KR101719233B1 - 가스 유입량 및 농도를 각각 조절하여 스크러버의 성능을 평가할 수 있는 스크러버용 성능 평가 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조 공정 중에서 배출되는 공정가스를 LNG 등의 연료로 연소시켜 온실가스나 유해가스와 같은 대상가스만을 처리하는 스크러버의 성능을 평가할 수 있는 시스템에 관한 것으로, 반도체 제조 공정 시 수시로 변화되는 조건 변화에 따라 해당 스크러버의 성능, 즉 대상가스의 처리 효율을 테스트하여, 반도제 제조 설비에 가장 적합한 스크러버를 설치, 사용함으로써, 적은 에너지로 대상가스의 처리 효율을 높일 수 있도록 가스 유입량 및 농도를 각각 조절하여 스크러버의 성능을 평가할 수 있는 스크러버용 성능 평가 시스템에 관한 것이다.
본 발명을 도입하게 되면, 반도체 제조업체는 각종 환경 규제에 부합되는 가스 배출 가이드라인을 제정할 수 있으며, 스크러버의 선정 평가 기준을 마련하여 가장 효율적이면서도 적합한 스크러버를 사용함으로써 지구 온난화나 각종 환경오염을 방지할 수 있다.

Description

가스 유입량 및 농도를 각각 조절하여 스크러버의 성능을 평가할 수 있는 스크러버용 성능 평가 시스템{PERFORMANCE EVALUATION SYSTEM FOR SCRUBBER}

본 발명은 반도체 제조 공정 중에서 배출되는 공정가스를 LNG 등의 연료로 연소시켜 온실가스나 유해가스와 같은 대상가스만을 처리하는 스크러버의 성능을 평가할 수 있는 시스템에 관한 것으로, 반도체 제조 공정 시 수시로 변화되는 조건 변화에 따라 해당 스크러버의 성능, 즉 대상가스의 처리 효율을 테스트하여, 반도제 제조 설비에 가장 적합한 스크러버를 설치, 사용함으로써, 적은 에너지로 대상가스의 처리 효율을 높일 수 있도록 가스 유입량 및 농도를 각각 조절하여 스크러버의 성능을 평가할 수 있는 스크러버용 성능 평가 시스템에 관한 것이다.

본 발명을 도입하게 되면, 반도체 제조업체는 각종 환경 규제에 부합되는 가스 배출 가이드라인을 제정할 수 있으며, 스크러버의 선정 평가 기준을 마련하여 가장 효율적이면서도 적합한 스크러버를 사용함으로써 지구 온난화나 각종 환경오염을 방지할 수 있다.

반도체 제조 공정에서 사용되고 배출되는 폐가스는 지구온난화를 유발하는 각종 온실가스 또는 유독성, 폭발성, 부식성이 강한 각종 유해가스가 포함되어 있기 때문에, 이러한 폐가스를 처리하지 않은 상태로 대기 중으로 배출할 경우 사람이나 건물, 자동차 등에 직접 피해를 줄 수 있을 뿐만 아니라 환경오염을 유발할 수 있으므로, 온실가스 또는 유해가스와 같은 대상가스를 허용 농도 이하로 처리하여 배출시켜야 한다.

이러한 대상가스의 정화 처리를 위해 반도체 제조 현장에는 스크러버가 필수적으로 설치되어 있다.

스크러버란 대상가스만을 포집, 연소 처리하여 청정가스만이 배출되도록 하는 장치로써, 반도체 제조 현장에는 최소 2중 또는 3중의 스크러버들이 설치된다.

이 중 1차 스크러버는 반도체 제조 시 각 공정별 라인에서 배출되는 가스의 종류, 배출량 등에 맞게 맞춤 설계되어 대상가스를 1차적으로 처리하는 것으로, 대상가스의 처리에 가장 직접적이면서도 중요한 기능을 갖게 된다.

반도체 제조업체는 상기한 스크러버의 성능 평가를 주기적으로 실시하고, 규제에 미달되거나 고장, 파손된 스크러버를 바로 교체한다.

이 경우, 새로운 생산 라인에 스크러버를 설치하거나, 기존 생산 라인에 스크러버를 교체 설치할 때, 스크러버의 성능, 즉 대상가스에 대한 처리 효율 판단은 전적으로 스크러버 제조업체에서 제공하는 각종 인증 결과에 의존할 수밖에 없다.

