KR101784839B1

KR101784839B1 - 양방향 게이트밸브

Info

Publication number: KR101784839B1
Application number: KR1020150136296A
Authority: KR
Inventors: 김배진; 최기선; 김강현; 김상민; 서선열
Original assignee: 프리시스 주식회사; 피에스케이 주식회사
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2017-11-06
Also published as: JP2017062031A; KR20170037128A; US9995402B2; US20170089472A1; SG10201606543QA; JP6326458B2

Abstract

본 발명은 전면과 후면이 각각 개구된 제1, 2 이동통로(110, 120)가 형성되는 상부하우징(100);와, 상기 상부하우징(100) 내부에 설치되고, 하부에서 상부로 이동하여 상기 제1 이동통로(110)를 개폐시키는 제1 블레이드(200);와, 상기 제1 블레이드(200) 하부에 결합되는 제1 샤프트(300);와, 상기 상부하우징(100) 하부에 형성되되, 양내측면에는 제1 블레이드(200)가 폐쇄방향(C)으로 향하는 과정에서 엘모션블럭(500)의 정위치 회전을 가이드하는 회전가이드홈(410)이 각각 형성되는 하부하우징(400);과, 상기 하부하우징(400) 내부에 설치되고 상기 제1 샤프트(300) 하부와 결합되되, 상부 양측에 상기 회전가이드홈(410)에 각각 삽입되는 제1 롤러(510)와, 하부에 상기 무빙유닛(600)과 연결되는 결합부(520)가 형성되는 엘모션블럭(500);과, 중앙에 회전가능한 링크(610)가 형성되되, 상기 링크(610)의 일측은 상기 결합부(520)에 연결되고, 상기 링크(610)의 타측은 구동부(700)와 연결되어 상기 엘모션블럭(500)을 회전시키는 무빙유닛(600);과, 상기 링크(610)에 연결되어 상기 엘모션블럭(500)을 수직이동시키는 제1 구동부();와, 상기 상부하우징(100) 내부에 설치되고, 상부에서 하부로 이동하여 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 동시에 개폐시키되, 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 폐쇄하는 과정에서 그 양측에 각각 형성된 밀폐판(820)이 외측방향으로 벌어져 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 각각 밀폐시키는 제2 블레이드(800);와, 상기 제2 블레이드(800) 상부에 결합되는 제2 샤프트(900);와, 상기 상부하우징(100) 상부에 형성되되, 상기 제2 샤프트(900)와 연결되어 상기 제2 블레이드(900)를 수직이동시키는 제2 구동부(1000);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

양방향 게이트밸브{Two-way gate valve}

본 발명은 양방향 게이트밸브 에 관한 것으로서, 전면과 후면이 각각 개구된 제1, 2 이동통로(110, 120)가 형성되는 상부하우징(100);와, 상기 상부하우징(100) 내부에 설치되고, 하부에서 상부로 이동하여 상기 제1 이동통로(110)를 개폐시키는 제1 블레이드(200);와, 상기 제1 블레이드(200) 하부에 결합되는 제1 샤프트(300);와, 상기 상부하우징(100) 하부에 형성되되, 양내측면에는 제1 블레이드(200)가 폐쇄방향(C)으로 향하는 과정에서 엘모션블럭(500)의 정위치 회전을 가이드하는 회전가이드홈(410)이 각각 형성되는 하부하우징(400);과, 상기 하부하우징(400) 내부에 설치되고 상기 제1 샤프트(300) 하부와 결합되되, 상부 양측에 상기 회전가이드홈(410)에 각각 삽입되는 제1 롤러(510)와, 하부에 상기 무빙유닛(600)과 연결되는 결합부(520)가 형성되는 엘모션블럭(500);과, 중앙에 회전가능한 링크(610)가 형성되되, 상기 링크(610)의 일측은 상기 결합부(520)에 연결되고, 상기 링크(610)의 타측은 구동부(700)와 연결되어 상기 엘모션블럭(500)을 회전시키는 무빙유닛(600);과, 상기 링크(610)에 연결되어 상기 엘모션블럭(500)을 수직이동시키는 제1 구동부();와, 상기 상부하우징(100) 내부에 설치되고, 상부에서 하부로 이동하여 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 동시에 개폐시키되, 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 폐쇄하는 과정에서 그 양측에 각각 형성된 밀폐판(820)이 외측방향으로 벌어져 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 각각 밀폐시키는 제2 블레이드(800);와, 상기 제2 블레이드(800) 상부에 결합되는 제2 샤프트(900);와, 상기 상부하우징(100) 상부에 형성되되, 상기 제2 샤프트(900)와 연결되어 상기 제2 블레이드(900)를 수직이동시키는 제2 구동부(1000);로 구성되는 것을 특징으로 하는 양방향 게이트밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자를 제조하기 위한 반도체 제조공정은 고정밀도를 요구하므로 높은 청결도와 특수한 제조기술이 요구되고 있다.

이러한 이유로, 반도체 소자는 공기 중에 포함된 이물질의 접촉을 완벽하게 차단한 상태, 즉, 진공상태에서 제조됨으로써, 제품의 신뢰성 및 완성도 높은 제품 생산이 가능해진다.

한편, 반도체 소자를 제조하는 공정챔버 내부의 진공상태를 유지하기 위하여, 공정챔버의 외부에는 공정챔버 내의 공기 및 기타 기체를 흡입하는 진공펌프가 설치된다.

또한, 상기 공정챔버와 진공펌프 사이에는 게이트밸브가 설치되어, 공정챔버 내부의 공기 및 기타 기체를 외부로 배출할 경우에는 게이트밸브를 개방하고, 공정챔버 내부의 진공상태를 유지할 경우에는 진공밸브를 폐쇄함으로써, 공정챔버 내부를 항상 청정한 진공상태로 유지할 수 있는 것을 가능하게 해준다.

