KR20200041181A - Vacuum pump housing for preventing overpressure and vacuum pump having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 진공펌프 하우징 내 과 압축 발생을 방지하는 진공펌프 하우징 및 이를 포함한 진공펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum pump housing and a vacuum pump including the same to prevent the occurrence of compression in the vacuum pump housing.
일반적으로 진공펌프는 용기 내에 있는 대기압 이하의 저압 기체를 흡인 압축하여 대기중에 방출함으로써 용기 속의 진공도를 높이는 장치이다. In general, a vacuum pump is a device that increases the degree of vacuum in a container by sucking and compressing a low pressure gas below the atmospheric pressure in the container and discharging it into the atmosphere.
진공펌프는 유체를 펌핑하기 위하여 유체의 유입과 유체의 출구를 갖는 하우징 및 하우징 내에 구비된 한 쌍의 로터를 포함한다.The vacuum pump includes a housing having a fluid inlet and an fluid outlet to pump fluid, and a pair of rotors provided in the housing.
상기와 같이 구성된 진공펌프는 모터 등의 구동 수단에 의해 하우징 내에 구비된 한 쌍의 로터가 회전함에 따라 하우징 내로 유입된 유체가 압축되어 배출구를 통해 배출된다. The vacuum pump configured as described above is compressed by the fluid introduced into the housing as the pair of rotors provided in the housing rotates by a driving means such as a motor, and is discharged through the outlet.
예를 들어, 반도체 제조 장비 등의 공정 챔버의 진공 환경을 만들기 위해 대기압 조건에서 진공펌프는 공정 챔버로부터 유체(프로세스 가스)를 압축 흡인하여 대기로 배기시킨다.For example, in order to create a vacuum environment in a process chamber such as semiconductor manufacturing equipment, a vacuum pump under atmospheric pressure conditions compresses a fluid (process gas) from the process chamber and exhausts it to the atmosphere.
특히, 다단식 진공 펌프(Multi-stage vacuum pump)를 이용하여 유체를 진공 배기하는 경우, 유체가 진공 펌프의 연속되는 펌프실을 거쳐 이송됨에 따라, 진공 펌프 내의 유체는 단계적으로 가압되며 펌프실의 압력이 단계적으로 증가하게 된다.In particular, when evacuating the fluid using a multi-stage vacuum pump (Multi-stage vacuum pump), as the fluid is transferred through the continuous pump chamber of the vacuum pump, the fluid in the vacuum pump is pressurized step by step and the pressure in the pump chamber Will increase.
따라서, 진공 펌프 하우징 내부에 과 압축이 발생하게 되고 이에 따라 로터의 회전수가 감소하고, 공정 챔버 내의 유체를 배기 시키는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.Therefore, there is a problem that over compression occurs inside the vacuum pump housing, and accordingly, the number of revolutions of the rotor decreases, and it takes a lot of time to exhaust the fluid in the process chamber.
이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 압축되는 유체를 배출구가 아닌 보조 배기관 등의 우회 유동 경로를 형성하여 대기로 배기시켜 과 압축을 방지하였다.In order to solve this problem, conventionally, a compressed fluid is formed into a bypass flow path, such as an auxiliary exhaust pipe, rather than an exhaust port, and exhausted to the atmosphere to prevent overcompression.
그러나, 상기한 펌프는 외부에 과 압축 방지를 위한 추가 구성 부분을 형성 해야 하는 어려움이 있고, 일정 시간 경과 시 추가 구성 부분의 변형이 발생함에 따라 진공펌프 전체의 성능을 저하시키는 문제점이 있다.However, the above-mentioned pump has a difficulty in forming an additional component part for preventing over-compression on the outside, and there is a problem in that the performance of the entire vacuum pump is deteriorated as deformation of the additional component part occurs over a certain period of time.
따라서, 상기와 같은 문제점을 극복할 수 있는 기술이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a need for a technology capable of overcoming the above problems.
본 발명은 진공 펌프의 과 압축을 방지함으로써, 과 압축에 의한 로터의 회전수 감소를 최소화 하고, 대기압 영역에서 높은 배기 성능을 유지하여 배기 속도를 향상시킬 수 있는 진공펌프를 제공하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a vacuum pump capable of improving the exhaust speed by minimizing reduction in the number of revolutions of the rotor due to overcompression by preventing overcompression of the vacuum pump, and maintaining high exhaust performance in the atmospheric pressure region. .
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 유체가 흡입되는 흡입구 및 흡입된 유체가 배출되는 토출구; 흡입구와 토출구 사이에 유체를 압축하도록 마련된 복수의 펌프실; 및 각각의 펌프실을 구획하기 위한 복수의 격벽; 을 포함하며, 각각의 격벽은, 압축된 유체가 유입 및 배출되는 유입구 및 배출구; 샤프트가 수용되는 샤프트 수용부; 및 압축된 유체가 유입구에서 배출구로 유동하는 과정에서, 샤프트 수용부 측 또는 인접하는 후단 펌프실 측으로 압축된 유체 중 일부가 토출 되도록 마련된 토출홀; 을 포함하는 진공 펌프 하우징을 제공한다.In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, a suction port through which the fluid is sucked and a discharge port through which the sucked fluid is discharged; A plurality of pump chambers provided to compress the fluid between the inlet and outlet; And a plurality of partition walls for partitioning each pump chamber. Each of the partition walls includes an inlet and an outlet through which compressed fluid flows in and out; A shaft accommodating portion in which the shaft is accommodated; And in the process of the compressed fluid flows from the inlet to the outlet, the discharge hole provided to discharge a portion of the compressed fluid to the shaft receiving portion side or the adjacent rear pump chamber side; It provides a vacuum pump housing comprising a.
