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KR20020057749A - 필터 미디엄과 필터 그리고 필터를 갖는 공기 제공 장치및 케미컬 제공 장치 - Google Patents

필터 미디엄과 필터 그리고 필터를 갖는 공기 제공 장치및 케미컬 제공 장치 Download PDF

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KR20020057749A
KR20020057749A KR1020010000821A KR20010000821A KR20020057749A KR 20020057749 A KR20020057749 A KR 20020057749A KR 1020010000821 A KR1020010000821 A KR 1020010000821A KR 20010000821 A KR20010000821 A KR 20010000821A KR 20020057749 A KR20020057749 A KR 20020057749A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
filter
amplitude
filter medium
wavelength
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1020010000821A
Other languages
English (en)
Inventor
김태호
황정성
장현천
이순영
Original Assignee
윤종용
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자 주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1020010000821A priority Critical patent/KR20020057749A/ko
Priority to US10/035,200 priority patent/US20020121077A1/en
Publication of KR20020057749A publication Critical patent/KR20020057749A/ko
Ceased legal-status Critical Current

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Abstract

필터 미디엄과, 상기 필터 미디엄이 설치되는 필터와, 상기 필터를 갖는 공기 제공 장치 및 케미컬 제공 장치가 개시되어 있다. 상기 필터 미디엄은 제1진폭 및 제1파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제1주름부 및 상기 제1주름부에 적어도 하나가 형성되고, 상기 제1진폭 및 제1파장에 비해 작은 제2진폭 및 제2파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제2주름부를 포함한다. 그리고, 상기 필터는 상기 필터 미디엄을 포함한다. 상기 공기 제공 장치 및 케미컬 제공 장치는 상기 필터 미디엄이 설치되는 필터를 포함한다. 따라서, 유체에 포함되는 입자들을 필터링하는 필터링 효율이 향상된다.

Description

필터 미디엄과 필터 그리고 필터를 갖는 공기 제공 장치 및 케미컬 제공 장치{Filter medium and filter, and apparatus for supplying air and chemical with the filter}
본 발명은 필터 미디엄과 필터 그리고 필터를 갖는 공기 제공 장치 및 케미컬 제공 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주름부(pleat part)를 포함하는 시트(sheet)로 구성되는 필터 미디엄(filter medium)과, 상기 필터 미디엄이 설치되는 필터와, 상기 필터를 갖는 공기 제공 장치 및 케미컬 제공 장치에 관한 것이다.
근래에 컴퓨터와 같은 정보 매체의 급속한 보급에 따라 반도체 장치(semiconductor device)도 비약적으로 발전하고 있다. 그 기능 면에 있어서, 상기 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구된다. 이러한 요구에 부응하여 상기 반도체 장치는 집적도, 신뢰도 및 응답 속도 등을 향상시키는 방향으로 제조 기술이 발전되고 있다.
상기 반도체 장치 중에서 디램(DRAM) 소자의 경우, 16 메가비트 디램(16 Mega bit DRAM) 및 64 메가비트 디램의 양산이 이루어져 왔고, 최근에는 256 메가 비트 디램의 양산화가 진행되고 있으며, 이에 더하여 기가비트 디램(Giga bit DRAM)으로 고집적화에 대한 양산 연구가 진행되고 있다.
상기 양산 연구 중에서 반도체 장치를 제조할 때 생성되는 무기물 또는 유기물 등과 같은 입자(particle)들이 상기 반도체 장치에 끼치는 영향에 대한 연구도 활발하게 진행되고 있다. 이는 상기 입자로 인한 불량이 빈번하게 발생하기 때문이다. 따라서, 상기 반도체 장치의 제조에서는 상기 입자들을 크기에 기준한 청정 지수(clean room class)로 규정하고, 상기 규정에 의한 제어를 실시하고 있다. 예를 들어, 상기 256 메가비트 디램의 경우에는 0.25㎛의 선폭(design rule)을 갖는다. 따라서, 상기 256 메가비트 디램의 제조에서는 0.25㎛ 이상의 입자가 제어 대상이 된다.
여기서, 상기 입자는 상기 반도체 장치를 제조하는 공간(clean room) 및 상기 반도체 장치의 제조에 사용되는 물, 케미컬, 가스 등과 같은 물질(materials)에 존재한다. 따라서, 상기 반도체 장치를 제조하는 공간에는 규정된 크기 이상의 입자가 제거된 공기를 제공한다. 그리고, 상기 반도체 장치의 제조에 사용되는 물질은 상기 입자들을 제거한 다음 상기 제조에 제공한다.
상기 공기 또는 상기 물질에 포함되는 입자는 주로 필터를 사용하여 제거한다. 즉, 상기 청정 공간을 포함하는 제조 장치에 상기 필터가 포함되는 공기 제공 장치를 설치하고, 상기 공기 제공 장치를 사용하여 상기 입자들을 제거한 다음 상기 입자가 제거된 공기를 상기 제조 장치에 제공한다. 그리고, 상기 케미컬을 사용하는 제조 장치에 상기 필터가 포함되는 케미컬 제공 장치를 설치하고, 상기 케미컬 제공 장치를 사용하여 상기 입자들을 제거한 다음 상기 입자가 제거된 케미컬을 상기 제조 장치에 제공한다.
