KR101237475B1 - 집수조의 유해가스 누출 방지장치 - Google Patents

집수조의 유해가스 누출 방지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 집수조의 유해가스 누출 방지장치에 관한 것으로서, 집수조의 오버플로관(over flow pipe)에 결합되어 오버플로되는 약액이 배출되는 유로를 형성하는 장치본체; 및 상기 장치본체 내에 마련되어 상기 장치본체 내의 유로를 개폐하는 유로 개폐유닛을 포함하며, 상기 유로 개폐유닛은, 상기 장치본체 내에 결합되어 상기 장치본체의 내부 공간에 결합되는 유닛 플레이트; 상기 유닛 플레이트에 관통 형성되어 오버플로되는 상기 약액의 배출을 허용하는 약액 배출부; 및 일측이 상기 유닛 플레이트에 회동 가능하게 결합되어 상기 약액 배출부를 개폐하는 개폐 플레이트를 포함한다.

Description

집수조의 유해가스 누출 방지장치{Gas leakage prevention apparatus}
본 발명은, 집수조의 유해가스 누출 방지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 오버플로관을 통해 약액 탱크 내에서 오버플로(over flow)되는 약액의 배출은 허용하면서도 유해가스의 누출은 방지할 수 있는 집수조의 유해가스 누출 방지장치에 관한 것이다.
반도체 생산 공정 중에는 다양한 약액들이 사용되며, 이를 위해 반도체 생산라인으로 다양한 약액을 공급하는 약액 공급시스템들이 갖춰진다.
종래의 약액 공급시스템을 간략하게 소개한다. 약액 탱크 내에 수용된 약액은 펌프에 의해 펌핑되어 약액 공급라인을 통해 반도체 생산라인의 챔버로 공급된다.
이때, 사용 중 펌프가 고장나거나 약액이 과도하게 충전되면 약액 탱크 내에서 약액이 오버플로(over flow)될 수 있으므로 약액 탱크의 일측에는 오버플로관이 설치된다. 따라서 약액 탱크 내에서 오버플로되는 약액은 오버플로관을 통해 외부로 배출될 수 있다. 오버플로관은 상술한 약액의 공급조, 회수조 뿐만 아니라 폐액 침전조, 기타 약품 수용탱크 등 다양한 종류의 집수조에 형성될 수 있다.
그런데, 오버플로관을 통해서는 오버플로되는 약액이 배출되는 것이 일반적이지만 약액으로부터 발생되어 약액 탱크 내에 존재하는 유해한 흄가스(이하, 유해가스라 함)도 누출될 수 있다. 이는 오버플로관이 항상 개방되어 있기 때문이다.
물론, 유해가스의 대부분은 약액 탱크의 상부에 결합되는 에어벤트관을 통해 배출되는 것이 일반적이지만 늘 개방되어 있는 오버플로관을 통해 독성을 지닌 유해가스가 누출되면 반도체 설비에 연결되는 드레인관을 통해 유해가스가 역류될 수 있어 작업자나 환경에 크게 유해하게 된다.
다시 말해, 반도체 설비에는 각종 드레인관이 연결되어 응축수 등을 배출하게 되는데, 이러한 드레인관을 통하여 상술한 오버플로관을 통해 배출된 유해가스가 역류될 수 있으며, 이를 방지하기 위해 드레인관에는 U트랩과 같은 별도의 배관을 갖춰야 하는 등 배관 증설을 초래하는 문제점이 있다.
