KR101423692B1 - 히팅형 앵글밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히팅형 앵글밸브에 관한 것으로서, 제1 연결통로와 이 제1 연결통로에 대해 수직방향으로 형성된 제2 연결통로를 구비한 몸체부와, 이 몸체부의 중공부위에 슬라이딩하도록 설치되어 제1 연결통로와 제2 연결통로 사이의 연통을 개폐하는 개폐부와, 몸체부에 결합되어 개폐부를 슬라이딩시키는 구동부와, 몸체부의 중공부위의 외벽에 설치되어 중공부위의 온도를 일정하게 유지하도록 가열하는 가열부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 몸체부의 제1 연결통로와 제2 연결통로가 연통되는 중공부위의 외벽에 가열부를 설치하여 중공부위의 온도를 일정하게 유지함으로써, 제1 연결통로와 제2 연결통로 사이의 연통시 중공부위에 발생되어 부착되는 파티클의 발생을 저감할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

히팅형 앵글밸브{Heating type angle valve}

본 발명은 히팅형 앵글밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공챔버와 진공펌프 사이에 설치되어 진공챔버 내의 공기와 오염물의 유동을 개폐하는 히팅형 앵글밸브에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 또는 엘씨디(LCD; Liquid Crystal Display)는 고정밀도를 가지며 높은 청결도와 특수한 제조기술이 요구되고 있는 반도체 소자로서, 공기중에 포함된 이물질과의 접촉을 완벽하게 차단할 수 있는 진공상태에서 제조된다.

따라서, 반도체 제조장치의 진공 작업구역과 대기와의 밀폐 기술도 반도체 제품의 품질에 많은 영향을 주게 된다. 이와 같이 반도체를 제조하기 위한 공정은 반도체 소자의 집적공정이 이루어지는 진공챔버 내의 공기와 이에 포함된 오염원을 세정하여 진공펌프를 사용하여 배출시키게 되며, 오염원을 세정하는 장치를 플라즈마 세정모듈이라 한다.

진공챔버와 플라즈마 세정모듈과의 사이에는 앵글밸브가 일반적으로 설치되며, 이러한 앵글밸브는 세정모듈을 통과한 유체를 진공챔버로 전달하거나 차단하는 기능을 수행한다.

종래의 앵글밸브로는 진공챔버와 내부의 중공을 연결하는 제1통로와 내부의 중공과 진공펌프를 연결하는 제2통로를 갖는 몸체; 중공으로부터 외부로 형성된 개구부의 외측에서 몸체에 결합된 에어실린더와 피스톤; 피스톤에 연결된 샤프트에 결합되어 제1통로를 개폐하는 밀폐판을 갖는 앵글밸브가 개시되어 있다.

또한, 반도체 제조공정에서는 진공챔버의 내부를 세척하기 위하여 NF₃, F₂, C₂F₆, C₃F₆ 등의 F계열의 할로겐 종류의 세정용 가스를 사용하게 되는데, 이러한 F라디칼 가스가 앵글밸브의 내부로 유입되면 앵글밸브 내부의 스테인리스 스틸(SUS) 또는 철(Fe) 등에 노출되어 화학반응에 의해 파티클(particle)이 생성된다. 이러한 파티클이 앵글밸브를 통과하여 진공챔버로 유입되면, 진공챔버를 오염시키게 된다.

따라서, 이러한 종래의 앵글밸브는 이와 같은 F계열의 할로겐 가스를 사용할 경우에, F라디칼 가스가 밸브 내의 스테인리스 스틸이나 철에 노출되어 파티클이 발생하게 되고, 이러한 파티클이 다시 진공챔버에 유입되어 진공챔버를 오염시키는 문제점이 있었고, 이와 같이 발생된 파티클이 앵글밸브의 내부에 유착되어 앵글밸브의 수명이 단축되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 제1 연결통로와 제2 연결통로 사이의 연통시 중공부위에 발생되어 부착되는 파티클의 발생을 저감할 수 있고, 가열부의 설치를 용이하게 하는 동시에 가열부와 몸체부의 접촉면적을 증가시켜 열전달 효율을 향상시킬 수 있고, 밀폐판의 슬라이딩을 용이하게 하는 동시에 밀폐판의 밀폐력을 향상시킬 수 있고, 히터의 온도를 측정하여 히터의 온도를 소정온도로 일정하게 유지할 수 있고 히터와 온도측정기를 측정기홀더에 의해 용이하게 설치할 수 있는 히팅형 앵글밸브를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 형성된 중공부위에 연통되는 제1 연결통로와, 상기 중공부위에 연통되되 상기 제1 연결통로에 대해 수직방향으로 형성된 제2 연결통로를 구비한 몸체부; 상기 몸체부의 중공부위에 슬라이딩하도록 설치되어 상기 제1 연결통로와 상기 제2 연결통로 사이의 연통을 개폐하는 개폐부; 상기 몸체부에 결합되어 상기 개폐부를 슬라이딩시키는 구동부; 및 상기 몸체부의 중공부위의 외벽에 설치되어 상기 중공부위의 온도를 일정하게 유지하도록 가열하는 가열부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 몸체부는, 상기 중공부위의 외벽에 상기 가열부가 매립설치되도록 매립홈이 형성되어 있고, 상기 매립홈의 외부에 결합되어 상기 가열부를 고정시키는 고정커버를 더 구비한다.

