KR100749379B1 - 체크밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존 제품에 비해 부품수를 상부체, 하부체, 중간부재와 개폐판의 4개로 줄임으로써 조립 및 분해를 아주 간편하게 실시할 수 있고, 제품 사이즈를 대폭 축소시켜 무게를 줄였으며, 진공펌프의 오작동시 챔버로부터 보다 많은 양의 공기(또는 유체)를 진공펌프측으로 원활하게 유동되도록 한 체크밸브를 제공하는 것을 목적으로 하며,

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 체크밸브는, 상하로 관통하는 유체 통과공을 구비한 소정 두께의 상측 몸체부와, 상기 상측 몸체부의 상면에 돌출 형성되어 상기 유체 통과공과 연통되도록 상하로 관통된 유체 통과공을 구비한 상측 플랜지부로 이루어진 상부체와;

상하로 관통하는 유체 통과공을 구비함과 아울러 상기 유체 통과공의 내면에 단차지게 돌출 형성된 지지턱을 갖는 소정 두께의 하측 몸체부와, 상기 하측 몸체부의 하면에 돌출 형성되어 유체 통과공과 연통되도록 상하로 관통된 유체 통과공을 구비한 하측 플랜지부로 이루어지며, 상기 상부체와 체결수단에 의해 체결되는 하부체와;

상승시에는 상기 상부체의 유체 통과공으로 유체가 흐르는 것을 차단하고, 하강시에는 상기 유체 통과공과 유체 통과공을 서로 연통시키는 개폐판과;

상기 하측 몸체부의 유체 통과공내에 배치됨과 아울러 상기 유체 통과공의 내면으로부터 일정 간격 이격되는 외경을 갖는 링부와, 상기 링부의 하면에 돌출 형성되어 상기 지지턱에 지지되는 레그부와, 상기 링부에 형성되어 상기 개폐판의 하강을 제한하는 지지부와, 상기 링부의 상면에 적어도 2개 이상, 간격을 두고 돌출 형성되어 상기 개폐판의 외면을 지지하여 상기 개폐판의 상승과 하강을 안내하는 안내부를 구비한 중간부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

체크밸브, 상부체, 하부체, 중간부재

Description

체크밸브{A check valve}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 체크밸브의 외관 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 체크밸브의 분해 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 하부체의 종단면도.

도 4는 도 2에 도시된 중간부재의 종단면도.

도 5는 도 2에 도시된 상부체의 종단면도.

도 6(a)(b)는 본 발명의 결합 종단면도로서, 본 발명의 작동 상태를 도시한 단면도.

도 7은 본 발명에 의한 중간부재의 다른 실시예를 나타낸 외관 사시도.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 체크밸브의 외관 사시도.

도 9는 도 8에 도시된 체크밸브의 분해 사시도.

도 10(a)(b)는 본 발명의 결합 종단면도로서, 본 발명의 작동 상태를 도시한 단면도.

도 11은 챔버와 진공펌프 사이의 통로상에 체크밸브가 설치된 상태를 도시한 도면.

도 12 및 도 13은 종래 기술에 의한 체크밸브의 동작 상태를 보여주는 단면도.

500 : 상부체

600 : 하부체

700 : 개폐판

800 : 중간부재

본 발명은 체크밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존 제품에 비해 부품수를 상부체, 하부체, 중간부재와 개폐판의 4개로 줄임으로써 조립 및 분해를 아주 간편하게 실시할 수 있고, 제품 사이즈를 대폭 축소시켜 무게를 줄였으며, 진공펌프의 오작동시 챔버로부터 보다 많은 양의 공기(또는 유체)를 진공펌프측으로 원활하게 유동되도록 한 체크밸브에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조 공정은 높은 청정도를 요구하므로, 도 11에 도시된 바와 같이, 공정이 진행되는 챔버(2)는 진공을 유지하여야 한다.

이를 위해 챔버(2)는 챔버내의 파티클을 포함한 공기등을 강제 흡입하는 진공펌프(3)와 연결되어 있다.

상기 챔버(2)와 진공펌프(3) 사이의 통로에는 체크밸브(4)가 설치되어 있다.

