KR102394306B1 - Tank for both refining and storaging high purity nitrous oxide for manufacturing semiconductor and OLED and for medical - Google Patents

Tank for both refining and storaging high purity nitrous oxide for manufacturing semiconductor and OLED and for medical Download PDF

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Abstract

개시되는 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치가 탱크 본체 부재와, 탱크 냉각 부재를 포함함에 따라, 상기 탱크 본체 부재에 저장된 저순도 아산화질소가 상기 탱크 본체 부재에 저장된 상태를 유지하면서 상기 탱크 냉각 부재에 의해 냉각되어 액화됨으로써, 상기 저순도 아산화질소의 내부에 함유되어 있던 질소, 산소 등의 불순물이 기체 상태로 분리 제거될 수 있어서, 상기 탱크 본체 부재에 저장된 상기 저순도 아산화질소가 이동없이 상기 탱크 본체 부재 내부에서 고순도 아산화질소로 정제될 수 있게 되고, 그에 따라 별도의 증류탑이 없이도 상기 저순도 아산화질소를 상기 고순도 아산화질소로 정제시킬 수 있게 되는 장점이 있다.As the disclosed semiconductor and OLED manufacturing and medical high-purity nitrous oxide purification combined storage tank device includes a tank body member and a tank cooling member, the low-purity nitrous oxide stored in the tank body member is stored in the tank body member. By being cooled and liquefied by the tank cooling member while maintaining, impurities such as nitrogen and oxygen contained in the low-purity nitrous oxide can be separated and removed in a gaseous state, so that the low-purity nitrous oxide stored in the tank body member There is an advantage in that nitrogen can be purified into high-purity nitrous oxide inside the tank body member without movement, and accordingly, the low-purity nitrous oxide can be purified into the high-purity nitrous oxide without a separate distillation column.

Description

반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치{Tank for both refining and storaging high purity nitrous oxide for manufacturing semiconductor and OLED and for medical}A storage tank for both refining and storaging high purity nitrous oxide for manufacturing semiconductor and OLED and for medical}

본 발명은 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a storage tank device for manufacturing high-purity nitrous oxide for semiconductor and OLED manufacturing and for medical use.

아산화질소(N2O)는 독성이 없어서, 반도체, 플렉서블 오엘이디(flexible OLED)의 제조 시 식각 공정 등에 사용되고, 인체에 대해 마취·환각 효과가 있어서, 의료용 마취제로도 사용되는 것이다.Nitrous oxide (N 2 O) is non-toxic, so it is used for etching processes in the manufacture of semiconductors and flexible OLEDs, and has anesthetic and hallucinogenic effects on the human body, so it is also used as a medical anesthetic.

이러한 아산화질소가 산업용 또는 의료용으로 이용되기 위해서는 고순도화시키는 공정이 요구되는데, 그 예로 제시될 수 있는 것이 아래 제시된 특허문헌의 그 것이다.In order for this nitrous oxide to be used for industrial or medical purposes, a process for purifying it is required, and what can be presented as an example is that of the patent literature presented below.

그러나, 위 특허문헌을 포함한 종래의 방식에서는, 아산화질소의 고순도화를 위해서, 아산화질소의 정제를 위한 별도의 증류탑(distillation column)이 필수적으로 요구되었기에, 아산화질소의 고순도화를 위한 설비가 복잡해지고, 저순도 아산화질소를 고순도 아산화질소로 정제하는 비용이 상승하는 원인이 되었다.However, in the conventional method including the above patent document, a separate distillation column for purification of nitrous oxide is essential for high purity of nitrous oxide, so the equipment for high purity of nitrous oxide is complicated and , which caused the cost of refining low-purity nitrous oxide to high-purity nitrous oxide to rise.

등록특허 제 10-1955015호, 등록일자: 2019.02.27., 발명의 명칭: 아산화질소 회수 방법 및 장치Registered Patent No. 10-1955015, Registration Date: 2019.02.27., Title of Invention: Nitrous Oxide Recovery Method and Apparatus

본 발명은 별도의 증류탑이 없이도 저순도 아산화질소를 고순도 아산화질소로 정제시킬 수 있는 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a storage tank device for manufacturing high-purity nitrous oxide for semiconductors and OLEDs capable of purifying low-purity nitrous oxide into high-purity nitrous oxide without a separate distillation column and for refining high-purity nitrous oxide for medical use.

