KR102252221B1 - Capacitive vacuum gauge - Google Patents

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KR102252221B1
KR102252221B1 KR1020200023469A KR20200023469A KR102252221B1 KR 102252221 B1 KR102252221 B1 KR 102252221B1 KR 1020200023469 A KR1020200023469 A KR 1020200023469A KR 20200023469 A KR20200023469 A KR 20200023469A KR 102252221 B1 KR102252221 B1 KR 102252221B1
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gas
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diaphragm
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KR1020200023469A
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민병광
백석철
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엠케이프리시젼 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a capacitive vacuum gauge, which comprises: an upper housing; a lower housing; a flexible diaphragm disposed between the upper housing and the lower housing, and defining an upper chamber in the upper housing, and a lower chamber in the lower housing; and an inner conductor disposed in the upper chamber and an outer conductor disposed outside the inner conductor at a distance; and a baffle installed on the lower housing. An inclined passage is formed in the lower housing. The gas flows toward an outer fixing part of the diaphragm through a gap between an outer portion of the baffle and the inclined passage of the lower housing. A central gas passage into which the gas flows is formed in the lower housing. A plurality of gas guide grooves are formed toward the edge of the lower housing around the central gas passage. Therefore, contaminants in the gas can be captured. The present invention can increase measurement precision.

Description

축전 용량식 진공게이지{Capacitive vacuum gauge}Capacitive vacuum gauge

본 발명은 축전 용량식 진공게이지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압력이 아닌 다른 영향으로 인하여 일시적인 다이아프램 변형을 감소 및 차단할 수 있으며, 별도의 오염물질 포집수단을 두어 다이아프램 표면에 오염물질이 덜 부착되도록 하여 측정 정밀도를 높일 수 있는 축전 용량식 진공게이지에 관한 것이다.The present invention relates to a capacitive vacuum gauge, and more particularly, it is possible to reduce and block temporary diaphragm deformation due to effects other than pressure, and a separate means for collecting contaminants is provided to reduce contaminants on the diaphragm surface. It relates to a capacitive vacuum gauge that can be attached to increase measurement accuracy.

축전 용량식 진공게이지(용량성 압력 트랜스듀서)는 반도체 에칭 공정, 물리적 진공 증착 등 다양한 분야에서 가스 또는 유체의 압력을 측정하기 위하여 사용되고 있으며, 상당히 정교하고 정확하게 측정할 수 있다. 이런 진공게이지는 크게 하우징, 하우징 내에 배치된 전극 구조체, 다이아프램, 흡입 튜브 및 필터링 메커니즘 등을 포함하고 있으며, 외부 가스 라인에 연결되어 그 압력에 따라 출력 신호를 발생시킨다.Capacitive vacuum gauges (capacitive pressure transducers) are used to measure the pressure of a gas or fluid in various fields such as semiconductor etching process and physical vacuum deposition, and can be measured with great precision and accuracy. Such a vacuum gauge largely includes a housing, an electrode structure disposed in the housing, a diaphragm, a suction tube, and a filtering mechanism, and is connected to an external gas line to generate an output signal according to the pressure.

하우징은 상부 하우징과 하부 하우징으로 나뉘고, 상부 하우징과 하부 하우징 사이에 가요성 다이아프램이 설치되며, 다이아프램에 의하여 상부 하우징 내에 상부 챔버가 형성되고, 하부 하우징 내에 하부 챔버가 형성되며, 하부 하우징은 흡입 튜브와 연통한다.The housing is divided into an upper housing and a lower housing, and a flexible diaphragm is installed between the upper housing and the lower housing, the upper chamber is formed in the upper housing by the diaphragm, the lower chamber is formed in the lower housing, and the lower housing is It communicates with the suction tube.

이런 축전 용량식 진공게이지는 상부 챔버와 하부 챔버 사이의 압력차에 의해 편향된 다이아프램, 상기 편향된 다이아프램과 전극 구조체 사이의 커패시턴스 등에 기초하여 압력을 측정한다. 그 측정 방식은 이미 널리 알려져 있으며, 특히 극히 낮은 압력(높은 진공)을 요구하는 많은 애플리케이션에 상당히 유용하다. Such a capacitive vacuum gauge measures pressure based on a diaphragm deflected by a pressure difference between an upper chamber and a lower chamber, a capacitance between the deflected diaphragm and an electrode structure, and the like. The measurement method is already well known and is particularly useful for many applications requiring extremely low pressures (high vacuum).

그런데 이런 축전 용량식 진공게이지가 입자나 오염물질이 발생될 수 있는 곳, 예를 들어 알루미늄 에칭과 같은 집적 회로 제조 공정에 사용되는 경우 오염물질이 진공게이지에 들어가거나 다이아프램에 부착되는 것을 방지하여야 한다. 왜냐하면 오염물질이 진공게이지에 들어가거나, 다이아프램 등에 피착되면, 다이아프램이 변형되어 압력 측정 정확도에 상당히 나쁜 영향을 미치기 때문이다.However, when such a capacitive vacuum gauge is used in a place where particles or contaminants may be generated, for example, in an integrated circuit manufacturing process such as aluminum etching, contaminants must be prevented from entering the vacuum gauge or adhering to the diaphragm. do. This is because when contaminants enter the vacuum gauge or adhere to the diaphragm, the diaphragm is deformed, which significantly adversely affects the pressure measurement accuracy.

특히 저압에서 정밀하고 정확하게 측정을 하기 위하여는 작은 압력 변화도 검출할 수 있어야 하며, 이를 위하여는 다이어프램과 전극 구조체 사이의 갭을 좁혀야 하는데, 이렇게 좁은 갭을 이용하여 정확한 측정을 하기 위하여는 오염물질이 다이아프램에 피착되는 것에 상당히 유의하여야 한다. Particularly, in order to accurately and accurately measure at low pressure, it is necessary to be able to detect small pressure changes. To this end, the gap between the diaphragm and the electrode structure must be narrowed. Considerable attention should be paid to adherence to this diaphragm.

