KR101738598B1 - 양방향 게이트밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전면과 후면이 각각 개구된 제1, 2이동공(110, 120)이 형성된 밸브하우징(100) 내부에 설치되어 각각의 상기 이동공(110 ,120)을 개폐시키는 블레이드(200);와, 상기 블레이드(200)의 하부에 결합되는 샤프트(300);와, 상기 밸브하우징(100)의 하부에 구비되되, 상기 샤프트(300)가 삽입되는 제1 실린더(410)와, 상기 제1 실린더(410) 내부에 설치되되, 상기 샤프트(300)의 하부와 결합되어 상기 제1 실린터(410) 내부의 압력변화에 따라 상기 샤프트(300)를 상, 하방향으로 이동시키는 제1 피스톤(420)과, 그 양외측면에 상기 블레이드(200)의 수평이동을 가이드하는 수평이동가이드롤러(430, 430`)가 각각 이 구비되는 제1 구동블럭(400);과, 상기 제1 구동블럭(400)의 하부에 상, 하방향으로 이동 가능하게 결합되되, 그 양내측면에 상기 수평이동가이드롤러(430, 430`)가 각각 삽입되어 상, 하방향 이동에 따라 상기 블레이드(200)의 수평방향 이동을 안내하는 수평이동가이드홈(510, 510`)이 각각 형성되는 제2 구동블럭(500);과, 상기 제2 구동블럭(500) 하부에 형성되되, 그 내부에 각각의 독립적인 공간으로 이루어진 제1, 2 안착부(610, 620)와, 상기 제1 안착부(610)에는 상기 제2 구동블럭(500)과 결합되어 상기 제1 안착부(610) 내부의 압력변화에 따라 상기 제2 구동블럭(500)을 상, 하방향으로 이동시키는 제2 피스톤(611)과, 상기 제2 안착부(620)에는 상, 하방향으로 이동 가능하게 설치되되, 상기 제2 피스톤(611)의 하방향의 이동을 제한하는 이동제한부재(621)가 형성되는 제3 구동블럭(600);과, 상기 밸브하우징(100) 하부에 형성되어 상기 제1, 2, 3 구동블럭(400, 500 ,600)을 수용하는 본체브라켓(700);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

양방향 게이트밸브{Bidirectional drive gate valve}
본 발명은 양방향 게이트밸브에 관한 것으로서, 전면과 후면이 각각 개구된 제1, 2이동공(110, 120)이 형성된 밸브하우징(100) 내부에 설치되어 각각의 상기 이동공(110 ,120)을 개폐시키는 블레이드(200);와, 상기 블레이드(200)의 하부에 결합되는 샤프트(300);와, 상기 밸브하우징(100)의 하부에 구비되되, 상기 샤프트(300)가 삽입되는 제1 실린더(410)와, 상기 제1 실린더(410) 내부에 설치되되, 상기 샤프트(300)의 하부와 결합되어 상기 제1 실린터(410) 내부의 압력변화에 따라 상기 샤프트(300)를 상, 하방향으로 이동시키는 제1 피스톤(420)과, 그 양외측면에 상기 블레이드(200)의 수평이동을 가이드하는 수평이동가이드롤러(430, 430`)가 각각 이 구비되는 제1 구동블럭(400);과, 상기 제1 구동블럭(400)의 하부에 상, 하방향으로 이동 가능하게 결합되되, 그 양내측면에 상기 수평이동가이드롤러(430, 430`)가 각각 삽입되어 상, 하방향 이동에 따라 상기 블레이드(200)의 수평방향 이동을 안내하는 수평이동가이드홈(510, 510`)이 각각 형성되는 제2 구동블럭(500);과, 상기 제2 구동블럭(500) 하부에 형성되되, 그 내부에 각각의 독립적인 공간으로 이루어진 제1, 2 안착부(610, 620)와, 상기 제1 안착부(610)에는 상기 제2 구동블럭(500)과 결합되어 상기 제1 안착부(610) 내부의 압력변화에 따라 상기 제2 구동블럭(500)을 상, 하방향으로 이동시키는 제2 피스톤(611)과, 상기 제2 안착부(620)에는 상, 하방향으로 이동 가능하게 설치되되, 상기 제2 피스톤(611)의 하방향의 이동을 제한하는 이동제한부재(621)가 형성되는 제3 구동블럭(600);과, 상기 밸브하우징(100) 하부에 형성되어 상기 제1, 2, 3 구동블럭(400, 500 ,600)을 수용하는 본체브라켓(700);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 양방향 게이트밸브(1)에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자 또는 기판 등의 고정밀제품은 고정밀도를 요구함으로써, 높은 청결도와 특수한 제조기술이 요구되고 있는 추세이다.
이러한 이유로 고정밀제품은 공기 중에 포함된 이물질의 접촉을 가장 완벽하게 차단할 수 있는 진공상태에서 제조되는 것이 바람직하다.
