KR101248286B1

KR101248286B1 - 배관 내 파우더 적층 방지장치

Info

Publication number: KR101248286B1
Application number: KR1020120018638A
Authority: KR
Inventors: 이삼해
Original assignee: 이삼해
Priority date: 2012-02-23
Filing date: 2012-02-23
Publication date: 2013-03-27

Abstract

배관 내 파우더 적층 방지장치가 개시된다. 개시된 배관 내 파우더 적층 방지장치는 반도체 Solar, LED, 또는 LCD 공정 중에 배출되는 배기가스를 정화하는데 사용되는 스크러버와 진공펌프를 연결하고, 상기 배기가스가 흐르는 내관과, 상기 내관을 감싸는 외관으로 이루어진 이중관 형태의 배관본체; 상기 내관과 상기 외관 사이에 형성되는 질소유동챔버; 상기 내관의 내부에 설치되는 코일형태의 내측열선과, 상기 질소유동챔버내에 설치되는 코일형태의 외측열선을 구비한 히팅부재; 상기 질소유동챔버 내부를 채우도록 수용되며, 상기 외측열선에 의해 가열되어 상기 질소유동챔버 내부를 흐르는 질소를 가열하는 다수의 히팅볼; 상기 외관을 관통하도록 설치되어 질소공급라인과 상기 질소유동챔버를 연결하는 질소유입관; 및, 상기 내관과 상기 질소유동챔버가 연통되도록 상기 내관의 내측에 설치되어, 상기 질소를 상기 내관의 내부에 배출하는 질소배출노즐관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배관 내 파우더 적층 방지장치 {DEVICE PREVENTING POWDER ACCUMULATION IN PIPE}

본 발명은 반도체 및 엘씨디(LCD), Solar, LED 등의 Gas(Liquid Source)를 사용하는 공정 설비의 챔버에서 배출되는 배기가스가 파우더(Powder)로 변형되는 것을 방지하기 위해 고온으로 가열하여 스크러버(가스 세정기)로 보내는 배관 내 파우더 적층 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 생산, LCD, Solar LED 이나 LCD 생산 라인에는 공정 중에 각종의 반응 가스 & Liquid Source를 사용하고 있다. 이때 사용하는 대부분의 가스는 독성이 강하여 인체에 치명적인 피해를 주므로 공정에 사용한 후, 배출되는 배기가스의 처리에 있어 세심한 주의가 필요하다.

이와 같이 반도체 공정챔버로부터 배출되는 유해 배기가스는 진공펌프를 이용해 스크러버(가스 세정기)에 공급하여 정화하고 있다. 통상 스크러버와 진공펌프는 배관으로 연결되어 있으며, 상술한 배기가스가 펌프를 지나 스크러버로 배출되는 과정에 배기가스의 온도가 떨어지면, 배기가스로부터 고체상태의 파우더(Powder)가 형성된다. 이처럼 형성되는 파우더는 배관에 적층되어 쌓이게 되고, 결국 파우더가 배관을 폐쇄하여 펌프정지(Pump Down)로 공정이 중단되고, 폐쇄된 배관을 교체하거나 또는 배관을 뚫어야 하는 문제가 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서 배관에 질소가스 공급관을 연결하여 질소가스를 배관 내에 공급하는 방식이나, 배관에 히터를 설치하여 배출되는 배기가스를 가열하는 방법이 시도되고 있다.

하지만, 이러한 종래의 기술로는 배관에 파우더가 생성되는 것을 억제하는데는 한계가 있었다.

