KR20100091063A - 회전체 크리닝 장치 및 이를 갖는 진공 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회전체 크리닝 장치를 제공한다. 상기 회전체 크리닝 장치는 돌출부를 갖는 하나 또는 다수의 회전축을 갖는 회전체와, 상기 돌출부 근방에 배치되며 상기 하나 또는 다수의 회전축이 끼워지는 하나 또는 다수의 회전홀을 갖고, 외부로부터 제공받는 세정물질을 상기 회전홀로 비스듬하게 유동시키어 상기 회전체를 크리닝하는 크리닝 부를 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 회전체 크리닝 장치를 갖는 진공 펌프도 제공한다. 따라서, 본 발명은 반도체 제조 공정이 진행될 때 회전되는 회전체의 외면에 직접적으로 세정 물질을 공급하여 공정 부산물이 회전체에 응착되는 것을 방지할 수 있고, 회전축의 근방의 일정 위치에서 세정 물질을 상기 회전축을 향하도록 공급하여 회전축을 크리닝함과 아울러 회전축에 마련되는 돌출부들의 외면을 크리닝 할 수 있다.

Description

회전체 크리닝 장치 및 이를 갖는 진공 펌프{APPARATUS FOR CLEANING ROTATION BODY AND VACCUM PUMP HAVING THE SAME}
본 발명은 회전체 크리닝 장치 및 이를 갖는 진공 펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부로부터 제공 받는 세정 물질을 로브와 같은 돌출부들의 외면 및 이를 회전시키는 회전축의 외면을 용이하게 크리닝할 수 있는 회전체 크리닝 장치 및 이를 갖는 진공 펌프에 관한 것이다.
전형적으로 반도체 소자 또는 평판 디스플레이(flat panel display)의 제조 공정에 사용되는 공정 챔버(process chamber)는 공정 가스와 같은 다양한 종류의 화학 물질을 사용하여 일련의 공정을 진행한다.
상기 공정 챔버에서 생성되는 공정 부산물 및 잉여 가스는 진공 펌프와 같은 가스 배출 장치를 이용하여 상기 공정 부산물 및 상기 잉여 가스를 세정/분리한 후 배출하는 역할을 하는 가스 정화기(scrubber)로 전달된다.
상기와 같은 진공 펌프는 스테이터(stator) 및 로터(rotor)를 구비한다. 상기 스테이터(stator)에는 흡입구 및 배출구가 배치된다. 상기 로터(rotor)는 상기 스테이터(stator) 내의 펌프 실에 배치된다. 상기 진공 펌프는 상기 로터(rotor)의 형상에 따라 루츠 형(roots type), 스크루우 형(screw type), 및 크로우 형(claw type)으로 분류될 수 있다.
도 1은 종래의 진공 펌프를 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 종래의 진공 펌프는 회전축(11), 로브(lobe; 12), 및 제 1 격판(15)을 구비한다. 상기 제 1 격판(15)과 마주보는 제 2 격판(도시하지 않음)이 배치될 수 있다. 상기 제 1 격판(15) 및 상기 제 2 격판 사이의 펌프 실(17)을 둘러싸는 실린더 벽(도시하지 않음)이 배치될 수 있다. 상기 실린더 벽에는 흡입구 및 배출구가 배치된다. 상기 실린더 벽, 상기 제 1 격판(15) 및 상기 제 2 격판은 스테이터(stator)를 구성한다.
상기 회전축(11)은 상기 제 1 격판(15) 및 상기 제 2 격판을 관통한다. 상기 회전축(11)에는 서로 마주보는 한 쌍의 상기 로브들(12)이 부착된다. 상기 한 쌍의 로브들(12) 및 상기 회전축(11)은 로터(rotor; 13)를 구성한다. 즉, 상기 로터(13)는 상기 펌프 실(17) 내에 배치된다. 상기 펌프 실(17) 내에는 두개의 상기 로터들(13)이 맞물리게 배치된다.
상기 로터들(13)을 회전시키어 상기 흡입구로부터 상기 펌프 실(17) 내부로 기체를 빨아들이고, 상기 빨아들인 기체를 상기 배출구를 통하여 배출한다. 즉, 상기 흡입구는 공정 챔버에 연결되고, 상기 배출구는 가스 정화기(scrubber)에 연결된다. 상기 실린더 벽에 마련된 상기 흡입구를 통하여 상기 공정 챔버로부터 상기 펌프 실(17) 내부로 공정 부산물이 흡입되고 상기 배출구를 통하여 상기 펌프 실(17) 내부로부터 상기 가스 정화기를 향하여 배출된다.
그러나 상기와 같은 공정 부산물은 상기 펌프 실(17) 내부를 통과하는 동안 응고되어 공정 부산물 덩어리(19)를 발생시킨다. 이러한 공정 부산물 덩어리(19)의 일부는 상기 펌프 실(17) 내에 응착된다.
따라서, 종래에는 상기 공정 부산물 덩어리(19)가 상기 로브들(12)과 상기 제 1 격판(15) 또는 상기 제 2 격판 사이에 고착되는 경우에 상기 로터들(13)의 회전 동작을 저해하는 문제점이 있다.
