KR101493902B1

KR101493902B1 - 게이트 밸브

Info

Publication number: KR101493902B1
Application number: KR20140066164A
Authority: KR
Inventors: 김형규
Original assignee: 김형규
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2015-02-17
Also published as: WO2015182932A1

Abstract

본 발명은 게이트 밸브에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 개폐부재가 유체통로를 개폐하였을 때, 개폐부재의 이동에 의해 밀폐부재가 개폐부재 또는 유체통로의 외주연에 선택적으로 접하여 기밀성을 향상시키고, 구조가 간단하여 조립 및 수리를 용이하게 할 수 있는 게이트 밸브에 관한 것이다.
본 발명의 게이트 밸브는, 일측에는 제1유체통로가 형성되고 내부에는 상기 제1유체통로와 직교하는 개폐공간이 형성되어 타측으로 개구된 몸체부와; 제2유체통로가 형성되어 상기 몸체부의 타측에 결합하여 상기 개폐공간을 막아주는 커버와; 액츄에이터에 의해 상기 개폐공간 내에서 슬라이딩 되어 상기 제1유체통로와 상기 제2유체통로의 사이를 개폐하는 개폐부재와; 제3유체통로가 형성되어 상기 개폐부재와 상기 커버 사이에 장착되는 밀폐부재와; 상기 밀폐부재와 상기 커버 사이에 장착되어 상기 밀폐부재를 상기 개폐부재방향으로 가압하는 가압부재; 를 포함하되, 상기 계폐부재와 상기 밀폐부재 중 대면하는 어느 하나의 면에는 구속돌기가 형성되고, 상기 개폐부재와 상기 밀폐부재 중 대면하는 나머지 면에는 상기 구속돌기가 선택적으로 삽입되는 구속홈이 형성되며, 상기 개폐부재가 이동할 때에는, 상기 구속돌기가 상기 구속홈에 삽입되지 않아 상기 개폐부재에 상기 밀폐부재가 상기 구속돌기의 높이만큼 이격되어 이동하고, 상기 개폐부재가 이동하지 않을 때에는, 상기 구속돌기가 상기 구속홈에 삽입되어 상기 밀폐부재가 상기 개폐부재 또는 몸체부의 일측 내면에 상기 가압부재에 의해 밀착되는 것을 특징으로 한다.

Description

게이트 밸브{GATE VALVE}

본 발명은 게이트 밸브에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 개폐부재가 유체통로를 개폐하였을 때, 개폐부재의 이동에 의해 밀폐부재가 개폐부재 또는 유체통로의 외주연에 선택적으로 접하여 기밀성을 향상시키고, 구조가 간단하여 조립 및 수리를 용이하게 할 수 있는 게이트 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 LCD(liquid crystal display) 기판이나 반도체 웨이퍼의 에칭 공정, 증착 공정, 스퍼터링 공정이나 패럴린 코팅과 같이 진공 상태를 필요로 하는 특수한 코팅 공정과 같은 작업을 할 때에는 작업이 이루어지는 챔버의 내부의 공기를 제거하여 진공 환경을 형성하게 된다.

이때, 적절한 진공도를 설정 및 유지하는 것이 중요한 데, 이를 위해 반드시 필요한 것이 게이트 밸브이다.

이러한 게이트 밸브는 진공챔버와 진공펌프를 연결하는 통로에 위치하여 통로를 개폐함으로써 진공상태를 유지 또는 해제하는 역할을 한다.

통상 게이트밸브는 하나의 구동판과 하나의 기밀판의 작동에 의해 챔버쪽으로 연결되는 통로를 밀폐시킴으로써 챔버의 기밀성을 유지하게 된다.

이러한 게이트 밸브는 반도체 소자의 집적공정이 이루어지는 챔버와 이 챔버내의 공기를 흡입하는 진공펌프와의 사이에 설치되어, 진공펌프의 흡입력이 챔버로 전달되는 것을 개폐한다.

따라서 게이트 밸브의 기밀성이 중요한 역할을 담당하게 되므로, 그 수명을 유지하기 위한 노력 또한 중요한 문제점으로 대두 되고 있다.

특히, 게이트 밸브를 통하여 배출되는 진공챔버 내의 유체는 여러 가지 부산물이 포함되어 있으며, 이러한 부산물은 유체의 배출시 게이트밸브의 밸브판을 구동하기 위한 엑츄에이터의 링크나 밸브판이 슬라이딩되는 하우징의 내벽에 지속적으로 부착되어 밸브판의 전후진 작동을 방해하게 되므로, 밸브판이 슬라이딩 되는 공간을 개폐하는 밀폐부재를 필요로 하였다.

이러한 밀폐부재를 구비한 종래의 게이트 밸브는 등록특허공보 제10-0497418호 및 등록특허공보 제10-0906572호 등에 개시되어 있다.

이러한 종래의 게이트 밸브는 롤러나 볼 및 탄성스프링을 이용하여 밀폐부재를 상하방향으로 이동시킴으로써 기밀성을 향상시키려고 하였다.

