KR102178373B1 - 과 압축 발생을 방지하는 진공펌프 하우징 및 이를 포함한 진공펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체가 흡입되는 흡입구 및 흡입된 유체가 배출되는 토출구; 흡입구와 토출구 사이에 유체를 압축하도록 마련된 복수의 펌프실; 및 각각의 펌프실을 구획하기 위한 복수의 격벽; 을 포함하며, 각각의 격벽은, 압축된 유체가 유입 및 배출되는 유입구 및 배출구; 샤프트가 수용되는 샤프트 수용부; 및 압축된 유체가 유입구에서 배출구로 유동하는 과정에서, 샤프트 수용부 측 또는 인접하는 후단 펌프실 측으로 압축된 유체 중 일부가 토출 되도록 마련된 토출홀; 을 포함하는 진공 펌프 하우징을 제공하고자 한다.

Description

과 압축 발생을 방지하는 진공펌프 하우징 및 이를 포함한 진공펌프{Vacuum pump housing for preventing overpressure and vacuum pump having the same}

본 발명은 진공펌프 하우징 내 과 압축 발생을 방지하는 진공펌프 하우징 및 이를 포함한 진공펌프에 관한 것이다.

일반적으로 진공펌프는 용기 내에 있는 대기압 이하의 저압 기체를 흡인 압축하여 대기중에 방출함으로써 용기 속의 진공도를 높이는 장치이다.

진공펌프는 유체를 펌핑하기 위하여 유체의 유입과 유체의 출구를 갖는 하우징 및 하우징 내에 구비된 한 쌍의 로터를 포함한다.

상기와 같이 구성된 진공펌프는 모터 등의 구동 수단에 의해 하우징 내에 구비된 한 쌍의 로터가 회전함에 따라 하우징 내로 유입된 유체가 압축되어 배출구를 통해 배출된다.

예를 들어, 반도체 제조 장비 등의 공정 챔버의 진공 환경을 만들기 위해 대기압 조건에서 진공펌프는 공정 챔버로부터 유체(프로세스 가스)를 압축 흡인하여 대기로 배기시킨다.

특히, 다단식 진공 펌프(Multi-stage vacuum pump)를 이용하여 유체를 진공 배기하는 경우, 유체가 진공 펌프의 연속되는 펌프실을 거쳐 이송됨에 따라, 진공 펌프 내의 유체는 단계적으로 가압되며 펌프실의 압력이 단계적으로 증가하게 된다.

따라서, 진공 펌프 하우징 내부에 과 압축이 발생하게 되고 이에 따라 로터의 회전수가 감소하고, 공정 챔버 내의 유체를 배기 시키는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 압축되는 유체를 배출구가 아닌 보조 배기관 등의 우회 유동 경로를 형성하여 대기로 배기시켜 과 압축을 방지하였다.

그러나, 상기한 펌프는 외부에 과 압축 방지를 위한 추가 구성 부분을 형성 해야 하는 어려움이 있고, 일정 시간 경과 시 추가 구성 부분의 변형이 발생함에 따라 진공펌프 전체의 성능을 저하시키는 문제점이 있다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 극복할 수 있는 기술이 요구되고 있는 실정이다.

KR 등록 10-1695319 (2011.12.21)

본 발명은 진공 펌프의 과 압축을 방지함으로써, 과 압축에 의한 로터의 회전수 감소를 최소화 하고, 대기압 영역에서 높은 배기 성능을 유지하여 배기 속도를 향상시킬 수 있는 진공펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 유체가 흡입되는 흡입구 및 흡입된 유체가 배출되는 토출구; 흡입구와 토출구 사이에 유체를 압축하도록 마련된 복수의 펌프실; 및 각각의 펌프실을 구획하기 위한 복수의 격벽; 을 포함하며, 각각의 격벽은, 압축된 유체가 유입 및 배출되는 유입구 및 배출구; 샤프트가 수용되는 샤프트 수용부; 및 압축된 유체가 유입구에서 배출구로 유동하는 과정에서, 샤프트 수용부 측 또는 인접하는 후단 펌프실 측으로 압축된 유체 중 일부가 토출 되도록 마련된 토출홀; 을 포함하는 진공 펌프 하우징을 제공한다.

또한, 각각의 펌프실 용적은, 토출구 측을 향하여 점차 감소되도록 마련되는 것을 포함한다.

