TW440539B - Arrangement for preventing dripping of liquids from line openings - Google Patents

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Λ7 Η 7 39 五、發明説明（1 ) 發明背景 1.發明領域 本發明有關一種用以防止來自於管線開口的液體滴漏 的配置。 2-先前技術 本發明之應用範圍，例如在於生產半導體晶圓時，用 以引導處理液體至這些晶圓之溶離單元》這些溶離單元係 用在例如蝕刻器件中，如EP 444 714 B中所描述者。 須防止滴漏之管線也包括例如飲料工業中之充填系統。 在解決滴漏問題之設計中，應考慮到各項措施不得負 面影響來自管線之液體的恆定流動體積與恆定流蓮，以及 液流必須能開啟與關閉而無（顯著的）時間遲延。其目標是 讓從管線冒出的液柱在例如一切斷元件關閉時，能分離而 不滴漏。滴漏是擾人的，因為在半導體工程之範圍令，半 導體晶圓（矽晶圓）表面上的個別小滴，會導致異常的加工 結果。因此’例如，一滴蝕刻酸可導致多餘的蝕刻痕紋。 在飲料工業中，滴漏產生不利，因為充填了飲料的桶體外 部，被滴漏的飲料弄髒而變得無吸引力（液汁通常有黏性 為了解決此一問題，至今已有各種不同的方案設計。 經常使用的是閥門，當它關閉時會回吸小量的液體。使用 1/4英吋的軟管時（内徑約5mm，橫剖面约〇2mm2)，這些 閥門（所謂的回吸閥）將液柱回吸大約1〇公分，亦即，約2mi 的液體。當軟管為1/4英吋而流動體積為每分鐘2·5公升時 ^^1 I nn n^i ^^^1 I *^tlK- ^ 、\在 (請九間讀儿面之，"念事項4"寫本\^) 經"部屮吹標i?-^M工消赀合作社印鉍 本紙張尺度適用中國國家榡隼（CNS ) ( 210x2y?.：,>^ 44〇53 9 Λ7 Η 7 五、發明説明（ 經滅部中央#準灼只工消资合竹社印鉍 ’流速約為每秒2公尺。由於石夕晶圓越來越大（目前的直徑 可達300mm)，因此處理所需的流動體積越來越大。目前 需要的流動體積高達每分鐘6公升。對於1/4英对的軟管而 5 ’此情況需要約每秒5公尺的流速；如此使其他問題隨 之而來（管線中之高壓損失，液柱流量於切斷時之顯著遲 延）。為了防止此種現象’須使用更大的軟管直徑（3/8英 吋軟管）。較大軟管直徑使流速再度減低至原來的每秒2公 尺。使用3/8英吋軟管時（内徑約8mm，橫剖面約〇5cm2)， 回吸閥的回吸體積僅對應頂多4cm的回吸高度。如此導致 較大管線橫剖面與小回吸高度時重覆發生不利的滴漏，儘 管使用了回吸閥。尤其當表面張力之故，液柱底端形成之 新月形液面傾斜時，一氣泡遷移至頂部，且液體從管線末 端滴落。 另一問題發生在含氣液體之輸送中。在此種輸送中， 儘管使用了回吸閥，於低流動體積時仍會因為管線中形成 氣泡而發生滴漏。 ΕΡ 402 535 Β1揭示一種計量器件，其有一閥門一 可調整之活塞、及一位於排出開口之多孔性插塞。 在此已知器件中，當閥門關閉後，活塞移離該排出開 口，使排出開口的範圍内形成負壓，其目的係為防止液體 滴漏到排出開口外。 DD 250 846 A3說明一種腔室閥，用以關閉液體容器 而不會滴漏；一軸環形成該腔室，欲計量的液體則流經該 腔至。當閥開啟時，軸環受壓縮（腔室之内部空間小），而 拿、紙張尺度適用中國國家標隼（CNS > ' 請 Μ 請 t 而 之 注· 項 η- f 裝 訂 A1 H7 '440539 五、發明説明（ 當闊關閉時伸展（腔室之内部空間較大）。在該腔室 内’藉由間關閉時增加其體積(伸展轴環)，可形成負壓從 排出開口回吸液體。 