KR100230936B1 - Vacuum gate valve - Google Patents
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Abstract
진공통로를 가지는 진공 게이트 밸브는 밸브케이싱(1), 상기 진공통로를 개폐시키기 위해 두 위치사이를 왕복 운동하는 밸브본체, 케이싱(1)을 폐쇄하기 위한 본네트 플랜지(9), 본네트 플랜지(9)의 관통공(11) 속으로 느슨하게 삽입되어 밸브 본체와 결합하는 스템축(3)을 가지며 밸브본체를 왕복운동 가능하게 구동시키기 위해 본네트 플랜지(9)상에 구비된 구동수단(10), 그리고 밸브통로로부터 스템축(3)의 슬라이딩부를 격리시키기 위한 부재를 포함한다.The vacuum gate valve having a vacuum passage includes a valve casing (1), a valve body reciprocating between two positions to open and close the vacuum passage, a bonnet flange (9) for closing the casing (1), and a bonnet flange (9). A drive means (10) provided on the bonnet flange (9) for loosely inserted into the through hole (11) of the stem shaft (3) to engage the valve body and to reciprocally drive the valve body; And a member for isolating the sliding portion of the stem shaft 3 from the passage.
Description
제1도는 본 발명에 따른 진공게이트 밸브의 일예의 구조를 도시하는 단면도.1 is a cross-sectional view showing the structure of an example of a vacuum gate valve according to the present invention.
제2도는 본 발명에 따른 게이트밸브의 일예로서 밸브 케이싱의 구조를 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing the structure of a valve casing as an example of a gate valve according to the present invention.
제3도는 본 발명에 따른 게이트밸브의 밸브시트의 설명을 위한 사시도.3 is a perspective view for explaining the valve seat of the gate valve according to the present invention.
제4도는 본 발명의 게이트밸브의 밸브본체의 설명을 위한 사시도.Figure 4 is a perspective view for explaining the valve body of the gate valve of the present invention.
제5도는 본 발명의 게이트밸브의 전체구성을 밸브본체와 밸브시트로 나누어 도시한 사시도.5 is a perspective view showing the entire configuration of the gate valve of the present invention divided into a valve body and a valve seat.
제6a도 및 제6b도는 각각 본 발명에 밸브시트의 개구축을 포함하는 평면에서 취한 밸브시트의 평면형상의 두가지 예를 도시한 설명도.6A and 6B are explanatory views showing two examples of a planar shape of the valve seat taken in a plane including the opening axis of the valve seat, respectively, in the present invention.
제7도는 종래의 게이트밸브의 일예를 구조를 도시한 단면도.7 is a sectional view showing the structure of an example of a conventional gate valve.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1, 60 : 밸브 케이싱 2, 40 : 밸브판(또는 밸브본체)1, 60: valve casing 2, 40: valve plate (or valve body)
3 : 스템축 4 : 벨로우즈3: stem axis 4: bellows
5 : 이동플랜지 6 : 고정플랜지5: moving flange 6: fixed flange
7 : 직동안내베어링 8 : 직동안내축7: Straight bearing inside 8: Straight bearing
9 : 본네트 플랜지 10 : 구동수단9 bonnet flange 10 drive means
11 : 관통공 13 : 왕복동수단 또는 액튜에이터11 through hole 13 reciprocating means or actuator
14 : 가이드수단 16 : 밸브시트14: guide means 16: valve seat
20 : 개구부 30 : 시일재20: opening 30: sealing material
110 : 시일시트면 110A, 110B, 110C : 시일면110: seal sheet surface 110A, 110B, 110C: seal surface
본 발명은 반도체 제조장치 등에서 진공용기용 제수밸브(Sluice Valve)로 사용되는 진공게이트밸브에 관한 것으로, 특히 시일구조 및 진공게이트 밸브의 스탬축용 안내기구에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum gate valve used as a dilution valve for a vacuum container in a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a seal structure and a guide mechanism for stamping a vacuum gate valve.
이러한 형식의 종래 게이트밸브에서, 밸브판을 개폐하거나 또는 밸브시트에 대해 밸브판을 밀기 위해, 벨로우즈를 통해 밸브판에 결합된 스템축이 수동 또는 압축공기 실린더와 같은 구동수단으로 작동된다.In a conventional gate valve of this type, in order to open and close the valve plate or to push the valve plate against the valve seat, the stem shaft coupled to the valve plate through the bellows is operated by a driving means such as a manual or compressed air cylinder.
