KR101733634B1 - 벨로우즈 펌프 - Google Patents

Abstract

반도체 제조에 사용되는 벨로우즈 펌프로써, 좌측 및 우측 각각에 약액을 펌핑하여 공급하는 좌측 및 우측 펌핑실이 마련되고, 이 펌핑실과 직교로 배치되어 약액의 공급 및 배출을 유도하는 전방 및 후방 공급실이 마련된 메인 보디; 상기 좌측 및 우측 펌핑실에 설치되어 수축/팽창하며 압축판이 각 펌핑실에 유입된 약액을 압축하여 공급하는 좌측 및 우측 벨로우즈; 상기 메인 보디 중앙을 관통하고 양측 가장자리가 좌측 및 우측 펌핑실까지 연장되며, 양측 가장 자리 각각에 상기 좌측 및 우측 벨로우즈의 각각에 구비된 압축판과 연결되는 이동축; 상기 좌측 및 우측 펌핑실의 개방면을 막아 밀폐시키며, 내측면에 안내부가 마련된 좌측 및 우측 커버; 상기 좌측 및 우측 커버의 안내부 각각에 끼워져 이동하는 몸체를 구비하고, 이 각각의 몸체에 끼워맞춤 방식으로 결합되는 헤드부가 갖추어진 구성으로 이루어지며, 상기 헤드부에 나사봉이 구비되어 상기 압축판에 나사 결합되는 좌측 및 우측 피스톤 하우징; 상기 몸체에 끼워지고, 공기가 주입되면 헤드부를 밀어 벨로우즈가 수축/팽창되도록 하는 좌측 및 우측 피스톤; 상기 전방 및 후방 공급실 각각에 설치되며, 각각은 상, 하부로 배치되어 약액의 이동 경로를 막거나 개방하는 체크 밸브;가 구비되는 것으로 달성된다.

Description

벨로우즈 펌프{bellows pump}

본 발명은 벨로우즈 펌프에 관한 것이다.

상세하게는, 약액을 펌핑하여 배출하는 펌핑실과, 약액을 공급하는 공급실을 직교로 배치하여 약액의 이동 거리를 감소시킴과 아울러 펌핑 능력을 향상시킬 수 있는 벨로우즈 펌프에 관한 것이다.

일반적으로 벨로우즈 펌프는 반도체 제조 장비 예를 들어 반도체 제조장치에 있어서의 IC나 액정의 표면세정 등의 각종 처리에 사용되는 약액의 순환 수송 등에 이용된다.

예를 들어 국내 특허 제0358965호의 펌프는 벨로우즈의 펌핑을 이용하는 것으로, 액체의 유입로 및 유출로를 구비한 펌프헤드 구성벽과, 상기 펌프헤드 구성벽의 한 측부에 배설된 케이싱내를 축선 방향을 따라서 신축변형이 가능한 수지제의 제1벨로즈와, 이 제1벨로즈를 구동 신축변형운동을 시키는 에어실린더부와, 상기 제1벨로즈의 내측에 그 제1벨로즈의 신축변형운동에 수반하여 교호로 개폐를 작동시켜 액체의 흡입작용 및 토출작용을 행하는 체크밸브가 설치된 펌프작용실을 구비하여 이루어지는 에어구동형 왕복운동 펌프부와,

상기 펌프헤드 구성벽의 다른 측부에 배설된 케이싱내에 배설되어 신축변형이 가능한 수지제의 제2벨로즈와, 이 제2벨로즈의 내측에 형성되어 상기 펌프 작용실로부터 토출용 체크밸브를 경유하여 토출되는 액체를 일시적으로 저류 가능하게 하는 액체실과, 상기 제2벨로즈의 외측에 상기 액체실에 대하여 격리형성되어 맥동 저감용의 공기가 봉입되는 공기실을 구비하여, 상기 제2벨로즈의 신축변형운동에 수반하는 상기 액체실의 용량변화에 의해 상기 펌프작용실로부터 토출되는 액체의 토출압에 의한 맥동을 흡수시키도록 구성한 맥동 저감부를 구비하고 있는 맥동 저감장치부착 펌프로서, 상기 제2벨로즈의 신장률을 상기 제1벨로즈의 그것보다 크게 설정하고 있는 구성으로 이루어져 있다.

