KR100808101B1

KR100808101B1 - 진공 게이트 밸브

Info

Publication number: KR100808101B1
Application number: KR1020060002979A
Authority: KR
Inventors: 박웅기
Original assignee: 박웅기
Priority date: 2006-01-11
Filing date: 2006-01-11
Publication date: 2008-02-29
Also published as: KR20070074888A

Abstract

본 발명은 진공 게이트 밸브에 관한 것으로, 특히 내압용기 형태로 이루어지는 진공챔버와의 사이에 밸브하우징을 위치시키고 이들 챔버와 밸브하우징 사이에 존재하게 되는 압력차를 이용하여 밸브체의 개폐작동이 이루어질 수 있도록 한 진공 게이트 밸브에 관한 것이다.

종래의 경우에는 밸브체의 개폐작동 및 기밀유지력을 기계식이나 공압식 등의 가압력에 의하여 직접적으로 작동가압력이 전달되도록 구성이 이루어져 강한 작동가압력이 요구되는 관계로 장치 전체가 복잡하고 비대하여지는 폐단이 있었다.

본 발명은 밸브체에 의한 작동가압력을 별도로 발생시키지 않고 양측에 위치한 진공챔버 상호간이나 이들 진공챔버 사이에 위치하게 되는 밸브하우징 사이의 압력차에 의하여 밸브체에 의한 압력의 차단 내지 기밀유지에 따른 주기능이 수행되고, 제자리에서 밸브체의 변위나 밸브어셈블리의 승하강을 위한 보조기능만을 외부 컨트롤에 의하여 작동이 이루어지도록 하여 간편한 구성과 작동의 정확성이 이루어져 양측에 동시에 진공챔버를 설치하고 이들 상호간의 개폐작동이 요구되는 경우로서 진공게이트 밸브의 기술분야에서 유효 적절하게 활용할 수 있다.

진공, 게이트 밸브, 진공챔버, 압력차

Description

진공 게이트 밸브{Vacuum Gate Valve}

도 1은 본 발명의 바람직한 일례로서 일부 생략 종단면도,

도 2는 도 1에 있어서 밸브체가 원위치로 복귀한 상태를 보여주는 종단면도,

도 3은 도 2에 있어서 본체를 하강시킨 상태를 보여주는 종단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 밸브하우징, 3: 밸브조립체,

5: 승하강기구, 7: 가압기구,

9: 부압기구, 10: 유통로,

12: 패킹, 30: 밸브체,

32: 전후진기구, 32a: 벨로우즈,

32b: 스프링, 34: 본체,

34a: 지지부재, 34b: 가이더,

34c: 가이드로드, 34d: 공급배출로,

36: 기밀유지부재, 50: 실린더,

52: 피스톤, 54: 상부 실린더블록,

55a, 56a: 유로, 56: 하부 실린더블록

예를 들면, 국내 특허 제486435호인 "진공밸브", 본 발명자의 선출원인 국내특허 제489250호나 국내특허 제489553호의 "진공게이트밸브"에 있어서도, 진공챔버의 개폐기능을 갖는 밸브체에 대한 개폐작동력으로서 특히 진공챔버의 밀폐를 위한 밸브체의 가압 작동시에 필요로 하는 가압작동력을 밸브체의 후부에 위치하게 되는 기구적인 메카니즘에 의하여 주작동이 이루어지도록 설계가 이루어져 있기 때문에 제기능을 발휘하도록 하기 위하여는 요구되는 사양에 맞게 강한 작동력을 발휘할 수 있을 정도로 그 구조가 견고하고 고강도를 갖도록 이루어져야만 하는 제약이 뒤따르게 되며, 결국 제조시 원자재 비용의 상승과 함께 제품에 대한 가공정밀도가 상대적으로 높아야 하고 제조하는 과정에서 품질관리도 보다 엄격하여져야만 하는 등 원가 상승 문제가 자주 발생하고 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제를 일거에 해소하기 위하여 연구 및 개발이 이루어진 것으로 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명의 주목적은 압력용기 형태를 갖게 되는 진공챔버와 이 진공챔버의 통로에 대한 개폐작동이 이루어지게 되는 밸브체의 기밀유지를 위한 주작동 구동력을 밸브체 하우징과 작업실 역할 수행하는 진공챔버 사이의 압력차에 의하여 작동이 이루어지도록 하여 장치의 단순화와 작동의 신뢰도를 보다 향상시킬 수 있도록 하고자 하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 밸브하우징의 내부에서 움직이게 되는 밸브체와 밸브조립체에 있어서는 밸브체의 기밀유지를 위한 주작동 구동력은 별도로 필요로 하지않고 단지 밸브체 및 밸브조립체의 자체 움직임에만 소요되는 적은 구동력만이 요구되도록 설계가 이루어져 보다 설계가 단순하여지고 보다 용이하게 제작이 이루어질 수 있도록 하여 생산원가의 절감과 함께 품질관리가 보다 편리하도록 하여 경제적으로 활용이 가능하도록 하는 진공 게이트 밸브를 제공하고자 함에 있다.