오염물질로부터 진공게이지를 보호하기 위한 오염물질 포집 관련 종래기술이 도 1a에 도시되어 있다. 이는 특허공보 제10-0363947호의 도면 3에 개시되어 있는 것으로서, 유체에 존재하는 오염물질로부터 편향부재(16)를 보호하기 위하여 배플(28)이 설치되어 있는 구성을 개시하고 있다. 종래기술 도 1b는 도 1a을 개량한 것으로서, 특허공보 제10-1849211호의 도면 5에 개시되어 있는 것이다. 이는 가드 구조체를 포함하는 전극 구조체로 변형을 완화시켜 정밀도를 높이는 구성을 개시하고 있다.A prior art related to trapping of pollutants for protecting the vacuum gauge from pollutants is shown in FIG. 1A. This is disclosed in Fig. 3 of Patent Publication No. 10-0363947, and discloses a configuration in which a baffle 28 is installed to protect the deflecting member 16 from contaminants present in a fluid. Prior Art FIG. 1B is an improved version of FIG. 1A and disclosed in FIG. 5 of Patent Publication No. 10-1849211. This is an electrode structure including a guard structure and discloses a configuration that improves precision by mitigating deformation.

(선행기술 001) 특허공보 제10-0363947호(Prior technology 001) Patent Publication No. 10-0363947

(선행기술 002) 특허공보 제10-1849211호(Prior technology 002) Patent Publication No. 10-1849211

그런데 이런 종래기술은 배플의 개구(애퍼처)를 통과한 가스가 다이아프램의 내측 영역 또는 중간 영역에 직접 접촉하여 다이아프램의 일시적인 변형을 일으켜 측정 정밀도를 낮추거나, 가스 내 오염물질이 다이아프램의 내측 영역 또는 중간 영역에 피착됨으로써 다이아프램의 유효질량을 증가시켜 유체압력에 응답하여 변형하는 능력에 나쁜 영향을 미쳐 측정 정밀도를 나쁘게 하는 문제점이 있다.However, in this prior art, the gas passing through the opening (aperture) of the baffle directly contacts the inner region or the middle region of the diaphragm, causing a temporary deformation of the diaphragm, thereby lowering the measurement accuracy, or contaminants in the gas By being deposited on the inner region or the intermediate region, the effective mass of the diaphragm is increased, which adversely affects the ability to deform in response to the fluid pressure, thereby deteriorating the measurement accuracy.

그 이외에 별도의 오염물질 포집시스템이 없어서 배플을 통과한 오염물질이 다이아프램에 접착하는 문제점도 있다. In addition, there is a problem in that the contaminants passing through the baffle adhere to the diaphragm because there is no separate contaminant collection system.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 압력이 아닌 다른 영향으로 인하여 축전 용량식 진공게이지에서 일시적인 다이아프램 변형을 감소 및 차단할 수 있으며, 다이아프램 표면에 오염물질의 부착을 적게 하여 측정 정밀도를 확보하거나 높일 수 있는 축전 용량식 진공게이지를 제공하는데 있다.The present invention is intended to solve the problems of the prior art as described above, and it is possible to reduce and block temporary diaphragm deformation in a capacitive vacuum gauge due to effects other than pressure, and to prevent adhesion of contaminants to the diaphragm surface. It is to provide a storage capacity type vacuum gauge that can secure or increase measurement accuracy by reducing it.

또한 본 발명은 축전 용량식 진공게이지의 하부 하우징에 오염물질을 모을 수 있는 일종의 오염물질 포집시스템을 두고, 가스가 배플과 하부 하우징 사이를 흐르면서 오염물질이 하부 하우징에 부착되도록 하여, 측정 정밀도를 향상할 수 있는 축전 용량식 진공게이지를 제공하는데 있다.In addition, the present invention has a kind of pollutant collection system that can collect pollutants in the lower housing of the capacitive vacuum gauge, and allows the pollutants to adhere to the lower housing as gas flows between the baffle and the lower housing, thereby improving measurement accuracy. It is to provide a capacitive vacuum gauge that can be used.

상기 과제를 해결하고자 본 발명은, 상부 하우징, 하부 하우징, 상기 상부 하우징과 하부 하우징 사이에 배치되며, 상기 상부 하우징 내에 상부 챔버를 형성하고 상기 하부 하우징 내에 하부 챔버를 형성하는 가요성 다이아프램, 상기 상부 챔버 내에 배치되는 내측 도전체와 상기 내측 도전체 외부에 간격을 두고 배열된 외측 도전체 및 상기 하부 하우징 상에 설치되는 배플을 포함하되, 상기 하부 하우징의 가장자리 옆에 경사유로가 형성되고, 가스가 상기 배플의 외곽과 상기 하부 하우징의 경사유로 사이를 거쳐 상기 다이아프램의 외측 영역 쪽으로 흐르는 축전 용량식 진공게이지를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is a flexible diaphragm disposed between the upper housing, the lower housing, the upper housing and the lower housing, forming an upper chamber in the upper housing and forming a lower chamber in the lower housing, the Including an inner conductor disposed in the upper chamber, an outer conductor disposed outside the inner conductor at intervals, and a baffle installed on the lower housing, wherein an inclined passage is formed next to the edge of the lower housing, and gas Provides a capacitive vacuum gauge flowing toward an outer region of the diaphragm through an outer periphery of the baffle and an inclined flow path of the lower housing.

