KR101441066B1 - 스크러버 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 스크러버 장치는 리무버의 토출 측에 포집모듈이 설치되어 배기가스에 포함된 파우더를 포집할 수 있고, 파우더하우징에 전위차 또는 자기력을 제공하여 포집된 파우더가 비산되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Description

스크러버 장치{Scrubber apparatus}

본 발명은 스크러버 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리무버의 토출 측에 포집모듈을 설치하여 배기가스 중에 포함된 파우더를 집진할 수 있는 스크러버 장치에 관한 것이다.

가스 스크러버는 크게 웨팅(wetting) 방식과 버닝(burning) 방식으로 구분된다.

웨팅방식 스크러버는 물을 이용하여 배기가스를 세정 및 냉각하는 구조로써, 비교적 간단한 구성을 가지므로 제작이 용이하고 대용량화 할 수 있다는 장점은 있으나, 불수용성의 가스는 처리가 불가능하고, 특히 발화성이 강한 수소기를 포함하는 배기가스의 처리에는 부적절하다고 하는 문제가 있다.

버닝방식 스크러버는 수소 버너 등의 버너 속을 배가가스가 통과되도록 하여 직접 연소시키거나, 또는 열원을 이용하여 고온의 챔버를 형성하고 그 속으로 배기가스가 통과되도록 하여 간접적으로 연소시키는 구조를 갖는다. 이러한 버닝방식 스크러버는 발화성 가스의 처리에는 탁월한 효과가 있으나, 잘 연소되지 않은 가스의 처리에는 부적절하다.

한편, 수소 등의 발화성 가스 및 실란(SiH4) 등의 가스를 사용하는 반응공정 예컨대, 반도체 제조공정은 상온보다 높은 고온에서 이루어지므로, 배기가스를 처리함에 있어서, 유독성 가스의 정화와 동시에 배기가스를 냉각시킬 필요가 있다.

이에 따라, 반도체 제조공정에서는, 웨팅방식의 스크러버와 버닝방식의 스크러버를 결합한 혼합형 가스 스크러버가 사용되고 있다.

상기한 바와 같은 혼합형 가스 스크러버는 먼저, 배기가스를 연소실에서 1차로 연소시켜 발화성 가스 및 폭발성 가스를 제거한 후에, 2차적으로 수조에 수용시켜 수용성의 유독성 가스를 물에 용해시키는 구조를 가진다.

반도체 제조설비에서 사용된 공정가스는 펌프에 의해 배기라인으로 배기되고, 상기 공정가스는 유독성, 부식성, 강폭발성 및 발화성이 높은 가스들이고, 반도체 소자를 생산하는 공정 중에는 독성 가스를 배출하는 공정이 많다. 예를 들면, 화학적 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 공정, 이온주입(ion implantation) 공정, 식각 공정, 확산 공정 등에 사용되는 SiH4 , SiH2 ,NO, AsH3 , PH3 , NH3 , N2O, SiH2Cl2 등의 가스들이 사용되는데, 공정을 거치고 배출되는 가스들은 여러 종류의 독성 물질을 함유하고 있다. 이런 독성 가스는 인체에 해로울 뿐만 아니라 가연성과 부식성도 있어 화재 등의 사고를 유발하기도 한다.

또한, 이런 독성 가스가 대기로 방출되면 심각한 환경오염을 유발하기 때문에, 대기 중으로 가스가 방출되기 전에 여과 장치에서 정화하는 공정을 거치게 된다.

특히 화학 증착공정에서 배출되는 가스는 다량의 염화암모늄을 포함하고, 이 염화암모늄은 저온에서 응고되는 성질을 가지고 있다. 그래서 화학 증착장비의 내부에서는 기상으로 존재하지만 배관을 경유하게 될 때에 온도 강하로 인해 응고되어 배관의 내측면 또는 진공펌프 내부 등에 파우더 형태로 퇴적되고, 퇴적된 파우더는 배기계통에 이상을 일으키는 원인으로 작용하게 된다.

