KR100779241B1

KR100779241B1 - 양면 진공 게이트 밸브

Info

Publication number: KR100779241B1
Application number: KR1020060107694A
Authority: KR
Inventors: 이병호; 황리호; 홍정표; 박해윤; 서창석; 한정렬
Original assignee: 주식회사 비츠로테크
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2007-11-23

Abstract

본 발명에 따른 양면 진공 게이트 밸브는 하부 양측에 챔버부 및 펌프부 각각에 연결되는 개구부가 형성되어 있으며, 상단에 구동 피스톤이 구비되어 있는 밸브 본체; 상기 본체 내부에 위치하고 있으며, 본체 내부에서의 상하 운동을 용이하게 하는 가이드 롤러를 구비한 구동판; 상기 구동판의 양쪽 면에 위치하며, 상기 챔버부 및 펌프부에 연결되는 개구부를 밀폐하기 위한 O링을 각각 구비한 2개의 기밀판; 상기 구동판을 중심으로 2개의 기밀판이 밀착되도록 2개의 기밀판과 각각 연결되어 있는 동시에 구동 판 하부에 위치하여 상기 구동판이 하강하는 경우 구동판 보다 본체 바닥과 먼저 접촉하여 구동판 보다 기밀판의 하강운동을 먼저 저지하는 1이상의 스토퍼; 및 상기 구동판의 상부에 연결되어 있으며, 상기 구동 피스톤에 의해 상기 구동판을 상하 운동시키는 로드부를 포함하여 이루어져 있으며, 상기 2개의 기밀판에는 상기 구동판과 마주하는 면에 1이상의 롤러가 구비되어 있으며, 상기 구동판에는 상기 롤러가 위치하는 오목부, 상기 오목부 위쪽으로 이어지는 경사면, 상기 경사면 위쪽에 위치하여 롤러가 고정되는 고정부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

양면 진공 게이트 밸브, 구동판, 기밀판, 롤러, 오목부, 경사부, 고정부, 스토퍼

Description

양면 진공 게이트 밸브{Double Sided Vacuum Gate Valve}

제1도는 본 발명에 따른 양면 진공 게이트 밸브의 열린 상태를 나타내는 정면도 및 측면도이다.

제2도는 본 발명에 따른 양면 진공 게이트 밸브의 닫힌 상태를 나타내는 정면도 및 측면도이다.

제3도는 본 발명에 따른 양면 진공 게이트 밸브의 구동판과 기밀판의 결합상태를 나타내는 정면투시도이다.

제4도는 본 발명에 따른 양면 진공 게이트 밸브가 열린 상태일 때와 닫힌 상태일 때 구동판과 기밀판의 결합상태를 나타내는 측면도이다.

* 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명 *

10 : 본체 11, 12 : 개구부

13 : 피스톤 20 : 구동판

21 : 가이드 롤러 22 : 오목부

23 : 경사부 24 : 고정부

25 : 개구부 30, 40 : 기밀판

31, 41 : O링 32, 42 : 롤러

33, 43 : 체결부 34, 44 : 완충링

40 : 로드부 50 : 스토퍼

60 : 로드부

발명의 분야

본 발명은 진공 게이트 밸브에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 챔버부 및 펌프부에 연결되는 양쪽 개구부를 모두 밀폐시키는 양면 게이트 밸브에 관한 것이다.

발명의 배경

일반적으로 LCD(loquid crystal display) 기판이나 반도체 웨이퍼의 에칭 공정, 증착 공정, 스퍼터링 공정이나 패럴린 코팅과 같이 진공 상태를 필요로 하는 특수한 코팅 공정과 같은 작업을 할 때에는 작업이 이루어지는 챔버의 내부의 공기를 제거하여 진공 환경을 형성한다. 이 경우, 적절한 진공도를 설정 및 유지하는 것이 중요한데, 이 때 반드시 필요한 것이 진공 게이트 밸브이다.

