KR20200046459A - 멀티 파우더 트랩 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포집봉을 냉각시켜 많은 유해 파우더를 1차 집중 포집하고, 포집봉에 흡착되지 않은 나머지 유해 파우더를 여과필터에서 2차 여과 포집하는 멀티 파우더 트랩에 관한 것으로,
배출가스가 출입할 수 있도록 내부 수납공간(20)과 연통되게 입,출구(22)가 형성되는 하우징(2); 금속재로 구성된 몸체가 상기 하우징(2)의 출구(22)에 착탈가능하게 조립되어 이 출구(22)의 일부를 폐쇄하고, 몸체를 관통하여 외부로 연장된 파이프(30)가 하우징(2)의 수납공간(20)과 연통되는 덮개(3); 덮개(3)를 하우징(2)에 착탈가능하게 장착하는 덮개 장착수단(4); 내부에 통로(50)가 관통되며, 통로(50)의 출구는 덮개(3)의 파이프(30)와 연통되게 조립되고, 배출가스가 내부로 침투할 때 이 배출가스에 포함된 유해 파우더를 여과시키는 여과필터(5); 여과필터(5)를 덮개(3)의 내측면에 밀착 고정시키는 여과필터 고정수단(6); 전기가 공급될 때 냉각면이 덮개(3) 및 하우징(2)을 냉각시켜 하우징(2)의 내부 공간의 온도를 낮추는 열전반도체소자(7); 여과필터(5)의 외곽 둘레를 따라 배치되도록 복수 개가 덮개(3)의 내측면에 고정되고, 열전반도체소자(7)에 의해 덮개(3)와 함께 냉각되어 하우징(2)을 유해 파우더를 포집하는 포집봉(8); 열전반도체소자(7)의 방열면에 밀착되게 조립되어 방열면을 냉각시키는 방열수단(9);을 포함한다.

Description

멀티 파우더 트랩{Multi-powder traps}

본 발명은 반도체, LCD, OLED, SOLAR 등과 같이 제조과정에서 배기가스가 발생하는 제품을 제조할 때 토출되는 배기가스 중에 혼합된 유해 파우더를 흡착 포집하는 멀티 파우더 트랩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포집봉을 냉각시켜 많은 유해 파우더를 1차 집중 포집하고, 포집봉에 흡착되지 않은 나머지 유해 파우더를 여과필터에서 2차 여과 포집함으로써 유해 파우더의 제거 효율을 극대화할 수 있고, 또한 냉각된 포집봉을 이용하여 배출되는 배기가스 온도를 낮추어 트랩 및 덕트를 고온의 악영향으로부터 보호할 수 있는 멀티 파우더 트랩에 관한 것이다.

반도체를 비롯한 디스플레이장치들은 제조 과정에서 특정의 목적을 위해 가스를 사용하는 경우가 있다. 사용된 가스는 진공펌프의 압송력에 의해 배기 덕트를 통해 대기 중으로 배출되며, 환경 보호를 위해 배출과정에서 유해 성분들은 별도의 장치에 의해 제거된다. 배출되는 배기가스 중에는 미세 분말 형태의 유해 파우더가 존재하는 데, 극히 미세한 유해 파우더는 제거장치에서 여과되지 않고 그대로 대기 중에 방출되어 미세먼저로 남아 환경을 오염시키는 문제를 발생시킨다. 또한 배출되는 유해 파우더가 진공펌프를 통과하기 전에 제거되지 않으면, 진공펌프에 유입된 후 축적되어 로터를 부식시키는 등 진공펌프를 고장시키거나 수명을 단축시키는 원인이 되었다. 축적된 유해 파우더에 의해 진공펌프가 고장나면, 반도체를 제조하는 메인장치의 구동이 정지되므로 생산성이 낮아지는 문제가 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 히팅재킷, 필터용 트랩 등의 제품을 사용하여 유해 파우더의 발생을 억제시키거나 제거하였다. 히팅재킷을 설치하면 배관 내부와 외부의 온도 편차가 줄어들어 유해 파우더 형성이 감소되지만 그 효과가 크지 않을 뿐만 아니라 높은 온도를 장시간 유지해야 하므로 화재 위험성이 높은 문제가 있다. 또한 필터용 트랩은 발생된 유해 파우더를 여과필터로 여과시켜 감소시키는 데, 여과필터를 자주 교체할 때마다 제조장치의 구동을 정지시켜야 하므로 생산성이 저하되는 문제를 피할 수 없었다.

