KR20200015915A

KR20200015915A - 진공 펌프

Info

Publication number: KR20200015915A
Application number: KR1020197038638A
Authority: KR
Inventors: 토시오 스즈키; 토모나리 타나카; 켄지 하시모토
Original assignee: 가부시키가이샤 아루박
Priority date: 2017-05-30
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2020-02-13
Also published as: US10982663B2; DE112018002764T5; US20200109705A1; JP6473283B1; JPWO2018220943A1; CN110678650A; WO2018220943A1; CN110678650B; TW201901035A; TWI701387B; KR102301459B1

Abstract

본 발명의 일 형태에 따른 진공 펌프는, 펌프 본체와 소음기를 구비한다. 상기 펌프 본체는, 흡기구와 배기구를 갖는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 배치되고, 상기 흡입구로부터 상기 배기구로 기체를 이송하는 로터를 갖는다. 상기 소음기는, 케이스와, 제1통로부와 제2통로부를 갖는다. 상기 케이스는, 상기 하우징의 외벽면에 기밀하게 연결되는 개구 단부와, 상기 개구 단부에 대향하는 저벽부와 주벽부를 가지며, 상기 하우징의 외벽면과 상기 저벽부 및 상기 주벽부 각각의 내벽면에 의해 팽창실을 구획한다. 상기 제1통로부는, 상기 케이스에 설치되고, 상기 배기구로부터 배출된 기체를 상기 팽창실에 도입한다. 상기 제2통로부는, 상기 케이스에 설치되고, 상기 팽창실 내의 기체를 상기 케이스의 외부로 배출한다.

Description

진공 펌프

본 발명은, 흡음기를 구비하는 용적 이송형(容積移送型)의 진공 펌프에 관한 것이다.

용적 이송형의 건식 진공 펌프로서, 예를 들면, 2축형의 스크류 펌프가 알려져 있다. 이런 종류의 스크류 펌프는, 흡입구와 토출구(吐出口)를 갖는 하우징과, 하우징에 수용된 한 쌍의 스크류 로터를 구비하고, 이 한 쌍의 스크류 로터를 회전시킴으로써 흡입구로부터 토출구에 기체를 이송하도록 구성된다.

또한, 이런 종류의 진공 펌프에 있어서는, 배출구에 소음기(소음 장치(silencer))를 구비한 것이 알려져 있다. 예를 들어 특허문헌 1에는, 제1~제3부스터 펌프의 각각의 배기구에, 공통 머플러실을 갖는 배기 매니폴드가 연결된 진공 펌프 장치가 개시되어 있다.

일본 공개특허 특개 2010-138725호 공보

최근, 소음기를 구비한 종래의 진공 펌프의 소형화가 요구되고 있다. 그러나, 소음 기능을 얻기 위해서는 배기 가스가 통과하는 공간부에 소정 이상의 단면적을 확보할 필요가 있기 때문에, 소음기의 단순한 소형화에서는, 원하는 소음 효과를 얻을 수 없게 된다.

이상과 같은 사정을 감안하여, 본 발명의 목적은 소음 효과를 확보하면서, 소형화를 실현할 수 있는 진공 펌프를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 형태에 따른 진공 펌프는, 펌프 본체와, 소음기(消音器)를 구비한다.

상기 펌프 본체는, 하우징과 로터를 갖는다. 상기 하우징은, 흡기구와 배기구를 갖는다. 상기 로터는, 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 배치되고, 상기 흡입구로부터 상기 배기구로 기체를 이송한다.

상기 소음기는, 케이스(筐體)와 제1통로부와 제2통로부를 갖는다. 상기 케이스는, 상기 하우징의 외벽면에 기밀하게 연결되는 개구 단부와 상기 개구 단부에 대향하는 저벽부(底壁部)와 주벽부(周壁部)를 가지며, 상기 하우징의 외벽면과 상기 저벽부 및 상기 주벽부 각각의 내부 벽면에 의해 팽창실을 구획한다. 상기 제1통로부는, 상기 케이스에 설치되고, 상기 배기구로부터 배출된 기체를 상기 팽창실에 도입한다. 상기 제2통로부는, 상기 케이스에 설치되고, 상기 팽창실 내의 기체를 상기 케이스의 외부로 배출한다.