제7도는 종래 진공게이트밸브의 일예의 구조를 도시하는 단면도이다. 제7도에서, 도면부호 1은 밸브 케이싱을 표시하고, 2는 두 위치사이를 왕복운동하여 밸브케이싱내에 형성된 진공통로를 개폐하는 밸브판(또는 밸브본체)를 표시하고, 3은 밸브판(2)에 결합된 스템축을 표시하며, 9는 밸브케이싱(1)을 폐쇄하는 본네트 플랜지를 표시하고, 70은 스템축(3)을 활주가능하게 안내하도록 본네트 플랜지(9)에 형성된 관통공내에 끼워진 부상을 표시하며, 4는 스템축(3)상의 리시버와 본네트 플랜지 사이를 연결하는 벨로우즈를 표시하고, 10은 스템축(3)의 왕복운동용 액튜에이터인 구동수단을 표시한다.7 is a sectional view showing the structure of an example of a conventional vacuum gate valve. In FIG. 7, reference numeral 1 denotes a valve casing, 2 denotes a valve plate (or valve body) for opening and closing a vacuum passage formed in the valve casing by reciprocating between two positions, and 3 denotes a valve plate 2 ) Denotes a stem shaft coupled to the shaft, 9 denotes a bonnet flange for closing the valve casing 1, and 70 denotes an injury inserted into a through hole formed in the bonnet flange 9 to slidably guide the stem shaft 3. 4 denotes a bellows connecting the receiver on the stem shaft 3 and the bonnet flange, and 10 denotes a driving means which is a reciprocating actuator of the stem shaft 3.
전술한 종래 진공게이트밸브에서, 스템축(3)과 부싱(70)은 진공상태에서 서로 활주가능하게 결합되므로, 상호 마찰에 의해 밸브의 개폐를 어렵게 할 수 있다. 또한, 이들 부품들은 마모되면서 먼지를 발생시켜 순수진공상태를 오염시킨다. 따라서, 종래의 게이트밸브는 반도체 제조장치 등에는 사용할 수 없다.In the above-described conventional vacuum gate valve, since the stem shaft 3 and the bushing 70 are slidably coupled to each other in a vacuum state, it may be difficult to open and close the valve by mutual friction. In addition, these parts wear and generate dust, contaminating pure vacuum conditions. Therefore, the conventional gate valve cannot be used in a semiconductor manufacturing apparatus or the like.
이런 형식의 종래 게이트밸브의 다른 예로서, 일본국 특허출원(OPI)제 312574/1988호("OPI는 출원공개를 의미함)에 개시된 바와 같이, 밸브판은 캠과 같은 수단으로 압착된다. 이런 형태의 기계적 구조를 가진 게이트밸브는 서로 활주할 때 그 부품들이 연마분을 만들어낸다는 어려움을 가진다.As another example of a conventional gate valve of this type, as disclosed in Japanese Patent Application (OPI) No. 312574/1988 ("OPI means application publication), the valve plate is pressed by means such as a cam. Gate valves having a mechanical structure of the type have a difficulty in producing abrasive powder when they slide together.
이러한 문제를 극복하기 위하여, 일본국 특허출원(OPI)제 261573/1989호는 벨로우즈가 형성된 공간으로 압축공기를 공급하여서 시일링 효과를 얻게하는 제수밸브를 개시하였다. 이 종래기술은 밸브 개폐동작에 따라 유입공기 압력을 전환시키기 어렵고, 벨로우즈가 파괴되면서 압축공기가 진공용기내로 유입하는 결점을 가지고 있다.In order to overcome this problem, Japanese Patent Application (OPI) No. 261573/1989 discloses a dilution valve for supplying compressed air to a space where a bellows is formed to obtain a sealing effect. This prior art has a drawback in that it is difficult to switch the inlet air pressure according to the valve opening and closing operation, and the compressed air is introduced into the vacuum container while the bellows is broken.
전술한 문제들을 해결하기 위하여 일본국 특허출원(OPI)제 218628/1989호는 시일링면과 페쇄부재를 가진 시일링 구조를 개시하고 있다. 그러나, 이 종래 기술은 폐쇄부재 양측면의 챔버들이 서로 압력이 다른 경우에 개구부의 축선의 방향으로 큰 힘이 폐쇄부재 위에 작용하여서 피스톤 로드가 휘거나 또는 폐쇄부재가 축선방향으로 약간 이동하여 시일링 부재를 손상시키는 것을 해결하여야 한다.In order to solve the above problems, Japanese Patent Application (OPI) No. 218628/1989 discloses a sealing structure having a sealing surface and a closure member. However, in the prior art, when the chambers on both sides of the closing member have different pressures, a large force acts on the closing member in the direction of the axis of the opening so that the piston rod is bent or the closing member moves slightly in the axial direction so that the sealing member Damage to the system should be solved.
