TW201303197A

TW201303197A - 液體輸送裝置及液體輸送方法

Info

Publication number: TW201303197A
Application number: TW101115194A
Authority: TW
Inventors: Harumichi Hirose; Tsutomu Makino
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2013-01-16
Also published as: JP2013010173A

Abstract

提供一種能夠供給具有所期望之空隙比(Void Fraction)的處理液之液體輸送裝置及液體輸送方法。實施形態之液體輸送裝置，係具備有：流動含有氣體之液體的第1流路(3a)、和與較該第1流路(3a)相通連並具備有較第1流路(3a)之開口面積更小之開口面積的第2流路(3b)，若是將在第1流路(3a)中流動之液體的第1壓力設為(P1)，將其之第1流速設為(V1)，將在第2流路(3b)中流動之液體的第2壓力設為(P2)，將其之第2流速設為(V2)，將液體之密度設為(ρ)，將重力加速度設為(g)，將突縮損失係數設為(fsc)，將液體的流量設為(Q)，將第1流路(3a)之開口面積設為(S1)，將第2流路(3b)之開口面積設為(S2)，則第1壓力(P1)和第2壓力(P2)間之壓力差、流量(Q)、第1流路(3a)之開口面積(S1)以及第2流路(3b)之開口面積(S2)，係滿足P1-P2=((3+fsc)×V22/2g-V12/2g)×ρg，以及Q=V1×S1=V2×S2之關係式，在第2流路(3b)中所流動之液體的雷諾數，係為會在第2流路(3b)中而產生亂流之值。

Description

液體輸送裝置及液體輸送方法

本發明之實施形態，係有關於液體輸送裝置及液體輸送方法。

液體輸送裝置，例如係具備有槽或配管等，並為使該槽內之液體流動至配管，而對於供給對象裝置(例如加工裝置或基板處理裝置等)進行供給之裝置。加工裝置，係為藉由切割刀或鑽頭等之加工工具來對於金屬材或基板等之被加工物進行加工的裝置，在藉由該加工工具而被進行加工之被加工物的加工場所處，係作為潤滑、冷卻以及洗淨之目的，而將在液體中使氣體作了混入的處理液作為切削液來供給(例如，參考專利文獻1)。

又，基板處理裝置，係為在半導體裝置或液晶顯示裝置等之製造工程中，對於半導體晶圓或玻璃基板等之基板表面流動處理液，並對於該基板表面進行處理之裝置，在此基板處理裝置中，係被供給有在液體中而使氣體作了溶解的處理液。作為此種基板處理裝置，例如，係可列舉出：藉由處理液來洗淨基板表面之洗淨裝置、或者是藉由處理液來將光阻膜從基板表面除去之光阻除去裝置等。

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2007-3310858號公報

然而，如同前述一般，由於若是僅將單純地使在液體中混入或溶解有氣體的處理液直接對於供給對象裝置進行供給，則由處理液所得到的處理性能係無法充分地提昇，因此，例如，在加工裝置中，由處理液所進行之潤滑或洗淨係並不充分，而加工工具之壽命或加工性能係並不會有多大的提升。又，在基板處理裝置中，也同樣的，由處理液所致之洗淨或光阻除去係並不充分，製品品質係並不會有太大的提升。故而，為了將由處理液所得到的處理性能作充分的提升，係期望能夠供給具備有所期望之空隙比的處理液。

本發明所欲解決之課題，係在於提供一種能夠供給具有所期望之空隙比(Void Fraction)的處理液之液體輸送裝置及液體輸送方法。

本發明之實施形態的液體輸送裝置，係具備有：流動含有氣體之液體的第1流路、和與第1流路相通連並且具備較第1流路之開口面積更小之開口面積的第2流路，若是將在第1流路中流動之液體的第1壓力設為P1，將在第1流路中流動之液體的第1流速設為V1，將在第2流路中流動之液體的第2壓力設為P2，將在第2流路中流動之液體的第2流速設為V2，將液體之密度設為ρ，將重力加速度設為g，將突縮損失係數設為fsc，將在第1流路中流動之液體的流量設為Q，將第1流路之開口面積設為S1，將第2流路之開口面積設為S2，則第1壓力P1和前述第2壓力P2間之壓力差、在第1流路中所流動之液體的流量Q、第1流路之開口面積S1以及第2流路之開口面積S2，係滿足P1-P2=((1+fsc)×V2²/2g-V1²/2g)×ρg，以及Q=V1×S1=V2×S2之關係式，在第2流路中所流動之液體的雷諾數，係為會在第2流路中而產生亂流之值。