또한, 각각의 펌프실 용적은, 토출구 측을 향하여 점차 감소되도록 마련되는 것을 포함한다.Further, each pump chamber volume includes one that is gradually reduced toward the discharge port side.
또한, 토출홀로 토출되는 압축된 유체의 유량 Q1은, 배출구로 토출되는 압축된 유체의 유량 Q2의 0.3 내지 0.7 인 유량비를 갖는 것을 포함한다.In addition, the flow rate Q1 of the compressed fluid discharged to the discharge hole includes a flow rate ratio of 0.3 to 0.7 of the flow rate Q2 of the compressed fluid discharged to the discharge port.
또한, 토출홀로 토출되는 압축된 유체의 압력 P1은, 배출구로 토출되는 압축된 유체의 압력 P2의 0.7 내지 1인 압력비를 갖는 것을 포함한다.Further, the pressure P1 of the compressed fluid discharged to the discharge hole includes a pressure ratio of 0.7 to 1 of the pressure P2 of the compressed fluid discharged to the discharge port.
또한, 어느 한 격벽을 기준으로, 어느 한 격벽의 인접하는 후단 격벽의 토출홀의 개수는, 어느 한 격벽과 동일하거나 또는 적게 형성되는 것을 포함한다.In addition, the number of discharge holes of the adjacent rear end partition wall of the one partition wall based on the one partition wall includes the same or less than one partition wall.
또한, 어느 한 격벽의 토출홀의 개수가 n개(n은 정수) 이면, 인접하는 후단 격벽에는 n 또는 n-1개(n은 정수)가 마련되는 것을 포함한다.In addition, if the number of discharge holes of any one of the partition walls is n (n is an integer), n or n−1 (n is an integer) is provided in adjacent rear partition walls.
또한, 어느 한 격벽의 토출홀의 면적은, 인접하는 후단 격벽의 토출홀의 면적보다 크게 형성되는 것을 포함한다.In addition, the area of the discharge hole of any one of the partition walls includes that formed larger than the area of the discharge hole of the adjacent rear partition wall.
또한, 각각의 격벽은 흡입구 측과 마주하는 제1면 및 제1면의 반대방향의 제2면을 갖고, 토출홀은, 제2면의 적어도 일부 영역에 마련되되, 유입구와 배출구 사이 영역에 마련되는 것을 포함한다.In addition, each partition wall has a first surface facing the inlet side and a second surface opposite to the first surface, and the discharge hole is provided in at least a portion of the second surface, provided in the region between the inlet and the outlet. It includes being.
또한, 토출홀은, 샤프트 수용부 적어도 일부 영역에 마련되는 것을 포함한다.In addition, the discharge hole includes one provided in at least a part of the shaft accommodating portion.
또한, 각각의 격벽은, 압축된 유체가 유체이동 가능하도록 내부가 중공으로 형성되는 것을 포함한다.In addition, each partition wall includes a hollow formed inside so that the compressed fluid can move.
이에 더하여, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 샤프트 및 샤프트 외주에 마련된 복수의 로터를 각각 포함하는 한 쌍의 회전체; 및 한 쌍의 회전체가 수용되고, 유체가 흡입되는 흡입구 및 흡입된 유체가 배출되는 토출구를 갖는 하우징; 을 포함하며, 하우징은, 유체를 압축하기 위한 로터가 각각 수용되는 복수의 펌프실; 각각의 펌프실을 구획하며, 샤프트가 수용되는 샤프트 수용부를 갖는 복수의 격벽; 을 포함하고 각각의 격벽은, 압축된 유체가 유입 및 배출되는 유입구 및 배출구; 압축된 유체가 유입구에서 배출구로 유동하는 과정에서, 샤프트 수용부 측 또는 인접하는 후단 펌프실 측으로 압축된 유체 중 일부가 토출 되도록 마련된 토출홀; 을 포함하는 진공 펌프를 제공한다.In addition, according to another aspect of the present invention, a pair of rotating bodies each including a plurality of rotors provided on a shaft and a shaft outer circumference; And a housing having a pair of rotating bodies and a suction port through which the fluid is sucked and a discharge port through which the sucked fluid is discharged; Included, the housing, a plurality of pump chambers are respectively accommodated rotor for compressing a fluid; A plurality of partition walls which partition each pump chamber and have a shaft accommodating portion in which the shaft is accommodated; Each partition wall includes an inlet and an outlet through which compressed fluid flows in and out; In the process of the compressed fluid flowing from the inlet to the outlet, a discharge hole provided to discharge a portion of the compressed fluid to the shaft receiving portion side or the adjacent rear end pump chamber side; It provides a vacuum pump comprising a.
또한, 로터는, 루츠 로터인 것을 포함한다.Moreover, the rotor includes what is a Roots rotor.
또한, 서로 다른 펌프실에 수용되는 각각의 로터는, 로터의 직경, 로브의 개수 및 프로파일이 동일하거나 또는 서로 다르게 마련되는 것을 포함한다.In addition, each rotor accommodated in different pump rooms includes that the diameter of the rotor, the number of lobes, and the profile are the same or provided differently.