또한, 본 출원인에 의해서도 반도체 제조 공정에 사용되는 벨로우즈 펌프가 개발되어 있다. 등록특허 10-1476982호의 이 벨로우즈 펌프는, 내부를 구획하여 제1, 2공기실을 마련하고, 이들 공기실 사이에 공간이 마련되며, 아울러 공간의 상부에 기계실이 형성된 케이싱; 상기 제1, 2공기실 각각에 설치되며, 공기실에 주입된 공기압에 의해 수축하고, 공급되는 약액에 의해 팽창하는 제1, 2벨로우즈; 상기 제1, 2벨로우즈 각각에 연통하며, 약액 유입 경로와 배출 경로를 구비하여 약액의 이송을 안내하는 제 1,2 이동 안내 블록; 상기 제1, 2 이동 안내 블록에 설치되며, 교호로 유입 경로와 배출 경로를 폐쇄 또는 개방하는 체크 밸브; 상기 기계실에 장착되고, 제1공기실과 제2공기실 각각에 공기를 주입하는 제1, 2피스톤 밸브; 약액을 유입시키는 약액 인입관의 선단 및 후단 각각에 상기 제1, 2이동 안내블록의 유입 경로와 연결되는 유입밸브를 구비하고, 상기 제1, 2이동 안내 블록의 각 배출 경로와 연결되는 배출 밸브를 구비하되, 이 배출 밸브는 배출 연결관의 선, 후단에 위치하는 관체; 상기 제1, 2이동 안내 블록의 유입 경로와 배출 경로 각각에 설치되어 유입량과 배출량을 측정하는 유량 센서로 구성된 이송량 측정부; 상기 유량 센서에서 입력된 측정값과 기 설정된 설정값을 비교하여 약액의 정량 공급 여부를 판단하는 마이컴;을 포함하는 구성이다.

그런데 이와 같은 약액의 이동 거리가 길고, 따라서 펌핑 능력에 한계가 있는 문제가 있으며, 나아가 펌프의 전체 크기를 줄이는데도 한계가 있다.

본 발명은 상기한 본 출원인의 특허를 개량한 것으로, 그 목적은 내측에 벨로우즈가 설치되어 약액을 압축하여 배출하는 펌핑실과, 체크 밸브가 구비되어 약액 이동 경로를 선택적으로 개폐시키는 약액 공급실을 직교로 배치하여, 이전 발명에 비해 약액의 이동 거리를 최소화하며, 나아가 좌측 및 우측 펌핑실에서 펌핑되는 약액의 이송 거리 차를 최소한으로 줄여 펌프 능력을 향상시킬 수 있는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 펌핑실과 공급실을 직교로 배치함으로써, 펌프의 전체 부피를 감소시키고, 취급이 용이하도록 함은 물론, 펌핑 유닛을 분리 구성하여 조립성을 향상시키며, 고장에 따른 부품 교체 및 수리가 용이하도록 하는데 그 목적이 있다.

반도체 제조에 사용되는 벨로우즈 펌프로써,

좌측 및 우측 각각에 약액을 펌핑하여 공급하는 좌측 및 우측 펌핑실이 마련되고, 이 펌핑실과 직교로 배치되어 약액의 공급 및 배출을 유도하는 전방 및 후방 공급실이 마련된 메인 보디; 상기 좌측 및 우측 펌핑실에 설치되어 수축/팽창하며 압축판이 각 펌핑실에 유입된 약액을 압축하여 공급하는 좌측 및 우측 벨로우즈; 상기 메인 보디 중앙을 관통하고 양측 가장자리가 좌측 및 우측 펌핑실까지 연장되며, 양측 가장 자리 각각에 상기 좌측 및 우측 벨로우즈의 각각에 구비된 압축판과 연결되는 이동축; 상기 좌측 및 우측 펌핑실의 개방면을 막아 밀폐시키며, 내측면에 안내부가 마련된 좌측 및 우측 커버; 상기 좌측 및 우측 커버의 안내부 각각에 끼워져 이동하는 몸체를 구비하고, 이 각각의 몸체에 끼워 맞춤 방식으로 결합되는 헤드부가 갖추어진 구성으로 이루어지며, 상기 헤드부에 나사봉이 구비되어 상기 압축판에 나사 결합되는 좌측 및 우측 피스톤 하우징; 상기 몸체에 끼워지고, 공기가 주입되면 헤드부를 밀어 벨로우즈가 수축/팽창되도록 하는 좌측 및 우측 피스톤; 상기 전방 및 후방 공급실 각각에 설치되며, 각각은 상, 하부로 배치되어 약액의 이동 경로를 막거나 개방하는 체크 밸브; 상기 전방 및 후방 공급실과 연통하는 약액 유입부를 구비하고, 상기 좌측 및 우측 펌핑실에서 펌핑된 약액을 배출하는 약액 배출부;가 구비되는 것으로 달성된다.