따라서 오버플로관을 통해 유해가스가 누출되는 것을 원천적으로 차단하여 유해가스 누출로 인한 안전사고의 발생을 줄이고 배관 설비를 감축시킬 수 있는 대안이 요구된다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2005-0004432호
본 발명의 목적은, 오버플로관을 통해 약액 탱크 내에서 오버플로(over flow)되는 약액의 배출은 허용하면서도 유해가스의 누출은 방지할 수 있는 집수조의 유해가스 누출 방지장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 집수조의 오버플로관(over flow pipe)에 결합되어 오버플로되는 약액이 배출되는 유로를 형성하는 장치본체; 및 상기 장치본체 내에 마련되어 상기 장치본체 내의 유로를 개폐하는 유로 개폐유닛을 포함하며, 상기 유로 개폐유닛은, 상기 장치본체 내에 결합되어 상기 장치본체의 내부 공간에 결합되는 유닛 플레이트; 상기 유닛 플레이트에 관통 형성되어 오버플로되는 상기 약액의 배출을 허용하는 약액 배출부; 및 일측이 상기 유닛 플레이트에 회동 가능하게 결합되어 상기 약액 배출부를 개폐하는 개폐 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 집수조의 유해가스 누출 방지장치에 의해 달성된다.
상기 약액 배출부는 하부 약액 배출부와 상부 약액 배출부를 포함할 수 있으며, 상기 개폐 플레이트는 상기 하부 약액 배출부를 개폐하는 하부 개폐 플레이트와, 상기 상부 약액 배출부를 개폐하는 상부 개폐 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 약액 배출부의 둘레면 또는 상기 개폐 플레이트의 내측 둘레면에는 개스킷이 부착될 수 있다.
상기 유로 개폐유닛은 상기 장치본체 상에서 경사지게 배치될 수 있다.
상기 장치본체는 투명 또는 반투명 재질의 플라스틱관일 수 있으며, 상기 오버플로관에 플랜지 결합될 수 있다.
본 발명에 따르면, 오버플로관을 통해 약액 탱크 내에서 오버플로(over flow)되는 약액의 배출은 허용하면서도 유해가스의 누출은 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집수조의 유해가스 누출 방지장치가 마련되는 약액 공급시스템의 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 집수조의 유해가스 누출 방지장치의 사시도,
도 3은 유로 개폐유닛의 사시도,
도 4 내지 도 6은 각각 유로 개폐유닛의 동작을 도시한 도면들이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집수조의 유해가스 누출 방지장치가 마련되는 약액 공급시스템의 구성도이다.
이 도면을 참조하면, 약액 공급시스템에는 반도체 생산라인의 챔버(101)로 공급되는 약액이 저장되는 약액 탱크(102)가 마련된다.
약액 탱크(102) 내에 충전된 약액은 펌프(103)에 의해 펌핑되어 다수의 약액 공급라인(104)을 통해 반도체 생산라인의 챔버(101)로 공급된다.
이때, 약액 공급라인(104)을 통해 공급되고 남은 약액은 다수의 약액 회수라인(105)을 통해 다시 약액 탱크(102)로 회수된다. 따라서 약액 회수라인(105)은 약액 공급라인(104)으로부터 바이패스되어 약액 탱크(102)에 연결된다.
약액 탱크(102)의 상부에는 약액이 충전되는 약액 충전라인(106)이 결합되며, 그 일측에는 에어벤트관(107)이 결합된다.
가스벤트관(107)을 통해 약액 탱크(102) 내에서 약액으로부터 발생된 유해한 흄가스(이하, 유해가스라 함)의 대부분이 필터링되어 배출될 수 있다.
한편, 약액 탱크(102)의 일측에는 오버플로관(110, over flow pipe)이 설치된다. 오버플로관(110)은 펌프(103)가 고장나거나 약액 충전라인(106)으로부터 과도한 약액이 충전되어 약액 탱크(102) 내에서 약액이 오버플로될 때, 오버플로되는 약액을 배출시키는 라인을 형성한다.
앞서도 언급된 것처럼 종래기술의 경우에는 오버플로관(110)이 늘 개방되어 있었기 때문에 약액 탱크(102) 내의 약액이 오버플로되는 것에 그치지 않고 약액 탱크(102) 내의 유해가스도 누출될 수 있었다.
