KR102012048B1 - 액체 제어 장치 - Google Patents

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KR102012048B1
KR102012048B1 KR1020130005011A KR20130005011A KR102012048B1 KR 102012048 B1 KR102012048 B1 KR 102012048B1 KR 1020130005011 A KR1020130005011 A KR 1020130005011A KR 20130005011 A KR20130005011 A KR 20130005011A KR 102012048 B1 KR102012048 B1 KR 102012048B1
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마사유키 고우케츠
히로시 이타후지
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시케이디 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는, 면에 접한 액체를 원하는 방향으로 우선적으로 확산시킬 수 있는 액체 제어 장치를 제공하는 것이다.
액체 제어 장치(30)는 액체의 확산 방향을 제어한다. 액체 제어 장치(30)는, 액체가 공급되는 상면(31c)을 갖는 본체(31)와, 그물망 형상으로 편성되어, 상면(31c)에 접하도록 설치된 메쉬(47)를 구비한다. 상면(31c)에 있어서 메쉬(47)와 접하는 부분에 억제 홈(41)이 형성되어 있다. 본체(31)에는, 본체(31)의 내부로부터 억제 홈(41)으로 기체를 도입하는 도입구(33b)가 설치되어 있다. 도입구(33b)는, 기체가 상면(31c)에 대해 대략 평행하게 억제 홈(41)으로 도입되도록 형성되어 있다.

Description

액체 제어 장치{LIQUID CONTROL DEVICE}
본 발명은, 면에 접한 액체의 확산 방향을 제어하는 액체 제어 장치에 관한 것이다.
이러한 종류의 액체 제어 장치에 있어서, 축열판의 상면에 메쉬(망 형상체)를 겹쳐 배치함으로써, 축열판 상에 미세한 요철을 형성한 것이 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재된 것에 따르면, 축열판의 상면과 메쉬 사이에 공급된 액체가 계면 장력에 의해 확산되므로, 메쉬의 넓은 면적에 액체를 공급할 수 있다.
일본 특허 제4673449호 공보
그런데, 특허문헌 1에 기재된 것에서는, 미세한 요철에 의한 계면 장력을 이용하여, 축열판의 상면에 액체를 확산시킬 수 있지만, 면에 접한 액체를 원하는 방향으로 우선적으로 확산시키는 데 있어서, 아직 개선의 여지를 남기는 것으로 되어 있다.
본 발명은 이러한 실정에 비추어 이루어진 것이며, 그 주된 목적은, 면에 접한 액체를 원하는 방향으로 우선적으로 확산시킬 수 있는 액체 제어 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해, 이하의 수단을 채용하였다.
제1 수단은, 액체의 확산 방향을 제어하는 액체 제어 장치이며, 상기 액체가 공급되는 피공급면을 갖는 본체와, 그물망 형상으로 편성되어, 상기 피공급면에 접하도록 설치된 망 형상체를 구비하고, 상기 피공급면에 있어서 상기 망 형상체와 접하는 부분에 제1 홈이 형성되고, 상기 본체에는, 상기 본체의 내부로부터 상기 제1 홈으로 기체를 도입하는 도입구가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 따르면, 망 형상체는, 그물망 형상으로 편성되어, 본체의 피공급면에 접하도록 설치되어 있으므로, 피공급면과 망 형상체 사이에 복수의 계면이 형성된다. 따라서, 피공급면에 공급된 액체는, 복수의 계면에 있어서의 계면 장력에 의해, 피공급면을 따라 확산되게 된다.
여기서, 피공급면에 있어서 망 형상체와 접하는 부분에 제1 홈이 형성되어 있다. 그로 인해, 그 제1 홈의 부분에서는 피공급면과 망 형상체 사이에 계면이 형성되지 않아, 액체의 확산이 억제된다. 따라서, 제1 홈의 배치를 조정함으로써, 피공급면에 접한 액체가 확산되는 방향을 제어할 수 있다. 그 결과, 액체를 원하는 방향으로 우선적으로 확산시킬 수 있다. 또한, 본체의 내부로부터 도입구를 통해 기체가 제1 홈으로 도입되므로, 제1 홈과 망 형상체로 형성되는 유로 내를 기체가 유통하게 된다. 그 결과, 제1 홈 내를 유통하여 망 형상체의 그물망으로부터 분출되는 기체에 의해, 제1 홈을 넘어 액체가 확산되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
제2 수단에서는, 상기 도입구는, 상기 기체가 상기 피공급면에 대해 평행하게 상기 제1 홈으로 도입되도록 형성되어 있다.
상기 구성에 따르면, 도입구를 통해 기체가 피공급면에 대해 평행하게 제1 홈으로 도입되므로, 제1 홈 내에 있어서 기체가 피공급면에 대해 평행한 방향으로 유통하기 쉬워진다. 이로 인해, 홈 내의 기체가 망 형상체의 그물망으로부터 즉시 분출되는 것을 억제할 수 있어, 제1 홈을 따라 기체를 유통시키기 쉬워진다. 그 결과, 제1 홈의 광범위에 있어서 망 형상체의 그물망으로부터 기체를 분출시킬 수 있어, 제1 홈의 광범위에 있어서 액체의 확산을 효과적으로 억제할 수 있다.
제3 수단에서는, 상기 본체에는, 상기 본체의 내부로부터 상기 피공급면으로 상기 액체를 공급하는 공급구와, 상기 피공급면의 주위의 공간으로부터 상기 본체의 내부로 유체를 배출하는 배출구가 설치되고, 상기 제1 홈과 상기 배출구 사이에 상기 공급구가 배치되어 있다.
상기 구성에 따르면, 공급구를 통해 본체의 내부로부터 피공급면으로 액체가 공급되고, 망 형상체의 작용에 의해 액체가 피공급면을 따라 확산되게 된다. 피공급면을 따라 확산되는 액체는, 증발이 촉진되어 증기로 되는 동시에, 제1 홈의 부분에서는 확산이 억제된다. 여기서, 제1 홈과 배출구 사이에 공급구가 배치되어 있으므로, 제1 홈 내를 유통하여 망 형상체의 그물망으로부터 분출되는 기체에 의해, 액체나 액체의 증기가 제1 홈으로부터 배출구의 방향으로 밀리게 된다. 그 결과, 액체나 액체의 증기를 배출구로부터 배출시키기 쉬워진다.
제4 수단에서는, 상기 피공급면에는 상기 배출구에 접속된 제2 홈이 형성되어 있다.
상기 구성에 따르면, 배출구에 접속된 제2 홈이 피공급면에 형성되어 있으므로, 제2 홈 내에 유입된 액체나 액체의 증기를 배출구로 유도하기 쉬워진다. 그 결과, 액체나 액체의 증기를 배출구로부터 원활하게 배출할 수 있다.
제5 수단에서는, 상기 제2 홈은, 상기 피공급면에 있어서 상기 공급구로부터 상기 배출구로의 방향에 대해 수직한 방향으로 연장되어 있다.
상기 구성에 따르면, 피공급면에 있어서 공급구로부터 배출구로의 방향에 대해 수직한 방향으로 제2 홈이 연장되어 있으므로, 공급구로부터 배출구로의 방향으로부터 벗어나 확산되는 액체나 액체의 증기를, 제2 홈에 의해 회수하기 쉬워진다.
제6 수단에서는, 상기 제2 홈에는, 상기 배출구로부터 상기 공급구로의 방향으로 연장되고 나서, 상기 공급구로부터 상기 배출구로의 방향에 대해 수직한 방향으로 상기 피공급면의 외측 테두리까지 연장되는 연장부가 설치되어 있다.
피공급면의 외측 테두리에서는, 그 외측 테두리에 다른 부재가 접하고 있지 않은 경우에는 액체가 피공급면 내에 머무르려고 하여 외측 테두리를 따라 확산되게 된다. 한편, 그 외측 테두리에 다른 부재가 접하고 있는 경우에는 액체가 피공급면과 다른 부재와의 경계(피공급면의 외측 테두리)를 따라 확산되게 된다.
이 점, 상기 구성에 따르면, 피공급면의 외측 테두리를 따라 확산되는 액체가, 배출구로부터 공급구로의 방향으로 연장되고 나서, 공급구로부터 배출구로의 방향에 대해 수직한 방향으로 피공급면의 외측 테두리까지 연장되는 연장부로 유입되게 된다. 이로 인해, 피공급면의 외측 테두리를 따라 확산되는 액체를, 제2 홈에 의해 효율적으로 배출구로 유도할 수 있다.
제7 수단에서는, 상기 피공급면이 상측으로 되도록 상기 본체가 배치되어 있다.
상기 구성에 따르면, 피공급면이 상측으로 되도록 본체가 배치되어 있으므로, 제1 홈 내로 유입된 액체가 제1 홈의 저부에 저류되게 된다. 이로 인해, 제1 홈 내로 유입된 액체가, 망 형상체측으로 역류하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 제1 홈을 넘어 액체가 확산되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 제4 수단에 제7 수단을 조합한 경우에는, 제2 홈 내로 유입된 액체가 제2 홈의 저부에 저류되게 된다. 그리고 제2 홈 내에 저류된 액체가, 제2 홈을 따라 배출구로 유도되기 쉬워진다. 따라서, 제2 홈 내로 유입되는 액체를, 배출구로부터 더욱 원활하게 배출할 수 있다.
제8 수단에서는, 상기 본체에는, 상기 피공급면의 주위의 공간으로부터 상기 본체의 내부로 유체를 배출하는 배출구가 설치되고, 상기 배출구에 접속되어 유체를 배출하는 배출 통로와, 상기 배출 통로의 하부로부터 분기하는 분기 통로를 구비하고 있다.
상기 구성에 따르면, 본체에 설치된 배출구를 통해, 피공급면의 주위의 공간으로부터 본체의 내부로 기체가 배출된다. 그리고 배출구에 접속된 배출 통로를 통해, 본체 내부로부터 기체가 배출된다. 여기서, 피공급면이 상측으로 되도록 상기 본체가 배치되어 있으므로, 배출구를 통해 배출 통로 내로 유입된 액체는 배출 통로의 하부에 저류되게 된다. 그리고 배출 통로의 하부로부터 분기 통로가 분기되어 있으므로, 배출 통로의 하부에 저류된 액체를 분기 통로로부터 배출할 수 있다. 그 결과, 배출 통로 내를 유통하는 기체와 액체를 적절하게 분리할 수 있다.
제9 수단에서는, 상기 본체에는, 상기 본체의 내부로부터 상기 피공급면으로 상기 액체를 공급하는 공급구가 설치되고, 상기 본체의 내부에는, 상기 피공급면을 가열하는 히터가 설치되고, 상기 피공급면의 확산 방향에 있어서 상기 제1 홈과 상기 히터 사이에 상기 공급구가 배치되어 있다.
상기 구성에 따르면, 피공급면에 형성된 제1 홈에 의해, 공급구로부터 히터와 반대측으로의 액체의 확산이 억제된다. 그리고 히터와 반대측으로의 액체의 확산을 억제함으로써, 히터측으로의 액체의 확산을 촉진시킬 수 있다. 그 결과, 히터에 의한 액체의 가열을 촉진시킬 수 있어, 액체의 증발을 더욱 촉진시킬 수 있다.
제10 수단에서는, 상기 본체에는, 상기 본체의 내부로부터 상기 피공급면으로 상기 액체를 공급하는 공급구가 설치되고, 상기 본체의 내부에는, 상기 피공급면의 온도를 검출하는 온도 센서가 설치되고, 상기 피공급면의 확산 방향에 있어서 상기 제1 홈과 상기 센서 사이에 상기 공급구가 배치되어 있다.
피공급면에 공급된 액체가 증발한 경우에는, 그 기화열에 의해 피공급면의 온도가 저하된다. 이로 인해, 피공급면의 온도를 검출함으로써, 액체의 기화 정도를 추측할 수 있다.
