KR100794344B1

KR100794344B1 - 밸브 및 이를 포함하는 약액 공급 시스템

Info

Publication number: KR100794344B1
Application number: KR1020060071723A
Authority: KR
Inventors: 배용길; 배상직; 류승수
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2006-07-28
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2008-01-15

Abstract

밸브 및 이를 포함하는 약액 공급 시스템이 제공된다. 밸브는 하우징, 일 방향 또는 타 방향으로 이동됨에 따라 하우징 내에서 약액이 흐르는 약액 통로를 개폐하는 다이어프램, 다이어프램에 설치된 제1 센서와, 하우징의 제1 센서와 대응되는 위치에 설치된 제2 센서를 포함하여, 다이어프램의 위치를 체크하는 센서부를 포함한다.

밸브, 센서부, 다이어프램

Description

밸브 및 이를 포함하는 약액 공급 시스템{Valve and system for supplying wet chemical comprising the same}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브의 일부 절개 사시도이다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브의 동작을 설명하기 위한 단면도들이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브를 포함하는 약액 공급 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1: 밸브 10 : 하우징

12: 약액유입로 14: 약액유출로

16 : 가이드부 18 : 돌출부

20 : 다이어프램 22 : 바디부

24 : 헤드부 32 : 제1 기체 유입로

34 : 제2 기체 유입로 40 : 제1 센서

40a : 제1 서브 센서 40b : 제2 서브 센서

50 : 제2 센서 50a : 제3 서브 센서

50b : 제4 서브 센서

본 발명은 밸브 및 이를 포함하는 약액 공급 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공정 안정성이 향상된 밸브 및 이를 포함하는 약액 공급 장치에 관한 것이다.

퀵 드레인 밸브(Quick DRain valve, 이하 QDR 밸브)는 2개의 약액 배관 사이에 배치되어, 대용량의 약액을 신속하게 배출할 때 사용되는 밸브이다. QDR 밸브는 하우징 내에서 다이어프램이 일 방향 또는 타 방향으로 이동되어 약액이 흐르는 약액 통로를 개폐하게 된다.

그런데, QDR 밸브가 오동작하거나, QDR 밸브 내에 이물질이 걸리게 되면, QDR 밸브의 약액 통로 개폐가 정상적으로 이루어지지 않는다. 이러한 경우, 약액 통로를 완전히 닫을 수 없기 때문에 약액이 손실될 수 있다. 따라서, QDR 밸브가 정상적으로 동작되고 있는지 체크할 수 있는 수단이 필요하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 공정 안정성이 향상된 밸브 및 이를 포함하는 약액 공급 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 밸브는 하우징, 일 방향 또는 타 방향으로 이동됨에 따라 하우징 내에서 약액이 흐르는 약액 통로를 개폐하는 다이어프램, 다이어프램에 설치된 제1 센서와, 하우징의 제1 센서와 대응되는 위치에 설치된 제2 센서를 포함하여, 다이어프램의 위치를 체크하는 센서부를 포함한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 약액 공급 장치는 약액이 흐르는 제1 및 제2 약액 배관 사이에 배치되는 밸브로, 밸브는 하우징, 일 방향 또는 타 방향으로 이동됨에 따라 하우징 내에서 약액이 흐르는 약액 통로를 개폐하는 다이어프램, 다이어프램에 설치된 제1 센서와, 하우징의 제1 센서와 대응되는 위치에 설치된 제2 센서를 포함하여 다이어프램의 위치를 체크하는 센서부를 포함하는 밸브, 및 제1 및 제2 센서에 연결되어 다이어프램의 위치로부터 약액 통로 개폐가 정상적으로 이루어지는지 여부를 판단하는 제어 장치를 포함한다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알 려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

우선 도 1을 참조하면, 밸브(1)는 2개의 약액 배관(미도시) 사이에 배치될 수 있고, 하우징(10), 다이어프램(20), 센서부(40, 50)를 포함할 수 있다.

하우징(10)은 밸브(1)의 외관을 형성하는 부분이고, 약액유입로(12), 약액유출로(14), 가이드부(16) 등을 포함한다. 여기서, 약액유입로(12)는 약액이 유입되는 부분이고, 약액유출로(14)는 약액이 유출되는 부분이다. 본 발명에서 사용되는 약액은 예를 들어, 불산(HF), BOE(Bufferd Oxide Exchant), 또는 인산(H₃PO₄)과 같은 습식 식각에 사용되는 식각액이거나, 세정에 사용되는 초순수와 같은 세정액 등일 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 가이드부(16)는 다이어프램(20)의 이동을 가이드하기 위한 부분이고, 특히, 가이드부(16)의 연장 방향은 약액유입로(12) 및 약액유출로(14)의 연장 방향과 평행하도록 형성된다.

다이어프램(20)은 가이드부(16)를 따라서 일방향 또는 타방향으로 이동되어, 약액 통로를 개폐한다. 다이어프램(20)은 바디부(22)와 헤드부(24)를 포함할 수 있는데, 바디부(22)는 가이드부(16)내에서 움직이는 부분이고, 헤드부(24)는 하우징(10) 내의 돌출부(18)에 붙게 되면 약액 통로를 막고 돌출부(18)로부터 떨어지게 되면 약액 통로를 열게 된다.

