KR200448987Y1 - 폐가스 습식 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스크러버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체장치 제조 공정에 사용되는 유독성, 가연성 및 부식성 등 그 특성이 강한 각종 공정가스를 배출함에 있어서, 이들 배출가스에 의한 안전사고의 위험을 방지하기 위하여 배출가스를 안전한 상태로 정화시키도록 하는 폐가스 습식 처리장치에 관한 것이다.

본 고안은 폐가스의 이동경로에 복수의 영역으로 구획되어 형성된 복수의 챔버; 상기 챔버내에 이동하는 폐가스의 이동경로를 연장하기 위한 배플보드; 상기 배플보드상에 구비된 충진제; 및 상기 폐가스를 용해하기 위한 가스 용매제를 분사하기 위한 분산노즐을 포함하는 폐가스 습식처리장치를 제공함에 목적이 있다.

Description

폐가스 습식 처리장치{Scruber}

본 고안은 스크러버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체장치 제조 공정에 사용되는 유독성, 가연성 및 부식성 등 그 특성이 강한 각종 공정가스를 배출함에 있어서, 이들 배출가스에 의한 안전사고의 위험을 방지하기 위하여 배출가스를 안전한 상태로 정화시키도록 하는 폐가스 습식 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 공정은 실리콘 기판에 사진, 확산, 식각, 화학기상증착 및 금속증착 등의 공정을 반복 수행함으로서 반도체장치로 제작된다. 이들 반도체장치 제조공정 중 확산, 식각, 화학기상증착 등의 공정은 밀폐된 공정챔버 내부에 공정가스를 공급하여 이들 공정가스로 하여금 웨이퍼 상에서 반응토록 하는 것이다.

한편, 사용되는 공정가스는 통상 유독성, 가연성 및 부식성 등 그 특성이 강한 것이 사용되고, 이들 공정가스는 제조설비의 공정 과정에서 약 10% 정도만이 반응에 참여하고, 나머지 약 90% 정도의 공정가스는 미반응한 상태에서 제조설비로부터 배출된다.

이러한 특성을 갖는 배출가스를 배출함에 있어서, 배출가스가 별도의 정화 과정이 없이 외부로 유출될 경우 주변 제조설비의 손상과 심각한 환경오염 및 작업자의 안전사고를 초래하게 된다. 따라서, 각 제조설비에서 배기덕트로 연결되는 가스 배출라인 상에는 배출가스를 안전한 상태로 분해 또는 정화시키기 위한 스크러버 시스템이 설치된다.

한편, 스크러버 시스템의 공정가스 분해 방법은, 공정가스의 성질 즉, 일반 공기와 접촉시 폭발적으로 반응하는 성질, 연소되는 성질, 가스 처리제와 반응하는 성질 및 물에 용해되는 성질 등을 이용하는 것으로 크게 건식과 습식 및 이들 건식과 습식을 병행하는 방법 등으로 구분된다.

도 1 및 도 2는 종래에 따른 습식 처리장치의 단면도이다.

먼저, 도 1은 충진제를 이용한 것으로, 스크러버 타워(110) 내부에 복수의 층으로 이루어진 격자 지지대(140)가 형성되어 있다. 격자 지지대에는 다수의 구멍이 형성된 복수의 충진제(130)가 구비되어 있다.

폐가스가 타워로 유입되면 충진제에 갇히게 되고, 이때, 충진제 상부에 위치한 분사노즐(120)에서 물 또는 특정 가스를 용해하기 위한 용매가 분사된다. 분사된 용매는 충진제에 갇힌 폐가스를 용해시켜 하부에 위치한 드레인 탱크로 떨어지게 된다.

도 2는 배플 방식의 습식 처리장치의 단면도이다.

스크러버 타워(110)내에 엇갈린 스텝 형태의 배플보드(150)가 복수로 형성되어 있다. 배플보드(140)의 형성으로 가스의 유동경로가 늘어나게 된다. 유입된 폐가스는 배플보드(150) 사이에 형성된 경로를 따라 이동하며, 배플보드(150) 상부에 위치한 분사노즐(120)에서 분사된 용매에 의하여 용해되어 아래로 떨어진다.