본 발명은 위와 같은 목적들을 달성하기 위하여 압력용기 형태로 구성되고 유통로가 형성되는 밸브하우징과; 상기 밸브하우징의 내부에 설치되고 본체에 전후진기구에 의하여 전, 후진이 가능하게 밸브체가 설치되는 밸브조립체와; 상기 밸브조립체를 승, 하강 구동시키는 승하강기구와; 상기 밸브하우징의 내부로 가압매체를 급송하는 가압기구와; 그리고 상기 밸브하우징의 내부로부터 가압매체를 외부로 배출시키는 부압기구를 포함하여 이루어지는 진공 게이트 밸브를 제공한다.

또한, 상기 밸브하우징에는 복수개의 유통로를 마련하고 상기 밸브조립체는 상기 본체에 상기 복수개의 유통로와 대응되는 복수개의 밸브체와 상기 복수개의 밸브체를 각각 전,후진시키는 전후진기구를 설치하여 이루어지는 진공 게이트 밸브를 제공한다.

또한, 상기 전후진기구는 상기 밸브체와 상기 본체 사이에 설치되고 벨로우즈와 스프링의 결합체 형태로 이루어지거나 아니면 별도의 다이아프램 형태로 이루어지는 진공 게이트 밸브를 제공한다.

또한, 상기 본체는 상기 전후진기구가 위치하게 되는 지지부재와 상기 밸브체의 전, 후진시에 안내하는 가이더와 상기 밸브조립체의 승, 하강시에 안내가 이루어지는 가이드로드가 결합된 구성으로 이루어지되, 상기 지지부재 및 상기 가이드로드에는 매체의 공급배출로가 서로 연통되게 구성되고 상기 공급배출로의 일측은 상기 전후진기구와 연통되게 구성이 이루어지는 진공 게이트 밸브를 제공한다.

또한, 상기 전후진기구 및 상기 가이드로드는 복수개가 설치되어 그 구성이 이루어지는 진공 게이트 밸브가 제공된다.

더우기, 상기 밸브하우징과 상기 밸브조립체와의 사이에는 기밀유지부재를 별도로 설치하여 이루어지는 진공 게이트 밸브가 제공된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 상세하고도 구체적으로 살펴보기로 한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 의하면 공통적으로 압력용기 형태로 구성되고 유통로가 형성되는 밸브하우징(1)과; 상기 밸브하우징(1)의 내부에 설치되고 본체 (34)에 전후진기구(32)에 의하여 전, 후진이 가능하게 밸브체(30)가 설치되는 밸브조립체(3)와; 상기 밸브조립체(3)를 승, 하강 구동시키는 승하강기구(5)와; 상기 밸브하우징(1)의 내부로 가압매체를 급송하는 가압기구(7)와; 그리고 상기 밸브하우징(1)의 내부로부터 가압매체를 외부로 배출시키는 부압기구(9)를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 밸브하우징(1)에는 단수 또는 복수개의 유통로(10)를 마련하고 상기 밸브조립체(3)는 상기 본체(34)에 상기 유통로(10)와 대응되는 수효의 밸브체(30)와 상기 밸브체(30)를 각각 전,후진시키는 전후진기구(32)를 설치하여 이루어지게 된다.