이 점, 상기 구성에 따르면, 피공급면에 형성된 제1 홈에 의해, 공급구로부터 온도 센서와 반대측으로의 액체의 확산이 억제된다. 그리고 온도 센서와 반대측으로의 액체의 확산을 억제함으로써, 온도 센서측으로의 액체의 확산을 촉진시킬 수 있다. 그 결과, 액체의 기화에 의한 피공급면의 온도 저하가, 온도 센서의 검출값에 민감하게 반영되므로, 액체의 기화 정도를 추측하는 정밀도를 향상시킬 수 있다.
제11 수단에서는, 상기 망 형상체에 대해 상기 본체측과 반대측에서 접하도록 설치된 유도 부재를 구비한다.
상기 구성에 따르면, 망 형상체에 대해 본체측과 반대측에서 접하도록 유도 부재가 설치되어 있으므로, 망 형상체와 유도 부재 사이에도 복수의 계면이 형성된다. 따라서, 망 형상체와 유도 부재 사이에 있어서도, 계면 장력에 의해 액체를 확산시킬 수 있다. 이로 인해, 유도 부재가 설치된 부분에서는, 액체의 확산을 다른 부분보다도 촉진시킬 수 있다. 그 결과, 유도 부재의 배치를 조정함으로써, 피공급면에 접한 액체를 원하는 방향으로 우선적으로 확산시킬 수 있다.
제12 수단에서는, 상기 제1 홈과 상기 유도 부재가 겹쳐지는 겹침 부분을 갖고, 상기 도입구는 상기 겹침 부분에 배치되어 있다.
제1 홈과 유도 부재가 겹쳐져 있는 경우에는, 유도 부재를 타고 제1 홈을 넘어 액체가 확산될 우려가 있다.
이 점, 상기 구성에 따르면, 상기 겹침 부분에 배치된 도입구로부터 홈으로 기체가 도입되므로, 유도 부재에 분사되는 기체의 양을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 유도 부재를 타고 제1 홈을 넘어 액체가 확산되는 것을 억제할 수 있다.
도 1a는 액체 기화기를 도시하는 평면도.
도 1b는 도 1a의 1B-1B선 단면도.
도 2a는 액체 기화기를 도시하는 측면도.
도 2b는 도 1a의 2B-2B선 측면도.
도 2c는 도 1a의 2C-2C선 단면도.
도 3은 액체 제어 장치를 도시하는 사시도.
도 4는 액체 제어 장치의 본체를 도시하는 사시도.
도 5는 액체 제어 장치의 분해 사시도.
도 6은 메쉬의 확대 평면도.
도 7은 본체의 상면 및 메쉬의 확대 단면도.
도 8은 본체의 상면 및 메쉬의 확대 단면도.
도 9는 본체의 상면, 메쉬 및 메쉬 밴드의 확대 단면도.
도 10은 본체의 상면, 메쉬 및 차폐 부재의 확대 단면도.
도 11은 액체 제어 장치의 본체의 변형예를 도시하는 사시도.
도 12는 액체 제어 장치의 본체의 다른 변형예를 도시하는 사시도.
도 13은 액체 제어 장치의 본체의 다른 변형예를 도시하는 사시도.
이하, 일 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 본 실시 형태는, 약액을 기화시켜 불활성 가스와 혼합시키면서 배출하는 액체 기화기로서 구체화하고 있다.
도 1a는 액체 기화기(10)를 도시하는 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 1B-1B선 단면도이다. 도 1a 및 도 1b에 도시하는 바와 같이, 액체 기화기(10)는, 제1 하우징(11), 제2 하우징(20), 액체 제어 장치(30), 밸브 장치(60), 히터(80), 열전대(83, 84) 등을 구비하고 있다.
제1 하우징(11)은, 중공의 직육면체 형상으로 형성되어 있고, 내부에 저면 타원형의 기둥 형상 공간(S)이 형성되어 있다. 기둥 형상 공간(S)은, 제1 하우징(11)의 측면(11a)에 있어서, 타원형의 개구부(12)에 의해 개방되어 있다. 제1 하우징(11)의 하면(11b)에는, 밸브 장치(60)를 삽입하는 삽입 구멍(13)이 형성되어 있다. 제1 하우징(11)의 상면(11c)에는, 글래스판(14)을 장착하는 장착 구멍(15)이 형성되어 있다.
기둥 형상 공간(S)에는, 개구부(12)로부터 액체 제어 장치(30)가 삽입되어 있다. 또한, 상기 삽입 구멍(13)에는, 밸브 장치(60)가 삽입되어 있다. 제1 하우징(11)과 밸브 장치(60) 사이는, 시일 부재에 의해 시일되어 있다. 상기 장착 구멍(15)에는, 체결 부재에 의해 글래스판(14)이 장착되어 있다. 제1 하우징(11)과 글래스판(14) 사이는, 시일 부재에 의해 시일되어 있다. 작업자는, 글래스판(14)을 통해, 상방으로부터 제1 하우징(11)의 내부를 관찰할 수 있다.
도 2a는, 도 1a의 2A-2A선으로부터 본 제2 하우징(20)의 측면도이다. 도 2a를 아울러 참조하면, 제2 하우징(20)은, 직육면체 형상으로 형성되어 있고, 제1 하우징(11)의 측면(11a)에 장착되어 있다. 제1 하우징(11)과 제2 하우징(20) 사이는, 시일 부재에 의해 시일되어 있다. 제2 하우징(20)에 있어서, 제1 하우징(11)의 측면(11a)에 대향하는 면은 측면(20b)으로 되어 있다. 제2 하우징(20)에는, 제1 기체 유로(21), 제2 기체 유로(22), 약액 유로(23), 히터 삽입 구멍(24) 및 열전대 삽입 구멍(25a, 25b)이 형성되어 있다.
제1 기체 유로(21)는, 제2 하우징(20)에 있어서, 상기 측면(20b)으로부터 상면(20a)으로 관통되어 있다. 제2 기체 유로(22)(배출 통로)는, 측면(20b)으로부터, 측면(20b)과 반대측의 측면(20c)으로 관통되어 있다. 제1 기체 유로(21) 및 제2 기체 유로(22)는, 상면(20a)의 길이 방향에 있어서, 양단부 부근의 위치에 각각 설치되어 있다. 약액 유로(23)는, 측면(20b) 및 측면(20c)의 대략 중앙에 있어서, 측면(20b)으로부터 측면(20c)으로 관통되어 있다. 히터 삽입 구멍(24)은, 제2 기체 유로(22)와 약액 유로(23) 사이에 있어서, 측면(20b)으로부터 측면(20c)으로 관통되어 있다. 열전대 삽입 구멍(25a, 25b)은, 약액 유로(23)와 히터 삽입 구멍(24) 사이에 있어서, 측면(20b)으로부터 측면(20c)으로 관통되어 있다.
제2 하우징(20)에는, 체결 부재 등에 의해, 제1 블록(26), 제2 블록(27), 약액 블록(28)이 장착되어 있다.
제1 블록(26)은, 제2 하우징(20)의 상기 상면(20a)에 장착되어 있다. 제1 블록(26)에는, 그 하면으로부터 상면으로 관통되는 제1 블록 유로(26a)가 설치되어 있다. 제1 블록 유로(26a)의 일단부는, 상기 제1 기체 유로(21)에 접속되어 있다. 제1 블록 유로(26a)의 타단부에는, 제1 기체 배관(26b)이 접속되어 있다. 그리고 제1 기체 배관(26b)으로부터 제1 블록(26)으로 기체가 도입된다.
제2 블록(27)은, 제2 하우징(20)의 상기 측면(20c)에 장착되어 있다. 제2 블록(27)에는, 그 측면으로부터 상면으로 관통되는 제2 블록 유로(27a)(배출 통로)가 설치되어 있다. 제2 블록 유로(27a)의 일단부는, 상기 제2 기체 유로(22)에 접속되어 있다. 제2 블록 유로(27a)의 타단부에는, 제2 기체 배관(27b)이 접속되어 있다. 그리고 제2 블록(27)으로부터 제2 기체 배관(27b)으로 기체가 배출된다. 또한, 도 2a에 도시하는 바와 같이, 제2 블록 유로(27a)의 하부로부터, 액체 유로(29a)(분기 통로)가 분기되어 있다. 액체 유로(29a)의 단부에는, 액체 배관(29b)이 접속되어 있다. 그리고 제2 블록(27)으로부터 액체 배관(29b)으로 액체가 배출된다. 액체 배관(29b)은 연직 방향으로부터 수평 방향으로 구부러져 있다. 액체 배관(29b)의 하부에는, 액체를 검지하는 액체 센서(29c)가 장착되어 있다. 액체 센서(29c)는 액체 배관(29b) 내를 유통하는 액체를 검지한다.
약액 블록(28)은, 제2 하우징(20)의 상기 측면(20c)에 장착되어 있다. 약액 블록(28)에는, 그 측면으로부터 하면으로 관통되는 약액 블록 유로(28a)가 설치되어 있다. 약액 블록 유로(28a)의 일단부는, 상기 약액 유로(23)에 접속되어 있다. 약액 블록 유로(28a)의 타단부에는, 약액 배관(28b)이 접속되어 있다. 그리고 약액 배관(28b)으로부터 약액 블록(28)으로 약액이 도입된다.
도 2b, 도 2c는, 각각 도 1a의 2B-2B선 단면도, 2C-2C선 단면도이다. 도 2b, 도 2c를 아울러 참조하면, 액체 제어 장치(30)는 본체(31)를 구비하고 있다.
본체(31)는 상기 기둥 형상 공간(S)에 대응하여 저면 타원형의 기둥 형상으로 형성되어 있고, 기둥 형상 공간(S)보다도 한층 작게 형성되어 있다. 상술한 바와 같이, 제1 하우징(11)의 기둥 형상 공간(S)에는, 개구부(12)로부터 액체 제어 장치(30)가 삽입되어 있다. 그리고 액체 제어 장치(30)는, 본체(31)에 형성된 관통 구멍(B)에 체결 부재를 이용하여, 제2 하우징(20)의 측면(20b)에 장착되어 있다. 이에 의해, 상기 제1 하우징(11)의 내주면과 본체(31) 사이에는, 타원형의 통 형상의 간극이 형성되어 있다. 본체(31)에 있어서, 제2 하우징(20)의 측면(20b)에 대향하는 면은 측면(31b)으로 되어 있다.
본체(31)에는, 제1 본체 유로(33), 제2 본체 유로(34), 약액 유로(35), 히터 삽입 구멍(36), 열전대 삽입 구멍(37a, 37b) 및 오목부(38)(도 1b 참조)가 형성되어 있다.
제1 본체 유로(33)는, 본체(31)에 있어서 그 측면으로부터 상면으로 관통되어 있다. 제1 본체 유로(33)의 일단부는, 상기 제1 기체 유로(21)에 접속되어 있다. 제1 본체 유로(33)의 타단부는, 제2 하우징(20)으로부터 제1 하우징(11)으로의 방향[본체(31)의 상면(31c)의 짧은 방향]에 있어서, 본체(31)의 대략 중앙에서 개방되어 있다.
제2 본체 유로(34)(배출 통로)는, 본체(31)에 있어서 그 측면으로부터 상면으로 관통되어 있다. 제2 본체 유로(34)의 일단부는, 상기 제2 기체 유로(22)에 접속되어 있다. 제2 본체 유로(34)의 타단부는, 본체(31)의 상면(31c)의 짧은 방향에 있어서, 본체(31)의 대략 중앙에서 개방되어 있다. 제1 본체 유로(33) 및 제2 본체 유로(34)는, 상면(31c)의 길이 방향에 있어서, 양단부 부근의 위치에 각각 설치되어 있다.
약액 유로(35)는, 본체(31)에 있어서, 측면(31b)으로부터 상면(31c)으로 관통되어 있다. 약액 유로(35)의 일단부는, 상기 약액 유로(23)에 접속되어 있다. 약액 유로(35)의 타단부는, 본체(31)의 상면(31c)의 짧은 방향에 있어서, 본체(31)의 대략 중앙에서 개방되어 있다.