따라서, 반도체 제조장치의 진공 작업구역과 대기와의 밀폐기술은 고정밀제품의 품질의 절대적인 영향을 준다.
이와 따라, 고정밀제품의 제조공정에서는 순간적인 진공상태의 환경을 선택적으로 조성하기 위하여 게이드밸브가 사용된다.
이러한 게이트밸브는 크게 단방향타입과 양방향타입의 두가지 종류로 분류되어 제조공정의 특성에 맞는 타입을 선택하여 설치된다.
특히 양방향타입의 게이트밸브의 경우, 선택적으로 고정밀제품의 이동공간을 폐쇄할 수 있고, 일측의 이동공간만을 폐쇄하도록 설정하였다가 일측의 이동공간 폐쇄에 문제가 발생하게 되면, 타측의 이동공간을 폐쇄하도록 설정할 수 있어 구동의 연속성을 확보하는 것이 가능하다.
이러한 양방향타입의 게이트밸브 중 하기 특허문헌 1의 “양방향 게이트 밸브(대한민국 등록특허공보 제10-1258240호)”는, 전면과 후면이 각각 개구된 개구부(11,12)가 구비된 진공하우징(10)의 내부에서 상하/전후방향으로 작동되어 상기 각 개구부(11,12)를 밀폐시키는 밀폐부재(110); 상기 진공하우징(10)의 하측부에 수직하게 연결되는 제1밸브하우징(20)에 구비되며 상기 밀폐부재(110)의 하측에 상측이 결합되는 메인샤프트(120); 상기 제1밸브하우징(20)에 구비되며 상기 메인샤프트(120)의 하측에 결합되는 메인실린더(131)와 상기 메인실린더(131) 내부에 설
치되어 상기 메인실린더(131) 내부에 공급되는 압축공기의 증감에 따라 상승 또는 하강하고 상기 메인샤프트(120)와 연결되는 메인피스톤(132)이 구비되는 밸브구동부(130); 상기 제1밸브하우징(20)의 하측부에 수직하게 연결되는 제2밸브하우징(30)의 상측부에 구비되며 제1링크(40)를 매개로 상기 밸브구동부(130)의 하측부에 결합되어 밸브구동부(130)를 회동시키는 제1무빙유닛(140); 상기 제2밸브하우징(30)의 상측부에 구비되며 제2링크(50)를 매개로 상기 밸브구동부(130)의 하측부에 결합되어 밸브구동부(130)를 회동시키는 제2무빙유닛(150); 상기 제2밸브하우징(30)의 하측부에 구비되며 상기 제1무빙유닛(140)의 하측부에 연결되어 상하운동되는 제1피스톤샤프트(161)와 상기 제1피스톤샤프트(161)가 끼워져 상하운동되는 제1피스톤(162)이 구비된 제1회전구동부(160); 상기 제2밸브하우징(30)의 하측부에 구비되며 상기 제2무빙유닛(150)의 하측부에 연결되어 상하운동되는 제2피스톤샤프트(171)와 상기 제2피스톤샤프트(171)가 끼워져 상하운동되는 제2피스톤(172)이 구비되는 제2회전구동부(170); 및 상기 제2밸브하우징(30)의 하측부에 구비되며 상기 제1회전구동부(160)와 제2회전구동부(170)의 제1피스톤(162)과 제2피스톤(172)이 각각 압축공기의 증감에 따라 상승 또는 하강되도록 하는 제1 및 제2밸브구동부(180,190)를 포함하며, 상기 제1무빙유닛(140)과 제2무빙유닛(150)은, 상기 제2밸브하우징(30)의 상측부 전면과 후면에 각각 설치되는 제1/2가이드판넬(141,151)을 따라 각각 가이드되어 제1링크(40)와 제2링크(50)를 매개로 상기 밸브구동부(130)의 회동을 위한 상하운동을 용이하게 하는 제1/2가이드베어링(142,152)을 포함하고, 상기 제1회전구동부(160)와 제2회전구동부(170)는, 상기 제1/2피스톤샤프트(161,171)와 제1/2피스톤(162,172) 외에 상기 제2밸브하우징(30)의 하측부에 구비되는 제1/2피스톤샤프트(161,171)가 제1/2밸브구동부(180,190)에 의해 승강 동작시 압축공기의 밀도에 따라 회전되는 것을 방지하는 회전방지용부싱(163,미도시)을 포함하며, 상기 회전방지용부싱(163,미도시)은, 상기 제2밸브하우징(30)의 내부에 위치되어 상기 제1/2피스톤샤프트(161,171)의 길이방향으로 형성되는 가이드홈(161a,미도시)에 끼워져 가이드되는 부싱가이드베어링(163a,미도시)으로 구성되어 가이드베어링에 많은 응력이 집중되는 것을 방지하여 가이드베어링이 마모 또는 파손되는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있었다.
