KR101071639B1 - An automated system of sampling carrier - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 샘플링캐리어의 자동화 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 포집된 샘플가스를 저장하는 용기본체와, 상기 용기본체 내로 가스를 유입하기 위한 유입포트와, 상기 용기본체 내의 가스를 외부로 배출하기 위한 배출포트와, 상기 유입포트 및 배출포트 상에 구비되어 개폐되는 밸브를 포함하는 샘플링캐리어에 있어서, 상기 밸브는 자동제어를 통해 개폐 가능한 자동밸브이고, 상기 자동밸브의 개폐시점을 용기본체의 내부 압력 변화를 변수로 하여 자동 제어할 수 있는 프로그래밍이 셋팅된 컨트롤러가 구비되며, 상기 컨트롤러에 전원을 공급할 수 있는 전원공급부를 갖추고, 상기 배출포트 상에 구비되어 용기본체 내부의 압력 변화를 감지하여 컨트롤러에 신호를 제공할 수 있는 압력센서가 구비된 샘플링캐리어의 자동화 시스템을 제공함에 그 특징이 있다.The present invention relates to an automated system of a sampling carrier, the present invention provides a container body for storing the collected sample gas, an inlet port for introducing gas into the container body, and to discharge the gas in the container body to the outside. In the sampling carrier comprising a discharge port for opening, and a valve provided on the inlet port and the discharge port to open and close, the valve is an automatic valve that can be opened and closed through automatic control, the opening and closing time of the automatic valve inside the container body There is provided a controller that can be programmed to automatically control the change in pressure as a variable, provided with a power supply for supplying power to the controller, provided on the discharge port to detect the pressure change inside the container body controller Provides an automated system of sampling carriers with a pressure sensor that can provide signals to To have its features.
이때, 상기 유입포트와 배출포트가 동일한 방향으로 배치되고, 상기 유입포트로 유입된 가스를 용기본체 내부로 유도하여 용기본체의 기저부로부터 확산분출되도록 하는 블로잉파이프가 더 구비한 샘플링캐리어에 본 발명이 적용 가능함은 물론이다.At this time, the inlet port and the discharge port is arranged in the same direction, the present invention is further provided with a sampling carrier further comprises a blowing pipe to guide the gas introduced into the inlet port into the interior of the container diffused ejection from the base of the container body Of course, it is applicable.
샘플링캐리어, 컨트롤러,자동밸브, 자동화, 표준화, 용기본체, 세정작업 Sampling carrier, controller, automatic valve, automation, standardization, container body, cleaning work
Description
본 발명은 샘플링캐리어의 자동화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 샘플링캐리어를 통한 가스샘플링 및 세정공정을 프로그램화하여 자동화시킴으로써, 사용자간의 숙련도에 따른 세정정도의 차이를 없애고 작업 공정 자체를 표준화 시킴은 물론, 사용상의 불편함을 해소할 수 있도록 한 샘플링캐리어의 자동화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an automated system for sampling carriers, and more specifically, by programming and automating the gas sampling and cleaning process through the sampling carriers, eliminating the difference in the degree of cleaning according to the user's skill level and standardizing the working process itself. Of course, the present invention relates to an automated system of sampling carriers that can eliminate inconveniences in use.
일반적으로 반도체, 액정패널, 태양전지 패널 등의 전자기기를 제조하는 공정에는 각종 초고순도 가스를 필요로 하는데, 이에 사용되는 초고순도 가스는 불순물의 함유량이 극소량으로 제한된다.Generally, a process for manufacturing electronic devices such as semiconductors, liquid crystal panels, and solar cell panels requires various ultra high purity gases, and the ultra high purity gas used therein is limited to a very small amount of impurities.
따라서, 초고순도 가스는 순도유지를 위하여 주기적으로 불순물 검사 및 분석을 시행하게 되며, 초고순도 가스의 검사는 작업장에서 채취한 가스샘플을 별도의 검사시설로 운반하여 시행하게 되는데, 채취한 가스샘플을 운반하기 위하여 샘플링캐리어를 사용하게 된다.Therefore, the ultra high purity gas is periodically inspected and analyzed for impurities to maintain purity, and the inspection of the ultra high purity gas is carried out by transporting the gas sample collected at the workplace to a separate inspection facility. The sampling carrier is used to carry it.
