JP2019037979A - ガス除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガスを内部に含有する流体の自動ポンピングシステムにおける流体内のガス除去方法の提供。【解決手段】処理流体１０３４の入口１０３１、出口１０３３それぞれをエンクロージャの底部に配置し、少なくとも一つの排気口をエンクロージャの上方に配置し、入口から出口へ流れる流路において、ガスを内部に有する流体流れを起こし、少なくとも一つの排気口にてガスを収集・排出する際に、（ａ）少なくとも一つの排気口を閉じ、（ｂ）流体及びガスを内部に有するエンクロージャ内部を予め定められた圧力に上昇し、（ｃ）ガスをエンクロージャから排出するために、一旦予め定められた圧力に達すると排気口を開き、（ｄ）流体の上にある全てのガスが排出されるまで、（ａ）〜（ｃ）を繰り返す、ガス除去方法。【選択図】図３５Ａ

Description

本発明は、包括的には、高精度の流体の計量、特に、半導体製造等の分野において用いられる装置に関する。

非常に小さい構造を有する集積回路、フォトマスク及び他のデバイスの製造において用いられる化学薬品の多くは、腐食性であり、有毒であり、高価である。１つの例は、フォトリソグラフィプロセスにおいて用いられるフォトレジストである。そのような用途では、基板上に分注される処理流体又は「化学的材料」とも称される、液相の化学薬品のレート及び量の双方は、化学薬品の均一な塗布を確実にし、無駄及び不必要な消費を回避するために極めて正確に制御されなければならない。さらに、処理流体の純度が高いことが多くの場合に重要である。処理流体を汚染する最小の異物でさえも、そのようなプロセス中に形成される非常に小さい構造において欠陥を生じる。したがって、処理流体は、汚染を回避するように分注システムによって取り扱われなければならない。例えば、非特許文献１を参照されたい。不適切な取り扱いの結果として、気泡が導入され、化学的材料が損なわれる可能性もある。これらの理由から、非常に小さい構造を有するデバイスの製造において用いられるフォトリソグラフィ及び他のプロセスにおいて流体を格納及び計量する専用のシステムが必要とされている。

したがって、これらのタイプの用途のための化学薬品分注システムは、流体の精密に制御される計量を可能にし、処理流体の汚染及び／又は処理流体との反応を回避するように処理流体を圧送する機構を使用しなければならない。概して、ポンプが、分注地点へのラインにおいて処理流体を加圧する。流体は、ボトル又は他の容器等の、流体を格納する供給源から引き出される。分注地点は、小さいノズル又は他の開口であるものとすることができる。製造ライン上のポンプから分注地点へのラインは、弁によって開閉される。弁は分注地点に配置することができる。弁を開くことによって、処理流体を分注地点において流すことが可能となる。プログラム可能なコントローラがポンプ及び弁を動作させる。処理流体に接触する圧送機構、ライン及び弁内の全ての表面は、処理流体と反応するか又は処理流体を汚染してはならない。ポンプ、処理流体の容器及び関連する弁は、場合によっては、コントローラも収容するキャビネットに格納される。

これらのタイプのシステムのポンプは通常、何らかの形態の容積式ポンプであり、この場合、圧送室のサイズは、流体を室内に引き込むために拡大され、次に、流体を押し出すために縮小される。使用されてきた容積ポンプのタイプは、油圧作動式ダイヤフラムポンプ、ベローズ式ポンプ、ピストン作動式、回転ダイヤフラムポンプ及び加圧リザーバ式圧送システムを含む。特許文献１（Ｂａｉｌｅｙ ｅｔ ａｌ．）は、典型的なポンプの一例である。そのポンプは、入口、出口、ステッピングモータ及び流体変位ダイヤフラムを有する。ポンプが分注するように電気的に命令される場合、出口弁が開き、モータが回転して変位又は作動流体の流れを強制的に作動流体室に入れ、結果としてダイヤフラムが移動し、圧送室のサイズを縮小する。ダイヤフラムの移動によって、処理流体を圧送室から出口弁を通して強制的に出す。

汚染に対する懸念に起因して、半導体製造産業における現行の方式は、単一のタイプの処理流体又は「化学的材料」の圧送のみを行うポンプを使用することである。圧送される化学的材料を変更するためには、処理流体に接触する表面の全てを変更する必要がある。ポンプの設計に応じて、これは、面倒かつ高価である傾向にあるか又は単純に実現可能ではない。現在の製造設備において最高で５０個のポンプを使用する処理システムを確かめることはまれではない。

異なる供給源からの処理化学薬品を供給する分注装置が特許文献２（Ｍｅｋｉａｓ）に示されている。この場合、分注装置は、制御室の内部に複数の処理室を有する。処理室の容積は、制御流体を加えるか又は制御流体を制御室から除去することによって増減される。処理室の入口及び出口における弁の使用は、制御室に出入りする流体を制御する加圧流体リザーバと組み合わせて、処理室を通して分注される流体の流れを制御する。

これまで知られていなかった精密ポンプの１つのかなり望ましい特徴は、ポンプの構成要素を、保守又は修理のために、１つ又は複数のポンプ室ヘッドに取り付けられる処理流体流れラインに、破断することなく、分離して取り外すことが可能であることである。これは、ポンプに入るか、ポンプを通るか又はポンプから出る処理流体の流路の任意の封止部が開くことを回避することを含む。本発明と同じ譲受人、すなわちＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ ＤｅｓｉｇｎｓＬ．Ｐ．に譲渡された特許文献３（Ｌａｅｓｓｌｅ， ｅｔ ａｌ．）は、まさにそのような特徴を有する精密ポンプシステムを開示している。

米国特許第４，９５０，１３４号明細書 米国特許第６，７９７，０６３号明細書 米国特許第８，３１７，４９３号明細書

Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、「ＳＥＭＩ Ｅ４９．２−０２９８ Ｇｕｉｄｅ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ Ｐｕｒｉｔｙ Ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ」（１９９８）

しかしながら、新たなポンプモータを既存のモータと交換する必要がある場合、処理流体の流れを妨げることなく、また、いかなる処理流体の損失も最小限に抑えながら、ポンプヘッド及び圧送室内での即時の圧送流体の回復並びに平衡を提供する必要性が依然として存在する。

本明細書において言及される全ての参考文献は、参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。

ガスを内部に有する流体（例えば写真化学における処理流体等）の自動ポンプシステムにおいて使用するのに適したガス除去リザーバであって、
前記ガス除去リザーバは：
入口、出口、及び少なくとも１の排気口を有するエンクロージャを備え、
前記入口及び出口は、それぞれ前記エンクロージャの底部に配置され、
前記少なくとも１の排気口は前記エンクロージャの上部に配置され、
前記自動ポンプシステムの作動中、流体は入口から出口へ通過し、
前記流体内のガスは前記少なくとも１の排気口へ収集される。

自動ポンプシステムにおける流体（例えば写真化学における処理流体等）内のガスを除去する方法が開示される。
前記方法は：
入口、出口、及び少なくとも１の排気口を有するエンクロージャを提供し、前記入口及び前記出口はそれぞれ前記エンクロージャの底部に配置され、少なくとも１の排気口は前記エンクロージャの上部に配置され、前記入口から前記出口へ流れる流路において、ガスを内部に有する流体の流れを起こし、前記少なくとも１の排気口において、前記流体における前記ガスを収集する。

自動ポンプシステムにおけるエンクロージャの流体（例えば写真化学における処理流体等）上方のガスを排出する方法が開示される。
前記方法は：
（ａ）前記エンクロージャにおける排気口を閉じ、（ｂ）前記流体及びガスを内部に含む前記エンクロージャ内の前記圧力を予め定められた圧力に上昇させ、（ｃ）前記予め定められた圧力に達したら、前記ガスを前記エンクロージャから排出するために排気口を開き、（ｄ）前記流体の上方の全てのガスが前記エンクロージャから排出されるまで、ステップ（ａ）〜（ｃ）を繰り返す。

自動流体（例えば写真化学における処理流体等）ポンプシステムの出力部に隣接して配置されるフィルタを有する自動流体ポンプシステムにおいて使用するのに適したフィルタ排気再循環路が開示されており、
前記フィルタは、前記自動ポンプシステムにおける上流に出力を、フィードバック路によって、フィードバックすることができ、前記フィルタ排気再循環路は、フィルタ排気口と上流の間を連結する導管であって、前記導管は流体／ガス混合体をフィルタから上流位置へ運ぶ導管と、前記排気口が開き前記流体を上流位置にのみ戻す場合に、前記流体／ガス混合体からガスを除去するために、前記導管に沿って最大上昇位置に位置する導管の排気口と、を備える。

自動流体（例えば写真化学における処理流体等）ポンプシステムの出力部に隣接して配置されるフィルタを有する自動流体ポンプシステムにおいて使用するのに適したフィルタ排気再循環路が開示されており、
前記フィルタは、前記自動ポンプシステムにおける上流に出力を、フィードバック路によって、フィードバックすることができ、前記フィルタは、さらにフィルタの排気口と自動ポンプシステムの排水管の間に排水路を含み、前記フィルタ排気再循環路は、フィルタ排気口と上流の間を連結する導管であって、前記導管は流体／ガス混合体をフィルタから上流位置へ運ぶ導管と、前記流体／ガス混合体において泡の存在を検出し、前記導管に沿って最大上昇位置に配置された、前記導管に連結された泡センサと、弁を経由して前記泡センサと前記排水管とを連結する泡センサ排水路であって、前記弁は、流体／ガス混合体において泡がいつでも検出されるように、前記導管から前記泡センサ排水路を通過させるために開かれ、それによって流体は前記上流位置に戻るようにのみ運ばれる泡センサ排水路と、を備える。

（例えば写真化学において）分注する処理流体からガスを除去する自動ポンプシステムが開示される。
前記ポンプシステムは、
処理流体を有するガス除去リザーバであって、前記リザーバを複数の副リザーバに分割する少なくとも１の垂直な隔壁と、前記少なくとも１の垂直な隔壁の自由端に位置し、処理流体が前記複数の副リザーバの間を通過する流路と、離れた処理流体の供給源と連結した、第１の入口と、出口と、排水管に連結している処理流体再循環路に連結した、第２の入口と、排水管に連結した少なくとも１の排気口と、前記処理流体を前記ガス除去リザーバに出し入れさせる前記出口と間接的に連結した駆動手段（例えば、ピストンシリンダ構成、ポンプ室等）と、処理流体を前記ガス除去リザーバに出し入れさせる前記入口及び前記出口に連結し、そして前記ガス除去リザーバから前記排水管へガスを除去するために前記少なくとも１の排気口に連結し、さらに前記排水管から前記ガス除去リザーバへ処理流体を再循環させるための前記第２の入口に連結した、弁と、前記ガス除去リザーバ内のガスの存在に関連する前記ポンプシステムにおけるパラメータに対応する信号を提供するセンサ（例えば圧力センサ等）と、前記駆動手段、前記センサ、及び前記弁に連結したプロセッサであって、前記プロセッサは、前記ガス除去リザーバ内の任意のガスを前記少なくとも１の排気口を通過して前記排水管に強制的に入れるための前記弁及び前記駆動手段を自動制御するために前記信号を使用する、プロセッサと、を備える。

（例えば写真化学において）分注する処理流体からガスを除去する自動ポンプシステムが開示される。
前記ポンプシステムは、
処理流体を有するガス除去リザーバであって、前記リザーバを複数の副リザーバに分割する少なくとも１の垂直な隔壁と、前記少なくとも１の垂直な隔壁の自由端に位置し、処理流体が前記複数の副リザーバの間を通過する流路と、第１の入口と、出口と、排水管に連結されている処理流体再循環路に結合された第２の入口と、そして、前記排水管に連結された少なくとも１の排気口と処理流体を前記ガス除去リザーバに出し入れするため前記第１の入口に連結された駆動手段（例えば、ピストンシリンダ構成、ポンプ室等）と、フィルタに連結された前記出口と、処理流体を前記ガス除去リザーバに出し入れするために前記第１の入口及び前記出口に連結され、前記ガス除去リザーバからガスを除去して排水管に送るための前記少なくとも１の排気口に連結され、処理流体を前記排水管から前記ガス除去リザーバに再循環させるための前記第２の入口に連結された弁と、前記ガス除去リザーバ内のガスの存在に関連する前記ポンプシステムにおけるパラメータに対応する信号を提供するセンサ（例えば圧力センサ等）と、前記駆動手段、前記センサ、及び前記弁に連結したプロセッサであって、前記プロセッサは、前記ガス除去リザーバ内の任意のガスを前記少なくとも１の排気口を通過して前記排水管に強制的に入れるための前記弁及び前記駆動手段を自動制御するために前記信号を使用する、プロセッサと、を備える。

（例えば写真化学において）分注される処理流体からガスを自動的に除去する方法が開示される。
前記方法は、
（ａ）離れた処理流体の供給源に連結されている第１の入口と、出口と、排水管に連結されている少なくとも１の排気口を有し、前記少なくとも１の垂直な隔壁の自由端に位置する流路を介して流体連通する複数の副リザーバを形成するための少なくとも１の垂直な隔壁を内部に有している、ガス除去リザーバを提供し、（ｂ）前記処理流体を、前記複数の副リザーバの間、及び前記ガス除去リザーバの前記少なくとも１の垂直な隔壁の自由端の周辺に送り込むために、前記少なくとも１の排気口において離れた処理流体の供給源に連結している駆動手段（例えば、ピストンシリンダ構成、ポンプ室等）を、前記出口に間接的に連結し、（ｃ）前記処理流体を前記ガス除去リザーバに出し入れするための前記第１の入口及び前記出口に弁を連結し、さらに、前記ガス除去リザーバからガスを除去して排水管に送り込むため、前記少なくとも１の排気口に弁を連結し、排水管に連結されており、前記ガス除去リザーバ、前記駆動手段、及び前記弁がシステムを形成する処理流体再循環路に第２の入口を連結し、（ｄ）前記ガス除去リザーバ内のガスの存在に関連する前記システムにおけるパラメータに対応する信号を提供する、前記システムのセンサを配置し、（ｅ）前記駆動手段及び前記弁を、前記センサから受け取った前記信号に基づいて自動制御し、前記自動制御は、前記ガス除去リザーバ内の任意のガスを前記少なくとも１の排気口を通じて前記排水管に送り込む。

（例えば写真化学において）分注される処理流体からガスを自動的に除去する方法が開示される。
前記方法は、
（ａ）離れた処理流体の供給源に連結されている第１の入口と、出口と、排水管に連結されている少なくとも１の排気口を有し、前記少なくとも１の垂直な隔壁の自由端に位置する流路を介して、流体連通する複数の副リザーバを形成するための少なくとも１の隔壁を内部に有し、前記出口はフィルタ入口に連結している、ガス除去リザーバを提供し、（ｂ）前記処理流体を、前記複数の副リザーバの間及び前記ガス除去リザーバの前記少なくとも１の垂直な隔壁の周辺に送り込むために、駆動手段（例えば、ピストンシリンダ構成、ポンプ室等）を前記ガス除去リザーバの入口に連結し、（ｃ）前記処理流体を、前記ガス除去リザーバに出し入れするための弁を、前記入口及び前記出口に連結し、さらに、前記ガス除去リザーバからガスを除去して排水管に送り込むため、前記少なくとも１の排気口に弁を連結し、排水管に連結されており、前記ガス除去リザーバ、前記駆動手段、及び前記弁がシステムを形成する処理流体再循環路に第２の入口を連結し、（ｄ）前記ガス除去リザーバ内のガスの存在に関連する前記システムにおけるパラメータに対応する信号を提供する、前記システムのセンサを配置し、（ｅ）前記駆動手段及び前記弁を、前記センサから受け取った前記信号に基づいて自動制御し、前記自動制御は、前記ガス除去リザーバ内の任意のガスを前記少なくとも１の排気口を通じて前記排水管に送り込む。

（例えば写真化学において）分注される処理流体からガスを自動的に排出する方法が開示される。
前記方法は、
（ａ）離れた処理流体の供給源に連結されている第１の入口と、出口と、排水管に連結されている少なくとも１の排気口を有しているガス除去リザーバを提供し、（ｂ）前記処理流体を、前記ガス除去リザーバに出し入れするため、ピストン及びシリンダ構成を間接的に前記出口に連結し、前記ピストン及びシリンダ構成の間接的な連結をするステップはさらに、処理流体を分注する圧送室を提供し、前記圧送室は、前記圧送室を第１及び第２の室に分割するダイヤフラムを有し、前記第１の室は、内部の圧送流体を受け取るために前記ピストン及びシリンダ構成と第１の弁を通じて流体連通し、前記第２の室は、前記処理流体を含む前記ガス除去リザーバと流体連通し、前記第２の室は、前記第１の室における前記圧送流体から前記ダイヤフラムを介して充当された体積の変位に従って、精密な量の処理流体を分注し、（ｃ）第２の室の出口とフィルタ入力部の間に第２の弁を連結し、フィルタ出力部と第２の入口を介して前記ガス除去リザーバに戻す再循環流路との間に第３の弁を連結し、フィルタの排気口と前記排水管との間に第４の弁を連結し、前記少なくとも１の排気口と前記排水管との間に第５の弁を連結し、前記ガス除去リザーバ、前記駆動手段及び前記弁がシステムを形成し、（ｄ）前記ガス除去リザーバ内のガスの存在に関連する前記システムにおけるパラメータに対応する信号を提供する、前記システムのセンサ（例えば圧力センサ等）を配置し、そして、（ｅ）前記センサから受け取る前記信号に基づいて、前記ピストン及びシリンダ構成と、前記弁を自動的に制御し、前記自動制御は、ガスの排出を実行するルーチンであって、（ｆ）（１）前記ピストンが基準位置にあることを検出し、（ｆ）（２）前記ピストンが前記基準位置にある場合、前記ピストンが予め定められた比（例えば０．１ｍＬ／秒等）の圧力を蓄積するように変位させるために前記第１、第２、及び第３の弁を開き、前記ピストンが前記基準位置にない場合、前記ピストン及びシリンダ構成の再充填動作を実行するために前記基準位置に達するまで移動し、（ｆ）（３）予め定められたガス排出圧力（例えば１０３．４ｋＰａ（１５ｐｓｉ）等）に達し、そして、予め定められた処理流体の体積変位（例えば１．２ｍＬ）が生じるまでステップ（ｆ）（２）を繰り返し、（ｆ）（４）予め定められた時間間隔で前記第４及び第５の弁を開き、（ｆ）（５）前記第１、第２、及び第３の弁を閉じ、（ｆ）（６）前記ピストン及びシリンダ構成の前記再充填動作を実行する。

（例えば写真化学において）再循環処理の一部として、分注される処理流体からガスを自動的に排出する方法が開示される。
前記方法は、
（ａ）離れた処理流体の供給源に連結されている第１の入口と、出口と、排水管に連結されている少なくとも１の排気口を有しているガス除去リザーバを提供し、（ｂ）前記処理流体を、前記ガス除去リザーバに出し入れするため、ピストン及びシリンダ構成を間接的に前記出口に連結し、前記ピストン及びシリンダ構成の間接的な連結をするステップはさらに、処理流体を分注する圧送室を提供し、前記圧送室は、前記圧送室を第１及び第２の室に分割するダイヤフラムを有し、前記第１の室は、内部の圧送流体を受け取るために前記ピストン及びシリンダ構成と第１の弁を通じて流体連通し、前記第２の室は、前記処理流体を含む前記ガス除去リザーバと流体連通し、前記第２の室は、前記第１の室における前記圧送流体から前記ダイヤフラムを介して充当された体積の変位に従って、精密な量の処理流体を分注し、（ｃ）前記出口と前記第２の室への入力部との間の第２の弁を連結し、第２の室の出力部とフィルタ入力部との間の第３の弁を連結し、フィルタ出力部と第２の入口を介して前記ガス除去リザーバに戻す再循環流路との間に第４の弁を連結し、フィルタの排気口と前記排水管との間に第５の弁を連結し、前記少なくとも１の排気口と前記排水管との間に第６の弁を連結し、前記フィルタの排気口と前記再循環流路との間に再循環排気口を連結し、前記ガス除去リザーバ、前記駆動手段、及び前記弁がシステムを形成し、（ｄ）前記ガス除去リザーバ内のガスの存在に関連する前記システムにおけるパラメータに対応する信号を提供する、前記システムのセンサ（例えば圧力センサ等）を配置し、そして、（ｅ）前記センサから受け取る前記信号に基づいて、前記ピストン及びシリンダ構成と、前記弁を自動的に制御し、前記自動制御は、処理流体の再循環処理の一部としてガスの排出を実行するルーチンであって、（ｆ）（１）前記ピストンが基準位置にあることを検出し、（ｆ）（２）前記ピストンが前記基準位置にある場合、前記ピストンが予め定められた比（例えば０．１ｍＬ／秒等）の圧力を蓄積するように変位させるために前記第１、第２、第３、及び第４の弁を開き、前記ピストンが前記基準位置にない場合、前記ピストン及びシリンダ構成の再充填動作を実行するために前記基準位置に達するまで移動し、（ｆ）（３）予め定められたガス排出圧力（例えば１０３．４ｋＰａ（１５ｐｓｉ）等）に達し、そして、予め定められた処理流体の体積変位（例えば１．２ｍＬ）が生じるまでステップ（ｆ）（２）を繰り返し、（ｆ）（４）予め定められた時間間隔で前記第５及び第６の弁を開き、（ｆ）（５）前記第１、第２、第３、及び第４の弁を閉じ、（ｆ）（６）前記ピストン及びシリンダ構成の前記再充填動作を実行する。