히터 삽입 구멍(36)은, 상기 히터 삽입 구멍(24)에 접속되어 있고, 측면(31b)으로부터 반대측의 측면(31d) 부근까지 연장되어 있다. 그리고 히터 삽입 구멍(24, 36)에 히터(80)가 삽입되어 있어, 히터(80)에 의해 상면(31c)이 가열된다.
열전대 삽입 구멍(37a)은, 상기 열전대 삽입 구멍(25a)에 접속되어 있고, 본체(31)의 상면(31c)의 짧은 방향에 있어서, 본체(31)의 대략 중앙까지 연장되어 있다. 열전대 삽입 구멍(37a)은, 본체(31)에 있어서 상면(31c) 근방에 형성되어 있다. 그리고 열전대 삽입 구멍(25a, 37a)에 제1 열전대(83)(온도 센서)가 삽입되어 있어, 제1 열전대(83)에 의해 상면(31c) 근방의 온도가 검출된다.
열전대 삽입 구멍(37b)은, 상기 열전대 삽입 구멍(25b)에 접속되어 있고, 본체(31)의 상면(31c)의 짧은 방향에 있어서, 본체(31)의 중앙보다도 전방(약 1/4의 위치)까지 연장되어 있다. 열전대 삽입 구멍(37b)은, 본체(31)에 있어서 하면(31e) 부근의 위치에 형성되어 있다. 그리고 열전대 삽입 구멍(25b, 37b)에 제2 열전대(84)(온도 센서)가 삽입되어 있어, 제2 열전대(84)에 의해 하면(31e) 부근의 위치의 온도가 검출된다.
도 1b에 도시하는 바와 같이, 본체(31)에 있어서, 상기 제1 하우징(11)의 삽입 구멍(13)에 대향하는 위치에는, 오목부(38)가 형성되어 있다. 삽입 구멍(13) 및 오목부(38)에는, 밸브 장치(60)가 삽입되어 있고, 체결 부재 등에 의해 본체(31)에 밸브 장치(60)가 장착되어 있다. 본체(31)와 밸브 장치(60) 사이는, 시일 부재에 의해 시일되어 있다. 오목부(38)는 상기 약액 유로(35)와 연통되어 있다. 약액 유로(35)와 오목부(38)의 연통 부분에는, 밸브 시트(39)가 설치되어 있다. 본체(31)에는 작동 기체 유로(40)가 형성되어 있다. 작동 기체 유로(40)는 제1 하우징(11)의 상면(11c)의 길이 방향에 있어서 제1 하우징(11)의 측면(11d)으로부터 제1 하우징(11)의 대략 중앙까지 연장되어 있다. 그리고 작동 기체 유로(40)는, 상면(11c)의 짧은 방향으로 구부러져 삽입 구멍(13)에 연통되어 있다. 그리고 액체 제어 장치(30)의 제어부에 의해, 작동 기체 유로(40)로의 작동 기체의 도입 및 배출이 제어된다.
밸브 장치(60)는 본체(61), 피스톤(62), 다이어프램 밸브체(63), 스프링(64), 스프링 압박부(65) 등을 구비하고 있다.
본체(61)는 원통 형상으로 형성되어 있고, 그 내부에 피스톤(62)이 수용되어 있다. 본체(61) 및 피스톤(62)은, 서로의 중심 축선이 일치하고 있다.
피스톤(62)은, 본체(61)에 의해 중심 축선 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 지지되어 있다. 본체(61)와 제1 하우징(11) 사이, 본체(61)와 액체 제어 장치(30)의 본체(31) 사이 및 본체(61)와 피스톤(62) 사이는, 각각 시일 부재에 의해 시일되어 있다.
피스톤(62)의 선단에는, 다이어프램 밸브체(63)의 밸브 본체(63a)가 장착되어 있다. 다이어프램 밸브체(63)의 다이어프램(63b)은, 그 외측 테두리부가 액체 제어 장치(30)의 본체(31) 및 본체(61)에 의해 끼움 지지되어 있다.
스프링(64)에 있어서, 그 일단부는 피스톤(62)에 접촉되어 있고, 타단부는 스프링 압박부(65)에 의해 지지되어 있다. 피스톤(62)은, 스프링(64)에 의해 상기 밸브 시트(39)의 방향으로 가압되어 있다. 이에 의해, 자연 상태에 있어서, 다이어프램 밸브체(63)의 밸브 본체(63a)가 밸브 시트(39)에 밀어 붙여져, 상기 약액 유로(35)가 차단되어 있다.
본체(61)에는 작동 기체 유로(66)가 형성되어 있다. 작동 기체 유로(66)의 일단부는, 제1 하우징(11)의 작동 기체 유로(40)에 접속되어 있다. 작동 기체 유로(66)의 타단부는, 본체(61)에 있어서, 피스톤(62)의 플랜지부(62a)를 사이에 두고 스프링(64)과 반대측의 가압실(67)에 연통되어 있다. 그리고 작동 기체 유로(40, 66)를 통해, 작동 기체가 도입됨으로써, 피스톤(62)이 밸브 시트(39)로부터 이격되는 방향으로 이동된다. 이에 의해, 약액 유로(35)가 연통되어, 액체 제어 장치(30)의 본체(31)의 상면(31c)에 약액이 공급된다.
다음에, 액체 제어 장치(30)의 구성을 상세하게 설명한다. 도 3은 액체 제어 장치(30)를 도시하는 사시도이고, 도 4는 액체 제어 장치(30)의 본체(31)를 도시하는 사시도이다. 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 액체 제어 장치(30)는, 본체(31), 메쉬(47), 제1 차폐 부재(50), 제2 차폐 부재(51), 메쉬 밴드(52), 메쉬 압박부(55a, 55b) 및 고정 부재(56)를 구비하고 있다. 본체(31)는 약액에 대한 내부식성이 비교적 높고 또한 약액의 젖음성이 비교적 높은 재료, 예를 들어 약액이 소수화 처리액인 경우에는, 스테인리스재 또는 알루미늄재로 형성되어 있다.
본체(31)의 상면(31c)에는, 상기 제1 본체 유로(33)가 개방되어 있고, 기체의 도입구(33a)가 형성되어 있다. 본체(31)의 상면(31c)에는, 상기 제2 본체 유로(34)가 개방되어 있고, 유체의 배출구(34a)가 형성되어 있다. 본체(31)의 상면(31c)(피공급면)에는, 상기 약액 유로(35)가 개방되어 있고, 약액의 공급구(35a)가 형성되어 있다.
그리고 도입구(33a)와 배출구(34a)는, 공급구(35a), 열전대 삽입 구멍(37a, 37b)[열전대(83, 84)] 및 히터 삽입 구멍(36)[히터(80)]을 사이에 두고 설치되어 있다. 즉, 상면(31c)의 확산 방향에 있어서, 도입구(33a)와 배출구(34a) 사이에, 공급구(35a), 열전대 삽입 구멍(37a, 37b) 및 히터 삽입 구멍(36)이 형성되어 있다. 공급구(35a)는, 도입구(33a)와 배출구(34a) 사이, 상세하게는 도입구(33a)와 배출구(34a) 사이에 있어서 약간 도입구(33a) 부근에 설치되어 있다.
공급구(35a)는, 상면(31c)의 확산 방향에 있어서, 도입구(33a)와 히터 삽입 구멍(36) 사이에 설치되어 있다. 또한, 공급구(35a)는 상면(31c)의 확산 방향에 있어서, 도입구(33a)와 열전대 삽입 구멍(37a, 37b) 사이에 설치되어 있다. 즉, 공급구(35a)는, 열전대 삽입 구멍(37a, 37b) 및 히터 삽입 구멍(36)보다도 도입구(33a)측에 설치되어 있다.
열전대 삽입 구멍(37a, 37b) 및 히터 삽입 구멍(36)은, 상면(31c)의 확산 방향에 있어서, 공급구(35a)와 배출구(34a) 사이에 형성되어 있다. 즉, 열전대 삽입 구멍(37a, 37b) 및 히터 삽입 구멍(36)은, 공급구(35a)보다도 배출구(34a)측에 형성되어 있다.
열전대 삽입 구멍(37a, 37b)은, 상면(31c)의 확산 방향에 있어서, 히터 삽입 구멍(36)보다도 공급구(35a)측에 형성되어 있다. 열전대 삽입 구멍(37a)은, 상면(31c)의 확산 방향에 있어서, 열전대 삽입 구멍(37b)보다도 공급구(35a)측에 형성되어 있다.
배출구(34a)는, 도입구(33a)보다도 크게 형성되어 있다. 상세하게는, 도입구(33a)로부터 배출구(34a)를 향하는 방향에 수직한 방향[상면(31c)의 짧은 방향]에 있어서, 배출구(34a)는 도입구(33a)보다도 길게 연장되어 있다.
본체(31)의 상면(31c)에는 배출구(34a)에 연통되는(접속된) 집기 홈(34b)이 형성되어 있다. 상면(31c)의 짧은 방향에 있어서, 집기 홈(34b)(제2 홈)은, 배출구(34a)의 양단부로부터 각각 연장되어 있다. 집기 홈(34b)은, 상면(31c)의 짧은 방향에 있어서, 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있다. 즉, 집기 홈(34b)은, 상면(31c)에 있어서, 공급구(35a)[도입구(33a)]로부터 배출구(34a)로의 방향에 대해 대략 수직한 방향으로 연장되어 있다. 집기 홈(34b)에는, 배출구(34a)로부터 도입구(33a)로의 방향[상면(31c)의 길이 방향]으로 연장되고 나서, 공급구(35a)로부터 배출구(34a)로의 방향에 대해 대략 수직한 방향으로 상면(31c)의 외측 테두리까지 연장되는 연장부(34c)가 설치되어 있다. 도입구(33a)로부터 배출구(34a)를 향하는 방향에 있어서, 집기 홈(34b)의 폭은 배출구(34a)의 폭보다도 약간 좁게 형성되어 있다. 집기 홈(34b)의 깊이는, 도입구(33a)로부터 배출구(34a)의 방향으로 유통하는 기체를, 집기 홈(34b)을 따라 배출구(34a)에 모을 수 있는 깊이로 설정되어 있다. 예를 들어, 집기 홈(34b)의 깊이는, 0.5 내지 1.5㎜로 설정되어 있고, 바람직하게는 1.0㎜로 설정되어 있다. 집기 홈(34b)의 폭은, 예를 들어 1.0 내지 2.0㎜로 설정되어 있고, 바람직하게는 1.5㎜로 설정되어 있다.
본체(31)의 상면(31c)에는, 공급구(35a)로부터 히터 삽입 구멍(36)[히터(80)]과 반대측 및 열전대 삽입 구멍(37a, 37b)[열전대(83, 84)]과 반대측으로의 약액의 확산을 억제하는 억제 홈(41)(제1 홈)이 형성되어 있다. 억제 홈(41)은, 원호부(41a) 및 직선부(41c)를 구비하고 있다.
원호부(41a)는, 반원의 원호로서 형성되어 있고, 히터 삽입 구멍(36)측 및 열전대 삽입 구멍(37a, 37b)측을 제외하고 공급구(35a)의 주위를 둘러싸고 있다. 즉, 원호부(41a)는 공급구(35a)의 도입구(33a)측 반주[배출구(34a)와 반대측 반주]를 둘러싸고 있다.
배출구(34a), 공급구(35a), 열전대 삽입 구멍(37a, 37b)[열전대(83, 84)] 및 히터 삽입 구멍(36)[히터(80)]에 대해, 억제 홈(41)은 도입구(33a)와 마찬가지의 위치 관계로 되어 있다. 즉, 상면(31c)의 확산 방향에 있어서, 억제 홈(41)과 배출구(34a) 사이에 공급구(35a), 열전대 삽입 구멍(37a, 37b) 및 히터 삽입 구멍(36)이 형성되어 있다. 공급구(35a)는 상면(31c)의 확산 방향에 있어서, 억제 홈(41)과 열전대 삽입 구멍(37a, 37b) 사이에 설치되어 있다. 또한, 공급구(35a)는 상면(31c)의 확산 방향에 있어서, 억제 홈(41)과 히터 삽입 구멍(36) 사이에 설치되어 있다.
