气液混合调控系统及调控方法

技术领域

本发明与气液混合系统有关；特别是指一种气液混合调控系统及调控方法。

背景技术

在高科技领域中，需要利用浓度稳定的气液混合流体，用以制造高科技产品零部件(例如，半导体晶片、显示装置、触控面板等)。这类浓度稳定的气液混合流体通常以固定压力及固定流速的方式供应至上述高科技产品零部件的制造机台。

一般而言，气液混合流体系利用电控装置(如质流控制器；MFC，mass-flowcontroller)调节输入至混合槽体内的液体和气体的压力和流量，尔后再利用另一电控装置调节输出至制造机台的气液混合流体的压力和流量，因此传统的气液混合流体的调控方法需要以电控装置进行调控，进而造成电力资源消耗的沉重负担，形成了另一种形态的环保问题。

再者，由于上述传统的气液混合流体的调控方法需要以电控装置进行调控，而相关电控装置能供应的气液混合流体的流量受到相当大的限制(例如6～8LPM)，因此若有多个制造机台需要大量供应气液混合流体(例如10～12LPM)时，则必须并联多个气液混合流体的调控单元才能充分供应制造机台所需的气液混合流体的流量，而并联多个气液混合流体的调控单元需要占用厂房额外的使用空间及消耗大量电力，以致增加上述高科技产品零部件的制造成本。

此外，若制造机台所需的气液混合流体的流量低(例如2～4LPM)时，则超出相关电控装置的调控能力范围，以致气液混合流体的浓度配比等相关参数失衡，无法符合上述制造机台的使用需求。

综上可知，现有的气液混合调控系统及调控方法仍有待改良，以改善传统气液混合调控系统及调控方法所存在的诸多问题。

发明内容

有鉴于此，本发明之目的在于提供一种气液混合调控系统及调控方法，其以非电控方式进行气液混合流体的输出流量调控，并且可供应大流量范围(例如2～16LPM)，进而便于以单一气液混合调控系统即可满足低流量(2～4LPM)及高流量(10～14LPM)的气液混合流体的流量需求。此外，本发明所提供的气液混合调控系统及调控方法无需使用电力进行控制，因此可避免电力资源的消耗，符合新形态制造业的环保要求。

缘以达成上述目的，本发明提供的一种气液混合调控系统包括一液体供应装置、一气体供应装置、一混合槽体、一输出管路及一非电控流量调节装置；该液体供应装置系用以提供一第一固定压力及一第一流量的一液体；该气体供应装置用以提供一第二固定压力及一第二流量的一气体；该混合槽体连接于该液体供应装置及该气体供应装置，其中该液体供应装置以该第一固定压力及该第一流量输入该液体至该混合槽体内，而该气体供应装置系以该第二固定压力及该第二流量输入该气体至该混合槽体内，且该液体及该气体在该混合槽体内混合形成一混合流体；该输出管路的一第一端连通于该混合槽体，而其一第二端连通于至少一个机台，以使该混合流体从该混合槽体通过该输出管路输出至该至少一个机台，且该第一端中的该混合流体具有一第三流量，而该第二端中的该混合流体具有一第四流量；以及该非电控流量调节装置连通于该输出管路，其中经过该非电控流量调节装置的该混合流体具有一第五流量；该第一流量大于或等于该第三流量，且该第一流量大于或等于该第四流量及该第五流量中的至少一个。

本发明的另一目的是提供一种气液混合调控方法，其包括至少以下步骤：

提供一第一固定压力及一第一流量的一液体在一混合槽体中；

提供一第二固定压力及一第二流量的一气体在该混合槽体中；

使该液体及该气体在该混合槽体内混合形成一混合流体；以及

通过一输出管路，将该混合流体从该混合槽体输出到至少一个机台，其中该输出管路的一第一端连通于该混合槽体，而其一第二端连通于该至少一个机台，且该第一端中的该混合流体具有一第三流量，而该第二端中的该混合流体具有一第四流量；该输出管路连通于一非电控流量调节装置，且经过该非电控流量调节装置的该混合流体具有一第五流量；

其中，该第一流量大于或等于该第三流量，且该第一流量大于或等于该第四流量及该第五流量中的至少一个。

本发明之效果在于，气液混合调控系统及调控方法，其利用非电控流量调节装置进行气液混合流体的输出流量调控，并且可供应大流量范围(例如2～16LPM)，进而便于以单一气液混合调控系统即可满足低流量(2～4LPM)及高流量(10～14LPM)的气液混合流体的流量需求。此外，本发明所提供的气液混合调控系统及调控方法无需使用电力进行控制，因此可避免电力资源的消耗，符合新形态制造业的环保要求。

