KR20110122701A - 세정기 도관을 갖춘 저감 장치 - Google Patents

세정기 도관을 갖춘 저감 장치 Download PDF

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KR20110122701A
KR20110122701A KR1020117020305A KR20117020305A KR20110122701A KR 20110122701 A KR20110122701 A KR 20110122701A KR 1020117020305 A KR1020117020305 A KR 1020117020305A KR 20117020305 A KR20117020305 A KR 20117020305A KR 20110122701 A KR20110122701 A KR 20110122701A
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KR1020117020305A
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다니엘 오. 클락
콜린 존 디킨슨
제이 제이. 정
다니엘 스티븐 브라운
메란 모아렘
프랑크 에프. 후쉬다란
모르테자 파니아
베리 페이지
게리 시퍼드
조나단 담
필 챈들러
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

저감 장치의 실시예들이 설명되어 있다. 몇몇 실시예에서, 저감 장치로서는 하나 또는 그보다 많은 처리 챔버로부터 유출물 스트림을 수용하고 상기 유출물 스트림으로부터 제 1 입자를 제거하도록 구성된 세정기와, 상기 처리 챔버로부터 유출물 스트림을 수용하도록 상기 세정기에 연결되고 상기 유출물 스트림으로부터 제 2 입자를 제거하도록 구성되는 세정기 도관, 및 상기 세정기 도관을 통해 상기 세정기에 연결되는 중앙 세정기를 포함하며, 상기 세정기 도관은 상기 세정기 도관 내에 있는 상기 제 2 입자를 포획하고 상기 유출 도관을 따라 상기 제 2 입자를 수세하기 위해 상기 세정기 도관의 내측 표면을 충분히 적시기 위한 유체를 제공하도록 구성되는 하나 또는 그보다 많은 입구를 가진다. 몇몇 실시예에서, 세정기 도관은 세정기로부터 중앙 세정기로 하향으로 경사져 있다. 몇몇 실시예에서, 복수의 세정기는 복수의 세정기 도관을 통해 중앙 세정기에 연결될 수 있다.

Description

세정기 도관을 갖춘 저감 장치 {ABATEMENT APPARATUS WITH SCRUBBER CONDUIT}
본 발명의 실시예들은 일반적으로 처리 장치용 저감 장치에 관한 것이다.
습식 세정기 등과 같은 저감 장치는 다른 이유들 중에서도, 환경 미립자 규제 방출 요건(environmental particulate regulatory emission requirements)을 만족시키기 위해 유출물 스트림으로부터 입자들을 제거하는데 사용될 수 있다. 불행히도, 본 발명자들은 종래의 세정기들이 폐기 유출물 스트림으로부터 미크론 이하의 입자들을 적절히 제거하는데 종종 실패하고 있음을 관찰했다.
따라서, 본 발명자들은 미크론 이하 입자들에 대한 개선된 저감 효과를 갖는 저감 장치를 제공하였다.
세정기 도관을 갖는 저감 장치의 실시예들이 본 발명의 명세서에 설명되었다. 몇몇 실시예에서, 저감 장치는 하나 또는 그보다 많은 처리 챔버로부터 유출물 스트림을 수용하고 상기 유출물 스트림으로부터 제 1 입자를 제거하도록 구성된 세정기와, 상기 처리 챔버로부터 유출물 스트림을 수용하도록 상기 세정기에 연결되고 상기 유출물 스트림으로부터 제 2 입자를 제거하도록 구성되는 세정기 도관, 및 상기 세정기 도관을 통해 상기 세정기에 연결되는 중앙 세정기를 포함할 수 있으며, 상기 세정기 도관은 상기 세정기 도관 내에 있는 상기 제 2 입자를 포획하고 상기 유출 도관을 따라 상기 제 2 입자를 수세하기 위해 상기 세정기 도관의 내측 표면을 충분히 적시기 위한 유체를 제공하도록 구성되는 하나 또는 그보다 많은 입구를 가진다. 몇몇 실시예에서, 세정기 도관은 세정기로부터 중앙 세정기로 하향으로 경사져 있다. 몇몇 실시예에서, 세정기는 복수의 세정기를 더 포함하며 세정기 도관은 복수의 세정기 도관을 더 포함하며, 각각의 세정기는 하나의 세정기 도관을 통해 중앙 세정기에 연결된다.
