KR20160053680A

KR20160053680A - 직접분무식 수가습 시스템

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Publication number: KR20160053680A
Application number: KR1020140153094A
Authority: KR
Inventors: 최영기; 최영진; 전수범; 김희재; 신용한; 왕영훈; 이윤수
Original assignee: 주식회사 원방테크
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2016-05-13

Abstract

본 발명은 직접분무식 수가습 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 풍도구간 내에 설치되어 클린룸 내부를 수가습하는 시스템에 있어서, 분무수 헤더와 압축공기 헤더가 각각 길이 방향으로 형성되는 매니폴드; 상기 분무수 헤더 및 상기 압축공기 헤더와 연결되도록 상기 매니폴드 상에 다수 배치되어 분무수와 압축공기를 분사시키는 노즐; 상기 노즐을 개폐하는 솔레노이드 밸브; 및 상기 매니폴드 상에 설치되어 상기 노즐로 분무수를 공급하도록 상기 분무수 헤더와 연결되는 분무수 탱크를 포함하며, 상기 노즐은 팹(FAB)과 인접한 상기 풍도구간의 내측벽체를 기준으로 상기 풍도구간 전체거리 중 30~45% 내에 배치되게 한다.
본 발명에 의하면, 풍도구간의 중심을 기준으로 팹(FAB) 방향 측인 풍도구간 전체거리 중 30~45% 내에 노즐을 배치하여 수분무 상태 및 상대 습도차를 최적으로 유지 가능한 효과가 있다.

Description

직접분무식 수가습 시스템 {PLENUM MOISTURIZING SYSTEM}

본 발명은 직접분무식 수가습 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정밀 온습도 제어를 요구하는 클린룸 운영조건에서 이류체 노즐에 의한 클린룸내 직접 분무 방식을 통해 클린룸 내부를 가습하는 직접분무식 수가습 시스템에 관한 것이다.

클린룸이란 공기중의 부유 미립자가 한정된 청정도 이하로 관리되고, 그 공간에서 온도, 습도, 압력 등에 대해서도 관리가 행하여지는 공간을 말한다.

특히, 클린룸내의 습도와 양압 유지에 필수 설비인 외기조화기는 클린룸 외부에 별도로 설치되며, 클린룸에서 배출되는 배기풍량과 클린룸의 양압유지에 필요한 공기량이 합하여진 만큼의 외기량을 도입하며, 도입된 외기는 클린룸에서 요구되는 온습도가 되도록 외기조화기내에 구비된 가열코일, 냉각코일, 제습기, 가습기 등 각종 구성품에 의하여 가열, 가습, 냉각, 제습 등의 과정에 의하여 상태가 변화되어 클린룸 내로 공급된다.

클린룸내의 직접 분무식 기화 가습기는 노즐에 의해 미립화된 분무수 입자가 공기와 집적 접촉함으로써 공기의 냉각과 가습효과를 동시에 만족시키는 장치이다.

이러한 직접 분무식 기화 가습기와 관련된 기술이 특허등록 제0924960호 및 특허등록 제0848933호에 제안된 바 있다.

이하에서 종래기술로서 특허등록 제0924960호 및 특허등록 제0848933호에 개시된 직접 분무식 기화 가습기 및 클린룸내 직접분무식 기화가습장치를 간략히 설명한다.

도 1은 특허등록 제0924960호(이하 '종래기술 1'이라 함)에서 기화 가습 시스템의 개략적인 구성도이다. 도 1에서 보는 바와 같이 종래기술 1의 기화 가습 시스템은 클린룸(30) 내에 위치되며 초순수 분무를 위한 노즐(41)이 구비된 매니폴더(40), 클린룸(30) 내의 온도와 습도에 대한 확인을 하는 컨트롤 밸브 제어부(50), 상기 매니폴더(40)에 까지 연결되어 초순수를 공급하는 초순수공급부(60),상기 매니폴더(40)까지 연장된 압축공기 발생부(70)를 포함한다. 각 매니폴더(40)에는 초순수가 저장되는 초순수저장조(42)가 설치되어 있다. 상기 초순수저장조(42)에는 중력에 따라 상하로 이동되는 중공볼(42a)이 설치되어 상기 중공볼(42a)의 상하운동에 따라 초순수공급배관(61a)의 초순수공급을 조절한다.

