專利名稱：電阻值控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電阻值控制系統(tǒng)，其可應(yīng)用于半導(dǎo)體、液晶面板等電子產(chǎn)業(yè)的清洗作業(yè)，且能將適量的氣體與液體進行混合，并能準(zhǔn)確地控制靜電所產(chǎn)生的影響，該電阻值控制系統(tǒng)為一十分精準(zhǔn)有效的電阻值控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體、液晶面板等電子產(chǎn)業(yè)中，利用二氧化碳氣體(CO2)與未經(jīng)處理的超純水(電阻值系數(shù)通?！?6MΩ·cm)的混合，使得混合之后的混合液的電阻值系數(shù)控制在特定范圍之內(nèi)，以避免由于超純水本身電阻值系數(shù)過高所產(chǎn)生的靜電效應(yīng)而造成的相關(guān)產(chǎn)品的破壞或粒體的吸附，從而提高相關(guān)產(chǎn)品的合格率。
在實現(xiàn)上述技術(shù)的方法中，已有如下技術(shù)公開，例如日本專利實開昭57-86623號、特公平5-21841號、特開平7-60082號，其利用多孔空心纖維作為隔膜的方法或裝置，來達到超純水與二氧化碳作氣液混合的目的，然而這些方法或裝置會產(chǎn)生如下的問題，例如在流量發(fā)生變化時較難對電阻值系數(shù)進行控制；控制方法或裝置過于復(fù)雜；超純水滲漏；處理過的超純水中的二氧化碳氣體呈氣泡出現(xiàn)、混合不均勻；用水流量超出一定范圍，且在非穩(wěn)定流狀態(tài)時，電阻值系數(shù)會超出所需的范圍內(nèi)等。
再如在中國臺灣專利00458947號中，其通過支流的空心纖維透氣薄膜系統(tǒng)混合出小量的二氧化碳飽和混合水，再與適量的超純水混合來達到控制電阻值的目的。雖然其方法與裝置在超純水用量變化范圍不大時，可以將電阻值控制在一定水準(zhǔn)，但其在滴定完二氧化碳飽和混合水后，還需要相當(dāng)長的管路系統(tǒng)來增加其混合效果，且其二氧化碳氣體壓力(0.15～1.5kgf/cm2·G)恒定小于超純水壓力(3.0～4.5kgf/cm2·G)，因此，氣體加入水路的方式屬于被動的設(shè)計。由于利用上述的超純水管路系統(tǒng)作為氣液混合系統(tǒng)屬于自然混合，因此很難確保混合的效果，且在水流量波動變化超過某一特定范圍后或是供水端產(chǎn)生非穩(wěn)定流時，常發(fā)生電阻值超出設(shè)定范圍很長一段時間的現(xiàn)象。這樣，將產(chǎn)生制程合格率極不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
由于超純水管路系統(tǒng)相關(guān)裝置是設(shè)置在寸土寸金的無塵室內(nèi)，為充分利用空間且考慮生產(chǎn)成本，目前此相關(guān)裝置的下游設(shè)備已由單臺增加為數(shù)臺，并且還有連接數(shù)目愈來愈多的趨勢，這樣，所使用的超純水流量的波動范圍就會變得更加擴大；例如，下游設(shè)備可為濕洗清洗器，或切割、研磨設(shè)備等，其從最初的一對一，進而一對三，增加到目前業(yè)界的一對五的配置方式，這使得超純水的水流量波動范圍也從5～10公升/分鐘變化至2～50公升/分鐘；而超純水的水流量波動范圍愈大，其管路間的壓差也隨之增加。另一方面，目前業(yè)界對電阻值系數(shù)的控制范圍的要求也從以前的0.1～2.0MΩ·cm提高至目前的0.1～1.0MΩ·cm，甚至是0.1～0.5MΩ·cm。
由于每臺清洗器或切割設(shè)備在每一瞬間的總和需求水流量不同，因此造成超純水的水流量波動非常劇烈，例如當(dāng)從低流量變化至高流量時，會因為二氧化碳氣體量不足而使得電阻值通常會偏高很長一段時間，而當(dāng)從高流量變化至低流量時，由于非穩(wěn)定流時水壓變化十分激烈，常會發(fā)生二氧化碳氣體無法加入到超純水管路中的現(xiàn)象，若在此時強行加大二氧化碳氣體的壓力或流量，則會發(fā)生二氧化碳氣體過量、電阻值偏低、且處理后的超純水水質(zhì)過酸等問題。
