KR20100116853A - Apparatus for preparing chemical composition using continuous mixer - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A chemical composition manufacturing device using a continuous system stirring device is provided to reduce facility investment costs. CONSTITUTION: A chemical composition manufacturing device using a continuous system stirring device includes a raw material tank(50a), a pump(52), a continuous system stirring device(70), a composition detector(80), and a plugger(90). The raw material tank individually stores each raw material components of the chemical composition. The pump is connected to the raw material tank. The raw material components are transferred. In the continuous system stirring device, the raw material component more than 2 transferred to from the raw material tank. And the chemical composition, in which a plurality of raw material components is uniformly mixed, is flown out. The plugger fills the chemical composition manufactured in the continuous system stirring device in the product vessel.

Description

연속식 혼합 장치를 이용한 화학 조성물 제조 장치{Apparatus for preparing chemical composition using continuous mixer}Apparatus for preparing chemical composition using continuous mixer

본 발명은 연속식 혼합 장치를 이용한 화학 조성물 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 연속식 혼합 장치를 이용하여, 예를 들면, 평판표시장치 또는 반도체용 화학 조성물을 연속적으로 제조하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing a chemical composition using a continuous mixing device, and more particularly, to an apparatus for continuously manufacturing a chemical composition for a flat panel display device or a semiconductor using a continuous mixing device. will be.

액정표시장치(LCD) 등의 평판표시장치(Flat Panel Display: FPD), 반도체 등의 제조에 있어서는, 현상액, 식각액, 세정액 등, 액체 상태의 화합물(wet chemicals)이 둘 이상 혼합되어 있는 다수의 화학 조성물이 사용된다. 통상적으로, 상기 화학 조성물은, 혼합 탱크(mixing tank)를 이용한 배치(batch)식 방법으로 제조되고 있다.In the manufacture of flat panel displays (FPDs), such as liquid crystal displays (LCDs), semiconductors, etc., a plurality of chemicals in which two or more wet chemicals, such as a developer, an etchant, and a cleaning solution, are mixed The composition is used. Typically, the chemical composition is prepared by a batch method using a mixing tank.

도 1은 통상적인 배치식 화학 조성물 제조장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 통상적인 배치식 제조장치는, 2 이상의 원료 탱크(10a, 10b), 펌프(12, Pump), 혼합 탱크(20, Mixing tank), 교반기(22, Agitator) 및 충진기(30, Filling unit)로 이루어진다. 여기서, 상기 2 이상의 원료 탱크(10a, 10b)는 화학 조성물을 구성하는 각 원료 성분들을 개별적으로 수용하고, 이들을 공급하는 역할을 하며, 상기 혼합 탱크(20)는 상기 원료 탱크(10a, 10b)로부터 공급된 원료 성분들을 혼합하고 저장하는 역할을 한다. 상기 교반기(22)는, 상기 혼합 탱크(20) 내에 장착되어, 혼합 탱크(20) 내의 원료 성분들을 균일하게 혼합하는 역할을 하고, 상기 충진기(30)는 혼합 탱크(20)에서 혼합된 화학 조성물을 드럼(Drum) 등의 별도의 제품 용기에 충진하기 위하여 사용된다. 또한, 상기 펌프(12)는 원료 탱크(10a, 10b), 혼합 탱크(20, Mixing tank) 등으로부터 원료 성분 또는 화학 조성물을 이송하기 위하여 사용된다. 필요에 따라, 상기 배치식 제조장치는, 상기 원료 탱크(10a, 10b)로부터 공급되는 각 원료 성분들 및 혼합 탱크(20)로부터 공급되는 화학 조성물로부터, 미립자 등의 불순물을 제거하기 위한 필터(14, Filter) 등을 더욱 구비하기도 한다.1 is a view for explaining a conventional batch chemical composition production apparatus. As shown in FIG. 1, a conventional batch manufacturing apparatus includes two or more raw material tanks 10a and 10b, a pump 12, a pump, a mixing tank 20, a mixing tank 22, an agitator and a filling. It is made of a group (30, Filling unit). Here, the two or more raw material tanks 10a and 10b individually serve and supply each raw material component constituting the chemical composition, and the mixing tank 20 is provided from the raw material tanks 10a and 10b. It is responsible for mixing and storing the supplied raw ingredients. The stirrer 22 is mounted in the mixing tank 20 to uniformly mix raw material components in the mixing tank 20, and the filler 30 is mixed with chemicals in the mixing tank 20. The composition is used to fill a separate product container, such as a drum. In addition, the pump 12 is used to transfer the raw material components or chemical composition from the raw material tanks 10a and 10b, the mixing tank 20, and the like. If necessary, the batch production apparatus includes a filter 14 for removing impurities such as fine particles from the respective raw material components supplied from the raw material tanks 10a and 10b and the chemical composition supplied from the mixing tank 20. And Filter) may be further provided.

