KR200404144Y1 - 청정공기 공급장치 - Google Patents

Abstract

클린룸(clean room)에 깨끗한 공기를 공급하기 위한 청정공기 공급장치가 개시된다. 개시된 청정공기 공급장치는, 공기의 유입로와 배출로가 각각 마련된 하우징과, 유입로를 통해 하우징으로 들어온 공기 중의 불순물을 여과하는 필터와, 배출로 측에 설치되어 필터를 통과한 공기를 클린룸 안으로 분산 배출시키는 다공판과, 유입로의 개도(開度)를 가변시킴으로써 공기의 유입량을 조절하기 위한 회동도어 및, 하우징 안에 기체를 주입할 수 있도록 설치된 주입배관 등을 포함한다. 이와 같은 청정공기 공급장치는, 회동도어를 개폐하며 공기의 유입량을 능동적으로 제어할 수 있어서 클린룸의 상태에 따라 공기의 유입량을 필요한 만큼 적절히 조절할 수 있으며, DOP증기와 같은 기체를 주입배관을 통해 쉽게 주입할 수 있어서 청정도 시험도 매우 편리하게 진행할 수 있다.

Description

청정공기 공급장치{Clean air supplying apparatus}

본 고안은 클린룸(clean room)에 깨끗한 공기를 공급하기 위한 청정공기 공급장치에 관한 것으로서, 특히 공기가 새는 것을 막기 위해 밀봉 구조가 개선된 청정공기 공급장치에 관한 것이다.

최근 반도체, 전자, 의약, 식품가공 등 초정밀, 고청정이 요구되는 첨단 산업 분야에서는, 공기 중의 불순물에 의한 영향을 받지 않도록 클린룸을 마련하여 그 안에서 각종 실험이나 제조 작업 등을 수행하는 것이 일반적인 추세이다. 즉, 깨끗한 공기가 주입되는 클린룸 안에서 작업을 함으로써, 먼지와 같은 불순물에 의한 악영향을 피할 수 있게 하는 것이다.

도 1은 이와 같이 클린룸에 깨끗한 공기를 보내주기 위한 장치로서, 대한민국 등록실용신안 공보 제0301988호에 개시된 바 있는 기존의 청정공기 공급장치를 도시한 것이다.

도시된 청정공기 공급장치는, 에어덕트(11)가 달린 하우징(10) 하부에 장착부(40)가 설치되고, 그 밑에 불순물 여과용 필터(20)와 다공판(30)이 차례로 연결되는 구조를 가지고 있다. 따라서, 에어덕트(11)를 통해 들어온 외부공기는 불순물 여과용 필터(20)를 거치면서 그 안에 함유된 먼지 등의 불순물이 걸러지게 되며, 그 여과된 공기가 다공판(30)의 구멍을 통해서 클린룸(50) 안으로 들어가게 된다. 통상적으로 이러한 청정공기 공급장치는 클린룸(50)의 상부에 설치되어 있어서, 대개 천정을 통해 청정공기를 안으로 공급하게 된다.

그런데, 이와 같은 구조에서는, 도 2에 개념적으로 도시한 바와 같이, 하우징(10)의 에어덕트(11)를 통해 공기가 무통제 상태로 들어오기 때문에, 그 주입량을 제어할 수 없다는 문제가 있다. 즉, 경우에 따라서는 에어덕트(11)로 들어오는 공기의 양을 줄이거나 늘이면서 필터(20)의 부하와 클린룸(50) 안으로 들어가는 청정공기의 공급량을 조절할 필요가 있는데, 이와 같은 기존의 구조에서는 뻥 뚫린 에어덕트(11)를 통해 공기가 그냥 들어오기 때문에, 능동적인 통제가 근본적으로 불가능하다. 따라서, 이에 대한 해결책이 요구되고 있다.