同様の参照符号が同様の要素を示す以下の図面と併せて本発明を説明する。
例示的な集積回路ウェハ製造プロセスに結合される本発明のブロック図である。 本発明の精密ポンプアセンブリの等角図である。 本発明の精密ポンプアセンブリの分解図である。 ポンプ本体の分解図である。 圧送流体リザーバを形成する側面を示すポンプ本体の等角図である。 圧送流体室を形成する側面を示すポンプ本体の等角図である。 ポンプヘッドの等角図、及び、ポンプヘッドをポンプ本体に連結する方法を示す図である。 ポンプヘッドの分解図である。 ポンプヘッドブロックの処理流体室側を示すポンプヘッドブロックの等角図である。 処理流体リザーバ（「プレリザーバ」とも称される）を示すポンプヘッドブロック、及び、弁プレートと嵌合するポンプヘッドブロックの側の等角図である。 処理流体リザーバ入口を図式的に示す図である。 フィルタ分配ブロックの分解図である。 組み立てられたフィルタ分配ブロックの正面図及び後面図である。 モータ駆動システムの分解図である。 ピストンの平面図である。 図８Ａの線８Ｂ−８Ｂに沿ったピストンアセンブリの断面図である。 ピストンの分解図及び組み立て図である。 ピストンシリンダの断面図である。 全体的なポンプアセンブリの分解図及び等角図である。 ポンプの内部を仮想線で示し、外側カバーが取り外されて種々のフレア継手の接続を示す、ポンプアセンブリの等角図である。 本発明の電子機器において用いられる（ピグテールとも称される）例示的な電気的なワイヤハーネスを示す図である。 モータ駆動システムの変更中に空気を圧送流体リザーバ内に加えるように本発明に連結される例示的なシリンジデバイスを示す図である。 ウェブサーバを用いる遠隔監視、視認及び制御（ＲＭＶＣ）サブシステムポンプインタフェースのブロック図である。 図１３ＡのＲＭＶＣサブシステムポンプインタフェースであるが、但しパワーオーバーイーサネット（登録商標）（ＰＯＥ）を用いるブロック図である。 図１３Ｂのシステムにおいてウェブサーバを使用してＲＭＶＣ上でポンプ及びその近傍を視認するために使用することができる例示的なウェブカムを示す図である。 図１３ＢのＲＭＶＣサブシステムポンプインタフェースであるが、但しＰＯＥ及びＷｉＦｉを用いるブロック図である。 ネットワーク管理モジュール（ＮＭＭ）インタフェースのブロック図である。 ポンプコントローラマザーボードインタフェースのブロック図である。 ポンプのための譲受人（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｄｅｓｉｇｎｓ， Ｌ．Ｐ．）の標準的なグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）のブロック図である。 イーサネット（登録商標）入力／出力のために変更された譲受人の標準的なＧＵＩのブロック図である。 イーサネット（登録商標）上の譲受人の標準的なＧＵＩ及びポンプのブロック図である。 譲受人の好ましいクロスプラットフォームＧＵＩ、サーブされるＪＡＶＡ（登録商標）アプレットのブロック図である。 ウェブがサーブするクロスプラットフォームＧＵＩであるＲＭＶＣ（「Ｌｙｎｘ」とも称される）のブロック図である。 好ましいＧＵＩとともに用いられるＪＡＶＡ（登録商標）によってサポートされるプラットフォームを示す表である。 従来のステッピングモータＨブリッジの回路概略図である。 捕捉された処理流体のフィルタ再循環及び処理流体リザーバ窒素供給のために弁を提供する、例示的な集積回路ウェハ製造プロセスに結合される本発明の別の実施形態のブロック図である。 捕捉された処理流体のフィルタ再循環をサポートするように図１５の代替的な実施形態において用いられるベンチュリ回路を示す図である。 フィルタ排気口再循環処理のフロー図である。 図１−１Ａによる実施形態を用いる再循環モードのフロー図である。 図１５による実施形態を用いる再循環モードのフロー図である。 自動平衡モードのフロー図である。 分注及び再充填モードのフロー図である。 予充填モードのフロー図である。 排出口へのパージモードのフロー図である。 出力部へのパージモードのフロー図である。 フィルタハウジングプライミングモードのフロー図である。 フィルタ基材プライミングモードのフロー図である。 フィルタ基材プライミングモードのフロー図である。 ２フィルタブロック設計を用いるシステム排水モードのフロー図である。 ２フィルタブロック設計を用いるシステム排水モードのフロー図である。 ４弁フィルタブロック設計を用いるシステム排水モードのフロー図である。 ４弁フィルタブロック設計を用いるシステム排水モードのフロー図である。 ２フィルタブロック設計を用いる開梱モードのフロー図である。 ４フィルタブロック設計を用いる開梱モードのフロー図である。 駆動アセンブリ変更モードのフロー図である。 フィルタ内のガス検出アルゴリズムのフロー図である。 フィルタ内のガス検出アルゴリズムのフロー図である。 ピストン室内のガス検出アルゴリズムのフロー図である。 ピストン室内のガス検出アルゴリズムのフロー図である。 処理流体リザーバ内のガス体積検出アルゴリズムのフロー図である。 処理流体リザーバ内のガス体積検出アルゴリズムのフロー図である。 本発明の主要な特徴のブロック図である。 本発明のポンプの代替的な構成を示しており、フィルタがプレリザーバの前に位置付けられ、再循環がフィルタの上流に位置付けられている。 本発明のポンプの別の代替的な構成を示しており、フィルタがプレリザーバの後に位置付けられ、再循環がプレリザーバの上流又はプレリザーバの下流に位置付けられている。 本発明のポンプの別の代替的な構成を示しており、フィルタがプレリザーバの前に位置付けられ、再循環がフィルタの下流に位置付けられている。 第１のガス排出処理（「ＧＡＳＥ５」とも称される）であって、圧力はポンプシステム内に蓄積され、次いで、再充填ルーチンの一部で使用されるシステム内のあらゆる空気を排出するための迅速な排気の実行を示す図である。 第２のガス排出処理（「ＧＡＳＥ６」とも称される）であって、圧力はポンプシステム内に蓄積され、次いで、再循環ルーチンの一部で使用されるシステム内のあらゆる空気を排出するための迅速な排気の実行を示す図である。 本発明に係るポンプのさらなる代替構成を示しており、ガス除去リザーバは少なくとも１の内部隔壁を有しており、フィルタブロックは統合された構成に置換されている。 処理流体からのガスの分離及びガスの除去を促進する内部隔壁を有するガス除去リザーバの機能図である。 代替的な実施形態である処理流体からのガスの分離及びガスの除去を促進する複数の内部隔壁を有するガス除去リザーバの機能図である。 捕捉された処理流体のフィルタ再循環をサポートするように図３４の代替的なシステム構成において使用されるベンチュリの回路図である。 本実施例の代替的なシステムである少なくとも１の内部隔壁を伴うガス除去リザーバ及び精密ポンプ及びそれに対応した電気制御ボックスを異なる視点からしめしている。 本実施例の代替的なシステムである少なくとも１の内部隔壁を伴うガス除去リザーバ及び精密ポンプ及びそれに対応した電気制御ボックスを異なる視点からしめしている。 本実施例の代替的なシステムである少なくとも１の内部隔壁を伴うガス除去リザーバ及び精密ポンプ及びそれに対応した電気制御ボックスを異なる視点からしめしている。 本実施例の代替的なシステムである少なくとも１の内部隔壁を伴うガス除去リザーバ及び精密ポンプ及びそれに対応した電気制御ボックスを異なる視点からしめしている。 図３６Ａ〜３６Ｄのポンプの内部を示す分解図である。 ポンプのポンプヘッドに対する対向する視点からの透視図である。 ポンプのポンプヘッドに対する対向する視点からの透視図である。 図３６Ａ〜３６Ｄのポンプアセンブリ及びポンプヘッドを連結するための位置合わせを示す図である。 図３６Ａ〜３６Ｄのポンプアセンブリ及びポンプヘッドの連結のさらなる詳細を示す図である。 図３６Ａ〜３６Ｄのポンプアセンブリ及びポンプヘッドの連結のさらなる詳細を示す図である。 図３６Ａ〜３６Ｄのポンプアセンブリ及びポンプヘッドの連結のさらなる詳細を示す図である。 図３６Ａ〜３６Ｄのポンプのポンプヘッドの内部構成を示す分解図である。 図３６Ａ〜３６Ｄのポンプヘッドブロックのブロックの処理流体室側を示している等角図である。 図３６Ａ〜３６Ｄのポンプヘッドブロックのガス除去リザーバ及び弁プレートに嵌合する側を示している等角図である。 図３６Ａ〜３６Ｄのポンプヘッドブロックのガス除去リザーバの入口を模式的に示している拡大斜視図である。 図３６Ａ〜３６Ｄのポンプヘッドブロックのポンプヘッドがどのようにフィルタ４２とインタフェースするかを示している機能図である。 空気の泡を排気するために、フィルタ排気口から供給源への流路において頂点及び排気口を有する流路を使用する代替のポンプシステムを示す図である。 フィルタ排気口から供給源への流路において、泡センサを伴う頂点及び排気口を有し、また、フィルタの排水管へ戻る排気路を含む流路を使用するポンプシステムのさらなる実施形態を示す図である。 ガス除去リザーバの入力部が、圧送室から供給を受けている、さらなるポンプシステム構成を示している。

本発明を、以下の実施形態を参照してより詳細に説明するが、本発明はそれらの実施形態に限定されるものとみなされないことを理解されたい。

ここで、同様の部品番号が幾つかの図を通して同様の要素を指す図面を参照すると、精密ポンプシステムを使用する本発明２０の例示的な実施形態のブロック図が示されている。本発明２０は、専ら例として、精密な量の処理流体をウェハ製造に分注するために、集積回路ウェハ製造プロセスの一部を形成することができる。図１に示されているように、本発明２０は、製造機器、例えば製造リザーバＦＲに結合され、製造リザーバＦＲはさらに、ＢＩＢ（処理流体を製造リザーバに供給する「バッグインボトル」）に接続され；排出口／排水管が、弁ＶＦＡＢを介して製造リザーバＦＲに接続される。

図１及び図２に示されているように、本発明２０は、ピストンシリンダ又は室２８内でピストン２６を駆動するモータ駆動システム２４（例えば、ＡｌｌｅｇｒｏのＡ３９７７ＳＥＤステッピングモータドライバ及びＰｏｒｔｅｓｃａｐｅのＰＫ２６４−Ｅ２．０Ａステッピングモータ）を含む精密ポンプシステム２２を備える。精密ポンプ２２は、圧送流体（例えば、エチレングリコール、又は、本発明の動作の全ての様相の間にその液体状態に留まる、蒸気圧、沸点等のような同様の特徴を有する任意の他の同様の液体）を駆動する。圧送流体は、ピストン２６と相互作用する方法、及び、ポンプ２０の全体としての動作に起因して「作動」流体とも称される。圧送流体は、精密ポンプシステム２２に関連する圧送流体リザーバ３２（例えば３３ｍＬ容）から提供される。圧送流体は、処理流体（例えばフォトレジスト）を例示的なウェハ製造プロセスに駆動及び送達するのに用いられる。処理流体は、ガス除去リザーバ３０（例えば、３３ｍＬ〜３４ｍＬの例示的な容量を有する）から提供される。処理流体は高品質の流体であり、その無駄を最小限に抑えることが、この処理流体を無駄にすることなくその精密な量（例えば最大で１１ｍＬ）を送達する、本発明２０の重要な特徴のうちの１つである。処理流体のこの送達を達成するために、圧送流体及び処理流体の双方が、圧送室３４Ａ（例えば１１ｍＬ〜１３ｍＬ容）及び分注室３４Ｂ（例えば１１ｍＬ〜１３ｍＬ容、「処理流体室」とも称される）を含む作動室３４に送達され、これらは、作動室３４を２つの可変のサイズの室３４Ａ／３４Ｂに分けるダイヤフラム３６の存在によって形成される。したがって、２つの流体は互いに接触せず、ピストン２６が圧送室３４Ａ内の圧送流体を加圧すると、対応する圧力が、ダイヤフラム３６を通して、処理流体室３４Ｂに存在する処理流体に伝わる。処理流体は次に、処理流体を分注して塗布する前に濾過するフィルタ４２を備えるフィルタ分配ブロック４０に搬送される。

詳細に後述するように、ポンプコントローラ３８が、ピストン２６を変位させるようにモータ駆動アセンブリ２４Ｅを制御し；モータは、圧力センサＰＳを用いてピストン室２８の圧力読取値に基づいてピストン２６を駆動することに留意されたい。ポンプコントローラ３８は、ピストン２６が移動する速度、及び、所望の体積の流体を変位させるのに必要な時間を知っているため、分注される流体の精密な量が分かる。

関連する圧送流体リザーバ３２及びガス除去リザーバ３０の存在は、本発明２０の２つの重要な要素を形成することも理解されたい。精密ポンプ２２に関連する圧送流体リザーバを有することによって、本発明２０は、スイッチアウト中にポンプが稼働したままである間に、モータ駆動システムの迅速な交換を達成することが可能である。加えて、精密ポンプ２２に関連するガス除去リザーバ３０を有することによって、分注される処理流体は気泡を含有せず、よって、「ガス除去リザーバ」３０はこのように表現される。これらのリザーバは、新たに挿入されるモータ駆動装置２４のために精密ポンプ２２及びフィルタ分配ブロック４０の迅速なプライミングも可能にする。これらの２つの関連するリザーバ３０／３２のいずれかの位置は、ポンプアセンブリ２２Ａ／ポンプヘッド２２Ｂ（図３を参照のこと）内に一体化することができるか、又は、それらの構成要素のいずれかの外部にあることができることを理解されたい。重要な特徴は、本発明２０に近接したこれらのリザーバ３０／３２のそれぞれの存在によって、本発明２０が、単一のピストン及び単一の圧送段のみを用いて閉じた内部流体ループで高度な動作を行うことが可能となることである。

製造リザーバＦＲからガス除去リザーバ３０を満たすことは、ガス除去リザーバ３０の上部又はガス除去リザーバ３０の底部等で行うことができることを更に理解されたい。図１は、それらのデバイスの上部への流体連結が使用される１つの代替案を示すために向きの表記を用いてガス除去リザーバ３０及びフィルタ４２を示している。

ポンプコントローラ（例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ等；例えばＦｒｅｅｓｃａｌｅのＭＣ９Ｓ１２ＤＧ１２８ＣＰＶＥマイクロコントローラ）３８が、モータ被駆動システム２４、及び、弁１〜１２のそれぞれに連結され、プロセスの精密な送達を達成する。例示に過ぎないが、弁１〜８及び１０〜１２は、ダイヤフラム式弁（ダイヤフラム一体化弁、ＤＩＶとも称される）を含むことができ；弁９は、ダイヤフラム式弁ではなくデジタル弁である。圧送流体リザーバ３２にはブリードポート弁ＢＰ１が設けられ、圧送室３４Ａにはブリードポート弁ＢＰ２が設けられており；それらの弁の重要さは後述する。加えて、同様に後述するように、ピストンシリンダ２８内の圧力を検出するために圧力センサＰＳが設けられる。これらのダイヤフラム式弁の動作は、ダイヤフラム一体化弁の項で後述する。マイクロコントローラ３８によるガス除去リザーバ３０及び圧送流体リザーバ３２に関連する弁の制御は、ポンプシステム２０内の一体化コントローラに限定されないことに更に留意されたい。これらの２つのリザーバに関連する弁のリモートコントローラを含むことは本発明の最も広範な範囲内にある。

本発明２０の別の重要な態様は、有線（例えばイーサネット（登録商標）接続等を介して）又は無線接続（例えばＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１等）を介してローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）にわたって本発明２０を監視、視認及び制御することが可能であることである。これは、特に、ウェブサーバマイクロコントローラ（例えば、ＦｒｅｅｓｃａｌｅのＭＣＦ５２２３５ＣＡＬ６０マイクロコントローラ）を含むネットワーク管理モジュール（ＮＭＭ）５０を介して達成される。詳細に後述するように、ＮＭＭ５０は、精密ポンプシステム２０を遠隔にリアルタイムで監視することを可能にし、また、システム２０を遠隔制御することを可能にする。遠隔の場所は、操作者が精密ポンプシステム２０の動作を遠隔に監視、視認及び制御することを可能にするグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）によって制御されるディスプレイを含む。この遠隔監視、視認及び制御サブシステムは、以下では、遠隔監視、視認及び制御（ＲＭＶＣ）サブシステムの項で後述する、遠隔監視、視認及び制御（ＲＭＶＣ）サブシステムと称される。

図２は、精密ポンプシステム２２、並びに、前述したマイクロコントローラ３８及びＮＭＭ５０を含むポンプ２２を制御する電子機器を収容する電気制御ボックス２３を示す、本発明２０の等角図である。

図３は、ポンプシステム２２の内部を示している。
フィルタ分配ブロック４０は、前プレート２５の後ろに取り付け可能である。前プレート２５における連結部に加えて、モータ駆動装置２４の取り外しを開始するために作動される保守ボタン２５Ａがあり；特に、保守ボタン２５Ａの作動によって隔離弁８を開く。分かるように、モータ駆動装置２４は主ポンプアセンブリ２２Ａの上に着座し、モータ駆動装置２４は、図４において最も容易に見える４つのねじ２４Ａ〜２４Ｄの取り外しによって主ポンプアセンブリから解放することができる。図３は、ポンプ本体アセンブリ２２Ａ、ポンプヘッド２２Ｂ、空気圧弁マニホルド４４、圧送流体リザーバ３４Ａ（図４Ｂを参照のこと）に対するカバープレート４６（図４を参照のこと）、並びに、圧力センサＰＳ（例えば、ＨｏｎｅｙｗｅｌｌのＡＳＤＸＲＲＸ１００ＰＤ２Ａ５デジタル圧力センサ）及び圧力センサボードマイクロコントローラ（例えば、ＭｉｃｒｏｃｈｉｐのＰＩＣ１２Ｆ６７５−Ｅ／ＳＮ）を含む圧力センサ基板４８（図１１）を示している。

ポンプ本体２２Ａ
精密ポンプシステム２０は、２つの関連するリザーバ、すなわち、ガス除去リザーバ３０（「プレリザーバ」とも称される）及び圧送流体リザーバ３２を使用する、一段ポンプの固有の設計を組み込み、圧送流体及び処理流体を格納し、必要に応じてアクセスすることを可能にする。これは、ポンプシステム２０が、単一のピストンのみを用いて閉じた内部流体ループで動作を行うことを可能にする。非圧縮性作動流体で満たされるとともに非圧縮性作動流体の移動を容易にする従来技術の閉ループシステムは、２つ以上のポンプ段を使用した増減を必要とし、流れを誘導するために圧力の不均衡を生じる。一方の室の容積の低減は、別の接続される室の容積の増大によって釣り合わせなければならない。本発明のポンプシステム２０における室（すなわち、２８、３４Ａ及び３４Ｂ）の受動的に可変の容積は、部分的に閉じたシステムを可能にし、全体的に封止されるスペースの容積が一定であるが、ポンプの流体で満たされる部分の形状は、特定の室に収容される流体の量とともに変わることができる。

図４に示されているように、ポンプ本体２２Ａはアルミニウムを含む（例示に過ぎないが、１５．６ｃｍｘ５．５９ｃｍｘ５．５９ｃｍ（６．１５インチ×２．２０インチ×２．２０インチ）に機械加工される）。正面５２Ａは、ピストン２６上の回転防止ガイド５６が進むように機械加工されたスロット５４を特徴とする。このスロット５４の周りには、圧力センサＰＳ、及び、ピストン２６上の回転防止ガイド５６とインタフェースする赤外線（ＩＲ）センサも含む関連するプリント回路基板４８を取り付けるための４つのねじ穴がある。この正面５２Ａは、ポンプ本体２２Ａ内のピストン室２８に入り込むチューブ接続部５８Ａ／５８Ｂも特徴とする。このチューブ６０（図１１）の他端は、圧力センサＰＣＢ４８上の圧力センサＰＳと接続する。この圧力センサＰＳは、ポンプ本体２２Ａ内の圧送流体レベルの校正及び平衡に用いられる。

ポンプ本体の左側の面５２Ｂには、ポンプ２０の保守作業において用いられる付加的な圧送流体を収容するように機械加工される圧送流体リザーバ３２（図４及び図４Ａを参照のこと）がある。この室の外周の周りに機械加工されるＯリング溝１１５があり、アルミニウムプレート４６がポンプ本体２２Ａのこの面５２Ａに対して封止することを可能にし、したがって、圧送流体のリザーバ３２を完成させる。この封止プレート４６は、ポンプ本体２２Ａのこの面の外周の周りのねじ穴に固定される６つのねじ６２を用いてポンプに取り付けられる。

ポンプ本体２２Ａの後面５２Ｃは、Ｏリング溝６３（図４Ｂ）が機械加工される圧送流体室３４Ａ（図４及び図４Ｂを参照のこと）を含み、Ｏリング６５（図４）を外周の周りに着座させ、ダイヤフラム３６（例えばＰＴＦＥダイヤフラム、図４を参照のこと）を、ダイヤフラム押し下げプレート６４を用いてＯリング６５に対して適切に封止する。このアルミニウム製のダイヤフラム押し下げプレート６４は、処理流体室３４Ｂの形状を模倣する切欠き部を中央に有する。これは、ダイヤフラム３６をポンプ本体の面５２Ｃに対して封止するようにＯリングにわたる材料を依然として有しながらも、ダイヤフラム３６が切欠き部を通して拡張及び収縮することを可能にする。ポンプ本体２２Ａのこの後面５２Ｃは、ダイヤフラム押し下げプレート６４を後面５２Ｃに固定する皿小ねじ６６の８つのねじ穴を特徴とする。後面５２Ｃはまた、ポンプヘッド２２Ｂ（図５を参照のこと）を面５２Ｃ上の適所に取り付けるための６つのより大きい直径のねじ穴を特徴とする。押し下げプレート６４及びポンプヘッド２２Ｂに必要とされる１４個の取り付けねじを収容するように、押し下げプレート６４及びダイヤフラム３６の双方に貫通穴がある。この後面５２Ｃの右上には、圧送流体リザーバ３２の上部につながる流路のねじ穴がある。この経路は、モータ変更手順及びポンプ２０内の圧送流体レベルを平衡させるときに用いられるブリードポート、すなわちＢＰ１として働く。通常の動作下（圧送流体リザーバ３２が使用されないとき）では、ねじＢＰ１（図４）がこの穴に固定され、リザーバ３２を大気圧から封止する。

ポンプ本体２２Ａの右側の面５２Ｄ（図４）の特徴部は１つしかない。これは、圧送流体室３４Ａの上部への流路につながるねじ穴を特徴とする角度の付いた切欠き部５３（図４及び図４Ｂ）である。これは、圧送流体室３４ＡのブリードポートＢＰ２として働く。このねじ穴はねじ１０９によって封止される。このねじ１０９は、任意のユーザが行う保守のために取り外される必要がない。