그러나 ,상기 특허문헌 1의 “양방향 게이트 밸브”는 밀폐부재(110)를 수평이동시키기 위해 동일한 평면 내에 제1/2링크(40, 50)로 각각 구비된 병렬타입의 링크구조로 이루어짐으로써, 직렬타입 실린더의 압력보다 실린더 역할을 하는 제1/2 회전구동부(160, 170) 및 제1/2밸브구동부(180,190)의 압력이 작아 밀폐부재(110)의 밀폐정확도가 저하되는 등의 밀폐부재의 수평이동시 기계적 결함이 발생할 수 있다는 문제점이 있었다.
또한, 동일한 평면 내에 제1/2링크(40, 50)가 위치됨으로써, 제1/2밸브하우징(20, 30)의 폭의 크기가 상대적으로 증가함으로써, 컴팩트한 타입으로 제작이 불가하여 공간적 제약을 많이 받게 된다는 문제점이 있었다.
특허문헌 1 : 대한민국 등록특허공보 제10-1258240호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 블레이드를 수평이동시키기 위해 구동력을 제공하는 실린더 역할의 제1, 2안착부를 직렬타입으로 형성함으로써, 병렬타입의 링크구조보다 높은 압력을 제공하여 블레이드의 밀폐정확도를 증가시키고, 제1, 2이동공의 높은 밀폐성을 확보할 수 있는 양방향 게이트밸브를 제공하는 것이다.
또한, 직렬타입의 구조로 인하여 폭의 크기가 상대적으로 감소하여 컴팩트한 타입으로 제작이 가능함으로써, 공간적 제약을 적게 받을 수 있는 양방향 게이트밸브를 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 양방향 게이트밸브 는, 전면과 후면이 각각 개구된 제1, 2이동공(110, 120)이 형성된 밸브하우징(100) 내부에 설치되어 각각의 상기 이동공(110 ,120)을 개폐시키는 블레이드(200);와, 상기 블레이드(200)의 하부에 결합되는 샤프트(300);와, 상기 밸브하우징(100)의 하부에 구비되되, 상기 샤프트(300)가 삽입되는 제1 실린더(410)와, 상기 제1 실린더(410) 내부에 설치되되, 상기 샤프트(300)의 하부와 결합되어 상기 제1 실린터(410) 내부의 압력변화에 따라 상기 샤프트(300)를 상, 하방향으로 이동시키는 제1 피스톤(420)과, 그 양외측면에 상기 블레이드(200)의 수평이동을 가이드하는 수평이동가이드롤러(430, 430`)가 각각 이 구비되는 제1 구동블럭(400);과, 상기 제1 구동블럭(400)의 하부에 상, 하방향으로 이동 가능하게 결합되되, 그 양내측면에 상기 수평이동가이드롤러(430, 430`)가 각각 삽입되어 상, 하방향 이동에 따라 상기 블레이드(200)의 수평방향 이동을 안내하는 수평이동가이드홈(510, 510`)이 각각 형성되는 제2 구동블럭(500);과, 상기 제2 구동블럭(500) 하부에 형성되되, 그 내부에 각각의 독립적인 공간으로 이루어진 제1, 2 안착부(610, 620)와, 상기 제1 안착부(610)에는 상기 제2 구동블럭(500)과 결합되어 상기 제1 안착부(610) 내부의 압력변화에 따라 상기 제2 구동블럭(500)을 상, 하방향으로 이동시키는 제2 피스톤(611)과, 상기 제2 안착부(620)에는 상, 하방향으로 이동 가능하게 설치되되, 상기 제2 피스톤(611)의 하방향의 이동을 제한하는 이동제한부재(621)가 형성되는 제3 구동블럭(600);과, 상기 밸브하우징(100) 하부에 형성되어 상기 제1, 2, 3 구동블럭(400, 500 ,600)을 수용하는 본체브라켓(700);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 각각의 상기 수평이동가이드홈(510, 510`)의 하부에는 상기 밸브하우징(100)의 전면방향으로 함몰형성되는 제2 이동공폐쇄안내부(511, 511`)가 각각 구성되고, 각각의 상기 수평이동가이드홈(510, 510`)의 상부에는 상기 밸브하우징(100)의 후면방향으로 함몰형성되는 제1 이동공폐쇄안내부(512, 512`)가 각각 구성되며, 각각의 상기 제2 이동공폐쇄안내부(511, 511`) 및 상기 제1 이동공폐쇄안내부(512, 512`)의 경계면에는 상기 샤프트(300)가 수직상태를 유지하도록 수직유지부(513, 513`)가 각각 구성되어, 상기 제2 구동블럭(500)의 상, 하방향 이동에 따라, 상기 제2 이동공폐쇄안내부(511, 511)에 상기 수평이동가이드롤러(430 ,430`)가 위치하면 상기 블레이드(200)는 상기 제2 이동공(120)을 폐쇄하고, 상기 제1 이동폐쇄안내부(512, 512`)에 상기 수평이동가이드롤러(430, 430`)가 위치하면 상기 블레이드(200)는 상기 제1 이동공(110)을 폐쇄하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 피스톤(611)은 상기 제2 이동공폐쇄안내부(511, 511`)로부터 상기 수직유지부(513, 513``) 사이의 범위 내에서 상기 제2 구동블럭(500)의 수직이동을 가이드하고, 상기 이동제한부재(621)는 상기 제2 피스톤(611)과 접촉된 상태에서, 상기 수직유지부(513, 513`)로부터 제1 이동공폐쇄안내부(512, 512`) 사이의 