KR101598887B1

KR101598887B1 - 코팅 건조 오븐용 ｖｏｃ 처리장치

Info

Publication number: KR101598887B1
Application number: KR1020140152074A
Authority: KR
Inventors: 남승백; 윤종보; 하종필; 황순호; 이근형
Original assignee: (주)신성이엔지
Priority date: 2014-11-04
Filing date: 2014-11-04
Publication date: 2016-03-03

Abstract

본 발명의 코팅 건조 오븐용 VOC 처리장치는, 글라스 오븐에서 배출된 VOC 가스를 여과하는 필터; 상기 필터를 통과한 고온 고농도의 VOC 가스와 글라스 오븐으로 공급되는 상온의 외기가 통과하는 열교환기; 및 상기 열교환기를 통과한 VOC 가스를 응축 회수하는 냉각코일;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 열교환기를 통해 글라스 오븐에서 배출된 고온 고농도의 VOC가스와 글라스 오븐에서 사용될 외기를 열교환하여 에너지를 절약하는 효과가 있다.

Description

코팅 건조 오븐용 ＶＯＣ 처리장치{ＶＯＣ processing device for glass oven}

본 발명은 코팅 건조 오븐용 VOC 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 글라스 오븐에서 발생하는 VOC를 회수하는 코팅 건조 오븐용 VOC 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자 제조 시 웨이퍼 상에 집적회로를 형성함에 있어서, 집적회로의 회로 요소에 대응하는 회로 패턴 형성은 포토 리소그래피(Photo Lithography) 공정을 통해 이루어진다. 포토 리소그래피 공정은 통상적으로, 하부구조가 형성되어 있는 웨이퍼 상에 PR(Photoresist) 용액을 코팅하여 PR 막을 형성한 후, 형성하고자 하는 회로 패턴이 설계되어 져 있는 레티클을 이용하여 웨이퍼 상으로 빛을 노광시킨 다음, 현상 공정을 거쳐 패터닝하는 방식으로 이루어지고 있다.

여기서, PR용액 코팅 및 현상 공정은 웨이퍼 척(Chuck) 상에 웨이퍼를 고정시킨 후, 웨이퍼로 소정 화학용액을 분사하여 소정 회전수로 웨이퍼를 회전시킴에 따라 이루어지는데, 이는 주로 스피너(Spinner) 설비에 의해 이루어지고 있다.

그리고, PR용액 코팅 및 현상 공정 후에는 베이킹(Baking) 장치를 사용하여 PR 막 속에 포함된 용제를 제거시키기 위해 웨이퍼를 소정의 온도에서 소정 시간동안 굽는 베이킹 공정이 시행된다. 이 때, 베이킹 장치는 글라스 오븐을 이용하여 발생된 복사열에 의해 웨이퍼를 소정의 온도에서 소정 시간동안 굽는 방식과, 핫 플레이트를 이용하여 발생된 복사열에 의해 웨이퍼를 소정의 온도에서 소정 시간동안 굽는 방식이 사용될 수 있다.

이러한 글라스 오븐은 대한민국 특허공개공보 제10-2007-0016529호, 제10-2007-0020604호 등에 개시되어 있다.

이와 같은 종래의 글라스 오븐은 웨이퍼 및 LCD 패널 제조 시에 사용되는 화학물질로 인해 다량의 VOC(휘발성유기화합물)가 발생하게 되며, 종래의 글라스 오븐은 도 1과 같이 VOC를 회수하는 별도의 구성이 없으므로 글라스 오븐에서 발생된 고온 고농도의 VOC 가스는 외부 정제시설로 배출하여 VOC를 회수하게 된다.

또한, 글라스 오븐에서는 도 1과 같이 외기를 히터로 가열하여 설정온도로 승온시킨 후 사용하게 된다. 즉, 글라스 오븐은 고온의 외기를 사용하는 열 사용처이자 고온 고농도의 VOC 가스를 배출하는 배출처이다.

그러나, 종래의 글라스 오븐은 고온의 VOC는 배출하고, 외기는 히터에 의해 가열하여 사용함에 따라 열효율이 저하되어 에너지를 낭비하는 문제점이 있게 된다.