아울러 하부 하우징에는 가스가 유입되는 중앙 가스통로 및 상기 중앙 가스통로를 중심으로 상기 하부 하우징의 가장자리를 향해 다수의 가스 안내 그루브가 형성되며, 가스가 가스 안내 그루브를 지나 배플의 외곽과 하부 하우징의 경사유로 사이를 거쳐 다이아프램의 외측 영역 쪽으로 흐르도록 하는 것이 바람직하다.In addition, in the lower housing, a central gas passage through which gas is introduced and a plurality of gas guide grooves are formed toward the edge of the lower housing centering on the central gas passage, and the gas passes through the gas guide groove and the outer edge of the baffle and the inclination of the lower housing. It is preferable to flow through the passages toward the outer region of the diaphragm.

또한 하부 하우징내의 가스 안내 그루브는 그 바닥이 가장자리를 향해 상향 경사지도록 형성되어 있는 것이 바람직하며, 아울러 가스 안내 그루브에는 다수 오염물질 포집홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.In addition, the gas guide groove in the lower housing is preferably formed such that its bottom is inclined upward toward the edge, and it is preferable that a plurality of contaminant collecting grooves are formed in the gas guide groove.

또한 가스 안내 그루브는 가스가 유출되는 곳의 폭이 유입되는 곳의 폭보다 큰 것이 바람직하며, 와류형 곡선 형상인 것이 바람직하다.In addition, the gas guide groove is preferably larger than the width where the gas flows out, and preferably has a vortex-shaped curve shape.

그뿐만 아니라 하부 하우징에는 가스가 유입되는 중앙 가스통로가 형성되고, 상기 배플은 상기 중앙 가스통로 내로 볼록하게 돌출되는 반구형 단면 형상의 1차 가이드를 포함하는 것이 바람직하며, 아울러 하부 하우징은 중앙 가스통로와 가스 안내 그루브 사이에 오염물질 포집홈을 포함하고, 배플은 하부 하우징의 오염물질 포집홈 내로 돌출하는 반구형 단면 형상의 2차 가이드를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a central gas passage through which gas is introduced is formed in the lower housing, and the baffle includes a first guide having a hemispherical cross-sectional shape convexly protruding into the central gas passage, and the lower housing is also a central gas passage. And a contaminant collecting groove between the and the gas guide groove, and the baffle preferably includes a secondary guide having a hemispherical cross-sectional shape protruding into the contaminant collecting groove of the lower housing.

본 발명의 축전 용량식 진공게이지는 압력이 아닌 다른 요인의 영향으로 일시적인 다이어프램 변형을 감소시키거나 차단할 수 있으며, 다이아프램 표면에 오염물질의 부착을 감소시켜 측정 정밀도를 장시간 유지시킬 수 있다.The capacitive vacuum gauge of the present invention can reduce or block temporary diaphragm deformation under the influence of factors other than pressure, and reduce adhesion of contaminants to the diaphragm surface to maintain measurement accuracy for a long time.

또한 별도의 오염물질 포집시스템을 두고, 오염물질이 하부 하우징에 부착되도록 하여, 측정 정밀도를 향상할 수 있다. 다만 본 발명의 효과는 이런 문언적 기재에만 한정되지 않고, 통상의 기술자가 본 발명을 통해 유추할 수 있는 것까지 모두 포함한다. In addition, a separate pollutant collection system is provided and the pollutant is attached to the lower housing, so that the measurement accuracy can be improved. However, the effect of the present invention is not limited to such a literary description, and includes everything that a person skilled in the art can infer through the present invention.

도 1a는 종래 축전 용량식 진공게이지 단면도이다.
도 1b는 종래 축전 용량식 진공게이지 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 축전 용량식 진공게이지의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 축전 용량식 진공게이지의 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 축전 용량식 진공게이지의 하부 하우징과 배플의 구조를 도시하기 위한 부분 절개 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 축전 용량식 진공게이지의 하부 하우징 상부면에 형성된 가스 안내 그루브를 도시한 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 축전 용량식 진공게이지의 단면도이다.1A is a cross-sectional view of a conventional capacitive vacuum gauge.
1B is a cross-sectional view of a conventional capacitive vacuum gauge.
2 is a cross-sectional view of a capacitive vacuum gauge according to the present invention.
3 is a partially enlarged view of the capacitive vacuum gauge shown in FIG. 2.
4 is a partially cut-away perspective view showing the structures of the lower housing and the baffle of the capacitive vacuum gauge according to the present invention.
5 is a plan view showing a gas guide groove formed on an upper surface of a lower housing of a capacitive vacuum gauge according to the present invention.
6 is a cross-sectional view of the capacitive vacuum gauge shown in FIG. 5.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 이런 실시예들은 본 발명을 쉽게 설명하기 위한 것이며, 본 발명이 이런 실시예들에 한정되지는 않는다.　본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정 실시예를 설명하기 위해 사용되었으며, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 구성 등이 존재한다는 것을 의미한다.Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. These embodiments are for easy explanation of the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments. The terms used in the present application are used only to describe specific embodiments, and terms such as "include" or "have" mean that a configuration or the like exists.

도 2, 3은 본 발명에 따른 축전 용량식 진공게이지의 단면도 및 부분확대도이다.2 and 3 are cross-sectional and partially enlarged views of the capacitive vacuum gauge according to the present invention.

본 발명에 따른 축전용량식 진공게이지(1)는 상부 하우징(2), 하부 하우징(3), 상기 상부 하우징(2)과 하부 하우징(3) 사이에 배치되며 상기 상부 하우징(2) 내에 상부 챔버를 형성하고 상기 하부 하우징(3) 내에 하부 챔버를 형성하는 가요성 다이아프램(4)을 포함한다. Capacitive vacuum gauge (1) according to the present invention is disposed between the upper housing (2), the lower housing (3), the upper housing (2) and the lower housing (3), and the upper chamber in the upper housing (2). And a flexible diaphragm 4 forming a lower chamber in the lower housing 3.

