KR101237493B1 - 이동형 국소 배기 정화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 제조 공정 등에 사용되는 많은 종류의 유독 물질을 처리할 수 있는 이동형 국소 배기 정화장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면 일측에 배출구가 형성된 본체와, 이 본체의 일측에 회동 가능하게 설치되며 흡입되는 유독 물질이 본체로 이동되도록 안내하는 회동 아암과, 이 회동 아암의 단부에 탈착 가능하도록 설치되며 유독 물질이 흡입되는 흡입구와, 본체에 설치되며 흡입구를 통해서 흡입된 유독 물질이 본체의 배출구로 배출되도록 하는 송풍팬과, 이 송풍팬과 배출구의 사이에 위치되도록 본체에 설치되며 송풍팬을 통해서 배출되는 유독 물질을 정화하는 필터조립체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동형 국소 배기 정화장치가 제공된다.

Description

이동형 국소 배기 정화장치{PORTABLE AIR CLEANING APPARATUS USING FILTERS}
본 발명은 공기 정화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조 공정 등에 사용되는 많은 종류의 유독 물질을 처리할 수 있는 이동형 국소 배기 정화장치에 관한 것이다.
전자회로를 이용하는 모든 분야에 적용되는 반도체는 일반적으로 크게 6가지의 제조공정 즉, 회로를 설계하는 공정, 실제 회로의 크기를 수 십배 이내로 축소하는 마스크제작 공정, 고순도의 정제된 실리콘의 결정체인 단결정 제조 공정, 웨이퍼(Wafer)처리 공정, 조립 및 검사 공정으로 나누어진다.
상기 반도체 공정에는 트리클로로에틸렌, 시너, 감광액, 디메틸아세트아미드, 아르신, 황산 등의 발암성 물질이 사용되며, 이 물질은 백혈병과 비호지킨스 림프종, 신장암, 유방암, 불임, 호흡기 장애 등을 유발한다. 이 밖에 하이드로퀴논과 메탄올 등 생리 불순이나 불임 등을 유발할 수 있는 자극성 물질도 40여 종 사용한다.
한편, 상기 공정 중에 발생 되는 유해물질은 건식 가스처리 또는 습식 가스처리의 두 가지 방법에 의해서 처리된다. 건식 방법은 활성탄을 이용하여 유해가스 입자들을 흡착시켜 제거하는 방법으로 처리 효율이 비교적 낮고 유지비가 많이 든다는 단점이 있고, 습식 방법은 물과 가성 소다를 이용하여 유해 가스를 세정하는 것으로 유해 가스를 제거하는 효율이 비교적 낮고 폐수 처리 장치의 설치를 위한 부대 비용이 필요하여 경제적 부담이 큰 단점이 있다.
전술한 단점을 해결하기 위한 선행기술이 한국등록특허공보 제10-0600514호(2006.07.06) "다양한 종류의 유해가스, 산 가스 및 분진을 처리하는 이동형 공기정화장치"에 개시되어 있다. 상기 선행기술은 반도체 세정공정에서 발생하는 유독가스 및 산 가스 또는 인체 유해한 일산화탄소, 이산화탄소, 황산화물, 질소산화물 및 휘발성 유기화합물류들이 국지적으로 존재하는 장소에 투입이 용이한 바퀴와 손잡이를 구비한 이동형 공기정화장치에 있어서, 장치의 일측에 부착 설치되어 공기 중에 존재하는 유해가스, 산 가스 및 분진 농도를 검출하는 센서와, 장치의 일측에 부착 설치되어 공기 중에 존재하는 유해가스, 산 가스 및 분진을 흡입하는 공기흡입구와, 이 공기흡입구로 흡입된 공기 중에 포함된 입자상 물질 및 분진을 여과시켜 제거하는 데미스터와, 이 데미스터를 통해서 유입된 공기 중에 포함된 유해가스의 종류를 고려하여 서로 다른 유해가스 분해촉매제가 내장된 필터를 2개 이상 내장시킨 유해가스 분해필터와, 공기흡입구로 흡입된 공기 중에 존재하는 미세 분진을 제거하는 해파필터와, 공기흡입구를 통하여 공기를 장치 내부로 흡입함과 동시에 공기 중에 포함된 다양한 종류의 유해가스 및 분진을 제거한 후 공기를 외부로 내보내는 송풍 팬과, 유해가스검출센서에서 측정한 유해가스의 농도를 이용하여 유해가스 분해촉매제의 성능이 저하되었는지 여부를 판단하는 수단과, 유해가스 및 분진이 제거된 공기를 외부로 배출하기 위하여 플렉시블 암으로 구성되어 길이와 방향을 조절할 수 있고 이동시 분리할 