몇몇 실시예에서, 저감 장치는 복수의 세정기와, 복수의 세정기 도관, 및 복수의 세정기 도관을 통해 복수의 세정기에 연결되는 중앙 세정기를 포함할 수 있으며, 상기 복수의 세정기는 각각, 복수의 처리 챔버들 중의 하나 또는 그보다 많은 챔버로부터 유출물 스트림을 수용하고 상기 유출물 스트림으로부터 제 1 입자들을 제거하도록 구성되며, 상기 세정기 도관은 각각, 관통해 흐르는 상기 유출물 스트림으로부터 제 2 입자들을 제거하도록 구성되며 입자들을 포획하고 제 2 입자들을 수세하기 위해 상기 세정기 도관의 내측 표면을 충분히 적시도록 유체를 제공하도록 구성되는 하나 또는 그보다 많은 입구를 가지며, 상기 세정기 도관은 각각, 각각의 세정기로부터 유출물 스트림을 수용하는 유출물 입구 및 유출물 스트림을 중앙 세정기로 유동시키는 유출물 출구를 가지며, 상기 입구 포트는 출구 포트보다 높은 위치에 있다.
본 발명의 다른 실시예들 및 세부 사항들은 이후에 설명된다.
위에서 간략히 요약하고 이후에 상세히 설명하는 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들에 도시된 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 이해될 수 있다. 그러나, 첨부 도면들은 단지 본 발명의 통상적인 실시예들만을 도시하므로 본 발명의 범주를 한정하는 것이 아니며 다른 동등하고 유효한 실시예들이 있을 수 있다고 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 저감 장치의 개략적인 측면도이며,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 세정기 도관의 개략적인 측면도 및 횡단면도이며,
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 저감 장치의 개략적인 측면도이다.
이해를 촉진시키기 위해, 도면들에 있어서 공통인 동일한 구성 요소들을 지칭하기 위해 가능하다면, 동일한 도면 부호가 사용되었다. 도면들은 축척대로 도시되어 않았으며 명료하게 도시하기 위해 간단히 도시되었다. 일 실시예의 구성 요소들과 특징들은 추가의 언급 없이도 다른 실시예들에 유리하게 결합될 수 있다고 이해해야 한다.
본 발명의 실시예들은 처리 챔버 등과 같은 처리 시스템에 연결되는 세정기와 같은 세정기의 사용 지점(Point of Use Scrubber; POU)으로부터 공유 로컬 또는 하우스 세정기, 예를 들어 중앙 세정기까지 미립자를 함유하는 유출물 스트림, 수증기, 및 배기 가스 종(species)들과 같은 유출물을 이송하기 위한 개선된 장치 및 방법을 제공한다. 본 명세서에 설명된 본 발명은 유출물 스트림으로부터 미크론 이하의 입자들을 제거하는데 유리하게 도움을 준다. 본 발명의 실시예들은 다른 것들 중에서도, 엄격한 로컬 환경 미립자 규제 방출 요건을 만족시키기 위한 태양전지 공장에 필요한 요건들을 만족시킬 수 있다. 또한, 이러한 신규한 장치는 임의의 가스 회사, 화학 회사, 오일 회사, 의료, 미세 분진 이송 및 저장 관리 회사, 바이오 및 바이오 의약품 회사, 나노-기술, LED, OLED, 필름, 전자 제조 회사, 또는 사용 세정기 지점이 분할 설비 또는 국소 분할 세정기에 의해 백업될 수 있는 다른 적용 분야에도 유리하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 저감 장치를 도시한다. 저감 장치(100)는 세정기 도관(104)을 통해 중앙 세정기(108)에 연결되는 세정기(102)를 포함한다. 세정기(102)는 하나 또는 그보다 많은 처리 챔버로부터의 유출물 스트림을 수용하고 세정기를 통해 유동하는 상기 유출물 스트림으로부터 최초 입자들을 제거하도록 구성된다. 상기 유출물 스트림은 저감을 필요로 하는 유출물을 제공하는 하나 또는 그보다 많은 처리 챔버로부터의 유출물 스트림일 수 있다. 그와 같은 처리 챔버의 비제한적인 예들은 예를 들어 반도체, 평판 패널, 광전지 또는 기타 실리콘 및 박막 처리 분야에 사용되는 기판 처리 시스템을 포함한다. 하나의 예시적인 적용 분야는 미국 캘리포니아 산타 클라라 소재의 어플라이드 머티리얼즈, 인코포레이티드로부터 이용가능한 Marathon Solar Abatement system과 같은 저감 시스템에 각각 연결되는 7 개의 플라즈마 강화 물리 기상 증착(PECVD) 챔버들을 포함하는, 역시 미국 캘리포니아 산타 클라라 소재의 어플라이드 머티리얼즈, 인코포레이티드로부터 이용가능한 Sun Fab tool 분야일 수 있다.