同時，當(dāng)下游設(shè)備的用水量產(chǎn)生大幅變化時，超純水管路內(nèi)部的壓力也會瞬間產(chǎn)生非常劇烈的變化，并且需要一定的時間才能達到穩(wěn)定流，內(nèi)部的水壓方能回復(fù)至較穩(wěn)定的狀態(tài)。這種在超純水管路間產(chǎn)生非穩(wěn)定流狀態(tài)的現(xiàn)象會影響超純水中的電阻值系數(shù)，因而無法將其控制在上述的要求范圍內(nèi)，因而直接造成制程合格率的降低。
因此，為能適應(yīng)超純水的流量的波動變化，以及能與適量的二氧化碳氣體進行混合，目前仍需要十分精密、復(fù)雜、且昂貴的裝置方能適應(yīng)此水壓的瞬間落差，以便實時將適量的二氧化碳氣體打入到超純水管路中，此外，其間還有控制系統(tǒng)本身的信號輸出、輸入時與相關(guān)裝置所產(chǎn)生的時間差等無法克服的問題，即，在此短暫的信號反應(yīng)時間中，仍會使電阻值系數(shù)無法控制在所需的特定范圍內(nèi)。因此，為了能快速適應(yīng)大幅度的水流量波動變化，本發(fā)明采用將二氧化碳氣體直接加入超純水管路通路中，并提出了一種能與超純水直接進行混合的快速而有效的方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種電阻值控制系統(tǒng)。
為此，根據(jù)本發(fā)明的電阻值控制系統(tǒng)包括有一氣體管路，其用以輸送氣體；一抗壓裝置，其一側(cè)與該氣體管路連接，該抗壓裝置具有透氣性；以及一氣液混合管路，其具有一開口，該開口與該抗壓裝置的另一側(cè)連接，能輸入通過該抗壓裝置的氣體，且該氣液混合管路的一側(cè)用以將液體輸入到該氣液混合管路中，以使得該液體能與該氣體在該氣液混合管路中進行混合，之后從該氣液混合管路的另一側(cè)輸出；其中該抗壓裝置的內(nèi)部為多孔隙結(jié)構(gòu)，使得該氣體或該液體在通過時得以產(chǎn)生壓降，從而能將適當(dāng)壓力的該氣體入射至該氣液混合管路中，因此能控制該混合后所得氣液的電阻值。


通過參考下列附圖及說明，可更加深入地了解本發(fā)明圖1(a)為本發(fā)明第一實施例的電阻值控制系統(tǒng)的示意圖。
圖1(b)為抗壓裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1(c)為靜態(tài)混合器的側(cè)面、平面、單一或多個組件的示意圖。
圖2為本發(fā)明第二實施例的電阻值控制系統(tǒng)的示意圖。
圖3為本發(fā)明第三實施例的電阻值控制系統(tǒng)的示意圖。
其中，附圖標(biāo)記說明如下電阻值控制系統(tǒng)100、200、300 導(dǎo)流裝置10、20超純水管路11 進口111、211、311出口112、212、312混合裝置12靜態(tài)混合器121開口13、23、33二氧化碳氣體管路14、24、34 抗壓裝置15、25、35壓力調(diào)節(jié)閥16 疏導(dǎo)裝置27微化裝置28 端蓋291、292、391、392導(dǎo)流混合裝置30 靜態(tài)混合器模塊32
壓力計P1、P2 流量計F具體實施方式
請參閱圖1(a)，其為本發(fā)明第一實施例的一電阻值控制系統(tǒng)100的示意圖。由此圖所示，該電阻值控制系統(tǒng)100的構(gòu)成為由一導(dǎo)流裝置10與一超純水管路11連通以連接成一種氣液混合管路，且在該導(dǎo)流裝置10的下游再連接一混合裝置12。在該導(dǎo)流裝置10的上游、且在該超純水管路11上設(shè)有一進口111，從而可輸入未處理的超純水，而在該混合裝置12的下游、且在該超純水管路11上設(shè)有一出口112，以輸出已處理的超純水。在該導(dǎo)流裝置10上設(shè)置有一開口13，用以作為二氧化碳氣體的噴射入口，該開口13與一二氧化碳氣體管路14相接，并在該開口13與該二氧化碳氣體管路14之間設(shè)置有一抗壓裝置15，而該二氧化碳氣體管路14的中間還設(shè)置有一壓力調(diào)節(jié)閥16。另外，一壓力計P1設(shè)置在該進口111與該導(dǎo)流裝置10之間，一壓力計P2設(shè)置在該開口13與該壓力調(diào)節(jié)閥16之間，且一流量計F1設(shè)置在該混合裝置12與該出口112之間。
