, 일례로 PFA(Poly Fluoro Alkoxy), PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene) 등의 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에서 약액관(110)은, 약액이 유입되는 약액 유입부(111)가 제1히트싱크 블록(120)에 설치되고 약액이 배출되는 약액 배출부(113)가 제2히트싱크 블록(120)에 설치되어 약액이 2개의 히트싱크 블록들(120)을 차례로 관통하여 유동하도록 구성된다.
여기서, 약액관(110)은 약액 유입부(111) 및 약액 배출부(113)의 반대측에서 히트싱크 블록(120)의 외부로 돌출되어 약액의 유동 방향을 전환시키는 방향전환부(115)가 각각 형성된다.
이와 같이, 약액관(110)은 제1 및 제2히트싱크 블록(120)의 상측부에서 제1방향(도면에서는 우측 방향)으로 연장된 이후 방향전환부(115)를 거쳐 제1 및 제2히트싱크 블록(120)의 하측부에서 제1방향과 반대되는 제2방향(도면에서는 좌측 방향)으로 180도 방향전환되어 연장되어 'U'자형을 형성한다.
본 발명의 일실시예에서 방향전환부(115)를 거쳐 제1 및 제2히트싱크 블록(120)의 하측부에서 제2방향으로 연장되는 한쌍의 약액관(110)의 단부는, 서로 이격된 한쌍의 히트싱크 블록들(120)을 가로지르며 가로방향으로 연장 배치되는 매니폴드 블록(170)에 의해 연결된다.
매니폴드 블록(170)은 내부에 유동공간이 형성되며 외관은 대략 직육면체로 구성되며, 그 소재는 내화학성, 내식성이 강한 불소수지로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 따른 약액의 온도제어장치(100)에서, 약액관(110)의 약액 유입부(111)를 통해 유입된 약액은 제1방향으로 제1히트싱크 블록(120)의 상측부를 통과한 이후 방향전환부(115)를 거쳐 180도로 유동방향이 전환되어 제1방향과 반대되는 제2방향으로 제1히트싱크 블록(120)의 하측부를 통과하여 유동되고, 다음으로 매니폴드 블록(170)을 통과하며 가로방향으로 이동하여 매니폴드 블록(170)에 연결된 제2히트싱크 블록(120)의 하측부 약액관(110)에 도달한다. 이후 약액은 제2히트싱크 블록(120)의 하측부에 설치된 약액관(110)을 통해 다시 제1방향으로 유동된 이후 방향전환부(115)를 통해 180도로 유동방향이 전환되어 제2히트싱크 블록(120)에 상측부 약액관(110)을 통해 제2방향으로 이동된 이후 약액 배출부(113)를 통해 배출될 수 있게 된다.
이와 같이 구성됨으로써, 본 발명의 일실시예에 따른 약액 온도제어장치(100)는 약액관(110) 내부를 유동하는 약액의 온도를 열전소자(130)에 의해 냉각 또는 가열시킴으로써 약액의 온도를 조절할 수 있게 된다.
그러나, 전술한 일실시예에 따른 약액 온도제어장치(100)은, 약액이 유동하는 유로를 형성하도록 매니폴드 블록(170)과 약액관(110)이 결합되어 구성되기 때문에 결합 부위에 누출(leak)가 발생할 가능성이 있는 문제점이 있다.
또한, 매니폴드 블록(170)이 직육면체 형태이기 때문에 각 모서리와 모퉁이 부위에서 유속 차이가 발생하며 사장영역(Dead zone)이 형성될 수 있다. 콜로이드 상의 약액이 유동할 경우, 이러한 사장영역에서는 침전물이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 제2실시예에서는 매니폴드 블록(170) 구성을 삭제하고, 약액관(110)을 단일관으로 형성함으로써 이러한 일실시예의 문제점을 해소하는데, 구체적인 구성 및 작용은 이하에서 상술한다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 약액의 온도제어장치의 사시도이고, 도 6은 도 5의 A-A'방향 단면도이고, 도 7은 도 5의 B-B'방향 단면도이다. 이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 제1실시예와 동일한 도면부호를 가지는 구성은 동일한 기능을 하는 동일한 구성으로, 그 설명을 생략하고 차별되는 구성을 중심으로 설명한다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 약액의 온도제어장치(200)는, 제1 및 제2히트싱크 블록(120)과, 제1 및 제2히트싱크 블록(120) 사이에 배치되는 냉각수 블록(150)과, 제1 및 제2히트싱크 블록(120)를 관통하여 배치되는 약액관(210)과, 냉각수 블록(150)과 히트싱크 블록(120) 사이에 설치되는 열전소자(130)를 포함한다.
