KR100905732B1 - A valve apparatus - Google Patents
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Abstract
챔버와 진공펌프를 연결하는 도관상에 설치되어, 진공펌프의 펌핑력이 챔버로 선택적으로 전달되도록 개폐 가능한 밸브 장치에 있어서, 입구와 출구를 가지는 밸브 몸체와; 밸브 몸체 내에 이동 가능하게 설치되어 입구를 선택적으로 개폐하는 이동체와; 밸브 몸체에 결합되어 이동체를 이동시키기 위한 구동유닛과; 구동유닛과 이동체를 연결하는 연결축과; 연결축에 설치되어 이동체를 가열하는 제1히터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 장치가 개시된다.A valve device mounted on a conduit connecting a chamber and a vacuum pump, the valve device being capable of being opened and closed so that a pumping force of the vacuum pump is selectively transferred to the chamber, comprising: a valve body having an inlet and an outlet; A moving body movably installed in the valve body to selectively open and close the inlet; A driving unit coupled to the valve body to move the moving body; A connection shaft connecting the drive unit and the moving body; And a first heater installed on the connection shaft and heating the moving body.
밸브, 벨로우즈, 챔버, 진공펌프, 히터 Valves, bellows, chambers, vacuum pumps, heaters
Description
도 1은 일반적인 LPCVD 장치의 진공공급 시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view for explaining a vacuum supply system of a general LPCVD apparatus. FIG.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 밸브 장치를 나타내 보인 사시도.2 is a perspective view of a valve device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 밸브 장치의 단면도.3 is a sectional view of the valve device shown in Fig.
도 4는 도 2에 도시된 연결축의 단면도.4 is a sectional view of the connection shaft shown in Fig.
도 5는 도 4에 도시된 연결축의 평면도.5 is a plan view of the connection shaft shown in Fig.
도 6은 도 3에 도시된 제1히터를 나타내 보인 사시도.FIG. 6 is a perspective view showing the first heater shown in FIG. 3; FIG.
도 7은 도 2의 상태에서 밸브가 개방된 상태를 설명하기 위한 단면도.7 is a sectional view for explaining a state in which the valve is opened in the state of FIG. 2;
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
100..밸브 몸체 200..이동체100 .. Valve
210..벨로우즈 몸체 220..헤드부210 .. bellows body 220 .. head part
230..지지부 240..스프링230 .. support portion 240 .. spring
300..구동유닛 310..실린더300 .. drive unit 310 .. cylinder
320..피스톤 부재 400..연결축320 .. Piston
500..제1히터 600..제2히터500 ..
700..커넥터 810..전원 케이블700 .. connector 810 .. power cable
본 발명은 밸브 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 제조 장치 중 챔버(chamber)와 진공펌프(vaccum pump) 사이에 설치되어 선택적으로 챔버에 인가되는 진공압을 개폐하는 밸브 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve apparatus, and more particularly, to a valve apparatus installed between a chamber and a vacuum pump of a semiconductor manufacturing apparatus to selectively open and close vacuum pressure applied to the chamber.
반도체 제조장치 중 진공펌프(vaccum pump)를 사용하는 반도체 제조장치의 대부분이 밸브 장치 예를 들면, 벨로우즈(bellows)에 의해 구동되는 밸브를 포함하고 있다. 상기 밸브 장치는 CVD(Chemical Vavor Deposition) 공정, 플라즈마 식각 공정 등의 단위공정이 수행되는 챔버(chamber)와 진공펌프 사이에 설치되어, 상기 챔버에 인가되는 진공압을 조절하는 역할을 한다.BACKGROUND ART [0002] Most of semiconductor manufacturing apparatuses using a vacuum pump include valves that are driven by valve apparatuses, for example, bellows. The valve device is installed between a vacuum pump and a chamber in which a unit process such as a CVD (Chemical Vapor Deposition) process or a plasma etching process is performed, and controls the vacuum pressure applied to the chamber.
도 1은 일반적인 PLCVD(Low Pressure CVD) 공정을 실시하는 LPCVD 장치에서 챔버 내부를 진공상태로 만드는 진공공급 시스템을 도시한 구성도이다.FIG. 1 is a view showing a vacuum supply system for converting a vacuum inside a chamber into an LPCVD apparatus that performs a general PLCVD (Low Pressure CVD) process.
