KR20140053177A - 스크롤 펌프 - Google Patents

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에드워즈 리미티드
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Abstract

본 발명은 스크롤의 상대적인 선회 운동 상에서 유입구로부터 유출구로 유체를 펌핑하기 위해서 연동가능한 두 개의 스크롤(20, 22)을 포함하는 스크롤 펌프(10)에 관한 것이다. 각 스크롤(20, 22)은 스크롤 베이스(30, 36)를 포함하며 그로부터 스크롤 벽(28, 34)은 대향하는 스크롤의 베이스를 향해 대체로 축 방향으로 연장한다. 펌핑 채널(32)의 제 1 위치에 유입구(40) 및 펌핑 채널의 제 2 위치에 유출구(42)를 갖는 가스 도관(38)은 펌핑 채널의 제 1 위치에서 과압축을 펌핑 채널의 제 2 위치로 배출되게 허용한다. 가스 도관(38)에 위치하는 일방향 밸브(44)는 스크롤 유입구가 대기압 상태 또는 그에 가까울 때의 러핑 동안, 펌핑 채널의 제 1 및 제 2 위치 사이의 사전결정된 압축 차이가 발생할 때에만 도관을 통한 도관 유입구(40)로부터 도관 유출구(42)로 가스의 통행을 허용한다.

Description

스크롤 펌프{SCROLL PUMP}
본 발명은 종종 스크롤 컴프레서(scroll compressor)로 언급되는 스크롤 펌프에 관한 것이다.
종래의 스크롤 컴프레서, 또는 펌프(100)가 도 7에 도시된다. 펌프(100)는 펌프 하우징(102), 및 편심 샤프트부(106)를 갖는 구동 샤프트(104)를 포함한다. 샤프트(104)는 모터(108)에 의해서 구동되며 편심 샤프트부는 선회 스크롤(110)에 연결되어, 사용 동안 샤프트의 회전이 컴프레서의 펌프 유입구(114)와 펌프 유출구(116) 사이의 유동 통로를 따라 유체를 펌핑하기 위한 고정된 스크롤(112)에 상대적으로 선회 스크롤에 선회 운동을 전한다.
고정된 스크롤(112)은 대체로 원형인 베이스 판(120)에 수직하여 연장하는 스크롤 벽(118)을 포함한다. 선회 스크롤(110)은 대체로 원형인 베이스 판(126)에 수직하여 연장하는 스크롤 벽(124)을 포함한다. 선회 스크롤 벽(124)은 선회 스크롤의 선회 동작 동안 고정된 스크롤 벽(118)과 연동(co-operate)하거나, 맞물린다(mesh). 스크롤의 상대적인 선회 운동은 스크롤들 사이에서 트랩되어 유입구로부터 유출구로 펌핑되는 일정량의(a volume of) 가스를 야기한다.