열전소자(130)는 복수개가 설치될 수 있으며, 히트싱크 블록(120) 내부에 설치된 약액관(210)의 경로에 대응되게 배치하는 것이 바람직하다. 이에 따라 약액관(210) 내부 약액의 온도 조절을 신속하게 원활하게 수행할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에서는 열전소자(130)에 의해 가열 또는 냉각이 발생하게 되는데, 일례로 불소수지 소재로 형성된 약액관(210)은 이러한 열전소자(130)을 통해 팽창되거나 수축된다. 따라서, 불소수지 소재 약액관(210)의 팽창 및 수축(최대 ±5% 정도)을 고려하여 히트싱크 블록(120)과 약액관(210) 사이의 이격현상을 방지할 수 있도록 약액관(210)은 최대 6% 정도의 억지끼움으로 히트싱크 블록(120)에 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 열전소자(130)는 가열, 냉각이 반복적으로 발생되는 상황에서 열전달 효과를 최대로 하기 위해서 정압 나사 조임으로 고정될 수 있다. 다만, 최대 길이 1m 이하의 소형 장치에서의 열팽창 정도가 정압 나사의 조절 범위보다 상당히 작아서 정압 나사를 사용하지 않고 일반 나사 체결방식을 적용할 수도 있다. 그러나, q본 발명에서는 열전소자(130)가 가열, 냉각에 의해 완전히 반대방향으로 반복 하중이 걸리기 때문에 나사 풀림 현상이 발생할 가능성이 있기 때문에 이를 방지하기 위해 나사산 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 나사산 접착제를 사용하는 나사 체결방식은 열전소자(130)의 가열/냉각이 영향을 미치는 히트싱크 블록(120)이나 냉각수 블록(150) 등을 고정하기 위한 나사 체결구조에 모두 적용될 수 있다.
도 5 내지 도 7의 실시예에서 약액관(210)은, 일례로 불소수지 소재로 형성되며, 단일관으로 형성되어 제1 및 제2히트싱크 블록(120)의 내부를 관통하여 설치됨으로써 내부를 유동하는 약액의 누출을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 약액관(210)의 구성을 보다 상세히 살펴보면, 약액이 유입되는 약액 유입부(211)가 제1히트싱크 블록(120)에 설치되고 약액이 배출되는 약액 배출부(213)가 제2히트싱크 블록(120)에 설치되어 약액이 2개의 히트싱크 블록들(120)을 차례로 지나면서 유동하도록 구성된다.
약액관(210)은 히트싱크 블록(120)과의 열전달 면적을 보다 증가시킬 수 있도록, 한 쌍의 히트싱크 블록(120)들의 내부에 대략 'S'자형으로 각각 배치되도록 형성될 수 있다.
여기서, 약액관(210)은, 제1 및 제2히트싱크 블록(120) 내부에 길이방향으로 3개의 직관 형태가 상측부, 중간부, 하측부에 각각 배치되고, 제1 및 제2히트싱크 블록(120) 외부에서 상측부와 중간부, 중간부와 하측부 직관 부분을 세로방향으로 서로 연결된다.
즉, 약액관(210)은, 제1 및 제2히트싱크 블록(120)의 상측부에서 제1방향(도면에서는 우측 방향)으로 연장된 이후 방향전환부(215)를 거쳐 제1 및 제2히트싱크 블록(120)의 중간부에서 제1방향과 반대되는 제2방향(도면에서는 좌측 방향)으로 180도 방향전환되어 연장되고, 이후 방향전환부(216)를 거쳐 제1방향(도면에서는 우측 방향)으로 180도 방향전환되어 연장됨으로써 대략 'S'자형을 형성하게 된다.
