JP3777490B2 - 送液装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体装置を製造する際に使用されるレジスト液やウエハ保護膜用液等の特殊薬液の移送に使用して最適な送液装置及びその制御方法に関する。また、これらの特殊薬液の移送に好適な送液ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記特殊薬液の移送に使用される送液装置としては、液供給源と液供給先とを結ぶ液移送ラインの途中にピストン型等の容積式ポンプを設置して、このポンプで液体を所定の圧力に圧縮しつつ順次送り出すようにしたものが一般に知られている。
【０００３】
ここに、前記送液装置にあっては、容積式ポンプの吸込口に接続される吸込管（ライン配管）に吸込弁を、吐出口に接続される吐出管（ライン配管）に吐出弁をそれぞれ設置して、液体の逆流を防止するとともに、液体の流量を調節する流量調節弁を別途設ける必要があった。
【０００４】
一方、前記液移送ラインの途中に、ポンプとモータとを一体となし、配管の途中に簡易に取り付けられるようにしたインライン型ポンプを設置することも広く行われている。この種のインライン型ポンプには、モータの回転に伴い羽根車と一体となって回転する主軸が備えられ、この主軸は、転がり軸受や滑り軸受によって回転自在に支承されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の容積式ポンプを使用した前者にあっては、ライン配管の途中に複数の弁が配置されているため、配管系が構造的にかなり複雑になるという問題がある。また、溶剤等を含んだ特殊薬液を移送液体とした場合に、液体を必要量移送した後にポンプを停止させると、ポンプの吐出配管内に残留していた液体（薬液）が該配管の出口部で大気に触れて開放された空間に溶剤が蒸発し、液体が配管出口部で固化して配管の閉塞に繋がってしまうことがあるといった問題があった。
【０００６】
一方、インライン型ポンプを使用した後者にあっては、転がり軸受や滑り軸受での摺動部材同士の接触が避けられないため、この接触により微細な発塵（パーティクル）を伴うことになる。そして、このようなパーティクルが微細化された半導体装置の製造工程で発生すると、液体（薬液）が汚染されてウエハ等の品質の低下に繋がってしまうという問題があった。また、各部品を組合わせて組立てる際に必然的に形成される狭い隙間（組立て隙間）内に液体が染み込み、これが時間とともに腐敗して汚染された液体が徐々に染み出して、これがウエハなどの品質を阻害したり、経年的に固化・固着して、メンテナンス性を阻害する要因となっていた。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、構造的に比較的簡単で、しかもライン配管内での移送液体の固化を極力防止できるばかりでなく、パーティクルの発生を抑えることができ、更に液体の淀み領域や死水領域を排除した構造とすることができるようにした送液装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の送液装置は、液体を移送する液移送ラインの途中に、正逆回転自在で回転数制御可能な、ねじ溝を有するポンプロータを介装した送液装置であって、ポンプの吸込口と、前記ポンプロータのねじ溝による液体の移送部と、前記ポンプの吐出口とは、軸方向に略直線状に配置され、前記ポンプロータの内部に永久磁石を有し、ステータ側に配置された電磁石によりＤＣブラシレスモータとして回転駆動され、前記ポンプロータの両端が永久磁石の反発力を利用したラジアル磁気軸受により支持され、前記ポンプロータの両端面にターゲットディスクが設けられ、該ターゲットディスクに対面する位置に電磁石が配置され、前記ポンプロータの両端面がアキシャル磁気軸受により支持され、前記アキシャル磁気軸受の電磁石が案内部材に固着され、該案内部材により、前記ポンプの吸込口と前記ポンプロータのねじ溝による液体の移送部との間、および、前記ポンプの吐出口と前記ポンプロータのねじ溝による液体の移送部との間に、軸方向に直線状に延びる流路が形成されていることを特徴とする。これにより、液移送ライン内に介装したねじ式ポンプの回転（回転数及び回転方向）を制御することで、正方向に移送していた液体を逆方向にサックバックさせて、吐出管内に液体が滞留してしまうことをなくしたり、逆止弁を用いることなく、ポンプ自体でこの流れを停止させることができる。
【０００９】
また、本発明は、ＤＣブラシレスモータを前記ポンプの内部に一体に組み込むとともに、前記ポンプロータを移送流体を潤滑剤に用いたことを特徴とするものである。これにより、ＤＣブラシレスモータを用いることで、ポンプの回転制御を容易とすることができる。更に自液を用いた非接触の軸受とすることで、移送液体が潤滑剤や摺動による発塵によって汚染されてしまうことを防止することができる。
【００１０】
また、本発明は、必要流量の液体を流した後、前記ポンプの回転を該ポンプの吐出側配管に残留している液体をサックバックするように制御することを特徴とするものである。これにより、吐出管出口付近に液体（薬液）が残留してしまうことをなくして、薬液が吐出管内で固化してしまうことを防止することができる。
【００１１】
また、本発明は、液体の移送停止時に、前記ポンプの回転を該ポンプが流体の流れを停止させるバルブとしての役割を果たすように制御することを特徴とするものである。これにより、ストップ弁等を設置する必要をなくして、送液装置の簡素化を図ることができる。
【００１２】
また、本発明は、液体の移送流量の調整時に、前記ポンプの回転を該ポンプが流体の流量を調整するバルブとしての役割を果たすように制御することを特徴とするものである。これにより、流量調整弁等を設置する必要をなくして、送液装置の簡素化を図ることができる。
【００１３】
また、本発明は、ロータの外周部に液体を移送するねじ溝を有するねじ式ポンプにおいて、前記ロータの内部に永久磁石を有し、ステータ側に配置された電磁石により回転駆動され、前記ロータの軸の両端がラジアル磁気軸受により支持され、前記ロータの軸の片端または両端がアキシャル磁気軸受により支持されたことを特徴とするものである。これにより、ポンプロータを磁気浮上させて非接触で支持することで、ポンプロータの回転を安定させるとともに、回転側と静止側の接触によってパーティクルが発生して、送液対象の薬液を汚染することを防止することができる。
【００１４】
