KR20090048359A - Pumping unit and corresponding heating device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 루트 회전-로브 펌프(Roots rotating-lobe pump) 등의 건식 단단 진공 펌프를 포함하는 펌핑 유닛에 관한 것이다. 본 발명은 또한 대응하는 가열 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pumping unit comprising a dry single stage vacuum pump such as a Roots rotating-lobe pump. The invention also relates to a corresponding heating device.
반도체, 플랫 스크린 또는 광기전성 기판을 제조하는 방법에는 특히 건식 진공 펌프가 사용되고 있는데, 무시할 수 없는 양의 연마 분말이 발생된다.Dry vacuum pumps are used, in particular, for the production of semiconductors, flat screens or photovoltaic substrates, with a negligible amount of abrasive powder.
기존의 진공 펌프 중에는, 오직 하나의 압축단만을 구비하는 단단 펌프들 간에 구별이 있어, 펌핑될 가스가 가스 유입구와 가스 배출구 사이에서 이동된다. 예컨대, 2개 또는 3개의 로브(이중 로브, 삼중 로브)를 구비한 "루트(Roots)" 펌프란 이름으로도 알려진 회전 로브 펌프가 공지되어 있다. Among existing vacuum pumps, there is a distinction between single stage pumps with only one compression stage, so that the gas to be pumped is moved between the gas inlet and the gas outlet. For example, rotary lobe pumps, also known as "Roots" pumps with two or three lobes (double lobes, triple lobes) are known.
일반적으로 말해서, 루트 회전-로브 펌프는 단면이 동일하고 스테이터 내에서 반대 방향으로 회전하는 2개의 로터를 구비한다. 이들 로터가 회전할 때에, 흡인된 가스는 로터와 스테이터 사이에서 발견되는 개방 공간 내에 포획된 다음, 배출구를 통해 탈출한다. 펌프는 로터와 펌프 본체 사이에 어떠한 기계적 접촉도 없 이 작동되며, 이로 인해 오일이 압축 챔버로부터 완벽하게 존재하지 않을 수 있다. Generally speaking, the root rotary-lobe pump has two rotors that are the same in cross section and rotate in opposite directions within the stator. As these rotors rotate, the sucked gas is trapped in the open space found between the rotor and the stator and then escapes through the outlet. The pump operates without any mechanical contact between the rotor and the pump body, which can result in oil not being completely present from the compression chamber.
이들 펌프가 스테이터와 로브 로터 사이에 기계적 접촉은 없으나, 그 사이에 매우 작은 간극을 두고 작동하면, 이들 펌프는 오염 공정들, 예컨대 반도체 공정들, 보다 구체적으로, LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition), ALD(Atomic Layer Deposition), MOCVD(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition) 및 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 공정들을 포함하는 CVD(Chemical Vapor Deposition) 공정들에 사용되는 경우에, 특히 온도와 관련하여 특별한 구성을 필요로 한다. If these pumps have no mechanical contact between the stator and lobe rotor, but operate with very small clearances between them, these pumps may be used for contaminating processes such as semiconductor processes, more specifically for low pressure chemical vapor deposition (LPCVD), Special configuration, especially with regard to temperature, when used in chemical vapor deposition (CVD) processes including atomic layer deposition (ALD), metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) and plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) processes need.
이들 공정은 바람직하게는 분말로의 응축 또는 고형화가 유지되는 가스를 사용한다. 그 이유는 압축단의 가동부 상에 분말이 상당히 축적되면 특히 기계적 중단을 통해 펌프가 매우 빨리 정지되게 하기 때문이다. 이 이유로, 펌프의 압축단 내측에 기능적 간극을 남겨 두어 최대의 작동 수명을 보장하는 것이 중요하다. 분말 발생 공정들로 인해 펌프가 정지되는 비율을 줄이는 것은 제조 공정이 원활하게 진행되는 것을 보장하는 데에 중요하다. These processes preferably use gases in which condensation into powder or solidification is maintained. This is because a significant accumulation of powder on the moving part of the compression stage causes the pump to stop very quickly, especially through mechanical interruption. For this reason, it is important to leave a functional gap inside the compression stage of the pump to ensure maximum operating life. Reducing the rate at which the pump is stopped due to powder generation processes is important to ensure that the manufacturing process is running smoothly.