또 한가지 문제점은, 필터링 효율 즉, 공기의 청정도를 측정하는 시험을 할 때, 하우징(10) 측벽에 구멍을 뚫고 배관을 연결해야된다는 데 있다. 통상적으로 청정도 시험은 DOP(Di-Octyl-Phtalate)증기를 이용하는 계수법이 많이 사용되는데, 이것은 DOP증기를 공기 중에 주입하여 그 응축방울에 미세먼지가 달라붙게 한 후, 빛확산장치를 이용하여 혼탁도를 측정함으로써 미세먼지의 농도 변화를 알아내는 방법이다. 그런데, 이 시험을 하기 위해서는 하우징(10) 안에 DOP 증기를 주입해야 하기 때문에, 하우징(10)에 구멍을 뚫고 DOP증기가 들어갈 배관을 연결해야 한다. 이렇게 되면 시험이 끝난 후 그 뚫린 구멍으로 공기가 샐 수 있기 때문에, 특별한 마감재로 다시 패킹을 하던가, 아니면 배관이 연결된 상태로 그냥 두어야 하므로, 외관 상 보기가 매우 안 좋게 되며, 또한 하우징(10)에 일일이 구멍을 뚫는 번거로움을 감수해야 하는 단점이 있다.

따라서, 이러한 불편함을 해소할 수 있는 새로운 구조의 청정공기 공급장치가 요구되고 있다.

본 고안은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 공기의 주입량을 능동적으로 통제할 수 있도록 개선된 청정공기 공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, 하우징에 대한 천공작업을 하지 않고도 공기의 청정도 시험을 쉽고 편리하게 수행할 수 있도록 개선된 청정공기 공급장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 고안의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 고안의 목적 및 장점들은 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 청정공기 공급장치는, 공기의 유입로와 배출로가 각각 마련된 하우징; 상기 유입로를 통해 하우징으로 들어온 공기 중의 불순물을 여과하는 필터; 상기 배출로 측에 설치되어 상기 필터를 통과한 공기를 클린룸 안으로 분산 배출시키는 다공판; 및, 상기 유입로의 개도를 가변시킴으로써 공기의 유입량을 조절하는 유입량조절수단;을 포함한다.

여기서 상기 유입량조절수단은, 상기 유입로 안에 회동가능하게 설치되어 그 회동각도에 따라 유입로의 개도를 변화시키는 회동도어와, 상기 회동도어에 마련된 웜기어부에 기어결합되는 기어봉과, 상기 기어봉과 연결된 와이어 및, 상기 와이어와 연결되어 상기 하우징에 회동가능하게 설치된 작동다이얼을 포함하여, 상기 작동다이얼을 돌리면 상기 와이어와 기어봉 및 웜기어부가 연동되면서 상기 회동도어가 움직이도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 회동도어는 날개처럼 대칭으로 회동되는 한 쌍의 부재이고, 상기 기어봉은 그 한 쌍의 회동도어 사이에서 양측에 동시에 기어결합되게 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하우징 안에 소정 기체를 주입하기 위한 주입배관이 더 구비되는 것이 바람직하며, 상기 주입배관은 상기 하우징의 내벽을 따라 설치되고, 그 입구는 상기 배출로 부근에, 출구는 상기 유입로 부근에 각각 위치될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 고안에 따른 청정공기 공급장치(100)를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이 본 고안의 청정공기 공급장치(100)는, 공기의 유입로(110a)와 배출로(110b)가 각각 마련된 하우징(110)과, 그 하우징(110) 안에 설치되는 필터(120) 및 다공판(130)을 구비하고 있다. 따라서, 유입로(110a)로 들어온 공기가 필터(120)를 통과하면서 여과되고, 곧바로 다공판(130)을 통해 클린룸(미도시) 안으로 보내지는 기본적인 필터링 구조를 갖추고 있다.

