JP2020193765A - Dry room for gas replacement - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機ELディスプレイ製造装置が設置されたブースなどの不活性ガス(以下、活性ガス濃度を可能な限り0ppmに近づけたガスのことを「不活性ガス」という)濃度の乾燥室、チャンバ、ブースにおいて、製造装置のメンテナンスや調整などのために、低露点(以下、露点温度が0度以下のことを「低露点」という)の環境へ比較的短時間で切替を行うことができる除湿装置、ガス精製機を含めたガス置換システムに関するものである。 The present invention provides a drying chamber and chamber having an inert gas concentration (hereinafter, a gas whose active gas concentration is as close to 0 ppm as possible is referred to as "inert gas") such as a booth in which an organic EL display manufacturing apparatus is installed. , Dehumidification that can switch to a low dew point environment (hereinafter, a dew point temperature of 0 degrees or less is called "low dew point") in a relatively short time for maintenance and adjustment of manufacturing equipment at the booth. It relates to a gas replacement system including an apparatus and a gas purifier.
従来、液晶表示装置に代わる次世代フラットパネルディスプレイとして期待される有機EL表示装置などに用いられる有機EL素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子や書き込み光源アレイとしての用途が有望視されており、活発な研究開発が進められてきた。しかし、有機EL素子に用いられる有機発光材料などの有機物質や電極などは水分に弱く、空気中の水分で性能や特性が急激に劣化する。従って、これらの開発に伴う実験の際にも、極めて低い露点の空気や、液体窒素を気化させた窒素ガスなどの不活性ガスで空気をパージしたブースの中で製造や実験を行う必要がある。 Conventionally, organic EL elements used in organic EL display devices, which are expected as next-generation flat panel displays to replace liquid crystal display devices, are promising for use as solid-state light-emitting inexpensive large-area full-color display devices and writing light source arrays. It has been actively researched and developed. However, organic substances such as organic light emitting materials used for organic EL devices and electrodes are vulnerable to moisture, and the performance and characteristics are rapidly deteriorated by the moisture in the air. Therefore, it is necessary to carry out manufacturing and experiments in a booth where air is purged with air with an extremely low dew point or an inert gas such as nitrogen gas vaporized from liquid nitrogen during the experiments associated with these developments. ..
また現在、有機ELディスプレー(OLED)の製造には、インクジェット技術などの印刷技術を利用して、液状の有機EL用材料を基板上で均一な薄膜にし、生産効率や性能を高めた素子を作成する技術の開発が行われている。このような製造技術の開発のためには、製造装置の周囲環境を水分1ppm以下、酸素1ppm以下などの低露点で不活性ガス濃度にするため、窒素ガスなどの不活性ガスでブース内を満たしている。ただし、ブース内において製造装置のメンテナンスや調整などを行う場合、低露点の不活性ガス環境を大気環境に戻す(以下、「大気ブレーク」という)必要がある。 At present, in the production of organic EL displays (OLEDs), printing technology such as inkjet technology is used to make a liquid organic EL material into a uniform thin film on a substrate to create an element with improved production efficiency and performance. Technology is being developed. In order to develop such a manufacturing technology, the booth is filled with an inert gas such as nitrogen gas in order to make the ambient environment of the manufacturing equipment an inert gas concentration at a low dew point such as moisture of 1 ppm or less and oxygen of 1 ppm or less. ing. However, when performing maintenance or adjustment of manufacturing equipment in the booth, it is necessary to return the inert gas environment with a low dew point to the atmospheric environment (hereinafter referred to as "atmospheric break").
このとき、通常の大気で不活性ガス環境を置換すると内部にある装置の様々な部品が水分を吸着し、不活性ガス環境に再び戻す際、部品が吸着した水分を脱着するのに非常に時間がかかる。 At this time, if the inert gas environment is replaced with a normal atmosphere, various parts of the internal device adsorb water, and when returning to the inert gas environment again, it takes a very long time for the parts to desorb the adsorbed water. It takes.
大気ブレークした大気環境から再度不活性ガス環境に戻すための不活性ガス量を最小にし、装置の休止時間を最小限化するため、ガスエンクロージャアセンブリの内部容積を最小限化する技術として特許文献1に記載のものがある。 Patent Document 1 as a technique for minimizing the internal volume of a gas enclosure assembly in order to minimize the amount of inert gas for returning from an atmospheric break to an inert gas environment and to minimize the downtime of the device. There is one described in.
特許文献2には、不活性ガス循環精製装置付グローブボックスが開示されている。これによると、グローブボックス内の不活性ガスの雰囲気を一定に保ち、効率良く酸素と水分を除去するため、ガス中の酸素を除去する金属触媒を充填した金属触媒充填部と、ガス中の水分を吸着除去するモレキュラーシーブの乾燥剤を充填した乾燥剤充填部から構成される吸着塔によって、酸素及び水分を除去した循環ガスを供給するように構成し、グローブボックス内のガスを循環ポンプで吸い出し、吸着塔内を通過中に酸素と水分を除去して再びグローブボックスに戻して、ガス循環を行う。 Patent Document 2 discloses a glove box with an inert gas circulation purification device. According to this, in order to keep the atmosphere of the inert gas in the glove box constant and efficiently remove oxygen and water, a metal catalyst filling part filled with a metal catalyst that removes oxygen in the gas and a water content in the gas. The gas in the glove box is sucked out by the circulation pump, which is configured to supply the circulating gas from which oxygen and water have been removed by the adsorption tower composed of the desiccant filling part filled with the desiccant of the molecular sieve. , Oxygen and water are removed while passing through the adsorption tower and returned to the glove box to perform gas circulation.
特許文献1に開示されたものは、ガスエンクロージャをフレーム化し、内部容積をできるだけ小さくすることにより、ガスエンクロージャ内の不活性ガス量を最小にして保守などによる休止時間を最小限化するとともに、種々のOLED製造装置の設置面積に適応するように作業空間を最適化できるものである。しかしながら、休止中に付随して、不活性ガス精製と水分除去を同時に行うガス精製システムも停止するため、再度、ブース内を低湿度で不活性ガス環境に戻すための時間が掛かり過ぎるという問題があった。また、ガス精製装置と除湿装置が同一機構内にあり、酸素と水分では精製速度が異なり、酸素の除去と比較して水分の除去に非常に時間がかかるため、同時に除去するのは難しいという課題もある。 What is disclosed in Patent Document 1 is to frame the gas enclosure and make the internal volume as small as possible to minimize the amount of inert gas in the gas enclosure and minimize the downtime due to maintenance and the like. The work space can be optimized to accommodate the installation area of the OLED manufacturing apparatus. However, since the gas refining system that simultaneously purifies the inert gas and removes water is also stopped during the suspension, there is a problem that it takes too much time to return the booth to the inert gas environment at low humidity again. there were. In addition, since the gas purification device and the dehumidifying device are in the same mechanism, the purification rate differs between oxygen and water, and it takes a very long time to remove water compared to the removal of oxygen, so it is difficult to remove them at the same time. There is also.
