KR20100091010A - Liquid collector - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 제조공정 등에서 발생하는 폐가스를 제거하기 위한 스크러버 등에서 처리된 유체에서 부식성 있는 액체성분 등을 포집하기 위한 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 유체가 유입되는 인입관과, 상기 인입관을 통해 유입된 유체에서 액체성분을 포집하는 포집통과, 상기 포집통의 하면상에 배치되어 포집된 액체성분을 외부로 드레인시키는 액체포집관과, 상기 인입관의 대향방향에 배치되어 유체가 배출되는 배기관을 포함하며, 상기 포집통은 상기 인입관 상부에 부착되어 상기 인입관의 일정 직경 영역까지 연장되는 상부날개판과, 상기 상부날개판에서 이격되어 위치되는 하부날개판과, 상기 하부날개판의 일단에 연결되는 포집망과 상기 포집망 내에 망으로 형성된 입체형상의 접촉부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체포집장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for capturing corrosive liquid components from a fluid treated in a scrubber or the like for removing waste gas generated in a semiconductor manufacturing process, and more particularly, an inlet pipe through which the fluid is introduced, and the inlet pipe. A collecting tube for collecting a liquid component from the introduced fluid, a liquid collecting tube disposed on a lower surface of the collecting tube for draining the collected liquid component to the outside, and an exhaust pipe disposed in a direction opposite to the inlet tube to discharge the fluid; It includes, the collecting tube is attached to the upper portion of the upper pipe plate extending to a predetermined diameter region of the inlet pipe, the lower wing plate is spaced apart from the upper wing plate, and one end of the lower wing plate And a three-dimensional contact member formed of a mesh in the collecting network to be connected to the collecting network. It relates to an apparatus.
일반적으로, 반도체 제조 공정에서 웨이퍼상에 박막을 형성하거나 또는 식각을 위해 사용되는 다양한 종류의 반응가스는 산화성분, 인화성분 및 유독성분 등을 갖고 있기 때문에 사용을 마친 반응가스(이하, 폐가스라 칭함)를 그대로 대기중에 방출할 경우 인체에 유해할 뿐만 아니라 환경 오염을 유발시키게 된다. 이에 따라, 반도체 설비의 배기 라인에는 폐가스의 산화성분, 인화성분 및 유독성분 등을 제거한 후 대기중으로 배출시키기 위한 스크러버가 설치된다.In general, various kinds of reaction gases used for forming or etching thin films on a wafer in a semiconductor manufacturing process include oxidizing components, flammable components, and toxic components. ) Is not only harmful to the human body but also causes environmental pollution. As a result, a scrubber is installed in the exhaust line of the semiconductor facility to remove the oxidized component, the flammable component, the toxic component, and the like of the waste gas and to discharge it to the atmosphere.
이와 같이 반도체 제조 공정중 반도체 폐가스를 제거하는 스크러버는 크게 세가지로 분류할 수 있다. 첫째, 간접 연소 습식형으로서, 유도가열 방식을 이용하여 폐가스를 태운후 물을 이용해서 한번 더 걸러주는 힛웨트 스크러버(heat-wetAs such, scrubbers for removing semiconductor waste gases in the semiconductor manufacturing process can be classified into three categories. Firstly, indirect combustion wet type, heat-wet that burns waste gas by induction heating method and filters it by water once more.
scrubber)라고도 한다. 둘째, 습식형으로서 물을 이용하여 폐가스를 포집한 후, 물을 정화하는 방법으로 웨트 스크러버(wet scrubber)라고도 한다. 셋째, 직접 연소 습식형으로서, 고온의 불꽃으로 폐가스를 태운후 물을 이용해서 포집하는 방Also called scrubber). Second, as a wet type, the waste gas is collected using water, and then the wet scrubber is also used to purify the water. Thirdly, the direct combustion wet type is a room where waste gas is burned by hot flame and collected by using water.
법으로 번웨트 스크러버(burn-wet scrubber)라고도 한다.Also known as burn-wet scrubber.
이들 중 번웨트 스크러버(burn-wet scrubber)를 도 1을 참조하여 설명하면, 번웨트 스크러버(burn-wet scrubber)는 크게 가열챔버(b), 습식챔버(c), 드레인탱크(d), 배기관(e) 및 덕트(f)로 구성된다.Among these, the burn-wet scrubber will be described with reference to FIG. 1, and the burn-wet scrubber is generally divided into a heating chamber (b), a wet chamber (c), a drain tank (d), and an exhaust pipe. (e) and duct (f).