また、本発明は、前記ポンプの可動側及び固定側の接液部は、撥水性を有する材料、もしくはその材料の被覆物で構成されたことを特徴とするものである。これにより、ポンプの可動側及び固定側の間に延びる流路の接液面や流路面に配置された材料の撥水作用で、組立て隙間内に液体が染み込んでしまうことを防止することができると共に、化学的に安定な撥水性を有する材料により、ポンプを構成する材料が薬液により浸食されることを防止することができる。
【００１５】
また、本発明は、前記ポンプの吸込口と、前記ねじ溝による液体の移送部と、前記ポンプの吐出口とは、軸方向に略直線状に配置されたことを特徴とするものである。これにより、液体の淀み領域や死水領域を排除した構造とすることができ、これによる薬液等の汚染を防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態を示すもので、液供給源と液供給先とを結ぶ液移送ライン１の途中にねじ式ポンプ２が該液移送ライン１と直列に配置されている。即ち、このねじ式ポンプ２の吸込口２ａにはライン配管としての吸込管３が、吐出口にはライン配管としての吐出管４がそれぞれ接続され、これらの配管３，４によって液移送ライン１が構成されているとともに、これらの配管３，４の中心と前記ねじ式ポンプ２の回転中心とが互いに連続するように接続されている。
【００１７】
前記ねじ式ポンプ２は、ケーシング１０と、キャン１１ａを備えたポンプステータ１１と、内周面にねじ溝１２ａを刻設した円筒状のポンプロータ１２とから主に構成されている。そして、前記ケーシング１０には、前記吸込口２ａと吐出口２ｂの各中心を結ぶ線を軸心とした円柱状の軸部１０ａが一体に連接され、この連接部の周囲に貫通孔１０ｂが設けられているとともに、前記軸部１０ａの周囲を取り囲むように前記ポンプロータ１２が、更にこのポンプロータ１２の周囲を取り囲むように前記キャン１１ａが配置されている。
【００１８】
これによって、ポンプロータ１２の正方向の回転に伴って、吸込口２ａから吸込まれた液体が貫通孔１０ｂを通過した後、軸部１０ａとポンプロータ１２との間の隙間１３を流れて回転しているねじ溝１２ａにより所定の圧力に圧縮され、しかる後、吐出口２ｂから送り出されるようになっている。
【００１９】
前記ポンプロータ１２を回転させるため、ねじ式ポンプ２の内部にＤＣブラシレスモータ２０が一体に組み込まれている。即ち、前記キャン１１ａを挟んで、前記ポンプロータ１２の内部には、マグネットからなるモータロータ２１が埋設され、ポンプステータ１１には、モータステータ２２が円周方向に沿って所定間隔離間した状態で装着されている。
【００２０】
このように、ＤＣブラシレスモータ２０を用いてポンプロータ１２を回転させることにより、このポンプロータ１２の正転・逆転及び回転数の制御を、モータステータコイルに電流を供給するドライバーを用いて容易に行うことができる。また、隙間１３を流れる移送流体により、ポンプロータ１２を無軸受で支持するとともに、この移送流体をポンプロータ１２の周囲を流れる潤滑剤として用いることができ、これによって、移送流体が潤滑剤によって汚染されてしまうことを防止することができる。
【００２１】
次に、上記ねじ式ポンプ２の制御例について説明する。
先ず、液体を所定の圧力で順次送り出す時には、ポンプロータ１２を所定の回転数で正方向、即ちねじ溝１２ａが吸込口２ａから吐出口２ｂの方向に向けて螺旋状に液体を送り出す方向に回転させる。
【００２２】
そして、必要流量の液体を送り出した後には、ポンプロータ１２の回転方向を変えるか、またはその回転数を減少させて、吐出管４内に残留する液体を吸込管３内にサックバックさせる。
【００２３】
即ち、ポンプロータ１２を停止させた時に、ねじ式ポンプ２の吸込側と吐出側との圧力差によって液体が逆流しないような場合には、ポンプロータ１２の回転方向を変えて圧縮方向を逆転させ、これによって、吐出管４内に残留する液体を吸込管３内にサックバックさせる。逆にポンプロータ１２を停止させた際に、ねじ式ポンプ１の吸込側と吐出側との圧力差によって液体が逆流するような吐出口ヘッドが大きい場合には、ポンプロータ１２の回転数を減少させて、吐出管４内に残留する液体を吸込管３内にサックバックさせる。
【００２４】
このように、吐出管４内に残留する液体を吸込管３内にサックバックさせることにより、この液体が固化しやすい薬液であっても、液体（薬液）が配管出口部で固化して配管が閉塞してしまうことを防止することができる。
【００２５】
そして、吐出管４内に残留する液体をサックバックした後、このサックバックをポンプロータ１２を回転方向を変えて行った場合にあっては、ポンプの吸込側の圧力と見合ようにこの回転数を下げ、回転数を減少させて行った場合にあっては、この逆流を停止させるようにこの回転数を上げて、送液停止または流量調整のバルブとしての機能を持たせる。
【００２６】
これにより、逆止弁、開閉弁、流量調整弁等を別途設置することなく、液体の流れをねじ式ポンプ２自体で調整することが可能となり、送液装置の簡素化を図ることができる。
【００２７】
図２は、第２の実施の形態を示すもので、この実施の形態は、前記図１に示す第１の実施の形態におけるねじ式ポンプ２の代わりに、以下の構成のねじ式ポンプ３０を使用したものである。即ち、この実施の形態のねじ式ポンプ３０には、図１に示す吸込管３及び吐出管４にそれぞれ接続される吸込口３０ａ及び吐出口３０ｂを有するケーシング３１，３２が備えられている。そして、このケーシング３１にポンプステータ３２が固定され、内部にポンプロータ（主軸）３３が配置されている。
【００２８】
前記ポンプロータ３３は、中央の大径部３３ａと両端の軸部３３ｂ，３３ｃとから主に構成され、前記大径部３３ａの外周面にはねじ溝３３ｄが刻設されている。そして、前記ポンプロータ３３の大径部３３ａの周囲を囲繞して、前記ケーシング３１に取付けられた薄板状の内筒部３４が配置されている。
【００２９】
前記ポンプロータ３３を回転させるため、ねじ式ポンプ３０の内部にＤＣブラシレスモータ３５が一体に組み込まれている。即ち、前記内筒部３４を挟んで、前記ポンプロータ３３の大径部３３ａの内部には、例えばマグネットからなるモータロータ３６が埋設され、ポンプステータ３２には、モータロータ３６を回転駆動する電磁石部３７が円周方向に沿って所定間隔離間した状態で前記内筒部３４の外周側に装着されている。従って、ＤＣブラシレスモータ３５によりロータ３３が回転すると、ねじ溝３３ｄが回転し、ステータ側の内筒部３４との隙間により液体が螺旋状にねじ溝に沿って送液される。