在此實施例中，所使用的未處理的超純水是在23℃時電阻系數(shù)為18.3MΩ·cm的超純水。且超純水的流量在2～50公升/分鐘的范圍內(nèi)波動，其波動的方式為維持流量1分鐘后，再轉(zhuǎn)換成另一流量；超純水的供應(yīng)壓力為3.5～3.8kgf/cm2·G，而直接噴射到該開口13的二氧化碳氣體的供應(yīng)壓力則為4.5～6.0kgf/cm2·G。
在此實施例中，該導(dǎo)流裝置10與該超純水管路11采用連通連接的設(shè)計，未添加二氧化碳氣體的超純水與該導(dǎo)流裝置10一側(cè)的開口直接相通，該導(dǎo)流裝置10的另一側(cè)則因此會流出已添加二氧化碳氣體的超純水。在此實施例中，該導(dǎo)流裝置10可以通過一清潔氯乙烯的材質(zhì)而制作，該導(dǎo)流裝置10的內(nèi)部可采用變管徑的設(shè)計，并在其管壁的任意位置上設(shè)置可供二氧化碳氣體噴射進入的該開口13；而該抗壓裝置15則通過多孔隙結(jié)構(gòu)的無機玻璃材質(zhì)而制作，并置放于該開口13處，因此，二氧化碳氣體便依序經(jīng)由該抗壓裝置15、該開口13而直接導(dǎo)入到該導(dǎo)流裝置10內(nèi)，從而輸入未處理的超純水中而直接與之混合。
而本發(fā)明的特征在于，在該二氧化碳氣體管路14與該導(dǎo)流裝置10上的開口13的連接處所設(shè)置的該抗壓裝置15為一種透氣型的組件，請參閱圖1(b)，其為該抗壓裝置15的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，由此圖所示可知，本發(fā)明的該抗壓裝置15的內(nèi)部由許多微小的顆粒物體以立體堆棧的方式所構(gòu)成，并且其間彼此的堆棧會保留一定的間隙，其間隙可呈現(xiàn)出彎曲或直線的構(gòu)造，而在此例中，該抗壓裝置15通過多孔隙結(jié)構(gòu)的無機玻璃的材質(zhì)而制作；因此，只要當(dāng)入射的二氧化碳氣體的氣體壓力恒定大于所輸入的超純水的液體壓力一特定值或以上時，則只需要通過該抗壓裝置15內(nèi)部的設(shè)計即可將通過這些間隙的二氧化碳氣體的壓力降低，從而能讓適當(dāng)壓力的二氧化碳氣體入射至該導(dǎo)流裝置10中。
另外，在超純水流量波動變化的非穩(wěn)定流狀態(tài)發(fā)生時，超純水的液體壓力很容易產(chǎn)生突然增加的變化，而突增的壓力可能造成該導(dǎo)流裝置10中的未處理的超純水或已混合的氣液向該開口13回流，但是通過該抗壓裝置15內(nèi)部的設(shè)計也能夠限制此壓力突增的超純水，使得其突增的壓力能被抑制而加以降低；同時，本發(fā)明的特征在于同樣是通過該抗壓裝置15，所入射的二氧化碳氣體所產(chǎn)生的壓降程度與壓力突增的超純水所受到限制的壓降程度非常相近，因此，當(dāng)設(shè)計入射的二氧化碳氣體的氣體壓力恒定大于等于所輸入的超純水的液體壓力一特定值或以上時，通過該抗壓裝置15可降低二氧化碳氣體與超純水的壓力，因此，仍可使得降壓后的二氧化碳氣體的氣體壓力大于降壓后的超純水的液體壓力，從而使得適當(dāng)壓力或適量的二氧化碳氣體得以入射至該導(dǎo)流裝置10中。另外，即使兩者在降壓后各自的壓力呈現(xiàn)相等，所入射的二氧化碳氣體仍可通過毛細現(xiàn)象的原理來和未處理的超純水產(chǎn)生混合。