참조부호 140은 필터(120)의 여과부재(121) 가장자리에 마련된 안착홈(122)에 채워지는 겔(gel)상태의 반응고체를 나타내는 것으로, 하우징(110)의 테두리(111)가 안착홈(122)에 채워진 겔 상태의 반응고체(140) 속에 매립되어 고정된다. 이것은, 하우징(110)과 필터(120) 사이의 경계부를 반응고체 속에 묻어버림으로써, 공기가 옆으로 새어나갈 수 있는 틈새를 봉쇄하는데 유용한 구조이다.

참조부호 151과 152는 상기 필터(120)를 하우징(110)에 결합시키기 위한 수단으로서, 하우징(110)에 설치된 나선봉 및 그 나선봉(151)에 회동가능하게 설치된 지지레버를 각각 나타낸다. 상기 지지레버(152)를 돌리면, 그 회동위치에 따라서 단부가 하우징(110)의 배출용 개방부(110b) 하방으로 돌출된다. 따라서, 필터(120)를 하우징(110) 안에 넣고 지지레버(152)를 개방부(110b) 하방으로 돌출되게 돌려놓으면 필터(120)가 그 위에 얹혀져서 빠지지 않게 지지된다. 참조부호 153은 지지레버(152)가 빠지지 않게 조여주도록 나선봉(151)에 체결되는 체결너트를 나타낸다. 그리고, 참조부호 154는 다공판(130)을 하우징(110)에 결합시키기 위한 또 다른 체결너트를 나타낸다. 즉, 다공판(130)에 형성된 결합공(131)을 상기 나선봉(151)에 끼우고 뒤에서 체결너트(154)로 조이면 다공판(130)이 하우징(110)에 대해 견고하게 결합된다.

한편, 상기 하우징(110)에는, 상기 공기 유입로(110a) 안에 공기가 통과할 수 있는 개도(開度)를 조정하기 위한 수단으로서, 날개처럼 대칭으로 회전하며 열리는 한 쌍의 회동도어(171)와, 그 회동도어(171)에 마련된 웜기어부(172)와 맞물리도록 설치된 기어봉(173), 그리고 와이어(174)를 개재하여 기어봉(173)과 연결된 작동다이얼(175)이 설치되어 있다. 따라서, 작동다이얼(175)을 돌리면 와이어(174)와 기어봉(173) 및 웜기어부(172)가 일제히 연동되면서 회전하게 되며, 이에 따라 회동도어(171)가 도 4 및 도 5와 같이 유입로(110a) 내벽의 축(171a)을 중심으로 돌아가게 된다. 즉, 작동다이얼(175)을 조작하면 회동도어(171)의 회동각도가 바뀌면서 유입로(110a)의 개도가 변하게 되어, 유입로(110a)를 통한 공기의 유입량을 능동적으로 조절할 수 있게 되는 것이다.

또한, 하우징(110)의 내벽에는, 도 3에 도시된 바와 같이 필요할 때 DOP 증기와 같은 기체를 주입할 수 있도록 주입배관(180)이 설치되어 있다. 배출로(110b) 근방에 설치된 입구(181)에 주입하고자 하는 기체의 공급배관을 연결하면, 주입배관(180)을 따라 그 기체가 들어와서 유입로(110a) 근방에 위치된 출구(182)를 통해 분사된다. 이것은 공기의 청정도 시험을 할 때 매우 유용한 구조이다. 즉, 상기한 바와 같이 DOP증기를 하우징(110) 안에 투입하여 청정도 시험을 하고자 할 경우, 종래처럼 하우징(110)에 구멍을 뚫고 배관을 연결할 필요없이, 상기 입구(181)에 그냥 배관을 꽂기만 하면 출구(182)를 통해 DOP증기가 하우징(110) 안으로 원활하게 공급된다.