도 1에는 종래 기술에 따른 샘플링캐리어가 도시되어 있다.1 shows a sampling carrier according to the prior art.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 샘플링캐리어(10)는 저장공간을 형성하는 실린더 형태의 용기본체(11)와, 상기 용기본체(11)의 일측면 구비된 유입포트(12), 상기 유입포트(11)의 반대측에 구비된 배출포트(13), 용기본체(11)의 내부압력을 표시하기 위한 압력게이지(14)를 포함하여 이루어져 있다.As shown in FIG. 1, the
상기 유입포트(12)와 배출포트(13)는 용기본체(11)의 내부를 외부와 연통시키는 일종의 관으로써, 상기 유입포트(12)와 배출포트(13)에는 각각 개폐밸브(121, 131)가 구비되어 있다.The
그리고, 도면에서와 같이 상기 압력게이지(14)는 배출포트(13) 상에 구비되거나, 별도로 용기본체(11)에 장착될 수 있다. As shown in the drawing, the
이러한 종래기술에 의하면 샘플링캐리어(10)의 유입포트(12)를 작업현장의 가스이송라인과 연결하여 일정량의 샘플가스를 포집하게 되며, 샘플가스가 포집된 샘플링캐리어(10)를 검사시설로 운반하여 검사작업을 시행하게 되는 것이다.According to this prior art, the
한편, 이러한 종래의 샘플링캐리어(10)는 다양한 종류의 초고순도가스에 대해 반복적으로 사용되는 만큼, 초고순도가스 검사의 신뢰성이 유지되기 위하여서는 검사에 앞서 용기본체(11)내의 잔존가스와 기타 불순물을 제거하는 세정작업이 매우 중요한 요인으로 작용하게 된다.Meanwhile, since the
상기 세정작업은 유입포트(12)를 통해 세정가스를 주입함과 동시에 배출포트(13)를 개방된 상태로 유지함으로써 세정가스와 함께 잔존가스 및 불순물이 혼류되어 배출되도록 하는 방식으로 이루어지는데, 종래기술에서는 유입포트(12)와 배출포트(13)가 용기본체(11)의 서로 대응되는 방향에 구비되는 특성상 용기본체(11) 내에서의 세정가스의 흐름이 크게 확산되지 않고 유입포트(12)에서 곧바로 배출포 트(13)측으로 이어지기 때문에 세정작업의 신뢰성 및 작업효율이 낮다는 문제점이 유발된다.The cleaning operation is performed by injecting the cleaning gas through the
즉, 유입포트(12)를 통해 유입된 세정가스가 배출포트(13) 측으로 단방향으로 유동되기 때문에 잔존가스를 휩쓸어 나가기 위한 세정가스의 혼류현상이 강하게 형성되지 않고, 용기본체(11) 등의 내면에 미세하게 점착된 기타 불순물에 대한 세정가스의 타격 또한 약하기 때문에, 만족할 만한 수준의 세정 신뢰도를 얻기 위해서는 세정작업에 많은 시간을 필요로 한다는 문제점이 있다.That is, since the cleaning gas introduced through the
이에 상기와 같은 종래 샘플링캐리어(10)의 문제점을 개선하기 위하여 본 출원인에 의하여 특허출원번호 제2008-135860호(2008.12.29, 출원)로 새로운 형태의 샘플링캐리어가 출원된 바 있다.Accordingly, in order to improve the problems of the
즉, 상기 특허출원번호 제2008호-135860호는 세정 작업시 용기본체 내부에서 세정가스와 잔존가스가 강하게 혼류를 형성하고, 포집장치의 내부표면처리에 의해 불순물의 부착을 최소화함으로써, 세정작업의 효율이 향상되도록 하는 데 그 특징이 있는 것으로써, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 구성을 갖는다.That is, the patent application No. 2008-135860 describes a strong mixing of the cleaning gas and the remaining gas inside the container body during the cleaning operation, and minimizes the adhesion of impurities by the internal surface treatment of the collecting device. Characterized in that the efficiency is improved, it has a configuration as shown in Figs.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 출원인에 의해 출원된 샘플링캐리어(20)는 포집된 샘플가스를 저장하는 용기본체(21)와, 상기 용기본체(21)에 구비되어 가스를 용기본체(21) 내로 유입하기 위한 유입포트(22)와, 상기 유입포트(22)와 동일한 방향으로 배치되며 용기본체(21)내의 가스를 외부로 배출하기 위한 배출포트(23)와, 용기본체(21)의 내부압력을 표시하기 위한 압력게이지(24)와, 상기 유입포트(22)를 통해 유입되는 가스를 용기본체(21) 내부로 유도하여 용기본체(21)의 기저부로부터 확산분출되도록 하는 블로잉파이프(blowing pipe)(25)를 포함하는 구성을 갖는다.As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the
여기서, 상기 배출포트(23)는 유입포트(22)와 동일한 방향으로 배치되어 용기본체(21) 내에 배치되며, 상기 유입포트(22)와 배출포트(23)에는 각각 개폐밸브(221)(231)가 구비되어 있다.Here, the
따라서, 상기 유입포트(22)를 통해 용기본체(21) 내로 유입된 세정가스가 상기 블로잉파이프(25)에 의해 확산분출되어 배출포트(23) 측으로 역유동하면서 용기본체(21)의 내면을 타격함과 동시에 세정가스의 혼류형성이 효과적으로 이루어지도록 된 것이다.Therefore, the cleaning gas introduced into the
그런데, 상기 본 출원인에 의해 출원된 샘플링캐리어(20)를 비롯한 상기 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 샘플링캐리어(10)는 가스샘플링을 마친 후, 세정가스를 사용하여 세정공정을 거치는 데 세정가스의 주입과 방출을 위해 수동으로 개폐밸브를 조작하도록 되어 있다.By the way, the
이 때문에 사용자 간의 숙련도에 따른 세정정도의 차이와 사용상의 불편함이 있었다.For this reason, there was a difference in the degree of cleaning and inconvenience in use according to the skill level between users.
