KR20190115664A - 진공챔버용 건식 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 불활성 가스를 진공챔버 내부의 특정대상물에 토출시켜 특정 프로세스를 수행할 때, 상기 불활성 가스를 필터링하여 청정상태로 순환시키는 진공챔버용 건식 세정장치에 관한 것으로, 밀폐된 하우징; 상기 불활성 가스가 인입되는 인입관의 인입부와 상기 인입관으로부터 인입된 상기 불활성 가스를 토출하는 토출관의 토출부와 인입된 상기 불활성가스를 가압하여 상기 토출관으로 토출시키는 본체가 상기 하우징 내부에 설치되는 블로워; 상기 진공챔버로부터 유입되는 가스를 상기 블로워에 공급하기 위하여 일단부가 상기 블로워의 인입부에 연결되는 가스 유입관; 상기 특정장치에 상기 블로워로부터 토출되는 가스를 공급하기 위하여 상기 토출부에 연결되는 가스 유출관; 상기 블로워를 냉각시키기 위하여 상기 블로워의 인접 부위에 설치되며, 냉기를 발산시키는 냉각 라디에이터로 구성된다.

Description

진공챔버용 건식 세정장치{apparatus of gas purifying for vacuum chamber}

본 발명은 진공챔버 내의 유기 EL 디스플레이 패널 등의 제진대상물에 불활성가스로 제진시킨 후 불활성가스를 회수하여 정화시키는 진공챔버용 건식 세정장치에 관한 것이다.

공개특허공보 제10-2014-0043858호(발명의 명칭: 가스 정화장치)(이하, ‘종래기술’이라 함)는 유기 EL 디스플레이 패널 등의 제진대상물을 제진시키는 제조프로세스와 연계되어 불활성 가스를 밀폐된 공간에 송출하여 순환시키는 과정에서 필터유닛에 의하여 필터링하면서 장치를 냉각시키는 구성이 개시된다.

도 1은 종래기술의 전체적인 구성을 설명하기 위한 구성도이다.

도 1에 도시된 종래기술에 있어서, 열교환기(300)를 통과한 2차 냉각 후의 가스는, 유로(504)를 통하여 필터 유닛(200) 내의 HEPA 필터(202)에 의해 2차 정화되어 유로(505)를 통하여 제조 프로세스에 공급된다. HEPA 필터(202)는, 2차 냉각

후의 가스(1차 정화 가스)보다 높은 입자 포집율(예를 들면, 정격 풍량으로 입경이 O.3[㎛]의 입자에 대하여 99.97[%] 이상: JIS Z 8122)에 의해 미소한 이물질을 제거하는 것이다. 여기서, 유로(501~505)는, 파이프 또는 호스에 의해 구성되어 있다.

상기한 바와 같이, 종래기술의 가스 정화 장치에 있어서는, 프리필터(201)에 의해 1차 정화한 불활성 가스를 밀폐 송풍원(100)의 밀폐 케이스 내에 충만시켜 1차 냉각시키고, 그 후에 1차 냉각 가스를 열교환기(300)에 의해 2차 냉각하여 온도 조절을 행하는 동시에, HEPA 필터(202)에 의해 고효율의 2차 정화를 행하고 나서 제조 프로세스에 공급하고 있다.

그러나 이러한 종래기술에서는 냉각전 불활성 가스가 밀폐송풍원 유입될 때에 불활성 가스의 공급구가 개방식으로 이루어져 있어 불활성 가스가 밀폐송풍원의 케이스 내에 충만하게 되고, 불활성 가스를 블로워로 흡입하여 프로세스 장치로 배출하게 된다. 이와 같이 불활성 가스가 밀폐 송풍원에 개방식으로 유입되게 되면 밀폐가스가 분포된 면적이 넓기 때문에 불활성 가스량을 조절하거나, 제어하는 데에 장시간이 소요되게 된다.

또한 이러한 시스템에서 밀폐 송풍원(100)의 내부에는 블로워가 설치되고, 블로워에서 발생되는 열은 밀폐 송풍원(100) 내부에 축적되기 때문에 밀폐 송풍원 내부의 나선으로 권취된 냉각관만으로 충분한 냉각효과를 얻을 수 없다.

