KR102528897B1 - 다단식 진공 부스터 펌프 결합부 - Google Patents

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Abstract

다단식 진공 부스터 펌프용 스테이지간 결합부, 진공 펌프 및 방법이 개시된다. 다단식 진공 펌프를 위한 스테이지간 결합부는, 다단식 진공 펌프의 제 1 인접한 스테이지에 의해 수용되도록 구성된 제 1 결합면과, 다단식 진공 펌프의 제 2 인접한 스테이지에 의해 수용되도록 구성된 제 2 결합면과, 재순환기를 포함하며, 이 재순환기는, 제 1 결합면에 형성된 재순환 유입구 개구, 제 1 결합면에 형성된 재순환 유출구 개구, 및 재순환 유입구 개구를 재순환 유출구 개구와 선택적으로 유체적으로 결합시키도록 구성된 재순환 밸브를 구비하는 재순환 도관을 포함한다. 이러한 방식으로, 스테이지 내의 압력은 로터의 변형을 저감하기 위해, 제 1 스테이지 펌프의 일부분으로부터 제 1 스테이지 펌프의 다른 부분으로 축적 가스를 재순환시키기 위해, 유출구 개구를 유입구 개구와 유체적으로 결합시킴으로써 줄여질 수 있다.

Description

다단식 진공 부스터 펌프 결합부
본 발명은 다단식 진공 부스터 펌프를 위한 스테이지간 결합부, 진공 펌프 및 방법에 관한 것이다.
진공 펌프가 알려져 있다. 이러한 펌프는 전형적으로 디바이스를 진공 배기하는(evacuate) 진공 시스템의 구성요소로서 채용된다. 또한, 이러한 펌프는 예를 들면, 반도체 생산에 사용되는 제조 장비를 옮기는데 사용된다. 단일 펌프를 사용하는 단일 스테이지에서 진공으로부터 대기로 압축을 수행하는 대신, 각 스테이지가 진공으로부터 대기압으로 전이하는데 필요한 완전한 압축 범위의 일부를 수행하는 다단식 진공 펌프를 제공하는 것이 알려져 있다.
이러한 다단식 진공 펌프는 이점을 제공하지만, 이들은 또한 그들 자체의 단점도 갖는다. 따라서, 다단식 진공 펌프에 대한 개선된 구성체를 제공하는 것이 바람직하다.
제 1 관점에 따르면, 다단식 진공 펌프를 위한 스테이지간 결합부가 제공되고, 이 스테이지간 결합부는, 다단식 진공 펌프의 제 1 인접한 스테이지에 의해 수용되도록 구성된 제 1 결합면과, 상기 다단식 진공 펌프의 제 2 인접한 스테이지에 의해 수용되도록 구성된 제 2 결합면과, 제 1 결합면에 형성된 재순환 유입구 개구, 제 1 결합면에 형성된 재순환 유출구 개구, 및 이 재순환 유입구 개구를 재순환 유출구 개구와 선택적으로 유체적으로 결합시키도록 구성된 재순환 밸브를 구비하는 재순환 도관을 포함하는 재순환기를 포함한다.
제 1 관점은, 다단식 진공 펌프의 문제점은 스테이지의 배기구측에 가스가 축적될 수 있어서, 로터에 응력이 발생한다라는 것임을 인식한다. 예를 들면, 펌프 유입구가 통기될 때 이후의 스테이지가 처리할 수 있는 것보다 많은 가스가 스테이지에서 배기되기 때문에, 가스는 축적될 수 있다. 따라서, 스테이지간 결합부가 제공된다. 스테이지간 결합부는 다단식 펌프를 위한 것일 수도 있다. 펌프는 진공 펌프일 수도 있다. 결합부는 제 1 결합면을 포함할 수도 있다. 제 1 결합면은 펌프의 인접한 스테이지를 형성, 폐쇄 또는 밀봉하기 위해, 그 인접한 스테이지를 수용, 결합 또는 연결하도록 구성, 배치 또는 치수설정될 수도 있다. 결합부는 제 2 결합면을 포함할 수도 있다. 제 2 결합면은 펌프의 다른 인접한 스테이지를 형성, 폐쇄 또는 밀봉하기 위해, 그 인접한 스테이지를 수용, 결합 또는 연결하도록 구성, 배치 또는 치수설정될 수도 있다. 스테이지간 결합부는 별개의 스테이터 하우징을 구비하는 커플 스테이지(couple stages)에 제공될 수 있거나, 단일 스테이터 하우징을 별개의 스테이지로 분할하는데 사용될 수도 있다. 결합부는 또한 재순환기를 포함할 수도 있다. 재순환기는, 제 1 결합면에 형성 또는 제공되는 재순환 유입구 개구 또는 개구부를 형성할 수도 있다. 재순환기는, 또한 제 1 결합면에 형성 또는 제공되는 재순환 유출구 개구를 형성할 수도 있다. 재순환기는 또한 재순환 밸브를 구비하는 재순환 도관을 포함할 수도 있다. 재순환 도관 및 재순환 밸브는 재순환 유입구 개구를 재순환 유출구 개구와 선택적으로 결합시키도록 구성되거나 배치될 수도 있다. 이러한 방식으로, 스테이지 내의 압력은, 로터의 변형을 저감시키기 위해 제 1 스테이지 펌프의 일부분으로부터 제 1 스테이지 펌프의 다른 부분으로 축적 가스를 재순환시키기 위해, 유출구 개구를 유입구 개구와 유체적으로 결합시킴으로써 완화(relieve)될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 재순환기는 제 1 결합면과 제 2 결합면 사이의 스테이지간 결합부 내에 수용된다. 따라서, 재순환기는 스테이지간 결합부 자체 내에 위치될 수도 있으며, 이는 특히 콤팩트하고 자체 내장식(self-contained) 구성체를 제공하고, 다단식 펌프의 복잡성을 최소화한다. 또한, 스테이지 사이에 재순환기를 제공하면, 재순환기는 펌프 주변의 더욱 시원한 환경으로부터 격리되고, 펌핑된 매체로부터 고체 물질이 응축되기 쉬운 적용예에서는 재순환기의 상승된 온도에 의해 응축의 위험이 저감되고, 이에 의해 고정(immobilised)되고 효과적이지 못하게 될 위험을 감소시킨다.
일 실시예에 있어서, 제 1 및 제 2 결합면 각각의 적어도 일부는 다단식 진공 펌프의 각자의 인접한 스테이지의 단부를 밀봉하는 플레이트로서 구성된다. 따라서, 결합면은 인접한 스테이지를 밀봉할 수도 있고, 이에 의해 이들의 하우징의 일부로서의 역할을 한다.