물론, 밸브하우징(1)의 유통로(10)와 인접한 부위나 밸브체(30)에는 기밀유지효과를 향상시키기 위하여 패킹(12)을 별도로 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전후진기구(32)는 상기 밸브체(30)와 상기 본체(34)의 사이에 설치되고 벨로우즈(32a)와 복귀스프링(32b)의 결합체 형태로 이루어지거나 아니면 상기 복귀스프링(32b)이 없이 자체 탄성력에 의하여 전, 후진이 가능하게 구성되는 다이아프램을 장착하여 구성할 수도 있다.

또한, 상기 본체(34)는 상기 전후진기구(32)가 위치하게 되는 지지부재(34a)와 상기 밸브체(30)의 전, 후진시에 안내하는 가이더(34b)와 상기 밸브조립체(3)의 승, 하강시에 안내가 이루어지는 가이드로드(34c)가 결합된 구성으로 이루어지되, 상기 지지부재(34a) 및 상기 가이드로드(34c)에는 매체의 공급배출로(34d)가 서로 연통되게 구성되고 상기 공급배출로(34d)의 일측은 상기 전후진기구(32)로서 벨로 우즈(32a) 또는 다이아프램과 서로 연통되게 그 구성이 이루어지게 된다.

또한, 상기 전후진기구(32) 및 상기 가이드로드(34c)는 복수개가 설치되어 넓게 구성되는 밸브체(30)의 경우에는 보다 안정적으로 전, 후진 작동이 이루어지도록 하고 밸브체(30)가 동시에 복수개로 설치되는 경우에는 이들 밸브체(30)들을 동시 또는 독립적으로 작동이 이루어지도록 그 구성이 이루어질 수 있다.

더우기, 상기 밸브하우징(1)과 상기 밸브조립체(3)와의 사이에는 기밀유지부재(36)를 설치하되, 상기 기밀유지부재(36)는 가이드로드(34c)를 감싸는 구조로서 신축이 가능하게, 예를 들면 도시한 바와 같이 벨로우즈 형태로 별도로 설치하여 밸브하우징(1)과 외부와의 사이에 보다 확실하게 기밀유지가 가능하게 구성하는 것이 바람직하다.

상기 승하강기구(5)는 공압실린더 형태로 구성하여 가이드로드(34c)가 실린더(50)의 내부에서 피스톤(52)이 설치된 피스톤로드 형태로 구성되고 상,하부 실린더블록(54,56)에는 작동매체를 공급하거나 배출시키기 위한 유로(54a)(56a)를 각각 형성하여 이루어지게 된다.

다음, 가압기구(7)에는 컴프레서가 연결되어 밸브하우징(1)의 내부로 가압매체를 공급할 수 있도록 그 구성이 이루어지게 되고, 부압기구(9)에는 진공펌프가 설치되어 밸브하우징(1)의 내부에 있던 매체를 외부로 배출시켜 밸브하우징(1) 내부가 대기압 또는 진공 상태에 있도록 각각 구성하여 결국, 상기 가압기구(7)와 상기 부압기구(9)에 의하여 밸브하우징(1)의 내부압력을 필요한 상태로 조절할 수 있도록 그 기능을 수행하게 된다.

그리하여 위와 같이 구성이 이루어지게 되는 본 발명의 경우에 다음과 같이 그 작동이 이루어지게 된다.

우선 밸브로서 작동이 이루어지는 경우에는 진공챔버에 설치되어 있던 본 발명인 게이트 밸브는 공급배출로(34d)를 경유하여 내부매체를 외부로 배출시키게 되면 벨로우즈(32a)의 내부에 있던 공기는 외부로 배출되면서 부압이 작용하여 수축되면서 밸브체(30)는 가이더(43b)를 타고 후진한 상태를 유지시켜 밸브조립체(3)를 승, 하강이 가능하게 위치시키고 정위치에 자리잡도록 승하강기구(5)에 의하여 상승시키고 나서 공급배출로(34d)를 경유 외부로부터 공기를 공급하면 복귀스프링(32b)의 복원력에 의하여 밸브체(30)가 다시 밸브하우징(1)의 유통로(10)와 서로 맞닿은 상태를 유지하도록 변위시킨다.