ポンプ本体２２Ａの上面５２Ｅは、ステッピングモータ２４を４つのボルト２４Ａ〜２４Ｄによって取り付けるための４つのねじ穴を特徴とする。この面の中央には、複数の直径の穴がある（図１０）。第１の最大の直径（例えば３．８２ｃｍ（１．５０５インチ））は、例えば０．６３５ｃｍ（０．２５インチ）の深さまで機械加工され、ステッピングモータ２４の着座にのみ必要である。次の直径（例えば２．８６ｃｍ（１．１２５インチ））は、主ねじクランプ及び回転防止ガイド５６がこの穴内でスピンして進むときに主ねじクランプ及び回転防止ガイド５６に隙間を与え、７．４６ｃｍ（２．９３８インチ）の深さまで機械加工される。次の直径（１．９１ｃｍ（０．７５インチ））は、例えば１３．２ｃｍ（５．１８８インチ）の深さまで機械加工される、ポンプ本体２２Ａの実際のピストンボアである。これは、無電解ニッケルホウ素めっきを用いた８ＲＭＳ仕上げを有し、硬さを改善するとともにピストンによる摩耗を防止し、ピストン２６の封止面として働く。このピストンボアの底部は、ピストンの最大行程においてピストンの円錐形状に完璧にフィットするように６０度の面取り縁を有する。最後の直径は１．２７ｃｍ（０．５インチ）であり、約１４．９ｃｍ（５．８７５インチ）の深さまで延びる。この最終的なセクションに入る２つの流路がある。１つがポンプ本体２２Ａの正面につながり、圧力センサＰＣＢ４８上の圧力センサＰＳに接続される。この流路から、別の流路が分離して、圧送流体リザーバ３２への流れを制御するポンプ本体２２Ａの底部における隔離弁、弁８まで延びる。最後のセクションからの第２の流路は、圧送流体室３４Ａへの流れを制御するポンプ本体２２Ａの底面上の他の隔離弁、弁５まで直接的に延びる。

ポンプ２２Ａの底面５２Ｆは、機械加工される２つの一体化弁（５及び８）を有する。これらは、ポンプ２２Ａ全体にわたる他のダイヤフラム式弁と同様に設計される。弁８は、ピストン室２８と圧送流体リザーバ３２との間の流れを制御し、弁５は、ピストン室２８と圧送流体室３４Ａとの間の流れを制御する。ＰＴＦＥダイヤフラム７０（図４）を、ポンプ本体２２Ａの弁切欠き部の周りで２つのＯリング７２に対して保持するアルミニウム製の弁プレート６８（図４）がある。このアルミニウム製の弁プレート６８は、４つのねじ７２（図４）を用いてポンプ本体に固定される。ポンプ本体２２Ａを安定して保つように弁プレート６８の周りに固定される４つのゴム製の取り付けパッド７４（図４）もある。

隔離弁Ｖ５及び隔離弁Ｖ８
隔離弁５及び隔離弁８は、３つのポンプ流体室２８、３２及び３４Ａ間の圧送流体の流れを制御するようにポンプシステム２０において用いられる。弁は、ポンプ２２が、付加的な圧送流体を格納し、必要に応じてアクセスすることを可能にする。任意の所与の時点で１つのみの隔離弁が開くため、この構成は、ピストン室２８からの１つのみの流路がその同じ時点でアクティブであることを確実にする。ピストン室２８から圧送流体リザーバ３２への流れは、圧送室３４Ａに影響を与えず、その逆もまた同様である。

動き伝達において用いられる非圧縮性流体のリザーバ
非圧縮性流体で全体的に満たされる閉システムにおける１つの室から別の室への流体移動は、個々の室の容積を流体流とともに変化させることを必要とする。別の室の通常の保持容積を直接的かつ比例して変更することなく１つの室の通常の保持容積を調整することは不可能である。これが所望される場合、唯一の選択肢は、開システムを組み込み、流体の体積を変えることを可能にすることである。システムの容積の繰り返し可能かつ可逆的な変更が所望される場合、流体を格納することを可能にするリザーバの使用は、元のシステム内への任意の圧縮性流体を防止しながらも、流体がシステムに及びシステムから移動することを可能にするように用いることができる。

ポンプシステム２０が、ポンプ２２及び圧送される処理流体（例えばフォトケミカル）への物理的な撹乱を最小限に抑えて保守機能を行うことを可能にするために、動き伝達において用いられる非圧縮性流体、すなわち圧送流体のリザーバ３２がポンプ本体２２Ａに組み込まれる。このリザーバ３２は、一時的に使用されない圧送流体の体積を格納することが可能である。種々の保守機能の間、リザーバ３２を用いてピストン室２８からの圧送流体を一時的に格納するとともに流体バリアを形成し、ポンプ本体２２Ａ内の圧送流体チャネルにおける気泡の取り込みを防止する。

圧送流体リザーバ３２は、一体化ダイヤフラム式弁８を通してピストン室２８に接続される。この弁８は、通常の圧送プロセスの間は閉じたままであり、リザーバ３２内への及びリザーバ３２からの流体の移動を防止し、ピストン室２８及び圧送流体室３４Ａにおいて用いられる圧送流体の一定の体積を維持する。通常の圧送プロセスの間、リザーバ３２は単に、保守機能の間に必要とされる圧送流体を格納する。リザーバ３２は、圧送流体リザーバブリードポートねじＢＰ１によって雰囲気から封止され、通常の圧送動作の間は概ね半分の容量まで満たされる。リザーバ３２内の流体は、リザーバ３２内で封止される空気に暴露されるが、ガスを吸収することに対する流体の抵抗に起因してこのガスによって影響を受けない。

保守プロセス中に、リザーバブリードポートねじＢＰ１は取り外され、空気の進入及びリザーバ３２からの空気の放出を可能にする。これは、大気圧との圧力平衡を維持しながらも圧送流体レベルを変化させることを可能にする。これは、リザーバ３２内の残りの圧力差がポンプ２０の残りの部分への又はポンプ２０の残りの部分からの不所望の流体の流れを生じないことを確実にする。保守機能の完了後、圧送流体リザーバブリードポートねじＢＰ１は再び据え付けられ、リザーバ３２を封止する。ヘッドの自動平衡プロセス中に、通常はピストン室２８内にある圧送流体が圧送流体リザーバ３２内に分注され、圧送流体リザーバの流体をピストン室２８から隔離する弁８が次に閉じる。これによって、ピストン室２８内の空間を自由にし、ピストン２６が圧送流体を必要に応じて圧送流体室３４Ａから移動させることを可能にする。圧送流体室３４Ａにおいて所望の圧送流体の体積に達すると、リザーバ３２を隔離する弁８が開き、圧送流体をリザーバ３２からピストン室２８に流すことを可能にする。ピストン２６がホーム位置に戻ると、流体がリザーバ３２からピストン室２８内に流れ、ピストン室２８を完全に再充填する。

駆動アセンブリの変更中に、リザーバ３２を隔離する弁Ｖ８が開き、リザーバ３２内に通常は保持される圧送流体がピストン室２８に流れ込むことを可能にする。この流れは、ピストン２６が取り外されるときにＯリングシールにより生じる吸引によって生じる。圧送流体リザーバ３２からピストン室２８への流路がリザーバ３２の底部に取り付けられることは、リザーバ３２が完全に空にならない限り、圧送流体のみがポンプ内の流路に流れることを意味する。これは、いかなる気泡も内部流路及び他の圧送流体室に入ることを防止する。

駆動アセンブリ
モータ駆動アセンブリ２４（図８）は、ステッピングモータ２４Ｅ、軸受２４Ｆ、クランプ２４Ｈによってモータ軸にクランプされる主ねじ２４Ｇ、及び、ピストン２６（図９）を備える。組み立て中に、軸受２４Ｆは（例えば５５１．５８１ｋＰａ〜６２０．５２８ｋＰａ（８０ＰＳＩ〜９０ＰＳＩ）を用いて）ステッピングモータ２４Ｅに押圧される。ステンレス鋼製の主ねじ２４Ｇが次にモータ駆動装置の軸に据え付けられ、定位置にクランプされる。主ねじ２４Ｇのねじ山にはグリースが塗布され、ピストン２６がねじ留めされる。ステッピングモータ２４Ｅは、ポンプ本体２２Ａの側に取り付けられる圧力センサＰＳ ＰＣＢ４８にプラグ接続される。

ピストン（図８Ａ及び図８Ｂ）は、ピストン２６をポンプ本体２２Ａのピストンシリンダ２８において適切に位置合わせされたままに保つとともに、グリースを適切なシールとともにより良く保持するために、２つのＯリング７４（図９）を特徴とする。ピストン２６の底面７６（図８）は機械加工されて円錐形状になる。この形状は、最初の組み立て中、及び、駆動装置変更保守手順の間に空気がピストンシリンダ２８内に取り込まれることを防止する上で役立つ。グリース及びピストン室２８からデブリを遮断するために、２つのＯリング７４の上に据え付けられるピストンワイパリング７７（図９）がある。回転防止ガイド５６がピストン２６の上部に据え付けられ、モータ２４Ｅが主ねじ２４Ｇを回転させるときにピストン２６が回転しないようにする制限部として働く。ガイド５６は、ポンプ本体２２Ａの正面５２Ａの機械加工されたスロット５４（図４及び図４Ａ）内を進む。ピストン２６の回転運動を往復運動に変換するのはこの回転防止ガイド５６である。このガイド５６は、ポンプ本体２２Ａの正面のＰＣＢ４８に取り付けられるＩＲセンサのフラグとしても働く。このフラグがＩＲセンサのプロング間にある場合、マイクロコントローラ３８のポンプソフトウェアは、ピストン２６がホーム位置（ＨＲＰ）にあることが分かる。

挿入中に流体を変位させるとともに空気をピストン室から流れ出させるための円錐ピストン形状 ポンプシステム２０は、高度に繰り返し可能で制御可能な分注を達成するために、圧送流体室３４Ａ内に空気がないことに依拠する。圧送流体室３４Ａ内の空気は、分注サイクル中に生じる圧力変化に起因して許容不可能な程度まで膨張及び収縮する。駆動アセンブリ変更プロセスの後でピストンボア２８内に空気が残っていないことを確実にするために、円錐形状の端７６を有するピストン２６の使用がポンプ２０に組み込まれる。ピストン２６に反転した円錐形状７６を加えることは、ピストンボアとの最初のＯリング封止７４の前にいかなる空気も排出されることを確実にする。

ピストン２６がポンプ２２Ａのピストンボア２８内に再挿入されるとき、ピストンボア２８内の圧送流体レベルは、ピストンボア２８の最上の外周によって形成される水平面の真下にある。ピストン２６がピストンボア２８内に下がると、ピストンの端の円錐形状７６がピストンボア２８内で圧送流体の体積を変位させる。ピストン２６が下がるにつれて、変位される圧送流体の体積が増大し、流体レベルをポンプ本体２２Ａに関して上昇させる。ピストンの端の円錐形状の体積は、圧送流体の上、及び、ピストンボア２８の上側セクションによって形成される平面の下に最初に位置付けられる空気の体積よりも大きい。変位される液体の体積は空気の体積よりも大きいため、流体は、ピストンボア２８のＯリング封止面の下に位置付けられる容積全体を満たす点まで上昇する。

円錐形状の体積は、封止面の下の空気を変位させるのに十分であり、一方で、任意の余分な圧送流体からの過度の量のこぼれをピストンボア２８から押し出さない。円錐形状７６は、角度の付いた面がピストン室２８に既に浮いている任意の気泡を上方に方向付けてピストンボア２８から出すため、空気の排出に重要である。円錐状のピストンの外向きの角度の面は、気泡の浮揚性と連動して働き、ピストンボア２８に対してＯリング７４によって封止される容積から全てのガスを排出する。

ポンプヘッド２２Ｂ
ポンプヘッドは図６〜図６Ｃに詳細に示されている。ポンプヘッド（図６）は、ＰＴＦＥブロック７８及びアルミニウム製の弁プレート８０からなる。ＰＴＦＥブロック７８は、一方の面に、４つのダイヤフラム式一体化弁（１、２、３及び７）とともに処理流体室３４Ｂを、及び、反対側の面にガス除去リザーバ３０（「ガス除去リザーバ」とも称される）を収容する。図１及び図１Ａに示されているように、ガス除去リザーバ３０に出入りする４つの流路がある。これらの流路は、ヘッドＰＴＦＥブロック７８の反対側の面において処理流体源１０（例えば製造リザーバ）、フィルタ弁ブロック４０及び処理流体室３４Ｂに接続する。処理流体室３４Ｂは、ポンプ本体２２ＡとインタフェースするＰＴＦＥブロック７８の面に切り込まれる。この室３４Ｂは、円形の端を有する細長い矩形の形状である。この室の周りには、Ｏリングを支持するように隆起した縁がある。ＰＴＦＥブロック７８の反対側の面のダイヤフラム式弁切欠き部は、以下のダイヤフラム式一体化弁の項において記載するように設計される。図６Ｂに最もはっきりと示されているように、ガス除去リザーバ３０は、弁１、２、３及び７と同じ面に切り込まれる。処理流体リザーバ３０は、気泡の収集及び放出を補助する、室３０の高い点を形成するように、正方形であるが他の縁よりも長い１つの垂直縁を有する形状にされる。処理流体源の入口は、側壁が短い方の垂直側で屋根に合流する、ガス除去リザーバの屋根に位置決めされる。この源の入口の位置の目的は、処理流体が側縁付近で或る角度でガス除去リザーバに入ることを可能にすることであり、これは、処理流体が、ガス除去リザーバの上部から滴るのではなくリザーバの壁を滑らかに流れ落ちることを可能にし、これによって、流体が落下するにつれて空気を捕捉することができる。リザーバ３０の周りには、一体化弁１、２、３及び７を囲むプロファイルと同様のプロファイルである隆起縁がある。４つの流路が、上面の０．６３５ｃｍ（１／４インチ）雄型フレア継手を通してＰＴＦＥブロック７８を出る。これらのラインのうちの２つは、フィルタ弁ブロック４０に接続され、他の２つは処理流体室３４Ｂ及び処理流体源１０まで延びる。４つの止めねじ８２が雄型フレア継手をブロック７８の定位置にしっかりと保持する。図１１は、ポンプヘッド２２Ｂ及びポンプ本体２２Ａが嵌合される方法を示している。

アルミニウム製の弁プレート８０（図６）は、ＰＴＦＥブロック７８の対応する表面８０Ａ（図６Ｂ）上で弁切欠き部に対して鏡像にされる４つの弁切欠き部、及び、ＰＴＦＥブロック７８上のリザーバ３０の周りの隆起縁と一致するＯリング切欠き部３０Ａを特徴とする。アルミニウムプレート８０上の弁切欠き部は、以下のダイヤフラム式一体化弁の項において記載するものと同様に設計される。アルミニウム製の弁プレート８０は、弁１、２、３及び７並びにガス除去リザーバ３０のＯリングを保持する。アルミニウム製の弁プレート８０とＰＴＦＥブロック７８との間には、以下のダイヤフラム式一体化弁の項において記載するものと同様のＰＴＦＥダイヤフラム８４（図６）がある。これらの片は、６つのねじ８６（図６）を用いて組み立てられてポンプヘッドに固定され、６つのねじ８６はアセンブリ全体を延びてポンプ本体２２Ａに締結される。

ダイヤフラム式一体化弁
本発明２０は、ポンプ２０が据え付けられる塗工機／デベロッパにおいて利用可能なスペースを顧客が最適化することを可能にするように、最小限のスペースを占めるように設計されている。ポンプシステム全体にわたって用いられる弁は、その設置面積を減らす上で大きな役割を果たす。容易に入手可能な弁ははるかに大きいスペースを占める傾向にある。本発明２０のポンプシステムにおける弁は、ポンプヘッド２２Ｂに合うように設計されている小型ダイヤフラム式弁である。以下の説明は、ポンプヘッド２２Ｂにおけるダイヤフラム式弁の使用に関し、本発明の他の箇所で用いられるダイヤフラム式弁が同様の構成を有することが理解される。

弁及び関連する流路は、未使用のＰＴＦＥブロック７８に機械加工され、ポンプ２０が非常に少量のスペースで種々の複雑な動作を行うことを可能にする。

基本的なダイヤフラム式一体化弁の設計は３つの部分からなる：ＰＴＦＥブロック、ＰＴＦＥダイヤフラム及びアルミニウムプレート。ＰＴＦＥブロックは、処理流体が流れる流路及び円形の弁室を含む。アルミニウムプレートは、マニホルドとして働き、弁の空気圧作動に必要な空気を分散させ、ＰＴＦＥブロック上の弁室の鏡像になる流路及び円形の室を有する。ＰＴＦＥダイヤフラムは、ＰＴＦＥブロックとアルミニウムプレートとの間の境界面であり、空気圧ラインからの陽圧又は陰圧によってそれぞれＰＴＦＥブロックの室又はアルミニウムプレートの室に強制的に入れられる。

ＰＴＦＥブロック側の弁の設計は、ブロックの面に浅い円形の切欠き部を伴い、この円形の室と接続する入口流路及び出口流路の双方を有する。円形の切欠き部を囲むブロックの面には、アルミニウムプレートに対するダイヤフラムによる良好な封止面を提供するように隆起リップがある。弁切欠き部と交差する２つの流路のうちの一方は、通常、円の中心付近に位置付けられ、ダイヤフラムが、他方の側からの空気圧によって弁切欠き部に押し込まれるときに流路を効果的に封止することを可能にする。

ダイヤフラムは、０．０２５４ｃｍ（０．０１インチ）厚のＰＴＦＥシートから作られ、弁ブロックの封止面のサイズに切り取られる。弁ブロックを取り付けるために必要な任意の穴がダイヤフラムシートに切り込まれ、ボルト及びねじが通ることを可能にする。ＰＴＦＥダイヤフラムの厚さは、ＰＴＦＥダイヤフラムが、ＰＴＦＥブロック及びアルミニウムプレートの切欠き室をそれぞれ満たすように、空気圧及び真空によって変形することを可能にする。

アルミニウムプレートは、ＰＴＦＥブロックの弁の面に嵌合する面に円形の切欠き部を有して設計される。これらの切欠き部は、ＰＴＦＥブロックの切欠き部の鏡像になるように配置され、部品が組み立てられるとダイヤフラムによって二等分される弁室を形成する。Ｏリング溝が、ＰＴＦＥブロック上の各弁切欠き部の周りの隆起リップが当接して封止するようにアルミニウムプレートの弁切欠き部の周りに機械加工される。アルミニウムブロックの各弁切欠き部は、加圧空気が通って進む１つの流路とインタフェースする。加圧空気を収容する流路はアルミニウムプレートを通って進み、ナイロンチューブの接続を可能にする継手で終端する。このチューブは、ポンプシステムの弁のそれぞれへの圧力又は真空の印加を個々に制御する３方向弁のバンクを有する別個の弁マニホルドに接続される。

ダイヤフラム式弁の動作を理解するために、図６及び図６Ａは、ＤＩＶ弁１、２、３及び７の構成を示しており、ＤＩＶ弁の全てが同様に動作することが理解される。図６において分かるように、ＤＩＶ（例えば弁７）の制御側は、Ｏリング８１が配置されるチャネルＣＨによって囲まれる制御ポートＣＰ（例えば空気ポート）を含むプレート８０にある。ダイヤフラム８４は、プレート８０とブロック７８の表面８０Ａとの間に配置される。図６Ｂにおいて分かるように、ブロック７８の表面８０Ａは、２つの出口ポート８３Ａ／８３Ｂを含むＤＩＶ７の「出力」部分を含む。ダイヤフラム式弁の動作は、制御ポートを、圧力又は真空が印加される空気圧源に接続することを含む。圧力が印加される場合、ダイヤフラムは２つの出口ポートを閉じ、逆に、真空が印加される場合、ダイヤフラムは２つの出口ポートを開く。

ガス除去リザーバ３０の封止：
図６に最もはっきりと示されているように、ガス除去リザーバ３０は、ＰＴＦＥダイヤフラムカバー及びＯリング溝が一体化されている金属プレートによって封止される。ガス除去リザーバ３０は隆起縁を有し、より良好な封止のために縁の周りでＰＴＦＥダイヤフラムカバーに支持を提供する。バック金属プレートは、ガス除去リザーバＰＴＦＥダイヤフラムカバーへの一様な支持を提供し、Ｏリング封止部の周りで漏れがないことを確実にする。表１は種々のＤＩＶの定義である：

外部弁ブロック／フィルタブロック４０
ポンプシステム２０は弁を使用し、弁は、種々の保守、始動及び動作プロセス中に流体流を方向付けるように制御する。これは、ポンプが取り付けられるスペースが必要とするポンプのコンパクトなサイズを維持しながらも達成されなければならない。上述した要件を満たすために、ダイヤフラム式弁の幾つかは小さい外側ブロック（図７）に含まれる。このブロックは、流体流を６つのコネクタ１７５（図７）に及び６つのコネクタ１７５から方向付ける。弁ブロックは、フィルタ排出接続部から、フィルタ流体出力ラインから、外側分注デジタル弁への、ポンプシステム排水ラインへの、ガス除去リザーバ排出ラインからの、及び、ガス除去リザーバ再循環ラインへの接続部を含む。流体流は、４つの空気圧作動式一体化ダイヤフラム式弁１７７（図７）によって制御される。１つの弁（ＤＩＶ６）が、フィルタ排出接続部からシステムの排水／排出ラインへの流体流を制御する。１つの弁（ＤＩＶ１０）が、ガス除去リザーバ再循環ラインからシステムの排水管／排出口への流体流を制御する。１つの弁（ＤＩＶ４）が、フィルタ出力部からガス除去リザーバへの流体流を制御する。１つの弁（ＤＩＶ１１）が、フィルタ出力ラインから外側分注デジタル弁の点への流体流を制御する。それらの弁は、フィルタが関連する各動作中に流体流を方向付ける。図７Ａは、組み立てられたフィルタブロックを示している。

空気圧弁及びマニホルド４４
３方向空気圧弁４４（図３及び図１１）のバンクを用いて、ポンプ２０全体にわたって用いられる一体化弁への圧力又は真空の印加を制御する。好ましい実施形態は、ＳＭＣ８連マニホルドに取り付けられる８ＳＭＣ Ｖ１００弁を用いる。このマニホルドは、その長さを延びる２つの主な流路を有する。一方の経路は圧力用であり、他方は真空用である。これらの流路は、一端が２個のＭ５押えねじで蓋をされ、他端にねじ込まれる２個の０．３２ｃｍ（１／８インチ）のチューブ返し継手を有する。ＳＭＣ弁は、これらの弁とインタフェースする必要がある適切なポートを有するマニホルドの正面に取り付けられる。マニホルドの上部には、ポンプシステム２０全体にわたって用いられる８つの一体化弁のそれぞれまで延びる８個のＳＭＣ０．３２ｃｍ（１／８インチ）チューブ継手がある。マニホルドの各ＳＭＣ弁は、共通の圧力及び真空レールへのアクセスを有するが、一体化弁へ出る８つのポートのうちの１つのみへのアクセスを有する。マニホルドへの圧力及び真空ラインは、ポンプエンクロージャ２２に位置付けられるパネルコネクタから接続される。ユーザは、製造圧力及び真空源ラインをポンプエンクロージャ２２のコネクタに接続すればよい。図１１Ａは、種々のフレア継手の接続部を示している。

迅速分離電子機器：
電子機器は、単にエンクロージャ取付具を緩めるとともにポンプコントローラピグテールのコネクタを抜くことによって容易に交換されるように作られる（図１２）。

