KR200297182Y1

KR200297182Y1 - 냉각 펌프

Info

Publication number: KR200297182Y1
Application number: KR2020020027893U
Authority: KR
Inventors: 김태훈
Original assignee: 아남반도체 주식회사
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2002-09-17
Publication date: 2002-12-11

Abstract

본 고안은 냉각 펌프에 관한 것으로서, 회전력을 제공하는 모터(110)와; 모터(110)의 회전축(111)에 고정 결합되며, 회전축(111)과 함께 회전함으로써 원심력을 발생시켜 냉각수의 압력을 상승시키는 임펠러(120)와; 임펠러(120)가 위치함과 아울러 펌핑하고자 하는 냉각수가 공급되어 배출되는 임펠러회전공간(131)이 형성되고, 임펠러회전공간(131)의 일측에 모터(110)의 회전축(111)을 감싸는 회전축장착부(132)가 연장 형성되며, 모터(110)에 고정되는 임펠러 하우징(130)과; 모터(110)의 회전축(111)에 일정 간격으로 끼워져서 임펠러 하우징(130)의 회전축장착부(132)에 설치되는 복수의 씰링부재(140)와; 임펠러 하우징(130)의 회전축장착부(132)에서 씰링부재(140) 사이에 연결되며, 일정 압력의 에어를 공급하는 에어공급관(150)과; 임펠러 하우징(130)의 회전축장착부(132)에서 씰링부재(140) 사이에 연결되며, 에어공급관(150)을 통해 공급되는 에어를 배출하는 에어배출관(160)을 포함하는 것으로서, 반도체 제조장비의 냉각시스템에 사용되는 냉각 펌프의 임펠러 하우징으로부터 냉각수가 누출되는 것을 억제하여 냉각수 누출로 인한 냉각 펌프에 고장이 발생하는 빈도를 줄임으로써 냉각시스템이 안정적으로 작동하도록 하며, 냉각 펌프로부터 냉각수의 누출을 외부에서 감지할 수 있도록 하여 냉각 펌프의 유지 및 보수를 용이하게 하는 효과를 가진다.

Description

냉각 펌프{COOLING PUMP}

본 고안은 냉각 펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각 펌프의 임펠러하우징으로부터 냉각수가 누출되는 것을 억제하며, 냉각 펌프로부터 냉각수의 누출을 외부에서 감지할 수 있는 냉각 펌프에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자의 제조를 위한 공정에서 발생되는 열을 냉각시키기 위하여 반도체 소자 제조장비에는 냉각시스템이 구비되며, 냉각시스템에는 냉각수를 펌핑하기 위한 냉각 펌프가 구비된다.

종래의 반도체 소자를 제조하는 장비에 구비되는 냉각시스템에 사용되는 냉각 펌프를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 냉각 펌프를 도시한 부분단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 냉각 펌프(10)는 모터(11)와, 모터(11)의 회전축(11a)에 결합되는 임펠러(impeller;12)와, 임펠러(12)가 장착되는 임펠러회전공간(12a)이 형성됨과 아울러 임펠러회전공간(12a)의 일측에 모터(11)의 회전축(11a)을 감싸는 회전축장착부(12b)가 연장 형성되는 임펠러 하우징(13)과, 모터(11)의 회전축(11a)에 일정 간격으로 끼워져서 임펠러 하우징(13)의 회전축장착부(13b)에 설치되는 복수의 씰링부재(14)를 포함한다.

모터(11)는 회전축(11a)에 임펠러(12)의 중심부가 고정 결합되며, 몸체(12) 선단에 임펠러 하우징(13)이 결합된다.

임펠러(12)는 원판형상으로 형성되고, 모터(11)의 회전축(11a)과 함께 회전하여 원심력을 발생시킴으로써 냉각수의 압력을 상승시키며, 회전시 냉각수와 마찰력을 발생시키기 위하여 전면에 중심부으로부터 가장자리로 연장하여 형성됨과 아울러 삼각형의 단면형상을 가지는 마찰돌기(12a)가 중심부의 둘레를 따라 일정 간격으로 복수개가 형성된다.

임펠러 하우징(13)은 임펠러(12)가 위치하는 임펠러회전공간(13a)을 형성하고, 임펠러회전공간(13a)의 일측에 모터(11)의 회전축(11a)을 감싸는 회전축장착부(13b)가 연장 형성되며, 모터(11)의 몸체(11b)에 고정된다.

임펠러회전공간(13a)은 펌핑하고자 하는 냉각수가 공급되는 공급구(13c)와 임펠러(12)에 의해 압력이 상승한 냉각수가 배출되는 배출구(13d)가 각각 형성된다.

