KR100523384B1 - 가스 스크러버의 제어장치 - Google Patents

가스 스크러버의 제어장치 Download PDF

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    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment

Abstract

본 발명은 반도체 제조 공정 및 LCD 제조 공정에서 발생하는 유해가스를 처리하기 위한 가스 스크러버의 제어장치에 관한 것으로서, 유해가스 유입 통로부의 압력을 일정하게 유지하는 수단과 배기 통로부의 습도를 설정치 이하로 조절할 수 있는 수단을 구비하며, 가스 스크러버의 전 공정을 자동 및 수동 제어하기 위한 구동회로 PCB 보드를 부가할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

가스 스크러버의 제어장치{Controller of gas scrubber}
본 발명은 반도체 제조공정 및 LCD(liquid crystal display, 액정디스플레이) 제조공정에서 발생하는 유해가스를 처리하는 가스 스크러버의 제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유해가스 유입 통로부의 압력을 일정하게 유지시키고, 배기 통로부의 습도를 설정치 이하로 조절할 수 있으며, 가스 스크러버의 전 공정을 자동 및 수동으로 제어할 수 있도록 구성된 가스 스크러버의 제어장치에 관한 것이다.
반도체 및 LCD 제조공정은 연속적으로 이루어진 다수의 공정들로 이루어지며 각 공정마다 소정의 유해가스들을 발생시키게 되는데, 이러한 유해가스들은 가스 스크러버로 유입되어 처리된 다음 배출되게 된다. 가스 스크러버로 유입된 유해가스의 처리 및 배출에 있어서 고려해야 할 중요한 요소들 중 하나는 반도체 및 LCD의 각 제조공정에서 발생된 유해가스가 원활하고 안정된 흐름을 유지하면서 처리, 배출되도록 하는 것이다.
가스 스크러버로 유입된 유해가스를 처리함에 있어서는 일반적으로 유해가스를 분해ㆍ반응시키는 공정이 포함되는데, 이러한 유해가스의 분해ㆍ반응 공정에서 발생된 파우더들과 반도체 및 LCD 제조공정에서 발생된 유해가스에 포함되어 유입된 파우더들이 가스 스크러버내에 축적되어 유해가스의 흐름을 방해함으로써 가스 스크러버로 유입되는 유해가스의 흐름이 원활하게 이루어지지 못하게 되고 나아가 가스 스크러버에 의한 유해가스의 처리 공정 전체에 있어서 유해가스의 처리 및 배출이 원활하게 이루어지지 못하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 가스 스크러버에 의한 유해가스 처리공정에 습식공정이 포함될 경우에는 분해·반응 공정을 거친 혼합 기체 중에 포함된 F2 등의 가스를 스프레이로부터 분사된 수분과 반응시켜 HF 등의 물질로 전환시키고, 전환된 HF 등의 물질 중 일부는 수분과 함께 폐수저장탱크에 집적되어 액상으로 배출되며 나머지 HF 등은 수분과 함께 배기 통로부를 통해 기상물질과 혼합되어 배출되게 된다.
이러한 습식 공정에 있어서, 기상물질, 수분과 혼합되어 배출되는 HF 등의 물질은 부식성 및 독성을 갖고 있기 때문에 배출관의 부식을 촉진시켜 관 교체시기를 단축시키고 나아가 가스 스크러버의 가동을 중단시키기까지 함으로써 배출관 교체시기 단축에 따른 작업상의 노력 증가 및 경제적 손실 발생뿐만 아니라 유해가스의 연속적인 처리 및 배출이 원활하고 안정되게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.
종래의 가스 스크러버는 유해가스를 안정적으로 유입시켜 처리하고 배기시키는 전 공정에서 처리 흐름을 제어할 수 있는 시스템을 구비하고 있지 못했다.
이로 인해 종래의 가스 스크러버에서는 처리 공정이 순차적으로 원활하고 안정되게 이루어지지 않아 처리공정 중의 가스 및 파우더들이 정체될 수 있었으며, 특히 유해가스를 분해·반응시키는 공정을 거친 직후의 파우더들이 배출관에 축적되어 가스의 흐름을 방해함으로써 가스 스크러버내의 연속적인 공정이 방해됨은 물론 가스 스크러버내 공정의 전 단계인 반도체 및 LCD 제조공정에서 발생된 유해 가스를 자동 배출시키는 진공펌프의 작동에도 중대한 영향을 미쳐 결국, 반도체 및 LCD 제조공정의 중단과 제품 품질 및 생산성 저하 등을 일으킬 수 있는 문제점이 있었다.
