KR200438683Y1 - Contamination removal system at gas for Semiconductor clean rooms - Google Patents

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KR200438683Y1
KR200438683Y1 KR2020070007080U KR20070007080U KR200438683Y1 KR 200438683 Y1 KR200438683 Y1 KR 200438683Y1 KR 2020070007080 U KR2020070007080 U KR 2020070007080U KR 20070007080 U KR20070007080 U KR 20070007080U KR 200438683 Y1 KR200438683 Y1 KR 200438683Y1
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황광호
손승우
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주식회사 성림피에스
황광호
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Abstract

본 고안은 반도체 클린룸용 가스상 오염물 제거장치에 있어서, 덕트에 설치되는 가열가습부; 덕트에 설치되는 에어와셔; 상기 가열가습부와 에어와셔 사이에 설치되는 냉각부를 포함하되, 상기 가열가습부는 상기 덕트에 유입되는 공기의 상류측에 위치하며, 상기 에어와셔는 상기 덕트에 유입되는 공기의 하류측에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 에어와셔 전단에 가열가습부와 냉각부를 설치하여 가스상의 오염물질의 제거효율을 높일 수 있는 이점이 있다.

Figure R2020070007080

가스, 클린룸

The present invention is a gaseous contaminant removal device for a semiconductor clean room, heating humidification unit installed in the duct; Air washers installed in the duct; And a cooling unit installed between the heating humidifying unit and the air washer, wherein the heating humidifying unit is located upstream of the air flowing into the duct, and the air washer is located downstream of the air flowing into the duct. It features.

There is an advantage to increase the efficiency of removing gaseous contaminants by installing a heating humidification unit and a cooling unit in front of the air washer.

Figure R2020070007080

Gas, Clean Room

Description

반도체 클린룸용 가스상 오염물 제거장치 {Contamination removal system at gas for Semiconductor clean rooms}Contamination removal system at gas for Semiconductor clean rooms}

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 수증기 응축식 가스상 오염물 제거장치의 개략도.1 is a schematic view of a steam condensation type gaseous contaminant removing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도2 는 본 고안에 사용되는 고효율 가스제거 실험장치의 계략도.Figure 2 is a schematic diagram of a high efficiency degassing experimental apparatus used in the present invention.

도3 은 본 고안에 사용되는 고효율 가스제거 실험장치의 비교대상 장치의 계략도.Figure 3 is a schematic diagram of the comparison target device of the high efficiency degassing experimental apparatus used in the present invention.

도 4는 실험 1에 따른 직접접촉열교환기의 분사온도를 60℃로 공급 하였을 경우의 공기 상태량을 나타낸 그래프.Figure 4 is a graph showing the air amount when the injection temperature of the direct contact heat exchanger according to Experiment 1 at 60 ℃.

도 5는 실험 1에 따른 온도변화에 따른 암모니아의 제거효율을 나타낸 그래프.5 is a graph showing the removal efficiency of ammonia according to the temperature change according to Experiment 1.

도 6은 실험 1에 따른 이산화황의 제거효율을 나타낸 그래프.6 is a graph showing the removal efficiency of sulfur dioxide according to Experiment 1.

도 7 내지 9는 실험 1에 따른 에어와셔 단독, 냉각코일, 그리고 온수 접촉 열교환기에 대한 실험조건에 따른 암모니아와 이산화황가스의 제거 효율를 나타낸 그래프.7 to 9 are graphs showing the removal efficiency of ammonia and sulfur dioxide gas according to experimental conditions for the air washer alone, the cooling coil, and the hot water contact heat exchanger according to Experiment 1.

도 10은 실험 2에 따른 직접접촉열교환기의 분사온도를 60℃로 공급 하였을 경우의 공기 상태량를 나타낸 그래프.10 is a graph showing the air amount when the injection temperature of the direct contact heat exchanger according to Experiment 2 at 60 ℃.

도 11 및 12는 실험 2에 따른 에어와셔 단독, 냉각코일, 그리고 온수 접촉 열교환기에 대한 실험조건에 따른 암모니아와 이산화황가스의 제거 효율을 나타낸 그래프.11 and 12 are graphs showing the removal efficiency of ammonia and sulfur dioxide gas according to experimental conditions for the air washer alone, the cooling coil, and the hot water contact heat exchanger according to Experiment 2.

도 13은 실험 3에 따른 에어와셔부의 물 분무 온도를 5℃에서 35℃까지 5℃ 간격으로 물 분무를 하였을 경우 일정한 외기의 온도,습도(16℃, 35%)에서 에어와셔 통과 후의 급기(SA)의 온도와 습도를 나타낸 그래프.FIG. 13 shows the air supply after passing the air washer at a constant temperature and humidity (16 ° C., 35%) of air when the water spraying temperature of the air washer unit was sprayed at 5 ° C. from 5 ° C. to 35 ° C. according to Experiment 3 ) Graph showing temperature and humidity.

도 14은 실험 3에 따른 물 분무 온도 변화에 따른 암모니아 가스제거 효율을 나타낸 그래프.14 is a graph showing the ammonia degassing efficiency according to the water spray temperature change according to Experiment 3.

도 15은 실험 3에 따른 온수접촉열교환기의 분사온도를 40℃, 50℃, 60℃로 공급하였을 경우의 급기 상태의 공기 상태량를 나타낸 그래프.15 is a graph showing the state of air in the air supply state when the injection temperature of the hot water contact heat exchanger according to Experiment 3 is supplied at 40 ° C, 50 ° C, and 60 ° C.

도 16는 실험 3에 따른 온도변화에 따른 암모니아와 이산화황의 제거효율을 나타낸 그래프.16 is a graph showing the removal efficiency of ammonia and sulfur dioxide according to the temperature change according to Experiment 3.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

100: 덕트 110: 유량계100: duct 110: flow meter

120: 펌프 130: 집수통120: pump 130: sump

140: 드레인장치 150: 투시창140: drain device 150: viewing window

160: 컨트롤박스 200: 가열가습부160: control box 200: heating humidifier

210: 온수공급관 220: 온수 수조210: hot water supply pipe 220: hot water tank

300: 냉각부 310: 냉각수관300: cooling unit 310: cooling water pipe

400: 에어와셔 410: 액체공급관400: air washer 410: liquid supply pipe

420: 냉각 수조 500: 배제기420: cooling tank 500: excluder

600: 팬600: fan

본 고안은 반도체 클린룸용 가스상 오염물 제거장치에 있어서, 덕트에 설치되는 가열가습부; 덕트에 설치되는 에어와셔; 상기 가열가습부와 에어와셔 사이에 설치되는 냉각부를 포함하되, 상기 가열가습부는 상기 덕트에 유입되는 공기의 상류측에 위치하며, 상기 에어와셔는 상기 덕트에 유입되는 공기의 하류측에 위치하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a gaseous contaminant removal device for a semiconductor clean room, heating humidification unit installed in the duct; Air washers installed in the duct; And a cooling unit installed between the heating humidifying unit and the air washer, wherein the heating humidifying unit is located upstream of the air flowing into the duct, and the air washer is located downstream of the air flowing into the duct. It features.

최근 반도체 공장, 바이오 테크놀러지 분야 등의 클린룸 시스템에서는 공기중의 가스상 오염물(SOx, NOx, 암모니아, 유기물)에 의한 영향으로 제품의 Yield가 저하되는 것을 방지하기 위해 케미컬 필터와 에어와셔(air washer)를 공조 계통에 장착해 운전하고 있다. Recently, in clean room systems such as semiconductor factories and biotechnology sectors, chemical filters and air washers are used to prevent the yield of products from being degraded due to the effects of airborne gaseous contaminants (SOx, NOx, ammonia, organic matter). Is operating in the air conditioning system.

환경의 변화에 따른 오염상 물질의 농도가 향상되고 있으며 기술개발에 있어서 세밀하고 고도화 될수록 고청정의 작업 상태를 요구하게 됨에 따라 그 필요성이 절실히 대두되고 있다.Concentrations of pollutants are increasing due to changes in the environment, and the necessity of them is urgently required as the finer and more advanced the technology development, the higher the clean working condition is required.

특히 외기처리 공조기(이후 외조기)에는 에어와셔를 설치해 외기의 케미컬 가스오염물을 제거하는 시스템이 고안되어 지금까지 다수의 연구 결과들이 보고되 고 있다. In particular, the air treatment air conditioner (hereinafter referred to as the external air conditioner) has been devised to remove chemical gas contaminants from the outside air by installing an air washer, and many studies have been reported so far.

최근 반도체 및 액정 패널 제조용 클린룸에서는 높은 수준의 청정화 요구가 높아지고 있으며 입자상 오염물질뿐만 아니라 저농도의 가스상 오염 물질의 제거도 요구되고 있다. Recently, in the clean room for semiconductor and liquid crystal panel manufacturing, the demand for high level of cleaning is increasing and the removal of low concentration of gaseous contaminants as well as particulate contaminants is required.

