KR20210109761A - 디스플레이 반도체 가공용 냉각수 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 디스플레이 장치의 반도체 소자 부품 등을 가공할 때 발생되는 열을 냉각시키기 위한 냉각수를 일반 물 또는 알콜로 사용하여도 화학성분이 함유된 일반 가공용 냉각수의 냉각효율을 얻을 수 있도록 한 냉각수 공급장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 화학성분에 의해 형질이 변형되는 특정부품을 가공하기 위한 가공장치에서 냉각수를 공급할 수 있도록 한 냉각수 공급장치에 있어서, 물이나 알콜 또는 이들의 혼합물로 된 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급선로와; 상기 냉각수 공급선로와 결합되어 냉각수 측으로 냉각유체를 공급하여 냉각수가 목적하는 저온으로 진행될 수 있도록 한 냉각구동부와; 상기 냉각구동부에 결합되어 냉각수가 냉각유체에 의해 냉각되는 상태를 유지하며 부품의 가공지점으로 공급되도록 한 공급배관;을 포함하여 구성된다.

Description

디스플레이 반도체 가공용 냉각수 공급장치{Cooling water supply for display semiconductor processing}

본 발명은 디스플레이 반도체 가공용 냉각수 공급장치에 관한 것이다.

상세하게 본 발명은, 디스플레이 장치의 반도체 소자 부품 등을 가공할 때 발생되는 열을 냉각시키기 위한 냉각수를 일반 물 또는 알콜로 사용하여도 화학성분이 함유된 일반 가공용 냉각수의 냉각효율을 얻을 수 있도록 한 냉각수 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 선반이나 밀링 등의 가공장치 특히, 특정한 부품의 자동화 가공을 위한 CNC 선반, CNC 밀링 등(이하, CNC)에는 가공 대상물과 가공공구 간에 발생되는 열을 냉각시키기 위한 냉각수가 공급된다.

이와 같은 냉각수는 일반 물이나 알콜 등으로는 얻기 어려운 냉각효율을 얻을 수 있도록 하기 위해 여러 화학성분이 함유되며, 이와 같은 화학성분은 특정의 부품 가공분야 특히, 디스플레이 반도체 가공 분야에 적용할 경우 부품의 형질을 변형시키게 되어 부품의 불량을 야기시키게 된다.

따라서, 부품의 형질 변형을 방지하기 위해 디스플레이 반도체와 같은 특정 부품의 가공분야에서는 가공용 냉각수로 물(하수 또는 상수)이나 알콜(물 또는 알콜 만을 사용할 수 있지만, 알콜의 인화성으로 인해 물을 주성분으로 알콜을 혼합한 냉각수)만을 사용할 수 있게 되는데, 이와 같은 물이나 알콜에 의한 냉각수는 화학성분이 함유된 일반 냉각수에 비해 냉각효율이 상당히 낮은 문제점이 발생된다.

상기 냉각효율의 문제점을 극복하기 위해 대한민국 등록실용신안 제20-0388429호(2005.06.21. 등록, 이하 선행발명1)와, 대한민국 등록특허 제10-1063665호(2011.09.01. 등록, 이하 선행발명2)에서와 같은 장치를 적용할 수 있다.

이와 같은 선행발명1, 선행발명2는 가공장치로 냉각수를 공급하기 이전에 미리 대형의 냉각장치를 사용하여 냉각시킨 후 이를 냉각수로 공급하는 구성이 제안되기는 하였으나, 이는 상당히 대형화된 구조물을 요구하기 때문에 CNC에 적용하기 어렵고, 특히 과도한 비용이 소모되어 일부의 CNC에만 국한적으로 적용하여 디스플레이 반도체 부품의 가공 생산성을 저해시키는 문제점이 노출된다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 발명한 것이다.

이에 본 발명은, 물이나 알콜 또는 물과 알콜을 혼합하여서 된 냉각수를 진행시키는 과정에서 소형의 냉각기를 구동시켜 알콜이나 물의 진행과 동시에 냉각과정이 수행될 수 있도록 한 구성을 구현하고, 그 구성이 소형화되어 전체 CNC에 저렴한 비용으로 적용할 수 있게 되며, 특히, 전체 CNC에 손쉽게 적용하여 디스플레이 반도체 가공 등과 같은 특정부품 가공의 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 냉각수 공급장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래의 구성을 갖는다.

