KR100748868B1

KR100748868B1 - 절연성 유동체의 계측 장치, 순도 제어 장치, 혼합도 제어장치

Info

Publication number: KR100748868B1
Application number: KR1020030018730A
Authority: KR
Inventors: 주니치 야마기시; 요에이코
Original assignee: 유니레크 가부시키가이샤; 주니치 야마기시
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2007-08-13
Also published as: CN1259562C; TW200305720A; JP3813104B2; CN1447057A; US20030184316A1; US6885200B2; JP2003279524A; TWI237113B; KR20030078004A

Abstract

유로를 흐르는 절연성 유동체의 순도, 혼합 비율 등을 정확하게 계측하여 제어하는 것을 가능하게 한다.

절연 수지제 유로(1a)의 정전 용량 변화를 검출하는 제 1, 제 2, 제 3 센서 유닛(19, 21, 23)과, 유로(1a)를 흐르는 초순수(超純水)의 순도를 판단하기 위해 유로(1a) 기준의 정전 용량 변화를 미리 기억하는 메모리(41)와, 검출한 정전 용량 변화와 기억한 정전 용량 변화를 비교하여 유로(1a)를 흐르는 초순수의 순도를 계측하여 상기 순도를 제어한다.

초순수, 순도, 정전 용량 변화, 절연성 유전체, 혼합도.

Description

절연성 유동체의 계측 장치, 순도 제어 장치, 혼합도 제어 장치{Measuring apparatus, purity controller, and mixing ratio controller for insulative fluid}

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련되는 절연성 유동체의 순도 제어 장치의 개략 구성도.

도 2는 제 1 실시형태에 관련되며, 센서 유닛 및 그 주변을 도시하는 단면도.

도 3은 제 1 실시형태에 관련되며, 도 2의 SA-SA 화살표를 따라 본 확대 단면도.

도 4는 제 1 실시형태에 관련되며, 센서 유닛의 주요부 확대 단면도.

도 5는 제 1 실시형태에 관련되며, 전극의 권취 상태의 설명도.

도 6은 제 1 실시형태에 관련되며, 도 5의 전극에 대응하는 전극을 전개 상태에서 도시하는 설명도.

도 7은 제 1 실시형태에 관련되며, 절연성 유동체의 순도 제어 장치의 개략 블록도.

도 8은 변형예의 실시형태에 관련되는 절연성 유동체의 순도 제어 장치의 개 략 블록도.

도 9는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련되며, 절연성 유동체의 혼합도 제어 장치의 개략 구성도.

도 10은 종래예에 관련되는 절연성 유동체의 계측 장치의 개략 설명도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

1: 관체 1a: 유로

19: 제 1 센서 유닛(정전 용량 센서) 21: 제 2 센서 유닛(정전 용량 센서)

23: 제 3 센서 유닛(정전 용량 센서) 27: 제 1 전자 개폐 밸브(조정 수단)

29: 제 2 전자 개폐 밸브(조정 수단) 31: 제 3 전자 개폐 밸브(조정 수단)

35: 제어 장치(비율 계측 수단, 제어 수단)

41: 메모리(기준치 기억 수단) 69, 69A: 측정 전극

71, 71A: 접지 전극 83, 83A: 절연성 유동체의 계측 장치

87, 87A: 절연성 유동체의 순도 제어 장치(절연성 유동체의 혼합도 제어 장치)

91: 기준 전압 발생 회로(기준치 기억 수단) 기준의 정전 용량

93: 믹서(혼합 수단) 111: 제 6 전자 개폐 밸브(조정 수단)

본 발명은 유로를 흐르는 절연성 유동체의 순도, 혼합 비율 등을 계측할 수 있는 절연성 유동체의 계측 장치 및 계측 결과에 근거하여 절연성 유동체의 순도를 제어하는 순도 제어 장치, 계측 결과에 근거하여 절연성 유동체의 혼합 비율을 제어하는 혼합도 제어 장치에 관한 것이다.

종래, 관 내의 유동 상태를 판단하는 것으로서, 예를 들면 도 10에 도시하는 바와 같은 것이 있다. 이 도 10에서는, 관체(201)에 전극(203, 205)을 꼽아, 관체(201) 내를 흐르는 유동체(207)의 유동 상태를 판단한다. 유동 상태 판단은 전극(203, 205)에 의해 관체(201) 내의 도전율을 검출하여, 유동체(207)와 미소 이물질(209)과의 도전율의 상위함을 검출함으로써 행하고 있다. 이 판단 결과에 의해, 관체(201) 내를 유동하는 유동체(207)에 대한 미소 이물질(211) 혼입을 판단하여, 미소 이물질(211)이 혼재한 유동체(207)를 분기 폐출하는 등 하여 미소 이물질(211)이 혼재하지 않는 유동체(207)를 추출하도록 하고 있다.

그렇지만, 종래의 도 10과 같은 장치에서는, 절연성 유동체에 대한 절연성 미소 이물질 혼입을 판단할 수 없다는 문제가 있었다.

종래, 반도체 실리콘 웨이퍼 세정에는 초순수(超純水)가 사용되고, 세정 후 배출된 초순수는 재생되어 반복 사용되고 있다. 상기 세정 후에 배출된 초순수는 반도체 실리콘 웨이퍼의 미소한 조각을 포함하고 있다. 이 반도체 실리콘 웨이퍼의 미소한 조각을 포함하는 초순수를 그대로 세정에 재이용하면, 반도체 실리콘 웨이퍼 표면을 상처내버려 제품 비율이 저하한다. 이 때문에, 필터를 사용하여 상기 조각을 제거하여, 세정 후에 배출된 초순수 재생을 하고 있다. 재생된 초순수는 반도체 실리콘 웨이퍼 세정에 재이용되기 전에 센서에 의해 미소한 조각 혼입이 검사된다. 미소 이물질 혼입이 검출되면 다시 필터에 통과되는 등의 방식으로 상기 조각의 혼입이 없는 초순수만이 재이용된다.

그러나, 상기 초순수 및 반도체 실리콘 웨이퍼의 미소한 조각은 모두 절연성 물질이기 때문에, 상기 도 10과 같은 도전율 측정에서는 초순수에 대한 반도체 실리콘 웨이퍼의 미소한 조각 혼입을 검출할 수는 없었다.