이에 따라 제1 및 제2히트싱크 블록(120)의 후단(도면에서 우측단)에 상측부 직관과 중간부 직관을 연결하는 1개의 방향전환부(215)가 돌출 구비되고, 제1 및 제2히트싱크 블록(120)의 전단(도면에서 좌측단)에 중간부 직관과 하측부 직관을 연결하는 1개의 방향전환부(216)가 돌출 구비된다.
또한, 제1히트싱크 블록(120)의 후단(도면에서 우측단)과 제2히트싱크 블록(120)의 후단(도면에서 우측단)에서 하측부 직관 부분을 가로방향으로 서로 연결하는 방향전환부(217)이 돌출 구비된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 약액의 온도제어장치(200)에서, 약액관(210)의 약액 유입부(211)를 통해 유입된 약액은 제1방향으로 제1히트싱크 블록(120)의 상측부를 통과한 이후 방향전환부(215)를 거쳐 180도로 유동방향이 전환되어 제1방향과 반대되는 제2방향으로 제1히트싱크 블록(120)의 중간부를 통과하여 유동되고, 다음으로 제1히트싱크 블록(120)의 전단에 위치한 방향전환부(216)을 거쳐 180도로 유동방향이 전환되어 다시 제1방향으로 제1히트싱크 블록(120)의 하측부를 통과하게 된다.
이후, 약액은 제1히트싱크 블록(120)의 후단 하측부에 위치한 방향전환부(217)를 통해 가로방향으로 이동하여 제2히트싱크 블록(120)의 후단 하측부에서 제2방향으로 유동되고 제2히트싱크 블록(120)의 전단 하측부에서 방향전환부(216)를 통해 180도 방향 전환되어 제1방향으로 제2히트싱크 블록(120)의 중간부를 통과하고, 제2히트싱크 블록(120)의 후단 중간부에서 방향전환부(215)를 통해 제2히트싱크 블록(120)의 후단 상측부에서 제2방향으로 유동하여 약액 배출부(213)를 통해 배출되게 된다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 약액의 온도제어장치(200)은 약액관(210)을 단일관 형태로 구성하고 다수의 방향전환부(215,216,217)를 구비하여 열전달 구간을 대폭 증가시킴으로써 결과적으로 온도 변화 특성 및 열전달 효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 제1실시예에서 사용된 매니폴드 블록(170)의 구성을 삭제하고 유동이 원활하게 진행될 수 있는 방향전환부(215,216,217)을 구비한 단일관으로 약액이 유동하는 유로를 형성함으로써 약액의 누출을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 사장영역(Dead zone) 없이 유동하여 침전물 발생을 방지하며 약액관(210)을 유동하는 약액의 유속 및 유량을 일정하게 제어가 가능한 장점이 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 약액관(210)은, 내부를 유동하는 약액의 유량을 고려하면 전체 체적이 대략 400 x 120 x 82.5mm이거나 그 이상인 것이 바람직하다.
이러한 복수의 방향전환부(215,216,217)를 구비한 약액관(210)을 제조하기 위한 방법의 일실시예는 다음과 같다.
먼저, 소정 범위의 크기를 갖는 세라믹 가루 분말을 고온으로 가열한 이후 약액관(210) 내부에 충진한다.
다음으로, 벤딩머신으로 치수에 맞게 벤딩 작업을 수행하여 하나의 방향전환부(215)를 형성한다.
이후, 고온의 공기로 5분 정도 열처리한 다음, 공기중에서 자연 냉각하여 방향전환부(215)에서의 벤딩 작업에 의한 잔류 응력을 제거함으로써 'U'자형의 약액관(210)을 형성한다.
동일한 방식으로 정해진 위치에서 방향전환부(216)를 형성하여 대략 'S'자형의 불소수지 소재 약액관(210)을 형성하고, 추가적으로 방향전환부(217)를 형성함으로써 최종적인 다수의 방향전환부(215,216,217)를 갖는 약액관(210)을 완성하게 된다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 약액 온도제어장치의 사시도이고, 도 9는 도 8의 A-A'방향 단면도이고, 도 10은 도 8의 B-B'방향 단면도이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 약액 온도제어장치(300)는, 제1 및 제2히트싱크 블록(120)과, 제1 및 제2히트싱크 블록(120) 사이에 배치되는 냉각수 블록(150)과, 제1 및 제2히트싱크 블록(120)를 관통하여 배치되는 약액관(310)과, 냉각수 블록(150)과 히트싱크 블록(120) 사이에 설치되는 열전소자(130)를 포함한다.
