KR200375942Y1 - 소화헤드가 일체화된 청정실용 필터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 및 엘시디(LCD), 피디피(PDP) 공장 등 소화설비를 갖추고 있지 않는 청정실에서 천정구조를 해체하지 않은 상태로 이미 설치되어 있는 청정실용 필터를 스프링클러 소화헤드가 부착되어 있는 필터로 교체함으로써 소화설비를 갖출 수 있도록 하는 고안품에 관한 것으로써, 상기 소화헤드가 설치될 수 있도록 상기 필터의 중앙에 고정장소를 제공하는 몰드바와, 상기 몰드바에 의하여 일정거리 이격되어 분리되어 있는 좌우 한 쌍의 에어 필터와, 상기 에어필터를 지지하는 외곽프레임과, 상기 몰드바에 고정되어 청정실 내부 화재시 자동으로 물을 분사할 수 있는 스프링쿨러 소화헤드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 이와 같은 구성에 의하여 천정을 해체 후 재시공해야 하는 별도의 소화설비 공사를 시행하지 않고도 소화헤드가 설치된 필터의 간단한 교체만으로 청정실에서 소화설비를 갖출 수 있게 되어 공사비를 대폭 절감할 수 있을 뿐 아니라 공사기간 중 청정실 운영이 가능하여 소화설비 공사로 인한 매출감소를 최소화할 수 있는 효과를 가진다.

Description

소화헤드가 일체화된 청정실용 필터 { Clean room filter combined with sprinkler for clean room use }

일반적으로 반도체 및 엘시디(LCD), 피디피(PDP) 등의 제조 작업은 전자 회로의 구조 소자가 서브마이크론 크기의 치수를 특징으로 하고, 그러한 전자 회로는 단 하나의 먼지 입자가 존재하여도 작동하지 않을 수 있기 때문에 반도체 제조 공정의 단계는 이러한 먼지 입자가 전혀 없는 고도의 청정을 요구하는 청정실(clean room)의 영역 내에서 수행하여야 한다. 그런데, 기존 반도체 공장 등이 설립될 당시의 소화설비, 특히 소화헤드의 기술수준은 반도체 공장에서 이를 도입할 수 있을 만큼 정밀한 수준이 아니어서 항상 누수로 인한 수증기 내의 미립자에 의한 청정실 오염의 위험이 상존하고 있었으며 이로 인하여 소화설비를 설치하지 않아도 되는 특례조항을 적용 받은 바 있다.

그러나 반도체 및 엘시디(LCD), 피디피(PDP) 등의 제조 공정에는 실란(SiH4), 포스핀(PH3)와 같이 공기에 누출되면 즉시 발화하는 가스를 대량으로 저장·사용하고 있고 인화점이 낮은 이소프로필알콜(ISOPROPYL ALCOHOL) 등과 같은 위험물을 다량으로 사용하고 있을 뿐 아니라 최근 웨이퍼세척기 전기과열로 인한 반도체 공장 화재사고 등도 발생하였기 때문에, 고가의 첨단장비를 갖추고 있어 일정 면적에 고액의 자산이 집적되어 있는 청정실이 소화설비 미비로 인하여 작은 화재에도 대형 피해가 발생할 위험이 항상 내재되어 있으며, 이와 같은 위험요소로 인하여 년간 막대한 화재보험료를 납부해야 하거나 청정실 내부에 자동 스프링클러 장치 등 소화설비를 갖추지 않을 경우 재보험 인수를 중단하는 사례도 나타나고 있다.

한편, 최근에는 스프링쿨러 소화헤드와 관련된 기술의 발전 및 신뢰성 향상으로 누수로 인한 피해가 극히 제한적이며 설령 누수 피해가 발생하더라도 피해 규모가 극히 미미한 것이라는 인식이 확산됨에 따라, 반도체 및 엘시디(LCD), 피디피(PDP) 등의 제조를 위한 청정실 소화설비의 특례 조항제도가 소방법 개정으로 삭제되어 전자업종의 모든 청정실에서도 자동 스프링클러 소화설비를 갖추도록 규정하고 있다.

이러한 상황변화에 따라 기존의 청정실을 보유한 반도체 공장 등은 청정실에 자동 스프링클러 시스템을 갖출 수 있도록 소화설비 보강공사를 추진하고 있으며, 이를 위해서는 천정에 대형 필터 시스템을 갖추고 있는 공장 특성상 필터를 지지하는 프레임에 소화헤드를 설치하기 위한 천공작업을 진행한 후 스프링클러 소화헤드를 설치하거나, 또는 필터와 필터를 지지하는 프레임으로 이루어진 천정 필터시스템 전체를 해체하여 스프링클러 소화헤드가 설치된 필터 지지 프레임으로 교체한 뒤 필터를 다시 설치하는 방안 등이 검토되고 있다.

