專利名稱：自動循環(huán)式管路系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種流體輸送系統(tǒng)，特別是有關(guān)一種避免于管路內(nèi)部形成流體停滯以維持輸送管路內(nèi)高純凈度的自動循環(huán)式管路系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
于半導(dǎo)體制作工序中，經(jīng)常需要使用到大量的高純度氣體或是純水，以進行例如干蝕刻(Dry etching)、濺鍍(sputtering)或是各項清洗程序。當(dāng)此高純度氣體或純水的品質(zhì)不穩(wěn)定時，不僅會降低制作工序良率，甚至可能造成機臺損壞。因此，如何有效控制輸送管路中流體的高純凈度，成為各工程人員致力研究的問題。
圖1所示為傳統(tǒng)的使用于輸送超純水(Super pure water)的輸送管路系統(tǒng)(Supply pipeline system)的一范例示意圖。請參照圖1所示，在入口100及出口105之間，并聯(lián)排列著數(shù)條用來抽取超純水的主管路(Main pipe)，其中包括正常使用的主管路A110及主管路B120，以及備用主管路130(Auxiliary main pipe)。每一條主管路中各自還包含一進水閥141、142、143(Inlet value)及一排水閥171、172、173(Exhaust value)，用來開啟或關(guān)閉各主管路的進水口及出水口，以及控制流進、流出的超純水流量，一單向閥161、162、163(Check value)用來避免超純水回流至儲水槽中，以及一用來抽取超純水的泵151、152、153(Pump)。當(dāng)此輸送管路系統(tǒng)于正常運轉(zhuǎn)時，只使用主管路A110及主管路B120，備用主管路130只有當(dāng)其他主管路發(fā)生緊急故障狀況或是年度保養(yǎng)時才會使用。當(dāng)主管路A110的泵151及主管路B120的泵152啟動后，水流會經(jīng)由入口100進入，通過主管路A110及主管路B120，再經(jīng)由出口105流出。因此，備用主管路130內(nèi)便會形成無法流動的死水區(qū)180，且死水區(qū)180內(nèi)的超純水若停滯過久，便會發(fā)生水質(zhì)劣化(deteriorated)現(xiàn)象。當(dāng)想要緊急啟動備用主管路130時，若未先將死水區(qū)180中清理干凈，使得已劣化的超純水流向出口105，便會嚴(yán)重破壞超純水水質(zhì)，進而影響制作工序良率。
由此可知，一旦于輸送管路系統(tǒng)中的備用主管路內(nèi)部形成死水區(qū)，容易造成超純水的污染，清理時不僅費時、費工且不容易完全清除干凈，使得備用主管路完全失去緊急啟用的功能。因此，就需要提供一種自動循環(huán)式管路系統(tǒng)，使存在于備用主管路內(nèi)部的流體能隨時保持在循環(huán)流動的高純凈度狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的是提供一種自動循環(huán)式管路系統(tǒng)，來避免在未使用的輸送管路內(nèi)部形成停滯且劣化的流體。以保持輸送管路中的高純凈度進而維持制作工序生產(chǎn)良率、使得管線在啟用前不需再另外進行排氣、排水等清潔步驟而大幅節(jié)省操作人力及復(fù)機時間以及不需額外消耗能源或人力就能夠使未使用的管路內(nèi)部的流體能夠隨時保持循環(huán)流動狀態(tài)而當(dāng)正常管路發(fā)生緊急故障時，此未使用的管路即可立即發(fā)揮輸送作用。
本發(fā)明是為一種自動循環(huán)式管路系統(tǒng)，其中包含多個主管路、多個循環(huán)管路以及多個控制閥。多個主管路是以并聯(lián)方式排列以用來抽取流體，且一端連接于共同的一入口上，而另一端連接于共同的一出口上。每一主管路上裝有一單向閥、一泵及一循環(huán)管路，循環(huán)管路的兩端分別接在相對于單向閥前、后位置的前連接點及后連接點上，使水流不會被單向閥阻擋，而能夠經(jīng)由循環(huán)管路回流至管路入口處，以及在每一循環(huán)管路上裝設(shè)一控制閥。此管路系統(tǒng)藉由循環(huán)管路的作用，使原本停滯于未使用的主管路內(nèi)部的流體能生自動循環(huán)，避免劣化現(xiàn)象發(fā)生，以維持管路內(nèi)部流體的純凈度。