본 발명의 제3실시예에서는, 약액이 유입되는 약액 유입부(311)가 제1히트싱크 블록(120)에 설치되고 약액이 배출되는 약액 배출부(313)가 제2히트싱크 블록(120)에 설치되어 약액이 2개의 히트싱크 블록들(120)을 차례로 지나면서 유동하도록 구성되는데, 특히 약액관(210)은 히트싱크 블록(120)과의 열전달 면적을 제2실시예보다 더 증가시킬 수 있도록, 한 쌍의 히트싱크 블록(120)들의 내부에 대략 'W'자형으로 각각 배치되도록 형성될 수 있다.
여기서, 약액관(310)은, 제1 및 제2히트싱크 블록(120) 내부에 길이방향으로 4개의 직관 형태가 각각 배치되고, 제1 및 제2히트싱크 블록(120) 외부에서 직관 부분이 세로방향으로 다수의 방향전환부(315,316,317)에 의해 서로 연결된다.
또한, 제1히트싱크 블록(120)의 전단과 제2히트싱크 블록(120)의 전단에서 최하측 직관 부분을 가로방향으로 서로 연결하는 방향전환부(318)이 돌출 구비된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제3실시예에 따른 약액 온도제어장치(300)는, 약액관(310)을 단일관 형태로 구성하고 다수의 방향전환부(315,316,317,318)를 구비함으로써 단위공간에서의 전열 면적을 보다 더 향상시킬 수 있게 된다. 본 발명의 약액 온도제어장치(300)는, 일례로 반도체 제조 공정에 적용될 수 있는데 이 경우 제한된 설치공간에서 전열 면적을 극대화함으로써 가열 또는 냉각 효율을 더욱 향상시킬 수 있게 된다. 제3실시예는 'U'자형의 약액관(110)을 구비한 제1실시예에 비해 2배에 해당하는 전열 면적을 가질 수 있게 된다.
한편, 도 11은 도 10에 방향전환부 고정 블록이 추가된 것을 도시한 것이다.
도 11에 도시된 실시예에서는, 약액관(310)의 방향전환부(315,316,317,318)를 외측에서 감싸는 방향전환부 고정 블록(180)이 구비된다.
이와 같이 방향전환부 고정 블록(180)은 방향전환부(315,316,317,318)의 외측에 설치됨으로써 방향전환부(315,316,317,318)의 외부 노출을 방지하게 된다.
여기서, 방향전환부 고정 블록(180)은 단열 소재로 형성될 수 있으며 방향전환부(315,316,317,318)의 이동을 제한하며 외부 충격에서 보호할 수 있는 강성을 가지는 것이 바람직하다.
방향전환부(315,316,317,318)가 외부에 노출될 경우, 단열에 취약하게 되며 열전소자(130)가 작동하여 가열 또는 냉각이 반복됨에 따라 열충격에 의해 불소수지 소재의 약액관(310)가 변형될 가능성이 있다. 본 실시예에서는 방향전환부 고정 블록(180)를 설치함으로써 단열 효과를 증대시키고 약액관(310)의 변형, 왜곡을 방지할 수 있게 된다. 또한, 약액관(310)를 벤딩하여 방향전환부(315,316,317,318)를 형성하는 벤딩 작업에서 약액관(310)의 벤딩 후 방향전환부 고정 블록(180)을 바로 체결함으로써 벤딩 작업 효율을 향상시키는 장점이 있다.
방향전환부 고정 블록(180)은 도 11의 실시예에서 적용되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 방향전환부를 포함하는 본 발명의 다른 실시예들에서도 적용될 수 있음은 물론이다.
도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 약액 온도제어장치의 사시도이고, 도 13a는 도 12의 정면도이고, 도 13b는 도 13의 배면도를 도시한 것이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 약액 온도제어장치(400)는 냉각수 블록(150)을 감싸는 스파이럴 형상의 약액관(410)을 포함한다.