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본 발명은 리무버의 토출 측에 포집모듈을 설치하여 배기가스 중에 포함된 파우더를 집진할 수 있는 스크러버 장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한 본 발명은 수분이 제거되어 비산되는 유해물질 파우더를 집진할 수 있는 스크러버장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

본 발명은 공정가스에 포함된 유해물질을 제거하는 스크러버장치에 있어서, 상기 공정가스에 포함된 유해물질을 제거하는 스크러버모듈; 상기 스크러버모듈에서 배출된 배기가스를 냉각하여 응축수를 생성시키고, 상기 생성된 응축수를 통해 상기 배기가스에 포함된 유해물질을 제거하는 리무버(300); 상기 리무버(300)에서 배출된 배기가스를 회전시킴으로써 상기 배기가스에 포함된 파우더를 자중에 의해 낙하시키는 포집모듈(800)을 포함하는 스크러버장치를 제공한다.

상기 파우더포집모듈(800)는 배기가스가 유입되는 집진흡입관(802)과 연결된 아우터하우징(810); 상기 아우터하우징(810) 내부 상측에 배치되고 파우더가 낙하되어 제거된 배출가스가 흡입되는 이너하우징(820); 상기 이너하우징(820)과 연결되고, 배출가스를 외부로 안내하는 집진토출관(804); 상기 아우터하우징(810) 하부에 배치되고 낙하된 파우더가 저장되는 파우더하우징(830); 상기 파우더하우징(830)에 전위차 또는 자기력 중 적어도 어느 하나를 형성하여 포집된 파우더를 정체 또는 고정시키는 전자기력제공부(840)를 포함할 수 있다.

상기 파우더하우징(830)은 상기 아우터하우징(810)에서 분리가능하게 구성되고, 상기 전자기력제공부(840)는 상기 파우더하우징(830)의 분리상태에서도 상기 아우터하우징(810)과 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.

상기 아우터하우징(810)은 상기 집진흡입관(802)이 연결된 상부하우징(812); 상기 상부하우징(812) 및 상기 파우더하우징(830)을 연결시키는 하부하우징(814);을 포함하고, 상기 이너하우징(820)은 상기 상부하우징(812) 내부에 배치되어 상기 상부하우징(812)과 회전공간(811)을 형성시키도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 스크러버 장치는 리무버의 토출 측에 포집모듈이 설치되어 배기가스에 포함된 파우더를 포집할 수 있고, 파우더하우징에 전위차 또는 자기력을 제공하여 포집된 파우더가 비산되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 스크러버 장치는 리무버에서 생성된 응축수를 자유낙하는 통해 하측으로 이동시킴으로써, 응축수와 배기관의 접촉시간 및 길이를 최소화할 수 있고, 이를 통해 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 스크러버 장치는 배기관에 바이패스배관이 연결되더라도 상기 응축수가 자유낙하를 통해 이동되기 때문에, 상기 바이패스배관으로 응축수가 유입되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 1 실시예에 따른 스크러버 장치의 개략 구성도
도 2는 도 1에 도시된 포집모듈의 정면도
도 3은 도 2의 평면도
도 4는 도 1의 리무버가 도시된 정면도
도 5는 도 4에 도시된 드랍링의 정단면도
도 6은 도 5의 일부 절개 사시도
도 7은 도 1에 도시된 리무버의 사시도
도 8은 도 8의 분해 사시도
도 9는 도 8에 도시된 냉각핀의 사시도
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포집모듈의 정면도

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 1 실시예에 따른 스크러버 장치의 개략 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 포집모듈의 정면도이고, 도 3은 도 2의 평면도이고, 도 4는 도 1의 리무버가 도시된 정면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 드랍링의 정단면도이고, 도 6은 도 5의 일부 절개 사시도이고, 도 7은 도 1에 도시된 리무버의 사시도이고, 도 8은 도 8의 분해 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 냉각핀의 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 스크러버장치는 번타입, 습식타입 또는 혼합방식 중 어느 타입이어도 무방하고, 유해물질이 포집, 연소, 또는 여과된 가스를 응축시킨 후, 생성된 응축수가 바이패스배관으로 유입되는 것을 차단시킨다.

본 실시예에서는 혼합방식 가스 스크러버 장치를 예로 들어 설명하지만, 특정 타입에 국한되어 권리가 해석되진 않는다.