특히, 사용자 임의로 세정횟수가 결정되는 등 세정작업 과정이 표준화되지 않아 사용자에 따라 세정정도가 달라지는 문제점이 있었다. In particular, since the cleaning process is not standardized, such as the number of times of washing is arbitrarily determined by the user, there is a problem that the degree of cleaning varies depending on the user.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 샘플링캐리어의 세정작업이 사용자 임의에 의해 결정됨은 물론 수동 작업에 이루어짐에 따른 문제점을 해결하고자 발명된 것으로써, 본 발명의 목적은 샘플링캐리어를 통한 가스샘플링 및 세정공정을 프로그램화하여 자동화시킴으로써, 사용자간의 숙련도에 따른 세정정도의 차이를 없애고 작업 공정 자체를 표준화 시킴은 물론, 사용상의 불편함을 해소할 수 있도록 한 샘플링캐리어의 자동화 시스템을 제공하는 데 있다.Thus, the present invention is to solve the problems caused by the manual operation as well as the cleaning operation of the conventional sampling carrier as described above, the object of the present invention is a gas sampling and cleaning process through the sampling carrier It is to provide an automated system of sampling carriers that eliminates the difference in the degree of cleaning according to the user's skill level, standardizes the work process itself, and eliminates inconvenience in use.
상기와 같은 목적은 달성하기 위한 본 발명은, 포집된 샘플가스를 저장하는 용기본체와, 상기 용기본체에 구비되어 가스를 용기본체 내로 유입하기 위한 유입포트와, 상기 용기본체에 구비되어 용기본체 내의 가스를 외부로 배출하기 위한 배출포트와, 상기 유입포트 및 배출포트 상에 각각 구비되어 유입포트 및 배출포트를 개폐하는 밸브를 포함하는 샘플링캐리어에 있어서, 상기 밸브는 자동 제어를 통해 개폐 가능한 자동밸브이고, 상기 자동밸브의 개폐시점을 용기본체의 내부 압력 변화를 변수로 하여 자동 제어할 수 있는 프로그래밍이 셋팅된 컨트롤러가 구비되며, 상기 컨트롤러에 전원을 공급할 수 있는 전원공급부를 갖추고, 상기 배출포트 상에 구비되어 용기본체 내부의 압력 변화를 감지하여 컨트롤러에 신호를 제공할 수 있는 압력센서가 구비된 샘플링캐리어의 자동화 시스템을 제공함에 그 특징을 갖는다.The present invention for achieving the above object, the container body for storing the collected sample gas, the inlet port provided in the container body for introducing gas into the container body, and provided in the container body in the container body In the sampling carrier comprising a discharge port for discharging the gas to the outside, and a valve provided on the inlet and outlet ports to open and close the inlet and outlet ports, the valve is an automatic valve that can be opened and closed through automatic control The controller is provided with a programming setting for automatically controlling the opening and closing time of the automatic valve by changing the internal pressure of the container body as a variable, and has a power supply unit for supplying power to the controller. The pressure sensor is provided in the pressure sensor that can detect a change in pressure inside the container body and provide a signal to the controller It is characterized by providing an automated system of the provided sampling carrier.
여기서, 상기 유입포트와 배출포트가 동일한 방향으로 배치되고, 상기 유입포트로 유입된 가스를 용기본체 내부로 유도하여 용기본체의 기저부로부터 확산분출되도록 하는 블로잉파이프(blowing pipe)가 더 구비됨으로써, 상기 유입포트를 통해 용기본체 내로 유입된 세정가스가 상기 블로잉파이프에 의해 확산분출되어 배출포트 측으로 역유동하면서 용기본체의 내면을 타격함과 동시에 세정가스의 혼류형성이 효과적으로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the inlet port and the discharge port is disposed in the same direction, by further providing a blowing pipe (blowing pipe) to guide the gas flowing into the inlet port into the interior of the container body to be diffused and ejected from the base of the container body, The cleaning gas introduced into the container body through the inlet port is diffused and ejected by the blowing pipe, and flows back to the discharge port, hitting the inner surface of the container body, and at the same time, the mixing of the cleaning gas is effectively performed.
그리고, 상기 샘플링캐리어를 통한 가스샘플링 과정시 상기 컨트롤러에 설정되는 상기 자동밸브의 개폐시점을 결정하는 용기본체 내부의 압력 변화에 따른 압력 변수는 0.2bar/분 인 것이 바람직하다.The pressure variable according to the pressure change inside the container body that determines the opening and closing time of the automatic valve set in the controller during the gas sampling process through the sampling carrier is preferably 0.2 bar / min.