또한, 토출홀로 토출되는 압축된 유체의 유량 Q1은, 배출구로 토출되는 압축된 유체의 유량 Q2의 0.3 내지 0.7 인 유량비를 갖는 것을 포함한다.

또한, 토출홀로 토출되는 압축된 유체의 압력 P1은, 배출구로 토출되는 압축된 유체의 압력 P2의 0.7 내지 1인 압력비를 갖는 것을 포함한다.

또한, 어느 한 격벽을 기준으로, 어느 한 격벽의 인접하는 후단 격벽의 토출홀의 개수는, 어느 한 격벽과 동일하거나 또는 적게 형성되는 것을 포함한다.

또한, 어느 한 격벽의 토출홀의 개수가 n개(n은 정수) 이면, 인접하는 후단 격벽에는 n 또는 n-1개(n은 정수)가 마련되는 것을 포함한다.

또한, 어느 한 격벽의 토출홀의 면적은, 인접하는 후단 격벽의 토출홀의 면적보다 크게 형성되는 것을 포함한다.

또한, 각각의 격벽은 흡입구 측과 마주하는 제1면 및 제1면의 반대방향의 제2면을 갖고, 토출홀은, 제2면의 적어도 일부 영역에 마련되되, 유입구와 배출구 사이 영역에 마련되는 것을 포함한다.

또한, 토출홀은, 샤프트 수용부 적어도 일부 영역에 마련되는 것을 포함한다.

또한, 각각의 격벽은, 압축된 유체가 유체이동 가능하도록 내부가 중공으로 형성되는 것을 포함한다.

이에 더하여, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 샤프트 및 샤프트 외주에 마련된 복수의 로터를 각각 포함하는 한 쌍의 회전체; 및 한 쌍의 회전체가 수용되고, 유체가 흡입되는 흡입구 및 흡입된 유체가 배출되는 토출구를 갖는 하우징; 을 포함하며, 하우징은, 유체를 압축하기 위한 로터가 각각 수용되는 복수의 펌프실; 각각의 펌프실을 구획하며, 샤프트가 수용되는 샤프트 수용부를 갖는 복수의 격벽; 을 포함하고 각각의 격벽은, 압축된 유체가 유입 및 배출되는 유입구 및 배출구; 압축된 유체가 유입구에서 배출구로 유동하는 과정에서, 샤프트 수용부 측 또는 인접하는 후단 펌프실 측으로 압축된 유체 중 일부가 토출 되도록 마련된 토출홀; 을 포함하는 진공 펌프를 제공한다.

또한, 로터는, 루츠 로터인 것을 포함한다.

또한, 서로 다른 펌프실에 수용되는 각각의 로터는, 로터의 직경, 로브의 개수 및 프로파일이 동일하거나 또는 서로 다르게 마련되는 것을 포함한다.

본 발명에 따르면, 하우징 내부에 토출홀을 형성함으로써, 하우징 내부에 발생할 수 있는 과 압축을 방지할 수 있으며, 이에 따라 로터의 회전수 감소를 최소화 하고 배기 속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 대기압에서 배기 시 과 압축을 방지함으로써, 소비전력을 제한할 수 있는 효과가 있다.

또한, 과 압축에 의한 진공펌프 내부의 열 축적을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공펌프 하우징의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 격벽의 배면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공펌프 하우징의 정면 측 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공펌프 하우징의 배면 측 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공펌프 하우징의 배면 측 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공펌프 하우징에서의 유체의 흐름을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공펌프의 정면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 한 쌍의 회전체를 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 진공펌프 하우징(10 또는 20) 및 이를 포함하는 진공펌프(30)에 관한 것으로, 하우징 내부에 토출홀을 형성함으로써, 하우징 내부에 발생할 수 있는 과 압축을 방지할 수 있으며, 이에 따라 로터의 회전수 감소를 최소화 하고 배기 속도를 향상시킬 수 있는 진공펌프 하우징 및 이를 포함하는 진공펌프에 관한 것이다.

먼저, 본 명세서에 서술하는 진공펌프 하우징(10 또는 20)은, 상부 하우징(11) 및 하부 하우징(12)을 포함할 수 있다.

특히, 상부 및 하부 하우징(11,12)의 내부에 마련된 복수의 펌프실(200) 및 복수의 격벽(300)은 서로 대칭되게 형성될 수 있다.

