KR101856578B1

KR101856578B1 - 벨로즈 펌프 장치

Info

Publication number: KR101856578B1
Application number: KR1020167032704A
Authority: KR
Inventors: 유타 마쓰다; 아쓰시 나카노; 게이지 나가에; 겐지 야마자키; 마사키 미야모토
Original assignee: 니폰 필라고교 가부시키가이샤
Priority date: 2014-08-08
Filing date: 2015-07-06
Publication date: 2018-05-10
Also published as: CN106795876B; WO2016021350A1; EP3179105B1; US20170191476A1; TW201623795A; EP3179105A4; US10309391B2; CN106795876A; EP3179105A1; TWI658208B; KR20170013232A

Abstract

본 발명은, 벨로즈의 수축 동작 시에 이송 유체의 토출 압력이 떨어지는 것을 저감할 수 있는 벨로즈 펌프 장치를 제공한다. 벨로즈 펌프 장치(BP)는, 밀폐된 토출 측 공기실(21)에 가압 공기를 공급함으로써 토출 측 공기실(21) 내에 배치된 벨로즈(13, 14)를 수축 동작시켜 이송 유체를 토출하고, 또한 토출 측 공기실(21)로부터 가압 공기를 배출함으로써 벨로즈(13, 14)를 신장 동작시켜 이송 유체를 흡입한다. 벨로즈 펌프 장치(BP)는, 벨로즈(13, 14)의 수축 동작 시에, 토출 측 공기실(21)에 공급하는 가압 공기의 공기압을, 벨로즈(13, 14)의 수축 특성에 대응하여 상승시키도록, 공기압을 조정하는 전공 레귤레이터(51, 52)를 포함하고 있다.

Description

벨로즈 펌프 장치{BELLOWS PUMP DEVICE}

본 발명은, 벨로즈 펌프 장치에 관한 것이다.

반도체 제조나 화학 공업 등에 있어서, 약액이나 용제 등의 이송 유체를 송급(送給)시키기 위한 펌프로서, 벨로즈 펌프가 사용되는 경우가 있다.

상기 벨로즈 펌프는, 예를 들면, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 펌프 헤드의 좌우 방향(수평 방향)의 양측에 펌프 케이스를 연결하여 2개의 공기실을 형성하고, 각 공기실의 내부에 각각 좌우 방향으로 신축 가능한 한 쌍의 벨로즈를 설치하고, 각 공기실에 교호적(交互的)으로 가압 공기를 공급함으로써 각 벨로즈를 수축 또는 신장(伸長)시키도록 구성되어 있다. 벨로즈 펌프에는, 각 공기실에 공급하는 가압 공기를 적정한 공기압으로 조정하는 기계식 레귤레이터가 접속되어 있다.

펌프 헤드에는, 각 벨로즈의 내부와 연통하는 이송 유체의 흡입 통로와 토출 통로가 형성되고, 또한 흡입 통로 및 토출 통로에 대한 일방향으로의 이송 유체의 흐름을 허용하고, 타방향으로의 이송 유체의 흐름을 저지하는 체크 밸브가 설치되어 있다. 흡입 통로용 체크 밸브는, 벨로즈의 신장에 의해 개방함으로써 흡입 통로로부터 벨로즈 내로의 이송 유체의 흐름을 허용하고, 벨로즈의 수축에 의해 폐쇄함으로써, 상기 벨로즈 내로부터 흡입 통로로의 이송 유체의 흐름을 저지하도록 구성되어 있다. 또한, 토출 통로용 체크 밸브는, 벨로즈의 신장에 의해 폐쇄함으로써, 토출 통로로부터 벨로즈 내로의 이송 유체의 흐름을 저지하고, 벨로즈의 수축에 의해 개방됨으로써, 벨로즈 내로부터 토출 통로로의 이송 유체의 흐름을 허용하도록 구성되어 있다.

한 쌍의 벨로즈는, 타이 로드(tie-rod)에 의해 일체로 연결되어 있고, 한쪽의 벨로즈가 수축하여 토출 통로로 이송 유체를 토출하면, 이와 동시에 다른 쪽의 벨로즈가 강제적으로 신장하여 흡입 통로로부터 이송 유체가 흡입된다. 또한, 상기 다른 쪽의 벨로즈가 수축하여 토출 통로로 이송 유체를 토출하면 이와 동시에 상기 한쪽의 벨로즈가 강제적으로 신장되어 흡입 통로로부터 이송 유체가 흡입되도록 되어 있다.

특허문헌 1 : 일본공개특허 제2012-211512호 공보

상기 구성의 벨로즈 펌프에서는, 벨로즈의 외측에 형성된 공기실에 가압 공기를 공급하여 벨로즈를 수축시킬 때, 그 수축이 진행됨에 따라 벨로즈를 수축시키는 데 필요한 응력이 증가하므로, 공기실에 공급하는 가압 공기의 공기압을 상승 시킬 필요가 있다. 그러나, 가압 공기의 공기압을 조정하는 기계식 레귤레이터는, 공기실의 공기압을 상승시키기 위해 일시적으로 밸브를 개방하는 제어를 행할 수 없다. 그러므로, 도 22에 나타낸 바와 같이, 각 벨로즈가 수축하고 있는 동안, 이송 유체의 토출 압력이 서서히 떨어지는 현상[도면 중의 파선(破線)으로 둘러싼 부분]이 발생하고, 이것이 맥동의 원인으로 되고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 벨로즈의 수축 동작 시에 이송 유체의 토출 압력이 떨어지는 것을 저감할 수 있는 벨로즈 펌프 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 벨로즈 펌프 장치는, 밀폐된 공기실에 가압 공기를 공급함으로써 상기 공기실 내에 배치된 벨로즈를 수축 동작시켜 이송 유체를 토출하고, 또한 상기 공기실로부터 가압 공기를 배출함으로써 상기 벨로즈를 신장 동작시켜 이송 유체를 흡입하는 벨로즈 펌프 장치로서, 상기 벨로즈의 수축 동작 시에, 상기 공기실에 공급하는 가압 공기의 공기압을, 상기 벨로즈의 수축 특성에 대응하여 상승시키도록 조정하는 전공(電空) 레귤레이터를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 구성된 벨로즈 펌프 장치에 의하면, 벨로즈의 수축 동작 시에, 공기실에 공급되는 가압 공기의 공기압은, 전공 레귤레이터(electropneumatic regulator)에 의해 벨로즈의 수축 특성에 대응하여 상승하기 때문에, 벨로즈가 수축함에 따라 공기실에서의 가압 공기의 공기압을 상승시킬 수 있다. 이로써, 벨로즈가 수축하고 있는 동안에 이송 유체의 토출 압력이 떨어지는 것을 저감할 수 있다.

상기 전공 레귤레이터는, 단위 시간마다 이하의 식을 이용하여 상기 공기압을 조정하는 것이 바람직하다.

P=aX＋b

단, P는 상기 공기압, a는 압력 증가 계수, X는 상기 벨로즈의 신축 위치, b는 초기 공기압이다.

이 경우, 벨로즈가 수축하고 있는 동안에 이송 유체의 토출 압력이 떨어지는 것을 효과적으로 저감할 수 있다.

상기 벨로즈 펌프 장치에 있어서, 상기 벨로즈는, 서로 독립적으로 신축 가능한 제1 벨로즈 및 제2 벨로즈로 이루어지고, 상기 제1 벨로즈를 최대 신장 상태와 최대 수축 상태 사이에서 연속하여 신축 동작시키는 제1 구동 장치와, 상기 제2 벨로즈를 최대 신장 상태와 최대 수축 상태 사이에서 연속하여 신축 동작시키는 제2 구동 장치와, 상기 제1 벨로즈의 신축 상태를 검지하는 제1 검지 수단과, 상기 제2 벨로즈의 신축 상태를 검지하는 제2 검지 수단과, 상기 제1 검지 수단 및 제2 검지 수단의 각 검지 신호에 기초하여, 상기 제1 벨로즈가 최대 수축 상태로 되기 직전에 상기 제2 벨로즈를 최대 신장 상태로부터 수축시키고, 또한 상기 제2 벨로즈가 최대 수축 상태로 되기 직전에 상기 제1 벨로즈를 최대 신장 상태로부터 수축시키도록, 상기 제1 구동 장치 및 제2 구동 장치를 구동 제어하는 제어부를 더 포함하고 있는 것이 바람직하다.

이 경우, 제1 벨로즈 및 제2 벨로즈를 서로 독립적으로 신축 가능하게 하고, 제어부에 있어서, 제1 벨로즈가 최대 수축 상태로 되기 직전에 제2 벨로즈를 최대 신장 상태로부터 수축시키고, 또한 제2 벨로즈가 최대 수축 상태로 되기 직전에 제1 벨로즈를 최대 신장 상태로부터 수축시키도록 구동 제어하도록 했으므로, 한쪽의 벨로즈의 수축(토출)으로부터 신장(흡입)으로의 전환 타이밍에 있어서, 다른 쪽의 벨로즈는 이미 수축하여 이송 유체를 토출하고 있으므로, 상기 전환 타이밍에 있어서 토출 압력이 떨어지는 것을 저감할 수 있다. 그 결과, 벨로즈 펌프 장치의 토출 측의 맥동을 저감할 수 있다.

상기 벨로즈 펌프 장치에 있어서는, 전공 레귤레이터는 가압 공기의 공기압을 항상 일정한 압력 증가 계수로 한 출력 사이클로 가압 공기를 출력하기 때문에, 다음과 같은 문제가 생길 우려가 있다.

즉, 상기 벨로즈 펌프 장치에 의해, 예를 들면, 고온의 이송 유체와 저온의 이송 유체를 상기 순서로 송급하는 경우, 고온의 이송 유체의 송급으로부터 저온의 이송 유체의 송급으로 전환되면, 벨로즈 내에 흡입되는 이송 유체의 온도가 낮아짐으로써, 벨로즈가 단단해지는 경우가 있다. 이와 같은 변화가 생긴 경우, 벨로즈는 수축하기 어려워지지만, 전공 레귤레이터는 벨로즈의 경도에 관계없이 공기압을 일정한 압력 증가 계수로 한 출력 사이클로 가압 공기를 출력하므로, 이송 유체의 토출 압력이 저하되고, 그 토출 압력을 일정하게 할 수 없게 된다.

이송 유체의 토출 압력을 일정하게 할 수 없게 되면, 벨로즈 펌프 장치의 맥동이 커지고, 이송 유체의 송급 배관의 도중에 설치된 필터로부터 이물질이 유출되거나, 노즐 선단으로부터 분출되는 이송 유체의 맥동에 의해 웨이퍼 상의 패턴이 도괴되는 등, 반도체 제조 프로세스에 악영향을 미칠 우려가 있다.

이에, 상기 벨로즈 펌프 장치에 있어서, 상기 이송 유체의 온도를 검출하는 온도 검출부와, 상기 온도 검출부의 검출값이 낮아질수록, 상기 공기압을 상승시킬 때의 압력 증가 계수가 커지도록 상기 전공 레귤레이터를 제어하는 제어부를 더 포함하고 있는 것이 바람직하다.

이 경우, 제어부는, 온도 검출부에서 검출된 이송 유체의 온도가 낮아질수록, 벨로즈의 수축 동작 시에 공기실에 공급되는 가압 공기의 공기압의 압력 증가 계수가 커지도록 전공 레귤레이터를 제어한다. 이로써, 예를 들면, 이송 유체의 온도가 저하되어 벨로즈가 단단해져도, 공기실에 공급되는 가압 공기의 공기압의 압력 증가 계수가 커짐으로써, 이송 유체의 온도 저하 전의 공기압보다 높은 공기압으로 벨로즈를 수축시킬 수 있다. 따라서, 이송 유체의 온도 변화에 따라 벨로즈의 경도가 변화되어도, 벨로즈가 수축하고 있는 동안에 이송 유체의 토출 압력이 변화되는 것을 억제할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 온도 검출부의 검출값에 기초하여, 상기 공기압의 최대값이 상기 벨로즈의 허용 내압(耐壓)을 초과하지 않도록, 상기 공기압의 압력 증가 계수를 설정하는 것이 바람직하다.

