KR101430515B1 - 게이트 밸브 - Google Patents

Abstract

이 게이트 밸브는, 중공부(11)와, 상기 중공부(11)를 사이에 두도록 마련된 제1 개구부(12a) 및 제2 개구부(12b)와, 상기 제1 개구부(12a)의 주위에 형성된 내면과, 상기 중공부(11), 상기 제1 개구부(12a) 및 상기 제2 개구부(12b)를 지나는 유로(H)를 가진 밸브 박스(10,10a,10b)와, 상기 중공부(11) 안에 배치된 지지체(30)와, 상기 지지체(30)에 고정 설치된 고정 밸브부(50)와, 상기 고정 밸브부(50)의 외주를 둘러싸도록 설치되어 상기 유로(H)가 연장되는 방향으로 슬라이딩하는 가동 밸브부(60)와, 제1 주위 영역(40a)과 제2 주위 영역(40b)을 가진 밸브판(40)과, 상기 제1 주위 영역(40a)에 배치되며, 상기 가동 밸브부(60)를 상기 제1 개구부(12a)를 향해 이동시키고, 상기 가동 밸브부(60)를 상기 내면에 접촉시키며, 상기 가동 밸브부(60)를 상기 내면에 압압하여 상기 유로(H)를 폐쇄하는 제1 가압부(70)와, 상기 제2 주위 영역(40b)에 배치되며, 상기 가동 밸브부(60)를 상기 제2 개구부(12b)를 향해 이동시켜, 상기 가동 밸브부(60)를 상기 내면으로부터 이간시킴으로써 상기 유로(H)를 개방하는 제2 가압부(80)를 포함한다.

Description

게이트 밸브{Gate valve}

본 발명은 밸브판에 의한 유로를 개폐하는 동작에 더하여 밸브판을 슬라이딩 동작시키는 진자(振子)형, 직동(直動)형, 도어형 등에 적합한 게이트 밸브에 관한 것이다. 특히 본 발명은 진공 장치 등에서 진공도(대기압 포함)가 다른 2개의 공간을 연결하고 있는 유로를 차단하고(폐쇄하고) 이 차단 상태를 개방하는(2개의 공간을 연결하는) 게이트 밸브에 관한 것이다.

본원은 2009년 9월 3일에 출원된 일본특허출원 2009-204070호에 기초하여 우선권을 주장하고 그 내용을 여기에 원용한다.

진공 장치 등에서는 챔버와 배관 사이, 배관과 배관 사이 혹은 배관과 펌프 사이 등, 진공도가 다른 2개의 공간 사이를 차단하고 차단된 2개의 공간을 연결할 수 있는 게이트 밸브가 마련되어 있다. 이와 같은 게이트 밸브로서는, 여러가지 형태의 밸브가 알려져 있다.

예를 들면 밸브판을 슬라이딩시켜 유로의 밸브 개폐 위치에 밸브판을 삽입하고, 또한 이 밸브판을 작동시켜 유로를 차단하고(밸브 폐쇄 동작), 혹은 상기 밸브판을 작동시켜 유로를 연결하고(밸브 개방 동작), 또한 밸브판을 슬라이딩시켜 유로로부터 밸브 박스 안의 퇴피 위치로 밸브판을 퇴피시키는 구조가 알려져 있다. 이와 같은 구조를 가진 밸브로서는 진자형, 직동형, 도어형 등이 알려져 있다.

직동형 게이트 밸브는, 유로를 구성하는 제1 개구부 및 제2 개구부가 형성된 밸브 박스의 중공부에, 밸브봉(지지체)에 고정 설치된 밸브판이 배치된 구조를 가진다. 이 구조에서는 상기 밸브봉을 그 길이 방향으로 직동시켜 상기 밸브판을 개구부(유로)의 밸브 개폐 위치에 삽입하거나 또는 상기 밸브판을 개구부가 형성되어 있지 않은 퇴피 위치에 퇴피시킨다.

종래의 상기 직동형 게이트 밸브로서는, 벨로우즈에 의해 접속된 2장의 제1 밸브판 및 제2 밸브판으로 이루어진 밸브체와, 이 2개의 밸브판 사이에서 밸브판의 중앙부에 배치된 액튜에이터와, 유로를 구성하는 개구부가 형성된 밸브 박스를 구비한 게이트 밸브가 알려져 있다. 이 게이트 밸브에서는, 액튜에이터에 의해, 밸브 박스의 개구부 주위의 내면에 제1 밸브판을 접촉 및 압압시켜 유로를 폐쇄하거나, 또는 액튜에이터에 의해 제1 밸브판을 상기 밸브박스의 내면으로부터 이간시켜 유로를 개방한다(예를 들면 특허문헌 1 참조).

또 진자형 게이트 밸브는, 유로를 구성하는 제1 개구부 및 제2 개구부가 형성되고 또한 중공부를 가진 밸브 박스와, 중공부에서 회전축에 고정 설치되어 회전축과 수직을 이루는 면에 평행한 방향에서 확장되어 있는 지지체와, 이 지지체에 고정 설치된 밸브체(실링판이 개구부에 마련되어 있는 구조인 경우에는 밸브판)가 배치된 구조를 가진다. 이 게이트 밸브에서는, 상기 회전축을 회전시켜 상기 밸브체를 회동시키고, 상기 밸브체를 개구부(유로)의 밸브 개폐 위치에 삽입하거나 또는 상기 밸브체를 개구부가 형성되어 있지 않은 퇴피 위치에 퇴피시킨다.

종래의 상기 진자형 게이트 밸브로서는, 하우징의 중공부 안에, 회전축에서 회동 가능한 밸브판과, 하우징의 개구부에 배치된 슬라이딩 가능한 실링판과, 하우징에 일체 형성된 플랜지에 상기 실링판을 슬라이딩시키는 액튜에이터가 마련된 구조가 알려져 있다. 이 게이트 밸브에서는, 상기 실링판을 상기 밸브판에 접촉 및 압압하여 유로를 폐쇄하거나, 또는 상기 실링판을 상기 밸브판로부터 이간시켜 유로를 개방한다(예를 들면 특허문헌 2 참조).

이 진자형 게이트 밸브의 액튜에이터는 볼트와 환형실(실린더)과 피스톤과 스프링이 실링판의 슬라이딩 방향에 직렬로 배치된 구조를 가진다. 따라서 유로를 폐쇄할 때에는 스프링에 생기는 복원력이 피스톤, 실린더 및 볼트를 개재시켜 실링판에 전달된다.

또 도어형 게이트 밸브는, 유로를 구성하는 제1 개구부 및 제2 개구부가 형성되고 또한 중공부를 가진 밸브 박스와, 밸브축에 고정 설치되고 또한 밸브축을 포함한 면에 평행한 방향으로 확장되어 있는 지지체와, 이 지지체에 고정 설치된 밸브체가 배치된 구조를 가진다. 이 게이트 밸브에서는 상기 밸브축을 회전시켜 상기 밸브체를 회동시키고, 상기 밸브체를 개구부(유로)의 밸브 개폐 위치에 삽입하거나 또는 상기 밸브체를 개구부와 대략 수직을 이루는 퇴피 위치에 퇴피시킨다.