도 1을 참조하면, 일반적인 LPCVD 장치의 진공공급 시스템은, 내측으로 일정 개수의 웨이퍼가 장착된 보트(12)가 로딩되는 챔버(1)의 일측에 진공 펌프(13)가 도관(3)에 의해 연결된다. 도관(3) 상에는 밸브(10)와, 진공압 감지센서(15)와, 가스트랩(gas trap;14)이 각각 연결된다. 또한, 도관(3) 상에는 밸브(10)를 바이패스(by-pass)하는 제1 및 제2보조도관(4, 5)이 밸브(10)와 각각 병렬로 연결된다.1, a vacuum supply system of a general LPCVD apparatus includes a chamber 1 in which a
상기 제1보조도관(4)에는 제1밸브(6)와 그 제1밸브(6)를 통과하는 가스량을 조절하는 제1니들밸브(needle valve; 7)가 각각 설치되고, 제2보조도관(4)에는 제2 밸브(8)와 그 제2밸브(8)를 통과하는 가스량을 조절하는 제2니들밸브(9)가 각각 설치되며, 제1니들밸브(7)는 제2니들밸브(9)보다 미세한 량을 통과시키도록 조절된다.The first auxiliary conduit 4 is provided with a
이러한 진공 공급시스템은 챔버(11)를 진공 상태로 만들 때 갑작스런 압력의 변화로 인해 챔버(11)가 손상되는 것을 방지하기 위하여 진공펌프(13)의 작동으로 챔버(11) 내의 가스를 도관(3)을 통해 배기시, 밸브(10) 및 제2밸브(8)를 닫은 상태에서 제1밸브(6)를 개방시켜 챔버(11) 내의 가스를 미세하게 배기시키고, 챔버(11) 내의 감압이 일정한 값에 도달하면 제1밸브(6)를 닫고, 제2밸브(8)를 개방시켜 챔버(11) 내의 가스를 소량으로 배기시킨다. 제2밸브(8)의 개방으로 인해 챔버(11) 내의 감압이 어느 정도 이루어지면, 제2밸브(8)를 닫고, 밸브(10)를 개방시켜 챔버(11) 내의 가스를 대량으로 배기시킨다. 챔버(11) 내의 압력은 진공압 감지센서(15)를 통해 감지되며, 도관(3)을 통해 배출되는 잔류가스에 포함된 파우더는 가스트랩(14)에 의헤 제거된다.Such a vacuum supply system is a system in which the gas in the
한편, 밸브(10)는 왕복 이동되는 가이드축과, 수축 및 팽창되면서 가이드축을 이동시키는 벨로우즈 및 밸브 헤드를 포함할 수 있다. 상기 가이드축에는 밸브 헤드가 결합되며, 상기 구동부에 의해 가이드축이 왕복 이동되면서 벨로우즈가 팽창 및 수축되며, 그 가이드축과 함께 이동되는 벨브 헤드의 슬라이딩 이동에 의해서 밸브의 개폐 동작이 이루어진다.On the other hand, the
상기 밸브 헤드가 가이드축을 따라 이동됨에 따라서, 결국 도관(3)을 따라 유동하는 가스의 유동이 가능하게 제어된다.As the valve head is moved along the guide axis, the flow of gas flowing along the
한편, 상기 밸브(10)를 개방하여 챔버(11) 내의 가스를 진공펌프(13)를 통해 배출시킬 때, 부생성물이 도관(3) 내부 및 상기 밸브(10) 내부에 부착된다. 예를 들어, 질화물 파우더(powder)와 같은 파우더가 형성될 수 있는 공정이 챔버(11) 내에서 수행될 경우, 챔버(11) 내의 가스 배출시 파우더와 같은 부생성물이 밸브 몸체와 가이드축 및 벨로우즈 조립체 등에 흡착된다. 흡착된 파우더는 밸브(10)의 개폐동작을 방해하게 되며, 가이드축에 결합된 벨로우즈 조립체의 동작이 원활하게 이루어지는 것이 방해된다. 또한, 벨로우즈 조립체와 밸브 몸체 내부의 벽에 흡착된 파우더가 챔버(11)로 역류하여 챔버(11) 내부를 오염시키는 문제점이 있다.On the other hand, when the
한편, 상기와 같은 부생성물은 그 물질의 성질에 따라서 가열 즉, 온도를 높이는 것에 의해서 부착하는 양을 대폭 감소시킬 수 있다. 이러한 점을 감안하여, 종래에는 상기 밸브 몸체를 외부에서 가열시키기 위한 방법으로서 밸브 몸체의 외부에 히터가 결합되어 가열하는 구성이 채용되어 사용되고 있으나, 이 경우 히터가 밸브 몸체에서 분리되지 않는 구성이므로, 밸브의 세척 및 크리닝 작업이 어려운 문제점이 있다. 또한, 밸브 외측에서 밸브 몸체를 가열하게 되면, 밸브 몸체 내부를 가열하는 데는 오랜 시간이 걸리게 되어 비효율적이다.On the other hand, such by-products can greatly reduce the amount of adhering by heating, i.e., increasing the temperature, depending on the properties of the material. In view of this, conventionally, as a method for heating the valve body from the outside, a structure in which a heater is coupled to the outside of the valve body to heat the valve body is employed, and in this case, the heater is not separated from the valve body, There is a problem that it is difficult to clean and clean the valve. Further, if the valve body is heated outside the valve, it takes a long time to heat the inside of the valve body, which is inefficient.
