KR20240036558A - 액체공급장치 - Google Patents
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Abstract
제1 가요성 부재로서의 튜브프램(15)을 팽창시켜 액체를 펌프실(16)에 주입하고, 튜브프램(15)을 수축시켜 펌프실(16) 내의 액체를 외부로 토출하는 액체공급장치로서, 펌프수용실(17)과 연통하는 매체수용실(32)과 공기실(33)을 구획하는 제2 가요성 부재로서의 벨로우즈(31)을 구비하는 매체수용케이스(28)와 로드(44a)가 설치된 구동기구(27)와 로드(44a)를 축방향으로 왕복운동하는 구동부재로서의 전동모터(46)와 벨로우즈(31)를 수축시켜 액체매체(M)를 통해 튜브프램(15)을 팽창시킬 때에, 공기실(33)의 압력을 저하시키는 압력조정기구(60)를 갖는다.
Description
본 발명은 피도포물에 액체를 공급하는 액체공급장치에 관한 것이다.
액체공급장치는, 반도체 집적회로 장치나 액정 패널 등의 기술 분야에서는, 포토레지스트액 등의 액체를 피도포물에 공급하기 위해서 사용되고 있고, 전해액을 이용하는 이차 전지를 제조하는 경우에는, 전지 용기의 내부에 전해액을 공급하기 위해서 사용되고 있다.
이러한 액체공급장치로서는, 특허문헌 1에 기재되는 바와 같이, 지름방향으로 탄성변형가능한 가요성 부재로서의 튜브프램이 내장된 펌프케이스와, 축방향으로 신축가능한 가요성 부재로서의 벨로우즈가 내장된 벨로우즈 케이스를 갖는 것이 있다. 튜브프램 내의 펌프실의 1차측 포트는 액체탱크에 접속되고, 펌프실의 2차측 포트는 액체토출부에 접속된다. 펌프케이스 내의 펌프수용실과 벨로우즈 케이스 내의 매체수용실에 연통시켜 비압축성의 액체로 이루어지는 액체매체가 충전되어 있어 벨로우즈를 신축함으로써, 액체매체를 통하여 펌프실이 팽창수축하고, 액체탱크 내의 액체는 액체토출부로부터 토출된다.
특허문헌 1에 기재되는 바와 같이, 펌프케이스에 내장된 튜브프램과 벨로우즈 케이스에 내장된 벨로우즈를 갖고, 벨로우즈의 신축동작에 의해 액체매체를 통해 튜브프램을 펌프동작시키도록 한 액체공급장치에 있어서, 액체가 튜브 내의 펌프실로 흡인될 때에는 벨로우즈는 수축된다. 이에 의해, 펌프케이스의 펌프수용실 내의 액체매체는 벨로우즈 케이스 내의 매체수용실에 흡입되어, 튜브프램이 지름방향으로 팽창된다. 한편, 펌프실 내에 흡입된 액체를 액체토출부로 토출할 때에는 벨로우즈가 신장된다. 이에 의해, 벨로우즈 케이스 내의 매체수용실의 액체매체는 펌프케이스의 펌프수용실 내에 공급되어 튜브프램은 수축된다. 이와 같이, 2개의 가요성 부재를 구비한 액체공급장치에서는, 양쪽의 가요성 부재에 의해 펌프 동작이 행해진다.
벨로우즈를 신장시켜 액체매체를 통해 튜브프램을 수축시킴으로써 펌프실로부터 액체를 토출할 때에는, 벨로우즈의 사복부(蛇腹部)의 외면에는 액체매체에 의해, 양압력이 가해진다. 한편, 사복부의 내측의 용적이 증가함에 따라, 사복부의 내면은 음압 상태로 된다. 벨로우즈의 사복부의 외면의 양압과 내면의 음압의 압력 차가 소정 값을 초과하면, 사복부의 외경이 작아지는 방향으로 변형된다. 한편, 벨로우즈를 수축시켜 액체매체를 통해 튜브를 팽창시킴으로써, 펌프실에 액체를 주입할 때에는, 벨로우즈의 사복부의 외면은 음압 상태로 된다. 한편, 벨로우즈의 내측의 용적이 감소함에 따라, 사복부의 내면은 양의 압력이 가해진다. 벨로우즈의 사복부의 외면의 음압과 내면의 양압의 압력 차가 소정값을 초과하면, 사복부의 외경이 커지는 방향으로 변형된다.
이 때문에, 튜브프램을 수축시켜 펌프실로부터 액체를 외부로 토출할 때에 벨로우즈의 신장 스트로크에 따른 토출량이 설정값과 다르고, 튜브프램을 팽창시켜 펌프실 내에 액체를 주입할 때, 벨로우즈의 수축 스트로크에 따른 흡입량이 설정값과 다른 경우를 생각할 수 있다. 이와 같이, 벨로우즈의 신장시와 수축 시에 사복부의 지름방향의 유효 직경이 다르게 되면, 펌프실로부터 액체 토출구를 향해 고정밀도로 액체를 토출시키는 것이 불가능해지고, 액체의 토출정밀도가 저하된다.
또한, 펌프실에 액체를 주입하기 위해 벨로우즈를 수축시킬 때에는, 사복부의 외면이 내면보다 낮은 압력이 되면, 사복부의 내측의 공기실의 공기가 수지 재료의 벨로우즈를 투과하여 액체매체에 혼입할 우려가 있다. 액체매체에 공기가 혼입되면, 펌프실로부터의 액체의 토출정밀도가 저하된다. 이러한 토출정밀도의 저하는, 벨로우즈나 다이어프램을 펌프실과 공기실을 구획하는 가요성 부재로서 펌프 동작을 행하는 액체공급장치에서도 마찬가지로 발생하는 경우가 있다.
본 발명의 목적은, 가요성 부재에 의해 펌프 동작을 행하는 액체공급장치에 있어서, 가요성 부재의 내외의 압력차가 커지는 것을 억제하고, 액체의 토출정밀도를 높이는 것이다.
일 실시형태의 액체공급장치는, 펌프케이스 내에 배치되어 펌프실과 펌프수용실을 구획하는 제1 가요성 부재를 구비하고, 상기 펌프실의 용적을 증가시켜서, 액체를 펌프실에 주입하고, 펌프실의 용적을 감소시켜 상기 펌프실 내의 액체를 외부로 토출하는 액체공급장치로서, 상기 펌프수용실과 연통하는 매체수용실과 공기실을 구획하는 제2 가요성 부재를 포함하는 매체수용케이스, 상기 펌프수용실 및 상기 매체수용실에 충전되는 액체매체와 상기 제2 가요성 부재에 취부되는 로드를, 상기 매체수용실로부터 상기 펌프수용실로 상기 액체매체를 공급하는 토출방향과 상기 펌프수용실로부터 상기 매체수용실로 상기 액체매체를 되돌리는 주입방향으로 왕복운동하는 구동부재와, 상기 로드를 주입방향으로 구동하여 상기 공기실의 용적이 감소했을 때에 상기 공기실의 압력을 저하시키는 압력조정기구를 갖는다.