세정기(102)는 SiO2 입자 등과 같은 입자들을 제거하기 위해 유출물 스트림을 처리하기 위한 POU 세정기 또는 임의의 적합한 세정기일 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서 세정기(102)는 어플라이드 머티리얼즈, 인코포레이티드로부터 이용가능한 Marathon Solar Abatement system과 같은 저감 시스템의 일부일 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서 상기 Marathon과 같은 열 저감 시스템은 임의의 처리 유출물을 저감시킬 때 SiO2 입자를 형성할 수 있다. SiO2 입자는 유출물 스트림에 수반되며, 종래의 시스템에서 주위 환경으로 바람직하지 않게 배출되거나 하류 유출물 처리 설비 내에 수집될 수 있다. 이와는 달리, 또는 조합되게 SiO2 입자는 유출물 스트림이 생성되는 처리 챔버 또는 유사한 장치 내에 형성될 수 있다. 예를 들어, 그와 같은 처리 챔버는 LCD, 태양전지, OLED, 또는 기타 실리콘 기판 처리 분야에서 예를 들어, 실리콘 또는 기타 결정질이나 미세결정질 화합물을 축적하는 임의의 챔버를 포함할 수 있다.
상기 장치(100)는 세정기 도관(104)을 통과할 때 세정기(102)로부터 유출물 스트림을 수용하고 유출물 스트림으로부터 제 2 입자들을 제거하도록 세정기(102)에 연결되는 세정기 도관(104)을 더 포함한다. 세정기 도관(104)은 세정기(102)로부터 유출물 스트림을 수용하는 유출물 입구(103) 및 유출물 스트림을 중앙 세정기(108)로 유동시키기 위한 유출물 출구(107)를 포함한다. 세정기 도관(104)에 의해 제거된 제 2 입자들은 세정기(102)에 의해 제거된 제 1 입자들보다 더 작을 수 있다. 예를 들어, 제 2 입자들은 미크론 이하의 입자들을 포함할 수 있다. 이와는 달리 또는 조합되게, 제 2 입자들은 제 2 세정기(102)에 의해 제거되지 않는, 제 1 입자들과 유사한 크기, 예를 들어 미크론 이하 크기이거나 그보다 더 큰 입자들을 포함할 수 있다. 제 2 입자들은 세정기 도관(104)을 통과할 때 예를 들어, 세정기 도관의 젖은 내측 표면에서 응축, 핵생성 및 성장할 수 있게 하고, 종국에는 후술하는 중앙 세정기(108)와 같은 종래의 수 세정 수단에 의해 쉽게 제거되기에 충분한 크기를 달성할 수 있도록 세정될 수 있다.
발명자들은 초미립자(약 0.01 내지 약 1.0 미크론), 예를 들어 실리콘 산화물 입자(SiO2)들은 물에 적셔진 저온 표면에서 응축된다는 것을 발견했다. 물에 적셔진 저온 표면에 미크론 이하의 입자들을 포획하는 이러한 능력은 독특하며 어플라이드 머티리얼즈, 인코포레이티드로부터 이용가능한 Marathon 저감 장치에 사용되는 것과 같은 예를 들어, 충전층 습식 세정기(packed bed water scrubber)에 사용되는 상이한 메카니즘의 결과이다. 그와 같이, 세정기 도관(104)은 (일반적으로 1 미크론 보다 큰 크기의 입자들을 세정할 수 있으나, 1 미크론 이하의 입자 세정시 매우 비효율적인)종래의 세정기에 의해 포획되지 않는 유출물 스트림으로부터 추가로 미립자들을 포획하는데 유리할 수 있다.