또한, 종래기술에서는 진공챔버 내에 불활성가스에 의한 제진작업 등의 프로세스 장치를 초기화시에 링 블로워에서 불활성 가스가 밀폐 송풍원(100)의 내부로 누설되게 되고, 이러한 누설가스를 보충하기 위해서는 프로세스 장치의 케이스 내의 불활성가스를 보충해주어야 안정상태를 유지하게 되나, 이와 같이 누설되는 시간이 장기화되는 경우 가스보충시간이 길어지게 되고, 초기화시간이 길어지게 되고 공정속도가 늦어지게 된다.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 블로워에 유입되는 불활성 가스의 유입관을 하우징 내에 개방하지 않고 블로워에 직결시키고, 불활성 가스가 유출되는 유출관을 블로워와 직결시켜 블로워와 유입관의 연결부위 , 블로워와 유출관의 연결부위로 부터 하우징 내로 불활성가스가 누설되는 것을 방지하도록 하기 위한 것이다.

블로워에 인접되게 냉각 라디에이터를 설치하여 집중적으로 블로워를 냉각시키도록 함으로써 가스 정화장치 내의 온도를 균일하게 유지하도록 한다.

또한 본 발명의 다른 해결수단은 제진작업 등의 프로세스 초기화시에 가스 정화장치의 유입관 유출관에 병설된 바이패스관을 개방시켜 가스정화장치의 하우징 내를 불활성가스를 충진시키도록 함으로써 초기화 시간을 대폭 감축하도록 하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 해결수단은 불활성 가스를 진공챔버 내부의 특정대상물에 토출시켜 특정 프로세스를 수행할 때, 상기 불활성 가스를 필터링하여 청정상태로 순환시키는 진공챔버용 건식 세정장치에 있어서:

밀폐된 하우징; 상기 불활성 가스가 인입되는 인입관의 인입부와 상기 인입관으로부터 인입된 상기 불활성 가스를 토출하는 토출관의 토출부와 인입된 상기 불활성가스를 가압하여 상기 토출관으로 토출시키는 본체가 상기 하우징 내부에 설치되는 블로워; 상기 진공챔버로부터 유입되는 가스를 상기 블로워에 공급하기 위하여 일단부가 상기 블로워의 인입부에 연결되는 가스 유입관; 상기 특정장치에 상기 블로워로부터 토출되는 가스를 공급하기 위하여 상기 토출부에 연결되는 가스 유출관; 상기 블로워를 냉각시키기 위하여 상기 블로워의 인접 부위에 설치되며, 냉기를 발산시키는 냉각 라디에이터를 포함하는 것이다.

또한 본 발명에서 일단부가 상기 하우징의 외측의 상기 가스 유입관에 연결되고, 타단부가 상기 하우징의 내부에서 개방되며, 밸브에 의하여 개폐되는 바이패스 유입관이 설치되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 일단부가 상기 하우징의 외측의 상기 가스 유출관에 연결되고, 타단부가 상기 하우징의 내부에서 개방되며, 밸브에 의하여 개폐되는 바이패스 유출관이 설치되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 하우징의 측부에는 수직으로 설치된 원통형상의 열교환기를 더 포함하며, 상기 가스 유출관은 상기 열교환기를 통과하여 냉각되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 열교환기의 상부에 냉매 유입부가 설치되며, 하부에 냉매 유출부가 형성되는 것이 바람직하다.

상기의 해결과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면, 블로워로부터 불활성 가스가 누설되게 되고, 가스 누출을 방지하기 위하여 블로워를 하우징 내에 설치하게 되지만 블로워는 모터에 의하여 가동되게 됨으로 많은 열을 발생시키게 되나, 냉각 라디에이터에 의하여 강제적으로 냉각되기 때문에 청정가스의 냉매를 저온으로 프로세스 내의 장치인 제진장치에 공급할 수 있다.

또한 케이스 내의 제진장치로 불활성 가스를 토출하는 초기시점에서 가스 정화장치의 하우징 내에는 불활성가스가 미충진 상태이기 때문에 불활성 가스가 하우징 내로 누설되게 되고 케이스의 불활성 가스는 그만큼 부족하게 되고 이를 보충하여주어야 하고, 이와 같은 보충시간이 장기화되나, 바이패스 유입관으로 초기에 불활성 가스를 하우징 내에 일시적으로 충진시킴으로써 보충시간을 최소로 단축시킬 수 있다.

도 1은 종래기술의 전체적인 구성을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 전체적인 구성을 설명하기 위한 유체흐름도이다.
도 3은 본 발명의 가스정화장치의 일부 절개 사시도이다.
도 4는 본 발명을 설명하기 위하여 도 3에서 하우징을 제거한 상태의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면에 따라서 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 전체적인 구성을 설명하기 위한 유체흐름도이다.