진공 게이트 밸브는 챔버와 펌프를 연결하는 통로에 위치하여 통로를 개폐함으로써 진공상태를 유지 또는 해제하는 역할을 한다. 이러한 진공 게이트 밸브는 통상 하나의 구동판과 하나의 기밀판의 작동에 의해 챔버쪽으로 연결되는 통로를 밀폐시킴으로써 챔버의 기밀성을 유지하게 된다.

그러나 챔버부 쪽 통로만 밀폐시키는 종래의 진공 게이트 밸브는 챔버부와 펌프부 사이의 기압차로 인해 챔버부에서 펌프부 쪽으로 기밀판을 밀어내는 힘이 발생하는 경우 챔버의 진공 상태가 해제되는 문제점이 있었다.

또한 종래의 진공게이트밸브의 경우 진공게이트밸브가 닫힌 상태를 유지하기 위해서는 구동판을 하강시키는 피스톤에 압축공기가 계속 공급되어야 하나 사고로 인해 피스톤에 압축공기가 공급되지 않을 경우 구동판과 기밀판 사이의 간격을 유지하는 별도의 장치가 없어 구동판이 기밀판이 챔버를 밀폐시키도록 챔버쪽으로 밀어주는 힘이 해제되어 챔버의 진공 상태가 해제되는 문제점도 있었다.

또한 종래의 진공게이트밸브는 기밀판에는 O링을 구비하여 밀폐가 용이하도록 구성하였으나 확실한 밀폐를 위해 기밀판이 챔버쪽으로 밀리는 힘이 O링쪽에 집중되고, 이에 대한 반발력으로 O링이 위치한 기밀판 부분에 압력이 가해져 기밀판의 형상이 변형되는 문제점도 있었다.

이에 본 발명자는 상기와 같은 종래 진공게이트밸브의 여러 가지 문제점을 해소하기 위해 챔버쪽 뿐만 아니라 펌프쪽도 밀폐하며, 피스톤에 주입되는 압축공기의 제공이 중단되더라도 닫힘 상태에서 구동판과 기밀판의 간격이 유지될 수 있으며, O링이 위치한 기밀판 부분에 가해지는 압력을 완충시킬 수 있는 새로운 형태 의 진공 게이트 밸브를 개발하기에 이른 것이다.

본 발명의 목적은 챔버 및 펌프쪽 양쪽 밀폐가 가능한 양면 진공 게이트 밸브를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 피스톤에 주입되는 압축공기의 제공이 중단되더라도 닫힘 상태가 유지될 수 있는 양면 진공 게이트 밸브를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 O링과 기밀판 사이에 완충링을 구비함으로써 기밀판에 가해지는 압력을 완충시킬 수 있는 양면 진공 게이트 밸브를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 스토퍼에 의해 2개의 기밀판을 구동판을 사이에 두고 서로 연결함으로써 스토퍼 역할은 기밀판과 구동판 사이의 간격을 조절할 수 있는 양면 진공 게이트 밸브를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다. 이하 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.

