KR102131284B1

KR102131284B1 - 도어 교체형 게이트 밸브 시스템

Info

Publication number: KR102131284B1
Application number: KR1020180070671A
Authority: KR
Inventors: 최대규
Original assignee: (주) 엔피홀딩스
Priority date: 2018-06-20
Filing date: 2018-06-20
Publication date: 2020-07-07
Also published as: KR20190143118A

Abstract

본 발명은 본 발명은 챔버를 선택적으로 개폐시킬 수 있는 도어 교체형 게이트 밸브 시스템에 관한 것으로서, 적어도 하나의 통로가 형성되는 밸브 하우징; 상기 통로를 차단할 수 있도록 제 1 실링 부재가 설치되는 도어; 상기 도어를 착탈이 가능하게 지지하는 가동대; 상기 밸브 하우징에 상기 가동대를 대기 위치에서 상기 통로와 대향되는 제 1 위치까지 제 1 방향으로 이동시킬 수 있는 제 1 방향 이동 장치; 상기 가동대와 상기 도어 사이에 설치되고, 상기 도어를 상기 제 1 위치에서 상기 통로를 차단할 수 있는 제 2 위치까지 제 2 방향으로 이동시킬 수 있는 제 2 방향 이동 장치; 및 상기 제 2 방향 이동 장치 또는 상기 가동대에 설치되고, 상기 제 1 방향 이동 장치를 이용하여 상기 대기 위치에서 제 3 위치까지 1차 이동되며, 상기 제 2 방향 이동 장치를 이용하여 상기 제 3 위치에서 제 4 위치까지 상기 제 2 방향으로 2차 이동되어 상기 밸브 하우징의 상기 도어 교체 영역을 격리시킬 수 있는 격리 부재;를 포함할 수 있다.

Description

도어 교체형 게이트 밸브 시스템{Door exchange type gate valve system}

본 발명은 도어 교체형 게이트 밸브 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 챔버를 선택적으로 개폐시킬 수 있는 도어 교체형 게이트 밸브 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 챔버는 진공 또는 고청정의 작업환경이 요구되는 반도체 칩, 웨이퍼, LCD 패널, OLED 패널 등과 같은 첨단 반도체 장치나 디스플레이 장치나 기타 의료 기기를 제조하기 위해 사용되는 산업 설비 시설이며, 이러한 챔버에 부착되는 게이트 밸브는 챔버의 출입구 역할을 하는 것으로서, 도어를 열어 챔버 공간 내로 반도체 칩이나 웨이퍼 등을 이동하고 다시 도어를 닫아 챔버 내의 기밀 상태가 유지되도록 하는 장치의 일종이다.

한편, 이러한 종래 게이트 밸브는 일반적으로 오링을 이용하여 기밀 상태를 유지하는 것으로서, 내부의 공정 환경이나 진공, 고압, 고온 등의 악조건에 의해 탄성 재질로 제조되는 오링이 쉽게 마모되거나 변형되어 주기적으로 교환해야 하는 번거로움이 있었다.

이를 해결하고자 하는 종래의 기술로는, 대한민국 공개특허 제10-2006-0069287호에 개시된 바와 같이, 밸브 하우징의 일부분에 설치된 개폐 덮개를 열고, 밸브체로부터 밀봉 부재(오링)만을 교환할 수 있는 기술이 개발된 바 있다.

그러나, 이러한 오링만을 교환하는 종래의 기술은 최근 추세인 일체형 오링이 적용된 도어에서는 사용할 수 없고, 설사 오링만 교환한다 하더라도 오링을 좁은 오링홈에 끼우는 작업이 매우 번거롭고 수작업으로 이루어지기 때문에 부주의로 인하여 부품이 손상되거나 오링이 불완전하게 설치되어 기밀 유지가 어려웠었던 문제점들이 있었다.

또한, 이러한 종래의 오링 교환 기술은 오링을 교환하기 위해서 매우 넓은 영역이 개방되어야 하는 데, 이러한 넓은 영역으로 인하여 장비의 부피가 커져서 장비의 제조 단가가 비싸지는 것은 물론이고, 장비의 내부 공간이 넓어져서 진공압을 형성하는 데에 시간과 비용이 많이 소요되는 등 많은 문제점들이 있었다.

