(57)【要約】【課題】構成や操作の煩雑さを生じさせることなく、しかも複数種類の流体により混合流体を好適に生成する。【解決手段】薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂは、薬液を充填するためのポンプ室１３と、該ポンプ室１３の容積を可変とするベローズ仕切部材１２とを有しており、ベローズ仕切部材１２によるポンプ室１３の容積変化に基づいて薬液タンクＹ１，Ｙ２内の薬液を吸引又は吐出する。吸引配管２１，２２には吸引弁２３，２４が設けられ、吐出配管２５には吐出弁２６が設けられている。薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂによる薬液の吸引行程では、吸引弁２３，２４が１つずつ開放されて混合対象の各薬液がそれぞれ吸引され、同吐出行程では、吐出弁２６が開放されて混合液が吐出される。【選択図】      図１
2009030442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を充填するためのポンプ室と、該ポンプ室の容積を可変とする容積可変部材とを有し、前記容積可変部材による前記ポンプ室の容積変化に基づいて流体を吸引又は吐出する流体ポンプを備え、
各々成分又は特性が相違する流体を前記ポンプ室に吸引させる複数の吸引通路を設けるとともに、前記ポンプ室から混合流体を吐出させる吐出通路を設け、前記複数の吸引通路にそれぞれ吸引弁を設け、前記吐出通路に吐出弁を設けた混合流体供給システムであり、
前記流体ポンプによる流体の吸引行程において混合対象の流体をそれぞれ吸引させるべく前記複数の吸引弁を１つずつ開放させる吸引制御手段と、
前記流体ポンプによる流体の吐出行程において前記吐出弁を開放させる吐出制御手段と、
を備えることを特徴とする混合流体供給システム。
【請求項２】
前記吸引制御手段は、前記混合対象の流体をそれぞれ吸引させる際の前記容積可変部材の作動速度を、目標とする流体混合比に基づいて各々制御する請求項１に記載の混合流体供給システム。
【請求項３】
前記吸引制御手段は、前記吸引行程において前記複数の吸引弁を各々開放させる吸引弁作動期間をあらかじめ定めておき、前記各作動期間における前記容積可変部材の作動速度を、目標とする流体混合比に基づいて各々制御する請求項１に記載の混合流体供給システム。
【請求項４】
前記吸引制御手段は、前記容積可変部材の作動速度が、あらかじめ定めた上限値を超える場合に、当該作動速度を上限値で制限するとともに、前記吸引弁作動期間を延長する請求項３に記載の混合流体供給システム。
【請求項５】
前記吸引制御手段は、前記混合対象の流体をそれぞれ吸引させる際の前記複数の吸引弁の開放時間を、目標とする流体混合比に基づいて各々制御する請求項１乃至４のいずれか１つに記載の混合流体供給システム。
【請求項６】
同一の吸引行程において駆動対象の吸引弁を切り換える際、先に開放駆動される吸引弁に対して閉鎖信号を出力してから、後に開放駆動される吸引弁に対して開放信号を出力するまでに待ち時間を設けた請求項１乃至５のいずれかに記載の混合流体供給システム。
【請求項７】
前記流体ポンプを複数備え、それら各流体ポンプにおける吐出行程が連続するよう各流体ポンプの吸引行程と吐出行程とを互い違いとした請求項１乃至６のいずれか１つに記載の混合流体供給システム。
【請求項８】
前記吐出制御手段は、各流体ポンプにおける吐出弁の開放期間を一部重複させつつ各流体ポンプの吐出行程を移行させる請求項７に記載の混合流体供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体ポンプを用いて流体の吸引及び吐出を実行するシステムであり、特に複数種類の流体を所定比率で混合させる場合に好適に利用できる混合流体供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば濃度等の成分が異なる複数種類の液体を所定比率で混合させて混合液を生成する液体混合システムが提案されている。この場合、複数の系統から供給される液体が混合されて混合液が生成される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、図９に示すように、タンク１０１，１０２には各々異なる種類の液体が貯留されており、同タンク１０１，１０２に液体配管１０３，１０４が接続されている。一方の液体配管１０３にはポンプ１０５と流量調整弁１０６とが設けられ、他方の液体配管１０４にはポンプ１０７と流量調整弁１０８とが設けられている。そして、液体配管１０３，１０４の最下流部に集合部１０９が設けられている。
【０００４】
上記システムでは、都度要求される混合比率に応じて、液体配管１０３側及び液体配管１０４側でそれぞれポンプ１０５，１０７の運転が制御されるとともに、流量調整弁１０６，１０８の開閉状態が調整される。これにより、各液体配管１０３，１０４を通じて流れる液体流量が調整され、結果として集合部１０９から流出する混合液の濃度等が調整されるようになっていた。
