TWI384123B - 旋轉泵，具有旋轉泵的液體動力混合機，及使用旋轉泵來處理流體 - Google Patents

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Description

旋轉泵，具有旋轉泵的液體動力混合機，及使用旋轉泵來處理流體
本發明係有關於根據各類別之獨立項的前言部分的一種旋轉泵、一種具有此種型式之旋轉泵的液體動力混合機，以及使用該旋轉泵來處理懸浮液。
在許多的工業製程中，例如半導體及晶片的製造，其需要將懸浮液以一種受控制的方式加以混合，並將其通過噴嘴或類似之裝置加以配送出去。例如半導體工業中所用的化學機械研磨法(CMP，化學機械平坦化)，即為一重要之例子。在諸如這些的製程中，由一般而言非常細緻之固體材料顆粒及液體所構成的懸浮液，通常稱為漿料(Slurry)，會被供應至轉動中的晶圓上，並在其上用來磨光或研光非常精細的半導體結構。另一個例子是光阻劑之施用至晶圓上，或是電腦硬碟之表面的粗糙化，此係用以防止因黏附力，換言之即是凡得瓦力，的影響而導致印刷頭/讀取頭的黏附。
在第1圖中顯示出主要適用於此而可由習知技藝中得知的配送裝置。為在先前技術與本發明的實施例中有所區隔，習用之裝置相關的結構在圖式中的編號會加上一撇或二撇，而根據本發明之實施例的結構編號則未加設一撇。
第1圖中的已知配送裝置1’包含有一儲存容器2’，其內填注以流體，亦即漿料。儲存容器2’具有一出口4’，其 上結合一壓力管線5’，該壓力管線延伸通過一再循環泵R’至儲存容器2’上的一入口6’。在再循環泵R’的下游側，在壓力管線5’上設有多個抽取點7’，其等通向至噴嘴或其他的裝置，通常稱為工具，透過之該流體可以被施用至例如晶圓上。每一抽取點7’設有一閥8’，可開放或關閉連通至各自之裝置的流動連通。如果所有的抽取點7’均關閉的話，則該再循環泵R’僅會使流體做循環流動，並因之而在儲存容器2’內的流體中造成局部限制性的輕微攪動。
該流體輸送通過壓力管線5’及開放之抽取點而為其內可得的所需壓力係由儲存容器2’內之流體的壓力排放所產生或受其影響。此外，在儲存容器2’上設有一入口10’，經由之一壓力媒體可經一壓力控制閥11’而送入至該儲存容器內，如箭號G所示。諸如氮氣之類的氣體是常被用來做為該壓力媒體，藉由之可在該儲存容器2’內維持例如0.5巴的過壓力。
但是此種型式的裝置具有缺點。為能在儲存容器2’內形成過壓，該容器必須設計成氣密，這就該裝置而言是相當複雜的。再者，如果填注液位變成過低，其並無法直接地填注新的流體進入至儲存容器2’內。改變儲存容器2’內之壓力，因之而改變泵送壓力，也是相當的複雜及費時的。再者，也可能該壓力媒體(氣體)會進入至溶解於該流體內，這會在該流體內造成所不欲見到的成份變化。
但是，在特別是諸如漿料之類的懸浮液中，或是在會分離或會聚集成團的流體中，會看到另一項更重大的問題 ，其在於由該再循環泵R’所造成的循環通常是太弱而不規則，無法確保流體在儲存容器2’內各處的流動，這是均勻混合所需要的。因此理由之故，通常必須要有另外的裝置來確保流體可以長時間在儲存容器2’做適當的移動或混合。
相反於此，歐洲專利EP 1 318 306 B1號中所建議而顯示在第2圖中之用來混合及配送流體的裝置則代表著相當重大的進步。
第2圖中所示之歐洲專利EP 1 318 306 B1號所提出的配送裝置可以應用在例如半導體工業的CMP製程中。在這些製程中，稱為漿料的細緻固體材料顆粒懸浮液會以液體的形式施用至轉動中的晶圓上，並在其上用來研光或磨光非常精細的半導體結構。此等裝置或工具並未全部顯示在第2圖內，其每一者包含有一噴嘴或不同的裝置，藉由之流體“F”可施用至晶圓上。
在本申請案的範圍內，旋轉泵一詞，也稱為離心泵，應涵蓋所有設有其轉動可將脈衝傳遞至欲泵送之流體上的轉子或輪葉的泵浦。旋轉泵一詞包括有特別是離心泵、軸流泵及側渠泵。在旋轉泵中，其入口及出口通常是採用固定流量連接方式。因此在泵入口及泵出口間並未設置例如閥門。
在第2圖所示之習知技藝的例子中，轉子31”是剛好設置在儲存容器2”的出口處，以供混合流體F”。轉子31”係至少部分地突入至該儲存容器2”內，以供混合該流體F”。
