KR101491602B1 - 산화방지가 용이한 독성가스 전용 배기덕트 설치방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체제조시에 발생되는 맹독성가스를 대기오염방지처리시설로 배기하기 위하여 다수를 연결설치하는 덕트가 무산소 분위기에서 용접이 용이하게 이루어질 수 있도록 하여 산화방지가 용이한 독성가스 전용 배기덕트 설치방법에 관한 것이다.
본 발명은 반도체 증착공정에서 발생하는 독성가스를 대기오염방지처리시설까지 배기시키기 위한 독성가스 전용 배기덕트에 있어서,
상기 일정 길이 덕트의 외면에 슬라이드 가능하게 삽입결합되는 플랜지부와; 일측은 상기 덕트와 동일한 직경과 두께로 이루어져 덕트와 맞닿은 끝부분이 덕트와 용접결합되고, 타측은 상기 슬라이드 가능한 플랜지부의 이탈을 방지하여 걸림가능한 걸림부가 일체로 형성된 '

'형 덕트연결부와; 상기 상호 맞대응되는 걸림부 간에 구비되는 실링부와; 상기 덕트와 맞닿은 상태의 덕트연결부 끝에는 상기 덕트의 관통공을 막음 가능한 크기로 구성되어 탈부착이 가능한 막음수단; 등으로 이루어지는 것이 특징이다.

Description

산화방지가 용이한 독성가스 전용 배기덕트 설치방법{Easy to prevent oxidation of toxic gases only exhaust duct install method}

본 발명은 독성가스 전용 배기덕트 구조에 관한 것으로, 상세하게는 반도체제조시에 발생되는 맹독성가스를 대기오염방지처리시설로 배기하기 위하여 다수를 연결설치하는 덕트가 무산소 분위기에서 용접이 용이하게 이루어질 수 있도록 하여 산화방지가 용이한 독성가스 전용 배기덕트 설치방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 증착공정에서 발생되는 배기가스는 대기오염방지처리시설을 통해 정화되어 대기중으로 배출되는데, 발생된 배기가스는 배기덕트를 통해 대기오염방지처리시설로 이송된다.

이때, 반도체 증착공정에서 발생되는 배기가스는 맹독성을 갖고 있기 때문에, 이를 이송하는 배기덕트는 내구성이 뛰어난 금속재질로 이루어진 일정 길이의 덕트를 상호 연결하여 설치하는 것이 일반적인데, 아무리 내구성이 뛰어난 금속이라 하더라도 맹독성가스(toxic gas)에 의해 일정 기간이 지나면 쉽게 부식되므로, 덕트교체를 하는 유지보수가 정기적으로 이루어져야 한다.

상기 맹독성가스(toxic gas)는 불산(NF3)을 대표적인 예로 들 수 있으며, 그 외에는 실란(SiH4), 암모니아(NH3), 포스핀(PH3) 등을 예로 들 수 있는데, 특히 불산이나 암모니아는 강한 부식성을 갖고 있어 비합리적인 덕트 유지보수 체계를 요구하게 된다.

이와 같이 잦은 교체가 요구되는 독성가스용 배기덕트는 유지보수의 용이성을 위하여 플랜지부를 통해 일정 길이의 덕트를 상호 연결시키는 것이 통상적인데, 종래의 덕트는 일자형 원통관의 양쪽 끝에 플랜지부를 구비하여 구성되며, 원통관과 플랜지부 간의 결합은 원통관과 플랜지부가 만나는 최끝단의 내면부 및 외면부를 용접하여 결합되는 것이 일반적이다.

그러나, 종래의 배기덕트는 도 1에서와 같이 원통관의 양쪽 최단부에, 즉 대기중에 노출될 수밖에 없는 부분에, 플랜지부를 용접결합하는 구조로 이루어져 있기 때문에, 대기상태의 산소분위기에서 용접이 이루어질 수밖에 없게 되고, 이는 용접부위(W1)에 산화(용접시에 발생되는 열에 의해 금속이 산소와 결합하여 산화철로 변화되는 현상)를 불가피하게 발생시키게 되는 것이며, 이러한 산화는 맹독성가스에 의한 부식을 촉진시키게 되는 문제점으로 지적된다.