이를 달성하기 위한 한가지 해법은 압축단에서 화학적 반응을 개시하거나 응축할 수 있는 종류의 가스 형태를 보존하기에 충분한 고온으로 가스를 유지하는 것으로 이루어진다. One solution to achieve this consists in maintaining the gas at a high temperature sufficient to preserve the type of gas that can initiate or condense chemical reactions in the compression stage.
그러나, 이러한 실시는 단단 펌프에서 항상 가능하지 않다. 특히, LPCVD 등의 반도체 공정에 있어서, 압축에 의해 방출된 열 에너지는 저압값 및 유량값의 결과로서 펌프 본체의 온도를 충분히 높게 유지하는 데에 항상 충분한 것은 아니다. However, this practice is not always possible with single stage pumps. In particular, in semiconductor processes such as LPCVD, the thermal energy released by compression is not always sufficient to keep the temperature of the pump body sufficiently high as a result of low pressure values and flow rate values.
이 단점을 개선하기 위하여, 예컨대 특허문헌 일본 공개 특허 제 2007-262906 호에 기술된 바와 같이 절연 또는 가열 덮개를 이용하여 펌프의 본체를 열적으로 절연하는 것이 공지되어 있다. 가열 덮개는 직물층들 사이에 끼워진 금속 와이어로서 규정된다. 그러나, 이들 덮개는 부피가 크고 고가라는 단점을 갖는다. 또한, 가열 덮개의 효율과 가열 균일성은 가열 덮개가 어떻게 장착되는 지에 따라 좌우되며, 덮개와 펌프 본체 사이의 열악한 접촉은 가스가 응축될 수 있는 저온 영역을 생성할 수도 있다.In order to improve this disadvantage, it is known to thermally insulate the main body of the pump using an insulation or a heating lid as described, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-262906. The heating sheath is defined as a metal wire sandwiched between the fabric layers. However, these covers have the disadvantage of being bulky and expensive. In addition, the efficiency and heating uniformity of the heating shroud depends on how the heating shroud is mounted, and poor contact between the shroud and the pump body may create a low temperature region where gas can condense.
따라서, 펌프는 소정 각도의 케이싱을 구비하는 경우가 많고, 그 리드(lid)는 정확하게 조절하는 것이 거의 불가능하다. Therefore, the pump is often provided with a casing at a predetermined angle, and its lid is almost impossible to accurately adjust.
더욱이, 펌프 내에서 순환하는 가스를 예정된 온도로 유지하는 요구 외에, 윤활유 뿐만 아니라 펌프의 특정한 특유의 기능적 영역, 예컨대 베어링, 기어 및 모터를 냉각할 필요성도 있다. Moreover, in addition to the requirement to maintain the gas circulating in the pump at a predetermined temperature, there is also a need to cool not only the lubricant but also certain specific functional areas of the pump such as bearings, gears and motors.
따라서, 기능적 영역의 냉각을 덜 효율적이 되게 하기 때문에, 가열 덮개는 특히 소형의 단단 펌프에 대해 항상 적절한 것은 아니라는 점을 알아야 한다. 그러므로, 냉각은 약간이라도 퇴적물의 생성을 조장하는 펌프 본체 상의 온도 프로파일을 발생시킨다.Thus, it should be noted that the heating shroud is not always suitable, especially for small single stage pumps, since it makes cooling of the functional area less efficient. Therefore, cooling results in a temperature profile on the pump body that even slightly encourages the production of deposits.
