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KR102819507B1 - Measuring device for monitoring gaseous material using selective operation of multiple valves - Google Patents

Measuring device for monitoring gaseous material using selective operation of multiple valves Download PDF

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KR102819507B1
KR102819507B1 KR1020220178317A KR20220178317A KR102819507B1 KR 102819507 B1 KR102819507 B1 KR 102819507B1 KR 1020220178317 A KR1020220178317 A KR 1020220178317A KR 20220178317 A KR20220178317 A KR 20220178317A KR 102819507 B1 KR102819507 B1 KR 102819507B1
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서정환
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홍익대학교 산학협력단
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Abstract

가스상 물질을 포함하는 가스 혼합물의 성분을 계측할 수 있는 계측 시스템은, 가스 혼합물이 통과하는 배관에 선택적으로 연통하여, 배관으로부터 가스 혼합물을 샘플링하는 샘플링부와, 샘플링부에 의해 샘플링된 가스 혼합물에 포함된 가스상 물질을 성분 별로 분리 검출하는 검출부와, 샘플링부를 배관 또는 검출부에 선택적으로 연통시키는 복수의 밸브를 구비하는 밸브 조립체를 포함한다. 복수의 밸브가 협동하여, 배관과 샘플링부를 연통시키는 샘플링 연결 작동과, 배관과 상기 샘플링부의 연통을 차단하는 샘플링 차단 작동과, 캐리어 가스가 가스 혼합물과 함께 유동하도록 유동 경로를 형성하는 가스 전달 작동을 선택적으로 수행한다.A measuring system capable of measuring components of a gas mixture including a gaseous substance includes a sampling unit selectively connected to a pipe through which the gas mixture passes and samples the gas mixture from the pipe, a detection unit which separates and detects gaseous substances included in the gas mixture sampled by the sampling unit by component, and a valve assembly having a plurality of valves which selectively connect the sampling unit to the pipe or the detection unit. The plurality of valves cooperate to selectively perform a sampling connection operation for connecting the pipe and the sampling unit, a sampling blocking operation for blocking the communication between the pipe and the sampling unit, and a gas delivery operation for forming a flow path so that a carrier gas flows together with the gas mixture.

Figure R1020220178317
Figure R1020220178317

Description

복수의 밸브의 선택적 작동을 이용한 기체상 물질의 계측 시스템{Measuring device for monitoring gaseous material using selective operation of multiple valves}{Measuring device for monitoring gaseous material using selective operation of multiple valves}

본 발명은 계측 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배관을 흐르는 가스상 물질을 포함하는 가스 혼합물의 성분을 계측할 수 있는 계측 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a measuring system, and more particularly, to a measuring system capable of measuring the components of a gas mixture including a gaseous substance flowing through a pipe.

반도체 제조 공정에 있어서 웨이퍼 등의 반도체 부품의 표면을 처리하는 클리닝, 에칭 등의 과정은 제품의 수율, 정밀성 확보에 있어서 매우 중요한 부분을 차지하고 있다. 일반적으로, 플라즈마, UV 오존을 활용하여, 반도체 부품의 클리닝, 에칭 공정 등을 수행하고 있다.In the semiconductor manufacturing process, cleaning and etching processes that treat the surface of semiconductor components such as wafers are very important in securing product yield and precision. Generally, plasma, UV, and ozone are used to perform cleaning and etching processes for semiconductor components.

이러한 공정이 제대로 완료되었는지 웨이퍼의 상태를 확인하기 위해서는, 공정 완료 후 웨이퍼 표면 성분 분석 장비인 고가(수억~수십억)의 ToF(Time of Flight)-SIMS(Secondary Ion Mass Spectroscopy) 방식을 이용하여 표면 성분을 분석하는 경우가 있다. In order to check the condition of the wafer to see if this process has been completed properly, there are cases where the surface components are analyzed using expensive (hundreds of millions to tens of millions) ToF (Time of Flight)-SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy), which is a wafer surface component analysis equipment, after the process is completed.

TOF-SIMS 방식은 일차이온으로 표면을 때리는 동안 방출하는 양이온 혹은 음이온을 분석하여 화학적 성분과 표면구조를 얻어내는 방식으로써 검출영역이 넓고 정밀성이 뛰어나지만, 해당 방식을 활용하기 위한 장치의 가격이 비싸고 소형화가 되지 않아서, 현장에서 탐지하는 데에는 한계가 있다. 또한, TOF-SIMS 방식을 활용하기 위해서는, 반도체 부품의 공정을 완료한 후, 반도체 부품에 대해서 검사를 수행하여야 하므로, 실시간 모니터링이 불가하다.TOF-SIMS is a method that obtains chemical components and surface structures by analyzing positive or negative ions released when striking a surface with primary ions, and has a wide detection range and excellent precision, but the price of the device for utilizing this method is expensive and it is not miniaturized, so there are limits to detection in the field. In addition, in order to utilize TOF-SIMS, inspection must be performed on semiconductor components after the semiconductor component process is completed, so real-time monitoring is not possible.

따라서, 실제 공정 중 진행 현황을 실시간으로 파악하여 맞춤형 최적 공정 제어가 불가능하다.Therefore, it is impossible to monitor the progress of the actual process in real time and perform customized optimal process control.

반도체 공정 중 실시간으로 공정 상태를 모니터링하는 장치로서, RGA(Residual Gas Analyzer)가 이용되는 경우가 있다. 하지만, RGA 역시 매우 고가이고, 가스 혼합물에 대한 분석이 불가하며, 고진공 챔버로 대상이 제한된다는 단점이 있다. RGA는 증착 공정에서 부분적으로 활용되고 있을 뿐이다.As a device for monitoring the process status in real time during the semiconductor process, an RGA (Residual Gas Analyzer) is sometimes used. However, RGA is also very expensive, cannot analyze gas mixtures, and has the disadvantage of being limited to high-vacuum chambers. RGA is only partially utilized in the deposition process.

이와 같이, 종래에는, 공정 중에, 에칭 또는 클리닝 공정 등 반도체 처리 공정의 주요 공정에서, 반도체 부품의 표면에 잔류 물질이 존재하는지에 대한 여부, 해당 공정에 사용되는 가스 상 물질의 제어 상태, 누출 여부 등을 실시간(in-situ) 방법으로 계측하는 장치는 기술적, 가격적 문제로 인하여 전무한 상태이다. Thus, in the past, during the main process of the semiconductor processing process, such as the etching or cleaning process, there was no device that could measure in real time (in-situ) whether there was residual material on the surface of the semiconductor component, the control status of the gaseous substance used in the process, and whether there was a leak, due to technical and price issues.

반도체 공정 등과 같이 실시간으로 가스상 물질의 분석이 요구되는 일련의 공정에서, 공정 결과로 발생하는 가스 혼합물의 성분을 손쉽고 적절하게 계측할 수 있는 계측 시스템의 개발이 요구된다.In a series of processes such as semiconductor processes that require real-time analysis of gaseous substances, the development of a measurement system that can easily and appropriately measure the components of the gas mixture generated as a result of the process is required.

특허등록 제10-0187612호Patent registration No. 10-0187612

본 명세서는 일련의 공정을 통해 발생한 가스상 물질을 포함하는 가스 혼합물을 배관으로부터 직접 샘플링하여 성분을 계측할 수 있는 계측 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of this specification is to provide a measuring system capable of measuring components by directly sampling a gas mixture containing gaseous substances generated through a series of processes from a pipe.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 가스상 물질을 포함하는 가스 혼합물의 성분을 계측할 수 있는 계측 시스템으로서, 상기 가스 혼합물이 통과하는 배관에 선택적으로 연통하여, 상기 배관으로부터 가스 혼합물을 샘플링하는 샘플링부와, 상기 샘플링부에 의해 샘플링된 가스 혼합물에 포함된 가스상 물질을 성분 별로 분리 검출하는 검출부와, 상기 샘플링부를 상기 배관 또는 상기 검출부에 선택적으로 연통시키는 복수의 밸브를 구비하는 밸브 조립체를 포함하고, 상기 복수의 밸브가 협동하여, 상기 배관과 상기 샘플링부를 연통시키는 샘플링 연결 작동과, 상기 배관과 상기 샘플링부의 연통을 차단하는 샘플링 차단 작동과, 캐리어 가스가 상기 가스 혼합물과 함께 유동하도록 유동 경로를 형성하는 가스 전달 작동을 선택적으로 수행한다.In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, there is provided a measuring system capable of measuring a component of a gas mixture including a gaseous substance, the measuring system comprising: a sampling unit selectively connected to a pipe through which the gas mixture passes to sample the gas mixture from the pipe; a detection unit separating and detecting, by component, a gaseous substance included in the gas mixture sampled by the sampling unit; and a valve assembly having a plurality of valves for selectively connecting the sampling unit to the pipe or the detection unit, wherein the plurality of valves cooperate to selectively perform a sampling connection operation for connecting the pipe and the sampling unit, a sampling blocking operation for blocking the communication between the pipe and the sampling unit, and a gas delivery operation for forming a flow path so that a carrier gas flows together with the gas mixture.

일 실시예에 따르면, 상기 샘플링 연결 작동, 상기 샘플링 차단 작동 및 상기 가스 전달 작동이 순차적으로 이루어진다.In one embodiment, the sampling connection operation, the sampling blocking operation and the gas delivery operation are performed sequentially.

일 실시예에 따르면, 상기 가스 전달 작동에 의해 캐리어 가스가 상기 샘플링부를 거쳐 상기 검출부로 유동하는 유동 경로가 형성되는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.According to one embodiment, a measuring system characterized in that a flow path is formed through which a carrier gas flows through the sampling unit to the detection unit by the gas transfer operation.

일 실시예에 따르면, 상기 샘플링 연결 작동 시, 캐리어 가스 탱크로부터 상기 검출부로 바로 이어지는 유체의 유동 경로와, 상기 배관으로부터 상기 샘플링부를 거쳐 상기 배관으로 돌아가는 유체의 유동 경로가 형성되고, 상기 가스 전달 작동 시, 상기 캐리어 가스 탱크로부터 상기 샘플링부를 거쳐 상기 검출부로 이어지는 유체의 유동 경로가 형성된다. According to one embodiment, when the sampling connection is operated, a fluid flow path is formed that leads directly from the carrier gas tank to the detection unit, and a fluid flow path is formed that leads from the pipe through the sampling unit and back to the pipe, and when the gas delivery operation is operated, a fluid flow path is formed that leads from the carrier gas tank through the sampling unit and back to the detection unit.

일 실시예에 따르면, 상기 샘플링 차단 작동은, 상기 샘플링부에 상기 가스 혼합물을 가두어 트랩하는 샘플링 루트 밀폐 작동과, 상기 샘플링부에 트랩된 상기 가스 혼합물을 감압하기 위한 압력 감압 작동을 포함한다.According to one embodiment, the sampling blocking operation includes a sampling route sealing operation for confining and trapping the gas mixture in the sampling section, and a pressure reducing operation for reducing the pressure of the gas mixture trapped in the sampling section.

일 실시예에 따르면, 상기 검출부는, 상기 가스 혼합물의 압력을 감압하기 위한 감압 챔버를 포함하고, 상기 압력 감압 작동을 통해 상기 가스 혼합물을 상기 감압 챔버로 유입시켜 감압하고, 상기 가스 혼합물을 감압한 후에 상기 가스 전달 작동이 수행된다.According to one embodiment, the detection unit includes a pressure reducing chamber for reducing the pressure of the gas mixture, and the gas mixture is introduced into the pressure reducing chamber through the pressure reducing operation to reduce the pressure, and the gas delivery operation is performed after reducing the pressure of the gas mixture.

일 실시예에 따르면, 상기 복수의 밸브는 각각 복수의 포트를 구비하는 복수의 다중 포트 밸브를 포함하고, 상기 복수의 다중 포트 밸브가 선택적으로 작동하여, 상기 샘플링 연결 작동, 상기 샘플링 차단 작동 및 상기 가스 전달 작동이 선택적으로 수행된다. In one embodiment, the plurality of valves include a plurality of multi-port valves each having a plurality of ports, and the plurality of multi-port valves are selectively operated so that the sampling connection operation, the sampling cut-off operation and the gas delivery operation are selectively performed.

일 실시예에 따르면, 상기 복수의 다중 포트 밸브는 각각 세 개의 포트를 구비하는 제1 내지 제3 삼방 밸브를 포함하고, 제1 삼방 밸브의 제1 포트는 상기 배관에 접속되고, 제2 포트는 제1 연결관의 일단에 접속되며, 제3 포트는 상기 배관에 접속되고, 제2 삼방 밸브의 제1 포트는 상기 샘플링부의 입구부에 접속되고, 제2 포트는 상기 제1 연결관의 타단에 접속되며, 제3 포트는 제2 연결관의 일단에 접속되고, 제3 삼방 밸브의 제1 포트는 상기 샘플링부의 출구부에 접속되고, 제2 포트는 상기 배관에 접속되며, 제3 포트는 제3 연결관의 일단에 접속되고, 상기 제1 삼방 밸브의 작동에 의해, 상기 샘플링부와 상기 배관을 연통 또는 차단한다. According to one embodiment, the plurality of multi-port valves include first to third three-way valves each having three ports, wherein a first port of the first three-way valve is connected to the pipe, a second port is connected to one end of the first connecting pipe, and a third port is connected to the pipe, a first port of the second three-way valve is connected to an inlet of the sampling section, a second port is connected to the other end of the first connecting pipe, and a third port is connected to one end of the second connecting pipe, a first port of the third three-way valve is connected to an outlet of the sampling section, a second port is connected to the pipe, and a third port is connected to one end of the third connecting pipe, and by operation of the first three-way valve, the sampling section and the pipe are connected or blocked.

일 실시예에 따르면, 상기 복수의 다중 포트 밸브는 각각 세 개의 포트를 구비하는 제4 및 제5 삼방 밸브를 포함하고, 제4 삼방 밸브의 제1 포트는 캐리어 가스 탱크와 연통하는 캐리어 가스 유입관에 접속되고, 제2 포트는 상기 제2 연결관의 타단에 접속되며, 제3 포트는 제4 연결관의 일단에 접속되고, 제5 삼방 밸브의 제1 포트는 상기 검출부와 연통하는 검출부 유입관에 접속되고, 제2 포트는 상기 제4 연결관의 타단에 접속되며, 제3 포트는 상기 제3 연결관의 타단에 접속되고, 제1 내지 제5 삼방 밸브가 선택적으로 작동되어 유체의 경로를 전환함으로써, 상기 샘플링 연결 작동, 상기 샘플링 차단 작동 및 상기 가스 전달 작동이 선택적으로 수행된다.According to one embodiment, the plurality of multi-port valves include fourth and fifth three-way valves each having three ports, a first port of the fourth three-way valve is connected to a carrier gas inlet pipe communicating with a carrier gas tank, a second port is connected to the other end of the second connecting pipe, a third port is connected to one end of the fourth connecting pipe, a first port of the fifth three-way valve is connected to a detection unit inlet pipe communicating with the detection unit, a second port is connected to the other end of the fourth connecting pipe, and a third port is connected to the other end of the third connecting pipe, and the first to fifth three-way valves are selectively operated to switch the path of the fluid, whereby the sampling connection operation, the sampling cutoff operation, and the gas delivery operation are selectively performed.

일 실시예에 따르면, 상기 샘플링 차단 작동은, 상기 샘플링부에 상기 가스 혼합물을 가두어 트랩하는 샘플링 루트 밀폐 작동과, 상기 샘플링부에 트랩된 상기 가스 혼합물을 감압하기 위해 상기 감압 챔버로 유동시키는 압력 감압 작동을 포함하고, 상기 샘플링 루트 밀폐 작동 시, 상기 제1 삼방 밸브 및 상기 제3 삼방 밸브가 동시에 작동하여 유체의 경로를 전환하고, 상기 압력 감압 작동 시, 상기 제5 삼방 밸브가 작동하여 유체의 경로를 전환한다. According to one embodiment, the sampling blocking operation includes a sampling route sealing operation for confining and trapping the gas mixture in the sampling section, and a pressure reducing operation for causing the gas mixture trapped in the sampling section to flow into the pressure reducing chamber to reduce the pressure, wherein during the sampling route sealing operation, the first three-way valve and the third three-way valve operate simultaneously to switch the path of the fluid, and during the pressure reducing operation, the fifth three-way valve operates to switch the path of the fluid.

일 실시예에 따르면, 상기 가스 전달 작동 시, 상기 제2 삼방 밸브 및 상기 상기 제4 삼방 밸브가 동시에 작동하여 유체의 경로를 전환한다. In one embodiment, during the gas transfer operation, the second three-way valve and the fourth three-way valve operate simultaneously to change the path of the fluid.

도 1은 일 실시예에 따른 계측 시스템의 개략적인 시스템도이다.
도 2는 실시예 1에 따른 밸브 조립체의 개략도이다.
도 3은 도 2의 밸브 조립체의 각 밸브의 배치를 3차원적으로 도시한 개략도이다.
도 4 및 도 5는 샘플링 연결 작동 시의 도 2 및 도 3의 밸브 조립체의 상태를 도시한 것이다.
도 6 및 도 7은 샘플링 차단 작동에서 샘플링 루트 밀폐 작동 시의 도 2 및 도 3의 밸브 조립체의 상태를 도시한 것이다.
도 8 및 도 9는 샘플링 차단 작동에서 압력 감압 작동 시의 도 2 및 도 3의 밸브 조립체의 상태를 도시한 것이다.
도 10 및 도 11은 가스 전달 작동 시의 도 2 및 도 3의 밸브 조립체의 상태를 도시한 것이다.
도 12는 실시예 1의 변형예에 따른 계측 시스템의 개략적인 시스템도이다.
도 13은 실시예 1의 변형예에 따른 밸브 조립체의 개략도이다.
도 14 및 도 15는 실시예 2에 따른 밸브 조립체의 개략도이고, 도 14는 샘플링 연결 작동 시의 상태를 도시하고, 도 15는 샘플링 연결 작동 시의 상태를 도시한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 검출 장치의 개략적인 개념도이다.
도 17은 도 16의 검출 장치에 형성되는 농축 모듈의 확대도이다.
도 18은 도 16의 검출 장치에 결합되는 기판의 배면도이다.
도 19는 도 16의 검출 장치에 형성되는 분리 모듈의 내부를 개략적으로 도시한 것이다.
도 20은 도 16의 검출 장치를 이용해 가스상 물질을 분리 검출하는 과정을 간략히 정리하여 도시한 것이다.
도 21은 실시예에 따른 계측 시스템을 통해 검출한 검출 결과를 도시한 그래프이다.
Figure 1 is a schematic system diagram of a measurement system according to one embodiment.
Figure 2 is a schematic diagram of a valve assembly according to Example 1.
Figure 3 is a schematic diagram illustrating the arrangement of each valve of the valve assembly of Figure 2 in three dimensions.
Figures 4 and 5 illustrate the state of the valve assembly of Figures 2 and 3 during sampling connection operation.
Figures 6 and 7 illustrate the state of the valve assembly of Figures 2 and 3 during the sampling route sealing operation in the sampling blocking operation.
Figures 8 and 9 illustrate the state of the valve assembly of Figures 2 and 3 during pressure relief operation in the sampling blocking operation.
Figures 10 and 11 illustrate the state of the valve assembly of Figures 2 and 3 during gas delivery operation.
Figure 12 is a schematic system diagram of a measurement system according to a modified example of Example 1.
Figure 13 is a schematic diagram of a valve assembly according to a modified example of Example 1.
FIG. 14 and FIG. 15 are schematic diagrams of a valve assembly according to Example 2, FIG. 14 showing a state during sampling connection operation, and FIG. 15 showing a state during sampling connection operation.
Figure 16 is a schematic conceptual diagram of a detection device according to one embodiment of the present invention.
Figure 17 is an enlarged view of the concentration module formed in the detection device of Figure 16.
Fig. 18 is a back view of the substrate coupled to the detection device of Fig. 16.
Figure 19 schematically illustrates the interior of a separation module formed in the detection device of Figure 16.
Figure 20 is a simplified diagram illustrating a process of separating and detecting a gaseous substance using the detection device of Figure 16.
Fig. 21 is a graph showing the detection results detected through a measuring system according to an embodiment.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용은 제한되지 않는다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is described as one embodiment, and the technical idea of the present invention and its core configuration and operation are not limited thereby.