발명의 요약

본 발명에 따른 양면 진공 게이트 밸브는 하부 양측에 챔버부 및 펌프부 각각에 연결되는 개구부가 형성되어 있으며, 상단에 구동 피스톤이 구비되어 있는 밸 브 본체; 상기 본체 내부에 위치하고 있으며, 본체 내부에서의 상하 운동을 용이하게 하는 가이드 롤러를 구비한 구동판; 상기 구동판의 양쪽 면에 위치하며, 상기 챔버부 및 펌프부에 연결되는 개구부를 밀폐하기 위한 O링을 각각 구비한 2개의 기밀판; 상기 구동판을 중심으로 2개의 기밀판이 밀착되도록 2개의 기밀판과 각각 연결되어 있는 동시에 구동 판 하부에 위치하여 상기 구동판이 하강하는 경우 구동판 보다 본체 바닥과 먼저 접촉하여 구동판 보다 기밀판의 하강운동을 먼저 저지하는 1이상의 스토퍼; 및 상기 구동판의 상부에 연결되어 있으며, 상기 구동 피스톤에 의해 상기 구동판을 상하 운동시키는 로드부를 포함하여 이루어져 있으며, 상기 2개의 기밀판에는 상기 구동판과 마주하는 면에 1이상의 롤러가 구비되어 있으며, 상기 구동판에는 상기 롤러가 위치하는 오목부, 상기 오목부 위쪽으로 이어지는 경사면, 상기 경사면 위쪽에 위치하여 롤러가 고정되는 고정부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 2개의 기밀판에는 상기 구동판과 마주하는 면에 상기 스토퍼와 체결되기 위한 1이상의 체결부가 각각 형성되어 있으며, 상기 구동판이 완전히 하강하지 않은 경우에는 상기 2개의 기밀판이 구동판 쪽으로 서로 밀착될 수 있도록 상기 체결부에 대응되는 구동판 부분에 개구 또는 오목부를 형성할 수 있다.

또한 상기 스토퍼는 판스프링으로 구성할 수 있으며, 상기 2개의 기밀판은 상기 O링이 받는 압력이 기밀판에 직접 전달되는 것을 방지하기 위해 완충링을 O링과의 사이에 더 구비하도록 구성하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 구체적 내용을 하기에 상세히 설명한다.

발명의 구체예에 대한 상세한 설명

본 발명에 따른 양면 진공 게이트 밸브는 하부 양측에 챔버부 및 펌프부 각각에 연결되는 개구부(11, 12)가 형성되어 있으며, 상단에 구동 피스톤(13)이 구비되어 있는 밸브 본체(10); 상기 본체 내부에 위치하고 있으며, 본체 내부에서의 상하 운동을 용이하게 하는 가이드 롤러(21)를 구비한 구동판(20); 상기 구동판의 양쪽 면에 위치하며, 상기 챔버부 및 펌프부에 연결되는 개구부(11, 12)를 밀폐하기 위한 O링(31, 41)을 각각 구비한 2개의 기밀판(30, 40); 상기 구동판을 중심으로 2개의 기밀판이 밀착되도록 2개의 기밀판과 각각 연결되어 있는 동시에 구동 판 하부에 위치하여 상기 구동판이 하강하는 경우 구동판 보다 본체 바닥과 먼저 접촉하여 구동판 보다 기밀판의 하강운동을 먼저 저지하는 1이상의 스토퍼(50); 및 상기 구동판의 상부에 연결되어 있으며, 상기 구동 피스톤에 의해 상기 구동판을 상하 운동시키는 로드부(60)를 포함하여 이루어져 있으며, 상기 2개의 기밀판에는 상기 구동판과 마주하는 면에 1이상의 롤러(32, 42)가 구비되어 있으며, 상기 구동판에는 상기 롤러가 위치하는 오목부(22), 상기 오목부 위쪽으로 이어지는 경사면(23), 상기 경사면 위쪽에 위치하여 밸브가 닫힌 상태일 때 롤러가 고정되는 고정부(24)가 형성되어 있다.

위와 같은 본 발명에 따른 양면 진공 게이트 밸브의 열린 상태를 나타내는 정면도 및 측면도가 도 1에 도시되어 있으며, 도 2에는 본 발명에 따른 양면 진공 게이트 밸브의 닫힌 상태를 나타내는 정면도 및 측면도가 도시되어 있다.