也就是說，這是一種具有開放式泵殼體的旋轉泵，而非具有封閉式泵殼體的旋轉泵。
因此，旋轉泵3”並不僅係用來泵送流體F”而已，更重要的是做為攪拌器，其可將儲存容器內的流體F”加以混合。就此而言，該轉子31”具有多個輪葉311”，其等係設計成遠大於習知具有相當尺寸之旋轉泵者。輪葉311”伸入至儲存容器2”內，並確保可在其內(在轉子31”的旋轉下)造成流體F”的循環，如箭號Z”所示。
轉子31”係設置在轉子殼體312”，該轉子殼體係構成該儲存容器2”之壁部的一部分。該開放而非封閉式的轉子殼體312”在此係為儲存容器2”整體的一部分。當然其亦可以是另外的零件而固定至其上。
旋轉泵3”進一步包含有一定子32”，具有定子線圈322”，以供電驅動該轉子31”。定子32”環繞著該轉子殼體312”，且該定子32”是設計成一種所謂的伸子馬達(Temple Motor)的定子。這表示說定子32”具有多個定子牙齒，由通量返回構件加以連接起來，而每一定子牙齒均係形成為L形，具有一短臂及一長臂。該長臂係平行於轉子的轉動軸線延伸，而該短臂則是沿著徑向向內的方向朝向該轉動軸線延伸。該等長臂上承載著定子繞組322”。
第2圖的裝置進一步具有一壓力管線41”，通過之該流體F”可被泵送至前面所提及而未顯示在第2圖內的裝置及工具內，藉此該流體F”可被送至例如一晶圓上。
為能在第2圖所示的裝置內達成流體的顯著充份的混 合，必須要在儲存容器內設置另外的固定輪葉21”，其可先在可能的運轉狀態下造成流體F”的充份混合。
透過檢視第2a圖中在儲存容器內未設有任何輪葉21”的裝置即可輕易地瞭解到其理由。在第2a圖中是以簡化的方式顯示出的此種型式的裝置。
第2a圖中的裝置同樣的包含有一用來儲放流體F”的儲存容器2”。一具有轉子31”的旋轉泵3”設置在儲存容器2”的基部處。轉子311”係在筒2”內沿著箭號3000”的方向轉動。為清晰起見，壓力管線41”並未顯示出來。
因此，第2a圖之裝置相對於第2圖中之裝置間的基本差異在於不設置輪葉21”。
就在第2a圖的容器2”充份混合流體F”的能力而言，不設置輪葉21”對於第2a圖的裝置具有重大的影響。在實務上，在第2a圖的儲存容器2”內無法造成流體的充份混合1。
這是因為該儲存容器內的流體F”是耦合至轉子31”的旋轉上，而沿著箭號P”的流體F”會在與轉子31”之轉動方向3000”相同的方向上旋繞，因此在該容器內會形成具有漏斗形狀液面的渦流V”，亦稱為旋渦V”。由於至少在靠近於轉子31”處，或是在儲存容器2”之中心的附近處，該旋轉的旋渦會具有約略為該轉子31”的旋轉速度，實際上不會有渦流發生在流體F”內，因此基本上流體F”不會充份混合。
如此，若要能確保最好是懸浮液F”的該流體F”，例 如說漿料F”，的良好充份混合，就必須設置如第2圖中所示的輪葉21”，其可防止生成穩定的旋渦V”，亦即會中斷流體的旋轉流動。
就第2圖中所示之混合機而言，此項自習知技藝中得知的方案的缺點是相當明顯的。其結構複雜、昂貴、且不具彈性，因為輪葉21”對於儲存容器2”而言是必要的。這不僅代表較為複雜的結構，亦表示較為複雜的維修，因為例如說，在該馬達的維修中，該等輪葉必須要以複雜的方式加以拆除，而後再插置回去。工廠的清潔會相當的困難，而營建會極端的昂貴，不僅就購置而言，對於修理與維護亦然。
但是，更嚴重的問題在於此習知技藝之裝置因其結構之故而致之不具有彈性。決定混合過程，以及在有壓力管線41”存在的情形下，該泵送過程等的重要參數，基本上是由該裝置或是組合成該裝置之零件的幾何形狀決定的。因此，例如說，流體F”充份混合的強度或其品質，及/或該轉子31”的泵送力量，如果能受到影響的話，亦僅會在有限的範圍內受到該轉子31”的轉速的影響。幾乎無法就液體動力性能來加以應用，也就是說儲存容器2”內的渦流的分佈、大小及幾何形狀基本上係由該等輪葉21”的幾何形狀、他們的大小及在儲存容器2”內的配置，以及其之其他組件及零件，來加以決定的。
在不做重大的結構變化下，甚將無法將第2圖中的裝置應用於混合程序、配合於需求、不同的流體F”，或是不 同的混合條件，例如溫度、流體F”的黏度等上。
