KR100405156B1 - 고압 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세정장치에 관한 것으로, 액화 이산화탄소 등 액화가스를 세정액으로 사용하는 고압 세정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

압력용기와, 압력용기의 상부에 설치되어 세정액 증기를 응축시켜 세정용기로 하강시키는 냉각수단과, 천공판이 구비되어 상기 냉각수단에 의하여 응축되어 하강하는 세정액을 모아 세정물 위로 하강시키는 세정용기와, 세정액을 상기 세정용기의 하부 실린더로부터 주기적으로 압력용기의 하부로 하강시키는 사이펀 관과, 압력용기의 하부에 설치되어 상기 세정용기로부터 하강하는 세정액을 증발시키는 가열수단으로 이루어지고,

세정용기에 여과기와 피스톤 펌프가 연결되어 있어 주기적으로 세정액을 흡입하여 미세입자를 여과한 후, 다시 세정용기 내로 분출함으로써 세정용기에 압력펄스를 주면서 액화가스가 세정물을 세정한다.

Description

고압 세정장치 {High Pressure Cleaner}

본 발명은 세정장치 특히, 액화 이산화탄소 등 액화가스를 세정액으로 사용하는 고압 세정장치에 관한 것이다.

반도체를 비롯한 전자부품, 광학렌즈, 정밀기계부품 등의 세정에는 다양한 유기용매가 사용되는데 유기용매는 대부분 인체에 유해하고 세정후 세정하고자 하는 물건(이하, 세정물이라 함)의 표면에 잔존하는 수가 있다. 특히, CFC는 지구 오존층을 파괴하는 물질로 알려져 몬트리올 협약(Montreal Protocol)에 의하여 그 사용이 규제되고 있다.

그리하여, 최근에는 액화가스 그 중에서도 무독성, 불연성이면서 가격이 저렴한 액화 이산화탄소를 세정액으로 이용하는 방법이 주목을 받고 있다.

액화 이산화탄소 등 액화가스를 세정액으로 사용하면 상온에서의 증기압이 높아 세정후 세정액이 세정물로부터 완벽하게 제거된다.

본 발명의 목적은 액화가스를 세정액으로 사용하는 고압 세정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 효과적인 세정을 위하여 압력펄스가 가해지는 고압 세정장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 세정장치의 개요도이다.

도 2는 본 발명의 세정장치 중 세정용기의 상세도이다.

도 3은 세정장치에 압력펄스를 주기 위한 피스톤 펌프와 오염물을 제거하기 위한 여과기가 부가된 본 발명의 구현예를 도시한 공정도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11: 고압용기 12: 가열수단

13: 냉각수단 14: 세정용기

14a: 상부 실린더 14b: 하부 실린더

15: 천공판 16: 세정물 받침대

17: 사이펀 관 18: 플랜지

20: 피스톤 펌프 30: 여과기

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고압 세정장치는

압력용기와;

압력용기의 상부에 설치되어 세정액 증기를 응축시켜 세정용기로 하강시키는 냉각수단과;

천공판이 구비되어 상기 냉각수단에 의하여 응축되어 하강하는 세정액을 모아 세정물 위로 하강시키는 세정용기와;

세정액을 상기 세정용기의 하부 실린더로부터 주기적으로 압력용기의 하부로 하강시키는 사이펀 관과;

압력용기의 하부에 설치되어 상기 세정용기로부터 하강하는 세정액을 증발시키는 가열수단으로 이루어지고,세정용기에 여과기와 피스톤 펌프가 연결되어 있어 주기적으로 세정액을 흡입하여 미세입자를 여과한 후, 다시 세정용기 내로 분출함으로써 세정용기에 압력펄스를 주면서 액화가스가 세정물을 세정한다.

세정액으로는 이를테면, 액화 이산화탄소 등을 사용하는데 세정력을 높이기 위하여 계면활성제를 혼합하여 사용할 수 있다. (추출장치가 아니므로 공용매라는 용어는 사용하지 않았습니다.)

계면활성제로는 세정액과 함께 증발, 응축되면서 순환될 수 있으면서 세정력을 높일 수 있는 물질이면 어느 물질이나 사용할 수 있다. 이를테면, 메탄올, 에탄올 또는 염화불화탄소(CFC) 등을 사용한다.

순수한 이산화탄소를 사용하는 경우, 임계온도인 31.1℃를 넘지 않는 범위에서 운전하여야 한다.

본 발명의 구성을 액화 이산화탄소를 세정액으로 사용하는 경우를 예로 들어 가스의 흐름을 따라가며 도 1을 통하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1에서는 세정용기(14)를 상부 실린더(14a)와 하부 실린더(14b)로 구성하였는데 본 발명은 이에 국한되지 않는다.