특허문헌 1: 일본공개특허 2002-181205호 공보 특허문헌 2: 일본특허 제3655715호 공보

이와 같은 게이트 밸브에서는, 게이트 밸브의 전체 구성을 콤팩트하게 하라는 요청으로 밸브체의 구조를 간단하게 할 필요가 있고, 또한 차단 동작의 신뢰성을 확보할 필요가 있다.

그러나 상기 종래의 밸브에서는, 액튜에이터가 밸브판의 중앙부에 배치되어 있기 때문에 실제로 공간을 실링하는 밸브판의 면에 충분한 압압력을 전달하기 위해서는 밸브판에 높은 강성이 요구된다. 밸브판의 강성이 부족하면 확실하게 차단을 할 수 없어 높은 신뢰성을 얻을 수 없다는 과제가 있었다.

또한 상기 종래의 밸브에는 2장의 밸브판을 연결하는 구조가 채용되어 있다. 이 연결 구조와 액튜에이터는 별개의 구조 부품이므로 밸브체의 구조가 복잡하다는 과제가 있었다.

또 대구경 밸브에서는 역압(逆壓)에 견딜 수 있게 하기 위해서는 큰 힘을 발생하는 실린더가 필요하여 밸브체가 대형화된다는 과제가 있었다.

또 상기 종래의 진자형 게이트 밸브에는, 실링을 슬라이딩시키는 액튜에이터가 플랜지에 설치되어 있고, 이 액튜에이터와 환형의 실린더와 스프링이 직렬로 배치되어 있다.

이 때문에 실제로 공간을 실링하는 밸브판의 면은 액튜에이터의 안쪽에 위치하고 있으며, 이 면은 액튜에이터의 위치로부터 어긋나 있고 또한 이 면에는 피스톤, 실린더, 볼트를 개재시켜 스프링에 의한 압압력(스프링에 의한 복원력)이 전해진다. 따라서 이 압압력이 불충분하면 확실하게 차단을 할 수 없어 높은 신뢰성을 얻을 수 없다는 과제가 있었다.

또 대구경 밸브에서 역압에 견디기 위해서는, 또는 특수한 형상의 밸브판,실링판, 플랜지에 적용하기 위해서는, 실린더를 제외한 액튜에이터 부품을 다수 배치할 필요가 있어 게이트 밸브의 구성이 복잡해진다는 과제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 간단한 구성으로 높은 신뢰성의 차단 동작이 가능한 게이트 밸브를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명의 일태양의 게이트 밸브는,
중공부와, 상기 중공부를 사이에 두도록 마련된 제1 개구부 및 제2 개구부와, 상기 제1 개구부의 주위에 형성된 내면과, 상기 중공부, 상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부를 지나는 유로를 가진 밸브 박스;
상기 중공부 안에 배치된 지지체;
상기 지지체에 고정 설치된 고정 밸브부와, 상기 고정 밸브부의 외주를 둘러싸도록 설치되어 상기 유로가 연장되는 방향으로 슬라이딩하는 가동 밸브부를 구비하며, 또한, 제1 주위 영역과, 제2 주위 영역을 가진 밸브판;
상기 제1 주위 영역에 배치되며, 상기 가동 밸브부를 상기 제1 개구부를 향해 이동시키고, 상기 가동 밸브부를 상기 내면에 접촉시키며, 상기 가동 밸브부를 상기 내면에 압압하고 상기 유로를 폐쇄하는 제1 가압부; 및
상기 제2 주위 영역에 배치되며, 상기 가동 밸브부를 상기 제2 개구부를 향해 이동시켜, 상기 가동 밸브부를 상기 내면으로부터 이간시킴으로써 상기 유로를 개방하는 제2 가압부;를 포함한다.

또 본 발명의 일태양의 게이트 밸브에서는, 상기 가동 밸브부는 상기 내면에 접촉하여 상기 내면에 압압되는 제1 실링부를 가지고, 상기 제1 가압부는 상기 가동 밸브부에서 상기 제1 실링부의 직하(直下)에 마련된 탄성부재(자기(自己) 탄성부재)인 것이 바람직하다.

또 본 발명의 일태양의 게이트 밸브에서는, 상기 제2 가압부는 상기 제2 주위 영역에서 상기 고정 밸브부와 상기 가동 밸브부 사이에 환형으로 형성된 하나의 에어 실린더인 것이 바람직하다.

또 본 발명의 일태양의 게이트 밸브에서는, 상기 제1 가압부는 상기 가동 밸브부가 슬라이딩하는 방향으로 병렬로, 상기 제2 가압부에 근접하도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.

또 본 발명의 일태양의 게이트 밸브에서는, 상기 고정 밸브부는 제2 실링부, 제3 실링부 및 와이퍼를 가지고, 상기 와이퍼는 상기 제3 실링부보다 상기 제2 개구부에 가까운 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 일태양의 게이트 밸브에서는, 밸브판이 고정 밸브부와 가동 밸브부에 의해 구성되어 있다. 또한 상기 제1 가압부는, 상기 가동 밸브부를 상기 제1 개구부를 향해 이동시켜 상기 가동 밸브부를 상기 내면에 접촉시키고 상기 가동 밸브부를 상기 내면에 압압하여 상기 유로를 폐쇄한다. 또한 상기 제2 가압부는, 상기 가동 밸브부를 상기 제2 개구부를 향해 이동시켜 상기 가동 밸브부를 상기 내면으로부터 이간시킴으로써 상기 유로를 개방한다. 이 구성에 의하면 하나의 밸브판과 2개의 가압부로 밸브체를 구성할 수 있다. 또 제1 가압부가 가동 밸브부를 이동시켜 게이트 밸브를 직접 또한 확실하게 폐쇄할 수 있다. 또 제2 가압부가 가동 밸브부를 이동시켜 게이트 밸브를 직접 또한 확실하게 개방시킬 수 있다. 따라서 간단한 구성으로 높은 신뢰성의 차단 동작을 하는 게이트 밸브를 얻을 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

도 1a는, 본 발명의 제1 실시형태의 게이트 밸브의 구성을 도시한 횡단면도이다.
도 1b는, 본 발명의 제1 실시형태의 게이트 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 밸브체가 밸브 개폐 위치에 배치되어 있는 경우를 도시한 도면이다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시형태의 게이트 밸브에서 고정 밸브부와 가동 밸브부가 끼워맞춰져 있는 부분을 도시한 확대 종단면도이다.
도 3은, 본 발명의 제2 실시형태의 게이트 밸브에서 고정 밸브부와 가동 밸브부가 끼워맞춰져 있는 부분을 도시한 확대 종단면도이다.
도 4a는, 본 발명의 제3 실시형태의 게이트 밸브의 구성을 도시한 횡단면도이다.
도 4b는, 본 발명의 제3 실시형태의 게이트 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 밸브체가 밸브 개폐 위치에 배치되어 있는 경우를 도시한 도면이다.
도 5a는, 본 발명의 제4 실시형태의 게이트 밸브의 구성을 도시한 횡단면도이다.
도 5b는, 본 발명의 제4 실시형태의 게이트 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 밸브체가 밸브 개폐 위치에 배치되어 있는 경우를 도시한 도면이다.
도 6a는, 본 발명의 실시형태의 게이트 밸브에 적용 가능한 개구부 및 밸브판의 형상을 도시한 도면이다.
도 6b는, 본 발명의 실시형태의 게이트 밸브에 적용 가능한 개구부 및 밸브판의 형상을 도시한 도면이다.
도 6c는, 본 발명의 실시형태의 게이트 밸브에 적용 가능한 개구부 및 밸브판의 형상을 도시한 도면이다.
도 6d는, 본 발명의 실시형태의 게이트 밸브에 적용 가능한 개구부 및 밸브판의 형상을 도시한 도면이다.
도 6e는, 본 발명의 실시형태의 게이트 밸브에 적용 가능한 개구부 및 밸브판의 형상을 도시한 도면이다.
도 6f는, 본 발명의 실시형태의 게이트 밸브에 적용 가능한 개구부 및 밸브판의 형상을 도시한 도면이다.

