KR101333056B1

KR101333056B1 - 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입 진공펌프

Info

Publication number: KR101333056B1
Application number: KR1020120006599A
Authority: KR
Inventors: 이헌
Original assignee: 주식회사 코디박
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2012-01-20
Publication date: 2013-11-26
Also published as: KR20130085664A

Abstract

냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입 진공펌프가 개시된다. 본 발명의 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입 진공펌프는, 진공 작업 대상인 기체가 흡입되는 흡입구와 흡입된 기체가 토출되는 토출구가 마련된 하우징과, 하우징의 내부에 마련되며 서로 맞물리며 회전되는 한 쌍의 스크루 로터와, 한 쌍의 스크루 로터 중 적어도 하나의 스크루 로터의 내부에 스크루 로터의 회전축의 구동을 위하여 마련되며 냉각수단이 구비된 구동모터를 포함한다.

Description

냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입 진공펌프{SCREW ROTOR TYPE VACCUM PUMP WITH BUILT IN MOTOR HAVING COOLING FUNCTION}

본 발명은, 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입 진공펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 반도체 제조공정, 디스플레이패널 제조공정 또는 태양 전지판 제조공정에서 진공 작업을 하는 데 사용되는 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입 진공펌프에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조공정, 디스플레이패널 제조공정 또는 태양 전지판 제조공정에서는 고진공을 필요로 하는 작업이 필요하고, 이러한 진공 작업에는 진공 펌프가 사용된다.

진공이란 물질이 전혀 존재하지 않는 공간을 의미하지만, 실제로는 이렇게 만들기가 어렵기 때문에 1/1000 ㎜Hg 정도 이하의 저압을 가리킨다. 진공으로 만든 용기 내에 남아 있는 기체의 압력을 그때의 진공도라 하는데, 진공도는 저압상태의 공기의 압력을 그대로 이용하여 표현한다.

진공 상태를 통하여 타기체의 영향에 의한 부식 산화 등을 막아주고, 물질의 끊는 점을 낮추어 준다. 또한 타기구로는 운반하기 어려운 물체의 운반을 가능하게 해주며, 양자 등과 같은 하전입자 주의의 공기분자충돌이 작아지므로 작업시 컨트롤이 용이하게 된다.

현재 인공적으로 도달할 수 있는 최고 진공도는 10-12 ㎜Hg 정도인데, 이때에도 1㎤당 약 3만 5000개나 되는 기체 분자가 남아 있다. 하지만 반도체 제조공정이나 디스플레이 패널 제조공정 등은 고진공이 요구되므로 현재 효율적으로 진공을 유지할 수 있는 다양한 기술들이 개발되고 있다.

하지만 종래 기술의 일 시시예에 따른 진공펌프에는 극복해야 할 문제들이 많이 있다. 특히 스크루 로터 타입 진공펌프 중 모터 외장형의 경우, 모터와 스크루 로터가 커플링 또는 유사부품으로 결합 되어 회전하게 된다. 이때 커플링에 의한 틈새 공차 또는 모터와 회전체의 중심이 일직선상에 위치하지 않는 경우로 인해 회전체의 밸런스가 맞지 않을 수 있고, 진동의 원인이 될 수도 있다.

또한 회전 밸런스가 맞지 않는 문제로 인해서 모터 과부하에 의한 열이 발생 될 수 있으며, 회전체와 하우징 간의 마찰로 진공펌프의 파손 우려가 있다. 또한 회전력 손실로 펌핑 용량 저하의 원인이 될 수도 있으며, 베어링의 내구성에 문제가 발생하여 잦은 고장의 원인이 되고, 운전시 소음이 과도하게 발생하여 작업환경에 문제가 될 수도 있다.

나아가 종래 기술의 일 실시예에 따른 스크루 로터 타입 진공 펌프는 모터 외장형으로서 로터와 모터의 연결에 있어서 커플링 타입 또는 기어 연결 타입을 사용함으로써 밸런스 문제로 인해 베어링등 기계부품의 내구성 및 소음 문제가 발생한다. 또한 전력소비가 큰 대용량 모터를 연결해야 하므로 전력소모가 큰 문제가 있으며, 스크루 로터와 회전축 조립시 플랜지 타입으로 볼트 체결하여 연결하므로 볼트 체결 공차에 의해 회전 밸런스 변형 및 조립시간이 길어지는 문제가 있다.

