KR101864711B1 - 약액 자동 표본 수집장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 약액 자동 표본 수집장치에 관한 것으로, 반도체 또는 FPD 제조에 사용되는 고위험 또는 고정밀 공정관리가 필요한 약액으로부터 채집된 약액 샘플을 번거롭게 작업자의 손을 거치지 않고서도 자동화에 의해 종류별, 시간별, 농도별, 약액 처리 대상물의 처리 수량별로 용이하게 분류 저장할 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 보관실, 밸브실 및 관리실이 형성된 본체캐비닛과; 상기 보관실에 착탈 가능하도록 다수 구비되어 채집된 약액 샘플을 구분하여 저장할 수 있도록 한 다수의 약액 저장용기와; 각각의 약액 저장용기로 약액 샘플을 구분하여 공급하기 위해 약액 샘플의 이송관으로부터 분기된 다수의 분기관과, 상기 분기관 각각에 설치되어 상기 약액 저장용기로 향하는 약액 샘플의 유량을 제어하는 다수의 오토밸브와; 상기 관리실에 설치되어 상기 약액 저장용기로부터 배출되는 약액 샘플의 처리를 위해 상기 약액 저장용기로부터 배출되는 약액 샘플을 저장하는 드레인탱크와; 상기 오토밸브의 동작을 제어하여 약액 샘플이 종류별, 시간별, 농도별, 처리 수량별 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 기준에 따라 저장될 수 있도록 해주는 제어기를 포함한다.
이러한 본 발명은, 보관실, 밸브실 및 관리실이 형성된 본체캐비닛과; 상기 보관실에 착탈 가능하도록 다수 구비되어 채집된 약액 샘플을 구분하여 저장할 수 있도록 한 다수의 약액 저장용기와; 각각의 약액 저장용기로 약액 샘플을 구분하여 공급하기 위해 약액 샘플의 이송관으로부터 분기된 다수의 분기관과, 상기 분기관 각각에 설치되어 상기 약액 저장용기로 향하는 약액 샘플의 유량을 제어하는 다수의 오토밸브와; 상기 관리실에 설치되어 상기 약액 저장용기로부터 배출되는 약액 샘플의 처리를 위해 상기 약액 저장용기로부터 배출되는 약액 샘플을 저장하는 드레인탱크와; 상기 오토밸브의 동작을 제어하여 약액 샘플이 종류별, 시간별, 농도별, 처리 수량별 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 기준에 따라 저장될 수 있도록 해주는 제어기를 포함한다.
Description
본 발명은 반도체 및 FPD 제조장비에 관한 것으로, 특히 반도체 또는 FPD 제조에 사용되는 고위험 또는 고정밀 공정관리가 필요한 약액으로부터 채집된 약액 샘플을 번거롭게 작업자의 손을 거치지 않고서도 자동화에 의해 종류별, 시간별, 농도별, 약액 처리 대상물의 처리 수량별로 용이하게 분류 저장할 수 있도록 한 약액 자동 표본 수집장치에 관한 것이다.
반도체 및 평판디스플레이 제조 공정은 다양한 화학 약품(chemical), 세정액, 그리고 초순수 등의 약액이 사용된다. 특히, 반도체 및 평판디스플레이 제조 공정 중 습식 공정은 상술한 약액을 사용하여 반도체 웨이퍼 및 유리 기판에 소정의 처리 공정을 수행한다.
이때, 작업자는 상기 약액의 농도 및 산성도, 그리고 파티클 측정 등을 위해 약액 샘플을 수집한다. 일반적인 약액 샘플의 수집은 작업자가 보호 장갑 등을 착용한 후 설비 일측에 약액 샘플을 수집하도록 구비된 라인으로부터 약액을 수집하거나, 약액이 저장되어 있는 베스(bath)에 직접 용기를 담가서 약액을 수집한다.
