KR101517033B1 - 케미컬 공급장치 - Google Patents

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KR101517033B1
KR101517033B1 KR1020130160412A KR20130160412A KR101517033B1 KR 101517033 B1 KR101517033 B1 KR 101517033B1 KR 1020130160412 A KR1020130160412 A KR 1020130160412A KR 20130160412 A KR20130160412 A KR 20130160412A KR 101517033 B1 KR101517033 B1 KR 101517033B1
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supply pipe
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봉은상
정근준
김정완
이영태
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주식회사 케이씨텍
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Abstract

본 발명은 케미컬 공급장치에 관한 것으로, 탱크에 케미컬을 공급하는 케미컬공급관과, 상기 탱크에 저장된 케미컬을 메인공급관으로 공급하기 위하여 상기 탱크로 캐리어가스를 공급하는 캐리어가스 공급관과, 상기 탱크의 케미컬이 소진되었을 때, 상기 탱크 내의 캐리어가스를 배기하는 배기관과, 상기 배기관을 통해 상기 배기되는 캐리어가스를 배기덕트로 연결함과 아울러 상기 케미컬공급관으로부터 공급된 케미컬이 상기 배기관을 통해 오버플로우 되는 경우, 오버플로우된 케미컬이 배기덕트로 유입되는 것을 방지하며, 케미컬이 오버플로우 됨을 검출하는 댐퍼부를 포함한다. 본 발명은 탱크의 압력 조정을 위해 배기 되는 캐리어가스와 탱크 내에 잔존하는 케미컬을 분리하여, 케미컬을 수집하도록 함으로써, 케미컬이 배기덕트를 통해 다른 장비로 유출되는 것을 방지하여, 공정 불량의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 케미컬이 실내 바닥면으로 유출되어 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

케미컬 공급장치{Chamical supply}
본 발명은 케미컬 공급장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 케미컬 공급장치의 압력을 조절할 때 탱크 내에 잔존하는 케미컬이 외부로 유출됨을 검출하여 처리할 수 있는 케미컬 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 케미컬 공급장치는, 반도체나 평판 디스플레이 장치를 제조하는 제조설비에 케미컬을 정량 정압으로 공급하기 위한 장치이다. 케미컬 공급장치의 일반적인 구성은 외부에서 공급되는 액상의 케미컬을 저장하고, 캐리어 가스 또는 푸쉬 가스라고 하는 가스를 공급받아 저장된 액상의 케미컬에 압력을 가하여 액상의 케미컬을 상기 제조설비를 공급하는 구성을 갖는다.
또한 통상의 케미컬 공급장치는 한 쌍의 케미컬 저장탱크를 구비하여, 일측 저장탱크에 저장된 케미컬을 모두 공급한 후 다른 저장탱크의 케미컬을 제조설비로 공급하며, 이때 케미컬이 소진된 저장탱크에 잔류하는 캐리어 가스를 외부로 배기하여 압력을 낮춤과 아울러 외부로부터 케미컬을 공급받아 저장하는 동작을 하게 된다.
이와 같은 구성의 종래 케미컬 공급장치의 구성과 작용을 아래에서 상세히 설명한다.
도 1은 종래 케미컬 공급장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면 종래 케미컬 공급장치는, 케미컬을 저장하는 제1탱크(110) 및 제2탱크(120)와, 상기 제1탱크(110)와 제2탱크(120)에 저장된 케미컬을 선택적으로 제조설비로 공급하는 메인공급관(130)과, 외부에서 상기 제1탱크(110)와 제2탱크(120) 각각에 액상의 케미컬을 공급하는 제1케미컬공급관(111) 및 제2케미컬공급관(121)과, 상기 제1탱크(110)와 제2탱크(120) 각각에 캐리어 가스를 공급하여 캐리어 가스의 공급압력에 의해 상기 제1탱크(110) 또는 제2탱크(120)에 저장된 액상의 케미컬이 상기 메인공급관(130)을 통해 제조설비로 공급되도록 하는 제1캐리어가스공급관(112) 및 제2캐리어가스공급관(122)과, 상기 제1탱크(110)와 제2탱크(120)의 압력 조절을 위하여 배기덕트(140)에 연결되는 제1배기관(113) 및 제2배기관(123)을 포함하여 구성된다.
