KR102524485B1

KR102524485B1 - 벨로우즈 펌프

Info

Publication number: KR102524485B1
Application number: KR1020210106176A
Authority: KR
Inventors: 박해신; 이승종; 윤여준; 박민경
Original assignee: 주식회사 이노디스
Priority date: 2021-08-11
Filing date: 2021-08-11
Publication date: 2023-04-24
Also published as: TWI795070B; KR20230024077A; TW202307336A; CN115704379A

Abstract

본 발명은 벨로우즈 펌프에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 벨로우즈 펌프는 반도체 공정에 사용되는 벨로우즈 펌프에 있어서, 내부에 약액을 펌핑하여 공급하는 한 쌍의 펌핑실이 형성되고, 상기 펌핑실에 유입된 약액을 압축하여 공급하는 한 쌍의 벨로우즈가 구비되는 메인 바디; 상기 메인 바디의 양측에 각각 나사 결합으로 조립되어 상기 펌핑실의 개방된 부분을 막아 밀폐시키는 커버; 및 상기 커버가 조립된 상기 메인 바디의 일측면에 결합되고, 상기 메인 바디의 내부로 압축 공기의 공급을 제어하는 컨트롤 바디를 포함하고, 상기 커버에서 상기 메인 바디에 조립되는 압입리브는은 압입되어 결합되는데, 압입된 상기 전단 원주면이 외측으로 돌출된 면가공부는 상기 메인 바디의 일측면에 대응되도록 면가공되고, 상기 컨트롤 바디의 적어도 일부분이 상기 면가공부에 밀착되게 접촉될 수 있다.

Description

벨로우즈 펌프{BELLOWS PUMP}

본 발명은 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.

이러한 벨로우즈 펌프는 외형을 구성하는 메인 바디와, 상기 메인 바디에 설치되어 약액을 가압하여 배출시키는 한 쌍의 벨로우즈와, 압축 공기가 공급됨에 따라 상기 벨로우즈를 교호로 이동시키면 팽창/수축이 이루어지도록 하는 이동축과, 상기 한 쌍의 벨로우즈 각각에 구비되는 압축판을 포함할 수 있다.

이때, 상기 메인 바디의 내부에는 상기 벨로우즈가 설치되는 한 쌍의 펌핑실이 형성되고, 상기 펌핑실을 밀폐시키기 위해 메인 바디의 양측에는 각각 커버가 체결된다. 상기 커버는 나사 결합을 통해 메인 바디의 양측에 조립되는데, 상기 메인 바디와 조립되는 선단 원주면은 메인 바디의 양측면에 형성된 압입홈에 압입되어 조립될 수 있다.

이와 같이 커버가 메인 바디에 조립된 후 사용 과정에서 커버가 조립이 풀리는 방향으로 회전되는 문제가 있었다. 즉, 커버는 메인 바디에 나사 결합을 통해 조립되다 보니 벨로우즈 펌프의 구동 중 발생하는 진동 등에 의해 조립방향의 반대방향으로 회전됨으로써 메인 바디와의 조립이 풀리거나 느슨해지는 문제가 있었다.

본 발명은 벨로우즈 펌프의 메인 바디에 조립되는 커버가 풀림 방향으로 회전되는 것을 방지할 수 있는 구조를 가진 벨로우즈 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 벨로우즈 펌프는 반도체 공정에 사용되는 벨로우즈 펌프에 있어서, 내부에 약액을 펌핑하여 공급하는 한 쌍의 펌핑실이 형성되고, 상기 펌핑실에 유입된 약액을 압축하여 공급하는 한 쌍의 벨로우즈가 구비되는 메인 바디; 상기 메인 바디의 양측에 나사 결합되는 나사 결합부가 구비되고, 상기 펌핑실의 개방된 부분을 막아 밀폐시키는 커버; 및 상기 커버가 조립된 상기 메인 바디의 일측면에 결합되고, 상기 메인 바디의 내부로 압축 공기의 공급을 제어하는 컨트롤 바디를 포함하고, 상기 나사 결합부의 선단에 구비된 압입리브는 조립 과정에서 상기 메인 바디에 압입되어 결합되는데, 압입된 상기 압입리브에서 외측으로 돌출된 부분은 상기 메인 바디의 일측면에 대응되도록 면가공되어 면가공부를 형성하고, 상기 컨트롤 바디의 적어도 일부분이 상기 면가공부에 밀착되게 접촉될 수 있다.