在250 846 A34求專利的間中，液體留在閱腔室 内及/或排出開口與閥之間的區。儘管如此，含氣的液體 仍會從此一器件滴漏。 發明概述 本發月之目的在於提供一種配置，利用此種配置時， 即使是高流動體積及/錢送錢液體時，減可靠地防 止滴漏。 具有申。月專利|已圍獨立請求項第i項之特點的配置， 可達成此目的。 附屬請求項之主題為本發明較佳與有利之具體例。 本發明可靠地達成前述目的並可靠地防止來自於管線 的液體之滴漏：尤其也可用於高流動體積與含氣液體的情 況由於液體在管線排出開口前方直接被吸走，所以液體 不再從管線開口冒出（滴漏）。 在一簡單具體例中，排出開口四周設有一腔室，並在 既定時間將一負壓施加於該腔室。 若在管線壁内於排出開口區設多數孔洞，並在排出開 口四周設置的腔室内存在的負壓作用下，經由此等孔洞吸 入液體’报有益處。 為了防止管線末端區的液體被負壓下的腔室不當地抽 回’位於管線末端的腔室内，僅於已停止經由管線輸送液 各紙张尺度適用中國國家榡牟（CNS ) Λ4ί.!ί·ΙΜ 210x2^/) 6 ^^1 i I I I I— n I- — ^1J 、-e (邻先間讀竹而之注意氺項^填'1,??本兵) Λ7 440539 五、發明説明（4 ) 體時（或於停止輸送前不久時），才產生負壓；例如，只在 管線中中斷液流通過的切斷器件關閉管線時，才對該腔室 施加負壓。 經由負加壓的腔室所吸入的液體，可作廢棄處理或送 回液體循環。 圖式之簡單說明 本發明其他細節、特點與優點，可從以下圖中所示本 發明具體例之說明而導出。第！圖顯示本發明諳求專利之 配置沿第2圖中Β-Β線之剖面圖。第2圖顯示沿第！圖中Α·Α 線之剖面圖，而第3圖顯示本發明請求專利之配置之迴路 之一簡單具體例》 較佳具體例之詳細說明 第1及第2圖顯示管線2之出口末端。液體從管線2經由 其末端之開口6冒出。為了控制液體流經管線2，至少有一 個例如製成回吸閥的切斷器件（比較第3囷）。管線2距其末 端6 —（短）距離處，配置一裝置丨；裝置丨用來防止液體從 管線2之排出開口 6滴漏。 在此具體例中，用以吸入液體之裝置丨包括殼體4 ;殼 體例如可為圓柱形’位於管線周緣’並定義從管線2周緣 向外側延伸之腔室3的邊界。管線5連接至殼體4，經由管 線5可在腔室3内產生負壓。因此，管線5連接至一負壓源（ 比較第3圖），而且通往負壓源之管線5内可有切斷元件。 管線2位於腔室3之區的壁部’有數個通孔7(原則上， 單一通孔7即已足夠）。通孔7可製成如穿孔狀，因此可有 n n n n n I i I n n _ I 丁 ,-=-5 (¾先閱讀背而之注意爭項再填艿本N ) 經滅#中央標2f^h工消贽合作社印製 經M部t央標枣劝妇工消費合竹社印1Ϊ 44 05 39 Λ7 ________ 五、發明説明（5 ) — 非常小的直徑。管線2中有通孔7的區域，距管線2排出開 口 6的距離，可依所需一樣短。 當負壓施加於殼體4内的腔室3時，在液流停止後仍留 在官線2之通孔7之區的殘餘液體’經由通孔7被吸入腔室3 並進而通過管線5 ^如此防止液體從管線2之排出開口6滴 漏。 例如’若於引導一種蝕刻液至半導體晶圓時，為了防 止要從管線2末端之排出開口6冒出的液體經由通孔7與腔 室3被吸入管線5,僅在需要時才將負壓施加於管線$與腔 室3 ’因此，唯有當時通過管線2的液流才會被中斷。 或者’可採用某些措施，於液體流經管線2時，以該 等措施關閉管線2管壁上的通孔7。這些措施可為例如設有 多數孔並可相對管線2末端扭轉之套筒狀切斷裝置。若套 筒經扭轉而使其上之孔與通孔7對齊成線，腔室3中的負壓 即產生作用吸進殘餘液體。 第3圖顯示一可能迴路，其讓裝置丨在必要時才啟動並 因而使負壓可引進腔室3。 