또한, 반도체 실리콘 웨이퍼를 경면 완성하기 위해 연마제(슬러리액)가 사용되고 있다. 이 슬러리액은 초순수에 알루미나 세라믹의 일종인 「실리카」의 미립자(수 m 미크론 입자)를 혼재시킨 것이다. 이 슬러리액은 초순수에 대한 「실리카」의 미립자 농도가 낮으면 경면 완성을 충분히 행할 수 없고, 반대로 농도가 높으면 마스크 패턴을 상처내버리게 된다. 따라서, 슬러리액의 농도 관리는 극히 중요한 요소이다. 그러나, 초순수 및 「실리카」의 미립자는 모두 절연성 물질이기 때문에, 상기 도 10과 같은 도전율 측정에서는 초순수에 대한 「실리카」의 미립자 농도를 검출할 수는 없었다.

더욱이, 이 슬러리액도 반복하여 재생 이용되며, 초순수에서의 세정의 경우와 같은 이유로, 반도체 실리콘 웨이퍼 연마에 재이용되기 전에 센서에 의해 미소한 조각 혼입이 검사되어, 상기 조각 혼입이 없는 슬러리액만이 재이용된다. 그러나, 상기와 동일한 이유에 의해 상기 도 10과 같은 도전율 측정에서는 반도체 실리콘 웨이퍼의 미소한 조각 혼입을 검출할 수는 없었다.

이에 대하여, 초음파, 가시광선, UV 모니터 등을 이용한 측정기도 이용되고 있지만, 모두 정밀도가 낮아, 반도체 실리콘 웨이퍼의 제품 비율 향상에는 이르지 못했었다.

본 발명은 유로를 흐르는 절연성 유동체의 순도, 혼합 비율 등을 정확하게 계측할 수 있는 절연성 유동체의 계측 장치 및 계측 결과에 근거하여 절연성 유동체의 순도를 제어하는 순도 제어 장치, 계측 결과에 근거하여 절연성 유동체의 혼합 비율을 제어하는 혼합도 제어 장치 제공을 과제로 한다.

청구항 1의 발명은, 유로의 외측을 둘러싼 형태로 형성된 측정 전극과 접지 전극을 구비하여 상기 유로의 정전 용량 변화를 검출하는 정전 용량 센서와, 상기 유로를 흐르는 절연성 유동체의 순도 또는 혼합 비율을 판단하기 위해 상기 유로의 기준의 정전 용량 변화를 미리 기억하는 기준치 기억 수단과, 상기 검출한 정전 용량 변화와 기억한 정전 용량 변화를 비교하여 상기 유로를 흐르는 절연성 유동체의 순도 또는 혼합 비율을 계측하는 비율 계측 수단으로 이루어지고, 상기 측정 전극 및 상기 접지 전극은 상호 간에 갭을 가지고 한 쌍으로 형성되고, 상기 접지 전극이 상기 측정 전극보다도 가늘게 형성되어 상기 유동체의 유동 방향을 따라 나선형으로 감기되, 상기 측정 전극과 상기 접지 전극이 교대로 배치되는 것을 특징으로 한다.

삭제

청구항 6의 발명은 청구항 1에 기재된 절연성 유동체의 계측 장치로, 상기 비율 계측 수단은 상기 유로를 흐르는 절연성 유동체의 순도를 계측하는 것을 특징으로 한다.

삭제

청구항 10의 발명은 청구항 1에 기재된 절연성 유동체의 계측 장치로, 상기 비율 계측 수단은 상기 유로를 흐르는 절연성 유동체의 혼합 비율을 계측하는 것을 특징으로 한다.

삭제

청구항 14의 발명은 청구항 6에 기재된 절연성 유동체의 계측 장치에 부가하여, 상기 정전 용량 센서의 상류 측에 상기 유로를 흐르는 절연성 유동체에 혼재하는 이물질을 제거하기 위한 이물질 제거 필터를 구비함과 동시에, 상기 이물질 제거 필터의 하류 측에 상기 절연성 유동체의 추출구 및 분기구를 구비하며, 상기 절연성 유동체의 흐름을 상기 추출구 및 분기구 중 어느 하나로 바꾸는 조정 수단을 구비하며, 상기 순도의 계측치가 설정범위 내(內)일 때 상기 절연성 유동체를 상기 추출구 측으로 흘리고, 상기 순도의 계측치가 설정범위 외(外)일 때 상기 절연성 유동체를 상기 분기구 측으로 흘리도록 상기 조정 수단을 제어하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

삭제

청구항 15의 발명은 청구항 10에 기재된 절연성 유동체의 계측 장치에 부가하여, 적어도 2종의 절연성 유동체를 혼합하여 상기 유로에 흐르게 하는 혼합 수단을 상기 정전 용량 센서의 상부측에 구비함과 동시에 상기 혼합 수단의 하류 측에 상기 절연성 유동체의 추출구 및 분기구를 구비하며, 상기 절연성 유동체의 흐름을 상기 추출구 및 분기구 중 어느 하나로 바꾸는 조정 수단을 구비하며, 상기 혼합 비율의 계측치가 설정범위 내일 때 상기 절연성 유동체를 상기 추출구 측으로 흘리고, 상기 혼합 비율의 계측치가 설정범위 외일 때 상기 절연성 유동체를 상기 분기구 측으로 흘리도록 상기 조정 수단을 제어하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

삭제

(발명의 실시의 형태)

(제 1 실시형태)

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련되며, 절연성 유동체의 순도 제어 장치의 전체 개략도이다. 도 1과 같이, 관체(1)는 본 실시형태에 있어서 절연성 유동체로서, 예를 들면 반도체 실리콘 웨이퍼 세정용 초순수를 내부 측 유로(1a)에 흘려, 배송하는 구성으로 되어 있다.

상기 관체(1)는 본 실시형태에 있어서 절연재, 예를 들면 염화비닐 등의 절연 수지제 파이프에 의해 형성되어 있다. 단, 관체(1)는 후술하는 제 1, 제 2, 제 3 센서 유닛(19, 21, 23)에 대응하는 부분에서만 절연성 수지 등의 절연재로 형성할 수도 있다. 또한, 상기 절연재로서는 석영 유리 등을 사용할 수도 있다.

이 관체(1)의 한쪽 끝(3)에는 재생 장치(5)가 접속되고, 동일한 다른쪽 끝의 단말에는 추출구(7)가 설치되어 있다. 이 관체(1)의 추출구(7) 측에는 분기구인 제 1, 제 2 분기구(9, 11)가 설치되어 있다. 이 제 1, 제 2 분기구(9, 11)에는 제 1, 제 2 분기관(13, 15)이 접속되어 있다. 이 제 1, 제 2 분기관(13, 15)은 회수 탱크(17)에 접속되어 있다. 이 회수 탱크(17)는 상기 재생 장치(5)에 접속되어 있다. 상기 회수 탱크(17)에는 상기 추출구(7)로부터 추출되어 반도체 실리콘 웨이퍼를 세정한 후의 초순수를 회수하도록 되어 있다.