그리고 종래 기술의 일 실시예에 따른 스크루 로터 타입 진공 펌프는 고속 회전 시 냉각 기능이 없어 모터가 과열될 수 있고, 이는 반도체 또는 태양전지 제조 공정에서 발생되는 분말이 펌프의 내부로 유입 시 펌프의 내부에서 분말의 흡착을 활성화시키는 요인이 된다.

한국특허등록공보 제10-0201423호(파나소닉 주식회사) 1999. 03. 13

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 스크루 로터의 회전시 회전 밸란스의 변형을 최소화하고, 모터의 과열 방지 및 제조 공정에서 발생되는 분말의 흡착을 최소화할 수 있는 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입 진공펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 진공 작업 대상인 기체가 흡입되는 흡입구와 흡입된 상기 기체가 토출되는 토출구가 마련된 하우징과, 상기 하우징의 내부에 마련되며 서로 맞물리며 회전되는 한 쌍의 스크루 로터와, 상기 한 쌍의 스크루 로터 중 적어도 하나의 스크루 로터의 내부에 상기 스크루 로터의 회전축의 구동을 위하여 마련되며 냉각수단이 구비된 구동모터를 포함하는 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입 진공펌프가 제공될 수 있다.

상기 냉각수단은 상기 구동모터의 외주면에 마련되는 워터 재킷(water jacket)일 수 있다.

상기 스크루 로터와 상기 회전축은 파워락 결합 방식에 의해 결합될 수 있다.

상기 회전축과 상기 스크루 로터가 고정되는 모터 고정부재의 사이에 배치되어 비접촉 실링을 하는 비접촉 실을 더 포함하며, 상기 비접촉 실은 내주면에 윤활 가능한 재질로 코팅된 코팅부가 마련될 수 있다.

상기 코팅부는 폴리테트라플루오로에틸렌 중합체(PTFE)로 이루어질 수 있다.

상기 비접촉 실이 배치되는 영역의 상기 회전축의 외주면에는 복수의 홈이 마련될 수 있다.

상기 한 쌍의 스크루 로터의 외주면에 형성된 나사산의 리드각은 상기 흡입구로부터 상기 토출구로 갈수록 연속적으로 작게 변화될 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 스크루 로터의 회전시 회전 밸란스의 변형을 최소화하고, 모터의 과열 방지 및 제조 공정에서 발생되는 분말의 흡착을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입 진공펌프를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입의 진공펌프에서 한 쌍의 스크루 로터를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 부등 리드 구간을 갖는 한 쌍의 스크루 로터를 구비한 진공펌프와 종래 기술의 일 실시예에 따른 등(等) 리드 스크루 로터 타입 진공 펌프의 배기 속도를 비교한 그래프이다.
도 4는 도 1에 도시된 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입의 진공펌프에서 구동모터를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입의 진공펌프에서 모터 고정부재와 회전축 사이에 비접촉 실이 마련된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입 진공펌프를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입의 진공펌프에서 한 쌍의 스크루 로터를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 부등 리드 구간을 갖는 한 쌍의 스크루 로터를 구비한 진공펌프와 종래 기술의 일 실시예에 따른 등(等) 리드 스크루 로터 타입 진공 펌프의 배기 속도를 비교한 그래프이고, 도 4는 도 1에 도시된 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입의 진공펌프에서 구동모터를 개략적으로 도시한 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입 진공펌프(1)는, 진공 작업 대상인 기체의 진공 장소가 되는 하우징(10)과, 하우징(10)의 내부에 마련되며 서로 맞물리며 회전되는 한 쌍의 스크루 로터(20)와, 한 쌍의 스크루 로터(20) 중 적어도 하나의 스크루 로터(20)의 내부에 적어도 하나의 스크루 로터(20)의 회전축(21)의 구동을 위하여 마련되며 냉각수단이 구비된 구동모터(30)를 구비한다.