이하, 상기와 같이 구성되는 종래 케미컬 공급장치의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.
먼저, 제1탱크(110)와 제2탱크(120)는 반도체 제조설비 등에 케미컬을 안정적으로 공급하기 위하여 복수로 마련된 것이며, 제1탱크(110)에 저장된 케미컬이 소진되면 제2탱크(120)의 케미컬을 제조설비로 공급하게 되며, 설명의 편의를 위하여 제1탱크(110)와 제2탱크(120) 모두에 액상의 케미컬이 공급된 상태를 시작으로 설명한다.
상기 제1탱크(110)와 제2탱크(120)에 액상의 케미컬이 저장된 상태에서 밸브(V14)가 열려 메인공급관(130)을 통해 액상의 케미컬이 제조설비로 공급된다. 이때 상기 제1탱크(110)에는 제1캐리어가스공급관(112)을 통해 불활성 가스가 공급되어 제1탱크(110) 내의 케미컬을 가압하여 공급되도록 한다.
이와 같은 상태가 유지되면 제1탱크(110) 내부는 액상의 케미컬의 공급량에 비례하는 불활성 가스가 주입되며, 내부의 압력이 일정한 수준으로 유지된다. 제1탱크(110)의 케미컬의 공급이 지속되어 제1탱크(110)의 케미컬이 소진되는 경우 상기 밸브(V14)를 닫고 밸브(24)를 열어 제2탱크(120)에 저장된 케미컬을 메인공급관(130)을 통해 제조설비에 공급하게 된다.
이때 상기 제2캐리어가스공급관(122)에 마련된 밸브(V22)가 열려 불활성 가스인 캐리어가스가 제2탱크(120)로 공급되도록 하여 제2탱크(120)에 저장된 케미컬의 정압, 정량으로 공급하게 된다.
이와 같은 상태에서 다음의 케미컬 공급을 준비하기 위하여 제1탱크(110)에 연결된 제1케미컬공급관(111)을 통해 외부의 케미컬을 공급받아 저장해야 하는데 앞서 설명한 바와 같이 제1탱크(110)의 내부에는 캐리어가스가 공급된 상태로 압력이 높은 상태이며, 외부의 케미컬을 공급받아 저장할 수 없게 된다.
따라서 제1배기관(113)의 밸브(V13)를 열어 상기 제1탱크(110)에 공급된 캐리어가스를 배기덕트(140)로 배출하면서, 제1케미컬공급관(111)의 밸브(V11)를 열어 액상의 케미컬을 공급받아 저장하게 된다. 이와 마찬가지로 제2탱크(120)의 케미컬이 소진되면, 제1탱크(110)의 케미컬을 메인공급관(130)을 통해 제조설비로 공급하게 되며, 제2탱크(120) 내부의 캐리어가스를 배기덕트(140)로 배기하면서 외부의 케미컬을 공급받아 제2탱크(120)에 저장하도록 동작한다.
상기 배기덕트(140)는 제조설비, 제조설비가 위치하는 실내 공간을 배기하도록 배기팬(141)이 부착된 것이며, 상기 배기덕트(140)를 통해 배기되는 제1탱크(110) 및 제2탱크(120)의 캐리어 가스도 배기 된다. 이때 상기 제1탱크(110)와 제2탱크(120)에는 외부의 케미컬이 제1케미컬공급관(111)과 제2케미컬공급관(121)을 통해 공급되는 상태이며, 상기 제1탱크(110)와 제2탱크(120)에 각각 마련된 수위센서들(도면 미도시)이 공급된 케미컬이 하이레벨(hi level)일 때 제1케미컬공급관(111)의 밸브(V11) 또는 제2케미컬공급관(121)의 밸브(V21)를 닫아 케미컬의 공급을 중단시키게 된다.
그러나 상기 수위센서들에 오류가 발생한 경우 상기 케미컬의 중단시기를 알 수 없어, 케미컬이 계속 공급되고, 공급된 케미컬이 오버플로우(overflow)되어 상기 제1배기관(113) 또는 제2배기관(123)을 통해 상기 배기덕트(140) 측으로 유출된다.