또한, 종래에는 상기 공정 부산물 덩어리(19)에 의하여 상기 진공 펌프의 분해 정비 주기가 단축되며, 장치의 고장이 발생되는 원인을 제공하는 문제점이 있다.
근래에는, 상기와 같은 문제들을 개선하기 위하여, 상기 스테이터(stator)를 가열하는 기술이 제안되고 있으나, 이러한 기술은 상기 스테이터는 열전달효율이 높은 재료를 사용하여 제작하여야하며, 상기 스테이터(stator)를 가열하기 위하여 부가적인 장치 및 에너지를 필요로 하는 문제점을 갖는다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 본 발명의 제 1목적은 반도체 제조 공정이 진행될 때 회전되는 회전체의 외면에 직접적으로 세정 물질을 공급하여 공정 부산물이 회전체에 응착되는 것을 방지할 수 있는 회전체 크리닝 장치 및 이를 갖는 진공 펌프를 제공함에 있다.
본 발명의 제 2목적은 회전축의 근방의 일정 위치에서 세정 물질을 상기 회전축을 향하도록 공급하여 회전축을 크리닝함과 아울러 회전축에 마련되는 돌출부들의 외면을 크리닝 할 수 있는 회전체 크리닝 장치 및 이를 갖는 진공 펌프를 제공함에 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 회전체 크리닝 장치를 제공한다.
상기 회전체 크리닝 장치는 돌출부를 갖는 하나 또는 다수의 회전축을 갖는 회전체와, 상기 돌출부 근방에 배치되며 상기 하나 또는 다수의 회전축이 끼워지는 하나 또는 다수의 회전홀을 갖고, 외부로부터 제공받는 세정물질을 상기 회전홀로 비스듬하게 유동시키어 상기 회전체를 크리닝하는 크리닝 부를 포함한다.
여기서, 상기 크리닝 부는 그 내부에 챔버가 형성되며 상기 하나 또는 다수의 회전홀이 형성되는 크리닝 몸체와, 상기 회전홀과 일정 거리 이격되며 상기 챔버와 연통되도록 상기 크리닝 몸체에 형성되는 주 분사홀과, 상기 크리닝 몸체의 양면부에 형성되며 상기 주 분사홀과 상기 회전홀을 연결하는 주 분사 유로와, 상기 챔버와 그 외부를 연결하는 공급 유로와, 상기 공급 유로로 세정 물질을 공급하는 공급기를 구비하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 회전홀은 서로 이격되는 제 1회전홀과 제 2회전홀로 이루어지고, 상기 주 분사홀은 상기 제 1회전홀과 상기 제 2회전홀의 중앙 경계면 상에 배치되고, 상기 주 분사 유로는 상기 제 1회전홀과 상기 제 2회전홀을 연결하도록 상기 주 분사홀로부터 'V'자 형상으로 분기되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 크리닝 몸체에는 상기 회전홀을 에워싸며 상기 돌출부의 일면과 밀착되는 밀폐 부재가 위치되는 부 분사 유로가 형성되며, 상기 부 분사 유로의 다수 위치에는 부 분사홀이 더 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 부 분사 유로에는 상기 회전홀을 향하도록 일정 길이 연장되는 보조 분사 유로가 더 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 진공 펌프를 제공한다.
상기 진공 펌프는 양단측에 회전 가이드 홀이 마련되는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 배치되어 그 양단이 상기 회전 가이드 홀에 회전지지되는 하나 또는 다수의 회전축과, 상기 하나 또는 다수의 회전축에 일정 간격으로 마련되는 다수개의 돌출부들을 갖는 회전체와, 상기 케이스에 지지되고 상기 돌출부들 간의 사이 공간에 위치되며, 상기 하나 또는 다수의 회전축이 끼워지는 하나 또는 다수의 회전홀을 갖고, 외부로부터 제공받는 세정물질을 상기 회전홀로 비스듬하게 유동시키어 상기 회전체를 크리닝하는 크리닝 부를 포함한다.