또한, 상기 샘플링캐리어의 자동 세정 작업시 용기본체 내로 세정가스의 주입 및 배출이 설정된 일정 횟수에 따라 반복적으로 수행되도록 상기 컨트롤러에 프로그래밍되고, 상기 세정가스의 주입 및 배출의 반복에 따른 상기 컨트롤러에 설정되는 상기 자동밸브의 개폐시점을 결정하는 용기본체 내부의 압력 변화에 따른 압력 변수는 세정가스 주입시에는 용기본체 내부 세팅 압력이 80%에 도달했을 때 이며, 세정가스 배출시에는 용기본체 내부 세팅 압력이 3%미만에 도달했을 때 인 것이 바람직하다.In addition, the controller is programmed to repeatedly perform the injection and discharge of the cleaning gas into the container body at a predetermined number of times during the automatic cleaning of the sampling carrier, and is set in the controller according to the repetition of the injection and discharge of the cleaning gas. The pressure variable according to the pressure change inside the container body that determines the opening and closing time of the automatic valve is when the internal pressure of the container body reaches 80% when the cleaning gas is injected, and the internal pressure of the container body when the cleaning gas is discharged. It is preferable that when it reaches less than 3%.
또, 상기 컨트롤러에 설정되는 세정가스의 주입 및 배출이 반복되는 횟수는 8회 인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the number of times the injection and discharge of the cleaning gas set in the controller is repeated eight times.
특히, 잔존가스 및 이물질이 접하는 구성요소인 용기본체, 유입포트, 배출포트, 블로잉파이프, 자동밸브, 압력센서 내면은 전해 연마처리되어 표면거칠기 중 중심선 평균거칠기가 7㎛ inch Ra를 갖는 것이 바람직하다.In particular, the inner surface of the container body, the inlet port, the outlet port, the blowing pipe, the automatic valve, and the pressure sensor, which are the components in contact with the remaining gas and foreign matter, are electropolished to have a centerline average roughness of 7 μm inch Ra among the surface roughnesses. .
본 발명에 따르면, 컨트롤러에서 용기본체 내의 압력변화를 변수로 하여 자 동 제어를 통해 유입포트 및 배출포트에 마련된 자동밸브를 자동 개폐하도록 샘플링캐리어를 통한 가스샘플링 및 세정공정을 컨트롤러에 프로그래밍하여 자동화시킴으로써, 사용자간의 숙련도에 따른 세정정도의 차이를 없애고 작업 공정 자체를 표준화 시킬 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, the controller is programmed to automate the gas sampling and cleaning process through the sampling carrier to automatically open and close the automatic valves provided at the inlet and outlet ports through automatic control using the pressure change in the container body as a variable in the controller. In addition, there is an advantage in that the work process itself can be standardized by eliminating the difference in the degree of cleaning according to the user's skill level.
특히, 본 발명에 따라 자동화 시스템을 갖춘 샘플링캐리어를 통해서 가스샘플링 및 세정작업이 이루어지기 때문에 종래 수 작업을 통해 이루어지던 샘플링캐리어에 비해 상대적으로 사용상의 불편함을 해소할 수 있다는 장점을 갖는다.In particular, since gas sampling and cleaning are performed through a sampling carrier equipped with an automated system according to the present invention, it is possible to solve the inconvenience in use relative to the sampling carrier that has been conventionally made by hand.
이하, 본 발명의 구체적인 내용을 첨부도면을 참조로 하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, specific details of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 따른 자동화시스템을 갖춘 샘플링캐리어를 개략적으로 보여주는 도면이다.4 is a view schematically showing a sampling carrier with an automation system according to the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 샘플링캐리어(1)는, 전기신호식 자동밸브(6,7), 전기신호식 압력센서(8) 그리고 자동밸브(6,7) 및 압력센서(8)를 프로그래밍하고 제어하는 컨트롤러(9)를 갖추고 있다는 데 그 특징이 있다.As shown in FIG. 4, the
즉, 본 발명에 따른 샘플링캐리어(1)는, 전술한 본 출원인에 의해 특허출원된 제2008-135860호에 개시된 샘플링캐리어를 개선한 것으로써, 종래와 마찬가지로, 포집된 샘플가스를 저장하는 용기본체(2)와, 상기 용기본체(2)에 구비되어 가스를 용기본체(2) 내로 유입하기 위한 유입포트(3)와, 상기 용기본체(2)에 구비되어 유입포트(2)와 동일 방향으로 배치된 상태에서 용기본체(2)내의 가스를 외부로 배출하기 위한 배출포트(4)를 갖추고 있으며, 상기 유입포트(3)를 통해 유입되는 가스를 용기본체(2) 내부로 유도하여 용기본체(2)의 기저부로부터 확산분출되도록 하는 블로잉파이프(blowing pipe)(5)를 갖추고 있다.That is, the
여기서, 본 발명은 상기 유입포트(3)와 배출포트(4)를 개폐하기 밸브를 구비하고 있는 바, 상기 유입포트(3)와 배출포트(4) 상에 각각 전기식 자동밸브(6,7)를 배치하여 전기적인 신호에 따라 개폐 가능하도록 구현하고 있는 것이다.Here, the present invention is provided with a valve for opening and closing the inlet port (3) and the discharge port (4), the electric automatic valve (6, 7) on the inlet port (3) and the discharge port (4), respectively By arranging to implement the opening and closing according to the electrical signal.