그러나, 상기 배치식 제조장치에 있어서는, 혼합 탱크(20) 등의 각종 부대시설이 필요하므로, 부지, 건물, 설비 등을 마련하기 위한 설비투자비가 많이 소요되고, 생산량의 증가에도 한계가 있다. 또한, 예를 들어, 3가지 종류의 화합물(원료 성분)을 포함하는 화학 조성물을 제조하는 경우, 제1 화합물 투입, 제2 화합물 투입, 제3 화합물 투입, 상기 제1 내지 제3 화합물의 혼합, 1차 품질검사, 필터안정화 공정, 여과, 2차 품질검사, 포장 등의 여러 단계의 공정을 오랜 시간 동안 수 행하여야 한다. 또한, 종래의 배치식 제조장치에 있어서는, 사용되는 원료 화합물의 종류와 개수가 변경될 경우, 그에 따라 설비의 구조를 변경하여야 하는 등, 생산 유연성이 낮고, 경제적 손실이 발생하는 단점이 있다.However, in the batch production apparatus, various auxiliary facilities such as the mixing tank 20 are required. Therefore, a lot of facility investment costs for providing a site, a building, a facility, and the like are required, and there is a limit to the increase in production. Further, for example, when preparing a chemical composition comprising three kinds of compounds (raw material components), the first compound input, the second compound input, the third compound input, the mixture of the first to third compounds, The various stages of the process, such as primary quality inspection, filter stabilization process, filtration, secondary quality inspection and packaging, have to be carried out for a long time. In addition, in the conventional batch production apparatus, when the type and number of the raw material compounds used are changed, the structure of the equipment must be changed accordingly, such that the production flexibility is low and economic losses occur.

따라서, 본 발명의 목적은, 혼합 탱크를 사용하지 않고, 원료 화합물의 투입과 동시에 화학 조성물 제품을 연속식으로 얻을 수 있는, 연속식 혼합 장치를 이용한 화학 조성물 제조 장치를 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a chemical composition production apparatus using a continuous mixing apparatus, which can continuously obtain a chemical composition product simultaneously with the input of a raw material compound without using a mixing tank.

본 발명의 다른 목적은, 원료 성분의 혼합 비율을 실시간으로 측정하고, 그에 따라, 원료 성분의 혼합 비율을 실시간으로 조절할 수 있는, 연속식 혼합 장치를 이용한 화학 조성물 제조 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a chemical composition production apparatus using a continuous mixing apparatus, which can measure the mixing ratio of raw material components in real time, and thereby adjust the mixing ratio of raw material components in real time.

본 발명의 다른 목적은, 시설, 부지, 설비 등의 투자비를 감소시킬 수 있는, 연속식 혼합 장치를 이용한 화학 조성물 제조 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an apparatus for producing a chemical composition using a continuous mixing apparatus, which can reduce the investment costs of facilities, sites, equipment and the like.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 화학 조성물의 각 원료 성분들을 개별적으로 수용하는 2 이상의 원료 탱크; 상기 원료 탱크에 연결되어, 원료 성분들을 이송하는 펌프; 상기 원료 탱크로부터 이송된 2 이상의 원료 성분이 연속적으로 유입되고, 흐름 중에서 혼합되며, 상기 다수의 원료 성분이 균일하게 혼합된 화 학 조성물이 유출되는 연속식 혼합 장치; 상기 연속식 혼합 장치에서 유출되는 화학 조성물의 성분을 분석하는 조성 검출기; 및 상기 연속식 혼합 장치에서 제조되는 화학 조성물을 제품 용기에 충진하기 위한 충진기를 포함하는 화학 조성물 제조 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, two or more raw material tank for individually receiving each raw material component of the chemical composition; A pump connected to the raw material tank to transfer raw ingredients; A continuous mixing device in which two or more raw material ingredients transferred from the raw material tank are continuously introduced and mixed in a flow, and the chemical composition in which the plurality of raw material ingredients are uniformly mixed is discharged; A composition detector for analyzing a component of the chemical composition flowing out of the continuous mixing device; And a filler for filling the product container with the chemical composition produced in the continuous mixing device.

