KR19980017368U - 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치로, 특히, 유입관의 압력저하로 인하여 공기 도관내에서 발생되는 응축수 때문에 일어나는 워터 해머 현상 및 혹한기의 동파사고를 방지하기 위하여 공조시스템상에 설치되는 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치에 관한 것이다.
본 고안은, 외부의 공기를 유입하는 유입관, 상기 유입관상에 설치되어 전기적 저항열로 유입되는 공기를 가열하는 히팅 코일이 내장된 가열장치 및 상기 가열장치에서 배출되는 공기를 클린 룸으로 유도하는 배출관 등을 포함하는 반도체 클린 룸 공조시스템의 동파를 방지하는 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치에 있어서, 상기 배출관으로부터 상기 가열장치로의 응축수 역류를 방지하기 위하여 상기 가열장치의 공기 배출구에 설치되는 세퍼레이터, 상기 가열장치로부터의 공기 배출을 원활하게 유도하는 트랩과, 상기 트랩과 연통되는 에어 벤트와, 상기 에어 벤트의 출구단에 설치되어 공기를 일부 배출시키는 자동 에어 밸브와, 상기 트랩의 단부에 설치되는 역류방지용 체크 밸브 등을 포함한다.

Description

반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치
본 고안은 반도체 제조공정 중의 클린 룸을 냉 난방하기 위한 공조시스템에 있어서, 압력저하로 인하여 공기 도관내에서 발생되는 응축수 때문에 일어나는 워터 해머 현상과 혹한기의 동파사고를 방지하기 위하여 공조시스템상에 설치되는 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치에 관한 것이다.
통상, 반도체의 거의 모든 제조공정은 공기중에 함유된 파티클에 의한 오염을 방지하기 위하여, 공기중의 함유된 먼지등과 같은 모든 이물질들이 제거된 클린 룸에서 이루어진다.
이와 같은, 클린 룸에는 내부의 온도를 일정하게 유지시키는 공조시스템이 설치된다.
첨부된 도면의 도 1 은 클린 룸의 난방을 위하여 설치되는 종래의 공조시스템 일부의 구성을 보인 개략도이다.
도시된 바와 같이, 난방을 위한 종래의 공조시스템은 외부의 공기를 유입하는 유입관(1), 상기 유입관(1)상에 설치되어 전기적 저항열로 유입되는 공기를 가열하는 히팅 코일(2a)이 내장된 가열장치(2) 및 상기 가열장치(2)에서 배출되는 높은 온도의 공기를 클린 룸으로 유도하는 배출관(3) 등으로 이루어져 있다.
그리고, 상기 유입관(1)내에는 유입 공기량을 자동으로 조절하는 자동 제어 밸브(Automatic Control Valve : 미도시)가 설치되고, 배출관(3)에는 가열장치(2)로부터의 공기흐름을 원활하게 하는 트랩(Trap)이 설치된다.
이상과 같은 구성으로, 종래의 공조시스템은 다음과 같이 작동된다.
공조시스템이 시동되면, 외기의 온도와 현재의 클린 룸 온도를 차이에 비례하는 크기로 제어 밸브가 개방된다. 따라서 제어 밸브의 개도량에 비례하는 만큼의 공기량이 유입관(1)으로 유입되어 가열장치(2)로 유도된다. 여기서 공기는 가열장치(2)에 의하여 소정의 온도로 가열된 채로 배출관(3)이 형성하는 유로를 통하여 클린 룸에 배출된다.
이상과 같은 공조시스템의 작용으로, 클린 룸 내부를 사전에 설정된 온도로 조정하여 반도체를 제조하게 된다.
그런데, 상술한 바와 같은 종래의 반도체 클린 룸 공조시스템은 다음과 같은 문제점을 내재하고 있었다.
