KR20190113783A - 컨트롤러 및 진공 펌프 장치 - Google Patents

Abstract

[과제] 진동이 적고, 또한 소형화를 실현할 수 있음과 더불어, 염가로 컨트롤러에 내장된 제어 회로의 열을 효율적으로 제거할 수 있도록 한 컨트롤러 및 진공 펌프 장치를 제공한다.
[해결 수단] 진공 펌프 장치(10)의 펌프 본체(11)의 동작을 제어하는 제어 회로를 구비하는 컨트롤러(12)에 있어서, 상기 제어 회로가 수납된 컨트롤러 하우징(15)과, 컨트롤러 하우징(15)과 일체로 형성되어 있음과 더불어, 컨트롤러 하우징(15)의 외주면으로부터 외측으로 방사상으로 형성된 복수 장의 핀(17)을 갖는 히트 싱크(16)를 구비한다.

Description

컨트롤러 및 진공 펌프 장치

본 발명은, 예를 들면, 반도체 제조 장치, 전자현미경, 질량 분석 장치 등의 기기에 있어서 사용되는 컨트롤러 및 진공 펌프 장치에 관한 것이다.

종래, 상기와 같은 각종 기기에 있어서, 진공 챔버 내를 고진공으로 하기 위해서, 진공 펌프 장치가 이용되고 있다. 이런 종류의 진공 펌프 장치는, 진공 챔버에 장착되는 펌프 본체와 그 동작을 제어하는 컨트롤러를 구비하여 구성되어 있다.

펌프 본체로서는, 일반적으로, 터보 분자 펌프가 알려져 있다. 이 터보 분자 펌프는, 펌프 케이스 내에 로터가 회전 가능하게 지지되어 있고, 로터의 외벽면에 방사상, 및 복수 단의 로터 날개가 설치되며, 이것과 대면하는 펌프 케이스의 내벽면에 로터 날개 간에 위치 결정한 복수 단의 스테이터 날개가 배치되어 있다. 그리고, 진공 챔버 내를 어느 정도 감압한 후, 컨트롤러로 제어한 로터를 고속 회전시키면, 회전하는 로터 날개와 고정의 스테이터 날개에 충돌한 가스 분자가 운동량이 부여되어 배기된다. 이 배기 동작에 의해 진공 챔버로부터 펌프 본체 내에 흡인된 가스 분자를 압축하면서 배기하고, 진공 챔버 내에 소정의 고진공도가 형성된다.

그런데, 이러한 진공 펌프 장치에 있어서, 컨트롤러의 내부에는, 주로 로터의 회전 동작을 제어하기 위한 제어 회로 기판이 내장되어 있다. 제어 회로 기판에는, 전자 회로를 구성하는 소자가 실장되어 있다. 또한, 그 소자 중에는, 트랜지스터나 저항과 같이 동작 시에 열을 발생하는 소자가 있고, 펌프 본체의 운전 중에, 이러한 열에 의해 제어 회로 기판이 매우 고온이 된다. 이와 같이, 발열하는 소자에 의해서 고온화한 제어 회로 기판을 그대로 하여 펌프 본체의 운전을 계속하면, 그 열이 원인이 되어 소자의 수명을 현저하게 저하시키게 될 뿐만 아니라, 컨트롤러의 고장으로 이어져, 펌프 본체를 정상적으로 동작시킬 수 없게 된다. 따라서, 진공 펌프 장치에서는 컨트롤러에 내장된 제어 회로 기판의 열을 제거하는 것이 불가결하다.

그 방법으로서, 컨트롤러의 내부에 냉각 팬을 설치하여, 냉각 팬으로부터의 바람을 제어 회로 기판에 직접 맞혀 강제 공랭하는 방법이나, 하우징 내의 고온화한 열기를 외부에 배기하여 냉각하는 방법 등이 알려져 있다. 그러나, 이들 냉각 팬을 이용한 공랭 방식에 의하면, 다음과 같은 문제가 있다. 예를 들면, 상기의 진공 펌프 장치를 전자현미경과 같은 방진 환경을 필요로 하는 측정 기기의 진공 챔버에 장착하는 경우, 진동은 대적(大敵)이므로 펌프 본체의 진동을 극력 억제하여야 한다. 거기서, 진동의 발생원인 회전하는 로터를 지지하는 구조로서, 자기축받이를 채용하고, 기계적인 접촉을 없애 펌프 본체의 저진동화를 도모하고 있다. 그런데, 상기와 같이 컨트롤러의 내부에 냉각 팬을 설치하면, 그 냉각 팬을 구동하는 모터의 진동이 컨트롤러를 개재하여 펌프 본체에 전해지고, 펌프 본체의 진동이 측정 기기에 전파되어 버린다. 따라서, 특히 저진동성이 요구되는 진공 펌프 장치에 있어서는, 진동의 요인이 되는 냉각 팬에 의한 강제 공랭 방식을 채용하는 것은 별로 바람직하지 않다.