여기서, 상기 크리닝 부는 그 내부에 챔버가 형성되며 상기 하나 또는 다수의 회전홀이 형성되는 크리닝 몸체와, 상기 회전홀과 일정 거리 이격되며 상기 챔버와 연통되도록 상기 크리닝 몸체에 형성되는 주 분사홀과, 상기 크리닝 부의 양면부에 형성되며 상기 주 분사홀과 상기 회전홀을 연결하는 주 분사 유로와, 상기 챔버와 그 외부를 연결하는 공급 유로와, 상기 공급 유로로 세정 물질을 공급하는 공급기를 구비하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 회전홀은 서로 이격되는 제 1회전홀과 제 2회전홀로 이루어지고, 상기 주 분사홀은 상기 제 1회전홀과 상기 제 2회전홀의 중앙 경계면 상에 배치되고, 상기 주 분사 유로는 상기 제 1회전홀과 상기 제 2회전홀을 연결하도록 상기 주 분사홀로부터 'V'자 형상으로 분기되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 크리닝 몸체에는 상기 회전홀을 에워싸며 상기 돌출부의 일면과 밀착되는 밀폐 부재가 위치되는 부 분사 유로가 형성되며, 상기 부 분사 유로의 다수 위치에는 부 분사홀이 더 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 부 분사 유로에는 상기 회전홀을 향하도록 일정 길이 연장되는 보조 분사 유로가 더 형성되는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 반도체 제조 공정이 진행될 때 회전되는 회전체의 외면에 직접적으로 세정 물질을 공급하여 공정 부산물이 회전체에 응착되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 회전축의 근방의 일정 위치에서 세정 물질을 상기 회전축을 향하도록 공급하여 회전축을 크리닝함과 아울러 회전축에 마련되는 돌출부들의 외면을 크리닝 할 수 있는 효과를 갖는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 회전체 크리닝 장치 및 이를 갖는 진공 펌프를 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 회전체 크리닝 장치를 갖는 진공 펌프를 보여주는 사시도이다. 도 3은 도 2의 선 Ⅰ-Ⅰ'를 따르는 단면도이다. 도 4는 도 3의 표시 부호 A의 확대 단면도이다. 도 5는 본 발명의 회전체 크리닝 장치를 보여주는 사시도이다. 도 6은 본 발명의 회전체 크리닝 장치를 보여주는 다른 사시도이다. 도 7은 도 5의 부 분사 유로에 밀폐 부재가 위치되는 것을 보여주는 단면도이다. 도 8은 도 7의 부 분사 유로에서 밀폐 부재의 사이로 세정 물질이 분사되는 것을 보여주는 단면도이다. 도 9는 본 발명에 따르는 주 분사 유로의 다른 예를 보여주는 도면이다. 도 10은 본 발명에 따르는 부 분사 유로의 다른 예를 보여주는 도면이다. 11은 본 발명에 따르는 주 분사홀의 다른 예를 보여주는 단면도이다. 12는 본 발명에 따르는 부 분사홀의 다른 예를 보여주는 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조 하면, 본 발명의 회전체 크리닝 장치는 돌출부(220)를 갖는 하나 또는 다수의 회전축(210)을 갖는 회전체(200)와, 상기 돌출부(220) 근방에 배치되며 상기 하나 또는 다수의 회전축(210)이 끼워지는 하나 또는 다수의 회전홀(311)을 갖고 외부로부터 제공받는 세정물질을 상기 회전홀(311)로 비스듬하게 유동시키어 상기 회전체(200)를 크리닝하는 크리닝 부(300)를 구비한다.
상기 크리닝 부(300)는 그 내부에 챔버(312)가 형성되며 상기 하나 또는 다수의 회전홀(311)이 형성되는 크리닝 몸체(310)와, 상기 회전홀(311)과 일정 거리 이격되며 상기 챔버(312)와 연통되도록 상기 크리닝 몸체(310)에 형성되는 주 분사홀(320)과, 상기 크리닝 몸체(310)의 양면부에 형성되며 상기 주 분사홀(320)과 상기 회전홀(311)을 연결하는 주 분사 유로(321)와, 상기 챔버(312)와 그 외부를 연결하는 공급 유로(361)와, 상기 공급 유로(361)로 세정 물질을 공급하는 공급기(360)를 갖는다. 여기서, 상기 크리닝 몸체(310)에는 상기 챔버(312)와 상기 공급 유로(361)를 서로 연결하는 공급구(312a)가 형성된다.
여기서, 상기 공급기(360)는 제어기(370)와 전기적으로 연결된다. 그리고, 상기 제어기(370)는 상기 회전축(210)과 연결되는 모터(440)와 전기적으로 연결되어 상기 회전축(210)으로 회전력을 전달한다.
그리고, 상기 회전홀(311)은 서로 이격되는 제 1회전홀(311a)과 제 2회전홀(311b)로 이루어진다. 그리고, 상기 주 분사홀(320)은 상기 제 1회전홀(311a)과 상기 제 2회전홀(311b)의 중앙 경계면 상에 배치되고, 상기 주 분사 유로(321)는 상기 제 1회전홀(311a)과 상기 제 2회전홀(311b)을 연결하도록 상기 주 분사홀(320)로부터 분기된다.
여기서, 상기 주 분사 유로(321)는 상기 주 분사홀(320)로부터 'V'자 형상으로 분기될 수 있다. 또한, 상기 주 분사 유로(321)는 상기 주 분사홀(320)로부터 상기 제 1,2회전홀(311a, 311b)과 연결되도록 곡선 경로를 형성할 수도 있다.
이에 더하여, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 주 분사 유로(321)는 그 내 면은 스파이럴 형상으로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 크리닝 몸체(310)에는 상기 회전홀(311)을 에워싸며 상기 돌출부(220)의 일면과 밀착되는 밀폐 부재(340)가 위치되는 부 분사 유로(331)가 형성된다.
