KR101580368B1

KR101580368B1 - 스크러버용 인렛

Info

Publication number: KR101580368B1
Application number: KR1020130149665A
Authority: KR
Inventors: 동수 김; 위 키트 코르; 친 산 루이; 모흐드 한니프 오마르; 엔 총 리
Original assignee: 엠에이티플러스 주식회사
Priority date: 2013-11-08
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2016-01-06
Also published as: MY160161A; KR20150054608A

Abstract

본 발명의 목적은 습식스크러버의 인렛의 막힘 현상을 최소화하여 인렛을 교체하지 않고 장기 사용할 수 있는 새로운 구조의 인렛을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적에 따라 본 발명은,
가스가 유입되는 통로이자 세정액이 유입되는 속이 빈 기둥형의 제2 세정액 버퍼; 및
상기 제2 세정액 버퍼 상단에 탑재되며 세정액 유입구와 질소 또는 비활성 가스 유입구를 구비한 제1 세정액 버퍼;를 포함하고,
상기 제1 세정액 버퍼에 구비되는 세정액 유입구는 2개의 유입구를 포함하여 서로 마주보는 위치에 설치되되, 상기 제2 세정액 버퍼 벽면에 대해 접선 방향을 향해 세정액을 유입시켜 세정액으로 하여금 제2 세정액 버퍼 벽면을 따라 회전하면서 흐르도록 설계되며, 상기 2개의 세정액 유입구는 각각 서로 반대 방향으로 세정액을 토출 하게 마주 배향되어 있는 것을 특징으로 하는 스크러버용 인렛을 제공한다. 회전류와 질소 등의 가스 커튼은 세정액이 독성 가스와 만나 파우더를 형성하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

스크러버용 인렛{INLET FOR SCRUBBER}

본 발명은 반도체를 비롯하여 독성 물질이 배출되는 제조시설에 설치되는 스크러버용 인렛 구성에 관한 것으로, 좀 더 특별하게는, 습식(wet) 타입, 또는 연소 후 습식(burn-wet) 타입 스크러버의 인렛 구성에 관한 것이다.

반도체 제조장치의 경우 독성 가스를 배출하게 되므로 이를 해독처리하는 스크러버를 설치하게 된다. 이러한 스크러버는 독성 가스를 유입시켜 연소시키는 버닝 타입과 물과 같은 액체를 이용하여 독성 가스를 용해 처리하는 습식 타입, 그리고 버닝 처리 후 습식 처리하는 연소 후 습식 타입이 있다. 습식 타입의 경우, 독성 가스를 인렛으로 유입시키고 이들을 세정액으로 용해시켜 제거하거나 분해하는 방식을 취한다. 이러한 습식 스크러버에서 독성 가스를 세정액으로 제거하는 본체로 유입시키는 인렛의 경우, 세정용 물 또는 다른 성분을 포함한 용액(이하 세정액이라 통칭함)이 독성 가스와 함께 유입되는 통로가 된다. 독성 가스의 유입 통로와 별도의 통로를 통해 세정액을 유입시킨다 하더라도 대개는 세정액과 독성 가스가 인렛에서부터 반응하게 되어 인렛의 물질 소통 경로에 파우더가 생성되고 얼마 지나지 않아 파우더로 인해 인렛이 막히는 현상이 발생한다. 이렇게 인렛의 막힘으로 인해 인렛 자체를 교체하거나 인렛을 분리하여 별도의 세정 공정을 실시하여 재사용하게 되는데, 이는 비용의 증가와 더불어 공정의 생산성을 저해하는 요인이 된다. 대한민국 등록특허제10-0866163호의 경우도 습식 스크러버에 대해 기술하고 있으나 주로 세정액으로 독성 가스를 효율적으로 처리하는 기술에만 치중하고 있고 인렛 자체에서 일어나는 상기와 같은 막힘 현상에는 주시하지 않고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 습식 또는 연소 후 습식 스크러버의 인렛의 막힘 현상을 최소화하여 인렛을 교체하지 않고 장기 사용할 수 있는 새로운 구조의 인렛을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적에 따라 본 발명은, 중앙으로는 독성 가스가 유입되고, 벽면으로는, 세정액과 세정액에 대한 커튼 역할을 하는 가스가 유입되는 통로가 되는 세정액 버퍼;를 포함하고,