상기 필터는 주로 케이스(case) 및 필터 미디엄을 포함한다. 상기 케이스는정해진 크기를 갖는다. 상기 필터 미디엄은 상기 케이스 내에 설치되고, 진폭 및 파장을 갖는 형태로 절곡되는 주름부를 포함하는 시트로 구성된다. 따라서, 상기 필터 미디엄은 상기 필터 미디엄을 통과하는 상기 공기 또는 케미컬 등과 같은 유체를 필터링하여 상기 유체에 포함되어 있는 입자들을 제거한다.
상기 입자의 제거를 위한 필터링 효율은 상기 필터 미디엄의 면적에 비례한다. 이는, 상기 면적이 확장될 경우 상기 필터 미디엄을 통과하는 유체의 유속이 저하되고, 이에 따라 상기 필터 미디엄에 기인하는 압력 손실이 저하되기 때문이다. 즉, 상기 유체의 압력 손실없이 상기 필터 미디엄을 통과하는 시간이 연장됨으로서, 상기 필터링 효율이 향상되는 것이다. 하지만, 상기 케이스가 정해진 크기를 갖기 때문에 상기 필터 미디엄의 면적을 확장시키는 것은 제한적이다.
상기 필터 미디엄의 면적에 관계되는 변수는 상기 필터 미디엄의 길이, 폭 및 높이가 있다. 상기 변수 중에서 상기 필터 미디엄의 높이는 상기 케이스의 높이에 의해 제한된다. 따라서, 상기 필터 미디엄의 높이는 상기 필터 미디엄의 면적을 확장시키는 변수가 아니다. 상기 필터 미디엄의 폭 또한 상기 케이스의 폭에 의해 제한된다. 따라서, 상기 필터 미디엄의 폭은 상기 필터 미디엄의 면적을 확장시키는 변수가 아니다.
상기 필터 미디엄의 길이는 상기 케이스의 길이에 의해 제한된다. 그러나, 상기 필터 미디엄은 진폭 및 파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 주름부를 포함한다. 이때, 상기 주름부의 진폭은 상기 케이스의 높이에 의해 제한되지만, 상기 주름부의 파장은 제한되지 않는다. 즉, 상기 주름부를 조밀하게 형성할 경우 상기파장은 짧아진다. 따라서, 상기 필터 미디엄의 길이는 길어지고, 상기 필터 미디엄의 면적은 확장된다. 때문에, 상기 필터 미디엄의 길이는 상기 필터 미디엄의 면적을 확장시키는 변수로 작용한다.
상기 주름부를 포함하는 필터 미디엄에 대한 일 예는 대한민국 특허 공개번호 제99-658호 및 최(Choi)에게 허여된 미합중국 특허 제6,045,597호에 개시되어 있다.
상기 대한민국 특허 공개번호 제99-685호에 의하면, 상기 주름부를 전단부보다 후단부를 높게 형성하는 구성을 갖는다. 이는 상기 필터 미디엄의 면적을 확장시키기 위함이 아니라 상기 필터 미디엄을 통과하는 유체에 경사 기류를 발생시키기 위함이다. 따라서, 상기 주름부의 진폭을 최대한 활용하지 않기 때문에 상기 필터 미디엄의 면적을 확장시키는 것은 한계가 있다.
상기 미합중국 특허 제6,045,597호에 의하면, 상기 주름부 사이의 공간에 삽입 부재를 설치하는 구성을 갖는다. 이는 상기 필터 미디엄의 면적을 확장시키기 위함이 아니라 상기 필터 미디엄을 통과하는 유체의 압력 손실을 최소화하기 위함이다. 따라서, 상기 삽입 부재의 설치로 인하여 상기 필터 미디엄을 조밀한 파장을 갖는 형태로 형성하지 못하기 때문에 상기 필터 미디엄의 면적을 확장시키는 것은 한계가 있다.
상기 필터 미디엄의 면적의 확장은 상기 필터 미디엄의 길이에 의존한다. 그리고, 상기 필터 미디엄의 길이의 증가는 상기 주름부를 조밀하게 형성시키는데 있다. 여기서, 상기 주름부는 동일한 진폭 및 파장을 갖는 형태로 형성된다. 때문에,상기 주름부를 무한으로 절곡하지는 못한다. 이와 같이, 상기 필터 미디엄의 길이의 증가에도 한계가 있다. 그러므로, 상기 주름부의 형성에도 불구하고 상기 필터 미디엄의 면적을 계속적으로 확장시키지 못한다. 따라서, 상기 필터 미디엄을 통한 필터링 효율의 향상에는 한계가 있다.
본 발명의 제1목적은, 길이의 증가를 통하여 면적을 계속적으로 확장시키기 위한 필터 미디엄을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제2목적은, 필터 미디엄의 면적이 계속적으로 확장되는 필터를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제3목적은, 필터 미디엄의 면적의 확장을 통하여 필터 미디엄을 통과하는 공기의 압력 손실을 최소화하기 위한 공기 제공 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제4목적은, 필터 미디엄의 면적의 확장을 통하여 필터 미디엄을 통과하는 케미컬의 압력 손실을 최소화하기 위한 케미컬 제공 장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 미디엄을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도면이다.
