KR101804422B1 - 드라이진공펌프장치, 배기유닛, 및 소음장치 - Google Patents

Abstract

드라이진공펌프장치는, 저주파에서 고주파까지의 넓은 범위의 주파수들에서, 드라이진공펌프의 최종출구 및 중간해제출구로부터 배출되는 가스의 노이즈를 효과적으로 저감시키기 위하여, 사이즈를 줄일 수 있는 소음장치를 포함한다. 상기 드라이진공펌프장치는, 최종출구(18)와 중간해제출구(19)를 구비하는 드라이진공펌프(10), 상기 최종출구(18)에 연결되어, 출구를 구비하는 배기부체크밸브(51), 상기 중간해제출구(19)에 연결되어, 출구를 구비하는 중간부체크밸브(52), 및 상기 배기부체크밸브(51)의 출구와 상기 중간부체크밸브(52)의 출구에 연결된 배기로(56), 상기 배기로(56)에 연결되어, 대기로 배기되는 최종배기로(56a)에 연결된 출구를 구비하는 소음장치(53)를 포함한다.

Description

드라이진공펌프장치, 배기유닛, 및 소음장치{DRY VACUUM PUMP APPARATUS, EXHAUST UNIT, AND SILENCER}

본 발명은 다단 루츠형(multistage roots-type) 드라이진공펌프 등과 같은 다단 정변위(positive-displacement) 드라이진공펌프를 포함하고, 가스가 상기 드라이진공펌프로부터 배출될 때 생성되는 노이즈를 줄이도록 설계된 드라이진공펌프장치, 상기 다단 드라이진공펌프의 배기부에 배치된 배기유닛, 및 가스가 상기 드라이진공펌프로부터 배출될 때 생성되는 노이즈를 줄이기 위하여 상기 드라이진공펌프에 포함된 소음장치(silencer)에 관한 것이다. 상기 소음장치는 사이즈가 소형이면서, 넓은 범위의 주파수에서 노이즈를 감쇄할 수 있다.

최근, 반도체제조설비들을 포함하는 넓은 범위의 적용예들에 있어서는, 클린 진공 환경을 용이하게 만들기 위하여 대기압 하에 운전가능한 드라이진공펌프장치가 사용되어 왔다. 특히, 반도체디바이스들은 300 단계가 넘는 제조공정에 따라 제조되는데, 상기 제조공정에 사용되는 수많은 진공펌프들이 있다. 그러므로, 제조공장의 공장 부지의 효과적인 활용을 위하여 진공펌프장치의 풋프린트(footprint)를 저감하는 것이 매우 중요하게 된다. 특히, 진공펌프장치의 폭을 줄이기 위한 시도가 중요한데, 그 이유는 복수의 드라이진공펌프장치들이 수많은 적용예들에 있어서 나란히 설치되기 때문이다. 진공펌프와 반도체제조장치 간의 관저항(pipe resistance)을 줄이기 위하여 반도체제조장치에는 때때로 진공펌프들이 설치되기 때문에, 진공펌프들의 사이즈를 저감하는 것이 중요하게 된다.

드라이진공펌프장치는 가스가 진공펌프로부터 배출될 때 노이즈를 생성한다. 노이즈를 줄이기 위해서는, 진공펌프의 배기부에 소음장치를 포함하여야 한다. 소음장치들은 2가지 타입, 즉 팽창형(expansion type)과 공진형(resonance type)으로 이용가능하다. 상기 팽창형 소음장치는 넓은 범위의 주파수들에서 노이즈를 막을 수(저감시킬 수) 있다. 하지만, 상기 팽창형 소음장치에 의하여 막을 수 있는 주파수는 상기 소음장치의 길이에 반비례하므로, 상기 팽창형 소음장치가 낮은 범위의 주파수들에서 노이즈를 막는 경우에는, 상기 소음장치가 길어야 하기 때문에, 드라이진공펌프장치의 크기를 줄이기 위한 노력에 장애물이 된다. 공진형 소음장치는 사이즈를 줄일 수는 있지만, 배출될 가스의 유동을 방해하지 못하여, 상기 팽창형 소음장치보다 작은 주파수 범위에서 노이즈를 막을 수 있다.

진공펌프의 배기구로부터 배출되는 가스가 2이상의 대형 챔버, 상기 대형 챔버들 사이의 제1스로틀스로트(throttle throat), 및 상기 대형 챔버들 중 최종 것이 대기로 배기되는 제2스로틀스로트를 통해 연속해서 유동하도록 되어 있어, 상기 가스에 의해 생성되는 노이즈가 대기로 배출되기 전에 저감되게 될 소음장치가 제안되어 왔다(일본특허공개공보 제2001-289167호(특허문헌 1) 참조). 상기 제안된 소음장치에서, 제1스로틀스로트의 개구는 상기 제1스로틀스로트를 통과하는 가스의 압력이나 속도에 따라 보다 넓은 설정치 또는 보다 좁은 설정치로 조정된다.

다단 루츠형 드라이진공펌프를 이용하여 대용량 챔버로부터 가스가 배출되는 경우, 상기 가스는 그 내부에서 고속으로 유동하여, 상기 펌프의 각 단들에서의 상이한 배기 속도들로 인하여 상기 펌프에서 과도하게 압축된다. 상기 펌프에 있어서는, 과부하 하에 상기 펌프가 운전되는 것을 방지하기 위하여 상기 펌프의 회전속도를 낮추도록 회전속도제어모드가 트리거링될 정도로 압축력이 높게 된다. 상기 펌프의 회전속도가 낮아지면, 상기 펌프에서의 배기속도들도 낮아져, 상기 챔버로부터 가스를 배기하는데 필요한 시간의 증가와 그에 따른 상기 다단 루츠형 드라이진공펌프와 결합되는 반도체 또는 액정디바이스 제조설비의 리드 타임(lead time)의 증가를 초래하게 된다. 이러한 문제점의 한 가지 해결책은, 상기 펌프로부터 과도하게 압축된 가스를 배출하기 위하여 상기 펌프의 중간단에 배치된 중간해제출구(intermediate release outlet port)를 포함하는 과압방지기구(excessive compression preventing mechanism)를 제공하여, 상기 펌프에서 가스가 과도하게 압축되는 것을 방지하는 것이다.

다단 드라이진공펌프장치는 일반적으로 가스로의 배기부에 배치된 소음장치 및 상기 소음장치의 하류에 배치된 체크밸브를 포함한다.

특허문헌 1에 개시된 소음장치는, 진공펌프의 전력 손실을 최소화하면서 상기 진공펌프의 배기구로부터 배출되는 가스에 의해 생성되는 노이즈를 효율적으로 저감시키기 위하여, 사이즈가 크거나 작을 수도 있는 진공펌프 또는 각종 운전 조건들 하에 작동하는 진공펌프의 배기구로부터 배출되는 가스의 압력이나 속도에 따라 보다 넓은 설정치 또는 보다 좁은 설정치로 제1스로틀스로트의 개구를 조정한다. 이에 따라, 특허문헌 1에 개시된 소음장치는, 가스가 진공펌프로부터 배출되는 경우에 생성되는 저주파에서 고주파까지의 넓은 범위의 주파수들에서 노이즈를 효과적으로 줄일 수 없고, 상기 소음장치의 크기를 줄이기 위해 적합한 구조가 아니다.

다단 정변위 드라이진공펌프의 운전 시, 상기 펌프의 중간단에서 가스가 과도하게 압축되는 경우에는, 회전속도제어모드가 트리거링되어, 상기 펌프의 회전속도가 느려짐으로써, 상기 펌프가 과부하 하에 운전되는 것을 방지하게 된다. 상기 펌프의 회전속도가 느려지면, 상기 펌프에서의 배기속도도 느려진다. 일 해결책에 따르면, 상술된 바와 같이, 과도하게 압축된 가스를 배출하기 위하여, 상기 펌프로부터 상기 가스를 최종적으로 배출하기 위한 최종 출구 이외에, 과도하게 압축된 가스를 펌프로부터 배출하기 위한 중간해제출구가 상기 펌프의 중간단에 배치된다. 결과적으로는, 상기 최종 출구로부터 배출되는 가스의 노이즈와 상기 중간해제출구로부터 배출되는 과도하게 압축된 가스의 노이즈를 효과적으로 막는 것이 필요하게 된다. 이러한 요건들을 충족시키는 소음장치와 결합되는 드라이진공펌프의 개발이 요구되어 왔다. 상기 중간해제출구가 제공된 종래의 드라이진공펌프는, 상기 중간해제출구가 상기 소음장치의 하류에 배치되기 때문에 상기 과도하게 압축된 가스의 노이즈를 막을 수 없다.

다단 루츠형 드라이진공펌프에 있어서, 초기단에 있는 로터챔버(rotor chamber)의 부피는 일반적으로 설계될 진공펌프의 배기속도에 의해 결정된다. 그러므로, 진공펌프가 높은 배기속도를 위하여 설계되는 경우에는, 초기단에 있는 로터챔버의 부피를 증가시킬 필요가 있다. 다른 한편으로, 최종단에 있는 로터챔버의 부피는, 상기 최종단에 있는 로터챔버의 전방 및 후방 압력들 간의 압력차에 의해 생성될 열(압축열)을 줄이기 위하여, 그리고 상기 압력차에 대항하여 로터를 회전시키는 모터의 소비전력을 줄이기 위해서도 저감되어야 한다. 하지만, 상기 최종단에 있는 로터챔버의 부피가 저감된다면, 가스를 원활하게 배출시킬 수 없다. 부피비와 발열 간에는 상충(trade-off) 관계가 있으므로, 진공펌프들의 설계 시 부피비와 발열 중 어느 것이 강조되어야 하는지에 따라 상기 부피비(압축비)가 증가되거나 감소되어야 하는지의 여부가 판정된다. 상기 과압방지기구가 설치되는 위치 및 부피비(압축비)는 배기속도를 낮추는데 중요하다.

