KR100338164B1 - 게이트밸브 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 밸브의 개폐동작시에 밸브 상자안에서 불순물을 발생시키지 않는 게이트 밸브를 얻는데 있다.
밸브 상자안의 밸브 데스크를, 밸브 상자밖에 설치한 조작수단에 의해, 밸브 상자밖으로 기밀하게 돌출하는 밸브 로드틀 통해 밸브 시트에 이, 접(離,接)하는 위치로 이동 자유롭게 하고, 상기 이 밸브 로드의 이동이 끝날 시기에 상기 밸브 로드가 경사운동하여 상기 밸브 데스크가 상기 밸브 상자안의 밸브 시트에 눌러지도록 한 게이트 밸브로서, 상기 조작수단은 피스톤 실린더 장치의 피스톤 로드와 밸브 로드 사이를 롤러 및 이 롤러를 가이드하는 경사진 긴 구멍에 의해 연결하든지, 양자 사이에 그 단부를 회전운동 자유롭게 피버팅한 경사 링크로 연결한다.
Description
본 발명은 게이트 밸브, 특히, 반도체 웨이퍼 등의 처리장치에 이용하는 게이트 밸브에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 또는 액정기판 등의 처리장치에 있어서는, 웨이퍼 또는 기판을 각종 처리실에 통로를 통하여 출입시키는 것이 실행되고 있으며, 상기 통로에는 각각 게이트 밸브가 설치되어 있다. 상기의 처리실에는 가능한 한 불순물이 혼입되지 않도록 할 필요가 있다.
또한, 상기 게이트 밸브로서는, 예를 들어, 일본국 공개특허공고 소 58-156781호 공보에 나타낸 것이 있다. 이와 같은 예에 있어서는, 밸브 데스크를 밸브시트에 대하여 이간(離間)시킨 상태에서 상하운동하고, 밸브 시트에 대향된 위치에서 밸브 데스크를 그의 측방으로부터 누름으로써 밸브 시트에 접하도록 하고 있다.
그러나, 상기 종래의 게이트 밸브에서는 밸브 데스크를 밸브 시트에 누르기 위해, 밸브 가드(valve guard), 주체(柱體), 스프링, 스톱퍼, 로울러 등과 같은 다수의 기계적 가동부분이 상기 통로 내에 위치하고 있으며, 이들로부터 기계적 마모 등에 의해 발생되는 불순물이 상기 처리실 내에 혼입될 우려가 많은 결점이 있었다.
본 발명은 상기의 결점을 제거하도록 한 것이다.
본 발명의 게이트 밸브는 밸브 상자와, 이 밸브 상자 내에 설치된 밸브 시트에 대향하여 접하도록 상기 밸브 상자 내에 배치된 밸브 데스크와, 이 밸브 데스크에 연결된 상기 밸브 상자 내로부터 밸브 상자 밖으로 벨로즈를 개재시켜 상하운동 및 경사운동할 수 있도록 기밀하게 돌출되는 밸브 로드와, 이 밸브 로드를 개재시켜 상기 밸브 데스크를 상기 밸브 시트에 대향하는 위치와 대향하지 않는 위치로 이동할 수 있도록 하고, 상기 밸브 데스크가 상기 밸브 시트로부터 이간되어 대향하는 위치로 된 후, 상기 밸브 로드를 경사운동시켜 상기 밸브 데스크가 상기 밸브 시트에 눌리도록 한 밸브 상자 외부에 설치된 이동수단으로 구성되고, 상기 이동수단이 피스톤 실린더 장치와, 이 피스톤 실린더 장치의 피스톤 로드와 상기 밸브 로드를 서로 연결시키기 위해, 이들의 한쪽 및 다른쪽에 각각 설치한 로울러 및 이 로울러에 결합되는 경사진 긴 구멍과, 상기 피스톤 로드 및 밸브 로드를 축방향으로 서로 이간시키도록 억제하는 스프링과, 상기 밸브 로드를 상하운동 및 경사운동가능하게 안내하기 위해, 상기 피스톤 실린더 장치의 실린더에 형성한 가이드로 구성되며, 상기 피스톤 실린더 장치에 의해 상기 피스톤 로드를 상기 밸브 로드에 대하여 접근시키도록 눌렀을 때, 상기 로울러 및 경사진 긴 구멍을 개재시켜 상기 밸브 로드가 경사지고, 상기 밸브 데스크가 상기 밸브 시트에 눌리게 된다.