도 3은 필터 미디엄을 통과하는 유체의 유속에 따른 압력 손실의 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터를 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 제공 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 케미컬 제공 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10, 420 : 필터 미디엄 40, 510, 610 : 필터
50 : 공기 제공 장치 55, 65 : 제조 장치
57 : 공기 흡입 부재 60 : 케미컬 제공 장치
100, 120 : 주름부 410 : 케이스
520, 620 : 제공 라인
상기 제1목적을 달성하기 위한 본 발명의 필터 미디엄은, 제1진폭 및 제1파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제1주름부 및 상기 제1주름부에 적어도 하나가 형성되고, 상기 제1진폭 및 제1파장에 비해 작은 제2진폭 및 제2파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제2주름부를 포함하는 시트로 구성된다.
상기 제2주름부는 상기 시트의 n(n은 자연수)번째 절곡에 의해 제(n-1)진폭 및 제(n-1)파장에 비해 작은 제n진폭 및 제n파장을 갖는 형태로 형성되는 제n주름부를 포함함으로서, 상기 필터 미디엄에 상기 주름부를 계속적으로 형성시킬 수 있다. 이때 상기 제1 내지 n주름부는 상기 절곡에 의해 형성되는 경사면들의 길이 방향으로 형성된다.
따라서, 상기 주름부의 형성을 통하여 상기 필터 미디엄의 길이를 계속적으로 증가시킬 수 있다. 때문에, 상기 필터 미디엄의 면적을 계속적으로 확장시킬 수 있다.
상기 제2목적을 달성하기 위한 본 발명의 필터는, 정해진 크기를 갖는 케이스와, 상기 케이스 내에 설치되고, 상기 케이스의 길이 방향으로 제1진폭 및 제1파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제1주름부 및 상기 제1주름부에 적어도 하나가 형성되고, 상기 제1진폭 및 제1파장에 비해 작은 제2진폭 및 제2파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제2주름부를 포함하는 시트로 구성되는 필터 미디엄을 포함한다.
상기 제2주름부는 상기 시트의 n(n은 자연수)번째 절곡에 의해 제(n-1)진폭 및 제(n-1)파장에 비해 작은 제n진폭 및 제n파장을 갖는 형태로 형성되는 제n주름부를 포함하고, 상기 케이스는 550 내지 650mm의 폭과, 600 내지 1300mm의 길이 및 70 내지 300mm의 높이로 구성된다.
그리고, 상기 필터는 공기에 포함되는 입자들을 필터링하는 공기 필터를 포함하고, 상기 필터 미디엄은 유리 섬유로 구성된다. 또한 상기 필터는 케미컬에 포함되는 입자들을 필터링하는 케미컬 필터를 포함하고, 상기 필터 미디엄은 활성 카본 또는 이온 교환 수지로 구성된다.
따라서, 상기 필터는 제한된 크기를 갖는 케이스 내에 계속적으로 확장시킬 수 있는 필터 미디엄이 설치됨으로서, 상기 필터의 필터링 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 제3목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기 제공 장치는, 반도체를 제조하는 제조 장치에 공기를 제공하는 공기 제공 소스와, 상기 공기 제공 소스에 설치되고, 정해진 크기를 갖는 케이스 및 상기 케이스 내에 설치되고, 상기 케이스의 길이 방향으로 제1진폭 및 제1파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제1주름부 및 상기 제1주름부에 적어도 하나가 형성되고, 상기 제1진폭 및 제1파장에 비해 작은 제2진폭 및 제2파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제2주름부를 포함하는 시트로 구성되는 필터 미디엄을 포함하여 상기 공기에 포함되는 입자들을 필터링하는 필터를 포함한다.
상기 공기 제공 소스는 상기 제조 장치와 연결되는 공기 제공 라인을 포함하고, 상기 필터는 상기 공기 제공 라인에 설치된다. 상기 제2주름부는 상기 시트의 n(n은 자연수)번째 절곡에 의해 제(n-1)진폭 및 제(n-1)파장에 비해 작은 제n진폭 및 제n파장을 갖는 형태로 형성되는 제n주름부를 포함한다.
상기 필터는 상기 공기에 포함되는 입자들 중에서 0.12 내지 0.17㎛ 크기의 입자들을 99.99%의 효율로 필터링하는 울파 필터를 포함한다. 또한 상기 필터는 상기 공기에 포함되는 입자들 중에서 0.3㎛ 크기의 입자들을 99.97%의 효율로 필터링하는 헤파 필터를 포함한다.