종래의 드라이진공펌프들은 그 배기부에 배치된 소음장치 및 상기 소음장치에 독립적으로 상기 소음장치의 하류에 배치된 체크밸브를 구비하는다. 따라서, 상기 소음장치와 체크밸브는 상기 배기부에서 서로 독립적으로 배치되기 때문에, 상기 소음장치와 상기 체크밸브 이외에, 상기 소음장치 및 상기 체크밸브를 상호연결하기 위한 부품이 필요하게 된다. 그러므로, 사용되는 부품의 수가 증가되어, 드라이진공펌프들의 사이즈를 크게 만든다. 따라서, 드라이진공펌프들의 사이즈를 줄일 수 없고, 제조비용도 많이 든다.

다단 루츠형 드라이진공펌프들은 펌프유닛을 작동시키기 위한 모터를 구비하는 모터유닛을 포함한다. 일반적으로, 상기 모터유닛은 플랜지(flange)에 의해 상기 펌프유닛에 일체형으로 결합된다. 그러므로, 상기 펌프유닛에 의해 발생되는 열이 상기 플랜지를 통해 모터케이싱에 전달된다. 상기 모터케이싱의 온도는 상기 펌프유닛으로부터의 열로 인하여, 또한 상기 모터 자체에 의해 발생되는 열에 의해서도 상승한다. 지금까지는, 상기 모터케이싱이 모터스테이터(motor stator) 주위의 상기 모터케이싱의 외주 영역에 형성되는 냉각제로(coolant passage)를 통과하는 냉각제에 의해 냉각된다. 그러므로, 모터케이싱이 그 내부에 냉각제로를 수용하기에 충분하게 두꺼워야 하므로, 다단 루츠형 드라이진공펌프들의 사이즈를 줄이는 것이 방지되었다.

상기 펌프유닛은 또한 서로에 대하여 유지되는 각각의 메이팅면(mating surfaces)을 구비하고, 축방향으로 등간격으로 배치된 복수의 볼트들에 의해 서로 결합되는 별도의 상부 및 하부 부재들을 포함하여 이루어지는 로터케이싱을 포함한다. 상기 로터케이싱은, 상기 로터챔버들 각각에서 압축된 가스를 상기 로터챔버들 중 차기 로터챔버에 전달하기 위하여 그 내부에 형성된 다수의 단들에 가스유로들을 구비하는다. 별도의 상부 및 하부 부재들을 서로 결합하는 볼트들은, 상기 로터챔버들과의 간섭에서 벗어나도록 하기 위하여 상기 로터챔버들 주위의 축방향으로 등간격으로 배치된다. 그러므로, 상기 로터케이싱이 두께가 두꺼워지는데, 이는 다단 루츠형 드라이진공펌프들의 폭을 크게 만들어, 그들의 사이즈를 줄이는 것이 방지되게 된다.

본 발명은 상기 상황의 관점에서 고안되었다. 그러므로, 본 발명의 제1목적은, 단 하나의 다단 정변위 드라이진공펌프 또는 복수의 일렬로 연결된 다단 정변위 드라이진공펌프들을 포함하는 드라이진공펌프장치, 및 저주파에서 고주파까지의 넓은 범위의 주파수들에서, 상기 다단 정변위 드라이진공펌프 또는 펌프들의 최종출구 및 중간해제출구로부터 배출되는 가스의 노이즈를 효과적으로 저감시키기 위하여, 사이즈를 줄일 수 있는 소음장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제2목적은, 펌프의 회전속도가 과부하로 인하여 지나치게 저하되는 것을 방지하도록 상기 펌프에서 가스가 과도하게 압축되는 것을 방지하기 위하여, 적절한 위치에 배치되는 과압방지기구를 구비하는 다단 루츠형 드라이진공펌프를 포함하여, 상기 가스를 배출하기 위해 펌프에 필요한 시간을 단축시키는 드라이진공펌프장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제3목적은, 적은 수의 부품들로 이루어지고, 제조비용이 저렴하며, 사이즈를 줄일 수 있고, 노이즈를 저감시킬 수 있는 배기유닛을 제공하는 것이다.

본 발명의 제4목적은, 저주파에서 고주파까지의 넓은 범위의 주파수들에서 노이즈를 효과적으로 줄일 수 있고, 사이즈를 줄일 수 있는 소음장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 모터의 사이즈가 소형이도록, 그 펌프유닛으로부터 상기 모터의 모터케이싱으로 전달되는 열을 차단하여 다단 루츠형 드라이진공펌프의 모터를 냉각시키기 위한 단순화된 냉각기구를 구비하는 다단 루츠형 드라이진공펌프를 포함하는, 사이즈가 소형인 드라이진공펌프장치, 및 펌프유닛의 사이즈가 소형이도록 특별하게 설계된 구조에 의해 서로 결합되는 별도의 부재들로 제조된 로터케이싱을 구비하는 상기 펌프유닛을 제공할 수도 있다.

상기 제1목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가스를 배출하기 위하여 최종단에 있는 최종출구 및 과도하게 압축된 가스를 배출하기 위하여 중간단에 있는 중간해제출구를 구비하는 다단 정변위 드라이진공펌프, 상기 최종출구에 연결되어, 출구를 구비하는 배기부체크밸브, 상기 중간해제출구에 연결되어, 출구를 구비하는 중간부체크밸브, 상기 배기부체크밸브의 출구 및 상기 중간부체크밸브의 출구에 연결된 배기로, 및 상기 배기로에 연결되어, 대기로 배기되는 최종배기로에 연결된 출구를 구비하는 소음장치를 포함하여 이루어지는 드라이진공펌프장치를 제공한다.

상기 배기부체크밸브, 상기 중간부체크밸브, 상기 배기로, 및 상기 소음장치는 배기유닛으로서 일체형으로 결합되는 것이 바람직하다.

상기 다단 정변위 드라이진공펌프는 5단 드라이진공펌프를 포함하여 이루어지고, 상기 중간해제출구는 상기 5단 드라이진공펌프의 제2단에 연결된다.

상기 소음장치는, 공진형 소음장치 및 팽창형 소음장치를 포함하는 복합 소음장치를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 공진형 소음장치는 가스가 상기 소음장치를 통과하는 방향에 대하여 상기 소음장치의 상류 영역에 배치되고, 상기 팽창형 소음장치는 상기 가스가 상기 소음장치를 통과하는 방향에 대하여 상기 소음장치의 하류 영역에 배치된다.

상기 다단 정변위 드라이진공펌프는, 단 하나의 다단 정변위 드라이진공펌프 또는 복수의 일렬로 연결된 다단 정변위 드라이진공펌프들을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 드라이진공펌프장치에 의하면, 상기 배기부체크밸브는 상기 다단 정변위 드라이진공펌프의 최종출구에 연결되고, 상기 중간부체크밸브는 상기 다단 정변위 드라이진공펌프의 중간해제출구에 연결되며, 상기 배기로는 상기 배기부체크밸브의 출구 및 상기 중간부체크밸브의 출구에 연결되고, 상기 소음장치는 상기 배기로에 연결되어, 대기로 배기되는 최종배기로에 연결된 출구를 구비하는다. 그러므로, 상기 최종출구로부터 배출되는 가스의 노이즈 및 상기 중간해제출구로부터 배출되는 과도하게 압축된 가스의 노이즈를 효과적으로 막을 수(저감할 수) 있게 된다.

상기 제2목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가스를 배출하기 위하여 최종단에 있는 최종출구 및 과도하게 압축된 가스를 배출하기 위하여 중간단에 있는 중간해제출구를 구비하는 다단 루츠형 드라이진공펌프, 상기 최종출구에 연결되어, 대기로 배기되는 배기부체크밸브, 및 상기 중간해제출구에 연결되어, 대기로 배기되는 중간부체크밸브를 포함하여 이루어지는 또다른 드라이진공펌프장치를 제공한다.

상기 다단 루츠형 드라이진공펌프는, 5단들에 있는 로터챔버들 및 상기 로터챔버들에 각각 배치된 로터들을 포함하는 5단 루츠형 드라이진공펌프를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 중간부체크밸브는 제2단에 있는 상기 로터챔버와 연통되며, 제5단에 있는 상기 로터챔버에 배치된 로터는, 상기 제2단에 있는 상기 로터챔버에 배치된 로터의 축방향 폭의 2배 이상인 축방향 폭을 가진다.

상기 배기부체크밸브의 출구 및 상기 중간부체크밸브의 출구에 연결된 배기로, 및 상기 배기로에 연결되어, 대기로 배기되는 최종배기로에 연결된 출구를 구비하는 소음장치를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 배기부체크밸브, 상기 중간부체크밸브, 상기 배기로, 및 상기 소음장치는 배기유닛으로서 일체형으로 결합되는 것이 바람직하다.

상기 다단 루츠형 드라이진공펌프는 부스터펌프 및 메인펌프를 포함하여 이루어지고, 상기 부스터펌프는 상기 메인펌프의 입구에 연결된 최종출구를 구비하며, 상기 배기유닛은 상기 메인펌프에 연결되는 것이 바람직하다.

상기 드라이진공펌프장치에 의하면, 상기 다단 루츠형 드라이진공펌프는, 과도하게 압축된 가스를 배출하기 위하여 상기 중간단에 있는 중간해제출구를 구비하고, 상기 중간부체크밸브는 상기 중간해제출구에 연결되어 대기로 배기된다. 그 결과, 상기 드라이진공펌프가 과부하 하에 저회전속도로 운전되는 것이 방지되고, 이에 따라 상기 압축된 가스를 배출하는데 필요한 시간을 저감할 수 있게 된다.

상기 다단 루츠형 드라이진공펌프는 5단 루츠형 드라이진공펌프를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 중간부체크밸브는 상기 제2단에 있는 로터챔버에 연결되며, 제1단에 있는 로터챔버에 배치된 로터는 상기 제2단에 있는 로터챔버에 배치된 로터의 축방향 폭의 2배 이상인 축방향 폭을 가진다. 상기 중간부체크밸브는, 압축비가 높은 제2단에 있는 로터챔버에 연결되는 중간해제출구에 연결되어, 대기로 배기된다. 그러므로, 상기 드라이진공펌프가 과부하 하에 저회전속도로 운전되는 것이 방지되고, 이에 따라 압축된 가스를 배출하는데 필요한 시간을 저감시킬 수 있게 된다.