본 명세서에 기재된 "상류"란 하나의 경로에서 유체가 흘러오는 쪽을 의미하며, "하류"는 상류와 반대 쪽을 의미한다. As used herein, “upstream” means the side from which fluid flows in a path, and “downstream” means the side opposite to upstream.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 계측 시스템(10)의 개략적인 시스템도이다.Figure 1 is a schematic system diagram of a measurement system (10) according to one embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 계측 시스템(10)은, 챔버 내에서 부품을 처리하여 가스상 물질(60)을 포함하는 가스 혼합물(6)을 발생시키는 처리 장치에서, 부품에 대한 공정 상태를 검출할 수 있는 계측 시스템이다.The measuring system (10) according to the present embodiment is a measuring system capable of detecting a process state for a part in a processing device that processes a part in a chamber to generate a gas mixture (6) containing a gaseous substance (60).

<처리 장치(1)><Processing device (1)>

본 실시예에 따른 처리 장치(1)는 진공 상태의 챔버(9) 내에서 플라즈마 발생기(전극)(2)를 통해 반도체 부품인 웨이퍼(3)를 클리닝하는 플라즈마 클리닝 처리 공정을 수행하는 반도체 처리 장치이다. The processing device (1) according to the present embodiment is a semiconductor processing device that performs a plasma cleaning treatment process for cleaning a wafer (3), which is a semiconductor component, through a plasma generator (electrode) (2) in a vacuum chamber (9).

플라즈마 클리닝 처리 공정이 시작되면, 외부의 클리닝 가스 탱크(5)로부터 진공 상태의 챔버(9) 내로 클리닝 가스(8)(예를 들어, O2)가 유입된다. When the plasma cleaning treatment process starts, cleaning gas (8) (e.g., O 2 ) is introduced into the vacuum chamber (9) from an external cleaning gas tank (5).

플라즈마 발생기(2)에 의해 발생한 플라즈마에 의해 이온화된 크리닝 가스(8)가 웨이퍼(3)의 표면의 화합물이 서로 반응하여 다양한 성분의 유기 화합물인 가스상 물질(60)이 발생한다. The cleaning gas (8) ionized by the plasma generated by the plasma generator (2) reacts with compounds on the surface of the wafer (3), generating a gaseous substance (60) that is an organic compound of various components.

가스상 물질(60)을 포함하는 가스 혼합물(6)은 챔버(9)와 연통된 배관(20)을 통하여 외부로 배출된다. 배관(20)의 하류 측에는 챔버(9) 내의 진공을 형성하고, 가스 혼합물(6)를 배출하기 위한 압력을 제공하기 위한 펌프(4)가 연결된다.A gas mixture (6) containing a gaseous substance (60) is discharged to the outside through a pipe (20) connected to the chamber (9). A pump (4) is connected on the downstream side of the pipe (20) to form a vacuum within the chamber (9) and provide pressure for discharging the gas mixture (6).

플라즈마 클리닝 처리 공정을 수행하기 위한 반도체 처리 장치의 구성은 공지되어 있으며, 여기서는 더 자세한 설명을 생략한다.The configuration of a semiconductor processing device for performing a plasma cleaning treatment process is known, and a more detailed description thereof is omitted here.

<계측 시스템(10)><Measurement System (10)>

본 실시예에 따른 계측 시스템(10)은 처리 장치(1)에서 배출된 가스 혼합물(6)을 분석하여, 실질적으로 실시간으로 가스 혼합물(6)에 포함된 가스상 물질(60)을 검출할 수 있도록 구성된다.The measuring system (10) according to the present embodiment is configured to analyze a gas mixture (6) discharged from a processing device (1) and detect a gaseous substance (60) included in the gas mixture (6) in substantially real time.

도 1을 참조하면, 계측 시스템(10)은 처리 장치(1)의 배관(20)에 선택적으로 연통하여, 소정 시간 또는 소정 용적 만큼 배관(20)으로부터 가스 혼합물(6)을 샘플링하는 샘플링부(11) 및 샘플링부(11)에 의해 샘플링된 가스 혼합물(6)에 포함된 가스상 물질(60)을 분리 검출하는 검출부(12)를 포함한다. 또한, 계측 시스템(10)은 샘플링부(11)를 배관(20) 또는 검출부(12)에 선택적으로 연통시키는 밸브 조립체(500)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the measuring system (10) includes a sampling unit (11) that is selectively connected to a pipe (20) of a processing device (1) and samples a gas mixture (6) from the pipe (20) for a predetermined time or volume, and a detection unit (12) that separates and detects a gaseous substance (60) included in the gas mixture (6) sampled by the sampling unit (11). In addition, the measuring system (10) includes a valve assembly (500) that selectively connects the sampling unit (11) to the pipe (20) or the detection unit (12).

본 실시예에 따른 샘플링부(11)는, 가스 혼합물(6)이 유입되는 입구부(101)와, 가스 혼합물(6)이 유출되는 출구부(102) 및 입구부(101)와 출구부(102) 사이에 배치되는 샘플러 모듈(103)을 포함한다.The sampling unit (11) according to the present embodiment includes an inlet (101) through which a gas mixture (6) flows in, an outlet (102) through which the gas mixture (6) flows out, and a sampler module (103) arranged between the inlet (101) and the outlet (102).

입구부(101)와 출구부(102)는 긴 도관 형태를 가지며, 샘플러 모듈(103)은 도관 형태를 나선형으로 꼬아 형성한 형태를 가진다.The inlet (101) and outlet (102) have a long pipe shape, and the sampler module (103) has a shape formed by twisting the pipe shape into a spiral shape.

여기서, 샘플러 모듈(103)은 다른 형태로 대체 가능하므로 편의상 입구부(101) 및 출구부(102)와 구분하여 기재하였지만, 본 실시예 따른 샘플링부(11)는 하나의 도관에서 중간부를 나선형으로 꼬아 형성한 것이다.Here, the sampler module (103) can be replaced with another form, so it is described separately from the inlet (101) and the outlet (102) for convenience, but the sampling section (11) according to this embodiment is formed by twisting the middle section of a single pipe in a spiral shape.

나선형의 형태로 샘플러 모듈(103)을 형성함에 따라서, 샘플링부(11)에서 샘플링되는 가스 혼합물(6)의 용적을 증가시킬 수 있다.By forming the sampler module (103) in a spiral shape, the volume of the gas mixture (6) sampled in the sampling section (11) can be increased.

본 실시예에 따른 샘플링부(11)는 양 단부가 개방된 도관 형태로, 샘플링부(11)를 배관(20)과 연통시킨 동안에는 도관 내부를 가스 혼합물(6)이 계속 유동하게 된다. 즉, 샘플링부(11)의 내부에는 항상 동일한 용적의 가스 혼합물(6)이 차있다. The sampling section (11) according to this embodiment is in the form of a conduit with both ends open, and while the sampling section (11) is connected to the pipe (20), the gas mixture (6) continues to flow inside the conduit. That is, the inside of the sampling section (11) is always filled with the same volume of gas mixture (6).

따라서, 샘플링부(11)와 배관(20)의 연통이 차단되면, 그 시점에 상관없이 샘플링부(11)의 내부에는 항상 동일한 용적의 가스 혼합물(6)이 샘플링된다.Therefore, when the communication between the sampling section (11) and the pipe (20) is blocked, the same volume of gas mixture (6) is always sampled inside the sampling section (11) regardless of the time.

도 1에 도시된 바와 같이, 배관(20)에는, 배관(20)으로부터 분기하는 상류 연결관(31)과 하류 연결관(32)이 형성되어 있다. 본 실시예에 따르면, 상류 연결관(31)과 하류 연결관(32)의 직경은 샘플링부(11)의 직경과 실질적으로 동일하게 되어 있다. As shown in Fig. 1, the pipe (20) is formed with an upstream connecting pipe (31) and a downstream connecting pipe (32) branching from the pipe (20). According to the present embodiment, the diameters of the upstream connecting pipe (31) and the downstream connecting pipe (32) are substantially the same as the diameter of the sampling section (11).

샘플링부(11)는 밸브 조립체(500)에 의해 상류 연결관(31) 및 하류 연결관(32)에 선택적으로 연통하여 배관(20)에 선택적으로 연통하게 된다. The sampling section (11) is selectively connected to the upstream connection pipe (31) and the downstream connection pipe (32) by the valve assembly (500) and is selectively connected to the pipe (20).

본 실시예에 따르면, 상류 연결관(31)과 하류 연결관(32)은 챔버(9)와 펌프(4) 사이에서 배관(20)에 연결된다. 즉, 샘플링부(11)는 펌프(4)의 상류측에서 배관(20)에 연통된다. According to the present embodiment, the upstream connection pipe (31) and the downstream connection pipe (32) are connected to the pipe (20) between the chamber (9) and the pump (4). That is, the sampling section (11) is connected to the pipe (20) on the upstream side of the pump (4).

이에 따라서, 펌프(4)로부터 토출되는 오일 성분 등에 의해 샘플링되는 가스 혼합물(6)이 오염되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 비교적 구조 변경이 용이한 챔버(9)와 펌프(4) 사이의 배관(20)을 상류 연결관(31)과 하류 연결관(32)이 연결된 형태로 교환함으로써, 기존의 처리 장치(1)에 쉽게 계측 시스템(10)을 적용할 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to prevent the gas mixture (6) being sampled from being contaminated by oil components discharged from the pump (4). In addition, by exchanging the pipe (20) between the chamber (9) and the pump (4), which is relatively easy to change in structure, into a form in which the upstream connection pipe (31) and the downstream connection pipe (32) are connected, the measuring system (10) can be easily applied to the existing processing device (1).

본 실시예에 따른 밸브 조립체(500)는 복수의 밸브와 그를 연결하는 연결관을 구비한다. 도 1에서는 도시의 편의를 위해 밸브 조립체(500)를 단순히 사각 블록 형태로 도시하였으며, 그 구체적인 구성의 실시 형태는 뒤에서 상술한다.The valve assembly (500) according to the present embodiment comprises a plurality of valves and a connecting pipe connecting them. In Fig. 1, the valve assembly (500) is simply illustrated in the shape of a square block for convenience of illustration, and the specific configuration of the assembly is described in detail later.

본 실시예에 따르면, 밸브 조립체(500)의 복수의 밸브가 협동하여, 배관(20)과 샘플링부(11)를 연통시키는 샘플링 연결 작동과, 배관(20)과 샘플링부(11)의 연통을 차단하는 샘플링 차단 작동을 선택적으로 수행한다.According to the present embodiment, a plurality of valves of the valve assembly (500) cooperate to selectively perform a sampling connection operation that connects the pipe (20) and the sampling section (11), and a sampling blocking operation that blocks the communication between the pipe (20) and the sampling section (11).

밸브 조립체(500)는 상류 연결관(31)과 하류 연결관(32)에 접속되고, 필요에 따라 배관(20)을 유동하는 가스 혼합물(6)이 밸브 조립체(500)를 거쳐 다시 배관(20)으로 돌아가는 유동 경로를 형성한다. The valve assembly (500) is connected to the upstream connection pipe (31) and the downstream connection pipe (32), and, as necessary, forms a flow path in which the gas mixture (6) flowing through the pipe (20) passes through the valve assembly (500) and returns to the pipe (20).

또한, 밸브 조립체(500)는 샘플링부(11)의 입구부(101)와 접속되고, 샘플링부(11)의 출구부(102)와 접속된다. Additionally, the valve assembly (500) is connected to the inlet (101) of the sampling unit (11) and to the outlet (102) of the sampling unit (11).

또한, 밸브 조립체(500)는 캐리어 가스 탱크(70)와 연결된 캐리어 가스 유입관(51)과 접속되고, 검출부(12)로 이어지는 검출부 유입관(52)과 접속되어 있다.In addition, the valve assembly (500) is connected to a carrier gas inlet pipe (51) connected to a carrier gas tank (70) and to a detection unit inlet pipe (52) leading to a detection unit (12).

본 실시예에 따른 검출부(12)는, 샘플링부(11)에서 샘플링된 가스 혼합물(6)을 저류하여 가스 혼합물(6)의 압력을 감압하는 감압 챔버(600)와, 감압 챔버(600)에서 감압된 가스 혼합물(6)에 포함된 가스상 물질(60)을 걸러 농축 저장하는 농축 모듈(200)과, 농축 모듈(20)에서 농축된 가스상 물질(60)을 성분 별로 분리하는 분리 모듈(300)과, 분리 모듈(300)로부터 유출되는 가스상 물질(60)을 검출하는 센서 모듈(400)을 포함한다. 감압 챔버(600), 농축 모듈(200), 분리 모듈(300) 및 센서 모듈(400)은 서로 도관(52, 53, 54)에 의해 연통되어 있다. 이러한 검출부(12)의 각각의 모듈에 대해서는 뒤에서 더 자세하게 설명한다. The detection unit (12) according to the present embodiment includes a decompression chamber (600) that stores a gas mixture (6) sampled in a sampling unit (11) and reduces the pressure of the gas mixture (6), a concentration module (200) that filters and concentrates a gaseous substance (60) included in the gas mixture (6) reduced in the decompression chamber (600), a separation module (300) that separates the gaseous substance (60) concentrated in the concentration module (20) by component, and a sensor module (400) that detects a gaseous substance (60) flowing out from the separation module (300). The decompression chamber (600), the concentration module (200), the separation module (300), and the sensor module (400) are connected to each other by conduits (52, 53, 54). Each module of the detection unit (12) will be described in more detail later.

<계측 시스템(10)의 작동><Operation of the measurement system (10)>

먼저, 도 1을 참조하여, 가스상 물질(60)을 계측하기 위한 계측 시스템(10)의 작동에 대해 설명한다. First, referring to Fig. 1, the operation of the measuring system (10) for measuring a gaseous substance (60) will be described.

도 1에 도시된 바와 같이, 처리 장치(1)에 의해 플라즈마 클리닝 처리 공정이 시작되면, 밸브 조립체(500)는 샘플링부(11)에 의해 가스 혼합물(6)을 샘플링하기 위해 샘플링 연결 작동을 수행한다.As illustrated in Fig. 1, when the plasma cleaning treatment process is started by the treatment device (1), the valve assembly (500) performs a sampling connection operation to sample the gas mixture (6) by the sampling unit (11).

좀더 구체적으로, 샘플링 연결 작동 시, 밸브 조립체(50)는 캐리어 가스 탱크(70)로부터 검출부(12)로 바로 이어지는 유체의 유동 경로와, 배관(20)으로부터 샘플링부(11)를 거쳐 배관(20)으로 되돌아가는 유체의 유동 경로가 형성되도록 작동한다.More specifically, when the sampling connection is in operation, the valve assembly (50) operates to form a fluid flow path that leads directly from the carrier gas tank (70) to the detection unit (12), and a fluid flow path that goes from the pipe (20) through the sampling unit (11) and back to the pipe (20).

본 실시예에 따르면, 샘플링 연결 작동 시(후술하는 가스 전달 작동 시 외)에, 캐리어 가스 탱크(70)로부터 검출부(12)로 바로 이어지는 유체의 유동 경로가 형성(즉, 캐리어 가스 탱크(70)와 검출부(12)가 연통)되어, 캐리어 가스 탱크(70)에서 캐리어 가스(예를 들어, N2 또는 H2)(7)가 검출부(12)를 향해 유동하도록 되어 있다. 이에 따라서, 캐리어 가스(7)에 의해 검출부(12)가 외기에 의해 오염되지 않은 청정한 분위기로 유지된다. 헬륨 등의 캐리어 가스는, 후술하는 다공성 폴리머나 유기 화합물과의 반응성이 매우 낮다. According to the present embodiment, during the sampling connection operation (other than during the gas transfer operation described later), a fluid flow path is formed directly from the carrier gas tank (70) to the detection unit (12) (i.e., the carrier gas tank (70) and the detection unit (12) are connected), so that the carrier gas (e.g., N 2 or H 2 ) (7) flows from the carrier gas tank (70) toward the detection unit (12). Accordingly, the detection unit (12) is maintained in a clean atmosphere that is not contaminated by the outside air by the carrier gas (7). Carrier gases such as helium have very low reactivity with porous polymers or organic compounds described later.

소정의 시간이 경과하면, 밸브 조립체(500)는 샘플링 차단 작동을 하여, 더 이상의 샘플링을 차단한다.After a predetermined period of time, the valve assembly (500) performs a sampling blocking operation to block further sampling.

샘플링 차단 작동 시, 밸브 조립체(500)가 샘플링부(11)와 배관(20)의 연통을 차단하여, 샘플링부(11)의 내부에는 샘플링부(11)에 의해 정해진 용적만큼의 가스 혼합물(6)이 트랩된다. 본 실시예에서는, 샘플링 연결 작동 시, 캐리어 가스 탱크로부터 검출부로 바로 이어지는 유체의 유동 경로와, 배관으로부터 샘플링부를 거쳐 배관으로 돌아가는 유체의 유동 경로가 형성된다. When the sampling blocking operation is performed, the valve assembly (500) blocks the communication between the sampling section (11) and the pipe (20), so that a gas mixture (6) of the volume determined by the sampling section (11) is trapped inside the sampling section (11). In this embodiment, when the sampling connection operation is performed, a fluid flow path directly from the carrier gas tank to the detection section and a fluid flow path from the pipe through the sampling section and back to the pipe are formed.