이하 본 발명에 관한 게이트 밸브의 실시형태에 대해서 도면에 기초하여 설명하기로 한다.

또 이하의 설명에 사용되는 각 도면에서는, 각 구성 요소를 도면상에서 인식할 수 있는 정도의 크기로 하기 위해 각 구성 요소의 치수 및 비율을 실제의 것과는 적절히 다르게 하였다.

본 발명의 기술 범위는 이하에 설명하는 실시형태로 한정되지 않으며 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 여러가지 변경을 추가할 수 있다.

(제1 실시형태)

도 1a 및 도 1b는, 본 발명의 제1 실시형태의 게이트 밸브의 구성을 설명하는 도면이다. 도 1a는 게이트 밸브의 횡단면도이고, 도 1b는 밸브체가 밸브 개폐 위치에 배치되어 있는 경우의 게이트 밸브의 종단면도이다.

제1 실시형태의 게이트 밸브(100)는, 밸브 박스(10)와, 회전축(20)과, 지지체(30)와, 밸브판(40)과, 제1 가압부(70)와, 제2 가압부(80)를 구비하고 있다. 지지체(30) 및 밸브판(40)은 밸브체를 구성하고 있다. 또 밸브판(40)은 고정 밸브부(50)(고정 밸브판부)와 가동 밸브부(60)(가동 밸브판부)에 의해 구성되어 있다.

[진자형 게이트 밸브]

제1 실시형태의 게이트 밸브(100)는 진자형 게이트 밸브이다.

회전축(20)이 부호 A1으로 표시된 방향(유로(H)의 방향에 교차되는 방향)으로 회전하면, 이 회전에 따라 지지체(30)도 A1방향을 따라 회동한다. 또 밸브판(40)은 지지체(30)에 마련되어 있기 때문에 밸브판(40)은 지지체(30)와 일체로 회전한다.

이와 같이 지지체(30)가 회전함으로써 유로(H)가 마련되어 있지 않은 퇴피 위치로부터 유로(H)의 밸브 개폐 위치로 밸브판(40)이 삽입된다.

그리고 제1 가압부(70)가 작동함으로써(밸브 폐쇄 동작), 밸브판(40)은 유로(H)를 폐쇄한다. 반대로 제2 가압부(80)가 작동함으로써 밸브판(40)을 연 후(밸브 개방 동작)에 회전축(20)이 부호 A2로 표시된 방향으로 회전하면 이 회전에 따라 지지체(30)도 A2방향으로 회동한다.

이로써 밸브판(40)은 상기 밸브 개폐 위치로부터 상기 퇴피 위치로 퇴피한다.

[밸브 박스(10)]

밸브 박스(10)는 중공부(11)를 가진 프레임에 의해 구성되어 있다. 프레임의 상면에는 제1 개구부(12a)가 마련되어 있고, 프레임의 하면에는 제2 개구부(12b)가 마련되어 있다.

게이트 밸브(100)는 제1 개구부(12a)가 노출되어 있는 공간(제1 공간)과 제2 개구부(12b)가 노출되어 있는 공간(제2 공간) 사이에 삽입된다. 게이트 밸브(100)는, 제1 개구부(12a)와 제2 개구부(12b)를 연결하는 유로(H), 즉, 제1 공간과 제2 공간을 연결하는 유로(H)를 차단하고(폐쇄하고), 이 차단 상태를 개방한다(제1 공간과 제2 공간을 연결한다).

밸브 박스(10)의 중공부(11)에는 회전축(20), 지지체(30), 밸브판(40), 제1 가압부(70) 및 제2 가압부(80)가 마련되어 있다.

[회전축(20), 지지체(30)]

회전축(20)은 밸브 박스(10)에 회전 가능하게 설치되어 있다.

이 회전축(20)에는 지지체(30)가 고정 설치되어 있다. 지지체(30)는 회전축(20)에 대해 수직 방향에 평행한 면을 가지고 있다. 도 1a에 도시한 바와 같이, 지지체(30)는 밸브판(40)에 겹치는 원형부(30a)와, 회전축(20)의 회전에 따라 원형부를 회전시키는 회전부(30b)를 가진다. 회전부(30b)는 회전축(20)과 원형부(30a) 사이에 위치하고 있고, 회전부(30b)의 폭은 회전축(20)으로부터 원형부(30a)를 향해 서서히 증가한다.

[밸브판(40), 고정 밸브부(50), 가동 밸브부(60)]

밸브판(40)은 대략 동심원 형태로 형성된 고정 밸브부(50)와, 이 고정 밸브부(50)의 주위를 둘러싸도록 배치된 대략 원환형의 가동 밸브부(60)를 가진다. 고정 밸브부(50)는 지지체(30)에 고정 설치되어 있다. 또 가동 밸브부(60)는 고정 밸브부(50)에 끼워맞춰져 있고, 제1 가압부(70) 및 제2 가압부(80)에 의해 부호 B1,B2로 표시된 방향(왕복 방향)으로 고정 밸브부(50)에 대해 슬라이딩하면서 이동 가능하다. 여기에서 부호 B1,B2로 표시된 방향은, 지지체(30) 및 고정 밸브부(50)의 면에 수직인 방향이고, 회전축(20)의 축방향에 평행한 방향이다.

또 고정 밸브부(50)의 외주 전(全)영역에는 외주 크랭크부가 형성되어 있다. 또 가동 밸브부(60)의 내주 전영역에는 내주 크랭크부가 형성되어 있다.

제1 실시형태에서는, 고정 밸브부(50)의 외주 크랭크부가 가동 밸브부(60)의 내주 크랭크부와 슬라이딩 가능하게 끼워맞춰져 있다.

밸브 박스(10)의 내면에 대향(접촉)하는 가동 밸브부(60)의 면에는 원환형으로 형성된, 예를 들면 O링 등으로 이루어진 제1 실링부(61)(주실링부)가 마련되어 있다.

이 제1 실링부(61)는 폐쇄 밸브시에 밸브판(40)이 제1 개구부(12a)를 덮고 있는 상태에서 밸브 박스(10)의 내면에 접촉하고, 가동 밸브부(60) 및 밸브 박스(10)의 내면에 의해 압압된다. 이로써 제1 공간은 제2 공간에서 확실히 격리된다(차단 상태가 확보된다).

[제1 가압부(70)(탄성부재)]

제1 가압부(70)는 밸브판(40)의 제1 주위 영역(40a)에 배치되어 있다. 제1 가압부(70)에서는, 가동 밸브부(60)를 제1 개구부(12a)를 향해 (B1방향)으로 압압하도록 복원력이 생긴다. 이로써 제1 가압부(70)는 가동 밸브부(60)에 힘을 가하고(가압하고), 제1 개구부(12a)의 주위에 위치하는 밸브 박스(10)의 내면에 가동 밸브부(60)를 압압하여 이 내면과 가동 밸브부(60)를 접촉시킨다.