따라서, 글라스 오븐에서 배출되는 폐열을 이용하여 VOC를 회수하는 개선된 형태의 코팅 건조 오븐용 VOC 처리장치의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 글라스 오븐에서 배출된 고온 고농도의 VOC가스와 글라스 오븐에서 사용될 외기를 열교환하여 에너지를 절약하는 코팅 건조 오븐용 VOC 처리장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 코팅 건조 오븐용 VOC 처리장치는, 글라스 오븐에서 배출된 VOC 가스를 여과하는 필터; 상기 필터를 통과한 고온 고농도의 VOC 가스와 글라스 오븐으로 공급되는 상온의 외기가 통과하는 열교환기; 및 상기 열교환기를 통과한 VOC 가스를 응축 회수하는 냉각코일;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열교환기는 VOC 가스가 유입되는 고온입구와, VOC 가스가 배출되는 고온출구와, 상온의 외기가 유입되는 저온입구 및 상온의 외기가 배출되는 저온출구로 구분 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열교환기로 세척액을 공급하는 액분사노즐이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액분사노즐은 고온입구에 설치되어 고온입구로 세척액을 분사하여 고온출구로 VOC와 세척액을 배출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고온출구에는 응축 또는 세척에 의해 회수된 VOC와 세체액을 압송하는 드레인펌프와, 압송된 VOC와 세체액을 저장하는 회수탱크가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉각코일을 통과한 VOC 가스를 여과하는 VOC 필터가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, VOC 가스를 압송하는 배기팬과 상온의 외기를 압송하는 공급팬이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 코팅 건조 오븐용 VOC 처리장치에 따르면, 열교환기를 통해 글라스 오븐에서 배출된 고온 고농도의 VOC가스와 글라스 오븐에서 사용될 외기를 열교환하여 에너지를 절약하는 효과가 있다.

즉, 글라스 오븐의 주변온도를 맞추기 위해 외기를 사용할 경우 온도 상승을 위한 에너지가 많이 필요하나 본 발명은 폐열을 이용하여 에너지를 절약하게 된다.

도 1은 종래기술의 글라스 오븐의 외기 유입 및 VOC 가스 배출을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 코팅 건조 오븐용 VOC 처리장치를 도시한 블록도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 코팅 건조 오븐용 VOC 처리장치를 도시한 블록도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 코팅 건조 오븐용 VOC 처리장치(A)는, 글라스 오븐에서 배출된 VOC 가스를 여과하는 필터(100)와, 상기 필터(100)를 통과한 고온 고농도의 VOC 가스와 글라스 오븐으로 공급되는 상온의 외기가 통과하는 열교환기(200) 및 상기 열교환기(200)를 통과한 VOC 가스를 응축 회수하는 냉각코일(300)로 구성된다.

상기 필터(100)는 pre filter로서 비교적 입자가 큰 파티클과 같은 이물질 제거하게 된다.

상기 열교환기(200)를 통과하는 고온의 VOC 가스는 온도가 낮아지며 상온의 외기는 온도가 높아진다. 즉 VOC 가스와 외기는 상호 열교환에 의해 온도가 조정된다.

또한, 상기 열교환기(200)는 VOC 가스가 유입되는 고온입구(210)와, VOC 가스가 배출되는 고온출구(220)와, 상온의 외기가 유입되는 저온입구(230) 및 상온의 외기가 배출되는 저온출구(240)로 구분 형성된다. 이와 같은 구조는 열교환기(200)와 덕트(DUCT) 구조물에 의해 구성될 수 있다.

그리고, 상기 열교환기(200)로 세척액을 공급하는 액분사노즐(400)이 더 구비된다.

상기 액분사노즐(400)은 고온입구(210)에 설치되어 고온입구(210)로 세척액을 분사하여 고온출구(220)로 VOC와 세척액을 배출하게 된다.

한편, 상기 고온출구(2220)에는 응축 또는 세척에 의해 회수된 VOC와 세체액을 압송하는 드레인펌프(510)와, 압송된 VOC와 세체액을 저장하는 회수탱크(520)가 더 구비된다.

상기 냉각코일(300)을 통과한 VOC 가스를 여과하는 VOC 필터(600)가 더 구비되며, 상기 VOC 필터(600) 카본필터로 구성된다.