본 발명의 사상은, 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 오링을 포함한 도어 전체를 교체할 수 있어서 교체 비용과 시간을 크게 절감할 수 있고, 장비의 부피를 축소시켜서 장비의 단가와 진공압 형성 시간 및 비용을 줄일 수 있으며, 예컨대, 가동대를 하강 후 전진시키는 동작만으로 밸브 하우징의 전체적인 진공을 깨뜨리지 않고도 도어의 교체를 가능하게 하는, 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 제공함에 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로서, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템은, 적어도 하나의 통로가 형성되는 밸브 하우징; 상기 통로를 차단할 수 있도록 제 1 실링 부재가 설치되는 도어; 상기 도어를 착탈이 가능하게 지지하는 가동대; 상기 밸브 하우징에 상기 가동대를 대기 위치에서 상기 통로와 대향되는 제 1 위치까지 제 1 방향으로 이동시킬 수 있는 제 1 방향 이동 장치; 상기 가동대와 상기 도어 사이에 설치되고, 상기 도어를 상기 제 1 위치에서 상기 통로를 차단할 수 있는 제 2 위치까지 제 2 방향으로 이동시킬 수 있는 제 2 방향 이동 장치; 및 상기 제 2 방향 이동 장치 또는 상기 가동대에 설치되고, 상기 제 1 방향 이동 장치를 이용하여 상기 대기 위치에서 제 3 위치까지 1차 이동되며, 상기 제 2 방향 이동 장치를 이용하여 상기 제 3 위치에서 제 4 위치까지 상기 제 2 방향으로 2차 이동되어 상기 밸브 하우징의 상기 도어 교체 영역을 격리시킬 수 있는 격리 부재;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 격리 부재는, 상기 밸브 하우징의 내부에 링 형상으로 수평 돌출되는 돌출벽부의 측면과 대응되도록 형성되는 격리 플레이트;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 밸브 하우징의 전체적인 진공을 유지하면서 상기 도어 교체 영역만 진공을 해제할 수 있도록 상기 격리 플레이트 또는 상기 돌출벽부의 접촉면에 제 2 실링 부재가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어 교체 영역과 대응되는 상기 밸브 하우징 또는 상기 돌출벽부의 적어도 측면, 하면, 전면 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 도어 교체용 개구가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구에 덮개가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어는, 상기 제 2 방향 이동 장치 또는 상기 격리 플레이트에 설치된 레일 부재를 따라 슬라이딩 착탈될 수 있는 슬라이드 교체형 도어일 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어는, 고정구 또는 지그를 이용하여 상기 제 2 방향 이동 장치에 착탈 가능하게 설치되는 체결 교체형 도어일 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 방향 이동 장치는, 리프팅 실린더이고, 상기 제 2 방향 이동 장치는, 실링 실린더일 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어는, 상기 밸브 하우징에 형성된 단일 통로를 차단할 수 있는 L 모션 도어일 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어는, 상기 밸브 하우징에 일측에 형성된 제 1 통로를 차단할 수 있는 제 1 도어 및 상기 밸브 하우징의 타측에 형성된 제 2 통로를 차단할 수 있는 제 2 도어를 포함하는 T 모션 도어일 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어 교체 영역은, 적어도 내부 진공라인, 외부 진공 라인, 진공압 해제 라인, 불활성 가스 공급 라인, 청정 공기 공급 라인 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상이 설치될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 본 발명의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템은, 식별 정보 매칭시에만 동작 허용이 가능하도록 상기 도어의 식별 정보를 식별할 수 있는 식별 장치를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어에 설치된 RFID 태그(tag)를 인식할 수 있도록 상기 밸브 하우징 또는 상기 RFID 태그와 대응되는 부분에 설치되는 RFID 센서 또는 RFID 식별 제어부일 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어는, 적어도 일측에 촉형 막대와 억지 물림으로 결합되는 적어도 하나의 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀의 입구부에는 결합시 파티클의 비산을 방지할 수 있도록 오링이 설치될 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 오링을 포함한 도어 전체를 교체할 수 있어서 교체 비용과 시간을 크게 절감할 수 있고, 장비의 부피를 축소시켜서 장비의 단가와 진공압 형성 시간 및 비용을 줄일 수 있으며, 예컨대, 가동대를 하강 후 전진시키는 동작만으로 밸브 하우징의 전체적인 진공을 깨뜨리지 않고도 도어의 교체를 가능하게 하여 장비의 작동과 운영을 단순화시켜서 장비의 내구성과 성능을 향상시킬 수 있고, 정품 부품만 사용할 수 있게 하는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 외관 사시도이다.
도 2는 도 1의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 1의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 확대 사시도이다.
도 6은 도 1의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어 교체용 개구의 다른 일례를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 1의 도어 교체용 개구의 또 다른 일례를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 1의 도어 교체용 개구의 또 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 1의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 정상 작동 과정을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 1의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어 교체 과정을 나타내는 도면이다.
도 11은 도 1의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 작동 과정을 나타내는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 단면도이다.
도 13은 도 1의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어의 정품 식별 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 14는 도 13의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어의 정품 식별 과정의 다른 일례를 나타내는 순서도이다.
도 15는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 16은 도 15의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 부품 조립 단면도이다.
도 17은 도 15의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 확대하여 나타내는 확대 사시도이다.
도 18은 도 15의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 횡단면도이다.
도 19는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 부품 분해 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.