【特許文献１】特開２００５−１０５８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のシステムでは、要求される混合比率が変わる都度、系統ごとにポンプ及び流量調整弁の状態を変更しなくてはならず、調整操作に手間を要し煩雑となるという不都合が生じる。また、系統ごとに液体ポンプ等の液体圧送手段を要するため、構成に関しても煩雑さが生じるという不都合がある。
【０００６】
本発明は、構成や操作の煩雑さを生じさせることなく、しかも複数種類の流体により混合流体を好適に生成することができる混合流体供給システムを提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて効果等を示しつつ説明する。なお以下では、理解を容易にするため、発明の実施の形態において対応する構成例を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。
【０００８】
手段１．流体を充填するためのポンプ室（ポンプ室１３）と、該ポンプ室の容積を可変とする容積可変部材（ベローズ仕切部材１２）とを有し、前記容積可変部材による前記ポンプ室の容積変化に基づいて流体を吸引又は吐出する流体ポンプ（薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂ）を備え、
各々成分又は特性が相違する流体を前記ポンプ室に吸引させる複数の吸引通路を設けるとともに、前記ポンプ室から混合流体を吐出させる吐出通路を設け、前記複数の吸引通路にそれぞれ吸引弁（吸引弁２３，２４）を設け、前記吐出通路に吐出弁（吐出弁２６）を設けた混合流体供給システムであり、
前記流体ポンプによる流体の吸引行程において混合対象の流体をそれぞれ吸引させるべく前記複数の吸引弁を１つずつ開放させる吸引制御手段と、
前記流体ポンプによる流体の吐出行程において前記吐出弁を開放させる吐出制御手段と、
を備えることを特徴とする混合流体供給システム。
【０００９】
手段１の混合流体供給システムにおいて、流体ポンプは、容積可変部材によるポンプ室の容積変化に基づいて流体を吸引又は吐出する。流体ポンプには、吸引通路が複数設けられるとともに吐出通路が設けられており、複数の吸引通路を通じて、各々成分又は特性が相違する複数種類の流体（混合対象の流体）がポンプ室に吸引されるとともに、吐出通路を通じて、ポンプ室から混合流体（混合後の流体）が吐出される。
【００１０】
複数の吸引通路にはそれぞれ吸引弁が設けられており、流体ポンプによる流体の吸引行程において混合対象の各流体をそれぞれ吸引させるべく複数の吸引弁が１つずつ開放される。これにより、ポンプ室内にて混合流体が生成される。また、吐出通路には吐出弁が設けられており、流体ポンプによる流体の吐出行程において吐出弁が開放される。これにより、ポンプ室内の混合流体が吐出通路を通じて吐出される。
【００１１】
上記構成によれば、１つの流体ポンプの吸引動作に合わせて複数種類の流体を続けて吸引し、その後同ポンプから混合流体として吐出することができる。つまり、多入力１出力の流体ポンプが実現できる。かかる場合、複数種類の流体を各々供給するために個別にポンプを要する従来技術に比べて、構成の簡素化が可能となる。また、ポンプ駆動のための操作も簡素化できる。さらに、吸引行程においては吸引弁が１つずつ開放されるため、複数の吸引弁が同時に開放されることで各流体の吸引時に互いに影響を受け合いそれに起因して各流体の吸引量が変動するといった不都合が回避できる。その結果、構成や操作の煩雑さを生じさせることなく、しかも複数種類の流体により混合流体を好適に生成することができるようになる。
【００１２】
手段２．前記吸引制御手段は、前記混合対象の流体をそれぞれ吸引させる際の前記容積可変部材の作動速度を、目標とする流体混合比に基づいて各々制御する手段１に記載の混合流体供給システム。
【００１３】
手段２によれば、流体の吸引行程において容積可変部材の作動速度を変更することにより、流体の吸引速度（単位時間当たりの流体の吸引量）を変更することが可能となる。この場合、混合対象の各流体の吸引に合わせて容積可変部材の作動速度を制御することにより、吸引行程における各流体の吸引量を調整することが可能となる。したがって、目標とする流体混合比で混合流体を生成することが可能となる。
【００１４】
手段３．前記吸引制御手段は、前記吸引行程において前記複数の吸引弁を各々開放させる吸引弁作動期間をあらかじめ定めておき、前記各作動期間における前記容積可変部材の作動速度を、目標とする流体混合比に基づいて各々制御する手段１に記載の混合流体供給システム。
【００１５】
手段３によれば、吸引行程において吸引弁ごとの吸引弁作動期間で容積可変部材の作動速度を変更することにより、流体の吸引速度（単位時間当たりの流体の吸引量）を変更することが可能となる。この場合、容積可変部材の作動速度を制御することにより、吸引行程における各流体の吸引量を調整することが可能となる。したがって、目標とする流体混合比で混合流体を生成することが可能となる。また、本手段では、毎回同じ吸引弁作動期間にて吸引弁が開放されるため、一定の周期で各流体の吸引を行わせることができる。このため、流体吸引の安定化を図ることができる。