다음, 작업이 이루어지게 되는 진공챔버의 내부압력을 작업에서 요구되는 진공압력에 이를 때까지 작동을 시키게 되며, 이때, 밸브하우징(1)의 내부압력을 가압기구(7)에 의하여 압력을 상승시키게 되면 밸브하우징(1)의 내부압력과 진공챔버 내부의 진공압력과의 압력차이가 크게 나게 되고, 이에 따라 밸브체(30)는 유통로(10)를 막아 놓은 상태로 밸브하우징(1)의 내측면과 더 더욱 밀착되어 보다 확실한 기밀유지가 가능하게 된다.

반대로 밸브체(30)를 열고자 하는 경우에는 밸브하우징(1)의 내부압력을 진공챔버와 동일한 압력을 유지하거나 아니면 진공챔버보다 더 낮은 진공압력이 유지되도록 하면 밸브체(30)를 보다 쉽게 개방할 수가 있으므로, 부압기구(9)를 이용하여 밸브하우징(1) 내부의 매체를 외부로 배출시켜 압력을 조절하고 나서 공급배출로(34d)를 이용한 전후진기구(32)의 후진에 의하여 아주 용이하게 밸브체(30)의 개 방작동을 행할 수 있게 된다.

물론, 이와 같이 전후진기구(32)에 의하여 밸브체(30)의 개방작동으로 밸브체(30)의 후진 위치에서 승하강기구(5)의 작동으로서 상부 실린더블록(54)에 형성된 유로(54a)에는 외부로부터 작동매체를 공급하면 피스톤(52)이 하강하면서 내부에 있던 작동매체는 하부 실린더블록(56)의 유로(56a)를 경유 외부로 배출되며, 피스톤(52)과 결합되어 있던 가이드로드(34c) 역시 밸브조립체(3)와 함께 하강하여 소정의 위치에 도달하고 결국 유통로(10)의 개방작동이 확실하게 이루어지게 된다.

이때, 밸브체(30)가 다수 설치되어 다수의 진공챔버에 대하여 개폐 작동이 이루어지도록 하고자 하는 경우에는 해당되는 밸브체(30) 각각에 대하여 독립적으로 개폐작동이 이루어지도록 할 수도 있고, 해당되는 밸브체(30) 모두가 동시에 작동이 이루어지도록 할 수도 있다.

즉, 도 1에 도시한 실시예에 있어서 밸브체(30,30) 각각에 대하여 독립적으로 개폐작동이 이루어지도록 하는 경우에는 밸브체(30,30)가 위치하고 유통로(10,10)가 형성된 각각의 진공챔버 내부의 상태가 일측의 진공챔버는 진공상태를 유지하나 다른 일측의 진공챔버는 대기압 상태를 유지하는 상태에서 밸브하우징(1)의 내부압력을 대기압 상태로 유지하게 되면 서로 대기압 상태를 유지하게 되는 유통로(10)는 개폐가 가능하게 되어 해당하는 밸브체(30)의 개방이 가능하게 된다.

물론, 유통로(10,10)가 형성된 각각의 진공챔버 내부의 상태가 진공압력의 상태를 동시에 유지하고 있는 경우에는 밸브하우징(1)의 내부압력을 함께 동일한 진공압력의 상태로 유지시켜 밸브체(30,30)의 개폐가 가능하도록 하여 필요시에 이 들 밸브체(30,30)를 동시에 개폐작동시킬 수 있게 된다.

