KR102251532B1 - 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치 - Google Patents

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이경복
주광술
송진영
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(주)진솔루션
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Abstract

본 발명은 가스용기용 밸브 어셈블리; 상기 가스용기용 밸브 어셈블리를 통과한 가스를 기설정된 압력으로 조절하는 레귤레이터 모듈; 상기 가스용기용 밸브 어셈블리와 레귤레이터 모듈을 연결하는 퀵 커넥터; 및 상기 가스용기용 밸브 어셈블리와 레귤레이터 모듈에서 압력을 감지하여 가스 압력을 제어하는 제어 모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치를 제공한다.

Description

가스용기용 압력제어 오토밸브 장치{PRESSURE CONTROL AUTO VALVE APPARATUS FOR GAS CONTAINER}
본 발명은 가스 공급을 위한 가스용기의 압력을 자동으로 제어하기 위한 밸브 장치에 관한 것이다.
반도체를 제조하는 공정에는 용도에 따라 다양한 종류의 가스가 공급되어 사용되는데, 반도체 제조 공정에 사용되는 대부분의 가스들은 유독성 가스, 인화성 가스 등 인체에 흡입되거나 대기 중에 노출될 경우 안전사고 및 환경오염 등의 큰 피해를 일으킬 수 있다.
이와 같은 반도체 제조 공정에 사용되는 가스들은 가스용기에 고압으로 충전되어 보관되고, 가스용기를 캐비닛에 장착하여 가스 공급라인을 통해 반도체 제조장비로 가스를 공급한다.
반도체 제조장비로 가스를 계속적으로 공급시 가스용기의 가스가 일정 수준 이하로 떨어지면, 가스용기의 내부에 잔류하는 이물질이 가스 공급라인으로 유입되지 않도록 새로운 가스용기로 교체하여야 한다.
가스용기를 교체하는 작업시, 작업자가 가스용기 입구에 설치된 잠금 밸브를 잠그고 가스용기를 탈착한 다음, 새로운 가스용기를 준비하여 새로운 가스용기에 장착된 보호캡을 분리하고, 가스용기를 다시 가스 공급라인에 연결시킨 뒤 잠금 밸브를 열어 가스를 공급한다.
이와 같이 수작업으로 가스용기를 교체하는 작업시에 작업자의 부주의로 가스가 누출되기도 하고, 가스용기를 교체하는 작업에 많은 시간이 소요되거나 적절한 힘으로 가스용기와 가스 공급라인을 체결하는 데에 어려움이 있었다. 또한, 가스 실린더의 공급라인을 용이하게 체결 및 탈착하는데 어려움이 있었고, 체결 및 탈착시 가스 누출을 막기 위하여 과도한 인력과 시간이 소모되는 어려움이 있었다.
국내등록특허 제10-0347227호(2002.07.22. 공고)
본 발명의 일측면은 가스용기 교체 작업시에 가스의 누출을 방지하고, 용이하게 탈부착할 수 있는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 일측면은 공급되는 가스 압력을 사용자가 원하는 설정값으로 정밀하게 조절할 수 있는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치를 제공하는 것이다.
