KR100847656B1 - 파우더 트랩이 설치된 드라이 가스 스크러버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캐니스터 전단부에 폐가스 중의 파우더를 포집할 수 있는 파우더 트랩이 설치된 드라이 가스 스크러버에 관한 것이다.

본 발명에 의한 파우더 트랩이 설치된 드라이 가스 스크러버는 드라이 펌프, 주캐니스터, 바이패스 캐니스터로 이루어진 드라이 가스 스크러버에 있어서, 상기 드라이 펌프와 주캐니스터 사이에 파우더 트랩을 설치하되, 상기 파우더 트랩은 상기 파우더 트랩의 하부로 폐가스가 유입되어 상기 파우더 트랩의 상부로 폐가스를 배출되며, 상기 파우더 트랩의 내부에는 다수의 메쉬판이 설치되어 있으며, 상기 메쉬판은 상기 파우더 트랩의 수평 단면과 동일한 넓이를 가지며, 상기 메쉬판의 메쉬의 크기는 상기 파우더 트랩의 하부에서 상부로 올라감에 따라 점점 작아진다.

본 발명에 의하여 캐니스터의 유입되는 폐가스로부터 파우더를 포집함으로 인하여 캐니스터 내의 레진의 수명을 연장시킬 수 있으며, 아울러 캐니스터 내의 레진의 공극이 막히는 것을 방지하여서 드라이 펌프의 갑작스런 정지를 방지할 수 있어서 공정의 안정적인 운전을 가능하게 하는 효과가 있다.

파우더트랩, 가스스크러버, 캐니스터, 메쉬, 쿨링

Description

파우더 트랩이 설치된 드라이 가스 스크러버{Dry gas scrubber with powder trap}

도 1은 드라이 가스 스크러버의 개략도,

도 2는 본 발명의 일실시예로서 파우더 트랩의 개략도,

도 3은 본 발명의 일실시예로서 메쉬판의 개략도,

도 4는 본 발명의 일실시예로서 메쉬판에서의 쿨링라인의 개략도,

도 5는 본 발명의 제1 실시예로서 파우더 트랩이 설치된 드라이 가스 스크러버의 개략도,

도 6은 본 발명의 제2실시예로서 파우더 트랩이 설치된 드라이 가스 스크러버의 개략도,

도 7은 본 발명의 제3실시예로서 파우더 트랩이 바이패스 캐니스터 내부에 설치된 드라이 가스 스크러버의 개략도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11: 드라이 펌프 12: 주캐니스터

13: 바이패스 캐니스터 50: 파우더 트랩

70: 파우더트랩을 포함하는 바이패스 캐니스터

본 발명은 드라이 가스 스크러버에 관한 것으로서, 상세하게는 캐니스터 전단부에 폐가스 중의 파우더를 포집할 수 있는 파우더 트랩이 설치된 드라이 가스 스크러버에 관한 것이다.

반도체 제조 공정에서 발생하는 각종 폐가스는 그대로 대기중으로 배출할 경우 환경 문제를 유발하게 되므로, 이를 가스 스크러버를 통하여 처리하여 무해한 가스로 만든 후에 대기중으로 배출하게 된다.

도 1은 드라이 가스 스크러버의 개략도인데, 가스 스크러버(10)는 크게 드라이 펌프(11), 주캐니스터(12), 바이패스 캐니스터(13)로 구성되어 있다. 드라이 펌프(11)는 반도체 제조 공정에서 발생하는 폐가스를 캐니스터로 이송하는 역할을 수행하며, 드라이 펌프(11)에서 배출되는 폐가스는 캐니스터 인입배관(14)을 통하여 주캐니스터(12) 또는 바이패스 캐니스터(13)로 이송된다.

정상상태에서는 바이패스 밸브(15)가 잠겨 있고, 주밸브(16)가 열려 있어서, 폐가스는 주캐니스터(12)로 유입된다. 주캐니스터의 계속적인 사용으로 인하여 내 부 압력이 상승하거나 내부 가스 센서가 가스를 검지한 경우에는 바이패스 밸브(15)가 열리고, 주밸브(16)가 잠기게 되어, 폐가스는 자연스럽게 바이패스 배관(17)을 거쳐 바이패스 캐니스터(13)로 들어가게 된다.