상기 배기부체크밸브의 출구 및 상기 중간부체크밸브의 출구는 상기 배기로에 연결되고, 상기 소음장치는 상기 배기로에 연결된다. 상기 소음장치의 출구는, 대기로 배기되는 배기구에 연결되는 최종배기로에 연결된다. 그러므로, 상기 최종출구로부터 배출되는 가스의 노이즈 및 상기 중간해제출구로부터 배출되는 과도하게 압축된 가스의 노이즈를 효과적으로 막을 수(저감할 수) 있게 된다.

상기 배기부체크밸브, 상기 중간부체크밸브, 상기 배기로, 및 상기 소음장치는 상기 배기유닛으로서 일체형으로 결합되는 것이 바람직하고, 상기 드라이진공펌프의 배기시스템의 부품수가 상기 배기시스템을 축소(scaling down)하기 위하여 저감되어, 상기 드라이진공펌프장치의 사이즈가 저감될 수 있고, 저렴하게 제조될 수 있다.

상기 제3목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가스를 배출하기 위하여 최종단에 있는 최종출구 및 과도하게 압축된 가스를 배출하기 위하여 중간단에 있는 중간해제출구를 구비하는 다단진공펌프에 연결되도록 되어 있는 배기유닛을 제공한다. 상기 배기유닛은, 상기 다단진공펌프의 최종출구에 연결되도록 되어 있는 배기부체크밸브, 상기 다단진공펌프의 중간해제출구에 연결되도록 되어 있는 중간부체크밸브, 및 상기 배기부체크밸브 및 상기 중간부체크밸브의 하류에 연결된 소음장치를 포함하여 이루어진다. 상기 배기부체크밸브, 상기 중간부체크밸브, 및 상기 소음장치는 서로 일체형으로 결합된다.

상기 배기부체크밸브, 상기 중간부체크밸브, 및 상기 배기부체크밸브와 상기 중간부체크밸브의 하류에 연결된 소음장치는 상기 배기유닛에서 서로 일체형으로 결합되므로, 상기 배기유닛이 적은 수의 부품들로 제조되고, 사이즈가 저감될 수 있으며, 저렴하게 제조될 수 있다.

간단히 배기유닛이 다단 진공펌프에 설치되어, 최종출구가 배기부체크밸브에 연결되고, 중간해제출구가 중간부체크밸브에 연결되는 경우, 상기 다단 진공펌프는 배기부체크밸브, 중간해제출구, 및 소음장치와 결합된다. 결과적으로, 그들이 드라이진공펌프장치 내에 용이하게 조립될 수 있는데, 이는 배기유닛의 사이즈 및 비용을 줄이는 만큼 사이즈 및 비용이 저감되게 된다.

상기 제4목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가스가 상기 소음장치를 통과하는 방향에 대하여 상류 영역에 배치된 공진형 소음장치, 및 상기 가스가 상기 소음장치를 통과하는 방향에 대하여 하류 영역에 배치된 팽창형 소음장치를 포함하여 이루어지는 소음장치를 제공한다. 상기 공진형 소음장치 및 상기 팽창형 소음장치는 서로 일체형으로 결합된다.

본 발명은 또한 리드(lid), 및 두꺼운 판 형태의 소음장치케이싱을 포함하여 이루어지는 소음장치를 제공하고, 상기 소음장치케이싱은 공진형 소음장치로서의 역할을 하는 공진챔버, 팽창형 소음장치로서의 역할을 하는 팽창챔버, 및 그 측면에 형성되어 상기 측면에서 개방되는 가스로를 구비하는다. 상기 공진챔버는 공진구를 통해 상기 가스로와 연통되고, 상기 팽창챔버는 가스가 상기 소음장치케이싱을 통과하는 방향에 대하여 상기 공진구의 하류에 있는 스로틀스로트를 통해 상기 가스로와 연통된다. 상기 소음장치케이싱의 측면은 상기 리드로 커버되어, 상기 공진형 소음장치와 상기 팽창형 소음장치를 서로 일체형으로 결합시킨다.

상기 공진형 소음장치는 가스가 소음장치를 통과하는 방향에 대하여 상류 영역에 배치되므로, 상기 팽창형 소음장치는 상기 가스가 상기 소음장치를 통과하는 방향에 대하여 하류 영역에 배치되는데, 상기 공진형 소음장치 및 상기 팽창형 소음장치는 서로 일체형으로 결합되고, 상기 소음장치는 넓은 범위의 주파수들에서 노이즈를 막을 수(저감할 수) 있고, 사이즈를 줄일 수 있다.

상기 복합 소음장치의 소음장치케이싱은, 공진형 소음장치로서의 역할을 하는 공진챔버, 팽창형 소음장치로서의 역할을 하는 팽창챔버, 및 그 측면에 형성되어 상기 측면에서 개방되는 가스로를 구비할 수도 있다. 상기 공진챔버는 상기 측면에서 개방되는 공진구를 통해 가스로와 연통되고, 상기 팽창챔버는 상기 가스가 상기 소음장치케이싱을 통과하는 방향에 대하여 상기 공진구의 하류에 있는 스로틀스로트를 통해 상기 가스로와 연통된다. 상기 소음장치케이싱의 측면은 상기 리드로 커버되어, 상기 공진형 소음장치와 상기 팽창형 소음장치를 서로 일체형으로 결합시킨다. 이러한 형태에 의하면, 상기 소음장치는 넓은 범위의 주파수들에서 노이즈를 막을 수(저감할 수) 있고, 사이즈를 줄일 수 있다. 상기 팽창챔버는 제1팽창챔버와 제2팽창챔버로 분할될 수도 있다. 상기 공진챔버 및 상기 제1팽창챔버는 벽을 공유할 수도 있고, 상기 제1팽창챔버 및 상기 제2팽창챔버는 벽을 공유할 수도 있다. 이는 소음장치의 사이즈를 더욱 줄일 수 있게 한다.

상기 공진형 소음장치는 상기 가스가 소음장치를 통과하는 방향에 대하여 상류 영역에 배치되고, 상기 팽창형 소음장치는 상기 가스가 소음장치를 통과하는 방향에 대하여 하류 영역에 배치된다. 결과적으로, 상기 소음장치는, 상기 드라이진공펌프 및 소음장치를 포함하는 드라이진공펌프장치 주위의 조용한(silent) 환경을 유지하도록 넓은 범위의 주파수들에서 드라이진공펌프로부터 배출되는 가스의 노이즈를 막을 수 있게 된다. 소음장치의 사이즈를 줄일 수 있으므로, 드라이진공펌프장치도 사이즈를 줄일 수 있다.

본 발명은, 로터케이싱, 상기 로터케이싱에 회전가능하게 지지되는 한 쌍의 회전샤프트, 상기 회전샤프트들에 고정식으로 탑재되는 다수 단들에 있는 한 쌍의 로터 세트, 및 상기 로터케이싱에 형성된 다수 단들에 있는 복수의 로터챔버들을 포함하되, 상기 로터 세트들은 상기 로터챔버들에 배치되는 펌프유닛; 상기 로터챔버들을 통해 연속해서 상기 로터챔버들에 있는 로터들에 의해 압축되는 가스를 전달하기 위한 회전샤프트들을 회전시키는 모터를 포함하는 모터유닛; 및 상기 펌프유닛에 대하여 상기 모터유닛을 일체형으로 결합하여, 냉각제를 통과시키는 냉각제로를 구비하는 플랜지를 포함하여 이루어지는 또다른 드라이진공펌프장치를 제공할 수도 있다.

상기 드라이진공펌프장치에 의하면, 상기 모터유닛과 상기 펌프유닛을 서로 결합시키는 플랜지에 제공된 냉각제로를 냉각제가 통과하는 경우, 상기 펌프유닛으로부터 상기 모터케이싱으로 전달되는 열이 흡수되어, 상기 냉각제로를 통과하는 냉각제에 의해 상기 모터에 전달되는 것이 차단된다. 결과적으로, 상기 모터케이싱은 상기 펌프유닛으로부터 열을 소산시키기 위한 여하한의 냉각수단을 구비할 필요가 없게 된다. 따라서, 상기 모터케이싱의 폭 치수가 그 내부에 냉각제로를 형성할 수도 있는 종래의 모터케이싱보다 작게 된다.

본 발명은, 로터케이싱, 상기 로터케이싱에 회전가능하게 지지되는 한 쌍의 회전샤프트, 상기 회전샤프트들에 고정식으로 탑재되는 다수 단들에 있는 한 쌍의 로터 세트, 및 상기 로터케이싱에 형성된 다수 단들에 있는 복수의 로터챔버들을 포함하되, 상기 로터 세트들은 상기 로터챔버들에 배치되고, 상기 로터케이싱은 복수의 가스로를 구비하는 펌프유닛; 및 상기 로터챔버들과 상기 가스로들을 통해 연속해서 상기 로터챔버들에 있는 로터들에 의해 압축되는 가스를 전달하기 위한 회전샤프트들을 회전시키는 모터유닛을 포함하여 이루어지는 또다른 드라이진공펌프장치를 제공할 수도 있다. 상기 로터케이싱은, 서로에 대하여 유지된 각각의 메이팅면들을 갖고 축간격들로 배치된 복수의 볼트에 의해 서로 결합되는 한 쌍의 별도의 부재들을 포함하여 이루어지되, 상기 볼트들은 가스로들이 형성되는 주변 위치들에 근접하여 상기 가스로들 사이에 그리고 상기 가스로들이 없는 영역들에서 별도의 부재들을 통해 연장된다.