배기가스 중에 포함된 유해 파우더를 제거하기 위한 종래 특허 문헌은 등록특허 제10-1258826호의 열전소자를 이용한 콜드트랩이 있다. 이 콜드트랩의 구성은 유동되는 가스를 냉각시켜 가스 중의 부산물을 축적시키는 열전소자를 이용한 콜드트랩에 있어서, 가스를 유동시키는 콜드하우징(10); 상기 콜드하우징(10)에 연결되고, 상기 콜드하우징(10) 내부로 가스를 공급하는 공급배관(20); 상기 콜드하우징(10)에 연결되고 상기 콜드하우징(10)에서 토출되는 가스를 배출시키는 토출배관(30); 상기 콜드하우징(10)에 설치되고, 상기 콜드하우징(10)을 거쳐 유동되는 가스 냉각시킴으로서 상기 가스 중의 부산물을 응축시키는 냉각모듈(50)을 포함하고,

상기 냉각모듈(50)은 인가된 전원에 의해 펠티어 효과를 발생시키는 열전소자(70); 상기 열전소자(70)의 냉각면(72)에 설치되고 상기 펠티어 효과에 의한 냉각열을 상기 콜드하우징(10) 내부로 전도시키는 냉각하우징(71); 상기 냉각하우징(71) 내측에 설치되어 상기 콜드하우징(10) 내부로 삽입되게 배치되어 상기 열전소자(70)에 의해 냉각되는 냉각봉(75); 상기 열전소자(70)의 발열면(74)에 배치되어 상기 펠티어 효과에 의한 히팅열이 전도되는 방열하우징(73); 상기 방열하우징(73)에 설치되고, 전도를 통해 상기 방열하우징(73)의 열을 확산시키는 방열핀(76)을 포함하되,

상기 콜드하우징(10)에는 상기 냉각모듈(50)에 의해 냉각된 부분을 가열시키는 서브열전소자(170)가 더 배치되고, 상기 서브열전소자(170)는 상기 냉각봉(75)이 연장된 방향과 30도 내지 60도의 사이각을 형성하고 있다.

상기 종래 콜드트랩은 열전소자(70)를 이용하여 냉각봉(75)을 냉각시키고, 이 냉각봉(75)이 콜드하우징(10) 내부 공간을 통과하는 배기가스를 응축시켜, 응축된 유해물질에 포함된 파우더를 포집함으로써 파우더가 대기 중으로 토출되는 것을 방지하였다.

그러나, 상기 종래 콜드트랩은 냉각된 냉각봉(75)을 이용하여 배기가스를 응축시켜 파우더를 포집하므로, 냉각봉이 위치하지 않은 콜드하우징(10)의 상부는 온도가 높아 그 곳으로 통과하는 파우더를 효과적으로 포집하지 못하여 많은 파우더가 대기 중으로 배출되는 문제가 있었다. 그리고 파우더가 냉각봉(75)에 포집되어 적층되면 그 부분이 파우더에 묻혀 콜드하우징(10)의 내부 온도가 급격히 상승하여 배기가스가 응축되지 않아 콜드트랩 자체를 세척해야 하는 문제가 있고, 세척할 때마다 반도체 제조장치의 구동을 정지시켜야 하므로 생산성이 저하되는 종래 근본적인 문제점을 해결하지 못하였다.

대한민국 특허등록 제10-1258826호

이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 파우더 제거 트랩의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 포집봉을 냉각시켜 많은 유해 파우더를 1차 집중 포집하고, 포집봉에 흡착되지 않은 나머지 유해 파우더를 여과필터에서 2차 여과 포집함으로써 유해 파우더의 제거 효율을 극대화할 수 있는 멀티 파우더 트랩을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 냉각된 포집봉을 이용하여 배출되는 배기가스 온도를 낮추어 트랩 및 덕트를 고온의 악영향으로부터 보호할 수 있는 멀티 파우더 트랩을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티 파우더 트랩의 구성은 배출가스가 출입할 수 있도록 내부 수납공간과 연통되게 입,출구가 형성되는 하우징;

금속재로 구성된 몸체가 상기 하우징의 출구에 착탈가능하게 조립되어 이 출구의 일부를 폐쇄하고, 몸체를 관통하여 외부로 연장된 파이프가 상기 하우징의 수납공간과 연통되는 덮개;

상기 덮개를 하우징에 착탈가능하게 장착하는 장착수단;