다른 일 형태의 액체공급장치는, 펌프케이스 내에 배치되어 펌프실과 공기실을 구획하는 가요성 부재를 구비하고, 상기 펌프실의 용적을 증가시켜 액체를 펌프실에 주입하고, 상기 펌프실의 용적을 감소시켜 상기 펌프실 내의 액체를 외부로 토출하는 액체공급장치로서, 상기 가요성 부재에 취부되는 로드를, 상기 펌프실 내의 액체를 외부로 토출하는 토출방향과 상기 펌프실에 액체를 주입하는 주입방향으로 왕복운동시키는 구동부재와, 상기 로드를 주입방향으로 이동하여, 상기 공기실의 용적이 감소했을 때에 상기 공기실의 압력을 저하시키는 압력조정기구를 갖는다.
제1 및 제2 가요성 부재에 의해 펌프 동작을 행하는 액체공급장치에서는, 제1 가요성 부재에 의해 펌프실의 용적을 증가시켜 펌프실에 액체를 주입하는 경우, 제2 가요성 부재의 외면과 접하는 매체수용실의 압력이 저하한다. 한편, 압력조정기구에 의해 제2 가요성 부재의 내면과 접하는 공기실 내의 압력은, 매체수용실의 압력 또는 제2 가요성 부재의 수축에 대응시켜서 저하한다. 이에 의해, 매체수용실과 공기실의 압력 차가 작아지기 때문에, 공기실 내의 공기가 제2 가요성 부재를 투과하여 매체구동실 내로 혼입할 우려를 억제할 수 있는 동시에 공기실의 용적이 커지는 방향으로 과도하게 변형하는 것이 억제되어, 펌프 특성을 장기간에 걸쳐 고정밀도로 유지할 수 있다.
펌프실과 공기실을 구획하는 가요성 부재에 의해 펌프 동작을 행하는 액체공급장치에서는, 펌프실의 용적을 증가시켜 펌프실에 액체를 주입할 때에는, 펌프실의 압력이 공기실에 대하여 저하하지만, 압력조정기구에 의해 펌프실에 대응시켜 공기실의 압력이 저하된다. 이에 의해, 펌프실과 공기실의 압력 차가 작아지기 때문에, 공기실 내의 공기가 가요성 부재를 투과하여 매체구동실 내에 혼입할 우려를 억제할 수 있음과 동시에 공기실의 용적이 커지는 방향으로 과도하게 변형하는 것이 억제되어, 펌프 특성을 장기간에 걸쳐 고정밀도로 유지할 수 있다.
도 1은 일 실시형태인 액체공급장치를 나타내는 단면도로서, 제1 가요성 부재로서의 튜브프램을 지름방향으로 팽창시켜 펌프실에 액체를 주입한 상태를 나타낸다.
도 2는 튜브프램을 지름방향으로 수축시켜 펌프실로부터 액체를 외부로 토출한 상태의 액체공급장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 조압 피스톤을 도시하는 확대 단면도이다.
도 4는 다른 실시형태의 액체공급장치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 공기압제어기기의 공기압 회로도이다.
도 6은 다른 실시형태의 액체공급장치를 나타내는 단면도이다.
도 7은 또 다른 실시형태의 액체공급장치를 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 6 및 도 7에 도시된 액체공급장치에서의 압력조정기구의 공기압 회로도이다.
도 2는 튜브프램을 지름방향으로 수축시켜 펌프실로부터 액체를 외부로 토출한 상태의 액체공급장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 조압 피스톤을 도시하는 확대 단면도이다.
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도 5는 도 4에 도시된 공기압제어기기의 공기압 회로도이다.
도 6은 다른 실시형태의 액체공급장치를 나타내는 단면도이다.
도 7은 또 다른 실시형태의 액체공급장치를 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 6 및 도 7에 도시된 액체공급장치에서의 압력조정기구의 공기압 회로도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시의 형태를 상세하게 설명한다. 도 1 내지 도 3에 도시된 액체공급장치(10a)는, 펌프(11)와 펌프구동유닛(12)을 구비하고 있다. 펌프(11)는 길이 방향으로 관통하는 수용공(13)이 형성된 펌프케이스(14)를 갖고, 제1 가요성 부재로서의 튜브프램(15)이 펌프케이스(14) 내에 배치된다. 튜브프램(15)은 불소 수지 등의 수지 재료로 형성되고, 지름방향으로 탄성변형가능한 가요성 펌프 부재이다. 튜브프램(15)에 의해 내측의 펌프실(16)과 외측의 펌프수용실(17)로 구획되어 있다. 유입측 조인트(18)는 펌프케이스(14)의 일단부에 설치되고, 유출측 조인트(19)는 펌프케이스(14)의 타단부에 설치되어 있다.
유입측 조인트(18)를 유입측 배관(21)에 의해 액체탱크(22)에 접속하고, 유출측 조인트(19)를 유출측 배관(23)에 의해 액체토출부(24)에 접속하면, 액체탱크 (22) 내의 액체(L)를 액체토출부(24)로부터 토출할 수 있다. 액체토출부 (24)로부터 토출된 액체는, 도시 하지 않은 피도포물에 공급된다. 액체탱크(22) 내의 액체 (L)는, 튜브프램(15)을 지름방향으로 팽창시켜 펌프실(16)의 용적을 증가시키면 펌프실(16) 내에 주입되고, 튜브프램(15)을 지름방향으로 수축시켜서 펌프실(16)의 용적을 감소시키면, 펌프실(16) 내의 액체(L)는 액체토출부(24)를 향하여 외부로 토출된다.