이 체크밸브(4)는 챔버(2)와 진공펌프(3) 사이의 통로를 개폐하기 위한 것으로, 공정진행중에는 챔버(2)내의 공기가 진공펌프(3)측으로 강제 흡입될 수 있도록 통로를 열어주고, 문제가 발생하여 진공펌프(3)가 오작동되는 경우에는 공기의 흐 름이 역류되는 것을 방지하기 위해 통로를 닫아준다.

좀더 상세하게 설명하면, 반도체 제조 공정중에 진공펌프(3)가 다운(down)되면 챔버(2)쪽으로 역류하는 파우더(powder)로 인해 웨이퍼(wafer)가 파우더에 노출되어 손실되는 웨이퍼의 수량이 상당하였다.

이를 방지하기 위해 진공펌프(3)의 전단에 체크밸브(4)를 설치하여 진공펌프(3)가 다운되더라도 챔버(2)쪽으로 파우더의 역류를 막을 수 있도록 한 것이다.

상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 개발된 종래 기술로 대한민국 공개특허공보 제2003-0097452호가 있다.

상기 기술을 도 12 및 도 13을 참조하여 설명하기로 한다.

여기서, 도 12는 상기 진공펌프(3)가 정상적으로 작동시 챔버(2)와 연결되는 하우징(10)의 챔버포트(12)가 개방되어 챔버(2)내의 유체가 상기 진공펌프(3)측으로 강제흡입되는 것을 보여주는 도면이고, 도 13은 진공펌프(3)가 오작동되어 스프링(40)의 탄성에 의해 챔버포트(12)가 밀폐되는 것을 보여주는 도면이다.

상기 진공펌프가 작동되면 벨로우즈(50)는 수축하게 된다. 이 벨로우즈(50)의 수축에 의해서 플레이트(30)는 챔버포트(12)로부터 떨어지게 되고, 스프링(40)은 압축된 상태를 유지한다. 도 12에서 보는 바와 같이 상기 챔버(2)내의 유체는 챔버포트(12), 벨로우즈(50)와 케이스(10) 사이의 공간(14), 그리고 고정판(60)에 형성된 관통홀(62)을 통해 진공펌프측으로 강제 흡입된다.

한편, 도 13에서 보는 바와 같이 공정이 진행되는 동안에 진공펌프(3)가 오작되면 스프링(40)의 탄성력에 의해 플레이트(30)는 챔버포트(12)를 밀폐시킨다.

즉, 종래 기술은 진공펌프가 오작되는 경우 물리적인 힘인 스프링(40)의 탄성력을 사용하므로 챔버포트를 밀폐시킬 수 있다.

그러나, 종래 기술은 공정 진행중에는 진공펌프의 작동으로 벨로우즈(50)가 스프링(40)의 압축력을 이기면서 수축되며, 이로인해 플레이트(30)가 하강하면서 챔버포트(12)를 개방하게 되며, 결국 챔버내의 유체(공기)는 챔버포트(12)을 통해 고정판(60)의 관통홀(62)을 지나 진공펌프측으로 강제 흡입되는데, 이때 공정이 장시간동안 진행되는 경우에는 항상 플레이트(30)가 챔버포트(12)를 개방할 정도로 스프링(40)이 소정치 압축되는 상태가 지속적으로 유지되어야 하기 때문에 스프링에 무리를 주어 압축력이 상실되는 문제점이 있었다.

아울러, 진공압력이 항상 일정하지 않은 경우에는 스프링(40)의 압축량도 달라지게 됨에 따라 플레이트(30)의 하강정도 역시 달라지게 되며, 결국에는 챔버포트(12)의 개방량이 달라지게 되어 챔버로부터 공기가 원활하게 진공펌프측으로 강제 흡입되지 못하는 문제점도 있었다.

그리고, 종래 기술은 도면상에서 도시하지는 않았지만 플레이트(30)에 의해 챔버포트(12)를 폐쇄한 상태에서 진공펌프를 작동시키면 도 12의 상태와 같이 플레이트(30)가 하강하면서 챔버포트(12)는 개방되면서 챔버포트(12)와 고정판(60)의 관통홀(62)이 연통되는 되는데, 이로 인해 진공펌프의 진공 흡입력에 의해 벨로우즈(50)를 수축시키는데 가해지는 영향이 챔버포트(12)와 관통홀(62)이 연통되는 수간에서보다 덜 미치게 되어 챔버로부터 공기가 원활하게 진공펌프측으로 강제 흡입되지 못하는 문제점도 있었다.