도1과 도2를 참고하면, 본 발명에 따른 양면 진공 게이트 밸브는 본체(10) 상부에 위치한 피스톤(13)으로부터 동력을 전달받은 로드부(60)의 작동에 따라 구동판(20) 및 기밀판(30, 40)이 본체 내부에서 상하 운동을 하게 된다. 구동판과 기밀판이 밸브 본체 상부에 위치하게 되면 챔버부로 연결되는 개구부(11) 및 펌프부로 연결되는 개구부(12)가 개방되어 밸브가 열린 상태가 되고(도1 참조), 구동판 및 기밀판이 완전히 하강하게 되면 기밀판(30)이 챔버부로 연결되는 개구부(11)를 밀폐시키고 다른 기밀판(40)이 펌프부로 연결되는 개구부(12)를 밀폐시켜 밸브는 닫힌 상태가 된다(도2 참조).

본 발명에 따른 양면 게이트 밸브는 도1, 2의 측면도에서 명확하게 확인할 수 있듯이 하나의 구동판(20)을 중심으로 구동판의 양쪽면에 2개의 기밀판(30, 40)이 각각 위치하고 있으며, 구동판과 기밀판이 완전히 하강하게 되면 각각의 기밀판(30, 40)이 챔버부로 연결되는 개구부(11)와 펌프부로 연결되는 개구부(12)를 모두 밀폐시키게 된다.

도 3에 본 발명에 따른 양면 진공 게이트 밸브의 구동판과 기밀판의 결합상태를 나타내는 정면투시도가 도시되어 있으므로 이를 참고하여 본 발명에 따른 구동판과 기밀판의 결합상태를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

우선 도 3은 정면도이므로 비록 기밀판 하나가 구비되어 있는 것처럼 보이나 구동판(20) 뒤에 동일한 기밀판이 하나 더 구비되어 있음을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

우선 기밀판의 구성을 살펴보면, 본 발명에 따른 양면 진공 게이트 밸브의 기밀판(30, 40)에는 개구부(11, 12)와 맞닿는 면에 O링(31, 41)을 구비하여 개구부의 밀폐를 견고하게 할 수 있도록 구성하고 있으며, 개구부를 밀폐 시킬 때 O링이 받는 압력이 기밀판에 직접 전달되어 기밀판이 변형되는 등의 문제점을 해결하기 위해 기밀판과 O링 사이에 O링을 감싸는 완충링(34, 44)을 더 구비하도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한 구동판(20)과 마주하는 면에는 스토퍼와 체결되기 위한 1이상의 체결부(33, 43)가 형성되어 있는데 갈고리 형상의 스토퍼 단부가 체결부와 용이하게 체결될 수 있도록 도면에 도시된 바와 같이 체결봉 형태로 제작될 수 있으며, 스토퍼의 형상에 따라 당업자에 의해 어떠한 형태로도 용이하게 변형될 수 있다.

구동판(20)과 마주하는 기밀판 면에는 또한 1이상의 롤러(32, 42)가 구비되어 있으며, 구동판에 대한 상기 롤러의 위치에 따라 게이트 밸브가 완전히 닫힌 상태가 되거나 열린 상태가 되는 것이 가능한데 이에 대한 설명은 도4에 대한 설명에서 보다 상세히 기술하기로 한다.

구동판(20)은 2개의 기밀판(30, 40) 사이에 위치하고 있으며, 상부에 연결된 로드(60)에 의해 상하운동한다. 즉, 본체 상부에 위치한 피스톤(13)에 압축공기가 주입되면 피스톤에 연결된 로드가 하강함으로써 구동판이 하강하며, 피스톤에 주입된 압축공기가 제거되면 로드가 상승함으로써 구동판도 함께 상승한다. 구동판에는 도3에 도시된 바와 같이 8개의 가이드 롤러(21)가 있어 구동판이 하강 또는 상승할 때 상하, 좌우, 및 전후를 모두 가이드할 수 있다. 이 때 가이드 롤러에는 본체 내부와의 마찰, 이것으로 인한 소음, 분진 발생 등을 방지하기 위해 고무링이 부착될 수도 있다.