상기 자동밸브(6,7)는 솔레노이드밸브와 같이 전기적 신호를 통해 개폐 가능한 밸브로써, 전기적 신호에 따라 온/오프(on/off)되는 자동밸브이고, 밸브 분야에서는 이미 보편화 기술임으로 그 구체적인 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.The
이때, 상기 자동밸브(6,7)의 내부 표면은 표면거칠기(조도, Roughness) 중 중심선 평균거칠기가 7㎛ inch Ra 정도로 매우 매끈한 상태를 유지하는 것이 바람직하다.At this time, the inner surface of the automatic valve (6,7) is preferably maintained in a very smooth state of the center line average roughness of the surface roughness (roughness, Roughness) of about 7㎛ inch Ra.
이는 자동밸브(6,7) 표면에 수분과 같은 불순물이 점착됨에 따라 가스샘플링의 검사 결과에 영향을 미치지 않도록 하기 위함이다.This is so that the impurities such as moisture adhere to the surface of the
다만, 상기 자동밸브(6,7)는 상기 컨트롤러(9)에 프로그래밍된 제어신호를 통해서 개페가 이루어지게 되고, 상기 자동밸브의 개폐 조건은 상기 압력센서에서 감지되는 용기본체 내부의 압력 상태에 따라 결정되게 된다.However, the automatic valve (6,7) is opened through a control signal programmed in the controller (9), the opening and closing conditions of the automatic valve according to the pressure state inside the container body detected by the pressure sensor Will be determined.
이때, 상기 컨트롤러(9)는 압력센서(8)에서 감지된 압력값을 기초로 자동밸브(6,7)의 개폐 여부를 제어하는 PLC(Programmable Logic Controller)로써, 가스샘플링 과정에서는 상기 용기본체(2) 내부의 압력 변화폭이 0.2bar/분 일 때 자동밸 브(6,7)의 개폐 여부를 결정하도록 설정되어 있고, 세정작업 과정에서는 세정가스의 유입 및 배출이 몇 차례 반복(본 발명의 바람직한 실시예의 경우, 8회 반복함)되도록 설정된 상태에서 세정가스가 유입되어 용기본체(2) 내부 세팅 압력이 80% 정도로 압력이 도달할 때, 상기 유입포트(3)의 자동밸브(6)를 닫음과 아울러 배출포트(4)의 자동밸브(7)를 개방하도록 설정되어 있으며, 세정가스가 용기본체(2)로부터 배출되어 용기본체(2) 내부의 세팅압력이 3%미만으로 도달할 때, 상기 유입포트(3)의 자동밸브(6)를 개방함과 아울러 배출포트(4)의 자동밸브(7)를 닫도록 설정되어 있다.In this case, the
여기서, 상기 용기본체(2) 내에 세정가스 주입시 상기 유입포트(3)의 자동밸브(6)를 닫는 시점을 용기본체(2) 내부 세팅 압력이 80% 정도로 압력이 도달했을 때로 설정하는 이유는, 용기본체(2) 내부의 압력이 80% 이상일 경우에 압력에 대한 안전성을 고려했기 때문이다.Here, the reason for setting the closing time of the
사실, 상기 샘플링캐리어(1)의 용기본체(2) 내부의 압력이 제조 당시 결정된 100%로의 압력값을 유지하더라도 압력에 의한 폭발 가능성은 매우 낮지만, 실제적으로 사용시에는 압력에 의한 폭발 위험성을 최대한 감안하여 80% 수준으로 사용하는 것이 가장 바람직한 것으로 판단하고 있기 때문이다.In fact, even if the pressure inside the
그리고, 상기 세정가스가 용기본체(2)로부터 배출되는 과정에서 배출포트(4)의 자동밸브(7)를 닫는 시점을 용기본체(2) 내부의 세팅압력이 3%미만으로 설정한 이유는, 용기본체(2) 내부의 압력이 세팅 압력의 3%미만일 경우에 세정가스 배출 시간이 점차적으로 늦어지면서 오랜 시간이 소요되는 관계로, 이로 인해 전체적인 세정작업이 시간이 늦어지기 때문에 적절한 세정작업 시간을 유지하기 위함이다.The closing pressure of the
즉, 세정작업이 최종 완료되기 전 세정가스의 주입 및 배출이 반복되는 과정에서는 세정가스가 100%로 완벽하게 배출되지 않고, 3% 미만 수준으로 용기본체(2) 내부에 존재하더라도 세정정도에 따른 세정효율에 미치는 영향이 매우 미미한 수준에 불과하기 때문에, 보다 빠른 세정작업 시간을 고려하여 반복적인 세정가스의 주입을 위하여 용기본체(2) 내부의 세팅압력이 3%미만일 때, 상기 배출포트(4)의 자동밸브(7)를 닫는 것이다.That is, in the process of injecting and discharging the cleaning gas before the final cleaning operation is completed, the cleaning gas is not completely discharged to 100%, and even if the cleaning gas is present in the
그리고, 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동화된 세정작업에서는 세정가스의 주입 및 배출이 8회정도로 반복되면서 세정작업이 이루어지도록 설정되어 있는 바, 이는 종래 사용자의 수작업을 통해 수동으로 세정작업을 할 때, 사용자의 임의적인 선택에 의해 세정횟수가 결정되는 것에 비해 상대적으로 표준화된 것으로써, 상기 8회정도로 한정하는 이유는, 많은 시행착오를 통해서 규정에 따라 요구되는 세정효율이 매우 우수한 상태의 결과치를 얻을 수 있는 수준에서 세정가스의 효율적인 사용량을 고려했기 때문이다.In addition, as described above, in the automated cleaning operation according to the present invention, the cleaning operation is performed while the injection and discharge of the cleaning gas is repeated about eight times, which can be performed manually by a manual user. In this case, the number of washings is relatively standardized compared to the number of washings determined by a user's arbitrary choice. The reason for limiting the number of cleaning to eight times is a result of a state in which the washing efficiency required according to the regulations is excellent through many trials and errors. This is because the efficient use of the cleaning gas is considered at a level that can be obtained.