본 발명은 첫째, 좌우 측으로 배치된 펌핑실과 이 펌핑실에 약액을 공급하는 공급실을 십(十)자 형태로 배치하여, 좌·우측 펌핑실에서 배출부까지 거리가 최소의 편차를 갖도록 하여 펌프 능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째 본 발명은 벨로우즈가 설치된 좌측 및 우측 펌핑실과 배출부까지 약액의 이동 거리를 감소시킴으로써, 감소한 거리 만큼 배출 시간을 단축시켜 펌프의 효율을 향상시키며, 나아가 펌핑실에 공급되는 공급 시간도 단축할 수 있는 발명이다.

셋째, 본 발명은 벨로우즈를 교호로 압축/팽창시키는 펌핑 유닛을 분리 구성하여 제작이 편리하고, 조립이 용이하며, 반복적인 왕복 운동에도 마모 및 마찰을 감소시킬 수 있는 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프의 A-A선 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프의 B-B선 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프의 내부를 보인 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프의 C-C선 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프의 D-D선 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프의 요부 확대도,
도 8은 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프의 또 다른 요부 확대도,
도 9는 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프의 일측면도,
도 10은 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프에 적용되는 컨트롤부의 동작 과정을 나타낸 일 측면도,
도 11은 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프의 요부를 확대한 사시 사진.

본 발명을 설명하기에 앞서, 여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외하는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미가 있다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 바탕으로 상세히 설명한다.

먼저, 도 1은 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프의 사시도 이고, 도 2는 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프의 A-A선 단면도를 도시한 것이며, 도 3은 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프의 B-B선 단면도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프의 내부를 보인 사시도 이다.

첨부된 도 5와 도 6은 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프의 C-C선과 D-D선 단면도를 도시한 것이고, 도 7과 도 8은 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프의 요부 확대도이며, 도 9는 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프의 일측면도를 나타낸 것이고, 도 10은 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프에 적용되는 컨트롤부의 동작 과정을 나타낸 일 측면도를 도시한 것이며, 도 11은 본 발명의 요부를 확대한 사시 사진을 나타낸 것이다.

도면에서, 본 발명의 벨로우즈 펌프(10)는 메인 보디(100)와, 좌측 및 우측 벨로우즈(200)(200a) 그리고 상기 좌측 및 우측 벨로우즈(200)(200a)를 수축, 팽창시켜 펌핑이 이루어지도록 하는 펌핑 유닛으로 구성된다.

구체적으로 본 발명에 따른 벨로우즈 펌프(10)는 전체 외형을 구성하는 메인 보디(100)와, 이 메인 보디(100)에 설치되어 약액을 가압하여 배출시키는 좌측 및 우측 벨로우즈(200)(200a)와, 압축 공기가 공급됨에 따라 상기 좌측 및 우측 벨로우즈(200)(200a)를 교호로 이동시키며 팽창/수축이 이루어지도록 하는 이동축(300)과, 상기 좌측 및 우측 벨로우즈(200)(200a) 각각에 구비되는 좌측 및 우측 압축판(210)(210a)으로 구성된다.

또한, 상기 좌측 및 우측 압축판(210)(210a) 각각에 연결되며 몸체와 헤드부로 구성된 좌측 및 우측 피스톤 하우징(400)(400a)과, 상기 좌측 및 우측 피스톤 하우징(400)(400a)에 끼워지고, 압축 공기가 주입되면 좌측 및 우측 피스톤 하우징(400)(400a)을 이동시켜 좌측 및 우측 벨로우즈가 교호로 수축/팽창하도록 보조하는 좌측 및 우측 피스톤(500)(500a)으로 구성되며, 여기에 약액 유입부(102)와 약액 배출부(104)가 각각 구비된 구성이다.

메인 보디(100)

본 발명에 따른 메인 보디(100)는 벨로우즈 펌프(10)의 외관을 구성하는 것으로, 전체 외관은 첨부된 도 1과 같다.

상기 메인 보디(100)의 내부에는 펌핑실(120),(122)과, 공급실(130)(132)이 마련되며, 이들은 약액의 이동 거리를 최소화하기 위하여 직교로 배치되어 있다.