상기 하우징의 수납공간에 수용된 상태로 장착되고, 하우징을 통과하는 배출가스가 내부로 침투하여 경유할 수 있도록 내부에 통로가 관통되며, 상기 통로의 출구는 덮개의 파이프와 연통되게 조립되고, 배출가스가 내부로 침투할 때 이 배출가스에 포함된 유해 파우더를 여과시키는 여과필터;

상기 여과필터를 덮개의 내측면에 밀착 고정시키는 여과필터 고정수단;

상기 덮개의 외측면에 밀착되게 조립되어 전기가 공급될 때 냉각면이 덮개 및 하우징을 냉각시켜 하우징의 내부 공간의 온도를 낮추는 열전반도체소자;

상기 덮개가 하우징의 출구에 조립될 때 여과필터의 외곽 둘레를 따라 배치되도록 복수 개가 상기 덮개의 내측면에 고정되고, 열전반도체소자에 의해 덮개와 함께 냉각되어 하우징을 통과하는 배출가스에 포함된 유해 파우더를 포집하는 포집봉; 및

열전반도체소자의 방열면에 밀착되게 조립되어 상기 방열면을 냉각시키는 방열수단;을 포함한다.

본 발명의 여과필터를 하우징의 수납공간에 장착하는 장착수단은 덮개의 파이프 내부에 국부적으로 연장되어 이 파이프 내부를 폐쇄하지 않고, 그 연장된 일부분에 나사공이 형성되는 브래킷; 및

여과필터의 커버와 통로를 관통한 일단부가 상기 브래킷의 나사공에 체결 고정되고, 여과필터의 커버 외부에 돌출된 타단부의 머리가 이 커버를 가압하여 여과필터를 덮개의 측면에 밀착 고정시키는 고정볼트;를 포함한다.

본 발명의 포집봉은 덮개의 파이프 중심을 동심으로 1열 이상 배치된다.

본 발명의 포집봉은 일단부가 상기 덮개의 몸체에 형성된 조립공에 억지 끼워맞춤식으로 삽입 고정되거나, 또는 일단부에 형성된 나사산이 상기 덮개의 몸체에 형성된 나사공에 체결 고정되게 할 수 있다.

본 발명의 포집봉은 덮개에 조립될 때 열전도성 열경화접착제가 도포된 상태로 덮개에 삽입된 후 고온상태에서 열경화접착된다.

본 발명의 하우징 및 덮개 내측면과 포집봉은 부식방지부재가 코팅되면 바람직하다.

본 발명의 방열수단은 열전반도체소자의 방열면에 밀착되게 조립되는 공랭식 방열판; 및

전원공급에 의해 상기 공랭식 방열판에 공기를 압송하는 송풍팬;을 포함한다.

본 발명의 방열판은 덮개의 파이프가 관통될 수 있도록 관통공이 형성된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 냉각된 포집봉으로 유해 파우더를 1차 집중 포집하고, 포집봉에 흡착되지 않은 나머지 유해 파우더를 여과필터로 2차 여과시켜 포집하여 유해 파우더의 제거 효율을 극대화하여 대기 중으로 배출되는 유해 파우더를 감소시켜 환경을 보호할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 포집봉과 여과필터가 함께 많은 유해 파우더를 장시간 제거할 수 있기 때문에 종래 트랩보다 포집봉의 세척시기를 늦추어 반도체의 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 냉각된 포집봉을 이용하여 배출되는 배기가스 온도를 낮춤으로써 트랩 및 덕트가 과열되는 것을 방지하여 이들을 고온의 악영향으로부터 보호할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 멀티 파우더 트랩의 측단면도
도 2는 본 발명에 따른 덮개의 파이프를 보인 정면 확대도
도 3은 본 발명에 따른 하우징을 입구측에서 촬영한 사진
도 4는 본 발명에 따른 하우징을 출구측에서 촬영한 사진
도 5는 본 발명에 따른 덮개에 포집봉이 조립된 측면 사진
도 6은 본 발명에 따른 덮개에 포집봉이 조립된 정면 사진
도 7은 본 발명에 따른 방열판의 사진
도 8은 본 발명에 따른 멀티 파우더 트랩의 조립된 측면 사진
도 9는 도 8의 반대방향에서 촬영한 멀티 파우더 트랩의 사진
도 10은 본 발명에 따른 방열수단을 촬영한 사진
도 11은 본 발명에 따른 덮개에 열전반도체소자가 부착된 사진

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 멀티 파우더 트랩의 구성을 상세히 설명한다.

