KR20160072962A - Roots pump having improved structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 후단펌프가 연이어 연결되어 작동하는 루츠펌프에 있어 후단밸브에서 미처 처리하지 못하고 잔류하는 가스를 도중에 외부로 배출할 수 있도록 개선된 구조의 루츠펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a roots pump having an improved structure in which a rear-end pump is continuously connected and operated so that residual gas that can not be processed in a rear-end valve can be discharged to the outside.
루츠 진공펌프(Roots vacuum pump)는 일명 부스터 진공펌프(Booster vacuum pump)라고도 불리어지는데, 이 펌프는 습식 진공펌프 및 건식 진공펌프와 같은 후단 펌프(Backing pump)와 연결하여 사용한다. The Roots vacuum pump is also called a booster vacuum pump, which is used in conjunction with a backing pump, such as a wet vacuum pump and a dry vacuum pump.
1. 일반형 루츠 진공펌프1. Typical Roots Vacuum Pump
루츠 진공펌프의 배기속도와 도달진공도는 후단펌프의 배기특성에 따라 결정된다. 일반적으로 후단펌프의 도달압력이 낮을수록 또 배기속도가 빠를수록 루츠 진공펌프의 도달압력이 낮아지고 배기속도는 빨라진다. 일반형 루츠 펌프는 배기구에서의 압력이 10Torr 정도일 때 작동하도록 설계되어 있다.The exhaust velocity and the degree of vacuum of the Roots vacuum pump are determined according to the exhaust characteristics of the rear stage pump. Generally, the lower the arrival pressure of the downstream pump and the faster the exhaust velocity, the lower the ultimate pressure of the Roots vacuum pump and the faster the exhaust velocity. A typical Roots pump is designed to operate when the pressure at the exhaust is about 10 Torr.
큰 배기속도를 갖고 있는 루츠 진공펌프는 작업시간을 단축하기 위하여 사용되는데, 펌프의 가동을 루츠 펌프와 연결된 후단펌프에서 진공용기의 압력을 10Torr정도까지 내릴 때까지 루츠펌프는 작동하지 않고 있다가 10Torr에 도달하면 루츠펌프가 가동되므로 작업시간을 단축하는 효과를 크게 보지 못한다.The Roots vacuum pump, which has a large exhaust speed, is used to shorten the working time. The Roots pump does not operate until the pressure of the vacuum container is lowered to about 10 Torr at the rear stage pump connected with the Roots pump, The Roots pump is activated, so that the effect of shortening the working time is not significant.
루츠 펌프의 배기구와 후단펌프의 흡입구가 직결로 연결되면 1차로 후단펌프가 가동하여 진공용기의 공정가스를 흡입하여 배기하는데, 직결로 연결된 루츠펌프의 두 개의 로터의 작은 간격을 유지하고 있는 틈새를 통과하여 후단펌프로 흡입하는 구조로 루츠 펌프의 로터가 공정가스의 이동을 방해하여 후단펌프에서 10Torr 까지 내리는데 작업시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.When the exhaust port of the Roots pump and the suction port of the rear pump are directly connected, the rear stage pump is operated first to suck and exhaust the process gas of the vacuum container. In the case of the Roots pump connected directly, And the pump is sucked into the rear stage pump. Thus, the rotor of the Roots pump interferes with the movement of the process gas, and the operation time is required to be reduced to 10 Torr from the rear stage pump.
이 문제를 해결하기 위한 방법으로 직결로 연결된 두 개의 펌프 사이에 루츠 펌프의 흡입구 위에서 연결된 배관이 루츠펌프를 우회하여 후단펌프의 흡입구 위에 연결하여 루츠 펌프의 로터가 가스의 이동을 방해하는 문제점을 해결하였으나, 이는 루츠 펌프와 후단펌프를 우회하는 배관을 사용해야함으로 설비비용이 올라가는 문제점이 있다. In order to solve this problem, the piping connected to the inlet of the roots pump between the two pumps connected directly to each other bypasses the roots pump and connects to the suction port of the rear stage pump to solve the problem that the rotor of the roots pump obstructs the movement of the gas However, this requires piping bypassing the roots pump and the rear stage pump, which increases the equipment cost.