상기 진공 펌프에서 소음기는, 배기구로부터 배출된 가스를 제1통로부, 팽창실 및 제2통로부를 통과시켜 배출함으로써, 펌프 배기음을 소정 수준 이하로 감소시킨다.

상기 소음기에 있어서, 케이스는, 개구 단부를 가지며, 그 개구 단부를 통해 펌프 본체의 외벽면에 연결되므로 팽창실의 용적을 확보하면서, 소음기를 펌프 본체에 컴팩트하게 장착할 수 있다. 따라서 소음 효과를 확보하면서 진공 펌프의 소형화를 도모할 수 있다.

상기 소음기는, 상기 배기구를 개폐 가능한 밸브 부재와, 상기 배기구와 상기 팽창실 사이에 설치된 상기 밸브 부재를 수용하는 밸브실을 더 가질 수 있다.

따라서 소음기 측에서 펌프 본체 내부의 가스의 역류를 방지할 수 있다.

상기 주벽부는, 상기 팽창실과 상기 밸브실을 구획하는 제1측벽부와, 상기 제1측벽부와 일 축 방향에 대향하는 제2측벽부를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 제1통로부는, 상기 제1측벽부를 관통하여, 상기 제1측벽부로부터 상기 팽창실의 내부를 향해 상기 일 축 방향으로 연장되는 제1파이프 부재로 구성되고, 상기 제2통로부는, 상기 제2측벽부를 관통하여, 상기 제2측벽부로부터 상기 팽창실의 내부를 향해 상기 일 축 방향으로 연장되는 제2파이프 부재로 구성된다.

이로 인해, 팽창실의 용적을 확보하면서, 유로 단면의 급확대부와 급축소부를 형성할 수 있기 때문에, 저주파 영역의 소음 효과를 높일 수 있다.

이 경우, 상기 제1 및 제2 파이프 부재는, 각각의 축심(軸心)이 서로 오프셋 한 위치에 배치되고, 상기 일 축 방향에 직교하는 축 방향으로 서로 대향하는 영역을 가질 수 있다.

따라서 소음 효과의 향상을 한층 더 도모할 수 있다.

상기 소음기는, 상기 펌프 본체의 저부(底部)에 배치되고, 상기 케이스는, 배수구를 포함하는 배수부를 더 가질 수 있다.

이로 인해 팽창실 내의 응축수(凝縮水)와 결로수(結露水) 등의 액체의 배출이 용이 해진다.

상기 배수부는, 상기 저벽부에 설치된 상기 배수구를 향해 경사진 배수로를 더 가질 수 있다.

상기 진공 펌프는, 복수의 각부(脚部)를 더 구비할 수 있다. 상기 복수의 각부는, 상기 펌프 본체의 저부(底部)에 설치되고, 상기 펌프 본체를 지지한다. 이 경우, 상기 소음기는, 상기 복수의 각부의 사이에 배치되어 있을 수 있다.

이로써, 진공 펌프의 소형화를 도모할 수 있다.

이상에서 서술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 소음 효과를 확보하면서, 진공 펌프의 소형화를 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 진공 펌프의 저면 사시도이다.
도 2는 상기 진공 펌프의 저면도이다.
도 3은 도 2에서의 A-A선 방향 단면도이다.
도 4는 도 3에서의 B-B선 방향 단면도이다.
도 5는 상기 진공 펌프에서의 소음기의 사시도이다.
도 6은 상기 소음기의 평면도이다.
도 7은 상기 소음기의 배면도이다.
도 8은 도 7에서의 C-C선 방향 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 진공 펌프의 요부(要部) 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 진공 펌프의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 설명한다.

<제1 실시형태>

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 진공 펌프의 저면 사시도, 도 2는 그 저면도, 도 3은 도 2에서의 A-A선 방향 단면도, 도 4는 도 3에서의 B-B선 방향 단면도이다.

또한 각 도면에서의 X축, Y축 및 Z축은 서로 직교하는 3축 방향을 나타내며, Z축은 높이 방향에 해당한다.

본 실시형태의 진공 펌프(100)는, 스크류 펌프로 구성되어 펌프 본체(10)와 소음기(50)를 구비한다.

