KR20180126072A - 유체 유인 유닛 및 진공 펌프의 수명을 연장시키는 운용 방법 - Google Patents

유체 유인 유닛 및 진공 펌프의 수명을 연장시키는 운용 방법 Download PDF

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KR20180126072A
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Abstract

(과제)
진공 펌프 등의 내부에서 발생하는 부생성물 분체를 유인하여 배출시키는 유체 유인 유닛 등을 제공하는 것.
(해결 수단)
유체 유인 유닛(1)은 양단이 개구되고 그 개구 단부에 플랜지를 부착설치한 통체(10)와, 통체(10)의 내부에 설치하는 유체 구동 유인체(20)와, 유체 구동 유인체(20)에 질소 가스 등의 구동 기체를 급기하는 급기관(30)과, 급기관(30)으로부터 유체 구동 유인체(20)의 내벽을 경유하여 통체(10)의 하류측 개구부(12)와 연통하는 제1 유로(41)와, 통체(10)의 상류 개구부(11)로부터 유체 구동 유인체(20)를 경유하여 통체(10)의 하류측 개구부(12)와 연통하는 제2 유로(42)를 구비한다. 제2 유로(42)의 가장 좁은 개소의 내경은 11밀리미터로 하고 있다.

Description

유체 유인 유닛 및 진공 펌프의 수명을 연장시키는 운용 방법
본원 발명은 진공 펌프의 내부나 그 배기측 배관의 내부(이하, 「진공 펌프 등의 내부」라고 한다)에서 발생하는 부생성물을 유인하여 배출하는 유체 유인 유닛 및 당해 유체 유인 유닛을 사용한 진공 펌프의 수명을 연장시키는 운용 방법에 관한 것이다.
종래부터 진공 펌프의 배기측을 흡인하는 장치는 존재했다. 진공 펌프의 배기측에 연통 접속되는 제1(상류측) 통체 및 제2(하류측) 통체와, 상기 제1 통체와 제2 통체 사이에 개재시키는 역지 지지부 및 이젝터에 의해 진공 펌프의 배기측을 흡인하는 장치도 그 하나이다(특허문헌 1).
일본 특원 2015-096113
그런데, 진공 펌프 등의 내부에서 발생한 부생성물 분체(紛體)가 진공 펌프 등의 내부에서 체류하면, 당해 진공 펌프와 배기측 배관의 접속 개소 또는 당해 배기측 배관의 내주면에 부착·퇴적하여, 당해 진공 펌프로부터 하류 방향의 유로가 작게(가늘게) 되어버리는 것이 알려져 있으며, 상기 현상은 유로 막힘이나 진공 펌프의 고장을 야기하고, 나아가서는 진공 펌프의 수명을 단축시키는 요인이 되고 있었다.
그 때문에 일정 기간마다 진공 펌프 또는 배기측 배관을 분해하여 청소를 행하는 메인터넌스 작업이 필수적이어서 상당한 비용이나 시간을 필요로 하고 있었다.
상기 서술한 특허문헌 1은 진공 펌프의 배기측을 흡인하는 우수한 장치이지만 이젝터의 노즐 직경이 가늘기(작동예에서는 1밀리미터) 때문에, 진공 펌프 등의 내부로부터 배출되는 가스 중에 부생성물 분체가 혼재하는 환경하에서는 이젝터의 노즐의 내부에서 부생성물 분체가 막혀버릴 가능성이 있기 때문에, 진공 펌프 등의 내부에서 부생성물이 발생하지 않는 클린한 환경하에서밖에 적용할 수 없었다.
그래서, CVD, 드라이 에처 등 진공 펌프 등의 내부로부터 배출되는 가스 중에 1밀리미터 이상의 부생성물 분체가 혼재되어 날아올 가능성이 있는 환경하에서도 적용할 수 있는 유체 유인 유닛을 제공하는 것을 과제로 했다.
또한, 진공 펌프 등의 내부로부터 배출되는 가스 중에 1밀리미터 이상의 부생성물 분체가 혼재되어 날아올 가능성이 있는 환경하에서 진공 펌프의 수명을 연장시키는 운용 방법을 제공하는 것을 과제로 했다.