직선부(41c)는 원호부(41a)의 단부로부터, 상면(31c)의 짧은 방향 중 상면(31c)의 외측으로 연장되어 있다. 직선부(41c)의 길이는, 원호부(41a)의 반경보다도 짧게 되어 있다. 직선부(41c)는, 상면(31c)의 짧은 방향에 있어서 단부까지 연장되어 있다. 억제 홈(41)의 폭 및 깊이는, 상기 집기 홈(34b)의 폭 및 깊이와 마찬가지로 설정되어 있다.
상면(31c)에 있어서, 원호부(41a)[억제 홈(41)]의 중앙부의 측방, 상세하게는 공급구(35a)와 반대측에는, 오목부(42)가 형성되어 있다. 오목부(42)는, 대략 원형으로 형성되어 있고, 억제 홈(41)의 원호부(41a)에 연통되어 있다. 오목부(42)의 내측 테두리에는, 단차부(42a)가 형성되어 있다. 본체(31)[액체 제어 장치(30)]는, 공급구(35a)가 설치된 피공급면이 상면(31c)으로 되도록 배치되어 있다. 이 상태에 있어서, 단차부(42a)의 상면은, 오목부(42)의 저면보다도 높게 되어 있다. 상기 도입구(33a)는, 오목부(42)의 대략 중앙, 즉, 억제 홈(41)으로부터 어긋난 위치에 설치되어 있다. 도입구(33a), 공급구(35a) 및 배출구(34a)는 동일 직선상에 배치되어 있다.
본체(31)의 하면(31e)에는, 그 길이 방향의 양단부에, 메쉬 압박부(55a, 55b) 및 고정 부재(56)를 결합시키는 결합 홈(45)이 각각 형성되어 있다. 결합 홈(45)은, 소정의 폭 및 깊이로, 하면(31e)의 짧은 방향을 따라 연장되도록 형성되어 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 메쉬 압박부(55a, 55b)는 단면「L」형의 막대 형상으로 형성되어 있다. 고정 부재(56)는, 단면「T」형의 막대 형상으로 형성되어 있다. 메쉬 압박부(55a, 55b) 및 고정 부재(56)의 길이는, 하면(31e)의 짧은 방향의 길이와 동등하게 되어 있다.
결합 홈(45)의 폭 및 깊이는, 제1 메쉬 압박부(55a), 제2 메쉬 압박부(55b) 및 고정 부재(56)를 차례로 조립 장착한 경우에, 이들이 고정되도록 설정되어 있다. 또한, 고정 부재(56)는, 제2 메쉬 압박부(55b)를 본체(31)에 체결하는 체결 부재로서 구성되어 있어도 된다.
본체(31)의 곡면(31f)에는, 상면(31c)의 짧은 방향으로 직선 형상으로 연장되도록 오목부(44)가 각각 형성되어 있다.
본체(31)의 외주에는, 그물망 형상으로 편성된 메쉬(47)(망 형상체)가, 상면(31c) 및 곡면(31f)에 접하도록 설치되어 있다. 따라서, 오목부(42), 도입구(33a), 억제 홈(41), 배출구(34a) 및 집기 홈(34b)은, 상면(31c)에 있어서 메쉬(47)와 접하는 부분에 형성되어 있다.
메쉬(47)는 직사각 형상으로 형성되어 있고, 상면(31c) 및 곡면(31f)을 덮을 수 있는 크기로 형성되어 있다. 상세하게는, 상면(31c)의 짧은 방향의 길이와 메쉬(47)의 짧은 방향의 길이가 일치하고 있고, 상면(31c)의 길이 방향의 길이 및 곡면(31f)의 외주의 길이를 합친 길이보다도, 메쉬(47)의 길이 방향의 길이가 길게 되어 있다.
그리고 상면(31c) 및 2개의 곡면(31f)에, 메쉬(47)가 권취되어 있다. 이로 인해, 도입구(33a), 공급구(35a), 억제 홈(41), 집기 홈(34b) 및 배출구(34a)는 메쉬(47)에 의해 덮여 있다.
메쉬(47)의 그물망의 성김은, 메쉬(47)의 개구에 약액이 막을 만들기 쉬운 성김, 예를 들어 1인치당의 개구수가 100인 100메쉬로 되어 있다. 상세하게는, 메쉬(47)에서는, 선 직경이 0.1㎜, 선간 거리가 0.15㎜로 되어 있다. 메쉬(47)의 성김은, 메쉬(47)에 대한 약액의 젖음성이나, 본체(31)에 대한 약액의 젖음성, 약액의 점도 등에 따라서 적절하게 설정하는 것이 바람직하다. 여기서는, 상기 억제 홈(41) 및 집기 홈(34b)의 폭은 메쉬(47)의 선간 거리의 6배 이상으로 되어 있고, 억제 홈(41) 및 집기 홈(34b)의 깊이는 메쉬(47)의 선 직경의 5배 이상으로 되어 있다. 메쉬(47)는, 약액에 대한 내부식성이 비교적 높고 또한 약액의 젖음성이 비교적 높은 재료, 예를 들어 약액이 소수화 처리액인 경우에는 스테인리스재로 형성되어 있다.
공급구(35a)에 대응하는 위치에는, 공급구(35a)를 덮도록 제1 차폐 부재(50)가 설치되어 있다. 상세하게는, 제1 차폐 부재(50)(차폐 부재, 유도 부재)는, 공급구(35a) 및 그 근방만을 덮고 있고, 상기 억제 홈(41)의 원호부(41a)에 의해 둘러싸여 있다. 제1 차폐 부재(50)는, 메쉬(47)의 외측에 설치되어 있고, 메쉬(47)에 접하고 있다. 즉, 제1 차폐 부재(50)는 메쉬(47)에 대해 본체(31)측과 반대측에서 접하고 있고, 본체(31)의 상면(31c)과 제1 차폐 부재(50) 사이에 메쉬(47)를 끼우고 있다.
이로 인해, 제1 차폐 부재(50)는 본체(31)의 상면(31c)에 접하고 있지 않고, 메쉬(47)에 의해 상면(31c)과 제1 차폐 부재(50) 사이에 약액의 유로가 확보되어 있다. 제1 차폐 부재(50)도, 약액에 대한 내부식성이 비교적 높고 또한 약액의 젖음성이 비교적 높은 재료로 형성되어 있다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 오목부(42)에 대응하는 위치에는, 오목부(42)의 내주면에 끼워지도록 제2 차폐 부재(51)가 설치되어 있다. 제2 차폐 부재(51)는 오목부(42)의 내주면에 압입되어 있고, 제2 차폐 부재(51)의 하면이 오목부(42)의 단차부(42a)의 상면에 접촉되어 있다. 이로 인해, 도입구(33a)는 제2 차폐 부재(51)에 의해 덮여 있다. 오목부(42)와 제2 차폐 부재(51)로 둘러싸이는 공간은, 억제 홈(41)으로 기체를 도입하는 도입구(33b)에서 개방되어 있다. 이로 인해, 본체(31)의 내부로부터, 도입구(33a), 상기 공간 및 도입구(33b)를 통해 기체가 억제 홈(41)으로 도입된다. 여기서, 도입구(33b)는, 억제 홈(41)의 측벽에 배치되어 있다. 즉, 도입구(33b)는, 기체가 상면(31c)에 대해 대략 평행하게[제2 차폐 부재(51)의 하면을 따라] 억제 홈(41)으로 도입되도록 형성되어 있다. 도입구(33b)는 도입구(33a)로부터 공급구(35a)의 방향으로 개방되어 있다.
제2 차폐 부재(51)의 상면은, 본체(31)의 상면(31c)보다도 낮게 되어 있다. 그리고 제2 차폐 부재(51)의 상측, 즉, 제2 차폐 부재(51)에 대해 본체(31)와 반대측에 메쉬(47)가 설치되어 있다. 이 상태에 있어서, 제2 차폐 부재(51)와 메쉬(47) 사이에는 간극이 형성되어 있다. 즉, 제2 차폐 부재(51)와 메쉬(47) 사이에는 계면이 형성되어 있지 않다.
또한, 제2 차폐 부재(51)는 억제 홈(41)의 폭 방향에 있어서 억제 홈(41)의 일부를 덮도록 돌출되어 있다. 즉, 제2 차폐 부재(51)는 억제 홈(41)의 전체 폭에는 걸쳐 있지 않고, 억제 홈(41)의 폭의 중간(대략 절반)까지 돌출되어 있다. 이로 인해, 제2 차폐 부재(51)가 설치된 부분에 있어서도, 억제 홈(41)에 의해 상면(31c)이 비연속으로 되어 있다.
본체(31)[메쉬(47)]의 외주에는, 도입구(33a)로부터 배출구(34a)의 방향[상면(31c)의 길이 방향]을 따라 연장되도록, 그물망 형상으로 편성된 메쉬 밴드(52)가 설치되어 있다.
메쉬 밴드(52)(유도 부재)는, 도입구(33a), 도입구(33b)의 상부, 공급구(35a)[제1 차폐 부재(50)] 및 배출구(34a)를 덮고 있다. 즉, 메쉬 밴드(52)는 도입구(33a)로부터 차례로, 도입구(33b), 공급구(35a), 열전대 삽입 구멍(37a, 37b)[열전대(83, 84)], 히터 삽입 구멍(24)[히터(80)], 배출구(34a)를 향해 연장되어 있다. 그리고 도입구(33a, 33b)는 억제 홈(41)과 메쉬 밴드(52)가 겹쳐지는 부분(겹침 부분)에 배치되어 있다.
메쉬 밴드(52)는, 제2 차폐 부재(51), 메쉬(47) 및 제1 차폐 부재(50)의 외측에 설치되어 있고, 메쉬(47) 및 제1 차폐 부재(50)에 접하고 있다. 즉, 메쉬 밴드(52)는 메쉬(47)에 대해 본체(31)측과 반대측에서 접하고 있고, 본체(31)의 상면(31c)과 메쉬 밴드(52) 사이에 메쉬(47)를 끼우고 있다. 또한, 메쉬(47)와 메쉬 밴드(52) 사이에 제1 차폐 부재(50)를 끼우고 있다.
메쉬 밴드(52)는, 직사각 형상(띠 형상)으로 형성되어 있고, 도입구(33a), 도입구(33b)의 상부 및 제1 차폐 부재(50)[공급구(35a)]를 덮을 수 있는 크기로 형성되어 있다. 상세하게는, 제1 차폐 부재(50)의 직경과 메쉬 밴드(52)의 짧은 방향의 길이가 대략 동등하게 되어 있다. 상면(31c)의 길이 방향의 길이 및 곡면(31f)의 외주의 길이를 합친 길이보다도, 메쉬 밴드(52)의 길이 방향의 길이가 길게 되어 있다.
그리고 상면(31c) 및 2개의 곡면(31f)에, 메쉬(47)가 권취되어 있다. 메쉬 밴드(52)의 그물망의 성김도, 메쉬 밴드(52)의 개구에 약액이 막을 만들기 쉬운 성김, 예를 들어 1인치당 개구수가 100인 100메쉬로 되어 있다. 메쉬 밴드(52)도, 약액에 대한 내부식성이 비교적 높고 또한 약액의 젖음성이 비교적 높은 재료로 형성되어 있다.
상기 메쉬(47) 및 메쉬 밴드(52)의 길이 방향의 양단부는, 각각 메쉬 압박부(55a, 55b) 및 고정 부재(56)에 의해 고정되어 있다. 상세하게는, 결합 홈(45) 내에 있어서, 메쉬(47) 및 메쉬 밴드(52)의 단부는, 제1 메쉬 압박부(55a)에 의해 압박되어 있고, 제1 메쉬 압박부(55a)는 제2 메쉬 압박부(55b)에 의해 압박되어 있다.
메쉬(47) 및 메쉬 밴드(52)의 단부는, 제1 메쉬 압박부(55a)와 제2 메쉬 압박부(55b) 사이로부터 외측으로 유도되어 있다. 즉, 메쉬(47) 및 메쉬(52)의 단부는, 제1 메쉬 압박부(55a)와 제2 메쉬 압박부(55b) 사이에 끼워 넣어져 있다.