상기 드라이진공펌프장치에 의하면, 가스로들이 형성되는 주변 위치들에 근접하여 상기 가스로들 사이에 그리고 상기 가스로들이 없는 영역들에서 별도의 부재들을 통해 연장되는 볼트들에 의해 상기 로터케이싱의 별도의 부재들이 서로 결합된다. 결과적으로는, 상기 별도의 부재들을 통해 볼트들이 연장되는 영역들이 상기 로터케이싱의 내주면에 근접하게 될 수도 있다. 따라서, 상기 로터케이싱의 폭 치수가 저감될 수 있어, 상기 펌프유닛의 사이즈를 줄일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이진공펌프장치의 수직단면정면도;
도 2는 도 1의 A-A 선을 따라 취한 단면도;
도 3은 도 1에 도시된 드라이진공펌프장치에 제공된 다단 루츠형 드라이진공펌프의 로터들과 회전샤프트들을 도시한 정면도;
도 4는 내부 가스 유동을 도시한 도 1에 도시된 드라이진공펌프장치의 개략도;
도 5는 도 1에 도시된 드라이진공펌프장치의 배기유닛의 구조의 개략도;
도 6a는 도 1에 도시된 드라이진공펌프장치의 배기유닛의 구조를 도시한 평면도;
도 6b는 도 1에 도시된 드라이진공펌프장치의 배기유닛의 구조를 도시한 정면도;
도 7a는 도 1에 도시된 드라이진공펌프장치의 배기유닛의 소음장치의 구조를 도시한 측단면도;
도 7b는 도 7a의 B-B 선을 따라 취한 단면도;
도 8은 또다른 진공펌프장치의 수직단면도;
도 9는 도 8의 C-C 선을 따라 취한 단면도;
도 10은 도 8에 도시된 드라이진공펌프장치에 제공된 다단 루츠형 드라이진공펌프의 로터케이싱에서 체결볼트들을 그를 통해 삽입하기 위한 볼트삽입구들의 위치들과 또한 비교예에 따른 볼트삽입구들의 위치들을 도시한 도면; 및
도 11은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 드라이진공펌프장치의 개략도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 도면들을 참조하여 상세히 후술하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이진공펌프장치의 수직단면정면도이고, 도 2는 도 1의 A-A 선을 따라 취한 단면도이다. 상기 드라이진공펌프장치는 다단 루츠형 드라이진공펌프(이하, 간단히 "드라이진공펌프"라고 함)(10)를 포함한다. 상기 드라이진공펌프(10)는 5단 드라이진공펌프이고, 회전샤프트(11a, 11b)의 대향하는 단부들 상에서 베어링(20, 21)들에 의해 회전가능하게 지지되는 2개의 회전샤프트(11a, 11b) 상에 고정식으로 각각 탑재된 5단의 루츠형 로터들(12a, 12b, 12c, 12d, 12e)을 구비하는다. 상기 로터들(12a, 12b, 12c, 12d, 12e)은 이하 집합적으로 "로터들(12)"로도 참조될 것이다.

상기 로터들(12) 자체 사이에 그리고 로터들(12)이 회전가능하게 하우징되는 로터케이싱(14)의 내주면과 상기 로터들(12) 사이에 형성된 작은 갭들이 있어, 상기 회전샤프트(11a, 11b)들이 그 자체 축들을 중심으로 회전하는 경우, 상기 로터들(12)은 서로 접촉하지 않으면서 상기 회전샤프트(11a, 11b)의 축선들을 중심으로 회전된다. 상기 로터케이싱(14)은, 상기 로터들(12a, 12b, 12c, 12d, 12e)의 각각을 하우징하는 로터챔버들(13a, 13b, 13c, 13d, 13e)을 내부에 형성한다. 상기 드라이진공펌프(10)에 의해 펌핑되는 가스는 상기 로터챔버들(13a, 13b, 13c, 13d, 13e)을 통해 전달된다. 상기 로터챔버들(13a, 13b, 13c, 13d, 13e)은 상기 로터케이싱(14)에서 상기 회전샤프트(11a, 11b)들을 따라 일렬로 배치된다. 상기 로터케이싱(14)은 커버부재(도시되지 않음)로 커버되는 상부면을 가진다. 상기 로터케이싱(14)은 그 상부면에 형성되어, 제1단에 있는 로터챔버(13a)와 연통되는 입구(17)를 구비하는다. 상기 로터케이싱(14)은 또한 출구측면(outlet side surface)도 가지는데, 출구측면은 그 곳에 고정된 제1사이드케이싱(26)으로 커버된다. 베어링(21)들을 그 내부에 하우징하는 베어링케이싱(23)은 상기 로터케이싱(14)으로부터 멀리 상기 제1사이드케이싱(26)의 측면에 고정된다. 상기 제1사이드케이싱(26)은, 최종단에서 상기 로터챔버(13e)와 연통되고, 상기 로터케이싱(14)을 향하는 그 측면에 형성된 최종출구(18)를 구비하는다. 상기 최종출구(18)는, 후술하는 바와 같이, 배기유닛체크밸브 및 소음장치를 통해 대기로 가스를 배출한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 모터(예컨대, 브러시리스(brushless) DC 모터)(22)는 상기 로터케이싱(14)으로부터 멀리 상기 베어링(20)들의 일측에 배치된다. 상기 모터(22)는 상기 회전샤프트(11a, 11b) 중 하나의 단부에 고정된 모터로터(22a), 및 상기 모터로터(22a) 주위에 배치된 모터스테이터(22b)를 구비하는다. 상기 모터(22)에는, 인버터장치 등(도시되지 않음)과 같은 전원으로부터 가변-주파수 전력이 공급되고, 상기 드라이진공펌프(10)의 소프트 스타팅 모드(soft starting mode)를 포함하는 회전속도가 제어된다. 상기 모터(22)는 모터케이싱(24)에 하우징된다. 모터(22)가 브러시리스 DC 모터를 포함하여 이루어진다면, 상기 로터(12)들은 상기 회전샤프트(11a, 11b)들을 통해 상기 브러시리스 DC 모터에 의해 반대 방향들로 동시에 회전된다. 구체적으로는, 서로 맞물려 유지되는 타이밍기어(29)들은 상기 모터(22)로부터 멀리 상기 회전샤프트(11a, 11b)들의 각 단부들에 고정된다. 상기 타이밍기어(29)들 뿐만 아니라 상기 베어링(21)들은 상기 베어링케이싱(23)에 하우징된다. 상기 베어링(20, 21)들은, 상기 모터케이싱(24)과 상기 베어링케이싱(23)에 각각 수용되는 각각의 베어링케이스(40, 41)들에 의해 유지된다.

상기 로터챔버(13a~13e)들 각각에 있어서, 상기 로터케이싱(14)의 내주면과 상기 회전샤프트(11a, 11b)들에 탑재된 로터들(12) 사이에 가두어진 가스가 상기 로터챔버의 입구측에서 출구측으로 전달된다. 상기 로터케이싱(14)은, 각각의 로터챔버들(13a, 13b, 13c, 13d, 13e) 주위의 가스로들(15a, 15b, 15c, 15d, 15e)을 그 사이에 형성하는 내주벽과 외주벽들을 포함하는 이중벽 케이싱을 포함하여 이루어진다. 상기 로터챔버(13a)의 출구측은 상기 가스로(15a)에 의해 상기 로터챔버(12b)의 입구측과 연통된다. 이와 유사하게, 상기 로터챔버들(13b, 13c, 13d, 13e)의 출구측들은 각각의 가스로(15b, 15c, 15d, 15e)들에 의해 상기 로터챔버들(13c, 13d, 13e)의 입구측들과 상기 최종출구(18)와 연통된다. 그러므로, 상기 로터챔버(13a)에 있는 로터(12a)에 의해 압축되는 가스가 상기 가스로(15a)를 통해 상기 로터챔버(13a)의 출구측으로부터 상기 로터챔버(13b)의 입구측으로 전달된다. 따라서, 상기 가스는 상기 로터챔버(13a~13e)들에서 연속해서 압축되어, 상기 가스로(15a~15e)들을 통해 상기 최종출구(18)로 전달된다.

일반적으로, 다단 루츠형 드라이진공펌프에 있어서, 초기단에 있는 로터챔버의 부피는 설계될 진공펌프의 배기속도에 의해 결정된다. 그러므로, 진공펌프가 높은 배기속도를 위하여 설계된다면, 초기단에 있는 로터챔버의 부피를 증가시킬 필요가 있다. 다른 한편으로, 최종단에 있는 로터챔버의 부피는 상기 최종단에 있는 로터챔버 내의 전방압력과 후방압력 간의 압력차에 의해 생성될 열(압축열)을 감소시키기 위하여, 또한 상기 압력차에 대항하여 로터를 회전시키는 모터의 소비전력을 저감시키기 위하여 감소될 필요가 있다. 하지만, 상기 최종단에 있는 로터챔버의 부피가 감소된다면, 가스를 원활하게 배출할 수 없다. 부피비와 발열 간의 상충 관계가 있으므로, 상기 부피비와 상기 발열 중 어느 것이 진공펌프들의 설계 시에 강조되어야 하는지에 따라, 상기 부피비(압축비)가 증가되어야 하거나 감소되어야 하는지의 여부가 판정된다.

본 실시예에 있어서, 제1단에 있는 로터챔버(13a)의 축방향 폭은 제2단에 있는 로터챔버(13b)의 축방향 폭의 2배 이상이다. 구체적으로는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1단에 있는 상기 로터(12a)의 축방향 폭(Wa)은 제2단에 있는 상기 로터(12b)의 축방향 폭(Wb)의 2배 이상이다(Wa≥2Wb). 제3단에 있는 상기 로터(12c)의 축방향 폭(Wc), 제4단에 있는 상기 로터(12d)의 축방향 폭(Wd), 및 최종단에 있는 상기 로터(12e)의 축방향 폭(We)은 미리 규정된 비들로 계속해서 작아진다. 상기 로터챔버(13a~13e)의 축방향 폭들은 실질적으로 상기 로터(12a~12e)의 축방향 폭들과 같다.

나아가, 본 실시예에 있어서, 상기 제1단에 있는 로터(12a)의 축방향 폭(Wa)은, 펌프들에 효과적이도록 상기 최종단에 있는 로터(12e)의 축방향 폭(We)의 9배 이상으로 설정되되(Wa≥9We), 상기 제1단에 있는 로터챔버(13a)의 부피는 상기 최종단에 있는 로터챔버(13e)의 부피의 9배 이상이다. 상기 제1단에 있는 로터(12a)의 축방향 폭(Wa)과 상기 최종단에 있는 로터(12e)의 축방향 폭(We)의 비는, 상기 제1단에 있는 로터챔버(13a)와 상기 최종단에 있는 로터챔버(13e)의 부피비와 같다.

