KR102382384B1 - Pipe protecting apparatus and exhaust system for harmful gas having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체, 디스플레이, LED 분야 등 가스(gas) 사용 공정에서 사용되는 배관 보호 장치 및 이를 구비한 유해 가스 배기 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a pipe protection device used in a gas-using process such as a semiconductor, a display, an LED field, and a harmful gas exhaust system having the same.
유해 가스 배기 시스템은, 반도체, 디스플레이, LED 등의 제조/가공 공정에서 공정챔버에서 발생되는 유해 가스를 펌프를 통해 배기한 후, 스크러버를 통해 유해 가스를 정화하는 과정을 수행하게 된다.The harmful gas exhaust system exhausts the harmful gas generated in the process chamber in the manufacturing/processing process of semiconductor, display, LED, etc. through a pump, and then performs a process of purifying the harmful gas through a scrubber.
이러한 유해 가스 배기 시스템으로는 한국등록특허 제10-0511463호(이하, '특허문헌 1'이라 한다) 및 한국등록특허 제10-2177129호(이하, '특허문헌 2'라 한다)에 기재된 곳이 공지되어 있다.As such a harmful gas exhaust system, the places described in Korean Patent No. 10-0511463 (hereinafter referred to as 'Patent Document 1') and Korean Patent No. 10-2177129 (hereinafter referred to as 'Patent Document 2') are is known.
유해 가스 배기 시스템은, 공정챔버, 펌프 및 스크러버가 배관으로 연결되어 있어, 유해 가스 배기 시스템을 통한 유해 가스의 정화를 장시간 수행함에 따라, 배관 내벽에 유해 가스의 파티클(particle), 가스 파우더(가스의 부산물로 인해 발생되는 gas powder) 등이 쌓여, 펌프 및 스크러버를 연결하는 배관이 막히거나, 침전물로 인해 부식이 발생하고, 그 결과 배관에 리크가 발생하는 문제점이 있었다.In the harmful gas exhaust system, the process chamber, the pump, and the scrubber are connected by a pipe, and as the purification of the harmful gas through the harmful gas exhaust system is performed for a long time, particles of the noxious gas, gas powder (gas Gas powder) generated as a by-product of
종래에는, 위와 같은 배관 내벽의 막힘 및 배관 파손을 해결하기 위해, 배관을 높은 온도로 유지시켜 파티클 또는 가스 파우더가 침전되어 쌓이는 것을 방지하고자 하였다.Conventionally, in order to solve the above clogging of the inner wall of the pipe and damage to the pipe, the pipe is maintained at a high temperature to prevent particles or gas powder from being precipitated and accumulated.
특허문헌 1에서는, 배관의 외부에 배관을 보온시키는 히트-자켓(HEAT-JACKET)을 설치하거나, 배관에 핫질소(HOT N2)를 공급함으로써, 배관 내부의 온도를 높은 온도로 유지시켰으며, 특허문헌 2에서는 반응챔버에서 배출되는 가스의 폐열에 의해 폐가스원에서 공급된 폐가스를 직접적으로 예열하는 이젝터를 통해, 배관 내부의 온도를 높은 온도로 유지시켰다.In Patent Document 1, by installing a heat-jacket (HEAT-JACKET) to keep the pipe warm on the outside of the pipe, or supplying hot nitrogen (HOT N 2 ) to the pipe, the temperature inside the pipe was maintained at a high temperature, In Patent Document 2, the temperature inside the pipe was maintained at a high temperature through an ejector that directly preheats the waste gas supplied from the waste gas source by the waste heat of the gas discharged from the reaction chamber.
그러나, 유해 가스 배기 시스템의 배관의 길이가 길어지고, 배관에 굴절부가 구비됨에 따라, 위와 같은 히터 및 핫 질소만으로는 배관 내부에 파티클 또는 가스 파우더가 침전되는 것을 충분히 방지할 수 없다.However, as the length of the pipe of the harmful gas exhaust system is increased and the pipe is provided with a refraction part, it is not possible to sufficiently prevent particles or gas powder from being deposited in the pipe only with the heater and hot nitrogen as described above.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 유해 가스 배기 시스템의 배관 내벽에 파티클 또는 가스 파우더가 침전되어 배관이 막히거나 부식에 의해 리크가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 배관 보호 장치와 이를 구비한 유해 가스 배기 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and a pipe protection device that can effectively prevent particles or gas powder from being deposited on the inner wall of a pipe of a hazardous gas exhaust system to clog the pipe or to prevent leakage due to corrosion; An object of the present invention is to provide a harmful gas exhaust system having the same.
본 발명의 일 특징에 따른 유해 가스 배기 시스템은, 펌프; 상기 펌프에 연결되어 유해 가스를 정화하는 스크러버; 상기 펌프와 상기 스크러버를 연결하는 배관; 및 상기 배관에 구비되는 배관 보호 장치;를 포함하고, 상기 배관 보호 장치는, 상기 배관의 내벽에 에어 장벽층을 형성하여 상기 배관 내부를 유동하는 유체에 함유된 파티클 또는 가스 파우더가 상기 배관 내벽에 침전되지 못하도록 하는 것을 특징으로 한다.A harmful gas exhaust system according to one aspect of the present invention includes: a pump; a scrubber connected to the pump to purify harmful gases; a pipe connecting the pump and the scrubber; and a pipe protecting device provided in the pipe, wherein the pipe protecting device forms an air barrier layer on the inner wall of the pipe so that particles or gas powder contained in the fluid flowing inside the pipe are placed on the inner wall of the pipe. It is characterized in that it does not precipitate.
또한, 상기 배관 보호 장치는, 고압의 압축 가스가 공급되는 공급관; 상기 공급관에 연통된 챔버; 및 상기 챔버의 내측에 배치되며, 상기 챔버와 연통되고, 그 상류부가 상기 배관의 상류 배관에 연통되고, 그 하류부가 상기 배관의 하류 배관에 연통되는 유동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the pipe protection device, a supply pipe to which a high-pressure compressed gas is supplied; a chamber communicating with the supply pipe; and a flow part disposed inside the chamber and communicating with the chamber, the upstream part communicating with the upstream pipe of the pipe, and the downstream part communicating with the downstream pipe of the pipe.
또한, 상기 공급관에 공급되는 압축 가스는 압축 핫 질소인 것을 특징으로 한다.In addition, the compressed gas supplied to the supply pipe is characterized in that compressed hot nitrogen.
또한, 상기 상류부의 내벽에는, 상기 상류부에서 상기 하류부 방향으로 갈수록 상기 상류부의 직경이 더 작아지도록 내측 방향으로 경사진 상류 경사부가 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, an upstream inclined portion inclined inwardly is provided on the inner wall of the upstream portion so that the diameter of the upstream portion becomes smaller from the upstream portion toward the downstream portion.
또한, 상기 하류부의 내벽에는, 상기 상류부에서 상기 하류부 방향으로 갈수록 상기 하류부의 직경이 더 작아지도록 내측 방향으로 경사진 제1하류 경사부와, 상기 제1하류 경사부에서부터 상기 상류부에서 상기 하류부 방향으로 갈수록 상기 하류부의 직경이 더 커지도록 외측 방향으로 경사진 제2하류 경사부가 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, on the inner wall of the downstream portion, a first downstream inclined portion inclined inwardly such that the diameter of the downstream portion becomes smaller from the upstream portion toward the downstream portion in the direction of the downstream portion, and the downstream portion from the first downstream inclined portion to the upstream portion It is characterized in that a second downstream inclined portion inclined outwardly is provided such that the diameter of the downstream portion becomes larger in the direction.
또한, 상기 배관 보호 장치의 하류 측에 위치하도록 상기 배관에 구비되며, 상류측에서 하류측으로 갈수록 내부 직경이 작아지는 제1경사 구간과, 상기 제1경사 구간에서부터 하류측으로 갈수록 그 내부 직경이 커지는 제2경사 구간을 갖는 기류 연장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a first inclined section that is provided in the pipe so as to be located on the downstream side of the pipe protection device, the inner diameter decreases from the upstream side to the downstream side, and the inner diameter increases from the first inclined section toward the downstream side. It characterized in that it further comprises; an airflow extension having a two-slope section.
본 발명의 일 특징에 따른 유해 배관 보호 장치는, 배관에 설치되는 배관 보호 장치에 있어서, 상기 배관 보호 장치는, 압축 가스가 공급되는 공급관; 상기 공급관에 연통된 챔버; 및 상기 챔버의 내측에 배치되며, 상기 챔버와 연통된 유동부;를 포함하고, 상기 공급관을 통해 상기 챔버로 공급된 압축 가스는 상기 유동부로 주입되어 상기 배관 내벽에 에어 장벽층을 형성하는 것을 특징으로 한다.A harmful pipe protection device according to one aspect of the present invention is a pipe protection device installed in a pipe, wherein the pipe protection device includes: a supply pipe to which compressed gas is supplied; a chamber communicating with the supply pipe; and a flow part disposed inside the chamber and communicating with the chamber, wherein the compressed gas supplied to the chamber through the supply pipe is injected into the flow part to form an air barrier layer on the inner wall of the pipe do it with
또한, 상기 공급관은, 상기 유동부의 중심축으로부터 편심되게 배치되는 제1공급관; 및 상기 유동부의 중심축으로부터 편심되게 배치되며, 상기 제1공급관과 대각선 방향으로 반대측에 배치되는 제2공급관;을 포함하고, 상기 제1공급관 및 상기 제2공급관을 통해 상기 챔버로 공급된 압축 가스는 상기 챔버 내에서 일 방향으로 회전하며 상기 유동부로 주입되는 것을 특징으로 한다.In addition, the supply pipe may include: a first supply pipe disposed eccentrically from the central axis of the flow part; and a second supply pipe disposed eccentrically from the central axis of the flow part and disposed on a diagonally opposite side to the first supply pipe, the compressed gas supplied to the chamber through the first supply pipe and the second supply pipe is rotated in one direction in the chamber and is injected into the flow part.