【００３０】
この実施の形態のポンプにあっては、その主要部が撥水性の高い材料であるフッ素樹脂材を用いて構成されている。少なくとも、ポンプの固定側と可動側の隙間である送液対象の液体が入る接液部分は、フッ素樹脂材もしくはフッ素樹脂材でコーティングしたものが用いられ、接液部に金属材料等が露出しないように構成されている。
【００３１】
前記ポンプロータ３３の各軸部３３ｂ，３３ｃには、ラジアル磁気軸受４０，４１のロータ磁極４０ａ，４１ａが、前記ケーシング３１の前記各ロータ磁極４０ａ，４１ａに対向する位置には、ラジアル磁気軸受４０，４１のステータ磁極４０ｂ，４１ｂがそれぞれ固着されている。ロータ磁極４０ａ，４１ａ及びステータ磁極４０ｂ，４１ｂは、それぞれ永久磁石により構成され、同極が対向するように配置することで、その反発力により、ロータを非接触で浮上支持する。また、ロータ磁極４０ａ，４１ａ及びステータ磁極４０ｂ，４１ｂの接液面はフッ素樹脂によりコーティングされており、移送流体（薬液）に対して撥水性を持たせ、化学的に安定な状態になっている。
【００３２】
また、ポンプロータ３３の一方の軸部３３ｃには、制御型のアキシャル磁気軸受４４のターゲットディスク４４ａが設けられ、このターゲットディスク４４ａの両面に対向する位置に、アキシャル磁気軸受４４の電磁石４４ｂ，４４ｃが配置されている。更に、前記ターゲットディスク４４ａに対面して、アキシャルセンサ４５が配置されている。ターゲットディスク４４ａ及び電磁石４４ｂ，４４ｃの接液面も同様にフッ素樹脂によりコーティングされており、薬液に対して安定性が確保されている。
【００３３】
これによって、ポンプロータ３３に作用するラジアル力を前記軸両端のラジアル磁気軸受４０，４１で、軸方向スラスト力をアキシャル磁気軸受４４でそれぞれ支持して、ポンプロータ３３を磁気浮上させた状態で静止側と何ら接触することなく保持するようになっている。
【００３４】
このように、ポンプロータ３３をラジアル磁気軸受４０，４１及びアキシャル磁気軸受４４を介して磁気浮上させて非接触で支持することで、ポンプロータ３３の回転を安定化するとともに、回転側と静止側の接触によってパーティクルが発生して、移送流体が汚染されてしまうことを防止することができる。また、ポンプ内部の接液面がすべてフッ素樹脂材料を用いて被覆するか、フッ素樹脂材料により構成されているので、薬液に対して撥水性を有し、また薬液による腐蝕等がおこらず化学的に安定である。
【００３５】
この実施の形態のねじ式ポンプ３０は、例えば前記図１に示す第１の実施の形態のねじポンプ２と同じように制御されるのであり、これにより、逆止弁、開閉弁、流量調整弁を別途設置することなく、液体の流れをねじ式ポンプ３０自体で調整することができる。このことは、下記の第３の実施の形態にあっても同様である。
【００３６】
図３は、図２に示す送液ポンプの変形例を示すもので、外周面にねじ溝３３ｄを刻設したポンプロータ３３の大径部３３ａの両端に凹状部４６を形成し、この凹状部４６の内部にラジアル磁気軸受４０，４１を配置したものである。薄肉のキャン３４をポンプステータ３２と一体に形成して、吸込口３０ａ、ねじ溝３３ｄによる流路、吐出口３０ｂとを略直線状に配置したものである。これによりねじ式ポンプ３０の小型コンパクト化を図ることができると共に、液体の淀み部または死水部を少なくすることができる。
【００３７】
図４は、本発明の第３の実施の形態を示すもので、この実施の形態は、前記図１に示す第１の実施の形態におけるねじ式ポンプ２の代わりに、以下の構成のねじ式ポンプ５０を使用したものである。即ち、この実施の形態のねじ式ポンプ５０には、図１に示す吸込管３及び吐出管４にそれぞれ接続される吸込口５０ａ及び吐出口５０ｂを有する一対のケーシング５１，５１が備えられている。そして、このケーシング５１，５１間にポンプステータ５２が直列に固定され、この内部にポンプロータ（主軸）５３が配置されている。
【００３８】
前記ポンプステータ５２の内周面には、キャン５２ａが一体に設けられ、ポンプロータ５３の前記キャン５２ａと対面する外周面には、ねじ溝５３ａが設けられている。ねじ溝５３ａは、ロータ５３がその外周部分をフッ素樹脂材で構成している。即ち、そのフッ素樹脂材に直接ねじ溝を設けたものであっても、またロータの外周部を金属材料で構成し、その金属材料にねじ溝を設け、接液部をフッ素樹脂でコーティングしたものであってもよい。このようにこの実施形態においてもポンプを構成する主要部はフッ素樹脂材料で構成され、金属材料等の接液部分はフッ素樹脂でコーティングされている。
【００３９】
前記ポンプロータ５３を回転させるため、ポンプ５０の内部にＤＣブラシレスモータ５５が一体に組み込まれている。即ち、前記キャン５２ａを挟んで、前記ポンプロータ５３の内部には、マグネットを装着したモータロータ５６が埋設され、ポンプステータ５２には、電磁石部５７が円周方向に沿って所定間隔離間した状態で装着されている。
【００４０】
前記モータロータ５３の両端部には、ラジアル磁気軸受６０，６１のロータ磁極６０ａ，６１ａが、前記各ケーシング５１に固着されたスリーブ６２の内周面の前記各ロータ磁極６０ａ，６１ａに対向する位置には、ラジアル磁気軸受６０，６１のステータ磁極６０ｂ，６１ｂがそれぞれ固着されている。ラジアル磁気軸受６０，６１は永久磁石の反発力を利用した軸受であり、磁極６０ａ，６０ｂ，６１ａ，６１ｂはそれぞれ永久磁石により構成されている。これらの磁極の接液面はフッ素樹脂でコーティングされ、薬液に対する安定性が確保されている。
【００４１】
一方、前記モータロータ５３の各端面には、アキシャル磁気軸受６４，６５のターゲットディスク６４ａ，６５ａがそれぞれ設けられ、このターゲットディスク６４ａ，６５ａに対面する位置に、アキシャル磁気軸受６４，６５の電磁石６４ｂ，６５ｂがそれぞれ配置されている。即ち、前記各ケーシング５１の内部には、頭部を球状にして円錐状に後方に延びる案内部材６６が連結材６７を介して固着され、この案内部材６６によって、軸方向に直線状に延びる流路６８が形成されているとともに、各案内部材６６の後端面側に前記電磁石６４ｂ，６５ｂがそれぞれ固着されている。
【００４２】
これによって、ポンプロータ５３に作用するラジアル力を前記両ラジアル磁気軸受６０，６１で、軸方向スラスト力をアキシャル磁気軸受６４，６５でそれぞれ支持して、ポンプロータ５３を磁気浮上させた状態で静止側と何ら接触することなく保持するようになっている。
【００４３】