상기 모터(22)가 브러시리스 DC 모터를 포함하여 이루어진다면, 상기 모터(22)의 회전속도는 상기 최종단에 있는 로터챔버(13e)의 부피의 크기를 작게 만들면서, 배기속도를 증가시키도록 제어될 수도 있고, 상기 모터(22)에 의해 발생되는 열과 상기 모터(22)에 의해 소비되는 전력을 저감시키도록 제어될 수도 있다. 다시 말해, 상기 드라이진공펌프(10)는, 통상적인 모터들을 채택하는 종래의 진공펌프들과 동일한 배기속도를 달성하고, 보다 큰 부피비(압축비)를 가지며, 종래의 진공펌프들보다 열을 덜 발생시킬 수 있다. 2개의 회전샤프트(11a, 11b)들을 회전시키기 위한 모터(22)로서 사용되는 브러시리스 DC 모터는 고효율이고, 큰 부하 변동들을 처리할 수 있으며, 상기 드라이진공펌프(10)가 작동되는 때에 큰 압축력을 생성할 수 있다.

상기 베어링(21)은 상기 드라이진공펌프(10)의 최종출구(18) 부근에 배치된다. 상기 회전샤프트(11a, 11b)들은 상기 입구(17) 부근에 위치하는 베어링(20) 및 베어링(21)에 의해 회전가능하게 지지된다. 상기 베어링(21)은 상기 베어링케이싱(23)에 하우징되고, 상기 사이드케이싱(26)은 상기 베어링케이싱(23)과 상기 로터케이싱(14) 사이에 배치된다. 도시되지 않은 O-링 시일(실링유닛)이 상기 베어링케이싱(23)과 상기 사이드케이싱(26) 사이에 개재되어, 상기 베어링케이싱(23)과 상기 사이드케이싱(26) 간의 작은 간극을 밀봉하게 된다. 도시되지 않은 또다른 O-링 시일(실링유닛) 또한 상기 베어링케이싱(26)과 상기 로터케이싱(14) 사이에 개재되어, 상기 사이드케이싱(26)과 상기 로터케이싱(14) 간의 작은 간극을 밀봉하게 된다. 상기 베어링(20)은 상기 모터케이싱(24)에 하우징된다. 또다른 사이드케이싱(30)은 상기 모터케이싱(24)과 상기 로터케이싱(14) 사이에 배치된다. 도시되지 않은 O-링 시일(실링유닛)은 상기 사이드케이싱(30)과 상기 로터케이싱(14) 사이에 개재된다. 도시되지 않은 또다른 O-링 시일(실링유닛) 또한 상기 사이드케이싱(30)과 상기 모터케이싱(24) 사이에 개재된다.

상술된 구조를 갖는 드라이진공펌프에 따르면, 모터(22)가 회전샤프트(11a, 11b)들을 회전시키도록 활성화되는 경우, 상기 로터들(12a, 12b, 12c, 12d, 12e)은 상기 로터챔버들(13a, 13b, 13c, 13d, 13e) 내의 상기 입구(17)로부터 흡인된 가스를 압축하도록 회전된다. 누진적으로 압축되는 가스는 상기 가스로(15a~15e)들을 통해 상기 최종출구(18)로 연속해서 전달되는데, 이로부터 상기 압축된 가스가 상기 최종출구(18)에 연결되는 배기유닛(50) 안으로 도입된다. 상기 배기유닛(50)은 상기 가스를 대기로 배출시킨다. 상기 배기유닛(50)은 배기부체크밸브(최종체크밸브)(51), 중간부체크밸브(52), 및 소음장치(53)를 포함하여 이루어진다. 상기 배기부체크밸브(51)는 가스로(54)를 통해 상기 최종출구(18)에 연결된다. 상기 중간부체크밸브(52)는 가스로(55)를 통해, 상기 로터케이싱(14)에 형성되어 상기 제2가스로(15b)와 연통되어 있는 중간해제출구(19)(도 4)에 연결된다. 상기 중간해제출구(19)는, 상기 드라이진공펌프(10)의 전력 손실을 줄이기 위하여, 상기 제2가스로(15b)로부터, 대기압보다 높은 압력 레벨로 압축된 가스를 대기로 방출시키는 역할을 한다.

도 4는 내부 가스 유동 및 상기 드라이진공펌프장치의 배기유닛(50) 및 드라이진공펌프(10)를 개략적으로 도시하고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 드라이진공펌프(10)가 운전 중일 때, 상기 입구(17) 안으로 흡인된 가스는 상기 가스로(15a~15e) 및 최종출구(18)를 통해 상기 배기유닛(50) 안으로 유동한 다음, 상기 배기부체크밸브(최종체크밸브)(51) 및 소음장치(53)를 통과하여, 대기로 배출된다. 예컨대, 상기 드라이진공펌프(10)가 작동될 때, 상기 가스가 드라이진공펌프(10)에서 과도하게 압축된다면, 상기 가스는 상기 제2단에 있는 로터챔버(13b)와 연통되는 가스로(15b)와 연통되어 있는 중간해제출구(19)로부터 상기 배기유닛(50) 안으로 유동한다. 상기 배기유닛(50)에서는, 상기 가스가 상기 중간부체크밸브(과압방지체크밸브)(52)를 통해 상기 소음장치(53) 안으로 유동한다. 후술하는 바와 같이, 상기 배기부체크밸브(51), 상기 중간부체크밸브(52), 및 상기 소음장치(53)가 상기 배기유닛(50)에 일체형으로 배치된다. 그러므로, 상기 배기유닛(50)이 상기 드라이진공펌프(10) 상에 설치되는 경우, 상기 배기부체크밸브(51), 상기 중간부체크밸브(52), 및 상기 소음장치(53)가 상기 드라이진공펌프(10)에 설치된다.

도 5는 상기 배기유닛(50)의 구조를 개략적으로 도시하고 있다. 상술된 바와 같이, 상기 드라이진공펌프(10)는 로터챔버들(13a, 13b, 13c, 13d, 13e)을 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 로터들(12a, 12b, 12c, 12d, 12e)은 상기 로터챔버들(13a, 13b, 13c, 13d, 13e)에 각각 배치된다. 상기 드라이진공펌프(10)의 로터챔버들(13a~13e)에서 압축되고, 상기 최종단에 있는 로터챔버(13e)와 연통되는 최종출구(18)로부터 배출되는 가스는 상기 배기유닛(50)에 제공된 가스로(54)를 통해 상기 배기부체크밸브(51) 안으로 유동한다. 상기 배기부체크밸브(51)로부터 유동하는 가스는 상기 배기유닛(50)에 제공된 배기로(56)를 통해 상기 소음장치(53) 안으로 유동한다. 상기 드라이진공펌프(10)의 상기 제2로터챔버(13b)와 연통되는 중간해제출구(19)는 상기 배기유닛(50)에 제공된 가스로(55)를 통해 중간부체크밸브(52)와 연통된다. 가스가 드라이진공펌프(50)에서 과도하게 압축되면, 상기 과도하게 압축된 가스는 상기 중간부체크밸브(52) 및 상기 배기로(56)를 통해 상기 소음장치(53) 안으로 유동한다.

도 6a는 상기 배기유닛(50)의 구조를 도시한 평면도이고, 도 6b는 상기 배기유닛(50)의 구조를 도시한 정면도이다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 배기유닛(50)은 밸브부(50a) 및 소음장치부(50b)를 포함하여 이루어진다. 상기 밸브부(50a)는 그 내부에 상기 배기부체크밸브(51) 및 상기 중간부체크밸브(52)를 하우징한다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 배기부체크밸브(51)는 상기 가스로(54)를 통해 상기 최종출구(18)와 연통하는 입구를 구비하는다. 상기 중간부체크밸브(52)는 상기 가스로(55)를 통해 상기 중간해제출구(19)와 연통되는 입구를 구비하는다. 상기 배기부체크밸브(51) 및 상기 중간부체크밸브(52)는, 상기 소음장치부(50b)에 형성된 가스로(61)와 연통되는 배기로(56)와 연통되어 있는 각각의 출구들을 구비하는다. 그 내부에 소음장치(53)를 하우징하는 소음장치부(50b)는, 상기 소음장치(53)의 출구로부터 하류로 연장되는, 그 내부에 형성된 최종배기로(56a)를 구비하는다. 상기 최종배기로(56a)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 대기로 배기되는 상기 장치의 배기구(58)에 연결된다.

상기 배기부체크밸브(51) 및 상기 중간부체크밸브(52)를 통과하는 가스는 상기 소음장치(53) 안으로 유동한다. 상기 가스의 노이즈가 상기 소음장치(53)에 의해 감소된 후, 상기 가스는 상기 배기유닛(50)으로부터 배출된다. 도 7a는 상기 소음장치부(50b)에서의 소음장치(53)의 구조를 도시한 측단면도이고, 도 7b는 도 7a의 B-B 선을 따라 취한 단면도이다. 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 소음장치(53)는, 서로 일체형으로 결합되는 공진형 소음장치(53-1)와 팽창형 소음장치(53-2)를 포함하는 복합 소음장치를 포함하여 이루어진다. 상기 공진형 소음장치(53-1)와 팽창형 소음장치(53-2) 사이에 벽(70)이 개재된다. 상기 공진형 소음장치(53-1)와 팽창형 소음장치(53-2)는 상기 배기로(56)와 연통되는 가스로(61)와 연통된다. 상기 공진형 소음장치(53-1)는, 가스가 소음장치(53)를 통과하는 방향에 대하여 팽창형 소음장치(53-2)의 상류에 배치된다. 다시 말해, 상기 공진형 소음장치(53-1)는, 가스가 소음장치(53)를 통과하는 방향에 대하여 상기 소음장치부(50b)의 상류 영역에 배치되고, 상기 팽창형 소음장치(53-2)는, 상기 가스가 상기 소음장치(53)를 통과하는 방향에 대하여 상기 소음장치부(50b)의 하류 영역에 배치된다.

