KR100639150B1 - 반도체 및 엘씨디 생산 설비용 다중관 - Google Patents

반도체 및 엘씨디 생산 설비용 다중관 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 및 엘씨디(LCD)생산 설비용 장비의 배기(Exhaust) 배관부의 배출관에 관한 것이다. 본 발명은 반도체 및 엘씨디(LCD)생산 설비용 장비의 배출관에 다중관을 설치하여 다중관의 고온스팀이송관(20)에 반도체 생산 현장(공장)에 배관되어 있는 고온의 증기(Steam)를 공급시켜 고온스팀으로 배출관(100) 내의 배출가스를 가열 및 보온시키고, 배출관(10) 내부에 퍼지(Purge)용으로 공급되는 불활성질소가스(N2 Gas)을 가열시킬 수 있게 한 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 설비용 다중관을 제공하는데 있다.
다중관, 배출관, 고온스팀이송관, 질소가스이송관

Description

반도체 및 엘씨디 생산 설비용 다중관{A multi-pipe for installation to semiconductor or LCD production}
도1은 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 설비의 예시도.
도2는 본 발명의 다중관이 적용된 배관라인을 발췌한 단면 구성도.
도3은 본 발명에 따른 다중관의 구조를 나타낸 횡단면 구성도.
도4는 도3의 A-A선 단면도.
도5는 본 발명에 따른 다중관의 다른 실시예시도.
도6은 도5의 B-B선 단면도.
도7은 본 발명에 따른 다중관의 또 다른 실시예시도.
도8은 도7의 C-C선 단면도.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
10 : 배출관 11,22,32 : 이송로
12,13,23a,24a,33a,34a : 플랜지 20 : 고온스팀이송관
21,31 : 관체 23 : 증기주입구
24 : 증기배출구 30 : 질소가스이송관
33 : 질소가스주입구 34 : 질소가스배출구
100 : 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산설비 200 : 배관
300 : 공압을 이용한 흡배기장치 400 : 난방공급배관
500 : 질소가스공급배관 25 : 방열판
40 : 보온단열재 50 : 연결관
본 발명은 반도체 및 엘씨디(LCD)생산 설비용 장비의 배기(Exhaust) 배관부의 배출관에 관한 것으로, 특히 반도체 생산 현장에 배관되어 있는 고온의 증기(Steam)를 이용하여 배출관내의 배출가스를 보온함과 동시에 퍼지(Purge)용으로 배출관 내부로 공급되는 질소가스(N2 Gas)을 가열시킬 수 있는 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 설비용 다중관에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 현장에서 생산 설비의 배관부에 실란(SILANE, SiH4)등의 배출증기(Vapor)로부터 화재 및 폭발 방지와 파우더(Powder)가 형성되어 배관부에 점착, 막히는 것을 방지하기 위하여 불활성 기체인 질소가스로 퍼지(Purge: 미연소 가스가 노속에 또는 기타 장소에 차 있으면 점화를 했을 때 폭발할 우려가 있으므로 점화 전에 이것을 노 밖으로 빼내기 위하여 환기하는 것)를 하고 있었으나, 질소가스를 이용한 퍼지 또한 배출가스의 온도 강하에 따른 실란(SILANE, SiH4 : 수소화물)의 파우더화를 막지 못하므로 온도 강하에 따른 실란의 파우더화를 방지하기 위함으로 질소가스를 전열발열기(전기Heater)를 이용하여 질소가스를 가열하여 퍼지용으로 공급하거나 전열보온장치(히터 자켓 : HEATER JACKET)를 이용하여 배관부를 감싸 배출되는 잔류 실란등으로부터 파우더가 형성되지 못하도록 적정온도를 유지 스크러버(Scrubber : 파형을 겹친 것으로, 그 사이로 증기를 흐르게 하여 증기 속의 수분을 제거하거나, 대기 오염물이 섞인 가스등을 세척하여 가스속의 오염물을 물에 흡수 분리하는 장치)까지 배출시키고 있다.
반도체 및 엘씨디(LCD) 웨이퍼 일괄 가공 공정(FAB : Fabrication)의 화학기상 증착법인 저온증착, 식각, 박막공정에 사용되어지는 설비에서 여러가지 가스를 사용하여 생산 프로세스를 수행할시 여기에서 배출되는 화학 생성물의 성분 중에 파우더 형태나 액체성 물질들이 2차 반응으로 위험한 물질로 재결합 되는 것을 방지하고, 자연발화 및 폭발의 위험을 방지하여 배출 배관이나 밸브, 펌프 등의 막힘 현상 및 동작 불량을 방지하기 위하여 질소가스를 전열기를 이용 고온의 질소가스로 가열시켜 사용하거나 히팅자켓을 이용, 배출부의 배출관을 전열기히터로 감싸 온도를 따뜻하게 하는 형식을 채택하고 있다.
