KR101501665B1 - Cyclone for processing fine particles - Google Patents

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KR101501665B1 KR1020120082119A KR20120082119A KR101501665B1 KR 101501665 B1 KR101501665 B1 KR 101501665B1 KR 1020120082119 A KR1020120082119 A KR 1020120082119A KR 20120082119 A KR20120082119 A KR 20120082119A KR 101501665 B1 KR101501665 B1 KR 101501665B1
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    • B04C5/14—Construction of the underflow ducting; Apex constructions; Discharge arrangements ; discharge through sidewall provided with a few slits or perforations
    • B04C5/185—Dust collectors

Abstract

본 발명의 일 실시예는 미세 입자 처리용 사이클론에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 반도체 폐가스 중 미세 먼지를 효율적으로 필터링할 수 있고, 또한 압력 손실이 없는 미세 입자 처리용 사이클론을 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 일측에 반도체 폐가스가 유입되도록 유입관이 연결되고, 상기 반도체 폐가스 중 입자가 원심력에 의해 상부 외측 방향으로 배출되도록 하는 제1사이클론; 상기 제1사이클론의 외측에 설치되어, 상기 제1사이클론으로부터 배출된 입자를 하부 방향으로 낙하시키는 원통 형태의 외벽; 상기 제1사이클론의 내측에 설치되고, 상기 제1사이클론으로부터 유입된 반도체 폐가스 중 입자가 원심력에 의해 하부 방향으로 배출되도록 하고, 내측의 상부 방향으로 반도체 폐가스를 배출하는 배출관이 연결된 제2사이클론을 포함하는 미세 입자 처리용 사이클론을 개시한다.An embodiment of the present invention relates to a cyclone for fine particle treatment, and a technical problem to be solved is to provide a cyclone for fine particle treatment capable of efficiently filtering fine dust in a semiconductor waste gas and having no pressure loss.
A first cyclone connected to an inlet pipe for introducing a semiconductor waste gas into one side of the semiconductor waste gas and causing the particles of the semiconductor waste gas to be discharged outward by a centrifugal force; A cylindrical outer wall provided outside the first cyclone for dropping particles discharged from the first cyclone downward; And a second cyclone provided inside the first cyclone for discharging the particles of the semiconductor waste gas flowing in from the first cyclone in a downward direction by centrifugal force and connected to a discharge pipe for discharging the semiconductor waste gas in the upward direction of the inside A cyclone for treating fine particles is disclosed.

Description

미세 입자 처리용 사이클론{Cyclone for processing fine particles }Cyclone for processing fine particles [

본 발명의 일 실시예는 미세 입자 처리용 사이클론에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a cyclone for treating microparticles.

일례로, 반도체 생산 공정으로부터 발생되는 배출 가스에는 미세입자 포함되어 있다. 즉 상기 배출 가스에 포함되는 미세입자로는, 식각(깍아내는) 공정 및 박막 증착 공정 등에서 사용되는 PFC(Per Fluoro Compounds; 불소화합물 Gas)로 인하여 발생되는 작은 크기의 입자와, 기판 세정 후 진공 건조 공정에서 비산되는 유기 액적 물질 등이 알려져 있다. 그런데, 상기 PFC는, 불소화합물 가스로 배출 총량은 CO2 의 수천 분의 1정도 이지만, 지구온난화 지수가 CO2 에 비해 대단히 높고 대기 중에서 분해되는 기간이 매우 긴 지구 온난화 유발 물질로 알려져 있다.For example, the exhaust gas generated from the semiconductor production process contains fine particles. That is, the fine particles contained in the exhaust gas include small-sized particles generated by PFC (Perfluorocompounds) used in an etching (thinning) process and a thin film deposition process, vacuum drying after substrate cleaning Organic droplet materials scattered in the process are known. However, the PFC is a fluorine compound gas, which is one-thousandth of the total amount of CO 2. However, the global warming index is very high compared with CO 2 and is known as a long-term global warming-causing substance.

또한 상기 유기 액적 물질도 마찬가지로, 대기 중에 방출 시 대기 환경을 교란하는 물질로 배출 규제의 물질이다. Also, the organic droplet material is a substance that disrupts the atmospheric environment when released into the air, and is a substance of emission control.

이에 종래에는, 상기 미세 입자를 제거하기 위하여 물리적인 방식인 필터를 이용하는 방식이 가장 보편적으로 사용되고 있다. 즉 배기 가스를 필터에 통과시켜 미세 입자를 걸러낸 다음 대기 중으로 배출하는 방법이 사용되고 있었다. 그런데, 상기 필터링 방식을 통해 배기 가스에 포함되는 미세 입자를 제거함에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있다.Conventionally, a method of using a filter that is a physical method to remove the fine particles has been most commonly used. That is, a method has been used in which exhaust gas is passed through a filter to remove fine particles and then discharged to the atmosphere. However, there are the following problems in removing the fine particles contained in the exhaust gas through the filtering method.

먼저, 배출 가스에 포함되어 있는 미세 입자 중 입자의 크기가 매우 작은 약 10 ㎛ 이하의 극소 미세입자는 걸러낼 수 없는 문제점이 있다.First, there is a problem in that the minute particles contained in the exhaust gas can not be filtered out because the particle size of the particles is very small, i.e., about 10 탆 or less.