본 발명에 따른 화학 조성물 제조 장치에 있어서는, 연속식 혼합 장치가 다수의 혼합 탱크의 역할을 수행하여, 설비의 크기가 작으므로, 설비 투자비가 획기적으로 감소될 뿐 만 아니라, 인력으로도 설비의 이동이 가능하고, 별도의 건물 신축 없이, 기존 소형 건물 내에도 장치의 설치가 가능한 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 제조장치를 사용할 경우, 화학 조성물의 실시간(Real Time) 생산 및 품질검사가 가능하므로, 생산 시간 및 품질 검사 대기 시간(lead time)을 없앨 수 있고, 네트워크(Network) 기능을 통해 설비의 원격제어가 용이한 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 화학 조성물 제조장치는, 연속식 장치이므로, 생산량의 증가가 용이하다. 본 발명에 따른 화학 조성물 제조장치는 화학 조성물의 혼합도를 실시간으로 측정할 수 있고, 별도의 저장탱크를 구비할 필요가 없는 장점이 있다.In the chemical composition production apparatus according to the present invention, since the continuous mixing device serves as a plurality of mixing tanks, the size of the equipment is small, not only the equipment investment cost is drastically reduced, but also the movement of the equipment by manpower. This is possible, and there is an advantage that can be installed in the existing small building without additional building construction. In addition, when using the manufacturing apparatus according to the present invention, since the real time production and quality inspection of the chemical composition is possible, the production time and quality inspection lead time can be eliminated, and the network function Through the remote control of the facility has the advantage that it is easy. Moreover, since the chemical composition manufacturing apparatus which concerns on this invention is a continuous apparatus, it is easy to increase a yield. Chemical composition production apparatus according to the present invention can measure the mixing degree of the chemical composition in real time, there is an advantage that does not need to have a separate storage tank.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 연속식 혼합 장치를 이용한 화학 조성물 제조 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화학 조성물 제조 장치는, 2 이상의 원료 탱크(50a, 50b, 50c, 50d), 펌프(52, Pump), 연속식 혼합 장치(70), 조성 검출기(80) 및 충진기(90, Filling unit)를 포함한다. 상기 2 이상의 원료 탱크(50a, 50b, 50c, 50d)는 제조되는 화학 조성물의 각 원료 성분(액체 화합물)들을 개별적으로 수용하고, 이들을 공급하는 역할을 한다. 상기 원료 탱크(50a, 50b, 50c, 50d)는 화학 조성물에 포함되는 원료 성분의 개수에 따라 설치되며, 예를 들어, 화학 조성물의 원료 성분이 4개이면 상기 원료 탱크(50a, 50b, 50c, 50d)도 4개가 설치된다. 상기 펌프(52)는 상기 원료 탱크(50a, 50b, 50c, 50d)에 연결되어, 원료 탱크(50a, 50b, 50c, 50d)의 원료 성분들을 이송하는 역할을 한다. 상기 펌프(52)로는, 유체 상태의 원료 성분의 맥동을 방지하면서, 원료 성분을 설정된 값에 따라 일정한 양으로 공급하는, 무맥동 정유량 펌프를 사용하는 것이 바람직하다.2 is a view for explaining a chemical composition production apparatus using a continuous mixing device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the chemical composition manufacturing apparatus according to the present invention includes two or more raw material tanks 50a, 50b, 50c, and 50d, a pump 52, a pump, a continuous mixing device 70, and a composition detector ( 80) and a filling unit (90). The two or more raw material tanks 50a, 50b, 50c, 50d serve to individually receive and supply each raw material component (liquid compound) of the chemical composition to be produced. The raw material tanks 50a, 50b, 50c, and 50d are installed according to the number of raw material components included in the chemical composition. For example, if the raw material components of the chemical composition are four, the raw material tanks 50a, 50b, 50c, 50d) are also installed four. The pump 52 is connected to the raw material tanks 50a, 50b, 50c, and 50d, and serves to transfer raw material components of the raw material tanks 50a, 50b, 50c, and 50d. As said pump 52, it is preferable to use the pulsation-free constant flow pump which supplies a raw material component in fixed quantity according to the set value, preventing the pulsation of the raw material component in a fluid state.

상기 연속식 혼합 장치(70)는, 원료 탱크(50a, 50b, 50c, 50d)로부터 이송된 다수의 원료 성분이 연속적으로 유입되고, 흐름 중에서 혼합되며, 상기 다수의 원료 성분이 균일하게 혼합된 화학 조성물이 유출되는 장치이다. 즉, 상기 연속식 혼합 장치(70)의 일단으로는 다수의 원료 성분이 연속적으로 유입되고, 상기 원료 성분이 연속식 혼합 장치(70)의 내부를 흐르면서 균일하게 혼합되고, 원료 성분이 균일하게 혼합된 화학 조성물이 상기 연속식 혼합 장치(70)의 다른 일단을 통해 유 출된다. 상기 연속식 혼합 장치(70)로는 통상의 인라인 믹서(in-line mixer or line static mixer)를 사용할 수 있다. 인라인 믹서는, 다수의 난류 형성 부재(72, element)가, 배관(74) 내에 좌, 우 방향(유체의 직선 흐름을 방해하는 방향)으로 설치되어, 배관(74) 내부를 흐르는 유체가 상기 난류 형성 부재(72)와 부딪쳐, 유체의 흐름 방향이 바뀌도록 함으로써, 층류의 유체가 난류의 유체로 변환되면서, 유체들이 균일하게 혼합되는 장치이다. 상기 난류 형성 부재(72)는 정적 관로 내 교반기의 역할을 하는 것으로서, 믹싱 엘리먼트(mixing element)라고도 한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 난류 형성 부재(72)로는, 유체가 흐르는 배관의 장축에 대하여, 원료 성분의 비스듬한 흐름을 유도할 수 있도록, 비스듬한 경사면을 가지는 헬리칼 타입(helical type)의 믹싱 엘리먼트가 사용될 수 있다. 상기 난류 형성 부재(72)는 스레인리스 스틸(stainless steel) 등과 같은 부식성 및 내구성이 강한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. In the continuous mixing device 70, a plurality of raw material components conveyed from the raw material tanks 50a, 50b, 50c, and 50d are continuously introduced, mixed in a flow, and chemically mixed with the plurality of raw material components uniformly. It is a device from which the composition flows out. That is, a plurality of raw material components are continuously introduced into one end of the continuous mixing device 70, the raw material components are uniformly mixed while flowing inside the continuous mixing device 70, and the raw material components are uniformly mixed. The chemical composition is discharged through the other end of the continuous mixing device 70. As the continuous mixing apparatus 70, a conventional in-line mixer or line static mixer may be used. In the in-line mixer, a plurality of turbulence forming members 72 are provided in the piping 74 in the left and right directions (directions that impede the straight flow of the fluid), so that the fluid flowing inside the piping 74 flows into the turbulent flow. By hitting the forming member 72 and causing the flow direction of the fluid to change, the fluid is uniformly mixed while the laminar flow fluid is converted into the turbulent fluid. The turbulence forming member 72 serves as a stirrer in the static pipe and is also called a mixing element. As shown in FIG. 2, the turbulence forming member 72 has a helical type of mixing having an oblique inclined surface so as to induce an oblique flow of raw material components with respect to the long axis of the pipe through which the fluid flows. An element can be used. The turbulence forming member 72 is preferably made of a corrosive and durable material such as stainless steel or the like.