체크밸브(25)는 유입측 배관(21)에 설치되어 있다. 체크밸브(25)는 펌프실 (16)의 용적을 증가시킬 때 액체탱크(22) 내의 액체(L)가 유입측 배관(21)을 통해 펌프실(16)을 향해 흐르도록 허용하고, 펌프실(16)의 용적을 감소시킬 때에, 유입측 배관(21) 내의 액체가 액체탱크(22)로 역류하는 것을 저지한다. 체크밸브(26)는 유출측 배관(23)에 설치되어 있다. 체크밸브(26)는 펌프실(16)의 용적을 감소시켰을 때에, 펌프실(16)의 액체(L)가 유출측 배관(23)을 통해 액체토출부(24)를 향해 흐르는 것을 허용하고, 펌프실(16)의 용적을 증가시켰을 때에, 유출측 배관(23) 내의 액체(L)가 펌프실(16)을 향해 역류하는 것을 저지한다. 또한, 각각의 체크밸브(25, 26) 대신에, 유입측 배관(21)과 유출측 배관(23)에 전자 조작식이나 공기압 조작식의 개폐밸브를 설치하여, 튜브프램(15)의 팽창 수축의 펌프 동작에 맞추어 개폐밸브의 작동을 제어하도록 해도 좋다.
펌프구동유닛(12)은 매체수용케이스(28)를 갖고 있다. 제2 가요성 부재로서의 벨로우즈(31)가 매체수용케이스(28)에 장착되고, 벨로우즈(31)는 사복부(31a)와, 이의 일단부에 설치된 단판부(端板部)(31b) 및 타단부에 설치된 환상의 기단부(31c)를 갖고, 불소 수지 등의 수지 재료에 의해 일체로 형성되어 있다. 사복부(31a)는 축방향으로 탄성변형가능하다.
벨로우즈(31)는 외측의 매체수용실(32)과 내측의 공기실(33)을 구획하고 있다. 벨로우즈(31)는 전용적으로 축방향으로 신축가능한 가요성 구획 부재이다. 매체수용실(32)은, 펌프케이스(14)와 매체수용케이스(28)에 형성된 연통공(34)에 의해 펌프수용실(17)로 연통하고 있다. 펌프수용실(17)과 매체수용실(32)에는, 액체 로 이루어지는 액체매체(M)가 충전되어 있고, 액체매체(M)는 펌프수용실(17)과 매체수용실(32)의 사이를, 연통공(34)을 통해 이동할 수 있다. 펌프(11)는 펌프구동유닛(12)에 취부되지 않고 이들을 분리할 수도 있다. 이 경우에는, 펌프(11)와 매체수용케이스(28) 사이에는 액체매체(M)를 안내하는 매체 배관이 접속된다.
단판(端板)(35)을 갖는 실린더(36)가 매체수용케이스(28)에 취부되고, 벨로우즈(31)의 기단부(31c)는 단판(35)과 매체수용케이스(28)의 사이에 협지된다. 실린더(36)에는 로드(44)와 전동모터(46)를 구비한 구동기구(27)가 장착되고, 로드(44)는 구동기구(27)에 의해 왕복운동된다. 실린더(36)의 개구단에는 연결판(37)이 장착되고, 베어링(38)이 장착되는 지지판(39)은 측판(41)을 통해 연결판(37)에 취부되어 있다. 단판(35)에 형성된 관통공(42)과, 연결판(37)에 형성된 관통공(43)을 관통하여 축방향으로 왕복운동가능하게 로드(44)가 배치되고, 로드(44)의 선단에 설치된 수나사부(45)는 벨로우즈(31)의 단판부(31b)에 나사결합되어 있다.
로드(44)를 축방향으로 왕복운동시키기 위해, 전동모터(46)는 받침대(47)를 통해서 지지판(39)에 취부되고, 전동모터(46)의 주축(48)은 커플링(49)에 의해 이송나사축(51)에 연결되어 있다. 이송나사축(51)의 기단부는 베어링(38)에 회전가능하게 지지되고, 이송나사축(51)의 선단부는 로드(44)에 형성된 수용공(52)에 돌출하고 있다. 수용공(52)의 내경은 이송나사축(51)의 외경 보다 큰 직경이다. 이송나사축(51)은 볼 나사이며, 이송나사축(51)에 볼을 통해 너트(53)가 나사 결합된다. 너트(53)는 홀더(54)에 취부되어 있고, 홀더(54)는 로드(44)의 기단부에 고정되어 있다. 가이드 로드(55)가 홀더(54)를 축방향으로 관통하고 있고, 가이드 로드(55)의 일단부는 연결판(37)에 고정되고, 타단부는 지지판(39)에 고정되어 있다. 홀더(54)는 회전하지 않고 가이드 로드(55)에 안내되어 축방향으로 이동한다. 도 1 및 도 2에서는 가이드 로드(55)는 하나만 도시되어 있지만, 복수의 가이드 로드(55)가 구동기구(27)에 설치될 수 있다.
구동부재로서의 전동모터(46)를 구동하면, 이송나사축(51)에 의해 너트(53) 및 홀더(54)를 통해서 로드(44)가 축방향으로 이동된다. 그 결과, 벨로우즈(31)가 축방향으로 신축된다. 도 1은 튜브프램(15)이 지름방향으로 팽창한 상태이며, 이 상태하에서 전동모터(46)에 의해 이송나사축(51)을 일방향으로 회전시키면, 로드(44)는 벨로우즈(31)를 신장하는 방향으로 이동하여, 벨로우즈(31)가 신장한다. 벨로우즈(31)가 신장하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 단판부(31b)가 매체수용실(32)의 용적을 감소시키고, 매체수용실(32) 내의 액체매체(M)는 펌프수용실(17)을 향해 유입된다. 펌프수용실(17) 내에 액체매체(M)가 유입하면, 튜브프램(15)은 지름방향으로 수축하고, 펌프실(16) 내에 이미 액체탱크(22)로부터 흡입된 액체(L)는 외부의 액체토출부(24)를 향해 토출된다. 이때, 펌프실(16) 내의 액체가 유입측 배관(21)으로 역류하는 것이 체크밸브(25)에 의해 저지된다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 튜브프램(15)이 지름방향으로 수축된 상태하에서 전동모터(46)에 의해 이송나사축(51)을 상술한 것과 반대 방향으로 회전시키면, 로드(44)는 벨로우즈(31)를 축방향으로 수축하는 방향으로 이동하여 벨로우즈(31)가 수축한다. 벨로우즈(31)가 수축하면, 도 1에 도시된 바와 같이 매체수용실(32)의 용적이 증가하고, 펌프수용실(17) 내의 액체매체(M)는 매체수용실(32)을 향하여 유입한다. 펌프수용실(17) 내의 액체매체(M)가 매체수용실(32)을 향해 유입하면, 튜브프램(15)은 지름방향으로 팽창하고, 펌프실(16) 내에 액체탱크(22)로부터 액체(L)가 흡입된다. 이때에는, 유출측 배관(23) 내의 액체가 펌프실(16)을 향해 역류하는 것이 체크밸브(26)에 의해 저지된다.
