KR20060015623A

KR20060015623A - 증착 중합체 표면을 구비한 피스톤 및/또는 라이너를구비한 용적식 펌프

Info

Publication number: KR20060015623A
Application number: KR1020057022549A
Authority: KR
Inventors: 해리 이. Ⅲ 핀커톤; 칼로스 지. 홀랜드
Original assignee: 로핀타스코 2, 엘엘씨.
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2004-05-18
Publication date: 2006-02-17
Also published as: WO2004106733A2; US20040241023A1; WO2004106733A3; JP2007502939A

Abstract

비교적 정확한 소용적의 유체를 제공하는 정량펌프가 제공된다. 펌프의 피스톤 및/또는 실린더의 내면은 선택된 범위 내의 평균거칠기와 폴리테트라플루오로에틸렌과 같은 증착 중합체를 구비하는 표면을 가진다. 원통형 쳄버 내의 피스톤을 회전운동시킴과 동시에 왕복운동시키기 위한 구동기구가 제공된다. 이에 의해 유체는 쳄버 내로 흡입된 후 배출된다.

정량펌프, 평균거칠기, 증착, 중합체

Description

증착 중합체 표면을 구비한 피스톤 및/또는 라이너를 구비한 용적식 펌프{POSITIVE DISPLACEMENT PUMP HAVING PISTON AND/OR LINER WITH VAPOR DEPOSITED POLYMER SURFACE}

본 발명의 분야는 비교적 정확한 용적의 유체를 펌핑하기 위한 정량펌프(metering pumps)에 관한 것이다.

용적식 정량펌프 및 분배기(dispensers)는 다양한 산업분야에서 단일 분배 또는 복수 분배 및 연속 분배시에 사용된다. 예를 들면, 의료진단용, 산업용 및 농업용을 들 수 있다. 미국특허 US 3,168,872, US 5,020,980 및 US 5,015,157에는 다양한 피스톤 회전수단, 피스톤 왕복수단 및 피스톤의 행정거리 조절수단을 구비한 용적식 펌프가 기재되어 있다. 본 명세서에서 이들 특허는 참조로 도입되었다. 어떤 용적식 펌프는 왕복운동 중에 종축선을 중심으로 연속회전되는 피스톤을 구비하고, 다른 용적식 펌프는 종축선을 따라 왕복 운동하는 중에 그 종축선을 중심으로 전후로 진동하는 피스톤을 구비한다. 이들 펌프를 경우에 따라 왕복진동 펌프(reciprocating oscillating pumps)라고 부른다.

정밀 용적식 정량펌프 및 분배기는 유체 시스템을 통한 유체의 이송을 정확하게 제어하는데 이용된다. 이러한 펌프 및 분배기는 극소의 오차범위 내의 용적 정확성에서 극소량의 유체를 이송하는데 이용된다.("펌프"라는 용어는 일반적으로 유체를 실질적으로 연속적으로 이송하는 용도에서 사용된다. "분배기"라는 용어는 유체를 요구에 의해 분배하거나 선택된 간격으로 분배하는 용도에서 사용된다.)

종래의 정량펌프 및 분배기의 문제점은 결정을 형성하는 침식 용액을 이송할 때 펌프/피스톤 조립체가 고착, 즉 점착 및/또는 응결될 가능성이 있다는 점이다. 최악의 경우, 간헐 사용상태 하에서 펌프를 건조상태에 두면 펌핑쳄버 내에 고형물질이 형성됨으로써 펌프의 고착이 형성된다. 고착을 방지하기 위해서는 가능한 한 펌프를 항상 습윤상태로 유지해야 하고, 정지시 또는 공회전시 뿐 아니라 비사용 시에는 세척이 필요하다. 통상 정량펌프는 정밀도가 극히 높은 결합부품을 구비하며, 시스템을 완전히 세척하는 것은 매우 어렵다.