가열챔버(b)에는 상부로 폐가스가 유입되는 유입관(a)이 설치되고, 미도시된 내부에 히터가 구비되어 유입관(a)을 통해 유입된 가열챔버(b) 내의 폐가스가 산화 가능하도록 700℃∼800℃의 일정 온도 이상으로 가열된다. 가열챔버(b)의 하부에 설치되는 습식챔버(c)는 물공급관(g)으로부터 공급받은 물이 스프레이노즐을 통해 고온의 폐가스에 분사되는 것이다. 드레인탱크(d)는 습식챔버(c)와 연결되며, 내부에 순환펌프가 설치되어 습식챔버(c)로부터 낙하된 물을 재사용하게 되고, 드레인탱크(d)의 일측에는 배출관(h)이 설치되어 폐가스를 정제하여 정화된 물만이 외부 로 배출된다. 한편, 습식챔버(c)의 일측에는 배기관(e)이 연결되어 물과 반응되고 정화된 폐가스가 배기관(e)을 거쳐서 덕트(f)로 배출된다. An inlet pipe (a) through which the waste gas flows is installed in the heating chamber (b), and a heater is provided inside the heating chamber (b) to oxidize the waste gas in the heating chamber (b) introduced through the inlet pipe (a). It is heated above a certain temperature of 700 ° C to 800 ° C. The wet chamber (c) is installed in the lower portion of the heating chamber (b) is the water supplied from the water supply pipe (g) is injected into the hot waste gas through the spray nozzle. The drain tank (d) is connected to the wet chamber (c), the circulation pump is installed inside to reuse the water dropped from the wet chamber (c), the discharge tank (h) is installed on one side of the drain tank (d) Only the purified water by purifying the waste gas is discharged to the outside. On the other hand, one side of the wet chamber (c) is connected to the exhaust pipe (e) is reacted with water and the purified waste gas is discharged to the duct (f) via the exhaust pipe (e).
이때, 습식챔버(c)로부터 처리된 가스가 배기관(e)으로 배출시 가스 내에 존재하는 부식성을 가진 수분에 의해 배기관(e) 및 덕트(f)를 부식시키는 문제점을 가지고 있다. 따라서 종래에는 배기관(e)을 통과하는 폐가스의 습기를 제거하기 위하여 배기관(e)의 내부에 필터부재 등의 별도 장치들을 설치하여 덕트(f)로 가기 전에 수분이 넘어가는 것을 방지하도록 하고 있으나, 습기를 근본적으로 제거하는데 한계가 있었다. At this time, the gas treated from the wet chamber (c) has a problem of corroding the exhaust pipe (e) and the duct (f) by the corrosive water present in the gas when discharged to the exhaust pipe (e). Therefore, in the related art, in order to remove moisture of the waste gas passing through the exhaust pipe (e), a separate device such as a filter member is installed inside the exhaust pipe (e) to prevent moisture from falling before going to the duct (f). There was a limit to the fundamental removal of moisture.
종래 등록특허 제10-0682621호 "액체포집장치"(2007. 02. 07. 등록)의 경우는 반도체 제조과정의 웨이퍼 세정과정에서 비산되는 액체가 기체와 섞여 기체 배관을 통해 배출되는 것을 방지하기 위해 기체와 섞인 비산된 액체를 포집하기 위한 장치인데, 이는 비산된 액체를 포집해내는 것으로, 번웨트 스크러버(burn-wet scrubber)를 통해 배출되는 폐가스에 포함된 습기와 같은 액체성분을 포집하는데는 한계가 있어 이에는 적용될 수 없고, 그 효율도 보다 개선될 필요가 있었다. Conventional Patent No. 10-0682621 "Liquid trapping device" (2007. 02. 07. registered) in order to prevent the liquid that is scattered during the wafer cleaning process of the semiconductor manufacturing process mixed with the gas and discharged through the gas pipe A device for capturing scattered liquids mixed with gas, which captures scattered liquids and is limited in capturing liquid components such as moisture contained in waste gases emitted through burn-wet scrubbers. There is no applicable to this, the efficiency needed to be further improved.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,The present invention has been made to solve the above problems,
본 발명의 목적은 스크러버에서 처리된 유체를 바로 배출시키지 않고 유체 내에 포함된 부식성을 가진 수분이나 화학물질을 포집한 후 배출되도록 함으로써 부식성을 가진 수분 등을 포함한 유체가 배관을 통과할 경우 관로가 부식되는 것을 방지할 수 있는 액체포집장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to collect the corrosive water or chemicals contained in the fluid and discharge it after the fluid treated in the scrubber is not immediately discharged, so that the pipe corrodes when the fluid including the corrosive water passes through the pipe. It is to provide a liquid collecting device that can be prevented.