그러나 반도체 제조 공정에 있어 사용되는 가스의 특성상 드라이 펌프(11) 토출부 후단 배관인 캐니스터 인입배관(14)에서 부산물에 의한 파우더가 증착되고, 이러한 파우더의 증착은 드라이 펌프(11)의 배압을 상승시켜 펌프 트립(Trip)의 원인이 되기도 한다. 특히 메탈 에치, CVD 공정등에서 발생하는 부산물의 양은 심각하여 주기적으로 클리닝을 실시하여, 배압상승으로 인한 문제를 예방해야 한다.

이를 위하여 드라이 펌프(11) 후단의 캐니스터 인입배관(14)상에 히팅 자캣(heating jacket) 또는 히터를 설치하여 파우더의 발생을 억제시키기도 하나, 이는 캐니스터 인입배관(14)에서의 파우더의 증착은 감소되나, 스크러버의 내부 또는 스크러버의 배출구로 파우더의 증착지점을 옮겨 놓아서 결국 드라이 펌프의 배압을 상승시키는 결과를 초래하는 문제가 발생하였다.

또한 평상시에 주캐니스터(12)에서 폐가스를 처리하다가 주캐니스터(12) 레진(resin)의 수명이 다하게 되면 바이패스 캐니스터(13)에서 폐가스를 처리하게 된다. 그러나 바이패스 캐니스터(13)의 레진은 그 수명이 짧을 뿐 아니라, 내부에 부산물에 의해 공극이 막힘으로써 또 다른 문제를 야기시키기도 한다. 즉 주캐니스 터(12)는 그 처리용량이 매우 크기 때문에 공극이 막힐 가능성이 매우 희박하지만 바이패스 캐니스터(13)는 처리용량이 작아서 공극이 막혀 드라이 펌프(11)의 배압을 상승시켜서 드라이 펌프(11)의 갑작스런 정지의 원인이 되기도 한다.

본 발명은 상기된 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 반도체 제조 공정에서 발생하는 폐가스에서 발생하는 파우더를 포집할 수 있는 장치를 설치함으로서 드라이 펌프의 갑작스런 정지를 방지하고, 아울러 캐니스터의 수명을 연장시킬 수 있는 파우더 트랩이 설치된 드라이 가스 스크러버을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 파우더 트랩이 설치된 드라이 가스 스크러버는 드라이 펌프, 주캐니스터, 바이패스 캐니스터로 이루어진 드라이 가스 스크러버에 있어서, 상기 드라이 펌프와 주캐니스터 사이에 파우더 트랩을 설치하되, 상기 파우더 트랩은 상기 파우더 트랩의 하부로 폐가스가 유입되어 상기 파우더 트랩의 상부로 폐가스를 배출되며, 상기 파우더 트랩의 내부에는 다수의 메쉬판이 설치되어 있으며, 상기 메쉬판은 상기 파우더 트랩의 수평 단면과 동일한 넓이를 가지며, 상기 메쉬판의 메쉬의 크기는 상기 파우더 트랩의 하부에서 상부로 올라감에 따라 점점 작아진다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 메쉬판에는 파우더의 증착을 증가시키기 위한 쿨링라인이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 파우더 트랩이 상기 바이패스 캐니스터의 인입배관인 바이패스 배관에 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 파우더 트랩이 바이패스 캐니스터의 내부 하단부에 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 메쉬판에는 상기 메쉬가 파우더로 인하여 막혔을 경우에 대비한 구멍인 비상구가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 구멍은 인접하는 메쉬판의 구멍인 비상구와 서로 엇갈리게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하 예시도면을 참조하면서 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 다만 이러한 설명은 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시하게 하기 위함이지, 이로써 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 일실시예로서 파우더 트랩의 개략도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예로서 메쉬판의 개략도이다. 파우더 트랩(50)은 하부로는 폐가스가 유입되는 입구(51)가 있으며, 상부에는 폐가스가 배출되는 출구(52)가 있다. 내부에는 다수의 메쉬판(56)이 설치되어 있는데, 메쉬판(56)은 파우더 트랩(50)의 수평면을 완전히 덮을 면적을 가지고 있으며, 메쉬판(56)은 체모양으로서 메쉬판의 메쉬의 크기는 하부 메쉬판에서 상부 메쉬판으로 갈수록 점점 작아진다. 이는 파우더 트랩(50)의 하단부분부터 작은 크기의 메쉬를 가지는 메쉬판을 사용할 경우 하단부분부터 막히게 되어 역효과가 날 수 있기 때문이다.