그러나 종래의 이러한 게이트 밸브는 개폐부재의 이동 동작과 별개로 밀폐부재가 별도로 동작하게 됨으로써, 이를 제어하는데 어려움이 있어 제어가 제대로 이루어지지 않을 경우에는 기밀성이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 게이트 밸브는 롤러나 볼 및 탄성스프링이 결합되는 구조가 복잡하여 조립 및 수리가 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점으로 해결하기 위한 것으로써, 개폐부재의 제어에 의해 개폐부재가 이동하고 이에 따라 밀폐부재가 유동되어 개폐부재 또는 몸체부 일측 내면에 선택적으로 접하도록 하여 기밀성을 향상시키고, 구조를 간단하게 하여 조립 및 수리를 용이하게 할 수 있는 게이트 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 게이트 밸브는, 일측에는 제1유체통로가 형성되고 내부에는 상기 제1유체통로와 직교하는 개폐공간이 형성되어 타측으로 개구된 몸체부와; 제2유체통로가 형성되어 상기 몸체부의 타측에 결합하여 상기 개폐공간을 막아주는 커버와; 액츄에이터에 의해 상기 개폐공간 내에서 슬라이딩 되어 상기 제1유체통로와 상기 제2유체통로의 사이를 개폐하는 개폐부재와; 제3유체통로가 형성되어 상기 개폐부재와 상기 커버 사이에 장착되는 밀폐부재와; 상기 밀폐부재와 상기 커버 사이에 장착되어 상기 밀폐부재를 상기 개폐부재방향으로 가압하는 가압부재; 를 포함하되, 상기 계폐부재와 상기 밀폐부재 중 대면하는 어느 하나의 면에는 구속돌기가 형성되고, 상기 개폐부재와 상기 밀폐부재 중 대면하는 나머지 면에는 상기 구속돌기가 선택적으로 삽입되는 구속홈이 형성되며, 상기 개폐부재가 이동할 때에는, 상기 구속돌기가 상기 구속홈에 삽입되지 않아 상기 개폐부재에 상기 밀폐부재가 상기 구속돌기의 높이만큼 이격되어 이동하고, 상기 개폐부재가 이동하지 않을 때에는, 상기 구속돌기가 상기 구속홈에 삽입되어 상기 밀폐부재가 상기 개폐부재 또는 몸체부의 일측 내면에 상기 가압부재에 의해 밀착되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 게이트 밸브에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

개폐부재의 제어에 의해 개폐부재가 이동하고 이에 따라 밀폐부재가 유동되어 개폐부재 또는 몸체부 일측 내면에 선택적으로 접함으로써, 개폐부재의 하나의 제어에 의해 기밀성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 구조가 간단하게 하여 조립 및 수리를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브의 구성을 나타낸 일 방향 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브의 구성을 나타낸 타 방향 분해 사시도.
도 4는 보 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브에서 몸체부의 구조를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브에서 커버의 구조를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브에서 개폐부재의 구조를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이브 밸브에서 밀폐부재의 구조를 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브에 서 개폐부재의 구조를 나타낸 분해 사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브에서 유체통로의 중심선상을 기준으로 절단하여 열리고 닫힌 모습을 보인 측단면도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브에서 슬라이딩부재를 기준으로 절단하여 개폐부재와 밀폐부재의 작동되는 모습을 보인 측 단면도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브에서 가압부재와 지지부재를 기준으로 절단하여 그 구성 및 작동상태를 보인 측 단면도.

도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브는, 몸체부(100), 커버(200), 개폐부재(300), 밀폐부재(400), 가압부재(500) 및 지지부재(600)를 포함한다.

상기 몸체부(100)는 대략적으로 직육면체 형상으로 형성되어 일측에는 제1유체통로(P1)가 형성되고 내부에는 상기 제1유체통로(P1)와 직교하는 개폐공간(S)이 형성되어 타측은 개구 된다.

더욱 상세하게는, 도 1 내지 도 4 에 도시된 바와 같이 상기 몸체부(100)의 상기 제1유체통로(P1)로는 유체가 이동하는 통로이고, 상기 개폐공간(S)에는 상기 개폐부재(300) 및 밀폐부재(400) 등이 장착되어 상기 몸체부(100)의 하부에 장착되는 액츄에이터(A)에 의해 유체의 이동을 개폐하며, 상기 몸체부(100)의 상기 개폐공간(S)이 개구된 타측에는 상기 커버(200)가 장착된다.

상기 몸체부(100) 일측 내면에는 상기 개폐부재(300)의 이동방향으로 길게 가이드홈(110)이 형성되고, 상기 제1유체통로(P1)의 외주연에 다수개의 지지부재삽입홈(120)이 형성된다.

더욱 상세하게는, 상기 가이드홈(110)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 몸체부(100) 일측 내면에 상기 제1유체통로(P1)의 좌우 양측으로 상기 개폐부재(300)의 이동방향으로 길게 형성되어 후술하는 제2구슬(B2)의 일부가 삽입되어 상기 개폐부재(300)의 이동을 안내한다.

그리고 상기 지지부재삽입홈(120)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 몸체부(100) 일측 내면에 상기 제1유체통로(P1)의 외주연에 등각격으로 형성되어 후술하는 지지부재(600)가 삽입된다.

상기 가이드홈(110)과 상기 지지부재삽입홈(120)에 대한 자세한 설명은 후술한다.

또한, 상기 이러한 상기 몸체부(100) 일측 내면에는 도 9(b)에 도시된 바와 같이 후술하는 상기 밀폐부재(400)가 선택적으로 접한다.

상기 커버(200)는 제2유체통로(P2)가 형성되어 상기 몸체부(100)의 타측에 결합하여 상기 개폐공간(S)을 막아준다.

즉, 상기 커버(200)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1유체통로(P1)와 대응되는 위치에 상기 제2유체통로(P2)가 형성되어 상기 몸체부(100)의 타측에 결합되어 개구된 개폐공간(S)을 막아준다.

그리고 이러한 상기 커버(200)는 도 11에 도시된 바와 같이 상기 가압부재(500)의 타측을 지지한다.