이러한 국면에 대해 외조 공조기(외조기)로 도입되는 외기 중의 화학오염 물질의 제거를 위하여 외기의 전처리로서 종래의 가습수단으로 사용되어온 에어와셔가 주목받고 있어 chemical filter의 대체용 공기정화시스템 내지는 케미컬 필터의 장기 수명연장 등의 해결책으로 대두되었다.In order to remove the chemical pollutants in the outside air introduced into the external air conditioner (outside air), the air washer that has been used as a conventional humidification means as a pretreatment of the outside air is attracting attention. It has emerged as a solution to prolong the long life of the company.

하지만, 클린룸에 도입되는 외기(outdoor air)의 처리는 계절변화에 따른 에어와셔 입구에서의 온습도의 변화 등에 민감하게 반응하고 에어와셔의 화학오염물질 제거효율이 계속 변화될 가능성이 있어 신뢰성 저하를 초래하는 문제점이 있다.However, the treatment of outdoor air introduced into a clean room is sensitive to changes in temperature and humidity at the air washer inlet due to seasonal changes, and the efficiency of removing chemical pollutants in the air washer may change continuously. There is a problem that results.

본 고안은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 외기처리 수단으로 에어와셔(air washer)를 설치하여 반도체나 전자제품 제조용 클린룸에서 문제가 되고 있는 가스상의 오염물질을 효과적으로 제거하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the purpose of the present invention is to install an air washer as an outside air treatment means to effectively remove gaseous contaminants that are a problem in a clean room for semiconductor or electronic product manufacturing. have.

또한, 클린룸에 도입되는 외기 속의 화학오염물질에 대한 제거율을 1년 내내 안정으로 유지하는 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the object of the present invention is to provide a system that maintains a stable removal rate for chemical pollutants in the outside air introduced into the clean room all year round.

또한, 공기정화시스템의 고효율을 위한 모듈화된 기본 패턴구조를 갖는 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.It is also an object of the present invention to provide a system having a modular basic pattern structure for high efficiency of the air purification system.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 반도체 클린룸용 가스상 오염물 제거장치에 있어서, 덕트에 설치되는 가열가습부; 덕트에 설치되는 에어와셔; 상기 가열가습부와 에어와셔 사이에 설치되는 냉각부를 포함하되, 상기 가열가습부는 상기 덕트에 유입되는 공기의 상류측에 위치하며, 상기 에어와셔는 상기 덕트에 유입되는 공기의 하류측에 위치하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a gaseous contaminant removal device for a semiconductor clean room, heating humidifier installed in the duct; Air washers installed in the duct; And a cooling unit installed between the heating humidifying unit and the air washer, wherein the heating humidifying unit is located upstream of the air flowing into the duct, and the air washer is located downstream of the air flowing into the duct. It features.

이하, 본 고안의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention in detail as follows.

참고적으로, 이하에서 설명될 본 고안의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.For reference, among the configurations of the present invention to be described below, the same configuration as the prior art will be referred to the above-described prior art, and a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 수증기 응축식 가스상 오염물 제거장치의 개략도.1 is a schematic view of a steam condensation type gaseous contaminant removing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도2 는 본 고안에 사용되는 고효율 가스제거 실험장치의 계략도.Figure 2 is a schematic diagram of a high efficiency degassing experimental apparatus used in the present invention.

도3 은 본 고안에 사용되는 고효율 가스제거 실험장치의 비교대상 장치의 계략도.Figure 3 is a schematic diagram of the comparison target device of the high efficiency degassing experimental apparatus used in the present invention.

도 4는 실험 1에 따른 직접접촉열교환기의 분사온도를 60℃로 공급 하였을 경우의 공기 상태량을 나타낸 그래프.Figure 4 is a graph showing the air amount when the injection temperature of the direct contact heat exchanger according to Experiment 1 at 60 ℃.

도 5는 실험 1에 따른 온도변화에 따른 암모니아의 제거효율을 나타낸 그래프.5 is a graph showing the removal efficiency of ammonia according to the temperature change according to Experiment 1.

도 6은 실험 1에 따른 이산화황의 제거효율을 나타낸 그래프.6 is a graph showing the removal efficiency of sulfur dioxide according to Experiment 1.

도 7 내지 9는 실험 1에 따른 에어와셔 단독, 냉각코일, 그리고 온수 접촉 열교환기에 대한 실험조건에 따른 암모니아와 이산화황가스의 제거 효율를 나타낸 그래프.7 to 9 are graphs showing the removal efficiency of ammonia and sulfur dioxide gas according to experimental conditions for the air washer alone, the cooling coil, and the hot water contact heat exchanger according to Experiment 1.

도 10은 실험 2에 따른 직접접촉열교환기의 분사온도를 60℃로 공급 하였을 경우의 공기 상태량를 나타낸 그래프.10 is a graph showing the air amount when the injection temperature of the direct contact heat exchanger according to Experiment 2 at 60 ℃.

도 11 및 12는 실험 2에 따른 에어와셔 단독, 냉각코일, 그리고 온수 접촉 열교환기에 대한 실험조건에 따른 암모니아와 이산화황가스의 제거 효율을 나타낸 그래프.11 and 12 are graphs showing the removal efficiency of ammonia and sulfur dioxide gas according to experimental conditions for the air washer alone, the cooling coil, and the hot water contact heat exchanger according to Experiment 2.

도 13은 실험 3에 따른 에어와셔부의 물 분무 온도를 5℃에서 35℃까지 5℃ 간격으로 물 분무를 하였을 경우 일정한 외기의 온도,습도(16℃, 35%)에서 에어와셔 통과 후의 급기(SA)의 온도와 습도를 나타낸 그래프.FIG. 13 shows the air supply after passing the air washer at a constant temperature and humidity (16 ° C., 35%) of air when the water spraying temperature of the air washer unit was sprayed at 5 ° C. from 5 ° C. to 35 ° C. according to Experiment 3 ) Graph showing temperature and humidity.

도 14은 실험 3에 따른 물 분무 온도 변화에 따른 암모니아 가스제거 효율을 나타낸 그래프.14 is a graph showing the ammonia degassing efficiency according to the water spray temperature change according to Experiment 3.

도 15은 실험 3에 따른 온수접촉열교환기의 분사온도를 40℃, 50℃, 60℃로 공급하였을 경우의 급기 상태의 공기 상태량를 나타낸 그래프.15 is a graph showing the state of air in the air supply state when the injection temperature of the hot water contact heat exchanger according to Experiment 3 is supplied at 40 ° C, 50 ° C, and 60 ° C.

도 16는 실험 3에 따른 온도변화에 따른 암모니아와 이산화황의 제거효율을 나타낸 그래프.16 is a graph showing the removal efficiency of ammonia and sulfur dioxide according to the temperature change according to Experiment 3.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안은 반도체 클린룸용 가스상 오염물 제거장치에 있어서, 덕트에 설치되는 가열가습부; 덕트에 설치되는 에어와셔; 상기 가열 가습부와 에어와셔 사이에 설치되는 냉각부를 포함하되, 상기 가열가습부는 상기 덕트에 유입되는 공기의 상류측에 위치하며, 상기 에어와셔는 상기 덕트에 유입되는 공기의 하류측에 위치하는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 1, the present invention is a gaseous contaminant removal device for a semiconductor clean room, comprising: a heating and humidifying unit installed in a duct; Air washers installed in the duct; And a cooling unit installed between the heating humidifying unit and the air washer, wherein the heating humidifying unit is located upstream of the air flowing into the duct, and the air washer is located downstream of the air flowing into the duct. It features.

본 고안이 사용되는 공조기의 덕트(100)에는 가열가습부(200)와 에어와셔(400) 그리고 냉각부(300) 등이 설치된다.In the duct 100 of the air conditioner in which the present invention is used, the heating and humidifying unit 200, the air washer 400, and the cooling unit 300 are installed.

상기 덕트(100)의 사이즈는 610×610으로 이루어지지만, 다양한 사이즈로 이루어 질수 있다.The size of the duct 100 is made of 610 × 610, but may be made of various sizes.

상기 가열가습부(200)는 온수접촉 열교환기(Hot contact heat exchanger)로 이루어지며, 상기 덕트(100)에 유입되는 공기의 상류 측에 위치한다.The heating and humidifying unit 200 is formed of a hot contact heat exchanger, and is located on an upstream side of air introduced into the duct 100.

상기 가열가습부(200)는 덕트(100)에 유입되는 공에 일정온도의 온수를 공급하는 장치로써, 가열가습부(200)를 통과하는 공기를 가열 가습하는 역할을 한다.The heating humidifier 200 is a device for supplying hot water of a predetermined temperature to the ball flowing into the duct 100, serves to heat and humidify the air passing through the heating humidifier 200.

상기 가열가습부(200)는 하기(여름철)와 동기(겨울철)에도 엔탈피가 유지될 수 있도록 온수가 최대 80℃까지 유지가 가능하도록 이루어진다. The heating and humidifying unit 200 is made to maintain the hot water up to 80 ℃ to maintain the enthalpy even in the following (summer season) and synchronous (winter season).