일 실시예에 있어서, 재순환 유입구 개구는 제 1 인접한 스테이지의 배기구와 유체 연통하기 위해 위치되고, 재순환 유출구 개구는 제 1 인접한 스테이지의 유입구와의 유체 연통하기 위해 위치된다. 따라서, 재순환기는 제 1 인접한 스테이지의 배기가스를 수용할 수도 있고, 로터를 가로지르는 압력 불균형을 감소시키기 위해 밸브를 통해 배기가스, 또는 배기가스의 적어도 일부를 제 1 인접한 스테이지의 유입구로 재순환시킬 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 제 1 결합면은 제 1 인접한 스테이지로부터 배기가스를 수용하는 유입구 개구를 형성하고, 제 2 결합면은 이 배기가스를 제 2 인접한 스테이지로 전달하는 유출구 개구를 형성하며, 스테이지간 결합부는 유입구 개구를 유출구 개구와 유체적으로 결합시키도록 구성된 이송 도관을 형성한다. 따라서, 스테이지간 결합부는 또한, 제 1 인접한 스테이지로부터 제 2 인접한 스테이지로 가스를 이송하는데 사용될 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 유입구 개구는 제 1 인접한 스테이지의 유체적으로 하류에 위치되고, 유출구 개구는 제 2 인접한 스테이지의 유체적으로 상류측에 위치된다. 따라서, 제 1 인접한 스테이지의 배기가스는 유입구 개구로부터 제공되어, 유출구 개구를 통해 제 2 인접한 스테이지의 유입구로 전달될 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 유입구 개구는 유입구 재순환 개구를 포함하고, 이송 도관은 재순환 도관의 적어도 일부분을 공유한다. 따라서, 결합부의 복잡성은 유입구 개구 및 유입구 재순환 개구를 공유함으로써, 및/또는 이송 도관 및 재순환 도관을 공유함으로써 감소될 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 재순환 밸브는 재순환 유입구 개구와 재순환 유출구 개구 사이의 선택된 압력차에 응답하여, 재순환 유입구 개구를 재순환 유출구 개구와 결합시키도록 작동가능한 압력 작동식 밸브를 포함한다. 따라서, 재순환 밸브는 재순환 유입구 개구와 재순환 유출구 개구 사이의 선택된 또는 사전결정된 압력차 하에서, 재순환 유입구 개구를 재순환 유출구 개구와 결합시킬 수도 있다. 다시 말해서, 재순환 밸브는 재순환 유입구 개구와 재순환 유출구 개구가 선택된 것보다 작은 압력차 하에서 유체적으로 결합 해제되는 결합해제 위치(decoupled position)를 가질 수도 있다. 그래서, 재순환 유입구 개구 및 재순환 유출구 개구는 압력차가 선택된 또는 사전결정된 압력차보다 클 때 유체적으로 결합될 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 재순환 밸브는 재순환 유입구 개구와 재순환 유출구 개구 사이의 선택된 압력차에 응답하여, 재순환 유입구 개구를 재순환 유출구 개구와 결합시키도록 변위가능한(displaceable) 가동 부재를 포함한다. 재순환 밸브는 부재가 병진 이동에 의해 변위되도록 구성될 수도 있다. 이 실시예에 있어서, 가동 부재는 피스톤일 수도 있다. 재순환 밸브는 부재가 회전 운동 또는 각 운동에 의해 변위되도록 구성될 수도 있다. 이 실시예에 있어서, 가동 부재는 피봇팅 플랩(pivoting flap)일 수도 있다. 따라서, 재순환 도관을 폐쇄 또는 차단하는 위치로부터 재순환 도관을 개방 또는 차단해제하는 위치로 변위 또는 이동하는 피스톤, 플랩 또는 가동 부재가 제공될 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 가동 부재는, 결합해제 위치로 편향(bias)되거나 편중(weight)되어 있으며, 재순환 유입구 개구와 재순환 유출구 개구 사이의 선택된 압력차에 응답하여 결합 위치로 변위가능하다. 따라서, 피스톤, 플랩 또는 가동 부재는 결합해제 위치로 편향되거나 편중될 수도 있다. 피스톤, 플랩 또는 가동 부재는 재순환 유입구 개구와 재순환 유출구 개구 사이의 선택된 압력차에 응답하여 결합 위치로 변위가능할 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 스테이지간 결합부는 제 2 결합면에 형성된 제 2 재순환 유입구 개구와, 제 2 결합면에 형성된 제 2 재순환 유출구 개구와, 제 2 재순환 유입구 개구를 제 2 재순환 유출구 개구와 선택적으로 유체적으로 결합시키도록 구성된 제 2 재순환 밸브를 구비하는 제 2 재순환 도관을 포함한다. 따라서, 제 2 인접한 스테이지 내에서 가스 재순환을 제공하기 위해 추가 재순환기가 결합부 내에 제공될 수도 있다.
제 2 관점에 따르면, 다단식 진공 펌프가 제공되고, 이 다단식 진공 펌프는, 제 1 펌핑 스테이지와, 제 2 펌핑 스테이지와, 제 1 펌핑 스테이지를 제 2 펌핑 스테이지와 결합시키는 제 1 관점의 스테이지간 결합부를 포함한다.
제 3 관점에 따르면, 방법이 제공되고, 이 방법은, 다단식 진공 펌프의 제 1 인접한 스테이지에 의해 수용되도록 구성된 제 1 결합면을 제공하는 것과, 다단식 진공 펌프의 제 2 인접한 스테이지에 의해 수용되도록 구성된 제 2 결합면을 제공하는 것과, 제 1 결합면에 형성된 재순환 유입구 개구, 제 1 결합면에 형성된 재순환 유출구 개구, 및 재순환 유입구 개구를 재순환 유출구 개구와 선택적으로 유체적으로 결합시키도록 구성된 재순환 밸브를 구비하는 재순환 도관을 포함하는 재순환기를 제공하는 것을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 방법은 제 1 결합면과 제 2 결합면 사이의 스테이지간 결합부 내에 재순환기를 수용하는 것을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 방법은 다단식 진공 펌프의 각자의 인접한 스테이지의 단부를 밀봉하는 플레이트로서, 제 1 및 제 2 결합면 각각의 적어도 일부분을 구성하는 것을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 방법은 제 1 인접한 스테이지의 배기구와 유체 연통하기 위해 재순환 유입구 개구를 위치시키는 것과, 제 1 인접한 스테이지의 유입구와 유체 연통하기 위해 재순환 유출구 개구를 위치시키는 것을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 방법은 제 1 인접한 스테이지로부터의 배기가스를 수용하도록 제 1 결합면 내에 유입구 개구를 형성하는 것과, 이 배기가스를 제 2 인접한 스테이지에 전달하도록 제 2 결합면 내에 유출구 개구를 형성하는 것과, 유입구 개구를 유출구 개구와 유체적으로 결합시키도록 구성된 이송 도관을 형성하는 것을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 방법은 제 1 인접한 스테이지의 유체적으로 하류측에 유입구 개구를 위치시키는 것과, 제 2 인접한 스테이지의 유체적으로 상류측에 유출구 개구를 위치시키는 것을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 유입구 개구는 유입구 재순환 개구를 포함하고, 이송 도관은 재순환 도관의 적어도 일부분을 공유한다.