한편, 진공펌프가 다운되거나 오작되는 경우에는 진공 흡입력이 상실될때 스프링(40)이 장시간의 공정 진행시간 동안 압축된 상태이기 때문에 원상태로 원활하게 복원되지 못하는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 기존 제품에 비해 부품수를 상부체, 하부체, 중간부재와 개폐판의 4개로 줄임으로써 조립 및 분해를 아주 간편하게 실시할 수 있고, 제품 사이즈를 대폭 축소시켜 무게를 줄였으며, 진공펌프의 오작동시 챔버로부터 보다 많은 양의 공기(또는 유체)를 진공펌프측으로 원활하게 유동되도록 한 체크밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 체크밸브는, 상하로 관통하는 유체 통과공을 구비한 소정 두께의 상측 몸체부와, 상기 상측 몸체부의 상면에 돌출 형성되어 상기 유체 통과공과 연통되도록 상하로 관통된 유체 통과공을 구비한 상측 플랜지부로 이루어진 상부체와; 상하로 관통하는 유체 통과공을 구비함과 아울러 상기 유체 통과공의 내면에 단차지게 돌출 형성된 지지턱을 갖는 소정 두께의 하측 몸체부와, 상기 하측 몸체부의 하면에 돌출 형성되어 유체 통과공과 연통되도록 상하로 관통된 유체 통과공을 구비한 하측 플랜지부로 이루어지며, 상기 상부체와 체결수단에 의해 체결되는 하부체와; 상승시에는 상기 상부체의 유체 통과공으로 유체가 흐르는 것을 차단하고, 하강시에는 상기 유체 통과공과 유체 통과공을 서로 연통시키는 개폐판과; 상기 하측 몸체부의 유체 통과공내에 배치됨과 아울러 상기 유체 통과공의 내면으로부터 일정 간격 이격되는 외경을 갖는 링부와, 상기 링부의 하면에 돌출 형성되어 상기 지지턱에 지지되는 레그부와, 상기 링부에 형성되어 상기 개폐판의 하강을 제한하는 지지부와, 상기 링부의 상면에 적어도 2개 이상, 간격을 두고 돌출 형성되어 상기 개폐판의 외면을 지지하여 상기 개폐판의 상승과 하강을 안내하는 안내부를 구비한 중간부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 체크밸브의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 체크밸브의 외관 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 체크밸브의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 하부체의 종단면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 중간부재의 종단면도이며, 도 5는 도 2에 도시된 상부체의 종단면도이며, 도 6(a)(b)는 본 발명의 결합 종단면도로서, 본 발명의 작동 상태를 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명에 의한 중간부재의 다른 실시예를 나타낸 외관 사시도이며, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 체크밸브의 외관 사시도이며, 도 9는 도 8에 도시된 체크밸브의 분해 사시도이며, 도 10(a)(b)는 본 발명의 결합 종단면도로서, 본 발명의 작동 상태를 도시한 단면도이다.

본 발명에 의한 체크밸브(1000)는 도 1 및 도 2 및 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 크게 상부체(500)와, 하부체(600)와, 개폐판(700)과, 중간부재(800)를 포함하여 이루어진다.

상기 상부체(500)는 상하로 관통하는 유체 통과공(511)을 구비한 소정 두께의 상측 몸체부(510)와, 상기 상측 몸체부(510)의 상면에 돌출 형성되어 상기 유체 통과공(511)과 연통되도록 상하로 관통된 유체 통과공(521)을 구비한 상측 플랜지부(520)로 이루어진다.

상기 하부체(600)는 상하로 관통하는 유체 통과공(611)을 구비함과 아울러 상기 유체 통과공(611)의 내면에 단차지게 돌출 형성된 지지턱(612)을 갖는 소정 두께의 하측 몸체부(610)와, 상기 하측 몸체부(610)의 하면에 돌출 형성되어 유체 통과공(611)과 연통되도록 상하로 관통된 유체 통과공(621)을 구비한 하측 플랜지부(620)로 이루어지며, 상기 상부체(500)와 볼트등의 체결수단(900)에 의해 체결된다.