제1 실시형태에서는, 제1 가압부(70)는 가동 밸브부(60)의 오목부(60a)에 마련된 탄성부재(예를 들면 스프링, 고무, 밀폐된 에어 댐퍼 등)이다.

제1 가압부(70)는 제1단과 제2단을 가진다. 제1단은 가동 밸브부(60)의 오목부(60a)의 천정면에 접촉하고 있다. 제2단은 지지체(30)에 접촉하고 있다. 또 도 1a에 도시한 바와 같이 원환형의 가동 밸브부(60)에서 복수의 제1 가압부(70)가 둘레 방향을 따라 마련되어 있다.

제1 가압부(70)를 구성하는 탄성부재의 자연 길이는, 상기 오목부(60a)의 깊이보다 크다. 따라서 오목부(60a)의 천정면과 지지체(30)에 의해 압축되면서 오목부(60a) 안에 배치되어 있는 제1 가압부(70)에서는 탄성 복원력(연신력, 가압력)이 생긴다. 이 탄성 복원력이 작용함으로써 가동 밸브부(60)가 B1방향으로 슬라이딩하면서 제1 실링부(61)가 밸브 박스(10)의 내면에 접촉하여 압압되어 밸브 폐쇄 동작이 행해진다.

제1 가압부(70)는 제1 실링부(61)를 직접 압압 가능하도록 하기 위해 제1 실링부(61)의 직하에 배치되는 것이 바람직하다.

이 게이트 밸브(100)에서는, 제1 가압부(70)가 가동 밸브부(60)에 마련되어 있기 때문에 제1 가압부(70)를 제1 실링부(61)의 직하에 위치시킬 수 있다. 게이트 밸브(100)의 구조에서는, 이와 같은 제1 실링부(61)의 직하에 제1 가압부(70)가 위치하고 있다.

이와 같이 게이트 밸브(100)에서는 밸브 폐쇄 동작 및 밸브 개방 동작을 하는 액튜에이터로서, 밸브 폐쇄 동작을 하는 제1 가압부(70)와, 밸브 개방 동작을 하는 제2 가압부(80)(후술함)가 마련되어 있다. 이 구성에서, 제1 가압부(70) 및 제2 가압부(80)는 제1 실링부(61)에 가까운 밸브판(40)의 주위 영역(제1 주위 영역 및 제2 주위 영역)에서 서로 근접하도록 병렬로 배치되어 있다. 또 제1 가압부(70)는 제1 실링부(61)의 직하에 위치하고 있다. 이 구조에서는, 제1 가압부(70)는 제1 실링부(61)를 직접 압압할 수 있어 제1 실링부(61)에 대략 수직 방향으로 하중을 직접 가할 수 있다.

즉, 게이트 밸브(100)의 구조는 작용점 및 지점(支点)이 존재하는 모멘트 하중을 가하는 구조는 아니다. 따라서 지레에 상당하는 부분의 구조 부재(강도)는 필요 없어 액튜에이터의 구조를 간이화할 수 있다. 또 가동 밸브부(60)에 요구되는 강성으로서, 가동 밸브부(60)의 자중을 지탱할 수 있는 강도만 있으면 충분하다.

또한 제1 가압부(70)가 제1 실링부(61)의 직하에 배치되어 있기 때문에, 정전 등으로 인해 유틸리티 설비에서 게이트 밸브(100)를 구비한 장치로의 전력 공급(에너지 공급)이 정지된 경우에도, 제1 가압부(70)에서 생기는 기계적인 힘만으로도 확실하게 게이트 밸브(100)를 닫을 수 있다. 따라서 안전이 보장된 게이트 밸브를 확실히 실현할 수 있다.

반면 유틸리티 설비에서 공급되는 전력 등의 에너지에 의해 밸브 폐쇄 동작이 이루어지는 구조를 가진 게이트 밸브에서는, 유틸리티 설비에서 장치로의 에너지 공급이 정지된 경우에 밸브 폐쇄 동작을 행할 수 없는 경우가 있다. 따라서 이와 같은 구조에서는 안전이 보장된 게이트 밸브를 실현할 수 없다.

[제2 가압부(80)(에어 실린더)]

제2 가압부(80)는 밸브판(40)의 제2 주위 영역(40b)에 배치되어 있다. 제2 가압부(80)에서는 제2 가압부(80)에 압축 공기가 공급되었을 때 가동 밸브부(60)를 제2 개구부(12b)를 향해(B2방향) 이동시키는 힘(가압력, 압축 공기에 기인하는 힘)이 생긴다. 이로써 제1 개구부(12a)의 주위에 위치하는 밸브 박스(10)의 내면으로부터 가동 밸브부(60)를 이간시킨다. 밸브판(40)에서, 제2 주위 영역(40b)은 제1 주위 영역(40a)의 안쪽에 위치한다. 즉, 밸브판(40)의 직경 방향에서, 제2 가압부(80)는 제1 가압부(70)의 안쪽에 배치되어 있다. 바꿔 말하면 제1 가압부(70)는 가동 밸브부(60)가 슬라이딩하는 방향과 교차되는 방향에서 제2 가압부(80)에 근접되어 있다.

제1 실시형태에서는, 제2 가압부(80)는 고정 밸브부(50)와 가동 밸브부(60) 사이에 마련된 하나의 에어 실린더(공극)이다. 구체적으로 이 에어 실린더는 고정 밸브부(50)의 제2 외주면(50c)(후술함)과 가동 밸브부(60)의 「제1 내주면(60b)」, 제1 내주면(60b)(후술함)과의 사이에 형성되고, 외주 크랭크부와 내주 크랭크부 사이에 형성되어 있다. 또 이 에어 실린더는 고정 밸브부(50)의 주위에 형성된 원환형의 공간으로서, 하나의 원환 실린더(원환 공극)로서 기능한다. 또 바꿔 말하면, 원환 실린더는 유로(H)를 둘러싸도록 형성되어 있다.

제2 가압부(80)에 압축 공기가 공급되면, 제2 가압부(80)의 체적을 팽창시키는 팽창력(가압력)이 B2방향으로 생긴다. 팽창력의 크기가 제1 가압부(70)에 생기는 복원력(B1방향으로 생기는 가압력)보다 큰 경우, 제1 가압부(70)가 압축되어 가동 밸브부(60)가 B2방향으로 슬라이딩하고, 제1 실링부(61)가 밸브 박스(10)의 내면에서 떨어져 밸브 개방 동작이 행해진다.

이와 같이 게이트 밸브(100)에서는 밸브 폐쇄 동작 및 밸브 개방 동작을 하는 액튜에이터로서, 밸브 폐쇄 동작을 행하는 제1 가압부(70)와, 밸브 개방 동작을 하는 제2 가압부(80)가 마련되어 있다. 이 구성에서, 제1 가압부(70) 및 제2 가압부(80)는 제1 실링부(61)에 가까운 밸브판(40)의 주위 영역에서 서로 근접하도록 병렬로 배치되어 있다. 제2 가압부(80)는 고정 밸브부(50)와 가동 밸브부(60)의 사이에 마련된 하나의 원환 실린더를 구성하고 있다. 이 구성에 의하면, 한 방향으로 압축 공기가 공급되는 에어 실린더가 제2 가압부(80)에 하나 마련되어 있으면, 압축 공기를 원환 실린더의 형상을 따라 원환 실린더의 내부에 공급할 수 있어 밸브 개방 동작 및 밸브 폐쇄 동작을 할 수 있다. 따라서 간이의 콤팩트한 구성을 가진 액튜에이터를 실현할 수 있다.