그리고 상기 상부 챔버 내 편평한 평면에 배치되는 원형의 내측 도전체(5a) 및 상기 내측 도전체(5a) 바깥에 일정 간격을 두고 상기 내측 도전체(5a)를 둘러싸는 원형 도넛 또는 고리 형태의 외측 도전체(5b)에 관한 전극 구조체(5)를 포함하며, 아울러 상기 하부 하우징(3) 상에 배플(11)이 설치된다. And a circular inner conductor (5a) arranged on a flat plane in the upper chamber and a circular donut or a ring-shaped outer conductor surrounding the inner conductor (5a) at a predetermined distance outside the inner conductor (5a). It includes an electrode structure 5 for the sieve 5b, and a baffle 11 is installed on the lower housing 3.

상기 상부 하우징(2)과 하부 하우징(3)이 서로 결합되는 부분에 다이아프램(4)을 고정하는 고정부(17)가 형성되고, 상기 고정부(17)에 인접한 부분으로서 하부 하우징(3)의 가장자리(10) 옆에 유입된 가스가 타고 완만하게 흐를 수 있는 경사유로(9)가 형성된다.A fixing portion 17 for fixing the diaphragm 4 is formed at a portion where the upper housing 2 and the lower housing 3 are coupled to each other, and a lower housing 3 as a portion adjacent to the fixing portion 17 An inclined flow path 9 is formed next to the edge 10 of which the gas introduced can flow gently.

상기 고정부(17)는 상부 하우징(2)과 하부 하우징(3)의 가장자리(10) 부분이 서로 접하여 형성되는 부분이라고 할 수 있으며, 가스는 상기 배플(11)의 외곽과 상기 하부 하우징(3)에 형성된 경사유로(9) 사이를 거쳐 상기 다이아프램(4) 쪽으로 흐르게 된다. The fixing part 17 can be said to be a part formed by contacting the edge 10 of the upper housing 2 and the lower housing 3 with each other, and gas is the outer periphery of the baffle 11 and the lower housing 3 It flows toward the diaphragm 4 through the inclined passages 9 formed in ).

상기 하부 하우징(3)은 원형으로 형성되며, 가스가 유입하는 중앙 가스통로(6), 상기 중앙 가스통로(6) 외주연으로 배플(11)과 밀착하여 배플(11)을 지지하는 편평한 상부면(7) 및 상기 상부면(7)에 가스가 흐를 수 있도록 파여 있으며 그 바닥이 중앙 가스통로(6)로부터 하부 하우징(3)의 가장자리(10)를 향해 상향 경사지는 가스 안내 그루브(8)가 형성된다. The lower housing 3 is formed in a circular shape, the central gas passage 6 through which gas flows, and a flat upper surface supporting the baffle 11 in close contact with the baffle 11 through the outer periphery of the central gas passage 6 (7) And the upper surface (7) is dug to allow gas to flow, and the bottom of the gas guide groove (8) is inclined upward from the central gas passage (6) toward the edge (10) of the lower housing (3). Is formed.

한편 다이아프램은 내측 영역, 중간 영역 및 외측 영역으로 구분될 수 있다. 내측 영역은 상기 전극 도전체의 내측 도전체(5a)와 마주 보는 영역, 중간 영역은 외측 도전체(5b)와 마주보는 영역이라 할 수 있으며, 외측 영역은 다아아프램의 외주연 쪽으로 상기 중간 영역의 바깥 부분이다. 가스는 상기 배플(11)의 외곽과 상기 하부 하우징(3)에 형성된 경사유로(9) 사이를 거쳐 다이아프램(4)의 고정부(17) 쪽으로 흐르면서, 다이아프램(4)의 외측 영역에 접촉하는 것이라 할 수 있다. Meanwhile, the diaphragm may be divided into an inner region, a middle region, and an outer region. The inner region may be referred to as a region facing the inner conductor 5a of the electrode conductor, and the middle region may be referred to as a region facing the outer conductor 5b, and the outer region is the middle region toward the outer periphery of the diaphragm. Is the outer part of. The gas flows toward the fixing part 17 of the diaphragm 4 through the outer periphery of the baffle 11 and the inclined passage 9 formed in the lower housing 3, and contacts the outer area of the diaphragm 4 It can be said to do.

이를 바탕으로 가스의 흐름을 설명하면, 가스는 하부 하우징(3)의 중앙 가스통로(6)를 통해 유입되고, 배플(11)에 접촉하여 그 흐름이 바뀐다. 그리고 가스는 배플(11)과 하부 하우징(3) 내의 가스 안내 그루브(8) 사이를 지나면서 오염물이 포집되고, 하부 하우징(2)의 끝부분으로서 가장자리(10) 인근에 위치하고 있는 경사유로(9)에서 배플(11)과 하부 하우징(3) 사이를 통과하여 다이아프램(4)의 외측 영역으로 유입된다.When the flow of gas is described based on this, the gas flows through the central gas passage 6 of the lower housing 3 and contacts the baffle 11 to change the flow. In addition, the gas passes between the baffle 11 and the gas guide groove 8 in the lower housing 3 to collect contaminants, and the inclined passage 9 located near the edge 10 as the end of the lower housing 2 ) Passes between the baffle 11 and the lower housing 3 and flows into the outer region of the diaphragm 4.