상기 세정액 버퍼는,

속이 빈 기둥형의 제2 세정액 버퍼; 및

상기 제2 세정액 버퍼 상단에 탑재되며 세정액 유입구와 가스 유입구를 구비한 제1 세정액 버퍼;를 포함하고,

상기 제1 세정액 버퍼에 구비되는 세정액 유입구는 서로 마주보는 위치에 한 쌍 이상의 유입구가 설치되되, 상기 제1 세정액 버퍼 벽면에 대해 접선 방향을 향해 세정액을 유입시켜 세정액으로 하여금 제1 또는 제2 세정액 버퍼 벽면을 따라 회전하면서 흐르도록 설계되며,

상기 제1 세정액 버퍼에 형성된 상기 가스 유입구는 질소 또는 비활성 가스를 유입하여 상기 세정액 주변에 분위기를 형성하여 커튼 역할을 하는 것을 특징으로 하는 스크러버용 인렛을 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기에 있어서, 상기 제1 세정액 버퍼에 설치되는 가스 유입구는 서로 마주보는 위치에 한 쌍 이상의 유입구가 설치되어, 가스를 유입시켜 가스로 하여금 제1 또는 제2 세정액 버퍼 벽면을 따라 흘러 세정액을 둘러싸는 커튼 역할을 하게 하는 것을 특징으로 하는 스크러버용 인렛을 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기에 있어서, 상기 제1 세정액 버퍼 상단이자 안쪽으로 이중 파이프로 된 이중 인렛을 더 구비하며, 상기 이중 인렛은 한 쌍 이상의 가스 유입구를 포함하고, 상기 가스 유입구에서 유입된 질소 또는 비활성 가스는 상기 이중 파이프가 형성하는 파이프 간의 틈새를 통해 공급되어, 상기 이중 인렛 중심부를 통해 유입되는 독성 가스와 상기 제1 세정액 버퍼를 통해 유입되는 세정액의 미스트가 서로 반응을 일으켜 파우더를 형성하지 않도록 인렛 단부에서 세정액의 미스트를 차단하는 효과를 나타내는 것을 특징으로 하는 스크러버용 인렛을 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기에 있어서, 상기 이중 인렛은 상기 제2 세정액 버퍼 내부에 도달하는 길이를 가지며, 외측에 수직방향의 세정액 가이드부를 구비하고 중심부에 개구부를 구비한 디스크 형태의 가이드 부재를 구비하여 상기 가이드 부재는 이중 인렛의 외측 파이프 외벽면과 제2 세정액 버퍼 내벽면 사이에 조립되어 세정액이 중심 쪽으로 미스트를 뿌리게 되는 것을 방지하는 스크러버용 인렛을 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기에 있어서,

상기 세정액 유입구가 형성된 제1 세정액 버퍼는,

제1 세정액 버퍼 내벽면과 세정액 유입구가 부착된 외벽면 사이에 틈새를 구비하고,

상기 틈새는 제1 세정액 버퍼 내벽면으로 소통되어,

상기 세정액 유입구를 통해 유입되는 세정액은 상기 틈새를 채우고 제1 세정액 버퍼 벽면을 타고 넘쳐흘러 그 내벽면을 거쳐 상기 제2 세정액 버퍼 내벽면을 타고 흐르게 되는 것을 특징으로 하는 스크러버용 인렛을 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기에 있어서, 제1 세정액 버퍼에 형성된 세정액 유입구는 세정액 유입구의 출구 쪽은 세정액이 세정액 버퍼 벽면을 따라 회전하도록 배향되도록 회전가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 스크러버용 인렛을 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기에 있어서,