상기 관체(1)에는 유로(1a)의 정전 용량을 검출하는 정전 용량 센서로서 제 1, 제 2, 제 3 센서 유닛(19, 21, 23)이 상류 측에서 순서대로 설치되어 있다. 각 제 1, 제 2, 제 3 센서 유닛(19, 21, 23)에 의해, 유로(1a)의 정전 용량 변화를 검출할 수 있다. 상기 제 2 센서 유닛(21)은 상기 관체(1)의 제 1 분기구(9)의 상류 측에 구비되고, 상기 제 3 센서 유닛(23)은 상기 관체(1)의 제 2 분기구(11)의 상류 측에 구비되어 있다.

상기 제 2, 제 3 센서 유닛(21, 23)의 상류 측에는 이물질 제거 필터(25)가 구비되어 있다. 이 이물질 제거 필터(25)는 상기 유로(1a)를 흐르는 초순수에 혼재하는 이물질로서, 예를 들면 반도체 실리콘 웨이퍼의 미소한 조각을 제거하기 위한 것이다.

상기 관체(1)의 하류 측에는 상기 절연성 유동체인 초순수의 흐름을 상기 추출구(7) 및 분기구인 제 1, 제 2 분기구(9, 11) 중 어느 하나로 바꾸는 조정 수단으로서 제 1, 제 2, 제 3 전자 개폐 밸브(27, 29, 31)가 구비되어 있다.

상기 제 1 전자 개폐 밸브(27)는 상기 추출구(7) 측에서 상기 제 2 분기구(11)의 하류 측에 구비되어 있다. 이 제 1 전자 개폐 밸브(27)를 열면, 관체(1)의 추출구(7)로부터 초순수가 추출되고, 제 1 전자 개폐 밸브(27)가 닫히면, 추출구(7)로부터의 초순수 추출이 정지된다.

상기 제 2 전자 개폐 밸브(29)는 상기 제 1 분기관(13)에 구비되고, 상기 제 3 전자 개폐 밸브(31)는 상기 제 2 분기관(15)에 구비되어 있다. 상기 제 1, 제 3 전자 개폐 밸브(27, 31)가 닫혀 있을 때에 제 2 전자 개폐 밸브(29)가 열리면, 관체(1)의 유로(1a)로부터 제 1 분기관(13)을 개재시켜 회수 탱크(17)에 초순수가 배출된다. 상기 제 1, 제 2 전자 개폐 밸브(27, 29)가 닫혀 있을 때에 제 3 전자 개폐 밸브(31)가 열리면, 관체(1)의 유로(1a)로부터 제 2 분기관(15)을 개재시켜 회수 탱크(17)에 초순수가 배출된다. 상기 제 1 전자 개폐 밸브(27)가 열려 제 2, 제 3 전자 개폐 밸브(29, 31)가 닫히면, 관체(1)의 유로(1a)로부터 회수 탱크(17)로의 초순수 배출은 정지된다.

상기 제 1, 제 2, 제 3 센서 유닛(19, 21, 23)의 검출 신호는 신호 처리 회로(33)를 개재시켜 제어 장치(35)에 입력되도록 되어 있다. 이 제어 장치(35)에는 기준치(37)로서, 상기 제 1, 제 2, 제 3 센서 유닛(19, 21, 23)과 동일한 센서 유닛에 의해 검출된 유로(1a)의 기준의 정전 용량 변화가 상기 신호 처리 회로(33)를 개재시켜 입력되어 있다.

상기 기준의 정전 용량 변화로서는 상기 유로(1a)를 흐르는 초순수가 기체(거품) 및 반도체 실리콘 웨이퍼 조각의 이물질을 포함하지 않은 고순도일 때의 것(제 1 기준치), 초순수가 기체(거품)를 포함할 때의 것(제 2 기준치), 초순수가 반도체 실리콘 웨이퍼 조각을 포함할 때의 것(제 3 기준치)을 미리 검출한 것으로 하고 있다. 또한, 이 기준치는 필요에 따라 여러 가지로 설정할 수 있다.

상기 제어 장치(35)는 예를 들면 MPU(Microprocessing Unit; 39)에 의해 연산부가 구성되어, 메모리(41) 등을 구비하고 있다. 상기 연산부는 DSP(Digital Signal Processor) 등에 의해 구성할 수도 있다.

상기 메모리(41)에는 상기 기준치(37)가 기억되어 있다. 본 실시형태에 있어서 메모리(41)는 기준치 기억 수단을 구성하고 있다. 즉, 메모리(41)에는 유로(1a)를 흐르는 절연성 유동체로서의 초순수 비율을 판단하기 위해 상기 유로(1a)의 기준의 정전 용량으로서 제 1, 제 2, 제 3 기준치의 변화가 미리 기억되어 있다.

상기 제어 장치(35)는 상기 검출한 정전 용량 변화와 후술하는 바와 같이 상기 메모리(41)로 기억한 정전 용량 변화를 비교하여 상기 유로(1a)를 흐르는 절연성 유동체의 비율을 계측하는 비율 계측 수단을 구성하고 있다.

즉, 상기 제 1 센서 유닛(19)이 검출하는 정전 용량 변화와 제 1, 제 2, 제 3 기준치와의 비교에 의해, 유로(1a)를 흐르는 초순수에 기체(거품) 및 반도체 실리콘 웨이퍼 조각이 얼마만큼 포함되어 있는지의 비율을 계측할 수 있다. 또한, 상기 제 2 센서 유닛(21)이 검출하는 정전 용량의 변화와 상기 제 1, 제 2 기준치 와의 비교에 의해, 유로(1a)를 흐르는 초순수에 기체(거품)가 얼마만큼 포함되어 있는지의 비율을 계측할 수 있다. 상기 제 3 센서 유닛(23)이 검출하는 정전 용량의 변화와 제 1, 제 3 기준치와의 비교에 의해, 유로(1a)를 흐르는 초순수에 반도체 실리콘 웨이퍼 조각이 얼마만큼 포함되어 있는지의 비율을 계측할 수 있다. 이러한 계측에 의해, 제어 장치(35)는 본 실시형태에 있어서 유로(1a)를 흐르는 절연성 유동체로서의 초순수의 순도를 계측하고 있다.

상기 제어 장치(35)는 또한 상기 순도의 계측치가 설정범위 내일 때 상기 절연성 유동체로서의 초순수를 상기 추출구(7) 측으로 흘리고, 상기 순도의 계측치가 설정범위 외일 때 상기 절연성 유동체로서의 초순수를 상기 분기구로서의 제 1, 제 2 분기구(9, 11) 측으로 흘리도록 상기 제 1, 제 2, 제 3 전자 개폐 밸브(27, 29, 31)를 제어하는 제어 수단을 구성하고 있다. 이 때문에, 상기 제어 장치(35)에는 구동 회로(43)를 개재시켜 상기 제 1, 제 2, 제 3 전자 개폐 밸브(27, 29, 31)가 접속되어 있다.