또한, 본 발명의 게이트 밸브는 밸브 상자와, 이 밸브 상자 내에 설치된 밸브 시트에 대향하여 접하도록 상기 밸브 상자 내에 배치된 밸브 데스크와, 이 밸브 데스크에 연결된 상기 밸브 상자 내로부터 밸브 상자 밖으로 벨로즈를 개재시켜 상하운동 및 경사운동할 수 있도록 기밀하게 돌출되는 밸브 로드와, 이 밸브 로드를 개재시켜 상기 밸브 데스크를 상기 밸브 시트에 대향하는 위치와 대향하지 않는 위치로 이동할 수 있도록 하고, 상기 밸브 데스크가 상기 밸브 시트로부터 이간되어 대향하는 위치로 된 후, 상기 밸브 로드를 경사운동시켜 상기 밸브 데스크가 상기 밸브 시트에 눌리도록 한 밸브 상자 외부에 설치된 이동수단으로 구성되고, 상기 이동수단이 피스톤 실린더 장치와, 이 피스톤 실린더 장치의 피스톤 로드와 상기 밸브 로드를 서로 연결시키기 위해, 이들에 각각 그의 단부(端部)를 회전운동가능하게 지지시킨 경사 링크와, 상기 피스톤 로드 및 밸브 로드를 축방향으로 서로 이간시키도록 억제하는 스프링과, 상기 밸브 로드를 상하운동 및 경사운동가능하게 안내하기 위해, 상기 피스톤 실린더 장치의 실린더에 형성한 가이드로 구성되며, 상기 피스톤 실린더 장치에 의해 상기 피스톤 로드를 상기 밸브 로드에 대하여 접근시키도록 눌렀을 때, 상기 경사 링크를 개재시켜 상기 밸브 로드가 경사지고, 상기 밸브 데스크가 상기 밸브 시트에 눌리게 된다.
상기 밸브 로드는 상기 가이드에 의해 안내되는 피벗을 가지며, 이 피벗 및 그의 가이드가 상기 밸브 데스크에 대향하는 상기 밸브 시트의 면에 대응하는 선상(線上) 또는 그 근방에 위치한다.
이하, 도면에 의해 본 발명의 실시예를 설명한다.
제 1 도 내지 제 5 도에 있어서, 참조부호 1은 밸브 상자, 2는 이 밸브 상자(1) 내에 설치된 직사각형의 밸브 시트, 3은 이 밸브 시트(2)에 대향하여 접하도록 상기 밸브 상자(1) 내에 배치된 직사각형 판 형상의 밸브 데스크, 4는 상기 밸브 상자(1)의 상부에 설치된 피스톤 실린더 장치, 5는 그의 피스톤, 6은 이 피스톤 5의 중앙부 하면(下面)으로부터 돌출되어 설치된 피스톤 로드, 7은 실린더, 8은 상기 밸브 데스크(3)로부터 상기 밸브 상자(1) 밖으로 돌출되는 밸브 로드를 나타낸다.
본 발명에 있어서는, 상기 밸브 로드(8)의 상기 밸브 상자(1) 밖으로 돌출된 부분에 축방향으로 신축(伸縮)가능한 통 형상 벨로즈(9)의 한쪽 끝을 기밀하게 접속시키고, 다른쪽 끝을 상기 밸브 상자(1)에 기밀하게 고정시키며, 상기 밸브 로드(8)가 상기 밸브 상자(1) 내로부터 밸브 상자(1) 밖으로 기밀하게 돌출되도록 한다.