공조시스템 작동시, 외부와 클린 룸과의 온도차가 작아서 제어 밸브의 개도량이 작아지면, 유입관(1)을 통하여 유도되는 공기량이 적어진다. 이렇게 유입공기량이 적으면, 가열장치(2) 내부의 압력은 저하되고, 유입된 공기의 이슬점 온도가 낮아진다. 이슬점 온도가 낮아짐에 따라 가열장치(2) 및 배출관(3)내에는 유입된 공기에 함유되었던 증기가 응결되어 응축수가 생성된다. 여기서, 응축수의 배출이 중단되는 조건, 예컨대, 공조시스템의 가동이 중단되거나 혹은 부하의 감소로 제어 밸브의 개도량이 적어져 가열장치(2)내의 압력이 대기압보다 낮아진 상태가 되면, 응축수가 배출관(3)을 통하여 외부로 배출되지 못하고 그대로 배출관(3)내에 모여있게 된다. 그런데, 이렇게 배출관(3)내에 응축수가 모인 상태에서는 별다른 문제가 없으나, 공조시스템이 급격히 가동되면, 응축수의 급격한 유동에 의한 해머작용으로 공조시스템이 손상되는 경우가 발생되었다. 그리고, 혹한기에는 상기 응축수로 인하여 가열장치(2)나 혹은 배출관(3)이 동파되는 문제점도 발생되었다.
본 고안은 상기와 같은 종래의 반도체 클린 룸 공조시스템이 가지고 있었던 문제점을 해소시킬 수 있는 것으로, 응축수의 배출효율을 높이고, 가열장치로의 응축수 역슈를 방지하며, 외기의 온도가 상승할 경우 비례제어 방식으로 공기를 가열하여 배출시키므로써, 응축수가 가열장치 및 배기관내에 머무르는 것을 방지할 수 있는 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1 은 클린 룸의 난방을 위하여 설치되는 종래의 공조시스템 일부의 구성을 보인 개략도.
도 2 는 본 고안의 일 실시예에 의한 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치의 구성을 보인 개략도.
도 3 은 본 고안의 다른 실시예에 의한 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치의 구성을 보인 개략도.
도 4 는 본 고안의 가열장치의 구조를 보인 개략도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 유입관 2 : 가열장치
2b : 1 차 코일 2c : 2 차 코일
3 : 배출관 4 : 에어 벤트
5 : 진공 브래킷 6 : 바이패스 댐퍼
7 : 트랩
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치는, 외부의 공기를 유입하는 유입관, 상기 유입관상에 설치되어 전기적 저항열로 유입되는 공기를 가열하는 히팅 코일이 내장된 가열장치 및 상기 가열장치에서 배출되는 공기를 클린 룸으로 유도하는 배출관 등을 포함하는 반도체 클린 룸 공조시스템의 동파를 방지하는 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치에 있어서, 상기 배출관으로부터 상기 가열장치로의 응축수 역류를 방지하기 위하여 상기 가열장치의 공기 배출구에 설치되는 세퍼레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 다음과 같은 구성의 하나 또는 둘이상을 조합하여 포함하는 것이 바람직하다.
외기 온도에 따라 부하가 작아지는 경우에 가열장치에 걸리는 부하를 감소시키기 위하여, 1 차 가열용 코일과 2 차 가열용 코일이 직렬로 배치되어 이루어진 가열장치.
상기 가열장치로부터의 공기 배출을 원활하게 유도하는 트랩과, 상기 트랩과 연통되는 에어 벤트와, 상기 에어 벤트의 출구단에 설치되어 공기를 일부 배출시키는 자동 에어 밸브와, 상기 트랩의 단부에 설치되는 역류방지용 체크 밸브.
상기 가열장치의 코일의 중앙에 설치되어 외기의 온도에 비례하는 온도로 공기를 가열시키게 하는 비례제어방식 바이패스 댐퍼.
상기 트랩으로 유입되는 공기로부터 이물질을 걸러내기 위하여 상기 트랩의 입구에설치되는 스트레이너.
