KR102035838B1 - 베인 유형 회전 진공 펌프 - Google Patents

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아뜰리에 부쉬 에스.아.
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Abstract

본 발명은 베인 펌프 진공 챔버(2)와 함께 작동하는 구동 모터(1,17)를 구비하는 베인 유형 회전 진공 펌프에 관한 것으로서, 상기 펌프에서 위로부터 보이는 모든 펌프 표면들은 액체 또는 고체를 보유할 것 같은 요소들을 가지지 않는 방식으로 구성된다. 구동 모터(1)는 특히 공기 냉각 비동기 모터이거나 또는 물 냉각 비동기 모터로서, 이것은 실린더(18)와 함께 냉각 유체가 순환될 수 있는 공간을 형성하는 케이스를 가진다.

Description

베인 유형 회전 진공 펌프{Vane-Type Rotary Vacuum Pump}
본 발명은 회전 베인 진공 펌프에 관한 것으로서, 이것은 세정 작업이 이루어질 때 그리고 펌프의 작동중에 위생에 대한 특정한 규정을 준수할 필요가 있는 산업에서 특히 사용되는 펌프에 관한 것이다.
회전 베인 진공 펌프들은 오랜 기간 동안 존재하였다. 그러한 펌프들에서, 회전자에는 복수개의 블레이드("베인(vane)"이라고 지칭됨)들이 설치되며, 이들은 반경 방향으로 미끄러지고 펌핑되는 공기의 전달을 보장한다.
유럽 특허 EP 0 166 807 은 그러한 펌프의 한가지 예이다. 특히 상기 특허 문헌의 도 1 에서 알 수 있는 바와 같이, "통상적인" 베인 펌프에는 그것의 외측 표면상의 다수의 장소들에서 블레이드들이 제공되는데, 상기 블레이드들은 액체 또는 고체들의 보유 영역을 형성할 수 있거나 또는 자연 유동을 억제할 수 있다. 이것은 상기 유형의 펌프를 특정한 수의 적용예들에서 매우 부적절하거나 또는 완전히 부적절하게 만든다.
사실상, 액체 또는 고체들은 펌프의 표면상에 있는 상기 보유 영역들에 퇴적될 수 있고 정체된 상태로 유지될 수 있으며, 따라서 오염의 위험성을 가져오는 병원성 유기체(몰드(molds), 박테리아등)의 증식을 초래한다.
따라서 본 발명의 주 목적은 상기 언급된 단점을 가지지 않는 회전 베인 진공 펌프를 제안하는 것이며, 이것은 특히 엄격한 위생 기준이 적용되는 환경에서 사용될 수 있다.
상기 목적은 위로부터 보이는 펌프의 모든 표면들이 액체 또는 고체들을 보유하기 쉬운 요소들을 배제하는 방식으로 설정되는 특별한 구성을 가지는 회전 베인 진공 펌프에 의해 달성된다. 특히, 이러한 펌프에는 액체 또는 고체들을 보유하기 쉬운 공동 또는 표면이 없이, 적어도 일 부분에서 보호 수단이 제공될 수 있다.
상기의 펌프는 용이하게 세정되는 장점을 가진다. 따라서 특정한 위생 규정을 준수할 필요가 있는 산업의 모든 용도들에 대하여 적절하다.
본 발명의 다른 특징들 및 장점들은 개략적으로 도시되는 첨부된 도면들을 참조하여 주어지는 다음의 상세한 설명에서 상세하게 설명될 것이다.
도 1 은 본 발명의 종래 기술에 따른 회전 베인 진공 펌프를 도시한다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시예에 따라서 도시된, 도 1 의 펌프를 도시한다.
도 3, 도 4 및 도 5 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 펌프가 시계 방향으로 피봇 회전한 이후에 전방, 후방 및 전방의 사시도를 각각 도시한다.
도 6, 도 7 및 도 8 은 오일 미스트(oil mist) 분리기가 설치된 제 2 실시예에 따른 펌프의 도 3, 도 4 및 도 5 에 각각 대응하는 도면이다.
이미 언급된 바와 같이, 본 발명에 따른 회전 베인 진공 펌프는 위에서 보이는 모든 표면들에서 액체 또는 고체를 보유하기 쉬운 요소들이 결여되는 방식으로 설정되는 것을 특징으로 한다. 필연적으로 외부에 있는 그러한 표면들은 냉각 베인(cooling vanes)들에 의해 형성될 수 있고, 상기 표면들은, 진공 펌프의 하부 절반상에 배치된 표면들이 중력 때문에 액체 또는 고체를 보유할 수 없다면, 진공 펌프의 상부 절반상에 배치된다. 여기에서, 본원에 사용된 (그리고 상세한 설명 및 청구 범위에서 사용된) "상부" 및 "하부"는 펌프가 작동중이거나 또는 작동 준비중일 때 펌프의 정상적인 위치를 기준으로 한다.