또한, 상기 챔버는, 상기 공급관에 연통되는 제1챔버; 및 상기 제1챔버의 내측과 상기 유동부의 외측 사이에 위치하며, 그 외측이 상기 제1챔버와 연통되고, 그 내측이 상기 유동부와 연통되는 제2챔버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the chamber may include a first chamber communicating with the supply pipe; and a second chamber positioned between the inner side of the first chamber and the outer side of the flow unit, the outer side communicating with the first chamber, and the inner side communicating with the flow unit.
또한, 상기 공급관은, 상기 배관 보호 장치의 일측에 구비되는 제1공급관; 및 상기 배관 보호 장치의 중심축을 기준으로 상기 제1공급관과 서로 대칭되게 배치되도록 상기 배관 보호 장치의 타측에 구비되는 제2공급관;을 포함하고, 상기 제1챔버에는 상기 제1공급관에서 공급된 압축 가스를 일 방향으로 유도시키는 제1차단벽과, 상기 제2공급관에서 공급된 압축 가스를 일 방향으로 유도시키는 제2차단벽이 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the supply pipe may include: a first supply pipe provided on one side of the pipe protection device; and a second supply pipe provided on the other side of the pipe protection device to be disposed symmetrically with the first supply pipe with respect to the central axis of the pipe protection device, wherein the first chamber has the compression supplied from the first supply pipe It is characterized in that a first blocking wall for guiding the gas in one direction and a second blocking wall for guiding the compressed gas supplied from the second supply pipe in one direction are provided.
또한, 제1챔버는, 상기 제1, 2차단벽에 의해 상기 제1공급관에서 공급된 압축 가스가 유동하는 제1-1챔버와, 상기 제2공급관에서 공급된 압축 가스가 유동하는 제1-2챔버로 상호 구별되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first chamber includes a 1-1 chamber in which the compressed gas supplied from the first supply pipe flows by the first and second blocking walls, and a 1-th chamber in which the compressed gas supplied from the second supply pipe flows. It is characterized in that it is distinguished from each other into two chambers.
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본 발명의 다른 특징에 따른 유해 배관 보호 장치는, 배관에 설치되는 배관 보호 장치에 있어서, 상기 배관 보호 장치는, 상기 배관 내벽에 나선 유동하는 에어 장벽층을 형성하여 상기 배관 내부를 유동하는 유체에 함유된 파티클 또는 가스 파우더가 상기 배관 내벽에 침전되지 못하도록 하는 것을 특징으로 한다.A harmful pipe protection device according to another aspect of the present invention is a pipe protection device installed in a pipe, wherein the pipe protection device forms a spirally flowing air barrier layer on the inner wall of the pipe to protect against the fluid flowing inside the pipe. It is characterized in that it prevents the contained particles or gas powder from being deposited on the inner wall of the pipe.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 배관 보호 장치 및 이를 구비한 유해 가스 배기 시스템에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the pipe protection device of the present invention as described above and the harmful gas exhaust system having the same, there are the following effects.
배관 보호 장치에 의해 나선 유동하는 에어 장벽층이 형성됨으로써, 배관의 내벽에 파티클 또는 가스 파우더가 침전되는 것을 방지할 수 있으며, 이를 통해, 부식에 의해 리크가 발생하는 등 배관이 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.By forming the spiral flow air barrier layer by the pipe protection device, it is possible to prevent particles or gas powder from being deposited on the inner wall of the pipe. can be prevented
압축 가스의 에어 장벽층은 배관 내부를 순간적으로 저압 상태로 만들어, 유동부를 통해 유입되는 공정챔버의 유해 가스 등의 유속을 증폭시킬 수 있으며, 이를 통해, 스크러버로의 유해 가스의 배기가 더욱 신속하게 이루어질 수 있다.The air barrier layer of compressed gas makes the inside of the pipe momentarily low-pressure, and can amplify the flow rate of noxious gas from the process chamber flowing in through the flow part. can be done
기류 연장부를 통해, 배관 보호 장치의 하류측에서 나선 유동의 에어 장벽층을 더욱 연장시킬 수 있다. 따라서, 배관의 파티클 또는 가스 파우더 침전 방지의 효율을 더욱 높일 수 있다.The airflow extension makes it possible to further extend the spiral flow air barrier layer downstream of the piping protection device. Accordingly, the efficiency of preventing particle or gas powder precipitation in the pipe can be further increased.
도 1은 본 발명의 유해 가스 배기 시스템을 도시한 도.
도 2는 도 1의 유해 가스 배기 시스템에 구비되는 제1실시 예에 따른 배관 보호 장치의 사시도.
도 3은 도 2의 분리 사시도.
도 4는 도 3의 B-B'선을 따라 도시한 측면 단면도.
도 5는 도 2의 평면 단면도.
도 6은 본 발명의 제1실시 예에 따른 배관 보호 장치를 구비한 유해 가스 배기 시스템에서, 도 2의 A-A'선을 따라 도시한 측면 단면도를 통해 제1, 2배관의 내부에서 유동되는 유체의 흐름을 나타낸 도.
도 7은 본 발명의 제2실시 예에 따른 배관 보호 장치의 사시도.
도 8은 도 7의 평면 단면도.
도 9는 본 발명의 제2실시 예에 따른 배관 보호 장치를 구비한 유해 가스 배기 시스템에서, 도 7의 C-C'선을 따라 도시한 측면 단면도를 통해 제1, 2배관의 내부에서 유동되는 유체의 흐름을 나타낸 도.
도 10은 본 발명의 제2실시 예에 따른 배관 보호 장치를 구비한 유해 가스 배기 시스템에서, 도 7의 D-D'선을 따라 도시한 측면 단면도를 통해 제1, 2배관의 내부에서 유동되는 유체의 흐름을 나타낸 도.
도 11은 도 1의 유해 가스 배기 시스템에 구비되는 기류 연장부의 내부에서 유동되는 유체의 흐름을 나타낸 도.1 is a view showing a harmful gas exhaust system of the present invention.
2 is a perspective view of a pipe protection device according to the first embodiment provided in the harmful gas exhaust system of FIG. 1 ;
Figure 3 is an exploded perspective view of Figure 2;
4 is a side cross-sectional view taken along line B-B' of FIG. 3;
FIG. 5 is a plan cross-sectional view of FIG. 2 ;
6 is a side sectional view taken along line A-A' in FIG. 2 in the harmful gas exhaust system having a pipe protection device according to the first embodiment of the present invention, which flows inside the first and second pipes; A diagram showing the flow of fluid.
7 is a perspective view of a pipe protection device according to a second embodiment of the present invention.
Fig. 8 is a plan cross-sectional view of Fig. 7;
9 is a side sectional view taken along the line C-C' of FIG. 7 in a harmful gas exhaust system having a pipe protection device according to a second embodiment of the present invention, which flows inside the first and second pipes; A diagram showing the flow of fluid.
10 is a side sectional view taken along the line D-D' of FIG. 7 in a harmful gas exhaust system having a pipe protection device according to a second embodiment of the present invention, which flows inside the first and second pipes; A diagram showing the flow of fluid.
11 is a view illustrating a flow of a fluid flowing inside an airflow extension provided in the harmful gas exhaust system of FIG. 1 .
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부한 도면들과 함께 상세히 후술된 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명하는 실시 예에 한정된 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and a method for achieving them will become apparent with reference to the detailed description below in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein, and may be embodied in different forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, 'comprises' and/or 'comprising' means that a referenced component, step, operation and/or element is the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements. or addition is not excluded.
또한, 바람직한 실시 예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다. In addition, since it is according to a preferred embodiment, reference signs provided in the order of description are not necessarily limited to the order.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시 도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.Further, the embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional and/or plan views, which are ideal exemplary views of the present invention. In the drawings, thicknesses of films and regions are exaggerated for effective description of technical content. Accordingly, the form of the exemplary figure may be modified due to manufacturing technology and/or tolerance. Accordingly, embodiments of the present invention are not limited to the specific form shown, but also include changes in the form generated according to the manufacturing process. Accordingly, the regions illustrated in the drawings have a schematic nature, and the shapes of the illustrated regions in the drawings are intended to illustrate specific shapes of regions of the device and not to limit the scope of the invention.
다양한 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 실시 예가 다르더라도 편의상 동일한 명칭 및 동일한 참조번호를 부여하기로 한다. 또한, 이미 다른 실시 예에서 설명된 구성 및 작동에 대해서는 편의상 생략하기로 한다.In describing various embodiments, components performing the same function will be given the same names and the same reference numbers for convenience even if the embodiments are different. In addition, configurations and operations already described in other embodiments will be omitted for convenience.
