KR101204454B1 - 역류방지밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공라인의 중간부에 구비되어 펌프의 정지시 진공라인을 폐쇄하는 역류방지밸브에 관한 것이다.
본 발명에 따른 역류방지밸브는 진공펌프(2)가 정전이나 고장 등에 의해 정지되면, 하우징(10)의 공간부(11)로 연장된 급기관(30)의 솔레노이드밸브(40)가 개방되어 밸브체(20)의 내부로 공기가 유입되고, 이와같이 유입된 공기에 의해 밸브체(20)가 신속히 전진하여 흡기구(12)를 밀폐하도록 하므로써, 진공펌프(2) 내부의 공기와 오일이 진공라인(3)을 따라 역류하여 진공라인(3)을 오염시키는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

역류방지밸브{A valve preventing flowing backward}

본 발명은 역류방지밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공라인의 중간부에 구비되어 펌프의 정지시 진공라인을 폐쇄하는 역류방지밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 진공챔버에 연결되어 진공챔버의 내부를 진공상태로 만들기 위해서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 진공챔버(1)와 진공펌프(2)를 진공라인(3)으로 연결하여 진공펌프(2)로 진공챔버(1) 내부의 공기를 강제로 배출하는 방법이 사용된다. 이때, 로터리 형식의 진공펌프(2)는 매우 높은 진공도를 얻을 수 있으므로 널리 사용된다.

그런데, 이러한 로터리 형식의 진공펌프(2)는 높은 진공도를 얻도록 하기위해 내부에 다량의 오일이 저장된다. 따라서, 정전이나 펌프의 고장 등에 의해 진공펌프(2)가 작동을 멈출 경우 펌프 내부의 공기와 오일이, 펌프와 진공챔버(1)를 연결하는 진공라인(3)을 역류하여 진공라인(3)을 오염시키는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 진공라인(3)의 중간부에는 밸브(4)가 설치되어, 진공펌프(2)가 작동을 멈추면 자동으로 밸브(4)를 잠가 공기와 오일이 역류하는 것을 방지할 수 있도록 하고 있다.

그런데, 이와같이 진공라인(3)에 설치되는 밸브(4)는 진공라인(3)을 완전히 폐쇄할 때까지 적지 않은 시간이 걸리게 되고, 이에따라, 진공라인(3)이 폐쇄되기 전까지 공기와 오일이 역류되어 진공라인(3)을 오염시킬 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 진공펌프의 정지시 신속하게 진공라인을 폐쇄하여, 역류되는 공기와 오일에 의해 진공라인이 오염되는 것을 방지하는 역류방지밸브를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 진공챔버(1)와 진공펌프(2)를 연결하는 진공라인(3)의 중간부에 구비되어 진공라인(3)을 통해 공기와 오일이 역류되는 것을 방지할 수 있도록 된 역류방지밸브에 있어서, 내부에 공간부(11)가 형성되며 양단에는 상기 공간부(11)와 연통되는 흡기구(12) 및 배기구(13)가 형성되고 상기 흡기구(12)의 내측둘레면에는 밸브시트(16)가 형성된 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 공간부(11)에 전후진가능하게 설치된 밸브체(20)와, 선단부가 상기 배기구(13)와 밸브체(20)의 사이에 위치되도록 하우징(10)의 내부로 연장되어 외부의 공기를 상기 배기구(13)와 밸브체(20)의 사이로 공급하는 급기관(30)과, 상기 급기관(30)에 구비된 솔레노이드밸브(40)를 포함하며, 상기 솔레노이드밸브(40)는 상기 진공펌프(2)가 정지되면 상기 급기관(30)을 개방하여 외부공기가 급기관(30)을 통해 배기구(13)와 밸브체(20)의 사이로 공급되도록 하므로써, 공급된 공기의 압력에 의해 밸브체(20)가 전진되어 상기 밸브시트(16)에 밀착되어 진공라인(3)을 폐쇄하도록 된 것을 특징으로 하는 역류방지밸브가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 하우징(10)의 내부에는 둘레부에 복수개의 통공이 형성되며 상기 밸브체(20)가 슬라이드가능하게 결합되는 가이드통체(17)가 구비되고, 상기 밸브체(20)는 상기 가이드통체(17)의 외부에 슬라이드가능하게 결합되는 통형상으로 구성되며, 상기 급기관(30)은 외부공기가 배출되는 배출단이 상기 밸브체(20)가 전진되는 방향을 향하도록 연장된 것을 특징으로 하는 역류방지밸브가 제공된다.