본 발명의 제1관점에 따르면 밸브 케이싱, 이 밸브 케이싱 내에 배치되어 두위치 사이에서 왕복운동하면서 진공통로를 개폐시키는 밸브본체, 상기 케이싱을 폐쇄시키는 동시에 관통공을 갖는 본네트 플랜지, 상기 관통공 속으로 헐겁게 삽입되는 밸브본체와 결합하는 스템축을 가지며, 밸브본체를 왕복운동 가능하게 구동시키기 위해 본네트 플랜지상에 배치된 구동수단, 상기 두위치 사이에서 상기 스템축을 안내하기 위한 안내수단, 그리고 상기 안내수단을 진공통로로부터 격리시키기 위한 격리수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 진공게이트 밸브를 제공함으로써 전술한 문제를 해소한다.According to a first aspect of the present invention, a valve casing, a valve body disposed in the valve casing to open and close a vacuum passage while reciprocating between two positions, a bonnet flange which closes the casing and has a through hole, into the through hole A stem shaft coupled with the valve body to be loosely inserted, the driving means disposed on the bonnet flange to reciprocally drive the valve body, the guide means for guiding the stem shaft between the two positions, and the guide means. The above-mentioned problem is solved by providing a vacuum gate valve comprising an isolation means for isolating the vacuum passage.
스템축이 밖으로 또는 안쪽으로 운동함에 따라, 스템축에 연결된 본네트 플랜지와 벨로우즈 가동 플랜지에 연결된 양 단부를 가진 벨로우즈는 스템축의 운동과 함께 수축 또는 신장된다. 그러므로, 스템축, 스템축에 연결된 벨로우즈 가동 플랜지와 벨로우즈 가동 플랜지에 연결된 직동 안내베어링은 직동 안내축에 의해 활주가능하게 안내되어서 밸브판은 밸브 폐쇄동작 또는 밸브 개방동작을 부드럽게 수행한다.As the stem axis moves out or inward, the bellows having both ends connected to the bonnet flange and the bellows movable flange connected to the stem axis contracts or extends with the movement of the stem axis. Therefore, the stem shaft, the bellows movable flange connected to the stem shaft and the linear guide bearing connected to the bellows movable flange are slidably guided by the linear guide shaft so that the valve plate smoothly performs the valve closing operation or the valve opening operation.
본 발명의 진공게이트 밸브에서, 직동안내 베어링과 직동 안내축으로 구성된 활주 안내기구는 진공상태 외측, 즉 벨로우즈 외측에 구비된다. 따라서 본 발명의 진공게이트 밸브는 스템축 및 부싱이 서로 스쳐서 밸브를 개폐할 수 없도록 하고, 마모되어 분진을 만들어내 순수한 진공상태를 오염시키는 종래 진공게이트 밸브가 가지는 결점이 없다.In the vacuum gate valve of the present invention, the slide guide mechanism composed of the linear motion bearing and the linear guide shaft is provided outside the vacuum state, that is, outside the bellows. Therefore, the vacuum gate valve of the present invention does not have the drawbacks of the conventional vacuum gate valve that the stem shaft and the bushing rub against each other to open and close the valve, and wear to create dust to contaminate the pure vacuum state.
본 발명의 제2관점에 따르면 밸브시트를 포함하고, 이 밸브시트는 상부면 그리고 타원형의 시일시트면을 포함하고, 이 싱일시트면은 상기 상부면에 대해 제1예정각(α)을 형성하면서 냉향으로 테이퍼진 제1시일면, 상기 제1시일면에 연속하는 동시에 상기 상부면에 대해 일정한 제2예정각(β)을 형성하면서 한쌍의 측면을 갖는 제2시일면 상기 측면쌍을 상호 연결시키는 제3시일면, 상기 밸브시트가 통과하는 개구부, 상기 시일시트면과 결합하여 상기 개구부를 개폐시키는 밸브본체를 구비하고, 상기 밸브본체는 밸브판, 서로 일체로 된 제1시일부, 제2시일부 및 제3시일부를 포함하여 상기 제1시일면, 상기 제2시일면 및 상기 제3시일면과 각각 접촉하는 시일재(30)를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공게이트 밸브를 제공함으로써 전술한 문제를 해소한다.According to a second aspect of the invention there is provided a valve seat, the valve seat comprising an upper face and an oval seal seat face, the single seat face forming a first predetermined angle α with respect to the upper face. The first seal surface tapered in a cold direction, and the second seal surface having a pair of side surfaces interconnecting the pair of side surfaces of the second seal surface having a pair of side surfaces while continuing to the first seal surface and forming a constant second predetermined angle β with respect to the upper surface. The third seal surface has an opening through which the valve seat passes, and a valve body coupled to the seal seat surface to open and close the opening, wherein the valve body includes a valve plate, a first seal portion integrated with each other, and a second seal. The above-described problem by providing a vacuum gate valve comprising a seal member 30 in contact with the first seal surface, the second seal surface and the third seal surface, including a portion and a third seal portion. To solve the problem.
