KR101294399B1

KR101294399B1 - 스케일 침착방지수단을 구비한 진공펌프

Info

Publication number: KR101294399B1
Application number: KR1020130054747A
Authority: KR
Inventors: 김학률
Original assignee: 김학률
Priority date: 2013-05-15
Filing date: 2013-05-15
Publication date: 2013-08-08

Abstract

본 발명의 목적은 냉각수를 이용하여 스크류부재의 냉각이 이루어지는 진공펌프와 관련하여 스크류부재의 내부면에 스케일이 참착하는 것을 방지할 수 있는 구조를 가진 진공펌프를 제공하는 것이다. 이에 따라 본 발명은, 구동축과 그 구동축의 둘레를 따라 형성되는 스크류날개를 구비하는 구동스크류부재; 종동축과 그 종동축의 둘레를 따라 형성되는 스크류날개를 구비하되 상기 구동스크류부재와 나란히 측방에 설치된 상태에서 상기 구동스크류부재와 물려 회전하는 종동스크류부재; 상기 구동스크류부재와 상기 종동스크류부재를 수용하는 내부공간을 가지는 케이싱을 포함하는 진공펌프에 있어서, 상기 구동스크류부재와 상기 종동스크류부재는 그 중심축을 따라 관통되어 후단에 냉각수의 입구가 위치하고 선단에 냉각수의 출구가 위치하는 냉각수통로가 각각 형성되고, 상기 구동스크류부재 및 상기 종동스크류부재의 각 후단이 모두 위치하여 냉각수가 상기 입구로 유입되기 위한 냉각수공급공간과, 상기 냉각수공급공간을 후방에서 커버하여 밀폐되도록 하고, 상기 냉각수공급공간에 냉각수를 공급하기 위한 공급공을 구비하는 판상의 후방커버체와, 상기 후방커버체에 고정된 상태에서 상기 냉각수통로에 삽입되어 상기 냉각수통로의 내주면과 마찰을 발생시키는 스케일제거부재가 설치된다.

Description

스케일 침착방지수단을 구비한 진공펌프{Dry vaccum pump having structure for prevention of scale deposition}

본 발명은 스케일 침착방지수단을 구비한 진공펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각수가 스크류부재의 내부를 통과하여 스크류부재를 냉각시키는 진공펌프에서 냉각수에 의해 스크류부재의 내부에 스케일이 침착되는 것을 방지할 수 있도록 구성한 진공펌프에 관한 것이다.

진공펌프는 기밀용기 내의 기체분자를 제거하도록 대기압 이하의 저압에서 기체를 흡입, 압축해 대기 중에 방출함으로써 용기 속의 진공도를 높일 수 있다.

상기 진공펌프는 내부에 한 쌍의 스크류 부재를 구비하고 한 쌍의 스크류부재가 서로 맞물려 회전함에 의해 작동하고 있는 바, 그 운동으로 인한 열팽창상태를 냉각수단으로 해소할 수 있어야 스크류 부재 간의 간격공차를 줄일 수 있고 진공효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 공랭식 진공펌프를 도시하는 것으로, 한국등록공보 제 10-0435844호에 개시된 것이다.

도 1의 진공펌프는 각 스크류부재(1,2)의 내부가 중공으로 형성되고, 그 중공인 내부공간에 급기관(3)이 설치되어 있다.

상기 급기관(3)의 노즐에서 분사되는 냉각 공기가 스크류부재(1,2)의 내부를 유동함으로써 스크류부재(1,2)의 냉각이 이루어진다.

그러나, 공기에 의한 냉각은 냉각수 방식에 비하여 그 냉각효과가 현저히 낮으므로 도 2(등록특허공보 제10-0293096호에 도시된 진공펌프)에서 도시하는 바와 같이, 스크류부재(5)의 내부를 유동하는 냉각수(6)에 의해 스크류부재(5)의 냉각이 이루어지는 방식이 많이 이용되고 있다.