상기 가열가습부(200)에는 충진재를 설치하여 가열가습부(200)를 지나는 공기의 온도가 60~80℃ 까지 유지될 수 있도록 한다.The heating and humidifying unit 200 is installed to maintain the temperature of the air passing through the heating and humidifying unit 200 up to 60 ~ 80 ℃.

상기 가열가습부(200)가 위치하는 덕트(100) 하부에는 집수통(130)이 설치되며, 노즐에서 공급되는 온수는 가열가습부(200)를 통과한 후 집수통(130)에 집수 된다.A water collecting container 130 is installed below the duct 100 where the heating humidifying unit 200 is located, and the hot water supplied from the nozzle is collected in the water collecting container 130 after passing through the heating humidifying unit 200.

상기 집수통(130)에 집수 된 물은 보온 수조(220)로 안내되며, 상기 보온수조(220)와 집수통(130) 사이에는 벨브가 부착된 드레인 장치(140)가 설치된다.The water collected in the sump container 130 is guided to the insulating tank 220, and a drain device 140 having a valve is installed between the insulating tank 220 and the sump container 130.

상기 보온 수조(220)에는 수조 내부의 물을 60~80℃ 까지 가열시키며, 물을 혼합하는 팬이 설치된다.The heat tank 220 is heated to 60 ~ 80 ℃ water in the tank, the fan is installed to mix the water.

상기 보온 수조는 300L의 물을 저장할 수 있다.The warm water tank can store 300L of water.

상기 가열가습부(220)에 온수를 공급하는 노즐과 보온 수조 사이에는 온수공급관(210)이 설치된다.The hot water supply pipe 210 is installed between the nozzle for supplying hot water to the heating and humidifying unit 220 and the insulating water tank.

상기 온수공급관(210)에는 펌프(120)와 유량계(110)가 설치되며, 보온 수조 내부(220)의 온수는 펌프(120)에 의해 가열가습부(220)로 공급된다.The hot water supply pipe 210 is provided with a pump 120 and a flow meter 110, the hot water in the warm water tank 220 is supplied to the heating and humidifying unit 220 by the pump 120.

상기 에어와셔(400)는 상기 덕트(100)에 유입되는 공기의 하류 측에 위치한다.The air washer 400 is located downstream of the air flowing into the duct 100.

상기 에어와셔(400)는 덕트(100)를 통과하는 공기에 액체를 분사하는 장치로써, 본 고안에서는 공기를 냉각 응축하는 역할을 한다.The air washer 400 is a device for injecting a liquid to the air passing through the duct 100, in the present invention serves to cool and condense the air.

상기 에어와셔(400)에 액체를 공급하는 노즐은 120개로 이루어지며, 온도를 12℃ 까지 맞출 수 있도록 되어있다.The nozzle for supplying the liquid to the air washer 400 is made of 120, it is possible to adjust the temperature to 12 ℃.

에어와셔(400)에 설치되는 노즐의 사양은 0.2LPM×120EA이며, 액체공급관(410)에 설치되는 펌프(120)는 상기 노즐에 분사압력을 맞출 수 있는 사양으로 이루어진다.The specification of the nozzle installed in the air washer 400 is 0.2LPM × 120EA, and the pump 120 installed in the liquid supply pipe 410 has a specification capable of matching the injection pressure to the nozzle.

상기 에어와셔(400)에는 1라인에 노즐이 12개씩 설치된 10열의 배관라인이 설치된다.The air washer 400 is provided with a pipe line of 10 rows in which 12 nozzles are installed in one line.

상기 배관라인은 아래 방향으로 형성이 되어있으며, 5개의 배관란인이 1개의 세트로되어 2개의 세트가 각가 마주보도록 설치가 된다.The pipe line is formed in a downward direction, and five pipe columns are formed in one set, and two sets are installed to face each other.

상기 노즐은 배관라인의 측면에 설치되며, 각각의 세트에 설치되는 노즐은 서로 마주보도록 형성된다.The nozzle is installed on the side of the pipe line, the nozzles installed in each set are formed to face each other.

상기 덕트(100)에는 배제기(Eliminator)(500)가 설치되며, 상기 에어와셔(400)를 지나면서, 분무상태의 물과 흡착된 입자상의 공기는 배제기(500)를 통과하게 된다.An eliminator 500 is installed in the duct 100, and the sprayed water and the adsorbed particulate air pass through the eliminator 500 while passing through the air washer 400.

분무상태의 물과 흡착된 입자상의 공기는 배제기(500)를 지나면서 오염물질과 수분을 분리하게 된다.The sprayed water and the adsorbed particulate air pass through the excluder 500 to separate contaminants and water.

배제기(500)에 관한 자세한 내용은 등록실용 20-0326104에 제시되어 있으므로 이에 대한 성명은 생략하기로 한다.Details of the excluder 500 are provided in the registration practical 20-0326104, so a description thereof will be omitted.

상기 에어와셔(400)와 배제기(500)가 위치하는 덕트(100) 하부에는 집수통(130)이 설치되며, 노즐에서 공급되는 액체는 에어와셔(400)와 배제기(500)를 통과한 후 집수통(130)에 집수 된다.A collecting container 130 is installed below the duct 100 in which the air washer 400 and the excluder 500 are positioned, and the liquid supplied from the nozzle passes through the air washer 400 and the excluder 500. After being collected in the sump 130.

상기 집수통(130)에 집수된 액체는 냉각 수조(420)로 안내되며, 상기 냉각 수조(420)와 집수통(130) 사이에는 벨브가 부착된 드레인 장치(140)가 설치된다.The liquid collected in the sump container 130 is guided to the cooling tank 420, and a drain device 140 having a valve is installed between the cooling tank 420 and the sump container 130.

상기 냉각 수조(420)에는 300L의 액체가 저장될 수 있다.300L of liquid may be stored in the cooling tank 420.

상기 냉각 수조(420)에는 수조 내부의 액체를 영하의 온도로 유지시키는 수조냉각기와, 수조내부의 액체를 혼합하는 팬이 설치된다.The cooling bath 420 is provided with a water tank cooler for maintaining the liquid in the water tank at a sub-zero temperature, and a fan for mixing the liquid in the water tank.

상기 수조냉각기는 2RT×3EA 또는 5RT 정도로 10분 내에 수조온도를 7℃ 까지 낮출 수 있는 사양으로 이루어진다.The tank cooler is made of a specification that can lower the temperature of the tank to 7 ℃ within 10 minutes to about 2RT × 3EA or 5RT.

상기 에어와셔(400)에 액체를 공급하는 노즐과 냉각 수조 사이에는 액체공급 관(410)이 설치된다.The liquid supply pipe 410 is installed between the nozzle for supplying the liquid to the air washer 400 and the cooling bath.

상기 액체공급관(410)에는 펌프(120)와 유량계(110)가 설치되며, 냉각 수조(420) 내부의 액체는 펌프(120)에 의해 에어와셔(400)로 공급된다.The liquid supply pipe 410 is provided with a pump 120 and a flow meter 110, the liquid in the cooling tank 420 is supplied to the air washer 400 by the pump 120.

상기 덕트(100)에는 팬(600)이 설치되며, 상기 팬(600)은 정회된 공기 덕트 밖으로 배출시키는 기능을 한다.The fan 600 is installed in the duct 100, and the fan 600 functions to discharge out of the polished air duct.

상기 팬(600)의 사양은 3000 CMH급 20mmaq 이지만, 다양한 사양의 팬이 사용될 수 있다.The specification of the fan 600 is 3000CMH class 20mmaq, a fan of various specifications can be used.

정화된 공기는 덕트(100) 밖으로 배출되는데, 바람직하게는 배출되는 공기의 온도 12℃, 습도 65%를 유지하도록 한다.The purified air is discharged out of the duct 100, preferably to maintain the temperature of the discharged air 12 ℃, humidity 65%.

상기 냉각부(300)는 냉각코일로 이루어지며, 상기 가열가습부(200)와 에어와셔(400) 사이에 설치된다.The cooling unit 300 is formed of a cooling coil and is installed between the heating and humidifying unit 200 and the air washer 400.

상기 냉각코일에는 냉각수관(310)을 통해 냉각수가 공급되며, 상기 냉각수관(310)에는 펌프(120)와 유량계(110)가 설치된다. Cooling water is supplied to the cooling coil through a cooling water pipe 310, and a pump 120 and a flow meter 110 are installed in the cooling water pipe 310.

온도가 40℃ 이상인 공기가 상기 냉각부(300)에 유입되는 경우, 유입된 공기의 온도가 냉각부(300)를 지나면서 20℃ 이하가 되도록 유량계(110)를 통해 냉각수의 유량을 제어한다.When air having a temperature of 40 ° C. or more is introduced into the cooling unit 300, the flow rate of the cooling water is controlled through the flow meter 110 so that the temperature of the introduced air becomes 20 ° C. or less while passing through the cooling unit 300.