본 발명의 다른 목적은 유입되는 유체와의 접촉면적을 최대화함으로써 비산되어 유체와 함께 흡입된 액체뿐만 아니라 유체 중에 분산되어 있는 습기 형태의 액체성분까지도 포집할 수 있어 유체 내에 포함된 부식성을 가진 수분이나 화학물질을 포집하는 효율을 극대화할 수 있는 액체포집장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to maximize the contact area with the incoming fluid to collect not only the liquid sucked with the fluid, but also the liquid component in the form of moisture dispersed in the fluid, so that the corrosive water contained in the fluid It is to provide a liquid collecting device that can maximize the efficiency of collecting chemicals.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 액체포집장치는 다음과 같은 구성을 포함한다.Liquid collecting device for achieving the above object of the present invention includes the following configuration.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 액체포집장치는 유체가 유입되는 인입관과, 상기 인입관을 통해 유입된 유체에서 액체성분을 포집하는 포집통과, 상기 포집통의 하면상에 배치되어 포집된 액체성분을 외부로 드레인시키는 액체포집관과, 상기 인입관의 대향방향에 배치되어 유체가 배출되는 배기관을 포함하며, 상기 포집통은 상기 인입관 상부에 부착되어 상기 인입관의 일정 직경 영역까 지 연장되는 상부날개판과, 상기 상부날개판에서 이격되어 위치되는 하부날개판과, 상기 하부날개판의 일단에 연결되는 포집망을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the liquid collecting device according to the present invention is the inlet pipe into which the fluid is introduced, the collecting container for collecting the liquid component in the fluid introduced through the inlet pipe, disposed on the lower surface of the collecting container And a liquid collecting tube for draining the collected liquid component to the outside, and an exhaust pipe disposed in an opposite direction of the inlet pipe to discharge the fluid, and the collecting tube is attached to an upper portion of the inlet pipe to have a predetermined diameter. And an upper wing plate extending to an area, a lower wing plate positioned to be spaced apart from the upper wing plate, and a collecting network connected to one end of the lower wing plate.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 액체포집장치에 있어서 상기 포집망은 그 내부에 하나 이상의 접촉부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the liquid collecting device according to the present invention, the collecting network is characterized in that it comprises at least one contact member therein.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 액체포집장치에 있어서 상기 접촉부재는 망으로 이루어진 입체형상으로 형성됨으로써 유체가 내부로 통과하면서 접촉되는 면적을 최대화할 수 있는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the liquid collecting device according to the present invention, the contact member is formed in a three-dimensional shape made of a net, characterized in that the area in which the fluid is contacted while passing therein can be maximized.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 액체포집장치에 있어서 상기 포집통은 상기 인입관이 부착되는 전면, 상기 배기관이 부착되는 배면, 상기 전면과 배면을 둘러싸는 상면, 양측면과 하면을 포함하는 입체형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the liquid collecting device according to the present invention, the collecting container has a front surface to which the inlet pipe is attached, a back surface to which the exhaust pipe is attached, and an upper surface surrounding both the front surface and the rear surface, both side surfaces and the bottom surface. Characterized in that it is formed in a three-dimensional shape comprising a.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 액체포집장치에 있어서 상기 포집통의 하면은 상기 전면에서 하측으로 경사져 연장되는 경사면, 상기 경사면의 일단에서 하방으로 턱진 연결면, 상기 연결면의 일단에서 수평으로 연장되어 상기 배면의 타단으로 이어지는 수평면을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the liquid collecting device according to the present invention, the lower surface of the collecting container is inclined to extend downward from the front side, the connecting surface of the connection surface is pushed downward from one end of the inclined surface, the connection surface And a horizontal plane extending horizontally from one end to the other end of the rear surface.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 액체포집장치에 있어서 상기 상부날개판은 파형 형상으로 형성됨으로써 유체와의 접촉면적을 넓힐 수 있는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the liquid collecting device according to the present invention, the upper wing plate is formed in a wave shape, it characterized in that the contact area with the fluid can be widened.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 액체포집장치에 있어서 상기 하부날개판은 파형 형상으로 형성됨으로써 유체와의 접촉면적을 넓힐 수 있는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the liquid collecting device according to the present invention, the lower wing plate is formed in a wave shape, characterized in that the contact area with the fluid can be widened.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 액체포집장치에 있어서 상기 상부날개판은 상기 상부날개판의 말단에 위치하며 다수의 공극을 포함하는 응집부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the liquid collecting device according to the present invention, the upper wing plate is located at the end of the upper wing plate, characterized in that it comprises a cohesive member including a plurality of voids.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 액체포집장치에 있어서 상기 액체포집관은 절두원추형상의 하나 이상의 깔대기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the liquid collecting device according to the present invention is characterized in that it comprises one or more funnels of truncated cone shape.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.The present invention can achieve the following effects by the configuration, combination, and use relationship described above with the present embodiment.