또한 가스용기 교체 작업시 수동교체 작업의 어려움을 극복하고, 안전을 위해 고압에서 저압으로 제어하여 토출하기 위한 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에서 가스용기용 밸브 어셈블리; 상기 가스용기용 밸브 어셈블리를 통과한 가스를 기설정된 압력으로 조절하는 레귤레이터 모듈; 상기 가스용기용 밸브 어셈블리와 레귤레이터 모듈을 연결하는 퀵 커넥터; 및 상기 가스용기용 밸브 어셈블리와 레귤레이터 모듈에서 각각 감지한 압력값에 따라 가스 압력을 제어하는 제어 모듈; 을 포함하고, 상기 레귤레이터 모듈은, 가스가 유동하는 유로를 포함하고 퀵 커넥터와 연결되는 바디부; 및 상기 유로 내부에 구비된 샤프트와 연결되며 샤프트의 수직이동을 통해 상기 가스용기용 밸브 어셈블리와의 결합과 탈착을 조절하는 모터; 를 포함하며, 상기 레귤레이터 모듈은, 상기 모터를 상부에 포함하는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 가스용기용 밸브 어셈블리는 가스용기에 연결되어 유로로 가스를 공급하는 제1 유입구, 가스를 배출하는 제1 유출구와 제2 유출구, 및 가스가 유동하는 유로를 포함하는 바디부; 상기 제1 유출구에 구비되어 커넥터 내의 유로로 가스의 흐름을 제어하는 포펫밸브; 유로에 배치되어 압력을 감지하는 제1 압력 센서; 를 포함하고, 상기 제1 유입구와 제1 유출구가 직선 연결되는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 포펫밸브는 가스가 유동하는 밸브 유로를 구비하고, 밸브 유로가 커넥터 내의 유로와 연결되는 밸브 바디; 상기 밸브 바디에 접하여 구비되고, 상부로 갈수록 직경이 작아지는 관통공이 구비되는 밸브 시트; 수직이동하여 밸브 시트와 접하면 관통공을 폐쇄하는 포펫 샤프트; 포펫 샤프트를 상승 가압 이동시켜 유로를 닫힌 상태로 탄성 지지하는 포펫 스프링; 을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 밸브 바디는 상기 포펫 샤프트의 진동 및 기울어짐을 방지하기 위해 상기 밸브 바디 내부에 포펫 샤프트 지지부가 구비된 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 레귤레이터 모듈은 가스가 유동하는 유로를 포함하고, 퀵 커넥터와 연결되는 바디부; 상기 유로 내부에 구비된 샤프트와 연결되고, 샤프트의 수직 이동을 통해 가스용기용 밸브 어셈블리와의 결합과 탈착을 조절하는 모터; 및 유로에 배치되어 압력을 감지하는 제2 압력 센서; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 바디부는 상기 가스용기에 가스를 충진하는 제2 유입구를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 제어 모듈은 제2 압력 센서의 압력값이 50~200 psi이면 샤프트를 하강 이동시켜 상기 포펫밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 레귤레이터 모듈은 가스 배출 압력을 일정하게 조절하는 솔레노이드 밸브를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 제어 모듈은 입력되는 압력 설정값과 상기 레귤레이터 모듈에서 감지되는 압력값이 일치하도록 솔레노이드 밸브를 조절하는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 제2 유입구에 구비된 체크밸브; 및 상기 바디부의 내주면과 체크밸브 사이에 구비되는 오링; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 제2 유출구에 구비되어 상기 가스용기용 밸브 어셈블리의 내부압력이 미리 설정된 압력을 초과하면 가스를 배출하는 안전밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 퀵 커넥터는 상기 레귤레이터 모듈의 유입구에 일단이 결합되고, 타단에 돌출부를 포함하는 커넥터 본체; 및 상기 가스용기용 밸브 어셈블리의 유출구에 일단이 결합되고, 타단에 오목부를 가지는 커넥터 결합부; 를 포함하고, 내부에 가스가 유동하는 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 퀵 커넥터는 커넥터 본체와 커넥터 결합부를 연결할 수 있도록 커넥터 결합부의 외주면에 착탈 가능하게 결합되는 록킹 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 록킹 부재는 체결방향을 따라 슬라이딩 이동하여 상기 록킹 부재의 내주면에 구비된 걸림 홈과 상기 커넥터 결합부의 외주면에 구비된 걸림돌기를 결합시키는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 가스용기 교체 작업시에 기밀하게 가스용기를 밀봉하여 가스의 누출을 방지할 수 있어, 가스 노출에 의한 안전사고 및 환경오염을 예방할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예들은, 반도체 제조장비에 공급되는 가스 공급 라인에 가스용기를 용이하게 탈부착할 수 있어 가스용기 교체작업이 간편해지고 작업 시간을 단축하여 작업효율을 높일 수 있다.
