KR101698925B1 - 저소음 진공 게이트밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작동 충격 및 충격음의 발생을 줄일 수 있는 저소음 진공 게이트밸브에 관한 것으로서, 실링판이 이동하는 범위를 제한하여 실링판이 밸브본체의 내벽과 부딪혀 충격이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

Description

저소음 진공 게이트밸브{low noise vacuum gate valve }

본 발명은 진공 게이트밸브에 관한 것으로서, 상세하게는 작동 충격 및 충격음의 발생을 줄일 수 있는 저소음 진공 게이트밸브에 관한 것이다.

일반적으로 LCD(liquid crystal display) 기판이나 반도체 웨이퍼의 에칭 공정(etching process), 증착(vapor deposition) 공정, 스퍼터링(sputtering) 공정이나 패럴린 코팅(parylene coating)과 같이 진공 상태를 필요로 하는 특수한 코팅 공정과 같은 작업을 할 때에는, 작업이 이루어지는 챔버(chamber)의 내부의 공기를 제거하여 진공 환경을 형성한다. 이 경우, 적절한 진공도를 설정 및 유지하는데 반드시 필요한 것이 진공 게이트 밸브이다.

이러한 진공 게이트 밸브와 관련된 기술로는 구동수단이나 밸브 개폐 구조가 다양한 것이 있고, 원반형 기밀판과 링크구조를 갖는 게이트 밸브의 일예로는 특허문헌 1을 비롯하여 다양한 것이 있다.

이러한 기밀판과 링크구조를 갖는 게이트 밸브는 도 7에 도시한 바와 같이, 구동판(100)과 기밀판(200)이 링크(300)로 연결되어, 구동판(100)이 피스톤 로드의 신축에 의해 상하 운동을 하면, 링크(300)에 의해 연결된 기밀판(200)이 동시에 상하 운동함과 동시에 측방으로 이동되어 밸브의 개폐가 이루어지게 한 것이다. 즉, 구동판(100)이 계속 하강을 하면 기밀판의 하단에 부착되어 있는 스토퍼(200s)가 밸브 본체에 닿게 되고, 기밀판(200)은 더 이상 하강 하지 못하게 된다. 이 상태에서, 구동판(100)이 계속 하강하게 되면, 링크(300)에 의해 기밀판(200)은 수평 방향의 힘을 받게 되고, 두 판 사이에 유격이 발생하여 기밀판(200)이 밸브 시트(valve seat)에 밀착되어 유로를 폐쇄한다.

또 다른 예의 진공 게이트 밸브는 도 8에 도시한 바와 같이, 구동판(100)과 기밀판(200) 사이에 링크가 아닌 볼 또는 롤러(400)를 설치한 것이 있다. 작동 원리는 링크를 사용한 밸브와 유사하게, 구동판(100)이 하강하여 기밀판(200) 하단의 스토퍼(200s)가 밸브 본체에 닿으면, 기밀판(200)은 더 이상 하강하지 못하고 롤러(400)가 구르면서 기밀판(200)의 홈을 이탈하여 구동판과 기밀판 사이에 간격이 생기면서 기밀판(200)이 밸브 시트에 밀착되어 유로를 폐쇄한다.

이러한 종래의 게이트 밸브는 상기한 바와 같이, 상기한 바와 같이 밸브가 개폐되는 과정에서 기밀판 단부의 스토퍼가 밸브 본체의 내벽에 접촉되는 것을 반복하게 됨에 따라 밸브의 작동시 충격이 밸브 본체 및 기밀판에 가해져 이들이 쉽게 노후될뿐만 아니라, 충격음이 발생하는 문제가 있다.

1. 대한민국 특허등록 제0497418호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 개발된 것으로, 밸브가 작동할 때 실링판과 밸브 본체 사이의 접촉에 따른 충격 및 충격음의 발생을 방지한 저소음 진공 게이트밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 이루기 위한 본 발명에 따른 저소음 진공 게이트밸브는 피스톤로드의 신축에 의해 승강하여 밸브본체의 일측에 형성된 유로를 개폐하는 진공 게이트밸브에 있어서, 유로를 향하여 이동가능하게 설치되어 유로를 개폐하는 실링판과; 일단은 밸브 본체의 일측에 힌지 고정되고, 타단은 상기 실링판에 힌지 결합된 2개의 링크를 힌지 결합하여 이루어져, 펼쳐진 상태에서 상기 실링판이 유로와 대향되는 부분에 놓이도록 지지하는 실링판구속링크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 실링판은 일면에 경사홈이 형성되고, 일측에는 실링판이 유로에 설치된 밸브시트에 밀착되게 밀어주는 구동판과, 상기 구동판을 승강지시키는 구동판작동로드가 설치되며, 상기 구동판은, 일면에 상기 실링판의 경사홈에 걸리는 푸싱돌기가 형성되고, 상기 구동판작동로드가 신장됨에 의해 각 푸싱돌기가 경사면을 따라 이동하여 실링판을 측방으로 밀도록 구성되고, 상기 구동판작동로드는, 상기 구동판의 일단에 일단이 연결되고, 타단은 밸브 본체의 일측에 연결된 2개의 로드를 힌지 결합하여 이루어지고, 밸브 본체에 연결된 로드의 중단이 상기 피스톤로드에 힌지 결합되어 피스톤로드의 신축에 의해 신축되어 상기 구동판을 수평으로 이동시키게 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 구동판의 타면에는 푸싱돌기가 더 형성되고, 상기 실링판 반대측의 구동판의 타면에는 상기 푸싱돌기와 대향되는 부분에 경사홈이 형성된 배면판을 더 구비할 수도 있다.