所以，超純水的電阻值系數(shù)能因此控制在非常準(zhǔn)確的范圍內(nèi)，而且無論是穩(wěn)定流或非穩(wěn)定流狀態(tài)，即便是水流量波動變化十分劇烈時，均能適應(yīng)超純水的水流量波動而將最適量的二氧化碳氣體加以直接噴射進入該導(dǎo)流裝置10中，進而達到將電阻值系數(shù)控制在所需范圍內(nèi)的目的。
因此，在此實施例中，當(dāng)接在本發(fā)明裝置的該出口112處的下游設(shè)備由單臺變?yōu)閿?shù)臺時，雖然會使得水流量波動范圍更廣，但本發(fā)明中的該抗壓裝置15設(shè)置于該二氧化碳氣體管路14與該超純水管路11(或該導(dǎo)流裝置10)之間，當(dāng)二氧化碳氣體管路14與導(dǎo)流裝置10之間形成一定壓力范圍的壓差時，能利用這些壓差狀況或所能夠產(chǎn)生的壓降變化情況來抵御水流量波動時所產(chǎn)生的壓力突增的變化，因而得以將適量的二氧化碳氣體直接噴射到該導(dǎo)流裝置10中。這樣，便可實時因應(yīng)水流量波動的變化，打入適量的二氧化碳氣體，從而得以將超純水中的電阻值控制在所需的特定范圍內(nèi)。
當(dāng)二氧化碳氣體充分與超純水混合成離子化形態(tài)之后，處理過的超純水中的二氧化碳即呈現(xiàn)不可目視的狀態(tài)。為縮短離子化的時間，在該導(dǎo)流裝置10的下游設(shè)置該混合裝置12，該混合裝置12的內(nèi)部可埋設(shè)有一混合器模塊，其能夠改變超純水流體層流運動的速度梯度或形成湍流，或能在流體運動斷面方向產(chǎn)生劇烈的渦流，該混合器模塊例如可為靜態(tài)混合器(Static Mixer)、球型混合器、多孔空心纖維或透氣薄膜、轉(zhuǎn)子、電動攪拌器等裝置所構(gòu)成，如圖1(c)所示，其為相關(guān)的靜態(tài)混合器121的側(cè)面、平面、單一或多個組件的示意圖，該靜態(tài)混合器121以清潔氯乙烯的材質(zhì)所制成，因此，能將這些構(gòu)造設(shè)置在該混合裝置12的內(nèi)部，因而能更加發(fā)揮其氣液均勻混合的效果。在此例中，該混合裝置12同樣以清潔氯乙烯的材質(zhì)所制成，其管徑大于該超純水管路11的管徑，此外，該混合裝置12的功能，也可以利用具有一定長度的管線來加以代替，同樣也可達到將二氧化碳氣體與超純水混合至一定均勻程度的目的，但其電阻值的控制范圍可能會大于此實施例中使用該混合裝置12所能達到的控制范圍，因為此實施例中的該混合裝置12的相關(guān)內(nèi)部構(gòu)造能通過改變超純水流體層流運動的速度梯度或形成湍流，或能在流體運動斷面方向產(chǎn)生劇烈的渦流，因而可使氣液的混合能夠在很短的距離內(nèi)便完成。
此實施例的作業(yè)流程說明如下未處理的超純水經(jīng)由該進口111引進該導(dǎo)流裝置10內(nèi)，而二氧化碳氣體則經(jīng)由該二氧化碳氣體管路14引進，并先利用該壓力調(diào)節(jié)閥16調(diào)至一定值，且使二氧化碳氣體依序經(jīng)過該抗壓裝置15、該開口13而進入該導(dǎo)流裝置10中，從而和未處理的超純水直接混合。在此，超純水中已經(jīng)含有一定比例的二氧化碳氣體，然后，混合的氣液再進入該混合裝置12內(nèi)以再進行充分混合與離子化后，形成其電阻值受控制的超純水，再經(jīng)由該出口112流出，并且能利用該流量計F1來監(jiān)測其流量以得知下游設(shè)備的真正使用流量。
在此實施例中，經(jīng)由該流量計F1測得的流量波動與測量使用該電阻值控制系統(tǒng)100所制成電阻值受控制的超純水的電阻系數(shù)，其結(jié)果是當(dāng)水流量達到穩(wěn)定流時，電阻系數(shù)波動范圍會非常小，而產(chǎn)生波動的主要原因是所供應(yīng)的超純水的壓力無法維持一固定值，因此，當(dāng)水流量產(chǎn)生由小變大的波動而未達到穩(wěn)定流狀態(tài)時，電阻系數(shù)波動范圍會隨水流量波動的大小成反比的關(guān)系，這是因為水流量波動愈大，超純水管路的壓力驟升的愈高，在未達到穩(wěn)定流之前，會造成二氧化碳氣體不易噴射到該導(dǎo)流裝置10中。然而，無論是穩(wěn)定流或流量波動時的非穩(wěn)定流狀態(tài)，使用此實施例的該電阻值控制系統(tǒng)100，其超純水電阻值可以隨時被控制在一定范圍內(nèi)，且此范圍可遠較下游濕洗設(shè)備所要求的電阻值系數(shù)范圍來得窄。
