KR102326732B1 - 팬 스크러버 및 진공 펌프 장치 - Google Patents

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Abstract

케이싱 내부에 흡인된 기체에 의해 모터가 손상되는 것을 억제할 수 있는 팬 스크러버 및 진공 펌프 장치를 제공한다.
팬 스크러버는, 기체 흡입구 및 기체 토출구를 갖는 케이싱과, 케이싱 내에 배치되는 팬과, 케이싱 내에 액체를 분출하는 노즐과, 팬에 접속된 캔드 모터를 구비한다. 캔드 모터는, 팬에 접속된 주축, 주축과 일체로 회전하는 로터, 로터의 외주에 배치된 스테이터, 로터와 스테이터를 수용하는 모터 케이싱 및 모터 케이싱 내에서 로터가 배치되는 로터실과 스테이터가 배치되는 스테이터실을 구획하는 캔을 갖는다.

Description

팬 스크러버 및 진공 펌프 장치{FAN SCRUBBER AND VACUUM PUMP APPARATUS}
본 발명은 팬 스크러버 및 진공 펌프 장치에 관한 것이다.
진공 펌프 장치는, 반도체, 액정, 태양광 패널, 또는 LED 등의 제조 설비의 하나로서 널리 사용되고 있다. 이들 제조 프로세스 등에 있어서는, 진공 펌프를 진공 챔버에 접속하여, 진공 챔버 내에 도입된 프로세스 가스를 진공 펌프에 의해 진공화한다. 진공 펌프에 의해 진공화되는 기체에는 실란 가스(SiH4) 또는 할로겐계 가스(NF3, ClF3, SF6, CHF3, C2F6, CF4 등)를 포함하는 가스가 포함되는 경우가 있다. 이들 가스는 유해 가연성 또는 난분해성의 가스이며, 그대로 대기 중에 방출할 수 없다. 그로 인해, 종래 진공 펌프 장치에서는, 진공 펌프의 후단에 진공화된 가스를 무해화 처리하는 제해 장치를 설치하고 있다.
또한, 진공 펌프로부터 배기되는 프로세스 가스에는, 진공 챔버 내에서의 반응 등에 의해 고형화된 물질 또는 고형화되기 쉬운 물질이 반응 부생성물로서 혼입되어 있는 경우가 있다. 이러한 생성물이 제해 장치에 침입하면, 배관 및 제해 장치의 막힘, 또는 제해 장치의 처리 효율의 저하를 초래할 우려가 있다. 이로 인해, 진공 펌프 장치와 제해 장치 사이에, 이물을 제거하기 위한 이물 제거 기구가 설치되는 경우가 있다.
이물 제거 기구로서는, 예를 들어 필터 또는 트랩 등을 사용할 수 있다. 필터 또는 트랩은 간이한 구성으로 이물을 제거할 수 있지만, 정기적으로 필터의 교환 등의 메인터넌스가 필요해진다. 또한, 이물 제거 기구로서는, 기체를 교반하는 팬과, 팬을 구동하는 모터와, 액체를 분출하는 노즐을 구비하는 팬 스크러버도 알려져 있다. 팬 스크러버에서는, 노즐로부터 분출되는 액체에 의해 이물을 포착한다.
일본 특허 공개 제2003-251130호 공보
제해 장치의 전단에 이물 제거 기구로서 팬 스크러버를 설치하는 경우, 진공화된 기체가, 팬과 모터의 베어링을 통하여 모터의 내부에 침입할 우려가 있다. 진공화된 기체에는, 부식성이 있는 가스, 또는 인체에 유해한 가스가 포함되는 경우도 있고, 이들 가스가 모터 내부에 침입하면, 모터의 스테이터 등을 열화시키는 원인이 된다.
이에 대하여, 모터 내부에 가스가 침입하지 않도록, 팬이 설치되는 스크러버 실과 모터를, 메커니컬 시일 및 커플링 등을 경유하여 접속하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 메커니컬 시일은, 진공화된 기체에 포함되는 가스로 열화되는 경우가 있고, 이 경우에는 메인터넌스의 빈도가 커져 팬 스크러버의 보수 비용이 증가한다. 또한, 커플링을 사용하는 경우에는 모터의 주축과 팬의 회전축의 축심이 어긋나면 모터의 진동 및 소음의 원인이 되므로, 팬 스크러버의 제조에 충분한 경험과 특수한 치공구가 필요해진다.
본 발명은, 상술한 과제의 적어도 일부를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 케이싱 내부에 흡인된 기체에 의해 모터가 손상되는 것을 억제할 수 있는 팬 스크러버 및 진공 펌프 장치를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. 또한, 본 발명은 메인터넌스 비용을 저하시킬 수 있고, 간이한 구성의 팬 스크러버 및 진공 펌프 장치를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.