【００１６】
手段４．前記吸引制御手段は、前記容積可変部材の作動速度が、あらかじめ定めた上限値を超える場合に、当該作動速度を上限値で制限するとともに、前記吸引弁作動期間を延長する手段３に記載の混合流体供給システム。
【００１７】
容積可変部材の作動速度が過剰に早いと、流体の吸引が不安定になることが懸念される。この点、容積可変部材の作動速度について上限値（ガード値）を定めておくことにより、流体の吸引を安定化させることができる。また、同作動速度を上限値で制限すると、流体の吸引量が不足することが懸念されるが、その上限値での制限時には、吸引弁作動期間が延長されるため、流体の吸引量が不足することを抑制できる。
【００１８】
手段５．前記吸引制御手段は、前記混合対象の流体をそれぞれ吸引させる際の前記複数の吸引弁の開放時間を、目標とする流体混合比に基づいて各々制御する手段１乃至４のいずれか１つに記載の混合流体供給システム。
【００１９】
吸引弁の開放時間と流体の吸引量とは相関があり、容積可変部材の作動速度を一定とした条件下では、吸引弁の開放時間と流体の吸引量とが比例関係にある。したがって、各吸引弁の開放時間をそれぞれ調整することにより、目標とする流体混合比で混合流体を生成することが可能となる。
【００２０】
手段６．同一の吸引行程において駆動対象の吸引弁を切り換える際、先に開放駆動される吸引弁に対して閉鎖信号を出力してから、後に開放駆動される吸引弁に対して開放信号を出力するまでに待ち時間を設けた手段１乃至５のいずれかに記載の混合流体供給システム。
【００２１】
手段６によれば、先に開放される吸引弁において駆動信号（閉鎖信号）に対して実際の閉鎖動作が遅れを伴ったとしても、２つの吸引弁が同時に開放されることを抑制できる。これにより、各吸引弁の開放に伴う流体の吸入を安定して行わせることができ、各流体を好適に混合させることができる。
【００２２】
手段７．前記流体ポンプを複数備え、それら各流体ポンプにおける吐出行程が連続するよう各流体ポンプの吸引行程と吐出行程とを互い違いとした手段１乃至６のいずれか１つに記載の混合流体供給システム。
【００２３】
手段７によれば、複数の流体ポンプにおいて吸引行程と吐出行程とが互い違いに設定されることにより、混合流体の連続吐出が実現できる。
【００２４】
手段８．前記吐出制御手段は、各流体ポンプにおける吐出弁の開放期間を一部重複させつつ各流体ポンプの吐出行程を移行させる手段７に記載の混合流体供給システム。
【００２５】
手段８によれば、混合流体を途切れることなく確実に連続吐出させることができる。なお、各流体ポンプによる吐出行程の重複期間において、吐出終わり側の流体ポンプでは吐出量を徐減させ、吐出始まり側の流体ポンプでは吐出量を徐増させるとよい。これにより、２つの流体ポンプの吐出行程が重複しても、全体として吐出量が過剰になることが抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図面に従って説明する。本実施形態は、半導体装置等の製造ラインにて使用される薬液供給システムについて具体化しており、まずは本システムの基本構成を図１の概略図に基づいて説明する。
【００２７】
図１に示すように、本システムでは、薬液の吸引及び吐出を行うための２つの薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂを有しており、それぞれに薬液タンクＹ１，Ｙ２から薬液が供給される。なお、２つの薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂは構成が同一であるため、図１等ではそのポンプ構成部材に同一の符号を付している。
【００２８】
薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂは、薬液を充填するためのポンプ室１３と、該ポンプ室１３の容積を可変とする容積可変部材としてのベローズ仕切部材１２とを有しており、ベローズ仕切部材１２によるポンプ室１３の容積変化に基づいて薬液タンクＹ１，Ｙ２内の薬液を吸引又は吐出する。
【００２９】
薬液タンクＹ１，Ｙ２にはそれぞれ第１薬液、第２薬液が貯留されている。第１薬液及び第２薬液は各々濃度等の成分が相違する薬液であり、本実施形態では、これらの各薬液が薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂにて適宜混合されて混合液が生成される。薬液タンクＹ１内の第１薬液は、２つの第１吸引配管２１を介してそれぞれ薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂのポンプ室１３に吸引され、薬液タンクＹ２内の第２薬液は、２つの第２吸引配管２２を介してそれぞれ同ポンプ室１３に吸引されるようになっている。
【００３０】
第１吸引配管２１には第１吸引弁２３が設けられており、この第１吸引弁２３が開放されることで第１薬液がポンプ室１３内に吸引される。また、第２吸引配管２２には第２吸引弁２４が設けられており、この第２吸引弁２４が開放されることで第２薬液がポンプ室１３内に吸引される。なお、各吸引配管２１，２２は薬液の吸引通路を構成し、各吸引弁２３，２４は吸引側開閉弁を構成する。