그러나, 스크류부재(5)의 내부공간에 냉각수(6)가 장기간 흐르는 경우, 중공인 내부공간에는 스케일의 침착이 발생한다. 상기 스케일의 주성분인 탄산칼슘(CaCO3)는 탄소강 열전도율의 1/393에 불과하므로 스크류부재 내부에서 냉각수가 유동하는 내주면이 스케일에 의해 피복되는 경우, 열전달을 방해함으로써 그 냉각효율을 현저히 저하시키고 구동하는 스크류부재(5)에 손상을 유발한다.

따라서, 냉각수에 의한 냉각방식을 채택하는 경우, 스케일을 제거할 수 있는 방안이 반드시 강구될 필요가 있다.

본 발명의 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 냉각수를 이용하여 스크류부재의 냉각이 이루어지는 진공펌프와 관련하여 스크류부재의 내주면에 스케일이 참착되는 것을 방지할 수 있는 구조를 가진 진공펌프를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 구동축과 그 구동축의 둘레를 따라 형성되는 스크류날개를 구비하는 구동스크류부재; 종동축과 그 종동축의 둘레를 따라 형성되는 스크류날개를 구비하되 상기 구동스크류부재와 나란히 측방에 설치된 상태에서 상기 구동스크류부재와 물려 회전하는 종동스크류부재; 상기 구동스크류부재와 상기 종동스크류부재를 수용하는 내부공간을 가지는 케이싱을 포함하는 진공펌프에 있어서, 상기 구동스크류부재와 상기 종동스크류부재는 그 중심축을 따라 관통되어 후단에 냉각수의 입구가 위치하고 선단에 냉각수의 출구가 위치하는 냉각수통로가 각각 형성되고, 상기 구동스크류부재 및 상기 종동스크류부재의 각 후단이 모두 위치하여 냉각수가 상기 입구로 유입되기 위한 냉각수공급공간과, 상기 냉각수공급공간을 후방에서 커버하여 밀폐되도록 하고, 상기 냉각수공급공간에 냉각수를 공급하기 위한 공급공을 구비하는 판상의 후방커버체와, 상기 후방커버체에 고정된 상태에서 상기 냉각수통로에 삽입되어 상기 냉각수통로의 내주면과 마찰을 발생시키는 스케일제거부재가 설치되되, 상기 스케일제거부재는 후단이 상기 후방커버체에 고정되고 상기 냉각수통로의 중심축을 따라 연장되도록 설치된 지지로드와, 상기 지지로드의 길이방향을 따라 배열되도록 상기 지지로드에 고정되어 상기 냉각수통로의 내주면에 접촉하는 브러쉬를 포함함으로써, 상기 구동스크류부재와 상기 종동스크류부재의 회전에 따라 상기 브러쉬가 상기 냉각수통로의 내주면과 마찰운동하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 구동스크류부재와 상기 종동스크류부재에 각각 형성되는 상기 냉각수통로는 상기 스크류날개가 위치하는 영역에 해당하는 제1직경영역과, 상기 제1직경영역의 선단측 및 후단측에 위치하는 제2직경영역으로 구분되어 제1직경영역이 제2직경영역보다 큰 직경으로 형성되고, 상기 지지로드에는 상기 냉각수공급공간에서 상기 제1직경영역까지 장공이 형성됨으로써 상기 냉각수공급공간의 냉각수가 상기 제1직경영역으로 유동하는 유동저항을 감소시킨 것을 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 지지로드의 선단이 상기 제2직경영역의 내주면과 간격을 유지하면서 상기 제2직경영역에 삽입된 상태이고, 상기 지지로드의 선단에는 제1자석이 설치되고, 상기 제2직경영역의 내주면 둘레를 따라 상기 제1자석을 둘러싸도록 제2자석이 설치되되, 상기 제1자석과 상기 제2자석 사이에 항상 척력이 작용하는 것을 또다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 지지로드는 그 후단에 나선이 형성되고, 상기 지지로드의 후단의 나선이 결합되기 위한 나선홈이 형성된 지지구가 상기 후방커버체에 설치되며, 상기 지지로드의 후단의 나선의 방향은 상기 지지로드가 삽입되는 상기 구동스크류부재 또는 상기 종동스크류부재의 상기 스크류날개의 나선방향과 반대로 형성되어, 상기 지지로드가 삽입되는 상기 구동스크류부재 또는 상기 종동스크류부재이 회전시 상기 지지로드의 후단의 나선과 상기 나선홈이 서로 조임되는 결합이 유지되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 브러쉬와 상기 구동스크류부재 및 상기 종동스크류부재의 재질은 모두 동일한 금속이고, 상기 브러쉬는 상기 지지로드를 기준으로 좌우 대칭인 2개의 열을 형성하고 있는 것을 또 다른 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 진공펌프는 구동스크류부재 및 종동스크류부재의 내부에 스케일제거부재가 설치되어 스케일의 침착이 방지될 수 있다.

