KR101612317B1 - 스크류형 진공펌프용 스크류로우터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스크류형 진공펌프용 스크류로우터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스크류로우터의 냉각수 주입부 구조개선을 통해, 상기 스크류로우터 회전시의 냉각수 마찰저항을 최소화하고 냉각수 공급의 효율성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 스크류형 진공펌프용 스크류로우터에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 진공펌프의 펌프케이싱 내에 설치구성된 상태로, 상호 간 맞물림 회전구동에 의한 내부 기체의 강제 배기를 통해 진공상태를 만드는 한 쌍의 스크류로우터에 있어서, 상기 스크류로우터는, 맞물림 회전 및 그 회전작용시 상기 펌프케이싱의 내부 기체를 일방향으로 밀려낼 수 있는 나선형 구조이되, 온도를 낮추기 위한 냉각수가 들어찰 수 있는 순환실이 내부에 마련된 로우터부와, 상기 로우터부의 길이방향 양단에 연장결합되는 샤프트형 구동축부 및 냉각수의 내부유입을 위한 이동로가 관통형성된 파이프형 종동축부로 구성되고, 상기 로우터부 종동축부의 길이방향을 따라 내부에 삽입결합된 상태로 상기 순환실로 냉각수를 순환 공급하게 된 토출관을 더 포함하며, 상기 이동로로 냉각수가 흘러들 수 있도록 한 하나 이상의 유입공이 상기 종동축부의 선단부 둘레에 관통형성되고, 상기 이동로를 통해 상기 순환실로 들어찬 냉각수가 흘러나갈 수 있도록 하기 위한 하나 이상의 유출공이 상기 유입공과 대향하는 토출관의 일측 선단부 둘레에 관통형성되되, 상기 유입공의 내경면 외향 끝단 복수 부위에는, 냉각수와의 마찰저항 최소화를 위해, 상기 종동축부의 회전방향을 따르는 노치홈이 양방향으로 더 형성되고, 상기 종동축부의 일부위에는, 축회전시의 마찰저항으로 인한 와류 발생 방지를 위해, 상기 유입공들을 둘러 감싸도록 된 스토퍼링이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 진공펌프의 펌프케이싱 내에 설치구성된 상태로, 상호 간 맞물림 회전구동에 의한 내부 기체의 강제 배기를 통해 진공상태를 만드는 한 쌍의 스크류로우터에 있어서, 상기 스크류로우터는, 맞물림 회전 및 그 회전작용시 상기 펌프케이싱의 내부 기체를 일방향으로 밀려낼 수 있는 나선형 구조이되, 온도를 낮추기 위한 냉각수가 들어찰 수 있는 순환실이 내부에 마련된 로우터부와, 상기 로우터부의 길이방향 양단에 연장결합되는 샤프트형 구동축부 및 냉각수의 내부유입을 위한 이동로가 관통형성된 파이프형 종동축부로 구성되고, 상기 로우터부 종동축부의 길이방향을 따라 내부에 삽입결합된 상태로 상기 순환실로 냉각수를 순환 공급하게 된 토출관을 더 포함하며, 상기 이동로로 냉각수가 흘러들 수 있도록 한 하나 이상의 유입공이 상기 종동축부의 선단부 둘레에 관통형성되고, 상기 이동로를 통해 상기 순환실로 들어찬 냉각수가 흘러나갈 수 있도록 하기 위한 하나 이상의 유출공이 상기 유입공과 대향하는 토출관의 일측 선단부 둘레에 관통형성되되, 상기 유입공의 내경면 외향 끝단 복수 부위에는, 냉각수와의 마찰저항 최소화를 위해, 상기 종동축부의 회전방향을 따르는 노치홈이 양방향으로 더 형성되고, 상기 종동축부의 일부위에는, 축회전시의 마찰저항으로 인한 와류 발생 방지를 위해, 상기 유입공들을 둘러 감싸도록 된 스토퍼링이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 스크류형 진공펌프용 스크류로우터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스크류로우터의 냉각수 주입부 구조개선을 통해, 상기 스크류로우터 회전시의 냉각수 마찰저항을 최소화하고 냉각수 공급의 효율성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 스크류형 진공펌프용 스크류로우터에 관한 것이다.