상기 제어 장치(35)에는 그 밖에, 전원(45), 표시 패널(47), 환경 센서(49), 데이터 전송 인터페이스(51)가 접속되어 있다.

상기 제 1, 제 2, 제 3 센서 유닛(19, 21, 23)은 예를 들면 도 2 내지 도 4와 같이 되어 있다.

도 2는 상기 제 1, 제 2, 제 3 센서 유닛(19, 21, 23) 및 그 주변을 도시하는 확대 단면도이다. 도 3은 도 2의 SA-SA 화살표를 따라 본 확대 단면도이다. 도 4는 도 2의 일부를 더욱 확대하여 도시하는 주요부 확대 단면도이다. 또한, 제 1, 제 2, 제 3 센서 유닛(19, 21, 23)은 동일 구성으로, 제 1 센서 유닛(19)을 설명하여, 제 2, 제 3 센서 유닛(21, 23)의 설명은 생략한다.

도 2 내지 도 4와 같이, 상기 정전 용량 센서로서의 제 1 센서 유닛(19)은 상기 유로(1a)에 대하여 절연 상태에서 둘레에 감겨진 도전성 금속박으로 이루어진 측정 전극 및 접지 전극으로서 전극(55)을 구비한 것이다.

상기 전극(55)은 유로(1a)를 형성하는 관체(1)의 외측에 장착된 장착용 원통(53) 둘레에 감겨 있다. 상기 장착용 원통(53)은 본 실시형태에 있어서, 절연재, 예를 들면 염화비닐제 파이프로 형성되어 있다. 단, 장착용 원통(53)은 절연성이면 되며, 석영 유리, 그 외의 절연재로 형성할 수도 있고, 수지 몰드에 의해 형성할 수도 있다. 이 장착용 원통(53)은 관체(1)의 외주면에 밀접하게 끼워맞추어져 있다. 이 끼워맞춤은 접착제 등으로 고정할 수도 있다. 이렇게, 예를 들면 염화비닐제 파이프의 장착용 원통(53)을 사용함으로써, 제 1 센서 유닛(19)을 관체(1)에 대하여 어셈블리로서 일체로 취급할 수 있어, 관체(1)로의 설치도 용이하게 행할 수 있다.

상기 전극(55)은 구리박 등의 도전성 금속박으로 이루어진로, 그 구체적 구성은 후술한다. 전극(55)의 외측은 절연재(57)로 밀접하게 덮여, 그 외측에 실드재(59)가 설치되어 있다. 상기 절연재(57)는 본 실시형태에 있어서 염화비닐제 파이프로 형성되어 있다. 단, 절연재(57)는 석영 유리 등으로 형성할 수도 있고, 수지 몰드에 의해 형성할 수도 있다.

상기 실드재(59)는 본 실시형태에 있어서 알루미늄 파이프에 의해 형성되어 있다. 실드재(59)는 절연재(57)의 외면에 밀접하게 끼워맞추어져 있다. 실드재(59)의 양단부에는 끝 부분 실드재(61a, 61b)가 고착되어 있다. 끝 부분 실드재(61a, 61b)는 본 실시형태에 의해 알루미늄에 의해 형성되어 있다.

상기 한쪽의 끝 부분 실드재(61a)에는 도 4와 같이 관통 구멍(63)이 설치되고, 상기 전극(55)의 배선(65)이 외부로 나와 있다. 끝 부분 실드재(61a)와 배선(65) 사이에는 예를 들면 수지 몰드(67)가 실시되어 있다. 배선(65)의 끝 부분에는 도 2, 도 5와 같이 접속용 커넥터(68)가 설치되어 있다.

상기 전극(55)의 구체적 구성은 도 5와 같이 되어 있다. 도 5에 있어서는 염화비닐제 파이프의 장착용 원통(53)에 전극(55)을 나선형으로 감은 상태를 일점쇄선으로 도시하고, 전극(55)의 전개 상태를 실선으로 도시하고 있다. 도 5와 같이, 전극(55)은 측정 전극(69)과, 접지 전극(71)으로 이루어져 있다. 양 전극(69, 71) 모두 구리박에 의해 전개 상태에서 대략 평행사변형 띠형으로 형성되어 있다. 양 전극(69, 71)의 짧은 변의 길이(도 5의 실선 도시한 오른쪽 끝 또는 왼쪽 끝의 상하 방향의 길이)는 양 전극(69, 71) 사이의 후술하는 갭(73)을 가하여, 장착용 원통(53)의 외주 길이와 거의 일치하고 있다.

상기 접지 전극(71)은 측정 전극(69)보다도 가늘게 형성되어 있다. 측정 전극(69), 접지 전극(71)은 장착용 원통(53)의 외주면에 일점쇄선으로 도시한 바와 같이 유동 방향을 따라 나선형으로 감겨, 접착 등에 의해 고정되어 있다. 감기는 회수는 본 실시형태에 있어서 장착용 원통(53)의 외주면을 거의 3회전하는 정도이다. 단, 전극(69, 71)에 의해 관체(1)의 전체 둘레에 걸쳐 정전 용량의 변화를 검 출할 수 있는 한, 감는 회수는 임의로 선택할 수 있는 것이다. 장착용 원통(53)에 감은 양 전극(69, 71) 사이에는 갭(73)이 설치되어 있다.

상기 양 전극(69, 71)은 도 5의 장착용 원통(53)에 권취 상태에 있어서 양자가 교대로 배치된 구성으로 되어 있다. 이 권취 상태에 있어서, 인접하는 측정 전극(69) 상호는 단락점 AB 사이에서 단락 접속되어 있다. 상기 접지 전극(71)은 감은 상태에 있어서 단락점 CD 사이에서 단락 접속되어 있다. 전극(55)의 도 5의 권취 상태에 있어서, 단락점 A, B, C, D의 위치는 편의적으로 동일면 측에 동시에 도시하고 있지만, 실제의 단락점 A, B, C, D의 위치는 전개 상태의 위치에서 도시되는 장소에 있다.

이러한 구성에 의해, 예를 들면 도 6의 전극(55A)과 동일한 구성의 전극 배치로 되어 있다. 즉, 도 5의 전극(55)은 도 6과 같은 전극(55A)에 있어서의 점 A1, B1, C1, D1에 상기 단락점 A, B, C, D가 위치적으로 대응하여, 전극(55)에서는 대략 평행사변형 띠형의 전극(69, 71) 및 상기 단락점 A, B, C, D에서의 단락 접속에 의해 장착용 원통(53)의 외면에 나선형으로 감을 수 있도록 한 것이다.