따라서, 이하에서는 하부 하우징(12)을 나타낸 도면을 참조하여 진공펌프 하우징(10 또는 20) 및 이를 포함하는 진공펌프(30)에 대해서 상세히 설명하고, 따로 언급하지 않는 한 상부 하우징(11)에도 동일한 구성요소를 포함할 수 있음을 이해 하여야 한다.

이에 더하여, 이하에서는, 예를 들어, 4개의 펌프실 즉, 제1 내지 제4 펌프실(201 내지 204)과 3개의 격벽 즉, 제1 내지 제3 격벽(301 내지 303)이 마련된 진공펌프 하우징(10 또는 20) 및 이를 포함하는 진공펌프(30)에 대해 설명하지만, 상기 복수의 펌프실(200)은, 진공펌프의 배기 용량 등에 따라 다양한 개수로 마련될 수 있고, 이에 대응하는 개수로 복수의 격벽(300)이 마련될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공펌프 하우징의 정면도, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 격벽의 배면도, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공펌프 하우징의 정면 측 사시도, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공펌프 하우징의 배면 측 사시도, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공펌프 하우징의 배면 측 사시도이다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 진공펌프 하우징(10 또는 20)에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 진공펌프 하우징(10 또는 20)은 흡입구(100), 토출구(101), 펌프실(200) 및 격벽(300)을 포함한다.

보다 구체적으로, 상기 유체가 흡입되는 흡입구(100)는, 반도체 제조 장비 등의 공정 챔버에 접속 연결되어 공정 챔버로부터 유체(프로세스 가스)를 흡입시킬 수 있다.

따라서, 공정 챔버의 진공 환경을 형성시킬 수 있다.

상기와 같이, 흡입구(100)로 흡입된 유체는 흡입구(100)와 토출구(101) 사이에 유체를 압축하도록 마련된 복수의 펌프실(200)을 통과하며 압축되고, 압축된 유체는 유체가 배출되는 토출구(101)를 통해 대기로 토출될 수 있다.

즉, 상기 토출구(101)는 대기 측으로 개방될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

여기서, 일 예로, 상기 흡입구(100) 및 토출구(101)는 상부 하우징(11) 및 하부 하우징(12)에 각각 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

특히, 상기 흡입구(100)는 제1 펌프실(201) 측에 마련되고, 토출구(101)는 제4 펌프실(204) 후단에 마련될 수 있다.

또한, 상기 복수의 펌프실(200)은, 각각의 펌프실(201 내지 204)을 구획하기 위한 복수의 격벽(300)을 포함한다.

상기 복수의 펌프실(200)은, 진공펌프의 배기 용량 등에 따라 다양한 개수로 마련될 수 있고, 예를 들어, 펌프실(200)은 적어도 2개 이상이 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이에 대응하는 개수로 복수의 격벽(300)이 마련될 수 있다.

보다 구체적으로, 일 예로, 상기 복수의 펌프실(200)은 제1 내지 제4 펌프실(201 내지 204)을 포함하며, 복수의 격벽(300)은 제1 내지 제4 격벽(301 내지 304)을 포함한다.

상기 제1 및 제2 펌프실(201,202)은 제1 격벽(301)에 의해 구획되고, 제2 및 제3 펌프실(202,203)은 제2 격벽(302)에 의해 구획되고, 제3 및 제4 펌프실(203,204)은 제3 격벽(303)에 의해 구획될 수 있다.

여기서, 제4 격벽(304)은, 후술할 배출단과 제4 펌프실(204)을 구획할 수 있다.

이에 더하여, 각각의 격벽(301 내지 304)은, 압축된 유체가 유입 및 배출되는 유입구(310) 및 배출구(311)를 포함한다.

특히, 제1 격벽(301)의 유입구(310)는, 흡입구(100)로부터 흡입된 유체가 제1 펌프실(201)에서 압축되어 유입구(310)로 유입되도록 흡입구(100)와 유체 이동 가능하게 연결될 수 있다.

따라서, 흡입구(100) 및 제1 펌프실(201)을 차례로 통과한 유체는 제1 격벽(301)의 하단부 측으로 유입되어 상단부 측에 마련된 배출구(311)로 토출되어 후단의 펌프실 즉, 제2 펌프실(202)로 유동될 수 있다.