이하, 본 발명의 여러 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(100)(200)을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(100)을 나타내는 외관 사시도이다. 그리고, 도 2는 도 1의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(100)을 나타내는 부품 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(100)을 나타내는 단면도이다.

먼저, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(100)은, 크게 밸브 하우징(10)과, 도어(20)와, 가동대(30)와, 제 1 방향 이동 장치(40)와, 제 2 방향 이동 장치(50) 및 격리 부재(60)를 포함할 수 있다.

예컨대, 상기 밸브 하우징(10)은, 전체적으로 속이 빈 박스 형태의 구조체로서, 적어도 하나의 통로(10a)가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 밸브 하우징(10)은, 반도체 칩, 웨이퍼, LCD 패널, OLED 패널 등과 같은 첨단 반도체 장치나 디스플레이 장치나 기타 의료 기기 등 각종 대상물이 출입할 수 있도록 일측 또는 양측에 상기 통로(10a)가 형성되는 구조체일 수 있다.

이러한 상기 밸브 하우징(10)은, 상술된 상기 도어(20)와, 상기 가동대(30)와, 상기 제 1 방향 이동 장치(40)와, 상기 제 2 방향 이동 장치(50) 및 상기 격리 부재(60)를 지지할 수 있고, 각종 챔버들과 연결될 수 있도록 충분한 강도와 내구성을 갖는 구조체일 수 있다. 그러나, 이러한 상기 밸브 하우징(10)은 도면에 개념적으로 도시된 바와 같이, 도면에 한정되지 않고 매우 다양한 종류와 형태의 통로나 밸브 하우징들이 모두 적용될 수 있다.

또한, 예컨대, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)는, 상기 통로(10a)를 차단할 수 있도록 제 1 실링 부재(S1)가 설치되는 일종의 밸브체로서, 상기 도어(20)는 상기 통로(10a)의 형상에 대응되도록 상기 통로(10a)의 형사에 따라 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 실링 부재(S1)는 기밀을 위한 오링이나 가스킷 등의 밀봉 부재일 수 있다.

이러한, 상기 도어(20)는 이해를 구하기 위해 도시된 것으로, 도면에 국한되지 않고, 다양한 개수로 설치되거나 각종 실링 부재나 각종 관절 또는 힌지 구조물 등이 추가로 설치되는 등 매우 다양하게 적용될 수 있다.

또한, 예컨대, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가동대(30)는, 상기 도어(20)를 착탈이 가능하게 지지하는 일종의 헤드 블록과 유사한 구조체로서, 후술될 상기 제 1 방향 이동 장치(40)에 의해 이동이 가능하게 설치될 수 있다. 그러나, 이러한 상기 가동대(30)는 도면에 국한되지 않음은 물론이다.

또한, 예컨대, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 방향 이동 장치(40)는, 상기 밸브 하우징(10)에 상기 가동대(30)를 대기 위치에서 상기 통로(10a)와 대향되는 제 1 위치까지 제 1 방향으로 이동시킬 수 있는 실린더나 모터나 동력 전달 장치나 기어 박스 등 매우 다양한 형태의 액츄에이터들이 모두 적용될 수 있다.

또한, 예컨대, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 방향 이동 장치(50)는, 상기 가동대(30)와 상기 도어(20) 사이에 설치되는 것으로서, 상기 도어(20)를 상기 제 1 위치에서 상기 통로(10a)를 차단할 수 있는 제 2 위치까지 제 2 방향으로 이동시킬 수 있는 실린더나 모터나 동력 전달 장치나 기어 박스 등 매우 다양한 형태의 액츄에이터들이 모두 적용될 수 있다.

여기서, 도 1 내지 도 3에서는 상기 제 1 방향 이동 장치(40)는, 리프팅 실린더이고, 상기 제 2 방향 이동 장치(50)는, 실링 실린더인 것을 예시하였으나, 이외에도 다양한 방향의 다양한 형태와 종류를 갖는 이동 장치들이 모두 적용될 수 있다.