또한 파우더 트랩(50)의 계속적인 사용으로 인하여 메쉬판의 메쉬가 막힐 경우를 대비하여 메쉬판에는 커다란 구멍인 비상구(57)가 형성되어 있다. 상기 비상구의 위치에 대해서는 특별한 제한은 없지만, 상하 메쉬판의 비상구(57)는 상하 메쉬판의 비상구가 서로 엇갈리게 설치하는 것이 바람직하다. 도 2에서의 비상구(57)는 메쉬판(56)의 중앙에 설치된 것을 보여주고, 도 3에서의 비상구(57)는 메쉬판(56)의 중앙이외의 부분에 설치된 것을 보여주며, 아울러 상하 메쉬판(56)의 비상구(57)는 서로 엇갈리게 설치된 것을 보여준다.

한편 파우더의 포집을 증대시키기 위하여 파우더 트랩에는 온도를 낮추기 위한 쿨링라인이 메쉬판(56)에 설치되어 질 수 있다. 도 4는 본 발명의 일실시예로서 메쉬판에서의 쿨링라인의 개략도이다. 쿨링라인은 파우더 트랩(50)의 외부에서 파우더 트랩(50)의 하단부에 위치한 인입라인(53), 메쉬판위 형성된 환형라인(55)과 파우더 트랩(50)의 상단부에 위치한 배출라인(54)으로 구성되어 있다. 쿨링라인은 파우더 트랩(50)의 온도를 낮추어서 파우더의 포집 효과를 증대시키는 역할을 한다.

파우더 트랩의 운전에 대하여 살펴보면 폐가스가 파우더 트랩(50)의 하단부 에 위치한 입구(51)를 통하여 파우더 트랩(50)에 유입되어 파우더 트랩(50)의 상부로 올라가게 된다(59). 이 과정에서 폐가스는 메쉬판(56)을 통과하게 되는데, 이 때 메쉬판(56)의 메쉬보다 큰 입자들은 메쉬판(56)에서 포집된다. 한편 쿨링라인에 의해 메쉬판에서 냉각이 이루어져서 파우더의 포집은 더욱 증대되게 된다. 만약 메쉬판의 메쉬들이 파우더로 모두 막히게 되면, 메쉬판(56)위의 비상구(57)를 통하여 폐가스가 상부로 상승하게 되므로 폐가스의 이동 경로가 완전히 막히는 일은 생기지 않는다. 상부로 이동한 폐가스는 파우더 트랩(50)의 출구(52)를 통하여 외부로 배출된다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예로서 파우더 트랩이 설치된 드라이 가스 스크러버의 개략도이다. 파우더 트랩(50)은 드라이 펌프(11)와 캐니스터의 사이에 설치된다. 파우더 트랩(50)의 입구 및 출구에는 입구 차단 밸브(61)와 출구 차단밸브(63)가 각각 설치되어 있어서, 파우더 트랩(50)의 정비시에 이를 드라이 가스 스크러버에서 분리할 수 있다. 또한 캐니스터 인입배관(14)에는 파우더 트랩(50)으로 폐가스의 흐름을 만들기 위한 폐가스 차단밸브(62)가 설치되어 있다.

제 1실시예의 운전에 대하여 살펴보면, 평상시에는 폐가스 차단밸브(62)가 닫혀 있고, 입구 차단 밸브(61)와 출구 차단밸브(63)가 열려 있어서, 폐가스는 자연스럽게 파우더 트랩(50)을 거쳐서 파우더가 어느 정도 제거된 이후 캐니스터 인입배관(14)을 거쳐서 캐니스터로 들어가게 된다. 반면에 파우더 트랩(50)을 정비할 필요가 있는 경우에는 폐가스 차단밸브(62)가 열리고, 입구 차단 밸브(61)와 출구 차단밸브(63)가 닫혀, 폐가스는 드라이 펌프에서 바로 캐니스터로 공급된다.

도 6은 본 발명의 제2실시예로서 파우더 트랩이 설치된 드라이 가스 스크러버의 개략도이다. 본 실시예는 특히 바이패스 캐니스터(13)가 막히는 문제를 해결하기 위하여 바이패스 캐니스터(13)에만 별도의 파우더 트랩(50)을 설치한 것이다. 파우더 트랩의 구성은 제1실시예와 유사하되, 다만 파우더 트랩의 인입 및 배출 배관이 상기 바이패스 캐니스터의 인입배관인 바이패스 배관에 설치되어 있다.