또한 루츠 진공펌프를 사용하여 작업시간을 단축시키기 위한 만족할만한 효과를 보지 못하는 문제점과 설비비용이 올라가는 문제점이 있다. In addition, there is a problem that the Roots vacuum pump is not used to achieve a satisfactory effect for shortening the working time and the facility cost is increased.
2. 바이패스 밸브(Bypass valve)형 루츠 진공펌프2. Bypass valve-type roots vacuum pump
일반형 루츠 진공펌프의 문제점인 작업시간이 많이 걸리는 문제점을 해결하기 위하여 루츠 진공펌프의 작동을 후단 펌프가 도달압력을 10Torr까지 내린 후 가동시까지 소요되던 시간을 단축하기 위하여 대기압력(760Torr)에서 후단 펌프와 동시에 루츠 진공펌프를 가동시켜 작업공정 시간을 단축하는 구조로 개선시킨 펌프로 대기압 작동형 펌프라고 부르기도 한다.In order to solve the problem that is a problem of the conventional type Roots vacuum pump, the operation of the Roots vacuum pump is changed from the atmospheric pressure (760 Torr) to the rear end (760 Torr) in order to shorten the time taken until the rear- It is also called an atmospheric pressure pump because it improves the structure to shorten the work process time by operating the roots vacuum pump at the same time as the pump.
종래 바이패스 밸브형 루츠 진공펌프의 구조(도 5)를 보면 대기압력에서 후단 펌프와 연결된 루츠 펌프를 동시에 가동하여 루츠 펌프의 모터가 회전하면 주축로터(7)가 회전하고 주축 로터에 연결된 주축기어에 의해 맞물려 있는 종동기어가 반대방향으로 동시에 회전하면서 두 개의 로터(7),(8)를 회전시켜 흡입구(9)를 통하여 공정가스를 흡입하여 배기구(10)로 이송시켜 배기구(10)에 연결 접속하고 있는 후단 펌프가 흡입하여 배기시킨다. 5) of the conventional bypass valve-type roots vacuum pump simultaneously operates the roots pump connected to the rear stage pump at atmospheric pressure so that when the roots pump motor rotates, the main-
루츠 진공펌프와 연결된 후단 펌프의 배기속도와 비교하여 루츠 펌프의 배기속도가 5~10배 정도 크기 때문에 대기압에서 두 개의 펌프를 동시에 가동하면 루츠펌프에서 흡입하여 배기한 공정가스를 후단 펌프에서는 후단 펌프의 배기속도 크기만큼만 공정가스를 흡입하여 배기시키고 나머지 공정 가스는 두 개의 펌프가 연결된 루츠펌프의 배기구와 후단펌프의 흡입구 공간에서 압축된다. 일반형 루츠 펌프의 경우 후단 펌프와 연결된 공간에 미쳐 처리되지 못한 가스가 차면서 점차적으로 압축량이 커져 루츠 펌프의 일량이 증가하게 되며, 이처럼 로터가 더 큰 힘으로 회전하여야 하는데 따른 모터의 전류도 정격전류를 넘어 점차적으로 전류가 커지면서 루츠 펌프의 모터가 손상되는 주원인이 되고, 또 이에 그치지 않고 루츠 펌프에서 회전 운동하는 로터, 기어, 베어링 씰링 부품들의 파손 원인이 된다.Since the exhaust speed of the Roots pump is about 5 to 10 times larger than the exhaust speed of the rear pump connected to the Roots vacuum pump, if the two pumps are simultaneously operated at atmospheric pressure, the process gas sucked and exhausted from the Roots pump is discharged from the rear stage pump And the remaining process gas is compressed in the inlet port of the roots pump and the inlet port of the rear pump connected to the two pumps. In the case of the conventional type roots pump, the amount of gas that is not processed in the space connected to the rear stage pump is gradually increased to increase the amount of roots pump, so that the rotor needs to rotate with a larger force. This causes the rotor of the Roots pump to become damaged, causing damage to the rotors, gears, and bearing sealing parts.
