JP2002143751A

JP2002143751A - 処理液分配装置及び方法

Info

Publication number: JP2002143751A
Application number: JP2000316930A
Authority: JP
Inventors: Ruteshie Olivier; オリヴィエ・ルテシエ; Gillard Jean-Marc; ジャンマルク・ジラルド; Akinobu Nasu; 昭宣那須
Original assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 2000-10-17
Filing date: 2000-10-17
Publication date: 2002-05-21
Also published as: EP1197823A2; US20020043488A1

Abstract

(57)【要約】【課題】安価で且つ処理液を汚染する可能性が低い機構
により処理液の液面を連続的にモニタすることが可能な
処理液分配装置及び方法を提供する。【解決手段】処理液分配装置は、所定の設備１２、１
６、１８に吐出配管２６を介して接続された気密な分配
タンク２２と、加圧配管３２を介して分配タンク２２に
接続された気密なガス容器２４と、を含む。加圧配管３
２には圧力レギュレータＰＲ１が配設され、ガス容器２
４から分配タンク２２に一定の供給圧力で加圧用ガスが
供給される。加圧用ガスの供給により、吐出配管２６を
通して分配タンク２２から処理液が圧送される。処理液
の圧送に伴うガス容器２４の圧力の変化量が圧力計Ｐ１
で検出され、コントローラ５２により、分配タンク２２
内における処理液の液面の変化量が算出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は処理液分配装置及び
方法に関し、より具体的には、処理液の分配に際して分
配タンク内における処理液の液面をモニタするための技
術に関する。本発明は特に、半導体デバイスや電子機器
類の製造プロセス設備のような、処理液のパーティクル
汚染に対して厳しい制限がある設備に対して処理液を分
配する上で有用となる。

【０００２】

【従来の技術】処理液を所定の設備に分配する際、処理
液を安定供給できるように、分配タンク内における処理
液の液面をモニタすることが望ましい。処理液の液面を
モニタする機構としては、処理液に浮かせたフロートの
位置を測定する機構や処理液の圧力（重量）を測定する
機構が一般的である。また、半導体デバイスや電子機器
類の製造プロセス設備においては、超音波探針や光ファ
イバを利用して処理液の液面をモニタする機構も使用さ
れている。

【０００３】フロートを使用する機構の場合、フロート
と分配タンクの内面との接触により、処理液のパーティ
クル汚染が生じるおそれがある。また、フロートを使用
する機構や処理液の圧力を測定する機構の場合、機構が
大型になると共に正確さに欠けるという問題がある。一
方、超音波探針や光ファイバを使用する機構の場合、高
価な部材を処理液分配装置に組込まなければならず、装
置のイニシャルコストが高くなると共に、液面を連続的
にモニタすることが難しいという問題がある。更に、超
音波探針や光ファイバを使用する機構の場合、処理液分
配装置自身が大型化や複雑化してしまうという問題があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の問題点に鑑みてなされたものであり、安価で且つ
処理液を汚染する可能性が低い機構により処理液の液面
を連続的にモニタすることが可能な処理液分配装置及び
方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の視点は、
処理液分配装置であって、処理液が収容されると共に、
所定の設備に吐出配管を介して接続された気密な分配タ
ンクと、加圧用ガスが充填されると共に、加圧配管を介
して前記分配タンクに接続された気密なガス容器と、前
記ガス容器と前記分配タンクとの圧力差を利用して、前
記加圧配管を通して前記ガス容器から前記分配タンクに
前記加圧用ガスを供給することにより、前記吐出配管を
通して前記分配タンクから前記所定の設備に前記処理液
を圧送する状態を選択的に形成する、前記加圧配管に配
設されたバルブと、前記ガス容器の圧力を検出するため
の圧力計と、前記圧力計で検出した、前記処理液の圧送
に伴う前記ガス容器の圧力の変化量から、前記分配タン
ク内における前記処理液の液面の変化量を算出する換算
器と、を具備することを特徴とする。