그리고 상기 제2유체통로(P2)의 내주연에는 원주방향으로 제2실링홈(210)이 형성된다.

이러한 상기 제2실링홈(210)에는 도 5 및 도 9에 도시된 바와 같이 후술하는 제2돌출부(440)가 삽입되어 상기 밀폐부재(400)가 상기 제2유체통로(P2)와 동일한 방향으로 유동되게 삽입되면서 상기 밀폐부재(400)와 상기 커버(200) 사이를 밀폐시킨다.

상기 개폐부재(300)는 상기 액츄에이터(A)에 의해 상기 개폐공간(S) 내에서 슬라이딩 되어 상기 제1유체통로(P1)와 상기 제2유체통로(P2) 사이를 개폐한다.

이러한 상기 개폐부재(300)에는 상기 밀폐부재(400)가 상기 개폐부재(300)에 선택적으로 접촉하도록 상기 밀폐부재(400)와 대응되는 면에는 제1구슬삽입홈(321)이 형성되며, 상기 제1구슬삽입홈(321)에는 제1구슬(B1)의 일부가 노출되어 회전가능하게 삽입된다.

이러한 상기 제1구슬(B1)은 후술하는 바와 같이 상기 밀폐부재(400)의 상기 구속홈(410)에 선택적으로 삽입되어 상기 개폐부재(300)와 상기 밀폐부재(400) 간의 기밀성 또는 상기 몸체부(100)의 일측 내면과 상기 밀폐부재(400) 간의 기밀성을 향상시키다.

즉, 도 4(a)에 도시된 바와 같이 상기 개폐부재(300)의 상기 밀폐부재(400)와 대면하는 면에 상기 제1구슬삽입홈(321)이 형성되고 상기 제1구슬삽입홈(321)에는 상기 제1구슬(B1)이 삽입되어 상기 개폐부재(300)의 이동에 따라 상기 밀폐부재(400)에 형성된 상기 구속홈(410)에 선택적으로 삽입된다.

이러한 상기 제1구슬삽입홈(321)은 도 4(a)에 도시된 바와 같이 상기 개폐부재(300)의 상부와 중간에 형성된다.

그리고 상기 제1구슬삽입홈(321) 간의 간격은 상기 개폐부재(300)가 열리는 이동거리만큼 이격되게 형성된다.

상기 제2구슬(B2) 및 상기 제2구슬삽입홈(322) 대신 구속돌기(도시되지 않음)를 형성하여 상기 밀폐부재(400)에 형성된 상기 구속홈(410)에 선택적으로 삽입되게 할 수도 있다.

이러한 상기 개폐부재(300)는 개폐판재(310), 슬라이딩부재(320) 및 지연부재(330)를 포함한다.

상기 개폐판재(310)는 상기 제1유체통로(P1) 및 상기 제2유체통로(P2) 사이를 개폐한다.

더욱 상세하게는, 상기 개폐판재(310)는 도 6, 도8 및 도 9에 도시된 바와 같이 판재형상으로 형성되어 상기 제1유체통로(P1) 및 상기 제2유체통로(P2)와 연통되는 제3유체통로(P3) 사이를 개폐한다.

이러한 상기 개폐판재(310)에는 후술하는 상기 밀폐부재(400)가 선택적으로 접촉하여 기밀성을 향상시킨다.

또한, 이러한 개폐판재(310)는 도 11(a)에 도시된 바와 같이 상기 지지부재(600)에 의해 상기 제1유체통로(P1) 방향으로 유동되지 않게 지지된다.

그리고 이러한 상기 개폐판재(310)의 좌우 양측에는 결합부재(311)가 돌출 형성된다.

이러한 상기 결합부재(311)는 도 6 및 도 8에 에 도시된 바와 상기 개폐판재(310)의 좌우 양측의 상부와 하부에 좌우 양측으로 돌출 형성되어 후술하는 상기 지연부재(330)와 결합된다.

상기 슬라이딩부재(320)는 상기 개폐판재(310)의 좌우 양측에 결합되며, 상기 밀폐부재(400)와 대면하는 면에는 상기 제1구슬삽입홈(321)이 형성되고 여기에 상기 제2구슬(B2)이 삽입되어 상기 액츄에이터(A)에 의해 슬라이딩 된다.

즉, 상기 슬라이딩부재(320)는 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 개폐부재(300)의 이동방향으로 상기 개폐판재(310)보다 길게 형성되어 상기 개폐판재(310)의 좌우 양측에 결합되며, 각각의 상기 슬라이딩부재(320)에는 상기 밀폐부재(400)와 대면하는 면의 상부와 중간에 상기 제1구슬삽입홈(321)이 형성되고, 상기 제1구슬삽입홈(321)에는 상기 제1구슬(B1)이 삽입된다.

그리고 상기 슬라이딩부재(320)에는 도 9에 도시된 바와 같이 상기 개폐판재(310)의 두께보다 두껍게 형성되어 상기 개폐판재(310)와 상기 밀폐부재(400) 사이를 일정한 간격으로 이격시킨 상태에서 후술하는 상기 밀폐부재(400)에 형성된 제2돌출부(440)가 선택적으로 접촉되게 한다.

그리고 상기 슬라이딩부재(320)에는 상기 몸체부(100)의 일측과 대응되는 면에는 상기 제2구슬삽입홈(322)이 형성된다.

