JP2008134071A - 液体取出方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプを用いずに液体を連続的に取出す方法および装置を実現する。
【解決手段】一端側が液体に浸漬された管路（１００）の他端側（３００）において外部から注入した気体を噴出させ、気流が生じる負圧の吸引作用を利用して液体を取出す。前記気体の注入圧は管路内の液体の流量が一定となるように調節される（５００）。前記流量は気泡が管路上の２箇所の検出点（１１２，１１４）を通過する時間差に基づいて計測される（１１０）。前記気泡は前記検出点において光学的に検出される。前記気泡は定期的に液体に混入される（１１６）。前記取出した液体から気体を分離する（６００）。前記分離された液体を希釈液と混合する（８００）。
【選択図】図１

Description

本発明は液体取出方法および装置に関し、特に、貯液部から液体をサンプルとして連続的に取出す方法および装置に関する。

品質管理等のために液体分析を行う場合、分析用のサンプルを貯液部から取出す。サンプル取出しを連続的に行う場合は、ポンプによって貯液部からサンプルを連続的に吸引して取込む（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１５３７６３号公報

半導体デバイスの製造工程では、製品に金属粒子が付着すると絶縁劣化や短絡等の不良を引き起こすので、洗浄槽内の洗浄液について、金属粒子の有無を検出するための分析が行われる。

そのような分析のためのサンプル取出系は、自らが金属粒子を出すものであってはならないが、可動部を有するポンプは自ら金属粒子を出す可能性があるので、洗浄槽からのサンプルの取出しには使用できない。

そこで、本発明の課題は、ポンプを用いずに液体を連続的に取出す方法および装置を実現することである。

上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、一端側が液体に浸漬された管路の他端側において外部から注入した気体を噴出させ、気流が生じる負圧の吸引作用を利用して液体を取出すことを特徴とする液体取出方法である。

上記の課題を解決するための他の観点での発明は、一端側が液体に浸漬された管路と、前記管路の他端側において外部から注入した気体を噴出させ、気流が生じる負圧の吸引作用を利用して液体を取出す吸引手段を具備することを特徴とする液体取出装置である。

前記気体の注入圧は管路内の液体の流量が一定となるように調節されることが、取出しを定流量で行う点で好ましい。
前記流量は気泡が管路上の２箇所の検出点を通過する時間差に基づいて計測されることが、流量計測を適切に行う点で好ましい。

前記気泡は前記検出点において光学的に検出されることが、気泡検出を適切に行う点で好ましい。
前記気泡は定期的に液体に混入されることが、流量計測を定期的に行う点で好ましい。

前記取出した液体から気体を分離することが、気体を含まない液体を得る点で好ましい。
前記分離された液体を希釈液と混合することが、液体の濃度を適正化する点で好ましい。

本発明によれば、一端側が液体に浸漬された管路の他端側において外部から注入した気体を噴出させ、気流が生じる負圧の吸引作用を利用して液体を取出すので、ポンプを用いずに液体を連続的に取出す方法および装置を実現することができる。

以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。図１に液体取出装置の構成を模式的に示す。本装置は発明を実施するための最良の形態の一例である。本装置の構成によって、液体取出装置に関する発明を実施するための最良の形態の一例が示される。本装置の動作によって、液体取出方法に関する発明を実施するための最良の形態の一例が示される。

図１に示すように、本装置は管路１００を有する。管路１００は、本発明における管路の一例である。管路１００は、一端側が貯液部２００の液体に浸漬されている。貯液部２００は例えば半導体デバイス洗浄槽であり、中に洗浄液を収容している。なお、貯液部２００は半導体デバイス洗浄槽に限らず、サンプリング対象の液体を貯留するものであって良い。

管路１００は、他端側に噴出器３００を有する。噴出器３００は、レギュレータ４００を通じて注入された気体を、管路１００とは反対側の噴出孔から噴出するようになっている。注入される気体は例えばアルゴンガスである。なお、アルゴンガスに限らず適宜の不活性ガスであって良い。

図２に、噴出器３００の模式的構成を縦断面図で示す。図２に示すように、噴出器３００は二重管構造となっている。二重管構造の内管３１０は、基部３１２が管路１００に接続される。二重管構造の外管３２０は、横方向に分岐した入力ポート３２２がレギュレータ４００からの空気供給路に接続される。外管３２０は、入力ポート３２２とは反対側の端部が、先端に向かってすぼまり、内管３１０の先端の周囲に円環状の隙間を形成している。この隙間が気体の噴出孔となる。