本發明之實施形態的液體輸送方法，係為在第1流路和與第1流路相通連並且具備較第1流路之開口面積更小之開口面積的第2流路中，使含有氣體之液體流動並進行液體輸送之液體輸送方法，其特徵為，若是將在第1流路中流動之液體的第1壓力設為P1，將在第1流路中流動之液體的第1流速設為V1，將在第2流路中流動之液體的第2壓力設為P2，將在第2流路中流動之液體的第2流速設為V2，將液體之密度設為ρ，將重力加速度設為g，將突縮損失係數設為fsc，將在第1流路中流動之液體的流量設為Q，將第1流路之開口面積設為S1，將第2流路之開口面積設為S2，則係將第1壓力P1和前述第2壓力P2間之壓力差、在第1流路中所流動之液體的流量Q、第1流路之開口面積S1以及第2流路之開口面積S2，設為滿足P1-P2=((1+fsc)×V2²/2g-V1²/2g)×ρg，Q=V1×S1=V2×S2之關係式，將在第2流路中所流動之液體的雷諾數，設為會在第2流路中而產生亂流之值。

本發明之實施形態之液體輸送裝置，係具備有：使含有氣體之液體流動的相互並列之複數之第1流路；和與複數之第1流路分別相通連，並具備有較第1流路之開口面積更小之開口面積的複數之第2流路；和與複數之第2流路相通連之第3流路；和將複數之第1流路個別作開閉的複數之開閉閥。

本發明之實施形態之液體輸送方法，係在相互並列之複數之第1流路、和與複數之第1流路分別相通連，並具備有較第1流路之開口面積更小之開口面積的複數之第2流路、和與複數之第2流路相通連之第3流路中，而使含有氣體之液體流動並進行液體輸送之液體輸送方法，其特徵為：因應於從第3流路所吐出之液體的所期望之吐出流量，來對於使液體流動之第2流路的根數作改變。

<第1實施形態>

參考圖1乃至圖8，針對本發明之第1實施形態作說明。

如圖1中所示一般，本實施形態之液體輸送裝置1，係具備有：儲存液體之槽2、和用以將該槽2內之液體送液至加工裝置(未圖示)處之配管3、和將氣體混合至在該配管3處流動之液體中的氣液混合器4、和對於該氣液混合器4供給氣體之氣體供給部5、和液體輸送用之幫浦6、以及位於配管3之端部處的限流孔構件7。

槽2，係為儲存液體之儲存部，配管3，係為將槽2和加工裝置作連接之流路。此配管3之剖面形狀，係為圓形，但是，係並不被限定於此形狀，例如，亦可為矩形狀。作為配管3，例如，係可使用硬管或軟管等。

氣液混合器4，係被設置在配管3之途中，並將氣體混合至通過該配管3之內部的液體中。作為此氣液混合器4，例如，係可使用T字管或抽氣器等，但是，只要是能夠將氣體混合至液體中之構造即可，對於其構造，係並不作特別限定。

氣體供給部5，係藉由成為使氣體(gas)流動之氣體流路的配管5a，而被與氣液混合器4作連接，並透過配管5a來將氣體供給至該氣液混合器4中。此氣體供給部5，係具有開閉閥或壓力調節器等，並形成為能夠以特定之壓力以及流量來供給氣體。另外，壓力或流量，係以將所期望之量的氣體混合在液體中的方式，而預先作設定。作為氣體，例如，係可使用空氣或者是氮(N₂)等之惰性氣體又或是氧(O₂)等之氧化性氣體等之各種的氣體。