한편, 하기의 특허 문헌 1에는, 냉각 팬을 사용하지 않고 컨트롤러를 냉각하는 방법이 개시되어 있다. 그 방법은, 펌프 본체와 컨트롤러를 접속 커넥터로 연결함과 더불어, 양자에 밀착시킨 냉각 재킷을 설치한다는 것이다. 그리고, 냉각 재킷 내의 배관에 냉각수를 흐르게 하고, 냉각 재킷을 개재하여 컨트롤러를 수냉하도록 되어 있다. 그러나, 이 냉각 재킷을 이용한 수냉 방식에 의하면, 냉각수를 흐르게 하기 위한 배관 설비가 별도로 필요하게 되어, 진공 펌프 장치가 대형화함과 더불어, 그 취급성이 나빠져 버린다. 게다가, 펌프 본체의 운전 중에 냉각수를 계속 흐르게 하지 않으면 안되며, 러닝코스트가 높아진다는 결점도 있다.

또한, 하기의 특허 문헌 2에는, 냉각 팬 및 냉각 재킷을 사용하지 않고, 컨트롤러 케이스의 주위를 히트 싱크에 의해 덮고, 자연 공랭에 의해 그 방열성을 높이도록 한 방법이 개시되어 있다. 그 방법은, 컨트롤러의 외면에 히트 싱크를 나사로 고정하여 열전도 시키도록 하고 있으며, 그 히트 싱크는 열을 외기(外氣)에 방열시키기 위해서, 외벽면에 복수 장의 핀을 정렬시킨 플레이트형으로 되어 있다. 이러한 복수 장의 핀은, 방열성의 관점으로부터 컨트롤러 케이스의 복수의 면이나 모서리부에 붙이는 것이 바람직하지만, 컨트롤러 케이스를 주물로 제작하려고 했을 경우, 각 면이나 각 모서리부에 있어서의 각 핀의 형상에 맞춘 주형이 필요로 되거나, 작업 공정이 복잡하게 되어 버리거나, 작업 공정수가 증가하거나 하여, 컨트롤러 케이스의 코스트 업이 된다는 문제점이 있었다. 거기서, 이 히트 싱크를 컨트롤러의 외면에 나사로 고정한 냉각 방식으로 하면, 히트 싱크를 고정하기 위한 작업이 필요로 된다. 이 때문에, 작업 공정수가 증가하고, 코스트 업이 된다는 문제점이 있었다. 또한, 컨트롤러와 히트 싱크가 별체로 되어 있으므로 열전도성이 나쁘며, 또한 히트 싱크가 대형이 된다는 결점도 있다.

일본국 특허공개 평11－173293호 공보 일본국 특허 제4796795호 공보

거기서, 본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 종래의 강제 공랭이나 수냉 방식 및 자연 공랭 방식의 문제점을 해결하여, 진동이 적고, 또한 소형화를 실현할 수 있음과 더불어, 염가로 컨트롤러에 내장된 제어 회로의 열을 효율적으로 제거할 수 있도록 한, 컨트롤러 및 진공 펌프 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서 제안된 것이며, 청구항 1에 기재된 발명은, 진공 펌프 장치의 펌프 본체의 동작을 제어하는 제어 회로를 구비하는 컨트롤러에 있어서, 상기 제어 회로가 수납된 컨트롤러 하우징과, 상기 컨트롤러 하우징과 일체로 형성되어 있음과 더불어, 상기 컨트롤러 하우징의 외주면으로부터 외측으로 향하여 형성된 복수 장의 핀을 갖는 히트 싱크를 구비하는 컨트롤러를 제공한다.

이 구성에 의하면, 상기 컨트롤러 하우징에 수납되어 있는 상기 제어 회로는, 트랜지스터나 저항 등의 발열하는 소자에 의해서 고온이 되는데, 그 열은 상기 컨트롤러 하우징과 일체로 형성되어 있는 상기 히트 싱크의 상기 핀에 전해지고, 대기 중에 자연 방열되어 상기 제어 회로로부터 제거된다. 따라서, 종래의 강제 공랭이나 수냉 방식과 같이 컨트롤러의 내부에 냉각 팬 등을 설치하지 않아도 충분한 공랭 효과가 얻어진다. 또한, 상기 히트 싱크는 상기 컨트롤러 하우징과 일체로 형성되어 있으므로, 열전도 효과가 좋으며, 외기와의 열교환 효율도 높아진다.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 구성에 있어서, 상기 컨트롤러 하우징은 주물제임과 더불어, 상기 핀의 양측면이 주형 발취 방향으로 경사져 있는 테이퍼면으로서 이루어지는, 컨트롤러를 제공한다.

이 구성에 의하면, 상기 히트 싱크를 일체로 구비하는 상기 컨트롤러 하우징을 주물로 보다 간단하게 제작할 수 있다. 또한, 상기 핀의 테이퍼면을 주형의 발취 방향으로 맞춤으로써, 주물로의 제작을 더욱 용이하게 할 수 있다.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 구성에 있어서, 상기 핀은, 정면에서 볼 때, 대략 사다리꼴 형상으로 형성되어 있는, 컨트롤러를 제공한다.