그러나, 작업자가 직접 손으로 용기를 베스에 담가서 약액 샘플을 수집하는 경우에는 작업자가 약액과 직접적으로 접촉하게 되므로 위험요소로 작용할 수 있으며, 수집된 약액 샘플은 작업자의 접촉에 의해 오염되어 정밀한 측정결과에 영향을 줄 수 있다.
무엇보다도 작업자가 장시간 현장을 떠나지 못하고 주기적으로 약액 샘플을 수집해야 하는 고된 작업이 불가피하다는 문제점이 있었다.
이에 따라 반도체 또는 FPD 제조에 사용되는 고위험 또는 고정밀 공정관리가 필요한 약액으로부터 샘플을 자동으로 수집할 수 있는 장치의 개발이 절실하였다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 반도체 또는 FPD 제조에 사용되는 고위험 또는 고정밀 공정관리가 필요한 약액으로부터 채집된 약액 샘플을 번거롭게 작업자의 손을 거치지 않고서도 자동화에 의해 종류별, 시간별, 농도별, 약액 처리 대상물의 처리 수량별로 용이하게 분류 저장할 수 있도록 한 약액 자동 표본 수집장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 약액 자동 표본 수집장치는, 보관실, 밸브실 및 관리실이 형성된 본체캐비닛과; 상기 보관실에 착탈 가능하도록 다수 구비되어 채집된 약액 샘플을 구분하여 저장할 수 있도록 한 다수의 약액 저장용기와; 각각의 약액 저장용기로 약액 샘플을 구분하여 공급하기 위해 약액 샘플의 이송관으로부터 분기된 다수의 분기관과, 상기 분기관 각각에 설치되어 상기 약액 저장용기로 향하는 약액 샘플의 유량을 제어하는 다수의 오토밸브와; 상기 관리실에 설치되어 상기 약액 저장용기로부터 배출되는 약액 샘플을 받아 저장하는 드레인탱크와; 상기 오토밸브의 동작을 제어하여 약액 샘플이 종류별, 시간별, 농도별, 약액으로 처리한 대상물의 처리 수량별 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 기준에 따라 저장될 수 있도록 해주는 제어기를 포함하는 것을 그 기술적 구상상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 이송관 중간에는 이송되고 있는 약액 샘플의 농도를 측정하는 간이 농도측정기가 설치되어 상기 간이 농도측정기가 측정한 약액 샘플의 농도에 따라 상기 약액 저장용기에 저장되는 해당 약액 샘플의 저장량을 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 이송관은 투명재질의 것으로 구비되며, 상기 간이 농도측정기는, 상기 이송관 인근에 설치되어 상기 이송관을 경유하고 있는 약액 샘플을 향해 광을 조사하는 광원과; 상기 이송관을 중심으로 상기 광원의 반대편에 설치되어 상기 광원으로부터 조사되어 약액 샘플을 투과한 광을 센싱하여 광전류를 생성하는 광측정센서와; 상기 광측정센서가 생성한 광전류를 증폭시켜주는 증폭기를 구비하여, 광전류값의 변화를 통해 약액 샘플의 농도를 측정할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 밸브실과 보관실은 상기 본체캐비닛의 좌편과 우편 중 어느 한편에서 상부와 하부에 배치되어 상기 오토밸브가 상기 약액 저장용기 상측에 설치되도록 하며, 상기 관리실은 상기 본체캐비닛의 좌편과 우편 중 상기 밸브실과 보관실이 설치되지 않은 다른 한편에 배치되며, 상기 본체캐비닛의 보관실의 전면에는 여닫이 가능한 투명재질의 개폐도어가 설치되며, 상기 약액 저장용기는 저장된 약액 샘플을 확인할 수 있도록 투명재질의 소재로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 이송관은 상기 밸브실 내부에 인입된 후 절곡되어 다시 되돌아 인출되는 U자형으로 상기 밸브실 내부를 경유하고, 상기 밸브실 내부에 설치된 다수의 밸브들은 U자형의 이송관 양편에 배치되어 공간 집약적인 형태를 이루도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 본체캐비닛의 최하단부에는 상기 밸브실, 보관실 및 관리실에서 누설되는 약액 샘플을 받기 위한 리크탱크가 설치되고, 상기 리크탱크는 상부가 개방되고 손잡이를 구비한 미닫이 서랍의 형태로 구비되어 상기 본체캐비닛에 미닫이 형식으로 착탈 가능하도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 리크탱크 내부에는 누설되는 약액 샘플을 감지하여 상기 제어기에 통보하는 리크센서(Leak Sensor)가 더 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 