KR200457578Y1 - Heating apparatus for gas heating - Google Patents
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Abstract
본 고안은 가스 가열용 히팅장치에 관한 것으로, 나선형의 가열핀 구조를 구비하여 가스에 대한 가열면적을 극대화한 구조에 의해 간단한 구성만으로도 필요로 하는 가스를 급속으로 가열할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a heating device for gas heating, and has a spiral heating fin structure to maximize the heating area for the gas, so that the gas can be rapidly heated even with a simple configuration.
이러한 본 고안은, 유입되는 가스가 경유하여 유출되는 챔버를 구비한 제1하우징과, 챔버에 설치되고, 몸체 외주면에 나선형의 가열핀이 구비되어 상기 챔버에 유입된 가스가 상기 가열핀을 따라 흐르면서 가열되도록 한 나선형 히터를 포함하여 이루어진다.The present invention, the first housing having a chamber through which the incoming gas flows out, and is provided in the chamber, a spiral heating fin is provided on the outer peripheral surface of the body and the gas introduced into the chamber flows along the heating fin And a spiral heater to be heated.
가스, 히터, 히팅장치 Gas, heater, heating device
Description
본 고안은 가스 히팅장치에 관한 것으로, 간단한 구조만으로 가스에 대한 가열면적을 극대화하여 빠른 속도록 가스를 가열하는데 적당한 가스 가열용 히팅장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas heating apparatus, and to a gas heating heating apparatus suitable for heating the gas at a rapid rate by maximizing the heating area for the gas with only a simple structure.
일반적으로, 반도체 제조 공정은 크게 전 공정(Fabrication 공정)과 후 공정(Assembly 공정)으로 이루어지며, 전 공정이라 함은 각종 프로세스 챔버(Chamber)내에서 웨이퍼(Wafer)상에 박막을 증착하고, 증착된 박막을 선택적으로 식각하는 과정을 반복적으로 수행하여 특정의 패턴을 가공하는 것에 의해 이른바, 반도체 칩(Chip)을 제조하는 공정을 말하고, 후 공정이라 함은 상기 전 공정에서 제조된 칩을 개별적으로 분리한 후, 리드프레임과 결합하여 완제품으로 조립하는 공정을 말한다.In general, a semiconductor manufacturing process is mainly composed of a pre-process (Fabrication process) and a post-process (Assembly process), the pre-process is to deposit a thin film on a wafer (wafer) in various process chambers (Chamber), the deposition It is a process of manufacturing a so-called semiconductor chip by repeatedly performing a process of selectively etching the prepared thin film, and processing a specific pattern, and the post process refers to the chips manufactured in the previous process individually. After separating, refers to the process of assembling the finished product by combining with the lead frame.
이같은 반도체 제조 공정에서는 다양한 용도로 가스를 가열하기 위한 히팅장치들이 사용되고 있다. 예컨대, 프로세스 챔버 내부에서 다량으로 발생하는 반응부산물 가스가 프로세스 챔버의 유출측 진공배관, 진공펌프의 유출측 배기배관, 스크루버의 유출측 배기배관, 메인덕트 등을 순차적으로 따라 흐르는 과정에서 쉽게 고 형화되지 않도록 고온의 질소가스를 분사하게 되는데, 이때 질소가스를 가열하기 위한 히팅장치가 필수적으로 구비된다. In such a semiconductor manufacturing process, heating apparatuses for heating a gas for various uses are used. For example, the reaction by-product gas generated in a large amount inside the process chamber is easily generated in the process of sequentially flowing through the outlet side vacuum pipe of the process chamber, the outlet side exhaust pipe of the vacuum pump, the outlet side exhaust pipe of the screwdriver, and the main duct. The hot nitrogen gas is injected so as not to be shaped, and a heating device for heating the nitrogen gas is essentially provided.
하지만, 이같은 히팅장치는 대부분 부수적인 장치로만 인식되어 왔기 때문에 개선이 거의 이루어지지 않은 것이 실정이다. 이로 인해 히팅장치의 부피에 비해 가스에 대한 가열속도가 늦어질 수밖에 없었고, 가스를 신속하게 가열하기 위해서 일정 성능 이상의 히팅장치를 갖추려면 적지 않은 설치비용을 지불해야 했다.However, since such a heating device has been recognized only as a secondary device in most cases, there is little improvement. As a result, the heating rate for the gas was inevitably slowed compared to the volume of the heating device, and in order to quickly heat the gas, it was necessary to pay a considerable installation cost to equip the heating device with a certain performance.
따라서, 보다 경제적이면서 충분한 효과를 발휘할 수 있는 새로운 형태의 히팅장치의 개발이 시급하다 할 것이다.Therefore, it is urgent to develop a new type of heating apparatus that can exhibit more economical and sufficient effects.
