JPH0529997U

JPH0529997U - 超純水タンク装置

Info

Publication number: JPH0529997U
Application number: JP7810991U
Authority: JP
Inventors: 隆士塚田
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1991-09-26
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 1993-04-20

Abstract

(57)【要約】【目的】本考案は超純水タンク装置に関し、その目的
は、常時流すＮ_２ガスの流量を少なくでき、タンク内部
の超純水の水位が急激に低下しても純度の低下が防止で
きる超純水タンク装置を提供することにある。【構成】タンク３と、該タンクにＮ_２ガスを供給する
系統６と、前記タンクに超純水を供給する系統１と、前
記タンクからユースポイントに超純水を供給する系統５
と、前記タンク内の圧力を一定に保つ圧力調整器１６
と、前記タンク内の水面変動量に相当する容積を有しタ
ンクに連通されてタンク内の水面変動量に伴うＮ_２ガス
の移動に応じて膨脹収縮するガスバッグ１８とで構成す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は超純水タンク装置に関し、更に詳しくは、低コストによる超純水の純度維持に関する。

【０００２】

【従来の技術】

超純水は半導体基板の洗浄等に使用されるものであり、精製された超純水は貯蔵用タンクを経て各ユースポイントに給水するように構成されることが多い。

【０００３】図２は従来の超純水を貯蔵するタンクの一例を示す構成図である。図において、精製された超純水はパイプ１及びバルブ２を介してタンク３に供給される。タンク３に蓄えられた超純水はポンプ４及びパイプ５を介してユースポイントに供給される。６はタンク３にＮ_２ガスを供給するパイプである。７は水位計であり、タンク３の内部に配置されて貯蔵されている超純水の水位を測定する。８は水封器であり、タンク３の内部圧力を一定に保つ機能を有するものである。

【０００４】該水封器８の拡大図を図３に示す。水封器８の内部は上下に仕切られ、下部にはα室９が形成されて上部にはμ室１０が形成され、両室９，１０間にはパイプ１１が配設されている。μ室１０の上面はパイプ１２を介してタンク３に連通されるとともに該パイプ１２の一部には水を供給するパイプ１３が連結されている（図２参照）。μ室１０の下部には水が満たされていて、その部分はパイプ１４を介して大気に連通している。α室９も下部に水が満たされていて、その上部はパイプ１５を介して大気に連通している。なお、パイプ１１の上端部とパイプ１４とμ室１０の連通部の上部との差は３ｃｍに設定され、パイプ１１の下端部とパイプ１５とα室９の連通部の下部との差は５ｃｍに設定されている。

【０００５】このような構成の動作を説明する。タンク３の水位が“Ｌ”レベル以下になると水位計７が検知し、バルブ２が開いてパイプ１から超純水が供給される。そして、“Ｈ”レベルに達すると水位計７が検知してバルブ２が閉じられ、パイプ１からの超純水の供給は停止する。一方、Ｎ_２ガスは、ユースポイントでの平均超純水使用量ｆリットル／分に応じて供給される。

【０００６】ユースポイントでの超純水使用量が零のとき、供給されたＮ_２ガスは水封器８のα室９で５ｃｍＨ_２Ｏの圧力に保たれ、余剰分はパイプ１５を介して大気に放出される。バルブ２が開いてパイプ１から超純水が供給されているときも同様である。

【０００７】ユースポイントでの超純水使用量が非常に多くてｆリットル／分を越えると供給されるＮ_２ガスの量が追い付かず、タンク３内部は負圧になる。このとき、水封器８のμ室１０の３ｃｍＨ_２Ｏの圧力よりも低下するとパイプ１４から水封器８のμ室１０内に外気が入り、それ以下の負圧にならないように保たれる。

【０００８】また、水封器８の内部には蒸発分による水の減少や溜まりによる細菌の発生を防ぐためパイプ１３から常に一定の水量が供給されていて、α室９，μ室１０の水面を常に一定に保っている。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

このように構成される装置は、構造が簡単でコストが安いという利点があることから広く用いられているが、以下のような問題点をもっている。

【００１０】Ｎ_２ガスは常にユースポイントでの平均超純水使用量（数リットル／分〜数十リットル／分）に応じた一定流量がタンク３に供給されていて、タンク３の内部圧力は水封器８により５ｃｍＨ_２Ｏに保たれるが、Ｎ_２ガスとして高純度が必要なのでランニングコストが高くなる。また、Ｎ_２ガスの余剰分は大気に無駄に放出されてしまう。

【００１１】ユースポイントでの超純水使用量が非常に多くなってタンク３内部が負圧になると水封器８が外気を吸ってタンク３内の圧力を大気近傍に戻すが、このとき外気中のＣＯ_２もタンク３内に入って超純水に溶け込み、超純水の純度低下を招いてしまう。

【００１２】このような装置が密閉された屋内に設置された場合、余剰排出されたＮ_２ガスにより酸素欠乏が発生する恐れがある。本考案は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、常時流すＮ_２ガスの流量を少なくでき、タンク内部の超純水の水位が急激に低下しても純度の低下が防止できる超純水タンク装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る超純水タンク装置は、タンクと、該タンクにＮ_２ガスを供給する系統と、前記タンクに超純水を供給する系統と、前記タンクからユースポイントに超純水を供給する系統と、前記タンク内の圧力を一定に保つ圧力調整器と、前記タンク内の水面変動量に相当する容積を有し、タンクに連通されてタンク内の水面変動量に伴うＮ_２ガスの移動に応じて膨脹収縮するガスバッグ、とで構成されたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】