상기 도면에서와 같이 본 발명에 따른 멀티 파우더 트랩(1)의 구성은 하우징(2), 상기 하우징(2)의 출구 일부를 폐쇄하는 덮개(3), 상기 덮개(3)를 하우징(2)에 착탈가능하게 장착하는 장착수단(4), 상기 하우징(2) 내부에 장착되고 통과하는 배출가스에 존재하는 유해 파우더를 여과시키는 여과필터(5), 상기 여과필터(5)를 덮개(3)의 내측면에 밀착 고정시키는 여과필터 고정수단(6), 상기 덮개(3)를 냉각시켜 하우징(2) 내부 공간을 냉각시키는 열전반도체소자(7), 상기 여과필터(5) 외곽에 배치되게 냉각된 덮개(3)에 고정되어 하우징(2)을 통과하는 배출가스에 포함된 유해 파우더를 저온 응축 포집하는 포집봉(8), 상기 열전반도체소자(7)의 방열면을 냉각시키는 방열수단(9)을 포함한다.

상기 하우징(2)은 도 1, 도 3, 도 4와 같이 중공 원통형상으로 구성되며, 내부 수납공간(20)과 연통되게 양측에 입구(21)와 출구(22)가 형성된다. 상기 입구(21)는 원통 중앙부분보다 좁게 형성되며 이웃하는 배출가스를 공급하는 배관과 연결될 수 있도록 입구플랜지(23)가 돌출되고, 출구(22)는 상기 덮개(3)를 고정할 수 있도록 출구플랜지(24)가 돌출된다. 상기 출구플랜지(24)의 둘레 가장자리에는 클램프(41)를 체결하는 위치를 지정할 수 있도록 체결홈(24a)이 형성된다. 하우징(2)은 배기가스가 통과함을 감안하여 배기가스에 쉽게 부식되지 않은 금속재의 재질을 사용하며, 일례로 구입이 쉽고 가격이 싼 알루미늄재질 또는 부식에 강한 스텐레스재질을 사용할 수 있다. 그리고 하우징(2)은 배기가스로부터 부식을 억제하거나 또는 방지할 수 있도록 적어도 내측면에 부식방지부재가 코팅될 수 있다.

상기 덮개(3)는 열전도율이 좋은 금속재로 구성된 판상의 몸체가 상기 하우징(2)의 출구(22)에 착탈가능하게 조립되어 이 출구(22)의 일부를 폐쇄하고, 몸체를 관통하여 외부로 돌출된 파이프(30)가 상기 하우징(2)의 수납공간(20)과 연통된다. 따라서 상기 덮개(3)는 파이프(30)가 하우징(2)의 수납공간(20)과 연통된 상태로 하우징(2)을 폐쇄하므로, 하우징(2)으로 유입된 배기가스는 이 파이프(30)를 통해서만 외부로 배출된다. 덮개(3)는 내측면에 후술하는 포집봉(8)을 삽입하여 고정할 수 있도록 복수 개의 구멍(31)이 형성된다. 상기 구멍(31)들은 여과필터(5)의 외측 둘레에 포집봉(8)이 배치될 수 있도록 파이프(30) 중심을 동심으로 하여 원형태로 배열되는 데, 1열 이상 배치된다.

여기서, 포집봉(8)이 조립되는 구멍(31)은 포집봉(8)이 억지 끼워맞춤식으로 조립되는 단순한 구멍이 될 수 있고, 또한 포집봉(8)이 삽입되는 부분에 포집봉(8)의 나사산이 체결되는 탭이 형성된 구멍이 될 수 있다.

그리고, 상기 덮개(3)는 둘레 가장자리에 클램프(41)가 체결되는 위치를 지정할 수 있도록 체결홈(32)이 형성된다. 상기 체결홈(32)은 하우징(2)의 체결홈(24a)과 대응되는 위치에 배치된다. 또한 덮개(3)는 배기가스로부터 부식을 억제하거나 또는 방지할 수 있도록 내측면에 부식방지부재가 코팅되면 좋다.

상기 덮개(3)는 후술하는 열전반도체소자(7)에 의해 냉각되고, 그 냉각열을 포집봉(8) 및 하우징(2)에 전달해야 하므로 열전도율이 좋은 금속재로 구성되는 것이 좋다. 일례로, 덮개(3)의 재질은 열전도율이 좋은 은, 구리, 알루미늄 등을 사용할 수 있다. 은은 가격이 비싸므로 알루미늄 표면에 얇게 도포하거나 코팅하여 그 사용량을 줄이면서도 열전도율을 높이는 용도로 사용할 수 있다. 구리는 은에 비해 가격이 싸지만 열전도율이 은에 거의 버금가므로 사용을 권장할 수 있다. 알루미늄은 가격이 매우 싸면서도 구입이 쉬우므로 제조 원가를 절감할 수 있어 더욱 적극 권장할만 하다.