또한, 상기 밸브 로드(8)의 상부에, 상기 통 형상 벨로즈(9)의 상부에 덮여지도록 블록(10)을 연결시키고, 이 블록(10)의 양측에 피벗(11)을 상기 밸브 시트 (2)에 대한 상기 밸브 데스크(3)의 누름방향과 직각방향으로 연장되도록 돌출설치하고, 이 피벗(11)을 안내하는 소정 길이의 가이드 홈(12)을 상기 피벗(11)에 대향되는 상기 피스톤 실런더 장치(4)의 실린더(7)의 내측 면에 각각 설치하며, 상기 피스톤 실린더 장치(4)에 압력을 가하여 피스톤 로드(6)를 하강시킬 경우, 후술하는 연결수단(13)을 개재시켜 상기 피벗(11)이 상기 가이드 홈(12)에 의해 안내되어 하강하고, 제 6 도 및 제 7 도에 나타낸 바와 같이, 상기 가이드 홈(12)의 하단(下端)에 의해 상기 피벗(11)이 지지되고 있는 상태에서 상기 블록(10)을 화살표 A방향으로 누를 경우, 상기 피벗(11)을 중심으로 하여 상기 밸브 로드(8)가 경사운동하고, 이 밸브 로드(8)의 하단에 연결된 상기 밸브 데스크(3)가 화살표 B방향으로 이동하여 상기 밸브 시트(2)에 눌리도록 한다.
상기 연결수단(13)은, 상기 피스톤(5)의 중앙부 하면으로부터 늘어뜨린 피스톤 로드(6)가 삽입되도록 상기 밸브 로드(8)의 상단부에 형성한 이중 가닥부(14)와, 이 이중 가닥부(14)에 의해 지지 축(15)을 개재시켜 회전운동가능하게 지지된 로울러(16)와, 이 로울러(16)가 결합되도록 상기 피스톤 로드(8)에 관통시켜 설치한 경사진 긴 구멍(17)과, 상기 피스톤 로드(6)와 상기 밸브 로드(8)를 축방향으로 서로 이간시키도록 억제하기 위해, 양자 사이에 삽입시킨 신장 스프링(18)으로 구성 된다.
본 발명의 게이트 밸브는 상기와 같은 구성이기 때문에, 밸브를 폐쇄할 때는, 피스톤 실린더 장치(4)에 압력을 가하여 제 1 도 및 제 2 도에 나타낸 위치로 부터 피스톤 로드(6)를 하강시킬 경우, 동시에 신장 스프링(18)을 개재시켜 밸브 로드(8)가 일체로 하강하고, 그 결과, 제 6 도 및 제 7 도에 나타낸 바와 같이 밸브 데스크(3)가 밸브 시트(2)에 대향하는 위치로 하강하며, 이 위치에서 피벗(11)이 상기 가이드 홈(12)의 하단에 접하여 위치결정되게 된다.
이 상태에서는 상기 밸브 로드(8)는 더 이상 하강하지 않으나, 피스톤 로드 (6)는 신장 스프링(18)을 압축시키면서 계속하여 하강하고, 상기 로울러(16)가 상기 경사진 긴 구멍(17)을 따라 점차 왼쪽으로 이동되며, 이 이동에 의해 밸브 로드 (8)가 피벗(11)을 중심으로 하여 상기 화살표 A방향으로 경사운동하고, 이 결과, 밸브 로드(8)의 하단에 연결된 밸브 데스크(3)가 상기 화살표 B방향으로 이동하여 밸브 시트(2)에 강하게 눌리게 된다.
또한, 이 상태에서 피스톤 실린더 장치(4)에 의한 피스톤 로드(6)의 하강을 정지시킬 경우, 밸브 데스크(3)는 밸브 시트(2)에 눌린 상태로 유지된다.
밸브를 개방할 경우는, 피스톤 실런더 장치(4)에 압력을 가하여 피스톤 로드 (6)를 상승시킨다. 이 경우, 밸브 로드(8)는 밸브 시트(2)와 밸브 데스크(3) 사이의 마찰력이 크기 때문에 즉시 상승하지 않는 반면, 피스톤 로드(6)는 상기 신장 스프링(18)의 작용에 의해 밸브 로드(8)로부터 이간되는 방향으로 억제되고 있기 때문에 즉시 상승하고, 상기 로울러(16)가 경사진 긴 구멍(17)을 따라 오른쪽으로 이동하며, 그 결과, 밸브 로드(8)의 경사가 해제되고, 밸브 데스크(3)가 상기 화살표 B방향과 반대방향으로 이동하여 밸브 시트(2)로부터 멀어진다.