이러한 점 때문에 밸브 내부에 히팅수단을 설치하는 방법이 시도되고 있으나, 이 경우에는 히팅수단의 설치공간이 부족하여 밸브의 사이즈가 증가하게 되고, 또한 가스의 유동 경로 상에 노출되는 밸브 헤드를 집중적으로 가열시키는데 한계가 있다.However, in this case, the installation space of the heating means is insufficient to increase the size of the valve, and the valve head exposed on the flow path of the gas is concentrated There is a limit to heating.
또한, 상기 밸브를 가열시킨 열이 밸브의 구동부 쪽으로 전달되어 구동부의 온도가 올라가면, 구동부의 성능이 저하되는 문제점이 있다.In addition, when the temperature of the driving unit is increased by transferring the heat heated by the valve to the driving unit of the valve, the performance of the driving unit is deteriorated.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 달성하기 위해 창안된 것으로서, 밸브를 신속하게 가열할 수 있도록 구조가 개선된 밸브 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a valve device with improved structure for rapidly heating a valve.
또한, 본 발명은 간단한 구성에 의해 밸브 내부의 온도를 신속하게 가열시킬 수 있도록 개선된 밸브 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide an improved valve device capable of quickly heating a temperature inside a valve by a simple configuration.
또한, 본 발명은 경량화 및 소형화하면서도 밸브의 가열시간을 단축시킬 수 있도록 구조가 개선된 밸브 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a valve device having a structure that is lightweight and compact while reducing the heating time of the valve.
또한, 본 발명은 밸브 몸체의 열이 밸브 구동부 쪽으로 전달되는 것을 억제할 수 있도록 구조가 개선된 밸브 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a valve device with an improved structure that can prevent the heat of the valve body from being transmitted to the valve driving portion.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 밸브 장치는, 챔버와 진공펌프를 연결하는 도관상에 설치되어, 상기 진공펌프의 펌핑력이 상기 챔버로 선택적으로 전달되도록 개폐 가능한 밸브 장치에 있어서, 입구와 출구를 가지는 밸브 몸체와; 상기 밸브 몸체 내에 이동 가능하게 설치되어 상기 입구를 선택적으로 개폐하는 이동체와;According to an aspect of the present invention, there is provided a valve device installed on a conduit connecting a chamber and a vacuum pump, the valve device being openable and closable to selectively transmit the pumping force of the vacuum pump to the chamber, A valve body; A moving body movably installed in the valve body to selectively open and close the inlet;
상기 밸브 몸체에 결합되어 상기 이동체를 이동시키기 위한 구동유닛과; 상기 구동유닛과 상기 이동체를 연결하는 연결축과; 상기 연결축에 설치되어 상기 이동체를 가열하는 제1히터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A driving unit coupled to the valve body to move the moving body; A connecting shaft connecting the driving unit and the moving body; And a first heater installed on the connection shaft and heating the moving body.