그러나 스크러버 제조업체에서 제공하는 인증 결과는 대부분이 특정 조건하에서 각 대상가스의 처리 결과를 나타내는 것이므로, 반도체 제조업체 입장에서 스크러버의 성능을 보다 정확하고 올바르게 평가하기 위해선 반도체 제조 공정 시 발생되는 다양한 조건 변화를 감안하여 스크러버를 직접 테스트하는 것이 보다 바람직할 것이다.

즉, 스크러버의 성능 평가를 위해 스크러버로 유입되는 전체가스 유입유량 및 대상가스별 농도 등을 선택적으로 조정하는 것이 필요하다.

이를 위해선 스크러버를 생산 라인에 직접 설치하여 성능을 평가하는 것이 가장 적합하다 할 것인데, 이 경우, 각 생산 라인은 반도체 생산 메인설비와 모두 연결되어 있기 때문에 다양한 조건 변화에 따른 테스트를 실시하기 위해선 메인설비의 가동을 중단한 후 메인설비의 조정을 통해 조건을 다르게 설정하면서 스크러버의 성능 평가가 진행되어야 한다.

그러나 상기한 바와 같이, 메인설비의 가동을 중단할 경우 스크러버의 교체 또는 설치가 필요한 라인 때문에 그 이외의 다른 모든 생산 라인의 가동을 중단하는 것은 현실적으로 불가능한 방법이라 하겠다.

따라서 스크러버를 생산 라인에 직접 설치하지 않고도 가스 유입유량 및 대상가스의 농도와 같은 평가 조건을 선택적으로 변경하면서 스크러버의 성능을 평가할 수 있는 시스템 개발이 요구되고 있다.

참고로 스크러버와 관련된 선행기술로써, 등록특허 제10-0992773호(등록일자 2010.11.01.) "반도체 제조 공정용 처리가스 공급장치 및 그 방법", 등록특허 제10-0243639호(등록일자 1999.11.17.) "가스 스크러버 시스템", 공개특허 제10-2009-0113360호(공개일자 2009.10.30.) "공정 가스의 회수 및 재사용 방법 및 장치" 등이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

스크러버를 제조라인에 직접 설치할 필요 없이, 스크러버로 유입되는 가스 전체 유입유량 및 대상가스의 농도를 각각 조절하여 스크러버의 성능을 평가할 수 있도록 캐리어가스, 측정가스, 대상가스의 유량 및 농도를 조절할 수 있는 가스 유입부와, 유입된 가스들이 혼합되는 가스 혼합부와, 혼합된 가스를 스크러버로 배출하는 가스 배출부를 갖는 본체 및 스크러버에서 배출되는 가스에서 측정가스의 농도 변화를 측정하는 농도 측정기를 도입하여, 측정가스의 농도 변화를 통해 대상가스의 농도 변화를 상대적으로 측정함으로써 스크러버의 처리 효율을 평가할 수 있는 스크러버용 성능 평가 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 본 발명은 스크러버의 성능 평가 시 객관적인 결과 도출이 가능하도록 가스들의 유입 조건 변화에 상관없이 유입된 가스들이 항상 일정 수준 이상으로 혼합된 상태에서 스크러버로 유입될 수 있도록 하는 관체형 챔버를 채용한 스크러버용 성능 평가 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 본 발명은 성능 평가의 정확도 향상 및 평가 시간을 단축할 수 있도록 가스 혼합수단을 포함하고, 가스의 전체 유입유량 및 대상가스의 농도를 보다 정확하고 다양하게 설정 변경하여 반도체 제조 각 라인에 맞는 성능 평가를 실시할 수 있도록 스크러버의 성능 평가가 가능하도록 가스 유입부에 하나 이상의 스페어 포트를 포함하여 이루어진 스크러버용 성능 평가 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 스크러버용 성능 평가 시스템은

대상가스만을 처리하여 배출하는 스크러버의 성능 평가를 위한 스크러버용 성능 평가 시스템에 관한 것으로,

캐리어가스의 유입 유량을 조절할 수 있는 제1 포트, 대상가스의 유입 농도를 조절할 수 있는 제2 포트, 측정가스의 유입 농도를 조절할 수 있는 제3 포트로 이루어진 가스 유입부와,