따라서, 본 발명의 목적은 기계적 오기능, 예컨대 기계적 중단을 방지하도록 가열이 최적화되는 동시에, 기능적 영역 및 윤활유를 저온으로 유지할 수 있는 펌핑 유닛을 기술하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to describe a pumping unit capable of keeping the functional area and the lubricant at a low temperature while at the same time the heating is optimized to prevent mechanical malfunctions, such as mechanical interruption.
이를 위해, 본 발명의 대상은, 가스 입구와 가스 출구를 갖는 압축단 케이싱을 포함하고, 상기 가스 입구와 가스 출구에 각각 있는 입구 플랜지 조인트 및 출구 플랜지 조인트와, 상기 진공 펌프를 가열하기 위한 가열 수단을 구비하는 건식 단단 진공 펌프를 구비하는 펌핑 유닛이다.To this end, the object of the invention comprises a compression stage casing having a gas inlet and a gas outlet, the inlet flange outlet and the outlet flange joint respectively located at the gas inlet and gas outlet, and heating means for heating the vacuum pump. It is a pumping unit having a dry single stage vacuum pump having a.
본 발명에 따르면, 상기 가열 수단은 펌프의 본체를 상기 가스 입구와 가스 출구 사이에서 열 확산에 의해 가열하도록 서로 평행한 평면에서 펌핑될 가스의 방향에 수직으로 상기 가스 입구와 가스 출구에 각각 배치되는 2개의 가열 레지스터를 구비한다.According to the invention, said heating means are respectively arranged at said gas inlet and gas outlet perpendicular to the direction of the gas to be pumped in planes parallel to each other to heat the body of the pump by heat diffusion between said gas inlet and gas outlet. It has two heating resistors.
펌핑 유닛의 다른 특징에 따르면,According to another feature of the pumping unit,
- 가열 레지스터는 가스가 순환하는 일반적인 방향을 규정하는 축을 중심으로 센터링되고; The heating resistor is centered about an axis which defines the general direction in which the gas circulates;
- 펌핑 유닛은 압축단 케이싱이 가스 입구와 가스 출구 사이에서 열 확산에 의해 가열될 수 있도록 입구 플랜지 조인트와 출구 플랜지 조인트에 배치되는 원호의 스트립 형상인 적어도 하나의 가열 레지스터를 구비하고; The pumping unit has at least one heating resistor in the shape of an arc strip arranged at the inlet flange outlet and the outlet flange joint such that the compression end casing can be heated by heat diffusion between the gas inlet and the gas outlet;
- 상기 플랜지들은 2개의 가열 레지스터가 서로에 대해 평행한 평면에서 펌핑될 가스의 방향에 수직으로 배치되도록 평행한 평면들에 배치되고;Said flanges are arranged in parallel planes such that the two heating resistors are arranged perpendicular to the direction of the gas to be pumped in a plane parallel to each other;
- 적어도 하나의 가열 레지스터는 가열 레지스터를 입구 플랜지 조인트 및/또는 출구 플랜지 조인트에 부착하기 위한 복수 개의 구멍을 구비하고;The at least one heating resistor has a plurality of holes for attaching the heating resistor to the inlet flange joint and / or the outlet flange joint;
- 가열 레지스터는 유지용 나사와, 가열 레지스터와 유지용 나사의 헤드 사이에 배치되는 스페이서에 의해 입구 플랜지 조인트 및/또는 출구 플랜지 조인트에 부착되고;The heating resistor is attached to the inlet flange joint and / or the outlet flange joint by a retaining screw and a spacer disposed between the head of the heating resistor and the retaining screw;
- 적어도 하나의 가열 레지스터는 입구 플랜지 조인트 및/또는 출구 플랜지 조인트에 일체화되고; At least one heating resistor is integrated in the inlet flange joint and / or the outlet flange joint;
- 펌핑 유닛은 모터(3), 2개의 오일 팬(5, 6) 및 베어링(7, 9)을 냉각하는 회로를 구비하고, 상기 냉각 회로는 먼저 모터(3), 오일 팬(5, 6) 및 베어링(7, 9) 사이, 그 다음에 압축단 케이싱(13)과의 사이의 열 구배를 보장할 수 있으며;The pumping unit has a circuit for cooling the motor 3, two
- 펌핑 유닛은 온도 센서 및 온도 제어기를 구비하고, 상기 제어기는 펌프의 압축단 케이싱의 온도를 제어하도록 가열 레지스터의 전력을 제어할 수 있다.The pumping unit has a temperature sensor and a temperature controller, which can control the power of the heating resistor to control the temperature of the compression stage casing of the pump.