또한, 각각의 격벽(301 내지 304)은 흡입구(100) 측과 마주하는 제1 면(300a) 및 제1면(300a)의 반대방향의 제2면(300b)을 포함한다.

여기서, 제2면(300b)은 토출구(101) 측과 마주할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 각각의 격벽(301 내지 304)은 소정 두께(T)를 갖고, 각각의 펌프실(201 내지 204)에서 압축된 유체가 유입구(310)를 통해 유입되어 배출구(311)로 유체 이동 가능하도록 내부가 중공으로 형성될 수 있다.

이 때, 상기 유입구(310)는 각각의 격벽 하단부 측에 마련될 수 있고, 배출구(311)는 상단부 측에 마련될 수 있다.

즉, 상기 유입구(310)는 하부 하우징의 격벽에 마련될 수 있고, 배출구(311)는 상부 하우징의 격벽에 마련될 수 있다.

한편, 본 발명의 진공 펌프 하우징(10 또는 20)은 토출구(101)가 마련된 베어링 플레이트(미도시)를 추가로 포함한다.

보다 구체적으로, 상기 베어링 플레이트는 제4 격벽(304)의 일면을 형성하는 제4 격벽(304)의 제2면(304b) 측에 연결 장착되어 배출단(미도시)을 형성할 수 있다.

즉, 상기 토출구(101)는 제4 펌프실(204)의 후단에 마련될 수 있다.

또한, 상기 배출단은, 제4 격벽(304)의 제2면(304b)과 베어링 플레이트에 의해 형성된 공간을 의미하며, 배출단은 각각의 펌프실과 동일한 형상을 갖는 구조로 마련될 수 있다.

즉, 상기 베어링 플레이트(미도시)의 제4 격벽(304)의 제2면(304b)과 마주하는 일면은 각각의 펌프실과 동일한 형상을 갖는 구조로 마련될 수 있다.

따라서, 상기 토출구(101)는, 제4 격벽의 제2면과 베어링 플레이트에 의해 형성된 공간인 배출단과 유체이동 가능하게 연결될 수 있다.

상기 제4 펌프실(204)에서 압축된 유체는 제4 펌프실의 유입구로 유입된 후, 중공부를 통과하여 토출홀 및 배출구를 통해 각각 배출단 측으로 유동하여 토출구를 통과하여 대기로 배출될 수 있다.

또한, 각각의 격벽(301 내지 304)은, 샤프트가 수용되는 샤프트 수용부(320)를 포함한다.

또한, 각각의 격벽(301 내지 304)은, 압축된 유체가 유입구(310)에서 배출구(311)로 유동하는 과정에서, 샤프트 수용부(320) 측 또는 인접하는 후단 펌프실(302 또는 303) 측으로 압축된 유체 중 일부가 토출 되도록 마련된 토출홀(330) 을 포함한다.

이에 더하여, 각각의 펌프실(201 내지 204) 용적은, 토출구(101) 측을 향하여 점차 감소되도록 마련될 수 있다.

보다 구체적으로, 하우징의 길이방향(샤프트의 축방향)을 기준으로, 제1 펌프실(201)의 폭(d1)은 제2 펌프실(202)의 폭(d2)보다 크게 형성되고, 제2 펌프실(202)의 폭(d2)은 제3 펌프실(203)의 폭(d3)보다 크게 형성되고, 제3 펌프실(203)의 폭(d3)은 제4 펌프실(204)의 폭(d4) 보다 크게 형성될 수 있다.

즉, 제1 펌프실(201)에서 제4 펌프실(204) 측을 향하여 각각의 펌프실 폭이 점차 작게 형성될 수 있다.

이에 따라, 각각의 펌프실(201 내지 204) 용적은, 토출구(101) 측을 향하여 점차 감소되게 된다.

한편, 상기 토출홀(330)로 토출되는 압축된 유체의 유량 Q1은, 배출구로 토출되는 압축된 유체의 유량 Q2의 0.3 내지 0.7 인 유량비를 갖을 수 있다.

보다 구체적으로, 어느 한 격벽(300)의 유입구(310)로 유입되어 토출홀(330)로 토출되는 압축된 유체의 유량 Q1은, 배출구(311)로 토출되는 압축된 유체의 유량 Q2의 0.3 내지 0.7, 바람직하게 Q2의 0.4 내지 0.6, 보다 바람직하게 Q2의 0.5 일 수 있다.