特許文献2のような従来のシステムにおいても、酸素除去と水分除去が直列カラムで行われるため、水分除去能力律速での機器選定が行われていた。このように、従来の技術では大気ブレーク後、不活性ガス環境に戻すまでの復帰時間が長くなり、これに伴い製造装置のライン立上げにも時間がかかる。 Even in a conventional system such as Patent Document 2, since oxygen removal and water removal are performed by a series column, equipment selection has been performed with a rate-determining water removal capacity. As described above, in the conventional technique, it takes a long time to return to the inert gas environment after the atmospheric break, and it takes time to set up the manufacturing equipment line accordingly.
そこで、特許文献3のようにデシカントロータを用いて水分を除去し、低露点ガスを供給することで、所定の水分濃度への到達時間が大幅に短縮されるガス置換用ドライルームが開発された。特許文献2で水分除去に用いられているペレット状モレキュラーシーブと比較して、水分除去にデシカントロータを用いるメリットは、ハニカム状であるため表面積が広く、低圧損であり、かつハニカムの壁は非常に薄く吸着水分の拡散が速いため、ハニカムエレメント全体において瞬時に吸脱着が行われることである。 Therefore, as in Patent Document 3, a gas replacement dry room has been developed in which the time required to reach a predetermined water concentration is significantly shortened by removing water using a desiccant rotor and supplying a low dew point gas. .. Compared with the pellet-shaped molecular sieve used for removing water in Patent Document 2, the advantages of using a desiccant rotor for removing water are that the honeycomb shape has a large surface area, low pressure loss, and the honeycomb wall is very large. Since it is thin and the adsorbed water diffuses quickly, the entire honeycomb element is instantly absorbed and detached.
特許文献3のガス置換用ドライルームは、乾燥空気供給装置からの乾燥空気を循環させた乾燥室の内部に、OLEDの製造や研究開発に用いる製造装置を格納する気密容器を設け、この気密容器に不活性ガス及び低露点ガスを供給するようにしてある。また、気密容器の循環路に不活性ガス精製装置と低露点ガス供給装置を直列に配置し、その循環路と切り離した循環路を別途設け、互いに独立して制御するようにしたので、水分除去性能と酸素除去性能を個別に調整できる。さらに、大気ブレーク中に別途設けた循環路を循環させることにより、気密容器の大気ブレーク後の大気環境から不活性ガス環境へ戻す復帰時間を大幅に短縮できる。不活性ガスの供給を停止した状態で、低露点ガスの供給を維持することができるので、大気ブレークの後でも速やかに気密ブース内の露点は低い状態に到達する。 The gas replacement dry room of Patent Document 3 is provided with an airtight container for storing the manufacturing device used for OLED manufacturing and research and development inside the drying room in which the dry air from the dry air supply device is circulated. It is designed to supply an inert gas and a low dew point gas. In addition, an inert gas purification device and a low dew point gas supply device are arranged in series in the circulation path of the airtight container, and a circulation path separated from the circulation path is provided separately to control each other independently, so that water can be removed. Performance and oxygen removal performance can be adjusted individually. Further, by circulating the circulation path separately provided during the atmospheric break, the time required to return the airtight container from the atmospheric environment to the inert gas environment after the atmospheric break can be significantly shortened. Since the supply of the low dew point gas can be maintained while the supply of the inert gas is stopped, the dew point in the airtight booth quickly reaches a low state even after the atmospheric break.
本発明は、特許文献3に記載の気密容器を覆う乾燥室及び乾燥室内部に乾燥空気を供給循環させるための乾燥空気供給装置を省略し、低露点ガス精製装置及び不活性ガス精製装置を接続して一体型として構成したもので、特許文献3のガス置換用ドライルームに比べて、装置の簡便化、省スペース化、運転方法の簡素化を目指すことを目的とする。 In the present invention, the dry air supply device for supplying and circulating dry air to the drying chamber covering the airtight container and the inside of the drying chamber described in Patent Document 3 is omitted, and a low dew point gas purification device and an inert gas purification device are connected. The purpose of this is to simplify the device, save space, and simplify the operation method as compared with the dry room for gas replacement of Patent Document 3.
本発明は以上のような課題を解決するため、OLEDの製造や研究開発に用いる製造装置を格納する気密ブースを設け、この気密ブースに低露点ガス及び不活性ガスを供給するようにし、不活性ガス精製装置と低露点ガス供給装置を接続して一体化し、必要に応じて低露点ガス供給装置を通過したガスが不活性ガス精製装置を通らないようにバイパス経路を通る切替手段を設けたので、大気ブレーク中に調整などで気密ブース内部に人が入る場合に、乾燥空気を気密ブースに供給しながら、不活性ガスは気密ブースへの供給から切り離して閉ループ循環で維持でき、大気ブレークによる休止時間を大幅に短縮させることができる。あるいは閉ループ循環せず、大気ブレーク中に低露点ガス供給装置を運転することにより、乾燥空気の供給量を低減することができる。水の分子は極性物質であり、低露点に維持する必要のある気密ブースに大気をそのまま導入すると、気密ブースの壁面やフィルタ内部に水分子が付着する。この付着した水分子を排出するために、低露点空気を長時間供給する必要があるが、本発明の場合は不活性ガスの供給を停止した状態で、乾燥空気を供給しているので、大気ブレークの後でも速やかに気密ブース内の露点を低い状態に到達させることができる。 In order to solve the above problems, the present invention provides an airtight booth for storing the manufacturing equipment used for the manufacture and research and development of OLED, and supplies the low dew point gas and the inert gas to the airtight booth to be inert. Since the gas purification device and the low dew point gas supply device are connected and integrated, and if necessary, a switching means for passing through the bypass path is provided so that the gas that has passed through the low dew point gas supply device does not pass through the inert gas purification device. , When a person enters the airtight booth due to adjustment during an atmospheric break, the inert gas can be separated from the supply to the airtight booth and maintained in a closed loop circulation while supplying dry air to the airtight booth, and it is paused due to the atmospheric break. The time can be greatly reduced. Alternatively, the amount of dry air supplied can be reduced by operating the low dew point gas supply device during an atmospheric break without closed-loop circulation. Water molecules are polar substances, and if the atmosphere is introduced as it is into an airtight booth that needs to be maintained at a low dew point, water molecules will adhere to the walls of the airtight booth and inside the filter. In order to discharge the attached water molecules, it is necessary to supply low dew point air for a long time, but in the case of the present invention, since the dry air is supplied with the supply of the inert gas stopped, the atmosphere. Even after a break, the dew point in the airtight booth can be quickly reached to a low state.