따라서, 상기 도어(20)는 상기 밸브 하우징(10)의 내부에서 상기 제 1 방향 이동 장치(40)에 의해서 상기 대기 위치에서 상기 제 1 위치까지 승하강될 수 있고, 이어서, 상기 제 2 방향 이동 장치(50)에 의해서 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치까지 전후진되어 상기 통로(10a)를 선택적으로 개폐시킬 수 있다.

또한, 예컨대, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 격리 부재(60)는, 상기 제 2 방향 이동 장치(50) 또는 상기 가동대(30)에 설치되는 것으로서, 상기 제 1 방향 이동 장치(40)를 이용하여 상기 대기 위치에서 제 3 위치까지 1차 이동되며, 상기 제 2 방향 이동 장치(50)를 이용하여 상기 제 3 위치에서 제 4 위치까지 상기 제 2 방향으로 2차 이동되어 상기 밸브 하우징(10)의 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시킬 수 있는 전체적으로 평평한 형태의 플레이트 구조체일 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 격리 부재(60)는, 상기 밸브 하우징(10)의 내부에 링 형상으로 수평 돌출되는 돌출벽부의 측면과 대응되도록 형성되는 격리 플레이트(61)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 격리 부재(60)는 1차 하강 이동 및 2차 전진 이동으로, 상기 격리 부재(60)의 측면이 상기 돌출벽부(W)의 측면과 서로 밀착되어, 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시킬 수 있다.

이 때, 상기 밸브 하우징(10)의 전체적인 진공을 유지하면서 상기 도어 교체 영역(A)만 진공을 해제할 수 있도록 상기 돌출벽부(W)의 접촉면 또는 상기 격리 플레이트(61)에 제 2 실링 부재(S2)가 설치될 수 있다. 여기서, 상기 제 2 실링 부재(S2)는 기밀을 위한 오링이나 가스킷 등의 밀봉 부재일 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)은, 제 1 밸브(V1)가 설치되고, 하우징 진공 영역(B)과 연결되는 내부 진공 라인(71) 및 제 2 밸브(V2)가 설치되고, 외부의 대기 또는 청정 공기 공급원과 연결되는 진공 해제 라인(72)이 연결될 수 있다.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 격리 부재(60)가 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시킨 후, 제어부(70)에 의해 진공압 해제 제어 신호를 인가받은 상기 제 2 밸브(V2)가 상기 진공 해제 라인(72)을 개방하면, 상기 도어 교체 영역(A)의 진공압이 해제되면서 후술될 상기 덮개(C)를 개방하여 상기 도어 교체용 개구(H)를 통해 상기 도어(20)를 교체할 수 있다.

이 때, 상기 도어 교체 영역(A)은 격리된 상태로서, 상기 하우징 진공 영역(B)는 진공 상태를 유지할 수 있다.

이어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)의 교체 후, 상기 덮개(C)를 덮고, 상기 제어부(70)에 의해 진공압 형성 제어 신호를 인가받은 상기 제 1 밸브(V2)는 상기 진공 해제 라인(72)을 폐쇄시키고, 반면, 상기 제 1 밸브(V1)가 상기 내부 진공 라인(71)을 개방하는 경우, 상기 도어 교체 영역(A)은 상기 하우징 진공 영역(B)과 연통되어 서로 동일한 압력의 진공압이 형성될 수 있고, 이를 통해서, 진공 환경 하에서 정상적인 도어 개폐 작동이 가능하다.

그러므로, 이러한 과정을 통해서, 상기 하우징 진공 영역(B)의 진공압을 깨뜨리지 않고도 상기 도어(20)의 교체가 가능해 질 수 있다.

도 4는 도 1의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(100)의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.

또 다른 실시예에 따르면, 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)은, 제 3 밸브(V3)가 설치되고, 외부의 펌프(PUMP)와 연결되는 외부 진공 라인(73) 및 제 4 밸브(V4)가 설치되고, 외부의 대기 또는 청정 공기 공급원과 연결되는 진공 해제 라인(74)이 연결될 수 있다.

따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 격리 부재(60)가 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시킨 후, 제어부(70)에 의해 진공압 해제 제어 신호를 인가받은 상기 제 4 밸브(V2)가 상기 진공 해제 라인(74)을 개방하면, 상기 도어 교체 영역(A)의 진공압이 해제되면서 후술될 상기 덮개(C)를 개방하여 상기 도어 교체용 개구(H)를 통해 상기 도어(20)를 교체할 수 있다.