이 경우, 공기실에 공급되는 가압 공기의 공기압의 압력 증가 계수가 커져도, 그 공기압의 최대값이 벨로즈의 허용 내압을 초과하는 일은 없기 때문에, 공기압의 상승에 의해 벨로즈가 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.

상기 제어부는, 복수의 온도 영역 각각에 대응하여 상기 압력 증가 계수가 설정된 룩업 테이블을 가지고, 상기 룩업 테이블에 기초하여 상기 전공 레귤레이터를 제어하는 것이 바람직하다.

이 경우, 룩업 테이블에 기초하여 전공 레귤레이터를 용이하게 제어할 수 있다.

본 발명의 벨로즈 펌프 장치에 의하면, 벨로즈의 수축 동작 시에 이송 유체의 토출 압력이 떨어지는 것을 저감시킬 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 관한 벨로즈 펌프 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는, 벨로즈 펌프의 단면도이다.
도 3은, 벨로즈 펌프의 동작을 나타낸 설명도이다.
도 4는, 벨로즈 펌프의 동작을 나타낸 설명도이다.
도 5는, 제어부의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은, 벨로즈 펌프의 구동 제어의 일례를 나타낸 타임 차트이다.
도 7은, 제1 벨로즈가 최대 수축 상태로 되기 직전에, 최대 신장 상태의 제2 벨로즈가 수축을 개시한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 8은, 제2 벨로즈가 최대 수축 상태로 되기 직전에, 최대 신장 상태의 제1 벨로즈가 수축을 개시한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 9는, 제1 전공 레귤레이터 및 제2 전공 레귤레이터의 공기압의 조정의 일례를 나타낸 그래프이다.
도 10은, 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력을 나타낸 그래프이다.
도 11은, 제1 실시형태에 관한 벨로즈 펌프 장치의 변형예를 나타낸 개략적인 구성도이다.
도 12는, 본 발명의 제2 실시형태에 관한 벨로즈 펌프 장치를 포함한 유체 송급 시스템의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 13은, 제2 실시형태의 벨로즈 펌프 장치의 개략적인 구성도이다.
도 14는, 제2 실시형태의 제어부가 가지는 룩업 테이블의 일례이다.
도 15는, 제2 실시형태에 있어서 복수의 온도 영역 각각에 대응하여 제어부에 의해 제어되는 전공 레귤레이터의 공기압의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 16은, 제2 실시형태에서의 이송 유체의 온도와 벨로즈의 허용 내압의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 17은, 비교예 1에 관한 전공 레귤레이터의 제어에 의해 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 18은, 제2 실시형태의 실시예 1에 관한 전공 레귤레이터의 제어에 의해 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 19는, 비교예 2에 관한 전공 레귤레이터의 제어에 의해 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 20은, 제2 실시형태의 실시예 2에 관한 전공 레귤레이터의 제어에 의해 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 21은, 제2 실시형태의 실시예 3에 관한 전공 레귤레이터의 제어에 의해 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 22는, 종래의 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력을 나타낸 그래프이다.

다음에, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 첨부 도면을 참조하면서 설명한다.

[제1 실시형태]

<벨로즈 펌프의 전체 구성>

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 관한 벨로즈 펌프 장치의 개략적인 구성도이다. 본 실시형태의 벨로즈 펌프 장치(BP)는, 예를 들면, 반도체 제조 장치에 있어서 약액이나 용제 등의 이송 유체를 일정량 공급할 때에 사용된다. 상기 벨로즈 펌프 장치(BP)는, 벨로즈 펌프(1)와, 상기 벨로즈 펌프(1)에 가압 공기(작동 유체)를 공급하는 에어 압축기 등의 공기 공급 장치(2)와, 상기 가압 공기의 공기압을 조정하는 기계식 레귤레이터(3) 및 2개의 제1 및 제2 전공 레귤레이터(51, 52)와 2개의 제1 및 제2 전환 밸브(4, 5)와, 벨로즈 펌프(1)의 구동을 제어하는 제어부(6)를 포함하고 있다.

도 2는, 본 실시형태의 벨로즈 펌프의 단면도이다.

본 실시형태의 벨로즈 펌프(1)는, 펌프 헤드(11)와, 상기 펌프 헤드(11)의 좌우 방향(수평 방향)의 양측에 장착되는 한 쌍의 펌프 케이스(12)와, 각 펌프 케이스(12)의 내부에 있어서, 펌프 헤드(11)의 좌우 방향의 측면에 장착되는 2개의 제1 및 제2 벨로즈(13, 14)와, 각 벨로즈(13, 14)의 내부에 있어서, 펌프 헤드(11)의 좌우 방향의 측면에 장착되는 4개의 체크 밸브(15, 16)를 포함하고 있다.

<벨로즈의 구성>

제1 및 제2 벨로즈(13, 14)는, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌)나 PFA(테트라플루오로에틸렌·퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체) 등의 불소 수지에 의해 바닥이 있는 원통 형상으로 형성되고, 그 개방 단부(端部)에 일체로 형성된 플랜지부(13a, 14a)는 펌프 헤드(11)의 측면에 기밀 상태로 압압(押壓) 고정되어 있다. 제1 및 제2 벨로즈(13, 14)의 각 주위벽은 아코디언의 주름상자 형상으로 형성되고, 서로 독립적으로 수평 방향으로 신축 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 제1 및 제2 벨로즈(13, 14)는, 후술하는 작동판(19)의 외면이 펌프 케이스(12)의 저벽부(12a)의 안쪽 측면과 맞닿는 최대 신장 상태와, 후술하는 피스톤체(23)의 안쪽 측면이 펌프 케이스(12)의 저벽부(12a)의 바깥쪽 측면과 맞닿는 최대 수축 상태 사이에서 신축하도록 되어 있다.

제1 및 제2 벨로즈(13, 14)의 바닥부의 외면에는, 볼트(17) 및 너트(18)에 의해 작동판(19)이 연결 부재(20)의 일단부와 함께 고정되어 있다.

<펌프 케이스의 구성>

펌프 케이스(12)는, 바닥이 있는 원통형으로 형성되어 있고, 그 개구 주변부는, 대응하는 벨로즈(13)(14)의 플랜지부(13a)(14a)에 기밀 상태로 압압 고정되어 있다. 이로써, 펌프 케이스(12)의 내부에는, 기밀 상태가 유지된 토출 측 공기실(21)이 형성되어 있다.

펌프 케이스(12)에는 흡배기 포트(22)가 각각 설치되어 있고, 흡배기 포트(22)는 전환 밸브(4)(5), 전공 레귤레이터(51)(52) 및 기계식 레귤레이터(3)를 통하여 공기 공급 장치(2)에 접속되어 있다(도 1 참조). 이로써, 공기 공급 장치(2)로부터 기계식 레귤레이터(3), 전공 레귤레이터(51)(52) 및 전환 밸브(4)(5) 및 흡배기 포트(22)를 통하여 토출 측 공기실(21)의 내부에 가압 공기를 공급함으로써, 벨로즈(13)(14)가 수축하게 되어 있다.

또한, 각 펌프 케이스(12)의 저벽부(12a)에는, 상기 연결 부재(20)가 수평 방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되어 있고, 상기 연결 부재(20)의 타단부에는 피스톤체(23)가 너트(24)에 의해 고정되어 있다. 피스톤체(23)는, 상기 저벽부(12a)의 바깥쪽 측면에 일체로 설치된 원통형의 실린더체(25)의 내주면에 대하여, 기밀 상태를 유지하면서 수평 방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다. 이로써, 상기 저벽부(12a), 실린더체(25), 및 피스톤체(23)에 의해 둘러싸인 공간은, 기밀 상태가 유지된 흡입 측 공기실(26)로 되어 있다.

상기 실린더체(25)에는 흡입 측 공기실(26)과 연통하는 흡배기구(25a)가 형성되어 있고, 상기 흡배기구(25a)는, 상기 전환 밸브(4)(5), 전공 레귤레이터(51)(52) 및 기계식 레귤레이터(3)를 통하여 공기 공급 장치(2)에 접속되어 있다(도 1 참조). 이로써, 공기 공급 장치(2)로부터 기계식 레귤레이터(3), 전공 레귤레이터(51)(52) 및 전환 밸브(4)(5) 및 흡배기구(25a)를 통하여 흡입 측 공기실(26)의 내부에 가압 공기를 공급함으로써, 벨로즈(13)(14)가 신장하도록 되어 있다.

각 펌프 케이스(12)의 저벽부(12a)의 아래쪽에는, 이송 유체의 토출 측 공기실(21)로의 누설을 검지하기 위한 누설 센서(40)가 장착되어 있다.

그리고, 본 실시형태의 벨로즈 펌프 장치(BP)에서는, 흡입 측 공기실(26)의 내부 전체에 가압 공기가 충전될 때까지의 시간은, 토출 측 공기실(21)의 내부 전체에 가압 공기가 충전될 때까지의 시간보다 짧아지고 있다. 즉, 벨로즈(13)(14)가 최대 수축 상태로부터 최대 신장 상태까지 신장하는 신장 시간(흡입 시간)은, 상기 벨로즈(13)(14)가 최대 신장 상태로부터 최대 수축 상태까지 수축하는 수축 시간(토출 시간)보다 짧아지고 있다.

이상의 구성에 의하여, 도 2 좌측의 토출 측 공기실(21)이 형성된 펌프 케이스(12)와, 도 2 좌측의 흡입 측 공기실(26)을 형성하는 피스톤체(23) 및 실린더체(25)에 의해, 제1 벨로즈(13)를 최대 신장 상태와 최대 수축 상태와의 사이에서 연속하여 신축 동작시키는 제1 에어 실린더부(제1 구동 장치)(27)가 구성되어 있다.

또한, 도 2 우측의 토출 측 공기실(21)이 형성된 펌프 케이스(12)와, 도 2 우측의 흡입 측 공기실(26)이 형성된 피스톤체(23) 및 실린더체(25)에 의해, 제2 벨로즈(14)를 최대 신장 상태와 최대 수축 상태 사이에서 연속하여 신축 동작시키는 제2 에어 실린더부(제2 구동 장치)(28)가 구성되어 있다.

제1 에어 실린더부(27)의 실린더체(25)에는, 한 쌍의 근접 센서(29A, 29B)가 장착되고, 피스톤체(23)에는 각 근접 센서(29A, 29B)에 의해 검지되는 피검지판(30)이 장착되어 있다. 피검지판(30)은, 피스톤체(23)와 함께 왕복 이동함으로써, 근접 센서(29A, 29B)에 교호적으로 근접함으로써 검지된다.

근접 센서(29A)는, 제1 벨로즈(13)의 최대 수축 상태를 검지하는 제1 최대 수축 검지부이며, 제1 벨로즈(13)가 최대 수축 상태일 때 피검지판(30)을 검지하는 위치에 배치되어 있다. 근접 센서(29B)는, 제1 벨로즈(13)의 최대 신장 상태를 검지하는 제1 최대 신장 검지부이며, 제1 벨로즈(13)가 최대 신장 상태일 때 피검지판(30)을 검지하는 위치에 배치되어 있다. 각 근접 센서(29A, 29B)의 검지 신호는 제어부(6)에 송신된다. 본 실시형태에서는, 상기 한 쌍의 근접 센서(29A, 29B)에 의하여, 제1 벨로즈(13)의 신축 상태를 검지하는 제1 검지 수단(29)이 구성되어 있다.

마찬가지로, 제2 에어 실린더부(28)의 실린더체(25)에는, 한 쌍의 근접 센서(31A, 31B)가 장착되고, 피스톤체(23)에는 각 근접 센서(31A, 31B)에 의해 검지되는 피검지판(32)이 장착되어 있다. 피검지판(32)은, 피스톤체(23)와 함께 왕복 이동함으로써, 근접 센서(31A, 31B)에 교호적으로 근접함으로써 검지된다.

