KR19990008238U

KR19990008238U - 폐가스처리장치

Info

Publication number: KR19990008238U
Application number: KR2019980023353U
Authority: KR
Inventors: 김경균
Original assignee: 김경균
Priority date: 1998-11-27
Filing date: 1998-11-27
Publication date: 1999-02-25
Also published as: KR200246079Y1

Abstract

폐가스를 산화시킴으로써 발생한 고형 폴리머를 강제로 피착시켜 폴리머 덩어리를 형성한 후, 폴리머 덩어리를 긁어 모아 폴리머 수거관을 통하여 폐기물 수거통에 수납할 때, 덩어리 상태의 폴리머 덩어리에 의하여 폴리머 수거관이 막히더라도 폐가스 처리공정을 계속 진행할 수 있도록 폴리머 수거관 이외에 폴리머 수거용 바이 패스관을 적어도 1 개 이상 형성한 폐가스 처리장치에 관한 것으로, 본 고안에 의하면 폐가스를 처리하는 과정에서 발생한 부산물인 폴리머에 의하여 폴리머 수거관이 막히더라도 폐가스 처리공정이 중단되지 않고 계속 진행되도록 하며, 폐가스처리장치의 클리닝 주기를 증대시킨다.

Description

폐가스처리장치

본 고안은 폐가스처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐가스를 산화시킴으로써 발생한 고형 폴리머를 강제로 피착시켜 폴리머 덩어리를 형성한 후 폴리머 덩어리를 긁어 모아 폴리머 수거관을 통하여 폐기물 수거통에 수납할 때, 덩어리 상태의 폴리머 덩어리에 의하여 폴리머 수거관이 막히더라도 폐가스 처리공정을 계속 진행할 수 있도록 폴리머 수거관 이외에 폴리머 수거용 바이 패스관(by-pass pape)을 적어도 1 개 이상 형성한 폐가스 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 고순도를 갖는 실리콘 기판에 반도체 소자를 형성하기 위해서는 다양한 반도체 박막 제조 공정을 반복적으로 진행하여야 한다.

이와 같이 반도체 소자를 형성하기 위하여 필수적으로 진행되어야 하는 반도체 박막 제조 공정은 대부분 공정을 진행하기 위하여 불안정하고 맹독성을 갖는 화학 가스나 화학물질을 이용하는데, 이와 같은 화학 가스나 화학물질들은 반도체 박막 제조 공정에 소량만이 참여하고 대부분의 화학 가스나 화학물질들은 반도체 박막 제조 공정에 참여하지 못하고 배기된다.

이와 같이 반도체 박막 공정에 참여하지 못한 화학가스나 화학물질들이 별다른 처리 없이 대기중으로 배출될 경우, 심각한 환경 문제를 야기시킬 수 있음으로 이를 방지하기 위하여 공정 설비로부터 발생한 미반응 가스 및 반도체 박막 제조 공정중에 생성된 반응 가스를 포함하는 폐가스는 법적 기준을 만족할 때까지 정화 처리된 후 법적 기준을 만족시킨 무해 가스만이 대기중으로 방출된다.

이와 같은 이유로 반도체 박막 제조 공정을 수행하는 작업장에서는 반드시 폐가스-처리장치를 사용하여 폐가스를 처리한다.

종래 폐가스처리장치는 공정 설비로부터 배기된 폐가스를 공급받아 폐가스를 공기 및 질소와 같은 불활성가스를 매니폴더(mainfold)라 불리우는 가스 혼합기에 의하여 혼합시킨 후, 혼합기를 고온 환경을 갖는 가열 챔버로 공급하여 가열 챔버 내에서 산화되도록 한다.

폐가스가 가열 챔버에서 산화될 때, 부산물로 고형 폴리머가 다량 생성되는데 폴리머 또한 일정 기준 이하가 될 때까지 집진 처리되어야 한다.

이와 같이 폐가스가 산화되면서 정제가스에 혼합된 폴리머를 분리 시키기 위해서 가열 챔버에는 폴리머 포집 유닛이 연통된다.

이 폴리머 포집 유닛(10)은 첨부된 도 1에 도시된 바와 같이 폴리머와 정제가스가 혼합된 혼합기를 냉각시키기 위하여 냉각수 튜브(1a)가 설치된 냉각 챔버(1), 냉각 챔버(1)를 밀봉하는 포집챔버(2), 포집챔버(2)의 내측면과 냉각 챔버(1)의 내측면에 피착된 폴리머를 제거하는 스크래이퍼 유닛(3)을 포함한다.