범위 내에서 상기 제2 구동블럭(500)의 수직이동을 가이드하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 실린더(410)의 상부에 설치되되, 양측면에 제1 가이드롤러(441, 441`)가 각각 구비되고, 내측에는 상기 샤프트(300)의 외측면과 결합되어 상기 샤프트(300)의 수직이동을 가이드하도록 가이드블럭(442)이 구비되는 모션가이드유닛(440)이 형성되고, 상기 본체브라켓(700)의 양내측면에는 각각의 상기 제1 가이드롤러(441, 441`)가 삽입되도록 제1 삽입홈(710, 710`)이 각각 형성되어, 상기 제2 구동블럭(500)의 상, 하방향 이동에 따라, 상기 제1 구동블럭(400)이 상기 제1 삽입홈(710, 710`)을 중심으로 축회전되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 구동블럭(500)의 양외측면에는 상기 제2 구동블럭(500)의 상, 하방향 이동을 가이드하는 제2 가이드롤러(520, 520`)가 각각 형성되고, 상기 본체브라켓(700)의 양내측면에는 각각의 상기 제2 가이드롤러(520, 520`)가 삽입되도록 제2 삽입홈(720, 720`)이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
이상 , 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 블레이드를 수평이동시키기 위해 구동력을 제공하는 실린더 역할의 제1, 2안착부를 직렬타입으로 형성함으로써, 병렬타입의 링크구조보다 높은 압력을 제공하여 블레이드의 밀폐정확도를 증가시키고, 제1, 2이동공의 높은 밀폐성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 직렬타입의 구조로 인하여 폭의 크기가 상대적으로 감소하여 컴팩트한 타입으로 제작이 가능함으로써, 공간적 제약을 적게 받을 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트밸브의 전체 모습을 보인 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트밸브의 분해된 모습을 보인 분해사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트밸브의 구성 중 본체하우징 내부에 설치되는 제1, 2, 3 구동블럭의 모습을 보인 사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트밸브의 구성 중 본체하우징 내부의 구성요소들의 결합관계를 보인 사시도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트밸브의 구성 중 제1, 2, 3 구동블럭의 결합된 모습을 보인 결합사시도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트밸브의 구성 중 수평이동가이드홈의 모습을 상세하게 나타낸 상세도
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트밸브의 구성 중 제1 구동블럭의 구동에 의해 블레이드가 수직이동하는 모습을 보인 모식도
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트밸브의 구성 중 제2, 3 구동블럭의 구동에 의해 블레이드가 제2 이동공을 밀폐하는 모습을 보인 모식도
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트밸브의 구성 중 제2, 3 구동블럭의 구동에 의해 블레이드가 제1 이동공을 밀폐하는 모습을 보인 모식도
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 게이트밸브(1)를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 게이트밸브(1)는 크게, 블레이드(200), 샤프트(300), 제1 구동블럭(400), 제2 구동블럭(500), 제3 구동블럭(600), 본체브라켓(700)으로 구성된다.
설명에 앞서, 본 발명의 상세하고 명확한 설명을 위해 도 7을 기준으로 좌측을 전면, 우측을 후면, 상, 하방향의 이동을 수직이동, 전, 후방향의 이동을 수평이동으로 표현한다는 것에 유의하여야 한다.
먼저, 블레이드(200)에 대하여 설명한다. 상기 블레이드(200)는 도 1 또는 2에 나타낸 것과 같이, 밸브하우징(100)의 내부에 설치되어 후술할 제1, 2, 3 구동블럭(400, 500, 600)의 구동에 의해 수직이동 및 수평이동하여 상기 밸브하우징(100)의 전면과 후면에 각각 개구된 제1, 2 이동공(110, 120)을 개폐하는 역할을 한다.
다음으로, 샤프트(300)에 대하여 설명한다. 상기 샤프트(300)는 도 2에 나타낸 것과 같이, 상부는 상기 블레이드(200)와 결합되고, 하부는 제1 구동블럭(400)과 연결되는 구성요소로서, 상기 제1 구동블럭(400)의 구동력을 상기 블레이드(200)에 전달하여 상기 블레이드(200)의 수직이동을 가능하게 한다.
