KR102083838B1 - 진공챔버용 게이트밸브 - Google Patents

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KR102083838B1
KR102083838B1 KR1020190121710A KR20190121710A KR102083838B1 KR 102083838 B1 KR102083838 B1 KR 102083838B1 KR 1020190121710 A KR1020190121710 A KR 1020190121710A KR 20190121710 A KR20190121710 A KR 20190121710A KR 102083838 B1 KR102083838 B1 KR 102083838B1
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신성길
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황인규
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Abstract

본 발명은 진공챔버용 게이트밸브에 관련되며, 이때 진공챔버용 게이트밸브는 게이트챔버 내부에 설치되는 밸브디스크 작동에 의해 진공챔버의 게이트가 개폐되도록 구조 개선됨과 더불어 밸브 디스크를 광폭으로 확장 형성하더라도 휨으로 인한 진공압력 손실이 방지되며, 특히 밸브코어의 기밀면이 경사각을 이루면서 밸브디스크가 경사각으로 개폐작동되어 선재형태의 시료가 밸브디스크에 간섭없이 비접촉 상태로 피딩되어 마찰에 의한 손상으로부터 안전하게 보호하기 위해 게이트챔버(10), 밸브코어(20), 밸브디스크(30), 기밀부재(40)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.

Description

진공챔버용 게이트밸브 {Gate Valve for Vacuum Chamber}
본 발명은 진공챔버용 게이트밸브에 관련되며, 보다 상세하게는 게이트챔버 내부에 설치되는 밸브디스크 작동에 의해 진공챔버의 게이트가 개폐되도록 구조 개선됨과 더불어 밸브 디스크를 광폭으로 확장 형성하더라도 휨으로 인한 진공압력 손실이 방지되며, 특히 밸브코어의 기밀면이 경사각을 이루면서 밸브디스크가 경사각으로 개폐작동되어 선재형태의 시료가 밸브디스크에 간섭없이 비접촉 상태로 피딩되어 마찰에 의한 손상으로부터 안전하게 보호되는 진공챔버용 게이트밸브에 관한 것이다.
일반적으로 진공챔버는 증착, 식각, 도금처리를 포함하는 특수처리를 수행하기 위해 밀폐된 작업공간을 진공상태로 유지하기 위한 장치로서, 진공챔버 양측에 시료를 출입하기 위한 게이트가 형성되고, 진공펌프를 사용하여 진공챔버 내부 공기를 배출함으로서 진공도가 유지된다.
그러나, 시료가 선재형태로 길게 형성되어 연속적으로 가공처리해야 하는 경우 시료가 이송되는 중에 게이트의 기밀성이 유지되지 못하여 진공챔버의 기능이 상실되는 문제점이 따랐다.
이에 종래에 개시된 특허등록번호 10-1204220호에서, 게이트밸브는 두 개의 진공챔버를 외부와 기밀이 유지되도록 연결하는 밸브코어과, 상기 밸브코어 내부에 일체로 고정 체결되는 경사레일, 상기 밸브코어 내부에 설치되며 구동수단에 의하여 상기 경사레일을 타고 상호 역방향으로 이송되어 상호 접촉시 두 개의 진공챔버 사이에 위치되는 시료를 중심으로 서로 접촉되면서 축방향 외주면이 밸브코어의 내주면 혹은 진공챔버의 측벽과 긴밀하게 접촉하는 복수 개의 게이트롤러와, 상기 복수개 게이트롤러의 양측 가장자리와 대응되는 위치에 밸브코어 혹은 진공챔버의 측벽으로부터 돌출형성되어 복수개 게이트롤러가 서로 접촉시 복수개 게이트롤러의 양측단부 외주면과 면접되도록 한 쌍의 호형 접지면이 형성된 마감판을 포함하여 구성되는 기술이 선 등록된바 있다.
그러나 상기 종래기술은 연속 공급되는 시료 교체 후 재가동을 위한 진공챔버 내부의 진공도 재설정에 따른 시간 및 비용손실을 절감하기 위한 것이나, 게이트롤러가 양단에 구비되는 구동수단에 의해 작동되는 구조적 특성상 시료의 폭방향 사이즈에 따라 게이트롤러 길이를 확장시 휨이 발생되면서 게이트롤러 사이 틈새로 인해 진공도가 파괴되고, 특히 게이트롤러가 호형 접지면과 반복적으로 마찰되면서 쉽게 마모되어 사용수명이 크게 단축되는 폐단이 따랐다.