이러한, 게이트밸브 중 하기 특허문헌 1의 “마운트형 사각 게이트밸브(대한민국 공개특허공보 특2003-0050409호)”는 오링들로 진공을 유지하며 축을 승하강시키는 에어실린더와 사각의 디스크 및 그 상부에 직사각형상의 통로를 구비한 본체로 구성된 사각 게이트밸브에 있어서, 실린더축과 힌지 연결되고, 사각의 각 모서리부에 구성된 4개의 마운팅롤, 좌우측면에 구름작용을 하는 측면구름롤, 디스크 전면부에 모서리를 돌린 직사각형 오링이 구성된 사각개폐디스크와 사각 게이트밸브 본체의 내측 배면에 마운팅롤에 대응하게 오름각을 가진 4개의 마운팅구와 본체 전면 내측에서 돌출하되, 좌우측에 치우쳐 각각 3개씩 형성시킨 볼프렌져는 항상 사각개폐디스크를 본체의 전면에서 멀어지는 방향으로 힘을 부여하고 축의 승강운동에 의해 사각개폐디스크가 승강, 마운팅구를 마운팅롤이 타고 오름에 따라 오링이 구성된 사각개폐디스크가 전면의 통로에 밀착, 완전 밀폐를 이루도록 구성되어 디스크와 통로의 밀폐효과가 높고, 디스크의 제작이 용이하다는 장점이 있었다.

그러나, 상기 특허문헌 1의 “마운트형 사각 게이트밸브”는 에어실린더에 기계적 결함이 발생되는 경우, 별도의 대체 개폐수단이 존재하지 않아 본연의 통로 폐쇄기능을 수행할 수 없고, 기계적 결함에 대한 즉각적인 대처 및 보수가 이루어 지지 못한다는 문제점이 있었다.

또한, 에어실린더 내에 사각개폐디스크의 수직이동을 가이드하는 구성이 존재하지 않아 에어실린더 내의 공압의 차이 등에 의해 에어실린더와 연결된 축이 정확하게 상, 하로 수직이동할 수 없게 되어 사각개폐디스크의 수직, 수평이동이 원활하게 작동되지 못한다는 문제점이 있었다.

특허문헌 1 : 대한민국 공개특허공보 특2003-0050409호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 게이트밸브 상, 하에 각각 독립적으로 작동되는 제1, 2 블레이드를 형성함으로써, 제1 블레이드가 기계적 결함에 의해 작동되지 못하더라고 제2 블레이드를 작동하여 제1, 2 이동통로를 원활하게 개폐시켜 작업의 연속성을 확보하고, 구동의 제약없이 제1 블레이드를 수리할 수 있는 것이 가능한 양방향 게이트밸브를 제공하는 것이다.

또한, 제1 블레이드를 수직 및 수평이동시키는 엘모션블럭과 무빙유닛에 각각 제1, 2, 3 롤러를 형성하고, 각각의 제1, 2, 3 롤러를 통해 엘모션블럭과 무빙유닛의 이동을 가이드 할 수 있도록 하부하우징 양내측면에 각각의 제1, 2, 3 롤러가 삽입되는 회전가이드홈, 엘모션블럭이동홈, 무빙유닛안내홈을 형성함으로써, 제1 블레이드가 정확하게 수직 및 수평으로 이동할 수 있는 것을 가능하게 하는 양방향 게이트밸브를 제공하는 것이다.

또한, 엘모션블럭의 양측면에 엘모션블럭이동홈에 삽입되는 제2 롤러가 형성된 가이드링크를 형성함으로써, 엘모션블럭이 엘모션블럭이동홈을 따라 상, 하, 좌, 우방향으로 이동하는 과정에서 엘모션블럭과 무빙유닛의 간격을 항상 일정하게 유지하여 제1 블레이드의 정확한 작동을 가능하게 하는 양방향 게이트밸브를 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 양방향 게이트밸브 는, 전면과 후면이 각각 개구된 제1, 2 이동통로(110, 120)가 형성되는 상부하우징(100);와, 상기 상부하우징(100) 내부에 설치되고, 하부에서 상부로 이동하여 상기 제1 이동통로(110)를 개폐시키는 제1 블레이드(200);와, 상기 제1 블레이드(200) 하부에 결합되는 제1 샤프트(300);와, 상기 상부하우징(100) 하부에 형성되되, 양내측면에는 제1 블레이드(200)가 폐쇄방향(C)으로 향하는 과정에서 엘모션블럭(500)의 정위치 회전을 가이드하는 회전가이드홈(410)이 각각 형성되는 하부하우징(400);과, 상기 하부하우징(400) 내부에 설치되고 상기 제1 샤프트(300) 하부와 결합되되, 상부 양측에 상기 회전가이드홈(410)에 각각 삽입되는 제1 롤러(510)와, 하부에 상기 무빙유닛(600)과 연결되는 결합부(520)가 형성되는 엘모션블럭(500);과, 중앙에 회전가능한 링크(610)가 형성되되, 상기 링크(610)의 일측은 상기 결합부(520)에 연결되고, 상기 링크(610)의 타측은 구동부(700)와 연결되어 상기 엘모션블럭(500)을 회전시키는 무빙유닛(600);과, 상기 링크(610)에 연결되어 상기 엘모션블럭(500)을 수직이동시키는 제1 구동부();와, 상기 상부하우징(100) 내부에 설치되고, 상부에서 하부로 이동하여 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 동시에 개폐시키되, 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 폐쇄하는 과정에서 그 양측에 각각 형성된 밀폐판(820)이 외측방향으로 벌어져 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 각각 밀폐시키는 제2 블레이드(800);와, 상기 제2 블레이드(800) 상부에 결합되는 제2 샤프트(900);와, 상기 상부하우징(100) 상부에 형성되되, 상기 제2 샤프트(900)와 연결되어 상기 제2 블레이드(900)를 수직이동시키는 제2 구동부(1000);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 블레이드(800)는, 중앙에 상기 제2 샤프트(900)와 결합되는 제2 샤프트결합부(811)가 형성되고, 전, 후면에 각각 회전가능하게 구비되는 이격가이드볼(812)이 다수개 형성되는 수평이동가이드바(810)가 구비되고, 상기 수평이동가이드바(810) 양측에 각각 구비되되, 그 내측에는 상기 이격가이드볼(812)이 각각 접촉되어 상기 수평이동가이드바(810)가 상, 하방향으로 이동됨에 따라 상기 이격가이드볼(812)의 이동을 안내하는 수평이동안내홈(821)을 포함한 밀폐판(820)이 각각 형성되며, 각각의 상기 밀폐판(820) 사이에는 상기 밀폐판(820)이 서로 연결되도록 연결부재(830)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수평이동안내홈(821)은, 소정의 깊이로 함몰형성되는 수평확장구간(821a)과, 상기 수평확장구간(821a)으로부터 연장되어 함몰형성되되, 상기 수평확장구간(821a)의 함몰깊이보다 점차적으로 깊이 함몰형성되는 수평축소구간(821b)으로 각각 형성되어, 상기 이격가이드볼(812)이 수평확장구간(821a)에 위치된 상태에서는 각각의 밀폐판(820)이 외측방향으로 밀려 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 각각 밀폐하고, 상기 이격가이드볼(812)이 상기 수평축소구간(821b)에 위치된 상태에서는 각각의 밀폐판(820)이 내측방향으로 이동되어 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 개방하는 것을 특징으로 한다.