또한, 가스 스크러버내에 습식 공정을 갖는 경우에 언급된 상기 문제점도 종래의 가스 스크러버로는 해결할 수 없었다.
한편, 종래의 가스 스크러버에서의 공정제어와 관련하여서는 일반적으로 PLC(Programmable Logic Controller) 방식이 이용되어 왔다.
PLC 제어방식은 디지털 또는 아날로그 입·출력 모듈을 통하여 로직, 시퀸싱, 타이밍, 카운팅, 연산과 같은 특수한 기능을 수행하기 위하여 프로그램이 가능한 메모리를 사용하고 여러 종류의 기계나 프로세스를 제어하는 방식이다.
또한, PLC 제어방식은 종래에 사용하던 제어반(control panel) 내의 릴레이 타이머, 카운터 등의 기능을 LSI, 트랜지스터 등의 반도체 소자로 대체시켜, 기본적인 시퀸스 제어기능에 수치 연산 기능을 추가하여 프로그램 제어가 가능하도록 한 자율성이 높은 제어방식이다.
이러한 종래의 PLC 제어방식에서는 PLC 일체를 제외하고는 다른 배선과 관련 부품들은 모두 PLC 일체의 외부에 별도로 설치되어야 하기 때문에, 별도로 설치해야 할 배선들과 부품수가 많아질 수밖에 없고, 따라서 가스 스크러버 장치 전체의 부피가 커질 수밖에 없을 뿐 아니라 가스 스크러버의 제작비용이 증가하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 PLC 제어방식에서는 가스 스크러버의 유지, 보수 시에 스크러버 전체에 대하여 오작동 여부를 일일이 검사해야 하기 때문에, 사고 발생시 신속한 원인 분석이 어려웠을 뿐만 아니라 보수에도 많은 시간이 필요했고 이로 인한 인건비 등의 추가적인 비용 손실이 생기는 등의 문제점이 있었다.
더욱이, 종래의 PLC 제어방식에서는 대부분 범용 프로그램을 이용하기 때문에 여러 공정의 제어에 공통적으로 쉽게 쓸 수 있다는 장점이 있지만 안정적이고 정밀한 공정제어에는 적합하지 않은 점이 있어, 공정제어에 있어 안정성과 정밀성이 요구되는 가스 스크러버에 대한 공정제어방식으로는 일정한 한계점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 가스 스크러버의 유해가스 유입 통로부의 압력을 일정하게 유지시킴으로써, 유해가스가 가스 스크러버내로 안정되게 유입되도록 하고, 가스 스크러버내에서 공정이 원활하고 안정되게 이루어지도록 하며, 가스 스크러버내에 파우더가 축적되는 것을 감소시켜, 가스 스크러버내에서의 공정 흐름의 안정성, 원활성 및 효율성을 향상시킬뿐만 아니라 반도체 및 LCD 제조공정의 흐름의 안정성, 원활성 및 효율성도 향상시킬 수 있는 가스 스크러버의 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 가스 스크러버의 유해가스 유입 통로부의 압력을 일정하게 유지되도록 제어하기 위해 PID(Proportional Integral Differentiation) 압력 제어 방식을 적용함으로써 유해가스 유입 통로부의 압력을 일정하게 유지함에 있어서 빠른 응답속도와 제어상의 정확성을 높일 수 있는 가스 스크러버의 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가스 스크러버의 배기 통로부의 습도를 설정치 이하가 되도록 조절하여 배출관을 부식시키는 배기가스의 원활한 배출을 유도함으로써, 배출관의 부식을 감소시키고 배출관의 수명을 연장시켜 유지, 보수에 따른 비용을 현저히 감소시킬 뿐만 아니라 공정 흐름의 안정성, 원활성 및 효율성을 향상시킬 수 있는 가스 스크러버의 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가스 스크러버의 공정 전체를 하나의 보드에서 자동 또는 수동으로 체크하고 자체 진단함은 물론 소정 수치로 제어할 수 있도록 함으로써 공정 제어의 안정성 및 효율성을 향상시킬 수 있는 가스 스크러버의 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가스 스크러버의 공정 전체에 대한 자동 또는 수동 제어가 PCB 보드상에서 이루어지도록 함으로써 가스 스크러버 장치 제조시 필요한 배선과 부품수를 크게 줄여 가스 스크러버 장치의 전체 부피를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 가스 스크러버의 고장 원인을 신속히 찾아내고, 가스 스크러버의 유지, 보수가 편리하도록 한 가스 스크러버의 제어장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 가스 스크러버의 제어장치는, 반도체 제조공정 및 LCD 제조공정에서 발생한 유해가스 처리를 위한 가스 스크러버의 제어장치에 관한 것으로서, 처리되는 유해가스의 유입 통로부의 압력을 일정하게 유지하는 수단 및 배기 통로부의 습도를 설정치 이하로 조절할 수 있는 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 압력유지수단은 유해가스 유입 통로부에 위치한 압력센서, 상기 압력센서로부터 신호를 받아 소정의 연산 처리를 행하는 중앙 연산처리부 및 상기 중앙 연산처리부로부터 신호를 받아 작동하는 압력제어수단을 구비한 것이 바람직하다.