이와 같이, 로드(44)는, 구동부재로서의 전동모터(46)에 의해, 매체수용실(32)로부터 펌프수용실(17)에 액체매체(M)를 공급하는 토출방향과, 펌프수용실(17)로부터 매체수용실(32)로 액체매체(M)를 복귀시키는 흡입 방향으로 왕복운동시킨다. 튜브프램(15)을 지름방향으로 팽창시키면, 액체탱크(22) 내의 액체(L)가 펌프실(16)에 흡입되고, 튜브프램(15)을 지름방향으로 수축시키면, 펌프실(16) 내의 액체(L)가 외부로 토출된다.
벨로우즈(31)를 축방향으로 수축시켜 액체매체(M)를 통해 튜브프램(15)을 지름방향으로 팽창시킴으로써, 펌프실(16)에 액체탱크(22)로부터 액체(L)를 흡입할 때에는, 벨로우즈(31)의 사복부(31a)의 외면은 내면보다 낮은 압력이 된다. 따라서, 벨로우즈(31)를 축방향으로 수축시킬 때에는, 사복부(31a)의 평균유효직경이 커지도록 지름방향으로 약간 변형될 가능성이 있다. 사복부(31a)의 평균유효직경이 커지는 방향으로 변화하면, 펌프실(16) 내에 소정량의 액체가 주입되지 않게 되어, 펌프실(16)로부터의 액체토출정밀도가 저하될 우려가 있다. 더욱이, 사복부(31a)의 외면이 내면보다 낮은 압력이 되면, 공기실(33) 내의 기체가 수지 재료의 벨로우즈(31)를 투과하여, 액체매체(M)에 혼입할 우려가 있다. 액체매체(M)에 외기가 혼입하면, 펌프실(16)로부터의 액체토출정밀도가 저하된다.
한편, 벨로우즈(31)를 축방향으로 신장시켜 액체매체(M)를 통해 튜브프램(15)을 수축시킴으로써, 펌프실(16)로부터 액체(L)를 유출측 배관(23) 내로 토출할 때에는, 벨로우즈(31)의 사복부(31a)의 외면에는 액체매체(M)의 압력이 가해진다. 따라서, 벨로우즈(31)를 축방향으로 신장시킬 때에는, 사복부(31a)의 평균유효직경이 작아지도록 지름방향으로 약간 변형될 가능성을 생각할 수 있다. 사복부(31a)의 평균유효직경이 축소되면, 펌프실(16)로부터의 액체토출정밀도가 저하될 우려가 있다. 또한, 사복부(31a)의 외면의 압력이 내면보다 높아져도, 액체로 이루어지는 액체매체(M)가 벨로우즈(31)를 투과하여 공기실(33) 내로 누출되지 않는다.
조압 피스톤(56)은 실린더(36) 내에 배치되고, 조압 피스톤(56)은 로드(44)에 취부되어 있어, 벨로우즈(31)와 동기하여 왕복운동한다. 실린더(36)의 내부에는 단판(35)과 조압 피스톤(56)으로 구획되는 압력조정실(57)이 형성되어 있다. 연통공(58)이 실린더(36)의 단판(35)에 형성되고, 연통공(58)에 의해 공기실(33)은 압력조정실(57)에 연통하고 있다. 조압 피스톤(56)의 외경은 벨로우즈(31)의 사복부(31a)의 평균유효직경 보다 큰 직경으로 설정되어 있다. 조압 피스톤(56)은, 압력조정기구(60)를 구성하고 있고, 로드(44)에 의해 벨로우즈(31)를 축방향으로 수축시켜 액체매체(M)를 통하여 튜브프램(15)을 지름방향으로 팽창시킬 때에는, 조압 피스톤(56)은 사복부(31a)의 평균유효직경 보다 큰 직경이기 때문에, 공기실(33) 내의 공기는 압력 조정 챔버(57)로 흡인된다.
이에 의해, 공기실(33) 내의 압력은 로드(44)의 이동에 수반하여 저하한다. 그 결과, 공기실(33)과 매체수용실(32) 사이의 압력 차가 작아지기 때문에, 공기실(33) 내의 공기가 벨로우즈(31)를 투과하여 매체수용실(32) 내에 혼입될 우려를 억제할 수 있고, 펌프 특성을 장기간에 걸쳐 고정밀도로 유지할 수 있다. 더욱이, 벨로우즈(31)를 수축시킬 때에는, 평균유효직경이 지름방향으로 커지는 방향으로의 사복부(31a)의 변형이 억제되어, 펌프실(16)에 주입되는 액체(L)의 양을 고정밀도로 설정할 수 있다.
조압 피스톤(56)을 구비한 압력조정기구(60)는, 로드(44)에 의해 벨로우즈(31)를 신장시켜 액체매체(M)를 통해 튜브프램(15)을 지름방향으로 수축시킬 때에는, 공기실(33)보다 큰 직경의 압력조정실(57) 내의 공기가 공기실(33)내에 공급되고, 공기실(33) 내의 압력은 로드(44)의 이동에 수반하여 증가된다.
이에 의해, 벨로우즈(31)를 신장시킬 때에는, 평균유효직경이 작아지는 방향으로의 사복부(31a)의 변형이 억제되어, 펌프실(16)로부터 외부로 토출되는 액체(L)의 토출량을 고정밀도로 설정할 수 있다.
전동모터(46)를 정회전 방향 및 역회전 방향으로 회전 방향을 변경함으로써, 튜브프램(15)은 펌프 동작을 수행할 수 있다. 전동모터(46)의 회전 방향 및 회전 속도는 도시하지 않은 제어부로부터의 구동 신호에 의해 제어된다. 제어부에는, 미리 벨로우즈(31)의 신축 스트로크에 대응시켜 정역(正逆) 양방향의 회전수의 데이터가 메모리에 저장되어 있다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 조압 피스톤(56)을 도시하는 확대 단면도이다. 조압 피스톤(56)에는 음압용 릴리프 밸브(61)와 양압용 릴리프 밸브(62)가 설치되어 있다.