이와 같은 문제점은 유지보수의 시기를 단축시켜 결국에는 유지보수의 비용도 증가시킴은 물론 맹독성가스에 의한 안전사고의 확률도 증가시키게 되는 폐단을 안고 있는 것이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 배기덕트에서 발생되는 문제점을 일소하기 위해 안출된 것으로, 특히 덕트 간의 연결을 위한 용접이, 덕트의 양측 끝을 막음한 상태에서 덕트 내부로 질소 또는 아르곤을 주입하면서 공기를 빼내어 덕트 내부에 산소가 제거된 무산소 분위기에서 가능할 수 있도록 하여, 용접부위의 산화를 방지함에 그 기술적 과제의 주안점을 두고 완성한 것이다.

반도체 증착공정에서 발생하는 독성가스를 대기오염방지처리시설까지 배기시키기 위하여, 양단부에 볼트결합가능한 플랜지부가 구비되고 내부에 관통공(21)을 갖는 일정 길이의 덕트를 다수 연결설치하여 이루어지는 독성가스 전용 배기덕트에 있어서,

상기 일정 길이 덕트(20)의 외면에 슬라이드 가능하게 삽입결합되는 플랜지부(30)와;

일측은 상기 덕트(20)와 동일한 직경과 두께로 이루어져 덕트(20)와 맞닿은 끝부분이 덕트(20)와 용접결합되고, 타측은 상기 슬라이드 가능한 플랜지부(30)의 이탈을 방지하여 걸림가능한 걸림부(41)가 일체로 형성된 '

'형 덕트연결부(40)와;

상기 상호 맞대응되는 걸림부(41) 간에 구비되는 실링부(60)와;

상기 덕트(20)와 맞닿은 상태의 덕트연결부(40) 끝에는 상기 덕트(20)의 관통공(21)을 막음 가능한 크기로 구성되어 탈부착이 가능한 막음수단(50); 등으로 이루어지는 것이 특징이다.

이상의 해결 수단을 갖는 본 발명은, 상기 덕트(20)와 덕트연결부(40)를 용접결합시 막음수단(50)으로 양쪽 끝을 막음한 다음 덕트(20) 내부를 무산소 분위기로 형성된 상태에서 용접작업이 가능하므로 용접부위(특히 용접부위의 덕트 내부면)의 용접비드가 뛰어나고 산화 방지가 가능하여 내구성이 우수하고 맹독성가스(toxic gas)에 대한 대응이 뛰어나고 유지보수 기간이 대폭 연장될 수 있으며, 나아가 유지보수에 대한 비용절감 및 안전사고 발생확률도 감소하게 되는 등 그 기대되는 효과가 실로 유익한 발명이다.

도 1은 종래 독성가스용 덕트를 나타낸 참고도.
도 2는 종래 독성가스용 덕트의 용접부위를 나타낸 부분확대 참고도.
도 3은 종래 독성가스용 덕트의 용접부위에 발생된 산화 현상을 촬영한 참고사진.
도 4는 본 발명에서 제시하는 독성가스 전용 배기덕트의 바람직한 실시예를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따라 덕트가 덕트연결부와 용접되고 연결되는 과정을 나타낸 참고도.
도 6은 본 발명에 따른 덕트의 다양한 형태를 나타낸 참고도.
도 7은 본 발명에 따른 용접부위와 종래의 용접부위를 비교한 참고사진.

이하 첨부되는 도면과 함께 본 발명 독성가스 전용 배기덕트(10)를 구체적으로 설명하자면 하기와 같다.

도 4에 본 발명에서 제시하는 독성가스 전용 배기덕트(10)의 바람직한 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명은 반도체 증착공정에서 발생하는 독성가스를 대기오염방지처리시설까지 이송시키는 통로인 독성가스 전용 배기덕트 구조로써,

덕트(20), '

'형 덕트연결부(40), 플랜지부(30), 실링부(60), 막음수단(50) 등으로 구성되어,

배기덕트(10)의 연결설치를 목적으로 실시되는 용접작업이 산소가 제거된 질소 또는 아르곤 분위기에서 이루어질 수 있도록 하여 용접부위(W)에 산화가 발생되지 않도록 하는 것이 특징인데,

상세하게는,

반도체 증착공정에서 발생하는 독성가스를 대기오염방지처리시설까지 배기시키기 위하여, 양단부에 볼트결합가능한 플랜지부(30)가 구비되고 내부에 관통공(21)을 갖는 일정 길이의 덕트(20)를 다수 연결설치하여 이루어지는 반도체제조시 발생되는 독성가스 전용 배기덕트(10)에 있어서,