이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 게이트챔버 내부에 설치되는 밸브디스크 작동에 의해 진공챔버의 게이트가 개폐되도록 구조 개선됨과 더불어 밸브 디스크를 광폭으로 확장 형성하더라도 휨으로 인한 진공압력 손실이 방지되며, 특히 밸브코어의 기밀면이 경사각을 이루면서 밸브디스크가 경사각으로 개폐작동되어 선재형태의 시료가 밸브디스크에 간섭없이 비접촉 상태로 피딩되어 마찰에 의한 손상으로부터 안전하게 보호되는 진공챔버용 게이트밸브를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 선재형태의 시료(A)가 간헐적으로 피딩되는 진공챔버(100)의 게이트(101)에 연결되도록 양측에 이송포트(12)가 구비되는 게이트챔버(10); 상기 게이트챔버(10) 내부에 설치되어, 어느 일측 이송포트(12)와 연결되는 게이트홀(22)이 관통되고, 게이트홀(22) 단부와 대응하는 일면에 기밀면(24)이 형성되는 밸브코어(20); 상기 게이트챔버(10) 내부에서 구동부(32) 작동에 의해 게이트홀(22)을 개폐하도록 구비되는 밸브디스크(30); 및 상기 밸브코어(20)와 밸브디스크(30) 사이를 기밀 처리하도록 구비되는 기밀부재(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 밸브코어(20)의 기밀면(24)은 경사각으로 형성되고, 상기 밸브디스크(30)는 기밀면(24)과 평행하도록 경사각으로 설치되어, 가이드봉(60)과 가이드부시(62)에 의해 이동이 안내되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 밸브디스크(30)가 경사 이동되어 게이트홀(22)을 개방 작동시, 게이트홀(22)이 게이트챔버(10)의 양측 이송포트(12)와 일직선상에 연통 되도록 개방되어, 선재형태의 시료(A)가 밸브디스크(30)에 비접촉 상태로 이격되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기밀부재(40)는 밸브코어(20)의 기밀면(24)에 설치되고, 게이트홀(22)과 대응하는 중앙부에 관통홀(42)이 형성되는 링타입으로 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 밸브디스크(30)의 낮은 측 가장자리부에 아치형 보호블록(50)이 설치되고, 상기 밸브디스크(30)에 의해 게이트홀(22)이 폐쇄작동시, 게이트홀(22)을 경유하는 시료(A)가 아치형 보호블록(50) 외주면을 따라 아치형으로 유연하게 절곡된 상태로 밸브코어(20)와 밸브디스크(30) 사이에 밀착되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기밀부재(40)는 밸브코어(20)의 기밀면(24)에 설치되고, 게이트홀(22)과 대응하는 중앙부에 관통홀(42)이 형성되는 링타입으로 구비되며, 상기 기밀부재(40)는 탄성을 가진 링형 기밀씰(44)과, 기밀씰(44) 내, 외측 가장자리부에 설치되어 기밀씰(44)을 기밀면(24)에 고정하는 링형 브라켓(46)으로 구성되고, 상기 링형 브라켓(46)에 의해 기밀씰(44) 내, 외측 가장자리부가 압축 고정되며, 기밀씰(44) 중앙영역은 미압축상태로 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부(32)는 게이트챔버(10)에 형성되는 경사포트(14)에 설치되어 밸브디스크(30)를 상부에서 가압하도록 구비되고, 상기 경사포트(14)와 구동부(32)는 복수개소에 형성되어 밸브디스크(30) 측으로 가해지는 개폐 작동력이 복수개소에서 작용하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 게이트챔버(10) 일측에 진공펌프(70)가 설치되는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 게이트챔버 내부에 설치되는 밸브디스크 작동에 의해 진공챔버의 게이트가 개폐되도록 구조 개선됨과 더불어 밸브 디스크를 광폭으로 