【００３１】
さらに、ポンプ室１３には吐出配管２５が接続されており、その吐出配管２５に吐出弁２６が設けられている。吐出弁２６が開放されることにより、ポンプ室１３から薬液が吐出される。なお、吐出配管２５は薬液の吐出通路を構成し、吐出弁２６は吐出側開閉弁を構成する。２つの薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂから延びる各吐出配管２５の下流側端部には集合配管２７が接続されており、この集合配管２７を通じて、２種類の薬液からなる混合液が排出されるようになっている。
【００３２】
図１の構成にて使用される薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂの具体的な構成、及び同ポンプを駆動させるための電気的な構成について図２を用いて説明する。なお、図２には、２つの薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂのうち一方の薬液ポンプ１０Ａのみを示している。
【００３３】
薬液ポンプ１０Ａにおいて、ポンプハウジング１１内にベローズ仕切部材１２が収容されており、このベローズ仕切部材１２によってポンプ室１３と圧力作用室１４とが区画形成されている。ベローズ仕切部材１２は、軸方向に伸縮自在のベローズ１２ａと、該ベローズ１２ａの一端部（図の下端部）に取り付けられた仕切板１２ｂとを有しており、ベローズ１２ａの他端部（図の上端部）が環状の固定板１５に固定されている。ベローズ１２ａの伸縮により仕切板１２ｂが移動し、ポンプ室１３と圧力作用室１４との容積が各々変化する。この場合、ポンプ室１３と圧力作用室１４との合計容積は、ベローズ１２ａの伸縮に関係なく不変であるため、例えばポンプ室１３の容積増加量は圧力作用室１４の容積減少量に相当する（もちろん増減が逆の場合も同様である）。
【００３４】
ポンプハウジング１１には、ポンプ室１３に連通する２つの吸引ポート１７，１８と１つの吐出ポート１９とが形成されており、吸引ポート１７，１８に第１吸引配管２１、第２吸引配管２２がそれぞれ接続され、吐出ポート１９に吐出配管２５が接続されている。各吸引配管２１，２２に吸引弁２３，２４が設けられており、吸引弁２３，２４は電磁弁２３ａ，２４ａの通電状態に応じて開閉される。また、吐出配管２５は吐出弁２６が設けられており、吐出弁２６は電磁弁２６ａの通電状態に応じて開閉される。本実施形態では、各吸引弁２３，２４及び吐出弁２６は、エア圧力により開閉操作されるエアオペレートバルブで構成されており、各電磁弁２３ａ，２４ａ，２６ａの通電状態に応じて各吸引弁２３，２４及び吐出弁２６に作用するエア圧力が調節され、それに伴い各吸引弁２３，２４及び吐出弁２６がそれぞれ開閉される。
【００３５】
同じくポンプハウジング１１には、圧力作用室１４に連通する給排ポート２７が形成されており、この給排ポート２７に電空レギュレータ２８が接続されている。電空レギュレータ２８は、圧力作用室１４内のエア圧力を調整するためのエア圧力調整手段を構成するものであり、内蔵された電磁式切替弁の切替操作によって、圧力作用室１４に圧縮エアを供給する圧縮エア供給状態と、同圧力作用室１４内の圧縮エアを外部に排出する大気開放状態とが切り換えられるようになっている。
【００３６】
ポンプハウジング１１にはケース体３１が組み付けられており、ポンプハウジング１１に形成された貫通孔３２にはケース体３１側に突出するようにして細長円柱状のロッド３３が摺動可能に挿通されている。すなわち、ロッド３３は、一端が圧力作用室１４内に突出し、他端がケース体３１で囲まれた内部空間に突出している。ロッド３３の圧力作用室１４側の端部にはベローズ仕切部材１２の仕切板１２ｂが結合されており、仕切板１２ｂの移動（すなわちベローズ１２ａの伸縮動作）に伴いロッド３３が図の上下方向に往復動する。
【００３７】
また、ロッド３３のケース体３１側の端部にはバネ受け板３４が連結されており、このバネ受け板３４とポンプハウジング１１の外壁面との間には圧縮コイルバネ３５が配設されている。ロッド３３は、圧縮コイルバネ３５の付勢力により常に図の上方へ付勢されている。圧縮コイルバネ３５は、圧力作用室１４内のエア圧力とは相反する向きにベローズ仕切部材１２を付勢するための付勢手段に相当する。
【００３８】
上記構成により、圧力作用室１４内に圧縮エアが導入されない状態（大気開放状態）では、圧縮コイルバネ３５の付勢力によりベローズ仕切部材１２のベローズ１２ａが収縮状態とされ、ポンプ室１３内の容積が増加する。このとき、各吸引弁２３，２４のいずれかを開放し、かつ吐出弁２６を閉鎖することにより、吸引配管２１，２２のいずれかを通じてポンプ室１３内に薬液が吸引される。また、圧縮エア供給状態では、図示しない空圧源から供給される圧縮エアが電空レギュレータ２８と給排ポート２７とを通じて圧力作用室１４内に導入され、圧力作用室１４内のエア圧力と圧縮コイルバネ３５の付勢力とのバランスに応じてベローズ１２ａが伸長されてポンプ室１３内の容積が減少する。このとき、各吸引弁２３，２４をいずれも閉鎖し、かつ吐出弁２６を開放することにより、ポンプ室１３内に充填されている薬液が吐出配管２５を通じて排出される。