본 발명의 다른 대상은, 가스 입구와 가스 출구를 갖는 압축단 케이싱을 포함하고, 상기 가스 입구와 가스 출구에 입구 플랜지 조인트 및 출구 플랜지 조인트를 각각 구비하는 건식 단단 진공 펌프용 가열 장치이다.Another object of the present invention is a heating device for a dry single stage vacuum pump, comprising a compression stage casing having a gas inlet and a gas outlet, each having an inlet flange joint and an outlet flange joint at the gas inlet and gas outlet.
본 발명에 따르면, 상기 가열 장치는 펌프의 본체를 가스 입구와 가스 출구 사이에서 열 확산에 의해 가열하도록 서로 평행한 평면에서 펌핑될 가스의 방향에 수직으로 가스 입구와 가스 출구에 각각 배치되는 2개의 가열 레지스터를 구비한 다. According to the present invention, the heating device is provided with two gas outlets and two gas outlets respectively disposed perpendicular to the direction of the gas to be pumped in planes parallel to each other to heat the body of the pump by heat diffusion between the gas inlet and the gas outlet. A heating resistor is provided.
하나의 변형예에 있어서, 적어도 하나의 가열 레지스터는 원호의 스트립 형상이다.In one variant, at least one heating resistor is arcuate strip shaped.
다른 변형예에 있어서, 적어도 하나의 가열 레지스터는 전술한 펌핑 유닛의 입구 플랜지 조인트 및/또는 출구 플랜지 조인트에 부착될 수 있도록 복수 개의 구멍을 구비한다.In another variant, the at least one heating resistor has a plurality of holes so that it can be attached to the inlet flange joint and / or the outlet flange joint of the pumping unit described above.
상기 가열 장치는 가열 레지스터의 전력을 제어할 수 있는 온도 제어기와 온도 센서를 구비하는 것이 유리하다.The heating device is advantageously provided with a temperature controller and a temperature sensor capable of controlling the power of the heating resistor.
다른 이점 및 특징은 첨부된 도면 뿐만 아니라 본 발명의 상세한 설명을 읽으면 명백해질 것이다. Other advantages and features will become apparent upon reading the detailed description of the invention as well as the accompanying drawings.
본 발명에 따르면, 기계적 오기능, 예컨대 기계적 중단을 방지하도록 가열이 최적화되는 동시에, 기능적 영역 및 윤활유를 저온으로 유지할 수 있는 펌핑 유닛을 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a pumping unit capable of keeping the functional area and the lubricating oil at a low temperature while optimizing heating to prevent mechanical malfunctions, such as mechanical interruption.