또한 본 발명의 실시예들은, 가스 압력을 사용자가 원하는 설정값으로 정밀하게 조절할 수 있고, 추가적으로 설정된 압력에 맞추어 가스의 유량도 조절할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예들은, 가스용기 교체 작업시 수동교체 작업의 어려움을 극복하고, 안전을 위해 고압에서 저압으로 제어하여 토출하기 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 공급시스템이 장착되는 반도체 제조 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치를 나타낸 것이다.
도 3 및 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기용 밸브 어셈블리에 퀵 커넥터의 커넥터 본체가 결합된 것을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레귤레이터 모듈에 퀵 커넥터 결합부가 결합된 것을 나타낸 것이다.
도 6은 퀵 커넥터 내부의 샤프트 지지부를 나타낸 것이다.
이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치에 관하여 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를“포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서,“~상에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치가 장착되는 반도체 제조 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 가스용기(500)가 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치를 거쳐 가스 공급라인(10)을 통해 반도체 제조 장비들(20)과 연결되어 가스용기(500)에 수용된 가스를 반도체 제조 장비(20)들로 공급한다. 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치를 구성하는 레귤레이터 모듈(200)은 가스용기용 밸브 어셈블리(100)를 통과한 가스가 기설정된 압력에 맞추어 반도체 제조 장비들로 공급될 수 있도록 가스 압력을 조절한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치를 나타낸 것이고, 도 3 및 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기용 밸브 어셈블리에 퀵 커넥터의 커넥터 본체가 결합된 것을 나타낸 것이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레귤레이터 모듈에 퀵 커넥터 결합부가 결합된 것을 나타낸 것이고, 도 6은 퀵 커넥터 내부의 샤프트 지지부의 평면도를 나타낸 것이다.
본 발명에서 "유로"는 가스가 유동할 수 있는 관을 의미하며, 원형의 관 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 단면을 갖는 형태로도 가능하다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치는 가스용기용 밸브 어셈블리(100); 상기 가스용기용 밸브 어셈블리(100)를 통과한 가스를 기설정된 압력으로 조절하는 레귤레이터 모듈(200); 상기 가스용기용 밸브 어셈블리(100)와 레귤레이터 모듈(200)을 연결하는 퀵 커넥터(300); 및 상기 가스용기용 밸브 어셈블리(100)와 레귤레이터 모듈(200)에서 압력을 감지하여 가스 압력을 제어하는 제어 모듈(400); 을 포함한다. 이 경우, 가스 압력을 제어함과 동시에 추가적으로 가스의 유량도 제어할 수 있다.
상기 가스용기용 밸브 어셈블리(100)는, 가스용기에 연결되어 밸브 어셈블리 내의 유로(110)로 가스를 공급하는 제1 유입구(122), 가스를 배출하는 제1 유출구(126)와 제2 유출구(128), 및 가스가 유동하는 유로(110)를 포함하는 바디부(120)를 포함한다. 상기 제1 유입구(122)와 제1 유출구(126)는 직선으로 연결될 수 있고, 구체적으로 제1 유출구(126)가 상부에 위치하고, 제1 유입구(122)가 하부에 위치할 수 있다.
상기 가스용기용 밸브 어셈블리(100)는, 상기 제1 유출구(126)에 구비되어 커넥터 내의 유로(310)로 가스의 흐름을 제어하는 포펫밸브(130)를 포함할 수 있다.
상기 포펫밸브(130)는, 가스가 유동하는 밸브 유로(131)를 내부에 구비하고, 밸브 유로(131)가 커넥터 내의 유로와 연결되는 밸브 바디(132)를 포함할 수 있다.
상기 포펫밸브(130)는, 상기 밸브 바디(132)에 접하여 구비되고, 상부로 갈수록 직경이 작아지는 관통공(135)이 구비되는 밸브 시트(134)를 포함할 수 있다. 상기 밸브 시트(134)는 밸브 바디(132) 하부에 위치할 수 있다. 또는 상기 밸브 바디(132)와 밸브 시트(134)가 일체로 형성될 수도 있다.