일 실시예에 있어서, 재순환 밸브는 압력 작동식 밸브를 포함하고, 본 방법은 재순환 유입구 개구와 재순환 유출구 개구 사이의 선택된 압력차에 응답하여, 재순환 유입구 개구를 재순환 유출구 개구와 결합시키는 것을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 재순환 밸브는 변위가능 부재를 포함하고, 본 방법은 재순환 유입구 개구와 재순환 유출구 개구 사이의 선택된 압력차에 응답하여, 재순환 유입구 개구를 재순환 유출구 개구와 결합시키는 것을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 방법은 결합해제 위치로 편향되거나 편중되어 있으며, 재순환 유입구 개구와 재순환 유출구 개구 사이의 선택된 압력차에 응답하여 결합 위치로 변위가능하는 부재를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 방법은 제 2 결합면에 형성된 제 2 재순환 유입구 개구, 제 2 결합면에 형성된 제 2 재순환 유출구 개구, 및 제 2 재순환 유입구 개구를 제 2 재순환 유출구 개구와 선택적으로 유체적으로 결합시키도록 구성된 제 2 재순환 밸브를 구비하는 제 2 재순환 도관을 포함하는 제 2 재순환기를 제공하는 것을 포함한다.
추가의 특정한 그리고 바람직한 관점은 첨부된 독립 청구항 및 종속 청구항에 기재된다. 종속 청구항의 특징부는 청구범위에 명시적으로 제시된 것 이외의 조합으로 그리고 적절하게 독립 청구항의 특징과 조합될 수 있다.
장치 특징부가 기능을 제공하도록 작동 가능한 것으로 설명되는 경우, 이는 그 기능을 제공하거나, 그 기능을 제공하도록 의도되거나 구성되는 장치 특징부를 포함하는 것으로 인식될 것이다.
이제, 본 발명의 실시예가 또한 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1a 및 도 1b는 일 실시예에 따른 2-스테이지 부스터 펌프를 도시하는 도면,
도 2는 도 1a 및 도 1b의 2-스테이지 부스터 펌프에 사용된 로터의 사시도,
도 3은 일 실시예에 따른 재순환기를 갖는 스테이지간 결합부의 구성체를 도시하는 도면,
도 4는 일 실시예에 따른 재순환기를 갖는 스테이지간 결합부의 구성체를 도시하는 도면,
도 5는 일 실시예에 따른 재순환기를 갖는 스테이지간 결합부의 구성체를 도시하는 도면,
도 6은 플랩 구성체를 포함하는 재순환기를 갖는 스테이지간 결합부의 구성체를 도시하는 도면,
도 7은 도 6의 플랩 구성체를 더욱 상세하게 도시하는 도면.
실시예를 더욱 상세히 논의하기 전에, 먼저, 개요가 제공된다. 실시예는 다단식 펌프용 결합부를 제공한다. 결합부는 인접한 스테이지를 함께 결합시키는데 사용될 수도 있다. 결합부는 인접한 스테이지 내에서 발생하는 손상 압력차보다 큰 압력차를 방지함으로써 그 스테이지 내에서 발생하는 손상을 방지하는 것을 돕는다. 잠재적인 손상 압력차가 발생할 때, 결합부 내의 재순환 밸브는 인접한 펌프의 배기구 측을 그 유입구 측과 결합시키고 배기구로부터 유입구로 가스를 재순환시키도록 작동하여, 로터 또는 펌프에 손상을 야기할 수도 있는 압력차를 피한다. 추가의 재순환기가 스테이지간 결합부의 하우징 내에 각각 제공된 각 인접한 스테이지 펌프에 제공될 수도 있다. 결합부를 단순화하고 콤팩트한 구성체를 제공하기 위해, 재순환기는 인접한 스테이지 사이에 가스를 이송하도록 제공된 개구 및 도관을 공유할 수도 있다.
2-스테이지 펌프
도 1a 및 도 1b는 일 실시예에 따른 2-스테이지 부스터 펌프(일반적으로, 10)를 도시한다. 제 1 펌핑 스테이지(20)는 스테이지간 결합 유닛(40)을 통해 제 2 펌핑 스테이지(30)와 결합된다. 제 1 펌핑 스테이지(20)는 제 1 스테이지 유입구(20A) 및 제 1 스테이지 배기구(20B)를 구비한다. 제 2 펌핑 스테이지(30)는 제 2 스테이지 유입구(30A) 및 제 2 스테이지 배기구(30B)를 구비한다.
결합부
스테이지간 결합부(40)는 제 1 부분(40A)과 제 2 부분(40B)으로 형성된다. 제 1 부분(40A)은 제 2 부분(40B)에 해제가능하게 고정될 수 있다. 합쳤을 때(bring together), 제 1 및 제 2 부분(40A, 40B)은 펌프의 작동 중에 가스가 통과할 수도 있는 스테이지간 결합 유닛 내에 갤러리(130)를 형성한다. 스테이지간 결합 유닛(40)은 이 스테이지간 결합 유닛(40)의 폭을 통해 연장되는 원통형 공극(100)을 형성한다. 제 1 부분(40A)은 공극(100)의 제 1 부분을 형성하고, 제 2 부분(40B)은 공극(100)의 제 2 부분을 형성한다. 공극(100)은 이제 더욱 상세히 설명되는 바와 같이 일체형 로터(50)를 수용하기 위해 분리된다.
로터
도 2는 로터(50)의 사시도이다. 로터(50)는 로브(lobe)의 메쉬 쌍(meshing pair)을 활용하는 양변위 로브 펌프에 사용되는 유형의 로터이다. 각 로터는 회전가능한 샤프트에 대해 대칭으로 형성된 한 쌍의 로브를 구비한다. 각 로브(55)는 곡선의 접선 섹션을 교호함으로써 형성된다. 곡선은 알려진 바와 같이 원호, 또는 하이포사이클로이드(hypocycloid) 및 에피사이클로이드(epicycloid) 곡선, 또는 이들의 조합과 같은 임의의 적합한 형태를 가질 수 있다. 본 예에서, 로터(50)는 단일의 금속 요소로부터 일체형으로 기계가공되고, 원통형 공극(58)은 로브(55)를 통해 축방향으로 연장되어 질량을 감소시킨다.