본 발명은 스크러버에서 처리된 유체를 바로 배출시키지 않고 유체 내에 포함된 부식성을 가진 수분이나 화학물질을 포집한 후 배출되도록 함으로써 부식성을 가진 수분 등을 포함한 유체가 배관을 통과할 경우 관로가 부식되는 것을 방지할 수 있다. The present invention is to collect the corrosive water or chemicals contained in the fluid without being discharged immediately from the scrubber to be discharged after collecting the corrosive water or chemicals that corrode the pipeline when the fluid including the corrosive water passes through the pipe. It can prevent.
본 발명은 유입되는 유체와의 접촉면적을 최대화함으로써 비산되어 유체와 함께 흡입된 액체뿐만 아니라 유체 중에 분산되어 있는 습기 형태의 액체성분까지도 포집할 수 있어 유체 내에 포함된 부식성을 가진 수분이나 화학물질을 포집하는 효율을 극대화할 수 있다. The present invention is capable of collecting not only liquids scattered and inhaled with the fluid by maximizing the contact area with the inflowing fluid, but also liquid components in the form of moisture dispersed in the fluid. The collection efficiency can be maximized.
이하에서는 본 발명에 따른 액체포집장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of a liquid collecting device according to the present invention will be described in detail.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체포집장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체포집장치의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체포집장치에 포함되는 접촉부재의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체포집장치에 포함되는 액체포집관의 사시도이다.2 is a perspective view of a liquid collecting device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view of the liquid collecting device according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a liquid collecting device according to an embodiment of the present invention 5 is a perspective view of a liquid collecting tube included in a liquid collecting device according to an embodiment of the present invention.
도 2 내지 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체포집장치는 유체가 유입되는 인입관(1)과, 상기 인입관(1)을 통해 유입된 유체에서 액체성분을 포집하는 포집통(2)과, 상기 포집통(2)의 하면(25)상에 배치되어 포집된 액체성분을 외부로 드레인시키는 액체포집관(3)과, 상기 인입관(1)의 대향방향에 배치되어 유체가 배출되는 배기관(4)을 포함하며, 상기 포집통(2)은 상기 인입관(1) 상부에 부착되어 상기 인입관(1)의 일정 직경 영역까지 연장되는 상부날개판(26)과, 상기 상부날개판(26)에서 이격되어 위치되는 하부날개판(27)과, 상기 하부날개판(27)의 일단에 연결되는 포집망(28)을 포함하는 것을 특징으로 한다.2 to 3, the liquid collecting device according to an embodiment of the present invention is the
상기 인입관(1)은 스크러버(100) 등에서 처리과정을 마친 유체를 유입하여 상기 포집통(2)으로 보내는 통로가 되는 부분으로, 일단은 상기 스크러버(100) 등 에 연결되고 타단은 상기 포집통(2)에 연결된다. The inlet pipe (1) is a portion to be a passage for flowing the fluid after the treatment process in the scrubber (100) to the collecting container (2), one end is connected to the scrubber (100) and the other end is the collecting container Connected to (2).
