KR100656561B1

KR100656561B1 - 역흡입밸브

Info

Publication number: KR100656561B1
Application number: KR1020050057227A
Authority: KR
Inventors: 요시히로 후카노; 타다시 우치노
Original assignee: 에스엠씨 가부시키 가이샤
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2005-06-29
Publication date: 2006-12-13
Also published as: KR20060048721A; US20050284954A1; US7637440B2; JP2006010037A

Abstract

본 발명은, 원반형상부재(90)가 맞접하는 것에 의하여 제2피스톤(80)의 변위량을 규제하는 나사부재(109)와, 상기 원반형상부재(90)에 대하여 상기 나사부재(109)를 접근 또는 이간시키는 회전구동부(105)와, 상기 나사부재(109)의 변위량을 검출하는 검출부(103)를 포함하는 흡인량조정기구(101)를 가지는 역흡입밸브이다. 따라서, 제2다이어프램(88)의 부압작용에 의하여 흡인하는 압력유체의 유량을 적절히 조정할 수가 있다.

역흡입밸브

Description

역흡입밸브{Suck back Valve}

도 1은 본 발명의 실시예에 있어서의 역흡입밸브의 길이방향 단면도.

도 2는 도 1에 나타내는 역흡입밸브를 구성하는 온/오프밸브의 부분확대 길이방향 단면도.

도 3은 도 1에 나타내는 역흡입밸브의 동작을 나타내는 길이방향 단면도.

도 4는 도 1에 나타내는 역흡입밸브가 조립된 역흡입시스템의 개략적인 블록구성도.

도 5는 역흡입기구가 가세되어 다이어프램이 유체통로측을 향해서 돌출한 상태를 나타내는 부분확대 길이방향 단면도.

도 6은 상기 다이어프램이 상승하여 나사부재의 스토퍼부에 의하여 변위가 규제된 상태를 나타내는 부분확대 길이방향 단면도.

도 7은 나사부재의 변위량을 변경한 상태를 나타내는 부분확대 길이방향 단면도.

도 8은 상기 나사부재의 스토퍼부에 의하여 다이어프램의 변위량이 규제된 상태를 나타내는 부분확대 길이방향 단면도.

도 9는 종래기술에 있어서의 역흡입밸브의 길이방향 단면도.

<본 발명의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20 : 역흡입밸브 24 : 조인트부

26 : 온/오프밸브 28 : 역흡입기구

30 : 밸브 구동부 32a, 32b : 포트

46, 80 : 피스톤 50 : 장착부

52 : 밸브플러그 54 : 연결부재

56, 88, 92 : 다이어프램 62 : 실린더실

70, 104 : 스프링부재 72 : 자석

74 : 위치검출센서 90 : 원반형상 부재

96 : 다이어프램실 101 : 흡인량조정기구

103 : 검출부 105 : 회전구동부

107 : 나사홀 109 : 나사부재

111 : 홈부 113 : 스토퍼부

본 발명은, 유체통로를 유통하는 소정량의 압력유체를 흡인하는 것에 의하여, 예를 들면, 압력유체의 공급구의 액흐름을 방지할 수 있는 역흡입밸브에 관한 것이다.

종래부터, 예를 들면, 반도체 웨이퍼등의 제조공정에 있어서 역흡입밸브(suck back valve)가 사용되고 있다. 상기 역흡입밸브는 반도체 웨이퍼에 대한 코팅액의 공급이 정지하였을 때, 공급구로부터 미량의 코팅액이 반도체 웨이퍼를 향해서 적하하는, 이른바 액흐름을 방지하는 기능을 갖는다.

여기서, 이러한 종류의 종래기술에 있어서의 역흡입밸브를 도 9에 나타낸다(일본국 특공평6-47092호 공보 참조).

상기 역흡입밸브(1)는, 유입구(2)와 유출구(3)를 연통시키는 유통실(4)이 형성된 본체(5)와, 상기 본체(5)의 상부에 연결되는 커버(6)를 갖는다. 또한, 상기 유입구(2)는 피토출액체의 공급원(도시하지 않음)에 접속되고, 한편, 상기 유출구(3)는 도시하지 않는 노즐에 접속되어 있다.

상기 유통실(4)의 대략 중앙에는 상방을 향하여 연재하는 개구부(7)가 형성된다. 상기 개구부(7)에는 상기 유통실(4)의 상면을 기밀(氣密)로 분할하는 제1다이어프램(8)이 걸쳐 설치(張設)되어 있다. 상기 제1다이어프램(8)의 상방에 형성된 수납실(9)내에는 하단부를 상기 제1다이어프램(8)에 맞접하게 한 승강부재(10)가 배치된다. 상기 승강부재(10)의 상부측에는 본체(5)와 커버(6)와의 사이에 개재(介在)된 제2다이어프램(11)이 배설된다. 상기 승강부재(10)의 단부에 코킹되어 부착된 제2다이어프램(11)에 고착된 돌출부(12)에 의하여 상기 제2다이어프램(11)과 승강부재(10)가 일체적으로 변위하도록 설치되어 있다.

