KR101684474B1 - 클린룸의 천장에 설치되는 절첩 가능한 필터 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 클린룸의 천장에 설치되는 절첩 가능한 필터 장치에 관한 것이다.
본 발명은 종래 클린룸용 필터 장치가 비교적 무게가 무겁고, 적재공간을 많이 차지하는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 헤파필터(20)를 고정하는 하우징(10)의 한쪽 단부가 회전 가능하게 고정되는 회전판(40)과 회전지지봉(50)을 형성하고, 상기 회전지지봉(50)의 자유단부가 상기 회전판(40)의 자유단부에 분리 가능하게 접속되어 회전판(40)을 지지할 수 있게 하는 고정수단을 구비하면서, 상기 회전판(40)과 회전지지봉(50)에 덮어 씌워져서 회전판(40) 및 회전지지봉(50)과 함께 펼쳐지고 접철되는 단열커버(60)로 구성된다.
이에 따라 본 발명은 필터 장치의 무게를 경감시키고, 또한 적재 단위가 차지하는 공간을 최소화하여 적재공간을 줄이게 됨으로써 보관적재 및 운반적재의 편리성을 제공하고, 천장 설치작업을 편리하게 수행할 수 있게 된다.

Description

클린룸의 천장에 설치되는 절첩 가능한 필터 장치{The folded filter device is attached to the ceiling of the clean room}
본 발명은 전자, 반도체, 제약, 자동차, 식품 등의 제조 공정에 설치되는 클린룸에서 먼지와 미립자 등을 제거하기 위하여 설치되는 필터 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 헤파필터가 설치되는 프레임을 알루미늄으로 되는 이중단열구조에 의하여 단열효과를 높이면서, 댐퍼가 설치되는 부위를 접철 가능하게 하여 무게를 경감시킬 수 있는 클린룸의 천장에 설치되는 절첩 가능한 필터 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 초고밀도 집적회로(VLSI)를 비롯한 반도체 소자 제조 공정, 반도체 장치들의 전기적인 특성을 검사하는 EDS(Electrical Die Sorting) 공정, LCD 등과 같은 정밀 전자 제품은 물론이고, 유전자 조작과 같이 세포 속의 미세한 유전자를 다루는 극미산업(極微産業)에서는 미세한 먼지나 세균이 제품 품질에 커다란 영향을 끼치기 때문에 제품의 질이나 수율을 높이기 위해서는 공기 중의 미세먼지를 제거하고 청정한 상태를 유지해야 된다. 이를 위하여 상기한 공정들은 실내 전체의 공기를 여과하거나 펌프로 흡인해서 청결하게 만든 클린룸(CLEAN ROOM)에서 수행된다.
클린룸은 내부가 일정한 온도와 습도로 유지되고, 기체의 유동이 일정하게 유지되며 천장을 통해 기체가 고르게 분배되어야 한다. 클린룸의 천장은 내부로 유입되는 공기에서 매우 작은 입자를 제거하는 필터를 구비한다. 또 클린룸은 청결뿐만 아니라, 필터로부터 공급되는 기체의 유량 및 속도도 정확해야 한다. 따라서 천장은 천장의 전체 표면을 통하여 동일한 속도로 공기를 클린 룸으로 분산하도록 구성된다.
팬 필터 유닛으로부터 공급되는 기체를 패널을 이용하여 클린룸 내부로 균일하게 분사시킴으로써, 반도체 제조 공정용 클린룸의 내부 온도를 균일하게 조절 가능하고, 클린룸에서 반도체 공정 설비의 공정 및 작업에 온도 편차에 따른 영향을 최소화할 수 있다.
예를 들어, 클린룸의 천장에는 천장 챔버(ceiling chamber)로부터 클린룸 내부로 청정한 공기를 공급하기 위한 다수의 팬필터 유닛이 장착되며, 클린룸의 하부에는 상기 반도체 장치의 제조 공정에 사용되는 각종 공정 유체들을 공급하기 위한 공정 유체 공급 시스템과, 클린룸의 내부 압력 및 제조 공정을 수행하기 위한 장치들의 내부 압력을 조절하기 위한 압력 제어 시스템들이 배치되는 유틸리티 존(utility zone) 등이 배치된다. 팬 필터 유닛을 통해 클린룸으로 공급된 청정한 공기는 클린룸의 바닥 패널을 통해 유틸리티 존으로 배출되며, 천장 챔버와 유틸리티 존을 연결하는 공기 순환 덕트를 통해 순환된다.