여기서, 상기 연결축은, 상부 및 하부 각각으로 연통 가능하며, 하단이 상기 구동유닛과 체결되는 파이프형 축부재와; 상기 축부재의 상단에 결합된 상태로 상기 이동체의 내측에 결합되며, 상기 이동체와 접하는 면에 상기 제1히터를 수용하는 수용홈이 소정 패턴으로 형성된 발열 결합부재;를 포함하는 것이 바람직하다.The connection shaft includes a pipe-shaped shaft member communicating with the upper and lower portions, respectively, and having a lower end coupled to the drive unit; And a heat generating coupling member coupled to the inside of the moving body in a state of being coupled to the upper end of the shaft member and having a receiving groove for receiving the first heater in a predetermined pattern on a surface in contact with the moving body.
또한, 상기 수용홈은, 일측이 상기 축부재의 내부 공간과 연통되며, 상기 발열 결합부재에 나선형상으로 인입 형성된 것이 좋다.It is also preferable that the receiving groove has one side communicated with the internal space of the shaft member and formed into a spiral shape on the heat generating coupling member.
또한, 상기 제1히터는 상기 수용홈에 대응되는 형상으로 형성되어 상기 수용홈에 수용되며, 상기 축부재의 중공 내부로 연장되어 상기 축부재의 하단을 통해 연결되는 전원케이블을 통해 인가되는 전원에 의해 가열되는 발열금속을 포함하는 것이 좋다.The first heater is formed in a shape corresponding to the receiving groove and is accommodated in the receiving groove. The first heater extends through a hollow portion of the shaft member and is connected through a lower end of the shaft member. It is preferable to include a heat-generating metal which is heated by heat.
또한, 상기 이동체는, 수축 및 팽창 가능한 벨로우즈 몸체와; 상기 벨로우즈 몸체의 상부에 연결되어 상기 입구를 개폐시키고, 내측에는 상기 연결축이 결합되는 헤드부와; 상기 벨로우즈 몸체의 하단에 마련되어 상기 밸브 몸체에 결합되는 지지부; 및 상기 벨로우즈 몸체의 내부에 설치되어, 상기 밸로우즈 몸체가 팽창하는 방향으로 가압하는 스프링;을 포함하는 것이 좋다.Further, the moving body may include a shrinkable and inflatable bellows body; A head connected to an upper portion of the bellows body to open and close the inlet and to couple the connecting shaft to the inside; A support provided at a lower end of the bellows body and coupled to the valve body; And a spring installed inside the bellows body and pressing the bellows body in a direction in which the bellows body expands.
또한, 상기 밸브 몸체의 외측을 감싸도록 설치되며, 상기 밸브 몸체에 착탈 가능하도록 외력에 의해 벌어지는 절개부를 가지는 제2히터와; 상기 제2히터에 마련되어 상기 절개부가 벌어지는 것을 방지하는 로킹부재;를 더 포함하는 것이 좋다.A second heater installed to surround the outside of the valve body, the second heater having a cut-out portion opened by an external force so as to be detachable from the valve body; And a locking member provided on the second heater to prevent the incision from spreading.
또한, 상기 밸브 몸체와 상기 구동유닛 사이에 설치되며, 외측에는 다수의 배기 홀이 형성된 커넥터;를 더 포함하는 것이 좋다.The connector may further include a connector provided between the valve body and the driving unit and having a plurality of exhaust holes formed on the outer side thereof.