상기 구동판의 양단에는 구동판이 밸브 본체 내에서 원활하게 이동되게 하기 위한 가이드롤러가 설치될 수 있다.

상기 푸싱돌기는 작동판에 형성된 고정홈에 탈착가능하게 설치될 수 있고, 푸싱돌기는 볼 또는 롤러가 사용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 저소음 진공 게이트밸브는 고정용 링크를 설치하여 실링판이 밸브 시트에 밀착된 상태를 유지할 수 있게 함으로써 실링판이 긴밀하게 유로를 차단할 수 있음은 물론, 밸브가 작동할 때 실링판과 밸브 본체 사이가 접촉되어 충격이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1는 본 발명에 따른 저소음 진공 게이트밸브의 닫힘 상태 종단면도
도 2는 본 발명에 따른 저소음 진공 게이트밸브의 닫힘 상태 정면도
도 3은 도 2의 A-A단면도
도 4는 본 발명에 따른 저소음 진공 게이트밸브의 일예의 분해사시도
도 5는 본 발명에 따른 저소음 진공 게이트밸브의 닫힘 상태 정면도
도 6는 본 발명에 따른 저소음 진공 게이트밸브의 닫힘 상태 종단면도
도 7 및 8은 종래 진공 게이트밸브의 구동상태를 도시한 개념도

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 밸브의 작동시 작동 충격 및 충격음의 발생을 줄일 수 있다.

이하에서 본 발명에 따른 저소음 진공 게이트밸브의 일 실시예를 설명함에 있어서, 밸브가 개폐되는 방향을 "상하"로 설명하지만 이는 밸브가 설치되는 방향에 따라 좌우가 될 수 있으며, 이러한 표현이 본 발명의 청구범위를 제한하는 것은 아니자.

이러한 본 발명에 따른 저소음 진공 게이트밸브는 밸브본체(1)의 일측에 형성된 유로(1r)와 대향되는 부분으로 이동된 실링판(10)이 더 이상 이동되지 못하게 지지하는 실링판구속링크(20)를 더 구비하고 있다.

상기 실링판구속링크(20)는 도 1, 도 2, 도 4, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 일단은 두 개의 링크(21, 22)를 힌지 결합하여 서로 절첩될 수 있도록 구성되며, 제1링크(21)의 일단은 밸브본체(1)의 상단 내벽 일측에 힌지 결합되고, 제2링크(22)의 하단은 상기 실링판(10)의 상단 일측에 힌지 결합되어 있으며, 두 링크(21, 22)는 서로 절첩될 수 있도록 힌지 결합되어 있다.

이러한 실링판구속링크(20)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 유로(1r)의 일측에 대향된 위치로 실링판(10)이 이동한 상태가 되면, 두 링크(21, 22)가 일직선을 이루어 실링판(10)이 더 이상 아래로 이동하지 못하게 하여 실링판(10)의 하단이 밸브본체(1)의 하단 내벽과 접촉되지 않는다. 이에 따라 실링판(10)이 밸브본체와 부딪히지 않아 밸브의 작동시 충격이나 충격에 의한 소음이 발생하지 않는 것이다.

상기와 같은 실링판구속링크(20)를 구비한 저소음 진공 게이트밸브는 통상의 밸브와 동일 유사한 구조를 갖으나, 본 발명의 이해를 돕기 위해 부연 설명하면 아래와 같다.

즉, 본 발명에 따른 저소음 진공 게이트밸브는 도 4에 분해하여 도시한 바와 같이, 상기 실링판(10)을 이동시키는 구동판(30)을 구비하고, 구동판의 일측 즉, 상기 실링판의 반대측에는 배면판(50)이 더 구비되어 있다.