본 발명의 가스정화장치(1)는 진공챔버(60)의 내부에 유기 EL 디스플레이 패널 등의 제진대상물에 제진작업이 수행될 때 제진헤드(70)로부터 불활성기체, 바람직하게는 질소가스가 토출하고, 토출된 질소가스를 제진헤드(70)로 흡입하는 프로세스가 진행될 때, 제진헤드(70)로부터 흡입된 질소가스를 유입하여 필터링하여 먼지등이 제거된 청정가스를 다시 제진헤드(70)에 유출시키는 장치이다.

도 2에 도시된 바와 같이 가스 정화장치(1)의 밀폐된 원통형상의 하우징(50)의 내부에는 블로워와 냉각 라디에이터가 설치되고, 하우징의 상부면에는 가스 유입관(10)이 관통하여 내부의 블로워의 흡입부에 직결되며, 일단이 블로워의 토출부에 연결된 가스 유출관(20)이 하우징(50)의 상부면을 통과하여 외부로 노출되게 되며, 노출된 가스 유출관(20)은 수직으로 설치된 열교환기(33)를 통과하여 공급측 헤파필터 챔버(32)와 연결된다.

이와 같이 가스 유츌관(20)의 질소 가스가 열교환기(33)를 통과하게 되면 25 ~ 30℃로 냉각되고, 유출측 헤파필터 챔버(32)의 필터를 통과하면서 청정상태로 유지되고 유출가스 연결관(22)을 통하여 제진헤드(70)에 공급되게 된다.

또한 제진헤드(70)에 흡수된 질소 가스는 유입가스 연결관(12)을 통하여 유입측 헤파필터 챔버(31)에 유입되어 1차적으로 먼지등이 제거된 후에 가스 유입관(10)으로 유입되어 브로워에 공급됨으로써 질소가스가 순환되게 된다.

또한 하우징(50)에 인접하게 콘트롤러(30)가 설치되어 있어 입력되는 질소가스의 온도에 반응하여 블로워의 세기, 냉각 라디에이터의 작동을 제어하도록 한다.

또한 하우징(50)의 측부(51)에 평행하게 원통형상의 열교환기(33)가 상하 수직방향으로 설치되며, 열교환기(33)의 상부에 냉매 유입부(34)가 형성되고, 하부에 냉매 유출부(35)가 형성되어 있다.

이와 같이 열교환기(33)의 수직으로 설치되고, 냉매 유입부(34)가 상부에 설치되고, 하부에 냉매 유출부(35)가 형성됨으로써 열교환기(33)의 내부에 빈공간이 없이 냉매가 충진됨으로써 열교환기(33)의 내부를 통과하는 가스 유출관(20)의 질소 가스를 충분하게 냉각시키게 된다.

또한 일단부가 하우징(50)의 외측의 가스 유입관(10)에 연결되고, 타단부가 하우징(50)의 내부에서 개방되며, 밸브에 의하여 개폐되는 바이패스 유입관(11)과 일단부가 하우징(50)의 외측의 가스 유출관(20)에 연결되고, 타단부가 하우징(50)의 내부에서 개방되며, 밸브에 의하여 개폐되는 바이패스 유출관(21)이 설치된다.

이와 같은 바이패스 유입관(11)은 제진작업을 시작하는 초기시에 밸브를 열어 진공챔버(60)의 내부의 질소가스를 1차적으로 하우징(50) 내부에 충진되도록 함으로써 제진작업 과정에서 블로워로부터 하우징(50) 내부로 질소가스가 누설되는 것을 방지하도록 하는 것이다. 이와 같이 질소가스가 1차적으로 하우징(50) 내부에 충진될 때 진공챔버(60) 내부에는 그 만큼의 질소가스가 부족하게 되고, 그 부족분 만큼 질소가스를 외부에서 진공챔버(60) 내부에 충진하게 되면 초기화의 과도상태가 안정되게 된다. 과도상태가 경과하여 안정화되면 밸브를 폐쇄하여 바이패스 유입관(11)의 질소가스의 흐름을 차단한다.

마찬가지로 바이패스 유출관(21)은 작업 종료시에 하우징 내부에 잔존하는 질소가스를 외부로 배출하기 위하여 밸브를 개방시키고, 하우징 내부의 질소가스가 완전히 배출되게 되면 밸브를 폐쇄시킴으로써 하우징 내부의 질소가스를 외부로 배출하는 역할을 수행한다.