그리고 제2 메쉬 압박부(55b)가 고정 부재(56)에 의해 압박된 상태에서, 고정 부재(56)가 결합 홈(45)에 결합되어 있다. 이에 의해, 메쉬 압박부(55a, 55b) 및 고정 부재(56)는, 결합 홈(45)에 결합된 상태에서 고정되어 있다. 또한, 도시는 생략하지만, 고정 부재(56)가 나사로 구성되어 있는 경우에는, 제2 메쉬 압박부(55b)가 나사에 의해 본체(31)에 체결되어 있다.
여기서, 메쉬(47) 및 메쉬 밴드(52)는, 그들의 길이 방향으로 인장된 상태에서 고정되어 있다. 이로 인해, 본체(31)의 상면(31c) 및 곡면(31f)에 메쉬(47)가 밀착된 상태로 되어 있고, 메쉬(47)에 메쉬 밴드(52)가 밀착된 상태로 되어 있다. 또한, 제1 차폐 부재(50)는, 메쉬(47) 및 메쉬 밴드(52)에 밀착된 상태로 되어 있다.
다음에, 액체 제어 장치(30)를 조립하는 순서를 설명한다. 도 5는 액체 제어 장치(30)의 분해 사시도이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 상기 제1 차폐 부재(50)는, 원판 형상의 원판부(50a)와, 침 형상의 핀(50b)을 구비하고 있다. 원판부(50a)(제1 부분)의 중심에는 관통 구멍(50c)이 형성되어 있다. 핀(50b)(제2 부분)에 있어서, 일단부는 침 형상으로 뾰족한 첨단부로 되어 있고, 타단부는 다른 부분보다도 직경이 큰 헤드부로 되어 있다. 핀(50b)의 헤드부의 직경은 관통 구멍(50c)의 직경보다도 크게 되어 있고, 핀(50b)의 헤드부 이외의 부분의 직경은 관통 구멍(50c)의 직경보다도 작게 되어 있다. 핀(50b)의 첨단부의 직경은, 상기 메쉬(47)의 선간 거리 0.15㎜보다도 작게 되어 있다.
우선, 본체(31)의 오목부(42)에 제2 차폐 부재(51)를 압입한다. 이에 의해, 오목부(42)의 상부가 제2 차폐 부재(51)에 의해 덮이고, 오목부(42)의 내주면과 제2 차폐 부재(51)의 하면에 의해, 도입구(33a)로부터 도입구(33b), 그리고 억제 홈(41)으로 이어지는 기체 통로(공간)가 형성된다. 그 후, 본체(31)의 상면(31c)의 길이 방향과 메쉬(47)의 길이 방향을 맞추어, 본체(31)의 외주에 메쉬(47)를 권취한다. 이때, 메쉬(47)는 상면(31c) 및 곡면(31f)의 전체를 덮고, 또한 양단부가 남은 상태로 된다. 또한, 메쉬(47)는 제2 차폐 부재(51), 억제 홈(41), 공급구(35a), 배출구(34a), 집기 홈(34b) 및 연장부(34c)가 설치된 부분을 제외하고, 상면(31c)에 접한 상태로 된다.
다음에, 메쉬(47)의 외측으로부터 공급구(35a)를 덮도록, 제1 차폐 부재(50)의 원판부(50a)를 배치한다. 이때, 공급구(35a)의 중심의 위치와, 원판부(50a)의 중심[관통 구멍(50c)]의 위치를 맞춘다. 그리고 원판부(50a)의 관통 구멍(50c)에 핀(50b)을 첨단부로부터 삽입하고, 메쉬(47)를 관통시켜 핀(50b)을 공급구(35a)에 삽입한다. 이때, 핀(50b)의 첨단부의 직경은 메쉬(47)의 선간 거리보다도 작게 되어 있으므로, 메쉬(47)의 선재와 선재 사이에 첨단부를 삽입할 수 있다. 그리고, 핀(50b)의 헤드부를 원판부(50a)에 대고, 핀(50b)의 삽입을 완료한다.
다음에, 본체(31)의 상면(31c)의 길이 방향과 메쉬 밴드(52)의 길이 방향을 맞추어, 본체(31)의 외주에 메쉬 밴드(52)를 권취한다. 상세하게는, 도입구(33a), 도입구(33b), 공급구(35a)[제1 차폐 부재(50)] 및 배출구(34a)에 겹쳐지도록 메쉬 밴드(52)를 권취한다. 이때, 메쉬 밴드(52)는, 상면(31c) 및 곡면(31f)을 덮고, 또한 양단부가 남은 상태로 된다.
다음에, 도 2b, 도 2c 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 결합 홈(45)에 있어서 제1 메쉬 압박부(55a)에 의해, 메쉬(47) 및 메쉬 밴드(52)의 양단부를 각각 가고정한다. 이 상태, 또는 제2 메쉬 압박부(55b)에 의해 제1 메쉬 압박부(55a)를 압박한 상태에서, 메쉬(47) 및 메쉬 밴드(52)를 각각 길이 방향으로 인장한다. 이에 의해, 메쉬(47) 및 메쉬 밴드(52)의 주름을 펴는 동시에, 메쉬(47) 및 메쉬 밴드(52)에 장력이 발생한 상태로 한다. 그리고 고정 부재(56)에 의해 메쉬 압박부(55a, 55b)를 고정하여, 액체 제어 장치(30)의 조립을 종료한다.
이렇게 하여 조립된 액체 제어 장치(30)는, 상술한 바와 같이, 본체(31)에 형성된 관통 구멍(B)에 체결 부재를 이용하여, 제2 하우징(20)의 측면(20b)에 장착되어 있다. 그리고 상기 제1 하우징(11)의 내주면과 본체(31) 사이에는, 타원형의 통 형상의 간극이 형성되어 있다.
메쉬(47) 및 메쉬 밴드(52)가 본체(31)의 외주에 권취되어 고정된 상태에서는, 메쉬(47) 및 메쉬 밴드(52)와 상기 곡면(31f)의 오목부(44) 사이에 간극이 발생하게 된다. 따라서, 도 2c에 도시하는 바와 같이, 오목부(44)에 결합되도록 제1 하우징(11)과 메쉬(47) 및 메쉬 밴드(52) 사이에, 본체(31)의 축선 방향[상면(31c)의 짧은 방향]으부터 삽입 부재(57)가 삽입되어 있다.
삽입 부재(57)는 둥근 막대 형상으로 형성되어 있고, 그 단면의 반경은 오목부(44)의 곡률 반경과 대략 동등하게 되어 있다. 삽입 부재(57)의 선단부는, 다른 부분보다도 약간 가늘게 되어 있고, 그 선단부로부터 메쉬(47) 및 메쉬 밴드(52)를 오목부(44)에 압박하면서 삽입되어 있다. 이에 의해, 오목부(44)와 메쉬(47) 및 메쉬 밴드(52)와의 사이의 간극이 수축되어, 메쉬(47) 및 메쉬 밴드(52)에 발생하는 장력을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 메쉬(47) 및 메쉬 밴드(52)가, 본체(31)에 강하게 밀착된 상태로 된다.
다음에, 본체(31)의 상면(31c)에 접한 약액을, 메쉬(47), 메쉬 밴드(52) 및 제1 차폐 부재(50)에 의해 확산시키는 원리에 대해 설명한다. 도 6은 메쉬(47)의 확대 평면도이다. 메쉬(47)는 종선재(48a, 48b, 48c, 48d)와 횡선재(49a, 49b, 49c, 49d)를, 서로 그물망 형상으로 편성함(제직함)으로써 형성되어 있다.
메쉬(47)에는, 평면에서 볼 때 종선재 및 횡선재로 둘러싸인 그물망 공간이 형성되어 있다. 그물망 공간은, 직육면체(평면에서 볼 때 정사각형)이며, 메쉬(47)의 종방향 및 횡방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 예를 들어, 그물망 공간 T1은, 2개의 종선재(48b, 48c)와 2개의 횡선재(49b, 49c)에 의해 둘러싸인 미세한 공간[0.15㎜×0.15㎜×메쉬(47)의 두께]이다.
그물망 공간 T1은 미세한 공간이므로, 선재(48b, 48c, 49b, 49c)와 약액 사이에는 비교적 큰 분자력이 작용한다. 그 결과, 그물망 공간 T1에 약액이 흡인되고, 그물망 공간 T1을 막도록 약액의 막이 형성된다(모세관 현상). 이 상태에서는, 약액이 각 그물망 공간에 흡인되어 있어, 약액이 메쉬(47)의 면을 따라 확산되려고 하는 작용은 비교적 작다.
도 7은 본체(31)의 상면(31c) 및 메쉬(47)의 확대 단면도이다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 본체(31)의 상면(31c)과 메쉬(47) 사이에는, 측면에서 볼 때 상면(31c), 종선재 및 횡선재로 둘러싸인 유통 공간 T2가 형성되어 있다. 유통 공간 T2는, 상면(31c)과, 종선재 및 횡선재와의 사이의 간극을 접속한 공간이며, 상면(31c)을 따라 확대되어 있다.
종선재(48a, 48b, 48c, 48d)가 상면(31c)에 접하는 부분(선재끼리의 교차 부분)에서는, 횡선재(49a, 49b, 49c, 49d)는 상면(31c)으로부터 이격되어 있다. 한편, 횡선재(49a, 49b, 49c, 49d)가 상면(31c)에 접하는 부분(선재끼리의 교차 부분)에서는, 종선재(48a, 48b, 48c, 48d)는 상면(31c)으로부터 이격되어 있다. 이로 인해, 유통 공간 T2는, 종선재 및 횡선재에 의해 차단되는 일은 없고, 상면(31c)을 따라 연속되어 있다.
그리고 상면(31c)과 종선재 및 횡선재와의 사이에는, 다수의 미세한 계면이 형성되어 있다. 따라서, 상면(31c)에 공급된 약액은, 다수의 미세한 계면에 있어서의 계면 장력에 의해, 유통 공간 T2를 통해 상면(31c)을 따라 확산되게 된다(모세관 현상). 또한, 약액은, 상면(31c), 종선재 및 횡선재에 대해 젖음성을 갖고 있으므로, 상면(31c)을 따른 약액의 확산이 촉진된다.
도 8은 본체(31)의 상면(31c) 및 메쉬(47)의 확대 단면도이다. 여기서는, 횡선재(49b)의 일부가 상면(31c)으로부터 이격되어 있고, 갭 G가 생긴 상태를 도시하고 있다. 이러한 상태라도, 유통 공간 T2에서는 계면 장력에 의해 약액이 확산된다. 즉, 상면(31c)과 종선재 및 횡선재는 일부가 이격되어 있어도 된다.
도 9는 본체(31)의 상면(31c), 메쉬(47) 및 메쉬 밴드(52)의 확대 단면도이다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 상기 유통 공간 T2에 더하여, 메쉬(47)와 메쉬 밴드(52) 사이에는, 측면에서 볼 때 메쉬(47)의 종선재 및 횡선재와, 메쉬 밴드(52)의 종선재 및 횡선재로 둘러싸인 유통 공간 T3이 형성되어 있다. 유통 공간 T3은, 메쉬(47)의 종선재 및 횡선재와, 메쉬 밴드(52)의 종선재 및 횡선재 사이의 간극을 접속한 공간으로, 상면(31c)과 대략 평행하게 확대되어 있다.
메쉬 밴드(52)의 종선재(53a, 53b, 53c, 53d)가 메쉬(47)의 횡선재에 접하는 부분(선재끼리의 교차 부분)에서는, 메쉬 밴드(52)의 횡선재는 메쉬(47)의 횡선재로부터 이격되어 있다. 한편, 메쉬 밴드(52)의 횡선재가 메쉬(47)의 종선재에 접하는 부분(선재끼리의 교차 부분)에서는, 메쉬 밴드(52)의 종선재(53a, 53b, 53c, 53d)는 메쉬(47)의 종선재로부터 이격되어 있다. 이로 인해, 유통 공간 T3은, 종선재 및 횡선재에 의해 차단되는 일은 없고, 상면(31c)과 대략 평행하게 연속되어 있다.