또한, 각각의 상기 연결부재(830) 측면에는 상기 제2 블레이드(800)의 외측으로 노출되어 형성되는 이동제한부(831)가 각각 구비되고, 상기 상부하우징(100) 양내측면에는 상기 제2 블레이드(800)가 하강하는 과정에서 상기 제2 블레이드(800)의 이동제한부(831)를 지지하여 상기 제2 블레이드(800)의 수직이동을 제한하는 지지부(140)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부하우징(400)의 양내측면에는 수직으로 형성된 수직이동홈(421) 및 상기 수직이동홈(421)의 상부로부터 폐쇄방향(C)을 향하여 수평방향으로 연장형성되는 폐쇄홈(422)을 포함하는 엘모션블럭이동홈(420)이 형성되고, 상기 결합부(520)의 양측에 회전가능하게 구비되되, 상기 수직이동홈(421)에 각각 삽입되는 제2 롤러(531)를 포함하여 상기 엘모션블럭(500)과 무빙유닛(600)의 간격을 일정하게 조절하는 가이드링크(530)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부하우징(400)의 양내측면에는 상기 무빙유닛(600)의 수직이동을 가이드하는 무빙유닛안내홈(430)이 형성되고, 상기 무빙유닛(600)의 양측에는 상기 무빙유닛안내홈(430)에 각각 삽입되어 상기 무빙유닛(600)의 수직이동을 가이드하는 제3 롤러(620)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상 , 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 게이트밸브 상, 하에 각각 독립적으로 작동되는 제1, 2 블레이드를 형성함으로써, 제1 블레이드가 기계적 결함에 의해 작동되지 못하더라고 제2 블레이드를 작동하여 제1, 2 이동통로를 원활하게 개폐시켜 작업의 연속성을 확보하고, 구동의 제약없이 제1 블레이드를 수리할 수 있는 것이 가능하게 한다는 장점이 있다.

또한, 제1 블레이드를 수직 및 수평이동시키는 엘모션블럭과 무빙유닛에 각각 제1, 2, 3 롤러를 형성하고, 각각의 제1, 2, 3 롤러를 통해 엘모션블럭과 무빙유닛의 이동을 가이드 할 수 있도록 하부하우징 양내측면에 각각의 제1, 2, 3 롤러가 삽입되는 회전가이드홈, 엘모션블럭이동홈, 무빙유닛안내홈을 형성함으로써, 제1 블레이드가 정확하게 수직 및 수평으로 이동할 수 있는 것을 가능하게 한다는 장점이 있다.

또한, 엘모션블럭의 양측면에 엘모션블럭이동홈에 삽입되는 제2 롤러가 형성된 가이드링크를 형성함으로써, 엘모션블럭이 엘모션블럭이동홈을 따라 상, 하, 좌, 우방향으로 이동하는 과정에서 엘모션블럭과 무빙유닛의 간격을 항상 일정하게 유지하여 제1 블레이드의 정확한 작동을 가능하게 한다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트밸브의 전체 외관의 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 제2 블레이드의 구성을 보인 분해사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트밸브의 구성 중 하부하우징, 엘모션블럭, 무빙유닛의 결합관계를 나타낸 내부사시도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트밸브의 구성 중 제2, 3 롤러와 하부하우징과의 결합관계를 나타낸 내부사시도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트밸브의 정면 모습을 보인 정면도
도 7은 도 6의 A-A, B-B, C-C의 단면의 모습을 통한 제1 블레이드의 작동 전 모습을 보인 단면도
도 8은 도 6의 A-A, B-B, C-C의 단면의 모습을 통한 제1 블레이드의 수직이동이 완료된 모습을 보인 단면도
도 9는 도 6의 A-A, B-B, C-C의 단면의 모습을 통한 제1 블레이드의 수평이동이 완료된 모습을 보인 단면도
도 10은 도 6의 D-D의 단면의 모습을 통한 제2 블레이드의 작동 전 모습을 보인 단면도
도 11은 도 6의 D-D의 단면의 모습을 통한 제2 블레이드의 수직이동이 완료된 모습을 보인 단면도
도 12 도 6의 D-D의 단면의 모습을 통한 제2 블레이드의 수평이동이 완료된 모습을 보인 단면도
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트밸브의 측면 모습을 보인 측면도 및 측면도 상 E-E의 단면의 모습을 보인 단면도

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.