【０００６】本発明の第２の視点は、第１の視点の装置
において、前記ガス容器内の前記加圧用ガスを一定の供
給圧力に減圧して前記分配タンクに供給するため、前記
加圧配管に配設された圧力レギュレータを更に具備する
ことを特徴とする。

【０００７】本発明の第３の視点は、第１または第２の
視点の装置において、前記ガス容器は、前記分配タンク
内の前記処理液を圧送するため、前記加圧用ガスの充填
及び放出のサイクルが複数回必要となるような小さな容
積を有し、前記換算器は、前記サイクル毎に算出された
前記処理液の液面の変化量を積算することにより、前記
処理液の液面の総変化量を算出することを特徴とする。

【０００８】本発明の第４の視点は、第１乃至第３の視
点のいずれかの装置において、前記分配タンクは、処理
液供給期間に亘って前記処理液の液面が常に均一な表面
積となるように設計され、前記換算器は下記の式（１）
に基づいて前記処理液の液面の変化量を算出し、 Δｈ＝（Ｖ／Ｓ）×（Ｔｂ／Ｔａ）×（（Ｐｉ−Ｐｆ）／Ｐｂ）…（１）ここで、Δｈは前記液面の変化量、Ｖは前記ガス容器の
容積、Ｓは前記液面の表面積、Ｔａは前記ガス容器内の
絶対温度、Ｔｂは前記分配タンク内の絶対温度、Ｐｉ及
びＰｆは前記ガス容器の予め設定された初期圧力及び最
終圧力、Ｐｂは測定時の前記ガス容器の圧力である、こ
とを特徴とする。

【０００９】本発明の第５の視点は、第１乃至第４の視
点のいずれかの装置において、前記換算器で算出された
前記処理液の液面の変化量に基づいて、前記分配タンク
の交換または前記分配タンクへの処理液の補給に必要な
制御を自動的に行うためのコントローラを更に具備する
ことを特徴とする。

【００１０】本発明の第６の視点は、処理液分配方法で
あって、所定の設備に吐出配管を介して接続された気密
な分配タンクに処理液を収容する工程と、加圧配管を介
して前記分配タンクに接続された気密なガス容器に加圧
用ガスを充填する工程と、前記加圧配管に配設されたバ
ルブを開放し、前記ガス容器と前記分配タンクとの圧力
差を利用して、前記加圧配管を通して前記ガス容器から
前記分配タンクに前記加圧用ガスを供給することによ
り、前記吐出配管を通して前記分配タンクから前記所定
の設備に前記処理液を圧送する工程と、圧力計で検出し
た、前記処理液の圧送に伴う前記ガス容器の圧力の変化
量から、前記分配タンク内における前記処理液の液面の
変化量を換算器により算出する工程と、を具備すること
を特徴とする。

【００１１】本発明の第７の視点は、第６の視点の方法
において、前記加圧配管に配設された圧力レギュレータ
により、前記ガス容器内の前記加圧用ガスを一定の供給
圧力に減圧して前記分配タンクに供給する工程を更に具
備することを特徴とする。

【００１２】本発明の第８の視点は、第６または第７の
視点の方法において、前記分配タンク内の前記処理液を
圧送するため、前記ガス容器における前記加圧用ガスの
充填及び放出のサイクルを複数回行い、前記換算器によ
り、前記サイクル毎に算出された前記処理液の液面の変
化量を積算することにより、前記処理液の液面の総変化
量を算出することを特徴とする。