공급구(13c)와 배출구(13d)에는 각각 냉각수공급파이프(15)와 냉각수배출파이프(16)가 각각 연결된다.

회전축장착부(13b)에는 모터(11)의 회전축(11a)에 일정 간격으로 끼워지는 복수의 씰링부재(14)가 설치된다.

씰링부재(14)는 임펠러회전공간(13a)에 공급되는 냉각수가 회전축장착부(13b)를 통해 누수되는 것을 방지한다.

이와 같은 종래의 냉각 펌프(10)는 임펠러(12)가 고속으로 회전하기 때문에 임펠러 하우징(13)내의 압력은 40psi 정도로 고압력 상태이다. 따라서, 냉각 펌프(10)는 펌핑시 씰링부재(14)가 손상되거나 마모될 경우 임펠러 하우징(13)의 회전축장착부(13b)를 통해 누수가 발생한다.

이러한 냉각 펌프(10)의 누수는 임펠러(12)의 열화로 인한 손상은 물론 모터(11)에도 손상을 초래하여 펌핑 효율을 저하시키고, 이로 인해 냉각시스템이 제대로 작동하지 않게 되어 반도체 제조장비에 치명적인 오류를 발생시키며, 특히이온주입장비의 경우 냉각이 제대로 이루어지지 않아 장비내의 온도를 상승시키게 되어 냉각수로 사용되는 초순수의 저항을 떨어뜨려 장비 내부에 아킹(arcing)을 발생시키는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 냉각 펌프(10)의 임펠러 하우징(13)의 누수 여부를 외부에서 판단하기 어렵기 때문에 냉각 펌프(10)의 유지 및 보수에 장애가 되는 문제점을 가지고 있었다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 반도체 제조장비의 냉각시스템에 사용되는 냉각 펌프의 임펠러 하우징으로부터 냉각수가 누출되는 것을 억제하여 냉각수 누출로 인한 냉각 펌프에 고장이 발생하는 빈도를 줄임으로써 냉각시스템이 안정적으로 작동하도록 하며, 냉각 펌프로부터 냉각수의 누출을 외부에서 감지할 수 있도록 하여 냉각 펌프의 유지 및 보수를 용이하게 하는 냉각 펌프를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 고안은, 냉각시스템에서 냉각수를 펌핑하는 냉각 펌프에 있어서, 회전력을 제공하는 모터와; 모터의 회전축에 고정 결합되며, 회전축과 함께 회전함으로써 원심력을 발생시켜 냉각수의 압력을 상승시키는 임펠러와; 임펠러가 위치함과 아울러 펌핑하고자 하는 냉각수가 공급되어 배출되는 임펠러회전공간이 형성되고, 임펠러회전공간의 일측에 모터의 회전축을 감싸는 회전축장착부가 연장 형성되며, 모터에 고정되는 임펠러 하우징과; 모터의 회전축에 일정 간격으로 끼워져서 임펠러 하우징의 회전축장착부에 설치되는 복수의 씰링부재와; 임펠러 하우징의 회전축장착부에서 씰링부재 사이에 연결되며, 일정 압력의 에어를 공급하는 에어공급관과; 임펠러 하우징의 회전축장착부에서 씰링부재 사이에 연결되며, 에어공급관을 통해 공급되는 에어를 배출하는 에어배출관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 냉각 펌프를 도시한 부분단면도이고,

도 2는 본 고안에 따른 냉각 펌프를 도시한 부분단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110 ; 모터 111 ; 회전축

112 ; 몸체 120 ; 임펠러

121 ; 마찰돌기 130 ; 임펠러 하우징

131 ; 임펠러회전공간 131a ; 공급구

131b ; 배출구 132 ; 회전축장착부

140 ; 씰링부재 150 ; 에어공급관

160 ; 에어배출관 161 ; 압력밸브

170 ; 누수감지단자 180 ; 직류전원공급부

181 ; 와이어 190 ; 경보발생부

이하, 본 고안의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안에 따른 냉각 펌프를 도시한 부분단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 냉각 펌프(100)는 모터(110)와, 모터(110)의 회전축(111)에 결합되는 임펠러(impeller;120)와, 임펠러(120)가 위치함과 아울러 펌핑하고자 하는 냉각수가 공급되어 배출되는 임펠러회전공간(131) 및 모터(110)의 회전축(111)을 감싸는 회전축장착부(132)가 형성되는 임펠러 하우징(130)과, 모터(110)의 회전축(111)에 끼워져서 회전축장착부(132)에 설치되는 복수의 씰링부재(140)와, 회전축장착부(132)에서 씰링부재(140) 사이에 각각 연결되는 에어공급관(150) 및 에어배출관(160)과, 회전축장착부(132)의 내부 하측에서 씰링부재(140) 사이에 설치되는 한 쌍의 누수감지단자(170)와, 누수감지단자(170)에 전기적으로 연결되는 직류전원공급부(180)와, 누수감지단자(170)가 서로 통전시 경보를 발생시키는 경보발생부(190)를 포함한다.