이때 액상의 케미컬은 배기덕트(140)를 통해 외부로 배출되지 않고, 배기덕트(140)에 마련된 흡기구(142)를 통해 실내의 바닥이나 다른 설비의 내부로 유출될 수 있다. 미량의 케미컬이 실내로 유입되거나 다른 설비로 유입되는 경우 안전사고의 발생 또는 공정불량의 위험성이 있는 문제점이 있었다.
종래에는 이처럼 액상의 케미컬이 오버플로우되는 것을 검출하기 위하여 실내의 바닥면(150)에 다수의 센서(151)를 두어 케미컬의 유출 여부를 확인하고, 유출된 케미컬이 있는 경우 알람발생부(151)를 통해 알람을 발생하게 되며, 상기 제1케미컬공급관(111)과 제2케미컬공급관(121) 각각의 밸브(V11)와 밸브(V21)를 닫아 케미컬의 공급을 중단하게 된다.
그러나 이와 같은 종래의 방식은 소량이라도 이미 케미컬이 오버플로우되어 배기덕트(140)로 유출되고, 바닥으로 오버플로우된 상태가 되어야 케미컬의 공급을 중단하기 때문에 안전사고의 발생 위험과 공정 불량의 발생 위험이 있는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 케미컬 공급장치의 탱크에 마련된 수위센서에 이상이 발생하여, 케미컬의 공급이 계속되는 경우에도, 케미컬이 배기덕트로 오버플로우 되기 전에 검출할 수 있는 케미컬 공급장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명 케미컬 공급장치는, 탱크에 케미컬을 공급하는 케미컬공급관과, 상기 탱크에 저장된 케미컬을 메인공급관으로 공급하기 위하여 상기 탱크로 캐리어가스를 공급하는 캐리어가스 공급관과, 상기 탱크의 케미컬이 소진되었을 때, 상기 탱크 내의 캐리어가스를 배기하는 배기관과, 상기 배기관을 통해 상기 배기되는 캐리어가스를 배기덕트로 연결함과 아울러 상기 케미컬공급관으로부터 공급된 케미컬이 상기 배기관을 통해 오버플로우 되는 경우, 오버플로우된 케미컬이 배기덕트로 유입되는 것을 방지하며, 케미컬이 오버플로우 됨을 검출하는 댐퍼부를 포함한다.
본 발명 케미컬 공급장치는, 탱크에 마련된 수위센서들에 이상이 발생한 경우, 배기덕트로 오버플로우되는 케미컬을 수집하여 검출하도록 함으로써, 케미컬이 배기덕트를 통해 다른 장비나 실내 바닥으로 유출되는 것을 방지하여, 공정 불량 및 안전사고의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 케미컬을 별도로 수집하고, 수집된 케미컬의 양이 일정 수준에 도달하면 별도로 폐기 처리할 수 있도록 하여, 케미컬에 의한 실내 오염의 발생을 방지하고, 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 케미컬 공급장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케미컬 공급장치의 구성도이다.
도 3은 도 2에 적용된 댐퍼부의 일실시 구성도이다.
도 4는 도 2에 적용된 댐퍼부의 다른 실시 구성도이다.
이하, 본 발명 케미컬 공급장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케미컬 공급장치의 구성도이다.
도 2를 각각 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케미컬 공급장치는, 케미컬을 저장하는 제1탱크(110) 및 제2탱크(120)와, 상기 제1탱크(110)와 제2탱크(120)에 저장된 케미컬을 선택적으로 제조설비로 공급하는 메인공급관(130)과, 외부에서 상기 제1탱크(110)와 제2탱크(120) 각각에 액상의 케미컬을 공급하는 제1케미컬공급관(111) 및 제2케미컬공급관(121)과, 상기 제1탱크(110)와 제2탱크(120) 각각에 캐리어 가스를 공급하여 캐리어 가스의 공급압력에 의해 상기 제1탱크(110) 또는 제2탱크(120)에 저장된 액상의 케미컬이 상기 메인공급관(130)을 통해 제조설비로 공급되도록 하는 제1캐리어가스공급관(112) 및 제2캐리어가스공급관(122)과, 외부 배기를 위한 배기덕트(140)와, 상기 배기덕트(140)의 전단에 마련되어 배기덕트(140)로 오버플로우되는 케미컬을 검출하고, 저장하는 댐퍼부(160)와, 상기 제1탱크(110)와 제2탱크(120)의 압력 조절을 위하여 상기 댐퍼부(160)를 통해 사이 배기덕트(140)로 캐리어가스를 배기하는 제1배기관(113) 및 제2배기관(123)을 포함하여 구성된다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케미컬 공급장치의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.