일면이 상기 보관실 내부를 향하고 타면은 상기 보관실 외부를 향하도록 상기 보관실 외벽에 설치되어 상기 보관실에 열기 및 냉기를 선택적으로 제공할 수 있도록 한 펠티어소자와; 상기 보관실 내부에서 펠티어소자 일측면 인근에 설치되어 상기 펠티어소자에서 발생한 열기 또는 냉기를 상기 보관실 내부에 강제 순환시켜주는 순환팬과; 상기 보관실 외부에서 펠티어소자 타측면 인근에 설치되어 상기 펠티어소자에서 발생한 냉기 또는 열기를 신속히 방출시키는 방출팬이 더 구비되어, 상기 보관실 내부를 일정 온도범위 내에서 유지시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 약액 자동 표본 수집장치는, 도체 또는 FPD 제조에 사용되는 고위험 또는 고정밀 공정관리가 필요한 약액의 샘플을 번거롭게 작업자의 손을 거치지 않고서도 자동으로 채집하여 종류별, 시간별, 농도별, 약액 처리 대상물의 처리 수량별로 분류 저장하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은 약액 샘플을 획일적인 양으로 수집하는 것이 아니라 간이 농도측정기에서 측정한 약액 샘플의 농도를 근거로 분석에 적합한 양을 조절하여 수집할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치의 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치의 구성도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치의 정면도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치에서 밸브유닛의 구성을 설명하기 위한 평면도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치에서 간이 농도측정기의 구성을 설명하기 위한 참조도
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치에서 간이 농도측정기의 구성을 설명하기 위한 구성도
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치에서 보관실의 온도를 최적으로 유지하기 위한 항온유닛의 구성을 설명하기 위한 참조 구성도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치의 구성도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치의 정면도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치에서 밸브유닛의 구성을 설명하기 위한 평면도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치에서 간이 농도측정기의 구성을 설명하기 위한 참조도
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치에서 간이 농도측정기의 구성을 설명하기 위한 구성도
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치에서 보관실의 온도를 최적으로 유지하기 위한 항온유닛의 구성을 설명하기 위한 참조 구성도
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 약액 자동 표본 수집장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치의 정면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치에서 밸브유닛의 구성을 설명하기 위한 평면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치에서 간이 농도측정기의 구성을 설명하기 위한 참조도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치는 본체캐비닛(110) 내부에 다수의 약액 저장용기(120)와, 다수의 오토밸브(133)와, 드레인탱크(140)와, 제어기(150)와, 레귤레이터(160)와, 리크탱크(170)와, 간이 농도측정기(180)와, 항온유닛(190)이 공간집약적으로 설치된 구성을 갖는다.
본 발명은 이같은 구성에 의하여 반도체 또는 FPD 제조에 사용되는 고위험 또는 고정밀 공정관리가 필요한 약액으로부터 채집된 약액 샘플을 번거롭게 작업자의 손을 거치지 않고서도 자동화에 의해 종류별, 시간별, 농도별, 글라스 등 약액 처리 대상물의 처리 수량별로 용이하게 분류 저장할 수 있도록 한 것이다.