그리고 메쉬(47)의 종선재 및 횡선재와 메쉬 밴드(52)의 종선재 및 횡선재의 사이에는, 다수의 미세한 계면이 형성되어 있다. 따라서, 상면(31c)에 공급된 약액은, 다수의 미세한 계면에 있어서의 계면 장력에 의해, 유통 공간 T2를 통해 상면(31c)을 따라 확산되는 동시에, 유통 공간 T3을 통해 상면(31c)과 대략 평행하게 확대되게 된다(모세관 현상). 또한, 약액은, 상면(31c), 메쉬(47)의 종선재 및 횡선재 및 메쉬 밴드(52)의 종선재 및 횡선재에 대해 젖음성을 갖고 있으므로, 약액의 확산이 촉진된다. 또한, 도 9에서는, 메쉬(47)의 종선재와 메쉬 밴드(52)의 종선재의 위치 및 메쉬(47)의 횡선재와 메쉬 밴드(52)의 횡선재의 위치가, 서로 일치하고 있는 상태를 나타냈지만, 이들이 서로 어긋나 있어도 된다.
도 10은 본체(31)의 상면(31c), 메쉬(47) 및 제1 차폐 부재(50)의 확대 단면도이다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 상기 유통 공간 T2에 더하여, 제1 차폐 부재(50)의 원판부(50a)와 메쉬(47) 사이에는, 측면에서 볼 때 원판부(50a), 종선재 및 횡선재로 둘러싸인 유통 공간 T4가 형성되어 있다. 유통 공간 T4는, 상기 유통 공간 T2와 마찬가지로 형성되어 있고, 원판부(50a)의 하면과, 종선재 및 횡선재 사이의 간극을 접속한 공간이며, 원판부(50a)의 하면을 따라 확대되어 있다.
따라서, 상면(31c)에 공급된 약액은, 다수의 미세한 계면에 있어서의 계면 장력에 의해 유통 공간 T2를 통해 상면(31c)을 따라 확산되는 동시에, 유통 공간 T4를 통해 원판부(50a)의 하면을 따라 확산되게 된다(모세관 현상). 또한, 약액은, 상면(31c), 원판부(50a)의 하면, 종선재 및 횡선재에 대해 젖음성을 갖고 있으므로, 약액의 확산이 촉진된다.
다음에, 도 1, 도 3을 참조하여, 액체 기화기(10)의 작용을 설명한다. 여기서는, 액체 제어 장치(30)에 의해 기화되는 약액(예를 들어, 소수화 처리액)을, 불활성 가스(예를 들어, 질소)와 혼합하여 다음 장치로 공급하는 경우를 예로 들어 설명한다.
제1 기체 배관(26b)으로부터 불활성 가스가 도입되면, 제1 기체 유로(21) 및 제1 본체 유로(33)를 통해, 본체(31)의 도입구(33a)로부터 불활성 가스가 분출된다. 여기서, 도입구(33a)는 오목부(42)의 단차부(42a)분의 간격을 두고 제2 차폐 부재(51)에 의해 덮여 있다. 이로 인해, 오목부(42)와 제2 차폐 부재(51)로 형성되는 통로를 통해 불활성 가스가 도입구(33b)로 유도된다. 도입구(33b)는 억제 홈(41)의 측벽에 배치되어 있으므로, 불활성 가스는 본체(31)의 상면(31c)에 대해 대략 평행하게 억제 홈(41)으로 도입된다. 억제 홈(41)으로 도입된 불활성 가스는, 상면(31c)에 대해 평행한 방향으로 진행하여, 억제 홈(41)을 따라 유통하게 된다. 이로 인해, 불활성 가스가 메쉬(47)의 그물망으로부터 즉시 분출되는 것이 억제된다. 또한, 억제 홈(41)이 메쉬(47)에 의해 덮여 있는 것에 의해서도, 불활성 가스가 억제 홈(41)을 따라 유통하기 쉬워진다. 불활성 가스는, 억제 홈(41)의 광범위까지 유통하면서, 메쉬(47)의 그물망으로부터 분출된다. 그 결과, 제1 하우징(11) 내의 기둥 형상 공간(S)으로 불활성 가스가 도입된다.
그리고 불활성 가스는, 제1 하우징(11)의 내주면과 액체 제어 장치(30)의 본체(31) 사이에 형성되는 간극을 유통하여 배출구(34a)로 유입된다. 배출구(34a)로 유입된 불활성 가스는, 제2 본체 유로(34) 및 제2 기체 유로(22)를 통해, 제2 기체 배관(27b)으로부터 배출된다. 제2 기체 배관(27b)은 다음 장치에 접속되어 있고, 제2 기체 배관(27b)으로부터 배출되는 불활성 가스는 다음 장치로 공급된다.
약액 배관(28b)으로부터 약액이 공급되면, 약액 유로(23, 35)를 통해, 본체(31)의 공급구(35a)로부터 상면(31c)으로 약액이 공급된다. 이때, 공급구(35a)로부터 공급되는 약액은, 공급구(35a)를 덮는 제1 차폐 부재(50)에 닿으므로, 약액이 메쉬(47)나 메쉬 밴드(52)를 통과하여 분출되는 것이 억제된다. 또한, 제1 차폐 부재(50)의 핀(50b)이 공급구(35a)에 삽입되어 있으므로, 제1 차폐 부재(50)에 약액의 압력이 작용하였다고 해도, 제1 차폐 부재(50)가 공급구(35a)로부터 어긋나는 것이 억제된다. 또한, 핀(50b)을, 공급구(35a)에 대한 제1 차폐 부재(50)의 위치 결정에 이용할 수도 있다.
본체(31)의 상면(31c)과 제1 차폐 부재(50)의 원판부(50a) 사이에서는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 공급된 약액은, 다수의 미세한 계면에 있어서의 계면 장력에 의해, 유통 공간 T2를 통해 상면(31c)을 따라 확산되는 동시에, 유통 공간 T4를 통해 원판부(50a)의 하면을 따라 확산된다. 따라서, 이 부분에서는, 상면(31c)에 대해 메쉬(47)만이 설치되어 있는 부분보다도, 약액이 빠르게 확산되게 된다.
약액은, 제1 차폐 부재(50)의 원판부(50a)의 하방을 유통하여 더욱 주위로 확산된다. 상면(31c)에 대해 메쉬(47)만이 설치되어 있는 부분에서는, 도 7에 도시한 바와 같이, 약액은 다수의 미세한 계면에 있어서의 계면 장력에 의해, 유통 공간 T2를 통해 상면(31c)을 따라 확산된다. 한편, 상면(31c)에 대해 메쉬(47) 및 메쉬 밴드(52)가 설치되어 있는 부분에서는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 약액은 다수의 미세한 계면에 있어서의 계면 장력에 의해, 유통 공간 T2를 통해 상면(31c)을 따라 확산되는 동시에, 유통 공간 T3을 통해 상면(31c)과 대략 평행하게 확산된다. 따라서, 제1 차폐 부재(50)의 원판부(50a)의 하방을 유통한 약액은, 메쉬 밴드(52)를 따라 우선적으로 확산되게 된다.
또한, 상면(31c)을 따라 제1 차폐 부재(50)의 주위로 확산된 약액의 일부는, 상면(31c)의 억제 홈(41)에 도달한다. 억제 홈(41)이 형성된 부분에서는, 상면(31c)과 메쉬(47) 사이에 계면이 형성되지 않으므로, 약액의 확산이 억제된다. 또한, 메쉬(47)에 있어서 억제 홈(41)을 덮는 부분에서는 그물망으로부터 불활성 가스가 분출되고 있으므로, 약액이 억제 홈(41)을 넘어 확산되는 것이 효과적으로 억제된다. 즉, 억제 홈(41)의 부분에 있어서 메쉬(47)의 그물망으로부터 분출되는 불활성 가스가, 약액을 차단하는 에어 커튼의 역할을 한다.
특히, 억제 홈(41)과 메쉬 밴드(52)가 겹쳐지는 부분에서는, 메쉬 밴드(52)를 탐으로써 억제 홈(41)을 넘어 약액이 확산될 우려가 있다. 이 점, 억제 홈(41)과 메쉬 밴드(52)가 겹쳐지는 부분에 배치된 도입구(33a, 33b)로부터, 불활성 가스가 메쉬 밴드(52)에 대해 분사되므로, 메쉬 밴드(52)를 타고 억제 홈(41)을 넘어 약액이 확산되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제2 차폐 부재(51)는 억제 홈(41)의 전체 폭에는 걸쳐 있지 않고, 제2 차폐 부재(51)가 설치된 부분에 있어서도, 억제 홈(41)에 의해 상면(31c)이 비연속으로 되어 있다. 이로 인해, 제2 차폐 부재(51)를 타고 억제 홈(41)을 넘어 약액이 확산되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제2 차폐 부재(51)와 메쉬(47)가 겹쳐지는 부분에서는, 제2 차폐 부재(51)와 메쉬(47) 사이에 간극이 형성되어 있다. 이로 인해, 제2 차폐 부재(51)와 메쉬(47) 사이에 계면이 형성되지 않아, 제2 차폐 부재(51)를 넘어 약액이 확산되는 것을 억제할 수 있다.
여기서, 억제 홈(41)의 원호부(41a)는, 히터 삽입 구멍(36)[히터(80)]측 및 열전대 삽입 구멍(37a, 37b)[열전대(83, 84)]측을 제외하고 공급구(35a)의 주위를 둘러싸고 있다. 이로 인해, 히터(80) 및 열전대(83, 84)측 이외의 방향으로의 약액의 확산이 억제된다. 그 결과, 히터(80)측 및 열전대(83, 84)측으로 유통하는 약액의 양이 증가하여, 히터(80)측 및 열전대(83, 84)측으로의 약액의 확산이 촉진된다. 억제 홈(41)의 직선부(41c)에 의해서도, 히터(80)측 및 열전대(83, 84)측으로의 약액의 확산이 촉진된다.
히터 삽입 구멍(36)에는 히터(80)가 삽입되어 있어, 히터(80)에 의해 본체(31)의 상면(31c)이 가열된다. 여기서, 메쉬 밴드(52) 및 억제 홈(41)에 의해, 히터(80)측으로의 약액의 확산이 촉진되므로, 히터(80)에 의해 약액을 가열하는 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 메쉬 밴드(52)는 그물망 형상으로 편성되어 형성되어 있으므로, 메쉬 밴드(52)가 판 형상이나 막 형상으로 형성되어 있는 경우와 비교하여, 메쉬 밴드(52)를 통한 약액의 증발이 촉진된다. 따라서, 메쉬 밴드(52)에 의해, 약액의 양호한 증발을 유지하면서, 히터(80)측으로의 약액의 확산을 촉진시킬 수 있다.
상면(31c)에 공급된 약액이 증발한 경우에는, 그 기화열에 의해 상면(31c)의 온도가 저하된다. 이로 인해, 제1 열전대(83)에 의해 상면(31c) 근방의 온도를 검출함으로써, 약액의 기화 정도를 추측할 수 있다. 여기서, 메쉬 밴드(52) 및 억제 홈(41)에 의해, 제1 열전대(83)측으로의 약액의 확산이 촉진되므로, 약액의 기화에 의한 상면(31c)의 온도 저하가 제1 열전대(83)의 검출값에 민감하게 반영된다. 따라서, 약액의 기화 정도를 추측하는 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 제2 열전대(84)에 의해 본체(31)의 하면(31e) 부근의 위치의 온도를 검출할 수 있으므로, 이 검출값을 히터(80)에 의해 상면(31c)을 가열하는 제어에 이용할 수도 있다.