상기 제1다이어프램(8)과 제2다이어프램(11)과의 사이에는, 상기 제2다이어 프램(11)을 상방을 향하여 가세하는 코일스프링(13)이 장착되어 있다. 또, 제2다이어프램(11)과 커버(6)와의 사이에는 파일롯 에어포트(14)를 통하여 파일롯에어가 공급되는 압력실(15)이 형성되어 있다. 또한, 상기 커버(6)에는 승강부재(10)의 돌출부(12)에 맞접하는 검지핀(16)을 구비하는 검출장치(17)가 설치되어 있다.

상기 종래기술에 있어서의 역흡입밸브(1)의 동작을 개략적으로 아래에 설명한다. 피토출액체의 공급 중에는, 도시하지 않는 전공비례(電空比例)밸브로부터 파일롯 에어포트(14)에 공급되는 압력만큼 압력실(15)의 압력이 높다. 상기 제2다이어프램(11)이 상기 코일스프링(13)을 탄성적으로 수축시켜 도 9에 도시된 2점쇄선으로 나타나는 하방위치에 있다. 상기 승강부재(10)와 일체적으로 작동하는 제1다이어프램(8)도 하방위치에 있어 유통실(4)의 용적이 작아지게 되어 있다.

여기서, 피토출액체의 공급원을 감세시켜 상기 도시되지 않은 노즐로부터의 토출을 정지시키면, 파일롯 에어포트(14)로부터 공급되는 파일롯압이 저감되고, 압력실(15)내의 압력이 저하한다. 따라서, 상기 제2다이어프램(11) 및 상기 승강부재(10)와 함께 제1다이어프램(8)이 일체적으로 상승하고, 도 9에 도시된 실선으로 나타내는 상태로 된다. 이 결과, 상기 제1다이어프램(8)이 변형하여 상기 유통실(4)의 용적이 증대하게 된다. 따라서, 상기 노즐 내의 피토출액이 흡인된다.

이 경우, 제1다이어프램(8)의 변형은 승강부재(10)의 상·하동작과 대응하는 것이며, 이것은 검출장치(17)의 검지핀(16)의 동작으로서 검지된다. 상기 검출장치(17)로부터 도시하지 않는 지령장치에 검출신호가 도출되어 피드백제어가 이루어진다.

그러나, 상기 종래기술에 있어서의 역흡입밸브(1)에서는 제1다이어프램(8)과 일체적으로 변위하는 승강부재(10)의 변위량을 조정하는 수단이 어떠한 것도 설치되어 있지 않다. 그러므로, 종래의 역흡입밸브는 상기 승강부재(10)의 변위량에 대응하는 상기 노즐 내의 피토출액의 흡인량을 임의로 설정할 수가 없다는 문제가 있다.

예를 들면, 작업자는 노즐로부터 토출되는 피토출액체의 종류, 유량, 점성 등에 따라 상기 제1다이어프램(8)에 의하여 흡인되는 흡인량을 적당히 조정하여 재설정할 필요가 있기 때문이다.

본 발명은, 상기의 문제점을 고려하여 이루어진 것으로서, 역흡입기구에 의하여 흡인되는 흡인량을 임의로 조정할 수 있는 역흡입밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 상기의 그리고 다른 목적, 특징, 및 장점은 본 발명의 바람직한 실시예가 도해적인 예시로 보이는 첨부되는 도면과 연계되는 다음의 설명에서 더욱 명확해진다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 유체통로를 가지며, 일단부에 제1포트가 형성되며 타단부에 제2포트가 형성된 조인트부와,

파일롯(pilot)압에 의하여 변위하는 밸브플러그에 의해 상기 유체통로를 개폐하는 온/오프밸브와,

상기 파일롯압에 의하여 변위하는 변위부재와, 상기 변위부재에 연결되어 일체적으로 변위하는 가요성부재를 포함하며, 상기 가요성부재의 부압작용하에 상기 유체통로내의 압력유체를 흡인하는 역흡입기구와,

상기 가요성부재의 부압작용하에 흡인하는 압력유체의 유량을 조정하는 흡인량조정기구를 포함하며,

상기 흡인량조정기구는 상기 변위부재가 맞접하는 것에 의하여 상기 변위부재의 변위량을 규제하는 스토퍼부재와, 전기신호에 의거하여 가세·감세함에 따라 상기 변위부재에 대하여 상기 스토퍼부재를 접근 또는 이간시키는 구동수단과, 상기 구동수단의 구동작용하에 상기 스토퍼부재의 변위량을 검출하는 검출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 역흡입밸브이다.