また、不活性ガスとしてボンベに入った窒素ガスであっても、液化窒素を気化させた窒素ガスであっても、あるいは深冷分離または圧力スイング吸着(PSA)、膜分離方式などにより空気から酸素を除去した窒素ガスであってもガスの価格が高く、大気ブレークの時間や大気ブレーク後の不活性ガス環境に戻す復帰時間を短縮しないと費用がかさむ。一方で低露点ガスをデシカントロータで作り、低露点ガスの供給を維持しながら不活性ガスの供給を停止してメンテナンスなど行うことで、費用を削減することができる。 Further, whether it is nitrogen gas contained in a cylinder as an inert gas, nitrogen gas obtained by vaporizing liquefied nitrogen, or oxygen from air by deep cold separation, pressure swing adsorption (PSA), membrane separation method, etc. Even with nitrogen gas from which the gas has been removed, the price of the gas is high, and the cost will increase unless the time for the atmospheric break and the time for returning to the inert gas environment after the atmospheric break are shortened. On the other hand, the cost can be reduced by producing a low dew point gas with a desiccant rotor, stopping the supply of the inert gas while maintaining the supply of the low dew point gas, and performing maintenance.
水分除去をデシカント除湿機で行い、水分除去時間を大幅に短縮し、同時に低露点ガスの一部を不活性ガス精製装置に導入して酸素除去を行うので、デシカント除湿機で処理するガス量と、不活性ガス精製装置に導入するガス量を調整することにより最適な運転条件で不活性ガス濃度のドライルームを作ることができる。 Moisture removal is performed by the desiccant dehumidifier, and the water removal time is greatly shortened. At the same time, a part of the low dew point gas is introduced into the inert gas purification device to remove oxygen. By adjusting the amount of gas introduced into the inert gas purification device, a dry room with an inert gas concentration can be created under optimum operating conditions.
本発明のガス置換用ドライルームは前述の如く構成したので、大気ブレーク中も容器内上部に設置されたHEPAフィルタやULPAフィルタなどの空気浄化フィルタから循環させることなく一方向(以下、「ワンパス」という)で乾燥空気を供給することにより、最も水分を保持しやすいフィルタが水分を保持しないようにして、メンテナンスや保守、段取り替えなどを実施する。また、デシカント除湿機の後に不活性ガス精製装置を接続して一体化し、大気ブレーク中に別途設けた循環路を循環させることにより、循環空気が大気環境に近づかないようにした。このようにすることにより、気密ブースの大気ブレーク後の大気環境から、低露点かつ不活性ガス環境へ戻す復帰時間を大幅に短縮することができる。さらに、この除湿装置から不活性ガス精製装置に流れるガスの流量を調整することにより、容易に短時間で低露点かつ不活性ガス環境へ最適化できるようなドライルームとすることができる。 Since the dry room for gas replacement of the present invention is configured as described above, it does not circulate from an air purification filter such as a HEPA filter or ULPA filter installed in the upper part of the container even during an atmospheric break, and is unidirectional (hereinafter, "one pass"). By supplying dry air with (), maintenance, maintenance, setup change, etc. are carried out so that the filter that most easily retains moisture does not retain moisture. In addition, an inert gas purification device was connected after the desiccant dehumidifier and integrated, and a circulation path provided separately was circulated during the atmospheric break to prevent the circulating air from approaching the atmospheric environment. By doing so, it is possible to significantly shorten the recovery time from the atmospheric environment after the air break in the airtight booth to the low dew point and inert gas environment. Further, by adjusting the flow rate of the gas flowing from the dehumidifier to the inert gas purification device, it is possible to easily create a dry room that can be optimized for a low dew point and an inert gas environment in a short time.
以下に本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施例について限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following examples.
本実施形態では、内部を低露点、不活性ガスで清浄に保つ必要のある容器のガス置換除湿装置及びガス置換方法として、インクジェット技術などの印刷技術を利用した有機ELディスプレー(OLED)の製造あるいは研究開発装置のブースを例に説明する。なお、本発明は、OLEDの製造あるいは研究開発装置に限らず、保管空間内を低露点、不活性ガス環境で清浄に保つ必要のある、リチウムイオン電池材料や半導体分野の開発に用いるグローブボックスなどの収納容器、または閉鎖空間に対しても用いることができる。 In the present embodiment, as a gas replacement dehumidifier for a container whose inside needs to be kept clean with a low dew point and an inert gas, and as a gas replacement method, an organic EL display (OLED) using a printing technique such as an inkjet technique is manufactured or The booth of the research and development equipment will be described as an example. The present invention is not limited to OLED manufacturing or R & D equipment, but is a glove box used for the development of lithium-ion battery materials and semiconductor fields in which it is necessary to keep the storage space clean in a low dew point, inert gas environment. It can also be used for storage containers or closed spaces.
以下、本発明のガス置換用ドライルームの実施例1について図1に沿って詳細に説明する。気密ブース1は、内部を低露点、不活性ガスで清浄に保たれている。気密ブース1は、グローブボックスやドライルームなどでもよい。気密ブース1にはOLEDの製造や研究開発に用いる製造装置2を格納しており、クリーン度が要求される場合には、気密ブース1内上部の給気部分にHEPAフィルタやULPAフィルタなどの空気浄化フィルタ3を有する構成とする。なお、空気浄化フィルタ3については、複数のファンフィルタユニットとしてもよい。容器1には配管aを通してユーティリティとしての窒素ガスや乾燥空気が供給される。 Hereinafter, Example 1 of the gas replacement dry room of the present invention will be described in detail with reference to FIG. The inside of the airtight booth 1 is kept clean with a low dew point and an inert gas. The airtight booth 1 may be a glove box, a dry room, or the like. The airtight booth 1 houses a manufacturing device 2 used for manufacturing OLEDs and research and development, and when cleanliness is required, air such as a HEPA filter or ULPA filter is stored in the air supply portion in the upper part of the airtight booth 1. It is configured to have a purification filter 3. The air purification filter 3 may be a plurality of fan filter units. Nitrogen gas or dry air as a utility is supplied to the container 1 through the pipe a.