상기 덮개(3)를 하우징(2)에 착탈가능하게 장착하는 장착수단(4)은 도 1과 같이 클램프(41)와 볼트(42) 및 너트(43)를 사용할 수 있다. 상기 클램프(41)는 공지의 것으로, 한 쌍의 몸체가 볼트(42)와 너트(43)로 체결되어 하우징(2)의 출구플랜지(24)와 덮개(3)를 밀착시켜 그 밀착부를 통해 배출가스가 유출되지 않도록 한다. 상기 클램프(41)는 덮개(3)의 조립부에 배출가스가 유출되지 않도록 덮개(3)의 둘레 가장자리 필요한 곳에 복수 개를 체결하는 것이 좋다. 다시말해, 클램프(41)는 볼트(42)에 체결된 너트(43)를 조이거나 풀면 하우징(2)의 출구플랜지(24)와 덮개(3)를 간단히 고정시키거나 해제할 수 있다. 그러므로 사용이 편리할 뿐만 아니라 그 수량을 선택적으로 결정하여 배기가스가 유출되지 않도록 하우징(2)의 출구플랜지(24)와 덮개(3)의 둘레 가장자리 복수의 장소를 고정시킬 수 있는 장점이 있다.

참고로, 상기 출구플랜지(24)와 덮개(3)의 밀착부에는 배출가스의 유출을 방지할 수 있도록 실링부재(S)가 끼워지도록 하여 기밀을 높일 수 있다.

상기 여과필터(5)는 하우징(2)을 통과하는 배기가스에 포함된 유해 파우더를 2차로 여과시키기 위해 사용하는 것으로, 하우징(2)의 수납공간(20)에 수용되도록 덮개(3)에 장착된다. 이 여과필터(5)는 배기가스가 침투하여 통과할 수 있도록 내부에 통로(50)를 갖는 중공형상으로 구성되고, 통로(50)의 입구가 형성된 입구측면부는 커버(51)로 씌워져 폐쇄된다. 여기서, 상기 커버(51)가 없다면 통로(50)의 입구는 개방되므로 배기가스가 상기 통로(50)의 입구로 유입되어 곧바로 여과필터(5)를 통과하게 되므로 본 발명의 목적을 달성할 수 없다.

상기 여과필터(5)는 통로(50)의 입구는 커버(51)로 차단되어 폐쇄되고, 또한 통로(50)의 출구도 덮개(3)에 밀착된 상태로 폐쇄되므로, 하우징(2)으로 유입된 배기가스는 덮개(3)의 파이프(30)로 배출하기 위해서는 반드시 여과필터(5)의 몸체를 통과한 후 내부 통로(50)를 통해 덮개(3)의 파이프(30)를 경유하여 외부로 흐르게 된다. 이 과정에서 배기가스 중에 포함된 유해 파우더는 여과필터(5)의 몸체에 걸러져 포집된다.

상기 여과필터(5)의 몸체는 수지섬유, 즉 올레핀계 복합수지 및 폴리아미드 섬유가 적층되어 상당한 두께를 가지므로 미세한 유해 파우더까지도 걸러 포집할 수 있고, 또한 내열온도가 240℃까지 가능하므로 고온에서도 안정적으로 사용할 수 있는 필터이다.

상기 여과필터 고정수단(6)은 도 1 및 도 2와 같이 덮개(3)의 파이프(30) 내부에 국부적으로 연장되어 이 파이프(30) 내부 공간을 폐쇄하지 않고, 그 연장된 일부분에 나사공(60a)이 형성되는 브래킷(60); 및

여과필터(5)의 커버(51)와 통로(50)를 관통한 일단부가 상기 브래킷(60)의 나사공에 체결 고정되고, 여과필터(5)의 커버(51) 외부에 돌출된 타단부의 머리(61a)가 이 커버(51)를 가압하여 여과필터(5)를 덮개(3)의 측면에 밀착 고정시키는 고정볼트(61);를 포함한다.