液體流經管線2。管線8為一壓縮空氣管線，它被分成 二個支管。依照以下可確保同時切斷管線2中的液流9與在 腔室3中施加負壓《在壓縮空氣管線8之一支管内有壓縮空 氣流11的情況下’經由文氏管喷嘴12產生吸入流1〇，使腔 室3施加負壓&當管線2中的閥13關閉以供液流通過時，閥 14開啟供吸入流10通過。藉由三通閥15將控制空氣從一閥 切換到另一闊，可在壓縮空氣控制式的各闊中達成此事。 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ΓλΟΪ.彳ΰ 2】0χϋ> \f) % - ϋ if I - n In*- /F- - I -I _ I- . · I T --11 (对先聞讀背而之注意事^再^衿本頁) A7 44 0539 ________ — Η7 五、發明説明（6 ) -I I I—- I - - ^^1 . 4/ —^1 - I II I τ» ,¾.-^ (对先Μ讀背ls,·之：11-^事項再填'ή:τ本Η〕 控制液流之閥13可製作成回吸閥’但不一定要如此。利用 例如集霧器16’可用習知方式’將來自具有腔室3之裝置t 的介質流内的氣液分離。排放的空氣被送入排放口 17。液 體或是經由管線1 8處理，或是經由管線19再度供應到液逋 循環。 在本發明另一具體例中（圖中未示），負壓可用一真空 幫浦產生。在此情況時’吸入流係經由其本身的間切換β 在此情況時’於切斷液流同時開始吸入流是以電動方式發 生。 在兩種具體例中都一樣，液流9與吸入流的切換不僅 可以同時發生，也可以隔一時間發生，例如幾秒鐘的時間 偏移。較佳是’在流經管線2的液體被切斷前，即刻啟動 經由腔室3吸入液體。 在本發明中，藉由側向吸入，液柱指向下方的新月形 液面一再重新形成’即使新月形液面”傾斜，，，使朝上遷移 的氣泡無法形成，因此液體無法滴漏。 簡言之，本發明之一具體例可說明如下。 經漪部个央標準局只工消费合作社印狀 為防止來自於管線2排出開口6的液體之滴漏，在管線 2末配置滴漏吸入裝置1。滴漏吸入裝置I有殼體4環繞管 線2末端，形成腔室3。腔室3經由通孔7與管線2内部連接 ，負壓可經由管線5引進腔室3，於液流管線2關閉後，吸 入仍然留在排出開口6區的殘餘液體。本發明建議一種迴 路’它只在管線2上配置的切斷元件中斷液流管線2時，才 啟動滴漏吸入裝置1，將負壓施加於腔室3。 本紙掁尺度適用中囷國家標皁（CNS ) Λ梢」Μ 210x2^处*7 44 05 3 9 Λ7 B7 經消部中:準局妇工消赀合竹社印" 五、發明説明（7 ) 元件標號對照表 1···滴漏吸入裝置 2…管線 3…腔室 4…殼體 5…管線 6*··排出開口 7…通孔 8…壓縮空氣管線 9…液流 10···吸入流 11…壓縮空氣流 12…文氏管噴嘴 13…閥 14…閥 15···三通閥 16…集霧器 17…排放口 18…管線 19…管線 本纸張尺度適用中國國家榡準（CNS )八4規彳M 210X?叩) - 10 - (誚先間讀背而之注意事項4填寫本Κ .) 裝·

*1T

Claims (1)

1. 4T4 05 3 9 8 05 008 AacD ;nii Mr· 11/ ^ Η σΑ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 第871 16804號專利再審查案申請專利範圍修正本 修正日期：89年10月 1. 