하지만, 본 실시예의 경우, 집수조의 유해가스 누출 방지장치(120)가 오버플로관(110)에 마련되고 있기 때문에 오버플로관(110)을 통해 약액 탱크(102) 내에서 오버플로되는 약액의 배출은 허용하면서도 유해가스의 누출은 방지할 수 있게 된다. 본 발명에 있어서, 집수조는 상기한 약액의 공급조, 회수조 뿐만 아니라 폐액 침전조, 기타 약품 수용조 등 오버플로관이 구비될 수 있는 여러 종류의 탱크를 포괄하는 개념이다.
도 2는 도 1에 도시된 집수조의 유해가스 누출 방지장치의 사시도, 도 3은 유로 개폐유닛의 사시도, 그리고 도 4 내지 도 6은 각각 유로 개폐유닛의 동작을 도시한 도면들이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 집수조의 유해가스 누출 방지장치(120)는 장치본체(130)와 유로 개폐유닛(140)을 구비한다.
장치본체(130)는 도 1에 도시된 약액 탱크(102), 즉 집수조의 오버플로관(110)에 결합되어 오버플로되는 약액이 배출되는 유로를 형성한다.
본 실시예에서 장치본체(130)는 양측에 플랜지(131)가 형성되는 투명 또는 반투명 재질의 PVC 파이프로 제작된다.
장치본체(130)가 투명 또는 반투명 재질로 제작됨으로써 약액이 오버플로되는지 혹은 유로 개폐유닛(140)이 잘 작동되는지를 외부에서도 확인할 수 있는 점검창 기능을 담당할 수 있다. 플랜지(131)에는 다수의 조립홀(H)이 형성된다.
유로 개폐유닛(140)은 장치본체(130) 내에 마련되어 장치본체(130) 내의 유로를 개폐하는 역할을 한다.
이러한 유로 개폐유닛(140)은, 장치본체(130) 내에 결합되어 장치본체(130)의 내부 공간에 결합되는 유닛 플레이트(141)와, 유닛 플레이트에 관통 형성되어 오버플로되는 약액의 배출을 허용하는 약액 배출부(142,143)와, 일측이 유닛 플레이트(141)에 회동 가능하게 결합되어 약액 배출부(142,143)를 개폐하는 개폐 플레이트(144,145)를 포함한다.
유닛 플레이트(141)는 장치본체(130)의 내부 공간에 결합되기 때문에 장치본체(130)의 내부 공간 직경과 동일한 사이즈로 제작되며, PVC 용접 등에 의해 장치본체(130)의 내부 공간에 기밀 결합될 수 있다.
약액 배출부(142,143)는 유닛 플레이트(141)에 관통된 홀(hole)이다. 본 실시예의 경우, 2개의 약액 배출부(142,143), 즉 하부 약액 배출부(142)와 상부 약액 배출부(143)가 형성된다.
하부 약액 배출부(142)는 반달 모양, 그리고 상부 약액 배출부(143)는 사각형 모양을 이룰 수 있는데, 하부 약액 배출부(142)가 상부 약액 배출부(143)보다 사이즈가 약간 크게 형성될 수 있다. 물론, 하부 약액 배출부(142)가 상부 약액 배출부(143)의 형상은 하나의 예시일 뿐 본 발명의 권리범위가 도면의 형상에 제한될 필요는 없다.
유닛 플레이트(141) 상에 하부 약액 배출부(142)와 상부 약액 배출부(143)가 마련되고 있으므로 개폐 플레이트(144,145) 역시, 2개로 마련된다. 즉 하부 약액 배출부(142)를 개폐하는 하부 개폐 플레이트(144)와 상부 약액 배출부(143)를 개폐하는 상부 개폐 플레이트(145)를 포함한다.
하부 개폐 플레이트(144)와 상부 개폐 플레이트(145)는 하부 약액 배출부(142)와 상부 약액 배출부(143)의 형상과 유사하게 형성되되 하부 약액 배출부(142)와 상부 약액 배출부(143)의 사이즈보다는 크게 형성되어 약액 배출부들(142, 143)을 충분히 덮어 기밀을 유지할 수 있도록 함이 바람직하다.