再者，泵送程序及混合程序係緊密的結合在一起，無法在不做結構變化下加以採用。
因此，基於習知技藝，本發明的目的在於提供一種旋轉泵及具有該旋轉泵的液體動力混合機，其等不具有前述的缺點。該配送裝置在使用上應具有彈性且簡易，特別是應該能達成流體適當的充份混合。
本發明之滿足於該等目的主體的特徵是在於各類別之申請專利範圍獨立項的特點。
各附屬項則係特別有關於本發明有用的實施例。
因此本發明係有關於一種旋轉泵，包含有一轉子，設置在一封閉的泵殼體內，該轉子係與一驅動裝置形成操作上的連接，以泵送一流體，一入口開口設置在該泵殼體，用以將該流體吸入至該泵殼體內，一出口開口設置在該泵殼體上，用以將該流體輸送出該泵殼體而進入一至少部分填充著該流體的儲存容器。根據本發明，該出口開口在此種配置中係設置並設計在該泵殼體上而使得該流體能通過該出口開口而自該泵殼體直接而無需管道地供應至該儲存容器內。
因此在本發明中很重要的是，該泵可將該流體通過該出口開口泵送至該儲存容器內，藉由該裝置可得到該流體的渦流及極良好的充份混合，該流體可以特別是一懸浮液 ，例如一漿料。可以瞭解到，該流體可以是一乳劑或二種液體的混合物，特別是二種僅可在困難情形下混合的液體，其根據本發明可以使用設在儲存容器內的旋轉泵來加以充份而良好的混合。
特別的是，由於設置在儲存容器裏或上的旋轉混合機並無法保證充份混合，在儲存容器內並無法產生穩定的渦流或旋渦，這會防礙該流體的良好充份混合，或至少明顯地影響之。事實上，理想的充份混合應透過直接而無導管式的直接泵送該流體通過該一或多個出口開口進入至儲存容器內而達成的。這在一方面是因為該儲存容器的整個容積會被流出該出口開口進入至該儲存容器內的流體加以做理想的充份混合，而另一方面，該等出口開口並未連接至用來將該流體輸出該儲存容器外的外部泵浦迴路上，而是直接開通至該儲存容器內而未連接至外部管線上，因此可以達成僅依靠自身而在該儲存容器內將該流體加以充份混合的功效。
因此，根據本發明的出口開口可以大致上直接地排放至該儲存容器內。亦即，該流體可通過該等可以簡單地形成為該泵殼體內之孔口、噴嘴或小管狀突出部的出口開口自該泵殼體內部向外輸出而直接進入該儲存容器內，以供充份混合位在該儲存容器內的該流體，而可以無需以不同方式使用該流體自該泵殼體內部由該等出口開口流入至該儲存容器內的路徑內的流體流動。因此，該流體之通過該等出口開口自該泵殼體內部流出至該儲存容器內的流動基 本上可單獨用來將該流體在該儲存容器內加以充份混合。
就此點而言，其已證實旋轉泵是本發明的決定性因素，因為他們輸送固定，亦即穩定狀態，的壓力比值。
這是特別地重要，因為半導體工業係以愈來愈細緻的懸浮液來運作，亦即以懸浮液來進行作業，該懸浮液包含有尺寸小至並進入至奈米範圍的顆粒，其等在充份混合上是特別的困難，或者其在連續均勻的充份混合的情形中僅能在相當的困難下加以維持。要實施固定，亦即穩定狀態，的情形，例如可由旋轉泵加以達成者，在此係特別地重要，但並不僅限於此。
相較於習知技藝中的裝置，例如第1圖中所示者，其優點是相當的明顯。在第1圖所示的例子中，流體在儲存容器內因媒體的回流所致的充份混合是可以忽略地小，並是與該泵浦之輸出處與儲存容器內之回流點間的流體的使用強度有直接的關聯。如果例如說在泵浦的輸出處與該儲存容器之間有許多的流體被抽取掉，例如應用於拋光製程內，則流體之回流至儲存容器內的量會很小，因此該儲存容器內已經很差的充份混合果可能會更進一步地減低。
但是，在極端的情形中，例如說因為沒有產生流體被使用掉的情形之故，致使第2圖中之裝置的泵浦輸出處與儲存筒的回流點間沒有流體被抽取掉，則儲存筒內的流體基於流體的回流而致的充份混合將會是沒有用處地差，因為該種配置的整個形狀原本是設計要將流體理想地供應至該泵浦輸出處與流入至儲存筒內之回流點間的抽取點處， 而非供在該儲存筒內對流體做理想的充份混合。流體之回流至儲存筒內僅係供將沒用掉的流體回流至該儲存筒，以使其不致浪費掉而能供再次使用。