또 제2 가압부(80)는, 밸브 개방 동작을 행하기 위해 사용되기 때문에, 제2 가압부(80)에서 발생하는 힘의 크기(출력)로서, 제1 가압부(70)를 압축할 수 있는 크기(출력)만 있으면 충분하다.

제1 실시형태에서는, 고정 밸브부(50)와 가동 밸브부(60)에 의해 하나의 밸브판(40)이 구성되어 있기 때문에 2장의 밸브판을 설치할 필요가 없어 간단하면서 컴팩트한 구조를 가진 밸브판을 실현할 수 있다.

또 고정 밸브부(50)에는 액튜에이터의 힘이 작용하지 않는다. 따라서 역압이 작용한 경우에도, 고정 밸브부(50)의 강성으로서 탄성 변형 범위내의 휨이 발생하는 강도만 있으면 충분하다.

고정 밸브부(50)와 지지체(30)가 일체화된 구조를 채용하는 것도 가능하다. 이 구조에서는, 강성으로서 상기 고정 밸브부(50)의 강도에 더하여 퇴피 위치와 밸브 개폐 위치의 사이에서 밸브판(40)을 회동시킬 때에 가동 밸브부(60)의 자중을 지탱하는 강도(고정 밸브부(50)와 지지체(30)가 일체화된 지지 구조의 강도)만 있으면 충분하다.

또 제1 실시형태에서는, 밸브 폐쇄 동작을 행하는 제1 가압부(70)와, 밸브 개방 동작을 하는 제2 가압부(80)를, 제1 실링부(61)에 가까운 밸브판(40)의 주위 영역에 배치하였기 때문에, 밸브 박스(10)에 액튜에이터를 마련할 필요가 없어 간단한 구성을 가진 게이트 밸브를 실현할 수 있다.

또한 제1 실시형태의 구조에서는, 가동 밸브부(60)의 제1 실링부(61)의 직하에 제1 가압부(70)가 배치되고, 고정 밸브부(50)와 가동 밸브부(60) 사이에 마련된 하나의 원환 실린더에 의해 제2 가압부(80)가 형성되어 있다. 이 구조에서는, 액튜에이터의 구성도 간단하게 할 수 있어 밸브 폐쇄 동작 및 밸브 개방 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또 이와 같이 밸브판(40)의 주위 영역에 액튜에이터가 배치된 구성이 대구경을 가진 게이트 밸브에 적용된 경우에도, 상술한 동일한 구조에 의해 확실하게 밸브 폐쇄 동작 및 밸브 개방 동작을 할 수 있고, 역압이 작용한 경우에도 마찬가지의 동작이 가능하다.

도 2는, 고정 밸브부(50)와 가동 밸브부(60)가 서로 끼워맞춰져 있는 부분을 도시한 확대 종단면도로서, 제1 가압부(70) 및 가이드 핀이 마련된 부위를 도시하고 있다.

[제2 실링부(51a),(51b) 및 제3 실링부(52a),(52b)]

고정 밸브부(50)의 외주면에는, 가동 밸브부(60)의 내주면에 접촉하여 고정 밸브부(50)와 가동 밸브부(60) 사이를 실링하는 O링 등 원환형의 제2 실링부(51a),(51b) 및 제3 실링부(52a),(52b)가 마련되어 있다.

구체적으로는, 고정 밸브부(50)의 외주 크랭크부에서 직경 방향 바깥쪽에 위치하는 제1 외주면(50b)에 제2 실링부(51a),(51b)가 마련되어 있다. 또 직경 방향에서 제1 외주면(50b)의 안쪽으로서 제2 실링부(51a),(51b)의 아래쪽에 위치하는 제2 외주면(50c)에 제3 실링부(52a),(52b)가 마련되어 있다. 제2 실링부(51a),(51b)는 가동 밸브부(60)의 제1 내주면(60b)에 접촉하고, 제3 실링부(52a),(52b)는 가동 밸브부(60)의 제1 내주면(60b)의 아래쪽에 위치하는 제2 내주면(60c)에 접촉한다.

제2 실링부(51a),(51b)는, 압력이 높은 공간인 제2 가압부(80)와, 압력이 낮은 공간이며 제1 개구부(12a)에 가까운 제1 공간 사이를 차단하고 차단 상태를 확보한다. 마찬가지로 제3 실링부(52a),(52b)는, 압력이 높은 공간인 제2 가압부(80)와, 압력이 낮은 공간이며 제2 개구부(12b)에 가까운 제2 공간 사이를 차단하고 차단 상태를 확보한다.

[가이드 핀(62)]

가이드 핀(62)은 가동 밸브부(60)에 고정 설치되고, 제2 가압부(80) 안을 관통하여 고정 밸브부(50)에 형성된 오목부(50a)에 끼워맞춰져 있다.

이 가이드 핀(62)은, 가동 밸브부(60)가 슬라이딩하는 방향이 부호 B1,B2로 표시된 방향에서 어긋나지 않도록 가동 밸브부(60)를 유도한다. 이로써 가동 밸브부(60)는 부호 B1,B2에 대해 경사 방향으로 이동하는 것이 방지된다. 이 구조에서는, 고정 밸브부(50)에 대해 가동 밸브부(60)가 위치 결정되면서 부호 B1 및 B2로 표시된 방향에 평행하게 가동 밸브부(60)가 이동하여 밸브 폐쇄 동작 및 밸브 개방 동작을 행할 수 있다. 이로써 밸브 개방 동작에서는, 가동 밸브부(60)에 마련된 제1 실링부(61)에 균일하게 압압력을 발생시켜 누설이 억제된 실링 구조를 실현할 수 있다.

또 이와 같이 가이드 핀(62)을 구비한 구조에서는, 게이트 밸브(100)가 진공 장치에 장착되는 자세가 정해져 있지 않은 경우, 즉, 게이트 밸브(100)의 장착 방향이 자유로운 경우에 가동 밸브부(60)의 중량 부하가 제2 실링부(51a),(51b) 및 제3 실링부(52a),(52b)에 국소적으로 가해지는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면, 가동 밸브부(60)가 슬라이딩하는 방향에 대해 직각으로 중력이 작용하도록 게이트 밸브(100)가 장착되어 있는 경우, 슬라이딩하는 부재인 가동 밸브부(60)의 중량이 가이드 핀(62)에 가해진다. 따라서 제2 실링부(51a),(51b) 및 제3 실링부(52a),(52b)(O-ring)에 가동 밸브부(60)의 중량이 직접적으로 가해지는 것이 방지된다. 이로써 게이트 밸브(100)가 장착되는 자세가 어떠한 자세이든 실링부의 수명이 짧아지지 않아 누설을 방지하는 효과를 확보할 수 있다.

가이드 핀(62)과 오목부(50a)의 슬라이딩면의 면적을 줄이기 위해, 또 제1 공간 및 제2 공간으로부터 가이드 핀(62)을 격리하기 위해, 가이드 핀(62)은 제2 가압부(80) 안을 관통하도록 배치되어 있다.

또 이와 같이 제2 가압부(80) 안에 가이드 핀(62)을 배치함으로써 고정 밸브부(50)에 대해 가동 밸브부(60)를 매끄럽게 슬라이딩시킬 수 있다.