본 발명의 제3관점에 따른 진공게이트 밸브장치는 밸브케이싱, 이 밸브케이싱 내에 미끄럼가능하게 배치되어 상기 진공통로의 폐쇄상태와 대응하는 제1위치와 상기 진공통로의 개방상태와 대응하는 제2위치 사이에서 미끄럼가능하게 이동하는 밸브본체, 상기 벨브케이싱을 폐쇄시키는 동시에 관통공을 갖는 본네트 플랜지, 상기 관통공을 통해 뻗으면서 밸브본체와 결합하는 스템축을 가지며, 밸브본체를 상기 제1위치와 제2위치 사이에서 구동시키는 구동수단, 상기 스템축을 안내하며, 상기 본네트플랜지로부터 뻗는 최소한 하나 이상의 안내축, 상기 각 안내축과 미끄럼 가능하게 결합하는 베어링, 상기 베어링을 통해 상기 안내축에 미끄럼 가능하게 부착되는 이동플랜지를 포함하는 안내수단을 구비한다.The vacuum gate valve device according to the third aspect of the present invention is a valve casing, a first position slidably disposed in the valve casing, and a first position corresponding to the closed state of the vacuum passage and a second position corresponding to the open state of the vacuum passage. A valve body slidably moved between the valve body, a bonnet flange having a through hole at the same time closing the valve casing, and a stem axis extending through the through hole to engage the valve body, wherein the valve body is moved to the first position and the second position. Drive means for driving between positions, guides the stem shaft, at least one guide shaft extending from the bonnet flange, bearings slidably coupled to the respective guide shafts, and slidably attached to the guide shafts through the bearings Guide means including a moving flange.
진공게이트 밸브는 전술한 바와 같이 구성된다. 따라서, 밸브를 닫아야 할 때는 시일재를 가진 밸브본체가 이동하여 시일재의 제1 내지 제3시일재 부분이 제1내지 제3시일면과 밀착하게 된다. 결과적으로 제1시일재 부분은 제1시일면의 각(α)으로 인한 테이퍼 효과에 의해 압축되며, 유사하게 제2시일재 부분은 제2시일면의 각(β)으로 인한 테이퍼 효과에 의해 압축되고, 제3시일재 부분은 밸브본체에 의해 제3시일면에 대해 밀려 압축된다. 즉, 개구부는 밀봉적으로 닫힌다. 반면에 밸브를 열려고 할 때는 밸브본체는 반대방향으로 이동하여 개구부를 개방한다.The vacuum gate valve is configured as described above. Therefore, when the valve is to be closed, the valve body having the seal member moves so that the first to third seal member portions of the seal member come into close contact with the first to third seal surfaces. As a result, the first seal member is compressed by the taper effect due to the angle α of the first seal face, and similarly, the second seal member part is compressed by the taper effect due to the angle β of the second seal face. The third seal member is pushed against the third seal face by the valve body and compressed. That is, the opening is hermetically closed. On the other hand, when attempting to open the valve, the valve body moves in the opposite direction to open the opening.
이하에서 본 발명의 제1실시예가 첨부도면을 참고로 하여 설명된다.Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명에 따른 진공게이트 밸브의 일예의 구조를 도시한다. 제1도에서 도면부호 40은 밸브케이싱(60)내에 형성된 진공통로를 개폐하는 두 위치 사이를 왕복운동하는 밸브판을 표시한다. 3은 밸브판(40)에 연결된 스템축을, 9는 밸브케이싱(60)을 닫는 본네트 플랜지를 표시한다.1 shows a structure of an example of a vacuum gate valve according to the present invention. Reference numeral 40 in FIG. 1 denotes a valve plate reciprocating between two positions for opening and closing the vacuum passage formed in the valve casing 60. 3 shows the stem shaft connected to the valve plate 40, and 9 shows the bonnet flange which closes the valve casing 60. As shown in FIG.
밸브판(40)에 연결된 스템축(3)은 본네트 플랜지(9)에 형성된 관통공(11)을 통해 헐겁게 삽입된다. 스템(3)축은 또한 밸로우즈(4)내로 헐겁게 삽입되고 그 일단은 본네트 플랜지(9)에 고착된 벨로우즈 고정플랜지(6)에 연결된다. 벨로우즈(4)의 타단은 벨로우즈 이동플랜지(5)에 고착되며, 이동플랜지(5)는 스템축(3) 및 직동 안내 베어링(7)에 연결된다.The stem shaft 3 connected to the valve plate 40 is loosely inserted through the through hole 11 formed in the bonnet flange 9. The stem 3 shaft is also loosely inserted into the bellows 4 and one end thereof is connected to the bellows fixing flange 6 secured to the bonnet flange 9. The other end of the bellows 4 is fixed to the bellows moving flange 5, which is connected to the stem shaft 3 and the linear guide bearing 7.
직동 안내베어링(7)은 벨로우즈(4) 외측에 구비된 직동안내축(8)에 의해 활주가능하게 안내된다. 액튜에이터(13)와 같은 왕복동수단은 벨로우즈 이동플랜지(5)의 측면상의 스템(3)의 단부에 연결된다. 왕복동수단(13)은 수동으로 작동되는 것일 수 있다.The linear guide bearing 7 is slidably guided by the inner shaft 8 during the straight line provided outside the bellows 4. Reciprocating means such as the actuator 13 are connected to the end of the stem 3 on the side of the bellows moving flange 5. The reciprocating means 13 may be manually operated.