상기 온수공급관(210), 냉각수관(310), 액체공급관(410)의 재질은 SUS304로 이루어지며, 관의 표면에는 단열처리가 이루어진다.The hot water supply pipe 210, the cooling water pipe 310, the liquid supply pipe 410 is made of a material of SUS304, the surface of the pipe is made of heat treatment.

상기 공조기에는 본 고안에 쓰이는 상기 가열가습부(200), 냉각부(300), 에어와셔(400), 유량계(110) 등을 조절할 수 있는 컨트롤 박스(160)가 설치된다.The air conditioner is provided with a control box 160 that can adjust the heating and humidifying unit 200, the cooling unit 300, the air washer 400, the flow meter 110 and the like used in the present invention.

상기 컨트롤 박스(160)에 나타나는 각 부분의 온도와 습도에 따라 상기 공조기를 제어하게 된다.The air conditioner is controlled according to the temperature and humidity of each part shown in the control box 160.

상기 덕트는 크린룸이 공장설비의 실내에 설치되며, 공장내부에는 오염제거장치의 작동상태를 체크할 수 있도록 투시창이 설치된다.The duct is installed in a clean room indoor of a factory facility, and a viewing window is installed in the factory to check an operation state of a decontamination device.

상기 투시창(150)은 가열가습부(200), 냉각부(300), 에어와셔(400)가 위치한 덕트(100)의 측면에 설치된다.The see-through window 150 is installed on the side of the duct 100 in which the heating and humidifying unit 200, the cooling unit 300, and the air washer 400 are located.

상기 투시창(150)은 400×500으로 이루어지며, 상기 투시창(150)을 통해 가열가습부(200) 등의 작동상태를 체크 할 수 있다.The see-through window 150 is made of 400 × 500, it is possible to check the operating state of the heating and humidifying unit 200 through the see-through window 150.

본 고안은 반도체 공장 또는 바이오 테크놀러지 분야 등에 쓰이는 클린룸 내부에 SOx, NOx, 암모니아 등의 가스성분이 외기로부터 침입하는 것을 방지하기 위하여 사용할 수 있다.The present invention can be used to prevent gas components such as SOx, NOx, ammonia and the like from entering the inside of a clean room used in semiconductor factories or biotechnology fields.

또한, 클린룸 내부에서 발생하는 오염 가스 성분을 제거하기 위해, 클린룸 내 순환 공조기에도 이용하여 실내 공기의 청정화를 이룰 수 있다.In addition, in order to remove contaminant gas components generated in the clean room, the air conditioner in the clean room may also be used to clean the indoor air.

이 구성에 의하면, 상기 에어와셔 전단에 가열가습부(200)와 냉각부(300)를 설치하여 가스상의 오염물질의 제거효율을 높일 수 있는 이점이 있다.According to this configuration, it is possible to increase the efficiency of removing gaseous contaminants by installing the heating and humidifying unit 200 and the cooling unit 300 in front of the air washer.

가열가습부(200) 내부에 충진재를 설치함으로써, 가열가습부(200)를 지나는 공기를 보다 효과적으로 가열, 가습할 수 있는 이점이 있다.By installing the filler inside the heating and humidifying unit 200, there is an advantage that the air passing through the heating and humidifying unit 200 can be more effectively heated and humidified.

온수 수조(220), 냉각 수조(420)에 저장된 물을 다시 가열가습부(200)와 에어와셔(400)에서 재사용함으로써, 기존의 시스템에 비해 물의 소모량을 줄일 수 있다.By reusing the water stored in the hot water tank 220 and the cooling bath 420 again in the heating and humidifying unit 200 and the air washer 400, it is possible to reduce the consumption of water compared to the existing system.

컨트롤박스(160)를 통해 온수공급관(210), 냉각수관(310), 액체공급관(410)의 유량을 제어함으로써, 계정의 변동에 좌우되지 않는 안정적이며, 모듈화된 기본 패턴구조를 갖는 가스 오염물 제거 시스템을 제공하는 이점이 있다.By controlling the flow rate of the hot water supply pipe 210, the cooling water pipe 310, the liquid supply pipe 410 through the control box 160, to remove the gas contaminants having a stable, modular basic pattern structure does not depend on changes in the account There is an advantage to providing a system.

집수통(130)에 침착된 오염물질을 제거시, 벨브가 설치된 드레인 장치(140)를 통해 집수통(130)에서 온수수조(220) 또는 냉각수조(420)로 안내되는 물을 차단할 수 있는 이점이 있다.When removing the contaminants deposited on the sump reservoir 130, through the drain device 140 is installed with a valve can block the water guided from the sump reservoir 130 to the hot water tank 220 or the cooling water tank 420 There is this.

투시창(150)을 통해 가열가습부(200), 냉각부(300), 에어와셔(400)의 작동상태를 파악할 수 있는 이점이 있다.Through the viewing window 150 there is an advantage that can determine the operating state of the heating and humidifying unit 200, the cooling unit 300, the air washer 400.

이하에서, 본 고안의 오염제거 성능과 효율성에 대한 실험내용을 설명한다.Hereinafter, the experimental content on the decontamination performance and efficiency of the present invention.

도2 에는 본 연구에 사용되는 고효율 가스제거 실험장치의 계략도를 나타내었다.Figure 2 shows a schematic diagram of the high efficiency degassing experimental apparatus used in the present study.

본 연구에 사용된 실험 장치는 크게 시험용 챔버와 가스 발생장치, 온수접촉 열교환기(Hot water contact heat exchanger), 냉각 코일, 에어와셔장치, 각종 센서류 및 계측시스템 등으로 구성된다. The experimental apparatus used in this study consists of a test chamber, a gas generator, a hot water contact heat exchanger, a cooling coil, an air washer device, various sensors, and a measurement system.

온수접촉 열교환기는 일정온도의 온수를 공급하는 장치로서 외기를 통해 들어온 공기를 가열, 가습하는 장치이며, 냉각코일과 에어와셔장치는 도입 외기를 냉각 응축하는 장치로 사용된다. The hot water contact heat exchanger is a device for supplying hot water at a constant temperature, and is a device for heating and humidifying air introduced through the outside air, and the cooling coil and the air washer device are used as devices for cooling and condensing the introduced outside air.

또한, 챔버 내 유속을 2.5m/s로 유지시키기 위해 인버터가 장착된 터보 팬을 사용하였다. In addition, a turbo fan equipped with an inverter was used to maintain the flow rate in the chamber at 2.5 m / s.

본 실험에서 농도 측정용으로 사용된 가스텍은 GV-100S형 기체채취기이며 검지관은 암모니아용으로 가스텍의 No.3L(감지농도 1-30ppm), 이산화황용으로 가스텍 No.5La(감지농도 2-30ppm)을 사용하였다.The gastec used for the concentration measurement in this experiment was GV-100S type gas collector, and the detector tube was gastec No.3L (sensing concentration 1-30ppm) for ammonia and gastec no.5La (sensing concentration) for sulfur dioxide. 2-30 ppm) was used.

가스텍의 검지관식 기체 측정기는 검지관과 기체 채취기로 구성되어 있으며 검지관은 일정내경의 유리관에 검지제를 밀도 있게 채워서, 그 양쪽을 봉하고, 그 표면에 농도눈금을 인쇄한 것이다.Gastec's gas detector consists of a detector tube and a gas collector. The detector tube is filled with a concentration of the detector in a glass tube with a certain inner diameter, sealed on both sides, and a concentration scale is printed on the surface.

기체 채취기는 일정용량의 실린더내부를 피스톤으로 감압시켜 흡입하는 기능을 가지고 있다. The gas collector has a function of inhaling a cylinder of a predetermined capacity by reducing the pressure with a piston.

이런 감압식 채취기는 초기의 흡입 속도는 빠르고 시간이 지날수록 점점 늦어지는 특성이 있으며 이러한 현상은 흐린 변색층이 없이 선명한 착색 층을 실현한다. These pressure-sensitive collectors are characterized by a rapid initial suction speed and a slower rate over time, which results in a vivid colored layer without a cloudy discoloration layer.

도 3은 본 고안의 실험결과를 비교하기 위한 가열가습부와, 냉각부를 제거한 시험장치의 개략도를 나타낸 것이다.Figure 3 shows a schematic view of the test device removing the heating and humidifying unit and the cooling unit for comparing the experimental results of the present invention.

비교대상은 공조기에 외기(Outdoor Air)가 도입되면 에어필터를 통과한 후 에어와셔부를 거쳐 가스를 제거하도록 구성이 되었다.The comparative object is configured to remove gas through the air washer after passing through the air filter when the outdoor air is introduced into the air conditioner.

본 실험에서 사용된 센서류와 기타장치는 표 1에 나타내었다.The sensors and other devices used in this experiment are shown in Table 1.

표 1 Condition of apparatus.Table 1 Condition of apparatus.