상기 압력제어수단은 펌프 또는 블로워일 수 있다.
상기 압력제어수단은 교류전류모드에서 작동되는 경우 인버터를 더 구비한 것이 바람직하다.
상기 중앙 연산처리부의 프로그램은 PID 제어 프로그램을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 중앙 연산처리부는 PLC 보드 또는 PCB에 포함되어 있는 것이 바람직하다.
상기 습도조절수단은 배기 통로부에 위치한 습도센서, 상기 습도센서로부터 입력신호를 받아 소정의 연산 처리를 행하는 중앙 연산처리부 및 상기 중앙 연산처리부로부터 출력신호를 받아 작동하는 제습수단을 구비한 것이 바람직하다.
더욱 상세하게는 상기 습도센서에 의해 감지된 배기 통로부의 습도 신호를 입력부를 통해 전달받은 상기 중앙 연산처리부가 습도가 설정치 이상의 습도일 경우 제습수단을 작동시키는 출력신호를 출력부를 통해 상기 제습수단으로 보내고 습도가 설정치 이상이 아닐 경우 제습수단을 작동시키는 출력신호를 보내지 않도록 하는 것이 바람직하다.
상기 습도센서는 상기 제습수단의 후단에 위치되는 것이 바람직하다.
상기 제습수단은 건조공기 공급장치, N2 공급장치, 응축장치, 흡착제로 유도하는 장치로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 습도센서와 제습수단은 내식성 재료로 이루어져 있는 것이 바람직하다.
상기 압력유지수단과 습도조절수단 중 어느 하나 이상이 작동하지 않는 경우 즉시 스크러버 공정을 중단하도록 함으로써 공정의 안정성을 높이는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에 따른 가스 스크러버의 제어장치는 반도체 제조공정 및 LCD 제조공정에서 발생한 유해가스 처리를 위한 가스 스크러버의 제어장치에 관한 것으로서, 상기 가스 스크러버 내의 각 공정이 실행되는 위치에 설치된 센서로부터 각 공정 상태에 관한 신호를 받는 입력부, 상기 입력부로부터 받은 데이터를 연산 처리하여 출력신호를 발생시키는 중앙 연산처리부, 및 상기 중앙 연산처리부로부터 출력신호를 받아 가스 스크러버의 각 공정을 제어하는 공정제어수단으로 각 공정의 제어에 관한 신호를 보내는 출력부를 포함한 PCB를 구비하고, 상기 입력부, 중앙 연산처리부 및 출력부와 통합적으로 연결되어 운전상의 입력 및 출력의 상태를 표시할 뿐 아니라 사용자의 터치 입력에 의하여 제어 설정치를 세팅하고 수동·자동을 선택하여 운전할 수 있도록 제어하는 콘트롤 패널부를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 가스 스크러버의 제어장치는 유해가스 유입 통로부의 압력을 일정하게 유지할 수 있는 수단과 배기 통로부의 습도를 설정치 이하로 조절할 수 있는 수단을 더 구비한 것이 바람직하다.
상기 콘트롤 패널부는 적어도 가스 스크러버의 운전상태 표시 및 수동 제어 표시부, 수치 표시부, 공정 선택 표시부, 사용자 세팅부를 포함한 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어장치를 구비한 가스 스크러버의 구성도이며, 도 2는 도 1의 유해가스 유입 통로부의 압력 유지를 위한 제어 로직이며, 도 3은 도 1의 배기 통로부의 습도 조절을 위한 제어 로직이며, 도 4는 가스 스크러버의 제어를 위한 PCB 보드의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 가스 스크러버에 유입된 유해가스는 분해·반응부(13)를 거치면서 새로운 생성물질과 미분해·미반응된 유해가스가 혼합된 상태가 되며, 스프레이부(14)를 거치면서 수분과 반응하여 생성된 액상물질들은 중력 낙하하여 폐수저장탱크(15)를 통해 폐수배출펌프(16)에 의해 배출되고 수분과 반응하지 않은 혼합된 물질은 배기 통로부(17)를 통해 배출된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가스 스크러버의 제어장치는 유해가스 유입 통로부(10)의 압력을 일정하게 유지하는 수단과 배기 통로부(17)의 습도를 설정치 이하로 유지하는 수단을 구비하고 있다.