구동수단(10)은 왕복동수단(13) 및 안내수단(14)을 포함한다. 안내수단(14)은 본네트 플랜지(9), 직동안내축(8)에 의해 활주가능하게 연결된 직동 안내베어링(7)을 통해 배치된 벨로우즈 이동플랜지(5)와 벨로우즈 이동플랜지(5)의 중앙부에 연결된 스템축에 직각으로 구비된 직동 안내축(8)을 포함한다.The drive means 10 comprise a reciprocating means 13 and a guide means 14. The guiding means 14 is provided at the center of the bellows moving flange 5 and the bellows moving flange 5 which are arranged through a linear guide bearing 7 slidably connected by a bonnet flange 9, a straight inner shaft 8. And a linear guide shaft 8 provided at right angles to the connected stem shaft.
벨로우즈(4)의 내경과 벨로우즈 고정 플랜지의 내경 및 본네트 플랜지(9)에 형성된 관통공의 직경은 스템축(3)의 외경보다 크다. 그러므로, 스템축(3)은 이들 부품(4, 6, 9)과 접촉하지 않는다. 즉, 스템축은 이들 부품 내에 헐겁게 삽입된다.The inner diameter of the bellows 4, the inner diameter of the bellows fixing flange and the diameter of the through hole formed in the bonnet flange 9 are larger than the outer diameter of the stem shaft 3. Therefore, the stem shaft 3 is not in contact with these parts 4, 6, 9. That is, the stem axis is loosely inserted into these parts.
이와 같이 구성된 본 발명의 진공게이트 밸브에서, 밸브판(40)은 다음과 같이 개폐된다. 액튜에이터(13)는 스템축(3)을 안밖으로 운동하게 작동하여서 본네트 플랜지(9)에 고착된 벨로우즈 고정 플랜지(6) 및 스템축(3)에 연결된 벨로우즈 이동 플랜지(5)에 연결되는 양단을 가진 벨로우즈(4)가 스템축(3)이 운동함에 따라 수축 또는 확장된다. 그러므로, 스템축(3)과 스템축에 연결된 벨로우즈 이동 플랜지(5) 및 벨로우즈 이동 플랜지에 연결된 직동 안내베어링(7)은 직동안내축(8)에 의해 활주가능하게 안내되어서, 밸브판(40)이 밸브 폐쇄동작 또는 밸브 개방동작을 부드럽게 수행한다(밸브판(40)은 제1도에서 화살표로 표시된 바와 같이 상하로 운동한다. )In the vacuum gate valve of the present invention configured as described above, the valve plate 40 is opened and closed as follows. The actuator (13) operates the stem shaft (3) in and out to move both ends connected to the bellows fixing flange (6) fixed to the bonnet flange (9) and to the bellows moving flange (5) connected to the stem shaft (3). The excited bellows 4 contracts or expands as the stem axis 3 moves. Therefore, the stem shaft 3 and the bellows moving flange 5 connected to the stem shaft and the linear motion guide bearing 7 connected to the bellows moving flange are slidably guided by the inner shaft 8 during the straight line, so that the valve plate 40 This valve closing operation or valve opening operation is smoothly performed (the valve plate 40 moves up and down as indicated by the arrow in FIG. 1).
전술된 실시예에서, 직동 안내베어링(7) 및 직동안내축(8)으로 만들어진 활주 안내 기구는 벨로우즈(4) 외측 즉, 진공외측에 구비된다. 따라서, 본 발명의 진공게이트 밸브는 스템축(3)과 부싱(30)이 서로 스쳐서 밸브를 개폐할 수 없게 하고 마모되면서 분진을 발생시켜 순수한 진공상태를 오염시키는 종래 진공게이트 밸브에서 발생하는 결점이 없다.In the above-described embodiment, the slide guide mechanism made of the linear motion guide bearing 7 and the linear shaft 8 is provided outside the bellows 4, ie outside the vacuum. Therefore, the vacuum gate valve of the present invention is a defect that occurs in the conventional vacuum gate valve that the stem shaft (3) and the bushing (30) rub against each other to prevent opening and closing of the valve and to generate dust as it is worn to contaminate the pure vacuum state. There is no
제2도는 본 발명에 따른 게이트밸브의 실시에에서 밸브케이스의 구조를 도시하는 단면도이고, 제3도는 본 발명에 따른 게이트밸브의 밸브시트의 설명용 사시도이며, 제4도는 게이트밸브에서 밸브본체의 설명용 사시도이고, 제5도는 서로 분리된 밸브본체 및 밸브시트를 가진 게이트밸브의 전체 배치를 도시하는 분해 사시도이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing the structure of the valve case in the implementation of the gate valve according to the present invention, Figure 3 is a perspective view for explaining the valve seat of the gate valve according to the present invention, Figure 4 is a 5 is an exploded perspective view showing an entire arrangement of a gate valve having a valve body and a valve seat separated from each other.