이에 본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 고안의 목적은 나선형의 가열핀을 구비하여 가스에 대한 가열면적을 극대화한 구조에 의해 간단한 구성만으로도 필요로 하는 가스를 급속으로 가열할 수 있도록 한 가스 가열용 히팅장치를 제공하는 데 있다.Therefore, the present invention is proposed to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a gas that requires only a simple configuration by maximizing a heating area for gas by providing a spiral heating fin. The present invention provides a heating device for gas heating that enables rapid heating.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 기술적 사상에 의한 가스 가열용 히팅장치는, 유입되는 가스가 경유하여 유출되는 챔버를 구비한 제1하우징과; 상기 챔버에 설치되고, 몸체 외주면에 나선형의 가열핀이 구비되어 상기 챔버에 유입된 가스가 상기 가열핀을 따라 흐르면서 가열되도록 한 나선형 히터를 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a heating device for gas heating according to the technical idea of the present invention includes: a first housing having a chamber through which an inflowing gas flows out; It is characterized in that the technical configuration comprises a spiral heater is installed in the chamber, the helical heating fin is provided on the outer peripheral surface of the body so that the gas introduced into the chamber is heated while flowing along the heating fin.
여기서, 상기 히터의 몸체 및 제1하우징은 서로 대응되는 원통형으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. Here, the body and the first housing of the heater may be formed in a cylindrical shape corresponding to each other.
또한, 상기 제1하우징의 외주면을 이격되게 감싸는 제2하우징이 더 구비되고, 상기 제1하우징과 제2하우징의 이격공간에는 보온재가 삽입되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, a second housing surrounding the outer circumferential surface of the first housing may be further provided, and a heat insulating material may be inserted into the space between the first housing and the second housing.
또한, 상기 제1하우징의 가스 유출측도 제2하우징이 이격되게 감싸며 상기 가스 유출측 이격공간에도 보온재가 삽입되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the gas outlet side of the first housing may also be characterized in that the second housing is spaced apart and the insulation is inserted into the gas outlet side space.
본 고안에 의한 가스 가열용 히팅장치는, 나선형의 가열핀을 구비하여 가스에 대한 가열면적을 극대화한 구조에 의해 간단한 구성만으로도 필요로 하는 가스를 급속으로 가열할 수 있다. The heating device for gas heating according to the present invention is provided with a spiral heating fin and maximizes the heating area for the gas, thereby rapidly heating the required gas with only a simple configuration.
또한, 본 고안은 2개의 하우징을 구비하고 그 사이에 보온재를 삽입 설치한 내열구조에 의해 불필요하게 외부로 방출되는 열을 차단하여 가열효과를 더욱 높일 수 있다. In addition, the present invention can further enhance the heating effect by blocking the heat emitted to the outside unnecessarily by the heat-resistant structure having two housings and the heat insulating material inserted therebetween.
이하, 상기와 같은 본 고안의 기술적 사상에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안에 의한 히팅장치를 채용한 질소가스 분사장치의 설치상태도이다. 1 is a state diagram of a nitrogen gas injection apparatus employing a heating apparatus according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본 고안의 히팅장치는 많은 종류의 장치들, 특히 반도체 장치들에서 가스를 가열하기 위한 목적으로 할용될 수 있으며, 그 중 도 1에는 본 고안의 히팅장치(200)가 가스 공급관(161) 및 전열선(222)에 연결되어 질소가스 분사장치에 설치된 경우가 예시되었다. 도면에 예시된 질소가스 분사장치에는, 본 고안에 의한 히팅장치(200)와 더불어 상기 히팅장치(200)와 연결용 단관(163)에 의해 연결된 질소가스 분사용 분사노즐(110)과, 배관들(P)과의 연결을 위한 플랜지 배관(120)과, 히팅장치(200)를 제어하기 위한 제어박스(140)를 포함하여 구성된 것들 볼 수 있다. As shown, the heating apparatus of the present invention can be used for the purpose of heating gas in many kinds of devices, in particular semiconductor devices, among which the
이처럼 본 고안의 히팅장치는 부피가 크지 않고 다양한 반도체 장치에 간편히 설치되면서도 가열하고자 하는 가스를 급속도로 가열할 수 있는 효율적인 구성을 갖는다. As such, the heating device of the present invention is not bulky and has an efficient configuration capable of rapidly heating a gas to be heated while being easily installed in various semiconductor devices.
이하, 본 고안의 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail.
