일반기술

열진공챔버 진공펌프 동작시 오염제거용 콜드 트랩

본 기술은 지상에서 우주환경을 모사하는 열진공챔버에 사용되는 진공펌프의 LN2 소모량을 최소로 하면서 오염물질을 쉽게 흡착시켜 제거할 수 있도록 하는 열진공챔버 진공펌프 동작시 오염제거용 콜드 트랩에 관한 것이다. 열진공챔버는 지상에서 우주환경인 진공과 열환경을 모사하는 대표적인 장치로 인공위성이나 그 부품에 대한 열환경 시험을 수행하는 고가의 장비이다. 진공펌프는 작동원리상 기계부품을 회전시키고 기름의 유막을 이용하여, 기계적으로 진공을 만들게 됨으로, 10-2 torr 정도의 압력에 이르게 되면, 고진공하에서 기름이 기화하여 일정의 백-플로우(back-flow)가 생기게 되고, 이 기름증기가 열진공챔버로 유입하게 되면 고가의 위성체 부품 및 열진공챔버를 오염시키는 결과를 야기시킬 수 있게 된다. 일반적으로 기존의 진공펌프는 기름증기 백-플로우의 위험성이 높으며, LN2를 배관주변으로 흐르게 해서 배관을 냉각시키는 경우는 LN2의 소모량도 많고, 무엇보다도 기름증기 외에도 챔버 내의 공기가 포함하고 있는 수증기들이 배관 내에 응축되어 얼음 상태로 존재하게 되어 배관이 막힐 위험성이 존재하며, 이 얼음들이 시험종료 후에는 배관내에서 물로서 존재하게 되고 다음 시험 때에는 이 물들이 진공펌프 내로 직접 유입되어 펌프 내의 기름의 점도가 떨어지게 되므로 펌프의 성능이 제대로 나오게 되지 않는 문제가 있다. 본 기술은 진공펌프와 열진공 펌프가 연결되며 하측으로 드레인밸브를 갖는 외부용기의 내부에 LN2가 공급되는 내부용기를 설치하여 열진공챔버 진공펌프의 오염제거를 가능하게 할 수 있도록 하였다 본 기술은 진공펌프와 챔버가 양쪽으로 연결되고 하측에 드레인밸브를 설치하는 외부용기, 외부용기의 내부에 설치되며 상측에 LN2 공급관과 배기관이 연결되는 덮개를 설치하여 외부용기와 이중구조를 갖는 내부용기로 구성하고, 내부용기에 연결되는 LN2 공급관에는 전자밸브를, 안쪽에 온도센서를 설치하여 열진공챔버내로 기름증기가 역류되는 것을 방지할 수 있도록 한 특징이 있다. 본 기술에 의하면 내부용기의 구조에 의하여 LN2를 저장함으로 LN2의 소모량을 줄이며, 전자밸브의 맥동현상을 제거하고 LN2의 배출을 최소화하는 동시에 전자밸브의 수명을 연장하는 효과가 있다