이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)의 교체 후, 상기 덮개(C)를 덮고, 상기 제어부(70)에 의해 진공압 형성 제어 신호를 인가받은 상기 제 4 밸브(V4)는 상기 진공 해제 라인(74)을 폐쇄시키고, 반면, 상기 제 3 밸브(V3)가 상기 외부 진공 라인(71)을 개방하는 경우, 상기 펌프(PUMP)에 의해 상기 도어 교체 영역(A)은 진공압이 형성될 수 있고, 이를 통해서, 진공 환경 하에서 정상적인 도어 개폐 작동이 가능하다.

이외에도, 도시하지 않았지만, 상기 도어 교체 영역(A)은, 불활성 가스 공급원으로부터 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급 라인, 청정 공기 공급원으로부터 청정 공기를 공급하는 청정 공기 공급 라인 등 다양한 연결 라인들이 설치될 수 있다.

따라서, 상기 도어 교체 영역(A)에는 선택적으로 내부 또는 외부와 연결되어 진공을 형성하거나, 질소 가스와 같은 불활성 가스가 공급되거나 청정 공기가 공급될 수 있다. 이외에도 각종 압력계나 온도계나 히터나 냉각 장치 등의 온도 조절 장치 등이 추가로 설치될 수 있다.

도 5는 도 1의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(100)의 도어(20)를 나타내는 확대 사시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(100)의 도어(20)는, 상기 제 2 방향 이동 장치(50)에 설치된 레일 부재(R)를 따라 슬라이딩 착탈될 수 있는 슬라이드 교체형 도어(21)일 수 있다.

따라서, 상기 격리 부재(60)에 의해 상기 도어 교체 영역(A)이 격리되면, 상기 도어 교체 영역(A)만 외기와 연통시켜서 상기 레일 부재(R)로부터 오래된 슬라이드 교체형 도어(21)를 상기 제 1 실링 부재(S1)와 함께 일체로 슬라이딩 분리하고, 새로운 제 1 실링 부재(S1)가 설치된 슬라이드 교체형 도어(21)를 슬라이딩 삽입하여 교체할 수 있다.

이러한 상기 도어(20)의 유출입을 위해서, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)과 대응되는 상기 밸브 하우징(10) 및 상기 돌출벽부(W)의 적어도 측면(10c)에 도어 교체용 개구(H)가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구(H)에 덮개(C)가 설치될 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않고, 다양한 방향으로 상기 도어(20)를 유출입시킬 수 있다.

도 6은 도 1의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(100)의 도어 교체용 개구(H)의 다른 일례를 나타내는 사시도이고, 도 7은 도 1의 도어 교체용 개구(H)의 또 다른 일례를 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 1의 도어 교체용 개구(H)의 또 다른 일례를 나타내는 단면도이다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)과 대응되는 상기 밸브 하우징(10) 또는 상기 돌출벽부(W)의 하면(10d)에 도어 교체용 개구(H)가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구(H)에 덮개(C)가 설치될 수 있다.

이외에도, 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)과 대응되는 상기 밸브 하우징(10) 또는 상기 돌출벽부(W)의 전면(10e)에 도어 교체용 개구(H)가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구(H)에 덮개(C)가 설치될 수 있다.

또한, 예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)과 대응되는 상기 밸브 하우징(10)의 하면(10d)과 전면(10e)에 도어 교체용 개구(H)가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구(H)에 덮개(C)가 설치될 수 있다. 이외에도, 하면(10d)과 일 측면(10c) 또는 하면(10d), 측면(10c) 및 전면(10e) 모두 다양한 형태의 개구(H)를 형성하여 상기 도어(20)의 교체를 용이하게 할 수 있다.

한편, 예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)는, 볼트나 너트나 나사 등의 고정구(F) 또는 지그를 이용하여 상기 제 2 방향 이동 장치(50)에 착탈 가능하게 설치되는 체결 교체형 도어(22)일 수 있다. 이외에도 예컨대, 억지 물림 홈이나, 억지 물림 돌기나, 스냅 버튼이나, 자석 등을 이용하는 등 각종 체결형 도어가 모두 적용될 수 있다.

또한, 상기 덮개(C) 역시, 각종 오링 등이 설치되어 체결구에 의해 착탈 가능하게 고정되는 뚜껑이나, 접철식 도어나, 캡이나, 쉘 등의 다양한 형태의 덮개들이 모두 적용될 수 있다.