상기 일정 길이 덕트(20)의 외면에 슬라이드 가능하게 삽입결합되는 플랜지부(30)와;

상기 덕트(20)와 동일한 직경과 두께로 이루어져 덕트(20)와 맞닿은 끝부분이 덕트(20)와 용접결합되고, 상기 덕트(20)와 용접결합되는 쪽의 반대쪽 끝부분에는 상기 슬라이드 가능한 플랜지부(30)의 이탈을 방지하여 걸림가능하고 동시에 배기덕트의 연결설치시 상호 맞대응되는 걸림부(41)가 일체로 형성된 '

'형 덕트연결부(40)와;

상기 상호 맞대응되는 걸림부(41) 간에 구비되는 실링부(60);를 포함하여 구성되되,

상기 덕트(20)와 맞닿은 상태의 덕트연결부(40) 끝에는 상기 덕트(20)의 관통공(21)을 막음 가능한 크기로 구성되어 탈부착이 가능한 막음수단(50);을 더 구비하여,

상기 덕트(20)와 덕트연결부(40)를 용접결합시, 상기 덕트(20)의 양쪽에 상기 덕트연결부(40)를 상호대칭을 이루도록 맞닿은 상태에서 상기 덕트연결부(40)의 각 끝을 막음한 다음, 한쪽에서는 질소 또는 아르곤을 덕트(20) 내부로 주입하면서 다른 한쪽에서는 덕트(20) 내부의 공기를 빼내어, 덕트(20) 내부를 무산소 분위기로 형성된 상태에서 용접작업이 가능하도록 이루어지는 것이 특징이다.

상기 덕트(20)는 내측에 일정 직경의 관통공(21)을 갖는 일정 길이의 원통관 형태로 이루어지는 것으로, 이송 대상인 맹독성가스(toxic gas)에 대응하기 위하여 내구성이 뛰어난 금속재질로 구성됨이 바람직하며, 양쪽 끝에는 동일 직경의 '

'형 덕트연결부(40)가 상호 대칭을 이루도록 용접결합된다.

상기 플랜지부(30)는 덕트(20)의 외면에 슬라이드 가능하게 결합되는 것으로 하나의 단일 덕트(20)에는 두 개의 플랜지부(30)가 결합되는데, 덕트(20)와 덕트연결부(40) 간의 용접작업이 시작되기 전에 덕트(20)에 삽입되었다가, 용접작업이 완료된 후에 배기덕트(10)들 간의 연결을 위해 배기덕트(10)의 양측 최단부로 슬라이드 되는 것이며, 배기덕트(10)의 연결은 플랜지부(30) 간의 볼트결합으로써 연결가능하다.

상기 덕트연결부(40)는, 일측은 상기 덕트(20)와 동일한 직경과 두께로 이루어져 덕트(20)와 맞닿은 끝부분이 덕트(20)와 용접결합되고, 타측은 상기 슬라이드 가능한 플랜지부(30)의 이탈을 방지하여 걸림가능하고 동시에 배기덕트의 연결설치시 상호 맞대응되는 걸림부(41)가 일체로 형성되어 내부가 상기 덕트(20)와 동일한 직경으로 관통된 '

'와 같은 형태로 이루어지는 것이다.

상기 실링부(60)는 플랜지부(30)에 의한 덕트(20) 연결시에 상기 걸림부(41) 간에 개재되어 견고한 실링과 맹독성가스에 대한 내구성이 뛰어난 적의의 재질로 구성된다.

상기 막음수단(50)은 덕트(20)와 덕트연결부(40) 간의 용접시에 상기 걸림부(41)에 탈부착되는 것으로, 용접을 위하여 상기 덕트(20)의 양쪽에 상호 대칭되게 맞닿은 덕트연결부(40)의 끝에 각각 부착되었다가 용접이 완료된 후에 제거되는 것이다.

상기 막음수단(50)이 부착된 상태에서는 서로 맞닿아 있는 덕트(20) 및 덕트연결부(40)의 내부가 밀폐되고, 이와 같은 상태에서 한쪽에서는 질소 또는 아르곤을 밀폐된 내부로 주입하면서 다른 한쪽에서는 밀폐된 내부의 공기를 빼내어, 밀폐된 내부를 무산소 분위기, 즉 질소 분위기 또는 아르곤 분위기로 형성할 수 있다.