스크롤은 예를 들어, 반도체 제품이 처리되는 프로세스 챔버를 진공화하는(evacuating) 진공 펌프로 사용될 수 있다. 스크롤은 터보 분자 펌프와 같은 고진공 펌프와 함께 직렬로 배열될 수 있으며, 또는 프로세스 챔버에 직접적으로 연결될 수 있다. 첫 진공화가 시작될 때, 스크롤 펌프의 배출구와 유입구는 대기압 상태이다(at atmosphere). 이 첫 시기는 종종 러핑(roughing)이라고 언급되며, 이러한 방식으로 사용되는 스크롤 펌프는 러핑 펌프로 언급된다. 러핑 동안, 가스는 스크롤 펌프에 의해 압축되나, 유입구가 대기압 상태이기 때문에, 펌프는 펌프 내의 과압축(over-compression)을 발생시킬 수 있다. 이 맥락에서의 과압축은 펌프 내에 발생되는 압력이 대기압보다 높은 것을 의미한다. 과압축은 펌프 상의 부하를 증가시키고 그에 따라 펌프 모터의 출력 요구 사항을 증가시키기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명은 다음을 포함하는 스크롤 펌핑 기구(mechanism)를 포함하는 진공 펌프를 제공한다:
스크롤의 상대적인 선회 운동 상에서 기구의 스크롤 유입구로부터 스크롤 유출구로 펌핑 채널을 따르는 가스를 펌핑하기 위해서 연동가능한 두 개의 스크롤,
펌핑 채널의 제 1 위치에서 대기압보다 높은 가스의 과압축을 펌핑 채널의 제 2 위치로 배출되게 허용하는, 펌핑 채널의 제 1 위치에 유입구 및 펌핑 채널의 제 2 위치에 유출구를 갖는 가스 도관, 및
스크롤 유입구가 대기압 상태 또는 그에 가까울 때의 러핑 동안, 펌핑 채널의 제 1 및 제 2 위치 사이에 사전결정된 압력 차이가 발생할 때에만 도관을 통한 가스의 통행(passage)을 도관 유입구로부터 도관 유출구로 허용하는, 가스 도관 내에 위치되는 일방향 밸브 장치(arrangement).
다른 바람직한 및/또는 선택적인 발명의 측면은 동반되는 청구항에서 정의된다.
본 발명이 잘 이해될 수 있도록, 예시만을 위한 방법으로 주어진 몇몇 실시예는, 동반되는 도면을 참조하여 기술될 것이다.
도 1은 스크롤 펌핑 기구를 포함하는 진공 펌프를 도식적으로 나타낸다.
도 2는 스크롤 펌핑 기구를 포함하는 또다른 진공 펌프를 도식적으로 나타낸다.
도 3은 스크롤 펌핑 기구를 포함하는 다른 진공 펌프를 도식적으로 나타낸다.
도 4는 스크롤 펌핑 기구를 포함하는 다른 진공 펌프를 도식적으로 나타낸다.
도 5는 변형된 진공 펌프의 스크롤 펌핑 기구를 나타낸다.
도 6은 또다른 진공 펌프의 스크롤 펌핑 기구를 나타낸다.
도 7은 종래 기술의 스크롤 펌프를 도식적으로 나타낸다.
스크롤 펌핑 기구(11)를 포함하는 진공 펌프(10)가 도 1에 도시된다. 펌프(10)는 펌프 하우징(12) 및 편심 샤프트부(16)를 갖는 구동 샤프트(14)를 포함한다. 샤프트(14)는 모터(18)에 의해서 구동되며 편심 샤프트부는 선회 스크롤(20)에 연결되어, 사용 동안 샤프트의 회전이 컴프레서의 펌프 유입구(24) 및 펌프 유출구(26) 사이의 유동 통로를 따라 유체를 펌핑하기 위한 고정된 스크롤(22)에 상대적으로 선회 스크롤에 선회 운동을 전한다.
고정된 스크롤(22)은 대체로 원형인 베이스 판(30)에 수직하여 연장하는 스크롤 벽(28)을 포함한다. 선회 스크롤(20)은 대체로 원형인 베이스 판(36)에 수직하여 연장하는 스크롤 벽(34)을 포함한다. 두 스크롤(20, 22)은 스크롤의 상대적인 선회 운동 상에서 기구의 방사상 외측 스크롤 유입구(25)로부터 방사상 내측 스크롤 유출구(27)로 펌핑 채널(32)을 따르는 가스를 펌핑하기 위해서 연동가능하다.
가스 도관(38)은 펌핑 채널의 제 1 위치에서 과압축을 펌핑 채널의 제 2 위치에서 배출되게 허용하기 위한, 펌핑 채널(32)의 제 1 위치에서 유입구(40) 및 펌핑 채널의 제 2 위치에서 유출구(42)를 갖는다. 펌핑 채널의 제 1 위치(40)는 스크롤 유입구와 스크롤 유출구 사이이고, 펌핑 채널의 제 2 위치는 스크롤 유출구(26)에 있다.