더구나, 전극(55) 대신, 도 6의 전극(55A)의 구성으로 하는 것도 물론 가능하다. 도 6에서는 전극(55A)이 측정 전극(69A)과 접지 전극(71A)을 장착용 원통(53)의 외면 전체 둘레에 감는 것이다. 단, 도 5의 전극(55)과 같이 장착용 원통(53)의 외면에 나선형으로 감는 경우는, 유로(1a)의 정전 용량의 변화를 보다 정확하고 또한 용이하게 검출할 수 있다.

도 7은 절연성 유동체의 계측 장치를 포함한 절연성 유동체의 순도 제어 장 치의 개략 블록도를 도시하고 있다. 제 1, 제 2, 제 3 센서 유닛(19, 21, 23), 발진 회로(75), 주파수 전압 변환 회로(77), A/D 변환 회로(79), MPU(39)는 절연성 유동체의 계측 장치(83)를 구성하고 있다. 이 절연성 유동체의 계측 장치(83)에 구동 회로(43), 제어 밸브(85)를 가하여 절연성 유동체의 순도 제어 장치(87)를 구성하고 있다. 이 경우, 제어 밸브(85)는 도 1의 제 1, 제 2, 제 3 전자 개폐 밸브(27, 29, 31)로 구성되어 있다.

상기 제 1, 제 2, 제 3 센서 유닛(19, 21, 23)이 정전 용량 변화를 검출하면, 발진 회로(75)로부터 정전 용량의 변화에 대응한 주파수 변화로서 주파수 전압 변환 회로(77)에 입력된다. 주파수 전압 변환 회로(77)에서는 입력된 주파수 변화를 전압 변화로 변환하여, A/D 변환 회로(79)에 입력한다. A/D 변환 회로(79)에서는 입력된 전압 변화를 디지털 신호의 2진법 수치로 치환하여, MPU(39)로 입력한다. MPU(39)에서는 검출에 의해 입력된 정전 용량 변화와 상기 기준치(37)로서의 정전 용량의 변화가 비교된다.

상기 MPU(39)는 상기 비교 결과에 의해, 상기 제 1 센서 유닛(19)의 장소에서 상기 유로(1a)를 흐르는 초순수에 기체(거품) 및 반도체 실리콘 웨이퍼 조각이 얼마만큼 포함되어 있는지의 비율을 계측한다. 또한, 상기 제 2 센서 유닛(21)의 장소에서 유로(1a)를 흐르는 초순수에 기체(거품)가 얼마만큼 포함되어 있는지의 비율을 계측한다. 더욱이, 상기 제 1 센서 유닛(19)의 장소에서 유로(1a)를 흐르는 초순수에 반도체 실리콘 웨이퍼 조각이 얼마만큼 포함되어 있는지의 비율을 계측한다.

그리고, 도 1과 같이, 유로(1a)를 초순수가 유동하여, 추출구(7)까지 배송될 때, 제 1, 제 2, 제 3 센서 유닛(19, 21, 23)에 있어서 유로(1a)의 정전 용량 변화가 검출된다.

이 검출에 의해, 제 2 센서 유닛(21)의 장소에서 기체(거품)가 검출되었을 때는 MPU(39)로부터 구동 회로(43)를 개재시켜, 제 1, 제 2, 제 3 전자 개폐 밸브(27, 29, 31)에 신호가 보내진다. 이 때, 제 1, 제 3 전자 개폐 밸브(27, 31)는 폐쇄, 제 2 전자 개폐 밸브(29)는 개방이 되며, 기체(거품)를 포함한 초순수가 제 1 분기관(13)을 통과하여 회수 탱크(17)에 배출된다.

상기 검출에 의해, 제 3 센서 유닛(23)의 장소에서 반도체 실리콘 웨이퍼 조각이 검출되었을 때는, 동일한 제어에 의해 제 1, 제 2 전자 개폐 밸브(27, 29)는 폐쇄, 제 3 전자 개폐 밸브(31)는 개방이 되며, 반도체 실리콘 웨이퍼 조각을 포함한 초순수가 제 2 분기관(15)을 통과하여 회수 탱크(17)에 배출된다.

상기 검출에 의해, 제 3 센서 유닛(23)의 장소에서 반도체 실리콘 웨이퍼 조각이 검출될 때는, 동일한 제어에 의해 제 2, 제 3 전자 개폐 밸브(29, 31)는 폐쇄, 제 1 전자 개폐 밸브(27)는 개방이 되며, 반도체 실리콘 웨이퍼 조각 등의 이물질을 포함하지 않는 고순도의 초순수가 추출구(7)로부터 추출된다.

이 결과, 추출구(7)로부터 추출된 고순도의 초순수에 의해 반도체 실리콘 웨이퍼를 세정할 수 있다. 이로써, 반도체 실리콘 웨이퍼를 세정 시에 상처내는 일이 없어져, 제품의 제품 비율을 현저하게 향상시킬 수 있다.

상기 반도체 실리콘 웨이퍼 세정 후의 초순수는 상기 회수 탱크(17)에 회수 된다. 회수 탱크(17)로부터는 재생 장치(5)에 보내지고, 여기서 초순수로부터 반도체 실리콘 웨이퍼 조각 등을 제거하는 재생 처리가 실시된다. 재생된 초순수는 상기 관체(1)의 한쪽 끝(3)으로부터 유로(1a)로 다시 보내진다.

더구나, 제 1, 제 2 센서 유닛(19, 21)의 검출 결과의 비교에 의해, 이물질 제거 필터(25)가 정상으로 작동하고 있는지의 여부를 검출할 수 있다. 이 검출에 의해 이물질 제거 필터(25) 교환 등의 유지 보수를 정확하게 행할 수 있다.

이상과 같은 사이클에 의해 초순수는 반도체 실리콘 웨이퍼 세정에 반복하여 사용된다.

또한, 유로(1a)를 유동하는 초순수의 유동 상태를 비접촉으로 검출할 수 있기 때문에, 전극 부식 등도 일어나지 않고, 유로(1a)를 유동하는 초순수의 순도를 고도로 유지할 수 있다.

상기 정전 용량의 변화는 큰 전압 변화를 가져오기 때문에, 검출 결과를 적분할 필요가 없어, 연산량이 적고 신속하고 또한 정확한 제어를 할 수 있으며, 또한 장치도 소형화할 수 있다.