게이트밸브에서는 제3도에 도시된 바와 같이, 밸브시트(16)는 실질적으로 레이스 트랙(racing track)형상인 시일 시트면을 가진다. 시일 시트면(110)은 제1시트면(110A)과 두개의 제2시일면(110B,110B) 및 제3시일면(110C)으로 구성된다.In the gate valve, as shown in FIG. 3, the valve seat 16 has a seal seat surface that is substantially in the shape of a racing track. The seal seat surface 110 is composed of a first seat surface 110A, two second seal surfaces 110B and 110B, and a third seal surface 110C.
제1시일면(110A)은 실질상 원추형이고 개구부 축선(A-A)을 포함하는 수평면(B)과 각(α)를 형성하며 내측으로 테이퍼진 상부 외주부를 가진다. 두개의 제2시일면(110B,110B)은 수평면(B)와 각(β)를 형성하는 제1시일면(110A)의 두개의 호상부(R)로 부터 연장된다.The first seal surface 110A is substantially conical and has an angle α with the horizontal plane B including the opening axis A-A and has an upper peripheral portion tapered inward. The two second seal surfaces 110B and 110B extend from the two arc portions R of the first seal surface 110A forming the horizontal plane B and the angle β.
밸브시트(16)는 이들 제1내지 제3시일면(110A,110B,110B,110C)에 의해 둘러쌓인 개구부 축선(A-A)의 방향으로 연장된 개구부(20)를 가진다. 제4도에 도시된 바와 같이 밀폐된 상자형상인 밸브케이싱(60)은 하부에 세트된 밸브시트(16)와 함께 결합한다. 밸브시트(40)는 밸브케이싱(60)의 상부에 수용된다. 즉, 밸브판(40)은 레이스 트랙의 형상인 시일 시트면(110)과 결합하여 개구부(20)를 개폐한다.The valve seat 16 has an opening 20 extending in the direction of the opening axis A-A surrounded by these first to third seal surfaces 110A, 110B, 110B, 110C. As shown in FIG. 4, the closed box-shaped valve casing 60 engages with the valve seat 16 set at the bottom. The valve seat 40 is accommodated on top of the valve casing 60. That is, the valve plate 40 is coupled to the seal seat surface 110 in the shape of a race track to open and close the opening 20.
제4도에 도시된 바와 같이, 시일재(30)는 밸브판(40)에 형성된다. 시일내(30)는 상호 일체로된 제1내지 제3시일재부(30A,30B,30B,30C)로 구성되며, 이들 각각은 제1 내지 제3시일면(110A,110B,110B,110C)과 밀착하게 된다 밸브판(40)은 수평면(B)과 수직한 방향으로 운동한다. 시일재(30)는 제1내지 제3시일면(110A,110B,110B,110C)과 밀착하도록 치수가 설계된다 제4도 내지 제5도에서, 도면부호 30AB는 제1시일재부(30A)가 제2시일재부(30B,30B)과 교차하는 T형상 교차부를 표시한다.As shown in FIG. 4, the seal member 30 is formed on the valve plate 40. The seal 30 is composed of first to third seal members 30A, 30B, 30B, and 30C integrated with each other, and each of the first to third seal surfaces 110A, 110B, 110B, and 110C. The valve plate 40 moves in a direction perpendicular to the horizontal plane B. As shown in FIG. The seal member 30 is designed to be in close contact with the first to third seal surfaces 110A, 110B, 110B, and 110C. In FIGS. 4 to 5, reference numeral 30AB denotes that the first seal member 30A T-shaped intersections intersecting with the second seal members 30B and 30B are displayed.
스탬축(3)은 밸브판(40)의 상부면의 중앙에 연결된다. 이와 같이 연결된 스템축(3)은 밸브 본체 측에 구비된 본네트 플랜지(9)를 통과하여 이 플랜지(9)상에 장착도니 공기실린더 등의 구동수단(10)에 연결된다. 연결점에서 시일링구조는 벨로우즈를 사용하는 직선운동 유입형으로 되어있다(도시되지 않음)The stamp shaft 3 is connected to the center of the upper surface of the valve plate 40. The stem shaft 3 connected in this way passes through the bonnet flange 9 provided on the valve body side and is connected to a drive means 10 such as an air cylinder mounted on the flange 9. At the connection point, the sealing structure is of a linear motion inlet type with bellows (not shown).
본네트플랜지(9)는 밸브케이싱(60)의 본네트플랜지(65)에 O링과 같은 시일링부를 통해 밀봉적으로 연결된다. 구동수단(10)은 스템축(3)을 통해 밸브판(40)을 운동시키도록 되어 있다.The bonnet flange 9 is hermetically connected to the bonnet flange 65 of the valve casing 60 through a seal such as an O-ring. The drive means 10 is configured to move the valve plate 40 through the stem shaft 3.