このように、ポンプロータ５３をラジアル磁気軸受６０，６１及びアキシャル磁気軸受６４，６５を介して磁気浮上させて非接触で支持することで、ポンプロータ５３の回転を安定させるとともに、回転側と静止側の接触によってパーティクルが発生して、移送流体が汚染されてしまうことを防止することができる。
【００４４】
この実施の形態にあっては、ポンプの吸込口及び吐出口は、頭部が球形で後方に略円錐状に伸びる案内部材６６により、液体の流路が滑らかにラジアル磁気軸受６０間の隙間６０ｃ及びねじ溝５３ａによる流路に接続されている。そして、例えばフッ素樹脂等の撥水性を有する材料によって、前記流路が構成されていることは上述の通りである。これにより、移送流体の淀み領域や死水領域を排除した構造とすることができる。
【００４５】
また、この実施の形態のポンプは、その構造が吸込側と吐出側でロータの略中央部分に関して対称となっている。このことは、ロータを逆回転することにより、吸込側が吐出側に、吐出側が吸込側に変化することを意味している。即ち、係るポンプ構造によれば液の流れ方向をロータの回転方向の変更のみにより容易に制御することが可能である。
【００４６】
図５は、本発明の第３の実施の形態の送液ポンプの変形例を示す。ポンプロータ５３の両端面に軸部５３ｂ，５３ｃを連接し、この軸部５３ｂ，５３ｃの外周面にラジアル磁気軸受６０，６１のロータ磁極６０ａ，６１ａを、案内部材６６の内周面の前記各ロータ磁極６０ａ，６１ａに対向する位置にラジアル磁気軸受６０，６１のステータ磁極６０ｂ，６１ｂをそれぞれ固着している。更に、前記軸部５３ｂ，５３ｃの端面にアキシャル磁気軸受６４，６５のターゲットディスク６４ａ，６５ａを、このターゲットディスク６４ａ，６５ａに対面する案内部材６６の内部に、アキシャル磁気軸受６４，６５の電磁石６４ｂ，６５ｂをそれぞれ配置している。
【００４７】
これにより、送液の流路が図４に示すポンプのように、ラジアル磁気軸受の固定側と可動側の隙間を通ることなく、直接吸込口からねじ溝部へ、更にねじ溝部から直接吐出口に接続することができる。これにより隘路をなくしてポンプ効率を向上させることができ、更に液体の淀み部または死水部を少なくすることができる。
【００４８】
尚、上述した実施の形態においは、撥水性を有する材料、例えばフッ素樹脂材料の直接加工、またはコーティングの例について述べたが、このような樹脂材料のライニング、またはこのような樹脂塗料による皮膜を形成するようにしても勿論よい。
【００４９】
また、上記実施の形態においては、モータとしてＤＣブラシレスモータの例について述べたが、リラクタンス型のモータ、または誘導機型のモータを用い、インバータ装置等により速度制御するようにしても勿論よい。このように本発明の趣旨を逸脱することなく、種々の変形実施例が可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、ねじ式ポンプを薬液移送の配管系に接続することで、特殊薬液の移送装置の構成を著しく簡素化することができる。更に、ポンプを減速または逆回転させることにより、液体を配管内部にサックバックさせて薬液の固化を防ぎ、配管の閉塞を防ぐことができる。
【００５１】
また、サックバックさせた後に吸込圧力と同等の圧力を生む回転数で逆方向の圧縮運転を続けるか、または減速させることにより、液体の流れを停止させる、または流量調整バルブとしての機能を持たせることができ、これによって、別にバルブを用意する必要をなくして、構成の簡素化を図ることができる。
【００５２】
更に、ねじ式ポンプのポンプロータを磁気浮上等により非接触で保持することにより、ポンプロータの回転を安定化させるとともに、回転側と静止側の接触によってパーティクルが発生することを防止することができる。これにより、例えば半導体装置の製造に使用される特殊薬液等の移送される液体の汚染を防止して、ウエハ処理などの品質を向上させることができる。
【００５３】
また、前記ねじ式ポンプをその流路が軸方向に直線状に延びるように構成することにより、送液の淀み領域や死水領域を排除した構造とすることができる。これにより、ポンプ内の狭い隙間に閉じ込められた薬液の固化、固着を防止して、メンテナンス性を向上させることができる。
【００５４】
また、前記流路の接液面や流路面が撥水性を有するような材料を用いることにより、流路の接液面や流路面の撥水作用で、組立て隙間内に液体が染み込んでしまうことを防止することができると共に、薬液（取扱液）に対する化学的な安定性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示すねじ式ポンプの断面図である。
【図３】図２に示す第２の実施の形態のねじ式ポンプの変形例を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示すねじ式ポンプの断面図である。
【図５】図４に示す第３の実施の形態のねじ式ポンプの変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 液移送ライン
２，３０，５０ ねじ式ポンプ
３ 吸込管（ライン配管）
４ 吐出管（ライン配管）
１１，３２，５２ ポンプステータ
１１ａ，３４，５２ａ キャン
１２，３３，５３ ポンプロータ
１２ａ，３３ｄ，５３ａ ねじ溝
２０，３５，５５ ＤＣブラシレスモータ
２１，３６，５６ モータロータ
２２，３７，５７ モータステータ（電磁石部）
４０，４１，６０，６１ ラジアル磁気軸受
４４，６４，６５ アキシャル磁気軸受
６６ 案内部材
６８ 流路
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体装置を製造する際に使用されるレジスト液やウエハ保護膜用液等の特殊薬液の移送に使用して最適な送液装置及びその制御方法に関する。また、これらの特殊薬液の移送に好適な送液ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記特殊薬液の移送に使用される送液装置としては、液供給源と液供給先とを結ぶ液移送ラインの途中にピストン型等の容積式ポンプを設置して、このポンプで液体を所定の圧力に圧縮しつつ順次送り出すようにしたものが一般に知られている。
【０００３】
ここに、前記送液装置にあっては、容積式ポンプの吸込口に接続される吸込管（ライン配管）に吸込弁を、吐出口に接続される吐出管（ライン配管）に吐出弁をそれぞれ設置して、液体の逆流を防止するとともに、液体の流量を調節する流量調節弁を別途設ける必要があった。