본 발명의 유해 가스 배기 시스템(10)Noxious gas exhaust system (10) of the present invention
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 유해 가스 배기 시스템(10)에 대해 설명한다.Hereinafter, a harmful
도 1은 본 발명의 유해 가스 배기 시스템을 도시한 도이다.1 is a view showing a harmful gas exhaust system of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 유해 가스 배기 시스템(10)은, 공정챔버(100);와, 공정챔버(100) 내부의 유해 가스를 배기하는 펌프(200);와, 펌프(200)에 연결되어 유해 가스를 정화하는 스크러버(300);와, 펌프(200)와 스크러버(300)를 연결하는 배관(310);과, 배관(310)에 구비되는 배관 보호 장치(500);를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1 , the harmful
공정챔버(100)는 증착장비, 에칭장비, EFEM 등 반도체, 디스플레이, LED 등의 제조 공정이 수행되거나, 반도체, 디스플레이, LED 등이 이송되는 챔버를 통칭한다.The
이러한 공정챔버(100)의 내부에는 반도체, 디스플레이, LED 등의 제조 공정시 필요한 반응 가스 등에 의해 유해 가스가 발생하게 된다.Noxious gas is generated in the
펌프(200)는 배기 배관(310)에 의해 공정챔버(100)와 연결되며, 흡입력을 발생시켜 공정챔버(100) 내부의 가스를 배기하여 공정챔버(100) 내부를 진공상태로 만들어 주며, 이 때, 공정챔버(100) 내부의 유해 가스도 함께 배기된다.The
스크러버(300)는 펌프(200)와 연결되며, 펌프(200)를 통해 배기된 공정챔버(100)의 유해 가스를 정화시키는 기능을 한다.The
배관(310)은 펌프(200)와 스크러버(300)를 연결하는 기능을 한다.The
배관(310)은 상류 배관(311)과 하류 배관(312)을 포함하여 구성될 수 있다.The
배관(310)을 유동하는 유체, 즉, 유해 가스 및 압축 가스는 상류 배관(311)에서 하류 배관(312) 방향으로 유동하게 된다.The fluid flowing through the
배관 보호 장치(500, 500')는 배관(310)에 구비된다.The
배관 보호 장치(500, 500')는 배관(310)의 상류 배관(311)과 하류 배관(312) 사이에 개재된다.The
상류 배관(311)은 배관 보호 장치(500, 500')의 유동부(550)의 상류부(551)에 연결되고, 하류 배관(312)은 배관 보호 장치(500, 500')의 유동부(550)의 하류부(552)에 연결된다. The
따라서, 펌프(200)에 의해 배기된 공정챔버(100) 내부의 유해 가스는 유동부(550)의 상류부(551)에서 하류부(552) 방향, 즉, 상류 배관(311)에서 하류 배관(312) 방향으로 유동하게 된다.Accordingly, the noxious gas inside the
배관 보호 장치(500, 500')는, 배관(310)의 내벽에 에어 장벽층(L)을 형성하여 배관(310) 내부를 유동하는 유체에 함유된 파티클 또는 가스 파우더가 배관(310) 내벽에 침전되지 못하도록 하는 기능을 한다.The
또한, 배관 보호 장치(500, 500')는 압축 가스를 통해 나선 유동하는 에어 장벽층(L)을 형성함으로써, 통해 배관 보호 장치(500)의 내부 및 하류 배관(312)의 내부에 유해 가스의 파티클 또는 가스 파우더가 쌓이는 것을 방지하는 것이다.In addition, the
이하, 유해 가스 배기 시스템(10)에 구비되는 배관 보호 장치(500, 500')의 제1실시 예 및 제2실시 예에 대해 설명한다.Hereinafter, the first and second embodiments of the
제1실시 예에 따른 배관 보호 장치(500)
이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 유해 가스 배기 시스템(10)에 구비되는 제1실시 예에 따른 배관 보호 장치(500)에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the
도 2는 도 1의 유해 가스 배기 시스템에 구비되는 제1실시 예에 따른 배관 보호 장치의 사시도이고, 도 3은 도 2의 분리 사시도이고, 도 4는 도 3의 B-B'선을 따라 도시한 측면 단면도이고, 도 5는 도 2의 평면 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제1실시 예에 따른 배관 보호 장치를 구비한 유해 가스 배기 시스템에서, 도 2의 A-A'선을 따라 도시한 측면 단면도를 통해 제1, 2배관의 내부에서 유동되는 유체의 흐름을 나타낸 도이다.2 is a perspective view of a pipe protection device according to a first embodiment provided in the harmful gas exhaust system of FIG. 1 , FIG. 3 is an exploded perspective view of FIG. 2 , and FIG. 4 is shown along the line B-B' in FIG. One side cross-sectional view, FIG. 5 is a plan cross-sectional view of FIG. 2 , and FIG. 6 is a view taken along line A-A' in FIG. It is a view showing the flow of the fluid flowing inside the first and second pipes through one side cross-sectional view.
도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시 예에 따른 배관 보호 장치(500)는, 그 중앙에 관통되게 형성된 유동부(550)가 구비된 바디(510);와, 압축 가스가 공급되는 공급관(520);과, 공급관(520)에 연통된 챔버;와, 챔버의 내측에 배치되며, 챔버와 연통된 유동부(550);를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIGS. 2 to 6 , the
바디(510)에는 유동부(550)가 구비된다.The
유동부(550)는 바디(510)의 중앙에서 상하로 관통되게 형성된다.The
유동부(550)는 유입 유체 및 압축 가스가 유동되는 통로 기능을 한다. The
본 발명에서는, 유동부(550)는 유해 가스 및 고압의 압축 가스가 유동되는 통로 기능을 한다.In the present invention, the
유동부(550)의 양단은 상류부(551)와 하류부(552)로 이루어진다.Both ends of the
유동부(550)로 유입된 유입 유체, 즉, 유해 가스는 상류부(551)에서 하류부(552) 방향으로 유동하게 된다.The inflow fluid introduced into the
유동부(550)의 상류부(551)는 후술할 유해 가스 배기 시스템(10)의 상류 배관(311)과 연결되고, 하류부(552)는 하류 배관(312)과 연결됨으로써, 배관 보호 장치(500)는 상류 배관(311) 및 하류 배관(312)을 연결하도록, 상류 배관(311) 및 하류 배관(312) 사이에 개재된다.The
위와 같은 구성에 의해, 상류 배관(311)을 통해 유입된 유입 유체, 즉, 유해 가스는 유동부(550)의 내부를 거쳐 다시 하류 배관(312)으로 유동되어 배관 보호 장치(500)의 외부로 배출될 수 있다.With the above configuration, the inflow fluid introduced through the
유동부(550)의 상류부(551) 내벽에는 유동부(550)의 상류부(551)에서 하류부(552) 방향으로 갈수록 상류부(551)의 직경이 더 작아지도록 내측 방향으로 경사진 상류 경사부(553)가 구비된다.On the inner wall of the
유동부(550)의 하류부(552)의 내벽에는 하류 경사부(554)가 구비된다.A downstream
하류 경사부(554)는, 제2틈새(541)에서부터 유동부(550)의 상류부(551)에서 하류부(552)의 방향으로 갈수록 하류부(552)의 직경이 더 작아지도록 내측 방향으로 경사진 제1하류 경사부(554);와, 제1하류 경사부(554)에서부터 상류부(551)에서 하류부(552) 방향으로 갈수록 유동부(550)의 직경이 더 커지도록 외측 방향으로 경사진 제2하류 경사부(554);를 포함하여 구성될 수 있다.The downstream
위와 같은, 상류 경사부(553) 및 하류 경사부(554)의 형상으로 인해, 유동부(550) 내벽의 에어 장벽층 형성 및/또는 나선 기류 형성이 더욱 극대화될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.Due to the shape of the upstream
바디(510)는, 제1바디(511)와 제2바디(512)의 상하 결합으로 이루어질 수 있다.The
제1바디(511)의 중앙에는 상하로 관통된 제1중공(513)이 형성된다.A first hollow 513 penetrating up and down is formed in the center of the
제2바디(512)의 중앙에는 상하로 관통된 제2중공(515)이 형성된다.A second hollow 515 penetrating vertically is formed in the center of the
제1바디(511)와 제2바디(512)가 결합되면, 제1중공(513)과 제2중공(515)은 유동부(550)를 이루게 된다. 이 경우, 제1중공(513)은 유동부(550)의 상류부(551)를 이루고, 제2중공(515)은 유동부(550)의 하류부(552)를 이룬다.When the
공급관(520)은 제1챔버(530)에 연통되도록 바디(510)에 구비되어, 압축 가스가 공급되는 통로 기능을 한다.The
공급관(520)은, 배관 보호 장치(500), 즉, 유동부(550)의 중심축으로부터 편심되게 배치되고, 배관 보호 장치(500)의 일측에 구비되는 제1공급관(521);과, 배관 보호 장치(500), 즉, 유동부(550)의 중심축으로부터 편심되게 배치되며, 제1공급관(521)과 대각선 방향으로 반대측에 배치되도록 배관 보호 장치(500)의 타측에 구비되는 제2공급관(522);을 포함하여 구성될 수 있다.The
하나의 예로써, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1공급관(521)은 제1바디(511)의 전방 좌측에 구비되고, 제2공급관(522)은 제1공급관(521)과 대각선 방향으로 반대측에 위치하도록 제1바디(511)의 후방 우측측에 구비될 수 있다.As an example, as shown in FIG. 4 , the
위와 같이, 제1공급관(521)과 제2공급관(522)이 배관 보호 장치(500)의 중심축을 기준으로 편심되게 배치됨에 따라, 챔버 내에서 압축 가스가 일 방향으로 유동할 수 있다.As described above, as the
챔버는 공급관(520)과 연통되어, 내부에 압축 가스가 유동되는 통로 기능을 한다.The chamber communicates with the
챔버는, 제1공급관(521) 및 제2공급관(522)에 연통되는 제1챔버(530);와, 제1챔버(530)의 내측과 유동부(550)의 외측 사이에 위치하며, 그 외측이 제1챔버(530)와 연통되고, 그 내측이 유동부(550)와 연통되는 제2챔버(540);를 포함하여 구성될 수 있다.The chamber is located between the
제1챔버(530)는 제1바디(511)의 내부에 링 형상을 갖도록 원형으로 형성된다.The
제1공급관(521)은 제1챔버(530)의 전방 좌측의 외측에서 제1챔버(530)와 연통되고, 제2공급관(522)은 제2챔버(540)의 후방 우측의 외측에서 제1챔버(530)와 연통된다.The
제1챔버(530)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향)의 내측에는 제1틈새(531)가 형성된다.A
제1틈새(531)는 제1챔버(530)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향)의 내측을 따라, 원형 형상으로 형성된다.The
제1틈새(531)는 제1챔버(530)와 제2챔버(540)를 연통시키는 기능을 한다.The
제2챔버(540)는 제1틈새(531)에 의해 제1챔버(530)와 연통되도록 바디(510)에서, 제1챔버(530)의 내측에 위치한다.The
제2챔버(540)는, 제1바디(511)와 제2바디(512)가 결합 시, 제1바디(511)의 제1중공(513)의 내측면의 일부와, 제2바디(512)의 상부 외주면에 형성된 홈부(517)로 이루어진다.The
제2챔버(540)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향) 외측은 제1틈새(531)에 의해 제1챔버(530)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향) 내측과 연통된다.The downstream direction of the second chamber 540 (that is, the
제2챔버(540)의 상류측 방향(즉, 유동부(550)의 상류부(551) 방향)의 외측에는 제2틈새(541)가 형성된다.A
제2틈새(541)는 제2챔버(540)의 상류측 방향(즉, 유동부(550)의 상류부(551) 방향) 내측을 따라, 원형 형상으로 형성된다.The
제2틈새(541)는 제2챔버(540)와 유동부(550)를 연통시키는 기능을 한다.The
전술한 구성을 갖는 배관 보호 장치(500)는, 제1, 2공급관(521, 522)을 통해 제1, 2챔버(530, 540)로 공급된 압축 가스는 제1, 2챔버(530, 540) 내에서 일 방향으로 회전하면서 유동부(550)로 주입되고, 유동부(550)로 주입된 압축 가스는 유동부(550)의 하류부(552) 내벽 및 배관 보호 장치(500)에 연결된 배관(310) 내벽에 에어 장벽층(L)을 형성하며 하류부(552) 방향으로 유동하게 된다.In the
또한, 전술한 구성을 갖는 배관 보호 장치(500)는, 제1, 2공급관(521, 522)을 통해 제1, 2챔버(530, 540)로 공급된 압축 가스는 제1, 2챔버(530, 540) 내에서 일 방향으로 회전하면서 유동부(550)로 주입되고, 유동부(550)로 주입된 압축 가스는 유동부(550)의 하류부(552) 내벽 및 배관 보호 장치(500)에 연결된 배관(310) 내벽에서 하류부(552) 방향으로 나선을 그리며 유동하게 된다.In addition, in the