Data acquisition systemData acquisition system ALMEMO-MA5990-2ALMEMO-MA5990-2 Temperature sensorTemperature sensor Pt 100 (±0.1℃)Pt 100 (± 0.1 ℃) Temp&Humid sensorTemp & Humid sensor -20 to +80℃/5~98%RH 0 to 100%r.H.-20 to + 80 ° C / 5 to 98% RH 0 to 100% r.H. AccuracyAccuracy ±2%r.H. at nominal temperature± 2% r.H. at nominal temperature ReproducibilityReproducibility <1%r.H at nominal temperature<1% r.H at nominal temperature

본 실험의 가스농도의 측정방법은 상류측, 하류측 농도를 3회 샘플링하여 그 농도의 평균치를 이용하여 다음과 같이 제거율을 구하였다.In the gas concentration measurement method of this experiment, the upstream and downstream concentrations were sampled three times and the removal rate was calculated as follows using the average value of the concentrations.

Figure 112007032396846-utm00001
Figure 112007032396846-utm00001

여기서,

Figure 112007032396846-utm00002
은 상류측 농도,
Figure 112007032396846-utm00003
은 하류측 농도를 나타낸다. here,
Figure 112007032396846-utm00002
Is the upstream concentration,
Figure 112007032396846-utm00003
Represents the downstream concentration.

[실험1][Experiment 1]

실험 1에서는 외기 입구, 온수접촉 열교환기 출구, 냉각코일 출구, 에어와셔 출구, 장치 출구의 온습도 상태를 측정하고, 대기압상태의 공기선도로부터 에어와셔에 수증기 응축을 병용한 제거효과에 대해 검토하였다. In Experiment 1, the temperature and humidity conditions of the outside air inlet, the hot water contact heat exchanger outlet, the cooling coil outlet, the air washer outlet, and the device outlet were measured, and the removal effect of the combined use of water vapor condensation on the air washer was examined from the air diagram at atmospheric pressure.

표 2에 실험 1에 사용한 장치의 운전조건을 나타내었다. Table 2 shows the operating conditions of the apparatus used in Experiment 1.

표2 Condition of apparatus.Table 2 Condition of apparatus.

Air flowAir flow 1000 CMH1000 CMH Temperature of hot waterTemperature of hot water 40~80℃40 ~ 80 ℃ Flow of hot waterFlow of hot water 10~20 ℓ/min10-20 ℓ / min Temperature of cold waterTemperature of cold water 4~10℃4 ~ 10 ℃ Flow of cold waterFlow of cold water 10~20 ℓ/min10-20 ℓ / min Spray waterSpray water City waterCity water Temperature of spray waterTemperature of spray water 4~10℃4 ~ 10 ℃ Flow of spray water (L)Flow of spray water (L) 1.0~2.5ℓ/min1.0 ~ 2.5ℓ / min Number of nozzleNumber of nozzle 4848 L/GL / G 0.150.15

암모니아와 이산화황 가스는 기체유량계를 거쳐 풍동 내에 유입하게 하였으며 에어와셔장치의 상류와 하류에서 농도를 측정하여 수증기 응축식 에어와셔에 의 한 암모니아와 이산화황의 제거효율을 계산하였다. Ammonia and sulfur dioxide gas were introduced into the wind tunnel through the gas flow meter, and the concentrations were measured upstream and downstream of the air washer system to calculate the removal efficiency of ammonia and sulfur dioxide by the steam condensation type air washer.

상하류 농도 측정 방법은 암모니아가스용 검지관인 No.3L, 5La의 양쪽 끝을 절단하고 기체채취기를 이용해서 일정용량(50ml, 100ml)의 시료가스를 흡입하면, 암모니아가스 및 이산화황은 검지제와 즉각 반응을 일으켜 입구 쪽부터 색이 변한다. The method for measuring upstream and downstream concentration is to cut off both ends of No.3L and 5La, which are detector tubes for ammonia gas, and inhale a certain amount of sample gas (50ml, 100ml) by using a gas collector. The color changes from the entrance side.

흡입 후 약 45초 후면 피니쉬 인디케이터를 통해 100ml(또는 50ml)채취량이 흡입되었는지를 알 수 있고 그때의 변색층의 변색 끝 부분 눈금에 의해 농도를 판단한다. About 45 seconds after inhalation, the finish indicator indicates that 100 ml (or 50 ml) of the dose is inhaled, and the concentration is judged by the discoloration end scale of the discolored layer at that time.

검지제는 실리카겔이나 알루미나 등의 담체에 발색시약을 코팅한 것이므로 측정대상 가스에 대해 선택적으로 반응하는 한편 장기적으로도 안정한 것이 선택된다. Since the detection agent is coated with a coloring reagent on a carrier such as silica gel or alumina, the detection agent selectively reacts with the gas to be measured and is stable in the long term.

본 실험에서는 측정조건을 3가지로 구분하여 실험을 하였다. In this experiment, the experiment was divided into three measurement conditions.

첫째는 에어와셔만을 단독으로 하여 그 제거 효율을 알아보았다(Case 1). First, only the air washer was examined alone to determine its removal efficiency (Case 1).

둘째는 에어와셔와 가열가습장치 즉 온수 접촉 열교환기를 병행하였다(Case 2). Second, an air washer and a heating humidifier, that is, a hot water contact heat exchanger, were combined (Case 2).

마지막 세 번째는 에어와셔와 가열가습장치 그리고 냉각응축을 촉진시키는 냉각코일을 모두 가동하여 실험하였다.(Case 3)Finally, the third experiment was conducted with both an air washer, a heating humidifier, and a cooling coil to promote cooling condensation (Case 3).

실험 1에 따른 결과는 아래와 같다.The results according to Experiment 1 are as follows.

먼저 온도변화에 따른 가스제거율 실험결과는 다음과 같다.First, the gas removal rate experiment result according to the temperature change is as follows.

도 4는 직접접촉열교환기의 분사온도를 60℃로 공급 하였을 경우의 공기 상 태량를 나타내고 있다.4 shows the air condition when the injection temperature of the direct contact heat exchanger is supplied at 60 ° C.

외기의 공기(온도 약 21℃, 제습량 약 0.0083 m/d) 가 공급된 후 Hot contact heat exchanger를 통과한 후 고온다습한 공기상태량 (온도 약 33℃, 제습량 약 0.0183 m/d)을 나타내고 있다. After supplying air from outside air (temperature about 21 ℃, dehumidification amount about 0.0083 m / d) and passing through hot contact heat exchanger, it shows the state of high temperature and humid air condition (temperature about 33 ℃, dehumidification amount about 0.0183 m / d) have.

여기에 노즐의 분무 온도를 4~7 ℃로 분무하였을 경우 출구온도의 상태량(약 22℃ 제습량 0.021 m/d)을 나태내고 있다. When the spraying temperature of the nozzle was sprayed at 4 to 7 ° C, the state amount of the outlet temperature (about 22 ° C dehumidification amount of 0.021 m / d) is shown.

도 5는 온도변화에 따른 암모니아의 제거효율을 나타낸 것이다. 5 shows the removal efficiency of ammonia with temperature change.

Case 1의 경우 에어와셔에서만 물을 분무하였기 때문에 온수 접촉 열교환 열교환기의 온도 40, 60, 80 ℃에서 약 35%의 일정한 제거효율을 나타내고 있다. In case 1, water was sprayed only from the air washer, which shows a constant removal efficiency of about 35% at the temperatures of 40, 60, and 80 ° C.

제거 효율이 낮게 나온 이유는 일반적으로 L/G를 0.3으로 하나 본 실험의 경우 0.15로 하여 그 효율이 낮게 나온 것으로 판단된다. The reason for the low removal efficiency is generally that L / G is 0.3, but in this experiment, 0.15 is considered to be low.

Case 2의 경우는 에어와셔 분무전에 온수 접촉 열교환기에서 가열된 온수를 분무를 실시한 것으로 그 온수의 온도가 40~80℃로 증가하면서 제거효율이 66%, 72%, 79%로 증가하는 것을 확인할 수 있다.  In case 2, the hot water heated in the hot water contact heat exchanger was sprayed before spraying the air washer, and the removal efficiency increased to 66%, 72%, and 79% as the temperature of the hot water increased to 40 ~ 80 ℃. Can be.

이는 엔탈피 차를 크게 하는 것이 제거율 향상으로 이어진다고 생각된다. This is thought to lead to a higher enthalpy difference resulting in a higher removal rate.

반면에 Case 3의 경우는 Case 2의 경우와 비슷한 63%, 69%, 77%의 제거 효율을 보이고 있으며 또한 온수의 온도가 40℃에서 80℃로 증가하면서 제거 효율이 증가하는 경향을 볼 수 있다. On the other hand, Case 3 shows the removal efficiency of 63%, 69%, and 77% similar to that of Case 2, and the removal efficiency increases as the temperature of hot water increases from 40 ℃ to 80 ℃. .

도 6은 이산화황의 제거효율을 나타내고 있다. 6 shows the removal efficiency of sulfur dioxide.