보다 상세하게는 구동스크류부재 및 종동스크류부재가 회전하는 중에, 스케일제거부재가 지지구를 매개로 후방커버체에 고정된 상태이고, 회전하고 있는 구동스크류부재 및 종동스크류부재의 냉각수통로의 내주면과 브러쉬는 상대운동에 의해 마찰하는 과정이 지속적으로 이루어진다.

이에 따라, 냉각수통로의 내주면에 침착되는 스케일을 그것이 고착화되지 않은 상태에서 브러쉬가 계속 긁어낼 수 있으므로 스케일의 침착이 방지될 수 있다.

도 1은 종래 공랭식 진공펌프의 단면구성도
도 2는 종래 수냉식 진공펌프의 단면구성도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 진공펌프의 평단면구성도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 진공펌프에서 스크류부재에 형성된 냉각수통로의 구성을 도시하는 단면구성도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 진공펌프에서 스케일제거부재가 결합되는 구조를 도시하는 분해사시도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 진공펌프에서 스케일제거부재의 선단의 구성 및 작용을 설명하는 구성설명도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 진공펌프에서 스케일제거부재의 후단의 구성 및 작용을 설명하는 구성설명도

본 발명의 실시예를 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 진공펌프의 평단면구성도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 진공펌프에서 냉각수통로의 구성을 도시하는 단면구성도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 진공펌프에서 스케일제거부재가 결합되는 구조를 도시하는 분해사시도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 진공펌프는, 구동축(21)과 그 구동축(21)의 둘레를 따라 형성되는 스크류날개(22)를 구비하는 구동스크류부재(20)와, 종동축(31)과 그 종동축(31)의 둘레를 따라 형성되는 스크류날개(32)를 구비하되 상기 구동스크류부재(20)와 나란히 측방에 설치된 상태에서 상기 구동스크류부재(20)와 물려 회전하는 종동스크류부재(30)와, 상기 구동스크류부재(20)와 상기 종동스크류부재(30)를 수용하는 내부공간을 가지는 케이싱(40)을 포함하되, 상기 구동스크류부재(20)와 종동스크류부재(30)는 그 중심축을 따라 관통되어 후단에 냉각수의 입구(234)가 위치하고 선단에 냉각수의 출구(235)가 위치하는 냉각수통로(23)가 각각 형성된다.

또한, 상기 구동스크류부재(20) 및 상기 종동스크류부재(30)의 각 후단이 모두 위치하여 냉각수가 상기 입구(234)로 유입되기 위한 냉각수공급공간(50)과, 상기 냉각수공급공간(50)을 후방에서 커버하여 밀폐되도록 하고, 상기 냉각수공급공간(50)에 냉각수를 공급하기 위한 공급공(61)을 구비하는 판상의 후방커버체(60)와, 상기 후방커버체(60)에 고정된 상태에서 상기 냉각수통로(23)에 삽입되어 상기 냉각수통로(23)의 내주면과 마찰을 발생시키는 스케일제거부재(72)를 더 포함한다.