【００１３】本発明の第９の視点は、第６乃至第８の視
点のいずれかの方法において、前記分配タンクは、処理
液供給期間に亘って前記処理液の液面が常に均一な表面
積となるように設計され、前記換算器は下記の式（１）
に基づいて前記処理液の液面の変化量を算出し、 Δｈ＝（Ｖ／Ｓ）×（Ｔｂ／Ｔａ）×（（Ｐｉ−Ｐｆ）／Ｐｂ）…（１）ここで、Δｈは前記液面の変化量、Ｖは前記ガス容器の
容積、Ｓは前記液面の表面積、Ｔａは前記ガス容器内の
絶対温度、Ｔｂは前記分配タンク内の絶対温度、Ｐｉ及
びＰｆは前記ガス容器の予め設定された初期圧力及び最
終圧力、Ｐｂは測定時の前記ガス容器の圧力である、こ
とを特徴とする。

【００１４】本発明の第１０の視点は、第６乃至第９の
視点のいずれかの方法において、コントローラにより、
前記換算器で算出された前記処理液の液面の変化量に基
づいて、前記分配タンクの交換または前記分配タンクへ
の処理液の補給に必要な制御を自動的に行う工程を更に
具備することを特徴とする。

【００１５】更に、本発明の実施の形態には種々の段階
の発明が含まれており、開示される複数の構成要件にお
ける適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得
る。例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つ
かの構成要件が省略されることで発明が抽出された場
合、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が
周知慣用技術で適宜補われるものである。

【００１６】本発明に係る処理液分配装置及び方法にお
いて処理液の液面をモニタする機構は、超音波探針や光
ファイバを使用する機構に比べて安価であり、また、フ
ロートを使用する機構や処理液の圧力を測定する機構に
比べて、コンパクトで且つ正確なものとなる。本発明に
おいて利用される圧力計は、一般的に高感度を有する一
方、オフセットの問題を抱えているが、この問題は、圧
力差に注目することにより解消することができる。

【００１７】なお、ガス容器から分配タンクに供給され
た加圧用ガスの量を測定するガス流量計や、分配タンク
から吐出される処理液の量を測定する液流量計を、処理
液の液面をモニタするために使用することも考えられ
る。しかし、流量計は、間欠的に供給される流体の流量
を測定する場合に不正確となる傾向があるため、本発明
が対象としているような処理液分配装置及び方法には適
していない。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。なお、以下の説明におい
て、略同一の機能及び構成を有する構成要素について
は、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行
う。

【００１９】図１は本発明の実施の形態に係る処理液分
配装置を概略的に示す配管図である。

【００２０】この処理液分配装置は、処理液が収容され
た気密な分配タンク２２を含む。分配タンク２２は、処
理液を供給するための吐出配管２６を介して、半導体処
理システム１２、バブラー１６、２次分配容器１８等の
本装置外部の所定の設備に接続される。吐出配管２６に
は、配管切換用のバルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３が配設され
る。

【００２１】また、この処理液分配装置は、０．５ＭＰ
ａ〜１．５ＭＰａ程度の圧力の加圧用ガス、例えばＨｅ
（ヘリウム）ガスが充填された気密なガス容器２４を含
む。ガス容器２４は加圧配管３２を介して分配タンク２
２に接続される。また、ガス容器２４は充填配管３４を
介して大容積のガスタンク３６に接続される。

【００２２】分配タンク２２の近傍で、吐出配管２６及
び加圧配管３２には、夫々バルブＶ１１、Ｖ１２が配設
される。ガス容器２４の近傍で、加圧配管３２及び充填
配管３４には、夫々バルブＶ１３、Ｖ１４が配設され
る。また、バルブＶ１４、Ｖ１２間で、加圧配管３２に
は、ガス容器２４内の加圧用ガスを一定の供給圧力Ｐｓ
に減圧して分配タンク２２に供給するための圧力レギュ
レータＰＲ１が配設される。

【００２３】加圧用ガスは、ガス容器２４と分配タンク
２２との圧力差を利用して、加圧配管３２を通して分配
タンク２２に供給される。加圧用ガスは、分配タンク２
２の内部を、圧力レギュレータＰＲ１で調整された供給
圧力Ｐｓに加圧する。分配タンク２２の内部が加圧され
ると、分配タンク２２から吐出配管２６を通して処理液
が所定の設備に圧送される。