대한민국 공개특허 10-2001-0062892호 대한민국 등록특허 10-1046617호 대한민국 등록특허 10-0639150호

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 반도체 Solar, LED, 또는 LCD 공정에서 배출되는 배기가스의 파우더생성 억제효율이 향상되도록 구조가 개선된 배관 내 파우더 적층 방지장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 배관 내 파우더 적층 방지장치는 반도체 Solar, LED, 또는 LCD 공정 중에 배출되는 배기가스를 정화하는데 사용되는 스크러버와 진공펌프를 연결하고, 상기 배기가스가 흐르는 내관과, 상기 내관을 감싸는 외관으로 이루어진 이중관 형태의 배관본체; 상기 내관과 상기 외관 사이에 형성되는 질소유동챔버; 상기 내관의 내부에 설치되는 코일형태의 내측열선과, 상기 질소유동챔버내에 설치되는 코일형태의 외측열선을 구비한 히팅부재; 상기 질소유동챔버 내부를 채우도록 수용되며, 상기 외측열선에 의해 가열되어 상기 질소유동챔버 내부를 흐르는 질소를 가열하는 다수의 히팅볼; 상기 외관을 관통하도록 설치되어 질소공급라인과 상기 질소유동챔버를 연결하는 질소유입관; 및, 상기 내관과 상기 질소유동챔버가 연통되도록 상기 내관의 내측에 설치되어, 상기 질소를 상기 내관의 내부에 배출하는 질소배출노즐관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 질소유입관은 상기 외관의 후단부에 설치되고, 상기 질소배출노즐관은 상기 내관의 전단부에 설치되어, 상기 질소유입관을 통해 상기 질소유동챔버의 후방으로 유입된 상기 질소는 상기 질소유동챔버의 전방으로 이동된 후, 상기 질소배출노즐관을 통해 상기 내관의 전단부 내측에 배출되도록 구성할 수 있다.

상기 질소배출노즐관은 상기 내관의 전방에서 후방으로 흐르는 상기 배기가스의 유동방향을 향하도록 구성할 수 있다.

상기 질소배출노즐관은 상기 내관에 직각방향으로 설치되는 제 1 관부; 상기 내관의 후단부를 향하도록 상기 제 1 관의 끝단에서 직각으로 형성되는 제 2 관부;를 포함하도록 구성할 수 있다.

상기 질소배출노즐관은 상기 제 1 관부와 상기 제 2 관부의 연결부분에 라운딩처리된 것이 바람직하다.

상기 질소배출노즐관은 상기 내관의 전단부에서 후방부를 향해 경사지도록 상기 내관의 전단부 일측을 관통하여 형성된 경사공; 및, 상기 경사공을 감싸도록 상기 내관의 내면에 결합되어, 상기 경사공을 통해 배출되는 상기 질소가 상기 배기가스의 유동방향을 따라 배출되게하는 가이드관;을 포함하도록 구성할 수 있다.

상기 질소배출노즐관은 상기 내관의 내주연을 균등분할하여 복수개가 설치되도록 구성할 수 있다.

상기 내측열선은 상기 내관의 내주면에 접촉되도록 설치되고, 상기 외측열선은 상기 외관의 내주면에 접촉되도록 구성할 수 있다.

상기 외관을 감싸도록 설치되는 단열패드를 더 포함하고, 상기 단열패드를 감싸도록 설치되는 커버를 더 포함하도록 구성할 수 있다.

상기한 본 발명에 의하면, 배관본체가 이중관 형태로 형성되고, 내측열선과 외측열선을 설치함으로써, 배관본체를 흐르는 배기가스를 고온상태로 유지함으로써 파우더 생성을 억제할 수 있다.

이중 관을

또한, 배관본체에 형성된 질소유동챔버에 외측열선과 히팅볼을 설치함으로써, 질소가 외측열선과 히팅볼에 의해 고온상태된 후, 배기가스에 배출됨으로써, 파우더 생성억제효율이 향상되는 효과가 있다.

또한, 질소배출노즐관에 의해 질소가 배기가스가 유동하는 방향으로 배출됨으로써, 배기가스의 유동을 방해하지 않게 되고, 이에 따라 파우더 생성억제효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배관 내 파우더 적층 방지장치의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배관 내 파우더 적층 방지장치의 단면도이고,
도 3은 도 1의 질소배출노즐관의 설치상태를 나타내는 위한 종단면도이고,
도 4는 도 1의 질소배출노즐관의 다른 형태를 나타낸 단면도이고,
도 5는 도 1의 질소배출노즐관의 또 다른 형태를 나타낸 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 배관 내 파우더 적층 방지장치(100)에 대해서 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 배관 내 파우더 적층 방지장치(100)는 배관본체(101), 질소유입관(135), 질소배출노즐관(138), 히팅볼(140) 및, 히팅부재(150)를 포함한다.

배관본체(101)는 내관(110)과, 내관(110)을 감싸는 외관(120)으로 구성된 이중관 형태로 형성된다. 내관(110)과 외관(120)은 모두 금속재질로 형성되며, 일체로 형성된다. 내관(110)은 외관(120)보다 그 길이가 더 길도록 형성되며, 내관(110)의 전단에는 전방 플랜지부(113)가 형성되고, 후단에는 후방 플랜지부(116)가 형성된다.