상기 구동스크류부재(20)는 구동모터와 연결되어 회전함으로써 진공펌프의 구동력이 발생하고 있다. 구동스크류부재(20)는 스크류날개(22)를 구비하고 있으며, 스크류날개(22)의 사이사이의 공간에서 흡입된 가스가 이송된다.

상기 종동스크류부재(30)는 구동스크류부재(20)의 구동력에 의해 구동스크류부재(20)에 물려 회전하게 된다. 즉, 구동스크류부재(20)에 설치된 제1타이밍기어(29)와 종동스크류부재(30)에 설치된 제2타이밍기어(39)가 서로 물려 회전하므로, 종동스크류부재(30)와 구동스크류부재(20)는 서로 물려 동일속도로 회전할 수 있다.

상기 종동스크류부재(30)도 둘레를 따라 형성된 스크류날개(32)를 구비하고 있고, 스크류날개(32)의 사이사이의 공간에서 흡입된 가스가 출구측으로 이송된다.

상기 구동스크류부재(20)와 상기 종동스크류부재(30)는 그 중심축을 따라 관통되어 중공인 구조가 되는 냉각수통로(23)가 각각 형성된다. 냉각수통로(23)의 후단에는 냉각수의 입구(234)가 위치하고 선단에 냉각수의 출구(235)가 위치하여 공급되는 냉각수가 구동스크류부재(20)와 상기 종동스크류부재(30)의 내부를 통과할 수 있다.

상기 냉각수통로(23)의 내주면은 실린더형상으로 형성하나, 도 6과 같이 후술하는 제1직경영역(231)의 내주면(231a)의 표면에 굴곡이 있는 형상으로 형성하는 것이 냉각수와의 접촉면적을 넓혀 효과적인 냉각작용이 이루어질 수 있다.

도 4를 참고하면, 상기 구동스크류부재(20)와 상기 종동스크류부재(30)에 각각 형성되는 상기 냉각수통로(23)는 상기 스크류날개(22)가 위치하는 영역에 해당하는 제1직경영역(231)과, 상기 제1직경영역(231)을 사이에 두고 제1직경영역(231)의 선단측 및 후단측의 선단베어링지지부(27)와 후단베어링지지부(26)에 위치하는 제2직경영역(232,233)으로 구분된다.

상기 제2직경영역(232,233)이 설치되는 선단베어링지지부(27)와 후단베어링지지부(26)는 베어링에 의해 지지되는 부분이므로 제2직경영역(232,233)에는 냉각수통로(23)를 크게 형성할 수 없어 제1직경영역(231)이 제2직경영역(232,233)보다 큰 직경으로 형성된 구조가 된다.

상기 케이싱(40)은 그 내부공간(42)에 구동스크류부재(20)와 종동스크류부재(30)가 수용되어 보호됨과 함께 구동스크류부재(20)와 종동스크류부재(30)의 스크류날개(22,32)들 사이사이의 공간이 밀폐된 체적을 형성하도록 외측에서 커버하도록 함으로써 흡입된 가스를 밀폐상태에서 이동시키고 있다.

상기 냉각수공급공간(50)은 후방커버체(60)의 공급공(61)을 통해 공급된 냉각수가 모여 구동스크류부재(20) 및 상기 종동스크류부재(30)의 냉각수통로(23)의 입구(234)로 유입되기 위한 공간이다. 냉각수공급공간(50)은 구동스크류부재(20) 및 상기 종동스크류부재(30)의 각 후단이 모두 위치고 있고, 케이싱(40)과 케이싱(40)의 후단을 커버하는 후방커버체(60)에 의해 밀폐된 영역으로 형성된다.

상기 후방커버체(60)는 냉각수공급공간(50)에 냉각수를 공급하기 위한 공급공(61)이 중심부에 형성된 판상체로서, 케이싱(40)의 후측에 결합됨으로써 냉각수공급공간(50)을 후측에서 밀폐시키고 있다.