상기 브래킷(60)은 파이프(30) 중앙부분에 연장되어 이 파이프(30) 내부 공간(30a)을 완전히 차단하지 않으므로 배기가스가 파이프(30)를 자유롭게 통과할 수 있도록 한다. 이 브래킷(60)은 덮개(3)와 일체로 형성될 수 있고, 별도로 제작되어 덮개(3)에 볼트, 용접 등으로 고정될 수 있다. 본 발명의 도면에서는 상기 브래킷(60)이 덮개(3)와 일체로 형성되는 것을 보이고 있다. 여기서, 브래킷(60)에 형성된 나사공(60a)의 위치는 여과필터(5)를 고정시키는 고정볼트(61)가 체결됨을 감안하면 덮개(3)의 파이프(30) 중앙부분에 형성되는 것이 좋다.

상기 고정볼트(61)는 여과필터(5)의 커버(51)를 덮개(3)방향으로 밀착시켜 그 여과필터(5)를 실질적으로 덮개(3)에 밀착 고정시키는 것이다. 이를 수행하기 위해 고정볼트(61)는 머리(61a)를 제외한 나머지 부분이 여과필터(5)의 커버(51) 및 통로(50)를 관통하여 그 일단부에 형성된 나사부가 브래킷(60)의 나사공(60a)에 체결 고정된다.

또한, 상기 브래킷(60)과 이에 체결되는 고정볼트(61)도 배기가스에 노출되므로 부식을 억제하거나 또는 방지할 수 있도록 그 표면에 부식방지부재가 코팅될 수 있다.

상기 열전반도체소자(7)는 덮개(3)의 외측면에 밀착되게 조립되어 전기가 공급될 때 냉각면이 덮개(3) 및 하우징(2)을 냉각시켜 하우징(2)의 내부 공간의 온도를 낮추는 냉각장치이다. 널리 알려진 바와 같이 상기 열전반도체소자(7)는 어느 일측면이 열을 버려 냉각면이 되고, 버린 열이 이동하는 타측면은 냉각면의 온도보다 높은 방열면이 되는데, 이는 펠티어 효과에 의한 흡열 또는 발열을 이용한 것이다. 상기 열전반도체소자(7)는 공지 기술이므로 더 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 포집봉(8)은 열전반도체소자(7)에 의해 덮개(3)와 함께 냉각되어 하우징(2)을 통과하는 배출가스에 포함된 유해 파우더를 냉각 응축시켜 1차로 포집한다. 상기 포집봉(8)은 일단부가 상기 덮개(3)의 몸체에 형성된 구멍(31)에 삽입 고정된다. 이미 설명한 바와 같이 덮개(3)에 형성된 구멍(31)에 따라 조립방식이 달라진다. 덮개(3)의 구멍(31)이 단순한 구멍이면 포집봉(8)을 억지끼워맞춤식으로 삽입하여 조립하고, 탭이 형성된 나사공이면 포집봉(8) 단부에 나사를 형성하여 이들을 체결방식으로 조립하게 된다.

상기와 같이 포집봉(8)을 덮개(3)의 구멍(31)에 조립할 때 열전도성 열경화접착제를 조립부분에 도포한 상태로 조립한 후, 고온상태에서 상기 도포된 열전도성 열경화접착제를 경화시킨다. 그러면 열전도성 열경화접착제가 강한 접착력으로 포집봉(8)을 견고하게 고정할 뿐만 아니라 열전도성 열경화접착제의 우수한 열전도율로 인하여 덮개(3)의 열이 포집봉(8)에 그대로 전달되어 열손실을 줄일 수 있다. 상기 열전도성 열경화접착제는 이미 산업분야에서 널리 사용되고 있는 공지 요소이다.

상기 포집봉(8)은 덮개(3)의 파이프(30) 중심을 동심으로 1열 이상 배치되는 데, 본 발명의 도면에서는 2열로 배치되는 것을 보이고 있다. 1열 포집봉(8) 사이에 2열 포집봉(8)이 배치되게 하여 여과필터(5)로 공급되는 배기가스가 1,2열 포집봉(8)에 균일하게 접촉하여 포집되도록 하는 것이 좋다. 상기 포집봉(8)은 사용량이 많을수록 면적이 그만큼 넓어지므로, 사용량에 비례하여 유해 파우더를 포집할 수 있다. 또한 포집봉(8)을 너무 많이 사용하면 배기가스 흐름을 방해하므로 그 수량을 적절하게 조절해야 한다.