그러나 종래기술 1에 의한 클린룸내 직접분무식 기화가습장치는 노즐의 배치 위치에 따라 팹(Fab) 내부 위치별 즉, 풍도쪽으로부터 중앙부분으로 갈수록 습도 편차가 달라지므로 이에 대한 해결책이 요구되고 있다.

도 2는 특허등록 제0848933호(이하 '종래기술 2'라 함)에서 클린룸내 직접분무식 기화가습장치의 설치 사시도이다. 도 2에서 보는 바와 같이 종래기술 2의 클린룸내 직접분무식 기화가습장치는 복수개의 분사노즐(1)이 노즐고정연장관(2)상에 일정거리 이격되어 설치되고 상기 노즐고정연장관(2)의 단부에는 초순수 저장조(3)가 설치된 클린룸 내의 직접 분무식 기화가습장치(A)에 있어서, 상기 분사노즐(1)이 복수개가 설치되는 노즐고정연장관(2)은 압출성형되어 필요한 길이로 절단하여 사용할 수 있고, 상기 노즐고정연장관(2)의 단면은, 초순수 공급공(21)과 압축공기를 공급하는 압축공기 공급공(22)이 일체로 형성되고, 상기 단면의 상부와 하부에는 노즐브라켓(11)과 상기 노즐고정연장관(2)을 고정시키는 거치대(4)를 설치하기 위한 노즐브라켓고정홈(23)과 거치대고정홈(24)이 형성된다. 이때, 초순수 저장조(3)는 상부에서 초순수가 공급되는 초순수 공급관(31)이 연결되고, 상기 초순수 공급관(31)에서 공급된 초순수가 흘러내리는 초순수 연장공(32)이 하방으로 천공되고, 상기 초순수 연장공(32)의 하단에는 초순수유출공(33a)이 천공된 니들밸브받침대(33)가 설치된 저장조덮개(30)와, 하부에는 초순수 배출관(35)이 연결되고 초순수가 저장되는 저장조본체(34)와, 상기 저장조덮개(30)와 저장조본체(34)내부에 설치되며 공기가 들어 있는 부레본체(36a)와 상기 부레본체(36a)의 상부에 돌출성형되며 상단부는 니들밸브받침대(33)의 초순수유출공(33a)에 접촉하며 상기 초순수유출공(33a)을 개폐시키는 니들밸브(36b)가 구비된 플로우트(36)를 포함한다.

그러나 종래기술 2에 의한 클린룸내 직접분무식 기화가습장치 역시 노즐의 배치 위치에 따라 팹(Fab) 내부 위치별 즉, 풍도쪽으로부터 중앙부분으로 갈수록 습도 편차가 달라지므로 이에 대한 해결책이 요구되고 있다.

KR 0924960 B1 KR 0848933 B1

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 풍도구간의 중심을 기준으로 팹(FAB) 방향 측인 풍도구간 전체거리 중 30~45% 내에 노즐을 배치하여 수분무 상태 및 상대 습도차를 최적으로 유지 가능한 직접분무식 수가습 시스템을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은, 풍도구간 내에 설치되어 클린룸 내부를 수가습하는 시스템에 있어서, 분무수 헤더와 압축공기 헤더가 각각 길이 방향으로 형성되는 매니폴드; 상기 분무수 헤더 및 상기 압축공기 헤더와 연결되도록 상기 매니폴드 상에 다수 배치되어 분무수와 압축공기를 분사시키는 노즐; 상기 노즐을 개폐하는 솔레노이드 밸브; 및 상기 매니폴드 상에 설치되어 상기 노즐로 분무수를 공급하도록 상기 분무수 헤더와 연결되는 분무수 탱크를 포함하며, 상기 노즐은 팹(FAB)과 인접한 상기 풍도구간의 내측벽체를 기준으로 상기 풍도구간 전체거리 중 30~45% 내에 배치되는 직접분무식 수가습 시스템을 통해 달성된다.