본 실시예에 따른 스크러버장치는 반도체, LCD, LED 생산공정에서 배출된 공정가스를 연소시키는 연소모듈(100)과, 상기 연소모듈(100)에서 연소된 배기가스를 습식으로 제거하는 웨팅모듈(200)을 포함하는 스크러버모듈과, 상기 스크러버모듈에서 배출된 배기가스(이하, "제습대상가스"라 한다.)를 냉각하여, 응축수를 생성시키고, 상기 생성된 응축수를 통해 제습대상가스에 포함된 유해물질을 제거하는 리무버(300)와, 상기 리무버(300) 및 상기 스크러버모듈을 연결시키는 배기관(400)과, 상기 배기관(400)에 연결된 바이패스배관(500)과, 상기 바이패스배관(500) 및 리무버(300) 사이에 위치된 상기 배기관(400) 내부에 배치되고, 상기 리무버(300)에서 생성된 상기 응축수를 자유낙하시켜 상기 바이패스배관(500)으로 유입되는 것을 차단시키는 드랍링(600)과, 상기 리무버(300)에서 배출된 배기가스에서 유해물질을 포집하는 포집모듈(800)을 포함한다.

상기 연소모듈(100) 및 웨팅모듈(200)은 혼합방식 가스 스크러버 장치에서 사용되는 일반적인 구조이기 때문에 상세한 설명을 생략한다.

여기서 상기 스크러버모듈은 상기 공정가스에 포함된 유해물질을 제거하기 위한 것이고, 상기 공정가스는 화학적 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 공정, 이온주입(ion implantation) 공정, 식각 공정, 확산 공정 등에 사용되는 SiH4 , SiH2 ,NO, AsH3 , PH3 , NH3 , N2O, SiH2Cl2 및 HF 등과 같은 유해물질을 포함하며, 번 타입, 웨팅타입, 히팅타입, 플라즈마 타입 등 다양한 메커니즘으로 구동될 수 있다.

상기 리무버(300)는 내부에 냉각핀(15)이 다수개 설치된 제습하우징(10)과, 상기 제습하우징(10)에 부착되어 상기 냉각핀(15)을 냉각시키는 열전소자(20)와, 상기 제습대상 가스를 상기 제습하우징(10) 내부로 안내하는 유입관(30)과, 상기 제습하우징(10)을 통과하여 냉각 및 제습된 가스를 배출시키는 토출관(40)을 포함한다.

상기 제습하우징(10)은 내부에 제습공간(11)이 형성된 제습바디(12)와, 냉각핀(15)이 형성되고, 상기 제습공간(11) 내부에 상기 냉각핀(15)이 배치되도록 상기 제습바디(12)에 결합되는 냉각블럭(14)을 포함한다.

여기서 상기 제습하우징(10)은 열전도도가 높은 알루미늄 또는 구리 재질로 형성된다.

상기 제습바디(12)의 일측 및 타측은 개방되어 형성되고, 상기 냉각블럭(14)이 결합되어 개방된 일측 및 타측을 폐쇄시킨다.

상기 냉각블럭(14)에는 냉각핀(15)이 돌출되어 형성되고, 상기 제습바디(12)의 양면에서 상기 제습공간(11)으로 상기 냉각핀(15)이 돌출되어 배치된다.

상기 제습바디(12)의 하측에는 제습대상가스가 유입되는 유입홀(10a)이 형성되고, 상측에는 제습된 가스가 토출되는 토출홀(10b)이 형성된다.

상기 유입홀(10a)에 유입관(30)이 결합되어 연통되고, 상기 토출홀(10b)에 토출관(40)이 결합되어 연통된다.

상기 열전소자(20)는 상기 냉각블럭(14)에 결합되고, 상기 열전소자(20)는 상기 냉각블럭(14)을 냉각시켜 상기 냉각핀(15)에 냉기를 전달한다.

여기서 상기 냉각블럭(14)은 상기 열전소자(20)에 의해 직접 냉각된 후 상기 냉각핀(15)으로 냉기를 전달하기 때문에, 열손실을 최소화시킬 수 있다.

상기 열전소자(thermoelectric element , 熱電素子)는 크게 전기저항의 온도 변화를 이용한 소자인 서미스터, 온도 차에 의해 기전력이 발생하는 현상인 제베크효과를 이용한 소자, 전류에 의해 열의 흡수(또는 발생)가 생기는 현상인 펠티에효과를 이용한 소자인 펠티에소자 등이 있다. 서미스터는 온도에 의해 전기저항이 크게 변화하는 일종의 반도체소자로서, 전기저항이 온도의 상승에 의해 감소되는 NTC 서미스터(negative temperature coefficient thermistor), 온도 상승에 의해 저항이 증가하는 정온도계수 서미스터(PTC: positive temperature coefficient thermistor) 등을 사용한다. 서미스터는 몰리브데넘ㅇ니켈ㅇ코발트ㅇ철 등 산화물을 복수 성분으로 배합하여 이것을 소결해서 만들며, 회로의 안정화와 열ㅇ전력ㅇ빛 검출 등에 사용한다.