幫浦6，係被設置在配管3之途中且較氣液混合器4更下游側(液體之流動方向的下游側)處，並為用以使槽2內之液體流動至配管3中的驅動源。此幫浦6，係使槽2內之液體流動至配管3中並一直上吸至其自身之位置處，再將上吸了的液體從自身之位置來作加壓而使其朝向配管3之前端流動。故而，在配管3中，較幫浦6更下游側，係成為加壓管線。作為幫浦6，例如，係可使用空氣驅動幫浦或電動幫浦等。

於此，配管3中之較幫浦6更下游側，由於係成為加壓管線，因此，氣液混合器4係被設置在較幫浦6而更上游側。此係因為，係以對於加壓前之液體來供給氣體的情況，該氣體能夠更容易地混合(亦即是溶解)於液體中之故。但是，當就算是相對於液體之氣體溶解量減少也不會造成問題的情況時，係亦可將氣液混合器4和幫浦6之順序設為相反。又，氣體之溶解度，係依存於液體之溫度變化而改變，亦即是會伴隨著液體之溫度上升而減少。故而，經由對於液體之溫度作控制，係亦能夠將氣體之溶解度調整為所期望之值。

限流孔構件7，係被定位於較幫浦6更下游側(液體之流動方向的下游側)處，並被設置在配管3之途中的例如與槽2相反側之端部處。此限流孔構件7之設置場所，係並不被限定於前述之端部，只要是被設置在含有氣體之液體(氣液混合流體)所流動的流路中即可。另外，當如同前述一般而將限流孔構件7設置在配管3之端部處的情況時，係從限流孔構件7之開口而吐出液體，並供給至被加工物之加工場所處。

在此種構成之液體輸送裝置1中，若是幫浦6被驅動，則槽2內之液體係流動至配管3內，配合於此，氣體係從氣體供給部5而經由配管5a來供給至氣液混合器4處。氣液混合器4，係將從氣體供給部5所供給而來之氣體，混合至通過氣液混合器4之內部的液體中。該含有氣體之液體，係在配管3內流動，並通過幫浦6而流入至限流孔構件7處，再從限流孔構件7之開口而朝向被加工物之加工場所吐出。被吐出的液體，係作為潤滑液而起作用，並進入至加工動作中之加工工具和被加工物之間，而減低該些之摩擦阻抗。

接下來，針對前述之限流孔構件7作詳細說明。

如圖2中所示一般，限流孔構件7，例如係具備有1個貫通孔7a。此貫通孔7a之剖面形狀，係為圓形，但是，係並不被限定於此形狀，例如，亦可為矩形狀。此限流孔構件7，係被設置在配管3內。藉由此，配管3，係成為具備有使含有氣體之液體流動的第1流路3a、和與該第1流路3a相通連之第2流路3b。此第2流路3b，係藉由限流孔構件7之貫通孔7a所構成，並具備有較第1流路3a之開口面積而更小的開口面積。

此限流孔構件7，係藉由對於含有氣體之液體而進行減壓開放以及亂流產生，來對於該液體賦予壓縮性以及摩擦降低特性(詳細內容係於後述)。限流孔構件7之貫通孔7a的設計值，係使用空隙比以及雷諾數來決定。空隙比(氣相體積率)，係為在流體之某一體積中的氣相所佔據之比例。又，雷諾數，係為代表流體之流動狀態的無因次量，並被定義為慣性力和黏性力之比。另外，具備有所期望之空隙比的流體，係作為非牛頓流體而活動。

首先，針對空隙比之計算作說明。

如圖3中所示一般，若是將第1流路3a之開口直徑設為D1，並將第2流路3b之開口直徑設為D2，則第1流路3a之開口面積S1以及第2流路3b之開口面積S2，係成為 S1=π(D1/2)²=πD1²/4

S2=π(D2/2)²=πD2²/4。

又，若是將在第1流路3a中所流動之液體的流量(每單位時間)設為Q，則在第1流路3a中所流動之液體的第1流速V1以及在第2流路3b中所流動之液體的第2流速V2，係成為V1=Q/S1=4Q/(πD1²)