또한, 상기 구동판(30)을 이동시키기 위한 수단으로 구동판작동로드(40)를 구비하고 있으며, 상기 구동판작동로드(40)는 일단에 연결된 실린더로드(90)의 신축에 의해 신축된다.

상기 구동판(30)은 도 1 및 도 2, 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 중앙의 상단에 상기 구동판작동로드(40)의 일단이 힌지 결합되어 있고, 양면에 각각 하나 이상의 푸싱돌기(30a, 30b)가 설치되어 있다. 상기 구동판(30)은 실린더로드(90)가 신장됨에 의해 구동판작동로드(40)가 펼쳐지면 아래로 이동하되, 상기 실링판(10)과 배면판(50)을 같이 이동시킨다.

이렇게 실링판(10)과 배면판(50)을 잡아 동시에 이동시키기 위해 상기 푸싱돌기(30a, 30b)가 설치된 것이다.

상기 푸싱돌기(30a, 30b)들 중 푸싱돌기(30a)는 상기 실링판(10) 일면에 형성된 경사홈(10s)에 끼워진 상태를 유지하고 있으며, 푸싱돌기(30b)는 상기 배면판(50) 일면에 형성된 경사홈(50s)에 끼워진 상태를 유지하고 있다.

상기 구동판(30)이 하강하면, 푸싱돌기들과 경사홈이 서로 맞물린 상태로 결합된 실링판(10)과 배면판(50)도 구동판을 따라 하강하고, 이때 실링판구속링크(20)를 구성하는 두 개의 로드(21, 22)가 펼쳐지게 된다.

실링판(10)이 충분히 하강하여 유로(1r)와 대향되는 위치에 놓이면 실링판구속링크(20)은 더 이상 펼쳐지지 못하여 실링판의 위치가 고정되고, 이 상태에서 구동판작동로드(40)가 더욱 신장하면 구동판(30)이 더 하강하여 구동판의 양측에 설치된 푸싱돌기들(30a, 30b)이 실링판(10)과 배면판(50)에 형성된 경사홈(10s, 50s)을 따라 이동하면서 실링판(10)과 배면판(50) 사이가 멀어지도록 밀어 실링판(10)이 유로에 설치된 밸브 시트에 밀착되어 수밀을 유지하게 되는 것이다.

이와 같은 본 발명에 따른 저소음 진공 게이트밸브를 구성하는 상기 구동판작동로드(40)는 도시한 바와 같이, 상기 구동판의 일단에 일단이 연결된 제1로드(41)와, 일단은 상기 제1로드와 힌지 결합되고 타단은 상기 구동판(30)에 힌지 결합된 제2로드(42)로 이루어진다. 상기 제1로드(41)의 중간에는 상기 피스톤로드(90)의 단부에 연결되어 피스톤로드(90)의 신축에 따라 제1로드(41)를 회동시키고, 이렇게 회동하는 제1로드(41)이 회동에 따라 상기 제2로드(42)도 회동되어 제2로드(42)의 하단에 연결된 작동판(30)이 승강하는 것이다.

상기 구동판작동로드(40)의 수축에 의해 작동판(30)이 상승하면, 작동판에 설치된 푸싱돌기(30a, 30b)들이 실링판(10)과 배면판(50)에 형성된 경사홈(10s, 50s)들 상단의 걸림턱(10d, 50d)에 걸린 상태로 당겨져 실링판(10)과 배면판(50)이 상승하여 유로가 개방된다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 구동판(30)의 양단에는 구동판이 밸브 본체(1)의 내부에서 원활하게 이동될 수 있도록 가이드롤러(30r)가 설치되어 있다.

상기 가이드롤러(30r)는 도 4에 도시한 바와 같이, 밸브본체(10)의 양 측벽 및 전후 면벽에 접촉되도록 다수가 설치될 수 있다.

또한, 상기 푸싱돌기(30a, 30b)는 작동판(30)과 일체로 설치될 수 있으나, 바람직하게는 작동판(30)에 형성된 고정홈(30g)에 탈착가능하게 설치될 수 있고, 작동판이 승강할 때 자연스럽게 실링판이나 배면판의 홍으로 밀려 들어갈 수 있도록 회전하는 것이 바람직하고, 이룰 위해 도 4에 도시한 바와 같이 롤러 형상으로 만들어지거나, 도시하지는 않았으나 볼의 형상으로 제작될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 저소음 진공 게이트밸브는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 스프링(60)을 더 구비할 수 있다.