확장 형성하더라도 휨으로 인한 진공압력 손실이 방지되며, 특히 밸브코어의 기밀면이 경사각을 이루면서 밸브디스크가 경사각으로 개폐작동되어 선재형태의 시료가 밸브디스크에 간섭없이 비접촉 상태로 피딩되어 마찰에 의한 손상으로부터 안전하게 보호되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버용 게이트밸브가 진공챔버에 적용된 상태를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버용 게이트밸브를 확대하여 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버용 게이트밸브 내부 작동구조를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버용 게이트밸브의 밸브디스크 확장설계구조를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버용 게이트밸브에 진공펌프가 적용된 상태를 나타내는 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명은 진공챔버용 게이트밸브에 관련되며, 이때 진공챔버용 게이트밸브는 게이트챔버 내부에 설치되는 밸브디스크 작동에 의해 진공챔버의 게이트가 개폐되도록 구조 개선됨과 더불어 밸브 디스크를 광폭으로 확장 형성하더라도 휨으로 인한 진공압력 손실이 방지되며, 특히 밸브코어의 기밀면이 경사각을 이루면서 밸브디스크가 경사각으로 개폐작동되어 선재형태의 시료가 밸브디스크에 간섭없이 비접촉 상태로 피딩되어 마찰에 의한 손상으로부터 안전하게 보호하기 위해 게이트챔버(10), 밸브코어(20), 밸브디스크(30), 기밀부재(40)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.
본 발명에 따른 게이트챔버(10)는 선재형태의 시료(A)가 간헐적으로 피딩되는 진공챔버(100)의 게이트(101)에 연결되도록 양측에 이송포트(12)가 구비된다. 진공챔버(100)는 도 1처럼 복수의 가공공정을 단계적으로 연속 수행하도록 일직선상에 복수개 연속 배치되고, 상기 진공챔버(100) 사이에는 게이트챔버(10)가 설치되며, 각각의 게이트챔버(10)에 의해 진공챔버(100) 내부 공간이 독립된 밀폐 영역으로 구분되어 진공도가 유지된다.
그리고, 상기 게이트챔버(10)는 내부가 빈 중공의 박스형으로 형성되고, 서로 대향하는 양측면에 이송포트(12)가 일직선상에 일치되도록 구비되며, 다른 일측 벽면에는 내부를 투시할 수 있는 검사창이 설치된다.
또한, 본 발명에 따른 밸브코어(20)는 상기 게이트챔버(10) 내부에 설치되어, 어느 일측 이송포트(12)와 연결되는 게이트홀(22)이 관통되고, 게이트홀(22) 단부와 대응하는 일면에 기밀면(24)이 형성된다.
여기서, 상기 밸브코어(20)는 게이트홀(22) 일측 단부와 대응하는 일측면이 이송포트(12)가 구비되는 게이트챔버(10) 일측 벽면에 고정되고, 게이트홀(22) 다른 일측 단부와 대응하는 기밀면(24)은 이송포트(12)가 구비되는 게이트챔버(10)의 다른 일측 벽면과 이격된 상태로 배치된다.
그리고, 상기 진공챔버(100)의 게이트(101)를 통하여 피딩되는 시료(A)가 밸브코어(20)는 게이트홀(22)을 경유하도록 배치된다.
또한, 본 발명에 따른 상기 밸브디스크(30)는 상기 게이트챔버(10) 내부에서 구동부(32) 작동에 의해 게이트홀(22)을 개폐하도록 구비된다. 밸브디스크(30)는 판형태로 형성되어 밸브코어(20)의 기밀면(24)과 대향하게 배치되고, 실린더, 모터를 포함하는 구동부(32)에 의해 기밀면(24)과 직교하는 방향으로 직선 이송되면서 게이트홀(22)을 개폐작동하도록 구비된다.
이처럼 상기 게이트챔버(10) 내부에서 밸브디스크(30)가 개폐작동되도록 구비되면서 기밀면(24)이 밸브디스크(30)와의 면접촉에 의해 게이트홀(22)의 개폐작동이 제어되는 구조를 가짐으로 진공도 유지를 위한 기밀처리 구조가 간단하면서 진공도 누출영역이 감소되어 진공도 조성에 따른 에너지가 절감된다.