본 발명의 일 측면에 따른 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치는 저순도 아산화질소가 저장된 탱크 본체 부재; 상기 저순도 아산화질소가 냉각되면서 상기 저순도 아산화질소 내의 불순물이 제거됨으로써 고순도 아산화질소가 형성될 수 있도록, 상기 탱크 본체 부재를 냉각시켜주는 탱크 냉각 부재; 및 상기 탱크 본체 부재의 내부 압력을 미리 설정된 압력으로 맞추어주는 탱크 내부 압력 보상 부재;를 포함하고,
상기 탱크 본체 부재에 저장된 상기 저순도 아산화질소가 상기 탱크 본체 부재에 저장된 상태를 유지하면서 상기 탱크 냉각 부재에 의해 냉각됨으로써, 상기 탱크 본체 부재에 저장된 상기 저순도 아산화질소가 상기 고순도 아산화질소로 정제될 수 있고,
상기 탱크 내부 압력 보상 부재는 상기 탱크 본체 부재의 내부 체적이 가변되도록 상기 탱크 본체 부재의 상부에서 승강되는 압력 보상 승강체와, 상기 탱크 본체 부재의 상부에 연결되어 상기 압력 보상 승강체를 승강시킬 수 있는 압력 보상 승강 수단과, 상기 탱크 본체 부재로부터 외부로 배출되는 상기 불순물 중 적어도 일부가 바이패스되어 상기 압력 보상 승강 수단으로 전달되도록 하는 불순물 바이패스 배관과, 상기 탱크 본체 부재로부터 외부로 배출되는 상기 불순물 중 상기 불순물 바이패스 배관 쪽으로의 유동량을 조절할 수 있는 삼방 밸브와, 상기 삼방 밸브를 제어할 수 있는 제어부와, 상기 탱크 본체 부재의 내부 압력을 감지하여 상기 제어부로 전달하는 탱크 내부 압력 감지체와, 외부에서의 상기 탱크 본체 부재로의 상기 저순도 아산화질소의 공급량을 감지하여 상기 제어부로 전달하는 공급 유량 감지체를 포함하고,
상기 제어부는 상기 탱크 내부 압력 감지체에서 감지된 상기 탱크 본체 부재의 내부 압력값 및 상기 공급 유량 감지체에서 감지된 상기 탱크 본체 부재로의 상기 저순도 아산화질소의 공급량값을 이용하여 상기 탱크 본체 부재의 내부 압력에 대한 보상값을 연산하고, 상기 보상값만큼 상기 압력 보상 승강체가 승강되도록 상기 삼방 밸브에 작동 명령을 내림으로써, 상기 삼방 밸브가 상기 제어부에서 전달된 작동 명령에 따라 상기 불순물 바이패스 배관으로의 상기 불순물의 유동량을 조절하고, 그에 따라 상기 불순물의 유동량이 조절된 상태로 상기 불순물이 상기 압력 보상 승강 수단으로 공급되어, 상기 불순물의 유동에 따른 압력 변화에 따라 상기 압력 보상 승강 수단이 상기 압력 보상 승강체를 승강시키게 되어, 상기 탱크 본체 부재의 내부 체적이 가변됨으로써, 상기 탱크 본체 부재의 내부 압력이 상기 미리 설정된 압력으로 맞추어질 수 있게 되는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a storage tank device for manufacturing high-purity nitrous oxide for semiconductor and OLED and for medical use, comprising: a tank body member in which low-purity nitrous oxide is stored; a tank cooling member for cooling the tank body member so that impurities in the low-purity nitrous oxide are removed while the low-purity nitrous oxide is cooled to form high-purity nitrous oxide; and a tank internal pressure compensating member for adjusting the internal pressure of the tank body member to a preset pressure.
The low-purity nitrous oxide stored in the tank body member is cooled by the tank cooling member while maintaining the state stored in the tank body member, whereby the low-purity nitrous oxide stored in the tank body member is purified into the high-purity nitrous oxide can,
The tank internal pressure compensating member may include a pressure compensating elevator that is raised and lowered from an upper portion of the tank body member so that the internal volume of the tank body member is variable, and is connected to an upper portion of the tank body member to raise and lower the pressure compensating elevator an impurity bypass pipe for bypassing at least a portion of the impurities discharged from the tank body member to the outside and transferring to the pressure compensation lifting means, and the tank body member discharged to the outside; A three-way valve capable of regulating the flow amount of impurities toward the impurity bypass pipe, a controller capable of controlling the three-way valve, and a tank internal pressure sensor for detecting and transmitting the internal pressure of the tank body member to the controller; , A supply flow rate sensor for detecting the supply amount of the low-purity nitrous oxide from the outside to the tank body member and transmitting it to the control unit,
The control unit is the tank body member using the internal pressure value of the tank body member sensed by the tank internal pressure sensor and the supply amount value of the low-purity nitrous oxide to the tank body member sensed by the supply flow rate sensor calculating a compensation value for the internal pressure of adjusting the flow amount of the impurities to the It is characterized in that the pressure compensation elevator is raised and lowered, so that the internal volume of the tank body member is changed, so that the internal pressure of the tank body member can be adjusted to the preset pressure.

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본 발명의 일 측면에 따른 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치에 의하면, 상기 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치가 탱크 본체 부재와, 탱크 냉각 부재를 포함함에 따라, 상기 탱크 본체 부재에 저장된 저순도 아산화질소가 상기 탱크 본체 부재에 저장된 상태를 유지하면서 상기 탱크 냉각 부재에 의해 냉각되어 액화됨으로써, 상기 저순도 아산화질소의 내부에 함유되어 있던 질소, 산소 등의 불순물이 기체 상태로 분리 제거될 수 있어서, 상기 탱크 본체 부재에 저장된 상기 저순도 아산화질소가 이동없이 상기 탱크 본체 부재 내부에서 고순도 아산화질소로 정제될 수 있게 되고, 그에 따라 별도의 증류탑이 없이도 상기 저순도 아산화질소를 상기 고순도 아산화질소로 정제시킬 수 있게 되는 효과가 있다.According to the storage tank device for semiconductor and OLED manufacturing and medical high-purity nitrous oxide purification combined use according to an aspect of the present invention, the storage tank device for semiconductor and OLED manufacturing and medical high-purity nitrous oxide purification combined storage tank device includes a tank body member and a tank cooling member By including, the low-purity nitrous oxide stored in the tank body member is cooled and liquefied by the tank cooling member while maintaining the state stored in the tank body member, thereby nitrogen contained in the low-purity nitrous oxide; Since impurities such as oxygen can be separated and removed in a gaseous state, the low-purity nitrous oxide stored in the tank body member can be purified into high-purity nitrous oxide inside the tank body member without movement, and accordingly, a separate distillation column There is an effect that it is possible to purify the low-purity nitrous oxide into the high-purity nitrous oxide even without it.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치의 구성을 개략적으로 보이는 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치가 작동하는 모습을 개략적으로 보이는 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치의 구성을 개략적으로 보이는 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a storage tank device for manufacturing high-purity nitrous oxide for semiconductor and OLED manufacturing and for medical use according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view schematically showing the operation of the high-purity nitrous oxide purification combined storage tank device for semiconductor and OLED manufacturing and medical use according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a storage tank device for manufacturing high-purity nitrous oxide for semiconductor and OLED manufacturing and for medical use according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치에 대하여 설명한다.Hereinafter, a high-purity nitrous oxide purification combined storage tank device for semiconductor and OLED manufacturing and medical use according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치의 구성을 개략적으로 보이는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치가 작동하는 모습을 개략적으로 보이는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a storage tank device for manufacturing high-purity nitrous oxide purification for semiconductor and OLED and for medical use according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a semiconductor and OLED according to an embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view schematically showing the operation of a storage tank device for manufacturing and medical high-purity nitrous oxide purification.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치(100)는 탱크 본체 부재(110)와, 탱크 냉각 부재(120)를 포함한다.1 and 2 together, the storage tank device 100 for manufacturing high-purity nitrous oxide purification and for medical use according to the present embodiment includes a tank body member 110 and a tank cooling member 120 do.

상기 탱크 본체 부재(110)는 저순도 아산화질소가 저장된 것이다.The tank body member 110 stores low-purity nitrous oxide.

상기 탱크 냉각 부재(120)는 상기 저순도 아산화질소가 냉각되면서 상기 저순도 아산화질소 내의 불순물이 제거됨으로써 고순도 아산화질소가 형성될 수 있도록, 상기 탱크 본체 부재(110)를 냉각시켜주는 것이다.The tank cooling member 120 cools the tank body member 110 so that impurities in the low-purity nitrous oxide are removed while the low-purity nitrous oxide is cooled to form high-purity nitrous oxide.

상기 탱크 냉각 부재(120)는 냉동 사이클을 포함하여, 상기 탱크 본체 부재(110)를 냉각시켜줄 수 있다.The tank cooling member 120 may include a refrigeration cycle to cool the tank body member 110 .

상세히, 상기 냉동 사이클은 상기 탱크 본체 부재(110)의 내부에 설치되는 증발기(125)와, 상기 탱크 본체 부재(110)의 외부에 설치되는 냉동 유닛(121)으로 구성되고, 상기 냉동 유닛(121)은 상기 냉동 사이클을 구성하기 위한 압축기, 응축기, 팽창 밸브 등으로 구성될 수 있다.In detail, the refrigeration cycle includes an evaporator 125 installed inside the tank body member 110 and a refrigeration unit 121 installed outside the tank body member 110 , and the refrigeration unit 121 ) may be composed of a compressor, a condenser, an expansion valve, etc. for constituting the refrigeration cycle.

이러한 압축기, 응축기, 팽창 밸브, 증발기(125) 등으로 구성되고 작동되는 상기 냉동 사이클의 작동은 일반적인 것이므로, 여기서는 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Since the operation of the refrigeration cycle configured and operated by the compressor, the condenser, the expansion valve, the evaporator 125, etc. is general, a detailed description thereof will be omitted herein.

본 실시예에서는, 상기 탱크 본체 부재(110)에 저장된 상기 저순도 아산화질소가 상기 탱크 본체 부재(110)에 저장된 상태를 유지하면서 상기 탱크 냉각 부재(120)에 의해 냉각되어 액화됨으로써, 상기 탱크 본체 부재(110)에 저장된 상기 저순도 아산화질소가 이동없이 상기 탱크 본체 부재(110) 내부에서 상기 고순도 아산화질소로 정제될 수 있게 된다.In this embodiment, the low-purity nitrous oxide stored in the tank body member 110 is cooled and liquefied by the tank cooling member 120 while maintaining the state stored in the tank body member 110, so that the tank body The low-purity nitrous oxide stored in the member 110 can be purified into the high-purity nitrous oxide inside the tank body member 110 without movement.

상기 탱크 냉각 부재(120)에 의해 상기 탱크 본체 부재(110)의 내부가 냉각되면, 상기 탱크 본체 부재(110)의 내부에 수용된 상태의 상기 저순도 아산화질소가 냉각되면서, 상기 저순도 아산화질소가 액화되고, 그에 따라 상기 저순도 아산화질소의 내부에 함유되어 있던 질소, 산소 등의 불순물이 기체 상태로 분리됨으로써, 상기 저순도 아산화질소가 고순도화될 수 있게 된다.When the inside of the tank body member 110 is cooled by the tank cooling member 120, the low-purity nitrous oxide in the state accommodated in the inside of the tank body member 110 is cooled, and the low-purity nitrous oxide is By liquefying, impurities such as nitrogen and oxygen contained in the low-purity nitrous oxide are separated into a gaseous state, so that the low-purity nitrous oxide can be highly purified.

도면 번호 111은 상기 탱크 본체 부재(110)로 상기 저순도 아산화질소를 공급해주기 위한 공급관이고, 도면 번호 112는 상기 탱크 본체 부재(110)의 하부에 가라앉은 액상의 상기 고순도 아산화질소(10)를 외부로 배출하기 위한 고순도 아산화질소 배출관이고, 도면 번호 113은 상기 탱크 본체 부재(110)의 상부 공간으로 분리된 기체 상태의 상기 불순물을 외부로 배출해주기 위한 불순물 제거관이다.Reference numeral 111 denotes a supply pipe for supplying the low-purity nitrous oxide to the tank body member 110, and reference numeral 112 denotes the high-purity nitrous oxide 10 in the liquid phase that has sunk to the bottom of the tank body member 110. It is a high-purity nitrous oxide discharge pipe for discharging to the outside, and reference numeral 113 denotes an impurity removal pipe for discharging the impurities in a gaseous state separated into the upper space of the tank body member 110 to the outside.

상기와 같이, 상기 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치(100)가 상기 탱크 본체 부재(110)와, 상기 탱크 냉각 부재(120)를 포함함에 따라, 상기 탱크 본체 부재(110)에 저장된 상기 저순도 아산화질소가 상기 탱크 본체 부재(110)에 저장된 상태를 유지하면서 상기 탱크 냉각 부재(120)에 의해 냉각되어 액화됨으로써, 상기 저순도 아산화질소의 내부에 함유되어 있던 질소, 산소 등의 불순물이 기체 상태로 분리 제거될 수 있어서, 상기 탱크 본체 부재(110)에 저장된 상기 저순도 아산화질소가 이동없이 상기 탱크 본체 부재(110) 내부에서 상기 고순도 아산화질소로 정제될 수 있게 되고, 그에 따라 별도의 증류탑이 없이도 상기 저순도 아산화질소를 상기 고순도 아산화질소로 정제시킬 수 있게 된다.As described above, as the high-purity nitrous oxide purification combined storage tank device 100 for semiconductor and OLED manufacturing and medical use includes the tank body member 110 and the tank cooling member 120, the tank body member ( The low-purity nitrous oxide stored in 110) is cooled and liquefied by the tank cooling member 120 while maintaining the state stored in the tank body member 110, thereby nitrogen contained in the low-purity nitrous oxide; Since impurities such as oxygen can be separated and removed in a gaseous state, the low-purity nitrous oxide stored in the tank body member 110 can be purified into the high-purity nitrous oxide inside the tank body member 110 without movement , and thus, it is possible to purify the low-purity nitrous oxide into the high-purity nitrous oxide without a separate distillation column.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치에 대하여 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 본 발명의 일 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.Hereinafter, a high-purity nitrous oxide purification combined storage tank device for manufacturing semiconductors and OLEDs and for medical use according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In carrying out such a description, the description overlapping with the content already described in the above-described embodiment of the present invention is substituted for it, and will be omitted herein.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치의 구성을 개략적으로 보이는 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a storage tank device for manufacturing high-purity nitrous oxide for semiconductor and OLED manufacturing and for medical use according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치(200)는 탱크 내부 압력 보상 부재(250)를 더 포함한다.Referring to FIG. 3 , the storage tank device 200 for manufacturing high-purity nitrous oxide for semiconductor and OLED manufacturing and for medical use according to the present embodiment further includes a tank internal pressure compensating member 250 .

상기 탱크 내부 압력 보상 부재(250)는 탱크 본체 부재(210)의 내부 압력을 미리 설정된 압력으로 맞추어주는 것이다.The tank internal pressure compensating member 250 adjusts the internal pressure of the tank body member 210 to a preset pressure.

상기 탱크 본체 부재(210)의 상단은 개방되고, 그 개방된 상기 탱크 본체 ㅂ부재(210)의 상단을 따라 후술되는 압력 보상 승강체(251)가 승강될 수 있게 된다.The upper end of the tank body member 210 is opened, and the pressure compensation lifting body 251 to be described later can be raised and lowered along the opened upper end of the tank body member 210 .

상기 탱크 본체 부재(210)에서 고순도 아산화질소가 형성되면서 생성된 질소, 산소 등의 불순물이 불순물 제거관(213)을 통해 외부로 배출됨에 따라, 상기 탱크 본체 부재(210)의 내부 압력이 상대적으로 낮아질 수 있게 되는데, 상기 탱크 내부 압력 보상 부재(250)가 상기와 같이 낮아진 상기 탱크 본체 부재(210)의 내부 압력을 상기 미리 설정된 압력으로 자동적으로 보상해주는 것이다.As impurities such as nitrogen and oxygen generated while high-purity nitrous oxide is formed in the tank body member 210 are discharged to the outside through the impurity removal pipe 213 , the internal pressure of the tank body member 210 is relatively The internal pressure of the tank body member 210 lowered as described above is automatically compensated by the tank internal pressure compensating member 250 to the preset pressure.

상세히, 상기 탱크 내부 압력 보상 부재(250)는 상기 탱크 본체 부재(210)의 내부 체적이 가변되도록 상기 탱크 본체 부재(210)의 상부에서 승강되는 상기 압력 보상 승강체(251)와, 상기 탱크 본체 부재(210)의 상부에 연결되어 상기 압력 보상 승강체(251)를 승강시킬 수 있는 공압 실린더 등의 압력 보상 승강 수단(252)과, 상기 불순물 제거관(213)을 통해 외부로 배출되는 상기 불순물 중 적어도 일부가 바이패스되어 상기 압력 보상 승강 수단(252)으로 전달되도록 하는 불순물 바이패스 배관(253)과, 상기 불순물 제거관(213)과 상기 불순물 바이패스 배관(253)의 연결 지점에 설치되어 상기 불순물 제거관(213)을 통해 유동되던 상기 불순물 중 상기 불순물 바이패스 배관(253) 쪽으로의 유동량을 조절할 수 있는 삼방 밸브(254)와, 상기 삼방 밸브(254)를 제어할 수 있는 제어부(257)와, 상기 탱크 본체 부재(210)의 내부 압력을 감지하여 상기 제어부(257)로 전달하는 탱크 내부 압력 감지체(255)와, 공급관(211)을 통한 외부에서의 상기 탱크 본체 부재(210)로의 저순도 아산화질소의 공급량을 감지하여 상기 제어부(257)로 전달하는 공급 유량 감지체(256)를 포함하고,In detail, the tank internal pressure compensating member 250 includes the pressure compensating elevator 251 that is raised and lowered from the upper portion of the tank body member 210 so that the internal volume of the tank body member 210 is variable, and the tank body. The impurity discharged to the outside through the pressure compensation elevating means 252 such as a pneumatic cylinder connected to the upper part of the member 210 and capable of elevating the pressure compensation elevating body 251 and the impurity removal pipe 213 . An impurity bypass pipe 253 that allows at least a portion of at least a portion to be bypassed and transferred to the pressure compensation elevating means 252, and the impurity removal pipe 213 and the impurity bypass pipe 253 are installed at the connection point A three-way valve 254 capable of controlling a flow amount of the impurities flowing through the impurity removal pipe 213 toward the impurity bypass pipe 253 , and a control unit 257 capable of controlling the three-way valve 254 . ), a tank internal pressure sensing body 255 that senses the internal pressure of the tank body member 210 and transmits it to the control unit 257, and the tank body member 210 from the outside through a supply pipe 211 and a supply flow rate sensor 256 that detects the supply amount of low-purity nitrous oxide to the furnace and transmits it to the control unit 257,

상기 제어부(257)는 상기 탱크 내부 압력 감지체(255)에서 감지된 상기 탱크 본체 부재(210)의 내부 압력값 및 상기 공급 유량 감지체(256)에서 감지된 상기 탱크 본체 부재(210)로의 상기 저순도 아산화질소의 공급량값을 이용하여 상기 탱크 본체 부재(210)의 내부 압력에 대한 보상값을 연산하고, 상기 보상값만큼 상기 압력 보상 승강체(251)가 승강되도록 상기 삼방 밸브(254)에 작동 명령을 내린다. 그러면, 상기 삼방 밸브(254)가 상기 제어부(257)에서 전달된 작동 명령에 따라 상기 불순물 바이패스 배관(253)으로의 상기 불순물의 유동량을 조절하고, 그에 따라 상기 불순물의 유동량이 조절된 상태로 상기 불순물이 상기 압력 보상 승강 수단(252)으로 공급되어, 상기 불순물의 유동에 따른 압력 변화에 따라 상기 압력 보상 승강 수단(252)이 상기 압력 보상 승강체(251)를 승강시키게 됨으로써, 상기 탱크 본체 부재(210)의 내부 체적이 가변되어, 상기 탱크 본체 부재(210)의 내부 압력이 상기 미리 설정된 압력으로 맞추어질 수 있게 된다.The control unit 257 controls the internal pressure value of the tank body member 210 sensed by the tank internal pressure sensor 255 and the supply flow rate sensor 256 to the tank body member 210 sensed. A compensation value for the internal pressure of the tank body member 210 is calculated using the supply value of low-purity nitrous oxide, and the three-way valve 254 is installed so that the pressure compensation elevator 251 is raised and lowered by the compensation value. give an operation command. Then, the three-way valve 254 adjusts the flow amount of the impurities to the impurity bypass pipe 253 according to the operation command transmitted from the control unit 257, and accordingly the flow amount of the impurities is adjusted. The impurity is supplied to the pressure compensation elevating means 252, and the pressure compensating elevating means 252 elevates the pressure compensation elevating body 251 according to a pressure change according to the flow of the impurities, so that the tank body. The internal volume of the member 210 is changed so that the internal pressure of the tank body member 210 can be adjusted to the preset pressure.

상세히, 상기 불순물 제거관(213)을 통해 상기 불순물이 외부로 토출되면, 상기 탱크 내부 압력 감지체(255)에서 상기 탱크 본체 부재(210)의 내부 압력값이 상대적으로 저하된 것으로 감지하고, 이러한 상기 탱크 본체 부재(210)의 내부 압력값이 상기 제어부(257)로 전달된다.In detail, when the impurities are discharged to the outside through the impurity removal pipe 213 , the tank internal pressure sensor 255 detects that the internal pressure value of the tank body member 210 is relatively lowered, The internal pressure value of the tank body member 210 is transmitted to the controller 257 .

그러면, 상기 제어부(257)는 상기 탱크 본체 부재(210)의 내부 압력값과 상기 미리 설정된 압력의 차이만큼 상기 보상값을 연산한다.Then, the control unit 257 calculates the compensation value by the difference between the internal pressure value of the tank body member 210 and the preset pressure.

이 때, 상기 제어부(257)는 상기 공급 유량 감지체(256)에서 감지된 상기 탱크 본체 부재(210)로의 상기 저순도 아산화질소의 공급량값도 상기 보상값 연산에 추가한다. 즉, 상기 탱크 본체 부재(210)로의 상기 저순도 아산화질소의 공급량값이 양수이면, 상기 제어부(257)는 상기 탱크 본체 부재(210)의 내부 압력값을 이용하여 연산된 상기 보상값으로부터 상기 탱크 본체 부재(210)로의 상기 저순도 아산화질소의 공급량값을 소정 비율로 빼주어 최종적인 상기 보상값을 연산한다.At this time, the control unit 257 also adds the value of the supply amount of the low-purity nitrous oxide to the tank body member 210 sensed by the supply flow rate sensor 256 to the compensation value calculation. That is, when the value of the supply amount of the low-purity nitrous oxide to the tank body member 210 is positive, the control unit 257 determines the compensation value calculated using the internal pressure value of the tank body member 210 from the tank body member 210 . The final compensation value is calculated by subtracting the supply amount of the low-purity nitrous oxide to the body member 210 by a predetermined ratio.

상기 제어부(257)로부터 전달된 상기 보상값만큼 상기 삼방 밸브(254)가 상기 불순물 바이패스 배관(253)을 열어주고, 그에 따라 상기 불순물 제거관(213)을 통해 유동되던 상기 불순물 중의 일부가 상기 불순물 바이패스 배관(253)을 통해 유동된 다음, 상기 압력 보상 승강 수단(252)으로 유입된다. 그러면, 상기 불순물의 유입에 따른 압력 상승으로 인해 상기 압력 보상 승강 수단(252)이 상기 압력 보상 승강체(251)를 하강시키게 되고, 그에 따라 상기 탱크 본체 부재(210)의 내부 체적이 상대적으로 감소되어, 상기 탱크 본체 부재(210)의 내부 압력이 상기 미리 설정된 압력으로 맞추어질 수 있게 된다.The three-way valve 254 opens the impurity bypass pipe 253 by the compensation value transmitted from the control unit 257, and accordingly, some of the impurities flowing through the impurity removal pipe 213 are removed from the The impurities flow through the bypass pipe 253 and then flow into the pressure compensation lifting means 252 . Then, the pressure compensating lifting means 252 lowers the pressure compensating elevating member 251 due to the pressure increase due to the inflow of the impurities, and accordingly, the internal volume of the tank body member 210 is relatively reduced. Thus, the internal pressure of the tank body member 210 can be adjusted to the preset pressure.

상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.In the above, the present invention has been shown and described with respect to specific embodiments, but those skilled in the art can variously modify the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. and may be changed. However, it is intended to clearly state that all such modifications and variations are included within the scope of the present invention.

본 발명의 일 측면에 따른 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치에 의하면, 별도의 증류탑이 없이도 저순도 아산화질소를 고순도 아산화질소로 정제시킬 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.According to the high-purity nitrous oxide purification combined storage tank device for semiconductor and OLED manufacturing and medical use according to an aspect of the present invention, since low-purity nitrous oxide can be purified into high-purity nitrous oxide without a separate distillation column, the industrial applicability thereof is increased I'd say high

100 : 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치
110 : 탱크 본체 부재
120 : 탱크 냉각 부재100: High-purity nitrous oxide purification combined storage tank device for semiconductor and OLED manufacturing and medical use
110: tank body member
120: tank cooling member

Claims (3)

저순도 아산화질소가 저장된 탱크 본체 부재;
상기 저순도 아산화질소가 냉각되면서 상기 저순도 아산화질소 내의 불순물이 제거됨으로써 고순도 아산화질소가 형성될 수 있도록, 상기 탱크 본체 부재를 냉각시켜주는 탱크 냉각 부재; 및
상기 탱크 본체 부재의 내부 압력을 미리 설정된 압력으로 맞추어주는 탱크 내부 압력 보상 부재;를 포함하고,
상기 탱크 본체 부재에 저장된 상기 저순도 아산화질소가 상기 탱크 본체 부재에 저장된 상태를 유지하면서 상기 탱크 냉각 부재에 의해 냉각됨으로써, 상기 탱크 본체 부재에 저장된 상기 저순도 아산화질소가 상기 고순도 아산화질소로 정제될 수 있고,
상기 탱크 내부 압력 보상 부재는
상기 탱크 본체 부재의 내부 체적이 가변되도록 상기 탱크 본체 부재의 상부에서 승강되는 압력 보상 승강체와,
상기 탱크 본체 부재의 상부에 연결되어 상기 압력 보상 승강체를 승강시킬 수 있는 압력 보상 승강 수단과,
상기 탱크 본체 부재로부터 외부로 배출되는 상기 불순물 중 적어도 일부가 바이패스되어 상기 압력 보상 승강 수단으로 전달되도록 하는 불순물 바이패스 배관과,
상기 탱크 본체 부재로부터 외부로 배출되는 상기 불순물 중 상기 불순물 바이패스 배관 쪽으로의 유동량을 조절할 수 있는 삼방 밸브와,
상기 삼방 밸브를 제어할 수 있는 제어부와,
상기 탱크 본체 부재의 내부 압력을 감지하여 상기 제어부로 전달하는 탱크 내부 압력 감지체와,
외부에서의 상기 탱크 본체 부재로의 상기 저순도 아산화질소의 공급량을 감지하여 상기 제어부로 전달하는 공급 유량 감지체를 포함하고,
상기 제어부는 상기 탱크 내부 압력 감지체에서 감지된 상기 탱크 본체 부재의 내부 압력값 및 상기 공급 유량 감지체에서 감지된 상기 탱크 본체 부재로의 상기 저순도 아산화질소의 공급량값을 이용하여 상기 탱크 본체 부재의 내부 압력에 대한 보상값을 연산하고, 상기 보상값만큼 상기 압력 보상 승강체가 승강되도록 상기 삼방 밸브에 작동 명령을 내림으로써, 상기 삼방 밸브가 상기 제어부에서 전달된 작동 명령에 따라 상기 불순물 바이패스 배관으로의 상기 불순물의 유동량을 조절하고, 그에 따라 상기 불순물의 유동량이 조절된 상태로 상기 불순물이 상기 압력 보상 승강 수단으로 공급되어, 상기 불순물의 유동에 따른 압력 변화에 따라 상기 압력 보상 승강 수단이 상기 압력 보상 승강체를 승강시키게 되어, 상기 탱크 본체 부재의 내부 체적이 가변됨으로써, 상기 탱크 본체 부재의 내부 압력이 상기 미리 설정된 압력으로 맞추어질 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치.a tank body member in which low-purity nitrous oxide is stored;
a tank cooling member for cooling the tank body member so that impurities in the low-purity nitrous oxide are removed while the low-purity nitrous oxide is cooled to form high-purity nitrous oxide; and
and a tank internal pressure compensating member for adjusting the internal pressure of the tank body member to a preset pressure.
The low-purity nitrous oxide stored in the tank body member is cooled by the tank cooling member while maintaining the state stored in the tank body member, whereby the low-purity nitrous oxide stored in the tank body member is purified into the high-purity nitrous oxide can,
The tank internal pressure compensating member is
a pressure compensation elevating body that is raised and lowered from an upper portion of the tank body member so that the internal volume of the tank body member is variable;
a pressure compensation elevating means connected to an upper portion of the tank body member to elevate the pressure compensation elevating member;
an impurity bypass pipe configured to bypass at least a portion of the impurities discharged from the tank body member to the outside and transfer to the pressure compensation elevating means;
a three-way valve capable of controlling a flow amount of the impurities discharged to the outside from the tank body member toward the impurity bypass pipe;
a control unit capable of controlling the three-way valve;
And a tank internal pressure sensor that senses the internal pressure of the tank body member and transmits it to the control unit;
and a supply flow rate sensor for detecting the supply amount of the low-purity nitrous oxide from the outside to the tank body member and transferring it to the control unit,
The control unit is the tank body member using the internal pressure value of the tank body member sensed by the tank internal pressure sensor and the supply amount value of the low-purity nitrous oxide to the tank body member sensed by the supply flow rate sensor calculating a compensation value for the internal pressure of adjusting the flow amount of the impurities to the High purity for semiconductor and OLED manufacturing and medical use, characterized in that the pressure compensation elevator is raised and lowered, so that the internal volume of the tank body member is changed so that the internal pressure of the tank body member can be adjusted to the preset pressure A storage tank unit for nitrous oxide purification. 제 1 항에 있어서,
상기 탱크 냉각 부재는
상기 탱크 본체 부재의 내부에 설치되는 증발기를 포함하는 냉동 사이클을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체와 오엘이디 제조용 및 의료용 고순도 아산화질소 정제 겸용 저장 탱크 장치.The method of claim 1,
The tank cooling member is
High-purity nitrous oxide purification combined storage tank device for semiconductor and OLED manufacturing and medical use, characterized in that it includes a refrigeration cycle including an evaporator installed inside the tank body member. 삭제delete
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