綜上所述，此實施例直接添加二氧化碳氣體至超純水管路中，使得二氧化碳氣體可與超純水混合出所需電阻值系數(shù)的超純水，且此種添加二氧化碳氣體的方式可使二氧化碳氣體能被充分應(yīng)用，而不會有任何氣體泄漏的損失。本發(fā)明除設(shè)計精巧之外，還能適應(yīng)水流量波動的變化，準(zhǔn)確地提供最適量的二氧化碳氣體至超純水管路中，因此得以將電阻值系數(shù)控制在非常均勻的特定范圍內(nèi)。
此外，還可以將該第一實施例中的該抗壓裝置15去除，以比較出有無使用到該抗壓裝置15時所能發(fā)揮的功效有何不同。經(jīng)實驗結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，二氧化碳的氣體壓力無論是在穩(wěn)定流時或有流量波動時，超純水電阻值均難以控制在一定范圍內(nèi)，使得當(dāng)壓力足以將二氧化碳氣體噴射到超純水管路時，其電阻值系數(shù)均會在0.1MΩ·cm以下，顯示出二氧化碳氣體過量造成超純水質(zhì)過酸；或者當(dāng)壓力不足以將二氧化碳氣體噴射到超純水管路時，其電阻值系數(shù)均在1.0～16.0MΩ·cm之間波動，而無法被控制在一定范圍內(nèi)。
承上所述，或者可將該抗壓裝置15去除后，以質(zhì)流量控制器(Mass FlowController)和精密的控制系統(tǒng)來配合流量的變化，并以噴射出固定流量比例的二氧化碳氣體進入超純水管路中來進行控制與比較，但結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)達到穩(wěn)定流狀態(tài)時，超純水電阻值均可被控制在所需的一定范圍內(nèi)，但在非穩(wěn)定流狀態(tài)時，超純水電阻值均無法被控制在所需的一定范圍內(nèi)。因此，可知利用本發(fā)明所提出的該抗壓裝置15可以準(zhǔn)確地提供最適量的二氧化碳氣體至超純水管路中，因此得以將電阻值系數(shù)控制在非常均勻的特定范圍內(nèi)。
此外，為能增進未處理的超純水與二氧化碳氣體的混合效率，以及加速二氧化碳氣體離子化的效應(yīng)，本發(fā)明的第二實施例還設(shè)計了可使二氧化碳氣體能更加細化的一微化裝置。請參閱圖2，其為本發(fā)明第二實施例的一電阻值控制系統(tǒng)200的示意圖。在此實施例中，將第一實施例中的該導(dǎo)流裝置10上的相關(guān)設(shè)計加以變化，其它相關(guān)裝置的配置、材質(zhì)或運作功能等則和第一實施例相同，另外，所使用的未處理超純水的狀態(tài)與二氧化碳氣體的狀態(tài)也和第一實施例相同。該微化裝置的相關(guān)功能說明如下。
由此圖所示，在此實施例中，該電阻值控制系統(tǒng)200主要也由一導(dǎo)流裝置20所構(gòu)成，該導(dǎo)流裝置20具有一開口23，該開口23為二氧化碳氣體的噴射入口，且與一二氧化碳氣體管路24相接，同樣地，在該開口23與該二氧化碳氣體管路24之間設(shè)置有一抗壓裝置25，該抗壓裝置25的材質(zhì)與功能和第一實施例相同，而該導(dǎo)流裝置20的兩個端蓋291、292則分別與超純水的一進口211、一出口212相通，所以，未處理的超純水從該進口211進入，而處理過后的超純水則從該出口212流出。此外，由于在管路中已添加二氧化碳氣體的超純水絕不可發(fā)生逆流的現(xiàn)象，因此，如圖2所示，其中的該導(dǎo)流裝置20的內(nèi)部可采用文氏管的變管徑的設(shè)計，也就是在該進口211處的管徑較大，至該導(dǎo)流裝置20的中段處管徑變小，但在該出口212處又恢復(fù)為較大的管徑，如此便可避免混合的氣液產(chǎn)生逆流的情況。