상기 스토퍼부재는 밸브본체의 나사홀에 나사결합하는 수나사를 가지는 나사부재를 포함하고, 상기 구동수단은 상기 나사부재에 결합하는 회전축을 갖는 회전구동부로 이루어지며, 상기 나사부재는, 상기 회전구동부의 상기 회전축의 회전운동이 전달되는 것에 의하여 나사홀의 상하방향을 따라서 변위가 자유롭게 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 구동부는 인코더가 일체로 설치된 스테핑 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 회전구동부의 상기 회전축에 결합되는 홈부가 상기 나사부재의 일 단면에 축방향으로 형성되고, 상기 변위부재의 상기 변위량을 조절하는 스토퍼부가 상기 타단면에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 회전구동부의 상기 회전축은 그 사이에 개재되는 간극을 가지고 상기 나사부재의 상기 홈부에 느슨하게 고정되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 역흡입밸브가 조립되는 역흡입시스템이 설치되고, 상기 역흡입시스템은 전기적으로 연결된 공급용 솔레노이드작동밸브 및 배기용 솔레노이드작동밸브를 가지는 제1컨트롤유닛을 포함하는 제1전공비례밸브와, 전기적으로 연결된 다른 공급용 솔레노이드작동밸브 및 다른 배기용 솔레노이드작동밸브를 가지는 제2컨트롤유닛을 포함하는 제2전공비례밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 제1전공비례밸브의 상기 공급용 솔레노이드작동밸브와 상기 배기용 솔레노이드작동밸브 사이의 연통통로로부터 분기되는 통로를 더 포함하고, 상기 통로는 상기 온/오프밸브의 제1압력유체출입포트에 연통되며, 상기 파일롯 압력은 상기 온/오프밸브에 공급되는 것을 특징으로 한다.

또, 제2전공비례밸브의 상기 공급용 솔레노이드작동밸브와 상기 배기용 솔레노이드작동밸브 사이의 연통통로로부터 분기되는 통로를 더 포함하고, 상기 통로는 상기 역흡입기구의 제2압력유체출입포트에 연통되며, 상기 파일롯 압력은 상기 역흡입기구에 공급되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 온/오프밸브의 위치를 검지하는 위치검출센서가 상기 제1컨트롤유닛에 전기적으로 연결되고, 상기 검출수단은 상기 제2컨트롤유닛에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 온/오프밸브에 상기 밸브플러그의 위치를 검지하는 위치검출센서가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 위치검출센서는 상기 밸브플러그에 연결된 연결부재에 설치된 자석의 자계를 검출하는 것에 의해 상기 온/오프밸브의 밸브열림상태 및 밸브닫힘상태를 각각 검출하는 것을 특징으로 한다.

도 1에 있어서, 참조번호 20은, 본 발명의 실시예에 있어서의 역흡입밸브를 나타낸다. 상기 역흡입밸브(20)는 한쌍의 튜브(22a, 22b)가 착탈이 자유롭게 소정의 간격 이간하여 접속되는 조인트부(24)와, 상기 조인트부(24)의 상부에 설치되어 내부에 온/오프밸브(26) 및 역흡입기구(28)를 갖는 밸브구동부(30)를 갖는다.

상기 조인트부(24)에는, 일단부에 제1포트(32a)가, 타단부에 제2포트(32b)가 형성됨과 동시에, 상기 제1포트(32a)와 제2포트(32b)를 연통시키는 유체통로(34)가 설치된 조인트 본체(36)와, 상기 제1포트(32a) 및 제2포트(32b)에 각각 결합(걸어맞춤)하고, 또한, 튜브(22a, 22b)의 개구부에 삽입되는 인너(inner)부재(38)와, 상기 조인트본체(36)의 단부에 각설된 나사홈에 나사결합하는 것에 의하여 튜브(22a, 22b)의 접속부위의 액밀성 또는 기밀성을 유지하는 록너트(40)를 가진다.

제1포트(32a)에 근접하는 조인트부(24)의 상부에는 온/오프밸브(26)가 배설된다. 상기 온/오프밸브(26)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 조인트본체(36)와 일체적으로 연결된 제1상부측 밸브본체(42a) 및 제1하부측 밸브본체(42b)와, 상기 제1상부측 밸브본체(42a) 및 제1하부측 밸브본체(42b)의 내부에 형성된 제1실(44)내에 배설되며, 상하방향을 따라 변위가 자유롭게 설치된 제1피스톤(46)을 갖는다. 또한, 상기 제1상부측 밸브본체(42a)와 제1하부측 밸브본체(42b)와의 연결부위에는 제1씰부재(48)가 장착된다. 상기 제1씰부재(48)의 밀봉작용에 의하여 제1실(44)의 기밀성이 유지된다.

상기 제1피스톤(46)의 축선방향을 따른 일단부에는, 장착부(50)에 장착하는 것에 의하여 유체통로(34)를 폐색하는 밸브플러그(52)가 나사체결된다. 상기 밸브플러그(52)는 중앙의 두꺼운 벽부와 상기 두꺼운 벽부의 둘레가장자리부에 일체적으로 형성된 얇은 벽부로 구성된다. 상기 제1피스톤(46)의 축선방향을 따른 타단부에는 나사부에 의하여 연결부재(54)가 체결된다. 상기 제1피스톤(46)과 연결부재(54)와의 연결부위에는 제1다이어프램(56)이 개재된다. 상기 제1다이어프램(56)은 얇은 평판형상으로 형성되고, 그 둘레가장자리부가 제1상부측 밸브본체(42a) 및 제1하부측 밸브본체(42b)에 의하여 개재된다. 상기 제1피스톤(46)의 외주면에는 환상홈에 O링(58)과 단면이 V자형상의 패킹(60)이 각각 장착된다.