근접 센서(31A)는, 제2 벨로즈(14)의 최대 수축 상태를 검지하는 제2 최대 수축 검지부이며, 제2 벨로즈(14)가 최대 수축 상태일 때 피검지판(32)을 검지하는 위치에 배치되어 있다. 근접 센서(31B)는, 제2 벨로즈(14)의 최대 신장 상태를 검지하는 제2 최대 신장 검지부이며, 제2 벨로즈(14)가 최대 신장 상태일 때 피검지판(32)을 검지하는 위치에 배치되어 있다. 각 근접 센서(31A, 31B)의 검지 신호는 제어부(6)에 송신된다. 본 실시형태에서는, 한 쌍의 근접 센서(31A, 31B)에 의해, 제2 벨로즈(14)의 신축 상태를 검지하는 제2 검지 수단(31)이 구성되어 있다.

공기 공급 장치(2)에 의해 생성된 가압 공기는, 제1 검지 수단(29)의 한 쌍의 근접 센서(29A, 29B)가 피검지판(30)을 교호적으로 검지함으로써, 제1 에어 실린더부(27)의 흡입 측 공기실(26)과 토출 측 공기실(21)에 교호적으로 공급된다. 이로써, 제1 벨로즈(13)는 연속하여 신축 동작한다.

또한, 상기 가압 공기는, 제2 검지 수단(31)의 한 쌍의 근접 센서(31A, 31B)가 피검지판(32)을 교호적으로 검지함으로써, 제2 에어 실린더부(28)의 흡입 측 공기실(26)과 토출 측 공기실(21)에 교호적으로 공급된다. 이로써, 제2 벨로즈(14)는 연속하여 신축 동작한다. 그 때, 제2 벨로즈(14)의 신장 동작은 주로 제1 벨로즈(13)의 수축 동작 시에 행해지고, 제2 벨로즈(14)의 수축 동작은 주로 제1 벨로즈(13)의 신장 동작 시에 행해진다. 이와 같이, 제1 벨로즈(13) 및 제2 벨로즈(14)는, 교호적으로 신축 동작을 반복함으로써, 각 벨로즈(13, 14)의 내부로의 이송 유체의 흡입과 토출이 교호적으로 행해지고, 상기 이송 유체가 이송되도록 되어 있다.

<펌프 헤드의 구성>

펌프 헤드(11)는, PTFE나 PFA 등의 불소 수지로 형성되어 있다. 펌프 헤드(11)의 내부에는, 이송 유체의 흡입 통로(34)와 토출 통로(35)가 형성되어 있고, 상기 흡입 통로(34) 및 토출 통로(35)는, 펌프 헤드(11)의 외주면에서 개구되고, 상기 외주면에 설치된 흡입 포트 및 토출 포트(모두 도시하지 않음)에 접속되어 있다. 흡입 포트는 이송 유체의 저류 탱크 등에 접속되고, 토출 포트는 이송 유체의 이송처에 접속된다. 또한, 흡입 통로(34) 및 토출 통로(35)는, 각각 펌프 헤드(11)의 좌우 양 측면을 향하여 분기되고, 또한 펌프 헤드(11)의 좌우 양 측면에서 개구되는 흡입구(36) 및 토출구(37)를 가지고 있다. 각 흡입구(36) 및 각 토출구(37)는, 각각 체크 밸브(15, 16)를 통하여 벨로즈(13, 14)의 내부와 연통하고 있다.

<체크 밸브의 구성>

각 흡입구(36) 및 각 토출구(37)에는, 체크 밸브(15, 16)가 설치되어 있다.

흡입구(36)에 장착된 체크 밸브(15)(이하, 「흡입용 체크 밸브」라고도 함)는 밸브 케이스(15a)와, 상기 밸브 케이스(15a)에 수용된 밸브체(15b)와, 상기 밸브체(15b)를 밸브 폐쇄 방향으로 가압하는 압축 코일 스프링(15c)을 가지고 있다. 밸브 케이스(15a)는 바닥이 있는 원통 형상으로 형성되어 있고, 그 저벽에는 벨로즈(13, 14)의 내부에 연통하는 관통공(15d)이 형성되어 있다. 밸브체(15b)는, 압축 코일 스프링(15c)의 가압력에 의해 흡입구(36)를 폐쇄(밸브 폐쇄)하고, 벨로즈(13, 14)의 신축에 따른 이송 유체의 흐름에 의한 배압이 작용하면 흡입구(36)를 개방(밸브 개방)하게 되어 있다.

이로써, 흡입용 체크 밸브(15)는, 자신이 배치되어 있는 벨로즈(13, 14)가 신장되었을 때 개방하여, 흡입 통로(34)로부터 벨로즈(13, 14) 내부를 향하는 방향(일방향)으로의 이송 유체의 흡인을 허용하고, 상기 벨로즈(13, 14)가 수축했을 때 폐쇄하여, 벨로즈(13, 14) 내부로부터 흡입 통로(34)를 향하는 방향(타방향)으로의 이송 유체의 역류를 저지한다.

토출구(37)에 장착된 체크 밸브(16)(이하, 「토출용 체크 밸브」라고도 함)는 밸브 케이스(16a)와, 상기 밸브 케이스(16a)에 수용된 밸브체(16b)와, 상기 밸브체(16b)를 밸브 폐쇄 방향으로 가압하는 압축 코일 스프링(16c)을 가지고 있다. 밸브 케이스(16a)는 바닥이 있는 원통 형상으로 형성되어 있고, 그 저벽에는 벨로즈(13, 14)의 내부에 연통하는 관통공(16d)이 형성되어 있다. 밸브체(16b)는, 압축 코일 스프링(16c)의 가압력에 의해 밸브 케이스(16a)의 관통공(16d)을 폐쇄(밸브 폐쇄)하고, 벨로즈(13, 14)의 신축에 따른 이송 유체의 흐름에 의한 배압이 작용하면 밸브 케이스(16a)의 관통공(16d)을 개방(밸브 개방)하게 되어 있다.

이로써, 토출용 체크 밸브(16)는, 자신이 배치되어 있는 벨로즈(13, 14)가 수축했을 때 개방하여, 벨로즈(13, 14) 내부로부터 토출 통로(35)를 향하는 방향(일방향)으로의 이송 유체의 유출을 허용하고, 상기 벨로즈(13, 14)가 신장했을 때 폐쇄하여, 토출 통로(35)로부터 벨로즈(13, 14) 내부에 향하는 방향(타방향)으로의 이송 유체의 역류를 저지한다.

<벨로즈 펌프의 동작>

다음에, 본 실시형태의 벨로즈 펌프(1)의 동작을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. 그리고, 도 3 및 도 4에서는 제1 및 제2 벨로즈(13, 14)의 구성을 간략화하여 나타내고 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 벨로즈(13)가 수축하고, 제2 벨로즈(14)가 신장한 경우, 펌프 헤드(11)의 도면 중 좌측에 장착된 흡입용 체크 밸브(15) 및 토출용 체크 밸브(16)의 각 밸브체(15b, 16b)는, 제1 벨로즈(13) 내의 이송 유체로부터 압력을 받아 각 밸브 케이스(15a, 16a)의 도면 중 우측으로 각각 이동한다. 이로써, 흡입용 체크 밸브(15)가 폐쇄되고, 또한 토출용 체크 밸브(16)가 개방되고, 제1 벨로즈(13) 내의 이송 유체가 토출 통로(35)로부터 펌프 밖으로 배출된다.

한편, 펌프 헤드(11)의 도면 중 우측에 장착된 흡입용 체크 밸브(15) 및 토출용 체크 밸브(16)의 각 밸브체(15b, 16b)는, 제2 벨로즈(14)에 의한 흡인 작용에 의해 각 밸브 케이스(15a, 16a)의 도면 중 우측으로 각각 이동한다. 이로써, 흡입용 체크 밸브(15)가 개방되면서, 토출용 체크 밸브(16)가 폐쇄되고, 흡입 통로(34)로부터 제2 벨로즈(14) 내로 이송 유체가 흡입된다.

다음에, 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 벨로즈(13)가 신장하고, 제2 벨로즈(14)가 수축한 경우, 펌프 헤드(11)의 도면 중 우측에 장착된 흡입용 체크 밸브(15) 및 토출용 체크 밸브(16)의 각 밸브체(15b, 16b)는, 제2 벨로즈(14) 내의 이송 유체로부터 압력을 받아 각 밸브 케이스(15a, 16a)의 도면 중 좌측으로 이동한다. 이로써, 흡입용 체크 밸브(15)가 폐쇄되면서, 토출용 체크 밸브(16)가 개방되고, 제2 벨로즈(14) 내의 이송 유체가 토출 통로(35)로부터 펌프 밖으로 배출된다.

한편, 펌프 헤드(11)의 도면 중 좌측에 장착된 흡입용 체크 밸브(15) 및 토출용 체크 밸브(16)의 각 밸브체(15b, 16b)는, 제1 벨로즈(13)에 의한 흡인 작용에 의해 각 밸브 케이스(15a, 16a)의 도면 중 좌측으로 이동한다. 이로써, 흡입용 체크 밸브(15)가 개방되고, 또한 토출용 체크 밸브(16)가 폐쇄되고, 흡입 통로(34)로부터 제1 벨로즈(13) 내에 이송 유체가 흡입된다.

이상의 동작을 반복하여 행함으로써, 좌우의 벨로즈(13, 14)는, 교호적으로 이송 유체의 흡인과 배출을 행할 수 있다.

<전환 밸브의 구성>

도 1에 있어서, 제1 전환 밸브(4)는, 공기 공급 장치(2)로부터 제1 에어 실린더부(27)의 토출 측 공기실(21) 및 흡입 측 공기실(26)로의 가압 공기의 급배(給排)를 전환하는 것이며, 예를 들면, 한 쌍의 솔레노이드(4a, 4b)를 가지는 3위치의 전자 전환 밸브로 이루어진다. 각 솔레노이드(4a, 4b)는 제어부(6)로부터 지령 신호를 받아 여자(勵磁)되도록 되어 있다. 그리고, 본 실시형태의 제1 전환 밸브(4)는, 3위치의 전자 전환 밸브로 이루어지지만, 중립 위치를 갖지 않는 2위치의 전자 전환 밸브이어도 된다.

제1 전환 밸브(4)는, 양쪽 솔레노이드(4a, 4b)가 소자(消磁) 상태일 때는 중립 위치에 유지되어 있고, 공기 공급 장치(2)로부터 제1 에어 실린더부(27)의 토출 측 공기실(21)[흡배기 포트(22)] 및 흡입 측 공기실(26)[흡배기구(25a)]로의 가압 공기의 공급은 차단되고, 제1 에어 실린더부(27)의 토출 측 공기실(21) 및 흡입 측 공기실(26)은, 모두 대기와 연통하여 개방되어 있다.

또한, 제1 전환 밸브(4)는, 솔레노이드(4a)가 여자되면, 도면 중의 아래쪽 위치로 전환되고, 공기 공급 장치(2)로부터 제1 에어 실린더부(27)의 토출 측 공기실(21)에 가압 공기가 공급된다. 그 때, 제1 에어 실린더부(27)의 흡입 측 공기실(26)은 대기와 연통하여 개방되어 있다. 이로써, 제1 벨로즈(13)를 수축시킬 수 있다.

또한, 제1 전환 밸브(4)는, 솔레노이드(4b)가 여자되면, 도면 중의 위쪽 위치로 전환되고, 공기 공급 장치(2)로부터 제1 에어 실린더부(27)의 흡입 측 공기실(26)에 가압 공기가 공급된다. 그 때, 제1 에어 실린더부(27)의 토출 측 공기실(21)은 대기와 연통하여 개방되어 있다. 이로써, 제1 벨로즈(13)를 신장시킬 수 있다.

제2 전환 밸브(5)는, 공기 공급 장치(2)로부터 제2 에어 실린더부(28)의 토출 측 공기실(21) 및 흡입 측 공기실(26)로의 가압 공기의 급배를 전환하는 것이며, 예를 들면, 한 쌍의 솔레노이드(5a, 5b)를 가지는 3위치의 전자 전환 밸브로 이루어진다. 각 솔레노이드(5a, 5b)는 제어부(6)로부터 지령 신호를 받아 여자되도록 되어 있다. 그리고, 본 실시형태의 제2 전환 밸브(5)는, 3위치의 전자 전환 밸브로 이루어지지만, 중립 위치를 가지고 있지 않은 2위치의 전자 전환 밸브이어도 된다.