제2 실시예의 운전에 대하여 살펴보면, 제2실시예는 주캐니스터(12)가 정비등의 이유로 운전되지 않고 바이패스 캐니스터(13)가 운전되는 경우로서, 파우더 트랩(50)이 운전되는 평상시에는 바이패스 밸브(15)가 잠겨 있고, 입구 차단 밸브(61)와 출구 차단밸브(63)가 열려 있어서, 폐가스는 자연스럽게 파우더 트랩(50)을 거쳐서 파우더가 어느 정도 제거된 이후 바이패스 캐니스터(13)로 들어가게 된다. 반면에 파우더 트랩(50)을 정비할 필요가 있는 경우에는 바이패스 밸브(15)가 열리고, 입구 차단 밸브(61)와 출구 차단밸브(63)가 닫혀, 폐가스는 드라이 펌프에서 바로 바이패스 캐니스터(13)로 공급된다.

도 7은 본 발명의 제3실시예로서 파우더 트랩이 바이패스 캐니스터 내부에 설치된 드라이 가스 스크러버의 개략도이다. 제3 실시예는 제2 실시예의 변형으로 서, 파우더 트랩을 바이패스 캐니스터 내부에 설치한 것이다. 도 7에서 보는 바와 같이 바이패스 캐니스터(70)의 하단부에는 메쉬판(71)이 설치되어 있으며, 메쉬판(71)의 상부에는 레진(74)이 충진되어 있다. 드라이 펌프(11)를 거친 폐가스는 바이패스 캐니스터(70)로 유입되어서 하단부에 설치된 메쉬판(71)을 통과하면서 파우더가 일부 제거된후 레진(74)을 통과한 후 대기중으로 방출된다.

본 발명에 의하여 캐니스터의 유입되는 폐가스로부터 파우더를 포집함으로 인하여 캐니스터 내의 레진의 수명을 연장시킬 수 있으며, 아울러 캐니스터 내의 레진의 공극이 막히는 것을 방지하여서 드라이 펌프의 갑작스런 정지를 방지할 수 있어서 공정의 안정적인 운전을 가능하게 하는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 드라이 펌프, 주캐니스터, 바이패스 캐니스터로 이루어진 드라이 가스 스크러버에 있어서, 상기 바이패스 캐니스터의 인입배관인 바이패스 배관에 파우더 트랩을 설치하되, 상기 파우더 트랩은 상기 파우더 트랩의 하부로 폐가스가 유입되어 상기 파우더 트랩의 상부로 폐가스를 배출되며, 상기 파우더 트랩의 내부에는 파우더의 증착을 증가시키기 위한 쿨링라인이 설치되어 있는 다수의 메쉬판이 설치되어 있으며, 상기 메쉬판은 상기 파우더 트랩의 수평 단면과 동일한 넓이를 가지며, 상기 메쉬판의 메쉬의 크기는 상기 파우더 트랩의 하부에서 상부로 올라감에 따라 점점 작아지는 것을 특징으로 하는 파우더 트랩이 설치된 드라이 가스 스크러버.
4. 드라이 펌프, 주캐니스터, 바이패스 캐니스터로 이루어진 드라이 가스 스크러버에 있어서, 바이패스 캐니스터의 내부 하단부에 파우더 트랩을 설치하되, 상기 파우더 트랩은 상기 파우더 트랩의 하부로 폐가스가 유입되어 상기 파우더 트랩의 상부로 폐가스를 배출되며, 상기 파우더 트랩의 내부에는 파우더의 증착을 증가시키기 위한 쿨링라인이 설치되어 있는 다수의 메쉬판이 설치되어 있으며, 상기 메쉬판은 상기 파우더 트랩의 수평 단면과 동일한 넓이를 가지며, 상기 메쉬판의 메쉬의 크기는 상기 파우더 트랩의 하부에서 상부로 올라감에 따라 점점 작아지는 것을 특징으로 하는 파우더 트랩이 설치된 드라이 가스 스크러버.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 메쉬판에는 상기 메쉬가 파우더로 인하여 막혔을 경우에 대비한 구멍인 비상구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 파우더 트랩이 설치된 드라이 가스 스크러버.
6. 제5항에 있어서, 상기 구멍은 인접하는 메쉬판의 구멍인 비상구와 서로 엇갈리게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 파우더 트랩이 설치된 드라이 가스 스크러버.

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