이러한 상기 제2구슬삽입홈(322)에는 도 6(b) 및 도 10에 도시된 바와 같이 상기 제2구슬(B2)의 일부가 노출되게 삽입되어 전술한 상기 몸체부(100)의 일측 내면에 형성된 상기 가이드홈(110)에 상기 제2구슬(B2)의 노출된 일부가 삽입되어 상기 개폐부재(300)의 이동에 의해 상기 가이드홈(110)을 따라 상기 제2구슬(B2)이 회전하면서 상기 개폐부재(300)의 이동을 안내한다.

본 실시예에서는 상기 제2구슬삽입홈(322)을 상기 슬라이딩부재(320)에 형성하고, 상기 가이드홈(110)을 상기 몸체부(100)의 일측 내면에 형성하였지만, 이와 반대로 상기 제2구슬삽입홈(322)을 상기 몸체부(100)의 일측 내면에 형성하고, 상기 가이드홈(110)을 상기 슬라이딩부재(320)에 형성할 수도 있다.

이러한 상기 슬라이딩부재(320)에는 도 8에 도시된 바와 같이 좌우로 관통되어 길이방향으로 장공형상의 결합홈(323)이 형성된다.

상기 결합홈(323)에는 후술하는 바와 같이 상기 지연부재(330)가 장착된다.

상기 지연부재(330)는 상기 개폐부재(300)가 상기 제1유체통로(P1) 및 상기 제3유체통로(P3) 사이를 막은 상태에서 그 사이를 초기 개폐시, 상기 개폐판재(310)와 상기 슬라이딩부재(320) 사이에 장착되어 상기 개폐판재(310)의 이동을 지연시킨다.

이러한 상기 지연부재(330)에 대한 자세한 설명은 후술한다.

상기 밀폐부재(400)는 제3유체통로(P3)가 형성되어 상기 개폐부재(300)와 상기 커버(200) 사이에 장착된다.

즉, 상기 제3유체통로(P3)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1유체통로(P1) 및 상기 제2유체통로(P2)와 대응되게 형성되어 상기 개폐부재(300)와 상기 커버(200) 사이에 장착된다.

이러한 상기 밀폐부재(400)는 도 9에 도시된 바와 같이 상기 개폐부재(300)의 이동에 의해 즉, 상기 개폐부재(300)가 완전히 닫혔을 때, 상기 개폐부재(300)에 선택적으로 접하여 기밀성을 향상시키고, 상기 개폐부재(300)가 완전히 열렸을 때, 상기 몸체부(100)의 일측 내면에 접하여 기밀성을 향상시킨다.

이러한 상기 밀폐부재(400)에 좌우 양측에는 상기 슬라이딩부재(320)의 상기 제1구슬삽입홈(321)에 삽입된 상기 제1구슬(B1)이 선택적으로 삽입되는 구속홈(410)이 형성된다.

즉, 상기 구속홈(410)은 도 7(b) 및 도 10에 도시된 바와 같이 상기 슬라이딩부재(320)의 상부, 중간에 삽입된 상기 제1구슬(B1)이 상기 개폐부재(300)가 완전히 열리거나 닫혔을 때, 삽입될 수 있도록 상기 제1구슬(B1)이 이동하는 상기 밀폐부재(400)의 상부 중간 하부에 형성된다.

이와 같이 상기 구속홈(410)에 상기 제1구슬(B1)이 선택적으로 삽입됨으로써, 상기 개폐부재(300)가 이동할 때에는, 도 10(b)에 도시된 바와 같이 상기 제2구슬(B2)이 상기 구속홈(410)에 삽입되지 않아 상기 개폐부재(300)에 상기 밀폐부재(400)가 상기 제2구슬(B2)의 노출된 높이만큼 이격되어 이동을 원활하게 하고, 상기 개폐부재(300)가 이동하지 않을 때에는, 도 10(a) 및 도 10(b)에 도시된 바와 같이 상기 제1구슬(B1)이 상기 구속홈(410)에 삽입되어 상기 밀폐부재(400)가 상기 개폐부재(300) 또는 상기 몸체부(100)의 일측 내면에 후술하는 상기 가압부재(500)에 의해 밀착되어 기밀성을 향상시킨다.

이러한 상기 구속홈(410)은 상기 개폐부재(300)가 이동하는 방향으로 상향 경사지게 형성된다.

즉, 상기 구속홈(410)은 도 10에 도시된 바와 같이 상기 제1구슬(B1)이 구속되었다가 이탈할 때, 이탈이 용이하도록 상기 개폐부재(300)의 이동방향을 상향 경사지게 형성된다.

이에 따라, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 밀폐부재(400)의 중간부분에 형성된 상기 구속홈(410)은 상하부 방향으로 상향 경사지게 형성되고, 상부에 형성된 상기 구속홈(410)은 하부방향으로 상향 경사지게 형성되며, 하부에 형성된 상기 구속홈(410)은 상부방향으로 상향 경사지게 형성된다.

그리고 이러한 상기 밀폐부재(400)의 상기 제3유체통로(P3)의 외주연에는 도 7(b)에 도시된 바와 같이 상기 개폐부재(300) 방향으로 돌출된 제1돌출부(420)가 형성된다.

이러한 상기 제1돌출부(420)의 상면에는 원주방향으로 제1실링홈(430)이 형성된다.

그리고 상기 제1실링홈(430)에는 제1실링(L1)이 삽입되며, 상기 제1실링(L1)이 상기 개폐부재(300) 또는 상기 몸체부(100)의 일측 내면에 선택적으로 접촉하여 상기 밀폐부재(400)와 상기 개폐부재(300) 또는 상기 밀폐부재(400)와 상기 몸체부(100)의 일측 내면 사이를 밀폐시킨다.