이는 본 출원인에 의해 제조된 샘플링캐리어(1)의 규격 조건에 기인한 것이기 때문에 상기 세정작업에서의 세정가스의 주입 및 배출의 반복 횟수를 8회로 한정하는 것일 뿐, 상기 샘플링캐리어의 규격 조건이 달라지 경우에는 프로그램에서 세정가스의 주입 및 배출의 반복 횟수를 변경 가능하게 됨은 물론이다. Since this is due to the standard condition of the
상기 압력센서(8)는 압력을 받으면 물체가 변형되거나 거기에 반응하는 특성을 이용하여 센싱하는 것으로서, 압력센서는 그 종류도 많고 다양하게 개시되어 있 는 바, 센서 분야에서는 이미 보편화된 기술이며, 본 발명에서는 압력에 의해 변위하는 것을 4~20㎃의 전기량으로 변환하는 압력센서를 사용하고 있다.The
이때, 상기 압력센서(8)의 내부표면 역시 상기 자동밸브에서와 같은 이유로 표면거칠기 중 중심선 평균거칠기가 7㎛ inch Ra 정도로 매우 매끈한 상태를 유지하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the inner surface of the
한편, 상기 본 발명에 따른 샘플링캐리어는 자동화 시스템에 의해 자동으로 가스샘플링 및 세정작업이 이루어지도록 됨에 따라 사용자의 수작업이 아니라 별도의 전원 공급을 통해 작동되어야만 한다.On the other hand, the sampling carrier according to the present invention should be operated through a separate power supply rather than a manual operation of the user as the gas sampling and cleaning operation is automatically performed by the automation system.
이에 따라 상기 컨트롤러(9) 내에 전원 공급을 위한 도시되지 않은 전원공급부가 마련되어야만 함은 당연하다.Accordingly, it is obvious that a power supply unit (not shown) for supplying power must be provided in the
본 발명에 따른 바람직한 실시예에서는 휴대 및 주변 여건에 관게없이 사용이 편리한 밧데리 공급방식으로 전원 공급이 이루어지도록 하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니고 별도로 외부 전원을 연결할 수 있는 전원코드 방식을 적용할 수도 있음은 물론이다.In a preferred embodiment according to the present invention, the power supply is made by a battery supply method that is convenient to use regardless of the portable and surrounding conditions, but is not limited to this may be applied to a power cord method that can be connected to an external power source separately. Of course.
특히, 본 발명에 있어서, 상기 압력센서 및 자동밸브 외에도 잔존가스 및 이물질이 접하는 구성요소 즉, 용기본체(21) 및 유입포트(22), 배출포트(23), 블로잉파이프 등의 내면이 전해연마 처리되는 것이 바람직하다.In particular, in the present invention, in addition to the pressure sensor and the automatic valve, the components that contact the remaining gas and foreign matter, that is, the inner surface of the
즉, 용기본체(21) 및 유입포트(22), 배출포트(23), 블로잉파이프 등의 내면이 표면거칠기 중 중심선 평균거칠기가 7㎛ inch Ra 정도로 매우 매끈한 상태를 유지하는 것이 바람직한 것이다.That is, it is preferable that the inner surface of the
여기서, 상기 전해연마는 금속의 양극용해현상을 이용하여 표면을 연마하는 방법으로서, 연마할 금속제품을 양극으로하고, 불용성인 금속전극을 음극으로 하여 연마욕속에서 직류전해하여 금속제품의 표면을 미세하게 용해시키는 연마방법이다.Here, the electropolishing is a method of polishing the surface by using the anode dissolving phenomenon of the metal, and the surface of the metal product is fined by direct electrolysis in a polishing bath using the metal product to be polished as the anode and the insoluble metal electrode as the cathode. Polishing method to dissolve easily.
이러한 전해연마에 의하면, 금속표면에 치밀한 금속산화물 피막(부동태)이 형성되고 금속표면의 주성분(Cr, Ni,Fe성분)의 조성변화로 인하여 내식성이 향상되며, 기계연마에 비해 평활한 금속표면을 형성하게 됨으로써 광택이 뛰어나고 가공표면에 미세요철이 형성되지 않기 때문에 미세불순물의 흡착이 방지되는 것이다.According to the electropolishing, a dense metal oxide film (floating state) is formed on the metal surface, and the corrosion resistance is improved due to the change of the composition of the main components (Cr, Ni, Fe components) of the metal surface, and the smooth metal surface is compared with the mechanical polishing. By forming, it is excellent in gloss and fine irregularities are not formed on the processed surface, thereby preventing the adsorption of fine impurities.