또한, 밸브 조립체(500)는, 샘플링 차단 작동 후 또는 상기 샘플링 차단 작동과 동시에 가스 전달 작동을 수행한다. Additionally, the valve assembly (500) performs a gas delivery operation after the sampling blocking operation or simultaneously with the sampling blocking operation.

가스 전달 작동은 캐리어 가스가 적어도 분석부(12)에서 가스 혼합물(6)과 함께 유동하도록 하는 유동 경로를 형성하는 것으로, 본 실시예에서는, 가스 전달 작동 시, 캐리어 가스 탱크(70)로부터 샘플링부(11)를 거쳐 검출부(12)로 이어지는 유체의 유동 경로가 형성된다.The gas transfer operation forms a flow path that allows the carrier gas to flow together with the gas mixture (6) at least in the analysis unit (12). In this embodiment, during the gas transfer operation, a flow path of fluid is formed from the carrier gas tank (70) through the sampling unit (11) to the detection unit (12).

한편, 샘플링 차단 작동 시에, 밸브 조립체(500)는, 배관(20)을 흐르는 가스 혼합물(6)의 일부가 상류 연결관(31), 밸브 조립체(500) 및 하류 연결관(32)을 거쳐 다시 배관(20)으로 흐르도록 하는 유체의 유동 경로를 형성한다.Meanwhile, during the sampling blocking operation, the valve assembly (500) forms a fluid flow path that allows a portion of the gas mixture (6) flowing through the pipe (20) to flow back into the pipe (20) through the upstream connection pipe (31), the valve assembly (500), and the downstream connection pipe (32).

본 실시예에 따르면 바이패스관(31)과 샘플링부(11)의 도관의 직경은 서로 실질적으로 동일하므로, 샘플링 연결 작동 상태에서 샘플링 차단 작동 상태로 순간적으로 전환되더라도, 배관(20)으로부터 상류 연결관(31)으로 빠져 나가는 가스 혼합물(6)의 양은 거의 변화가 없게 된다.According to the present embodiment, since the diameters of the bypass pipe (31) and the sampling section (11) are substantially the same, even if the sampling connection operation state is instantaneously switched to the sampling blocking operation state, the amount of gas mixture (6) that escapes from the pipe (20) to the upstream connection pipe (31) remains almost unchanged.

일정한 양의 가스 혼합물(6)이 배관(20)으로부터 바이패스되어 빠져나가던 상태에서 바이패스 경로가 갑자기 막히게 되면, 배관(20) 내부에 압력에 의한 충격이 발생할 수 있다. 이러한 압력 충격에 의해, 펌프(4) 내지 처리 장치(1) 등에 악영향이 발생할 수 있다. If the bypass path is suddenly blocked while a certain amount of gas mixture (6) is being bypassed and discharged from the pipe (20), a pressure shock may occur inside the pipe (20). This pressure shock may have adverse effects on the pump (4) or the treatment device (1), etc.

본 실시예에 따르면, 샘플링 연결 작동 상태에서 샘플링 차단 작동 상태로 순간적으로 전환되더라도, 가스 혼합물(6)이 상류 연결관(31), 밸브 조립체(500) 및 하류 연결관(32)를 통하는 유동 경로를 통해 배관(20)으로부터 여전히 일정량 바이패스하는 상태가 유지되므로, 급작스러운 압력 변동을 억제할 수 있다. According to the present embodiment, even if the sampling connection operation state is instantaneously switched to the sampling blocking operation state, the gas mixture (6) is still maintained in a state of bypassing a certain amount from the pipe (20) through the flow path through the upstream connection pipe (31), the valve assembly (500), and the downstream connection pipe (32), so that sudden pressure fluctuations can be suppressed.

아울러, 가스 혼합물(6)의 샘플링을 수행하는 전 과정에서, 처리 장치(1)의 동작을 멈추지 않아도 되므로, 반도체 부품의 수율을 증가시킬 수 있다. In addition, since the operation of the processing device (1) does not have to be stopped during the entire process of sampling the gas mixture (6), the yield of semiconductor components can be increased.

가스 전달 작동 시, 검출부(12)의 하류에 설치된 별도의 펌프(미도시)에 의해 샘플링부(11)에 샘플링된 가스 혼합물(6)을 검출부(12)로 유동시켜도 좋지만, 본 실시예에 따르면, 가스 전달 작동 시, 밸브 조립체(500)에 의해 샘플링부(11)의 입구부(101)가 캐리어 가스 탱크(70)와 연통된다. 샘플링된 가스 혼합물(6)은 캐리어 가스 탱크(70)로부터 배출되는 캐리어 가스(7)와 함께 검출부(12)로 흐르게 된다.During gas transfer operation, the gas mixture (6) sampled in the sampling section (11) may be flowed to the detection section (12) by a separate pump (not shown) installed downstream of the detection section (12). However, according to the present embodiment, during gas transfer operation, the inlet section (101) of the sampling section (11) is connected to the carrier gas tank (70) by the valve assembly (500). The sampled gas mixture (6) flows to the detection section (12) together with the carrier gas (7) discharged from the carrier gas tank (70).

가스 혼합물(6)은 농축 모듈(200)로 유동하고, 농축 모듈(200)에 의해 가스 혼합물(6)에 포함된 가스상 물질(60)이 걸려져 농축 모듈(200) 내에 농축 저장된다.The gas mixture (6) flows into the concentration module (200), and the gaseous substance (60) contained in the gas mixture (6) is caught by the concentration module (200) and concentrated and stored in the concentration module (200).

그 후, 농축 모듈(200) 등에 열 등의 에너지를 가하면, 농축 모듈(200)로부터 가스상 물질(60)이 배출되고, 가스상 물질(60)은 캐리어 가스(7)에 실려 분리 모듈(300)로 유동한다. 분리 모듈(300)은 가스상 물질(60)을 그 성분 별로 분리하여, 배출한다.Thereafter, when energy such as heat is applied to the concentration module (200), the gaseous substance (60) is discharged from the concentration module (200), and the gaseous substance (60) is carried by the carrier gas (7) and flows to the separation module (300). The separation module (300) separates the gaseous substance (60) into its components and discharges them.

그 후, 분리 모듈(300)에서 배출되는 가스상 물질(60)은 정속의 캐리어 가스(7)에 실려 센서 모듈(400)로 유동한다. 센서 모듈(400)이 도달한 가스상 물질(60)을 검출하게 된다. After that, the gaseous substance (60) discharged from the separation module (300) flows to the sensor module (400) while being carried by a carrier gas (7) at a constant speed. The sensor module (400) detects the gaseous substance (60) that has reached it.

<밸브 조립체(500, 500')><Valve assembly (500, 500')>

이하, 도 2 내지 도 15를 참조하여, 밸브 조립체(500, 500')의 실시 형태에 대해 자세히 설명한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 2 to 15, an embodiment of a valve assembly (500, 500') will be described in detail.

(실시예 1)(Example 1)

도 2는 일 실시예에 따른 밸브 조립체(500)의 개략도이고, 도 3은 도 2의 밸브 조립체(500)의 각 밸브의 배치를 3차원적으로 도시한 개략도이다.FIG. 2 is a schematic diagram of a valve assembly (500) according to one embodiment, and FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the arrangement of each valve of the valve assembly (500) of FIG. 2 in three dimensions.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 밸브 조립체(500)는 각각 3개의 포트(port)를 구비하는 5개의 삼방 밸브(3-way valve)를 포함한다.As illustrated in FIGS. 2 and 3, the valve assembly (500) according to the present embodiment includes five three-way valves, each having three ports.

제1 삼방 밸브(530)의 제1 포트(531)는 상류 연결관(31)에 접속되어 배관(20)에 접속되고, 제2 포트(532)는 제1 연결관(35)의 일단에 접속되며, 제3 포트(533)는 하류 연결관(32)에 접속되어 배관(20)에 접속된다.The first port (531) of the first three-way valve (530) is connected to the upstream connection pipe (31) and is connected to the pipe (20), the second port (532) is connected to one end of the first connection pipe (35), and the third port (533) is connected to the downstream connection pipe (32) and is connected to the pipe (20).

제2 삼방 밸브(520)의 제1 포트(521)는 샘플링부(11)의 입구부(101)에 접속되고, 제2 포트(522)는 제1 연결관(35)의 타단에 접속되어 제1 삼방 밸브(530)와 접속되며, 제3 포트(523)는 제2 연결관(38)의 일단에 접속된다. The first port (521) of the second three-way valve (520) is connected to the inlet (101) of the sampling section (11), the second port (522) is connected to the other end of the first connecting pipe (35) and is connected to the first three-way valve (530), and the third port (523) is connected to one end of the second connecting pipe (38).

제3 삼방 밸브(540)의 제1 포트(541)는 샘플링부(11)의 출구부(102)에 접속되고, 제2 포트(542)는 하류 연통관(32)에 접속되어 배관(20)에 접속되며, 제3 포트(543)는 제3 연결관(36)의 일단에 접속된다.The first port (541) of the third three-way valve (540) is connected to the outlet (102) of the sampling section (11), the second port (542) is connected to the downstream connecting pipe (32) and is connected to the pipe (20), and the third port (543) is connected to one end of the third connecting pipe (36).

제4 삼방 밸브(510)의 제1 포트(511)는 캐리어 가스 탱크(70)와 연통하는 캐리어 가스 유입관(51)에 접속되고, 제2 포트(512)는 제4 연결관(37)의 일단에 접속되며, 제3 포트(513)는 제2 연결관(38)의 타단에 접속되어 제2 삼방 밸브(520)와 접속된다.The first port (511) of the fourth three-way valve (510) is connected to a carrier gas inlet pipe (51) communicating with a carrier gas tank (70), the second port (512) is connected to one end of the fourth connecting pipe (37), and the third port (513) is connected to the other end of the second connecting pipe (38) and is connected to the second three-way valve (520).

제5 삼방 밸브(550)의 제1 포트(551)는 검출부(12)와 연통하는 검출부 유입관(52)에 접속되고, 제2 포트(552)는 제4 연결관(37)의 타단에 접속되어 제4 삼방 밸브(510)와 접속되고, 제3 포트(553)는 제3 연결관(36)의 타단에 접속되어 제3 삼방 밸브(540)와 접속된다.The first port (551) of the fifth three-way valve (550) is connected to the detection unit inlet pipe (52) communicating with the detection unit (12), the second port (552) is connected to the other end of the fourth connection pipe (37) and connected to the fourth three-way valve (510), and the third port (553) is connected to the other end of the third connection pipe (36) and connected to the third three-way valve (540).

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는, 제4 삼방 밸브(510)와 제2 삼방 밸브(520)가 수평 방향(y 방향)으로 배치되고, 제2 삼방 밸브(520), 제1 삼방 밸브(530), 제3 삼방 밸브(530) 및 제5 삼방 밸브(550)가 순서대로 상하 방향(z 방향)으로 나란히 배치된다. 다만, 이러한 밸브들의 배치는 본 실시예에 한정되지 않는다. 본 실시예에 따른 밸브 조립체(500)는 복수의 밸브에 의해 구성되므로, 각 밸브의 배치를 얼마든지 자유롭게 변경할 수 있다. 따라서, 기존의 처리 장치(1)의 배관(20)에 계측 시스템(10)을 설치하는 경우에도, 기존 처리 장치(1) 주변의 각종 배관이나 설비 등을 피해 적절히 밸브 조립체(500)를 효과적으로 구성할 수 있게 된다.As illustrated in FIG. 3, in the present embodiment, the fourth three-way valve (510) and the second three-way valve (520) are arranged in the horizontal direction (y direction), and the second three-way valve (520), the first three-way valve (530), the third three-way valve (530), and the fifth three-way valve (550) are arranged in the vertical direction (z direction) in sequence and side by side. However, the arrangement of these valves is not limited to the present embodiment. Since the valve assembly (500) according to the present embodiment is composed of a plurality of valves, the arrangement of each valve can be freely changed. Accordingly, even when the measuring system (10) is installed in the pipe (20) of the existing processing device (1), the valve assembly (500) can be effectively configured appropriately while avoiding various pipes or facilities around the existing processing device (1).

또한, 도 3에서는 각 삼방 밸브의 제1 내지 제3 포트의 방향이 동일한 것으로 도시되어 있지만, 삼방 밸브들의 자세(orietation)는 설치 공간의 상황에 따라 자유롭게 할 수 있다. In addition, although the directions of the first to third ports of each three-way valve are depicted as being the same in FIG. 3, the orientation of the three-way valves can be freely determined depending on the installation space situation.

본 실시예에 따르면, 밸브 조립체(500)의 각각의 삼방 밸브는 레버에 의해 수동으로 조작되어 밸브 내의 유체의 경로를 전환하는 수동 밸브이다.According to the present embodiment, each three-way valve of the valve assembly (500) is a manual valve that is manually operated by a lever to change the path of the fluid within the valve.

"수동 밸브"는 레버에 외력이 작용하여 레버가 조작되어야만 유체의 유동 경로를 전환하는 수동식 장치를 말하고, 전기적 신호에 의해 밸브 내부의 구동기가 작동하여 자동으로 유체의 유동 경로를 전환하는 "자동 밸브"와는 구분되는 것이다.A "manual valve" is a manually operated device that changes the flow path of a fluid only when an external force is applied to the lever and the lever is operated. It is distinguished from an "automatic valve" in which an actuator inside the valve is operated by an electric signal to automatically change the flow path of the fluid.

제1 삼방 밸브(530)는 T자형 몸체의 중간부에 손잡이 형태의 레버(534)를 구비한다. 레버(534)의 회전 방향에 따라서, 제1 포트(531)에서 제2 포트(532)로 이어지는 유동 경로와, 제1 포트(531)에서 제3 포트(533)로 이어지는 유동 경로의 2가지 유동 경로가 선택적으로 형성된다.The first three-way valve (530) has a handle-shaped lever (534) in the middle of the T-shaped body. Depending on the rotation direction of the lever (534), two flow paths are selectively formed: a flow path from the first port (531) to the second port (532) and a flow path from the first port (531) to the third port (533).

제2 삼방 밸브(520)는 T자형 몸체의 중간부에 손잡이 형태의 레버(524)를 구비한다. 레버(524)의 회전 방향에 따라서, 제1 포트(521)에서 제2 포트(522)로 이어지는 유동 경로와, 제1 포트(521)에서 제3 포트(523)로 이어지는 유동 경로의 2가지 유동 경로가 선택적으로 형성된다.The second three-way valve (520) has a handle-shaped lever (524) in the middle of the T-shaped body. Depending on the rotation direction of the lever (524), two flow paths are selectively formed: a flow path from the first port (521) to the second port (522) and a flow path from the first port (521) to the third port (523).

제3 삼방 밸브(540)는 T자형 몸체의 중간부에 손잡이 형태의 레버(544)를 구비한다. 레버(544)의 회전 방향에 따라서, 제1 포트(541)에서 제2 포트(542)로 이어지는 유동 경로와, 제1 포트(541)에서 제3 포트(543)로 이어지는 유동 경로의 2가지 유동 경로가 선택적으로 형성된다.The third three-way valve (540) has a handle-shaped lever (544) in the middle of the T-shaped body. Depending on the rotation direction of the lever (544), two flow paths are selectively formed: a flow path from the first port (541) to the second port (542) and a flow path from the first port (541) to the third port (543).

제4 삼방 밸브(510)는 T자형 몸체의 중간부에 손잡이 형태의 레버(514)를 구비한다. 레버(514)의 회전 방향에 따라서, 제1 포트(511)에서 제2 포트(512)로 이어지는 유동 경로와, 제1 포트(511)에서 제3 포트(513)로 이어지는 유동 경로의 2가지 유동 경로가 선택적으로 형성된다.The fourth three-way valve (510) has a handle-shaped lever (514) in the middle of the T-shaped body. Depending on the rotation direction of the lever (514), two flow paths are selectively formed: a flow path from the first port (511) to the second port (512) and a flow path from the first port (511) to the third port (513).

제5 삼방 밸브(550)는 T자형 몸체의 중간부에 손잡이 형태의 레버(554)를 구비한다. 레버(554)의 회전 방향에 따라서, 제1 포트(551)에서 제2 포트(552)로 이어지는 유동 경로와, 제1 포트(551)에서 제3 포트(553)로 이어지는 유동 경로의 2가지 유동 경로가 선택적으로 형성된다.The fifth three-way valve (550) has a handle-shaped lever (554) in the middle of the T-shaped body. Depending on the rotation direction of the lever (554), two flow paths are selectively formed: a flow path from the first port (551) to the second port (552) and a flow path from the first port (551) to the third port (553).

이하, 도 4 내지 도 11을 참조하여, 밸브 조립체(500)의 작동에 대해 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the operation of the valve assembly (500) will be specifically described with reference to FIGS. 4 to 11.

도 4 및 도 5는 샘플링 연결 작동 시의 밸브 조립체(500)를 도시한 것이다. 도 4는 밸브 조립체(500)의 개략도이고, 도 5는 밸브 조립체(500)의 각 밸브의 배치를 3차원적으로 도시한 개략도이다.Figures 4 and 5 illustrate the valve assembly (500) when the sampling connection is in operation. Figure 4 is a schematic diagram of the valve assembly (500), and Figure 5 is a schematic diagram illustrating the arrangement of each valve of the valve assembly (500) in three dimensions.

샘플링 연결 작동 시에는, 제1 삼방 밸브(530)는 제1 포트(531)와 제2 포트(532)가 연통되어 제1 포트(531)에서 제2 포트(532)로 이어지는 유동 경로가 형성된다. 이 때, 제3 포트(533)로의 유동 경로는 차단되어 있다. When the sampling connection is in operation, the first three-way valve (530) connects the first port (531) and the second port (532) to form a flow path from the first port (531) to the second port (532). At this time, the flow path to the third port (533) is blocked.

제2 삼방 밸브(520)는 제1 포트(521)와 제2 포트(522)가 연통되어 제1 포트(521)에서 제2 포트(522)로 이어지는 유동 경로가 형성된다. 이 때, 제3 포트(523)로의 유동 경로는 차단되어 있다. The second three-way valve (520) is connected to the first port (521) and the second port (522), thereby forming a flow path from the first port (521) to the second port (522). At this time, the flow path to the third port (523) is blocked.

제3 삼방 밸브(540)는 제1 포트(541)와 제2 포트(542)가 연통되어 제1 포트(541)에서 제2 포트(542)로 이어지는 유동 경로가 형성된다. 이 때, 제3 포트(543)로의 유동 경로는 차단되어 있다. The third three-way valve (540) is connected to the first port (541) and the second port (542), thereby forming a flow path from the first port (541) to the second port (542). At this time, the flow path to the third port (543) is blocked.