위와 같이 밀폐된 내부의 분위기를 산소가 없는 상태로 형성하는 것은, 대기중의 산소분위기에서 용접작업시 발생되는 덕트(20)(또는 덕트연결부(40))의 산화를 방지하기 위한 것인데, 특히 내부면의 산화를 방지하기 위한 것이다.

이때, 용접작업은 덕트(20)(또는 덕트연결부(40))의 외면에 직접적으로 실시하게 되며, 용접작업이 직접적으로 실시되는 외면뿐 아니라 내부면에까지 용접결합이 이루어지게 되어, 덕트(20)와 덕트연결부(40)가 맞닿은 면 전체가 용접결합되는 것인데, 이때 산소분위기에서는 내부면 쪽에 산화가 발생하게 되고 용접비드도 좋지 않으며(도 3 참조), 무산소분위기에서는 산화가 발생하지 않게 되고 용접비드(weld bead)도 우수하게 된다.

상기 막음수단(50)은 비닐, 필름 등과 같은 합성수지재가 사용되는 것이 바람직하며, 접착제를 이용하여 탈부착하거나 걸림부(41)를 덮어 씌운 후 밴딩을 통해 탈부착할 수 있다.

이상과 같이 이루어지는 본 발명의 작용은 하기와 같다.

먼저, 덕트(20)의 외면에 플랜지부(30)를 삽입하고, 덕트(20)의 양쪽에 '

'형 덕트연결부(40)를 상호대칭되게 맞닿은 상태에서 '

'형 덕트연결부(40)의 각 끝을 막음수단(50)으로 막음한 다음, 한쪽에서는 질소 또는 아르곤을 덕트(20) 내부로 주입하면서 다른 한쪽에서는 덕트(20) 내부의 공기를 빼내어, 덕트(20) 내부를 무산소 분위기로 형성시키고,

그 다음 용접작업을 실시하여 용접부위(W)에 산화가 발생하지 않도록 덕트(20)와 덕트연결부(40)를 견고히 결합시킨 다음 플랜지부(30)를 최측단의 걸림부(41)로 슬라이드시켜 덕트연결부(40)가 결합된 상태의 다른 배기덕트의 플랜지부와 볼트결합시킴으로써 배기덕트(10) 간의 연결이 이루어지게 되는 것이며, 이때 걸림부(41) 간에는 실링부(60)가 개재된다.

10 : 배기덕트 20 : 덕트
30 : 플랜지부 40 : 덕트연결부
41 : 걸림부 50 : 막음수단
60 : 실링부 W,W1 : 용접부위

Claims (1)

1. 일정 길이 덕트(20)의 외면에 플랜지부(30)를 슬라이드로 삽입결합시키는 단계;
   상기 덕트(20)와 동일한 직경과 두께로 이루어져 덕트(20)와 맞닿은 끝부분이 덕트(20)와 용접결합되고, 상기 덕트(20)와 용접결합되는 쪽의 반대쪽 끝부분에는 상기 슬라이드 가능한 플랜지부(30)의 이탈을 방지하여 걸림가능하고 동시에 배기덕트의 연결설치시 상호 맞대응되는 걸림부(41)가 일체로 형성된 '

   

   '형 덕트연결부(40)를 결합하는 단계;
   상기 상호 맞대응되는 걸림부(41) 사이에는 실링부(60)을 구비하는 단계;
   
   상기 덕트(20)와 덕트연결부(40)를 용접결합시, 상기 덕트(20)의 양쪽에 상기 덕트연결부(40)를 상호대칭을 이루도록 맞닿은 상태에서 상기 덕트연결부(40)의 각 끝을 막음한 다음, 한쪽에서는 질소 또는 아르곤을 덕트(20) 내부로 주입하면서 다른 한쪽에서는 덕트(20) 내부의 공기를 빼내어, 덕트(20) 내부를 무산소 분위기로 형성된 상태에서 용접작업이 가능하도록,
   상기 덕트(20)와 맞닿은 상태의 덕트연결부(40) 끝에는 상기 덕트(20)의 관통공(21)을 막음 가능한 크기로 구성되어 탈부착이 가능한 막음수단(50)을 더 구비시키는 단계;를 이루어지는 것을 특징으로 한 산화방지가 용이한 독성가스 전용 배기덕트 설치방법.

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