또한, 상기 구동유닛은, 상기 커넥터에 결합되는 실린더와; 상기 실린더 내부에서 왕복 이동되게 설치되며, 상기 연결축에 연결되는 피스톤부재;를 포함하는 것이 좋다.The driving unit may further include: a cylinder coupled to the connector; And a piston member installed to reciprocate within the cylinder and connected to the connection shaft.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 밸브 장치를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a valve device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 밸브 장치는, 밸브 몸체(100)와, 상기 밸브 몸체(100) 내에 설치되는 이동체(200)와, 상기 이동체(200)를 구동시키는 구동유닛(300)과, 상기 이동체(200)와 상기 구동유닛(300)을 연결하는 연결축(400)과, 상기 연결축(400)에 설치되어 상기 이동체(200)를 가열하는 제1히터(500)와, 상기 밸브 몸체(100)의 외측에 설치되는 제2히터(600) 및 상기 밸브 몸체(100)와 상기 구동유닛(300)을 연결하는 커넥터(700)를 구비한다.2 and 3, the valve device according to the embodiment of the present invention includes a
상기 밸브 몸체(100)는 반도체 제조장치의 챔버와 진공펌프 사이를 연결하는 도관상에 설치되는 것으로서, 상기 챔버 측에 대응되는 입구(110)와, 상기 진공펌프 측에 대응되는 출구(120)를 가진다. 상기 입구(110)와 출구(120)는 대략 90도 각도로 배치된다. 상기 입구(110)는 상기 이동체(200)에 의해 선택적으로 개폐됨으로써, 상기 입구(110)를 통해 상기 출구(120) 쪽으로 가스가 통과하거나, 통과하지 못하도록 폐쇄될 수 있다.The
또한, 상기 밸브 몸체(100)의 입구(110)의 반대측에는 상기 이동체(200)가 결합되는 결합부(130)가 형성된다. 상기 결합부(130)의 내주에 나사선이 형성되어 상기 이동체(200)의 일부분이 나사 결합되어 지지될 수 있다.In addition, a
상기 이동체(200)는, 벨로우즈 몸체(210)와, 상기 벨로우즈 몸체(210)의 일단에 연결되는 헤드부(220)와, 상기 벨로우즈 몸체(210)의 타탄에 연결되는 지지부(230) 및 상기 벨로우즈 몸체(210) 내부에 설치되는 스프링(240)을 구비한다.The moving
상기 벨로우즈 몸체(210)는 내부가 빈 공간이며, 수축 및 팽창이 가능한 구조를 갖는다.The
상기 헤드부(220)는 벨로우즈 몸체(210)의 일단 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 벨로우즈 몸체(210)의 상부에 결합된다. 이 헤드부(220)는 상단이 막히고 하단이 열려서 내부에 일정 공간을 가지는 구조를 가진다. 상기 헤드부(220)는 상기 벨로우즈 몸체(210)의 팽창 시 도 3에 도시된 바와 같이, 상승하여 상기 입구(110)에 밀착되어 입구(110)를 막는다. 그리고 벨로우즈 몸체(210)가 수축되면, 헤드부(220)가 하강하여 입구(110)를 개방시키게 된다. 이러한 헤드부(220)의 내부 천정에는 상기 연결축(400)이 결합된다. 구체적으로, 헤드부(220) 내부의 천정에는 연결축(400)이 나사 결합될 수 있도록 내주에 나사선이 형성된 결합부(221)가 마련될 수 있다.The
상기 지지부(230)는 벨로우즈 몸체(210)의 타단 즉, 하단에 연결된다. 이 지지부(230)는 상기 밸브 몸체(100)의 결합부(130)에 결합되어 이동체(200)를 위치 고정시킨다. 상기 지지부(230)는 상기 결합부(130)에 용접 등에 의해 결합되거나, 또는 나사선을 형성하여 나사 결합될 수도 있다. 그리고 상기 지지부(230)와 벨브 몸체(100)의 결합부(130) 사이에는 실링부재가 마련될 수 있다.The
상기 스프링(240)은 벨로우즈 몸체(210)의 내부에 설치되는 압축스프링이다. 이러한 스프링(240)은 벨로우즈 몸체(210)가 팽창되는 방향으로 이동체(200)를 탄력적으로 가압한다. 구체적으로는, 스프링(240)은 일단은 상기 연결축(400)의 상단부에 지지되고, 타단은 상기 커넥터(700)에 지지된다.The