본 발명의 게이트밸브의 구성은 이상과 같으며, 이 게이트밸브를 닫고자 할 때는 밸브판(40)이 수평면(B)에 직각인 축선방향으로 운동한다. 즉 밸브판(40)은 시일재(30)가 밸브시트의 (16)의 시일면(110A,110B,110B,110C)에 대하여 가압될 수 있도록 하향으로 운동하며, 그 결과 개구부(20)는 밀봉폐쇄된다. 반면에 게이트밸브를 열려고 할 때는 개구부(20)가 열리도록 제5도의 상향으로 밸브판(40)이 운동한다.The configuration of the gate valve of the present invention is as described above. When the gate valve is to be closed, the valve plate 40 moves in the axial direction perpendicular to the horizontal plane B. As shown in FIG. That is, the valve plate 40 moves downward so that the seal member 30 can be pressed against the seal surfaces 110A, 110B, 110B, and 110C of the valve seat 16, so that the opening 20 is sealed. It is closed. On the other hand, when opening the gate valve, the valve plate 40 moves upward in FIG. 5 so that the opening 20 is opened.
수평면(B)에 대한 제1시일면(110A)의 각도α가 수평면(B)에 대한 제2시일면(110B,110B)의 각도β와 항상 같을 필요는 없다. 각도들이 같지않다면, 시일면(110A)은 스무스한 곡선을 형성하면서 시일면(110B,110B)과 만난다. 시일면의 각도들이 같은 경우에는 밸브 시트의 가공이용이하게 이루어질 수 있다 시일면과 시일재료 사이의 슬라이드각과 시일재료의 압축각을 고려하여, 시일면의 각은 약 60도가 되어야 한다. 그러나, 같은 시일효과가 다른 각도에서도 얻어질 수 있다는 것이 명백하다.The angle α of the first seal surface 110A with respect to the horizontal plane B does not always need to be equal to the angle β of the second seal surfaces 110B and 110B with respect to the horizontal plane B. If the angles are not the same, the seal surface 110A meets the seal surfaces 110B and 110B while forming a smooth curve. When the angles of the seal face are the same, the valve seat can be easily machined. In consideration of the slide angle between the seal face and the seal material and the compression angle of the seal material, the angle of the seal face should be about 60 degrees. However, it is clear that the same sealing effect can be obtained at different angles.
제1시일면(10A)의 호상부(R) 및 제1시일면과 결합된 제1시일재(30A)는 제6도의 부분(a)에서 도시된 바와 같이 단면이 반원형이거나, 제6도의 부분(b)에서 L로표시된 바와 같이 부분적으로 직선이거나, 또는 상술한 것들과 유사한 다른 형태로 이루어질수 있다.The arc portion R of the first seal surface 10A and the first seal member 30A combined with the first seal surface are semicircular in cross section as shown in part (a) of FIG. 6, or the part of FIG. As indicated by L in (b), it may be partially straight or in other forms similar to those described above.
제3시일면(110C)이항상 직선일 필요는 없다. 예를 들면, 이것은 호상면의 일부분이 될 수도 있다.The third seal surface 110C does not always need to be a straight line. For example, this may be part of an arc surface.
상술한 바와 같이, 본 발명의 진공게이트 밸브에서, 밸브판(40)이 진공통로를 개폐하기 위해 두 위치 사이를 왕복운동할 수 있는 벨브케이싱(60)에 배치되고, 밸브판(40)에 연결된 스템축(3)은 밸브케이싱(60)을 폐쇄시키는 본네트 플랜지(9)에 형성된 관통공(11)속으로 헐겁게 삽입되며, 스템축(3)이 헐겁게 삽입된 신장 가능한 벨로우즈(4)의 일단은 본네트 플랜지(9)에 고정되고, 벨로우즈(4)의 타단은 스템축(3)에 결합된 밸로우즈 가동플랜지(5)에 고정되며, 벨로우즈 이동플랜지(5)는 벨로우즈(4) 외측에 배치된 직동안내축(8)에 의해 슬라이드 가능하게 안내되는 직동안내 베어링(7)에 연결된다. 즉, 직동 안내 베어링(7)과 직동안내축(8)으로 이루어진 슬라이드 안내기구는 벨로우즈(4)의 외측에, 즉 진공대기의 외측에 제공된다. 따라서 본 발명의 진공게이트 밸브는 종래 스템축(3)과 시일재(30)가 서로 마찰이 되어 밸브의 개폐를 불가능하게 할 정도로 마찰에 의한 작동지연, 또는 마모에 의한 순수 진공대기의 오염발생 문제를 해소할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 진공게이트 밸브는 순수 진공대기를 요하는 반도체 제조장치에 적용할 수 있다.As described above, in the vacuum gate valve of the present invention, the valve plate 40 is disposed in the valve casing 60 capable of reciprocating between two positions to open and close the vacuum passage, and connected to the valve plate 40. The stem shaft 3 is loosely inserted into the through hole 11 formed in the bonnet flange 9 which closes the valve casing 60, and one end of the expandable bellows 4 in which the stem shaft 3 is loosely inserted is It is fixed to the bonnet flange (9), the other end of the bellows (4) is fixed to the bellows movable flange (5) coupled to the stem shaft (3), the bellows movable flange (5) is arranged outside the bellows (4) It is connected to the inner bearing 7 during the linear movement which is slidably guided by the inner shaft 8. That is, the slide guide mechanism composed of the linear guide bearing 7 and the linear shaft 8 is provided on the outside of the bellows 4, ie on the outside of the vacuum atmosphere. Therefore, the vacuum gate valve of the present invention has a problem of generation of contamination of the pure vacuum atmosphere due to friction or delay of operation or wear to the extent that the stem shaft 3 and the seal member 30 are in friction with each other to prevent opening and closing of the valve. Can be solved. Therefore, the vacuum gate valve of the present invention can be applied to a semiconductor manufacturing apparatus requiring pure vacuum atmosphere.