모터(110)는 회전축(111)에 임펠러(120)가 고정 결합되며, 임펠러(120)와 회전축(111)을 감싸는 임펠러 하우징(130)이 몸체(112)에 결합된다.

임펠러(120)는 원판형상으로 형성되고, 모터(110)의 회전축(111)과 함께 회전하여 원심력을 발생시킴으로써 냉각수의 압력을 상승시키며, 회전시 냉각수와 마찰력을 발생시키기 위하여 전면에 중심부으로부터 가장자리로 연장하여 형성됨과 아울러 삼각형의 단면형상을 가지는 마찰돌기(121)가 중심부의 둘레를 따라 일정 간격으로 복수개가 형성된다.

임펠러 하우징(130)은 임펠러(120)가 위치함과 아울러 펌핑하고자 하는 냉각수가 공급되는 공급구(131a) 및 임펠러(120)에 의해 압력이 상승되는 냉각수가 배출되는 배출구(131b)가 각각 구비되는 임펠러회전공간(131)이 형성되며, 임펠러회전공간(131)의 일측에 모터(110)의 회전축(111)을 감싸는 회전축장착부(132)가 연장 형성된다.

임펠러회전공간(131)의 공급구(131a)와 배출구(131b)에는 냉각수를 공급되는 냉각수공급파이프(15)와 냉각수가 배출되는 냉각수배출파이프(16)가 각각 연결된다.

회전축장착부(132)에는 모터(110)의 회전축(111)에 일정 간격으로 끼워지는 복수의 씰링부재(140)가 설치되며, 이들 씰링부재(140) 사이에 위치하는 부분에 에어공급급관(150) 및 에어배출관(160)이 각각 연결됨과 아울러 한 쌍의 누수감지단자(170)가 설치된다.

씰링부재(140)는 임펠러 하우징(130)의 회전축장착부(132)를 통해 냉각수가 누출되는 것을 방지하기 위한 것으로서 본 실시예에서는 도 2에서 도시된 바와 같이 회전축장착부(132)의 양측에 각각 두 개의 씰링부재(140)가 설치됨을 나타낸다.

에어공급관(150)은 미도시된 에어공급부로부터 일정 압력의 에어를 회전축장착부(132)의 씰링부재(140)사이로 공급함으로써 씰링부재(140)사이에 고압을 형성하여 임펠러회전공간(131)으로부터 회전축장착부(132)로 냉각수가 유출되는 것을 억제한다.

에어배출관(160)은 에어공급관(150)을 통해 공급되는 에어를 배출하는 것으로서 에어배출관(160)에는 미리 정해진 압력 이상일 때 개방되는 압력밸브(161)가 설치됨이 바람직하다. 따라서, 압력밸브(161)에 의해 회전축장착부(132)의 씰링부재(140) 사이로 공급되는 누수억제용 에어에 의해 씰링부재(140) 사이의 압력이 미리 정해진 압력을 유지토록 한다.

한편, 에어공급관(150) 및 에어배출관(160), 그리고 후술하는 누수감지단자(170)는 도 2에서 나타낸 바와 같이 회전축장착부(132)에서 양측이 각각 한 쌍의 씰링부재(140)에 의해 밀폐되는 부분에 연결 내지는 설치된다.

누수감지단자(170)는 한 쌍으로 이루어지며, 임펠러 하우징(130)의 회전축장착부(132) 내부의 하측에서 씰링부재(140) 사이에 일정 간격을 두고 설치되며, 누수감지단자(170) 각각은 와이어(181)를 통해 직류전원공급부(180)의 전원단자와 전기적으로 연결된다. 따라서, 임펠러회전공간(131)으로부터 회전축장착부(132)의 내부 하측을 따라 냉각수가 누출되는 경우 누출되는 냉각수에 의해 누수감지단자(170)는 서로 전기적으로 연결되어 전류가 흐르도록 한다.

직류전원공급부(180)는 전원단자가 와이어(181)로 누수감지단자(170) 각각에전기적으로 연결됨으로써 누수감지단자(170)가 냉각수로 인해 통전시 와이어(181) 상에 설치되는 경보발생부(190)로 직류전원을 공급한다.

경보발생부(190)는 한 쌍의 누수감지단자(170)가 회전축장착부(132)를 통해 누출되는 냉각수에 의해 서로 통전시 직류전원공급부(180)로부터 직류전원을 공급받아 외부로 경보등을 점등하거나 경보음을 울림으로써 경보를 발생시켜 냉각수의 누출을 외부에 알린다.