상기 스프링(60)은 도시한 바와 같이 실링판(10)과 배면판(50)을 탄성적으로 지지하여 실링판(10)이 보다 견고하게 밸브시트에 밀착되게 하기 위한 수단으로, 도시한 바와 같이 "V" 또는 "Y"형으로 이루어지며, 각 단부가 실링판(10)과 배면판(50)에 연결되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 저소음 진공 게이트밸브는 전술한 바와 같이 실링판구속링크(20)가 실링판이 이동하는 범위를 제한하여 실링판이 밸브본체(1)의 내벽과 부딪혀 충격이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

10: 실링판
10s: 경사홈 10d: 걸림턱 10r: 실링
20: 실링판구속링크
21: 제1링크 22: 제2링크
30: 구동판
30a, 30b: 푸싱돌기 30g: 고정홈 30r: 가이드롤러
40: 구동판작동로드
41: 제1로드 42; 제2로드
50: 배면판
50s: 경사홈 50d: 걸림턱
1: 밸브본체 1r: 유로
60: 스프링
90: 피스톤로드
90c: 커넥팅로드

Claims (7)

1. 구동판작동로드(40)의 수축 및 연장에 의해 상하로 이동하는 구동판(30); 및
   상기 구동판 측부에 결합되는 실링판(10)을 포함하며,
   상기 구동판작동로드(40)의 일단은 상기 구동판(30)에 결합되고 타단은 피스톤로드(90)에 연결되며 상기 구동판작동로드(40)는 상기 피스톤로드(90)의 상하 이동에 따라 수축 및 연장을 하며,
   상기 실링판(10)은 상기 구동판(30) 측부에 결합된 상태에서 상기 구동판작동로드(40)의 수축 및 연장에 따라 상기 구동판(30)과 함께 상하로 이동하며,
   일단은 밸브 본체(1)의 상측에 힌지 결합되고, 타단은 상기 실링판(10)에 힌지 결합되며 최대로 펼쳐지면 상기 실링판(10)이 유로에 대향하는 부분에 놓이도록 하는 실링판구속링크(20)를 포함하며,
   상기 실링판구속링크(20)는 상기 구동판작동로드(40)가 수축 또는 연장을 함에 따라 수축 또는 연장을 하며,
   상기 실링판구속링크(20)는 상기 구동판작동로드(40)가 연장을 하는 과정에서 최대로 펼쳐지면 상기 실링판(10) 하측이 상기 유로의 하측에 위치한 밸브 본체(10) 면의 상측에 위치하도록 하는 것에 의해 상기 구동판작동로드(40)가 하측을 향해 연장을 하는 과정에서 상기 실링판(10)이 상기 밸브 본체에 충돌하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 저소음 진공 게이트밸브.
2. 청구항 1항에 있어서,
   상기 실링판(10)은 일면에 경사홈(10s)이 형성되고, 일측에는 실링판이 유로에 설치된 밸브시트에 밀착되게 밀어주는 구동판(30)과, 상기 구동판을 승강지시키는 구동판작동로드(40)가 설치되며,
   상기 구동판(30)은, 일면에 상기 실링판의 경사홈에 걸리는 푸싱돌기(30a)가 형성되어, 상기 구동판작동로드가 신장됨에 의해 푸싱돌기가 경사면을 따라 이동하여 실링판을 측방으로 밀도록 구성되고,
   상기 구동판작동로드(40)는, 상기 구동판의 일단에 일단이 연결되고, 타단은 밸브 본체의 일측에 연결된 2개의 로드(41, 42)를 힌지 결합하여 이루어지고, 밸브 본체에 연결된 로드의 중단이 상기 피스톤로드에 힌지 결합되어 피스톤로드의 신축에 의해 신축되어 상기 구동판을 수평으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 저소음 진공 게이트밸브.
3. 청구항 2항에 있어서,
   상기 구동판의 타면에는 푸싱돌기(30b)가 더 형성되고,
   상기 실링판 반대측의 구동판의 타면에는 상기 푸싱돌기(30b)와 대향되는 부분에 경사홈(50s)이 형성된 배면판(50)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 저소음 진공 게이트밸브.
4. 청구항 1항에 있어서,
   상기 구동판(30)의 양단에는 구동판이 밸브 본체 내에서 원활하게 이동되게 하기 위한 가이드롤러(30r)가 설치된 것을 특징으로 하는 저소음 진공 게이트밸브.
5. 청구항 3항에 있어서,
   상기 푸싱돌기(30a, 30b)는 작동판(30)에 형성된 고정홈(30g)에 탈착가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 저소음 진공 게이트밸브.
6. 청구항 5항에 있어서,
   상기 푸싱돌기는 볼 또는 롤러인 것을 특징으로 하는 저소음 진공 게이트밸브.
7. 청구항 3항에 있어서,
   상기 실링판(10)과 배면판(50) 사이에는 스프링(60)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 저소음 진공 게이트밸브.
   
   

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