본 발명에 따르면, 하우징 내부에 토출홀을 형성함으로써, 하우징 내부에 발생할 수 있는 과 압축을 방지할 수 있으며, 이에 따라 로터의 회전수 감소를 최소화 하고 배기 속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by forming a discharge hole inside the housing, it is possible to prevent over-compression that may occur inside the housing, thereby minimizing the reduction in the number of revolutions of the rotor and improving the exhaust speed.
또한, 대기압에서 배기 시 과 압축을 방지함으로써, 소비전력을 제한할 수 있는 효과가 있다.In addition, by preventing over-compression during exhaust at atmospheric pressure, there is an effect that can limit the power consumption.
또한, 과 압축에 의한 진공펌프 내부의 열 축적을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can prevent heat accumulation inside the vacuum pump due to over compression.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공펌프 하우징의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 격벽의 배면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공펌프 하우징의 정면 측 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공펌프 하우징의 배면 측 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공펌프 하우징의 배면 측 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공펌프 하우징에서의 유체의 흐름을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공펌프의 정면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 한 쌍의 회전체를 나타낸 사시도이다.1 is a front view of a vacuum pump housing according to an embodiment of the present invention.
2 is a rear view of the partition wall according to the first and second embodiments of the present invention.
3 is a front side perspective view of a vacuum pump housing according to a first embodiment of the present invention.
4 is a rear side perspective view of the vacuum pump housing according to the first embodiment of the present invention.
5 is a rear side perspective view of a vacuum pump housing according to a second embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating a flow of fluid in a vacuum pump housing according to an embodiment of the present invention.
7 is a front view of a vacuum pump according to a third embodiment of the present invention.
8 is a perspective view showing a pair of rotating bodies according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or lexical meanings, and the inventor appropriately explains the concept of terms to explain his or her invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.In addition, the same or corresponding components are assigned the same or similar reference numbers regardless of the reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted, and the size and shape of each component shown for exaggeration is exaggerated or reduced. Can be.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments shown in the embodiments and the drawings described in this specification are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, and at the time of this application, various alternatives are possible. It should be understood that there may be equivalents and variations.
본 발명은 진공펌프 하우징(10 또는 20) 및 이를 포함하는 진공펌프(30)에 관한 것으로, 하우징 내부에 토출홀을 형성함으로써, 하우징 내부에 발생할 수 있는 과 압축을 방지할 수 있으며, 이에 따라 로터의 회전수 감소를 최소화 하고 배기 속도를 향상시킬 수 있는 진공펌프 하우징 및 이를 포함하는 진공펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum pump housing (10 or 20) and a vacuum pump (30) comprising the same, by forming a discharge hole in the housing, it is possible to prevent over-compression that may occur inside the housing, and accordingly the rotor It relates to a vacuum pump housing and a vacuum pump including the same to minimize the reduction in the number of revolutions and improve the exhaust rate.
먼저, 본 명세서에 서술하는 진공펌프 하우징(10 또는 20)은, 상부 하우징(11) 및 하부 하우징(12)을 포함할 수 있다.First, the vacuum pump housing 10 or 20 described in the present specification may include an
특히, 상부 및 하부 하우징(11,12)의 내부에 마련된 복수의 펌프실(200) 및 복수의 격벽(300)은 서로 대칭되게 형성될 수 있다.In particular, the plurality of pump chambers 200 and the plurality of
따라서, 이하에서는 하부 하우징(12)을 나타낸 도면을 참조하여 진공펌프 하우징(10 또는 20) 및 이를 포함하는 진공펌프(30)에 대해서 상세히 설명하고, 따로 언급하지 않는 한 상부 하우징(11)에도 동일한 구성요소를 포함할 수 있음을 이해 하여야 한다.Therefore, hereinafter, a vacuum pump housing 10 or 20 and a vacuum pump 30 including the same will be described in detail with reference to the drawings showing the
이에 더하여, 이하에서는, 예를 들어, 4개의 펌프실 즉, 제1 내지 제4 펌프실(201 내지 204)과 3개의 격벽 즉, 제1 내지 제3 격벽(301 내지 303)이 마련된 진공펌프 하우징(10 또는 20) 및 이를 포함하는 진공펌프(30)에 대해 설명하지만, 상기 복수의 펌프실(200)은, 진공펌프의 배기 용량 등에 따라 다양한 개수로 마련될 수 있고, 이에 대응하는 개수로 복수의 격벽(300)이 마련될 수 있다.In addition, hereinafter, for example, a
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공펌프 하우징의 정면도, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 격벽의 배면도, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공펌프 하우징의 정면 측 사시도, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공펌프 하우징의 배면 측 사시도, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공펌프 하우징의 배면 측 사시도이다.1 is a front view of a vacuum pump housing according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a rear view of a partition wall according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a vacuum pump according to the first embodiment of the present invention The front side perspective view of the housing, FIG. 4 is a rear side perspective view of the vacuum pump housing according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a rear side perspective view of the vacuum pump housing according to the second embodiment of the present invention.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 진공펌프 하우징(10 또는 20)에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a vacuum pump housing 10 or 20 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.