이와 같은 구조의 청정공기 공급장치(100)를 클린룸 천정에 달고 가동시키면, 상기 하우징(110)의 공기 유입용 개방부(110a)를 통해 공기가 들어오게 된다. 이렇게 들어온 공기는 필터(120)의 여과부재(121)를 통과하게 되며, 이 과정에서 그 안에 포함된 먼지와 같은 각종 불순물이 여과된다. 그리고, 여과된 공기는 다공판(130)에 형성된 다수의 구멍을 통과하여 클린룸 안으로 공급된다. 이때 유입되는 공기의 양은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 작동다이얼(175)을 돌려서 회동도어(171)를 적정한 각도로 돌려놓음으로써 능동적으로 통제할 수 있게 된다. 즉, 전술한 바대로 회동도어(171)의 회동각도를 조정하여 유입로(110a)의 개도를 바꿔줌으로써 유입되는 공기의 양을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 따라서, 클린룸의 상태에 따라 공기의 유입량을 원하는 정도로 제어할 수 있게 된다.

그리고, 필터링 효율을 점검하기 위한 청정도 시험을 할 경우에는 앞서 설명한 바대로 주입배관(180)의 입구(181)에 DOP 증기라인을 연결하기만 하면, 바로 하우징(110) 안으로 증기가 공급되어 시험을 진행할 수 있게 된다. 따라서, 시험도 매우 간편하게 진행할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 청정공기 공급장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 회동도어를 개폐하며 공기의 유입량을 능동적으로 제어할 수 있어서, 클린룸의 상태에 따라 공기의 유입량을 필요한 만큼 적절히 조절할 수 있다.

둘째, DOP증기와 같은 기체를 필요할 때 쉽게 주입할 수 있는 주입배관을 구비하고 있어서, 청정도 시험 등을 매우 편리하게 진행할 수 있다.

본 고안은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 고안은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 고안의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 대한민국 등록실용신안 공보 제0301988호에 개시된 청정공기 공급장치를 도시한 분리사시도,

도 2는 도 1의 결합상태를 도시한 단면도,

도 3은 본 고안에 따른 청정공기 공급장치의 구조를 도시한 분리사시도,

도 4 및 도 5는 도 3의 청정공기 공급장치에서 공기 유입량을 조정하는 과정을 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100...청정공기 공급장치 110...하우징

120...필터 130...다공판

140...반응고체 151...나선봉

152...지지레버 160...클린룸

171...회동도어 172...웜기어부

173...기어봉 174...와이어

175...작동다이얼 180...주입배관

Claims (5)

1. 공기의 유입로와 배출로가 각각 마련된 하우징;

   상기 유입로를 통해 하우징으로 들어온 공기 중의 불순물을 여과하는 필터;

   상기 배출로 측에 설치되어 상기 필터를 통과한 공기를 클린룸 안으로 분산 배출시키는 다공판; 및,

   상기 유입로의 개도를 가변시킴으로써 공기의 유입량을 조절하는 유입량조절수단;을 포함하는 청정공기 공급장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유입량조절수단은,

   상기 유입로 안에 회동가능하게 설치되어 그 회동각도에 따라 유입로의 개도를 변화시키는 회동도어와,

   상기 회동도어에 마련된 웜기어부에 기어결합되는 기어봉과,

   상기 기어봉과 연결된 와이어 및,

   상기 와이어와 연결되어 상기 하우징에 회동가능하게 설치된 작동다이얼을 포함하여,

   상기 작동다이얼을 돌리면 상기 와이어와 기어봉 및 웜기어부가 연동되면서 상기 회동도어가 움직이도록 된 것을 특징으로 하는 청정공기 공급장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 회동도어는 날개처럼 대칭으로 회동되는 한 쌍의 부재이며,

   상기 기어봉은 그 한 쌍의 회동도어 사이에서 양측에 동시에 기어결합되게 설치된 것을 특징으로 하는 청정공기 공급장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 하우징 안에 소정 기체를 주입하기 위한 주입배관이 더 구비된 것을 특징으로 하는 청정공기 공급장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 주입배관은 상기 하우징의 내벽을 따라 설치되며, 그 입구는 상기 배출로 부근에, 출구는 상기 유입로 부근에 각각 위치되는 것을 특징으로 하는 청정공기 공급장치.