그러나 천정 구조를 그대로 둔 채 직접 상기 필터 지지 프레임을 천공하여 소화헤드를 설치하는 방법은 소음 및 분진이 심각하게 발생하여 청정실을 오염시킬 우려가 있어 공사 수행에 많은 위험성을 내포하고 있으며, 상기 필터시스템 전체를 해체하여 스프링쿨러 소화헤드가 설치된 필터 지지 프레임으로 교체한 뒤 필터를 다시 설치하는 방안에 대해서는 천정의 필터시스템 뿐 아니라 조명을 위한 전선배관 및 기타 천정에 설치되어 있는 모든 설비장치와의 간섭 때문에 천정 전체를 전량 재시공하는 결과와 동일하여 막대한 교체 비용과 시간이 소요됨과 동시에 공사기간 중 청정실을 운영할 수 없게 되어 해당 기업의 매출에 큰 영향을 줄 수 있게 되며 기간산업 특성상 국가경제로까지 큰 영향을 미칠 수 있을 뿐 아니라 생산차질에 의한 공급지연으로 대외신인도 제고에 커다란 문제를 야기시킬 수 있는 위험성을 내포하고 있다. 더욱이 시공 중 청정실 내 값비싼 보유 장비에 피해를 줄 수 있는 등 예상치 못한 문제에 봉착하여 공사완료가 지연될 경우 그 피해는 상상을 초월할 정도로 커질 수 있기 때문에 이러한 방법으로의 시공에는 많은 문제점을 내포하고 있다고 할 수 있다.

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따라서 본 고안은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 자동 스프링클러 소화설비를 갖추고 있지 않는 청정실에서 몰드바를 직접 타공하거나 천정의 필터시스템 및 상기 필터시스템을 지지하고 있는 구조물들을 해체하지 않고 청정실 운영에 큰 영향을 주지 않도록 하면서 소화헤드가 설치되어 있지 않은 청정실용 필터를 소화헤드가 일체화된 필터로 교체함으로써 소화설비를 갖출 수 있는 방법 및 그 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 소화헤드가 설치될 수 있도록 상기 필터의 중앙에 고정장소를 제공하는 몰드바와, 상기 몰드바에 의하여 일정거리 이격되어 분리되어 있는 좌우 한 쌍의 에어 필터와, 상기 에어필터를 지지하는 외곽프레임과, 상기 몰드바에 고정되어 청정실 내부 화재시 자동으로 물을 분사할 수 있는 스프링쿨러 소화헤드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 상기 소화헤드가 설치된 필터에 대한 실시 예를 개략적으로 도시한 구성도이며 도 2는 이의 조립을 위한 분리도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 먼저 본 고안의 실시 예에 따른 필터(10)는 청정실용 일반 필터와는 달리 중앙에 소화헤드(11)가 설치되고 고정될 장소을 제공하기 위하여 양쪽으로 일정거리 이격되어 분리된 형태의 에어필터(12)와 그 중앙에 상기 분리된 거리만큼의 두께를 가진 몰드바(13)가 수직으로 설치된다. 상기 몰드바(13)는 상기 필터(10)의 외곽프레임(14)과 틈새가 없도록 일체화 되어 있고 그 중앙에는 상기 소화헤드(11)가 설치될 구멍(15)이 마련된다. 먼저 중앙에 상기 소화헤드(11)를 고정하기 위한 지지프레임으로 사용될 상기 몰드바(13)와 상기 외곽프레임(14)의 조립이 완료되면 이의 틈새를 용접 등으로 처리하여 기밀을 유지한 다음 상기 몰드바(13)에 의하여 양쪽으로 분리된 공간에 상기 필터(12)를 각각 설치한다. 그리고 기밀유지를 위하여 오링(16)을 소화헤드의 오링홈(17)에 장착하여 상기 몰드바(13)의 상부 구멍(15)에 수직으로 삽입한 후 소화헤드에 부착되어 있는 고정용 지그(18)를 볼트(19)에 의해 고정하면 상기 소화헤드(11)는 상기 필터(10)에 고정되며 상기 소화헤드가 설치된 필터(10)의 구성이 완료된다.