도 2를 참조하면 본 발명의 일실시에 따른 양방향 게이트밸브(1)는 크게 상부하우징(100), 제1 블레이드(200), 제1 샤프트(300), 하부하우징(400), 엘모션블럭(500), 무빙유닛(600), 제1 구동부(700), 제2 블레이드(800), 제2 샤프트(900), 제2 구동부(1000)로 구성된다.

설명에 앞서, 양방향 게이트밸브(1)는 도 1에 나타낸 것과 같이 두개의 양방향 게이트밸브(1)가 일체로 형성되는 것이 바람직하고, 설치공간에 따라 하나의 양방향 게이트밸브(1)로 형성되는 것도 가능하다.

또한, 양방향 게이트밸브(1)의 구성 요소들 중 대칭이 되는 구성요소들의 도번은 동일하게 기재하였으며, 도 2 내지 도 12에 도시한 도면들은 도 1에 나타낸 두개의 양방향 게이트밸브(1) 중 어느 하나의 양방향 게이트밸브(1)를 기준하여 도시하였음을 유의하여야 한다.

또한, 도 4 및 도 5에 도시한 하부하우징(400)은 그 일부를 생략하여 상기 하부하우징(400) 내부의 모습을 명확하고 상세하게 표현하였음에 유의하여야 한다.

먼저, 상부하우징(100)에 대하여 설명한다. 상기 상부하우징(100)은 도 1, 도 6, 도 7에 나타낸 것과 같이, 양측면에 각각 반도체소자(예컨대 웨이퍼 등)가 이동되는 제1, 2 이동통로(110, 120)가 타공형성되는 구성요소로서, 상기 상부하우징(100)의 내측에는 후술할 제1, 2 블레이드(200, 800)가 구비되어 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 개폐할 수 있도록 공간으로 이루어진 구동공간(미도시)이 형성된다.

한편, 상기 상부하우징(100)의 양내측면에는 도 13에 나타낸 것과 같이, 내측방향으로 돌출형성되는 안착부(140)가 구성되는 것이 특징으로서, 상기 안착부(140)는 상기 제2 블레이드(800)가 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 폐쇄하기 위하여 하강하는 과정에서 후술할 제2 블레이드(800)의 이동제한부(831)을 지지함으로써, 상기 이동제한부(831)와 연결된 후술할 제2 블레이드(200)의 밀폐판(820)의 수직이동을 제한하고, 상기 밀폐판(820)의 수직이동이 제한된 상태에서 후술할 제2 구동부(1000)에 의해 발생하는 수직력을 이용하여 후술할 제2 블레이드(200)의 수평이동가이드바(810)를 하강시켜 상기 밀폐판(820)을 수평방향으로 벌어지게 하여 상기 밀폐판(820)이 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 폐쇄할 수 있도록 하는 것을 가능하게 한다.

한편, 상기 상부하우징(100)의 하부에는 상기 구동공간(미도시) 내에 설치된 상기 제1 블레이드(200)가 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위하여 마감하우징(130)을 설치하는 것이 바람직하다.

다음으로, 제1 블레이드(200)에 대하여 설명한다. 상기 제1 블레이드(200)는 도 2 또는 도 7에 나타낸 것과 같이, 상기 구동공간(미도시) 내에 설치되어, 후술할 엘모션블럭(500)과 무빙유닛(600)에 의하여 하부에서 상부로 수직 및 수평방향으로 이동되어 상기 제1 이동통로(110)를 개폐하는 역할을 한다.

다음으로, 제1 샤프트(300)에 대하여 설명한다. 상기 제1 샤프트(300)는 도 2 또는 도 7에 나타낸 것과 같이, 상기 마감하우징(130)에 타공형성되는 샤프트삽입공(미도시)을 통과하여 상기 구동공간(미도시) 내에 설치된 상기 제1 블레이드(200)의 하부와 결합되는 구성요소로서, 후술할 제1 구동부(700)에 의해 작동하는 상기 엘모션블럭(500)과 무빙유닛(600)의 구동력을 상기 제1 블레이드(200)에 전달하여 상기 제1 블레이드(200)의 수직 및 수평방향의 이동을 가능하게 한다.

다음으로, 하부하우징(400)에 대하여 설명한다. 상기 하부하우징(400)은 도 2 또는 도 4, 도 5에 나타낸 것과 같이, 상기 마감하우징(130)의 하부에 결합되어 상기 엘모션블럭(500)과 무빙유닛(600)이 수용되도록 형성되는 일종의 하우징으로서, 회전가이드홈(410), 엘모션블럭이동홈(420), 무빙유닛안내홈(430)을 포함하여 구성된다.

상기 회전가이드홈(410)은 상기 하부하우징(400)의 양내측면에 수직으로 각각 함몰형성되는 구성요소로서, 상기 회전가이드홈(410)은 후술할 엘모션블럭(500)의 제1 롤러(510)가 각각 삽입되어 상기 엘모션블럭(500)의 정확한 수직이동을 가이드해 줄 뿐만 아니라, 상기 무빙유닛(600)의 작동여부에 따라 상기 엘모션블럭(500)이 정위치에서 정확하게 축회전되는 것을 가능하게 한다.