상기 구동유닛(300)은 상기 커넥터(700)에 결합되는 실린더(310)와, 상기 실린더(310) 내에서 왕복 이동되는 피스톤부재(320)를 구비한다.The driving
상기 실린더(310)는 내부에 일정 공간의 실린더실(311)을 가진다. 상기 실린더실(311)은 외부로부터 작동유체가 출입되는 연결통로(312)에 연통된다. 또한 실린더(310)는 상기 피스톤부재(320)의 작동축(322)이 결합되는 가이드공(313)을 가진다. 상기 가이드공(313)에는 부싱부재(315)가 설치된다. 이러한 실린더(310)는 나사 등에 의해 상기 커넥터(700)에 결합된다.The
상기 피스톤부재(320)는 실린더실(311)에서 왕복 이동되게 설치되는 피스톤 몸체(321)와, 상기 피스톤 몸체(321)와 상기 연결축(400)을 연결하는 작동축(322)을 가진다. 상기 작동축(322)은 상기 가이드공(313)에 결합된 부싱부재(315)를 따라 왕복 슬라이딩되게 설치된다.The
상기 연결통로(312)를 통해 작동유체가 실린더실(311)로 유입 및 유출되는 동작에 의해서 피스톤부재(320)가 왕복 구동되며, 이러한 피스톤부재(320)의 왕복 이동에 의해 상기 피스톤부재(320)에 연결된 연결축(400)도 함께 왕복 이동된다. 따라서, 연결축(400)의 왕복 이동에 의해 이동체(200)가 수축 및 팽창을 반복하면서 개폐동작을 수행할 수 있게 된다.The
상기 연결축(400)은 도 4에 도시된 바와 같이, 축부재(410)와, 상기 축부 재(410)의 상부에 결합되는 발열 결합부재(420)를 구비한다.4, the
상기 축부재(410)는 내부가 빈 파이프형상을 가지며, 하부 및 상부 각각에 구멍(411, 412)이 형성된다. 상기 하부의 구멍(411)으로는 상기 제1히터(500)와 연결되는 전원케이블(810)이 통과한다. 또한, 축부재(410)의 하단부에는 상기 피스톤부재(320)의 작동축(322) 단부에 나사 결합되는 볼트부(413)가 형성된다. 상기 축부재(410)는 상기 작동축(322)과 동축적으로 연결된다.The
상기 발열 결합부재(420)는 상기 축부재(410)의 상단에 용접 등의 방법에 의해 결합될 수 있다. 물론, 발열 결합부재(420)는 축부재(410)와 일체로 형성될 수도 있다. 이러한 발열 결합부재(420)는 축부재(410)에 결합된 상태로 상기 이동체(200)의 내측에 결합되며, 더욱 구체적으로는 상기 헤드부(220)의 결합부(221)에 나사 결합된다. 상기 발열 결합부재(420)는 도 5에 도시된 바와 같이, 그 상단면 즉, 헤드부(220)에 결합되어 마주하는 면에 상기 제1히터(500)를 수용하기 위한 수용홈(421)이 소정 패턴으로 인입 형성된다. 상기 수용홈(421)은 상기 축부재(410)의 내부와 연통되는 구멍(422)을 가진다. 상기 수용홈(421)은 구멍(422)을 중심으로 하여 나선형상으로 형성됨으로써, 가능한 상기 제1히터(500)와의 접촉면적을 넓힐 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 수용홈(421)의 깊이는 상기 제1히터(500)가 완전히 묻힐 수 있도록, 적어도 제1히터(500)의 두께에 대응되는 깊이로 형성되는 것이 좋다. 이러한 구성의 발열 결합부재(420)는 상기 헤드부(220)에 결합시 수용홈(421)이 형성된 면이 헤드부(220)에 밀착되어 결합된다. 따라서, 상기 제1히터(500)의 열에 의해 발열 결합부재(420)가 가열되는 시간 및 상기 헤드 부(220)가 가열되는 시간을 단축시킬 수 있다. 즉, 히터(500)의 발열 면적과 더불어 히터(500)로부터 열을 전달받는 열전달 면적이 크게 구성되어 있기 때문에, 결과적으로 상기 이동체(200)의 가열시간을 단축시킬 수 있게 되며, 열효율을 향상시킬 수 있게 된다.The heat generating
또한, 상기 발열 결합부재(420)는 그 외주면에 나사선이 형성되어 상기 헤드부(220)의 결합부(221) 내측에 나사 결합되어 밀착됨으로써, 서로 간의 열전달이 보다 직접적이고 효과적으로 이루어질 수 있다.The heat generating