다음으로, 제1 구동블럭(400)에 대하여 설명한다. 상기 제1 구동블럭(400)은 도 2 또는 도 3에 나타낸 것과 같이, 상기 샤프트(300)과 연결되어 구동에 의해 상기 샤프트(300) 및 블레이드(200)를 수직이동시키고, 도 8 또는 도 9에 나타낸 것과 같이, 상기 블레이드(200)가 상사점에 위치한 상태에서, 제2, 3 구동블럭(500, 600)에 의해 수평으로 이동할 경우, 전면 또는 후면방향으로 이동되는 것을 가이드하는 구성요소로서, 제1 실린더(410), 제1 피스톤(420), 수평이동가이드롤러(430, 430`), 모션가이드유닛(440), 고정브라켓(450)을 포함하여 구성된다.
상기 제1 실린더(410)는 그 내측에 상기 샤프트(300)가 삽입되도록 공간이 형성되고, 그 공간의 압력변화로 인해 상기 샤프트(300)를 상승시키거나 하강시키는 것을 가능하게 한다.
상기 제1 피스톤(420)은 상기 제1 실린더(410) 내부에 설치되고, 상기 제1 실린더(410) 내부에 삽입된 상기 샤프트(300)와 결합되는 구성요소로서, 상기 제1 실린더(410) 내부 공간의 압력변화에 따라 상기 샤프트(300)를 직접적으로 상승시키거나 하강시키는 역할을 한다.
상기 수평이동가이드롤러(430, 430`)은 상기 제1 구동블럭(400)의 양외측면에 형성되는 구성요소로서, 후술할 제2 구동블럭(500)의 수평이동가이드홈(510, 510`)에 삽입되어 상기 제2 구동블럭(500)이 수직이동하는 경우, 상기 수평이동가이드롤러(430, 430`)가 수평이동가이드홈(510, 510`)을 따라 이동하여 상기 블레이드(200)를 전면 또는 후면방향으로 이동시키는 것을 가능하게 한다.
이 때, 상기 수평이동가이드롤러(430, 430`)는 회전가능한 롤러타입 또는 돌출형성되는 돌기타입 등 상기 수평이동가이드홈(510, 510`)에 삽입되어 이동의 제한이 없는 다양한 형태로 구성되는 것이 가능하다.
상기 모션가이드유닛(440)은 상기 제1 실린더(410)의 상부에 고정결합되고, 상기 샤프트(300)와 연결되어 상기 샤프트(300)의 수직이동을 가이드하고, 제2, 3 구동블럭(300)의 구동에 의해 수평이동되는 제1 구동블럭(300)을 안정적으로 이동시키는 구성요소로서, 제1 가이드롤러(441, 441`), 가이드블럭(442)으로 구성된다.
상기 제1 가이드롤러(441, 441`)는 상기 모션가이드유닛(440)의 양외측면에 형성되는 구성요소로서, 후술할 본체브라켓(700)의 제1 삽입홈(710, 710`)에 각각 삽입됨으로써, 상기 제1 피스톤(420)에 의해 상기 샤프트(300) 및 블레이드(200)가 수직이동하여 상승한 상태에서 상기 블레이드(200)의 수평이동을 위하여 상기 제2, 3 구동블럭(500, 600)이 구동하는 경우, 상기 제1 삽입홈(710, 710`)을 중심으로 상기 블레이드(200), 샤프트(300), 제1 구동블럭(400)이 축회전하는 것을 가이드함으로써, 상기 블레이드(200)가 상기 제1 이동공(110) 또는 제2 이동공(120)으로 정확하게 수평이동하는 것을 가능하게 한다.
상기 가이드블럭(442)는 상기 모션가이드유닛(440) 내부에 수직이동가능하게 형성되는 구성요소로서, 상기 샤프트(300)의 외주면과 결합되어 상기 샤프트(300)가 수직이동시, 상기 샤프트(300)의 정확한 수직이동을 가이드하는 역할을 한다.
상기 고정브라켓(450)은 상기 밸브하우징(100)의 하부와 상기 모션가이드유닛(440) 사이에 고정결합되는 구성요소로서, 상기 제1 구동블럭(400)을 고정시키는 역할을 한다.
한편, 도 5에 나타낸 것과 같이, 상기 고정브라켓(450)의 하부에는 상기가이드블럭(442) 상부와 연결되는 벨로우즈(451)가 형성되는 것이 바람직하며, 상기 벨로우즈(451)의 구성 및 기능은 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 수준의 기술에 해당하므로 상세한 설명은 생략한다.
다음으로 제2 구동블럭(500)에 대하여 설명한다. 상기 제2 구동블럭(500)은 도 2 또는 도 4, 도 5에 나타낸 것과 같이, 상기 제1 구동블럭(400)의 하부에 수직이동가능하게 결합되어 상기 블레이드(200)의 수평이동을 가이드하는 구성요소로서, 수평이동가이드홈(510, 510`), 제2 가이드롤러(520, 520`)를 포함한다.
상기 수평이동가이드홈(510, 510`)은 상기 제2 구동블럭(500)의 양내측면에 함몰형성되는 구성요소로서, 상기 제2, 3 구동블럭(500, 600)이 구동하는 경우, 상기 수평이동가이드홈(510, 510`)에 삽입된 상기 수평이동가이드롤러(430, 430`)의 이동을 안내하여 상기 블레이드(200)의 전면 또는 후면방향의 이동을 가능하게하는 역할을 한다.