Case1의 경우 온수의 온도가 40~80℃ 증가하여도 제거효율은 약 40%, 41%, 40%로 거의 변화가 없다.In Case 1, even if the temperature of hot water increases by 40 ~ 80 ℃, the removal efficiency is almost unchanged, about 40%, 41%, 40%.

Case2의 경우 온수의 온도가 40~80℃ 증가함에 따라, 제거효율은 70%, 77%, 80%로 증가함을 알 수 있다.In case 2, as the temperature of the hot water increases to 40 ~ 80 ℃, the removal efficiency increases to 70%, 77%, 80%.

Case3의 경우 온수의 온도가 40~80℃ 증가함에 따라, 제거효율은 약 68%, 75%, 78%로 증가함을 알 수 있다.In case 3, as the temperature of the hot water increases to 40 ~ 80 ℃, the removal efficiency increases to about 68%, 75%, 78%.

암모니아의 제거효율보다 약간 높게 나온 것을 확인할 수 있다. It can be seen that slightly higher than the removal efficiency of ammonia.

이는 물 분무시 그 특징과 관련이 있다고 판단되며, 그 특징은 끈적이며 강한 흡착력과 강한 용해능력에 있다. It is believed that this is related to its characteristics when spraying water, and its characteristics are sticky, strong adsorption and strong dissolving ability.

물 분무는 유입되는 공기 중에 함유되어 있는 미세먼지를 비롯하여 크고 작은 분진, 중금속 등의 유해 오염 인자를 크고 작은 물방울 입자에 흡착, 포집, 낙수 그리고 제거하는 특성이 있다. Water spray has the characteristics of adsorbing, trapping, falling down and removing harmful pollutants such as large and small dusts and heavy metals, as well as fine dust contained in the incoming air.

이런 반응 특성으로 미루어보아 암모니아보다 이산화황이 물 입자에 반응이활발하여 그 제거효율이 크다고 판단된다. From these reaction characteristics, it is judged that sulfur dioxide reacts more effectively with water particles than ammonia, so that the removal efficiency is higher.

다음은 수온 변화에 따른 가스제거율 실험의 결과이다.The following is the result of gas removal rate test according to the change of water temperature.

도 7,8,9는 에어와셔 단독, 냉각코일, 그리고 온수 접촉 열교환기에 대한 실험조건에 따른 암모니아와 이산화황가스의 제거 효율을 나타낸 것으로써, 도 5,6에 나타난 실험값과 동일하다. 7, 8, and 9 show the removal efficiency of ammonia and sulfur dioxide gas according to the experimental conditions for the air washer alone, the cooling coil, and the hot water contact heat exchanger, and are the same as the experimental values shown in FIGS.

Case 1의 경우 암모니아와 이산화황의 제거효율이 낮게 나오는 것을 확인할 수 있다. In case 1, it can be seen that the removal efficiency of ammonia and sulfur dioxide is low.

이는 앞서 언급하였듯이 L/G를 낮게 하였기 때문으로 생각된다. This is thought to be because L / G was lowered as mentioned above.

L/G를 낮게 한 이유는 온수접촉열교환기와 냉각코일의 효과를 비교하기 위해서 낮게 하였다. The reason for lowering the L / G was low to compare the effects of the hot water contact heat exchanger and the cooling coil.

Case 2의 경우 온수 접촉 열교환기에 의해 가열, 가습 후, 에어와셔의 냉각응축을 병용한 것으로 높은 제거율을 보여주고 있음을 알 수 있다. In case 2, the heating and humidification of the hot water contact heat exchanger, combined with the cooling condensation of the air washer shows a high removal rate.

반면에, Case3의 경우 냉각응축의 촉진을 고려하여 냉각코일은 설치한 것으로 그러한 효과를 보여주지 못하고 있다. On the other hand, in case 3, the cooling coil is installed in consideration of the promotion of cooling condensation, and thus, it does not show such an effect.

이것으로부터 에어와셔에서 물과 접촉하여 포화상태 공기를 직접 냉각 응축하는 것이 냉각코일+에어와셔의 2단계로 냉각응축하는 것보다도 효과가 크다고 생각된다. From this, it is thought that direct cooling and condensation of saturated air in contact with water in the air washer is more effective than cooling and condensing in two stages of cooling coil + air washer.

[실험 2][Experiment 2]

실험 2는 실험1에서 사용한 장치의 운전조건에 변화를 주었으며, 그 외의 조건은 실험 1과 동일하다.Experiment 2 changed the operating conditions of the device used in Experiment 1, and the other conditions were the same as in Experiment 1.

표 3에 실험 2에 사용한 장치의 운전조건을 나타내었다. Table 3 shows the operating conditions of the apparatus used in Experiment 2.

표2 Condition of apparatus.Table 2 Condition of apparatus.

Air flowAir flow 1000 CMH1000 CMH Temperature of hot waterTemperature of hot water 40, 60 ℃40, 60 ℃ Flow of hot waterFlow of hot water 10 ℓ/min10 ℓ / min Temperature of cold waterTemperature of cold water 4~7℃4 ~ 7 ℃ Flow of cold waterFlow of cold water 10ℓ/min10ℓ / min Spray waterSpray water City waterCity water Temperature of spray waterTemperature of spray water 4~7℃4 ~ 7 ℃ Flow of spray water (L)Flow of spray water (L) 1.0~2.5ℓ/min1.0 ~ 2.5ℓ / min Number of nozzleNumber of nozzle 4848 L/GL / G 0.150.15 Inlet temperatureInlet temperature 20℃20 ℃

실험 2에 따른 결과는 아래와 같다.The results according to Experiment 2 are as follows.

먼저 온도변화에 따른 가스제거율 실험결과는 다음과 같다.First, the gas removal rate experiment result according to the temperature change is as follows.

도 10은 직접접촉열교환기의 분사온도를 60℃로 공급 하였을 경우의 공기 상태량를 나타내고 있다.FIG. 10 shows the air amount when the injection temperature of the direct contact heat exchanger is supplied at 60 ° C.

외기의 공기(온도 약 21℃, 제습량 약 0.0083 m/d) 가 공급된 후 Hot contact heat exchanger를 통과한 후 고온다습한 공기상태량 (온도 약 33℃, 제습량 약 0.0183 m/d)을 나타내고 있다.After supplying air from outside air (temperature about 21 ℃, dehumidification amount about 0.0083 m / d) and passing through hot contact heat exchanger, it shows the state of high temperature and humid air condition (temperature about 33 ℃, dehumidification amount about 0.0183 m / d) have.

여기에 노즐의 분무 온도를 4~7 ℃로 분무하였을 경우 출구온도의 상태량(약 22℃ 제습량 0.021 m/d)을 나태내고 있다.When the spraying temperature of the nozzle was sprayed at 4 to 7 ° C, the state amount of the outlet temperature (about 22 ° C dehumidification amount of 0.021 m / d) is shown.

다음은 수온 변화에 따른 가스제거율 실험의 결과이다.The following is the result of gas removal rate test according to the change of water temperature.

도 11, 12는 에어와셔 단독, 냉각코일, 그리고 온수 접촉 열교환기에 대한 실험조건에 따른 암모니아와 이산화황가스의 제거 효율을 나타낸 것이다. 11 and 12 show the removal efficiency of ammonia and sulfur dioxide gas according to the experimental conditions for the air washer alone, the cooling coil, and the hot water contact heat exchanger.

Case1의 경우 온수의 온도가 40~60℃ 증가하여도 암모니아의 제거효율은 약 37%, 이산화황의 제거효율은 약 41%로 거의 변화가 없다.In case 1, even if the temperature of hot water increases 40 ~ 60 ℃, the removal efficiency of ammonia is about 37% and the sulfur dioxide removal efficiency is about 41%.

Case2의 경우 온수의 온도가 40~60℃ 증가함에 따라, 암모니아의 제거효율은 67%, 71%로 이산화황의 제거효율은 70%, 73%로 증가함을 알 수 있다.In case 2, as the temperature of hot water increases from 40 to 60 ℃, the removal efficiency of ammonia is increased to 67% and 71%, and the sulfur dioxide removal efficiency is increased to 70% and 73%.

Case3의 경우 온수의 온도가 40~60℃ 증가함에 따라, 암모니아의 제거효율은 62%, 70%로 이산화황의 제거효율은 68%, 72%로 증가함을 알 수 있다.In case 3, as the temperature of hot water increases from 40 to 60 ℃, the removal efficiency of ammonia increases to 62% and 70%, and the removal efficiency of sulfur dioxide increases to 68% and 72%.

[실험3][Experiment 3]

본 실험은 앞선 선행연구를 바탕으로 온수접촉열교환기와 에어와셔의 영향을 자세히 알아보기 위해 중간의 냉각 코일장치를 제거한 후 실험을 하였다. This experiment was conducted after removing the intermediate cooling coil device to examine the effects of the hot water contact heat exchanger and air washer based on the preceding studies.