【００２４】更に、吐出配管２６及び加圧配管３２には
マニホルド部４２が配設される。マニホルド部４２に
は、配管２６、３２を適宜接続するバイパス配管及び弁
や、パージガス用配管及び弁等が配設される。

【００２５】ガス容器２４には圧力計Ｐ１が設置され、
これはコントローラ５２に接続される。コントローラ５
２は、圧力計Ｐ１で検出されたガス容器２４の圧力に基
づいて、ガス容器２４が、予め設定された初期圧力Ｐｉ
及び最終圧力Ｐｆ間の範囲（圧力レギュレータＰＲ１に
よる供給圧力Ｐｓよりも高い）で使用されるように制御
を行う。即ち、コントローラ５２は、ガス容器２４近傍
のバルブＶ１３、Ｖ１４の開閉操作や、充填配管３４を
通してガスタンク３６からガス容器２４に加圧用ガスを
充填するための操作等を制御することができる。

【００２６】また、コントローラ５２は、圧力計Ｐ１で
検出されたガス容器２４の圧力の変化量から、後述する
態様で、分配タンク２２内の処理液の液面の変化量を算
出する換算器としての機能を有する。コントローラ５２
は、算出された処理液の液面の変化量に基づいて、分配
タンク２２内の処理液の液面が予め設定された下限値に
至ったことを認識し、分配タンク２２の交換または処理
液の追加等に必要な制御を行う。即ち、コントローラ５
２は、分配タンク２２近傍のバルブＶ１１、Ｖ１２の開
閉操作や、分配タンク２２の交換または処理液の追加等
が必要であることをオペレータに知らせるためのアラー
ム５４のオン／オフ操作等を制御することができる。

【００２７】圧力レギュレータＰＲ１とバルブＶ１２と
の間で加圧配管３２には圧力計Ｐ２が配設され、これも
コントローラ５２に接続される。コントローラ５２は、
圧力計Ｐ２で検出された加圧配管３２の圧力に基づい
て、加圧用ガスが一定の供給圧力Ｐｓで分配タンク２２
に供給されるように、圧力レギュレータＰＲ１の制御を
行う。

【００２８】次に、図１図示の装置を使用して行う本発
明の実施の形態に係る処理液分配方法について説明す
る。

【００２９】先ず、所定の設備１２、１６、１８側で要
求される流量及び圧力に基づいて、圧力レギュレータＰ
Ｒ１による加圧用ガスの供給圧力Ｐｓを、例えば０．３
ＭＰａに設定する。また、上述の供給圧力Ｐｓよりも高
い範囲で、ガス容器２４における初期圧力Ｐｉを例えば
１．５ＭＰａに設定すると共に、最終圧力Ｐｆを例えば
０．５ＭＰａに設定する。また、分配タンク２２におけ
る処理液の液面の初期値（予設定の値）を参照して処理
液の液面の下限値を設定する。そして、これ等の設定値
をコントローラ５２に入力する。

【００３０】一方、メーカー側或いはユーザー側におい
て、分配タンク２２内に、液面が予設定の初期値となる
ように処理液を収容する。そして、このように調製され
た分配タンク２２を配管２６、３２に取付ける。次に、
以下に述べる操作をコントローラ５２の制御下で行う。

【００３１】先ず、バルブＶ１４を閉鎖する一方、バル
ブＶ１３を開放した状態で、充填配管３４を通してガス
タンク３６からガス容器２４に加圧用ガスを充填する。
ガス容器２４内の圧力が予設定の初期圧力Ｐｉとなった
時点で加圧用ガスの充填を停止し、バルブＶ１３を閉鎖
する。