이와 같이 상기 제1돌출부(420)가 돌출되고, 상기 제1돌출부(420)의 상면에 상기 제1실링(L1)이 삽입됨으로써, 상기 제1구슬(B1)과 상기 구속홈(410)에 의해 도 9에 도시된 바와 같이 선택적으로 접촉하는 면적을 최소화하면서 기밀성은 극대화시키고, 상기 제1실링(L1)이 상기 제1실링홈(430)에 삽입되어 외부로 노출되는 것을 최소화하여 상기 유체에 의해 상기 제1실링(L1)이 손상되거나 변형되는 것을 최소화할 수 있다.

그리고 상기 밀폐부재(400)의 상기 제3유체통로(P3)의 외주연에는 도 7(a)에 도시된 바와 같이 상기 커버(200) 방향으로 제2돌출부(440)가 형성된다.

이러한 상기 제2돌출부(440)는 상기 제1유체통로(P1)에 상기 제2유체통로(P2)와 동일한 방향으로 유동되게 삽입 결합된다.

그리고 상기 제2돌출부(440)의 외주연에는 도 9에 도시된 바와 같이 상기 제2유체통로(P2)의 상기 제2실링홈(210)에 삽입 결합된 상기 제2실링(L2)과 접하여 상기 밀폐부재(400)와 상기 커버(200) 사이를 밀폐시키면서, 상기 밀폐부재(400)가 후술하는 가압부재(500)에 의해 유체의 이동방향과 동일한 방향으로 유동가능하게 한다.

상기 가압부재(500)는 상기 밀폐부재(400)와 상기 커버(200) 사이에 장착되어 상기 밀폐부재(400)를 상기 개폐부재(300) 방향으로 가압한다.

이러한 상기 가압부재(500)는 도 2, 도 3 및 도 11에 도시된 바와 같이 다수개의 코일스프링(333)으로 이루어져 일측은 상기 밀폐부재(400)에 결합되고 타측은 상기 커버(200)에 결합되어 상기 밀폐부재(400)를 상기 개폐부재(300) 방향으로 균일하게 가압한다.

이와 같이 상기 가압부재(500)가 상기 밀폐부재(400)를 가압함으로써, 상기 밀폐부재(400)는 항시 상기 개폐부재(300) 방향으로 이동하려고 하고, 이로 인해 상기 제1구슬(B1)과 상기 구속홈(410)에 의해 상기 밀폐부재(400)가 유체의 이동방향과 동일한 방향으로 이동하면서 상기 제1돌출부(420)의 상면에 삽입된 상기 제1실링(L1)이 도 9에 도시된 바와 같이 상기 개폐판재(310) 또는 상기 몸체부(100)의 일측 내면에 선택적으로 접하여 상기 개폐부재(300)의 이동에 의해 상기 밀폐부재(400)가 이동하여 상기 밀폐부재(400)와 상기 개폐부재(300) 사이 또는 상기 밀폐부재(400)와 상기 몸체부(100)의 일측 내면 사이를 선택적으로 밀폐시킨다.

한편, 상기 지연부재(330)는 도 8에 도시된 바와 같이 가이드축(331), 이동부재(332) 및 스프링(333)을 포함한다.

상기 가이드축(331)은 일측이 상기 결합홈(323)에 힌지 결합된다.

즉, 상기 가이드축(331)은 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이 대략적으로 원기둥 형상으로 형성되어 일측이 상기 결합홈(323)에 힌지 결합되어 타측이 상기 결합홈(323) 내에서 힌지를 중심으로 약간씩 회전되게 결합된다.

그리고 상기 이동부재(332)는 상기 결합부재(311)와 결합되어 상기 가이드축(331)의 타측에서 슬라이딩 결합된다.

즉, 상기 이동부재(332)는 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이 상기 개폐판재(310)의 좌우 양측에 형성된 상기 결합부재(311)에 결합되어 상기 가이드축(331)에서 슬라이딩 되면서 상기 개폐판재(310)를 상기 가이드축(331) 내에서 길이방향으로 이동된다.

그리고 상기 스프링(333)은 상기 가이드축(331)에 삽입되어 상기 개폐부재(300)가 상기 제2유체통로(P2)와 상기 제3유체통로(P3)를 여는 방향으로 상기 이동부재(332)를 가압한다.

즉, 상기 스프링(333)은 도 10에 도시된 바와 같이 상기 개폐부재(300)가 닫혀 있는 상태에서 열리는 반대방향으로 가압한다.

이와 같이 상기 스프링(333)이 상기 이동부재(332)를 상기 개폐부재(300)가 닫혀 있는 상태에서 열리는 반대방향으로 가압함으로써, 상기 개폐부재(300)가 상기 제3유체통로(P3) 사이를 열기 위해 초기 이동시, 상기 개폐판재(310)에 접하고 있는 상기 제1실링(L1)이 마찰에 의해 손상되는 것을 최소화한다.

이를 좀 더 자세히 설명하면, 만약 지연부재(330)가 없게 되면, 상기 개폐부재(300)가 닫힌 상태에서, 열기 위해 초기 이동시, 상기 제1구슬(B1)이 상기 구속홈(410)에서 이탈되면서 상기 개폐판재(310)에 상기 제1실링(L1)이 떨어지는 순간 상기 제1실링(L1)이 상기 개폐판재(310)에 서로 접하고 있는 상태이기 때문에 상호 미끄러지면서 상기 제1실링(L1)이 마찰에 의해 손상되게 된다.