但是，根據本發明的旋轉泵的出口開口僅係供用來在儲存筒內對流體做理想的充份混合，因為他們是將流體自本身是封閉的泵殼體內部直接再次輸送回到儲存筒內，因此可以確保該筒內的充份混合的品質永遠都保持一樣，即使是在如稍後會加以解釋的除了該等出口開口以外，另設有其他供應開口用來將一部分的流體輸送供應管線內的情形。這表示說流體之輸送通過該等出口開口進入至儲存筒的進行是與本發明的旋轉泵是否滿足外的目的無關，在特別的實施例中是例如同時亦將流體輸送至外部泵迴路，以供將該流體應用在某利應用中，例如用來拋光晶圓。
在一較佳實施例中，在該泵殼體上設有一可連接至一壓力管線上的供應開口，用來將該流體輸送至該壓力管線內。就此點而言，很重要的是，該供應開口與泵殼體的出口開口絕對不一樣，因為在所有的情形中，流體之通過出口開口輸送至儲存容器內是與流體之流經該泵殼體的不同開口以供例如將該流體輸送至壓力管線內的流動是分開的，其係在於自該泵殼體輸出而通過出口開口進入至儲存容器內的全部流體量也是直接到達該儲存容器內，也就是說無需使用管道。因此，在任何情形中，該出口開口及該供應開口均是該泵殼體內的二個不同而分開的開口。
在一特別的實施例中，該入口開口及/或該出口開口 係設置在該泵殼體的蓋上，特別是該泵殼體的可卸除蓋上，且可以由孔口及/或進入至該儲存容器內的短管狀突出部簡單地構成。
在一特別的情形中，該入口開口及/或出口開口具有圓形的截面及/或橢圓形的截面及/或長形的截面，特別是矩形及/或環狀的截面及/或其他的截面及/或該出口開口的截面面積係在該入口開口的截面面積的10%至100%之間，最好是在30%至70%之間，特別是在50%至60%之間。亦即該出口開口的截面面積最好是小於該入口開口的截面面積。以此方式，其可以保證在任何時間內都會有足夠的流體被吸入，以便使其能同時以足夠的流體供應給多個出口開口，故而能確保流體能在該儲存容器內做均勻而充份的混合。再者，該等出口開口的相當小直徑可以使得流體能因噴嘴效應而以較快的速度離開該等出口開口，此表示說透過之在儲存容器內的良好充份混合可以更進一步加以增進。
就此而言，在特別的情形中，一調節手段設置在該入口開口及/或該出口開口上，藉由之該入口開口的截面及/或該出口開口的截面可以改變，因此流體之流動通過該入口開口及/或該出口開口可由該調節手段加以調節。該調節手段可以例如設置成一閥、一網、一遮板或是做為設置在該入口開口及/或該出口開口內的不同的調節手段。
該儲存容器內之充份混合效果的進一步最佳化可以例如透過將該入口開口及/或該出口開口以預定的角度相對 於該泵殼體的軸線加以傾斜，或是透過將該出口開口設計成為方向相對於該泵殼體朝向外側的入口樁，其可以形成為短管狀突出部，及/或將該出口開口形成為方向相對於該泵殼體朝向外側的出口樁，其同樣可以形成為短管狀突出部，而達成之。
在一較佳實施例中，該旋轉泵具有一定子，用以驅動該轉子，該轉子係以機械方式及/或磁力方式加以支撐住，特別是無接觸方式，相對於定子支撐住，及/或該旋轉泵係設計成為一無軸承馬達，及/或該轉子係設計成一整體式的轉子，及/或該轉子係具永久磁性者。
本發明進一步有關於一種液體動力混合機，具有一儲存容器，用以接收一待混合之流體，其設有前面所描述之根據本發明的旋轉泵。
在一特別的實施例中，該旋轉泵係設置在該儲存容器內，特別是完全地位在該儲存容器內所儲存的流體內。這表示說在構成根據本發明的液體動力混合機上，該旋轉泵特別是不需要固定地或牢固地連接至該儲存容器上。
在另一實施例中，該旋轉泵的入口開口係經由一供應管線連接至一供應筒上，以使得該流體可以送出該供應筒而輸入至該旋轉泵內，及/或一添加劑可以自一額外的容器送入至該儲存容器內。這表示說，該旋轉泵的入口開口可以連接至另一個外部設置的供應筒上，而自該筒可以例如將流體透過重力輸送至該旋轉泵的入口開口內，以使得該流體可以通過該入口開口輸入至該儲存容器內，以供充 份混合及再填充該儲存容器。
設在一根據本發明的液體動力混合機內的該入口開口及/或該出口開口最好是，但並不必要，設置在該泵殼體的蓋上，特別是該泵殼體的可卸除蓋上，及/或該泵殼體的蓋是設置在該儲存容器的壁部上，特別是在該儲存容器的基部區域上，且在此特殊的情形中，該蓋構成該壁部的一部分，最好是該儲存容器之該基部區域的一部分。