V2=Q/S2=4Q/(πD2²)。

接著，若是將在第1流路3a中所流動之液體的第1壓力設為P1，將在第2流路3b中流動之液體的第2壓力設為P2，將液體之密度設為ρ，將重力加速度設為g，將突縮損失係數設為fsc，並使用白努力定律，則係可求取出V1²/2g+P1/ρg=(1+fsc)×V2²/2g+P2/ρg之關係式。

於此，V1²/2g係為第1流路3a之速度水頭，P1/ρg係為第1流路3a之壓力水頭，V2²/2g係為第2流路3b之速度水頭，P2/ρg係為第2流路3b之壓力水頭，fsc×V2²/2g係為第2流路3b之突縮損失水頭。

最後，根據前述之關係式，而作為第1壓力P1和第2壓力P2間之壓力差，求取出

P1-P2=((1+fsc)×V2²/2g-V1²/2g)×ρg之關係式。

接著，使用此關係式以及圖4中所示之相關關係(絕對壓力和溶解度間的關係)，來計算出空隙比。在圖4中，係對於氣體為空氣而液體為水的情況時之相關關係作展示，絕對壓力和溶解度之間，係存在著單調增加的關係，斜率係因應於溫度而有所相異。

最初，若是將第2壓力P2假設為大氣開放並設為P2=0，則前述之關係式，係成為P1=((1+fsc)×V2²/2g-V1²/2g)×ρg[N/m²]，此式之壓力P1，係成為藉由幫浦6所產生的必要加壓力(計器壓力)。若是對此P1進行絕對壓力換算，則前述之必要加壓力的絕對壓力p，係成為p=0.0075×P1+735[mmHg]。

接著，根據圖4中所示之圖表，代表絕對壓力和溶解度之間的關係之直線，例如係使用溫度為20℃的情況時之直線，若是將由某一絕對壓力值所致之加壓時的飽和氣體量設為q1，並將大氣開放時、例如735mmHg之飽和氣體量設為q2，則身為該些之差的放出氣體量q，係成為q=q1-q2[cc/L]，空隙比α，係成為α=q/1000=(q1-q2)/1000。

於此，若是具體性地代入數值，則根據前述各式，例如當Q=2.2[L/min]=0.000037[m³/s]、D1=10[mm]、D2=1.5[mm]的情況時，係成為V1=0.47[m/s]、V2=20.75[m/s]、V1²/2g=0.01[m]、V2²/2g=21.97[m]。又，若是設為fsc=0.40，則係成為fsc×V2²/2g=8.80[m]、P1=301436[N/m²]=3.07[kgf/cm²]，根據該值，係成為p=2996[mmHg]。另外，係適宜進行四捨五入(以下亦為相同)。

接著，根據圖4中所示之圖表(當溫度為20℃的情況時之直線)，當絕對壓力p=2996[mmHg]的情況時，係成為q1=71.9[cc/L]，當絕對壓力p=735[mmHg]的情況時，係成為q2=17.6[cc/L]，根據此，係成為q=54.3[cc/L]，最後，係成為α=0.054。如此這般，可以求取出空隙比α係為0.054。

使用此空隙比之算出，為了將空隙比設為所期望之空隙比，例如，係使第2流路3b之開口直徑D2的值改變，並求取出限流孔構件7之貫通孔7a的設計值。實際上，係設定所期望之空隙比，並藉由逆演算來求取出第2流路3b(貫通孔7a)的開口直徑D2之值。此時，開口直徑D2以外之變數，係預先被設定為特定值(例如設計值等)，而設為不會改變。

另一方面，除了前述的逆演算以外，亦能夠使用如同圖5以及圖6中所示一般之相關關係，來求取出限流孔構件7之貫通孔7a的設計值(設計限流孔徑)。在圖5中，係將壓力差和空隙比之間的相關理論值作了圖表化，在圖6中，係將液體吐出流量和設計限流孔徑之間的相關理論值作了圖表化。

在想要將空隙比設為5%強的情況時，係根據圖5中所示之相關關係，而能夠求取出限流孔構件7之貫通孔7a的前後之壓力差(P1-P2)=0.3[MPa]。接著，從圖6所示之曲線中，而選擇壓力差為0.3MPa之曲線，在想要將液體吐出流量設為2[L/min]的情況時，設計限流孔徑(直徑)係成為1.4mm。另外，設計限流孔徑，係為限流孔構件7之貫通孔7a、亦即是第2流路3b的開口直徑D2之值。