본 발명은, 화학성분에 의해 형질이 변형되는 특정부품을 가공하기 위한 가공장치에서 냉각수를 공급할 수 있도록 한 냉각수 공급장치에 있어서, 물이나 알콜 또는 이들의 혼합물로 된 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급선로와; 상기 냉각수 공급선로와 결합되어 냉각수 측으로 냉각유체를 공급하여 냉각수가 목적하는 저온으로 진행될 수 있도록 한 냉각구동부와; 상기 냉각구동부에 결합되어 냉각수가 냉각유체에 의해 냉각되는 상태를 유지하며 부품의 가공지점으로 공급되도록 한 공급배관;을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 냉각구동부는, 냉각유체를 생성하여 분사하는 냉각기와; 상기 냉각기와 결합되며, 내부에 동심을 갖는 이중 통로가 형성되어, 상기 냉각수 공급선로가 결합되면, 내측 통로로 냉각수가 진행됨과 동시에 외측 통로로 냉각유체가 진행되도록 하는 병합관부;를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 냉각구동부는 병합관부의 외측과 연통되도록 일단이 결합되고, 타단이 냉각수 공급선로 외측에 결합된 후 다시 병합관부 측으로 연통되도록 결합되어 공급배관 측으로 진행되는 일부의 냉각유체가 바이패스됨에 의해 냉각수가 병합관부로 진입하기 이전에 예비냉각되도록 하는 냉각유체 바이패스관;을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 냉각유체 바이패스관은, 일측에 냉각유체의 바이패스 압력을 조절하여 냉각기에서 분사되는 냉각유체의 진행압력을 조절할 수 있도록 한 조절밸브;를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 공급배관은 이중관으로 형성되어 상기 냉각구동부를 통과한 냉각수는 내측관으로 진행되고, 상기 냉각구동부를 통과한 냉각유체는 외측관으로 진행되도록 구성된다.

특히, 상기 공급배관은 내측관의 외형이 단면상 다각형의 형태로 형성되고, 냉각유체의 진행압력을 높이기 위해 길이방향으로 트위스트되어 형성된다.

이상에서와 같이 본 발명은, 물이나 알콜 또는 이들의 혼합물로 된 냉각수를 사용하여 화학성분이 함유된 일반 가공용 냉각수의 냉각효율을 얻을 수 있게 되어 디스플레이 반도체 가공 등과 같은 특정부품의 가공시 가공 대상물의 형질 변형에 의한 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 물이나 알콜 또는 이들의 혼합물로 된 냉각수를 공급하기 위한 구성이 소형화되어 일반 가공장치 특히, CNC에 보다 저렴한 비용으로 손쉽게 적용될 수 있게 되어 가공의 생산성 향상 및 이에 따라 전체 생산라인에서의 생산성 향상에 일조할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 냉각수 공급장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 냉각수 공급장치의 냉각구동부의 내부 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 냉각수 공급장치의 공급배관의 내부 구성도.
도 4a, 4b는 본 발명에 의한 냉각수 공급장치의 공급배관 예시도.

도 1은 본 발명에 의한 냉각수 공급장치의 구성도, 도 2는 본 발명에 의한 냉각수 공급장치의 냉각구동부의 내부 구성도, 도 3은 본 발명에 의한 냉각수 공급장치의 공급배관의 내부 구성도, 도 4a, 4b는 본 발명에 의한 냉각수 공급장치의 공급배관 예시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 의한 냉각수 공급장치는 냉각수 공급선로(10), 냉각구동부(20), 공급배관(30)으로 구성된다. 도면에서 냉각수 공급선로(10)를 통해 공급되는 냉각수의 공급압력과 냉각구동부를 통해 공급되는 냉각유체의 공급압력을 제공하기 위한 펌프 및 냉각수 저수통 등은 통상의 사항으로 예시를 생략한 것임을 밝혀둔다.

상기 냉각수 공급선로(10)는 물이나 알콜 또는 이들의 혼합물로 된 냉각수(이하, 냉각수)를 공급하기 위한 호스로 적용된다. 이때, 상기 냉각수 공급선로는 물과 알콜을 각각 개별적으로 공급하기 위해 2개의 호스를 적용하거나 또는 이중관 형태로 구성할 수도 있는 것으로 본 실시예에서 공급되는 냉각수는 물과 알콜을 미리 혼합하여 공급하는 것으로 단일의 호스만을 도시한다.

상기 냉각구동부(20)는 상기 냉각수 공급선로(10)와 결합되어 냉각수 측으로 냉각유체를 공급하여 냉각수가 목적하는 저온으로 진행될 수 있도록 한 것이다. 이를 위해 상기 냉각구동부(20)는 냉각기(21), 병합관부(22)로 이루어진 기본 구성을 가지며, 추가된 구성으로 냉각유체 바이패스관(23)이 더 갖추어져 구성된다.

상기 냉각기(21)는 고효율의 소형 냉각기를 적용하며, 이는 기성제품으로 내부의 냉매에 의해 냉각유체를 생성하여 전술한 펌프에 의해 냉각유체를 분사할 수 있도록 한 것이다.

상기 병합관부(22)는 냉각기(21)의 냉각유체가 분사되는 단부에 결합되는 것으로 내부에 동심을 갖는 이중통로(24)가 형성된다. 이와 같은 병합관부(22)는 상기 냉각수 공급선로(10)가 결합되면, 내측통로(25)로 냉각수가 진행되도록 하고, 외측통로(26)로 냉각유체가 진행되도록 구성된 것이다.