이하, 전술한 구성을 갖는 본 발명의 제1실시 예에 따른 배관 보호 장치(500) 내부의 유체의 흐름에 대해 보다 자세하게 설명한다.Hereinafter, the flow of the fluid inside the
이하의 설명에서 언급되는 압축 가스는, 외부 공급부를 통해 고압으로 공급관(520)에 공급되는 것으로서, 외부 공급부에서 공급관(520)으로 유동되어 배관 보호 장치(500)의 내부로 공급되는 고압의 압축 가스이다.The compressed gas referred to in the following description is supplied to the
이하의 설명에서 언급되는 유입 유체, 즉, 유해 가스는, 공정챔버(100)에서 펌프(200)에 의해 배기되어 상류 배관(311)을 통해, 유동부(550)로 유입되는 공정챔버(100) 내부의 유해 가스이다.The inflow fluid mentioned in the following description, that is, noxious gas, is exhausted from the
이러한 유해 가스는 상류 배관(311)을 통해 유동부(550) 내부를 따라 유동 된 후, 하류 배관(312)으로 배출되어 스크러버(300)로 유동한다.After flowing along the inside of the
먼저, 고압의 압축 가스가 외부 공급부를 통해 제1공급관(521) 및 제2공급관(522)으로 공급되면, 압축 가스는 링 형상의 제1챔버(530)를 따라 일 방향으로 유동하게 된다.First, when high-pressure compressed gas is supplied to the
이 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1공급관(521)으로 공급된 압축 가스는 제1챔버(530) 내부에서 시계 방향으로 유동하며, 제1틈새(531)를 통해, 제2챔버(540)로 주입된다. 제2공급관(522)으로 공급된 압축 가스 또한, 제1챔버(530) 내부에서 시계 방향으로 유동하며, 제1틈새(531)를 통해, 제2챔버(540)로 주입된다.In this case, as shown in FIG. 4 , the compressed gas supplied to the
위와 같이, 압축 가스는 제1챔버(530)를 따라 시계 방향으로 유동함과 동시에, 제1챔버(530)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향)의 내측에 형성된 제1틈새(531)를 통해, 제2챔버(540)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향)으로 유동된다.As described above, the compressed gas flows in a clockwise direction along the
제2챔버(540) 내부로 주입된 압축 가스는 제1챔버(530)와 마찬가지로 시계 방향으로 유동하면서, 제2틈새(541)를 통해, 유입부(500)로 주입된다.The compressed gas injected into the
유동부(550) 내부로 유동된 압축 가스는, 제1하류 경사부(554)를 따라, 유동부(550)의 내측 방향으로 유동된 후, 제2하류 경사부(554)를 따라 유동부(550)의 외측 방향으로 빠르게 유동하게 된다.The compressed gas flowing into the
위와 같이, 압축 가스가 유동부(550)의 내벽을 따라 유동됨에 따라, 유동부(550)의 하류부(552) 내벽에 에어 장벽층(L)이 형성된다.As described above, as the compressed gas flows along the inner wall of the
또한, 압축 가스는 제1, 2챔버(530, 540)에서 시계 방향으로 회전되던 회전력이 그대로 유동부(550)로 유지되어, 유동부(550)의 하류부(552) 내벽에서 하류부(552) 방향으로 나선을 그리며 유동하게 된다.In addition, the compressed gas maintains the rotational force, which was rotated clockwise in the first and
위와 같이, 고압의 압축 가스는 제1, 2공급관(521, 522) 및 제1, 2챔버(530, 540)를 거쳐 유동부(550)로 주입되며, 이 경우, 압축 가스는 유동부(550) 내에서 매우 빠른 유속으로 나선 유동하는 에어 장벽층(L)을 형성하게 된다.As described above, the high-pressure compressed gas is injected into the
이러한 에어 장벽층(L)은 유동부(550)의 하류부(552) 즉, 하류 배관(312)측으로 유동하게 된다.The air barrier layer L flows toward the
압축 가스가 에어 장벽층(L)을 형성하여 매우 빠른 유속으로 제2하류 경사부(554)를 따라 유동함에 따라, 유동부(550)의 중앙영역은 순간적으로 저압 상태가 되고, 이로 인해, 상류 배관(311)을 통해 유동부(550)의 상류부(551)로 유입된 유해 가스는, 압축 가스와 함께 유동부(550)의 하류부(552) 측에서 유속이 가속되게 되며, 이를 통해, 매우 빠른 속도로 하류 배관(312)으로 유동하게 된다.As the compressed gas forms the air barrier layer L and flows along the second downstream
또한, 상류 경사부(553)로 인해, 유동부(550)의 상류부(551) 구간에서 많은 양의 유해 가스가 유동부(550)의 내부로 유입될 수 있음과 동시에, 상류 경사부(553)가 저압 상태가 된 유동부(550)의 중앙영역으로, 유해 가스를 가이드하게 된다. 따라서, 상류 경사부(553)를 통해 유동부(550) 내부로 유입된 유해 가스는 압축 가스와 함께 더욱 빠르게 유속이 가속되어 하류 배관(312)으로 유동하게 된다.In addition, due to the upstream
하류 배관(312)으로 유동된 유해 가스 및 압축 가스는 스크러버(300)로 유동하여 정화된다.Noxious gas and compressed gas flowing to the
이하, 도 6을 참조하여, 압축 가스를 통해 유해 가스의 속도를 증폭하는 과정에 대해 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a process of amplifying the velocity of the harmful gas through the compressed gas will be described in more detail with reference to FIG. 6 .
전술한 바와 같이, 제1공급관(521) 및 제2공급관(522)을 통해, 제1챔버(530) 내부로 공급된 압축 가스는 제1챔버(530) 내부에서 일 방향(시계 방향)으로 유동하면서, 제1틈새(531)를 통해 제2챔버(540)로 유동하게 된다.As described above, the compressed gas supplied into the
도 5에 도시된 바와 같이, 제1틈새(531)로 유동되는 압축 가스는 제1챔버(530)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향)으로 유동된 후, 제2챔버(540)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향)에서 상류측 방향(즉, 유동부(550)의 상류부(551) 방향)으로 유동하게 된다. 이 과정에서, 압축 가스는 제1챔버(530)의 내측면과, 제2챔버(540)의 외측면을 따라 유동하게 됨으로써, 유동 흐름이 가이드되어 압축 가스의 속도가 1차로 증폭된다.As shown in FIG. 5 , the compressed gas flowing through the
1차로 증폭된 압축 가스는 제2챔버(540)의 내부로 유동하면서, 제2틈새(541)를 통해 제2챔버(540)로 유동하게 된다.The primarily amplified compressed gas flows into the
도 5에 도시된 바와 같이, 제2틈새(541)로 유동되는 압축 가스는 제2챔버(540)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향)에서 상류측 방향(즉, 유동부(550)의 상류부(551) 방향)으로 유동된 후, 유동부(550)로 유동하게 된다. 이 과정에서, 압축 가스는 제2챔버(540)의 내측면과, 유동부(550)의 제1하류 경사부(554)를 따라 유동하게 됨으로써, 유동 흐름이 가이드되어 압축 가스의 속도가 2차로 증폭된다.As shown in FIG. 5 , the compressed gas flowing into the
이처럼, 제1, 2공급관(521, 522)을 통해 제1챔버(530)로 공급된 압축 가스는, 제1챔버(530)에서 제2챔버(540)로 유동할 때 그 속도가 1차 증폭되고, 제2챔버(540)에서 유동부(550)로 유동할 때, 그 속도가 2차 증폭되게 된다.As such, when the compressed gas supplied to the
2차로 증폭된 압축 가스는 유해 가스와 함께 유동부(550)의 하류부(552) 방향으로 매우 빠른 속도로 유동되어 하류 배관(312)을 통해 스크러버(300)로 유동하게 된다.The secondly amplified compressed gas flows at a very high speed in the direction of the
전술한 바와 같이, 매우 빠른 속도로 증폭되는 압축 가스는 유동부(550)의 하류부(552) 및 하류 배관(312)의 내벽에 나선 유동하는 에어 장벽층(L)을 형성하게 된다.As described above, the compressed gas amplified at a very high speed forms an air barrier layer L that spirally flows on the inner wall of the
이처럼 나선 유동하는 에어 장벽층(L)에 의해, 유해 가스가 배관(310)의 내벽에 닿지 못하게 된다.As such, by the air barrier layer L that flows spirally, the harmful gas is prevented from contacting the inner wall of the
에어 장벽층(L)이 유동부(550)의 내벽 및 배관(310)의 내벽을 따라 나선 기류를 형성하며 유동되므로, 유해 가스는 배관(310)의 내벽에 접하지 않게 되고, 유동부(550)의 내벽 및 배관(310)의 내벽에서 박리되는 에어 장벽층(L)의 일부, 즉, 압축 가스의 일부와 함께 나선 유동을 하며, 하류 배관(312)으로 유동하게 되는 것이다.Since the air barrier layer L flows while forming a spiral airflow along the inner wall of the
따라서, 나선 유동하는 에어 장벽층(L)에 의해 배관(310) 내부를 유동하는 유체에 함유된 파티클 또는 가스 파우더가 배관(310) 내벽에 침전하지 못하게 됨으로써, 배관(310)에 파티클 또는 가스 파우더 등 이물질이 쌓이는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. Therefore, the particles or gas powder contained in the fluid flowing inside the
이는 종래의 배관의 경우, 배관의 내벽으로 갈수록 배관 내부의 유속이 느려지는 유속 분포를 갖고 있으나, 본 발명의 경우, 배관 보호 장치(500)의 에어 장벽층(L)에 의해 배관(310)의 내벽의 유속이 가장 빠른 유속 분포를 갖게 되므로, 유해 가스의 파티클 또는 가스 파우더가 유동부(550)의 내벽 및 하류 배관(312)의 내벽에 침전되지 못하는 것이다.In the case of a conventional pipe, it has a flow velocity distribution in which the flow rate inside the pipe becomes slower toward the inner wall of the pipe. Since the flow velocity of the inner wall has the fastest flow velocity distribution, particles of harmful gas or gas powder cannot be deposited on the inner wall of the
또한, 에어 장벽층(L)은 나선 유동, 즉, 나선 기류를 형성함으로써, 배관 보호 장치(500)의 하류측의 배관(310)까지 에어 장벽층(L)이 유지될 수 있으며, 이를 통해, 하류 배관(312)의 내벽에 파티클 또는 가스 파우더가 침전되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.In addition, the air barrier layer L can form a spiral flow, that is, a spiral air flow, so that the air barrier layer L can be maintained up to the
위와 같이, 배관(310)의 내벽에 파티클 또는 가스 파우더가 침전되는 것이 방지됨에 따라, 파티클 또는 가스 파우더의 침전에 의해 배관(310)의 내부 직경이 좁아져 잦은 청소 및 유지 보수의 필요성이 생략되고, 심하게는 배관(310)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.As described above, as particles or gas powder are prevented from being deposited on the inner wall of the
나아가, 종래에는 배관 내부의 파티클 또는 가스 파우더의 침전에 의해 배관에 부식이 발생하고, 그 결과 배관에 리크가 발생하였으나, 본 발명에서는 배관(310) 내부의 침전을 방지시킴으로써, 종래의 배관의 리크의 문제점이 해결될 수 있다.Furthermore, in the prior art, corrosion occurs in the pipe due to the precipitation of particles or gas powder inside the pipe, and as a result, the pipe has a leak. problem can be solved.