【００３２】次に、バルブＶ１４を開放し、ガス容器２
４と分配タンク２２との圧力差を利用して、加圧配管３
２を通してガス容器２４から分配タンク２２に加圧用ガ
スを供給する。この際、圧力レギュレータＰＲ１によ
り、ガス容器２４内の加圧用ガスを一定の供給圧力Ｐｓ
に減圧して分配タンク２２に供給する。これにより、分
配タンク２２を一定の圧力に加圧し、吐出配管２６を通
して分配タンク２２から所定の設備１２、１６、１８に
処理液を一定の圧力及び流量で連続的に圧送することが
できる。

【００３３】処理液の圧送中、圧力計Ｐ１によりガス容
器２４の圧力を検出する。コントローラ５２は、圧力計
Ｐ１で検出されたガス容器２４の圧力の変化量から、分
配タンク２２内の処理液の液面の変化量を算出する。換
算器として機能するコントローラ５２は、処理液の液面
の変化量を算出するため、例えば下記の式（１）を使用
する。

【００３４】 Δｈ＝（Ｖ／Ｓ）×（Ｔｂ／Ｔａ）×（（Ｐｉ−Ｐｆ）／Ｐｂ） …（１）ここで、Δｈは処理液の液面の変化量、Ｖはガス容器２
４の容積、Ｓは液面の表面積、Ｔａはガス容器２４内の
絶対温度、Ｔｂは分配タンク２２内の絶対温度、Ｐｉ及
びＰｆはガス容器２４の予め設定された初期圧力及び最
終圧力、Ｐｂは測定時のガス容器２４の圧力である。

【００３５】なお、式（１）は、分配タンク２２が通常
の形状を有し、即ち、処理液の液面の初期値及び下限値
間の範囲（分配タンク２２の処理液供給期間）に亘っ
て、処理液の液面が常に均一な表面積となるような内部
構造を有するように設計されていることを前提としてい
る。しかし、分配タンク２２の構造がこの条件に適合し
ない場合でも、式（１）に適当な補正項を入れることで
対応することができる。

【００３６】また、分配タンク２２とガス容器２４とが
共通の環境内に置かれている場合、Ｔｂ／Ｔａ≒１とな
るため、式（１）における（Ｔｂ／Ｔａ）は実質的に無
視することができる。しかし、分配タンク２２とガス容
器２４とが全く違う環境内に置かれている場合、これ等
の温度Ｔｂ、Ｔａを測定し、式（１）に算入する必要が
ある。

【００３７】このようにしてガス容器２４の圧力に基づ
いて算出した結果から、コントローラ５２は、分配タン
ク２２内の処理液の液面を連続的にモニタすることがで
きる。そして、コントローラ５２は、算出された処理液
の液面が予設定の下限値以下となった場合、分配タンク
２２の交換または処理液の追加等に必要な制御、例え
ば、必要に応じてバルブＶ１１、Ｖ１２の閉鎖やアラー
ム５４のターンオン等、を行う。

【００３８】図２は本発明の別の実施の形態に係る処理
液分配装置を概略的に示す配管図である。

【００３９】図２図示の処理液分配装置は、図１図示の
装置において、更に、分配タンク２２を大容積の処理液
タンク３８に接続する補給配管２８を有する。分配タン
ク２２の近傍で補給配管２８にはバルブＶ２１が配設さ
れる。補給配管２８にはまた、マニホルド部４２におい
て、バイパス配管及び弁や、パージガス用配管及び弁等
が配設される。

【００４０】コントローラ５２には、算出された分配タ
ンク２２内の処理液の液面の変化量に基づいて、分配タ
ンク２２が、予め設定された処理液の液面の上限値及び
下限値の範囲で使用されるように制御を行う機能が付加
される。即ち、コントローラ５２は補給配管２８を通し
て処理液タンク３８から分配タンク２２に処理液を補給
するための操作を制御することができる。

【００４１】次に、図２図示の装置を使用して行う本発
明の実施の形態に係る処理液分配方法について説明す
る。

【００４２】先ず、加圧用ガスの供給圧力Ｐｓ、ガス容
器２４における初期圧力Ｐｉ及び最終圧力Ｐｆを設定す
る際に、分配タンク２２における処理液の液面の上限値
及び下限値も設定する。そして、これ等の設定値をコン
トローラ５２に入力する。次に、以下に述べる操作をコ
ントローラ５２の制御下で行う。