【０００４】
一方、前記液移送ラインの途中に、ポンプとモータとを一体となし、配管の途中に簡易に取り付けられるようにしたインライン型ポンプを設置することも広く行われている。この種のインライン型ポンプには、モータの回転に伴い羽根車と一体となって回転する主軸が備えられ、この主軸は、転がり軸受や滑り軸受によって回転自在に支承されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の容積式ポンプを使用した前者にあっては、ライン配管の途中に複数の弁が配置されているため、配管系が構造的にかなり複雑になるという問題がある。また、溶剤等を含んだ特殊薬液を移送液体とした場合に、液体を必要量移送した後にポンプを停止させると、ポンプの吐出配管内に残留していた液体（薬液）が該配管の出口部で大気に触れて開放された空間に溶剤が蒸発し、液体が配管出口部で固化して配管の閉塞に繋がってしまうことがあるといった問題があった。
【０００６】
一方、インライン型ポンプを使用した後者にあっては、転がり軸受や滑り軸受での摺動部材同士の接触が避けられないため、この接触により微細な発塵（パーティクル）を伴うことになる。そして、このようなパーティクルが微細化された半導体装置の製造工程で発生すると、液体（薬液）が汚染されてウエハ等の品質の低下に繋がってしまうという問題があった。また、各部品を組合わせて組立てる際に必然的に形成される狭い隙間（組立て隙間）内に液体が染み込み、これが時間とともに腐敗して汚染された液体が徐々に染み出して、これがウエハなどの品質を阻害したり、経年的に固化・固着して、メンテナンス性を阻害する要因となっていた。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、構造的に比較的簡単で、しかもライン配管内での移送液体の固化を極力防止できるばかりでなく、パーティクルの発生を抑えることができ、更に液体の淀み領域や死水領域を排除した構造とすることができるようにした送液装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の送液装置は、液体を移送する液移送ラインの途中に、正逆回転自在で回転数制御可能な、ねじ溝を有するポンプロータを介装した送液装置であって、ポンプの吸込口と、前記ポンプロータのねじ溝による液体の移送部と、前記ポンプの吐出口とは、軸方向に略直線状に配置され、前記ポンプロータの内部に永久磁石を有し、ステータ側に配置された電磁石によりＤＣブラシレスモータとして回転駆動され、前記ポンプロータの両端が永久磁石の反発力を利用したラジアル磁気軸受により支持され、前記ポンプロータの両端面にターゲットディスクが設けられ、該ターゲットディスクに対面する位置に電磁石が配置され、前記ポンプロータの両端面がアキシャル磁気軸受により支持され、前記アキシャル磁気軸受の電磁石が案内部材に固着され、該案内部材により、前記ポンプの吸込口と前記ポンプロータのねじ溝による液体の移送部との間、および、前記ポンプの吐出口と前記ポンプロータのねじ溝による液体の移送部との間に、軸方向に直線状に延びる流路が形成されていることを特徴とする。これにより、液移送ライン内に介装したねじ式ポンプの回転（回転数及び回転方向）を制御することで、正方向に移送していた液体を逆方向にサックバックさせて、吐出管内に液体が滞留してしまうことをなくしたり、逆止弁を用いることなく、ポンプ自体でこの流れを停止させることができる。
【０００９】
また、本発明は、ＤＣブラシレスモータを前記ポンプの内部に一体に組み込むとともに、前記ポンプロータを移送流体を潤滑剤に用いたことを特徴とするものである。これにより、ＤＣブラシレスモータを用いることで、ポンプの回転制御を容易とすることができる。更に自液を用いた非接触の軸受とすることで、移送液体が潤滑剤や摺動による発塵によって汚染されてしまうことを防止することができる。
【００１０】
また、本発明は、必要流量の液体を流した後、前記ポンプの回転を該ポンプの吐出側配管に残留している液体をサックバックするように制御することを特徴とするものである。これにより、吐出管出口付近に液体（薬液）が残留してしまうことをなくして、薬液が吐出管内で固化してしまうことを防止することができる。
【００１１】
また、本発明は、液体の移送停止時に、前記ポンプの回転を該ポンプが流体の流れを停止させるバルブとしての役割を果たすように制御することを特徴とするものである。これにより、ストップ弁等を設置する必要をなくして、送液装置の簡素化を図ることができる。
【００１２】
また、本発明は、液体の移送流量の調整時に、前記ポンプの回転を該ポンプが流体の流量を調整するバルブとしての役割を果たすように制御することを特徴とするものである。これにより、流量調整弁等を設置する必要をなくして、送液装置の簡素化を図ることができる。
【００１３】
また、本発明は、ロータの外周部に液体を移送するねじ溝を有するねじ式ポンプにおいて、前記ロータの内部に永久磁石を有し、ステータ側に配置された電磁石により回転駆動され、前記ロータの軸の両端がラジアル磁気軸受により支持され、前記ロータの軸の片端または両端がアキシャル磁気軸受により支持されたことを特徴とするものである。これにより、ポンプロータを磁気浮上させて非接触で支持することで、ポンプロータの回転を安定させるとともに、回転側と静止側の接触によってパーティクルが発生して、送液対象の薬液を汚染することを防止することができる。
【００１４】
また、本発明は、前記ポンプの可動側及び固定側の接液部は、撥水性を有する材料、もしくはその材料の被覆物で構成されたことを特徴とするものである。これにより、ポンプの可動側及び固定側の間に延びる流路の接液面や流路面に配置された材料の撥水作用で、組立て隙間内に液体が染み込んでしまうことを防止することができると共に、化学的に安定な撥水性を有する材料により、ポンプを構成する材料が薬液により浸食されることを防止することができる。
【００１５】
また、本発明は、前記ポンプの吸込口と、前記ねじ溝による液体の移送部と、前記ポンプの吐出口とは、軸方向に略直線状に配置されたことを特徴とするものである。これにより、液体の淀み領域や死水領域を排除した構造とすることができ、これによる薬液等の汚染を防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態を示すもので、液供給源と液供給先とを結ぶ液移送ライン１の途中にねじ式ポンプ２が該液移送ライン１と直列に配置されている。即ち、このねじ式ポンプ２の吸込口２ａにはライン配管としての吸込管３が、吐出口にはライン配管としての吐出管４がそれぞれ接続され、これらの配管３，４によって液移送ライン１が構成されているとともに、これらの配管３，４の中心と前記ねじ式ポンプ２の回転中心とが互いに連続するように接続されている。