또한, 배관 보호 장치(500)는, 제1, 2공급관(521, 522)에서 제1챔버(530)로 공급된 압축 가스가 제1틈새(531)를 통해, 제2챔버(540)로 주입된 후, 제2틈새(541)를 통해, 유동부(550)로 주입된다. 이처럼, 압축 가스가 제2챔버(540)를 거쳐 유동부(550)로 주입됨에 따라, 제1, 2공급관(521, 522) 각각의 거리와 상관없이 비교적 균일한 압력으로 압축 가스가 유동부(550)로 주입될 수 있다.In addition, in the
상세하게 설명하면, 다음과 같다.In detail, as follows.
압축 가스가 제1챔버(530)를 따라 유동함과 동시에 제1틈새(531)를 통해, 제2챔버(540)로 주입된 후, 다시 제2챔버(540)를 따라 유동함과 동시에 제2틈새(541)를 통해, 유동부(550)로 주입된다. After the compressed gas flows along the
제1틈새(531) 및 제2틈새(541)의 높이는 제1챔버(530) 및 제2챔버(540)의 높이에 비해 상대적으로 매우 작은 높이를 갖으므로, 제1챔버(530) 및 제2챔버(540)로 유동되는 압축 가스는 상대적으로 적은 유량으로 각각 제1틈새(531) 및 제2틈새(541)를 통해 제2챔버(540) 및 유동부(550)로 주입된다.Since the heights of the
따라서, 제1틈새(531)를 통해, 제2챔버(540)로 주입된 압축 가스는 제2챔버(540) 내부에서 제2챔버(540) 내부를 어느 정도 채운 뒤에, 유동부(550)로 주입되게 되며, 이 과정에서, 제2챔버(540) 내부의 압력이 높아져, 균일한 유동압을 형성하게 된다. Accordingly, the compressed gas injected into the
또한, 제1챔버(530)에서 제2챔버(540)로 압축 가스가 주입시, 하부에서 상부 방향으로 주입되고, 제2챔버(540)에서 유동부(550)로 압축 가스가 주입시, 상부에서 하부 방향으로 주입되므로, 위와 같이 제2챔버(540) 내부에 유체가 차오르는 것이 더욱 효과적으로 달성되어, 제2챔버(540) 내부에 높은 압력의 균일한 유동압이 형성된다.In addition, when the compressed gas is injected from the
위와 같이, 제2챔버(540) 내부에서 높은 압력의 균일한 유동압이 형성됨으로써, 제2틈새(541)를 따라 주입되는 압축 가스의 유속 증폭이 더욱 크게 발생될 수 있는 것이다.As described above, as a high-pressure uniform flow pressure is formed inside the
또한, 비교적 균일한 유동압을 갖는 제2챔버(540) 내부의 압축 가스가 유동부(550)로 주입되므로, 유동부(550) 내에서 난류가 발생되지 않아, 더욱 높은 유속이 보장될 수 있다.In addition, since the compressed gas inside the
전술한 배관 보호 장치(500)의 공급관(520), 즉, 제1, 2공급관(521, 522)을 통해 공급되는 압축 가스는 고압으로 압축된 핫 질소(N2)인 것이 바람직하다.The compressed gas supplied through the
이는, 질소(N2)가 유해 가스와 혼합되지 않아, 유해 가스의 배기 및 정화에 적합하고, 가열된 핫 질소(N2)로 인해, 유해 가스의 온도를 상승시켜 주므로, 유해 가스에 함유된 파티클 또는 가스 파우더가 배관(310)에 침전되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있기 때문이다.This is because nitrogen (N 2 ) does not mix with harmful gases, so it is suitable for exhaust and purification of harmful gases, and due to heated hot nitrogen (N 2 ), it increases the temperature of harmful gases, This is because it is possible to more effectively prevent particles or gas powder from being deposited on the
제2실시 예에 따른 배관 보호 장치(500')Pipe protection device 500' according to the second embodiment
이하, 본 발명의 제2실시 예에 따른 배관 보호 장치(500')에 대해 설명한다.Hereinafter, a
도 7은 본 발명의 제2실시 예에 따른 배관 보호 장치의 사시도이고, 도 8은 도 7의 평면 단면도이고, 도 9는 본 발명의 제2실시 예에 따른 배관 보호 장치를 구비한 유해 가스 배기 시스템에서, 도 7의 C-C'선을 따라 도시한 측면 단면도를 통해 제1, 2배관의 내부에서 유동되는 유체의 흐름을 나타낸 도이고, 도 10은 본 발명의 제2실시 예에 따른 배관 보호 장치를 구비한 유해 가스 배기 시스템에서, 도 7의 D-D'선을 따라 도시한 측면 단면도를 통해 제1, 2배관의 내부에서 유동되는 유체의 흐름을 나타낸 도이다.7 is a perspective view of a pipe protection device according to a second embodiment of the present invention, FIG. 8 is a plan cross-sectional view of FIG. 7, and FIG. 9 is a harmful gas exhaust provided with a pipe protection device according to a second embodiment of the present invention. In the system, it is a view showing the flow of fluid flowing inside the first and second pipes through a side cross-sectional view taken along line C-C' of FIG. 7, and FIG. 10 is a pipe according to a second embodiment of the present invention It is a view showing the flow of the fluid flowing inside the first and second pipes through a side cross-sectional view taken along the line D-D' of FIG. 7 in a harmful gas exhaust system having a protection device.