於此，如圖7中所示一般，當空隙比為0的情況時，液體之剛性係為100，當空隙比為0.05的情況時，液體之剛性係為20。故而，藉由使空隙比從0而增加為0.05，液體之剛性係成為從100而降低至20。依據此，藉由使液體之空隙比增加，係能夠對於液體賦予壓縮性。

接下來，針對雷諾數之算出作說明。

雷諾數Re，係可表現為Re=UL/(μ/ρ)=UL/v。於此，U係為特性速度[m/s]，L係為特性長度[m]，μ係為黏度或者是黏性係數[Pa.s]，ρ係為密度[kg/m³]，υ係為動黏度或者是動黏度係數[m²/s]。

在限流孔構件7處，由於前述之特性速度U係成為第2流路3b之流速V2，特性長度L係成為貫通孔7a(第2流路3b)之開口直徑D2，因此，係成為Re=(V2×D2)/v。

另外，在大氣壓下之水(純水)的密度、黏性係數以及動黏性係數，係會因應於溫度而改變。例如，當溫度為20℃的情況時，密度ρ係為0.9982×10³[kg/m³]，黏性係數μ係為1.002×10^-3[Pa．s]，動黏性係數v係為1.004×10^-6[m²/s]。又，當溫度為25℃的情況時，密度ρ係為0.9970×10³[kg/m³]，黏性係數μ係為0.890×10^-3[Pa．s]，動黏性係數v係為0.893×10^-6[m²/s]。

以使前述之雷諾數Re成為4000以上(Re=(V2×D2)/v≧4000)的方式，來求取出限流孔構件7之貫通孔7a、亦即是第2流路3b之流速V2以及第2流路3b之開口直徑D2。此係因為，若是雷諾數Re成為4000以上，則層流係會確實地變遷為亂流之故。故而，第2流路3b之流速V2以及第2流路3b之開口直徑D2，係成為滿足(V2×D2)/v≧4000之關係式。

如圖8中所示一般，可以得知，若是雷諾數Re成為1000以上，則阻抗係數(抗力係數)C_D係成為較1更小而為安定。之後，係在雷諾數Re為300000(3×10⁵)附近而急遽減少，此時之雷諾數Re，係為變遷雷諾數(臨界雷諾數)。此變遷雷諾數，係為會產生從層流而至亂流之變遷的雷諾數，而為會依存於條件而有所改變之值，但是，若是雷諾數Re為4000以上，則係成為在該範圍中而包含有變遷雷諾數，可以說從層流而至亂連之變遷係會確實地發生。另外，從層流而至亂流之變遷，係並非為在某一地點處急遽產生，而是在某一範圍內而逐漸產生。此時之區域，係被稱為變遷區域。

故而，當雷諾數Re為4000以上的情況時，亂流係確實地有所產生，此時，由於在阻抗係數C_D中之黏性阻抗所佔的比例係變小，因此，液體之邊界層的流速係變快，其結果，該液體之黏性阻抗(摩擦阻抗)係變小。於此，雷諾數Re，係可定義為Re=(物體之慣性阻抗)/(液體之黏性阻抗)，可以得知，若是雷諾數Re變大，則液體之黏性阻抗係變小((液體之黏性阻抗)=(物體之慣性阻抗)/Re)。

藉由如此這般地將雷諾數Re設為4000以上，係成為能夠確實地使亂流產生，藉由此亂流之產生，係能夠如同前述一般地將液體之黏性阻抗(摩擦阻抗)縮小，進而，係能夠在液體中使氣泡產生並細分化，而產生多量之氣泡。其結果，係能夠對於槽2內之液體賦予摩擦降低特性以及高壓縮性。

如同以上所說明一般，若依據本實施形態，則第1壓力P1和第2壓力P2之間的壓力差(P1-P2)、在第1流路3a中之液體的流量Q、第1流路3a之開口面積S1以及第2流路3b之開口面積S2，係滿足P1-P2=((1+fsc)×V2²/2g-V1²/2g)×ρg