[펌프 본체]

펌프 본체(10)는, 제1스크류 로터(11)와 제2스크류 로터(12)와 하우징(20)과 구동부(30)를 가진다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 스크류 로터(11, 12)는, 각각 Y축 방향으로 평행한 축심을 가지며, X축 방향으로 서로 인접하여 하우징(20) 내의 로터실(21)에 배치된다. 제1스크류 로터(11)는 나선상의 이빨(11s)을 가지며, 제2스크류 로터(12)는 이빨(11s)과 맞물리는 나선상의 이빨(12s)을 갖는다. 제1 및 제2 스크류 로터(11, 12)는 모두 부등(不等) 리드부 및 등(等) 리드부의 2개의 리드부를 갖는 일조(一條) 나사로 구성된다.

이빨(11s, 12s)은, 비틀림 방향이 서로 역방향인 것 외에는, 각각 거의 동일한 형상을 갖는다. 이빨(11s, 12s)은, 일방의 치아가 타방의 치아의 사이(홈(溝))에 위치하도록 근소한 간극을 두고 서로 맞물려 있다. 이빨(11s)의 외주면은, 로터실(21)의 내벽면 및 제2스크류 로터(12)의 축부의 외주면 (이빨(12s) 사이의 홈의 저부(底部))에 근소한 간극을 두고 대향하고 있다. 한편, 이빨(12s)의 외주면은, 로터실(21)의 내벽면 및 제1스크류 로터(11)의 축부의 외주면(이빨(11s) 사이의 홈의 저부)에 근소한 간극을 두고 대향하고 있다.

하우징(20)은, 금속 재료로 구성되어, 로터실(21) 및 흡기구(22)를 갖는 제1하우징부(201)와 배기구(23)를 갖는 제2하우징부(202)를 갖는다. 제2하우징부(202)는, 제1하우징부(201)와 구동부(30)의 모터 케이스(31)의 사이에 실링 링(sealing ring)을 통해 결합된다.

흡기구(22) 및 배기구(23)는, 로터실(21)을 통해 서로 연통되어 있다. 흡기구(22)는, 제1 및 제2스크류 로터(11, 12)의 흡입단측에 설치되고, 배기구(23)는 그 배출 단측에 설치된다. 흡기구(22)에는 진공 챔버(도시 생략)에 접속하는 흡기관(41)이 연결되고, 배기구(23)에는 후술하는 소음기(50)가 연결된다. 제1 및 제2 스크류 로터(11, 12)는, 그 흡입단측 및 배출단에 설치된 베어링(24, 25)을 통해 로터실(21) 내에 회전 가능하게 배치되어 있다.

흡기구(22) 및 배기구(23)의 위치는 상술의 예에 한정되지 않고, 적절하게 변경하는 것이 가능하다. 예를 들어, 흡기구(22)는 제2하우징부(202)를 향해 형성되어도 바람직하고, 배기구(23)는 제1하우징부(201)에 설치되어도 바람직하다. 하우징(20)도 제1 및 제2 하우징부(201, 202)를 조합하여 구성되는 경우에 한정되지 않고, 단일의 하우징 부품으로 구성되어도 바람직하고, 3개 이상의 하우징 부품을 조합하여 구성되어도 바람직하다.

구동부(30)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 스크류 로터(11, 12)를 회전시키는 모터(M)를 갖는다. 모터(M)는, 제1스크류 로터(11)의 배출단측의 축부(32)에 장착(取付)된 모터 로터(33)와, 모터 로터(33)의 주위에 간격을 두고 대향하는 모터 스테이터(34)로 구성된다. 모터 케이스(31)는, 제2하우징부(202)에 기밀하게 연결되어, 모터 스테이터(34)를 내부에 보유한다.

축부(32)에는, 제2스크류 로터(12)의 배출단측 축부에 장착된 동기 기어(同期 gear)(도시 생략)와 맞물리는 동기 기어(35)가 장착되어 있고, 모터(M)에 의한 제1스크류 로터(11)에 회전 구동력이 동기 기어(35)를 통해 제2스크류 로터(12)로 전달된다. 모터(M)는, 흡기구(22)로부터 흡입한 상기 진공 챔버 내의 기체를 배기구(23)를 향해 이송하도록, 제1 및 제2스크류 로터(11, 12)를 회전시킨다.