샤프트의 제 1 축방향 단부(60)는 제 1 펌핑 스테이지(20)의 헤드 플레이트(도시되지 않음)에 의해 제공된 베어링 내에 수용되고, 제 1 스테이지(20)의 스테이터 내에 수용되는 제 1 회전 베인 부분(90A)으로부터 연장된다. 중간 축방향 부분(80)은 제 1 회전 베인 부분(90A)으로부터 연장되고, 공극(100) 내에 수용된다. 공극(100)은 중간 축방향 부분(80)의 표면 상에 억지 끼워맞춤(close fit)을 제공하지만, 베어링으로서의 역할을 하지는 않는다. 제 2 회전 베인 부분(90B)은 중간 축방향 부분(80)으로부터 축방향으로 연장되고, 제 2 스테이지(30)의 스테이터 내에 수용된다. 제 2 축방향 단부(70)는 제 2 회전 베인 부분(90B)으로부터 축방향으로 연장된다. 제 2 축방향 단부(70)는 제 2 펌핑 스테이지(30)의 헤드 플레이트(도시되지 않음) 내의 베어링에 의해 수용된다. 로터(50)는 한 쌍의 로브(55)의 표면을 형성하는 커터(cutter)로 단일 부품으로서 기계가공된다. 축방향 부분(60, 70, 80)은 제 1 회전 베인 부분(90A) 및 제 2 회전 베인 부분(90B)을 형성하도록 회전된다. 이해되는 바와 같이, 제 2 로터(50)(도시되지 않음)는 또한 스테이지간 결합부(40)의 폭을 통해 연장되지만, 제 1 공극(100)으로부터 측방향으로 이격되는 제 2 공극(100) 내에 수용된다. 제 2 로터(50)는 상기 언급된 로터(50)와 동일하고, 90° 만큼 회전 오프셋되어 2개의 로터(50)가 동기 시에 맞물린다.
펌프 스테이지 스테이터
도 1a로 돌아가서, 제 1 펌핑 스테이지(20)는 그 내부에 챔버(24)를 형성하는 일체형 스테이터(22)를 포함한다. 챔버(24)는 일단부가 헤드 플레이트(도시되지 않음)에 의해 밀봉되고, 타단부가 스테이지간 결합 유닛(40)에 의해 밀봉된다. 일체형 스테이터(22)는 제 1 내부면(20C)을 구비한다. 이 실시예에 있어서, 제 1 내부면(20C)은 로터(50)를 수용하는 공극/챔버(24)를 형성하도록 동일한 반원형 부분 사이에서 접선 방향으로 연장되는 직선 섹션에 결합된 반원형 부분으로 형성된다. 그러나, 실시예는 또한 대체로 8자형의 단면 공극을 형성할 수도 있다. 제 2 펌핑 스테이지(30)는 그 내부에 챔버(34)를 형성하는 일체형 스테이터(32)를 포함한다. 챔버(34)는 일단부가 헤드 플레이트(도시되지 않음)에 의해 밀봉되고, 타단부가 스테이지간 결합 유닛(40)에 의해 밀봉된다. 일체형 스테이터(32)는 로터(50)를 수용하는 약간 8자형의 단면 챔버(34)를 형성하는 제 2 내부면(30C)을 구비한다. 일체형 스테이터(22, 32)의 존재는 기계적 완전성을 크게 증가시키고 제 1 펌핑 스테이지(20) 및 제 2 펌핑 스테이지(30)의 복잡성을 감소시킨다. 대안적인 실시예에 있어서, 헤드 플레이트는 또한 버킷형 구성체를 형성하도록 각각의 스테이터 유닛(22, 32)에 통합될 수 있으며, 이러한 접근법은 존재하는 구성요소의 수를 더 감소시킨다.
로터(50)의 제 1 회전 베인 부분(90A)은 작동시에 맞물리고, 제 1 내부면(20C)을 따라서, 제 1 스테이지 유입구(20A)에서, 상류측 디바이스 또는 장치로부터 공급된 가스를 압축하고 제 1 스테이지 배기구(20B)에서, 압축 가스를 공급한다. 제 1 스테이지 배기구(20B)에서 공급된 압축 가스는 스테이지간 결합 유닛(40)의 제 1 면(110A)에 형성된 유입구 개구(120A)를 통과한다. 제 1 면(110A)은 제 1 펌핑 스테이지(20)와 갤러리(130) 사이의 경계부를 나타낸다. 압축 가스는 스테이지간 결합 유닛(40) 내에 형성된 갤러리(130)를 통해 이동하고, 스테이지간 결합 유닛(40)의 제 2 면(110B)의 유출구 개구(120B)를 통해 빠져나온다. 제 2 면(110B)은 갤러리(130)와 제 2 펌핑 스테이지(30) 사이의 경계부를 나타낸다. 유출구 개구(120B)를 빠져나온 압축 가스는 제 2 스테이지 유입구(30A)에서 수용된다. 제 2 스테이지 유입구(30A)에서 수용된 압축 가스는 로터(50)의 제 2 회전 베인 부분(90B)이 제 2 내부면(30C)과 맞물려서 따를 때, 로터(50)의 제 2 회전 베인 부분(90B)에 의해 더 압축되고, 가스는 제 2 스테이지 배기구(30B)를 통해 배출된다.
조립체
2-스테이지 부스터 펌프(10)의 조립은 전형적으로 턴오버 고정구(turnover fixture)에서 수행된다. 제 1 펌핑 스테이지(20)의 일체형 스테이터(22)는 빌드 고정구(build fixture)에 고정된다. 헤드 플레이트는 스테이터(22)에 부착되고, 그 다음에 조립체가 180도 회전된다.
2개의 로터(50)는 제 1 스테이지 스테이터(22) 내로 하강된다. 스테이지간 결합부(40)의 제 1 부분(40A) 및 제 2 부분(40B)은 제 1 펌핑 스테이지(20) 내에 제 1 회전 베인 부분(90A)을 보유하도록 중간 축방향 부분(80) 위로 함께 슬라이딩된다. 스테이지간 결합 유닛(40)의 제 1 부분(40A) 및 제 2 부분(40B)은 그래서 전형적으로 함께 다월 결합(dowel) 및 볼트 결합된다. 그 다음에, 조립된 스테이지간 결합부(40)의 절반부는 제 1 펌핑 스테이지(20)의 일체형 스테이터(22)에 부착된다.
이제, 제 2 펌핑 스테이지(30)의 일체형 스테이터(32)는 제 2 회전 베인 부분(90B) 위에 조심스럽게 하강되고 스테이지간 결합 유닛(40)에 부착된다.
이제, 헤드 플레이트는 제 2 스테이지 펌프(30)의 일체형 스테이터(32)에 부착된다. 2개의 로터(50)는 2개의 헤드 플레이트의 베어링에 의해 보유된다.
재순환 밸브
도 3은 일 실시예에 따른 스테이지간 결합부(일반적으로, 40C)의 구성체를 도시한다. 이 실시예에 있어서, 스테이지간 결합부(40C)는 일체형 하우징으로 형성된다. 그러나, 상기 언급된 분할 하우징 구성체와 유사한 분할 하우징 구성체가 동일하게 제공될 수 있음이 인식된다.