이 구성에 의하면, 상기 핀의 형상이 정면에서 볼 때, 대략 사다리꼴 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 핀 간에서 형성되는 공기 통로에 대해서 핀이 역사다리꼴 형상이 되도록 설치해 두면, 핀과의 사이에 형성되는 공기 통로의 출구 부분의 개구 면적은 입구 부분의 개구 면적에 비해 작아진다. 그 때문에, 상기 핀 간의 공기 통로로 들어가 출구 부분의 개구를 향하는 따뜻해진 공기는, 출구 부분의 개구로 나아감에 따라서 서서히 압축되고, 출구 부분의 개구를 다 통과하면, 압축으로부터 해방되어 급속하게 흐른다. 이것에 의해, 공기 통로 내의 공기는, 출구 부분의 개구를 다 통과한 공기의 급속한 흐름에 이끌려 출구 부분의 개구측으로 흐르게 되고, 공기 통로 내에서의 공기의 흐름을 원활하게 하여 방열 효과를 보다 높인다.

청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 구성에 있어서, 상기 핀은, 정면에서 볼 때, 대략 마름모꼴 형상으로 형성되어 있는, 컨트롤러를 제공한다.

이 구성에 의하면, 상기 핀의 형상이 정면에서 볼 때, 대략 마름모꼴 형상으로 형성되어 있으므로, 핀과의 사이에 형성되는 공기 통로에 있어서, 공기 통로의 중간 부분의 개구 면적은 입구 부분의 개구 면적에 비해 작게 되어 있다. 그 때문에, 핀 간의 공기 통로로 들어가 출구 부분의 개구측을 향하는 따뜻해진 공기는, 중간 부분의 개구로 나아감에 따라서 서서히 압축되고, 중간 부분의 개구를 다 통과하면 압축으로부터 해방되어 급속하게 흐른다. 이것에 의해, 공기 통로 내의 공기는, 중간 부분의 개구를 다 통과한 공기의 급속한 흐름에 이끌려 중간 부분의 개구측을 향하고, 그 중간 부분의 개구를 통과하여 더욱 출구 부분의 개구측으로 흐르게 되며, 상기 공기 통로 내에서의 공기의 흐름을 원활하게 하여 방열 효과를 보다 높인다.

청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 구성에 있어서, 상기 핀은, 정면에서 볼 때, 삼각형을 포함하는 대략 다각형 형상으로 형성되어 있는, 컨트롤러를 제공한다.

이 구성에 의하면, 상기 핀의 형상이 정면에서 볼 때, 대략 삼각형을 포함하는 대략 다각형으로 형성되어 있으므로, 핀과의 사이에 형성되는 공기 통로에 있어서, 공기 통로의 출구 부분의 개구 면적은 입구 부분의 개구 면적에 비해 작게 되어 있다. 그 때문에, 핀 간의 공기 통로로 들어가 출구 부분의 개구측을 향하는 따뜻해진 공기는, 출구 부분의 개구로 나아감에 따라서 서서히 압축되고, 출구 부분의 개구를 다 통과하면 압축으로부터 해방되어 급속하게 흐른다. 이것에 의해, 공기 통로 내의 공기는, 출구 부분의 개구를 다 통과한 공기의 급속한 흐름에 이끌려 출구 부분의 개구측으로 흐르게 되고, 상기 공기 통로 내에서의 공기의 흐름을 원활하게 하여 방열 효과를 보다 높인다.

청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 구성에 있어서, 상기 핀은, 이웃하는 상기 핀과 함께 형성하는 공기 통로의 개구 면적이 상기 펌프 본체측에서 작아지도록 상기 테이퍼면이 형성되어 있는, 컨트롤러를 제공한다.

이 구성에 의하면, 상기 핀은, 이웃하는 상기 핀과 함께 형성하는 공기 통로의 개구 면적이 상기 펌프 본체측에서 작아지도록 상기 테이퍼면이 형성되어 있으므로, 이웃하는 핀과의 사이에 형성되는 공기 통로의 출구 부분의 개구 면적은 입구 부분의 개구 면적에 비해 작게 되어 있다. 그 때문에, 핀 간의 공기 통로로 들어가 출구 부분의 개구측을 향하는 따뜻해진 공기는, 출구 부분의 개구로 나아감에 따라서 서서히 압축되고, 출구 부분의 개구를 다 통과하면 압축으로부터 해방되어 급속하게 흐른다. 이것에 의해, 공기 통로 내의 공기는, 출구 부분의 개구를 다 통과한 공기의 급속한 흐름에 이끌려 출구 부분의 개구측으로 흐르게 되고, 상기 공기 통로 내에서의 공기의 흐름을 원활하게 하여 방열 효과를 보다 높인다.

청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 컨트롤러 하우징은, 평면에서 볼 때, 대략 사각형 형상으로 형성되고, 상기 각 모서리부 또는 상기 외주면에 상기 핀을 형성하고 있는, 컨트롤러를 제공한다.