즉, Q1/Q2= 0.3~0.7 또는 Q1/Q2 = 0.4~0.6 또는 Q1/Q2 = 0.5 일 수 있다.

예를 들어, 제1 펌프실(201)에서 압축된 유체가 제1 격벽(301)의 유입구(310)로 유입되는 유체의 유량이 Qtot, 토출홀(330)로 토출되는 압축된 유체의 유량이 Q1, 배출구(311)로 토출되는 압축된 유체의 유량이 Q2 일 때,

Q1 = Qtot/2 일 수 있다.

이에 더하여, 상기 토출홀(330)로 토출되는 압축된 유체의 압력 P1은, 배출구(311)로 토출되는 압축된 유체의 압력 P2의 0.7 내지 1 또는 0.9 내지 1인 압력비를 갖을 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 각각의 격벽(300)에 압축된 유체가 후단의 펌프실로 배출되는 배출구(311) 외에, 토출홀(330)을 형성함으로써 하우징 내부 즉, 각각의 펌프실(200)에서 발생할 수 있는 과 압축을 방지할 수 있으며, 이에 따라 로터의 회전수 감소를 최소화 하고 배기 속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 대기압에서 배기 시 과 압축을 방지함으로써, 소비전력을 제한할 수 있는 효과가 있다.

이에 더하여, 과 압축에 의한 진공펌프 내부의 열 축적을 방지할 수 있는 효과가 있다.

특히, 일 예로, 로드락 공정의 경우 대기압 상태의 챔버를 배기하게 되는데, 이때, 토출홀에 의해 과압축 현상이 방지되므로, 배기 속도를 높게 유지할 수 있게 되어 로드락 공정에서의 공정 챔버 배기 시간을 짧게 할 수 있게 된다.

한편, 전술한 바와 같은 기능을 갖는 토출홀(330)은 다음과 같이 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 각각의 격벽(300)은 흡입구(100) 측과 마주하는 제1면(300a) 및 제1면(300a)의 반대방향의 제2면(300b)을 갖고, 토출홀(330)은, 제2면(300b)의 적어도 일부 영역에 마련되되, 유입구(310)와 배출구(311) 사이 영역에 마련될 수 있다.

또한, 상기 토출홀(330)은 샤프트 수용부(320) 적어도 일부 영역에 마련될 수 있다.

도 2의 (a) 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공펌프 하우징(10)의 토출홀(330)은 각각의 격벽 제2면(300b)에 상부 하우징(11) 및 하부 하우징(12)이 서로 마주하여 결합되는 영역에 각각 형성될 수 있다.

즉, 상기 토출홀(330)은 대략 하우징의 중앙부에 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 각각의 격벽의 제2면(300b)에 소정 길이(L)만큼 내측으로 함몰된 제1 홈(331)을 마련하여 샤프트 수용부(320, 320')를 기준으로 양측에 각각 대칭되게 형성될 수 있다.

도 2의 (b) 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공펌프 하우징(20)의 토출홀(330)은 각각의 격벽 제2면(300b)에 상부 하우징(11) 및 하부 하우징(12)이 서로 마주하여 결합되는 영역에 각각 대칭되게 형성될 수 있다,

보다 구체적으로, 각각의 격벽의 제2면(300b)에 샤프트 수용부(320,320')를 기준으로, 각각의 샤프트 수용부(320, 320') 사이에 소정 길이(L)만큼 내측으로 함몰된 제2 홈(332)을 마련하여 형성될 수 있다.

상기와 같이 토출홀(330)을 형성함으로써, 배출구(311)로 압축된 유체가 배출되기 전, 토출홀(330)을 통해 전체 유체 중 일부가 후단의 펌프 실로 토출되어 과 압축을 방지할 수 있게 된다.

특히, 상부 하우징(11) 및 하부 하우징(12)이 서로 마주하여 결합되는 영역에 각각 대칭되게 형성함으로써, 진공 펌프 하우징에 토출홀을 형성할 때, 보다 용이하게 제작할 수 있게 된다.

이에 더하여, 어느 한 격벽(300)의 토출홀(330)의 개수는, 인접하는 후단 격벽의 토출홀(330)의 개수와 동일하거나 또는 많게 형성될 수 있다.

다시 말해, 어느 한 격벽을 기준으로, 어느 한 격벽의 인접하는 후단 격벽의 토출홀의 개수는, 어느 한 격벽과 동일하거나 또는 적게 형성될 수 있다.