진공상태(state of vacuum, 眞空狀態)란, 대기압(大氣壓)보다 낮은 압력상태를 의미하는데, 진공의 정도는 단위 부피당 존재하는 기체분자들의 수에 의해 결정된다.
이와 관련한 진공기술의 발전은, 식품산업 등의 일반산업분야를 비롯하여 반도체, 디스플레이, 우주항공분야와 같이 고청정 공정상태를 요구하는 첨단산업분야 등 정보(IT), 나노(NT), 바이오(BT), 환경(ET) 기술을 포함한 전 산업분야에 걸쳐 그 중요성이 더욱 증대되고 있다.
우리 인간은, 다양한 기체분자들의 구성인 공기로 둘러싸인 대기권 환경에서 살아가고 있기 때문에, 일상 및 산업분야에서 인위적인 진공형성을 위해서는 주변환경과 격리된 밀폐공간과 그 밀폐공간 내에 존재하는 기체분자들을 배기시키는 수단이 필요하다. 때문에, 인위적인 배기를 위해서는 외부의 에너지원을 이용한 기체분자들의 이동이 필요한바 이를 위한 다양한 형태의 진공펌프가 개발되고 있다.
상기 진공펌프(vacuum pump)는, 기체의 배기방식에 따라 크게 진공용기 내의 공기를 펌프를 통해 완전히 외부로 내보내는 가스배출방식(gas transfer type) 펌프와, 용기 내의 공기를 펌프 내의 특정 공간이나 물질 내에 붙잡아 두면서 그 분자운동을 제한하는 가스흡착방식(gas adsorption type) 펌프로 구분된다.
아울러, 사용되는 진공영역에 따라 크게 대기압으로부터 10-1Pa 정도의 범위에서 사용되는 저진공 펌프, 10-1Pa 이하의 중진공 영역으로부터 초고진공 내지 극고진공 영역까지 작동하는 고진공 펌프류로 구분되는데, 기체 흡착방식을 이용하는 대표적 펌프인 게터펌프(getter pump), 이온펌프(ion pump), 크라이오펌프(cryo pump) 등은 고진공 및 초고진공 혹은 극고진공 조건을 형성하기 위하여 주로 사용되며, 회전식펌프(Rotary pump), 터보펌프(Turbo pump), 확산펌프(Diffusion pump)로 대표되는 기체 이송식(Gas transfer type) 펌프들은 주로 중저진공 범위를 위해 사용된다.
한편, 상기 기체 이송식 펌프 중에서도, 반도체 및 디스플레이 공정과 같이 진공의 높은 청결도가 필수적으로 요구되는 산업분야에서 사용하기에 적합하도록, 배기시의 밀봉 및 윤활 기능으로 유막 형성이 필요없는 건식진공펌프(dry vacuum pump)가 등장하였으며, 루츠형 진공펌프(roots type vacuum pump)와 함께 건식진공펌프 양대 축의 하나를 형성하는 스크류형 진공펌프(screw type dry vacuum pump)는 공정부산물의 발생이 많은 고난이도 응용분야에서 큰 장점을 발휘한다.
그러나, 상기 스크류형 진공펌프는 두 개의 스크류가 서로 일정한 간격을 두고 맞물린 상태로 회전함으로써, 챔버 내부의 기체를 강제 배기시켜 진공상태로 만드는 구동특성상 진공펌프 작동시 베어링과 가스압축에 의해 열이 발생하게 되는데, 이때 발생한 열을 냉각시켜주지 않으면 열변형으로 인한 스크류와 케이싱 및 두 스크류로우터 간 간섭은 물론 소착(seizure, burning)의 문제점이 발생할 수 있다.