상기 초순수의 순도를 정전 용량의 변화로 계측하기 때문에, 자장의 영향을 받기 어려우며, 예를 들면 제 1, 제 2, 제 3 전자 개폐 밸브(27, 29, 31)에 근접한 위치에 제 2, 제 3 센서 유닛(21, 23)을 설치하는 것도 가능하여, 설계 자유도를 확대할 수 있다.

도 8는 절연성 유동체의 순도 제어 장치의 변형예를 도시하고 있다. 또한, 도 8에 있어서, 도 7과 대응하는 구성 부분에는 동일 부호를 붙여 설명한다. 도 8 의 절연성 유동체의 순도 제어 장치(87A)에서는, 상기 A/D 변환 회로(79) 및 MPU(39) 대신 전압 비교 회로(89), 기준 전압 발생 회로(91)를 설치하고 있다.

그리고, 제 1, 제 2, 제 3 센서 유닛(19, 21, 23), 발진 회로(75), 주파수 전압 변환 회로(77), 전압 비교 회로(89), 기준 전압 발생 회로(91)가 절연성 유동체의 계측 장치(83A)를 구성하고 있다.

기준 전압 발생 회로(91)에서는, 전압 비교 회로(89)에 있어서 비교해야 할 기준 전압을 발생하는 것으로, 설정해야 할 기준치(37)의 정전 용량 변화에 대응한 기준 전압이 발생된다. 따라서, 기준 전압 발생 회로(91)는 본 실시형태에 있어서 기준치 기억 수단을 구성하고 있다.

상기 기준 전압 발생 회로(91)에서 발생한 기준 전압이 전압 비교 회로(89)로 보내지고, 검출된 정전 용량의 변화에 따른 전압 변화와 비교되어, 비교 결과에 따라서 구동 회로(43)를 개재시켜 제어 밸브(85)(27, 29, 31)에 신호가 출력된다.

이 도 8의 실시형태에 있어서도, 상기한 바와 마찬가지로 정전 용량 변화의 비교에 의해, 제 1, 제 2, 제 3 전자 개폐 밸브(27, 29, 31)가 제어되어, 고순도의 초순수를 추출구(7)로부터 추출한 수 있다.

더구나, 상기 실시형태에서는 제 2 분기관(15)에 제 3 전자 개폐 밸브(31)를 설치하는 구성으로 하였지만, 제 1 전자 개폐 밸브(27)를 3방향 밸브로 하여, 상기 3방향 밸브에 제 2 분기관(15)을 접속할 수도 있다. 이 3방향 밸브를 제어 장치(35)에 의한 전기적인 전환 제어로 바꾸어, 관체(1)로부터 추출구(7) 측으로의 흐름과 회수 탱크(17) 측으로의 흐름으로 바꿀 수 있다.

상기 실시형태에서는 직선형 관체(1)에 제 1, 제 2, 제 3 센서 유닛(19, 21, 23)을 끼워맞추어지도록 하였지만, 장착용 원통(53, 57), 실드재(59) 등을 연질인 것으로 하면, 관체(1)에 코너부가 있어도 용이하게 끼워맞출 수 있으며, 또한 코너부에 설치하는 것도 가능하다. 이러한 경우, 전극(55)과 같이 나선형으로 감겨 있으면, 관체(1)의 코너부를 따라 전극(55)을 정확하게 배치할 수 있다.

전극(55, 55A)은 염화비닐제 파이프 등으로 형성된 관체(1)에 직접 감아, 내측의 장착용 원통(53)을 생략할 수도 있다. 또한, 장착용 원통(53)을 관체(1) 도중에 결합하여, 관체(1)의 일부를 구성하도록 형성할 수도 있다.

(제 2 실시형태)

도 9는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련되며, 절연성 유동체의 혼합도 제어 장치의 전체 개략도이다. 또한, 상기 실시형태와 대응하는 구성 부분에는 동일 부호를 붙여 설명한다.

도 2와 같이, 본 실시형태에 있어서 관체(1)는 절연성 유동체로서, 예를 들면 반도체 실리콘 웨이퍼를 경면 완성하기 위해 연마제(슬러리액)를 배송하는 구성으로 되어 있다. 이 슬러리액은 초순수에 알루미나 세라믹의 일종인 「실리카」의 미립자(수m 미크론 입자)를 혼재시킨 것이다.

따라서, 본 실시형태에서는 도 1의 상기 실시형태의 이물질 제거 필터(25), 재생 장치(5) 대신 도 9와 같이 혼합 수단으로서의 믹서(93), 연마제 추출 장치(113)를 설치하고 있다. 상기 믹서(93)는 적어도 2종의 절연성 유동체를 혼합 하여 상기 유로(1a)에 흘리는 것이다. 본 실시형태에서는 「실리카」와 초순수를 혼합하는 것으로 하고 있다.

상기 관체(1)에는 상기 믹서(93)의 상류 측에 합류구(95)가 설치되고, 제 2 센서 유닛(21)의 하류 측에 분기구로서 환류구(97)가 설치되어 있다. 상기 합류구(95)에는 합류관(99)이 접속되고, 상기 환류구(97)에는 환류관(101)이 접속되어 있다. 이들 합류관(99) 및 환류관(101)에는 초순수 공급관(103)이 접속되어 있다. 이 초순수 공급관(103)의 끝 부분(105)으로부터는 초순수가 적당히 공급되도록 되어 있다.

상기 관체(1)의 한쪽 끝 3측의 제 1 센서 유닛(19) 상류에는 제 4 전자 개폐 밸브(107)가 설치되어 있다. 상기 초순수 공급관(103)의 한쪽 끝(105) 측에는 제 5 전자 개폐 밸브(109)가 설치되어 있다. 상기 환류관(101)에는 제 6 전자 개폐 밸브(111)가 설치되어 있다.

제어 장치(35)에는 기준치(37A)로서 기준의 정전 용량 변화가 기억되어 있다. 이 기준의 정전 용량은 상기 유로(1a)를 추출구(7) 측으로 흐르는 슬러리액이 적정한 표준 농도일 때의 것(적정 기준치)이다.

상기 제어 장치(35)는 제 1 실시형태와 마찬가지로, 제 1, 제 2, 제 3 센서 유닛(19, 21, 23)으로 검출한 정전 용량의 변화와 메모리(41)로 기억한 정전 용량의 변화를 비교하여 상기 유로(1a)를 흐르는 절연성 유동체의 비율을 계측하는 비율 계측 수단을 구성하고 있다. 즉, 상기 제 1, 제 2, 제 3 센서 유닛(19, 21, 23)이 검출하는 정전 용량의 변화와 적정 기준치와의 비교에 의해, 유로(1a)를 흐 르는 슬러리액의 적정한 표준 농도를 계측할 수 있다. 이러한 계측에 의해, 제어 장치(35)는 본 실시형태에 있어서 유로(1a)를 흐르는 절연성 유동체의 혼합 비율을 계측하고 있다.