상기 원료 탱크(50a, 50b, 50c, 50d)로부터 이송된 다수의 원료 성분은, 매니폴드(60, manifold)를 통하여, 상기 연속식 혼합 장치(70)로 공급되는 것이 바람직하다. 상기 매니폴드(60)는, 원료 탱크(50a, 50b, 50c, 50d)로부터 이송되는 액체상의 다수의 원료 성분을 통합하는 집합부의 역할을 하는 것으로서, 일단에는 상기 원료 탱크(50a, 50b, 50c, 50d)에 각각 연결되는 분기관(分岐官)이 형성되어 있으며, 타단은 상기 연속식 혼합 장치(70)의 유체 유입구에 연결되어 있다. 상기 매니폴드(60)는 유체의 흐름을 방해하지 않고, 유체의 압력 손실을 최소화하는 구조 를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 원료 탱크(50a, 50b, 50c, 50d)에 저장된 원료 성분이 일정하게 유입되도록, 원료 성분의 유입량을 조절하는 정유량 펌프(52)가 상기 매니폴드(60)의 분기관 방향에 설치될 수도 있다. It is preferable that many raw material components conveyed from the said raw material tank 50a, 50b, 50c, 50d are supplied to the said continuous mixing apparatus 70 via the manifold 60. The manifold 60 serves as an assembly unit for integrating a plurality of raw material components in a liquid conveyed from the raw material tanks 50a, 50b, 50c, and 50d, and at one end of the raw material tanks 50a, 50b, 50c, Branch pipes each connected to 50d) are formed, and the other end is connected to the fluid inlet of the continuous mixing device 70. The manifold 60 preferably has a structure that does not disturb the flow of the fluid and minimizes the pressure loss of the fluid. In addition, a constant flow pump 52 for adjusting the flow rate of the raw material components is installed in the direction of the branch pipe of the manifold 60 so that the raw material components stored in the raw material tanks 50a, 50b, 50c, and 50d are constantly introduced. May be

본 발명에 따른 화학 조성물 제조 장치에 사용되는 조성 검출기(80)는, 상기 연속식 혼합 장치(70)에서 유출되는 화학 조성물의 성분을 분석하기 위한 것이다. 상기 조성 검출기(80)로는 NIR(near infrared) 분광기를 사용하는 것이 바람직하다. NIR 분광기는 유체(화학 조성물)에 흡수되는 근적외선 빛의 파장과 흡수 강도에 따라, 유체의 성분을 분석하는 장치로서, 시간에 따라 계속적으로 조성이 변화하는 화학공정과 같은 복잡한 공정에서, 실시간으로 성분 조성의 물리적 화학적 분석을 수행할 수 있다. NIR 분광기는, 짧은 시간에 샘플의 분석이 가능하고, 하나의 스펙트럼으로부터 다수의 화학 성분들을 동시(simultaneously) 분석할 수 있는 등, 쉽고 빠르게(very fast) 조성 데이터를 얻을 수 있으므로, 실시간(on-line) 분석기로 유용할 뿐만 아니라, 분석 결과의 반복 재현성이 우수(excellent repeatability)한 특징을 가진다. 유체상으로 흐르는 화학 조성물을 NIR 분광기로 분석하기 위하여는, 통상의 플로우 셀(flow cell), 프로브(probe) 등의 검출 수단이 사용되며, 이와 같은 검출 수단 및 NIR 분광기는 특허공개 2002-58995호, 특허 공개 2002-58996호 등에 상세히 설명되어 있으며, 상기 특허공개 문헌의 내용은 참조로서 본 명세서에 포함된다. 상기 조성 검출기(80)의 분석 결과로부터, 화학 조성물의 성분을 변경하거나 조절할 필요가 있는 경우에는, 그에 따라 상기 펌프(52) 를 제어하여, 각 원료 성분들의 이송량을 조절할 수 있으며, 이와 같은 원료 공급량의 조절은, 조성 검출기(80)에 입력된 프로그램에 따라, 자동제어에 의하여 수행될 수 있다.The composition detector 80 used in the chemical composition production apparatus according to the present invention is for analyzing the components of the chemical composition flowing out of the continuous mixing apparatus 70. It is preferable to use a near infrared (NIR) spectrometer as the composition detector 80. NIR spectroscopy is a device that analyzes the components of a fluid according to the wavelength and absorption intensity of near-infrared light absorbed by the fluid (chemical composition) .In a complex process such as a chemical process whose composition changes continuously with time, Physical chemical analysis of the composition can be performed. NIR spectrometers allow you to analyze samples in a short amount of time and obtain very fast compositional data, such as the ability to analyze multiple chemical components from one spectrum simultaneously. It is not only useful as a line analyzer, but also has excellent repeatability of analytical results. In order to analyze a chemical composition flowing in a fluid phase with a NIR spectrometer, a detection means such as a conventional flow cell or a probe is used. Such a detection means and a NIR spectrometer are disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 2002-58995. , Patent Publication No. 2002-58996 and the like, the contents of which are incorporated herein by reference. When it is necessary to change or adjust the composition of the chemical composition from the analysis result of the composition detector 80, the pump 52 can be controlled accordingly to adjust the transfer amount of each raw material component, such raw material supply amount The adjustment of may be performed by automatic control, in accordance with a program input to the composition detector 80.