본 고안은 배플보드와 충진제를 함께 사용함으로써, 분사노즐로부터 분사되는 가스 용매에 의한 수처리 능력을 향상시킨 폐가스 습식 처리장치를 제공함에 목적이 있다.

본 고안은 폐가스의 이동경로에 복수의 영역으로 구획되어 형성된 복수의 챔버; 상기 챔버내에 이동하는 폐가스의 이동경로를 연장하기 위한 배플보드; 상기 배플보드상에 구비된 충진제; 및 상기 폐가스를 용해하기 위한 가스 용매제를 분사하기 위한 분산노즐을 포함하는 폐가스 습식처리장치를 제공함에 목적이 있다.

본 고안의 폐가스 습식 처리장치는 복수로 형성된 배플에 의하여 늘어난 유동경로를 따라 이동하는 가스를 충진제를 이용하여 포집하고, 용매분사 노즐에서 가스 용매를 분사시켜 용해시킴으로서 폐가스의 처리능력이 향상되는 현저하고도 유리한 효과가 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 고안에 다른 폐가스 습식 처리장치의 단면도이다.

본 고안에 따른 습식 처리장치(310)는 소정 크기의 칸막이(320)에 의하여 제1, 제2, 제3 및 제4 챔버(331,332,333,334)로 구성된 하우징(340)을 포함한다.

본 고안에 따른 하우징(340)은 PVC, white PVC 및 HT (High Temperature) PVC중 어느 하나를 사용할 수 있다.

그리고 하우징(340)내에는 폐가스 공급관으로부터 유입된 폐가스(350)를 연소하기 위한 버너(360)를 구비한 연소챔버(370)가 있다.

본 고안의 실시예에 따른 연소챔버(370)에는 폐가스 처리를 위한 장치로는 HEATER, PLASMA 및 BURNER 중 어느 하나를 사용할 수 있다.

연소챔버(370) 외부에는 버너(360)로 가스를 공급하기 위한 가스 공급관(361)이 연결되어 있다. 버너(360)에 의하여 연소된 폐가스는 파우더를 형성한다. 파우더 및 일부 폐가스가 챔버를 통하여 최종적으로 배기구(380)를 통하여 배출되는 경로까지 형성된 복수의 챔버(351,352,353,354)에는 분사노즐(330)이 구비되어 이동중의 폐가스를 용해시키거나 파우더를 포집한다.

제3챔버(333) 및 제4챔버(334)에는 홀이 형성된 배플보드(410)와 충진제(420)가 구비되어 있어, 폐가스의 이동경로 및 분사노즐에서 분사되는 가스 용매제와의 접촉면적을 증가시켜 폐가스 처리능력을 향상시킨다.

하우징(340) 하부에는 분사노즐(330)에서 분사된 물에 의하여 용해된 가스가 모이는 드레인 탱크(390)가 형성되어 있다. 드레인 탱크(390)는 가스가 용해된 폐수를 재활용하여 다시 분사노즐(340)로 공급하기 위한 순환펌프(391)를 구비한다.

첨부된 도면과 함께 폐가스가 처리되는 과정을 설명한다.

폐가스 공급관(350)으로부터 유입된 폐가스는 버너(360)가 구비된 연소챔버(370)로 들어온다. 버너(360)와 연결된 가스 공급관(361)으로부터 공급되는 산소와 함께 LNG 또는 LPG가 버너(360)에서 점화되어 불꽃이 발생하면, 유입된 폐가스는 연소되어 파우더를 생성한다.

생성된 파우더 일부는 연소챔버(370) 아래에 있는 드레인 탱크(390)에 떨어지며, 파우더와 함께 폐가스 일부는 제1챔버(331)로 이동한다. 분사노즐(330)을 구비한 제1챔버(331)에 유입된 파우더와 폐가스는 분사노즐(330)에서 분사되는 물 또는 가스 용매제에 의하여 포집하거나 용해되어 드레인 탱크(390)로 떨어진다.