내관(110)의 전방 플랜지부(113)와 후방 플랜지(116)는 반도체 공정이나 LCD 공정 중에 배출되는 배기가스를 정화하는데 사용되는 스크러버(미도시)와 진공펌프(미도시)에 각각 결합되어, 내관(110)이 진공펌프(미도시)와 스크러버(미도시)를 연결함으로써, 상기 배기가스가 진공펌프(미도시)에서 스크러버(미도시)로 이동되는 통로를 제공한다. 본 실시 예에서 배기가스는 내관(110)을 내부를 통해 전방 플랜지부(113)에서 후방 플랜지부(116) 방향으로 흐르는 것을 기준으로 설명한다.

본 실시 예에서 내관(110)의 크기는 진공펌프(미도시)나 스크러버(미도시)에 연결되는 배관과 동일한 크기를 갖는다. 즉, 유로 면적에 변화가 있을 시 와류로 인한 파우더 생성이 발생할 수 있으나, 본 실시 예에서는 배기가스가 흐르는 내관(110)이 진공펌프(미도시)의 배관과 스크러버(미도시)의 연결배관과 동일한 유로면적을 갖으므로써, 진공펌프(미도시)로부터 내관(110)을 통해 스크러버(미도시)로 흐르는 배기가스의 유속 흐름이 방해받지 않게 되어, 파우더 생성을 방지한다.

외관(120)은 내관(110)을 감싸는 형상으로 형성되어 외관(120)과 내관(110) 사이에 소정길이를 갖는 질소이동챔버(P)가 형성된다.

질소유입관(135)은 외관(120)의 후단부 일측을 관통하도록 설치된다. 질소유입관(135)은 통상의 질소공급라인(L)과 연결되도록 구성된다.

질소배출노즐관(138)은 내관(110)의 전단부 일측을 관통하도록 설치되어, 질소이동챔버(P)와 내관(110)의 내부를 서로 연통시킨다.

상기한 구성으로, 질소공급라인(L)으로부터 제공되는 질소는 질소유입관(135)을 통해 질소이동챔버(P)의 후방으로 유입되어 질소이동챔버(P)의 전방으로 이동한 후, 질소배출노즐(138)을 통해 내관(110) 전단부 내부로 배출될 수 있다.

본 실시 예의 질소배출노즐관(138)은 제 1 관부(138a)와 제 2 관부(138b)로 구성된다. 제 1 관부(138a)는 내관(134)의 전단부에 관통 삽입되며, 내관(134)의 내부 중심을 향하도록 내관(134)의 길이방향에 대해 직각으로 소정 길이 연장된다. 또한, 제 2 관부(138b)는 제 1 관부(138a)의 끝단으로부터 내관(110)의 후단으로 향해 직각으로 연장형성된다. 따라서, 질소배출노즐관(138)을 통해 내관(110)의 전단부 배부에 배출되는 질소는 그 유동방향이 내관(110)을 흐르는 배기가스의 유동방향과 동일하게 된다.

이처럼, 본 실시 예의 질소배출관(138)은 제 1 관부(138a)와 제 2 관부(138b)로 구성되고, 제 2 관부(138b)가 내관(110)의 후단부를 향하도록 설치되어 질소가 내관(110)을 흐르는 배기가스의 유동방향을 따라 배출될 수 있고, 이로 인해, 질소배출관(138)을 통해 배출되는 질소는 배기가스의 유동흐름을 방해하지 않게 되어, 내관(110)을 흐르는 배기가스의 파운더 발생을 더욱더 억제할 수 있다.

즉, 질소가 내관(110)의 길이방향에 대해 직각방향으로 배출되면, 내관(110)을 흐르는 배기가스의 유동흐름을 저하시켜, 배기가스로부터 파우더가 내관(110) 내주면에 고착되어 쌓이는 현상이 발생 될 수 있으나, 본 실시 예의 질소배출노즐관(138)은 내관(110)을 흐르는 배기가스의 유동흐름과 동일한 방향으로 질소를 배출하게 함으로써, 배기가스의 파운더 발생을 억제할 수 있다.