상기 냉각유체 바이패스관(23)은 병합관부(22)의 외측과 연통되도록 일단이 결합되고, 타단이 냉각수 공급선로(10) 외측에 결합된 후 다시 병합관부(22) 측으로 연통되도록 결합된다. 이와 같은 냉각유체 바이패스관(23)은 공급배관(30) 측으로 진행되는 일부의 냉각유체가 바이패스됨에 의해 냉각수가 병합관부(22)로 진입하기 이전에 예비냉각되도록 하여 보다 우수한 냉각효율을 얻을 수 있도록 한 구성이다.

특히, 상기 냉각유체 바이패스관(23)에는 조절밸브(27)가 설치되는데, 상기 조절밸브(27)는 냉각유체의 바이패스 압력을 조절하여 냉각기(21)에서 분사되는 냉각유체의 진행압력을 조절할 수 있도록 하여 냉각수와 냉각유체의 공급압력을 전체적으로 일치시키는 등과 같이 조절할 수 있도록 한 것이다.

도면 중 미설명 부호 28은 냉각구동부(20)를 가공장치에 설치할 때의 편의를 위한 설치대를 나타낸다.

상기 공급배관(30)은 냉각구동부(20)에 결합되어 냉각수가 냉각유체에 의해 냉각되는 상태를 유지하며 부품의 가공지점으로 공급되도록 한 것이다. 이를 위해 상기 공급배관(30)은 이중관으로 형성된다.

즉, 상기 공급배관(30)은 냉각구동부(20)를 통과한 냉각수는 내측관(31)으로 진행되고, 상기 냉각구동부(20)를 통과한 냉각유체는 외측관(32)으로 진행되도록 구성된 것이다.

이때, 상기 공급배관(30)은 도 4a, 4b와 같이 내측관(31)이 삼각, 사각(또는 그 이상의 다각형)으로 형성되어 내측관(31)과 외측관(32)에 냉각유체가 진행되기 위한 공간이 형성되며, 특히, 상기 내측관(31)은 길이방향으로 트위스트된 형태로 형성되면, 냉각유체의 진행압력이 높아져 공급배관(30)에서 작업지점으로 분사될 때 그 내측의 냉각수 냉각효율을 더 향상시킬 수 있게 된다.

도면 중 미설명 부호 33은 배출배관을 통해 냉각수와 냉각유체가 분사되도록 한 노즐을 나타낸다.

10: 냉각수 공급선로 20: 냉각구동부
21: 냉각기 22: 병합관부
23: 냉각유체 바이패스관 24: 이중통로
25: 내측통로 26: 외측통로
27: 조절밸브 30: 공급배관
31: 내측관 32: 외측관

Claims (6)

1. 화학성분에 의해 형질이 변형되는 특정부품을 가공하기 위한 가공장치에서 냉각수를 공급할 수 있도록 한 냉각수 공급장치에 있어서,
   물이나 알콜 또는 이들의 혼합물로 된 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급선로(10)와;
   상기 냉각수 공급선로(10)와 결합되어 냉각수 측으로 냉각유체를 공급하여 냉각수가 목적하는 저온으로 진행될 수 있도록 한 냉각구동부(20)와;
   상기 냉각구동부(20)에 결합되어 냉각수가 냉각유체에 의해 냉각되는 상태를 유지하며 부품의 가공지점으로 공급되도록 한 공급배관(30);을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 반도체 가공용 냉각수 공급장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 냉각구동부(20)는
   냉각유체를 생성하여 분사하는 냉각기(21)와;
   상기 냉각기(21)와 결합되며, 내부에 동심을 갖는 이중통로(24)가 형성되어, 상기 냉각수 공급선로(10)가 결합되면, 내측통로(25)로 냉각수가 진행됨과 동시에 외측통로(26)로 냉각유체가 진행되도록 하는 병합관부(22);를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 반도체 가공용 냉각수 공급장치.
   
3. 청구항 2에 있어서, 상기 냉각구동부(20)는
   병합관부(22)의 외측과 연통되도록 일단이 결합되고, 타단이 냉각수 공급선로(10) 외측에 결합된 후 다시 병합관부(22) 측으로 연통되도록 결합되어 공급배관(30) 측으로 진행되는 일부의 냉각유체가 바이패스됨에 의해 냉각수가 병합관부(22)로 진입하기 이전에 예비냉각되도록 하는 냉각유체 바이패스관(23);을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 반도체 가공용 냉각수 공급장치.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 냉각유체 바이패스관(23)은
   일측에 냉각유체의 바이패스 압력을 조절하여 냉각기(21)에서 분사되는 냉각유체의 진행압력을 조절할 수 있도록 한 조절밸브(27);를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 반도체 가공용 냉각수 공급장치.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 공급배관(30)은
   이중관으로 형성되어 상기 냉각구동부(20)를 통과한 냉각수는 내측관(31)으로 진행되고, 상기 냉각구동부(20)를 통과한 냉각유체는 외측관(32)으로 진행되도록 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 반도체 가공용 냉각수 공급장치.
   
6. 청구항 5에 있어서, 상기 공급배관(30)은
   내측관(31)의 외형이 단면상 다각형의 형태로 형성되고, 냉각유체의 진행압력을 높이기 위해 길이방향으로 트위스트되어 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 반도체 가공용 냉각수 공급장치.
   

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