음압용 릴리프 밸브(61)는, 외기 도입공(63a)이 형성된 통체(64a), 통체(64a)에 설치된 밸브시트(65a) 및 밸브부재(66a)가 설치되어 밸브축 가이드(67a)에 지지되는 밸브축(68a)을 갖고, 고정 슬리브(69a)가 밸브시트(65a)와 밸브축 가이드(67a) 사이에 취부되어 있다. 밸브부재(66a)에 외기 도입공(63a)을 닫는 방향의 스프링력을 가하는 스프링 부재(70a)가 밸브부재(66a)와 밸브축 가이드(67a) 사이에 장착되어 있다. 압력조정실(57)의 압력이 스프링 부재(70a)의 스프링 정수 등에 가깝게 정해지는 허용 음압보다 낮아졌을 때, 즉 음압 값이 커진 때에는, 밸브부재(66a)는 밸브시트(65a)로부터 떨어져 외기 도입공(63a)이 개방된다. 그리고 압력조정실이 구동기구(27)의 외부에 연통되어, 압력조정실(57)에 외기가 공급된다. 이에 따라, 벨로우즈(31)를 축방향으로 수축시켜 튜브프램(15)을 지름방향으로 팽창시킬 때에, 공기실(33) 내의 압력과 매체수용실(32)의 차압이 벨로우즈(31)의 사복부(31a)를 변형시킬 정도로 과도하게 커지는 것이 억제된다.
양압용 릴리프 밸브(62)는 공기배출공(63b)이 형성된 통체(64b), 통체(64b)에 설치된 밸브시트(65b) 및 밸브부재(66b)가 설치되어 밸브축 가이드(67b)에 지지되는 밸브축(68b)을 가지며, 고정 슬리브(69b)가 밸브시트(65b)와 밸브축 가이드 (67b) 사이에 취부되어 있다. 밸브부재(66b)에 공기배출공(63b)을 폐쇄 하는 방향의 스프링력을 가하는 스프링부재(70b)가 밸브부재(66b)와 밸브축 가이드(67b) 사이에 장착되어 있다. 압력조정실(57)의 압력이 스프링부재(70b)의 스프링 정수 등에 의해 정해지는 허용 양압 보다 높아졌을 때에는, 밸브부재(66b)는 밸브시트(65b)로부터 떨어져 공기배출공(63b)에 의해 압력조정실(57) 내의 공기가 펌프구동유닛(12)의 외부로 배출된다. 이에 의해, 벨로우즈(31)를 축방향으로 신장시켜 튜브프램(15)을 지름방향으로 수축시킬 때에, 공기실(33) 내의 압력과 매체수용실(32)의 압력의 차압이 벨로우즈(31)의 사복부(31a)를 변형시킬 정도의 과도한 양압 차압의 크기가 되는 것이 억제된다.
음압용 릴리프 밸브(61)와 양압용 릴리프 밸브(62)는, 상술한 바와 같이, 밸브축(68a, 68b)이 서로 역방향으로 되어 있지만, 구성 부재는 공통성을 갖고 있다. 또한, 로드(44)와 조압 피스톤(56)을 동기시켜 이동시킬 수 있다면, 로드(44)와 조압 피스톤(56)을 별도의 전동모터에 의해 이동하도록 해도 된다. 벨로우즈(31)를 축방향으로 신축시킬 때에, 공기실(33) 내의 압력과 매체수용실(32)의 차압이 벨로우즈(31)의 사복부(31a)를 변형시킬 정도로 과도하게 커지지 않는다면, 조압 피스톤(56)에 음압용 릴리프 밸브(61)와 양압용 릴리프 밸브(62)를 설치하지 않도록 해도 된다.
도 4는 다른 실시형태의 액체공급장치(10b)를 나타내는 단면도이며, 도 4에서는 상술한 액체공급장치(10a)를 구성하는 부재와 공통성을 갖는 부재에는 동일한 부호를 붙이고 중복되는 설명은 생략한다.
펌프(11)는, 도 1 및 도 2에 도시한 것과 마찬가지로, 수용공(13)이 형성된 펌프케이스(14)를 갖고, 불소 수지 등의 수지 재료에 의해 형성된 지름방향으로 탄성변형가능한 튜브프램(15)이 제1 가요성 부재로서 펌프케이스(14) 내에 배치된다. 유입측 조인트(18)는 펌프케이스(14)의 일단부에 설치되고, 유출측 조인트(19)는 펌프케이스(14)의 타단부에 설치되어 있다. 도 4에 있어서는, 유입측 조인트(18)에 접속되는 유입측 배관(21)과, 유출측 조인트(19)에 접속되는 유출측 배관(23) 등은 생략되어 있다.
펌프구동유닛(12)은 펌프(11)에 취부되는 매체수용케이스(28)를 가지며, 매체수용케이스(28) 내에 제2 가요성 부재로서 벨로우즈(31)가 장착되어 있다. 벨로우즈(31)는 사복부(31a)와 이의 일단부에 설치되는 단판부(31b)와 타단부에 설치되는 환상의 기단부(31c)를 갖고, 불소 수지 등의 축방향으로 신축가능한 수지재료에 의해 일체로 형성되어 있다.
벨로우즈(31)는 외측의 매체수용실(32)과 내측의 공기실(33)을 구획하고 있다. 매체수용실(32)은, 펌프케이스(14)와 매체수용케이스(28)에 형성된 연통공(34)에 의해 펌프수용실(17)과 연통하고 있다. 펌프수용실(17)과 매체수용실(32)에는, 액체로 이루어지는 액체매체(M)가 충전되어 있다.
단판(71)이 매체수용케이스(28)의 개구측 단부에 고정되어 있고, 벨로우즈(31)의 기단부(31c)는 단판(71)과 매체수용케이스(28)의 사이에 협지된다. 단판(71)에 형성된 관통공(72)을 관통하여 축방향으로 왕복운동가능하게 로드(44)가 장착되고, 로드(44)의 선단에 설치된 수나사부(45)가 단판부(31b)에 나사 결합되어 있다. 지지판(73)이 연결봉재(74)에 의해 단판(71)에 연결되고, 이송나사축(51)이 베어링(75)에 의해 지지판(73)에 회전가능하게 지지되어 있다. 이송나사축(51)에 볼을 통해 나사결합되는 너트(53)가 홀더(54)에 고정되고, 홀더(54)는 로드(44)에 고정되어 있다.
단판(71)에는 가이드 로드(55)의 일단이 고정되고, 지지판(73)에는 가이드 로드(55)의 타단이 고정되어 있다. 가이드 로드(55)는 로드(44)에 고정된 홀더(54)를 축방향으로 관통하고 있고, 홀더(54)는 이송나사축(51)의 회전에 의해 가이드 로드(55)에 안내되어 회전하지 않고 축방향으로 이동한다.
이송나사축(51)을 회전시키기 위한 전동모터(46)는, 지지판(73)에 취부된 베이스판(76)에 취부되고, 전동모터(46)의 주축(48)에 고정된 구동측의 풀리(77)와 로드(44)에 고정된 종동측의 풀리(78) 사이에는 벨트(79)가 걸려 있다. 벨트(79)를 갖는 구동기구(27)는 펌프(11)에 취부되는 케이스(81) 내에 수용되어 있다.