루츠 펌프와 후단 펌프의 연결된 공간에 압축된 가스에 의한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 종래에는 도 5에 도시한 것과 같이 실린더(1)에 접한 외벽으로 펌프의 배기구(10)와 흡입구(9)를 연결하는 통로(11),(12)를 만들어 최종적으로 가스를 압축하여 대기로 배출하는 후단 펌프에서 처리하지 못한 채 통로(11)에 잔류하게 된 가스들, 즉 배기구(10)에 접속한 도시하지 않은 후단 펌프에서 미쳐 흡입 처리하여 배출하지 못한 잔류 가스가 루츠 펌프의 배기구(10) 주변에 남아 압축되면 이 배기순환통로(11)를 따라 이동하여 흡입순환통로(12)로 순환하여 다시 로터(7)(8) 회전에 따라 압축되어 배기구(10) 측으로 밀어내어지는 과정을 가지도록 하였는데, 이때, 배기순환통로(11)와 흡입순환통로(12) 사이에 순환구멍(13)을 가진 밸브시트(13a)를 만들어, 바이패스밸브 시스템(28),(29),(30)으로 밸브시트(13a)의 순환구멍(13)을 열고 닫고 하는 구조로 개선하여 압축된 잔류 가스로 인한 문제점을 개선시키고 있다.As a method for solving the problem caused by the compressed gas in the space between the roots pump and the rear stage pump, as shown in Fig. 5, the
즉, 상기한 바이패스 밸브 시스템(28,29,30)에 의하면, 루츠펌프와 연결된 후단펌프가 대기압에서 동시에 가동하면 후단펌프에서 처리하지 못한 압축된 가스가 루츠펌프의 배기순환통로(11) 공간에 잔류하게 되면서 압축되고, 그 압축된 가스는 순환구멍(13)을 폐쇄하고 있던 스프링(29)에 의해 탄발 지지된 바이패스 밸브(28)는 압축된 공간(11)의 압축된 가스의 힘에 의해 열려 흡입순환통로(12) 공간으로 이송되어지게 되며, 그 후 흡입운동 작업을 하고 있는 로터(7),(8)에 의해 다시 배기구로 이송되어 연속적으로 순환하도록 하여 압축 가스의 잔류 문제로 인한 문제점을 해결하고 작업공정 시간을 단축시키도록 하였다.That is, according to the above-described
그러나, 상기한 종래 방식은 펌프 가동 초기에 대기압 상태의 가스를 루츠 펌프와 연결된 후단 펌프를 동시에 가동하여 가스를 흡입 배기하는 공정에서, 루츠 펌프가 진공설비에서 흡입하여 후단펌프 측으로 이송시켰으나, 후단 펌프에서 미쳐 배기하지 못한 압축된 가스가 루츠 펌프에서 연속적으로 순환되어 다시 압축 과정을 거쳐 배기되는 과정을 거치게 되는 대기압 작동형 루츠 펌프로서, 일반형 루츠 펌프(잔류 가스의 순환 과정이 없는 루츠 펌프)에 비하여서 작업시간이 약간 단축되는 효과는 있으나, 이 방식 역시 진공설비에서 흡입구를 거쳐 정상적으로 흡입되는 가스와, 루츠 펌프 내에서 연속적으로 순환하게 되는 압축된 잔류공기가 함께 루츠 펌프에서 배기되는 공정가스를 후단 펌프가 흡입하고 압축하여 배기해야 하므로 루츠 펌프의 배기속도는 후단 펌프 배기속도에 영향을 받아 배기효율이 떨어져 작업시간 단축에 그다지 효과적이지 못하다는 점에서 개선의 여지가 큰 것으로 알려져 있다. 또한 루츠 펌프에서 압축된 공기가 순환할 때 바이패스 밸브(28)가 폐쇄하고 있는 순환구멍(13)의 단면에서 배기흡입통로 공간에 과부하가 발생되면 모터가 파손되는 문제점과 회전운동을 하는 부품들이 손상되는 문제점이 있다. 이와 같은 문제는 작업 현장에서 발생되는 문제점으로 루츠펌프가 개선해야 할 우선적 과제이다.