도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시 예에 따른 배관 보호 장치(500')는, 그 중앙에 관통되게 형성된 유동부(550)가 구비된 바디(510);와, 압축 가스가 공급되는 공급관(520);과, 공급관(520)에 연통되는 제1챔버(530);와, 제1챔버(530)의 내측과 유동부(550)의 외측 사이에 위치하며, 7 to 10, the pipe protection device 500' according to the second embodiment of the present invention includes a
그 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향) 외측이 제1챔버(530)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향) 내측과 연통되고, 그 상류측 방향(즉, 유동부(550)의 상류부(551) 방향) 내측이 유동부(550)의 상류측 방향(즉, 유동부(550)의 상류부(551) 방향) 외측과 연통되는 제2챔버(540);와, 제2챔버(540)의 내측에 배치되며, 제2챔버(540)와 연통된 유동부(550);를 포함하고, 제1챔버(530)에는 제1차단벽(537) 및 제2차단벽(539)이 구비되는 것을 특징으로 한다.The downstream direction (that is, the
위와 같이, 본 발명의 제2실시 예에 따른 배관 보호 장치(500')는 전술한 본 발명의 제1실시 예에 따른 배관 보호 장치(500)와 비교하여, 제1챔버(530)의 형상에 차이가 있을 뿐 나머지 구성요소는 동일하다. 따라서, 이하의 설명에서는 제1실시 예에 따른 배관 보호 장치(500)와의 차이점을 중점적으로 설명하며, 중복되는 설명은 생략한다.As described above, the
공급관(520)은, 제1챔버(530)에 연통되도록 바디(510)에 구비되어, 압축 가스가 공급되는 통로 기능을 한다.The
공급관(520)은, 배관 보호 장치(500')의 일측에 구비되는 제1공급관(521);과, 배관 보호 장치(500')의 중심축을 기준으로 제1공급관(521)과 서로 대칭되게 배치되도록 배관 보호 장치(500')의 타측(또는 반대측)에 구비되는 제2공급관(522);을 포함하여 구성될 수 있다.The
하나의 예로써, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1공급관(521)은 제1바디(511)의 전방측에 구비되고, 제2공급관(522)은 제1공급관(521)과 대칭되도록 제1바디(511)의 후방측에 구비될 수 있다.As an example, as shown in FIGS. 7 and 8 , the
위와 같이, 제2실시 예에 따른 배관 보호 장치(500')는 제1실시 예에 따른 배관 보호 장치(500)와 달리, 제1, 2공급관(521, 522)이 편심 배치되지 않고, 배관 보호 장치(500')의 중심축과 일치하도록 상호 대칭되게 배치된다.As described above, in the
제1챔버(530)에는, 제1공급관(521)에서 공급된 압축 가스를 일 방향으로 유도시키는 제1차단벽(537)과, 제2공급관(522)에서 공급된 압축 가스를 일 방향으로 유도시키는 제2차단벽(539)이 구비된다.In the
제1차단벽(537)과 제2차단벽(539)은 배관 보호 장치(500')의 중심축을 기준으로 서로 대각선 방향으로 반대측에 배치될 수 있다.The
하나의 예로써, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1차단벽(537)은 배관 보호 장치(500')의 중심축을 기준으로 전방 우측에 배치되고, 제2차단벽(539)은 배관 보호 장치(500')의 중심축을 기준으로 후방 좌측에 배치될 수 있다.As an example, as shown in FIG. 8 , the
제1챔버(530)는, 제1, 2차단벽(537, 539)에 의해 제1공급관(521)에서 공급된 압축 가스가 유동하는 제1-1챔버(530a)와, 제2공급관(522)에서 공급된 압축 가스가 유동하는 제1-2챔버(530b)로 상호 구별될 수 있다.The
제1-1챔버(530a)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향) 내측에는 제1-1틈새(531a)가 형성된다.A 1-1
제1-1틈새(531a)는 제1-1챔버(530a)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향) 내측을 따라, 형성된다.The 1-1
제1-1틈새(531a)는 제1-1챔버(530a)와 제2챔버(540)를 연통시키는 기능을 한다.The 1-1
제1-2챔버(530b)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향) 내측에는 제1-2틈새(531b)가 형성된다.A first-
제1-2틈새(531b)는 제1-2챔버(530b)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향) 내측을 따라, 형성된다.The first-
제1-2틈새(531b)는 제1-2챔버(530b)와 제2챔버(540)를 연통시키는 기능을 한다.The 1-2
제1-1챔버(530a)와 제1-2챔버(530b)에서 유동하는 압축 가스의 방향은 동일하다. The direction of the compressed gas flowing in the first-
하나의 예로써, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1-1챔버(530a) 및 제1-2챔버(530b)에서 유동하는 압축 가스는 모두 일 방향, 즉, 시계 방향으로 유동된다.As an example, as shown in FIG. 8 , the compressed gas flowing in the first-
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이하, 전술한 구성을 갖는 본 발명의 제2실시 예에 따른 배관 보호 장치(500') 내부의 유체의 흐름에 대해 설명한다.Hereinafter, the flow of the fluid inside the
고압의 압축 가스가 외부 공급부를 통해 제1공급관(521)으로 공급되면, 제1공급관(521)으로 공급된 압축 가스는 도 8에 도시된 바와 같이, 제1-1챔버(530a) 내부에서 제1차단벽(537)에 막혀 반시계 방향으로 유동하지 못하고, 일 방향, 즉, 시계 방향으로 유동하게 된다.When the high-pressure compressed gas is supplied to the
압축 가스는 제1-1챔버(530a)를 따라 유동함과 동시에, 제1-1챔버(530a) 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향) 내측에 형성된 제1-1틈새(531a)를 통해, 제2챔버(540)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향)으로 유동된다.The compressed gas flows along the first-
이렇게 제2챔버(540)로 유동된 압축 가스는, 제1-1챔버(530a) 내에서의 유동 방향과 같은 시계 방향으로 링 형상의 제2챔버(540)를 따라 유동하게 된다.The compressed gas flowing into the
고압의 압축 가스가 외부 공급부를 통해 제2공급관(522)으로 공급되면, 제2공급관(522)으로 공급된 압축 가스는 도 8에 도시된 바와 같이, 제1-2챔버(530b) 내부에서 제2차단벽(539)에 막혀 반시계 방향으로 유동하지 못하고, 일 방향, 즉, 시계 방향으로 유동하게 된다.When the high-pressure compressed gas is supplied to the
압축 가스는 제1-2챔버(530b)를 따라 유동함과 동시에, 제1-2챔버(530b) 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향) 내측에 형성된 제1-2틈새(531b)를 통해, 제2챔버(540)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향)으로 유동된다.The compressed gas flows along the first-
이렇게 제2챔버(540)로 유동된 압축 가스는, 제1-2챔버(530b) 내에서의 유동 방향과 같은 시계 방향으로 링 형상의 제2챔버(540)를 따라 유동하게 된다.As such, the compressed gas flowing into the
압축 가스는 제2챔버(540)를 따라 유동함과 동시에, 제2챔버(540)의 상류측 방향(즉, 유동부(550)의 상류부(551) 방향) 내측에 형성된 제2틈새(410)를 통해, 유동부(550) 내부로 유동된다.While the compressed gas flows along the
유동부(550) 내부로 유동된 압축 가스는, 제1하류 경사부(521)를 따라, 유동부의 내측 방향으로 유동된 후, 제2하류 경사부(522)를 따라 유동부의 외측 방향으로 빠르게 유동하게 된다.The compressed gas flowing into the
위와 같이, 압축 가스가 유동부(550)의 내벽을 따라 유동됨에 따라, 유동부(550)의 하류부(552) 내벽에 에어 장벽층(L)이 형성된다.As described above, as the compressed gas flows along the inner wall of the
또한, 압축 가스는 제1-1챔버(530a), 제1-2챔버(530b) 및 제2챔버(540)에서 시계 방향으로 회전되던 회전력이 그대로 유동부(550)로 유지되어, 유동부(550)의 하류부(552) 내벽에서 하류부(552) 방향으로 나선을 그리며 유동하게 된다.In addition, in the compressed gas, the rotational force rotated in the clockwise direction in the 1-1
위와 같이, 고압의 압축 가스는 제1, 2공급관(521, 522), 제1-1챔버(530a), 제1-2챔버(530b) 및 제2챔버(540)를 거쳐 유동부(550)로 주입되며, 이 경우, 압축 가스는 유동부(550) 내에서 매우 빠른 유속으로 나선 유동하는 에어 장벽층(L)을 형성하게 된다.As described above, the high-pressure compressed gas flows through the first and
이러한 에어 장벽층(L)은 유동부(550)의 하류부(552) 즉, 하류 배관(312)측으로 유동하게 된다.The air barrier layer L flows toward the
압축 가스가 에어 장벽층(L)을 형성하여 매우 빠른 유속으로 제2하류 경사부(554)를 따라 유동함에 따라, 유동부(550)의 중앙영역은 순간적으로 저압 상태가 되고, 이로 인해, 상류 배관(311)을 통해 유동부(550)의 상류부(551)로 유입된 유해 가스는, 압축 가스와 함께 유동부(550)의 하류부(552) 측에서 유속이 가속되게 되며, 이를 통해, 매우 빠른 속도로 하류 배관(312)으로 유동하게 된다.As the compressed gas forms the air barrier layer L and flows along the second downstream
또한, 상류 경사부(553)로 인해, 유동부(550)의 상류부(551) 구간에서 많은 양의 유해 가스가 유동부(550)의 내부로 유입될 수 있음과 동시에, 상류 경사부(553)가 저압 상태가 된 유동부(550)의 중앙영역으로, 유해 가스를 가이드하게 된다. 따라서, 상류 경사부(553)를 통해 유동부(550) 내부로 유입된 유해 가스는 압축 가스와 함께 더욱 빠르게 유속이 가속되어 하류 배관(312)으로 유동하게 된다.In addition, due to the upstream
하류 배관(312)으로 유동된 유해 가스 및 압축 가스는 스크러버(300)로 유동하여 정화된다.Noxious gas and compressed gas flowing to the
이하, 도 9 및 도 10을 참조하여, 압축 가스를 통해 유해 가스의 속도를 증폭하는 과정에 대해 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a process of amplifying the velocity of the harmful gas through the compressed gas will be described in more detail with reference to FIGS. 9 and 10 .