그리고 제베크효과는 2종류 금속의 양끝을 접속하여, 그 양끝 온도를 다르게 하면 기전력이 생기는 현상으로, 열전기쌍을 이용한 온도 측정에 응용한다.

그리고 펠티에효과는 2종류의 금속 끝을 접속시켜, 여기에 전류를 흘려보내면, 전류 방향에 따라 한쪽 단자는 흡열하고, 다른 쪽 단자는 발열을 일으키는 현상이다. 2종류의 금속 대신 전기전도 방식이 다른 비스무트, 텔루륨 등 반도체를 사용하면, 효율성 높은 흡열, 발열 작용을 하는 펠티에소자를 얻을 수 있다. 이것은 전류 방향에 따라 흡열, 발열의 전환이 가능하고, 전류량에 따라 흡열, 발열량이 조절되므로, 용량이 적은 냉동기 또는 상온 부근의 정밀한 항온조(恒溫槽) 제작에 응용한다.

여기서 상기 냉각핀(15)은 상기 열전소자(20)의 냉각면과 직교하게 설치되고, 상기 제습바디(12)의 양측면에서 상기 제습공간(11)으로 각각 돌출되어 배치된다.

상기 제습대상가스와 상기 냉각핀(15)은 직접 접촉되어 제습대상가스를 냉각시키고, 냉각된 제습대상가스는 상기 냉각핀(15)의 표면에서 응축수로 변환된다. 그리고 상기 리무버(300)를 통해 다시 한 번 유해성분이 제거된 가스는 토출구로 유동된 후 배출된다.

그리고 상기 리무버(300)에서 생성된 응축수에는 유해물질이 용해 또는 포함되어 있고, 상기 유해물질이 포함된 응축수는 자중에 의해 하측으로 낙하된다.

또한, 상기 응축수 및 제습대상가스는 부식성이 높은 유해가스이기 때문에, 상기 냉각핀(15)의 표면을 곡선으로 처리하여 유해성분의 파우더가 생성되더라도 부식이 진행되는 것을 최소화시킬 수 있다.

한편, 상기 리무버(300)에서 배기된 배기가스는 포집모듈(800)에 공급되고, 상기 포집모듈(800)은 상기 배기가스가 배출되기 전에 다시 한번 상기 배기가스에 포함된 파우더 또는 입자를 포집한다.

상기 파우더는 본 실시예에서 전위차 또는 자기력에 반응하는 물질일 수 있다.

상기 파우더포집모듈(800)는 배기가스가 유입되는 집진흡입관(802)과 연결된 아우터하우징(810)과, 상기 아우터하우징(810) 내부 상측에 배치되고 파우더가 낙하되어 제거된 배출가스가 흡입되는 이너하우징(820)과, 상기 이너하우징(820)과 연결되고, 배출가스를 외부로 안내하는 집진토출관(804)과, 상기 아우터하우징(810) 하부에 배치되고 낙하된 파우더가 저장되는 파우더하우징(830)과, 상기 파우더하우징(830)에 전위차 또는 자기력 중 적어도 어느 하나를 형성하여 포집된 파우더를 정체 또는 고정시키는 전자기력제공부(840)를 포함한다.

상기 아우터하우징(810)은 상기 집진흡입관(802)이 연결된 상부하우징(812)과, 상기 상부하우징(812) 및 상기 파우더하우징(830)을 연결시키는 하부하우징(814)을 포함하고, 상기 이너하우징(820)은 상기 상부하우징(812) 내부에 배치되어 상기 상부하우징(812)과 회전공간(811)을 형성시킬 수 있다.

상기 아우터하우징(810)은 본 실시예에서 상부 및 하부 2개로 나누어서 제작되고, 상부하우징(812)에 상기 집진흡입관(802)이 연결되고, 하부하우징(814)에 상기 파우더하우징(830)에 결합된다.

상기 상부하우징(812)은 전체적으로 원통형태로 형성되고, 내측에 상기 이너하우징(820)이 배치된다.