본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 진공펌프 하우징(10 또는 20)은 흡입구(100), 토출구(101), 펌프실(200) 및 격벽(300)을 포함한다.The vacuum pump housing 10 or 20 according to the first and second embodiments of the present invention includes a
보다 구체적으로, 상기 유체가 흡입되는 흡입구(100)는, 반도체 제조 장비 등의 공정 챔버에 접속 연결되어 공정 챔버로부터 유체(프로세스 가스)를 흡입시킬 수 있다.More specifically, the
따라서, 공정 챔버의 진공 환경을 형성시킬 수 있다.Therefore, it is possible to form a vacuum environment in the process chamber.
상기와 같이, 흡입구(100)로 흡입된 유체는 흡입구(100)와 토출구(101) 사이에 유체를 압축하도록 마련된 복수의 펌프실(200)을 통과하며 압축되고, 압축된 유체는 유체가 배출되는 토출구(101)를 통해 대기로 토출될 수 있다.As described above, the fluid sucked through the
즉, 상기 토출구(101)는 대기 측으로 개방될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. That is, the
여기서, 일 예로, 상기 흡입구(100) 및 토출구(101)는 상부 하우징(11) 및 하부 하우징(12)에 각각 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Here, as an example, the
특히, 상기 흡입구(100)는 제1 펌프실(201) 측에 마련되고, 토출구(101)는 제4 펌프실(204) 후단에 마련될 수 있다.In particular, the
또한, 상기 복수의 펌프실(200)은, 각각의 펌프실(201 내지 204)을 구획하기 위한 복수의 격벽(300)을 포함한다.In addition, the plurality of pump chambers 200 include a plurality of
상기 복수의 펌프실(200)은, 진공펌프의 배기 용량 등에 따라 다양한 개수로 마련될 수 있고, 예를 들어, 펌프실(200)은 적어도 2개 이상이 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이에 대응하는 개수로 복수의 격벽(300)이 마련될 수 있다.The plurality of pump chambers 200 may be provided in various numbers according to the exhaust capacity of the vacuum pump, for example, the pump chamber 200 may include at least two or more, but is not limited thereto. A plurality of
보다 구체적으로, 일 예로, 상기 복수의 펌프실(200)은 제1 내지 제4 펌프실(201 내지 204)을 포함하며, 복수의 격벽(300)은 제1 내지 제4 격벽(301 내지 304)을 포함한다.More specifically, as an example, the plurality of pump chambers 200 include first to
상기 제1 및 제2 펌프실(201,202)은 제1 격벽(301)에 의해 구획되고, 제2 및 제3 펌프실(202,203)은 제2 격벽(302)에 의해 구획되고, 제3 및 제4 펌프실(203,204)은 제3 격벽(303)에 의해 구획될 수 있다.The first and
여기서, 제4 격벽(304)은, 후술할 배출단과 제4 펌프실(204)을 구획할 수 있다.Here, the
이에 더하여, 각각의 격벽(301 내지 304)은, 압축된 유체가 유입 및 배출되는 유입구(310) 및 배출구(311)를 포함한다.In addition, each of the
특히, 제1 격벽(301)의 유입구(310)는, 흡입구(100)로부터 흡입된 유체가 제1 펌프실(201)에서 압축되어 유입구(310)로 유입되도록 흡입구(100)와 유체 이동 가능하게 연결될 수 있다.In particular, the
따라서, 흡입구(100) 및 제1 펌프실(201)을 차례로 통과한 유체는 제1 격벽(301)의 하단부 측으로 유입되어 상단부 측에 마련된 배출구(311)로 토출되어 후단의 펌프실 즉, 제2 펌프실(202)로 유동될 수 있다.Therefore, the fluid passing through the
또한, 각각의 격벽(301 내지 304)은 흡입구(100) 측과 마주하는 제1 면(300a) 및 제1면(300a)의 반대방향의 제2면(300b)을 포함한다.In addition, each of the
여기서, 제2면(300b)은 토출구(101) 측과 마주할 수 있다.Here, the
보다 구체적으로, 상기 각각의 격벽(301 내지 304)은 소정 두께(T)를 갖고, 각각의 펌프실(201 내지 204)에서 압축된 유체가 유입구(310)를 통해 유입되어 배출구(311)로 유체 이동 가능하도록 내부가 중공으로 형성될 수 있다.More specifically, each of the
이 때, 상기 유입구(310)는 각각의 격벽 하단부 측에 마련될 수 있고, 배출구(311)는 상단부 측에 마련될 수 있다.At this time, the
즉, 상기 유입구(310)는 하부 하우징의 격벽에 마련될 수 있고, 배출구(311)는 상부 하우징의 격벽에 마련될 수 있다.That is, the
한편, 본 발명의 진공 펌프 하우징(10 또는 20)은 토출구(101)가 마련된 베어링 플레이트(미도시)를 추가로 포함한다.Meanwhile, the
보다 구체적으로, 상기 베어링 플레이트는 제4 격벽(304)의 일면을 형성하는 제4 격벽(304)의 제2면(304b) 측에 연결 장착되어 배출단(미도시)을 형성할 수 있다.More specifically, the bearing plate may be connected to the
즉, 상기 토출구(101)는 제4 펌프실(204)의 후단에 마련될 수 있다.That is, the