본 발명의 팬 스크러버는, 기체 흡입구 및 기체 토출구를 갖는 케이싱과, 케이싱 내에 배치되는 팬과, 케이싱 내에 액체를 분출하는 노즐과, 팬에 접속된 캔드 모터를 구비한다. 캔드 모터는, 팬에 접속된 주축, 주축과 일체로 회전하는 로터, 로터의 외주에 배치된 스테이터, 로터와 스테이터를 수용하는 모터 케이싱 및 모터 케이싱 내에서 로터가 배치되는 로터실과 스테이터가 배치되는 스테이터실을 구획하는 캔을 갖는다.
본 발명에 따르면, 케이싱 내부에 흡인된 기체에 의해 모터가 손상되는 것을 억제할 수 있는 팬 스크러버 및 진공 펌프 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태의 진공 펌프 장치의 구성 개략을 도시하는 도면.
도 2는 제1 실시 형태의 팬 스크러버의 구성 개략을 도시하는 도면.
도 3은 미끄럼 베어링 및 주축의 단면의 일례를 도시하는 도면.
도 4는 제2 실시 형태의 팬 스크러버의 구성 개략을 도시하는 도면.
도 5는 제3 실시 형태의 팬 스크러버의 구성 개략을 도시하는 도면.
도 6은 제4 실시 형태의 팬 스크러버의 구성 개략을 도시하는 도면.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 팬 스크러버 및 진공 펌프 장치를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 도면에서는 동일하거나 또는 상당하는 구성 요소에는, 동일한 부호를 부여하고 중복되는 설명을 생략한다. 본 실시 형태의 진공 펌프 장치는, 예를 들어 반도체, 액정, 태양광 패널, 또는 LED 등의 제조 설비의 하나로서 이용할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태의 진공 펌프 장치의 구성 개략을 도시하는 도면이다. 본 실시 형태의 진공 펌프 장치(10)는 도시하지 않은 챔버에 접속되어 챔버를 진공화하는 진공 펌프(12)와, 진공 펌프(12)의 후단에 접속되는 팬 스크러버(20) 및 제해 장치(14)를 구비한다. 본 실시 형태에서는, 펌프(12)는 일례로서, 드라이 진공 펌프가 사용되고 있다.
팬 스크러버(20)는 진공 펌프(12)로부터의 기체에 포함되는 고형화물(예를 들어 반응 부생성물) 등의 이물을 제거하기 위하여 설치되어 있다. 또한, 제해 장치(14)는 진공 펌프(12)로부터의 기체를 무해화 처리하기 위하여 설치되어 있다. 제해 장치(14)로서는, 연소식, 건식, 습식, 히터식, 불소 고정식, 촉매식, 플라즈마식, 희석 유닛식(블로어, N2 첨가, Air 첨가) 등 중 1개 또는 복수를 사용할 수 있다.
본 실시 형태의 진공 펌프 장치(10)에서는, 진공 펌프(12)에 의해 진공화된 기체가 먼저 팬 스크러버(20)에 안내되고, 팬 스크러버(20)를 통과한 기체가 제해 장치(14)에 안내된다. 이러한 구성에 의해 고형화물 등의 이물이 제해 장치(14)에 도입되는 것을 억제할 수 있어, 제해 장치(14)의 막힘 또는 처리 효율의 저하가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 팬 스크러버(20)로 이물을 포집하기 위하여 이용된 액체(폐액)가 제해 장치(14)에 도입되는 것으로 했다(도 1 중 해칭 표시된 부분 참조). 이에 의해, 팬 스크러버(20)에서 이용되는 액체(이하, 세정액)를 제해 장치(14)에서 재이용할 수 있다. 여기서, 제해 장치(14)에서의 세정액의 재이용으로서는, 예를 들어 제해 장치(14)에 의해 기체로부터 고형화된 고형화물을 팬 스크러버(20)와 마찬가지로 포집하기 위하여 이용해도 되고, 제해 장치(14)를 통과하는 기체와 열 교환하기 위하여 이용해도 된다. 또한, 제해 장치(14)의 구성 요소의 윤활 또는 냉각 등을 위하여 세정액을 이용해도 된다. 또한, 팬 스크러버(20)로부터의 액체는 필터 또는 트랩 등의 이물을 포집하는 기구를 통하여 제해 장치(14)에 보내져도 된다.
<제1 실시 형태>
이어서, 본 실시 형태의 진공 펌프 장치(10)에 구비된 팬 스크러버(20)에 대하여 상세하게 설명한다. 도 2는 제1 실시 형태의 팬 스크러버의 구성 개략을 도시하는 도면이다. 또한, 도 2 중 굵은 선 화살표는 노즐(27)로부터 토출되는 세정액의 경로를 나타내고 있으며, 굵은 일점쇄선 화살표는 캔드 모터(30) 내를 통과하는 세정액의 경로를 나타내고 있다. 본 실시 형태의 팬 스크러버(20)는 진공 펌프(12)로부터 토출되는 기체를 기체 흡입구(22a)로부터 흡입한다. 그리고, 팬 스크러버(20)는, 흡입된 기체에 포함되는 고형화물 등의 이물을 제거하여, 처리된 기체를 기체 토출구(22b)로부터 제해 장치(14)로 보낸다. 팬 스크러버(20)는 케이싱(22)과, 팬(24)과, 액체 토출부(26)와, 캔드 모터(30)를 구비하고 있다.