또한, 본 발명에서의 상기 솔레노이드 밸브는 상기 노즐마다 각각 설치되어 상기 노즐을 개별적으로 개폐하게 하거나, 상기 노즐 군에서 다수개씩 연결한 후 다수개씩 동시 또는 순차 개폐하게 하거나, 상기 노즐 전체를 연결한 후 전체를 동시 개폐하게 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 풍도구간의 중심을 기준으로 팹(FAB) 방향 측인 풍도구간 전체거리 중 30~45% 내에 노즐을 배치하여 수분무 상태 및 상대 습도차를 최적으로 유지 가능한 효과가 있다.

도 1은 종래기술 1에 따른 기화 가습 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 종래기술 2에 따른 클린룸내 직접분무식 기화가습장치의 설치 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 직접분무식 수가습 시스템의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 직접분무식 수가습 시스템이 풍도구간에 설치된 상태를 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 직접분무식 수가습 시스템에서 노즐의 배치 위치에 따른 유선(Stream Line) 상태를 나타낸 이미지이다.
도 6은 본 발명에 따른 직접분무식 수가습 시스템에서 노즐의 배치 위치에 따른 수분무(Water Spray) 상태를 나타낸 이미지이다.
도 7은 본 발명에 따른 직접분무식 수가습 시스템에서 노즐의 배치 위치에 따른 상대습도(Relative Humidity) 상태를 나타낸 이미지이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하 도면을 참고하여 본 발명에 의한 직접분무식 수가습 시스템에 대한 실시 예의 구성을 상세하게 설명하기로 한다.

도 3에는 본 발명에 따른 직접분무식 수가습 시스템이 사시도로 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 따른 직접분무식 수가습 시스템이 풍도구간에 설치된 상태가 개략도로 도시되어 있다.

이들 도면에 의하면, 본 발명의 직접분무식 수가습 시스템(100)은 분무수를 압축공기에 의해 미세분무하는 기능을 하며, 매니폴드(110), 분무수 연결관(120a), 압축공기 연결관(120b), 노즐(130), 분무수 탱크(140), 솔레노이드 밸브(150) 및 제어부를 포함한다. 이때, 상기 분무수는 본 발명의 직접분무식 수가습 시스템(100)이 클린룸(10)에 적용되는 경우 초순수일 수 있다.

한편, 상기 직접분무식 수가습 시스템(100)은 클린룸(10)의 내부 공기가 상기 클린룸(10)의 하부 플레넘에서 상부 플레넘(Plenum)으로 이동하는 통로인 풍도구간(12)에 설치되어 있다. 더욱이, 상기 직접분무식 수가습 시스템(100)의 하측에는 정밀한 온도제어를 목적으로 건조냉각코일(Dry Cooling Coil: 20)이 설치된다.

매니폴드(Manifold: 110)는 알루미늄 재질 등 금속 재질을 이용하여 수평 방향으로 압출 또는 사출 형성되며, 양단을 엔드 커버(End cover)로 씌운다.

이때, 상기 매니폴드(110)는 내부에 형성된 분무수 헤더(111)와 압축공기 헤더(112)의 양단 또는 일단을 플러그로 마감 처리할 수 있다.

더욱이, 상기 매니폴드(110)는 내부에 분무수와 압축공기가 분리 공급하도록 분무수 헤더(111)와 압축공기 헤더(112)가 각각 길이 방향으로 분리 형성된다.

이때, 상기 분무수 헤더(111)와 상기 압축공기 헤더(112)에서 헤더(header)라 함은 다수의 분기관을 나누거나 모으기 위하여 확대한 부분, 다수의 분기관을 접촉하는 구조체를 말한다.

더욱이, 상기 매니폴드(110)는 내부 하단에 분무수 헤더(111) 및 압축공기 헤더(112)와 별도로 배선 통로(113)가 길이 방향으로 형성된다.

이때, 상기 배선 통로(113)는 각각의 노즐(130)에 대한 개폐 여부를 제어하는 솔레노이드 밸브(150)의 개별적인 제어를 위해 상기 솔레노이드 밸브(150)마다 각각 전기적으로 연결한 전원선을 배선하도록 매니폴드(110)의 하부에 형성되는 공간이다.