전기발열기(전기히터)로 질소가스를 가열 공급하는 방식이나 전기보온장치로 배관부를 보온하여 실란(SILANE, SiH4 )등의 파우더화를 방지하는장치들은 과다한 전력낭비를 가져와 생산원가의 상승은 물론 전기히터의 과열로 인한 화재발생의 우려와, 정비 및 관리상의 어려움이 있고, 전기를 사용함으로써 전기적인 제반 위험성(쇼트, 폭발 등)을 내포하고 있는 단점을 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 설비의 배출가스 배출관을, 생산 현장에 배관되어 있는 고온의 증기(Steam)를 순환시킬 수 있는 다중관으로 대체 함으로써, 반도체 및 에씨디(LCD)) 생산 설비의 메인터넌스 주기를 늘여 생산성을 향상 시킬수 있고, 전력소비가 없어 생산원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 전기를 사용하지 않음로서 전기적 제반 위험성(Short, 폭발)으로부터 벗어날 수 있음은 물론, 전열기(전기히터)의 과열로 인한 화재발생을 방지할 수 있으며, 설치 및 운영이 쉽고 간편할 뿐만 아니라, 관리포인트(장소)가 줄어 관리 유지비의 절감효과를 얻을 수 있는, 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 설비용 다중관을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 설비(100)에서 발생된 배출가스가 배출관(10) 내부에 침착되지 않게 배출가스를 보온하는 열원을 공장내에 배관되어 있는 난방용 고온증기(Steam)를 사용하되, 고온 증기(Steam)는 배출관(10) 외부로 형성된 고온스팀이송관(20)으로 공급되어 배출관(10) 내의 배출가스를 가열 및 보온하고, 배출관(10) 내부에 공급되어 배출가스를 불어 내게 되는 질소가스가 이송하는 질소가스이송관(30)이 고온스팀이송관(20)의 외측에 형성되어 질소가스를 가열시키는 것을 특징으로 한다.
상기의 다중관은, 배출가스가 이송되어지는 이송로(11)를 가지고, 양 말단에 연결 설치가 가능하도록 플랜지(12)(13)가 형성되어 있는 배출관(10)과; 상기 배출관(10)의 외측에 공장내에 배관된 난방용 고온증기가 유입되어 이송하는 이송로(22)를 갖도록 관체(21)가 설치되고, 관체(21)의 양쪽에 플랜지(23a)(24a)를 포함한 증기주입구(23)와 증기배출구(24)가 대향하는 방향으로 형성되어 있는 고온스팀이송관(20)과; 고온스팀이송관(20)의 외측에 질소가스(N2 Gas)가 이송되는 이송로(32)를 갖도록 관체(31)가 설치되어 있고, 관체(31)의 양쪽에 플랜지(33a)(34a)를 포함 한 질소가스주입구(33)와 질소가스배출구(34)가 대향되게 형성되어 있는 질소가스이송관(30)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 고온스팀이송관(20)은 외표면에 방열판(25)이 형성되어 있어 배출가스 및 질소가스이송관(30)의 이송로(32)로 이송하는 질소가스에 전도되는 열전도율을 높일 수 있게 한 것을 특징으로 한다.
상기 질소가스이송관(30)은 배출관(10)의 외측면에 파이프 형태의 관이 스크류 형태로 권회 형성되고, 고온스팀이송관(20)의 이송로(22)로 이송하는 고온증기에 의해 가열되어 질소가스가 가열 및 보온되는 것을 특징으로 한다.
상기 다중관의 외측에 보온단열재(40)가 씌워져 있는 것을 특징으로 한다.
상기 배출관(10)내의 배출가스 기류와 고온스팀이송관(20)내의 고온증기의 기류와, 질소가스이송관(30) 내의 질소가스의 기류는 열흡수와 방출(열교환)이 극대화되도록 서로 반대되는 방향으로 이송(흐름)되는 것을 특징으로 하는 것을 특징 으로 한다.
상기 다증관의 고온스팀이송관(20)으로 공급되는 고온증기는 질소가스이송관(30)에 설치된 온도감지센서(700)에 의해 감지된 신호에 따라 조절되는 체크밸브(600)에 의해 고온증기의 공급량이 조정되면서 질소가스 및 배출가스의 가열 및 보온이 이루지는 것을 특징으로 한다.
상기 다중관을 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산설비와 스크레버 사이의 배관(200) 길이와 배관내의 배출가스 이송로(11)내의 배출가스의 배출적정 속도(흐름)와 적정온도 유지를 위해 다중관의 설치 갯수가 가감되는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도2는 본 발명의 다중관이 적용된 배관라인을 발췌한 단면 구성도이고, 도3은 본 발명에 따른 다중관의 구조를 나타낸 횡단면도이다.