하지만 상기 지연부재(330)를 장착하게 되면, 상기 개폐부재(300)가 닫힌 상태에서, 열기 위해 초기 이동시, 상기 제1구슬(B1)이 상기 구속홈(410)에서 이탈되면서 상기 개폐판재(310)에 상기 제1실링(L1)이 떨어지는 순간 상기 제1실링(L1)이 상기 개폐판재(310)에 서로 접하고 있는 상태에서 상기 제1실링(L1)이 상기 개폐판재(310)에 접하고 있는 마찰력에 의해 상기 이동부재(332)가 상기 스프링(333)의 탄성력을 극복하여 상기 개폐판재(310)는 순간적으로 이동이 되지 않게 되고, 이 순간 상기 제1구슬(B1)이 상기 구속홈(410)에서 이탈되면서 상기 개폐판재(310)에 접하고 있는 상기 제1실링(L1)이 유체의 이동방향으로 이동하여 상기 개폐판재(310)에서 떨어지게 되어 상호 미끄러지지 않게 되면서 상기 제1실링(L1)이 상기 개폐판재(310)와의 마찰에 의해 손상되는 것을 최소화할 수 있다.

상기 지지부재(600)는 상기 지지부재삽입홈(120)에 삽입되어 상기 개폐판재(310)를 지지한다.

즉, 상기 지지부재(600)는 도 11에 도시된 바와 같이 상기 몸체부(100)의 일측과 상기 개폐판재(310) 사이에 장착되어 상기 개폐판재(310)가 상기 밀폐부재(400)와의 접촉에 의해 상기 몸체부(100)의 일측방향으로 이동되지 않게 지지한다.

이러한 상기 지지부재(600)는 도 2에 도시된 바와 같이 원기둥 형상으로 형성되어 타측은 상기 지지부재삽입홈(120)에 삽입되어 고정되고, 일측은 제3구슬삽입홈(610)이 형성된다.

그리고 상기 제3구슬삽입홈(610)에는 적어도 2개 이상의 절개부(620)가 형성된다.

이러한 상기 제3구슬삽입홈(610)에는 상기 개폐판재(310)에 접하여 회전하면서 지지하는 제3구슬(B3)이 상기 절개부(620)에 의해 회전가능하게 강제 결합되어 상기 개폐판재(310)를 지지한다.

더욱 상세하게는, 상기 제3구슬삽입홈(610)에 상기 제3구슬(B3)이 삽입되는 개구부의 크기가 상기 제3구슬(B3)의 지름보다 작게 형성되고, 이로 인해 상기 제3결합홈(323)에 상기 제3구슬(B3)이 삽입시, 상기 절개부(620)에 의해 벌어지면서 상기 제3구슬(B3)이 삽입 결합되어 상기 개폐판재(310)를 지지한다.

이와 같이 상기 제3구슬(B3)을 상기 제3구슬삽입홈(610)에 강제 결합하는 이유는, 도 11(b)에 도시된 바와 같이 상기 개폐부재(300)가 열렸을 때, 상기 개폐판재(310)에 접촉되지 않은 상태이기 때문에 상기 제3구슬삽입홈(610)에서 상기 제3구슬(B3)이 임의로 빠지지 않게 하기 위한 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브의 작동상태를 자세히 설명한다.

먼저, 상기 개폐판재(310)가 열려 있는 상태를 설명한다.

상기 개폐판재(310)가 열려있는 상태에서는 도 10(c)에 도시된 바와 같이 상기 슬라이딩부재(320)의 상부와 중간에 장착된 상기 제1구슬(B1)이 상기 밀폐부재(400)의 중간과 하부에 형성된 상기 구속홈(410)에 삽입되어 있다.

상기 밀폐부재(400)의 중간과 하부에 형성된 상기 구속홈(410)에 상기 제1구슬(B1)이 삽입되면, 도 9(b)에 도시된 바와 같이 상기 밀폐부재(400)의 상기 제1돌출부(420)에 장착된 상기 제1실링(L1)이 상기 가압부재(500)에 의해 유동되어 상기 몸체부(100) 일측 내면으로 접하게 된다.

이로 인해, 상기 제1유체통로(P1), 제2유체통로(P2) 및 제3유체통로(P3)가 연통되게 되게 되면서 상기 제1유체통로(P1), 제2유체통로(P2) 및 제3유체통로(P3)로 유체는 흐르게 된다.

이때, 상기 제1돌출부(420)가 상기 몸체부(100) 일측 내면에 접하고 있어 상기 밀폐부재(400)와 상기 몸체부(100) 내측 일면 사이로 유체가 누출되지 않게 된다.

그리고 이와 같이 상기 제1유체통로(P1), 제2유체통로(P2) 및 제3유체통로(P3)가 연통된 상태에서 이를 폐쇄시 킬 때에는 상기 액츄에이터(A)로 상기 슬라이딩부재(320)를 이동시켜 상기 슬라이딩부재(320)에 결합된 상기 개폐판재(310)가 상기 제1유체통로(P1)와 상기 제3유체통로(P3) 사이로 이동하게 한다.

즉, 도 9(a)에 도시된 바와 같이 상기 제1돌출부(420)와 상기 몸체부(100)의 일측에 형성된 상기 제1유체통로(P1) 사이로 이동시킨다.

이때, 상기 슬라이딩부재(320)에 장착된 상기 제1구슬(B1)은 도 10(b)에 도시된 바와 같이 상기 구속홈(410)에서 이탈되어 있는 상태로 이동하게 되면서, 상기 밀폐부재(400)의 상기 제1돌출부(420)는 상기 개폐판재(310)와 상기 제1구슬(B1)이 상기 슬라이딩부재(320)에서 돌출된 높이만큼 이격된 상태에서 이동하게 된다.