이 구성에 의하면, 일반적으로, 상기 컨트롤러 하우징에 있어서의 전면측의 둘레면 부분에는 인디케이터가 설치되고, 후측의 둘레면 부분에는 배선이 설치된다. 그 때문에, 전측이나 후측의 각 둘레면 부분에 상기 히트 싱크의 상기 핀이 설치되면, 상기 핀이 배선의 방해를 하는 경우가 있다. 그러나, 상기 컨트롤러를 평면에서 볼 때, 대략 사각형 형상으로 형성함과 더불어, 그 상기 모서리부 또는 상기 외주면에 상기 핀을 각각 설치함으로써, 배선 등의 방해를 하지 않고, 상기 핀을 형성할 수 있다. 또한, 상기 각 모서리부에 둥그스름한 모양을 설치하면, 상기 핀을 형성하기 위한 스페이스를 크게 확보하는 것이 가능해진다.

청구항 8에 기재된 발명은, 청구항 7에 기재된 구성에 있어서, 상기 컨트롤러 하우징은, 상기 모서리부 또는 상기 외주면에 형성된, 상기 핀의 주형 발취 방향이 동일하게 되도록, 상기 핀의 양측면의 테이퍼면이 통일되어 있는, 컨트롤러를 제공한다.

이 구성에 의하면, 상기 히트 싱크에 있어서의 상기 핀의 상기 테이퍼면을 주형의 발취 방향으로 맞춤으로써, 주물의 주형 발취 방향이 동일하게 되기 때문에, 상기 핀을 형성하는 주형의 개수를 삭감할 수 있다.

청구항 9에 기재된 발명은, 청구항 8에 기재된 구성에 있어서, 상기 컨트롤러 하우징은, 상기 핀의 상기 주형 발취 방향이 상기 진공 펌프 장치의 중심축을 따르는 방향인, 컨트롤러를 제공한다.

이 구성에 의하면, 상기 컨트롤러 하우징은, 상기 핀의 상기 주형 발취 방향이 상기 진공 펌프 장치의 중심축을 따르는 방향이므로, 예를 들면, 중심축을 따르는 방향의 2개의 주형으로 제작이 가능해진다.

청구항 10에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 기재된 컨트롤러를 구비하는 진공 펌프 장치를 제공한다.

이 구성에 의하면, 진동이 적고, 또한, 소형화를 실현할 수 있으며, 또한 염가로 상기 컨트롤러에 내장된 제어 회로의 열을 효율적으로 제거하는 것이 가능한 진공 펌프 장치가 얻어진다.

본 발명에 의하면, 컨트롤러 하우징에 수납되어 있는 제어 회로에서 발생하는 열은, 컨트롤러 하우징과 일체로 형성되어 있는 히트 싱크의 핀을 통하여 대기 중에 자연 방열되고, 제어 회로로부터 제거된다. 따라서, 종래의 강제 공랭이나 수냉 방식과 같이 컨트롤러의 내부에 냉각 팬 등을 설치하지 않아도 충분한 공랭 효과가 얻어지므로, 기계 동작에 의한 진동이 없어지고, 저진동성이 요구되는 진공 펌프 장치로의 적용이 가능하게 된다. 또한, 종래의 강제 공랭이나 수냉 방식의 경우에서는, 별도 냉각 팬이나 배관 설비를 필요로 했지만, 그것도 필요가 없어지고, 취급 작업성이 뛰어남과 더불어, 러닝코스트를 억제할 수도 있다.

또한, 종래의 히트 싱크식의 경우에서는, 히트 싱크를 컨트롤러 하우징과 별체로 형성하여 나사로 고정하고 있었으므로, 조립 시에 히트 싱크를 고정하는 작업이 필요로 되고, 작업 공정수가 증가하여 코스트 업이 된다는 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명의 경우에서는, 히트 싱크는 컨트롤러 하우징과 일체로 형성되어 있으므로, 조립 공정수의 삭감을 도모할 수 있고, 또한 열전도 효과가 좋으며, 외기와의 열교환 효율도 높아짐과 더불어, 동시에 컨트롤러의 소형화도 도모할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태와 관련되는 컨트롤러를 구비하는 진공 펌프 장치의 외관 사시도이다.
도 2는, 위와 같이 제1 실시 형태와 관련되는 진공 펌프 장치의 정면도이다.
도 3은, 위와 같이 제1 실시 형태와 관련되는 진공 펌프 장치의 평면도이다.
도 4는, 위와 같이 제1 실시 형태의 컨트롤러에 있어서의 히트 싱크의 부분 확대 사시도이다.
도 5는, 위와 같이 제1 실시 형태와 관련되는 컨트롤러의 일변형례를 나타내는 정면도이다.
도 6은, 본 발명의 제2 실시 형태와 관련되는 컨트롤러를 구비하는 진공 펌프 장치의 외관 사시도이다.
도 7은, 위와 같이 제2 실시 형태의 컨트롤러에 있어서의 히트 싱크의 부분 확대 사시도이다.
도 8은, 위와 같이 제1 및 제2 실시 형태의 컨트롤러에 있어서의 히트 싱크 부분의 일변형례를 설명하기 위한 평면도이다.