또한, 예컨대, 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)는, 상기 밸브 하우징(10)에 형성된 단일 통로(10a)를 차단할 수 있는 L 모션 도어일 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않는다.

도 9는 도 1의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(100)의 정상 작동 과정을 나타내는 도면이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(100)의 정상 작동 과정을 설명하면, 제 1 시간(t1) 동안, 상기 도어(20)는 가공 대상물의 로딩이나 언로딩을 위해서 오픈 상태의 대기 위치(Open stage)에서 대기할 수 있다.

이어서, 제 2 시간(t2) 동안, 상기 도어(20)는 상기 대기 위치에서 상기 제 1 위치(Close stage)까지 상승될 수 있고, 이어서, 제 3 시간(t3) 동안 상기 제 1 위치에서 제 2 위치까지 전진하여 상기 통로(10a)를 실링(Sealing)할 수 있다.

이어서, 제 4 시간(t4) 동안, 가동 대상물의 가공 프로세서를 마치면, 제 5 시간(t5) 동안, 상기 도어(20)는 제 2 위치에서 다시 제 1 위치로 후진하여 상기 통로(10a)를 언실링(Unsealing)할 수 있고, 제 6 시간(t5) 동안, 상기 제 1 위치에서 상기 대기 위치로 하강할 수 있다.

도 10은 도 1의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(100)의 도어 교체 과정을 나타내는 도면이다.

한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(100)의 도어 교체 과정을 설명하면, 도 9의 과정 중 상기 도어(20), 즉 실링 플레이트의 교환이 필요한 경우, 제 0 교체 시간(te0) 동안, 상기 도어(20)는 상기 대기 위치(Open stage)에서 제 3 위치(Exchange stage)까지 1차 하강하고, 제 1 교체 시간(te1) 동안, 상기 도어(20)는 상기 제 3 위치에서 제 4 위치까지 2차 전진되어 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시킬 수 있다.

이어서, 제 2 교체 시간(te2) 동안, 상술된 상기 도어 교체 영역(A)을 대기 상태(ATM)로 전환하며, 도어 교체 작업을 수행할 수 있다.

이어서, 제 3 교체 시간(te3) 동안, 상기 도어 교체 영역(A)을 진공상태로 전환하고, 상기 도어 교체 영역(A)의 격리를 해제하기 위해서 상기 도어(20)는 상기 제 4 위치에서 상기 제 3 위치로 후진될 수 있다.

이어서, 제 6 교체 시간(te4) 동안, 상기 도어(20)는 상기 제 3 위치에서 상기 대기 위치까지 상승하여 대기할 수 있다.

여기서, 이러한 교체 시간들은 도 9의 제 1 시간(t1) 동안 이루어져서 장비의 중단이나 전체적인 진공 상태를 깨지 않고도 신속하게 도어 교체 작업이 이루어질 수 있다.

도 11은 도 1의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(100)의 작동 과정을 나타내는 순서도이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 도어 교체 작업은,"Seal plate(도어) 교환이 필요한가?"라는 작업자 또는 제어부의 판단에 의해 이루어질 수 있는 것으로서, 예컨대, 도어의 사용 시간을 확인하거나, 챔버 내부의 실링 상태를 확인하거나, 실링 부재의 상태를 측정하는 하중 센서나 비젼 등 각종 센서를 통해서 도어의 상태를 확인할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(200)을 나타내는 단면도이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(200)의 도어(20)는, 상기 밸브 하우징(10)에 일측에 형성된 제 1 통로(10a)를 차단할 수 있는 제 1 도어(20-1) 및 상기 밸브 하우징(10)의 타측에 형성된 제 2 통로(10b)를 차단할 수 있는 제 2 도어(20-2)를 포함하는 T 모션 도어(23)일 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은, L 모션은 물론이고, T 모션 등 다양한 형태의 게이트 밸브의 도어에 모두 적용될 수 있다.

그러므로, 상술된 본 발명의 여러 실시예들에 따르면, 오링을 포함한 도어 전체를 교체할 수 있어서 교체 비용과 시간을 크게 절감할 수 있고, 장비의 부피를 축소시켜서 장비의 단가와 진공압 형성 시간 및 비용을 줄일 수 있으며, 예컨대, 가동대를 단순 하강시키는 동작만으로 밸브 하우징의 전체적인 진공을 깨뜨리지 않고도 도어의 교체를 가능하게 하여 장비의 작동과 운영을 단순화시켜서 장비의 내구성과 성능을 향상시킬 수 있다.