또한, 에어와셔의 물 분무 온도에 따른 제거 효율을 알아보기 위해 물 분무 온도 Tw(℃) (5,10,15,20,25,30,35)에 따른 실험을 하였다. In addition, the experiment was performed according to the water spray temperature Tw (℃) (5,10,15,20,25,30,35) to determine the removal efficiency according to the water spray temperature of the air washer.

표 3에 실험 3에 관한 장치의 운전조건을 나타내었다.Table 3 shows the operating conditions of the device in Experiment 3.

표4 Condition of apparatus.Table 4 Condition of apparatus.

Air flowAir flow 1000 CMH1000 CMH Temperature of hot waterTemperature of hot water 40,50,60℃40,50,60 ℃ Flow of hot waterFlow of hot water 6~10 ℓ/min6 ~ 10 ℓ / min Temperature of spray waterTemperature of spray water 4~5℃4 ~ 5 ℃ Number of nozzleNumber of nozzle 4848 L/GL / G 0.40.4

상, 하류 농도 측정 방법은 다음과 같다.The upstream and downstream concentration measurement method is as follows.

암모니아가스용 검지관인 No.3L의 양쪽 끝을 절단하고 기체채취기를 이용해서 일정용량(100ml)의 시료가스를 흡입하면, 암모니아 가스는 검지제와 즉각 반응을 일으켜 입구부터 색이 변한다. When both ends of No. 3L, an ammonia gas detector tube, are cut off and a certain amount (100 ml) of sample gas is inhaled using a gas collector, the ammonia gas immediately reacts with the detector and changes color from the inlet.

흡입 후 약 45초 후면 피니쉬 인디케이터를 통해 채취량이 흡입되었는지를 알 수 있고 그때의 변색층의 변색 끝 부분 눈금에 의해 농도를 판단한다. About 45 seconds after inhalation, it is possible to know whether the sample amount is inhaled through the finish indicator, and the concentration is judged by the discoloration end scale of the discolored layer at that time.

본 실험에서는 크게 두 가지로 구분하여 실험을 하였다.In this experiment, two experiments were divided.

첫 번째는 온수접촉열교환기의 온도를 40℃, 50℃, 60℃로 하여 에어와셔부를 통과하였을 경우 가스제거 효율과 그 엔탈피 변화를 측정하였다. First, the gas removal efficiency and enthalpy change were measured when the temperature of the hot water contact heat exchanger was passed through the air washer at 40 ° C, 50 ° C, and 60 ° C.

case 0 : 에어와셔 단독인 경우 case 0: air washer alone

case 1: 에어와셔 +온수 접촉 교환기 온도 40℃ 인 경우 case 1: air washer + hot water contact exchanger with a temperature of 40 ° C

case 2 : 에어와셔 +온수 접촉 교환기 온도 50℃ 인 경우 case 2: Air washer + hot water contact exchanger temperature 50 ℃

case 3 : 에어와셔 +온수 접촉 교환기 온도 60℃ 인 경우case 3: Air washer + hot water contact exchanger temperature 60 ℃

두 번째는 에어와셔부만을 독립적으로 하여 그 물 분무 온도에 따른 가스 제거효율을 알아보았다.Second, independent of the air washer unit, the gas removal efficiency according to the water spray temperature was examined.

실험 3에 따른 결과는 아래와 같다.The results according to Experiment 3 are as follows.

먼저 물 분무온도에 따른 가스제거율 실험결과는 다음과 같다.First, the gas removal rate experiment results according to the water spray temperature is as follows.

도 13은 에어와셔부의 물 분무 온도를 5℃에서 35℃까지 5℃ 간격으로 물 분무를 하였을 경우 일정한 외기의 온도,습도(16℃, 35%)에서 에어와셔 통과 후의 급기(SA)의 온도와 습도를 나타낸 것이다. FIG. 13 shows the temperature of the air supply SA after passing through the air washer at a constant outside air temperature and humidity (16 ° C., 35%) when water spray temperature of the air washer is sprayed at 5 ° C. from 5 ° C. to 35 ° C. Humidity is shown.

도 14는 물 분무 온도 변화에 따른 암모니아 가스제거 효율을 나타내고 있다. 14 shows the ammonia degassing efficiency according to the water spray temperature change.

물 분무의 온도가 5~35℃로 올라갈수록 가스제거 효율이 올라가고 있는 것을 알 수 있다.As the temperature of the water spray increases to 5 ~ 35 ℃ it can be seen that the gas removal efficiency is increasing.

물 분무의 온도가 15℃를 기준으로 하였을 때, 15℃ 보다 낮은 온도의 경우 가스제거 효율의 온도증가에 따른 감소기울기가 약 70~63% 완만한 것을 확인할 수 있었다. When the temperature of the water spray was based on 15 ℃, it was confirmed that the decrease slope about 70 ~ 63% due to the increase in the temperature of the gas removal efficiency at a temperature lower than 15 ℃.

그러나 15℃ 이상인 경우는 제거효율의 기울기가 약 63~50%로 급격하게 변화하는 것으로 실제 반도체 공장 등에 쓰이는 외기공조기 시스템의 물 분무 온도를 저온으로 하는 것이 제거효율에서 큰 이점을 볼 수 있을 것이라 판단된다. However, if the temperature is 15 ℃ or higher, the slope of the removal efficiency changes rapidly to about 63 ~ 50%. Therefore, the low water spray temperature of the air conditioner system used in the semiconductor factory may be a big advantage in the removal efficiency. do.

또한, 물 분무 온도가 5℃와 10℃인 경우 그 제거효율 약 70%와 68%로 비슷한 결과를 나타내고 있다. In addition, when the water spray temperature is 5 ℃ and 10 ℃ it shows a similar result with the removal efficiency of about 70% and 68%.

따라서 온수접촉열교환기가 추가 설치된 실험에서는 물 분무의 온도를 5℃로 고정하여 실험을 수행하였다.Therefore, in the experiment in which the hot water contact heat exchanger was additionally installed, the experiment was performed by fixing the temperature of the water spray to 5 ° C.

다음은 가열가습에 다른 가스제거율 실험결과다.The following are the results of experiments on different gas removal rate for heating and humidification.

도 15는 온수접촉열교환기의 분사온도를 40℃, 50℃, 60℃로 공급하였을 경우의 급기 상태의 공기 상태량를 나타내고 있다.Fig. 15 shows the amount of air in the air supply state when the injection temperature of the hot water contact heat exchanger is supplied at 40 ° C, 50 ° C, and 60 ° C.

외기 공기(OA, 21℃, 45%)가 공급되고 온수접촉열교환기를 통과한 공기(case1: 26℃, 0.02 m/d, case2: 28℃, 0.024 m/d, case1: 30℃, 0.026 m/d)는 높은 엔탈피를 가지게 되며 저온(5℃)의 물 분무를 통해 다시 낮은 엔탈피(case1: 12℃, 0.007 m/d, case2: 14℃, 0.009 m/d, case1: 16℃, 0.011 m/d)를 상태로 되는 것을 확인할 수 있다. Air supplied to outside air (OA, 21 ° C, 45%) and passed through a hot water contact heat exchanger (case1: 26 ° C, 0.02 m / d, case2: 28 ° C, 0.024 m / d, case1: 30 ° C, 0.026 m / d) has high enthalpy and low enthalpy (case1: 12 ℃, 0.007 m / d, case2: 14 ℃, 0.009 m / d, case1: 16 ℃, 0.011 m / d) can be confirmed that the state.

이는 앞선 선행연구와 동일한 결과임을 확인할 수 있었다. This was confirmed to be the same result as the previous studies.

이는 에어와셔의 전단부에 온수 접촉 열교환기(Hot water contact heat exchanger)를 투입하여 유입된 외기에 1차로 가열, 가습을 행하고 2차로 에어와셔에서 냉각 응축시켜 줌으로써 노즐에서 분무된 물 미스트(mist)외에 수증기 응축의 부가적인 제거효과로 인한 화학가스오염물의 제거율이 높아질 것이라고 예측할 수 있으며 이는 도 16에서 실제 실험을 통한 결과 높은 제거효율을 확인할 수 있었다. The water mist sprayed from the nozzle is first heated and humidified by introducing hot water contact heat exchanger to the front end of the air washer and cooling and condensing it in the air washer. In addition, it can be predicted that the removal rate of chemical gas contaminants will be increased due to the additional removal effect of water vapor condensation, which can confirm the high removal efficiency through the actual experiment in FIG. 16.

도 16은 온도변화에 따른 암모니아와 이산화황의 제거효율을 나타낸 것이다. Figure 16 shows the removal efficiency of ammonia and sulfur dioxide with temperature changes.

암모니아와 이산화황 모두 수용성 기체로써 가스제거율에 있어서 비슷한 결과를 나타내고 있다. Both ammonia and sulfur dioxide have similar results in gas removal rates as water soluble gases.