상기 유해가스 유입 통로부(10)의 압력을 일정하게 조절하는 수단은, 도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 및 LCD 제조 공정으로부터 배출된 유해가스가 가스 스크러버로 들어가는 유해가스 유입 통로부(10)에 설치된 압력센서(11a)와, 상기 압력센서(11a)로부터 입력신호를 전달받는 입력부(18)와, 상기 입력부(18)를 통해 전달된 입력신호를 처리하는 중앙 연산처리부(19)와, 연산 처리된 신호를 출력하는 출력부(20)와, 상기 출력부(20)로부터 출력신호를 받아 가스 스크러버내의 압력을 소정의 수치로 제어하는 배기 통로부(17)에 설치된 압력제어수단(11b)을 구비하고 있다.
상기 유지하고자 하는 소정의 압력 수치는 대기압 이하로 설정하는 것이 바람직하다.
상기 압력제어수단(11b)은 펌프 또는 블러워로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 압력제어수단(11b)이 교류전류(AC)모드에서 작동하는 경우 인버터를 부가하여 출력신호를 받아 제어하는 것이 바람직하다.
상기 중앙 연산처리부(19)는 PID(Proportional Integral Differentiation) 제어 프로그램을 포함하는 CPU로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 중앙 연산처리부(19)는 프로그램화된 PLC(Programmable Logic Controller) 또는 PCB에 포함되는 것이 바람직하다.
더욱 바람직하게는 상기 PID 제어 프로그램은 PLC 또는 PCB에 포함되는 것이 바람직하다.
상기 중앙 연산처리부(19)는 상기 압력센서(11a)에서 감지된 상기 유해가스 유입 통로부(10)의 압력에 관한 신호를 입력부(18)를 통해 전달받아 상기 압력의 크기를 소정 수치의 설정 압력의 크기와 상호 비교하여 상기 압력제어수단(11b)의 작동을 위한 출력신호를 출력부(20)를 거쳐 상기 압력제어수단(11b)으로 보낸다. 이때, 상기 중앙 연산처리부(19)는 상기 압력이 소정 수치의 압력보다 높을 경우 상기 압력제어수단(11b)의 RPM을 낮춰 유해가스 유입 통로부(10)의 압력을 강제적으로 낮게 유도하고, 상기 압력이 소정 수치의 압력보다 낮을 경우 상기 압력제어수단(11b)의 RPM를 높여 유해가스 유입 통로부(10)의 압력을 강제적으로 높이는 과정을 반복하게 되며, 이러한 과정을 통해 센서에 의해 감지된 압력이 소정의 설정 압력과 같아지도록 제어하게 된다.
상기 배기 통로부(17)의 습도를 설정치 이하로 조절하는 수단은, 배기 통로부(17)에 설치된 습도센서(12a)와, 습도센서(12a)로부터 입력신호를 전달받는 입력부(18)와, 상기 입력부(18)를 통해 전달된 입력신호를 처리하는 중앙 연산처리부(19)와, 연산 처리된 신호를 출력하는 출력부(20)와, 상기 출력부(20)로부터 출력신호를 받아 작동하는 배기 통로부(17)에 설치된 제습수단(12b)으로 구성되어 있다.
상기 제습수단(12b)은 건조공기 공급장치, N2가스 공급장치, 응축장치, 흡착제로 유도하는 장치로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나 이상인 것으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 중앙 연산처리부(19)는 PLC 또는 구동회로 PCB에 포함되는 것이 바람직하다.
상기 중앙 연산처리부(19)는 상기 습도센서(12a)가 감지한 배기 통로부(17)의 습도에 관한 신호를 입력부(18)를 통해 전달받아, 상기 습도가 설정치를 초과할 경우에는 제습수단(12b)의 작동을 지시하는 신호를 출력부(20)를 통해 제습수단(12b)에 보내고, 상기 습도가 설정치 이하일 경우에는 제습수단(12b)의 작동을 Off시키는 신호를 보내거나 제습수단(12b)의 작동을 위한 출력신호를 보내지 않도록 제어하게 된다.