在另一實施例中，在液體動力混合機內，該流體可以經由該壓力管線而泵送至一抽取點，及/或設有一用來控制及/或調節該儲存容器內之填充液位的裝置，及/或一用來控制及/或調節添加劑之量的裝置，而該控制及/或調節作業最好可以由一可程式規劃數據處理單元來加以輔助及實施之。
就此而言，根據本發明之旋轉泵及/或根據本發明之液體動力混合機最好是用來處理懸浮液，特別是漿料，特別是在晶圓製造的化學機械研磨法或電腦硬碟機的製造上，及/或在一儲存容器內循環及/或混合及/或泵送懸浮液，及/或將粉末溶解及/或混合於一流體，及/或用來製造乳劑及或充份混合及/或生物反應器的加氣。
就此而言，最重要的是，本發明的旋轉泵在使用在該流體，例如諸如漿料之類的懸浮液，會傾向於聚集起來，因之而必須隨時保持移動的情形中是特別的有利。在此種配置中，根據本發明的旋轉泵可以防阻儲存容器內死區的形成，換言之可以防止流體實際上不會移動的區域的形成 ，這如同前面所提及的，使其特別適合應用於會傾向於聚集起來的懸浮液上。
下面將配合圖式的協助來更仔細地解釋本發明。
第1圖、第2圖及第2a圖是有關於先前技術，且在本說明書開始已做過詳細的說明，因此在此時將不必要對於這些圖式再做進一步的說明。
第3a圖以示意的方式顯示出根據本發明的液體動力混合機的簡易第一實施例。
第3a圖的實施例是單純的液體動力混合機100，其僅係用來將流體做充分混合，並不會同時在例如外部供給迴路中產生額外的泵送性能。在種配置中的液體動力混合機100包含有一儲存容器8，用以收容一流體4，例如漿料4。儲存容器8係裝設在一旋轉泵1的泵殼體2上，因此泵殼體2的蓋11構成該儲存容器8的基板。
如虛線箭號611所示，流體4係通過入口開口6進入泵殼體而進入運轉狀態，並通過出口開口7而如箭號711所示由旋轉泵1加以泵回至儲存容器8內，藉由之流體4可在儲存容器8內達成非常良好的充分混合。
如前面所提及的，其已知在此種配置中旋轉泵是本發明的決定性因素，因為他們會輸送固定，亦即穩定狀態，的壓力條件。這是特別的重要，因為例如半導體工業中要使用極細緻的懸浮液來作業，亦即是含有尺寸小至或為奈 米範圍之顆粒的懸浮液來作業，而此係特別不容易充份混合，或者要在其中保持連續而固定的充份混合是有困難。在此要以諸如旋轉泵來得到固定，亦即穩定狀態，的壓力條件是特別重要，但並不僅在此而已。
第3b圖中顯示出配設有無軸承馬達的根據第3a圖的混合機100。在此特別的實施例中，旋轉泵1是以一種本身已為人知的方式包含有一定子12，用來驅動轉子3，其中該轉子3係以機械方式及/或磁力方式，特別是磁力而非接觸的方式，相對於定子12做旋轉支撐。亦即旋轉泵1最好是設計成一種無軸承馬達13。在此特殊的情形中，轉子3可以設計成一種一體式的轉子3，且最好是具有永久磁性。此種包含有一非接觸式磁力旋轉支撐之。此種包含有無接觸磁性支撐轉子3的旋轉泵1在泵送機械攻擊性(Mechanically Aggressive)液體總是特別的有利，換言之，含有機械攻擊性顆粒的懸浮液在一般的機械式支撐的泵中會也快速地造成機械軸承及泵內其他零件的損壞。但是，如果要輸送極純的液體或高敏感性液體或來自化學領或、製藥領域、藥品的流體，例如說血液或其他敏感及/或極純的材料，使用根據第3b圖或是根據第3d圖的無軸承馬達是特別的適合。
根據第3a圖的本發明液體動力混合機的另一實施例是顯示在第3c圖及第3d圖內。在第3c圖及第3d圖的實施例中，另外設有一供應開口10，其係連接至一壓力管線9，而使其可以透過該旋轉泵1來將流體另外供應至一外 部工具上。該外部工具可以是例如一純化站，其用以純化須供應以該充份混合流體4的晶圓或任何其他裝置。第3d圖中的例子僅是根據第3c圖的一個特別實施例，其包含有一如同旋轉泵1一樣設有無軸承馬達之旋轉泵，如第3b圖中已經說明過。很重要的是，要再次強調供應開口10與出口開口7絕對是不相同的，他們也非如同例如第1圖中先前技術之結構的情形一樣直接連接在一起，而是流體4僅能例如透過泵殼體2以間接的方式自出口開口7流至供應開口10或是反向流動。
必須要再次強調的是，所有根據本發明的旋轉泵1基本上均是封閉型的旋轉泵1，其等係不同於例如第2圖中所示的先前技術者。