도 3은 본 발명의 가스정화장치의 일부 절개 사시도이고, 도 4는 본 발명을 설명하기 위하여 도 3에서 하우징을 제거한 상태의 사시도이다.

본 발명에서 하우징(50)의 내측에는 냉매가 흐르는 나선관(85)이 설치되고 있어 하우징 내부 전체를 냉각 시키고 있다.

또한 가스정화장치(1)의 하우징(50)의 내부에는 인입관(82)과 토출관(82)이 설치된 블로워(80)가 설치되고, 블로워(80)와 하우징 밑면(52) 사이에는 냉매 순환관이 내부에 설치되고 냉매 순환관의 냉기를 외부로 배출하는 팬이 설치된 냉각 라디에이터(90)가 설치된다. 이때 냉각 라디에이터(90)의 냉매 순환관의 일단에는 냉매 유입관(91), 타단에는 냉매 유출관(92)과 연결되고, 냉매 유입관(91), 냉매 유출관(92)은 하우징 외부의 바닥판(93)에 설치된 압축기와 연결된다. 이와 같은 냉각 라디에이터(90)의 냉매는 고압응축-증발-압축으로 이루어지는 냉각 싸이클을 순환하면서 냉기를 발생시키고, 냉각 라디에이터의 팬에 의하여 냉기가 외부로 방출되어 하우징(50) 내부, 특히 블로워(80)를 냉각시킨다.

또한 바이패스 유입관(11)은 도 4에 도시된 바와 같이 가스 유입관(10)과 달리 블로워(80)에 직결되지 않고 단부가 하우징(50)의 내부에서 개방되어 있어 하우징(50) 내부에 질소가스를 충진시킬 수 있으며, 바이패스 유출관(12) 또한 블로워(80)에 직결되지 않고 단부가 하우징(50)의 내부에서 개방되어 있어 하우징(50) 내부에 질소가스를 흡입하여 가스 유출관(12)을 통하여 외부로 배출시킬 수 있는 구조를 이루고 있다.

1: 가스정화장치
10: 가스 유입관
11: 바이패스 유입관
21: 바이패스 유출관
12: 유입가스 연결관
20: 가스 유출관
22: 유출가스 연결관
30: 콘트롤러
31,32: 헤파필터 챔버
33: 열교환기
50: 하우징
60: 진공챔버
70: 제진헤드
80: 블로워
85: 나선관
90: 냉각 라디에이터

Claims (5)

1. 불활성 가스를 진공챔버 내부의 특정대상물에 토출시켜 특정 프로세스를 수행할 때, 상기 불활성 가스를 필터링하여 청정상태로 순환시키는 진공챔버용 건식 세정장치에 있어서:
   밀폐된 하우징;
   상기 불활성 가스가 인입되는 인입관의 인입부와 상기 인입관으로부터 인입된 상기 불활성 가스를 토출하는 토출관의 토출부와 인입된 상기 불활성가스를 가압하여 상기 토출관으로 토출시키는 본체가 상기 하우징 내부에 설치되는 블로워;
   상기 진공챔버로부터 유입되는 가스를 상기 블로워에 공급하기 위하여 일단부가 상기 블로워의 인입부에 연결되는 가스 유입관;
   상기 특정장치에 상기 블로워로부터 토출되는 가스를 공급하기 위하여 상기 토출부에 연결되는 가스 유출관;
   상기 블로워를 냉각시키기 위하여 상기 블로워의 인접 부위에 설치되며, 냉기를 발산시키는 냉각 라디에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공챔버용 건식 세정장치.
2. 청구항 1에 있어서, 일단부가 상기 하우징의 외측의 상기 가스 유입관에 연결되고, 타단부가 상기 하우징의 내부에서 개방되며, 밸브에 의하여 개폐되는 바이패스 유입관이 설치되는 것을 특징으로하는 진공챔버용 건식 세정장치.
3. 청구항 2에 있어서, 일단부가 상기 하우징의 외측의 상기 가스 유출관에 연결되고, 타단부가 상기 하우징의 내부에서 개방되며, 밸브에 의하여 개폐되는 바이패스 유출관이 설치되는 것을 특징으로 하는 진공챔버용 건식 세정장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 하우징의 측부에는 수직으로 설치된 원통형상의 열교환기를 더 포함하며, 상기 가스 유출관은 상기 열교환기를 통과하여 냉각되는 것을 특징으로 하는 진공챔버용 건식 세정장치.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 열교환기의 상부에 냉매 유입부가 설치되며, 하부에 냉매 유출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 진공챔버용 건식 세정장치.