상기 포펫밸브(130)는, 유로 내부에서 수직이동하여 밸브 시트(134)와 접하면 관통공(135)을 폐쇄하는 포펫샤프트(136)를 포함할 수 있다. 포펫샤프트(136)의 상부는 관통공(135)의 상부 직경보다 작아서 관통공(135)을 통과하면 수직으로 상하이동을 할 수 있다. 구체적으로 포펫샤프트(136)는 상승 이동하여 밸브 시트(134)와 접촉함으로써 관통공(135)을 폐쇄함으로써 밸브를 차단시킬 수 있다. 포펫샤프트(136) 중 밸브 시트(134)와 접촉하는 부분은 밸브 밀폐가 용이하도록 탄성 소재로 형성될 수도 있다. 상기 밸브 시트(134)와 접촉하는 부분은 상부로 갈수록 직경이 작아지는 형상으로 형성될 수 있다. 포펫샤프트(136)가 하강 이동하면 밸브 시트(134)와 이격하게 되므로 관통공(135)을 개방시킬 수 있어서 포펫밸브(130) 내의 유로가 개방될 수 있다.
상기 포펫밸브(130)는, 상기 포펫샤프트(136)를 탄성 지지하는 포펫 스프링(138)을 포함할 수 있다. 상기 포펫 스프링(138)은 신장되어 포펫샤프트(136)를 상승 이동시켜 유로를 닫힌 상태로 탄성 지지할 수 있다. 샤프트(240)가 상기 포펫샤프트(136)를 아래로 가압하여 하강 이동하면 포펫 스프링(138)이 압축된 상태로 포펫샤프트(136)를 탄성 지지할 수 있다.
상기 밸브 바디(132)는, 상기 포펫샤프트(136)의 진동 및 기울어짐을 방지하도록 상기 밸브 바디(132) 내부에 포펫샤프트 지지부(미도시)를 구비할 수 있다. 하나의 실시예로 상기 포펫샤프트 지지부는 밸브 바디(132)의 상부의 단부가 내부로 절곡되어 형성될 수도 있다. 다른 실시예로 상기 포펫샤프트 지지부는 밸브 바디(132)의 유로 내부에 포펫샤프트(136)를 둘러싸는 링과 상기 링(미도시)과 밸브 바디(132) 내부를 수평으로 연결하는 둘 이상의 연결부(미도시)를 구비할 수도 있다. 상기 포펫샤프트 지지부를 구비함으로써, 수평으로 진동하거나 기울어지지 않도록 하는 효과가 있고, 수직 이동을 정확하고 정밀하게 조절할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 가스용기용 밸브 어셈블리(100)는, 상기 가스용기에 가스를 충진하는 제2 유입구(124)를 더 포함할 수 있다. 제2 유입구(124)에 구비된 체크밸브(140)를 포함할 수 있다. 상기 제2 유입구(124)를 통하여 가스용기에 가스를 충진할 수 있다. 가스를 주입하지 않는 경우, 체크밸브(140)를 차단하여 제2 유입구(124)를 밀폐시킬 수 있다. 가스가 새어나가지 않도록 차단하기 위해 체크밸브(140)와 바디부의 내주면에 하나 이상의 오링을 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 바디부의 내주면과 체크밸브(140) 사이에 구비되는 오링(146)을 포함할 수 있다.