스크롤 펌핑 장치의 통상의 기술자는 유체가 두 펌핑 채널을 따라 펌핑된다는 것에 주목할 것이다. 펌핑 채널은 대체로 평행하며 일반적으로 선회 스크롤인 스크롤 중의 한 쪽에 위치된다. 위에서 기술된 가스 도관은 양 펌핑 채널의 과압축을 완화하도록 배열될 수 있으며, 또는 도관은 각 펌핑 채널의 과압축을 완화하기 위한 두 개의 분리된 요소를 포함할 수 있다.
두 개의 일방향 밸브(44)는 도 1에서 화살표에 의해 도시되는 방향만으로 도관 유입구로부터 도관 유출구로 도관을 통해 가스의 통행을 허용하는 가스 도관(38) 내에 위치된다. 두 개의 일방향 밸브가 도시되어 있고, 두 개의 일방향 밸브의 공급이 밸브 중 하나가 고장난 경우에 백업(back-up) 밸브를 제공하며, 스크롤 펌프에 의해 진공화되는 진공 처리 장치의 발생 가능한 오염을 초래하는 스크롤 유입구 상류를 향하여 가스가 새는 것을 저지하는 것을 보장하나, 그 대신에 단일의 일방향 밸브가 사용될 수 있다. 이 점에서, 스크롤 펌프는 스크롤 유입구와 스크롤 유출구 사이의 높은 압력 차이를 달성할 수 있다. 예를 들어, 스크롤 유출구는 대기압 또는 1 바(bar)로 유지되는 동안, 스크롤 유입구는 바람직하게는 10 밀리바(mbar)보다 작게, 더 바람직하게는 1 밀리바보다 작게, 더욱 바람직하게는 10-1 밀리바보다 작은 압력으로 진공화 될 수 있다. 이러한 경우에서, 스크롤 유출구와 스크롤 유입구 사이의 압력 차이는 100:1, 1000:1 또는 10000:1보다 큰 비율을 갖는다. 즉, 스크롤 유출구는 스크롤 유입구보다 둘, 셋 또는 네 자리수 큰 압력을 갖는다. 그에 비해, 정압 스크롤 펌프는 스크롤 유출구에서 대략 10 내지 20 바의 압력을, 스크롤 유입구에서 1 바의 압력을 획득할 수 있어, 대략 10:1 내지 20:1 사이의 압력 차이를 생성한다. 따라서, 밸브 장치는 스크롤 유입구 상류를 향하는 가스 흐름을 방지하기 위해서 고려가능한 압력 차이를 견디도록 요구된다. 도관 내의 두 개의 일방향 밸브의 위치는 상류로의 가스 흐름을 방지할 수 있으면서도, 단일의 고 무결성(high integrity) 밸브보다 더 경제적인 해결책을 제공한다.