본 발명에 따른 다중관을 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 설비(100)의 배관(200)에 설치한다.
다중관을 설치할 때에는 생산설비(100)의 배관(200)에 한쪽의 플랜지(13)를 맞대어 볼트와 같은 결합수단으로 체결하고, 나머지 한쪽의 플랜지(12)는 배관(200)에 연결된 공압을 이용한 흡배기장치(300)에 설치한다.
상기와 같이 배관(200)에 다중관을 설치한 후, 고온스팀이송관(20)의 증기주입구(23)를 공장내에 배관되어 있는 난방용 고온증기(Steam)의 난방배관(400)과 연결하고, 증기배출구(24)는 배관(200)의 다른 관리구역에 설치된 다중관의 증기주입 구와 연결관(50)으로 연결하여 난방용 고온증기가 배관(200)에 분포 설치되어 있는 다중관들로 순환 이송되어지게 도1에서와 같이 연속 연결되는 것이다.
한편, 배기가스가 배기되는 배출관(10)의 내부로 흡배기장치(300)를 통해 질소가스를 공급하는 질소가스이송관(30)의 질소가스주입구(33)에는 공압에 의해 압력을 가지고 공급되는 질소가스공급장치(도시하지 않았음)의 질소가스공급관(500)이 연결되고, 질소가스배출구(34)는 흡배기장치(300)에 연결되어 진다.
상기와 같이 연결 설치되는 다중관은 배관(200)의 길이에 따라 그에 적정한 갯수로 설치되게 된다.
상기와 같이 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 장비의 배관(200)에 설치된 다중관의 배출관(10)에는 배출가스가 이송하게 되고, 고온스팀이송관(20)에는 공장내에 배관되어 있는 난방용 고온증기(Steam)의 난방배관(400)을 통해 공급되어 고온증기가 이송되게 되며, 질소가스이송관(30)에는 질소가스가 이송되어지게 된다.
상기와 같이 다중관으로 이송되어지는 배출가스, 고온증기, 질소가스는 서로 반대되는 방향으로 이송되어지게 열흡수와 방출(열교환)이 극대화되어지게 하였다.
즉, 고온증기는 반도체 및 엘씨디 장비에서 발생된 배기가스가 배출구를 통해 대기로 배출되는 방향의 반대방향으로 이송되어지게 되고, 질소가스는 고온증기와 반대되는 방향으로 이송하게 되는 것이다.
상기와 같이 고온스팀이송관(20)의 이송로(22)로 이송되는 고온증기는 배출관(10)을 가열시켜 배출관(10)의 이송로(11)로 이송하는 배출가스를 가열시킴과 동시에 질소가스이송관(30)의 이송로(32)에 이송되는 질소가스를 가열시키게 된다.
고온증기에 의해 가열 및 보온되는 배출가스와 질소가스의 온도는 고온스팀이송관(20)으로 공급되는 고온증기의 공급량 조정으로 이루어지게 되는데, 고온증기의 공급량 조정은, 질소가스이송관(30)에 설치된 온도감지센서(700)가 질소가스의 온도를 감지하게 되고, 온도감지센서(700)에 감지된 신호에 의해 고온스팀이송관(20)에 설치된 체크밸브(600)가 조정되면서, 고온증기의 공급량이 조절된다.
통상적으로 고온증기의 온도는 250℃로써 배출가스와 질소가스의 가열 및 보온하는 온도는 100～130℃가 적정하기 때문에 고온증기의 공급량을 조절하게 되는 것이고, 더불어 고온증기의 불필용한 낭비를 방지하게 되는 것이다.
고온스팀이송관(20)의 이송로(22)로 이송되는 고온증기에 의해 배출관(10) 내의 배출가스가 가열되어짐으로써, 배출증기로부터 화재 및 폭발 방지와 파우더가 형성되어 배관부에 점착되어 막히는 것을 방지하게 된다.
또한 퍼지(Purge: 미연소 가스가 노속에 또는 기타 장소에 차 있으면 점화를 했을 때 폭발할 우려가 있으므로 점화 전에 이것을 노 밖으로 빼내기 위하여 환기하는 것)용으로 질소가스이송관(30)의 이송로(22)로 공급된 불활성기체인 질소가스가 전기히터에 의하지 않고 고온스팀이송관(20)의 고온증기에 의해 가열된다.
상기와 같이 가열된 질소가스가 공압을 이용한 흡배기장치(300)를 통해 배출가스가 이송되는 배출관(10)으로 가열 공급되어 질소가스를 이용한 퍼지 또한 배출가스의 온도 강하에 따른 실란(SILANE, SiH4 : 수소화물)의 파우더화를 막는다.