한편, 상기 스케일제거부재(72)는 구동스크류부재(20)와 종동스크류부재(30)의 냉각수통로(23)에 각각 삽입되어 그 내면의 스케일을 제거도록 설치된다.

상기 스케일제거부재(72)는 후단이 상기 후방커버체(60)에 고정되고 상기 냉각수통로(23)의 중심축을 따라 연장되도록 설치된 지지로드(721)와, 상기 지지로드(721)의 길이방향을 따라 배열되도록 상기 지지로드(721)에 고정되어 상기 냉각수통로(23)의 내주면(231a)에 접촉하는 브러쉬(722)를 포함한다.

상기 지지로드(721)는 냉각수통로(23)에 삽입되어 브러쉬(722)의 지지체 역할을 하고 있다.

상기 지지로드(721)의 후단에는 나선(727)이 형성되어 후방커버체(60)에 고정되도록 한다. 후방커버체(60)에는 나선홈(64)이 형성된 지지구(63)가 설치되어 그 나선홈(64)에 지지로드(721)의 후단이 나선결합됨으로써 지지로드(721)가 후방커버체(60)에 고정될 수 있다.

상기 지지로드(721)의 후단의 나선(727)의 방향은 상기 지지로드(721)가 삽입되는 상기 구동스크류부재(20) 또는 상기 종동스크류부재(30)의 상기 스크류날개(22)의 나선방향과 반대로 형성된다. 이는 지지로드(721)가 삽입되는 상기 구동스크류부재(20) 또는 상기 종동스크류부재(30)의 회전시 지지로드(721)의 후단의 나선(727)과 나선홈(64)이 서로 체결되어 조임되도록 하기 위함이다. 즉, 브러쉬(722)가 구동스크류부재(20) 또는 상기 종동스크류부재(30)의 내부에서 마찰하고 있는 상태에서 구동스크류부재(20) 및 상기 종동스크류부재(30)가 회전하면, 동일한 회전방향으로 지지로드(721)가 회전하려는 힘을 받게 되는 바, 구동스크류부재(20) 또는 상기 종동스크류부재(30)의 상기 스크류날개(22)의 나선방향과 반대로 지지로드(721)의 나선방향을 형성함으로써 나선결합이 풀리지 않고 더 조임된 상태에서 견고히 유지되도록 하는 것이다.

상기 지지로드(721)에는 상기 냉각수공급공간(50)에서 상기 제1직경영역(231)까지 유동장공(724)이 형성됨으로써 상기 냉각수공급공간(50)의 냉각수가 상기 제1직경영역(231)으로 유동하는 유동저항을 감소시키고 있다.

도 7을 참고하면, 지지로드(721)에 형성되는 상기 유동장공(724)은 냉각수공급공간(50)에 유동장공(724)의 후측이 위치하고 제1직경영역(231)에 유동장공(724)의 선단측이 위치하는 길이로 형성되어 냉각수공급공간(50)의 냉각수가 제1직경영역(231)까지 유동할 수 있는 통로의 역할을 하는 것이다. 지지로드(721)와 냉각수통로(23)의 내주면 사이에도 간격이 있어 냉각수가 통과할 수 있으나, 그 간격이 충분하지 않으므로 유동저항이 발생하고 충분한 냉각수가 공급될 수 없다.

또한, 상기 지지로드(721)의 선단이 상기 제2직경영역(232)의 내주면과 간격을 유지하면서 상기 제2직경영역(232)에 삽입된 상태이고, 상기 지지로드(721)의 선단에는 제1자석(728)이 설치되고, 상기 제2직경영역(232)의 내주면 둘레를 따라 상기 제1자석(728)을 둘러싸도록 제2자석(278)이 설치되되, 상기 제1자석(728)과 상기 제2자석(278) 사이에 항상 척력이 작용한다.

제1자석(728) 및 제2자석(278)이 지지로드(721)의 선단의 외주면과 제2직경영역(232)의 내주면 둘레를 따라 설치되기 위해 원주면을 따라 분할된 작은 다수자석이 순차적으로 배치되는 방식이 바람직하다.