상기 제1다이어프램(56)의 하부측에는 상기 제1다이어프램(56)에 의하여 기밀로 폐색된 실린더실(62)이 형성된다. 상기 실린더실(62)에 연통하는 제1압력유체출입포트(64)를 통하여 상기 실린더실(62) 내에 압력유체가 공급된다. 상기 압력유체는 제1피스톤(46)의 상부측에 형성된 플랜지부(46a)에 작용하고, 상기 제1피스톤(46)을 상방을 향하여 압박한다. 따라서, 제1다이어프램(56)의 요곡작용하에 연결부재(54), 제1피스톤(46) 및 밸브플러그(52)가 일체적으로 상승함에 따라, 밸브플러그(52)가 장착부(50)에서 이간하여 밸브닫힘상태에서 밸브열림상태로 전환된다( 도 2 참조).

또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 연결부재(54)의 반경외측방향을 향하여 돌출하는 플랜지부(54a)가 제1상부측 밸브본체(42a)의 벽면(66)에 맞접하는 것에 의하여, 상방측에 대한 변위가 규제된다.

상기 제1실(44)에는 일단부가 상기 연결부재(54)의 플랜지부(54a)에 걸려 고정되고, 타단부가 제1상부측 밸브본체(42a)의 환상단부(68)에 걸려 고정된 제1스프링부재(70)가 설치된다. 상기 제1스프링부재(70)의 탄성력에 의하여 연결부재(54), 제1피스톤(46) 및 밸브플러그(52)가 하방측을 향하여 압박되도록 설치되어 있다.

또, 상기 연결부재(54)의 일단부에는 오목부에 자석(72)이 장착되어 있다. 또한, 상기 플랜지부(54a)는, 제1상부측 밸브본체(42a)의 환상단부(66)에 맞접함에 따라 제1피스톤(46)의 상승을 규제하는 스토퍼로서 기능하는 것이다.

소정의 거리 이간하여 상기 자석(72)과 대향하는 제1상부측 밸브본체(42a)에는 예를 들면, 홀(hall)소자 등으로 이루어지며, 제1피스톤(46)의 위치를 검출하는 위치검출센서(74)가 설치된다. 이 경우, 상기 위치검출센서(74)가 연결부재(54)의 일단부에 장착된 자석(72)의 자계를 검지한다. 따라서, 상기 온/오프밸브(26)의 밸브개방상태 및 밸브폐쇄상태를 각각 검출하고, 도시하지 않는 리드선 및 커넥터를 통하여 위치검출신호를 후술하는 제1컨트롤 유닛(도4 참조)에 도출할 수가 있다.

상기 제2포트(32b)에 근접하는 조인트부(24)의 상부에는 역흡입기구(28)가 배설된다. 상기 역흡입기구(28)는 조인트본체(36)와 일체적으로 연결된 제2상부측 밸브본체(76a) 및 제2하부측 밸브본체(76b)와, 상기 제2상부측 밸브본체(76a) 및 제2하부측 밸브본체(76b)의 내부에 형성된 제2실(78)내에 배설되고, 상하방향을 따라서 변위가 자유롭게 설치된 제2피스톤(변위부재)(80)을 포함한다.

온/오프밸브(26)의 제1상부측 밸브본체(42a), 제1하부측 밸브본체(42b) 및 역흡입기구(28)의 제2상부측 밸브본체(76a), 제2하부측 밸브본체(76b)는 각각 공통으로 탑재되는 본네트(82) 및 커버부재(84)에 의하여 일체적으로 조립된다. 또한, 상기 제2상부측 밸브본체(76a)와 제2하부측 밸브본체(76b)와의 연결부위에는 제2씰부재(86)가 장착된다. 상기 제2씰부재(86)의 밀봉작용에 의하여 제2실(78)의 기밀성이 유지된다.

상기 제2피스톤(80)의 축선방향을 따른 일단부에는, 나사부에 의하여 제2다이어프램(가요성부재)(88)이 연결된다. 상기 제2다이어프램(88)은 중앙의 두꺼운 벽부와 상기 두꺼운 벽부의 주변부에 일체적으로 형성된 얇은 벽부로 이루어진다.

상기 제2피스톤(80)의 축선방향을 따른 타단부에는 나사부에 의하여 원반형상부재(90)가 체결된다. 상기 제2피스톤(80)과 원반형상부재(90)와의 사이에는 얇은 평판형상의 제3다이어프램(92)이 끼어 장착된다. 상기 제3다이어프램(92)은 제2상부측 밸브본체(76a) 및 제2하부측 밸브본체(76b)의 사이에 개재되는 주단부(circumferential edge portion)를 가진다. 상기 제2피스톤(80)의 외주면에는 환상홈에 O링(94)이 장착된다.

상기 제3다이어프램(92)의 상부측에는 상기 제3다이어프램(92)에 의하여 기밀로 폐색된 다이어프램실(96)이 형성된다. 상기 다이어프램실(96)에 연통하는 제2압력유체 출입포트(98)를 통하여 상기 다이어프램실(96)내에 압력유체가 공급된다.

또, 상기 제3다이어프램(92)의 하부측에는 제2피스톤(80)의 직경보다도 큰 직경으로 이루어지는 환상홈(100)이 형성된다. 상기 환상홈(100) 내에는 플랜지부(102)에 걸려 고정되어 제2피스톤(80)을 상방을 향하여 압박하는 제2스프링부재(104)가 배설되어 있다.