이후, 상기 제1구슬(B1)이 이동하여 도 10(a)에 도시된 바와 같이 상기 밀폐부재(400)의 상부와 중간에 형성된 상기 구속홈(410)에 삽입된다.

이렇게 상기 제1구슬(B1)이 도 10(a)에 도시된 바와 같이 상기 밀폐부재(400)의 상부와 중간에 형성된 상기 구속홈(410)에 삽입되면, 도 9(a)에 도시된 바와 같이 상기 개폐판재(310)가 상기 제1유체통로(P1)와 상기 제3유체통로(P3) 사이에 위치하게 되고, 상기 제1구슬(B1)이 상기 구속홈(410)에 삽입되면서, 상기 밀폐부재(400)의 상기 제1돌출부(420)에 장착된 상기 제1실링(L1)이 상기 가압부재(500)에 의해 상기 개폐판재(310)에 접하여 상기 제1유체통로(P1)와 상기 제3유체통로(P3) 사이를 폐쇄한다.

이와 같이 상기 개폐부재(300)의 이동에 의해 상기 밀폐판재가 유체의 이동방향과 동일한 방향으로 유동되면서 상기 개폐판재(310) 또는 상기 몸체부(100)의 일측 내면에 선택적으로 접하게 되면서, 하나의 액츄에이터(A)의 제어에 의해 상기 개폐부재(300)와 상기 밀폐판재를 동시에 이동시켜, 기밀성을 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 개폐부재(300)를 이동시켜 상기 제1유체통로(P1)와 상기 제3유체통로(P3)를 열어 연통시킬 때에는, 상기 액츄에이터(A)에 의해 상기 슬라이딩부재(320)를 도 10(b)의 단계를 지나 도 10(c)로 이동하게 된다.

이러한 이동에 의해 상기 개폐판재(310)가 도 9(b)에 도시된 바와 같이 이동하게 된다.

이때, 상기 지연부재(330)에 의해 상기 개폐부재(300)가 닫힌 상태에서, 열기 위해 초기 이동시, 상기 제1구슬(B1)이 상기 구속홈(410)에서 이탈되면서 상기 개폐판재(310)에 상기 제1실링(L1)이 떨어지는 순간 상기 제1실링(L1)이 상기 개폐판재(310)에 서로 접하고 있는 상태에서 상기 제1실링(L1)이 상기 개폐판재(310)에 접하고 있는 마찰력에 의해 상기 이동부재(332)가 상기 스프링(333)의 탄성력을 극복하여 상기 개폐판재(310)는 순간적으로 이동이 되지 않게 되고, 이 순간 상기 제1구슬(B1)이 상기 구속홈(410)에서 이탈되면서 상기 개폐판재(310)에 접하고 있는 상기 제1실링(L1)이 유체의 이동방향으로 이동하여 즉, 상기 개폐판재(310)에서 상기 제1실링(L1)이 상기 개폐판재(310)의 수직방향으로 이동하여 상기 개폐판재(310)에서 떨어지면서 상기 제1실링(L1)이 상기 개폐판재(310)에서 미끄러지지 않게 된다.

이와 같이 상기 지연부재(330)에 의해 상기 개폐판재(310)에서 상기 제1실링(L1)이 미끄러지지 않으면서 상기 제1실링(L1)이 상기 개폐판재(310)와의 마찰에 의해 손상되는 것을 최소화할 수 있다.

이후 계속하여 이동하여 도 10(c) 및 도 9(b)에 도시된 봐와 같이 상기 개폐판재(310)가 이동하고, 상기 제1구슬(B1)이 이동하여 상기 밀폐부재(400)의 중간과 하부에 형성된 상기 구속홈(410)에 삽입되면서 전술한 상기 제1유체통로(P1), 제2유체통로(P2) 및 제3유체통로(P3)가 연통된 상태가 된다.

이와 같은 과정을 통해 상기 개폐부재(300)와 상기 밀착부재가 이동하여 게이트 밸브의 기밀성을 향상시킨다.

본 발명의 게이트 밸브는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

100: 몸체부 110: 가이드홈 120: 지지부재삽입홈
200: 커버 210: 제2실링홈 300: 개폐부재
310: 개폐판재 311: 결합부재 320: 슬라이딩부재
321: 제1구슬삽입홈 322: 제2구슬삽입홈 323: 결합홈
330: 지연부재 331: 가이드축 332: 이동부재
333: 스프링 400: 밀폐부재 410: 구속홈
420: 제1돌출부 430: 제1실링홈 440: 제2돌출부
500: 가압부재 600: 지지부재 610: 제3구슬삽입홈
620: 절개부 S: 개폐공간 A: 액츄에이터
P1: 제1유체통로 P2: 제2유체통로 P3: 제3유체통로
B1: 제1구슬 B2: 제2구슬 B3: 제3구슬
L1: 제1실링 L2: 제2실링 L3: 제3실링