지지로드(721)의 선단에는 도 5 및 도 6과 같이, 선단장공(726) 및 출수구(729)가 형성된다. 이에 따라, 제1직경영역(231)의 냉각수는 지지로드(721) 선단의 선단장공(726) 및 출수구(729)를 통해 냉각수통로(23)의 출구(235)로 유동한다.

상기 브러쉬(722)는 상기 지지로드(721)를 기준으로 좌우 대칭인 2개의 열을 형성하도록 지지로드(721)의 길이방향을 따라 배열되어 있다.

상기 브러쉬(722)가 냉각수통로(23)의 내주면(231a)에 접촉한 상태를 유지하면, 구동스크류부재(20) 및 종동스크류부재(30)의 회전시 브러쉬(722)가 상기 냉각수통로(23)의 내주면(231a)과 마찰운동을 하게 되므로 내주면(231a)에 침착되는 스케일을 그것이 고착화되지 않은 상태에서 긁어낼 수 있다.

상기 브러쉬(722)와 상기 구동스크류부재(20) 및 종동스크류부재(30)의 재질은 모두 동일한 금속재이다. 이는 브러쉬(722)를 구동스크류부재(20) 및 종동스크류부재(30)와 다른 금속재질로 형성하는 경우, 전위차에 따른 갈바닉부식이 발생할 수 있으므로 동일한 재질로 형성하여 부식을 방지하기 위함이다.

그와 같은 부식의 방지를 위하여 브러쉬(722)를 합성수지재로 형성할 수 있으나, 합성수지재의 경우 마모에 의해 수명이 짧으므로 잦은 교체가 필요한 문제점이 있다.

참고로, 미설명부호 65는 수밀용 오링이다.

전술한 바와 같은 본 발명의 진공펌프에서 스케일제거부재(72)의 설치 및 스케일의 침착을 방지하는 작용을 설명한다.

도 5의 분해도와 같이, 상기 스케일제거부재(72)가 구동스크류부재(20)에 삽입되기 위해서 구동스크류부재(20)의 후단베어링지지부(26)가 분해되어 구동스크류부재(20)의 제1직경영역(231)이 노출된 상태를 형성한다.

냉각수통로(23)의 큰 직경부분인 제1직경영역(231)이 노출되면 스케일제거부재(72)를 선단에서부터 삽입한다.

스케일제거부재(72)의 선단에는 제1자석(728)이 설치되고, 선단이 선단베어링지지부(27)의 제2자석(278)이 설치된 부분까지 삽입된다. 도 6과 같이, 제2자석(278)은 선단베어링지지부(27)의 제2직경영역(232)의 내주면 둘레를 따라 설치되어 상기 제1자석(728)과 항상 척력이 작용한다. 이에 따라, 스케일제거부재(72)의 선단은 별도의 지지구(63)가 없더라도 제1자석(728)과 제2자석(278)의 척력작용에 의해 제2직경영역(232)에 삽입된 상태에서 지지될 수 있다. 그러나, 스케일제거부재(72)는 브러쉬(722)가 냉각수통로(23)의 내주면(231a)과 항상 접촉하고 있으므로 브러쉬(722)에 의해 주로 지지되고 있고, 상기 제1자석(728)과 제2자석(278)의 척력구조는 보조적인 지지구조이다.

이후, 구동스크류부재(20)의 후단측에 후단베어링지지부(26)가 결합되어 구동스크류부재(20)의 내부에 스케일제거부재(72)가 삽입된 상태가 될 수 있다. 그 상태는 스케일제거부재(72)의 후단이 냉각수통로(23)의 입구(234)를 통해 후방으로 돌출되어 있는 상태이다.