[소음기]

소음기(50)는, 펌프 본체(10)의 저부에 배치된다. 소음기(50)는, 펌프 본체(10)에 의해 흡인(吸引)된 배기구(23)로부터 배출되는 기체의 배기음을 저감 시키기 위한 것이다. 이하, 소음기(50)의 상세한 내용을 설명한다.

도 5는 소음기(50)의 사시도, 도 6은 그 평면도, 도 7은 그 배면도, 도 8은 도 7에서의 C-C선 방향 단면도이다.

소음기(50)는, 케이스(筐體)(51)와, 제1통로부(61)와 제2통로부(62)를 갖는다.

케이스(51)는, Y축 방향으로 길이 방향을 갖는 대략 직육면체 형상의 금속제의 상자체(箱體)로 구성된다. 케이스(51)는, 개구 단부(511)와 저벽부(512)와 주벽부(513)를 갖는다.

개구 단부(511)는, 케이스(51)의 상단부에 형성된 XY평면에 평행한 플랜지부로 구성되어, 실링 링(S1)(도 3 참조)이 장착되는 환상 홈(環狀溝)(511a)과 복수의 볼트 삽통공(bolt 揷通孔)(511h)을 갖는다. 환상 홈(511a)은 개구 단부(511)의 상면에 형성된, 볼트 삽통공(511h)은, 개구 단부(511)의 네 모서리(四隅)에 설치된다.

저벽부(512)는, 개구 단부(511)와 Z축 방향으로 대향하고, 케이스(51)의 저부를 구성한다. 주벽부(513)는, 개구 단부(511)와 저벽부(512) 사이에 설치되고, 저벽부(512)의 주연부(周緣部)로부터 입상(立上)하여 형성된다. 주벽부(513)는, Y축 방향으로 서로 대향하는 제1 및 제2측벽부(W1, W2)를 포함한 4개의 측벽부로 구성된다.

케이스(51)는, 펌프 본체(10)의 저부의 외벽면(20w)에 기밀하게 연결되는 것으로, 외벽면(20w)과 저벽부(512) 및 주벽부(513) 각각의 내벽면의 사이에 팽창실(52)을 구획한다. 외벽면(20w)은 평면으로 구성되어, 실링 링(S1) 및 복수의 볼트(B1)(도 2 참조)를 통해 케이스(51)와 연결된다.

케이스(51)는, 밸브실(53)을 구획하는 보조 벽부(510)를 더 갖는다. 보조 벽부(510)는, 상면이 개방된 바닥을 갖는(有底) 개략 부분 원통 형상을 가지며, 제1측벽부(W1)에 연설(連設)된다. 보조 벽부(510)의 상면은, 개구 단부(511)의 상면과 동일 평면에 속하는 평탄면으로 구성되어, 배기구(23)의 주위에 탄성적으로 접하는(彈接) 실링 링(도시 생략)이 장착되는 환상 홈(511b)을 갖는다. 보조 벽부(510)는, 케이스부(51)가 펌프 본체(10)의 외벽면(20w)에 연결되는 것으로, 배기구(23)의 주위에 기밀하게 연결된다.

밸브실(53)은, 제1측벽부(W1)를 끼고 팽창실(52)과 케이스(51)의 길이 방향 (Y축 방향)으로 인접한다. 밸브실(53)은, 배기구(23)와 팽창실(52)의 사이에 설치된, 배기구(23)를 개폐하는 역지(逆止) 밸브로 구성된 밸브 부재(54)를 수용한다. 밸브 부재(54)는, 밸브실(53)의 저부에 일단이 걸린(係止) 밸브 스프링(55)의 스프링 힘에 의해 배기구(23)를 닫는(閉塞) 방향으로 힘을 가하여(付勢), 밸브 실링(54a)을 통해 배기구(23)의 주연부(周緣部)에 착석하는 것으로 밸브실(53)로부터 배기구(23)에서의 기체의 역류를 방지한다. 밸브 스프링(55)의 스프링 힘은 특별히 한정되지 않고, 전형적으로는 배기구(23)의 내압이 대기압을 초과할 때 밸브 부재(54)가 열릴(開弁) 수 있는 크기로 설정된다.