デシカント除湿機16において、ハニカムロータ5は処理ゾーン6、パージゾーン7、再生ゾーン8に分割されている。ハニカムロータ5は、ギヤードモータなどのロータ駆動モータ9により回転しながら、連続的に水分を吸脱着することができる。ハニカムロータ5の処理ゾーン6には送風機10を通して、被処理ガスがプレクーラ11によって冷却供給される。被処理ガスの一部は、処理ゾーン6の前で分岐され、パージゾーン7を通過した後、再生ヒータ14で加熱され、再生ゾーン8へ送られる。再生ゾーン8を通過したガスは冷却器15で冷却され、ハニカムから脱着した再生ガス中の湿分が凝縮した水のドレンとして除去され、送風機10の前に戻される。処理ゾーン6でハニカムを通過した被処理ガスは、必要に応じてアフターヒータ12で温められて、気密ブース1に供給空気SAとして供給される。本実施例では、パージゾーン7を有するハニカムロータ5を使用したが、これに限定されるものではなく、処理ゾーンと再生ゾーンに2分割されたハニカムロータを使った構成としてもよい。 In the desiccant dehumidifier 16, the honeycomb rotor 5 is divided into a processing zone 6, a purge zone 7, and a regeneration zone 8. The honeycomb rotor 5 can continuously absorb and desorb moisture while being rotated by a rotor drive motor 9 such as a geared motor. The gas to be processed is cooled and supplied to the processing zone 6 of the honeycomb rotor 5 by the precooler 11 through the blower 10. A part of the gas to be processed is branched in front of the processing zone 6, passes through the purge zone 7, is heated by the regeneration heater 14, and is sent to the regeneration zone 8. The gas that has passed through the regeneration zone 8 is cooled by the cooler 15, and the moisture in the recycled gas desorbed from the honeycomb is removed as a drain of condensed water and returned to the front of the blower 10. The gas to be processed that has passed through the honeycomb in the processing zone 6 is heated by the afterheater 12 as needed and is supplied to the airtight booth 1 as supply air SA. In this embodiment, the honeycomb rotor 5 having the purge zone 7 is used, but the present invention is not limited to this, and a configuration may use a honeycomb rotor divided into a processing zone and a regeneration zone.
窒素精製機23において、窒素精製用の触媒容器18、19は、銅触媒や白金触媒などの金属触媒が収納されており、二塔で構成される。触媒が破過すると、窒素ガスと水素ガスを流しながらヒータ20、21で温度を上げて触媒を再生する。なお、本実施例では、銅触媒や白金触媒などに限定されるものではなく、銅及び/又は白金を主成分とする触媒や酸素を除去する用途に用いる他の金属触媒を用いる構成にしてもよい。金属触媒はペレット状の他に、粒状、粉状のもの、担体に担持したものなどを用いてもよい。本実施例では触媒容器を二塔式としたが、これに限定されるものでなく、一塔式もしくは複数塔設けてもよい。 In the nitrogen purifier 23, the catalyst containers 18 and 19 for purifying nitrogen contain metal catalysts such as a copper catalyst and a platinum catalyst, and are composed of two towers. When the catalyst breaks, the temperature is raised by the heaters 20 and 21 while flowing nitrogen gas and hydrogen gas to regenerate the catalyst. In this embodiment, the present invention is not limited to a copper catalyst, a platinum catalyst, or the like, and a catalyst containing copper and / or platinum as a main component or another metal catalyst used for removing oxygen may be used. Good. In addition to pellets, the metal catalyst may be granular, powdery, supported on a carrier, or the like. In this embodiment, the catalyst container is of the two-tower type, but the present invention is not limited to this, and one-tower type or a plurality of towers may be provided.
窒素ガス供給設備に余力がある場合は、デシカント除湿機及び窒素精製機を気密性のある部屋内に設置し、その部屋へ窒素ガスを供給するようにして、デシカント除湿機16からの活性ガス侵入を抑制するような構成としてもよい。 If the nitrogen gas supply facility has spare capacity, install a desiccant dehumidifier and a nitrogen purifier in an airtight room to supply nitrogen gas to the room, and invade the active gas from the desiccant dehumidifier 16. It may be configured to suppress.
以上の構成の本発明のガス置換用ドライルームの動作をまず、気密ブース1のメンテナンス、段取り替え、調整などを行なうための大気ブレークについて説明する。 First, the operation of the gas replacement dry room of the present invention having the above configuration will be described with respect to an atmospheric break for performing maintenance, setup change, adjustment, and the like of the airtight booth 1.
(大気ブレーク)
バルブ26、29、30を閉じ、バルブ27、28を開けて乾燥空気供給装置(図示せず)などからの乾燥空気を配管aから気密ブース1の上部から導入することで、窒素ガスを乾燥空気に置換する。低露点の乾燥空気が気密ブース1の上部からワンパスで供給されるようにすることにより、大量の空気を一度に安全に供給できるため、窒素と空気の置換スピードを大幅に短縮できる。気密ブース1の中で最も湿分を保持しやすい空気浄化フィルタ3の上部から、気密ブース1内部を循環させることなくワンパスで乾燥空気を供給することで、内部で人が作業しても湿分は容器1内に残らず外に排出される。
(Atmospheric break)
By closing the valves 26, 29, 30 and opening the
大気ブレーク中は以下の(1)、(2)のケースがある。 During the atmospheric break, there are the following cases (1) and (2).
(1)一方、不活性ガス循環ラインでは大気ブレークの間、バルブ29、30は閉じているので、不活性ガスはデシカント除湿機16、窒素精製機23を循環している。このときバルブを操作することにより、それぞれの装置に流れるガスの流量や循環回数を変えることで最適な運転環境を整えることができる。なお、バルブについては、これに限定されるものではなく、ダンパやVAV(Variable Air Volume)などの風量調整装置を用いてもよい。 (1) On the other hand, in the inert gas circulation line, the valves 29 and 30 are closed during the atmospheric break, so that the inert gas circulates in the desiccant dehumidifier 16 and the nitrogen purifier 23. At this time, by operating the valve, the optimum operating environment can be prepared by changing the flow rate and the number of circulations of the gas flowing through each device. The valve is not limited to this, and an air volume adjusting device such as a damper or VAV (Variable Air Volume) may be used.