이 경우, 제2압력유체 출입포트(98)를 통하여 다이어프램실(96)내에 공급된 압력유체가 원반형상부재(90)의 상면부에 작용하여 상기 원반형상 부재(90)를 하방측을 향하여 압박한다. 따라서, 상기 원반형상부재(90) 및 상기 제2피스톤(80)은, 제2스프링부재(104)의 탄성력에 저항하여 일체적으로 하방측으로 변위하고, 제2다이어프램(88)의 두꺼운 벽부의 저면이 유체통로(34)측을 향하여 약간 돌출한 상태가 된다.

상기 원반형상부재(90)의 상방에는 제2다이어프램(88)과 일체적으로 변위하는 제2피스톤(80)의 변위량을 조정하는 흡인량 조정기구(101)가 설치되어진다.

상기 흡인량조정기구(101)는, 예를 들면, 스테핑 모터 등으로 이루어진다. 상기 흡인량조정기구(101)는 엔코더 등의 검출부(검출수단)(103)가 일체적으로 부설된 회전구동부(구동수단)(105)와, 제2상부측 밸브본체(76a)의 나사홀(107)에 나사결합하는 수나사가 형성된 나사부재(스토퍼부재)(109)로 구성된다. 또한, 상기 검출부(103)를 회전구동부(105)와 일체적이 아닌 별체로 구성하여도 좋다.

상기 나사부재(109)의 축선방향을 따른 일단면에는, 상기 회전구동부(105)의 회전축(105a)에 결합하는 홈부(111)가 형성된다. 그 타단면에는, 상기 원반형상부재(90)가 맞접하여 그 변위를 규제하는 스토퍼부(113)가 형성된다.

이 경우, 상기 회전구동부(105)의 상기 회전축(105a)의 일단부는 나사부재(109)의 홈부(111) 내에 미소한 간극을 사이에 두고 느슨하게 고정된다. 상기 나사부재(109)는 회전축(105a)의 회전운동이 전달되는 것에 의하여 나사홀(107)의 상하방향을 따라서 변위가 자유롭게 설치된다. 이 때, 회전구동부(105)의 회전수를 검출부(103)에 의하여 검지하고, 후술하는 제2컨트롤유닛이 상기 검출부(103)로부터 도출되는 검출신호에 기초하여 회전구동부(105)의 회전운동을 제어한다. 따라서, 상기 나사부재(109)의 스토퍼부(113)를 소정의 위치로 위치결정할 수가 있다.

본 발명의 실시예에 있어서의 역흡입밸브(20)는 기본적으로는 이상과 같이 구성된다. 다음에 그 동작 및 작용효과에 대하여 설명한다.

도 4는 본 실시예에 있어서의 역흡입밸브(20)가 조립된 역흡입시스템(110)을 나타낸다.

상기 역흡입시스템(110)은 대략 동일 구성으로 이루어지며, 입력된 전기신호에 대응하는 공기압신호를 출력하는 제1 및 제2전공비례밸브(112a, 112b)를 포함한다. 제1 및 제2전공비례밸브(112a, 112b)는 각각 제1 및 제2컨트롤 유닛(114a, 114b)과, 상기 제1 및 제2컨트롤 유닛(114a, 114b)으로부터 각각 출력되는 지령신호(온신호/오프신호)에 기초하여 가세·감세되는 평상닫힘타입(normally closed type)의 공급용 솔레노이드밸브(116) 및 배기용 솔레노이드밸브(118)를 포함한다. 또, 상기 제1 및 제2전공비례밸브(112a, 112b)에는 제1 및 제2컨트롤 유닛(114a, 114b)에 대하여 설정신호를 도입하는 제1 및 제2데이터 설정수단(120a, 120b)이 각각 접속된다.

이 경우, 제1전공비례밸브(112a)를 구성하는 공급용 솔레노이드밸브(116)와 배기용 솔레노이드밸브(118)와의 사이의 연통로로부터 분기하는 통로(123)가 온/오프밸브(26)의 제1압력유체출입포트(64)에 접속된다. 한편, 제2전공비례밸브(112b)를 구성하는 공급용 솔레노이드밸브(116)와 배기용 솔레노이드밸브(118)와의 사이의 연통로로부터 분기하는 통로(125)가 역흡입기구(28)의 제2압력유체 출입포트(98)에 접속되어 있다.

또한, 상기 제1 및 제2컨트롤 유닛(114a, 114b)에는 제어·판단·처리·연산·기억의 각 수단으로서 기능하는 도시하지 않는 MPU(microprocessor unit)가 설치된다. 상기 MPU로부터 도출되는 제어신호에 의하여 공급용 솔레노이드밸브(116) 및/또는 배기용 솔레노이드밸브(118)를 가세·감세한다. 따라서, 상기 온/오프밸브(26)의 실린더실(62)과 역흡입기구(28)의 다이어프램실(96)에 각각 공급되는 파일롯압이 제어된다.

또, 온/오프밸브(26)의 위치검출센서(74)는 제1컨트롤 유닛(114a)과 전기적으로 접속된다. 상기 위치검출센서(74)의 검출신호가 제1컨트롤 유닛(114a)에 도입된다.