펌프의 고착을 방지하는 다른 방법은 피스톤 O.D.(활주면) 상에 활면 형상(smooth-surface-profile)을 형성하는 것이다. 활면 형상은 표면 기재 상에 결정이 형성되는 것을 방지한다. 활면 형상은 피스톤 O.D. 기재에 대한 결정의 건조 부착율 및 궁극적으로 응결 발생율을 감소시킨다. 초정밀 마무리 가공 방법의 문제점은 시일누설 상태이다. 또 초정밀 마무리 가공은 적절한 펌프 시일 버니싱(burnishing) 또는 마모를 방지한다. 표면이 활면 형상이면, 시일로부터 이 시일에 결합하는 시일 표면으로 물질이송이 발생하지 않는 슬립 스틱(slip-stick)이 발생한다. 이것은 적절한 시일 작용에 필수요소이다. 펌프 시일 제작자들은 특수한 시일 표면의 형상을 추천한다. 정밀 마무리 가공은 누설 상태를 유발한다. 펌프 누설 상태는 펌프의 성능에 직접적인 영향을 미치지는 않으나 전체적인 생산 신뢰성에 영향을 준다. 장기에 걸쳐 누설된 유체는 건조됨으로써, 시일불량의 원인이 되는 결정을 형성한다. 또, 누설은 펌프의 외부 부속품을 장기에 걸쳐 침식시킬 수 있다. 이것을 방지하기 위해, 펌프 사용자들은 펌프 조립체에 세척액을 분사하는 예방적 차원의 보수를 실행한다. 그러나, 이렇게 하면 펌프의 외부 부속품이 세척액에 의해 침식되어 펌프 본체가 부식되거나 또는 잠재적으로 손상될 수 있다.

정밀 마무리 가공에 관련된 다른 문제점은 펌프의 정밀도 및 정확도, 및 사이폰 효과에 대한 성능에 있다. 정밀 용적식 펌프 및 분배기는 적절한 작동을 보장하기 위해 초정밀 결합부품이 필요하다. 활면 형상에 있어서는 평균 거칠기 뿐 아니라 요철비(peak-to-valley ratios)가 크게 감소된다. 이 상태는 펌프 부품의 여유틈새(clearances)를 상당히 증가시키고, 그 결과 펌프의 사이폰 효과도 증대된다. 최소의 사이폰 효과는 용적식 정량펌프 및 분배기의 중요한 특징이다.

정량펌프의 피스톤 표면 형상에 관련된 다른 문제점은 피스톤 표면 상의 미세결함에 있다. 펌프가 분배모드나 연속모드에서 유체를 이송할 때, 유체는 내부의 접선방향의 전단력을 받는다. 상기 전단력은 피스톤 표면을 따라 평행하게 작용한다. 그 결과 피스톤 표면에서 마찰이 발생한다. 펌핑 쳄버를 통한 유체 유동경로는 층류(laminar)인 것이 이상적이지만, 표면 상의 미세결함에 의해 형성된 난류(turbulence)에 의해 미세결함이 증가된다. 이들 미세결합은 원활한 층류를 예측할 수 없는 난류로 변화시키고, 그 결과 펌프 시스템의 정밀성 및 정확성이 저하한다. 이러한 영향을 감소시키기 위해, 펌프 사용자들은 통상 유체에 계면활성제를 첨가한다. 이것은 함수활면(hydroscopic lubricous surface)을 형성하는데 도움이 된 다.

고착, 점착 또는 응결 사고의 발생을 감소시키고, 사이폰 효과 뿐 아니라 시일누설을 감소시키고, 유동특성을 개선한 펌프/시일 조합체가 요청된다.

원통형 작동 쳄버 및 이 작동 쳄버 내에 적어도 부분적으로 배치된 피스톤을 구비하는 하우징을 포함하는 용적식 펌프가 제공된다. 피스톤은 덕트를 구비한다. 하우징 내에는 2개 이상의 통로가 연장되어 있고, 이들 통로는 작동 쳄버와 유체연통 상태에 있다. 상기 복수의 통로는 또 피스톤의 위치에 따라 덕트와 유체연통 상태가 된다. 구동기구(들)은 피스톤을 회전 및 왕복운동시키도록 피스톤에 연결되고, 이에 의해 흡입대상의 유체는 하나 이상의 통로를 통해 작동 쳄버 내로 유입된 후 다른 하나 이상의 통로를 통해 배출된다. 피스톤 회전각은 360°로 할 수 있고, 왕복진동 펌프의 경우의 피스톤 회전각은 작은 원호로 구성할 수 있다. 피스톤의 표면은 증착 중합체, 바람직하게는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 구비한다. 요구사항은 아니지만 작동쳄버의 표면도 증착 중합체를 구비할 수 있다.