電子機器エンクロージャ２３
電子機器エンクロージャ２３（図２）は、メインコントローラＰＣＢ５３０（図１３Ｆ）、ネットワーク管理ＰＣＢ５０（図１３Ｆ）、ＲＤＳトランスレータＰＣＢ５３９（図１３Ｆ）、及び、任意選択的なデジタル弁コントローラＰＣＢ５３８（図１３Ｆ）を収容するように設計されている。これらの基板は２ピース板金ケーシングによって封入される。電子機器エンクロージャは、ポンプエンクロージャの隣に取り付けられるように設計され、圧送ハードウェアを妨げることなくトラック内の取り付けプレートから容易に取り外し可能である。電子機器エンクロージャは、ネットワークケーブル、電源ケーブル、トラック通信ケーブル及びＮ２ラインの接続を可能にする。ケーブルコネクタはエンクロージャの外部にあり、電子機器エンクロージャをトラックから容易に取り外すことを可能にする。電子機器エンクロージャは、接続ラベル、モデル番号及びブランドロゴを表示するステッカによって強調される。

ポンプエンクロージャ
図３に最もはっきりと示されているように、ポンプエンクロージャ２２は、５つのステンレス鋼板金片：ベースプレート１６５、底部エンクロージャ１６７、カバー１７３、アクセスパネル１６９、及び、フィルタマニホルドブラケット２４８を含む。ポンプエンクロージャ２２の目的は、ポンプ部品を収容及び保護することである。ポンプエンクロージャ２２は、供給源入力部、分注出力部及び排水ラインへの流体接続を特徴とする。ポンプエンクロージャ２２はまた、ポンプ電源及び制御ワイヤの接続、並びに、Ｎ２、圧力及び真空ラインの接続を可能にする。ポンプエンクロージャは、電子機器エンクロージャ２３の隣でトラック取り付けプレート２４３に固定される。フィルタマニホルドブラケット２４８は、種々の異なる形態の取り付け穴を特徴とし、ユーザが複数のタイプのフィルタブラケットを取り付けることを可能にする（以下のフィルタマニホルドブラケットの項を参照のこと）。ポンプにおける特定の保守機能を行うときにユーザが存在することを確実にするように、エンクロージャの正面に据え付けられる押しボタンスイッチ２５Ａがある。ポンプエンクロージャは、モデル番号を識別し、入る及び出る接続部を表記するように印（例えばステッカ）を含む。

トラック取り付けプレート２４３
ステンレス鋼板金トラック取り付けプレート２４３（図３）は、電子機器エンクロージャ２３及びポンプエンクロージャ２２をトラックに並んで据え付けることを可能にする。トラック取り付けプレート２４３は、他のポンプ（例えばＥｎｔｅｇｒｉｓのＲＤＳポンプ）の取り付け穴パターンを含む。プレート上の取り付け穴のパターンは対称であるため、プレート２４３を、ポンプエンクロージャ２２及び電子機器エンクロージャ２３の取り付ける向きを変えることなく逆さに据え付けることができる。プレート２４３は、ポンプ２２を取り外すことなく電子機器エンクロージャ２３をトラックから取り外すことを可能にし、逆もまた同様である。エンクロージャ取り付け穴の対称性はまた、ユーザの好みに応じて、電子機器エンクロージャ２３をポンプエンクロージャの右又は左に据え付けることを可能にする。トラック取り付けプレート２４３の一方の側に、エンクロージャをトラック取り付けプレート２４３に取り付けるねじを固定するＰＥＭキー穴締結具がある。

フィルタマニホルドブラケット２４８
ステンレス鋼板金フィルタマニホルドブラケット２４８（図３）は、３つの異なるＯＥＭフィルタマニホルドを取り付けるための予め穿孔された取り付け穴を有する。これらの予め構成された穴のパターンは、限定はされないが、ＥｎｔｅｇｒｉｓのＩｍｐａｃｔ２、ＥｎｔｅｇｒｉｓのＳＴ又はＰａｌｌのＥＺＤ−３フィルタマニホルド等の他の構成要素の取り付けを可能にする。

ブリードポートシリンジ
駆動システムの変更中に、ユーザは、圧送流体リザーバブリードねじＢＰ１を取り外し、準備されるシリンジ（図１３）を取り付けるように促される。このシリンジは、弁８が開いている間に圧送流体リザーバ３２に空気を押し込むのに用いられ、したがって、圧送流体をピストン室２８に押し込む。付加的な圧送流体がピストン室２８を満たし、新たなモータ駆動アセンブリ２４の挿入を可能にする。準備されるシリンジ装置は、例示に過ぎないが、１５ｃｃのルアーロックチップシリンジ、０．１５９ｃｍ（１／１６インチ）のチューブ連結部へのルアーロック、及び、長さが１５．２ｃｍ（６インチ）及び内径が０．１５９ｃｍ（１／１６インチ）のチューブを含む。これらの片は、交換用の圧送室ダイヤフラム部品と組み付けられる。図１３に示されているように、シリンジ２２２は、２０ｃｃ（例示に過ぎない）ルアーロックチップ、チューブ連結部２６３、（例示に過ぎない）０．１５９ｃｍ（１／１６インチ）チューブへのルアーロック、及び、０．１５９ｃｍｘ１０．２ｃｍ（１／１６インチ×４インチ）長（同様に例示に過ぎない）であるチューブ２６４を含む。

遠隔監視、視認及び制御（ＲＭＶＣ）サブシステム
前述したように、ポンプシステム２０は、分注パラメータ監視、保守予測及び制御、並びに、通常の圧送動作の設定及び制御を含め、ポンプ動作の全ての様相においてソフトウェア制御される。ポンプコントローラ３８（図１）は、図示されていない種々のインタフェースを通じてこれらの機能を行う。ネットワーク管理モジュール５０（図１）は、マイクロコントローラ３８を通じたポンプのイーサネット（登録商標）又は無線ネットワーク制御を可能にする。より単純な実施形態では、ポンプコントローラ３８は、シリアルインタフェースを介して、特別にプログラミングされたグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）に直接的に接続される。ＲＭＶＣサブシステムは、その商標名によって「Ｌｙｎｘ」とも称される。

図１３Ａは、ネットワーク、例えばイーサネット（登録商標）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、バーチャルプライベートネットワーク（ＶＰＮ）、「クラウド」、インターネット又はイントラネットにわたって接続されるグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を有する本発明２０のポンプの一実施形態を示している。これは、「ウェブがサーブするＧＵＩ」を形成するようにネットワーク管理モジュールＮＭＭ５０を介してポンプコントローラ３８に接続されるウェブサーバＷＳを介して達成される。特に、ウェブがサーブするＧＵＩは、ＲＪ４５接続部を介したイーサネット（登録商標）通信を組み込む。ウェブサーバＷＳは、ポンプ２０に収容されるＮＭＭ５０上の小型表面実装構成要素であり、標準的なウェブブラウザを用いてポンプの構成、動作及び監視に用いられる。全てのポンプ構成パラメータが入力され、このインタフェースを用いて読み取られる。ウェブサーバＷＳは、シリアルポートＯにおいてポンプ２０と通信する。ウェブサーバＷＳは、ウェブページの格納に好適なメガバイトのフラッシュメモリを含むことができる。したがって、ウェブがサーブするＧＵＩは、「遠隔監視、視認及び制御（ＲＭＶＣ）サブシステム」とも称される。

図１３Ｂに示されているように、ウェブサーバＷＳは、任意選択的なネットワーク接続されるデバイスとともに用いるために付加的なイーサネット（登録商標）ポートで補強することができる。パワーオーバーイーサネット（登録商標）（ＰＯＥ）を用いて、任意選択的なネットワーク接続されるデバイス、例えばウェブカムに給電することができる。このイーサネット（登録商標）ポートは、ウェブサーバＷＳによっては使用されない。任意選択的なウェブカムを用いて、ポンプ２０の動作を遠隔に観察することができる。ウェブカムは、一緒に提供されるソフトウェアによって制御されることに留意されたい。図１３Ｃは、Ｙａｌｏｏｃｈａｒｍによる無線ＩＰネットワークカメラパンチルトＷＩＦＩウェブカムＣＣＴＶ ＩＲ Ｎｉｇｈｔ ＵＳＡ Ｐｌｕｇ ８０４１３等の例示的なウェブカムを示している。

図１３Ｄは、ネットワークケーブルが使えないときに使用される付加的な内蔵の無線イーサネット（登録商標）ポートで強化されるウェブサーバインタフェースのブロック図を示している。

図１３Ｅは、ＮＭＭ５０のブロック図を示している。
前述したように、ＮＭＭ５０は、イーサネット（登録商標）エンジンが埋め込まれるウェブサーバマイクロコントローラ５０１、ＣａｎＢｕｓドライバ（コントローラエリアネットワークバス）５０２、２ポートイーサネット（登録商標）スイッチ５０３、フラッシュメモリ５０４、並びに、パワーオーバーイーサネット（登録商標）（ＰＯＥ）電源及びコントローラ５０５を有するウェブサーバＷＳを含む。ウェブサーバマイクロコントローラの例示的なデバイスは、ＦｒｅｅｓｃａｌｅのＭＣＦ５２２３５ＣＡＬ６０マイクロコントローラである。

マザーボードインタフェース
図１３Ｆに示されているように、ポンプコントローラ３８のマザーボード５３０は、システム制御機能の全てに関与する中央マイクロコントローラを含む。マイクロコントローラは、ステッピングモータ駆動装置５３２を通じてポンプのステッピングモータに接続される。マイクロコントローラは、シリアル接続を介して弁ドライバ５３３及び圧力センサ／ＰＣＢ電子機器４８に接続される。図示の実施形態では、圧力センサ電子機器は、圧力を監視してこのデータを中央ポンプコントローラ３８に送信する別個のマイクロコントローラを含む。上述したように、中央マイクロコントローラは、イーサネット（登録商標）又はＷｉＦｉ無線接続を介してインターネットを通じたポンププロセスのＧＵＩ制御を可能にするＮＭＭ５０にも接続される。ポンプコントローラ３８はまた、３つまでの弁を制御するデジタル弁コントローラ５３６に任意選択的に接続される。ポンプコントローラ３８はまた、ＲＤＳトランスレータモジュール５３９、外部ＲＳ２３２／４８５コンバータ５３７及びトラックＩ／Ｏドーターカード５３８に任意選択的に接続される。

ＧＵＩオプション
第１のＧＵＩオプションは、標準的な単一のプラットフォームがインストールされるＧＵＩであり、そのブロック図が図１３Ｇ〜図１３Ｉに示されている。標準的なＧＵＩは、小さいウェブサーバＷＳとともに用いられるように変更することができる。このＧＵＩは、依然として単一のプラットフォームであり、ＧＵＩは、クライアントマシンへのインストールを必要とする。

第２のより好ましいＧＵＩは、クロスプラットフォームＪＡＶＡ（登録商標）バーチャルマシンＧＵＩであり、そのブロック図が図１３Ｊ〜図１３Ｌに示されている。特に、第１のＧＵＩオプションと比較して、第２のＧＵＩオプションは、ＪＡＶＡ（登録商標）アプレットとして書き込まれる場合にはよりフレキシブルなＧＵＩである。このアプレットは、小さいウェブサーバＷＳからサーブされることができ、ＪＶＭ（ＪＡＶＡ（登録商標）バーチャルマシン）ランタイムライブラリを使用する。これらのランタイムライブラリはＪＶＭの一部である。潜在的なＧＵＩとして働くことができる、図１３Ｌに示されているようなＪＶＭによってサポートされるプラットフォームは：Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）（ｘ８６−６４、ＩＡ−６４プロセッサ）、Ｓｏｌａｒｉｓ（登録商標）（ｘ８６−６４、ＳＰＡＲＣプロセッサ）、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）（ｘ８６、ｘ８６−６４、ＩＡ−６４、ＰｏｗｅｒＰＣ、Ｓｙｓｔｅｍ ｚ（以前のＺシリーズ）プロセッサ）、ＨＰ−ＵＸ（ＰＡ−ＲＩＳＣ、ＩＡ−６４プロセッサ）；ｉ５／ＯＳ及びＡＩＸ（ともにＰｏｗｅｒＰＣ（登録商標）プロセッサ）である。

例示的な動作の説明は以下の通りである：
１）ウェブブラウザを開き、ポンプのインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを入力する；
２）ＪＡＶＡ（登録商標）アプレットとして書き込まれるＧＵＩが、小さいウェブサーバＷＳからウェブブラウザにサーブする；
３）ＪＡＶＡ（登録商標）アプレットがウェブブラウザのＪＶＭにおいて実行する；
４）書き込まれたＧＵＩがウェブブラウザに出現する；
５）データフィールドを読み取り及び／又は変更することができ、これらの更新はＵＤＰを介してイーサネット（登録商標）にわたって小さいウェブサーバＷＳに送信され；小さいウェブサーバＷＳは、ＵＤＰ（ユーザデータグラムプロトコル）コマンドを譲受人のＡＳＣＩＩシリアルプロトコル均等物に変換し、ポンプを更新する。
ＵＤＰの使用は、無限数の「データ接続におけるリスナ」を可能にする。
これは、複数人の観察、及び、譲受人の「フェイルセーフ」製品等の自動的なデータログインデバイスに有用である。

ＧＵＩの内部ファームウェアに関して、これは、４つの方法で更新することができる：
１）フラッシュ更新プラグを介して：この方法は、ＢＤＭ（背景デバッグモード）フラッシャを有するラップトップに加えて、ポンプ電子機器への物理的なアクセスを必要とする；
２）フルウェブ更新を介して：このプロセスは、譲受人の更新サーバへのネットワーク接続性があるときに使用することができる。
このオプションはポンプ電子機器への物理的なアクセスを必要としない；及び
３）要求更新を介して：ユーザは、ＲＭＶＣインタフェースにおいて単に「プログラム更新」オプションをクリックし、プログラムファームウェアが譲受人のサーバからダウンロードされプログラミングされる；並びに
４）自動的な設定を介して：ユーザが以前に選択した「自動プログラム更新」を有する場合、ＲＭＶＣシステムが、更新が利用可能なときはいつでもファームウェアをダウンロードしてプログラミングする。

内部ネットワーク更新も利用可能であることに留意されたい。特に、このオプションは、譲受人の更新サーバへのネットワーク接続性がないときに使用することができる。このオプションは、ポンプ電子機器への物理的なアクセスを必要としない。このオプションは、更新フォルダが譲受人の更新サーバではなく内部ネットワークに記述される以外は、上述した「フルウェブ更新」と同様である。

ＲＭＶＣサブシステムは、本発明のポンプを用いて作業する技術者と本発明の現場サービス作業者との間の直接的なカメラ及び可聴接続を提供することが可能であることによって付加価値を加える。前述したように、例示的なカメラ及びオーディオデバイスは、（図１３Ｃに示されているような）Ｙａｌｏｏｃｈａｒｍによる無線ＩＰネットワークカメラパンチルトＷＩＦＩウェブカムＣＣＴＶ ＩＲ Ｎｉｇｈｔ ＵＳＡ Ｐｌｕｇ ８０４１３である。
ａ．黄色光（セミＦＡＢ）環境において用いられるビデオカメラ。
ｂ．黄色光（セミＦＡＢ）環境においてビデオカメラとともに用いられる黄色カメラ光。
ｃ．無人遠隔制御操作のためのワイドレンジパン、チルト、ズーム、光、焦点、オーディオ。

この特徴部を操作するために、ＦＡＢ技術者は、ＮＭＭ ＧＵＩの「サービス要求」ボタンをクリックする。これは、ＩＤＩ遠隔サービスセンタにサービス要求を送信する。ＩＤＩ現場サービス人員は、要求を認識し、「サービス」認証情報との遠隔接続を開始する。この時点で、ＩＤＩ遠隔サービスセンタの人員は、ビデオカメラ及びポンプ制御全体の十分な遠隔制御を有する。オーディオは、ＦＡＢ技術者と問題を話し合うことを可能にすることができる。ＦＡＢ安全ビデオカメラのライトを作動することができ、カメラのパン、チルト及びズームを操作して何らかのポンプの故障を観察することができる。ＩＤＩサービス人員は、ポンプの動作を観察しながらポンプを操作することができる。適切な認証情報を用いて、誰でもオーディオ／ビデオ映像に加わり、ポンプを操作するか、又は、診断及び修理が行われている間に単に観察して聞くことができる。

ＲＭＶＣサブシステムを無限数のポンプデバイスとともに使用することができること、及び、本発明のポンプシステム２０とのその一体化は例示に過ぎないことを理解されたい。ＲＭＶＣサブシステムは、例示に過ぎないが、ウェハ製造設備、又は医療設備、又は油及びガス設備、又は食品加工設備、更には化粧品設備において使用される任意の処理機器に使用することができる。

リザーバと比較した室
前述したように、ポンプシステム２０に関連する２つのリザーバは、ガス除去リザーバ３０及び圧送流体リザーバ３２（図１）である。これらは、規定の容積容量を有するためリザーバと称される。ポンプシステム２０における３つの室は、処理流体室３４Ｂ、圧送流体室３４Ａ及びピストン室２８（図１）である。これらは、それらの容積が変わり得るため室と称される。圧送流体室及び処理流体室の容積は、ダイヤフラム３６が圧送室３４内を移動すると変わり得る。圧送室３４は、圧送室ダイヤフラム３６が取り付けられる室である。２つの室、すなわち圧送流体室３４Ａ及び処理流体室３４Ｂの全体的な組み合わせた容積は、一定のままであるが、可撓性のＰＴＦＥダイヤフラム構成要素３６のために、個々の室の容積が変わることができる。ピストン室２８は、ピストンが移動して容積の変化に影響するため、動的な容積を有する。

ポンプ室：ピストン室、圧送流体室及び圧送流体リザーバ
単一ヘッドポンプシステム２０内の圧送流体は、ポンプ本体２２に関連付けられる２つの室（すなわちピストン室２８及び圧送室３４Ａ）並びに１つのリザーバ３２に主に収容される。３つの圧送流体室のうちの第１の室がピストン２６及びピストンボア２８を収容する。ポンプシステムにおいて、機械的エネルギがステッピングモータ２４Ｅから変換され、これは、ピストン室２８における往復運動を生じる上でピストン２６を補助する。第２の室は、ピストン２６によって行われる仕事を、圧送流体を通して、ピストン２６の動きとともに拡張又は収縮するダイヤフラム３６に伝達することに関与する主要な圧送流体室３４Ａである。圧送流体リザーバ３２は、通常の分注動作中に使用されない圧送流体を格納し、気泡が他の圧送流体室に入ることを防止することを補助する。圧送流体の残りは、２つの室／１つのリザーバを接続する流路及びこれらの流路に沿って位置付けられる弁にある。一体化された空気圧作動式のダイヤフラム式弁５及び８は、ピストン室から他の２つの室への流体流を制御する（隔離弁５及び８を参照のこと）。

処理流体室がポンプ流体に対して容積を変える方法：
本発明のポンプシステム２０は、ピストン２６の動きを、内部のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ダイヤフラム３６で分割される剛性の室３４（図１及び図１Ａ）に伝達するために、媒体として非圧縮性圧送流体を用いる。ダイヤフラム３６の可撓性と併せたこの室の剛性によって、ポンプヘッド（ポンプヘッドの項を参照のこと）内の室の部分が、圧送流体体積に比例して処理流体体積を増減させる。室３４Ｂのポンプヘッド部分は、ユーザが分注することを意図する処理流体で満たされる。処理流体は非圧縮性であるため、流体流は、利用可能な室の容積が変化すると影響を受ける。

ポンプヘッド２２Ｂ
ポンプ２２が流体を実際に圧送する方法：
ポンプ２２は、種々の化学薬品流体を分注することができる。分注される流体は、前述したように、処理流体と称され、この処理流体の流れは、空気圧作動式のダイヤフラム式一体化弁（１、２、３及び７）によって制御される。これらのＤＩＶは、処理流体室３４Ｂに接続される双方の処理流路に位置付けられる。処理流体の分注は、圧送流体が圧送流体室３４Ａに流れ込む間に、ライン内のＤＩＶ１及びＤＩＶ２を閉じるとともにＤＩＶ３を開くことによって生じる。ポンプ２２は、ガス除去リザーバ３０を「再充填」することによってその分注手順を完了し、圧送流体が圧送流体室３４Ａから流れ出る間に、ＤＩＶ３を閉じるとともにＤＩＶ１及びＤＩＶ２を開くことによってガス除去リザーバ３０から分注が行われる。このプロセスは、制御された流体流を生じるように繰り返される。処理流体室のヘッド部分３４Ｂは、ヘッド部分３４Ｂを外部弁ブロック４０及び関連するガス除去リザーバ３０に接続する全部で２つの流路を有する。処理流体室のヘッド部分からの全ての流路はＤＩＶ弁によって制御される。

ガス除去リザーバ３０：
前述したように、ポンプシステム２０はガス除去リザーバ３０を含む。このリザーバ３０は、空気がポンプヘッド２２Ｂの処理流体室３４Ｂに入ることを防止するのに用いられる。処理流体室３４Ｂに空気が加わると、流体流の遅延を誘発する。空気は、圧縮性ガスであるため、膨張及び収縮してポンプヘッドの処理流体室３４Ｂの容積変化の幾らかを吸収し、流体流が容積変化を均等にすることを阻む。関連するガス除去リザーバ３０と処理流体室３４Ｂとの間の流路は、双方の室の底部セクションを接続する。

ヘッド２２Ｂが空気を処理流体室から締め出す方法：
処理流体は、ガス除去リザーバ３０（「プレリザーバ」とも称される）の底部に溜まり、一方で、空気はいずれもリザーバ３０の上側セクションに浮き、空気が処理流体室に含まれることを防止する。ガス除去リザーバ３０の上側セクションは、上昇する気泡を単一の点に集中させるような形状である（図１Ａ及び図６〜図６Ｂを参照のこと）。気泡の除去は、ガス除去リザーバの最上部分に接続される流路内に少量の液体を吐出する、すなわちパージするプロセスによって補助される。この流路は、排水ラインにつながり、ポンプシステムの全ての通常の動作中は閉じられる。

外側「出口」経路：
ガス除去リザーバ３０は、全部で４つの流路（図１）を有し、流路には、処理流体室３４Ｂ、排水ライン、ポンプシステム２０の流体源ＦＲ接続部、及び、外部弁ブロック４０が接続される。処理流体室の排水ライン及び流体源への接続部は、空気圧作動式ダイヤフラム式弁を通して経路付けられ、流れを制御する。外部弁ブロックから流体入口を通る流体流は、外部ブロックに位置付けられる弁によって制御される。これは、ポンプヘッドの内部の別個の弁が必要ないことを意味する。