또한, 역흡입밸브(20)의 제1포트(32a)에 연통하는 튜브(22a)에는 코팅액이 저류된 코팅액 공급원(122)을 접속한다. 한편, 상기 제2포트(32b)에 연통하는 튜브에는 도시하지 않는 반도체 웨이퍼를 향하여 코팅액을 적하하는 노즐이 설치된 코팅액적하장치(124)를 접속하여 둔다.

이와 같은 준비작용을 거친 후, 도 1에 나타내는 초기상태에 있어서, 압력유 체공급원(126)을 가세하여 제1 및 제2전공비례밸브(112a, 112b)에 대하여 압력유체를 도입함과 동시에, 제1 및 제2데이터설정수단(120a, 120b)을 통하여 제1 및 제2컨트롤유닛(114a, 114b)에 설정신호를 도입한다. 제1컨트롤 유닛(114a)은 상기 설정신호에 기초하여 공급용 솔레노이드밸브(116)에만 가세신호를 도출하고, 상기 공급용 솔레노이드밸브(116)를 온상태로 한다. 이 때, 배기용 솔레노이드밸브(118)는 감세되어 오프상태에 있다. 그러므로, 공급용 솔레노이드밸브(116)에 의하여 온/오프밸브(26)에 도입되는 파일롯압이 실린더실(62)에 공급되어 제1피스톤(46)이 상승한다. 따라서, 온/오프밸브(26)가 온상태로 된다(도 2 참조).

이 경우, 제1피스톤(46)의 일단부에 장착된 자석(72)의 자계를 위치검출센서(74)에 의하여 검지한다. 상기 위치검출센서(74)로부터 도출되는 위치검출신호가 제1컨트롤 유닛(114a)에 도입된다. 따라서, 상기 제1컨트롤 유닛(114a)은 온/오프밸브(26)가 온상태로 된 것을 확인한다.

한편, 제2컨트롤 유닛(114b)은 상기 설정신호에 기초하여 공급용 솔레노이드밸브(116)에만 가세신호를 도출하고, 상기 공급용 솔레노이드밸브(116)를 온상태로 한다. 이 때, 배기용 솔레노이드밸브(118)는 감세되어 오프상태에 있다. 그러므로, 공급용 솔레노이드밸브(116)에 의하여 역흡입기구(28)에 도입되는 파일롯압이 다이어프램실(96)에 공급된다. 제2스프링부재(104)의 탄성력에 저항하여 원반형상 부재(90) 및 제2피스톤(80)이 하방측을 향하여 변위하여 제2다이어프램(88)이 유체통로(34)측에 약간 돌출한 상태로 된다.(도5 참조)

이와 같이 온/오프밸브(26)가 오프상태에 있으며, 또한 역흡입기구(28)의 제 2다이어프램(88)이 유체통로(34)측에 약간 돌출한 상태에 있어서, 코팅액 공급원(122)으로부터 공급된 코팅액은 유체통로(34)를 따라서 유통한다. 코팅액 적하장치(124)에 의하여 코팅액이 반도체 웨이퍼에 적하된다. 이 결과, 반도체 웨이퍼에는 소망하는 막두께를 갖는 코팅피막(도시하지 않음)이 형성된다.

코팅액 적하장치(124)에 의하여 소정량의 코팅액이 도시하지 않는 반도체웨이퍼에 도포된 후, 제1컨트롤 유닛(114a)의 도시하지 않는 MPU로부터 도출되는 제어신호에 의하여 공급용 솔레노이드밸브(116) 및/또는 배기용 솔레노이드밸브(118)를 적당히 가세·감세한다. 따라서, 상기 온/오프밸브(26)의 실린더실(62)에 공급되는 파일롯압을 감소시켜 온/오프밸브(26)를 오프상태로 한다.(도3 참조)

즉, 온/오프밸브(26)의 실린더실(62)에 공급되는 파일롯압이 감소하여 0으로 됨에 따라, 제1스프링부재(70)의 탄성력의 작용하에 제1피스톤(46)이 하방측을 향하여 변위하여 밸브플러그(52)가 장착부(50)에 장착된다. 또한, 제1피스톤(46)과 일체적으로 변위하는 자석(72)의 자계를 위치검출센서(74)에 의하여 검지하여 상기 위치검출신호를 제1컨트롤유닛(114a)에 도입함에 따라, 제1컨트롤 유닛(114a)은 온/오프밸브(26)가 오프상태로 된 것을 확인한다.

그러므로, 상기 온/오프밸브(26)가 오프상태로 되어 유체통로(34)가 차단된다. 따라서, 반도체 웨이퍼에 대한 코팅액의 공급이 정지되고, 코팅액 적하장치(124)의 노즐로부터 반도체웨이퍼에 대한 코팅액의 적하상태가 정지한다. 이 경우, 코팅액 적하장치(124)의 노즐 내에는 반도체 웨이퍼에 적하되기 직전의 코팅액이 잔존해 있다. 그러므로 액흐름이 발생할 우려가 있다.