더욱 바람직하게는, 상기 중앙 연산처리부(19)는 제습수단(12b)의 작동 후에 습도센서(12a)로부터 다시 감지된 배기 통로부(17)의 습도가 설정치 이하로 떨어지더라도 바로 제습수단(12b)의 작동을 0ff시키지 않고 일정시간동안 작동을 계속하도록 제어하여 설정치 이하로만 유지되게 하는 것이 바람직하다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가스 스크러버의 제어장치에 있어서 유해가스 유입 통로부(10)의 압력 유지를 위한 제어 로직은 가스 스크러버의 전원을 ON하는 단계(30a)와, 사용자 입력에 의하여 유해가스 유입 통로부(10)의 압력 설정치를 확인하거나 세팅하는 단계(31)와, 시작키를 입력하여 제어를 시작하는 단계(32)와, 제어시작 후 자동적인 압력제어수단의 작동 단계(33)와, 유해가스 유입 통로부(10)에 설치된 압력센서(11a)의 입력신호를 인식하는 단계(34)와, 압력센서(11a)의 측정압력 수치와 설정압력 수치가 같은지 여부를 비교하는 단계(35)와, 측정압력 수치와 설정압력 수치가 같지 않을 경우에 측정압력 수치와 설정압력 수치의 크기를 비교하는 단계(36)와, 측정압력 수치가 설정압력 수치보다 낮을 경우 압력제어 수단(12b)의 RPM를 증가시켜 유해가스 유입 통로부(11b)의 압력을 강제적으로 낮추는 단계(37)와, 측정압력 수치가 설정압력 수치보다 높을 경우 압력제어수단(11b)의 RPM을 감소시켜 유해가스 유입 통로부(10)의 압력을 강제적으로 높이는 단계(38)와, 압력제어수단(11b)의 RPM치와 작동 허용치를 비교하는 단계(39)와, 압력제어수단(11b)의 작동 중 RPM이 설정 작동 허용치 이상일 경우 제어를 중단시키는 단계(30b)로 이루어진다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가스 스크러버의 제어장치에 있어서 습도조절을 위한 제어로직은, 가스 스크러버의 전원을 ON하는 단계(40)와, 사용자 입력에 의하여 배기 통로부(17)의 습도 설정치를 확인하거나 세팅하는 단계(41)와, 시작키를 입력하여 제어를 시작하는 단계(42)와, 제어 시작 후 배기 통로부(17)에 설치된 습도센서(12a)의 입력신호를 인식하는 단계(43)와, 습도센서(12a)의 측정습도 수치와 설정습도 수치를 비교하는 단계(44)와, 측정습도 수치가 설정습도 수치 이상인 경우 제습수단(12b)이 작동하는 단계(45)와, 측정치가 설정치 미만인 경우 제습수단(12b)의 작동을 멈추는 단계(46)로 이루어진다.
상기 습도 확인/설정 단계(41)에서 습도의 확인은 습도 제어를 위한 순환 사이클(43,44,45,46)이 작동하는 중에서도 가능하게 설계되는 것이 바람직하다.
설정치 이상의 습도가 감지되고 제습수단(12b)이 작동하여 습도가 낮아져 설정치 이하로 떨어지더라도 즉시 제습수단(12b)을 멈추지 않고 일정시간 동작이 지속되도록 지연시간(delay time)을 설정하는 것이 바람직하다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가스 스크러버의 제어장치에 있어서 자동 제어를 위한 PCB 보드는, PCB 회로부(50)와 PCB 회로부(50)와 케이블로 연결되어 설치되는 콘트롤 패널부(60)로 구성된다. PCB 회로부(50)는 상세하게는 스크러버 공정의 상태를 파악할 수 있도록 전류, 온도, 압력, 습도, 밸브 On/Off, 습도, 레벨, 유량센서 등으로 구성된 센서부로부터 신호를 받는 입력부(18)와, 입력부(18)로부터 받은 데이터를 처리하여 출력모듈로 제어신호를 내보내기 위한 프로그램 메모리 및 집적회로로 이루어진 중앙 연산처리부(19)와, 압력조절, 습도조절, 온도조절, 유량조절, 밸브 On/Off, 경고등 작동 등의 출력 제어부로 출력신호를 보내는 출력부(20)로 구성된다.
PCB 회로부(50)의 입력부(18), 출력부(20) 및 중앙 연산처리부(19)를 통합하여 케이블로 연결된 콘트롤 패널부(60)는 스크러버의 운전상태 표시 및 수동 제어부(61)와, 십진수로 표시되는 수치표시부(62)와, 공정 선택 표시부(63)와, 사용자 세팅부(64)로 구성된다.