계속해서 제1챔버(331)와 제2챔버(332) 사이에 형성된 칸막이(320) 하부를 통과하여 제2챔버(332)로 유입된 파우더와 폐가스 역시 제2챔버(332) 상단에서 분사되는 용매제에 의하여 포집되거나 용해되어 드레인 탱크(390)로 떨어진다.

파우더 대다수는 제1챔버(331)와 제2챔버(332)를 통과하면서 제거되고 폐가스 일부만이 제3챔버(333)로 유입된다.

제3챔버(333)에는 복수의 층으로 서로 엇갈린 형태로 형성된 배플보드(410)가 구비되어 있다. 이러한 배플보드(410)는 폐가스의 이동경로를 연장하여 분사노즐(330)에서 분사되는 용매제와 접촉하는 시간을 늘려 폐가스 처리율을 향상시킨다.

배플보드(410) 상단에는 충진제(420)가 구비되어 있다. 충진제(420)는 하부에 위치한 배블보드(410)부터 시작해서 상부에 위치한 배플보드(410)까지 차곡차곡 쌓여있다. 충진제(420)에는 다면체의 구조물로서, 다수의 구멍이 형성되어 있어 폐가스와 용매제의 접촉면적을 증가시켜 폐가스 처리율을 향상시킨다.

제4챔버(334) 역시 제3챔버(333)와 동일하게 배플보드(410)와 충진제(420)를 구비하고 있다.

본 고안의 실시예에 따르면, 폐가스의 처리양에 따라 제3챔버(333) 및 제4챔버(334)의 배플보드(410)는 3층 이상으로 형성하고 배플보드(410)에 충진제(420)를 채워 넣어 구비할 수 있다.

제4챔버(334)까지 모든 챔버를 통과한 폐가스는 거의 제거가 되고 극소량만이 배기구(380)로 빠져나간다. 이때 배기구(380)로 빠져나가는 가스에는 앞서 버너(360)와 챔버를 통과하면서 분사노즐(330)에서 분사된 용매제에 의하여 온도와 습도가 높은 상태이다.

이러한 온도와 습도가 높은 가스는 배기구(380)에 주변에서 응결되어 수분을 형성하고 수분은 배기구(380)를 부식시킨다. 이러한 현상을 막기 위하여 배기구(380) 앞에 외기를 주입할 수 있는 외기 주입구(381)를 형성하고 건조한 외기를 주입시켜 습도와 온도를 낮추어 주는 것이 바람직하다.

본 고안은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 고안의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

도 1 및 도 2는 종래의 습식 처리장치의 단면도,

도 3은 본 고안에 따른 습식 처리장치의 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 설명*

310: 습식처리장치 320: 칸막이

*330: 분사노즐 331: 제1챔버

332: 제2챔버 333: 제3챔버

334: 제4챔버 340: 하우징

350: 폐가스 공급관 360: 버너

370: 연소챔버 380: 배기구

390: 드레인 탱크 391: 외기 주입구

Claims (4)

1. 폐가스의 이동경로에 복수의 영역으로 구획되어 형성된 복수의 챔버;

   상기 챔버내에 이동하는 폐가스의 이동경로를 연장하기 위한 배플보드;

   상기 배플보드상에 구비된 충진제; 및

   상기 폐가스를 용해하기 위한 가스 용매제를 분사하기 위한 분산노즐; 을 포 함하고,

   상기 배플보드는 수직 방향으로 서로 엇갈려 복수의 층으로 형성된 것을 포함하는 폐가스 습식처리장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 챔버의 하부에는 상기 가스 용매제에 의하여 용해된 폐가스를 처리하기 위한 드레인 탱크를 포함하는 폐가스 습식처리장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 배플보드는 상기 가스 용매제가 상기 드레인 탱크로 떨어져 유입될 수 있도록 홀이 형성된 폐가스 습식처리장치.

Images