이와 같이 형성된 폴리머 포집 유닛(10)은 고온 상태의 폴리머와 정제 가스의 혼합기가 냉각 챔버(1)에 의하여 냉각시켜 폴리머가 냉각면에 피착되도록 하고, 스크래이퍼 유닛(3)에 의하여 폴리머를 제거하여 폴리머는 중력 방향으로 이송되도록 하고, 정제 가스는 중력 반대 방향으로 이송되도록 하여 정제가스와 폴리머를 분리시킨다.

스크래이퍼 유닛(3)에 의하여 냉각 챔버(1)와 포집챔버(2)로부터 제거된 폴리머는 포집챔버(2)에 연통된 폴리머 수거관(4)을 따라서 폐기물 수거통으로 이송되고, 냉각 챔버(1) 및 포집챔버(2)에서 포집되지 않은 폴리머는 정제가스와 함께 필터 부재(미도시)가 설치된 집진장치로 이송된 후, 필터링되고 정제된 가스는 후처리 공정으로 이송된다.

그러나, 종래 폐가스처리장치의 냉각챔버에 피착된 다량의 폴리머가 스크래이퍼 유닛에 의하여 제거된 후 폴리머 수거관으로 유입될 때 폴리머 수거관의 입구가 다량의 폴리머에 의하여 빈번하게 막히는 경우가 발생하고, 폴리머 수거관이 막히게 되면, 폐가스 처리 공정을 일시적으로 중지하고 포집 챔버로부터 폴리머 수거관을 해체하여 막힌 폴리머를 제거한 후, 다시 포집 챔버와 폴리머 수거관을 조립하여야 함으로 폐가스 처리장치 효율이 저하되고, 설비 클리닝 주기가 짧아지는 문제점이 있다.

따라서 본 고안은 이와 같은 종래 문제점을 감안하여 안출된 것으로써, 본 고안의 목적은 폴리머에 의하여 폴리머 수거관이 막히더라도 폐가스 처리공정이 중단되지 않고 소정 시간동안 공정을 지속적으로 수행할 수 있도록 함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 후술될 본 고안의 상세한 설명에서 보다 명확해질 것이다.

도 1은 종래 폐가스처리장치의 일부분을 도시한 단면도.

도 2는 본 고안에 의한 폐가스처리장치를 도시한 개념도.

도 3은 도 2의 A-A 단면도.

이와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위한 폐가스처리장치는 폐가스, 공기, 불활성가스를 혼합하여 혼합기를 형성시키는 매니폴더, 혼합기를 공급받아 소정 온도로 가열하여 산화시키는 가열챔버, 혼합기가 가열 챔버에서 산화되면서 생성된 폴리머가 피착되는 냉각 챔버, 냉각 챔버를 밀봉하는 포집 챔버 및 냉각 챔버와 포집 챔버에 피착된 폴리머를 제거하는 스크래이퍼 유닛을 포함하는 포집 유닛과, 포집 유닛과 폴리머 수거관에 의하여 연통된 폐기물 수거통을 포함하며, 일측 단부는 포집 챔버와 연통되고, 타측 단부는 폴리머 수거관에 연통되어 폴리머 수거관이 막히더라도 공정이 중지되지 않토록 하는 적어도 1 개 이상의 폴리머 수거용 바이 패스관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안 폐가스처리장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 2 또는 도 3을 참조하면, 폐가스처리장치(600)는 전체적으로 보아 폐가스, 공기 및 불활성가스를 공급하는 매니폴더(100), 매니폴더(100와 연통되어 폐가스를 고온 환경에서 산화시키는 가열 챔버(200), 폐가스의 산화에 의하여 생성된 부산물인 폴리머를 피착시키는 냉각챔버(350) 및 냉각챔버(350)로부터 폴리머를 포집하는 포집 챔버(390)를 포함하는 폴리머 포집 유닛(300) 및 포집 챔버(390)에서 수거되지 않은 미세 폴리머를 집진하는 집진 유닛(400) 및 포집 챔버(390)에서 제거된 폴리머 덩어리들을 수거하는 폐기물 수거통(500)으로 구성된다.

첨부된 도 3을 참조하여 본 고안에 의한 폴리머 포집 유닛을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

폴리머 포집 유닛(300)은 앞서 언급하였듯이 냉각 챔버(350), 포집 챔버(390)를 지지함과 동시에 밀폐시키는 포집 유닛 커버(310) 및 냉각 챔버(350)와 포집 챔버(390) 내부에 피착된 폴리머를 제거하는 스크래이퍼 유닛(370)으로 구성된다.