스테이지간 결합부(40C)는 제 1 펌핑 스테이지(20)와 제 2 펌핑 스테이지(30) 사이에 위치한다. 스테이지간 결합부(40C)는 제 1 펌핑 스테이지(20)를 수용하는 제 1 면(110C)과, 제 2 펌핑 스테이지(30)를 수용하는 대향하는 제 2 면(110D)을 구비한다. 유입구 개구(120C)(또는 복수의 개구)가 제 1 면(110C)에 형성되고, 이송 도관(140)을 거쳐서, 대향하는 제 2 면(110D)의 유출구 개구(120D)(또는 복수의 개구)에 결합된다. 재순환 유입구 개구(150)(또는 복수의 개구)가 또한 제 1 면(110C)에 제공되고, 재순환 도관(170A)을 거쳐서, 제 1 면(110C) 상에 또한 제공된 재순환 유출구 개구(160A)와 결합된다.
변위가능한 밸브 부재(180A)는, 이 밸브 부재(180A)가 재순환 유입구 개구(150)를 폐쇄하는 폐쇄 위치로 스프링(190A)에 의해 편향되어, 재순환 유입구 개구(150)로부터 재순환 유출구 개구(160A)로의 가스의 이송이 방지된다. 재순환 유입구 개구(150)와 재순환 유출구 개구(160A) 사이의 가스의 압력차가 스프링(190A)의 편향을 극복하기에 충분할 때, 밸브 부재(180A)는 제 2 펌핑 스테이지(30)를 향해 축방향으로 변위되고, 재순환 유입구 개구(150)를 재순환 유출구 개구(160A)와 유체적으로 결합시킨다. 그 다음에, 가스는 재순환 유입구 개구(150)로부터 재순환 도관(170A)을 거쳐서 재순환 유출구 개구(160A)의 외부로 흘러서 제 1 펌핑 스테이지(20) 내의 압력차를 저감시킨다.
도 4는 도 3의 구성체와 유사한 구성체를 갖는 스테이지간 결합부(40D)를 도시하지만, (제 1 면(110E)에 제공된) 공유 유입구(185)를, 재순환 유출구 개구(160B)(또는 제 1 면(110E)에 또한 제공되는 복수의 개구) 및 유출구 개구(120E)(또는 제 2 면(110F)에 제공된 복수의 개구)와 결합시키는 공유 도관(175)이 제공된다. 공유 도관(175)으로부터 재순환 유출구 개구(160B)를 밀봉하도록 스프링(190B)에 의해 편향되는 밸브 부재(180B)가 제공된다. 공유 도관은 또한, 공유 유입구(185)에서 유출구 개구(120E)까지의 인접한 스테이지 사이에서 가스를 이송하는데 사용된다.
공유 유입구(185)와 재순환 유출구 개구(160B) 사이의 압력차가 스프링(190B)의 편향력을 극복하고 밸브 부재(180B)를 제 1 펌핑 스테이지(20)의 방향으로 축방향으로 변위시키기에 충분할 때, 가스는 제 1 펌핑 스테이지(20) 내의 압력차를 저감하기 위해, 공유 유입구(175)로부터 공유 도관(175)을 거쳐서 재순환 유출구 개구(160B)로 흐를 수 있다.
다양한 상이한 밸브 구성체가 가능하다는 것이 인식된다. 특히, 도 5에 도시된 바와 같이, 스테이지간 결합 유닛(40E)의 일 실시예는 재순환 도관(175C) 내에서 수직으로 변위되도록 편중되고 배향되는 밸브 부재(180C)를 예상한다. 그 구성체에서, (단독의, 또는 수직으로 편향된 스프링(190C)으로 보조되는) 밸브의 무게는 밸브를 폐쇄 위치에 보유시키지만, 공유 유입구(185C)와 재순환 유출구 개구(160C) 사이의 압력차에 의해 변위된다. 유사한, 수직으로 변위가능한 부재는 도 3에 도시된 유형의 구성체로 구현될 수 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 실시예에 있어서, 밸브 부재는 피스톤 구성체로 나타낸다. 밸브 부재(180A, 180B, 180C)는 병진적인 의미에서 변위가능하다. 대안적인 실시예에 있어서, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 밸브 부재는 힌지부(182)에 의해 공유 도관(175D)의 표면에 연결된 플랩(180D)을 포함하는 플랩 구성체에 의해 제공된다. 스프링(190C)은 힌지부(182) 주위에 제공되어, 플랩(180D)을 폐쇄 위치로 편향시킨다. 도 6에 도시된 구성체에서, 스테이지간 결합 유닛(40F)은 제 1 펌핑 스테이지(20)와 제 2 펌핑 스테이지(30) 사이에 위치된다. 도 4에서와 같이, 갤러리(130)는 공유 도관(175D)을 나타낸다. 이 공유 도관(175D)은 제 1 면(110I)의 공유 유입구(185D)를, 하나 이상의 재순환 유출구 개구(160D)와, 그리고 제 2 면(110J)의 하나 이상의 유출구 개구(120G)와 결합시킨다.
제 1 면(110I)은 제 1 펌핑 스테이지(20)와 스테이지간 결합부(40F) 사이의 경계부를 명확하게 나타낸다. 제 2 면(110J)은 이 제 2 면(110J)에 대한 연장부(110J')와 함께, 스테이지간 결합 유닛(40F)과 제 2 스테이지(30) 사이의 경계부를 명확하게 나타낸다. 공유 도관(175D)은 이러한 2개의 경계부 사이의 영역에 의해 형성된다.
플랩 구성체는 공유 도관(175D) 내에 위치된다. 이는 유출구 개구(120G)와 재순환 유출구 개구(160D) 사이의 유동 경로에 위치된다. 플랩 메커니즘의 스프링(190C) 및 힌지부(182)의 벌크를 수용하기 위해, 플랩 구성체는 펌핑 챔버(24, 34)의 범위의 반경 방향 외측에 배치되어 있다.
플랩(180D)은 도시된 바와 같은 제 1 폐쇄 위치와 제 2 개방 위치(도시되지 않음) 사이에서 힌지부(182)를 중심으로 선회하도록 구성된다. 플랩(180D)은 스프링(190C)에 의해 제 1 폐쇄 위치를 향해 편향된다.
상기 언급된 스테이지간 결합부(40C, 40D, 40E, 40F)는 인접한 스테이지의 2개의 스테이터를 결합하는데 사용되지만, 일 실시예에 있어서, 단일 스테이터 바디 내에 끼워맞춰지는 재순환 밸브를 구비하는 스테이지간 결합부가 제공되고, 스테이지간 결합부는 단일 스테이터 바디 내의 인접한 스테이지를 분리한다.