수 있도록 제작된 공기 배출구를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 선행기술은 반도체 세정 공정에서 발생 되는 유독가스 및 산 가스 등을 유해가스 분해촉매제를 이용하여 신속하게 제거할 수 있고 휴대 및 이동이 가능한 이점이 있으나, 플렉시블 암의 특성상 장비 높이에 따른 암의 높이 조절이 불가능하고, 피대상물의 크기 및 모양에 따라 흡입구를 교체할 필요가 있는 데 이러한 수단이 없어 불편하고, 필터의 경우 헤파필터를 사용하므로 0.1미크론(㎛) 크기의 미세 먼지 등을 여과 및 정화할 수 없는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로, 본 발명의 일 실시예는 배관 연결이 필요 없어 자체적으로 정화가 가능하여 공조에 무리를 주지않으며 이동식으로 사용자가 원하는 장소에 간단히 사용할 수 있는 이동식 국소 배기 정화장치와 관련된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 일측에 배출구가 형성된 본체와, 이 본체의 일측에 회동 가능하게 설치되며 흡입되는 유독 물질이 본체로 이동되도록 안내하는 회동 아암과, 이 회동 아암의 단부에 탈착 가능하도록 설치되며 유독 물질이 흡입되는 흡입구와, 본체에 설치되며 흡입구를 통해서 흡입된 유독 물질이 본체의 배출구로 배출되도록 하는 송풍팬과, 이 송풍팬과 배출구의 사이에 위치되도록 본체에 설치되며 송풍팬을 통해서 배출되는 유독 물질을 정화하는 필터조립체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동형 국소 배기 정화장치를 제공한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면 첫째, 배관 연결이 필요 없어 자체적으로 정화가 가능하여 공조에 무리를 주지않으며 이동식으로 사용자가 원하는 장소에 간단히 사용할 수 있는 이동식 국소 배기 정화장치를 제공할 수 있다.
둘째, 회동아암의 내부에 설치되는 회동관절에 의해서 높이 조절이 가능하여 장비 높이에 관계없이 편리하게 사용할 수 있다.
셋째, 흡입구가 회동아암에 탈착 가능하도록 설치되므로 필요에 따라서 흡이구의 모양 및 크기를 편리하게 교체할 수 있으므로 작업 효율이 향상시킬 수 있다.
넷째, 헤파필터 외에 울파필터를 사용하므로 미세한 이물질의 여과 및 정화가 가능하여 정화 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 국소 배기 정화장치를 도시한 측면도,
도 2 는 도 1에 도시된 이동형 국소 배기 정화장치에 채용된 본체의 회동아암 지지부와 회동아암의 일단을 나타낸 단면도,
도 3 은 도 1에 도시된 이동형 국소 배기 정화장치에 채용된 회동아암의 흡입구 지지체를 도시한 단면도,
도 4 는 도 1에 도시된 이동형 국소 배기 정화장치에 채용된 흡입구를 도시한 단면도,
도 5 는 도 4에 도시된 흡입구의 작동 상태도,
도 6 은 도 1에 도시된 이동형 국소 배기 정화장치에 채용된 필터조립체를 도시한 단면도,
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 국소 배기 정화장치의 사용 상태도이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 국소 배기 정화장치를 도시한 측면도이고, 도 2 는 도 1에 도시된 이동형 국소 배기 정화장치에 채용된 본체의 회동아암 지지부와 회동아암의 일단을 나타낸 단면도이고, 도 3 은 도 1에 도시된 이동형 국소 배기 정화장치에 채용된 회동아암의 흡입구 지지체를 도시한 단면도이고, 도 4 는 도 1에 도시된 이동형 국소 배기 정화장치에 채용된 흡입구를 도시한 단면도이고, 도 5 는 도 4에 도시된 흡입구의 작동 상태도이고, 도 6 은 도 1에 도시된 이동형 국소 배기 정화장치에 채용된 필터조립체를 도시한 단면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동형 국소 배기 정화장치(1)는 본체(10), 회동 아암(20), 흡입구(30), 송풍팬(40), 필터조립체(50)를 포함한다.