그리고, 상기 부 분사 유로(331)의 다수 위치에는 부 분사홀(330)이 더 형성된다. 바람직하게는 상기 부 분사홀들(330)은 2쌍으로 이루어지며 서로 마주보도록 상기 부 분사 유로(331) 상에 배치되는 것이 좋다.
또한, 상기 부 분사 유로(331)에는 상기 회전홀(331)을 향하도록 일정 길이 연장되는 보조 분사 유로(332)가 더 형성될 수 있다. 여기서, 상기 부 분사 유로(331) 및 보조 분사 유로(332)의 내면은 스파이럴 형상의 홈으로 이루어질 수 있다.
한편, 도 9를 참조 하면, 주 분사 유로(322)는 주 분사 홀(320)로부터 상기 제 1,2회전홀(311a)을 따라 폭이 점진적으로 넓어지도록 형성될 수도 있다.
또한, 도 10을 참조 하면, 보조 분사 유로(333) 역시 부 분사 유로(331)에서 제 1,2회전홀(311a, 311b)을 따라 폭이 점진적으로 넓어지도록 형성될 수도 있다.
이에 더하여, 도 11 및 도 12를 참조 하면, 본 발명에 따르는 주 분사홀(320') 및 부 분사홀(330')은 챔버(312)의 내부 공간에서 크리닝 몸체(310)의 외면을 따라 점직적으로 벌어지도록 형성될 수도 있다.
다음은, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 회전체 크리닝 장치의 작동을 설명 하도록 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제어기(370)는 모터(440)를 작동 시키고, 상기 모터(440)는 회전축(210)으로 회전력을 전달한다. 상기 회전축(210)은 일정 회전속도로 회전된다. 이와 아울러 상기 회전축(210)에 마련되는 로브와 같은 다수개의 돌출부들(220)도 회전한다. 이때, 본 발명에 따르는 크리닝 부(300)는 상기 돌출부들(220)의 사이에 위치되어 상기 돌출부(220)의 외면과 상기 회전축(210)의 외면을 크리닝 함과 아울러 상기 돌출부들(220)의 사이에 위치되어 상기 돌출부(220)의 외면에 파티클과 같은 공정 부산물이 응착되지 않도록 유막을 형성한다.
도 2 내지 도 8을 참조 하여, 상기 크리닝 부(300)의 동작을 설명하도록 한다.
제어기(370)는 공급기(360)를 작동시키고, 상기 공급기(360)는 일정량의 질소 가스와 같은 세정 물질을 공급 유로(361)를 통하여 챔버(312)의 내부로 공급한다.
상기 챔버(312)의 내부로 공급되는 세정 물질은 주 분사홀(320)을 통하여 크리닝 몸체(310)의 외부로 분사된다. 이 분사된 세정 물질은 상기 주 분사홀(320)로부터 분기되는 주 분사 유로(321)를 따라 제 1회전홀(311a) 및 제 2회전홀(311b)로 유동된다. 따라서, 상기 세정 물질은 제 1,2회전홀(311a, 311b)에 끼워져 회전되는 회전축(311)의 외면에 직접적으로 공급될 수 있다.
여기서, 상기 주 분사 유로(321)를 따라 유동되는 세정 물질은 일정의 분사압을 형성하기 때문에 회전축(210)의 외면에 일정의 압력을 가하여 회전축(210)에 존재되는 이물질을 제거할 수 있다. 또한, 상기와 같이 공급되는 세정 물질은 회전축의 외면을 비롯하여 돌출부(220)의 외면에 일정 두께의 유막을 형성할 수도 있다.
이와 아울러, 상기 크리닝 부(300)의 다른쪽 면에 형성되는 주 분사 유로(321) 역시 상기와 같이 주 분사홀(320)을 통하여 분사되는 세정 물질을 제 1,2회전홀(311a, 311b)로 유동을 안내하고, 이에 따라 회전축(210)의 외면 및 돌출부(220)의 외면을 크리닝함과 아울러 상기 외면에 일정 두께의 유막을 형성할 수 있다.
따라서, 상기와 같이 주 분사홀(320) 및 이로부터 분기되는 주 분사 유로(321)는 상기 크리닝 몸체(310)의 양면에 형성되기 때문에, 상기 크리닝 몸체(310)의 양측으로 노출되는 회전축(210) 및 돌출부들(220)을 용이하게 크리닝할 수 있다.
이에 따라, 상기 유막이 형성되는 회전축(210)과 돌출부(220)의 외면에는 공정 반응 부산물(파우더)가 누적되지 않을 수 있고, 이들 사이에 파우더가 끼이지 않을 수 있음과 아울러 이들이 부식성 가스와의 접촉되는 것을 최소화할 수 있다.
한편, 크리닝 몸체(310)의 양면에 형성될 수 있는 부 분사 유로(331)는 회전홀들(311)을 에워싸도록 일정 깊이의 홈으로 형성되고, 이 부 분사 유로(331)에는 일정 직경을 갖는 오링과 같은 밀폐 부재(340)가 끼워질 수 있다.