본 발명은 가스가 다이아프램(4)의 중간 영역 등에 직접 접촉하지 않고, 오염물질 포집시스템을 경유하여 다이아프램(4)의 외측 영역으로 유입되며, 아울러 경사유로(9)를 통해 완만하게 유입된다. 이처럼 본 발명에서 가스가 다이아프램(4)의 외측 영역으로 유입되도록 하는 것은. 가스에 포함된 오염물질과 압력이 아닌 다른 영향으로 인하여, 일시적인 다이아프램 변형을 감소 및 차단할 수 있는 것이다. 즉 다이아프램(4)의 중간 부분은 오염물질 이외에 외부 환경으로서 온도, 진동 등에 의하여도 영향을 받을 수 있으며, 계속적으로 가스가 중간 부분에 유입됨으로써 일시적인 변형을 일으켜 측정 정밀도를 낮추거나 정확한 압력 측정을 저해할 수 있는데, 본 발명은 하부 하우징(3)에 형성된 경사유로(9)를 통해 가스가 완만하게 다이아프램(4)의 외측 영역으로 유입되도록 함으로써 이를 방지할 수 있는 것이다.In the present invention, the gas does not directly contact the middle area of the diaphragm 4, but flows into the outer area of the diaphragm 4 via the pollutant collection system, and gently flows through the inclined passage 9 . As described above, in the present invention, the gas flows into the outer region of the diaphragm 4. It is possible to reduce and block temporary diaphragm deformation due to influences other than contaminants and pressure contained in the gas. In other words, the middle part of the diaphragm 4 may be affected by temperature and vibration as an external environment other than pollutants, and it causes temporary deformation as gas continuously flows into the middle part, thereby lowering the measurement accuracy or performing accurate pressure measurement. The present invention can be prevented by allowing the gas to gently flow into the outer region of the diaphragm 4 through the inclined flow path 9 formed in the lower housing 3.

그 이외에 오염물질의 피착은 다이아프램(4)과 내측 및 외측 도전체(5a, 5b)에 의하여 형성된 커패시터의 커패시턴스에 영향을 주어, 정확한 압력 측정에 영향을 미칠 수 있다. 특히 다이아프램의 내측 영역 및 중간 영역에서의 오염물질 피착은 다이아프램(4)과 내측 및 외측 도전체(5a, 5b)에 의하여 형성된 커패시터의 커패시턴스에 중대한 영향을 주며, 중대한 정도는 오염층에서의 표면 장력, 오염물질 성분 등과 같은 요인들에 의하여 영향을 받는다. In addition, the deposition of contaminants may affect the capacitance of the capacitor formed by the diaphragm 4 and the inner and outer conductors 5a and 5b, thereby affecting accurate pressure measurement. In particular, the deposition of contaminants in the inner and middle regions of the diaphragm has a significant effect on the capacitance of the capacitor formed by the diaphragm 4 and the inner and outer conductors 5a, 5b. It is affected by factors such as surface tension and contaminant composition.

그 반면, 다이아프램 외측 영역에서 오염물질의 피착은 커패시턴스에 중대한 영향을 미치지 않으므로, 본 발명은 다이아프램의 외측 영역으로 가스가 유입되도록 하여 그 영역에서 가스에 포함된 오염물질이 피착되도록 하는 것이다. 즉 본 발명은 다이아프램 고정부에서 가까운 부위에 오염물질이 피착되도록 하여, 상대적으로 먼 부위보다 다이아프램 동작으로 인한 정밀도에 오염물질의 영향을 덜 받도록 하는 것이다.On the other hand, since the deposition of contaminants in the outer region of the diaphragm does not significantly affect the capacitance, the present invention allows gas to flow into the outer region of the diaphragm so that the contaminants contained in the gas are deposited in that region. That is, in the present invention, contaminants are deposited in a portion close to the diaphragm fixing portion, so that the contaminants are less affected by the precision due to the diaphragm operation than in a relatively distant portion.

아울러 본 발명의 축전 용량식 진공게이지는 위에서 설명한 사항 이외에, 가스 내에 오염물질을 포집할 수 있는 수단을 포함하고 있다. 구체적으로 하부 하우징(3)은 배플(11)과 밀착할 수 있는 평면의 상부면(7)과, 상기 상부면(7)에 대략 4각 형태로 파여 있는 구성으로서 상기 중앙 가스통로(6)로부터 하부 하우징(3)의 가장자리(10)를 향해 그 바닥이 상향 경사지는 가스 안내 그루브(8)를 포함하고 있다. In addition, the capacitive vacuum gauge of the present invention includes a means for collecting contaminants in gas, in addition to the above-described matters. Specifically, the lower housing 3 has a planar upper surface 7 that can be in close contact with the baffle 11, and the upper surface 7 is formed in an approximately quadrangular shape from the central gas passage 6 It includes a gas guide groove 8 whose bottom slopes upward toward the edge 10 of the lower housing 3.

특히 상기 가스 안내 그루브(8)는 나선 형상으로 이루어져, 중앙 가스통로(6)로 유입된 가스가 배플(11)에서 그 방향을 전환하고, 배플(11)과 하부 하우징(3) 사이에서 가스 안내 그루브(8)를 거치면서 오염물질이 하부 하우징(3)에 부착될 수 있다.In particular, the gas guide groove 8 has a spiral shape, so that the gas flowing into the central gas passage 6 changes its direction at the baffle 11 and guides the gas between the baffle 11 and the lower housing 3. Contaminants may adhere to the lower housing 3 while passing through the groove 8.