이러한 제반문제점을 다소나마 해결하기 위하여, 대한민국등록특허 제10-0298424호를 통해, 스크류 로우터 및 배기가스의 냉각효율을 높이기 위해 스크류 로우터 내부를 빈공간으로 형성하고 스크류 로우터의 축 부분을 이중 관으로 구성하고 냉각수를 순환시켜, 스크류와 배기가스의 냉각이 효율적일 수 있도록 하는 스크류형 진공펌프의 수냉식 냉각장치가 개시된바 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 스크류형 진공펌프의 내부구조를 나타낸 단면도로써, 종래의 상기 스크류형 진공펌프의 수냉식 냉각장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 진공펌프의 작동시 구동 스크류 로우터(904) 및 종동 스크류 로우터(905)의 구동축관(904a)과 종동축관(905b)의 냉각수 유입공(908)으로 냉각수를 급수시켜 냉각수 토출관(909)(909')과의 사이를 통해 상기 구동 및 종동 스크류 로우터(904)(905) 내부의 냉각수 순환실(907)로 유입되면서 스크류 회전방향에 맞추어 전방으로 이송되고, 작동과정에서 과정에서 과열된 상기 구동 및 종동 스크류 로우터(904)(905)(이하 "스크류로우터"라 함)는 물론 외부로 토출되는 기체까지 냉각시킬 수 있게 되는 것이다.
하지만, 한 쌍의 스크류로우터(904)(905)가 서로 맞물려 회전하는 관계로, 상기 냉각수 유입공(908)으로 주입되기 전 냉각수가 들어찬 엔드하우징(912) 내에서 스크류로우터 회전마찰로 와류(Vortex, Eddy current, 渦流)가 발행한다.
이 때문에, 상기 유입공(908)을 통한 냉각수 순환실(907)로의 냉각수 유입과 공급이 원활치 못하게 됨은 물론이거니와, 상기와 같은 와류 발생에 따른 종동축관(905b)의 마찰저항(frictional resistance, 摩擦抵抗) 상승으로 인해 스크류로우터(904)(905)의 회전력 저하와 같은 동력손실의 문제점을 유발해 왔다.
더욱이, 상기한 바와 같은 마찰저항 상승의 문제점은, 유체의 누설방지 및 회전체(축)의 마찰손실 억제를 위한 메커니컬실(mechanical seal) 등과 같은 핵심부품 파손의 원인이 되며, 심한 경우 진공펌프의 내구성과 수명이 크게 단축되는 폐단(弊端)으로 이어져 왔다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스크류로우터 순환실로의 냉각수 유입을 위해 상기 스크류로우터 종동축부에 관통된 유입공의 테두리부위에 회전방향을 따르는 복수의 노치홈을 일렬로 형성하여, 상기 종동축부 회전시 냉각수 마찰을 최소화할 수 있도록 하는 스크류형 진공펌프용 스크류로우터를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 유입공이 관통된 종동축부의 일부위를 둘러 감싸는 도우넛 형상의 스토퍼링을 더 구비결합하여, 상기 종동축부 회전시의 유입공과 냉각수 마찰에 따른 와류의 발생을 차단하고 상기 유입공으로의 냉각수 유입이 원활할 수 있도록 하는 스크류형 진공펌프용 스크류로우터를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 진공펌프의 펌프케이싱 내에 설치구성된 상태로, 상호 간 맞물림 회전구동에 의한 내부 기체의 강제 배기를 통해 진공상태를 만드는 한 쌍의 스크류로우터에 있어서, 상기 스크류로우터는, 맞물림 회전 및 그 회전작용시 상기 펌프케이싱의 내부 기체를 일방향으로 밀려낼 수 있는 나선형 구조이되, 온도를 낮추기 위한 냉각수가 들어찰 수 있는 순환실이 내부에 마련된 로우터부와, 상기 로우터부의 길이방향 양단에 연장결합되는 샤프트형 구동축부 및 냉각수의 내부유입을 위한 이동로가 관통형성된 파이프형 종동축부로 구성되고, 상기 로우터부 종동축부의 길이방향을 따라 내부에 삽입결합된 상태로 상기 순환실로 냉각수를 순환 공급하게 된 토출관을 더 포함하며, 상기 이동로로 냉각수가 흘러들 수 있도록 한 하나 이상의 유입공이 상기 종동축부의 선단부 둘레에 관통형성되고, 상기 이동로를 통해 상기 순환실로 들어찬 냉각수가 흘러나갈 수 있도록 하기 위한 하나 이상의 유출공이 상기 유입공과 대향하는 토출관의 일측 선단부 둘레에 관통형성되되, 상기 유입공의 내경면 외향 끝단 복수 부위에는, 냉각수와의 마찰저항 최소화를 위해, 상기 종동축부의 회전방향을 따르는 노치홈이 양방향으로 더 형성되고, 상기 종동축부의 일부위에는, 축회전시의 마찰저항으로 인한 와류 발생 방지를 위해, 상기 유입공들을 둘러 감싸도록 된 스토퍼링이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 노치홈은, 냉각수 마찰저항의 최소화를 위해, "∧"형이거나 또는 "∩"형으로 형성됨을 특징으로 한다.