예를 들어 상기 펌핑실은 도 2와 같이 좌측 및 우측에 배치되고, 공급실은 도 3과 같이 펌핑실과 직교로 전방 및 후방에 배치되는 것이다. (도 5 및 도 6도 참조)

다시 말해, 본 발명의 도 2는 펌프를 정면에서 바라본 전단면도로써, 이동축(300)을 중심으로 좌측 및 우측으로 구분하고, 도 3은 측단면도로써 약액 유입부(102)와 근접되게 위치하는 전방 공급실(130)과, 먼 쪽에 위치하는 후방 공급실(132)로 구분할 수 있다.

상기 좌측 및 우측 펌핑실(120)(122) 각각에는 상기 좌측 및 우측 벨로우즈(200)(200a)가 각각 설치되고, 양측 각각의 개방면에는 좌측 및 우측 커버(150)(150a)가 각각 구비되어 내부가 밀폐되며, 상기 전방 및 후방 공급실(130)(132)에는 체크 밸브(140)가 설치되는 구성이다.

도면 중 미설명 부호 100a, 100b는 탑 플레이트와, 버튼 플레이트로써, 메인 보디의 상면과 저면을 막는 것이다.

좌측 및 우측 커버(150)(150a)

본 발명에 따른 상기 커버는 나사 결합, 융착 또는 압착 방식으로 메인 보디(100)의 좌측 및 우측 펌핑실(120)(122)을 밀폐시키는 것으로, 특히 조립 분해가 가능하도록 나사 결합 방식으로 조립되며, 도 8과 같이 좌측 펌핑실(120)과, 우측 펌핑실(122)을 밀폐시키는 좌측 커버(150)와 우측 커버(150a)로 구성된다.

상기 좌측 및 우측 커버(150)(150a)의 내측 면에는 피스톤 하우징의 이동을 안내하는 안내부(152)(152a)가 각각 마련된 구성으로, 이 안내부는 각 커버의 내측면에 일체로 설치된 관체부(151)(151a)의 안쪽에 형성되는 것이다.

또한, 상기 좌측 및 우측 커버(150)(150a)의 내측 면에는 요홈 형태로 좌측 및 우측 피스톤(500)(500a)의 이동을 각각 안내하는 가이드홈(154)(154a)이 형성되어 있으며, 이 가이드 홈(154)(154a)은 각각의 안내부(152)(152a)와 동일한 중심선 상에 위치한다.

체크 밸브(140)

본 발명에 따른 상기 체크 밸브(140)는 전방 및 후방 공급실(130)(132) 각각에 설치됨과 아울러 각 공급실(130)(132) 상부 및 하부에 위치하여 교호로 동작하며 약액의 이동을 막거나, 개방하여 약액이 전방 및 후방 펌핑실(120)(122)에 번갈아 가며 공급되도록 하고, 또한 벨로우즈에 의해 펌핑된 약액의 배출을 가능하게 하는 것이다.

본 발명의 체크 밸브 즉, 각 공급실에 위치한 체크 밸브 중 하부측에 위치하는 체크 밸브는 원통(142) 내부에 설치되어 상하 이동하는데, 이 원통에 다수의 구멍(144)이 천공되어 약액이 펌핑실로 유입되도록 하는 것이다.

다시 말해, 본 발명은 전방 및 후방 공급실 각각에, 상 하부로 2개의 밸브 시트부(146)(146a)가 구비되고, 각 밸브 시트부의 상부에서 승강하며 밸브 시트부를 개폐하는 상기 체크 밸브가 설치되는 구성으로, 이중 상부에 위치하는 체크 밸브는 매인 보디의 내벽에 본체가 설치되어 상하 이동하지만, 하부에 위치하는 체크 밸브는 공급실 중앙 부위에 위치하게 됨으로써, 본체가 설치될 수 있는 위치가 마땅치 않다.

따라서, 본 발명은, 상부측 밸브 시트부(146)의 외면에 나사부를 구비하여 공급실에 고정하고, 하부에 일체로 상기 원통(142)을 구비하여 체크 밸브가 설치되도록 하되, 이 원통(142)에 다수의 구멍(144)이 천공되어 후술하는 유출공(30)을 통해 약액이 펌핑실로 유입 또는 배출될 수 있도록 하는 것이다.

