KR100653824B1 - 비상용 가스 스크라버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비상용 가스 스크라버에 관한 것으로, 그 목적은 예상하지 못한 유해가스 배출라인의 파손으로 인하여, 누출되는 유해가스를 신속히 처리할 수 있는 비상용 가스 스크러버를 제공하는데 있다.

이를 위한 본 발명에 따른 비상용 가스 스크라버는, 건식 고형흡수제를 이용하여 반도체 제조공정에서 발생되는 유해물질을 처리하는 가스 스크러버에 있어서, 상기 가스 스크러버는 전후좌우로 이동시키기 위하여 바퀴가 달린 캐리지와, 상기 캐리지에 장착되고 상기 건식 고형흡수제를 다단으로 배치시켜 흡입도관을 통해 인입된 유해가스를 처리한 후 배출시키는 캐니스터와, 상기 캐니스터로 유해가스를 강제로 송급하기 위한 고압가스가 충진된 실린더와, 상기 흡입도관과 캐니스터에 연결되고, 그 일측에도 상기 실린더와 연결되며, 상기 실린더의 고압가스 분출속도에 비례하는 압력강하를 통하여 상기 흡입도관으로 유해가스를 흡입시키는 유해가스흡입수단으로 구성되므로서 달성된다.

가스, 스크라버, 유해가스, 고압가스, 노즐, 실린더, 캐리지

Description

비상용 가스 스크라버{Emergency gas scrubber}

도 1은 본 발명에 따른 비상용 가스 스크라버를 보인 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 캐니스터의 내부를 보인 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 유해가스흡입수단의 분해된 것을 보인 분해사시도.

도 4는 본 발명에 따른 유해가스흡입수단의 단면을 보인 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 비상용 가스 스크러버의 사용상태를 보인 사시도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10: 가스 스크러버 20: 캐리지

30: 캐니스터 40: 실린더

50: 유해가스흡입수단 60: 하우징

70: 유로 80: 고압가스유도부

90: 피팅밸브 100: 배관

본 발명은 비상용 스크라버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 제조공정에서 발생할 수 있는 유출된 유해가스를 신속히 흡입하여 건식흡수제가 내설된 캐니스터로 통과시켜 무해한 가스로 배출하도록 하는 비상용 스크라버에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조공정에서 발생되는 물질은 상당히 환경저해 요소가 포함되어 있고, 특히 전기적인 특성과 데이터 처리 속도를 높이기 위해 화학 주기율 3, 5족에 위치한 유해물질과, 미세 가공을 위한 독성가스를 사용한다.

한편, 사용되고 배출되는 배기가스에는 많은 양의 분해되지 않은 반응물들이 남아있어 이들을 대기중으로 방출하기 전에 처리하여야 한다.

이러한 배기가스 처리방법으로는 화학적으로 분해시키거나, 관상로에서 고온으로 가열하여 열분해시키는 방법 및 활성화된 목탄(activated charcoal) 등에 물리 흡착시키는 방법 등이 사용되고 있다.

이렇게 배기가스를 처리하는데 있어서는, 통상적으로 전제조공정의 메인장비에서 배출되는 배기가스를 처리하는 1차 스크러버와, 1차 스크러버에서 배출된 배기가스를 모아 대기로 방출하기 전에 최종적으로 처리하는 2차 스크러버로 이루어져 유해 배기가스를 처리한다.

공지의 예로서, 한국특허출원번호 1988년 제0012416호 "반도체 제조공정의 배기가스 처리장치 및 장치"가 개시되어 있다.

이것은 반도체 제조장치의 반응실에서 배출되는 유해가스를 건식 고형흡수제로 처리하는 과정 및 그 장치에 관한 것으로, 물에 용해되거나 수성 화학물질을 반응시켜 유해가스를 처리하므로써 발생되는 환경공해를 방지하기 위한 매우 유용한 발명이다.

특히, 최근에 들어서 다양하게 적용되고 있는 건식 고형흡수제를 적용하였다는 점에서 특이하고, 다양한 유해가스의 종류와 유량에 맞게 설정하여 처리한다는 점에서 매우 유용하다.

그러나, 이러한 공지의 반도체 제조공정의 배기가스 처리장치 및 장치는 대용량의 배출가스의 포집 또는 처리에 역점을 둔 것으로, 스크러버로 이송되는 도중 배출배관의 파손 등으로 인하여 누출된 유해가스를 처리하는데 있어서는 그 대안이 될 수 없었다.