본원 발명은 상기 서술한 과제를 해결하기 위해서, 양단이 개구된 통체와, 상기 통체의 내부에 설치하는 유체 구동 유인체와, 상기 통체를 관통하여 상기 유체 구동 유인체와 연통하는 급기관과, 상기 급기관으로부터 상기 유체 구동 유인체의 내벽을 경유하여 상기 통체의 하류측 개구부로 연통하는 제1 유로와, 상기 통체의 상류측 개구부로부터 상기 유체 구동 유인체를 경유하여 상기 통체의 하류측 개구부로 연통하는 최협부(最狹部)가 11밀리미터 이상인 제2 유로를 구비하고, 상기 제1 유로에 구동 기체를 급기했을 때 상기 유체 구동 유인체의 내벽을 따라 흐르고, 상기 제1 유로의 구동 기체가 배출될 때 상기 제2 유로에 유체가 유인되는 유체 유인 유닛을 제공한다.
또한, 본원 발명은 상기 서술한 과제를 해결하기 위해서, 양단이 개구됨과 아울러 적어도 상류측 개구 단부에 플랜지를 부착설치한 통체와, 상기 통체의 내부에 설치하는 유체 구동 유인체와, 상기 통체를 관통하여 상기 유체 구동 유인체와 연통하는 급기관과, 상기 급기관으로부터 상기 유체 구동 유인체의 내벽을 경유하여 상기 통체의 하류측 개구부로 연통하는 제1 유로와, 상기 통체의 상류측 개구부로부터 상기 유체 구동 유인체를 경유하여 상기 통체의 하류측 개구부로 연통하는 최협부가 11밀리미터 이상인 제2 유로를 구비하고, 상기 제1 유로에 구동 기체를 급기했을 때 상기 유체 구동 유인체의 내벽을 따라 흐르고, 상기 제1 유로의 구동 기체가 배출될 때 상기 제2 유로에 유체가 유인되는 유체 유인 유닛을 제공한다.
또한, 본원 발명은 상기 서술한 과제를 해결하기 위해서, 양단이 개구됨과 아울러 적어도 상류측 개구 단부에 플랜지를 부착설치한 통체와, 상기 통체의 내부에 설치하는 유체 구동 유인체와, 상기 통체를 관통하여 상기 유체 구동 유인체와 연통하는 급기관과, 상기 급기관으로부터 상기 유체 구동 유인체의 내벽을 경유하여 상기 통체의 하류측 개구부로 연통하는 제1 유로와, 상기 통체의 상류측 개구부로부터 상기 유체 구동 유인체를 경유하여 상기 통체의 하류측 개구부로 연통하는 최협부가 11밀리미터 이상인 제2 유로를 구비하고, 상기 제1 유로에 구동 기체를 급기했을 때 상기 유체 구동 유인체의 내벽을 따라 흐르고, 상기 제1 유로의 구동 기체가 배출될 때 상기 제2 유로에 유체가 유인됨과 아울러, 상기 유체 구동 유인체의 외측 가장자리부와 상기 통체의 상류측 개구 내측 가장자리부의 간극을 시일한 유체 유인 유닛을 제공한다.
또한, 본원 발명은 상기 서술한 과제를 해결하기 위해서, 양단이 개구됨과 아울러 적어도 상류측 개구 단부에 플랜지를 부착설치한 통체와, 상기 통체의 내부에 설치하는 유체 구동 유인체와, 상기 통체를 관통하여 상기 유체 구동 유인체와 연통하는 급기관과, 상기 급기관으로부터 상기 유체 구동 유인체의 내벽을 경유하여 상기 통체의 하류측 개구부로 연통하는 제1 유로와, 상기 통체의 상류측 개구부로부터 상기 유체 구동 유인체를 경유하여 상기 통체의 하류측 개구부로 연통하는 최협부가 11밀리미터 이상인 제2 유로를 구비하고, 상기 제1 유로에 구동 기체를 급기했을 때 상기 유체 구동 유인체의 내벽을 따라 흐르고, 상기 제1 유로의 구동 기체가 배출될 때 상기 제2 유로에 유체가 유인됨과 아울러, 상기 유체 구동 유인체의 외측 가장자리부와 상기 통체의 상류측 개구 내측 가장자리부를 접착한 유체 유인 유닛을 제공한다.