상기 집진흡입관(802)은 평면상으로 보았을 때, 상기 상부하우징(812)에 접선방향으로 연결되고, 정면에서 보았을 때, 상측에서 하측방향으로 연결되며, 상기 집진흡입관(802)에서 공급된 배기가스는 상기 아우터하우징(810) 및 이너하우징(820) 사이 공간를 따라 나선형태로 회전하면서 하측으로 이동된다.

본 실시예에서는 상기 상기 아우터하우징(810) 및 이너하우징(820) 사이 공간을 회전공간(811)을 정의한다.

그래서 상기 집진흡입관(802)을 통해 상기 회전공간(811)으로 진입한 배기가스 중에서 무게가 무거운 파우더는 자중에 의해 하측으로 낙하되고, 가벼운 가스만 상기 하부하우징(814)을 거쳐 상기 이너하우징(820) 내부로 이동된다.

상기 하부하우징(814)은 상측이 상기 상부하우징(812)에 결합되고, 하측이 상기 파우더하우징(830)에 결합된다.

여기서 상기 하부하우징(814)은 호퍼형상으로 형성되어 낙하되는 파우더를 상기 파우더하우징(830)으로 안내한다.

상기 이너하우징(820)는 원통형태로 형성되고, 상기 집진토출관(804)과 연결된다.

상기 파우더하우징(830)은 상기 하부하우징(814)에 탈착가능하게 결합되고, 상기 파우더가 소정량 이상 모이게되면, 작업자가 상기 파우더하우징(830)을 교체할 수 있다.

특히 상기 파우더하우징(830) 내부에는 저장된 파우더의 양을 감지하는 파우더감지센서(831)가 설치될 수 있다.

상기 파우더를 감지하는 방법은 여러가지로 구현될 수 있고, 본 실시예에서는 상기 파우더하우징(830) 내측에 먼지감지센서(831)를 설치하고, 상기 먼지감지센서(831)를 통해 상기 소정 높이 이상 파우더가 쌓이는 경우 이를 감지하도록 구현할 수 있다.

또한, 본 실시예와 달리 상기 파우더하우징(830) 내부에 파우더의 무게를 감지하는 로드센서(미도시)를 설치하고, 저장된 파우더의 무게를 통해 파우더의 교체시기를 감지할 수 있다.

상기 전자기력제공부(840)는 상기 파우더하우징(830)에 전기력 또는 자기력 중 적어도 어느 하나를 형성시켜 포집된 파우더를 고정 또는 정체시킬 수 있다.

여기서 전기력을 제공하는 경우, 상기 전자기력제공부(840)는 상기 파우더하우징(830)의 내부에 전위차를 형성시킨다.

또한 자기력을 제공하는 경우, 상기 전자기력제공부(840)는 인가된 전류에 의해 상기 파우더하우징(830)에 자기력을 발생시키는 전자석이 사용될 수 있다.

그래서 상기 전자기력제공부(840)는 전위차 또는 자기력 중 적어도 어느 하나를 통해 상기 파우더하우징(830)에 포집된 파우더를 하측에 고정시킬 수 있고, 이를 통해 포집된 파우더가 재차 부유되어 흩날리거나 이동되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

특히 상기 파우더하우징(830)는 상기 아우터하우징(810)과 분리된 상태에서도, 상기 전자기력제공부(840)와 전기력으로 연결된 상태를 유지하도록 구성하고, 이를 통해 상기 파우더하우징(830)을 교체할 때에도 상기 전자기력제공부(840)를 통해 전위차 또는 자기력을 제공함으로서, 포집된 파우더가 비산되거나 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 리무버(300) 및 스크러버모듈을 연결시키는 배기관(400)은 상기 스크러버모듈에서 배출된 제습대상가스를 상기 리무버(300) 측으로 통과시킨다.

여기서 상기 배기관(400)에는 상기 바이패스배관(500)이 설치된다.

상기 바이패스배관(500)은 다양한 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어 상기 스크러버장치의 상기 리무버(300)로 유동되던 가스를 상기 연소모듈(100) 또는 웨팅모듈(200)로 바이패스시키는 용도로 사용될 수도 있고, 상기 연소모듈(100) 또는 웨팅모듈(200)의 가스를 상기 리무버(300) 입구측으로 바이패스 시키는 용도로 사용될 수도 있다.