附图说明

图1为本发明一优选实施例的气液混合调控系统的示意图；

图2为本发明一优选实施例的液体流入与混合流体的流出时间及流量关系图；

图3为本发明一优选实施例的气液混合调控方法的流程图。

具体实施方式

为能更清楚地说明本发明，兹举一优选实施例并配合附图详细说明如后。请参图1所示，图1为本发明一优选实施例的气液混合调控系统1的示意图，且本发明所提供的气液混合调控系统1可用于混合水及二氧化碳，以形成二氧化碳水流体，但不以此为限制。化学液体稀释系统1包括液体供应装置10、气体供应装置20、混合槽体30、输出管路40及非电控流量调节装置50。

在本发明实施例中，液体供应装置10用以提供第一固定压力及第一流量的液体(例如可为水)；气体供应装置20用以提供第二固定压力及第二流量的气体(例如可为二氧化碳)。

在图1中，混合槽体30系连接于液体供应装置10及气体供应装置20。其中，液体供应装置10系以第一固定压力及第一流量输入液体至混合槽体30内，而气体供应装置20以第二固定压力及第二流量输入气体至该混合槽体30内，且液体及气体在混合槽体30内混合形成混合流体。在本发明实施例中，液体供应装置10包括一机械式压力流量测定装置12设置于液体供应装置10及混合槽体30之间的连通管道上，用以测量从液体供应装置10输出的液体的压力及流量数值，并测量液体输入第一流量F1。在本发明实施例中，气体供应装置20包括一机械式压力流量测定装置22设置于气体供应装置20及混合槽体30之间的连通管道上，用以测量从气体供应装置20输出的气体的压力及流量数值。

在图1中，输出管路40的第一端40a连通于混合槽体30，而其第二端40b连通于至少一个机台A、B、C、D，以使混合流体从混合槽体30通过输出管路40输出至机台A、B、C、D。在本发明实施例中，输出管路40的第一端40a中的混合流体具有第三流量F3，而输出管路40的第二端40b中的混合流体具有第四流量F4。

在图1中，非电控流量调节装置50，连通于输出管路40，其中经过非电控流量调节装置50的混合流体具有第五流量F5。在本发明实施例中，第一流量F1大于或等于该第三流量F3，且第一流量F1大于或等于第四流量F4及第五流量F5中的至少一个；在实务上，第一流量F1的范围例如可为0～16LPM，第三流量F3的范围例如可为0～16LPM，第四流量F4的范围可为0～16LPM，第五流量F5的范围可为0～16LPM。

在本发明实施例中，第一流量F1大于第四流量F4与第五流量F5的总和，即当F1＝16LPM时，F4＝10LPM，且F5＝5.5LPM。

在本发明实施例中，第一流量F1等于第四流量F4与第五流量F5的总和，即当F1＝16LPM时，F4＝6LPM，且F5＝10LPM。

在本发明实施例中，第一流量F1为一固定数值(预设为16LPM，但不以此为限制，可依实际需求调整数值)，且当第一流量F1大于第四流量F4时，第一流量F1与第四流量F4的差值从非电控流量调节装置50排出。在本发明实施例中，第一流量F1与第四流量F4的差值大于或等于第五流量F5。举例来说，当只有机台A需要提供混合流体时，第四流量F4可能只需要2LPM，而输入混合槽体液体为16LPM时，从混合槽体30输出的第三流量F3为16LPM，多出的14LPM则从非电控流量调节装置50排出；又当机台A、B、C、D需要提供混合流体时，第四流量F4需要提供共12LPM的流量，而输入混合槽体液体为16LPM时，从混合槽体30输出的第三流量F3为16LPM，多出的4LPM则从非电控流量调节装置50排出。

在图1中，输出管路40包括导电度计44设置于第一端40a及第二端40b之间，用以侦测混合流体的导电度数值。此外，输出管路40包括机械式压力流量测定装置41设置于第一端40a及第二端40b之间，用以测量混合流体的压力及第三流量F3；输出管路40包括机械式压力流量测定装置42设置于第一端40a及第二端40b之间，用以测量混合流体的压力及第四流量F4。在本发明实施例中，非电控流量调节装置50包括机械式压力流量测定装置52设置于非电控流量调节装置50及输出管路40之间的连通管道上，用以测量混合流体的压力及第四流量F4。

在图1中，混合槽体30包括泄流装置32设置于混合槽体30的顶端，用以将一部份(过多)的气体排出混合槽体30。在本发明实施例中，泄流装置32可将一部份(过多)的液体排出混合槽体30。