상기 엘모션블럭이동홈(420)은 상기 하부하우징(400)의 양내측면에 수직으로 각각 함몰형성되는 수직이동홈(421)과 상기 수직이동홈(421)의 상부로부터 폐쇄방향(C)을 향하여 수평방향으로 함몰되어 연장형성되는 폐쇄홈(422)으로 구성된 것으로서, 상기 엘모션블럭이동홈(420)은 후술할 가이드링크(530)의 제2 롤러(510)가 각각 삽입되어 상기 가이드링크(530)와 연결된 상기 엘모션블럭(500)의 정확한 수직이동 및 회전을 가이드해 준다.

상기 무빙유닛안내홈(430)은 상기 하우하우징(400)의 양내측면에 수직으로 각각 함몰형성되는 구성요소로서, 상기 무빙유닛안내홈(430)은 후술할 무빙유닛(600)의 제3 롤러(620)가 삽입되어 상기 무빙유닛(600)의 정확한 수직이동을 가이드해 준다.

다음으로 엘모션블럭(500)에 대하여 설명한다. 상기 엘모션블럭(500)은 도 2 또는 도 4에 나타낸 것과 같이, 상기 무빙유닛(600)과 연결되어 상기 제1 블레이드(200)을 수직 및 수평방향으로 이동시키기 위한 기계적 작동이 이루어지는 구성요소로서, 제1 롤러(510), 결합부(520), 가이드링크(530), 제1 샤프트연결부(540)를 포함하여 구성된다.

상기 제1 롤러(510)는 최소 2개 이상으로 구비되어 상기 엘모션블럭(500)의 양측 상부에 회전가능하게 각각 형성되는 구성요소로서, 상기 회전가이드홈(410)에 삽입되어 상기 제1 구동부(700)에 의해 구동되는 상기 엘모션블럭(500)을 정확한 수직이동을 가이드하는 역할을 한다.

상기 결합부(520)는 상기 엘모션블럭(500)의 하부에 “∩”형상으로 형성되는 구성요소로서 상기 결합부(520) 중앙의 공간에는 후술할 무빙유닛(600)의 링크(610)가 삽입되어 회전가능하게 연결되고, 양측면에는 상기 가이드링크(530)가 회전가능하게 연결된다.

상기 가이드링크(530)는 상기 결합부(5230)의 양측면에 각각 돌출형성되는 삽입돌기(550)에 회전가능하게 연결되어 상기 엘모션블럭(500)의 정확한 수직이동을 가이드한다.

한편, 상기 가이드링크(530)는 상기 엘모션블럭(500)이 폐쇄방향(C)으로 회전시, 가장 상측에 형성된 상기 제1 롤러(510)가 상기 수직이동홈(421)으로부터 폐쇄홈(422)으로 이동하는 과정에서 상기 엘모션블럭(500)과 무빙유닛(600)의 간격을 일정하게 조절함으로써, 안정적으로 상기 엘모션블럭(500)을 회전시키는 역할을 한다.

한편, 상기 가이드링크(530)의 하부에는 상기 무빙유닛(600)의 이동을 간섭하는 걸림돌기(미도시)가 돌출형성됨으로써, 상기 제1 구동부(700)에 의해 상기 엘모션블럭(500)과 무빙유닛(600)이 수직이동하는 과정에서 상기 엘모션블럭(500)의 수직이동이 완료되기 전(상기 가이드링크(530)가 폐쇄방향(C)으로 회전되기 전까지 상태)까지 상기 무빙유닛(600)의 작동을 제한함으로써, 원활한 후작동(상기 엘모션블럭(500)이 폐쇄방향(C)으로 회전하는 과정)이 이루어지는 것을 가능하게 한다.

상기 제1 샤프트연결부(540)는 상기 제1 샤프트(300)의 하부가 삽입되어 상기 엘모션블럭(500) 및 무빙유닛(600)의 작동여부에 따라 상기 제1 샤프트(300)를 수직 및 수평으로 이동시키는 것을 가능하게 한다.

다음으로, 무빙유닛(600)에 대하여 설명한다. 상기 무빙유닛(600)은 도 2 또는 도 4, 도 5에 나타낸 것과 같이, 상기 엘모션블럭(500)과 제1 구동부(700)의 중간에 연결되어 상기 제1 구동부(700)의 구동력을 상기 엘모션블럭(500)에 전달하고, 수직이동이 완료된 상기 엘모션블럭(500)을 회전시켜 상기 제1 블레이드(200)의 수평이동을 가능하게 하는 구성요소로서, 링크(610), 제3 롤러(620)를 포함하여 구성된다.

상기 링크(610)는 상기 무빙유닛(600) 중앙에 최초 소정의 각도로 경사지게 위치하여 일측은 상기 결합부(520)에 회전가능하게 연결되고, 타측은 상기 제1 구동부(710)의 제1 실린더부재(710)와 회전가능하게 연결되는 구성요소로서, 상기 링크(610)의 구성에 의하여 상기 엘모션블럭(500)과 무빙유닛(600)이 서로 평행을 유지한 상태에서 상대적으로 밀착하거나 이격되는 작동을 실현함으로써, 상기 엘모션블럭(500)을 정, 역방향으로 회전가능하게 하여 상기 제1 블레이드(200)를 수평이동시켜 상기 제1 이동통로(110)을 개폐할 수 있게 한다.