또한, 필터링 방식을 통해 미세 입자를 제거함에 있어서, 시간이 경과되면 필터에 미세입자가 다량으로 흡착됨에 따라서 배출 가스의 압력 손실이 유발됨으로써, 배출가스의 처리량이 저감됨은 물론 배출 가스를 이송하는 송풍 팬의 부하가 유발되는 문제점도 있다.In addition, when the fine particles are removed through the filtering method, a large amount of fine particles are adsorbed on the filter after a lapse of time, thereby causing a pressure loss of the exhaust gas. As a result, the throughput of the exhaust gas is reduced, There is a problem that the load of the fan is generated.

또 상기 유기 액적 물질 등의 점성이 강한 미세입자는 필터의 흡착성이 매우 높음에 따라 필터의 수명을 최대로 단축하는 원인이 됨으로써, 필터를 통한 유기 액적 물질의 제거하는 데에는 한계가 있는 문제점이 있다.In addition, the viscous fine particles, such as the organic droplet material, have a high adsorbability of the filter, which shortens the life of the filter to a maximum, and thus there is a problem in removing the organic droplet material through the filter.

본 발명의 일 실시예는 예를 들면 반도체 폐가스 중 미세 입자를 효율적으로 필터링할 수 있고, 또한 압력 손실이 없는 미세 입자 처리용 사이클론을 제공한다.An embodiment of the present invention provides, for example, a cyclone for fine particle treatment capable of efficiently filtering fine particles in a semiconductor waste gas and having no pressure loss.

본 발명의 일 실시예는 일측에 반도체 폐가스가 유입되도록 유입관이 연결되고, 상기 반도체 폐가스 중 입자가 원심력에 의해 상부 외측 방향으로 배출되도록 하는 제1사이클론; 상기 제1사이클론의 외측에 설치되어, 상기 제1사이클론으로부터 배출된 입자를 하부 방향으로 낙하시키는 원통 형태의 외벽; 상기 제1사이클론의 내측에 설치되고, 상기 제1사이클론으로부터 유입된 반도체 폐가스 중 입자가 원심력에 의해 하부 방향으로 배출되도록 하고, 내측의 상부 방향으로 반도체 폐가스를 배출하는 배출관이 연결된 제2사이클론을 포함한다.In an embodiment of the present invention, a first cyclone is connected to an inlet pipe so that a semiconductor waste gas flows in one side, and particles in the semiconductor waste gas are discharged in an outward direction by a centrifugal force; A cylindrical outer wall provided outside the first cyclone for dropping particles discharged from the first cyclone downward; And a second cyclone provided inside the first cyclone for discharging the particles of the semiconductor waste gas flowing in from the first cyclone in a downward direction by centrifugal force and connected to a discharge pipe for discharging the semiconductor waste gas in the upward direction of the inside do.

상기 제1사이클론은 직경이 동일한 제1 상부 원통부; 상기 제1 상부 원통부의 하단에 연결되고 점차 직경이 작아지는 제1 원추부; 및 상기 제1 원추부의 하단에 연결되고 직경이 동일한 제1 하부 원통부를 포함할 수 있다. 상기 유입관은 상기 제1사이클론의 상부 원통부 중 하단부로서, 상기 상부 원통부의 외주면에 평행하며, 상기 상부 원통부의 직각 방향에 대하여 10°내지 15°로 경사지게 연결될 수 있다.Wherein the first cyclone comprises: a first upper cylindrical portion having the same diameter; A first conical part connected to a lower end of the first upper cylindrical part and gradually decreasing in diameter; And a first lower cylindrical portion connected to the lower end of the first conical portion and having the same diameter. The inflow pipe is a lower end portion of the upper cylindrical portion of the first cyclone and is parallel to an outer circumferential surface of the upper cylindrical portion and may be inclined at an angle of 10 ° to 15 ° with respect to a direction perpendicular to the upper cylindrical portion.

상기 제2사이클론은 직경이 동일한 제2 상부 원통부; 상기 제2 상부 원통부의 하단에 연결되고 점차 직경이 작아지는 제2 원추부; 및 상기 제2 원추부의 하단에 연결되고 직경이 동일한 제2 하부 원통부를 포함할 수 있다.The second cyclone includes a second upper cylindrical portion having the same diameter; A second conical part connected to a lower end of the second upper cylindrical part and gradually decreasing in diameter; And a second lower cylindrical portion connected to a lower end of the second conical portion and having the same diameter.

상기 외벽의 하단에는 상기 제1,2사이클론으로부터 배출된 입자가 쌓이는 더스트 박스(dust box)가 더 연결될 수 있다. 상기 더스트 박스에는 드레인(drain)관이 연결되고, 상기 드레인관에는 드레인 밸브(valve)가 설치될 수 있다. A dust box in which particles discharged from the first and second cyclones accumulate may further be connected to the lower end of the outer wall. A drain tube may be connected to the dust box, and a drain valve may be provided to the drain tube.

본 발명의 일 실시예는 반도체 제조 장치의 후단에 다단 사이클론이 설치됨으로써, 반도체 폐가스 중 미세 입자가 효율적으로 필터링될 뿐만 아니라 압력 손실이 최소화된다.According to one embodiment of the present invention, since the multi-stage cyclone is installed at the rear end of the semiconductor manufacturing apparatus, fine particles in the semiconductor waste gas are efficiently filtered and the pressure loss is minimized.

또한, 본 발명의 일 실시예는 사이클론 내부에 또 다른 사이클론이 설치됨으로써, 사이즈를 컴팩트하게 유지할 수 있다.In addition, an embodiment of the present invention can maintain a compact size by installing another cyclone inside the cyclone.