본 발명의 상기 개폐부는, 상기 몸체부의 중공부위 일단에 고정결합되는 고정판; 상기 몸체부의 중공부위 타단에 슬라이딩하도록 설치된 밀폐판; 상기 밀폐판에 일단이 결합되고 타단이 구동부에 결합된 이동축; 상기 고정판과 상기 밀폐판 사이에 설치되어 상기 밀폐판을 폐쇄상태로 탄지하는 탄성부재; 및 상기 고정판과 상기 밀폐판 사이에 신축하도록 설치되어 상기 이동축과 상기 탄성부재를 커버하는 주름부재;로 이루어져 있다.

본 발명의 상기 가열부는, 상기 몸체부의 외벽에 매립 설치된 히터; 상기 몸체부에 결합되되 상기 히터와 접촉하여 상기 히터의 온도를 측정하는 온도측정기; 및 상기 몸체부에 설치되어 상기 히터와 상기 온도측정기를 고정시키는 측정기홀더;로 이루어져 있다.

본 발명의 상기 히터는, "C"자의 고리형상이나 나선형상으로 형성되어 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 몸체부의 제1 연결통로와 제2 연결통로가 연통되는 중공부위의 외벽에 가열부를 설치하여 중공부위의 온도를 일정하게 유지함으로써, 제1 연결통로와 제2 연결통로 사이의 연통시 중공부위에 발생되어 부착되는 파티클의 발생을 저감할 수 있는 효과를 제공한다.

몸체부의 외벽에 가열부를 매립하기 위한 매립홈을 형성하여 여기에 가열부를 매립하여 고정커버로 고정시킴으로써, 가열부의 설치를 용이하게 하는 동시에 가열부와 몸체부의 접촉면적을 증가시켜 열전달 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

개폐부의 고정판과 밀폐판 사이에 탄성부재를 설치하고 그 외부 둘레에 주름부재를 설치함으로써, 밀폐판의 슬라이딩을 용이하게 하는 동시에 밀폐판의 밀폐력을 향상시킬 수 있게 된다.

가열부가 히터, 온도측정기 및 측정기홀더로 이루어짐으로써, 히터의 온도를 측정하여 히터의 온도를 소정온도로 일정하게 유지할 수 있고 히터와 온도측정기를 측정기홀더에 의해 용이하게 설치하게 된다.

히터의 형상을 "C"자의 고리형상이나 나선형상으로 형성함으로써, 히터와 몸체부와의 접촉면적을 증가시켜 열전달 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 히팅형 앵글밸브의 폐쇄상태를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 히팅형 앵글밸브의 개방상태를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 히팅형 앵글밸브를 나타내는 좌측면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 히팅형 앵글밸브를 나타내는 우측면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 히팅형 앵글밸브를 나타내는 분해구성도.
도 6와 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 히팅형 앵글밸브를 나타내는 분해사시도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 히팅형 앵글밸브의 폐쇄상태를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 히팅형 앵글밸브의 개방상태를 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 히팅형 앵글밸브를 나타내는 좌측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 히팅형 앵글밸브를 나타내는 우측면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 히팅형 앵글밸브를 나타내는 분해구성도이고, 도 6와 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 히팅형 앵글밸브를 나타내는 분해사시도이다.