더하여, 상기 스토퍼링은, 상기 종동축부의 일부위를 둘러 감쌀 수 있는 도우넛 형상이고, 냉각수의 유입 흐름을 유도하기 위한 다수의 유도공이 균등간격을 두고 관통형성되며, 상기 유도공들을 통과한 냉각수가 상기 유입공으로 원활히 흘러들 수 있도록 유도하는 둘레홈이 중앙 관통부의 내경면에 내향형성됨을 특징으로 한다.
이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 스크류형 진공펌프용 스크류로우터는, 유입공에 형성된 노치홈에 의해 종동축부의 마찰저항이 획기적으로 감소되고, 스토퍼링에 의해서는 종동축부 회전시의 와류 발생이 방지됨으로써, 스크류로우터의 회전력 감소와 같은 문제점이 해소됨은 물론 각 밀실로부터의 유체 누설을 방지하는 메커니컬실 등과 같은 관련부속품의 지지를 통한 파손을 예방하는 효과를 나타낸다.
또한, 상기 노치홈 및 스토퍼링 기능성으로 냉각수 순환 공급의 효율성이 향상됨으로써, 진공상태 실현시의 가스압축 과열로 인한 스크류로우터의 열변형으로 스크류로우터와 펌프케이싱 및 두 스크류로우터 간 간섭은 물론 소착과 같이 기존에 발생하였던 문제점들의 해소를 통한 장치구동능력의 극대화 효과를 가져다준다.
이와 함께, 지금까지 설명한 각종 효과의 달성을 통해, 스크류형 진공펌프를 활용한 최적의 진공도 향상을 이끌어내는 등, 21세기 산업기술 발전의 한 축을 담당하는 진공기술에 바탕한 과학기술의 발전과 활성화에 크게 이바지할 수 있는 아주 유용한 발명이다.
도 1은 종래 기술에 따른 스크류형 진공펌프의 내부구조를 나타낸 평단면도.
도 2는 본 발명에 따른 스크류형 진공펌프의 내부구조를 나타낸 측단면도.
도 3은 본 발명에 따른 스크류형 진공펌프용 스크류로우터의 구조를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 스크류형 진공펌프용 스크류로우터에 있어서, 종동축부에 관통형성된 냉각수 유입공의 형태를 나타낸 요부확대단면도.
도 5는 본 발명에 따른 스크류형 진공펌프용 스크류로우터에 있어서, 냉각수 유입공의 실시 예를 나타낸 요부확대도.
도 6은 본 발명에 따른 스크류형 진공펌프용 스크류로우터에 있어서, 유입공을 둘러 감싸는 스토퍼링의 구조를 나타낸 정단면도.
도 2는 본 발명에 따른 스크류형 진공펌프의 내부구조를 나타낸 측단면도.
도 3은 본 발명에 따른 스크류형 진공펌프용 스크류로우터의 구조를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 스크류형 진공펌프용 스크류로우터에 있어서, 종동축부에 관통형성된 냉각수 유입공의 형태를 나타낸 요부확대단면도.