【００１７】
前記ねじ式ポンプ２は、ケーシング１０と、キャン１１ａを備えたポンプステータ１１と、内周面にねじ溝１２ａを刻設した円筒状のポンプロータ１２とから主に構成されている。そして、前記ケーシング１０には、前記吸込口２ａと吐出口２ｂの各中心を結ぶ線を軸心とした円柱状の軸部１０ａが一体に連接され、この連接部の周囲に貫通孔１０ｂが設けられているとともに、前記軸部１０ａの周囲を取り囲むように前記ポンプロータ１２が、更にこのポンプロータ１２の周囲を取り囲むように前記キャン１１ａが配置されている。
【００１８】
これによって、ポンプロータ１２の正方向の回転に伴って、吸込口２ａから吸込まれた液体が貫通孔１０ｂを通過した後、軸部１０ａとポンプロータ１２との間の隙間１３を流れて回転しているねじ溝１２ａにより所定の圧力に圧縮され、しかる後、吐出口２ｂから送り出されるようになっている。
【００１９】
前記ポンプロータ１２を回転させるため、ねじ式ポンプ２の内部にＤＣブラシレスモータ２０が一体に組み込まれている。即ち、前記キャン１１ａを挟んで、前記ポンプロータ１２の内部には、マグネットからなるモータロータ２１が埋設され、ポンプステータ１１には、モータステータ２２が円周方向に沿って所定間隔離間した状態で装着されている。
【００２０】
このように、ＤＣブラシレスモータ２０を用いてポンプロータ１２を回転させることにより、このポンプロータ１２の正転・逆転及び回転数の制御を、モータステータコイルに電流を供給するドライバーを用いて容易に行うことができる。また、隙間１３を流れる移送流体により、ポンプロータ１２を無軸受で支持するとともに、この移送流体をポンプロータ１２の周囲を流れる潤滑剤として用いることができ、これによって、移送流体が潤滑剤によって汚染されてしまうことを防止することができる。
【００２１】
次に、上記ねじ式ポンプ２の制御例について説明する。
先ず、液体を所定の圧力で順次送り出す時には、ポンプロータ１２を所定の回転数で正方向、即ちねじ溝１２ａが吸込口２ａから吐出口２ｂの方向に向けて螺旋状に液体を送り出す方向に回転させる。
【００２２】
そして、必要流量の液体を送り出した後には、ポンプロータ１２の回転方向を変えるか、またはその回転数を減少させて、吐出管４内に残留する液体を吸込管３内にサックバックさせる。
【００２３】
即ち、ポンプロータ１２を停止させた時に、ねじ式ポンプ２の吸込側と吐出側との圧力差によって液体が逆流しないような場合には、ポンプロータ１２の回転方向を変えて圧縮方向を逆転させ、これによって、吐出管４内に残留する液体を吸込管３内にサックバックさせる。逆にポンプロータ１２を停止させた際に、ねじ式ポンプ１の吸込側と吐出側との圧力差によって液体が逆流するような吐出口ヘッドが大きい場合には、ポンプロータ１２の回転数を減少させて、吐出管４内に残留する液体を吸込管３内にサックバックさせる。
【００２４】
このように、吐出管４内に残留する液体を吸込管３内にサックバックさせることにより、この液体が固化しやすい薬液であっても、液体（薬液）が配管出口部で固化して配管が閉塞してしまうことを防止することができる。
【００２５】
そして、吐出管４内に残留する液体をサックバックした後、このサックバックをポンプロータ１２を回転方向を変えて行った場合にあっては、ポンプの吸込側の圧力と見合ようにこの回転数を下げ、回転数を減少させて行った場合にあっては、この逆流を停止させるようにこの回転数を上げて、送液停止または流量調整のバルブとしての機能を持たせる。
【００２６】
これにより、逆止弁、開閉弁、流量調整弁等を別途設置することなく、液体の流れをねじ式ポンプ２自体で調整することが可能となり、送液装置の簡素化を図ることができる。
【００２７】
図２は、第２の実施の形態を示すもので、この実施の形態は、前記図１に示す第１の実施の形態におけるねじ式ポンプ２の代わりに、以下の構成のねじ式ポンプ３０を使用したものである。即ち、この実施の形態のねじ式ポンプ３０には、図１に示す吸込管３及び吐出管４にそれぞれ接続される吸込口３０ａ及び吐出口３０ｂを有するケーシング３１，３２が備えられている。そして、このケーシング３１にポンプステータ３２が固定され、内部にポンプロータ（主軸）３３が配置されている。
【００２８】
前記ポンプロータ３３は、中央の大径部３３ａと両端の軸部３３ｂ，３３ｃとから主に構成され、前記大径部３３ａの外周面にはねじ溝３３ｄが刻設されている。そして、前記ポンプロータ３３の大径部３３ａの周囲を囲繞して、前記ケーシング３１に取付けられた薄板状の内筒部３４が配置されている。
【００２９】
前記ポンプロータ３３を回転させるため、ねじ式ポンプ３０の内部にＤＣブラシレスモータ３５が一体に組み込まれている。即ち、前記内筒部３４を挟んで、前記ポンプロータ３３の大径部３３ａの内部には、例えばマグネットからなるモータロータ３６が埋設され、ポンプステータ３２には、モータロータ３６を回転駆動する電磁石部３７が円周方向に沿って所定間隔離間した状態で前記内筒部３４の外周側に装着されている。従って、ＤＣブラシレスモータ３５によりロータ３３が回転すると、ねじ溝３３ｄが回転し、ステータ側の内筒部３４との隙間により液体が螺旋状にねじ溝に沿って送液される。
【００３０】
この実施の形態のポンプにあっては、その主要部が撥水性の高い材料であるフッ素樹脂材を用いて構成されている。少なくとも、ポンプの固定側と可動側の隙間である送液対象の液体が入る接液部分は、フッ素樹脂材もしくはフッ素樹脂材でコーティングしたものが用いられ、接液部に金属材料等が露出しないように構成されている。
【００３１】
前記ポンプロータ３３の各軸部３３ｂ，３３ｃには、ラジアル磁気軸受４０，４１のロータ磁極４０ａ，４１ａが、前記ケーシング３１の前記各ロータ磁極４０ａ，４１ａに対向する位置には、ラジアル磁気軸受４０，４１のステータ磁極４０ｂ，４１ｂがそれぞれ固着されている。ロータ磁極４０ａ，４１ａ及びステータ磁極４０ｂ，４１ｂは、それぞれ永久磁石により構成され、同極が対向するように配置することで、その反発力により、ロータを非接触で浮上支持する。また、ロータ磁極４０ａ，４１ａ及びステータ磁極４０ｂ，４１ｂの接液面はフッ素樹脂によりコーティングされており、移送流体（薬液）に対して撥水性を持たせ、化学的に安定な状態になっている。