먼저, 상기 제1탱크(110)와 제2탱크(120)에 액상의 케미컬이 저장된 상태에서 밸브(V14)가 열려 메인공급관(130)을 통해 액상의 케미컬이 제조설비로 공급된다. 이때 상기 제1탱크(110)에는 제1캐리어가스공급관(112)을 통해 불활성 가스가 공급되어 제1탱크(110) 내의 케미컬을 가압하여 공급되도록 한다.
이와 같은 상태가 유지되면 제1탱크(110) 내부는 액상의 케미컬의 공급량에 비례하는 불활성 가스가 주입되며, 내부의 압력이 일정한 수준으로 유지된다. 제1탱크(110)의 케미컬의 공급이 지속되어 제1탱크(110)의 케미컬이 소진되는 경우 상기 밸브(V14)를 닫고 밸브(24)를 열어 제2탱크(120)에 저장된 케미컬을 메인공급관(130)을 통해 제조설비에 공급하게 된다.
이때 상기 제2캐리어가스공급관(122)에 마련된 밸브(V22)가 열려 불활성 가스인 캐리어가스가 제2탱크(120)로 공급되도록 하여 제2탱크(120)에 저장된 케미컬의 정압, 정량으로 공급하게 된다.
이와 같은 상태에서 다음의 케미컬 공급을 준비하기 위하여 제1탱크(110)에 연결된 제1케미컬공급관(111)을 통해 외부의 케미컬을 공급받아 저장해야 하는데 앞서 설명한 바와 같이 제1탱크(110)의 내부에는 캐리어가스가 공급된 상태로 압력이 높은 상태이며, 외부의 케미컬을 공급받아 저장할 수 없게 된다.
따라서 먼저 제1배기관(113)의 밸브(V13)를 열어 상기 제1탱크(110)에 공급된 캐리어가스를 댐퍼부(160)로 배출함과 아울러 제1케미컬공급관(111)의 밸브(V11)를 열어 액상의 케미컬을 공급받아 저장하게 된다.
이때 상기 제1탱크(110)에는 다수의 수위센서(도면 미도시)를 포함하고 있어, 상기 제1탱크(110) 내에 공급된 케미컬의 수위를 검출하여 하이레벨이면 상기 밸브(V11)를 닫아 제1탱크(110)로 공급되는 케미컬을 차단하게 된다. 그러나 그 수위센서들에 이상이 발생한 경우에는 제1탱크(110)로 케미컬이 계속 유입될 수 있으며, 제1탱크(110)에 공급된 케미컬이 상기 제1배기관(113)을 통해 오버플로우 된다.
이 오버플로우된 케미컬은 댐퍼부(160)로 유입된다.
상기 댐퍼부(160)는 상기 배기덕트(140)와 제1배기관(113) 사이에 공간을 제공하는 댐퍼(161)와, 상기 댐퍼(161)의 저면에서 지면방향으로 길게 위치하여 오버플오우 된 케미컬을 수용하는 튜브(162)와, 상기 튜브(162)에 수용된 케미컬의 수위를 검출하는 수위센서(163)를 포함하여 구성된다.
상기 댐퍼부(160)의 댐퍼(161)는 단순히 공간을 공간을 제공하는 것일 수 있으며, 기액 분리가 가능한 필터를 구비하거나, 캐리어가스와 케미컬이 지나는 경로의 길이를 길게 설계하여 케미컬이 배기덕트(140)로 유출되기 어려운 구조를 가질 수 있다.
상기 댐퍼(161)로 오버플로우 된 케미컬은 댐퍼(161)의 저면으로부터 지면방향으로 연장되어 마련된 튜브(162)에 수용되며, 케미컬을 튜브(162)에 수용함으로써 케미컬이 상기 배기덕트(140)로 오버플로우 되어 바닥면(150)이나 다른 설비로 유출되는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기 댐퍼(161)에는 상기 제1배기관(113) 뿐만 아니라 제2배기관(123)도 연결되어 상기 설명한 동작이 제2탱크(120)에 케미컬을 공급할 때에도 동일하게 작용될 수 있다.