도 5는 본 발명에 따른 스크류형 진공펌프용 스크류로우터에 있어서, 냉각수 유입공의 실시 예를 나타낸 요부확대도.
도 6은 본 발명에 따른 스크류형 진공펌프용 스크류로우터에 있어서, 유입공을 둘러 감싸는 스토퍼링의 구조를 나타낸 정단면도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부도면 중 도 2는 본 발명에 따른 스크류형 진공펌프의 내부구조를 나타낸 측단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 스크류형 진공펌프용 스크류로우터의 구조를 나타낸 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 스크류형 진공펌프용 스크류로우터에 있어서 종동축부에 관통형성된 냉각수 유입공의 형태를 나타낸 요부확대단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 스크류형 진공펌프용 스크류로우터에 있어서 냉각수 유입공의 실시 예를 나타낸 요부확대도이며, 도 6은 본 발명에 따른 스크류형 진공펌프용 스크류로우터에 있어서 유입공을 둘러 감싸는 스토퍼링의 구조를 나타낸 정단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스크류형 진공펌프용 스크류로우터는, 펌프케이싱 내에 설치구성된 상태로, 상호 맞물림 회전구동에 의한 내부(chamber) 기체의 강제 배기를 통해 진공상태를 만드는 한 쌍의 스크류로우터에 있어서,
상기 스크류로우터(2)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 맞물림 회전 및 그 회전작용시 펌프케이싱(1)의 내부 기체를 일방향으로 밀려낼 수 있는 나선형 구조이되, 발열(發熱) 온도를 낮추기 위한 냉각수가 들어찰 수 있는 순환실(21a)이 내부에 마련된 로우터부(Rotor, 21)와, 상기 로우터부(21)의 길이방향 양단에 연장결합되어 로우터부(21)의 축회전(Achsendrehung, 軸回轉)이 가능토록 하는 샤프트형(shaft type) 구동축부(22) 및 냉각수의 내부유입을 위한 이동로(231)가 관통형성된 파이프형(pipe type) 종동축부(23)로 구성된다.
더하여, 상기 로우터부(21) 종동축부(23)의 길이방향을 따라 내부에 삽입결합된 상태로, 상기 순환실(21a)로 냉각수를 순환 공급하게 된 토출관(24)을 더 포함한다.
이를 위해, 상기 종동축부(23)의 선단부 둘레에는, 상기 이동로(231)로 냉각수가 흘러들 수 있도록 한 하나 이상의 유입공(232)이 관통형성되고, 상기 유입공(232)과 대향하는 토출관(24)의 일측 선단부 둘레에는, 상기 이동로(231)를 통해 순환실(21a)로 들어찬 냉각수가 흘러나갈 수 있도록 하기 위한 하나 이상의 유출공(241)이 관통형성된다.
이와 함께, 상기 유입공(232)의 내경면 외향 끝단 복수 부위에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 종동축부(23)의 회전방향을 따르는 노치홈(notch, 231-1)이 양방향으로 형성된다. 이는, 상기 펌프케이싱(1) 일측에 냉각수 주입을 위해 별도로 분리된 내부공간이 마련되도록 엔드케이싱(11)이 더 결합되는바, 상기 종동축부(23) 회전시 동시에 궤도 회전하는 유입공(232)과 상기 엔드케이싱(11) 내부공간에 들어찬 냉각수 상호 간의 마찰저항을 최소화하기 위함이다.
여기서, 상기 노치홈(232-1)의 형태는, 도 5의 (a)(b)에 도시된 바와 같이, "∧"과 같은 쐐기형 혹은 "∩"과 같은 반타원형 홈인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 동일한 목적과 효과를 발휘할 수 있는 형태라면 얼마든지 변형실시가 가능하다.