ガス除去リザーバ３０の形状：
リザーバの断面積は、水平面に沿う向きの底面、垂直面に沿う向きの２つの平行な面及び角度の付いた上面を有する四辺形として形状決めされる（図６〜図６Ｂを参照のこと）。リザーバの全ての面の交点は、大気中の気泡が角部において集められることを防止するようにアールを取り入れる。上面の３つの流路の交点は、大気中の気泡の排出を補助することが意図される。水平な底面から最も近いところから最も離れたところの順に、流体源接続部、外部ブロックからの流体入口、及び、最後に排水ライン接続部がある。流体源入口は、この経路で流体が移動しない間に気泡がこの接続部に進むことができないことを確実にするために最も低い。外部弁ブロックからの流体入口は、次に最も低い接続部である。開始手順の間に、この経路を通って進む流体は、ラインを満たし、いかなる大気中の気泡も経路から運ぶ。最も高い接続部は排水ラインである。リザーバの角度の付いた面は、開始時にいかなる空気も変位されることを確実にし、パージ手順が排水接続部の真下で集める。

弁動作の順序−マイクロコントローラ３８の動作
分注：
分注（図１８）は、予充填位置から開始し、ポンプ２２がトリガ信号を受信すると始まる。ＤＩＶ３、５、１１及び外部分注弁９（例えばＩＤＩデジタル弁）は開き、モータ２４Ｅは、ピストン２６を、ユーザが指定した容積まで下に移動させる。この位置は分注端（ＥＯＤ）と規定される。ＥＯＤに達すると、弁は閉じ、ポンプ２２は、「再充填」動作を完了させることによってそれ自体を満たすように自動手順を始める。

再充填：
再充填（図１８）は、処理流体を処理流体源入口及びガス除去リザーバ入口から分離する弁１、処理流体を室及びガス除去リザーバから分離する弁２、並びに、圧送流体をピストン室２８及び圧送流体室３４Ａから分離する弁５を開くことによって始まる。モータ２４Ｅによって駆動されて、ピストン２６はホーム基準位置（ＨＲＰ）に戻り、これによって、処理流体室３４Ｂに陰圧を形成し、ガス除去リザーバ３０から処理流体を「再充填」する、すなわち満たす。同時に、ガス除去リザーバ３０は、製造リザーバＦＲによって供給される処理流体を、弁１を通して給送される。全ての他の弁は、再充填が行われるときは閉じたままである。再充填動作が完了すると、全ての弁が閉じる。

予充填：
予充填（図１９）は、再充填後又は「保守モード」を出た後等にポンプ２２を「準備完了」ＰＳ０状態に戻す任意の動作の後に始まる。予充填によって弁２及び７を開き、ピストン２６を前方（下方）に移動させ、所定の量（例えば３ｍＬ）の圧送流体を、排出ラインを通して押す。この動作は、弁が閉じることに起因して生じる高圧を、供給源ラインを通して押し出し、圧力を下げることを可能にし、次に弁２及び７を閉じる。ピストン２６は前方に移動し、ユーザが既定した圧力（例えば＋６．８９５ｋＰａ（１．０ｐｓｉ））まで圧力を高め始める。これは、実際の圧力から所望の圧力までの圧力誤差に比例してステッピングモータ２４Ｅを移動させることによって行われる。ユーザが規定した圧力に達すると、ポンプ２２は準備状態に戻り、圧力変動をチェックするループにある。ポンプ２２は、所望の圧力の±１５％に上下すると、ピストン２６を前後に移動させることによって圧力を補正し、指定の圧力を達成する。この動作は、ポンプが分注を同じ圧力点から常に開始し、極めて一貫性のある分注性能を提供することを可能にする。

排出口へのパージ（ガス除去リザーバ３０のプライミング）：
排出口へのパージ（図２０）は、流体を供給源リザーバからポンプ２２内に引き込み、空気をガス除去リザーバ３０及び供給源ラインチューブからパージする動作である。この動作は、ポンプが「保守モード」にある間に完了しなければならず、（遠隔監視／制御サブシステム）のＧＵＩのパージタブにある「保守」ウィンドウから「排出口へのパージ」コマンドを起動することによって、又は、ＲＭＶＣサブシステムの「保守」タブ下の「パージ」動作ドロップダウンリストにある「排出口へのパージ」ボタンをクリックすることによって達成される。このコマンドは、無限に実行するか又は指定数のサイクルを実行するように指定することができるマニュアル入力である。１サイクルは、排出ラインへの１回のパージ及び１回の再充填を含む。ポンプ２２は、この手順を、ピストンがＨＲＰにあるか否かをチェックすることによって始める。ピストン２６がＨＲＰにある場合、ポンプ２２は排出口へのパージプロセスを始める。ピストン２６がＨＲＰにない場合、ポンプ２２は、ピストン２６がＨＲＰに達するまで再充填する。この再充填は、前述した標準的な再充填手順と同一である。ピストン２６がＨＲＰになると、ポンプ２２は、弁５が開いた状態で、弁２及び７を開き、ピストン２６を１１ｍＬマークまで下方に移動させる。ポンプ２２は次に弁２及び７を閉じ、弁１及び２を開くとともにピストン２６をＨＲＰに戻すことによって再充填を行う。ポンプ２２は、指定数のサイクルが完了するか又はユーザが動作を停止させるまで、このプロセスを繰り返す。この動作が行われると、完了時に、ポンプは、ユーザが、予充填動作を始める「保守モード」を終了させる準備が整う。

最初に供給源からガス除去リザーバ３０をプライミングすることは、ポンプ２２に、ガス除去リザーバ３０内の液体のみを用いて再循環を開始するのに十分な流体を与える。これは、ポンプ２０が、複数サイクルの再循環を実行し、排出ラインから出るいかなる流体も無駄にすることなく、リザーバ内の可能な限り多くの気泡を集めることを可能にする。

出力部へのパージ（処理流体室３４Ｂのプライミング）：
出力部へのパージ（図２１）は、流体を供給源リザーバからポンプ２２内に引き込み、空気を供給源ラインチューブ及び処理流体室３４Ｂからパージする動作である。この動作は、ポンプ２２が「保守モード」にある間に完了しなければならず、ＲＭＶＣサブシステムのＧＵＩのパージタブにある「保守」ウィンドウから「出力部へのパージ」コマンドを起動することによって、又は、ＲＭＶＣサブシステムの「保守」タブ下の「パージ」動作ドロップダウンリストにある「出力部へのパージ」ボタンをクリックすることによって達成される。このコマンドは、無限に実行するか又は指定数のサイクルを実行するように指定することができるマニュアル入力である。１サイクルは、出力又は分注ラインへの１回のパージ及び１回の再充填を含む。ポンプ２２は、この手順を、ピストン２６がＨＲＰにあるか否かをチェックすることによって始める。ピストンがＨＲＰにある場合、ポンプ２２は出力プロセスへのパージを始める。ピストン２６がＨＲＰにない場合、ポンプ２２は、ピストン２６がホーム位置に達するまで再充填する。この再充填は、上記の標準的な再充填手順と同一である。ピストン２６がＨＲＰになると、ポンプ２２は、弁５が開いた状態で、弁３を開き、ピストン２６を１１ｍＬマークまで下方に移動させる。ポンプは次に弁３を閉じ、弁１及び２を開くとともにピストン２６をＨＲＰに戻すことによって再充填を行う。ポンプ２２は、指定数のサイクルが完了するか又はユーザが動作を停止させるまで、このプロセスを繰り返す。完了時に、ポンプ２２は、ユーザが、予充填動作を始める「保守モード」を終了させる準備が整う。

ＢＩＢポンプを最初にプライミングすることのない初期プライミングＰＰＲＭ２（フィルタハウジングのプライミング；図２２）：
本発明のポンプシステム２０は、処理流体ラインに取り込まれる気泡を低減するのに役立つフィルタアタッチメントを組み込む。フィルタハウジングは、以下の手順によってプライミングされる。
ステップ１：最大の分注体積が、ピストン２６をピストン室２８においてホーム位置から最も離れた位置まで移動させ始め；弁３が圧送流体室３４Ａからフィルタ入口への処理流体流を制御し、弁６がフィルタ排出口から外部排水ラインへの処理流体流を制御し、ピストン室２８と処理流体室３４Ｂとの間で圧送流体を分離する弁５が開き；分注ラインにおける外部デジタル弁９を含む全ての他の弁は閉じたままである。これは、処理流体が専らフィルタハウジングを通過し、フィルタ排出ラインから出ることを可能にする。
ステップ２：供給源ラインからのその後の再充填は、弁１、２及び５が開き、弁３、４、６、７及び８が閉じたままで行われる。外部デジタル弁９は、開いているか又は閉じている、任意の状態にあることができる。再充填は、ピストン室２８の全行程の動きを伴う最大の再充填体積である。ステップ１及び２の動作は、処理流体が気泡を有することなくフィルタ排出ラインから出るまで繰り返される。

ＰＰＲＭ３（フィルタ基材のプライミング；図２３Ａ及び図２３Ｂ）：
フィルタ基材４２は、フィルタの適切な動作のために湿潤させなければならず、フィルタから空気の全てを除去するために、フィルタを以下の「フィルタ基材プライミング」機能によってプライミングすることができる。フィルタ基材４２は以下のステップによってプライミングすることができる。ステップ１：弁３、４、５及び７を開き；弁１、２、６及び外部デジタル弁９は閉じたままである。それは、処理流体が処理流体室３４Ｂからフィルタ４２に入り、フィルタ４２からフィルタ出力ポートを介してポンプフィルタ再循環ラインに現れることを可能にする。再循環ラインの処理流体は次に、ガス除去リザーバ３０に入り、ガス除去リザーバ排出／排水ラインを流れ続ける。このプライミングプロセスの間、ピストンがＨＲＰから１１ｍＬの分注端（ＥＯＤ）に移動すると、最大限の分注体積、１１ｍＬが用いられる。ポンプは次に、ＤＩＶ１、２、５を開くとともにＤＩＶ３、４、６、７、８及び９を閉じ、ピストンをＥＯＤからＨＲＰに後退させることによって、「供給源から再充填する」。ステップ１は、もう１回繰り返され、全部で２回繰り返される。ＰＰＲＭ３機能実行の次の動作は、ステップ２である。ステップ２は、ＤＩＶ３、４、５及び７を開く（図１１Ａ）とともにＤＩＶ１、２、６、８及び弁９を閉じることによって開始し、１１ｍＬの処理流体を処理流体室３４Ｂからフィルタ４２に押し込む。処理流体は次に、フィルタ出力ポートからフィルタを出て、続いて再循環ラインに入り、これは、ガス除去リザーバ３０に再びつながり、一方で、空気は処理流体排出口／排水管から押し出される。ポンプは次に、ＤＩＶ２、５及び７を開くとともに弁１、３、４、６、８及び９を閉じ、ピストンをＥＯＤからＨＲＰに後退させることによって、「ガス除去リザーバ３０から再充填する」。ステップ２は３回繰り返され、これによって流体を再循環させ、ガス除去リザーバ３０のフィルタからの蓄積された空気を助ける。ガス除去リザーバ３０は、全ての３つのステップにおいて空気をガス除去リザーバの排出口／排水管から追い出す。

フィルタ全体は、気泡が全てガス除去リザーバ３０の上部に集められるとプライミングされており、フィルタ出力ラインから空気がなくなる。ポンプは、新たな液体をガス除去リザーバ３０に押し込んで気泡を排出するために、供給源から再充填する更に数回の再循環サイクルを実行する。ステップ３はステップ１を４回繰り返す。このステップは、処理流体が気泡の存在なくフィルタ出力ラインから出ることを確実にするために、少なくとも４回繰り返されるようにプログラミングされている。フィルタに気泡が存在する場合、ユーザは、フィルタ出力ラインを出る空気が見られなくなるまで、コマンドを入力することができる。

開始動作
ポンプシステム２２の開始プロセスの説明は以下の通りである：

初期のポンプの充填及びプライミング
ポンプシステム２２は、ポンプ本体２２Ａ内に圧送流体のみが収容されて場所に届けられる。最初の充填及びプライミングプロセスは、ユーザの所望の処理流体の流路を満たすのを助ける。このプロセスは、ポンプ２２の入口の加圧ＢＩＢを有する既存の流体源、Ｆａｂリザーバ排出／排水弁１４を有するＦａｂリザーバＦＲ、及び、任意選択的な外部分注弁（外部デジタル弁９）を必要とし、ポンプの出口におけるよりカスタマイズ可能な分注制御を提供する。ポンプ設置時に、ユーザは、流体ラインをポンプシステム２０に接続する。これは、処理流体源ＦＲからポンプ入口へのライン、外部分注弁の点への流体出口ライン、並びに、ポンプシステムフィルタ排出口及びガス除去リザーバ排水管からの外部トラック排水ラインを含む。加圧窒素（又は乾燥空気）ライン及び真空ラインを、弁の制御のためにポンプシステム２０に接続する必要がある。

初期充填及びプライミングの次に、ポンプ自動平衡を完了させる。
初期充填及びプライミングプロセスは、ユーザがこの動作のソフトウェアプロセスを開始することから始まる。顧客の場所には２つのシナリオが存在する：

シナリオ１：第１のシナリオはＢＩＢが加圧されることである。トラックリザーバ（すなわちＦａｂリザーバＦＲ）を、最初の供給源とポンプシステム２０との間の定位置にあるものとすることができる。その場合、ポンプコントローラ３８は最初に、最初の供給源とポンプ入口との間の流路に位置付けられるＦａｂリザーバ排出／排水弁１４及び弁１を閉じ；流体を次に加圧ＢＩＢによってＦａｂリザーバＦＲに押し込む。供給源が加圧されると、ポンプコントローラ３８は以下の弁を開く：内部ガス除去リザーバを供給源入口から隔離する弁１、ガス除去リザーバ３０を処理流体室３４Ｂに対して隔離する弁２、処理流体室３４Ｂを、フィルタ流体入口に接続される外部弁ブロック流路から隔離する弁３、圧送流体をピストン室２８及び処理流体室３４Ａから分離する弁５、並びに、分注弁の外部点。

以下の弁は、所望の経路を通して流体を方向付けるように閉じられる：すなわち、Ｆａｂリザーバ排水／排出弁ＶＦＡＢ、ガス除去リザーバ３０を排水ラインから隔離する弁７、フィルタ排出口から外部排水ラインへの流れを制御する弁６、並びに、フィルタ出口からガス除去リザーバ３０に戻る流体流を制御する弁４、６及び１０である。ユーザは、ポンプシステム２０及び取り付けられるチューブを満たすのに必要な様々な時間に対応するように開いた弁を閉じることを制御する。このプロセスを完了するのに必要な様々な時間は、ポンプシステム２０と最初の流体源ＦＲとを接続するチューブの様々な内部総容積、及び、分注点、並びに、様々な流量の結果である。これらの流量は、密度、粘度及び温度等のような流体特性に応じて変わる。限定的な効果を有する他の要因は、周囲空気の密度、及び、分注弁の外部の点の流量である。処理流体が分注点まで進むと、ポンプシステム２０内の容積の大部分が処理流体で満たされている。

次に、弁３、４及び５を開いてガス除去リザーバ３０内に分注し、一方で、全ての他の弁は閉じたままである。供給源ラインからの最大限の再充填は、弁１、２及び５を開くことによる後続の動作である。この一連の動作は、圧送流体リザーバ３２における自動化された圧力フィードバックがガス除去リザーバ３０における圧力基準を満たすと終了する。次に、フィルタ変更ルーチン及び再循環動作が必要となる。

ＦａｂリザーバＦＲがトラックにない場合、ポンプシステムハウジングを、ＦａｂリザーバＦＲを最初に満たすことなく同じ手順で直接満たすことができる。

シナリオ２：第２のシナリオは、ＢＩＢが加圧されず、ＦａｂリザーバＦＲが最初の供給源と本発明のポンプシステム２０との間の定位置にあることである。ポンプシステム２０及びＦａｂリザーバＦＲは、ポンプシステム２０自体によって満たされる必要がある。これは、弁３及び５並びに外部デジタル弁９を開くことのみによって、外部デジタル弁の点に対する最大の分注から始まる。次に、弁１、２及び５を開くことのみによって供給源ラインからの最大の再充填が続く。この一連の動作は、ＦａｂリザーバＦＲが満たされて処理流体が分注先端部から出ると終了する。

その後、弁３、４及び５を開いてガス除去リザーバ３０内に分注し、一方で、全ての他の弁は閉じたままである。供給源ラインからの再充填は、弁１、２及び５を開くことによる後続の動作である。この一連の動作は、圧送流体リザーバ３２における自動化された圧力フィードバックがガス除去リザーバ３０における圧力基準を満たすと終了する。次に、フィルタ変更ルーチン及び再循環動作が必要となる。

ＦａｂリザーバＦＲがトラックにない場合、ポンプシステムハウジングを、ＦａｂリザーバＦＲを最初に満たすことなく同じ手順で直接満たすことができる。

保守作業
ポンプシステム２０の保守作業の説明は以下の通りである：

流体再循環及びパージ
ポンプシステム２０は、ポンプ２２の内部からいかなる空気もパージするプロセスの間に処理流体の無駄を減らすように、流体再循環機能を組み込む。この機能は、パージ中の流体消費を減らすとともにポンプシステム２０が流体を周期的に内部に再循環させることを可能にすることによって、ユーザがポンプシステム２０の総所有費用を低下させることを可能にする。処理流体を周期的に再循環させることが可能であることによって、流体がチューブ内で静止する可能性を低下させ、流体が凝結又は乾燥することで閉塞を引き起こすことを防止する。

ポンプシステム２０における内部流体再循環は、ピストン２６がＨＲＰにある状態で始まる。ポンプコントローラ３８は、処理流体室３４Ｂからフィルタ入口への流れを制御する弁３、フィルタ戻り出口からガス除去リザーバへの流れを制御する弁４、及び、ガス除去リザーバから排水ラインへの流れを制御する弁７を開く。この弁は、再循環される流体がリザーバ３０を満たして排水ラインからいかなる空気又は他のガスも変位させることを可能にするように開かなければならない。全ての他の弁は閉じたままでなければならない。ポンプコントローラ３８は、最大の体積の分注を行い、開いた弁を閉じ、ガス除去リザーバ３０から処理流体室３４Ｂへの流れを制御する弁２、及び、ガス除去リザーバ３０から排水ラインへの流れを制御する弁７を開く。再循環プロセス全体の間に、分注弁の点は閉じたままでなければならない。

再循環プロセス中に、内部流体流は、排水接続部付近でガス除去リザーバ３０又はフィルタ４２におけるいかなる大気中の気泡も捕捉する。ポンプ２２は、処理流体をガス除去リザーバ３０内に変位させ、空気又は他のガスの収集された気泡は、少量の処理流体とともに排水ラインに強制的に入れられる。このプロセスは２回行われ、１回はフィルタ排出口をパージするためであり、再度はガス除去リザーバ３０をパージするためである。フィルタパージプロセス中には、ピストン２６がＨＲＰにある状態で、処理流体室３４Ｂからフィルタ入口への流れを制御する弁３、及び、フィルタから排水ラインへの流れを制御する弁６が開き、一方で、全ての他の弁は閉じたままである。２つの開いた弁は閉じ、処理流体源ＦＲからガス除去リザーバ３０への弁１、及び、このリザーバ２０と処理流体室３４Ｂとの間の弁２が開いて、ピストン２６が供給源から再充填することを可能にする。ガス除去リザーバパージプロセス中には、処理流体室３４Ｂからガス除去リザーバ３０への流れを制御する弁２、及び、ガス除去リザーバ３０から排水ラインへの流れを制御する弁７が開く。全ての他の弁は閉じたままである。２つの開いた弁は閉じ、ピストン２６は供給源から再充填する。

電子機器エンクロージャ２３の取り外し
トラック内修理を補助するために、ポンプ２２は、電子機器を容易に交換することも可能にする。電子機器エンクロージャは完全な内蔵型であり、単にケーブルを分離するとともにボックスを引き出すことによって容易に取り外すことができる。電子機器エンクロージャを取り外すために、ユーザは５つの外部接続部を分離する必要がある。２つのＲＪ４５コネクタ、１つのシリアルコネクタ、１つの電源コネクタであり、次に、これらの動作が完了すると、ユーザは次に、ＤＢ４４コネクタを分離して電子機器エンクロージャ２３をポンプ本体２２Ａ自体から分離することができる。ここで、エンクロージャ２３を上方に滑らせて出し、ボックスをマウントから分離することができ、キャビネットから取り出すことができる。ここで、新たな電子機器エンクロージャ２３を、取り外し手順を逆にすることによって据え付けることができる。

トラック内のポンプヘッドの取り外し／修理／交換
ポンプヘッド２２Ｂをトラック内保守目的で取り外すために、処理流体室３４Ｂ及びガス除去リザーバ３０を含むポンプヘッドハウジングを、「システム排水」機能を実行することによって空にする必要がある。この動作は、ユーザが、処理流体室及びガス除去リザーバ内の処理流体をほぼ空にすることを可能にする。したがって、ポンプヘッド２２Ｂを次に、バックプレートの６つのねじを緩めることによって取り外すことができる。ポンプヘッド２２Ｂを取り外すとき、ユーザは、慎重にＰＴＦＥヘッド（白色）及びバックプレート（ステンレス鋼）を押し合わせたままにし、１つのユニットとして取り外す必要がある。ねじもポンプヘッド２２Ｂと一体的に保たれる。ポンプヘッド２２Ｂを、６つのねじとともにポンプ本体２２Ａからゆっくりと取り外すことができ、ポンプヘッドブロック７８は、後方に傾いた角度で取り出される間にきつく保持されるべきであり；ユーザは、処理流体室３４Ｂ及びガス除去リザーバ３０内の少量の処理流体残留物が漏出することに備える必要がある。

ユーザは、ポンプヘッドブロック７８、ポンプヘッドＯリング２０７、フレア継手４７、フレア継手キャップ３５０、止めねじ１１１、ヘッドダイヤフラム８４、ポンプヘッド空気圧プレート８０、空気圧迅速分離部９５、ねじ９９、ガス除去リザーバＯリング２８１、弁Ｏリング１１７、取り付け足部２６１、及び、エルボ継手９３を含む、ポンプヘッド２２Ｂ（図６）上の全ての構成要素を変更することができる。ガス除去リザーバ３０に接続される全てのチューブも交換／変更することができる。ユーザは、ポンプヘッド２２Ｂを取り出すときに１つのアイテム若しくは複数のアイテムを変更することができるか、又は、ポンプヘッド２２Ｂ全体を交換することができる。ポンプシステム２０内の圧力はその変更によって影響を受けるため、ポンプヘッド２２Ｂを再び据え付けた後で自動平衡サイクルを実行しなければならない。