케이싱(22)은 처리 대상인 기체의 유로를 획정한다. 케이싱(22)에는 진공 펌프(12)로부터의 기체를 케이싱(22) 내의 팬(24)에 안내하는 기체 흡입구(22a), 흡입된 기체를 토출하는 기체 토출구(22b) 및 세정액을 폐액으로서 토출하는 액체 배출구(22c)가 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 기체 흡입구(22a)는, 케이싱(22)의 측면에 형성되고, 진공 펌프(12)로부터의 기체를 팬(24)의 회전축 AL을 따라 안내한다. 또한, 본 실시 형태에서는 기체 토출구(22b)는 케이싱(22)의 상면에 형성되고, 액체 배출구(22c)는 케이싱(22)의 하면에 형성되어 있다. 단, 이러한 예에 한정되지 않고, 기체 흡입구(22a), 기체 토출구(22b) 및 액체 배출구(22c)는 케이싱(22)의 임의의 위치에 형성되면 된다. 또한, 기체 흡입구(22a), 기체 토출구(22b) 및 액체 배출구(22c) 각각은, 유체 또는 이물이 원활하게 흐르도록 경사 등이 형성되어 있어도 된다.
케이싱(22)의 내부에는 팬(24)이 배치되어 있다. 팬(24)은 캔드 모터(30)의 주축(31)에 설치되고, 캔드 모터(30)로부터의 동력에 의해 회전되어 케이싱(22) 내를 교반한다. 팬(24)은 기체 흡입구(22a)로부터 케이싱(22) 내로 흡입된 기체를 교반하여 기체 토출구(22b)로 안내할 수 있는 것이면 어떠한 구성이든 좋다. 일례로서, 팬(24)은 대향하는 2매의 원반 형상의 측판과, 이들 측판 사이에 고착된 복수의 블레이드를 갖는 구성으로 할 수 있다.
또한, 케이싱(22)의 내부에는 액체 토출부(26)가 설치되어 있다. 액체 토출부(26)는 케이싱(22) 내에 세정액을 분출한다. 세정액으로서는, 일례로서 물을 사용할 수 있다. 또한, 세정액으로서 수산화계(예를 들어 수산화나트륨, 수산화칼륨) 등의 액체를 포함하는 알칼리성의 액체를 사용함으로써, 이물의 포집 효율을 향상시킬 수 있음과 함께, 케이싱(22) 및 팬(24) 등의 부식을 억제할 수 있다. 또한, 세정액은 포집되는 이물에 기초하여 결정되면 된다.
액체 토출부(26)는 복수의 분출구가 형성된 노즐(27)과, 노즐(27)과 연통하는 액체 공급관(28)을 갖는다. 액체 토출부(26)는 도시하지 않은 압송 기구에 의해 액체 공급관(28)을 통하여 세정액을 노즐(27)에 공급하고, 노즐(27)로부터 세정액을 토출한다. 본 실시 형태에서는, 노즐(27)은 팬(24)의 내측에서 팬(24)의 회전축(캔드 모터(30)의 주축(31))에 대향하여 설치되고, 팬(24)의 중앙으로부터 외주를 향하여 세정액을 토출한다. 또한, 액체 공급관(28)은 팬(24)의 회전을 방해하지 않도록, 기체 흡입구(22a) 내에 연장되어 배설(配設)되어 있다.
또한, 케이싱(22)에는 팬(24)과 기체 토출구(22b) 사이에 충돌판(23)이 형성되어 있다. 노즐(27)로부터 분출되는 세정액은 팬(24)의 원심력에 의해 외주로 비산되지만, 충돌판(23)이 형성되어 있음으로써 기체 토출구(22b)에 세정액이 침입하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 충돌판(23)은 팬(24)과 기체 토출구(22b) 사이뿐만 아니라, 예를 들어 팬(24)의 대략 전체 둘레를 덮도록 형성되어도 된다.
캔드 모터(30)는 주축(31)이 팬(24)에 연결되어 있고, 팬(24)에 회전 구동력을 제공한다. 주축(31) 및 팬(24)은 축선 AL을 중심으로 회전한다. 도시한 바와 같이, 캔드 모터(30)는 주축(31)과, 로터(32)와, 스테이터(33)와, 모터 케이싱(40)과, 캔(50)을 구비하고 있다.
로터(32)는 로터 코어에 2차 도체가 전기적으로 접속된 구성을 갖고 있다. 또한, 스테이터(33)는 스테이터 코어에 권선이 장착된 구성을 갖고 있다. 스테이터(33)의 축선 AL 방향의 양단에서는, 스테이터 코어의 외측을 향하여 권선의 일부가 돌출되어 있다. 캔드 모터(30)에서는, 스테이터(33)의 권선에의 통전에 의한 전자기 유도에 의해 로터(32) 및 주축(31)이 회전한다.