본체(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 바람직하게는 직육면체 형상으로 형성되며, 본체(10)의 측면에는 정화된 유해 물질이 배출되는 배출구(11)가 형성되고, 그 상측과 하측에는 본체(10)를 편리하게 이동할 수 있도록 손잡이(12)와 바퀴(13)가 각각 설치된다. 또한, 본체(10)의 상측에는 도 2에 도시된 바와 같이 후술할 회동 아암(20)이 회동 및 회동 된 상태를 유지하도록 회동아암 지지부(14)가 형성된다.
상기 회동아암 지지부(14)는 도 2에 도시된 바와 같이 본체(10)의 상측에 절개된 홀의 측벽에 적어도 하나 이상 형성되는 볼수용홈(14a)과, 일측이 상기 볼수용홈(14a)에 고정되는 탄성체(14b)와, 상기 탄성체(14b)의 타측에 고정되며 후술할 회동 아암(20)의 스토퍼홈(21a)에 삽입 고정되어 회동 아암(20)을 탄성지지하는 스토퍼볼(14c)로 구성된다.
회동 아암(20)은 도 1에 도시된 바와 같이 본체(10)의 상측 즉 회동아암 지지부(14)에 설치되어 흡입되는 유해 물질의 이동 통로가 되는 것으로서, 회동아암 지지부(14)에 설치되는 플렉시블암(21)과, 상기 플렉시블암(21)의 내부에 설치되어 상기 플렉시블암(21)의 높이 조절이 가능하도록 하는 회동관절(22)로 구성된다.
상기 플렉시블암(21)의 일단에는 도 2에 도시된 바와 같이 회동아암 지지부(14)의 스토퍼볼(14c)이 삽입되는 스토퍼홈(21a)이 적어도 하나 이상 형성되고, 그 타단에는 후술할 흡입구(30)가 탈부착 될 수 있도록 흡입구 지지체(21b)가 설치된다.
상기 흡입구 지지체(21b)는 후술할 흡입구(30)가 원터치 방식으로 탈부착 될 수 있도록 하는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 플렉시블암(21)의 단부에 일단이 삽입 고정되며 판 형태로 형성되는 절곡판(21ba)과, 상기 절곡판(21ba)의 일측에 형성되며 후술할 흡입구(30)의 지지로드 지지홈(31a)에 삽입되어 흡입구(30)가 플렉시블암(21)에 고정되도록 하는 지지로드(21bb)로 구성된다.
상기 회동관절(22)은 도 1에 도시된 바와 같이 플렉시블암(21)의 내부에 설치되어 플렉시블암(21)이 단계적으로 접철 될 수 있도록 하는 것으로서, 본체(10)에 인접하게 설치되는 제1관절(22a)과, 일단이 제1관절(22a)과 연결되는 제2관절(22b)과, 일단이 제2관절(22b)에 연결되고 타단이 플렉시블암(21)의 단부에 고정되는 제3관절(22c)로 구성된다. 상기 제1관절(22a)은 제2관절(22b)과 제3관절(22c)을 지지하도록 제2관절(22b) 및 제3관절(22c)보다 짧게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제1 내지 제3관절(22c)의 연결은 공지된 바와 같이 각각의 관절이 회동 된 상태를 유지하도록 각각의 관절이 기어 형태로 맞물리도록 하는 것이 바람직하다.
흡입구(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 회동 아암(20)의 일단에 탈착 가능하도록 결합 되어 후술할 송풍팬(40)의 회전에 의해 유해 물질을 흡입하는 것으로서, 도 4에 도시된 바와 같이 바람직하게는 상측에 지지로드 지지홈(31a)이 형성되고 상기 지지로드 지지홈(31a)의 측벽에 형성되는 스토퍼홈(31b)을 갖는 흡입구몸체(31)와, 상기 흡입구몸체(31)의 스토퍼홈(31b)에 양단이 삽입되고 바람직하게는 중앙 부분이 지지로드 지지홈(31a)으로 돌출되는 지지로드 스토퍼(32)로 구성된다.
상기 지지로드 스토퍼(32)는 스토퍼홈(31b)에서의 신장 및 이완이 자유롭도록 바람직하게는 중앙 부분이 돌출된 판 스프링을 사용한다.