전술한 바와 같이, 제1공급관(521) 및 제2공급관(522) 각각을 통해, 제1-1챔버(530a) 및 제1-2챔버(530b) 내부 각각으로 공급된 압축 가스는 제1-1챔버(530a) 및 제1-2챔버(530b) 내부 각각에서 유동하면서, 제1-1틈새(531a) 및 제1-2틈새(531b) 각각을 통해 제2챔버(540)로 유동하게 된다.As described above, the compressed gas supplied to the inside of the 1-1 chamber (530a) and the 1-2th chamber (530b) through each of the
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제1-1틈새(531a)로 유동되는 압축 가스는 제1-1챔버(530a)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향)으로 유동된 후, 제2챔버(540)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향)에서 상류측 방향(즉, 유동부(550)의 상류부(551) 방향)으로 유동하게 된다. 이 과정에서, 압축 가스는 제1-1챔버(530a)의 내측면과, 제2챔버(540)의 외측면을 따라 유동하게 됨으로써, 유동 흐름이 가이드되어 압축 가스의 속도가 1차로 증폭된다.9 and 10 , the compressed gas flowing into the 1-1
제1-2틈새(531b)로 유동되는 압축 가스는 제1-2챔버(530b)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향)으로 유동된 후, 제2챔버(540)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향)에서 상류측 방향(즉, 유동부(550)의 상류부(551) 방향)으로 유동하게 된다. 이 과정에서, 압축 가스는 제1-2챔버(530b)의 내측면과, 제2챔버(540)의 외측면을 따라 유동하게 됨으로써, 유동 흐름이 가이드되어 압축 가스의 속도가 1차로 증폭된다.After the compressed gas flowing into the 1-2
위와 같이, 1차로 증폭된 압축 가스들은 제2챔버(540)의 내부로 유동하면서, 제2틈새(410)를 통해 제2챔버(540)로 유동하게 된다.As described above, the primarily amplified compressed gases flow into the
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제2틈새(410)로 유동되는 압축 가스는 제2챔버(540)의 하류측 방향(즉, 유동부(550)의 하류부(552) 방향)에서 상류측 방향(즉, 유동부(550)의 상류부(551) 방향)으로 유동된 후, 유동부(550)로 유동하게 된다. 이 과정에서, 압축 가스는 제2챔버(540)의 내측면과, 유동부(550)의 제1하류 경사부(521)를 따라 유동하게 됨으로써, 유동 흐름이 가이드되어 압축 가스의 속도가 2차로 증폭된다.9 and 10 , the compressed gas flowing into the second gap 410 is upstream in the downstream direction of the second chamber 540 (ie, the
이처럼, 공급관(520), 즉, 제1, 2공급관(521, 522)을 통해 제1챔버(300)로 공급된 압축 가스는, 제1챔버(300)에서 제2챔버(540)로 유동할 때 그 속도가 1차 증폭되고, 제2챔버(540)에서 유동부(550)로 유동할 때, 그 속도가 2차 증폭되게 된다.In this way, the compressed gas supplied to the
2차로 증폭된 압축 가스는 유해 가스와 함께 유동부(550)의 하류부(552) 방향으로 매우 빠른 속도로 유동되어 하류 배관(312)을 통해 스크러버(300)로 유동하게 된다.The secondly amplified compressed gas flows at a very high speed in the direction of the
전술한 바와 같이, 매우 빠른 속도로 증폭되는 압축 가스는 유동부(550)의 하류부(552) 및 하류 배관(312)의 내벽에 나선 유동하는 에어 장벽층(L)을 형성하게 된다.As described above, the compressed gas amplified at a very high speed forms an air barrier layer L that spirally flows on the inner wall of the
이처럼 나선 유동하는 에어 장벽층(L)에 의해, 유해 가스가 배관(310)의 내벽에 닿지 못하게 된다.As such, by the air barrier layer L that flows spirally, the harmful gas is prevented from contacting the inner wall of the
에어 장벽층(L)이 유동부(550)의 내벽 및 배관(310)의 내벽을 따라 나선 기류를 형성하며 유동되므로, 유해 가스는 배관(310)의 내벽에 접하지 않게 되고, 유동부(550)의 내벽 및 배관(310)의 내벽에서 박리되는 에어 장벽층(L)의 일부, 즉, 압축 가스의 일부와 함께 나선 유동을 하며, 하류 배관(312)으로 유동하게 되는 것이다.Since the air barrier layer L flows while forming a spiral airflow along the inner wall of the
따라서, 나선 유동하는 에어 장벽층(L)에 의해 배관(310) 내부를 유동하는 유체에 함유된 파티클 또는 가스 파우더가 배관(310) 내벽에 침전하지 못하게 됨으로써, 배관(310)에 파티클 또는 가스 파우더 등 이물질이 쌓이는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. Therefore, the particles or gas powder contained in the fluid flowing inside the
전술한 구성을 갖는 본 발명의 제2실시 예에 따른 배관 보호 장치(500')는 제1, 2차단벽(537, 539)을 통해, 제1실시 예처럼 제1, 2공급관(521, 522)을 편심으로 배치하지 않더라도, 제1-1챔버(530a) 및 제1-2챔버(530b) 내부에서 압축 가스의 흐름을 일 방향으로 동일하게 유동시킬 수 있다.The
제1-1챔버(530a), 제1-2챔버(530b) 및 제2챔버(540)에서 일 방향으로 압축 가스의 흐름이 발생함에 따라, 제1-1챔버(530a), 제1-2챔버(530b) 및 제2챔버(540) 내부의 난류 발생이 최소화되어 유동부(550)로 주입되는 압축 가스의 높은 압력이 보장될 수 있다.As the compressed gas flows in one direction in the 1-1
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제2챔버(540)에는, 제1-1챔버(530a)에서 제1-1틈새(531a)를 통해, 제2챔버(540)로 주입된 압축 가스를 일 방향으로 유도시키는 제3차단벽(미도시)과, 제1-2챔버(530b)에서 제1-2틈새(531b)를 통해, 제2챔버(540)로 주입된 압축 가스를 일 방향으로 유도시키는 제4차단벽(미도시)이 구비될 수 있다.In the
이 경우, 제2챔버는, 제3, 4차단벽에 의해 제1-1챔버(530a)에서 공급된 압축 가스가 유동하는 제2-1챔버(미도시)와, 제1-2챔버(530b)에서 공급된 압축 가스가 유동하는 제2-2챔버로 상호 구별될 수 있다.In this case, the second chamber includes a 2-1 chamber (not shown) in which the compressed gas supplied from the 1-1
위와 같이, 제2챔버(540)가 제2-1챔버 및 제2-2챔버로 구별됨에 따라, 제2-1챔버 및 제2-2챔버 내부에서 난류 발생이 최소화되어, 유동부(550)를 통해 배출되는 유속의 높은 증폭을 달성할 수 있다.As described above, as the
제1-1틈새(531a)는 제1공급관(521)에서 멀어질수록 그 높이가 더 길어지게 형성될 수 있다. 위와 같이, 제1-1틈새(531a)의 높이가 제1공급관(521)에서 멀어질수록 더 길어지게 형성됨에 따라, 제1공급관(521)에서 멀어지더라도, 많은 양의 압축 가스가 제1-1틈새(531a)를 통해 제2챔버(540) 내부로 주입될 수 있다. 따라서, 제1-1챔버(530a) 내부 및 제2챔버(540)의 균일한 유동압이 형성될 수 있다.The 1-1
제1-2틈새(531b)는 제2공급관(522)에서 멀어질수록 그 높이가 더 길어지게 형성될 수 있다. 위와 같이, 제1-2틈새(531b)의 높이가 제2공급관(522)에서 멀어질수록 더 길어지게 형성됨에 따라, 제2공급관(522)에서 멀어지더라도, 많은 양의 압축 가스가 제1-2틈새(531b)를 통해 제2챔버(540) 내부로 주입될 수 있다. 따라서, 제1-2챔버(530b) 내부 및 제2챔버(540)의 균일한 유동압이 형성될 수 있다.The first and
기류 연장부(600)airflow extension (600)
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 유해 가스 배기 시스템(10)은, 배관 보호 장치(500, 500')의 하류 측에 위치하도록 배관(310)에 구비되며, 상류측에서 하류측으로 갈수록 내부 직경이 작아지는 제1경사 구간(610)과, 제1경사 구간(610)에서부터 하류측으로 갈수록 그 내부 직경이 커지는 제2경사 구간(620)을 갖는 기류 연장부(600);를 더 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1 , the harmful
이하, 도 1 및 도 11을 참조하여, 유해 가스 배기 시스템(10)에 구비되는 기류 연장부(600)에 대해 설명한다.Hereinafter, the
도 11은 도 1의 유해 가스 배기 시스템에 구비되는 기류 연장부의 내부에서 유동되는 유체의 흐름을 나타낸 도이다.11 is a diagram illustrating a flow of a fluid flowing inside an airflow extension unit provided in the harmful gas exhaust system of FIG. 1 .
도 1 및 도 11에 도시된 바와 같이, 기류 연장부(600)는 배관 보호 장치(500, 500')의 하류 측에 위치하도록 배관(310)에 구비된다.As shown in FIGS. 1 and 11 , the
기류 연장부(600)는 상류측에서 하류측으로 갈수록 내부 직경이 작아지는 제1경사 구간(610);과, 제1경사 구간(610)에서부터 하류측으로 갈수록 그 내부 직경이 커지는 제2경사 구간(620);과, 제1경사 구간(610)과 제2경사 구간(620) 사이에서, 제1경사 구간(610)과 제2경사 구간(620)을 연결하며, 그 내부 직경의 변화가 없는 연결 구간(630);을 포함하여 구성될 수 있다.The
위와 같은 구성을 갖는 기류 연장부(600)는, 배관 보호 장치(500, 500')에서 형성된 나선 유동의 에어 장벽층(L)을 더욱 연장시켜 기류 연장부(600)의 하류측 배관(310)에도 나선 유동의 에어 장벽(L)이 유지된 채, 배관(310) 내부의 유체가 하류측으로 유동되게 한다.The
기류 연장부(600)가 구비되지 않을 경우, 배관 보호 장치(500, 500')를 통해 하류 배관(310)으로 유동된 유체는, 에어 장벽층(L)이 배관(310) 내벽에 나선 유동을 그리며 유동하게 된다. 이러한 나선 유동의 에어 장벽층(L)은 배관(310)의 하류측으로 갈수록 회전력이 약해지게 되어, 배관(310) 중앙의 유체의 유동, 즉, 유해 가스 및 일부의 압축 가스의 유동과 혼합되게 된다. 이러한 혼합으로 인해, 배관(310) 내벽의 에어 장벽층(L)은 배관(310) 내벽으로부터 박리되고, 에어 장벽층(L) 및 배관(310) 중앙의 유체의 나선 유동 또한, 중단되게 된다.When the
위와 달리, 기류 연장부(600)가 배관 보호 장치(500, 500')의 후단에 구비될 경우, 나선 유동되는 에어 장벽층(L)이 제1경사 구간(610)을 통해 유동될 때, 나선 유동의 회전 반경이 순간적으로 작아지게 되어 압력 변화가 발생하게 됨으로써, 감소된 나선 회전력이 다시 증가하게 된다. Contrary to the above, when the
이 후, 연결 구간(630)을 거쳐 제2경사 구간(620)으로 유동되면, 에어 장벽층(L)과 중앙 유체 유동의 혼합이 방지되고, 증가된 나선 회전력은 유지된 채, 기류 연장부(600)의 하류측으로 유동됨으로써, 기류 연장부(600)의 하류측에 나선 유동의 에어 장벽층(L)이 연장될 수 있는 것이다.After that, when it flows through the
다시 말해, 기류 연장부(600)는, 제1경사 구간(610)을 통해, 나선 유동을 증폭시킴으로써, 에어 장벽층(L)을 연장시키고, 제2경사 구간(620)을 통해, 에어 장벽층(L)과 중앙의 유체 유동의 혼합을 방지시키는 것이다.In other words, the
위와 같은 기류 연장부(600)가 유해 가스 배기 시스템(10)에 구비됨에 따라, 넓은 구간의 배관(310)에 파티클 또는 가스 파우더에 의한 침전이 발생하는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.As the
이러한 기류 연장부(600)는, 에어 장벽층(L)이 소멸되는 구간에 구비되는 것이 바람직하다.The
예컨데, 배관 보호 장치(500, 500')에 의해 형성되는 나선 유동의 에어 장벽층(L)이 배관 보호 장치(500, 500')의 하류측 배관(310)의 1m 지점이라고 한다면, 기류 연장부(600)는 배관 보호 장치(500, 500')의 하류측 1m 지점에 구비되는 것이 바람직하다. 이처럼, 배관 보호 장치(500, 500')의 하류측 1m 지점에 기류 연장부(600)가 구비되면, 기류 연장부(600)의 하류측 약 1m 지점까지 나선 유동의 에어 장벽층(L)이 유지될 수 있다.For example, if the air barrier layer L of the spiral flow formed by the
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 유해 가스 배기 시스템(10)은 복수개의 배관 보호 장치(500, 500') 및 복수개의 기류 연장부(600)를 구비할 수 있다.As shown in FIG. 1 , the harmful