하우징(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 진공 작업 대상인 기체의 흡입 통로가 되며 하우징(10)의 상측부에 마련되는 흡입구(11)와, 흡입구(11)를 통해서 흡입된 기체의 토출 통로가되며 하우징(10)의 하측부에 마련되는 토출구(12)와, 흡입구(11)를 통해서 흡입된 기체의 진공 장소가 되는 작동실(13)을 포함한다.

본 실시 예에서 하우징(10)의 내부에는 후술하는 한 쌍의 스크루 로터(20)가 마련되고, 하우징(10)의 하측부에는 이동의 편리성을 위해 롤러(14)가 마련된다.

스크루 로터(20)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(10)의 내부에 한 쌍이 서로 맞물리도록 마련되며 후술하는 구동모터(30)의 구동에 의해 회전되어 흡입구(11)를 통해 흡입된 기체를 진공시켜 토출시키는 역할을 한다.

본 실시 예에서 스크루 로터(20)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 회전축(21)에 상측부 및 하측부가 지지되며, 회전축(21)에는 스크루 로터(20)를 회전 지지하기 위한 베어링(22)이 마련된다.

그리고 스크루 로터(20)를 지지하는 회전축(21)의 하단부에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 타어밍 기어(23)가 마련되며, 타이밍 기어(23)는 한 쌍의 스크루 로터(20)의 각각의 회전축(21)을 동기시켜 한 쌍의 스크루 로터(20)를 서로 연동시킨다.

한편 본 실시 예에서 한 쌍의 스크루 로터(20)의 외주면에 형성된 나사산의 리드각은, 도 2에 도시된 바와 같이, 흡입구(11)로부터 토출구(12)를 향해 연속적으로 작게 변화된다. 그 결과 흡입구(11)로부터 토출구(12)로 갈수록 작동실(13)의 용적이 작아져 토출구(12)로부터의 역확산이 억제된다.

그리고 역확산된 기체는 작동실(13)에 재유입되어 재차 압축 및 배기시킬 수 있어 토출구(12) 영역의 작동실(13)을 작게 할 수 있으므로 소비 전력을 낮출 수 있고, 역확산량이 감소되어 도달 압력과 배기 속도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

특히 종래 기술의 일 실시예는 최종 리드부에 있어서도 압축, 배기가 이루어지기 때문에 토출구(12) 영역이 압축열에 의해 팽창되고 일그러짐이 발생되어 스크루 로터(20) 상호간 또는 스크루 로터(20)와 후술하는 구동모터(30)의 고정자(32) 상호간에 접촉을 일으키는 원인이 된다.

그러나 본 실시예는 연속적으로 변화되는 스크루 로터(20)의 최종 리드부의 작용실 용적이 작아지기 때문에 열적으로 안정적인 구조를 갖는다.

나아가 본 실시 예는 스크루 로터(20)의 외주면에 형성된 나사산은 흡입구(11)로부터 토출구(12)를 향해 연속적으로 작아지는 부등 리드 구간을 포함하므로, 도 4에 도시된 바와 같이, 가스의 종류에 관계없이 5*10^-6 torr 이하까지 안정된 배기 성능을 유지할 수 있는 이점이 있다.

구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 일 실시예는 토출구(12)에서의 역확산량, 희석 가스의 역확산량이 크기 때문에 도달 압력이 5*10^-3 torr 전후로 되고, 곡선 2와 같이, 분자 유역 측에서 배기 속도가 큰 폭으로 감소한다.

또한 수소의 배기 속도는 질소의 1/3에서 1/2이고, 곡선 3과 같이, 압축비가 작기 때문에 배기 속도가 극단적으로 감소한다.

이에 비해 본 실시예는 스크루 로터(20)의 나사산이 흡입구(11)로부터 토출구(12)를 향해 연속적으로 작게 형성되어, 곡선 1과 같이, 가스의 종류에 관계없이 안정된 배기 성능을 유지할 수 있다.

본 실시 예에서 스크루 로터(20)의 상측부와 회전축(21)의 결합은 파워락 결합 방식에 의해 결합될 수 있다. 파워락이란 축을 고정 대상물에 고정시켜 동력을 전달하는 동력 전달 요소 중의 하나로서, 축과 고정 대상물을 암, 수가 짝을 이루는 테이퍼를 볼트로 체결하여 상호 체결시킨다.