로드(44)와 단판(71)의 관통공(72) 사이는 밀봉부재(82)에 의해 밀봉되어 있고, 공기실(33)은 밀봉된 공간이다. 매체수용실(32) 내가 음압이 될 때에는, 압력조정기구(60)에 의해 매체수용실(32) 내의 압력에 대응시켜 공기실(33)에 음압이 공급된다. 압력조정기구(60)는 공기압제어기구(83)에 의해 형성되고, 도 5는 공기압제어기구(83)를 구성하는 공기압제어기기의 공기압 회로도를 나타낸다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 공기압제어기구(83)는, 진공이젝터(84)를 갖고 있다. 진공이젝터(84)는 공지되어 있고, 급기포트(85)와, 급기포트(85)로부터 공급된 압축공기가 분사되는 디퓨저(86)와, 배기포트(87)를 구비하고, 흡인포트(88)는 디퓨저(86)에 연통하여 진공이젝터(84)에 설치되어 있다. 급기포트(85)로부터 디퓨저(86)를 향해 압축공기가 공급되면, 디퓨저(86)를 통과하여 배기포트(87)를 향하는 공기에 의해, 흡인포트(88)는 음압으로 설정된다. 흡인포트(88)는, 단판(71)에 형성된 흡인공(89)에 유로(90)에 의해 연통하고 있다.
급기포트(85)에 공급되는 압축공기의 압력은, 레귤레이터(91)에 의해 압력조절된다. 레귤레이터(91)는 외부 파일럿 조작식이며, 파일럿에어용 포트(92)에 공급되는 압력에 의해, 레귤레이터(91)의 입력포트(93)로부터 토출포트(94)로 토출되는 압축공기의 압력은 압력조절된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 압축공기 공급원(95)에는 급기유로(96)가 접속되고, 급기유로(96)는 입력포트(93)에 접속되어 있다. 급기유로(96)에는 개폐밸브(97)가 설치되어 있다. 레귤레이터(91)는 외부 파일럿 조작식 대신에 핸들 등을 조작하여 압력을 조정하는 내부 파일럿 조작식이나 직동식(直動式), 전기 신호로 압력을 설정하는 전공(電空) 레귤레이터로 해도 좋다.
도 4에 도시한 액체공급장치(10b)에서도, 벨로우즈(31)를 축방향으로 수축시켜 액체매체(M)를 통해 튜브프램(15)을 지름방향으로 팽창시킴으로써 펌프실(16)에 액체탱크(22)로부터 액체(L)를 주입할 때에는, 매체수용실(32)은 음압이 된다. 이때에는, 개폐밸브(97)가 온되어, 압축공기 공급원(95)으로부터 공급된 압축공기가 진공이젝터(84)의 급기포트(85)로 토출된다. 따라서, 흡인포트(88)에는 진공, 즉, 음압이 발생하고, 흡인포트(88)에 유로(90)에 의해 연통하는 공기실(33)은 매체수용실(32)의 압력에 대응시켜서 음압으로 설정된다. 또한, 레귤레이터(91)로부터 공급되는 압력을 조정하여 진공이젝터(84)가 발생시키는 음압을, 벨로우즈(31)가 신장했을 때 변형하지 않는 크기로 조정하여, 개폐밸브(97)를 온 상태로 유지하면서 로드(44)를 왕복운동시켜 벨로우즈(31)를 수축시킬 수 있다.
이에 의해, 공기실(33) 내의 공기가 벨로우즈(31)를 투과하여 매체수용실(32) 내에 혼입할 우려를 억제할 수 있고, 펌프 특성을 장기간에 걸쳐 고정밀도로 유지할 수 있다. 또한, 벨로우즈(31)를 수축시킬 때에는, 평균유효직경이 지름방향으로 커지는 방향으로의 사복부(31a)의 변형이 억제되어, 펌프실(16)에 주입되는 액체(L)의 양을 고정밀도로 설정할 수 있다.
개폐밸브(97)의 온 오프 동작은, 도시하지 않은 제어부로부터의 제어 신호에 의해 전동모터(46)의 정회전 동작과 역회전 동작에 대응하여 제어된다.
도 4에 도시된 액체공급장치에서, 전동모터(46)의 주축(48)과 이송나사축(51) 사이에는, 벨트(79)를 갖는 동력전달기구가 설치되어 있지만, 도 1 및 도 2에 도시된 액체공급장치와 마찬가지로, 주축(48)이 이송나사축(51)과 동축이되도록, 전동모터(46)가 배치될 수도 있다. 마찬가지로, 도 1 및 도 2에 도시된 액체공급장치에서는, 동력전달기구를 통해 전동모터(46)의 주축(48)을 이송나사축(51)에 연결하도록 할 수도 있다.
도 6은 다른 실시형태의 액체공급장치(10c)를 나타내는 단면도이다. 이 액체공급장치(10c)는, 전술한 액체공급장치(10a, 10b)와 마찬가지로, 튜브프램(15)을 제1 가요성 부재로 한 펌프(11)를 구비하고 있다. 매체수용케이스(28)는, 천벽(天壁)(28a)이 일체로 설치된 측벽(28b)을 갖고, 매체수용케이스(28)의 개구 단부에는 단판(28c)이 취부되어 있다. 매체수용케이스(28)에는 내부를 매체수용실(32)과 공기실(33)로 구획하는 제2 가요성 부재로서의 다이어프램(29)이 설치되어 있고, 매체수용실(32)은 연통공(34)에 의해 펌프수용실(17)로 연통하고 있다.
다이어프램(29)은, 측벽(28b)과 단판(28c)의 사이에 고정되는 환상 기부(29a)와, 로드(44)에 연결되는 중앙연결부(29b)와, 이들 사이의 탄성변형부(29c)를 갖고 있고, 상술한 벨로우즈(31)와 마찬가지로 불소 수지 등의 수지 재료에 의해 일체로 형성되어 있다. 로드(44)는 구동기구(27)에 의해 축방향으로 왕복운동되어, 매체수용실(32)로부터 펌프수용실(17)에 액체매체(M)를 공급하는 토출방향과, 펌프수용실(17)로부터 매체수용실 32로 액체매체(M)를 되돌리는 주입방향으로 왕복운동가능하다. 구동기구로서는, 상술한 바와 같이, 전동모터(46)의 회전 운동을 로드(44)의 직선 왕복운동으로 변환하는 기구여도 되고, 공기압 실린더 등과 같이 유체의 압력에 의해 로드(44)를 직선 왕복이동시키는 기구라도 좋다.