[문헌1] 대한민국 특허공개 제10-2007-0058177호 [문헌2] 대한민국 특허공개 제10-2009-0004377호
클린룸의 천장에 설치되는 필터 장치에서, 천장 내부 공간에 매설되거나, 천장에 현수되는 어떠한 방식에서나 필터 유닛은 하우징 내에 설치되고, 상기 하우징은 덕트와 연결되는 댐퍼가 설치되고, 상기 댐퍼와 헤파필터 사이에 1차필터를 설치하기 위하여 일정한 공간을 두고 배치될 수 있도록 일정한 높이를 가지고 형성된다.
이러한 하우징은 클린룸용 헤파필터 장치의 무게를 결정하는 가장 큰 요인이 된다.
헤파필터 장치의 무게는, 제조공장으로부터 설치 현장까지 운반하는 과정에서 적재공간과 운반 및 설치작업의 편리성에 직접적인 영향을 주게 된다.
또한, 설치 현장에서 헤파필터 장치가 천장의 내부 공간에 매설되거나, 현수될 때에 천장 구조물의 변형 및 파손 등과 같은 안전성에 커다란 문제를 발생시킬 수 있다.
이와 같은 관점에서 종래의 헤파필터 장치는 헤파필터와 댐퍼를 수용하는 하우징의 크기가 비교적 커서 많은 적재공간을 차지하게 되고, 운반이 불편할 뿐만 아니라, 설치시 하중재하에 따르는 안전성에 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상기한 바와 같이 종래 클린룸용 헤파필터 장치에서 발생되는 문제점을 해결하여 프레임의 단열성을 향상시키면서 무게를 경감시키고, 또한 적재 단위가 차지하는 공간을 최소화하여 적재공간을 줄이게 됨으로서 보관적재 및 운반적재의 편리성을 제공하고, 천장 설치작업을 편리하게 수행할 수 있도록 클린룸의 천장에 설치되는 절첩 가능한 필터 장치를 제공하고자 한다.
본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 기술적인 특징은:
공기층이 형성되어 헤파필터를 고정하는 하우징과;
상기 하우징에 한쪽 단부가 회전 가능하게 고정되면서, 클린룸과 순환덕트로 연결되는 댐퍼가 고정되는 회전판과;
한쪽 단부는 상기 하우징에 회전 가능하게 고정되고, 다른 한쪽의 단부는 상기 회전판의 자유단부에 분리 가능하게 지지되는 회전지지봉과;
상기 회전지지봉의 자유단부가 상기 회전판의 자유단부에 분리 가능하게 접속되어 회전판을 지지할 수 있게 하는 고정수단과;
상기 회전판과 회전지지봉의 바깥쪽에 덮어 씌워지면서, 단부가 하우징에 고정되어, 회전판 및 회전지지봉과 함께 펼쳐지고 접철되는 단열커버를 포함하는 것이다.
상기 고정수단은 회전지지봉의 직경보다 작은 폭으로 되는 개방된 입구가 형성되고, 상기 개방된 입구의 안쪽으로는 삽입된 회전지지봉을 수용하는 공간이 형성되는 고정부재로 이루어진다.
이러한 고정부재는 개방된 입구로 유입되는 회전지지봉의 단부에 대응하여 탄성변형을 하여 회전지지봉의 단부를 고정하는 크립(clip)으로 될 수 있고, 혹은 회전판의 자유단부에 형성되는 두 개의 파지부재가 탄성부재에 의하여 회전지지봉의 단부를 고정시킬 수 있다.
또는 회전판과 회전지지봉의 단부를 자성(磁性)에 자화(磁化)되는 금속재로 형성하고, 회전판과 회전지지봉의 어느 한쪽에 자성체를 형성하여 회전판과 회전지지봉의 자유단부를 분리 가능하게 부착시킬 수도 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 댐퍼가 설치되는 회전판과 회전지지봉의 한쪽 단부가 회전할 수 있는 자유단부가 되면서 서로의 자유단부가 고정수단에 의하여 서로 의지하며 협력한 상태를 유지할 수 있게 되고, 이러한 회전판과 회전지지봉의 외부가 단열커버로 감싸여지게 됨에 따라 댐퍼와 헤파필터 사이에 1차필터를 설치할 수 있는 공간이 형성된다.
또한, 회전판과 회전지지봉의 지지 상태가 해제되어 서로 포개어지게 될 때에는 단열커버가 함께 접철되는 구조를 가진다.
이러한 구조는 하우징이 내부에 공기층이 형성되는 이중 구조의 알루미늄으로 제작되어 일반 금속재로 제작되는 하우징 보다 무게를 경감시킬 수 있게 되면서, 공기층에 의하여 알루미늄의 열전도율을 낮출 수 있게 된다.