상기 가스용기용 밸브 어셈블리(100)는, 밸브 어셈블리 내의 유로(110)에 배치되어 압력을 감지하는 제1 압력 센서(160)를 포함할 수 있다. 제1 압력센서 내에서 감지하는 압력 조건에 따라 포펫샤프트(136)의 이동을 조절하여 압력을 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 가스용기용 밸브 어셈블리(100)는, 상기 제2 유출구(128)에 구비되는 안전밸브(150)를 더 포함할 수 있다. 상기 안전밸브는 내부압력이 미리 설정된 압력을 초과하면 가스를 외부로 배출하도록 하여 가스 폭발을 방지할 수 있다. 구체적으로 상기 안전밸브가 감지하는 내부 압력은 상기 가스용기용 밸브 어셈블리(100)의 내부 압력일 수 있고, 밸브 어셈블리 내의 유로(110)의 내부 압력일 수도 있다. 하나의 예로 상기 안전밸브는 내부에 스프링을 더 포함할 수 있고, 일정 압력이 초과될 경우 스프링의 이동에 의해 안전 밸브가 오픈되어 가스를 외부로 배출할 수 있다. 반대로, 일정 압력 이하에서는 스프링이 압축되어 밸브가 클로즈되도록 설정될 수 있다. 또는 가스 용기 내의 압력이 미리 설정한 값보다 높은 경우에도 가스를 외부로 배출하도록 하여 가스 폭발을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 레귤레이터 모듈(200)은, 가스가 유동하는 유로(210)를 내부에 포함하고, 퀵 커넥터(300)와 연결되는 레귤레이터 바디부(220); 및 모터(230)를 포함할 수 있다.
상기 레귤레이터 모듈(200)은, 레귤레이터 모듈(200) 내의 유로(210)에 배치되어 압력을 감지하는 제2 압력 센서(260)를 포함할 수 있다.
상기 퀵 커넥터(300)는 상기 레귤레이터 모듈(200)의 바디부(220)의 하부와 연결될 수 있다. 이때 바디부의 하부에 돌출부를 구비하고, 돌출부의 외주면에 나사산이 구비되어 퀵 커넥터(300)와 회전 결합하게 할 수 있다.
상기 모터(230)는 상기 유로 내부에 구비된 샤프트(240)와 연결되고, 샤프트(240)의 수직 이동을 통해 가스용기용 밸브 어셈블리(100)와의 결합과 탈착을 조절할 수 있게 한다.
상기 레귤레이터 모듈(200)은, 상기 모터(230)를 상부에 포함하고, 모터(230)를 커버하는 바디부 커버(222)를 더 포함할 수 있다. 모터(230)가 상부에 위치하는 경우 샤프트(240)의 수직 이동을 더 용이하게 할 수 있다.
상기 모터(230)는 회전운동을 샤프트(240)의 수직운동으로 변형할 수 있다. 모터(230)는 샤프트(240)를 수직 하강시킴으로써 가스용기용 밸브 어셈블리(100)와의 결합을 할 수 있게 하고, 샤프트(240)를 수직 상승시킴으로써 가스용기용 밸브 어셈블리(100)와의 결합을 해제할 수 있게 한다. 더욱 구체적으로 샤프트(240)가 수직 하강하는 경우 가스용기용 밸브 어셈블리(100) 내의 포펫샤프트(136)를 수직으로 가압하여 포펫밸브(130)를 개방시킬 수 있다. 한편으로 샤프트(240)가 수직 상승하는 경우 상기 포펫샤프트(136)와 분리되어 포펫샤프트(136)의 가압이 해제되고, 포펫샤프트(136)가 수직 상승하게 되어 포펫밸브(130)를 밀폐시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 샤프트가 포펫샤프트(136)를 더 용이하게 가압하기 위해 샤프트(240) 하단부에 포펫샤프트(136)의 직경보다 큰 직경을 가지는 오목부(244)가 추가적으로 구비될 수 있다. 상기 오목부(244)에 포펫샤프트(136)의 상단부가 결합되어 샤프트(240)의 수직 하강에 따라 포펫 샤프트(240)가 수직 하강하도록 용이하게 가압할 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 레귤레이터 모듈(200)은 가스 배출 압력을 일정하게 조절하는 솔레노이드 밸브(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 솔레노이드 밸브는 레귤레이터 모듈(200) 내에서 샤프트(240)의 외부에 구비될 수 있다. 