이와 같이 약액관(410)을 벤딩 성형하고 냉각수 블록(150)의 외측을 감싸도록 설치할 경우, 제3실시예의 전열 면적을 그대로 유지하여 열전달 효율이 높을 뿐만 아니라 제작이 보다 용이한 장점이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100,200: 약액의 온도제어장치
111,211,311: 약액 유입부
113,213,313: 약액 배출부
115,215,216,217,315,316,317,318: 방향전환부
120: 히트싱크 블록
130: 열전소자
150: 냉각수 블록
170: 매니폴드 블록
180: 방향전환부 고정 블록

Claims (3)

  1. 서로 이격 배치되는 제1 및 제2 히트싱크 블록;
    제1 및 제2히트싱크 블록 사이에 배치되며 냉각수 유로가 형성된 냉각수 블록;
    제1히트싱크 블록과 냉각수 블록 사이 및 제2히트싱크 블록과 냉각수 블록 사이에 설치되는 열전소자; 및
    단일관으로 형성되며, 약액이 유입되는 약액 유입부가 제1히트싱크 블록에 설치되고 약액이 배출되는 약액 배출부가 제2히트싱크 블록에 설치되어 약액이 제1히트싱크 블록과 제2히트싱크 블록을 차례로 관통하여 유동하도록 구성되는 약액관;을 포함하는, 약액의 온도제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    약액관은,
    불소수지 단일관으로 형성되는, 약액의 온도제어장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    약액관은,
    제1 및 제2히트싱크 블록 내부에는 길이방향으로 3개의 직관 형태가 상측부, 중간부, 하측부에 각각 배치되고,
    제1 및 제2히트싱크 블록 외부에서 상측부와 중간부, 중간부와 하측부 직관 부분을 세로방향으로 서로 연결하는 2개의 방향전환부가 각각 구비되는, 약액의 온도제어장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210151337A1 (en) * 2019-11-15 2021-05-20 Min Cheol BANG Temperature control device for chemical liquid used in semiconductor manufacturing process
KR102393813B1 (ko) * 2022-02-24 2022-05-04 주식회사 아크트리아 딥러닝 기반 반도체 약액의 정밀 온도 제어 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002301761A (ja) * 2001-04-06 2002-10-15 Shin Etsu Polymer Co Ltd 熱可塑性樹脂管の曲げ加工方法
KR20070019520A (ko) * 2003-12-15 2007-02-15 우수이 고쿠사이 산교 가부시키가이샤 열교환기
KR100753163B1 (ko) 2006-04-10 2007-08-30 와이앤케이텍 주식회사 온도센서를 이용한 약액 제조방법 및 교반 시스템
JP2008064382A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Orion Mach Co Ltd 薬液用熱交換器
KR102076110B1 (ko) * 2019-11-15 2020-02-11 방민철 반도체 제조를 위한 약액의 온도제어장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002301761A (ja) * 2001-04-06 2002-10-15 Shin Etsu Polymer Co Ltd 熱可塑性樹脂管の曲げ加工方法
KR20070019520A (ko) * 2003-12-15 2007-02-15 우수이 고쿠사이 산교 가부시키가이샤 열교환기
KR100753163B1 (ko) 2006-04-10 2007-08-30 와이앤케이텍 주식회사 온도센서를 이용한 약액 제조방법 및 교반 시스템
JP2008064382A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Orion Mach Co Ltd 薬液用熱交換器
KR102076110B1 (ko) * 2019-11-15 2020-02-11 방민철 반도체 제조를 위한 약액의 온도제어장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210151337A1 (en) * 2019-11-15 2021-05-20 Min Cheol BANG Temperature control device for chemical liquid used in semiconductor manufacturing process
US11587806B2 (en) * 2019-11-15 2023-02-21 Min Cheol BANG Temperature control device for chemical liquid used in semiconductor manufacturing process
KR102393813B1 (ko) * 2022-02-24 2022-05-04 주식회사 아크트리아 딥러닝 기반 반도체 약액의 정밀 온도 제어 시스템
WO2023163283A1 (ko) * 2022-02-24 2023-08-31 주식회사 아크트리아 딥러닝 기반 반도체 약액의 정밀 온도 제어 시스템

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