상기 유출공(30)은, 펌핑실과 공급실 사이에 세워지는 격벽(146)에 천공되는 것으로, 좌, 우측 각각에 천공되어, 좌측 펌핑실과 후방 공급실 그리고 우측 펌핑실과 전방 공급실이 연결되도록 하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 후방 공급실(132)과 전방 공급실(130)을 연결하는 이동로(32)가 형성되어 있다. 이 이동로(32)는 예를 들어 좌측 펌핑실에서 펌핑된 약액이 후방 공급실로 보내지고, 후방 공급실을 통과한 약액이 이동로(32)를 따라 전방 공급실로 이동하여, 전방 공급실 상부측에 위치한 배출부(104)를 통해 배출되도록 하는 것이다.

도면 부호 20은 약액 유입부(102)와 연결된 유입공으로써, 이 흡입공을 통과한 약액이 전방 또는 후방 공급실(130)(132)에 배치된 상기 원통의 구멍(144)과 밸브 시트부(146)를 통해 각 펌핑실에 공급되도록 하는 것이다.

좌측 및 우측 벨로우즈 (200)(200a)

본 발명에 따른 좌측 및 우측 벨로우즈(200)(200a)는 상기 좌측 및 우측 펌핑실(120)(122) 각각에 설치되며, 각각의 벨로우즈 일측에는 각 펌핑실(120)(122)에 유입된 약액을 가압하여 송출하는 압축판이 각각 구비되고, 이 압축판이 구비된 대향측은 도면과 같이 상기 좌측 및 우측 커버(150)(150a)와 메인 보디(100)의 개방면 사이에 끼워져 좌측 및 우측 커버(150)(150a)를 조립함에 따라 고정되는 구성이다.

상기 압축판은, 좌측 및 우측 벨로우즈에 구비되는 구성으로, 좌측 및 우측 압축판(210)(210a)으로 구성되고, 각 압축판의 외면에는 상기 이동축(300)에 끼워져 결합되는 결합 돌기(212)(212a)가 구비되고, 중앙에 나사홈(214)(214a)이 형성되어 여기에 좌측 및 우측 피스톤 하우징(400)(400a)이 각각 연결되도록 하는 구성이다. (도 7 참조)

이동축 (300)

본 발명에 따른 이동축(300)은, 메인 보디(100)의 중앙에 설치되어 왕복 이동하는 것으로 양측 단부는 상기 좌측 및 우측 핌펑실(120)(122)까지 연장되어 각 벨로우즈와 연결되도록 하는 구성이다.

즉, 양측 단부 각각에 끼움홈(310)이 형성된 구성으로, 좌측에 위치한 끼움홈에는 좌측 압축판(210)에서 연장된 결합 돌기(212)가 끼워지고, 우측에 위치한 끼움홈에는 우측 압축판에서 연장된 결합 돌기(212a)가 끼워져 연결되는 것이다.

본 발명에 따른 상기 이동축(300)은 메인 보디(100)의 중앙에 천공된 축공(103)에 끼워져 이동하는데, 이 축공(103)에 나사 결합 방식으로 조립되는 부싱(320)을 구비하고, 그 안쪽으로 이동축을 끼움으로써 이동이 원활하도록 하고, 아울러 분해가 용이하도록 하는 것이다.

본 발명에서 상기 부싱(320)은 나사 결합 방식으로 축공에 끼워진다. 따라서 공구를 이용하여 부싱을 분리하면 이동축 또한 쉽게 분리할 수 있는 것으로 펌프 고장에 따른 부품 교체 및 수리가 용이한 장점이 있다.

좌측 및 우측 피스톤 하우징 (400)(400a)

본 발명에 따른 피스톤 하우징은, 좌측 및 우측 벨로우즈 각각의 안쪽에 위치하는 것으로, 도 7과 같이 좌측 피스톤 하우징(400)과, 우측 피스톤 하우징(400a)으로 구성되고, 각각은 헤드부와 몸체로 구성된다.

상기 헤드부는 좌측 헤드부(402)와 우측 헤드부(402a)로 구성되고, 각각의 일단에 상기 좌측 및 우측 압축판(210)(210a) 각각에 형성된 나사홈(214)(214a)에 나사 결합되도록 하는 나사봉(410),(410a)이 각각 구비되어 있다.

상기 몸체 역시 좌측 몸체(404)와 우측 몸체(404a)로 구성되고, 각 몸체의 외면에는 슬라이딩 돌부(420)(420a)가 돌출되어 상기 좌측 및 우측 커버(150)(150a)에 구비된 안내부(152)(152a)를 따라 이동하는 구성이다.