또한, 하우징의 상부에서 1차 필터가 설치되는 공간이 접철식 구조를 가지는 회전판과 회전지지봉 및 단열커버에 의하여 형성됨으로써, 종래에 전체적으로 하우징에 의존하는 구조와 비교하면, 상당한 중량의 무게를 감소시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 하우징의 상부에서 1차 필터가 설치되는 공간이 접철식 구조를 가지는 회전판과 회전지지봉 및 단열커버에 의하여 형성됨으로써, 종래에 전체적으로 하우징에 의존하는 구조와 비교하면, 상당한 적재공간이 감소됨을 알 수 있다.
본 발명에 의하면, 이중 구조의 알루미늄으로 제작되는 하우징에 의하여 단열성을 향상시키면서 필터 장치의 전체적인 무게를 경감시킬 수 있고, 회전판과 회전지지봉 및 단열커버가 접철되는 구조에 의하여 무게경감과 더불어 적재 공간을 최소화하여 보관적재 및 운반적재의 편리성을 제공하고, 설비의 무게가 감소됨에 따라 천장 설치 작업을 편리하게 수행할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에서 단열커버가 제외된 상태의 사시도
도 2는 본 발명의 단면도
도 3은 본 발명이 접철된 상태의 단면도
본 발명의 특징과 장점은 첨부된 도면에 의하여 설명되는 실시예에 의하여 더욱 명확하게 설명되고, 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예를 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 이해하여야 한다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다.
따라서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형된 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
다음에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명은 하우징(10), 헤파필터(20), 댐퍼(30)를 포함하는 회전판(40), 회전지지봉(50), 단열커버(60) 및 고정수단으로 구성된다.
하우징(10)은 대략 사각형의 형상으로 형성되는 알루미늄 재질의 몰딩 구조물로서, 내부에는 공기층(100)이 형성되면서, 안쪽에 헤파필터(20)를 설치하기 위한 공간(110)이 형성되고, 헤파필터(20)를 설치하기 위하여 상부에는 안쪽 공간을 향하여 수평상의 돌출부(120)가 형성된다.
또한 하우징(10)의 하부에는 현장 시공 전에 다수개가 안전하게 적재할 수 있게 하고, 또한 적재된 상태를 유지할 수 있게 하며, 현장 설치작업에서는 천장패널(P)에 고정 설치할 수 있도록 바깥쪽을 향하여 수평상의 돌출부(130)가 형성된다.
헤파필터(High Efficiency Particulate Arrestor)(20)는 주지된 바와 같이 인조섬유로 만들어지며, 필터 자체의 정화효율은 강한 흡착력으로 인해 공기에 함유된 유해물질을 0.3 마이크론 보다 크거나 같은 먼지, 박테리아, 바이러스 등의 입자를 99.97% 제거하는 효능이 있는 것이다.
이러한 헤파필터(20)는 볼트(141)와 너트(142)를 포함하는 고정구조물(140)에 의하여 하우징(10) 상부의 돌출부(120)에 고정된다.
댐퍼(30)는 통상적인 구조와 같이 원통형의 관체(300)에 조절판(310)이 회전 가능하게 설치되어 온도제어 시스템(도시되지 아니함)에 의하여 제어되는 것이다.
회전판(40)은 댐퍼(30)의 관체(300)와 연속적인 공간을 형성하는 통공(400)이 형성되어 댐퍼(30)가 고정되면서, 아래쪽의 하단부(410)가 하우징(10)에 힌지(420)로 회전 가능하게 고정되고 상단부(430)는 상기 힌지(420)를 중심으로 하여 회전할 수 있는 자유단부가 되어 회전지지봉(50)을 고정시키기 위한 고정수단을 구비한다.
회전지지봉(50)은 환봉으로 형성되면서 양쪽의 하단부(500, 500a)는 하우징(10)에 힌지(510, 510a)로 회전 가능하게 고정되고, 하부로부터 상부로 갈수록 점차 폭이 좁아지는 대칭형으로 형성되어, 상단부(520)가 회전판(40)의 상단부(430)에 마련되는 고정수단에 분리 가능하게 고정된다.
고정수단은 회전지지봉의 직경보다 작은 폭으로 되는 개방된 입구가 형성되고, 상기 개방된 입구의 안쪽으로는 삽입된 회전지지봉을 수용하는 공간이 형성되는 고정부재(70)로 이루어진다.