또한, 본 발명의 일 실시예는 제1,2사이클론과 더스트 박스의 사이에 다수의 홀을 갖는 탄성 재질의 고정 부재가 결합됨으로써, 제1,2사이클론으로부터의 입자가 더스트 박스에 용이하게 전달되는 동시에, 제1,2사이클론과 더스트 박스 사이의 밀폐력이 향상된다.In addition, in an embodiment of the present invention, an elastic material fixing member having a plurality of holes is interposed between the first and second cyclones and the dust box, so that particles from the first and second cyclones are easily transferred to the dust box At the same time, the sealing force between the first and second cyclones and the dust box is improved.

또한, 본 발명의 일 실시예는 더스트 박스에 드레인관이 설치됨으로써, 더스트 박스에 쌓인 입자를 물로 용이하게 배출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the drain pipe is installed in the dust box, so that the particles accumulated in the dust box can be easily discharged into the water.

또한, 본 발명의 일 실시예는 더스트 박스에 투명 윈도우가 설치됨으로써, 더스트 박스에 쌓인 입자의 량을 쉽게 확인할 수 있다.In addition, an embodiment of the present invention can easily confirm the amount of particles accumulated in the dust box by providing a transparent window in the dust box.

도 1a, 도 1b 및 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 입자 처리용 사이클론을 도시한 측면도, 부분 단면 정면도 및 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 입자 처리용 사이클론의 동작 상태를 도시한 단면도이다.FIGS. 1A, 1B, and 1C are a side view, a partial cross-sectional front view, and a plan view, respectively, of a cyclone for processing fine particles according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating an operation state of a cyclone for processing fine particles according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, The present invention is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more faithful and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.In the following drawings, thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of description, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of any of the listed items.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise "and / or" comprising "when used herein should be interpreted as specifying the presence of stated shapes, numbers, steps, operations, elements, elements, and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various elements, components, regions, layers and / or portions, these members, components, regions, layers and / It is obvious that no. These terms are only used to distinguish one member, component, region, layer or section from another region, layer or section. Thus, a first member, component, region, layer or section described below may refer to a second member, component, region, layer or section without departing from the teachings of the present invention.

또한, 본 명세서에서 사용되는 '반도체 폐가스'란 용어는 반도체 공정에서 배출되는 폐가스 뿐만 아니라, 제철소, 발전소, 연소로, 소각로 또는 차량 등에서 배출되는 배기 가스, 진공 청소기 등에서 흡입되는 오염된 먼지 등을 포함하는 개념이다.The term 'semiconductor waste gas' used in the present specification includes exhaust gas discharged from a steel mill, a power plant, a combustion furnace, an incinerator or a vehicle as well as waste gas discharged from a semiconductor process, contaminated dust sucked from a vacuum cleaner, etc. .

도 1a, 도 1b 및 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 입자 처리용 사이클론(100)을 도시한 측면도, 부분 단면 정면도 및 평면도이다.FIGS. 1A, 1B, and 1C are a side view, partial cross-sectional front view, and plan view, respectively, of a cyclone 100 for processing microparticles according to one embodiment of the present invention.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 입자 처리용 사이클론(100)은 제1사이클론(110), 외벽(120), 제2사이클론(130), 더스트 박스(140) 및 외벽 지지부(160)를 포함한다. 여기서, 외벽(120)과 더스트 박스(140)의 사이에는 고정 부재(150)가 더 설치될 수 있다.1A to 1C, a cyclone 100 for treating fine particles according to an embodiment of the present invention includes a first cyclone 110, an outer wall 120, a second cyclone 130, a dust box 140, And an outer wall support portion 160. Here, a fixing member 150 may be further provided between the outer wall 120 and the dust box 140.

즉, 본 발명에 따른 미세 입자 처리용 사이클론(100)은 일측에 반도체 폐가스가 유입되도록 유입관(111)이 연결되고, 반도체 폐가스 중 입자가 원심력에 의해 상부 외측 방향으로 배출되도록 하는 제1사이클론(110)과, 제1사이클론(110)의 외측에 설치되어, 제1사이클론(110)으로부터 배출된 입자를 하부 방향으로 낙하시키는 원통 형태의 외벽(120)과, 제1사이클론(110)의 내측에 설치되고, 제1사이클론(110)으로부터 유입된 반도체 폐가스 중 입자가 원심력에 의해 하부 방향으로 배출되도록 하고, 내측의 상부 방향으로 반도체 폐가스를 배출하는 배출관(134)이 연결된 제2사이클론(130)과, 외벽(120)의 하단에 설치되어 제1,2사이클론(110,130)으로부터 배출된 입자가 쌓이는 더스트 박스(140)와, 외벽(120)과 더스트 박스(140)를 고정시키는 고정 부재(150)와, 더스트 박스(140)의 상부에 설치되어 외벽(120)을 지지하는 외벽 지지부(160)를 포함한다.That is, in the cyclone 100 for fine particle treatment according to the present invention, the inlet pipe 111 is connected to one side to feed the semiconductor waste gas, and the first cyclone A cylindrical outer wall 120 provided on the outer side of the first cyclone 110 for dropping the particles discharged from the first cyclone 110 downward; A second cyclone 130 connected to a discharge pipe 134 for discharging the semiconductor waste gas introduced from the first cyclone 110 downward by the centrifugal force and discharging the semiconductor waste gas upward in the inner side, A dust box 140 installed at the lower end of the outer wall 120 to accumulate particles discharged from the first and second cyclones 110 and 130 and a fixing member 150 for fixing the outer wall 120 and the dust box 140, A dust box 140, Provided at the upper outer wall includes a support portion 160 for supporting the outer wall (120).