그리고 상기 엔드 커버(114)에는 분무수 헤더(111)와 연통되도록 분무수 탱크(140)와 연결되는 분무수 공급관(141)과, 압축공기 헤더(112)와 연통되도록 압축공기 발생부(도면에 미도시)와 연결되는 압축공기 공급관(142)이 각각 관통 설치된다.

한편, 상기 분무수 공급관(145)과, 상기 압축공기 공급관(146)은 매니폴드(110)의 일측 끝단에 연결되는 것으로 예시하였으나, 상기 매니폴드(110)의 중간에 설치될 수 있다.

분무수 연결관(120a)은 설정 간격마다 천공한 매니폴드(110)의 상면에 직립된 상태로 각각 체결되어 분무수 탱크(140)에서 분무수가 상기 노즐(130)로 공급되도록 분무수 헤더(111)와 연결된다.

압축공기 연결관(120b)은 설정 간격마다 천공한 매니폴드(110)의 상면에 직립된 상태로 각각 체결되어 노즐(130)과 솔레노이드 밸브(150)를 지지하면서 압축공기 공급관(142)을 통해 압축공기가 상기 노즐(130)로 공급되도록 압축공기 헤더(112)와 연결된다.

이렇게, 상기 분무수 연결관(120a)과 상기 압축공기 연결관(120b)은 매니폴드(110)의 상면에 나선홀을 천공한 후 각각의 나선홀에 체결되는 구조로 구비되므로, 상기 매니폴드(110)의 상면이나 측면에 종래기술과 같이 노즐브라켓고정홈을 형성할 필요가 없게 된다. 이는 상기 매니폴드(110)의 상면이나 측면이 편평하게 구비되므로 기류에 미치는 영향을 방지할 수 있다.

노즐(130)은 압축공기 연결관(120b)의 상단에 설치되어 분무수와 압축공기를 동시 분사시킨다. 이때, 상기 노즐(130)은 이류체를 공급하는 사이폰 방식의 노즐로, 분무수와 압축공기를 각각 외부에서 혼합한 후 압축공기의 힘으로 액체를 분무하여 미세 분무를 구현하게 된다. 여기서, 상기 노즐(130)은 회전 가능하게 설치되어 설치 위치별 분무 각도 및 분무 정도를 조절할 수 있다.

이때, 본 실시예에서는 분무수와 압축공기를 외부 혼합하여 공급하는 것으로 예시하였으나, 이에 에 한정하지 않고 내부 혼합 등도 가능하다.

한편, 상기 노즐(130)은 풍도구간(12)의 중심을 기준으로 상기 풍도구간(12)과 인접한 팹(FAB) 방향에 배치된다. 더욱 상세하게는 상기 노즐(130)은 상기 팹(FAB)과 인접한 상기 풍도구간(12)의 내측벽체를 기준으로 상기 풍도구간(12) 전체거리 중 30~45% 인 최적 거리(ℓ) 내에 배치된다. 이렇게, 상기 노즐(130)의 배치 위치에 따라 상대적으로 풍도 기류, 수분무 상태 및 상대 습도차를 최적으로 유지 가능하다.

분무수 탱크(140)는 대기압 상태를 유지하면서 노즐(130)로 분무수를 공급하도록 매니폴드(110)의 일측 끝단에 설치되며, 상기 노즐(130)에 분무수 헤더(111)와 연결되는 분무수 공급관(145)이 구비된다. 이때, 분무수 탱크(140)는 도면에는 도시하지 않았지만 탱크 몸체, 연결커버, 부레 및 밀봉부재를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 분무수 탱크(140)는 상기 매니폴드(110)의 일측 끝단에 설치되는 것으로 예시하였으나, 이에 한정하지 않고 상기 매니폴드(110)의 중간 등에 설치가 가능하다.

탱크 몸체는 상단이 개구된 내부에 분무수가 저장되고, 바닥면에 매니폴드(110)의 분무수 헤더(111)와 연결되어 분무수를 배수하도록 연결구멍이 형성된다.

연결커버는 탱크 몸체의 개구된 상단에 체결되며, 상면에 분무수를 주입하는 주입관(도면에 미도시)과 연결된다. 한편, 상기 탱크 몸체와 상기 연결커버는 투명 재질로 형성되어 내부에 저장된 분무수의 저장량을 인지할 수 있다.