세정기 도관(104)은 세정기 도관(104)의 내측 표면(106)을 적시기에 충분한 유체를 제공하여 내측 표면 상에 제 2 입자들을 포획하고 내측 표면을 따라 제 2 입자들을 수세하도록 구성된 하나 또는 그보다 많은 입구(도 2a에 도시된 입구(202))를 포함한다. 따라서 대기압 이하 압력의 세정기 도관은 물로 적셔진 저온 트랩으로서 작용하여 도관 표면 상에서 미립자들이 응축될 수 있게 한다. 그 미립자들은 응축된 물 또는 세정액에 의해 하류에서 수세될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 유출물 입구(103)은 유출물 출구(107)보다 높은 위치에 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서 세정기 도관(104)은 세정기(102)로부터 중앙 세정기(108) 또는 후술하는 도 3에 도시된 세정기 몰드와 같은 다른 장치로 (도시된 바와 같이)하향으로 경사질 수 있다. 세정기 도관(102)의 하향 경사는 세정기 도관(104)의 내측 표면(106)으로부터 중앙 세정기(108)(또는 이후 도 3과 관련하여 설명되는 바와 같은 세정기 모듈) 내측으로 제 2 입자들을 수세하는데 유리할 수 있다. 세정기 도관(104)은 (도시된 바와 같이)전체 길이를 따라 직선일 필요는 없으며, 다른 적합한 구성으로는 유출물 입구(103)와 유출물 출구(107) 사이의 일반적인 하향 유동은 여전히 유지하면서, 상향으로 경사질 수 있는 도관의 일부분들을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 사용 세정기의 개별 지점에 연결되는 하우스 배출 시스템은 본 명세서에서 설명하는 바와 같은 세정기 도관을 형성하도록 변형될 수 있으며 본 명세서에서 설명하는 바와 같이 중앙 세정기에 연결될 수 있음으로써, 비용 및 공간 측면에서 효율적인 방식으로 본 발명을 실시하는데 유리하다.
중앙 세정기(108)는 벤츄리 습식 세정기, 분사 탑, 클라우드 챔버(cloud chamber), 정전 집진기(precipitator) 또는 충전층 습식 세정기, 또는 기타 적합한 하우스 세정기 시스템을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 중앙 세정기(108)는 세정기 도관(104)에 연결된 벤츄리 세정기(110) 및 벤츄리 세정기(110)에 연결된 입자 괴상화 모듈(112)을 포함할 수 있다. 입자 괴상화 모듈(112)은 유출물 스트림 내의 입자에 대한 추가의 괴상화 및 수집을 용이하게 할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 중앙 세정기(108)는 세정기 도관(104)으로부터의 포획된 제 2 입자들 및 유출물 스트림을 수용하며, 유출물 스트림으로부터 제 3 입자들을 제거하기 위해 유출물 스트림을 추가로 처리한다. 제 3 입자들은 제 1 및 제 2 입자들과 유사하거나 더 작은 치수의 입자들 또는 두 개의 치수 모두의 입자들을 포함할 수 있다. 중앙 세정기(108)로부터, 유출물 스트림은 (배출(114)로 표시한 바와 같은)주위 환경으로 방출되거나 예를 들어 법적 적용 기준을 만족시키기 위해 요구되는 대로 추가의 처리를 위한 추가의 저감 장치로 이송될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 장치(100)는 복수의 세정기 및 복수의 세정기 도관을 포함할 수 있으며, 이들 각각의 세정기는 각각의 세정기 도관을 통해 중앙 세정기(108)에 연결된다. 예를 들어, 그리고 도 1에 도시된 바와 같이, 제 2 세정기(116)는 제 2 세정기 도관(118)을 통해 중앙 세정기(108)[또는 도시된 바와 같은 벤츄리 세정기(110)]에 연결될 수 있다. 제 2 세정기(116) 및 제 2 세정기 도관(118)은 각각, 상기 세정기(102) 및 세정기 도관(104)과 실질적으로 유사할 수 있다. 이와는 달리, 제 2 세정기(116) 및 제 2 세정기 도관(118)은 이들을 통해 유동하는 유출물 스트림의 동질성에 따라 상이하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 세정기(102) 및 제 2 세정기(116)는 상이한 구성을 필요로 하는 상이한 처리 챔버로부터 유출물을 수용할 수 있다. 게다가, 상기 장치(100)는 두 개의 세정기 및 두 개의 도관으로 한정되지 않으며 중앙 세정기(108)에 의해 적절히 지지될 수 있는 임의의 적합한 수의 세정기와 세정기 도관을 이용할 수 있다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 더욱 상세히 도시된 개략적인 측면도와 횡단면도들이다. 전술한 바와 같이, 세정기 도관(104)은 내측 표면(106)에 포획된 제 2 입자들의 수세를 용이하게 하기 위해 도 3에 도시된 세정기 모듈 또는 중앙 세정기(108) 내측으로 하향으로 경사질 수 있다.