유입된 가스들이 서로 혼합되는 가스 혼합부와,

혼합된 가스를 스크러버로 배출하는 가스 배출부로 이루어진 본체; 및

상기 스크러버에서 배출되는 가스에서 상기 측정가스의 농도 변화를 측정하는 농도 측정기;를 포함하여 이루어져, 상기 스크러버의 처리 효율을 평가할 수 있는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 스크러버용 성능 평가 시스템에서

상기 본체는 일측에 상기 가스 유입부가 연결되고 타측에 상기 가스 배출부가 연결되어 있으며, 상기 가스 유입부와 상기 가스 배출부 사이의 상기 가스 혼합부가 소정의 내경 및 길이를 갖도록 형성된 관체형 챔버가 사용되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 스크러버용 성능 평가 시스템에서

상기 관체형 챔버는 일측단에 결합된 송풍부를 포함하는 가스 혼합수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

나아가 본 발명에 따른 스크러버용 성능 평가 시스템에서

상기 가스 유입부는 하나 이상의 스페어 포트들을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스크러버용 성능 평가 시스템은 캐리어가스, 측정가스, 대상가스의 유입유량 및 농도를 조절하는 가스 유입부, 유입된 가스들이 혼합되는 가스 혼합부, 혼합된 가스가 스크러버로 배출되는 가스 배출부를 갖는 본체 및 스크러버에서 배출되는 가스에서 측정가스의 농도 변화를 측정하는 농도 측정기를 도입하여, 반도체 제조 현장에서 각 생산 라인에 스크러버를 새로 설치하거나 교체 설치할 때 스크러버를 생산 라인에 직접 설치하여 메인설비의 가동을 중단한 상태에서 조건을 변경하면서 각종 성능 평가를 실시할 필요 없이, 스크러버에 대한 개별적인 성능 평가를 실시함으로써, 스크러버의 처리 효율을 다양한 조건하에서 평가할 수 있으므로, 처리 비용이 저렴하면서도 대상가스의 처리 효율이 가장 뛰어난 스크러버를 선택하여 설치할 수 있다.

특히 본 발명에 따른 스크러버용 성능 평가 시스템은 스크러버 제조업체에서 제공하는 각종 테스트 인증 결과만을 기초로 하지 않고, 반도체 제조업체가 직접 그 성능을 쉽게 평가하여 사용할 수 있으므로, 이를 토대로 생산 라인별 스크러버 설치 평가 기준을 마련하여 처리 효율이 뛰어난 우수한 스크러버를 선정하여 현장에 적용, 설치할 수 있는 장점이 있다.

아울러 본 발명에 따른 스크러버용 성능 평가 시스템을 활용할 경우 온실가스 및 유해가스 배출로 인한 지구온난화 또는 각종 피해를 미연에 방지할 수 있고, 반도체 산업 전반의 대상가스 측정 기술 적용 절차 및 기준을 마련하여 각종 환경 규제에 필요한 가이드라인을 제정하는데 필요한 기초 자료로 활용할 수 있는 효과가 있다.

아울러 본 발명에 따른 스크러버용 성능 평가 시스템을 이용하여 스크러버에서 배출되는 가스의 특성 분석과 기준을 마련하여 반도체 제조업체에서 배출되는 온실가스 및 유해가스의 배출 저감 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스크러버용 성능 평가 시스템을 개략적으로 도시한 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 스크러버용 성능 평가 시스템에 사용되는 관체형 챔버의 혼합수단을 설명하기 위한 사시도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 스크러버용 성능 평가 시스템을 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 1을 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 스크러버용 성능 평가 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 스크러버용 성능 평가 시스템을 개략적으로 도시한 도면인 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스크러버용 성능 평가 시스템은 크게 성능 평가에 필요한 각종 가스들을 스크러버(S)로 공급하는 본체(100)와, 스크러버(S)에서 대상가스가 처리되고 배출되는 가스에서 측정가스의 농도 변화를 측정하는 농도 측정기(200)를 포함하여 이루어진다.

먼저 상기 본체(100)로 유입되는 가스로는,

스크러버(S)로 유입되는 가스 전체의 유입유량을 결정하는 캐리어가스와, 스크러버(S)에서 처리되는 온실가스나 유해가스로 이루어진 대상가스, 그리고 스크러버(S)의 처리 효율을 평가하기 위한 측정가스로 이루어진다.