圧送流体室のダイヤフラム交換
ユーザは、圧送流体室ダイヤフラム３６を、極端に変形するか又は形が崩れると交換する。この動作を行うために、ポンプヘッド２２Ｂを、「システム排水」機能を用いて空にする必要がある。ポンプヘッド２２Ｂは、「トラック内のポンプヘッドの取り外し／修理／交換」の項で記載したように取り外す必要がある。次に、ポンプ２２を、圧送流体をピストン室と圧送流体リザーバ３２との間でのみ搬送することを可能にし、圧送流体室３４Ａを隔離する、「トラック内駆動アセンブリ変更」の項において記載するような特別な保守モードにする必要がある。ユーザは、ブリーダを圧送流体室３２へのブリーダポートＢＰ２から取り外す必要がある。次に、細いチューブが取り付けられる準備されるシリンジ（図１３）を用いて、非常に少量の圧送流体が圧送流体室３４Ａの底部に残り、流路を塞ぐまで、圧送流体を圧送流体室３４Ａから引き出す。ユーザは、容器内の圧送流体を取っておき、新たなダイヤフラムを配置した後で再使用することができる。圧送流体室ダイヤフラム押し下げプレート６４（図４）は、全てのねじ６６を緩めることによって取り外すことができる。押し下げプレート６４及びダイヤフラム３６を取り外すとき、ユーザは、圧送流体室３４Ａの底部の残りの圧送流体を保ち、漏れを低減するために、ポンプ本体２２Ａを傾ける必要がある。ユーザは、ダイヤフラムの周りの残りの圧送流体に気づき、少量の漏れに備える必要がある。

これによって、ユーザが以下の部品を変更／交換することが可能となる（図４を参照のこと）：圧送流体室３４Ａのブリーダ５２Ｅ、圧送流体室Ｏリング２１１、圧送流体室ダイヤフラム３６、圧送流体室ダイヤフラム押し下げプレート６４、及び、ねじ６６。押し下げプレート及びねじを有する、新たな予め伸張されたダイヤフラムを再び据え付けた後で、ユーザは、準備されるシリンジ（図１３）によって処理流体室３４Ｂを満たし、圧送流体室３４Ａからの圧送流体を再利用する必要がある。圧送流体がブリードポートＢＰ２（図４）から溢れるように見えるまで、圧送流体を、ブリードポートＢＰ２を通して圧送流体室３４Ａにゆっくりと注入する。ブリーダ５２Ｅを処理流体室３４Ｂに再び据え付ける必要がある。ポンプヘッドがポンプ本体２２Ａに再び据え付けられた後で、特別な保守機能を、弁８を閉じるとともに弁５を開くことによって、「トラック内駆動アセンブリ変更」において記載するようにディセーブルする必要がある。それによって、ポンプシステム２０を通常の保守モードに戻すことが可能となる。ポンプシステム２０は、圧送流体室ダイヤフラム３６の交換後、及び、処理流体室ダイヤフラム８４の交換後に、自動平衡を実行する必要がある。

圧力センサ校正：
圧力センサＰＳ校正の目的は、ポンプ内部の圧力が大気圧に等しくなるとデフォルトの「ゼロ」圧力を設定することである。圧力センサＰＳは、圧送流体リザーバブリードポートＢＰ１の蓋が外されて流路内の全ての弁が開くときに校正する必要がある。ユニットを保守モードにする。全ての弁を、ＧＵＩのコマンド入力ラインに「ＶＯＮ１，０」をタイピングすることによって開くことができる。次に、圧力センサデフォルトを、ＧＵＩレシピページを通じて設定することができる。したがって、ユーザは、ＧＵＩの「圧力をゼロに設定する」特徴部を通じてデフォルトの「ゼロ」圧力を設定することができる。この操作は、多くの動作場所が、製造場所とは異なる大気圧を有するため、必須であり、これは、ポンプ２０を、その特定の場所の環境大気圧に関して校正することを可能にする。

再循環：
このポンプ２０の再循環特徴部（図１６Ａ及び図１６Ｂを参照のこと）は、（フィルタにおけるような）種々の位置から形成されるチューブ内の空気を低減することを助け、ポンプの分注部分がアイドル状態である間に小循環システムが流体の移動を許すことを可能にする特徴部である。この特徴部は、ユーザの指定によってオン又はオフにすることができる。再循環特徴部は、ポンプが「保守モード」にある間に作動又は作動停止され、「保守」ウィンドウからの「イネーブル」若しくは「ディセーブル」コマンド、ＧＵＩの再循環タブを選択することによって、又は、ＲＭＶＣサブシステムによって完了される。再循環特徴部が作動停止されると、（フィルタブロック４０における）再循環ラインの弁４が閉じられ、処理流体室３４Ｂから出てフィルタ４２に入る処理流体は、分注チューブ内のその経路を単に辿り続ける。一方で、再循環特徴部が作動されると、ポンプ２０は分注中に弁４を開き、外部弁を閉じたままにする。この動作によって弁３、４、５及び７を開き、分注される処理流体がガス除去リザーバ３０内へ移動することを可能にする。弁４が開いた状態では、流体の非圧縮性に起因して陰圧が生じ、これは、流体が分注先端部経路を流れ続けることを可能とせず、流体は次に再循環ラインに強制的に入れられる。再循環中に分注される流体は、ガス除去リザーバ内に「分注」され、ガス除去リザーバ内にある空気ポケットを変位させる。処理流体がガス除去リザーバ３０に強制的に入れられると、弁７も開いて空気の変位を可能にする。ポンプ２２は、弁２、５及び７を開くことによってガス除去リザーバ３０から「再充填」し、ガス除去リザーバに押し込まれた同じ体積の液体で処理流体室３４Ｂを満たす。

排水機能：
システム２０は、処理流体のポンプの排水において用いられる排水特徴部（図２４Ａ及び図２４Ｂ）を有し、特定の保守機能を行うことを可能にする。システムの排水が行われると、フィルタを廃棄しなければならない。この作業によって、ガス除去リザーバ３０、処理流体室３４Ｂ及び再循環ラインに格納されている流体の大部分を除去するが、ポンプ２２には幾らかの流体が残る。フィルタ４２は依然としてその体積量の流体の幾らかを保持する。システム排水機能は、ポンプが「保守モード」にある間に作動又は作動停止され、イネーブルにするためにコマンドＳＤＲＮ１又はディセーブルにするためにＳＤＲＮ１を入力することによって完了する。システムの排水を完了することができる前に、ユーザは供給源ラインをポンプから分離して蓋を外し、ポンプシステムへの空気の導入を可能にしなければならない。この機能は、ポンプが、処理流体のポンプを排水するユーザ操作ループにあるときに始まる。この操作は、弁３及び５、ＬＰデジタル弁９等の外部分注弁を開くことによって、全１１ｍＬへの出力動作までパージすることで始まる。ポンプ２２は、この分注を完了すると、弁３及び５並びに外部弁を閉じる。ポンプは次に、弁１、２及び５を開くとともに１１ｍＬの空気を引き込むことによってガス除去リザーバ３０から「再充填」する。ポンプは、弁１、２及び５を閉じるとともに弁３、４、５及び７を開くことでシステム排水動作を継続し、流体を再循環ラインからガス除去リザーバ内に押し出す。ポンプは次に弁３、４、５及び７を閉じ、弁２、５及び７を開き、流体をガス除去リザーバ排水ラインから押し出し、次に弁２、５及び７を閉じる。この一連の動作は、ユーザがシステム排水機能をディセーブルにするまで繰り返される。この機能は、処理流体をポンプ２２から除去し、ポンプヘッド２２Ｂの取り外しを可能にする。

システム排水動作
１．ＦＡＢ供給源ラインを取り外して蓋をする
２．出力部へのパージ
ａ．３、５、ＤＶを開く
ｂ．弁１、２、４、６、７、８を閉じる（ＤＶは任意の状態）
ｃ．供給源からの再充填
ｉ．１、２、５を開く
ｉｉ．弁３、４、６、７、８を閉じる（ＤＶは任意の状態）
３．再循環
ａ．３、４、５、７を開く
ｂ．弁１、２、６、８、ＤＶを閉じる
ｃ．処理流体リザーバからの再充填
ｉ．２、５、７を開く
ｉｉ．弁１、３、４、６、８を閉じる（ＤＶは任意の状態）
４．排出口へのパージ
ａ．２、５、７を開く
ｂ．弁１、３、４、６、８を閉じる（ＤＶは任意の状態）
ｃ．再充填源
ｉ．１、２、５を開く
ｉｉ．弁３、４、６、７、８を閉じる（ＤＶは任意の状態）
５．ステップ２〜４を繰り返す（ユーザが、分注先端部又はガス除去リザーバ排水ラインから出る流体が見えなくなるまで）。

出荷機能
この出荷機能は、圧送流体室及びリザーバの全てから全ての空気を除去するのに用いられる、ポンプ２０にプログラミングされている特徴部である。この機能は、組み立て中に用いられ、圧送流体の全てをピストン室２８から圧送流体リザーバ３２に押すことによって動作する。この動作は、ユーザが圧送流体リザーバ３２のブリーダＢＰ１を取り外すとともにコマンド「ＳＨＩＰ１」を入力することによって完了する。このコマンドによって弁８を開き、ピストンを、１１ｍＬの分注端（ＥＯＤ）マークまで下方に前進させる。これによって、圧送流体を圧送流体リザーバ３２に押すとともに圧送流体リザーバ３２内の空気をポンプから押し出しながら、ピストン２６をピストン室２８の底部まで移動させる。ユーザは、圧送流体リザーバ３２から現れる僅かな圧送流体が見える。ユーザは次に、圧送流体リザーバのブリードポートＢＰ１にブリーダで蓋をし、ポンプ本体はここで空気がなくなり、出荷の準備が整う。

開梱作業（図２５Ａ及び図２５Ｂ）：
ポンプ２２は、ポンプ本体が圧送流体で完全に満たされ、いかなる空気もない状態でユーザへの場所に届けられる。ユーザは次に、ポンプ２２をトラックシステムに据え付け、圧送流体リザーバのブリードポートねじを取り外す。ポンプ入口は、ユーザのＦａｂリザーバ出口、又は、設けられる場合にはトラック内リザーバ出口に接続される必要がある。ポンプ出口は、ｌａｂ分注出口、及び、設けられる場合には外部デジタル弁９に接続される必要がある。外部排水ラインは、フィルタ排水ラインからｆａｂの出口に接続される必要がある。電力がポンプに供給されると、ポンプはその自動平衡手順を開始し、また、ピストン２６がその１１ｍＬのＥＯＤ位置にあったため、ポンプは、弁８を開くとともに後退させることによってＨＲＰに戻す。このプロセスによって、１１ｍＬの空気を圧送流体リザーバ３２内に引き込み、次に、その自動平衡プロセスを継続する。ポンプ２２が自動平衡を完了すると、（これは、大気圧が異なる高度では異なるためユーザが圧力センサ校正を行う必要があり得る場合であることに留意されたい）ユーザはここで、圧送流体リザーバブリードポートＢＰ１に蓋をすることができる。この時点で、ポンプ２２はプライミング手順を完了する準備が整い、動作可能状態に近づく。

カスタマイズ可能な圧力警報
ポンプシステム２０は、ユーザが、ユーザの場所における動作圧力に従って圧力警報の過圧設定をカスタマイズすることも可能にする。ユーザは、過圧警報の持続時間も設定することができる。ユーザは、この目的でコマンド「ＯＶＲＰｄ，ｘ」をＩＤＩ又はＬＹＮＸ ＧＵＩのコマンドラインに入力することができ、「ｄ」は過圧の持続時間（ミリ秒）である。ユーザは、０ミリ秒〜９９９ミリ秒の値を設定することができる。「ｘ」は圧力警報をトリガするための圧力限界である。ユーザが使用することができる２つの圧力値がある；一方は、「１」によって表すことができる１９３．０５３ｋＰａ（２８ｐｓｉ）であり；他方は、「０」によって表すことができる３４４．７８３ｋＰａ（５０ｐｓｉ）である。例えば、「ＯＶＲＰ１２５，１」は、過圧の持続時間を１９３．０５３ｋＰａ（２８ｐｓｉ）で１２５ミリ秒に設定する。

モータ／ピストンアセンブリの変更（駆動アセンブリの変更）−図２６
ポンプシステム２０は、流路を破断することなく機械的な駆動アセンブリ２４を取り外して内部で交換する機能を含む。前述したように、この駆動アセンブリ２４（図８〜図９）は、電気ＤＣモータ２４Ｅ、主ねじ２４Ｇ、ピストン２６、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ワイパリング１９１及び付随するハードウェアを含む。付随するハードウェアは、ガイド軸受２４Ｆ、回転防止フラグ５６、モータ２４Ｅを押し下げるボルト２４Ａ〜２４Ｄ及びピストンＯリング７４を含む。

駆動アセンブリ２４の交換は、ポンプシステム２０への撹乱を最小限にして行われるように設計されている。駆動アセンブリの交換は、エンクロージャ、４つのモータ取り付けボルト、モータ電源プラグ及び圧送流体リザーバブリードポートＢＰ１ねじの取り外しを必要とする。

駆動アセンブリ交換プロセスは、処理流体流路を妨げることなく駆動アセンブリを取り外し、修理し、交換することを可能にする。これは、処理流体化学薬品を空気及び他の汚染物質に晒すリスクを排除し、処理流体の量、及び、工具を解放して製造に戻すのに必要な再適格性確認時間の量を低減する。

駆動アセンブリ交換プロセス（図２）は、ユーザがマイクロコントローラ３８の接続されているソフトウェアに駆動アセンブリ変更手順を入力すると開始する。ポンプ動作プログラムインタフェース、すなわち、ＧＵＩを使用するか、又は、ＲＭＶＣサブシステム操作インタフェースの使用によるかに応じて、駆動アセンブリの交換を達成することができる２つの方法がある。

（１）ＧＵＩの使用（図１３Ａ、図１３Ｈ又は図１３Ｌ）
ａ．ポンプ２２を保守モードにする必要があり、これは、弁５が圧送流体をピストン室２８から分離し、処理流体室３４Ｂを開くことを可能にする。コマンド入力ラインに「ＳＰＣＦ１」コマンドを入力することによって、これは、弁Ｖ５を閉じ、圧送流体をピストン室２８及び圧送流体室３４Ａから分離しながら、ポンプ２２を特別な保守モードにすることを可能にする。この段階で、ユーザは、ＰＣＢ圧力基板４８に取り付けられている押しボタンスイッチ２５Ａ（図３）を作動して「オン」位置にし、弁８を開く必要がある。これは、ピストン室２８と圧送流体リザーバ３２との間で圧送流体の流路を開くことを可能にする。
ｂ．次に、ポートＢＰ１の圧送流体リザーバブリードポートねじを取り外す必要がある。ユーザは、雄型端を圧送流体リザーバブリードポートＢＰ１にねじ留めすることによって、準備されるシリンジ（図１３）を据え付ける必要がある。シリンジプランジャをシリンジの端で引く。これは、駆動アセンブリ交換プロセス中の圧送流体リザーバ３２とシリンジ室との間の空気の交換を可能にする。シリンジの接続は、ポンプ２２がピストン室２８内で圧送流体を肩部位置２００（図１０）まで移動させることも可能にする。モータ２４Ｅを押し下げる４つのボルト２４Ａ〜２４Ｄを取り外すとともにＰＣＢ圧力基板４８からモータ電源を抜くことによって、駆動アセンブリ２４をピストン室２８から徐々に引き出すことができる。
ｃ．次に、ユーザは、空気を、シリンジを通して圧送流体リザーバ３２にゆっくりと押し込み、ピストン室２８内の圧送流体レベルを概ね肩部２００まで上昇させる必要がある。ピストンがホーム位置に位置付けられた状態の新たな又は修理された駆動アセンブリを、ピストン室２８にゆっくりと挿入することができる。アセンブリは、ピストン２６の円錐部分７６がピストン室２８内に下方に面する向きにされるべきである。モータ２４Ｅは、モータを圧力ＰＣＢ４８に接続するワイヤが圧力ＰＣＢ４８の真上に位置付けられるような向きにされるべきである。ピストン２６は、回転防止フラグ５６が隙間チャネル内に容易に嵌まり、駆動アセンブリが鉛直に保持される（電気駆動モータ２４Ｅが上部にありピストン２６が真下に面する）ときに、ピストンの円錐セクションがピストンボアに対してセンタリングされるような向きにされるべきである。駆動アセンブリ２４は、ピストン２６の円錐セクションがピストン室２８内にあり、駆動アセンブリ２４が下側（電気駆動モータから最も離れた）Ｏリング７４に載るまで、下げられるべきである。ピストン２６の円錐形状７６によって、圧送流体及び空気が変位され、流体レベルが上昇し、下側Ｏリング７４の下の容積を完全に満たす。
ｄ．次に、４つのボルト２４Ａ〜２４Ｄを、モータ２４Ｅを押し下げるように再び据え付ける必要があり、モータ電源を再びＰＣＢ圧力基板４８に挿す必要がある。シリンジ（図１３）は、圧送流体リザーバブリードポートＢＰ１から緩めることによって取り外すことができる。
ｅ．最後に、ユーザは、ＰＣＢ圧力基板４８に取り付けられているスイッチを「オフ」位置に戻すことができる。これは、ピストン室２８及び圧送流体リザーバ３２を分離する弁８を閉じることを可能にする。コマンド入力ラインに「ＳＰＣＦ０」をタイピングすることによって、特別な保守モードをディセーブルにし、弁５を開くことによってポンプ２２を通常の保守モードにする。次に、ピストン２６がその基準ホーム位置ＨＲＰに戻ることを確実にするために、自動平衡を継続する必要がある。自動平衡が完了すると、ユーザは、圧送流体リザーバブリーダを圧送流体リザーバブリードポートＢＰ１に再び据え付ける必要がある。
（２）遠隔監視、視認及び制御（ＲＭＶＣ）サブシステムの使用
ａ．ＲＭＶＣサブシステム操作インタフェース（図１３Ｄ〜図１３Ｇ）を使用することによって、保守ページの「保守の開始／終了」ボタンをクリックすることにより保守をイネーブルにすることができる。「詳細」タブの下に、駆動アセンブリ機能を含む。「駆動機構変更」タブをクリックすることによって、駆動アセンブリ交換手順が各後続のタブに示される。「駆動装置変更をイネーブルにする」タブをクリックすることによって、これが、ピストン室２８及び処理流体室３４Ａ内の圧送流体を分離する弁５を閉じ、ピストン室２８及び圧送流体リザーバ３２を分離する弁８を開いている間にピストン室２８及び圧送流体室３４Ａ内の圧送流体を分離する。
ｂ．この時点で、「ＧＵＩを使用」に関する上記１（ｂ）〜１（ｄ）のステップを実施する。
ｃ．最後のステップに関して、ユーザは、「モータ変更をディセーブルにする」タブをクリックすることができる。これによって弁８を閉じ、弁５を開く。ユーザは次に、「自動平衡」タブをクリックし、ピストン２６がホーム基準位置ＨＲＰに戻ることを補助する。自動平衡手順が完了すると、ユーザは、圧送リザーバブリーダを圧送リザーバブリードポートＢＰ１に再び据え付ける必要がある。

トラック内の駆動アセンブリ変更後のピストン室内のガス圧の試験
この動作は、ユーザが、駆動アセンブリ変更プロセス中に幾らかの空気がピストン室内に導入されたか否かを判断することを助ける。駆動アセンブリを変更する前に、ピストン室内のガス検出手順を実行することが推奨される（図２８）。このプロセスは、例えば、システム排水手順を実行する前後に、駆動アセンブリ変更前の任意の時点で実行することができる。この手順は、ピストンが進む直線距離にわたる圧力の増大を監視する一連のステップを経る。システムが、０．１ｍＬの進んだ直線距離以内の圧力警報を受けるか、又は、例示に過ぎないが５を上回る距離の変化にわたる圧力変化ＤＰ／ＤＸを有する場合、ピストン室２８には空気がない。これは、駆動アセンブリの変更前及びポンプを再び組み付けた後で、システムに空気があるか否かを判断する上でユーザを補助し、ユーザは再びピストン室内のガス検出手順を実行する。この手順は、駆動アセンブリ変更後にピストン室２８内に空気があるか否かを示す。このガス検出シーケンスは、ユーザに、駆動アセンブリ変更前にシステムに空気がないか、及び、駆動アセンブリ変更後にシステム内に空気が検出され、次に、駆動アセンブリ変更自体の間に空気が導入されたかを単に示す。ピストン室内のガス検出手順が、モータアセンブリ変更後にシステム内で空気を検出する場合、ユーザは、駆動アセンブリステップを再び実行し、ピストン室２８内に空気がないことを確実にしなければならない。

フィルタカートリッジの変更：
フィルタ４２は、ユーザが単にフィルタブラケットの解放レバーを持ち上げて古いフィルタを滑り出させることによって交換される。ユーザは、新たなフィルタ４２を滑り込ませて解放レバーを押し下げ、解放レバーがフィルタ４２を定位置に固定して封止する。ユーザは次に、ＰＰＲＭ２及びＰＰＲＭ３操作を実行し、フィルタハウジング及び基材を満たしてプライミングし、フィルタから空気をパージする。

自動平衡
ポンプシステム２０は、ポンプヘッド（複数の場合もあり）内の圧力を均一にするとともに、ポンプが「静止」位置にあるときに処理流体室（複数の場合もあり）に含まれる流体の量のいかなる一貫性のなさも補正するために、自動平衡（図１７のフローチャートを参照のこと）を組み込む。この機能は、ポンプをエンクロージャから取り外すか又は下側エンクロージャをその取り付け位置から取り外すことを必要とすることなく、ユーザが多くの保守機能を行うことを可能にする。この機能は、ポンプが、繰り返し可能な体積の流体を処理流体室内に維持することも可能にし、ポンプの分注特徴のより良い制御を可能にし、損傷を与える動作が生じる可能性を防止する。自動平衡プロセスが行われるたびに、電力がポンプに印加されるか、又は、ユーザがこの動作のためにソフトウェアプロセスを開始させる。自動平衡は、ピストンがＨＲＰにあるか否かをチェックすることによってその動作を始める。ピストンがＨＲＰにない場合、ポンプは次に、弁８を開き、圧送流体を圧送流体リザーバ３２から引き出しながら、ピストン２６をＨＲＰに引き戻す。ピストンがＨＲＰになると、又は、ピストン２６が元からＨＲＰにあった場合、自動平衡手順は継続する。ポンプ２０は次に、弁８を開くとともにピストン２６を前進させて４ｍＬの圧送流体を圧送流体リザーバ３２内に押し込むことによって、次のステップを始める。ポンプ２０は次に、弁８を閉じるとともに弁５を開き（２つの隔離弁）、圧力センサＰＳの圧力を監視しながらピストン２６をＨＲＰに後退させ始める。ポンプ２０は、−２７．５７９ｋＰａ（４．０ｐｓｉ）の圧力読取値が検出されるか又はＨＲＰに達すると停止する。ポンプ２０は、−２７．５７９ｋＰａ（４ｐｓｉ）の圧力に達すると、自動平衡を継続するが、ポンプが所望の圧力に達することなくＨＲＰに達する場合、ポンプ２０は、流体を、弁８を介して圧送流体リザーバ３２内に押し込み、次いで弁８を閉じるとともに弁５を開き、所望の陰圧に達するまで圧送流体室３４Ａから再充填するというプロセスを繰り返す。所望の圧力に達すると、ポンプは弁５を閉じるとともに弁８を開き、ピストン２６をＨＲＰに戻して、圧送流体を圧送流体リザーバ３２から引き出し、次いで弁８を閉じる。ポンプは次に弁５を開き、ピストン２６を前進させ、１．５ｍＬを処理流体室３４Ｂに押し込んで停止する。ポンプ２０は次に、弁５を閉じるとともに弁８を開き、ＨＲＰに戻る。この時点で、ポンプ２０は「自動平衡」を終え、圧送流体室３４Ａ内への圧送流体の一貫した量を保つのに必要とされる手順の全てを行っている。