이에 따라서, 배관(20)을 흐르는 가스 혼합물(6)의 일부는 상류 연결관(31)을 통해 제1 삼방 밸브(530)의 제1 포트(531)를 유입되고, 제2 삼방 밸브(520)를 거쳐 샘플링부(11)로 유입된다. 가스 혼합물(6)은 샘플링부(11)를 빠져 나와서 제3 삼방 밸브(540)로 유동하고, 하류 연결관(32)을 거쳐 배관(20)으로 돌아간다.Accordingly, a portion of the gas mixture (6) flowing through the pipe (20) is introduced into the first port (531) of the first three-way valve (530) through the upstream connection pipe (31), and into the sampling unit (11) through the second three-way valve (520). The gas mixture (6) exits the sampling unit (11), flows into the third three-way valve (540), and returns to the pipe (20) through the downstream connection pipe (32).

샘플링 연결 작동 동안에, 샘플링부(11)의 내부를 가스 혼합물(6)이 계속 유동하게 되므로, 샘플링부(11)의 내부에는 항상 동일한 용적의 가스 혼합물(6)이 차있다. During the sampling connection operation, the gas mixture (6) continues to flow inside the sampling section (11), so the inside of the sampling section (11) is always filled with the same volume of gas mixture (6).

한편, 샘플링 연결 작동 시, 제4 삼방 밸브(510)는 제1 포트(511)와 제2 포트(512)가 연통되어 제1 포트(511)에서 제2 포트(512)로 이어지는 유동 경로가 형성된다. 이 때, 제3 포트(513)로의 유동 경로는 차단되어 있다. Meanwhile, when the sampling connection is in operation, the fourth three-way valve (510) connects the first port (511) and the second port (512) to form a flow path from the first port (511) to the second port (512). At this time, the flow path to the third port (513) is blocked.

제5 삼방 밸브(550)는 제1 포트(551)와 제2 포트(552)가 연통되어 제1 포트(551)에서 제2 포트(552)로 이어지는 유동 경로가 형성된다. 이 때, 제3 포트(553)로의 유동 경로는 차단되어 있다. The fifth three-way valve (550) is connected between the first port (551) and the second port (552), thereby forming a flow path from the first port (551) to the second port (552). At this time, the flow path to the third port (553) is blocked.

이에 따라서, 캐리어 가스 유입관(51), 제4 삼방 밸브(510), 제5 삼방 밸브(550) 및 검출부 유입관(52)으로 이어지는 유체의 유동 경로가 형성되어, 캐리어 가스 탱크(70)로부터 검출부(12)로 바로 이어지는 유체의 유동 경로가 형성된다.Accordingly, a fluid flow path is formed leading to the carrier gas inlet pipe (51), the fourth three-way valve (510), the fifth three-way valve (550), and the detection unit inlet pipe (52), thereby forming a fluid flow path leading directly from the carrier gas tank (70) to the detection unit (12).

상술한 바와 같이, 이러한 유체의 유동 경로를 통해, 캐리어 가스 탱크(70)에서 캐리어 가스(7)가 검출부(12)를 향해 계속 유동하므로, 캐리어 가스(7)에 의해 검출부(12)가 외기에 의해 오염되지 않은 청정한 분위기로 유지된다.As described above, through the flow path of the fluid, the carrier gas (7) continues to flow from the carrier gas tank (70) toward the detection unit (12), so that the detection unit (12) is maintained in a clean atmosphere that is not contaminated by the outside air by the carrier gas (7).

샘플링 연결 작동 상태에서 링크 구조체(600)에 의해 제1 내지 제5 삼방 밸브의 레버가 선택적으로 돌려져 각 삼방 밸브가 작동해 유체의 경로가 전환됨으로써, 샘플링 차단 작동 상태로 전환된다.In the sampling connection operation state, the levers of the first to fifth three-way valves are selectively turned by the link structure (600) so that each three-way valve operates and the path of the fluid is switched, thereby switching to the sampling blocking operation state.

본 실시예에 따르면, 샘플링 차단 작동 단계에서는 샘플링 루트 밀폐 작동과 압력 감압 작동의 두 단계의 작동이 순차적으로 이루어진다.According to the present embodiment, in the sampling blocking operation step, two operations of sampling route sealing operation and pressure relief operation are performed sequentially.

도 6 및 도 7은 샘플링 루트 밀폐 작동 시의 밸브 조립체(500)를 도시한 것이다. 도 6은 밸브 조립체(500)의 개략도이고, 도 7은 밸브 조립체(500)의 각 밸브의 배치를 3차원적으로 도시한 개략도이다.Figures 6 and 7 illustrate the valve assembly (500) during the sampling route sealing operation. Figure 6 is a schematic diagram of the valve assembly (500), and Figure 7 is a schematic diagram illustrating the arrangement of each valve of the valve assembly (500) in three dimensions.

본 실시예에 따르면, 샘플링 차단 작동으로 전환되면, 먼저 샘플링 루트 밀폐 작동이 이루어진다. 샘플링 루트 밀폐 작동은 가스 혼합물(6)을 샘플링부에 가두어 트랩하기 위한 작동이다. According to the present embodiment, when switching to the sampling blocking operation, the sampling route sealing operation is first performed. The sampling route sealing operation is an operation to confine and trap the gas mixture (6) in the sampling section.

샘플링 루트 밀폐 작동 시에는, 제1 삼방 밸브(530)가 작동하여, 제2 포트(532)가 차단되고, 제1 포트(531)와 제3 포트(533)가 연통되도록 함으로써, 제1 포트(531)에서 제3 포트(533)로 이어지는 유동 경로가 형성된다.When the sampling route sealing is in operation, the first three-way valve (530) operates to block the second port (532) and allow the first port (531) and the third port (533) to communicate, thereby forming a flow path from the first port (531) to the third port (533).

또한, 제1 삼방 밸브(530)의 작동과 동시에, 제3 삼방 밸브(540)가 작동하여, 제2 포트(542)가 차단되고, 제1 포트(541)와 제3 포트(543)가 연통되도록 함으로써, 제1 포트(541)에서 제3 포트(543)로 이어지는 유동 경로가 형성된다.In addition, simultaneously with the operation of the first three-way valve (530), the third three-way valve (540) is operated, thereby blocking the second port (542) and allowing the first port (541) and the third port (543) to communicate, thereby forming a flow path from the first port (541) to the third port (543).

이에 따라서, 샘플링부(11)와 배관(20)은 그 연통이 차단되고, 샘플링부(11)에는 가스 혼합물(6)이 갖혀 트랩된다. 구체적으로는, 가스 혼합물(6)은 제1 삼방 밸브(530)과 제2 삼방 밸브(520) 사이(제1 연결관(35)), 제2 삼방 밸브(520)와 제3 삼방 밸브(540) 사이(샘플러 모듈(103)) 및 제3 삼방 밸브(540)와 제5 삼방 밸브(550) 사이(제3 연결관(36))에 갖혀 트랩된다. 도 6 및 도 7에서는, 트랩되어 유체의 유동이 없는 부분을 일점쇄선으로 도시하고 있다. Accordingly, the sampling section (11) and the pipe (20) are blocked from communicating with each other, and the gas mixture (6) is trapped in the sampling section (11). Specifically, the gas mixture (6) is trapped between the first three-way valve (530) and the second three-way valve (520) (the first connecting pipe (35)), between the second three-way valve (520) and the third three-way valve (540) (the sampler module (103)), and between the third three-way valve (540) and the fifth three-way valve (550) (the third connecting pipe (36)). In FIGS. 6 and 7, a portion that is trapped and has no fluid flow is indicated by a dashed line.

한편, 상류 연결관(31)으로 유입되는 가스 혼합물(6)은 제1 삼방 밸브(530)의 제3 포트(533)를 통해 그대로 배관(20)으로 돌아간다.Meanwhile, the gas mixture (6) flowing into the upstream connecting pipe (31) returns to the pipe (20) as is through the third port (533) of the first three-way valve (530).

또한, 캐리어 가스 유입관(51), 제4 삼방 밸브(510), 제5 삼방 밸브(550) 및 검출부 유입관(52)으로 이어지는 캐리어 가스의 유동 경로는 그대로 유지된다. 캐리어 가스 탱크(70)에서 캐리어 가스(7)가 검출부(12)를 향해 계속 유동하므로, 캐리어 가스(7)에 의해 검출부(12)가 외기에 의해 오염되지 않은 청정한 분위기로 유지된다.In addition, the flow path of the carrier gas leading to the carrier gas inlet pipe (51), the fourth three-way valve (510), the fifth three-way valve (550), and the detection unit inlet pipe (52) is maintained as is. Since the carrier gas (7) continues to flow from the carrier gas tank (70) toward the detection unit (12), the detection unit (12) is maintained in a clean atmosphere that is not contaminated by the outside air by the carrier gas (7).

샘플링 루트 밀폐 작동이 이루어진 후, 압력 감압 작동이 이루어진다. 압력 감압 작동은 샘플링부(11)에 트랩한 가스 혼합물(6)의 압력을 감압하기 위한 것이다.After the sampling route sealing operation is performed, a pressure reducing operation is performed. The pressure reducing operation is to reduce the pressure of the gas mixture (6) trapped in the sampling section (11).

도 8 및 도 9는 압력 감압 작동 시의 밸브 조립체(500)를 도시한 것이다. 도 8은 밸브 조립체(500)의 개략도이고, 도 9는 밸브 조립체(500)의 각 밸브의 배치를 3차원적으로 도시한 개략도이다.Figures 8 and 9 illustrate the valve assembly (500) during pressure relief operation. Figure 8 is a schematic diagram of the valve assembly (500), and Figure 9 is a schematic diagram illustrating the arrangement of each valve of the valve assembly (500) in three dimensions.

압력 감압 작동 시에는, 제5 삼방 밸브(550)가 작동하여, 제2 포트(552)가 차단되고, 제1 포트(551)와 제3 포트(553)가 연통되도록 함으로써, 제1 포트(551)에서 제3 포트(553)로 이어지는 유동 경로가 형성된다.During pressure relief operation, the fifth three-way valve (550) operates to block the second port (552) and allow the first port (551) and the third port (553) to communicate, thereby forming a flow path from the first port (551) to the third port (553).

이에 따라서, 샘플링부(11)로 이어지는 캐리어 가스 유동 경로가 차단되어, 캐리어 가스(7)는 샘플링부(11)로 유입되지 않는다. 다만, 캐리어 가스(7)는 샘플링부(11) 내부에서 제4 연결관(37)에 트랩되어 잔존하여 있다. 이에 따라서, 후술하는 가스 전달 작동으로 전환되면 캐리어 가스(7)의 유동이 즉시 일어날 수 있다. 도 8 및 도 9에서는, 트랩되어 유체의 유동이 없는 부분을 일점쇄선으로 도시하고 있다. Accordingly, the carrier gas flow path leading to the sampling section (11) is blocked, so that the carrier gas (7) does not flow into the sampling section (11). However, the carrier gas (7) remains trapped in the fourth connecting pipe (37) inside the sampling section (11). Accordingly, when the gas transfer operation described later is switched, the flow of the carrier gas (7) can occur immediately. In FIGS. 8 and 9, a portion where the fluid is trapped and does not flow is depicted by a dashed line.

반면, 샘플링부(11)에 트랩되어 있던 가스 혼합물(6)은 압력차에 의해 검출부 유입관(52)으로 유동하여, 감압 챔버(600)로 유입된다. On the other hand, the gas mixture (6) trapped in the sampling section (11) flows into the detection section inlet pipe (52) due to the pressure difference and flows into the decompression chamber (600).

감압 챔버(600)는 검출부 유입관(52)보다 직경이 큰 챔버이다. 공간의 부피가 커짐에 따라서, 가스 혼합물(6)은 감압 챔버(600) 내에서 그 압력이 감압된다. 예를 들어, 5 bar의 압력을 가지는 가스 혼합물(6)은 감압 챔버(600)에서 2 bar로 감압된다. The decompression chamber (600) is a chamber having a larger diameter than the detection unit inlet pipe (52). As the volume of the space increases, the pressure of the gas mixture (6) is reduced within the decompression chamber (600). For example, a gas mixture (6) having a pressure of 5 bar is reduced to 2 bar in the decompression chamber (600).

본 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 압력의 감압에 따라 가스 혼합물(6)이 감압 챔버(600) 내에서 응결하는 것을 방지하기 위해서, 감압 챔버(600)를 소정 온도로 가열할 수 있는 히터(601)가 구비되어 있다. 히터(601)는 감압 챔버(600)를 소정 온도(예를 들어, 타겟 온도 100 ℃ 이상) 이상으로 유지하여, 챔버 내에 가스 혼합물(6)이 흡착되는 것을 방지한다. 감압 챔버(600)는 예를 들어 스테인리스 스틸 등으로 이루어질 수 있다. According to the present embodiment, as illustrated in FIG. 1, in order to prevent the gas mixture (6) from condensing within the decompression chamber (600) due to the pressure reduction, a heater (601) capable of heating the decompression chamber (600) to a predetermined temperature is provided. The heater (601) maintains the decompression chamber (600) at a predetermined temperature (e.g., a target temperature of 100° C. or higher) or higher, thereby preventing the gas mixture (6) from being adsorbed within the chamber. The decompression chamber (600) may be made of, for example, stainless steel.

유동하는 가스 혼합물(6)이 고압인 환경(예를 들어, 5 bar 이상)에서는, 샘플링부(11)에 트랩되는 가스 혼합물(6)을 바로 검출부(12) 내부로 흘려주는 경우에는, 그 압력에 의해 검출부(12) 내부의 구성이 손상될 수 있다. In an environment where the flowing gas mixture (6) is under high pressure (for example, 5 bar or more), if the gas mixture (6) trapped in the sampling section (11) is directly flowed into the detection section (12), the internal structure of the detection section (12) may be damaged by the pressure.

가스 혼합물(6)의 압력을 감압하는 압력 감압 작동을 통해 검출부(12) 내부 구성가 측정할 수 있는 수준으로 가스 혼합물(6)의 압력을 감압할 수 있다. Through a pressure reducing operation that reduces the pressure of the gas mixture (6), the pressure of the gas mixture (6) can be reduced to a level that can be measured by the internal components of the detection unit (12).

샘플링 차단 작동이 이루어진 후, 밸브 조립체(500)가 작동하여, 캐리어 가스 탱크(70)로부터 샘플링부(11)를 거쳐 상기 검출부로 이어지는 유체의 유동 경로가 형성하도록 하는 가스 전달 작동을 수행한다.After the sampling blocking operation is performed, the valve assembly (500) operates to perform a gas transfer operation to form a fluid flow path from the carrier gas tank (70) through the sampling section (11) to the detection section.

도 10 및 도 11은 가스 전달 작동 시의 밸브 조립체(500)를 도시한 것이다. 도 10은 밸브 조립체(500)의 개략도이고, 도 11은 밸브 조립체(500)의 각 밸브의 배치를 3차원적으로 도시한 개략도이다.Figures 10 and 11 illustrate the valve assembly (500) during gas delivery operation. Figure 10 is a schematic diagram of the valve assembly (500), and Figure 11 is a schematic diagram illustrating the arrangement of each valve of the valve assembly (500) in three dimensions.

가스 전달 작동 시에는, 제2 삼방 밸브(520)가 작동하여, 제2 포트(522)가 차단되고, 제1 포트(521)와 제3 포트(523)가 연통되도록 함으로써, 제1 포트(521)에서 제3 포트(523)로 이어지는 유동 경로가 형성된다.When the gas transfer is in operation, the second three-way valve (520) is operated to block the second port (522) and allow the first port (521) and the third port (523) to communicate, thereby forming a flow path from the first port (521) to the third port (523).

또한, 제2 삼방 밸브(520)의 작동과 동시에, 제4 삼방 밸브(510)가 작동하여, 제2 포트(512)가 차단되고, 제1 포트(511)와 제3 포트(513)가 연통되도록 함으로써, 제1 포트(511)에서 제3 포트(513)로 이어지는 유동 경로가 형성된다.In addition, simultaneously with the operation of the second three-way valve (520), the fourth three-way valve (510) is operated, thereby blocking the second port (512) and allowing the first port (511) and the third port (513) to communicate, thereby forming a flow path from the first port (511) to the third port (513).

가스 전달 작동 시, 제2 삼방 밸브(520)와 제4 삼방 밸브(510)가 연통되므로, 캐리어 가스 탱크(70)로부터 샘플링부(11)를 거쳐 검출부(12)로 이어지는 유체의 유동 경로가 형성된다. 즉, 본 실시예에 따르면, 캐리어 가스 탱크(70)로부터 샘플링부(11)를 거쳐 검출부(12)로 이어지는 유체의 유동 경로가 형성하도록 하는 가스 전달 작동이 이루어진다. 상류 연결관(31)으로 유입되는 가스 혼합물(6)은 제1 삼방 밸브(530)의 제3 포트(533)를 통해 그대로 배관(20)으로 돌아간다.During gas transfer operation, since the second three-way valve (520) and the fourth three-way valve (510) are connected, a fluid flow path is formed from the carrier gas tank (70) through the sampling unit (11) to the detection unit (12). That is, according to the present embodiment, a gas transfer operation is performed so that a fluid flow path is formed from the carrier gas tank (70) through the sampling unit (11) to the detection unit (12). The gas mixture (6) flowing into the upstream connecting pipe (31) returns to the pipe (20) as is through the third port (533) of the first three-way valve (530).

캐리어 가스(7)는 샘플링부(11)의 내부에 잔존하는 가스 혼합물(6)을 밀어내는 동시에, 가스 혼합물(6)이 검출부(12) 내부를 유동하는 동력을 제공하게 된다. The carrier gas (7) pushes out the gas mixture (6) remaining inside the sampling section (11) and at the same time provides power for the gas mixture (6) to flow inside the detection section (12).

본 실시예에서는, 밸브 조립체(500)의 작동이, 샘플링 연결 작동, 샘플링 루트 밀폐 작동과 압력 감압 작동이 수행되는 샘플링 차단 작동 및 가스 전달 작동의 4단계의 단계가 순차적으로 이루어진다. 다만, 각 작동이 이루어지는 시간은 매우 짧아서 거의 시간차가 없이 이루어질 수도 있다. 또한, 각 작동 단계에서 목적하는 동작이 다 수행되기 전에 다음 단계의 작동으로 전환될 수도 있다. 예를 들어, 압력 감압이 이루어지는 압력 감압 작동를 통해, 가스 혼합물(6)이 모두 샘플링부(11)를 빠져나기지 않았더라도, 감압 챔버(600)에 의해 목적하는 압력으로 가스 혼합물(6)이 감압되면, 바로 가스 전달 작동으로 전환되어도 좋다. In this embodiment, the operation of the valve assembly (500) is sequentially performed in four stages: a sampling connection operation, a sampling route sealing operation, a sampling blocking operation in which a pressure reducing operation is performed, and a gas delivery operation. However, the time for each operation to be performed is very short, so that it may be performed with almost no time difference. In addition, the operation of the next stage may be switched before the desired operation in each operation stage is completely performed. For example, even if the gas mixture (6) has not completely exited the sampling section (11) through the pressure reducing operation in which pressure reducing is performed, if the gas mixture (6) is decompressed to the desired pressure by the decompression chamber (600), the operation may be switched to the gas delivery operation immediately.

