JP4649452B2 - チューブフラムポンプ - Google Patents
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Description
本発明は、内側に搬送流体移動路を形成し、且つ収縮・膨張可能なチューブフラム、前記チューブフラムの外側にそのチューブフラムに対する圧力伝達媒体が存在する圧力伝達媒体空間、並びに、前記圧力伝達媒体を介して、前記チューブフラムに対する加圧又は減圧を行う駆動装置を備えており、前記チューブフラムを収縮・膨張させて搬送流体を移送するチューブフラムポンプに関する。
上記のチューブフラムポンプにおいては、チューブフラムを膨張させてその中に搬送流体を吸引した後、そのチューブフラムを収縮させてチューブフラム内の搬送流体を吐出させるという一連の動作が繰り返されることによって搬送流体が移送される。
このようなチューブフラムの収縮・膨張という現象は、圧力伝達媒体を介してチューブフラムに対する加圧又は減圧が行われることによって生じるものである。
従来のチューブフラムポンプにおいては、例えば、水や油等の液体が、圧力伝達媒体として使用されていた。（特許文献１参照）
このようなチューブフラムの収縮・膨張という現象は、圧力伝達媒体を介してチューブフラムに対する加圧又は減圧が行われることによって生じるものである。
従来のチューブフラムポンプにおいては、例えば、水や油等の液体が、圧力伝達媒体として使用されていた。（特許文献１参照）
しかしながら、水や油等の液体は、その圧力変化や温度上昇等によって気泡が発生し易い。そのため、従来のチューブフラムポンプにおいては、使用の際、圧力伝達媒体を封入してある圧力伝達媒体空間内に気泡が溜まり、気泡が介在することによって、駆動装置からのチューブフラムに対する正確な圧力伝達が妨げられることとなり、その結果、搬送流体の吐出量に大きなばらつきが生じるという問題を抱えていた。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、圧力伝達媒体における気泡の発生を抑え、搬送流体の吐出量の精度を長期にわたって維持し得るチューブフラムポンプを提供するものである。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、圧力伝達媒体における気泡の発生を抑え、搬送流体の吐出量の精度を長期にわたって維持し得るチューブフラムポンプを提供するものである。
本発明の第１特徴構成は、内側に搬送流体移動路を形成し、且つ収縮・膨張可能なチューブフラム、前記チューブフラムの外側にそのチューブフラムに対する圧力伝達媒体が存在する圧力伝達媒体空間、並びに、前記圧力伝達媒体を介して、前記チューブフラムに対する加圧又は減圧を行う駆動装置を備えており、前記チューブフラムを収縮・膨張させて搬送流体を移送するチューブフラムポンプであって、前記圧力伝達媒体が、１０より大きい重合度を有するシロキサンを主材とするシリコーンゲルで構成されている点にある。
〔作用及び効果〕
本発明のチューブフラムポンプにおける圧力伝達媒体は、高分子ゲルで構成されているため、圧力伝達媒体中に含まれる低分子材料が少なく、水や油等と比べて気泡発生率が非常に低い。
そのため、本発明のチューブフラムポンプにおいては、圧力伝達媒体空間内に気泡が溜まり難く、駆動装置からのチューブフラムに対して常に正確な圧力伝達が実施され得る。従って、本発明のチューブフラムポンプは、搬送流体の吐出量の精度を長期にわたって維持することが可能であり、高精度な吐出動作を実施し得るので搬送流体の微量移送にも対応することができる。
またさらに、高分子ゲルは、水や油等の液体と比べて流動性が小さいので、圧力伝達媒体空間から漏れ難く、液漏れによる圧力損失も発生し難い。
特にシリコーンゲルは、耐熱性、耐寒性、耐薬品性、難燃性に優れるため、劣化し難く、尚且つ扱い易い。そのため圧力伝達媒体の補充・交換等の実施頻度が少なくて済み、メンテナンスも簡便である。
また特に、１０より大きい重合度を有するシロキサンは、１０以下の重合度を有するシロキサンと比べて気化し難く、気泡発生率が非常に小さい。
本発明のチューブフラムポンプは、１０より大きい重合度を有するシロキサンを主材とするシリコーンゲルを使用するものであるため、気泡発生率が非常に低く、搬送流体の吐出量の精度をさらにより長期にわたって維持することができる。
本発明のチューブフラムポンプにおける圧力伝達媒体は、高分子ゲルで構成されているため、圧力伝達媒体中に含まれる低分子材料が少なく、水や油等と比べて気泡発生率が非常に低い。
そのため、本発明のチューブフラムポンプにおいては、圧力伝達媒体空間内に気泡が溜まり難く、駆動装置からのチューブフラムに対して常に正確な圧力伝達が実施され得る。従って、本発明のチューブフラムポンプは、搬送流体の吐出量の精度を長期にわたって維持することが可能であり、高精度な吐出動作を実施し得るので搬送流体の微量移送にも対応することができる。