따라서, 제2컨트롤 유닛(114b)은, 제2전공비례밸브(112b)의 공급용 솔레노이드밸브(116)에 감세신호를 도출하여 상기 공급용 솔레노이드밸브(116)를 오프상태로 함과 동시에, 배기용 솔레노이드밸브(118)에 가세신호를 도출하여 상기 배기용 솔레노이드밸브(118)를 온상태로 한다.

그러므로, 상기 역흡입기구(28)의 다이어프램실(96)에 대한 파일롯압의 공급을 정지하여 다이어프램실(96)내의 파일롯압의 압력이 감소하여 0으로 된다. 따라서, 상기 제2피스톤(80)은 제2스프링부재(104)의 탄성력의 작용하에 상승한다. 이 경우, 상기 제2피스톤(80)과 일체적으로 변위하는 원반형상 부재(90)의 상면부가 나사부재(109)의 스토퍼부(113)에 맞접하는 것에 의하여 상방으로의 변위가 규제된다(도6 참조).

그러므로, 상기 제2피스톤(80)의 일단부에 연결된 제2다이어프램(88)이 일체적으로 변위함에 따라 부압작용이 발생한다. 이 때, 유체통로(34)내의 소정량의 코팅액이 흡인된다. 이 결과, 코팅액 적하장치(124)의 노즐내에 잔존하는 소정량의 코팅액이 역흡입밸브(20)측을 향하여 흡인된다. 따라서, 반도체 웨이퍼에 대한 액흐름을 방지할 수가 있다.

또한, 제1컨트롤 유닛(114a)으로부터 가세신호를 도출하여 온/오프밸브(26)를 온상태로 함과 동시에, 제2컨트롤 유닛(114b)으로부터 공급용 솔레노이드밸브(116)에 가세신호를 도출하여 온상태로 하고, 배기용 솔레노이드밸브(118)에 감세신호를 도출하여 오프상태로 함에 따라 초기상태로 된다. 반도체 웨이퍼에 대한 코팅액의 적하가 개시된다.

다음에 예를 들면, 유체통로(34)를 유통하는 코팅액의 종류를 변경할 때, 제2다이어프램(88)에 의하여 흡인되는 유체의 유량을 조정하는 과정에 대하여 설명한다.

제2컨트롤유닛(114b)은 회전구동원(105)에 감세신호를 도출하여 상기 회전구동부(105)를 소정의 방향으로 회전구동시킨다. 회전축(105a)에 의하여 회전운동이 나사부재(109)에 전달되고, 상기 나사부재(109)는 회전축(105a)의 회전방향에 대응하여 나사홀(107)을 따라 상방 또는 하방으로 변위한다.

또한, 도7은 도5와 비교하여 나사홀(107)에 대하여 나사부재(109)를 변위량 T만큼 하강시킨 상태를 나타내고, 도8은 상기 나사부재(109)의 스토퍼부(113)에 의하여 제2피스톤(80)의 변위량이 규제된 상태를 나타내고 있다.

이 경우, 회전구동부(105)에 부설된 검출부(103)로부터의 검출신호에 기초하여 제2컨트롤유닛(114b)은 회전구동부(105)의 회전수를 카운트하고, 상기 회전수에 대응하여 변위하는 나사부재(109)의 변위량 T가 연산된다. 상기 나사부재(109)의 하단부에 형성된 스토퍼부(113)가 소정의 위치로 위치결정된다.

그러므로, 상기 제2다이어프램(88)과 일체적으로 변위하는 제2피스톤(80)의 변위량을 규제하는 스토퍼부(113)의 위치를 결정하는 것에 의하여, 제2피스톤(80)의 변위량, 바꾸어 말하면, 제2다이어프램(88)에 의하여 흡인되는 유체의 흡인량을 자유롭게 조절할 수가 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 작업자가, 예를 들면, 노즐로부터 토출되는 피토출액체의 종류, 유량 등에 대응하여 흡인량을 적당히 조정하고, 재설정할 필요가 있을 경우, 회전구동부(105)의 회전작용에 의하여 나사부재(109)를 소정량만큼 변위시키는 것에 의하여 제2다이어프램(88)과 일체적으로 상승하는 제2피스톤(80)의 변위량을 자유롭게 조정하고, 임의로 재설정할 수가 있다.

또, 본 발명의 실시예에서는 회전구동부(105)의 회전수를 검출부(103)에 의하여 검출하고, 그 검출신호를 제2컨트롤유닛(114b)에 도출하여 피드백제어를 실시한다. 따라서, 상기 나사부재(109)의 스토퍼부(113)를 소정의 위치로 정확하게 위치결정할 수가 있다. 이 결과, 상기 스토퍼부(113)에 의해 규제되는 제2피스톤(80)의 변위량에 대응하여 제2다이어프램(88)에 의하여 흡인되는 흡인량을 정밀하게 설정할 수가 있다.

또한, 본 실시예에서는, 제2다이어프램(88)에 의하여 흡인되는 흡인량을 조정이 자유롭다. 따라서, 역흡입밸브(20)의 범용성 내지 사용편리성을 한층 더 향상시킬 수가 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로 상세히 도시하고 설명하였지만, 첨부되는 청구항의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능하다.