특히, 배관(310)이 절곡되는 구간이 있을 경우, 배관 보호 장치(500, 500') 및 기류 연장부(600)가 절곡 구간의 상류측 및 하류측 각각에 구비됨으로써, 공정챔버(100)의 유해 가스 배기의 효율을 높임과 동시에, 전체 배관의 내벽에 파티클 또는 가스 파우더가 침전되는 것을 더욱 효율적으로 방지할 수 있다.In particular, when there is a section in which the
본 발명은 도면에 도시된 실시 예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
10: 유해 가스 배기 시스템
100: 공정챔버 200: 펌프
210: 배기배관 300: 스크러버
310: 배관 311: 상류 배관
313: 하류 배관
500, 500': 배관 보호 장치 510: 바디
511: 제1바디 512: 제2바디
513: 제1중공 515: 제2중공
517: 홈부 520: 공급관
521: 제1공급관 522: 제2공급관
530: 제1챔버 530a: 제1-1챔버
530b: 제1-2챔버 540: 제2챔버
541: 제2틈새 550: 유동부
551: 상류부 552: 하류부
553: 상류 경사부 554: 하류 경사부
554a: 제1하류 경사부 554b: 제2하류 경사부
600: 기류 연장부 610: 제1경사 구간
620: 제2경사 구간 630: 연결 구간10: Hazardous gas exhaust system
100: process chamber 200: pump
210: exhaust pipe 300: scrubber
310: pipe 311: upstream pipe
313: downstream piping
500, 500': pipe protection device 510: body
511: first body 512: second body
513: first hollow 515: second hollow
517: groove 520: supply pipe
521: first supply pipe 522: second supply pipe
530:
530b: first 1-2 chamber 540: second chamber
541: second gap 550: flow part
551: upstream part 552: downstream part
553: upstream slope 554: downstream slope
554a: first
600: airflow extension 610: first slope section
620: second slope section 630: connection section
Claims (13)
상기 펌프에 연결되어 유해 가스를 정화하는 스크러버;
상기 펌프와 상기 스크러버를 연결하는 배관; 및
상기 배관에 구비되는 배관 보호 장치;를 포함하고,
상기 배관 보호 장치는,
고압의 압축 가스가 공급되는 제1공급관;
상기 제1공급관에 연통된 제1챔버; 및
상기 제1챔버의 내측에 배치되며, 상기 제1챔버와 연통되고, 그 상류부가 상기 배관의 상류 배관에 연통되고, 그 하류부가 상기 배관의 하류 배관에 연통되는 유동부;를 포함하고,
상기 제1챔버에는 제1차단벽이 구비되어, 상기 제1공급관에서 공급된 압축 가스는 상기 제1차단벽에 막혀 상기 제1챔버 내부에서 일 방향으로 유동되고,
상기 배관 보호 장치는, 상기 배관의 내벽에 에어 장벽층을 형성하여 상기 배관 내부를 유동하는 유체에 함유된 파티클 또는 가스 파우더가 상기 배관 내벽에 침전되지 못하도록 하는 것을 특징으로 하는 유해 가스 배기 시스템.Pump;
a scrubber connected to the pump to purify harmful gases;
a pipe connecting the pump and the scrubber; and
Including; a pipe protection device provided in the pipe;
The pipe protection device,
a first supply pipe to which a high-pressure compressed gas is supplied;
a first chamber communicating with the first supply pipe; and
a flow part disposed inside the first chamber and communicating with the first chamber, an upstream part of which is in communication with an upstream pipe of the pipe, and a downstream part of which communicates with a downstream pipe of the pipe;
A first blocking wall is provided in the first chamber, and the compressed gas supplied from the first supply pipe is blocked by the first blocking wall and flows in one direction inside the first chamber,
The pipe protection device forms an air barrier layer on the inner wall of the pipe to prevent particles or gas powder contained in the fluid flowing inside the pipe from settling on the inner wall of the pipe.
상기 제1공급관에 공급되는 압축 가스는 압축 핫 질소인 것을 특징으로 하는 유해 가스 배기 시스템.According to claim 1,
The compressed gas supplied to the first supply pipe is compressed hot nitrogen.
상기 상류부의 내벽에는, 상기 상류부에서 상기 하류부 방향으로 갈수록 상기 상류부의 직경이 더 작아지도록 내측 방향으로 경사진 상류 경사부가 구비되는 것을 특징으로 하는 유해 가스 배기 시스템.According to claim 1,
The harmful gas exhaust system according to claim 1, wherein an upstream inclined portion inclined inwardly so that the diameter of the upstream portion becomes smaller from the upstream portion toward the downstream portion is provided on the inner wall of the upstream portion.
상기 하류부의 내벽에는, 상기 상류부에서 상기 하류부 방향으로 갈수록 상기 하류부의 직경이 더 작아지도록 내측 방향으로 경사진 제1하류 경사부와, 상기 제1하류 경사부에서부터 상기 상류부에서 상기 하류부 방향으로 갈수록 상기 하류부의 직경이 더 커지도록 외측 방향으로 경사진 제2하류 경사부가 구비되는 것을 특징으로 하는 유해 가스 배기 시스템.According to claim 1,
On the inner wall of the downstream portion, a first downstream inclined portion inclined inwardly such that the diameter of the downstream portion becomes smaller from the upstream portion toward the downstream portion in the direction of the downstream portion, and the first downstream inclined portion from the first downstream portion toward the downstream portion The harmful gas exhaust system, characterized in that the second downstream inclined portion inclined outwardly so that the diameter of the downstream portion becomes larger.
상기 배관 보호 장치의 하류 측에 위치하도록 상기 배관에 구비되며, 상류측에서 하류측으로 갈수록 내부 직경이 작아지는 제1경사 구간과, 상기 제1경사 구간에서부터 하류측으로 갈수록 그 내부 직경이 커지는 제2경사 구간을 갖는 기류 연장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유해 가스 배기 시스템.According to claim 1,
A first slope provided in the pipe so as to be located on the downstream side of the pipe protection device, the inner diameter of which decreases from the upstream side to the downstream side, and a second slope whose inner diameter increases from the first slope to the downstream side. Hazardous gas exhaust system further comprising; an airflow extension having a section.
상기 배관 보호 장치는,
압축 가스가 공급되는 제1공급관;
상기 제1공급관에 연통된 제1챔버; 및
상기 제1챔버의 내측에 배치되며, 상기 챔버와 연통된 유동부;를 포함하고,
상기 제1챔버에는 제1차단벽이 구비되어, 상기 제1공급관에서 공급된 압축 가스는 상기 제1차단벽에 막혀 상기 제1챔버 내부에서 일 방향으로 유동되고,
상기 제1공급관을 통해 상기 제1챔버로 공급된 압축 가스는 상기 유동부로 주입되어 상기 배관 내벽에 에어 장벽층을 형성하는 것을 특징으로 하는 배관 보호 장치.In the pipe protection device installed in the pipe,
The pipe protection device,
a first supply pipe to which compressed gas is supplied;
a first chamber communicating with the first supply pipe; and
and a flow part disposed inside the first chamber and communicating with the chamber;
A first blocking wall is provided in the first chamber, and the compressed gas supplied from the first supply pipe is blocked by the first blocking wall and flows in one direction inside the first chamber,
The compressed gas supplied to the first chamber through the first supply pipe is injected into the flow part to form an air barrier layer on an inner wall of the pipe.
상기 제1챔버의 내측과 상기 유동부의 외측 사이에 위치하며, 그 외측이 상기 제1챔버와 연통되고, 그 내측이 상기 유동부와 연통되는 제2챔버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 보호 장치.8. The method of claim 7,
Piping protection, characterized in that it further comprises a; located between the inner side of the first chamber and the outer side of the flow portion, the outer side communicates with the first chamber, the inner side communicates with the flow portion; Device.
상기 배관 보호 장치의 중심축을 기준으로 상기 제1공급관과 서로 대칭되게 배치되도록 상기 배관 보호 장치의 타측에 구비되는 제2공급관;을 더 포함하고,
상기 제2공급관에서 공급된 압축 가스를 일 방향으로 유도시키는 제2차단벽이 구비되는 것을 특징으로 하는 배관 보호 장치.10. The method according to claim 7 or 9,
A second supply pipe provided on the other side of the pipe protection device to be disposed symmetrically with the first supply pipe with respect to the central axis of the pipe protection device;
Pipe protection device, characterized in that provided with a second blocking wall for guiding the compressed gas supplied from the second supply pipe in one direction.
제1챔버는, 상기 제1, 2차단벽에 의해 상기 제1공급관에서 공급된 압축 가스가 유동하는 제1-1챔버와, 상기 제2공급관에서 공급된 압축 가스가 유동하는 제1-2챔버로 상호 구별되는 것을 특징으로 하는 배관 보호 장치.11. The method of claim 10,
The first chamber includes a 1-1 chamber in which the compressed gas supplied from the first supply pipe flows by the first and second blocking walls, and a 1-2 chamber in which the compressed gas supplied from the second supply pipe flows. A pipe protection device, characterized in that it is distinguished from each other.
상기 에어 장벽층은 상기 배관 내벽에서 하류부 방향으로 나선을 그리며 유동하여 상기 배관 내부를 유동하는 유체에 함유된 파티클 또는 가스 파우더가 상기 배관 내벽에 침전되지 못하도록 하는 것을 특징으로 하는 배관 보호 장치.8. The method of claim 7,
The air barrier layer flows spirally from the inner wall of the pipe to a downstream part to prevent particles or gas powder contained in the fluid flowing inside the pipe from being deposited on the inner wall of the pipe.
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