此第二實施例的特征在于，在該開口23與該二氧化碳氣體管路24之間還設(shè)置有一微化裝置28，且在該抗壓裝置25的下方連接了一疏導(dǎo)裝置27，其中，該微化裝置28為納米尺度的構(gòu)造，其可將二氧化碳氣體微化成不可目視或可目視的氣泡，藉以增加二氧化碳氣體與超純水接觸的面積，如此便可以加快氣液混合的速度與效果；因此，通過該微化裝置28，可以大幅減少現(xiàn)有技術(shù)中的超純水管路的管路長度。
此外，在此實施例中，該疏導(dǎo)裝置27可采用超純水用沃斯田體不銹鋼的材質(zhì)所制成，并且如圖2所示，該疏導(dǎo)裝置27采用90度空心彎管設(shè)計，而其出口位于該導(dǎo)流裝置20內(nèi)的中央處。該疏導(dǎo)裝置27可將二氧化碳氣體疏導(dǎo)至該導(dǎo)流裝置20中，以降低當(dāng)輸入該導(dǎo)流裝置20中的超純水的壓力不穩(wěn)定時，所造成的該導(dǎo)流裝置20的管壁壓力變化的影響。因此，該疏導(dǎo)裝置27的彎管設(shè)計構(gòu)造配合該導(dǎo)流裝置20內(nèi)部的變管徑設(shè)計構(gòu)造，可大幅降低已處理過的超純水逆流回原管路的問題。
此實施例的作業(yè)流程說明如下未處理的超純水經(jīng)由該進口211引進至該導(dǎo)流裝置20內(nèi)，也就是進入管徑變化為50％的文氏管內(nèi)徑的該導(dǎo)流裝置20內(nèi)，而二氧化碳氣體則經(jīng)由該二氧化碳氣體管路24引進，并依序經(jīng)過該微化裝置28、該抗壓裝置25、該開口23、該疏導(dǎo)裝置27而直接進入到該導(dǎo)流裝置20中，再直接與未處理的超純水進行混合，以得到所需要的電阻值系數(shù)受控制的超純水后，從該出口212排出。
經(jīng)由此實施例中的該微化裝置28對于二氧化碳氣體的處理，的確能通過其納米尺度的構(gòu)造而能將二氧化碳氣體在超純水管路中形成可目視或不可目視的微小氣泡；然而，凡能使二氧化碳氣體可被細分化的任何結(jié)構(gòu)形式的裝置或組件均可成為此實施例中的該微化裝置28。此外，該疏導(dǎo)裝置27的位置可位于該導(dǎo)流裝置20上的任意位置，但為使二氧化碳氣體能更均勻且有效地與超純水混合，該疏導(dǎo)裝置27的設(shè)置位置以此第二實施例所說明的該導(dǎo)流裝置20上的中央點為最佳位置。
此第二實施例也能適應(yīng)水流量波動的變化而直接添加適量的二氧化碳氣體至超純水管路中(相關(guān)原理和第一實施例中所述相同)，使得二氧化碳氣體可與超純水混合出所需的特定范圍內(nèi)的電阻值系數(shù)的超純水。因此，使用根據(jù)第二實施例的該電阻值控制系統(tǒng)200所得到電阻值系數(shù)受到控制的超純水，依水流量波動變化分為穩(wěn)定流及未達到穩(wěn)定流兩種狀態(tài)，其結(jié)果是無論是穩(wěn)定流或流量波動時的非穩(wěn)定流狀態(tài)，超純水電阻值可以隨時被控制在一定范圍內(nèi)，且此范圍遠較下游濕洗設(shè)備所要求的范圍來得窄。
請參閱圖3，其為本發(fā)明第三實施例的一電阻值控制系統(tǒng)300的示意圖。在此實施例中，將第一實施例中的該導(dǎo)流裝置10與該混合裝置12在構(gòu)造上作一結(jié)合，因而設(shè)計出如圖3所示的一導(dǎo)流混合裝置30，其它相關(guān)裝置的配置、材質(zhì)或運作功能等和第一實施例相同，另外，所使用的未處理超純水的狀態(tài)與二氧化碳氣體的狀態(tài)也和第一實施例相同。