따라서, 상기 공기 제공 장치는 면적이 계속적으로 확장되는 필터 미디엄이 설치됨으로서, 상기 공기에 포함되는 입자들을 필터링하는 필터링 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 제4목적을 달성하기 위한 본 발명의 케미컬 제공 장치는, 반도체를 제조하는 제조 장치에 케미컬을 제공하는 케미컬 제공 소스와, 상기 케미컬 제공 소스에 설치되고, 정해진 크기를 갖는 케이스 및 상기 케이스 내에 설치되고, 상기 케이스의 길이 방향으로 제1진폭 및 제1파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제1주름부 및 상기 제1주름부에 적어도 하나가 형성되고, 상기 제1진폭 및 제1파장에 비해 작은 제2진폭 및 제2파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제2주름부를 포함하는 시트로 구성되는 필터 미디엄을 포함하여 상기 케미컬에 포함되는 입자들을 필터링하는 필터를 포함한다.
상기 케미컬 제공 소스는 상기 제조 장치와 연결되는 케미컬 제공 라인을 포함하고, 상기 필터는 상기 케미컬 제공 라인에 설치된다. 상기 제2주름부는 상기 시트의 제n(n은 자연수)번째 절곡에 의해 제(n-1)진폭 및 제(n-1)파장에 비해 작은 제n진폭 및 제n파장을 갖는 형태로 형성되는 제n주름부를 포함한다.
따라서, 상기 케미컬 제공 장치는 면적이 계속적으로 확장되는 필터 미디엄이 설치됨으로서, 상기 케미컬에 포함되는 입자들을 필터링하는 필터링 효율을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 미디엄을 설명하기 위한 사시도이다.
도 1를 참조하면, 도시된 도면은 필터 미디엄(10)을 나타낸다. 상기 필터 미디엄(10)은 상기 필터 미디엄(10)을 통과하는 유체에 포함된 입자들을 필터링한다. 이때, 상기 입자들을 필터링하는 필터링 효율은 상기 필터 미디엄(10)의 면적이 확장될수록 향상된다. 따라서, 상기 필터 미디엄(10)의 면적을 확장시키기 위하여 상기 필터 미디엄(10)에 주름부를 형성한다. 이때, 상기 주름부는 제1진폭 및 제1파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제1주름부(100)를 포함한다.
도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 주름부는 상기 제1주름부(100)에 적어도 하나가 형성되고, 상기 제1진폭 및 상기 제1파장에 비해 작은 제2진폭 및 제2파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제2주름부(120)를 포함한다.
즉, 상기 주름부는 제1주름부(100) 및 제2주름부(120)를 포함한다. 때문에, 상기 필터 미디엄(10)의 길이는 상기 제1주름부(100)를 포함할 때 보다 길어진다. 이에 상기 필터 미디엄(10)의 면적은 확장된다.
그리고, 상기 주름부는 상기 제2주름부(120)에 적어도 하나가 형성되고, 상기 제2진폭 및 상기 제2파장에 비해 작은 제3진폭 및 제3파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제3주름부(도시되지 않음)를 포함한다. 계속적으로, 상기 주름부는 (n-1)주름부에 적어도 하나가 형성되고, 제(n-1)진폭 및 제(n-1)파장에 비해 작은제n진폭 및 제n파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제n주름부를 포함한다.
즉, 상기 주름부는 상기 제1 내지 제n주름부를 포함한다. 이때, 상기 절곡에 의해 형성되고, 상기 주름부를 구성하는 경사면들은 상기 필터 미디엄의 길이 방향에 형성된다.
상기 제1주름부를 포함하는 상기 필터 미디엄의 길이(L1)는 수학식 1과 같고, 상기 필터 미디엄의 면적(S1)은 수학식 2와 같다.
(L0는 상기 필터 미디엄의 직선 길이
H1은 상기 제1주름부의 진폭
n1은 상기 제1주름부를 절곡한 회수)
(W는 상기 필터 미디엄의 폭)
상기 제1주름부 및 제2주름부를 포함하는 상기 필터 미디엄의 길이(L2)는 수학식 3과 같고, 상기 필터 미디엄의 면적(S2)은 수학식 4와 같다.
(H2는 상기 제2주름부의 진폭
n2는 상기 제2주름부를 절곡한 회수)
이와 같이, 상기 제1주름부 및 제2주름부를 포함하는 상기 필터 미디엄은 길이가 길어지고, 면적이 확장되는 것을 확인할 수 있다.
그리고, 상기 제1주름부 내지 제n주름부를 포함하는 상기 필터 미디엄의 길이(Ln)는 수학식 5와 같고, 상기 필터 미디엄의 면적(Sn)은 수학식 6과 같다.
(Hi는 상기 제n주름부의 진폭
ni는 상기 제n주름부를 절곡한 회수)
따라서, 상기 제1주름부 내지 제n주름부를 포함하는 상기 필터 미디엄은 길이가 길어지고, 면적이 확장되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 상기 필터 미디엄에 상기 제1주름부 내지 제n주름부를 포함시킴으로서, 상기 필터 미디엄의 길이는 계속적으로 증가되고, 상기 길이의 증가에 의해 상기 필터 미디엄의 면적은 확장된다.
상기 필터 미디엄의 면적의 확장은 상기 필터 미디엄을 통과하는 공기의 풍속 또는 상기 케미컬이 유속을 저하시킨다. 이는, 상기 유체가 상기 필터 미디엄을 통과하는 시간이 연장되기 때문이다. 따라서, 상기 유체는 압력의 손실없이 상기 필터 미디엄을 통과한다. 또한 상기 필터 미디엄의 면적의 확장은 상기 필터 미디엄을 통과하는 유체의 유량을 증가시킨다. 따라서, 상기 필터 미디엄의 필터링 효율이 향상된다.