도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 히팅형 앵글밸브는, 몸체부(10), 개폐부(20), 구동부(30) 및 가열부(40)로 이루어져, 진공챔버와 진공펌프 사이에 설치되어 진공챔버 내의 공기와 이물질의 유동을 개폐하는 히팅형 앵글밸브이다.

몸체부(10)는, 진공챔버 내의 공기와 이물질의 유동을 제공하는 통로수단으로서, 몸체(11), 중공부위(12), 제1 연결통로(13), 제2 연결통로(14) 및 고정커버(15)로 이루어져 있다.

몸체(11)는 유체의 유동을 안내하는 통로부재로서 내부에 중공부위(12)가 형성되어 있고, 몸체(11)의 외벽, 즉 중공부위(12)의 외벽에는 가열부(40)가 매립설치되도록 매립홈(11a)이 함몰 형성되어 있다.

제1 연결통로(13)는 몸체(11)의 내부에 형성된 중공부위(12)에 연통되도록 형성된 통로이고, 제2 연결통로(14)는 몸체(11)의 내부에 형성된 중공부위(12)에 연통되되 제1 연결통로(13)의 유동방향에 대해 수직방향으로 형성되어 있다.

이러한 제1 연결통로(13)에는 진공챔버가 연결되어 있고, 제2 연결통로(14)에는 진공펌프가 연결되어 있거나 이와 반대로 연결되어 있는 것도 가능함은 물론이다.

고정커버(15)는 매립홈(11a)의 외부에 결합되어 가열부(40)를 고정시키는 고정부재로서, 일방면에는 몸체(11)의 외벽에 형성된 매립홈(11a)에 대응하도록 끼움돌기(15a)가 매립홈(11a)의 배치형상과 동일하게 돌출 형성되어 있다.

개폐부(20)는, 몸체부(10)의 중공부위(12)에 슬라이딩하도록 설치되어 제1 연결통로(13)와 제2 연결통로(14) 사이의 연통을 개폐하는 개폐수단으로서, 도 5 내지 도 7에 나타낸 바와 같이 고정판(21), 밀폐판(22), 이동축(23), 탄성부재(24), 주름부재(25), 연결편(26) 및 고정브래킷(27)으로 이루어져 있다.

고정판(21)은, 몸체부(10)의 중공부위(12)의 일단에 고정결합되는 고정부재로서, 개폐부(20)의 일단을 몸체부(10)에 고정시켜 지지하게 되며, 몸체부(10)와 고정판(21) 사이에는 밀폐력을 향상시키기 위해 오링(21a)이 설치되어 있다.

밀폐판(22)은, 몸체부(10)의 중공부위(12)의 타단에서 일단방향으로 슬라이딩하도록 설치된 밀폐부재로서, 몸체부(10)의 중공부위(12)의 일단에서 타단으로 슬라이딩하여 제1 연결통로(13)와 제2 연결통로(14) 사이의 연통을 개폐하게 된다. 이러한 밀폐판(22)은 몸체부(10)의 중공부위(12)와의 접촉부위에 밀폐력을 향상시키기 위해 오링(22a)이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이동축(23)은, 밀폐판(22)에 일단이 결합되고 타단이 구동부(30)에 결합되어 구동부(30)의 슬라이딩 구동력을 밀폐판(22)에 전달하는 전달부재로서, 구동부(30)에 연결되어 밀폐판(22)과 함께 슬라이딩 이동된다.

밀폐판(22)과 이동축(23) 사이에는, 즉 밀폐판(22)에 결합된 연결편(26)과 이동축(23) 이들 사이의 밀폐력을 향상시키기 위해 오링(23a)이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

탄성부재(24)는, 고정판(21)과 밀폐판(22) 사이에서 팽창하도록 설치되어 밀폐판(22)을 폐쇄상태로 탄지하는 탄성수단으로서, 양단에 인장력을 부여하도록 압축된 코일스프링으로 이루어져 있다.

주름부재(25)는, 고정판(21)과 밀폐판(22) 사이의 슬라이딩공간 둘레에 신축하도록 설치되어 이동축(23)과 탄성부재(24)를 커버하는 보호수단으로서, 밀폐판(22)의 슬라이딩 이동에 따라 신축되는 벨로우즈로 이루어져 있다.