가이드 핀의 강도가 충분히 얻어지면 대구경을 가진 게이트 밸브에서도, 가동 밸브부(60)가 슬라이딩하는 방향이 어긋나는 것이 방지된다. 또 가이드 핀(62)은 특수한 형상을 가진 밸브판에서도 적용 가능하다.

[와이퍼(53),(54)]

고정 밸브부(50)의 외주면에는, 가동 밸브부(60)의 내주면에 접촉하여 원환형의 와이퍼(53),(54)가 마련되어 있다.

구체적으로는 고정 밸브부(50)의 외주 크랭크부에서, 직경 방향 바깥쪽에 위치하는 제1 외주면(50b)에 와이퍼(53)가 마련되어 있다. 또 직경 방향에서 제1 외주면(50b)의 안쪽이며 와이퍼(53)의 아래쪽에 위치하는 제2 외주면(50c)에 와이퍼(54)가 마련되어 있다. 와이퍼(53)는 가동 밸브부(60)의 제1 내주면(60b)에 접촉하고, 와이퍼(54)는 가동 밸브부(60)의 제1 내주면(60b)의 아래쪽에 위치하는 제2 내주면(60c)에 접촉한다.

와이퍼(53),(54)는 모두 고정 밸브부(50)의 외주면에 배치되어 있다. 제2 실링부(51a)는 제1 개구부(12a)(제1 공간)에 가까운 위치에 배치되어 있다. 제3 실링부(52a)는 제2 개구부(12b)(제2 공간)에 가까운 위치에 배치되어 있다.

이들 와이퍼(53),(54)는 밸브 개방 동작 및 밸브 폐쇄 동작에 의해 슬라이딩하는 가동 밸브부(60)의 내주면을 윤활 혹은 청소하여 상기 슬라이딩에 의해 발생하는 먼지 및 제2 가압부(80)에서 발생하는 먼지를 제1 공간 및 제2 공간으로 방출시키지 않는 기능을 가진다.

또 와이퍼(53),(54)를 구성하는 부재(재료)로서, 예를 들면 스폰지 형태의 다공성 탄성체를 선택하면, 그 부재의 내부에 윤활유를 침투(보유지지)시켜 놓을 수 있다.

이로써 제2 실링부(51a),(51b) 및 제3 실링부(52a),(52b)에 의해 실링되는 실링면에 일정 막두께를 가진 얇은 유막(油膜)이 형성된 상태를 유지할 수 있게 된다. 즉, 와이퍼(53),(54)는 잉여 유막을 닦아내고 유막이 고갈되었을 때에는 일정 막두께를 가진 유막을 도포한다.

[중간 대기실(55),(56)]

제2 실링부(51a),(51b)에 의해 차단된 고정 밸브부(50)의 외주면에는, 대기압의 공간(공극)인 중간 대기실(55)이 마련되어 있다.

마찬가지로 제3 실링부(52a),(52b)에 의해 차단된 고정 밸브부(50)의 외주면에는, 대기압의 공간(공극)인 중간 대기실(56)이 마련되어 있다.

구체적으로는, 고정 밸브부(50)의 외주 크랭크부에서, 직경 방향 바깥쪽에 위치하는 제1 외주면(50b)에 중간 대기실(55)이 마련되어 있다. 또 직경 방향에서 제1 외주면(50b)의 안쪽이며 중간 대기실(55)의 아래쪽에 위치하는 제2 외주면(50c)에 중간 대기실(56)이 마련되어 있다. 중간 대기실(55)은, 가동 밸브부(60)의 제1 내주면(60b)와 제1 외주면(50b)에 마련된 홈 사이의 공간이고, 중간 대기실(56)은, 가동 밸브부(60)의 제1 내주면(60b)의 아래쪽에 위치하는 제2 내주면(60c)과 제2 외주면(50c)에 마련된 홈 사이의 공간이다.

그리고 이 중간 대기실(55),(56)의 압력은 모니터링 가능하다. 즉, 압력계가 중간 대기실(55),(56)의 압력을 측정하도록 게이트 밸브(100)에 마련되어 있으며 사용자에 의해 그 압력이 감시된다.

예를 들면, 제1 개구부(12a)에 가까운 제1 공간이 감압 공간이고 제2 실링부(51a)가 파손되어 있는 경우에는 중간 대기실(55)의 압력은 대기압보다 낮아진다.

또 압축 공기가 공급되는 실린더(제2 가압부(80))안의 압력은 대기압보다 높아지기 때문에 제2 실링부(51b)가 파손되어 있는 경우에는 중간 대기실(55)의 압력은 대기압보다 높아진다.

마찬가지로 제2 개구부(12b)에 가까운 제2 공간이 감압 공간이고 제3 실링부(52a)가 파손되어 있는 경우에는 중간 대기실(56)의 압력은 대기압보다 낮아진다.

또 압축 공기가 공급되는 실린더(제2 가압부(80))안의 압력은 대기압보다 높아지기 때문에, 제3 실링부(52b)가 파손되어 있는 경우에는 중간 대기실(56)의 압력은 대기압보다 높아진다.

따라서 게이트 밸브(100)는 중간 대기실(55),(56)의 압력을 모니터링하는 구조를 갖기 때문에, 예를 들면 중간 대기실(55),(56)의 압력치가 대기압보다 낮은 압력으로서 문턱값의 압력보다 낮은 경우, 혹은 대기압보다 높은 압력이고 문턱값의 압력보다 높은 경우에 제2 실링부(51a),(51b) 및 제3 실링부(52a),(52b)의 이상을 검지할 수 있다. 예를 들면 게이트 밸브(100)에 알람 장치가 마련된 구조, 또는 게이트 밸브(100)에 접속된 제어 장치에 알람 장치가 마련된 구조가 채용되어 있으면, 제2 실링부(51a),(51b) 및 제3 실링부(52a),(52b)의 이상을 알람으로 고지할 수 있다. 따라서 제2 실링부(51a),(51b) 및 제3 실링부(52a),(52b)가 파손되어 내부 누설이 게이트 밸브(100)에 발생하여 유지보수가 필요하다는 것을 금방 인식할 수 있다.

이로써 진공 장치 등의 외부에서 검지할 수 없는, 게이트 밸브에서 발생한 내부 누설 등의 문제점을 확실하게 판단할 수 있다.

이상과 같이 제1 실시형태에서는, 고정 밸브부(50)와, 고정 밸브부(50)의 외주를 둘러싸는 가동 밸브부(60)에 의해 구성된 밸브판(40)이 마련되어 있다. 또 밸브판(40)의 주위 영역에, 가동 밸브부(60)를 제1 개구부(12a)를 향해 이동시킴으로써 밸브 폐쇄 동작을 하는 제1 가압부(70)(스프링)가 마련되어 있다. 또 가동 밸브부(60)를 제2 개구부(12b)를 향해 이동시킴으로써 밸브 개방 동작을 하는 제2 가압부(80)(에어 실린더)가 마련되어 있다. 이 구성에서는, 하나의 밸브판(40)과 2개의 가압부에 의해 밸브체를 형성할 수 있다. 또 밸브판(40)의 주위 영역에 배치된 제1 가압부(70)의 복원력에 의해 가동 밸브부(60)를 밸브 박스(10)의 내면에 직접 압압하여 확실하게 밸브를 폐쇄할 수 있다. 마찬가지로 밸브판(40)의 제2 주위 영역(40b)에 배치된 제2 가압부(80)에 공급된 압축 공기의 작용에 의해 가동 밸브부(60)를 밸브 박스(10)의 내면으로부터 이간시켜 확실하게 밸브를 개방할 수 있다. 따라서 제1 실시형태에서는, 간단한 구조를 가지고 높은 신뢰성으로 차단 동작을 할 수 있는 게이트 밸브를 실현할 수 있다.