다수의 가스 안내 그루브(8)는 하부 하우징(3)의 편평한 상부면(7)에 파여 있는 형상으로 일정 간격으로 균일하게 형성되는데, 도 5, 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 중앙 가스통로(6)로부터 하부 하우징(3)의 가장자리(10)를 향해 형성되며, 하부 하우징(3)의 가장자리(10)에 인접한 경사유로(9)에서 종료한다. 가스가 하부 하우징(3)에서 중앙 가스통로(6) 부분을 나와 배플(10)에서 접한 후 방향을 전환하고 그 이후 가스 안내 그루브(8)에 유입되는데, 가스가 가스 안내 그루브(8)를 따라서 유동하는 동안 오염물질을 포집한다. The plurality of gas guide grooves 8 are formed uniformly at regular intervals in a shape dug in the flat upper surface 7 of the lower housing 3, and as can be seen in FIGS. 5 and 6, the central gas passage 6 It is formed toward the edge 10 of the lower housing 3 from) and ends in an inclined passage 9 adjacent to the edge 10 of the lower housing 3. Gas exits the central gas passage (6) part from the lower housing (3) and contacts the baffle (10), changes direction, and then flows into the gas guide groove (8), where the gas flows along the gas guide groove (8). It traps contaminants during flow.

이러한 다수의 가스 안내 그루브(8)는 와류형(나선형) 곡선 형상으로 서로 일정 간격으로 균일하게 형성된다. 가스 안내 그루브(8)가 와류형 곡선 형상으로 형성되어, 가스가 통과할 때 가스와 가스를 안내하는 그루브(8) 사이의 접촉 면적이 크게 되고, 오염물질의 포집 효과가 증가할 수 있다.The plurality of gas guide grooves 8 are formed uniformly at regular intervals from each other in a vortex-shaped (helical) curved shape. The gas guide groove 8 is formed in a vortex-shaped curved shape, so that when the gas passes, the contact area between the gas and the groove 8 for guiding the gas becomes large, and the trapping effect of contaminants can be increased.

아울러 가스 안내 그루브(8)에는 그 중간 중간 그 그루브(8) 자체보다 깊게 오염물질 포집홈(14)이 형성된다. 하나의 가스 안내 그루브(8)에 3 내지 5개 정도 설치될 수 있다. 가스가 가스 안내 그루브(8)보다 단면이 넓은 오염물질 포집홈(14)을 지나면서 압력이 강하하고, 그러면서 오염물질 포집홈(14)에서 오염물질이 포집될 수 있는 것이다. In addition, a contaminant collecting groove 14 is formed deeper than the intermediate groove 8 itself in the gas guide groove 8. About 3 to 5 may be installed in one gas guide groove (8). As the gas passes through the contaminant collecting groove 14 having a wider cross section than the gas guide groove 8, the pressure decreases, while the contaminant may be collected in the contaminant collecting groove 14.

그리고 가스 안내 그루브(8)는 가스가 유출되는 곳의 폭(t2)이 유입되는 곳의 폭(t1)보다 크게 하여 외측으로 갈수록 폭이 점진적으로 넓어지는 구조를 가질 수 있으며, 이를 통해 가스가 가스 안내 그루브(8)에 보다 더 접촉을 하여 오염물질이 포집되도록 할 수 있다. In addition, the gas guide groove 8 may have a structure in which the width t2 of the gas outlet is larger than the width t1 of the inflow so that the width gradually increases toward the outside. Contaminants can be collected by making more contact with the guide groove 8.

이처럼 본 발명은 가스에 포함된 고체 및 비고체형 오염물질로부터 보호하는 오염물 방지 시스템을 포함하는데, 중앙 가스통로(6)로부터 하부 하우징(3)의 가장자리(10)를 향해 그 바닥이 상향 경사지며 나선 형상의 가스 안내 그루브(8) 및 상기 가스 안내 그루브(8)에 형성된 오염물질 포집홈(14)을 통해 오염물질을 수집하도록 하는 것이다. As described above, the present invention includes a contaminant prevention system that protects against solid and non-solid contaminants contained in gas, the bottom of which is inclined upward from the central gas passage 6 toward the edge 10 of the lower housing 3 The contaminants are collected through the shaped gas guide groove 8 and the contaminant collecting groove 14 formed in the gas guide groove 8.

배플(11)은 스테인리스 스틸, 예를 들어 인코넬 합금과 같은 니켈베이스 합금 등으로 비오염성 및 내식성 물질로 된 얇은 디스크로 이루어질 수 있다. 하부 하우징(3)과 함께 가스가 지나는 통로를 형성하며, 그 외곽에는 하부 하우징(3)의 경사유로(9)와 사이에 공간이 형성되고, 그 공간을 통해 가스가 다이아프램(4)의 외측 영역으로 접촉하게 된다.The baffle 11 may be made of a thin disk made of a non-polluting and corrosion-resistant material made of stainless steel, for example, a nickel-based alloy such as an Inconel alloy. A passage through which gas passes is formed together with the lower housing (3), and a space is formed between the inclined passageway (9) of the lower housing (3) and gas through the space to the outside of the diaphragm (4). Comes into contact with the realm.

배플(11)은 하부 하우징(3)의 중앙 가스통로(6) 내로 돌출되는 반구형 단면 형상의 1차 가이드(13)를 가진다. 중앙 가스통로(6)를 통해 유입된 가스는 반구형 단면 형상으로 형성된 1차 가이드(13)에 의해 360도 균등하게 분배될 수 있다. The baffle 11 has a primary guide 13 having a hemispherical cross-sectional shape that protrudes into the central gas passage 6 of the lower housing 3. The gas introduced through the central gas passage 6 can be evenly distributed 360 degrees by the primary guide 13 formed in a hemispherical cross-sectional shape.