액체 또는 고체를 보유하기 쉬운 요소들이 결여된 상부 표면을 달성하도록, 특히 매끄러운 방식으로 표면들의 상부 부분을 설계할 수 있다. 이것은 펌프를 구성하는 부분들의 제조중에 이루어질 수 있고, 따라서 예를 들어 펌프 챔버의 외측 벽들을 기계 가공하는 동안 이루어질 수 있다.
대안으로서, 펌프에는 적어도 하나의 부분에 상부 표면의 보호 수단이 제공될 수도 있다. 이러한 보호 수단에는 예를 들어 홈(groove)들과 같은 공동(cavity)들이 마찬가지로 결여되어야 하는데, 상기 공동들은 진공 펌프의 상부 절반상에 위치되고 그 내부에 액체 또는 고체가 정체될 수 있다.
제 1 실시예
본 발명의 제 1 실시예에 대한 이해를 위하여, 종래 기술에 따른 회전 베인 진공 펌프를 나타내는 도 1 을 참조함으로써 시작하기로 한다.
이러한 펌프는 특히 구동 모터를 포함하며, 예를 들어 공기 냉각되는 비동기 모터(asynchronous motor)를 포함한다. 구조 설계에 따라서, 물 냉각 모터를 포함하는, 다른 유형의 모터를 사용할 수도 있다는 점이 이해될 것이다. 이러한 모터는 펌프 챔버의 회전자를 회전 구동할 목적으로 펌프 챔버(2)에 결합됨으로써, 펌프는 펌핑 기능을 수행할 수 있다. 중간 실린더(V2)는 구동 모터를 펌프 챔버(2)에 연결하고, 이것은 통상적으로 구동 모터와 펌프 챔버(2) 사이를 연결하는 요소들을 포함한다.
상기 펌프 챔버(2)는 공지된 것이다; 펌프 챔버는 실린더형 보어 안에 수용된 회전자를 포함하고 회전자는 베인들을 지탱한다.
펌프 챔버(2)에는 오일이 제공될 수 있으며, 즉, 그러한 경우에 윤활을 위한 오일의 순환 시스템이 제공되어 밀폐성(tightness)을 보장하고 열교환을 허용한다.
상기 오일은 오일 미스트 분리기(oil mist separator, 미도시) 안에 펌핑된 기체로부터 분리되는데, 유출부(3)를 통해 배출되는 공기가 대기로 재순환되기 전에 공기에 포함된 오일로부터 공기가 세정될 수 있는 방식으로 이루어진다.
펌프 챔버(2)는 마찬가지로 일체화된 벤틸레이터(ventilator, 미도시)를 가진 열교환기(V1)와 연결되는데, 벤틸레이터는 펌프의 작동중에 재가열되는 펌프 챔버(2)를 냉각시키는 역할을 한다.
구동 모터(1) 및 펌프 챔버(2)가 바람직스럽게는 제거 가능한 방식으로 연결되며, 이는 고장시에 하나 또는 다른 하나가 교체될 수 있게 한다.
도 1 에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 펌프 챔버(2) 및 구동 모터(1)는 그것의 원주상에 냉각 베인(cooling vane, 5)들을 포함한다. 이것은 원리에 있어서 종래 기술에 따른 펌프가 위생에 관한 특정 규정의 준수 및 현장에서의 용이한 세정을 필요로 하는 분야에서 사용되기에 부적절하게 하는 베인들인데, 왜냐하면 위에서 설명된 바와 같이 베인들이 액체 또는 고체를 보유할 수 있기 때문이다.
이러한 이유 때문에, 도 2 를 참조하여 이해할 수 있는 제 1 실시예의 본 발명에 따라서, 펌프의 모든 상부 표면들 및, 따라서 위로부터 보이는 모든 표면들에서 액체 또는 고체를 보유하기 쉬운 요소들이 결여되는 방식으로 상기 표면들이 설정된다는 점이 예상된다. 도 2 의 해석으로부터 알 수 있는 바와 같이, 위로부터 보이는 표면들이 액체 또는 고체를 보유하기 쉬운 요소들을 포함하지 않는 방식으로 상기 표면들을 형성하거나, 또는 액체 또는 고체를 보유하기 쉬운 공동 또는 표면들이 결여된 보호 수단을 제공함으로써, 그러한 매끄러운 표면을 획득할 수 있다.