일방향 밸브 장치는 가스가 도관을 따라 통과하도록 허용되기 전에 장치 쪽의 압력 차이에 의해 극복되어야 할 내부 저항을 갖는다. 예를 들어, 다른 압력 차이가 요구 사항에 따라 선택될 수 있으나, 0.5 바의 압력 차이가 개방 조건으로부터 폐쇄 조건으로 장치를 전환하기 위해서 요구될 수 있다. 밸브는 임의의 적합한 형태를 가질 수 있으나, 전형적으로 스프링에 의해 밸브 시트에 대해 편향된 이동가능한 밸브 판을 갖는다. 스프링의 내부 저항은 밸브 판을 시트로부터 멀어지게 움직여 밸브를 통해 가스 통로를 제공하기 위해서 극복되어야 된다. 내부 저항은 일반적으로 마주하는 통상의 작업 상황 동안은 밸브가 열리지 않고, 스크롤 유입구가 대기압 상태 또는 그에 가까울 때의 러핑 동안 펌핑 채널의 제 1 및 제 2 위치 사이에 사전결정된 압력 차이가 발생될 때에만 열리도록 선택되어야 한다. 즉, 펌프가 처음 동작될 때에, 스크롤 유입구는 대기압 상태이고 스크롤 유출구도 대기압 상태이다. 스크롤 기구(11)는 펌핑 채널의 제 1 위치(40)가 대기압보다 높은 압력 상태로 만들어 과압축이 발생되도록 하여 압축을 달성한다. 과압축이 예를 들어 1.5 바의 사전결정된 압력에 도달할 때, 이 압력을 블로우 오프(blow-off) 또는 완화하기 위해서, (대략 1 바 상태인) 도관 유출구(42)와 도관 유입구(40) 사이의 압력 차이는 스크롤 배출구(26)로 과압축의 완화를 허용하는 밸브 장치의 내부 저항을 극복하기에 충분하다. 제 1 위치에서 과압축은 스크롤 유입구 압력이 100 밀리바 아래일 때 제 1 위치가 펌핑 채널 내인지 펌프 과압축의 다른 특성이 발생되지 않았는지에 의존하나, 스크롤 유입구에서 압력이 감소될 동안 지속될 수 있다. 따라서, 스크롤 유입구가 100 밀리바와 1 바 사이의 압력 상태일 때, 과압축은 발생될 수 있다.
만약 두 개의 일방향 밸브(44)가 밸브 장치 내에 포함되어 있고, 각 밸브가 내부 저항을 갖는다면, 제 1 위치(40)와 제 2 위치(42) 사이의 압력 차이는 양 밸브의 내부 저항을 극복할 수 있을 만큼 충분해야 한다.
개방시의 가스 도관과 밸브의 전도도(conductance)는 상당한 시간(substantial time) 동안 펌프 상의 부하를 증가시키지 않고 펌프 내의 과압축의 완화를 상대적으로 빠르게 허용할 만큼 충분하여야 한다. 바람직하게는, 압력은 대략 5초 미만 내에 이완되어야 한다.
가스 도관 유입구(40)의 위치는 스크롤 펌핑 기구(11)의 펌핑 특성에 의존한다. 유입구는 즉 과압축이 시작될 수 있는 스크롤 유입구로부터 적어도 한 번 말린(wrap)(즉, 360˚) 상태이고 스크롤 유출구로부터 적어도 한 번 말린 만큼 떨어져 있어야 한다. 예를 들어, 0.5 바의 과압축이 완화되어야 할 때(즉, 대기압 압력에 0.5 바를 더한 1.5 바의 압력), 유입구(40)를 두 번 말린(second wrap) 곳에 위치시키는 것이 소망될 수 있다. 이 경우에서, 밸브의 스프링 압력은 유입구에서 압력이 1.5 바에 도달할 때 도관을 통한 가스 흐름이 대기압 상태가 되도록, 0.5 바로 선택된다. 유입구(40)의 위치 및 밸브의 스프링 압력은 상이한 펌핑 및 전력 소비 요구 사항을 충족하기 위해서 바뀔 수 있음은 명백하다.
사용시에, 펌프 유입구(24) 및 스크롤 유입구(25)가 대기압 상태 또는 그에 가까울 때의 러핑 동안, 두 스크롤(20, 22)의 연동은 펌핑 채널(32)을 따라 가스를 압축한다. 과압축은 펌핑 채널의 제 1 위치(40)에서 발생되고 과압축이 유입구 압력을 넘어선 사전결정된 수위에 도달했을 때, 밸브(44)는 대기압 상태인 펌프 배출구(26)로 완화될 가스를 허용하여 그것을 통해 펌프 상의 부하를 감소시키고 모터(18)의 전력 소비를 줄이기 위해서 개방된다. 이 첫 단계 동안, 제 1 위치(40)와 배출구(26) 사이의 두 스크롤(20, 22)의 연동되는 말림(co-operating wrap)은 가스를 압축하기 위해서 사용되지 않는다. 펌프의 계속되는 사용에 걸쳐, 유입구(24)에서 압력은 감소되어 차례로 펌핑 채널(32)의 제 1 위치(40)에서 압력을 감소시킨다. 과압축이 사전결정된 수위 아래로 떨어질 때, 밸브(44)는 닫히고 가스는 밸브(44)를 통해 대기압 상태로 완화되기보다는 배출구(26)에서 펌핑 채널(32)의 나머지 부분(remainder)을 따라서 운반된다.
