진공 펌프란? - 개요, 유형, 특징, 작동 원리

진공 펌프는 밀폐된 챔버 또는 시스템에서 가스 분자를 제거하여 부분 또는 거의 전체 진공을 생성하는 장치로 화학, 제약, 의료 및 반도체 제조를 포함한 다양한 산업에서 널리 사용되고 있습니다. 이번 포스팅에서는 사용 가능한 진공 펌프 유형, 기능 및 작동 원리에 대해 살펴보도록 하겠습니다.

 

개요

진공 펌프는 가스 분자를 제거하여 챔버 또는 시스템에 진공을 생성하는 기계 장치로써 챔버 또는 시스템과 외부 대기 사이에 압력차를 만들어 작동하게 되는데 이 압력 차이로 인해 가스 분자가 고압 챔버 또는 시스템에서 외부의 저압 환경으로 이동하여 챔버 또는 시스템 내의 압력이 감소합니다. 이러한 진공 펌프는 산업 공정, 과학 연구 및 의료 절차를 포함한 다양한 응용 분야에서 사용됩니다.

 

진공 펌프

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진공 펌프의 종류 및 특징, 작동 원리에 대해 알아보자.

진공 펌프의 종류

각각 고유한 특징과 기능을 가진 여러 유형의 진공 펌프를 사용할 수 있습니다. 진공 펌프의 가장 일반적인 유형은 다음과 같습니다.

• 포지티브 변위 펌프: 가장 단순한 유형의 진공 펌프로 가스 분자를 챔버에 가두어 놓은 다음 기계적 수단을 통해 챔버 밖으로 밀어냅니다. 포지티브 변위 펌프는 일반적으로 실험실 실험과 같은 저 진공 응용 분야에 사용됩니다.
• 운동량 전달 펌프: 가스 분자를 한 영역에서 다른 영역으로 전달하여 작동하는데 고속 가스 제트를 사용하여 가스 분자를 챔버 또는 시스템 밖으로 밀어냅니다. 모멘텀 이송 펌프는 일반적으로 중진공에서 고진공 응용 분야에 사용됩니다.
• 포획 펌프: 펌프 내의 표면에 가스 분자를 가두는 방식으로 작동하며 가스 분자는 펌프 표면에 흡착 또는 흡수된 후 시스템에서 제거됩니다. 포착 펌프는 일반적으로 초고진공 응용 분야에 사용됩니다.

 

진공 펌프의 구조

 

진공 펌프의 특징

진공 펌프에는 다양한 응용 분야 요구 사항을 충족하는 다양한 기능이 있는데 가장 일반적인 기능 중 일부는 아래와 같습니다.

• 펌핑 속도: 진공 펌프가 챔버 또는 시스템에서 가스 분자를 제거할 수 있는 속도로써 초당 리터(L/s) 또는 시간당 입방미터(m3/h)로 측정됩니다.
• 최종 압력: 진공 펌프가 달성할 수 있는 최저 압력을 말하며 일반적으로 밀리바(mbar) 또는 파스칼(Pa) 단위로 측정됩니다.
• 소음 수준: 특정 응용 분야에서 문제가 될 수 있는 상당한 소음이 발생할 수 있어 많은 진공 펌프에는 방음 인클로저 또는 진동 완충 장치와 같은 소음 감소 기능이 있습니다.

 

작동 원리

진공 펌프는 몇 가지 기본 원칙에 따라 작동하며 이러한 원칙에는 아래 내용이 포함됩니다.

• 기체 법칙: 진공 펌프는 다양한 조건에서 기체의 거동을 설명하는 기체 법칙에 의존합니다. 예를 들어 이상 기체 법칙은 기체의 압력, 부피 및 온도와 관련이 있습니다.
• 차압: 펌핑되는 챔버 또는 시스템과 외부 환경 사이에 차압을 생성하며 이 압력 차이로 인해 가스 분자가 고압 챔버 또는 시스템에서 외부의 저압 환경으로 이동합니다.
• 펌핑 메커니즘: 다양한 펌핑 메커니즘을 사용하여 챔버 또는 시스템에서 가스 분자를 제거하며 메커니즘에는 양변위, 운동량 전달 및 연행이 포함됩니다.

 

요약

진공 펌프는 챔버 또는 시스템에서 진공을 생성하고 유지하기 위한 필수 장치로써 고유한 특징과 기능을 갖춘 다양한 유형으로 제공되어 기체 법칙, 차압 및 펌핑 메커니즘을 비롯한 기본 원리를 기반으로 작동합니다. 사용 가능한 다양한 유형의 진공 펌프와 그 작동 원리를 이해하면 응용 분야에 가장 적합한 진공 펌프를 선택하고 최적의 성능을 얻을 수 있습니다. 또한, 진공 펌프를 선택할 때 펌핑 속도, 최종 압력, 소음 수준 및 특정 응용 분야 요구 사항과 같은 요소를 고려하는 것이 중요합니다.