모터 케이싱(40)은, 스테이터 프레임(41)과, 프레임 측판(42, 43)과, 브래킷(44, 45)을 포함하고 있다. 스테이터 프레임(41)은, 축선 AL을 따라 내부 공간이 형성된, 원통 형상을 갖고 있다. 이 스테이터 프레임(41) 중에 스테이터(33)가 배치되어 있다. 스테이터(33)는 스테이터 프레임(41)의 내부에 스테이터 코어가 감입됨으로써, 축선 AL과 동심으로 스테이터 프레임(41)에 고정된다. 스테이터(33)의 내주측에는 로터(32)가 동심으로 배치된다.
이러한 로터(32)와 스테이터(33) 사이에는 캔(50)이 설치되어 있다. 캔(50)은 로터(32)와 스테이터(33)를 이격한다. 즉, 캔(50)은 모터 케이싱(40)의 내부를 로터(32)가 배치되는 로터실(48)과, 스테이터(33)가 배치되는 스테이터실(49)로 구획한다. 캔(50)은 축선 AL을 따라 연장되어 형성된 원통 형상으로 형성되어 있다. 축선 AL은 캔(50)의 축선이기도 하다. 축선 AL 방향에 있어서의 캔(50)의 양단은, 개방되어 있다(개구되어 있다). 이러한 캔(50)은, 캔(50)과 모터 로터(31) 사이에 약간의 갭을 발생시키는 상태에서, 스테이터(33)(보다 구체적으로는, 스테이터 코어)의 내면에 부착되어 있다.
캔(50)의 축선 AL 방향에 있어서의 양단측에는, 프레임 측판(42, 43)이 배치되어 있다. 이 프레임 측판(42, 43)은, 대략 원통 형상을 갖고 있다. 프레임 측판(42, 43)은, 축선 AL 방향에 있어서의 캔드 모터(30)의 양단에 있어서, 스테이터 프레임(41)과 캔(50) 사이에 감입되어 있다. 그리고, 스테이터(33)가 수용되는 공간인 스테이터실(49)은 스테이터 프레임(41)과 캔(50)과 프레임 측판(42, 43)에 의해 밀봉된다.
프레임 측판(42, 43)은, 축선 AL 방향에 있어서의 캔드 모터(30)의 양단측에 있어서, 브래킷(44, 45)과 체결되어 있다. 그리고, 로터(32)가 수용되는 공간인 로터실(48)은 캔(50)과 브래킷(44, 45)에 의해 획정된다. 팬(24)측(부하측)에 있어서, 프레임 측판(42)은 브래킷(44)과 체결되어 있다. 본 실시 형태에서는, 부하측의 브래킷(44)은 케이싱(22)과 직접 연결되어 있다. 부하측의 브래킷(44)에는 주축(31)을 삽입 관통하기 위한 관통 구멍이 형성되고, 이 관통 구멍에 주축(31)을 축지지하는 미끄럼 베어링(46)이 설치되어 있다. 또한, 팬(24)과는 반대측(반부하측)의 단부에 있어서, 프레임 측판(43)은 브래킷(45)과 체결되어 있다. 또한, 반 부하측의 브래킷(45)에는 주축(31)을 축지지하는 미끄럼 베어링(47)이 설치되어 있다. 그리고, 본 실시 형태에서는, 반부하측의 브래킷(45)에는, 미끄럼 베어링(47)이 외부와 연통되도록 관통 구멍(액체 유입구)(45a)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(45a)에는 로터실 내에 세정액을 공급하기 위한 도시하지 않은 압송 기구가 접속된다.
도 3은 미끄럼 베어링 및 주축의 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 본 실시 형태에서는, 미끄럼 베어링(46, 47)은 팬 스크러버(20)의 세정액을 작동유체로서 미끄럼면(46a, 47a)에서 주축(31)을 받는다. 또한, 본 실시 형태의 미끄럼 베어링(46, 47)은 미끄럼면(46a, 47a)에 오목부(46b, 47b)가 형성되어 있다. 도 3에 도시하는 예에서는, 3개의 오목부(46b, 47b)가 원주 방향으로 균등한 위치에 형성되어 있다. 또한, 오목부(46b, 47b)는, 도 3에 도시한 바와 같이 단면이 직사각 형상이어도 되고, 단면이 V자 형상 또는 반원 형상 등이어도 된다.
도 2 중 굵은 일점쇄선 화살표로 나타낸 바와 같이, 도시하지 않은 압송 기구로부터 관통 구멍(액체 유입구)(45a)을 통하여 반부하측의 미끄럼 베어링(47)에 세정액이 공급되면, 세정액은 미끄럼 베어링(47)과 주축(31) 사이를 통하여 로터실(48)로 이동한다. 계속해서, 세정액은 로터실(48) 내에서 로터(32)와 캔(50) 사이를 통하여 부하측의 미끄럼 베어링(46)을 향한다. 그리고, 세정액은 미끄럼 베어링(46)과 주축(31) 사이(액체 토출구)를 통하여 케이싱(22) 내로 배출된다.