Q=V1×S1=V2×S2之關係式，在第2流路3b中流動之液體的雷諾數Re，係成為會在第2流路3b中產生亂流之值。

因此，含有氣體之液體，係藉由限流孔構件7而被作減壓開放，而產生具備有所期望之空隙比的液體。此液體，由於係具備有壓縮性，因此，若是將此具備有壓縮性之液體供給至被加工物之加工場所處，則該液體會在加工工具和被加工物之間，作為緩衝體而起作用，並成為能夠對於加工工具之磨耗作抑制。藉由此，係能夠延長加工工具之壽命。又，在身為限流孔構件7之貫通孔7a的第2流路3b中，係產生亂流。藉由此亂流，液體之黏性阻抗(摩擦阻抗)係變低，該液體係成為亦能夠容易地進入至加工工具和被加工物之間的狹窄的空隙內。藉由此，由於係成為能夠確實地降低加工工具和被加工物之間的摩擦阻抗，因此，係能夠達成加工工具和被加工物之間的良好之潤滑，而能夠實現加工性能之提昇以及加工工具之長壽命化。特別是，由於作為潤滑液而起作用之液體的黏性阻抗係降低，因此，係能夠確實地降低加工工具和被加工物之間的摩擦阻抗。此係因為，由於成為潤滑液之液體的摩擦阻抗，係成為加工工具和被加工物之間的摩擦阻抗，因此，液體之黏性阻抗的降低，係會對於加工工具和被加工物之間的摩擦阻抗的降低有所助益之故。

又，經由將雷諾數Re設為4000以上，係成為能夠在身為限流孔構件7之貫通孔7a的第2流路3b中確實地產生亂流。藉由此雷諾數為4000以上的情況之亂流，係能夠確實地降低液體之黏性阻抗，其結果，係能夠達成加工工具和被加工物之間的良好之潤滑，而能夠確實地實現加工性能之提昇以及加工工具之長壽命化。進而，由於係藉由前述之亂流而在液體中使氣泡產生並細分化，而成為能夠產生多量之氣泡，因此，係能夠在液體中使所期望之量的氣泡產生。又，藉由因亂流所導致的摩擦帶電，氣泡係作負帶電。藉由此，由於帶負電之氣泡係附著在帶正電之有機物上，而該有機物係經由浮上而被除去，因此，垃圾(例如加工屑)等之異物的除去率係變高，而能夠將洗淨力提昇。

又，經由以會在液體中而使空泡現象(空洞現象)產生的方式來決定雷諾數Re，係成為能夠藉由空泡現象來產生多量之微小氣泡(例如，微米氣泡或微奈米氣泡、奈米氣泡等)，進而，係成為能夠使該微小氣泡迅速地產生。藉由此，係能夠將含有多量之微小氣泡的液體確實地供給至被加工物之加工場所處。又，若是含有多量之微小氣泡的液體被供給至被加工物之加工場所處，則由於微小氣泡係以覆蓋加工工具或被加工物之表面的方式而流動，因此，作為潤滑液而起作用之液體和加工工具以及被加工物之間的摩擦阻抗係變小，其結果，係能夠將加工工具和被加工物之間的摩擦阻抗降低。進而，藉由在微小氣泡之消滅時所產生的衝擊波(空泡效果)，由於係成為能夠將附著在加工工具或被加工物上的垃圾(例如加工屑)等之異物除去，因此，係能夠將洗淨力提昇。

<第2實施形態>

參考圖9乃至圖11，針對本發明之第2實施形態作說明。

本發明之第2實施形態，基本上係與第1實施形態相同。在第2實施形態中，係針對與第1實施形態間的相異點作說明，對於與在第1實施形態中所說明了的部份相同之部分，係以相同之符號來作展示，並省略其說明。

如圖9中所示一般，配管3，係在幫浦6之下游側處而分支成4根(此根數，係為例示，而並不被限定於此)並成為並列，之後，恢復為原本之1根。在並列部分之4根的配管處，係分別被設置有開閉閥8以及限流孔構件7，特別是，開閉閥8，係被設置在限流孔構件7之上游側處。