特に、ヘッド自動平衡プロセスは、この動作のためのマイクロコントローラ３８のソフトウェアプロセスをユーザが開始して始まる。ポンプコントローラ３８は、ユーザに、ポートＢＰ１においてポンプ２２の上側正面（ポンプ本体の、エンクロージャ取り付けブラケットから最も離れて位置付けられる側）に位置付けられる自在エルボ継手から圧送流体リザーバブリードポートねじを取り外すよう促す。ポンプコントローラ３８は次に、ピストン室２８を圧送流体リザーバ３２から分離する隔離弁８を開く。ポンプコントローラ３８は、次に、モータ駆動アセンブリ２４を介して、分注位置の終端（１１ｍｌの分注中に停止される位置に等しい、静止ホーム位置から最も離れた位置）までピストン２６を駆動し、ピストン室２８から流体を効果的に空にする。ポンプコントローラ３８は次に、圧送流体リザーバ３２及びピストン室２８を分離する隔離弁８を閉じ、ピストン室２８及び処理流体室３４Ａを分離する隔離弁５を開く。

この時点で、ポンプコントローラ３８は、圧力を継続的に監視しながら、ピストン２６を駆動し、ホーム位置に向かうゆっくりとした再充填移動を行わせる。圧力トランスデューサＰＳが、室２８内の圧力が大気圧（０Ｐａ（０ｐｓｉｇ））にあることを検出すると、ポンプコントローラ３８は、再充填を、但し低減した速度で継続する。ピストン２６は、圧力トランスデューサＰＳが十分な陰圧（陰圧は、ポンプ本体内部圧力と局所的な大気圧との間の圧力差を指し；これはユーザが変更可能ではない）を検出するまで、低減した速度でホーム位置に戻り続ける。ポンプ本体内部圧力がこのレベルに達すると、ピストン２６は、再充填される同じ低減した速度で分注し始める。圧力トランスデューサＰＳはこの場合も同様に、ピストン２６が分注するときにポンプ本体内部圧力を継続的に監視する。圧力トランスデューサＰＳが、ポンプ本体内部圧力が大気圧に等しいと示すと、ピストン２６は停止する。

ピストン室２８及び圧送流体室３４Ａを分離する隔離弁８は閉じ、ピストン室及び圧送流体リザーバ３２を分離する隔離弁８は開く。ピストン２６は次にホーム位置に戻り、流体を圧送流体リザーバ３２から引き出す。ピストン２６がホーム位置に戻ると、全ての弁が閉じ、ポンプコントローラ３８は、ユーザに、ポートＢＰ１の圧送流体リザーバブリードポートねじを交換し、圧送流体リザーバ３２を封止するよう促す。

分注検出
分注検出特徴部は：
・分注ライン内の空気
・分注／サックバック弁の故障
・詰まったノズル
・捩れたチューブ
・分注ラインの漏れ
を含む、ウェハコーティング問題の一般的な原因の多くを検出することを意図する。

分注検出は、各分注の圧力プロファイルと基準圧力プロファイルとを比較することによって作用する。２つのプロファイルが、ユーザが選択可能な感度内で一致しない場合、ポンプは警報を生成する。

レシピに何らかの変更がなされるときはいつでも、新たな基準プロファイルが保存される。イベントログは、新たな基準プロファイルが保存されるたびに記録する。

動作：
ユーザは、分注を実行し始める；分注検出は、レシピに対する何らかの変更後にゴールデンサンプルを記録するように設定され、実行する。ゴールデンサンプルが記憶されると、限界外の、ユーザがプログラミングしたパーセンテージ及びカウント数よりも逸脱するいずれの分注もポンプ２０を停止させ、警報をトリガする。

分注検出は、圧力センサＰＳ（又は例えばモータ電流に基づいてポンプ圧力をモデリングするＩｓｅｎｓｅ）とともに用いて、圧力プロファイルデータを提供することができる。

圧力センサ：
ポンプ室圧力を直接的に測定する。

Ｉｓｅｎｓｅ機能：
ポンプ室圧力は後述するように推測される。

ＩｓｅｎｓｅＨ／Ｗ：
電流は、ステッピングモータドライバ検知レジスタ（図１４）の両端の電圧降下によって検知される。各位相は、能動型整流器によって半波整流される。整流された信号を次に合計して積分する。ステッピングノイズがエンベロープ検出器によって除去される。結果として生じる信号はｄｃ増幅され、対象とする電圧ウィンドウがＡ／Ｄ変換器の最大限度に変換されるように、電圧変換される。これは、Ａ／Ｄの最大分解能の使用を可能にする。

ＩｓｅｎｓｅＦ／Ｗ：
初期校正を、各動作レートでモータを稼働させるとともに無負荷の「ベースライン」Ａ／Ｄ値を記憶することによって行う。

モータ負荷は、ベースラインをその時点のサンプルから減算することによって得られる。
これは、モータ負荷に比例する値をもたらす。この値を、任意の非線形及びレートに関連するアーチファクトに関して利得補正する。

交互の分注検出の質の報告：
分注警報は、任意の分注が、基準分注から、限度外の、ユーザがプログラミングしたパーセンテージ及びカウント数よりも逸脱すると生じる。

各分注後に、「分注の質」数が表示される。この数はパーセンテージとして示される。分注回数の１００％が限度内にある場合、「分注の質」＝１００％が表示される。分注回数の５０％が限度内にある場合、「分注の質」＝５０％が表示される。分注はセグメントに分けることができ、各セグメントの「分注の質」を別個に報告することができる。

ガス除去リザーバへのフィルタ再循環及び窒素供給をサポートする代替的な実施形態 図１５及び図１５Ａは、フィルタ再循環プロセス中にフィルタ４２内に取り込まれる処理流体の回収を可能にする付加的なＤＩＶ弁（１０〜１３）及びベンチュリを含む、精密ポンプシステム２０の代替的な実施形態を示している。通常、フィルタ４２に捕捉されたガスをフィルタ排水管に除去するために、フィルタ４２内に取り込まれる処理流体も廃棄される。しかしながら、弁１０及び１１を含めることによって、フィルタから捕捉されたガスを除去するが、捕捉された処理流体をフィルタ４２から処理流体リザーバ３０に再循環させることが可能である。このフィルタ弁再循環（ＦＶＲ）処理をさらに補足するため、図１５Ｂに、ＦＶＲ処理をもたらすために利用される弁のシーケンスを示す。特に、第１のステップは、ピストンがＨＲＰに位置しているかどうかを判断し、そうであれば、弁１、３、５そして１０を開きピストンを前進させて１１ｍＬの処理流体を変位させる；ピストンがＨＲＰに位置していない場合、まずＨＲＰを確立するために再充填動作（図１８）が行われ、次に、所定の１１ｍＬの処理流体を変位させるために弁１、３、５及び１０を開く。
一旦その量が変位されると、これら４個の弁は閉じ、次いで再充填動作が実行される。

加えて、ガス除去リザーバ３０内でガスヘッドを再び確立するために、マイクロコントローラ３８は、全てのガスがガス除去リザーバ３０から除去されたことを検出するべきであり、窒素（Ｎ２）源が、ＤＩＶ弁１２を介してガス除去リザーバ３０の上部に連結される。ポンプコントローラ３８は、所定の量の窒素がガス除去リザーバ３０内にガスヘッドを形成することを可能にする。この窒素（Ｎ２）は、調節された１３７．８９５ｋＰａ（２０ｐｓｉ）で弁１２に、次にガス除去リザーバ３０に送達される前に予め濾過される。

ガス検出アルゴリズム及びガス体積検出アルゴリズム
ガス検出アルゴリズムは、フィルタ４２を自動的にプライミングすることが必要とされ、ガス体積検出アルゴリズムは、ガス除去リザーバ３０を用いた動作に重要である。フィルタ内のガス検出アルゴリズムについては図２７Ａ及び図２７Ｂ；ピストン室内のガス検出アルゴリズムについては図２８Ａ及び図２８Ｂ；並びに、ガス除去リザーバ内のガス体積検出アルゴリズムについては図２９Ａ及び図２９Ｂを参照のこと。

以下のシーケンスは、圧力変化の距離レート（ｄｐ／ｄｘ）に言及するが、ピストン２６が進む速度に基づく進む距離に相関し戻される限り、最終的に体積の変化に相関し戻されるため、圧力変化の時間レート（ｄｐ／ｄｔ）を用いても同様に功を奏することができ、これは全て、理想的なガスの法則の相関体積、及び、温度の何らかの大きな変化を経ることなく体積の変化を経るガスの圧力に基づく。

これらのアルゴリズムの双方における重要な原理は、ピストン２６が閉システムにおいて前進され、圧力変化レートが測定されることである。圧力変化の非常に高いレート（極端な場合は圧力スパイク）は、ガスがないことを示し、一方で、圧力変化の低いレートはガスの存在を示す。圧力変化の実際に測定されたレートを、（圧力変化のレートの）実験的に求められた値に相関し戻し、システム内のガスの量又は体積の推定値を求めることができる。

ガス検出アルゴリズム（通常はフィルタシステム内のガスの存在を判断するのに用いられるが、モータ変更機能の後のガスの存在に関して試験するのに用いることもできる）。
１．グローバル変数に予充填圧力設定を記録する。
２．予充填圧力をゼロに設定し、ポンプ室圧力がゼロに等しくなるのを待つ。このステップは必須ではないが、より一貫した結果、概してより良好な結果をもたらす。
３．弁が、ガスの存在に関して試験する必要があるポンプの部分を封止する必要があるものは何でも開閉する。
４．圧力を測定してグローバル変数に記録する。
５．ピストンを幾らかの距離だけ前進させ（名目上は０．５ｍＬに等しい変位）、一方で、ピストン２６は前進してこれらのステップを実行する：
ａ．瞬間的な圧力を測定してグローバル変数に記録する。
ｂ．その時点の圧力読取値及び初期圧力読取値、並びにピストン２６の位置に基づいて圧力変化の距離レート（ｄｐ／ｄｘ）を計算する。
ｃ．圧力変化レート（ｄｐ／ｄｘ）が閾値を超える場合（５を上回るｄｐ／ｄｘは通常、システム内にガスが存在しないことを示す）、システム内にガスが存在しないことを示すように予め実験的に求め、次に、システムは、いかなるガスも存在しないと判断される。
６．代替的には、進んだ等しい距離の１０分の１ミリリットル内の圧力警報も、システム内にガスが捕捉されていないことを示す。最適な値は、システムの物理的構造に基づいて実験的に求めることができる。
７．ピストンが、圧力警報を有することなく、又は、ピストン室圧力の変化の閾値距離レートを超えることなく全試験距離（名目上は０．５ｍＬの等しい変位）を前進する場合、ポンプのそのセクションにガスが捕捉されていると判断される。
８．弁がポンプをその待機状態に戻す必要があるものは何でも開閉する。
９．予充填圧力を、用いられたグローバル変数から、何であれ以前のものに設定する。
１０．ポンプは、適切な予充填圧力に均衡して戻るのに幾らかの時間がかかる。

ガス体積検出アルゴリズム（通常はガス除去リザーバ３０内のガスの体積を求めるのに用いられる）
１．グローバル変数に予充填圧力設定を記録する。
２．予充填圧力をゼロに設定し、ポンプ室圧力がゼロに等しくなるのを待つ。
３．弁が、ガスの体積を求めるために試験する必要があるポンプの部分を封止する必要があるものは何でも開閉する。
４．圧力を測定してグローバル変数に記録する。
５．ピストンを幾らかの距離だけ前進させ（名目上は１ｍＬに等しい変位）、一方で、ピストン２６は前進してこれらのステップを実行する：
ａ．瞬間的な圧力を測定してグローバル変数に記録する。
ｂ．その時点の圧力読取値及び初期圧力読取値、並びにピストンの位置に基づいて圧力変化の距離レートを計算する。
ｃ．圧力変化レートが閾値を超える場合、システム内にガスが存在しないことを示すように予め実験的に求め、次に、システムは、いかなるガスも存在しないと判断される。
６．代替的には、進んだ等しい距離の１０分の１ミリリットル内の圧力警報も、システム内にガスが捕捉されていないことを示す。最適な値は、システムの物理的構造に基づいて実験的に求めることができる。
７．ピストンが、圧力警報を有することなく、又は、ピストン室圧力の変化の閾値距離レートを超えることなく全試験距離（名目上は１ｍＬの等しい変位）を前進する場合、ポンプのそのセクションにガスが捕捉されていると判断される。システムにガスが捕捉されていると判断される場合、これらのステップを実行する：
ａ．ピストン変位（名目上は１ｍＬの等しい変位）にわたる圧力変化の距離レート（ｄｐ／ｄｘ）を計算する。
ｂ．体積＝ｄｐ／ｄｘ×１５（およそ、また、より多くのデータをとって最良の経験的相関を得る）。
ｃ．１ミリリットルの変位試験によって、システム内に２０ｍＬ以上のガスがあると判断される場合、より大きい変位によって別の試験を実行し、システム内に捕捉されたガスの正確な体積をより正確に求めることができる。
８．弁がポンプをその待機状態に戻す必要があるものは何でも開閉する。
９．予充填圧力を、用いられたグローバル変数から、何であれ以前のものに設定する。
１０．ポンプは、適切な予充填圧力に均衡して戻るのに幾らかの時間がかかる。

上記のアルゴリズム及び付随する図２７Ａ〜図２９Ｂにおける数値は、ポンプシステムが更に発展されると変化する可能性がある近似値であることを理解されたい。ガス除去リザーバ３０に関して、以下を含む任意選択的な装置があることにも留意されたい：
−窒素ブランケット（プロセス濾過された窒素の低圧供給）の入口を有するガス除去リザーバ；図１５Ａも参照のこと
−窒素ブランケット供給部上のオフ又はオンにする弁がある；
−ガス除去リザーバからの流れのみを可能にするように付勢されるガス除去リザーバ排水ライン上の逆止弁がある。この逆止弁は、通常位置付けられる排水弁の上流又は下流に位置付けることができる；
−流体を排水ラインから引き出すベンチュリ供給真空があるか、又は、流体を排水ラインからガス除去リザーバ内に押し戻す傾向にある任意の圧力差を克服する必要があり得る。ベンチュリは、絶えず稼働しないように、窒素供給をオフ又はオンにする弁も有する窒素供給部を有する。

図３０は、本発明２０の主要な特徴部の概略を表わし、これについては以下でも説明する。さらに、本発明の重要な特徴のうちの１つは、ポンプに関連するリザーバであり、この場合、弁、及び、リザーバの任意の関連する流体制御構成要素は、マイクロコントローラ、又は、ポンプに関連する任意の制御システムと通信するか、若しくは、その動作がポンプに関連する任意の制御システムと連携する他のデバイスによって制御される。

流路の連続性：このポンプは、保守ダウンタイムになると現場の他者にとっての明らかな利点を有する。圧送流体を用いるダイヤフラムポンプの使用、及び、この圧送流体のリザーバにアクセス可能であることは、修理に必要であれば、ポンプ２０が室間で流体を移動させることを可能にする。複数の出力部を有するポンプでは、ユーザは、フィルタ、処理流体室ダイヤフラム、又は、１つの出力部の隔離弁を、他に影響を与えることなく変更することができる。

トラック内修理：駆動システムは、ユーザがポンプを塗工機／デベロッパから取り出す必要なく、容易に交換することができる。これは、圧送流体リザーバ及び円錐状のピストンヘッド形状の使用によって可能となる。電子機器エンクロージャは、塗工機／デベロッパにおいて容易に交換することができる別のアイテムである。配線ハーネスが単にポンプエンクロージャから抜かれ、電子機器エンクロージャが交換される間にポンプが塗工機／デベロッパにおいて影響を受けずに留まることを可能にする。塗工機／デベロッパにおいて、全ての処理流体を排出して除去することができるため、ポンプヘッドを変更することも可能である。新たなヘッドをポンプ本体に取り付けると、システムは自動平衡され、流路を破断することなく製造に戻ることができる。

予知保守：ポンプシステム２０は、摩耗したシステム部品を検出してユーザに警告する機能を有する。異なる摩耗部品は、分注プロファイルにおいて異なる認識可能なパターンを引き起こす。システムは、これらを認識し、ユーザに、特定された問題のある部品を交換する必要性を警告する。これらの部品は、駆動システム、一体化ダイヤフラム式弁及びフィルタを含む。
可能性のある検出可能な不良：
漏れがあるピストンＯリング
圧送流体中の空気
処理流体中の空気
予充填中の圧縮性
漏れのあるダイヤフラム式弁の電荷漏洩
フィルタの過度の背圧
ポンプ室の圧力が限界を超える
主ねじのバックラッシュ
モータ反転におけるトルク変化
主ねじ／モータの結合
トルク要件の増大
デジタル弁結合
ＲＭＶＣウェブカム

分注検出：誤差、グラフ。ポンプシステムは、なされる分注のプロファイルを調べることによって良好な分注を検出する機能を有する。ポンプシステムは、分注が、ユーザが設定した許容範囲外にある場合にはユーザに警告する。このシステムは、収集したデータのグラフィック図、及び、その時点の分注構成下での最初の分注中にベースラインデータセットと比較する方法も表示する。

ゼロ損失ポンプ：本発明は、未使用の又は分注されていない処理流体をガス除去リザーバ３０に再循環させることによって処理流体のゼロ損失を達成することに関する。

フィルタ４２に真空引きすることによる予濾過：ガス除去リザーバ３０は、フィルタを通過するいかなるガス（すなわち空気）も除去する。

ガス除去リザーバ入口の構成：処理流体源の入口は、側壁が短い方の垂直側で屋根に合流する、ガス除去リザーバの屋根に位置決めされる。この源の入口の位置の目的は、処理流体が側縁付近で或る角度でガス除去リザーバに入ることを可能にすることであり、これは、処理流体が、ガス除去リザーバの上部から滴るのではなくリザーバの壁を滑らかに流れ落ちることを可能にし、これによって、流体が落下するにつれて空気を捕捉することができる。

液体レベルセンサ（ＬＬＲ）
一段ポンプにおいて予濾過するとき、生成される任意のガス（すなわち、蒸気圧力バリアを超える場合）は、分注先端部から直接的に送られる。流体を、フィルタを通してガス除去リザーバの上部（又は傾斜した設計を用いることによって底部付近に）引き込み、次に、流体流をリザーバの底部から出すことによって、フィルタによって生成されたガスはいずれも、リザーバを出る前に除去される。ガス除去リザーバが閉システムにおいて働くために、ガス除去リザーバ内のガス／液体界面を維持しなければならない。半導体製造設備によっては、汚染、又は、粒子がプロセス流に入ることを防止するために、外気が化学薬品と接触することを可能とせず、そのため、処理グレードのＮ２が必要時に使用される。Ｎ２及び／又は流体の量は、ガス除去リザーバに押し戻されるときにポンプが加える圧力を測定するプログラムによって、又は、流体レベルセンサ（ＬＬＳ）、光学センサ、浮きセンサ、流量計、圧力センサ／圧力計、重量測定デバイス、視覚、カメラシステム、若しくは、ガス除去リザーバ内の流体の量を求める任意の他の手段を使用することによって、リザーバ内で管理することができる。

ポンプ付近のプレリザーバ（ＰＲＮＴＰ）
起動段階及び／又はフィルタ変更中に、フィルタ及び配管（チューブ）を流体で濡らす必要がある。懸念のうちの１つは、このプロセス中の液体の損失に関してであった。その影響を最小限に抑えるために、システムを、液体を再循環させて、開始時にシステム内にあるか又は通常のフィルタ排出の再循環によって生成されるいかなる空気も除去する（ＰＲＮＴＰ）に則って設計した。上部から満たすとともに液体を（ＰＲＮＴＰ）の底部から引き出すことによって、空気／液体分離バリアが達成される（これは、底部から満たすとともに液体を底部から引き出すことによって行うこともできる）。必要であれば、低い真空（陰圧）を印加し、空気／液体の分離を更に補助するか又は速めることができる。分注システムにおける液体の無駄を低減する鍵は、（ＰＲＮＴＰ）内に既定の量の空気／Ｎ２を保ち、流体を閉システムに再び入れることが可能である能力であり、これは、空気／Ｎ２が（ＰＲＮＴＰ）に入ることを可能にすることによって、及び／又は、（ＰＲＮＴＰ）に十分な空気／Ｎ２があることを確実にすることによって達成される。（ＰＲＮＴＰ）は、フィルタの通常の排出中に放出されるいかなる流体も（ＰＲＮＴＰ）に送り戻すことも可能にし、したがって、液体対象物のほぼゼロの損失を保つ。空気／Ｎ２は、加圧ライン、加圧調節ライン、外気、排出口又は排水ラインを加えることによってシステムに加えることができる。空気／Ｎ２及び／又は液体の量を管理することができる方法のうちの幾つかは、液体レベルセンサ（ＬＬＳ）、光学センサ、重量測定デバイス、浮きセンサ、流量計、圧力センサ／圧力計、視覚、カメラシステム、又は、（ＰＲＮＴＰ）内の流体の量を求める任意の他の手段を使用して、（ＰＲＮＴＰ）に押し戻されるときにポンプが加える圧力を測定するプログラムを用いるものである。