마지막으로, VOC 가스를 압송하는 배기팬(700)과 상온의 외기를 압송하는 공급팬(800)이 더 구비된다. 상기 배기팬(700)은 VOC 가스의 이동하는 경로의 끝단에 정압관을 통해 설치하여 압력연동에 의해 운전이 이루어짐에 따라 열교환기(200) 및 VOC 필터(600)의 교체시점이나, 알람시까지 동일한 풍량으로 운전 가능하게 된다.

본 발명에 따르면, 열교환기(200)를 통해 글라스 오븐에서 배출된 고온 고농도의 VOC가스와 글라스 오븐에서 사용될 외기를 열교환하여 에너지를 절약하게 된다.

본 발명에 따른 코팅 건조 오븐용 VOC 처리장치(A)의 VOC 제거 동작을 설명한다.

먼저, 고온의 글라스 오븐에(열 배출처)에서 발생한 VOC 가스는 필터(200)에서 필터링한 후, 열교환기(200)에서 상온의 공기와 열교환이 이루어진다.

이때, 열교환기의 고온출구(220)에서 일부 VOC 가스는 응축되어 일부 회수된다.

다음, VOC 가스는 냉각코일(300)을 거치면서 다시 응축 회수되며, 잔류 VOC 가스는 VOC 필터(600)를 통해 여과되어 배기된다.

그리고, 저온입구(230)로 유입된 상온의 외기는 열교환에 의해 온도가 상승되며 글라스 오븐(사용처)으로 재공급 된다.

본 발명에 따른 코팅 건조 오븐용 VOC 처리장치(A)의 열교환기(200)의 세정을 설명한다.

먼저, 고온입구(210)에서 액분사노즐(400)을 통해 세척액(DI water, 시수 등)를 공급하여 열교환기(200)에 묻어 있는 VOC를 회수함과 동시에 열교환기(200)를 세정한다.

특히 점도가 높은 VOC(용제)가 포함된 VOC 가스의 경우 열교환기(200)에 점착되어 열교환기(200)의 효율을 감소시키거나, 배기팬(700)의 동력을 증가시키므로 액분사노즐(400)을 이용하여 열교환기(200)에 VOC가 점착전에 주기적인 클리닝을 실시하게 된다. 이에 따라, 열교환기(200)의 효율 향상 및 교체주기가 감소하게 된다.

그리고, 액분사노즐(400)에 의해 회수된 VOC와 세척액은 열교환기(200)의 고온출구(220)로 이동하여 드레인펌프(510)를 통해 회수탱크(520)로 압송된다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.

A - VOC 처리 장치 100 - 필터
200 - 열교환기 300 - 냉각코일
400 - 액분사노즐 510 - 드레인펌프
520 - 회수탱크 600 - VOC 필터
700 - 배기팬 800 - 공급팬

Claims

글라스 오븐에서 배출된 VOC 가스를 여과하는 필터;
VOC 가스가 유입되는 고온입구와, VOC 가스가 배출되는 고온출구와, 상온의 외기가 유입되는 저온입구 및 외기를 상기 글라스 오븐으로 공급하는 저온출구로 구분 형성되어 VOC 가스는 열교환에 의해 응축되어 회수되며 상기 상온의 외기는 열교환에 의해 승온하여 상기 글라스 오븐으로 공급하는 열교환기;
상기 열교환기를 통과한 VOC 가스를 응축 회수하는 냉각코일;
상기 고온입구에 설치되어 고온입구로 세척액을 분사하여 고온출구로 VOC와 세척액을 배출하는 액분사노즐;
상기 고온출구에는 응축 또는 세척에 의해 회수된 VOC와 세체액을 압송하는 드레인펌프; 및
압송된 VOC와 세체액을 저장하는 회수탱크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 건조 오븐용 VOC 처리장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 냉각코일을 통과한 VOC 가스를 여과하는 VOC 필터가 더 구비된 것을 특징으로 하는 코팅 건조 오븐용 VOC 처리장치.
제 1항에 있어서,
VOC 가스를 압송하는 배기팬과 상온의 외기를 압송하는 공급팬이 더 구비된 것을 특징으로 하는 코팅 건조 오븐용 VOC 처리장치.