噴出孔から気体を噴出させると、内管３１０の先端には気流による負圧が生じる。この負圧の吸引作用により、内管３１０とそれにつながる管路１００を通じて貯液部２００から液体が引き出され、気体とともに霧状に噴出される。噴出器３００は、本発明における吸引手段の一例である。

レギュレータ４００から噴出器３００に注入される気体の圧力は、制御部５００によって制御される。制御部５００は、管路１００の液体流量が一定となるように、レギュレータ４００の空気注入圧力を制御する。

制御部５００には流量計測部１１０から流量計測信号が入力されており、制御部５００は、流量計測信号に基づいてレギュレータ４００の空気注入圧力を制御する。流量計測部１１０による流量計測は、管路１００上に所定の間隔で設けられた２つのセンサ１１２，１１４の検出信号に基づいて行われる。

センサ１１２，１１４は管路１００中の気泡の通過をそれぞれ光学的に検出する。流量計測部１１０は、２つの検出信号発生の時間差から流量を求める。気泡は、センサ１１２，１１４の上流に設けられた分岐管から、開閉バルブ１１６を通じて管路１００に混入される。開閉バルブ１１６は制御部５００によって制御され、気泡を定期的に管路１００に混入させる。

このようにして、貯液部２００の液体がポンプを用いることなく定流量で取出される。取出された液体と気体の混合体は、受部６００で気液分離される。受部６００は、本発明における分離手段の一例である。分離された気体は回収されて再利用され、液体は試料溜７００に収容される。

試料溜７００に収容された液体は、レギュレータ８００を通じて供給される希釈液との混合により希釈される。レギュレータ８００も制御部５００によって制御される。制御部５００は、管路１００の流量に応じてレギュレータ８００を制御し、試料の濃度が常に一定になるようにする。このような希釈系は本発明における混合手段の一例である。なお、希釈系は必要に応じて設けられる。

試料溜７００の液体は、分析装置９００に取込まれて分析される。分析装置９００としては、例えば、誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）が用いられる。なお、分析装置９００はそれに限らず、誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＯＥＳ）等、適宜の分析装置であってよい。

本発明を実施するための最良の形態の一例の液体取出装置の構成を示す図である。 噴出器の構成を示す図である。

符号の説明

１００ ： 管路
１１０ ： 流量計測部
１１２，１１４ ： センサ
１１６ ： 開閉バルブ
２００ ： 貯液部
３００ ： 噴出器
３１０ ： 内管
３１２ ： 基部
３２０ ： 外管
３２２ ： 入力ポート
４００ ： レギュレータ
５００ ： 制御部
６００ ： 受部
７００ ： 試料溜
８００ ： レギュレータ
９００ ： 分析装置

Claims (14)

1. 一端側が液体に浸漬された管路の他端側において外部から注入した気体を噴出させ、
   気流が生じる負圧の吸引作用を利用して液体を取出す
   ことを特徴とする液体取出方法。
2. 前記気体の注入圧は管路内の液体の流量が一定となるように調節される
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体取出方法。
3. 前記流量は気泡が管路上の２箇所の検出点を通過する時間差に基づいて計測される
   ことを特徴とする請求項２に記載の液体取出方法。
4. 前記気泡は前記検出点において光学的に検出される
   ことを特徴とする請求項３に記載の液体取出方法。
5. 前記気泡は定期的に液体に混入される
   ことを特徴とする請求項３に記載の液体取出方法。
6. 前記取出した液体から気体を分離する
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の液体取出方法。
7. 前記分離された液体を希釈液と混合する
   ことを特徴とする請求項６に記載の液体取出方法。
8. 一端側が液体に浸漬された管路と、
   前記管路の他端側において外部から注入した気体を噴出させ、気流が生じる負圧の吸引作用を利用して液体を取出す吸引手段
   を具備することを特徴とする液体取出装置。
9. 前記気体の注入圧は管路内の液体の流量が一定となるように調節される
   ことを特徴とする請求項８に記載の液体取出装置。
10. 前記流量は気泡が管路上の２箇所の検出点を通過する時間差に基づいて計測される
    ことを特徴とする請求項９に記載の液体取出装置。
11. 前記気泡は前記検出点において光学的に検出される
    ことを特徴とする請求項１０に記載の液体取出装置。
12. 前記気泡は定期的に液体に混入される
    ことを特徴とする請求項１０に記載の液体取出装置。
13. 前記取出した液体から気体を分離する分離手段
    を具備することを特徴とする請求項８ないし請求項１２のうちのいずれか１つに記載の液体取出装置。
14. 前記分離された液体を希釈液と混合する混合手段
    を具備することを特徴とする請求項１３に記載の液体取出装置。

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