따라서, 실시예가 다단식 진공 펌프의 스테이지를 결합하는 결합부를 제공한다는 것을 알 수 있다. 즉, 다단식 진공 펌프의 스테이지 사이에 결합부가 위치한다. 다단식 진공 펌프는 임의의 수의 스테이지를 구비할 수도 있고, 하나 이상의 결합부는 펌프의 제 1 및 제 2 스테이지일 필요가 없는 이러한 스테이지 중 임의의 인접한 2개의 스테이지 사이에 위치할 수도 있다. 결합 유닛은 인접한 스테이지에 부착하는 대향하는 한 쌍의 외측 대향 결합면을 구비한다. 결합부는 하나의 결합면에 형성된 유입구를 그 결합면에 형성된 유출구와 결합시키는 내부 구성체를 구비한다. 구성체는 유입구 및 유출구 사이의 압력차에 응답하여, 유입구를 유출구와 선택적으로 결합시키는 밸브를 구비한다. 이 결합부는, 펌프를 통기할 때 발생할 수도 있는 것과 같이, 과도한 가스가 인접한 스테이지의 배기구 내로 도입되는 소위 "가스 덤프(gas dump)"가 발생하면, 펌프의 그 스테이지의 변형을 줄이기 위해 인접한 스테이지의 배기구로부터의 과도한 가스를 다시 그 스테이지의 유입구로 재순환시킨다. 실시예는 다양한 상이한 압력 작동식 밸브 구성체를 예상한다. 일부 실시예는 또한, 재순환기의 일부를 제공하기 위해 기존의 스테이지간 이송 도관을 재사용한다.
실시예는 특히, 클램-쉘 유형의 펌프 조립 방법에, 그리고 다단식 부스터 디자인에 포함하기에 적합한 펌프 스테이지간(interstage)에 포함된 릴리프 밸브를 제공한다. 실시예는 "외부" 장치에 비해 풋프린트 장점을 가지며, 모든 부품을 사로 잡도록(즉, 이들이 스윕 용적으로 향할 수 없도록) 만들 수 있다.
일부 펌프가 이후의 스테이지가 처리할 수 있는 것보다 많은 가스를 펌핑하려고 시도할 수 있는 대형 스테이지를 구비한다는 것이 인식된다. 이러한 상황에서는 대형 스테이지와 이후의 스테이지 사이에 높은 압력이 형성된다. 압력은 기계에 매우 높은 운전 동력을 유발한다. 압력은 상이한 방식으로 낮아질 수 있다: 기계의 운전 속도를 늦추고, 대형 스테이지의 변위가 감소되고 그 내부 누출이 압력을 완화시킨다; 유출구 스테이지의 압력이 전체 펌프의 유출구 압력을 초과하는 경우, 가스가 배기구로 블로우-오프(blow-off)할 수 있다; 압력이 그만큼 높지 않은 경우, 또는 대형 스테이지의 유출구를 전체 펌프의 배기구에 연결하는 것이 (다른 이유로) 바람직하지 않은 경우, 가스는 스테이지의 유입구로 다시 블로우-오프될 수 있다. 첫 번째 및 마지막 경우는, 역-누출(back-leakage) 및 펌프 변위의 상대적인 크기가 변경된다는 점에서 유사하다. 첫 번째 경우에는, 누출은 일정하게 유지되고, 변위는 감소한다. 마지막 경우에는, 누출은 증가하고 변위는 일정하다.
실시예에 있어서, 릴리프 밸브는 하나의 스테이지를 다음 스테이지로부터 격리하는 세퍼레이터 내에 위치되고, 가스 경로는 세퍼레이터 내의 통로를 통과한다. 가장 중요한 장점은 대체로 풋프린트의 감소이다. 다른 접근법은 보통, 펌프의 외부 치수의 증가를 명백하게 필요로 하는 스윕 용적의 외측 주위의 통로를 포함한다. 실시예에 있어서, 밸브는 세퍼레이터의 공동 내로 삽입된 카트리지형 구성요소일 수 있다. 세퍼레이터 내의 밸브는, 스테이지간 플레이트가 스테이터를 형성하는 바디 중 나머지와는 별개인 구성요소인 경우에 특히 유리할 수 있고; 이 경우에, 밸브는 세퍼레이터 및 스테이터의 나머지 및 효율적으로 포획되고 펌프 메커니즘의 나머지로 해제(release)될 수 있는 그 구성요소를 조립하기 전에 제 자리에 밸브가 조립될 수 있다.
따라서, 실시예는 2-스테이지 부스터 클램쉘(clamshell) 결합부(이송 스테이지/이송 포트)를 제공한다는 것을 알 수 있다. 제 1 및 제 2 스테이지 부스터 로터 모두는 종래의 기계가공된 원피스형 스테이터에서 작동한다. 제 1 스테이지로부터 제 2 스테이지로 가스를 이동시키는 이송 포트는 양자의 로터의 축을 따라 분할된 2개의 절반부로 이루어진 클램쉘 디자인을 갖는다.
실시예는 종래의 부스터 스테이터가 원피스형 디자인을 갖고 있음을 인식한다. 이들은 기계가공하기 쉽고 로터가 고장난 경우에 매우 강하다. 그러나, 실시예는 또한, 3개의 별개의 스테이터 구성요소(제 1 스테이지 스테이터, 원피스형 이송 스테이지 및 제 2 스테이지 스테이터)를 사용하는 2-스테이지 부스터에 의해서, 제 2 스테이지 부스터 로터는 펌프를 조립하기 위해 별개의 구성요소이어야 한다.
실시예는 또한 원피스형 로터가 사용된다면, 상부 및 하부 클램쉘 스테이터가 제 1 및 제 2 스테이지 로터를 수용하고 이송 스테이지를 형성할 수 있음을 인식한다. 그러나, 이러한 2개의 구성요소는 기계가공 및 조립 중 뒤틀림(distortion)을 회피하기 위해 매우 단단하게 되도록 설계되어야 한다. 또한, 이들은 이들의 크기 때문에 상대적으로 기계가공하기 어렵다.
실시예는 원피스형 로터 및 쉽게 기계가공된 구성요소의 사용을 가능하게 한다. 제 1 및 제 2 스테이지 부스터 로터 모두는 통상적으로 기계가공된 원피스형 스테이터에서 작동한다. 이송 스테이지는 제 1 스테이지 유출구로부터 제 2 스테이지 유입구로 가스를 이동시키고, 양 로터의 축을 따라 분할된 2개의 절반부로 구성된 클램쉘 디자인을 갖는다.