상기 제어 장치(35)는 또한 상기 초순수에 대한 「실리카」의 미립자의 혼합 비율의 계측치가 설정범위 내일 때 상기 절연성 유동체로서의 슬러리액을 상기 추출구(7) 측으로 흘리고, 상기 혼합 비율의 계측치가 설정범위 외일 때 상기 절연성 유동체로서의 슬러리액을 상기 분기구로서의 제 1, 제 2 분기구(9, 11) 측 또는 환류구(97) 측으로 흘리도록 상기 조정 수단으로서의 상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 6 전자 개폐 밸브(27, 29, 31, 111)를 제어하는 제어 수단을 구성하고 있다. 이 때문에, 상기 제어 장치(35)에는 구동 회로(43)를 개재시켜 상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 6 전자 개폐 밸브(27, 29, 31, 111)가 접속되어 있다.

상기 구동 회로(43)에는 상기 슬러리액과 초순수의 공급을 제어하기 위해 제 4, 제 5 전자 개폐 밸브(107, 109)가 접속되어 있다.

본 실시형태의 절연성 유동체의 혼합도 제어 장치의 개략 블록도로서는 상기 도 7, 도 8과 같이 구성할 수 있다. 이 경우, 도 7, 도 8의 절연성 유동체의 순도 제어 장치(87, 87A)가 절연성 유동체의 혼합도 제어 장치가 된다.

그리고, 도 9와 같이, 유로(1a)의 한쪽 끝(3)으로부터 슬러리액 및 「실리카」가 공급되고, 초순수 공급관(103)의 끝 부분(105)으로부터 필요에 따라서 초순수가 공급된다. 상기 슬러리액 및 「실리카」의 공급은 제어 장치(35)가 제 4 전자 개폐 밸브(107)를 개폐 제어함으로써 조정된다. 상기 초순수 공급은 제어 장치(35)에 의한 제 5 전자 개폐 밸브(109)의 개폐 제어에 의해 조정된다.

상기 필요에 따라서 공급된 초순수는 합류관(99)으로부터 합류구(95)를 개재시켜 관체(1) 측으로 흐른다. 이 초순수와 슬러리액 및 「실리카」는 하류 측 믹서(93)로 혼합되어, 그 하류의 제 2 센서 유닛(21)을 통과한다.

상기 제 2 센서 유닛(21)의 장소에서 슬러리액의 농도가 적정한 표준 농도보다도 낮다고 검출되었을 때는, 제어 장치(35)에 의해 제 6 전자 개폐 밸브(111)가 개방 제어되어, 농도가 낮은 슬러리액이 환류관(101)으로부터 합류관(99) 측으로 돌아간다. 또한, 제 2 센서 유닛(21)의 장소에서, 슬러리액의 농도가 높다고 검출되었을 때는, 제 2 전자 개폐 밸브(29)가 개방이 되어, 농도가 높은 슬러리액이 제 1 분기관(13)을 통과하여 회수 탱크(17)에 배출된다.

상기 제 2 센서 유닛(21)의 장소에서, 슬러리액이 적정한 표준 농도라고 검출되었을 때, 하류의 제 3 센서 유닛(23)을 다음에 통과한다. 이 제 3 센서 유닛(23)의 장소에서 반도체 실리콘 웨이퍼 조각이 검출되었을 때는, 제 3 전자 개폐 밸브(31)가 개방이 되어, 반도체 실리콘 웨이퍼 조각을 포함한 슬러리액이 제 2 분기관(15)을 통과하여 회수 탱크(17)에 배출된다.

상기 제 3 센서 유닛(23)의 장소에서 반도체 실리콘 웨이퍼 조각이 검출되지 않고 적정한 표준 농도일 때는, 제 1 전자 개폐 밸브(27)가 개방이 되어, 반도체 실리콘 웨이퍼 조각 등의 이물질을 포함하지 않은 적정한 표준 농도의 슬러리액만이 추출구(7)로부터 추출된다.

이 결과, 추출구(7)로부터 추출된 적정한 표준 농도의 슬러리액에 의해 반도 체 실리콘 웨이퍼의 경면 완성을 정확하게 행할 수 있다. 또한, 반도체 실리콘 웨이퍼를 연마 시에 상처내는 일이 없어, 제품의 제품 비율을 현저하게 향상시킬 수 있다.

상기 반도체 실리콘 웨이퍼 연마 후의 슬러리액은 상기 회수 탱크(17)에 회수된다. 회수 탱크(17)로부터는 연마제 추출 장치(113)로 보내지고, 여기서 슬러리액으로부터 반도체 실리콘 웨이퍼 조각 등을 제거하는 등 하여 재생 처리가 실시된다. 재생된 슬러리액은 상기 관체(1)의 한쪽 끝(3) 측으로 돌아간다.

이상과 같은 사이클에 의해 슬러리액은 반도체 실리콘 웨이퍼의 연마에 반복하여 사용된다.

따라서, 제 1 실시형태와 동일한 효과를 낼 수 있는 것 외에, 이물질을 포함하지 않은 적정한 표준 농도의 슬러리액에 의해, 반도체 실리콘 웨이퍼의 연마를 정확하게 행할 수 있어, 제품 비율을 현저하게 향상시킬 수 있다.

상기 실시형태에서는 3종 이상의 절연성 유동체 혼합에 적용하는 것도 가능하다.

또한, 각 실시형태에 있어서, 상기 정전 용량의 비교는 그 변화치의 비교 판단에 한하지 않고 정전 용량 그 자체 비교도 균등한 범위이다. 상기 제 1, 제 2, 제 3 센서 유닛(19, 21, 23)은 관체(1) 내에 배치하는 것도 가능하다. 상기 제 1, 제 3 전자 개폐 밸브(27, 31) 또는 3방향 밸브를 조정 수단으로 하며, 또한, 제 2, 제 3 센서 유닛(21, 23) 중 어느 하나만을 사용하는 구성으로 할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 유로에 절연성 유동체를 흘려, 정전 용량 센서에 의해 유로의 정전 용량 변화를 검출할 수 있다. 기준치 기억 수단에서는 유로를 흐르는 절연성 유동체의 비율을 판단하기 위해 상기 유로의 기준의 정전 용량 변화를 미리 기억할 수 있다. 비율 계측 수단에서는 상기 검출한 정전 용량 변화와 기억한 정전 용량 변화를 비교하여 상기 유로를 흐르는 절연성 유동체의 비율을 계측할 수 있다.