본 발명에 따른 화학 조성물 제조 장치에 사용되는 충진기(90)는, 상기 연속식 혼합 장치(70)에서 제조되는 화학 조성물을 드럼(Drum) 등의 별도의 제품 용기에 충진하기 위한 것으로서, 상기 충진기(90)로는 통상의 밸브 등이 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 화학 조성물 제조 장치는, 필요에 따라, 필터(54), 거품(bubble) 제거장치, 질량 유량계, 온라인 입자 계수기(On-Line particle counter), 버퍼 탱크(Buffer tank) 등을 더욱 포함할 수 있다. 상기 필터(54)는 각 원료 성분 또는 화학 조성물로부터 미립자 등의 불순물을 제거하기 위한 통상의 수단으로서, 각 원료 탱크(50a, 50b, 50c, 50d) 및 연속식 혼합 장치(70)의 후단에 장착될 수 있다. 상기 거품 제거장치는 정유량 펌프(52) 등을 통해 공급되는 원료 성분에 존재할 수 있는 거품(Bubble) 등의 기체를 제거하는 장치이며, 상기 질량 유량계는 유체의 온도와 밀도에 따른 별도의 보정없이 유체의 유량을 측정하는 장치이다. 상기 온라인 입자 계수기는, 반도체 레이저를 이용한 유체 중의 측방 산란 방식을 통해, 유체(화학 조성물) 중의 미립자 개수를 실시간으로 측정하여, 화학 조성물의 품질을 관리하기 위한 장치이다. 또한, 상기 버퍼 탱크는, 상기 2 이상의 원료 탱크(50a, 50b, 50c, 50d)에서 공급되는 각 원료 성분(액체 화합물)의 공급량과 제조되는 화학 조성물의 토출량 사이의 밸런스를 맞추기 위하여, 제조되는 화학 조성물을 일시적으로 수용하도록, 상기 연속식 혼합 장치(70)와 충진기(90) 사이에 설치될 수 있으며, 상기 버퍼 탱크 내의 화학 조성물은 여과 라인의 안정화를 위해 순환될 수도 있다. 상기 필터(54), 거품 제거장치, 질량 유량계, 온라인 입자 계수기, 버퍼 탱크, 연속식 혼합 장치(70) 등은 정량의 원료 성분을 혼합하고, 고품질의 화학 조성물을 얻기 위한 것이며, 상기 조성 검출기(80)는 화학 조성물의 실시간 조성비 변화 또는 경향(trend)을 관찰하여, 화학 조성물의 조성이 관리선을 벗어나면, 그에 따라, 조성물의 생산 조건을 변경하거나, 생산을 중지시키기 위한 제어 장치이다. 본 발명에 따른 화학 조성물 제조 장치에 사용될 수 있는 원료 성분(화합물)은 액체 상태의 화합물(원료 성분)을 모두 포함하고, 예를 들면, 특허공개 2002-58995호, 특허 공개 2002-58996호 등에 개시된 현상액, 에칭액 등을 제조할 수 있다.Filler 90 used in the chemical composition manufacturing apparatus according to the present invention is for filling the chemical composition produced in the continuous mixing device 70 in a separate product container, such as a drum (Drum), As the group 90, a conventional valve or the like may be used. The chemical composition production apparatus according to the present invention further includes a filter 54, a bubble removing device, a mass flow meter, an on-line particle counter, a buffer tank, and the like, as necessary. can do. The filter 54 is a conventional means for removing impurities such as particulates from each raw material component or chemical composition, and is mounted on the rear end of each raw material tank 50a, 50b, 50c, 50d and the continuous mixing device 70. Can be. The defoaming device is a device for removing a gas such as bubbles (bubble) that may be present in the raw material components supplied through the constant flow pump (52), etc., the mass flow meter is without additional correction according to the temperature and density of the fluid It is a device for measuring the flow rate of a fluid. The on-line particle counter is a device for controlling the quality of the chemical composition by measuring the number of particles in the fluid (chemical composition) in real time through a side scattering method in the fluid using a semiconductor laser. In addition, the buffer tank is a chemical produced to balance between the supply amount of each raw material component (liquid compound) supplied from the two or more raw material tanks 50a, 50b, 50c, 50d and the discharge amount of the chemical composition to be produced. To temporarily receive the composition, it may be installed between the continuous mixing device 70 and the filler 90, and the chemical composition in the buffer tank may be circulated for stabilization of the filtration line. The filter 54, the defoamer, the mass flow meter, the online particle counter, the buffer tank, the continuous mixing device 70, and the like are used to mix quantitative raw material components and obtain a high quality chemical composition. 80) is a control device for observing a real-time composition ratio change or trend of a chemical composition so that if the composition of the chemical composition is out of control, accordingly, the production conditions of the composition are changed or the production is stopped. The raw material component (compound) that can be used in the chemical composition production apparatus according to the present invention includes all of the compound (raw material component) in the liquid state, and is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-58995, Patent Publication No. 2002-58996, and the like. Developer, etching solution, etc. can be manufactured.