한편 하부 하우징(3)은 배플(11)을 지지하는 편평한 상부면(7), 가스 안내 그루브(8) 및 오염물질 포집홈(14)을 포함하는데, 본 발명은 상기 중앙 가스통로(6)와 가스 안내 그루브(8) 사이에 오염물질 포집홈(16)을 추가로 포함할 수 있으며, 배플(11)은 상기 오염물질 포집홈(16) 내로 돌출하는 반구형 단면 형상을 가지는 2차 가이드(15)를 포함할 수 있다. Meanwhile, the lower housing 3 includes a flat upper surface 7 supporting the baffle 11, a gas guide groove 8, and a pollutant collecting groove 14. The present invention provides the central gas passage 6 and A second guide 15 having a hemispherical cross-sectional shape protruding into the contaminant collecting groove 16 may be additionally included between the gas guide grooves 8 and the baffle 11 It may include.

즉 본 발명의 배플(11)은 오염물질 포집홈(16) 내로 돌출하는 반구형 형상을 가지는 2차 가이드(15)를 포함하여, 이러한 2차 가이드(15)에 의하여 1차 가이드(13)를 통과하여 유입된 가스 중에 오염물질이 오염물질 포집홈(16) 내에 포집되도록 할 수 있는 것이다. 배플(11)은 이와 같이 반구형 단면 형상을 가지는 1차 및 2차 가이드(13, 15)에 의해, 전체적으로 완만한 플로우를 형성하고, 그 자체의 변형 등이 발생되지 않는다.That is, the baffle 11 of the present invention includes a secondary guide 15 having a hemispherical shape protruding into the contaminant collecting groove 16, and passes through the primary guide 13 by the secondary guide 15. Thus, contaminants in the introduced gas can be collected in the contaminant collecting groove 16. The baffle 11 forms a gentle flow as a whole by the primary and secondary guides 13 and 15 having a hemispherical cross-sectional shape, and deformation of itself does not occur.

이런 축전용량식 진공게이지의 작동에 대하여 설명한다. The operation of such a capacitive vacuum gauge will be described.

가스는 하부 하우징(3)의 중앙 가스통로(6)를 통해 유입된다. 유입된 가스는 배플(11)의 1차 가이드(13)에 접촉하여 방향을 바꾸는데 1차 가이드(13)는 반구형으로 중앙 가스통로(6)에 돌출 형성되어 유입된 가스가 균등하게 분배되고, 급격한 압력 변화도 방지된다.Gas is introduced through the central gas passage 6 of the lower housing 3. The introduced gas contacts the primary guide 13 of the baffle 11 and changes direction.The primary guide 13 has a hemispherical shape and protrudes from the central gas passage 6 so that the introduced gas is evenly distributed and Pressure changes are also prevented.

그 이후 가스는 배플(11)에 형성된 2차 가이드(15)를 따라 이동하는데, 2차 가이드(15)는 배플(11)의 오염물질 포집홈(16)에 반구형으로 돌출 형성되어 있어서, 가스 오염물질 중에서 큰 것들은 상기 오염물질 포집홈(16)에 포집된다. After that, the gas moves along the secondary guide 15 formed in the baffle 11, and the secondary guide 15 protrudes in the contaminant collecting groove 16 of the baffle 11 in a hemispherical shape, so that gas contamination Larger substances among the substances are collected in the contaminant collecting groove 16.

가스는 배플(11)과 하부 하우징(3) 사이에서, 나선 형상으로 이루어진 가스 안내 그루브(8)를 따라 이동하고, 가스 안내 그루브(8)는 갈수록 폭이 커질 뿐만 아니라 그 곳곳에 가스 안내 그루브(8)보다 단면이 큰 오염물질 포집홈(14)이 위치하고 있어서 그 유동하는 동안 오염물질을 포집하게 된다.The gas moves between the baffle 11 and the lower housing 3 along a gas guide groove 8 formed in a spiral shape, and the gas guide groove 8 increases in width as well as the gas guide groove ( Since the contaminant collecting groove 14 with a larger cross section than 8) is located, the contaminant is collected during the flow.

그리고 가스는 배플(11)의 외곽과 하부 하우징(3)의 경사유로(9) 사이를 거쳐, 상기 다이아프램(4)의 외측 영역에 접촉하게 되며, 그 이후 다이아프램(4)의 변형 등을 기초로 압력을 측정하게 된다. 다이아프램(4) 변형으로 압력을 측정하는 것은 공지기술이므로 이에 대한 설명은 생략한다. In addition, the gas passes between the outer periphery of the baffle 11 and the inclined passage 9 of the lower housing 3, and comes into contact with the outer region of the diaphragm 4, and thereafter, deformation of the diaphragm 4, etc. You will measure the pressure as a basis. It is a known technique to measure pressure by deformation of the diaphragm 4, so a description thereof will be omitted.

본 발명은 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 통상의 기술자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에서 설명한 기술적 사상은, 각각 독립적으로 실시될 수도 있고, 둘 이상이 서로 조합되어 실시될 수도 있다.The present invention is not limited by the disclosed embodiments and the accompanying drawings, and may be variously modified by a person skilled in the art within the scope not departing from the technical spirit of the present invention. In addition, the technical idea described in the embodiment of the present invention may be implemented independently, or two or more may be implemented in combination with each other.