본 실시예에 따르면, 밸브 조립체(500)가 복수의 밸브에 의해 구성되므로, 복수의 밸브의 자유로운 배치가 가능해, 기존의 처리 장치(1)에 쉽게 설치가 가능하다. 또한, 고장이 발생한 밸브의 교환이 용이하여, 유지 보수이 노력과 비용을 절감할 수 있다.According to this embodiment, since the valve assembly (500) is composed of a plurality of valves, free arrangement of the plurality of valves is possible, so that it can be easily installed in an existing processing device (1). In addition, since it is easy to replace a valve that has failed, maintenance efforts and costs can be reduced.

반면, 본 실시예에 따르면, 복수의 밸브로서 다중 포트 밸브를 적용하므로, 불필요한 밸브의 사용을 최대한 억제할 수 있다. On the other hand, according to the present embodiment, since a multi-port valve is applied as a plurality of valves, the use of unnecessary valves can be suppressed as much as possible.

나아가, 본 실시예에 따르면, 레버의 의해 작동하는 수동의 삼방 밸브를 밸브로 적용한다. 일반적으로 수동의 삼방 밸브는 자동의 육방 밸브(6-way valve)에 비해 감당하는 압력의 임계값이 크다. 따라서, 본 실시예에 따른 계측 시스템(10)은 자동의 육방 밸브 하나를 이용한 계측 시스템에 비해서 내압성이 우수하므로, 배관(20)에 작용하는 압력이 매우 고압에도 적용 가능하다.Furthermore, according to the present embodiment, a manual three-way valve operated by a lever is applied as the valve. In general, a manual three-way valve has a higher threshold for the pressure it can handle than an automatic six-way valve. Therefore, the measuring system (10) according to the present embodiment has superior pressure resistance compared to a measuring system using one automatic six-way valve, so that it can be applied even when the pressure applied to the pipe (20) is very high.

또한, 일단 샘플링 루트를 밀폐하고 감압한 뒤 가스를 전달하여 분석을 수행하므로, 계측 시스템이 고압 환경에서도 효과적으로 작동 가능하다. Additionally, since the sampling route is sealed and depressurized before gas is delivered to perform analysis, the measuring system can operate effectively even in high-pressure environments.

(변형예)(variant example)

실시예 1에서는 가스 혼합물(6)의 감압을 위해 제1 내지 제5 삼방 밸브의 레버가 선택적으로 조작(작동)되어, 4단계의 작동이 이루어지고 있다. 다만, 가스 혼합물(6)의 감압을 굳이 수행하지 않아도 되는 환경에서는 이에 한정될 필요는 없다. In Example 1, the levers of the first to fifth three-way valves are selectively operated (operated) to reduce the pressure of the gas mixture (6), and a four-stage operation is performed. However, in an environment where it is not necessary to necessarily reduce the pressure of the gas mixture (6), this does not have to be limited.

가스 혼합물(6)의 감압이 필요치 않은 환경에서는, 도 3에 도시된 밸브 조립체(500)에서 밸브 작동을 실시예 1과 달리하여, 작동 단계를 간소화할 수도 있다. 또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 가스 혼합물(6)의 감압이 필요치 않은 환경에서는, 감압 챔버(600) 및 히터(601) 역시 생략할 수 있다. 도 12에서는 감압 챔버(600) 및 히터(601)가 도시 생략된 것 외에는 다른 구성은 도 1과 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.In an environment where depressurization of the gas mixture (6) is not required, the valve operation in the valve assembly (500) illustrated in FIG. 3 may be performed differently from that in Example 1, thereby simplifying the operation steps. In addition, as illustrated in FIG. 12, in an environment where depressurization of the gas mixture (6) is not required, the depressurization chamber (600) and the heater (601) may also be omitted. In FIG. 12, except that the depressurization chamber (600) and the heater (601) are omitted, the other configurations are the same as in FIG. 1, and therefore, a duplicate description will be omitted.

이하, 도 4, 도 5, 도 10 및 도 11을 참조하여, 작동 단계를 간소화한 변형예에 따른 밸브 조립체(500)의 작동에 대해 설명한다. 다시 말해서, 본 변형예에서는, 도 4(도 5)의 작동과 도 10(도 11)의 작동의 2 단계의 작동이 수행되며, 도 6 내지 도 9에 해당하는 작동은 생락된다.Hereinafter, with reference to FIGS. 4, 5, 10, and 11, the operation of a valve assembly (500) according to a modified example in which the operation steps are simplified will be described. In other words, in this modified example, two operations, the operation of FIG. 4 (FIG. 5) and the operation of FIG. 10 (FIG. 11), are performed, and the operations corresponding to FIGS. 6 to 9 are omitted.

변형예에 따르면, 밸브 조립체(500)는, 샘플링 연결 작동에서 샘플링 차단 작동으로 전환되는 때에, 샘플링 차단 작동과 동시에, 캐리어 가스 탱크(70)로부터 샘플링부(11)를 거쳐 상기 검출부로 이어지는 유체의 유동 경로가 형성하도록 하는 가스 전달 작동으로 전환된다.According to a modified example, when the valve assembly (500) switches from the sampling connection operation to the sampling blocking operation, it switches to the gas delivery operation so that a flow path of fluid is formed from the carrier gas tank (70) through the sampling section (11) to the detection section at the same time as the sampling blocking operation.

도 4 및 도 5로 설명되는 샘플링 연결 작동에 대해서는 중복되는 설명을 생락한다. Duplicate description of the sampling connection operation described in FIGS. 4 and 5 is omitted.

변형예에 따르면, 샘플링 연결 작동 상태에서 제1 내지 제5 삼방 밸브의 레버가 동시에 돌려져 각 삼방 밸브가 동시에 작동해 유체의 경로가 동시에 전환됨으로써, 샘플링 차단 작동 상태로 전환되고, 동시에 가스 전달 작동 상태로 전횐된다. According to a modified example, in the sampling connection operation state, the levers of the first to fifth three-way valves are turned simultaneously so that each three-way valve operates simultaneously and the path of the fluid is switched simultaneously, thereby switching to the sampling blocking operation state and simultaneously to the gas delivery operation state.

도 10 및 도 11을 참조하면, 샘플링 차단 작동(가스 전달 작동) 시에는, 제1 삼방 밸브(530)가 작동하여, 제2 포트(532)가 차단되고, 제1 포트(531)와 제3 포트(533)가 연통되도록 함으로써, 제1 포트(531)에서 제3 포트(533)로 이어지는 유동 경로가 형성된다.Referring to FIGS. 10 and 11, during the sampling blocking operation (gas delivery operation), the first three-way valve (530) operates to block the second port (532) and allow the first port (531) and the third port (533) to communicate, thereby forming a flow path from the first port (531) to the third port (533).

또한, 제1 삼방 밸브(530)의 작동과 동시에, 제2 삼방 밸브(520)가 작동하여, 제2 포트(522)가 차단되고, 제1 포트(521)와 제3 포트(523)가 연통되도록 함으로써, 제1 포트(521)에서 제3 포트(523)로 이어지는 유동 경로가 형성된다.In addition, simultaneously with the operation of the first three-way valve (530), the second three-way valve (520) is operated, thereby blocking the second port (522) and allowing the first port (521) and the third port (523) to communicate, thereby forming a flow path from the first port (521) to the third port (523).

또한, 제1 삼방 밸브(530)의 작동과 동시에, 제3 삼방 밸브(540)가 작동하여, 제2 포트(542)가 차단되고, 제1 포트(541)와 제3 포트(543)가 연통되도록 함으로써, 제1 포트(541)에서 제3 포트(543)로 이어지는 유동 경로가 형성된다.In addition, simultaneously with the operation of the first three-way valve (530), the third three-way valve (540) is operated, thereby blocking the second port (542) and allowing the first port (541) and the third port (543) to communicate, thereby forming a flow path from the first port (541) to the third port (543).

또한, 제1 삼방 밸브(530)의 작동과 동시에, 제4 삼방 밸브(510)가 작동하여, 제2 포트(512)가 차단되고, 제1 포트(511)와 제3 포트(513)가 연통되도록 함으로써, 제1 포트(511)에서 제3 포트(513)로 이어지는 유동 경로가 형성된다.In addition, simultaneously with the operation of the first three-way valve (530), the fourth three-way valve (510) is operated, thereby blocking the second port (512) and allowing the first port (511) and the third port (513) to communicate, thereby forming a flow path from the first port (511) to the third port (513).

또한, 제1 삼방 밸브(530)의 작동과 동시에, 제5 삼방 밸브(550)가 작동하여, 제2 포트(552)가 차단되고, 제1 포트(551)와 제3 포트(553)가 연통되도록 함으로써, 제1 포트(551)에서 제3 포트(553)로 이어지는 유동 경로가 형성된다.In addition, simultaneously with the operation of the first three-way valve (530), the fifth three-way valve (550) is operated, thereby blocking the second port (552) and allowing the first port (551) and the third port (553) to communicate, thereby forming a flow path from the first port (551) to the third port (553).

이에 따라서, 샘플링부(11)와 배관(20)은 그 연통이 차단되고, 샘플링부(11)에는 가스 혼합물(6)이 트랩된다.Accordingly, the communication between the sampling section (11) and the pipe (20) is blocked, and the gas mixture (6) is trapped in the sampling section (11).

이 때, 본 실시예에 따르면, 샘플링 차단 작동 시, 제2 삼방 밸브(520)와 제4 삼방 밸브(510)가 연통되고, 제3 삼방 밸브(540)와 제5 삼방 밸브(550)가 연통되므로, 샘플링 차단 작동과 동시에, 캐리어 가스 탱크(70)로부터 샘플링부(11)를 거쳐 검출부(12)로 이어지는 유체의 유동 경로가 형성된다. 즉, 본 실시예에 따르면, 캐리어 가스 탱크(70)로부터 샘플링부(11)를 거쳐 검출부(12)로 이어지는 유체의 유동 경로가 형성하도록 하는 가스 전달 작동이 샘플링 차단 작동과 동시에 이루어진다. At this time, according to the present embodiment, when the sampling blocking operation is performed, the second three-way valve (520) and the fourth three-way valve (510) are connected, and the third three-way valve (540) and the fifth three-way valve (550) are connected, so that a fluid flow path from the carrier gas tank (70) through the sampling unit (11) to the detection unit (12) is formed simultaneously with the sampling blocking operation. That is, according to the present embodiment, a gas transfer operation that forms a fluid flow path from the carrier gas tank (70) through the sampling unit (11) to the detection unit (12) is performed simultaneously with the sampling blocking operation.

샘플링부(11)의 내부에 트랩되는 가스 혼합물(6)은 캐리어 가스 탱크(70)로부터 배출되는 캐리어 가스(7)에 의해 밀려 검출부(12)로 흐르게 된다.The gas mixture (6) trapped inside the sampling section (11) is pushed by the carrier gas (7) discharged from the carrier gas tank (70) and flows to the detection section (12).

한편, 상류 연결관(31)으로 유입되는 가스 혼합물(6)은 제1 삼방 밸브(530)의 제3 포트(533)를 통해 그대로 배관(20)으로 돌아간다.Meanwhile, the gas mixture (6) flowing into the upstream connecting pipe (31) returns to the pipe (20) as is through the third port (533) of the first three-way valve (530).

변형예에 따르면, 샘플링 연결 작동 상태에서 제1 내지 제5 삼방 밸브의 레버가 동시에 돌려져 각 삼방 밸브가 동시에 작동해 유체의 경로가 동시에 전환됨으로써, 샘플링 차단 작동 상태로 전환된다. According to a modified example, in the sampling connection operation state, the levers of the first to fifth three-way valves are turned simultaneously so that each three-way valve operates simultaneously and the path of the fluid is switched simultaneously, thereby switching to the sampling blocking operation state.

복수의 삼방 밸브의 동시 작동을 위해 전기적인 제어를 위한 수단을 고려할 수 있지만, 본 변형예에 따르면, 기계적인 링크 구조체(700)의 작동에 의해 각각의 삼방 밸브가 동시에 작동하게 된다. Although means for electrical control for simultaneous operation of multiple three-way valves may be considered, according to this modified example, each of the three-way valves is operated simultaneously by the operation of the mechanical link structure (700).

도 13은 변형예에 따른 밸브 조립체(500)의 개략도이다. Figure 13 is a schematic diagram of a valve assembly (500) according to a modified example.

도 13에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 각각의 삼방 밸브의 레버는 하나의 링크 구조체(700)에 함께 연결되어 있다. 링크 구조체(700)는 모터(701)를 중심으로 회전하는 링크암(702, 703)을 구비하고, 링크 암(702, 703)은 각각의 삼방 밸브의 레버에 회동 가능하게 연결되어 있다. 본 실시예에 따르면, 모터(701)가 회전하여 링크 암(702, 703)이 회동하면, 링크 암으로 연결된 각각의 삼방 밸브의 레버가 동시에 회동하면서, 각 밸브 내에서의 유체의 유동 경로를 동시에 전환하도록 되어 있다.As illustrated in FIG. 13, according to the present embodiment, the levers of each three-way valve are connected together to a single link structure (700). The link structure (700) has a link arm (702, 703) that rotates around a motor (701), and the link arms (702, 703) are rotatably connected to the levers of each three-way valve. According to the present embodiment, when the motor (701) rotates and the link arms (702, 703) rotate, the levers of each three-way valve connected to the link arms rotate simultaneously, thereby simultaneously switching the flow path of the fluid within each valve.

도 3에서는 링크 구조체(700)의 개념을 설명하기 위해, 링크 구조체(700)의 개략적인 구조만이 도시되어 있음이 이해되어야 한다. 하나의 구동 수단(모터 등)으로 각각의 삼방 밸브의 레버를 동시에 돌릴 수 있는 형태라면 링크 구조체(700)의 구성은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 링크 구조체(700)는 회동 연결되는 링크 암 구조로 한정되지 않으며, 랙앤피니언 등 공지의 작동 수단의 조합을 이용해 구성되어도 좋다. In order to explain the concept of the link structure (700), it should be understood that only a schematic structure of the link structure (700) is illustrated in FIG. 3. The configuration of the link structure (700) is not particularly limited as long as it is a form in which the levers of each three-way valve can be rotated simultaneously by a single driving means (such as a motor). In addition, the link structure (700) is not limited to a link arm structure that is rotatably connected, and may be configured using a combination of known operating means such as a rack and pinion.

변형예에 따르면, 링크 구조체(700)의 작동에 의해 각각의 삼방 밸브가 동시에 작동하게 되므로, 복잡하고 정교한 제어 알고리즘이나 제어 수단 없이도, 각각의 밸브가 작동하는 타이밍을 일률적으로 동일하게 맞출 수 있다. 따라서, 전체 시스템의 제어 용이성을 확보하고, 비용을 절감할 수 있다.According to a modified example, since each of the three-way valves is operated simultaneously by the operation of the link structure (700), the timing of operation of each valve can be uniformly matched without a complex and sophisticated control algorithm or control means. Accordingly, the ease of control of the entire system can be secured and the cost can be reduced.

다만, 실시예 1과 마찬가지로, 레버의 의해 작동하는 수동의 삼방 밸브를 밸브로 적용하므로, 감당하는 압력의 임계값이 크다. 따라서, 본 변형예에 계측 시스템 역시 배관(20)에 작용하는 압력이 비교적 고압인 경우에도 적용 가능하다.However, as in Example 1, since a manual three-way valve operated by a lever is applied as the valve, the threshold value of the pressure to be handled is large. Therefore, the measuring system in this modified example can also be applied even when the pressure applied to the pipe (20) is relatively high.

(실시예 2)(Example 2)

도 14 및 도 15는 다른 실시예에 따른 밸브 조립체(500')의 개략도이다.Figures 14 and 15 are schematic diagrams of a valve assembly (500') according to another embodiment.

도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 밸브 조립체(500')는 다중 포트 밸브로서 각각 4개의 포트를 구비하는 2개의 사방 밸브(4-way valve)(560, 570)를 포함한다. 본 실시예에 따르면, 2 개의 사방 밸브(560, 570)는 컨트롤러(미도시)의 제어에 의해 자동으로 작동하는 "자동 밸브"이다.As illustrated in FIGS. 14 and 15, the valve assembly (500') according to the present embodiment includes two 4-way valves (560, 570) each having four ports as multi-port valves. According to the present embodiment, the two 4-way valves (560, 570) are "automatic valves" that operate automatically under the control of a controller (not shown).

제1 사방 밸브(560)의 제1 포트(561)는 캐리어 가스 탱크(70)와 연통하는 캐리어 가스 유입관(51)에 접속되고, 제2 포트(562)는 샘플링부(11)의 입구부(101)에 접속되며, 제3 포트(563)는 상류 연결관(31)에 접속되어 배관(20)에 접속되고, 제4 포트(564)는 제5 연결관(39)의 일단에 접속된다.The first port (561) of the first four-way valve (560) is connected to a carrier gas inlet pipe (51) communicating with a carrier gas tank (70), the second port (562) is connected to the inlet (101) of the sampling section (11), the third port (563) is connected to an upstream connecting pipe (31) and is connected to a pipe (20), and the fourth port (564) is connected to one end of a fifth connecting pipe (39).

제2 사방 밸브(570)의 제1 포트(571)는 검출부(12)와 연통하는 검출부 유입관(52)에 접속되고, 제2 포트(572)는 샘플링부(11)의 출구부(102)에 접속되고, 제3 포트(573)는 하류 연결관(32)에 접속되어 배관(20)에 접속되고, 제4 포트(574)는 제5 연결관(39)의 타단에 접속된다.The first port (571) of the second four-way valve (570) is connected to the detection unit inlet pipe (52) communicating with the detection unit (12), the second port (572) is connected to the outlet (102) of the sampling unit (11), the third port (573) is connected to the downstream connection pipe (32) and is connected to the pipe (20), and the fourth port (574) is connected to the other end of the fifth connection pipe (39).

도 14에 도시된 바와 같이, 샘플링 연결 작동 시에는, 제1 사방 밸브(560)는, 제2 포트(562)와 제3 포트(563)가 연통되고, 제1 포트(561)와 제4 포트(564)가 연통된다. 마찬가지로, 제2 사방 밸브(570)는, 제2 포트(572)와 제3 포트(573)가 연통되고, 제1 포트(571)와 제4 포트(574)가 연통된다. As shown in Fig. 14, when the sampling connection is in operation, the first four-way valve (560) has the second port (562) and the third port (563) connected, and the first port (561) and the fourth port (564) connected. Similarly, the second four-way valve (570) has the second port (572) and the third port (573) connected, and the first port (571) and the fourth port (574) connected.