밸브실(53)은 또한 밸브 부재(54)의 상하 방향(Z축 방향)의 이동을 안내하는 가이드 기구를 갖는다. 본 실시형태에 있어서 가이드 기구는, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 밸브 부재(54)의 주위에 슬라이딩(摺動) 가능하게 배치된 복수(본 예에서는 4 개)의 가이드 편(片)(56)으로 구성된다. 각 가이드 편(56)은, 밸브실(53)의 내벽면으로부터 밸브 부재(54)의 둘레면(周面)을 향해 돌출되도록 밸브실(53)에 고정된다.

제1통로부(61)는, 제1측벽부(W1)를 관통하여 배기구(23)로부터 배출된 기체를 밸브실(53)에서 팽창실(52)에 도입하는 것이 가능하게 구성된다. 본 실시형태에서, 제1통로부(61)는 제1측벽부(W1)로부터 팽창실(52)의 내부를 향해 Y축 방향으로 연장되는 파이프 부재(610)(제1파이프 부재)로 구성된다. 파이프 부재(610)는, 일단이 제1측벽부(W1)에 고정되고, 타단이 제2측벽부(W2)에 간격을 두고 대향하도록 케이스(51)에 설치된다.

한편, 제2통로부(62)는, 제2측벽부(W2)를 관통하고 팽창실(52) 내의 기체를 케이스(51)의 외부로 배출하는 것이 가능하게 구성된다. 본 실시형태에서, 제2통로부(62)는, 제2측벽부(W2)로부터 팽창실(52)의 내부를 향해 Y축 방향의 연장되는 파이프 부재(620)(제2파이프 부재)로 구성된다. 파이프 부재(620)는, 일단이 제2측벽부(W2)에 고정되고, 타단이 제1측벽부(W1)에 간격을 두고 대향하도록 케이스(51)에 설치된다.

파이프 부재(610, 620)는 각각 소정의 길이 및 내경을 갖는 금속제의 원형 관으로 구성된다. 각 파이프 부재(610, 620)는, 전형적으로는 팽창실(52)보다도 충분히 작은 유로 단면적을 갖는다. 따라서, 소음기(50)를 통과하는 기체의 통로에 유로 단면의 급확대부와 급축소부가 형성되기 때문에, 저주파 영역의 배기음의 소음 효과를 높이는 것이 가능하다. 또한, 각 파이프 부재(610, 620)의 길이는, 감소시킬 만한 주파수 대역에 따라 적절히 가능하다.

파이프 부재(610, 620)의 레이아웃도 특별히 한정되지 않는다. 본 실시형태에서는, 2개의 파이프 부재(610, 620)는, 각각의 축심이 서로 오프셋 한 위치에 배치되어, X축 방향으로 서로 대향하는 영역을 갖는다(도 6 참조). 이로 인해, 팽창실(52) 내의 용적이 확보되기 때문에 기체의 충분한 팽창 작용이 얻어지고 동시에, 각 통로부(61, 62)의 충분한 길이가 확보되므로 소음 효과의 향상을 한층 더 도모할 수 있다.

제2측벽부(W2)의 외면에는, 파이프 부재(620)의 내부(제2통로부(62))와 연통하는 배기관(42)이 장착되어 있다. 배기관(42)에는, 소음기(50)로부터 배출되는 기체를 무해화(無害化) 하는 처리 장치 유닛(도시 생략) 등이 연결되어 있다.

케이스(51)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 배수부(70)를 더 갖는다. 배수부(70)는, 팽창실(52) 내에서 생성된 액체(예를 들어, 배기 가스의 응축수 또는 결로수)를 소음기(50)의 외부로 배출하기 위한 것으로, 배수구(71)와 드레인 뚜껑(72)과 가이드 통로(73)를 갖는다.

배수구(71)는, 팽창실(52)과 케이스(51)의 외부 사이를 연통시키는 관통공(나사공)으로 구성되고, 본 실시형태에서 측벽부(W2)의 저부에 설치된다. 드레인 뚜껑(72)은, 측벽부(W2)의 외측으로부터 배수구(71)를 폐쇄 가능하게 장착되며, 전형적으로 드레인 볼트로 구성된다. 가이드 통로(73)는, 저벽부(512)의 내벽면에 설치된, XY평면에 대해 상기 배수구를 향해 경사지는 경사면으로 구성된다(도 8 참조). 가이드 통로(73)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1측벽부(W1) 측으로부터 제2측벽부(W2) 측을 향해 홈 폭이 점차 좁아지는 오목 홈(凹溝)으로 형성되어 있으며, 이로 인해 배수를 효율적으로 배수구(71)로 인도할 수 있다.