However, in the above-mentioned conventional system, the roots pump is sucked from the vacuum equipment and transferred to the rear stage pump in the process of sucking and exhausting the gas by simultaneously operating the atmospheric pressure gas at the initial stage of the pump operation and the rear stage pump connected to the roots pump, And the compressed gas which has not been exhausted from the exhaust gas is continuously circulated in the roots pump and then exhausted through the compression process. Compared with the conventional roots pump (Roots pump without circulation process of residual gas) In this method, however, the gas normally sucked through the suction port in the vacuum equipment and the compressed residual air circulated continuously in the roots pump are supplied to the rear stage Since the pump must be sucked and compressed and exhausted, Group rates are known to be improved from the point mothada not very effective work time away from the exhaust efficiency under the influence downstream pump exhaust speed is large. In addition, when overload is generated in the exhaust suction passage space at the end face of the
본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로, 대기압 작동형인 루츠 펌프와 후단펌프를 대기압 상태에서 동시에 작동할 때 루츠 펌프의 배기속도가 후단펌프의 배기속도에 영향을 받아 배기속도가 줄어들어 작업공정 시간을 단축하는데 효과적이지 못한 문제점과, 압축공기가 순환하는 배기, 흡입 순환통로에 과도한 압축을 발생시키고 이로 인하여 모터와 부품들이 손상되는 문제점을 해결하기 위한 목적의 개선된 루츠 펌프를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for operating the atmospheric-pressure roots pump and the rear- And it is an object of the present invention to provide an improved roots pump for solving the problem that excessive compression is generated in exhaust and suction circulation passages through which compressed air is circulated and thereby the motor and parts are damaged.
본 발명의 또 다른 목적은 루츠 펌프가 후단펌프와 연결되어 사용할 때 상대적으로 작아진 후단펌프의 배기속도의 영향으로 루츠 펌프의 배기속도가 줄어드는 것을 방지하고, 루츠펌프의 배기속도를 항상 일정하게 유지할 수 있는 구조로 개선시켜 후단펌프로 인한 배기속도의 감소 문제를 해결하는 데 있다.Another object of the present invention is to prevent the exhaust speed of the Roots pump from being reduced due to the influence of the exhaust speed of the relatively small rear pump when the Roots pump is used in connection with the rear stage pump and to keep the exhaust speed of the Roots pump constant And the problem of reducing the exhaust speed due to the rear stage pump is solved.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 진공설비 측에 접속하는 흡입구와 후단펌프 측에 접속하는 배기구를 가진 실린더와, 상기 실린더 내에서 맞물려 회전하여 상기 흡입구 측에서 유입되는 가스를 압축하여 상기 배기구를 통해 후단펌프 측에 강제 배기하는 한 쌍의 로터를 포함하여 구성되는 루츠펌프에 있어서, 상기 배기구 측에 연통하도록 상기 실린더의 일측에 마련되는 바이패스 배출통로와; 상기 바이패스 배출통로에 연통하도록 상기 실린더의 일측 상부에 마련되는 1차 배기밸브 배기구와; 상기 바이패스 배출통로와 상기 배기구 사이에 마련되는 상광하협하는 테이퍼 형상의 밸브시트와; 상기 밸브시트 위에 놓여져 자중에 의해 상기 밸브시트에 밀착하여 밸브시트에 형성된 외부 배출구멍을 폐쇄하며, 상기 바이패스 배출통로에 잔류하는 가스압력에 의해 밸브시트로부터 부상하여 상기 외부 배출구멍을 개방하도록 금속재 볼로 형성되는 1차 배기밸브;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a vacuum cleaner comprising: a cylinder having a suction port connected to a vacuum equipment side and an exhaust port connected to a rear stage pump side; A bypass exhaust passage provided at one side of the cylinder to communicate with the exhaust port side, and a bypass exhaust passage provided at one side of the cylinder so as to communicate with the exhaust port side; A primary exhaust valve exhaust port provided at an upper portion of one side of the cylinder to communicate with the bypass exhaust passage; A tapered valve seat provided between the bypass discharge passage and the exhaust port to face the upper surface of the valve seat; The valve seat is brought into close contact with the valve seat by its own weight to close the external discharge hole formed in the valve seat and is lifted from the valve seat by the gas pressure remaining in the bypass discharge passage, And a primary exhaust valve formed by a ball.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 1차 배기밸브 배기구와 외부 배출구멍을 구비하고 있는 밸브시트는 별도 몸체인 1차 배기밸브 몸체에 형성되며, 상기 1차 배기밸브 몸체가 상기 실린더에 조립 장착되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the valve seat having the primary exhaust valve exhaust port and the external exhaust port is formed in a primary exhaust valve body, which is a separate body, and the primary exhaust valve body is assembled .
