본 발명의 목적은 반도체 및 산업현장에서 사용하고 있는 흡착, 흡수, 연소방식의 유해가스 처리장치를 통과하는 산성 및 알칼리 가스 또는 특수가스의 방출을 가스검지시스템에 충전된 구형의 알루미나 또는 실리케이트에 산성 및 염기성 지시약으로 코팅된 검지물질 또는 특수가스 검지물질로부터 발생되는 색깔 변화를 확인함으로써, 유해가스 처리장치의 수명 및 정상적인 작동 여부를 가시적으로 판단하고자 하는 것이다 본 발명은 반도체 및 산업현장에서 사용하고 있는 유해가스 처리장치에서 가스검지시스템을 적용시켜 산성 및 알칼리 가스 또는 특수가스 검출용으로 사용하고자 하는 것이다. 기존에 반도체 및 산업현장에서 사용하고 있는 유해가스 처리장치로는 흡착 방식, 흡수 방식, 연소방식이 있다. 흡착 방식으로는 흡착 카트리지에 흡착제를 충전하여 유해가스를 흡착 제거하는 방식이고, 흡수 방식은 흡수용액에 유해가스를 흡수시켜 가스를 정화하는 방식이고, 연소방식은 히터 또는 불꽃을 이용하여 유해가스를 열적으로 분해하는 방식이다. 이와 같은 유해가스 처리장치에서 방출되는 가스를 검출하기 위해 본 발명의 가스검지시스템은 육안으로 확인이 가능하도록 투명한 투시창내에 일정한 크기의 봉 또는 막대를 설치하고, 검지봉에 구형의 알루미나 또는 실리케이트에 산성 및 염기성 지시약으로 코팅된 검지물질 또는 특수가스 검지물질이 충전되어 있고, 이러한 가스검지시스템을 유해가스 처리장치 출구에 장착하여 산성 및 알칼리 가스의 경우에는 유해가스 처리장치의 수명이 끝나서 통과되는 가스 농도의 증가에 따라서 구형의 산성 및 염기성 검지물질의 색깔이 변화되는 현상과 특수가스의 경우에는 가스검지시스템의 검지봉에 충전된 특수가스 검지물질의 색깔이 변색되는 것을 확인하여 유해가스 처리장치의 사용 수명 및 정상적인 작동여부를 판단할 수 있다. 본 발명의 특징은 검지봉에 충전된 구형의 산성 및 염기성 검지물질과 특수가스 검지물질의 변색 정도에 따라 육안으로 유해가스 처리장치의 수명 및 교체 시점을 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 기존에 사용되고 있는 가스검지시스템에 비하여 설치가 간단하고 가격이 저렴하므로 경제성이 우수하다.
기존에 반도체 및 산업현장에서 사용하고 있는 가스검지시스템으로는, 흡착제를 충전하여 사용하는 유해가스 처리장치의 경우는 유해가스의 흡착에 따른 흡착제의 무게 증가에 의해 일정한 무게 이상으로 도달하면 그 무게를 확인하여 흡착제의 수명을 측정하는 방법이 있고, 유해가스 특수센서를 이용하여 출구의 농도를 측정하여 유해가스 처리장치의 수명을 측정하는 방법이 있고, 본 발명자가 발명하여 특허 출원 중(출원번호 : 32969, 출원일자 : 1999. 8. 11)인 유해가스 흡착시 발생하는 흡착열 변화를 측정하여 유해가스 처리장치의 수명을 측정하는 방법 등이 있다. 무게 증가를 측정하는 방법은 모든 유해가스 처리장치에 적용이 불가능할 뿐만 아니라 물리적 흡착에 의해서만 발생하는 흡착제의 무게 증가를 측정해야 한다는 단점이 있고, 유해가스 특수센서를 이용하는 경우는 출구의 농도를 ppm 또는 ppb 단위로 정확하게 측정할 수 있다는 장점이 있지만 측정 장비가 고가라는 단점이 있다. 가스 흡착시 발생하는 흡착열의 변화는 고농도의 흡착시에는 적용이 가능하지만, 저농도의 경우는 흡착열이 미세하기 때문에 온도 변화를 감지하기가 어렵고,또한 유해가스를 처리하기위해 흡착제를 사용하지 않는 흡수탑이나 연소방식의 경우 무게 증가 또는 흡착열을 이용하는 방식을 적용하는 것이 불가능하다는 단점이 있다.
검지 물질에 대한 특허들은 이미 많이 등록되어 상용화되고 있고, 특히 US 4,795,611에서는 실리카 또는 알루미나에 발색물질을 담지 시켜 염소가스의 농도를 측정이 가능하게 하였고, US 5,665,313에서는 실리카겔에 검지약제를 담지시켜 독성가스(arsinic, phosphine, silane, diborane, selenium hydride etc)를 측정이 가능하게 하였고, US 5,833,882에서는 할로겐 가스와 산성가스로 구성된 혼합가스를 검지하는 변색약제로 가스의 농도를 측정이 가능하게 하였다.가스검지시스템에 대한 특허로 일본 공개 평7-48342(95.2.210에 공개된 가스 폭로지시지는 필름을 이용하여 오존을 검지하는 방법이고, 일본 공개 평10-96699(98.4.14)에 공개된 가스 검지소자 및 가스 측정장치는 막을 이용하여 암모니아를 검지하는 방법이다. 본 발명에서는 필름 또는 막을 이용하지 않고, 산 또는 염기에 변색이 가능한 검지물질과 특수가스에 변색할 수 있는 검지물질을 충전하여 사용하였으며, 또한 단일 가스가 아닌 혼합가스에 대하여 가스를 검지할 수 있도록 구성된 가스검지 시스템이다.