특히, 어느 한 격벽의 토출홀의 개수가 n개(n은 정수) 이면, 인접하는 후단 격벽에는 n 또는 n-1개(n은 정수)가 마련될 수 있다.

일 예로, 제1 격벽(301)의 토출홀의 개수가 4개인 경우, 인접하는 후단의 격벽인 제2 격벽(302)의 토출홀의 개수는 4개 또는 3개 일 수 있다.

또한, 어느 한 격벽의 토출홀의 면적은, 인접하는 후단 격벽의 토출홀의 면적보다 크게 형성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 어느 한 격벽 예를 들어, 제1 격벽(301)의 토출홀의 개수를 후단의 격벽의 토출홀 보다 많게 제작하거나, 면적을 크게 형성함으로써, 압축비가 가장 큰 전단의 펌프실 예를 들어, 제1 펌프실에서의 과 압축을 최소화 할 수 있게 된다.

도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공펌프 하우징에서의 유체의 흐름을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하여, 토출홀(330)에 의한 압축된 유체의 흐름을 설명하면, 유체가 흡입구를 통해 흡입된 후 각각의 펌프 실에서 압축되어 후단의 펌프 실로 이동할 때, 일반적으로 도면에 나타낸 1번 화살표를 따라 유동하지만, 본 발명은 토출홀을 형성하고 있어 2번 화살표를 따라 유체의 일부가 후단의 펌프 실로 이동 한 후, 나머지 유체가 1번 화살표를 따라 후단의 펌프 실로 이동하게 되어 압축된 유체가 토출홀을 통해 후단의 펌프 실로 분배되어 이동함으로써 과 압축을 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 제1 및 제2 실시예에 따른 진공펌프 하우징(10 또는 20)을 포함하는 진공펌프(30)를 제공한다.

예를 들어, 상기 진공펌프(30)는, 전술한 진공펌프 하우징(10 또는 20)을 포함하는 진공펌프(30)에 관한 것이다.

따라서, 후술하는 진공펌프 하우징에 대한 구체적인 사항은 진공펌프 하우징에서 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공펌프(30)의 정면도, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 한 쌍의 회전체를 나타낸 사시도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 진공펌프(30)는, 샤프트(501, 501') 및 샤프트 외주에 마련된 복수의 로터(502, 502')를 각각 포함하는 한 쌍의 회전체(500, 500')를 포함한다.

또한, 한 쌍의 회전체(500,500')가 수용되고, 유체가 흡입되는 흡입구(100) 및 흡입된 유체가 배출되는 토출구(101)를 갖는 하우징(10 또는 20)을 포함한다.

이에 더하여, 상기 하우징(10 또는 20)은, 유체를 압축하기 위한 로터(502)가 각각 수용되는 복수의 펌프실(200)을 포함하며, 각각의 펌프실(201 내지 204)을 구획하며, 샤프트(501)가 수용되는 샤프트 수용부(320)를 갖는 복수의 격벽(300) 을 포함한다.

또한, 상기 각각의 격벽(301 내지 304)은, 압축된 유체가 유입 및 배출되는 유입구(310) 및 배출구(311)를 포함하며, 압축된 유체가 유입구(310)에서 배출구(311)로 유동하는 과정에서, 샤프트 수용부(320) 측 또는 인접하는 후단 펌프실(202 또는 203 또는 204) 측으로 압축된 유체 중 일부가 토출 되도록 마련된 토출홀(330) 을 포함한다.

여기서, 상기 로터(502,502')는, 루츠 로터일 수 있다.

따라서, 상기 진공펌프(30)는 루츠 펌프 일 수 있다.

또한, 서로 다른 펌프실에 수용되는 각각의 로터는, 로터의 직경, 로브의 개수 및 프로파일이 동일하거나 또는 서로 다르게 마련될 수 있다.