도 1은 건식 단단 진공 펌프(2), 입구 플랜지 조인트(16) 및 출구 플랜지 조인트(18)를 구비하는 펌핑 유닛(1)을 도시하고 있다. 1 shows a
진공 펌프(2)는 모터(3), 2개의 오일 팬(5, 6), 2개의 베어링(7, 9) 및 압축단(11)을 구비한다.The
모터(3), 오일 팬(5, 6) 및 베어링(7, 9)은, 특히 오일 팬(5, 6)과 베어 링(7, 9) 사이에서 순환하는 액체, 예컨대 실온의 물을 이용하여 냉각 회로(12)에 의해 냉각된다.The motor 3,
압축단(11)은 2개의 로터(도시 생략)가 내부에서 회전할 수 있는 압축단 케이싱(13)을 구비한다. The
압축단 케이싱(13)은 압축단(11)의 상부에 배치된 가스 입구(15)와 압축단(11)의 하부에 배치된 가스 출구(17)를 구비한다(도 1).The
작동 중에, 펌핑될 가스는 압축단(11)의 가스 입구(15)로부터(화살표 19) 가스 출구(17)를 향해(화살표 21) 흡인될 수 있다.In operation, the gas to be pumped can be sucked from the
입구 플랜지 조인트(16)는 진공 펌프(2)의 입구(15)에 배치되고, 출구 플랜지 조인트(18)는 진공 펌프(2)의 출구(17)에 배치된다.The
출구 플랜지 조인트(18)는 펌프(2)의 출구(17)를 주 진공 펌프의 입구에 연결되도록 된 진공 라인에 연결시키는 출구 플랜지(28)를 구비한다.The
일반적으로, 유량이 보다 적고 대기압으로 펌핑되는 가스를 방출할 수 있는 주 진공 펌프(도시 생략)에 순차 연결시킬 때에 유량이 높은 단단 진공 펌프(2)가 사용된다.In general, a high flow rate single
입구 플랜지 조인트(16)는 펌프(2)의 입구(15)를 예컨대 처리 챔버로부터 시작되는 가스 흡입 진공 라인에 연결시키는 입구 플랜지(26)를 구비한다.The
물론, 본 발명은 또한 2개 이상의 로브를 갖는 단단 루트 펌프와 같이 회전 로브를 갖는 임의의 타입의 건식 단단 진공 펌프에도 적용된다.Of course, the invention also applies to any type of dry single stage vacuum pump having a rotary lobe, such as a single stage root pump having two or more lobes.
본 발명의 일실시예에 따르면, 펌핑 유닛(1)은 상기 압축단 케이싱(13)을 열 확산에 의해 가열할 수 있도록 출구 플랜지 조인트(18)에 배치된 원호의 스트립 형상의 일부인 제 1 가열 레지스터(24; 도 2 참조)를 구비한다. According to one embodiment of the invention, the
이러한 방식에서, 가열 레지스터(24)에 의해 가열되는 표면은 출구(17; 도 1)에서의 가스 유동 경로(화살표 19, 21)에 그 최대값이 존재한다. In this way, the surface heated by the
더욱이, 펌핑된 가스 유동(19, 21)의 방향에서 축 형상 팩터(form factor)가 최소화되어, 주 펌프의 흡입구를 단단 진공 펌프에 가능한 한 가깝게 연결시킬 수 있으므로, 펌핑 어레이의 형상 팩터를 감소시킬 수 있다.Moreover, the axial form factor in the direction of the pumped gas flows 19 and 21 can be minimized to connect the inlet of the main pump as close as possible to the single stage vacuum pump, thereby reducing the shape factor of the pumping array. Can be.
압축단 케이싱(13)은 펌프(2)의 가장 중요한 영역인 출구(17)에서 가열되는데, 이 영역에서 가스가 고압이고 이에 따라 보다 응축되기 쉽다고 가정한다.The
또한, 가열 레지스터(24)는 펌프 상에서 항상 동일한 방식으로 배치되는 것이 보장되는데, 이는 가열 레지스터(24)와 출구 플랜지 조인트(18) 사이의 접촉량이 종래 기술의 경우에서처럼 가열 레지스터가 설치되는 방법에 따라 좌우되지 않는다는 것을 의미한다. It is also ensured that the