상기 솔레노이드 밸브는 샤프트(240)의 외부를 따라 복수 개의 솔레노이드가 배치되어 샤프트(240)의 이동 속도를 제어할 수도 있다. 이때 상측에 배치된 솔레노이드부터 하측에 배치된 솔레노이드까지, 발생되는 자기력이 순차적으로 이동하도록 제어할 수 있다. 상기 솔레노이드 밸브는 모터(230)와 연결되어 모터의 구동에 따라 솔레노이드의 N극과 S극의 전환을 용이하게 할 수 있다. 또한, 솔레노이드 밸브의 조절에 따라 샤프트의 이동을 정밀하게 조절할 수 있다. 샤프트는 솔레노이드의 자기장에 따라 인력이 발생할 수 있도록 코발트, 구리, 철, 마그네슘, 아연, 망간, 니켈, 칼슘, 스트론튬, 란타늄, 티타늄 및 바륨으로 이루어지는 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 합금인 금속이거나 페라이트계 산화물일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 제어 모듈(400)은 모터(230)를 구동할 수 있는 압력을 설정하여 입력할 수 있고, 각각의 압력 센서에서 감지되는 압력값과 비교하여 모터(230)를 구동하게 된다. 상기 퀵 커넥터(300) 내부의 유로에도 제3 압력 센서(미도시)를 구비할 수 있고, 상기 가스 용기의 내부의 압력을 감지하는 제4 압력 센서(560)를 더 구비할 수도 있다. 상기 제1 압력 센서(160) 내지 제4 압력 센서(560)에서 감지하는 압력값에 따라 더욱 정밀하게 모터(230)의 구동을 조절할 수 있다.
상기 제어 모듈(400)은 입력되는 압력 설정값과 상기 레귤레이터 모듈(200)에서 감지되는 압력값이 일치하면 모터(230)의 구동을 조절할 수 있거나, 솔레노이드 밸브가 구동되도록 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 제어 모듈(400)은, 레귤레이터 모듈(200) 내의 유로에서 감지하는 제2 압력 센서(260)의 압력값이 미리 설정한 값 이하이거나, 설정한 범위 값 내에 있으면, 샤프트(240)를 하강 이동시켜 밸브를 개방할 수 있다. 구체적으로 제2 압력 센서(260)의 압력값이 50~200psi이면 샤프트(240)를 하강 이동시켜 밸브를 개방할 수 있다. 한편 상기 압력값이 200psi를 초과하면 샤프트(240)를 상승 이동시켜 밸브를 차단시켜 가스의 유동을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 퀵 커넥터(300)는, 내부에 가스가 유동하는 유로를 포함하고, 커넥터 본체(320)와 상기 커넥터 본체(320)와 결합하는 커넥터 결합부(340)를 포함한다. 상기 커넥터 본체(320)의 하부에 형성된 돌출부(330)와 커넥터 결합부(340)의 상부에 형성된 오목부(350)가 서로 결합하여 밀폐될 수 있다. 상기 돌출부(330)에는 외주면에 돌기와 홈이 형성되어 있고, 상기 오목부(350)의 내주면에도 돌기와 홈이 형성되어 서로 착탈 가능하다. 이때, 이들의 결합과 결합 해제를 할 수 있게 돕는 슬라이딩 이동하는 록킹 부재(360)를 더 포함할 수 있다. 상기 록킹 부재(360)는 커넥터 결합부(340)의 외주면에 착탈 가능하게 결합되고 체결방향을 따라 슬라이딩 이동하면서 커넥터 본체(320)의 하부에 형성된 돌출부(330)와 커넥터 결합부(340)의 상단에 형성된 오목부(350)가 서로 결합할 수 있게 한다. 상기 록킹 부재(360)의 내주면에 구비된 걸림 홈(364)과 상기 커넥터 결합부(340)의 외주면에 구비된 걸림돌기(344)가 결합과 결합 해제를 하면서 록킹 부재(360)의 슬라이딩 이동을 가능하게 할 수 있다. 