도 2는 본 고안에 의한 히팅장치의 사시도이고, 도 3은 본 고안에 의한 히팅장치의 구성을 설명하기 위한 분해사시도이다. 또한, 도 4는 본 고안에 의한 히팅장치의 종단면도이다. 2 is a perspective view of a heating apparatus according to the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view for explaining the configuration of the heating apparatus according to the present invention. 4 is a longitudinal sectional view of a heating apparatus according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 히팅장치는 제1하우징(210), 히터(220), 제2하우징(230) 및 보온재(241,242)를 포함하는 간단한 구성만을 가지며, 상기 히터(220)의 몸체(221) 외주면에 나선형의 가열핀(223)이 구비되어 제1하우징(210)의 챔버(210a)에 유입된 가스가 가열핀(223)을 따라 흐르면서 가열되도록 한 것을 기술적 요부로 한다. As shown, the heating apparatus according to the present invention has only a simple configuration including the
이처럼 유입된 가스가 나선형의 가열핀(223)을 타고 흐르도록 한 구조에 의 하면 가스가 챔버(210a)에 유입되어 유출될 때까지 열교환되는 면적(열교환면적 또는 가열면적)을 매우 넓은 정도까지 확보할 수 있는 것이다. 따라서 좁은 챔버(210a) 내 설치공간에서도 매우 신속하게 가스를 가열할 수 있게 된다. 아래에서는 상기 각 구성요소들을 중심으로 본 고안에 대해 더욱 상세히 설명한다.According to the structure in which the introduced gas flows on the
상기 히터(220)는 원통형의 몸체(221)와 상기 몸체(221)를 감싸면서 나선형으로 형성된 가열핀(223)으로 이루어진다. 주목할 점은 이미 전술된 바와 같이 상기 가열핀(223)이 날개 형태로 넓게 형성된 가운데 나선형으로 몸체(221) 외주면을 따라 형성되었다는 점이다. 이같이 가열핀(223)이 나선형으로 이루어지면 상기 제1하우징(210)의 챔버(210a)로 유입된 가스가 가열핀(223)의 일부에만 접촉하는 것이 아니라 상기 가열핀(223)을 처음부터 끝까지 따라 이동하면서 접촉하여 활발하게 열교환하게 된다. 따라서 본 고안은 챔버(210a)와 같은 좁은 설치공간에서 제한적인 크기로 설치된 히터에 의해서도 매우 넓은 열교환면적을 확보하여 가스를 가열하는데 충분할 성능을 낼 수 있게 된다.The
한편, 상기 히터(220)의 몸체(221)는 전열선(222) 의해 전원과 연결된 전기코일(미도시 됨)이 내부에 설치되어 저항열을 발생한다. 본 고안은 상기 히터(220)의 몸체(221)와 가열핀(223)이 중간매체를 통하지 않고 가스를 직접 접촉하여 가열토록 구성되고 상기와 같이 극대화된 열교환면적(가열면적)을 확보함으로써 고온의 열을 상당히 신속하게 가스에 전달하여 가열할 수 있는 것이다.On the other hand, the
상기 제1하우징(210)은 중공의 원통 형태를 가지며, 상기 히터(220)가 설치되고 가열하려는 가스를 임시적으로 수용하는 챔버(210a)를 구비한다. 그리고 가스 를 공급받기 위한 가스 유입구(214a)와 가스를 유출하기 위한 가스 유출구(214b)가 구비된다. 여기서 상기 제1하우징(210)의 몸체(211)는 챔버(210a) 내에 히터(220)를 설치하기 용이하도록 가스 유입측이 개구되어 있고 차후에 상기 개구된 부위를 용접 등 접합에 의해 덮어주도록 커버(212)를 구비한다. 상기 제1하우징(210) 커버(212)는 제1하우징(210)의 가스 유입측 개구부뿐만 아니라 그 외측을 감싸게 될 제2하우징(230)의 유입측 개구부까지 함께 덮을 수 있는 넓이로 형성된다. 상기 가스 유입구(214a)는 상기 제1하우징(210) 커버(212)에 형성되어 있다. 그리고 상기 제1하우징(210) 커버(212)의 중앙에는 상기 히터(220)의 몸체(221) 일단과 전열선(222)이 외부로 나오도록 통공(212a)이 구비된다.The
상기 제2하우징(230)은 상기 제1하우징(210)의 외주면을 이격되게 감싸도록 좀 더 넓은 구경을 갖는 원통 형태의 부재이다. 상기 제2하우징(230)의 경우에도 제1하우징(210)과 마찬가지로 가스의 유입측이 개구된 상태로 형성되며 상기 제1하우징(210) 커버(212)에 의해 덮인다. 그리고 그 반대편 중앙에는 상기 제1하우징(210)의 가스 유출구(214b)가 관통될 수 있도록 통공이 형성된다. 이처럼 상기 제1하우징(210)을 이격되게 감싸는 제2하우징(230)이 구비되면 상기 히터(220)에서 발산되는 열이 외부로 방출되지 않도록 보온하는데 유리하다. 특히 상기 제1하우징(210)과 제2하우징(230) 사이 이격된 공간에 간편하게 보온재(241,242)를 설치하는 것이 가능해진다.The
상기 보온재(241,242)는 제1하우징(210)과 제2하우징(230)의 외주면 이격공간과 상기 제1하우징(210)과 제2하우징(230)의 가스 유출측의 이격공간에 각각 설 치된다. 상기 제1하우징(210)과 제2하우징(230)의 외주면 이격공간에는 넓은 판재 형태의 보온재(241)가 말린 형태로 삽입된다. 또한 상기 제1하우징(210)과 제2하우징(230)의 가스 유출측 이격공간에는 원판형의 보온재(242)가 삽입된다. 상기 원판형의 보온재(242) 중앙에는 상기 가스 유출구(214b)가 관통할 수 있도록 통공(242a)이 형성된다. 단, 상기 보온재(241,242)는 800℃ 내지 1000℃의 고온까지 견딜 수 있는 것이라면 시중에 판매되고 있는 것 중 어느 것이든 채택할 수 있다.The
도 5를 참조하여 본 고안에 의한 가스 가열용 히팅장치의 동작을 간단히 설명하면 아래와 같다. 도 5는 본 고안에 의한 히팅장치 내부에서 가스의 흐름을 설명하기 위한 참조단면도이다.Referring to Figure 5 briefly describe the operation of the heating device for gas heating according to the present invention. 5 is a cross-sectional view for explaining the flow of gas in the heating apparatus according to the present invention.