【００３２】
また、ポンプロータ３３の一方の軸部３３ｃには、制御型のアキシャル磁気軸受４４のターゲットディスク４４ａが設けられ、このターゲットディスク４４ａの両面に対向する位置に、アキシャル磁気軸受４４の電磁石４４ｂ，４４ｃが配置されている。更に、前記ターゲットディスク４４ａに対面して、アキシャルセンサ４５が配置されている。ターゲットディスク４４ａ及び電磁石４４ｂ，４４ｃの接液面も同様にフッ素樹脂によりコーティングされており、薬液に対して安定性が確保されている。
【００３３】
これによって、ポンプロータ３３に作用するラジアル力を前記軸両端のラジアル磁気軸受４０，４１で、軸方向スラスト力をアキシャル磁気軸受４４でそれぞれ支持して、ポンプロータ３３を磁気浮上させた状態で静止側と何ら接触することなく保持するようになっている。
【００３４】
このように、ポンプロータ３３をラジアル磁気軸受４０，４１及びアキシャル磁気軸受４４を介して磁気浮上させて非接触で支持することで、ポンプロータ３３の回転を安定化するとともに、回転側と静止側の接触によってパーティクルが発生して、移送流体が汚染されてしまうことを防止することができる。また、ポンプ内部の接液面がすべてフッ素樹脂材料を用いて被覆するか、フッ素樹脂材料により構成されているので、薬液に対して撥水性を有し、また薬液による腐蝕等がおこらず化学的に安定である。
【００３５】
この実施の形態のねじ式ポンプ３０は、例えば前記図１に示す第１の実施の形態のねじポンプ２と同じように制御されるのであり、これにより、逆止弁、開閉弁、流量調整弁を別途設置することなく、液体の流れをねじ式ポンプ３０自体で調整することができる。このことは、下記の第３の実施の形態にあっても同様である。
【００３６】
図３は、図２に示す送液ポンプの変形例を示すもので、外周面にねじ溝３３ｄを刻設したポンプロータ３３の大径部３３ａの両端に凹状部４６を形成し、この凹状部４６の内部にラジアル磁気軸受４０，４１を配置したものである。薄肉のキャン３４をポンプステータ３２と一体に形成して、吸込口３０ａ、ねじ溝３３ｄによる流路、吐出口３０ｂとを略直線状に配置したものである。これによりねじ式ポンプ３０の小型コンパクト化を図ることができると共に、液体の淀み部または死水部を少なくすることができる。
【００３７】
図４は、本発明の第３の実施の形態を示すもので、この実施の形態は、前記図１に示す第１の実施の形態におけるねじ式ポンプ２の代わりに、以下の構成のねじ式ポンプ５０を使用したものである。即ち、この実施の形態のねじ式ポンプ５０には、図１に示す吸込管３及び吐出管４にそれぞれ接続される吸込口５０ａ及び吐出口５０ｂを有する一対のケーシング５１，５１が備えられている。そして、このケーシング５１，５１間にポンプステータ５２が直列に固定され、この内部にポンプロータ（主軸）５３が配置されている。
【００３８】
前記ポンプステータ５２の内周面には、キャン５２ａが一体に設けられ、ポンプロータ５３の前記キャン５２ａと対面する外周面には、ねじ溝５３ａが設けられている。ねじ溝５３ａは、ロータ５３がその外周部分をフッ素樹脂材で構成している。即ち、そのフッ素樹脂材に直接ねじ溝を設けたものであっても、またロータの外周部を金属材料で構成し、その金属材料にねじ溝を設け、接液部をフッ素樹脂でコーティングしたものであってもよい。このようにこの実施形態においてもポンプを構成する主要部はフッ素樹脂材料で構成され、金属材料等の接液部分はフッ素樹脂でコーティングされている。
【００３９】
前記ポンプロータ５３を回転させるため、ポンプ５０の内部にＤＣブラシレスモータ５５が一体に組み込まれている。即ち、前記キャン５２ａを挟んで、前記ポンプロータ５３の内部には、マグネットを装着したモータロータ５６が埋設され、ポンプステータ５２には、電磁石部５７が円周方向に沿って所定間隔離間した状態で装着されている。
【００４０】
前記モータロータ５３の両端部には、ラジアル磁気軸受６０，６１のロータ磁極６０ａ，６１ａが、前記各ケーシング５１に固着されたスリーブ６２の内周面の前記各ロータ磁極６０ａ，６１ａに対向する位置には、ラジアル磁気軸受６０，６１のステータ磁極６０ｂ，６１ｂがそれぞれ固着されている。ラジアル磁気軸受６０，６１は永久磁石の反発力を利用した軸受であり、磁極６０ａ，６０ｂ，６１ａ，６１ｂはそれぞれ永久磁石により構成されている。これらの磁極の接液面はフッ素樹脂でコーティングされ、薬液に対する安定性が確保されている。
【００４１】
一方、前記モータロータ５３の各端面には、アキシャル磁気軸受６４，６５のターゲットディスク６４ａ，６５ａがそれぞれ設けられ、このターゲットディスク６４ａ，６５ａに対面する位置に、アキシャル磁気軸受６４，６５の電磁石６４ｂ，６５ｂがそれぞれ配置されている。即ち、前記各ケーシング５１の内部には、頭部を球状にして円錐状に後方に延びる案内部材６６が連結材６７を介して固着され、この案内部材６６によって、軸方向に直線状に延びる流路６８が形成されているとともに、各案内部材６６の後端面側に前記電磁石６４ｂ，６５ｂがそれぞれ固着されている。
【００４２】
これによって、ポンプロータ５３に作用するラジアル力を前記両ラジアル磁気軸受６０，６１で、軸方向スラスト力をアキシャル磁気軸受６４，６５でそれぞれ支持して、ポンプロータ５３を磁気浮上させた状態で静止側と何ら接触することなく保持するようになっている。
【００４３】
このように、ポンプロータ５３をラジアル磁気軸受６０，６１及びアキシャル磁気軸受６４，６５を介して磁気浮上させて非接触で支持することで、ポンプロータ５３の回転を安定させるとともに、回転側と静止側の接触によってパーティクルが発生して、移送流体が汚染されてしまうことを防止することができる。
【００４４】
この実施の形態にあっては、ポンプの吸込口及び吐出口は、頭部が球形で後方に略円錐状に伸びる案内部材６６により、液体の流路が滑らかにラジアル磁気軸受６０間の隙間６０ｃ及びねじ溝５３ａによる流路に接続されている。そして、例えばフッ素樹脂等の撥水性を有する材料によって、前記流路が構成されていることは上述の通りである。これにより、移送流体の淀み領域や死水領域を排除した構造とすることができる。
【００４５】
また、この実施の形態のポンプは、その構造が吸込側と吐出側でロータの略中央部分に関して対称となっている。このことは、ロータを逆回転することにより、吸込側が吐出側に、吐出側が吸込側に変化することを意味している。即ち、係るポンプ構造によれば液の流れ方向をロータの回転方向の変更のみにより容易に制御することが可能である。