藉由此種構成，係成為並列存在有4根的第1流路3a，並存在有與該些之第1流路3a個別相通連之4根的第2流路3b(限流孔構件7之貫通孔7a，參考圖2)，進而，係成為存在有與該些之第2流路3b相通連之1根的第3流路3c。

開閉閥8，係進行所對應之第1流路3a的開閉動作。作為此開閉閥8，例如，係可使用電磁閥或空氣驅動閥等。為了對於此種各開閉閥8個別地作控制，係設置有切換部9。此切換部9，係因應於從第3流路3c所吐出之液體的所期望之吐出流量，而使各開閉閥8動作，並對於使液體流動之限流孔構件7的個數、亦即是對於使液體流動之第2流路3b的根數作切換。所期望之吐出流量，係在切換部9處預先有所設定，且亦能夠對其作變更。

另外，在本實施形態中，雖係藉由切換部9來使各開閉閥8動作並自動性地進行前述之切換，但是，係並不被限定於此，亦可並不設置此切換部9，而讓人藉由手動來使各開閉閥8動作並進行前述之切換。於此情況，由於切換部9係成為不必要，因此，係能夠實現裝置構成之簡略化以及成本之削減。

於此，如圖10中所示一般，可以得知，藉由對於幫浦6之設定壓力(供給壓力)作改變，所產生之微小氣泡的個數係改變。亦即是，若是對於幫浦6之設定壓力作調整，並使從第3流路3c所吐出之液體的吐出流量成為可變，則由於限流孔構件7之貫通孔7a(第2流路3b)的導通度(易流動度)係為一定，因此，貫通孔7a之前後的壓力差係改變，所產生的微小氣泡之濃度(每單位體積之氣泡個數)係會改變。

另外，在圖10中，幫浦6之設定壓力，係以若是將第1壓力P1和第2壓力P2間之壓力差設為△P(P1-P2)，則該△P會成為0.2、0.3或0.4(MPa)的方式來作設定，並於該些之條件下來計算出微小氣泡之個數(10萬個/cc)而作了展示。此個數之算出，係根據亨利之氣體溶解特性，來將加壓並作開放時所放出的氣體以40μm粒徑來作了個數換算者。

如圖10中所示一般，可以得知，幫浦6之設定壓力(亦即是△P)和微小氣泡之個數，係存在有正比關係，若是△P增加，則因應於此，微小氣泡之個數係增加，另一方面，若是△P減少，則因應於此，微小氣泡之個數係會減少。為了對於此種起因於幫浦6之設定壓力之變更所導致的微小氣泡之濃度變化作抑制，係如同前述一般，將第1流路3a作並列設置，並進而在該些之第1流路3a處設置開閉閥8以及限流孔構件7，而對於使液體流動之限流孔構件7的個數、亦即是對於使液體流動之第2流路3b的根數作切換。藉由此，由於係變得不需要為了改變從第3流路3c所吐出之液體的吐出流量而對於幫浦6之設定壓力作變更，因此，並不會有使所產生的微小氣泡之濃度改變的情況，便成為能夠使從第3流路3c所吐出之液體的吐出流量改變。

於此，如圖11中所示一般，可以得知，藉由改變使液體流動之限流孔構件7的個數(貫通孔7a之個數，亦即是第2流路3b之根數)，從第3流路3c所吐出之液體的吐出流量係改變。在圖11中，使液體流動之限流孔構件7的個數和從第3流路3c所吐出之液體的吐出流量，係存在有正比關係，並對於△P為0.2、0.3或0.4(MPa)的情況時之正比關係作展示。不論是在何者之正比關係中，均同樣的，若是增加使液體流動之限流孔構件7的個數，則因應於此，從第3流路3c所吐出之液體的吐出流量亦會增加，相反的，若是減少使液體流動之限流孔構件7的個數，則因應於此，從第3流路3c所吐出之液體的吐出流量亦會減少。如此這般，係能夠將幫浦6之設定壓力設為一定，並對於使液體流動之限流孔構件7的個數、亦即是對於使液體流動之第2流路3b的根數作切換，來使吐出流量改變。