상기 트랩은 상기 가열장치 배출구로부터 적어도 300 mm 이하에 배치되고, 이 트랩의 후면에 상기 가열장치 배출구 후면 파이프에서 발생되는 압력을 차단시키기 위하여 설치되는 체크밸브.
상기 배출관의 입구의 공기압을 일부 수용하여 상기 배출관 입구의 압력을 낮추는 것으로, 상기 배출관의 입구와 연통되게 설치되는 진공 브래킷.
[실시예]
이하, 상기와 같은 구성을 가진 본 고안의 바람직한 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 실시예를 설명함에 있어, 서두에서 설명된 종래의 기술과 동일한 본 고안의 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 종래와 중복되지 않게 개선된 부분만을 주로하여 설명한다.
첨부된 도면의 도 2 는 본 고안의 일 실시예에 의한 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치의 구성을 보인 개략도이고, 도 3 은 본 고안의 다른 실시예에 의한 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치의 구성을 보인 개략도이며, 도 4 는 본 고안의 가열장치의 구조를 보인 개략도이다.
본 실시예의 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치는 도 2 에 도시된 바와 같이, 유입관(1), 상기 유입관의 출구단에 설치되는 유입관(1), 1 차 코일(2b)과 2 차 코일(2c)로 이루어진 히팅 코일이 내장된 가열장치(2) 및 상기 가열장치(2)의 출구단에 설치된 배출관(3) 등의 큰 구성과, 상기 가열장치(2)의 출구단에 설치되어 일부의 공기를 배기시키는 에어 벤트(4), 상기 에어 벤트(4)에 인접한 배출관(3)상에 설치되어 공기압을 일부 수용하여 배출관(3)내의 압력을 낮추는 진공 브래킷(Vacuum Bracket)(5) 등으로 이루어져 있다.
이상과 같은 큰 구성에는 다음과 같은 장치들이 내장된다.
상기 유입관(1)의 입구단에 설치되어 내외부의 온도차에 비례하게 개도되어 유입 공기량을 자동으로 조절하는 자동 제어 밸브(미도시), 상기 가열장치(2)의 중앙에 설치되어, 외기의 온도 상승에 비례하여 가열장치(2)의 가열온도를 제어하는 도 4 의 바이패스 댐퍼(By-Pass Damper)(6), 상기 배출관(3)상에 설치되어 물리적으로 가열장치(2)로부터의 가스 배출을 원할하게 돕는 트랩(7), 상기 에어 벤트(4)의 출구단에 설치되어 공기배출량을 조절하는 자동 에어 밸브(미도시), 상기 트랩(7)의 입구단에 설치되어 유동공기로부터 이물질을 걸러내는 세퍼레이터(Seperater)(미도시), 및 상기 가열장치(2) 배출구 후면 파이프에서 발생되는 압력을 차단하는 체크 밸브(미도시).
이상과 같은 본 실시예의 구성들에 의한 작용은 다음과 같다.
먼저, 공조 시스템이 시동되며, 유입관(1)의 입구단의 자동 제어 밸브가 온도차에 비례하게 개도되고, 이 개도량에 비례하는 양의 외부 공기가 유입관(1)으로 유입된다. 유입관(1)의 공기는 가열장치(2)의 바이패스 댐퍼(6)의 작용으로 소정의 온도로 가열된다. 예컨대, 상기 바이패스 댐퍼(6)는 외기 온도 0℃ 이상에서 작동하여 비례적으로 출구 공기온도를 제어므로써 수분의 응결을 막아 응축수의 생성을 제어한다. 이 때, 가열장치(2)내의 1 차 코일(2b)은 항상 가동되나, 2 차 코일(2c)은 외기온도를 조건으로 가동되어 공기를 가열시킨다. 예컨대, 사전의 설정 온도에 따라 외기의 온도가 5℃ 이하일 때만 가동된다. 이렇게 가열장치(2)에서 가열되어 나온 공기는 배출관(3)을 통하여 클린 룸으로 들어가 클린 룸의 온도를 상승시킨다. 이 때, 상기 배출관(3)의 트랩(7)은 가열장치(2)로부터의 공기 배출을 물리적으로 원할하게하고, 가열장치(2)의 배출구 후면에 설치된 체크 밸브가 배출관(3)에서 가열장치(2)로 공기 역류를 막는다. 그리고, 에어 벤트(4)의 자동 에어 배브가 개방되어 배출관(3)을 흐르는 가열공기내에 함유된 증기의 일부가 배출됨과 동시에 진공 브래킷(5)이 배출관(3)의 압력 일부를 수용하므로써, 배출관(3)의 압력이 유입관(1)의 압력보다 상대적으로 높아지는 것을 방지하게된다.