도 3은 필터 미디엄을 통과하는 유체의 유속에 따른 압력 손실의 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
상기 유체는 공기로 선택되고, 상기 공기의 풍속에 따른 압력 손실의 변화를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 상기 필터 미디엄은 공기에 포함된 입자들을 필터링하는 울파 필터에 설치되는 필터 미디엄이다. 상기 필터 미디엄에 대한 공기의 풍속 및 압력 손실을 살펴본 결과, 상기 필터 미디엄을 통과하는 공기의 풍속이 0.1m/s일때 상기 필터 미디엄을 통과하는 공기의 압력 손실이 2mmAq인 것을 확인할 수 있었다. 그리고, 상기 필터 미디엄을 통과하는 공기의 풍속이 1m/s일 때 상기 필터 미디엄을 통과하는 공기의 압력 손실이 20mmAq인 것을 확인할 수 있었다. 이와 같이, 상기 공기의 풍속이 증가할수록 상기 공기의 압력 손실이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
따라서, 상기 필터 미디엄을 통과하는 유체의 유속은 상기 필터 미디엄의 면적에 반비례하고, 상기 유체의 유량은 상기 필터 미디엄의 면적에 비례한다. 따라서, 상기 제1주름부 내지 제n주름부를 포함하는 필터 미디엄의 면적의 확장은 상기 필터 미디엄을 통과하는 유체의 유속을 저하시킬 수 있고, 상기 유체의 유량을 증가시킬 수 있다. 때문에, 상기 필터 미디엄은 필터링 효율이 향상된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4를 참조하면, 도시된 도면은 필터(40)를 나타낸다. 상기 필터(40)는 케이스(410) 및 상기 케이스(410) 내에 설치되는 필터 미디엄(420)을 포함한다.
상기 케이스(410)는 정해진 크기를 갖는다. 폭 × 길이 × 높이로 표현되는 케이스는 다양하게 마련된다. 상기 케이스(410)는 610 × 762 × 80의 크기를 갖는 케이스, 610 × 915 × 80의 크기를 갖는 케이스, 610 × 762 × 150의 크기를 갖는 케이스, 610 × 915 × 150의 크기를 갖는 케이스, 610 × 762 × 292의 크기를 갖는 케이스, 610 × 915 × 292의 크기를 갖는 케이스, 이외에도 다양한 크기를 갖는 케이스로 마련된다.
상기 필터 미디엄(420)은 상기 케이스(410)의 길이 방향으로 제1진폭 및 제1파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제1주름부 및 상기 제1주름부에 적어도 하나가 형성되고, 상기 제1진폭 및 제1파장에 비해 작은 제2진폭 및 제2파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제2주름부를 포함하는 시트로 구성된다. 그리고, 상기 필터 미디엄은 상기 제2주름부에 적어도 하나가 형성되고, 상기 제2진폭 및 상기 제2파장에 비해 작은 제3진폭 및 제3파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제3주름부를 포함한다. 계속적으로, 상기 주름부는 (n-1)주름부에 적어도 하나가 형성되고, 제(n-1)진폭 및 제(n-1)파장에 비해 작은 제n진폭 및 제n파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제n주름부를 포함한다. 즉, 상기 필터 미디엄은 상기 제1주름부 내지 제n주름부를 포함한다.
이때, 상기 필터 미디엄(420)은 상기 제1주름부 내지 제n주름부를 포함함으로서, 상기 케이스(410)가 갖는 길이보다 2배 이상의 길이를 갖도록 구성할 수 있다. 이는, 상기 케이스(410)가 정해진 크기를 갖는다 할지라도, 상기 제1주름부 내지 제n주름부를 포함하는 필터 미디엄(420)을 설치하기 때문이다. 즉, 상기 케이스(410)의 유효 면적 내에 보다 넓은 면적을 갖는 필터 미디엄(420)을 설치할 수 있다. 이와 같이, 상기 필터 미디엄(420)의 면적을 확장시킴으로서 상기 필터(40)의 필터링 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 필터 미디엄의 길이와 상기 필터 미디엄이 설치된 필터를 통과하는 공기의 풍속과의 관계를 살펴보면 다음과 같다.
상기 필터 미디엄의 길이가 1,200mm인 경우 상기 필터 미디엄을 통과하는 공기의 풍속을 0.4m/s라고 한다. 그러면, 상기 필터 미디엄의 길이가 2,400mm인 경우에는 상기 필터 미디엄을 통과하는 공기의 풍속은 0.2m/s가 되고, 상기 필터 미디엄의 길이가 4,800mm인 경우에는 상기 필터 미디엄을 통과하는 공기의 풍속은 0.1m/s가 된다. 이에 따라, 상기 공기가 필터 미디엄을 통과하는 시간이 연장되고, 압력 손실은 저하된다. 때문에, 상기 공기에 포함되는 입자들을 필터링하는 필터링 효율이 향상된다. 또한 상기 필터는 상기 공기 뿐만 아니라 케미컬에도 동일하게 적용된다.