또한 하부 개폐 플레이트(144)와 상부 개폐 플레이트(145)는 유닛 플레이트(141) 상의 힌지(144a,145a)에 의해 자유롭게 회전된다. 이때의 힌지(144a,145a)는 통상적인 경첩일 수도 있고, 아니면 연질 PVC 시트를 이용하여 하부 개폐 플레이트(144)와 상부 개폐 플레이트(145)의 일측단을 열접착하여 유닛 플레이트(141) 상에 열접착시키는 방식으로 구현될 수도 있다. 물론, 하부 개폐 플레이트(144)와 상부 개폐 플레이트(145)는 필요 시 탈부착도 가능하다.
하부 개폐 플레이트(144)와 상부 개폐 플레이트(145)가 하부 약액 배출부(142)와 상부 약액 배출부(143)를 기밀하게 차폐할 수 있도록 하부 약액 배출부(142)와 상부 약액 배출부(143)의 둘레면에는 각각 개스킷(142a,143a)이 부착될 수 있다. 선택적으로 개스킷은 하부 개폐 플레이트(144)와 상부 개폐 플레이트(145)의 내측 둘레면에 형성되도록 구현하는 것도 가능하다.
한편, 위와 같은 구성을 갖는 유로 개폐유닛(140)은 장치본체(130) 상에서 경사지게 배치된다. 이는 도 1에 도시된 약액 회수라인(105)에 의하여 약액이 회수될 때, 회수되는 약액의 낙하 압력에 의하여 약액 탱크(102) 내에서 발생된 유해가스가 유로 개폐유닛(140)의 개폐 플레이트들(144, 145)을 밀고 배출되지 못할 정도로 경사를 형성한 것이다. 유로 개폐유닛(140)의 경사 각도는 약액 공급시스템의 약액 회수라인(105)의 사이즈를 고려하여 약 30도 내지 60도로 설치되는 것이 바람직하다.
나아가 이러한 유로 개폐유닛(140)을 경사지게 배치하는 것 이외에도, 약액 회수라인(101)으로부터 약액이 회수될 때 발생하는 약액의 낙하 압력에 의하여 개폐 플레이트들(144, 145)이 일시적으로 열려 유해가스가 누출되는 것을 방지하기 위하여 개폐 플레이트들(144, 145)의 두께(또는 무게)도 약액 회수라인(101)의 사이즈에 맞추어 증감될 수 있다.
즉 약액 회수라인(101)의 사이즈가 커서 약액 회수시 약액의 낙하 압력이 상대적으로 크게 형성되는 약액 공급시스템의 경우에는 개폐 플레이트들(144, 145)도 그 두께가 더 두껍게 형성될 수 있다. 선택적으로 개폐 플레이트들(144, 145)의 무게를 증가시킬 수도 있을 것이다.
따라서 유로 개폐유닛(140)은 약액의 배출 압력이 없는 도 4와 같은 경우에는 자중에 의해 하부 개폐 플레이트(144)와 상부 개폐 플레이트(145)가 하부 약액 배출부(142)와 상부 약액 배출부(143)를 차폐할 수 있으며, 약액의 오버플로시에는 도 5 및 도 6과 같이 오버플로되는 약액의 양에 따라 순차적으로 개폐 플레이트들(144, 145)이 개방되며, 오버플로가 완료되면 다시 도 4와 같이 약액 배출부들(142, 143)을 차폐하는 구조로 복귀하게 된다. 나아가 전체 약액 공급 시스템의 약약 회수라인(105)의 사이즈를 고려하여 상기한 개폐 플레이트들(144, 145)의 두께 혹은 무게를 증감시켜 설치하면 약액 회수라인(105)의 약액 낙하 압력에 의하여 개폐 플레이트들(144, 145)이 열리지도 않게 될 것이다.