도 13은 도 1의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 정품 식별 과정을 나타내는 순서도이다.

도 1 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 본 발명의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(100)은, 식별 정보 매칭시에만 동작 허용이 가능하도록 상기 도어의 식별 정보를 식별할 수 있는 식별 장치를 더 포함할 수 있는 것으로서, 더욱 구체적으로 예를 들면, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 식별 장치는, 상기 도어(20)에 설치된 RFID 태그(tag)(RT)를 인식할 수 있도록 상기 밸브 하우징(10) 또는 상기 RFID 태그(RT)와 대응되는 부분에 설치되는 RFID 센서(RS) 및 상기 RFID 센서(RS)로부터 식별 정보를 입력받아 식별 정보 매칭시에만 장비의 정상적인 동작을 허용하고, 그렇지 않은 경우, 장비의 동작을 중단하는 RFID 식별 제어부(80)일 수 있다.

따라서, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)의 상기 실링 플레이트(SP) 교체시, 상기 식별 장치의 RFID 센서(RS)가 상기 RFID 태그(RT)를 인식하여 식별 정보를 감지하면(S11), 상기 RFID 식별 제어부(80)가 매칭 여부를 판별하여(S12) 매칭되는 경우, 정상 동작을 허용하거나 또는 상기 도어(20)의 교체를 허용하고(S13), 매칭이 되지 않는 경우, 동작 불가 명령이나 상기 도어(20)의 교체 불가 판정을 내릴 수 있다.

그러므로, 정식으로 식별 정보를 부여받은 정품 도어(20)만 교체할 수 있게 하여 장비의 안전도를 높이고, 오동작이나 불법 사용을 사전에 방지할 수 있다.

도 14는 도 13의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(100)의 도어(20)의 정품 식별 과정의 다른 일례를 나타내는 순서도이다.

도 1 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 더욱 구체적으로 예를 들면, 교환 프로세서를 시작하면, 상기 도어 교체 영역(A)을 실링하고, 진공에서 상기 도어 교체 영역(A)을 대기 상태로 전환하며, 상기 덮개(C)를 개방하여 도어를 교환할 때, 상기 RFID 태그(RT)를 상기 RFID 센서(RS)가 인식하여 정품으로 판별되면, 상기 도어 교체 영역(A)의 상기 덮개(C)를 닫은 후, 상기 도어 교체 영역(A)을 진공으로 전환하여 정상적인 교환 프로세서를 완료하거나, 정품으로 판별되지 않는 경우에는, 시각적 또는 청각적인 비 정품 오류 메시지를 출력하고, 상기 도어 교체 영역(A)을 대기압 상태로 비정상적인 동작 종료를 할 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않는다.

도 15는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(300)의 도어(20)를 나타내는 부품 분해 사시도이고, 도 16은 도 15의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(300)을 나타내는 부품 조립 단면도이고, 도 17은 도 15의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(300)의 도어(20)를 확대하여 나타내는 확대 사시도이고, 도 18은 도 15의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어(20)를 나타내는 횡단면도이다.

도 15 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(300)의 도어(20)는, 적어도 일측에 도어 지지대(DS)의 촉형 막대(AR)와 억지 물림으로 결합되는 적어도 하나의 삽입홀(ARH)이 형성되고, 상기 삽입홀(ARH)의 입구부에는 결합시 파티클의 비산을 방지할 수 있도록 오링(S3)이 설치될 수 있다.

여기서, 도 15 내지 도 18에 도시된 상기 촉형 막대(AR)는 상기 도어 지지대(DS)로부터 수평 방향으로 좌측방 돌출되는 것으로서, 따라서, 상기 도어(20)는 수평 방향으로 분해가 가능한 것을 예시하였다.

도 19는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(400)의 도어(20)를 나타내는 부품 분해 사시도이다.

도 19에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(400)의 상기 촉형 막대(AR)는 상기 도어 지지대(DS)로부터 수직 방향으로 하방 돌출되는 것으로서, 따라서, 상기 도어(20)는 수직 방향으로 분해가 가능한 것을 예시하였다.