具有旋轉泵1的液體動力混合機100的再一實施例是顯示在第4圖中，其中該旋轉泵1係完全地設置在儲存容器8內。在此種配置中，旋轉泵1可以透過固定裝置而固定在儲存容器8內，例如螺釘，或是不固定在儲存容器8內而插置於儲存容器內。在第4圖的特別實施例中，該混合機100另外包含有一供應開口10，連接至一壓力管線9，因此除了如對應於第3a圖至第3d圖的箭號611及711所示般充份混合流體4以外，流體4同時也可以被旋轉泵1加以泵送而通過壓力管線9送出儲存容器8外，以供進一步處理。
可以瞭解到，在根據第4圖的另一實施例中，旋轉泵1亦可設置在儲存容器8內，然其不具有另外的供應開口 ，因此僅能用來充份混合流體4。
再者，如第4圖中示意顯示的，其可以設置徑向的入口開口6及/或徑向的出口開口7，其等可以顯著的改善流體4在儲存容器8內的混合效果。
根據第4圖之實施例的一項特別的優點可以在該種配置的額外彈性上看到。旋轉泵1能以一種特別簡單的方式置入至儲存容器8內，或是自其內移取出來，無需昂貴的組裝作業，因此最重要的旋轉泵1的更換或是此種型式之單元的修理或維護可以特別簡單而經濟地進行。
做舉例說明之用，在第5a圖至第5e圖中示意地顯示出泵殼體2之蓋11的五種不同的變化，其等可根據需求，亦即根據流體4的本質或特性、要加以混合之流體4的功能、儲存容器8的尺寸或形狀、或依據是否需要透過供應開口10而在外部迴路中得到泵送功能等而得到特別的功效。
入口開口6及出口開口7可以例如如第5a圖、第5b圖及第5c圖中所示具有圓形的截面61、71，或者根據第5e圖，該出口開口7可以具有橢圓形、環狀形狀或拉長之截面63、73，特別是根據第5d圖的矩形截面。更不用說可以使用所示之各種型式的所有可能的適當組合於入口開口6及出口開口7上。特別是，在所有的變化或組合中，都可以有利地使用一個以上的入口開口6或是多於或少於四個的出口開口7，而最重要的是不是僅能有第5a圖至第5e圖中所示的截面區域61、71及/或入口樁6及/或出口 樁7。要瞭解到，入口樁6及/或出口樁7也可以相當程度地延伸至儲存容器8內，以因之而得到更佳的流體4的混合效果。因此入口樁6及/或出口樁7可以例如軟管或管子加以加長，而該等軟管及管子則是以某種方式配置在儲存容器8內，因之而能得到更佳的混合效果。
出口開口7的截面面積71、72、73是入口開口6之截面面積61、62、63的10%至100%之間，最好是在30%至70%之間，特別是在50%至60%之間，及/或一未顯示在第5a圖至第5e圖之間的調節手段設置在入口開口6及/或出口開口7上，藉由之可以改變入口開口6的截面面積61、62、63及/或出口開口7的截面面積71、72、73，而使其可以將流動通過入口開口6及/或出口開口7的流體4加以調節或調整成預定之值。
更不用提其可以例如藉由適當的裝置來改變出口樁7及/或入口樁6相對於泵殼體2之軸線A傾斜的角度α，藉由之流體4在儲存容器8內的混合可以更佳化。
最後，在第6圖中顯示出設有根據本發明之具有旋轉泵1的液體動力混合機100的完整的配送裝置1000。
第6圖中的配送裝置1000包含有一儲存筒8，其內含有例如形式為漿料的流體4，例如說用來拋光在一未顯示出而連接至用來供應該流體4的抽取點13上的拋光裝置內進行拋光之晶圓者。就此而言，該漿料4係由根據本發明的旋轉泵1加以泵出儲存容器8而通過供應開口10進入至壓力管線9內，該壓力管線在本例中係形成為一環狀 管線90，因此未自該等抽取點13之一者抽取出去的流體4可以通過環狀管線90及回流開口80返回至儲存容器8內，以供進一步使用。
根據本發明，流體4係由旋轉泵1一起在儲存容器8內做良好地混合，其如同前面所已經詳細說明過的，係將該流體沿著箭號611通過入口開口6送入至旋轉泵1的泵殼體2內，並通過出口開口7輸送回到該筒內，以再次混合流體4。
可以瞭解到，前面所述的本發明所有實施例均僅係舉例而已，而本發明係包含有所述的這些實施例的適當的組合，但不僅限於此等。
1‧‧‧旋轉泵
1’‧‧‧配送裝置
1”‧‧‧配送裝置
2‧‧‧泵殼體
2’‧‧‧儲存容器
2”‧‧‧儲存容器
3‧‧‧轉子
3”‧‧‧旋轉泵
4‧‧‧流體
4’‧‧‧出口
5’‧‧‧壓力管線
6‧‧‧入口開口
6’‧‧‧入口
7‧‧‧出口開口
7’‧‧‧抽取點
8’‧‧‧閥
8‧‧‧儲存容器