이하, 상기 각 구성요소들을 중심으로 하여 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
상기 본체캐비닛(110)은 보관실(111), 밸브실(112) 및 관리실(113)이 형성된 사각박스 형상으로 이루어져 다른 구성요소들이 공간집약적으로 설치되도록 하는 역할을 한다. 상기 본체캐비닛(110)에서 상기 보관실(111)과 밸브실(112)은 정면에서 바라봤을 때 본체캐비닛(110)의 좌편(우편도 가능)에서 상부와 하부에 배치된다. 상기 보관실(111)은 다수의 약액 저장용기(120)가 위치하는 공간을 제공하고, 상기 밸브실(112)은 상기 약액 저장용기(120)로 향하는 약액 샘플의 흐름을 조절하는 오토밸브(133)와 이송관(131) 일부 및 분기관의 밸브유닛(130)이 위치하는 공간을 제공하는 것으로 위와 같은 배치를 통해 오토밸브(133)가 약액 저장용기(120) 상측에 설치되도록 한다. 이같은 배치는 약액 저장용기(120)의 상부에 제2분기관(132b)이 연결되는 구성을 고려할 때 오토밸브(133)가 약액 저장용기(120) 하측에 설치되는 것보다 훨씬 자연스럽고 설치공간을 절약할 수 있다. 한편, 상기 본체캐비닛(110)에서 상기 관리실(113)은 상기 보관실(111)과 밸브실(112)이 위치하지 않는 우편(좌편도 가능)에 배치되며 상기 드레인탱크(140)와, 제어기(150)와, 레귤레이터(160)와, 간이 농도측정기(180) 등이 설치된다.
여기서 상기 본체캐비닛(110)의 보관실(111)의 전면에는 상기 약액 저장용기(120)를 전면에서 용이하게 입출하는 것이 가능하도록 개폐도어(114)가 설치된다. 상기 개폐도어(114)는 투명재질의 소재로 이루어지고 손잡이를 구비하여 손잡이를 잡고 여닫이할 수 있도록 한다. 한편 상기 약액 저장용기(120) 역시 내부에 저장된 약액 샘플을 확인할 수 있도록 투명재질의 PE 소재로 이루어진다. 이같은 구성에 따르면 상기 약액 저장용기(120)에 저장된 약액 샘플을 작업자가 직접 관찰하거나 카메라를 통하여 관찰하는 것이 가능하다.
또한, 상기 본체캐비닛(110)의 최하단부에는 상기 밸브실(112), 보관실(111) 및 관리실(113)에서 누설되는 약액 샘플을 받기 위한 리크탱크(170)가 설치된다.
상기 약액 저장용기(120)는, 상기 보관실(111)에 착탈 가능하도록 다수 구비되어 채집된 약액 샘플을 구분하여 저장하는 역할을 한다. 상기 약액 저장용기(120)는 도면에서 볼 수 있는 것처럼 PE를 소재로 한 투명재질의 병 모양으로 형성되며 보관실(111)에 설치된 용기꽂이에 꽂아지는 방식으로 다수개가 나란하게 정렬되어 위치한다. 여기서 상기 약액 저장용기(120)의 상부에는 외부 공기의 유입을 차단하면서 제2분기관(132b)과 연결된 조절마개가 설치된다. 상기 약액 저장용기(120) 상단부에 설치된 조절마개와 오토밸브(133)는 제2분기관(132b)에 의해 연결된다.