제2 전환 밸브(5)는, 양쪽 솔레노이드(5a, 5b)가 소자 상태일 때는 중립 위치에 유지되어 있고, 공기 공급 장치(2)로부터 제2 에어 실린더부(28)의 토출 측 공기실(21)[흡배기 포트(22)] 및 흡입 측 공기실(26)[흡배기구(25a)]로의 가압 공기의 공급은 차단되고, 제2 에어 실린더부(28)의 토출 측 공기실(21) 및 흡입 측 공기실(26)은, 모두 대기와 연통하여 개방되어 있다.

또한, 제2 전환 밸브(5)는, 솔레노이드(5a)가 여자되면, 도면 중의 아래쪽 위치로 전환되고, 공기 공급 장치(2)로부터 제2 에어 실린더부(28)의 토출 측 공기실(21)에 가압 공기가 공급된다. 그 때, 제2 에어 실린더부(28)의 흡입 측 공기실(26)은 대기와 연통하여 개방되어 있다. 이로써, 제2 벨로즈(14)를 수축시킬 수 있다.

또한, 제2 전환 밸브(5)는, 솔레노이드(5b)가 여자되면, 도면 중의 위쪽 위치로 전환되고, 공기 공급 장치(2)로부터 제2 에어 실린더부(28)의 흡입 측 공기실(26)에 가압 공기가 공급된다. 그 때, 제2 에어 실린더부(28)의 토출 측 공기실(21)은 대기와 연통하여 개방되어 있다. 이로써, 제2 벨로즈(14)를 신장시킬 수 있다.

도 1에 있어서, 제1 에어 실린더부(27)의 토출 측 공기실(21)[흡배기 포트(22)]과 제1 전환 밸브(4) 사이에는, 제1 급속 배기 밸브(61)가 토출 측 공기실(21)에 인접하여 배치되어 있다. 제1 급속 배기 밸브(61)는, 가압 공기를 배출하는 배기구(61a)를 가지고 있고, 제1 전환 밸브(4)로부터 토출 측 공기실(21)로의 가압 공기의 흐름을 허용하고, 또한 토출 측 공기실(21)로부터 흘러나온 가압 공기를 배기구(61a)로부터 배출하게 되어 있다. 이로써, 토출 측 공기실(21) 내의 가압 공기를, 제1 전환 밸브(4)를 개재시키지 않고, 제1 급속 배기 밸브(61)로부터 신속히 배출할 수 있다.

마찬가지로, 제2 에어 실린더부(28)의 토출 측 공기실(21)[흡배기 포트(22)]과 제2 전환 밸브(5) 사이에는, 제2 급속 배기 밸브(62)가 토출 측 공기실(21)에 인접하여 배치되어 있다. 제2 급속 배기 밸브(62)는, 가압 공기를 배출하는 배기구(62a)를 가지고 있고, 제2 전환 밸브(5)로부터 토출 측 공기실(21)로의 가압 공기의 흐름을 허용하고, 또한 토출 측 공기실(21)로부터 흘러나온 가압 공기를 배기구(62a)로부터 배출하게 되어 있다. 이로써, 토출 측 공기실(21) 내의 가압 공기를, 제2 전환 밸브(5)를 개재시키지 않고, 제2 급속 배기 밸브(62)로부터 신속히 배출할 수 있다.

그리고, 각 에어 실린더부(27, 28)의 흡입 측 공기실(26)[흡배기구(25a)]과, 대응하는 전환 밸브(4, 5) 사이에는 급속 배기 밸브는 배치되어 있지 않다. 흡입 측에 급속 배기 밸브를 장착한 경우, 토출 측에 급속 배기 밸브를 장착한 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있지만, 그 효과는 토출 측만큼 크지 않다. 그러므로, 흡입 측의 급속 배기 밸브는, 비용면에서 실시예로서는 설치하고 있지 않다.

<제어부의 구성>

제어부(6)는, 제1 검지 수단(29) 및 제2 검지 수단(31)(도 2 참조)의 검지 신호에 기초하여, 각 전환 밸브(4, 5)를 전환함으로써, 벨로즈 펌프(1)의 제1 에어 실린더부(27) 및 제2 에어 실린더부(28)의 각 구동을 제어하는 것이다.

도 5는, 제어부(6)의 내부 구성을 나타낸 블록도이다. 제어부(6)는, 제1 및 제2 산출부(6a, 6b)와, 제1 및 제2 결정부(6c, 6d)와, 구동 제어부(6e)를 가지고 있다.

제1 산출부(6a)는, 한 쌍의 근접 센서(29A, 29B)의 각 검지 신호에 기초하여, 제1 벨로즈(13)에서의 최대 수축 상태로부터 최대 신장 상태까지의 제1 신장 시간, 및 최대 신장 상태로부터 최대 수축 상태까지의 제1 수축 시간을 산출하는 것이다. 구체적으로는, 제1 산출부(6a)는, 근접 센서(29A)의 검지 종료 시점으로부터 근접 센서(29B)의 검지 시점까지의 경과 시간을 제1 신장 시간으로서 산출한다. 또한, 제1 산출부(6a)는, 근접 센서(29B)의 검지 종료 시점으로부터 근접 센서(29A)의 검지 시점까지의 경과 시간을 제1 수축 시간으로서 산출한다.

제2 산출부(6b)는, 한 쌍의 근접 센서(31A, 31B)의 각 검지 신호에 기초하여, 제2 벨로즈(14)에서의 최대 수축 상태로부터 최대 신장 상태까지의 제2 신장 시간, 및 최대 신장 상태로부터 최대 수축 상태까지의 제2 수축 시간을 산출하는 것이다. 구체적으로는, 제2 산출부(6b)는, 근접 센서(31A)의 검지 종료 시점으로부터 근접 센서(31B)의 검지 시점까지의 경과 시간을 제2 신장 시간으로서 산출한다. 또한, 제2 산출부(6b)는, 근접 센서(31B)의 검지 종료 시점으로부터 근접 센서(31A)의 검지 시점까지의 경과 시간을 제2 수축 시간으로서 산출한다.

제1 결정부(6c)는, 산출된 상기 제1 신장 시간 및 제1 수축 시간에 기초하여, 최대 신장 상태의 제1 벨로즈(13)가 수축 동작을 개시하는 시점으로부터, 상기 수축 동작에 의해 제1 벨로즈(13)가 최대 수축 상태로 되기 직전에 최대 신장 상태의 제2 벨로즈(14)가 수축 동작을 개시하는 시점까지의 제1 시간차를 결정한다.

본 실시형태의 제1 결정부(6c)는, 예를 들면, 이하의 식(1)을 사용하여 제1 시간차를 결정한다.

제1 시간차=(제1 신장 시간＋제1 수축 시간)/2 … (1)

제2 결정부(6d)는, 산출된 상기 제2 신장 시간 및 제2 수축 시간에 기초하여, 최대 신장 상태의 제2 벨로즈(14)가 수축 동작을 개시하는 시점으로부터, 상기 수축 동작에 의해 제2 벨로즈(14)가 최대 수축 상태로 되기 직전에 최대 신장 상태의 제1 벨로즈(13)가 수축 동작을 개시하는 시점까지의 제2 시간차를 결정한다.

본 실시형태의 제2 결정부(6d)는, 예를 들면, 이하의 식(2)을 사용하여 제2 시간차를 결정한다.

제2 시간차=(제2 신장 시간＋제2 수축 시간)/2 … (2)

구동 제어부(6e)는, 결정된 상기 제1 및 제2 시간차에 기초하여, 상기 제1 및 제2 구동 장치를 구동 제어한다. 구체적으로는, 구동 제어부(6e)는, 최대 신장 상태의 제1 벨로즈(13)가 수축 동작을 개시한 시점으로부터 상기 제1 시간차가 경과한 시점에서, 최대 신장 상태의 제2 벨로즈(14)의 수축 동작을 개시하게 하면서, 또한 최대 신장 상태의 제2 벨로즈(14)가 수축 동작을 개시한 시점으로부터 상기 제2 시간차가 경과한 시점에서, 최대 신장 상태의 제1 벨로즈(13)의 수축 동작을 개시하게 하도록, 제1 및 제2 에어 실린더부(27, 28)를 구동 제어한다.

도 1에 나타낸 벨로즈 펌프 장치(BP)는, 전원 스위치(8)와, 스타트 스위치(9)와, 정지 스위치(10)를 더 포함하고 있다.

전원 스위치(8)는, 벨로즈 펌프(1)로의 통전을 온-오프 조작하는 조작 지령을 출력하는 것이며, 그 조작 지령은 제어부(6)에 입력된다. 스타트 스위치(9)는 벨로즈 펌프(1)를 구동시키는 조작 지령을 출력하는 것이며, 그 조작 지령은 제어부(6)에 입력된다. 정지 스위치(10)는, 제1 벨로즈(13) 및 제2 벨로즈(14)를 모두 최대 수축 상태로 한 스탠바이 상태로 하는 조작 지령을 출력하는 것이다.

<벨로즈 펌프의 구동 제어>

도 6은, 제어부(6)가 행하는 벨로즈 펌프(1)의 구동 제어의 일례를 나타낸 타임 차트이다. 전원 스위치(8)가 오프일 때, 제1 및 제2 전환 밸브(4, 5)(도 1 참조)는, 중립 위치에 유지되어 있다. 따라서, 전원 스위치(8)가 오프일 때, 벨로즈 펌프(1)의 제1 및 제2 에어 실린더부(27, 28)의 공기실(21, 26)은 대기와 연통하고 있기 때문에, 양쪽 공기실(21, 26) 내가 대기압으로 균형잡힌 상태로 되도록, 제1 벨로즈(13) 및 제2 벨로즈(14)는, 상기 스탠바이 상태로부터 조금 신장시킨 위치에서 유지되어 있다.

벨로즈 펌프(1)의 구동을 개시할 때는, 작업자에 의해 전원 스위치(8)를 온 조작한 후, 정지 스위치(10)를 온 조작하고, 제1 벨로즈(13) 및 제2 벨로즈(14)를 스탠바이 상태까지 이동시킨다. 구체적으로는, 구동 제어부(6e)는, 제1 전환 밸브(4)의 솔레노이드(4a) 및 제2 전환 밸브(5)의 솔레노이드(5a)를 여자시키고, 제1 벨로즈(13) 및 제2 벨로즈(14)를 동시에 최대 수축 상태까지 수축시킨다. 이로써, 제1 벨로즈(13) 및 제2 벨로즈(14)는 스탠바이 상태로 유지된다. 그리고, 이 스탠바이 상태에 있어서, 근접 센서(29A.31A)는, 각각 피검지판(30, 32)을 검지한 온 상태로 된다.

다음에, 작업자에 의해 스타트 스위치(9)가 온 조작되면, 구동 제어부(6e)는, 처음에 제1 벨로즈(13)의 제1 신장 시간 및 제1 수축 시간과, 제2 벨로즈(14)의 제2 신장 시간 및 제2 수축 시간을 산출하기 위한 제어를 실행한다.

구체적으로는, 구동 제어부(6e)는, 제1 전환 밸브(4)의 솔레노이드(4a)를 소자시키면서 또한 솔레노이드(4b)를 여자시키고, 제1 벨로즈(13)를 최대 수축 상태(스탠바이 상태)로부터 최대 신장 상태까지 신장시킨다. 이와 동시에, 구동 제어부(6e)는, 제2 전환 밸브(5)의 솔레노이드(5a)를 소자시키면서 또한 솔레노이드(5b)를 여자시키고, 제2 벨로즈(14)도 최대 수축 상태(스탠바이 상태)로부터 최대 신장 상태까지 신장시킨다.

제1 벨로즈(13)가 최대 수축 상태로부터 최대 신장 상태까지 신장할 때, 제1 산출부(6a)는, 근접 센서(29A)가 오프로 된 시점(t1)으로부터, 근접 센서(29B)가 온이 되는 시점(t2)까지의 시간을 카운트하고, 제1 벨로즈(13)의 제1 신장 시간(t2-t1)을 산출한다.

마찬가지로, 제2 벨로즈(14)가 최대 수축 상태로부터 최대 신장 상태까지 신장할 때, 제2 산출부(6b)는, 근접 센서(31A)가 오프로 된 시점(t1)으로부터, 근접 센서(31B)가 온으로 되는 시점(t2)까지의 시간을 카운트하고, 제2 벨로즈(14)의 제2 신장 시간(t2-t1)을 산출한다.