연결편(26)은, 밀폐판(22)와 이동축(23) 사이에 결합되어 이들 사이를 연결시키는 연결부재로서, 일단이 밀폐판(22)에 볼트 등의 체결고정부재에 의해 고정되고 타단이 이동축(23)에 고정핀 등의 결합부재에 의해 끼움맞춤되어 고정되어 있다. 밀폐판(22)과 연결편(26) 사이에는 이들 사이의 밀폐력을 향상시키기 위해 오링(26a)이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

고정브래킷(27)은, 몸체부(10)와 구동부(30) 사이에 설치되어 이들을 서로 결합시키되 몸체부(10)와 고정브래킷(27) 사이에 고정판(21)을 고정시키는 결합부재이다.

구동부(30)는, 몸체부(10)의 일단에 결합되어 개폐부(20)를 슬라이딩시키도록 구동력을 제공하는 구동수단으로서, 실린더(31), 피스톤(32), 로드(33), 제1 유동홀(34), 제2 유동홀(35)로 이루어져 있다.

실린더(31)는 내부에 유체가 유출입하도록 중공부위가 형성된 유공압기구로서, 내부의 중공부위에 피스톤(32)이 슬라이딩하도록 설치되어 있고, 피스톤(32)에는 피스톤(32)의 슬라이딩 구동력을 개폐부(20)에 전달하도록 로드(33)가 연결되어 있다.

또한, 실린더(31)의 측면 일방에는 내부의 중공부위로 유체가 유출입하도록 제1 유동홀(34)이 형성되어 있고, 실린더(31)의 측면 타방에는 내부의 중공부위로 유체가 유출입하도록 제2 유동홀(35)이 형성되어 있다.

가열부(40)는, 몸체부(10)의 중공부위(12)의 외벽에 설치되어 중공부위(12)의 온도를 일정하게 유지하도록 가열하는 가열수단으로서, 히터(41), 온도측정기(42), 측정기홀더(43)로 이루어져 있다.

히터(41)는, 몸체부(10)의 중공부위(12)의 외벽에 매립 설치되는 가열수단으로서, "C"자의 고리형상이나 나선형상으로 형성되어 중공부위(12)의 외벽과 접촉면적을 증가시켜 히터(41)로부터의 열전달 효율을 향상시키는 것이 바람직하다.

이러한 히터(41)의 온도는 몸체부(10)의 중공부위(12)에 파티클의 부착을 방지하도록 150℃ 이상으로 유지하도록 제어하는 것이 바람직하며, 히터(41)의 수명이나 가열비용을 고려하여 150∼200℃로 유지하도록 제어하는 것이 더욱 바람직하다.

온도측정기(42)는, 몸체부(10)의 외벽에 결합되되 히터(41)와 접촉하여 히터(41)의 온도를 측정하는 온도측정수단으로서, 히터(41)의 온도를 150℃ 이상으로 유지하도록 히터(41)의 온도를 측정하여 히터(41)로의 통전여부를 제어하게 된다.

측정기홀더(43)는 몸체부(10)의 외벽 일단에 설치되어 히터(41)와 온도측정기(42)를 몸체부(10)에 고정시키는 고정수단으로서, 측정기홀더(43)의 중간부위 일단에는 히터(41)가 끼워맞춤되는 끼움홈(43a)이 형성되어 있고, 측정기홀더(43)의 일방부위에는 온도측정기(42)가 삽입되는 삽입홀(43b)이 형성되어 있다.

이하 본 실시예에 따른 히팅형 앵글밸브의 동작에 대해서 구체적으로 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 구동부(30)의 제1 유동홀(34)을 통해서 실린더(31) 내부의 유체가 외부로 유출되고, 제2 유동홀(35)을 통해서 외부의 유체가 실린더(31)의 내부로 유입하게 되면, 개폐부(20)의 밀폐판(22)이 구동부(30)의 피스톤(32)의 슬라이딩에 의해 몸체부(10)의 중공부위(12)를 슬라이딩하여 제1 연결통로(13)를 폐쇄하게 된다.

이때, 밀폐판(22)은 고정판(21)과 밀폐판(22) 사이에 탄지된 탄성부재(24)의 팽창력에 의해 폐쇄상태로 유지되므로, 제1 연결통로(13)와 제2 연결통로(14) 사이의 연통을 차단하게 된다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 구동부(30)의 제1 유동홀(34)을 통해서 외부의 유체가 실린더(31)의 내부로 유입하게 되고, 제2 유동홀(35)을 통해서 실린더(31) 내부의 유체가 외부로 유출하게 되면, 개폐부(20)의 밀폐판(22)이 구동부(30)의 피스톤(32)의 슬라이딩에 의해 몸체부(10)의 중공부위(12)를 슬라이딩하여 제1 연결통로(13)를 개방하게 된다.