상기 제3 롤러(620)는 상기 무빙유닛(600)의 양측에 회전가능하게 설치되는 구성요소로서, 상기 제3 롤러(620)는 상기 무빙유닛안내홈(430)에 삽입됨으로써, 상기 무빙유닛(600)의 정확한 수직이동을 가이드하는 역할을 한다.

다음으로, 제1 구동부(700)에 대하여 설명한다. 상기 제1 구동부(700)는 도 1 또는 도 6에 나타낸 것과 같이, 내부에 제1 실린더부재(710)가 구비되어 공압에 의하여 상기 제1 실린더부재(710)을 상하로 구동시키는 구성요소로서, 엑츄레이터 타입, 실린더 타입 등으로 다양하게 구현할 수 있으며, 본 발명이 속하는 분야에서 널리 알려진 수준의 기술수준에 해당하므로, 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, 제2 블레이드(800)에 대하여 설명한다. 상기 제2 블레이드(800)는 도 3에 나타낸 것과 같이, 상기 구동공간(미도시) 내에 설치되어, 후술할 제2 구동부(1000)에 의하여 상부에서 하부로 수직 및 수평방향으로 이동되어 상기 제1 이동통로(110)를 개폐하는 역할을 하는 구성요소로서, 수평이동가이드바(810), 밀폐판(820), 연결부재(830)을 포함하여 구성된다.

상기 수평이동가이드바(810)는 후술할 제2 샤프트(900)와 직접연결되어 후술할 제2 구동부(1000)의 구동력을 전달받아 후술할 밀폐판(830)을 수직 및 수평방향으로 이동시키는 이동의 이동가이드부재로서, 제2 샤프트결합부(811), 이격가이드볼(812)를 포함하여 구성된다.

상기 제2 샤프트결합부(811)는 상기 수평이동가이드바(810) 상부에 나사결합 또는 억지끼움 등으로 상기 제2 샤프트(900)와 결합되도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 이격가이드볼(812)는 상기 수평이동가이드바(810)의 전, 후면에 각각 회전가능하게 구비되는 구성요소로서, 후술할 밀폐판(830)의 수평이동안내홈(821)에 각각 삽입되어 상기 수평이동가이드바(810)의 수직이동에 의해 상기 수평이동안내홈(821)을 따라 이동하여 상기 밀폐판(830)을 수평방향으로 이동가능하게 하는 역할을 한다.

상기 밀폐판(820)은 상기 수평이동가이드바(810)의 전, 후면측에 각각 형성되어 상기 수평이동가이드바(810)의 이동에 따라 수직 및 수평방향으로 이동되는 구성요소이다.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 밀폐판(820)은 내측면에는 상기 이격가이드볼(812)이 삽입되어 상기 수평이동가이드바(810)의 수직이동에 따라 상기 이격가이드볼(812)의 이동을 안내하여 상기 밀폐판(820)을 수평이동시키는 수평이동안내홈(821)이 다수개 형성되는 것이 특징으로서, 상기 수평이동안내홈(821)은 소정의 깊이로 함몰형성되는 수평확장구간(821a)과, 상기 수평확장구간(821a)으로부터 연장되어 함몰형성되되, 상기 수평확장구간(821a)의 함몰깊이보다 점차적으로 깊이 함몰형성되는 수평축소구간(821b)으로 각각 형성된다.

이와 같은 구성으로 인하여, 상기 이격가이드볼(812)이 수평확장구간(821a)에 위치된 상태에서는 각각의 밀폐판(820)이 외측방향으로 밀려 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 각각 밀폐하고, 상기 이격가이드볼(812)이 상기 수평축소구간(821b)에 위치된 상태에서는 각각의 밀폐판(820)이 내측방향으로 이동되어 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 각각 개방하는 것을 가능하게 한다.

상기 연결부재(830)는 각각의 상기 밀폐판(820) 양내측 사이에 상기 밀폐판(820)이 서로 연결되도록 형성되는 구성요소로서, 상기 밀폐판(820)이 원활하게 수평으로 확장 및 축소되기 위해서 탄성재질, 신축재질 등으로 형성되는 것이 바랍직하다.

한편, 각각의 상기 연결부재(830) 측면에는 상기 제2 블레이드(800)의 외측으로 노출되어 형성되는 이동제한부(831)를 더 포함함으로써, 상기 제2 블레이드(800)가 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 폐쇄하기 위하여 하강하는 과정에서 상기 안착부(140)에 의해 상기 제2 블레이드(800)의 수직이동이 제한되면, 상기 밀폐판(820)의 수직이동은 종료되고, 상기 밀폐판(820)의 수직이동이 종료된 상태에서 제2 구동부(1000)에 의해 발생하는 수직력을 이용하여 상기 제2 블레이드(200)의 수평이동가이드바(810)를 더 하강시키면, 상기 이격가이드볼(812)은 상기 수평이동안내홈(821)을 따라 이동하게 되고 경사진 상기 수평이동안내홈(821)에 의해 상기 밀폐판(820)은 수평방향으로 벌어지게 됨으로써, 상기 밀폐판(820)이 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 폐쇄할 수 있도록 하는 것을 가능하게 한다.

다음으로, 제2 샤프트(900)에 대하여 설명한다. 상기 제2 샤프트(900)는 도 2 또는 도 7에 나타낸 것과 같이, 상기 구동공간(미도시) 내에 설치된 상기 제2 블레이드(800)의 상부와 결합되는 구성요소로서, 상기 제2 구동부(1000)에 의해 발생하는 구동력을 상기 제2 블레이드(800)에 전달하여 상기 제2 블레이드(800)의 수직 및 수평방향의 이동을 가능하게 한다.