그러나, 이러한 상기 도어(20)의 분해 방법은 매우 다양한 것으로서, 도면에 국한되지 않는다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 밸브 하우징
10a: 통로
20: 도어
21: 교체형 도어
22: 체결 교체형 도어
20-1: 제 1 도어
20-2: 제 2 도어
30: 가동대
40: 제 1 방향 이동 장치
50: 제 2 방향 이동 장치
60: 격리 부재
61: 격리 플레이트
A: 도어 교체 영역
S1: 제 1 실링 부재
S2: 제 2 실링 부재
W: 돌출벽부
C: 덮개
R: 레일 부재
70: 제어부
71: 외부 진공 라인
72: 내부 진공 라인
73: 불황성 가스 공급 라인
74: 청정 공기 공급 라인
P: 진공 펌프
G: 불활성 가스 공급원
J: 청정 공기 공급원
100, 200: 도어 교체형 게이트 밸브 시스템

Claims

적어도 하나의 통로가 형성되는 밸브 하우징;
상기 통로를 차단할 수 있도록 제 1 실링 부재가 설치되는 도어;
상기 도어를 착탈이 가능하게 지지하는 가동대;
상기 밸브 하우징에 상기 가동대를 대기 위치에서 상기 통로와 대향되는 제 1 위치까지 제 1 방향으로 이동시킬 수 있는 제 1 방향 이동 장치;
상기 가동대와 상기 도어 사이에 설치되고, 상기 도어를 상기 제 1 위치에서 상기 통로를 차단할 수 있는 제 2 위치까지 제 2 방향으로 이동시킬 수 있는 제 2 방향 이동 장치; 및
상기 제 2 방향 이동 장치 또는 상기 가동대에 설치되고, 상기 제 1 방향 이동 장치를 이용하여 상기 대기 위치에서 제 3 위치까지 1차 이동되며, 상기 제 2 방향 이동 장치를 이용하여 상기 제 3 위치에서 제 4 위치까지 상기 제 2 방향으로 2차 이동되어 상기 밸브 하우징의 도어 교체 영역을 격리시킬 수 있는 격리 부재;
를 포함하고,
상기 격리 부재는,
상기 밸브 하우징의 내부에 링 형상으로 수평 돌출되는 돌출벽부의 측면과 대응되도록 형성되는 격리 플레이트;
를 포함하고,
상기 도어는, 상기 제 2 방향 이동 장치 또는 상기 격리 플레이트에 설치된 레일 부재를 따라 슬라이딩 착탈될 수 있는 슬라이드 교체형 도어인, 도어 교체형 게이트 밸브 시스템.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 밸브 하우징의 전체적인 진공을 유지하면서 상기 도어 교체 영역만 진공을 해제할 수 있도록 상기 돌출벽부의 접촉면 또는 상기 격리 플레이트에 제 2 실링 부재가 설치되는, 도어 교체형 게이트 밸브 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 도어 교체 영역과 대응되는 상기 밸브 하우징 또는 상기 돌출벽부의 적어도 측면, 하면, 전면 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 도어 교체용 개구가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구에 덮개가 설치되는, 도어 교체형 게이트 밸브 시스템.
삭제
제 4 항에 있어서,
상기 도어는, 고정구 또는 지그를 이용하여 상기 제 2 방향 이동 장치에 착탈 가능하게 설치되는 체결 교체형 도어인, 도어 교체형 게이트 밸브 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 방향 이동 장치는, 리프팅 실린더이고,
상기 제 2 방향 이동 장치는, 실링 실린더인, 도어 교체형 게이트 밸브 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 도어는, 상기 밸브 하우징에 형성된 단일 통로를 차단할 수 있는 L 모션 도어인, 도어 교체형 게이트 밸브 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 도어는,
상기 밸브 하우징에 일측에 형성된 제 1 통로를 차단할 수 있는 제 1 도어 및 상기 밸브 하우징의 타측에 형성된 제 2 통로를 차단할 수 있는 제 2 도어를 포함하는 T 모션 도어인, 도어 교체형 게이트 밸브 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 도어 교체 영역은, 적어도 내부 진공라인, 외부 진공 라인, 진공압 해제 라인, 불활성 가스 공급 라인, 청정 공기 공급 라인 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상이 설치되는, 도어 교체형 게이트 밸브 시스템.
제 1 항에 있어서,
식별 정보 매칭시에만 동작 허용이 가능하도록 상기 도어의 식별 정보를 식별할 수 있는 식별 장치;
를 더 포함하는, 도어 교체형 게이트 밸브 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 도어는, 적어도 일측에 촉형 막대와 억지 물림으로 결합되는 적어도 하나의 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀의 입구부에는 결합시 파티클의 비산을 방지할 수 있도록 오링이 설치되는, 억지 물림형 도어인, 도어 교체형 게이트 밸브 시스템.