따라서, 공지된 건식 고형흡수제를 이용한 이동식 비상용 스크러버에 대한 발명이 절실히 요청되었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 예상하지 못한 유해가스 배출라인의 파손으로 인하여, 누출되는 유해가스를 신속히 처리할 수 있는 비상용 가스 스크러버를 제공하는데 있다.

하나의 바람직한 실시 양태에 있어서 본 발명에 따른 비상용 가스 스크러버는, 전술한 문제를 모두 해소하고, 누출되는 배출관으로 신속히 이동할 수 있는 캐 리지와, 여기에 장착되어 누출된 유해가스를 처리할 수 있는 유해 가스처리장치를 제공한다.

본 발명의 다른 목적 및 효과는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 되고, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 상세한 설명 및 실시예는 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 건식 고형흡수제를 이용하여 반도체 제조공정에서 발생되는 유해물질을 처리하는 가스 스크러버에 있어서, 상기 가스 스크러버는 전후좌우로 이동시키기 위하여 바퀴가 달린 캐리지와, 상기 캐리지에 장착되고 상기 건식 고형흡수제를 다단으로 배치시켜 흡입도관을 통해 인입된 유해가스를 처리한 후 배출시키는 캐니스터와, 상기 캐니스터로 유해가스를 강제로 송급하기 위한 고압가스가 충진된 실린더와, 상기 흡입도관과 캐니스터에 연결되고, 그 일측에도 상기 실린더와 연결되며, 상기 실린더의 고압가스 분출속도에 비례하는 압력강하를 통하여 상기 흡입도관으로 유해가스를 흡입시키는 유해가스흡입수단으로 구성되므로서 달성된다.

상기 캐리지에 적용된 바퀴에는 그 이동을 제한할 수 있는 브레이크가 장착되는 것이 바람직하다.

상기 실린더에는 질소 등과 같은 불활성 가스 중 어느 하나가 고압으로 충진되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡입도관의 흡입부에는 고리모양의 걸이개가 장착되어 있다.

여기에서, 상기 유해가스흡입수단은 상기 실린더를 통해 고압가스가 공급되는 인입홀이 외주면에 형성되어 있고, 유해가스가 출입하는 인입구와 인출구를 갖는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 조립되고, 인입된 고압가스가 수직으로 마찰된 후 다시 고속으로 분출시키기 위한 유로가 형성된 고압가스유도부와, 상기 하우징의 인입구 및 인출구에 장착되어 상기 흡입도관과 캐니스터를 결합시키는 고압가스유도관을 포함하여 구성된다.

상기 고압가스유도부는 상기 하우징의 내부로 공급된 고압가스가 확산된 후 분출되는 확산공간을 형성시키면서, 상기 하우징의 인출구를 향해 고압가스가 분출되도록 상기 인입구를 막고 있는 튜브관과, 상기 고압가스가 분출되는 튜브관이 삽입되도록 상기 튜브관 보다 적은 내경이 형성된 노즐관으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 튜브관은 상기 하우징의 인출구로 연장되는 가스유도단이 형성되어 있고, 상기 하우징의 인입구에 위치하여 공급된 고압가스의 역류를 방지하는 림이 형성되며, 상기 노즐관은 상기 가스유도단이 내부로 삽입되되, 상기 가스유도단 보다 적은 내경으로 형성된 유로가 이루어진다.

한편, 상기 노즐관의 내면은 상기 유로에 의해서 고압가스가 분출되면 상기 튜브관의 내부는 진공이 형성되도록 노즐형으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세 히 설명한다. 먼저, 도면에 걸쳐 기능적으로 동일하거나, 유사한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.

도 1은 본 발명에 따른 비상용 가스 스크라버를 보인 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비상용 가스 스크라버는 건식 고형흡수제(34)를 이용하여 반도체 제조공정에서 발생되는 유해물질을 처리하는 가스 스크러버(10)에 있어서, 상기 가스 스크러버(10)는 전후좌우로 이동시키기 위하여 바퀴(22)가 달린 캐리지(20)와, 상기 캐리지(20)에 장착되고 상기 건식 고형흡수제(34)를 다단으로 배치시켜 흡입도관(32)을 통해 인입된 유해가스를 처리한 후 배출시키는 캐니스터(30)와, 상기 캐니스터(30)로 유해가스를 강제로 송급하기 위한 고압가스가 충진된 실린더(40)와, 상기 흡입도관(32)과 캐니스터(30)에 연결되고, 그 일측에도 상기 실린더(40)와 연결되며, 상기 실린더(40)의 고압가스 분출속도에 비례하는 압력강하를 통하여 상기 흡입도관(32)으로 유해가스를 흡입시키는 유해가스흡입수단(50)을 포함한다.