(2)また、図1のように気密ブースが1つの場合には、大気ブレーク中にデシカント除湿機16によって気密ブース1内を除湿することもできる。この場合、バルブ29、30、31を開き、バルブ33、34を閉じる。気密ブース1からの還気RAは配管bを通して、デシカント除湿機16の再生ゾーン8からの戻りガスと混合し、送風機10によってプレクーラ11で冷却されて、被処理ガスとしてハニカムロータ5の処理ゾーン6に供給される。また、被処理ガスの一部は処理ゾーン6の前で分岐され、パージゾーン7を通過した後、再生ヒータ14で加熱され、再生ゾーン8へ送られる。処理ゾーン6を通過した低露点ガスは給気SAとして、配管cを通して気密ブース1に供給される。このようにして、循環運転することで、気密ブース1の低露点環境を維持しつつ、ユーティリティとしての乾燥空気の供給量を削減することができる。 (2) Further, when there is one airtight booth as shown in FIG. 1, the inside of the airtight booth 1 can be dehumidified by the desiccant dehumidifier 16 during the atmospheric break. In this case, the valves 29, 30 and 31 are opened and the valves 33 and 34 are closed. The return air RA from the airtight booth 1 is mixed with the return gas from the regeneration zone 8 of the desiccant dehumidifier 16 through the pipe b, cooled by the precooler 11 by the blower 10, and processed zone 6 of the honeycomb rotor 5 as the gas to be processed. Is supplied to. Further, a part of the gas to be treated is branched in front of the treatment zone 6, passes through the purge zone 7, is heated by the regeneration heater 14, and is sent to the regeneration zone 8. The low dew point gas that has passed through the treatment zone 6 is supplied to the airtight booth 1 through the pipe c as an air supply SA. By performing the circulation operation in this way, it is possible to reduce the supply amount of dry air as a utility while maintaining the low dew point environment of the airtight booth 1.
次に、気密ブース1の窒素置換及び循環運転について説明する。 Next, nitrogen substitution and circulation operation of the airtight booth 1 will be described.
(窒素置換運転)
大気ブレーク後、気密ブース1内を窒素で置換して酸素濃度を100ppm以下といった規定の濃度以下にする。大気ブレークのケース(1)、(2)に応じて、窒素置換運転は以下のようになる。
(Nitrogen replacement operation)
After the atmospheric break, the inside of the airtight booth 1 is replaced with nitrogen to reduce the oxygen concentration to a specified concentration such as 100 ppm or less. Depending on the cases (1) and (2) of the atmospheric break, the nitrogen substitution operation is as follows.
(1)まず、バルブ27を閉じ、バルブ26を開く。配管aを通して窒素ボンベや窒素ガス供給装置(図示せず)などからの窒素ガスを気密ブース1に供給する。気密ブース1からの還気RAは配管bによりバルブ28を開いて排気する。窒素ガスが気密ブース1の上部からワンパスで供給されるようにすることにより、一度に大量のガスを供給できるため、気密ブースに残存する空気を窒素ガスで一気に置換し、窒素と空気の置換スピードを大幅に短縮できる。気密ブース1内の酸素濃度が100ppmに低下するまで続ける。
(1) First, the
(2)(1)と同様の操作を行う。気密ブース1内に供給された窒素ガスはバルブ28を通して排気されるが、残りのガスはハニカムロータの再生ゾーン8を通過し、冷却器15よって冷却されたガスと混合され、被処理ガスとしてハニカムロータ5の処理ゾーン6へ導入される。被処理ガスの一部は、処理ゾーン6の前で分岐され、パージゾーン7を通過した後、再生ヒータ14で加熱され、再生ゾーン8へ送られる。なお、このときバルブ31は開いており、バルブ33、34は閉じているので、酸素などの活性ガスが窒素精製機23へ流れ込むことはない。処理ゾーン6でハニカムを通過した被処理ガスは、必要に応じてアフターヒータ12で温められて、配管cを通して気密ブース1に供給空気SAとして供給される。このようにして、窒素ガスを供給して気密ブース1内のガスを置換しつつ、大気ブレーク後の気密ブース1内に溜まった水分を除湿することで、気密ブース1内の水分濃度及び酸素濃度は徐々に低下する。気密ブース1内の酸素濃度が100ppm以下になるまで、この循環運転を行い、気密ブース1内を窒素ガスで置換する。 (2) Perform the same operation as in (1). The nitrogen gas supplied into the airtight booth 1 is exhausted through the valve 28, but the remaining gas passes through the regeneration zone 8 of the honeycomb rotor, is mixed with the gas cooled by the cooler 15, and is a honeycomb as a gas to be processed. It is introduced into the processing zone 6 of the rotor 5. A part of the gas to be processed is branched in front of the processing zone 6, passes through the purge zone 7, is heated by the regeneration heater 14, and is sent to the regeneration zone 8. At this time, since the valve 31 is open and the valves 33 and 34 are closed, the active gas such as oxygen does not flow into the nitrogen refiner 23. The gas to be processed that has passed through the honeycomb in the processing zone 6 is heated by the afterheater 12 as needed, and is supplied to the airtight booth 1 as supply air SA through the pipe c. In this way, nitrogen gas is supplied to replace the gas in the airtight booth 1, and the water accumulated in the airtight booth 1 after the atmospheric break is dehumidified to dehumidify the water concentration and the oxygen concentration in the airtight booth 1. Gradually decreases. This circulation operation is performed until the oxygen concentration in the airtight booth 1 becomes 100 ppm or less, and the inside of the airtight booth 1 is replaced with nitrogen gas.
(酸素除去・窒素精製運転)
気密ブース1内の酸素濃度が100ppm以下といった規定の濃度に低下した後、バルブ28、31を閉め、バルブ33、34、35、36を開ける。このとき、窒素精製機23の他のバルブは閉じたままにする。これにより、窒素精製機23の触媒容器18にハニカムロータ5のパージゾーン7を通過したガスが導入され、触媒容器18内の金属触媒により酸素除去が開始される。また、バルブ26を絞ることで配管aを通る窒素の供給流量を低減させ、窒素ガスを供給しつつ、気密ブース1内の正圧を保つ。気密ブース1からの還気RAは被処理ガスとして、配管bを通してハニカムロータ5に供給される。
(Oxygen removal / nitrogen purification operation)
After the oxygen concentration in the airtight booth 1 drops to a specified concentration such as 100 ppm or less, the valves 28 and 31 are closed and the valves 33, 34, 35 and 36 are opened. At this time, the other valves of the nitrogen purifier 23 are left closed. As a result, the gas that has passed through the purge zone 7 of the honeycomb rotor 5 is introduced into the catalyst container 18 of the nitrogen purifier 23, and oxygen removal is started by the metal catalyst in the catalyst container 18. Further, by narrowing the valve 26, the supply flow rate of nitrogen passing through the pipe a is reduced, and the positive pressure in the airtight booth 1 is maintained while supplying nitrogen gas. The return air RA from the airtight booth 1 is supplied to the honeycomb rotor 5 as a gas to be processed through the pipe b.