따라서, 상시, 배출관(3)의 압력이 유입관(1)의 압력보다 낮은 상태를 유지하게 되므로, 가열장치(2) 및 배출관(3)에서 생성되는 응축수 모두는 원활하게 이루어지는 배기에 의하여 모두 배출관(3)을 통하여 배출된다. 이와 같이, 응축수가 모두 배출관(3)을 통하여 외부로 배출되기 때문에, 종래의 반도체 클린 룸 공조시스템에서 응축수가 배출되지 못하여 발생되었던 워터 햄머현상과 혹한기의 동파현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안에 의하면, 반도체 클린 룸 공조시스템의 내부에서 생성되는 응축수를 모두 배출시키게 되므로, 공조 시스템의 도관 내에서의 응축수에 의한 워터 햄머 현상에 의하여 공조시스템이 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 특히, 동절기의 파이프 내에서의 응축수 결빙에 의한 시스템의 동파현상을 방지할 수 있다.
한편, 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 실용신안등록청구의 범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (7)

  1. 외부의 공기를 유입하는 유입관, 상기 유입관상에 설치되어 전기적 저항열로 유입되는 공기를 가열하는 히팅 코일이 내장된 가열장치 및 상기 가열장치에서 배출되는 공기를 클린 룸으로 유도하는 배출관 등을 포함하는 반도체 클린 룸 공조시스템의 동파를 방지하는 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치에 있어서, 상기 배출관으로부터 상기 가열장치로의 응축수 역류를 방지하기 위하여 상기 가열장치의 공기 배출구에 설치되는 세퍼레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가열장치는 1 차 가열용 코일과 2 차 가열용 코일이 직렬로 배치되어 이루어진 것으로, 외기 온도에 따라 부하가 작아지는 경우에 가열장치에 걸리는 부하를 감소시키는 것을 특징으로 하는 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 가열장치로부터의 공기 배출을 원활하게 유도하는 트랩과, 상기 트랩과 연통되는 에어 벤트와, 상기 에어 벤트의 출구단에 설치되어 공기를 일부 배출시키는 자동 에어 밸브와, 상기 트랩의 단부에 설치되는 역류방지용 체크 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 가열장치의 코일의 중앙에 설치되어 외기의 온도에 비례하는 온도로 공기를 가열시키게 하는 비례제어방식 바이패스 댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 트랩의 입구에는 이물질을 걸러내는 스트레이너가 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 트랩은 상기 가열장치 배출구로부터 적어도 300 mm 이하에 배치되고, 상기 트랩의 후면에는 상기 가열장치 배출구 후면 파이프에서 발생되는 압력을 차단하는 체크밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 배출관의 입구의 공기압을 일부 수용하여 상기 배출관 입구의 압력을 낮추는 것으로, 상기 배출관의 입구와 연통되게 설치되는 진공 브래킷을 포함하는 반도체 클린 룸 공조시스템 동파 방지장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100469125B1 (ko) * 2002-02-08 2005-02-02 김우흥 철도차량용 공기제동장치의 보호케이스

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