【００３９】
ケース体３１内には、ロッド３３の移動量（すなわちベローズ１２ａの伸縮量）を検出するための位置検出器３６が設けられている。なお図２において、符号３７はロッド３３を往復動可能に保持するためのリニアベアリングであり、符号３８は圧力作用室１４からのエア漏れを防止するための軸シールである。
【００４０】
コントローラ４０は、ＣＰＵや各種メモリ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成される電子制御装置であり、薬液ポンプ１０Ａによる薬液の吸引及び吐出の状態を制御する（なお、他方の薬液ポンプ１０Ｂについても、同じコントローラ４０により薬液の吸引及び吐出の状態が制御される）。本実施形態では、第１薬液と第２薬液との混合比率が都度の要求に応じて可変となっており、コントローラ４０は、要求比率の混合液が薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂから吐出されるよう各吸引弁２３，２４の開閉時期やベローズ仕切部材１２の作動速度を制御する。コントローラ４０には、混合比率を決定するための混合比率指令が外部装置（管理コンピュータ等）から入力される。
【００４１】
詳しくは、コントローラ４０は、薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂによる薬液の吸引行程において第１吸引弁２３及び第２吸引弁２４を１つずつ開放させ、それに伴いポンプ室１３内に第１薬液及び第２薬液をそれぞれ吸引させる。こうした各薬液の吸引により、ポンプ室１３内にて混合液が生成される。また、薬液の吐出行程において吐出弁２６を開放させ、それに伴いポンプ室１３から混合液を吐出させる。特に、コントローラ４０は、薬液の吸引行程において、第１吸引弁２３の開放時（第１薬液の吸引時）と第２吸引弁２４の開放時（第２薬液の吸引時）とで、ベローズ仕切部材１２の作動速度（以下、ベローズ作動速度ともいう）をそれぞれ個別に制御することにより単位時間当たりの薬液吸引量（薬液の吸引速度）を増減させ、それに伴い第１薬液と第２薬液との混合比率を調整することとしている。ベローズ作動速度制御は、電空レギュレータ２８によるエア圧力制御によって実現される。
【００４２】
ここで、ベローズ作動速度は、図３に示す関係を用いて設定される。図３では、第１薬液及び第２薬液の混合比率とベローズ作動速度との関係が規定されており、混合比率に対してベローズ作動速度が正比例で増大する関係となっている。混合比率＝０％ではベローズ作動速度＝０であり、混合比率＝１００％ではベローズ作動速度＝最大値（ＭＡＸ）である。例えば、第１薬液と第２薬液との混合比率が７０：３０である場合、第１薬液の吸引時にはベローズ作動速度が「ＳＰ１」、第２薬液の吸引時にはベローズ作動速度が「ＳＰ２」とされる。
【００４３】
本実施形態において、薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂの吸引行程及び吐出行程では、ベローズ作動速度（ベローズ１２ａの伸縮に伴う仕切板１２ｂ及びロッド３３の移動速度）がフィードバック制御されるようになっており、都度の要求速度と、位置検出器３６の位置検出信号により求められる実際の作動速度とが一致するように電空レギュレータ２８の駆動が制御される。要求速度は、上述した図３の関係に基づいて都度設定される。このとき、要求速度と実際の作動速度との偏差に基づいてエア圧力指令値が算出されるとともに、そのエア圧力指令値に基づいて電空レギュレータ２８への操作信号（ＥＶコマンド）が生成され出力される。
【００４４】
図４は、薬液ポンプ１０Ａによる薬液の吸引・吐出動作を説明するためのタイムチャートである。図４において、（ａ）には吐出弁２６の開閉（開＝ＯＮ、閉＝ＯＦＦ、以下同様）を、（ｂ）（ｃ）には吸引弁２３，２４の開閉を、（ｄ）には位置検出器３６により検出されるベローズストロークを、（ｅ）にはＥＶコマンド（電空レギュレータ２８への操作信号）を、それぞれ示している。なお、ベローズストロークは０〜１００％の範囲で変化し、ベローズ仕切部材１２が最収縮状態となりポンプ室容積が最大となる場合を０％、ベローズ仕切部材１２が最伸長状態となりポンプ室容積が最小となる場合を１００％としている。
【００４５】
さて、図４では、ＥＶコマンドに応じてベローズストロークが変化する。このとき、薬液の吸引行程では、ベローズストロークが減少する。すなわち、ベローズ仕切部材１２が収縮し、それに伴いポンプ室容積が増加する。また、吐出行程では、ベローズストロークが増加する。すなわち、ベローズ仕切部材１２が伸長し、それに伴いポンプ室容積が減少する。かかる場合、薬液の吸引行程では、吐出弁２６が閉鎖（ＯＦＦ）され、かつ吸引弁２３，２４が１つずつ開放（ＯＮ）されるため、ベローズストロークの変化に伴いポンプ室１３内に第１薬液及び第２薬液が吸引される。また、吐出行程では、各吸引弁２３，２４が閉鎖（ＯＦＦ）され、かつ吐出弁２６が開放（ＯＮ）されるため、ベローズストロークの変化に伴いポンプ室１３内の混合液が吐出される。