본 발명은 배기구(10)를 통한 배기가 불충분하여 바이패스 배출통로(11)에 잔류 가스가 기준치 이상 발생하는 경우 1차 배기밸브(15)가 다시 열려 가스를 외부로 배출하므로, 루츠펌프와 연결된 후단펌프에서 처리하지 못한 압축된 공정가스가 존재하는 경우 1차 배기밸브 몸체(17) 내의 1차 배기밸브(15)를 가스압에 의해 열어 배기시켜 주는 것에 의해서 후단펌프의 배기속도와 상관없이 설계 배기속도를 유지할 수 있게 되며, 이에 따라 바이패스 배출통로(11)의 가스들이 압축되어 발생되는 모터 과부하에 따른 손상 및 부품들이 파손되는 문제점을 해결하고, 후단펌프의 배기속도와 상관없이 설계 배기속도를 유지해줌으로써 작업공정 시간을 단축시켜, 진공화를 위한 작업시간을 줄일 수 있는 것이다.In the present invention, when exhaust gas through the exhaust port (10) is insufficient and residual gas is generated in the bypass exhaust passage (11) more than a reference value, the primary exhaust valve (15) is opened again to discharge the gas to the outside. The
또한 자중에 의한 금속 볼 밸브를 사용하고 밸브시트를 상광하협한 테이퍼 형상으로 만들므로, 볼 밸브를 1차 배기밸브 몸체 내부에 수용시키는 것만으로 조립이 완성되며, 더욱이 1차 배기밸브 몸체를 별도로 만들어 실린더에 조립하는 것으로도 할 수 있어 제작과 조립이 간편하다.In addition, since the metal ball valve according to its own weight is used and the valve seat is made into a tapered shape which is opposed to the upper surface of the valve seat, only the ball valve is received in the primary exhaust valve body to complete the assembly. Further, It can also be assembled to a cylinder, making it easy to manufacture and assemble.
도 1은 본 발명에 의한 루츠 펌프 평단면도(도 2의 A-A 단면도)이다.
도 2는 본 발명에 따른 루츠 펌프의 측단면도(도 1의 B-B 단면도)로서, 1차 배기밸브 시스템(14, 15, 17)을 하나의 조립부품으로 만들어 펌프 실린더에 조립한 상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 루츠 펌프로서, 펌프 실린더에 1차 배기밸브 시스템(16, 17)을 일체로 형성하고, 1차 배기밸브(15)를 조립한 상태를 보여주는 도면이다.
도 4 (a)와 (b)는 본 발명에 따른 루츠펌프의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 종래의 바이패스 밸브형 루츠펌프 구조를 나타낸 도면이다.1 is a plan sectional view of a Roots pump (AA sectional view in Fig. 2) according to the present invention.
Fig. 2 is a side sectional view (sectional view taken along the line BB in Fig. 1) of the roots pump according to the present invention, showing a state in which the primary
3 is a cross-sectional view of a roots pump according to the present invention in which a primary
4 (a) and 4 (b) are views for explaining the operating state of the roots pump according to the present invention.
5 is a view showing a structure of a conventional bypass valve type roof pump.
다음의 상세한 설명에서, 본 발명이 실시될 수 있는 특정한 실시예를 설명의 목적으로 도시하는 첨부된 도면을 참조한다.In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings which show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced.
이 실시예들은 본 기술분야에 익숙한 자가 본 발명을 실시하기에 충분히 상세하게 설명된다. 본 발명의 여러 가지 실시예들은 비록 다르더라도 반드시 상호 배제하는 것은 아니라는 것을 이해해야 한다. 예로서, 한 실시예와 관련하여 여기에 설명되는 특정한 양상, 구조 또는 특징은 본 발명의 정신 및 범위로부터 이탈함이 없이 다른 실시예에 의해 실시될 수 있다.These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are not necessarily mutually exclusive, even if different. By way of example, certain aspects, structures, or features described herein in connection with one embodiment may be practiced by other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention.
또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 이탈함이 없이 수정될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 다음의 상세한 설명은 제한을 목적으로 하는 것이 아니고, 본 발명의 범위는 적절히 해석된 첨부된 청구범위와 이 청구범위가 관여되는 충분한 범위의 균등물에 의해서만 정의된다. 도면에서, 유사한 도면부호는 여러 가지 도면에서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.It is also to be understood that the position or arrangement of individual elements within each disclosed embodiment may be modified without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the invention is defined only by the appended claims appropriately interpreted and by the full range of equivalents to which such claims pertain. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions in the various figures.