또한, 상기 배출단은, 제4 격벽(304)의 제2면(304b)과 베어링 플레이트에 의해 형성된 공간을 의미하며, 배출단은 각각의 펌프실과 동일한 형상을 갖는 구조로 마련될 수 있다.In addition, the discharge end means a space formed by the
즉, 상기 베어링 플레이트(미도시)의 제4 격벽(304)의 제2면(304b)과 마주하는 일면은 각각의 펌프실과 동일한 형상을 갖는 구조로 마련될 수 있다.That is, one surface facing the
따라서, 상기 토출구(101)는, 제4 격벽의 제2면과 베어링 플레이트에 의해 형성된 공간인 배출단과 유체이동 가능하게 연결될 수 있다.Therefore, the
상기 제4 펌프실(204)에서 압축된 유체는 제4 펌프실의 유입구로 유입된 후, 중공부를 통과하여 토출홀 및 배출구를 통해 각각 배출단 측으로 유동하여 토출구를 통과하여 대기로 배출될 수 있다. After the fluid compressed in the
또한, 각각의 격벽(301 내지 304)은, 샤프트가 수용되는 샤프트 수용부(320)를 포함한다.Further, each of the
또한, 각각의 격벽(301 내지 304)은, 압축된 유체가 유입구(310)에서 배출구(311)로 유동하는 과정에서, 샤프트 수용부(320) 측 또는 인접하는 후단 펌프실(302 또는 303) 측으로 압축된 유체 중 일부가 토출 되도록 마련된 토출홀(330) 을 포함한다.In addition, each of the
이에 더하여, 각각의 펌프실(201 내지 204) 용적은, 토출구(101) 측을 향하여 점차 감소되도록 마련될 수 있다.In addition to this, the volume of each
보다 구체적으로, 하우징의 길이방향(샤프트의 축방향)을 기준으로, 제1 펌프실(201)의 폭(d1)은 제2 펌프실(202)의 폭(d2)보다 크게 형성되고, 제2 펌프실(202)의 폭(d2)은 제3 펌프실(203)의 폭(d3)보다 크게 형성되고, 제3 펌프실(203)의 폭(d3)은 제4 펌프실(204)의 폭(d4) 보다 크게 형성될 수 있다.More specifically, the width d1 of the
즉, 제1 펌프실(201)에서 제4 펌프실(204) 측을 향하여 각각의 펌프실 폭이 점차 작게 형성될 수 있다.That is, the width of each pump chamber from the
이에 따라, 각각의 펌프실(201 내지 204) 용적은, 토출구(101) 측을 향하여 점차 감소되게 된다.Accordingly, the volume of each
한편, 상기 토출홀(330)로 토출되는 압축된 유체의 유량 Q1은, 배출구로 토출되는 압축된 유체의 유량 Q2의 0.3 내지 0.7 인 유량비를 갖을 수 있다.On the other hand, the flow rate Q1 of the compressed fluid discharged to the discharge hole 330 may have a flow rate ratio of 0.3 to 0.7 of the flow rate Q2 of the compressed fluid discharged to the discharge port.
보다 구체적으로, 어느 한 격벽(300)의 유입구(310)로 유입되어 토출홀(330)로 토출되는 압축된 유체의 유량 Q1은, 배출구(311)로 토출되는 압축된 유체의 유량 Q2의 0.3 내지 0.7, 바람직하게 Q2의 0.4 내지 0.6, 보다 바람직하게 Q2의 0.5 일 수 있다.More specifically, the flow rate Q1 of the compressed fluid flowing into the
즉, Q1/Q2= 0.3~0.7 또는 Q1/Q2 = 0.4~0.6 또는 Q1/Q2 = 0.5 일 수 있다.That is, Q1 / Q2 = 0.3 to 0.7 or Q1 / Q2 = 0.4 to 0.6 or Q1 / Q2 = 0.5.
예를 들어, 제1 펌프실(201)에서 압축된 유체가 제1 격벽(301)의 유입구(310)로 유입되는 유체의 유량이 Qtot, 토출홀(330)로 토출되는 압축된 유체의 유량이 Q1, 배출구(311)로 토출되는 압축된 유체의 유량이 Q2 일 때, For example, the flow rate of the fluid compressed in the
Q1 = Qtot/2 일 수 있다.Q1 = Qtot / 2.
이에 더하여, 상기 토출홀(330)로 토출되는 압축된 유체의 압력 P1은, 배출구(311)로 토출되는 압축된 유체의 압력 P2의 0.7 내지 1 또는 0.9 내지 1인 압력비를 갖을 수 있다.In addition, the pressure P1 of the compressed fluid discharged to the discharge hole 330 may have a pressure ratio of 0.7 to 1 or 0.9 to 1 of the pressure P2 of the compressed fluid discharged to the
전술한 바와 같이, 본 발명은 각각의 격벽(300)에 압축된 유체가 후단의 펌프실로 배출되는 배출구(311) 외에, 토출홀(330)을 형성함으로써 하우징 내부 즉, 각각의 펌프실(200)에서 발생할 수 있는 과 압축을 방지할 수 있으며, 이에 따라 로터의 회전수 감소를 최소화 하고 배기 속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention is formed inside the housing, that is, in each pump chamber 200 by forming a discharge hole 330, in addition to the
또한, 대기압에서 배기 시 과 압축을 방지함으로써, 소비전력을 제한할 수 있는 효과가 있다.In addition, by preventing over-compression during exhaust at atmospheric pressure, there is an effect that can limit the power consumption.
이에 더하여, 과 압축에 의한 진공펌프 내부의 열 축적을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition to this, there is an effect of preventing heat accumulation inside the vacuum pump due to overcompression.
