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기술자료

진공펌프 선정방법

2014.06.18 10:57

우성주식회사 조회 수:47336

오늘은 진공펌프의 선정방법 에 대해 알아보겠습니다.

 

일단 공식?은 아래와 같습니다.

 

S= FV / T F : 진공도달계수 V: 용기의 크기 (L) T : 도달 시간(MIN) S: 배기속도

이공식에서 F 값은 그동안의 경험으로 구한 값 직결형 피스톤형 성능곡선도

표graph.jpg

진공계수값

안전계수            4.0        2.0        1.5       1.25        1

( 윗선은 피스톤 타입, 아랫선은 직결타입)

 

EX) 요구조건 완전한 챔버600L 1분에 1TORR으로 요구시

(직결형의 경우)

S= (도달계수) 7 X (용기크기)600 / (요구시간) 1 = 4200L/M 이고

(피스톤형의 경우)

S= 도달계수) 8 X (용기크기)600 / (요구시간) 1 = 4800L/M입니다.

또한 기밀이 완전한 챔버는 불가능하며, 배관의 정확한 체적, 배관 굴곡 및 공기흐름의 저항이 생길 수 있는 요소가 있으므로

이에 안전계수를 둡니다.

 

그러므로 직결 4200L/M 에 1TORR를 요구시 그래프 하단 안전계수값 1.5

최종 배기량은 4200L/M X 1.5 = 6300L/M 이고

피스톤타입은 4800L/M X 1.5 = 7200L/M입니다.

순수한 이론에 경험치값을 더한 공식으로 산출시 대략 펌프는 600리터 챔버에 10배정도이내요.

그나마도 완전한 챔버일때이고요....

또다시 일반적으로 실험실이나 연구실에서 주로 사용하는 100리터 급 챔버를 기준으로

해보겠습니다.

 

요구진공도는 좀더 높여서 0.1torr(mmhg)입니다.

진공펌프는 연구실이나 실험실이기에 직결형으로 하구요.

진공계수는 이때 그래프상으로 10이고 챔버는 100리터급 시간은 여유있게 20분으로 하겠습니다.

그리고 이때 안전계수는 약 2정도입니다.

 

이때는 10x100/20x2 = 100l/m 이라는 값이 나옵니다.

 

선정을 분당 100 /m 의 배기량을 가진 펌프를 사용하시면 되겠네요

 

이미 공식에도 안전계수와 진공계수 있으나 실질적으론 이보다 더 큰 용량을 사용하는 경우 많습니다.

 

이유는 여러 가지가 있는데 실질적으로 적용시 정확하게 20분에 0.1torr를 보장할 없기 때문입니다.

 

완벽한 챔버도 불가능할뿐더러 리크량 및 목적에 따른 타겟에서의 발생 가스 등 진공저하 요소가 많기 때문입니다.

 

또 사용목적에 따라 진공도 능력변화도 엄청나기에 안전계수를 더 많이 주어 능력변화에 대응할 수 있도록 하는 목적도 있고요.

 

그나마 작은 챔버에 시간여유가 있을 때는 이러한 공식을 쓰지만 양산 장비의 경우

진공도를 빠르게 올리기 위하여 챔버 대비 배기량을 최소 20배 이상을 사용하게 되고 수치로 표현하면, 대략 1,000~1,500리터급 챔버에 약 2만에서 4만 리터 사이의 능력치를 가진 장비를 사용하게 됩니다.

 

짧은 지식이라 구체적이고 장황하게는 표현을 잘 못하지만 나름 얻은 결론은 진공은

“답이 없다” 아무리 공식을 대입하고 계산을 해봐도 참 어렵습니다.

 

그러다보니 이쪽계통에 오래계신 분들의 경험치가 대단하게 느껴지고요.

 

물론 여러 계통에 계신 경험치가 높으신 분들이 인정받는 이유이기도 하고요.

 

하지만 결론은 “기본 공식에서 시작하고 거기에 플러스 알파는 좋은 경험치를 가진분들이

만들어 주시는게 가장 안정적이다“입니다.