【００４３】先ず、補給配管２８を通して処理液タンク
３８から分配タンク２２に処理液を補給する。分配タン
ク２２内の処理液の液面が予設定の上限値となった時点
で処理液の補給を停止する。

【００４４】次に、図１図示の装置を参照して述べた処
理液分配方法と同様な方法で、ガス容器２４への加圧用
ガスの充填や、それに続くガス容器２４からの加圧用ガ
スの放出を行うことにより、分配タンク２２からの処理
液の圧送を行う。そして、ガス容器２４の圧力の変化量
から、分配タンク２２内の処理液の液面の変化量を算出
することにより、分配タンク２２内の処理液の液面を連
続的にモニタする。コントローラ５２は、算出された処
理液の液面が予め設定された下限値以下となった場合、
分配タンク２２における加圧用ガスの導入及び処理液の
供給を停止する。次に、処理液の液面が予設定の上限値
となるまで、補給配管２８を通して処理液タンク３８か
ら分配タンク２２に処理液を補給する。

【００４５】図１及び図２図示の処理液分配装置におい
て、加圧用ガスはガス容器２４内に圧縮されて充填され
るため、ガス容器２４の容積は分配タンク２２の容積に
比べてかなり小さくすることができる。しかし、ガス容
器２４の容積が小さく、１回の加圧用ガスの充填では分
配タンク２２の処理液供給期間の全体に亘って処理液を
圧送できない場合、処理液供給期間の途中でガス容器２
４に対して加圧用ガスの再充填が必要となる。このよう
な場合、以下に述べる操作をコントローラ５２の制御下
で行う。

【００４６】図３はこのような変更例のガス容器２４に
おける加圧用ガスの充填及び放出のサイクルを示す図で
ある。同図において、横軸は分配タンク２２内の処理液
の液面を示し、縦軸はガス容器２４内の圧力を示す。

【００４７】ガス容器２４に加圧用ガスを充填した（時
点Ｔ１における第１回目の充填）後、分配タンク２２内
の処理液を圧送することにより、ガス容器２４内の圧力
は予設定の最終圧力Ｐｆ（圧力レギュレータＰＲ１によ
る加圧用ガスの供給圧力Ｐｓよりも高い）まで低下す
る。この時点Ｔ２において、バルブＶ１４を閉鎖する一
方、バルブＶ１３を開放し、充填配管３４を通してガス
タンク３６からガス容器２４に加圧用ガスを再充填する
（２回目の充填）。

【００４８】ガス容器２４内の圧力が予設定の初期圧力
Ｐｉとなった時点でバルブＶ１３を閉鎖し、加圧用ガス
の再充填を終了する。これと同時に、バルブＶ１４を開
放してガス容器２４から加圧用ガスを放出させ、再び分
配タンク２２内の処理液を圧送する。そして、ガス容器
２４内の圧力が最終圧力Ｐｆとなった時点Ｔ３で、再度
上述の操作を行ってガス容器２４への加圧用ガスの再充
填をおこなう（３回目の充填）。このような加圧用ガス
の充填と放出とを、処理液の液面が予設定の下限値以下
となるまでｎ回に亘って繰り返す。

【００４９】なお、処理液の流量は通常小さく、また、
この変更例はガス容器２４の容積が小さい場合の操作で
あるので、ガス容器２４の再充填はほんの数秒で完了す
る。従って、ガス容器２４の再充填の間、バルブＶ１４
を閉鎖しても、分配タンク２２からの処理液の圧送は継
続される。この間、圧力計Ｐ２で検出される圧力は実質
的に低下しない。