한편, 본 발명에 따른 상기 좌측 및 우측 헤드부(402)(402a)와, 좌측 및 우측 몸체(404)(404a)는 분리 구성되어 조립되는 것이다.

예를 들어, 나사봉이 구비된 좌측 헤드부(402)와, 좌측 몸체(404)를 분리 구성하고, 좌측 몸체의 일측에 도면과 같이 단차를 두어, 이 단차 부위에 헤드부가 끼워지도록 하되, 조립 전 좌측 몸체(404)에 형성된 이동 공간(430)에 우측 피스톤(500)을 먼저 끼워 조립함으로써, 조립의 편의성을 도모할 수 있는 것이다.

물론 우측 헤드부(402a)와 우측 몸체(404a)도 동일한 방식으로 조립되며, 우측 몸체에 형성된 이동 공간(430a)에 우측 피스톤(500a)이 끼워지는 것이다.

좌측 및 우측 피스톤(500)(500a)

본 발명에 따른 좌측 및 우측 피스톤(500)(500a)은, 상기한 바와 같이 좌측 및 우측 피스톤 하우징(400)(400a)의 몸체 각각에 조립되는 것이다.

즉 본 발명의 좌측 및 우측 피스톤(500)(500a)의 일단은, 상기 좌측 및 우측 몸체(404)(404a) 각각에 형성된 이동 공간(430)(430a)에 끼워지고, 타측 연장부(510)(510a)는 각 몸체를 관통하여 좌측 커버(150)와 우측 커버(150a) 내측면에 형성된 상기 가이드 홈(154)(154a)에 끼워져 이동하는 구성으로, 상기 이동 공간(430)(430a)에 끼워진 부위의 단부에는 이탈 방지 돌부(502)(502a)가 구비되어 동작 과정에서 좌측 및 우측 몸체(404)(404a)로부터 빠지는 일이 없도록 한 구성이다.

상기 좌측 및 우측 피스톤(500)(500a)의 바깥쪽 다시 말해, 상기 좌측 및 우측 피스톤(500)(500a)의 외측으로 위치하며, 이 좌측 피스톤(500)과 우측 피스톤(500a)과 동일 선상에서 각 커버(150)(150a)의 외측에서 안쪽으로 조립되어 압축 공기를 공급하고, 수축 시에는 유입된 압축 공기를 배출하는 제 2 흡배기부(108)(108a)가 각각 설치되며, 상기 제 2 흡배기부(108)(108a)에 인접하게 위치하고, 벨로우즈 안쪽에 압축 공기를 공급하고 배출하는 제 1 흡배기부(106)(106a)가 갖추어진 구성이다.

본 발명에 따른 상기 제 1흡배기부(106)(106a)는 좌측 및 우측 벨로우즈 안쪽에 직접 압축 공기를 주입하여 팽창이 이루어지도록 하고, 제 2흡배기부(108)(108a)는 압축판의 중심에 공기를 공급하는 것으로 도면과 같이 각 피스톤(500)(500a)을 밀어 팽창이 이루어지도록 하는 것이다.

반대로 수축 시에는, 각 벨로우즈 내부의 공기는 제 1 흡배기부(106)(106a)를 통해 빠져나가고, 제 2 흡배기부(108)(108a)를 통해 공급된 공기는 제 2 흡배기부를 통해 빠져나가는 것이다.

약액 유입부 (102) 및 배출부 (104)

본 발명의 메인 보디(100) 상면에는 좌측 및 우측 펌핑실(120)(120a)과 연결되는 약액 배출부(104)가 구비되고, 일측면 하부에는 약액을 전방 및 후방 공급실에 유입시키는 약액 유입부(102)가 구비되어 있다.

컨트롤부 (600)

본 발명에 따른 컨트롤부(600)는, 압축 공기의 흐름을 제어하는 것으로, 상기 제 1 흡배기부(106)(106a)와 제 2 흡배기부(108)(108a)와 연결되어 공기 흐름에 도움을 줄 수 있도록 하는 것이다. 여기서 컨트롤부는 필요에 따라 구비되지 않을 수 있다. 즉 상기 제 1흡배기부와 제 2흡배기부 각각에 외부 압축 공기를 직접 공급하고, 배기하는 방법도 있다.

도면에서 본 발명의 컨트롤부(600)는 전, 후방측 각각에 2개의 컨넥터와 배기 머플러가 구비되고, 압축 공기를 유입 공급시키는 공급구가 구비되어 있다.