다음에, 구동 제어부(6e)는, 소정 시간(t3-t2) 경과 후, 제1 전환 밸브(4)의 솔레노이드(4b)를 소자시키면서 또한 솔레노이드(4a)를 여자시키고, 제1 벨로즈(13)만을 최대 신장 상태로부터 최대 수축 상태까지 수축시킨다.

그 때, 제1 산출부(6a)는, 근접 센서(29B)가 오프로 된 시점(t3)으로부터, 근접 센서(29A)가 온으로 되는 시점(t4)까지의 시간을 카운트하고, 제1 벨로즈(13)의 제1 수축 시간(t4-t3)을 산출한다.

그리고, 제1 결정부(6c)에 있어서, 산출된 제1 신장 시간 및 제1 수축 시간에 기초하여 제1 시간차가 결정된다. 본 실시형태에서는, 제1 결정부(6c)는, 이하의 식(3)을 사용하여 제1 시간차를 산출한다.

제1 시간차=(제1 신장 시간＋제1 수축 시간)/2=((t2-t1)＋(t4-t3))/2 … (3)

다음에, 구동 제어부(6e)는, 제1 벨로즈(13)가 최대 수축 상태까지 수축한 시점(t4)과 동시에, 제2 전환 밸브(5)의 솔레노이드(5b)를 소자시키면서 또한 솔레노이드(5a)를 여자시키고, 제2 벨로즈(14)를 최대 신장 상태로부터 최대 수축 상태까지 수축시킨다.

그 때, 제2 산출부(6b)는, 근접 센서(31B)가 오프로 된 시점(t4)으로부터, 근접 센서(31A)가 온으로 되는 시점(t6)까지의 시간을 카운트하고, 제2 벨로즈(14)의 제2 수축 시간(t6-t4)을 산출한다.

그리고, 제2 결정부(6d)에 있어서, 산출된 제2 신장 시간 및 제2 수축 시간에 기초하여 제2 시간차가 결정된다. 본 실시형태에서는, 제2 결정부(6d)는, 이하의 식(4)을 사용하여 제2 시간차를 산출한다.

제2 시간차=(제2 신장 시간＋제2 수축 시간)/2=((t2-t1)＋(t6-t4))/2 … (4)

그리고, 이후에 있어서, 제1 산출부(6a) 및 제1 결정부(6c)에 의하여, 제1 벨로즈(13)가 1왕복할 때마다, 전술한 바와 같이 제1 신장 시간 및 제1 수축 시간이 산출되고, 그 산출된 제1 신장 시간 및 제1 수축 시간에 기초하여 제1 시간차가 결정된다.

마찬가지로, 제2 산출부(6b) 및 제2 결정부(6d)에 의하여, 제2 벨로즈(14)가 1왕복할 때마다, 전술한 바와 같이 제2 신장 시간 및 제2 수축 시간이 산출되고, 그 산출된 제2 신장 시간 및 제2 수축 시간에 기초하여 제2 시간차가 결정된다.

한편, 구동 제어부(6e)는, 제2 벨로즈(14)가 최대 수축 상태로 되기 전에, 제1 벨로즈(13)의 구동을 개시한다. 구체적으로는, 구동 제어부(6e)는, 제2 벨로즈(14)가 최대 수축 상태로 되기 직전의 시점(t5)에서, 제1 전환 밸브(4)의 솔레노이드(4a)를 소자시키면서 또한 솔레노이드(4b)를 여자시킨다. 이로써, 제1 벨로즈(13)는, 최대 수축 상태로부터 신장 동작을 개시한다.

그리고, 제1 벨로즈(13)가 신장 동작을 개시하고 나서 소정 시간(t6-t5) 후에, 제2 벨로즈(14)는 최대 수축 상태로 되어, 근접 센서(31A)가 오프로부터 온으로 전환되지만, 구동 제어부(6e)는, 제2 벨로즈(14)를 당분간 최대 수축 상태인 채로 유지해 놓는다.

그 후, 제1 벨로즈(13)가 최대 신장 상태로 된 시점(t7)에서, 근접 센서(29B)가 오프로부터 온으로 전환되면, 구동 제어부(6e)는, 소정 시간(t8-t7) 경과 후, 제1 전환 밸브(4)의 솔레노이드(4b)를 소자시키면서 또한 솔레노이드(4a)를 여자시킨다. 이로써, 제1 벨로즈(13)는, 최대 신장 상태로부터 수축 동작을 개시한다.

또한, 구동 제어부(6e)는, 솔레노이드(4a)를 여자시킨 시점(t8)으로부터, 상기에서 결정된 제1 시간차의 카운트를 개시한다.

그리고, 제1 벨로즈(13)가 수축 동작을 개시하고 나서 소정 시간(t9-t8)이 경과하면, 구동 제어부(6e)는, 제2 전환 밸브(5)의 솔레노이드(5a)를 소자시키면서 또한 솔레노이드(5b)를 여자시킨다. 이로써, 제1 벨로즈(13)가 수축 동작을 하고 있는 동안에, 제2 벨로즈(14)는 최대 수축 상태로부터 최대 신장 상태까지 신장한다.

그 때, 제2 벨로즈(14)가 최대 신장 상태로 된 시점(t10)에서, 근접 센서(31B)는 오프로부터 온으로 전환되지만, 구동 제어부(6e)는, 제2 벨로즈(14)를 최대 신장 상태인 채로 유지해 놓는다.

다음에, 구동 제어부(6e)는, 제1 시간차(t11-t8)가 경과하면, 제2 전환 밸브(5)의 솔레노이드(5b)를 소자시키면서 또한 솔레노이드(5a)를 여자시킨다. 이로써, 제1 벨로즈(13)가 최대 수축 상태로 되기 직전에, 제2 벨로즈(14)는 최대 신장 상태로부터 수축 동작을 개시한다(도 8 참조).

또한, 구동 제어부(6e)는, 솔레노이드(5a)를 여자시킨 시점(t11)으로부터, 상기에서 결정된 제2 시간차의 카운트를 개시한다.

제2 벨로즈(14)가 수축 동작을 개시한 후에는, 제1 벨로즈(13)가 최대 수축 상태로 된 시점(t12)에서, 근접 센서(29A)가 오프로부터 온으로 전환되면, 구동 제어부(6e)는, 제1 전환 밸브(4)의 솔레노이드(4a)를 소자시키면서 또한 솔레노이드(4b)를 여자시킨다. 이로써, 제2 벨로즈(14)가 수축 동작을 하고 있는 동안에, 제1 벨로즈(13)는 최대 수축 상태로부터 최대 신장 상태까지 신장한다.

그 때, 제1 벨로즈(13)가 최대 신장 상태로 된 시점(t13)에서, 근접 센서(29B)는 오프로부터 온으로 전환되지만, 구동 제어부(6e)는, 제1 벨로즈(13)를 최대 신장 상태인 채로 유지해 놓는다.

다음에, 구동 제어부(6e)는, 제2 시간차(t14-t11)가 경과하면, 제1 전환 밸브(4)의 솔레노이드(4b)를 소자시키면서 또한 솔레노이드(4a)를 여자시킨다. 이로써, 제2 벨로즈(14)가 최대 수축 상태로 되기 직전에, 제1 벨로즈(13)는 최대 신장 상태로부터 수축 동작을 개시한다(도 7 참조).

또한, 구동 제어부(6e)는, 솔레노이드(4a)를 여자시킨 시점(t14)으로부터, 직전에 결정된 제1 시간차의 카운트를 개시한다. 이 직전에 결정된 제1 시간차는, 제1 벨로즈(13)의 직전의 1왕복 동작에 의해 산출된 제1 신장 시간(t7-t5) 및 제1 수축 시간(t12-t8)에 기초하여 결정된 것이다.

제1 벨로즈(13)가 수축 동작을 개시한 후에는, 제2 벨로즈(14)가 최대 수축 상태로 된 시점(t15)에서, 근접 센서(31A)가 오프로부터 온으로 전환되면, 구동 제어부(6e)는, 제2 전환 밸브(5)의 솔레노이드(5a)를 소자시키면서 또한 솔레노이드(5b)를 여자시킨다. 이로써, 제1 벨로즈(13)가 수축 동작을 하고 있는 동안에, 제2 벨로즈(14)는 최대 수축 상태로부터 최대 신장 상태까지 신장한다.

그 때, 제2 벨로즈(14)가 최대 신장 상태로 된 시점(t16)에서, 근접 센서(31B)는 오프로부터 온으로 전환되지만, 구동 제어부(6e)는, 제2 벨로즈(14)를 최대 신장 상태인 채로 유지해 놓는다.

다음에, 구동 제어부(6e)는, 상기 직전에 결정된 제1 시간차(t17-t14)가 경과하면, 제2 전환 밸브(5)의 솔레노이드(5b)를 소자시키면서 또한 솔레노이드(5a)를 여자시킨다. 이로써, 제1 벨로즈(13)가 최대 수축 상태로 되기 직전에, 제2 벨로즈(14)는 최대 신장 상태로부터 수축 동작을 개시한다.

또한, 구동 제어부(6e)는, 솔레노이드(5a)를 여자시킨 시점(t17)으로부터, 직전에 결정된 제2 시간차의 카운트를 개시한다. 이 직전에 결정된 제2 시간차는, 제2 벨로즈(14)의 직전의 1왕복 동작에 의해 산출된 제2 신장 시간(t10-t9) 및 제2 수축 시간(t15-t11)에 기초하여 결정된 것이다.

제2 벨로즈(14)가 수축 동작을 개시한 후에는, 제1 벨로즈(13)가 최대 수축 상태로 된 시점(t18)에서, 근접 센서(29A)가 오프로부터 온으로 전환되면, 구동 제어부(6e)는, 제1 전환 밸브(4)의 솔레노이드(4a)를 소자시키면서 또한 솔레노이드(4b)를 여자시킨다. 이로써, 제2 벨로즈(14)가 수축 동작을 하고 있는 동안에, 제1 벨로즈(13)는 최대 수축 상태로부터 최대 신장 상태까지 신장한다.

그 때, 제1 벨로즈(13)가 최대 신장 상태로 된 시점(t19)에서, 근접 센서(29B)는 오프로부터 온으로 전환되지만, 구동 제어부(6e)는, 제1 벨로즈(13)를 최대 신장 상태인 채로 유지해 놓는다.

다음에, 구동 제어부(6e)는, 상기 직전에 결정된 제2 시간차(t20-t17)가 경과하면, 제1 전환 밸브(4)의 솔레노이드(4b)를 소자시키면서 또한 솔레노이드(4a)를 여자시킨다. 이로써, 제2 벨로즈(14)가 최대 수축 상태로 되기 직전에, 제1 벨로즈(13)는 최대 신장 상태로부터 수축 동작을 개시한다.

이 이후, 구동 제어부(6e)는, 전술한 바와 같이, 직전에 결정된 제1 및 제2 시간차에 기초하여, 제2 벨로즈(14)가 최대 수축 상태로 되기 직전에 제1 벨로즈(13)를 최대 신장 상태로부터 수축시키고, 또한 제1 벨로즈(13)가 최대 수축 상태로 되기 직전에 제2 벨로즈(14)를 최대 신장 상태로부터 수축시키도록 벨로즈 펌프(1)를 구동 제어한다.

따라서, 이송 유체의 토출 부하 등에 의해 제1 및 제2 수축 시간(토출 시간)이나 제1 및 제2 신장 시간(흡입 시간)에 변동이 있어도, 그 변동에 추종하여 최적인 타이밍에서 벨로즈 펌프(1)를 구동 제어할 수 있다.

그리고, 본 실시형태에서는, 직전에 결정된 제1 및 제2 시간차를 이용하고 있지만, 상기 토출 시간이나 흡입 시간의 변동이 없는 경우에는, 운전 개시 직후에 있어서 최초에 결정된 제1 및 제2 시간차를 이용하여 벨로즈 펌프(1)를 구동 제어해도 된다. 이 경우, 제1 및 제2 벨로즈(13, 14)의 신장 동작과 수축 동작의 전환은, 근접 센서(29A, 29B, 31A, 31B)를 사용하지 않고, 타이머 등을 사용하여 소정 시간마다 전환하도록 해도 된다.