【００４６】
図５は、本発明の第３の実施の形態の送液ポンプの変形例を示す。ポンプロータ５３の両端面に軸部５３ｂ，５３ｃを連接し、この軸部５３ｂ，５３ｃの外周面にラジアル磁気軸受６０，６１のロータ磁極６０ａ，６１ａを、案内部材６６の内周面の前記各ロータ磁極６０ａ，６１ａに対向する位置にラジアル磁気軸受６０，６１のステータ磁極６０ｂ，６１ｂをそれぞれ固着している。更に、前記軸部５３ｂ，５３ｃの端面にアキシャル磁気軸受６４，６５のターゲットディスク６４ａ，６５ａを、このターゲットディスク６４ａ，６５ａに対面する案内部材６６の内部に、アキシャル磁気軸受６４，６５の電磁石６４ｂ，６５ｂをそれぞれ配置している。
【００４７】
これにより、送液の流路が図４に示すポンプのように、ラジアル磁気軸受の固定側と可動側の隙間を通ることなく、直接吸込口からねじ溝部へ、更にねじ溝部から直接吐出口に接続することができる。これにより隘路をなくしてポンプ効率を向上させることができ、更に液体の淀み部または死水部を少なくすることができる。
【００４８】
尚、上述した実施の形態においは、撥水性を有する材料、例えばフッ素樹脂材料の直接加工、またはコーティングの例について述べたが、このような樹脂材料のライニング、またはこのような樹脂塗料による皮膜を形成するようにしても勿論よい。
【００４９】
また、上記実施の形態においては、モータとしてＤＣブラシレスモータの例について述べたが、リラクタンス型のモータ、または誘導機型のモータを用い、インバータ装置等により速度制御するようにしても勿論よい。このように本発明の趣旨を逸脱することなく、種々の変形実施例が可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、ねじ式ポンプを薬液移送の配管系に接続することで、特殊薬液の移送装置の構成を著しく簡素化することができる。更に、ポンプを減速または逆回転させることにより、液体を配管内部にサックバックさせて薬液の固化を防ぎ、配管の閉塞を防ぐことができる。
【００５１】
また、サックバックさせた後に吸込圧力と同等の圧力を生む回転数で逆方向の圧縮運転を続けるか、または減速させることにより、液体の流れを停止させる、または流量調整バルブとしての機能を持たせることができ、これによって、別にバルブを用意する必要をなくして、構成の簡素化を図ることができる。
【００５２】
更に、ねじ式ポンプのポンプロータを磁気浮上等により非接触で保持することにより、ポンプロータの回転を安定化させるとともに、回転側と静止側の接触によってパーティクルが発生することを防止することができる。これにより、例えば半導体装置の製造に使用される特殊薬液等の移送される液体の汚染を防止して、ウエハ処理などの品質を向上させることができる。
【００５３】
また、前記ねじ式ポンプをその流路が軸方向に直線状に延びるように構成することにより、送液の淀み領域や死水領域を排除した構造とすることができる。これにより、ポンプ内の狭い隙間に閉じ込められた薬液の固化、固着を防止して、メンテナンス性を向上させることができる。
【００５４】
また、前記流路の接液面や流路面が撥水性を有するような材料を用いることにより、流路の接液面や流路面の撥水作用で、組立て隙間内に液体が染み込んでしまうことを防止することができると共に、薬液（取扱液）に対する化学的な安定性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示すねじ式ポンプの断面図である。
【図３】図２に示す第２の実施の形態のねじ式ポンプの変形例を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示すねじ式ポンプの断面図である。
【図５】図４に示す第３の実施の形態のねじ式ポンプの変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 液移送ライン
２，３０，５０ ねじ式ポンプ
３ 吸込管（ライン配管）
４ 吐出管（ライン配管）
１１，３２，５２ ポンプステータ
１１ａ，３４，５２ａ キャン
１２，３３，５３ ポンプロータ
１２ａ，３３ｄ，５３ａ ねじ溝
２０，３５，５５ ＤＣブラシレスモータ
２１，３６，５６ モータロータ
２２，３７，５７ モータステータ（電磁石部）
４０，４１，６０，６１ ラジアル磁気軸受
４４，６４，６５ アキシャル磁気軸受
６６ 案内部材
６８ 流路
Claims (5)
- 液体を移送する液移送ラインの途中に、正逆回転自在で回転数制御可能な、ねじ溝を有するポンプロータを介装した送液装置であって、
ポンプの吸込口と、前記ポンプロータのねじ溝による液体の移送部と、前記ポンプの吐出口とは、軸方向に略直線状に配置され、
前記ポンプロータの内部に永久磁石を有し、ステータ側に配置された電磁石によりＤＣブラシレスモータとして回転駆動され、
前記ポンプロータの両端が永久磁石の反発力を利用したラジアル磁気軸受により支持され、
前記ポンプロータの両端面にターゲットディスクが設けられ、該ターゲットディスクに対面する位置に電磁石が配置され、前記ポンプロータの両端面がアキシャル磁気軸受により支持され、
前記アキシャル磁気軸受の電磁石が案内部材に固着され、該案内部材により、前記ポンプの吸込口と前記ポンプロータのねじ溝による液体の移送部との間、および、前記ポンプの吐出口と前記ポンプロータのねじ溝による液体の移送部との間に、軸方向に直線状に延びる流路が形成されていることを特徴とする送液装置。 - 必要流量の液体を流した後、前記ポンプの回転を該ポンプの吐出側配管に残留している液体をサックバックするように制御することを特徴とする請求項１に記載の送液装置。
- 液体の移送停止時に、前記ポンプの回転を該ポンプが流体の流れを停止させるバルブとしての役割を果たすように制御することを特徴とする請求項１に記載の送液装置。
- 液体の移送流量の調整時に、前記ポンプの回転を該ポンプが流体の流量を調整するバルブとしての役割を果たすように制御することを特徴とする請求項１に記載の送液装置。
- 前記ポンプの可動側及び固定側の接液部は、撥水性を有する材料、もしくはその材料の被覆物で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の送液装置。
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