상기 개폐판(700)은, 상승시에는 상기 상부체(500)의 유체 통과공(511)(521)으로 유체가 흐르는 것을 차단하고, 하강시에는 상기 유체 통과공(511)(521)과 유체 통과공(611)(621)를 서로 연통시키는 역할을 한다.

상기 중간부재(800)는 상기 하측 몸체부(610)의 유체 통과공(611)내에 배치됨과 아울러 상기 유체 통과공(611)의 내면으로부터 일정 간격 이격되는 외경을 갖는 링부(810)와, 상기 링부(810)의 하면에 돌출 형성되어 상기 지지턱(612)에 지지되는 레그부(820)와, 상기 링부(810)에 형성되어 상기 개폐판(700)의 하강을 제한하는 지지부(811)와, 상기 링부(810)의 상면에 적어도 2개 이상, 간격을 두고 돌출 형성되어 상기 개폐판(700)의 외면을 지지하여 상기 개폐판(700)의 상승과 하강을 안내하는 안내부(830)를 구비한다.
도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 안내부(830)는 상기 링부(810)의 상면과 단차지게 상기 링부(810)의 상면 외곽에 돌출 형성되고, 그 끝단은 상기 상측 몸체부(510)의 하면에 접촉된다.

그리고, 상기 지지부(811)는 안내부(830)의 내측면과 상기 링부(810)의 내면 사이의 간격(t)이며, 상기 지지부(811)에는 상기 개폐판(700)의 가장자리부가 안착된다.

한편, 본 발명은 다른 실시예로 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 안내부(831)는 상기 링부(810)의 상면 전체에 걸쳐 돌출 형성되고, 그 끝단은 상기 상측 몸체부(510)의 하면에 접촉된다.
그리고, 상기 지지부(812)는 상기 링부(810)의 내면에 중심 방향으로 다수개 소정 길이 돌출 형성되며, 상기 지지부(812)에는 상기 개폐판(700)의 가장자리부가 안착되어 상기 개폐판(700)의 하강을 제한한다.

이제까지 설명된 본 발명의 구성중 상기 개폐판(700)은 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이 판상체로 이루어지도록 형성할 수 있다.

그리고, 상기 개폐판(700)의 다른 실시예로 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 외곽은 판상체로 이루어지되, 외곽을 제외한 나머지 부분은 반구 형상으로 돌출된 돌출부(710)를 구비하여 이루어지도록 할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기 하측 몸체부(610)의 유체 통과공(611) 내면은 유체의 흐름 저항을 완화시키켜 보다 많은 양의 유체가 유동되도록 위하여 하측 몸체부(610)의 외경 방향으로 오목하게 라운딩지게 형성한다.

미설명 부호 910,920은 오링이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 도 6 및 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 6(a) 및 도 10(a)에 도시된 바와 같이, 진공펌프(미도시)가 작동되어 챔버로부터 유체가 진공 상태로 배출되는 것을 나타낸 것으로, 진공펌프가 작동되면, 진공 흡입 압력이 발생되기 때문에 개폐판(700)의 가장자리는 지지부(811)에 안착된 상태로 걸려져 있는, 즉 하강이 제한된 상태가 된다.

이 상태가 되면, 챔버측의 유체는 화살표 방향으로 유체 통과공(511)(521)을 통과하게 된다. 이후, 유체는 안내수단(830)을 구성하는 안내리브 사이의 공간을 지나 링부(810)과 유체 통과공(611)의 내측면 사이의 공간을 경유하여 레그부(820)들 사이의 공간을 지나게 된다.

다음으로, 유체는 유체 통과공(621)을 통해 유동되어 진공펌프측으로 강제 흡입된다.

상기와 같은 도 6(a) 및 10(a)의 상태에서 갑자기 진공펌프가 다운되거나 오작동되는 경우에는 더 이상 진공 흡입력이 작동하지 않기 때문에 진공펌프측에서의 챔버로 파우더등이 반도체 제조 공정에 해로운 물질이 역류되는 것을 방지하기 위해 질소를 하부체(600)의 유체 통과공(621)으로 인위적으로 공급해준다.

이렇게 되면, 도 6(b) 및 도 10(b)에 도시된 바와 같이, 개폐판(700)을 기준으로 하여 챔버측과 진공펌프측에 차압이 생겨 개폐판(700)은 그 외면이 안내부(830)의 내면의 안내를 받아 상승되어 상측 몸체부(510)의 하면에 밀착되어 유체 통과공(511)을 폐쇄하게 된다.