상기 소음장치(53)는 두꺼운 판 형태의 소음장치케이싱(60) 및 리드(lid, 69)를 포함한다. 상기 소음장치케이싱(60)은, 그 측면에 형성되어, 상기 측면에서 외향으로 개방되고 상기 배기로(56)와 연통되는 홈형 가스로(61), 상기 측면에서 외향으로 개방되고 상기 공진형 소음장치(53-1)로서의 역할을 하는 오목한 공진챔버(62), 및 상기 측면에서 외향으로 개방되고 상기 팽창형 소음장치(53-2)로서의 역할을 하는 오목한 제1팽창챔버(63)와 오목한 제2팽창챔버(64)를 구비하는다. 상기 소음장치케이싱(60)은 또한 상기 측면에서 외향으로 개방되고 상기 공진챔버(62)를 상기 가스로(61)와 연통시키는 홈형 공진구(65), 상기 측면에서 외향으로 개방되고 상기 제1팽창챔버(63)를 상기 가스로(61)와 연통시키는 홈형 제1스로틀스로트(66), 상기 제1팽창챔버(63)를 상기 제2팽창챔버(64)와 연통시키는 제2스로틀스로트(67), 및 상기 제2팽창챔버(64)를 상기 외부 공간과 연통시키는 제3스로틀스로트(68)를 구비하는다.

상기 가스로(61), 상기 공진챔버(62), 상기 제1팽창챔버(63), 및 상기 제2팽창챔버(64)가 형성되는 소음장치케이싱(60)의 측면은, 상기 가스로(61), 상기 공진챔버(62), 상기 제1팽창챔버(63), 및 상기 제2팽창챔버(64)의 개방측들을 폐쇄하는 리드(69)로 커버된다. 상기 공진챔버(62) 및 상기 제1팽창챔버(63)는 각각 상기 공진구(65) 및 상기 제1스로틀스로트(66)를 통해 상기 가스로(61)와 연통된다. 상기 제1팽창챔버(63) 및 상기 제2팽창챔버(64)는 상기 제2스로틀스로트(67)를 통해 서로 연통된다. 상기 제2팽창챔버(64)는 상기 제3스로틀스로트(68)를 통해 대기로 배기된다.

상술된 바와 같이, 상기 소음장치(53)는, 상기 리드(69)에 의해 폐쇄된 개구들을 구비하고, 두꺼운 판 형태의 소음장치케이싱(60)에 하우징되는 공진형 소음장치(53-1) 및 팽창형 소음장치(53-2)를 포함하는 복합 소음장치를 포함하여 이루어진다. 상기 소음장치(53)는, 현 상황에서 상기 리드(69) 및 두꺼운 판 형태의 소음장치케이싱(60)으로 제조되므로 형상이 평탄하고 사이즈가 감소된다. 상기 밸브부(50a)에 있는 배기로(56)로부터 상기 소음장치부(50b)에 있는 가스로(61) 안으로 유동하는 가스의 노이즈는, 상기 공진구(65) 및 상기 공진챔버(62)로 이루어진 공진형 소음장치(53-1)의 고유 진동수(natural frequency)로 공진하여 막게 된다(저감된다). 그리고, 상기 가스는 상기 제1스로틀스로트(66)를 통해 상기 제1팽창챔버(63) 안으로 유동하되, 상기 가스는 팽창되어 그 방지된(저감된) 노이즈를 갖게 된다. 그 후, 상기 가스는 상기 제2스로틀스로트(67)를 통해 상기 제2팽창챔버(64) 안으로 유동하되, 상기 가스는 팽창되어 그 방지된(저감된) 노이즈를 갖게 된다. 그런 다음, 상기 가스는 상기 소음장치(50)에서 벗어나 상기 제3스로틀스로트(68)를 통해 대기로 유동하되, 상기 가스가 팽창되어 그 방지된(저감된) 노이즈를 갖게 된다.

상기 공진형 소음장치(53-1)는, 그 사이즈가 저감될 수 있고, 상기 가스로(61)를 통한 가스의 유동을 방해하지 않는다는 점에서 이점이 있다. 하지만, 상기 공진형 소음장치(53-1)에 의해 막을 수 있는 노이즈의 주파수들의 범위는 팽창형 소음장치에 비해 상대적으로 협소하다. 다른 한편으로, 상기 팽창형 소음장치(53-2)는 넓은 범위의 주파수들에서 노이즈를 막을 수 있다. 하지만, 상기 팽창형 소음장치(53-2)에 의해 막을 수 있는 주파수들의 범위는 그 길이에 반비례하므로, 상기 팽창형 소음장치(53-2)는 그것이 보다 낮은 범위의 주파수들에서 노이즈를 막아야 하는 경우에 길이가 증가된다. 본 실시예에 따르면, 사이즈를 줄일 수 있는 공진형 소음장치(53-1)가 사용되어, 낮은 범위의 주파수들에서의 가스의 노이즈를 막게 되고, 그 길이가 막게 될 주파수들의 범위에 반비례하는 팽창형 소음장치(53-2)가 사용되어, 나머지 높은 범위의 주파수들에서의 가스의 노이즈를 막게 된다. 그러므로, 상기 공진형 소음장치(53-1) 및 팽창형 소음장치(53-2) 양자 모두의 사이즈를 줄일 수 있게 되어, 상기 소음장치(53)의 전체 사이즈를 줄일 수 있고, 넓은 범위의 주파수들에서의 노이즈를 막을 수(저감할 수) 있게 된다.

상기 공진형 소음장치(53-1)는, 상기 가스로(61) 안으로 유동하는 가스의 유동을 방해하지 않는다. 상기 복합 소음장치(53)가 상기 배기유닛(50)에 있는 가스로의 배출부에 있더라도, 상기 공진형 소음장치(53-1)는 상기 가스로(61)의 상류부에 위치하므로, 상기 배기유닛(50)의 여하한의 가스배출능력의 저감이 최소화될 수 있다.

상기 배기유닛(50)의 밸브부(50a) 및 소음장치부(50b)는 서로 일체형으로 결합되고, 상기 드라이진공펌프장치의 일 구성요소로서 구성된다. 그 결과, 상기 배기유닛(50)은, 상기 드라이진공펌프(10)의 최종출구(18)에 상기 배기부체크밸브(51)를 연결하는데 필요할 수 있는 관(pipe)들과 이음관(fitting)들, 상기 중간부체크밸브(52)를 상기 중간해제출구(19)에 연결하는데 필요할 수 있는 관들과 이음관들, 및 상기 소음장치부(50b)에 있는 가스로(61)를 상기 밸브부(50a)에 있는 배기로(56)에 연결하는데 필요할 수 있는 관들과 이음관들을 포함하는 부품들을 구비할 필요가 없게 된다. 이에 따라, 상기 배기유닛(50)이 감소된 수의 부품들로 제조되며, 저렴하게 제조될 수 있게 된다.

상술된 바와 같이, 상기 배기부체크밸브(51)는 상기 드라이진공펌프(10)의 최종출구(18)에 연결되고, 상기 중간부체크밸브(52)는 상기 드라이진공펌프(10)의 중간해제출구(19)에 연결된다. 상기 배기부체크밸브(51)의 출구 및 상기 중간부체크밸브(52)의 출구는 상기 배기로(56)에 연결되고, 상기 소음장치(53)는 상기 배기로(56)에 연결된다. 상기 최종배기로(56a)는 상기 소음장치(53)로부터 하류로 연장되어, 대기로 배기된다. 이러한 구조에 의하면, 상기 최종출구(18)로부터 배출되는 가스의 노이즈 및 상기 중간해제출구(19)로부터 배출되는 과도하게 압축된 가스의 노이즈를 효과적으로 막을 수(저감할 수) 있게 된다.

상기 중간해제출구(19)는 압축비가 상대적으로 높은 드라이진공펌프(10)의 중간단에 제공되고, 상기 중간부체크밸브(52)는 상기 과도하게 압축된 가스를 대기로 배기하기 위한 중간해제출구(19)에 연결된다. 그 결과, 상기 드라이진공펌프(10)가 과부하 하에 저회전속도로 운전되는 것이 방지되고, 이에 따라 상기 압축된 가스를 배출하는데 필요한 시간을 줄일 수 있게 된다.

상기 배기유닛(50)에 있어서, 상기 밸브부(50a)에 있는 상기 배기부체크밸브(51) 및 상기 중간부체크밸브(52)는, 상기 배기부체크밸브(51) 및 상기 중간부체크밸브(52)의 하류에 배치되는 상기 소음장치(53)와 일체형으로 결합된다. 이에 따라, 상기 배기유닛(50)이 적은 수의 부품으로 제조되고, 그 사이즈도 작게 제조된다.

상기 공진형 소음장치(53-1)는, 가스가 소음장치(53)를 통과하는 방향에 대하여 상기 소음장치부(50b)의 상류 영역에 배치되고, 상기 팽창형 소음장치(53-2)는, 상기 가스가 상기 소음장치(53)를 통과하는 방향에 대하여 상기 소음장치부(50b)의 하류 영역에 배치된다. 상기 공진형 소음장치(53-1) 및 상기 팽창형 소음장치(53-2)는 서로 일체형으로 결합된다. 그러므로, 상기 소음장치(53)가 넓은 범위의 주파수들에서 노이즈를 막을 수 있게 되고, 사이즈를 줄일 수 있게 된다. 드라이진공펌프와 결합되는 소음장치로서 상기 소음장치(53)를 이용함으로써, 소음장치를 포함하는 배기유닛의 사이즈를 줄일 수 있고, 넓은 범위의 주파수들에서 노이즈를 막을 수 있는 드라이진공펌프도 사이즈를 작게 할 수 있다.

도 8은 또다른 드라이진공펌프장치의 수직단면도이고, 도 9는 도 8의 C-C 선을 따라 취한 단면도이다. 도 1 내지 도 7에 도시된 드라이진공펌프장치의 부품들과 동일하거나 대응하는 도 8 및 도 9에 도시된 드라이진공펌프장치의 상기 부품들은 동일하거나 대응하는 참조 부호들로 표시되며, 후술하지는 않기로 한다.