상기 포집봉(8)은 막대형상으로 구성되며, 그 길이는 하우징(2)의 수납공간(20)과 여과필터(5)의 길이에 따라 결정된다. 즉, 포집봉(8)의 길이는 적어도 덮개(3)에 고정된 상태에서 연장된 끝단부가 여과필터(5) 길이와 같거나 초과하는 길이를 갖는 데, 바람직하게는 초과하는 길이를 가지는 것이 좋다. 이렇게 되면 여과필터(5) 길이 방향 전체에 걸쳐 포집봉(8)이 위치하게 되므로 여과필터(5)로 이동하는 유해 파우더를 응축시켜 1차로 포집할 수 있다. 그리고 포집봉(8)은 유해 파우더를 포함하고 있는 배기가스에 장시간 노출되므로 빠른 부식을 방지하기 위해 그 표면에 부식방지부재를 도포하거나 코팅한다. 여기서, 본 발명에 적용되는 부식방재부재는 공지의 것을 사용한다.

또한, 포집봉(8)의 노출된 끝단부는 라운딩 처리된다. 이렇게 포집봉(8)의 끝단부가 라운딩 처리되면, 여과필터(5)로 유입되는 배기가스가 포집봉(8)의 끝단부와 부딪칠 때 매끄럽게 이동하는 장점이 있고, 또한 부식방지부재를 포집봉(8)에 코팅할 때 끝단부를 균일한 두께로 코팅할 수 있다.

상기 포집봉(8)은 열전반도체소자(7)에 의해 냉각되어야 하므로 열전달율이 좋은 금속재로 구성되는 것이 좋으며, 그 재질은 은, 구리, 알루미늄 등을 사용할 수 있다. 이들에 관한 내용은 덮개(3)의 재질에 관한 설명에서 이미 하였으므로 중복을 피하기 위해 더 이상 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 방열수단(9)은 열전반도체소자(7)의 방열면에 밀착되게 조립되는 방열판(91); 및

전원공급에 의해 상기 공랭식 방열판(91)에 공기를 압송하는 송풍팬(92);을 포함한다.

상기 방열판(91)은 도 9와 같이 복수 개의 단위 냉각핀(91a)이 간격을 두고 병열로 배치되어 그들 사이에 공기가 통과할 수 있는 유로가 형성된다. 상기 단위 냉각핀(91a)은 복수 개가 교호되게 지그재그식으로 절곡된 형태로 구성되고, 또한 이웃하는 지그재그 형태가 유로에 배치되게 하여 공기와의 접촉면적을 증가시킴으로써 열교환 효율을 높이도록 하였다. 상기 방열판(91)은 도 7과 같이 덮개(3)의 파이프(30)가 관통될 수 있도록 몸체에 관통공(91b)이 형성된다.

상기 방열판(91)도 열전달이 좋은 금속재로 구성되며, 일례로 구입이 쉽고 가격이 싼 알루미늄 소재를 사용하면 좋다.

상기 송풍팬(92)은 도 8 내지 도 9와 같이 공기가 통과할 수 있는 방열판(91)의 유로 일단부에 장착되고, 전원공급에 의해 날개가 회전하면서 공기를 방열판(91)으로 압송한다. 압송된 공기는 방열판(91)의 유로를 통과하면서 방열판(91) 전체를 냉각시킨다. 그러므로 냉각된 상기 방열판(91)은 그와 접촉하고 있는 열전반도체소자(7)의 방열면을 냉각시킴으로써 냉각면의 온도를 낮춤에 따라 덮개(3)의 온도를 지속적으로 낮추게 된다.

상기 방열판(91) 및 송풍팬(92)은 케이스(93) 내부에 수용되게 하여 외부의 물리적인 충격으로부터 보호하는 것이 좋다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 멀티 파우더 트랩(1)은 냉각된 포집봉(8)으로 유해 파우더를 1차 저온 응축 포집하고, 여과필터(5)로 2차 여과시켜 포집함으로써 유해 파우더의 제거 효율을 극대화시킬 수 있는 점, 포집봉(8)과 여과필터(5)가 함께 많은 유해 파우더를 장시간 제거할 수 있기 때문에 종래 트랩보다 포집봉(8)의 세척시기를 늦추어 반도체의 생산성을 향상시킬 수 있는 점, 냉각된 포집봉(8)을 이용하여 배출되는 배기가스 온도를 종래보다 더 낮춤으로써 트랩(1) 및 덕트가 과열로 인하여 발생되는 악영향으로부터 보호할 수 있는 점을 가지고 있으므로 종래 트랩보다 진보성을 갖춘 유익한 발명이라 하겠다.