【００４６】
図４では、同一の吸引行程に、第１薬液の吸引期間（第１吸引期間Ｔ１）と第２薬液の吸引期間（第２吸引期間Ｔ２）とが設けられている。本実施形態では、第１吸引期間Ｔ１と第２吸引期間Ｔ２とを同じ時間長さの期間としている。第１吸引期間Ｔ１では第１吸引弁２３が開放され、それに伴い第１薬液がポンプ室１３内に吸引される。また、第２吸引期間Ｔ２では第２吸引弁２４が開放され、それに伴い第２薬液がポンプ室１３内に吸引される。ただし、吸引期間Ｔ１，Ｔ２を異なる時間長さの期間とすることも可能である。
【００４７】
また、図４には前後２つの吸引行程を示しており、先の吸引行程（１）では、第１薬液と第２薬液とが５０：５０の混合比率で吸引され、後の吸引行程（２）では、第１薬液と第２薬液とが７０：３０の混合比率で吸引される。この場合、先の吸引行程（１）では、第１，第２薬液が同量で混合されるため、各吸引期間Ｔ１，Ｔ２におけるベローズ作動速度は同一となっている。これにより、吸引行程（１）に続く吐出行程では、混合比率＝５０：５０の混合液が吐出される。
【００４８】
これに対し、後の吸引行程（２）では、第１，第２薬液の混合比率に応じて、各吸引期間Ｔ１，Ｔ２におけるベローズ作動速度が異なる速度に調整されるようになっている。本例の場合、各吸引期間Ｔ１，Ｔ２におけるベローズ作動速度（速度比）は７：３となっている。これにより、吸引行程（２）に続く吐出行程では、混合比率＝７０：３０の混合液が吐出される。
【００４９】
同一の吸引行程における各吸引期間Ｔ１，Ｔ２の間には、２つの吸引弁２３，２４が共に閉鎖状態となる休止期間が設けられている。すなわち、先に開放駆動される吸引弁２３に対して閉鎖信号を出力してから、後に開放駆動される吸引弁２４に対して開放信号を出力するまでに待ち時間が設けられている。これにより、先に開放される吸引弁２３において駆動信号（閉鎖信号）に対して実際の閉鎖動作が遅れを伴ったとしても、２つの吸引弁２３，２４が同時に開放されることを抑制できる。
【００５０】
次に、２つの薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂによる薬液の吸引・吐出動作を図５のタイムチャートにより説明する。図５における各ポンプ１０Ａ，１０Ｂの動作は、図４で説明したポンプ動作と同じものであり、各ポンプ１０Ａ，１０Ｂにおいて薬液の吸引及び吐出が交互に行われる。なお、図５では、薬液ポンプ１０Ａのベローズストロークを実線で示し、薬液ポンプ１０Ｂのベローズストロークを二点鎖線で示している。
【００５１】
図５では、２つの薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂが互い違いに吸引動作と吐出動作とを繰り返すことにより、集合配管２７（図１参照）を通じて混合液の連続吐出が可能となっている。詳しくは、２つの薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂの吐出弁２６の開放期間が一部重複しており、これにより一方の薬液ポンプ１０Ａによる吐出行程と他方の薬液ポンプ１０Ｂによる吐出行程とが一部重複しつつ連続して設定されるようになっている。
【００５２】
各薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂの吐出行程の始まりと終わりにはベローズストロークの徐変期間が設けられており、これにより２つの薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂの薬液吐出が重複しても、全体として吐出量が過剰になることが抑制されるようになっている。すなわち、各薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂによる吐出行程の重複期間において、吐出終わり側の薬液ポンプでは吐出量を徐減させ、吐出始まり側の薬液ポンプでは吐出量を徐増させる構成となっている。なお、各ポンプ１０Ａ，１０Ｂの吐出行程を重複させずに設けることも可能である。
【００５３】
図５では、前後４つの吸引行程を示しており、先２つの吸引行程（１）（２）では、第１薬液と第２薬液とが５０：５０の混合比率で吸引され、後２つの吸引行程（３）（４）では、第１薬液と第２薬液とが７０：３０の混合比率で吸引される。この場合、先２つの吸引行程（１）（２）では、第１，第２薬液が同量で混合されるため、第１薬液吸引時及び第２薬液吸引時のベローズ作動速度は同一となっている。これに対し、後２つの吸引行程（３）（４）では、第１，第２薬液の混合比率が７０：３０となっており、第１薬液吸引時及び第２薬液吸引時のベローズ作動速度（速度比）は７：３となっている。
【００５４】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果を得ることができる。
【００５５】