본 발명은, 진동이 적으며, 또한 소형화를 실현할 수 있음과 더불어, 염가로 컨트롤러에 내장된 제어 회로의 열을 효율적으로 제거할 수 있도록 한, 컨트롤러 및 진공 펌프 장치를 제공한다는 목적을 달성하기 위해서, 진공 펌프 장치의 펌프 본체의 동작을 제어하는 제어 회로를 구비하는 컨트롤러에 있어서, 상기 제어 회로가 수납된 컨트롤러 하우징과, 상기 컨트롤러 하우징과 일체로 형성되어 있음과 더불어, 상기 컨트롤러 하우징의 외주면으로부터 외측으로 향하여 형성된 복수 장의 핀을 갖는 히트 싱크를 구비하는 것에 의해 실현하였다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 실시 형태의 설명의 전체를 통하여 같은 요소에는 같은 부호를 붙이고 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 상하나 좌우 등의 방향을 나타내는 표현은, 절대적인 것이 아니며, 본 발명의 컨트롤러 및 진공 펌프 장치의 각 부가 그려져 있는 자세인 경우에 적절하지만, 그 자세가 변화했을 경우에는 자세의 변화에 따라 변경하여 해석되어야 하는 것이다.

실시예

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태와 관련되는 컨트롤러(12)를 구비하는 진공 펌프 장치(10)의 외관 사시도, 도 2는 진공 펌프 장치(10)의 정면도, 도 3은 진공 펌프 장치(10)의 평면도이다.

제1 실시 형태의 진공 펌프 장치(10)는, 그 용도로서 반도체 제조 장치, 전자현미경, 질량 분석 장치 등의 대상 기기의 도시하지 않는 진공 챔버 내를 고진공으로 하는 수단으로서 이용된다.

도 1에서 도 3에 나타내는 진공 펌프 장치(10)는, 진공 챔버 내로부터 가스 분자를 흡인하여 배기하는 펌프 본체(11)와, 펌프 본체(11)의 동작을 제어하는 컨트롤러(12)를 구비하고, 펌프 본체(11)를 컨트롤러(12)의 상면에 재치(載置)하여, 펌프 본체(11)와 컨트롤러(12)를 일체화하여 구성되어 있다.

펌프 본체(11)는, 외측이 원통형의 펌프 케이스(13)로 덮이고, 그 내부에 도시하지 않는 로터 및 스테이터가 설치되며 터보 분자 펌프이다. 또한, 펌프 본체(11)의 바닥면은, 원반형의 바닥 덮개(14)로 막은 구조로 되어 있다. 한편, 컨트롤러(12)는, 컨트롤러 하우징(15)으로 덮이고, 컨트롤러 하우징(15)의 내부에 도시하지 않는 주로 로터의 회전 동작을 제어하기 위한 제어 회로 기판이 수납되어 있다. 이 제어 회로 기판에는, 트랜지스터나 저항 등, 동작 시에 열을 발생하는 소자가 실장되어 있으며, 그 제어 회로 기판과 펌프 본체(11) 내의 제어부는, 도시하지 않는 하니스 및 커넥터 등을 개재하여 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 펌프 본체(11) 및 컨트롤러(12)의 각 내부 구조에 대해서는, 예를 들면, 특허 문헌 2에 개시한 주지의 수단을 사용할 수 있으며, 본 발명의 용지와는 관계 없으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

컨트롤러 하우징(15)은, 예를 들면, 알루미늄 다이캐스트 등의 주물제이며, 도 3에 나타내는 바와 같이 평면에서 볼 때, 대략 사각형으로 형성되어 있다. 또한, 컨트롤러 하우징(15)의 4개의 모서리부(12a)는 각각, 컨트롤러(12)의 중심축(O)을 기준으로서 그려지는 원둘레(도시하지 않음)를 따라서 노치되고, 그 모서리부(12a)에 둥그스름한 모양이 더해지고 있다. 또한, 각 모서리부(12a)에는 각각, 히트 싱크(16)가 설치되어 있다. 또한, 컨트롤러 하우징(15)의 정면측에 있어서의 모서리부(12a)와 모서리부(12a)의 사이의 둘레면 부분에는 인디케이터(18)가 설치되어 있다. 또한, 도시하지 않지만, 컨트롤러 하우징(15)의 후측의 둘레면 부분에는, 펌프 본체(11)와 컨트롤러(12)를 전기적으로 접속하고 있는 전기 배선이 설치되어 있다.

히트 싱크(16)는, 컨트롤러 하우징(15)의 각 모서리부(12a)에 있어서, 컨트롤러 하우징(15)의 외주면으로부터 외측으로 방사상으로 형성된 상태로 하고, 이 컨트롤러 하우징(15)과 일체로 형성되어 있는 복수 장(본 실시 형태에서는 6장)의 핀(17)을 갖고 있다.