이와 같이, 로드(44)는 구동기구(27)에 의해 매체수용실(32)로부터 펌프수용실(17)에 액체매체(M)를 공급하는 토출방향과, 펌프수용실(17)로부터 매체수용실(32)로 액체매체(M)를 복귀시키는 주입방향으로 이동된다. 로드(44)가 주입방향으로 이동되어 펌프실(16)에 액체탱크(22)로부터 액체(L)를 주입할 때에는, 다이어프램(29)의 외면은 내면보다 낮은 압력이 된다. 이 때문에, 상술한 벨로우즈(31)와 마찬가지로 탄성변형부(29c)가 축방향으로 과도하게 변형되어 펌프실(16)로부터의 액체토출정밀도가 저하할 우려가 있다. 더욱이, 탄성변형부(29c)의 외면이 내면보다 낮은 압력이 되면, 공기실(33) 내의 기체가 수지 재료의 다이어프램(29)을 투과하여, 음압이 큰 액체매체(M)에 혼입할 우려가 생각된다. 액체매체(M)에 외기가 혼입하면, 펌프실(16)로부터의 액체토출정밀도가 저하할 우려가 있다.
액체토출정밀도의 저하를 방지하기 위해, 로드(44)를 주입방향으로 이동시켜 공기실(33)의 용적이 감소했을 때에 공기실(33)의 압력을 낮추기 위해서, 공기실(33)과 연통하는 흡인공(89)에는 유로(90)에 의해 압력조정기구(60)가 접속되어 있다. 압력조정기구(60)로서는, 도 5에 나타낸 공기압제어기구(83)를 적용할 수 있다.
도 7은 또 다른 실시형태의 액체공급장치(10d)를 나타내는 단면도이다. 이 액체공급장치(10d)에 있어서의 펌프(11)를 형성하는 펌프케이스(14a)는, 일단부에 설치되는 유입측 조인트(18)와 유출측 조인트(19)를 갖고, 타단부에는 단판(14b)이 설치되어 있다. 있다. 펌프케이스(14a)에는 도 1에 도시된 벨로우즈(31)와 유사한 구조의 벨로우즈(31)가 가요성 부재로서 설치되어 있다. 가요성 부재로서의 벨로우즈(31)는, 사복부(蛇腹部)(31a)와, 이의 일단부에 설치되는 단판부(31b)와 타단부에 설치되는 환상의 기단부(31c)를 갖고, 불소 수지 등의 수지 재료로 일체로 형성된다. 벨로우즈(31a)는 축방향으로 탄성변형가능하고, 벨로우즈(31)는 전용적으로 축방향으로 신축가능한 가요성 펌프 부재이다. 벨로우즈(31)에 의해 그 외측의 펌프실(16)과 내측의 공기실(33)로 구획되고, 펌프케이스(14a)에는 펌프실(16)과 공기실(33)이 설치되어 있다.
단판부(31b)에는 로드(44a)가 취부되어 있고, 로드(44a)는 구동기구(27)에 의해 축방향으로 왕복운동한다. 로드(44a)는, 펌프실(16) 내의 액체를 외부로 토출하는 토출방향과, 펌프실(16)에 액체를 주입하는 주입방향으로 왕복운동가능하다.
따라서, 펌프케이스(14) 내에 내장된 가요성 부재로서의 벨로우즈(31)를 로드(44a)에 의해 직접 신축하는 형태의 액체공급장치(10d)에서도, 로드(44a)를 주입방향으로 팽창하여 액체탱크(22)로부터 펌프실(16)로 액체(L)를 주입할 때에는, 벨로우즈(31)의 사복부(31a)의 외면은 내면보다도 낮은 압력이 된다. 이 때문에, 벨로우즈(31)를 축방향으로 수축시킬 때에는, 사복부(31a)의 평균유효직경이 커지도록, 지름방향으로 약간 변형할 가능성이 있고, 펌프실(16)로부터의 액체토출정밀도가 저하될 우려가 있다. 또한, 사복부(31a)의 외면이 내면보다 낮은 압력이 되면, 공기실(33) 내의 기체가 수지 재료의 벨로우즈(31)를 투과하여, 음압이 큰 액체매체(M)에 혼입할 우려를 생각할 수 있다. 액체매체(M)에 외기가 혼입하면, 펌프실(16)로부터의 액체토출정밀도가 저하될 우려가 있다.
따라서, 액체토출정밀도의 저하를 방지하기 위해, 로드(44a)를 주입방향으로 이동하여 공기실(33)의 용적이 감소했을 때에 공기실(33)의 압력을 저하하기 위해, 공기실(33)에 연통하는 흡인공(89)에 유로(90)에 의해 압력조정기구(60)가 접속되어 있다. 압력조정기구(60)로서는, 도 5에 나타낸 공기압제어기구(83)를 적용할 수 있다.
도 8은 도 6 및 도 7에 도시된 액체공급장치에서 압력조정기구(60)의 일례 로서의 공기압제어기구(83)를 구성하는 공기압 회로도를 도시한다.
공기압제어기구(83)는 진공 펌프(101)에 접속되는 진공탱크(102)를 갖고 있고, 진공탱크(102) 내에는 소정량의 음압 공기가 저류되어, 압력 변동이 있을 경우의 버퍼 탱크로서 기능한다. 진공탱크(102)에 접속되는 진공유로(103)에는 개폐밸브(97)와 레귤레이터(104)가 설치되어 있고, 레귤레이터(104)의 출력포트에 접속되는 유로(90)는 액체공급장치(10c, 10d)의 흡인공(89)에 접속되어 있다. 따라서 공기실(33)의 용적이 감소하여 공기실(33)의 압력을 저하시킬 때에는, 개폐밸브(97)가 진공유로(103)를 열어 공기실(33)에는 음압 공기가 공급된다.
이 형태의 공기압제어기구(83)는 도 4에 도시한 액체공급장치(10b)의 공기압제어기구(83)로서도 적용할 수 있다.
본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다. 예를 들어, 로드(44)의 왕복운동을, 액체매체(M)를 통하여 펌프실(16)의 용적을 증가 또는 감소시키는 형태의 액체공급장치(10a, 10b)에 있어서, 제1 가요성 부재로서는 튜브프램(15) 대신에 도 7에 도시된 벨로우즈(31) 또는 도 6에 도시된 다이어프램(29)이 적용할 수도 있다. 또한, 제2 가요성 부재로서 벨로우즈(31) 대신에 도 6에 도시된 다이어프램(29)을 적용할 수도 있다.