본 발명은 산성과 알칼리 가스 또는 특수가스의 경우에 적용이 가능하므로 고가의 장비를 구입할 필요가 없으며, 고농도에서 저농도까지 광범위하게 측정할 수 있고, 흡착방식, 흡수방식, 연소방식의 모든 유해가스 처리장치에 광범위하게 적용이 가능하고, 유지보수가 간편하고, 육안으로 쉽게 유해가스 처리장치의 수명을 확인할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에서는 유해가스 처리장치를 통과하는 출구에서 유해가스의 산성 및 염기성가스를 측정할 수 있는 구형의 산성 및 염기성 검지물질과 특수가스 검지물질의 변색 정도를 육안으로 확인함으로써 유해가스 처리장치의 수명 및 유해가스 처리장치의 정상적 작동 유무를 확인할 수 있다.
본 발명의 구성은 유해가스 처리장치에 구형의 산성 및 염기성 검지물질과 특수가스 검지물질을 충전한 검지봉을 투시창 내부에 장착시켜 구형의 산성 및 염기성 검지물질의 변색에 따라 산성 및 염기성 가스 또는 특수가스의 검지가 가능하도록 하는 시스템과 검지봉 층을 분리하여 상층에는 구형의 산성 및 염기성 검지물질을 충전하고, 검지봉 하층에는 특수가스 검지물질을 충전하여 유해가스의 산성 및 염기성 가스 검지 및 특수가스의 검지가 가능하도록 하는 시스템이다.
본 발명은 반도체 공정 및 산업현장에서 적용되고 있는 유해가스 처리장치의 수명 및 장치의 정상적 운전 여부를 육안으로 확인하기 위하여 유해가스 처리장치 출구에 구형의 산성 및 염기성 검지물질 및 특수 가스 검지물질을 충전시킨 검지봉을 장착한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 유해가스 처리장치의 가스검지시스템의 구성과 그 작용에 대한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예
유해가스 처리에 적용한 가스검지시스템(1)으로는 상층에 구형의 산성 및 염기성 검지물질(2)을 충전하고, 하층에는 특수가스 검지물질(3)을 충전한 검지봉(4), 투시창(5), 그리고 후렌지(6)로 구성되어 있고, 가스검지시스템(1) 유해가스 처리장치(7)에 장착이 용이하게 장착할 수 있독록 가스검지시스템(1)의 출구와 입구를 후렌지(6) 형태로 제작되어 있다
유해가스를 처리하는 장치에서 유해가스 처리장치(7)에 흡착제를 충전한 후, 검지봉(4) 상층에는 구형의 산성 및 염기성 검지물질(2)을 충전하고, 검지봉(4) 하층에는 특수가스 검지물질(3)을 충전한 후, 이 검지봉(4)을 가스검지시스템(1)의 투시창(5) 내부에 부착된 가스검지시스템(1)을 유해가스 처리장치(7)의 출구에 장착하여 가스검지시스템(1)의 성능을 비교하기 위하여 산성 및 알칼리 가스를 흘려 보낸 후, 일반적으로 유해가스를 측정하는 가스 검지관(8)을 이용한 분석방법과 동시에 가스검지시스템(1)을 사용하여 유해가스 처리장치(7)로부터 유출되는 가스의 농도를 측정하였다. 표1에서 보는 바와 같이 유해가스 처리장치에 충전된 흡착제의 파과되는 시점에서 가스 검지관(8)을 이용한 가스 분석장치에서 유출가스가 검출되는 동시에 구형의 산성 및 염기성 검지물질(2)에서도 본래의 색이 변색되는 것으로 나타나 본 발명의 가스검지시스템(1)의 효능성이 입증되었고, 이를 통해 고가인 검지관(8)을 사용하지 않아도 대기중으로 유해가스가 유출되는 것을 확인할 수 있으므로 보다 간편하고, 경제적인 검지 방법인 것으로 보인다. 그리고 구형의 산성 및 염기성 검지물질(2)은 산성 및 알칼리 가스가 유출되는 시점을 육안으로 확인은 할 수 있지만 유출되는 가스의 농도는 정량적으로 측정할 수가 없다는 단점이 있지만, 유해가스가 대기중으로 방출되는 유무를 확인하는 효과는 있다. 구형의 산성 및 염기성 검지물질(2)은 산성 및 알칼리 가스를 측정하여 변색을 하지만, 혼합가스의 경우 특수가스에 대해서는 확인이 안되기 때문에 이를 보완하기 위해서 가스 검지봉(4)을 상층과 하층으로 분리하여 상층에는 구형의 산성 및 염기성 검지물질(2)을 충넌하고, 하층에는 특수가스 검지물질(3)을 충전하여 사용할 수 있다.
표 1 유해가스 처리장치의 유출가스 검지 비교실험결과
가스검지방법 |
염소 |
염화수소 |
불소 |
암모니아 |
검지관 |
0.5 ppm
|
0.5 ppm
|
0.1 ppm
|
0.5 ppm
|
검지물질 |
적색
|
적색
|
적색
|
진연두색
|
본 발명은 기존에 반도체 및 산업현자에서 사용되어 지고 있는 유해가스 처리장치의 수명 및 장치의 정상적 운전 여부를 파악하는데 필요한 경제적 부담과 시간적 노력을 최소화하는데 있다.
본 발명은 유해가스 처리장치 출구에 가스 검지봉이 부착된 가스검지시스템을 장착함으로써 유해가스 처리장치로부터 유출되는 유해가스의 농도를 육안으로 확인하여 유해가스 처리장치의 수명을 확인할 수 있고, 유지보수가 간편하고 가격이 저렴하다는 장점이 있다.