도 3은 상기 소화헤드(30)가 상기 몰드바(31)에 장착된 형상을 단면도시한 것이다. 천정 구조에 가해지는 하중을 최소화하기 위하여 통상적으로 알루미늄과 같은 가벼운 재질로 제작되는 상기 몰드바(31)는 도시된 바와 같이 내부가 비어 있지만 상부 또는 측면에서 가해지는 하중을 견디기 위하여 양쪽 벽면을 가로지르는 총 4개의 수평 격벽(311, 312, 313, 314)이 제공된다. 이중 기밀유지를 위하여 상기 소화헤드(30)에 부착된 상기 오링(32)과 접점을 이루는 곳은 상부로부터 두 번째의 수평격벽(312)으로서 상기 두 번째 수평격벽(312)의 상부 모서리와 상기 오링(32)의 하부가 서로 맞닿음으로써 외부공기의 유입이 차단된다. 또한, 상기 오링(32)이 끼워진 채로 소화헤드를 삽입하기 위하여 상기 몰드바(31)의 상기 첫번째 수평 격벽(311)에 뚫려진 상기 소화헤드용 구멍의 크기는 적어도 상기 소화헤드(30)의 지름에 상기 오링(32)의 두께를 더한 만큼의 크기 보다 약간 더 커야 하며 상기 상부로부터 두 번째(312), 세 번째(313) 및 네 번째 수평 격벽(314)에 뚫려진 상기 소화헤드용 구멍의 크기는 상기 소화헤드(30)의 지름크기보다 약간 커야 한다. 상기 소화헤드(30)가 몸체에 부착된 지그(33)의 볼트(34) 조임에 의해 상기 몰드바(31)에 고정되면 상기 오링(32)과 상기 두 번째 수평격벽(312)과의 밀착으로 인하여 상기 몰드바(31)와 상기 소화헤드(30)와의 틈이 없어지며 기밀이 유지되는데 이를 보완하기 위하여 상기 첫번째 수평격벽(311)과 상기 두 번째 수평격벽(312)의 빈 공간에는 겔(GEL)(35)을 주입하여 외부 공기의 유입을 추가적으로 차단한다.

도 4는 본 고안에 사용될 소화헤드(40)의 단면의 형상을 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 상기 소화헤드(40)는 하나의 소화헤드 몸체(41)와, 하나의 오링(42)과, 하나의 오링홈(43)과, 하나의 지그(44)로 구성된다.

도 3과 도 4를 참조하면 본 고안에 사용될 상기 소화헤드(40)는 기존의 소화헤드의 오링용 홈이 몰드바의 수평격벽과 일치하지 않아 외부공기가 유입될 가능성이 있다는 점에 착안하여 상기 오링(41)용 홈(42)이 전술한 바와 같이 상기 몰드바(31)의 상기 두번째 수평격벽(312)의 상부 모서리에 일치시키도록 홈 구조를 가짐으로써 기밀유지를 위한 수단을 제공하며 상기 첫번째 수평격벽(311)의 상부에 상기 소화헤드(30)가 고정될 수 있도록 고정용 지그(33)를 상기 소화헤드(30)의 몸체에 일체화 하고 있다, 상기 고정용 지그(43)는 상기 오링(41)이 상기 두번째 수평격벽(312)과 단단히 밀착될 수 있도록 볼트 조임에 의해 고정되는 것이 바람직하며 이를 위하여 상기 몰드바(31)의 상기 첫번째 수평격벽(311)과 이와 결합되는 상기 지그(43)의 몸체에는 적당한 크기의 볼트 구멍을 가진다.

이와 같이 본 고안의 실시예에 따른 필터의 구성요소에 의해 교체될 필터는 필터 중앙에 필터의 외곽프레임과 일체화되는 몰드바에 이용하여 소화헤드를 고정할 수 있는 수단을 구비하게 된다.

도 5는 필터 교체시 발생할 수 있는 외부 공기의 유입을 차단하기 위한 밀폐창(50)의 실시예를 도시한 참고도이다. 도시된 바와 같이 상기 밀폐창(50)은 외곽프레임(51)과, 청정실 내부 즉, 천정 하부에서 천정 필터시스템 상부의 작업상황을 인지할 수 있도록 하는 투명 판넬(52)과, 상기 투명 판넬(52)을 지지하는 중앙프레임(53)과, 필터 교체시 소화헤드가 돌출되는 공간을 확보하기 위한 홀컵(HOLE CUP)(54)과, 상기 밀폐창(50)의 부착 및 탈착이 용이하도록 마련된 손잡이(55)와, 상기 외곽프레임(51)의 바깥쪽 홈을 이용하여 필터 교체시 외부 공기의 유입을 차단하는 튜브(56)와 상기 튜브(56)에 압축공기를 주입할 수 있도록 고안된 공기주입구(57)로 구성되어 있다.