다시 말해, 본 발명은 첨부된 도 10과 같이, 상기 제 1 흡배기부(106)(106a)와 연결되는 공기를 공급하는 좌측 및 우측 공급 컨넥터(610)(610a)와, 제 2흡배기부(108)(108a)와 연결되는 공기를 이동시키는 좌측 우측 이동 컨넥터(620)(620a) 그리고 양측 각각에 구비되는 좌측 및 우측 배기 컨넥터(130)(130a) 및 압축 공기를 공급하는 공급구(640)가 후면에 마련된 구성이다.

또한, 컨트롤부 내측에는 셔틀(601)이 구비되고, 이 셔틀(601)의 외면에 요(凹) 형태의 틈새(602)가 아래, 위로 2개가 형성되어 있는 구성으로, 이 셔틀이 상하 이동함에 따라 틈새(602)가 상기 공급 컨넥터, 이동 컨넥터 그리고 공급구와 순차적으로 연통하면서 압축 공기를 공급하고, 배출이 이루어지도록 하는 것이다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 컨트롤부(600)는 외부의 압축 공기를 공급구(640)를 통해 공급하여 수축 팽창이 이루어지도록 하는 것이다.

예를 들어 상기 공급구(640)의 공기가, 좌측 공급 컨넥터(610)를 통해 좌측에 위치한 제 1 흡배기부(106)에 공급되면 좌측 벨로우즈(200)가 팽창한다. 이때 반대쪽 우측 벨로우즈(200a)는 수축하고, 내부 공기는 우측에 위치한 제 1 흡배기부(106a)과 우측 공급 컨넥터(610a)를 통해 컨트롤부(600) 내부로 유입되어 배기 컨넥터(630a)를 통해 빠져나가는 것이다.

또한, 우측 벨로오즈(200a)가 수축함에 따라 제 2 흡배기부 안쪽 다시 말해 피스톤 하우징 측에 공급된 공기도 배출되는데, 이 공기는 제 2흡배기부(108a)와 연결된 상기 우측 순환 컨넥터(620a)를 통해 컨트롤부에 유입되어 셔틀을 이동시켜 공기 공급 방향이 바뀌도록 하는 것이다.

도면 중 미설명 부호 603은, 상기 셔틀에 형성된 틈새 사이에 돌출된 돌출부로써, 셔틀의 상하 이동 시, 컨트롤부 내면과 밀착되어 이동하며 공기 유입 및 배기가 교호로 이루어지도록 하는 것이다.

본 발명에 따른 펌핑 유닛은, 이동축과, 피스톤 하우징, 피스톤이 조합된 것으로, 본 발명에서는 조립성 및 생산성을 향상시키기 위해 분리 구성되어 조립되는 것이다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은, 약액을 유입시켜 펌핑 공급하는 벨로우즈 펌프로써, 약액은 약액 유입부(102)로 유입되고, 유입된 약액은 공급실과 상기 유입공(20)을 거쳐 좌측 또는 우측 펌핑실에 유입된다.

이때 공급실 중 어느 일측은 체크 밸브는 하강하여 밸브 시트부를 막고, 다른 쪽은 개방되어 있으며, 어느 일측의 벨로우즈에는 압축 공기가 유입되어 팽창이 진행되는 상태이며, 다른 쪽 벨로우즈는 수축이 진행되는 상태로, 약액은 수축이 진행되는 펌핑실에 공급된다.

펌핑실에 약액이 공급되면 그 펌핑실에 설치된 벨로우즈에 제 1흡배기부를 통해 압축 공기가 공급되고, 제 2 흡배기부를 통해서도 공기가 유입되어 피스톤(500)을 밀어 이동시키는 것이다.

예를 들어, 도면을 기준으로 좌측 벨로우즈(200)가 팽창하는 것을 기준으로 설명한다.

상기 공급구(640)를 통해 압축 공기가 주입되면, 이 공기는 제 1흡배기부(106)를 통해 벨로우즈 안쪽으로 공기가 주입되고, 제 2흡배기부(108)를 통해서도 셔틀(601)이 이동하며 발생하는 압력에 의해 공기가 주입된다.

공기가 주입되고, 좌측 벨로우즈(200)가 팽창하면 펌핑실(130)의 약액이 유출공(30)으로 빠져나가 공급실의 상부측으로 이동하며, 이동로(32)를 따라 배출부(104)로 배출되는 것이다.