이와 같은 구조로 이루어진 냉각 펌프의 동작은 다음과 같이 이루어진다.

에어공급관(150)을 통해 미도시된 에어공급부로부터 일정 압력의 에어가 임펠러 하우징(130)의 회전축장착부(132)의 씰링부재(140)사이로 공급되면 씰링부재(140)사이에 고압을 형성하여 임펠러회전공간(131)으로부터 회전축장착부(132)로 냉각수가 유출되는 것을 억제하며, 에어공급관(150)을 통해 공급되는 에어는 에어배출관(160)을 통해 배출된다.

에어공급관(150)을 통해 공급되는 에어에 의해 씰링부재(140)사이에 고압을 형성하기 위해서 적당한 내경을 가지는 에어배출관(160)을 사용할 수도 있으나 에어배출관(160)에 압력밸브(161)를 설치함으로써 씰링부재(140) 사이의 압력이 미리 정해진 압력을 유지토록 할 수 있다.

한편, 냉각 펌프(100)의 오랜 사용으로 인해 씰링부재(140)가 마모되거나 손상되어 임펠러회전공간(131)으로부터 회전축장착부(132)를 통해 냉각수가 누출되는 경우 누출되는 냉각수에 의해 누수감지단자(170)는 서로 전기적으로 연결됨으로써 직류전원공급부(180)로부터 경보발생부(190)로 직류전원이 공급된다.

경보발생부(190)는 직류전원을 공급받아 외부로 경보등을 점등하거나 경보음을 울림으로써 경보를 발생시켜 냉각수의 유출을 외부에 알린다.

이상과 같이 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 반도체 제조장비의 냉각시스템에 사용되는 냉각 펌프의 임펠러 하우징으로부터 냉각수가 누출되는 것을 억제하여 냉각수 누출로 인한 냉각 펌프에 고장이 발생하는 빈도를 줄임으로써 냉각시스템이 안정적으로 작동하도록 하며, 냉각 펌프로부터 냉각수의 누출을 외부에서 감지할 수 있도록 하여 냉각 펌프의 유지 및 보수를 용이하게 한다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 냉각 펌프는 반도체 제조장비의 냉각시스템에 사용되는 냉각 펌프의 임펠러 하우징으로부터 냉각수가 누출되는 것을 억제하여 냉각수 누출로 인한 냉각 펌프에 고장이 발생하는 빈도를 줄임으로써 냉각시스템이 안정적으로 작동하도록 하며, 냉각 펌프로부터 냉각수의 누출을 외부에서 감지할 수 있도록 하여 냉각 펌프의 유지 및 보수를 용이하게 하는 효과를 가지고 있다.

이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 냉각 펌프를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 실용신안등록청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims

냉각시스템에서 냉각수를 펌핑하는 냉각 펌프에 있어서,

회전력을 제공하는 모터와;

상기 모터의 회전축에 고정 결합되며, 상기 회전축과 함께 회전함으로써 원심력을 발생시켜 냉각수의 압력을 상승시키는 임펠러와;

상기 임펠러가 위치함과 아울러 펌핑하고자 하는 냉각수가 공급되어 배출되는 임펠러회전공간이 형성되고, 상기 임펠러회전공간의 일측에 상기 모터의 회전축을 감싸는 회전축장착부가 연장 형성되며, 상기 모터에 고정되는 임펠러 하우징과;

상기 모터의 회전축에 일정 간격으로 끼워져서 상기 임펠러 하우징의 회전축장착부에 설치되는 복수의 씰링부재와;

상기 임펠러 하우징의 회전축장착부에서 상기 씰링부재 사이에 연결되며, 일정 압력의 에어를 공급하는 에어공급관과;

상기 임펠러 하우징의 회전축장착부에서 상기 씰링부재 사이에 연결되며, 상기 에어공급관을 통해 공급되는 에어를 배출하는 에어배출관;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 펌프.
제 1 항에 있어서, 상기 에어배출관에는 미리 정해진 압력 이상일 때 개방되는 압력밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 냉각 펌프.
제 1 항에 있어서, 상기 임펠러 하우징의 회전축장착부 내부의 하측에서 상기 씰링부재 사이에 일정 간격을 두고 설치되는 한 쌍의 누수감지단자와;

상기 누수감지단자 각각에 와이어를 통해 전원단자가 전기적으로 연결되는 직류전원공급부와;

상기 와이어 상에 설치되며, 상기 한 쌍의 누수감지단자가 상기 임펠러 하우징의 회전축장착부를 통해 누출되는 냉각수에 의해 서로 통전시 상기 직류전원공급부로부터 직류전원을 공급받아 외부로 경보를 발생시키는 경보발생부;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 펌프.