一種在正常液流被中斷後用以防止來自於一管線之排 出開口的殘液之滴漏的配置，該配置包含： 一管線’其具有一排出開口；以及 一滴漏吸入裝置； 該管線係適用於提供一供液體用之液流通道，以及 該排出開口係適用於提供一液流通道開口，該管線與 該排出開口被構形成：在沒有該滴漏吸入裝置的作用 時，位在於該管線之鄰近該排出開口處的殘液會從該 排出開口滴落； 該滴漏吸入裝置包含一腔室’該腔室被可操作地連 接至一負壓來源’並被動態地連接至該管線之鄰近該 排出開口處，俾以將殘液從該管線内部移至該腔室内 ， 該管線更包含至少一通孔，該通孔係用於使一負壓 從該負壓來源經由該腔室而連通至該管線之一内部區 域0 2· 如申請專利範圍第1項之配置，其中該腔室被設於距該 排出開口之一段距離處。 3· 如申請專利範圍第1項之配置，其中該腔室包含一個界 定該腔室之一體積的殼趙。 4. 如申請專利範圍第3項之配置，其中該滴漏吸入裝置更 包含一被連接至該殼體與該負麼來源的負壓管線。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -II - ---------------------訂--------^ I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 440539 § 六、申請專利範圍 5. 如申請專利範圍第1項之配置，其中該殼體環繞於該管 線的整個周緣。 6. 如申請專利範圍第1項之配置，其中該至少一通孔係位 於距該排出開口之一段距離處。 7·如申請專利範圍第1項之配置，其更包含有數個至少一 通孔分佈在該管線之周緣並遠離該排出開口。 8. 如申請專利範圍第4項之配置，其更包含： 一切斷元件，其被連接至該管線； 一位在該負壓管線内之負壓控制閥，其用以控制源 自於該負壓來源之負壓的施加；以及 一控制器，其用於隨著關閉該切斷元件而開啟該負 ' 壓控制閥》 9. 如申請專利範圍第4項之配置，其中該負壓管線被可操 作地連接至該負壓來源之一文氏管喷嘴，其中該文氏 管喷嘴產生負壓。 10‘如申請專利範圍第4項之配置，其中該負壓管線被可操 作地連接至一集霧器。 11. 如申請專利範圍第1〇項之配置，其中該集霧器被連接 至一排棄管線。 12. 如申請專利範圍第10項之配置，其中該集霧器被連接 至一液體迴路。 13. 如申請專利範圍第8項之配置，其中該控制器包含一時 間遲延元件，該時間遲延元件係用以隨著關閉該切斷 元件並於一段時間遲延後而開啟該負壓控制閥。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 =< 297公釐） ----—-------- I I---— 1 訂'--- I I I l· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -12- A8 B8 C8 D8 4 4 0 5 3 9 六、申請專利範圍 14. 一種用以防止來自於一管線之排出開口的未加壓殘液 之滴漏的配置，該配置包含： 一管線，其具有一排出開口，以及數個位在遠離該 排出開口處並圍繞在該管線之周緣的通孔；以及 一滴漏吸入裝置’其圍繞於該管線外部，並包含有 一腔室，該腔室與該等數個通孔呈真空連通並被可操 作地連接至一負壓來源，俾以將殘液從該管線内部經 由該等數個通孔移離。 1 5. —種用以移離來自於一管線之排出區的殘液的滴漏吸 入裝置，該滴漏吸入裝置包含： 一殼體’其完全地圍繞該管線及數個通孔的周緣； 一穿越該殼體之連接口，該連接口係用於連接至一 負壓管線，該連接口與該等數個通孔相連通，俾以將 殘液從該管線内部經由該等數個通孔並經由該連接口 移離。 --------—----i i ----訂-------*—線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）