피스톤의 표면은 중합체를 증착시키기 전에 어느 정도의 거칠기를 구비하는 것이 바람직하다. 환언하면, 전술한 초정밀 마무리 가공방법은 채용되지 않는다. 거친 표면과 증착 중합체의 조합에 의해 고착상태를 예방할 수 있는 우수한 제품을 제공한다. 또, 펌프나 분배기가 새로운 것일 경우 신속한 "번인(burn in;길들이기)"이 가능해진다. 피스톤의 표면은 세라믹이나 세라믹형 물질과 같은 치수안정성 물질(dimensionally stable material)를 포함하는 것이 바람직하다. 그러나, 기타 마찰감소 증착물질로 처리할 수 있는 알루미늄 및 스텐레스강과 같은 치수안정성 물질도 적어도 선택된 용도에 사용할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 피스톤의 외면은 적어도 약 4 마이크로인치(μin), 바람직하게는 약 8 마이크로인치의 평균거칠기(Ra)를 가지고, 표면형상(Rz)의 평균 최대높이는 약 50 마이크로인치로 하는 것이 바람직하다. 평균거칠기(Ra)는 약 4 내지 16 마이크로인치의 범위, 더욱 바람직하게는 약 8 내지 16 마이크로인치의 범위로 구성한다.

도 1은 본 발명의 정량펌프의 분해 사시도;

도 2A는 도 1의 피스톤/실린더 조립체의 확대단면도;

도 2B는 도 2A의 부분확대단면도;

도 3A는 본 발명의 제2실시예의 피스톤/실린더 조립체의 확대단면도; 및

도 3B는 도 3A의 부분확대단면도이다

본 발명은 많은 다양한 형태의 실시예에 의해 만족되며, 이하에서 도면에 따라 상세히 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명의 원리의 일례로서 이해되어야 하며, 이것이 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니라는 것을 이해해야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위 및 그 등가물에 의해 정해진다.

도 1은 정량펌프의 피스톤/실린더 조립체의 분해도이다. 외측나사 단부(12)를 구비하는 실린더 하우징(10)은 원통형 쳄버를 형성한다. 상기 하우징에는 그 직경방향으로 대향하는 한 쌍의 개구(14)가 형성되어 있다. 상기 하우징은 아세틸렌- 테트라플루오로에틸렌과 같은 내화학성, 내열성, 및 기계적 강도가 우수한 물질로 제작하는 것이 바람직하다. 하우징(10) 내에는 원통형 라이너(16)가 장착되어 있다. 상기 라이너는 하우징(10)의 개구(14)에 대해 정렬된 직경방향으로 대향하는 한 쌍의 개구(18)를 구비한다. 상기 라이너는 본 정량펌프의 작동쳄버를 형성한다. 상기 하우징과 라이너에는 각각 2개 이상의 개구를 형성하는 것도 가능하다. 상기 하우징과 라이너는 용도에 따라 동일한 재료의 일체형 구조로 제작할 수도 있다.

글랜드 너트(gland nut; 22)와 피스톤(20)를 구비하는 피스톤 조립체(20)는 하우징(10)에 연결되도록 구성되어 있다. 피스톤(24)은 원통형 본체와 이 원통형 본체의 일단부에 형성된 평평면(26) 형태의 덕트를 구비한다. 피스톤의 직경은 전형적으로 약 1/4 내지 1/2 인치이고, 이 치수범위 밖의 직경도 사용된다. 상기 평편면 대신 체널을 형성할 수도 있다. 피스톤의 원통부와 라이너(16)의 직경방향의 총 간격은 0.000050 인치 내지 0.000100 인치의 범위로 하는 것이 바람직하다. 상기 글랜드 너트(22)의 대향측 상의 피스톤(24)의 단부에는 핀(28)이 반경방향으로 돌출해 있다. 이 핀은 상기 피스톤(24)을 펌프 작동쳄버 내에서 회전 및 왕복운동시키는데 사용된다. 미국특허 US 3,168,872, US 5,020,980 및 US 5,015,157에 기재된 것과 같은 상기 핀에 접속하기 위한 기구 및 펌프의 속도 및 피스톤 행정을 조절하기 위한 다양한 기구가 공지되어 있다. 이 기구로서 바람직한 것은 모터(44)의 구동축(42)에 연결된 구동 실린더(40)가 포함된다. 이들 구동 실린더(40)와 구동축(42)은 고정나사(46)로 연결할 수 있다. 상기 구동 실린더에는 볼 앤드 소켓 피팅(ball and socket fitting; 48)이 장착되어 핀(28)의 단부를 수용한다. 행정거리는 피스톤(24)과 구동 실린더(40)의 종축선 사이에 형성된 각도에 의해 결정된다. 다른 구동기구(도시생략)에는 핀이 위치되는 정현 그루우브(sinusoidal groove)를 구비하는 구동부재가 포함된다. 핀이 그루우브를 통해 운동하므로 피스톤은 라이너(16) 내에서 축방향을 따라 전후방향으로 운동한다. 전술한 바와 같이, 피스톤은 완전 회전이 불필요하고, 실제로 왕복진동 펌프에 있어서는 제한 회전만이 제공된다. 작동시, 유체는 피스톤이 제1축방향으로 운동할 때 일조의 정렬된 개구(14, 18)를 통해 작동쳄버 내로 흡입되고, 상기 피스톤이 반대방향으로 운동할 때 다른 일조의 정렬된 개구(14, 18)를 통해 배출된다. 피스톤의 회전에 의해 평평면(26)은 일조의 정렬된 개구를 지향한 다음 다른 일조의 개구를 지향함으로써 정확한 양의 유체를 이송할 수 있게 된다.