상기 컨트롤 바디의 양측면에는 상기 면가공부에 밀착되게 접촉되는 스토퍼가 돌출되어 구비될 수 있다.

상기 커버는 원통 형상으로 형성되고, 상기 메인 바디의 양측면은 상기 커버의 직경에 대응되는 크기로 형성될 수 있다.

상기 메인 바디의 양측면에는 상기 압입리브가 압입되는 압입홈이 원주 방향을 따라 형성되되, 상기 메인 바디의 양측면에서 상단 모서리, 하단 모서리 및 측단 모서리에 위치한 상기 압입홈은 외측으로 개구될 수 있다.

상기 측단 모서리에 형성된 압입홈에 위치한 상기 압입리브에서 외측으로 돌출된 부분은 면가공되어 상기 면가공부를 형성할 수 있다.

상기 메인 바디의 상면 및 하면에는 상부 플레이트 및 하부 플레이트가 각각 결합되고, 상기 상단 모서리 및 하단 모서리에 형성된 압입홈에 위치한 상기 압입리브에서 외측으로 돌출된 부분은, 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트에 각각 형성된 플레이트 압입홈 상에 위치할 수 있다.

상기 컨트롤 바디의 일측면에는 상기 메인 바디에 형성된 록킹홈에 슬라이딩 결합되는 록킹부가 구비될 수 있다.

상기 메인 바디의 상면 및 하면에는 상부 플레이트 및 하부 플레이트가 각각 결합되되, 상기 하부 플레이트는 상기 컨트롤 바디가 상기 록킹홈에 슬라이딩 결합된 후 상기 메인 바디의 하면에 결합될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 벨로우즈 펌프의 메인 바디에 조립되는 커버가 풀림 방향으로 회전되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 벨로우즈 펌프의 구동 중에도 견고한 조립 상태를 유지할 수 있어 제품의 신뢰성이 증대될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 벨로우즈 펌프의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벨로우즈 펌프에서 커버를 분리한 것을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 벨로우즈 펌프에서 컨트롤 바디를 분리한 것을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 선 Ⅰ-Ⅰ에 따른 단면도이다.
도 5는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ에 따른 단면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서 전체에서, "연결된다"라고 할 때, 이는 둘 이상의 구성요소가 직접적으로 연결되는 것만을 의미하는 것이 아니고, 둘 이상의 구성요소가 다른 구성요소를 통하여 간접적으로 연결되는 것, 물리적으로 연결되는 것뿐만 아니라 전기적으로 연결되는 것, 또는 위치나 기능에 따라 상이한 명칭들로 지칭되었으나 일체인 것을 의미할 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 벨로우즈 펌프의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 벨로우즈 펌프의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벨로우즈 펌프에서 커버를 분리한 것을 도시한 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 벨로우즈 펌프에서 컨트롤 바디를 분리한 것을 도시한 사시도이고, 도 4는 도 1의 선 Ⅰ-Ⅰ에 따른 단면도이고, 도 5는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ에 따른 단면도이다.

이에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 벨로우즈 펌프는 내부에 약액을 펌핑하여 공급하는 한 쌍의 펌핑실(20,22)이 형성되고, 상기 펌핑실(20,22)에 유입된 약액을 압축하여 공급하는 한 쌍의 벨로우즈(30,32)가 구비되는 메인 바디(10), 상기 메인 바디(10)의 양측에 나사 결합되는 나사 결합부(51)가 구비되고, 상기 펌핑실(20,22)의 개방된 부분을 막아 밀폐시키는 커버(50), 및 상기 커버(50)가 조립된 상기 메인 바디(10)의 일측면에 결합되고, 상기 메인 바디(10)의 내부로 압축 공기의 공급을 제어하는 컨트롤 바디(70)를 포함할 수 있다.