본 발명에 적용된 가스 스크러버(10)는 건식 가스 스크러버로서, 반도체 제조공정 중 특히 확산공정, 박막공정, 사진공정, 식각공정 등에 사용되는 금속수소화합물, CFC(chloro fluoro carbon)계, 산계, 고순도 일반가스계 등의 유해가스를 처리할 수 있는 장치이다.

이러한 가스 스크러버(10)는 전술한 종래의 기술에서 설명한 바와 같이, 건식에 적용되는 케미컬 레진으로 이루어진 건식 고형흡수제(34)를 이용한다.

본 발명에 적용되는 캐리지(20)는 돌발적인 유해가스의 누출을 신속히 처리 하여야 하는 특성에 만족하는 이동이 자유로운 바퀴(22)가 장착되어 있다.

바퀴(22)에는 유해가스를 처리하는 동안 캐리지(20) 본체를 고정하는 브레이크(22a)가 장착되어 있고, 여기에는 미끄럼을 방지하는 고무 등이 내설되어 있다.

캐니스터(30)는 항시 캐리지(20)에 장착되어 긴급한 상황에서도 즉시 대처할 수 있도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 캐니스터의 내부를 보인 단면도로서, 도 2를 참조하면 캐니스터(30)의 내부는 다단으로 적층된 건식 고형흡수제(34)가 일정한 간격으로 배치되어 있다.

본 발명에 적용되는 건식 고형흡수제(34)는 통상적으로 시중에서 제공되는 제품이 적용될 수 있으며, 본 발명에서는 건식 고형흡수제(34)의 성분 및 함량을 한정하지는 않는다.

전술한 바와 같이, 건식 고형흡수제(34)를 다단으로 적층시킨 이유는 유해가스가 건식 고형흡수제(34)를 연속하여 통과할 때, 각각의 유해가스 제거효율에 적당한 건식 고형흡수제(34)에 흡수가 되도록 하기 위함이다.

예를 들면, 최상단에 위치한 건식 고형흡수제(34)는 염소(

)를 제거할 수 있도록 적당한 두께로 적층시키고, 그 밑은 암모니아(

)를 제거할 수 있도록 적층시키며, 계속해서 반도체 제조공정에서 배출된 유해가스를 제거할 수 있는 건식 고형흡수제(34)를 적층시킨다.

캐니스터(30)의 하단부에는 건식 고형흡수제(34)를 지지하는 지지망(36)이 설치되고, 이것은 유해가스가 건식 고형흡수제(34)를 차례로 통과하면서 여과된 기체를 외부로 배출시키기 위한 것이다.

계속하여, 여과되어 배출되는 기체는 최종적으로 대기중에 내보내야 하므로 캐니스터(30)의 외면에는 바람직하게는 지지망(36)의 하단부에 배출구(38)를 하나 이상으로 형성시킨다.

한편, 캐니스터(30)의 상부에는 후술하는 유해가스흡입수단(50)이 연결되어 있다.

실린더(40)는 전술한 캐리지(20)에 이동가능하게 장착되어 있으며, 캐니스터(30)에 유해가스를 강제로 공급하기 위한 고압가스가 충진되어 있다.

이 고압가스는 인체에 무해한 질소(

) 등의 불활성가스가 적용되고, 이것은 특히 고압측은 120

로 조정되어 있으며, 사용시 25분까지 고압가스를 연속하여 분출할 수 있는 양으로 충진되어 있다.

위에서 잠시 설명한 유해가스흡입수단(50)은 흡입도관(32)과 캐니스터(30)에 연결되어 있다.

흡입도관(32)은 누출된 유해가스를 흡입하는 관으로 일정한 구경을 가진 플렉시블관이 적용됨이 바람직하다.

한편, 유해가스흡입수단(50)의 일측에도 고압관(94)을 통해 실린더(40)와 연결되어 있다.

이것은 실린더(40)의 고압가스 분출속도에 비례하는 압력강하를 통하여 흡입 도관(32)으로 유해가스를 흡입시키기 위한 것이고, 그 상세한 설명은 후술한다.

미설명된 부호 39a는 실린더고압계이고, 39b는 실린더저압계, 42는 캐니스터압력계이다.