상기 오토밸브(133)는 상기 밸브실(112)에서 각각의 약액 저장용기(120)와 1 대 1 대응하도록 설치된다. 상기 오토밸브(133)는 상기 약액 저장용기(120)로 향하는 약액 샘플의 유량을 제어하는 역할을 한다(약액 샘플의 흐름을 완전 차단하거나 개방하는 역할도 포함). 이와 관련하여 밸브실(112)에 설치된 밸브유닛(130)의 구성을 살펴보면 이송관(131)이 상기 밸브실(112) 내부에 인입된 후 절곡되어 다시 되돌아 인출되어 나가는 U자형으로 구비되어 밸브실(112) 내부를 경유하도록 한다. 그리고 상기 오토밸브(133)들은 이송관(131) 양편에 배치되어 공간 집약적인 형태를 이루도록 한다. 여기서 상기 이송관(131)으로부터 오토밸브(133)까지는 제1분기관(132a)에 의해 연결되고, 상기 오토밸브(133)로부터 아래층 보관실(111)에 설치된 약액 저장용기(120)까지는 제2분기관(132b)에 의해 연결된다. 그리고 상기 제1분기관(132a)은 상기 이송관(131)에 대하여 직교하게 외측으로 분기되어 오토밸브(133)까지 도달하지만, 그와는 달리 상기 제2분기관(132b)은 오토밸브(133)에서 내측으로 다시 돌아오는 방향으로 경사지게 형성된다. 이같은 이송관(131), 제1분기관(132a) 및 제2분기관(132b), 오토밸브(133)가 배치되는 형태는 밸브실(112)을 최대한 넓게 활용하면서 공간집약적으로 형성된 것이다.
전술된 간이 오토밸브(133)를 제어하는 과정은 예컨대 다음과 같이 이루어질 수 있다.
드레인밸브 개방 → 모든 배관 내 잔류 약액 샘플 제거 → 드레인밸브 차단 → 오토밸브 개방 → 약액 저장용기에 약액 샘플 저장 → 약액 샘플 저장 완료 후 오토밸브 차단
상기 드레인탱크(140)는 본체캐비닛(110)의 관리실(113)에 설치되어 약액 저장용기(120)로부터 배출되는 약액 샘플을 받아 저장하는 역할을 한다. 이같은 드레인탱크(140)는 다수의 약액 저장용기(120)에 저장되었던 약액 샘플 중 잔류 약액을 처리하기 위한 용도로 설치되는데 10리터 용량을 갖는 충분한 크기로 구비되는 것이 바람직하다. 이처럼 충분한 크기의 드레인탱크(140)가 설치되면 잔류 약액 저장을 위해 장시간 사용이 가능하므로 외부 드레인 배관을 별도로 설치할 필요가 없다.
상기 레귤레이터(160)는 채집된 약액 샘플이 이송관(131)을 통해 본 발명의 수집장치로 유입되는 초기에 약액 샘플의 흐름을 일정하게 유지시키는 역할을 한다. 이로써 외부 압력 조건에 영향을 받지 않게 된다.
상기 리크탱크(170)는 본체 캐비닛의 최하단부에 설치되며, 상부가 개방되고 손잡이를 구비한 미닫이 서랍의 형태로 구비되어 본체캐비닛(110)에 미닫이 형식으로 착탈 가능하도록 한다. 상기 리크탱크(170) 내부에는 누설되는 약액 샘플을 감지하여 상기 제어기(150)에 통보하는 리크센서(Leak Sensor)가 더 설치된다. 이같은 구성에 따르면 약액 샘플이 누설되면 상기 리크센서가 감지하여 제어기(150)에 통보하게 된다. 그러면 제어기(150)는 오토밸브(133)를 제어하여 약액 샘플의 공급을 차단하는 동시에 작업자에게 통보하여 수집장치 전체를 비상 정지시키거나 누설된 약액 샘플을 보관하는 등의 후속 작업을 진행하도록 한다. 이때 작업자가 리크탱크(170)를 미닫이 동작으로 간단히 분리하면 되기 때문에 누설된 약액 샘플을 후속 처리하는 작업이 훨씬 용이하게 진행될 수 있다.