또한, 본원 발명은 상기 서술한 과제를 해결하기 위해서, 양단이 개구됨과 아울러 적어도 상류측 개구 단부에 플랜지를 부착설치한 통체와, 상기 통체의 내부에 설치하는 유체 구동 유인체와, 상기 통체를 관통하여 상기 유체 구동 유인체와 연통하는 급기관과, 상기 급기관으로부터 상기 유체 구동 유인체의 내벽을 경유하여 상기 통체의 하류측 개구부로 연통하는 제1 유로와, 상기 통체의 상류측 개구부로부터 상기 유체 구동 유인체를 경유하여 상기 통체의 하류측 개구부로 연통하는 최협부가 11밀리미터 이상인 제2 유로를 구비하고, 상기 제1 유로에 구동 기체를 급기했을 때 상기 유체 구동 유인체의 내벽을 따라 흐르고, 상기 제1 유로의 구동 기체가 배출될 때 상기 제2 유로에 유체가 유인됨과 아울러, 상기 통체의 상류측 개구부의 내경이 40밀리미터인 유체 유인 유닛을 제공한다.
또한, 본원 발명은 상기 서술한 과제를 해결하기 위해서, 상기 어느 하나에 기재된 유체 유인 유닛을 진공 펌프의 배기측에 접속하여 진공 펌프의 수명을 연장시키는 운용 방법으로서, 20리터/분 이상의 유량으로 구동 기체를 급기관에 급기하는 제1 공정과, 상기 제1 공정에 의해 급기된 구동 기체가 상기 유체 구동 유인체의 내벽을 따라 상기 유체 구동 유인체 내로부터 상기 통체의 하류측 개구부로 흐르는 제2 공정과, 상기 제2 공정의 흐름에 의해 당해 진공 펌프로부터 상기 통체의 상류측으로 유체를 유인하는 제3 공정과, 상기 제3 공정에서 유인한 유체를 상기 통체의 하류측 개구부로 배출하는 제4 공정에 의해 진공 펌프 및 그 배기측 배관의 내부에서 발생하는 부생성물 분체를 유인하고 배출하여 진공 펌프의 수명을 연장시키는 운용 방법을 제공한다.
본원 발명의 유체 유인 유닛은 제2 유로의 최협부의 내경이 11밀리미터 이상이기 때문에, 진공 펌프 등의 내부에서 발생한 부생성물 분체(11밀리미터 미만에 한함)를 유인하여 배출할 수 있다.
본원 발명의 유체 유인 유닛은 통체의 상류측 개구 단부(가장자리 단부)에 플랜지를 부착설치하고 있기 때문에, 진공 펌프의 배기측 배관으로의 접속이 용이하게 됨과 아울러, 접속 개소에서 기체가 새는 것도 억제·방지할 수 있다.
본원 발명의 유체 유인 유닛은 상기 유체 구동 유인체의 외측 가장자리부와 상기 통체의 상류측 개구 내측 가장자리부의 간극을 시일하고 있기 때문에, 진공 펌프 등의 내부로부터의 유인 효율이 더욱 좋아진다.
본원 발명의 유체 유인 유닛은 상기 유체 구동 유인체의 외측 가장자리부와 상기 통체의 상류측 개구 내측 가장자리부를 접착(고착)하고 있기 때문에, 제2 유로에 안정적으로 유체가 흐른다.
본원 발명의 유체 유인 유닛은 상기 통체의 상류측 개구부의 내경을 40밀리미터로 하고 있기 때문에, 제조 비용면에서 우수할 뿐만아니라, 유체 구동 유인체의 외경과의 차가 작기 때문에 상기 서술한 바와 같은 접착(고착)이나 시일의 가공이 용이하다.
본원 발명의 진공 펌프의 수명을 연장시키는 운용 방법은 상기 유체 유인 유닛을 진공 펌프의 배기측 배관에 접속하여 각 공정을 거침으로써, 진공 펌프 등의 내부에서 발생하는 부생성물 분체를 유인하고 배출하여 진공 펌프의 수명을 연장시킨다.
도 1은 유체 유인 유닛의 전체도이다.
도 2는 통체의 상류 개구부측에서 본 내관도이다.
도 3은 통체의 하류 개구부측에서 본 내관도이다.
도 4는 제1 유로 및 제2 유로를 나타내는 설명도이다.