由此圖所示，在此實施例中，該電阻值控制系統(tǒng)300主要由材質(zhì)為清潔氯乙烯的該導(dǎo)流混合裝置30所構(gòu)成，且在該導(dǎo)流混合裝置30內(nèi)設(shè)置有一靜態(tài)混合器模塊32，該靜態(tài)混合器模塊32由多個靜態(tài)混合器(static mixer)所組成，而有關(guān)于該靜態(tài)混合器的樣式或功能的說明和第一實施例中的參照圖1(c)的說明相同。該導(dǎo)流混合裝置30具有一開口33，該開口33為二氧化碳氣體的噴射入口，并和一二氧化碳氣體管路34相接，同樣地，在該開口33與該二氧化碳氣體管路34之間設(shè)有一抗壓裝置35，該抗壓裝置35的材質(zhì)與功能和第一實施例相同，而該導(dǎo)流混合裝置30的兩個端蓋391、392則分別與超純水的一進口311、一出口312相連接，未處理的超純水從該進口311進入，而處理后的超純水則從該出口312流出。而此實施例的特征在于，該開口33位于該進口311的附近，因此，如圖3所示，所噴入的二氧化碳氣體與所流入的未處理的超純水可從一開始便在該導(dǎo)流混合裝置30內(nèi)進行混合。
此實施例的作業(yè)流程說明如下未處理的超純水經(jīng)由該進口311引進至該導(dǎo)流混合裝置30內(nèi)，而二氧化碳氣體則經(jīng)由該二氧化碳氣體管路34引進，并依序經(jīng)過該抗壓裝置35、該開口33而直接進入該導(dǎo)流混合裝置30中，因此，未處理的超純水與二氧化碳氣體共同流經(jīng)該靜態(tài)混合器模塊32，通過該靜態(tài)混合器模塊32可以改變超純水流體層流運動的速度梯度或形成湍流、或可在流體運動斷面方向產(chǎn)生劇烈的渦流，所以二氧化碳氣體與未處理的超純水得以充分混合，電阻值系數(shù)受控制的超純水便可從該出口312排出。
此第三實施例也能適應(yīng)水流量波動的變化而直接添加適量的二氧化碳氣體至超純水管路中(相關(guān)原理和第一實施例中所述相同)，使得二氧化碳氣體可與超純水混合出所需的特定范圍內(nèi)的電阻值系數(shù)的超純水。因此，使用第三實施例的該電阻值控制系統(tǒng)300所得到電阻值系數(shù)受到控制的超純水，依水流量波動變化分為穩(wěn)定流及未達到穩(wěn)定流兩種狀態(tài)，其結(jié)果是無論是穩(wěn)定流或流量波動時的非穩(wěn)定流狀態(tài)，超純水電阻值可以隨時被控制在一定范圍內(nèi)，且此范圍遠較下游濕洗設(shè)備所要求的范圍來得窄。
上述幾個實施例均能解決現(xiàn)有技術(shù)中所提及的問題。另外，在本發(fā)明中所提出的抗壓裝置的材質(zhì)為無機玻璃，其內(nèi)部構(gòu)造為，由許多微小的顆粒物體以立體堆棧的方式構(gòu)成為一種多孔隙結(jié)構(gòu)，因而能在二氧化碳氣體通過時或超純水液體壓力突增時產(chǎn)生一定程度的壓降，然而除了本發(fā)明實施例所提出的上述結(jié)構(gòu)外，凡可產(chǎn)生壓降現(xiàn)象的任何結(jié)構(gòu)形式的裝置或組件均可作為本發(fā)明實施例的該抗壓裝置，例如其堆棧的方式可以方塊狀的物體相互嵌入堆棧，并能在彼此的堆棧上保留一定的間隙。
再者，因本發(fā)明應(yīng)用于超純水，所以在材料選擇上，需特別注意材料釋出污染物的問題，污染物的釋出不僅會影響到相關(guān)電阻值系數(shù)的控制，還會影響制程的合格率。本發(fā)明的所有裝置或組件的材料選擇可為陶瓷、沃斯田體不銹鋼(SUS/SCS)、無機玻璃、聚烯烴、環(huán)醚、聚戊烯、含氟烴聚合物、納米材料等無污染物釋出的物質(zhì)，或可為低污染物釋出的物質(zhì)，如ABS、CPVC、HPVC、PTFE、PVDF、PEEK、PI等、或其它工程塑料。而以陶瓷、含氟烴聚合物、清潔氯乙烯、超純水用沃斯田體不銹鋼、無機玻璃、納米材料等為最佳。
再者，本發(fā)明通過對超純水添加二氧化碳氣體以控制超純水電阻值系數(shù)為目地，本發(fā)明的相關(guān)裝置，例如導(dǎo)流裝置，并不限制為內(nèi)部水流式的機型或外部水流式的機型，只要適當(dāng)?shù)墓苈吩O(shè)計且能顧及相關(guān)電阻值的準(zhǔn)確性、安定性，并可隨水流量波動的變化而自動調(diào)整即可。