캐리어가가스와, 대상가스 및 측정가스는 다양한 가스가 사용될 수 있는데,

예를 들어, 상기 캐리어가스로는 대표적으로 질소(N2) 가스가 사용될 수 있고, 대상가스로는 대표적인 온실가스인 사불화탄소(CF4) 또는 대표적인 자극성 유해물질인 삼불화질소(NF3) 가스가 사용될 수 있으며, 측정가스로는 상기 대상가스와 화학 합성 반응이 이루어지지 않는 대표적인 비활성 원소인 크립톤(Kr) 가스가 사용될 수 있다.

본 발명의 본체(100)는 상기한 가스들이 유입되는 가스 유입부(110)와, 유입되는 가스들이 서로 혼합되는 가스 혼합부(120), 그리고 혼합된 가스가 스크러버(S)로 배출되는 가스 배출부(130)로 구성된다.

가스 유입부(110)는 캐리어가스 저장부(1), 측정가스 저장부(2), 대상가스 저장부(3)와 연결된 가스 배관이 체결되는 것으로, 각 가스별로 독립적인 포트들로 이루어져 있으며, 제1 내지 제3 포트(111, 112, 113)들 각각에는 가스의 유입유량 및 농도 조절을 위한 조절밸브(111a, 112a, 113a)가 구비되어 있다.

각 포트들에 설치되는 조절밸브로는 기체인 가스의 유량 조절에 적합한 질량 유량계(MFC; Mass Flow Controller)가 사용된다.

이때 대상가스와 측정가스의 농도 조절은 적외선분광분석계(FTIR; Fourier transform infrared spectroscopy, 미도시)를 통해 본체(100)로 유입되는 농도를 확인하여 조절밸브(112a, 113a)를 조정하여 원하는 농도를 설정할 수 있도록 한다.

제1 포트(111)로 유입되는 캐리어가스는 스크러버(S)로 유입되는 가스 전체 유량의 기준이 되는 가스로, 제1 포트(111)는 유량 수치가 대상가스나 측정가스보다 크므로 대상가스가 유입되는 제2 포트(112)나 측정가스가 유입되는 제3 포트(113)보다 직경이 더 큰 것이 바람직하다.

이 경우, 캐리어가스의 빠른 유입을 위해 도 1과 같이, 제1 포트(111)로써, 두 개 이상의 포트(111A, 111B)로 구성하여 캐리어가스 저장부(1)와 연결되도록 할 수 있다.

그리고 대상가스가 유입되는 제2 포트(112) 역시 스크러버(S)로 처리할 종류의 가스가 어느 한 종류의 가스에 한정되지 않으므로, 제2 포트(112) 역시 두 개 이상의 포트(112A, 112B)로 구성하고, 각 포트별로 각각 서로 다른 종류의 대상가스가 저장된 저장부(2A, 2B)와 연결된다.

도면에서는 대표적으로 두 개의 대상가스 저장부(3)에 각각 사불화탄소(CF4)와 삼불화질소(NF3) 가스가 저장되어 두 개의 제2 포트(112)에 연결되는 것을 가정하여 도시하였다.

또한 본 발명의 가스 유입부(110)는 유입되는 가스의 종류, 유량, 농도 등에 따라 가스 저장부가 추가적으로 연결될 수 있으므로 스페어 포트(114, 115)를 포함하는 것이 보다 바람직하고, 스페어 포트(114, 115)에도 각각의 조절밸브(114a, 115a)가 구비된다.

이렇게 가스 저장부들마다 개별 조절 밸브를 구비한 포트를 연결하게 되면, 밸브 조절에 따라 가스 전체 유입유량 및 각 가스의 농도를 다르게 설정하여 스크러버의 성능을 평가할 수 있으므로 생산 라인별로 달라지는 조건들을 예상하여, 각 조건별로 스크러버의 처리 효율이 달라지는 것을 판단하여, 스크러버의 성능을 보다 정확하고 객관적으로 판단할 수 있게 된다.

그리고 상기 본체(100)는 내부공간인 가스 혼합부(120)로 가스들이 유입된 상태에서 서로 혼합된 후 스크러버(S)로 배출되는 일종의 챔버로써, 가스 혼합부(120)에서 가스들이 충분히 혼합되어 스크러버(S)의 처리 효율 판단이 보다 객관적으로 이루어질 수 있도록

일측에 상기 가스 유입부(110)가 연결되고 타측에 상기 가스 배출부(130)가 연결되어 있으며, 상기 가스 유입부(110)와 상기 가스 배출부(130) 사이의 상기 가스 혼합부가 소정의 내경 및 길이를 갖도록 형성된 관체형 챔버(101; 도 2 참고.)가 사용된다.