본 발명의 또다른 특징에 따르면, 상기 밸브체(20)의 내부에는 상기 급기관(30)의 선단부 외측에 기밀하게 끼워지지며 둘레면에는 통기공(18a)이 형성된 실린더(18)와, 상기 급기관(30)의 배출단과 상기 솔레노이드밸브(40)의 사이에서 분기되며 상기 밸브시트(16)에 밀착된 밸브체(20)의 전면을 향하도록 하우징(10)의 내부로 연장된 분기관(31)과, 상기 분기관(31)에 구비된 보조솔레노이드밸브(40)를 더 포함하며, 상기 보조솔레노이드밸브(40)는 진공펌프(2)가 작동되면 미리설정된 시간동안 상기 분기관(31)을 개방하여, 실린더(18)와 급기관(30) 내부의 공기가 밸브체(20)의 전방으로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 역류방지밸브가 제공된다.

본 발명에 따른 역류방지밸브는 진공펌프(2)가 정전이나 고장 등에 의해 정지되면, 하우징(10)의 공간부(11)로 연장된 급기관(30)의 솔레노이드밸브(40)가 개방되어 밸브체(20)의 내부로 공기가 유입되고, 이와같이 유입된 공기에 의해 밸브체(20)가 신속히 전진하여 흡기구(12)를 밀폐하도록 하므로써, 진공펌프(2) 내부의 공기와 오일이 진공라인(3)을 따라 역류하여 진공라인(3)을 오염시키는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 진공챔버와 진공펌프의 연결관계를 도시한 참고도,
도 2는 본 발명에 따른 역류방지밸브의 설치상태를 도시한 참고도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 역류방지밸브의 작용을 설명한 참고도,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 제2 실시예를 도시한 참고도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2내지 도 4는 본 발명에 따른 역류방지밸브를 도시한 것으로, 진공챔버(1)와 진공펌프(2)를 연결하는 진공라인(3)의 중간부에 구비되어 진공라인(3)을 통해 공기와 오일이 역류되는 것을 방지할 수 있도록 된 것은 종래와 동일하다.

그리고, 본 발명에 따르면, 상기 역류방지밸브는 내부에 공간부(11)가 형성되며 양단에는 상기 공간부(11)와 연통되는 흡기구(12) 및 배기구(13)가 형성 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 공간부(11)에 전후진가능하게 설치된 밸브체(20)와, 하우징(10)의 내부로 연장되어 외부의 공기를 공간부(11)로 공급하는 급기관(30)과, 상기 급기관(30)에 구비된 솔레노이드밸브(40)와, 상기 솔레노이드밸브(40)에 연결된 제어유닛(50)으로 구성된다.

상기 하우징(10)은 원통형으로 구성되며 상기 흡기구(12)와 배기구(13)는 상하 양면에 서로 마주보도록 형성된다. 그리고, 상기 하우징(10)의 상하부에는 상기 흡기구(12)와 배기구(13)에 연결되는 유입포트(14)와 배기포트(15)가 각각 형성되어, 상기 유입포트(14)와 배기포트(15)가 진공라인(3)의 중간부에 연결된다. 또한, 상기 하우징(10)의 흡기구(12)의 내측둘레면에는 상단으로 내경이 좁아지는 콘형상의 밸브시트(16)가 형성되며, 하우징(10) 내부의 공간부(11)에는 상기 밸브체(20)가 슬라이드가능하게 결합되는 가이드통체(17)가 구비된다. 상기 가이드통체(17)는 상기 배기구(13)의 둘레부에서 상기 흡기구(12)를 향하도록 상향 연장된 것으로 하단 둘레부에는 여러개의 배기공(17a)이 형성된다.

상기 밸브체(20)는 상기 가이드통체(17)의 외부에 슬라이드가능하게 결합되는 통형상으로 구성되며, 전면(도면에서 상면)은 상기 밸브시트(16)에 대응되는 콘형상으로 구성된다.

상기 급기관(30)은 금속파이프로 구성되며, 상기 하우징(10)의 둘레부를 관통하여 외부의 공기를 하우징(10) 내부의 공간부(11)로 공급하는 기능을 한다. 이때, 상기 급기관(30)은 선단부가 상기 배기구(13)와 밸브체(20)의 사이(도면에서는 밸브체(20)의 하측)로 연장되며, 외부공기가 배출되는 배출단이 밸브체(20)가 전진되는 방향(도면에서는 상측)을 향하도록 L자 형태로 절곡되어, 외부공기가 급기관(30)의 배출단을 통해 상부로 배출되어 밸브체(20)를 상측으로 밀어낼 수 있도록 구성된다.