도 2 에 도시된 것은 펌프의 일 부분의 상부 표면(특히 펌프 챔버(2)의 부분)이 매끄러운 표면만을 가지는 것을 나타낸다. 따라서 이러한 표면들은 펌프상에 낙하할 수 있는 그 어떤 고체의 자연스런 미끄러짐 또는 그 어떤 액체의 자연스런 유동을 허용하기 위하여 액체 또는 고체를 보유하기 쉬운 그 어떤 요소들도 포함하지 않는다. 또한, 도 2 는 본 발명의 별개의 특징을 달성하기 위한 다른 가능성을 동시에 나타내는데, 즉, 덮개 캡과 유사한 보호 수단(6)을 나타내며, 이것은 그러한 경우에 실질적으로 구동 모터(1)의 상부 부분을 덮는 절반 실린더의 형상을 가진다. 물론, 펌프는 본 발명의 사상에서 마찬가지로 달성될 수 있는데, 보호 수단(6)이 예를 들어 펌프 챔버(2)와 같은 펌프의 다른 부분에 위치될 수 있다는 점이 이해될 것이다.
위에서와 같이 여기에서 지칭되는 "상부 부분"에 의해, 본 발명에 따른 펌프가 수평으로 배치되는 경우, 즉, 일반적으로 동일한 구동 모터(1)의 회전축 및 펌프 챔버(2)의 회전자의 회전축이 지면에 평행할 때, 펌프의 지지부(13,14)들이 정상적으로는 지면상에 놓인다 (또는 지지부가 지면에 평행하다).
상기의 "실질적으로"라는 표현의 사용은 구동 모터(1)에 적합화된 형상을 절반의 실린더(6)가 구비하는 것을 의미하며, 예를 들어 절반의 실린더는 전기 케이스(7)의 돌출을 허용하는 절제부(cutout)를 구비한다.
다음에 도 2 로부터, 절반의 실린더(6)는 구동 모터의 상부 베인(5)들만을 덮으며, 하부 베인(16)들은 구동 모터(1)의 하부 부분에 나타난다.
바람직스럽게는, 절반의 실린더(6)는 제거 가능하며, 이것은 점검 및 전체 세정의 경우에 구동 모터(1)에 대한 접근이 용이하게 이루어질 수 있다는 장점을 가진다.
구동 모터(1) 및/또는 펌프 챔버(2)의 적어도 특정 상부 표면 및 이상적으로는 모든 상부 표면들은, 즉, 위로부터 보이는 상부 표면들은 액체 또는 고체들이 상부 표면상에 존재할 때, 세정하는 동안 액체의 유동에 의해 또는 고체의 미끄러짐에 의해 액체 또는 고체가 제거될 수 방식으로 아래로 경사지는 것이 마찬가지로 바람직스럽다.
상부 표면의 예로서, 도 2 에서 펌프 챔버(2)에 대하여 도면 번호 8, 9, 10 및 11 로 표시된 것과 구동 모터(1)에 대하여 도면 번호 12 로 표시된 것을 참조할 수 있다.
지지부(13,14)들이 지면상에 놓일 때, 관련된 표면들의 경사가 바람직스럽게는 지면에 대하여 적어도 5 도이다.
바람직스럽게는, 오일 미스트 분리기(oil mist separator)가 오일을 위한 열교환기 및 필터에 공통적인 블록 지지부(block support)를 포함하는데, 이것은 오일 미스트 분리기를 콤팩트하고, 접근 가능하고 용이하게 세정될 수 있게 한다.
제 2 실시예
본 발명의 제 2 실시예는 도 3 내지 도 7 에 도시되어 있다.
도면에서 알 수 있는 바와 같이, 회전 베인 진공 펌프는 도 1 및 도 2 에서 이해할 수 있는 펌프 챔버(7)를 구비하고 이것은 구동 모터(17)에 연결된다. 이것은 특히 도 3 에 도시된 실린더(18)에 의해 형성된 외측 부분을 가진 2 중 케이싱을 구비하며, 이들 모두가, 또는 이들중 일부가 매끄러운 외부 측면으로 된다. 사실상 도 3 에서 보이지 않는 모터의 하우징인 2 중 케이싱의 내측 부분은 공지된 방식으로 비동기 모터일 수 있는 회전 베인 진공 펌프 모터의 통상적인 구성 요소들을 포함한다.
바람직스럽게는, 실린더(18)의 외측 표면은 제 1 실시예와는 대조적으로 매끄러운데, 제 1 실시예에서는 외측 표면(도 2)에 전체적으로 냉각 베인(16)들이 제공되어있다.
실린더(18)는 공간을 형성하는 방식으로 하우징(매끄럽거나 또는 그렇지 않음)으로부터 이격되는데, 상기 공간 안에는 액체와 같은 냉각제, 특히 물이 오리피스(19,20)를 통해 진입 및 배출됨으로써 순환될 수 있다.