부레는 밀봉부재의 하단에서 레버에 의해 회전 가능하게 구비되어 탱크 몸체 내부의 분무수 수위에 따라 회전되면서 상기 밀봉부재를 승강시킨다.

밀봉부재는 탱크 몸체 내부의 분무수 수위가 낮으면 하강하여 분무수 주입관의 출구와 연결된 구멍을 개방하고 있다가, 상기 분무수 수위가 설정 높이에 도달하면 상승하면서 상기 분무수 주입관의 출구와 연결된 구멍을 차단시켜 분무수 공급을 중지하게 된다.

솔레노이드 밸브(Solenoid valve: 150)는 압축공기 연결관(120b)의 상단에 설치되어 전원 인가시 전자석의 원리를 이용하여 상기 압축공기 연결관(120b)을 개폐 즉, 노즐(130)의 개폐를 제어한다.

이때, 상기 솔레노이드 밸브(150)는 상기 노즐(130)마다 각각 설치되어 상기 노즐(130)을 개별적으로 개폐하게 하거나, 상기 노즐(130) 군에서 다수개씩 연결한 후 다수개씩 동시 또는 순차 개폐하게 하거나, 상기 노즐(130) 전체를 연결한 후 전체를 동시 개폐하게 할 수 있으며, 본 실시예에서는 상기 솔레노이드 밸브(150)가 상기 노즐(130)마다 각각 설치되어 상기 노즐(130)을 개별적으로 개폐하게 하는 것으로 예시한다.

한편, 상기 솔레노이드 밸브(150)는 도면에는 도시하지 않았지만 코일, 고정철심, 스프링, 플런저(Plunger) 및 연결구를 포함한다.

그리고 상기 솔레노이드 밸브(150)에는 각각마다 전원을 인가하도록 분기선이 분기된 전원선이 배선 통로(113) 내에 위치된다.

코일은 전원선이 연결되어 인가 전원에 의해 전자석화되고, 고정철심은 금속재로 형성되어 코일의 내부에 고정된다.

스프링은 단부가 막혀있는 고정철심의 홀 내부에 일단이 위치되고 타단은 단부가 막혀있는 플런저의 홀 내에 위치된다.

이때, 상기 스프링은 후술할 플런저를 항시 연결구 방향으로 복원력이 제공되도록 하여 복원력을 통해 상기 연결구의 유동 통로를 항시 밀폐하도록 한다.

플런저는 금속재로 형성되어, 스프링의 복원력에 의해 연결구의 유동 통로를 밀폐한 상태에서 코일에 전원이 인가되면 전자석 원리에 의해 상기 연결구의 유동 통로를 개방시킨다.

연결구는 고정철심과 나선 체결되며 내부에 입구와 출구가 형성된 상태에서 플런저의 이동 방향에 따라 입구 및 출구를 개방 또는 폐쇄하게 된다.

압축공기 발생부는 도면에는 도시하지 않았지만, 노즐(130)에 압축 공기를 공급하도록 압축공기 공급관(146)의 끝단이 상기 노즐(130)에 연결된다.

제어부는 도면에는 도시하지 않았지만 클린룸(도면에 미도시) 내에 설치된 온도 센서(도면에 미도시)의 온도 감지 및 가습량 감지 센서(도면에 미도시)의 가습량 감지를 통해 솔레노이드 밸브(150)의 작동을 개별적으로 제어하여 직접분무식 수가습 시스템(100)의 노즐(130) 개폐를 부분적 또는 전체적으로 정밀 제어가 가능하다.

그러므로 본 발명의 일실시예에 따른 직접분무식 수가습 시스템(100)은 클린룸 내 가습 등이 요구되는 경우 작동하게 된다.

즉, 제어부의 제어를 통해 솔레노이드 밸브(150)에 전원을 인가하면 코일이 전자석이 되면서 연결구의 유동 통로를 폐쇄시키고 있던 플런저가 고정철심 측으로 이동되게 하면서 상기 연결구의 유동 통로를 개방시킨다.