상기 솔레노이드밸브(40)는 전기제어에 의해 공압라인을 on-off 시키는 일반적인 공압제어용 솔레노이드밸브(40)를 이용하며, 상기 제어유닛(50)에서 제어전류가 인가될 때는 상기 급기관(30)을 폐쇄하고, 제어유닛(50)의 제어전류가 차단되면 급기관(30)을 개방하여 외부공기가 공간부(11)로 공급되도록 한다.

상기 제어유닛(50)은 상기 진공펌프(2)의 작동상태를 감시하여 진공펌프(2)가 작동정지되면 상기 솔레노이드밸브(40)를 제어하여 급기관(30)을 개방하고, 진공펌프(2)가 작동되면 솔레노이드밸브(40)를 제어하여 급기관(30)을 폐쇄시킨다.

이와같이 구성된 역류방지밸브의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선, 상기 제어유닛(50)은 상기 진공펌프(2)의 작동생태를 감시하여 진공펌프(2)가 작동되면 상기 솔레노이드밸브(40)를 제어하여 급기관(30)을 폐쇄한다. 따라서, 외부의 공기가 하우징(10)의 공간부(11) 내부로 유입되지 않게 되며, 도 3에 도시한 바와 같이, 밸브체(20)가 하강되어 흡기구(12)를 개방하며, 진공챔버(1) 내부의 공기가 상기 흡기구와 배기공(17a) 및 배기구(13)를 통해 진공펌프(2)로 배출된다.

그리고, 진공펌프(2)의 작동을 정지시키거나 진공펌프(2)의 고장 등에 의해 진공펌프(2)의 작동이 멈춰지면, 상기 제어유닛(50)은 솔레노이드밸브(40)를 제어하여 급기관(30)이 개방한다. 따라서, 외부의 공기가 급기관(30)을 통해 밸브체(20)에 하측으로 공급되어 밸브체(20)를 상측으로 밀어올리며, 밸브체(20)의 전면 둘레부가 밸브시트(16)에 밀착되어 흡기구를 밀폐하여, 진공펌프(2) 내부의 공기와 오일이 진공라인(3)을 통해 역류하는 것을 방지한다.

따라서, 밸브체(20)가 급기관(30)을 통해 공급되는 외부공기에 의해 밀려 신속하게 전진되므로, 밸브체(20)의 흡기구가 매우 빠른 속도로 폐쇄할 수 있으며, 따라서, 밸브체(20)가 작동되기 전에 진공펌프(2) 내부의 공기와 오일이 진공라인(3)을 통해 역류되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

특히, 상기 급기관(30)을 통해 공간부(11) 내부로 유입된 공기에 의해 공간부(11) 및 역류방지밸브와 진공펌프(2)를 연결하는 진공라인(3)의 내부압력이 신속하게 상승되어, 진공펌프(2) 내부의 공기와 오일의 역류를 더욱 신속하고 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 솔레노이드밸브(40)는 제어전류가 차단되면 급기관(30)을 개방하므로, 정전에 의해 진공펌프(2)가 정지될 경우에도 자동으로 급기관(30)을 개방하여, 진공펌프(2) 내부의 공기와 오일이 역류하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

본 실시예의 경우, 상기 하우징(10)은 흡기구와 배기구(13)가 상하방향을 향하도록 배치하는 것을 예시하였으나, 상기 하우징(10)의 배치방향은 자유롭게 변경될 수 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 제2 실시예를 도시한 것으로, 상기 밸브체(20)의 내부에는 상기 급기관(30)의 선단부 외측에 기밀하게 끼워지는 실린더(18)와, 상기 급기관(30)의 배출단과 상기 솔레노이드밸브(40)의 사이에서 분기되며 상기 밸브시트(16)에 밀착된 밸브체(20)의 전면을 향하도록 하우징(10)의 내부로 연장된 분기관(31)과, 상기 분기관(31)에 구비된 보조솔레노이드밸브(40)가 더 구비되며, 상기 제어유닛(50)은 진공펌프(2)가 작동되면, 미리 설정된 시간동안 상기 보조솔레노이드밸브(40)를 작동시켜 상기 분기관(31)을 개방하여, 실린더(18)와 급기관(30) 내부의 공기가 밸브체(20)의 전방으로 배출되도록 한다. 이때, 상기 실린더(18)의 둘레면에는 밸브체(20)와 실린더(18)가 완전히 전진된 상태에서 개방되는 복수개의 통기공(18a)이 형성된다.

이와같이 구성된 역류방지밸브의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선, 작동중이던 진공펌프(2)가 작동정지되면, 상기 제어유닛(50)은 솔레노이드밸브(40)를 작동시켜 급기관(30)을 개방하여, 도 5에 도시한 바와 같이, 외부공기가 급기관(30)을 통해 상기 실린더(18)의 내부로 공급되도록 한다. 따라서, 실린더(18)로 공급된 외부공기의 압력에 의해 실린더(18)와 밸브체(20)가 전진되고, 밸브체(20)가 완전히 전진되면 상기 통기공(18a)이 개강되어 실린더(18) 내부로 공급된 공기가 공간부(11)의 내부로 유입된다.