도 1은 본 발명에 의한 루츠 펌프 정단면도로서, 루츠 펌프는 실린더(1)를 구비하고 있으며, 이 실린더(1) 내에는 서로 맞물려 회전하는 한 쌍의 로터(주축 로터 7과 종동 로터 8)가 수용되게 설치되며, 상기 실린더(1)의 양측에는 각각 기어 사이드 플레이트(2)와 모터 사이드 플레이트(4)가 장착되며, 상기 로터(7,8)들의 각각의 로터 축(7a,8a)이 베어링(20,22)을 개재하여 상기 기어 및 모터 사이드 플레이트(2,4)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다.Fig. 1 is a sectional front view of a roots pump according to the present invention. The roots pump has a
상기 플레이트(2)(4)의 양측에는 각기 기어 케이싱(3)과 프런트 플레이트(5)가 장착되어 있으며, 상기 기어 케이싱(3)에는 상기 기어 사이드 플레이트(2) 의 일측으로 돌출하는 상기 로터 축(7a,8a)의 단부에 고정 장착되는 주축 헬리컬 기어(18)와 종동축 헬리컬 기어(19)가 수용되어 있으며, 상기 한 쌍의 헬리컬 기어(18)(19)는 서로 맞물린 채 1:1의 회전 속도로 회전한다.The
그리고 상기 로터 축(7a)의 상기 프런트 플레이트(5) 측으로 돌출하여 관통한 단부에는 펌프 커플링(24)과 모터 커플링(25)이 서로 연결되어 있으며, 그 연결 커플링(24,25) 부위를 보호하도록 상기 플런트 플레이트(5)의 측면에 모터 플랜지(6)가 장착되고, 이 모터 플랜지(6) 외부에 모터(27)가 장착되며, 이 모터(27)의 회전축이 상기 모터 커플링(25)에 직결되어 상기 로터 축(7A)을 회전 구동한다.A
도 2에 있어, 상기 실린더(1)의 일측 상부, 도시한 실시예에서는 우측 상부에 외부에 대하여 개방된 1차 배기밸브 배기구(16)가 형성되고, 하단에 바이패스 통로(11)에 연통하는 배기구 통로(14)와, 점차 하부를 향해 좁아지는 테이퍼 형상의 밸브시트(13)를 가진 1차 배기밸브 몸체(17)가 상기 실린더(1)와는 별개 몸체로 제작되어 실린더(1)에 조립 장착되어 있으며, 상기 1차 배기밸브 몸체(17) 내에는 금속 볼밸브(15)로 형성된 1차 배기밸브(15)가 수용되어 있으며, 이 1차 배기밸브(15, 금속 볼밸브)는 자연 상태에서는 자중에 의해 하강하여 상기 테이퍼 형상의 밸브시트(13)의 내부면에 밀착하여 배기구 통로(14)와 상기 1차 밸브 배기구(16)의 연통 상태를 차단하며, 그 무게 보다 무거운 하중의 압력이 바이패스 통로(11)에 작용하면 부상하여 밸브시트(13)를 개방하여 바이패스 통로(11) 내의 잔류 압축가스를 외부로 배출하도록 구성되어 있다.2, a first exhaust
또 도 2에 나타난 것과 같이, 상기 실린더(1)의 대략 중앙부 상부에는 펌프 흡입구(9)가 형성되며, 그 펌프 흡입구(9)와 대향하는 위치인 하부에는 배기구(10)가 마련되어 있으며, 이 배기구(10)에는 도시하지 않은 후단 펌프의 흡입구와 관로를 통해 연결되어 있어, 이 배기구(10)를 통해 배출되는 가스를 후단 펌프에서 흡입 압축시켜 외부로 최종 배출하게 되어 있으며, 상기 배기구(10)에 접하여 상기 실린더(1) 일측에는 상기 바이패스 통로(11)가 상기 1차 배기밸브 몸체(17) 측을 향해 형성되어 있으며, 상기 흡입구(9)에 연통하여 그 흡입구(9)를 통해 흡입되는 가스를 실린더(1)의 전체로 확산하기 위한 흡입 순환통로(12)가 마련되어 있다.As shown in FIG. 2, a
도 3은 본 발명의 변형된 실시예로서, 도 2의 경우 1차 밸브 배기구(16)를 가진 1차 배기밸브 몸체(17)가 분체로 형성되어 실린더 몸체에 조립되어 있는 데 반하여, 동 실시예는 실린더(1) 몸체에 일체로 주조하여 형성하고 있다. 상기한 단일체의 경우 부품 점수 및 조립공정이 적어지는 장점이 있는 반면, 주조의 복잡함으로 성형의 곤란성 때문에 주조 실패율이 높을 수 있어, 비록 부품 및 조립 공정이 추가되더라도 1차 배기밸브 몸체(17)를 별도 제작하여 실린더(1) 몸체에 조립하는 것이 실리적이다.3 is a modified embodiment of the present invention. In the case of FIG. 2, the primary
여기서, 미설명 부호 21, 23은 베어링을 보호하기 위한 베어링 커버이고, 부호 26은 시일성을 부여하기 위한 립씰 하우징이다.Here,
이하 도 5(a)(b)를 참조하여 본 발명의 작동에 대해 설명한다. Hereinafter, the operation of the present invention will be described with reference to Figs. 5 (a) and 5 (b).