Claims

일측에는 제1유체통로가 형성되고 내부에는 상기 제1유체통로와 직교하는 개폐공간이 형성되어 타측으로 개구된 몸체부와;
제2유체통로가 형성되어 상기 몸체부의 타측에 결합하여 상기 개폐공간을 막아주는 커버와;
액츄에이터에 의해 상기 개폐공간 내에서 슬라이딩 되어 상기 제1유체통로와 상기 제2유체통로의 사이를 개폐하는 개폐부재와;
제3유체통로가 형성되어 상기 개폐부재와 상기 커버 사이에 장착되는 밀폐부재와;
상기 밀폐부재와 상기 커버 사이에 장착되어 상기 밀폐부재를 상기 개폐부재방향으로 가압하는 가압부재; 를 포함하되,
상기 개폐부재와 상기 밀폐부재 중 대면하는 어느 하나의 면에는 구속돌기가 형성되고, 상기 개폐부재와 상기 밀폐부재 중 대면하는 나머지 면에는 상기 구속돌기가 선택적으로 삽입되는 구속홈이 형성되며,
상기 개폐부재가 이동할 때에는, 상기 구속돌기가 상기 구속홈에 삽입되지 않아 상기 개폐부재에 상기 밀폐부재가 상기 구속돌기의 높이만큼 이격되어 이동하고,
상기 개폐부재가 이동하지 않을 때에는, 상기 구속돌기가 상기 구속홈에 삽입되어 상기 밀폐부재가 상기 개폐부재 또는 몸체부의 일측 내면에 상기 가압부재에 의해 밀착되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
청구항 1에 있어서,
상기 구속돌기는 제1구슬로 이루어지되,
상기 개폐부재와 상기 밀폐부재 중 대면되는 어느 하나의 면에는 상기 제1구슬의 일부가 노출되어 회전가능하게 삽입되는 제1구슬삽입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
청구항 1에 있어서,
상기 구속홈은 상기 개폐부재가 이동하는 방향으로 상향 경사지게 형성된 것을 특징으로 게이트 밸브.
청구항 1에 있어서,
상기 개폐부재는,
상기 제1유체통로 및 상기 제3유체통로 사이를 개폐하는 개폐판재와;
상기 개폐판재의 좌우 양측에 결합되며, 상기 밀폐부재와 대면하는 면에는 상기 구속돌기 또는 상기 구속홈이 형성되어 상기 액츄에이터에 의해 슬라이딩 되는 슬라이딩부재와;
상기 개폐부재가 상기 제1유체통로 및 상기 제3유체통로 사이를 막은 상태에서 그 사이를 초기 개폐시, 상기 개폐판재와 상기 슬라이딩부재 사이에 장착되어 상기 개폐판재의 이동을 지연시키는 지연부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
청구항 4에 있어서,
상기 개폐판재의 좌우 양측에는 결합부재가 돌출 형성되고,
상기 슬라이딩부재에는 좌우로 관통되어 길이방향으로 장공형상의 결합홈이 형성되며,
상기 지연부재는,
상기 결합홈에 길이방향으로 삽입되어 일측이 상기 결합홈에 힌지 결합되는 가이드축과;
상기 결합부재와 결합되어 상기 가이드축의 타측에 슬라이딩 결합되는 이동부재와;
상기 가이드축에 삽입되어 상기 개폐부재가 상기 제1유체통로와 상기 제3유체통로를 여는 방향으로 상기 이동부재를 가압하는 스프링; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
청구항 4에 있어서,
상기 몸체부의 일측 내면 및 상기 슬라이딩부재의 상기 몸체부의 일측과 대면하는 면 중 어느 하나의 면에는 제2구슬삽입홈이 형성되고,
상기 몸체부의 일측 내면 및 상기 슬라이딩부재의 상기 몸체부의 일측과 대면하는 면 중 나머지 하나의 면에는 상기 개폐부재의 이동방향으로 길게 가이드홈이 형성되며,
상기 제2구슬삽입홈에는 제2구슬의 일부가 노출되어 회전가능하게 삽입되며 노출된 상기 제2구슬의 일부는 상기 가이드홈에 삽입되어 상기 개폐부재의 이동을 안내하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
청구항 1에 있어서,
상기 밀폐부재에는,
상기 제3유체통로의 외주연에 상기 개폐부재 방향으로 돌출된 제1돌출부와;
상기 제1돌출부의 상면에 원주방향으로 제1실링홈; 이 형성되며,
상기 제1실링홈에는 제1실링이 삽입되며, 상기 제1실링은 상기 개폐부재 또는 상기 몸체부의 일측 내면에 선택적으로 접촉하여 상기 개폐부재와 상기 밀폐부재 사이 또는 몸체부의 일측 내면과 상기 밀폐부재 사이를 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
청구항 1에 있어서,
상기 밀폐부재의 상기 제3유체통로의 외주연에는 상기 커버 방향으로 제2돌출부가 돌출 형성되고,
상기 제2돌출부는 상기 제2유체통로에 상기 제2유체통로와 동일한 방향으로 유동되게 삽입 결합되며,
상기 제2유체통로의 내주연 또는 상기 돌출부의 외주연에는 원주방향으로 제2실링홈이 형성되며,
상기 제2실링홈에는 일부가 노출되게 제2실링이 삽입 결합되어 상기 밀폐부재와 상기 커버 사이를 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
청구항 4에 있어서,
상기 몸체부 일측의 내면에는 상기 제1유체통로의 외주연에 다수개의 지지부재삽입홈이 형성되며,
상기 지지부재삽입홈에 삽입되어 상기 개폐판재를 지지하는 지지부재: 를 더 포함하되,
상기 지지부재는,
원기둥형상의 형성되어 타측은 상기 지지부재삽입홈에 삽입되고, 일측에는 제3구슬삽입홈이 형성되며, 상기 제3구슬삽입홈에는 적어도 2개 이상의 절개부가 형성되며,
상기 제3구슬삽입홈에는 제3구슬이 상기 절개부에 의해 회전가능하게 강제 결합되어 상기 개폐판재를 지지하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.