이상 설명한 본 실시 형태의 팬 스크러버(20)에서는, 캔드 모터(30)의 로터(32)와 스테이터(33)가 캔(50)으로 이격되어 있다. 이로 인해, 케이싱(22) 내의 기체가 부하측의 미끄럼 베어링(46)을 통하여 캔드 모터(30) 내부에 침입했다고 해도, 침입한 기체가 스테이터(33)에 접촉하는 것을 방지할 수 있어, 스테이터(33)가 열화되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 케이싱(22) 내의 기체에 의해 팬(24)을 구동하는 모터가 손상되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 팬 스크러버(20)에서는, 관통 구멍(45a)과 미끄럼 베어링(47)을 통하여 로터실(48)에 세정액이 공급되고, 미끄럼 베어링(46)을 통하여 세정액이 케이싱(22) 내로 토출된다. 이에 의해, 미끄럼 베어링(47)의 작동유체로서의 세정액을, 노즐(27)로부터 토출되는 세정액과 함께 배출하여 처리할 수 있다. 또한, 세정액을 로터실(48) 내에 흘림으로써 캔드 모터(30)의 냉각을 행할 수도 있다. 또한, 미끄럼 베어링(46)을 통하여 로터실(48)로부터 케이싱(22) 내에 세정액이 토출됨으로써, 케이싱(22) 내로부터 로터실(48) 내에 기체가 침입하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 팬 스크러버(20)에서는, 모터 케이싱(40) 중 브래킷(44)과 케이싱(22)이 직접 연결되어 있다. 이에 의해, 케이싱(22)과 모터 케이싱(40)의 기밀을 용이하게 확보할 수 있어, 케이싱에 흡입된 기체가 외부로 누출되는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 예를 들어 케이싱(22)과 모터 케이싱(40)의 간극으로부터 케이싱(22) 내를 향하여 질소 퍼지를 행하는 것에 비하여, 팬 스크러버(20)를 간이한 구성으로 할 수 있다. 또한, 모터 케이싱(40)과 케이싱(22)의 연결은, 비스에 의한 체결이어도 되고, 접착제에 의한 접착이어도 되고, 용접 등이어도 된다.
또한, 팬 스크러버(20)에서는, 캔드 모터(30)의 주축(31)에 팬(24)이 직접 설치되어 있다. 즉, 주축(31)과 팬(24) 사이에 커플링 등의 동력 전달 기구가 개재되어 있지 않으므로, 동력 전달 기구 등으로부터 기체 및 액체가 누출되지는 않는다. 또한, 팬(24)과 주축(31)의 센터링을 행하지 않고, 팬 스크러버(20)를 용이하게 제조할 수 있다.
<제2 실시 형태>
도 4는 제2 실시 형태의 팬 스크러버의 구성 개략을 도시하는 도면이다. 제2 실시 형태의 팬 스크러버(20A)는 노즐(27)에의 세정액의 공급 경로가 제1 실시 형태와 상이하고, 그 밖의 점에 대해서는, 제1 실시 형태와 마찬가지이다.
제2 실시 형태의 팬 스크러버(20A)에서는, 캔드 모터(30A)의 주축(31A)의 중심에 관통 구멍(38)이 형성되어 있다. 즉, 주축(31A)이 중공으로 형성되어 있다. 그리고, 제2 실시 형태의 팬 스크러버(20A)에서는, 주축(31A)의 내부(관통 구멍(38))를 액체 공급로로 하고, 주축(31A)의 내부를 통하여 노즐(27)에 세정액이 공급된다.
여기서, 일반적으로 미끄럼 베어링(46, 47)은 작동유체의 양이 그다지 크지 않아도 기능한다. 이로 인해, 노즐(27)로부터 분출되는 세정수의 양을 충분히 확보할 수 있도록, 노즐(27)의 분출구는, 로터실(48)과 케이싱(22)을 연결하는 액체 토출구(미끄럼 베어링(46)과 주축(31)의 갭, 도 3 참조)보다도 개구 면적이 큰 편이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 제1 실시 형태의 팬 스크러버(20)에서는, 액체 공급관(28)이 기체 흡입구(22a) 내에 배설되어 있다. 이 경우에는, 기체 흡입구(22a)를 흐르는 기체가 액체 공급관(28)에 흐르는 세정액에 의해 냉각되어 고형화물이 발생하여, 기체 흡입구(22a)에 퇴적될 가능성이 있다. 이에 반하여, 제2 실시 형태의 팬 스크러버(20A)에서는, 캔드 모터(30A)측으로부터 노즐(27)에 세정액이 공급되므로, 기체 흡입구(22a)에 이물이 퇴적되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 팬 스크러버(20A)에서는, 반부하측의 브래킷(45)의 관통 구멍(45a)으로부터 노즐(27) 및 로터실(48)에의 세정액의 공급을 행할 수 있어, 세정액의 유로의 간이화 및 팬 스크러버(20A)의 공간 절약화를 도모할 수 있다.