デシカント除湿機16におけるガスの流れは前述の通りである。パージゾーン7を通過したガスは、ハニカムの吸着熱により昇温する。一方、金属触媒は比較的高い温度条件で酸素と反応しやすいため、パージゾーンを通過した温度の高いガスを触媒容器に供給すると都合がよい。金属触媒に例えば銅が含まれているとすると、次式のように銅が酸素と反応して酸化し、酸化銅となることにより酸素が除去される。
2Cu+O2→2CuO
The gas flow in the desiccant dehumidifier 16 is as described above. The gas that has passed through the purge zone 7 is heated by the heat of adsorption of the honeycomb. On the other hand, since the metal catalyst easily reacts with oxygen under relatively high temperature conditions, it is convenient to supply the high temperature gas that has passed through the purge zone to the catalyst container. Assuming that copper is contained in the metal catalyst, for example, oxygen is removed by reacting with oxygen and oxidizing the copper to become copper oxide as shown in the following equation.
2Cu + O 2 → 2CuO
窒素精製機23を通過したガスはヒータ14で加熱され、ハニカムロータ5の再生ゾーン8に導入される。再生ゾーン8を通過したガスは再び処理ゾーン6を通って、気密ブース1に給気SAとして供給される。このように循環運転をすることで、酸素濃度及び/または水分濃度は徐々に低下する。例えば、水分濃度10ppm、酸素濃度1ppm以下などの規定の濃度になるまで循環運転を行う。その後、製造装置2の運転を開始し、OLEDの製造や研究開発のための実験などを開始する。なお、本実施例では触媒容器18にガスを流す構成としたが、触媒容器19にガスが流れるような構成としてもよい。すなわち、二つの触媒容器を並列に設置し(二塔式)、一台の触媒容器の触媒を再生している間、他の触媒容器で窒素精製処理を行う。なお、これに限るものでなく、一つまたは複数の触媒容器から成る、一つまたは複数の窒素精製機で構成するようにしてもよい。 The gas that has passed through the nitrogen refiner 23 is heated by the heater 14 and introduced into the regeneration zone 8 of the honeycomb rotor 5. The gas that has passed through the regeneration zone 8 passes through the processing zone 6 again and is supplied to the airtight booth 1 as an air supply SA. By performing the circulation operation in this way, the oxygen concentration and / or the water concentration gradually decreases. For example, the circulation operation is performed until a specified concentration such as a water concentration of 10 ppm and an oxygen concentration of 1 ppm or less is reached. After that, the operation of the manufacturing apparatus 2 is started, and experiments for manufacturing OLED and research and development are started. In this embodiment, the gas flows through the catalyst container 18, but the gas may flow through the catalyst container 19. That is, two catalyst containers are installed in parallel (two-tower type), and while the catalyst in one catalyst container is being regenerated, nitrogen purification treatment is performed in the other catalyst container. In addition, the present invention is not limited to this, and may be composed of one or a plurality of nitrogen purifiers composed of one or a plurality of catalyst containers.
実施例1では、パージゾーンを通過したガスを窒素精製機に送るようにしたが、処理ゾーンを通過したガス、あるいはパージゾーンを通過したガスと処理ゾーンを通過したガスを混合して供給するようにしてもよい。あるいは窒素置換の際に用いる窒素ガスを供給するユーティリティと窒素精製機を接続して、窒素ガスを気密ブースに供給するような構成にしてもよい。なお、触媒容器にはハニカムロータで除湿された低露点ガスが流通するので、水分が溜まりにくい。 In the first embodiment, the gas that has passed through the purge zone is sent to the nitrogen purifier, but the gas that has passed through the treatment zone or the gas that has passed through the purge zone and the gas that has passed through the treatment zone are mixed and supplied. It may be. Alternatively, a utility that supplies nitrogen gas used for nitrogen substitution may be connected to a nitrogen refiner to supply nitrogen gas to an airtight booth. Since the low dew point gas dehumidified by the honeycomb rotor flows through the catalyst container, it is difficult for water to accumulate.
(触媒再生運転)
触媒が破過し、触媒容器を通過したガスが例えば酸素濃度1ppmなどの規定の濃度を超えた場合、触媒の再生運転を開始する。例えば、触媒容器18内の触媒が破過した場合、バルブ35、36を閉め、バルブ37、38を開き、パージゾーン7を通過したガスが触媒容器19に流れ込むように切り替える。次に、バルブ39、40、43、44を開け、水素ガスを含む窒素ガス供給装置や窒素ガス供給装置(図示せず)などから所定の濃度に調整した水素ガスを含む窒素ガスを触媒容器18に供給する。同時にヒータ20で加熱する。例えば、金属触媒に例えば銅が含まれている場合、次式のように酸化銅が水素と反応して還元され、銅となることにより酸素が除去され、触媒は再生され、真空ポンプ22によって真空引きされ、排気される。
CuO+H2→Cu+H2O
なお、反応によって排出された水はバルブ46を開けることにより、ドレンとして排出される。
(Catalyst regeneration operation)
When the catalyst ruptures and the gas passing through the catalyst container exceeds a specified concentration such as an oxygen concentration of 1 ppm, the catalyst regeneration operation is started. For example, when the catalyst in the catalyst container 18 breaks, the valves 35 and 36 are closed, the valves 37 and 38 are opened, and the gas that has passed through the purge zone 7 is switched to flow into the catalyst container 19. Next, the valves 39, 40, 43, 44 are opened, and the nitrogen gas containing hydrogen gas adjusted to a predetermined concentration is injected into the catalyst container 18 from a nitrogen gas supply device containing hydrogen gas, a nitrogen gas supply device (not shown), or the like. Supply to. At the same time, it is heated by the heater 20. For example, when copper is contained in the metal catalyst, for example, copper oxide reacts with hydrogen to be reduced as shown in the following equation, and oxygen is removed by becoming copper, the catalyst is regenerated, and the vacuum pump 22 vacuums. It is pulled and exhausted.
CuO + H 2 → Cu + H 2 O
The water discharged by the reaction is discharged as a drain by opening the valve 46.
以上の構成により、省スペースなガス置換システムとすることが可能となり、配管や設置工事などに掛かるイニシャルコストを抑えることが可能となる。 With the above configuration, it is possible to make a space-saving gas replacement system, and it is possible to suppress the initial cost required for piping and installation work.
図2に本発明のドライルームの実施例2におけるフロー図を示す。実施例1では、気密ブースを1つとしたが、実施例2では複数の気密ブースで構成される。なお、図2では1A、1B、1Cの3つの気密ブースからなる構成にしたが、これに限るものではなく、2つあるいは、4つ以上設けてもよい。実施例2は実施例1と装置構成はほぼ同様であるので、重複する説明は省略する。 FIG. 2 shows a flow chart of the dry room of the present invention in Example 2. In the first embodiment, one airtight booth is used, but in the second embodiment, a plurality of airtight booths are configured. In FIG. 2, the configuration is composed of three airtight booths 1A, 1B, and 1C, but the present invention is not limited to this, and two or four or more may be provided. Since the apparatus configuration of the second embodiment is almost the same as that of the first embodiment, a duplicate description will be omitted.