글랜드 너트(22)는 내부나사를 구비하여 하우징(10)의 외부나사(12)와 나사결합될 수 있다. 글랜드 와셔(30) 및 3개의 립시일(lip seals; 32)은 유체의 누설을 방지하기 위해 제공된 것이다. 카트리지 시일 또는 다른 형태의 시일기구를 사용하는 것도 당연히 가능하다. 상기 와셔 및 시일용 재료는 펌핑대상의 유체와 양립할 수 있는 것이어야 한다. 폴리테트라플루오로에틸렌(PRFE)로 제작된 와셔 및 마찰이 적은 내식성 및 내마모성 재료로 제작된 시일은 복수의 용도에 적합하다. 종래로부터 순수 PTFE 뿐 아니라 RULON AR과 같은 PTFE을 기반으로 하는 물질은 시일용 물질로 사용되어 왔다. 당연히 시일의 갯수 및 시일의 조성은 용도에 따라 결정되며, 작동쳄버의 시일을 위한 다른 형태의 시일구조도 사용할 수 있다.

피스톤(24) 및 라이너(16)는 공히 알루미나 또는 지르코니아와 같은 세라믹 재료로 구성하는 것이 바람직하다. YTZP(이트리아 TZP)는 복수의 용도에 적합한 지르코니아이고, ZTA(지르코니아 강화 알루미나)는 사용이 가능한 다른 물질이다.

피스톤(24)의 마무리 가공은 펌프의 최적의 성능을 위해 중요하다. 이 마무리 가공과 함께, 피스톤 상에 증착 중합체를 부가하면 상당한 성능향상 효과가 있다. 도 2A에서, 증착 중합체(34)는 피스톤의 일단부로부터 작업쳄버의 외부의 펌프 시일을 초과하는 지점까지 연장해 있다. 따라서, 유체 및 시일에 접하는 피스톤 부분에는 증착 중합체, 바람직하게는 증착 PTFE가 부가되어 있다. 증착된 중합체는 사용중에 피스톤으로부터 마모 손실되지 않는다. 반면에, 코팅된 중합체는 시간의 경과에 따라 마모되는 경향이 있다. 또, 코팅된 중합체는 펌프의 성능을 열화시키는 것에 더하여, 정량펌프의 피스톤으로부터 마모되거나 다른 방식으로 열화됨으로써 용적식 정량펌프가 사용되는 특정 용도에서 심각한 악영향을 줄 수 있다. 예를 들면, 정량펌프를 반도체 웨이퍼 제조에 사용할 때 마모되거나 열화된 코팅 중합체의 불순물이 혼입되면 제품의 품질이 심각하게 손상될 수 있다. 또, 정량펌프를 의료용이나 과학연구용으로서 정밀한 양의 유체를 이송하기 위해 사용할 때에도 불순물의 혼입은 방지해야 한다.