도 5는 유체 유인 유닛의 작동을 설명하는 이미지도이다.
진공 펌프의 배기측 배관에 본원의 유체 유인 유닛(상류측)을 접속하여 사용한다.
(실시예 1)
유체 유인 유닛의 구성에 대해서 도 1 내지 도 4에 따라 설명한다.
유체 유인 유닛(1)은 양단이 개구된 원통 형상의 통체(10)와, 상기 통체의 내부에 설치하는 유체 구동 유인체(20)와, 상기 통체를 관통하여 상기 유체 구동 유인체와 연통하는 급기관(30)으로 구성한다(도 1).
상기 통체(10)의 상류측(도 1에 나타내는 좌단측) 개구 단부(11)에는 상류측 플랜지(13)를 부착설치하고 있다(도 1).
또 상기 통체(10)의 하류측(도 1에 나타내는 우단측) 개구 단부(12)에는 하류측 플랜지(14)를 부착설치하고 있다(도 1).
상기 통체의 상류측 개구부(11)의 내경(L1)은 40밀리미터로 하고 있다(도 2).
또한 상기 통체(10)의 하류측 개구부(12)의 내경도 마찬가지로 40밀리미터로 하고 있다(도시하지 않음).
상기 유체 구동 유인체(20)는 구동 기체의 흐름에 의해 상류측으로부터 하류측으로 유체를 유인하는 작용이 발생하는 구조체를 가리킨다.
상기 통체(10)의 상류측에 배치되는 상기 유체 구동 유인체(20)의 일방 단부의 외경(L2)은 35밀리미터이며, 상기 통체의 중앙측을 향하여 직경축소되어 있다(도 1 및 도 2).
또 상기 통체(10)의 하류측에 배치되는 상기 유체 구동 유인체(20)의 타방 단부의 내경(L3)은 16밀리미터이며, 상기 통체의 중앙측을 향하여 약간 직경축소되어 있다(도 3).
상기 유체 구동 유인체(20)의 일방부의 외측 가장자리부와 상기 통체(10)의 상류측 개구 내측 가장자리부는 접착에 의해 고착되어 있는데, 그 밖의 방법으로 고착해도 된다.
또 상기 유체 구동 유인체(20)의 일방부의 외측 가장자리부와 상기 통체(10)의 상류측 개구 내측 가장자리부의 간극은 시일 가공을 시행하고 있는 편이 바람직하다.
본원의 유체 유인 유닛(1)에는 상기 급기관(30)으로부터 상기 유체 구동 유인체(20)의 내벽을 경유하여 상기 통체의 하류측 개구부(12)로 연통하는 제1 유로(41) 및 상기 통체의 상류측 개구부(11)로부터 상기 유체 구동 유인체를 경유하여 상기 통체의 하류측 개구부로 연통하는 제2 유로(42)가 존재한다(도 4).
상기 제2 유로(42) 중에서 가장 좁은 부분인 최협부의 내경(L4)은 11밀리미터로 하고 있다(도 2).
이어서 유체 유인 유닛을 진공 펌프의 배기측 배관에 접속하고, 구동 기체인 질소 가스를 30리터/분의 유량으로 급기했을 때의 작동에 대해서 도 5에 따라 설명한다.
질소 가스를 급기관(30)으로부터 급기하면 상기 질소 가스는 유체 구동 유인체(20)의 환 형상 간극으로부터 코안다 효과에 의해 내벽을 따라 하류측으로 흐르고, 상기 통체의 하류측 개구부(12)로부터 배출된다. 즉, 제1 유로(41)를 통과하여 배출된다.
상기 질소 가스의 흐름에 의해, 진공 펌프(P) 등의 내부에 부유하는 유체(부생성물 분체가 혼재하는 경우를 포함함)는 상기 통체의 제2 유로(42)를 구성하는 상기 통체의 상류측 개구부로 유인된다.
상기 제2 유로(42)로 유인된 유체는 상기 통체의 하류측 개구부(12)로부터 배출된다.
또한 상기 제2 유로(42)의 최협부의 내경이 11밀리미터이기 때문에, 상기 제2 유로에 당해 최협부가 막히지 않을 정도의 부생성물 분체가 혼재하는 유체가 통과해도 막히는 일은 없다.