다음으로, 연결구의 유동 통로가 개방되면, 분무수 탱크(140)와 연결되는 분무수 공급관(145)과, 압축공기 발생부와 연결되는 압축공기 공급관(146)을 통해 분무수와 압축공기가 노즐(130)을 통해 분사된다.

이때, 분무수는 분무수 탱크(140)에 저장된 수위가 낮으면 부레가 상승하면서 이에 연결된 밀봉부재를 하강시켜 분무수 공급부에서 계속적으로 공급되고, 수위가 적정 위치에 도달하면 상기 부레가 하강하면서 이에 연결된 밀봉부재를 승강시켜 분무수 공급이 중지된다.

도 5에는 본 발명에 따른 직접분무식 수가습 시스템에서 노즐의 배치 위치에 따른 유선(Stream Line) 상태가 이미지로 나타나 있고, 도 6에는 본 발명에 따른 직접분무식 수가습 시스템에서 노즐의 배치 위치에 따른 수분무(Water Spray) 상태가 이미지로 나타나 있으며, 도 7에는 본 발명에 따른 직접분무식 수가습 시스템에서 노즐의 배치 위치에 따른 상대습도(Relative Humidity) 상태가 이미지로 나타나 있다.

이들 도면에 의하면, 본 발명에 따른 직접분무식 수가습 시스템(100)에서 상기 팹(FAB)과 인접한 상기 풍도구간(12)의 내측벽체를 기준으로 상기 풍도구간(12) 중 중심(C), 좌측(L) 및 우측(R)에 배치된 경우를 조건으로 하여 팹 내 습도 분포에 대해 해석하였다.

노즐 배치 위치 이외에 다른 해석 조건은 다음과 같다.

- 수분무 : 개당 2.5 kg/h

- 분무 간격 : 400 mm 간격 배열

- 분무 입자 크기 : 약 10 마이크로미터

- 분무 각도 : 80°

- 풍도 평균 풍속 : 3.0 m/s

- 노즐 위치 : 건조냉각코일 후단 부문

첫째로, 직접분무식 수가습 시스템에서 노즐의 배치 위치에 따른 유선(Stream Line) 상태를 살펴봤을 때 도 5(a)는 상기 직접분무식 수가습 시스템(100)에서 노즐(130)을 풍도구간 중 좌측에 설치하였을 때의 해석 결과를 나타내고 있고, 도 5(b)는 직접분무식 수가습 시스템(100)에서 노즐(130)을 풍도구간 중 중심에 설치하였을 때의 해석 결과를 나타내고 있으며, 도 5(c)는 직접분무식 수가습 시스템(100)에서 노즐(130)을 풍도구간 중 우측(팹)과 인접한 풍도구간(12)의 내측벽체를 기준으로 풍도구간 전체거리 중 30~45% 내에 배치)에 설치하였을 때의 해석 결과를 나타내고 있다.

이렇게, 직접분무식 수가습 시스템(100)에서 풍도구간(12) 중 좌측(L), 중심(C) 및 우측(R)에 노즐(130)을 설치하는 경우 모두 유선(Stream Line) 상태가 거의 동일함을 알 수 있다.

둘째로, 직접분무식 수가습 시스템에서 노즐의 배치 위치에 따른 수분무(Water Spray) 상태를 살펴봤을 때 도 6(a)는 상기 직접분무식 수가습 시스템(100)에서 노즐(130)을 풍도구간 중 좌측에 설치하였을 때의 해석 결과를 나타내고 있고, 도 6(b)는 직접분무식 수가습 시스템(100)에서 노즐(130)을 풍도구간 중 중심에 설치하였을 때의 해석 결과를 나타내고 있으며, 도 6(c)는 직접분무식 수가습 시스템(100)에서 노즐(130)을 풍도구간 중 우측(팹과 인접한 풍도구간의 내측벽체를 기준으로 풍도구간 전체거리 중 30~45% 내에 배치)에 설치하였을 때의 해석 결과를 나타내고 있다.

이때, 직접분무식 수가습 시스템(100)에서 노즐(130)을 풍도구간(12) 중 우측(R)에 설치하였을 때 풍도구간(12) 및 상부 플레넘에서 모두 기화됨을 알 수 있다. 더욱이, 상기 노즐(130)이 팹과 인접한 풍도구간(12)의 내측벽체에 가깝게 위치되면 응축 현상이 발생함을 알 수 있다.