이 후, 케이싱(40)의 후면에 후방커버체(60)를 결합시킴과 함께 후방커버체(60)의 지지구설치공(62)으로 지지로드(721)의 나선(727)이 위치한다. 지지구(63)가 지지구설치공(62)에 결합되면 지지로드(721)의 나선(727)과 지지구(63)의 나선홈(64)이 나선결합되며, 지지구(63)를 볼트(66)에 의해 고정시킴으로써 조립이 완료된다.

지지로드(721)의 나선(727)과 지지구(63)의 나선홈(64)을 결합시킬 때에는, 앞부분에 고리가 형성된 긴 막대를 냉각수통로(23)의 출구(235)로부터 지지로드(721)의 선단까지 삽입하고, 고리를 선단장공(726)에 걸어 스케일제거부재(72)가 회전하지 않도록 잡아둔다. 그 상태는 지지구(63)를 회전시키더라도 스케일제거부재(72)가 함께 회전하지 않으므로 지지로드(721)의 나선(727)과 지지구(63)의 나선홈(64)이 나선결합될 수 있다.

한편, 진공펌프의 작동이 시작되면, 도 7과 같이, 냉각수가 후방커버체(60)의 공급공(61)을 통해 냉각수공급공간(50)으로 공급되고, 냉각수공급공간(50)의 냉각수는 구동스크류부재(20) 및 종동스크류부재(30)의 냉각수 입구(234)를 통해 냉각수통로(23)로 유동한다.

보다 상세하게는 지지로드(721)의 유동장공(724)을 통해 냉각수가 제1직경영역(231)으로 유동하고, 제1직경영역(231)의 냉각수는 지지로드(721) 선단의 선단장공(726) 및 출수구(729)를 통해 냉각수통로(23)의 출구(235)로 유동한다.

구동스크류부재(20) 및 종동스크류부재(30)가 회전하는 중에는, 스케일제거부재(72)가 지지구(63)를 매개로 후방커버체(60)에 고정된 상태이고, 회전하고 있는 구동스크류부재(20) 및 종동스크류부재(30)의 냉각수통로(23)의 내주면(231a)과 브러쉬(722)는 상대운동에 의해 지속적인 마찰이 발생하고 있다.

이에 따라, 냉각수통로(23)의 내주면(231a)에 침착되는 스케일을 스케일이 고착화되지 않은 상태에서 브러쉬(722)가 계속 긁어낼 수 있으므로 스케일의 침착이 방지될 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 상기의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.

20; 구동스크류부재 21; 구동축
22,32; 스크류날개 23,33; 냉각수통로
26; 후단베어링지지부 27; 선단베어링지지부
30; 종동스크류부재 31; 종동축
32; 스크류날개 40; 케이싱
42; 내부공간 50; 냉각수공급공간
60; 후방커버체 61; 공급공
62; 지지구설치공 63; 지지구
64; 나선홈 65; 오링
66; 볼트 72,73; 스케일제거부재
231; 제1직경영역 231a; 내주면
232,233; 제2직경영역 234; 입구
235; 출구 278; 제2자석
721,731; 지지로드 722,732; 브러쉬
724; 유동장공 726; 선단장공
727; 나선 728; 제1자석
729; 출수구