상기 이중 인렛은,

내측 파이프 상단은 깔대기 모양으로 형성되며 외측 파이프 내부에 의해 둘러싸이며, 상기 가스 유입구는 외측 파이프 상단에 설치되며, 상단은 하단에 비해 그 굵기가 더 굵게 되어 있어 파이프 사이의 틈새 공간이 하단에 비해 더 넓어 초기 유입량을 소화하게 형성되고,

외측 파이프 상단에는 플랜지부를 구비하고 그 아래로 외측 파이프가 뻗어 내려가게 구성되어, 파이프 틈새를 타고 내려간 질소 또는 비활성 가스는 세정액 버퍼의 벽면을 타고 흘러내리는 세정액으로부터 생성되는 미스트가 중앙 통로를 타고 유입되는 독성 가스와 만나 틈새 단부에서 파우더를 생성하지 않도록 미스트 블로어(mist blower) 역할을 하는 것을 특징으로 하는 스크러버용 인렛을 제공한다.

또한, 본 발명은,

중앙으로는 독성 가스가 유입되고, 벽면으로는, 세정액과 세정액에 대한 커튼 역할을 하는 가스가 유입되는 통로가 되는 세정액 버퍼;를 포함하고,

상기 세정액 버퍼는,

속이 빈 기둥형이고,

상기 세정액 버퍼 상단에는 세정액 유입구와 가스 유입구를 구비하고,

상기 세정액 유입구는 서로 마주보는 위치에 한 쌍 이상의 유입구가 설치되되, 상기 세정액 버퍼 벽면에 대해 접선 방향을 향해 세정액을 유입시켜 세정액으로 하여금 세정액 버퍼 벽면을 따라 회전하면서 흐르도록 설계되며,

상기 세정액 버퍼에 형성된 상기 가스 유입구는 질소 또는 비활성 가스를 유입하여 상기 세정액 주변에 분위기를 형성하여 커튼 역할을 하는 것을 특징으로 하는 스크러버용 인렛을 제공한다.

본 발명의 스크러버용 인렛을 장착할 경우, 세정액과 가스가 인렛에서 만나 파우더를 형성하는 현상을 3중으로 차단하기 때문에 인렛 막힘 현상을 최소화할 수 있다. 그에 따라 기존의 인렛이 파우더 발생으로 인해 수일 내로 막히던 불편을 해소하고 생산 공정을 연속적으로 진행할 수 있게 한다.

도 1은 본 발명의 스크러버용 인렛의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 스크러버용 인렛을 구성하는 세정액 버퍼 중 상단에 배치되는 제1 세정액 버퍼의 단면도이다.
도 3은 상기 도 2의 세정액 버퍼 중 하단에 배치되는 제2 세정액 버퍼의 단면도이다.
도 4는 상기 제2 세정액 버퍼 상단이자 안쪽으로 배치된 이중 파이프로 된 이중 인렛의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 이중 인렛과 세정액 버퍼 벽면 사이에 끼워지는 가이드 부재를 설명하기 위한 단면도 및 평면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1을 보면, 본 발명에 따른 스크러버용 인렛의 전체적인 구조가 단면도로 도시되어 있다.

스크러버용 인렛은, 독성 가스가 유입되는 1차적 경로가 되는 이중 인렛(100)과 이를 둘러싸듯이 아래쪽에 배치되는 제1 세정액 버퍼(250)와 그 하단에 밀착 배치되는 제2 세정액 버퍼(400)를 구비함을 알 수 있다.

도 2에는 세정액 버퍼의 상부 구성인 제1 세정액 버퍼(250)가, 도 3에는 그 아래에 배치되는 제2 세정액 버퍼(400)가 나타나있고, 도 4는 이중 인렛의 구성을 보여준다.

먼저, 세정액 버퍼에 대해 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.