다음으로, 제2 구동부(1000)에 대하여 설명한다. 상기 제2 구동부(1000)는 도 1 또는 도 6에 나타낸 것과 같이, 상기 제1 구동부(700)와 마찬가지로 내부에 제2 실린더부재(1010)가 구비되어 공압에 의하여 상기 제2 실린더부재(1010)을 상하로 구동시키는 구성요소로서, 본 발명이 속하는 분야에서 널리 알려진 수준의 기술수준에 해당하므로, 상세한 설명은 생략한다.

이하에서는, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 게이트밸브(1)의 구성 중 제1 블레이드(200)가 제1 이동통로를 폐쇄하는 과정에 대하여 설명한다.

먼저, 도 7에 나타낸 것과 같이 최초 작동전 상태에서는 상기 제1 블레이드(200)와 제1 샤프트(300), 엘모션블럭(500)은 개방방향(O)으로 기울어져 있는 상태를 유지하게 된다.

이후, 도 8에 나타낸 것과 같이, 상기 제1 구동부(700)의 작동에 의해 상기 제1 실린더부재(710)가 수직방향으로 상승하게 되면, 상기 제1 블레이드(200)와 제1 샤프트(300), 엘모션블럭(500)은 개방방향(O)으로 기울어져 있는 상태에서 수직방향으로 상승하게 되고, 이때, 상기 제1, 2, 3롤러(510, 531, 620)은 상기 회전가이드홈(410), 엘모션블럭이동홈(420), 무빙유닛안내홈(430)을 따라 상부방향으로 이동하게 된다.

이 상태에서 상기 가이드링크(530)는 수직상태를 유지하며 이동하게 되고, 상기 링크(610)는 최초 경사진 상태를 유지하며 이동하게 된다.

이후, 도 9에 나타낸 것과 같이, 상기 엘모션블럭(500)의 수직이동이 완료된 상태에서 계속 상승하는 상기 제1 실린더부재(710)에 의해 상기 무빙유닛(600)만 소정의 높이로 상승하게 되고, 이로 인하여, 링크(610)는 경사진 상태에서 평행상태로 변환됨으로써, 상기 엘모션블럭(500)의 하부를 개방방향(O)으로 밀게되어 결론적으로 상기 엘모션블럭(500)은 상기 제1 롤러(510)를 중심으로 폐쇄방향(C)으로 회전하게되어 상기 엘모션블럭(500)은 직각상태를 이루게된다.

상기 엘모션블럭(500)이 직각상태를 이룸에 따라 상기 엘모션블럭(500)과 연결된 상기 제1 블레이드(200) 및 제1 샤프트(300) 또한 폐쇄방향(C)으로 수평이동되어 직각상태를 이루게 됨으로써, 상기 제1 블레이드(200)가 상기 제1 이동통로(110)를 폐쇄하게 된다.

한편, 상기 제1 이동통로(110)의 개방하는 과정은 폐쇄과정의 역순으로 진행된다.

이하에서는 도 10 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 게이트밸브(1)의 구성 중 제2 블레이드(800)가 제1, 2 이동통로(110, 120)를 폐쇄하는 과정에 대하여 설명한다.

먼저, 도 10에 나타낸 것과 같이, 최초 제2 블레이드(800)가 작동하기 전에는 상기 이격가이드볼(812)는 상기 수평축소구간(812b)에 각각 위치하고 있다.

이후, 도 11에 나타낸 것과 같이, 상기 제2 구동부(1000)의 작동에 의해 상기 제2 실린더부재(1010)가 수직방향으로 하강하게 되면, 상기 제2 실린더부재(1010)와 연결된 상기 제2 샤프트(900)도 하강하게 되고, 상기 제2 샤프트(900)와 연결된 상기 수평이동가이드바(810)를 포함한 상기 제2 블레이드(800)도 하강하게 된다.

이때, 상기 이격가이드볼(812)은 상기 수평축소구간(812b)에 각각 위치한 상태를 유지하고 있게 된다.

이후, 상기 제2 블레이드(800)는 상기 연결부재(830)가 상기 안착부(140)에 걸려 더 이상 하강하지 못하고 수직이동이 완료된 상태가 된다.

이후, 도 12에 나타낸 것과 같이, 상기 밀폐판(820)이 하방향으로 수직이동이 제한된 상태에서 상기 제2 구동부(1000)의 구동력을 계속 제2 실린더부재(1010)에 인가하게 되면, 상기 제2 실린더부재(1010)는 계속 하강하게 되고 상기 수평이동가이드바(810)은 하방향으로 소정의 거리만큼 이동하게 된다.

이로 인하여, 상기 이격가이드볼(812)은 상기 수평축소구간(821b)에서 수평확장구간(821a)로 이동하게 되고, 경사지게 형성된 상기 수평이동안내홈(821)의 특성에 의해 각각의 상기 밀폐판(820)은 각각 수평방향으로 벌어지게 됨으로써, 각각의 상기 밀폐판(820)은 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 폐쇄하게 된다.

한편, 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)의 개방하는 과정은 폐쇄과정의 역순으로 진행된다.