采用本發(fā)明的自動循環(huán)式管路系統(tǒng)的技術(shù)效果是可以保持輸送管路中的高純凈度進而維持制作工序生產(chǎn)良率；使得管線在啟用前不需再另外進行排氣、排水等清潔步驟而大幅節(jié)省操作人力及復(fù)機時間；以及不需額外消耗能源或人力就能夠使未使用的管路內(nèi)部的流體能夠隨時保持循環(huán)流動狀態(tài)而當(dāng)正常管路發(fā)生緊急故障時，此未使用的管路即可立即發(fā)揮輸送作用。
為進一步說明本發(fā)明的上述目的、結(jié)構(gòu)特點和效果，以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)的描述。


圖1所示為傳統(tǒng)的用來輸送超純水的輸送管路系統(tǒng)配置的一范例示意圖。
圖2所示為本發(fā)明的自動循環(huán)式管路系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的一些實施例會詳細(xì)描述如下。然而，除了該詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以廣泛地在其他的實施例施行。亦即，本發(fā)明的范圍不受已提出的實施例的限制，而應(yīng)以本發(fā)明提出的申請專利范圍為準(zhǔn)。再者，在本說明書中，各元件的不同部分并沒有依照尺寸繪圖。某些尺寸與其他相關(guān)尺寸相比已經(jīng)被夸張或是簡化，以提供更清楚的描述和本發(fā)明的理解。
圖2為本發(fā)明的自動循環(huán)式管路系統(tǒng)應(yīng)用于超純水輸送系統(tǒng)的一較佳實施例示意圖。請參照圖2所示，在一入口200及一出口205之間，以并聯(lián)方式排列著主管路A210、主管路B220以及備用主管路230。一般來說，入口200的遠端通常連接于超純水儲水槽，或是其他超純水提供源，而出口205的遠端則直接指向各個廠內(nèi)使用末端，也就是說超純水在進入入口200的前即已經(jīng)過純化處理。入口200部分、主管路A210、主管路B220及備用主管路230的材質(zhì)大多使用不銹鋼管，而出口205部分則大多使用平滑且低污染性的聚氟化亞乙烯(Polyvinylidene Fluoride；PVDF)。主管路A210、主管路B220及備用主管路230中各自包括一進水閥241、242、243、一泵251、252、253、一單向閥261、262、263，以及一排水閥271、272、273。其中進水閥241、242、243的作用在開啟及關(guān)閉各主管路的進水口，或作為控制進水口流量之用，而排水閥271、272、273的作用在開啟及關(guān)閉各控制管路的出水口，或作為控制出水口流量之用。泵251、252、253用于由儲存槽中抽取超純水至各廠內(nèi)使用末端。單向閥261、262、263的作用在防止于輸送管路內(nèi)發(fā)生短循環(huán)，以及防止已通過主管路的超純水回流至儲水槽中。
接著，在主管路A210上加裝一循環(huán)管路281、主管路B220上加裝一循環(huán)管路282，以及備用主管路230上加裝一循環(huán)管路283。以及將控制閥291(Control value)裝設(shè)于循環(huán)管路281上、控制閥292裝設(shè)于循環(huán)管路282上，以及控制閥293裝設(shè)于循環(huán)管路283上。各個循環(huán)管路的一端連接于位于單向閥前方的管路的前連接點261a-263a上(即靠近入口200的一側(cè))，而另一端連接于位在單向閥后方的管路的后連接點261b-263b上(即靠近出口205的一側(cè))，使原本被單向閥261、262、263阻擋而無法回流的超純水(表示由排水閥端流向進水閥端)，可經(jīng)由此加裝的循環(huán)管路281、282及283流向進水閥方向。其中循環(huán)管路281、282及283可為管徑1/4英時的不銹鋼管，兩端分別以接管或是焊接方式連接在前連接點261a-263a及后連接點261b-263b上。而加裝控制閥291、292及293的目的在控制循環(huán)管路281、282及283的開啟或關(guān)閉。