더하여, 상기 유입공(232)이 형성된 종동축부(23)의 일부위를 둘러 감싸는 스토퍼링(stopper ring, 231-2)이 더 구비된다. 이는, 상기 종동축부(23) 회전시의 마찰저항으로 발생할 수 있는 와류의 억제와 함께 유입공(232)을 통해 이동로(231) 안으로 냉각수가 원활히 흘러들 수 있도록 유도함과 아울러, 상기 펌프케이싱(1)의 각 밀실의 관통부위와 종동축부(23) 사이에 구비결합되어 유체 누설을 막는 축봉장치(shaft seal)인 메커니컬실(mechanical seal)의 측면을 지지하여 파손을 방지키 위함이다.
이를 위해, 상기 스토퍼링(233)은, 상기 종동축부(23)의 일부위를 둘러 감쌀 수 있는 도우넛(Doughnut) 형태를 이루되, 도 6에 도시된 바와 같이, 냉각수의 유입 흐름을 유도하기 위한 다수의 유도공(233-1)이 균등간격을 두고 관통형성되고, 중앙 관통부의 내경면에는 상기 유도공(233-1)들을 통과한 냉각수가 상기 종동축부(23)의 유입공(232)으로 원활히 흘러들 수 있도록 유도하는 둘레홈(233-2)이 내향형성된다.
상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 스크류형 진공펌프의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 상기 펌프케이싱(1)의 구조를 설명하자면, 한 쌍의 상기 스크류로우터(2)를 내재수용할 수 있으면서도 스크류로우터(2)의 회전구동시 진공상태가 실현되는 내부공간에 마련되고, 상기 구동축부(22)와 종동축부(23)의 축회전을 가이드하는 한편 냉각수 공급과 배출을 위한 주입공(111)과 배수공(112)이 각각 형성된 하나 이상의 상기 엔드케이싱(11)이 길이방향 양측부에 더 조립결합 구성된다.
전술한 바에 의해, 도 2에 도시된 바와 같은 단일 구성체로 된 본 발명의 스크류형 진공펌프를 작동시키면, 별도의 구동모터(도시하지 않음)로부터 전달된 회전동력에 의해 서로 맞물림된 한 쌍의 상기 스크류로우터(2)의 회전구동케 되는바, 상술한 작용으로 인해 상기 펌프케이싱(1)의 내부 기체가 일측으로 밀려나가 강제로 배출됨으로써 진공상태가 실현되는 것이다.
그 과정에서 가스압축에 의한 열이 발생하는데, 상기 스크류로우터(2)의 로우터부(21) 내 순환실(21a)로 냉각수를 공급 및 배출하는 순환을 통해 발열 온도를 낮출 수 있다.
자세하게는, 상기 엔드케이싱(11)의 주입공(111)으로 냉각수를 주입하게 되면, 엔드케이싱(11) 내부공간에 냉각수가 들어차고 상기 스크류로우터(2)의 유입공(232)을 통해 이동로(231)를 지나 순환실(21a)에 들어차게 됨으로써 스크류로우터(2)는 물론이거니와 펌프케이싱(1) 내부공간의 온도를 떨어뜨리게 된다.
이후, 상기 토출관(24)의 유출공(241)으로 유입된 후 토출관(24)을 따라 이동하여 상기 토출관(24)을 빠져나가 상기 펌프케이싱(1) 타측에 결합된 다른 엔드케이싱(11)의 배수공(112)을 통해 외부로 완전히 배출될 수 있으며, 상기 주입공(111)과 배수공(112)에 냉각수 순환장치를 연결시켜 냉각수 순환 공급의 지속을 통한 효율적인 수냉공정의 수행이 가능토록 한다.
이때, 상기 펌프케이싱(1) 내에 설치된 상태로 회전구동케 되는 스크류로우터(2)의 종동축부(23)에 형성된 유입공(232)과 냉각수 상호 간 마찰로 인한 저항 및 와류 발생으로 인해 스크류로우터(2) 회전구동 작용에 악영향을 미치는 등 장치구동의 효율성이 급격하게 떨어지게 되는바, 상기 유입공(232)에 형성된 노치홈(232-1)에 의해 마찰저항이 획기적으로 감소되고, 유입공(232)을 둘러 감싸는 형태로 더 구비결합된 상기 스토퍼링(233)에 의해서는 종동축부(23) 회전시의 와류 발생이 방지됨으로써, 전술한 모든 문제점이 해소됨은 물론 각 밀실로부터의 유체 누설을 방지하는 메커니컬실 등과 같은 관련부속품의 파손을 예방한다.