상기된 바와 같이 본 발명의 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 설비용 다중관은 배출관으로 이송 배출되는 배출가스와, 질소가스이송관으로 이송되는 질소가스를 공장내의 고온증기가 공급되는 고온스팀이송관으로 이송(공급)되는 고온증기로 가열시켜 배출가스를 증기(Vapor)상태로 배출시킴과 동시에 뜨거운질소가스를 지속적으로 공급할 수 있는 것으로써, 첫째, 종래와 같이 전기히터를 사용하지 않기 때문에 사용전력을 감소시켜 생산원가를 절감할 수 있고; 둘째, 전기히터를 사용하였을때 과열로 발생할 수 있었던 화재의 위험성을 해소 하였을 뿐만 아니라, 전기적 제반 위험성(Short, 폭발)으로부터 벗어날 수 있어 방재안전을 이룰수 있으며; 셋째, 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 설비의 메인터넌스 주기를 늘여 생산성을 향상시켰고; 넷째, 설치 및 운영이 쉽고 간편하며; 다섯째, 관리 포인트(장소 및 대상)가 대폭 감소하므로써 유지 관리비의 감소를 가져온 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (8)

  1. 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 설비(100)에서 발생된 배출가스가 배출관(10) 내부에 침착되지 않게 배출가스를 가열 및 보온하는 열원을 공장내에 배관되어 이송되는 난방용 고온증기(Steam)를 사용하되, 고온 증기(Steam)는 배관(200)과 연결된 배출관(10)을 내부에 수용되도록 감싸서 설치되는 고온스팀이송관(20)으로 공급되는 한편, 배출관(10) 내부에 발생된 배출가스를 불어 내기 위하여 질소가스를 가열시킬 수 있게 설치되는 질소가스이송관(30)은 상기 배출관(10)과 고온스팀이송관(20)을 내부에 수용되도록 감싸서 설치함을 특징으로 하는 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 설비용 다중관.
  2. 제1항에 있어서, 상기의 다중관은, 배출가스가 이송되어지는 이송로(11)를 가지고, 양 말단에 연결 설치가 가능하도록 플랜지(12)(13)가 형성되어 있는 배출관(10)과; 상기 배출관(10)의 외측에 공장내에 배관된 난방용 고온증기가 유입되어 이송하는 이송로(22)를 갖도록 관체(21)가 설치되고, 관체(21)의 양쪽에 플랜지(23a)(24a)를 포함한 증기주입구(23)와 증기배출구(24)가 대향하는 방향으로 형성되어 있는 고온스팀이송관(20)과; 고온스팀이송관(20)의 외측에 질소가스(N2 Gas)가 이송되는 이송로(32)를 갖도록 관체(31)가 설치되어 있고, 관체(31)의 양쪽에 플랜지(33a)(34a)를 포함 한 질소가스주입구(33)와 질소가스배출구(34)가 대향되게 형 성되어 있는 질소가스이송관(30)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 설비용 다중관.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고온스팀이송관(20)은 외표면에 방열판(25)이 형성되어 있어 배출가스 및 질소가스이송관(30)의 이송로(32)으로 이송하는 질소가스에 전도되는 열전도율을 높일 수 있게 한 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 설비용 다중관.
  4. 제1항에 있어서, 상기 질소가스이송관(30)은 배출관(10)의 외측면에 파이프 형태의 관이 스크류 형태로 권회 형성되고, 고온스팀이송관(20)의 이송로(22)로 이송하는 고온증기에 의해 가열 및 질소가스가 보온되는 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 설비용 다중관.
  5. 제1항에 있어서, 상기 다중관의 외측에 보온단열재(40)가 씌워져 있는 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 설비용 다중관.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배출관(10)내의 배출가스 기류와 고온스팀이송관(20)내의 고온증기의 기류와, 질소가스이송관(30) 내의 질소가스의 기류는 열흡수와 방출(열교환)이 극대화되도록 서로 반대되는 방향으로 이송(흐름)되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 설비용 다중관.
  7. 제1항에 있어서, 상기 다증관의 고온스팀이송관(20)으로 공급되는 고온증기는 질소가스이송관(30)에 설치된 온도감지센서(700)에 의해 감지된 신호에 따라 조절되는 체크밸브(600)에 의해 고온증기의 공급량이 조정되면서 질소가스 및 배출가스의 가열 및 보온이 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 설비용 다중관.
  8. 제1항에 있어서, 상기 다중관을 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산설비와 스크레버 사이의 배관(200) 길이와 배관내의 배출가스 이송로(11)내의 배출가스의 배출적정 속도(흐름)와 적정온도 유지를 위해 다중관의 설치 갯수가 가감되는 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 설비용 다중관.
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