따라서, 유로 내의 절연성 유동체와 절연성 미소 이물질과의 비율이나 2종 이상의 절연성 유동체의 혼합 비율 등을 정확하게 계측할 수 있다.

또한, 상기 정전 용량 센서는 상기 유로에 대하여 절연 상태에서 둘레에 감겨진 도전성 금속박으로 이루어진 측정 전극 및 접지 전극을 구비하였기 때문에, 유로 내의 절연성 유동체에 대한 절연성의 미소 이물질 비율이나 2종 이상의 절연성 유동체의 혼합 비율 등을 보다 정확하게 계측할 수 있다.

또한, 상기 접지 전극은 상기 측정 전극보다도 가늘게 형성되어, 양자가 교대로 배치되었기 때문에, 유로 내의 절연성 유동체에 대한 절연성 미소 이물질의 비율이나 2종 이상의 절연성 유동체의 혼합 비율 등을 보다 정확하게 계측할 수 있다.

또한, 상기 측정 전극 및 접지 전극은 유동 방향을 따라 나선형으로 감겨 있음으로써, 유로 내의 절연성 유동체에 대한 절연성 미소 이물질의 비율이나 2종 이상의 절연성 유동체의 혼합 비율 등을 보다 정확하게 계측할 수 있다.

본 발명에 의하면, 상기 비율 계측 수단에 의해, 상기 유로를 흐르는 절연성 유동체의 순도를 정확하게 계측할 수 있다.

본 발명에 의하면, 상기 비율 계측 수단에 의해, 상기 유로를 흐르는 절연성 유동체의 혼합 비율을 정확하게 계측할 수 있다.

본 발명에 의하면, 상기의 발명의 효과와 더불어, 상기 정전 용량 센서의 상류 측에 상기 유로를 흐르는 절연성 유동체에 혼재하는 이물질을 제거하기 위한 이물질 제거 필터를 구비함과 동시에, 상기 이물질 제거 필터의 하류 측에 상기 절연성 유동체의 추출구 및 분기구를 구비하며, 상기 절연성 유동체의 흐름을 상기 추출구 및 분기구 중 어느 하나로 바꾸는 조정 수단을 구비하며, 상기 순도의 계측치가 설정범위 내일 때 상기 절연성 유동체를 상기 추출구 측으로 흘리고, 상기 순도의 계측치가 설정범위 외일 때 상기 절연성 유동체를 상기 분기구 측으로 흘리도록 상기 조정 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하였기 때문에, 순도의 계측치가 설정범위 내인 절연성 유동체만을 정확하게 추출할 수 있다.

본 발명에 의하면, 상기의 발명의 효과와 더불어, 적어도 2종의 절연성 유동체를 혼합하여 상기 유로에 흘리는 혼합 수단을 구비함과 동시에 상기 혼합 수단의 하류 측에 상기 절연성 유동체의 추출구 및 분기구를 구비하고, 상기 절연성 유동체의 흐름을 상기 추출구 및 분기구 중 어느 하나로 바꾸는 조정 수단을 구비하며, 상기 혼합 비율의 계측치가 설정범위 내일 때 상기 절연성 유동체를 상기 추출구 측으로 흘리고, 상기 혼합 비율의 계측치가 설정범위 외일 때 상기 절연성 유동체를 상기 분기구 측으로 흘리도록 상기 조정 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하였기 때문에, 혼합 비율의 계측치가 설정범위 내인 절연성 유동체만을 정확하게 추출할 수 있다.

Claims

유로의 외측을 둘러싼 형태로 형성된 측정 전극과 접지 전극을 구비하여 상기 유로의 정전 용량 변화를 검출하는 정전 용량 센서와,

상기 유로를 흐르는 절연성 유동체의 순도 또는 혼합 비율을 판단하기 위해 상기 유로의 기준의 정전 용량 변화를 미리 기억하는 기준치 기억 수단과,

상기 검출한 정전 용량 변화와 기억한 정전 용량 변화를 비교하여 상기 유로를 흐르는 절연성 유동체의 순도 또는 혼합 비율을 계측하는 비율 계측 수단으로 이루어지고,

상기 측정 전극 및 상기 접지 전극은 상호 간에 갭을 가지고 한 쌍으로 형성되고, 상기 접지 전극이 상기 측정 전극보다도 가늘게 형성되어 상기 유동체의 유동 방향을 따라 나선형으로 감기되, 상기 측정 전극과 상기 접지 전극이 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 절연성 유동체의 계측 장치.
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제 1 항에 있어서, 상기 비율 계측 수단은 상기 유로를 흐르는 절연성 유동체의 순도를 계측하는 것을 특징으로 하는 절연성 유동체의 계측 장치.
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제 1 항에 있어서, 상기 비율 계측 수단은 상기 유로를 흐르는 절연성 유동체의 혼합 비율을 계측하는 것을 특징으로 하는 절연성 유동체의 계측 장치.
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제 6 항에 기재된 절연성 유동체의 계측 장치에 부가하여, 상기 정전 용량 센서의 상류 측에 상기 유로를 흐르는 절연성 유동체에 혼합되어 존재하는 이물질을 제거하기 위한 이물질 제거 필터를 구비함과 동시에 상기 이물질 제거 필터의 하류 측에 상기 절연성 유동체의 추출구 및 분기구를 구비하고,

상기 절연성 유동체의 흐름을 상기 추출구 및 분기구 중 어느 하나로 변경하는 조정 수단을 구비하며,

상기 순도의 계측치가 설정범위 내(內)일 때 상기 절연성 유동체를 상기 추출구 측으로 유동시키고, 상기 순도의 계측치가 설정범위 외(外)일 때, 상기 절연성 유동체를 상기 분기구 측으로 유동시키도록 상기 조정 수단을 제어하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 절연성 유동체의 순도 제어 장치.
제 10 항에 기재된 절연성 유동체의 계측 장치에 부가하여, 적어도 2종 이상의 절연성 유동체를 혼합하여 상기 유로에 유동시키는 혼합 수단을 상기 정전 용량 센서의 상류측에 구비함과 동시에 상기 혼합 수단의 하류 측에 상기 절연성 유동체의 추출구 및 분기구를 구비하고,

상기 절연성 유동체의 흐름을 상기 추출구 및 분기구 중 어느 하나로 변경하는 조정 수단을 구비하며,

상기 혼합 비율의 계측치가 설정범위 내(內) 이내일 때 상기 절연성 유동체를 상기 추출구 측으로 흘리고, 상기 혼합 비율의 계측치가 설정범위 외(外)일 때 상기 절연성 유동체를 상기 분기구 측으로 유동시키도록 상기 조정 수단을 제어하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 절연성 유동체의 혼합도 제어 장치.