관체형 챔버(101)란 내부공간인 가스 혼합부(120)가 소정 길이를 갖도록 형성되어 양측단이 폐쇄되어 있는 부재로, 가스 유입부(110)와, 가스 배출부(130)를 각각 관체형 챔버(101)의 길이 방향으로 서로 반대 방향에 형성함으로써, 가스가 유입되는 지점에서부터 혼합된 가스가 배출되는 지점 사이에 일정한 구간이 형성되도록 한다.

이러한 관체형 챔버(101)는 내경이 최소 100A(대략 105mm) 이상이고, 길이가 2000mm 이상 되는 것이 보다 바람직하다.

이 경우, 가스들의 효과적인 혼합을 위해 관체형 챔버(101)의 최외측부터 제1, 제2, 제3 포트(111, 112, 113)가 순차적으로 배치되는 것이 보다 바람직하다.

다시 도 1에 도시된 바와 같이, 가스 배출부(130)는 가스 유입부(110)와 마찬가지로, 스크러버(S)와 연결된 배관이 체결될 수 있는 포트로 구성되며, 가스 배출부(130)의 개폐를 조절할 수 있는 조절밸브(131)가 구비된다.

가스 배출부(130) 역시 두 개 이상의 포트로 구성될 수 있고, 도면에서는 본체(100)에서 스크러버(S)로 유입되는 가스 유입량을 일정 이상 확보할 수 있도록 조절밸브(131)가 구비된 포트(130A)에서 분기된 보조포트(130B)가 연결된 형태를 확인할 수 있다.

다음으로 농도 측정기(200)는 혼합된 가스가 스크러버(S)를 경유하여 대상가스가 처리되어 배출되는 가스에서 측정가스의 농도를 측정하는 것으로, 본체(100)로 유입된 측정가스의 농도와, 스크러버(S)로 배출된 측정가스의 농도를 서로 비교하여, 측정가스의 농도 변화를 이용해 대상가스의 처리 효율을 상대적으로 파악할 수 있다.

즉, 본체(100)의 가스 혼합부(120)에서 혼합된 가스의 유량이 일정한 상태에서 대상가스가 스크러버(S)로 인해 처리되는 만큼 농도 측정기(200)에서 측정된 측정가스의 농도가 변화되어, 측정가스의 농도 변화를 통해 대상가스의 처리 효율을 판단할 수 있게 된다.

상기 농도 측정기(200)는 소정 시간동안 배출되는 가스에서 측정가스의 평균 분자량을 측정할 수 있는 사중극자 질량 분석계(QMS; Quadrupole mass spectrometer)가 사용될 수 있다.

이는 캐리어가스와 대상가스가 서로 혼합된 상태로 스크러버(S)에서 처리되면서 화학 합성이 일어나 대상가스 자체의 농도 변화를 정확하게 측정할 수 없으므로, 이를 대신하여 측정가스의 농도 변화를 통해 처리 효율을 판단하고자 위함이다.

한편 본체(100)로써 소정의 내경 및 길이를 갖는 관체형 챔버(101)를 도입하더라도, 가스들의 유속, 유입 압력 외에 별도로 가스들 간의 혼합이 유도되지 않으므로, 본 발명은 가스 혼합부(120)로 유입된 가스들의 혼합이 단시간에 이루어지도록 하는 가스 혼합수단(102)을 더 포함한다.

먼저 관체형 챔버의 일부분을 절개하여 도시한 사시도인 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 가스 혼합수단(102)은 상기 관체형 챔버(101)의 일측단(즉 가스 유입부(110) 방향)에 결합된 송풍부(103)를 포함한다.

상기 송풍부(103)는 임펠러와 같이 강제 송풍을 발생시키는 것으로, 송풍을 통한 가스들 간의 혼합을 유도, 촉진시키게 된다.

다만 본 발명의 본체(100), 즉 관체형 챔버(101)는 가스 혼합부(120)가 밀폐되어 있으므로, 단순 송풍만으로 가스들의 혼합유도 효율을 향상시키는데 한계가 있다.