벨로즈 펌프(1)의 구동을 정지시킬 때는, 먼저, 작업자에 의해 정지 스위치(10)를 온 조작한다. 이 조작 신호를 받은 구동 제어부(6e)는, 제1 벨로즈(13) 및 제2 벨로즈(14)를 스탠바이 상태로 이동시킨다. 그 때, 구동 제어부(6e)는, 제1 벨로즈(13) 및 제2 벨로즈(14) 중 어느 한쪽이 신장 동작을 행하고 있는 경우에는, 그 신장 동작을 정지시켜, 바로 수축 동작을 개시하게 한다. 그리고, 제1 벨로즈(13) 및 제2 벨로즈(14)가 스탠바이 상태로 되면, 작업자에 의해 전원 스위치(8)를 오프 조작한다.

그리고, 본 실시형태의 제어부(6)는, 한쪽의 벨로즈(13)(14)가 최대 수축 상태로 되기 직전에 다른 쪽의 벨로즈(14)(13)를 최대 신장 상태로부터 수축시키고 있지만, 한쪽의 벨로즈(13)(14)가 최대 수축 상태로 되었을 때, 다른 쪽의 벨로즈(14)(13)를 최대 신장 상태로부터 수축시키도록 제어해도 된다. 단, 벨로즈 펌프(1)의 토출 측의 맥동을 저감한다는 관점에서는, 본 실시형태와 같이 제어하는 것이 바람직하다.

<전공 레귤레이터의 구성>

도 1 및 도 2에서, 제1 전공 레귤레이터(51)는, 기계식 레귤레이터(3)와 제1 전환 밸브(4) 사이에 배치되어 있다. 또한, 제2 전공 레귤레이터(52)는, 기계식 레귤레이터(3)와 제2 전환 밸브(5) 사이에 배치되어 있다. 각 전공 레귤레이터(51, 52)는, 외부로부터 미리 설정되는 설정 압력에 기초하여 출력 포트(도시하지 않음)로부터 출력하는 공기압을 무단계로 조정하는 기능을 가지고 있다.

본 실시형태의 제1 전공 레귤레이터(51)는, 제1 벨로즈(13)의 수축 시에, 제1 에어 실린더부(27)의 토출 측 공기실(21)에 공급하는 가압 공기의 공기압을, 제1 벨로즈(13)의 수축 특성에 대응하여 상승시키도록 조정한다.

또한, 제2 전공 레귤레이터(52)는, 제2 벨로즈(14)의 수축 동작 시에, 제2 에어 실린더부(28)의 토출 측 공기실(21)에 공급하는 가압 공기의 공기압을, 제2 벨로즈(14)의 수축 특성에 대응하여 상승시키도록 조정한다.

<전공 레귤레이터의 제어>

도 9는, 제1 및 제2 전공 레귤레이터(51, 52)의 공기압의 조정의 일례를 나타낸 그래프이다. 도 9에서, 제1 벨로즈(13)가 신장하고 있는 신장 시간(T1) 동안(신장 동작 시), 제1 전공 레귤레이터(51)는, 가압 공기의 공기압이 항상 일정한 공기압(c)으로 되도록 조정한다. 상기 공기압(c)은 제어부(6)로부터 지시된다. 그리고, 제1 벨로즈(13)가 수축하고 있는 수축 시간(T2) 동안(수축 동작 시), 제1 전공 레귤레이터(51)는, 제어부(6)가 단위 시간(예를 들면, 10ms)마다 하기의 식(5)을 사용하여 산출한 가압 공기의 공기압으로 되도록, 제어부(6)로부터의 지시에 따라 상기 공기압을 조정한다.

P=aX＋b … (5)

단, P는 출력 포트로부터 출력되는 가압 공기의 공기압, a는 압력 증가 계수, X는 제1 벨로즈(13)의 신축 위치, b는 초기 공기압이다. 본 실시형태에서는, 압력 증가 계수 a는 제1 벨로즈(13)의 수축 특성을 나타내고, 상기 초기 공기압 b는, 상기 공기압 c보다 큰 값으로 설정되어 있다. 또한, 상기 신축 위치 X는, 예를 들면, 도 3에 나타낸 바와 같이 제1 벨로즈(13)의 최대 신장 상태를 X₀(=0㎜), 도 4에 나타낸 바와 같이 제1 벨로즈(13)의 최대 수축 상태를 X_max로 하고, X₀로부터의 변위로서 설정되어 있다.

마찬가지로, 제2 벨로즈(14)가 신장하고 있는 신장 시간(T3) 동안(신장 동작 시), 제2 전공 레귤레이터(52)는, 가압 공기의 공기압이 항상 일정한 공기압(c)으로 되도록 조정한다. 상기 공기압(c)은 제어부(6)로부터 지시된다. 그리고, 제2 벨로즈(14)가 수축하고 있는 수축 시간(T4) 동안(수축 동작 시), 제2 전공 레귤레이터(52)는, 제어부(6)가 단위 시간(예를 들면, 10ms)마다 상기 식(5)을 사용하여 산출한 가압 공기의 공기압으로 되도록, 제어부(6)로부터의 지시에 따라 상기 공기압을 조정한다. 단, 이 경우, X는 제2 벨로즈(14)의 신축 위치이며, 압력 증가 계수(a)는 제2 벨로즈(14)의 수축 특성을 나타내고 있다.

이상과 같이, 상기 식(5)의 X를 벨로즈(13)(14)의 신축 위치로 함으로써, 예를 들면, 토출 유체 저항이 증가하여 토출 시간이 증가한 경우라도, 후술하는 제2 실시형태에서의 룩업 테이블의 압력 증가 계수 a의 수치를 고정값으로서 사용할 수 있다.

또한, 벨로즈(13)(14)의 현재의 신축 위치는, 예를 들면, 미리 위치 계측에 의해 취득된 벨로즈(13)(14)의 최대 신장 상태로부터 최대 수축 상태까지 요하는 시간차에 기초하여 산출할 수 있다. 당연히, 벨로즈(13)(14)의 현재의 신축 위치는 변위 센서 등으로 검출하는 것도 가능하다.

그리고, 본 실시형태에서는, 제어부(6)에 있어서 양쪽 전공 레귤레이터(51, 52)가 조정하는 공기압을 산출할 때 사용하는 압력 증가 계수 a 및 초기 공기압 b, c는, 모두 같은 값으로 설정되어 있지만, 각 전공 레귤레이터에 의해 상이한 값으로 설정되어 있어도 된다.

도 10은, 벨로즈 펌프(1)로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력을 나타낸 그래프이다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 전공 레귤레이터(51, 52)가 가압 공기의 공기압을 전술한 바와 같이 조정함으로써, 각 벨로즈(13, 14)가 단독으로 수축하고 있는 동안(도면 중의 파선으로 둘러싸는 부분)은, 벨로즈 펌프(1)로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력이 떨어지는 것을 저감할 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 구동 제어부(6e)가 제1 및 제2 시간차에 기초하여 벨로즈 펌프(1)를 구동 제어함으로써, 한쪽의 벨로즈의 수축(토출)으로부터 신장(흡입)으로의 전환 타이밍(도면 중의 실선으로 둘러싸는 부분)에 있어서, 다른 쪽의 벨로즈는 이미 수축하여 이송 유체를 토출하고 있으므로, 상기 전환 타이밍에 있어서 토출 압력이 크게 떨어지는 것을 저감할 수 있다.

따라서, 제1 및 제2 전공 레귤레이터(51, 52)의 제어와, 구동 제어부(6e)의 제어를 조합함으로써, 벨로즈 펌프(1)의 토출 측의 맥동을 효과적으로 저감할 수 있다.

이상, 본 실시형태의 벨로즈 펌프 장치(BP)에 의하면, 벨로즈(13)(14)의 수축 동작 시에, 토출 측 공기실(21)에 공급되는 가압 공기의 공기압은, 전공 레귤레이터(51)(52)에 의해 벨로즈(13)(14)의 수축 특성에 대응하여 상승하기 때문에, 벨로즈(13)(14)가 수축함에 따라 토출 측 공기실(21)에서의 가압 공기의 공기압을 상승시킬 수 있다. 이로써, 벨로즈(13)(14)가 수축하고 있는 동안에 이송 유체의 토출 압력이 떨어지는 것을 저감할 수 있다.

또한, 전공 레귤레이터(51)(52)는, 단위 시간마다 전술한 식(5)을 사용하여 공기압을 조정하기 때문에, 벨로즈(13)(14)가 수축하고 있는 동안에 이송 유체의 토출 압력이 떨어지는 것을 효과적으로 저감할 수 있다.

또한, 제1 벨로즈(13) 및 제2 벨로즈(14)를 서로 독립적으로 신축 가능하게 하고, 제어부(6)에 있어서, 제1 벨로즈(13)가 최대 수축 상태로 되기 직전에 제2 벨로즈(14)를 최대 신장 상태로부터 수축시키고, 또한 제2 벨로즈(14)가 최대 수축 상태로 되기 직전에 제1 벨로즈(13)를 최대 신장 상태로부터 수축시키도록 구동 제어하도록 했으므로, 이하의 작용 효과를 얻을 수 있다. 즉, 한쪽의 벨로즈의 수축(토출)으로부터 신장(흡입)으로의 전환 타이밍에 있어서, 다른 쪽의 벨로즈는 이미 수축해 이송 유체를 토출하고 있으므로, 상기 전환 타이밍에 있어서 토출 압력이 크게 떨어지는 것을 저감할 수 있다. 그 결과, 벨로즈 펌프(1)의 토출 측의 맥동을 저감할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 벨로즈 펌프 장치(BP)는, 벨로즈 펌프의 토출 측에 어큐뮬레이터(accumulator)를 장착한 것과 비교하여, 벨로즈 펌프 이외에 다른 부재(어큐뮬레이터)를 설치할 스페이스를 확보할 필요가 없기 때문에, 설치 스페이스가 대폭 증가하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 벨로즈 펌프 장치(BP)는, 종래의 타이 로드에 의해 한 쌍의 벨로즈가 연결된 벨로즈 펌프와 마찬가지로, 한 쌍의 벨로즈(13, 14)를 사용하여 이송 유체를 토출하기 때문에, 유체의 토출량이 감소하는 일도 없다.

또한, 제어부(6)는, 제1 벨로즈(13)의 제1 신장 시간과 제1 수축 시간에 기초하여 결정된 제1 시간차를 이용하여, 제1 벨로즈(13)가 최대 수축 상태로 되기 직전에 최대 신장 상태의 제2 벨로즈(14)를 수축시키는 동시에, 제2 벨로즈(14)의 제2 신장 시간과 제2 수축 시간에 기초하여 결정된 제2 시간차를 이용하여, 제2 벨로즈(14)가 최대 수축 상태로 되기 직전에 최대 신장 상태의 제1 벨로즈(13)를 수축시키도록 구동 제어할 수 있다. 이로써, 제1 벨로즈가 최대 수축 상태로 되기 직전에 제2 벨로즈를 확실하게 수축시킬 수 있고, 또한 제2 벨로즈가 최대 수축 상태로 되기 직전에 제1 벨로즈를 확실하게 수축시킬 수 있다.

또한, 제어부(6)는, 벨로즈 펌프(1)의 운전 개시 직후에, 제1 및 제2 벨로즈(13, 14)의 신장 시간 및 수축 시간을 미리 산출하고 나서 구동 제어하므로, 운전 개시 전에 이들의 신장 시간 및 수축 시간이 불분명한 경우라도, 제1 벨로즈(13)[제2 벨로즈(14)]가 최대 수축 상태로 되기 직전에 제2 벨로즈(14)[제1 벨로즈(13)]를 확실하게 수축시킬 수 있다.

또한, 제어부(6)는, 직전에 결정된 제1 및 제2 시간차에 기초하여 구동 제어하므로, 제1 벨로즈(13)의 제1 신장 시간 및 제1 수축 시간[제2 벨로즈(14)의 제2 신장 시간 및 제2 수축 시간]에 변동이 있어도, 그 변동에 추종하여, 제1 벨로즈(13)[제2 벨로즈(14)]가 최대 수축 상태로 되기 직전에 제2 벨로즈(14)[제1 벨로즈(13)]를 확실하게 수축시킬 수 있다.