모터(27)가 구동하기 시작하면 도시하지 않은 진공설비를 진공화시키기 위해 가스를 뽑아내게 되는 데, 이때 모터(27)에 의해 로터 축(7a)이 정방향 회전하면, 한쌍의 기어(18)(19)로 맞물린 로터 축(8a)은 반대 방향으로 회전을 시작하게 되며, 이에 따라 한 쌍의 로터(7)(8)가 맞물린 상태로 회전을 시작한다.When the
로터(7)(8)가 회전하면, 공간(31)이 확장하기 시작하여 진공부압을 형성하게 됨으로써 진공설비 측의 가스가 흡입구(9)를 통해 공간(31)으로 흡입되며, 일측 로터(8)가 실린더(1) 내벽면에 접하는 순간(도 4 (b)의 P 참조)부터 공간(31)은 흡입구(9) 측에 대해 단절된 공간 32를 형성하게 되고, 그 상태에서 계속 로터(8)가 회전하게 되면 공간(32)에 갇힌 가스가 공간 32의 이동과 함께 압축력을 받아 배기구(10) 측으로 강제로 밀어내어지게 되면서 배기되게 되며(이때 공간 32가 배기구 10 측에 개방된다), 배기된 가스는 그 배기구(10)에 접속된 후단펌프 측으로 흡입되어진 후 그 후단펌프에 의해 다시 압축 배기 과정을 거쳐 대기로 배출된다.When the
그런데, 펌프 구동에 있어 후단 펌프에서 대기로 배출하는 가스량보다 본 발명의 진공설비에 직접 접속된 로터 펌프에서 배기되는 가스량이 많은 경우 배기구(10)를 통해 미쳐 후단펌프 측으로 이송되지 못하고 잔류하게 되는 가스가 발생하는 경우가 있게 되는데, 이 잔류가스는 바이패스 배출통로(11)를 채우게 되는 과정에서 바이패스 배출통로(11)에 잔류하는 공기의 압축력 정도가 1차 배기밸브(15)의 자중보다 작은 경우에는 그 가스압에 의해서는 1차 배기밸브(15)를 밸브시트(13)로부터 부상시키지 못하여 외부 배출구멍(14)은 닫혀 있게 되며, 이 같은 경우에는 로터(7)(8) 구동력 증가에 큰 영향을 미치지 않아 장치에 무리를 주지 않는 수준이다. However, when the amount of gas exhausted from the rotor pump directly connected to the vacuum equipment of the present invention is larger than the amount of gas discharged from the rear stage pump to the atmosphere in the pump drive, the amount of gas exhausted through the
그러나 바이패스 배출통로(11)에 잔류되는 가스의 압축력이 기준치 이상 높아지게 되면 로터(7)(8)에 무리를 주기 시작하는 데, 이 기준치는 1차 배기밸브(15)의 자중이 기준으로서, 그 무게보다 바이패스 배출통로(11)에 잔류되는 가스의 압축력이 커지게 되면, 이때 1차 배기밸브(15)를 밀어 올리는 가스압에 의해 1차 배기밸브(15)가 도 4(b) 에 도시한 것처럼 1차 배기밸브 몸체(17) 내에서 공중에 부상하게 되며, 1차 배기밸브(15)가 부상하여 밸브시트(13)로부터 이격되어 외부 배출구멍(14)이 열리면 바이패스 배출통로(11)에 잔류하는 압축가스가 개방된 외부 배출구멍(14)을 경유하여 1차 배기밸브 배기구(16)를 통해 대기로 배출되며, 이 같은 작동에 의해 바이패스 배출통로(11)의 압력이 낮아지면, 부상하였던 1차 배기밸브(15)가 하강하여 밸브시트(13)에 밀착하여 외부 배출구멍(14)을 차단하므로 로터(7)(8)의 회전 작동에 따라 진공설비에서 흡입되는 가스는 배기구(10)를 통해 후단펌프 측으로 정상적으로 이송되며, 다시 배기구(10)를 통한 배기가 불충분하여 바이패스 배출통로(11)에 잔류 가스가 기준치 이상 발생하는 경우 1차 배기밸브(15)가 다시 열려 가스를 외부로 배출하므로, 루츠펌프와 연결된 후단펌프에서 처리하지 못한 압축된 공정가스가 존재하는 경우 1차 배기밸브 몸체(17) 내의 1차 배기밸브(15)를 열어 배기시켜 주는 것에 의해서 후단펌프의 배기속도와 상관없이 설계 배기속도를 유지할 수 있게 되는 것이다. However, when the compressive force of the gas remaining in the
이처럼 루츠펌프에 1차 배기밸브(15)를 설치함으로서 바이패스 배출통로(11)의 가스들이 압축되어 발생되는 모터 및 부품들이 파손되는 문제점을 해결하고, 후단펌프의 배기속도와 상관없이 설계 배기속도를 유지해줌으로써 작업공정 시간을 단축시켜, 루츠펌프를 사용하는 목적인 큰 배기속도를 갖는 루츠펌프를 사용하여 작업시간을 줄일 수 있는 것이다.As described above, since the