상기 콘트롤 패널부(60)는 상기 PCB 회로부(50)의 입력부(18), 출력부(20) 및 중앙 연산처리부(19)와 동일한 면에 위치될 수도 있지만, 그 반대쪽 면에 위치되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 운전상태 표시 및 수동 제어부(61)에서는 스크러버 공정의 전체적인 작동여부를 표시하는 것으로서, 간단한 표시수단으로 LED를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 운전상태 표시 및 수동 제어부(61)에서는 가스 스크러버의 운전 중 작동되지 않는 공정이 있는 경우 쉽게 구별되도록 표시함으로서, 작업자가 쉽게 작동여부를 확인할 수 있을 뿐만 아니라 보수할 공정만을 쉽게 파악할 수 있게 하는 것이 바람직하다.
상기 운전상태 표시 및 수동 제어부(61)에서는 각 공정을 수동 운전할 수 있도록 사용자 입력 버튼을 부가하여 사용자가 필요시 수동으로 가스 스크러버를 작동시키고 체크할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 사용자 세팅부(64)는 상·하 이동 버튼, 설정치의 가·감 조절 버튼, 각 공정을 선별하여 설정치를 선택하는 기능을 갖는 설정치 선택 버튼, 세팅 설정 버튼, 가스 스크러버의 자동제어를 시작하는 START 버튼으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 선택 설정 표시부(63)에서는 표시수단으로 LED를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 사용자 세팅부(64)에 구성된 버튼 중에 상·하 이동 버튼과 설정치의 가·감 조절 버튼이 통합되어 하나의 버튼으로 설정치 선택 버튼과 세팅 설정 버튼이 통합되어 하나의 버튼으로 될 수 있다.
상기 사용자 세팅부(64)에서 상·하 이동 버튼을 입력하면 공정 선택 표시부(63)에서 LED로 표시되는 각 공정선택을 확인하고 수치 표시부(62)에서 각 공정에서의 입·출력치 및 공정의 설정치를 표시하게 된다.
각 제어 설정치를 변경하기 위해서는 사용자 세팅부(64)에서 상·하 이동 버튼을 입력하여 공정 선택 표시부(63)의 설정할 공정을 선택하고 수치 표시부(61)에 나타난 수치를 읽으면서 사용자 세팅부(64)의 설정치 가감조절 버튼을 입력하여 설정치를 변경하고 세팅 설정 버튼을 입력하여 제어 설정치의 세팅을 완료하게 된다.
상기 PCB 회로부(50)의 중앙 연산처리부에서 가스 스크러버의 동작 중 각 공정의 센서로부터 에러 입력신호를 받게 되면, 가스 스크러버 외부의 경고등이 표시되고 콘트롤 패널부(60)의 운전상태 표시 및 수동 제어부(61)에서 에러입력신호를 보낸 공정을 표시하게 되며 공정 선택 설정부(63)에서 시스템 에러 표시를 하게 됨으로써, 작업자가 즉시 체크 및 보수해야 할 공정 위치를 정확하게 알 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이하, 상기한 구성을 갖는 본 발명에 따른 가스 스크러버의 제어장치의 작동을 설명한다.
반도체 제조공정 및 LCD 제조공정에서 발생한 유해가스가 가스 스크러버의 유해가스 유입 통로부(10)를 통해 유해가스 분해ㆍ반응부(13)로 유입되면, 유해가스 유입 통로부(10)에 설치된 압력센서(11a)가 유입되는 유해가스의 압력을 감지하여 이를 입력부(18)를 통해 중앙 연산처리부(19)로 보내게 된다. 이러한 입력신호를 받은 중앙 연산처리부(19)는 이를 설정 압력치와 비교하여 측정 압력치가 설정 압력치와 일치하지 않을 경우 출력부(20)를 거쳐 배기 통로부(17)에 설치된 압력제어수단(11b)의 RPM의 증·감을 제어함으로써 유해가스 유입 통로부(10)의 압력을 소정의 설정치로 유지되도록 제어한다.
이러한 압력제어수단(11b)의 작동에 의해 유해가스 분해ㆍ반응부(13)에서 분해ㆍ반응된 유해가스와 미분해ㆍ미반응된 유해가스 및 파우더는 원활한 흐름을 유지하고 가스 스크러버의 각 공정에서 공정의 안정성, 원활성 및 효율성을 유지할 수 있게 된다.