압력용기(11)의 하부에서 가열수단(12)에 의하여 기화, 상승한 이산화탄소는 고압용기 상부의 냉각수단(13)에 의하여 응축, 하강하여 세정용기(14)의 상부 실린더(14a)에 고인다. 상부 실린더에 고인 액화된 이산화탄소는 천공판(15)을 통하여세정물 받침대(16) 위에 놓인 세정물(미도시) 위로 샤워처럼 떨어진다. (이 때, 하강하는 세정액에 의하여 세정물이 세정된다.)

하부 실린더(14b)에 액화가스의 액위가 사이펀 관(17)의 상부를 넘어서게 되면 사이펀 현상에 의하여 액화가스가 세정물의 오염물, 미세입자 등과 함께 압력용기의 하부로 떨어지고, 다시 가열수단(12)에 의하여 기화, 상승한다.

상기 과정이 반복되면서 세정되는데 압력용기 하부의 가열수단에 의하여 기화되는 것은 순수한 이산화탄소이고, 사이펀 관을 통해 되돌아오는 세정액은 오염물을 포함하고 있으므로 오염물이 압력용기의 하부에 농축된다.

고압용기는 상하 두 파트로 구성하여 플랜지(18)로 연결하면 세정물의 출입 및 청소가 용이하고, 플랜지 사이에 지지대(19)를 삽입, 고정하고 세정용기(14)를 올려놓을 수 있다.

사이펀 관(17)을 유연한 관으로 제작하면 하부 실린더에 고이는 세정액의 액위를 조절할 수 있어 사이펀 주기를 조절할 수 있다.

상기 사이펀 현상을 이용한 고압 세정장치는 단순하면서도 효과적이다. 그러나, 세정물의 구조가 복잡하거나 불순물 또는 오염물이 표면에 강하게 부착된 경우에는 액화가스의 좀 더 활발한 순환이 요구된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 세정용기에 피스톤 펌프(20)를 연결하여 주기적으로 세정액을 흡입하였다가 다시 세정용기 내로 주입하면 즉, 압력펄스를 주면 세정용기 내에 난류가 형성되어 표면에 강하게 부착된 오염물이 효과적으로 제거될 수 있다.

또한, 피스톤 펌프(20)로 세정액을 흡입하였다가 다시 세정용기 내로 주입하지 않고 압력용기의 하단으로 분출할 수도 있다. 이 경우, 사이펀 관을 사용하지 않아도 된다.

피스톤 펌프(20) 앞에 여과기(30)를 연결하여 세정액 중의 미세입자를 여과하여 제거하면 청소를 위해 고압용기를 여는 횟수를 줄일 수 있다. 액화가스는 상온에서의 증기압이 매우 높으므로 고압용기를 열면 상당량의 액화가스가 기화되어 낭비된다.

본 발명에 의하면 상온에서의 증기압이 높은 액화가스를 세정액으로 사용함으로써 세정후 세정액이 세정물에 잔존하지 않게 되며, 피스톤 펌프를 연결하여 세정액에 압력 펄스를 가하므로 세정용기 내의 세정액에 난류가 형성되어 보다 효과적으로 세정할 수 있다.

Claims (6)

1. 압력용기와;

   압력용기의 상부에 설치되어 세정액 증기를 응축시켜 세정용기로 하강시키는 냉각수단과;

   천공판이 구비되어 상기 냉각수단에 의하여 응축되어 하강하는 세정액을 모아 세정물 위로 하강시키는 세정용기와;

   세정액을 상기 세정용기의 하부 실린더로부터 주기적으로 압력용기의 하부로 하강시키는 사이펀 관과;

   압력용기의 하부에 설치되어 상기 세정용기로부터 하강하는 세정액을 증발시키는 가열수단으로 이루어지고,

   세정용기에 여과기와 피스톤 펌프가 연결되어 있어 주기적으로 세정액을 흡입하여 미세입자를 여과한 후, 다시 세정용기 내로 분출함으로써 세정용기에 압력펄스를 주는 것을 특징으로 하는 고압 세정장치.
2. 제1항에 있어서, 고압용기가 플랜지로 연결되는 상하 2부분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고압 세정장치.
3. 제2항에 있어서, 세정용기가 플랜지 사이에 삽입되는 지지대에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는 고압 세정장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서, 세정용기와 고압용기의 하부 사이에 여과기와 피스톤 펌프가 설치되어 사이펀 관에 의하지 않고 세정용기의 세정액을 흡입하여 압력용기의 하부로 주입하는 것을 특징으로 하는 고압 세정장치.