이에 본 발명의 가스 혼합수단(102)은

상기 관체형 챔버(101)의 내주면을 따라 상기 가스 배출부(130) 방향으로 나선형으로 돌출 형성되고, 내부에 상기 각 포트(111, 112, 113)의 유입공(111b, 112b, 113b)과 연통된 나선유로(105; 105a ~ 105c)가 형성되어 있는 와류 유도부(104; 104A ~ 104C)와,

상기 와류 유도부(104)의 내주면을 따라 천공된 다수의 분사공(106; 106a ~ 106c)을 더 포함한다.

도 2에서는 설명의 편의를 위하여 각 포트들의 유입공(111b, 112b, 113b)을 각각 하나만 도시하면서, 포트들은 생략하였다.

따라서 조절밸브(111a, 112a, 113a)를 개방하여 가스들의 유입이 시작되면 유입공(111b, 112b, 113b)을 통과한 가스들은 나선 유로(105)를 따라 흐르면서 분사공(106)들을 통해 나선형으로 분사되듯이 가스 혼합부(120)로 유입된다.

또 가스 유입 시 상기 송풍부(103)를 가동시키게 되면, 강제로 발생된 송풍이 관체형 챔버(101) 내측으로 돌출된 와류 유도부(104)에 충돌하면서, 관체형 챔버(101)의 길이방향으로 발생하는 송풍의 와류가 발생되고,

이에 따라 나선형으로 분사되는 가스들과 송풍의 와류가 복합적으로 작용하여 가스 혼합부(120) 내의 가스들의 혼합이 단시간에 충분히 이루어질 수 있다.

이렇게 가스들의 혼합을 강제 유도하게 되면, 스크러버(S)의 처리 효율을 보다 객관적으로 빠르게 판단할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 스크러버용 성능 평가 시스템을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

S : 스크러버 1, 2, 3 : 가스 저장부
100 : 본체 101 : 관체형 챔버
102 : 가스 혼합수단 103 : 송풍부
104 : 와류 유도부 105 : 나선 유로
106 : 분사공
110 : 가스 유입부 111, 112, 113 : 포트
111a, 112a, 113a : 조절밸브 111b, 112b, 113b : 유입공
114, 115 : 스페어 포트
120 : 가스 혼합부
130 : 가스 배출부 131 : 조절밸브
200 : 농도 측정기

Claims (4)

1. 대상가스만을 처리하여 배출하는 스크러버의 성능 평가를 위한 스크러버용 성능 평가 시스템에 관한 것으로,
   캐리어가스의 유입 유량을 조절할 수 있는 제1 포트, 대상가스의 유입 농도를 조절할 수 있는 제2 포트, 측정가스의 유입 농도를 조절할 수 있는 제3 포트로 이루어진 가스 유입부와,
   유입된 가스들이 서로 혼합되는 가스 혼합부와,
   혼합된 가스를 스크러버로 배출하는 가스 배출부로 이루어진 본체; 및
   상기 스크러버에서 배출되는 가스에서 상기 측정가스의 농도 변화를 측정하는 농도 측정기;를 포함하여 이루어져, 상기 스크러버의 처리 효율을 평가할 수 있고,
   상기 본체는 일측에 상기 가스 유입부가 연결되고 타측에 상기 가스 배출부가 연결되어 있으며, 상기 가스 유입부와 상기 가스 배출부 사이의 상기 가스 혼합부가 소정의 내경 및 길이를 갖도록 형성된 관체형 챔버가 사용되며,
   상기 관체형 챔버는 일측단에 결합된 송풍부를 포함하는 가스 혼합수단이 구비되고, 가스 혼합수단은 상기 관체형 챔버의 내주면을 따라 상기 가스 배출부 방향으로 나선형으로 돌출 형성되고, 내부에 각 포트(111, 112, 113)의 유입공(111b, 112b, 113b)과 연통된 나선유로(105; 105a ~ 105c)가 형성되어 있는 와류 유도부(104; 104A ~ 104C)와, 상기 와류 유도부(104)의 내주면을 따라 천공된 다수의 분사공(106; 106a ~ 106c)을 더 포함하고,
   조절밸브(111a, 112a, 113a)를 개방하여 가스들의 유입이 시작되면 유입공(111b, 112b, 113b)을 통과한 가스들은 나선 유로(105)를 따라 흐르면서 분사공(106)들을 통해 나선형으로 분사되듯이 가스 혼합부(120)로 유입되며,
   상기 가스 유입부는 하나 이상의 스페어 포트들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크러버용 성능 평가 시스템.
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