상기 바이패스배관(500)은 본 실시예에서 제 1, 2 바이패스배관(501)(502)으로 구성되고, 바람직하게는 상기 배기관(400)과 연결된 측의 높이가 낮도록 구배를 형성시켜 설치하는 것이 바람직하며, 이를 통해 상기 제 1, 2 바이패스배관(501)(502)으로 응축수가 유입되더라도 상기 구배를 통해 응축수가 역류되는 것을 방지할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 상기 바이패스배관(500)은 인접한 스크러버장치에 연결될 수 있고, 본 장치의 스크러버모듈이 정지되거나 정상적으로 작동되지 않는 경우, 공정가스를 인접한 스크러버 장치로 보내 이를 처리하게 할 수 있게 한다.

특히 상기 바이패스배관(500) 내부로 응축수가 유입되는 경우, 상기 응축수가 파우더와 결합되어 점도가 높은 상태로 축적되어 상기 바이패스배관의 유로를 폐쇄하거나 축소시킬 수 있다. 이 경우 유사시 작동되는 상기 바이패스배관(500)이 정상적으로 작동되지 않는 문제점이 발생된다.

상기 드랍링(600)은 상기 배기관(400)에 설치되는 것으로서, 상기 리무버(300)에서 낙하되는 응축수가 상기 배관관(400)의 표면을 따라 이동되는 것을 방지하면서 상기 배기관(400) 하측으로 낙하되도록 유로를 형성시킨다.

그래서 상기 드랍링(600)은 상기 배기관(400) 내부로 응축수가 드랍되게 유로를 형성시켜, 상기 바이배스배관(500)과 상기 응축수가 접촉되는 것을 차단시키고, 이를 통해 상기 바이패스배관(500)으로 상기 응축수가 유입되는 것을 차단시킬 수 있다.

여기서 상기 리무버(300)에서 생성된 응축수는 자중에 의해 하측으로 이동되는데, 특별한 구조물이 없는 경우, 상기 배기관(400)의 내측 벽면을 따라 이동되고, 상기 배기관(400)과 연결된 상기 바이패스배관(500)으로 유입될 수도 있다.

본 실시예에 따른 드랍링(600)은 상기 리무버(300)에서 생성된 응축수가 상기 배기관(400)의 내측면을 따라 이동된 후 상기 바이패스배관(500)으로 유입되는 것을 차단하도록 상기 배기관(400)에 설치되고, 상기 배기관(400)의 내측면을 따라 이동된 응축수가 상기 배기관(400)의 내부로 낙하되도록 한다.

상기 드랍링(600)은 상기 배기관(400)의 내측면에 밀착되고 하측단이 상기 내측면과 이격되어 상기 배기관(400) 내측에 위치되는 드랍바디(604)와, 상기 드랍바디(604)에 연결되어 형성되고 상기 배기관(400)에 고정되는 드랍고정부(606)을 포함한다.

상기 드랍바디(604)는 상기 배기관(400)의 내측면에 밀착되는 밀착부(601)와, 상기 밀착부(601)와 일체로 형성되고, 상기 배기관(400)의 내측면과 이격되며 하측단이 상기 배기관(400)의 내부에 배치되는 드랍부(602)를 포함한다.

본 실시예에서 상기 드랍링(600)은 링형태로 형성되고, 상기 밀착부(601)의 상측단이 상기 배기관(400)의 내측면과 밀착되게 배치되며, 상기 드랍부(602)의 하측단이 상기 배기관(400) 내부에 위치되도록 형성된다.

상기 드랍부(602)는 상기 응축수의 모세관현상이 발생되지 않을 정도의 길이로 상기 배기관(400)과 이격되게 형성되고, 응축수의 드랍이 용이하도록 하측단이 뾰족한 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 드랍부(602)는 평단면이 원형으로 형성되는 바, 상기 밀착부(601)의 직경보다 작게 형성되고, 하측으로 갈수록 상기 직경이 점진적으로 작아지게 형성되는 것이 바람직하다.

더불어 상기 밀착부(601)의 상단은 상기 배기관(400)의 따라 이동된 응축수가 상기 밀착부(601) 내측으로 용이하게 이동될 수 있도록 상기 배기관(400)의 내측면에 밀착되게 형성되는 것이 바람직하다.

여기서 상기 배기관(400)을 따라 하측으로 이동되던 응축수는 상기 밀착부(601)를 따라 상기 밀착부(601)의 내측으로 유동된 후, 상기 드랍부(602)의 하단에서 하측으로 자유낙하된다.