먼저, 전열선(222)을 통해 전원이 인가되면 상기 히터(220)의 몸체(221)에 내장된 니크롬선(미도시됨)이 저항열을 발생하여 히터(220) 몸체(221) 및 가열핀(223)이 고온의 상태로 된다. First, when power is applied through the
이후, 상기 제1하우징(210)의 가스 유입측에 구비된 가스 유입구(214a)를 통해 가열하고자 하는 가스가 챔버(210a) 내로 유입된다.Thereafter, the gas to be heated is introduced into the
이후, 챔버(210a)에 최초 유입된 가스는 도면의 화살표에 표기된 것처럼 나선형 가열핀(223)을 따라 나선을 그리면서 이동하여 계속해서 가열핀(223) 표면 및 히터(220) 몸체(221) 표면과 접촉하게 된다. 이 과정에서 가스와 히터(220)와의 열교환이 활발하게 일어나서 가스가 유출측으로 갈수록 점진적으로 가열되어진다. 이후, 히터(220)와의 접촉을 통해 최종적으로 가열된 가스는 가스 유출구(214b)를 통해 필요로 하는 고온의 상태로 유출된다. Thereafter, the gas first introduced into the
이때 상기 챔버(210a) 내에서 발생된 열은 제1하우징(210) 내벽을 타고 외부로 방출되려는 경향이 있지만 상기 제1하우징(210)과 제2하우징(230) 사이에 삽입된 보온재(241,242)에 의해 차단되면서 쉽사리 방출되지 않으려는 보온 성향을 갖는다. 따라서 챔버(210a) 내부는 상당한 수준의 고온 상태를 용이하게 유지하면서 그 내부를 경유하는 가스를 효과적으로 가열할 수 있는 것이다 At this time, the heat generated in the
이처럼 본 고안은 나선형의 가열핀(223)을 구비한 히터(220)에 의해 챔버(210a) 내부로 유입된 가스를 보다 넓은 가열면적으로 접촉하면서 효과적으로 가열할 수 있으며, 이로 인해 가스를 급속하게 가열하기 위해 복잡한 구성이 필요 없는 것이다.As such, the present invention can effectively heat the gas introduced into the
이상에서 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 고안은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 고안은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 실용신안등록청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 고안의 범위를 한정하는 것이 아니다. While the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention may use various changes, modifications, and equivalents. It is clear that the present invention can be applied in the same manner by appropriately modifying the above embodiments. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention defined by the limits of the following utility model registration claims.
도 1은 본 고안에 의한 히팅장치를 채용한 질소가스 분사장치의 설치상태도.1 is an installation state of a nitrogen gas injection apparatus employing a heating apparatus according to the present invention.
도 2는 본 고안에 의한 히팅장치의 사시도.2 is a perspective view of a heating apparatus according to the present invention.
도 3은 본 고안에 의한 히팅장치의 구성을 설명하기 위한 분해사시도. Figure 3 is an exploded perspective view for explaining the configuration of the heating apparatus according to the present invention.
도 4는 본 고안에 의한 히팅장치의 종단면도.Figure 4 is a longitudinal sectional view of the heating apparatus according to the present invention.
도 5는 본 고안에 의한 히팅장치 내부에서 가스의 흐름을 설명하기 위한 참조단면도.Figure 5 is a cross-sectional view for explaining the flow of gas in the heating apparatus according to the present invention.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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FPAY | Annual fee payment |
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FPAY | Annual fee payment |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |