KR20140137285A - 재료공급장치 - Google Patents

Abstract

[과제] 본 발명에 의하면, 충전용기를 교환할 때에, 사용자에 다대한 스트레스를 받지 않고, 안전하게 충전용기를 교환할 수 있는 재료공급장치를 제공한다.
[해결수단] 재료를 수용함과 아울러, 이 재료를 도출하기 위한 도출포트(20)를 가진 내용기(2)를 외기와 격리하여 수납하는 외용기(3)와, 외용기(3)의 외측에 있는 소정의 장치에 재료를 공급하는 공급배관(6b)을 도출포트(20)에 접속하기 위한 접속이음매(4)와, 외용기(3)의 외측으로부터, 외기와 격리된 상태를 유지한 채로, 외용기(3) 내에 배치되는 접속이음매(4)를 조작하는 것이 가능한 이음매 조작기구(5)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 재료공급장치(1).

Description

재료공급장치 {MATERIAL SUPPLY APPARATUS}

본 발명은, 예를 들면 반도체 제조 등에 이용하는 재료를 공급하기 위한 재료공급장치에 관한 것이다.

이런 종류의 재료공급장치로서, 특허문헌 1에 기재한 장치가 있다.

이 장치는 재료가 충전되는 충전용기와, 충전용기 내로 가압가스를 도입하는 가압가스 도입배관과, 충전용기 내의 재료를 외부로 공급하는 공급배관을 구비하고 있고, 가압가스 도입배관으로부터 가압가스를 도입하여, 충전용기 내의 기층(氣層)을 가압함으로써, 재료가 공급배관으로 압출(押出)되어 충전용기의 외부로 공급되는 것이다.

[특허문헌 1] 일본국 특개2011-25104호 공보

그러나, 재료가 자연발화성을 가지는 등, 그 취급에 엄중한 주위를 기울이지 않으면 안 되는 경우, 충전용기를 교환할 때에, 가압가스 도입배관이나 공급배관 등으로부터 재료가 새지 않도록 신중하게 작업할 필요가 있다.

그래서, 본 발명은 충전용기의 교환시에 재료가 누설되기 어렵고, 안전하게 작업할 수 있는 재료공급장치를 제공하는 것을 그 주된 소기 과제로 하는 것이다.

본 발명의 재료공급장치는, 재료를 수용함과 아울러 이 재료를 도출하기 위한 도출포트를 가진 내(內)용기를 외기와 격리하여 수납하기 위한 외(外)용기와, 상기 외용기의 외측에 있는 소정의 장치에 재료를 공급하는 공급배관을 상기 도출포트에 접속하기 위한 접속이음매와, 상기 외용기의 외측으로부터, 외기와 격리된 상태를 유지한 채로, 상기 외용기 내에 배치되는 상기 접속이음매를 조작하는 것이 가능한 이음매 조작기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성으로 하면, 이음매 조작기구에 의해서, 사용자는 내용기가 외기와 격리하여 수납되어 있는 상태에서, 외용기의 외측으로부터 내용기의 교환작업을 행할 수 있다. 이 때문에, 만에 하나 교환작업 중에 내용기의 도출포트로부터 재료가 누설했다고 해도, 누설된 재료는 외용기의 내측에 머물기 때문에, 안전성을 확보할 수 있다.

상기 외용기의 내부 공간에서의 재료의 누설을 감시하는 누설모니터와, 상기 내용기를 출입하기 위한 상기 외용기의 도어에 마련한 락(lock)기구와, 상기 누설모니터에서 검지된 재료누설량이 소정의 문턱값을 넘고 있는 경우에는, 상기 락기구를 작동시켜 도어의 열림을 금지하는 제어부를 더 구비하고 있는 것으로 하면, 불측의 사태가 발생하여, 만에 하나 재료가 외용기 내로 누설했을 경우에서도, 그 누설이 누설모니터에 의해서 검지되고, 외용기에 마련된 도어는 락기구에 의해 락되어 열리지 않게 되므로, 재료누설시에 사용자가 실수로 도어를 연다고 하는 사태를 확실히 방지할 수 있다.

상기 누설모니터가 상기 외용기의 내부 공간에서의 재료의 누설을 검지하는 적어도 2개 이상의 검지기를 구비하면, 한쪽의 검지기에 에러가 발생하고 있는 경우, 다른 쪽의 검지기에서 한쪽의 검지기의 에러를 조사할 수 있다. 또, 한쪽의 검지기가 에러를 일으키고 있어도, 다른 쪽의 검지기에서 재료의 누설을 검지할 수 있으므로, 외용기의 내부 공간에서의 재료의 누설을 확실히 감시할 수 있다.

상기 외용기의 내부 공간을 불활성가스로 충만시키는 불활성가스 충만기구를 더 구비하고 있는 것으로 하면, 재료가 자연발화성 등의 반응성을 가지는 경우, 외용기 내에 불활성가스를 충만시켜 둠으로써, 만에 하나 재료가 외용기 내로 누설해도 재료가 반응하는 것(예를 들면, 발화 등)을 방지할 수 있다.

바람직한 실시형태로서는, 사용이 끝난 내용기를 새로운 내용기로 교환하기 위해서, 이 사용이 끝난 내용기의 도출포트를 상기 접속이음매로부터 떼어내면, 상기 공급배관으로부터 상기 외용기의 내부 공간에 불활성가스가 도입되도록 한 것을 들 수 있다.

이와 같은 것으로 하면, 공급배관에 잔류한 재료를 퍼지(purge)할 수 있음과 아울러, 누설모니터에 의해서 퍼지의 종료를 확인할 수 있다.

또, 소정 시간이 경과해도, 누설모니터가 검지한 재료누설량이 소정의 문턱값을 넘고 있는 경우에는, 외용기 내로 재료가 누설하고 있을 가능성이 있는 것을 알 수 있다.

또한, 퍼지 중에는 누설모니터가 외용기의 내부 공간을 감시함과 아울러, 외용기에 마련한 도어가 락기구에 의해서 락되므로, 퍼지시에 사용자가 실수로 도어를 여는 사태를 방지할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 재료공급장치에 의하면, 충전용기의 교환시에 재료가 누설되기 어렵고, 안전하게 작업할 수 있다.

도 1은 본 발명의 재료공급장치를 나타내는 개략도.
도 2는 본 발명의 외용기를 나타내는 사시도.

이하에 본 발명의 재료공급장치의 일실시형태에 대해서 설명한다.

본 실시형태의 재료공급장치(1)는 반도체 제조장치의 일부를 구성하는 것으로서, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 반도체 재료(예를 들면 트리메틸 알루미늄 등의 발화성을 가지는 액체재료)를 수용하는 내용기(2)와, 내용기(2)를 외기와 격리하여 수납하는 외용기(3)와, 이 외용기(3)를 관통하여 상기 내용기(2)에 접속되고, 상기 액체재료를 반도체 제조챔버 등의 소정의 장치로 공급하는 공급배관(6b)을 구비하고 있다.

내용기(2)는 상기 액체재료를 수용하는 중공(中空)의 케이싱(2a)과, 케이싱(2a)의 상벽(上壁)을 관통하도록 마련한 제1 관상체(管狀體)(2c)와, 케이싱(2a)의 상벽으로부터 돌출시킨 제2 관상체(2b)를 가지는 것이다.

제1 관상체(2c)는 그 하단을 케이싱(2a)의 저면 근방에까지 연장하여, 액체재료 내에 침지(浸漬)하도록 한 것이고, 그 상단이 청구항에서 말하는 도출포트(20)에 상당한다. 또한, 이 도출포트(20)는 외용기(3)의 내부 공간에 배치되어 있다.

제2 관상체(2b)는 케이싱(2a)의 내부 공간에 연통하는 것이고, 이 제2 관상체(2b)를 통하여 불활성가스를 케이싱(2a) 내부로 압송(壓送)하면, 그 압력으로 액체재료가 제1 관상체(2c)를 거쳐 도출포트(20)로부터 도출되도록 구성되어 있다.

외용기(3)는 내용기(2)를 외기와 격리하여 수납하는 것으로서, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 그 내부를 시인하기 위한 유리 등이 끼워 넣어진 투명창(3a) 및 내용기(2)를 출입하기 위한 도어(3b)를 구비한다.

공급배관(6b)은 일단이 외용기(3)의 상벽을 관통하여 제1 관상체(2c)의 도출포트(20)에 접속되고, 타단이 반도체 제조챔버 등에 접속되어 있다. 그리고 압송된 불활성가스의 압력에 의해서 케이싱(2a)의 내부로부터 도출포트(20)로 도출된 액체재료가, 이 공급배관(6b)을 거쳐 반도체 제조챔버 등에 공급된다. 또, 공급배관(6b)의 상단 측에는 밸브가 마련되어 있고, 이 밸브는 재료의 공급 상태에 따라 적절히 개폐된다.

또한, 본 실시형태에서는 공급배관(6b) 외에 내용기(2)로 불활성가스를 보내어 내부압을 높여 공급배관(6b)으로부터 액체재료를 도출시키기 위한 압송배관(6a)을 마련하고 있다.

이 압송배관(6a)은 일단이 불활성가스의 저장된 가스 봄베(bombe) 등에 접속되며, 타단이 제2 관상체(2b)에 접속되어, 불활성가스를 제2 관상체(2b)를 통하여 케이싱(2a) 내부로 압송하는 것이다.

여기서, 압송배관(6a) 및 공급배관(6b)의 하단은 각각 접속이음매(4a, 4b)를 통하여 제2 관상체(2b) 또는 제1 관상체(2c)에 접속되어 있다.

상기 접속이음매(4a, 4b)는, 예를 들면 일단부가 공급배관(6b) 및 압송배관(6a)에 장착되고, 타단부가 너트를 돌리는 것에 의해서 제2 관상체(2b) 또는 제1 관상체(2c)의 상단부에 접리(接離) 가능하게 장착할 수 있도록 한 것이다.

상기 구성에 더하여, 본 실시형태의 재료공급장치(1)에서는, 외용기(3)의 외측으로부터, 외기와 격리된 상태를 유지한 채로, 접속이음매(4)(4a, 4b)를 조작하는 이음매 조작기구(5)를 마련하고 있다.

이음매 조작기구(5)는 외용기(3)의 측벽에 마련된 한 쌍의 관통구멍을 폐색(閉塞)하도록 장착되어, 외용기(3)의 내부 공간을 향하여 돌출하는 글로브(glove)로 구성된다.

그리고, 사용자가 이 글로브를 끼워, 접속이음매(4a, 4b)의 일단부에 마련된 너트를 돌림으로써 제2 관상체(2b)의 상단부를 접속함과 아울러, 제1 관상체(2c)의 상단부를 접속하는 것이다. 또한, 이음매 조작기구(5)와 접속이음매(4a, 4b)는 그 외용기(3)의 저면으로부터의 거리가 동일하게 되도록 마련되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성되어 있음으로써, 이음매 조작기구(5)는 접속이음매(4a, 4b)를 보다 조작하기 쉬워지기 때문이다.

이 글로브는 재료에 내성을 가지는 예를 들면 고무 장갑 등이 이용되며, 사용자가 글로브 안에 손을 넣었을 때에 접속이음매(4)(4a, 4b)까지 닿는 길이를 구비하는 것이다.

또한 본 실시형태의 재료공급장치(1)는, 만에 하나 외용기(3)의 내부 공간으로 액체재료가 누설했을 경우에 대비하여, 외용기(3)의 내부 공간에 불활성가스를 충만시키는 불활성가스 충만기구(9)와, 외용기(3)의 내부 공간에서 액체재료의 누설을 감시하는 누설모니터(13)와, 외용기(3)에 마련된 도어(3b)의 열림을 금지하는 락기구(16)와, 외용기(3)의 상벽에 마련되어 외용기(3)의 내부 공간에 재료의 누설이 있는 것을 사용자에 알리는 알람(7)과, 락기구(16)를 작동시켜 도어의 열림을 금지함과 아울러 알람(7)을 작동시키는 제어부를 구비한다.

불활성가스 충만기구(9)는 외용기(3)의 내부 공간에 불활성가스를 충만시키는 것으로, 외용기(3)의 측벽을 관통하도록 삽입한 불활성가스 도입배관(9a)과, 불활성가스 도입배관(9a)에 마련된 매스플로우 콘트롤러(mass flow controller)(12)를 구비한다.

불활성가스 도입배관(9a)은 일단이 외용기(3)의 내측으로 연장되어 있고, 타단이 외용기(3)의 외측에 있는 예를 들면 질소가스 등의 불활성가스가 저장된 봄베에 접속되어 있다. 그리고, 이 불활성가스 도입배관(9a)을 거쳐 봄베로부터 방출된 불활성가스가 외용기(3) 내로 도입된다.

매스플로우 콘트롤러(12)는 불활성가스 도입배관(9a)을 흐르는 불활성가스의 유량을 조정하는 것으로, 예를 들면 열식(熱式)인 것이 이용된다.

본 실시형태의 불활성가스 충만기구(9)는 또한 외용기(3) 내로부터 흘러넘친 불활성가스가 도출되는 불활성가스 도출배관(9b)을 구비한다.

이 불활성가스 도출배관(9b)은 일단이 외용기(3)의 내측으로 연장되어 있고, 타단이 외용기(3)의 외측에 배치되어 있다. 그리고, 불활성가스 도출배관(9b)으로부터 외용기(3)로 도입된 불활성가스가 외용기(3) 내에 충만하면, 흘러넘친 불활성가스가 이 불활성가스 도출배관(9b)을 거쳐 외용기(3)의 외부로 도출된다. 또, 불활성가스 도출배관(9b)에는 누설모니터(13)가 마련되어 있다.

이 누설모니터(13)는 불활성가스 도출배관(9b)을 흐르는 불활성가스에 포함되는 재료를 검지함으로써, 외용기(3)의 내부 공간으로 재료가 누설되었는지 여부를 감시하는 것이다. 그리고, 누설모니터(13)는 가스농도 모니터(14a)와 가스검지기(14b)를 가진다.

가스농도 모니터(14a)는, 예를 들면 불활성가스 도출배관(9b)을 흐르는 불활성가스에 적외광을 조사하여 불활성가스에 포함되는 재료를 검지하는 적외분광법을 이용하여, 불활성가스 도출배관(9b)을 흐르는 불활성가스에 포함되는 재료를 검지하는 것이다.

가스검지기(14b)는, 예를 들면 불활성가스 도출배관(9b)을 흐르는 불활성가스를 일부 샘플링하여, 이 샘플링한 가스를 반도체센서, 촉매센서, 광센서 등을 이용하여 불활성가스 도출배관(9b)을 흐르는 불활성가스에 포함되는 재료를 검지하는 것이다.

그리고, 가스농도 모니터(14a)가 검지한 재료누설량 및 가스검지기(14b)가 검지한 재료누설량은 제어부로 보내진다.

제어부는, 구조적으로는, CPU, 내부 메모리, I/O버퍼(buffer)회로, AD컨버터 등을 가진 소위 컴퓨터 회로이다. 그리고, 내부 메모리의 소정 영역에 격납한 프로그램에 따라서 동작함으로써 정보처리를 행하여, 락기구(16) 및 알람(7)을 작동시키는 것이다.

구체적으로 이것은 가스농도 모니터(14a) 및 가스검지기(14b)로부터 송신된 재료누설량을 수신하여, 이들 재료누설량 중 어느 한쪽이 미리 정한 소정의 문턱값(정상농도값)을 넘었을 경우에, 락기구(16)를 작동시켜 도어(3b)의 열림을 금지함과 아울러, 알람(7)을 작동시키는 것이다.

다음으로 본 실시형태에서의 재료공급장치(1)의 사용방법에 대해서 설명한다.

<재료공급장치(1)의 사용시에 대해서>

사용자는 내용기(2)에 수용한 재료를 취출하는 경우, 불활성가스 도입배관(9a)으로부터 외용기(3) 내로 불활성가스를 보내고, 외용기(3)의 내부 공간을 불활성가스로 충만시킨다. 또한, 이 때 외용기(3)의 도어(3b)에 마련한 락기구(16)가 작동하고 있어, 도어(3b)의 열림은 금지되고 있다.

다음으로 사용자는 외용기(3)의 내부 공간의 압력을 검지하는 미차압계(微差壓計)(11a, 11b)를 보고, 외용기(3)의 내부 공간이 외용기(3)의 외부보다도 가압상태가 되어 있는 것을 확인하면, 불활성가스가 외용기(3)의 내부 공간에 충만했다고 판단하여, 압송배관(6a)으로 불활성가스를 도입한다. 압송배관(6a)으로 도입된 불활성가스는 접속이음매(4a) 및 제2 관상체(2b)를 이 순서로 통과하여 내용기(2)로 압송된다. 그러면, 이 압력으로 내용기(2)에 수용된 액체재료가 제1 관상체(2c)를 거쳐 도출포트(20)로부터 접속이음매(4b)를 통하여 공급배관(6b)으로 도출한다. 그리고, 사용자는 공급배관(6b)의 상단에 마련한 밸브를 열어, 공급배관(6b)을 흐르는 재료를 반도체 제조챔버 등으로 공급한다.

이 때 사용자는 외용기(3)의 내부 공간의 액체를 검지하는 액체검지기(10)를 확인하여, 외용기(3)의 내부 공간으로 재료가 누설하고 있는지 여부를 확인한다.

또한 외용기(3)의 내부 공간은 가스농도 모니터(14a) 및 가스검지기(14b)에 의해서 감시되고 있고, 이들 가스농도 모니터(14a) 및 가스검지기(14b)가 검지한 재료누설량은 제어부로 송신된다.

제어부는 가스농도 모니터(14a) 또는 가스검지기(14b)로부터 수신한 재료누설량 중 어느 한쪽이 미리 정한 문턱값(정상 농도값)을 넘는 경우, 락기구(16)를 작동시킨 상태를 유지함과 아울러, 알람(7)을 작동시킨다.

사용자는 알람(7)이 작동했을 경우, 외용기(3) 내로 재료가 누설되고 있다고 판단하여 재료공급장치(1)의 사용을 중지한다.

<재료공급장치(1)의 내용기(2)의 교환시에 대해서>

사용자는, 내용기(2)의 교환을 행하는 경우, 압송배관(6a) 및 공급배관(6b)의 상단으로부터 불활성가스를 도입하여, 압송배관(6a) 및 공급배관(6b)에 잔류하고 있는 재료를 내용기(2)으로 퍼지한다. 또한, 이 때 외용기(3)의 도어(3b)에 마련한 락기구(16)가 작동하고 있어, 도어(3b)의 열림은 금지되고 있다.

사용자는 압송배관(6a) 및 공급배관(6b)을 퍼지하고 있는 동안, 액체검지기(10)를 확인하여, 외용기(3)의 내부 공간으로 재료가 누설하고 있는지 여부를 확인한다.

또한 외용기(3)의 내부 공간은 가스농도 모니터(14a) 및 가스검지기(14b)에 의해서 감시되고 있고, 이들 가스농도 모니터(14a) 및 가스검지기(14b)가 검지한 재료누설량은 제어부로 송신된다.

제어부는 가스농도 모니터(14a) 또는 가스검지기(14b)가 송신한 재료누설량 중 어느 한쪽이 문턱값을 넘고 있는 경우, 락기구(16)가 작동한 상태를 유지함과 아울러, 알람(7)을 작동시킨다.

사용자는 알람(7)이 작동하면, 외용기(3)로 재료가 누설하고 있다고 판단하여, 퍼지를 중지함과 아울러, 교환작업을 중단한다.

한편, 사용자는 알람(7)이 작동하고 있지 않은 경우, 퍼지가 완료할 때까지 압송배관(6a) 및 공급배관(6b)으로 불활성가스를 계속 도입한다. 그리고, 접속이음매(4a)에 접속되어 있는 압송배관(6a)에 마련된 압력센서(15)가 감압이 되어 퍼지가 완료했을 때에, 액체검지기(10)가 액체를 검지하고 있지 않은 것 및 알람(7)이 작동하고 있지 않은 것을 확인하면, 외용기(3)의 내부 공간에 재료의 누설이 없다고 판단하여, 접속이음매(4)(4a, 4b)를 가압한다.

그리고, 사용자는 압송배관(6a) 및 공급배관(6b)과 내용기(2)와의 접속을 해제하기 위해서, 이음매 조작기구(5)의 글로브를 양손에 끼워, 투명창(3a)을 들여다 보면서 외용기(3) 내에 배치된 공구 등을 이용하여, 접속이음매(4a, 4b)에 마련된 너트를 돌려 제2 관상체(2)의 상단을 접속이음매(4a)의 일단부로부터 떼어냄과 아울러, 제1 관상체(2c)의 상단(도출포트(20))을 접속이음매(4b)의 일단부로부터 떼어낸다.

이 때, 접속이음매(4a)에 걸리는 압력은 압력센서(15)에서 검지되어 제어부로 송신된다.

제어부는, 압력센서(15)로부터 수신한 압력이, 미리 설정된 설정압력 이하가 된 시점으로부터 소정 시간을 카운트하여, 그 동안에 가스농도 모니터(14a) 또는 가스검지기(14b)가 송신한 재료누설량 모두 문턱값을 넘지 않는 경우, 락기구(16)를 해제하여 외용기(3)의 도어(3b)를 연다.

그리고, 사용자는, 내용기(2)를 교환하기 위해서, 외용기(3)에 수납된 사용이 끝난 내용기(2)를 제거함과 아울러, 새로운 내용기(2)를 외용기(3) 내의 저면에 마련된 로드 셀(load cell )(8)에 재치(載置)하고, 외용기(3)에 마련된 도어(3b)를 닫는다. 로드 셀(8)은 내용기(2)의 하중을 받으면 그것을 검지하여 제어부로 송신한다.

제어부는 로드 셀(8)이 하중을 감지한 것을 알리는 전기신호를 수신하면, 외용기(3)에 마련된 도어(3b)의 락기구(16)를 작동시킨다.

사용자는 외용기(3)의 도어(3b)의 락기구(16)가 작동한 것을 확인하면, 교환한 새로운 내용기(2)를 압송배관(6a) 및 공급배관(6b)에 접속하기 위해서, 이음매 조작기구(5)의 글로브를 재차 양손에 끼우고, 투명창(3a)을 들여다 보면서 공구 등을 이용하여, 접속이음매(4a, 4b)의 너트를 체결하여 제2 관상체(2)의 상단을 접속이음매(4a)에 접속함과 아울러, 제1 관상체(2c)의 상단(도출포트(20))을 접속이음매(4b)에 접속한다. 그리고, 불활성가스 도입배관(9a)으로부터 외용기(3)의 내부 공간으로 불활성가스를 흘려, 도어(3b)의 개폐에 의해 외용기(3)의 내부 공간에 혼입한 공기를 불활성가스와 함께 불활성가스 도출배관(9b)으로부터 외용기(3)의 외부로 도출시킨다. 그 후, 미차압계(11a, 11b)를 보고, 외용기(3)의 내부 공간이 외용기(3)의 외부보다도 가압상태가 되고 있는 것을 확인하면, 공기가 제거되었다고 판단하여 불활성가스 도입배관(9a)으로부터의 불활성가스의 도입을 정지한다.

또한, 제어부는, 내용기(2) 교환을 위해서 락기구(16)를 해제할 때에, 접속이음매(4a)에 접속되어 있는 압송배관(6a)에 마련된 압력센서(15)가 감압이 되어 퍼지가 완료한 시점으로부터 소정 시간을 카운트해도 된다. 이 경우, 사용자는 접속이음매(4a, 4b)를 가압하지 않고, 압송배관(6a) 및 공급배관(6b)과 내용기(2)와의 접속을 해제한다.

<재료가 외용기(3)의 내부 공간으로 누설된 경우에 대해서>

만에 하나, 재료가 외용기(3)의 내부 공간으로 누설해 버려, 알람(7)이 작동했을 경우에는, 사용자는 가스농도 모니터(14a), 가스검지기(14b) 및 액체검지기(10) 등을 확인하여 재료가 누설되고 있는지 여부를 확인한다.

그리고, 불활성가스 도입배관(9a)으로부터 외용기(3)의 내부 공간으로 불활성가스를 흘려, 외용기(3)의 내부 공간으로 누설한 재료를 기화시켜, 불활성가스 도출배관(9b)으로부터 이 재료가스를 불활성가스와 함께 외용기(3)의 외부로 도출시킨다.

그리고, 사용자는 가스농도 모니터(14a) 및 가스검지기(14b)의 검지한 값이 문턱값 이하로 내려갈 때까지 대기한다.

가스농도 모니터(14a) 및 가스검지기(14b)가 검지한 값이 문턱값 이하로 내려가면, 제어부는 알람(7)을 멈춤과 아울러, 락기구(16)를 해제한다.

또한, 이 때 제어부는 가스농도 모니터(14a) 및 가스검지기(14b)가 검지한 값이 문턱값 이하로 내려감과 아울러, 문턱값 이하로 내려가고 나서 소정 시간이 경과하면 알람(7)을 멈춤과 아울러, 락기구(16)를 해제하도록 구성해도 된다.

이상과 같이 구성한 본 실시형태의 재료공급장치(1)에 의하면, 이하와 같은 효과를 가진다.

외용기(3)의 외측으로부터, 그 외기와 격리된 상태를 유지한 채로, 접속이음매(4)(4a, 4b)를 조작하는 것이 가능한 이음매 조작기구(5)를 구비하고 있으므로, 사용자는 내용기(2)가 외기와 격리하여 수납되고 있는 상태에서, 외용기(3)의 외측으로부터 내용기(2)의 교환작업을 행할 수 있다. 이 때문에, 만에 하나 교환작업 중에 내용기(2)의 도출포트(20)로부터 재료가 누설했다고 해도, 누설된 재료는 외용기(3)의 내측에 머물기 때문에, 안전성을 확보할 수 있다.

또, 만에 하나 재료가 외용기(3) 내에 누설했을 경우에도, 그 누설이 누설모니터(13)에 의해서 검지되며, 외용기(3)에 마련된 도어(3b)는 락기구(16)에 의해 락되어 열리지 않게 되므로, 재료누설시에 사용자가 실수로 도어(3b)를 연다고 하는 사태를 확실히 방지할 수 있다.

누설모니터(13)가 외용기(3)의 내부 공간에서의 재료의 누설을 검지하는 가스농도 모니터(14a)와 가스검지기(14b)를 구비하므로, 한쪽의 검지기에 에러가 발생하고 있는 경우, 다른 쪽의 검지기에서 한쪽의 검지기의 에러를 조사할 수 있다. 또, 한쪽의 검지기가 에러를 일으키고 있어도, 다른 쪽의 검지기에서 재료의 누설을 검지할 수 있으므로, 외용기의 내부 공간에서의 재료의 누설을 확실히 감시할 수 있다.

이음매 조작기구(5)에 외용기(3)의 외벽에 마련한 관통구멍을 폐색하도록 장착되어, 이 외용기(3)의 내부 공간을 향하여 돌출하는 글로브를 이용하고 있으므로, 사용자는 글로브에 손을 넣는 것만으로 외용기(3)의 외측으로부터 접속이음매(4)를 조작할 수 있고, 또, 글로브는 다섯 손가락을 자유롭게 움직일 수 있으므로, 간편한 구성으로 사용하기에 편리한 장치를 제공할 수 있다.

외용기(3)의 내부 공간을 불활성가스로 충만시키는 불활성가스 충만기구(9)를 더 구비하므로, 외용기(3) 내에 불활성가스를 충만시켜 둠으로써, 재료가 자연발화성 등의 반응성을 가지는 경우에, 만에 하나 재료가 외용기 내로 누설해도, 재료가 반응하는 것(예를 들면, 발화 등)을 방지할 수 있다.

사용이 끝난 내용기(2)를 새로운 내용기(2)로 교환할 때에, 압송배관(6a) 및 공급배관(6b)으로부터 내용기(2)로 불활성가스를 도입하므로, 압송배관(6a) 및 공급배관(6b)에 잔류한 재료를 퍼지할 수 있음과 아울러, 누설모니터(13)에 의해서 퍼지의 종료를 확인할 수 있다.

또, 소정 시간이 경과해도, 누설모니터(13)가 검지한 재료누설량이 소정의 문턱값을 넘고 있는 경우에는, 외용기(3) 내로 재료가 누설하고 있을 가능성이 있는 것을 알 수 있다.

이에 더하여, 퍼지 중에는, 누설모니터(13)가 외용기(3)의 내부 공간을 감시함과 아울러, 외용기(3)에 마련한 도어(3b)가 락기구(16)에 의해서 락되므로, 퍼지시에 사용자가 실수로 도어(3b)를 여는 사태를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정된 것은 아니다.

본 실시형태에서는 재료에 액체재료를 이용하고 있지만, 예를 들면 기체재료나 고체재료 등을 이용할 수도 있다.

내용기는 재료에 맞추어 적절히 변경할 수 있다. 즉, 예를 들면 제1 관상체 및 제2 관상체가 함께 케이싱으로부터 돌출하도록 구성해도 되고, 제1 관상체 및 제2 관상체가 함께 케이싱을 관통하도록 구성해도 된다.

또, 본 실시형태의 이음매 조작기구는 사용자가 스스로 작업을 행하는 것이 가능한 글로브로 구성되어 있지만, 사용자가 원격조작하는 예를 들면 매니퓰레이터(manipulator) 등의 장치로 구성해도 된다. 이와 같이 구성하면, 사용자는 확실히 스스로의 안전을 확보하면서, 내용기의 교환작업을 행할 수 있다.

외용기는 내용기나 이음매 조작기구의 구성에 따라 적절히 변경할 수 있다. 즉, 예를 들면 이음매 조작기구가 원격조작하는 것인 경우, 외용기에 투명창을 마련하지 않고, 별도로 외용기 내를 촬상(撮像)하는 촬상장치를 마련할 수도 있다.

상기 실시형태에서는, 제어부가 가스농도 모니터 또는 가스검지기가 송신한 재료누설량 중 어느 한쪽이 문턱값을 넘고 있는 경우에, 락기구 및 알람을 작동시키지만, 가스농도 모니터 및 가스검지기가 송신한 재료누설량의 양쪽이 문턱값을 넘고 있는 경우에 락기구 및 알람을 작동해도 되고, 액체검지기가 액체를 검지한 검지신호나 미차압계가 검지한 검지신호를 이용하여 작동하도록 구성해도 된다.

상기 실시형태에서는, 불활성가스가 충만한 것을 판단하기 위해서, 미차압계를 확인하고 있었지만, 이것은 상기 실시형태의 가스농도 모니터와 가스검지기가 트리메틸 알루미늄 등의 액체재료만을 검지하는 사양으로 되어 있었기 때문이다. 이 때문에, 가스농도 모니터와 가스검지기가 예를 들면 산소 등을 검지 가능한 경우는, 가스농도 모니터 및 가스검지기를 확인함으로써 불활성가스가 충만했는지 여부를 확인해도 된다. 이 경우는 미차압계를 배치할 필요가 없으므로, 장치 구성을 간편한 것으로 할 수 있다.

또한, 가스농도 모니터 및 가스검지기의 제로점 보정을 행하기 위해서, 불활성가스 도입배관(9a)과 불활성가스 도출배관(9b)을 직접 접속한 관로를 마련해 두어도 된다.

상기 실시형태에서는, 외용기의 내부 공간에 로드 셀을 배치하고 있었지만, 로드 셀이 배치되지 않아도 된다. 이 경우, 제어부는 사용자가 외용기에 마련된 도어를 닫은 것을 검지하여 락기구를 작동할 수 있다.

상기 실시형태에서는, 불활성가스 도입유로에 매스플로우 콘트롤러가 배치되어 있었지만, 매스플로우 콘트롤러에 대신하여, 매스플로우 미터를 이용해도 되고, 수동으로 불활성가스의 유량을 조정하는 니들 밸브(needle valve) 등을 이용할 수도 있다.

본 발명은 그 취지에 반하지 않는 범위에서 여러 가지 변형이 가능하다.

1 … 재료공급장치 2 … 내용기
20 … 도출포트 3 … 외용기
4 … 접속이음매 5 … 이음매 조작기구
6a … 압송배관 6b … 공급배관

Claims (6)

1. 재료를 수용함과 아울러 이 재료를 도출(導出)하기 위한 도출포트를 가진 내(內)용기를 외기(外氣)와 격리하여 수납하기 위한 외(外)용기와,
   상기 외용기의 외측에 있는 소정의 장치에 재료를 공급하는 공급배관을 상기 도출포트에 접속하기 위한 접속이음매와,
   상기 외용기의 외측으로부터, 외기와 격리된 상태를 유지한 채로, 상기 외용기 내에 배치되는 상기 접속이음매를 조작하는 것이 가능한 이음매 조작기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 재료공급장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 외용기의 내부 공간에서의 재료의 누설(漏洩)을 감시하는 누설모니터와,
   상기 내용기를 출입시키기 위한 상기 외용기의 도어에 마련한 락(lock)기구와,
   상기 누설모니터에서 검지된 재료누설량이 소정의 문턱값을 넘고 있는 경우에는, 상기 락기구(16)를 작동시켜 도어의 열림을 금지하는 제어부를 더 구비하고 있는 재료공급장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 누설모니터가 상기 외용기의 내부 공간에서의 재료의 누설을 검지하는 적어도 2개 이상의 검지기를 구비하는 재료공급장치.
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 외용기의 내부 공간을 불활성가스로 충만(充滿)시키는 불활성가스 충만기구를 더 구비하는 재료공급장치.
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
   사용이 끝난 내용기를 새로운 내용기로 교환하기 위해서, 사용이 끝난 내용기의 도출포트를 상기 접속이음매로부터 떼어내면, 상기 공급배관으로부터 상기 외용기의 내부 공간에 불활성가스가 도입되는 재료공급장치.
6. 재료를 수용함과 아울러 이 재료를 도출하기 위한 도출포트를 가진 내용기와, 이 내용기를 외기와 격리하여 수납하기 위한 외용기와, 상기 외용기 내에 배치되어 상기 도출포트를 상기 외용기의 외측에 있는 소정의 장치에 재료를 공급하는 공급배관에 접속하기 위한 접속이음매를 구비한 재료공급장치로서,
   상기 외용기의 외측으로부터, 외기와 격리된 상태를 유지한 채로, 상기 접속이음매를 조작하는 것이 가능한 이음매 조작기구를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 재료공급장치.

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