9‧‧‧壓力管線
10‧‧‧供應開口
11‧‧‧蓋
12‧‧‧定子
13‧‧‧無軸承馬達
21”‧‧‧固定輪葉
31”‧‧‧轉子
32”‧‧‧定子
41”‧‧‧壓力管線
61‧‧‧截面
62‧‧‧截面
63‧‧‧截面
71‧‧‧截面
72‧‧‧截面
73‧‧‧截面
80‧‧‧回流開口
90‧‧‧環狀管線
100‧‧‧液體動力混合機
311”‧‧‧輪葉
312”‧‧‧轉子殼體
322”‧‧‧定子線圈
600‧‧‧入口樁
611‧‧‧箭號
700‧‧‧出口樁
711‧‧‧箭號
1000‧‧‧配送裝置
3000”‧‧‧箭號
F”‧‧‧流體
P”‧‧‧箭號
R’‧‧‧循環泵
V”‧‧‧旋渦
Z”‧‧‧箭號
第1圖是來自先前技術的混合裝置。
第2圖是具有用來改變流動方向之輪葉的已知混合裝置。
第2a圖是根據第2圖而不具有用來改變方向之輪葉的混合裝置。
第3a圖是根據本發明的液體動力混合機。
第3b圖是根據第3a圖而設有無軸承馬達的混合機。
第3c圖是根據第3a圖而具有壓力管線的混合機。
第3d圖是根據第3c圖具有無軸承馬達的混合機。
第4圖是具有根據本發明之旋轉泵的儲存容器。
第5a圖至第5e圖是泵殼體之蓋的五種不同實施例。
第6圖是具有根據本發明之旋轉泵的配送裝置。
1‧‧‧旋轉泵
2‧‧‧泵殼體
4‧‧‧流體
6‧‧‧入口開口
7‧‧‧出口開口
8‧‧‧儲存容器
11‧‧‧蓋
100‧‧‧液體動力混合機
611‧‧‧箭號
711‧‧‧箭號

Claims (18)

  1. 一種旋轉泵，包含一配置在一封閉的泵殼體內的轉子，該轉子與一驅動裝置形成操作上的連接，以泵送流體，其中在該泵殼體上設有一入口開口，用以將該流體吸入至該泵殼體內，該泵殼體上並設有一出口開口，用以將該流體輸送出該泵殼體外而進入一至少部分填充著該流體的儲存容器內，其中該出口開口配置在該泵殼體上，使得該流體通過該出口開口而從該泵殼體直接而無需管道地被供應至該儲存容器；其中該泵殼體和該儲存容器直接被一位於兩者之間的泵殼體壁部分開，該入口開口包括一通道，相對於該泵殼體壁部而定向於第一方向，且其中該出口開口包括複數個方向樁，從該泵殼體壁部延伸進入該儲存容器，該方向樁具有個別的樁出口，相對於該泵殼體壁部在方向上被建構成遠離第一方向。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之旋轉泵，其中在該泵殼體上設有一供應開口，連接於一壓力管線以將該流體輸送至該壓力管線內。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之旋轉泵，其中該入口開口及/或該出口開口設置在該泵殼體的蓋上，且/或該泵殼體的可卸除蓋上。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述之旋轉泵，其中該入口開口及/或出口開口具有圓形的截面及/或橢圓形的截面及/或長形的截面，及/或矩形及/或環狀的截面及/或其 他的截面及/或其中該出口開口的截面面積介於該入口開口的截面面積的10%至100%之間，或30%至70%之間，或50%至60%之間，且/或其中一調節手段設置在該入口開口及/或該出口開口上，藉此該入口開口的截面及/或該出口開口的截面可以改變。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述之旋轉泵，其中該入口開口及/或該出口開口相對於該泵殼體的軸線以預定的角度傾斜。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述之旋轉泵，其中該入口開口形成為相對於該泵殼體朝向外側的入口樁。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述之旋轉泵，其中該旋轉泵具有一用以驅動該轉子的定子，其中該轉子以機械方式及/或磁力方式受到支撐，且相對於定子以磁力方式而無接觸的方式受到支撐，且/或該旋轉泵為一無軸承馬達，且/或其中該轉子為一整體式的轉子，且/或該轉子具永久磁性。