케이스(51)는 또한 펌프 본체(10)를 지지하는 복수의 각부(75)를 갖는다. 복수의 각부(75)는, 개구 단부(511)를 구성하는 플랜지부의 하면으로부터 주벽부(513)를 따라 저벽부(512)의 네 모서리 외면을 향해 각각 돌출하는, 대략 원통 형상의 4개의 주상체(柱狀體)로 구성된다. 이들 각부(75)의 선단부는, 동일 평면 상에 위치하며, 전형적으로는 작업대와 바닥 면에 설치되는 것으로, 진공 펌프(100)를 수평으로 지지한다.

케이스(51)는, 알루미늄 합금 등의 금속 재료의 주물(鑄物)로 구성된다. 제1 및 제2 통로부(61, 62)를 구성하는 2개의 파이프 부재(610, 620)는, 주형법에 의해 케이스(51)와 일체적으로 주조된다. 저벽부(512)와 주벽부(513)의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 5mm 이상 10mm 이하로 형성된다. 밸브 부재(54) 및 밸브 스프링(55)은, 케이스(51)의 주조 후, 보조 벽부(510) 내의 밸브실(53)에 끼워 넣게 된다.

[진공 펌프의 작동]

본 실시형태의 진공 펌프(100)에서, 소음기(50)는, 펌프 본체(10)의 배기구(23)로부터의 배출 가스를 제1통로부(61), 팽창실(52) 및 제2통로부(62)를 통해 소음기(50)의 외부로 배출한다. 이때, 소음기(50) 내의 배출 가스는, 밸브실(53)로부터 제1통로부(61)에 이르는 유로 단면의 급축소부, 제1통로부(61)로부터 팽창실(52)에 이르는 유로 단면의 급확대부, 그리고 팽창실(52)로부터 제2통로부(62)에 이르는 유로 단면의 재차 급축소부를 통과한다. 이로써, 배기음을 소정 레벨 이하로 저감할 수 있다.

특히 본 실시형태에서, 소음기(50)의 케이스(51)는, 개구 단부(511)를 가지며, 그 개구 단부(511)를 통해 펌프 본체(10)의 저부의 외벽면(20w)에 연결되므로, 팽창실(52)의 용적을 확보하면서, 소음기(50)를 펌프 본체(10)에 컴팩트하게 장착할 수 있다. 구체적으로는, 소음기(50)의 상벽부(上壁部)를 펌프 본체(10)의 외벽면(20w)과 공용할 수 있기 때문에, 소음기(50)의 높이를 상기 상벽부의 두께만큼 저감할 수 있다. 이와 같이 본 실시형태에 의하면, 소음 효과를 확보하면서 진공 펌프(100)의 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 소음기(50)의 케이스(51)가 펌프 본체(10)의 외벽면의 일부를 구성하기 때문에, 제1하우징부(201)의 강도를 높일 수 있다. 또한, 케이스(51)의 개구 단부(511)와 펌프 본체(10)의 외벽면(20w)이 모두 평면으로 구성되어 있기 때문에, 기밀성의 확보가 용이한 동시에, 별도의 부재를 필요로 하지 않고 복수의 볼트(B1)만으로 용이하게 조립될 수 있다.

또한, 소음기(50)는, 펌프 본체(10)의 저부에 배치되어 있기 때문에, 팽창실(52)의 용적을 최대한 확보할 수 있음과 동시에, 팽창실(52) 내에서 생성된 응축수 등을 용이하게 외부로 배출할 수 있다. 본 실시형태에서, 밸브 부재(54)가 배기구(23)를 아래쪽으로부터 닫도록 구성되어 있기 때문에, 펌프실(21)에서 생성된 배기 가스의 응축수를 배기구(23)와 밸브실(53)에 체류시키지 않고 팽창실(52)(배수부(70))에 인도할 수 있다.

또한, 진공 펌프(100)를 지지하는 각부(75)를 케이스(51)와 일체적으로 설치할 수 있기 때문에, 펌프 본체(10)의 구성의 단순화를 도모할 수 있음과 동시에, 펌프 본체(10)를 지지하는 각부를 별도 조립할 필요가 없으므로 조립 공수의 절감도 도모할 수 있다.