그리고, 상기 진공펌프(2)가 작동되면, 상기 제어유닛(50)은 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 솔레노이드밸브(40)를 작동시켜 급기관(30)을 폐쇄함과 동시에, 미리 설정된 시간동안 상기 보조솔레노이드밸브(40)를 작동시켜 분기관(31)을 개방한다. 따라서, 실린더(18)와 급기관(30) 내부의 공기가 밸브체(20)의 전방으로 배출되어, 밸브체(20)가 신속하게 후퇴되어 흡기구(12)를 개방하도록 한다.

이와같이 구성된 역류방지밸브는, 상기 진공펌프(2)가 정지되면 외부공기가 상기 급기관(30)을 통해 상기 실린더(18)의 내부로 공급되어, 실린더(18) 및 밸브체(20)를 상측으로 강하게 밀어낸다. 따라서, 단순히 공기를 밸브체(20)의 내부로 분사하는 제1 실시예와 달리, 공기가 실린더(18)의 내부로 공급되어 압력손실 없이 밸브체(20)를 밀어내므로, 밸브체(20)가 전진되어 흡기구(12)를 막는 시간을 더욱 단축할 수 있는 장점이 있다.

또한, 진공펌프(2)가 작동되면, 보조솔레노이드밸브(40)를 작동시켜 실린더(18)와 급기관(30) 내부의 공기가 배출되어 밸브체(20)가 저항없이 신속하게 후퇴되어 흡기구(12)를 개방하도록 할 수 있는 장점이 있다.

10. 하우징 20. 밸브체
30. 급기관 40. 솔레노이드밸브
50. 제어유닛

Claims (3)

1. 진공챔버(1)와 진공펌프(2)를 연결하는 진공라인(3)의 중간부에 구비되어 진공라인(3)을 통해 공기와 오일이 역류되는 것을 방지할 수 있도록 된 역류방지밸브에 있어서,
   내부에 공간부(11)가 형성되며 양단에는 상기 공간부(11)와 연통되는 흡기구(12) 및 배기구(13)가 형성되고 상기 흡기구(12)의 내측둘레면에는 밸브시트(16)가 형성된 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 공간부(11)에 전후진가능하게 설치된 밸브체(20)와, 선단부가 상기 배기구(13)와 밸브체(20)의 사이에 위치되도록 하우징(10)의 내부로 연장되어 외부의 공기를 상기 배기구(13)와 밸브체(20)의 사이로 공급하는 급기관(30)과, 상기 급기관(30)의 중간부에 구비된 솔레노이드밸브(40)를 포함하며,
   상기 솔레노이드밸브(40)는 상기 진공펌프(2)가 정지되면 상기 급기관(30)을 개방하여 외부공기가 급기관(30)을 통해 배기구(13)와 밸브체(20)의 사이로 공급되도록 하므로써, 공급된 공기의 압력에 의해 밸브체(20)가 전진되어 상기 밸브시트(16)에 밀착되어 진공라인(3)을 폐쇄하도록 구성되며,
   상기 하우징(10)의 내부에는 둘레부에 복수개의 통공이 형성되며 상기 밸브체(20)가 슬라이드가능하게 결합되는 가이드통체(17)가 구비되고, 상기 밸브체(20)는 상기 가이드통체(17)의 외부에 슬라이드가능하게 결합되는 통형상으로 구성되며, 상기 급기관(30)은 외부공기가 배출되는 배출단이 상기 밸브체(20)가 전진되는 방향을 향하도록 연장된 것을 특징으로 하는 역류방지밸브.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 밸브체(20)의 내부에는 상기 급기관(30)의 선단부 외측에 기밀하게 끼워지지며 둘레면에는 통기공(18a)이 형성된 실린더(18)와, 상기 급기관(30)의 배출단과 상기 솔레노이드밸브(40)의 사이에서 분기되며 상기 밸브시트(16)에 밀착된 밸브체(20)의 전면을 향하도록 하우징(10)의 내부로 연장된 분기관(31)과, 상기 분기관(31)에 구비된 보조솔레노이드밸브(40)를 더 포함하며, 상기 보조솔레노이드밸브(40)는 진공펌프(2)가 작동되면 미리설정된 시간동안 상기 분기관(31)을 개방하여, 실린더(18)와 급기관(30) 내부의 공기가 밸브체(20)의 전방으로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 역류방지밸브.

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