상기 포집통(2)은 상기 인입관(1)으로부터 유입되는 유체에서 액체성분을 포집하는 입체적 형상의 통으로서, 상기 인입관(1)이 부착되는 전면(21), 상기 배기관(4)이 부착되는 배면(22), 상기 전면(21)과 배면(22)을 둘러싸는 상면(23), 양측면(24)과 하면(25)으로 규정되며, 상기 하면(25)은 상기 전면(21)에서 하측으로 경사져 연장되는 경사면(251)과 상기 경사면(251)의 일단에서 하방으로 턱진 연결면(252)과 상기 연결면(252)의 일단에서 수평으로 연장되어 상기 배면(22)의 타단으로 이어지는 수평면(253)을 포함하여서, 상기 전면(21)이 배면(22)에 비해 작은 면적을 가지는 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있으며, 그 내측에 상기 인입관(1) 상부에 부착되어 상기 인입관(1)의 일정 직경 영역까지 연장되는 상부날개판(26)과, 상기 상부날개판(26)에서 이격되어 위치되는 하부날개판(27)과, 상기 하부날개판(27)의 일단에 연결되는 포집망(28)을 포함할 수 있다.The
상기 상부날개판(26)은 그 일단이 상기 전면(21)의 상측에 부착되고 그 타단이 하면(25) 방향으로 상기 전면(21)상에 부착된 상기 인입관(1)의 일정 직경 영역까지만 연장되어 상기 인입관(1)으로부터 유입된 유체의 일부(A방향의 유체)가 상기 상부날개판(26)에 부딪힐 수 있도록 하는 판 형상의 부재로서, 상기 인입관(1)으로부터 유입되는 유체와의 접촉면적을 최대한 확보하도록 하고 유체의 흐름을 하면(25)으로 원활하게 유도하기 위하여 파형 형태를 가지는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 인입관(1)으로부터 유입되는 유체 중 일부는 상기 상부날개판(26)에 부딪 혀 상기 하면(25) 방향으로 향하게 되면서 압력과 속도의 손실이 발생하게 된다. 상기 상부날개판(26)은 그 말단에 다수의 공극을 포함하는 응집부재(261)를 포함할 수 있다.The
상기 응집부재(261)는 상기 상부날개판(26)의 말단에 위치하며, 다수의 공극을 포함하는 형태로 이들 공극이 서로 연통되어 망 형태를 가지며 액체가 이들 공극 사이로 스며들 수 있게 액체 흡수율이 높은 것으로, 상기 상부날개판(26)에 맺힌 액체가 상기 상부날개판(26)을 타고 흐르게 되면서 상기 응집부재(261)에 흡수된다. 상기 응집부재(261)에 흡수된 액체는 점점 응집되고 액체 방울이 되어 하중이 증가함에 따라 상기 액체포집관(3)으로 자유낙하하게 된다. 다수의 공극을 가진 재료라면 모두 상기 응집부재(261)로 사용될 수 있으며 상기 응집부재(261)의 바람직한 실시예로는 액체를 흡수할 수 있는 스폰지 등과 같은 것이 사용될 수 있다.The
상기 하부날개판(27)은 그 일단이 상기 상부날개판(26)의 타단으로부터 수평거리 h1만큼 이격된 채 위치하며 하면(25) 방향으로 연장되어 그 타단이 상기 하면(25)과 수직거리 h2만큼 이격되어 위치되는 판 형상의 부재로서, 유입되는 유체와의 접촉면적을 최대한 확보하도록 하고 유체의 흐름을 상기 하면(25)으로 원활하게 유도하기 위하여 파형 형태를 가지는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 인입관(1)으로부터 유입된 유체의 일부(B방향의 유체)가 상기 하부날개판(27)에 부딪힐 뿐만 아니라 상기 상부날개판(26)을 따라 흐르는 유체를 안내하는 역할을 하며, 그 주위를 따라 와류를 형성하여 유체 내에 포함된 액체성분이 용이하게 포집될 수 있도록 한다. 도 3을 참조하면, 상기 수평거리 h1은 상기 상부날개판(26)을 타고 흐르는 A 방향의 유체 중 액체성분을 포함하는 유체가 상기 하부날개판(27)으로 원활하게 유입되고, A방향의 유체 중 액체성분을 포함하지 않은 순수 유체성분은 상기 하부날개판(27)으로 유입되기 전에 상기 상부날개판(26)과 하부날개판(27) 사이를 통과하여 빠져나갈 수 있을 정도로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 수직거리 h2는 상기 하부날개판(27)을 타고 흐르는 B방향의 유체가 C방향으로 용이하게 흘러갈 수 있도록 하기 위한 거리로서 통과하는 유체의 속도가 급격히 증가하지 않고 일정한 속도로 통과할 수 있을 정도로 형성됨으로써 액체 포집 효율을 높일 수 있게 된다. 상기 하부날개판(27) 역시 그 말단에 다수의 공극을 포함하는 상기 응집부재(261)를 포함할 수 있다.The