제1사이클론(110), 외벽(120), 제2사이클론(130) 및 더스트 박스(140) 등은 불화수소(HF)를 포함하는 반도체 폐가스와 반응하지 않도록, 예를 들면, SUS 304, SUS 304L, SUS 316, SUS 316L, SUS 329J, 하스텔로이(HASTELLOY) C-276 또는 그 등가물로 형성될 수 있다. 특히, 하스텔로이 C-276의 경우 불산, 황산, 질산, 염산 등의 내식성 가스와 전혀 반응하지 않아, 미세 입자 처리용 사이클론의 재료로서 최적의 재료이다. 그러나, 본 발명이 이러한 재질을 한정하는 것은 아니다.The first cyclone 110, the outer wall 120, the second cyclone 130 and the dust box 140 are made of SUS 304, SUS 304L or the like so as not to react with the semiconductor waste gas containing hydrogen fluoride (HF) , SUS 316, SUS 316L, SUS 329J, HASTELLOY C-276 or its equivalent. In particular, Hastelloy C-276 does not react with corrosion-resistant gases such as hydrofluoric acid, sulfuric acid, nitric acid and hydrochloric acid at all, and is an optimum material for the cyclone for fine particle treatment. However, the present invention is not limited to these materials.

이러한 본 발명의 구성 요소 및 그 결합 관계에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.The constituent elements of the present invention and their coupling relationship will be described in more detail.

제1사이클론(110)은 제1 상부 원통부(112), 제1 원추부(113) 및 제1 하부 원통부(114)를 포함한다. 제1 상부 원통부(112)는 직경이 동일하며, 상부 및 하부 방향으로 길게 연장된 형태를 한다. 제1 원추부(113)는 제1 상부 원통부(112)의 하단에 연결되고, 직경이 하부로 갈수록 점차 작아지도록 형성된다. 제1 하부 원통부(114)는 제1 원추부(113)의 하단에 연결되고, 직경이 동일하며, 상부 및 하부 방향으로 길게 연장된 형태를 한다. 한편, 반도체 폐가스가 유입되는 유입관(111)은 제1사이클론(110)의 제1 상부 원통부(112) 중 대략 하단부에 연결된다. 특히, 유입관(111)은 제1 상부 원통부(112)의 외주면에 대략 평행하게 연결됨으로써, 유입된 반도체 폐가스가 제1사이클론(110)을 통해서 효율적으로 나선 방향으로 회전하도록 되어 있다. 더불어, 유입관(111)은 길이 방향의 제1 상부 원통부(112)가 갖는 원주면의 직각 방향에 대하여 대략 10°내지 15°의 각도(θ)를 갖도록 경사지게 제1 상부 원통부(112)에 연결된다. 즉, 유입관(111)은 하부에서 상부 방향을 향하여 제1 상부 원통부(112)에 연결된다. 이와 같이 하여, 제1사이클론(110)에는 하부로부터 상부 방향으로 반도체 폐가스가 유입되어, 반도체 폐가스가 하부에서 상부로 회전함으로써, 원심력에 의해 입자가 상부 외측 방향으로 배출된다.The first cyclone 110 includes a first upper cylindrical portion 112, a first conical portion 113, and a first lower cylindrical portion 114. The first upper cylindrical portion 112 has the same diameter, and is elongated in the upper and lower directions. The first conical portion 113 is connected to the lower end of the first upper cylindrical portion 112 and is formed so that its diameter gradually decreases toward the bottom. The first lower cylindrical portion 114 is connected to the lower end of the first conical portion 113 and has the same diameter and extends in the upper and lower directions. On the other hand, the inflow pipe 111 through which the semiconductor waste gas flows is connected to the lower end of the first upper cylindrical portion 112 of the first cyclone 110. Particularly, the inlet pipe 111 is connected substantially parallel to the outer peripheral surface of the first upper cylindrical portion 112, so that the introduced semiconductor waste gas is efficiently rotated in the spiral direction through the first cyclone 110. In addition, the inflow pipe 111 is inclined to the first upper cylindrical portion 112 so as to have an angle [theta] of approximately 10 [deg.] To 15 [deg.] With respect to the direction perpendicular to the circumferential surface of the first upper cylindrical portion 112 in the longitudinal direction, Lt; / RTI > That is, the inflow pipe 111 is connected to the first upper cylindrical portion 112 from the lower portion toward the upper portion. Thus, the semiconductor waste gas flows in the first cyclone 110 from the lower part to the upper part, and the semiconductor waste gas rotates from the lower part to the upper part, whereby the particles are discharged in the upper outward direction by the centrifugal force.

외벽(120)은 제1사이클론(110)의 외측에 대략 원통 형태로 설치되며, 제1사이클론(110)에 적어도 하나의 제 1 연결 부재(127)를 통해 연결된다. 이러한 외벽(120)은 제1사이클론(110)으로부터 배출된 입자가 하부 방향으로 낙하되도록 한다. 즉, 제1사이클론(110)과 외벽(120) 사이의 공간을 따라서 제1사이클론(110)으로부터 배출된 입자가 더스트 박스(140)로 낙하된다. The outer wall 120 is installed in a substantially cylindrical shape on the outer side of the first cyclone 110 and connected to the first cyclone 110 through at least one first connecting member 127. The outer wall 120 allows the particles discharged from the first cyclone 110 to fall downward. That is, the particles discharged from the first cyclone 110 along the space between the first cyclone 110 and the outer wall 120 fall into the dust box 140.