またさらに、高分子ゲルは、水や油等の液体と比べて流動性が小さいので、圧力伝達媒体空間から漏れ難く、液漏れによる圧力損失も発生し難い。
特にシリコーンゲルは、耐熱性、耐寒性、耐薬品性、難燃性に優れるため、劣化し難く、尚且つ扱い易い。そのため圧力伝達媒体の補充・交換等の実施頻度が少なくて済み、メンテナンスも簡便である。
また特に、１０より大きい重合度を有するシロキサンは、１０以下の重合度を有するシロキサンと比べて気化し難く、気泡発生率が非常に小さい。
本発明のチューブフラムポンプは、１０より大きい重合度を有するシロキサンを主材とするシリコーンゲルを使用するものであるため、気泡発生率が非常に低く、搬送流体の吐出量の精度をさらにより長期にわたって維持することができる。
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔実施形態〕
図１及び図２は、本発明のチューブフラムポンプ１を示している。チューブフラムポンプ１には、チューブフラム４を備えるポンプヘッド２、及びチューブフラム４に対して加圧又は減圧を行う駆動装置３が設けられている。
〔実施形態〕
図１及び図２は、本発明のチューブフラムポンプ１を示している。チューブフラムポンプ１には、チューブフラム４を備えるポンプヘッド２、及びチューブフラム４に対して加圧又は減圧を行う駆動装置３が設けられている。
（ポンプヘッド）
図３は、チューブフラムポンプ１におけるポンプヘッド２及びその周縁部分の概略構成を示す断面図である。
ポンプヘッド２の内部には、その一端側にダイヤフラム６を備える筒状空間５（圧力伝達媒体空間の一例）が形成されている。
筒状空間５には、チューブフラム４が設けられると共に、圧力伝達媒体７が充填されており、チューブフラム４の外側に圧力伝達媒体７が存在する構成となっている。
図３は、チューブフラムポンプ１におけるポンプヘッド２及びその周縁部分の概略構成を示す断面図である。
ポンプヘッド２の内部には、その一端側にダイヤフラム６を備える筒状空間５（圧力伝達媒体空間の一例）が形成されている。
筒状空間５には、チューブフラム４が設けられると共に、圧力伝達媒体７が充填されており、チューブフラム４の外側に圧力伝達媒体７が存在する構成となっている。
チューブフラム４は、収縮・膨張可能な素材（例えば、フッ素ゴム等）から構成されており、その内側に、搬送流体８が移動し得る移動路４ａ（搬送流体移動路）が形成されている。
ポンプヘッド２には、流体導入管９及び流体導出管１０が上下方向に設けられており、流体導入管９及び流体導出管１０には、搬送流体８が通過し得る通過路１１、及び一方向にのみ（図３の矢印方向）搬送流体８を通過させる逆止弁１２が設けられている。
チューブフラム４の両端は、チューブ押え部材１３を介して固定されており、流体導入管９の通過路１１、チューブフラム４の移動路４ａ、及び流体導出管１０の通過路１１が連通する構成となっている。
また、ポンプヘッド２の外側には、筒状空間５に通じる貫通孔１４が設けられている。この貫通孔１４は、バルブ１５及び六角穴付止めネジ１６によって閉塞自在に構成されており、バルブ１５及び六角穴付止めネジ１６を外すことによって、貫通孔１４を介して、筒状空間５内の圧力伝達媒体７の補充・交換を行うことができる。
ポンプヘッド２には、流体導入管９及び流体導出管１０が上下方向に設けられており、流体導入管９及び流体導出管１０には、搬送流体８が通過し得る通過路１１、及び一方向にのみ（図３の矢印方向）搬送流体８を通過させる逆止弁１２が設けられている。
チューブフラム４の両端は、チューブ押え部材１３を介して固定されており、流体導入管９の通過路１１、チューブフラム４の移動路４ａ、及び流体導出管１０の通過路１１が連通する構成となっている。
また、ポンプヘッド２の外側には、筒状空間５に通じる貫通孔１４が設けられている。この貫通孔１４は、バルブ１５及び六角穴付止めネジ１６によって閉塞自在に構成されており、バルブ１５及び六角穴付止めネジ１６を外すことによって、貫通孔１４を介して、筒状空間５内の圧力伝達媒体７の補充・交換を行うことができる。
（駆動装置）
本実施形態のチューブフラムポンプ１における駆動装置３は、プランジャ１７の往復動作によってダイヤフラム６を変形させ、筒状空間５の容積を増減させることによって、圧力伝達媒体７を介してチューブフラム４に対して加圧又は減圧を行う。