在图1中，混合槽体30包括气体分散装置34设置于混合槽体30内部，用于将气体分散于液体中，以形成混合流体。

在本发明实施例中，非电控流量调节装置50为一机械式阀体，且机械式阀体不使用电力，即无需使用电力进行控制，因此可避免电力资源的消耗，符合新形态制造业的环保要求。

图2为本发明一优选实施例的液体流入与混合流体的流出时间及流量关系图。在图2中，第一流量F1等同于第三流量F3，第三流量F3(△)为一固定数值(预设为18LPM，但不以此为限制，可依实际需求调整数值)，且当第三流量F3(△)大于第四流量F4(★)时，第三流量F3(△)与第四流量F4(★)的差值从非电控流量调节装置50排出。在本发明实施例中，第三流量F3(△)与第四流量F4(★)的差值等于第五流量F5(◇)。举例来说，当只有机台A需要提供混合流体时，第四流量F4(★)可能只需要3LPM，而从混合槽体30输出的第三流量F3(△)保持为18LPM，多出的15LPM则从非电控流量调节装置50排出，即第五流量F5(◇)；又当机台A、B、C、D随时间轴依续开启，且需要提供混合流体时，第四流量F4(★)需要提供共15LPM的流量，而从混合槽体30输出的第三流量F3(△)保持为18LPM，多出的3LPM则从非电控流量调节装置50排出，即第五流量F5(◇)。此外，若所有机台均不需供应混合流体时，第四流量F4(★)为0LPM，而从混合槽体30输出的第三流量F3(△)保持为18LPM，所有的18LPM均从非电控流量调节装置50排出，即第五流量F5(◇)。据此，本发明实施例所提供的气液混合调控系统可供应大流量范围(例如0～18LPM)，进而便于以单一气液混合调控系统即可满足低流量(0～4LPM)及高流量(10～18LPM)的气液混合流体的流量需求。

请一并参考图1及图3，气液混合调控方法至少包括以下步骤：

步骤S02，提供第一固定压力及第一流量F1的液体在混合槽体30中；

步骤S04，提供第二固定压力及第二流量F2的气体在该混合槽体30中；

步骤S06，使液体及气体在混合槽体30内混合形成一混合流体；

步骤S08，通过输出管路40，将混合流体从混合槽体30输出到至少一个机台A、B、C、D，其中输出管路40的第一端40a连通于混合槽体30，而其第二端40b连通于机台A、B、C、D；在本发明实施例中，输出管路40的第一端40a中的混合流体具有第三流量F3，而输出管路40的第二端40b中的混合流体具有第四流量F4；输出管路40连通于非电控流量调节装置50，且经过非电控流量调节装置50的混合流体具有第五流量F5；第三流量F3大于或等于第四流量F4及第五流量F5。

在本发明实施例中，第一流量F1大于第四流量F4与第五流量F5的总和。在本发明实施例中，第一流量F1等于第四流量F4与第五流量F5的总和。

在本发明实施例中，第一流量F1等于第三流量F3为一固定数值，且当第三流量F3大于第四流量F4时，第三流量F3第四流量F4的差值从非电控流量调节装置50排出。在本发明实施例中，第三流量F3与第四流量F4的差值等于第五流量F5。

在本发明实施例中，混合槽体30包括气体分散装置34设置于混合槽体30内部，用于将气体分散于液体中，以形成混合流体。非电控流量调节装置50为一机械式阀体，且机械式阀体不使用电力，即无需使用电力进行控制，因此可避免电力资源的消耗，符合新形态制造业的环保要求。

藉由本发明实施例的设计，本发明实施例所提供的气液混合调控系统及调控方法，其利用非电控流量调节装置进行气液混合流体的输出流量调控，并且可供应大流量范围(例如2～16LPM)，进而便于以单一气液混合调控系统即可满足低流量(2～4LPM)及高流量(10～14LPM)的气液混合流体的流量需求。此外，本发明所提供的气液混合调控系统及调控方法无需使用电力进行控制，因此可避免电力资源的消耗，符合新形态制造业的环保要求。

以上所述仅为本发明优选可行实施例而已，举凡应用本发明说明书及申请专利范围所为之等效变化，理应包含在本发明之专利范围内。

附图标记说明

1 气液混合调控系统

10 液体供应装置

12 机械式压力流量测定装置

20 气体供应装置

22 机械式压力流量测定装置

30 混合槽体

32 泄流装置 34 气体分散装置

40 输出管路

40a 第一端 40b 第二端

41、42 机械式压力流量测定装置 44 导电度计

50 非电控流量调节装置

52 机械式压力流量测定装置

A、B、C、D 机台

F1 第一流量 F2 第二流量

F3 第三流量 F4 第四流量 F5 第五流量

S02、S04、S06、S08 步骤