외벽(120)은 직경이 동일한 상부 원통부(121), 상부 원통부(121)의 하단에 연결된 동시에 점차 직경이 작아지는 상부 원추부(122), 상부 원추부(122)의 하단에 연결된 동시에 직경이 동일한 중간 원통부(123), 중간 원통부(123)의 하단에 연결된 동시에 점차 직경이 작아지는 하부 원추부(124), 하부 원추부(124)의 하단에 연결된 동시에 직경이 동일한 하부 원통부(125) 및 상부 원통부(121)를 막는 커버(126)를 포함한다. 여기서, 반도체 폐가스가 유입되는 유입관(111)은 중간 원통부(123)를 관통한다. 또한, 외벽(120)의 상부 원통부(121)와 제1사이클론(110)의 상부 원통부(121) 사이의 공간은 상대적으로 가장 크게 형성됨으로써, 제1사이클론(110)으로부터 배출된 입자가 역류하지 않고, 제1사이클론(110)과 외벽(120) 사이의 공간을 통해 더스트 박스(140)로 효율적으로 배출되도록 되어 있다.The outer wall 120 includes an upper cylindrical portion 121 having the same diameter, an upper conical portion 122 connected to the lower end of the upper cylindrical portion 121 and having a gradually smaller diameter, A lower conical portion 124 connected to the lower end of the middle cylindrical portion 123 and gradually decreasing in diameter and a lower cylindrical portion 124 connected to the lower end of the lower conical portion 124 and having the same diameter 125 and a cover 126 blocking the upper cylindrical portion 121. Here, the inflow pipe 111 through which the semiconductor waste gas flows enters the intermediate cylindrical portion 123. The space between the upper cylindrical portion 121 of the outer wall 120 and the upper cylindrical portion 121 of the first cyclone 110 is relatively largest so that particles discharged from the first cyclone 110 flow backward The dust is efficiently discharged to the dust box 140 through the space between the first cyclone 110 and the outer wall 120 without performing any operation.

제2사이클론(130)은 제1사이클론(110)의 내측에 대략 원통 형태로 설치되며, 제2사이클론(130)에 적어도 하나의 제 2 연결 부재(135)를 통해 연결된다. 이러한 제2사이클론(130)은 제1사이클론(110)으로부터 배출된 반도체 폐가스 중 상대적으로 더 작은 입자가 하부 방향으로 낙하되도록 한다. 즉, 제2사이클론(130)은 상대적으로 더 작은 입자가 더스트 박스(140)로 낙하하도록 한다.  The second cyclone 130 is installed in a substantially cylindrical shape inside the first cyclone 110 and connected to the second cyclone 130 through at least one second connecting member 135. The second cyclone 130 causes relatively smaller particles of the semiconductor waste gas discharged from the first cyclone 110 to be dropped downward. That is, the second cyclone 130 allows relatively smaller particles to fall into the dust box 140.

제2사이클론(130)은 제2 상부 원통부(131), 제2 원추부(132) 및 제2 하부 원통부(133)를 포함한다. 제2 상부 원통부(131)는 직경이 동일하며, 상부 및 하부 방향으로 길게 연장된 형태를 한다. 제2 상부 원통부(131)의 상단부가 제1사이클론(110)의 제1 상부 원통부(112)의 상단부보다 상부 방향으로 돌출되도록 형성된다. 제2 원추부(132)는 제2 상부 원통부(131)의 하단에 연결되고, 직경이 하부로 갈수록 점차 작아지는 형태를 한다. 제2 하부 원통부(133)는 제2 원추부(132)의 하단에 연결되며, 직경이 동일하고, 상부 및 하부 방향으로 길게 연장된 형태를 한다. 한편, 반도체 폐가스가 배출되는 배출관(134)은 제2사이클론(130)의 제2 상부 원통부(131) 중 대략 중앙에서 상부 방향으로 길게 연장된 형태이다. 이러한 배출관(134)은 외벽(120)의 커버(126)를 관통하여 상부 방향으로 연장된다. 이와 같이 하여, 제2사이클론(130)은 상부로부터 하부 방향으로 반도체 폐가스가 회전하도록 하며, 이때 원심력에 의해 입자가 하부 외측 방향으로 배출되도록 한다. 더불어, 제1,2사이클론(110,130)을 통하여 입자가 제거된 반도체 폐가스는 배출관(134)을 통해 외부로 배출된다.The second cyclone 130 includes a second upper cylindrical portion 131, a second circular cylindrical portion 132, and a second lower cylindrical portion 133. The second upper cylindrical portion 131 has the same diameter and is elongated in the upper and lower directions. The upper end of the second upper cylindrical portion 131 is formed to protrude upward from the upper end of the first upper cylindrical portion 112 of the first cyclone 110. The second conical portion 132 is connected to the lower end of the second upper cylindrical portion 131, and has a shape in which the diameter gradually decreases toward the bottom. The second lower cylindrical portion 133 is connected to the lower end of the second conical portion 132 and has the same diameter, and is elongated in the upper and lower directions. On the other hand, the discharge pipe 134 through which the semiconductor waste gas is discharged is elongated in the upper direction from substantially the center of the second upper cylindrical portion 131 of the second cyclone 130. The discharge pipe 134 extends upwardly through the cover 126 of the outer wall 120. In this way, the second cyclone 130 causes the semiconductor waste gas to rotate from the upper side to the lower side, and the centrifugal force causes the particles to be discharged in the lower outer direction. In addition, the semiconductor waste gas from which the particles are removed through the first and second cyclones 110 and 130 is discharged to the outside through the discharge pipe 134.