이에 따라서, 배관(20)을 흐르는 가스 혼합물(6)의 일부는 상류 연결관(31)을 통해 제1 사방 밸브(560)의 제3 포트(563)를 유입되고, 제2 포트(562)를 통해 샘플링부(11)로 유입된다. 가스 혼합물(6)은 샘플링부(11)를 빠져 나와서 제2 사방 밸브(570)의 제2 포트(572)로 유입하고, 제3 포트(573)를 통해 하류 연결관(32)을 거쳐 배관(20)으로 돌아간다.Accordingly, a portion of the gas mixture (6) flowing through the pipe (20) is introduced into the third port (563) of the first four-way valve (560) through the upstream connection pipe (31) and into the sampling section (11) through the second port (562). The gas mixture (6) exits the sampling section (11), is introduced into the second port (572) of the second four-way valve (570), and returns to the pipe (20) through the downstream connection pipe (32) through the third port (573).

샘플링 연결 작동 동안에, 샘플링부(11)의 내부를 가스 혼합물(6)이 계속 유동하게 되므로, 샘플링부(11)의 내부에는 항상 동일한 용적의 가스 혼합물(6)이 차있다. During the sampling connection operation, the gas mixture (6) continues to flow inside the sampling section (11), so the inside of the sampling section (11) is always filled with the same volume of gas mixture (6).

한편, 샘플링 연결 작동 시, 캐리어 가스 유입관(51), 제4 삼방 밸브(510), 제5 삼방 밸브(550) 및 검출부 유입관(52)으로 이어지는 유체의 유동 경로가 형성되어, 캐리어 가스 탱크(70)로부터 검출부(12)로 바로 이어지는 유체의 유동 경로가 형성된다.Meanwhile, when the sampling connection is in operation, a fluid flow path is formed leading to the carrier gas inlet pipe (51), the fourth three-way valve (510), the fifth three-way valve (550), and the detection unit inlet pipe (52), thereby forming a fluid flow path leading directly from the carrier gas tank (70) to the detection unit (12).

상술한 바와 같이, 이러한 유체의 유동 경로를 통해, 캐리어 가스 탱크(70)에서 캐리어 가스(7)가 검출부(12)를 향해 계속 유동하므로, 캐리어 가스(7)에 의해 검출부(12)가 외기에 의해 오염되지 않은 청정한 분위기로 유지된다.As described above, through the flow path of the fluid, the carrier gas (7) continues to flow from the carrier gas tank (70) toward the detection unit (12), so that the detection unit (12) is maintained in a clean atmosphere that is not contaminated by the outside air by the carrier gas (7).

샘플링 연결 작동 상태에서, 컨트롤러(미도시)에 의해 제1 사방 밸브(560) 및 제2 사방 밸브(570)가 동시에 작동하여 유체의 경로를 전환함으로써, 샘플링 차단 작동 상태로 전환된다. In the sampling connection operating state, the first four-way valve (560) and the second four-way valve (570) are simultaneously operated by a controller (not shown) to switch the path of the fluid, thereby switching to the sampling blocking operating state.

도 15에 도시된 바와 같이, 샘플링 차단 작동 시에는, 제1 사방 밸브(560)는, 제3 포트(563)와 제4 포트(564)가 연통되고, 제2 포트(562)와 제3 포트(563)의 연통이 차단되도록 작동하고, 동시에 제2 사방 밸브(570)는, 제3 포트(573)와 제4 포트(574)가 연통되고, 제2 포트(562)와 제3 포트(563)의 연통이 차단되도록 작동한다. 이에 따라서, 샘플링부(11)와 배관(20)은 그 연통이 차단되고, 샘플링부(11)에는 가스 혼합물(6)이 트랩된다.As illustrated in FIG. 15, during the sampling blocking operation, the first four-way valve (560) operates so that the third port (563) and the fourth port (564) are connected and the communication between the second port (562) and the third port (563) is blocked, and at the same time, the second four-way valve (570) operates so that the third port (573) and the fourth port (574) are connected and the communication between the second port (562) and the third port (563) is blocked. Accordingly, the communication between the sampling section (11) and the pipe (20) is blocked, and the gas mixture (6) is trapped in the sampling section (11).

또한, 밸브 조립체(500')의 콘트롤러는 샘플링 차단 작동 후 또는 동시에, 제1 사방 밸브(560)의 제1 포트(661)와 제2 포트(562)가 연통되도록 하고, 제1 포트(671)와 제2 포트(572)가 연통되도록 한다. Additionally, the controller of the valve assembly (500') causes the first port (661) and the second port (562) of the first four-way valve (560) to be connected to each other after or simultaneously with the sampling blocking operation, and causes the first port (671) and the second port (572) to be connected to each other.

이에 따라서, 캐리어 가스 탱크(70)로부터 샘플링부(11)를 거쳐 검출부(12)로 이어지는 유체의 유동 경로가 형성되어, 가스 전달 작동이 이루어진다. 샘플링부(11)의 내부에 트랩되는 가스 혼합물(6)은 캐리어 가스 탱크(70)로부터 배출되는 캐리어 가스(7)에 의해 밀려 검출부(12)로 흐르게 된다.Accordingly, a fluid flow path is formed from the carrier gas tank (70) through the sampling unit (11) to the detection unit (12), and gas transfer operation is performed. The gas mixture (6) trapped inside the sampling unit (11) is pushed by the carrier gas (7) discharged from the carrier gas tank (70) and flows to the detection unit (12).

한편, 상류 연결관(31)으로 유입되는 가스 혼합물(6)은 제1 사방 밸브(560)의 제3 포트(563), 제4 포트(564), 제2 사방 밸브(570)의 제4 포트(574), 제3 포트(573)를 통해 배관(20)으로 돌아간다.Meanwhile, the gas mixture (6) flowing into the upstream connecting pipe (31) returns to the pipe (20) through the third port (563), the fourth port (564) of the first four-way valve (560), the fourth port (574) of the second four-way valve (570), and the third port (573).

본 실시예 2에서는 실시예 1의 변형예와 같이, 밸브 조립체(500')가 샘플링 연결 작동과 샘플링 차단 작동(및 가스 전달 작동)의 작동 단계를 가지는 것으로 설명하였지만, 밸브 조립체(500')가 샘플링 연결 작동, 샘플링 루트 밀폐 작동, 압력 감압 작동 및 가스 전달 작동의 단계로 작동하도록 할 수도 있다는 것이 이해될 것이다.Although in this embodiment 2, as in the modified example of embodiment 1, the valve assembly (500') is described as having the operation stages of a sampling connection operation and a sampling blocking operation (and a gas delivery operation), it will be appreciated that the valve assembly (500') may also be made to operate in the stages of a sampling connection operation, a sampling route sealing operation, a pressure relief operation, and a gas delivery operation.

본 실시예에 따르면, 밸브 조립체(500')가 복수의 밸브에 의해 구성되므로, 복수의 밸브의 비교적 자유로운 배치가 가능해, 기존의 처리 장치(1)에 쉽게 설치가 가능하다. 또한, 고장이 발생한 밸브의 교환이 용이하여, 유지 보수이 노력과 비용을 절감할 수 있다. 반면, 본 실시예에 따르면, 복수의 밸브로서 다중 포트 밸브를 적용하므로, 불필요한 밸브의 사용을 최대한 억제할 수 있다. 여기서는, 다중 포트 밸브로서 삼방 밸브 또는 사방 밸브를 실시 형태로 설명하고 있지만, 복수의 포트를 구비하여 유체의 흐름을 전환하는 소위 "다중 포트 밸브"라면 그 조합에 의해 유사한 효과를 낼 수 있다는 것이 이해될 것이다.According to the present embodiment, since the valve assembly (500') is composed of a plurality of valves, relatively free arrangement of the plurality of valves is possible, so that it can be easily installed in an existing processing device (1). In addition, since replacement of a valve in which a malfunction has occurred is easy, maintenance efforts and costs can be reduced. On the other hand, according to the present embodiment, since a multi-port valve is applied as the plurality of valves, the use of unnecessary valves can be suppressed as much as possible. Here, a three-way valve or a four-way valve is described as the multi-port valve in the embodiment form, but it will be understood that a so-called "multi-port valve" having a plurality of ports and switching the flow of fluid can produce a similar effect by combination thereof.

나아가, 본 실시예에 따르면, 레버의 의해 작동하는 사방 밸브를 밸브로 적용한다. 일반적으로 사방 밸브는 육방 밸브(6-way valve)에 비해 감당하는 압력의 임계값이 크다. 따라서, 본 실시예에 따른 계측 시스템(10)은 육방 밸브 하나를 이용한 계측 시스템에 비해서 내압성이 우수하므로, 배관(20)에 작용하는 압력이 매우 고압에도 적용 가능하다.Furthermore, according to the present embodiment, a four-way valve operated by a lever is applied as the valve. In general, a four-way valve has a higher threshold for the pressure it can handle than a six-way valve. Therefore, the measuring system (10) according to the present embodiment has superior pressure resistance compared to a measuring system using one six-way valve, so that it can be applied even when the pressure applied to the pipe (20) is very high.

<검출부(12)><Detection unit (12)>

이하, 도 16 내지 도 21를 참조하여, 검출부(12)의 구성 및 검출부(12)에 의해 가스 혼합물(6)에 포함된 가스상 물질(60)을 분리 검출하는 원리에 대해 설명한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 16 to 21, the configuration of the detection unit (12) and the principle of separating and detecting a gaseous substance (60) included in a gas mixture (6) by the detection unit (12) will be described.

본 실시예에 따르면, 검출부(12)를 구성하는 농축 모듈(200), 분리 모듈(300) 및 센서 모듈(400)은 소형화 및 집적화되어 포터블(portable)한 형태로 구성되는 하나의 검출 장치(120)로 구성되어 있다. 상술한 바와 같이, 감압 챔버(600)와 히터(601)는 압력 환경에 따라 생략할 수도 있는 것이므로, 이하 설명하는 검출부(12)에 대한 설명에서 감압 챔버(600) 및 히터(601)에 대해서 더 자세히 설명하지는 않는다.According to the present embodiment, the concentration module (200), the separation module (300), and the sensor module (400) constituting the detection unit (12) are configured as a single detection device (120) that is miniaturized and integrated into a portable form. As described above, the decompression chamber (600) and the heater (601) may be omitted depending on the pressure environment, and therefore, the decompression chamber (600) and the heater (601) will not be described in more detail in the description of the detection unit (12) described below.

도 16은 검출 장치(120)의 개략적인 개념도이다. Figure 16 is a schematic conceptual diagram of a detection device (120).

도 16에 도시된 바와 같이, 검출 장치(120)는 농축 모듈(200)과 분리 모듈(300)이 집적된 기판(122)과 센서 모듈(400)이 하나의 몸체(121)에 설치된 구조를 가진다. 몸체(121)의 내부에는 열선 및 센서 모듈(400)의 전원(미도시)과 센서 모듈(400)의 신호를 전송하는 통신 장치(미도시) 등이 내재되어 있다. 또한, 몸체(121) 내부에는 후술하는 각 가스상 물질(60)이 분리 경로(310)로 빠져나오는 시간에 대한 라이브러리 등의 정보를 저장하는 메모리와, 센서 모듈에서 검출된 정보를 라이브러리와 비교하여 결과를 도출하는 프로세서 등이 구비되어도 좋다. 아울러, 몸체(121)는 도출 결과를 작업자에게 통지하는 스피커 내지 액정 화면 등을 구비하여도 좋다. 다만, 위와 같은 메모리, 프로세서 등의 기능은 별도의 컴퓨터에 의해 수행되어도 좋고, 검출 장치(120)는 별도의 컴퓨터와 통신하여 센서 모듈에 의한 검출 결과를 컴퓨터로 보내 처리하도록 하여도 좋다.As illustrated in FIG. 16, the detection device (120) has a structure in which a substrate (122) on which a concentration module (200) and a separation module (300) are integrated, and a sensor module (400) are installed in a single body (121). Inside the body (121), a power source (not illustrated) for the heating wire and the sensor module (400) and a communication device (not illustrated) for transmitting a signal of the sensor module (400) are embedded. In addition, inside the body (121), a memory for storing information such as a library for the time at which each gaseous substance (60) described below escapes through the separation path (310) and a processor for comparing information detected by the sensor module with the library to derive a result may be provided. In addition, the body (121) may be provided with a speaker or a liquid crystal screen for notifying an operator of the derived result. However, functions such as the above memory, processor, etc. may be performed by a separate computer, and the detection device (120) may communicate with a separate computer to send the detection results by the sensor module to the computer for processing.

기판(122)은 실리콘 재질의 판(제1 기판)과 유리 재질의 판(제2 기판)이 접합되어 형성된다.The substrate (122) is formed by bonding a silicon material plate (first substrate) and a glass material plate (second substrate).

본 실시예에 따르면, 농축 모듈(200), 분리 모듈(300) 및 그를 잇는 복수의 관로(52. 53)은 모두 제1 기판의 일 측면에 깊이 반응성 이온 식각(DRIE; deep reactive-ion etching) 공정을 이용해 깊이 식각되어 형성된다. 따라서, 나노 사이즈의 구조를 기판(122) 상에 정교하게 형성할 수 있어, 검출 장치(120)의 전체 크기를 소형화할 수 있다. 제1 기판 상에 농축 모듈(200), 분리 모듈(300) 및 그를 잇는 복수의 관로(52. 53)를 오목홈 형태로 동시에 식각 형성하고, 제2 기판을 얹어 접합하여, 오목홈을 막아 상부가 폐쇄된 구조를 완성한다. According to the present embodiment, the concentration module (200), the separation module (300), and the plurality of conduits (52, 53) connecting them are all deeply etched and formed on one side of the first substrate using a deep reactive-ion etching (DRIE) process. Accordingly, a nano-sized structure can be precisely formed on the substrate (122), so that the overall size of the detection device (120) can be miniaturized. The concentration module (200), the separation module (300), and the plurality of conduits (52, 53) connecting them are simultaneously etched and formed in a concave groove shape on the first substrate, and the second substrate is placed and bonded to block the concave groove, thereby completing a structure with a closed upper portion.

본 실시예에 따르면, 제1 기판과 제2 기판은 대기압 조건에서 전압에 의한 결합 방식인 양극 접합(anodic bonding)에 의해 서로 강하게 접합될 수 있다. According to the present embodiment, the first substrate and the second substrate can be strongly bonded to each other by anodic bonding, which is a voltage-based bonding method under atmospheric pressure conditions.

도 17은 본 실시예에 따른 농축 모듈(200)을 확대 도시한 것이다. Figure 17 is an enlarged view of a concentration module (200) according to the present embodiment.

농축 모듈(200)은 그와 연결되는 관로에 비해 용적이 큰 공간으로 형성된 농축 챔버(210)를 포함한다. The concentration module (200) includes a concentration chamber (210) formed as a space with a large volume compared to the conduit connected thereto.

농축 챔버(210)는 농축 챔버(210)의 단척(短尺) 방향으로 연장되는 마주하는 두 개의 단방향 측면과, 농축 챔버(210)의 장척(張尺) 방향으로 연장되는 마주하는 두 개의 장방향 측면을 포함하여, 대략 긴 다각형 형태를 가진다. The concentration chamber (210) has an approximately elongated polygonal shape, including two opposing unidirectional sides extending in the short direction of the concentration chamber (210) and two opposing longitudinal sides extending in the long direction of the concentration chamber (210).

단방향 측면은 중심이 장방향 측면에서 멀어지도록 대략 "v"자로 구부려져 형성되며, 이에 따라 농축 챔버(210) 안에서의 유체의 유동이 균일하게 확산될 수 있다. The unidirectional side is formed by bending roughly in a “v” shape so that the center is away from the longitudinal side, thereby allowing the flow of fluid within the concentration chamber (210) to spread evenly.

농축 챔버(210)의 하나의 단방향 측면의 중앙부에는 농축 챔버(210)와 연통하여 가스 혼합물(6)이 유입되는 입구 관로(52)가 형성된다. 농축 챔버(210)의 다른 단방향 측면의 중앙부에는 농축 챔버(210)로부터 가스가 빠져 나갈 수 있는 출구 관로(53)가 형성된다.An inlet conduit (52) is formed in the center of one unidirectional side of the enrichment chamber (210) to communicate with the enrichment chamber (210) and to introduce a gas mixture (6). An outlet conduit (53) is formed in the center of the other unidirectional side of the enrichment chamber (210) to allow gas to escape from the enrichment chamber (210).

본 명세서에서 용어 "입구"와 "출구"는 해당 관로로 유체가 유출입할 수 있는 서로 다른 개구부를 의미하는 것을 의도한 것이며, 반드시 해당 관로에서 유체가 입구로 유입되어 출구로 유출되는 것만을 한정하지 않는다. 즉, 경우에 따라 해당 관로에서 유체는 출구로 유입되어 입구로 유출되는 경우가 있을 수 있다. In this specification, the terms "inlet" and "outlet" are intended to mean different openings through which fluid can flow into and out of the corresponding conduit, and are not necessarily limited to fluid flowing into the inlet and flowing out of the outlet in the corresponding conduit. That is, in some cases, fluid may flow into the outlet and flow out of the inlet in the corresponding conduit.

농축 챔버(210)의 내부에는 복수의 기둥체(211)가 일정 간격으로 배치된다. 깊이 반응성 이온 식각 공정을 이용하면, 농축 챔버(210)를 형성할 때 일부가 식각되지 않도록 함으로써 복수의 기둥체(211)를 농축 챔버(210) 내부에 형성할 수 있다. A plurality of columns (211) are arranged at regular intervals inside the concentration chamber (210). By using a depth reactive ion etching process, a plurality of columns (211) can be formed inside the concentration chamber (210) by preventing some of the columns from being etched when forming the concentration chamber (210).

농축 챔버(210)는 가스 혼합물(6) 중의 가스상 물질(60)을 걸러 농축 저장한다. 이를 위해, 농축 챔버(210)의 내부에는 가스상 물질(60)을 포집할 수 있는 흡착재(212)가 충진되어 있다. 흡착재(212)로는 예를 들어, 유기화합물인 가스상 물질(60)이 반데르발스 힘(van der Waals Force)에 의해 부착되어 포집될 수 있는 탄소 화합물과 같은 물질이 이용될 수 있다. The concentration chamber (210) filters and concentrates and stores gaseous substances (60) in the gas mixture (6). To this end, the interior of the concentration chamber (210) is filled with an adsorbent (212) capable of capturing gaseous substances (60). As the adsorbent (212), a material such as a carbon compound to which gaseous substances (60), which are organic compounds, can be attached and captured by van der Waals forces, for example, can be used.