이하에서 도 4와 5를 참고하여 상기 흡입구(30)의 탈착 과정을 설명한다. 흡입구(30)가 회동 아암(20)에 결합 되기 전의 상태에서는 도 4에 도시된 바와 같이 지지로드 스토퍼(32)의 양단부는 스토퍼홈(31b)의 단부에 접촉되지 않은 상태에 있고, 지지로드 스토퍼(32)의 볼록한 중간 부분은 볼록한 상태를 유지하고 있다. 이 상태에서 도 5에 도시된 바와 같이 회동 아암(20)의 지지로드(21bb)가 삽입되면 지지로드 스토퍼(32)의 볼록한 부분은 지지로드(21bb)의 가압력에 의해서 눌려지고 그 결과 지지로드 스토퍼(32)의 단부는 스토퍼홈(31b)의 단부에 접촉된다. 상기 지지로드(21bb)의 외주면에는 도 5에 도시된 바와 같이 홈을 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우 지지로드 스토퍼(32)의 볼록한 부분이 지지로드(21bb)의 홈에 지지되므로 고정력이 향상되는 이점이 있다.
송풍팬(40)은 도 1에 도시된 바와 같이 본체(10)의 내부에 설치되어 흡입구(30)를 통해서 유해 물질을 흡입한 후 본체(10)의 배출구(11)로 정화된 공기가 배출되도록 하는 것으로서, 공지된 것으로 대체될 수 있다.
필터조립체(50)는 도 1에 도시된 바와 같이 송풍팬(40)과 배출구(11) 사이에 위치되도록 본체(10)에 설치되어 흡입구(30)를 통해서 유입되는 유해 물질을 정화하는 것으로서, 조립체몸체(51)와, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 조립체몸체(51)의 바닥에 설치되는 헤파필터(52)와, 상기 헤파필터(52)의 상측에 위치되도록 조립체몸체(51)에 설치되는 가스정화약제부(53)와, 상기 가스정화약제부(53)의 상측에 위치되도록 조립체몸체(51)에 설치되는 헤파필터(52)와, 상기 헤파필터(52)의 상측에 위치되도록 조립체몸체(51)에 설치되는 팬(54)과, 상기 팬(54)의 상측에 위치되도록 조립체몸체(51)에 설치되는 울파필터(55)로 구성된다.
상기 헤파필터(HEPA filter: High Efficiency Particulate Air filter,52)는 미세한 유해물질과 오염먼지를 걸러주는 것으로서, 특수 대전섬유인 석면 섬유로 제작된 여과지를 말한다. 이러한 헤파필터(52)는 강한 흡착력으로 공기에 함유되어 인체에 해로운 집먼지, 진드기, 바이러스, 곰팡이 등과 같은 유해물질과 인체에 가장 해로운 미립자인 대략 0.3미크론(㎛) 크기의 오염먼지를 99.97%까지 깨끗하게 제거하는 여과 및 정화력을 지니고 있다. 상기 헤파필터(52)는 여과 및 정화력 향상을 위해서 파우더용 헤파필터(52)를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 가스정화약제부(53)는 화학 반응을 이용한 것으로서 공지된 가스 정화 약제를 사용한다.
상기 헤파필터(52)는 도 6에 도시된 바와 같이 가스정화약제부(53)의 하측에 더 설치되는 것이 바람직한데 이는 가스 정화 약제의 파우더(powder)가 반도체 룸으로 배출되는 것을 방지하기 위해서다.
상기 팬(54)을 헤파필터(52)와 후술할 울파필터(55) 사이에 설치하면 송풍팬(40)과 함께 유해 물질의 이동 유량을 향상시킬 수 있으므로, 단위 시간 대비 필터 효율이 향상되는 이점이 있다.
상기 울파필터(ULPA filter: Ultra Low Particulate Air filter,55)는 0.1미크론(㎛) 크기의 미세 먼지 등 각종 미세 이물질을 99.9999%까지 여과 및 정화하는 것으로, 바이러스, 박테리아, 비듬, 미세 먼지, 곰팡이, 꽃가루, 라돈(Radon) 세포에서 발생하는 붕양산물(崩壤産物), 각종 매연 등을 완전하게 제거하게 된다. 특히 울파필터(55)는 정화기의 성능 향상에 있어서 매우 중요한데, 그 이유는 헤파필터를 사용한 종래의 정화기는 미세한 먼지나 이물질이 여과되지 않기 때문이다. 따라서 본 발명의 일 실시예는 울파필터(55)를 사용하여 0.1미크론 크기의 미세 먼지나 각종 이물질을 99.9999%까지 정화하므로 헤파필터를 사용한 종래의 정화기로는 실현할 수 없는 보다 청정한 공기를 제공하게 되며, 이를 통해 정화기의 성능과 신뢰성을 한층 향상시킬 수 있다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 국소 배기 정화장치의 사용 상태도이다.