다음으로, 도 2을 참조하여, 본 발명에 따른 화학 조성물 제조 장치의 동작을 설명한다. 먼저, 혼합하고자 하는 2 이상의 화합물(원료 성분)이 각각 수용되어 있는 원료 탱크(50a, 50b, 50c, 50d)에 정량 펌프(52)를 설치하고, 연속식 혼합 장치(70), 조성 검출기(80) 및 충진기(90, Filling unit)를 연결한다. 다음으로, 조성 검출기(80)의 제어창에서 혼합하고자 하는 원료의 성분비를 입력하여, 펌프(52)를 제어함으로써, 원료 탱크(50a, 50b, 50c, 50d)의 원료 성분이 연속식 혼합 장치(70)로 일정 속도로 유입되고, 연속식 혼합 장치(70)에서 혼합되도록 함으로써, 화학 조성물이 제조된다. 이때, 연속식 혼합 장치(70)에서 제조되는 화학 조성물의 조성이 원하는 성분비와 상이할 경우, 조성 검출기(80)는 그 성분 검출 결과를 분석하여, 펌프(52)의 회전수(RPM)를 제어함으로써(STEP 제어 및 피드백 제어), 원하는 성분비의 화학 조성물을 얻을 수 있다. 이때, 상기 원료 탱크(50a, 50b, 50c, 50d)에서 이송된 원료 성분은 매니폴드(60)에서 합쳐진 후, 연속식 혼합 장치(70)로 유입되어 균일하게 혼합된다. 이때, 필요에 따라, 상기 원료 성분 및 화학 조성물로부터, 거품(Bubble), 미립자 등을 제거할 수 있으며, 이와 같이 제조된 화학 조성물은 충진기(90)를 통하여, 드럼 등의 포장 용기에 포장된다. 이상의 모든 동작은 조성 검출기(80)의 분석 결과를 바탕으로 자동으로 제어될 수도 있고, 필요에 따라, 수동으로 제어될 수도 있다. Next, with reference to FIG. 2, the operation of the chemical composition production apparatus according to the present invention will be described. First, the metering pump 52 is installed in the raw material tanks 50a, 50b, 50c, and 50d, each of which contains two or more compounds (raw material components) to be mixed, and the continuous mixing device 70 and the composition detector 80 ) And the filling unit (90, filling unit). Next, by inputting the component ratio of the raw materials to be mixed in the control window of the composition detector 80 and controlling the pump 52, the raw material components of the raw material tanks 50a, 50b, 50c, 50d are continuously mixed. ) Is introduced at a constant rate and allowed to mix in a continuous mixing device 70, thereby producing a chemical composition. At this time, if the composition of the chemical composition produced in the continuous mixing device 70 is different from the desired component ratio, the composition detector 80 analyzes the component detection results, to control the rotation speed (RPM) of the pump 52 By (STEP control and feedback control), the chemical composition of a desired component ratio can be obtained. At this time, the raw material components transferred from the raw material tanks 50a, 50b, 50c, and 50d are combined in the manifold 60 and then flowed into the continuous mixing device 70 to be uniformly mixed. At this time, if necessary, bubbles, fine particles and the like can be removed from the raw material components and the chemical composition, and the chemical composition thus prepared is packaged in a packing container such as a drum through the filling machine 90. . All of the above operations may be automatically controlled based on the analysis result of the composition detector 80, or may be manually controlled as necessary.

이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. The following examples are intended to specifically illustrate the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

[실시예] 인라인 믹서를 이용한 화학 조성물 제조 Example Preparation of Chemical Composition Using In-line Mixer

도 2에 도시된 바와 같은 장치를 이용하여, 4개의 원료 성분(화합물)으로서, BDG(Butyl diglycol, 부틸디글리콜), NMP(N-Methyl Pyrolidone, N-메틸 피롤리돈), MEA (Monoethanolamine, 모노에탄올아민) 및 DMSO(Dimethyl sulfoxide, 디메틸설폭사이드)를 혼합하였으며, 제조된 화학 조성물을 NIR 분광기로 분석하였고, 그 성분 분석 결과(농도: 중량%)를 하기 표 1 및 도 3에 나타내었다.Using the apparatus as shown in Fig. 2, four raw ingredients (compounds), BDG (Butyl diglycol, butyldiglycol), NMP (N-Methyl Pyrolidone, N-methyl pyrrolidone), MEA (Monoethanolamine, Monoethanolamine) and DMSO (dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfoxide) were mixed, and the prepared chemical composition was analyzed by NIR spectroscopy, and the results of component analysis (concentration: wt%) are shown in Table 1 and FIG. 3.