그래서 상기 드랍링(600)은 상기 배기관(400)의 내측면을 따라 이동되던 응축수를 상기 배기관(400)의 내부 공간으로 이동시켜 낙하시킬 수 있기 때문에 상기 응축수가 상기 바이패스배관(500)으로 유입되는 것을 원천적으로 차단시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 드랍링(600)은 통해 상기 배기관(400)의 따라 이동되던 상기 응축수를 자유낙하시키기 때문에, 상기 응축수의 이동시간을 대폭단축시킬 수 있고, 이를 통해 상기 배기관(400)의 부식 등을 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상기 응축수에는 부식 등을 발생시킬 수 있는 유해물질이 다량 포함되기 때문에, 응축수와 접촉되는 부품들 표면에 부식방지를 위한 코팅이 실시되고, 그럼에도 불구하고, 유해물질과의 접촉시간이 길어지면 상기 코팅이 노후화되어 부식이 발생될 확율이 증가되고, 이로 인한 설비의 교체가 이루어져야 한다.

본 실시예에 따른 드랍링(600)은 표면을 따라 이동되던 응축수를 자유낙하시키기 때문에, 응축수와의 접촉시간 및 길이를 대폭 축소할 수 있고, 이를 통해 설비의 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

한편, 상기 드랍링(600)이 설치된 상기 배기관(400)은 상측 및 하측에 각각 플랜지(406)가 설치되고, 상기 플랜지(406)에 상기 드랍고정부(606)가 밀착되어 고정된다.

그리고 상기 플랜지(406) 및 드랍고정부(606)를 밀폐 및 고정시키기 위해 부가적으로 클램프(408) 또는 볼트(미도시) 등이 설치될 수도 있다.

한편, 상기 공정가스 및 배기가스와 접촉되는 부품에는 부식 방지를 위해 닉스코팅이 실시된다.

상기 닉스코팅(NIX Coating)(또는, 다이머(dimer))은 CVD 진공 증착에 의해 실시된다. 여기서 상기 닉스 코팅에 사용되는 다이머는, 패럴린 N(poly(Para-Xylene)), 패럴린 C(poly(Chloro-Para-Xylylene)), 패럴린 D(poly(Di-Chloro-Para-Xylylene)) 및, 패럴린 F(poly(tetrafluoro-[2,2]para-Xylylene)) 등 중에서 적어도 하나의 다이머를 사용할 수 있다. 또한, 상기 닉스 코팅에 의해 형성되는 닉스 코팅층(또는, 닉스 코팅막)의 두께는, 약 1 ㎛ ~ 70 ㎛ 범위일 수 있다.

여기서 고체상 다이머를 증발기(vaporizer)(미도시) 내에 장착하고, 압력을 미리 설정된 레벨(예를 들어, 약 1 Torr)로 조절하고 미리 설정된 온도(예를 들어, 170℃ ~ 200℃)로 가열하면, 상기 고체상 다이머가 기화되어 다이머 가스가 발생한다. 이후, 상기 기화된 다이머 가스는, 650℃ ~ 700℃로 유지되고 압력이 0.5 Torr로 조절된 열분해기(pyrolysis)(미도시)에 통과시켜 모노머(monomer)로 분해한다. 이후, 상기 열분해된 모노머는, 상온에서 10 mTorr ~ 100 mTorr 압력으로 조절된 상기 CVD 챔버에서 대상물의 표면에 고분자 상태로 증착(또는, 적층/축합)하여, 닉스 코팅층(또는, 닉스 코팅/닉스 고분자/닉스 코팅막)을 형성한다.

상기 닉스 고분자(또는, 패럴린 고분자)는, 상온 또는 진공 중에서 코팅이 이루어지므로, 열적 스트레스로 인한 모재의 변형을 방지하고, 핀홀 없이 모재의 측면뿐만 아니라 미세한 요철 부분까지 균일하게 코팅할 수 있다. 또한, 상기 닉스 코팅에 의해, 내화학성, 내열성 및, 내수성 등을 향상시킬 수 있다.

여기서 상기 닉스코팅의 대상물은 비금속계 재질 또는 금속계 재질을 사용 살 수 있고, 상기 비금속계 재질은, 유리, 세라믹, 아크릴, 테프론 및, PVC 등일 예로 들 수 있으며, 상기 금속계 재질은, 알루미늄, 스테인리스 스틸을 예로 들 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포집모듈의 정면도이다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 포집모듈는 1 실시예와 달리 파우더하우징(830) 및 아우터하우징(810)을 선택적으로 구획시키는 격리수단(840)을 더 포함한다.