유해가스 분해ㆍ반응부(13)를 거친 이후에 액상물질은 폐수저장탱크(15)를 통해 외부로 배출되고, 기상물질은 스프레이부(14)를 거쳐 외부로 배출되는데, 이때 기상물질의 일부는 스프레이부(14)로부터 분사된 수분에 의해 액상으로 됨으로써 수분과 함께 중력 낙하하여 폐수저장탱크(15)를 통해 외부로 배출되며, 나머지 기상물질은 수분과 함께 배기 통로부(17)를 거쳐 외부로 배출된다.
배기 통로부(17)를 거쳐 배기 가스가 배출되면, 배기 통로부(17)에 설치된 습도센서(12a)가 배기 가스의 습도를 감지하여 이를 입력부(18)를 통해 중앙 연산처리부(19)로 보내게 된다. 이러한 입력신호를 받은 중앙 연산처리부(19)는 출력부(20)를 거쳐 측정 습도치를 설정 습도치와 비교하여 전자가 후자보다 같거나 높을 경우에는 배기 통로부(17)에 설치된 제습수단(12b)을 0n/Off시킴으로써 배기 통로부(17)의 배기 가스의 습도가 설정치 이하로 유지되도록 제어하게 된다.
이와 같이 함으로써 배기 가스에 포함된 부식성 강한 기체가 배기 통로부(17)에 오래 머물지 않고 신속히 외부로 배출되게 하여 배기 통로부(17)의 부식을 방지함은 물론 가스 스크러버의 공정의 흐름, 나아가 반도체 및 LCD 제조공정의 흐름에 안정성, 원활성 및 효율성을 제공할 수 있게 된다.
이러한 가스 스크러버의 제어장치는 PLC 방식으로 구동될 수도 있으나, PCB에 의해 구동되도록 하는 것이 부품수를 많이 줄여 가스 스크러버의 전체 부피를 효과적으로 작게 할 수 있어 바람직하다.
또한, 본 발명의 가스 스크러버의 제어장치는 유해가스 유입 통로부의 압력을 일정하게 유지되도록 제어하기 위해 PID 압력 제어 방식을 적용하는 것이 빠른 응답속도와 제어상의 정확성을 높일 수 있어 바람직하다.
상기 가스 스크러버로의 제어장치는 과불화물(perfluoro compounds), 염화불화탄소(chlorofluoro carbons), 다이옥신(dioxin), 퓨란(furan), 휘발성유기화합물(volatile organic compounds) 및 이들 중 적어도 두 개의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택된 적어도 하나의 유해가스를 처리할 수 있는 가스 스크러버에 적용될 수 있다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 가스 스크러버의 유해가스 유입 통로부의 압력이 일정하게 유지되도록 제어함으로써, 유해가스가 가스 스크러버내로 안정되게 유입되도록 하고, 가스 스크러버내에서 공정이 원활하고 안정되게 이루어지도록 하며, 가스 스크러버내에 파우더가 축적되는 것을 감소시켜, 가스 스크러버내에서의 공정 흐름의 안정성, 원활성 및 효율성을 향상시킬뿐만 아니라 반도체 및 LCD 제조공정의 흐름의 안정성, 원활성 및 효율성도 향상시킬 수 있다.
둘째, 가스 스크러버의 배기 통로부의 습도를 설정치 이하로 조절되도록 제어함으로써 배출관을 부식시키는 배기가스의 원활한 배출을 유도하여 배출관의 부식을 감소시키고 배출관의 수명을 연장시켜 유지, 보수에 따른 비용을 현저히 감소시킬 뿐만 아니라 스크러버 공정과 반도체 및 LCD 제조공정 흐름의 안정성, 원활성 및 효율성을 향상시킬 수 있다.
셋째, 가스 스크러버의 자동 제어를 위해 PCB를 이용함으로써 PLC 제어방식에 비해 부품수를 많이 줄여 가스 스크러버의 전체 부피를 효과적으로 작게 할 수 있고 제작시의 작업성 및 비용적인 부담을 감소시킴은 물론 가스 스크러버의 고장 원인을 신속히 찾아내고, 가스 스크러버의 유지, 보수가 편리하게 될 수 있다.
넷째, 가스 스크러버의 자동 제어를 위한 PCB에 콘트롤 패널부를 부가함으로써 간편하게 가스 스크러버의 운전 상태를 파악할 수 있고 사용자 입력에 의해 정확한 공정상태 수치를 확인하고 설정치를 변경하여 세팅할 수 있게 함으로써 작업자의 작업성을 높이고 유지 보수시의 소요되는 시간적·비용적 부담을 줄일 수 있다.