특히, 일 예로, 로드락 공정의 경우 대기압 상태의 챔버를 배기하게 되는데, 이때, 토출홀에 의해 과압축 현상이 방지되므로, 배기 속도를 높게 유지할 수 있게 되어 로드락 공정에서의 공정 챔버 배기 시간을 짧게 할 수 있게 된다. Particularly, as an example, in the case of the load lock process, the chamber in the atmospheric pressure state is exhausted. At this time, since the overcompression phenomenon is prevented by the discharge hole, it is possible to maintain a high exhaust speed, thereby reducing the process chamber exhaust time in the load lock process. It can be shortened.
한편, 전술한 바와 같은 기능을 갖는 토출홀(330)은 다음과 같이 형성될 수 있다.Meanwhile, the discharge hole 330 having the function as described above may be formed as follows.
보다 구체적으로, 각각의 격벽(300)은 흡입구(100) 측과 마주하는 제1면(300a) 및 제1면(300a)의 반대방향의 제2면(300b)을 갖고, 토출홀(330)은, 제2면(300b)의 적어도 일부 영역에 마련되되, 유입구(310)와 배출구(311) 사이 영역에 마련될 수 있다.More specifically, each of the
또한, 상기 토출홀(330)은 샤프트 수용부(320) 적어도 일부 영역에 마련될 수 있다.In addition, the discharge hole 330 may be provided in at least a portion of the
도 2의 (a) 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공펌프 하우징(10)의 토출홀(330)은 각각의 격벽 제2면(300b)에 상부 하우징(11) 및 하부 하우징(12)이 서로 마주하여 결합되는 영역에 각각 형성될 수 있다. 2 (a) and 4, the discharge hole 330 of the
즉, 상기 토출홀(330)은 대략 하우징의 중앙부에 형성될 수 있다.That is, the discharge hole 330 may be formed in a central portion of the housing.
보다 구체적으로, 각각의 격벽의 제2면(300b)에 소정 길이(L)만큼 내측으로 함몰된 제1 홈(331)을 마련하여 샤프트 수용부(320, 320')를 기준으로 양측에 각각 대칭되게 형성될 수 있다.More specifically, a
도 2의 (b) 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공펌프 하우징(20)의 토출홀(330)은 각각의 격벽 제2면(300b)에 상부 하우징(11) 및 하부 하우징(12)이 서로 마주하여 결합되는 영역에 각각 대칭되게 형성될 수 있다,2 (b) and 5, the discharge hole 330 of the vacuum pump housing 20 according to the second embodiment of the present invention is the
보다 구체적으로, 각각의 격벽의 제2면(300b)에 샤프트 수용부(320,320')를 기준으로, 각각의 샤프트 수용부(320, 320') 사이에 소정 길이(L)만큼 내측으로 함몰된 제2 홈(332)을 마련하여 형성될 수 있다.More specifically, based on the
상기와 같이 토출홀(330)을 형성함으로써, 배출구(311)로 압축된 유체가 배출되기 전, 토출홀(330)을 통해 전체 유체 중 일부가 후단의 펌프 실로 토출되어 과 압축을 방지할 수 있게 된다.By forming the discharge hole 330 as described above, before the fluid compressed by the
특히, 상부 하우징(11) 및 하부 하우징(12)이 서로 마주하여 결합되는 영역에 각각 대칭되게 형성함으로써, 진공 펌프 하우징에 토출홀을 형성할 때, 보다 용이하게 제작할 수 있게 된다. In particular, the
이에 더하여, 어느 한 격벽(300)의 토출홀(330)의 개수는, 인접하는 후단 격벽의 토출홀(330)의 개수와 동일하거나 또는 많게 형성될 수 있다.In addition to this, the number of discharge holes 330 of any one of the
다시 말해, 어느 한 격벽을 기준으로, 어느 한 격벽의 인접하는 후단 격벽의 토출홀의 개수는, 어느 한 격벽과 동일하거나 또는 적게 형성될 수 있다.In other words, the number of discharge holes of the adjacent rear partition walls of the one partition wall, based on one partition wall, may be formed equal to or less than one partition wall.
특히, 어느 한 격벽의 토출홀의 개수가 n개(n은 정수) 이면, 인접하는 후단 격벽에는 n 또는 n-1개(n은 정수)가 마련될 수 있다.Particularly, if the number of discharge holes of one of the partition walls is n (n is an integer), n or n-1 (n is an integer) may be provided in adjacent rear partition walls.
일 예로, 제1 격벽(301)의 토출홀의 개수가 4개인 경우, 인접하는 후단의 격벽인 제2 격벽(302)의 토출홀의 개수는 4개 또는 3개 일 수 있다.For example, when the number of discharge holes of the
또한, 어느 한 격벽의 토출홀의 면적은, 인접하는 후단 격벽의 토출홀의 면적보다 크게 형성될 수 있다.In addition, the area of the discharge hole of any one of the partition walls may be formed larger than the area of the discharge hole of the adjacent rear partition wall.