따라서, 상기 밀폐 부재(340)는 크리닝 몸체(310)의 외면과 돌출부(220)의 외면 사이에 밀착되어 외부로부터 회전축(210)을 따라 이물질이 유입되는 것을 방 지할 수 있다.
이때, 회전체(210)가 회전되면, 회전축(210)과 밀폐 부재(340) 및 돌출부(220)의 외면으로 이루어지는 사이 공간(이하, 크리닝 공간 이라 한다.)에는 일정 이상의 압력이 형성되고, 이 압력은 상기 밀폐 부재(340)를 회전축(210)으로부터 멀어지는 방향을 따라 밀어 내는 역할을 한다.
여기서, 부 분사 유로(331)의 다수 위치에 형성되는 부 분사홀(330)은 상기 크리닝 공간에 노출될 수 있다. 따라서, 상기 챔버(312)로 공급되는 세정 물질은 상기 부 분사홀(330)을 통하여 상기 부 분사 유로(331)에 분사될 수 있다.
이와 같이 분사되는 세정 물질은 부 분사 유로(331)를 따라 유동하여 상기 부 분사 유로(331) 상의 다수 위치에 형성되는 보조 분사 유로(332)를 따라 유동하여 사익 크리닝 공간의 내부로 공급될 수 있다.
이와 같이 크리닝 공간의 내부로 공급되는 세정 물질은 상기 크리닝 공간의 내부에 퍼지게 되고, 상기 크리닝 공간에 노출되는 돌출부(220)의 외면 및 회전축(210)의 외면에 일정 이상의 유막을 형성함과 아울러, 그들의 외면에 형성되는 이물질을 용이하게 제거할 수 있다.
이상에서는 공급기(360)를 통하여 챔버(312)의 내부로 기체인 질소 가스를 분사하는 것을 일 예로 하여 설명하였으나, 세정 물질은 상기 기체 이외의 유체를 사용할 수도 있다.
그리고, 상기 제어기(370)는 상기 공급기(360)의 작동을 제어하되, 상기 공급기(360)를 통하여 챔버(312)의 내부로 공급되는 세정 물질의 유량은 상기 회전 축(210)의 회전 속도에 비례하여 증가될 수 있도록 상기 제어기(370)에 설정되는 것이 좋다. 이러한 경우에, 모터(440)는 회전축(210)의 회전 속도를 엔코더와 같은 장치를 통하여 제어기(370)에 전송할 수 있는 것이 좋다.
한편, 도 9를 참조 하면, 주 분사 유로(322)는 주 분사 홀(320)로부터 상기 제 1,2회전홀(311a, 311b)을 따라 폭이 점진적으로 넓어지도록 형성될 수도 있다.
또한, 도 10을 참조 하면, 보조 분사 유로(333) 역시 부 분사 유로(331)에서 제 1,2회전홀(311a, 311b)을 따라 폭이 점진적으로 넓어지도록 형성될 수도 있다.
이에 더하여, 도 11 및 도 12를 참조 하면, 주 분사홀(320') 및 부 분사홀(330')은 챔버(312)의 내부 공간에서 크리닝 몸체(310)의 외면을 따라 점직적으로 벌어지도록 형성될 수도 있다.
다음은, 본 발명의 진공 펌프의 구성을 설명하도록 한다.
도 2 및 도 3을 참조 하면, 본 발명의 진공 펌프는 양단측에 회전 가이드 홀(110)이 마련되는 케이스(100)와, 상기 케이스(100)의 내부에 배치되어 그 양단이 상기 회전 가이드 홀(110)에 회전지지되는 하나 또는 다수의 회전축(210)과 상기 하나 또는 다수의 회전축(210)에 일정 간격으로 마련되는 다수개의 돌출부들(220)을 갖는 회전체(200)와, 상기 케이스(100)에 지지되고 상기 돌출부들(220) 간의 사이 공간에 위치되며, 상기 하나 또는 다수의 회전축(210)이 끼워지는 하나 또는 다수의 회전홀(311)을 갖고, 외부로부터 제공받는 세정물질을 상기 회전홀(311)로 비스듬하게 유동시키어 상기 회전체(200)를 크리닝하는 크리닝 부(300) 를 갖는다.
도 3 내지 도 8을 참조 하면, 상기 크리닝 부(300)는 그 내부에 챔버(312)가 형성되며 상기 하나 또는 다수의 회전홀(311)이 형성되는 크리닝 몸체(310)와, 상기 회전홀(311)과 일정 거리 이격되며 상기 챔버(312)와 연통되도록 상기 크리닝 몸체(310)에 형성되는 주 분사홀(320)과, 상기 크리닝 몸체(310)의 영면부에 형성되며 상기 주 분사홀(320)과 상기 회전홀(311)을 연결하는 주 분사 유로(321)와, 상기 챔버(312)와 그 외부를 연결하는 공급 유로(361)와, 상기 공급 유로(361)로 세정 물질을 공급하는 공급기(360)를 갖는다.