상기 제1히터(500)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 수용홈(421)에 대응되는 형상으로 형성되어, 상기 수용홈(421)에 수용되게 설치되는 발열금속을 포함한다. 이러한 제1히터(500)는 상기 전원케이블(810)을 통해 인가되는 전원에 의해 발열되는 발열체이다. 상기 제1히터(500)는 일단이 상기 발열 결합부재(420)를 상하로 관통하여 축부재(410)의 내부로 연장되며, 그 축부재(410) 내부에서 상기 전원 케이블(810)과 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1히터(500)는 나선형상의 나선부(510)와, 나선부(510)의 일단에서 축부재(410) 쪽으로 연장된 연장부(520)로 구분될 수도 있다. 상기 나선부(510)는 열을 발생시키는 부분이고, 연장부(520)는 전원 케이블(810)에 연결되는 부분이다.As shown in FIG. 6, the
이와 같이, 상기 제1히터(500)가 연결축(400)에 내장되는 형태로 설치됨으로써, 제1히터(500)에 의해 열을 연결축(400)으로 효과적으로 전달할 수 있으며, 제1히터(500)를 설치하기 위한 별도의 공간이 불필요하다. 따라서, 제품의 사이즈를 줄일 수 있으며, 상기 스프링(240)을 설치하기 위한 공간을 쉽게 확보할 수 있게 된다. Since the
상기 제2히터(600)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 밸브 몸체(100)의 외측에 설치되어 밸브 몸체(100)를 가열하기 위한 것이다. 이러한 제2히터(600)는 히터 몸체(610)와, 상기 히터 몸체(610)를 체결하는 체결부재(620)를 구비한다.The
상기 히터 몸체(610)는 내부에 열선이 내장된 러버재질로 형성되며, 밸브 몸체(100)의 외측을 감싸도록 결합된다. 이 히터 몸체(610)는 일측에 절개부(611)를 가진다. 상기 절개부(611)를 벌린 상태로 히터 몸체(610)를 밸브 몸체(100)에 착탈시킬 수 있게 된다. 즉, 밸브 몸체(100)를 크리닝 해야 할 경우에는 절개부(611)를 벌려서 히터몸체(610)를 밸브 몸체(100)에서 제거하고, 크리닝이 완료된 후에는 다시 밸브 몸체(100)에 결합하면 된다. 따라서, 제2히터(600)의 손상을 방지하면서도 밸브 몸체(100)만을 효과적으로 크리닝할 수 있으므로, 제품의 수명을 연장시킬 수 있다. The
상기 체결부재(620)는 히터 몸체(610)의 외측 일부를 감싸도록 마련된 커버(621)와, 상기 커버(621)에 마련된 로킹부(623)를 구비한다. 상기 로킹부(623)는 소위 원터치 식으로 로킹 결합 및 분리되는 것으로서, 커버(621)의 체결력을 유지시키는 역할을 한다. 따라서 상기 체결부재(620)에 의해 상기 히터 몸체(610)의 절개부(611)가 벌어지는 것을 방지할 수 있게 된다. 상기 커버(621)는 내열성을 가지는 부직포나 합성섬유 등으로 형성될 수 있으며, 그 재질이 본 발명을 한정하지는 않는다.The
상기 커넥터(700)는 밸브 몸체(100)와 상기 구동유닛(300) 사이에 설치된다. 즉, 커넥터(700)는 밸브 몸체(100)의 하단에 나사에 의해 체결되며, 실린더(310)의 상단에 나사에 의해 체결된다. 이러한 커넥터(700)는 금속재질로서, 그 외측에 다수의 배기 홀(710)이 형성되며, 내부는 상하로 관통 형성된 관 형상을 가진다. 상기 커넥터(700)의 내부에서 상기 연결축(400)의 하단과 상기 작동축(322)이 결합된 상태로 상하 이동된다. 그리고 상기와 같이 커넥터(700)에 배기 홀(710)이 복수 개 형성됨으로써, 상기 밸브 몸체(100) 및 연결축(400)으로부터 전달되는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있다. 따라서 커넥터(700)를 통해 구동유닛(300)으로 전달되는 열을 최소화함으로써, 구동유닛(300)이 가열되어 구동 능력이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 커넥터(700)를 통해 실린더(310)로 전달되는 열을 최소화함으로써, 피스톤부재(320)의 왕복 이동에 필요한 윤활제 등이 열에 의해 그 성능이 저하되는 것을 효과적으로 억제함으로써, 구동유닛(300)의 고장이나 동작 불량으로 인한 피해를 줄일 수 있는 이점이 있다.The
상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 밸브 장치의 동작을 간단히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the valve device according to the embodiment of the present invention will be described.