即ち、プランジャ１７が駆動装置３側に移動して、ダイヤフラム６の筒状空間５側への膨らみが小さくなると、筒状空間５の容積が増加して圧力伝達媒体７にかかる圧力が減圧されるためにチューブフラム４が膨張して、流体導入管９を通ってチューブフラム４の移動路４ａ内に搬送流体８が吸引される。そして、プランジャ１７が筒状空間５側に移動して、ダイヤフラム６の筒状空間５側への膨らみが大きくなると、筒状空間５の容積が減少して、圧力伝達媒体７にかかる圧力が増大するためチューブフラム４が加圧されて収縮し、搬送流体８が流体導出管１０を通って外部に吐出される。
本実施形態のチューブフラムポンプ１における駆動装置３は、プランジャ１７の往復動作によってダイヤフラム６を変形させ、筒状空間５の容積を増減させることによって、圧力伝達媒体７を介してチューブフラム４に対して加圧又は減圧を行う。
即ち、プランジャ１７が駆動装置３側に移動して、ダイヤフラム６の筒状空間５側への膨らみが小さくなると、筒状空間５の容積が増加して圧力伝達媒体７にかかる圧力が減圧されるためにチューブフラム４が膨張して、流体導入管９を通ってチューブフラム４の移動路４ａ内に搬送流体８が吸引される。そして、プランジャ１７が筒状空間５側に移動して、ダイヤフラム６の筒状空間５側への膨らみが大きくなると、筒状空間５の容積が減少して、圧力伝達媒体７にかかる圧力が増大するためチューブフラム４が加圧されて収縮し、搬送流体８が流体導出管１０を通って外部に吐出される。
（圧力伝達媒体）
本発明のチューブフラムポンプに適用される圧力伝達媒体は、高分子ゲルである。高分子ゲルとは、高分子が架橋されることで三次元的な網目構造を形成し、その内部に溶媒を吸収して膨潤したものを意味する。
本発明に適用する高分子ゲルとしては、シリコーンゲル（例えば、ジメチルシリコーンゲル、フロロシリコーンゲル等）が好ましい。
尚、シリコーンゲルとは、シリコーンエラストマー（分子中にシロキサン結合を有し、過酸化物や白金化合物などの硬化触媒を加えることによりゴム状に硬化したり、部分結晶化により硬化するシリコーンの総称）よりも低架橋密度でシリコーンオイルを硬化させた硬化物を意味する。
本発明に適用するシリコーンゲルとしては、１０より大きい重合度を有するシロキサン（シロキサンとは、ケイ素（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）が交互に結合（シロキサン結合）してポリマーが形成された状態をいう）を主材とするものが好ましい。１０以下の重合度を有するシロキサン（以下、低分子シロキサンと略称する）は、１０より大きい重合度を有するシロキサンと比べて気化し易い性質を有しており、気泡発生の原因となり得るため本発明には適用し難い。
また、本発明に適用するシリコーンゲルとしては、針入度試験（ＪＩＳ Ｋ２２２０）によって測定される針入度が３０〜１５０、より好ましくは７０〜８０を有するものであり、尚且つ低分子シロキサンの含有量（％）が０．０５％未満であるシリコーンゲルがさらに好ましい。
本発明のチューブフラムポンプに適用される圧力伝達媒体は、高分子ゲルである。高分子ゲルとは、高分子が架橋されることで三次元的な網目構造を形成し、その内部に溶媒を吸収して膨潤したものを意味する。
本発明に適用する高分子ゲルとしては、シリコーンゲル（例えば、ジメチルシリコーンゲル、フロロシリコーンゲル等）が好ましい。
尚、シリコーンゲルとは、シリコーンエラストマー（分子中にシロキサン結合を有し、過酸化物や白金化合物などの硬化触媒を加えることによりゴム状に硬化したり、部分結晶化により硬化するシリコーンの総称）よりも低架橋密度でシリコーンオイルを硬化させた硬化物を意味する。
本発明に適用するシリコーンゲルとしては、１０より大きい重合度を有するシロキサン（シロキサンとは、ケイ素（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）が交互に結合（シロキサン結合）してポリマーが形成された状態をいう）を主材とするものが好ましい。１０以下の重合度を有するシロキサン（以下、低分子シロキサンと略称する）は、１０より大きい重合度を有するシロキサンと比べて気化し易い性質を有しており、気泡発生の原因となり得るため本発明には適用し難い。
また、本発明に適用するシリコーンゲルとしては、針入度試験（ＪＩＳ Ｋ２２２０）によって測定される針入度が３０〜１５０、より好ましくは７０〜８０を有するものであり、尚且つ低分子シロキサンの含有量（％）が０．０５％未満であるシリコーンゲルがさらに好ましい。
〔その他の実施形態〕
本発明に適用可能し得る高分子ゲルは、上記実施形態のシリコーンゲルに限定されるものでなく、ゲル化剤として、例えば、ゼラチン、寒天、キサンタンガム、デンプン糊等を用いて調製された高分子ゲルを使用しても良い。
本発明に適用可能し得る高分子ゲルは、上記実施形態のシリコーンゲルに限定されるものでなく、ゲル化剤として、例えば、ゼラチン、寒天、キサンタンガム、デンプン糊等を用いて調製された高分子ゲルを使用しても良い。