세정기 도관(104)은 중앙 축선(201)을 포함한다. 하나 또는 그보다 많은 입구(202)가 세정기 도관(104)의 내측 표면(106)을 적시기 위한 유체를 제공하도록 적합한 구성에 따른 임의의 수로 중앙 축선(201)의 길이를 따라 배열될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 하나 또는 그보다 많은 입구는 예를 들어, 초미세 안개 또는 물방울을 형성하기 위한 제트를 분사할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 하나 또는 그보다 많은 입구(202)가 예를 들어, 도 2a에 동심 분사 제트(203,205)로 도시한 바와 같이, 중앙 축선(201) 주위에 동심으로 배열될 수 있다. 두 개의 동심 분사 제트(203,205)가 도 2a에 도시되었지만, 하나 또는 그보다 많은 동심 분사 제트가 사용될 수 있다. 동심 분사 제트는 유체를 세정기 도관(104) 내측으로 분사하기 위한 복수의 개구(204)를 갖는, 원형 또는 다른 적합한 형상의 도관일 수 있다. 하나 또는 그보다 많은 도관(206)이 세정기 도관 내에 동심 분사 제트를 지지 및 위치시키고 그 동심 분사 제트를 공장 물 공급원(factory water supply)과 같은 적합한 유체 공급원에 연결하는데 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 동심 분사 제트(203,205)는 내측 표면(106)으로부터 중앙 세정기(108)로 제 2 입자의 수세를 촉진 및/또는 중앙 세정기(108) 쪽으로 유출물 스트림의 운동을 촉진시키기 위해 중앙 세정기(108) 쪽으로의 하향 방향으로 유체를 분사시키도록 지향될 수 있다.
이와는 달리, 또는 동심 분사 제트와 조합되게, 하나 또는 그보다 많은 분사 제트는 예를 들어, 도 2c에 도시된 분사 제트(207)와 같은 세정기 도관(104) 주위에 접선 방향으로 지향될 수 있다. 접선 방향, 또는 비-반경 방향으로 정렬된 분사 제트(207)는 유출물 스트림의 소용돌이를 촉진시키도록 구성될 수 있는데, 이는 유출물 스트림의 소용돌이에 의해 전개되는 구심력으로 인해 내측 표면(106) 쪽으로 제 2 입자가 지향되게 할 수 있다(그리고 그에 따른 충격을 증가시킬 수 있다).
도 2a로 되돌아가면, 세정기 도관(104)은 혼합을 개선하기 위한 하나 또는 그보다 많은 배플(208)을 포함할 수 있으며 분사 제트는 응축된 입자들을 물로 씻어냄으로써 배플을 깨끗하게 유지하는데 도움을 줄 수 있다. 배플(208)은 유출물 스트림으로부터의 제 2 입자들이 응축 또는 포획될 수 있는 내측 표면(106)의 표면적을 더욱 증가시킬 수 있다. 게다가, 배플(208)은 세정기 도관(104) 내에서의 잔류 시간의 증가를 초래하는 곡선 경로를 형성할 수 있다. 배플(208)이 도 2a에 도시되었지만, 배플(208)은 본 명세서에서 설명한 세정기 도관의 임의의 실시예에도 사용될 수 있다.
예를 들어, 제 2 입자들이 세정기 도관(104) 내에서 소비하는 시간은 이들 입자들이 세정기(102)와 같은 다른 저감 장치에서 소비하는 시간보다 약 2 내지 100 배만큼 더 길 수 있다. 저감 장치를 통과하는 통로 길이보다 훨씬 긴 세정기 도관(104)을 통과하는 유출물 스트림의 통로 길이를 증가시키기 위해 배플(208)을 추가로 사용함으로써, 세정기 도관(104)에 의한 제 2 입자의 제거 능력이 개선될 수 있다.