액체공급장치는, 예를 들어, 포토레지스트액을 기판의 표면에 공급하거나, 전해액을 전지 용기에 공급하는 경우와 같이, 액체를 피도포물에 공급하기 위해 적용된다.
Claims (13)
- 펌프케이스 내에 배치되어 펌프실과 펌프수용실을 구획하는 제1 가요성 부재를 구비하고, 상기 펌프실의 용적을 증가시켜 액체를 펌프실에 주입하고, 상기 펌프실의 용적을 감소시켜 상기 펌프실 내의 액체를 외부로 토출하는 액체공급장치로서,
상기 펌프수용실과 연통하는 매체수용실과 공기실을 구획하는 제2 가요성 부재를 구비하는 매체수용케이스와,
상기 펌프수용실 및 상기 매체수용실에 충전되는 액체매체와,
상기 제2 가요성 부재에 취부되는 로드를, 상기 매체수용실에서 상기 펌프수용실로 상기 액체매체를 공급하는 토출방향과 상기 펌프수용실에서 상기 매체수용실로 상기 액체매체를 되돌리는 주입방향으로 왕복운동하는 구동부재와,
상기 로드를 주입방향으로 구동하여 상기 공기실의 용적이 감소했을 때에 상기 공기실의 압력을 저하시키는 압력조정기구를 갖는 액체공급장치.
- 제1항에 있어서,
상기 압력조정기구는,
상기 공기실에 연통하는 압력조정실이 형성된 실린더와, 상기 실린더 내에 축방향으로 왕복운동가능하게 수용되는 조압(調壓) 피스톤을 갖고,
상기 조압 피스톤은,
상기 로드를 상기 주입방향으로 구동하여 상기 공기실의 용적을 감소시킬 때에는, 상기 공기실 내의 공기를 상기 압력조정실로 흡인하고, 로드를 상기 토출방향으로 구동하여 상기 공기실의 용적을 증가시킬 때에는, 상기 공기실 내에 상기 압력조정실 내의 공기를 공급하는 액체공급장치.
- 제2항에 있어서,
상기 압력조정실의 압력이 허용 양압보다도 높아졌을 때에 상기 압력조정실의 공기를 외부로 배출하는 양압용 릴리프 밸브를 상기 조압 피스톤에 설치하고,
상기 압력조정실의 압력이 허용 음압보다도 낮아졌을 때에 상기 압력조정실의 내부에 공기를 공급하는 음압용 릴리프 밸브를 상기 조압 피스톤에 설치한 액체공급장치.
- 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 조압 피스톤은 상기 로드에 설치되고, 상기 로드에 의해 상기 제2 가요성 부재와 상기 조압 피스톤은 동기하여 왕복운동되는 액체공급장치.
- 제1항에 있어서,
상기 압력조정기구는,
공기 공급원에 연통하는 급기포트와, 상기 급기포트에서 공급된 압축공기가 분사되는 디퓨저와, 상기 디퓨저에 연통하고, 또한 상기 공기실에 연통하는 흡인포트를 구비하는 진공이젝터인 액체공급장치.
- 제5항에 있어서,
상기 급기포트와 압축공기의 공급원 사이의 급기유로에 개폐밸브를 설치하고, 상기 주입방향으로 상기 로드를 이동하여 상기 펌프수용실에서 상기 매체수용실로 상기 액체매체를 되돌릴 때에, 상기 개폐밸브는 상기 급기유로를 개방하는 액체공급장치.
- 제5항에 있어서,
상기 급기포트와 압축공기의 공급원 사이의 급기유로에 설치되는 개폐밸브와, 상기 개폐밸브와 상기 급기포트의 사이에 설치되어 상기 급기포트에 공급하는 압축공기의 압력을 조정하는 레귤레이터를 갖고, 상기 개폐밸브가 상기 급기유로를 개방한 상태에서 상기 로드를 왕복운동시키는 액체공급장치. - 제1항에 있어서,
상기 압력조정기구는, 상기 공기실에 연통되는 진공유로를 구비하는 진공 펌프인 액체공급장치.
- 제8항에 있어서,
상기 진공유로에 개폐밸브를 설치하고, 상기 주입방향으로 상기 로드를 이동하여 상기 펌프수용실에서 상기 매체수용실로 상기 액체매체를 되돌릴 때에, 상기 개폐밸브는 상기 진공유로를 개방하는 액체공급장치.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 가요성 부재는, 지름방향으로 탄성변형가능하고 내측에 상기 펌프실이 설치되고 외측에 상기 펌프수용실이 설치된 튜브프램, 축방향으로 탄성변형가능하고 내측에 상기 펌프실이 설치되고 외측에 상기 펌프수용실이 설치된 벨로우즈, 또는 축방향으로 탄성변형가능하고 외측에 상기 펌프실이 형성되고 내측에 상기 펌프수용실이 형성된 다이어프램인 액체공급장치.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 가요성 부재는, 축방향으로 탄성변형가능하고 내측에 상기 공기실이 설치되고 외측에 상기 매체수용실이 설치된 벨로우즈, 또는 축방향으로 탄성변형가능하고 외측에 상기 매체수용실이 형성되고 내측에 상기 공기실이 형성된 다이어프램인 액체공급장치.
- 펌프케이스 내에 배치되어 펌프실과 공기실을 구획하는 가요성 부재를 구비하고, 상기 펌프실의 용적을 증가시켜 액체를 펌프실로 주입하고, 상기 펌프실의 용적을 감소시켜 상기 펌프실 내의 액체를 외부로 토출하는 액체공급장치로서,
상기 가요성 부재에 취부되는 로드를, 상기 펌프실 내의 액체를 외부로 토출하는 토출방향과 상기 펌프실에 액체를 주입하는 주입방향으로 왕복운동시키는 구동부재와,
상기 로드를 주입방향으로 이동하여 상기 공기실의 용적이 감소했을 때에 상기 공기실의 압력을 저하시키는 압력조정기구를 갖는 액체공급장치.
- 제12항에 있어서,
상기 가요성 부재는, 축방향으로 탄성변형가능하고 외측에 상기 펌프실이 형성되고 내측에 상기 공기실이 설치된 벨로우즈, 또는 축방향으로 탄성변형가능하고 외측에 상기 펌프실이 형성되고 내측에 상기 공기실이 형성된 다이어프램인 액체공급장치.
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JP4343358B2 (ja) * | 1999-11-12 | 2009-10-14 | 藤倉ゴム工業株式会社 | 無反転ダイヤフラム機構を備えるダイヤフラム装置 |
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