보다 구체적으로, 포집 유닛 커버(310)는 원판 형상으로 중앙에 가열 챔버(200)의 단부에 형성된 플랜지와 결합되어 정제 가스 및 정제 가스에 혼합된 폴리머가 유입되는 정제 가스/폴리머 인렛단(315)으로 구성된다.

이 포집 유닛 커버(310)에는 냉각 챔버(350)와 포집 챔버(390)가 동시에 결합되는 바, 냉각 챔버(350)의 일측 단부는 포집 유닛 커버(310)에 결합되도록 플랜지(352)가 형성되고, 타측 단부는 후술될 스크래이퍼 유닛(370)과 결합되도록 플랜지(354)가 형성된다.

이와 같은 형상을 갖는 냉각 챔버(350)는 폴리머에 비하여 낮은 온도를 갖아야 함으로 냉각 챔버(350)의 외주면에는 냉각수 튜브(356)가 조밀하게 감겨 있어야 한다.

한편, 포집 유닛 커버(310)와 냉각 챔버(350)가 결합된 상태에서 냉각 챔버(350)의 플랜지(352)에는 냉각 챔버(350)보다는 직경이 크고 포집 유닛 커버(310)의 직경 보다는 작은 직경을 갖는 포집 챔버(390)가 설치된다.

이와 같이 냉각 챔버(350)의 플랜지(352)에 설치된 포집 챔버(390)의 하단부에는 냉각 챔버(350)의 하단부를 통하여 배출된 폴리머를 수거하기 위한 고깔 형상의 리테이너(392)가 용접 등의 방법에 의하여 포집챔버(390)에 설치된다.

리테이너(392)의 중앙에는 소정 직경을 갖는 관통공이 형성되고, 관통공에는 곧바로 제 1 폴리머 수거관(394)이 연통되거나 제 1 폴리머 수거관(394)과 리테이너(392)를 연결시키기 위한 연결 배관(396)이 개재 설치된다.

본 고안에서는 일실시예로 제 1 폴리머 수거관(394)이 리테이너(392)로부터 분리 가능하도록 연결 배관(396)이 제 1 폴리머 수거관(394)과 리테이너(392) 사이에 개재되어 연통된다.

한편, 냉각 챔버(350)의 하단부에 형성된 플랜지(354)에는 냉각 챔버(350)의 내측면과 포집 챔버(390)의 내측면에 피착된 폴리머를 제거하기 위하여 스크래이퍼 유닛(370)이 설치된다.

스크래이퍼 유닛(370)은 1 스크래이퍼 유닛 몸체(371), 제 2 스크래이퍼 유닛 몸체(372), 평기어 유닛(373) 및 제 1, 제 2 스크래이퍼(374,375), 평기어 구동 유닛(376)으로 구성된다.

보다 구체적으로, 제 1 스크래이퍼 유닛 몸체(371)는 냉각 챔버(350)의 하단 직경과 동일하며 냉각 챔버(350)의 하단에 형성된 플랜지(354)와 결합되도록 플랜지(371a)가 형성된다.

이와 같이 형성된 제 1 스크래이퍼 유닛 몸체(371)의 외주면에는 외주면을 따라서 링 형상으로 돌출된 돌출부(371b)가 형성되고 돌출부(371b)의 외주면에는 수나사부(371c)가 형성된다.

이와 같이 형성된 제 1 스크래이퍼 유닛 몸체(371)가 냉각 챔버(350)의 하단에 결합된 후, 수나사부(371c)에는 링 형상으로 내주면에 암나사부가 형성된 로크 너트(371d)가 끼워진다.

제 1 스크래이퍼 유닛 몸체(371)의 외주면에는 원통형상으로 외주면 중간 부분에 평기어(373a)가 형성된 평기어 유닛(373)이 삽입된 후, 로크 너트(371d)에 밀착된다.

평기어 유닛(373)이 제 1 스크래이퍼 유닛 몸체(371)로부터 이탈되지 않토록 제 1 스크래이퍼 유닛 몸체(371)의 단부에는 제 2 스크래이퍼 유닛 몸체(372)가 설치된다.

제 2 스크래이퍼 유닛 몸체(372)는 제 1 스크래이퍼 유닛 몸체(371)와 동일한 직경을 갖고, 하단 외주면을 따라서 링 형상으로 돌출된 돌출부(372a)가 형성되며 돌출부(372a)의 외주면에 수나사부(372c)가 형성된 형상이다.