그리고, 소음기(50)의 제1 및 제2통로부(61, 62)가, 팽창실(52) 내에 돌출하는 파이프 부재(610, 620)로 각각 구성되어 있기 때문에, 팽창실(52)에서 기체의 에너지를 효율적으로 감쇠 시켜서, 원하는 소음 효과를 얻을 수 있다. 또한, 이러한 소음기(50)의 복잡한 내부 구조를 주형법으로 용이하게 제작할 수 있기 때문에, 설계 자유도가 높고, 따라서 사양에 따라 설계의 최적화가 용이해진다.

<제2 실시형태>

도 9는, 본 발명의 제2실시형태에 따른 진공 펌프(200)의 구성을 나타내는 요부(要部) 단면도이다. 이하, 제1실시형태와 다른 구성에 대해 주로 설명하고, 제1실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략 또는 간략화 한다.

본 실시형태의 진공 펌프(200)는, 펌프 본체(10)를 지지하는 복수의 각부(76)가 펌프 본체(10)의 저부에 설치되어 있으며, 이러한 복수의 각부(76) 사이에 소음기(50)가 설치되어 있는 점에서, 제1실시형태와 다르다.

복수의 각부(76)는, 펌프 본체(10)의 하우징(20)의 저부의 네 모서리로부터 연직 하방(鉛直下方)으로 돌출하는 개략 원기둥 형상의 기둥체로 구성된다. 소음기(50)는, 제1실시형태와 마찬가지로, 팽창실(52)을 내부에 갖는 케이스(51)와, 케이스(51)에 설치된 제1 및 제2통로부(61, 62)를 갖고, 케이스(51)의 개구 단부(511)를 통해 펌프 본체(10)의 저부의 외벽면(20w)에 기밀하게 연결된다.

본 실시형태의 진공 펌프(200)에 있어서도 제1실시형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 본 실시형태에 따르면, 복수의 각부(76) 사이의 영역을 유효하게 이용할 수 있기 때문에, 소음기(50)의 설치 영역의 공간 절약화를 실현할 수 있어, 장치 구성의 소형화를 도모하면서, 원하는 소음 효과를 갖는 진공 펌프(200)를 제공할 수 있다.

복수의 각부(76)는, 원기둥 형상의 기둥체로 구성된 예에 한정되지 않고, 펌프 본체(10)와 펌프 본체를 수용하는 보호 케이스 등에 설치된 앵글(angle) 재료 등으로 구성되어도 바람직하다. 또한, 복수의 각부(76)의 적어도 일부는 이동용 바퀴를 포함하고 있어도 바람직하다.

<제3 실시형태>

도 10은, 본 발명의 제3실시형태에 따른 진공 펌프(300)의 구성을 나타내는 개략 단면도이다. 이하, 제1실시형태와 다른 구성에 대해 주로 설명하고, 제1실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략 또는 간략화 한다.

본 실시형태의 진공 펌프(300)는, 소음기(350)의 구성이 제1실시형태와 다르다. 본 실시형태에서 소음기(350)는, 펌프 본체(10)의 제2하우징부(202)에 설치된 배기구(23)를 밸브실(54)에 연락(連絡)하는 연락통로(57)를 갖는다. 밸브 스프링(55)은, 연락통로(57)와 밸브실(53) 사이에 형성된 환상(環狀)의 밸브 시트(58)를 향해 밸브 부재(54)에 힘을 가한다(付勢). 밸브 부재(54)는, 밸브 시트(58)에 대해 분리 착석하여, 연락통로(57)에 연락하는 배기구(23)를 개폐하도록 구성된다.

이상과 같이 구성된 본 실시형태의 진공 펌프(300)에서도 상술의 제1실시형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 본 실시형태에 따르면, 밸브 부재(54)가 밸브 스프링(55)에 의해 중력 방향으로 힘이 가해지기 때문에, 밸브 시트(58)에 대해 밸브 부재(54)를 안정적으로 착석시킬 수 있어서, 밸브 부재(54)의 밀봉성과 내구성의 향상이 도모될 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시형태에만 한정되는 것이 아니라 다양한 변경을 가하여 얻을 수 있음은 물론이다.