흡착재(212)는 제1 기판과 제2 기판을 접합하기 전에 미리 챔버(110) 내부에 충진될 수도 있고, 가스 이송 방식에 의해 농축 챔버(210) 내부에 충진될 수도 있다. 가스 이송 방식에 의하는 경우, 농축 챔버(210)로 연통되도록 별도의 도입관(미도시)이 형성되어도 좋다.The adsorbent (212) may be filled in the chamber (110) in advance before bonding the first substrate and the second substrate, or may be filled in the concentration chamber (210) by a gas transfer method. In the case of a gas transfer method, a separate introduction pipe (not shown) may be formed to communicate with the concentration chamber (210).

농축 챔버(210) 내부로 유입된 가스상 물질(60)은 흡착재(212)에 포집되어 농축 챔버(210) 내부에 농축 저장된다. The gaseous substance (60) introduced into the concentration chamber (210) is captured by the adsorbent (212) and concentrated and stored inside the concentration chamber (210).

농축 챔버(210)에 농축 저장된 가스상 물질(60)을 다시 농축 챔버(210) 밖으로 유출시키기 위해서는, 흡착재(212)와 가스상 물질(60)의 결합을 끊어내야 하며, 이를 본 실시예에 따른 검출 장치(120)는 농축 챔버(210)에 열을 가하는 가열 장치를 구비한다. In order to discharge the gaseous substance (60) stored in the concentration chamber (210) back out of the concentration chamber (210), the bond between the adsorbent (212) and the gaseous substance (60) must be broken, and for this, the detection device (120) according to the present embodiment is equipped with a heating device that applies heat to the concentration chamber (210).

도 18은 제1 기판의 배면을 도시한 것이다. Figure 18 illustrates the back surface of the first substrate.

제1 기판의 배면에는 챔버 가열 장치로서, 전원을 인가하면 열을 발생시키는 열선(901)이 부착된다. 열선(901)은 농축 챔버(210)가 형성된 위치에 대응하여 제1 기판에 형성된다. 열선(901)은 전원을 연결할 수 있는 단자(903)를 구비한다. 열선(901)의 중앙에는 열선(901)에 의해 상승하는 온도를 측정할 수 있는 온도 센서(902)가 구비될 수 있다. On the back surface of the first substrate, a heating wire (901) is attached as a chamber heating device that generates heat when power is applied. The heating wire (901) is formed on the first substrate corresponding to a position where the concentration chamber (210) is formed. The heating wire (901) has a terminal (903) to which power can be connected. A temperature sensor (902) that can measure the temperature rising by the heating wire (901) can be provided at the center of the heating wire (901).

열선(901)에 전원을 인가하여 열을 발생시킴으로써, 흡착재(212)와 가스상 물질(60)을 해리시킬 수 있는 열 에너지를 농축 챔버(210)에 선택적으로 가할 수 있다.By applying power to the heating wire (901) to generate heat, heat energy capable of dissociating the adsorbent (212) and the gaseous substance (60) can be selectively applied to the concentration chamber (210).

한편, 도 18에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 후술하는 분리 경로(310)의 내부에서의 반응성을 향상시키기 위해 분리 경로(310)에 선택적으로 열을 가하는 열선(800)이 분리 경로(310)의 위치에 대응하여 제1 기판의 배면에 형성될 수도 있다. 열선(800)의 양 단부에는 전원을 인가할 수 있는 단자(801)가 형성되어 있다. Meanwhile, as illustrated in FIG. 18, according to the present embodiment, in order to improve the reactivity within the separation path (310) described later, a heating wire (800) that selectively applies heat to the separation path (310) may be formed on the back surface of the first substrate corresponding to the position of the separation path (310). Terminals (801) to which power can be applied are formed at both ends of the heating wire (800).

이때, 열선(901)에 의해 가해지는 열이 실리콘의 제1 기판에 의해 전도되어 분리 경로(310) 등 인접 구성에 예기치 못하게 열을 가할 수 있다. At this time, the heat applied by the heating wire (901) may be conducted by the first silicon substrate and unexpectedly apply heat to adjacent components such as the separation path (310).

이러한 열 전도를 최대한 방지하기 위해, 본 실시예에 따르면, 열선(901) 주위를 따라 형성되며 제1 기판을 완전히 관통하는 복수의 슬릿(311, 312, 313)이 형성된다. To prevent such heat conduction as much as possible, according to the present embodiment, a plurality of slits (311, 312, 313) are formed along the periphery of the heating wire (901) and completely penetrate the first substrate.

농축 모듈(200)과 연통된 관로(53)는 분리 모듈(300)과 연통된다. The conduit (53) connected to the concentration module (200) is connected to the separation module (300).

분리 모듈(300)은 길게 연장되는 분리 경로(310)를 포함한다. 분리 경로(310)는 단일의 유체 유동 경로를 형성하며, 분리 경로(310)로 유입된 가스상 물질(60)은 매우 긴 경로를 가지는 분리 경로(310)를 따라 이동하는 동안 성분 별로 분리되어 시간차를 가지고 분리 경로(310)로부터 유출된다. The separation module (300) includes a long separation path (310). The separation path (310) forms a single fluid flow path, and gaseous substances (60) introduced into the separation path (310) are separated into components while moving along the separation path (310) which has a very long path, and are discharged from the separation path (310) with a time difference.

본 실시예에 따르면, 분리 경로(310)가 유해물질을 분리하는데 충분한 긴 경로를 가지도록 하기 위해, 분리 경로(310)는 정해진 사각 공간 안에서 미로 형태로 구부러져 배치되는 단일 층의 컬럼을 형성하도록 배치된다. According to the present embodiment, in order to ensure that the separation path (310) has a sufficiently long path to separate hazardous substances, the separation path (310) is arranged to form a single-layer column that is arranged in a maze shape within a defined square space.

도 16에 도시된 바와 같이, 도관(53)과 유체 연통된 분리 경로(310)의 입구에서부터 분리 경로(310)는 사각의 공간의 중심까지 구부러지며 일종의 코일 형태로 연장되었다가, 중심에서 다시 코일 형태로 연장되어 분리 경로(310)의 출구까지 연장된다. 즉, 컬럼 형태로 그 중심을 향해 구불구불하게 연장되는 경로와 중심에서 다시 멀어지도록 연장되는 경로가 서로 인접하게 교차하면서, 분리 경로(310)의 경로 길이를 작은 공간 안에서 극대화시킬 수 있다. As illustrated in FIG. 16, from the entrance of the separation path (310) in fluid communication with the conduit (53), the separation path (310) is extended in a coil shape while bending toward the center of a square space, and then extends again from the center in a coil shape to the exit of the separation path (310). That is, the path extending in a columnar shape toward the center and the path extending away from the center intersect each other adjacent to each other, so that the path length of the separation path (310) can be maximized in a small space.

도 16에는 도시의 편의를 위해, 인접한 경로가 충분히 이격되어 있지만, 인접 경로의 간격을 매우 조밀하게 형성한다. In Fig. 16, for the convenience of the city, adjacent paths are sufficiently spaced apart, but the spacing between adjacent paths is formed very densely.

경로의 간격을 매우 조밀하게 형성함으로써, 예를 들어, 단면적이 수 나노미터 수준의 분리 경로(310)가 약 3m에 걸쳐 연장되도록 할 수 있다. By forming the path spacing very densely, for example, a separation path (310) having a cross-sectional area of several nanometers can be extended for about 3 m.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리 경로(310)의 내부를 개략적으로 도시한 것이다. FIG. 19 schematically illustrates the interior of a separation path (310) according to one embodiment of the present invention.

도 19에 도시된 바와 같이, 분리 경로(310)의 내면에는 가스상 물질(60)이 부착될 수 있는 다공성 물질(311)이 코팅되어 있다. 예를 들어, 다공성 물질(311)은 PDMS와 같은 다공성의 폴리머일 수 있다. As illustrated in Fig. 19, the inner surface of the separation path (310) is coated with a porous material (311) to which a gaseous substance (60) can be attached. For example, the porous material (311) may be a porous polymer such as PDMS.

유기화합물인 유해물질(M)은 반데르발스 힘에 의해 다공성의 폴리머에 부착된다. 이때, 분리 경로(310) 내부로 캐리어 기체(7)가 흐르면, 캐리어 기체(7)의 힘에 의해 다공성 물질(311)에 부착되었던 가스상 물질(60)이 다공성 물질(311)로부터 분리되어 일정 거리를 유동하다가 이동성을 잃고 다시 다공성 물질(311)에 부착되는 일을 반복하게 된다. The harmful substance (M), which is an organic compound, is attached to the porous polymer by the van der Waals force. At this time, when the carrier gas (7) flows inside the separation path (310), the gaseous substance (60) that was attached to the porous material (311) by the force of the carrier gas (7) is separated from the porous material (311), flows for a certain distance, loses mobility, and is attached to the porous material (311) again, and this process is repeated.

가스상 물질(60)은 그 성분에 따라 그 질량과 다공성 물질(311)과 작용하는 반데르발스 힘이 상이하므로, 도 19에 도시된 바와 같이 상이한 성분의 가스상 물질(60)은 다공성 물질(311)에 부착되었다가 분리되어 유동하는 빈도와 거리가 서로 상이하다. 즉, 가스상 물질(60)은 성분에 따라 분리 경로(310) 내부에서 상이한 이동 속도를 가지고 이동하게 된다. 예를 들어, 세모로 표시된 제1 물질(61)과 동그라미로 표시된 제2 물질(62) 중 제2 물질(62)의 이동 속도가 더 빠르다. Since the gaseous substance (60) has different masses and van der Waals forces acting on the porous substance (311) depending on its composition, as shown in Fig. 19, the gaseous substances (60) of different compositions are attached to the porous substance (311) and then separated and flow at different frequencies and distances. That is, the gaseous substances (60) move at different movement speeds within the separation path (310) depending on their compositions. For example, among the first substance (61) indicated by a triangle and the second substance (62) indicated by a circle, the movement speed of the second substance (62) is faster.

본 실시예에 따르면, 분리 경로(310)는 약 3m에 달하는 긴 경로를 가지므로, 분리 경로(310)의 입구로 주입된 가스상 물질(60)은 긴 경로를 이동하는 동안 성분 별로 이동 거리가 평준화되어, 성분 별로 뭉쳐 분리 경로(310)의 출구로 유출된다. 가스상 물질(60)은 성분에 따라 상이한 이동 속도를 가지므로, 가스상 물질(60)은 성분 별로 분리되어 시간차를 가지고 분리 경로(310)의 출구로 유출된다. 즉, 전기를 인가하는 등의 작업 없이, 분리 경로(310)를 통해 유해물질을 여행시키는 것만으로, 가스상 물질(60)이 성분 별로 분리되어 시간차를 가지고 유출되는 것이다. According to the present embodiment, since the separation path (310) has a long path of about 3 m, the gaseous substance (60) injected into the inlet of the separation path (310) is equalized in moving distance by component while moving along the long path, and is discharged through the outlet of the separation path (310) in a lump by component. Since the gaseous substance (60) has different moving speeds depending on the component, the gaseous substance (60) is separated by component and discharged through the outlet of the separation path (310) with a time difference. That is, without any work such as applying electricity, the gaseous substance (60) is separated by component and discharged with a time difference simply by causing the hazardous substance to travel through the separation path (310).

다공성 물질(311)은 제1 기판과 제2 기판이 접합되기 전에 분리 경로(310)에 코팅될 수도 있고, 별도의 도입관(미도시)를 통한 가스 유동 방식으로 코팅할 수도 있다.The porous material (311) may be coated on the separation path (310) before the first substrate and the second substrate are bonded, or may be coated in a gas flow manner through a separate introduction tube (not shown).

분리 경로(310)의 출구를 순차적으로 빠져나간 가스상 물질(60)은 센서 모듈(400)에 의해 검출된다. The gaseous substance (60) that sequentially exits the exit of the separation path (310) is detected by the sensor module (400).

본 실시예에 따른 센서 모듈(400)은 분리 모듈(300)의 분리 경로(310)로부터 유출되는 가스상 물질(60)에 자외선(UV)을 인가하여 가스상 물질(60)로부터 해리되는 전자로 인한 전압 변화를 측정하는 광이온화 방식(PID) 센서이다. 구체적으로, 유기화합물과 같은 물질에 UV를 조사하면 전자가 빠져나오면서 전위가 발생하게 된다. The sensor module (400) according to the present embodiment is a photoionization type (PID) sensor that measures voltage changes due to electrons dissociating from a gaseous substance (60) flowing out from a separation path (310) of a separation module (300) by applying ultraviolet (UV) light to the gaseous substance (60). Specifically, when UV light is irradiated on a substance such as an organic compound, electrons escape, generating a potential.

해당 물질의 농도가 클수록 검출되는 전위값은 높게 되므로, 이를 통해 해당 물질이 농도를 계산할 수 있다. The higher the concentration of the substance, the higher the detected potential value, which can be used to calculate the concentration of the substance.

캐리어 가스(7)에 밀려 샘플링된 가스 혼합물(6)이 검출부 유입관(52)을 통해 농축 챔버(210)로 유입된다. 농축 챔버(210) 내로 유입된 가스는 농축 챔버(210)의 장척 방향으로 이동한다. 이 과정에서 농축 챔버(210) 내부에 충진된 흡착재(212)에 가스 혼합물(6)에 포함된 가스상 물질(60)이 흡착된다. The gas mixture (6) sampled by the carrier gas (7) flows into the concentration chamber (210) through the detection unit inlet pipe (52). The gas flowing into the concentration chamber (210) moves in the longitudinal direction of the concentration chamber (210). In this process, the gaseous substance (60) included in the gas mixture (6) is adsorbed to the adsorbent (212) filled inside the concentration chamber (210).

소정 시간 동안 농축 챔버(210)에 가스상 물질(60)을 농축한 후, 열선(901)에 전원을 인가하여 농축 챔버(210)에 열을 가한다. 가해지는 열 에너지에 의해 농축 챔버(210) 내부에 농축 저장되어 있던 가스상 물질(60)은 흡착재(212)로부터 분리되고, 농축 챔버(210) 내부를 거쳐 유동하는 캐리어 가스(7)에 실려 농축 챔버(210)로부터 빠져나간다. 가스상 물질(60)을 수반한 캐리어 가스(7)는 분리 경로(310)로 유동한다. After concentrating the gaseous substance (60) in the concentration chamber (210) for a predetermined period of time, power is applied to the heating wire (901) to heat the concentration chamber (210). The gaseous substance (60) that has been concentrated and stored inside the concentration chamber (210) is separated from the adsorbent (212) by the applied heat energy, and is carried by the carrier gas (7) flowing through the inside of the concentration chamber (210) and escapes from the concentration chamber (210). The carrier gas (7) carrying the gaseous substance (60) flows to the separation path (310).

농축 챔버(210)로부터 빠져나간 고농도의 가스상 물질(60)은 분리 경로(310)로 순식간에 유입된다. The high concentration gaseous substance (60) that escapes from the concentration chamber (210) is instantly introduced into the separation path (310).

즉, 본 실시예에 따른 농축 챔버(210)는 유해물질을 농축 저장하는 리저버(reservoir) 뿐 아니라, 고농축 유해물질을 분리 경로(310)로 주입할 수 있는 인젝터(injector)의 역할도 수행한다. That is, the concentration chamber (210) according to the present embodiment not only functions as a reservoir for storing concentrated hazardous substances, but also as an injector capable of injecting highly concentrated hazardous substances into a separation path (310).

도 20은 본 실시예에 따른 검출 장치(120)를 이용해 가스상 물질(60)을 분리 검출하는 과정을 간략히 정리하여 도시한 것이다. Figure 20 is a simplified diagram illustrating a process of separating and detecting a gaseous substance (60) using a detection device (120) according to the present embodiment.

상술한 바와 같이, 분리 경로(310) 내에서 가스상 물질(60)은 그 성분에 따라 상이한 이동 속도를 가진다. As described above, within the separation path (310), the gaseous substance (60) has different movement speeds depending on its component.

실험을 통해, 가스상 물질(60)의 성분에 따라 분리 경로(310)를 빠져나오는 시간을 미리 획득할 수 있다. Through experiments, the time to exit the separation path (310) can be obtained in advance depending on the composition of the gaseous substance (60).

예를 들어, 이소프로필안티피린(IPA)만을 함유한 가스는 약 20초 후에 센서 모듈(400)에서 해당 물질을 검출할 수 있었다. 이와 같은 방식으로, 예상할 수 있는 가스상 물질(60) 각각에 대해 실험을 진행할 수 있으며, 각 가스상 물질(60)이 분리 경로(310)로 빠져나오는 시간에 대한 라이브러리를 생성할 수 있다. For example, a gas containing only isopropyl antipyrine (IPA) could detect the substance in the sensor module (400) after about 20 seconds. In this manner, experiments can be conducted for each expected gaseous substance (60), and a library can be created for the time at which each gaseous substance (60) escapes through the separation path (310).

상이한 성분의 가스상 물질(61, 62, 63, 64)은 순차적으로 분리 경로(310)를 통해 유출되므로, 센서 모듈(20)을 통해 전위 값이 현저히 증가하는 시간을 확인함으로써 해당 가스상 물질의 성분을 알 수 있고, 전위 값을 통해 해당 가스상 물질의 농도도 구할 수 있다. Since gaseous substances (61, 62, 63, 64) of different components are sequentially discharged through the separation path (310), the components of the gaseous substances can be identified by checking the time at which the potential value significantly increases through the sensor module (20), and the concentration of the gaseous substances can also be obtained through the potential value.

도 21은 플라즈마 클리닝 처리를 수행하였을 때, 계측 시스템(10)을 통해 검출한 검출 결과를 도시한 그래프이다. Figure 21 is a graph showing the detection results detected through the measuring system (10) when plasma cleaning treatment was performed.

도 21에 도시된 바와 같이, 소정의 시간에 전위값이 급격히 증가하는 날카로운 피크가 발생한 것을 확인할 수 있다. As shown in Figure 21, it can be confirmed that a sharp peak occurs in which the potential value increases rapidly at a given time.

해당 시간에 검출되는 가스상 물질의 성분은 이미 특정되어 있다, 예를 들어, a 피크의 물질은 피리딘(Pyridine)이고, b 피크의 물질은 부타네디올(Butanediol) 등이다.The components of the gaseous substances detected at that time have already been specified, for example, the substance of peak a is pyridine, the substance of peak b is butanediol, etc.

또한, 해당 가스상 물질의 성분에 의한 전위값을 통해 어떤 성분의 가스상 물질(60)이 처리 장치(1)에서 배출되는 가스 혼합물(6)에 얼마나 포함되어 있는지를 분석할 수 있게 된다.In addition, it is possible to analyze how much of a gaseous substance (60) of a certain component is included in the gas mixture (6) discharged from the treatment device (1) through the potential value by the component of the gaseous substance.