도 5의 실시 예에 따라, 상기 소화헤드가 일체화 된 필터(10) 교체시 외부공기의 유입을 차단하기 위하여 상기 필터 지지 프레임(110)의 하부에 상기 밀폐창(50)을 설치한 후 상기 튜브(56)에 압축공기를 주입하면 청정실이 상기 밀폐창(50)에 의하여 밀폐되므로 상기 밀폐창(50) 상부에 위치한 필터 교환이 가능해지며 기존 설치되어 있는 필터를 상기 소화헤드가 일체화된 필터(10)로 교체할 수 있다. 이때, 상기 소화헤드가 일체화된 필터(10)의 하방 돌출된 상기 소화헤드 부분(36)이 상기 밀폐창(50)의 상기 홀컵(54)의 내부에 위치하게 되므로 필터 교체시 상기 소화헤드의 하방 돌출 부분(36)과 밀폐창과의 간섭이 발생하지 않아 필터 교체가 가능해지게 된다.

상기의 설명에 의한 실시예는 본 고안의 기술 사상을 이탈하지 않은 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다. 따라서, 본 고안의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

이상에서 본 바와 같이 본 고안은 청정실용 필터와 소화헤드가 일체화 되어 있어 소화설비를 구비하지 않은 청정실에서 천정 필터시스템 및 필터 지지프레임을 해체하지 않고도 간단히 필터 교체만으로 빠른 시간 내에 스프링클러 소화설비를 설치할 수 있게 되어 소화설비를 갖추지 못함으로 인해 발생할 수 있는 화재보험료 등 제 비용 및 천정 해체 공사로 인해 발생할 수 있는 모든 시간과 비용을 획기적으로 절감할 수 있게 되는 것이다. 또한, 본 고안장치를 이용하여 시공할 경우 대부분의 작업이 천정 필터시스템 상부에서 이루어지는 만큼 청정실 내부에 설치되어 있는 고가의 장비 또는 조명과 여타 설비 장치와의 간섭을 전혀 고려하지 않고도 시공할 수 있기 때문에 공사기간 중 청정실의 계속 운영이 가능하여 소화설비 보강공사로 인해 제품 생산에 차질이 발생하는 것을 막을 수 있어 회사 매출 및 대외 신인도 하락을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 소화헤드가 설치된 필터의 사시도

도 2는 본 고안에 따른 소화헤드가 설치될 필터의 분리사시도

도 3는 본 고안에 따른 소화헤드가 장착된 형상을 나타내는 몰드바 단면도

도 4는 본 고안에 사용될 스프링쿨러 소화헤드의 형상을 나타내는 단면도

도 5는 본 고안에 따른 소화헤드가 일체화된 필터교체를 위한 하부 밀폐창의 실시예를 나타내는 사시도

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도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 필터 11 : 소화헤드

12 : 에어필터 13 : 몰드바

14 : 외곽프레임 15 : 소화헤드 구멍

16 : 오링 17 : 오링 홈

18 : 고정용 지그 19 : 볼트

Claims (8)

1. 청정실의 천정 상부에 위치하며 청정실 내부로 유입되는 공기 중의 불순물을 걸러 주는 좌우 한 쌍의 에어필터와, 상기 에어필터를 둘러싼 형태로 에어필터를 지지하는 외곽프레임과, 상기 외곽프레임의 중앙부에 소화장치가 설치될 수 있도록 고정장소를 제공하는 몰드바와, 상기 몰드바에 고정되어 청정실 내부 화재시 자동으로 물을 분사할 수 있는 스프링쿨러 소화헤드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 소화헤드가 일체화 된 청정실용 필터에 있어서.

   상기 스프링클러 소화헤드는 공기의 유입을 차단하기 위하여 하나의 오링과 상기 오링이 고정될 수 있는 홈 구조와, 상기 몰드바에 고정할 수 있도록 고정장소를 제공하는 한 쌍의 지그와, 고정수단인 한 쌍의 볼트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소화헤드가 일체화 된 청정실용 필터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 에어필터가 상기 몰드바의 두께만큼 양쪽으로 분리된 것을 특징으로 하는 소화헤드가 일체화 된 청정실용 필터.
3. 제 1항에 있어서, 상기 소화헤드의 상기 오링홈은 상기 몰드바의 네 개의 수평 격벽중 두 번째 수평 격벽의 상부 모서리의 높이와 동일한 높이에 위치하는 것을 특징으로 하는 소화헤드가 일체화 된 청정실용 필터.
4. 제 1항에 있어서, 상기 소화헤드는 상기 몰드바와의 고정수단을 제공하기 위하며 상기 몰드바의 첫번째 수평격벽의 상면 높이에 고정용 지그의 하면이 일치하는 것을 특징으로 하는 소화헤드가 일체화 된 청정실용 필터.
5. 제 1항에 있어서, 상기 몰드바의 상기 첫번째 수평 격벽과 상기 두 번째 수평 격벽의 사이 공간은 기밀유지를 보완하기 위하여 상기 겔로 채우는 것을 특징으로 하는 소화헤드가 일체화 된 청정실용 필터.
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