게다가, 세정기 도관의 체적 및/또는 길이, 배플(208)의 수 등은 예를 들어, 중앙 세정기(108) 내에서 쉽게 세정될 수 있는 보다 큰 점착력의 입자들을 형성하기 위한 응축, 핵생성, 또는 괴상화를 가능하게 하기 위해 도관(104) 내에 유출물 스트림의 잔류 시간을 증가시키도록 변형될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 하나 또는 그보다 많은 공기 건조기 분사 입구(212)가 제공되어 본 명세서에 설명된 임의의 실시예의 세정기 도관(104) 내의 이슬점 및 가연성 안전도를 조절한다. 건식 공기의 추가는 응축이 바람직하지 않은 세정기 도관(104) 내의 위치에서 응축가능한 물질이 액체가 될 기회를 최소화하기 위해 세정기 도관(104) 내의 다양한 지점(3 개의 위치가 도 2a에 예시적으로 도시됨)에서 수행될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 가연성 및 폭발성 조성물의 하한치 미만으로 가스 조성물을 안전하게 유지할 수 있도록 추가의 건식 공기 또는 불활성 가스를 추가할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 세정기 도관(104)은 도관(104)의 외측면 주위를 감싸는 절연체(210)를 포함할 수 있다. 절연체(210)는 젖은 내측 표면(106)에 따른 제 2 입자들의 최적 응축 또는 포획이 달성될 수 있도록 유출물 스트림보다 낮은 온도로 내측 표면(106)을 유지하는데 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 냉각 도관(도시 않음)은 절연체(210) 내부의 세정기 도관(104) 주위에 적절하게 배열됨으로써, 세정기 도관(104)을 냉각시키기 위한 열 전달 유체를 유동시킬 수 있다. 통상적으로, 내측 표면(106)의 온도는 유출물 스트림보다 낮으나 냉동 온도 미만이 아닌 온도(예를 들어, 약 0 ℃)로 유지될 수 있다. 내측 표면(106)의 낮은 온도는 제 2 입자의 응축, 핵생성, 및 성장을 촉진시킬 수 있다.
세정기 도관(104)의 하나 또는 그보다 많은 입구(202)에 의해 공급되는 유체는 물(H2O) 또는 응축 및 입자 성장을 촉진시키기에 충분한 표면 에너지를 갖는 어떤 다른 매체를 포함할 수 있다. 게다가, 몇몇 실시예에서 상기 유체는 제 2 입자용 안개의 친밀도를 증가시키기 위한 하나 또는 그보다 많은 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 첨가제로는 음이온 또는 양이온 응집제(flocculating agent), 부식제(caustic), 또는 염과 같은 이온수에 용해가능한 폴리머를 포함할 수 있다. 화학 첨가제를 함유하는 유체는 중앙 세정기(108)(또는 도 3에 도시되고 후술되는 세정기 모듈(300)) 내측으로 앞쪽으로 씻겨져 내려갈 수 있는데, 이는 중앙 세정기(또는 세정기 모듈(300))의 입자 세정 효율을 증가시킬 것이다.
도 3은 세정기 도관(104)의 경로 내에 적절히 놓일 수 있고 유출물 스트림으로부터 추가 입자를 제거하는데 사용될 수 있는 미립자 세정기 모듈(300)의 개략적인 예를 도시한다. 단지 하나의 세정기 모듈(300)이 도시되었지만, 상기 장치(100)는 복수의 세정기 모듈(300)을 포함할 수 있으며, 각각의 세정기 모듈은 각각의 세정기 도관(104)의 경로에 놓인다.
세정기 모듈(300)은 세정기 도관(104)과 중앙 세정기(108) 사이에 배열될 수 있다. 세정기 모듈(300)은 세정기 도관(104)으로부터의 포획된 제 2 입자와 유출물 스트림을 수용하는 입구(302) 및 유출물 스트림을 중앙 세정기(108)로 배출하는 출구(304)를 포함한다. 세정기 모듈(300)의 입구 및 출구는 유출물 스트림을 유동시키기 위한 곡선 경로(306)에 의해 분리된다. 곡선 경로(306)는 세정기 모듈(300)을 통해 유동하는 유출물 스트림의 잔류 시간을 증가시키는데 사용될 수 있다.
모듈(300)은 모듈을 통해 유동하는 가스를 위한 증가된 경로 길이를 제공하기 위한 하나 또는 그보다 많은 배플(308) 또는 다른 구성 요소들을 가진다. 예를 들어, 배플(308)은 입구(302)와 출구(304) 사이에 곡선 경로(306)를 형성하는데 사용될 수 있다. 곡선 경로(306)의 사용은 소형 설계 방식으로 수용되는 길고 효율적인 "습식 파이프" 길이를 제공하는데 유리하다. 도 3에 도시된 실시예에서, 배플(308)은 모듈(300)을 통과하는 지그-재그 경로를 형성한다. 그러나 다른 유동 경로도 제공될 수 있다.