더스트 박스(140)는 대략 육면체 형태로 형성되며, 상면(141)에 제1사이클론(110), 외벽(120) 및 제2사이클론(130)이 고정 부재(150)에 의해 고정된다. 더불어, 더스트 박스(140)는 측면(142) 및 바닥면(143)을 포함하며, 측면(142)에 드레인관(144)이 연결되고, 드레인관(144)에는 드레인 밸브(145)가 설치된다. 물론, 드레인관(144)을 통해서는 더스트 박스(140)의 내부에 쌓인 입자들이 외부로 배출된다. 예를 들어, 유지 보수 기간 중 제1사이클론(110), 외벽(120) 및 제2사이클론(130)에 물을 분사함으로써, 각각의 표면에 묻은 입자가 더스트 박스(140)로 낙하하도록 하고, 이 상태에서 드레인 밸브(145)를 개방하게 되면, 물과 입자가 드레인관(144)을 통하여 함께 외부로 배출된다. 또한, 더스트 박스(140)의 외측에는 대략 4개의 바퀴 조립체(146)가 결합되어 있음으로써, 본 발명에 따른 사이클론(100)은 원하는 위치로 쉽게 이동될 수 있다. 또한, 더스트 박스(140)의 측면(142)에는 다수의 투명 윈도우(147)가 설치되어 있음으로써, 더스트 박스(140)의 내측에 쌓인 입자의 량을 시각적으로 쉽게 파악할 수 있다. The dust box 140 is formed in a substantially hexahedral shape and the first cyclone 110, the outer wall 120 and the second cyclone 130 are fixed to the upper surface 141 by the fixing member 150. In addition, the dust box 140 includes a side surface 142 and a bottom surface 143, a drain pipe 144 is connected to the side surface 142, and a drain valve 145 is provided to the drain pipe 144 . Of course, the particles accumulated in the dust box 140 are discharged to the outside through the drain pipe 144. For example, water is sprayed onto the first cyclone 110, the outer wall 120 and the second cyclone 130 during the maintenance period so that the particles adhering to the respective surfaces fall to the dust box 140, The water and the particles are discharged to the outside together through the drain pipe 144. [ In addition, since approximately four wheel assemblies 146 are coupled to the outside of the dust box 140, the cyclone 100 according to the present invention can be easily moved to a desired position. In addition, since a plurality of transparent windows 147 are provided on the side surface 142 of the dust box 140, the amount of particles accumulated on the inside of the dust box 140 can be visually recognized easily.

고정 부재(150)는 적어도 하나의 탄성 고정 플레이트(151)와, 이를 더스트 박스(140)의 상면(141)에 고정시키는 적어도 하나의 볼트(152)를 포함한다. 물론, 고정 플레이트(151)에는 외벽(110)의 하부 원통부(125), 제1사이클론(110)의 제1 하부 원통부(114) 및 제2사이클론(130)의 제2 하부 원통부(133)가 각각 결합된다. 더불어, 고정 플레이트(151)에는 제1사이클론(110)과 외벽(120) 사이의 공간과 대응되는 제1홀(153a), 제1사이클론(110)과 제2사이클론(130) 사이의 공간과 대응되는 제2홀(153b), 그리고 제2사이클론(130)과 대응되는 제3홀(153c)이 형성된다. 또한, 고정 플레이트(151)는 예를 들면 불화 수소(HF) 등에 반응하지 않으며, 탄성이 있는 재질 예를 들면, 폴리테트라 플루오르 에틸렌(PTFE: Polytetrafluoroethylene) 또는 그 등가물로 형성될 수 있으나, 본 발명에서 상기 고정 플레이트(151)의 재질이 한정되는 것은 아니다.The fixing member 150 includes at least one elastic fixing plate 151 and at least one bolt 152 for fixing the same to the upper surface 141 of the dust box 140. Of course, the lower plate portion 125 of the outer wall 110, the first lower cylindrical portion 114 of the first cyclone 110, and the second lower cylindrical portion 133 of the second cyclone 130 Respectively. In addition, the fixing plate 151 is provided with a first hole 153a corresponding to a space between the first cyclone 110 and the outer wall 120, and a space between the first cyclone 110 and the second cyclone 130 And a third hole 153c corresponding to the second cyclone 130 are formed. The fixing plate 151 may be formed of an elastic material such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or its equivalent without reacting with, for example, hydrogen fluoride (HF) The material of the fixing plate 151 is not limited.