이상에서 설명한 상기 실시예들은 본 발명의 기술적인 구성을 단지 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니다. 본 발명에 실시예들을 보기로 상세히 설명하였지만, 본 발명의 그러한 상세한 실시예들은 당업자에 의하여 수정될 수 있으며, 그리고 기술적인 특징의 일 부분이 본 발명의 기술적인 방법의 정신을 벗어남이 없이 동등한 내용으로 교체 가능하며, 그와 같은 내용은 아래에 청구되는 본 발명의 기술적인 방법의 범위에 포함되어야 한다.
The above-described embodiments are merely illustrative of the technical structure of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. Although the present invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that such detailing embodiments of the invention may be modified by those skilled in the art and that part of the technical features may be modified without departing from the spirit of the invention, And such subject matter should be included within the scope of the technical method of the invention claimed below.
1. : 실린더 2. : 기어 사이드 플레이트
3. : 기어 케이싱 4. : 모터 사이드 플레이트
5. : 프런트 플레이트 6. : 모터 플랜지
7. : 주축 로터 8. : 종동 로터
9. : 흡입구 10. : 배기구
11. : 바이패스 배출통로 12. : 흡입 순환통로
13. : 밸브시트 14. : 외부 배출구멍
15. : 1차 배기밸브 16. : 1차 배기밸브 배기구
17. : 1차 배기밸브 몸체 18. : 주축 헬리컬 기어
19. : 종동축 헬리컬 기어 20. : 베어링
21. : 베어링 커버 22. : 베어링
23. : 베어링 커버 24. : 펌프 커플링
25. : 모터 커플링 26. : 립씰 하우징
27. : 모터 1.: Cylinder 2.: Gear side plate
3.: Gear casing 4.: Motor side plate
5.: Front plate 6.: Motor flange
7.: Spindle rotor 8.: Follower rotor
9. Inlet port 10.: Exhaust port
11.: Bypass discharge passage 12.: Suction circulation passage
13.: Valve seat 14.: Outlet hole
15.: Primary exhaust valve 16.: Primary exhaust valve exhaust
17.: Primary exhaust valve body 18.: Spindle helical gear
19.: Slave axis helical gear 20.: Bearing
21.: Bearing cover 22.: Bearing
23.: Bearing cover 24.: Pump coupling
25.: Motor coupling 26.: Lip seal housing
27. Motor
Claims (2)
The exhaust valve of claim 1, wherein the valve seat having the primary exhaust valve exhaust port and the external exhaust port is formed in a primary exhaust valve body as a separate body, and the primary exhaust valve body is assembled and mounted to the cylinder Roots pump with improved structure.
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