1 : 축전용량식 진공게이지 2 : 상부 하우징
3 : 하부 하우징 4 : 다이아프램
5 : 도전체 5a : 내측 도전체
5b : 외측 도전체 6 : 중앙 가스통로
7 : 상부면 8 : 가스 안내 그루브
9 : 경사유로 10 : 가장자리
11 : 배플 13 : 1차 가이드
14 : 오염물질 포집홈 15 : 2차 가이드
16 : 오염물질 포집홈 17 : 고정부1: storage capacity type vacuum gauge 2: upper housing
3: lower housing 4: diaphragm
5: conductor 5a: inner conductor
5b: outer conductor 6: center gas passage
7: upper surface 8: gas guide groove
9: slope passage 10: edge
11: baffle 13: first guide
14: contaminant collection groove 15: secondary guide
16: contaminant collection groove 17: fixing part

Claims (9)

삭제delete 상부 하우징(2); 하부 하우징(3); 상기 상부 하우징(2)과 하부 하우징(3) 사이에 배치되며, 상기 상부 하우징(2) 내에 상부 챔버를 형성하고, 상기 하부 하우징(3) 내에 하부 챔버를 형성하는 가요성 다이아프램(4); 상기 상부 챔버 내에 배치되는 내측 도전체(5a)와 상기 내측 도전체(5a) 외부에 간격을 두고 배열된 외측 도전체(5b); 및 상기 하부 하우징(3) 상에 설치되는 배플(11)을 포함하되,
상기 하부 하우징(3)의 가장자리(10) 옆에 경사유로(9)가 형성되고, 가스가 상기 배플(11)의 외곽과 상기 하부 하우징(3)의 경사유로(9) 사이를 거쳐 상기 다이아프램(4)의 외측 영역 쪽으로 흐르고,
상기 하부 하우징(3)에는 가스가 유입되는 중앙 가스통로(6) 및 상기 중앙 가스통로(6)를 중심으로 하부 하우징(3)의 가장자리(10)를 향해 다수의 가스 안내 그루브(8)가 형성되며,
상기 가스가 가스 안내 그루브(8)를 지나 배플(11)의 외곽과 하부 하우징(3)의 경사유로(9) 사이를 거쳐 다이아프램(4)의 외측 영역 쪽으로 흐르는 것을 특징으로 하는 축전 용량식 진공게이지 Upper housing 2; Lower housing 3; A flexible diaphragm (4) disposed between the upper housing (2) and the lower housing (3), forming an upper chamber within the upper housing (2), and forming a lower chamber within the lower housing (3); An inner conductor (5a) disposed in the upper chamber and an outer conductor (5b) arranged outside the inner conductor (5a) at intervals; And a baffle 11 installed on the lower housing 3,
An inclined passage 9 is formed next to the edge 10 of the lower housing 3, and gas passes between the outer periphery of the baffle 11 and the inclined passage 9 of the lower housing 3, and the diaphragm Flows toward the outer region of (4),
The lower housing 3 has a central gas passage 6 through which gas is introduced and a plurality of gas guide grooves 8 toward the edge 10 of the lower housing 3 around the central gas passage 6 And
Capacitive vacuum, characterized in that the gas flows toward the outer region of the diaphragm (4) through the gas guide groove (8), through the outer periphery of the baffle (11) and between the inclined passageway (9) of the lower housing (3) gauge 청구항 2에 있어서,
상기 가스 안내 그루브(8)는 그 바닥이 가장자리(10)를 향해 상향 경사지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 축전 용량식 진공게이지The method according to claim 2,
The gas guide groove (8) is a capacitive vacuum gauge, characterized in that the bottom is formed to incline upward toward the edge (10) 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 가스 안내 그루브(8)에는 오염물질 포집홈(14)이 형성되어 있는 것을 특징으로 축전 용량식 진공게이지The method according to claim 2 or 3,
The gas guide groove (8) is characterized in that the pollutant collecting groove (14) is formed, a capacitor capacity type vacuum gauge 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 가스 안내 그루브(8)는 가스가 유출되는 곳의 폭(t2)이 유입되는 곳의 폭(t1)보다 큰 것을 특징으로 하는 축전 용량식 진공게이지The method according to claim 2 or 3,
The gas guide groove 8 is a capacitive vacuum gauge, characterized in that the width t2 of the gas outlet is greater than the width t1 of the inflow 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 가스 안내 그루브(8)는 와류형 곡선 형상인 것을 특징으로 하는 축전 용량식 진공게이지The method according to claim 2 or 3,
The gas guide groove 8 is a capacitive vacuum gauge, characterized in that it has a vortex-shaped curve shape. 청구항 2에 있어서,
상기 배플(11)은 상기 중앙 가스통로(6) 내로 볼록하게 돌출되는 반구형 단면 형상의 1차 가이드(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 축전 용량식 진공게이지The method according to claim 2,
The baffle (11) is a capacitive vacuum gauge, characterized in that it comprises a primary guide (13) having a hemispherical cross-sectional shape protruding convexly into the central gas passage (6). 청구항 7에 있어서,
상기 하부 하우징(3)은 상기 중앙 가스통로(6)와 상기 가스 안내 그루브(8) 사이에 오염물질 포집홈(16)을 포함하고, 상기 배플(11)은 상기 하부 하우징(3)의 오염물질 포집홈(16) 내로 돌출하는 반구형 단면 형상의 2차 가이드(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 축전 용량식 진공게이지The method of claim 7,
The lower housing (3) includes a pollutant collecting groove (16) between the central gas passage (6) and the gas guide groove (8), and the baffle (11) is a pollutant from the lower housing (3). Capacitive vacuum gauge comprising a secondary guide 15 having a hemispherical cross-sectional shape protruding into the collecting groove 16 청구항 2에 있어서,
상기 하부 하우징(3)은 상기 중앙 가스통로(6)와 상기 가스 안내 그루브(8) 사이에 오염물질 포집홈(16)을 포함하고, 상기 배플(11)은 상기 하부 하우징(3)의 오염물질 포집홈(16) 내로 돌출하는 반구형 단면 형상의 2차 가이드(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 축전 용량식 진공게이지The method according to claim 2,
The lower housing (3) includes a pollutant collecting groove (16) between the central gas passage (6) and the gas guide groove (8), and the baffle (11) is a pollutant from the lower housing (3). Capacitive vacuum gauge comprising a secondary guide 15 having a hemispherical cross-sectional shape protruding into the collecting groove 16
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