여기에서 유해가스흡입수단(50)의 구성에 대해서 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 유해가스흡입수단의 분해된 것을 보인 분해사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 유해가스흡입수단의 단면을 보인 단면도이다.

도 3 내지 도 4를 참조하면. 이것은 전술한 바와 같이, 실린더(40)를 통해 고압가스가 공급되는 인입홀(62)이 외주면에 형성되어 있고, 유해가스가 출입하는 인출구(64)와 인입구(66)를 갖는 하우징(60)과, 하우징(60)의 내부에 조립되고, 인입된 고압가스가 수직으로 마찰된 후 다시 고속으로 분출시키기 위한 유로(70)가 형성된 고압가스유도부(80)와, 하우징(60)의 인출구(64) 및 인입구(66)에 장착되어 흡입도관(32)과 캐니스터(30)를 결합시키는 고압가스유출관(75)을 포함한다.

하우징(60)은 원통형의 케이스 역할로서, 유해가스를 인입시키고 실린더(40)의 고압가스를 공급하기 위한 통로인 인출구(64)와 인입구(66)가 형성되어 있다.

이러한, 하우징(60)의 외면에는 인입홀(62)이 형성되어 있어 고압가스가 공급되도록 하고, 특히 이곳에는 피팅밸브(90)가 설치되어 있다.

다시, 하우징(60)의 내부로는 고압가스유도부(80)가 형성되어 있다.

이 고압가스유도부(80)는 하우징(60)의 내부로 공급된 고압가스가 확산된 후 분출되는 확산공간(H)을 형성시키면서, 하우징(60)의 인입구(66)를 향해 고압가스가 분출되도록 인출구(64)를 막고 있는 튜브관(82)과, 고압가스가 분출되는 튜브관 (82)이 삽입되도록 튜브관(82) 보다 작은 내경이 형성된 노즐관(84)으로 구성된다.

이때, 튜브관(82)은 그 외경과 노즐관(84) 내경의 크기 차이로 유로(70)를 형성시키고, 이 유로(70)는 특히 고압으로 고압가스를 분출시키기 위하여 일정한 크기의 홀로 형성될 수도 있다.

튜브관(82)은 하우징(60)의 인입구(66)로 연장되는 가스유도단(82a)이 형성되어 있고, 하우징(60)의 인출구(64)를 막아 공급된 고압가스의 역류를 방지하는 림(82b)이 형성되어 있다.

누구라도 알 수 있듯이, 림(82b)은 그 크기가 하우징의 내경과 동일하거나, 압입될 수 있는 크기로 형성되어 있어 확산공간(H)으로 공급된 고압가스를 일방향으로만 공급할 수 있는 구조이다.

노즐관(84)은 가스유도단(82a)이 내부로 삽입되되, 가스유도단(82a) 보다 적은 내경으로 인해서 전술한 유로(70)가 형성된다.

한편, 노즐관(84)의 내면은 유로(70)에 의해서 고압가스가 분출되면 튜브관(82)의 내부는 진공이 형성되도록 노즐형으로 이루어지는 것이 바람직하다.

다음에는 이러한 비상용 가스 스크러버의 작동과정 및 이에 따른 효과를 도 4 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 비상용 가스 스크러버의 사용상태를 보인 사시도이다.

도시된 바와 같이, 고압가스가 충진된 실린더(40)의 실린더고압계(39a)를 확 인하여 적정한 압력인지 확인한다.(고압 120

)

이것은 고압가스의 양을 확인하는 것으로, 작업 전이나 작업 후에 반드시 확인한다.

유해가스가 누출된 배관(100)을 찾아 신속히 이동한다. 이것은, 이동시 캐리지(20)의 바퀴(22) 브레이크(22a)를 해제하여 신속히 이동할 수 있다.

누출된 배관(100) 앞에서 다시 바퀴(22)의 브레이크(22a)를 걸어 캐리지(20)를 고정시키고, 실린더저압계(39b)를 조정하여 저압측의 압력을 저압측 2

로 셋팅하여 최저 25분간 사용할 수 있도록 한다.

이때, 실린더저압계(39b)는 분출되는 고압가스를 제어하는 역할로 유해가스가 유출된 현장의 조건에 적당하게 조절할 수 있다.

셋팅이 종료되면 즉시 흡입도관(32)의 걸이개(32a)를 유해가스가 누출되는 배관(100)에 걸어 놓는다.