상기 2개의 기밀판에 형성된 체결부에 대응되는 구동판 부분을 도3에 도시된 바와 같이 ㄷ자 형태로 개구(25) 시키거나 다른 구동판 부분보다 두께를 얇게 오목부를 형성함으로써 체결부에 스토퍼가 체결되더라도 구동판과 기밀판 부분이 필요 이상 벌어지지 않도록 구성할 수 있다.

또한 구동판에는 상기 기밀판의 롤러(32, 42)가 위치하기 위한 오목부(22), 상기 오목부 위쪽으로 이어지는 경사면(23), 상기 경사면 위쪽에 위치하여 롤러가 고정되는 고정부(24)가 형성되어 있으며, 구동판이 완전히 하강하지 않은 상태에서는 기밀판의 롤러는 구동판의 오목부(22)에 위치하고, 구동판이 완전히 하강할 때 롤러는 오목부 위쪽으로 이어지는 경사면(23)을 타고 올라가 고정부(24)에 위치하게 된다.

본 발명에 따른 양면 진공 게이트 밸브는 1이상의 스토퍼(50)를 구비하고 있는데 상기 스토퍼는 클립형으로 구성되어 상기 구동판의 하부에 끼워져 있으며, 벌어진 2개의 상부 단부는 기밀판의 체결부(33, 43)와 체결되어 상기 구동판을 중심으로 2개의 기밀판이 밀착되도록 한다. 이 때 스토퍼는 스토퍼의 역할과 구동판과 기밀판 사이를 밀착시키는 스프링 역할을 동시에 용이하게 수행할 수 있도록 판스프링으로 구성하는 것이 바람직하다.

도 4에는 본 발명에 따른 양면 진공 게이트 밸브가 열린 상태일 때(도4(a))와 닫힌 상태일 때(도4(b)) 구동판과 기밀판의 결합상태를 나타내는 측면도가 도시되어 있다. 도 4를 참고로 본 발명에 따른 양문 진공 게이트 밸브가 작동하여 진공 을 형성하는 과정을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

구동판이 완전히 하강하지 않은 상태일 때 밸브는 열린 상태에 있게 되는데 이 때 기밀판(30, 40)의 롤러(32, 42)는 구동판(20)의 오목부(22)에 위치하고 있으며, 2개의 기밀판은 스토퍼에 의해 구동판 쪽으로 밀착된 상태를 유지한 상태에서 로드부(60)에 의해 상승 또는 하강한다(도 4(a) 참조).

또한 구동판이 완전히 하강하면 밸브는 닫힌 상태에 있게 되는데 도 4(b)를 참고로 보다 자세히 설명하면, 본체 상부에 위치한 피스톤(13)에 압축공기가 주입되면 로드부(60)가 하강하게 되고 이에 따라 구동판과 2개의 기밀판이 함께 하강하게 된다. 이 때 스토퍼(50)가 본체 하부에 도달하게 되면 스토퍼에 연결된 2개의 기밀판(30, 40)의 하강은 멈추게 되지만 구동판은 스토퍼의 벌어진 틈을 타고 좀더 하강하며, 하단부와 맞닿을 때까지 하강하도록 구성할 수도 있다.

구동판이 기밀판보다 아래로 하강함에 따라 기밀판의 롤러(32, 42)는 구동판의 오목부(22) 위쪽으로 이어지는 경사면(23)을 타고 올라가 고정부(24)에 위치하게 되며, 이러한 이동에 따라 2개의 기밀판은 구동판을 중심으로 개구부(11, 12) 쪽으로 간격이 벌어지면서 각각 챔버부 및 펌프부로 연결되는 개구부(11, 12)를 밀폐시키게 된다.

상기와 같이 위치함으로써 챔버부 쪽에서 펌프부 쪽으로 기밀판을 미는 힘이 발생하거나 반대로 펌프부 쪽에서 챔버부 쪽으로 기밀판을 미는 힘이 발생하더라도 밸브의 기밀 상태는 해제되지 않고 안정적으로 유지될 수 있다.