도 2B에서, 마무리 가공에 의해 피스톤(24)과 라이너(16)는 평균 거칠기(Ra), 평균 최대 거칠기(Rz) 및 최대 단면 깊이(Rm)를 가진다. (본 도면은 설명을 목적으로 하는 것이며, 이것이 피스톤 및 라이너의 실제의 표면 형상을 나타내는 것은 아니다.) 피스톤이 회전 및 왕복운동할 때 펌프의 시일(들)을 마모시키기 않고, 중합체의 증착을 위해 허용할 수 있는 표면을 제공하고, 동시에 라이너(16) 내 에서 피스톤(24)이 원활하게 운동할 수 있도록, 상기 피스톤 표면의 마무리 가공이 행해진다. 본 바람직한 실시예에 있어서, 라이너의 내면에는 중합체가 증착되어 있지 않고, 피스톤과 라이너의 양자는 적어도 약 4 마이크로인치 이상 내지 약 16 마이크로인치 미만, 더욱 바람직하게는 적어도 약 8 마이크로인치 이상 내지 약 16 마이크로인치 미만의 평균 거칠기를 가진다. 평균 최대 거칠기(Rz)는 약 50 마이크로인치로 하는 것이 바람직하다. 또 최대 단면 깊이(Rm)는 약 50 마이크로인치로 하는 것이 바람직하다. 적절한 거칠기의 표면 마무리 가공, PTFE와 같은 증착 중합체의 부가, 및 피스톤/라이너의 적절한 간격 설정을 조합함에 의해 정확한 양의 유체를 이송하는데 적합한 신뢰성이 높은 펌프 또는 분배기를 제공할 수 있다. 피스톤 및 라이너 중의 하나 또는 양자 모두의 표면 마무리 가공은 이들 두 부품이 상호 합체(bind)되지 않는다면 그 평균 거칠기를 16 마이크로인치 이상으로 할 수도 있다. 이들 양 부품의 최대 거칠기는 결합될 상대 부품의 표면 거칠기, 부품의 제조 물질, 및 시일을 포함하는 물질에 따라 변화시킬 수 있다. 16 마이크로인치 이하의 평균 거칠기는 만족스러운 성능을 확보하는데 신뢰성이 있음이 증명되었음에도 불구하고, 전술한 세라믹 재료를 이용하는 경우 20 또는 심지어 24 마이크로인치에 이르는 평균 거칠기도 가능하다.

도 3A 및 도 3B에 도식적으로 도시된 다른 실시예에서, 피스톤 및 라이너는 모두 알루니나 또는 지르코니아와 같은 세라믹 또는 세라믹형 물질로 제조되고, 도 2A 및 도 2B의 실시예에 대해 기술한 표면 마무리 가공도를 가진다. 본 실시예에서, 라이너(16)의 내면 및 피스톤(24)의 외면에는 증착 중합체(34)가 부가되어 있 다. 중합체는 도 2A 및 도 2B에 도시된 피스톤(24) 상의 중합체와 같은 PTFE, 더욱 바람직하게는 순수 PTFE를 포함한다. 제3실시예(도시생략)는 증착 중합체가 부가된 라이너와 증착 물질이 부가되지 않은 피스톤을 구비할 수 있다.

Claims

소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프에 있어서,

펌프 하우징;

상기 하우징 내의 원통벽에 의해 경계를 이루는 상기 하우징 내의 쳄버;

상기 쳄버 내에 연장하고, 동시에 원통형 외면과 내부 덕트를 구비하는 원통형 본체를 가지는 피스톤;

상기 펌프 하우징을 통해 연장함과 동시에 상기 쳄버와 연통하는 2개 이상의 통로;

상기 쳄버 내에서 상기 피스톤을 회전 및 왕복운동시키기 위해 상기 피스톤에 연결된 구동기구를 포함하고,

상기 피스톤의 원통형 본체의 외면은 적어도 약 4 마이크로인치의 평균 거칠기를 나타내는 표면 마무리 가공 및 증착 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프.
제1항에 있어서, 상기 중합체는 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프.
제1항에 있어서, 상기 중합체는 본질적으로 폴리테트라플루오로에틸렌으로 구성된 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프.
제1항에 있어서, 상기 피스톤의 원통형 외면과 상기 쳄버의 원통벽 사이의 직경방향의 총 간격은 약 0.000050 내지 0.000100 인치인 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프.
제4항에 있어서, 상기 표면 마무리 가공은 적어도 약 8 마이크로인치의 평균 거칠기를 나타내는 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프.
제5항에 있어서, 상기 피스톤은 세라믹 재료를 포함하고, 상기 표면 마무리 가공은 약 8 내지 16 마이크로인치의 평균 거칠기를 나타내는 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프.
제5항에 있어서, 상기 원통벽은 적어도 약 8 마이크로인치의 평균 거칠기를 나타내는 표면 마무리 가공을 포함하는 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프.
제7항에 있어서, 상기 원통벽은 약 8 내지 16 마이크로인치의 평균 거칠기를 나타내는 표면 마무리 가공을 포함하는 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프.
제7항에 있어서, 상기 펌프 하우징 내에 배치됨과 동시에 상기 피스톤의 원통형 본체에 계합하는 시일을 포함하는 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프.
제9항에 있어서, 상기 하우징 내에 세라믹 라이너를 포함하고, 상기 세라믹 라이너는 상기 쳄버의 경계를 형성하는 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프.
소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프에 있어서,