러핑 동안 펌프의 제 1 상태에서, 스크롤 유입구가 대기압 상태 또는 그에 가까울 때 밸브 장치는 폐쇄된다. 러핑 동안 제 2 상태에서, 사전결정된 압력 차이가 펌핑 채널의 제 1 및 제 2 위치 사이에 발생되고 제 1 위치가 대기압보다 높은 상태일 때에 밸브 장치는 개방된다. 제 3 상태에서, 스크롤 유입구에서 압력이 대기압보다 아래로 감소되고(일반적으로 0.5 바 미만) 펌핑 채널의 제 1 및 제 2 위치 사이의 압력 차이가 사전결정된 압력보다 낮을 때에 밸브 장치는 폐쇄된다. 펌프의 제 3 상태에서, 스크롤 유입구는 대략 10-1 밀리바와 10 밀리바 사이의 진공 압력으로 감소되고, 따라서 밸브 장치의 압력 차이는 제 2 상태에서 압력 차이와 비교할 때에 역전된다.
대안적 진공 펌프(50)가 도 2에 도시되며, 동일한 참조 번호가 위에서 서술된 바 및 도 1에서 도시된 바와 같은 정수를 나타내도록 사용되었다. 도 2의 장치는 가스 도관(52)이 스크롤 유입구와 스크롤 유출구 사이의 펌핑 채널(32)의 제 1 위치(54)로부터 스크롤 유입구(24)에서 펌핑 채널의 제 2 위치(56)까지 연장한다는 점에서 도 1의 장치와 상이하다.
스크롤 유입구(25)가 대기압 상태 또는 그에 가깝고 과압축이 제 1 위치(54)에서 발생할 때인 러핑 동안, 가스는 도관 유입구(54)와 도관 유출구(56) 사이의 압력 차이가 사전결정된 수위보다 높을 때 가스 도관을 통해서 방출됨으로써 펌프 상의 부하를 감소시키고 전력 요구 사항을 줄인다. 이 장치는 러핑의 첫 단계 동안 유효하다. 비록 스크롤 유입구에서 압력이 펌프 다운(pump down)의 첫 단계 동안 현저하게 감소하지 않지만, 가스는 지속적으로 스크롤 유입구에 연결된 처리 챔버로부터 펌핑된다. 이렇게 하여, 가스 도관(52) 및 밸브 장치는 러핑 동안 전력 요구사항을 줄인다.
다른 진공 펌프(60)가 도 3에 도시되며, 동일한 참조 번호가 위에서 서술된 바 및 도 1에서 도시된 바와 같은 정수를 나타내도록 사용되었다. 도 3의 장치는 가스 도관(62)이 스크롤 유입구와 스크롤 유출구 사이의 펌핑 채널(32)의 제 1 위치(64)로부터 마찬가지로 스크롤 유입구와 스크롤 유출구 사이에 있는 펌핑 채널의 제 2 위치(66)까지 연장한다는 점에서 도 1의 장치와 상이하다.
과압축이 제 1 위치(64)에서 발생할 때인 러핑 동안, 도관 유입구(64)와 도관 유출구(66) 사이의 압력 차이가 사전결정된 수위보다 높을 때, 가스는 가스 도관(62)을 통해서 방출됨으로써 펌프 상의 부하를 감소시키고 전력 요구 사항을 줄인다. 제 1 위치(64)는 일반적으로 상류 제 2 위치(66)보다 낮은 압력 상태이다.