<변형예>

도 11은, 상기 실시형태에서의 벨로즈 펌프 장치의 변형예를 나타낸 개략적인 구성도이다. 본 변형예에서의 벨로즈 펌프 장치(BP)는, 도시하지 않지만, 종래와 마찬가지로, 좌우 한 쌍의 벨로즈를 타이 로드에 의해 일체로 연결한 것이며, 각 에어 실린더부(27, 28)에는, 토출 측 공기실(21)과 흡배기 포트(22)만이 형성되어 있다.

이로써, 한쪽의 토출 측 공기실(21)에 가압 공기를 공급하면, 벨로즈가 수축하여 이송 유체가 토출되고, 이와 동시에 다른 쪽의 벨로즈가 강제적으로 신장되어 흡입 통로로부터 이송 유체가 흡입된다. 또한, 다른 쪽의 토출 측 공기실(21)에 가압 공기를 공급하면, 상기 다른 쪽의 벨로즈가 수축하여 이송 유체가 토출되고, 이와 동시에 상기 한쪽의 벨로즈가 강제적으로 신장되어 이송 유체가 흡입된다.

각 흡배기 포트(22)는, 단체(單體)의 전환 밸브(54), 단체의 전공 레귤레이터(53) 및 기계식 레귤레이터(3)를 개재하여, 공기 공급 장치(2)에 접속되어 있다.

전환 밸브(54)는, 도시하지 않은 한 쌍의 솔레노이드를 여자 또는 소자함으로써, 양쪽 에어 실린더부(27, 28)의 토출 측 공기실(21) 중의 한쪽에 가압 공기를 공급하고, 다른 쪽으로부터 가압 공기를 배출하도록, 가압 공기의 급배를 전환한다.

전공 레귤레이터(53)는, 각 벨로즈의 수축 동작 시에 있어서, 대응하는 토출 측 공기실(21)에 공급하는 가압 공기의 공기압을, 수축하는 벨로즈의 수축 특성에 대응하여 상승시키도록 상기 공기압을 조정한다. 그 상세에 대해서는, 상기 실시형태와 동일하므로, 설명을 생략한다.

[제2 실시형태]

<시스템의 전체 구성>

도 12는, 본 발명의 제2 실시형태에 관한 벨로즈 펌프 장치를 포함한 유체 송급 시스템의 구성을 나타낸 모식도이다. 유체 송급 시스템은, 예를 들면, 반도체 제조 장치에 있어서 약액이나 용제 등의 이송 유체를 일정량 송급하는 것이다. 상기 유체 송급 시스템은, 이송 유체를 저장하는 탱크(70)와, 탱크(70)에 저장된 이송 유체를 외부에 송급하여 탱크(70)에 되돌리는 순환로(71)와, 상기 순환로(71)의 도중 부분으로부터 분기하여 이송 유체를 도시하지 않은 웨이퍼에 공급하는 복수의 공급로(72)와, 탱크(70)로부터 이송 유체를 송급하는 벨로즈 펌프 장치(BP)를 포함하고 있다.

순환로(71)에는, 벨로즈 펌프 장치(BP)의 하류 측에 필터(73)가 설치되어 있다. 또한, 순환로(71)에는, 공급로(72)와의 분기점보다 하류 측에, 순환로(71)를 개폐하기 위한 개폐 밸브(74)가 설치되어 있다.

공급로(72)에는, 이송 유체를 분출하는 복수의 노즐(75)이 설치되어 있다.

유체 송급 시스템은, 탱크(70) 내의 이송 유체의 온도를 검출하는 온도 센서(76)와, 순환로(71)의 도중 부분에 배치된 복수(도시한 예에서는 2개)의 히터(77)를 더 포함하고 있다.

히터(77)는, 온도 센서(76)에 의해 검출된 이송 유체의 온도에 따라, 순환로(71) 내의 이송 유체를 가열하는 것이다. 이로써, 순환로(71)로부터 공급로(72)를 거쳐 노즐(75)로부터 분출되는 이송 유체의 온도를 적온으로 유지할 수 있다.

그리고, 온도 센서(76)는, 탱크(70)에 설치되어 있지만, 순환로(71)의 도중 부분이나 공급로(72)의 도중 부분에 설치되어 있어도 된다.

<전공 레귤레이터의 제어>

도 13은, 제2 실시형태의 벨로즈 펌프 장치(BP)의 개략적인 구성도이다.

도 13에서, 본 실시형태의 제어부(6)는, 온도 검출부(7)가 검출한 이송 유체의 온도에 따라 각각의 전공 레귤레이터(51, 52)를 제어한다. 본 실시형태에서는, 전술한 순환로(71) 내의 이송 유체를 온도 조정하기 위한 온도 센서(76)(도 12 참조)가, 온도 검출부(7)로서 이용되고 있다. 따라서, 본 실시형태의 제어부(6)는, 온도 센서(76)의 검출값에 기초하여 각각의 전공 레귤레이터(51, 52)를 제어한다.

그리고, 본 실시형태에서는, 전공 레귤레이터(51, 52)를 제어하기 위한 온도 검출부(7)로서, 순환로(71) 내의 이송 유체를 온도 조정하기 위한 온도 센서(76)를 이용하고 있지만, 벨로즈 펌프(1)로 이송 유체의 온도를 검출하는 전용의 온도 센서를 설치하도록 해도 된다.

본 실시형태의 제어부(6)는, 온도 센서(76)의 검출값이 낮아질수록, 가압 공기의 공기압을 상승시킬 때의 압력 증가 계수(a)가 커지도록 각 전공 레귤레이터(51, 52)를 제어한다. 구체적으로는, 제어부(6)는, 복수의 온도 영역 각각에 대응하여 압력 증가 계수 a가 설정된 룩업 테이블을 가지고, 이 룩업 테이블에 기초하여 각 전공 레귤레이터(51, 52)에 대하여, 상기 각 전공 레귤레이터(51, 52)가 조정할 공기압을 지시한다.

도 14는, 제어부(6)가 가지는 룩업 테이블(6f)의 일례이다. 본 실시형태의 룩업 테이블(6f)은, 저온 영역(10∼20℃), 중온 영역(20∼60℃), 및 고온 영역(60∼80℃)의 3종류의 온도 영역 각각에 대응하는 압력 증가 계수 a1, a2 및 a3을 나타내고 있다. 압력 증가 계수 a1∼a3은, 모두 실험적으로 결정되는 계수이며, a1> a2>a3의 관계를 만족시키도록 설정된다.

그리고, 본 실시형태의 제어부(6)는, 룩업 테이블 방식을 이용하여 각 전공 레귤레이터(51, 52)를 제어하고 있지만, 온도 센서(76)의 검출값 등으로부터 연산식을 이용하여 압력 증가 계수를 산출하도록 해도 된다. 또한, 온도 영역은 4종류 이상으로 설정되어 있어도 된다.

도 15는, 복수의 온도 영역 각각에 대응하여 제어부(6)에 의해 제어되는 전공 레귤레이터(51)(52)의 공기압의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 저온 영역, 중온 영역 및 고온 영역 각각에 대응하는 벨로즈(13)(14)의 수축 개시 시점의 개시 공기압 Ps1, Ps2, Ps3은, 동일한 값인 초기 공기압 b로 설정되어 있다.

그리고, 각 온도 영역에 대응하는 공기압은, 벨로즈(13)(14)가 수축하는 데 따라, 압력 증가 계수 a1∼a3(증가 직선의 경사)의 상이에 따라 서로의 압력차가 커지고, 온도 영역이 낮을수록 높은 값으로 된다.

그리고, 각 온도 영역에 대응하는 개시 공기압 Ps1∼Ps3은, 예를 들면, 온도 영역이 낮아질수록 높은 값으로 설정되는 등, 서로 다른 값으로 설정되어 있어도 된다.

도 16은, 이송 유체의 온도와 벨로즈(13)(14)의 허용 내압의 관계를 나타낸 그래프이다. 벨로즈(13)(14)의 「허용 내압」이란, 벨로즈(13)(14)의 외측[토출 측 공기실(21)]의 압력과, 벨로즈(13)(14)의 내측의 압력의 차압으로서, 벨로즈(13)(14)가 변형·파손되지 않는 최대 차압이다.

도 16에 나타낸 바와 같이, 벨로즈(13)(14)의 허용 내압은, 이송 유체의 온도가 높아짐에 따라 저하되어 있는 것을 알 수 있다. 이에, 벨로즈(13)(14)를 보호하기 위해, 개시 공기압 Ps1∼Ps3(본 실시형태에서는 초기 공기압 b), 또는 룩업 테이블(6f)(도 14 참조)에서의 공기압의 압력 증가 계수 a1∼a3은, 각 온도 영역에 대응하는 공기압(대기압을 포함하지 않는 게이지압)의 최대값이 벨로즈(13)(14)의 허용 내압을 초과하지 않도록 설정되어 있다.

즉, 도 15에 나타낸 바와 같이, 저온 영역, 중온 영역 및 고온 영역 각각에 대응하는 공기압의 최대값인, 벨로즈(13)(14)의 수축 종료 시점의 종료 공기압 Pe1, Pe2, Pe3이, 각 온도 영역의 최고 온도에 대응하는 벨로즈(13)(14)의 허용 내압을 초과하지 않도록, 개시 공기압 Ps1∼Ps3 또는 압력 증가 계수 a1∼a3가 설정되어 있다.

예를 들면, 고온 영역(60∼80℃)의 경우, 종료 공기압 Pe3가, 고온 영역의 최고 온도인 80℃에 대응하는 벨로즈(13)(14)의 허용 내압(도 16에서는 약 0.6MPa)을 초과하지 않도록, 개시 공기압 Ps3 또는 압력 증가 계수 a3이 설정되어 있다.

제어부(6)에 의한 전공 레귤레이터(51)(52)의 제어는, 다음과 같이 행해진다.

제어부(6)는, 온도 센서(76)의 검출값을 취득하면, 그 검출값이 포함되는 온도 영역을, 룩업 테이블(6f)(도 14 참조)을 참조하여 선택한다.

예를 들면, 온도 센서(76)의 검출값이 15℃인 경우, 제어부(6)는, 룩업 테이블(6f)을 참조하고, 상기 검출값이 포함되는 온도 영역으로서 저온 영역(10∼20℃)을 선택한다.

다음에, 제어부(6)는, 선택한 온도 영역에 대응하는 압력 증가 계수 a를 룩업 테이블(6f)을 참조하여 결정한다. 예를 들면, 선택한 온도 영역이 저온 영역인 경우, 제어부(6)는, 룩업 테이블(6f)을 참조하고, 저온 영역에 대응하는 압력 증가 계수 a1을 압력 증가 계수 a로서 결정한다.

다음에, 제어부(6)는, 결정한 압력 증가 계수 a를 사용하여 상기 식으로부터 공기압을 산출하고, 그 산출한 공기압으로 조정하도록 전공 레귤레이터(51)(52)에 지시한다. 예를 들면, 결정한 압력 증가 계수(a)가 저온 영역의 압력 증가 계수 a1인 경우, 제어부(6)는, 도 15의 실선으로 나타낸 저온 영역에 대응하는 압력 변화로 되도록, 전공 레귤레이터(51)(52)에 대하여 조정 공기압을 지시한다.

<실시예와 비교예에 의한 효과 검증>

본 실시형태의 벨로즈 펌프 장치(BP)에 의해 얻어지는 효과를 검증하기 위하여, 본 발명자들이 행한 검증 시험에 대하여 설명한다. 이 검증 시험은, 본 실시형태의 전공 레귤레이터의 제어에 의한 실시예와, 종래의 전공 레귤레이터의 제어에 의한 비교예에 대하여, 각각 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력의 변화를 비교 평가함으로써 효과를 검증했다.

도 17은, 비교예 1에 관한 전공 레귤레이터의 제어에 의해 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력의 변화를 나타낸 그래프이다.