상대적으로 상부에 위치되는 제1 세정액 버퍼(250)는 질소를 공급하는 한 쌍의 가스 유입구(210, 220)가 설치된 가스 유입단(200)과 이와 일체로 형성되되, 그 하단에 형성된 세정액 유입단(300)을 포함한다. 세정액 유입단(300)에는 역시 한 쌍의 세정액 유입구(310, 320)가 방향 조절이 가능하게 회전식으로 형성되어 있으며, 이들은 원통형 또는 이에 근접하는 다각형 기둥으로 형성된 세정액 유입단(300) 벽면에 대해 접선 방향(tangential component)으로 세정액을 유입 및 토출하도록 구성된다. 한 쌍의 세정액 유입구(310, 320)는 서로 마주보는 지점에 형성되고, 이들을 통해 유입되는 세정액이 벽면을 타고 회전하여 소용돌이를 일으키도록 유입 방향이 설정되게 세정액 유입구(310, 320)의 출구 쪽은 유로를 유도하도록 배향되어 있다. 세정액은 물을 비롯하여 필요에 따라 약품을 혼합한 용액이 될 수 있다.

세정액 유입구(310, 320)는 상기 세정액 유입단(300) 외측 벽면과 내측 벽면 사이의 틈새(350)에 개구부를 두게 되어 세정액은 상기 틈새(350)를 채우고 위로 넘쳐흘러 세정액 유입단(300)의 내 벽면을 타고 흘러들어가도록 구성된다. 이와 같은 세정액 유입구(310, 320)의 구성은 유입되는 세정액이 세정액 유입단(300)과 그 아래에 놓인 제2 세정액 버퍼(400)의 내 벽면을 수직으로 흐르는 것이 아니라 내 벽면을 원을 그리는 방향(radial direction)으로 회전하면서 아래로 내려가게 한다. 이러한 회전 운동은 그 자체로서 파우더 생성 방지 내지는 제거능력이 있어 인렛이 막히는 것을 방지할 수 있다.

세정액 유입단(300) 상단에 배치된 가스 유입단(200)에 형성되는 한 쌍의 가스 유입구(210, 220) 역시 서로 마주하는 위치에 형성된다. 이들은 질소 또는 비활성 가스를 공급하며, 세정액과 같이 가스를 회전시키면서 아래로 흘려보내 세정액에 대해 커튼을 형성하게 한다. 즉, 질소 또는 비활성 가스는 세정액 표면을 둘러싸 세정액이 독성 가스와 만나 파우더를 형성하는 것을 방지하는 역할을 한다. 따라서 한 쌍의 가스 유입구(210, 220)도 상기 세정액 유입구(310, 320)와 같은 대향 구조를 취하는 것이 바람직하다.

이와 같은 제1 세정액 버퍼(250)는 제2 세정액 버퍼(400) 위에 조립된다. 제1 세정액 버퍼(400)는 원통형 또는 이에 근접하는 다각기둥 형으로 형성되고, 하단부는 노즐과도 같이 다소 직경이 좁아지는 형상을 하고 있으며, 그 하단은 메인 처리장치로 연결된다. 그 상단부와 하단부는 조립에 필요한 몇몇의 리세스 내지는 단턱을 구비하며 그에 대한 형상은 도 3에 나타나있으며 이러한 리세스 및 단턱의 형성은 당업자라면 충분히 할 수 있는 정도의 기술이다.

다음, 본 발명은 세정액과 독성 가스의 접촉으로부터 생성되는 파우더를 좀 더 확실하게 예방하기 위하여, 도 4와 같이 이중 인렛(100)을 제공하였다.

이중 인렛(100)은 두 겹의 파이프(150, 155)로 이루어지며, 내측 파이프(155)가 형성하는 중앙 통로는 독성 가스의 유입구가 되고, 양 파이프 간의 틈새(130)는 질소 등의 가스 통로가 된다. 즉, 두 겹의 파이프 중 외측에 있는 파이프(150)에는 한 쌍의 가스 유입구(110, 120)가 설치되어 질소 또는 비활성 가스를 유입시켜 상기 파이프 사이의 틈새(130)를 통해 흘려준다. 내측 파이프(155) 상단은 깔대기 모양으로 형성되며 외측 파이프(150) 내부에 의해 둘러싸이며, 상기 가스 유입구(110, 120)는 외측 파이프(150) 상단에 설치되며, 상단은 하단에 비해 좀 더 굵기가 굵게 되어 있어 틈새 공간이 넓어 초기 유입량을 소화할 수 있다. 또한, 외측 파이프(150) 상단에는 조립의 편의성을 고려하여 일종의 플랜지부(140)를 형성하고 그 아래로 외측 파이프(150)가 뻗어 내려가게 한다. 파이프 틈새(130)를 타고 내려간 질소 또는 비활성 가스는 세정액 버퍼의 벽면을 타고 흘러내리는 세정액으로부터 생성되는 미스트가 중앙 통로를 타고 유입되는 독성 가스와 만나 틈새(130) 단부(600)에서 파우더를 생성하지 않기 위한 일종의 미스트 블로어(mist blower) 역할을 한다.