추가 장치로서, 각각의 제 2 도관 유출구(56, 76)와 함께 각각의 제 1 도관 유입구(54, 74)를 연결하는 복수의 가스 도관(52, 72)을 포함하는 진공 펌프(70)가 도 4에 도시된다. 이 장치는 압력이 펌핑 채널의 복수의 상이한 위치로부터 완화될 수 있는 도 1과 도 2 장치의 융합으로 생각될 수 있다. 비록 두 개의 가스 도관이 도 4에 도시되지만 두 개보다 많은 도관이 채용될 수 있다. 예를 들어, 스크롤 유출구(26)에 계속해서 가까워지는 복수의 도관이 펌핑 채널(32)의 각각의 제 1 위치로부터 연장될 수 있다. 이렇게 하여, 과압축이 스크롤 유입구에 가깝게 발생하였을 때에 그 압력이 완화된다. 그 뒤에, 과압축이 스크롤 유출구에 가깝게 발생하였을 때 등에서, 그 압력이 완화된다.
도 1 내지 4에서 도시된 바와 같이, 각 가스 도관이 고정된 스크롤의 스크롤 판에 형성된다. 그러나, 가스 도관은 펌핑 채널을 통하여 유입구와 유출구를 가지면서 다른 곳에 제공되어 위치할 수 있다. 예를 들어, 가스 도관은 선회 스크롤 내에 위치할 수 있으며, 또는 펌핑 채널 내의 유입구와 유출구 포트가 가스를 펌핑 채널의 한 위치로부터 펌핑 채널을 따라 다른 위치로 챔버를 통해서 운반되는 것을 허용하도록 하우징 내에서 챔버에 의해 형성될 수 있다.
도 1 내지 5의 스크롤 펌핑 기구(11)를 대체하는 변형된 스크롤 펌핑 기구(78)가 도 5 및 6에 도시된다. 고정된 스크롤(22)은 대체로 원형인 베이스 판(30)에 수직으로 연장하는 (선영(hatching)으로 도시되는) 스크롤 벽(80)을 포함한다. 선회 스크롤(20)은 대체로 원형인 베이스 판(36)에 수직으로 연장하는 (굵게 도시되는) 스크롤 벽(82)을 포함한다. 두 스크롤(20, 22)은 스크롤의 상대적인 선회 운동 상에서 기구의 방사상 외측 스크롤 유입구(25)로부터 방사상 내측 스크롤 유출구(27)로 펌핑 채널(84, 86)을 따르는 가스를 펌핑하기 위해서 연동가능하다.
스크롤 펌핑 기구(78)는 스크롤 유입구(25)에 인접한 제 1 부분 및 스크롤 유출구(27)에 인접한 제 2 부분을 포함하고, 제 1 부분의 펌핑 용량은 제 2 부분의 펌핑 용량보다 크며, 펌핑 채널의 제 1 위치는 제 1 부분과 제 2 부분 사이의 전이지점(transition)의 하류이다. 도 5 및 6에서, 제 1 부분은 스크롤 유입구(25)로부터 평행하게 연장하는 복수의 펌핑 채널(84, 86)을 포함한다. 펌핑 채널은 제 1 및 제 2 부분 사이의 전이지점(88)에서 모여서 전이지점으로부터 스크롤 유출구로 연장하는 단일의 펌핑 채널(84, 86)을 형성한다. 이 다중-출발 장치는 도 1 내지 4의 단일 출발 장치의 오로지 한 채널 대신에 두 채널이 가스를 스크롤 유입구를 통해서 펌핑하기 때문에 높은 용량을 생성한다. 그러나, 다중-출발 장치는 두 채널이 만나는 제 1 및 제 2 부분 사이의 전이지점에서 특히 과압축을 발생시키는 경향을 크게 갖는다. 바이패스 도관(38)이 도 1에서 도시된 것과 유사한 방식으로 펌핑 채널(84, 86)의 제 1 및 제 2 위치 사이, 즉 스크롤 유입구와 스크롤 유출구 사이의 제 1 위치(90)와 스크롤 유출구의 제 2 위치(92) 사이에서 연장한다. 위에서 기술된 일방향 밸브 장치(44)가 도관 내에 위치한다. 바이패스 장치의 제 1 위치(90)는 수렴지점(convergence)의 하류이며, 특히 펌핑 채널의 수렴 지점에서 야기되는 과압축을 완화할 수 있게 하며 그에 따라서 증가된 압력의 결과인 전력 소비를 줄일 수 있다. 제 1 위치가 수렴 지점에 가까울수록 수렴 지점에서 증가하는 압력에 기인하는 전력 증가를 낮춘다.