  8. 一種液體動力混合機，具有一儲存容器，用以接收待混合之流體，並設有一根據申請專利範圍第1項所述的旋轉泵。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述之液體動力混合機，其中該旋轉泵設置在該儲存容器內，或完全地位在該儲存容器內所儲存的流體中。
  10. 根據申請專利範圍第8項所述之液體動力混合機，其中該旋轉泵的入口開口經由一供應管線連接於一供應 筒，使得該流體可以被饋送至該旋轉泵而脫離該供應筒，且/或其中額外的物質可從額外的容器被饋送至該儲存容器。
  11. 根據申請專利範圍第8項所述之液體動力混合機，其中該泵殼體壁部包括該泵殼體的蓋，及/或該泵殼體的可卸除蓋且/或在該儲存容器之基部區域上。
  12. 根據申請專利範圍第8項所述之液體動力混合機，其中該流體可以經由該壓力管線而泵送至一移取點，且/或其中設有一用來控制及/或調節流體流動，及/或控制及/或調節該供應容器內的填充液位的手段，且/或其中設有一用來控制及/或調節添加劑的量的手段。
  13. 一種旋轉泵，包含一配置在一封閉的泵殼體內的轉子，該轉子與一驅動裝置形成操作上的連接，以泵送流體，其中在該泵殼體上設有一入口開口，用以將該流體吸入至該泵殼體內，該泵殼體上並設有一出口開口，用以將該流體輸送出該泵殼體外而進入一至少部分填充著該流體的儲存容器內，其中該出口開口配置在該泵殼體上，使得該流體通過該出口開口而從該泵殼體直接而無需管道地被供應至該儲存容器，其中該泵殼體內的流體受到來自於流體的泵送而被加壓，且其中該泵殼體包含一供應開口，以由外部供應來自於該泵殼體的加壓流體；其中該泵殼體和該儲存容器直接被一位於兩者之間的泵殼體壁部分離，該入口開口包括一通道，相對於該泵殼體壁部而定向於第一方向，且 其中該出口開口包括複數個方向樁，從該泵殼體壁部延伸進入該儲存容器，該方向樁具有個別的樁入口，在方向上被建構成相對於該泵殼體壁部而遠離第一方向。
  14. 一種液體動力混合機，其具有一用以接收待混合之流體的儲存容器，並設有一根據申請專利範圍第13項所述的旋轉泵。
  15. 一種旋轉泵，包含一配置在一封閉的泵殼體內的轉子，該轉子與一驅動裝置形成操作上的連接，以泵送流體，其中在該泵殼體上設有一入口開口，用以將該流體吸入至該泵殼體內，該泵殼體上並設有一出口開口，用以將該流體輸送出該泵殼體外而進入一至少部分填充著該流體的儲存容器內，其中該出口開口配置在該泵殼體上，使得該流體通過該出口開口而從該泵殼體直接被供應至該儲存容器，其中該轉子包括一缸體，用以將軸線方向上的該流體吸入至該缸體內並在徑向方向上從該缸體輸送該流體；其中該泵殼體和該儲存容器直接被一位於兩者之間的泵殼體壁部分離，該入口開口包括一通道，相對於該泵殼體壁部而定向於第一方向，且其中該出口開口包括複數個方向樁，從該泵殼體壁部延伸進入該儲存容器，該方向樁具有個別的樁入口，在方向上被建構成相對於該泵殼體壁部而遠離第一方向。
  16. 一種液體動力混合機，其具有一用以接收待混合之流體的儲存容器，並設有一根據申請專利範圍第15項所述的旋轉泵。
  17. 一種旋轉泵，包含一配置在一封閉的泵殼體內的轉子，該轉子與一驅動裝置形成操作上的連接，以泵送流體，其中在該泵殼體上設有一入口開口，用以將該流體吸入至該泵殼體內，該泵殼體上並設有一出口開口，用以將該流體輸送出該泵殼體外而進入一至少部分填充著該流體的儲存容器內，其中該出口開口配置在該泵殼體上，使得該流體通過該出口開口而從該泵殼體直接而無需管道地被供應至該儲存容器，其中該驅動裝置包含一用以驅動該轉子的定子，且其中該轉子以磁力方式受到支撐且和該定子無接觸；其中該泵殼體和該儲存容器直接被一位於兩者之間的泵殼體壁部分離，該入口開口包括一通道，相對於該泵殼體壁部而定向於第一方向，且其中該出口開口包括複數個方向樁，從該泵殼體壁部延伸進入該儲存容器，該方向樁具有個別的樁入口，在方向上被建構成相對於該泵殼體壁部而遠離第一方向。
  18. 一種液體動力混合機，其具有一用以接收待混合之流體的儲存容器，並設有一根據申請專利範圍第17項所述的旋轉泵。
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