측정시간(분)Measurement time (minutes) BDGBDG NMPNMP MEAMEA DMSODMSO 1One 19.67 19.67 39.96 39.96 20.26 20.26 20.18 20.18 22 19.60 19.60 39.89 39.89 20.29 20.29 20.25 20.25 33 19.64 19.64 39.83 39.83 20.34 20.34 20.16 20.16 44 19.59 19.59 39.92 39.92 20.26 20.26 20.18 20.18 55 19.60 19.60 39.87 39.87 20.33 20.33 20.19 20.19 66 19.63 19.63 39.83 39.83 20.29 20.29 20.06 20.06 77 19.60 19.60 39.92 39.92 20.25 20.25 20.18 20.18 88 19.61 19.61 39.83 39.83 20.31 20.31 20.14 20.14 99 19.62 19.62 39.78 39.78 20.32 20.32 20.14 20.14 1010 19.57 19.57 39.81 39.81 20.37 20.37 20.21 20.21 1111 19.56 19.56 39.78 39.78 20.31 20.31 20.22 20.22 1212 19.61 19.61 39.68 39.68 20.39 20.39 20.19 20.19 1313 19.63 19.63 39.84 39.84 20.26 20.26 20.22 20.22 1414 19.61 19.61 39.88 39.88 20.26 20.26 20.15 20.15 1515 19.57 19.57 39.82 39.82 20.34 20.34 20.15 20.15 1616 19.58 19.58 39.88 39.88 20.35 20.35 20.21 20.21 1717 19.70 19.70 39.79 39.79 20.22 20.22 20.09 20.09 1818 19.61 19.61 39.82 39.82 20.29 20.29 20.13 20.13 1919 19.53 19.53 39.86 39.86 20.36 20.36 20.30 20.30 2020 19.61 19.61 39.74 39.74 20.31 20.31 20.15 20.15 2121 19.55 19.55 39.76 39.76 20.28 20.28 20.25 20.25 2222 19.61 19.61 39.80 39.80 20.30 20.30 20.10 20.10 2323 19.64 19.64 39.82 39.82 20.35 20.35 20.21 20.21 2424 19.61 19.61 39.87 39.87 20.26 20.26 20.19 20.19 2525 19.59 19.59 39.89 39.89 20.30 20.30 20.15 20.15 2626 19.64 19.64 39.77 39.77 20.33 20.33 20.22 20.22 2727 19.68 19.68 39.69 39.69 20.34 20.34 20.20 20.20 2828 19.57 19.57 39.78 39.78 20.33 20.33 20.16 20.16 2929 19.59 19.59 39.73 39.73 20.26 20.26 20.18 20.18 3030 19.57 19.57 39.74 39.74 20.30 20.30 20.28 20.28 평균Average 19.60 19.60 39.82 39.82 20.31 20.31 20.20 20.20 편차Deviation 0.038 0.038 0.064 0.064 0.037 0.037 0.057 0.057

상기 표 1로부터, 본 발명에 따른 화학 조성물 제조 장치를 사용할 경우, 4개의 원료 성분, BDG, NMP, MEA 및 DMSO의 최대 편차는 각각 0.20, 0.28, 0.16 및 0.30이고, 각 성분의 편차%는 각각 0.038%, 0.064%, 0.037%, 0.057%로서, 성분 조성이 매우 유사하고, 안정적임을 알 수 있다. 또한, 화학 조성물 제조 장치 가동 후, 1분, 6분, 11분, 16분, 21분, 26분 및 30분의 시점에서 얻은 조성물을 GC(gas chromatography)로 성분 분석하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.From the above Table 1, when using the chemical composition production apparatus according to the present invention, the maximum deviation of the four raw material components, BDG, NMP, MEA and DMSO are 0.20, 0.28, 0.16 and 0.30, respectively, the percent deviation of each component As 0.038%, 0.064%, 0.037%, 0.057%, it can be seen that the component compositions are very similar and stable. In addition, the composition obtained at the time points of 1 minute, 6 minutes, 11 minutes, 16 minutes, 21 minutes, 26 minutes, and 30 minutes after the chemical composition production apparatus was operated was subjected to component analysis by gas chromatography (GC). Indicated.

측정시간(분)Measurement time (minutes) BDGBDG NMPNMP MEAMEA DMSODMSO water 1One 19.47 19.47 40.13 40.13 20.44 20.44 19.94 19.94 0.03 0.03 66 19.44 19.44 39.99 39.99 20.55 20.55 19.99 19.99 0.03 0.03 1111 19.55 19.55 39.95 39.95 20.50 20.50 19.98 19.98 0.03 0.03 1616 19.47 19.47 40.01 40.01 20.50 20.50 19.99 19.99 0.03 0.03 2121 19.50 19.50 39.87 39.87 20.58 20.58 20.03 20.03 0.03 0.03 2626 19.59 19.59 39.75 39.75 20.57 20.57 20.06 20.06 0.03 0.03 3030 19.52 19.52 39.92 39.92 20.53 20.53 20.00 20.00 0.03 0.03 평균Average 19.51 19.51 39.95 39.95 20.52 20.52 20.00 20.00 0.03 0.03 편차Deviation 0.050.05 0.1170.117 0.0480.048 0.0380.038 0.0010.001