또한, 전기 저항을 통한 가열은 펌프(2)의 압축단 케이싱(13)이 예정된 작동 온도에 급속하게 도달할 수 있게 하여, 진공 펌프(2)의 시동에 필요한 시간을 감소시킨다.In addition, heating through electrical resistance allows the compression stage casing 13 of the
유리하게는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 가열 레지스터(24)는 출구 플랜지 조인트(18)의 출구 플랜지(28)에 배치된다. 또한, 가열 레지스터는 출구 플랜지(28)에 대응하는 표면과 접촉하도록 배치되는 것이 유리하다. Advantageously, as shown in FIGS. 3 and 4, the
출구 플랜지(28)의 대응하는 표면은 가열될 표면을 최적화시키도록 가열 레 지스터(24)의 표면과 대략 동일한 치수를 갖는다.The corresponding surface of the
펌핑 유닛(1)은 압축단 케이싱(13)을 입구(15)와 출구(17) 사이의 열 확산에 의해 가열할 수 있게 하도록 가스 입구(15)에 배치된 제 2 가열 레지스터(29)를 더 구비한다.The
도 1에 도시된 하나의 변형예에 있어서, 펌핑 유닛(1)은 또한 압축단 케이싱(13)을 입구(15)와 출구(17) 사이의 열 확산에 의해 가열할 수 있게 하도록 입구 플랜지 조인트(16)에 배치되며 원호의 스트립 형상인 제 2 가열 레지스터(29)를 구비한다.In one variant shown in FIG. 1, the
유리하게는, 제 1 가열 레지스터(24)는 출구(17)에 배치되고, 제 2 가열 레지스터(29)는 입구 플랜지(28)에 배치되며 플랜지(26)의 대응하는 표면과 접촉하도록 배치되는 것이 바람직하다.Advantageously, the
이러한 방식으로, 입구(15)와 출구(17) 사이의 열 확산을 통해 목표로 하는 가열이 달성된다. 따라서, 펌프(2)는 오직 하나의 압축단(11)만을 구비하기 때문에, 압축단 케이싱(13)은 가스가 순환하는 모든 영역에서 가열되어, 가스를 응축시키지 않도록 압축단 케이싱(13)은 가스가 순환하는 어느 곳에서나 가열되는 것이 보장된다.In this way, the targeted heating is achieved through heat diffusion between the
더욱이, 가스가 순환하지 않는 영역에서는, 펌프(2)가 정상적으로 냉각되어, 압축단 케이싱(13)을 가열시키는 요건과 목표로 하는 기능적 영역을 냉각시키는 요건을 모두 만족시킨다. 이러한 방식으로, 먼저 모터(3)와 오일팬(5, 6) 사이에 그리고 다음에 압축단 케이싱(13)과의 사이에 열 구배가 유지된다.In addition, in the region where gas does not circulate, the
또한, 가열 프로파일이 제어되고 재생될 수 있는 것이 보장된다.It is also ensured that the heating profile can be controlled and regenerated.
유리하게는, 도 1에 도시된 바와 같이, 플랜지 조인트(16, 18)는 평행한 평면에 배치되어, 가열 레지스터(24, 29) 양자는 서로에 대해 평행한 평면에 배치되고 펌핑될 가스의 방향(19, 21)에 수직으로 배치된다.Advantageously, as shown in FIG. 1, the flange joints 16, 18 are arranged in parallel planes such that both
따라서, 가열 레지스터(24, 29)는 압축단(11) 내에서 순환하는 가스의 양측에 배치되어, 펌핑되는 가스 유동(19, 21)의 축(25)을 따라 압축단 케이싱(13) 내에 대칭적인 열 프로파일을 달성할 수 있게 한다.Thus, the
바람직하게는, 제 2 가열 레지스터(29)는 또한 원호의 스트립 형상이 되어, 출구(17)에 배치된 제 1 가열 레지스터(24)처럼 가열되는 표면을 최적화시킬 수 있게 한다.Preferably, the
가열 레지스터(24, 29)는 가스가 유동하는 일반적인 방향(19, 21)을 규정하는 축(25), 바람직하게는 직선축을 중심으로 센터링된다.The
더욱이, 가열 레지스터(24, 29)는 입구 플랜지 조인트(16) 및/또는 출구 플랜지 조인트(18)에 부착될 수 있다. 이러한 방식에서, 적어도 하나의 가열 레지스터(24, 29)는 가열 레지스터(24, 29)를 입구 플랜지 조인트(16) 및/또는 출구 플랜지 조인트(18)에 부착시키는 복수 개의 구멍을 구비한다.Moreover, the