실시예는 원피스형 스테이터의 용이한 제조 및 높은 강도를 유지하지만, 이송 스테이지용 클램쉘을 이용한다. 이는 2-스테이지 부스터를 위한 원피스형 로터 디자인의 조립체를 가능하게 한다. 실시예는 다단 펌프, 특히 루츠 디자인의 다단 펌프를 제공한다. 클램쉘 이송 스테이지 및 원피스형 스루-보어(through-bore) 스테이터를 사용함으로써, 더욱 엄격한 공차가 유지될 수 있다. 스루-보어형 스테이터는 보통, 막힌(blind) 스테이터 보어의 코너부에서의 반경을 클리어링(clear)하는데 필요한 팁 반경 없이 로터를 사용할 수 있게 한다. 구성요소의 개선된 정확도 및 더욱 엄격한 공차 제어는, 여전히 동일한 저압을 사용할 수 있는 6 또는 7 스테이지 디자인보다는 5 스테이지 루츠 디자인을 가능하게 할 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 스테이지간 결합부의 클램쉘 절반부는 펌프의 외측으로 연장된다. 다른 실시예에 있어서, 스테이지간 결합부의 클램쉘 절반부는 스테이터의 일단부에 수용된다. 특히, 클램쉘 절반부는 2개의 스테이터 중 하나, 바람직하게는 더 짧은 제 2 스테이지 스테이터 내에 수용될 수도 있다.
본 발명의 예시적인 실시예가 첨부 도면을 참조하여 본 명세서에 상세하게 개시되었지만, 본 발명은 정확한 실시예에 한정되지 않고, 첨부된 청구범위 및 그 동등물에 의해 규정된 바와 같이 본 발명의 범위를 일탈하는 일 없이 다양한 변화 및 변경이 당업자에 의해 본 명세서에서 이루어질 수 있음이 이해된다.
10, 10' : 2-스테이지 부스터 펌프 20, 20' : 제 1 스테이지 펌프
20A, 20A' : 제 1 스테이지 유입구 20B : 제 1 스테이지 배기구
20C, 20C' : 제 1 내부면 30, 30' : 제 2 스테이지 펌프
30A : 제 2 스테이지 유입구
30B, 30B' : 제 2 스테이지 배기구 30C : 제 2 내부면
40, 40C : 스테이지간 결합부 40A, 40A' : 제 1 부분
40B, 40B' : 제 2 부분 50, 50A, 50B : 로터
60 : 제 1 축방향 단부 70 : 제 2 축방향 단부
80, 80A : 중간 축방향 부분 90A : 제 1 회전 베인 부분
90B : 제 2 회전 베인 부분 100, 100' : 공극
11OA, 110C, 110E, 110G, 110I : 제 1 면
110B, 110D, 110F, 110H, 110J, 110J' : 제 2 면
120A, 120A', 120C : 유입구 개구
120B, 120B', 120D, 120E, 120F, 120G : 유출구 개구
130, 130' : 갤러리 140, 140' : 이송 도관
150 : 재순환 유입구 개구
160A, 160B : 재순환 유출구 개구 170A : 재순환 도관
175, 175C, 175D : 공유 도관
180A, 180B, 180C, 180D : 밸브 182 : 힌지부
185 : 공유 유입구 190A, 190B, 190C : 스프링
195 : 플랩 구성체 200, 200A : 칼라부
21OA, 21OB : 반원통형 요소 220 : 나사 개구
230 : 만입면 240 : 표면
250 : 원통형 세그먼트

Claims (17)

  1. 다단식 진공 펌프를 위한 스테이지간 결합부에 있어서,
    상기 다단식 진공 펌프의 제 1 인접한 스테이지에 의해 수용되도록 구성된 제 1 결합면과,
    상기 다단식 진공 펌프의 제 2 인접한 스테이지에 의해 수용되도록 구성된 제 2 결합면과,
    재순환기를 포함하고,
    상기 재순환기는,
    상기 제 1 결합면에 형성된 재순환 유입구 개구,
    상기 제 1 결합면에 형성된 재순환 유출구 개구, 및
    상기 재순환 유입구 개구를 상기 재순환 유출구 개구와 선택적으로 유체적으로 결합시키도록 구성된 재순환 밸브를 구비하는 재순환 도관을 포함하고,
    상기 재순환기는 상기 제 1 결합면과 상기 제 2 결합면 사이의 상기 스테이지간 결합부 내에 수용되고,
    상기 제 1 및 제 2 결합면 각각은 상기 다단식 진공 펌프의 각자의 인접한 스테이지의 단부를 밀봉하는 플레이트를 포함하는
    다단식 진공 펌프를 위한 스테이지간 결합부.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 재순환 유입구 개구는 상기 제 1 인접한 스테이지의 배기구와 유체 연통하도록 위치되고, 상기 재순환 유출구 개구는 상기 제 1 인접한 스테이지의 유입구와 유체 연통하도록 위치되는
    다단식 진공 펌프를 위한 스테이지간 결합부.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 결합면은 상기 제 1 인접한 스테이지로부터 배기가스를 수용하는 유입구 개구를 형성하고, 상기 제 2 결합면은 상기 배기가스를 상기 제 2 인접한 스테이지로 전달하는 유출구 개구를 형성하며, 상기 스테이지간 결합부는 상기 유입구 개구를 상기 유출구 개구와 유체적으로 결합시키도록 구성된 이송 도관을 형성하는
    다단식 진공 펌프를 위한 스테이지간 결합부.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 유입구 개구는 상기 제 1 인접한 스테이지의 유체적으로 하류측에 위치되고, 상기 유출구 개구는 상기 제 2 인접한 스테이지의 유체적으로 상류측에 위치되는
    다단식 진공 펌프를 위한 스테이지간 결합부.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 유입구 개구는 상기 재순환 유입구 개구를 포함하고, 상기 이송 도관은 상기 재순환 도관의 적어도 일부분을 공유하는
    다단식 진공 펌프를 위한 스테이지간 결합부.
  8. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 재순환 밸브는 상기 재순환 유입구 개구와 상기 재순환 유출구 개구 사이의 선택된 압력차에 응답하여, 상기 재순환 유입구 개구를 상기 재순환 유출구 개구와 결합시키도록 작동가능한 압력 작동식 밸브를 포함하는
    다단식 진공 펌프를 위한 스테이지간 결합부.
  9. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 재순환 밸브는 상기 재순환 유입구 개구와 상기 재순환 유출구 개구 사이의 선택된 압력차에 응답하여, 상기 재순환 유입구 개구를 상기 재순환 유출구 개구와 결합시키도록 변위가능한 밸브 부재를 포함하는
    다단식 진공 펌프를 위한 스테이지간 결합부.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 재순환 밸브는 상기 밸브 부재가 병진에 의해 변위되도록 구성되는
    다단식 진공 펌프를 위한 스테이지간 결합부.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 밸브 부재는 피스톤인
    다단식 진공 펌프를 위한 스테이지간 결합부.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 재순환 밸브는 상기 밸브 부재가 회전에 의해 변위되도록 구성되는
    다단식 진공 펌프를 위한 스테이지간 결합부.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 밸브 부재는 힌지식 플랩(hinged flap)인
    다단식 진공 펌프를 위한 스테이지간 결합부.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 밸브 부재는, 결합해제 위치로 편향되거나 편중되어 있으며, 상기 재순환 유입구 개구와 상기 재순환 유출구 개구 사이의 선택된 압력차에 응답하여 결합 위치로 변위가능한
    다단식 진공 펌프를 위한 스테이지간 결합부.