또한, 본 발명에 따른 기밀부재(40)는 상기 밸브코어(20)와 밸브디스크(30) 사이를 기밀 처리하도록 구비된다. 기밀부재(40)는 도 2와 같이 밸브코어(20)의 기밀면(24)에 설치되고, 게이트홀(22)과 대응하는 중앙부에 관통홀(42)이 형성되는 링타입으로 구비된다. 그리고 상기 기밀부재(40)와 대응하는 밸브디스크(30)에 링타입의 기밀부재를 더 구비하는 구성도 가능하다.
여기서, 상기 기밀부재(40)는 도 3의 확대도와 같이 탄성을 가진 링형 기밀씰(44)과, 기밀씰(44) 내, 외측 가장자리부에 설치되어 기밀씰(44)을 기밀면(24)에 고정하는 링형 브라켓(46)으로 구성되고, 상기 링형 브라켓(46)에 의해 기밀씰(44) 내, 외측 가장자리부가 압축 고정되며, 기밀씰(44) 중앙영역은 미압축상태로 구비된다.
이에 상기 밸브디스크(30)에 의해 게이트홀(22)를 폐쇄시, 미압축된 기밀씰(44) 중앙영역이 유연하게 탄성 변형되면서 시료(A)가 수용되어, 시료(A) 손상 없이 밸브디스크(30)와 기밀면(24) 사이 기밀성이 고도로 유지된다.
이때, 상기 밸브코어(20)의 기밀면(24)은 경사각으로 형성되고, 상기 밸브디스크(30)는 기밀면(24)과 평행하도록 경사각으로 설치되어, 가이드봉(60)과 가이드부시(62)에 의해 이동이 안내되도록 구비된다. 이때 상기 밸브디스크(30)는 도 1과 같이 경사각으로 설치되는 구동부(32)에 의해 기밀면(24)과 직교하는 방향으로 경사 이동되도록 구비되거나, 도면을 통하여 도시하지 않았지만, 밸브디스크(30)는 임의의 각도로 설치되는 구동부와 링크부재에 의해 연결되어 밸브코어(20)의 게이트홀(22)을 개폐작동하는 구성도 가능하다.
이에 상기 밸브디스크(30)가 경사 이동되어 게이트홀(22)을 개방 작동시, 게이트홀(22)이 게이트챔버(10)의 양측 이송포트(12)와 일직선상에 연통 되도록 개방되어, 선재형태의 시료(A)가 밸브디스크(30)에 비접촉 상태로 이격되도록 구비된다. 즉, 상기 밸브디스크(30)의 경사이동에 의해 게이트홀(22)을 개방 작동시, 시료(A)가 밸브디스크(30)에 간섭받지 않고 피딩된다.
또한, 상기 밸브디스크(30)의 낮은 측 가장자리부에 아치형 보호블록(50)이 설치된다. 도 3처럼 밸브디스크(30)의 낮은 측 가장자리부가 아치형 보호블록(50)에 의해 라운딩 처리되어, 상기 밸브디스크(30)에 의해 게이트홀(22)이 폐쇄작동시, 게이트홀(22)을 경유하는 시료(A)가 아치형 보호블록(50) 외주면을 따라 아치형으로 유연하게 절곡된 상태로 밸브코어(20)와 밸브디스크(30) 사이에 밀착되도록 구비되므로, 밸브디스크(30) 개폐작동력에 의한 시료(A) 손상이 방지된다.
도 4에서, 상기 구동부(32)는 게이트챔버(10)에 형성되는 경사포트(14)에 설치되어 밸브디스크(30)를 상부에서 가압하도록 구비된다. 그리고 상기 경사포터(14)와 구동부(32)는 복수개소에 형성되어 밸브디스크(30) 측으로 가해지는 개폐 작동력이 복수개소에서 작용하도록 구비된다.
이에 광폭의 시료(A)를 가공하기 위해 밸브코어(20) 및 밸브디스크(30) 사이즈를 확장 설계하더라도, 밸브디스크(30)가 복수개소에서 복수의 구동부(32)에 의해 가압 되므로 밸브디스크(30)의 휨이 방지되고, 이로 인해 게이트홀(22) 폐쇄불량으로 인한 진공 손실이 방지된다.