如同以上所說明一般，若依據本實施形態，則係能夠得到與第1實施形態相同的效果。進而，經由因應於從第3流路3c所吐出之液體的所期望之吐出流量，來使複數之開閉閥8動作，並對於使液體流動之第2流路3b的根數作切換，係能夠並不使所產生之微小氣泡的濃度改變地，而使從第3流路3c所吐出之液體的吐出流量改變。其結果，係能夠將具備有所期望之空隙比的處理液，以所期望之吐出流量來作供給。又，由於係經由設置切換部9，來將各開閉閥8之切換作自動化，因此，係能夠使操作性提昇。

於此，當如同前述一般，並列之第1流路3a的根數係為4根的情況時，從第3流路3c所吐出之液體的吐出流量之調整，係成為4階段。因此，當將並列之第1流路3a的根數增加，並在該增加了的第1流路3a中設置了開閉閥8以及限流孔構件7的情況時，由於調整之階段數係增加，因此，係能夠對於液體之吐出流量作更細緻的調整。

又，在前述之實施形態中，雖係將複數之第2流路3b之各個的開口面積設為相同，但是，係並不被限定於此，亦可使複數之第2流路3b之各別的開口面積互為相異。於此情況，切換部9，係因應於從第3流路3c所吐出之液體的所期望之吐出流量，來使複數之開閉閥8動作，並從複數之第2流路3b中來選擇使液體流動之第2流路3b。藉由此，由於係成為除了使液體流動之第2流路3b的根數以外，亦能夠對於使液體流動之第2流路3b的開口面積作選擇，因此，係能夠進行液體之吐出流量的微調整。另外，當複數之第2流路3b之各別的開口面積為相同的情況時，係不論是選擇何者之第2流路3b均可，而成為以隨機或者是特定之條件來選擇特定之根數的第2流路3b。

以上，雖係針對本發明之數個的實施形態而作了說明，但是，此些之實施形態，係僅為作為舉例而作了提示者，而並非為對於發明之範圍作限定者。此些之新穎的實施形態，係可藉由其他之各種的實施形態來實施，在不脫離發明之要旨的範圍內，係可進行各種之省略、置換、變更。此些之實施形態或其之變形，係被包含於發明之範圍或要旨內，並且亦被包含在申請專利範圍中所記載之發明及其均等範圍內。

1‧‧‧液體輸送裝置

2‧‧‧槽

3‧‧‧配管

3a‧‧‧第1流路

3b‧‧‧第2流路

3c‧‧‧第3流路

4‧‧‧氣液混合器

5‧‧‧氣體供給部

5a‧‧‧配管

6‧‧‧幫浦

7‧‧‧限流孔構件

7a‧‧‧貫通孔

8‧‧‧開閉閥

9‧‧‧切換部

D1‧‧‧第1流路之開口直徑

Q‧‧‧流量

V1‧‧‧第1流速

V2‧‧‧第2流速

[圖1]對於本發明之第1實施形態的液體輸送裝置之概略構成作展示的圖。

[圖2]對於圖1中所示之液體輸送裝置所具備的限流孔構件之概略構成作展示的剖面圖。

[圖3]用以說明根據白努力定律所進行的空隙比之計算的說明圖。

[圖4]對於絕對壓力和溶解度之間的相關關係作展示的圖表。

[圖5]對於壓力差和空隙比之間的相關關係作展示的圖表。

[圖6]對於液體吐出流量和設計限流孔徑之間的相關關係作展示的圖表。

[圖7]對於空隙比和剛性之間的相關關係作展示的圖表。

[圖8]對於雷諾數和阻抗係數之間的相關關係作展示的圖表。

[圖9]對於本發明之第2實施形態的液體輸送裝置之概略構成作展示的圖。

[圖10]對於幫浦設定壓力和微小氣泡之濃度之間的相關關係作展示的圖表。

[圖11]對於使液體流動之限流孔構件的個數(貫通孔的個數)和吐出流量之間的相關關係作展示的圖表。