이와 같은 본 발명에 따른 자동화시스템을 갖춘 샘플링캐리어(1)의 가스샘플링과 세정작업에 대해 간략하게 살펴보면 다음과 같다.The gas sampling and cleaning operations of the
먼저, 본 발명에 따른 샘플링캐리어(1)를 이용한 가스샘플링 과정을 살펴보면, 상기 샘플링캐리어(1)의 유입부에 시료가스 배관을 연결하여 시료가스를 샘플링할 수 있도록 준비한다.First, referring to a gas sampling process using the
이때, 상기 유입포트(3)의 자동밸브(6)와 배출포트(4)의 자동밸브(7)는 닫혀 있는 상태이다.At this time, the
이와 같은 상태에서 상기 컨트롤러(9) 내의 전원공급부(도시안됨)를 통해 전원이 공급되면, 상기 컨트롤러에 프로그래밍된 가스샘플링 공정에 따른 PLC 프로그램이 실행(on)되게 된다.In this state, when power is supplied through the power supply unit (not shown) in the
이에 따라 상기 유입포트(3)의 자동밸브(6)가 개방되어 시료가스 배관에서 유입포트(3)로 시료가스가 유입되어 용기본체(2) 내부로 주입되게 된다.As a result, the
이와 같이 시료가스가 용기본체(2) 내로 지속적으로 주입됨에 따라 상기 배 출포트(4)의 자동밸브(7) 전방에 위치한 압력센서(8)에서 용기본체(2) 내부의 압력 변화를 지속적으로 감지하고 있는 상태에서 상기 용기본체(2) 내부의 압력 변화폭이 0.2bar/분 일때, 상기 유입포트(3)의 자동밸브(6)가 닫힘으로써, 상기 컨트롤러(9)의 가스샘플링 프로그램이 종료됨과 동시에 가스샘플링이 종료되는 것이다.As the sample gas is continuously injected into the
한편, 상기 자동화 시스템을 갖춘 샘플링캐리어의 세정작업 과정을 살펴보면, 우선, 세정작업은 세정가스를 용기본체(2)에 주입하는 이른바 주입단계와, 용기본체(2)에 주입된 세정가스와, 잔존가스 및 이물질을 배출하는 배출단계로 이루어진다.On the other hand, looking at the cleaning operation process of the sampling carrier equipped with the automated system, first, the cleaning operation is a so-called injection step of injecting the cleaning gas into the container body (2), the cleaning gas injected into the container body (2), and remaining It consists of a discharge step of discharging gas and foreign matter.
상기 세정가스 주입단계는 상기 유입포트(22)의 개폐밸브(221)를 개방하고 배출포트(23)의 개폐밸브(231)를 차단한 상태에서 유입포트(22)를 통해 용기본체(21)내의 압력이 일정수준이 될 때까지 세정가스를 주입하는 단계이다.The cleaning gas injection step may be performed in the
이러한 세정가스 주입단계는, 우선 상기 샘플링캐리어(1)의 유입부에 도시되지 않은 세정가스 공급원을 배관 연결하여 세정가스가 주입될 수 있도록 준비한다.In the cleaning gas injection step, first, a cleaning gas supply pipe is connected to an inlet of the
이때, 상기 유입포트(3)의 자동밸브(6)와 배출포트(4)의 자동밸브(7)는 닫혀 있는 상태이다.At this time, the
이와 같은 상태에서 상기 컨트롤러(9) 내의 전원공급부(도시안됨)를 통해 전원이 공급되면, 상기 컨트롤러에 프로그래밍된 세정작업 공정에 따른 PLC 프로그램이 실행(on)되게 된다.In this state, when power is supplied through the power supply unit (not shown) in the
이에 따라 상기 유입포트(3)의 자동밸브(6)가 개방되어 세정가스 공급원에서 유입포트(3)로 세정가스가 유입되어 용기본체(2) 내부로 주입되게 된다.Accordingly, the
이렇게 상기 유입포트(3)를 통해 주입된 세정가스는 블로잉파이프(5)를 통해 일정구간만큼 용기본체(2)의 내부로 유동한 다음 분출되며, 분출된 세정가스는 용기본체(2)의 내부의 바닥면에 강하게 충돌한 다음 크게 혼류를 일으키면서 상기 배출포트(4)의 배치구조에 따라 용기본체(2)의 내면을 타고 역방향으로 유동하게 된다.Thus, the cleaning gas injected through the inlet port (3) flows into the interior of the container body (2) by a predetermined period through the blowing pipe (5) and then ejected, the ejected cleaning gas is inside the container body (2) Strongly collides with the bottom surface of and then causes a great mixing, and flows in the reverse direction on the inner surface of the
따라서, 이와 같은 세정가스의 역유동 과정에서 용기본체(2)의 내부에 고여있던 잔존가스 및 이물질이 세정가스에 의해 휩쓸림과 동시에 용기본체(2)의 내면에 점착되어 있는 미세 이물질에 대해서도 강한충격이 가해짐으로써 점착된 이물질을 용기본체(2) 내면으로부터 분리하게 되는 것이다.Therefore, the remaining gas and foreign matter accumulated in the inside of the
상기와 같은 과정으로 세정가스가 용기본체(2) 내로 지속적으로 주입되면서 세정작업이 이루어지는 과정에서 상기 배출포트(4)의 자동밸브(7) 전방에 위치한 압력센서(8)에서 용기본체(2) 내부의 압력 변화를 지속적으로 감지하게 되고, 이와 같은 상태에서 상기 용기본체(2) 내부의 압력이 세팅 압력의 80%에 도달했을 때, 상기 유입포트(3)의 자동밸브(6)를 닫음과 아울러 배출포트(4)의 자동밸브(7)를 개방하게 된다.As the cleaning gas is continuously injected into the
이렇게 상기 배출포트(4)의 자동밸브(7)가 개방되면, 세정가스가 용기본체 내의 잔존가스 및 이물질과 혼합된 상태로 배출되어 세정작업이 이루어지고, 이러한 세정가스, 잔존가스, 이물질의 지속적인 배출로 인해 용기본체(2) 내부의 세팅압력이 3%미만으로 도달했을 때, 상기 배출포트(4)의 자동밸브(7)가 닫힘과 동시에 다시 상기 유입포트(3)의 자동밸브(6)가 개방되어 새로운 세정가스가 용기본체 내 부로 주입되게 된다.When the