하나 또는 그보다 많은 분사 헤드(310)가 모듈(300) 내에 배열되거나 곡선 경로(306)에 따른 물 분사를 제공하도록 달리 구성될 수 있다. 분사 헤드는 곡선 경로(306)의 하나 또는 그보다 많은 부분들 내에 분수형 분사 형태로 유체를 제공할 수 있다. 분수형 분사 헤드(310)는 유출물 스트림 내의 제 3 입자와 유체(또는 전술한 바와 같은 하나 또는 그보다 많은 화학 첨가제와 유체)의 혼합물 제공한다. 유체 방울은 제 3 입자들을 위한 충돌 표면으로의 역할을 한다. 예를 들어, 제 3 입자들은 제 1 및 제 2 입자들 중 어느 하나 또는 둘보다 작거나 같은 치수일 수 있다. 상방향으로의 수직 유동 및 중력에 의한 하강은 위로부터 유체를 분사하는 전통적인 분사 탑에 비해서 유체 방울의 잔류 시간을 향상시킨다. 증가된 유체 방울 잔류 시간 및 높은 유체 유동은 유체 방울과 입자의 충돌 가능성을 최대화하기 위해 세정기 모듈(300) 내의 유체 방울 밀도를 최대화하도록 조합될 수 있다. 게다가, 유출물 스트림은 유출물 스트림이 세정기 모듈(300)의 곡선 경로(306)를 따라 이동할 때 하나 또는 그보다 많은 분수형 분사 헤드(310)에 의해 제공되는 유체 방향에 대해 순방향 및 역방향으로 유동할 수 있다.
전술한 세정기 도관(104)과 유사하게, 유체는 내부의 제 3 입자들을 포획 또는 응축시키고 그로부터 제 3 입자들을 수세하도록 곡선 경로(306)를 따라 세정기 모듈(300)의 내측 표면(312)을 추가로 적실 수 있다. 몇몇 실시예에서, 수집 통(314)은 제 3 입자(세정기 도관(104)으로부터 입구(302)에서 유입되는 제 2 입자)의 수집을 용이하게 하기 위해 세정기 모듈(300)에 연결될 수 있다. 게다가, 세정기 모듈(300)은 내측 표면(312)에서의 입자의 응축에 도움을 주도록 유출물 스트림의 온도 미만의 온도로 내측 표면(312)을 유지하기 위해 전술한 바와 같이 절연 또는 냉각될 수 있다. 유출물 스트림은 출구(304)에서 곡선 경로(306)를 빠져 나와 추가의 처리를 위해 중앙 세정기(108)로 진행될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 처리 챔버 등과 같은 처리 시스템에 연결되는 세정기와 같은 POU로부터 분할된 로컬 또는 하우스 세정기, 예를 들어 중앙 세정기까지 미립자 함유 유출물, 수증기 및 배기 가스 종과 같은 유출물들을 이송하기 위한 개선된 장치 및 방법을 제공한다. 본 명세서에 설명된 발명은 유출물 스트림으로부터 미크론 이하의 입자들을 제거하는데 유리하다.
게다가, 본 명세서에 설명된 발명은 유출물 스트림의 임의의 잠재적인 산성물을 희석시키도록 세정기 도관 내측으로 유체를 제공함으로써 세정기 도관의 부식을 감소시키는데 도움을 주는 것과 같은 추가의 이득을 제공할 수 있다. 게다가, 염기성 화학 첨가제가 세정기 도관(104)의 내측 표면(106)에 있는 물 표면 필름과 유체 방울에 대한 미립자 친밀도를 개선하는데 사용되면, 염기성 첨가제는 또한 예를 들어, 처리 챔버를 세정하는데 사용되는 산성 가스들과 같은 유출물 스트림 내의 산성 가스의 pH를 제어하는데도 도움을 줄 수 있다.
게다가, 화재시에 산화제, 연료 및 열을 필요로 하므로 가연성 안정도도 개선된다. 세정기 도관에 의해 공급되는 미세 물 안개들은 점화 발생원이 될 수 있는 열 에너지를 분산시킬 수 있으며 미세 물 안개는 정전기 증가 기회를 현저히 감소시킨다.
따라서, 본 명세서에 설명된 본 발명의 장치는 중앙 세정기로 공급되는 부식성 종과 미립자들을 희석 및 수세함으로써 세정기 도관을 깨끗한 상태로 유지하는데 도움을 주며 배기 시스템 예방 보수 활동(preventive maintenance activities)에 대한 필요성을 현저히 감소시킬 수 있는 추가의 이득도 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 대해 설명하였지만, 본 발명의 다른 추가의 실시예들이 본 발명의 기본 범주로부터 이탈함이 없이 창안될 수 있다.