気密ブースが複数存在する場合、一部の気密ブースが大気ブレーク中でも、別の気密ブースでは不活性ガスを循環させ、酸素除去・窒素精製運転を維持することができる。このため、大気ブレーク後の大気環境から、低露点で不活性ガス濃度な環境に戻す復帰時間を大幅に短縮することができる。また、一台のデシカント除湿機及び窒素精製機で各気密ブースのガス供給を賄うことができるため、コストを抑えることができる。本発明のシステムは大規模ラインになるほどコストメリットが大きいという特長がある。
なお、実施例2では一台のデシカント除湿機及び窒素精製機で供給するように構成したが、複数台のデシカント除湿機及び/または窒素精製機で、気密ブースに不活性ガスを供給するように構成してもよい。
When there are a plurality of airtight booths, even if some of the airtight booths have an atmospheric break, the inert gas can be circulated in another airtight booth to maintain the oxygen removal / nitrogen purification operation. Therefore, it is possible to significantly shorten the recovery time from the atmospheric environment after the atmospheric break to the environment with a low dew point and an inert gas concentration. In addition, since one desiccant dehumidifier and a nitrogen refiner can cover the gas supply of each airtight booth, the cost can be suppressed. The system of the present invention has a feature that the larger the line, the greater the cost merit.
In Example 2, one desiccant dehumidifier and a nitrogen purifier were used to supply the gas, but a plurality of desiccant dehumidifiers and / or nitrogen purifiers were used to supply the inert gas to the airtight booth. It may be configured.
以下の実施例2の説明において、気密ブース1Aは不活性ガス環境から大気ブレークを行い、さらに大気ブレーク後、大気環境から低露点・不活性ガス環境へ戻して酸素除去・窒素精製運転を行うとする。この間、気密ブース1B、1Cは酸素除去・精製運転を継続して行うとする。 In the following description of Example 2, the airtight booth 1A performs an atmospheric break from the inert gas environment, and after the atmospheric break, returns from the atmospheric environment to the low dew point / inert gas environment to perform oxygen removal / nitrogen purification operation. To do. During this period, the airtight booths 1B and 1C will continue to perform oxygen removal and purification operations.
(大気ブレーク)
気密ブース1Aを大気ブレークにより、大気環境に戻す場合について説明する。バルブ26、47B、47C、48A、51Aを閉じ、バルブ27、47A、50Aを開けて乾燥空気を配管aを通して気密ブース1Aの上部から導入することで、窒素ガスを乾燥空気に置換する。低露点の乾燥空気が気密ブース1Aの上部からワンパスで供給されるようにすることにより、大量の空気を一度に安全に供給できるため、窒素と空気の置換スピードを大幅に短縮できる。なお、全ての気密ブースにおいて、大気ブレークとなる場合には、バルブ48を全て閉じ、バルブ49を開くことで、気密ブースとは独立して、デシカント除湿機及び窒素精製機を循環運転することにより不活性ガスを維持することができるので、大気ブレークから不活性ガス循環運転までの復帰時間が短くなる。
(Atmospheric break)
A case where the airtight booth 1A is returned to the atmospheric environment by an atmospheric break will be described. By closing the valves 26, 47B, 47C, 48A, 51A and opening the
(窒素置換運転)
大気ブレーク後、気密ブース1A内を窒素ガスで置換して酸素濃度を所定の濃度以下にする。まず、バルブ27を閉じ、バルブ26、バルブ47Aを開き、配管aを通して窒素ガスを気密ブース1Aに供給する。各気密ブースにおいて、配管aを通して窒素ガスを供給する場合は、流量計24及びバルブ47により、それぞれ供給するガスの流量を調整することができる。気密ブースからの還気RAはバルブ50Aを開いて排気する。このようにして、気密ブース1内の酸素濃度が規定の濃度以下になるまで、ワンパスで窒素置換運転を行い、気密ブース1内を窒素ガスで置換する。一方、気密ブース1B、1Cは酸素除去・窒素精製運転中で、バルブ50B、50Cは閉じ、バルブ51B、51Cが開いているので、還気RAは配管bにより不活性ガスがデシカント除湿機16へ導入される。ここで、バルブ48Aは閉じているので、酸素ガスがデシカント除湿機16及び窒素精製機23へ流入し、影響を及ぼすことはない。また、バルブ49を開いて配管dを通してバイパス運転することにより流量を調整できる。
(Nitrogen replacement operation)
After the atmospheric break, the inside of the airtight booth 1A is replaced with nitrogen gas to reduce the oxygen concentration to a predetermined concentration or less. First, the
気密ブース1B、1CからのRAと配管dを通してバイパス運転される不活性ガスが混合し、さらにハニカムロータ5の再生ゾーン8を通過したガスを混合させ、被処理ガスとしてハニカムロータ5の処理ゾーン6へ導入する。ここでバルブ31は閉じており、実施例1と同様、パージゾーン7を通過したガスが窒素精製機23に導入され、酸素除去・窒素精製運転される。 RA from the airtight booths 1B and 1C and the inert gas bypassed through the pipe d are mixed, and the gas that has passed through the regeneration zone 8 of the honeycomb rotor 5 is further mixed, and the processing zone 6 of the honeycomb rotor 5 is mixed as the gas to be processed. Introduce to. Here, the valve 31 is closed, and the gas that has passed through the purge zone 7 is introduced into the nitrogen purifier 23, and the oxygen removal / nitrogen purification operation is performed as in the first embodiment.
なお、全ての気密ブースが大気ブレークの状態から窒素置換運転する際にはバルブ31を開け、バルブ33、34を閉めて、窒素精製機23に活性ガスが流入しない状態にして、実施例1と同様に運転する。 When all the airtight booths are operated to replace nitrogen from the state of atmospheric break, the valves 31 are opened, the valves 33 and 34 are closed, and the active gas does not flow into the nitrogen refiner 23. Drive in the same way.