작업자 또는 시스템의 제어부는 검출되는 가스상 물질(60)의 성분과 농도를 확인하여, 클리닝된 웨이퍼(3)에 잔류물의 존재 여부를 계속 확인할 수 있다. 특정 물질의 농도가 0에 가깝거나 소정의 기준치를 하회하면, 클리닝된 웨이퍼(3)에 잔류물이 존재하지 않는다고 판단하여, 클리닝 처리 작업을 종료할 수 있다. The operator or the control unit of the system can continuously check whether there is residue on the cleaned wafer (3) by checking the composition and concentration of the detected gaseous substance (60). If the concentration of a specific substance is close to 0 or falls below a predetermined standard, it can be determined that there is no residue on the cleaned wafer (3) and the cleaning process can be terminated.

이와 같은 구성에 따르면, 플라즈마 클리닝 공정을 계속 수행하는 상태(in-situ)에서도 처리 장치(1)에서 배출되는 가스 혼합물(6)에 포함된 가스상 물질(60)의 존재와 농도를 확인하여 잔류물의 존재 여부를 확인할 수 있다. 따라서, 공정을 종료하고, 웨이퍼를 별도의 장치로 검사한 후 기준 미달의 경우, 다시 클리닝 공정을 재차 수행하는 과정을 생략할 수 있으므로, 반도체 부품의 수율을 크게 향상시킬 수 있다.According to this configuration, even in a state where the plasma cleaning process is continuously performed (in-situ), the presence and concentration of the gaseous substance (60) included in the gas mixture (6) discharged from the processing device (1) can be checked to determine whether there is residue. Accordingly, the process of terminating the process, inspecting the wafer with a separate device, and then performing the cleaning process again if it does not meet the standard can be omitted, so that the yield of semiconductor components can be greatly improved.

또한, 샘플링 시간, 가스상 물질(60)의 농축 모듈에서의 탈착 시간 및 분리 시간을 합해도, 처리 장치(1)를 중단하고 웨이퍼를 옮겨 검사한 후 다시 처리하는 시간에 비해 극히 짧으므로, 실질적으로 "실시간"으로 웨이퍼의 처리 상태를 검사할 수 있게 된다. In addition, the sampling time, the desorption time in the concentration module of the gaseous substance (60), and the separation time are extremely short compared to the time required to stop the processing device (1), move the wafer for inspection, and then process it again, so that the processing status of the wafer can be inspected in practically "real time."

<그 밖의 실시예><Other examples>

상술한 실시예에서는, 처리 장치(1)가 웨이퍼의 플라즈마 클리닝 처리 장치인 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 처리 장치(1)는 UV 오존 기반의 클리닝 장치여도 좋다. 또한, 처리 장치(1)는 플라즈마, UV 오존 기반의 웨이퍼의 에칭 처리 장치여도 좋다. 에칭 방식은 건식이어도 좋고, 습식이어도 좋다. 또한, 처리되는 부품은 웨이퍼가 아닌 다른 반도체 부품이어도 좋고, 반드체 부품이 아니어도 좋다. 챔버 내에서 반응 기체와 부품의 반응에 의해 기체 혼합물을 발생하는 공정이라면, 어떠한 공정에라도 본 실시예에 따른 계측 시스템(10)을 적용할 수 있다. In the above-described embodiment, the processing device (1) is described as a plasma cleaning processing device for a wafer, but it is not limited thereto. The processing device (1) may be a UV ozone-based cleaning device. In addition, the processing device (1) may be a plasma, UV ozone-based etching processing device for a wafer. The etching method may be dry or wet. In addition, the part to be processed may be a semiconductor part other than a wafer, and may not be a semi-conductor part. The measuring system (10) according to the present embodiment can be applied to any process as long as it is a process in which a gas mixture is generated by a reaction between a reactive gas and a part in a chamber.

나아가, 처리 장치(1)는 특정 "공정"을 수행하는 장치로 한정되지 않는다. 예를 들어, 계측 시스템(10)은 공장의 매연이 배기되는 굴뚝을 "배관(20)"으로 하여 설치되어 공장 매연의 성분을 계측하는데 이용될 수 있다. 또한, 처리 장치(1)는 차량 등 가스 혼합물을 배출하는 기타 장치라고 하여도 좋다.Furthermore, the processing device (1) is not limited to a device that performs a specific "process". For example, the measuring system (10) may be installed in a chimney through which factory exhaust smoke is discharged as a "pipe (20)" and may be used to measure the components of factory exhaust smoke. In addition, the processing device (1) may be referred to as other devices that discharge a gas mixture, such as a vehicle.

상기 실시예에 따르면, 검출부(12)가 휴대 가능한 하나의 검출 장치(120)로 구성되어 있지만, 이에 한정되지 않는다. 검출부(12)의 농축 모듈(200), 분리 모듈(300) 및 센서 모듈(400)은 별도의 장치로 구성되어도 좋고, 각각의 장치는 반드시 휴대 가능하게 소형화되지 않아도 좋다.According to the above embodiment, the detection unit (12) is configured as a single portable detection device (120), but is not limited thereto. The concentration module (200), separation module (300), and sensor module (400) of the detection unit (12) may be configured as separate devices, and each device does not necessarily have to be miniaturized to be portable.

또한, 상기 실시예에 따르면, 센서 모듈(400)에 PID 방식의 센서가 사용되지만, 수소용 이온화 검출기법(FID)를 이용한 센서가 이용되어도 좋다.In addition, according to the above embodiment, a PID type sensor is used in the sensor module (400), but a sensor using a hydrogen ionization detector (FID) technique may be used.

또한, 상기 실시예에서는 나선형 도관을 이용한 샘플러(103)가 이용되고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 소정의 용적만큼 가스 혼합물(6)을 일시 저류할 수 있다면, 예를 들어 단순히 직선 도관 형태나 샘플 백(bag) 등도 샘플러로 이용될 수 있다. In addition, in the above embodiment, a sampler (103) using a spiral conduit is used, but it is not limited to this. If it is possible to temporarily store a gas mixture (6) of a predetermined volume, for example, a simple straight conduit shape or a sample bag can also be used as a sampler.

또한, 상기 실시예에 따르면, 샘플링부(11)와 검출부(12)가 유체 연통되어 있지만, 이에 한정되지 않는다. 샘플링부(11)에 의해 샘플링을 수행한 후, 샘플링부(11)를 분리해 옮겨, 다른 장소의 검출부(12)와 연결시키는 구성이라도 좋다.In addition, according to the above embodiment, the sampling unit (11) and the detection unit (12) are in fluid communication, but this is not limited to this. After sampling is performed by the sampling unit (11), the sampling unit (11) may be separated and moved, and connected to a detection unit (12) in another location.

상기 실시예에 따르면, 밸브 조립체(500, 500')가 배관(20)으로부터 분기하는 상류 연결관(31)과 하류 연결관(32)을 통해 배관(20)에 일종의 바이패스 형태로 접속하고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 도 1에서 상류 연결관(31)과 하류 연결관(32) 사이의 도관이 삭제되어, 배관(20)을 통과하는 가스 혼합물(6)은 반드시 밸브 조립체(500, 500')를 통과하여 유동하도록 하여도 좋다.According to the above embodiment, the valve assembly (500, 500') is connected to the pipe (20) in a kind of bypass form through an upstream connection pipe (31) and a downstream connection pipe (32) branching from the pipe (20), but is not limited thereto. In Fig. 1, the conduit between the upstream connection pipe (31) and the downstream connection pipe (32) may be deleted so that the gas mixture (6) passing through the pipe (20) necessarily flows through the valve assembly (500, 500').

Claims (11)

가스상 물질을 포함하는 가스 혼합물의 성분을 계측할 수 있는 계측 시스템으로서,
상기 가스 혼합물이 통과하는 배관에 선택적으로 연통하여, 상기 배관으로부터 가스 혼합물을 샘플링하는 샘플링부와,
상기 샘플링부에 의해 샘플링된 가스 혼합물에 포함된 가스상 물질을 성분 별로 분리 검출하는 검출부와,
상기 샘플링부를 상기 배관 또는 상기 검출부에 선택적으로 연통시키는 복수의 밸브를 구비하는 밸브 조립체를 포함하고,
상기 복수의 밸브가 협동하여, 상기 배관과 상기 샘플링부를 연통시키는 샘플링 연결 작동과, 상기 배관과 상기 샘플링부의 연통을 차단하는 샘플링 차단 작동과, 캐리어 가스가 상기 가스 혼합물과 함께 유동하도록 유동 경로를 형성하는 가스 전달 작동을 선택적으로 수행하고,
상기 샘플링 차단 작동은,
상기 샘플링부에 상기 가스 혼합물을 가두어 트랩하는 샘플링 루트 밀폐 작동과,
상기 샘플링부에 트랩된 상기 가스 혼합물을 감압하기 위한 압력 감압 작동을 포함하는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
A measuring system capable of measuring the components of a gas mixture containing a gaseous substance,
A sampling unit that is selectively connected to a pipe through which the gas mixture passes and samples the gas mixture from the pipe;
A detection unit that separates and detects gaseous substances contained in a gas mixture sampled by the above sampling unit by component;
A valve assembly comprising a plurality of valves for selectively connecting the sampling section to the pipe or the detection section,
The above plurality of valves cooperate to selectively perform a sampling connection operation for connecting the pipe and the sampling section, a sampling blocking operation for blocking the communication between the pipe and the sampling section, and a gas delivery operation for forming a flow path so that the carrier gas flows together with the gas mixture.
The above sampling blocking operation is:
A sampling route sealing operation for trapping and confining the gas mixture in the sampling section,
A measuring system characterized by including a pressure reducing operation for reducing the pressure of the gas mixture trapped in the sampling section.
제1항에 있어서,
상기 샘플링 연결 작동, 상기 샘플링 차단 작동 및 상기 가스 전달 작동이 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
In the first paragraph,
A measuring system characterized in that the sampling connection operation, the sampling blocking operation, and the gas delivery operation are performed sequentially.
제1항에 있어서,
상기 가스 전달 작동에 의해 상기 캐리어 가스가 상기 샘플링부를 거쳐 상기 검출부로 유동하는 유동 경로가 형성되는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
In the first paragraph,
A measuring system characterized in that a flow path is formed through which the carrier gas flows through the sampling unit to the detection unit by the gas transfer operation.
제3항에 있어서,
상기 샘플링 연결 작동 시, 캐리어 가스 탱크로부터 상기 검출부로 바로 이어지는 유체의 유동 경로와, 상기 배관으로부터 상기 샘플링부를 거쳐 상기 배관으로 돌아가는 유체의 유동 경로가 형성되고,
상기 가스 전달 작동 시, 상기 캐리어 가스 탱크로부터 상기 샘플링부를 거쳐 상기 검출부로 이어지는 유체의 유동 경로가 형성되는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
In the third paragraph,
When the above sampling connection is in operation, a flow path of fluid directly from the carrier gas tank to the detection unit and a flow path of fluid returning from the pipe through the sampling unit to the pipe are formed.
A measuring system characterized in that, during the above gas delivery operation, a fluid flow path is formed from the carrier gas tank through the sampling unit to the detection unit.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 검출부는, 상기 가스 혼합물의 압력을 감압하기 위한 감압 챔버를 포함하고,
상기 압력 감압 작동을 통해 상기 가스 혼합물을 상기 감압 챔버로 유입시켜 감압하고,
상기 가스 혼합물을 감압한 후에 상기 가스 전달 작동이 수행되는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
In the first paragraph,
The above detection unit includes a pressure reducing chamber for reducing the pressure of the gas mixture,
By the above pressure reducing operation, the gas mixture is introduced into the pressure reducing chamber to reduce the pressure,
A measuring system characterized in that the gas delivery operation is performed after depressurizing the gas mixture.
가스상 물질을 포함하는 가스 혼합물의 성분을 계측할 수 있는 계측 시스템으로서,
상기 가스 혼합물이 통과하는 배관에 선택적으로 연통하여, 상기 배관으로부터 가스 혼합물을 샘플링하는 샘플링부와,
상기 샘플링부에 의해 샘플링된 가스 혼합물에 포함된 가스상 물질을 성분 별로 분리 검출하는 검출부와,
상기 샘플링부를 상기 배관 또는 상기 검출부에 선택적으로 연통시키는 복수의 밸브를 구비하는 밸브 조립체를 포함하고,
상기 복수의 밸브가 협동하여, 상기 배관과 상기 샘플링부를 연통시키는 샘플링 연결 작동과, 상기 배관과 상기 샘플링부의 연통을 차단하는 샘플링 차단 작동과, 캐리어 가스가 상기 가스 혼합물과 함께 유동하도록 유동 경로를 형성하는 가스 전달 작동을 선택적으로 수행하고,
상기 복수의 밸브는 각각 복수의 포트를 구비하는 복수의 다중 포트 밸브를 포함하고,
상기 복수의 다중 포트 밸브가 선택적으로 작동하여, 상기 샘플링 연결 작동, 상기 샘플링 차단 작동 및 상기 가스 전달 작동이 선택적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
A measuring system capable of measuring the components of a gas mixture containing a gaseous substance,
A sampling unit that is selectively connected to a pipe through which the gas mixture passes and samples the gas mixture from the pipe;
A detection unit that separates and detects gaseous substances contained in a gas mixture sampled by the above sampling unit by component;
A valve assembly comprising a plurality of valves for selectively connecting the sampling section to the pipe or the detection section,
The above plurality of valves cooperate to selectively perform a sampling connection operation for connecting the pipe and the sampling section, a sampling blocking operation for blocking the communication between the pipe and the sampling section, and a gas delivery operation for forming a flow path so that the carrier gas flows together with the gas mixture.
The above plurality of valves each include a plurality of multi-port valves having a plurality of ports,
A measuring system characterized in that the plurality of multi-port valves are selectively operated so that the sampling connection operation, the sampling cut-off operation and the gas delivery operation are selectively performed.
제7항에 있어서,
상기 복수의 다중 포트 밸브는 각각 세 개의 포트를 구비하는 제1 내지 제3 삼방 밸브를 포함하고,
제1 삼방 밸브의 제1 포트는 상기 배관에 접속되고, 제2 포트는 제1 연결관의 일단에 접속되며, 제3 포트는 상기 배관에 접속되고,
제2 삼방 밸브의 제1 포트는 상기 샘플링부의 입구부에 접속되고, 제2 포트는 상기 제1 연결관의 타단에 접속되며, 제3 포트는 제2 연결관의 일단에 접속되고,
제3 삼방 밸브의 제1 포트는 상기 샘플링부의 출구부에 접속되고, 제2 포트는 상기 배관에 접속되며, 제3 포트는 제3 연결관의 일단에 접속되고,
상기 제1 삼방 밸브의 작동에 의해, 상기 샘플링부와 상기 배관을 연통 또는 차단하는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
In Article 7,
The above multiple multi-port valves include first to third three-way valves each having three ports,
The first port of the first three-way valve is connected to the pipe, the second port is connected to one end of the first connecting pipe, and the third port is connected to the pipe.
The first port of the second three-way valve is connected to the inlet of the sampling section, the second port is connected to the other end of the first connecting pipe, and the third port is connected to one end of the second connecting pipe.
The first port of the third three-way valve is connected to the outlet of the sampling section, the second port is connected to the pipe, and the third port is connected to one end of the third connecting pipe.
A measuring system characterized in that the sampling section and the pipe are connected or blocked by the operation of the first three-way valve.
제8항에 있어서,
상기 복수의 다중 포트 밸브는 각각 세 개의 포트를 구비하는 제4 및 제5 삼방 밸브를 포함하고,
제4 삼방 밸브의 제1 포트는 캐리어 가스 탱크와 연통하는 캐리어 가스 유입관에 접속되고, 제2 포트는 상기 제2 연결관의 타단에 접속되며, 제3 포트는 제4 연결관의 일단에 접속되고,
제5 삼방 밸브의 제1 포트는 상기 검출부와 연통하는 검출부 유입관에 접속되고, 제2 포트는 상기 제4 연결관의 타단에 접속되며, 제3 포트는 상기 제3 연결관의 타단에 접속되고,
제1 내지 제5 삼방 밸브가 선택적으로 작동되어 유체의 경로를 전환함으로써, 상기 샘플링 연결 작동, 상기 샘플링 차단 작동 및 상기 가스 전달 작동이 선택적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
In Article 8,
The above multiple multi-port valves include fourth and fifth three-way valves each having three ports,
The first port of the fourth three-way valve is connected to a carrier gas inlet pipe communicating with the carrier gas tank, the second port is connected to the other end of the second connecting pipe, and the third port is connected to one end of the fourth connecting pipe.
The first port of the fifth three-way valve is connected to the inlet pipe of the detection unit communicating with the detection unit, the second port is connected to the other end of the fourth connecting pipe, and the third port is connected to the other end of the third connecting pipe.
A measuring system characterized in that the sampling connection operation, the sampling cut-off operation and the gas delivery operation are selectively performed by selectively operating the first to fifth three-way valves to switch the path of the fluid.
제9항에 있어서,
상기 검출부는, 상기 가스 혼합물의 압력을 감압하기 위한 감압 챔버를 포함하고,
상기 샘플링 차단 작동은,
상기 샘플링부에 상기 가스 혼합물을 가두어 트랩하는 샘플링 루트 밀폐 작동과, 상기 샘플링부에 트랩된 상기 가스 혼합물을 감압하기 위해 상기 감압 챔버로 유동시키는 압력 감압 작동을 포함하고,
상기 샘플링 루트 밀폐 작동 시, 상기 제1 삼방 밸브 및 상기 제3 삼방 밸브가 동시에 작동하여 유체의 경로를 전환하고,
상기 압력 감압 작동 시, 상기 제5 삼방 밸브가 작동하여 유체의 경로를 전환하는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
In Article 9,
The above detection unit includes a pressure reducing chamber for reducing the pressure of the gas mixture,
The above sampling blocking operation is:
It includes a sampling route sealing operation for trapping and confining the gas mixture in the sampling section, and a pressure reducing operation for flowing the gas mixture trapped in the sampling section into the pressure reducing chamber to reduce the pressure.
When the above sampling route sealing is in operation, the first three-way valve and the third three-way valve operate simultaneously to change the path of the fluid,
A measuring system characterized in that, when the above pressure reducing operation is performed, the fifth three-way valve operates to change the path of the fluid.
제10항에 있어서,
상기 가스 전달 작동 시, 상기 제2 삼방 밸브 및 상기 상기 제4 삼방 밸브가 동시에 작동하여 유체의 경로를 전환하는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
In Article 10,
A measuring system characterized in that, during the above gas transmission operation, the second three-way valve and the fourth three-way valve operate simultaneously to switch the path of the fluid.
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