좌측 벨로우즈(200)가 팽창함에 따라 이와 이동축(300)으로 연결된 우측 벨로우즈(200a)는 수축한다.

우측 벨로우즈(200a)가 수축하며, 중앙의 피스톤 하우징이 이동하며 내부 공기를 제 2흡배기부(108a)를 통해 빠져나가고, 이 공기가 우측 순환 컨넥터(620a)로 유입되어 셔틀(601)을 밀어 이동시킨다.

또한 우측 벨로우즈(200a) 안쪽의 공기는, 제 1흡배기부(106a)를 통해 우측 공급 컨넥터(610a)로 보내지고, 컨트롤부(600)에 유입된 상태에서 상기 셔틀이 이동함에 따라 틈새(602)에 의해 연결되어 지는 배기 컨넥터(630a)를 통해 외부로 빠져나간다.

우측 벨로우즈(200a)의 수축이 진행되며, 약액 유입부(102)에 약액이 공급되고, 이 약액은 상기 우측에 위치하는 격벽에 형성된 유출공을 통해 펌핑실에 공급되어, 펌핑이 이루어지도록 하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 벨로우즈 펌프 100 : 메인 보디
120, 122 : 좌측 및 우측 펌핑실 130, 132 : 좌측 및 우측 공급실
140 : 체크 밸브 142 : 원통
200, 200a : 좌측 및 우측 벨로우즈 300 : 이동축
400, 400a : 좌측 및 우측 피스톤 하우징
600 : 컨트롤부

Claims (4)

1. 반도체 제조에 사용되는 벨로우즈 펌프로써,
   좌측 및 우측 각각에 약액을 펌핑하여 공급하는 좌측 및 우측 펌핑실이 마련되고, 이들 펌핑실과 직교로 배치되어 약액의 공급 및 배출을 유도하는 전방 및 후방 공급실이 마련된 메인 보디;
   상기 좌측 및 우측 펌핑실 각각에 설치되어 수축/팽창하며, 공급실 방향으로 각각 구비된 압축판이 각 펌핑실에 유입된 약액을 압축하여 공급하는 좌측 및 우측 벨로우즈;
   상기 메인 보디 중앙을 관통하고 양측 가장자리가 좌측 및 우측 펌핑실까지 연장되며, 양측 가장 자리 각각에 상기 좌측 및 우측 벨로우즈의 각각에 구비된 압축판과 연결되는 이동축;
   상기 좌측 및 우측 펌핑실의 개방면을 막아 밀폐시키며, 내측면에 안내부가 마련된 좌측 및 우측 커버;
   상기 좌측 및 우측 커버의 안내부 각각에 끼워져 이동하는 몸체를 구비하고, 이 각각의 몸체에 끼워맞춤 방식으로 결합되는 헤드부가 갖추어진 구성으로 이루어지며, 상기 헤드부에 나사봉이 구비되어 상기 압축판에 나사 결합되는 좌측 및 우측 피스톤 하우징;
   상기 몸체에 끼워지고, 공기가 주입되면 헤드부를 밀어 벨로우즈가 수축/팽창되도록 하는 좌측 및 우측 피스톤;
   상기 전방 및 후방 공급실 각각에 설치되며, 각각은 상, 하부로 배치되어 약액의 이동 경로를 막거나 개방하는 체크 밸브;
   상기 전방 및 후방 공급실과 연통하는 약액 유입부를 구비하고, 상기 좌측 및 우측 펌핑실에서 펌핑된 약액을 배출하는 약액 배출부;가 구비된 것을 포함하는 벨로우즈 펌프.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 몸체의 안쪽에 이동 공간이 마련되어 피스톤이 끼워지도록 하되, 외면에 커버에 형성된 안내부를 따라 이동하는 슬라이딩 돌부가 구비되며, 피스톤에는 이탈방지돌부가 구비된 것을 포함하는 벨로우즈 펌프.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 좌측 및 우측 벨로우즈 각각은, 일측 메인 보디의 개방면과 커버 사이에 끼워져 고정되고, 대향측에 구비되는 압축판은 피스톤 하우징이 나사 결합 방식으로 고정되는 것을 포함하는 벨로우즈 펌프.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 커버는 메인 보디에 나사 결합 방식으로 조립되고, 메인 보디의 중앙을 관통하는 축공에 나사 결합 방식으로 부싱이 조립되고, 이 부싱 안쪽으로 이동축이 끼워지는 것을 포함하는 벨로우즈 펌프.
   
   

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