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: 상부하우징 110: 제1 이동통로
120: 제2 이동통로 130: 마감하우징
140: 안착부
200: 제1 블레이드
300: 제1 샤프트
400: 하부하우징 410: 회전가이드홈
420: 엘모션블럭이동홈 421: 수직이동홈
422: 폐쇄홈
430: 무빙유닛안내홈
500: 엘모션블럭 510: 제1 롤러
520: 결합부 530: 가이드링크
531: 제 2 롤러
540: 제1 샤프트연결부 550: 삽입돌기
600: 무빙유닛 610: 링크
620: 제3 롤러
700: 제1 구동부 710: 제1 실린더부재
800: 제2 블레이드 810: 수평이동가이드바
811: 제2 샤프트결합공 812: 이격가이드볼
820: 밀폐판 821: 수평이동안내홈
821a: 수평확장구간 821b: 수평축소구간
830: 연결부재 831: 이동제한부
900: 제2 샤프트
1000: 제2 구동부 1010: 제2 실린더부재

Claims

전면과 후면이 각각 개구된 제1, 2 이동통로(110, 120)가 형성되는 상부하우징(100);
상기 상부하우징(100) 내부에 설치되고, 하부에서 상부로 이동하여 상기 제1 이동통로(110)를 개폐시키는 제1 블레이드(200);
상기 제1 블레이드(200) 하부에 결합되는 제1 샤프트(300);
상기 상부하우징(100) 하부에 형성되되, 양내측면에는 제1 블레이드(200)가 폐쇄방향(C)으로 향하는 과정에서 엘모션블럭(500)의 정위치 회전을 가이드하는 회전가이드홈(410)이 각각 형성되는 하부하우징(400);
상기 하부하우징(400) 내부에 설치되고 상기 제1 샤프트(300) 하부와 결합되되, 양측 상부에 상기 회전가이드홈(410)에 각각 삽입되는 제1 롤러(510)와, 하부에 무빙유닛(600)과 연결되는 결합부(520)가 형성되는 엘모션블럭(500);
중앙에 회전가능한 링크(610)가 형성되되, 상기 링크(610)의 일측은 상기 결합부(520)에 연결되고, 상기 링크(610)의 타측은 구동부(700)와 연결되어 상기 엘모션블럭(500)을 회전시키는 무빙유닛(600);
상기 링크(610)에 연결되어 상기 엘모션블럭(500)을 수직이동시키는 제1 구동부(700);
상기 상부하우징(100) 내부에 설치되고, 상부에서 하부로 이동하여 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 동시에 개폐시키되, 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 폐쇄하는 과정에서 그 양측에 각각 형성된 밀폐판(820)이 외측방향으로 벌어져 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 각각 밀폐시키는 제2 블레이드(800);
상기 제2 블레이드(800) 상부에 결합되는 제2 샤프트(900);
상기 상부하우징(100) 상부에 형성되되, 상기 제2 샤프트(900)와 연결되어 상기 제2 블레이드(800)를 수직이동시키는 제2 구동부(1000);로 구성되되,
상기 제2 블레이드(800)는,
중앙에 상기 제2 샤프트(900)와 결합되는 제2 샤프트결합부(811)가 형성되고, 전, 후면에 각각 회전가능하게 구비되는 이격가이드볼(812)이 다수개 형성되는 수평이동가이드바(810)가 구비되고,
상기 수평이동가이드바(810) 양측에 각각 구비되되, 그 내측에는 상기 이격가이드볼(812)이 각각 접촉되어 상기 수평이동가이드바(810)가 상, 하방향으로 이동됨에 따라 상기 이격가이드볼(812)의 이동을 안내하는 수평이동안내홈(821)을 포함한 밀폐판(820)이 각각 형성되며,
각각의 상기 밀폐판(820) 양내측 사이에는 상기 밀폐판(820)이 서로 연결되도록 연결부재(830)가 각각 구비되고,
상기 수평이동안내홈(821)은,
소정의 깊이로 함몰형성되는 수평확장구간(821a)과, 상기 수평확장구간(821a)으로부터 연장되어 함몰형성되되, 상기 수평확장구간(821a)의 함몰깊이보다 점차적으로 깊이 함몰형성되는 수평축소구간(821b)으로 각각 형성되어,
상기 이격가이드볼(812)이 수평확장구간(821a)에 위치된 상태에서는 각각의 밀폐판(820)이 외측방향으로 밀려 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 각각 밀폐하고,
상기 이격가이드볼(812)이 상기 수평축소구간(821b)에 위치된 상태에서는 각각의 밀폐판(820)이 내측방향으로 이동되어 상기 제1, 2 이동통로(110, 120)를 각각 개방하며,
각각의 상기 연결부재(830) 측면에는 상기 제2 블레이드(800)의 외측으로 노출되어 형성되는 이동제한부(831)가 각각 구비되고,
상기 상부하우징(100) 양내측면에는 상기 제2 블레이드(800)가 하강하는 과정에서 상기 제2 블레이드(800)의 이동제한부(831)를 지지하여 상기 제2 블레이드(800)의 수직이동을 제한하는 지지부(140)가 형성되는 것을 특징으로 하는 양방향 게이트밸브(1).
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청구항 1에 있어서,
상기 하부하우징(400)의 양내측면에는 수직으로 형성된 수직이동홈(421) 및 상기 수직이동홈(421)의 상부로부터 폐쇄방향(C)을 향하여 수평방향으로 연장형성되는 폐쇄홈(422)을 포함하는 엘모션블럭이동홈(420)이 형성되고,
상기 결합부(520)의 양측에 회전가능하게 구비되되, 상기 수직이동홈(421)에 각각 삽입되는 제2 롤러(531)를 포함하여 상기 엘모션블럭(500)과 무빙유닛(600)의 간격을 조절하는 가이드링크(530)가 형성되는 것을 특징으로 하는 양방향 게이트밸브(1).
청구항 1에 있어서,
상기 하부하우징(400)의 양내측면에는 상기 무빙유닛(600)의 수직이동을 가이드하는 무빙유닛안내홈(430)이 형성되고,
상기 무빙유닛(600)의 양측에는 상기 무빙유닛안내홈(430)에 각각 삽입되어 상기 무빙유닛(600)의 수직이동을 가이드하는 제3 롤러(620)가 형성되는 것을 특징으로 하는 양방향 게이트밸브(1).