이때, 수나사부(372c)에는 암나사부가 형성된 로크 너트(372d)가 체결되고, 로크 너트(372d)까지 설치된 제 2 스크래이퍼 유닛 몸체(372)의 단부는 제 1 스크래이퍼 유닛 몸체(371)의 단부에 결합되어, 앞서 언급한 평기어 유닛(373)은 두 개의 로크 너트(371d,372d)의 사이에서 회전 가능하게 지지된다.

한편, 평기어 유닛(373)을 구동시키기 위해서 평기어 유닛(373)에는 평기어 구동 유닛(376)이 설치되는데, 평기어 구동 유닛(376)은 평기어 유닛(373)의 평기어(373a)와 치차결합되는 구동 평기어(376a), 구동 평기어(376a)를 회전시키도록 리테이너(392)를 관통한 회전축(376b)을 갖는 모터(376c)로 구성된다.

이와 같이 평기어 구동 유닛(376)에 의하여 소정 속도로 회전되는 평기어(373a)에는 두 개의 스크래이퍼(374,375)가 설치된다.

그 중 하나의 스크래이퍼(374)는 평기어(373)의 상면에 형성되어 포집챔버(390)의 내벽을 긁는 제 1 스크래이퍼이고, 나머지 하나의 스크래이퍼(375)는 평기어(373)의 하면에 설치되어 평기어(373)와 함께 회전하도록 설치된 짧은 원통 형상의 축 서포트(377)의 중심에 설치되어 냉각 챔버(350) 내부에 위치하는 축(377a)에 설치되어 냉각 챔버(350)의 내벽을 긁어 폴리머를 제거하는 제 2 스크래이퍼이다.

이와 같이 형성된 제 1 스크래이퍼(374), 제 2 스크래이퍼(375)가 스크래이퍼 유닛(370)에 의하여 회전하면서 포집 챔버(390) 내벽, 냉각 챔버(350) 내벽을 긁음에 따라서 포집챔버(390), 냉각 챔버(350)에 피착된 다량의 폴리머는 제 1 폴리머 수거관(394)으로 떨어진다.

이때, 제 1 폴리머 수거관(394)이 다량의 폴리머에 의하여 막히더라도 폐가스처리공정이 중단되지 않고 지속되도록 하기 위해서 포집 챔버(390)의 외주면에는 폴리머를 우회(by-pass) 배출시키는 역할을 하는 적어도 1개 이상의 제 2 폴리머 수거관(398)의 일측 단부가 포집 챔버(390)의 외주면에 형성된 연결 배관(398a)에 의하여 연통되고, 제 2 폴리머 수거관(398)의 타측 단부는 제 1 폴리머 수거관(394)의 소정 위치에 연통된다.

이로써, 스크래이퍼 유닛(370)에 의하여 제거된 폴리머에 의하여 제 1 폴리머 수거관(394)이 막히더라도 폴리머는 제 2 폴리머 수거관(398)을 통해 폐기물 수거통(500)으로 수거될 수 있음으로, 공정은 중단되지 않고 계속 진행될 수 있다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 폐가스를 처리하는 과정에서 발생한 부산물인 폴리머에 의하여 폴리머 수거관이 막히더라도 폐가스 처리공정이 중단되지 않고 계속 진행되도록 하며, 폐가스처리장치의 클리닝 주기를 증대시키는 효과가 있다.

Claims

폐가스, 공기, 불활성가스를 혼합하여 혼합기를 형성시키는 매니폴더;

상기 혼합기를 공급받아 소정 온도로 가열하여 산화시키는 가열챔버;

상기 혼합기가 상기 가열 챔버에서 산화되면서 생성된 폴리머가 피착되는 냉각 챔버, 상기 냉각 챔버를 밀봉하는 포집 챔버 및 상기 냉각 챔버와 상기 포집 챔버에 피착된 폴리머를 제거하는 스크래이퍼 유닛을 포함하는 포집 유닛과;

상기 포집 유닛과 폴리머 수거관에 의하여 연통된 폐기물 수거통을 포함하며,

상기 포집 챔버에 일측 단부가 연통되고, 상기 폴리머 수거관에 타측 단부가 연통되어 상기 폴리머 수거관이 막히더라도 공정이 중지되지 않토록 적어도 1 개 이상의 폴리머 수거용 바이 패스(by pass) 배관을 포함하는 폐가스처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 폴리머 수거용 바이 패스관과 상기 포집 챔버는 연결 배관에 의하여 연통되는 것을 특징으로 하는 폐가스처리장치.