このために、１）弁の全てを閉じる。２）次に、弁１及び２を開く。ポンプヘッドは、流体を（ＰＲＮＴＰ）内に、次にポンプヘッド内に引き込む真空を生成する方向に移動する。ポンプの移動は、ポンプヘッドが満杯になるまで繰り返される。３）次に弁１及び２を閉じる。４）弁３及び４を開き、ポンプヘッドは、流体をフィルタ内に及びフィルタを通して押し込む陽圧を生成する方向に移動する。フィルタが完全に濡れるまでステップ１）〜４）を繰り返す。フィルタ内に捕捉されているいかなる空気も除去するために、ステップ１）〜３）を行う。ステップ５）弁３及び１０を開き、ポンプヘッドは、空気をフィルタから（フィルタ排水管まで）押し出す陽圧を生成する方向に移動する。ステップ６）は、フィルタにいずれかの空気が残っているか否かを判断するためにプログラムを実行し、次に全ての弁を閉じる。ステップ１）〜３）及びステップ５）〜６）を、全ての空気がフィルタから除去されるまで繰り返す。（ＰＲＮＴＰ）を既定のレベルまで満たすために、ステップ１）〜３）及びステップ５）〜６）を、完了するまで繰り返す。最後の段階は、空気を分注先端部から除去することである。ステップ７）は全ての弁を閉じ、次に弁１及び２を開く。ポンプヘッドは、流体をポンプヘッド内に引き込む真空を生成する方向に移動する。全ての弁を閉じ、次に、弁３、１１及び９を開く。ポンプヘッドは、流体を分注先端部から押し出す陽圧を生成する方向に移動する。全ての空気が分注ラインから除去されるまでステップ７）を繰り返す。この手順は、起動段階、フィルタ変更及び／又は通常の分注（空気が、所定の、自動化されるか又は手動のスケジュールでフィルタから除去／排出される）中の、液体の損失を、あるとしても最小限に抑えることを可能にする。

１つのポンプによる前濾過／後濾過を使用する能力−フィルタへの接続部の移動
（ＰＲＮＴＰ）の使用を組み込むことによって、ポンプ付近のガス除去リザーバ（ＰＲＮＴＰ）の説明に示されているように後濾過を得ることができ、この場合、フィルタはポンプと分注先端部との間にある。

フィルタが（ＰＲＮＴＰ）又は任意のリザーバの前に位置付けられる、フィルタへの接続部を移動させることによって、フィルタを通る流れを生じるように真空引きすることから生成されるガスを除去し、気泡のない分注を提供することができる。フィルタ装填の監視（圧力差）を、新たなフィルタにおける流体の圧力を測定するとともに、圧力を通常の使用中に得られる測定値と比較することによって行うことができる。圧力読取値は、ポンプ内の圧力センサを使用するか、流量計を使用するか、モータの電流を監視するか、及び／又は、流路においてフィルタの前に位置付けられる圧力センサを用いることによって得ることができる。

図３１は、フィルタがガス除去リザーバ３０の前に位置付けられ、再循環がフィルタ４２の上流に位置付けられる代替的な構成を示している。特に、再循環は、フィルタの上流及び隔離弁の下流の点に戻る。この構成では、処理流体は、圧送室３４から引き出されてフィルタ４２を通り、ガス除去リザーバ３０に入る。代替的には、ガス除去リザーバ排水管のベンチュリを、ガス体積検出システムと組み合わせて用いて、ガス除去リザーバをフィルタ４２から満たすことができる。ガス除去リザーバ３０は、液体がフィルタ４２を通して引かれることからの更なるガス抜きの利点を提供する。加えて、再充填レートの精密な制御によっていかなるガスの導入も軽減することができる。

図３２は、フィルタ４２がガス除去リザーバ３０の後に位置付けられ、再循環がガス除去リザーバ３０の上流又はガス除去リザーバの下流に位置付けられる別の構成を示している（下流の場合の代替案が仮想線で示されている弁付きの経路によって示されている）。再循環がガス除去リザーバ３０の上流で生じる場合、再循環ラインは、ガス除去リザーバ３０の上流及び緊密に関連する弁の下流の点に連結される。処理流体は、ポンプの再充填中にフィルタ４２を通して直接引き込まれる。代替的には、図３２に仮想線で示されている弁付きの経路が実施される場合、再循環ラインは、フィルタ４２の上流、並びに、ガス除去リザーバ３０及び緊密に関連する弁の下流の点に連結される。処理流体は、ポンプの再充填中にフィルタ４２を通して直接引き込まれる。仮想線で示されているこの弁付きの経路は、ガス除去リザーバ３０及びフィルタ４２の隔離を可能にし、それよって、フィルタ４２を、壊れた弁、漏れのある継手（シールの損失）を理由にプライミングが可能ではないといった問題に関して自動的に試験することができる。

図３３は、フィルタ４２が同様にガス除去リザーバの前に位置付けられるが、再循環がフィルタ４２の下流にある別の構成を示している。特に、再循環は、隔離弁の上流及びガス除去リザーバ３０の下流の点又はガス除去リザーバ３０の上部に直接的に戻る。処理流体は、圧送室３４から引き出されてフィルタ４２を通り、ガス除去リザーバ３０に入る。代替的には、ガス除去リザーバ排水管のベンチュリを、ガス体積検出システムと組み合わせて用いて、ガス除去リザーバをフィルタから満たす。ガス除去リザーバ３０は、処理流体がフィルタ４２を通して引かれることからの更なるガス抜きの利点を提供し；この場合も同様に、再充填レートの精密な制御によっていかなるガスの導入も軽減することができる。

図３１〜図３３の全ての場合に、ガス除去リザーバ３０は以下を含む任意選択的な装置を含むことができることを理解されたい：
（１）ガス除去リザーバ３０が窒素ブランケット（例えばプロセス濾過された窒素の低圧供給）の入口を含む；
（２）窒素ブランケット供給部上のオフ又はオンにする弁；
（３）ガス除去リザーバ３０からの流れのみを可能にするように付勢されるガス除去リザーバ排水ライン上の逆止弁。この逆止弁は、通常位置付けられる排水弁の上流又は下流に位置付けることができる；及び
（４）流体を排水ラインから引き出すための真空を供給するベンチュリ、又は、流体を排水ラインからプレリザーバ３０内に押し戻す傾向にある任意の圧力差を克服する必要があり得る。ベンチュリは、絶えず稼働しないように、窒素供給をオフ又はオンにする弁も有する窒素供給部を有する。

自己補正ポンプ
任意の一段又は二段ポンプと同様に、ユニットに問題がある場合、予定外の保守時間の間に対処されなければならない。自己修理／補正するか、又は、定期的な保守時間が利用可能になるまで稼働し続ける機能を有するポンプが必要である。これは、ポンプが、非製造又は保守時間の間に生じる正式なダウンタイムを有して製造し続けることを可能にする。これを達成するために、ポンプは、ポンプモータに印加される電流を測定する機能を有する。電流がプロセス設定又は化学薬品の変更を伴わずに経時にわたって増大する場合、これは、出力弁、電子機器、モータ、化学薬品又はフィルタに関連する問題の結果である可能性がある。ポンプは、すぐに調べる必要があると操作者に信号を送ることができる。流量計は、フィルタの後及び分注出力／サックバック弁の前に配置される場合、弁が正確に開閉されているかを判断することができる。流れが変わると、ポンプに、流量を正しい量に調整するよう信号を送ることができる。流量計は、フィルタの後及び分注出力／サックバック弁の後に配置される場合、弁が正確に開閉されているか、及び、サックバックが正確に行われているかを判断することができる。サックバックに関連する問題がある場合、ポンプは、分注弁を僅かに開き、次に、流体を押すか又は引いて流体を正しいレベルに戻すことができる。流れが分注のために変わると、ポンプに、流量を正しい量に調整するよう信号を送ることができる。

ガス排出処理
本発明２０のシステム及び方法はまた、（空気が圧縮可能であるため）圧力がポンプシステム内に蓄積され、さらに、システム２０内の任意の空気を排出するための迅速な通気処理が行われる、ガス排出処理を実施する。特に、図３４Ａ及び３４Ｂに示すように、「ＧＡＳＥ５」及び「ＧＡＳＥ６」とそれぞれ称される２つのガス排出処理が存在する。ＧＡＳＥ５処理（図３４Ａ）は、充填ルーチン（再充填ルーチンとも称され、図１８において既に述べた）の一部が使用される。ＧＡＳＥ６処理（図３４Ｂ）は、再循環ルーチンの一部が使用される。各処理において使用される特定の他の弁の他、これら２つのガス排出弁はよく似ている。ほんの一例として、ガス排出圧力の閾値は、約１０３．４ｋＰａ（１５ｐｓｉ）である。また、ほんの一例として、圧力を蓄積するために低速でピストンを前進させるステップは、約０．１ｍＬ／秒である。

上述の点を考慮して、出願人は本発明にかかるポンプシステムをさらに改良した。かかる目的のために、新たなシステム構成１０２０が図３５に示されており、ガス除去リザーバ１０３０は、気泡形成のさらなる低減のため、そして、処理流体の（廃棄などの）無駄を低減するための空気の除去を改良するための内部垂直隔壁１０３２を備えている。特に、図３５Ａにおいて明確に示されるように、この改良されたポンプシステムは、再設計されたガス除去リザーバ１０３０を使用し、これはガス除去リザーバの隆起した上端部、又は角度のついた上面を削除している。内部隔壁１０３２は、ガス除去リザーバ１０３０を、２つのより小さなリザーバ、又は副リザーバＲＳ１及びＲＳ２に分割し、このリザーバ１０３０の上端において２つのより小さなリザーバＲ１／Ｒ２を接続している開口流体チャネル１０３６を伴う。流体入口１０３１及び分割流体出口１０３３は、いずれもリザーバ１０３０の底部に配置されている；入口１０３１及び出口１０３３の間に圧力の差が生じた場合、処理流体１０３４は、破線によって示すように、ガス除去リザーバ１０３０内を流れる。同じく、通気／排気線（弁７経由）及び再循環線（弁１０経由）はそれぞれガス除去リザーバ１０３０の上部に配置されている。ガス除去リザーバ１０３０は上部の気泡１０３５を収集するという利点を維持しており、処理流体の流れ１０３４は、底部／入口１０３１から移動し、隔壁１０３２を超えて、さらに、底部／出口１０３３に移動する。気泡１０３５は開口流体チャネル１０３６において流れている処理流体１０３４から取り除かれ、通気／排気線を経由（例えば弁７経由）して排出される。加えて、新たなポンプシステム２０Ａは、統合された弁構造を伴う、外部フィルタブロック４０（図７）に交換されている。

ガス除去リザーバ１０３０のさらなる代替として、ガス除去リザーバ１０３０Ａは、図３５Ｂに機能図が示されている。特に、内部垂直隔壁１０３２は、複数の相互嵌合隔壁１０３２Ａに置換されており、これらは処理流体の流れ１０３４Ａを、隔壁を巡らせて正弦波状の流れにしている。この隔壁１０３２Ａは入口１０３１Ａと出口１０３３Ａとの間に配置されている。処理流体の流れ１０３４Ａがこれらの隔壁１０３２Ａを巡って移動するにつれて、ガス除去リザーバ１０３０において、任意の気泡１０３５Ａは開口流体チャネル１０３６Ａの情報に分離され、対応する通気弁７Ａを経由して排気される。加えて、処理流体の流れ１０３４Ａにおける、任意の微粒子Ｐは、ガス除去リザーバ１０３０Ａの上面に接続されている隔壁１０３２Ａの、下端部の下方であるガス除去リザーバ１０３０Ａの底面に沈積するであろう。したがって、本発明２０Ａの目的は、ガス除去リザーバ１０３０又は複合的な内部隔壁ガス除去リザーバ１０３０Ａを含む。図３５Ｂにおいて示す５つの壁は、ほんの一例であり、任意の複数の隔壁の数が最も広範な本発明に含まれることを理解されたい。

図３５Ｃは改良されたシステム１０２０を伴って実施されうるベンチュリ回路を示している。このＤＩＶ弁１０〜１３を伴うベンチュリ回路は、フィルタ４２における再循環処理の間に、処理流体を回収することを可能にする。加えて、ガス除去リザーバ１０３０又は１０３０Ａ内でガスヘッドを再び確立するために、マイクロコントローラ３８は、全てのガスがガス除去リザーバ１０３０又は１０３０Ａから除去されたことを検出するべきであり、窒素（Ｎ２）源が、ＤＩＶ弁１２を介してガス除去リザーバ１０３０の上部に連結される。ポンプコントローラ３８は、所定の量の窒素がガス除去リザーバ１０３０又は１０３０Ａ内にガスヘッドを形成することを可能にする。この窒素（Ｎ２）は、調節された１３７．８９５ｋＰａ（２０ｐｓｉ）で弁１２に、次にガス除去リザーバ１０３０又は１０３０Ａに送達される前に予め濾過される。

図３６Ａ〜３６Ｄは、精密ポンプ１０２２、並びに前述したマイクロコントローラ３８及びＮＭＭ５０を含むポンプ１０２２を制御する電気機器を収容する電気制御ボックス１０２３を示す、異なる視点からのシステム１０２０を示している。ガス除去リザーバ１０３０又は１０３０Ａの存在の他に、ポンプ１０２２の動作は、上述したポンプ２２の動作に似ていることを理解されたい。さらに、図３６Ａ〜４１における接頭辞「１０−」の使用は、前述した全ての、かかる接頭辞を伴わない構成の機能及び動作を対応して引き継いでいることを意味している。

図３７はポンプ１０２２の内部を示す分解図である。第１のシステム２０に伴い、モータ駆動装置２４は、主ポンプアセンブリ１０２２Ａの上に着座し、モータ駆動装置１０２４は、システム２０に関して説明したのと似た様式で主ポンプアセンブリ１０２２Ａから解放することができる。この図はポンプアセンブリ１０２２Ａがポンプヘッド１０２２Ｂと接続していることを示している。上述した圧力センサ基板４８はまた、図３７においてモータ駆動装置２４の取り外しを開始するための保守ボタン２５Ａと共に示されている。また、図３７に示されるように、第１のシステム２０のフィルタ分配ブロック４０は統合された構成に置換されている。フレア継手４７はポンプ１０２２において示され、そして、空気圧弁マニホルド１０４４は上述の空気圧弁マニホルド４４と同様に動作する。ポンプ１０２２は、サイドカバーＳＣ及びトップカバーＴＣ及びブラケットＢを受け入れるハウジングＨ内に配置され、これらの全ては、取り付けブラケットＭＢを使用して分解可能な状態で取り付けられている。

図３８Ａ及び３８Ｂは、ポンプヘッド１０２２Ｂの対向する透視図を示しており、作動室３４Ｂを表している。図３８Ｃはポンプアセンブリ１０２２Ａとポンプヘッド１０２２Ｂを連結するための位置合わせを示している。図３８Ｄ〜３８Ｆは、ポンプアセンブリ１０２２Ａ及びポンプヘッド１０２２Ｂの連結のさらなる詳細を示している。

図３９は、ポンプヘッド１０２２の分解図であり、流れの制御について上述したＤＩＶ、加えて、それに関連する内部垂直隔壁１０３２を有するガス除去リザーバ１０３０の配置を含む構成要素を示している。ＤＩＶの制御側はＯリング１０８１が配置されるチャネルＣＨによって囲まれる制御ポートＣＰを含むプレート１０８０にある。ダイヤフラム１０８４は、プレート１０８０とブロック１０７８の表面１０８０Ａとの間に配置される。２つの出口ポート１０８３Ａ及び１０８３Ｂを含むＤＩＶの「出力」部分は、前に説明したＤＩＶの動作に全て従う。

図４０Ａは、ブロックの処理流体室側を示しているポンプヘッドブロックの等角図であり、図４０Ｂはガス除去リザーバ及び弁プレートに嵌合する側を示しているポンプヘッドブロックの等角図である。図４０Ｃは、ガス除去リザーバの入口を模式的に示している拡大斜視図である。図４１は、ポンプヘッド１０２２Ｂがどのようにフィルタ４２とインタフェースするかを示している機能図である。

図４２は、やはり処理流体のロスを最小にする代替のポンプシステム２０２０を提供する。特に、システム２０２０は、流路８０がフィルタ４２の排気から弁１につながる供給源ラインＳＬへ提供されることを除き、システム２０Ａに類似している。さらに、分離排気８２は、流路８０の途中で、高い点又は頂点において、提供される。排気８２の開閉はマイクロコントローラ３８により制御され、そして、所定の時間間隔において開閉され得る。このシステム２０２０の構成は、処理流体がフィルタ排気口から、及びフィルタ排水管へ、押し出されることを抑制する。動作において、流路８０における流体は、排気口から供給源ラインＳＬに向かって逆に流れる、ガスと液体との混合体である；この流れの間、流路８０の高い点又は頂点において泡が収集され、従って、マイクロコントローラ３８の指示を介して排気口８２を経由して排気される。空気のない処理流体は、供給源ラインＳＬにおける「Ｔ」型接続に再循環される。これは、処理流体をＦａｂリザーバＦＢにおける供給源ラインＳＬに戻させる。図４３は、やはり処理流体のロスを最小にするもう一つの代替のポンプシステム３０２０の構成を提供する。特に、システム３０２０は、排気口８２が弁９０及び排気口から排出管への流路９２の分離フィルタに置換されていること；加えて、泡センサ９４が流路８０に挿入されていることを除き、システム１０２０に類似している。弁９０及び泡センサ９４はまた、流路８０の高い点において配置されている。弁９０はまた、マイクロコントローラ３８により制御されている。

動作において、流路８０における流体は、排気口から供給源ラインＳＬに向かって逆に流れる、ガスと液体との混合体である；この流れの間、流路８０の高い点又は頂点において泡が収集され、泡が泡センサ９４により検出された場合、捕捉した空気を排気するために、弁９０はマイクロコントローラ３８により開かれる。空気のない処理流体は、供給源ラインＳＬにおける「Ｔ」型接続に再循環される。これは、処理流体をＦａｂリザーバＦＢにおける供給源ラインＳＬに戻させる。図４４は、さらなるポンプシステム４０２０の構成を示しており、圧送室３４が、ガス除去リザーバ１０３０の入口に連結されている。特に、ガス除去リザーバ１０３０の入口１０３１は、処理流体室３４Ｂの出力部へ連結された弁３に接続されている。ポンプシステム４０２０の構成は、システム１０２０と同様に動作するが、異なる点は、ガス除去リザーバ１０３０が、ポンプ室の下流及びフィルタ４２の上流に配置されていることである。（ＦａｂリザーバＦＲのような）処理流体供給源は、弁１を介して、処理流体室３４Ｂに直接連結される。ポンプ室３４Ｂはまた、弁２を経由して、ガス除去リザーバ１０３０の入力部へ連結されている。ガス除去リザーバ１０３０の出力は、フィルタの入口へ連結されている。処理流体の回収及びシステムからの空気の除去は、システム４０２０の構成により維持される。

以前の全てのルーチン／特徴であって、ここで記載され、図１６Ａ〜３０において開示されているものは、ＧＡＳＥ５及びＧＡＳＥ６のガス排出処理を含む、上述した全ての様々なシステムの代替の実施例に適用されうる。

本発明を、詳細に、その特定の実施形態に関して説明したが、当業者には、本発明の主旨及び範囲から逸脱することなく種々の変形及び変更を行うことができることが明らかであろう。

関連出願の相互参照
このＰＣＴ特許出願は、２０１４年８月２９日に出願された米国特許出願第１４ / ４７３０８６号の３５ＵＳＣ§１２０の下で、自動ガス抜き取り及び流体回収システムを有するポンプ及び内部区画を有するガス除去貯蔵庫を使用する方法の利益を主張し、 これは、２０１４年３月１０日に出願された出願番号第１４ ／ ２０２８３１号（自動ガス除去および流体回収システムを有するポンプとその方法）の一部継続出願であり、 ２０１３年３月１５日に出願された仮出願第６１ ／ ７８９２１７号の§１１９（ｅ）に記載されており、その全開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (10)

1. 自動ポンプシステムにおける流体に含まれるガス除去方法であって、
   入口、出口、及び少なくとも１の排気口を有するエンクロージャを提供し、
   前記入口及び前記出口のそれぞれを前記エンクロージャの底部に配置し、
   前記少なくとも１の排気口を前記エンクロージャの上方に配置し、
   前記入口から前記出口へ流れる流路において、ガスを内部に有する前記流体の流れを起こし、
   前記少なくとも１の排気口において、前記流体における前記ガスを収集するものであって、
   前記エンクロージャから前記ガスを収集し排出するステップは、
   （ａ）前記少なくとも１の排気口を閉じ、
   （ｂ）前記流体及び前記ガスを内部に有する前記エンクロージャの内部を予め定められた圧力に上昇させ、
   （ｃ）前記ガスを前記エンクロージャから排出するために、一旦前記予め定められた圧力に達すると前記少なくとも１の排気口を開き、
   （ｄ）前記流体の上にある全ての前記ガスが前記エンクロージャから排出されるまで、ステップ（ａ）〜（ｃ）を繰り返す、
   ガス除去方法。
2. 前記流体の上にある全ての前記ガスが排出されたことについて、
   算出された前記エンクロージャにおける圧力変化率の少なくとも一部に基づいて判定するステップをさらに備える、
   請求項１に記載のガス除去方法。
3. 前記エンクロージャ内で圧力を上昇させるステップにおいて、
   圧力源を前記出口に連結した、
   請求項１に記載のガス除去方法。
4. 前記予め定められた圧力へ上昇させるステップにおいて、
   前記圧力源の圧力をモニタする、
   請求項３に記載のガス除去方法。
5. 自動ポンプシステムにおけるエンクロージャの流体の上方にあるガスを排出する方法であって、前記方法は、
   （ａ）前記エンクロージャにおける排気口を閉じ、
   （ｂ）前記流体及び前記ガスを内部に含む前記エンクロージャ内の圧力を予め定められた圧力に上昇させ、
   （ｃ）前記予め定められた圧力に達したら、前記ガスを前記エンクロージャから排出するために排気口を開き、
   （ｄ）前記流体の上方の全ての前記ガスが前記エンクロージャから排出されるまで、ステップ（ａ）〜（ｃ）を繰り返す、ガス除去方法。
6. 前記流体の上にある全ての前記ガスが排出されたことについて、
   算出された前記エンクロージャにおける圧力変化率の少なくとも一部に基づいて判定するステップをさらに備える、
   請求項５に記載のガス除去方法。
7. 前記エンクロージャ内で圧力を上昇させるステップにおいて、
   圧力源を前記エンクロージャに連結した、
   請求項５に記載のガス除去方法。
8. 前記予め定められた圧力へ上昇させるステップにおいて、
   前記圧力源の圧力をモニタする、
   請求項７に記載のガス除去方法。
9. 前記圧力変化率は、少なくとも異なる２回の圧力測定に基づいて算出される。
   請求項２に記載のガス除去方法。
10. 前記圧力変化率は、少なくとも異なる２回の圧力測定に基づいて算出される。
    請求項６に記載のガス除去方法。

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