따라서, 상기 필터는 공기에 포함되는 입자들을 필터링하는 공기 필터 또는 케미컬에 포함되는 입자들을 필터링하는 케미컬 필터이다. 이때, 상기 필터가 공기 필터로 구성되는 경우에는 상기 필터에 설치되는 필터 미디엄은 유리 섬유로 구성된다. 그리고, 상기 필터가 케미컬 필터로 구성되는 경우에는 상기 필터에 설치되는 필터 미디엄은 활성 카본 또는 이온 교환 수지로 구성된다. 특히, 상기 필터가 케미컬 필터로 구성되는 경우에는 상기 필터 미디엄은 다공성 시트로 구성된다.
그리고, 상기 공기 필터 또는 케미컬 필터 또한 상기 제1주름부 내지 제n주름부를 포함하는 필터 미디엄이 설치된다. 따라서, 면적이 확장되는 필터 미디엄을 설치함으로서, 상기 공기 또는 케미컬 등과 같은 유체에 포함되는 입자들을 필터링하는 필터링 효율을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 제공 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 5를 참조하면, 도시된 장치는 반도체를 제조하는 제조 장치(55) 및 상기 제조 장치(55)에 공기를 제공하는 공기 제공 장치(50)를 나타낸다.
상기 공기 제공 장치(50)는 상기 공기에 포함된 입자들을 필터링한 다음 상기 필터링에 의해 상기 입자가 제거된 공기를 상기 제조 장치(55)에 제공한다.
여기서, 상기 공기 제공 장치(50)는 상기 공기를 필터링하는 필터(510)와 상기 공기를 상기 제조 장치(55)에 제공할 수 있도록 상기 제조 장치(55)에 연결되는 공기 제공 라인(520)을 포함한다. 이때, 상기 필터(510)는 상기 공기 제공 라인(520)에 설치된다. 그리고, 상기 공기의 효율적인 제공을 위하여 상기 공기를 흡입하는 공기 흡입 부재(57)가 상기 제조 라인에 설치된다. 상기 공기 흡입 부재(50)는 펌프(pump) 또는 팬(fan) 등을 포함한다.
상기 필터(50)는 정해진 크기를 갖는 케이스 및 상기 케이스 내에 설치되는 필터 미디엄을 포함한다.
여기서, 상기 케이스의 크기는 다양하게 마련되는데, 상기 케이스 내에 설치되는 필터 미디엄의 면적을 확장하기 위하여 무한으로 크게할 수는 없다. 때문에, 상기 케이스는 유한 면적을 갖는 크기로 마련된다.
그리고, 상기 유한 면적을 갖는 케이스에 면적이 확장되는 필터 미디엄을 설치하기 위하여 제1주름부 내지 제n주름부를 포함하는 필터 미디엄을 마련한다. 즉, 상기 필터 미디엄은 상기 케이스의 길이 방향으로 제1진폭 및 제1파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제1주름부 및 상기 제1주름부에 적어도 하나가 형성되고, 상기 제1진폭 및 제1파장에 비해 작은 제2진폭 및 제2파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제2주름부를 포함하는 시트로 구성된다. 그리고, 상기 필터 미디엄은 상기 제2주름부에 적어도 하나가 형성되고, 상기 제2진폭 및 상기 제2파장에 비해 작은 제3진폭 및 제3파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제3주름부를 포함한다. 계속적으로, 상기 주름부는 (n-1)주름부에 적어도 하나가 형성되고, 제(n-1)진폭 및 제(n-1)파장에 비해 작은 제n진폭 및 제n파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제n주름부를 포함한다.
이에 따라, 상기 필터에 설치되는 필터 미디엄은 면적이 확장된다. 때문에, 상기 필터를 통과하는 공기의 풍속은 저하되고, 압력의 손실은 최소화된다. 따라서, 상기 공기에 포함된 입자를 필터링하는 필터링 효율이 향상된다.
이때, 상기 필터 미디엄은 유리 섬유로 구성된다. 그리고, 상기 필터는 상기 공기에 포함되는 입자들 중에서 0.12 내지 0.17㎛ 크기의 입자들을 99.99%의 효율로 필터링하는 울파 필터(ULPA filter ) 또는 상기 공기에 포함되는 입자들 중에서 0.3㎛ 크기의 입자들을 99.97%의 효율로 필터링하는 헤파 필터(HEPA filter)를 포함한다.
상기 면적이 확장된 필터 미디엄이 설치되는 필터를 마련하고, 상기 필터를 사용하여 상기 제조 장치에 공기를 제공함으로서, 상기 제조 장치를 사용하는 제조 공정에서 상기 공기에 포함되는 입자들로 인한 불량을 최소화할 수 있다.
또한 상기 필터를 포함하는 공기 제공 장치를 반도체를 제조하는 공간에 설치할 경우 보다 상기 공간의 청정 지수를 효율적으로 관리할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 케미컬 제공 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 6을 참조하면, 도시된 장치는 반도체를 제조하는 제조 장치(65) 및 상기제조 장치(65)에 케미컬을 제공하는 케미컬 제공 장치(60)를 나타낸다.