이와 같은 기능을 수행하기 위하여, 도 6에 나타낸 것과 같이, 상기 수평이동가이드홈(510, 510`)은 하부에는 상기 밸브하우징(100)의 전면방향으로 함몰형성되는 제2 이동공폐쇄안내부(511, 511`)가 구성되고, 상부에는 상기 밸브하우징(100)의 후면방향으로 함몰형성되는 제1 이동공폐쇄안내부(512, 512`)가 구성되며, 각각의 상기 제2 이동공폐쇄안내부(511, 511`) 및 상기 제1 이동공폐쇄안내부 (512, 512`)의 경계면에는 상기 샤프트(300)가 수직상태를 유지하도록 수직유지부(513, 513`)가 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 상기 제3 구동블럭(600)의 구동력에 의해 작동되는 상기 제2 구동블럭(500)의 수직이동에 따라, 상기 제2 이동공폐쇄안내부(511, 511)에 상기 수평이동가이드롤러(430 ,430`)가 위치하면 상기 블레이드(200)는 상기 제2 이동공(120)을 폐쇄하고, 상기 제1 이동폐쇄안내부(512, 512`)에 상기 수평이동가이드롤러(430, 430`)가 위치하면 상기 블레이드(200)는 상기 제1 이동공(110)을 폐쇄하는 것이 가능해진다.
상기 제2 가이드롤러(520, 520`)는 상기 제2 구동블럭(500)의 양외측면에 형성되는 구성요소로서, 후술할 본체브라켓(700)의 제2 삽입홈(720, 720`)에 삽입되어 상기 제2 구동블럭(500)의 정확한 수직이동을 가이드하는 역할을 한다.
이 때, 제2 가이드롤러(520, 520`)는 회전가능한 롤러타입 또는 돌출형성되는 돌기타입 등의 형태로 형성되는 것이 바람직하고, 제2 삽입홈(720, 720`)에 삽입되어 이동의 제한이 없는 다양한 형태로 구성되는 것이 가능하다.
다음으로, 제3 구동블럭(600)에 대하여 설명한다. 상기 제3 구동블럭(600)은 도 2 또는 도 4에 나타낸 것과 같이, 상기 제2 구동블럭(500)의 하부에 형성되어 상기 제2 구동블럭(500)의 수직이동에 필요한 구동력을 제공하는 구성요소로서, 제1 안착부(610), 제2 안착부(620)로 구성된다.
상기 제1 안착부(610)는 상기 제3 구동블럭(600) 내부에 형성되는 일종의 실린더로서, 내부에 제2 피스톤(611)이 구비된다.
상기 제2 피스톤(611)은 상기 제2 구동블럭(500)과 연결되어 상기 제1 안착부(610)의 압력의 변화에 따라 상기 제2 구동블럭(500)을 상, 하방향으로 수직이동시키는 역할을 한다.
상기 제2 안착부(620)는 상기 제3 구동블럭(600) 내부에 상기 제1 안착부(610)와 별개의 독립된 공간으로 형성된 일종의 실린더로서, 내부에 이동제한부재(621)가 구비된다.
상기 이동제한부재(621)는 평상시에는 상기 제2 피스톤(611)이 하방향으로 수직이동하는 범위를 제한하고, 필요시에는 상기 제2 안착부(620)의 압력변화에 따라 상기 제2 피스톤(611)과 접촉된 상태에서 하방향으로 수직이동하는 일종의 피스톤 역할을 한다.
이 때, 상기 제2 피스톤(611)은 상기 제2 이동공폐쇄안내부(511, 511`)로부터 상기 수직유지부(513, 513``) 사이의 범위 내에서 상기 제2 구동블럭(500)의 수직이동을 가능하게 하고, 상기 이동제한부재(621)는 상기 제2 피스톤(611)과 접촉된 상태에서, 상기 수직유지부(513, 513`)로부터 제1 이동공폐쇄안내부(512, 512`) 사이의 범위 내에서 상기 제2 구동블럭(500)의 수직이동을 가능하게 한다.
한편, 상기 제2 안착부(620) 내부의 압력은 상기 제1 안착부(610) 내부의 압력보다 항상 크게 설정함으로써, 상기 제2 피스톤(611)이 임의적으로 하강하는 것을 방지하여 양방향 게이트밸브의 작동신뢰성을 확보하게 된다.
한편, 상기 이동제한부재(621)는 공기의 압력에 의해 상, 하방향으로 이동하는 피스톤 이외에도 수동타입의 나사-볼트 결합구조 등으로 형성되는 것이 가능하다.
이하에서는, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 게이트밸브(1)의 작동원리에 대하여 설명한다.