<제3 실시 형태>
도 5는 제3 실시 형태의 팬 스크러버의 구성 개략을 도시하는 도면이다. 제3 실시 형태의 팬 스크러버(20B)는 제2 노즐(27B)을 구비하는 점에서 제1 실시 형태와 상이하고, 그 밖의 점에 대해서는, 제1 실시 형태와 마찬가지이다.
제3 실시 형태의 팬 스크러버(20B)는 기체 흡입구(22a)에 세정액을 분출하는 제2 노즐(27B)을 구비하고 있다. 제2 노즐(27B)은, 도 5에 도시한 바와 같이 기체 흡입구(22a) 내에 설치되고, 도시하지 않은 압송 기구로부터 세정액이 공급된다. 구체적으로는, 제2 노즐(27B)은 기체 흡입구(22a)에 있어서의 액체 공급관(28)이 배치되어 있는 부위보다도 상류에 설치된다. 이러한 구성에 의해, 액체 공급관(28)의 근방에서 기체가 냉각되어 고형화물이 발생해도, 제2 노즐(27B)로부터 세정액을 분출함으로써 기체 흡입구(22a)에 이물이 퇴적되는 것을 억제할 수 있다.
<제4 실시 형태>
도 6은 제4 실시 형태의 팬 스크러버의 구성 개략을 도시하는 도면이다. 제4 실시 형태의 팬 스크러버(20C)는 스크레이퍼(29) 및 제3 노즐(27C)을 구비하는 점에서 제1 실시 형태와 상이하고, 그 밖의 점에 대해서는, 제1 실시 형태와 마찬가지이다.
제4 실시 형태의 팬 스크러버(20C)는 기체 흡입구(22a)의 내벽면을 따라 이동하는 스크레이퍼(29)를 구비하고 있다. 일례로서, 스크레이퍼(29)는 도 6 중 파선으로 나타낸 바와 같이, 도시하지 않은 액추에이터에 의해 기체 흡입구(22a) 내를 직선상으로 이동한다. 스크레이퍼(29)는 기체 흡입구(22a) 내를 이동하여 기체 흡입구(22a)의 내벽면을 긁어냄으로써, 기체 흡입구(22a)에 퇴적되어 있는 이물을 하류로 밀어낸다. 이와 같이 스크레이퍼(29)를 설치함으로써, 기체 흡입구(22a)에 이물이 퇴적되는 것을 억제할 수 있다. 여기서, 팬 스크러버(20C)는, 도 6에 도시한 바와 같이 기체의 유로가 연직 방향으로 형성되어 있는 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 스크레이퍼(29)에 의해 긁어내어진 이물을 중력에 의해 하류를 향하게 할 수 있다.
또한, 팬 스크러버(20C)는 스크레이퍼(29)의 하류를 향하여 세정액을 분출하는 제3 노즐(27C)을 구비하고 있다. 제3 노즐(27C)에는, 도시하지 않은 압송 기구로부터 세정액이 공급된다. 제3 노즐(27C)은, 예를 들어 스크레이퍼(29)가 이동 가능한 범위 중 가장 하류측의 위치를 향하여 세정액을 토출해도 되고, 도 6에 도시한 바와 같이, 스크레이퍼(29)가 연직 방향으로 이동할 때에는 스크레이퍼(29)의 하방에 설치해도 된다. 이러한 구성에 의해, 스크레이퍼(29)에 의해 하류로 밀어내어진 이물을 제3 노즐(27C)로부터 분출한 세정액에 의해 하류로 흘릴 수 있다. 따라서, 기체 흡입구(22a)에 이물이 퇴적되는 것을 보다 억제할 수 있다.
<변형예>
상기한 팬 스크러버(20)에서는, 로터실(48)을 통하여 케이싱(22)에 배출되는 세정액은, 그대로 액체 배출구(22c)로부터 배출되는 것으로 했다. 그러나, 로터실(48)을 통과한 세정액을 노즐(27)로부터 분출되도록 구성해도 된다.
상기한 팬 스크러버(20)에서는, 노즐(27)로부터 분출되는 세정액과 로터실(48)을 통과하는 세정액은 동일한 것으로 했지만, 상이한 액체를 사용해도 된다. 예를 들어, 로터실(48)에는 윤활 오일 또는 냉각수가 흐르도록 구성해도 된다. 또한, 상기한 팬 스크러버(20)에서는 로터실(48)을 통과한 액체가 케이싱(22) 내로 배출되는 것으로 했지만, 외부로 배출되어도 된다.
상기한 팬 스크러버(20)에서는, 주축(31)의 베어링으로서, 미끄럼면(46a, 47a)에 오목부(46b, 47b)가 형성된 미끄럼 베어링(46, 47)이 사용되는 것으로 했다. 그러나, 미끄럼 베어링(46, 47)의 미끄럼면(46a, 47a) 대신에, 또는 추가하여, 주축(31)의 외주면에 오목부가 형성되어도 된다. 또한, 오목부(46b, 47b)가 형성되어 있지 않은 미끄럼 베어링을 사용해도 된다. 또한, 미끄럼 베어링 대신에, 또는 추가하여, 볼 베어링 등 다른 베어링의 구성을 사용해도 된다.