그리고, 상기와 같이 세정가스의 주입 및 배출 과정을 8회 반복하여 상기 유입포트(3)의 자동밸브(6)를 차단하고 배출포트(4)의 자동밸브(7)를 개방하여 세정가스 및 잔존가스, 이물질이 배출포트(4)를 통해 외부로 배출되도록 하고, 배출이 완료된 후에 배출포트(4)의 개폐밸브(7)를 차단함으로써, 최종적으로 세정작업이 완료되는 것이다.As described above, the process of injecting and discharging the cleaning gas is repeated eight times to block the
이와 같은 세정가스의 주입 및 배출 과정을 상기 컨트롤러(9)에 셋팅된 프로그래밍에 의해서 8회 반복적으로 수행되면, 샘플링캐리어(1)의 세정작업과 관련하여 규정하고 있는 세정효율 요구치에 적정한 매우 우수한 상태의 세정효율 결과치를 얻을 수 있는 것이다.When such a process of injecting and discharging the cleaning gas is repeatedly performed eight times by programming set in the
한편, 상기 도 4에 도시되고 미설명된 도면부호 5a는 서포트로써, 상기 블로잉파이프(5)에 끝단에서 세정가스의 분출을 서포트 하는 기능을 갖는다.On the other hand, the
특히, 본 발명의 바람직한 실시예을 설명함에 있어서, 본 출원인에 의해 특허 출원된 제2008-135860호에 개시된 샘플링캐리어를 배경으로 하여 개선하고 있는 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.In particular, in the description of the preferred embodiment of the present invention, it is described that the improvement is made with the sampling carrier disclosed in the patent application No. 2008-135860 filed by the applicant in the background, but is not limited thereto.
즉, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 실용신안등록청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다. That is, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the present invention is described below by the person skilled in the art to which the present invention pertains. It will be understood that various modifications and variations are possible within the scope of equivalent utility model registration claims.
도 1은 종래 기술에 따른 샘플링캐리어의 일 실시예 및 세정작업을 나타낸 단면예시도,1 is a cross-sectional view showing an example of a sampling carrier and a cleaning operation according to the prior art;
도 2는 종래 본 출원인에 의해 특허 출원된 샘플링캐리어의 구조를 나타낸 단면도,2 is a cross-sectional view showing the structure of a sampling carrier conventionally patented by the present applicant;
도 3은 종래 본 출원인에 의해 특허 출원된 샘플링캐리어의 세정작업을 나타낸 단면예시도,3 is a cross-sectional view illustrating a cleaning operation of a sampling carrier conventionally patented by the present applicant;
도 4는 본 발명에 따른 자동화시스템을 갖춘 샘플링캐리어를 개략적으로 보여주는 도면.4 schematically shows a sampling carrier with an automation system according to the invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 샘플링캐리어 2 : 용기본체1
3 : 유입포트 4 : 배출포트3: inlet port 4: outlet port
5 : 블로잉파이프 6,7 : 자동밸브5: Blowing
8 : 압력센서 9 : 컨트롤러8: pressure sensor 9: controller
Claims (6)
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KR1020090046677A KR101071639B1 (en) | 2009-05-27 | 2009-05-27 | An automated system of sampling carrier |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020090046677A KR101071639B1 (en) | 2009-05-27 | 2009-05-27 | An automated system of sampling carrier |
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ID=43505177
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KR1020090046677A KR101071639B1 (en) | 2009-05-27 | 2009-05-27 | An automated system of sampling carrier |
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KR (1) | KR101071639B1 (en) |
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KR100396468B1 (en) | 2001-05-17 | 2003-09-02 | 삼성전자주식회사 | Air sampling carrier, apparatus and method for analyzing inner air of process tool |
-
2009
- 2009-05-27 KR KR1020090046677A patent/KR101071639B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100396468B1 (en) | 2001-05-17 | 2003-09-02 | 삼성전자주식회사 | Air sampling carrier, apparatus and method for analyzing inner air of process tool |
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