이로 인해, 챔버측으로 해로운 물질이 역류되는 것을 방지할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 실시예에 한정되지 아니하며, 당업자라면 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지로 그 변형과 응용이 가능할 것이다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 체크밸브에 따르면, 기존 제품에 비해 부품수를 상부체, 하부체, 중간부재와 개폐판의 4개로 줄임으로써 조립 및 분해 를 아주 간편하게 실시할 수 있고, 제품 사이즈를 대폭 축소시켜 무게를 줄였으며, 진공펌프의 오작동시 챔버로부터 보다 많은 양의 공기(또는 유체)를 진공펌프측으로 원활하게 유동되도록 할 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 상하로 관통하는 유체 통과공(511)을 구비한 소정 두께의 상측 몸체부(510)와, 상기 상측 몸체부(510)의 상면에 돌출 형성되어 상기 유체 통과공(511)과 연통되도록 상하로 관통된 유체 통과공(521)을 구비한 상측 플랜지부(520)로 이루어진 상부체(500)와;

   상하로 관통하는 유체 통과공(611)을 구비함과 아울러 상기 유체 통과공(611)의 내면에 단차지게 돌출 형성된 지지턱(612)을 갖는 소정 두께의 하측 몸체부(610)와, 상기 하측 몸체부(610)의 하면에 돌출 형성되어 유체 통과공(611)과 연통되도록 상하로 관통된 유체 통과공(621)을 구비한 하측 플랜지부(620)로 이루어지며, 상기 상부체(500)와 체결수단(900)에 의해 체결되는 하부체(600)와;

   상승시에는 상기 상부체(500)의 유체 통과공(511)(521)으로 유체가 흐르는 것을 차단하고, 하강시에는 상기 유체 통과공(511)(521)과 유체 통과공(611)(621)을 서로 연통시키는 개폐판(700)과;

   상기 하측 몸체부(610)의 유체 통과공(611)내에 배치됨과 아울러 상기 유체 통과공(611)의 내면으로부터 일정 간격 이격되는 외경을 갖는 링부(810)와, 상기 링부(810)의 하면에 돌출 형성되어 상기 지지턱(612)에 지지되는 레그부(820)와, 상기 링부(810)에 형성되어 상기 개폐판(700)의 하강을 제한하는 지지부(811)(812)와, 상기 링부(810)의 상면에 적어도 2개 이상, 간격을 두고 돌출 형성되어 상기 개폐판(700)의 외면을 지지하여 상기 개폐판(700)의 상승과 하강을 안내하는 안내부(830)(831)를 구비한 중간부재(800)를 포함하는 것을 특징으로 하는 체크밸브.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 안내부(830)는 상기 링부(810)의 상면과 단차지게 상기 링부(810)의 상면 외곽에 돌출 형성되고, 그 끝단은 상기 상측 몸체부(510)의 하면에 접촉되며,

   상기 지지부(811)는 안내부(830)의 내측면과 상기 링부(810)의 내면 사이의 간격이며, 상기 지지부(811)에는 상기 개폐판(700)의 가장자리부가 안착되는 것을 특징으로 하는 체크밸브.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 안내부(831)는 상기 링부(810)의 상면 전체에 걸쳐 돌출 형성되고, 그 끝단은 상기 상측 몸체부(510)의 하면에 접촉되며,

   상기 지지부(812)는 상기 링부(810)의 내면에 중심 방향으로 다수개 소정 길이 돌출 형성되며, 상기 지지부(812)에는 상기 개폐판(700)의 가장자리부가 안착되어 상기 개폐판(700)의 하강을 제한하는 것을 특징으로 하는 체크밸브.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 개폐판(700)은 판상체로 이루어진 것을 특징으로 하는 체크밸브.
5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 개폐판(700)은 외곽은 판상체로 이루어지되, 외곽을 제외한 나머지 부분은 반구 형상으로 돌출된 돌출부(710)를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 체크밸브.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 하측 몸체부(610)의 유체 통과공(611) 내면은 유체의 흐름 저항을 완화시키기 위하여 하측 몸체부(610)의 외경 방향으로 오목하게 라운딩지게 형성된 것을 특징으로 하는 체크밸브.

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