설명에 앞서, 도 7에 나타낸 것과 같이, 각 구성요소들의 상태를 확인하면, 최초 수평이동가이드롤러(430, 430`)가 상기 수직유지부(513, 513`)에 위치한 상태에서는 상기 제1 안착부(610)의 공기압력은 낮은상태이고, 상기 제2 피스톤(611)은 하강상태로 상기 이동제한부재(621)와 맞닿은 상태를 유지하고, 상기 제2 안착부(620)의 공기압력은 높은상태이고, 상기 이동제한부재(621)가 상승상태로 상기 제2 피스톤(611)를 지지하는 상태를 유지한다(도 7의 (a)).
이와 같은 상태에서, 먼저 상기 제1 구동블럭(400)에 공기압력을 상승시키면, 상기 제1 피스톤(420)이 상승하게 되고, 이로 인하여, 상기 블레이드(200)도 함께 상승하게 된다(도 7의 (b)).
다음으로, 도 8의 (a)에 나타낸 것과 같이, 상기 블레이드(200)가 상승한 상태에서, 상기 제1 안착부(610)에 공기압력을 상승시키면, 상기 제2 피스톤(611)이 상승하게 되고, 이로 인하여, 상기 제2 구동블럭(500)은 상승하게 된다.
상기 제2 구동블럭(500)의 상승으로 인해, 상기 수평이동가이드홈(510, 510`)의 수직유지부(513, 513`)에 위치한 수평이가이드롤러(430, 430`)은 상기 수평이동가이드홈(510, 510`)을 따라 상기 제2 이동공폐쇄안내부(511, 511`)로 이동하게 된다.
상기와 같은 이동에 의해, 상기 블레이드(200), 샤프트(300) 및 제1 구동블럭(400)은 상기 제2 삽입홈(720, 720`)을 중심으로 시계방향으로 회전하게 되고, 이로 인하여, 상기 블레이드(200)는 후면방향으로 수평이동하여 상기 제2 이동공(120)을 밀폐하게 된다(도 8의 (b)).
다음으로, 도 9의 (a)에 나타낸 것과 같이, 상기 블레이드(200)가 상승한 상태에서, 상기 제2 안착부(620)의 공기압력을 저하시키면, 상기 이동제한부재(621)는 하강하게되고 이와 동시에 제2 피스톤(611) 또한 하강하게 되어 상기 제2 구동블럭(500)은 하강하게 된다.
상기 제2 구동블럭(500)의 하강으로 인해, 상기 수평이동가이드홈(510, 510`)의 수직유지부(513, 513`)에 위치한 수평이가이드롤러(430, 430`)은 상기 수평이동가이드홈(510, 510`)을 따라 상기 제1 이동공폐쇄안내부(512, 512`)로 이동하게 된다.
상기와 같은 이동에 의해, 상기 블레이드(200), 샤프트(300) 및 제1 구동블럭(400)은 상기 제2 삽입홈(720, 720`)을 중심으로 반시계방향으로 회전하게 되고, 이로 인하여, 상기 블레이드(200)는 전면방향으로 수평이동하여 상기 제1 이동공(110)을 밀폐하게 된다(도 9의 (b)).
한편, 상기 제1 이동공(110) 및 제2 이동공(120)의 밀폐는 선택적으로 단방향 또는 양방향으로 설정할 수 있고, 단방향으로 설정할 경우에는, 상기 제2 피스톤(611)의 구동으로만 작동되는 것이 바람직하며, 필요시(유지보수 또는 청소작업 등)에는 상기 이동제한부재(621)을 구동하여 사용되는 것이 가능하다.