즉, 본 발명은 세정액을 공급함에 있어, 세정액 버퍼 벽면을 회전하면서 흘려주어 자체적인 운동량에 의해 파우더가 생기는 것을 예방하며, 질소 또는 비활성 가스를 제1 세정액 버퍼에 형성된 가스 유입구(210, 220)를 통해 공급하여 세정액에 대해 일종의 커튼을 쳐줌으로써 1차적으로 파우더 발생을 방지하고, 나아가 독성 가스가 유입되는 이중 인렛(100)의 파이프 간 틈새(130)에서 질소 또는 비활성 가스를 불어넣어 미스트에 의한 파우더 발생을 2차적으로 차단함으로써 막힘없이 오랜기간 사용할 수 있는 스크러버용 인렛을 구현하였다.

또한, 세정액의 유로를 좀 더 확실하게 잡아주기 위하여 가이드 부재(500)를 설치할 수 있다. 즉, 도 5를 보면, 중앙에 개구부를 갖는 디스크형상의 평면부와 그 외측 단부로부터 수직으로 접힌 가이드부를 구비한 가이드 부재(500)가 나타나있다. 이 가이드 부재(500)는 상기 이중 인렛(100)의 외측 파이프(150) 외벽면과 제2 세정액 버퍼(400) 내벽면 사이에 억지 끼움 맞춤식으로 조립된다. 수직방향의 가이드부는 세정액의 유로를 세정액 버퍼 내벽면에서 벗어나지 못하도록 유도하는 역할을 함으로써 미스트 발생부터 억제하게 되어 궁극적으로 파우더 발생을 더욱 완전하게 차단하는 역할을 한다.

상기한 실시예에서 각각의 가스 유입구(110, 120, 210, 220)와 세정액 유입구(310, 320)는 모두 한 쌍으로 설치하였으나 한 쌍 이상이 될 수 있다.

또한, 제1 세정액 버퍼와 제2 세정액 버퍼는 일체형으로 구성될 수도 있다.

본 발명에 따르면, 종래 방식의 스크러버용 인렛에 비해 10 배 이상으로 교체 기간이 길어져 반도체/LCD 제조공정의 생산성을 향상시킨다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

100: 이중 인렛
110, 120, 210, 220: 가스 유입구
130, 350: 틈새
150, 155: 파이프
200: 가스 유입단
250: 제1 세정액 버퍼
300: 세정액 유입단
400: 제2 세정액 버퍼
310, 320: 세정액 유입구
600: (틈새(130)) 단부