도 5에서, 상기 게이트챔버(10) 일측에 진공펌프(70)가 설치된다. 진공펌프(70)는 게이트챔버(10) 내부 진공도를 유지하도록 설치된다.
이에 시료(A) 두께로 인해 게이트홀(22)이 완전 폐쇄되지 못하는 상황이 발생하더라도 게이트챔버(10)에서 추가적인 진공처리로 인해 각각의 진공챔버(100) 내부 진공도 저하현상이 방지된다.
10: 게이트챔버 20: 밸브코어
30: 밸브디스크 40: 기밀부재
50: 아치형 보호블록 60: 가이드봉
70: 진공펌프

Claims (7)

  1. 선재형태의 시료(A)가 간헐적으로 피딩되는 진공챔버(100)의 게이트(101)에 연결되도록 양측에 이송포트(12)가 구비되는 게이트챔버(10);
    상기 게이트챔버(10) 내부에 설치되어, 어느 일측 이송포트(12)와 연결되는 게이트홀(22)이 관통되고, 게이트홀(22) 단부와 대응하는 일면에 기밀면(24)이 형성되는 밸브코어(20);
    상기 게이트챔버(10) 내부에서 구동부(32) 작동에 의해 게이트홀(22)을 개폐하도록 구비되는 밸브디스크(30); 및
    상기 밸브코어(20)와 밸브디스크(30) 사이를 기밀 처리하도록 구비되는 기밀부재(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공챔버용 게이트밸브.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 밸브코어(20)의 기밀면(24)은 경사각으로 형성되고, 상기 밸브디스크(30)는 기밀면(24)과 평행하도록 경사각으로 설치되어, 가이드봉(60)과 가이드부시(62)에 의해 이동이 안내되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 진공챔버용 게이트밸브.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 밸브디스크(30)가 경사 이동되어 게이트홀(22)을 개방 작동시, 게이트홀(22)이 게이트챔버(10)의 양측 이송포트(12)와 일직선상에 연통 되도록 개방되어, 선재형태의 시료(A)가 밸브디스크(30)에 비접촉 상태로 이격되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 진공챔버용 게이트밸브.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 기밀부재(40)는 밸브코어(20)의 기밀면(24)에 설치되고, 게이트홀(22)과 대응하는 중앙부에 관통홀(42)이 형성되는 링타입으로 구비되며, 상기 기밀부재(40)는 탄성을 가진 링형 기밀씰(44)과, 기밀씰(44) 내, 외측 가장자리부에 설치되어 기밀씰(44)을 기밀면(24)에 고정하는 링형 브라켓(46)으로 구성되고, 상기 링형 브라켓(46)에 의해 기밀씰(44) 내, 외측 가장자리부가 압축 고정되며, 기밀씰(44) 중앙영역은 미압축상태로 구비되는 것을 특징으로 하는 진공챔버용 게이트밸브.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 밸브디스크(30)의 낮은 측 가장자리부에 아치형 보호블록(50)이 설치되고, 상기 밸브디스크(30)에 의해 게이트홀(22)이 폐쇄작동시, 게이트홀(22)을 경유하는 시료(A)가 아치형 보호블록(50) 외주면을 따라 아치형으로 유연하게 절곡된 상태로 밸브코어(20)와 밸브디스크(30) 사이에 밀착되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 진공챔버용 게이트밸브.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 구동부(32)는 게이트챔버(10)에 형성되는 경사포트(14)에 설치되어 밸브디스크(30)를 상부에서 가압하도록 구비되고, 상기 경사포트(14)와 구동부(32)는 복수개소에 형성되어 밸브디스크(30) 측으로 가해지는 개폐 작동력이 복수개소에서 작용하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 진공챔버용 게이트밸브.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 게이트챔버(10) 일측에 진공펌프(70)가 설치되는 것을 특징으로 하는 진공챔버용 게이트밸브.
KR1020190121710A 2019-10-01 2019-10-01 진공챔버용 게이트밸브 KR102083838B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180096963A (ko) * 2017-02-22 2018-08-30 유성분체기계 주식회사 슬라이드 게이트 밸브

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KR20180096963A (ko) * 2017-02-22 2018-08-30 유성분체기계 주식회사 슬라이드 게이트 밸브

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