ガスバッグはタンク内部の超純水の水位変化に伴うＮ_２ガスの移動に応じて膨脹収縮する。

【００１５】この結果、従来のようなＮ_２ガスの余剰放出機構や負圧発生時の外気吸入機構が不要になり、Ｎ_２ガスの消費量が削減でき、タンク内に蓄えられる超純水の純度低下も防止できる。

【００１６】

【実施例】

以下、図面を参照して、本考案の実施例を詳細に説明する。図１は本考案の一実施例を示す構成図であり、図２と共通する部分には同一の番号を付けてそれらの説明は省略する。１６はタンク３内の圧力を一定に保つ圧力調整器として機能する水封器であり、下部に水が満たされてその水中にはタンク３に連通したパイプ１２の端部が挿入され、上部はパイプ１７を介して大気に連通している。なお、パイプ１２の下端部とパイプ１７と水封器１６の連通部の下部との差は５ｃｍに設定されている。１８はガスバッグであり、パイプ１２の分岐部に取り付けられている。該ガスバッグ１８は例えばポリエチレンで構成されたものであり、その容積は少なくともタンク３内の水面変動量（水位計７の“ Ｈ”レベルと“Ｌ”レベルの差）よりも大きく形成されている。なお、タンク３の内部の圧力は水封器１６により例えば５ｃｍ／Ｈ_２Ｏに保たれているので、少なくともその圧力がかかっても破損しないだけの強度を有するものを用いる。１９はガスバッグ１８を収容するケースである。

【００１７】図１の構成の動作を説明する。今、タンク３の水位は“Ｈ”レベル（満水状態）にあり、タンク３の内部はＮ _２ガスで満たされていてガスバッグ１８もＮ_２ガスで満たされているとする。パイプ６からのＮ_２ガスの供給はごく微量であるが、Ｎ_２ガスの供給により内部圧力が５ｃｍ／Ｈ_２Ｏを超えた場合には水封器１６のパイプ１７から泡として大気に放出される。

【００１８】次に、ユースポイントで超純水が使用したことにより水位が低下してくると、タンク３とガスバッグ１８は密閉状態で連通していることから、ガスバッグ１８内のＮ_２ガスがタンク３内部に移動し、ガスバッグ１８は収縮する。タンク３の水位が“Ｌ”レベルに到達しても負圧になることはなく、従来のような外気の吸入は不要である。

【００１９】そして、タンク３の水位が“Ｌ”レベルに到達してバルブ２が開かれてパイプ１から大量の超純水が供給されると、タンク３内部の圧力が５ｃｍ／Ｈ_２Ｏに達するまでの間にタンク３の内部から溢れるＮ_２ガスは再びガスバッグ１８に移動する。

【００２０】このような動作により、タンク３とガスバッグ１８を連通させて密閉しておくと、これらと外部との間でのＮ_２ガスの出入りは零になり、Ｎ_２ガスの消費量は理想的には零になる。しかし、実際には、若干のリークや温度変化によるＮ_２ガスの体積変化等があるので前述のようにごく微量（数デシリットル／分程度）のＮ_２ガスをパイプ６から供給しておくが、この値は従来の１／１００以下になり、ランニングコストを大幅に削減できる。

【００２１】また、水封器１６内部の水は、たまり水にしておくと自然蒸発による水位変化や細菌の発生によるタンク内部の汚染の恐れがあるので、図３と同様にパイプ１３から若干の水量を常に供給するようにしておく。

【００２２】なお、ガスバッグ１８の材質はポリエチレンに拘らない。化学的に安定で、必要な強度を持つものであればよい。また、ガスバッグ１８の設置場所はタンク３と連通していればタンク３から離れた場所でもよい。

【００２３】また、水封器１６は圧力調整のために用いているので、一般的な圧力調整器であってもよい。

【００２４】

【考案の効果】

以上詳細に説明した本考案によれば、以下のような効果が得られる。簡単でコストの安い構造で、タンクの内部に充填する純度の高いＮ_２ガスの消費量を大幅に削減でき、ランニングコストを大幅に改善できる。

【００２５】従来の装置のタンク内部で発生していた負圧時の外気吸引がなくなるので、ＣＯ_２の溶け込みによる超純水の純度低下を招くことはない。一般にタンクは通常ステンレスで作られていて内部の水位を把握するのは困難であるが、ガスバッグを設けることによりガスバッグの膨脹や収縮の状態からおおよその水位を知ることができ、メンテナンス等に役立つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す構成図である。

【図２】従来の超純水タンク装置の一例を示す構成図で
ある。

【図３】図２で用いる水封器の拡大構成図である。

【符号の説明】

１，５，６，１２，１３，１７パイプ２バルブ３タンク４ポンプ７水位計１８ガスバッグ１９ケース

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】タンクと、該タンクにＮ_２ガスを供給する系統と、前記タンクに超純水を供給する系統と、前記タンクからユースポイントに超純水を供給する系統
と、前記タンク内の圧力を一定に保つ圧力調整器と、前記タンク内の水面変動量に相当する容積を有し、タン
クに連通されてタンク内の水面変動量に伴うＮ_２ガスの
移動に応じて膨脹収縮するガスバッグ、とで構成されたことを特徴とする超純水タンク装置。