도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 양방향 게이트밸브
100: 밸브하우징 110: 제1 이동공
120: 제2 이동공
200: 블레이드
300: 샤프트
400: 제1 구동블럭 410: 제1 실린더
420: 제1 피스톤 430, 430`: 수평이동가이드롤러
440: 모션가이드유닛 441 ,441`: 제1 가이드롤러
442: 가이드블럭 450: 고정브라켓
451: 벨로우즈
500: 제2 구동블럭 510, 510`: 수평이동가이드홈
511, 511`: 제2 이동공폐쇄안내부 512, 512`: 제1 이동공폐쇄안내부
513, 513`: 수직유지부 520, 520`: 제2 가이드롤러
600: 제3 구동블럭 610: 제1 안착부
611: 제2 피스톤 620: 제2 안착부
621: 이동제한부재
700: 본체브라켓 710, 710`: 제1 삽입홈
720. 720`: 제2 삽입홈

Claims (5)

  1. 전면과 후면이 각각 개구된 제1, 2이동공(110, 120)이 형성된 밸브하우징(100) 내부에 설치되어 각각의 상기 이동공(110 ,120)을 개폐시키는 블레이드(200);
    상기 블레이드(200)의 하부에 결합되는 샤프트(300);
    상기 밸브하우징(100)의 하부에 구비되되, 상기 샤프트(300)가 삽입되는 제1 실린더(410)와, 상기 제1 실린더(410) 내부에 설치되고 상기 샤프트(300)의 하부와 결합되어 상기 제1 실린터(410) 내부의 압력변화에 따라 상기 샤프트(300)를 상, 하방향으로 이동시키는 제1 피스톤(420)과, 양외측면에 상기 블레이드(200)의 수평이동을 가이드하는 수평이동가이드롤러(430, 430`)가 각각 이 구비되는 제1 구동블럭(400);
    상기 제1 구동블럭(400)의 하부에 상, 하방향으로 이동 가능하게 결합되되, 양내측면에 상기 수평이동가이드롤러(430, 430`)가 각각 삽입되어 상, 하방향 이동에 따라 상기 블레이드(200)의 수평방향 이동을 안내하는 수평이동가이드홈(510, 510`)이 각각 형성되는 제2 구동블럭(500);
    상기 제2 구동블럭(500) 하부에 형성되고 내부에 각각의 독립적인 공간으로 이루어진 제1, 2 안착부(610, 620)가 형성되되, 상기 제1 안착부(610)에는 상기 제2 구동블럭(500)과 결합되어 상기 제1 안착부(610) 내부의 압력변화에 따라 상기 제2 구동블럭(500)을 상, 하방향으로 이동시키는 제2 피스톤(611)이 구비되고, 상기 제2 안착부(620)에는 상, 하방향으로 이동 가능하게 설치되되, 상기 제2 피스톤(611)의 하방향의 이동을 제한하는 이동제한부재(621)가 형성되며, 상기 제2 안착부(620)의 내부 압력은 상기 제1 안착부(610)의 내부 압력보다 크게 형성되는 제3 구동블럭(600);
    상기 밸브하우징(100) 하부에 형성되어 상기 제1, 2, 3 구동블럭(400, 500, 600)을 수용하는 본체브라켓(700);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 양방향 게이트밸브(1).
  2. 청구항 1에 있어서,
    각각의 상기 수평이동가이드홈(510, 510`)의 하부에는 상기 밸브하우징(100)의 전면방향으로 함몰형성되는 제2 이동공폐쇄안내부(511, 511`)가 각각 구성되고,
    각각의 상기 수평이동가이드홈(510, 510`)의 상부에는 상기 밸브하우징(100)의 후면방향으로 함몰형성되는 제1 이동공폐쇄안내부(512, 512`)가 각각 구성되며,
    각각의 상기 제2 이동공폐쇄안내부(511, 511`) 및 상기 제1 이동공폐쇄안내부(512, 512`)의 경계면에는 상기 샤프트(300)가 수직상태를 유지하도록 수직유지부(513, 513`)가 각각 구성되어,
    상기 제2 구동블럭(500)의 상, 하방향 이동에 따라, 상기 제2 이동공폐쇄안내부(511, 511)에 상기 수평이동가이드롤러(430 ,430`)가 위치하면 상기 블레이드(200)는 상기 제2 이동공(120)을 폐쇄하고, 상기 제1 이동폐쇄안내부(512, 512`)에 상기 수평이동가이드롤러(430, 430`)가 위치하면 상기 블레이드(200)는 상기 제1 이동공(110)을 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 양방향 게이트밸브(1).
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 피스톤(611)은 상기 제2 이동공폐쇄안내부(511, 511`)로부터 상기 수직유지부(513, 513``) 사이의 범위 내에서 상기 제2 구동블럭(500)의 수직이동을 가이드하고,
    상기 이동제한부재(621)는 상기 제2 피스톤(611)과 접촉된 상태에서, 상기 수직유지부(513, 513`)로부터 제1 이동공폐쇄안내부(512, 512`) 사이의 범위 내에서 상기 제2 구동블럭(500)의 수직이동을 가이드하는 것을 특징으로 하는 양방향 게이트밸브(1).
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 실린더(410)의 상부에 설치되되, 양측면에 제1 가이드롤러(441, 441`)가 각각 구비되고, 내측에는 상기 샤프트(300)의 외측면과 결합되어 상기 샤프트(300)의 수직이동을 가이드하도록 가이드블럭(442)이 구비되는 모션가이드유닛(440)이 형성되고,
    상기 본체브라켓(700)의 양내측면에는 각각의 상기 제1 가이드롤러(441, 441`)가 삽입되도록 제1 삽입홈(710, 710`)이 각각 형성되어, 상기 제2 구동블럭(500)의 상, 하방향 이동에 따라, 상기 제1 구동블럭(400)이 상기 제1 삽입홈(710, 710`)을 중심으로 축회전되는 것을 특징으로 하는 양방향 게이트밸브(1).
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2 구동블럭(500)의 양외측면에는 상기 제2 구동블럭(500)의 상, 하방향 이동을 가이드하는 제2 가이드롤러(520, 520`)가 각각 형성되고,
    상기 본체브라켓(700)의 양내측면에는 각각의 상기 제2 가이드롤러(520, 520`)가 삽입되도록 제2 삽입홈(720, 720`)이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 양방향 게이트밸브(1).
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