물 냉각의 장점은, 표면에서 공기와의 열교환을 허용하는 베인(16, 도 2)들에 의존하지 않으면서, 구동 모터(17)에 의해 발생되는 열의 제거가 가능하다는 것이다.
바람직스럽게는 실린더(18)가 막혀 있으며, 즉, 그것의 자유 단부에서 폐쇄되며, 이는 펌프의 세정을 용이하게 한다.
전체적으로, 이러한 실시예에서, 실린더(18)는 구동 모터(17)의 하우징에 고정되기 때문에 제거 가능하지 않다. 그러나, 실린더(18)가 제거될 수도 있는 본 발명의 특별한 실시예를 예측할 수도 있을 것이다.
본 발명의 제 1 실시예에서와 같이, 표면(8,9,10,11,15,21,22,23)들과 같은 특정 상부 표면 및 바람직스럽게는 전체 상부 표면들의 경사를 제공하는 것이 유리하다.
또한, 윤활 베인 펌프 챔버(lubricated vane pumping chamber, 2)를 사용하는 경우에, 도 6, 도 7 및 도 8 에 도시된 오일 미스트 분리기(oil mist separator)를 제공하는 것이 통상적이다. 바람직스럽게는 이러한 분리기가 오일을 위한 열교환기 및 필터에 공통적인 블록 지지부(25)를 포함하며, 이는 분리기를 콤팩트하고 접근하기 쉽고 용이하게 세정될 수 있게 한다.
본 발명에 따른 장치의 복수개의 실시예들에 대하여 주어진 설명은 제한적인 것이 아니며, 본 발명의 범위는 주로 청구 범위에 의해서 정해진다.
당업자는 본 발명에 따른 펌프의 개발, 개량 및 적용의 가능성을 이해할 것이며, 특히 강화된 수준의 위생 상태를 준수하는 것이 중요한 다른 분야에서 가능하다는 점을 이해할 것이다.
1. 구동 모터 2. 펌핑 챔버
7. 전기 케이싱 13.14. 지지부

Claims (13)

  1. 진공 베인 펌핑(vacuum vane pumping)을 위한 챔버(2)와 함께 작동하는 구동 모터(1,17)를 구비한 회전 베인 진공 펌프(rotary vane vacuum pump)로서, 펌프의 상부 절반상에 위치하는 모든 표면들은 액체 또는 고체를 보유하기 쉬운 요소들이 결여(缺如)되는 방식으로 설정되고,
    펌프에는 적어도 일 부분에서 보호 수단(6)이 제공되고, 상기 보호 수단은 제거 가능하고, 액체 또는 고체를 보유하기 쉬운 표면들 또는 공동들이 결여되거나, 또는,
    상기 구동 모터(17)는 실린더(18)에 의해 형성된 외측 부분을 가진 2 중 케이싱을 포함하고, 상기 구동 모터(17)는 냉각 액체가 순환될 수 있는 공간을 상기 실린더(18)로 형성하는 하우징을 가지는 물 냉각 비동기 모터인, 회전 베인 진공 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호 수단은 펌프의 적어도 하나의 상부 부분을 덮는 실질적으로 절반 실린더(6)의 형상을 가지는, 회전 베인 진공 펌프.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    보호 수단(6)은 구동 모터(1)의 레벨에만 위치되는, 회전 베인 진공 펌프.
  4. 제 1 항에 있어서,
    구동 모터(1)는 공기 냉각되는 비동기 모터(asynchronous motor)인, 회전 베인 진공 펌프.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 실린더(18)는 막혀 있는(blind) 실린더인, 회전 베인 진공 펌프.
  6. 제 1 항에 있어서,
    구동 모터(1,17)의 회전축 및 펌핑 챔버(2)의 회전자의 회전축이 지면에 평행할 때, 구동 모터(1,17) 및/또는 펌핑 챔버(2)의 상부 표면들중 적어도 특정 표면(8,9,10,11,15,21,22,23)은 아래로 경사져 있는, 회전 베인 진공 펌프.
  7. 제 1 항에 있어서,
    베인들은 오일 윤활되는, 회전 베인 진공 펌프.
  8. 제 7 항에 있어서,
    펌핑 챔버(2)는 오일 미스트 분리기(oil mist separator, 24)에 연결되는, 회전 베인 진공 펌프.
  9. 제 8 항에 있어서,
    오일 미스트 분리기(24)는 오일을 위한 열교환기 및 필터에 공통적인 블록 지지부(25)를 포함하는, 회전 베인 진공 펌프.
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