이때, 밀폐판(22)은 고정판(21)과 밀폐판(22) 사이에 탄지된 탄성부재(24)를 압축하여 개방상태로 유지하게 되므로, 제1 연결통로(13)와 제2 연결통로(14) 사이의 연통을 개방하게 된다. 이와 같이 압축된 탄성부재(24)는 밀폐판(22)의 개방상태로부터 폐쇄상태로 이동시 이동력을 더욱 향상시킬 수 있게 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 몸체부의 제1 연결통로와 제2 연결통로가 연통되는 중공부위의 외벽에 가열부를 설치하여 중공부위의 온도를 일정하게 유지함으로써, 제1 연결통로와 제2 연결통로 사이의 연통시 중공부위에 발생되어 부착되는 파티클의 발생을 저감할 수 있는 효과를 제공한다.

몸체부의 외벽에 가열부를 매립하기 위한 매립홈을 형성하여 여기에 가열부를 매립하여 고정커버로 고정시킴으로써, 가열부의 설치를 용이하게 하는 동시에 가열부와 몸체부의 접촉면적을 증가시켜 열전달 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

개폐부의 고정판과 밀폐판 사이에 탄성부재를 설치하고 그 외부 둘레에 주름부재를 설치함으로써, 밀폐판의 슬라이딩을 용이하게 하는 동시에 밀폐판의 밀폐력을 향상시킬 수 있게 된다.

가열부가 히터, 온도측정기 및 측정기홀더로 이루어짐으로써, 히터의 온도를 측정하여 히터의 온도를 소정온도로 일정하게 유지할 수 있고 히터와 온도측정기를 측정기홀더에 의해 용이하게 설치하게 된다.

히터의 형상을 "C"자의 고리형상이나 나선형상으로 형성함으로써, 히터와 몸체부와의 접촉면적을 증가시켜 열전달 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

10: 몸체부 20: 개폐부
30: 구동부 40: 가열부

Claims (5)

1. 내부에 형성된 중공부위에 연통되는 제1 연결통로와, 상기 중공부위에 연통되되 상기 제1 연결통로에 대해 수직방향으로 형성된 제2 연결통로를 구비한 몸체부;
   상기 몸체부의 중공부위에 슬라이딩하도록 설치되어 상기 제1 연결통로와 상기 제2 연결통로 사이의 연통을 개폐하는 개폐부;
   상기 몸체부에 결합되어 상기 개폐부를 슬라이딩시키는 구동부; 및
   상기 몸체부의 중공부위의 외벽에 설치되어 상기 중공부위의 온도를 일정하게 유지하도록 가열하는 가열부;를 포함하고,
   상기 몸체부는, 상기 중공부위의 외벽에 상기 가열부가 매립설치되도록 매립홈이 형성되어 있고, 상기 매립홈의 외부에 결합되어 상기 가열부를 고정시키도록 상기 매립홈에 대응하는 끼움돌기가 상기 매립홈의 배치형상과 동일하게 돌출 형성된 고정커버를 더 구비하고,
   상기 가열부는,
   상기 몸체부의 외벽에 매립 설치된 히터;
   상기 몸체부에 결합되되 상기 히터와 접촉하여 상기 히터의 온도를 150∼200℃로 유지하도록 상기 히터의 온도를 측정하는 온도측정기; 및
   상기 몸체부에 설치되어 상기 히터와 상기 온도측정기를 고정시키는 측정기홀더;로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 히팅형 앵글밸브.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 개폐부는,
   상기 몸체부의 중공부위 일단에 고정결합되는 고정판;
   상기 몸체부의 중공부위 타단에 슬라이딩하도록 설치된 밀폐판;
   상기 밀폐판에 일단이 결합되고 타단이 구동부에 결합된 이동축;
   상기 고정판과 상기 밀폐판 사이에 설치되어 상기 밀폐판을 폐쇄상태로 탄지하는 탄성부재; 및
   상기 고정판과 상기 밀폐판 사이에 신축하도록 설치되어 상기 이동축과 상기 탄성부재를 커버하는 주름부재;로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 히팅형 앵글밸브.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 히터는, "C"자의 고리형상이나 나선형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 히팅형 앵글밸브.

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