도 6의 스크롤 펌핑 기구에서, 바이패스 장치의 제 1 위치(94)는 수렴지점에서 증가하는 압력을 완화하는데에 가장 효과적일 수 있도록 펌핑 채널 사이의 수렴지점(88)에 가깝게 위치된다. 제 2 위치(96)는 제 1 위치의 상류에 있으며 도 2에 도시된 장치와 유사하다. 제 1 위치(94)는 수렴지점의 스크롤을 한 번 만곳(one scroll wrap)에 있으며 수렴지점의 하류에서 대략 45도에 위치하는 것으로 도시된다. 두 밸브의 공급은 제 2 위치로부터 제 1 위치로의 가스의 통행을 저지하는 효율적인 시일을 제공한다.
도 5 및 6에서, 스크롤 펌핑 기구의 제 1 부분은 제 2 펌핑 용량보다 높은 용량을 갖는다. 이 스크롤 유입구(25)에서 증가된 용량은 평행한 펌핑 채널(84, 86)에 의해 제공된다. 대안적 장치에서, 스크롤 기구의 제 1 부분은 스크롤 유입구에 인접한 단일의 펌핑 채널을 포함하나, 제 1 부분의 펌핑 채널은 제 2 부분의 펌핑 채널보다 깊다. 축방향으로 더 넓고, 더 깊은 채널은 얕은 채널보다 큰 펌핑 용량을 갖는다. 제 1 및 제 2 부분 사이의 전이지점은 위에서 기술한 바와 같은 동일한 방식으로 압력의 증가를 야기하며 바이패스 장치의 공급은 압력을 이완한다. 다른 대안으로서, 스크롤 펌프의 제 1 부분은 두 타입의 스크롤 기구의 조합으로 더 깊은 채널을 갖는 것과 함께 다중-출발 장치를 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 스크롤 펌핑 기구를 포함하는 진공 펌프로서,
    스크롤의 상대적인 선회 운동 상에서 상기 기구의 스크롤 유입구로부터 스크롤 유출구로 펌핑 채널을 따르는 가스를 펌핑하기 위해서 연동가능한 두 개의 스크롤,
    상기 펌핑 채널의 제 1 위치에서 대기압보다 높은 가스의 과압축을 상기 펌핑 채널의 제 2 위치로 배출되게 허용하는, 상기 펌핑 채널의 제 1 위치에 유입구 및 상기 펌핑 채널의 제 2 위치에 유출구를 갖는 가스 도관, 및
    상기 스크롤 유입구가 대기압 상태 또는 그에 가까울 때의 러핑 동안, 상기 펌핑 채널의 제 1 및 제 2 위치 사이에 사전결정된 압력 차이가 발생할 때에만 상기 도관을 통한 상기 도관 유입구로부터 상기 도관 유출구로 가스의 통행(passage)을 허용하는, 상기 가스 도관 내에 위치되는 일방향 밸브 장치를 포함하는
    진공 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    러핑 동안 상기 펌프의 제 1 상태에서, 상기 스크롤 유입구가 대기압 상태 또는 그에 가까울 때에 상기 밸브 장치는 폐쇄되고, 러핑 동안 제 2 상태에서, 사전결정된 압력 차이가 상기 펌핑 채널의 제 1 및 제 2 위치 사이에 발생될 때에 상기 밸브 장치는 개방되고, 제 3 상태에서, 상기 스크롤 유입구에서 압력이 대기압보다 아래로 감소되고 상기 펌핑 채널의 제 1 및 제 2 위치 사이의 압력 차이가 상기 사전결정된 압력보다 낮을 때에 밸브 장치는 폐쇄되는
    진공 펌프.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 일방향 밸브 장치는, 폐쇄되었을 때 상기 도관을 통한 상기 도관 유입구로부터 상기 도관 유출구로 가스의 통행을 저지하고, 개방되었을 때 상기 도관을 통한 가스의 통행을 허용하는, 상기 가스 도관 내에 위치되는 두 개의 일방향 밸브를 포함하는