또한, 본 제1 실시 형태에 있어서의 히트 싱크(16)는, 방열 성능을 보다 향상시키는 관점, 및, 주형의 주형 발취를 용이하게 하는 관점으로부터, 각 핀(17)은, 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 양측면(이하, 이것을 「테이퍼면」이라고 한다)(17a, 17b)의 경사(θ)가 각각 주형의 발취 방향이 되도록 맞춰져 있다. 보다 구체적으로는, 각 핀(17)은 각각, 중심축(O)을 따르는 방향으로, 또한 서로 인접하는 핀(17)의 테이퍼면(17a, 17b)끼리 서로 쥘부채 모양이 되는 「八」의 글자가 되는 형태로 맞춰지고, 정면에서 볼 때, 대략 역사다리꼴 형상으로 형성되어 있다.

이와 같이 본 제1 실시 형태에서는, 히트 싱크(16)에 있어서의 각 핀(17)의 테이퍼면(17a, 17b)을 주형의 발취 방향으로 맞춤으로써, 주물로의 제작을 용이하게 하고, 코스트 다운을 도모할 수 있다. 즉, 히트 싱크(16)에 있어서의 각 핀(17)의 테이퍼면(17a, 17b)을 주형의 발취 방향으로 맞춤으로써, 주물의 주형 발취 방향이 동일하게 되기 때문에, 각 핀을 형성하는 주형의 개수를 삭감할 수 있다. 예를 들면, 중심축(O)을 따르는 발취 방향의 2개의 주형으로의 제작이 가능해진다. 또한, 히트 싱크(16)에 있어서의 각 핀(17)의 형상을, 각 핀(17) 간에서 형성되는 공기 통로(19)에 대해서 정면에서 볼 때, 대략 역사다리꼴 형상으로 형성하고, 서로 인접하는 핀(17)의 테이퍼면(17a, 17b)끼리 서로 쥘부채 모양이 되는 「八」의 글자가 되는 형태로 맞춰 두면, 방열성을 보다 높일 수 있다. 도 4를 이용하여 그 방열성을 높이는 효과를 설명한다.

각 핀(17)의 형상이 정면에서 볼 때, 대략 역사다리꼴로 형성되어 있으면, 서로 인접하는 핀(17)의 테이퍼면(17a, 17b)끼리로 만들어지는 「八」자형의 공기 통로(19)는, 도 4에 나타내는 바와 같이 공기 통로(19)의 출구 부분의 개구의 면적(S1)(이하, 간단히 「출구 부분의 개구(S1)」라고 한다)이 입구 부분의 개구의 면적(S2)(이하, 간단히 「입구 부분의 개구(S2)」라고 한다)에 비해 작게 된다. 그 때문에, 각 핀(17)과의 사이에 형성된 공기 통로(19)로 들어가 출구 부분의 개구(S1)를 향하는 공기(도 4 중에 흐름을 화살표(20)로 나타냄)는, 공기 통로(19)의 출구 부분의 개구(S1)가 하측의 입구 부분의 개구(S2)에 비해 작게 되어 있으므로, 출구 부분의 개구(S1)를 향함에 따라서 서서히 압축되고, 출구 부분의 개구(S1)를 다 통과하면 압축으로부터 해방되어 급속하게 흐른다. 이것에 의해, 공기 통로(19) 내의 공기(20)는, 출구 부분의 개구(S1)를 다 통과한 공기의 급속한 흐름에 이끌려 출구 부분의 개구(S1)측으로 흐르게 되고, 공기 통로(19) 내에서의 공기의 흐름을 원활하게 하여 방열 효과를 보다 높인다.

이상이 제1 실시 형태와 관련되는 진공 펌프 장치(10)의 구성이다. 이 진공 펌프 장치(10)는, 컨트롤러(12)의 전원을 넣어 펌프 본체(11)을 작동시키면, 컨트롤러 하우징(15)에 내장된 제어 회로 기판은 트랜지스터나 저항 등의 발열하는 소자에 의해서 고온이 된다. 그러나, 그 제어 회로 기판의 열은 컨트롤러 하우징(15)을 개재하여 히트 싱크(16)에 전해지고, 또한 히트 싱크(16)의 핀(17)을 개재한 열교환에 의해 방열되며 자연 공랭하여 제거된다. 이 경우, 공기 통로(19)의 출구 부분의 개구(S1)가 입구 부분의 개구(S2)에 비해 작게 되어 있으므로, 공기 통로(19) 내를 통과하는 공기는 원활하게 흐르게 되고, 열교환에 의한 방열 효과를 보다 높일 수 있으며, 컨트롤러(12)의 방열 효과가 큰 폭으로 향상한다.