적어도 약 4 마이크로인치의 평균 거칠기를 나타내는 표면 가공을 가지는 실질적으로 원통형인 외면과 상기 외면 내에 형성된 덕트를 포함하는 피스톤;

원통형 쳄버를 형성하는 내면을 가짐과 동시에 상기 피스톤이 상기 원통형 쳄버 내에 연장하는 하우징;

상기 하우징을 통해 연장하는 유입통로;

상기 하우징을 통해 연장하는 유출통로;

종축선을 중심으로 상기 피스톤을 회전시키는 수단;

상기 유입통로를 통해 상기 쳄버 내로 유체가 흡입되도록 하고, 상기 유출통로를 통해 배출되도록 상기 쳄버 내에서 상기 피스톤을 왕복운동시키는 수단; 및

상기 피스톤의 실질적으로 원통형인 외면 상에 증착된 중합체를 포함하는 것 을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프.
제11항에 있어서, 상기 중합체는 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프.
제11항에 있어서, 상기 중합체는 본질적으로 폴리테트라플루오로에틸렌으로 구성된 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프.
제11항에 있어서, 상기 피스톤의 외면과 상기 하우징의 내면 사이의 직경방향의 총 간격은 약 0.000050 내지 0.000100 인치인 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프.
제14항에 있어서, 상기 피스톤의 표면 마무리는 약 8 내지 16 마이크로인치의 평균 거칠기를 나타내는 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프.
제14항에 있어서, 상기 하우징의 내면은 적어도 약 4 마이크로인치의 평균 거칠기를 나타내는 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프.
제16항에 있어서, 상기 하우징의 내면 및 상기 피스톤의 외면은 세라믹 재료로 구성된 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프.
소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프용 피스톤 및 실린더 조립체에 있어서,

적어도 약 4 마이크로인치의 평균 거칠기를 나타내는 표면을 가지는 실질적으로 원통형인 외면과 상기 외면에 형성된 덕트를 포함하는 세라믹 피스톤;

상기 피스톤을 내부에 수용하는 원통 쳄버를 형성함과 동시에 적어도 약 4 마이크로인치의 평균 거칠기를 나타내는 세라믹 내면을 구비하는 하우징;

상기 피스톤의 실질적으로 원통형인 외면과 상기 하우징의 내면 중의 적어도 하나의 표면 상에 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 증착 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프용 피스톤 및 실린더 조립체.
제18항에 있어서, 상기 피스톤의 원통형 외면과 상기 하우징의 내면 사이의 직경방향의 총 간격은 약 0.000050 내지 0.000100 인치인 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프용 피스톤 및 실린더 조립체.
제18항에 있어서, 상기 하우징에 장착되어 상기 피스톤의 원통형 외면에 계 합하는 시일을 포함하는 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프용 피스톤 및 실린더 조립체.
제18항에 있어서, 상기 피스톤의 표면 마무리 가공은 적어도 약 8 마이크로인치의 평균 거칠기를 나타내며, 상기 중합체는 상기 피스톤의 외면 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프용 피스톤 및 실린더 조립체.
제21항에 있어서, 상기 하우징을 통해 연장하는 유입통로와 상기 하우징을 통해 연장하는 유출통로를 구비하는 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프용 피스톤 및 실린더 조립체.
제21항에 있어서, 상기 하우징은 상기 하우징에 장착되어 상기 세라믹 내면을 형성하는 세라믹 라이너, 및 상기 유입통로 및 유출통로에 각각 연통하는 상기 라이너에 형성된 제1 및 제2개구를 구비하는 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프용 피스톤 및 실린더 조립체.
제23항에 있어서, 상기 피스톤의 외면 및 세라믹 내면의 평균 거칠기는 약 16 마이크로인치 미만인 것을 특징으로 하는 소량의 정확한 용적의 유체를 분배하기 위한 정량펌프용 피스톤 및 실린더 조립체.