여기서, 상기 공급기(360)는 제어기(370)와 전기적으로 연결된다. 그리고, 상기 제어기(370)는 상기 회전축(210)과 연결되는 모터(440)와 전기적으로 연결되어 상기 회전축(210)으로 회전력을 전달한다.
그리고, 상기 회전홀(311)은 서로 이격되는 제 1회전홀(311a)과 제 2회전홀(311b)로 이루어진다. 그리고, 상기 주 분사홀(320)은 상기 제 1회전홀(311a)과 상기 제 2회전홀(311b)의 중앙 경계면 상에 배치되고, 상기 주 분사 유로(321)는 상기 제 1회전홀(311a)과 상기 제 2회전홀(311b)을 연결하도록 상기 주 분사홀(320)로부터 분기된다.
여기서, 상기 주 분사 유로(321)는 상기 주 분사홀(320)로부터 'V'자 형상으로 분기될 수 있다. 또한, 상기 주 분사 유로(321)는 상기 주 분사홀(320)로부터 상기 제 1,2회전홀(311a, 311b)과 연결되도록 곡선 경로를 형성할 수도 있다.
이에 더하여, 상기 주 분사 유로(321)의 내면은 스파이럴 형상으로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 크리닝 몸체(310)에는 상기 회전홀(311)을 에워싸며 상기 돌출부(220)의 일면과 밀착되는 밀폐 부재(340)가 위치되는 부 분사 유로(331)가 형성된다.
그리고, 상기 부 분사 유로(331)의 다수 위치에는 부 분사홀(330)이 더 형성된다. 바람직하게는 상기 부 분사홀들(330)은 2쌍으로 이루어지며 서로 마주보도록 상기 부 분사 유로(331) 상에 배치된다.
또한, 상기 부 분사 유로(331)에는 상기 회전홀(311)을 향하도록 일정 길이 연장되는 보조 분사 유로(332)가 더 형성될 수 있다. 여기서, 상기 보조 분사 유로(332)의 내면은 스파이럴 형상의 홈으로 이루어질 수 있다.
다음은, 상기와 같이 구성되는 진공 펌의 작동을 설명하도록 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제어기(370)는 모터(440)를 작동 시킨다. 상기 모터는 회전축(210)으로 회전력을 전달한다. 상기 회전축(210)은 일정 회전속도로 회전한다. 이때, 상기 모터(440)는 엔코더와 같은 장치를 사용하여 상기 회전되는 회전축(210)의 회전 속도를 상기 제어기(370)로 전송할 수 있다. 이와 아울러 상기 회전축(210)에 마련되는 로브와 같은 다수개의 돌출부들(220)도 회전한다.
이때, 본 발명에 따르는 크리닝 부(300)는 상기 돌출부들(220)의 사이에 위치되어 상기 돌출부(220)의 외면과 상기 회전축(210)의 외면을 크리닝함과 아울러 상기 돌출부들(220)의 사이에 위치되어 상기 돌출부(220)의 외면에 파티클과 같은 공정 부산물이 응착되지 않도록 유막을 형성한다.
도 2 내지 도 8을 참조 하여, 상기 크리닝 부(300)의 동작을 설명하도록 한다.
제어기(370)는 상기 회전 속도에 따라 비례되도록 기설정되는 유량값에 따라 세정 물질이 챔버(310)의 내부로 공급될 수 있도록 공급기(360)를 작동시킨다.
따라서, 상기 공급기(360)는 상기 제어기(370)로부터 설정되는 유량값에 상응되도록 일정량의 질소 가스와 같은 세정 물질을 공급 유로(361)를 통하여 챔버(312)의 내부로 공급한다. 여기서, 상기 세정 물질은 상기 기체 이외의 유체가 사용될 수도 있다.
이어, 상기 챔버(312)의 내부로 공급되는 세정 물질은 주 분사홀(320)을 통하여 크리닝 몸체(310)의 외부로 분사된다. 이 분사된 세정 물질은 상기 주 분사홀(320)로부터 분기되는 주 분사 유로(321)를 따라 제 1회전홀(311a) 및 제 2회전홀(311b)로 유동된다. 따라서, 상기 세정 물질은 회전홀(311)에 끼워져 회전되는 회전축(210)의 외면에 직접적으로 공급될 수 있다.
상기 주 분사 유로(321)를 따라 유동되는 세정 물질은 일정의 분사압을 형성하기 때문에 회전축(210)의 외면에 일정의 압력을 가하여 회전축(210)에 존재되는 이물질을 제거할 수 있다. 또한, 상기와 같이 공급되는 세정 물질은 회전축(210)의 외면을 비롯하여 돌출부(220)의 외면에 일정 두께의 유막을 형성할 수도 있다.
이와 아울러, 상기 크리닝 부(300)의 다른쪽 면에 형성되는 주 분사 유로(321) 역시 상기와 같이 주 분사홀(320)을 통하여 분사되는 세정 물질을 제 1,2 회전홀(311a, 311b)로 유동되도록 안내하고, 이에 따라 상기 회전축(210)의 외면 및 돌출부(200)의 외면은 크리닝됨과 아울러 상기 외면에는 일정 두께의 유막이 형성될 수 있다.