참고로, 도 4는 질소배출노즐관(138)의 다른 형태를 나타낸다. 도 4와 같이, 질소배출노즐관(138')은 제 1 관부(138a)와 제 2 관부(138b)를 연결하는 부분이 만곡되도록 라운딩 형상(139)으로 형성될 수 있다. 이로 인해, 내관(110)을 흐르는 배기가스가 질소배출노즐관(138a)과 부딪쳐서 발생되는 유동흐름의 저하를 감소시킬 수 있다.

또한, 도 5와 같이, 본 발명의 질소배출노즐관(138'')은 내관(110)의 전단부 일측을 관통하되, 내관(100)의 전단부에서 후단부를 향하도록 경사진 경사공(136a)을 형성하고, 그 경사공(136a)을 덮도록 가이드관(136b)을 내관(110)의 내주면에 형성할 수 있다. 이때, 가이드관(136b)은 내관(110)의 후단부를 향하도록 형성되어, 경사공(136a)을 통해 배출되는 질소는 가이드관(136b)에 안내되어 내관(110)의 후방 향하도록 배출된다.

히팅볼(140)은 축열성이 높은 세라믹 재질로 형성되고, 다수의 히팅볼(140)이 질소이동챔버(P)에 수용된다. 이때, 히팅볼(140)은 질소이동챔버(P)를 채우도록 설치된다.

히팅부재(150)는 전원공급에 의해 발열하는 코일형태의 열선으로 구성되며, 본 실시 예의 히팅부재(150)는 내측열선(151)과 외측열선(155)을 포함한다.

내측열선(151)은 내관(110)의 내부에 설치되되, 내관(110)의 내주면에 접하도록 설치되고, 외측열선(155)은 질소유동챔버(P)내에 설치되되, 외관(120)의 내주면에 접하도록 설치된다.

내측열선(151)은 전원공급에 의해 발열되어, 내측열선(151)은 내관(110)에 접촉된 상태로 내관(110)을 가열하여 내관(110)을 흐르는 배기가스가 고온상태를 유지하도록 한다.

또한, 외측열선(155)은 전원공급에 의해 발열되어, 외관(120)에 접촉된 상태 로 외관(120)을 가열하고, 질소유동챔버(P)내에 수용된 히팅볼(140)과 접촉되어 히팅볼(140)을 가열함으로써, 질소유동챔버(P)를 유동하는 질소를 가열하여 질소가 고온 상태가 되게 한다. 이는 히팅볼(140)들에 의해 질소와의 접촉면적이 늘어날 뿐 아니라, 질소의 체류시간이 확보되어, 질소가 효과적으로 고온으로 가열될 수 있다.

본 실시 예에 따른 배관 내 파우더 적층 방지장치(100)는 단열패드(160)를 더 구성할 수 있다. 단열패드(160)는 단열재질로 구성되어 외관(120)을 감싸도록 설치된다. 따라서, 히팅부재(150)에 의해 열이 외부로 방출되는 것을 방지한다.

또한, 본 실시 예에 따른 배관 내 파우더 적층 방지장치(100)는 커버(170)를 더 구성할 수 있다. 커버(170)는 단열패드(160)를 감싸도록 설치되어, 사용자가 단열패드(160)에 접촉되어 열상을 입는 것을 방지할 수 있다. 커버(170)에는 다수의 장공(172)이 형성되어, 외부에서 육안으로 단열패드(160)의 상태를 확인할 수 있다.

이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배관 내 파우더 적층 방지장치(100)의 동작에 대해서 설명한다.

내관(110)은 스크러버(미도시)와 진공펌프(미도시) 사이를 연결하여 반도체 공정 또는 LCD 공정에서 발생되는 배기가스가 내관(110)의 전단부에서 후단부 방향으로 이동된다.

전원공급에 따라 내측열선(151) 및 외측열선(155)이 발열하고, 내측열선(151)의 발열에 의해 내관(110)을 흐르는 배기가스가 가열되어 배기가스의 고온상태가 유지된다.

또한, 외측열선(155)의 발열에 의해, 히팅볼(140)이 가열되고, 질소공급라인(L)으로부터 질소유동챔버(P)의 후방부에 유입된 질소는 질소유동챔버(P)의 전방부로 이동하면서 가열되어 고온상태가 된 후, 고온의 질소가 질소배출노즐관(138)을 통해 내관(110)의 전방부 내측에 배출된다.