接下來說明如何藉由循環(huán)管路來形成自動循環(huán)的水流。請繼續(xù)參照圖2所示，假設(shè)備用主管路230為未使用狀態(tài)，這表示泵253未啟動，而此時控制閥293應(yīng)保持在開啟狀態(tài)。此時水流經(jīng)由入口200進入，經(jīng)由泵251及泵252的作用使水流被抽取至主管路A210及主管路B220中，并各自通過單向閥261及262后，由于控制閥291及292此時為關(guān)閉狀態(tài)，故水流不會流進循環(huán)管路281及282中，而是直接通過排水閥271及272，流向出口205。另一方面，由于出口205相對于入口200為高水壓，位于出口205的部分水流會流向備用主管路230，但由于單向閥263的阻擋作用，使水流無法通過單向閥263，而只能經(jīng)由后連接點263b進入循環(huán)管路283，再由前連接點263a流出而流向進水閥243，然后再重新被主管路A210及主管路B220所抽取，藉此達到維持備用主管路230內(nèi)部循環(huán)流動的效果。
當(dāng)輸送系統(tǒng)必須更換主管路時，假設(shè)由主管路B220切換至備用主管路230，此時需開啟泵253及控制閥292，而關(guān)閉泵252及控制閥293。此時水流由入口200進入，經(jīng)由泵251及泵253的作用，使水流被抽取至主管路A210及備用主管路230中，并各自通過單向閥261及263后，由于控制閥291及293此時為關(guān)閉狀態(tài)，故水流不會流進循環(huán)管路281及283中，而是直接經(jīng)過排水閥271及273，流向出口205。另一方面，由于出口205的高水壓狀態(tài)，部分水流會流向已停機的主管路B220，但由于單向閥262的阻擋作用，水流會經(jīng)由后連接點262b進入循環(huán)管路282中，而由前連接點262a流出后再流向排水閥242，接著重新被主管路A210及備用主管路230所抽取，使得已停機的主管路B220內(nèi)部也能開始進行自動循環(huán)，而不需要消耗任何額外的能源或人力。上述所說明的水流流向?qū)嵤├?，均建立在各個主管路的排水閥及進水閥均為開啟狀態(tài)的條件下才能進行，假如一主管路中的排水閥及進水閥有任何一個為關(guān)閉狀態(tài)，表示水流無法流入或是流出該主管路中，則該主管路以及所裝設(shè)的循環(huán)管路將會失去原有作用。
此外，因為此輸送管路系統(tǒng)中所使用的循環(huán)管路管徑較出口、入口的管徑而言相對為小，因此循環(huán)水量對泵造成的虛耗極小，甚至可視為不影響。另一方面，除了將循環(huán)管路的兩端各自連接于包含單向閥在內(nèi)的前、后連接點上之外，還可以將泵也包括于其中，這表示回流的循環(huán)水流在進入排水閥后不會通過單向閥與泵，而是直接通過循環(huán)管路及進水閥，再流向其他主管線。由此可知，泵的位置不影響循環(huán)管路的作用，而泵與單向閥的位置亦可互換。但是不可以將排水閥及進水閥也包括至前、后連接點之內(nèi)，如此一來會失去設(shè)置排水閥及進水閥的意義。當(dāng)然，在某些場合的實施例中是可以將排水閥及進水閥、或是二者其中的一予以省略。
上述內(nèi)容僅為一較佳實施例，于實際設(shè)計時，主管路的數(shù)量及所加裝的循環(huán)管路數(shù)量并不限定，而且并非每個主管路上均需加裝循環(huán)管路。這表示正常使用的主管路及備用主管路可以均為一組或是一組以上的數(shù)量。當(dāng)然也可以設(shè)計為僅在備用主管路上加裝循環(huán)管路，其他正常使用的控制管路不加裝循環(huán)管路的方式。一切視實際需要而定。