도 2 내지 도 4는 가열 레지스터(24)를 유지용 나사(30)를 통해 출구 플랜지 조인트(18)에 부착시키기 위하여 출구 플랜지(28)를 부착하기 위한 4개의 구멍에 대응하는 4개의 구멍(31)을 구비하는 가열 레지스터(24)를 도시하고 있다.2 to 4 show four
펌핑 유닛(1)은 복수 개의 스페이서(27)를 구비하는 것이 유리하다. 바람직 하게는, 각 구멍(31) 둘레에 적어도 하나의 링형 스페이서(27)가 배치된다.It is advantageous for the
스페이서(27)는 가열 레지스터(24)와 유지용 나사(30)의 헤드 사이에 배치되어, 레지스터(24)와 플랜지(26, 28) 사이에 열 접촉이 재생될 수 있는 것을 보장한다. The
또한, 스페이서(27)는 유지용 나사(30)의 운동을 제한할 수 있어, 유지용 나사가 플랜지(26, 28)에 부착될 때에 가열 레지스터(24, 29)와 충돌하는 것을 방지한다. In addition, the
가열 레지스터(24, 29)는, 예컨대 전기 절연성 외장 내에 몰딩된 레지스터 와이어에 의해 형성될 수 있고, 가열 레지스터는 플랜지 조인트(16 또는 18)를 향하는 표면 반대쪽의 표면에 부착되는 단열성 폼(foam), 예컨대 실리콘을 포함한다.The
가열 레지스터(24, 29)를 플랜지 조인트(16, 18)에 대해 죄이도록 유지용 플레이트를 배치함으로써 가열 레지스터(24, 29)와 플랜지 조인트(16, 18) 사이의 열 전달을 더욱 최적화시킬 수 있다.By arranging the retaining plate to clamp the
이러한 방식에서는, 고장시 등에 쉽게 교체될 수 있는 착탈 가능한 가열 레지스터(24, 29)가 달성된다.In this way,
대안적으로, 적어도 하나의 가열 레지스터(도시 생략)가 입구 플랜지 조인트(16) 및/또는 출구 플랜지 조인트(18)에 일체화된다.Alternatively, at least one heating resistor (not shown) is integrated into the inlet flange joint 16 and / or the outlet flange joint 18.
플랜지 조인트(16, 18)에 부착되거나 통합되는 가열 레지스터(24, 29)의 경우에, 진공 펌프(2)나 그 입구(15) 또는 출구(17)를 개량할 필요 없이 표준형 단단 진공 펌프(2)를 장착시킬 수 있다.In the case of the
유리하게는, 압축단 케이싱(13)의 온도를 50℃ 내지 120℃로 유지할 수 있게 하도록 가열 레지스터(24, 29)의 값이 선택된다.Advantageously, the values of the
또한, 펌핑 유닛(1)은 유리하게는 온도 센서 및 온도 제어기(도시 생략)를 구비하도록 구성되고, 상기 온도 제어기는 펌프(2)의 압축단 케이싱(13)의 온도를 제어하도록 특히 센서의 측정을 통해 가열 레지스터(24, 29)의 전력을 제어할 수 있다. In addition, the
이를 달성하기 위하여, K형 또는 R형 열전쌍이나 백금 저항 온도계 등의 온도 센서가 가열 레지스터(24, 29) 또는 케이싱 본체(13)에, 유리하게는 플랜지 조인트 표면(16 및/또는 18)과 접촉하도록 배치된다.To achieve this, a temperature sensor, such as a K or R type thermocouple or a platinum resistance thermometer, contacts the
바람직하게는, 온도 센서는 용접 등에 의해 가열 레지스터(24, 29)에 일체화된다.Preferably, the temperature sensor is integrated into the
온도 제어기는 또한 종래의 PID 제어 루프를 이용하여 가열 레지스터(24, 29)의 온도를 조절할 수 있다.The temperature controller can also adjust the temperature of the
온도 제어기의 경우에, 공정이 진행할 때에 발생하는 온도 변동을 흡수할 수 있다.In the case of a temperature controller, it is possible to absorb temperature fluctuations that occur as the process proceeds.