(제2 실시형태)

도 3은, 본 발명의 제2 실시형태의 게이트 밸브를 도시하고, 고정 밸브부와 가동 밸브부가 끼워맞춰져 있는 부분을 도시한 확대 종단면도이다.

도 3에서, 도 1a 및 도 1b 또는 도 2와 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

제2 실시형태의 게이트 밸브에서는, 상기 제1 실시형태의 게이트 밸브(100)(도 1a, 도 1b 또는 도 2 참조)에서의 고정 밸브부(50)와 가동 밸브부(60)가 서로 끼워맞춰져 있는 부분이 변경되어 있고 밸브판(40)의 두께가 감소되어 있다.

상기 제1 실시형태의 밸브판(40)의 구조에서는, 도 2에 도시한 바와 같이 고정 밸브부(50)의 외주에 형성된 외주 크랭크부와 가동 밸브부(60)의 내주에 형성된 내주 크랭크부가 끼워맞춰져 있다.

한편 제2 실시형태에서는, 고정 밸브부(50)의 외주에 U자 형상의 U자부가 형성되어 있고, 가동 밸브부(60)의 내주에 역U자 형상의 역U자부가 형성되어 있다. 또 고정 밸브부(50)의 U자부와 가동 밸브부(60)의 역U자부가 서로 끼워맞춰지도록 고정 밸브부(50) 및 가동 밸브부(60)가 마련되어 있다.

이와 같은 제2 실시형태에서는, 제3 실링부(52b), 중간 대기실(56), 제3 실링부(52a) 및 와이퍼(54)의 위치가 제1 실시형태와는 다르다. 구체적으로 제1 실시형태에서는, 제2 외주면(50c)에 제3 실링부(52b), 중간 대기실(56), 제3 실링부(52a) 및 와이퍼(54)가 마련되어 있는데, 제2 실시형태에서는, 제1 외주면(50b)과는 반대 면인 안쪽면(50d)에 제3 실링부(52b), 중간 대기실(56), 제3 실링부(52a) 및 와이퍼(54)가 마련되어 있다.

또 가동 밸브부(60)는 제1 내주면(60b)에 대향하는 대향면(60d)을 가지고 있다. 안쪽면(50d)에 마련된 제3 실링부(52a),(52b) 및 와이퍼(54)는 대향면(60d)에 접촉하고 있다. 또 안쪽면(50d)에 마련된 중간 대기실(56)은, 대향면(60d)과 안쪽면(50d)에 마련된 홈 사이의 공간이다.

이상과 같이 제2 실시형태에 의하면, 상기 제1 실시형태와 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한 제2 실시형태에서는, 밸브체의 두께를 줄일 수 있기 때문에 게이트 밸브의 크기를 충분히 확보할 수 없는 경우, 예를 들면 진공 장치 등의 좁은 공간에 게이트 밸브를 배치할 경우에 제2 실시형태의 게이트 밸브를 효과적으로 적용할 수 있다.

(제3 실시형태)

도 4a 및 도 4b는, 본 발명의 제3 실시형태의 게이트 밸브의 구성을 설명하는 도면이다. 도 4a는 게이트 밸브의 횡단면도이고, 도 4b는 밸브체가 밸브 개폐 위치에 배치되어 있는 경우의 게이트 밸브의 종단면도이다.

도 4a 및 도 4b에서, 도 1a 및 도 1b와 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

제3 실시형태의 게이트 밸브(300)는, 밸브 박스(10a)와, 밸브봉(25)과, 지지체(30)와, 밸브판(40)과, 제1 가압부(70)(스프링)와, 제2 가압부(80)(에어 실린더)를 구비하고 있다. 지지체(30) 및 밸브판(40)은 밸브체를 구성하고 있다. 또 밸브판(40)은 고정 밸브부(50)와 가동 밸브부(60)에 의해 구성되어 있다.

[직동형 게이트 밸브]

제3 실시형태의 게이트 밸브(300)는 직동형 게이트 밸브이다. 게이트 밸브(300)에서는, 상기 제1 실시형태의 진자형 게이트 밸브(100)를 구성하는 밸브체 구조가 직동형 게이트 밸브에 적용되어 있다.

단, 상기 실시형태 1에서는, 제1 개구부(12a), 제2 개구부(12b) 및 밸브판(40)(고정 밸브부(50) 및 가동 밸브부(60))의 형상은 동심원 형상이었으나, 제3 실시형태에서는 이러한 형상 및 지지체(30)의 형상은 모서리가 둥그스름한 대략 정사각형이다.

또 밸브체를 직동시키기 위해 밸브 박스(10a)의 횡단면 형상은 대략 직사각형이다. 지지체(30)는 밸브봉(25)의 단부(端部)에 고정 설치되어 있다.

부호 D1으로 표시된 방향으로 직진하도록 밸브봉(25)이 구동하면, 이 구동에 따라 지지체(30)도 D1방향을 따라 직동(直動)한다. 이와 같이 지지체(30)가 직동함으로써 유로(H)가 마련되어 있지 않은 퇴피 위치에서 유로(H)의 밸브 개폐 위치로 밸브판(40)이 삽입된다.

그리고 제1 가압부(70)가 작동함으로써(밸브 폐쇄 동작), 밸브판(40)은 유로(H)를 폐쇄한다. 반대로 제2 가압부(80)가 작동함으로써 밸브판(40)을 연 후(밸브 개방 동작)에 밸브봉(25)을 D2방향으로 직진하도록 구동하면, 이에 따라 지지체(30)도 D2방향으로 직동한다.

이로써 밸브판(40)은 상기 밸브 개폐 위치에서 상기 퇴피 위치로 퇴피한다.

이상과 같이 제3 실시형태에 의하면, 직동형 게이트 밸브에서 상기 제1 실시형태와 동일한 효과가 얻어진다.

(제4 실시형태)

도 5a 및 도 5b는, 본 발명의 제4 실시형태의 게이트 밸브의 구성을 설명하는 도면이다. 도 5a는 게이트 밸브의 횡단면도이고, 도 5b는 밸브체가 밸브 개폐 위치에 배치되어 있는 경우의 게이트 밸브의 종단면도이다.

도 5a 및 도 5b에서, 도 1a, 도 1b, 도 4a, 또는 도 4b와 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

제4 실시형태의 게이트 밸브(400)는, 밸브 박스(10b)와, 밸브축(26)과, 지지체(30)와, 밸브판(40)과, 제1 가압부(70)(스프링)와, 제2 가압부(80)(에어 실린더)를 구비하고 있다. 지지체(30) 및 밸브판(40)은 밸브체를 구성하고 있다. 또 밸브판(40)은 고정 밸브부(50)와 가동 밸브부(60)에 의해 구성되어 있다.