메인 바디(10)는 벨로우즈 펌프의 전체적인 외관을 형성하는 것으로서, 대략 직육면체 형상으로 형성되되 일 측면은 곡면으로 형성될 수 있다. 메인 바디(10)의 내부에는 제1 펌핑실(20), 제2 펌핑실(22), 제1 공급실(24) 및 제2 공급실(26)이 형성되고 이들은 약액의 이동 거리를 최소화하기 위해 직교로 배치된다. 예를 들어, 펌핑실(20,22)은 도 4에서와 같이 메인 바디(10)의 내부 좌측 및 우측에 배치되고, 공급실(24,26)은 도 5에서와 같이 펌핑실(20,22)과 직교하게 전방 및 후방에 배치될 수 있다.

도 4를 참조하면, 제1 펌핑실(20) 및 제2 펌핑실(22)에는 각각 제1 벨로우즈(30) 및 제2 벨로우즈(32)가 구비된다. 제1 벨로우즈(30) 및 제2 벨로우즈(32)의 선단에는 제1 압축판(34) 및 제2 압축판(36)이 구비되어 펌핑실(20,22)에 유입된 약액을 가압하여 송출한다. 그리고, 제1 벨로우즈(30) 및 제2 벨로우즈(32)의 후단은 커버(50)에 고정된다.

다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 메인 바디(10)의 일측면에는 록킹홈(12)이 형성된다. 록킹홈(12)은 이하에서 설명할 컨트롤 바디(70)의 록킹부(74)가 슬라이딩 결합되는 부분으로서, 메인 바디(10)의 일측면의 하단에서 상방으로 일정 높이만큼 연장되어 형성된다.

메인 바디(10)의 상면 및 하면에는 각각 상부 플레이트(14) 및 하부 플레이트(16)가 결합된다. 본 실시예에서 하부 플레이트(16)는 메인 바디(10)의 일측면에 컨트롤 바디(70)가 결합된 상태에서 메인 바디(10)의 하면에 결합됨으로써, 메인 바디(10)의 하면 뿐만 아니라 컨트롤 바디(70)의 하면도 커버하여 컨트롤 바디(70)의 결합을 견고하게 유지하도록 한다.

한편, 메인 바디(10)의 양측에는 각각 펌핑실(20,22)의 개방된 부분을 막아 밀폐시키는 커버(50)가 결합된다. 커버(50)는 메인 바디(10)와 마주하는 면이 함몰되어 소정의 공간을 형성하며 대략 원통 형상으로 형성된다. 본 실시예에서 커버(50)는 메인 바디(10)의 양측에 결합되는 선단부에 나사 결합을 위한 나사 결합부(51)가 구비된다. 나사 결합부(51)는 메인 바디(10)의 양측 외주면에 구비된 바디 나사 결합부(18)와 나사 결합된다.

그리고, 나사 결합부(51)의 선단에는 커버(50)가 나사 결합될 때 메인 바디(10)에 압입되어 결합되는 압입리브(52)가 구비된다. 압입리브(52)는 메인 바디(10)의 양측에 원주방향을 따라 형성된 링 형상의 압입홈(54)에 삽입되면서 압입된다(도 2 참조). 즉, 메인 바디(10)와 커버(50)는 기본적으로 나사 결합부(51)가 바디 나사 결합부(18)에 나사 결합됨으로써 서로 결합되되 압입리브(52)가 압입홈(54)에 압입되어 결합됨으로써 커버(50)의 결합이 보다 견고하게 되도록 한다.

본 실시예에서 메인 바디(10)의 양측면은 원통 형상으로 형성되는 커버(50)의 직경에 대응되게 형성되기 때문에 메인 바디(10)의 양측면에서 상단 모서리, 하단 모서리 및 측단 모서리에 형성된 압입홈(54)은 외측으로 개구된다. 도 1에서 메인 바디(10)의 양측면에서 좌측단은 곡면으로 형성되기 때문에 압입홈(54)이 외측으로 개구되지는 않지만 나머지 3개의 모서리에 형성된 압입홈(54)은 외측으로 개구될 수 있다.

이때, 측단 모서리에 형성된 압입홈(54)에 위치한 압입리브(52)에서 외측으로 돌출된 부분은 면가공하게 된다. 압입홈(54)은 메인 바디(10)의 양측면 중 모서리를 가공하여 형성하기 때문에 외측으로 개구되고, 개구된 방향으로 압입리브(52)가 압입 과정에서 돌출될 수 있다. 압입리브(52)는 합성수지 재질로 만들어지기 때문에 압입홈(54)에 가압되는 과정에서 외측으로 일부가 돌출 변형될 수 있다.