    진공 펌프.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 밸브 장치는 상기 도관 유출구에서 압력이 상기 도관 유입구에서 압력보다 적어도 두 자리수의 크기만큼 클 때에 상기 도관 유출구로부터 상기 도관 유입구로 가스의 통행을 방지하도록 배열되는
    진공 펌프.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스크롤 펌핑 기구는 상기 스크롤 유입구에 인접한 제 1 부분 및 상기 스크롤 유출구에 인접한 제 2 부분을 포함하고, 상기 제 1 부분의 펌핑 용량은 상기 제 2 부분의 펌핑 용량보다 크며, 상기 펌핑 채널의 제 1 위치는 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분 사이의 전이지점의 하류에 있는
    진공 펌프.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 펌핑 채널의 제 1 부분은 상기 수렴지점의 하류에 상기 펌핑 기구를 한 번 만 것(one wrap)보다 적게 만 곳에 위치하는
    진공 펌프.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 부분은 상기 제 2 부분보다 깊은 펌핑 채널을 갖는
    진공 펌프.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 부분은 상기 스크롤 유입구로부터 평행하게 연장하는 복수의 상기 펌핑 채널을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 부분 사이의 상기 전이지점에서 모이는 상기 펌핑 채널은 상기 전이지점에서 상기 스크롤 유출구로 연장하는 단일 펌핑 채널을 형성하는
    진공 펌프.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펌핑 채널의 제 1 위치는 상기 스크롤 유입구와 상기 스크롤 유출구 사이에 있고, 상기 펌핑 채널의 제 2 위치는 상기 스크롤 유출구에 있는
    진공 펌프.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펌핑 채널의 제 1 위치는 상기 스크롤 유입구와 상기 스크롤 유출구 사이에 있고, 상기 펌핑 채널의 제 2 위치는 상기 스크롤 유입구에 있는
    진공 펌프.
  11. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펌핑 채널의 제 1 위치는 상기 스크롤 유입구와 상기 스크롤 유출구 사이에 있고, 상기 펌핑 채널의 제 2 위치는 상기 스크롤 유입구와 상기 스크롤 유출구 사이에 있는
    진공 펌프.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 제 1 도관 유입구와 각각의 제 2 도관 유출구를 연결하는 복수의 상기 가스 도관을 포함하는
    진공 펌프.
  13. 제 12 항에 있어서,
    각각의 상기 가스 도관은 하나 이상의 상기 일방향 밸브 장치를 포함하는
    진공 펌프.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 두 개의 스크롤은 고정된 스크롤 및 선회 스크롤을 포함하고, 상기 가스 도관은 상기 고정된 스크롤 내에 형성되는
    진공 펌프.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    러핑 동안 상기 스크롤 유입구는 100 밀리 바와 대기압 사이의 압력 상태인
    진공 펌프.
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