본 발명의 두번째 특징에 따라서, 레이스트랙의 형태는 시일시트면(110)은 밸브시트(16)상에 형성된다. 시일시트면(110)은 다음과 같이 구성된다: 원추형이고, 개방축선(A-A)을 포함하는 면(B)과 각 α를 형성하며 내향을 테이퍼진 상부원주부를 가지는 제1시일면(110A); 제1시일면(110A)의 두 아아치 부(R)로 부터 연장되어 면(B)와 각 β를 형성하는 제2시일면(110B,110B); 시일면(110B,110B)들이 서로 연결된 제3시일면(110C). 밸브시트(16)의 개구부(20)는 제1내지 제3시일면(110A,110B,110B,110C)의 둘레 내에서 개방축선(A-A) 방향으로 일정폭을 갖는다. 시일재(30)는 개구부(20)를 개폐시키기 위해 시일시트면(110)과 결합된다. 시일재(30)는 일체로된 제1내지 제3시일재부(30A,30B,30B,30C)로 이루어지며, 이들 시일재부는 제1내지 제3시일면(110A,110B,110B,110C)과 각각 접촉한다. 밸브본체(40)는 평면(B)에 수직한 축선 방향으로 이동한다. 따라서, 밸브본체(40)를 시일시트면(110)과의 결합 해제 상태로 단순히 이동시킴으로써 게이트 밸브가 개폐될 수 있고, 밀봉 및 개봉상태가 성취될 수 있다. 즉, 종래와는 달리, 본 발명의 게이트 밸브는 기계적인 슬라이드 부품들이 없어 작동지연발생 및 연마분이 형성되지 않는다. 밸브가 폐쇄될 때 제1시일면(110A)에서 제1시일재부(30A)의 양측 양개구부는 시일재(30)를 밀착시킴으로써 밸브시트(16)에 의해 지지된다. 따라서, 본 발명의 게이트밸브는 밸브본체 양측의 실의 압력차에 의해 밸브본체(40)가 이동하는 등의 불합리는 전혀 없고, 확실한 시일을 얻는것이 가능하다.According to a second aspect of the invention, the shape of the racetrack is such that the seal seat surface 110 is formed on the valve seat 16. The seal sheet surface 110 is configured as follows: a first seal surface 110A that is conical and has a surface B including an open axis AA and an upper peripheral portion forming an angle α and tapering inwardly. ; Second seal surfaces 110B and 110B extending from two arch portions R of the first seal surface 110A to form an angle β with the surface B; Third seal surface 110C in which seal surfaces 110B and 110B are connected to each other. The opening 20 of the valve seat 16 has a predetermined width in the direction of the open axis A-A within the circumference of the first to third seal surfaces 110A, 110B, 110B, and 110C. The seal member 30 is combined with the seal sheet surface 110 to open and close the opening 20. The seal member 30 is composed of integral first to third seal members 30A, 30B, 30B, and 30C, and these seal members are first to third seal surfaces 110A, 110B, 110B, and 110C. Each contact. The valve body 40 moves in the axial direction perpendicular to the plane (B). Therefore, the gate valve can be opened and closed simply by moving the valve body 40 to the state of disengagement with the seal seat surface 110, and the sealed and unsealed state can be achieved. That is, unlike the prior art, the gate valve of the present invention does not have mechanical slide parts, so that no operation delay occurs and no abrasive powder is formed. When the valve is closed, both openings on both sides of the first seal member 30A on the first seal surface 110A are supported by the valve seat 16 by bringing the seal member 30 into close contact. Accordingly, the gate valve of the present invention is free from any irrationality such that the valve body 40 moves due to the pressure difference between the seals on both sides of the valve body, and it is possible to obtain a reliable seal.
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