Claims

구동축(21)과 그 구동축(21)의 둘레를 따라 형성되는 스크류날개(22)를 구비하는 구동스크류부재(20);
종동축(31)과 그 종동축(31)의 둘레를 따라 형성되는 스크류날개(32)를 구비하되 상기 구동스크류부재(20)와 나란히 측방에 설치된 상태에서 상기 구동스크류부재(20)와 물려 회전하는 종동스크류부재(30);
상기 구동스크류부재(20)와 상기 종동스크류부재(30)를 수용하는 내부공간(42)을 가지는 케이싱(40)을 포함하는 진공펌프에 있어서,
상기 구동스크류부재(20)와 상기 종동스크류부재(30)는 그 중심축을 따라 관통되어 후단에 냉각수의 입구(234)가 위치하고 선단에 냉각수의 출구(235)가 위치하는 냉각수통로(23)가 각각 형성되고,
상기 구동스크류부재(20) 및 상기 종동스크류부재(30)의 각 후단이 모두 위치하여 냉각수가 상기 입구(234)로 유입되기 위한 냉각수공급공간(50)과,
상기 냉각수공급공간(50)을 후방에서 커버하여 밀폐되도록 하고, 상기 냉각수공급공간(50)에 냉각수를 공급하기 위한 공급공(61)을 구비하는 판상의 후방커버체(60)와,
상기 후방커버체(60)에 고정된 상태에서 상기 냉각수통로(23)에 삽입되어 상기 냉각수통로(23)의 내주면(231a)과 마찰을 발생시키는 스케일제거부재(72)가 설치되되,
상기 스케일제거부재(72)는
후단이 상기 후방커버체(60)에 고정되고 상기 냉각수통로(23)의 중심축을 따라 연장되도록 설치된 지지로드(721)와,
상기 지지로드(721)의 길이방향을 따라 배열되도록 상기 지지로드(721)에 고정되어 상기 냉각수통로(23)의 내주면(231a)에 접촉하는 브러쉬(722)를 포함함으로써, 상기 구동스크류부재(20)와 상기 종동스크류부재(30)의 회전에 따라 상기 브러쉬(722)가 상기 냉각수통로(23)의 내주면(231a)과 마찰운동하는 것을 특징으로 하는 진공펌프
제1항에 있어서,
상기 구동스크류부재(20)와 상기 종동스크류부재(30)에 각각 형성되는 상기 냉각수통로(23)는
상기 스크류날개(22)가 위치하는 영역에 해당하는 제1직경영역(231)과, 상기 제1직경영역(231)의 선단측 및 후단측에 위치하는 제2직경영역(232,233)으로 구분되어 제1직경영역(231)이 제2직경영역(232,233)보다 큰 직경으로 형성되고,
상기 지지로드(721)에는 상기 냉각수공급공간(50)에서 상기 제1직경영역(231)까지 유동장공(724)이 형성됨으로써 상기 냉각수공급공간(50)의 냉각수가 상기 제1직경영역(231)으로 유동하는 유동저항을 감소시킨 것을 특징으로 하는 진공펌프
제2항에 있어서,
상기 지지로드(721)의 선단이 상기 제2직경영역(232)의 내주면과 간격을 유지하면서 상기 제2직경영역(232)에 삽입된 상태이고,
상기 지지로드(721)의 선단에는 제1자석(728)이 설치되고, 상기 제2직경영역(232,233)의 내주면 둘레를 따라 상기 제1자석(728)을 둘러싸도록 제2자석(278)이 설치되되,
상기 제1자석(728)과 상기 제2자석(278) 사이에 항상 척력이 작용하는 것을 특징으로 하는 진공펌프
제3항에 있어서,
상기 지지로드(721)는 그 후단에 나선(727)이 형성되고,
상기 지지로드(721)의 후단의 나선(727)이 결합되기 위한 나선홈(64)이 형성된 지지구(63)가 상기 후방커버체(60)에 설치되며,
상기 지지로드(721)의 후단의 나선(727)의 방향은 상기 지지로드(721)가 삽입되는 상기 구동스크류부재(20) 또는 상기 종동스크류부재(30)의 상기 스크류날개(22)의 나선방향과 반대로 형성되어,
상기 지지로드(721)가 삽입되는 상기 구동스크류부재(20) 또는 상기 종동스크류부재(30)의 회전시 상기 지지로드(721)의 후단의 나선(727)과 상기 지지구(63)의 나선홈(64)이 서로 조임되는 결합이 유지되는 것을 특징으로 하는 진공펌프
제3항에 있어서,
상기 브러쉬(722)와 상기 구동스크류부재(20) 및 상기 종동스크류부재(30)의 재질은 모두 동일한 금속이고,
상기 브러쉬(722)는 상기 지지로드(721)를 기준으로 좌우 대칭인 2개의 열을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 진공펌프