이에 따라, 내관(110)을 흐르는 배기가스는 고온 상태가 유지됨과 동시에 고온의 질소를 제공받음으로써 파우더의 생성이 억제된다.

아울러, 본 발명의 질소배출노즐관(138)은 질소를 내관(110)을 흐르는 배기가스의 유동방향과 동일한 방향으로 배출함으로써, 파우더의 생성이 더욱더 억제된다.

한편, 미 설명부호 180은 전방 플랜지부(113)와 진공펌프(미도시)의 배출관을 서로 연결하기 위한 연결커넥터이다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.

101...배관본체
110...내관
113...전방 플랜지부
116...후방 플랜지부
120...외관
135...질소유입관
138...질소배출노즐관
140...히팅볼
150...히팅부재
151...내측열선
155...외측열선
170...커버
172...장공
180....연결커넥터
L...질소공급라인

Claims

반도체 Solar, LED, 또는 LCD 공정 중에 배출되는 배기가스를 정화하는데 사용되는 스크러버와 진공펌프를 연결하고, 상기 배기가스가 흐르는 내관과, 상기 내관을 감싸는 외관으로 이루어진 이중관 형태의 배관본체;
상기 내관과 상기 외관 사이에 형성되는 질소유동챔버;
상기 내관의 내부에 설치되는 코일형태의 내측열선과, 상기 질소유동챔버내에 설치되는 코일형태의 외측열선을 구비한 히팅부재;
상기 질소유동챔버 내부를 채우도록 수용되며, 상기 외측열선에 의해 가열되어 상기 질소유동챔버 내부를 흐르는 질소를 가열하는 다수의 히팅볼;
상기 외관을 관통하도록 설치되어 질소공급라인과 상기 질소유동챔버를 연결하는 질소유입관; 및,
상기 내관과 상기 질소유동챔버가 연통되도록 상기 내관의 내측에 설치되어, 상기 질소를 상기 내관의 내부에 배출하는 질소배출노즐관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 내 파우더 적층 방지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 질소유입관은 상기 외관의 후단부에 설치되고, 상기 질소배출노즐관은 상기 내관의 전단부에 설치되어,
상기 질소유입관을 통해 상기 질소유동챔버의 후방으로 유입된 상기 질소는 상기 질소유동챔버의 전방으로 이동된 후, 상기 질소배출노즐관을 통해 상기 내관의 전단부 내측에 배출되는 것을 특징으로 하는 배관 내 파우더 적층 방지장치.
제 2 항에 있어서,
상기 질소배출노즐관은 상기 내관의 전방에서 후방으로 흐르는 상기 배기가스의 유동방향을 향하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 배관 내 파우더 적층 방지장치.
제 3 항에 있어서, 상기 질소배출노즐관은
상기 내관에 직각방향으로 설치되는 제 1 관부;
상기 내관의 후단부를 향하도록 상기 제 1 관의 끝단에서 직각으로 형성되는 제 2 관부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 내 파우더 적층 방지장치.
제 4 항에 있어서,
상기 질소배출노즐관은 상기 제 1 관부와 상기 제 2 관부의 연결부분에 라운딩처리된 것을 특징으로 하는 배관 내 파우더 적층 방지장치.
제 3 항에 있어서, 상기 질소배출노즐관은
상기 내관의 전단부에서 후방부를 향해 경사지도록 상기 내관의 전단부 일측을 관통하여 형성된 경사공; 및,
상기 경사공을 감싸도록 상기 내관의 내면에 결합되어, 상기 경사공을 통해 배출되는 상기 질소가 상기 배기가스의 유동방향을 따라 배출되게하는 가이드관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 내 파우더 적층 방지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 질소배출노즐관은 상기 내관의 내주연을 균등분할하여 복수개가 설치되는 것을 특징으로 하는 배관 내 파우더 적층 방지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 내측열선은 상기 내관의 내주면에 접촉되도록 설치되고, 상기 외측열선은 상기 외관의 내주면에 접촉되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 배관 내 파우더 적층 방지장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외관을 감싸도록 설치되는 단열패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 내 파우더 적층 방지장치.
제 9 항에 있어서,
상기 단열패드를 감싸도록 설치되는 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 내 파우더 적층 방지장치.