본 실시 예에서는 회전축(21)과 스크루 로터(20)의 상측부를, 도 1에 도시된 바와 같이, 암수가 짝을 이루는 한 쌍의 테이퍼(T)를 볼트(T)로 체결하여 상호 결합시킬 수 있다. 그 결과 회전축(21)과 스크루 로터(20)의 상호 조립 공차를 최소화하여 스크루 로터(20)의 회전시 밸런스 불균형을 최소화하여 부품의 내구성을 극대화할 수 있고, 조립 시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.

그리고 본 실시 예에서 비접촉 실(34)이 배치되는 영역의 회전축(21)의 외주면에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 홈(21a)이 마련된다. 이 복수의 홈(21a)은 접촉 면적을 감소시켜 마찰 면적을 최소화하고, 자세히 후술하겠지만 실링(sealing) 가스의 공급 시 실링 가스의 흐름을 정체시켜 적은 양의 실링 가스로도 밀봉 효과를 극대화시키는 역할을 한다. 참고로 종래 기술의 일 실시예는 실링 가스를 30L/min 정도로 대량으로 사용하기 때문에 운전 비용이 과도하게 소요되고 지구 온난화의 원인이 되는 문제점이 있었다.

한편 회전축(21)의 하단부에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 원심펌프(24)가 마련된다. 원심펌프(24)는 그 하단부에 모세관과 같이 가는 관이 설치되며, 이 모세관은 하우징(10)의 바닥부에 저장된 오일을 원심력에 의해 흡입한다.

그리고 스크루 로터(20)의 회전에 의한 원심력에 의해 원심펌프(24)에서 펌핑되는 오일은 회전축(21)의 내부에 마련된 오일공급통로(21b, 도 5 참조)를 통해 베어링(22)으로 공급되어 베어링(22)의 윤활제로 사용된다. 또한 베어링(22)으로 공급되는 오일은 회전축(21)의 내부를 통해서 공급되므로 회전축(21)을 냉각시키는 역할도 한다.

구동모터(30)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 스크루 로터(20)의 내부에 마련되기 때문에 스크루 로터(20)의 회전 시 회전 밸런스의 변형을 최소화할 수 있다. 또한 구동모터(30)는 냉각수에 의해 냉각되므로 과열이 방지되고, 스크루 로터(20)의 온도를 반도체 또는 태양전지 제조 공정 등의 공정에서 발생되는 분말의 흡착을 최소화할 수 있는 온도로 유지시킬 수 있어 분말의 흡착을 최소화시킬 수 있는 이점이 있다.

이제 구동모터(30)에 대해 자세히 설명하면, 구동모터(30)는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 스크루 로터(20)와 연결된 회전축(21)을 둘러싸며 회전축(21)을 회전시키는 회전자(31)와, 하우징(10)의 내부에 마련된 모터 고정부재(34)에 의해 둘러싸여 지지되는 고정자(32)와, 고정자(32)의 외주면을 원형으로 둘러싸며 냉각수에 의해 구동모터(30) 및 스크루 로터(20)를 냉각시키는 워터 재킷(33)을 포함한다.

본 실시 예에서 구동모터(30)는 스크루 로터(20)의 내부에 마련되므로 펌프를 소형화시킬 수 있고, 회전자(31)가 스크루 로터(20)와 일체로 회전되므로 회전 밸런스의 변형을 감소시킬 수 있다.

도 5는 도 1에 도시된 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입의 진공펌프에서 모터 고정부재(34)와 회전축(21) 사이에 비접촉 실(34)이 마련된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 5에서 점선으로 표시한 라인은 오일의 이동 경로를 나타내고, 실선으로 표시한 라인은 실링 가스의 이동 경로를 나타낸다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시 예는 베어링(22)에 공급되는 오일이 가스화되어 펌프의 내부로 유출되는 것을 방지하기 위해 회전축(21)과 스크루 로터(20)가 고정되는 모터 고정부재(34)의 사이에 배치되어 비접촉 실링을 하는 비접촉 실(34)을 더 포함한다.