본 실시예의 드라이진공펌프장치는, 펌프유닛 P 및 모터유닛 M을 포함하여 이루어지는 다단 루츠형 드라이진공펌프(이하, 간단히 "드라이진공펌프"라고 함)를 포함한다. 상기 드라이진공펌프의 펌프유닛 P는 5단 펌프를 포함하여 이루어지고, 상기 모터유닛 M은 모터(예컨대, 브러시리스 DC 모터)(22)를 포함한다. 도 8에서, 이중벽 로터케이싱(14)의 외주벽과 내주벽들 사이에는 가스로(15a, 15b, 15c, 15d)들이 형성되어 있는데, 가스로(15e)는 도시에서 생략되어 있다. 이러한 생략은 또한 후술할 도 10에도 적용된다.

상기 드라이진공펌프에 따르면, 상기 모터유닛 M은, 상기 펌프유닛 P에 합체되는 모터케이싱(24)의 측면에 있는 플랜지(31)에 의해 상기 펌프유닛 P의 사이드케이싱(30)에 결합된 모터케이싱(24)을 구비하는다. 다시 말해, 상기 모터유닛 M 및 상기 펌프유닛 P는 상기 플랜지(31)에 의해 서로 일체형으로 결합된다. 상기 펌프유닛 P에 있는 연속적인 로터들(12)에 의해 압축되는 가스는 상기 가스로(15a~15d)들을 통해 출구측으로 연속적으로 전달된다. 가스가 로터들(12)에 의해 압축됨에 따라, 상기 펌프유닛 P의 로터케이싱(14), 사이드케이싱(30), 및 상기 모터유닛 M이 부착되는 플랜지(31)를 통해 상기 모터케이싱(24)으로 전달되는 압축열을 생성한다. 상기 압축열은 또한 상기 펌프유닛 P의 사이드케이싱(26)을 통해 베어링케이싱(23)에 전달된다.

상술된 바와 같이, 상기 펌프유닛 P에 의해 압축되는 가스에 의하여 발생되는 압축열은 상기 모터유닛 M의 모터케이싱(24)에 전달된다. 그러므로, 상기 모터케이싱(24)의 온도가 상승하여, 상기 모터케이싱(24)에 하우징된 모터(22)의 특성에 악영향을 주게 된다. 본 실시예에서는, 상기 모터(22)의 특성이 상기 열에 의해 악영향을 받게 되는 것을 방지하기 위하여, 상기 플랜지(31)에 냉각제관(32)이 매설되고, 냉각수와 같은 냉각제가 상기 냉각제관(32)에 의해 제공된 냉각제로를 통해 유동하도록 공급되어, 상기 펌프유닛 P의 로터케이싱(14)으로부터 상기 모터유닛 M의 모터케이싱(24)으로 전달되는 열을 흡수 및 차단하게 된다. 상기 모터유닛 M의 모터케이싱(24)은 상기 펌프유닛 P로부터 전달되는 열을 소산시키기 위한 여하한의 냉각수단을 구비할 필요가 없다. 상기 모터케이싱(24) 자체에 의해 발생되는 열은 자연적으로 상기 모터케이싱(24)으로부터 방사된다. 상기 플랜지(31)에 상기 냉각제관(32)을 매설하는 대신에, 냉각제로가 상기 플랜지(31)에 직접 형성될 수도 있다.

지금까지는, 상기 펌프유닛 P로부터 상기 모터케이싱(24)으로 전달되는 열로 인하여 상기 모터케이싱(24)의 온도가 상승하는 것을 방지하도록, 상기 모터케이싱(24)에서 냉각제를 유동하기 위한 냉각제관을 매설하는 것이 매우 일반적이었다. 그러므로, 상기 모터케이싱(24)의 벽두께가 두꺼워야만 하는데, 이는 상기 모터케이싱(24)의 사이즈를 줄이기 위한 시도에 장애가 되었다. 본 실시예에 따르면, 상기 냉각제관(32)이, 상기 펌프유닛 P에 고정되어, 상대적으로 두꺼운 상기 플랜지(31)에 매설된다. 상기 플랜지(31)에 매설된 냉각제관(32)에 의하면, 상기 모터케이싱(24)이 여하한의 냉각수단을 가질 필요는 없으므로, 상기 모터케이싱(24)이 상기 모터유닛 M의 중량 및 사이즈를 줄이기 위하여 벽두께를 줄일 수도 있게 된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 펌프유닛 P는, 서로에 대항하여 유지되는 각각의 메이팅면들을 구비하고, 복수의 볼트(34)들로 서로 결합되는 별도의 상부 및 하부 부재(14-1, 14-2)들을 포함하여 이루어진다. 하부 부재(14'-2)만을 도시하는 도 10의 점선들로 나타낸 바와 같이, 종래의 로터케이싱(14')은, 본 실시예의 별도의 부재(14-1, 14-2)보다 벽두께 △d 만큼 두껍고, 별도의 부재(14'-1, 14'-2)들에 있는 가스로(15a~15d)들의 외주 영역들에 형성된 볼트삽입구를 통해 연장되는 복수의(도 10에서는 각 면에 4개) 볼트(34)들로 서로 체결되는 상기 별도의 부재(14'-1, 14'-2)들을 포함하여 이루어진다. 상기 별도의 부재(14'-1)가 도 10에 예시되어 있지는 않지만, 상기 별도의 부재(14'-2)에서와 동일한 위치들에서 상기 별도의 부재(14'-1)에 형성된 각각의 볼트삽입구들을 통해 볼트(34)들이 연장된다. 결과적으로, 상기 종래의 로터케이싱(14')에 의하면, 상기 별도의 부재(14'-1, 14'-2)들의 벽두께는 본 실시예의 별도의 부재(14-1, 14-2)들의 벽두께보다 벽두께 △d 만큼 두껍다.

본 실시예에 따르면, 상기 드라이진공펌프장치는 그 저감된 압축력과 그 증가된 모터 효율을 가져, 소비전력을 저감시킨다. 상기 드라이진공펌프장치에 포함된 드라이진공펌프는, 진공으로부터 대기까지 연속적인 단들을 통해 가스를 압축하여 상기 압축된 가스를 배출하는 다단 루츠형 드라이진공펌프이다. 상기 드라이진공펌프는, 상기 저감된 압축력을 통해 소비전력을 저감시키기 위하여 각각의 단들에서의 압축비들을 최적화시킨다. 각각의 단들에서의 압축비들을 최적화하기 위해서는, 상기 드라이진공펌프가, 원하는 배기속도를 유지하고 이에 따른 기계적 손실을 최소화하기 위한 회전속도를 설정한다. 소비전력을 저감하기 위해서는 브러시리스 DC 모터를 채택하는 것이 효과적이다. 나아가, 본 실시예에 따르면, 상기 모터의 철심(iron core)의 재료를 변경하고, 상기 모터의 권선을 개선함으로써 모터 효율이 증가된다.

본 실시예에 따르면, 상술된 바와 같이, 상기 드라이진공펌프의 압축비들이 최적화되고, 상기 펌프에 의해 발생되는 열이 저감된다. 그러므로, 상기 볼트(34)들이 상기 별도의 부재(14-1, 14-2)들을 서로 체결하도록 배치되는 위치들을 변경하여, 상기 로터케이싱(14)의 벽두께를 저감시킬 수 있게 된다. 더욱이, 상기 드라이진공펌프는, 드라이진공펌프의 각각의 단들에서의 압축비들의 최적화를 위하여 위와 같이 야기되는 기계적 손실을 저감하도록 설정된 그 회전속도를 가진다. 이렇게 설정된 회전속도는 상기 모터의 철심의 재료를 변경하도록 하며, 또한 상기 모터의 권선이 개선되도록 하여 상기 모터 효율을 증가시키게 된다. 따라서, 상기 모터(22)에 의해 발생되는 열량이 저감되고, 상기 모터(22)에 의해 발생되는 열은 상기 플랜지(31)에 매설된 냉각제관(31)을 통과하는 냉각제에 의해서만 소산될 수 있게 된다.

이에 따라, 도 10에 실선으로 표시된 바와 같이, 상기 볼트(34)들을 삽입하기 위한 볼트삽입구들은, 상기 가스로(15a, 15b)들 사이에, 상기 가스로(15b, 15c)들 사이에, 상기 가스로(15c, 15d)들 사이에 상기 가스로(15a~15d)들이 없는 영역들에서 상기 별도의 부재(14-1, 14-2)들에 형성되고, 상기 가스로(15a~15d)들이 형성되는 주변 위치들에 근접하여 상기 가스로(15b)로부터 멀리 상기 가스로(15a)의 일측에 형성된다. 상기 볼트(34)들은 상기 별도의 부재(14-1, 14-2)들을 서로 체결하도록 각각의 볼트삽입구들을 통해 삽입된다. 상기 볼트삽입구들은, 종래의 로터케이싱(14')에서, 도 10에 점선으로 표시된 것들보다 상기 로터케이싱(14)의 내주면에 더욱 근접하여 위치한다. 그러므로, 상기 로터케이싱(14)의 별도의 부재(14-1, 14-2)들이 상기 로터케이싱(14)의 폭 방향으로 저감된 벽두께를 가질 수도 있어, 상기 드라이진공펌프의 폭 치수를 저감시키고, 이에 따라 상기 드라이진공펌프장치의 사이즈를 줄이게 된다.

상기 펌프유닛 P의 베어링케이싱(23)은, 상기 드라이진공펌프장치가 운전 중일 때 기계 손실로 인하여 발열하는 타이밍기어들(29)과 베어링들(예컨대, 결합된 앵귤러(angular) 볼베어링)(21)을 그 내부에 하우징한다. 상기 기계 손실에 의해 발생되는 열로 인한 드라이진공펌프장치의 온도 상승을 저감시키기 위하여, 냉각제관(33)이 냉각제를 위한 베어링케이싱(23)에 매설되어, 상기 냉각제관(33)에 의해 제공된 냉각제로를 통과하게 된다. 상기 냉각제관(33)을 상기 베어링케이싱(23)에 매설하는 대신에, 냉각제로가 베어링케이싱(23)에 직접 형성될 수도 있다.