외벽 지지부(160)는 외벽(120) 중 중간 원통부(123)와 더스트 박스(140)의 상면(141) 사이에 형성되어 있다. 이러한 외벽 지지부(160)는 대략 3개가 상호간 120°간격으로 설치되어, 더스트 박스(140) 위에서 외벽(120)이 안정적으로 지지되도록 되어 있다. 좀더 구체적으로, 외벽 지지부(160)는 외벽(120)의 중간 원통부(123)에 고정된 상부 브라켓(161), 더스트 박스(140)의 상면(141)에 고정된 하부 브라켓(162), 상부 브라켓(161)과 하부 브라켓(162)의 사이에 고정된 지지봉(163)을 포함한다. 물론, 상부 브라켓(161)과 지지봉(163)은 상부 볼트(164)로 고정되고, 하부 브라켓(162)과 지지봉(163)은 하부 볼트(165)로 고정된다. The outer wall supporting portion 160 is formed between the intermediate cylindrical portion 123 of the outer wall 120 and the upper surface 141 of the dust box 140. The outer wall supporting portions 160 are installed at intervals of about 120 degrees, and the outer wall 120 is stably supported on the dust box 140. More specifically, the outer wall support portion 160 includes an upper bracket 161 fixed to the intermediate cylindrical portion 123 of the outer wall 120, a lower bracket 162 fixed to the upper surface 141 of the dust box 140, And a support rod 163 fixed between the bracket 161 and the lower bracket 162. Of course, the upper bracket 161 and the support rod 163 are fixed by the upper bolt 164, and the lower bracket 162 and the support rod 163 are fixed by the lower bolt 165.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 입자 처리용 사이클론(100)의 동작 상태를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating an operation state of the cyclone 100 for processing fine particles according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 반도체 제조 장치(미도시)로부터의 반도체 폐가스가 유입관(111)을 통하여 본 발명에 따른 사이클론(100)으로 유입된다. 즉, 반도체 폐가스는 유입관(111)을 통하여 제1사이클론(110)으로 유입된다. 이때, 유입관(111)은 하부에서 상부 방향으로 경사지게 제1사이클론(110)에 연결되어 있고, 또한 제1사이클론(110) 중 제1 상부 원통부(112)의 대략 하단에 연결되어 있으므로, 반도체 폐가스는 자연스럽게 상부 방향으로 회전하며 흐르게 된다. 이때, 반도체 폐가스에 섞인 상대적으로 무거운 입자(즉, 상대적으로 큰 입자)들은 상대적으로 큰 원심력에 의해 제1사이클론(110)의 상부 외측 방향으로 배출된다. 따라서, 이와 같이 배출된 상대적으로 무거운 입자들은 외벽(120)과 제1사이클론(110)이 갖는 공간을 따라 하부 방향으로 낙하되고, 결국 하부에 설치된 더스트 박스(140)에 쌓이게 된다.As shown in FIG. 2, a semiconductor waste gas from a semiconductor manufacturing apparatus (not shown) flows into the cyclone 100 according to the present invention through the inflow pipe 111. That is, the semiconductor waste gas flows into the first cyclone 110 through the inlet pipe 111. At this time, the inflow pipe 111 is connected to the first cyclone 110 so as to be inclined upward in the lower direction and is connected to the lower end of the first upper cylindrical portion 112 of the first cyclone 110, The waste gas naturally rotates in the upward direction and flows. At this time, the relatively heavy particles (i.e., relatively large particles) mixed in the semiconductor waste gas are discharged to the upper outer side of the first cyclone 110 by a relatively large centrifugal force. The relatively heavy particles thus discharged drop downward along the space between the outer wall 120 and the first cyclone 110 and accumulate in the dust box 140 installed at the lower portion.

한편, 제1사이클론(110)을 통해 배출된 나머지의 반도체 폐가스는 연속적으로 제2사이클론(130)으로 유입된다. 즉, 반도체 폐가스는 제2사이클론(130)의 제2 상부 원통부(131)의 상단을 통해서 하부 방향으로 회전하며 흐르게 된다. 이때, 반도체 폐가스에 섞인 상대적으로 가벼운 입자(즉, 상대적으로 작은 입자)들은 상대적으로 작은 원심력에 의해 제2사이클론(130)의 하부 외측 방향으로 배출된다. 따라서, 이와 같이 배출된 상대적으로 가벼운 입자들은 더스트 박스(140)에 쌓이게 된다. 더불어, 이와 같이 상대적으로 가벼운 입자들이 제거된 반도체 폐가스는 배출관(134)을 통하여 상부 외측 방향으로 배출된다.Meanwhile, the remaining semiconductor waste gas discharged through the first cyclone 110 flows into the second cyclone 130 continuously. That is, the semiconductor waste gas flows downward through the upper end of the second upper cylindrical portion 131 of the second cyclone 130 and flows. At this time, the relatively light particles (i.e., relatively small particles) mixed with the semiconductor waste gas are discharged in the lower outer direction of the second cyclone 130 by the relatively small centrifugal force. Accordingly, the relatively light particles thus discharged are accumulated in the dust box 140. In addition, the semiconductor waste gas in which the relatively light particles are removed is discharged through the discharge pipe 134 in the upper outward direction.