본 실시 예에서 비접촉 실(34)은 비접촉 방식의 실링(sealing)을 위해 그 내경이 회전축(21)의 외경보다 크게 마련되며, 비접촉 실(34)의 내주면에는 윤활 가능한 재질 즉 폴리테트라플루오로에틸렌 중합체(PTFE)로 코팅된 코팅부(40a)가 마련된다.

본 실시예는 비접촉 실(34)이 회전축(21)과 접촉되지 않고 회전되면서 밀봉이 가능하므로 물리적 마찰에 의한 마모, 소음 및 분진 등이 발생되지 않으며, 비접촉 실(34)의 내주면을 폴리테트라플루오로에틸렌 중합체(PTFE)로 코팅 처리하여 기계적 수명에 의한 회전 밸런스 불균형으로 마찰이 발생되어도 코팅부(40a)에 의한 윤활 작용으로 부하를 최소화할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 실시 예는 전술한 바와 같이 회전축(21)에 마련되는 복수의 홈(21a)에 의해 실링 가스의 흐름을 정체시켜 적은 양의 실링 가스로도 밀봉효과를 극대화할 수 있다.

한편 본 실시예는 모터 고정부재(34)의 내주면과 비접촉 실(34)의 외주면 사이에서 실링 가스의 누출이 일어나지 않도록 밀봉하는 밀봉링(50)을 더 포함한다.

이하에서 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 실시예에 따른 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입 진공펌프(1)의 작동을 간략히 설명한다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 스크루 로터(20)의 내부에 장착된 구동모터(30)를 구동시키면, 구동모터(30)에 연결된 회전축(21)이 회전하게 되고, 타이밍 기어(23)가 한 쌍의 스크루 로터(20)의 각각의 회전축(21)을 함께 동기시켜 상기 한 쌍의 스크루 로터(20)가 회전하게 된다.

한 쌍의 스크루 로터(20)가 회전되면 원심펌프(24)도 함께 회전하게 되며, 이때 생긴 원심력으로 인해, 도 5에 도시된 바와 같이, 오일은 회전축(21)의 오일공급통로(21b)를 따라 베어링(22)으로 공급된다. 따라서 모터가 원활히 회전될 수 있다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 비접촉 실(34)과 베어링(22)의 외주면를 둘러싸는 모터 고정부재(34)에는 실링가스 공급통로(34a)를 통하여 실링 가스가 이동된다. 이동된 실링 가스는 비접촉 실(34)의 내주면과 회전축(21)의 외주면 사이에 형성된 틈새로 화살표 방향과 같이 공급되며 일부 실링 가스는 실링가스 배출통로(34b)를 통하여 화살표 방향과 같이 아래로 이동된다.

이때 회전축(21)과 비접촉 실(34) 사이로 이동되는 실링 가스는 전술한 바와 같이 회전축(21)에 마련되는 복수의 홈(21a)에 의해 그 흐름이 정체되며, 이는 밀봉효과의 증대로 이어진다.

비접촉 실(34)의 내주면과 회전축(21)의 외주면 사이에 형성된 틈새로 화살표 방향과 같이 실링 가스가 공급될 때 완전한 실링이 이루어지며, 베어링(22)에 공급된 오일이 가스화되어 진공펌프 내부로 유출되는 것을 원천적으로 방지할 수 있다.

한편 한 쌍의 스크루 로터(20)의 회전으로 흡입구(11)로부터 기체를 흡입하는 동시에 흡입된 기체를 작동실(13) 내에 가두게 된다. 작동실(13)에 갇힌 흡입된 기체는 스크루 로터(20)의 계속된 회전으로 압축 및 이송되어 토출구(12)로 토출되며 결과적으로 고진공을 형성하게 된다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시예는 한 쌍의 스크루 로터의 나사산의 리드각을 흡입구로부터 토출구로 갈수록 연속적으로 작게 변화되도록 마련하여 진공 펌프의 배기 속도를 큰 폭으로 개선시켜 1대의 진공 펌프로도 좋은 효율로 대기압으로부터 5×10^-6torr까지 안정된 배기 속도를 얻을 수 있어 넓은 동작 범위를 커버할 수 있다.