예를 들면 이상의 실시형태에서는, 펌프 본체(10)가 스크류 펌프로 구성되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 펌프 본체는, 다단 루트(root) 펌프와 스크롤 펌프 등의 다른 드라이 펌프로 구성되어도 바람직하다.

또한, 케이스(50)는 주물로 구성된 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 판금 등으로 구성되어도 바람직하다. 또한, 소음기(50, 350)의 팽창실(52)에는, 스폰지와 유리, 울(wool) 등의 흡음재가 충전되어 있어도 바람직하고, 이것에 의해 고주파 대역의 배기음도 효율적으로 저감할 수 있다.

더구나 이상의 실시형태에서는, 소음기(50, 350)가 펌프 본체(10)의 저부에 배치되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 소음기는 펌프 본체의 상면은 측부에 배치되어도 바람직하다. 소음기의 배수부의 위치 및 개수도 상술의 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 10에 나타낸 진공 펌프(300)에서, 배수부는, 팽창실(57)뿐만 아니라 연락통로(57)에도 추가적으로 설치되어도 바람직하다.

10: 펌프 본체
11: 제1스크류 로터
12: 제2스크류 로터
20: 하우징
20w: 외벽면
21: 로터실
22: 흡기구
23: 배기구
30: 구동부
50, 350: 소음기
51: 케이스
52: 팽창실
53: 밸브실
54: 밸브 부재
61: 제1통로부
62: 제2통로부
70: 배수부
75, 76: 각부
100, 200, 300: 진공 펌프
511: 개구 단부
512: 저벽부
513: 주벽부
610, 620: 파이프 부재
W1: 제1측벽부
W2: 제2측벽부

Claims

흡기구와 배기구를 갖는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 배치되어 상기 흡기구로부터 상기 배기구로 기체를 이송하는 로터를 갖는 펌프 본체와,
상기 하우징의 외벽면에 기밀하게 연결되는 개구 단부와, 상기 개구 단부에 대향하는 저벽부와, 주벽부를 가지며, 상기 하우징의 외벽면과 상기 저벽부 및 상기 주벽부 각각의 내벽면에 의해 팽창실을 구획하는 케이스와, 상기 케이스에 설치되어 상기 배기구로부터 배출된 기체를 상기 팽창실에 도입하는 제1통로부와, 상기 케이스에 설치되어 상기 팽창실 내의 기체를 상기 케이스의 외부로 배출하는 제2통로부를 갖는 소음기를 구비하는,
진공 펌프.
제 1 항에 있어서,
상기 소음기는, 상기 배기구를 개폐 가능한 밸브 부재와, 상기 배기구와 상기 팽창실 사이에 설치된 상기 밸브 부재를 수용하는 밸브실을 더 가지는,
진공 펌프.
제 2 항에 있어서,
상기 주벽부는, 상기 팽창실과 상기 밸브실을 구획하는 제1측벽부와, 상기 제1측벽부와 일 축 방향으로 대향하는 제2측벽부를 갖고,
상기 제1통로부는, 상기 제1측벽부를 관통하여, 상기 제1측벽부로부터 상기 팽창실의 내부를 향해 상기 일 축 방향으로 연장되는 제1파이프 부재로 구성되고,
상기 제2통로부는, 상기 제2측벽부를 관통하여, 상기 제2측벽부로부터 상기 팽창실의 내부를 향해 상기 일 축 방향으로 연장되는 제2파이프 부재로 구성되는,
진공 펌프.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 및 제2파이프 부재는, 각각의 축심이 서로 오프셋 한 위치에 배치되어, 상기 일 축 방향에 직교하는 축 방향으로 서로 대향하는 영역을 가지는,
진공 펌프.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소음기는, 상기 펌프 본체의 저부에 배치되고,
상기 케이스는, 배수구를 포함하는 배수부를 더 가지는,
진공 펌프.
제 5 항에 있어서,
상기 배수부는, 상기 저벽부에 설치된 상기 배수구를 향해 경사진 가이드 통로를 더 가지는,
진공 펌프.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 펌프 본체의 저부에 설치되어, 상기 펌프 본체를 지지하는 복수의 각부를 더 구비하고,
상기 소음기는, 상기 복수의 각부 사이에 배치되는,
진공 펌프.