【００５０】コントローラ５２は、ガス容器２４から分
配タンク２２に加圧用ガスを充填及び放出するサイクル
毎に上述の態様で分配タンク２２内の処理液の液面の変
化量を算出する。そして、下記の式（２）に従ってこれ
等を積算することにより、処理液の液面の総計変化量を
算出する。

【００５１】 Δｈ_t＝Δｈ₁＋Δｈ₂＋Δｈ₃＋…＋Δｈ_n …（２）ここで、Δｈ_tは処理液の液面の総変化量、Δｈ_i（ｉ
は正の整数）は各充填及び放出サイクルにおける処理液
の液面の変化量である。

【００５２】このようにしてガス容器２４の圧力に基づ
いて算出した結果から、コントローラ５２は、分配タン
ク２２内の処理液の液面を連続的にモニタすることがで
きる。そして、コントローラ５２は、算出された処理液
の液面が予設定の下限値以下となった場合、分配タンク
２２の交換（図１図示の装置）或いは分配タンク２２へ
の処理液の補給（図２図示の装置）等を行う。

【００５３】なお、図１乃至図３を参照して述べた実施
の形態において、処理液を圧送するための加圧ガスとし
ては、処理液に対して不活性なものであれば、どのよう
なガスでも使用することができる。しかし、望ましく
は、Ｈｅ、Ａｒ（アルゴン）、Ｎ₂（窒素）等の不活性
なガスが加圧用ガスとして使用される。

【００５４】その他、本発明の思想の範疇において、当
業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るも
のであり、それら変更例及び修正例についても本発明の
範囲に属するものと了解される。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
安価で且つ処理液を汚染する可能性が低い機構により処
理液の液面を連続的にモニタすることが可能な処理液分
配装置及び方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る処理液分配装置を概
略的に示す配管図。

【図２】本発明の別の実施の形態に係る処理液分配装置
を概略的に示す配管図。

【図３】図１及び図２図示の実施の形態の変更例に係る
ガス容器における加圧用ガスの充填及び放出のサイクル
を示す図。

【符号の説明】

１２、１６、１８…外部の設備２２…分配タンク２４…ガス容器２６…吐出配管２８…補給配管３２…加圧配管３４…充填配管３６…ガスタンク３８…処理液タンク４２…マニホルド５２…コントローラ５４…アラームＰＲ１…圧力レギュレータ