상기 포집망(28)은 상기 하부날개판(27)을 타고 흐르다가 C방향으로 통과하는 유체에서 액체성분을 최종적으로 포집하기 위한 부분으로, 상기 하부날개판(27)의 일단에서 상기 배면(22)까지 연장되어 형성되며 그 형상은 유체가 통과할 수 있도록 망 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 실시형태에 따라 2 이상의 포집망(28)이 층을 이루며 형성될 수 있다. 또한 상기 포집망(28)의 내부에는 통과하는 유체와의 접촉되는 면적을 증가시키기 위해 하나 이상의 접촉부재(29)가 포함될 수 있다.The
상기 접촉부재(29)는 상기 포집망(28) 내를 통과하는 유체와의 접촉면적을 증가시키기 위해 상기 포집망(28) 사이에 포함되는 부재로, 바람직하게는 망으로 이루어진 입체형상으로 형성됨으로써 유체가 내부로 통과하면서 접촉되는 면적을 최대화할 수 있다. 도 4를 참조하면, 상기 접촉부재(29)는 겉면과 내부가 망으로 형성되고 내부가 채워지지 않은 구 형상의 입체로 형성될 수 있는데, 이 경우 상기 접촉부재(29)를 통과하는 유체는 상기 접촉부재(29)의 겉면의 망을 지나 내부를 통과하여 다시 겉면의 망을 지나게 되므로 그만큼 접촉되는 면적이 증가하게 되고 압력과 속도가 감소하게 되어 유체에 포함된 액체성분이 상기 접촉부재(29) 내지는 포집망(28)에 맺히게 되고 이것이 응집되면 상기 수평면(253)으로 낙하하여 상기 액체포집관(3)으로 모이게 된다. The
상기 액체포집관(3)은 상기 포집통(2)의 하면(25) 중 수평면(253)에 고정되어 상기 상부날개판(26), 하부날개판(27), 포집망(28)과 접촉부재(29) 등에 의해 분리되어 자유낙하한 액체를 외부로 배출시키는 부재로, 중공의 몸체(31)와 격판(32) 그리고 하나 이상의 깔대기(33)를 포함할 수 있다.The
상기 중공의 몸체(31)는 상기 포집통(2)의 하면(25) 중 수평면(253)상에 부착되어 하방으로 일정길이 연장되는 내부에 중공이 형성된 관으로서 일반적으로 원통형이 바람직하다.The
상기 격판(32)은 상기 중공의 몸체(31)의 일정 위치에 상하를 구획하도록 설치되며 상기 깔대기(33)가 고정될 하나 이상의 관통공(321)을 포함한다. The
상기 깔대기(33)는 절두원추 형상의 관으로 상기 관통공(321)에 고정되어 위치하며 상면(331)이 저면(332)보다 단면적이 넓은 형상이다. 유체 역학 기본 방정식 중에 연속 방정식에 의하면 단면적과 속도의 곱은 일정하므로 상면(331)보다 단면적이 작은 저면(332)의 속도는 상면(331)보다 크다. 또한 베르누이 방정식에 의 해 상면(331)은 저면(332)보다 속도가 느리므로 압력은 상면(331)이 저면(332)보다 크며, 유체는 고압에서 저압으로 흐르기 성질을 가지고 있기 때문에 상기 깔대기(33)에 모인 액체는 압력차에 의해 외부로 쉽게 배출될 수 있다.The
상기 배기관(4)은 상기 포집통(2)의 배면(22)에 고정되어 위치하며 상기 인입관(1)에서 유입된 유체에서 액체성분을 포집하고 난 후 외부로 배출시키기 위한 통로가 되는 부분으로, 일단은 상기 포집통(2)의 배면(22)에 연결되고 타단은 배관(미도시)에 연결된다. The exhaust pipe (4) is fixed to the rear surface (22) of the collecting container (2) is a portion that serves as a passage for discharging to the outside after collecting the liquid component from the fluid introduced from the inlet pipe (1) One end is connected to the
이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액체포집장치에서 유체에 포함된 액체성분이 포집되는 과정에 대해 살펴보도록 한다. Hereinafter, a process of collecting the liquid component included in the fluid in the liquid collecting device according to the exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3.