이 변동은 펌프(2)의 속도 강하로부터 생길 수 있고, 이로 인해 온도가 낮아질 수 있는데, 이는 입구(15)에서 가스의 압력 또는 유동의 감소에 의해 유발될 수 있다. 반대로, 상기 변동은 중형 펌프의 유동시에 가열 전력의 증가로부터 생길 수 있다. This fluctuation can result from a drop in the speed of the
온도 조절은 펌프(2)의 본체(13)가 과열되는 것을 피할 수 있게 하는데, 과 열은 높은 에너지를 사용할 뿐만 아니라 보다 낮은 온도로 유지되어야 하는 펌프(2)의 기능적 영역(3, 5, 6, 7, 8, 9)에 해가 된다.Temperature control makes it possible to avoid overheating of the
따라서, 가열 레지스터(24, 29)의 위치는 퇴적물을 방지하고 펌프가 중지되는 것을 피하도록 펌프 본체의 열 프로파일에 대칭을 보장하도록 연구되었다. 이에 의해, 펌프(2)의 압축단 케이싱(13) 내에서 요구되는 온도가 달성되는 한편, 기능적 영역(3, 5, 6, 7, 8, 9)에서 효율적인 냉각이 가능한 것이 보장된다. 특히, 베어링(7, 9)의 냉각은 볼 베어링이 작동 순서로 유지되는 것을 보장하도록 충분히 낮은 온도를 보장해야 한다. Thus, the location of the
더욱이, 펌프(2)의 케이싱(13)의 온도가 안정적인 경우에, 이는 해가 될 수 있는 펌프(2)의 본체(13)의 열 변동을 최소화시킨다. Moreover, when the temperature of the
또한, 온도 제어는 펌프(2)가 정지될 때에 펌프(2)의 유지 보수 상태 동안을 비롯하여 압축단 케이싱(13)의 온도를 높게 유지시킬 수 있어, 진공 펌프(2)가 재시동될 때에 발생할 수 있는 중단 위험을 제한한다. Further, temperature control can keep the temperature of the
이 정확한 온도 제어는 단지 가열 레지스터(24, 29)를 가열될 영역을 구비하도록 특별히 구성함으로써 가능하다. 따라서, 펌핑 유닛(1)은 출구 플랜지 조인트(18)와 입구 플랜지 조인트(16)에 각각 평행하고 펌핑될 가스의 방향에 대해 수직으로 배치되며, 바람직하게는 원호의 스트립 형상인 제 1 가열 레지스터(24)와 제 2 가열 레지스터(29)를 구비하여, 압축단 케이싱(13)을 열 확산을 통해 가열시킬 수 있으며, 압축단 케이싱(13)은 제어된 방식으로 가열된다.This precise temperature control is only possible by specially configuring the
도 1은 본 발명의 펌핑 유닛의 측면도,1 is a side view of the pumping unit of the present invention,
도 2는 본 발명의 가열 레지스터중 하나의 사시도,2 is a perspective view of one of the heating resistors of the present invention;
도 3 및 도 4는 각각 일 실시예에 있어서의 출구 플랜지의 상부 사시도 및 하부 사시도.3 and 4 are respectively a top perspective view and a bottom perspective view of the outlet flange in one embodiment;
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1 : 펌핑 유닛 2: 진공 펌프1: pumping unit 2: vacuum pump
3 : 모터 5, 6 : 오일 팬3:
7, 9 : 베어링 11 : 압축단7, 9: bearing 11: compression end
12 : 냉각 회로 13 : 압축단 케이싱12
15 : 가스 입구 16 : 입구 플랜지 조인트15
17 : 가스 출구 18 : 출구 플랜지 조인트17
24, 29 : 가열 레지스터24, 29: heating resistor
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