本発明のチューブフラムポンプの性能試験を実施した。ポンプヘッドの筒状空間にシリコーンゲル（ＣＹ５２−２７６：東レ・ダウコーニング株式会社製）又は従来のシリコーンオイルを充填したものを用意し、以下の条件で試験を行った。
天候：晴れ
気温：２８℃
搬送流体の液温：２８℃
背圧：０．１７ＭＰａ（チャッキ弁取付）
尚、試験については、搬送流体としてハイドロキサン溶液（東西化学産業株式会社製）を使用し、種々のストローク数（０ｓｐｍ〜１２０ｓｐｍ）を設定して、その１０分間の吐出量を測定し、圧力伝達媒体としてシリコーンゲルを使用した場合と、シリコーンオイルを使用した場合（コントロール）とを比較した。尚、試験においては、設定した各ストローク数に付き３回測定して、その平均値も算出した。試験結果を図４及び図５に示す。
図４及び図５に示されるように、シリコーンゲルを使用した本発明のチューブフラムポンプは、シリコーンオイルを使用した場合（コントロール）と比べて、約１．２倍の吐出量が得られた。また、本発明のチューブフラムポンプにおいては、ストローク数が変動しても、吐出量の誤差は小さいものであった。
天候：晴れ
気温：２８℃
搬送流体の液温：２８℃
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尚、試験については、搬送流体としてハイドロキサン溶液（東西化学産業株式会社製）を使用し、種々のストローク数（０ｓｐｍ〜１２０ｓｐｍ）を設定して、その１０分間の吐出量を測定し、圧力伝達媒体としてシリコーンゲルを使用した場合と、シリコーンオイルを使用した場合（コントロール）とを比較した。尚、試験においては、設定した各ストローク数に付き３回測定して、その平均値も算出した。試験結果を図４及び図５に示す。
図４及び図５に示されるように、シリコーンゲルを使用した本発明のチューブフラムポンプは、シリコーンオイルを使用した場合（コントロール）と比べて、約１．２倍の吐出量が得られた。また、本発明のチューブフラムポンプにおいては、ストローク数が変動しても、吐出量の誤差は小さいものであった。
１ チューブフラムポンプ
２ ポンプヘッド
３ 駆動装置
４ チューブフラム
４ａ 移動路
５ 筒状空間
６ ダイヤフラム
７ 圧力伝達媒体
８ 搬送流体
９ 流体導入管
１０ 流体導出管
１１ 通過路
１２ 逆止弁
１３ チューブ押え部材
１４ 貫通孔
１５ バルブ
１６ 六角穴付止めネジ
１７ プランジャ
２ ポンプヘッド
３ 駆動装置
４ チューブフラム
４ａ 移動路
５ 筒状空間
６ ダイヤフラム
７ 圧力伝達媒体
８ 搬送流体
９ 流体導入管
１０ 流体導出管
１１ 通過路
１２ 逆止弁
１３ チューブ押え部材
１４ 貫通孔
１５ バルブ
１６ 六角穴付止めネジ
１７ プランジャ
Claims (1)
- 内側に搬送流体移動路を形成し、且つ収縮・膨張可能なチューブフラム、前記チューブフラムの外側にそのチューブフラムに対する圧力伝達媒体が存在する圧力伝達媒体空間、並びに、前記圧力伝達媒体を介して、前記チューブフラムに対する加圧又は減圧を行う駆動装置を備えており、前記チューブフラムを収縮・膨張させて搬送流体を移送するチューブフラムポンプであって、
前記圧力伝達媒体が、１０より大きい重合度を有するシロキサンを主材とするシリコーンゲルで構成されているチューブフラムポンプ。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007214797A JP4649452B2 (ja) | 2007-08-21 | 2007-08-21 | チューブフラムポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2007214797A JP4649452B2 (ja) | 2007-08-21 | 2007-08-21 | チューブフラムポンプ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007214797A Active JP4649452B2 (ja) | 2007-08-21 | 2007-08-21 | チューブフラムポンプ |
Country Status (1)
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| KR20230051888A (ko) | 2021-10-12 | 2023-04-19 | 삼성전자주식회사 | 감광액 공급 시스템 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2007
- 2007-08-21 JP JP2007214797A patent/JP4649452B2/ja active Active
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