압입리브(52) 중 측단 모서리에 형성된 압입홈(54)에서 돌출된 부분은 상술한 바와 같이 면가공하게 되고, 상단 모서리 및 하단 모서리에 위치한 압입리브(52)의 돌출된 부분은 상부 플레이트(14) 및 하부 플레이트(16)에 각각 형성된 플레이트 압입홈(56) 상에 위치할 수 있다. 본 도면에는 압입리브(52)의 돌출된 부분을 구체적으로 도시하지는 않았지만 압입홈(54)에서 돌출된 부분은 압입홈(54)에 대응되게 형성된 플레이트 압입홈(56) 상에 위치할 수 있다.

압입리브(52)는 도 3에 도시된 바와 같이 나사 결합부(51)의 선단에서 나사 결합부(51)의 두께보다 얇은 두께를 가지도록 연장될 수 있다.

한편, 커버(50)가 메인 바디(10)에 나사 결합된 후에 벨로우즈 펌프의 구동 중 발생하는 진동 등에 의해 조립방향의 반대방향으로 회전됨으로써 메인 바디(10)와의 조립이 풀리거나 느슨해질 수 있다. 압입리브(52)가 외측으로 돌출된 부분을 메인 바디(10)의 일측면에 대응되도록 면가공하여 면가공부(60)를 도 3과 같이 형성하였다.

압입리브(52)는 상술한 바와 같이 커버(50)의 결합 과정에서 압입되는 부분이고, 커버(50)는 일반적으로 합성수지 재질로 만들어지기 때문에 압입 과정에서 압입리브(52)가 외측으로, 즉 메인 바디(10)의 일측면보다 돌출될 수 있다. 이와 같이 돌출된 압입리브(52)를 메인 바디(10)의 일측면과 일치하도록 면가공을 하게 되면 도 3과 같이 메인 바디(10)의 일측면과 동일 평면을 가지도록 매끄럽게 형성될 수 있다.

이 상태에서 컨트롤 바디(70)가 메인 바디(10)의 일측면에 결합되면, 컨트롤 바디(70)의 적어도 일부분이 면가공부(60)에 밀착되게 접촉될 수 있다. 도 1에서는 컨트롤 바디(70)의 양측면에 돌출되어 구비되는 스토퍼(72)가 면가공부(60)에 밀착 접촉되는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고 컨트롤 바디(70)의 적어도 일부분이 면가공부(60)에 밀착되게 접촉되면 된다. 예를 들어, 컨트롤 바디(70)의 양측면이 도 1보다 좀더 양측으로 돌출되게 연장되면 자연스럽게 면가공부(60)에 밀착되게 접촉될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 컨트롤 바디(70)의 적어도 일부분이 면가공부(60)에 밀착되게 접촉되면 메인 바디(10)에 나사 결합된 커버(50)가 조립방향의 반대방향으로 회전되는 것이 제한되기 때문에, 커버(50)의 조립이 풀리거나 느슨해지는 것을 원천 차단할 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 커버(50)에서 압입에 의해 외측으로 돌출되는 압입리브(52)를 적절히 면가공하고 컨트롤 바디(70)가 결합되는 면과의 접촉을 이용하여 커버(50)가 조립이 풀리는 방향으로 회전되는 것을 차단한 것이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 메인 바디(10)의 내부에는 이동축(11)이 중앙에 설치된다. 이동축(11)은 메인 바디(10)의 좌우 방향으로 왕복 이동하는 것으로서 양측 단부는 펌핑실(20,22)까지 연장되어 각각의 벨로우즈(30,32)와 연결된다.

제1 피스톤(40) 및 제2 피스톤(42)은 제1 피스톤 하우징(44) 및 제2 피스톤 하우징(46)에 각각 조립된다. 제1 피스톤 하우징(44) 및 제2 피스톤 하우징(46)은 제1 벨로우즈(30) 및 제2 벨로우즈(32)의 안쪽에 위치하는 것으로서 각각은 헤드부와 몸체로 구성된다. 피스톤(40,42)은 압축 공기가 주입되면 피스톤 하우징(44,46)을 이동시켜 벨로우즈(30,32)가 교호로 수축/팽창하도록 보조한다.