먼저, 도 2 및 도 3은 밸브 몸체(100)의 입구(110)가 닫힌 상태를 나타낸다. 이 상태에서 상기 입구(110)를 개방하고자 할 경우에는, 상기 실린더(310)의 실린더실(311)로 연결통로(312)를 통해 작동유체를 유입시킨다. 그러면, 피스톤부재(320)가 작동유체에 밀려서 하강하게 된다. 따라서, 피스톤부재(320)에 연결된 연결축(400) 및 헤드부(220)가 이끌려 내려오면서 도 7에 도시된 바와 같이, 입구(110)가 개방된다. 그리고 헤드부(220)가 하강함에 따라서 벨로우즈 몸체(210)가 수축되고, 스프링(240)은 압축된다. 또한 상기 제1히터(500)는 전원 케이블(810)을 통해 인가되는 전원에 의해 열을 발생시킴으로써, 이동체(200)를 신속하게 소정 온도로 가열하게 되고, 제2히터(600)는 밸브 몸체(100)를 가열하게 된다. 따라서, 밸브 몸체(100)를 통과하는 가스에 포함된 부생성물이 밸브 몸체(100)의 내부나 이동체(200)에 흡착되는 것을 억제할 수 있게 된다.2 and 3 show a state in which the
그리고 도 7의 상태에서 밸브 몸체(100)의 입구(110)를 폐쇄시키고자 할 경우에는, 상기 실린더실(311)에 공급되었던 작동유체를 다시 빼내면, 상기 스프링(240)의 복원력과 벨로우즈 몸체(210)의 복원력에 의해 상기 헤드부(220)와 연결축(400)이 상승하여 입구(110)를 닫게 된다.7, when the
한편, 이상에서는 상기 이동체(200)를 구동시키기 위한 구동유닛(300)의 일예로서 실린더(310) 및 피스톤부재(320)를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 상기 연결축(400)을 직선 왕복 이동시킬 수 있는 다양한 구동장치가 적용될 수 있음은 당연하다.Although the
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 밸브 장치에 따르면, 밸브 몸체의 내부에 제1히터를 설치하되, 연결축의 내부에 위치한 상태로 이동체에 직접 접촉 가능하게 설치함으로써, 연결축 및 이동체를 일체로 가열하는 시간을 단축시킬 수 있다. 그리고 제1히터의 설치를 위한 공간을 절약함으로써 제품의 소형화가 가능하게 된다.According to the valve device of the present invention as described above, the first heater is provided inside the valve body, and the first heater is installed so as to be in direct contact with the moving body while being positioned inside the connecting shaft, Time can be shortened. Further, the space for installation of the first heater can be saved, thereby making it possible to miniaturize the product.
또한, 제1히터의 발열 면적을 최대한 넓게 확보하여 열효율을 향상시킬 수 있다.Further, the heat generating area of the first heater can be ensured as wide as possible to improve the thermal efficiency.
또한, 밸브 몸체의 외측에 제2히터를 착탈 가능하게 설치함으로써, 밸브 몸체의 크리닝 작업시 제2히터를 분리할 수 있으므로, 크니닝 작업이 용이하고, 제2히터의 손상도 방지할 수 있는 이점이 있다.Further, the second heater can be detachably attached to the outside of the valve body, so that the second heater can be separated during the cleaning work of the valve body. Therefore, it is possible to easily carry out the cleaning operation and to prevent damage to the second heater .
또한, 상기 밸브 몸체와 상기 구동유닛을 연결하는 커넥터에 공냉을 위한 기 홀을 형성함으로써, 상기 커넥터를 통해 구동유닛으로 전달되는 열을 최대한 낮출 수 있게 된다. 따라서, 열로 인한 구동유닛의 손상을 최소화할 수 있는 이점이 있다.In addition, by forming a hole for air cooling in the connector connecting the valve body and the driving unit, heat transmitted to the driving unit through the connector can be minimized. Therefore, there is an advantage that the damage of the drive unit due to heat can be minimized.
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