또한, 억제 홈(41)의 부분에 있어서 메쉬(47)의 그물망으로부터 분출된 불활성 가스는, 공급구(35a), 제1 열전대(83), 히터(80) 위를 차례로 통과하여, 배출구(34a)로부터 배출된다. 이로 인해, 불활성 가스에 의해서도, 공급구(35a)로부터 히터(80)측 및 열전대(83, 84)측으로의 약액의 확산이 촉진된다. 약액이 증발하여 생성된 증기는, 불활성 가스에 의해 밀려 배출구(34a)의 방향으로 유도된다. 여기서, 억제 홈(41)은, 공급구(35a)에 대해 배출구(34a)과 반대측에, 본체(31)의 짧은 방향의 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있다. 이로 인해, 억제 홈(41)의 부분에 있어서 메쉬(47)의 그물망으로부터 분출되는 불활성 가스에 의해, 약액의 증기를 배출구(34a)의 방향으로 효과적으로 유도할 수 있다.
배출구(34a)에는, 공급구(35a)로부터 배출구(34a)로의 방향에 대해 대략 수직한 방향으로 연장되는 집기 홈(34b)이 접속되어 있다. 이로 인해, 공급구(35a)로부터 배출구(34a)로의 방향으로부터 벗어나 확산되는 약액이나 약액의 증기가, 집기 홈(34b)에 의해 배출구(34a)로 유도된다.
여기서, 상면(31c)의 외측 테두리에서는, 본체(31)와 상기 제2 하우징(20)의 경계를 따라, 상세하게는 본체(31)의 상면(31c)과 제2 하우징(20)의 측면(20b)의 경계를 따라, 약액이 계면 장력에 의해 확산되기 쉬워진다. 이 점, 상면(31c)의 외측 테두리를 따라 확산되는 약액이, 배출구(34a)로부터 공급구(35a)로의 방향으로 연장되고 나서, 공급구(35a)로부터 배출구(34a)로의 방향에 대해 대략 수직한 방향으로 상면(31c)의 외측 테두리까지 연장되는 연장부(34c)로 유입되게 된다. 이로 인해, 상면(31c)의 외측 테두리를 따라 확산되는 약액을, 집기 홈(34b)에 의해 효율적으로 배출구(34a)로 유도할 수 있다.
배출구(34a)를 통해 제2 본체 유로(34)에 유입된 약액은, 제2 본체 유로(34) 및 제2 기체 유로(22)를 유통한다. 그리고 제2 기체 유로(22)의 하부에 저류된 약액은, 액체 배관(29b)으로부터 배출된다. 액체 배관(29b)에 약액이 유입되면, 약액의 유입이 액체 센서(29c)에 의해 검지된다. 따라서, 공급구(35a)로부터 공급되는 약액이 지나치게 많은 경우나, 히터(80)의 스위치가 온 되어 있지 않은 경우에, 약액이 적절하게 증발하고 있지 않은 것을 검지할 수 있다.
이상 상세하게 서술한 본 실시 형태는 이하의 이점을 갖는다.
ㆍ메쉬(47)는, 그물망 형상으로 편성되어, 본체(31)의 상면(31c)에 접하도록 설치되어 있으므로, 상면(31c)과 메쉬(47) 사이에 복수의 계면이 형성된다. 따라서, 상면(31c)에 공급된 약액은, 복수의 계면에 있어서의 계면 장력에 의해, 상면(31c)을 따라 확산되게 된다.
여기서, 상면(31c)에 있어서 메쉬(47)와 접하는 부분에 억제 홈(41)이 형성되어 있으므로, 그 억제 홈(41)의 부분에서는 상면(31c)과 메쉬(47) 사이에 계면이 형성되지 않아, 약액의 확산이 억제된다. 따라서, 억제 홈(41)의 배치를 조정함으로써, 상면(31c)에 접한 약액이 확산되는 방향을 제어할 수 있어, 약액을 원하는 방향으로 우선적으로 확산시킬 수 있다. 또한, 본체(31)의 내부로부터 도입구(33b)를 통해 불활성 가스가 억제 홈(41)으로 도입되므로, 억제 홈(41)과 메쉬(47)로 형성되는 유로 내를 불활성 가스가 유통하게 된다. 그 결과, 억제 홈(41) 내를 유통하여 메쉬(47)의 그물망으로부터 분출되는 불활성 가스에 의해, 억제 홈(41)을 넘어 약액이 확산되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
ㆍ도입구(33b)를 통해 불활성 가스가 상면(31c)에 대해 대략 평행하게 억제 홈(41)으로 도입되므로, 억제 홈(41) 내에 있어서 불활성 가스가 상면(31c)에 대해 평행한 방향으로 유통하기 쉬워진다. 이로 인해, 억제 홈(41) 내의 불활성 가스가 메쉬(47)의 그물망으로부터 즉시 분출되는 것을 억제할 수 있어, 억제 홈(41)을 따라 불활성 가스를 유통시키기 쉬워진다. 그 결과, 억제 홈(41)의 광범위에 있어서 메쉬(47)의 그물망으로부터 불활성 가스를 분출시킬 수 있어, 억제 홈(41)의 광범위에 있어서 약액의 확대를 효과적으로 억제할 수 있다.
ㆍ공급구(35a)를 통해 본체(31)의 내부로부터 상면(31c)으로 약액이 공급되고, 메쉬(47)의 작용에 의해 약액이 상면(31c)을 따라 확산되게 된다. 상면(31c)을 따라 확산되는 약액은, 증발이 촉진되어 증기로 되는 동시에, 억제 홈(41)의 부분에서는 확산이 억제된다. 여기서, 억제 홈(41)과 배출구(34a) 사이에 공급구(35a)가 배치되어 있으므로, 억제 홈(41) 내를 유통하여 메쉬(47)의 그물망으로부터 분출되는 불활성 가스에 의해, 약액이나 약액의 증기가 억제 홈(41)으로부터 배출구(34a)의 방향으로 밀리게 된다. 그 결과, 약액이나 약액의 증기를 배출구(34a)로부터 배출시키기 쉬워진다.
ㆍ배출구(34a)에 접속된 집기 홈(34b)이 상면(31c)에 형성되어 있으므로, 집기 홈(34b) 내로 유입된 약액이나 약액의 증기를 배출구(34a)로 유도하기 쉬워진다. 그 결과, 약액이나 약액의 증기를 배출구(34a)로부터 원활하게 배출할 수 있다.
ㆍ상면(31c)에 있어서 공급구(35a)로부터 배출구(34a)로의 방향에 대해 대략 수직한 방향으로 집기 홈(34b)이 연장되어 있으므로, 공급구(35a)로부터 배출구(34a)로의 방향으로부터 벗어나 확산되는 약액이나 약액의 증기를, 집기 홈(34b)에 의해 회수하기 쉬워진다.
ㆍ상면(31c)이 상측으로 되도록 본체(31)가 배치되어 있으므로, 억제 홈(41) 내로 유입된 약액이 억제 홈(41)의 저부에 저류되게 된다. 이로 인해, 억제 홈(41) 내로 유입된 약액이, 메쉬(47)측으로 역류하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 억제 홈(41)을 넘어 약액이 확산되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 집기 홈(34b) 내로 유입된 약액이 집기 홈(34b)의 저부에 저류되게 된다. 그리고 집기 홈(34b) 내에 저류된 약액이, 집기 홈(34b)을 따라 배출구(34a)로 유도되기 쉬워진다. 따라서, 집기 홈(34b) 내로 유입되는 약액을, 배출구(34a)로부터 더욱 원활하게 배출할 수 있다.
ㆍ본체(31)에 설치된 배출구(34a)를 통해, 상면(31c)의 주위의 공간으로부터 본체(31)의 내부로 약액의 증기와 불활성 가스의 혼합 가스가 배출된다. 그리고 배출구(34a)에 접속된 제2 본체 유로(34) 및 제2 기체 유로(22)를 통해, 본체(31) 내부로부터 혼합 가스가 배출된다. 여기서, 상면(31c)이 상측으로 되도록 본체(31)가 배치되어 있으므로, 배출구(34a) 및 제2 본체 유로(34)를 통해 제2 기체 유로(22) 내로 유입된 약액은 제2 기체 유로(22)의 하부에 저류되게 된다. 그리고 제2 기체 유로(22)의 하부로부터 액체 배관(29b)이 분기되어 있으므로, 제2 기체 유로(22)의 하부에 저류된 약액을 액체 배관(29b)으로부터 배출할 수 있다. 그 결과, 제2 기체 유로(22) 내를 유통하는 혼합 가스와 약액을 적절하게 분리할 수 있다.
ㆍ무언가의 이상 등에 의해 제2 기체 유로(22)로 약액이 유입된 경우에는, 약액의 유입을 액체 센서(29c)에 의해 검지할 수 있다.
ㆍ상면(31c)에 형성된 억제 홈(41)에 의해, 공급구(35a)로부터 히터(80)와 반대측으로의 약액의 확산이 억제된다. 그리고 히터(80)와 반대측으로의 약액의 확산을 억제함으로써, 히터(80)측으로의 약액의 확산을 촉진시킬 수 있다. 그 결과, 히터(80)에 의한 약액의 가열을 촉진시킬 수 있어, 약액의 증발을 더욱 촉진시킬 수 있다.
ㆍ상면(31c)에 형성된 억제 홈(41)에 의해, 공급구(35a)로부터 열전대(83, 84)와 반대측으로의 약액의 확산이 억제된다. 그리고 열전대(83, 84)와 반대측으로의 약액의 확산을 억제함으로써, 열전대(83, 84)측으로의 약액의 확산을 촉진시킬 수 있다. 그 결과, 약액의 기화에 의한 상면(31c)의 온도 저하가, 열전대(83, 84)의 검출값에 민감하게 반영되므로, 약액의 기화 정도를 추측하는 정밀도를 향상시킬 수 있다.
ㆍ메쉬(47)에 대해 본체(31)측과 반대측에서 접하도록 메쉬 밴드(52)가 설치되어 있으므로, 메쉬(47)와 메쉬 밴드(52) 사이에도 복수의 계면이 형성된다. 따라서, 메쉬(47)와 메쉬 밴드(52) 사이에 있어서도, 계면 장력에 의해 약액을 확산시킬 수 있다. 이로 인해, 메쉬 밴드(52)가 설치된 부분에서는, 약액의 확산을 다른 부분보다도 촉진시킬 수 있다. 그 결과, 메쉬 밴드(52)의 배치를 조정함으로써, 상면(31c)에 접한 약액을 원하는 방향으로 우선적으로 확산시킬 수 있다.
ㆍ억제 홈(41)과 메쉬 밴드(52)가 겹쳐지는 부분에 배치된 도입구(33a, 33b)로부터 억제 홈(41)으로 불활성 가스가 도입되므로, 메쉬 밴드(52)에 분사되는 불활성 가스의 양을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 메쉬 밴드(52)를 타고 억제 홈(41)을 넘어 약액이 확산되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태를, 다음과 같이 변형하여 실시할 수도 있다. 상기 실시 형태와 동일한 부재에 대해서는, 동일한 번호를 부여함으로써 설명을 생략한다.
ㆍ도 11은, 액체 제어 장치(30)의 본체(31)의 변형예를 도시하는 사시도이다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 억제 홈(141)의 원호부(141a)에 도입구(33a)가 직접 연통되어 있는 구성을 채용할 수도 있다. 이러한 구성에 의해서도, 본체(31)의 내부로부터 도입구(33a)를 통해 불활성 가스가 억제 홈(141)으로 도입되므로, 억제 홈(141)과 메쉬(47)로 형성되는 유로 내에 불활성 가스를 유통시킬 수 있다. 그리고 억제 홈(141) 내를 유통하여 메쉬(47)의 그물망으로부터 분출되는 불활성 가스에 의해, 억제 홈(141)을 넘어 약액이 확산되는 것을 억제할 수 있다.
ㆍ도 12는 액체 제어 장치(30)의 본체(31)의 다른 변형예를 도시하는 사시도이다. 도 12에 도시하는 바와 같이, 본체(31)의 상면(31c)에 있어서, 도입구(33b)와 배출구(34a)를 접속하는 억제 홈(241)을 채용할 수도 있다. 이러한 구성에 따르면, 상술한 집기 홈(34b)으로 유입되는 약액뿐만 아니라, 억제 홈(241)으로 유입되는 약액도 배출구(34a)로 유도할 수 있다. 또한, 억제 홈(241)은 공급구(35a)의 전체 둘레를 둘러싸고 있다. 이로 인해, 상면(31c)으로부터 약액이 넘쳐 나오는 것을 억제할 수 있다.