물론, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 배출관(134)에는 반도체 폐가스를 흡입하기 위한 송풍팬 등이 설치될 수 있으며, 이 경우 사이클론은 감압식 사이클론으로 정의할 수 있다. 또한, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 유입관(111)에 반도체 폐가스를 전송하기 위한 송풍 팬 등이 설치될 수 있으며, 이 경우 사이클론은 가압식 사이클론으로 정의할 수 있다.
Of course, although not shown in the drawings, a blowing fan or the like for sucking the semiconductor waste gas may be installed in the discharge pipe 134, and in this case, the cyclone may be defined as a reduced pressure cyclone. Although not shown in the drawing, a blowing fan or the like for transferring the semiconductor waste gas to the inflow pipe 111 may be provided. In this case, the cyclone may be defined as a pressurized cyclone.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 미세 입자 처리용 사이클론을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and variations of the present invention are possible in light of the above teachings. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100; 사이클론
110; 제1사이클론
111; 유입관 112; 제1 상부 원통부
113; 제1 원추부 114; 제1 하부 원통부
120; 외벽
121; 상부 원통부 122; 상부 원추부
123; 중간 원통부 124; 하부 원추부
125; 하부 원통부 126; 커버
130; 제2사이클론
131; 제2 상부 원통부 132; 제2 원추부
133; 제2 하부 원통부 134; 배출관
140; 더스트 박스
141; 상면 142; 측면
143; 바닥면 144; 드레인관
145; 드레인 밸브 146; 바퀴 조립체
147; 투명 윈도우 150; 고정 부재
160; 외벽 지지부 100; Cyclone
110; The first cyclone
111; Inlet pipe 112; The first upper cylindrical portion
113; A first conical portion 114; The first lower cylindrical portion
120; outer wall
121; An upper cylindrical portion 122; The upper conical portion
123; Intermediate cylindrical portion 124; The lower conical portion
125; A lower cylindrical portion 126; cover
130; The second cyclone
131; A second upper cylindrical portion 132; The second conical portion
133; A second lower cylindrical portion 134; discharge pipe
140; Dust box
141; Top surface 142; side
143; Bottom surface 144; Drain pipe
145; Drain valve 146; Wheel assembly
147; Transparent window 150; Fixed member
160; Outer wall support

Claims (6)

일측에 반도체 폐가스가 유입되도록 유입관이 연결되고, 상기 반도체 폐가스 중 입자가 원심력에 의해 상부 외측 방향으로 배출되도록 하는 제1사이클론;
상기 제1사이클론의 외측에 설치되어, 상기 제1사이클론으로부터 배출된 입자를 하부 방향으로 낙하시키는 원통 형태의 외벽;
상기 제1사이클론의 내측에 설치되고, 상기 제1사이클론으로부터 유입된 반도체 폐가스 중 입자가 원심력에 의해 하부 방향으로 배출되도록 하고, 내측의 상부 방향으로 반도체 폐가스를 배출하는 배출관이 연결된 제2사이클론을 포함하며,
상기 제1사이클론은 직경이 동일한 제1 상부 원통부와, 상기 제1 상부 원통부의 하단에 연결되고 점차 직경이 작아지는 제1 원추부; 및 상기 제1 원추부의 하단에 연결되고 직경이 동일한 제1 하부 원통부를 포함하고,
상기 유입관은 상기 제1사이클론의 제1 상부 원통부 중 하단부로서, 상기 제1 상부 원통부의 외주면에 평행하며, 상기 제1 상부 원통부의 직각 방향에 대하여 10°내지 15°로 경사지게 연결되어 하부에서 상부 방향을 향하여 상기 제1 상부 원통부에 연결되며,
상기 제2사이클론은 상기 제2사이클론은 직경이 동일한 제2 상부 원통부와, 상기 제2 상부 원통부의 하단에 연결되고 점차 직경이 작아지는 제2 원추부 및 상기 제2 원추부의 하단에 연결되고 직경이 동일한 제2 하부 원통부를 포함하며, 상기 제2 상부 원통부의 상단부가 상기 제1사이클론의 제1 상부 원통부의 상단부보다 상부 방향으로 돌출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 입자 처리용 사이클론.A first cyclone connected to an inlet pipe so that a semiconductor waste gas flows in one side thereof, and particles in the semiconductor waste gas are discharged in an outward direction by centrifugal force;
A cylindrical outer wall provided outside the first cyclone for dropping particles discharged from the first cyclone downward;
And a second cyclone provided inside the first cyclone for discharging the particles of the semiconductor waste gas flowing in from the first cyclone in a downward direction by centrifugal force and connected to a discharge pipe for discharging the semiconductor waste gas in the upward direction of the inside In addition,
The first cyclone includes a first upper cylindrical portion having the same diameter, a first conical portion connected to a lower end of the first upper cylindrical portion and having a smaller diameter; And a first lower cylindrical portion connected to a lower end of the first conical portion and having the same diameter,
Wherein the inlet pipe is a lower end of the first upper cylindrical portion of the first cyclone and is parallel to an outer circumferential surface of the first upper cylindrical portion and is inclined at an angle of 10 to 15 with respect to a direction perpendicular to the first upper cylindrical portion, And the second upper cylindrical portion is connected to the first upper cylindrical portion toward the upper direction,
The second cyclone has a second upper cylindrical portion having the same diameter, a second conical portion connected to a lower end of the second upper cylindrical portion and having a smaller diameter, and a second conical portion connected to a lower end of the second conical portion, And the upper end of the second upper cylindrical portion is formed to protrude upward from the upper end of the first upper cylindrical portion of the first cyclone. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 외벽의 하단에는 상기 제1,2사이클론으로부터 배출된 입자가 쌓이는 더스트 박스가 더 연결됨을 특징으로 하는 미세 입자 처리용 사이클론.The method according to claim 1,
And a dust box in which particles discharged from the first and second cyclones are accumulated is further connected to the lower end of the outer wall. 제 5 항에 있어서,
상기 더스트 박스에는 드레인관이 연결되고, 상기 드레인관에는 드레인 밸브가 설치됨을 특징으로 하는 미세 입자 처리용 사이클론.6. The method of claim 5,
Wherein the dust box is connected to a drain pipe, and the drain pipe is provided with a drain valve.
KR1020120082119A 2012-07-27 2012-07-27 Cyclone for processing fine particles KR101501665B1 (en)

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