Claims (15)

  1. 저감 장치로서,
    하나 또는 그보다 많은 처리 챔버로부터 유출물 스트림을 수용하고 상기 유출물 스트림으로부터 제 1 입자를 제거하도록 구성된 세정기와,
    상기 세정기로부터 유출물 스트림을 수용하도록 상기 세정기에 연결되고 상기 유출물 스트림으로부터 제 2 입자를 제거하도록 구성되는 세정기 도관, 및
    상기 세정기 도관을 통해 상기 세정기에 연결되는 중앙 세정기를 포함하며,
    상기 세정기 도관은 상기 세정기 도관 내에 있는 상기 제 2 입자를 포획하고 상기 유출 도관을 따라 상기 제 2 입자를 수세하기 위해 상기 세정기 도관의 내측 표면을 충분히 적시기 위한 유체를 제공하도록 구성되는 하나 또는 그보다 많은 입구를 가지는,
    저감 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각각 제 1 항에 따른 복수의 세정기 및 복수의 세정기 도관을 더 포함하며,
    각각의 세정기는 각각의 세정기 도관을 통해 상기 중앙 세정기에 연결되는,
    저감 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 세정기로부터 상기 유출물 스트림을 수용하는 유출물 입구, 및
    상기 유출물 스트림을 상기 중앙 세정기로 유동시키는 유출물 출구를 더 포함하며,
    상기 입구는 상기 출구보다 높은 위치에 있는,
    저감 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 세정기 도관은 상기 세정기로부터 상기 중앙 세정기로 하향으로 경사진,
    저감 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 세정기 도관의 하나 또는 그보다 많은 입구는 상기 유체를 분사하기 위한 하나 또는 그보다 많은 분사 제트를 더 포함하는,
    저감 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 분사 제트는,
    상기 세정기 도관 내에 배열되고 상기 세정기 도관의 중앙 축선 주위에 동심으로 추가로 배열되고/되거나,
    상기 세정기 도관의 측벽 근처에 배열되고 상기 세정기 도관의 측벽에 실질적으로 접선 방향으로 상기 유체를 분사하도록 지향되는,
    저감 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 분사 제트는 상기 세정기로부터 상기 중앙 세정기로 하류 방향으로 상기 유체를 분사하도록 지향되는,
    저감 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 입구에 연결되는 유체 공급원을 더 포함하며, 상기 유체는 물을 포함하는,
    저감 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 유체는 수용성 음이온 응집 폴리머, 수용성 양이온 응집 폴리머, 부식제 또는 염을 더 포함하는,
    저감 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 세정기 도관은 상기 세정기 도관의 외측 주위에 배열되는 절연체를 더 포함하는,
    저감 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    내부에 배열되는 하나 또는 그보다 많은 배플을 포함하며,
    상기 하나 또는 그보다 많은 배플은 상기 세정기 도관의 내측 표면을 부분적으로 형성하는,
    저감 장치.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 중앙 세정기는 벤츄리 세정기, 분사 탑, 클라우드 챔버(cloud chamber), 정전 집진기(precipitator) 또는 충전층 습식 세정기를 포함하는,
    저감 장치.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    각각의 상기 세정기 도관과 상기 중앙 세정기 사이에 배열되는 세정기 모듈, 및
    상기 유출물 스트림으로부터 제 3 입자를 제거하기 위해 곡선 경로를 따라 상기 세정기 모듈의 내측 표면을 적시도록 제 2 유체를 분사하도록 구성되고 상기 세정기 모듈 내에 배열되는 하나 또는 그보다 많은 분수형 분사 헤드를 더 포함하며,
    상기 세정기 모듈은 각각의 상기 세정기 도관으로부터 포획된 제 2 입자와 유출물 스트림을 수용하는 입구 및 상기 중앙 세정기로 유출물 스트림을 배출시키는 출구를 가지며, 상기 입구 및 출구는 유출물 스트림을 유동시키는 곡선 경로에 의해 분리되어 있는,
    저감 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    각각의 상기 세정기 모듈은 상기 제 2 유체 그리고 상기 제 2 및 제 3 입자를 수집하는 수집 통을 더 포함하는,
    저감 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    각각의 상기 세정기 모듈은 상기 세정기 모듈의 입구와 출구 사이에 상기 곡선 경로를 형성하는 하나 또는 그보다 많은 배플을 더 포함하는,
    저감 장치.
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