1 : 멀티 파우더 트랩 2 : 하우징
3 : 덮개 4 : 덮개 장착수단
5 : 여과필터 6 : 여과필터 고정수단
7 : 열전반도체소자 8 : 포집봉
9 : 방열수단

Claims (8)

1. 배출가스가 출입할 수 있도록 내부 수납공간(20)과 연통되게 입,출구(21)(22)가 형성되는 하우징(2);
   금속재로 구성된 몸체가 상기 하우징(2)의 출구(22)에 착탈가능하게 조립되어 이 출구(22)의 일부를 폐쇄하고, 몸체를 관통하여 외부로 연장된 파이프(30)가 상기 하우징(2)의 수납공간(20)과 연통되는 덮개(3);
   상기 덮개(3)를 하우징(2)에 착탈가능하게 장착하는 덮개 장착수단(4);
   상기 하우징(2)의 수납공간(20)에 수용된 상태로 장착되고, 하우징(2)을 통과하는 배출가스가 내부로 침투하여 경유할 수 있도록 내부에 통로(50)가 관통되며, 상기 통로(50)의 출구는 덮개(3)의 파이프(30)와 연통되게 조립되고, 배출가스가 내부로 침투할 때 이 배출가스에 포함된 유해 파우더를 여과시키는 여과필터(5);
   상기 여과필터(5)를 덮개(3)의 내측면에 밀착 고정시키는 여과필터 고정수단(6);
   상기 덮개(3)의 외측면에 밀착되게 조립되어 전기가 공급될 때 냉각면이 덮개(3) 및 하우징(2)을 냉각시켜 하우징(2)의 내부 공간의 온도를 낮추는 열전반도체소자(7);
   상기 덮개(3)가 하우징(2)의 출구(22)에 조립될 때 여과필터(5)의 외곽 둘레를 따라 배치되도록 복수 개가 상기 덮개(3)의 내측면에 고정되고, 열전반도체소자(7)에 의해 덮개(3)와 함께 냉각되어 하우징(2)을 통과하는 배출가스에 포함된 유해 파우더를 포집하는 포집봉(8); 및
   열전반도체소자(7)의 방열면에 밀착되게 조립되어 상기 방열면을 냉각시키는 방열수단(9);을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 파우더 트랩.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 여과필터(5)를 하우징(2)의 수납공간(20)에 장착하는 장착수단(4)은 덮개(3)의 파이프(30) 내부에 국부적으로 연장되어 이 파이프(30) 내부를 폐쇄하지 않고, 그 연장된 일부분에 나사공이 형성되는 브래킷(60); 및
   여과필터(5)의 커버(51)와 통로(50)를 관통한 일단부가 상기 브래킷(60)의 나사공에 체결 고정되고, 여과필터(5)의 커버(51) 외부에 돌출된 타단부의 머리가 이 커버(51)를 가압하여 여과필터(5)를 덮개(3)의 측면에 밀착 고정시키는 고정볼트(61);를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 파우더 트랩.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 포집봉(8)은 덮개(3)의 파이프(30) 중심을 동심으로 1열 이상 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티 파우더 트랩.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 포집봉(8)은 일단부가 상기 덮개(3)의 몸체에 형성된 조립공에 억지 끼워맞춤식으로 삽입 고정되거나, 또는 일단부에 형성된 나사산이 상기 덮개(3)의 몸체에 형성된 나사공에 체결 고정되는 것을 특징으로 하는 멀티 파우더 트랩.
   
5. 청구항 4에 있어서, 상기 포집봉(8)은 덮개(3)에 조립될 때 열전도성 열경화접착제가 도포된 상태로 덮개(3)에 삽입된 후 고온상태에서 열경화접착되는 것을 특징으로 하는 멀티 파우더 트랩.
   
6. 청구항 1에 있어서, 상기 하우징(2) 및 덮개(3)의 내측면과 포집봉(8)은 부식방지부재가 코팅되는 것을 특징으로 하는 멀티 파우더 트랩.
   
7. 청구항 1에 있어서, 상기 방열수단(9)은 열전반도체소자(7)의 방열면에 밀착되게 조립되는 공랭식 방열판(91); 및
   전원공급에 의해 상기 공랭식 방열판(91)에 공기를 압송하는 송풍팬(92);을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 파우더 트랩.
   
8. 청구항 7에 있어서, 상기 방열판(91)은 덮개(3)의 파이프(30)가 관통될 수 있도록 관통공(91b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티 파우더 트랩.
   

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