정리하자면, 본 발명의 스크류형 진공펌프용 스크류로우터는, 진공상태 실현시의 가스압축으로 발생한 과열온도를 낮추어 열변형으로 인한 스크류로우터와 펌프케이싱 및 두 스크류로우터 간 간섭과 소착의 문제점들을 미연에 방지함은 물론이거니와 냉각효율 개선을 통한 진공도(degree of vacuum, 眞空度) 향상의 효과를 거둘 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명을 바람직한 실시 예를 이용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
1 : 펌프케이싱, 2 : 스크류로우터, 11 : 엔드케이싱
21 : 로우터부, 21a : 순환실, 22 : 구동축부
23 : 종동축부, 24 : 토출관, 111 : 주입공
112 : 배수공, 231 : 이동로, 232 : 유입공
232-1 : 노치홈, 233 : 스토퍼링, 233-1 : 유도공
233-2 : 둘레홈
21 : 로우터부, 21a : 순환실, 22 : 구동축부
23 : 종동축부, 24 : 토출관, 111 : 주입공
112 : 배수공, 231 : 이동로, 232 : 유입공
232-1 : 노치홈, 233 : 스토퍼링, 233-1 : 유도공
233-2 : 둘레홈
Claims (3)
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- 진공펌프의 펌프케이싱 내에 설치구성된 상태로, 상호 간 맞물림 회전구동에 의한 내부 기체의 강제 배기를 통해 진공상태를 만드는 한 쌍의 스크류로우터에 있어서,
상기 스크류로우터는, 맞물림 회전 및 그 회전작용시 상기 펌프케이싱의 내부 기체를 일방향으로 밀려낼 수 있는 나선형 구조이되, 온도를 낮추기 위한 냉각수가 들어찰 수 있는 순환실이 내부에 마련된 로우터부와, 상기 로우터부의 길이방향 양단에 연장결합되는 샤프트형 구동축부 및 냉각수의 내부유입을 위한 이동로가 관통형성된 파이프형 종동축부로 구성되고, 상기 로우터부 종동축부의 길이방향을 따라 내부에 삽입결합된 상태로 상기 순환실로 냉각수를 순환 공급하게 된 토출관을 더 포함하며, 상기 이동로로 냉각수가 흘러들 수 있도록 한 하나 이상의 유입공이 상기 종동축부의 선단부 둘레에 관통형성되고, 상기 이동로를 통해 상기 순환실로 들어찬 냉각수가 흘러나갈 수 있도록 하기 위한 하나 이상의 유출공이 상기 유입공과 대향하는 토출관의 일측 선단부 둘레에 관통형성되되,
상기 유입공의 내경면 외향 끝단 복수 부위에는, 냉각수와의 마찰저항 최소화를 위해, 상기 종동축부의 회전방향을 따르는 노치홈이 양방향으로 더 형성되고,
상기 종동축부의 일부위에는, 축회전시의 마찰저항으로 인한 와류 발생 방지를 위해, 상기 유입공들을 둘러 감싸도록 된 스토퍼링이 더 구비되며,
상기 스토퍼링은, 상기 종동축부의 일부위를 둘러 감쌀 수 있는 도우넛 형상이고,
냉각수의 유입 흐름을 유도하기 위한 다수의 유도공이 균등간격을 두고 관통형성되며,
상기 유도공들을 통과한 냉각수가 상기 유입공으로 원활히 흘러들 수 있도록 유도하는 둘레홈이 중앙 관통부의 내경면에 내향형성됨을 특징으로 하는 스크류형 진공펌프용 스크류로우터.
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