本システムでは、各々の薬液ポンプにおいてその吸引動作に合わせて複数種類の薬液を続けて吸引し、その後同ポンプから混合液として吐出することができる。つまり、多入力１出力の薬液ポンプを用いたシステムが実現できる。かかる場合、複数種類の薬液を各々供給するために個別にポンプを要する従来技術に比べて、構成の簡素化が可能となる。また、ポンプ駆動のための操作も簡素化できる。さらに、吸引行程においては吸引弁２３，２４が１つずつ開放されるため、複数の吸引弁が同時に開放されることで各薬液の吸引時に互いに影響を受け合いそれに起因して各薬液の吸引量が変動するといった不都合が回避できる。その結果、構成や操作の煩雑さを生じさせることなく、しかも複数種類の薬液により混合液を好適に生成することができるようになる。
【００５６】
薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂでは、ポンプ室１３が十分に大きく、しかもベローズの収縮に伴い薬液が攪拌されるため、良好な状態で混合液を安定供給することが可能となる。このとき、入力側の外乱（一次圧変動など）による流量変動も抑制できる。
【００５７】
薬液（第１薬液、第２薬液）ごとに、吸引行程におけるベローズ作動速度を各々制御する構成としたため、各薬液の吸引量を任意に調整できる。これにより、目標とする混合比率で混合液を生成することが可能となる。
【００５８】
吸引弁２３，２４ごとに作動期間（吸引期間Ｔ１，Ｔ２）をあらかじめ定めておき、各作動期間におけるベローズ作動速度を、目標とする混合比率に基づいて各々制御する構成としたため、一定の周期で各薬液の吸引を行わせることができる。このため、薬液吸引の安定化を図ることができる。
【００５９】
吸引弁２３，２４ごとの作動期間（吸引期間Ｔ１，Ｔ２）の間に休止期間を設けたため、２つの吸引弁２３，２４が同時に開放されることを確実に抑制できる。これにより、各吸引弁２３，２４の開放に伴う薬液の吸入を安定して行わせることができ、各薬液を好適に混合させることができる。
【００６０】
複数の薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂを用い、これら各ポンプにおける吐出行程が連続するよう各ポンプの吸引行程と吐出行程とを互い違いとしたため、混合液の連続吐出が実現できる。
【００６１】
各薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂにおける吐出弁の開放期間を一部重複させながら各ポンプの吐出行程を移行させる構成としたため、混合液を途切れることなく確実に連続吐出させることができる。
【００６２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、第１吸引弁２３の開放時（第１薬液の吸引時）と第２吸引弁２４の開放時（第２薬液の吸引時）とでベローズ作動速度（単位時間当たりの薬液吸引量）を個別に設定する代わりに、各吸引弁２３，２４の開放時間を個別に設定することで、第１薬液と第２薬液との混合比率を調整することとしている。
【００６３】
すなわち、コントローラ４０は、薬液の吸引行程において、第１吸引弁２３の開放時と第２吸引弁２４の開放時とでベローズ作動速度を不変（一定）とするとともに、各吸引弁２３，２４の開放時間を各々制御する。
【００６４】
ここで、各吸引弁２３，２４の開放時間は、図６に示す関係を用いて設定される。図６では、第１薬液及び第２薬液の混合比率と吸引弁開放時間との関係が規定されており、混合比率に対して吸引弁開放時間が正比例で増大する関係となっている。混合比率＝０％では開放時間＝０であり、混合比率＝１００％では開放時間＝最大値（ＭＡＸ）である。例えば、第１薬液と第２薬液との混合比率が７０：３０である場合、第１薬液の吸引時には吸引弁開放時間が「ＴＭ１」、第２薬液の吸引時には吸引弁開放時間が「ＴＭ２」とされる。
【００６５】
図７は、薬液ポンプ１０Ａによる薬液の吸引・吐出動作を説明するためのタイムチャートである。図７において、（ａ）には吐出弁２６の開閉を、（ｂ）（ｃ）には吸引弁２３，２４の開閉を、（ｄ）には位置検出器３６により検出されるベローズストロークを、（ｅ）にはＥＶコマンド（電空レギュレータ２８への操作信号）を、それぞれ示している。なお、図７において、ＥＶコマンドに応じてベローズストロークが変化すること、ベローズストロークの減少又は増加に応じて吸引弁２３，２４や吐出弁２６が開閉され、それに伴い薬液の吸入や混合液の吐出が行われることは、図４で説明したとおりである。
【００６６】
図７では、同一の吸引行程に設定される第１吸引期間Ｔ１（第１薬液の吸引期間）と第２吸引期間Ｔ２（第２薬液の吸引期間）とが、都度要求される薬液の混合比率に応じて可変とされる。詳しくは、図７において、先の吸引行程（１）では、第１薬液と第２薬液とが５０：５０の混合比率で吸引され、後の吸引行程（２）では、第１薬液と第２薬液とが７０：３０の混合比率で吸引される。この場合、先の吸引行程（１）では、第１，第２薬液が同量で混合されるため、各吸引弁２３，２４の開放時間である吸引期間Ｔ１，Ｔ２は同一時間となっている。これにより、吸引行程（１）に続く吐出行程では、混合比率＝５０：５０の混合液が吐出される。
【００６７】