이러한 구성을 갖는 집수조의 유해가스 누출 방지장치(120)의 작용에 대해 설명한다.
약액 탱크(102) 내에서 약액의 오버플로가 발생되면 약액은 오버플로관(110)을 통해 장치본체(130) 내의 유로를 따라 흐르게 된다.
이때, 오버플로되는 약액의 압력에 의하여 도 4에서 도 5처럼 하부 개폐 플레이트(144)가 먼저 개방되어 하부 약액 배출부(142)가 개방된다. 오버플로되는 약액의 양이 많아지면 도 6처럼 상부 개폐 플레이트(145)가 개방되면서 상부 약액 배출부(143) 역시 개방된다.
약액의 배출이 완료되거나 오버플로가 발생되지 않는 상황에서는 하부 개폐 플레이트(144)와 상부 개폐 플레이트(145)의 자체 하중에 의해 하부 개폐 플레이트(144)와 상부 개폐 플레이트(145)가 하강되어 도 4처럼 해당하는 하부 약액 배출부(142)와 상부 약액 배출부(143)를 차폐하게 됨으로써 평상 시 유해가스가 누출되는 현상을 저지할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 오버플로관(110)을 통해 약액 탱크(102) 내에서 오버플로되는 약액의 배출은 허용하면서도 유해가스의 누출은 방지할 수 있게 된다.
전술한 실시예의 경우, 공급, 회수하는 약액의 집수조만 예시하였으나 반도체 생산라인에서 이용되는 오버플로관(110)이 형성되는 다양한 종류의 약품 수용조, 폐액 침전조 등에 모두 적용가능할 것이며, 이러한 사항 역시 본 발명의 권리범위에 속한다 하여야 할 것이다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
101 : 반도체 생산라인 102 : 약액 탱크
103 : 펌프 104 : 약액 공급라인
105 : 약액 회수라인 106 : 약액 충전라인
107 : 가스벤트관 110 : 오버플로관
120 : 집수조의 유해가스 누출 방지장치 130 : 장치본체
131 : 플랜지 140 : 유로 개폐유닛
141 : 유닛 플레이트 142 : 하부 약액 배출부
143 : 상부 약액 배출부 144 : 하부 개폐 플레이트
145 : 상부 개폐 플레이트

Claims (5)

  1. 집수조의 오버플로관(over flow pipe)에 결합되어 오버플로되는 약액이 배출되는 유로를 형성하는 장치본체; 및
    상기 장치본체 내에 마련되어 상기 장치본체 내의 유로를 개폐하는 유로 개폐유닛을 포함하며,
    상기 유로 개폐유닛은,
    상기 장치본체 내에 결합되어 상기 장치본체의 내부 공간에 결합되는 유닛 플레이트;
    상기 유닛 플레이트에 관통 형성되어 오버플로되는 상기 약액의 배출을 허용하는 약액 배출부; 및
    일측이 상기 유닛 플레이트에 회동 가능하게 결합되어 상기 약액 배출부를 개폐하는 개폐 플레이트를 포함하며,
    상기 약액 배출부는 하부 약액 배출부와 상부 약액 배출부를 포함하며,
    상기 개폐 플레이트는 상기 하부 약액 배출부를 개폐하는 하부 개폐 플레이트와, 상기 상부 약액 배출부를 개폐하는 상부 개폐 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 집수조의 유해가스 누출 방지장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 약액 배출부의 둘레면 또는 상기 개폐 플레이트의 내측 둘레면에는 개스킷이 부착되는 것을 특징으로 하는 집수조의 유해가스 누출 방지장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유로 개폐유닛은 상기 장치본체 상에서 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 집수조의 유해가스 누출 방지장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 장치본체는 투명 또는 반투명 재질의 플라스틱관이며, 상기 오버플로관에 플랜지 결합되는 것을 특징으로 하는 집수조의 유해가스 누출 방지장치.
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