이러한 다이어프램(20)의 움직임은 하우징(10)에 유입되는 기체, 예를 들어 공기를 통해서 조절되는데, 이를 위해서 하우징(10)에는 제1 및 제2 기체 유입로(32, 34)가 형성되어 있다. 즉, PLC(Programmable Logic Controller)와 같은 제어부(미도시)의 제어에 의해서 제1 기체 유입로(32)에 기체가 유입되면 다이어프램(20)은 일 방향으로 이동되어 약액 통로가 열리고, 제2 기체 유입로(34)에 기체가 유입되면 다이어프램(20)은 타 방향으로 이동되어 약액 통로가 닫히게 된다. 본 발명에서는 다이어프램(20)의 일 방향 및 타 방향으로의 이동을 모두 기체를 유입하여 조절하는 것("복동 조작"이라고 함)을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 기체를 유입하여 다이어프램(20)을 일 방향으로 이동시키고, 스프링 등의 탄성체를 이용하여 다이어프램(20)을 타 방향으로 이동시킬 수도 있다("단동 조작"이라고 함).

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브(1)는 다이어프램(20)의 위치를 체크하는 센서부(40, 50)를 포함하는데, 센서부(40, 50)는 다이어프램(20)에 설치된 제1 센서(40)와, 하우징(10)의 제1 센서(40)에 대응되는 위치에 설치된 제2 센서(50)를 포함한다.

구체적으로, 제1 센서(40)는 제1 및 제2 서브 센서(40a, 40b)를 포함하고, 제2 센서(50)는 제3 및 제4 서브 센서(50a, 50b)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 서브 센서(40a)와 제3 서브 센서(50a)는 다이어프램(20)이 정상적으로 약액 통로를 열 때의 위치에 대응되도록 배치되고, 제2 서브 센서(40b)와 제4 서브 센서(50b)는 다이어프램(20)이 정상적으로 약액 통로를 닫을 때의 위치에 대응되도록 배치될 수 있다.

또한, 제1 및 제2 서브 센서(40a, 40b), 제3 및 제4 서브 센서(50a, 50b)는 다양한 형태로 구현될 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에서는 제1 및 제2 서브 센서(40a, 40b)는 각각 마그네틱이고, 제3 및 제4 서브 센서(50a, 50b)는 각각 마스네틱 센서로 구현된 경우를 예로 든다. 이러한 경우, 제3 및 제4 서브 센서(50a, 50b)에 의해 센싱된 결과가 PLC와 같은 제어부(미도시)에 전달되고, 제어부는 다이어프램(20)의 위치를 체크하게 된다.

여기서, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브의 동작을 설명한다.

제1 기체 유입로(32)에 기체가 유입되면, 도 2에서와 같이 다이어프램(20)이 일 방향으로 이동되어 약액 통로가 열린다. 즉, 약액 배관(미도시)으로부터 약액이 약액유입로(12)로 유입되어 약액유출로(14)로 유출된다. 이때, 다이어프램(20) 내에 설치된 제1 서브 센서(40a)와 제3 서브 센서(50a)는 일렬로(도 2의 a-a' 참조) 배열되기 때문에, 제3 서브 센서(50a)는 다이어프램(20)이 정상적으로 약액 통로를 열 때의 위치에 있음을 센싱할 수 있다.

제2 기체 유입로(34)에 기체가 유입되면, 도 3에서와 같이 다이어프램(20)이 타 방향으로 이동되어 약액 통로가 닫힌다. 즉, 약액 배관으로부터 약액이 유입되지 않는다. 이때, 다이어프램(20) 내에 설치된 제2 서브 센서(40b)와 제4 서브 센서(50b)는 일렬로(도 3의 b-b' 참조) 배열되기 때문에, 제4 서브 센서(50b)는 다이 어프램(20)이 정상적으로 약액 통로를 닫을 때의 위치에 있음을 센싱할 수 있다.

만약, 밸브(1)가 오동작하거나, 밸브(1) 내에 이물질이 걸리게 되면, 다이어프램(20)의 위치가 제1 내지 제4 서브 센서(40a, 40b, 50a, 50b)에 의해 체크되지 않게 된다(또는 잘못된 위치에서 체크되게 된다). 따라서, 밸브(1)가 정상적으로 동작되지 않음으로써 발생될 수 있는 약액의 손실 등을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 제1 센서(40)는 2개의 서브 센서(40a, 40b)를 포함하고, 제2 센서(50)는 2개의 서브 센서(50a, 50b)를 포함하는 경우만을 예로 들었으나, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 다이어프램(20)의 위치를 정확하게 체크하고자 할 때에는, 다이어프램(20) 내에 3 이상의 서브 센서를 설치하고, 이에 대응되도록 하우징(10)에 3 이상의 서브 센서를 설치할 수 있다.

도 4를 참조하면, 약액 공급 시스템(100)은 밸브(1), 제어 장치(110), 알람(alarm) 장치(120)를 포함할 수 있다.