상기 간이 농도측정기(180)는 이송관(131) 중간에 설치되어 이송 중인 약액 샘플의 농도를 측정하는 역할을 한다. 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치에서 간이 농도측정기(180)의 구성을 설명하기 위한 도 6의 구성도를 참조하여 설명하면 상기 간이 농도측정기(180)는 이송관(131) 인근에 설치되어 상기 이송관(131)을 경유하고 있는 약액 샘플을 향해 광을 조사하는 광원(182)과, 상기 이송관(131)을 중심으로 상기 광원(182)의 반대편에 설치되어 상기 광원(182)으로부터 조사되어 약액 샘플을 투과한 광을 센싱하여 광전류를 생성하는 광측정센서(183)와, 상기 광측정센서(183)가 생성한 광전류를 증폭시켜주는 증폭기(184)를 구비한다. 여기서 상기 광원(182)은 LED로, 광측정센서(183)는 Si photodiode 포토다이오드로 구비될 수 있으며 정확한 광측정을 위해 특수 파장 필터가 함께 사용될 수 있다. 이로써 소프트웨어를 탑재한 제어기(150)가 투과도 변화에 따른 차이에 근거하여 약액 샘플의 농도로 산출하고, 이를 통해 약액 샘플의 분석을 위한 적정 저장량을 조절할 수 있도록 해준다. 예컨대, 상대적으로 농도가 낮은 경우 농도가 높은 경우보다 더 많은 양의 약액 샘플을 저장하고, 반대로 상대적으로 농도가 높은 경우 농도가 낮은 경우보다 더 적은 양의 약액 샘플을 저장할 수 있다. 여기서 상기 간이 농도측정기(180)는 약액 샘플을 본격적으로 분석하기 위한 용도가 아니라 약액 샘플의 농도만을 신속히 측정하여 분석에 필요한 저장량을 결정하기 위해 구비되었다는 점에 주목할 수 있다. 이같은 간이 농도측정기(180)가 구비되면 약액 샘플을 분석하기 위해 필요한 적정량을 산출하고 저장하는데 있어서 높은 신뢰도를 갖는다는 점에서 기술적으로 중요한 의미가 있다.
전술된 간이 농도측정기(180)를 이용한 측정 과정은 예컨대 다음과 같이 이루어질 수 있다.
레퍼런스(reference) 측정 → 1번 약액 저장용기의 잔류 약액 샘플 드레인(drain) → 1번 약액 저장용기에 저장될 약액 샘플 투과도 측정 → 측정된 투과도에 근거하여 최적 저장량 산출 → 1번 양액 저장용기에 산출된 저장량으로 약액 저장 → 2번 약액 저장용기의 잔류 약액 샘플 드레인(drain) → 2번 약액 저장용기에 저장될 약액 샘플 투과도 측정 → 측정된 투과도에 근거하여 최적 저장량 산출 → 2번 양액 저장용기에 산출된 저장량으로 약액 저장 → 3번 약액 저장용기의 잔류 약액 샘플 드레인(drain) → 3번 약액 저장용기에 저장될 약액 샘플 투과도 측정 → 측정된 투과도에 근거하여 최적 저장량 산출 → 3번 양액 저장용기에 산출된 저장량으로 약액 저장 → 4번 약액 저장용기의 잔류 약액 샘플 드레인(drain)...
상기 항온유닛(190)은 상기 약액 저장용기(120)에 저장된 약액 샘플을 보존하기 위해 보관실(111)의 온도를 일정온도 범위 내에서 유지시켜주는 역할을 담당한다. 본 발명의 실시예에 의한 약액 자동 표본 수집장치에서 보관실(111)의 온도를 최적으로 유지하기 위한 항온유닛(190)의 구성을 설명하기 위한 참조 구성도인 도 7을 참조로 살펴보면, 상기 항온유닛(190)은 일면이 상기 보관실(111) 내부를 향하고 타면은 상기 보관실(111) 외부를 향하도록 상기 보관실(111) 외벽에 설치된 펠티어소자(191)를 구비한다. 상기 펠티어소자(191)가 설치되면 전류의 흐름방향을 달리하여 상기 보관실(111)에 필요한 열기 및 냉기를 선택적으로 제공할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 항온유닛(190)에는 상기 보관실(111) 내부에서 펠티어소자(191) 일측면 인근에 설치되어 상기 펠티어소자(191)에서 발생한 열기 또는 냉기를 상기 보관실(111) 내부에 강제 순환시켜주는 순환팬(193)이 포함된다. 그리고 보관실(111) 외부에서 펠티어소자 타측면 인근에 설치되어 상기 펠티어소자(191)에서 발생한 냉기 또는 열기를 신속히 방출시키는 방출팬(192)이 더 구비된다. 이같은 항온유닛(190)에는 상기 보관실(111) 내부의 온도를 실시간으로 측정하는 온도센서가 더 포함된다. 이같은 온도센서가 측정한 보관실(111) 온도에 근거하여 상기 펠티어소자(191)에서 열기 및 냉기 중 어느 것을 보관실(111)로 제공할 것인지, 방출팬(192)과 순환팬(193)을 언제 작동시킬 것인지를 결정할 수 있다.