상기한 진공 펌프 장치(10)에서는, 진공 펌프(12)의 후단에, 팬 스크러버(20)와 제해 장치(14)가 설치되는 것으로 했지만, 다른 구성을 더 구비해도 된다. 또한, 제해 장치(14)의 후단에 팬 스크러버(20)가 구비되어도 된다. 또한, 상기한 진공 펌프 장치(10)에서는, 제해 장치(14)에는 팬 스크러버(20)에서 이용된 세정액이 도입되는 것으로 했다. 그러나, 그 대신에, 제해 장치(14)에서 이용된 액체가 노즐(27) 등의 팬 스크러버(20)에 공급되어도 된다. 또한, 폐액을 재이용하지 않아도 된다.
상기한 실시 형태 및 변형예는, 이하의 기술적 사상을 포함한다.
기체 흡입구 및 기체 토출구를 갖는 케이싱과,
상기 케이싱 내에 배치되는 팬과,
상기 케이싱 내에 액체를 분출하는 노즐과,
상기 팬에 접속된 주축, 상기 주축과 일체로 회전하는 로터, 상기 로터의 외주에 배치된 스테이터, 상기 로터와 상기 스테이터를 수용하는 모터 케이싱 및 상기 모터 케이싱 내에서 상기 로터가 배치되는 로터실과 상기 스테이터가 배치되는 스테이터실을 구획하는 캔을 갖는 캔드 모터를 구비하는 팬 스크러버.
이러한 구성에 의해, 이 팬 스크러버는, 캔에 의해 로터실과 스테이터실이 구획된다. 이에 의해, 주축의 베어링을 통하여 모터 내부에 기체가 침입했다고 해도, 스테이터실에는 기체가 침입하지 않아, 스테이터가 열화되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 캔드 모터는, 외부와 로터실을 연통하여 로터실 내에 액체를 공급하는 액체 유입구와, 로터실과 케이싱을 연통하여 로터실 내의 액체를 케이싱 내로 배출하는 액체 토출구를 더 가져도 된다.
이와 같이 하면, 액체를 로터실 내에 흘려 케이싱 내로 배출할 수 있다. 이에 의해, 모터의 냉각 또는 회전축의 베어링의 윤활을 행할 수 있음과 함께, 배출된 액체를 노즐로부터 분출되는 액체와 함께 처리할 수 있다.
또한, 케이싱과 모터 케이싱은, 직접 체결되어 있어도 된다.
이와 같이 하면, 케이싱과 모터 케이싱의 기밀을 용이하게 확보할 수 있다. 이에 의해, 케이싱에 흡입된 기체가 외부로 누출되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 팬은 주축에 직접 설치되어도 된다.
이와 같이 하면, 커플링 등의 동력 전달 기구를 통하지 않고 팬과 주축의 동력 전달을 행할 수 있다. 이에 의해, 동력 전달 기구로부터 기체 및 액체가 누설되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 팬과 주축의 센터링을 행하지 않고, 팬 스크러버를 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 주축에는 노즐과 연통되어 노즐에 액체를 공급하는 액체 공급로가 형성되어 있어도 된다.
이와 같이 하면, 노즐에 액체를 공급하는 배관이 별도 설치되는 것에 비하여, 액체의 유로를 간이하게 하거나, 공간 절약을 도모하거나 할 수 있다.
또한, 케이싱의 기체 흡입구를 통하여 노즐과 연통되어, 노즐에 액체를 공급하는 액체 공급관과, 기체 흡입구에 있어서의 액체 공급관이 배치되어 있는 부위의 상류에 설치되고, 기체 흡입구를 향하여 액체를 분출하는 제2 노즐을 구비해도 된다.
이것은, 액체 공급관의 부근을 흐르는 기체가 냉각되어 고형화되기 쉬운 것에 기초한다. 기체 흡입구에 있어서의 액체 공급관이 배치되어 있는 부위의 상류에 설치된 제2 노즐을 구비함으로써, 기체 흡입구에 이물이 퇴적되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 기체 흡입구의 내벽면을 따라 이동하는 스크레이퍼와, 스크레이퍼의 하류를 향하여 액체를 분출하는 제3 노즐을 구비해도 된다.
이와 같이 하면, 기체 흡입구에 이물이 퇴적되는 것을 스크레이퍼 및 제3 노즐에 의해 억제할 수 있다.
또한, 노즐은 알칼리성 액체를 분출해도 된다.
이와 같이 하면, 이물에 의해 제거율을 향상시킬 수 있다. 또한, 케이싱 및 팬 등의 부식을 억제할 수 있다.
진공 펌프 장치는, 상기한 팬 스크러버와, 진공 챔버로부터 기체를 진공화하여, 팬 스크러버의 기체 흡입구에 기체를 토출하는 진공 펌프를 구비한다.