10, 20: 진공펌프 하우징
30: 진공펌프

Claims (13)

1. 유체가 흡입되는 흡입구 및 흡입된 유체가 배출되는 토출구;
   흡입구와 토출구 사이에 유체를 압축하도록 마련된 복수의 펌프실; 및
   각각의 펌프실을 구획하기 위한 복수의 격벽; 을 포함하며,
   각각의 격벽은, 압축된 유체가 유입 및 배출되는 유입구 및 배출구;
   샤프트가 수용되는 샤프트 수용부; 및
   압축된 유체가 유입구에서 배출구로 유동하는 과정에서, 압축된 유체 중 일부가 토출 되도록 마련된 토출홀; 을 포함하며,
   어느 한 격벽의 토출홀의 면적은, 인접하는 후단 격벽의 토출홀의 면적보다 크게 형성되는 진공 펌프 하우징.
2. 제 1항에 있어서,
   각각의 펌프실 용적은, 토출구 측을 향하여 점차 감소되도록 마련되는 진공 펌프 하우징.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   토출홀로 토출되는 압축된 유체의 유량 Q1은, 배출구로 토출되는 압축된 유체의 유량 Q2의 0.3 내지 0.7 인 유량비를 갖는 진공 펌프 하우징.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   토출홀로 토출되는 압축된 유체의 압력 P1은, 배출구로 토출되는 압축된 유체의 압력 P2의 0.7 내지 1인 압력비를 갖는 진공 펌프 하우징.
5. 제 2항에 있어서,
   어느 한 격벽을 기준으로, 어느 한 격벽의 인접하는 후단 격벽의 토출홀의 개수는, 어느 한 격벽과 동일하거나 또는 적게 형성되는 진공 펌프 하우징.
6. 제 5항에 있어서,
   어느 한 격벽의 토출홀의 개수가 n개(n은 정수) 이면,
   인접하는 후단 격벽에는 n 또는 n-1개(n은 정수)가 마련되는 진공 펌프 하우징.
7. 유체가 흡입되는 흡입구 및 흡입된 유체가 배출되는 토출구;
   흡입구와 토출구 사이에 유체를 압축하도록 마련된 복수의 펌프실; 및
   각각의 펌프실을 구획하기 위한 복수의 격벽; 을 포함하며,
   각각의 격벽은, 압축된 유체가 유입 및 배출되는 유입구 및 배출구;
   샤프트가 수용되는 샤프트 수용부; 및
   압축된 유체가 유입구에서 배출구로 유동하는 과정에서, 샤프트 수용부 측 또는 인접하는 후단 펌프실 측으로 압축된 유체 중 일부가 토출 되도록 마련된 토출홀; 을 포함하며,
   어느 한 격벽의 토출홀의 면적은, 인접하는 후단 격벽의 토출홀의 면적보다 크게 형성되는 진공 펌프 하우징.
8. 제 1항에 있어서,
   각각의 격벽은 흡입구 측과 마주하는 제1면 및 제1면의 반대방향의 제2면을 갖고,
   토출홀은, 제2면의 적어도 일부 영역에 마련되되, 유입구와 배출구 사이 영역에 마련되는 진공 펌프 하우징.
9. 제 1항에 있어서,
   토출홀은, 샤프트 수용부의 적어도 일부 영역에 마련되는 진공펌프 하우징.
10. 제 1항에 있어서,
    각각의 격벽은, 압축된 유체가 유체이동 가능하도록 내부가 중공으로 형성된 진공 펌프 하우징.
11. 샤프트 및 샤프트 외주에 마련된 복수의 로터를 각각 포함하는 한 쌍의 회전체; 및
    한 쌍의 회전체가 수용되고, 유체가 흡입되는 흡입구 및 흡입된 유체가 배출되는 토출구를 갖는 하우징; 을 포함하며,
    하우징은,
    유체를 압축하기 위한 로터가 각각 수용되는 복수의 펌프실;
    각각의 펌프실을 구획하며, 샤프트가 수용되는 샤프트 수용부를 갖는 복수의 격벽; 을 포함하고
    각각의 격벽은, 압축된 유체가 유입 및 배출되는 유입구 및 배출구;
    압축된 유체가 유입구에서 배출구로 유동하는 과정에서, 압축된 유체 중 일부가 토출 되도록 마련된 토출홀; 을 포함하며,
    어느 한 격벽의 토출홀의 면적은, 인접하는 후단 격벽의 토출홀의 면적보다 크게 형성되는 진공 펌프.
12. 제 11항에 있어서,
    로터는, 루츠 로터인 진공펌프.
13. 제 12항에 있어서,
    서로 다른 펌프실에 수용되는 각각의 로터는, 로터의 직경, 로브의 개수 및 프로파일이 동일하거나 또는 서로 다르게 마련되는 진공펌프.
    

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