상기 케미컬 제공 장치(60)는 상기 케미컬에 포함된 입자들을 필터링한 다음 상기 필터링에 의해 상기 입자가 제거된 케미컬을 상기 제조 장치(65)에 제공한다.
여기서, 상기 케미컬 제공 장치(60)는 상기 케미컬을 필터링하는 필터(610)와 상기 케미컬을 상기 제조 장치(65)에 제공할 수 있도록 상기 제조 장치(65)에 연결되는 케미컬 제공 라인(620)을 포함한다. 이때, 상기 필터(610)는 상기 케미컬 제공 라인(620)에 설치된다. 또한, 상기 케미컬의 효율적인 제공을 위하여 상기 케미컬 제공 라인(620)에 상기 케미컬을 펌핑하는 펌핑 부재(도시되지 않음)를 더 설치할 수 있다.
상기 필터(610)는 정해진 크기를 갖는 케이스 및 상기 케이스 내에 설치되는 필터 미디엄을 포함한다.
여기서, 상기 케이스의 크기는 다양하게 마련되는데, 상기 케이스 내에 설치되는 필터 미디엄의 면적을 확장하기 위하여 무한으로 크게할 수는 없다. 때문에, 상기 케이스는 유한 면적을 갖는 크기로 마련된다.
그리고, 상기 유한 면적을 갖는 케이스에 면적이 확장되는 필터 미디엄을 설치하기 위하여 제1주름부 내지 제n주름부를 포함하는 필터 미디엄을 마련한다. 즉, 상기 필터 미디엄은 상기 케이스의 길이 방향으로 제1진폭 및 제1파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제1주름부 및 상기 제1주름부에 적어도 하나가 형성되고, 상기 제1진폭 및 제1파장에 비해 작은 제2진폭 및 제2파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제2주름부를 포함하는 시트로 구성된다. 그리고, 상기 필터 미디엄은 상기 제2주름부에 적어도 하나가 형성되고, 상기 제2진폭 및 상기 제2파장에 비해 작은 제3진폭 및 제3파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제3주름부를 포함한다. 계속적으로, 상기 주름부는 (n-1)주름부에 적어도 하나가 형성되고, 제(n-1)진폭 및 제(n-1)파장에 비해 작은 제n진폭 및 제n파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제n주름부를 포함한다.
이에 따라, 상기 필터에 설치되는 필터 미디엄은 면적이 확장된다. 때문에, 상기 필터를 통과하는 케미컬의 유속은 저하되고, 압력의 손실은 최소화된다. 따라서, 상기 케미컬에 포함된 입자를 필터링하는 필터링 효율이 향상된다.
이때, 상기 필터 미디엄은 활성 카본 또는 이온 교환 수지로 구성된다.
상기 면적이 확장된 필터 미디엄이 설치되는 필터를 마련하고, 상기 필터를 사용하여 상기 제조 장치에 케미컬을 제공함으로서, 상기 제조 장치를 사용하는 제조 공정에서 상기 케미컬에 포함되는 입자들로 인한 불량을 최소화할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의하면 제1주름부 내지 제n주름부를 포함하는 필터 미디엄을 마련함으로서, 상기 필터 미디엄의 길이를 증가시킬 수 있다. 때문에 상기 필터 미디엄의 면적이 확장된다. 따라서, 상기 필터 미디엄을 사용하여 유체를 필터링할 경우 필터링 효율이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
그리고, 상기 필터 미디엄을 정해진 크기를 갖는 케이스에 설치할 경우, 상기 케이스의 유한 면적에 상관없이 무한의 면적을 갖는 필터 미디엄이 설치되는 필터를 마련할 수 있다. 따라서, 상기 필터를 사용하여 유체를 필터링할 경우 필터링효율이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
상기 필터를 공기 제공 장치에 마련할 경우 상기 공기 제공 장치의 필터링 효율이 향상된다. 따라서, 상기 공기 제조 장치에 의해 공기를 제공받는 제조 장치를 사용한 반도체 제조 공정에서 상기 공기에 포함되는 입자들로 인한 불량을 최소화할 수 있다. 때문에 반도체 제조에 따른 신뢰도가 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
상기 필터를 케미컬 제공 장치에 마련할 경우 상기 케미컬 제공 장치의 필터링 효율이 향상된다. 따라서, 상기 케미컬 제조 장치에 의해 케미컬을 제공받는 제조 장치를 사용한 반도체 제조 공정에서 상기 케미컬에 포함되는 입자들로 인한 불량을 최소화할 수 있다. 때문에 반도체 제조에 따른 신뢰도가 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (19)

  1. 제1진폭(amplitude) 및 제1파장(wave length)을 갖는 형태로 절곡(folding)하여 형성되는 제1주름부(pleat part) 및 상기 제1주름부에 적어도 하나가 형성되고, 상기 제1진폭 및 제1파장에 비해 작은 제2진폭 및 제2파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제2주름부를 포함하는 시트(sheet)로 구성되는 필터 미디엄.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2주름부는 상기 시트의 n(n은 자연수)번째 절곡에 의해 제(n-1)진폭 및 제(n-1)파장에 비해 작은 제n진폭 및 제n파장을 갖는 형태로 형성되는 제n주름부를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 미디엄.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 내지 n주름부는 상기 절곡에 의해 형성되는 경사면들의 길이 방향(longitudinal direction)에 형성되는 것을 특징으로 하는 필터 미디엄.