본 발명에 의하면, 흡인량조정기구에 의하여 가요성부재의 부압작용에 의하여 흡인하는 압력유체의 유량을 적당히 조정하여 재설정할 수가 있기 때문에, 예를 들면, 압력유체의 종류를 변경한 경우 등에 신속하게 대처할 수가 있다.

즉, 구동수단을 가세·감세하여 변위부재에 대하여 스토퍼를 접근 또는 이간 하는 방향으로 변위시켜 상기 스토퍼부재의 변위량을 적당히 조정함으로써 압력유체에 대응하여 흡인량을 재설정할 수가 있다. 또한, 상기 재설정된 스토퍼부재의 변위량은 검출수단에 의하여 검출되기 때문에, 확실하게 흡인량을 재설정할 수가 있다.

Claims

유체통로를 가지며, 일단부에 제1포트가 형성되며 타단부에 제2포트가 형성된 조인트부와,

파일롯(pilot)압에 의하여 변위하는 밸브플러그에 의해 상기 유체통로를 개폐하는 온/오프밸브와,

상기 파일롯압에 의하여 변위하는 변위부재와, 상기 변위부재에 연결되어 일체적으로 변위하는 가요성부재를 포함하며, 상기 가요성부재의 부압작용하에 상기 유체통로내의 압력유체를 흡인하는 역흡입기구와,

상기 가요성부재의 부압작용하에 흡인하는 압력유체의 유량을 조정하는 흡인량조정기구를 포함하며,

상기 흡인량조정기구는 상기 변위부재가 맞접하는 것에 의하여 상기 변위부재의 변위량을 규제하는 스토퍼부재와, 전기신호에 의거하여 가세·감세함에 따라 상기 변위부재에 대하여 상기 스토퍼부재를 접근 또는 이간시키는 구동수단과, 상기 구동수단의 구동작용하에 상기 스토퍼부재의 변위량을 검출하는 검출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 역흡입밸브.
제1항에 있어서, 상기 스토퍼부재는 밸브본체의 나사홀에 나사결합하는 수나사를 가지는 나사부재를 포함하고,

상기 구동수단은 상기 나사부재에 결합하는 회전축을 갖는 회전구동부로 이 루어지며,

상기 나사부재는, 상기 회전구동부의 상기 회전축의 회전운동이 전달되는 것에 의하여 나사홀의 상하방향을 따라서 변위가 자유롭게 설치되는 것을 특징으로 하는 역흡입밸브.
제2항에 있어서, 상기 구동부는 인코더가 일체로 설치된 스테핑 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 역흡입밸브.
제2항에 있어서, 상기 회전구동부의 상기 회전축에 결합되는 홈부가 상기 나사부재의 일단면에 축방향으로 형성되고, 상기 변위부재의 상기 변위량을 조절하는 스토퍼부가 상기 타단면에 형성되는 것을 특징으로 하는 역흡입밸브.
제4항에 있어서, 상기 회전구동부의 상기 회전축은 그 사이에 개재되는 간극을 가지고 상기 나사부재의 상기 홈부에 느슨하게 고정되는 것을 특징으로 하는 역흡입밸브.
제1항에 있어서, 상기 역흡입밸브가 조립되는 역흡입시스템이 설치되고, 상기 역흡입시스템은 전기적으로 연결된 공급용 솔레노이드작동밸브 및 배기용 솔레노이드작동밸브를 가지는 제1컨트롤유닛을 포함하는 제1전공비례밸브와, 전기적으로 연결된 다른 공급용 솔레노이드작동밸브 및 다른 배기용 솔레노이드작동밸브를 가지는 제2컨트롤유닛을 포함하는 제2전공비례밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 역흡입밸브.
제6항에 있어서, 제1전공비례밸브의 상기 공급용 솔레노이드작동밸브와 배기용 솔레노이드작동밸브 사이의 연통통로로부터 분기되는 통로를 더 포함하고, 상기 통로는 상기 온/오프밸브의 제1압력유체출입포트에 연통되며, 상기 파일롯 압력은 상기 온/오프밸브에 공급되는 것을 특징으로 하는 역흡입밸브.
제6항에 있어서, 제2전공비례밸브의 상기 공급용 솔레노이드작동밸브와 배기용 솔레노이드작동밸브 사이의 연통통로로부터 분기되는 통로를 더 포함하고, 상기 통로는 상기 역흡입기구의 제2압력유체출입포트에 연통되며, 상기 파일롯 압력은 상기 역흡입기구에 공급되는 것을 특징으로 하는 역흡입밸브.
제6항에 있어서, 상기 온/오프밸브의 위치를 검지하는 위치검출센서가 상기 제1컨트롤유닛에 전기적으로 연결되고, 상기 검출수단은 상기 제2컨트롤유닛에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 역흡입밸브.
제1항에 있어서, 상기 온/오프밸브에 상기 밸브플러그의 위치를 검지하는 위치검출센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 역흡입밸브.
제10항에 있어서, 상기 위치검출센서는 상기 밸브플러그에 연결된 연결부재에 설치된 자석의 자계를 검출하는 것에 의해 상기 온/오프밸브의 밸브열림상태 및 밸브닫힘상태를 각각 검출하는 것을 특징으로 하는 역흡입밸브.