또한, 도 1에서 도 4에 나타낸 제1 실시 형태와 관련되는 진공 펌프 장치(10)에서는, 히트 싱크(16)를 4개의 모서리부(12a)에 각각 형성하고, 또한, 컨트롤러 하우징(15)의 정면측이 되는 인디케이터(18)를 설치하고 있는 둘레면 부분에는 형성하고 있지 않은 구조를 개시했는데, 예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 인디케이터(18)가 설치되고 둘레면 부분에도, 그 인디케이터(18)를 둘러싸도록 하여 히트 싱크(16)의 핀(21)을 컨트롤러 하우징(15)과 일체로 형성해도 되는 것이다. 이 경우의 히트 싱크(16)는, 중심축(O)을 따라서 상하 방향으로 연장되도록 하여 스트라이프형으로 형성된 핀(21)을 설치하고 있는데, 형상은 이것에 한정되는 것은 아니다.

도 6은 본 발명의 제2 실시 형태와 관련되는 컨트롤러(12)를 구비하는 진공 펌프 장치(30)의 외관 사시도, 도 7은 컨트롤러(12)에 있어서의 히트 싱크(16)의 부분 확대 사시도이다. 또한, 제2 실시 형태의 구성은, 히트 싱크(16)에 있어서의 핀(33)의 형상을 정면에서 볼 때, 대략 마름모꼴 형상으로 형성한 구성으로 변경한 것이며, 다른 구성은 도 1~도 3에 나타낸 구성과 동일하므로, 동일한 구성 부분은 동일 부호를 붙이고 중복 설명을 생략한다.

도 6에 나타내는 컨트롤러(12)의 히트 싱크(16)는, 컨트롤러 하우징(15)의 각 모서리부(12a)에 있어서, 컨트롤러 하우징(15)의 외주면으로부터 외측으로 방사상으로 형성된 상태로 하고, 이 컨트롤러 하우징(15)과 일체로 형성하고 있는 복수 장(본 실시 형태에서는 6장)의 핀(33)을 갖고 있다.

또한, 제2 실시 형태에 있어서의 히트 싱크(16)도, 방열 성능을 보다 향상시키는 관점 및 주형의 주형 발취를 용이하게 하는 관점으로부터, 각 핀(33)은, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 정면에서 볼 때, 대략 마름모꼴 형상으로 형성되어 있다. 즉, 양측면(이하, 이것을 「테이퍼면」이라고 한다)(33a, 33b)의 경사(θ)가 각각 주형의 발취 방향이 되도록 맞춰져 있다. 즉, 각 핀(33)은 각각, 중심축(O)을 따르는 방향으로, 또한 마름모꼴의 상반부측은 서로 인접하는 핀(33)의 테이퍼면(33a, 33b)끼리 서로 위로 향하여 확산하는 대략 「V」의 글자가 되는 형태로 각각 맞춰지고, 마름모꼴의 하반부측은 서로 인접하는 핀(33)의 테이퍼면(33c, 33d)끼리 서로 쥘부채 모양이 되는 「八」의 글자가 되는 형태로 각각 맞추고, 정면에서 볼 때, 대략 마름모꼴 형상으로 형성되어 있다.

이와 같이 본 제2 실시 형태에서도, 히트 싱크(16)에 있어서의 각 핀(33)의 테이퍼면(33a와 33b, 33c와 33d)을 각각 주형의 발취 방향으로 맞춤으로써, 주물로의 제작을 용이하게 하고, 코스트 다운을 도모할 수 있다. 또한, 히트 싱크(16)의 형상을 정면에서 볼 때, 대략 마름모꼴 형상으로 형성하고, 서로 인접하는 핀(33)의 테이퍼면(33c, 33d)끼리 서로 쥘부채 모양이 되는 「八」의 글자가 되는 형태로 맞춰 두면, 방열성을 보다 높일 수 있다. 도 7을 이용하여 그 방열성을 높이는 효과를 설명한다.

각 핀(33)의 형상이 정면에서 볼 때, 대략 마름모꼴 형상으로 형성되어 있으면, 서로 인접하는 핀(33)의 테이퍼면(33c, 33d)끼리로 만들어지는 「八」자형의 공기 통로(39)는, 도 7에 나타내는 바와 같이 공기 통로(39)의 중간 출구 부분의 개구의 면적(S3)(이하, 간단히 「중간 부분의 개구(S1)」라고 한다)이 입구 부분의 개구의 면적(S2)(이하, 간단히 「입구 부분의 개구(S2)」라고 한다)에 비해 작게 된다. 그 때문에, 각 핀(33)과의 사이에 형성된 공기 통로(39)로 들어가 중간 부분의 개구(S2)를 향하는 공기는, 공기 통로(39)의 중간 출구 부분의 개구(S3)가 하측의 입구 부분의 개구(S2)에 비해 작게 되어 있으므로, 중간 출구 부분의 개구(S3)를 향하여 서서히 압축되고, 중간 출구 부분의 개구(S3)를 다 통과하면, 그 개구(S3)의 상측은 대략 V자형으로 확산되어 있으므로, 압축으로부터 해방되어 급속하게 흐른다. 이것에 의해, 공기 통로(39) 내의 공기(20)는, 출구 부분의 개구(S1)를 다 통과한 공기의 급속한 흐름에 이끌려 출구 부분의 개구(S1)측으로 흐르게 되고, 공기 통로(19) 내에서의 공기의 흐름을 원활하게 하여 방열 효과를 보다 높인다.