상기 제어기(150)는 도 2에서 볼 수 있는 것처럼 본 발명의 실시예에 의한 수집장치 전반을 제어하는 역할을 한다. 즉, 상기 제어기(150)는 레귤레이터(160), 간이 농도측정기(180), 리크센서, 온도센서, 오토밸브(133), 드레인밸브, 펠티어소자(191), 순환팬(193), 방출팬(192)과 연결되어 이들의 동작을 제어하는 역할을 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
110 : 본체캐비닛 111 : 보관실
112 : 밸브실 113 : 관리실
120 : 약액 저장용기 130 : 밸브유닛
131 : 이송관 132a : 제1분기관
132b : 제2분기관 140 : 드레인탱크
150 : 제어기 160 : 레귤레이터
170 : 리크탱크 180 : 간이 농도측정기
182 : 광원 183 : 광측정센서
190 : 항온유닛 191 : 펠티어소자
112 : 밸브실 113 : 관리실
120 : 약액 저장용기 130 : 밸브유닛
131 : 이송관 132a : 제1분기관
132b : 제2분기관 140 : 드레인탱크
150 : 제어기 160 : 레귤레이터
170 : 리크탱크 180 : 간이 농도측정기
182 : 광원 183 : 광측정센서
190 : 항온유닛 191 : 펠티어소자
Claims (8)
- 반도체 또는 FPD 제조에 사용되는 고위험 또는 공정관리가 필요한 약액으로부터 샘플로 채집된 약액 샘플을 저장하는 약액 자동 표본 수집장치로서,
보관실, 밸브실 및 관리실이 형성된 본체캐비닛; 상기 보관실에 착탈 가능하도록 다수 구비되어 채집된 약액 샘플을 구분하여 저장할 수 있도록 한 다수의 약액 저장용기; 각각의 약액 저장용기로 약액 샘플을 구분하여 공급하기 위해 약액 샘플의 이송관으로부터 분기된 다수의 분기관과, 상기 분기관 각각에 설치되어 상기 약액 저장용기로 향하는 약액 샘플의 유량을 제어하는 다수의 오토밸브; 상기 관리실에 설치되어 상기 약액 저장용기로부터 배출되는 약액 샘플을 받아 저장하는 드레인탱크; 약액 저장용기에 각각에 대하여 약액 샘플이 시간별로 순차 저장될 수 있도록 각각의 약액 저장용기를 담당하는 오토밸브의 동작을 제어하는 제어기;를 포함하며,
상기 이송관 중간에는 이송되고 있는 약액 샘플의 농도를 측정하는 간이 농도측정기가 설치되어 상기 간이 농도측정기가 측정한 약액 샘플의 농도에 따라 상기 제어기가 상기 오토밸브의 동작을 제어하여 약액 저장용기에 저장되는 해당 약액 샘플의 저장량을 조절할 수 있도록 하고, 상기 이송관 중 상기 간이 농도측정기가 설치된 구간은 투명재질의 것으로 구비되며, 상기 간이 농도측정기는, 상기 이송관 인근에 설치되어 상기 이송관을 경유하고 있는 약액 샘플을 향해 광을 조사하는 광원; 상기 이송관을 중심으로 상기 광원의 반대편에 설치되어 상기 광원으로부터 조사되어 약액 샘플을 투과한 광을 센싱하여 광전류를 생성하는 광측정센서; 상기 광측정센서가 생성한 광전류를 증폭시켜주는 증폭기;를 구비하여, 광전류값의 변화를 통해 약액 샘플의 농도를 측정할 수 있도록 하며,