  15. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 결합면에 형성된 제 2 재순환 유입구 개구, 상기 제 2 결합면에 형성된 제 2 재순환 유출구 개구, 및 상기 제 2 재순환 유입구 개구를 상기 제 2 재순환 유출구 개구와 선택적으로 유체적으로 결합시키도록 구성된 제 2 재순환 밸브를 구비하는 제 2 재순환 도관을 포함하는 제 2 재순환기를 포함하는
    다단식 진공 펌프를 위한 스테이지간 결합부.
  16. 다단식 진공 펌프에 있어서,
    제 1 펌핑 스테이지와,
    제 2 펌핑 스테이지와,
    상기 제 1 펌핑 스테이지를 상기 제 2 펌핑 스테이지와 결합시키는 제 1 항 또는 제 4 항에 기재된 스테이지간 결합부를 포함하는
    다단식 진공 펌프.
  17. 방법에 있어서,
    다단식 진공 펌프의 제 1 인접한 스테이지에 의해 수용되도록 구성된 제 1 결합면을 제공하는 것과,
    상기 다단식 진공 펌프의 제 2 인접한 스테이지에 의해 수용되도록 구성된 제 2 결합면을 제공하는 것과,
    재순환기를 제공하는 것을 포함하고,
    상기 재순환기는,
    상기 제 1 결합면에 형성된 재순환 유입구 개구,
    상기 제 1 결합면에 형성된 재순환 유출구 개구, 및
    상기 재순환 유입구 개구를 상기 재순환 유출구 개구와 선택적으로 유체적으로 결합시키도록 구성된 재순환 밸브를 구비하는 재순환 도관을 포함하고,
    상기 재순환기는 상기 제 1 결합면과 상기 제 2 결합면 사이의 스테이지간 결합부 내에 수용되고,
    상기 제 1 및 제 2 결합면 각각은 상기 다단식 진공 펌프의 각자의 인접한 스테이지의 단부를 밀봉하는 플레이트를 포함하는
    방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2583949A (en) * 2019-05-15 2020-11-18 Edwards Ltd A vacuum pump comprising a relief valve and a method of assembly of the relief valve
GB2627494A (en) * 2023-02-24 2024-08-28 Edwards Ltd Multistage rotary vane vacuum pump

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000345981A (ja) * 1999-06-03 2000-12-12 Morita Econos Ltd 多段ルーツ型真空ポンプ式吸引装置
JP2011202603A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Toyota Industries Corp 流体ポンプ装置
JP2011528765A (ja) * 2008-07-22 2011-11-24 オーリコン レイボルド バキューム ゲーエムベーハー 真空ポンプ、特にはルーツ式ポンプ

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT177505B (de) 1951-07-09 1954-02-10 Otto Siemen Doppelstufige Flüssigkeitsring-Luftpumpe
US3198120A (en) 1962-10-29 1965-08-03 Waukesha Foundry Co Multiple positive displacement pump
US3667874A (en) 1970-07-24 1972-06-06 Cornell Aeronautical Labor Inc Two-stage compressor having interengaging rotary members
JPS5221410U (ko) * 1975-08-04 1977-02-15
JPS5221410A (en) 1975-08-09 1977-02-18 Ito Akira Reeling machine
US4328824A (en) 1979-12-10 1982-05-11 General Electric Company Flow divider with plural metering gears, unrestrained spacers there-between and lubricated end roller bearings
EP0370117B1 (de) 1988-10-24 1994-01-12 Leybold Aktiengesellschaft Zweiwellenvakuumpumpe und Verfahren zu ihrem Betrieb
FR2647853A1 (fr) 1989-06-05 1990-12-07 Cit Alcatel Pompe primaire seche a deux etages
US6123526A (en) 1998-09-18 2000-09-26 Industrial Technology Research Institute Multistage pump and method for assembling the pump
JP2000205148A (ja) 1999-01-11 2000-07-25 Toyota Autom Loom Works Ltd 多段ル―ツポンプ及び多段ル―ツポンプのロ―タハウジング製作方法
JP3673743B2 (ja) * 2001-09-27 2005-07-20 大晃機械工業株式会社 スクリュー式真空ポンプ
JP3896930B2 (ja) 2002-09-10 2007-03-22 株式会社豊田自動織機 流体ポンプ装置
TWI237093B (en) 2003-10-23 2005-08-01 Ind Tech Res Inst Multi-staged vacuum pump
CN2660175Y (zh) 2003-11-17 2004-12-01 财团法人工业技术研究院 多级式真空泵
JP2005155540A (ja) * 2003-11-27 2005-06-16 Aisin Seiki Co Ltd 多段ドライ真空ポンプ
JP3921551B1 (ja) 2006-02-17 2007-05-30 株式会社四葉機械製作所 多段ルーツ式コンプレッサ
CN101855454B (zh) 2007-11-14 2012-12-05 株式会社爱发科 多级干泵
TW201014978A (en) 2008-10-08 2010-04-16 Alpha Plus Machinery Corp Safe depressurization device
CN100575710C (zh) 2008-11-25 2009-12-30 广州华纸节能科技有限公司 一种多级透平真空机及应用其抽取多级真空的方法
JP2010159740A (ja) 2008-12-11 2010-07-22 Toyota Industries Corp 回転式真空ポンプ
JP5221410B2 (ja) 2009-02-17 2013-06-26 株式会社フクダ リークテスト装置及び方法並びに感温部材
CN201396281Y (zh) 2009-03-19 2010-02-03 孙成忠 多级三叶罗茨真空泵
DE112011103800T5 (de) * 2010-11-17 2013-09-05 Ulvac, Inc. Koppelstruktur für eine Unterdruckabsaugeinrichtung und Unterdruckabsauganordnung
WO2012093393A1 (en) 2011-01-07 2012-07-12 Seal Mobile Id Ltd Method and system for unobtrusive mobile device user recognition
EP2710267B1 (en) * 2011-05-20 2017-07-12 BP Exploration Operating Company Limited Pump
CN103104491A (zh) * 2011-11-11 2013-05-15 中国科学院沈阳科学仪器研制中心有限公司 一种罗茨和爪式转子组合多级干式真空泵
KR102310647B1 (ko) 2014-12-12 2021-10-12 삼성전자주식회사 압축기

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000345981A (ja) * 1999-06-03 2000-12-12 Morita Econos Ltd 多段ルーツ型真空ポンプ式吸引装置
JP2011528765A (ja) * 2008-07-22 2011-11-24 オーリコン レイボルド バキューム ゲーエムベーハー 真空ポンプ、特にはルーツ式ポンプ
JP2011202603A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Toyota Industries Corp 流体ポンプ装置

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EP3571410A1 (en) 2019-11-27
US20190360487A1 (en) 2019-11-28
WO2018134610A1 (en) 2018-07-26

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