따라서, 상기와 같이 주 분사홀(320) 및 이로부터 분기되는 주 분사 유로(321)는 상기 크리닝 몸체(310)의 양면에 형성되기 때문에, 상기 크리닝 몸체(310)의 양측으로 노출되는 회전축(210) 및 돌출부들(220)을 용이하게 크리닝할 수 있다.
이에 따라, 상기 유막이 형성되는 회전축(210)과 돌출부(220)의 외면에는 공정 반응 부산물(파우더)가 누적되지 않을 수 있고, 이들 사이에 파우더가 끼이지 않을 수 있음과 아울러 이들이 부식성 가스와의 접촉되는 것을 최소화할 수 있다.
한편, 크리닝 몸체(310)의 양면에 형성되는 부 분사 유로(331)는 회전홀들(311)을 에워싸도록 일정 깊이의 홈으로 형성되고, 이 부 분사 유로(331)에는 일정 직경을 갖는 오링과 같은 밀폐 부재(340)가 끼워질 수 있다. 따라서, 상기 밀폐 부재(340)는 크리닝 몸체(310)의 외면과 돌출부(220)의 외면 사이에 밀착되어 외부로부터 회전축(210)을 따라 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 회전체(210)가 회전되면, 회전축(210)과 밀폐 부재(340) 및 돌출부(220)의 외면으로 이루어지는 사이인 크리닝 공간에는 일정 이상의 압력이 형성된다.
이와 같이 상기 크리닝 공간에 형성되는 압력은 도 8에 도시되는 바와 같이 상기 밀폐 부재(340)를 회전축(210)으로부터 멀어지는 방향을 따라 밀어 낼 수 있 다. 따라서, 상기 밀려나는 밀폐 부재(340)와 상기 회전축(210) 측의 부 분사 유로(331)의 내벽은 서로 0.2mm 정도의 갭(d)을 형성할 수 있다.
여기서, 부 분사 유로(331)의 다수 위치에 형성되는 부 분사홀(330)은 상기 갭(d)에 위치될 수 있기 때문에, 상기 크리닝 공간에 노출될 수 있다. 따라서, 상기 챔버(312)로 공급되는 세정 물질은 상기 갭(d)에 노출되는 부 분사홀(330)을 통하여 상기 부 분사 유로(331)에 분사될 수 있다.
이와 같이 분사되는 세정 물질은 부 분사 유로(331)를 따라 유동하여 상기 부 분사 유로(331) 상의 다수 위치에 형성되는 보조 분사 유로(332)를 따라 유동하여 사익 크리닝 공간의 내부로 공급될 수 있다.
이와 같이 크리닝 공간의 내부로 공급되는 세정 물질은 상기 크리닝 공간의 내부에 퍼지게 되고, 상기 크리닝 공간에 노출되는 돌출부(220)의 외면 및 회전축(210)의 외면에 일정 이상의 유막을 형성함과 아울러, 그들의 외면에 형성되는 이물질을 용이하게 제거할 수 있다.
한편, 본 발명에 따르는 주 분사 유로(321) 및 부 분사 유로(331), 보조 분사 유로(332)의 내면은 스파이럴 형상으로 형성될 수 있기 때문에, 이들을 통하여 유동되는 세정 물질의 유동 속도는 일정 이상으로 증가될 수도 있다.
또한, 도 9 및 도 10에 도시되는 바와 같이 주 분사 유로(322) 및 보조 분사 유로(333)가 회전축(210) 방향으로 점진적으로 넓어지는 폭을 형성할 수도 있기 때문에, 회전축(210)의 근방 및 크리닝 공간에는 일정 이상의 세정 물질이 용이하게 공급될 수도 있다.
이에 더하여, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 주 분사홀(320')과 부 분사홀(330')의 직경이 크리닝 몸체(310)의 외부를 따라 챔버로부터 점진적으로 벌어지도록 형성되기 때문에, 챔버(312)의 내부로 공급되는 세정 물질은 크리닝 몸체(310)의 외부로 일정이상의 유량을 이루어 분사될 수도 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 주 분사홀 및 부 분사홀의 직경은 챔버(312)로부터 크리닝 몸체(310)의 외부를 따라 점진적으로 줄어드는 직경으로 형성될 수도 있다. 이러한 경우에, 챔버(312)의 내부로부터 크리닝 몸체(310)의 외부 공간을 따라 분사되는 세정 물질은 일정 이상의 분사 속도를 이루어 분사될 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형 가능함은 물론이다.
따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐만 아니라, 이 특허 청구 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래의 진공 펌프를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 회전체 크리닝 장치를 갖는 진공 펌프를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 선 Ⅰ-Ⅰ'를 따르는 단면도이다.
도 4는 도 3의 표시 부호 A의 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명의 회전체 크리닝 장치를 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 회전체 크리닝 장치를 보여주는 다른 사시도이다.
도 7은 도 5의 부 분사 유로에 밀폐 부재가 위치되는 것을 보여주는 단면도이다.