상기와 같이 튜브(162)에 케미컬이 수용되면 상기 튜브(162)에서 케미컬의 여부를 검출하는 센서(163)를 통해 즉시 알 수 있으며, 상기 센서(163)에서 케미컬이 검출되면 알람발생부(152)를 통해 알람을 발생하고, 상기 제1탱크(110) 또는 제2탱크(120)로 케미컬을 공급하는 제1케미컬공급관(111) 또는 제2케미컬공급관(121)의 밸브(V11,V21)를 닫아 케미컬이 더 이상 공급되지 않도록 차단한다.
도 3과 도 4는 각각 상기 댐퍼부(60)의 일실시 구성도이다.
도 3과 도 4에 각각 도시된 댐퍼부(60)는 센서(163)의 연결방식에 약간의 차이가 있는 것이나 실질적으로 동일한 구성을 가지는 것으로, 앞서 설명한 댐퍼(161)와 튜브(162)가 마련되어 있다.
상기 튜브(162)의 끝단에는 수용된 케미컬을 배출할 수 있는 배출밸브(164)가 부가되어 있으며, 상기 센서(163)는 튜브(162)와 댐퍼(161)의 사이 정전용량의 변화를 검출하거나(도 3), 튜브(162) 내에서 정전용량의 변화를 검출하는(도 4) 정전용량센서일 수 있다. 이와는 다르게 상기 튜브(162)를 투명한 것으로 하고, 광센서를 이용하여 튜브에 케미컬이 수용됨을 검출할 수 있다.
이처럼 본 발명은 탱크 내부의 케미컬 수위를 검출하는 수위센서들에 이상이 발생하여 케미컬이 오버플로우 되는 경우에도, 오버플로우 된 케미컬이 배기덕트로 유입되기 전에 오버플로우가 발생함을 검출할 수 있어, 안전사고의 발생 및 공정불량의 발생을 방지할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 오버플로우가 발생한 즉시 이를 검출할 수 있기 때문에 다수의 탱크 각각에 다수의 수위센서를 마련하지 않고도, 공급의 종점을 확인할 수 있어, 경우에 따라 탱크에 수위센서를 사용하지 않을 수 있어, 비용을 절감할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정, 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
110:제1탱크 111:제1케미컬공급관
112:제1캐리어가스 공급관 113:제1배기관
120:제2탱크 121:제2케미컬공급관
122:제2캐리어가스 공급관 123:제2배기관
130:메인공급관 140:배기덕트
141:배기팬 142:흡기구
150:바닥면 152:알람발생부
160:댐퍼부 161:댐퍼
162:튜브 163:센서
164:배출밸브

Claims (5)

  1. 탱크에 케미컬을 공급하는 케미컬공급관;
    상기 탱크에 저장된 케미컬을 메인공급관으로 공급하기 위하여 상기 탱크로 캐리어가스를 공급하는 캐리어가스 공급관;
    상기 탱크의 케미컬이 소진되었을 때, 상기 탱크 내의 캐리어가스를 배기하는 배기관; 및
    상기 배기관을 통해 배기되는 상기 캐리어가스를 배기덕트로 연결함과 아울러 상기 케미컬공급관으로부터 공급된 케미컬이 상기 배기관을 통해 오버플로우 되는 경우, 오버플로우된 케미컬이 배기덕트로 유입되는 것을 방지하며, 케미컬이 오버플로우 됨을 검출하는 댐퍼부를 포함하되,
    상기 댐퍼부는,
    상기 배기관과 상기 배기덕트 사이에 공간을 제공하는 댐퍼와, 상기 댐퍼의 저면으로부터 지면방향으로 연장되어, 상기 오버플로우 된 케미컬을 저장하는 튜브와, 상기 튜브에 저장되는 케미컬을 검출하여, 상기 케미컬공급관을 통해 상기 탱크에 공급되는 케미컬을 차단하는 센서를 구비하고,
    상기 댐퍼는,
    기체와 액체를 분리하는 필터를 포함하거나, 긴 유로를 포함하여 케미컬이 상기 배기덕트로 유출되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 케미컬 공급장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 튜브는,
    하부 끝단에 배출밸브가 마련된 것을 특징으로 하는 케미컬 공급장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센서는,
    정전용량센서 또는 광센서인 것을 특징으로 하는 케미컬 공급장치.
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