另外，本發(fā)明的相關(guān)裝置可具有氣體封阻設(shè)備，以便于特定流量以下及溫度或壓力異常時，可以切斷二氧化碳氣體的供應(yīng)。此設(shè)備包括電阻值系數(shù)傳感器及其信號處理器，以用于監(jiān)測已處理超純水的電阻值系數(shù)是否被控制在特定范圍內(nèi)；流量感測計及其信號處理器，以用于監(jiān)測超純水的流量，當(dāng)流量過低或過高時，發(fā)出警示信號；壓力感測計及其信號處理器，以用于監(jiān)測超純水的壓力，當(dāng)壓力過低或過高時，發(fā)出警示信號；溫度感測計及其信號處理器，以用于監(jiān)測超純水的溫度，當(dāng)溫度過低或過高時，發(fā)出警示信號；電磁閥，適應(yīng)來自控制系統(tǒng)所發(fā)出的信號，封阻二氧化碳氣體的供應(yīng)；壓力控制(調(diào)節(jié))器，其可為手動或電動方式，藉以設(shè)定二氧化碳氣體或超純水的壓力大小范圍；以及流量閥，藉以設(shè)定二氧化碳氣體的流量大小。前述異常現(xiàn)象主要為電阻值系數(shù)超出欲控制的特定范圍時，可令電磁閥封阻二氧化碳氣體的供應(yīng)。
此外，本發(fā)明的相關(guān)裝置可具有加壓設(shè)備，以增加已添加二氧化碳氣體的超純水的壓力，其增加的壓力范圍則視連接的下游設(shè)備的需求而定。
綜上所述，本發(fā)明的電阻值控制系統(tǒng)可解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，從而可實現(xiàn)本發(fā)明的主要目的。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以對本發(fā)明進行各種修改和變化，其落入本發(fā)明的權(quán)利要求書所界定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電阻值控制系統(tǒng)，其應(yīng)用于一液體與一氣體進行混合的過程中，該電阻值控制系統(tǒng)包括有一氣體管路，其用以輸送該氣體；一抗壓裝置，其一側(cè)與該氣體管路連接，該抗壓裝置具有透氣性；以及一氣液混合管路，其具有一開口，該開口與該抗壓裝置的另一側(cè)連接，能輸入通過該抗壓裝置的該氣體，且該氣液混合管路的一側(cè)用以將液體輸入到該氣液混合管路中，以使得該液體能與該氣體在該氣液混合管路中進行混合，之后從該氣液混合管路的另一側(cè)進行輸出；其中，該抗壓裝置的內(nèi)部為多孔隙結(jié)構(gòu)，使得該氣體或該液體在通過時得以產(chǎn)生壓降，而能將適當(dāng)壓力的該氣體入射至該氣液混合管路中，以控制混合后所得氣液的電阻值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電阻值控制系統(tǒng)，其應(yīng)用于一液體與一氣體進行混合的過程中，該系統(tǒng)包括一氣體管路，其用以輸送氣體；一抗壓裝置，其一側(cè)與該氣體管路連接，該抗壓裝置具有透氣性；以及一氣液混合管路，其具有一開口，該開口與該抗壓裝置的另一側(cè)連接，且能輸入通過該抗壓裝置的氣體，且該氣液混合管路的一側(cè)用以將液體輸入到該氣液混合管路中，使得該液體能與該氣體在該氣液混合管路中進行混合，之后從該氣液混合管路的另一側(cè)輸出；其中該抗壓裝置的內(nèi)部為多孔隙結(jié)構(gòu)，使得該氣體或該液體在通過時得以產(chǎn)生壓降，從而能將適當(dāng)壓力的該氣體入射至該氣液混合管路中，因而可控制該混合后所得的氣液的電阻值。
文檔編號B01F15/04GK101073753SQ200710089639
公開日2007年11月21日 申請日期2007年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月21日
發(fā)明者陳金圣 申請人:廖笠燊, 葉熠玲, 王曉佩