이러면, 고압가스에의 분출에 의해 진공의 상태로 변환된 튜브관(82)의 내부는 흡입도관(32)의 입구측의 공기를 흡입한다.

이것은 비압축성 유체의 베르누이 법칙을 응용한 것으로, 당연히 고압가스의 분출속도에 따라 유해가스의 흡입양이 변동된다는 것을 알 수 있다.

이렇게 흡입된 유해가스는 캐니스터(30)로 인입되고, 인입된 유해가스는 내부에 적층된 건식 고형흡수제(34)를 차례로 통과하면서 여과된 기체를 하나 이상으로 마련된 배출구(38)를 통해서 배출시킨다.

따라서, 이러한 작동을 반복하므로 최종적으로 배출되는 가스는 인체에 무해한 가스로 배출되어 작업자의 산재위험을 줄일 수 있다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로써, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

본 발명에 있어서, 그 밖에 여러 가지 변형예가 가능한 것은 말할 것도 없다. 예를 들면, 필요에 따라서 도 6에 도시된 바와 같이, 실린더(40)의 사용시간(25분)이 지나면 피팅밸브(90)에 부설된 비상용 포트(92)를 작동시켜 다른 실린더(40)로 교체할 수 할 수도 있다. 따라서, 캐리지(20)에는 적어도 하나 이상의 실린더(40)가 장착되어 질 수도 있다. 본 발명의 참정신 및 범위내에 존재하는 모든 변형예는, 모두 특허청구의 범위에 포함되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 비상용 가스 스크라버에 의하면, 신속히 이동하여 대처할 수 있는 캐리지(20), 인체에 무해한 건식 고형흡수제(34), 과학적인 방법을 응용한 고압가스의 공급으로 인해 누출된 유해가스를 신속히 처리하여 반도체 제조공정에 대한 작업 신뢰성이 월등하게 향상되는 작용효 과가 있다.

Claims (8)

1. 건식 고형흡수제를 이용하여 반도체 제조공정에서 발생되는 유해물질을 처리하는 가스 스크러버에 있어서, 상기 가스 스크러버는 전후좌우로 이동시키기 위하여 바퀴가 달린 캐리지와, 상기 캐리지에 장착되고 상기 건식 고형흡수제를 다단으로 배치시켜 흡입도관을 통해 인입된 유해가스를 처리한 후 배출시키는 캐니스터와, 상기 캐니스터로 유해가스를 강제로 송급하기 위한 고압가스가 충진된 실린더와, 상기 흡입도관과 캐니스터에 연결되고, 그 일측에도 상기 실린더와 연결되며, 상기 실린더의 고압가스 분출속도에 비례하는 압력강하를 통하여 상기 흡입도관으로 유해가스를 흡입시키는 유해가스흡입수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비상용 가스 스크라버.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 캐리지에 적용된 바퀴에는 그 이동을 제한할 수 있는 브레이크가 장착되는 것을 특징으로 하는 비상용 가스 스크라버.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 실린더에는 불활성가스 중 어느 하나가 고압으로 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 비상용 가스 스크라버.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 흡입도관의 흡입부에는 고리모양의 걸이개가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 비상용 가스 스크라버.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 유해가스흡입수단은 상기 실린더를 통해 고압가스가 공급되는 인입홀이 외주면에 형성되어 있고, 유해가스가 출입하는 인입구와 인출구를 갖는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 조립되고, 인입된 고압가스가 수직으로 마찰된 후 다시 고속으로 분출시키기 위한 유로가 형성된 고압가스유도부와, 상기 하우징의 인입구 및 인출구에 장착되어 상기 흡입도관과 캐니스터를 결합시키는 고압가스유도관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비상용 가스 스크라버.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 고압가스유도부는 상기 하우징의 내부로 공급된 고압가스가 확산된 후 분출되는 확산공간을 형성시키면서, 상기 하우징의 인출구를 향해 고압가스가 분출되도록 상기 인입구를 막고 있는 튜브관과, 상기 고압가스가 분출되는 튜브관이 삽입되도록 상기 튜브관 보다 작은 내경이 형성된 노즐관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 비상용 가스 스크라버.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 튜브관은 상기 하우징의 인출구로 연장되는 가스유도단이 형성되어 있고, 상기 하우징의 인입구를 막아 공급된 고압가스의 역류를 방지하는 림이 형성되며, 상기 노즐관은 상기 가스유도단이 내부로 삽입되되, 상기 가스유도단 보다 작은 내경으로 형성된 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 비상용 가스 스크라버.
8. 삭제

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