이상 살펴 본 바와 같이, 본 발명인 진공 게이트 밸브에 의하면, 압력용기 형태를 갖게 되는 진공챔버와 이 진공챔버의 유통로(10)에 대한 개폐작동이 이루어지게 되는 밸브체(30)의 기밀유지를 위한 주작동 구동력을 밸브체 하우징(1)과 작업실 역할 수행하는 진공챔버 사이의 압력차에 의하여 작동이 이루어지도록 하여 장치의 단순화와 작동의 신뢰도를 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 밸브하우징(1)의 내부에서 움직이게 되는 밸브체(30)와 밸브조립체(3)에 있어서는 밸브체(30)의 기밀유지를 위한 주작동 구동력은 위와 같이 밸브체하우징(1)과 진공챔버 사이의 압력차에 의하여 작동이 이루어지도록 하기때문에 별도로 필요로 하지 않고 단지 밸브체(30) 및 밸브조립체(3)의 자체 움직임에만 소요되는 적은 구동력만이 요구되도록 설계가 이루어져 보다 설계가 단순하고 보다 용이하게 제작이 이루어질 수 있도록 하여 생산원가의 절감과 함께 품질관리가 보다 편리하도록 하여 경제적으로 활용이 가능하도록 하는 등 우수한 효과를 갖는다.

Claims

압력용기 형태로 구성되고 유통로가 형성되는 밸브하우징(1)과; 상기 밸브하우징(1)의 내부에 설치되고 본체(34)에 전후진기구(32)에 의하여 전, 후진이 가능하게 밸브체(30)가 설치되는 밸브조립체(3)와; 상기 밸브조립체(3)를 승, 하강 구동시키는 승하강기구(5)와; 상기 밸브하우징(1)의 내부로 가압매체를 급송하는 가압기구(7)와; 그리고 상기 밸브하우징(1)의 내부로부터 가압매체를 외부로 배출시키는 부압기구(9)를 포함하여 이루어지되,

상기 밸브하우징(1)에는 단수 또는 복수개의 유통로(10)를 마련하고 상기 밸브조립체(3)는 상기 본체(34)에 상기 유통로(10)와 대응되는 수효의 밸브체(30)와 상기 밸브체(30)를 각각 전,후진시키는 전후진기구(32)를 설치하여 이루어지고,

상기 전후진기구(32)는 상기 밸브체(30)와 상기 본체(34)의 사이에 설치되고 벨로우즈(32a)와 복귀스프링(32b)의 결합체 형태로 이루어지고,

상기 본체(34)는 상기 전후진기구(32)가 위치하게 되는 지지부재(34a)와 상기 밸브체(30)의 전, 후진시에 안내하는 가이더(34b)와 상기 밸브조립체(3)의 승, 하강시에 안내가 이루어지는 가이드로드(34c)가 결합된 구성으로 이루어지되, 상기 지지부재(34a) 및 상기 가이드로드(34c)에는 매체의 공급배출로(34d)가 서로 연통되게 구성되고, 상기 공급배출로(34d)의 일측은 상기 전후진기구(32)로서 벨로우즈(32a) 또는 다이아프램과 서로 연통되게 그 구성이 이루어지고,

상기 밸브하우징(1)과 상기 밸브조립체(3)와의 사이에는 기밀유지부재(36)를 설치하되, 상기 기밀유지부재(36)는 가이드로드(34c)를 감싸는 구조로서 신축이 가능하게 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 게이트 밸브.
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제1항에 있어서,

상기 승하강기구(5)는 공압실린더 형태로 구성하여 가이드로드(34c)가 실린더(50)의 내부에서 피스톤(52)이 설치된 피스톤로드 형태로 구성되고 상,하부 실린더블록(54,56)에는 작동매체를 공급하거나 배출시키기 위한 유로(54a)(56a)를 각각 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 게이트 밸브.
제1항에 있어서,

상기 가압기구(7)에는 컴프레서가 연결되어 밸브하우징(1)의 내부로 가압매체를 공급할 수 있도록 그 구성이 이루어지게 되고,

상기 부압기구(9)에는 진공펌프가 설치되어 밸브하우징(1)의 내부압력을 필요한 상태로 조절할 수 있도록 그 구성이 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 게이트 밸브.