부생성물 분체가 혼재하는 유체를 상정하여, 직경 3밀리미터의 수지 비즈를 체류시킨 배관 직경 40밀리미터의 제1 가상 환경 및 배관 직경 68밀리미터의 제2 가상 환경에서, 구동 기체의 유량을 변화시켜 시험을 했다.
어느 가상 환경의 경우도 직경 3밀리미터의 수지 비즈는 20리터/분에서 흐르기 시작하고, 30리터/분에서 원활하게 흘렀다.
또한 본 실시예에서는 구동 기체로서 질소 가스를 사용했지만, 그 밖의 구동 기체(예를 들면, 압착 공기 등)를 사용하는 것도 허용할 수 있는 것으로 한다.
(산업상 이용 가능성)
본원 발명의 유체 유인 유닛은 진공 펌프 등의 내부에서 발생하는 부생성물 분체를 유인하여 배출시키는 우수한 유닛이므로 산업상 이용 가능성을 가진다.
본원 발명의 진공 펌프의 수명을 연장시키는 운용 방법은 진공 펌프 등의 내부에서 발생하는 부생성물 분체를 유인·배출시켜 진공 펌프의 수명을 연장시키는 우수한 운용 방법이므로 산업상 이용 가능성을 가진다.
1…유체 유인 유닛
10…통체
11…상류측 개구부, 상류측 개구 단부
12…하류측 개구부, 하류측 개구 단부
13…상류측 플랜지
14…하류측 플랜지
20…유체 구동 유인체
30…급기관
41…제1 유로
42…제2 유로
P…진공 펌프
L1…통체의 상류측의 가장자리 단부 내경
L2…유체 구동 유인체의 일방부의 가장자리 단부의 외경
L3…유체 구동 유인체의 타방부의 원단부의 내경
L4…제2 유로의 최협부의 내경

Claims (6)

  1. 양단이 개구된 통체와,
    상기 통체의 내부에 설치하는 유체 구동 유인체와,
    상기 통체를 관통하여 상기 유체 구동 유인체와 연통하는 급기관과,
    상기 급기관으로부터 상기 유체 구동 유인체의 내벽을 경유하여 상기 통체의 하류측 개구부로 연통하는 제1 유로와,
    상기 통체의 상류측 개구부로부터 상기 유체 구동 유인체를 경유하여 상기 통체의 하류측 개구부로 연통하는 최협부가 11밀리미터 이상인 제2 유로를 구비하고,
    상기 제1 유로에 구동 기체를 급기했을 때 상기 유체 구동 유인체의 내벽을 따라 흐르고,
    상기 제1 유로의 구동 기체가 배출될 때 상기 제2 유로에 유체가 유인되는 것을 특징으로 하는 유체 유인 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서, 적어도 상기 통체의 상류측 개구 단부에 플랜지를 부착설치한 것을 특징으로 하는 유체 유인 유닛.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유체 구동 유인체의 외측 가장자리부와 상기 통체의 상류측 개구 내측 가장자리부의 간극을 시일한 것을 특징으로 하는 유체 유인 유닛.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 구동 유인체의 외측 가장자리부와 상기 통체의 상류측 개구 내측 가장자리부를 접착한 것을 특징으로 하는 유체 유인 유닛.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통체의 상류측 개구부의 내경(L1)이 40밀리미터인 것을 특징으로 하는 유체 유인 유닛.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 유체 유인 유닛을 진공 펌프의 배기측에 접속하여 진공 펌프의 수명을 연장시키는 운용 방법으로서,
    20리터/분 이상의 유량으로 구동 기체를 급기관에 급기하는 제1 공정과,
    상기 제1 공정에 의해 급기된 구동 기체가 상기 유체 구동 유인체의 내벽을 따라 상기 유체 구동 유인체 내로부터 상기 통체의 하류측 개구부로 흐르는 제2 공정과,
    상기 제2 공정의 흐름에 의해 당해 진공 펌프로부터 상기 통체의 상류측으로 유체를 유인하는 제3 공정과,
    상기 제3 공정에서 유인한 유체를 상기 통체의 하류측 개구부로 배출하는 제4 공정에 의해 진공 펌프 및 그 배기측 배관의 내부에서 발생하는 부생성물 분체를 유인하고 배출하여 진공 펌프의 수명을 연장시키는 것을 특징으로 하는 운용 방법.
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