フロントページの続き (72)発明者ジャンマルク・ジラルド茨城県つくば市松代２−24−２ (72)発明者那須昭宣茨城県つくば市赤塚139−２三島屋マンション305号Ｆターム(参考） 2F014 BA10 4F042 AA07 BA06 BA09 BA19 CB03 CB08 CB10 5F046 LA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理液が収容されると共に、所定の設備に
吐出配管を介して接続された気密な分配タンクと、加圧用ガスが充填されると共に、加圧配管を介して前記
分配タンクに接続された気密なガス容器と、前記ガス容器と前記分配タンクとの圧力差を利用して、
前記加圧配管を通して前記ガス容器から前記分配タンク
に前記加圧用ガスを供給することにより、前記吐出配管
を通して前記分配タンクから前記所定の設備に前記処理
液を圧送する状態を選択的に形成する、前記加圧配管に
配設されたバルブと、前記ガス容器の圧力を検出するための圧力計と、前記圧力計で検出した、前記処理液の圧送に伴う前記ガ
ス容器の圧力の変化量から、前記分配タンク内における
前記処理液の液面の変化量を算出する換算器と、を具備
することを特徴とする処理液分配装置。
【請求項２】前記ガス容器内の前記加圧用ガスを一定の
供給圧力に減圧して前記分配タンクに供給するため、前
記加圧配管に配設された圧力レギュレータを更に具備す
ることを特徴とする請求項１に記載の処理液分配装置。
【請求項３】前記ガス容器は、前記分配タンク内の前記
処理液を圧送するため、前記加圧用ガスの充填及び放出
のサイクルが複数回必要となるような小さな容積を有
し、前記換算器は、前記サイクル毎に算出された前記処
理液の液面の変化量を積算することにより、前記処理液
の液面の総変化量を算出することを特徴とする請求項１
または２に記載の処理液分配装置。
【請求項４】前記分配タンクは、処理液供給期間に亘っ
て前記処理液の液面が常に均一な表面積となるように設
計され、前記換算器は下記の式（１）に基づいて前記処
理液の液面の変化量を算出し、 Δｈ＝（Ｖ／Ｓ）×（Ｔｂ／Ｔａ）×（（Ｐｉ−Ｐｆ）／Ｐｂ）…（１）ここで、Δｈは前記液面の変化量、Ｖは前記ガス容器の
容積、Ｓは前記液面の表面積、Ｔａは前記ガス容器内の
絶対温度、Ｔｂは前記分配タンク内の絶対温度、Ｐｉ及
びＰｆは前記ガス容器の予め設定された初期圧力及び最
終圧力、Ｐｂは測定時の前記ガス容器の圧力である、こ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の処理
液分配装置。
【請求項５】前記換算器で算出された前記処理液の液面
の変化量に基づいて、前記分配タンクの交換または前記
分配タンクへの処理液の補給に必要な制御を自動的に行
うためのコントローラを更に具備することを特徴とする
請求項１乃至４のいずれかに記載の処理液分配装置。
【請求項６】所定の設備に吐出配管を介して接続された
気密な分配タンクに処理液を収容する工程と、加圧配管を介して前記分配タンクに接続された気密なガ
ス容器に加圧用ガスを充填する工程と、前記加圧配管に配設されたバルブを開放し、前記ガス容
器と前記分配タンクとの圧力差を利用して、前記加圧配
管を通して前記ガス容器から前記分配タンクに前記加圧
用ガスを供給することにより、前記吐出配管を通して前
記分配タンクから前記所定の設備に前記処理液を圧送す
る工程と、圧力計で検出した、前記処理液の圧送に伴う前記ガス容
器の圧力の変化量から、前記分配タンク内における前記
処理液の液面の変化量を換算器により算出する工程と、
を具備することを特徴とする処理液分配方法。
【請求項７】前記加圧配管に配設された圧力レギュレー
タにより、前記ガス容器内の前記加圧用ガスを一定の供
給圧力に減圧して前記分配タンクに供給する工程を更に
具備することを特徴とする請求項６に記載の処理液分配
方法。
【請求項８】前記分配タンク内の前記処理液を圧送する
ため、前記ガス容器における前記加圧用ガスの充填及び
放出のサイクルを複数回行い、前記換算器により、前記
サイクル毎に算出された前記処理液の液面の変化量を積
算することにより、前記処理液の液面の総変化量を算出
することを特徴とする請求項６または７に記載の処理液
分配方法。
【請求項９】前記分配タンクは、処理液供給期間に亘っ
て前記処理液の液面が常に均一な表面積となるように設
計され、前記換算器は下記の式（１）に基づいて前記処
理液の液面の変化量を算出し、 Δｈ＝（Ｖ／Ｓ）×（Ｔｂ／Ｔａ）×（（Ｐｉ−Ｐｆ）／Ｐｂ）…（１）ここで、Δｈは前記液面の変化量、Ｖは前記ガス容器の
容積、Ｓは前記液面の表面積、Ｔａは前記ガス容器内の
絶対温度、Ｔｂは前記分配タンク内の絶対温度、Ｐｉ及
びＰｆは前記ガス容器の予め設定された初期圧力及び最
終圧力、Ｐｂは測定時の前記ガス容器の圧力である、こ
とを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の処理
液分配方法。
【請求項１０】コントローラにより、前記換算器で算出
された前記処理液の液面の変化量に基づいて、前記分配
タンクの交換または前記分配タンクへの処理液の補給に
必要な制御を自動的に行う工程を更に具備することを特
徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載の処理液分配
方法。