전술한 바와 같이, 어느 한 격벽 예를 들어, 제1 격벽(301)의 토출홀의 개수를 후단의 격벽의 토출홀 보다 많게 제작하거나, 면적을 크게 형성함으로써, 압축비가 가장 큰 전단의 펌프실 예를 들어, 제1 펌프실에서의 과 압축을 최소화 할 수 있게 된다. As described above, by making the number of discharge holes of one of the partition walls, for example, the
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공펌프 하우징에서의 유체의 흐름을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.6 is a view illustrating a flow of fluid in a vacuum pump housing according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하여, 토출홀(330)에 의한 압축된 유체의 흐름을 설명하면, 유체가 흡입구를 통해 흡입된 후 각각의 펌프 실에서 압축되어 후단의 펌프 실로 이동할 때, 일반적으로 도면에 나타낸 1번 화살표를 따라 유동하지만, 본 발명은 토출홀을 형성하고 있어 2번 화살표를 따라 유체의 일부가 후단의 펌프 실로 이동 한 후, 나머지 유체가 1번 화살표를 따라 후단의 펌프 실로 이동하게 되어 압축된 유체가 토출홀을 통해 후단의 펌프 실로 분배되어 이동함으로써 과 압축을 방지할 수 있게 된다.Referring to Figure 6, the flow of the compressed fluid by the discharge hole 330 is described, when the fluid is sucked through the suction port and compressed in each pump chamber to move to the pump chamber of the rear stage, generally shown in the figure 1 Although flows along the arrow No. 1, the present invention forms a discharge hole, and then part of the fluid moves to the pump chamber at the rear end along the
한편, 본 발명은 제1 및 제2 실시예에 따른 진공펌프 하우징(10 또는 20)을 포함하는 진공펌프(30)를 제공한다.On the other hand, the present invention provides a vacuum pump 30 including a
예를 들어, 상기 진공펌프(30)는, 전술한 진공펌프 하우징(10 또는 20)을 포함하는 진공펌프(30)에 관한 것이다.For example, the vacuum pump 30 relates to a vacuum pump 30 including the above-described
따라서, 후술하는 진공펌프 하우징에 대한 구체적인 사항은 진공펌프 하우징에서 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.Therefore, the details of the vacuum pump housing, which will be described later, may be the same as described in the vacuum pump housing.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공펌프(30)의 정면도, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 한 쌍의 회전체를 나타낸 사시도이다.6 is a front view of the vacuum pump 30 according to the third embodiment of the present invention, Figure 7 is a perspective view showing a pair of rotating bodies according to an embodiment of the present invention.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 진공펌프(30)는, 샤프트(501, 501') 및 샤프트 외주에 마련된 복수의 로터(502, 502')를 각각 포함하는 한 쌍의 회전체(500, 500')를 포함한다.6 and 7, the vacuum pump 30, the shaft (501, 501 ') and a plurality of rotors (502, 502') provided on the outer periphery of the pair of rotating bodies (500, respectively) 500 ').
또한, 한 쌍의 회전체(500,500')가 수용되고, 유체가 흡입되는 흡입구(100) 및 흡입된 유체가 배출되는 토출구(101)를 갖는 하우징(10 또는 20)을 포함한다.In addition, a pair of rotating bodies (500,500 ') is accommodated, and includes a housing (10 or 20) having a
이에 더하여, 상기 하우징(10 또는 20)은, 유체를 압축하기 위한 로터(502)가 각각 수용되는 복수의 펌프실(200)을 포함하며, 각각의 펌프실(201 내지 204)을 구획하며, 샤프트(501)가 수용되는 샤프트 수용부(320)를 갖는 복수의 격벽(300) 을 포함한다.In addition to this, the
또한, 상기 각각의 격벽(301 내지 304)은, 압축된 유체가 유입 및 배출되는 유입구(310) 및 배출구(311)를 포함하며, 압축된 유체가 유입구(310)에서 배출구(311)로 유동하는 과정에서, 샤프트 수용부(320) 측 또는 인접하는 후단 펌프실(202 또는 203 또는 204) 측으로 압축된 유체 중 일부가 토출 되도록 마련된 토출홀(330) 을 포함한다.In addition, each of the
여기서, 상기 로터(502,502')는, 루츠 로터일 수 있다.Here, the
따라서, 상기 진공펌프(30)는 루츠 펌프 일 수 있다.Therefore, the vacuum pump 30 may be a Roots pump.
또한, 서로 다른 펌프실에 수용되는 각각의 로터는, 로터의 직경, 로브의 개수 및 프로파일이 동일하거나 또는 서로 다르게 마련될 수 있다.Further, each rotor accommodated in different pump rooms may have the same diameter, number of lobes, and profiles, or different rotors.
10, 20: 진공펌프 하우징
30: 진공펌프10, 20: vacuum pump housing
30: vacuum pump
Claims (13)
흡입구와 토출구 사이에 유체를 압축하도록 마련된 복수의 펌프실; 및
각각의 펌프실을 구획하기 위한 복수의 격벽; 을 포함하며,
각각의 격벽은, 압축된 유체가 유입 및 배출되는 유입구 및 배출구;
샤프트가 수용되는 샤프트 수용부; 및
압축된 유체가 유입구에서 배출구로 유동하는 과정에서, 샤프트 수용부 측 또는 인접하는 후단 펌프실 측으로 압축된 유체 중 일부가 토출 되도록 마련된 토출홀; 을 포함하는 진공 펌프 하우징.A suction port through which the fluid is sucked and a discharge port through which the sucked fluid is discharged;
A plurality of pump chambers provided to compress the fluid between the inlet and outlet; And
A plurality of partition walls for partitioning each pump chamber; It includes,
Each partition wall includes an inlet and an outlet through which compressed fluid flows in and out;
A shaft accommodating portion in which the shaft is accommodated; And
In the process of the compressed fluid flowing from the inlet to the outlet, a discharge hole provided to discharge a portion of the compressed fluid to the shaft receiving portion side or the adjacent rear end pump chamber side; Vacuum pump housing comprising a.