도 8은 도 7의 부 분사 유로에서 밀폐 부재의 사이로 세정 물질이 분사되는 것을 보여주는 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따르는 주 분사 유로의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따르는 부 분사 유로의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명에 따르는 주 분사홀의 다른 예를 보여주는 단면도이다.
도 12는 본 발명에 따르는 부 분사 홀의 다른 예를 보여주는 단면도이다.
*주요부분에 대한 도면 설명
100 : 케이스
110 : 회전 가이드 홀
200 : 회전체
210 : 회전축
220 : 돌출부
300 : 크리닝 부
310 : 크리닝 몸체
311 : 회전홀
312 : 챔버
320 : 주 분사홀
321 : 주 분사 유로
330 : 부 분사홀
331 : 부 분사 유로
332 : 보조 분사 유로
340 : 밀폐 부재

Claims (10)

  1. 돌출부를 갖는 하나 또는 다수의 회전축을 갖는 회전체; 및
    상기 돌출부 근방에 배치되며 상기 하나 또는 다수의 회전축이 끼워지는 하나 또는 다수의 회전홀을 갖고, 외부로부터 제공받는 세정물질을 상기 회전홀로 비스듬하게 유동시키어 상기 회전체를 크리닝하는 크리닝 부를 포함하는 회전체 크리닝 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 크리닝 부는 그 내부에 챔버가 형성되며 상기 하나 또는 다수의 회전홀이 형성되는 크리닝 몸체와, 상기 회전홀과 일정 거리 이격되며 상기 챔버와 연통되도록 상기 크리닝 몸체의 양면부에 형성되는 주 분사홀과, 상기 주 분사홀과 상기 회전홀을 연결하는 주 분사 유로와, 상기 챔버와 그 외부를 연결하는 공급 유로와, 상기 공급 유로로 세정 물질을 공급하는 공급기를 구비하는 것을 특징으로 하는 회전체 크리닝 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 회전홀은 서로 이격되는 제 1회전홀과 제 2회전홀로 이루어지고,
    상기 주 분사홀은 상기 제 1회전홀과 상기 제 2회전홀의 중앙 경계면 상에 배치되고,
    상기 주 분사 유로는 상기 제 1회전홀과 상기 제 2회전홀을 연결하도록 상기 주 분사홀로부터 'V'자 형상으로 분기되는 것을 특징으로 하는 회전체 크리닝 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 크리닝 몸체에는 상기 회전홀을 에워싸며 상기 돌출부의 일면과 밀착되는 밀폐 부재가 위치되는 부 분사 유로가 형성되며,
    상기 부 분사 유로의 다수 위치에는 부 분사홀이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 회전체 크리닝 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 부 분사 유로에는 상기 회전홀을 향하도록 일정 길이 연장되는 보조 분사 유로가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 회전체 크리닝 장치.
  6. 양단측에 회전 가이드 홀이 마련되는 케이스;
    상기 케이스의 내부에 배치되어 그 양단이 상기 회전 가이드 홀에 회전지지되는 하나 또는 다수의 회전축과, 상기 하나 또는 다수의 회전축에 일정 간격으로 마련되는 다수개의 돌출부들을 갖는 회전체; 및
    상기 케이스에 지지되고 상기 돌출부들 간의 사이 공간에 위치되며, 상기 하나 또는 다수의 회전축이 끼워지는 하나 또는 다수의 회전홀을 갖고, 외부로부터 제공받는 세정물질을 상기 회전홀로 비스듬하게 유동시키어 상기 회전체를 크리닝하는 크리닝 부를 포함하는 진공펌프.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 크리닝 부는 그 내부에 챔버가 형성되며 상기 하나 또는 다수의 회전홀이 형성되는 크리닝 몸체와, 상기 회전홀과 일정 거리 이격되며 상기 챔버와 연통되도록 상기 크리닝 몸체의 양면부에 형성되는 주 분사홀과, 상기 주 분사홀과 상기 회전홀을 연결하는 주 분사 유로와, 상기 챔버와 그 외부를 연결하는 공급 유로와, 상기 공급 유로로 세정 물질을 공급하는 공급기를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공펌프.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 회전홀은 서로 이격되는 제 1회전홀과 제 2회전홀로 이루어지고,
    상기 주 분사홀은 상기 제 1회전홀과 상기 제 2회전홀의 중앙 경계면 상에 배치되고,
    상기 주 분사 유로는 상기 제 1회전홀과 상기 제 2회전홀을 연결하도록 상기 주 분사홀로부터 'V'자 형상으로 분기되는 것을 특징으로 하는 진공펌프.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 크리닝 몸체에는 상기 회전홀을 에워싸며 상기 돌출부의 일면과 밀착되 는 밀폐 부재가 위치되는 부 분사 유로가 형성되며,
    상기 부 분사 유로의 다수 위치에는 부 분사홀이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 진공펌프.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 부 분사 유로에는 상기 회전홀을 향하도록 일정 길이 연장되는 보조 분사 유로가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 진공펌프.
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