진공을 만들어 주는 장치 - #2. 루츠(Roots) 펌프
루츠펌프의 구조
두번째 펌프 이야길 해봅시다. 위 그림은 오일을 사용하지 않는 건식펌프인 루츠(Roots) 펌프의 구조와 작동원리를 나타낸 것입니다. 로터리 펌프가 한번 배기 하기 위해선 4단계(고립과 압축을 하나로 묶어 3단계로 구분하는 경우도 있다)의 과정을 거쳐야 하는데 반하여 루츠 펌프는 두 개의 로터(rotor : 회전자)가 동시에 반대로 회전하면서 흡입-압축-배기의 과정이 동시에 이루어지고 있습니다. 그림의 땅콩처럼 생긴 로터가 회전하면서 유입된 기체들이 어떻게 이동하는지 한번 머리속에서 그림을 그려보세요.
이 펌프도 역시 1차 펌프로 사용되고 있지만, 보통은 로터리와 함께 연결하여 보조펌프로 사용하여 배기능력을 극대화 하는 용도로 많이 사용되죠. 루츠 펌프가 가진 장점이라고 한다면 로터리 펌프와는 달리 내부에 오일이 없기 때문에 혹시나 있을 지 모를 오일이 역류하여 진공이 오염된다든가 하는 걱정이 없습니다(반도체 제조에서는 오염을 막기 위하여 오일이 들어간 펌프를 쓰지 않습니다). 또한 로터리 펌프를 장시간 사용했을 때 오일이 산화되어 성능이 떨어지게 되면 오일을 주기적으로 교체해줘야 하는데 그와 같은 추가 관리 및 비용의 발생이 적다는 이점이 있죠.
루츠펌프의 단점을 들자면, 사용중 과도한 열의 발생으로 로터에 열변형이 발생하거나, 어떤 원인으로 축이 휘거나 하면 로터끼리 충돌이 일어나 펌프가 고장날 수 있다는 겁니다. 이를 방지하기 위해 로터의 회전을 감속시키거나 별도의 냉각장치를 마련해놓기도 하죠. 그리고 다른 펌프에 비해 상대적으로 기체가 역류할 수 있는 위험이 높습니다. 로터와 로터 사이, 로터와 실린더(펌프벽)사이 등 경계부가 많아서 기체가 빠져나갈 수 있는 확률이 높아지고, 그로인해 한번에 진공을 잡기가 어렵습니다. 그래서 두개 이상의 루츠를 직렬로 연결하기도 합니다.
루츠 펌프도 로터리 펌프와 마찬가지로 회전자의 형태를 조금씩 변화시켜 이름을 달리한 여러 종류가 있으므로 적합한 펌프를 고르는 것은 여러분의 선택에 달려있습니다.
...by 개날연..
파워포인트로 그림그리는 실력이 점점 업그레이드 되어가는 중이다 -_ -
저 그림속의 땅콩 2개를 그리기 위해 대체 난 무슨짓을 했던가.. ;ㅁ;