도 3을 참조하면, 상기 인입관(1)을 통해 유입된 유체는 상기 인입관(1)의 상부측에서 유입되어 상기 상부날개판(26)에 부딪히게 되는 A방향의 유로를 형성하는 경우와, 상기 인입관(1)의 하부측에서 유입되어 상기 하부날개판(27)에 부딪히게 되는 B방향의 유로를 형성하는 경우로 나뉘게 되는데, Referring to FIG. 3, the fluid introduced through the
첫 번째의 경우, A방향의 유로를 따라 흐르는 유체는 상기 상부날개판(26)에 부딪히게 되면서 압력과 속도가 감소된다. 이때 유체에 포함된 액체성분의 일부는 상기 상부날개판(26)에 맺히게 되는데 파형으로 형성된 상기 상부날개판(26)에 부딪히는 과정에서 와류가 형성되어 액체성분이 포집이 보다 효율적으로 진행되며, 상기 상부날개판(26)에 맺힌 액체는 상기 상부날개판(26)을 따라 흘러 상기 응집부재(261)에 흡수되고, 상기 응집부재(261)에 흡수된 액체는 응집되어 하중이 증가함에 따라 하방으로 자유낙하하여 경사면(251)을 따라 수평면(253)로 모이게 된다. 또한 상기 상부날개판(26)을 따라 흐르는 유체 중 액체성분을 포함하지 않은 유체의 경우는 상기 상부날개판(26)의 말단에서 상기 상부날개판(26)과 하부날개판(27) 사이의 A1방향으로 흘러나갈 수 있고, 액체성분을 포함하고 있는 유체의 경우는 상기 하부날개판(27)을 따라 B방향의 유로로 계속 흐르게 된다. In the first case, the fluid flowing along the flow path in the A direction hits the
두 번째의 경우, B방향의 유로를 따라 흐르는 유체는 상기 하부날개판(27)에 부딪히게 되면서 압력과 속도가 감소된다. 이때 유체에 포함된 액체성분의 일부는 상기 하부날개판(27)에 맺히게 되는데 파형으로 형성된 상기 상부날개판(26)에 부딪히는 과정에서 와류가 형성되어 액체성분이 포집이 보다 효율적으로 진행되며, 상기 하부날개판(27)에 맺힌 액체는 상기 하부날개판(27)을 흐르다 응집되어 하중이 증가하게 되면 하방으로 자유낙하 하여 수평면(253)에 모이게 된다. 또한 상기 하부날개판(27)을 따라 흐르는 유체는 C방향의 유로를 따라 상기 포집망(28)과 접촉부재(29)를 통과하게 되는데, 상기 포집망(28)과 접촉부재(29)에 부딪히게 되면서 압력과 속도가 감소되고 이때 마지막까지 포집되지 않고 유체에 포함되어 있는 액체성분이 상기 포집망(28)과 접촉부재(29)에 맺히게 되며 상기 포집망(28)과 접촉부재(29)에 맺힌 액체는 응집되어 하중이 증가하게 되면 하방으로 자유낙하 하여 수평면(253)에 모이게 된다. In the second case, the fluid flowing along the flow path in the B direction impinges on the
상기 수평면(253)상에 모인 액체는 상기 액체포집관(3)을 따라 외부로 드레 인된다. 여기서, 상기 액체포집관(3)은 상기 깔대기(33)를 포함하여 노즐처럼 작동하므로, 앞서 설명한 유체의 연속방정식과 베르누이정리에 따라 포집된 액체가 압력차에 의해 외부로 용이하게 배출될 수 있게 된다.The liquid collected on the
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체포집장치는 파형으로 형성된 상기 상부날개판(26)과 하부날개판(27)은 물론 망으로 형성된 입체형상의 접촉부재(29)를 추가로 포함함으로써 유입된 유체와의 접촉면적을 증가시켜 비산되어 유체와 함께 흡입된 액체뿐만 아니라 유체 중에 분산되어 있는 습기 형태의 액체성분까지도 효율적으로 포집할 수 있어 부식성 있는 액체성분으로 인한 배관의 부식이나 오염을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. The liquid collecting device according to an embodiment of the present invention is introduced by additionally including a three-
이하에서는 본 발명에 따른 액체포집장치를 사용한 시험을 통해 본 발명에 따른 액체포집장치의 효과를 살펴보고자 한다.Hereinafter, the effect of the liquid collecting device according to the present invention through the test using the liquid collecting device according to the present invention.
[시험] 액체포집장치의 포집율 측정시험[Test] collection test of liquid collection device
1. 시험 목적: 본 발명에 따른 액체포집장치의 유체 내의 액체를 포집하는 포집율을 측정하여 그 효과를 검증하고자 한다.1. Test Purpose: The purpose of the present invention is to verify the effect by measuring the rate of collection of liquid in the fluid of the liquid collecting device according to the present invention.