(酸素除去・窒素精製運転)
気密ブース1A内の酸素濃度が規定の濃度以下まで低下した後、バルブ50Aを閉め、バルブ51Aを開ける。また、バルブ26を絞り、配管aを通る窒素ガスの供給流量を低減させ、窒素ガスを供給しつつ、気密ブース1内の正圧を保つ。気密ブース1からの還気RAは被処理ガスとして、配管bを通ってハニカムロータ5に供給される。ハニカムロータ5のパージゾーン7を通過したガスは送風機17によって窒素精製機23に導入される。窒素精製機23を通過した不活性ガスは再生ヒータ14で加熱され、ハニカムロータ5の再生ゾーン8に導入される。再生ゾーン8を通過したガスは再び処理ゾーン6を通って、気密ブース1に給気SAとして供給される。このように循環運転することで、酸素濃度及び/または水分濃度はさらに徐々に低下していく。規定の濃度に到達したら、製造装置2の運転を開始し、OLEDの製造や研究開発のための実験などを開始する。なお、図2においては、触媒容器を二塔式としたが、実施例1と同様、これに限るものではない。
(Oxygen removal / nitrogen purification operation)
After the oxygen concentration in the airtight booth 1A drops below the specified concentration, the valve 50A is closed and the valve 51A is opened. Further, the valve 26 is throttled to reduce the supply flow rate of nitrogen gas passing through the pipe a, and the positive pressure in the airtight booth 1 is maintained while supplying nitrogen gas. The return air RA from the airtight booth 1 is supplied to the honeycomb rotor 5 as a gas to be processed through the pipe b. The gas that has passed through the purge zone 7 of the honeycomb rotor 5 is introduced into the nitrogen refiner 23 by the blower 17. The inert gas that has passed through the nitrogen purifier 23 is heated by the regeneration heater 14 and introduced into the regeneration zone 8 of the honeycomb rotor 5. The gas that has passed through the regeneration zone 8 passes through the processing zone 6 again and is supplied to the airtight booth 1 as an air supply SA. By performing the circulation operation in this way, the oxygen concentration and / or the water concentration gradually decreases. When the specified concentration is reached, the operation of the manufacturing apparatus 2 is started, and experiments for manufacturing OLED and research and development are started. In FIG. 2, the catalyst container is a two-tower type, but the present invention is not limited to this as in the first embodiment.
デシカント除湿機と窒素精製機を接続して、一体型の装置とすることにより、特許文献3に比べて省スペースなガス置換システムとすることが可能となり、配管や設置工事などにかかるイニシャルコストを抑えることが可能になる。 By connecting a desiccant dehumidifier and a nitrogen refiner to form an integrated device, it is possible to create a gas replacement system that saves space compared to Patent Document 3, and reduces the initial cost for piping and installation work. It becomes possible to suppress it.
以上のことにより、気密ブース1の大気ブレーク後の大気環境から内部を低露点、不活性ガスで清浄な環境に戻すまでの復帰時間を従来技術の1/5〜1/10に短縮することができる。また、気密ブース1内を容易に低露点で不活性ガス環境に最適化できるようなガス置換システムを実現できる。 From the above, it is possible to shorten the recovery time from the air environment after the air break of the airtight booth 1 to the return to a clean environment with a low dew point and an inert gas to 1/5 to 1/10 of the conventional technique. it can. Further, it is possible to realize a gas replacement system in which the inside of the airtight booth 1 can be easily optimized for an inert gas environment at a low dew point.
本発明は、保管空間内を低露点、低活性ガス濃度で清浄に保つ必要のある、リチウムイオン電池材料などを開発するために用いるグローブボックスなどの収納容器やドライルームに対しても用いることができる。 The present invention can also be used for storage containers such as glove boxes and dry rooms used for developing lithium-ion battery materials that need to keep the storage space clean with low dew point and low active gas concentration. it can.
1 気密ブース
2 製造装置
3 空気浄化フィルタ
4 ガス循環路
5 ハニカムロータ
6 処理ゾーン
7 パージゾーン
8 再生ゾーン
9 ロータ駆動モータ
10、17 送風機
11 プレクーラ
12 アフターヒータ
13 エアフィルタ
14 再生ヒータ
15 冷却器
16 デシカント除湿機
18、19 触媒容器
20、21 ヒータ
22 ポンプ
23 窒素精製機
24、25 流量計
26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51 バルブ
1 Airtight booth 2 Manufacturing equipment 3 Air purification filter 4 Gas circulation path 5 Honeycomb rotor 6 Processing zone 7 Purge zone 8 Regeneration zone 9 Rotor drive motor 10, 17 Blower 11 Precooler 12 After heater 13 Air filter 14 Regeneration heater 15 Cooler 16 Desiccant Dehumidifier 18, 19 Catalyst vessel 20, 21 Heater 22 Pump 23 Nitrogen purifier 24, 25
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---|---|---|---|---|
KR20230148737A (en) | 2022-04-18 | 2023-10-25 | 가부시키가이샤 세이부 기켄 | Oxygen removing device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011149661A (en) * | 2010-01-25 | 2011-08-04 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | Clean room system and method of operating the same |
JP2019052835A (en) * | 2017-09-14 | 2019-04-04 | 株式会社西部技研 | Gas replacement dry room |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5710745A (en) | 1980-06-23 | 1982-01-20 | Nissan Motor Co Ltd | Auxiliary air intake unit of internal combustion engine |
JP5143498B2 (en) * | 2006-10-06 | 2013-02-13 | 東京エレクトロン株式会社 | Substrate processing method, substrate processing apparatus, program, and recording medium |
WO2013096503A1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Kateeva, Inc | Gas enclosure assembly and system |
JP5676521B2 (en) | 2012-05-18 | 2015-02-25 | 万善工機株式会社 | Glove box with inert gas circulation purification device |
KR20150001953U (en) * | 2013-11-14 | 2015-05-22 | (주)제이원텍 | Nitrogen furification apparatus for oled encapsulation process |
TWI814621B (en) * | 2013-12-13 | 2023-09-01 | 日商昕芙旎雅股份有限公司 | porter room |
CN105169897A (en) * | 2014-06-17 | 2015-12-23 | 株式会社西部技研 | Absorption dehydrating device |
CN104874265A (en) * | 2014-12-30 | 2015-09-02 | 昆明特康科技有限公司 | Intake air processing apparatus of circulating fluidized bed equipment and application method thereof |
CN108607351A (en) * | 2018-06-25 | 2018-10-02 | 宜春赣锋锂业有限公司 | A kind of gas purge system of lithium metal glove box |
-
2019
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-
2020
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- 2020-04-07 CN CN202010268559.8A patent/CN112007470B/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011149661A (en) * | 2010-01-25 | 2011-08-04 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | Clean room system and method of operating the same |
JP2019052835A (en) * | 2017-09-14 | 2019-04-04 | 株式会社西部技研 | Gas replacement dry room |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230148737A (en) | 2022-04-18 | 2023-10-25 | 가부시키가이샤 세이부 기켄 | Oxygen removing device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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