이러한 고정부재는 개방된 입구로 유입되는 회전지지봉의 단부에 대응하여 탄성변형을 하여 회전지지봉의 단부를 고정하는 크립(clip)으로 될 수 있고, 혹은 회전판의 자유단부에 형성되는 두 개의 파지부재가 탄성부재에 의하여 회전지지봉의 단부를 고정시킬 수 있다
단열커버(60)는 판상으로 되는 부직포의 양측면에 타포린을 부착하여 단열 및 방습성이 우수한 시트로서, 회전판(40)과 회전지지봉(50) 상부에 씌워지면서 하단부 전체가 하우징(10)에 고정된다.
이와 같이 구성되는 본 발명은 통상적인 방법과 같이 천장 슬래브(C)에 고정 설치되는 와이어(W)의 하단부가 하우징(10)에 고정되어 클린룸의 상부 공간에 현수되는 상태로 설치될 수 있다.
또는, 도시되지는 아니하였으나, 하우징(10)의 돌출부(130)가 천장에 직접 고정되어 하우징(10) 본체와 댐퍼(30), 회전판(10), 회잔지지봉(50), 단열커버(60)가 천장의 내부 공간에 위치되게 할 수도 있다.
도 2는 본 발명이 천장 슬래브(C)에 현수되어 설치된 상태를 나타내고 있다.
이러한 상태는 회전판(40)과 회전지지봉(50)에서 자유단부가 되는 상단부(430)(520)가 각각 윗쪽으로 회전하여 회전지지봉(50)의 상단부(520)가 고정수단에 결합되어 단열커버(60)가 펼쳐진 상태를 보여주고 있다.
상기와 같이 클린룸에 설치되는 본 발명은 클린룸에서 다수개가 연속적으로 설치되는 필터 유닛을 구성하고, 댐퍼(30)가 클린룸의 덕트와 연결되어 온도 제어 시스템에 의하여 풍속 및 풍량이 제어되면서 1차필터(이상은 도면에 도시되지 아니함) 및 헤파필터(20)를 통하여 여과된 공기를 클린룸 내부로 골고루 분산시켜 클린룸 내부 온도를 일정하게 유지시킨다.
도 3은 회전판(40)과 회전지지봉(50) 및 단열커버(60)가 접철된 상태를 나타내고 있다.
이러한 상태는 고정수단에 결합된 회전지지봉(50)의 상단부(520)를 고정수단으로 부터 이탈시킨 다음, 회전지지봉(50)과 회전판(50)을 하우징(10)의 상부쪽으로 회전시키면 동시에 단열커버(60)가 접혀지게 된다.
이는, 도 2에서 보는 바와 같이 단열커버(60)가 펼쳐져 있는 공간이 없어지게 되어 그만큼 적재공간이 적어져서 적재 및 운반이 편리하게 되는 것이다.
10 : 하우징 20 : 헤파필터
30 : 댐퍼 40 : 회전판
50 : 회전지지봉 60 : 단열커버
70 : 고정부재 100 : 공기층
110 : 공간 120 : 돌출부
130 : 돌출부 140 : 고정구조물
141 : 보울트 142 : 너트
300 : 관체 310 : 조절판
400 : 통공 410 : 하단부
420 : 힌지 430 : 상단부
500, 500a, : 하단부 510, 510a : 힌지
520 : 상단부

Claims (3)

  1. 헤파필터(20)를 고정하는 하우징(10)과;
    상기 하우징(10)에 한쪽 단부가 회전 가능하게 고정되면서, 클린룸과 순환덕트로 연결되는 댐퍼(30)가 고정되는 회전판(40)과;
    한쪽 단부는 상기 하우징(10)에 회전 가능하게 고정되고, 다른 한쪽의 단부는 상기 회전판(40)의 자유단부에 분리 가능하게 지지되는 회전지지봉(50)과;
    상기 회전지지봉(50)의 자유단부가 상기 회전판(40)의 자유단부에 분리 가능하게 접속되어 회전판을 지지할 수 있게 하는 고정수단과;
    상기 회전판(40)과 회전지지봉(50)의 바깥쪽에 덮어 씌워지면서, 단부가 하우징(10)에 고정되어, 회전판(40) 및 회전지지봉(50)과 함께 펼쳐지고 접철되는 단열커버(60)를 포함하는 클린룸의 천장에 설치되는 절첩 가능한 필터 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 하우징(10)은 내부에 단열을 위한 공기층(100)이 형성되는 것을 포함하는 클린룸의 천장에 설치되는 절첩 가능한 필터 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 고정수단은 회전지지봉(50)의 직경보다 작은 폭으로 되는 개방된 입구가 형성되고, 상기 개방된 입구의 안쪽으로는 삽입된 회전지지봉(50)을 수용하는 공간이 형성되는 고정부재(70)로 되는 것을 포함하는 클린룸의 천장에 설치되는 절첩 가능한 필터 장치.
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