따라서, 제2 실시 형태와 관련되는 진공 펌프 장치(30)에 있어서도, 컨트롤러(12)의 전원을 넣어 펌프 본체(11)를 작동시키면, 컨트롤러 하우징(15)에 내장된 제어 회로 기판은 트랜지스터나 저항 등의 발열하는 소자에 의해서 고온이 되는데, 그 제어 회로 기판의 열은 컨트롤러 하우징(15)을 개재하여 히트 싱크(16)에 전해지고, 또한 히트 싱크(16)의 핀(33)을 개재한 열교환에 의해 방열되며 자연 공랭하여 제거된다. 이 경우, 공기 통로(39)의 중간 출구 부분의 개구(S3)가 입구 부분의 개구(S2)에 비해 작게 되어 있으므로, 공기 통로(39) 내를 통과하는 공기(도면 중에 흐름을 화살표(20)로 나타냄)는 원활하게 흐르게 되고, 열교환에 의한 방열 효과를 보다 높일 수 있으며, 컨트롤러(12)의 방열 효과가 큰 폭으로 향상한다.

또한, 제1의 실시 형태에 있어서의 히트 싱크(16)의 핀(17) 및 제2의 실시 형태에 있어서의 히트 싱크(16)의 핀(33)은, 컨트롤러(12)의 중심축(O)으로부터 외측으로 방사된 상태로 하여 설치하고 있는 구조를 개시했는데, 예를 들면, 도 8에 나타내는 바와 같이, 모서리부(12a)마다 대략 90도씩 순서대로 변위시켜 설치한 구조로 해도 되는 것이다.

또한, 제1, 제2의 실시 형태에 있어서의 컨트롤러 하우징(15)은, 평면에서 볼 때, 대략 사각형으로 형성하고 있는 구성을 개시했는데, 사각형에 한정하지 않고, 예를 들면, 삼각형, 오각형, 육각형 등으로 형성하며, 그 모서리부에 각각 대응시켜 히트 싱크(16)의 핀(17, 33) 등을 설치해도 된다.

또한, 상술한 변형예 이외에도 본 발명은, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 한, 여러 가지의 개변을 이룰 수 있으며, 그리고, 본 발명이 그 개변된 것에 이르는 것은 당연하다.

10: 진공 펌프 장치 11: 펌프 본체
12: 컨트롤러 12a: 모서리부
13: 펌프 케이스 14: 바닥 덮개
15: 컨트롤러 하우징 16: 히트 싱크
17: 핀 17a, 17b: 테이퍼면
18: 인디케이터 19: 공기 통로
20: 공기의 흐름 21: 핀
30: 진공 펌프 장치 33: 핀
33a, 33b, 33c, 33d: 테이퍼면 39: 공기 통로
O: 컨트롤러의 중심축 S1: 출구 부분의 개구
S2: 입구 부분의 개구 S3: 중간 부분의 개구

Claims (10)

1. 진공 펌프 장치의 펌프 본체의 동작을 제어하는 제어 회로를 구비하는 컨트롤러에 있어서,
   상기 제어 회로가 수납된 컨트롤러 하우징과,
   상기 컨트롤러 하우징과 일체로 형성되어 있음과 더불어, 상기 컨트롤러 하우징의 외주면으로부터 외측으로 향하여 형성된 복수 장의 핀을 갖는 히트 싱크를 구비하는 것을 특징으로 하는 컨트롤러.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 컨트롤러 하우징은 주물제임과 더불어, 상기 핀의 양측면이 주형 발취 방향으로 경사져 있는 테이퍼면으로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 컨트롤러.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 핀은, 정면에서 볼 때, 대략 사다리꼴 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컨트롤러.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 핀은, 정면에서 볼 때, 대략 마름모꼴 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컨트롤러.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 핀은, 정면에서 볼 때, 삼각형을 포함하는 대략 다각형 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컨트롤러.
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 핀은, 이웃하는 상기 핀과 함께 형성하는 공기 통로의 개구 면적이 상기 펌프 본체측에서 작아지도록 상기 테이퍼면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컨트롤러.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 컨트롤러 하우징은, 평면에서 볼 때, 대략 사각형 형상으로 형성되고, 각 모서리부 또는 상기 외주면에 상기 핀을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 컨트롤러.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 컨트롤러 하우징은, 상기 모서리부 또는 상기 외주면에 형성된, 상기 핀의 주형 발취 방향이 동일하게 되도록, 상기 핀의 양측면의 테이퍼면이 통일되어 있는 것을 특징으로 하는 컨트롤러.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 컨트롤러 하우징은, 상기 핀의 상기 주형 발취 방향이 상기 진공 펌프 장치의 중심축을 따르는 방향인 것을 특징으로 하는 컨트롤러.
10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 기재된 컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프 장치.

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