これに対し、後の吸引行程（２）では、第１，第２薬液の混合比率に応じて、各吸引期間Ｔ１，Ｔ２の時間長さが異なる時間に調整されるようになっている。本例の場合、各吸引期間Ｔ１，Ｔ２の時間長さは７：３となっている。これにより、吸引行程（２）に続く吐出行程では、混合比率＝７０：３０の混合液が吐出される。
【００６８】
以上第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、構成や操作の煩雑さを生じさせることなく、しかも複数種類の薬液により混合液を好適に生成することができるようになる。
【００６９】
また、薬液（第１薬液、第２薬液）ごとに、吸引行程における吸引弁２３，２４の開放時間を各々制御する構成としたため、各薬液の吸引量を任意に調整できる。これにより、目標とする混合比率で混合液を生成することが可能となる。
【００７０】
ベローズ作動速度（単位時間当たりの薬液吸引量に相当）を一定としたため、目標とする混合比率が変更されても、電空レギュレータ２８を同一条件で駆動させることができる。
【００７１】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されても良い。
【００７２】
薬液（第１薬液、第２薬液）ごとに、吸引行程におけるベローズ作動速度を各々制御する構成（第１の実施形態）において、ベローズ作動速度があらかじめ定めた上限値を超える場合に、当該作動速度を上限値で制限するとともに、吸引弁作動期間を延長する。具体的には、図８に示す関係を用い、混合比率が所定値（例えば８０％）を超える場合に、ベローズ作動速度を上限値ＬＭＴにて制限する。また、ベローズ作動速度を制限した分、薬液の吸引量が減じられるが、それを補うべく、対応する吸引弁の開放時間を延長する。なお、一方の吸引弁の開放時間を延長する場合には、それに応じて他方の吸引弁の開放時間を短縮するとともに、同他方の吸引弁開放時におけるベローズ作動速度を増補正する。
【００７３】
上記構成によれば、ベローズ作動速度が過剰に早くなりそれに起因して薬液の吸引が不安定になることを抑制でき、薬液の吸引を安定化させることができる。また、ベローズ作動速度を上限値で制限する場合に吸引弁開放時間が延長されるため、薬液の吸引量が不足することを抑制できる。
【００７４】
薬液（第１薬液、第２薬液）ごとに、吸引行程におけるベローズ作動速度を各々制御する構成と、薬液（第１薬液、第２薬液）ごとに、吸引行程における吸引弁２３，２４の開放時間を各々制御する構成とを組み合わせて実現することも可能である。
【００７５】
薬液ポンプ１０Ａ，１０Ｂに対して、第１薬液と第２薬液とのいずれを先に吸引させるかは任意であり、適宜変更することも可能である。例えば、吸引・吐出行程が所定回繰り返し行われるたびに、各薬液の吸引順序を変更してもよい。また、第１薬液と第２薬液とのうち混合比率が大きい方を先に吸引させたり、逆に混合比率が小さい方を先に吸引させたりすることも可能である。
【００７６】
上記各実施形態では、薬液ポンプに対して２種類の薬液を吸引させ、それらを混合して混合液を生成する構成としたが、３種類以上の薬液を吸引させて混合液を生成する構成としてもよい。
【００７７】
上記実施形態では、濃度等の成分が相違する複数種類の薬液を薬液ポンプに吸引させる構成としたが、これに代えて、各々温度等の特性が相違する複数種類の薬液を薬液ポンプに吸引させる構成としてもよい。薬液以外の液体を混合するシステムでもよく、例えば、薬液と水とを混合するシステムでもよい。
【００７８】
複数の薬液ポンプは、上述した各実施形態のように別体のポンプ装置として構成される以外に、複数のポンプ部が一体的に設けられる構成であってもよい。
【００７９】
複数種類の液体を混合するシステム以外に、複数種類の気体（ガス）を混合するシステムとして具体化することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】薬液供給システムの基本構成を示す概略図。
【図２】薬液ポンプの具体的な構成、及び同ポンプを駆動させるための電気的な構成を示す図。
【図３】薬液の混合比率とベローズ作動速度との関係を示す図。
【図４】薬液ポンプによる薬液の吸引・吐出動作を説明するためのタイムチャート。
【図５】２つの薬液ポンプによる薬液の吸引・吐出動作を説明するためのタイムチャート。
【図６】薬液の混合比率と吸引弁開放時間との関係を示す図。
【図７】第２の実施形態において薬液ポンプによる薬液の吸引・吐出動作を説明するためのタイムチャート。
【図８】他の実施形態において薬液の混合比率とベローズ作動速度との関係を示す図。
【図９】従来技術における液体混合システムを示す構成図。
【符号の説明】
【００８１】
１０Ａ，１０Ｂ…薬液ポンプ（流体ポンプ）、１２…ベローズ仕切部材（容積可変部材）、１３…ポンプ室、２１…第１吸引配管、２２…第２吸引配管、２３…第１吸引弁、２４…第２吸引弁、２５…吐出配管、２６…吐出弁、２８…電空レギュレータ、４０…コントローラ（吸引制御手段、吐出制御手段）、Ｙ１，Ｙ２…薬液タンク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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