셋째로, 직접분무식 수가습 시스템에서 노즐의 배치 위치에 따른 상대습도(Relative Humidity) 상태를 살펴봤을 때 도 7(a)는 상기 직접분무식 수가습 시스템(100)에서 노즐(130)을 풍도구간 중 좌측에 설치하였을 때의 해석 결과를 나타내고 있고, 도 7(b)는 직접분무식 수가습 시스템(100)에서 노즐(130)을 풍도구간 중 중심에 설치하였을 때의 해석 결과를 나타내고 있으며, 도 7(c)는 직접분무식 수가습 시스템(100)에서 노즐(130)을 풍도구간 중 우측(팹과 인접한 풍도구간의 내측벽체를 기준으로 풍도구간 전체거리 중 30~45% 내에 배치)에 설치하였을 때의 해석 결과를 나타내고 있다.

이렇게, 직접분무식 수가습 시스템(100)에서 노즐(130)을 풍도구간(12) 중 우측(R: 팹과 인접한 풍도구간의 내측벽체를 기준으로 풍도구간 전체거리 중 30~45% 내에 배치)에 설치한 경우의 상대 습도차(a2)가 풍도구간 중심(C)에 설치하였을 때의 상대 습도차(a2)나 풍도구간 좌측(L)에 설치하였을 때의 상대 습도차(a1)보다 팹(FAB)내 상대 습도차(a3)가 적게 됨을 알 수 있다.

예컨대, 노즐(130) 배치의 최적 거리(ℓ)를 설명하면, 풍도구간(12)의 전체 길이가 4m인 경우 이를 8 구역으로 분할하여 각각의 분할 거리가 0.5m가 되게 하되, 중심(C)의 위치가 팹(FAB)과 인접한 풍도구간(12)의 내측벽체를 기준으로 2m 지점이 되게 하고, 좌측(L)의 위치가 풍도구간(12)의 내측벽체를 기준으로 2.5m 지점이 되게 하며, 우측(R)의 위치가 풍도구간(12)의 내측벽체를 기준으로 1.5m 지점이 되는 것으로 가정하였을 때, 풍도구간 전체거리 중 30~45% 인 1.20m에서 1.80m 거리가 최적 거리(ℓ)가 되는 것이다.

한편, 노즐(130) 배치 위치가 풍도구간 전체거리 중 30% 이하가 되면 결로 현상이 발생되고, 40% 이상이 되면 팹(fab)내 상대 습도 편차가 커지는 문제점을 해석 결과를 통해 알 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 직접분무식 수가습 시스템
110: 매니폴드
120a: 분무수 연결관
120b: 압축공기 연결관
130: 노즐
140: 분무수 탱크
150: 솔레노이드 밸브

Claims

풍도구간 내에 설치되어 클린룸 내부를 수가습하는 시스템에 있어서,
분무수 헤더와 압축공기 헤더가 각각 길이 방향으로 형성되는 매니폴드;
상기 분무수 헤더 및 상기 압축공기 헤더와 연결되도록 상기 매니폴드 상에 다수 배치되어 분무수와 압축공기를 분사시키는 노즐;
상기 노즐을 개폐하는 솔레노이드 밸브; 및
상기 매니폴드 상에 설치되어 상기 노즐로 분무수를 공급하도록 상기 분무수 헤더와 연결되는 분무수 탱크를 포함하며,
상기 노즐은 팹(FAB)과 인접한 상기 풍도구간의 내측벽체를 기준으로 상기 풍도구간 전체거리 중 30~45% 내에 배치되는 직접분무식 수가습 시스템.
제1항에 있어서,
상기 솔레노이드 밸브는 상기 노즐마다 각각 설치되어 상기 노즐을 개별적으로 개폐하게 하거나, 상기 노즐 군에서 다수개씩 연결한 후 다수개씩 동시 또는 순차 개폐하게 하거나, 상기 노즐 전체를 연결한 후 전체를 동시 개폐하게 하는 직접분무식 수가습 시스템.