한편, 체크밸브(28)는 공급실(24,26)에 설치됨과 동시에 공급실(24,26) 상부 및 하부에 위치하여 교호로 동작되며 약액의 이동을 막거나, 개발하여 약액이 펌핑실(20,22)에 번갈아 가면 공급되도록 하고, 벨로우즈(30,32)에 의해 펌핑된 약액의 배출을 가능하게 한다.

메인 바디(10)의 일측면 하부에는 약액을 공급실(22,24)로 유입시키는 약액 유입부(80)가 구비되고, 상면에는 펌핑실(20,22)과 연결되는 약액 배출부(82)가 구비된다.

상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 메인 바디 11: 이동축
12: 록킹홈 14: 상부 플레이트
16: 하부 플레이트 18: 바디 나사 결합부
20: 제1 펌핑실 22: 제2 펌핑실
24: 제1 공급실 26: 제2 공급실
28: 체크밸브 30: 제1 벨로우즈
32: 제2 벨로우즈 40: 제1 피스톤
42: 제2 피스톤 44: 제1 피스톤 하우징
46: 제2 피스톤 하우징 50: 커버
51: 나사 결합부 52: 압입리브
54: 압입홈 56: 플레이트 압입홈
60: 면가공부 70: 컨트롤 바디
72: 스토퍼 74: 록킹부
80: 약액 유입부 82: 약액 배출부

Claims

반도체 공정에 사용되는 벨로우즈 펌프에 있어서,
내부에 약액을 펌핑하여 공급하는 한 쌍의 펌핑실이 형성되고, 상기 펌핑실에 유입된 약액을 압축하여 공급하는 한 쌍의 벨로우즈가 구비되는 메인 바디;
상기 메인 바디의 양측에 나사 결합되는 나사 결합부가 구비되고, 상기 펌핑실의 개방된 부분을 막아 밀폐시키는 커버; 및
상기 커버가 조립된 상기 메인 바디의 일측면에 결합되고, 상기 메인 바디의 내부로 압축 공기의 공급을 제어하는 컨트롤 바디를 포함하고,
상기 나사 결합부의 선단에 구비된 압입리브는 조립 과정에서 상기 메인 바디에 압입되어 결합되는데, 압입된 상기 압입리브에서 외측으로 돌출된 부분은 상기 메인 바디의 일측면에 대응되도록 면가공되어 면가공부를 형성하고,
상기 컨트롤 바디의 적어도 일부분이 상기 면가공부에 밀착되게 접촉되는 벨로우즈 펌프.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤 바디의 양측면에는 상기 면가공부에 밀착되게 접촉되는 스토퍼가 돌출되어 구비되는 벨로우즈 펌프.
제1항에 있어서,
상기 커버는 원통 형상으로 형성되고, 상기 메인 바디의 양측면은 상기 커버의 직경에 대응되는 크기로 형성되는 벨로우즈 펌프.
제3항에 있어서,
상기 메인 바디의 양측면에는 상기 압입리브가 압입되는 압입홈이 원주 방향을 따라 형성되되, 상기 메인 바디의 양측면에서 상단 모서리, 하단 모서리 및 측단 모서리에 위치한 상기 압입홈은 외측으로 개구되는 벨로우즈 펌프.
제4항에 있어서,
상기 측단 모서리에 형성된 압입홈에 위치한 상기 압입리브에서 외측으로 돌출된 부분은 면가공되어 상기 면가공부를 형성하는 벨로우즈 펌프.
제4항에 있어서,
상기 메인 바디의 상면 및 하면에는 상부 플레이트 및 하부 플레이트가 각각 결합되고,
상기 상단 모서리 및 하단 모서리에 형성된 압입홈에 위치한 상기 압입리브에서 외측으로 돌출된 부분은, 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트에 각각 형성된 플레이트 압입홈 상에 위치하는 벨로우즈 펌프.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤 바디의 일측면에는 상기 메인 바디에 형성된 록킹홈에 슬라이딩 결합되는 록킹부가 구비되는 벨로우즈 펌프.
제7항에 있어서,
상기 메인 바디의 상면 및 하면에는 상부 플레이트 및 하부 플레이트가 각각 결합되되, 상기 하부 플레이트는 상기 컨트롤 바디가 상기 록킹홈에 슬라이딩 결합된 후 상기 메인 바디의 하면에 결합되는 벨로우즈 펌프.