그후, 다시 피스톤 로드(6)가 상승할 경우, 로울러(16)의 지지 축(15)을 개재시켜 밸브 로드(8)가 밸브 데스크(3)와 함께 상승하고, 제 1 도 및 제 2 도에 나타낸 바와 같이 밸브가 개방되게 된다.
또한, 본 발명에 있어서는 상기 가이드 홈(12) 및 피벗(11)을 상기 밸브 데스크(3)에 대향하는 상기 밸브 시트(2)의 면에 대응하는 선상 또는 그 근방에 위치시키도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 할 경우, 상기 밸브 데스크(3)가 상기 밸브 시트(2)에 접하는 위치에서 밸브 데스크(3)의 이동 궤적이 밸브 시트(2)의 면에 대하여 대략 수직으로 되어, 부딪치는 일이 없게 된다.
제 8 도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내며, 이 예에서는 상기 로울러(16) 및 경사진 긴 구멍(17)을 이용하는 대신, 상기 밸브 로드(8)의 이중 가닥부(14)와 상기 피스톤 로드(6)에 각각 그의 단부를 회전운동가능하게 지지시킨 경사 링크 (19)를 이용한다. 즉, 이 실시예에서는, 이중 가닥부(14)의 내측과, 이 이중 가닥부(14)에 삽입되어 있는 피스톤 로드(6)의 대향면 사이에 각각 경사 링크(19)가 배치되어 있고, 이 경사 링크(19)의 한쪽 끝은 상기 이중 가닥부(14)의 내측 면의 전단부(前端部)(제 8 도에 있어서 하부)에 회전운동가능하게 지지되며, 다른쪽 끝은 상기 이중 가닥부(14)의 내측 면의 후단부(後端部)(제 8 도에 있어서 상부)에 회전운동가능하게 지지되어 있기 때문에, 상기 피스톤 로드(6)가 상기 밸브 로드(8)에 상대적으로 눌려 하강될 경우, 경사 링크(19)가 경사지고, 상기 피스톤 로드(6)의 상부가 상기 이중 가닥부(14)에 상대적으로 뒤쪽으로(제 8 도에 있어서 위쪽) 이동되며, 상기 피스톤 로드(6)의 하부는 지지 축(15)을 중심으로 하여 앞쪽(제 8 도에 있어서 아래쪽)으로 이동되게 된다.
본 실시예의 작용효과는 상기 실시예와 동일하다.
상기와 같이 본 발명의 게이트 밸브에 따르면, 벨로즈(9)에 의해 외부로부터기밀하게 구획된 밸브 상자(1) 내에는 밸브 데스크(3)를 밸브 시트(2)에 대하여 누르기 위한 기계부품이 모두 포함되어 있지 않기 때문에, 종래의 것과 같이 밸브 상자(1) 내에서 마모 등에 의한 불순물이 발생될 우려가 없는 동시에, 상기 밸브 데스크(3)의 구동수단을 상당히 간단한 구성으로 할 수 있다. 또한, 피스톤 실린더 장치(4)가 1개이기 때문에, 게이트 밸브 전체의 형상을 소형화시킬 수 있다는 큰 이익이 있다.
제 1 도는 밸브가 개방된 상태에서의 본 발명의 게이트 밸브의 종단측면도.
제 2 도는 밸브가 개방된 상태에서의 본 발명의 게이트 밸브의 측면도.
제 3 도는 밸브가 폐쇄되기 직전의 상태에서의 본 발명의 게이트 밸브의 종단정면도.
제 4 도는 밸브가 폐쇄되기 직전의 상태에서의 본 발명의 게이트 밸브의 정면도.
제 5 도는 밸브가 폐쇄되기 직전의 상태에서의 본 발명의 게이트 밸브의 사시도.
제 6 도는 밸브가 폐쇄되기 직전의 상태에서의 본 발명의 게이트 밸브의 종단측면도.
제 7 도는 밸브가 폐쇄되기 직전의 상태에서의 본 발명의 게이트 밸브의 측면도.