本發(fā)明的自動循環(huán)式管路系統(tǒng)，使主管路在停機狀態(tài)下，該主管路內(nèi)部的流體仍可保持在循環(huán)流動狀態(tài)。當(dāng)然，此裝置并不限定使用于超純水，任何須要保持在高度純凈狀態(tài)的液體或氣體均可應(yīng)用于此系統(tǒng)。再者，只要符合本發(fā)明的特征要件，不論任何復(fù)雜的輸送管路配置，均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的架構(gòu)中。
雖然本發(fā)明已參照當(dāng)前的具體實施例來描述，但是本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，在沒有脫離本發(fā)明精神的情況下還可作出各種等效的變化和修改，因此，在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)對上述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自動循環(huán)式管路系統(tǒng)，包含多個主管路，是以并聯(lián)方式排列，該多個主管路的兩端分別連接于共同的一入口及一出口上，且每一該主管路中包含一進水閥、一泵、一單向閥及一排水閥；多個循環(huán)管路，每一該循環(huán)管路的一端連接于每一該單向閥前方的一前連接點上，而另一端連接于每一該單向閥后方的一后連接點上；及多個控制閥，是以一對一的方式，裝設(shè)于該多個循環(huán)管路上。
2.如權(quán)利要求1所述的自動循環(huán)式管路系統(tǒng)，其特征在于該多個循環(huán)管路是用于循環(huán)一流體。
3.如權(quán)利要求1所述的自動循環(huán)式管路系統(tǒng)，其特征在于該進水閥裝設(shè)于每一該主管路上靠近該入口的一端。
4.如權(quán)利要求1所述的自動循環(huán)式管路系統(tǒng)，其特征在于該排水閥裝設(shè)于每一該主管路上靠近該出口的一端。
5.如權(quán)利要求1所述的自動循環(huán)式管路系統(tǒng)，其特征在于該泵及該單向閥位于該進水閥及該排水閥之間。
6.如權(quán)利要求1所述的自動循環(huán)式管路系統(tǒng)，其特征在于該多個循環(huán)管路為直徑1/4英時的不銹鋼管。
7.如權(quán)利要求1所述的自動循環(huán)式管路系統(tǒng)，其特征在于還包含將該泵設(shè)置于該前連接點與該后連接點之間。
8.如權(quán)利要求1所述的自動循環(huán)式管路系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)部分該多個主管路的該泵關(guān)閉時，該控制閥開啟。
9.如權(quán)利要求1所述的自動循環(huán)式管路系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)部分該多個主管路的該泵啟用時，該控制閥關(guān)閉。
10.如權(quán)利要求1所述的自動循環(huán)式管路系統(tǒng)，其特征在于該進水閥及該排水閥保持于開啟狀態(tài)，以維持該多個主管路及該多個循環(huán)管路的功能。
全文摘要
一種自動循環(huán)式管路系統(tǒng)，其中包含多個主管路、多個循環(huán)管路以及多個控制閥。多個主管路是以并聯(lián)方式排列以用來抽取流體，且一端連接于共同的入口上，而另一端連接于共同的出口上。每一主管路上裝有一單向閥、一泵及一循環(huán)管路，循環(huán)管路的兩端分別接在相對于單向閥前、后位置的前連接點及后連接點上，以及在每一循環(huán)管路上裝設(shè)一控制閥。此管路系統(tǒng)藉由循環(huán)管路的作用，使原本停滯于未使用的主管路內(nèi)部的流體能經(jīng)由循環(huán)管路產(chǎn)生自動循環(huán)，避免劣化現(xiàn)象發(fā)生，以維持管路內(nèi)部流體的純凈度。
文檔編號H01L21/00GK1651813SQ20041000359
公開日2005年8月10日 申請日期2004年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月3日
發(fā)明者陳建清 申請人:矽統(tǒng)半導(dǎo)體股份有限公司