상기 표 2의 GC 분석 결과의 경우에도, BDG, NMP, MEA 및 DMSO의 최대 편차는 각각 0.15, 0.37, 0.14, 0.12이고, 편차%는 0.05, 0.117, 0.048, 0.038로 NIR 분석 결과와 매우 유사함을 알 수 있다. 따라서, 상기 표 1 및 2로부터, 본 발명에 따른 화학 조성물 제조장치를 사용할 경우, 균일한 조성을 가지는 화학 조성물을 안정적으로 제조할 수 있음을 알 수 있다. 본 발명에 따른 화학 조성물 제조장치는, 평판표시장치 또는 반도체 제조용 화학 조성물 뿐만 아니라, 파티클, 조성 및 순도 관리가 필요한 모든 화학 조성물의 연속적 제조에 사용될 수 있다.Even in the GC analysis results of Table 2, the maximum deviations of BDG, NMP, MEA, and DMSO were 0.15, 0.37, 0.14, 0.12, and% of deviation was 0.05, 0.117, 0.048, 0.038, which is very similar to the NIR analysis results. It can be seen. Therefore, from Tables 1 and 2, it can be seen that when using the apparatus for producing a chemical composition according to the present invention, it is possible to stably prepare a chemical composition having a uniform composition. The chemical composition production apparatus according to the present invention can be used for the continuous production of not only flat panel displays or chemical compositions for semiconductor manufacturing, but also all chemical compositions requiring particle, composition and purity management.

도 1은 통상적인 배치식 화학 조성물 제조장치를 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining a conventional batch chemical composition production apparatus.

도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 연속식 혼합 장치를 이용한 화학 조성물 제조 장치를 설명하기 위한 도면.2 is a view for explaining a chemical composition production apparatus using a continuous mixing device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 조성물 제조장치를 이용하여 제조된 화학 조성물의 성분 분석 결과를 보여주는 그래프.Figure 3 is a graph showing the component analysis results of the chemical composition prepared using the chemical composition production apparatus according to an embodiment of the present invention.

Claims (7)

화학 조성물의 각 원료 성분들을 개별적으로 수용하는 2 이상의 원료 탱크;At least two feed tanks that individually receive each feed component of the chemical composition; 상기 원료 탱크에 연결되어, 원료 성분들을 이송하는 펌프;A pump connected to the raw material tank to transfer raw ingredients; 상기 원료 탱크로부터 이송된 2 이상의 원료 성분이 연속적으로 유입되고, 흐름 중에서 혼합되며, 상기 다수의 원료 성분이 균일하게 혼합된 화학 조성물이 유출되는 연속식 혼합 장치;A continuous mixing device in which two or more raw material ingredients conveyed from the raw material tank are continuously introduced, mixed in a flow, and the chemical composition in which the plurality of raw material ingredients are uniformly mixed flows out; 상기 연속식 혼합 장치에서 유출되는 화학 조성물의 성분을 분석하는 조성 검출기; 및 A composition detector for analyzing a component of the chemical composition flowing out of the continuous mixing device; And 상기 연속식 혼합 장치에서 제조되는 화학 조성물을 제품 용기에 충진하기 위한 충진기를 포함하는 화학 조성물 제조 장치.And a filler for filling the product container with the chemical composition produced in the continuous mixing device. 제1항에 있어서, 상기 펌프는 유체 상태의 원료 성분의 맥동을 방지하면서, 원료 성분을 설정된 값에 따라 일정한 양으로 공급하는 무맥동 정유량 펌프인 것인, 화학 조성물 제조 장치.The chemical composition production apparatus according to claim 1, wherein the pump is a pulsation-free constant flow pump that supplies the raw material components in a constant amount according to a set value while preventing pulsation of the raw material components in a fluid state. 제1항에 있어서, 상기 연속식 혼합 장치는 인라인 믹서인 것인, 화학 조성물 제조 장치.The apparatus of claim 1, wherein the continuous mixing apparatus is an inline mixer. 제1항에 있어서, 상기 인라인 믹서는 다수의 난류 형성 부재가 배관 내에 좌, 우 방향으로 설치되어, 배관 내부를 흐르는 유체가 상기 난류 형성 부재와 부딪쳐, 유체의 흐름 방향이 바뀌도록 함으로써, 유체들을 균일하게 혼합하는 것인, 화학 조성물 제조 장치.According to claim 1, wherein the in-line mixer is a plurality of turbulence forming member is installed in the pipe in the left and right direction, the fluid flowing inside the pipe collides with the turbulence forming member to change the flow direction of the fluid, thereby Chemical composition manufacturing apparatus, which will be mixed uniformly. 제1항에 있어서, 일단에는 상기 원료 탱크에 각각 연결되는 분기관(分岐官)이 형성되어 있으며, 타단은 상기 연속식 혼합 장치의 유체 유입구에 연결되어 있는 매니폴드를 더욱 포함하는, 화학 조성물 제조 장치.The chemical composition of claim 1, wherein one end is formed with branch pipes connected to the raw material tank, and the other end further comprises a manifold connected to the fluid inlet of the continuous mixing device. Device. 제1항에 있어서, 상기 조성 검출기는 NIR(near infrared) 분광기인 것인, 화학 조성물 제조 장치.The apparatus of claim 1, wherein the composition detector is a near infrared (NIR) spectrometer. 제1항에 있어서, 상기 조성 검출기의 분석 결과로부터, 상기 펌프가 자동제어되는 것인, 화학 조성물 제조 장치.The apparatus of claim 1, wherein the pump is automatically controlled from an analysis result of the composition detector.
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