  4. 정해진 크기를 갖는 케이스(case); 및
    상기 케이스 내에 설치되고, 상기 케이스의 길이 방향으로 제1진폭 및 제1파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제1주름부 및 상기 제1주름부에 적어도 하나가 형성되고, 상기 제1진폭 및 제1파장에 비해 작은 제2진폭 및 제2파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제2주름부를 포함하는 시트로 구성되는 필터미디엄(filter medium)을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2주름부는 상기 시트의 n(n은 자연수)번째 절곡에 의해 제(n-1)진폭 및 제(n-1)파장에 비해 작은 제n진폭 및 제n파장을 갖는 형태로 형성되는 제n주름부를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
  6. 제4항에 있어서, 상기 케이스는 550 내지 650mm의 폭(width)과, 600 내지 1300mm의 길이 및 70 내지 300mm의 높이로 구성되고, 상기 제1 내지 n 주름부를 포함하는 필터 미디엄의 길이는 상기 케이스의 길이보다 적어도 2배 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 필터.
  7. 제4항에 있어서, 상기 필터는 공기(air)에 포함되는 입자(particle)들을 필터링하는 공기 필터를 포함하고, 상기 필터 미디엄은 유리 섬유(glass fiber)로 구성되는 것을 특징으로 하는 필터.
  8. 제4항에 있어서, 상기 필터는 케미컬에 포함되는 입자들을 필터링하는 케미컬 필터를 포함하고, 상기 필터 미디엄은 활성 카본(activate carbon) 또는 이온 교환 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 필터.
  9. 제8항에 있어서, 상기 필터 미디엄은 다공성(porous) 시트로 구성되는 것을특징으로 하는 필터.
  10. 반도체를 제조하는 제조 장치에 공기를 제공하는 공기 제공 소스; 및
    상기 공기 제공 소스에 설치되고, 정해진 크기를 갖는 케이스 및 상기 케이스 내에 설치되고, 상기 케이스의 길이 방향으로 제1진폭 및 제1파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제1주름부 및 상기 제1주름부에 적어도 하나가 형성되고, 상기 제1진폭 및 제1파장에 비해 작은 제2진폭 및 제2파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제2주름부를 포함하는 시트로 구성되는 필터 미디엄을 포함하여 상기 공기에 포함되는 입자들을 필터링하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 사용되는 공기 제공 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 공기 제공 소스는 상기 제조 장치와 연결되는 공기 제공 라인을 포함하고, 상기 필터는 상기 공기 제공 라인에 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 사용되는 공기 제공 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제2주름부는 상기 시트의 n(n은 자연수)번째 절곡에 의해 제(n-1)진폭 및 제(n-1)파장에 비해 작은 제n진폭 및 제n파장을 갖는 형태로 형성되는 제n주름부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 사용되는 공기 제공 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 필터는 상기 공기에 포함되는 입자들 중에서 0.12 내지 0.17㎛ 크기의 입자들을 99.99%의 효율로 필터링하는 울파 필터(ULPA filter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 사용되는 공기 제공 장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 필터는 상기 공기에 포함되는 입자들 중에서 0.3㎛ 크기의 입자들을 99.97%의 효율로 필터링하는 헤파 필터(HEPA filter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 사용되는 공기 제공 장치.
  15. 제10항에 있어서, 상기 필터 미디엄은 유리 섬유로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 사용되는 공기 제공 장치.
  16. 반도체를 제조하는 제조 장치에 케미컬을 제공하는 케미컬 제공 소스; 및
    상기 케미컬 제공 소스에 설치되고, 정해진 크기를 갖는 케이스 및 상기 케이스 내에 설치되고, 상기 케이스의 길이 방향으로 제1진폭 및 제1파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제1주름부 및 상기 제1주름부에 적어도 하나가 형성되고, 상기 제1진폭 및 제1파장에 비해 작은 제2진폭 및 제2파장을 갖는 형태로 절곡하여 형성되는 제2주름부를 포함하는 시트로 구성되는 필터 미디엄을 포함하여 상기 케미컬에 포함되는 입자들을 필터링하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 사용되는 케미컬 제공 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 케미컬 제공 소스는 상기 제조 장치와 연결되는 케미컬 제공 라인을 포함하고, 상기 필터는 상기 케미컬 제공 라인에 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 사용되는 케미컬 제공 장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제2주름부는 상기 시트의 제n(n은 자연수)번째 절곡에 의해 제(n-1)진폭 및 제(n-1)파장에 비해 작은 제n진폭 및 제n파장을 갖는 형태로 형성되는 제n주름부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 사용되는 케미컬 제공 장치.
  19. 제16항에 있어서, 상기 필터 미디엄은 활성 카본 또는 이온 교환 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 사용되는 케미컬 제공 장치.
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