상기 격리수단(840)은 반도체 공정을 정지시키지 않고, 상기 파우더하우징(830)만을 교체하기 위한 것으로서, 상기 아우터하우징(810) 및 파우더하우징(830) 사이에 배치되고, 상기 파우더하우징(830)의 교체 시 격리수단(840)을 삽입하여 상기 상기 아우터하우징(810) 및 파우더하우징(830)의 연결부분을 구획시킨다.

이후, 상기 격리수단(840)에 의해 상기 아우터하우징(810) 및 파우더하우징(830)가 구획된 상태에서 상기 파우더하우징(830)을 교체할 수 있고, 상기 구획수단(830)에 의해 상기 아우터하우징(810)이 폐쇄된 상태를 유지하기 때문에, 공정을 정지시키지 않고도 상기 파우더하우징(830)을 교체할 수 있는 효과가 있다.

한편, 상기 아우터하우징(810)에는 상기 격리수단(840)을 삽이 시 상기 격리수단(840)의 단측(841)이 끼워져 삽입되는 끼움홈(842)이 형성된다.

그래서 상기 격리수단(840)을 삽입하면, 아우터하우징(810) 내측에 위치된 단측(841)이 상기 끼움홈(842)에 삽입되면서 상기 아우터하우징(810)을 보다 견고하게 밀폐시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고 상기 파우더하우징(830)은 파우더의 양을 감지하는 먼지감지센서(831)가 설치된 것과 함께 작업자가 적재된 파우더의 양은 눈으로 확인할 수 있는 윈도우(832)가 더 설치되고, 이를 통해 상기 먼지감지센서(831)의 오작동을 확인할 수 있는 효과가 있다.

그리고 상기 집진흡입관(802)은 상기 1 실시예와 달리 하측에서 상측으로 배기가스를 토출하도록 설치되고, 상기와 같은 설치구조를 통해 상기 아우터하우징(810)에 공급된 공정가스가 보다 느리게 하측으로 이동되게 할 수 있다.

이하 나머지 구성은 상기 1 실시예와 동일하기 때문에 상세한 설명을 생략한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100 : 연소모듈 200 : 웨팅모듈
300 : 리무버 400 : 배기관
500 : 바이패스배관 600 : 드랍링

Claims (4)

1. 공정가스에 포함된 유해물질을 제거하는 스크러버장치에 있어서,
   상기 공정가스에 포함된 유해물질을 제거하는 스크러버모듈;
   상기 스크러버모듈에서 배출된 배기가스를 냉각하여 응축수를 생성시키고, 상기 생성된 응축수를 통해 상기 배기가스에 포함된 유해물질을 제거하는 리무버(300);
   상기 리무버(300)에서 배출된 배기가스를 회전시킴으로써 상기 배기가스에 포함된 파우더를 자중에 의해 낙하시키는 포집모듈(800)을 포함하고,
   상기 포집모듈(800)은
   배기가스가 유입되는 집진흡입관(802)과 연결된 아우터하우징(810);
   상기 아우터하우징(810) 내부 상측에 배치되고 파우더가 낙하되어 제거된 배출가스가 흡입되는 이너하우징(820);
   상기 이너하우징(820)과 연결되고, 배출가스를 외부로 안내하는 집진토출관(804);
   상기 아우터하우징(810) 하부에 배치되고 낙하된 파우더가 저장되는 파우더하우징(830);
   상기 파우더하우징(830)에 전위차 또는 자기력 중 적어도 어느 하나를 형성하여 포집된 파우더를 정체 또는 고정시키는 전자기력제공부(840)를 포함하는 스크러버장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 파우더하우징(830)은 상기 아우터하우징(810)에서 분리가능하게 구성되고, 상기 전자기력제공부(840)는 상기 파우더하우징(830)의 분리상태에서도 상기 아우터하우징(810)과 전기적으로 연결되도록 구성된 스크러버장치.
   
4. 청구항 1 또는 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 아우터하우징(810)은
   상기 집진흡입관(802)이 연결된 상부하우징(812);
   상기 상부하우징(812) 및 상기 파우더하우징(830)을 연결시키는 하부하우징(814);을 포함하고,
   상기 이너하우징(820)은 상기 상부하우징(812) 내부에 배치되어 상기 상부하우징(812)과 회전공간(811)을 형성시키도록 구성된 스크러버장치.

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