작업자가 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동형 국소 배기 정화장치(1)를 유해 물질이 배출되는 장소로 이동한 후 흡입구(30)를 장비에 밀착시킨 후 송풍팬(40)을 가동시키면 흡입구(30)를 통해서 유해 물질이 유입된다. 유입되는 유해 물질은 회동 아암(20)과 송풍팬(40)을 거쳐 필터조립체(50)로 유입된다. 필터조립체(50)로 유입되는 유해 물질은 헤파필터(52), 가스정화약제부(53), 울파필터(55)를 거쳐 정화된 후 배출구(11)를 통해 배출된다. 한편, 작업하는 과정에서 흡입구(30)를 원터치 방식으로 교체할 수 있으므로 작업 장비에 맞는 형상과 크기로 흡입구(30)를 편리하게 교체할 수 있고, 회동관절(22)에 의해서 회동 아암(20)의 높이 조절이 가능하므로 장비 높이에 상관없이 편리하게 사용할 수 있다.
본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 요지를 벗어나지 않고도 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 본 발명의 기술보호범위는 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.
1 : 이동형 국소 배기 정화장치 10 : 본체
11 : 배출구 12 : 손잡이
13 : 바퀴 14 : 회동아암 지지부
14a : 볼수용홈 14b : 탄성체
14c : 스토퍼볼 20 : 회동 아암
21 : 플렉시블암 21a : 스토퍼홈
21b : 흡입구 지지체 21ba : 절곡판
21bb : 지지로드 22 : 회동관절
22a : 제1관절 22b : 제2관절
22c : 제3관절 30 : 흡입구
31 : 흡입구몸체 31a : 지지로드 지지홈
31b : 스토퍼홈 32 : 지지로드 스토퍼
40 : 송풍팬 50 : 필터조립체
51 : 조립체몸체 52 : 헤파필터
53 : 가스정화약제부 54 : 팬
55 : 울파필터

Claims (5)

  1. 일측에 배출구가 형성된 본체와; 상기 본체에 회동 가능하게 설치되며, 흡입되는 유독물질이 상기 본체로 이동되도록 안내하며, 본체의 상측에 설치되는 플렉시블암과, 상기 플렉시블암의 내부에 적어도 둘 이상 설치되어 상기 플렉시블암의 높이조절이 가능하도록 회전관절로 구성되며, 탄성 회동 가능하도록 구성된 회동 아암과; 상기 회동 아암의 단부에 탈착 가능하도록 설치되며 유독 물질이 흡입되는 흡입구와; 상기 본체에 설치되어 흡입구를 통해 흡입된 유독물질을 본체의 배출구로 배출시키는 송풍팬; 및 상기 송풍팬과 배출구의 사이에 위치되도록 본체에 설치되며, 송풍팬을 통해 배출되는 유독 물질을 정화하는 필터조립체;로 구성된 것에 있어서,
    상기 회동 아암에는 그 회동 아암의 일단에 고정되는 절곡판과 상기 절곡판에 형성되는 지지로드로 구성된 흡입구 지지체가 설치되고, 상기 흡입구 일측에는 상기 지지로드가 삽입되는 지지로드지지홈이 형성되며, 상기 지지로드지지홈에는 상기 지지로드를 탄성 지지하는 지지로드 스토퍼가 설치되어 상기 흡입구가 상기 회동 아암에서 탈착 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 이동형 국소 배기 정화장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체의 상측에 형성되는 볼수용홈과 상기 볼수용홈에 일측이 고정되는 탄성체와 상기 탄성체의 타측에 고정되는 스토퍼볼로 구성되는 회동 아암 지지부가 설치되고, 상기 회동 아암의 단부에는 상기 스토퍼볼이 삽입 고정되는 스토퍼홈이 적어도 하나 이상 형성된 이동형 국소 배기 정화장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터조립체는 상기 본체의 내부에 설치되는 조립체몸체와, 상기 조립체몸체의 바닥에 설치되는 헤파필터와, 상기 헤파필터의 상측에 설치되는 가스정화약제부와 상기 가스정화약제부의 상측에 설치되는 헤파필터와, 상기 헤파필터의 상측에 설치되는 팬과, 상기 팬의 상측에 설치되는 울파필터로 구성된 것을 특징으로 하는 이동형 국소 배기 정화장치.
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