각각의 펌프실 용적은, 토출구 측을 향하여 점차 감소되도록 마련되는 진공 펌프 하우징.According to claim 1,
Each pump chamber volume is provided with a vacuum pump housing that is gradually reduced toward the outlet side.
토출홀로 토출되는 압축된 유체의 유량 Q1은, 배출구로 토출되는 압축된 유체의 유량 Q2의 0.3 내지 0.7 인 유량비를 갖는 진공 펌프 하우징.The method according to claim 1 or 2,
The vacuum pump housing having a flow rate ratio of 0.3 to 0.7 of the flow rate Q2 of the compressed fluid discharged to the discharge port, the flow rate Q1 of the compressed fluid discharged to the discharge hole.
토출홀로 토출되는 압축된 유체의 압력 P1은, 배출구로 토출되는 압축된 유체의 압력 P2의 0.7 내지 1인 압력비를 갖는 진공 펌프 하우징.The method according to claim 1 or 2,
The vacuum pump housing having a pressure ratio of 0.7 to 1 of the pressure P2 of the compressed fluid discharged to the discharge hole, the pressure P1 of the compressed fluid discharged to the discharge hole.
어느 한 격벽을 기준으로, 어느 한 격벽의 인접하는 후단 격벽의 토출홀의 개수는, 어느 한 격벽과 동일하거나 또는 적게 형성되는 진공 펌프 하우징.According to claim 2,
A vacuum pump housing in which the number of discharge holes of adjacent rear partitions of one partition wall is equal to or less than that of one partition wall based on one partition wall.
어느 한 격벽의 토출홀의 개수가 n개(n은 정수) 이면,
인접하는 후단 격벽에는 n 또는 n-1개(n은 정수)가 마련되는 진공 펌프 하우징.The method of claim 5,
If the number of discharge holes in one partition wall is n (n is an integer),
A vacuum pump housing in which n or n-1 pieces (n is an integer) are provided at adjacent rear bulkheads.
어느 한 격벽의 토출홀의 면적은, 인접하는 후단 격벽의 토출홀의 면적보다 크게 형성되는 진공 펌프 하우징.According to claim 2,
The area of the discharge hole of any one of the partition walls is formed larger than the area of the discharge hole of the adjacent rear partition wall.
각각의 격벽은 흡입구 측과 마주하는 제1면 및 제1면의 반대방향의 제2면을 갖고,
토출홀은, 제2면의 적어도 일부 영역에 마련되되, 유입구와 배출구 사이 영역에 마련되는 진공 펌프 하우징.According to claim 1,
Each partition wall has a first surface facing the inlet side and a second surface opposite to the first surface,
The discharge hole is provided in at least a portion of the second surface, the vacuum pump housing provided in the region between the inlet and outlet.
토출홀은, 샤프트 수용부 적어도 일부 영역에 마련되는 진공펌프 하우징.According to claim 1,
The discharge hole is a vacuum pump housing provided in at least a portion of the shaft receiving portion.
각각의 격벽은, 압축된 유체가 유체이동 가능하도록 내부가 중공으로 형성된 진공 펌프 하우징.According to claim 1,
Each partition wall has a vacuum pump housing formed inside a hollow so that the compressed fluid can move.
한 쌍의 회전체가 수용되고, 유체가 흡입되는 흡입구 및 흡입된 유체가 배출되는 토출구를 갖는 하우징; 을 포함하며,
하우징은,
유체를 압축하기 위한 로터가 각각 수용되는 복수의 펌프실;
각각의 펌프실을 구획하며, 샤프트가 수용되는 샤프트 수용부를 갖는 복수의 격벽; 을 포함하고
각각의 격벽은, 압축된 유체가 유입 및 배출되는 유입구 및 배출구;
압축된 유체가 유입구에서 배출구로 유동하는 과정에서, 샤프트 수용부 측 또는 인접하는 후단 펌프실 측으로 압축된 유체 중 일부가 토출 되도록 마련된 토출홀; 을 포함하는 진공 펌프.A pair of rotating bodies each including a plurality of rotors provided on the shaft and the outer circumference of the shaft; And
A housing in which a pair of rotating bodies are accommodated and having a suction port through which fluid is sucked in and a discharge port through which sucked fluid is discharged; It includes,
The housing,
A plurality of pump chambers, each containing a rotor for compressing a fluid;
A plurality of partition walls which partition each pump chamber and have a shaft accommodating portion in which the shaft is accommodated; And
Each partition wall includes an inlet and an outlet through which compressed fluid flows in and out;
In the process of the compressed fluid flowing from the inlet to the outlet, a discharge hole provided to discharge a portion of the compressed fluid to the shaft receiving portion side or the adjacent rear end pump chamber side; Vacuum pump comprising a.
로터는, 루츠 로터인 진공펌프.The method of claim 11,
The rotor is a Roots rotor vacuum pump.
서로 다른 펌프실에 수용되는 각각의 로터는, 로터의 직경, 로브의 개수 및 프로파일이 동일하거나 또는 서로 다르게 마련되는 진공펌프.
The method of claim 12,
Each rotor accommodated in different pump chambers is a vacuum pump provided with the same diameter or different rotor diameters, lobes, and profiles.
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- 2018-10-11 KR KR1020180121294A patent/KR102178373B1/en active IP Right Grant
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right |