Claims

중앙으로는 독성 가스가 유입되고, 벽면으로는, 세정액과 세정액에 대한 커튼 역할을 하는 가스가 유입되는 통로가 되는 세정액 버퍼;를 포함하고,
상기 세정액 버퍼는,
속이 빈 기둥형의 제2 세정액 버퍼; 및
상기 제2 세정액 버퍼 상단에 탑재되며 세정액 유입구와 가스 유입구를 구비한 제1 세정액 버퍼;를 포함하고,
상기 제1 세정액 버퍼에 구비되는 세정액 유입구는 서로 마주보는 위치에 한 쌍 이상의 유입구를 포함하여 구성되되, 상기 제1 세정액 버퍼 벽면에 대해 접선 방향을 향해 세정액을 유입시켜 세정액으로 하여금 제1 또는 제2 세정액 버퍼 벽면을 따라 회전하면서 흐르도록 설계되며,
상기 제1 세정액 버퍼에 형성된 상기 가스 유입구는 질소 또는 비활성 가스를 유입하여 상기 세정액 주변에 분위기를 형성하여 커튼 역할을 하고,
상기 제1 세정액 버퍼 상단이자 안쪽으로 이중 파이프로 된 이중 인렛을 더 구비하며,
상기 이중 인렛은 한 쌍 이상의 가스 유입구를 포함하고, 상기 이중 인렛에 포함된 가스 유입구에서 유입된 질소 또는 비활성 가스는 상기 이중 파이프가 형성하는 파이프 간의 틈새를 통해 공급되어, 상기 이중 인렛 중심부를 통해 유입되는 독성 가스와 상기 제1 세정액 버퍼를 통해 유입되는 세정액의 미스트가 서로 반응을 일으켜 파우더를 형성하지 않도록 인렛 단부에서 세정액의 미스트를 차단하는 효과를 나타내는 것을 특징으로 하는 스크러버용 인렛.
제1항에 있어서, 상기 제1 세정액 버퍼에 설치되는 가스 유입구는 서로 마주보는 위치에 한 쌍 이상의 유입구가 설치되어, 가스를 유입시켜 가스로 하여금 제1 또는 제2 세정액 버퍼 벽면을 따라 흘러 세정액을 둘러싸는 커튼 역할을 하게 하는 것을 특징으로 하는 스크러버용 인렛.
삭제
제1항에 있어서, 상기 이중 인렛은 상기 제2 세정액 버퍼 내부에 도달하는 길이를 가지며, 외측에 수직방향의 세정액 가이드부를 구비하고 중심부에 개구부를 구비한 디스크 형태의 가이드 부재를 구비하여 상기 가이드 부재는 이중 인렛의 외측 파이프 외벽면과 제2 세정액 버퍼 내벽면 사이에 조립되어 세정액이 중심 쪽으로 미스트를 뿌리게 되는 것을 방지하는 스크러버용 인렛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세정액 유입구가 형성된 제1 세정액 버퍼는,
제1 세정액 버퍼 내벽면과 세정액 유입구가 부착된 외벽면 사이에 틈새를 구비하고,
상기 제1 세정액 버퍼 내벽면과 세정액 유입구가 부착된 외벽면 사이에 있는 틈새는 제1 세정액 버퍼 내벽면으로 소통되어,
상기 세정액 유입구를 통해 유입되는 세정액은 상기 제1 세정액 버퍼 내벽면과 세정액 유입구가 부착된 외벽면 사이에 있는 틈새를 채우고 제1 세정액 버퍼 벽면을 타고 넘쳐흘러 그 내벽면을 거쳐 상기 제2 세정액 버퍼 내벽면을 타고 흐르게 되는 것을 특징으로 하는 스크러버용 인렛.
제1항에 있어서, 제1 세정액 버퍼에 형성된 세정액 유입구는 세정액 유입구의 출구 쪽은 세정액이 세정액 버퍼 벽면을 따라 회전하도록 배향되도록 회전가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 스크러버용 인렛.
제1항에 있어서, 상기 이중 인렛은,
내측 파이프 상단은 깔대기 모양으로 형성되며 외측 파이프 내부에 의해 둘러싸이며,
상기 이중 인렛에 포함된 가스 유입구는 외측 파이프 상단에 설치되며, 상단은 하단에 비해 그 굵기가 더 굵게 되어 있어 파이프 사이의 틈새 공간이 하단에 비해 더 넓어 초기 유입량을 소화하게 형성되고,
외측 파이프 상단에는 플랜지부를 구비하고 그 아래로 외측 파이프가 뻗어 내려가게 구성되어, 파이프 틈새를 타고 내려간 질소 또는 비활성 가스는 세정액 버퍼의 벽면을 타고 흘러내리는 세정액으로부터 생성되는 미스트가 중앙 통로를 타고 유입되는 독성 가스와 만나 틈새 단부에서 파우더를 생성하지 않도록 미스트 블로어(mist blower) 역할을 하는 것을 특징으로 하는 스크러버용 인렛.
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