2. 시험 방법: 본 발명에 따른 액체포집장치의 인입관측에 분무기를 설치하고, 내압을 측정하기 위해 인입관과 배기관에 각각 Dwyer Instrument Inc.(USA)사의 IND46360 마노메타를 설치하고, 유체를 강제로 배출시키기 위해 배기관측에 NILFISK(덴마크)사의 GS83 펌프를 설치하였다. 그리고, 분무기를 이용해 인위적 수분입자를 만들어 인입관으로 공급하였을 때 액체포집관의 깔대기로 드레인되는 액체의 양을 측정하여 인입관과 배기관의 압력변화에 따른 수분 포집율을 측정하였다. 2. Test method: A sprayer is installed on the inlet tube side of the liquid collecting device according to the present invention, and an IND46360 manometer of Dwyer Instrument Inc. (USA) is respectively installed in the inlet tube and the exhaust pipe to measure the internal pressure, and the fluid is forced. NILFISK (Denmark) GS83 pump was installed on the exhaust pipe side for discharge. In addition, when the artificial water particles were made by using a nebulizer and supplied to the inlet pipe, the amount of liquid drained into the funnel of the liquid collecting pipe was measured to measure the water collection rate according to the pressure change of the inlet pipe and the exhaust pipe.
3. 시험 결과: 3. Test result:
[사진 1][Photo 1]
상기 사진 1 및 표 1에서 살펴볼 수 있는 바와 같이, 인입관 측의 압력이 변동됨에 따라 약간의 미차가 있기는 하나, 전체적으로 볼 때 공급되는 수분의 양 10,000cc 중에서 액체포집관의 깔대기를 통해 배출되는 양, 즉 포집되는 수분의 양이 9,920~9960cc로 측정되어 평균 99.44%의 포집율을 보였으며, 특히 인입관의 압력에 따라 최고 99.7% 이상의 포집율을 나타내고 있는바, 본원발명에 따른 액체포집장치의 효과가 종래의 액체포집장치에 비해 월등하게 우수한 효과를 갖는다는 것을 입증하고 있습니다. As can be seen in the
이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.In the above, the Applicant has described preferred embodiments of the present invention, but these embodiments are merely one embodiment for implementing the technical idea of the present invention, and any changes or modifications may be made as long as the technical idea of the present invention is implemented. Should be interpreted as being within the scope.
도 1은 종래 번웨트 스크러버(burn-wet scrubber)의 단면도1 is a cross-sectional view of a conventional burn-wet scrubber
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체포집장치의 사시도2 is a perspective view of a liquid collecting device according to an embodiment of the present invention
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체포집장치의 단면도3 is a cross-sectional view of a liquid collecting device according to an embodiment of the present invention
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체포집장치에 포함되는 접촉부재의 사시도Figure 4 is a perspective view of the contact member included in the liquid collecting device according to an embodiment of the present invention
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체포집장치에 포함되는 액체포집관의 사시도5 is a perspective view of a liquid collecting tube included in the liquid collecting device according to an embodiment of the present invention;
*도면에 사용된 주요부호에 대한 설명* Explanation of the main symbols used in the drawings
1: 인입관 2: 포집통 3: 액체포집관 4: 배기관1: inlet pipe 2: collecting container 3: liquid collecting pipe 4: exhaust pipe
21: 전면 22: 배면 23: 상면 24: 양측면 25: 하면21: Front 22: Back 23: Top 24: Both Sides 25: Bottom
26: 상부날개판 27: 하부날개판 28: 포집망 29: 접촉부재26: upper wing plate 27: lower wing plate 28: collecting network 29: contact member
251: 경사면 252: 연결면 253: 수평면 261: 응집부재251: inclined surface 252: connecting surface 253: horizontal surface 261: flocculating member
31: 중공의 몸체 32: 격판 33: 깔대기31: hollow body 32: plate 33: funnel
321: 관통공 331: 상면 332: 저면321: through hole 331: upper surface 332: bottom
100: 스크러버100: scrubber
a: 유입관 b: 가열챔버 c:습식챔버 d: 드레인탱크a: inlet pipe b: heating chamber c: wet chamber d: drain tank
e: 배기관 f: 덕트 g: 물공급관 h: 배출관e: exhaust pipe f: duct g: water supply pipe h: discharge pipe
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