상술된 바와 같이, 상기 냉각제관(32)은, 상기 모터유닛 M이 상기 펌프유닛 P에 결합되는 플랜지(31)에 매설된다. 냉각제가 상기 냉각제관(32)을 통과하는 경우, 상기 펌프유닛 P로부터 상기 모터케이싱(24)으로 전달되는 열은 흡수되어, 상기 냉각제관(32)에서 유동하는 냉각제에 의해 상기 모터(22)에 전달되는 것에 대항하여 차단된다. 상기 모터(22)에 의해 발생되는 열은 자연적으로 상기 모터케이싱(24)으로부터 방사된다. 결과적으로는, 상기 모터케이싱(24)이 상기 펌프유닛 P로부터 열을 소산하기 위한 여하한의 냉각수단을 구비할 필요가 없게 된다. 따라서, 상기 모터케이싱(24)의 폭 치수는, 냉각제로가 그 내부에 형성될 수도 있는 종래의 모터케이싱보다 작게 된다. 그러므로, 상기 드라이진공펌프장치의 모터유닛 M의 사이즈 및 중량이 저감될 수 있게 된다.

도 11은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 드라이진공펌프장치의 개략도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 드라이진공펌프장치는, 다단 루츠형 드라이진공펌프(10-2)를 포함하여 이루어지는 메인펌프유닛 MP 및 다단 루츠형 드라이진공펌프(10-1)를 포함하여 이루어지는 부스터펌프(booster pump) BP를 포함한다. 상기 메인펌프 MP는 상기 부스터펌프 BP의 최종출구(18)에 연결된 입구(17)를 구비하는다. 상기 메인펌프 MP는, 배기부체크밸브(51), 중간부체크밸브(52), 및 소음장치(53)를 포함하는 배기유닛(50)에 연결된다. 상기 메인펌프 MP는, 상기 배기부체크밸브(51)에 연결된 최종출구(18) 및 상기 중간부체크밸브(52)에 연결된 중간해제출구(19)를 포함한다.

상기 예시된 실시예들에 있어서, 상기 소음장치(53)는 공진형 소음장치(53-1) 및 팽창형 소음장치(53-2)를 포함하는 복합 소음장치를 포함하여 이루어진다. 하지만, 상기 소음장치(53)는, 상기 중간해제출구(19)로부터 배출되는 과도하게 압축된 가스의 노이즈 및 상기 최종출구(18)로부터 배출되는 가스의 노이즈를 막는 데 효과적인 여하한의 소음장치일 수도 있다. 또한 대안적으로는, 상기 중간해제출구(19) 및 상기 최종출구(18)가 각각 상이한 소음장치들에 연결될 수도 있다.

상기 드라이진공펌프장치의 드라이진공펌프가 루츠형 정변위 드라이진공펌프로 제한되는 것은 아니며, 여타의 다양한 드라이진공펌프들일 수도 있다.

지금까지 본 발명의 바람직한 소정의 실시예들을 상세히 도시 및 설명하였지만, 첨부된 청구범위를 벗어나지 않으면서 각종 변경들과 변형들이 가능하다는 것은 자명하다.

Claims (13)

1. 드라이진공펌프장치로서,
   가스를 배출하기 위하여 최종단에 있는 최종출구 및 과도하게 압축된 가스를 배출하기 위하여 중간단에 있는 중간해제출구를 구비하는 다단 정변위(positive-displacement) 드라이진공펌프;
   상기 최종출구에 연결되어, 출구를 구비하고, 상기 최종단으로부터 배출된 가스를 유동시키도록 구성된 배기부체크밸브;
   상기 중간해제출구에 연결되어, 출구를 구비하고, 상기 과도하게 압축된 가스를 방출시키도록 구성된 중간부체크밸브;
   상기 배기부체크밸브의 출구 및 상기 중간부체크밸브의 출구에 연결된 배기로; 및
   상기 배기로에 연결되어, 대기로 배기되는 최종배기로에 연결된 출구를 구비하는 소음장치를 포함하여 이루어지는 드라이진공펌프장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 배기부체크밸브, 상기 중간부체크밸브, 상기 배기로, 및 상기 소음장치는 배기유닛으로서 일체형으로 결합되는 드라이진공펌프장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 다단 정변위 드라이진공펌프는 5단 드라이진공펌프를 포함하여 이루어지고, 상기 중간해제출구는 상기 5단 드라이진공펌프의 제2단에 연결되는 드라이진공펌프장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 소음장치는, 공진형 소음장치 및 팽창형 소음장치를 포함하는 복합 소음장치를 포함하여 이루어지고, 상기 공진형 소음장치는 가스가 상기 소음장치를 통과하는 방향에 대하여 상기 소음장치의 상류 영역에 배치되고, 상기 팽창형 소음장치는 상기 가스가 상기 소음장치를 통과하는 방향에 대하여 상기 소음장치의 하류 영역에 배치되는 드라이진공펌프장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 다단 정변위 드라이진공펌프는, 단 하나의 다단 정변위 드라이진공펌프 또는 복수의 일렬로 연결된 다단 정변위 드라이진공펌프들을 포함하여 이루어지는 드라이진공펌프장치.
6. 드라이진공펌프장치로서,
   가스를 배출하기 위하여 최종단에 있는 최종출구 및 과도하게 압축된 가스를 배출하기 위하여 중간단에 있는 중간해제출구를 구비하는 다단 루츠형(roots-type) 드라이진공펌프;
   상기 최종출구에 연결되어, 대기로 배기되고, 상기 최종단으로부터 배출된 가스를 유동시키도록 구성된 배기부체크밸브; 및
   상기 중간해제출구에 연결되어, 대기로 배기되고, 상기 과도하게 압축된 가스를 방출시키도록 구성된 중간부체크밸브를 포함하여 이루어지는 드라이진공펌프장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 다단 루츠형 드라이진공펌프는, 5단들에 있는 로터챔버들 및 상기 로터챔버들에 각각 배치된 로터들을 포함하는 5단 루츠형 드라이진공펌프를 포함하여 이루어지고,
   상기 중간부체크밸브는 제2단에 있는 상기 로터챔버와 연통되며,
   제1단에 있는 상기 로터챔버에 배치된 로터는, 상기 제2단에 있는 상기 로터챔버에 배치된 로터의 축방향 폭의 2배 이상인 축방향 폭을 가지는 드라이진공펌프장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 배기부체크밸브의 출구 및 상기 중간부체크밸브의 출구에 연결된 배기로; 및
   상기 배기로에 연결되어, 대기로 배기되는 최종배기로에 연결된 출구를 구비하는 소음장치를 더 포함하여 이루어지는 드라이진공펌프장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 배기부체크밸브, 상기 중간부체크밸브, 상기 배기로, 및 상기 소음장치는 배기유닛으로서 일체형으로 결합되는 드라이진공펌프장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 다단 루츠형 드라이진공펌프는 부스터펌프 및 메인펌프를 포함하여 이루어지고, 상기 부스터펌프는 상기 메인펌프의 입구에 연결된 최종출구를 구비하며, 상기 배기유닛은 상기 메인펌프에 연결되는 드라이진공펌프장치.
11. 가스를 배출하기 위하여 최종단에 있는 최종출구 및 과도하게 압축된 가스를 배출하기 위하여 중간단에 있는 중간해제출구를 구비하는 다단진공펌프에 연결되도록 되어 있는 배기유닛으로서,
    상기 다단진공펌프의 최종출구에 연결되도록 되어 있고, 상기 최종단으로부터 배출된 가스를 유동시키도록 구성된 배기부체크밸브;
    상기 다단진공펌프의 중간해제출구에 연결되도록 되어 있고, 상기 과도하게 압축된 가스를 방출시키도록 구성된 중간부체크밸브; 및
    상기 배기부체크밸브 및 상기 중간부체크밸브의 하류에 연결된 소음장치를 포함하여 이루어지고,
    상기 배기부체크밸브, 상기 중간부체크밸브, 및 상기 소음장치는 서로 일체형으로 결합되는 배기유닛.
12. 진공펌프에 이용되는 복합형의 소음장치로서,
    상기 복합형의 소음장치는, 서로 일체형으로 결합된 공진형 소음 장치 및 팽창형 소음장치 ― 상기 공진형 소음장치는 상기 진공펌프로부터의 배기 가스가 상기 소음장치를 통과하는 방향에 대하여 상기 소음장치의 상류 영역에 배치되어 있고, 상기 팽창형 소음장치는 상기 진공펌프로부터의 상기 배기 가스가 상기 소음장치를 통과하는 방향에 대하여 상기 소음장치의 하류 영역에 배치되어 있음 ― 를 포함하고,
    상기 공진형 소음장치는 공진구를 통해 배기로와 연통되는 공진챔버를 포함하고,
    상기 팽창형 소음장치는 제1팽창챔버 및 제2팽창챔버 ― 상기 제1팽창챔버는 제1스로틀스로트를 통해 상기 배기로와 연통되고, 상기 제2팽창챔버는 제2스로틀스로트를 통해 상기 제1팽창챔버와 연통되고, 상기 제2팽창챔버는 제3스로틀스로트를 통해 대기로 배기됨 ― 를 포함하고,
    상기 제1팽창챔버 및 상기 제2팽창챔버의 세로 방향의 사이즈는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 복합형의 소음장치.
13. 소음장치로서,
    리드(lid); 및
    두꺼운 판 형태의 소음장치케이싱를 포함하여 이루어지되, 상기 소음장치케이싱은 공진형 소음장치로서의 역할을 하는 공진챔버, 팽창형 소음장치로서의 역할을 하는 팽창챔버, 및 그 측면에 형성되어 상기 측면에서 개방되는 가스로를 구비하고,
    상기 공진챔버는 공진구를 통해 상기 가스로와 연통되고, 상기 팽창챔버는 가스가 상기 소음장치케이싱을 통과하는 방향에 대하여 상기 공진구의 하류에 있는 스로틀스로트를 통해 상기 가스로와 연통되며,
    상기 소음장치케이싱의 측면은 상기 리드로 커버되어, 상기 공진형 소음장치와 상기 팽창형 소음장치를 서로 일체형으로 결합시키는 소음장치.

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