상기 간이 농도측정기보다 앞선 위치의 이송관 중간에는 약액 샘플의 흐름을 일정하게 유지시켜주는 레귤레이터가 더 설치되며,
상기 본체캐비닛은 사각박스 형상으로 형성되며, 밸브실과 보관실은 상기 본체캐비닛의 좌편과 우편 중 어느 한편에서 상부와 하부에 배치되어 상기 오토밸브가 상기 약액 저장용기 상측에 설치되며, 상기 관리실은 상기 본체캐비닛의 좌편과 우편 중 상기 밸브실과 보관실이 설치되지 않은 다른 한편에 배치되며, 상기 본체캐비닛의 보관실의 전면에는 상기 약액 저장용기의 출입 및 내부 관찰이 가능하도록 여닫이 가능한 투명재질의 개폐도어가 설치되며, 상기 약액 저장용기는 그 내부에 저장된 약액 샘플을 확인할 수 있도록 투명재질의 소재로 이루어지며,
상기 이송관은 상기 밸브실 내부에 인입된 후 절곡되어 다시 되돌아 인출되는 U자형으로 상기 밸브실 내부를 경유하도록 형성되고, 상기 밸브실 내부에 설치된 오토밸브들은 U자형의 이송관 양편에서 이송관을 따라 일정 간격을 두고 다수 배치되며, 상기 이송관으로부터 각각의 오토밸브까지는 제1분기관에 의해 연결되고 각각의 오토밸브로부터 아래층 보관실에 일대일로 대응하여 설치된 약액 저장용기까지는 제2분기관에 의해 연결되되 상기 제1분기관은 상기 이송관에 대하여 직교하게 외측으로 분기되어 오토밸브까지 연결되고 상기 제2분기관은 오토밸브에서 내측으로 다시 돌아오는 방향으로 경사지게 연장된 후 하측에 위치한 보관실로 관통하여 약액 저장용기에 연결되며,
상기 본체캐비닛의 최하단부에는 상기 밸브실, 보관실 및 관리실에서 누설되는 약액 샘플을 받기 위한 리크탱크가 설치되고, 상기 리크탱크는 상부가 개방되고 손잡이를 구비한 미닫이 서랍의 형태로 구비되어 상기 본체캐비닛에 미닫이 형식으로 착탈 가능하도록 하며, 상기 리크탱크 내부에는 누설되는 약액 샘플을 감지하여 상기 제어기에 통보하는 리크센서(Leak Sensor)가 더 설치되며,
일면이 상기 보관실 내부를 향하고 타면은 상기 보관실 외부를 향하도록 상기 보관실 외벽에 설치되어 상기 보관실에 열기 및 냉기를 선택적으로 제공할 수 있도록 한 펠티어소자; 상기 보관실 내부에서 펠티어소자 일측면 인근에 설치되어 상기 펠티어소자에서 발생한 열기 또는 냉기를 상기 보관실 내부에 강제 순환시켜주는 순환팬; 상기 보관실 외부에서 펠티어소자 타측면 인근에 설치되어 상기 펠티어소자에서 발생한 냉기 또는 열기를 신속히 방출시키는 방출팬;이 더 구비되어, 상기 보관실 내부를 일정 온도범위 내에서 유지시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 약액 자동 표본 수집장치. - 삭제
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