약액이 흐르는 제1 및 제2 약액 배관 사이에 배치되는 밸브(1)는 전술한 바와 같이, 하우징(10)과, 일 방향 또는 타 방향으로 이동됨에 따라 하우징 내에서 약액이 흐르는 약액 통로를 개폐하는 다이어프램(20)과, 다이어프램에 설치된 제1 센서와 하우징의 제1 센서와 대응되는 위치에 설치된 제2 센서를 포함하여 다이어프램(20)의 위치를 체크하는 센서부(40, 50)를 포함한다.

제어 장치(110)는 PLC(Programmable Logic Controller) 등으로 구현할 수 있으며, 센서부(40, 50)로부터 다이어프램(20)의 위치를 나타내는 신호를 받아서, 다이어프램(20)의 위치로부터 약액 통로 개폐가 정상적으로 이루어지는지 여부를 판단하게 된다. 판단 방법은 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같다.

제어 장치(110)의 판단에 따라서(즉, 밸브(1)가 오동작하거나 밸브(1) 내에 이물질이 끼어 있다고 판단되면), 알람 장치(120)는 작업자에게 이상 동작을 알리는 알리게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

상기한 바와 같은 밸브 및 이를 포함하는 약액 공급 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다. 즉, 다이어프램의 정확한 위치를 체크할 수 있는 센서부를 설치함으로써, 밸브의 오동작이나 밸브 내에 이물질이 끼어 있어 발생할 수 있는 약액이 손실되는 것을 방지할 수 있다.

Claims

하우징;

일 방향 또는 타 방향으로 이동됨에 따라 상기 하우징 내에서 약액이 흐르는 약액 통로를 개폐하는 다이어프램;

상기 다이어프램에 설치된 제1 센서와, 상기 하우징의 제1 센서와 대응되는 위치에 설치된 제2 센서를 포함하여, 상기 다이어프램의 위치를 체크하는 센서부를 포함하는 밸브.
제 1항에 있어서,

상기 제1 센서는 제1 및 제2 서브 센서를 포함하고, 상기 제2 센서는 제3 및 제4 서브 센서를 포함하고,

상기 제1 서브 센서와 상기 제3 서브 센서는 상기 다이어프램이 정상적으로 약액 통로를 열 때의 위치에 대응되도록 배치되고,

상기 제2 서브 센서와 상기 제4 서브 센서는 상기 다이어프램이 정상적으로 약액 통로를 닫을 때의 위치에 대응되도록 배치되는 밸브.
제 2항에 있어서,

상기 제1 및 제2 서브 센서는 각각 마그네틱이고, 상기 제3 및 제4 서브 센서는 각각 마그네틱 센서인 밸브.
제 1항에 있어서,

상기 하우징은 상기 약액이 유입되는 약액유입로와 상기 약액이 유출되는 약액유출로를 포함하고,

상기 다이어프램의 이동 방향과 상기 약액유입로 및 상기 약액유출로의 연장 방향은 평행한 밸브.
제 1항에 있어서,

상기 하우징에는 제1 및 제2 기체 유입로가 형성되고,

상기 제1 기체 유입로에 기체를 유입하여 상기 다이어프램을 일 방향으로 이동시켜 약액 통로를 열고,

상기 제2 기체 유입로에 상기 기체를 유입하여 상기 다이어프램을 타 방향으로 이동시켜 약액 통로를 닫는 밸브.
약액이 흐르는 제1 및 제2 약액 배관 사이에 배치되는 밸브로, 상기 밸브는 하우징, 일 방향 또는 타 방향으로 이동됨에 따라 상기 하우징 내에서 약액이 흐르는 약액 통로를 개폐하는 다이어프램, 상기 다이어프램에 설치된 제1 센서와, 상기 하우징의 제1 센서와 대응되는 위치에 설치된 제2 센서를 포함하여 상기 다이어프램의 위치를 체크하는 센서부를 포함하는 밸브; 및

상기 제1 및 제2 센서에 연결되어 상기 다이어프램의 위치로부터 상기 약액 통로 개폐가 정상적으로 이루어지는지 여부를 판단하는 제어 장치를 포함하는 약액 공급 시스템.
제 6항에 있어서,

상기 약액 공급 시스템은 상기 제어 장치의 판단에 따라 작업자에게 이상 동작을 알리는 알람(alarm) 장치를 더 포함하는 약액 공급 장치.
제 6항에 있어서,

상기 제1 센서는 제1 및 제2 서브 센서를 포함하고, 상기 제2 센서는 제3 및 제4 서브 센서를 포함하고,

상기 제1 서브 센서와 상기 제3 서브 센서는 상기 다이어프램이 정상적으로 약액 통로를 열 때의 위치에 대응되도록 배치되고,

상기 제2 서브 센서와 상기 제4 서브 센서는 상기 다이어프램이 정상적으로 약액 통로를 닫을 때의 위치에 대응되도록 배치되는 밸브.
제 8항에 있어서,

상기 제1 및 제2 서브 센서는 각각 마그네틱이고, 상기 제3 및 제4 서브 센서는 각각 마그네틱 센서인 밸브.