제 8 도는 본 발명의 게이트 밸브의 다른 실시예에서의 피스톤 로드부의 횡단평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 밸브 상자 2: 밸브 시트
3: 밸브 데스크 4: 피스톤 실린더 장치
5: 피스톤 6: 피스톤 로드
7: 실린더 8: 밸브 로드
9: 통 형상 벨로즈(bellows) 10: 블록
11: 피벗(pivot) 12: 가이드 홈
13: 연결수단 14: 이중 가닥부
15: 지지 축 16 : 로울러
17: 경사진 긴 구멍 18: 신장 스프링
19: 경사 링크
Claims (3)
- 밸브 상자와, 이 밸브 상자 내에 설치된 밸브 시트에 대향하여 접하도록 상기 밸브 상자 내에 배치된 밸브 데스크와, 이 밸브 데스크에 연결된 상기 밸브 상자 내로부터 밸브 상자 밖으로 벨로즈를 개재시켜 상하운동 및 경사운동 할 수 있도록 기밀하게 돌출되는 밸브 로드와, 이 밸브 로드를 개재시켜 상기 밸브 데스크를 상기 밸브 시트에 대향하는 위치와 대향하지 않는 위치로 이동할 수 있도록 하고, 상기 밸브 데스크가 상기 밸브 시트로부터 이간(離間)되어 대향하는 위치로 된 후, 상기 밸브 로드를 경사운동시켜 상기 밸브 데스크가 상기 밸브 시트에 눌리도록 한 밸브 상자 외부에 설치된 이동수단으로 구성되고, 상기 이동수단이 피스톤 실린더 장치와, 이 피스톤 실린더 장치의 피스톤 로드와 상기 밸브 로드를 서로 연결시키기 위해, 이들의 한쪽 및 다른쪽에 각각 설치한 로울러 및 이 로울러에 결합되는 경사진 긴 구멍과, 상기 피스톤 로드 및 밸브 로드를 축방향으로 서로 이간시키도록 억제하는 스프링과, 상기 밸브 로드를 상하운동 및 경사운동가능하게 안내하기 위해, 상기 피스톤 실린더 장치의 실린더에 형성한 가이드로 구성되며, 상기 피스톤 실린더 장치에 의해 상기 피스톤 로드를 상기 밸브 로드에 대하여 접근시키도록 눌렀을 때, 상기 로울러 및 경사진 긴 구멍을 개재시켜 상기 밸브 로드가 경사지고, 상기 밸브 데스크가 상기 밸브 시트에 눌리게 되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
- 밸브 상자와, 이 밸브 상자 내에 설치된 밸브 시트에 대향하여 접하도록 상기 밸브 상자 내에 배치된 밸브 데스크와, 이 밸브 데스크에 연결된 상기 밸브 상자 내로부터 밸브 상자 밖으로 벨로즈를 개재시켜 상하운동 및 경사운동 할 수 있도록 기밀하게 돌출되는 밸브 로드와, 이 밸브 로드를 개재시켜 상기 밸브 데스크를 상기 밸브 시트에 대향하는 위치와 대향하지 않는 위치로 이동할 수 있도록 하고, 상기 밸브 데스크가 상기 밸브 시트로부터 이간되어 대향하는 위치로 된 후, 상기 밸브 로드를 경사운동시켜 상기 밸브 데스크가 상기 밸브 시트에 눌리도록 한 밸브 상자 외부에 설치된 이동수단으로 구성되고, 상기 이동수단이 피스톤 실린더 장치와, 이 피스톤 실린더 장치의 피스톤 로드와 상기 밸브 로드를 서로 연결시키기 위해, 이들에 각각 그의 단부(端部)를 회전운동가능하게 지지시킨 경사 링크와, 상기 피스톤 로드 및 밸브 로드를 축방향으로 서로 이간시키도록 억제하는 스프링과, 상기 밸브 로드를 상하운동 및 경사운동가능하게 안내하기 위해, 상기 피스톤 실린더 장치의 실린더에 형성한 가이드로 구성되며, 상기 피스톤 실린더 장치에 의해 상기 피스톤 로드를 상기 밸브 로드에 대하여 접근시키도록 눌렸을 때, 상기 경사 링크를 개재시켜 상기 밸브 로드가 경사지고, 상기 밸브 데스크가 상기 밸브 시트에 눌리게 되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 밸브 로드가 상기 가이드에 의해 안내되는 피벗을 가지며, 이 피벗 및 그의 가이드가 상기 밸브 데스크에 대향하는 상기 밸브 시트의 면에 대응하는 선상(線上) 또는 그 근방에 위치하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
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