Case 0의 경우 에어와셔만 물 분무를 하였기 때문에 온수접촉 열교환기의 온 도와는 무관한 제거효율 암모니아 약 63%, 이산화황 약 62%를 나타내고 있다. In case 0, only the air washer was sprayed with water, so the temperature of the hot water contact heat exchanger was about 63% of ammonia and 62% of sulfur dioxide.

통상 일반적으로 사용되고 있는 에어와셔에 비해 제거 효율이 낮게 나온 이유는 일반적으로 사용되고 있는 외기 공조기의 에어와셔부는 높은 L/G로 사용되나, 본 실험의 경우 0.4로 하여 그 효율이 낮게 나온 것으로 판단된다. The reason why the removal efficiency is lower than that of the air washer generally used is that the air washer of the air conditioner is generally used with a high L / G, but in this experiment, the efficiency is low.

L/G를 낮게 한 이유로는 외기를 가열 후 응축하였을 경우 그 영향을 알아보기 위함이다. The reason for the low L / G is to find out the effect of condensation after heating the outside air.

Case 1~3의 경우는 에어와셔 분무 전에 온수 접촉 열교환기에서 가열하여 온수 분무를 실시한 것으로 그 온수의 온도가 증가하면서 전반적으로 Case 0에 비해서 높은 제거효율(Case1: 암모니아 71%, 이산화황 73%, Case2: 암모니아 83%, 이산화황 85%, Case3: 암모니아 77%, 이산화황 75%) 을 보이고 있는 것을 확인할 수 있다. Cases 1 to 3 were heated by hot water contact heat exchanger before spraying the air washer and sprayed with hot water. As the temperature of the hot water increased, overall removal efficiency was higher than Case 0 (Case1: 71% ammonia, 73% sulfur dioxide, Case 2: 83% ammonia, 85% sulfur dioxide, Case 3: 77% ammonia, 75% sulfur dioxide).

그러나, Case3의 경우 제거 효율이 다소 낮아지는 경향을 보이고 있다. However, in case 3, removal efficiency tends to be somewhat lower.

이는 외기가 온수접촉열교환기를 통해 가열가습된 것을 에어와셔부의 냉각 응축 성능 범위 내에서 벗어나 제거효율이 낮게 나오는 것이라 판단된다. This is because the outside air is heated and humidified through the hot water contact heat exchanger within the cooling condensation performance range of the air washer portion is judged to have a low removal efficiency.

이상 실험 1,2,3 으로부터 다음과 같은 사항을 예측할 수 있다. From the above experiments 1,2 and 3, the following can be predicted.

가열가습에 의해 발생한 수증기를 보다 효과적으로 응축 제거하는 데는 냉각코일 등과 병용하지 않고 에어와셔로 냉각응축을 충분히 행하는 것이 더 효과적이라 판단된다. In order to more effectively condense and remove the water vapor generated by the heating and humidification, it is judged that it is more effective to perform cooling condensation with an air washer without using a cooling coil or the like.

그 방법으로는 첫째가 에어와셔 수온을 저온화하여 엔탈피차를 크게 하여 제거효율을 항상 시킬 수 있다. First of all, the air washer water temperature is lowered to increase the enthalpy difference, so that the removal efficiency can always be achieved.

또 다른 방법으론 L/G의 증대하여 공기와 물의 접촉량을 크게 하여 제거효율을 향상시킬 수 있다고 생각된다. As another method, it is thought that the removal efficiency can be improved by increasing the L / G to increase the amount of contact between air and water.

1) 수용성 물질인 암모니아와 이산화황가스에 대해서 온수 접촉 교환기에 의해 물의 온도를 증가하면서 제거효율을 측정한 결과 각 Case별로 약간의 차이는 있으나 전반적으로 그 효율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.1) As a result of measuring the removal efficiency of water-soluble ammonia and sulfur dioxide gas by increasing the temperature of water by a hot water contact exchanger, it was confirmed that the efficiency increased as a whole, although there was a slight difference in each case.

2) 에어와셔의 제거성능만으로도 오염제거 성능을 확인할 수 있으나(L/G=0.15인 경우), 가열, 가습에 의한 수증기 응축을 병용하면, 제거 효과가 향상됨을 할 수 있었다.2) The decontamination performance can be confirmed only by the removal performance of the air washer (when L / G = 0.15). However, by using condensation of water vapor by heating and humidification, the removal effect can be improved.

3) 에어와셔의 성능에 좌우될 경우, 가열가습을 에어와셔의 냉각응축 성능범위 내에서 사용할 것을 전제로 한다면, 계절 변동에 좌우될 것 없이 엔탈피의 안정화되어진 제거가 가능해진다. 3) Depending on the performance of the air washer, it is possible to stabilize the removal of the enthalpy without depending on seasonal fluctuations, provided that the heating and humidification is used within the cooling condensation performance range of the air washer.

본 기술은 기존의 에어와셔의 상류에 온수 접촉 열교환기를 투입하여 유입된 외기에 1차로 가열 가습을 행하고 2차로 에어와셔에서 냉각응축시켜 줌으로써 노즐에서 분무된 물 미스트(mist)외에 수증기 응축의 부가적인 제거효과에 의한 화학가스오염물의 제거율을 극대화한 것이다. This technology adds water vapor condensation in addition to the water mist sprayed from the nozzle by first heating and humidifying the outside air introduced by hot water contact heat exchanger upstream of the existing air washer and cooling condensation in the air washer. It is to maximize the removal rate of chemical gas pollutants by the removal effect.

그림 1, 2, 3에 이에 본 고안에 대한 오염물 제거 고효율화의 개념도가 간략하게 표현되어 있다.Figures 1, 2, and 3 briefly illustrate the conceptual diagram of the high efficiency of pollutant removal.

Figure 112007032396846-utm00004
Figure 112007032396846-utm00004

[그림1][Figure 1]

Figure 112007032396846-utm00005
Figure 112007032396846-utm00006
Figure 112007032396846-utm00005
Figure 112007032396846-utm00006

[그림2] [그림3]         [Figure 2] [Figure 3]

상술한 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 실용신안청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be modified or modified variously within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the following utility model claims It can be modified.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안인 반도체 클린룸용 가스상 오염물 제거장치에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the gaseous contaminant removal device for a semiconductor clean room as described above, the present invention has the following effects.

상기 에어와셔 전단에 가열가습부와 냉각부를 설치하여 가스상의 오염물질의 제거효율을 높일 수 있는 이점이 있다.There is an advantage to increase the efficiency of removing gaseous contaminants by installing a heating humidification unit and a cooling unit in front of the air washer.

가열가습부 내부에 충진재를 설치함으로써, 가열가습부를 지나는 공기를 보다 효과적으로 가열, 가습할 수 있는 이점이 있다.By installing the filler inside the heating humidifying unit, there is an advantage that the air passing through the heating humidifying unit can be more effectively heated and humidified.

온수수조, 냉각수조에 저장된 물을 다시 가열가습부와 에어와셔에서 재사용 함으로써, 기존의 시스템에 비해 물의 소모량을 줄일 수 있다.By reusing the water stored in the hot water tank and the cooling water tank again in the heating humidification unit and the air washer, the water consumption can be reduced compared to the existing system.

컨트롤 박스를 통해 온수공급관, 냉수공급관, 액체공급관의 유량을 제어함으로써, 계정의 변동에 좌우되지 않는 안정적이며, 모듈화된 기본 패턴구조를 갖는 가스 오염물 제거 시스템을 제공하는 이점이 있다.By controlling the flow rate of the hot water supply pipe, the cold water supply pipe, and the liquid supply pipe through the control box, there is an advantage of providing a gas contaminant removal system having a stable, modular basic pattern structure that does not depend on the variation of the account.

집수통에 침착된 오염물질을 제거시, 벨브가 설치된 드레인 장치를 통해 집수부에 집수통에서 온수수조 또는 냉각수조로 안내되는 물을 차단할 수 있는 이점이 있다.When removing the contaminants deposited in the sump, there is an advantage that can block the water guided from the sump to the hot water tank or the cooling water tank through the drain device installed valve.

투시창을 통해 가열가습부, 냉각부, 에어와셔의 작동상태를 파악할 수 있는 이점이 있다.Through the see-through window, there is an advantage in that the operating state of the heating, humidifying, cooling and air washers can be grasped.

Claims (1)

덕트에 설치되는 가열가습부;Heating humidification unit installed in the duct; 덕트에 설치되는 에어와셔;Air washers installed in the duct; 상기 가열가습부와 에어와셔 사이에 설치되는 냉각부를 포함하되,Including a cooling unit installed between the heating and humidifying unit and the air washer, 상기 가열가습부는 상기 덕트에 유입되는 공기의 상류측에 위치하며,The heating humidifier is located upstream of the air flowing into the duct, 상기 에어와셔는 상기 덕트에 유입되는 공기의 하류측에 위치하는 것을 특징으로 하는 반도체 클린룸용 가스상 오염물 제거장치.And the air washer is located downstream of the air flowing into the duct.
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