다섯째, 가스 스크러버의 유해가스 유입 통로부의 압력을 일정하게 유지되도록 제어하기 위해 PID 압력 제어 방식을 적용함으로써 유해가스 유입 통로부의 압력을 일정하게 유지함에 있어서 빠른 응답속도와 제어상의 정확성을 높일 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어장치를 구비한 가스 스크러버의 구성도
도 2는 도 1의 유해가스 유입 통로부의 압력 유지를 위한 제어 로직
도 3은 도 1의 배기 통로부의 습도 조절을 위한 제어 로직
도 4는 가스 스크러버의 제어를 위한 PCB 보드의 블록 구성도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
10 : 유해가스 유입 통로부
11a : 압력 센서
11b : 압력제어수단
12a : 습도센서
12b : 제습수단
13 : 유해가스 분해·반응부
14 : 스프레이부
15 : 폐수저장탱크
16 : 폐수배출펌프
17 : 배기 통로부
18 : 입력부
19 : 중앙연산 처리부
20 : 출력부
30 : 압력 유지 제어 로직
40 : 습도 제어 로직
50 : PCB 회로부
60 : 콘트롤 패널부

Claims (11)

  1. 반도체 제조공정 및 LCD 제조공정에서 발생한 유해가스를 처리하는 가스 스크러버의 제어장치로서,
    처리되는 유해가스의 유입 통로부의 압력을 일정하게 유지하는 수단으로서, 유해가스 유입 통로부에 위치한 압력을 감지하는 압력센서, 상기 압력센서로부터 신호를 받아 소정의 연산 처리를 행하는 중앙 연산처리부, 및 상기 중앙 연산처리부로부터 출력신호를 받아 작동하는 펌프 또는 블로워를 포함하는 압력유지수단;
    상기 압력유지수단에 의해 일정한 압력 상태를 유지하는 유입 통로부를 통해 유입된 유해가스를 분해하여 처리하기 쉬운 물질로 전환시키는 분해 반응부;
    상기 분해 반응부에서 생성된 파우더 및 가스의 적어도 일부가 수분과 반응하여 액상물질을 생성시킬 수 있도록 수분을 분사시키는 스프레이부;
    상기 분해 반응부 및 상기 스프레이부에서 생성된 액상물질을 외부로 배출하기 위하여 저장하는 폐수저장탱크; 및
    상기 스프레이부로부터 외부로 배출되는 기상물질이 통과하는 배기 통로부의 습도를 설정치 이하로 조절하는 수단으로서, 배기 통로부에 위치한 습도를 감지하는 습도센서, 상기 습도센서로부터 입력신호를 받아 소정의 연산 처리를 행하는 중앙 연산처리부, 및 상기 중앙 연산처리부로부터 출력신호를 받아 작동하는 수단으로서 건조공기 공급장치, N2 공급장치, 응축장치, 흡착제로 유도하는 장치로 구성된 군 중에서 선택된 적어도 하나로 이루어진 제습수단을 포함하는 습도유지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버의 제어장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 연산처리부는 PLC 보드 또는 PCB에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버의 제어장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 연산처리부는 PID 제어 프로그램을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버의 제어장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가스 스크러버 내의 각 공정이 실행되는 위치에 설치된 상기 압력센서 및 상기 습도센서를 포함하는 복수의 센서들로부터 각 공정 상태에 관한 데이터를 받는 입력부, 상기 입력부로부터 받은 데이터를 연산 처리하는 중앙 연산처리부, 및 상기 중앙 연산처리부로부터 처리된 데이터를 받아 상기 가스 스크러버의 각 공정을 제어하는 상기 블로워 및 상기 제습수단을 포함하는 공정제어수단으로 제어 신호를 보내는 출력부를 포함한 PCB; 및
    상기 입력부, 상기 중앙 연산처리부 및 상기 출력부와 통합적으로 연결되어 운전상의 입력 및 출력의 상태를 표시할 뿐 아니라 사용자의 터치 입력에 의하여 제어 설정치를 세팅하고 수동·자동을 선택하여 운전할 수 있도록 제어하는 콘트롤 패널부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 가스 스크러버의 제어장치.
  10. 삭제
  11. 제9항 있어서, 상기 콘트롤 패널부는 적어도 가스 스크러버의 운전상태 표시 및 수동 제어 표시부, 수치 표시부, 공정 선택 표시부, 사용자 세팅부를 포함한 것을 특징으로 하는 가스 스크러버의 제어장치.
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