ㆍ도 13은 액체 제어 장치(30)의 본체(31)의 다른 변형예를 도시하는 사시도이다. 도 13에 도시하는 바와 같이, 본체(131)에는, 상면(31c)의 대각선상에 도입구(33a) 및 배출구(34a)가 형성되어 있다. 그리고 상면(31c)에 있어서 집기 홈(34b)에 평행한 억제 홈(341)이 형성되어 있고, 도입구(33a)가 억제 홈(341)에 연통되어 있다. 이러한 구성에 의해서도, 억제 홈(341)에 도입되는 불활성 가스가 억제 홈(341)을 따라 유통한다. 그리고 억제 홈(341)의 부분에 있어서 메쉬(47)의 그물망으로부터 분출되는 불활성 가스가, 공급구(35a), 열전대 삽입 구멍(37a, 37b)[열전대(83, 84)], 히터 삽입 구멍(36)[히터(80)] 위를 차례로 통과하여, 배출구(34a)로부터 배출된다. 따라서, 불활성 가스에 의해, 공급구(35a)로부터 히터(80)측 및 열전대(83, 84)측으로의 약액의 확대나, 약액의 증기의 유통을 촉진시킬 수 있다.
ㆍ제1 차폐 부재(50)를, 메쉬 밴드(52)의 외측에 설치할 수도 있다. 또한, 제1 차폐 부재(50)는, 공급구(35a)를 덮는 것이면 되고, 그 형상을 임의로 변경할 수 있다.
ㆍ메쉬(47)나 메쉬 밴드(52)의 편성 방법(제직 방법)은, 평직물에 한정되지 않고, 능직 등 다른 제직 방법을 채용할 수도 있다. 또한, 메쉬(47)나 메쉬 밴드(52)의 성김은, 그들에 대한 약액의 젖음성이나, 본체(31)에 대한 약액의 젖음성, 약액의 점도 등에 따라서, 100 내지 500메쉬 정도의 범위에서 적절하게 설정하는 것이 바람직하다.
ㆍ상기한 각 실시 형태에서는, 메쉬 밴드(52)가 그물망 형상으로 편성되어 있었지만, 이들을 막 형상으로 형성할 수도 있다. 이 경우에는, 막 형상으로 형성된 밴드가 제1 차폐 부재(50)의 기능을 하므로, 제1 차폐 부재(50)를 생략해도 된다. 또한, 약액의 공급 압력이 낮아, 약액이 메쉬(47)나 메쉬 밴드(52)를 통과하여 분출될 가능성이 낮은 경우에도, 제1 차폐 부재(50)를 생략해도 된다. 반대로, 제1 차폐 부재(50)가 설치되어 있는 부분에는, 메쉬 밴드(52)를 설치하지 않도록 해도 된다. 즉, 제1 차폐 부재(50)가 설치되지 않는 부분에만, 메쉬 밴드(52)를 설치할 수도 있다. 또한, 메쉬 밴드(52)를 판 형상으로 형성할 수도 있다.
ㆍ본체(31)의 형상은, 저면 타원형의 기둥 형상에 한정되지 않고, 직육면체 형상 등의 다른 형상을 채용할 수도 있다. 또한, 본체(31)의 상면(31c)(피공급면)은, 평면에 한정되지 않고, 곡면을 채용할 수도 있다.
ㆍ약액으로서, 소수화 처리액(HMDS)에 한정되지 않고, 시너계 용제, 실란 커플링제 등, 다른 약액을 채용할 수도 있다. 그때는, 메쉬(47)나 메쉬 밴드(52)의 재질을, 약액과의 젖음성에 따라서 변경하는 것이 바람직하다. 이들의 재질로서, 예를 들어 스테인리스재 이외의 금속이나 수지 등을 사용할 수도 있다. 또한, 액체 제어 장치(30)는, 액체 기화기(10)에 한정되지 않고, 액체 도포기, 성막 장치 등, 다른 기기에 적용할 수도 있다.
10 : 액체 기화기
11 : 제1 하우징
20 : 제2 하우징
30 : 액체 제어 장치
31, 131 : 본체
31c : 상면(피공급면)
33a, 33b : 도입구
34a : 배출구
34b : 집기 홈
35a : 공급구
41, 141, 241, 341 : 억제 홈(제1 홈)
42 : 오목부
47 : 메쉬(망 형상체)
50 : 제1 차폐 부재(차폐 부재, 유도 부재)
51 : 제2 차폐 부재
52 : 메쉬 밴드(유도 부재)
60 : 밸브 장치
80 : 히터
83, 84 : 열전대(온도 센서)

Claims (19)

  1. 액체의 확산 방향을 제어하는 액체 제어 장치이며,
    상기 액체가 공급되는 피공급면을 갖는 본체와,
    그물망 형상으로 편성되어, 상기 피공급면에 접하도록 설치된 망 형상체를 구비하고,
    상기 피공급면에는, 제1 홈이 형성되고,
    상기 본체에는, 상기 본체의 내부로부터 상기 제1 홈으로 기체를 도입하는 도입구가 설치되어 있고,
    상기 제1 홈 및 상기 도입구는, 상기 망 형상체에 의해 덮여 있고,
    상기 본체에는, 상기 본체의 내부로부터 상기 피공급면으로 상기 액체를 공급하는 공급구와, 상기 피공급면의 주위의 공간으로부터 상기 본체의 내부로 유체를 배출하는 배출구가 설치되고,
    상기 제1 홈과 상기 배출구 사이에 상기 공급구가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 액체 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도입구는, 상기 기체가 상기 피공급면에 대해 평행하게 상기 제1 홈으로 도입되도록 형성되어 있는, 액체 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 피공급면에는 상기 배출구에 접속된 제2 홈이 형성되어 있는, 액체 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2 홈은, 상기 피공급면에 있어서 상기 공급구로부터 상기 배출구로의 방향에 대해 수직한 방향으로 연장되어 있는, 액체 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 홈에는, 상기 배출구로부터 상기 공급구로의 방향으로 연장되고 나서, 상기 공급구로부터 상기 배출구로의 방향에 대해 수직한 방향으로 상기 피공급면의 외측 테두리까지 연장되는 연장부가 설치되어 있는, 액체 제어 장치.
  6. 액체의 확산 방향을 제어하는 액체 제어 장치이며,
    상기 액체가 공급되는 피공급면을 갖는 본체와,
    그물망 형상으로 편성되어, 상기 피공급면에 접하도록 설치된 망 형상체를 구비하고,
    상기 피공급면에는, 제1 홈이 형성되고,

    상기 본체에는, 상기 본체의 내부로부터 상기 제1 홈으로 기체를 도입하는 도입구가 설치되어 있고,
    상기 제1 홈 및 상기 도입구는, 상기 망 형상체에 의해 덮여 있고,
    상기 본체에는, 상기 본체의 내부로부터 상기 피공급면으로 상기 액체를 공급하는 공급구가 설치되고,
    상기 본체의 내부에는, 상기 피공급면을 가열하는 히터가 설치되고,
    상기 피공급면의 확산 방향에 있어서 상기 제1 홈과 상기 히터 사이에 상기 공급구가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 액체 제어 장치.
  7. 액체의 확산 방향을 제어하는 액체 제어 장치이며,
    상기 액체가 공급되는 피공급면을 갖는 본체와,
    그물망 형상으로 편성되어, 상기 피공급면에 접하도록 설치된 망 형상체를 구비하고,
    상기 피공급면에는, 제1 홈이 형성되고,
    상기 본체에는, 상기 본체의 내부로부터 상기 제1 홈으로 기체를 도입하는 도입구가 설치되어 있고,
    상기 제1 홈 및 상기 도입구는, 상기 망 형상체에 의해 덮여 있고,
    상기 본체에는, 상기 본체의 내부로부터 상기 피공급면으로 상기 액체를 공급하는 공급구가 설치되고,
    상기 본체의 내부에는, 상기 피공급면의 온도를 검출하는 온도 센서가 설치되고,
    상기 피공급면의 확산 방향에 있어서 상기 제1 홈과 상기 센서 사이에 상기 공급구가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 액체 제어 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피공급면이 상측이 되도록 상기 본체가 배치되어 있는, 액체 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 본체에는, 상기 피공급면의 주위의 공간으로부터 상기 본체의 내부로 유체를 배출하는 배출구가 설치되고,
    상기 배출구에 접속되어 유체를 배출하는 배출 통로와,
    상기 배출 통로의 하부로부터 분기되는 분기 통로를 구비하고 있는, 액체 제어 장치.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본체에는, 상기 본체의 내부로부터 상기 피공급면으로 상기 액체를 공급하는 공급구가 설치되고,
    상기 본체의 내부에는, 상기 피공급면을 가열하는 히터가 설치되고,
    상기 피공급면의 확산 방향에 있어서 상기 제1 홈과 상기 히터 사이에 상기 공급구가 배치되어 있는, 액체 제어 장치.
  11. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본체에는, 상기 본체의 내부로부터 상기 피공급면으로 상기 액체를 공급하는 공급구가 설치되고,
    상기 본체의 내부에는, 상기 피공급면의 온도를 검출하는 온도 센서가 설치되고,
    상기 피공급면의 확산 방향에 있어서 상기 제1 홈과 상기 센서 사이에 상기 공급구가 배치되어 있는, 액체 제어 장치.
  12. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 망 형상체에 대해 상기 본체측과 반대측에서 접하도록 설치된 유도 부재를 구비하는, 액체 제어 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 홈과 상기 유도 부재가 겹쳐지는 겹침 부분을 갖고,
    상기 도입구는 상기 겹침 부분에 배치되어 있는, 액체 제어 장치.
  14. 제8항에 있어서, 상기 본체에는, 상기 본체의 내부로부터 상기 피공급면으로 상기 액체를 공급하는 공급구가 설치되고,
    상기 본체의 내부에는, 상기 피공급면을 가열하는 히터가 설치되고,
    상기 피공급면의 확산 방향에 있어서 상기 제1 홈과 상기 히터 사이에 상기 공급구가 배치되어 있는, 액체 제어 장치.
  15. 제9항에 있어서, 상기 본체에는, 상기 본체의 내부로부터 상기 피공급면으로 상기 액체를 공급하는 공급구가 설치되고,
    상기 본체의 내부에는, 상기 피공급면을 가열하는 히터가 설치되고,
    상기 피공급면의 확산 방향에 있어서 상기 제1 홈과 상기 히터 사이에 상기 공급구가 배치되어 있는, 액체 제어 장치.
  16. 제8항에 있어서, 상기 본체에는, 상기 본체의 내부로부터 상기 피공급면으로 상기 액체를 공급하는 공급구가 설치되고,
    상기 본체의 내부에는, 상기 피공급면의 온도를 검출하는 온도 센서가 설치되고,
    상기 피공급면의 확산 방향에 있어서 상기 제1 홈과 상기 센서 사이에 상기 공급구가 배치되어 있는, 액체 제어 장치.
  17. 제9항에 있어서, 상기 본체에는, 상기 본체의 내부로부터 상기 피공급면으로 상기 액체를 공급하는 공급구가 설치되고,
    상기 본체의 내부에는, 상기 피공급면의 온도를 검출하는 온도 센서가 설치되고,
    상기 피공급면의 확산 방향에 있어서 상기 제1 홈과 상기 센서 사이에 상기 공급구가 배치되어 있는, 액체 제어 장치.
  18. 제8항에 있어서, 상기 망 형상체에 대해 상기 본체측과 반대측에서 접하도록 설치된 유도 부재를 구비하는, 액체 제어 장치.
  19. 제9항에 있어서, 상기 망 형상체에 대해 상기 본체측과 반대측에서 접하도록 설치된 유도 부재를 구비하는, 액체 제어 장치.
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