[도어형 게이트 밸브]

제4 실시형태의 게이트 밸브(400)는 도어형 게이트 밸브이다. 게이트 밸브(400)에서는, 상기 제3 실시형태의 직동형 게이트 밸브(300)를 구성하는 밸브체 구조가 도어형 게이트 밸브에 적용되어 있다.

따라서 제4 실시형태의 게이트 밸브(400)에서는, 상기 제1 실시형태의 진자형 게이트 밸브(100)를 구성하는 밸브체 구조가 도어형 게이트 밸브에 적용되어 지지체(30) 및 밸브판(40)의 형상이 동심원에서 대략 정사각형으로 변경되어 있다. 또 제1 실시형태에서는, 회전축(20)의 연장 방향과 유로(H)의 방향이 일치하였으나, 제4 실시형태의 밸브축(26)의 연장 방향은 유로(H)의 방향에 대해 교차되어 있다.

상기 제1 실시형태의 진자형 게이트 밸브(100)에서는, 회전축(20)에 수직인 면에 평행하게 확대되는 회전부(30b)를 가진 지지체(30)가 회전축(20)에 고정 설치된 구조가 채용되어 있었다. 한편 제4 실시형태의 도어형 게이트 밸브(400)에서는, 밸브축(26)에 평행한 면을 가진 지지체(30)가 밸브축(26)에 고정 설치되어 있다.

밸브축(26)을 부호 E1으로 표시된 방향으로 회전하면, 이 회전에 따라 지지체(30)도 E1방향을 따라 회동한다.

이와 같이 지지체(30)가 회전함으로써 유로(H)가 마련되어 있지 않은 퇴피 위치에서 유로(H)의 밸브 개폐 위치로 밸브판(40)이 삽입된다.

그리고 제1 가압부(70)가 작동함으로써(밸브 폐쇄 동작) 밸브판(40)은 유로(H)를 폐쇄한다. 반대로, 제2 가압부(80)가 작동함으로써 밸브판(40)을 연 후(밸브 개방 동작)에 밸브축(26)이 부호 E2로 표시된 방향으로 회전하면, 이 회전에 따라 지지체(30)도 E2방향으로 회동한다.

이로써 밸브판(40)은 상기 밸브 개폐 위치에서 퇴피 위치로 퇴피한다. 퇴피 위치에 배치된 지지체(30)와, 제1 개구부(12a) 또는 제2 개구부(12b)는 대0략 수직이다.

이상과 같이 제4 실시형태에 의하면, 도어형 게이트 밸브에서 상기 제1 실시형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

상기 본 발명의 실시형태에서는, 제1 가압부로서 스프링이 사용된 구조에 대해서 설명하였으나, 다른 탄성체를 사용해도 좋다.

또 제2 가압부의 구조로서, 1개의 원환형 에어 실린더가 채용된 구조에 대해서 설명하였으나, 유압 실린더 등을 채용해도 좋다. 1개의 원환형 실린더가 구동함으로써 밸브 박스(10)(10a, 10b)의 내면으로부터 가동 밸브부(60)를 이간시키는 구동 장치가 제2 가압부로서 사용된다.

또 상기 본 발명의 실시형태에서는, 도 6a에 도시한 원형으로 형성된 개구부 및 밸브판, 또는 도 6b에 도시한 모서리가 둥그스름한 대략 정사각형으로 형성된 개구부 및 밸브판에 대해서 설명하였다. 본 발명의 게이트 밸브는, 도 6a 및 도 6b에 도시한 형상을 한정하지는 않는다. 본 발명의 게이트 밸브는 밸브판의 주위 영역에 액튜에이터가 설치된 구조를 가지기 때문에, 예를 들면 도 6c에 도시한 모서리가 둥그스름한 대략 삼각형으로 형성된 개구부 및 밸브판이 채용되어도 좋다. 또 도 6d에 도시한 모서리가 둥그스름한 대략 직사각형으로 형성된 개구부 및 밸브판이 채용되어도 좋다. 또 도 6e에 도시한 모서리가 둥그스름한 대략 육각형으로 형성된 개구부 및 밸브판이 채용되어도 좋다. 또 도 6f에 도시한 모서리가 둥그스름한 대략 U자형으로 형성된 개구부 및 밸브판에 적용하는 것도 가능하다.

나아가 타원형으로 형성된 개구부 및 밸브판, 혹은 모서리가 둥그스름한 대략 팔각형으로 형성된 개구부 및 밸브판 등 모든 형상으로 형성된 개구부 및 밸브판을 본 발명에 적용 가능하다.

<산업상 이용 가능성>

본 발명은 진공 장치 등에서, 진공도가 다른 2개의 공간을 연결하는 유로를 차단하는, 혹은 이 차단 상태를 개방하는 용도의 게이트 밸브에 널리 적용할 수 있다.

10, 10a, 10b 밸브 박스, 11 중공부, 12a 제1 개구부, 12b 제2 개구부, 20 회전축, 25 밸브봉, 26 밸브축, 30 지지체, 40 밸브판, 50 고정 밸브부, 51a,51b 제2 실링부, 52a,52b 제3 실링부, 53,54 와이퍼, 55,56 중간 대기실, 60 가동 밸브부, 61 제1 실링부, 62 가이드 핀, 70 제1 가압부(탄성부재), 80 제2 가압부(에어 실린더), 100,300,400 게이트 밸브.

Claims (5)

1. 게이트 밸브로서,
   중공부와, 상기 중공부를 사이에 두도록 마련된 제1 개구부 및 제2 개구부와, 상기 제1 개구부의 주위에 형성된 내면과, 상기 중공부, 상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부를 지나는 유로를 가진 밸브 박스;
   상기 중공부 안에 배치된 지지체;
   직경 방향 바깥쪽에 위치하는 제1 외주면을 가짐과 아울러 상기 지지체에 고정 설치된 고정 밸브부와, 제1 내주면을 가짐과 아울러 상기 고정 밸브부의 외주를 둘러싸도록 설치되어 상기 유로가 연장되는 방향으로 슬라이딩하는 가동 밸브부를 구비하며, 또한, 제1 주위 영역과, 상기 제1 주위 영역의 안쪽에 위치하는 제2 주위 영역을 가진 밸브판;
   상기 제1 주위 영역에 배치되며, 상기 가동 밸브부를 상기 제1 개구부를 향해 이동시키고, 상기 가동 밸브부를 상기 내면에 접촉시키며, 상기 가동 밸브부를 상기 내면에 압압하고 상기 유로를 폐쇄하는 제1 가압부; 및
   상기 제2 주위 영역에 배치되며, 상기 가동 밸브부를 상기 제2 개구부를 향해 이동시켜, 상기 가동 밸브부를 상기 내면으로부터 이간시킴으로써 상기 유로를 개방하는 제2 가압부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
2. 제1항에 있어서,
   상기 가동 밸브부는, 상기 내면에 접촉하여 상기 내면에 압압되는 제1 실링부를 가지며,
   상기 제1 가압부는, 상기 가동 밸브부에서 상기 제1 실링부의 직하(直下)에 마련된 탄성부재인 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2 가압부는, 상기 제2 주위 영역에서 상기 고정 밸브부와 상기 가동 밸브부 사이에 환형으로 형성된 하나의 에어 실린더인 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 가압부는, 상기 가동 밸브부가 슬라이딩하는 방향으로 병렬로, 상기 제2 가압부에 근접하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 고정 밸브부는 상기 제1 외주면에 마련된 원환상의 와이퍼를 가지는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.

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