이 진공 펌프 장치에 있어서도, 상기한 팬 스크러버와 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 진공 펌프 장치는, 팬 스크러버의 기체 토출구에 접속되는 제해 장치를 더 구비해도 된다. 그리고, 제해 장치는, 노즐로부터 분출되는 액체를 사용하여, 팬 스크러버로부터 토출되는 기체에 포함되는 이물 및 소정의 가스를 제거하는 것이어도 된다.
이와 같이 하면, 팬 스크러버의 노즐로부터 분출되는 액체를 제해 장치에서 재이용할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명해 왔지만, 상기한 발명의 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이고, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명은, 그 취지를 일탈하지 않고, 변경, 개량될 수 있음과 함께, 본 발명에는 그 균등물이 포함되는 것은 물론이다. 또한, 상술한 과제의 적어도 일부를 해결할 수 있는 범위 또는 효과의 적어도 일부를 발휘하는 범위에서, 실시 형태 및 변형예의 임의의 조합이 가능하고, 특허 청구 범위 및 명세서에 기재된 각 구성 요소의 임의의 조합 또는 생략이 가능하다.
10: 진공 펌프 장치
12: 진공 펌프
14: 제해 장치
20, 20A 내지 20C: 팬 스크러버
22: 케이싱
22a: 기체 흡입구
22b: 기체 토출구
22c: 액체 배출구
23: 충돌판
24: 팬
26: 액체 토출부
27: 노즐
27B: 제2 노즐
27C: 제3 노즐
28: 액체 공급관
29: 스크레이퍼
30, 30A: 캔드 모터
31: 주축
32: 로터
33: 스테이터
38: 관통 구멍
40: 모터 케이싱
41: 스테이터 프레임
42, 43: 프레임 측판
44, 45: 브래킷
45a: 관통 구멍
46, 47: 미끄럼 베어링
48: 로터실
49: 스테이터실

Claims (10)

  1. 기체 흡입구 및 기체 토출구를 갖는 케이싱과,
    상기 케이싱 내에 배치되는 팬과,
    상기 케이싱 내에 액체를 분출하는 노즐과,
    상기 팬에 접속된 주축, 상기 주축과 일체로 회전하는 로터, 상기 로터의 외주에 배치된 스테이터, 상기 로터와 상기 스테이터를 수용하는 모터 케이싱 및 상기 모터 케이싱 내에서 상기 로터가 배치되는 로터실과 상기 스테이터가 배치되는 스테이터실을 구획하는 캔을 갖는 캔드 모터를 구비하고,
    상기 팬은, 상기 주축에 직접 설치되고,
    상기 주축에는, 상기 노즐과 연통하여 당해 노즐에 액체를 공급하는 액체 공급로가 형성되어 있는, 팬 스크러버.
  2. 기체 흡입구 및 기체 토출구를 갖는 케이싱과,
    상기 케이싱 내에 배치되는 팬과,
    상기 케이싱 내에 액체를 분출하는 노즐과,
    상기 팬에 접속된 주축, 상기 주축과 일체로 회전하는 로터, 상기 로터의 외주에 배치된 스테이터, 상기 로터와 상기 스테이터를 수용하는 모터 케이싱 및 상기 모터 케이싱 내에서 상기 로터가 배치되는 로터실과 상기 스테이터가 배치되는 스테이터실을 구획하는 캔을 갖는 캔드 모터와,
    상기 기체 흡입구의 내벽면을 따라 이동하는 스크레이퍼와,
    상기 스크레이퍼의 하류를 향하여 액체를 분출하는 제3 노즐을 구비하는 팬 스크러버.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 캔드 모터는, 외부와 상기 로터실을 연통하여 상기 로터실 내에 액체를 공급하는 액체 유입구와, 상기 로터실과 상기 케이싱을 연통하여 상기 로터실 내의 액체를 상기 케이싱 내로 배출하는 액체 토출구를 더 갖는, 팬 스크러버.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 케이싱과 상기 모터 케이싱은, 직접 체결되어 있는, 팬 스크러버.
  5. 제2항에 있어서, 상기 케이싱의 기체 흡입구를 통하여 상기 노즐과 연통되어, 당해 노즐에 액체를 공급하는 액체 공급관과,
    상기 기체 흡입구에 있어서의 상기 액체 공급관이 배치되어 있는 부위의 상류에 설치되고, 상기 기체 흡입구를 향하여 액체를 분출하는 제2 노즐을 구비하는 팬 스크러버.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 노즐은 알칼리성 액체를 분출하는, 팬 스크러버.
  7. 제1항 또는 제2항에 기재된 팬 스크러버와,
    진공 챔버로부터 기체를 진공화하여, 상기 팬 스크러버의 기체 흡입구에 기체를 토출하는 진공 펌프를 구비하는 진공 펌프 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 팬 스크러버의 기체 토출구에 접속되는 제해 장치를 더 구비하고,
    상기 제해 장치는, 상기 노즐로부터 분출되는 액체를 사용하여 상기 팬 스크러버로부터 토출되는 기체에 포함되는 이물 및 소정의 가스를 제거하는, 진공 펌프 장치.
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