또한, 냉각이 가능한 구동모터를 스크루 로터의 내부에 마련하므로, 회전밸런스의 변형을 최소화하여 회전되는 부품의 내구성을 극대화할 수 있고, 고속 회전시 발생되는 모터의 과열을 방지할 수 있으며, 반도체 또는 태양전지제조 공정 등에서 발생되는 분말의 펌프 흡입시 펌프 내부에 분말의 흡착을 최소화할 수 있다.

나아가 구동모터가 하우징의 내부에 마련되므로 같은 용량의 기존의 펌프보다 작은 사이즈로 제작할 수 있고, 작업공간 활용도를 높일 수 있다.

그리고, 오일확산에 따른 회전축의 실링에 있어 내부에 PTFE가 코팅된 비접촉 실과 회전축에 좁은 간격의 복수의 홈을 형성하여 기본적으로 물리적인 접촉이 없으며, 장시간 사용에 의한 밸런스 변형 등의 기계적인 문제로 접촉 시에도 접촉되는 부위가 PTFE 소재로 코팅처리된 부위와 회전축의 좁은 간격의 홈이 형성된 부위가 접촉되므로 물리적 접촉에도 장시간 운전이 가능하여 부품의 내구성을 높일 수 있다.

또한 회전축에 마련된 복수의 홈에 의해 실링 가스의 사용량도 기존의 비접촉 실, 오일실 또는 립실 타입에 비하여 최소량으로 감소시킬 수 있다.

나아가, 스크루 로터와 회전축의 조립에 있어 파워락을 사용함으로 상호 조립 공차를 최소화하여 조립 회전시 밸런스 불균형을 최소화하여 모든 부품의 내구성을 극대화 할 수 있고, 조립시간을 단축함으로서 생산성을 극대화 할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입 진공펌프
10 : 하우징 11 : 흡입구
12 : 토출구 13 : 작동실
14 : 롤러 20 : 스크루 로터
21 : 회전축 22 : 베어링
23 : 타이밍 기어 24 : 원심펌프
30 : 구동모터 31 : 회전자
32 : 고정자 33 : 워터 재킷
34 : 모터 고정부재 40 : 비접촉 실
50 : 밀봉링 B : 볼트
T : 테이퍼

Claims

진공 작업 대상인 기체가 흡입되는 흡입구와 흡입된 상기 기체가 토출되는 토출구가 마련된 하우징;
상기 하우징의 내부에 마련되며, 서로 맞물리며 회전되는 한 쌍의 스크루 로터;
상기 한 쌍의 스크루 로터 중 적어도 하나의 스크루 로터의 내부에 상기 스크루 로터의 회전축의 구동을 위하여 마련되며 냉각수단이 구비된 구동모터; 및
상기 회전축과 상기 스크루 로터가 고정되는 모터 고정부재의 사이에 배치되어 비접촉 실링을 하는 비접촉 실을 더 포함하며,
상기 비접촉 실에는 내주면에 윤활 가능한 재질로 코팅된 코팅부가 마련된 것을 특징으로 하는 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입 진공펌프.
청구항 1에 있어서,
상기 냉각수단은 상기 구동모터의 외주면에 마련되는 워터 재킷(water jacket)인 것을 특징으로 하는 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입 진공펌프.
청구항 1에 있어서,
상기 스크루 로터와 상기 회전축은 파워락 결합 방식에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입 진공펌프.
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청구항 1에 있어서,
상기 코팅부는 폴리테트라플루오로에틸렌 중합체(PTFE)로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입 진공펌프.
청구항 1에 있어서,
상기 비접촉 실이 배치되는 영역의 상기 회전축의 외주면에는 복수의 홈이 마련된 것을 특징으로 하는 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입 진공펌프.
청구항 1에 있어서,
상기 한 쌍의 스크루 로터의 외주면에 형성된 나사산의 리드각은 상기 흡입구로부터 상기 토출구로 갈수록 연속적으로 작게 변화되는 것을 특징으로 하는 냉각 기능을 갖는 모터 내장형 스크루 로터 타입 진공펌프.