또한 기밀판의 롤러가 고정부(24)에 안정적으로 위치하기 때문에 피스톤(13) 으로의 압축공기의 주입이 일시적으로 중단되어 로드부(60)가 구동판을 아래로 하강시키는 힘이 약해진다 하더라도 롤러가 다시 경사면(23)을 따라 하강하여 기밀상태가 해제되는 문제점을 차단할 수 있다.

밸브를 닫힌 상태에서 열린 상태로 상태 변환시킬 때는 피스톤에 공급되던 압축공기를 제거함으로써 로드부(60)를 상승시키고, 로드부의 상승으로 먼저 구동판(20)이 상승하면 기밀판의 롤러가 경사면(23)을 따라 하강하여 다시 오목부(22)에 위치하게 되고 스토퍼(50)가 기밀판을 구동판쪽으로 밀착시키는 힘에 의해 구동판과 기밀판은 다시 도 4(a)와 같이 밀착된 상태로 함께 상승함으로써 밸브의 개방이 가능하게 된다.

본 발명은 챔버 및 펌프쪽 양쪽 밀폐가 가능하고, 피스톤에 주입되는 압축공기의 제공이 중단되더라도 닫힘 상태가 유지될 수 있어 진공상태의 유지가 매우 안정적이며, O링과 기밀판 사이에 완충링을 구비함으로써 기밀판에 가해지는 압력을 완충시킬 수 있으며, 하나의 스토퍼로 종래의 스토퍼 역할은 물론 기밀판과 구동판 사이의 간격을 조절하는 역할까지 할 수 있는 양면 진공 게이트 밸브를 제공하는 효과를 갖는다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시 될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims

하부 양측에 챔버부 및 펌프부 각각에 연결되는 개구부(11, 12)가 형성되어 있으며, 상단에 구동 피스톤(13)이 구비되어 있는 밸브 본체(10);

상기 본체 내부에 위치하고 있으며, 본체 내부에서의 상하 운동을 용이하게 하는 가이드 롤러(21)를 구비한 구동판(20);

상기 구동판의 양쪽 면에 위치하며, 상기 챔버부 및 펌프부에 연결되는 개구부(11, 12)를 밀폐하기 위한 O링(31, 41)을 각각 구비한 2개의 기밀판(30, 40);

상기 구동판을 중심으로 2개의 기밀판이 밀착되도록 2개의 기밀판과 각각 연결되어 있는 동시에 구동 판 하부에 위치하여 상기 구동판이 하강하는 경우 구동판 보다 본체 바닥과 먼저 접촉하여 구동판 보다 기밀판의 하강운동을 먼저 저지하는 1이상의 스토퍼(50); 및

상기 구동판의 상부에 연결되어 있으며, 상기 구동 피스톤에 의해 상기 구동판을 상하 운동시키는 로드부(60);

를 포함하여 이루어져 있으며, 상기 2개의 기밀판에는 상기 구동판과 마주하는 면에 1이상의 롤러(32, 42)가 구비되어 있으며, 상기 구동판에는 상기 롤러가 위치하는 오목부(22), 상기 오목부 위쪽으로 이어지는 경사면(23), 상기 경사면 위쪽에 위치하여 롤러가 고정되는 고정부(24)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 양면 진공 게이트 밸브.
제1항에 있어서, 상기 2개의 기밀판(30, 40)에는 상기 구동판과 마주하는 면에 상기 스토퍼와 체결되기 위한 1이상의 체결부(33, 43)가 각각 형성되어 있으며, 상기 체결부에 대응하는 구동판 부분에는 개구(25) 또는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 양면 진공 게이트 밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스토퍼(50)는 판스프링인 것을 특징으로 하는 양면 진공 게이트 밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 2개의 기밀판(30, 40)은 상기 O링(31, 41)이 받는 압력이 기밀판에 직접 전달되는 것을 방지하기 위해 완충링(34, 44)을 O링과의 사이에 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 양면 진공 게이트 밸브.