본 비교예 1에서는, 이송 유체의 온도가 저온 영역에 포함되는 경우에, 중온 영역에 대응하는 압력 증가 계수를 사용하여 전공 레귤레이터를 제어했을 때의 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력을 나타낸 그래프이다.

도 17에 나타낸 비교예 1에서는, 도면 중의 화살표로 나타낸 바와 같이, 벨로즈가 수축하고 있는 동안에 이송 유체의 토출 압력이 저하되고 있다. 이 토출 압력의 저하는, 이송 유체의 온도 저하에 의하여, 벨로즈가 단단해지고 수축되기 어려워짐에도 불구하고, 벨로즈의 수축 동작 시에, 저온 영역에 대응하는 공기압보다 낮은, 중온 영역에 대응하는 공기압의 가압 공기가 공기실에 공급되고, 벨로즈에 작용하는 공기압이 부족한 것이 원인으로 고려된다.

도 18은, 실시예 1에 관한 전공 레귤레이터의 제어에 의해 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력의 변화를 나타낸 그래프이다.

본 실시예 1에서는, 이송 유체의 온도가 저온 영역에 포함되는 경우에, 저온 영역에 대응하는 압력 증가 계수를 사용하여 전공 레귤레이터를 제어했을 때의 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력을 나타낸 그래프이다.

도 18에 나타낸 실시예 1에서는, 벨로즈가 수축하고 있는 동안, 이송 유체의 토출 압력은 거의 변화되지 않는다. 따라서, 도 17의 비교예 1과 도 18의 실시예 1을 비교하면, 이송 유체의 온도가 저온 영역에 포함되는 경우, 중온 영역에 대응하는 압력 증가 계수보다 저온 영역에 대응하는 압력 증가 계수를 사용하여 전공 레귤레이터를 제어한 쪽이, 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력의 변화를 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.

도 19는, 비교예 2에 관한 전공 레귤레이터의 제어에 의해 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력의 변화를 나타낸 그래프이다.

본 비교예 2에서는, 이송 유체의 온도가 고온 영역에 포함되는 경우에, 중온 영역에 대응하는 압력 증가 계수를 사용하여 전공 레귤레이터를 제어했을 때의 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력을 나타낸 그래프이다.

도 19에 나타낸 비교예 2에서는, 도면 중의 화살표로 나타낸 바와 같이, 벨로즈가 수축하고 있는 동안에 이송 유체의 토출 압력이 상승하고 있다. 이 토출 압력의 상승은, 이송 유체의 온도 상승에 의하여, 벨로즈가 부드러워져 수축하기 용이해짐에도 불구하고, 벨로즈의 수축 동작 시에, 고온 영역에 대응하는 공기압보다 높은, 중온 영역에 대응하는 공기압의 가압 공기가 공기실에 공급되고, 벨로즈에 과잉의 공기압이 작용하고 있는 것이 원인으로 고려된다.

도 20은, 실시예 2에 관한 전공 레귤레이터의 제어에 의해 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력의 변화를 나타낸 그래프이다.

본 실시예 2에서는, 이송 유체의 온도가 고온 영역에 포함되는 경우에, 고온 영역에 대응하는 압력 증가 계수를 사용하여 전공 레귤레이터를 제어했을 때의 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력을 나타낸 그래프이다.

도 20에 나타낸 실시예 2에서는, 벨로즈가 수축하고 있는 동안, 이송 유체의 토출 압력은 거의 변화되지 않는다. 따라서, 도 19의 비교예 2와 도 20의 실시예 2를 비교하면, 이송 유체의 온도가 고온 영역에 포함되는 경우, 중온 영역에 대응하는 압력 증가 계수보다 고온 영역에 대응하는 압력 증가 계수를 사용하여 전공 레귤레이터를 제어한 쪽이, 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력의 변화를 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.

도 21은, 실시예 3에 관한 전공 레귤레이터의 제어에 의해 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력의 변화를 나타낸 그래프이다.

본 실시예 3에서는, 이송 유체의 온도가 중온 영역에 포함되는 경우에, 중온 영역에 대응하는 압력 증가 계수를 사용하여 전공 레귤레이터를 제어했을 때의 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력을 나타낸 그래프이다.

도 21에 나타낸 실시예 3에서는, 벨로즈가 수축하고 있는 동안, 이송 유체의 토출 압력은 거의 변화되지 않는다. 따라서, 중온 영역에 대응하는 압력 증가 계수는, 도 17의 비교예 1이나 도 19의 비교예 2와 같이, 이송 유체의 온도가 저온 영역 또는 고온 영역에 포함되는 경우보다, 이송 유체의 온도가 중온 영역에 포함되는 경우에 사용한 쪽이, 벨로즈 펌프로부터 토출되는 이송 유체의 토출 압력의 변화를 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.

이상, 본 실시형태의 벨로즈 펌프 장치(BP)에 의하면, 제어부(6)는, 온도 센서(76)로 검출된 이송 유체의 온도가 낮아질수록, 벨로즈(13)(14)의 수축 동작 시에 토출 측 공기실(21)에 공급되는 가압 공기의 공기압의 압력 증가 계수 a가 커지도록 전공 레귤레이터(51)(52)를 제어한다. 이로써, 예를 들면, 이송 유체의 온도가 저하되어 벨로즈(13)(14)가 단단해져도, 토출 측 공기실(21)에 공급되는 가압 공기의 공기압의 압력 증가 계수가 커짐으로써, 이송 유체의 온도 저하 전의 공기압보다 높은 공기압으로 벨로즈(13)(14)를 수축시킬 수 있다. 따라서, 이송 유체의 온도 변화에 따라 벨로즈(13)(14)의 경도가 변화되어도, 벨로즈(13)(14)가 수축하고 있는 동안에 이송 유체의 토출 압력이 변화하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 가압 공기의 공기압에서의 개시 공기압 Ps1∼Ps3 또는 압력 증가 계수 a는, 온도 센서(76)의 검출값에 기초하여, 공기압의 최대값이 벨로즈(13)(14)의 허용 내압을 초과하지 않도록 설정되어 있으므로, 공기압의 압력 증가 계수 a가 커져도, 그 공기압의 최대값이 벨로즈(13)(14)의 허용 내압을 초과하지는 않는다. 따라서, 공기압의 상승에 의해 벨로즈(13)(14)가 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 제어부(6)는, 복수의 온도 영역 각각에 대응하여 압력 증가 계수 a가 설정된 룩업 테이블(6f)을 가지므로, 이 룩업 테이블(6f)에 기초하여 전공 레귤레이터(51)(52)를 용이하게 제어할 수 있다.

그리고, 제2 실시형태에 있어서 설명을 생략한 점은, 제1 실시형태와 동일하다.

<기타>

본 발명은, 상기 실시형태에 한정되지 않고, 특허청구의 범위에 기재된 발명의 범위 내에서 적절히 변경할 수 있는 것이다. 예를 들면, 벨로즈 펌프(1)는, 상기 실시형태 이외에, 좌우 한 쌍의 벨로즈가 타이 로드에 의해 일체로 연결된 벨로즈 펌프나, 한 쌍의 벨로즈 중 한쪽을 어큐뮬레이터로 교체하여 구성된 벨로즈 펌프, 또는 한 쌍의 벨로즈 중 한쪽의 벨로즈만으로 구성된 싱글 타입의 벨로즈 펌프 등, 다른 벨로즈 펌프에도 적용할 수 있다.

또한, 전공 레귤레이터(51∼53)는, 전환 밸브(4, 5, 54)의 상류 측에 배치되어 있지만, 전환 밸브(4, 5, 54)의 하류 측에 배치되어 있어도 된다. 단, 이 경우에는, 전공 레귤레이터(51∼53)의 1차 측에, 전환 밸브(4, 5, 54)를 전환했을 때 생기는 충격 압력이 작용하므로, 전공 레귤레이터(51∼53)의 고장을 방지한다는 관점에서는, 전환 밸브(4, 5, 54)의 상류 측에 전공 레귤레이터(51∼53)를 배치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실시형태에서의 제1 검지 수단 및 제2 검지 수단(29, 31)은, 근접 센서에 의해 구성되어 있지만, 리미트 스위치 등의 다른 검지 수단에 의해 구성되어 있어도 된다. 또한, 제1 검지 수단 및 제2 검지 수단(29, 31)은, 제1 벨로즈 및 제2 벨로즈(13, 14)의 최대 신장 상태와 최대 신축 상태를 검지하고 있지만, 다른 신축 상태를 검지하도록 해도 된다. 또한, 본 실시형태에서의 제1 구동 장치 및 제2 구동 장치(27, 28)는, 가압 공기에 의해 구동시키고 있지만, 다른 유체나 모터 등에 의해 구동하도록 해도 된다.

6 : 제어부
6f : 룩업 테이블
7 : 온도 검출부
13 : 제1 벨로즈(벨로즈)
14 : 제2 벨로즈(벨로즈)
21 : 토출 측 공기실(공기실)
27 : 제1 에어 실린더부(제1 구동 장치)
28 : 제2 에어 실린더부(제2 구동 장치)
29 : 제1 검지 수단
31 : 제2 검지 수단
51 : 제1 전공 레귤레이터(전공 레귤레이터)
52 : 제2 전공 레귤레이터(전공 레귤레이터)
53 : 전공 레귤레이터

Claims

밀폐된 공기실에 가압 공기를 공급함으로써 상기 공기실 내에 배치된 벨로즈를 수축 동작시켜 이송 유체를 토출하고, 또한 상기 공기실로부터 가압 공기를 배출함으로써 상기 벨로즈를 신장(伸長) 동작시켜 이송 유체를 흡입하는 벨로즈 펌프 장치로서,
상기 벨로즈의 수축 동작 시에, 상기 공기실에 공급하는 가압 공기의 공기압을, 상기 벨로즈의 수축 특성에 대응하여 상승시키도록 조정하는 전공 레귤레이터(electropneumatic regulator)를 포함하고 있는
벨로즈 펌프 장치.
제1항에 있어서,
상기 전공 레귤레이터는, 단위 시간마다 이하의 식을 이용하여 상기 공기압을 조정하는, 벨로즈 펌프 장치.
P=aX＋b
(단, P는 상기 공기압, a는 압력 증가 계수, X는 상기 벨로즈의 신축 위치, b는 초기 공기압임).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 벨로즈는, 서로 독립적으로 신축 가능한 제1 벨로즈 및 제2 벨로즈로 이루어지고,
상기 제1 벨로즈를 최대 신장 상태와 최대 수축 상태 사이에서 연속하여 신축 동작시키는 제1 구동 장치;
상기 제2 벨로즈를 최대 신장 상태와 최대 수축 상태 사이에서 연속하여 신축 동작시키는 제2 구동 장치;
상기 제1 벨로즈의 신축 상태를 검지하는 제1 검지 수단;
상기 제2 벨로즈의 신축 상태를 검지하는 제2 검지 수단;
상기 제1 검지 수단 및 제2 검지 수단의 각 검지 신호에 기초하여, 상기 제1 벨로즈가 최대 수축 상태로 되기 직전에 상기 제2 벨로즈를 최대 신장 상태로부터 수축시키고, 또한 상기 제2 벨로즈가 최대 수축 상태로 되기 직전에 상기 제1 벨로즈를 최대 신장 상태로부터 수축시키도록, 상기 제1 구동 장치 및 제2 구동 장치를 구동 제어하는 제어부를 더 포함하고 있는, 벨로즈 펌프 장치.
제1항에 있어서,
상기 이송 유체의 온도를 검출하는 온도 검출부; 및
상기 온도 검출부의 검출값이 낮아질수록, 상기 공기압을 상승시킬 때의 압력 증가 계수가 커지도록 상기 전공 레귤레이터를 제어하는 제어부
를 더 포함하고 있는 벨로즈 펌프 장치.
제4항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 온도 검출부의 검출값에 기초하여, 상기 공기압의 최대값이 상기 벨로즈의 허용 내압을 초과하지 않도록, 상기 공기압의 압력 증가 계수를 설정하는, 벨로즈 펌프 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 제어부는, 복수의 온도 영역 각각에 대응하여 상기 압력 증가 계수가 설정된 룩업 테이블을 가지고, 상기 룩업 테이블에 기초하여 상기 전공 레귤레이터를 제어하는, 벨로즈 펌프 장치.