상기 걸림돌기(344)는 결합과 결합해제가 용이하도록 탄성 소재로 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 퀵 커넥터(300) 내부에 샤프트(240)의 진동하거나 수평 이동하는 것을 막기 위한 샤프트 지지부(370)를 더 포함할 수 있다. 상기 샤프트 지지부(370)는 퀵 커넥터(300)의 유로 내부에 샤프트(240)를 둘러싸는 링(372)과, 상기 링(372)과 퀵 커넥터(300) 내부를 수평으로 연결하는 둘 이상의 연결부(374)를 구비할 수도 있다. 각각의 연결부(374) 사이는 가스가 유동할 수 있는 공간이 충분히 구비될 수 있다. 또한, 각각의 연결부(374) 사이마다 일정한 각도를 형성하는 것이 더 지지력을 높일 수 있다. 예를 들어 연결부(374)가 3개이면 연결부(374) 사이의 각도가 120도를 형성하는 것이 더 바람직하고, 연결부(374)가 4개이면 연결부(374) 사이의 각도가 90도를 형성하면서 배치되는 것이 더 바람직하다. 상기 샤프트 지지부(370)를 구비함으로써, 샤프트(240)가 수평으로 진동하지 않도록 하는 효과가 있고, 수직 이동을 정확하고 정밀하게 조절할 수 있는 장점이 있다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 다양한 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.

10: 가스 공급 라인 20: 반도체 제조 장비
100: 가스용기용 밸브 어셈블리 120: 가스용기용 밸브 어셈블리 바디부
130: 포펫 밸브 134: 밸브 시트
135: 관통공 138: 포펫 스프링
140: 체크 밸브 146: 오링
150: 안전 밸브 160: 제1 압력센서
200: 레귤레이터 모듈 220: 레귤레이터 모듈 바디부
230: 모터 240: 샤프트
260: 제2 압력센서 300: 퀵 커넥터
320: 커넥터 본체 340: 커넥터 결합부
360: 록킹 부재 370: 샤프트 지지부
400: 제어 모듈 500: 가스용기

Claims (14)

  1. 가스용기용 밸브 어셈블리;
    상기 가스용기용 밸브 어셈블리를 통과한 가스를 기설정된 압력으로 조절하는 레귤레이터 모듈;
    상기 가스용기용 밸브 어셈블리와 레귤레이터 모듈을 연결하는 퀵 커넥터; 및
    상기 가스용기용 밸브 어셈블리와 레귤레이터 모듈에서 각각 감지한 압력값에 따라 가스 압력을 제어하는 제어 모듈; 을 포함하고,
    상기 레귤레이터 모듈은,
    가스가 유동하는 유로를 포함하고 퀵 커넥터와 연결되는 바디부; 및 상기 유로 내부에 구비된 샤프트와 연결되며 샤프트의 수직이동을 통해 상기 가스용기용 밸브 어셈블리와의 결합과 탈착을 조절하는 모터; 를 포함하며,
    상기 레귤레이터 모듈은, 상기 모터를 상부에 포함하는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가스용기용 밸브 어셈블리는,
    가스용기에 연결되어 유로로 가스를 공급하는 제1 유입구, 가스를 배출하는 제1 유출구와 제2 유출구, 및 가스가 유동하는 유로를 포함하는 바디부;
    상기 제1 유출구에 구비되어 커넥터 내의 유로로 가스의 흐름을 제어하는 포펫밸브;
    유로에 배치되어 압력을 감지하는 제1 압력 센서; 를 포함하고,
    상기 제1 유입구와 제1 유출구가 직선 연결되는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 포펫밸브는,
    가스가 유동하는 밸브 유로를 구비하고, 밸브 유로가 커넥터 내의 유로와 연결되는 밸브 바디;
    상기 밸브 바디에 접하여 구비되고, 상부로 갈수록 직경이 작아지는 관통공이 구비되는 밸브 시트;
    수직이동하여 밸브 시트와 접하면 관통공을 폐쇄하는 포펫 샤프트;
    포펫 샤프트를 상승 가압 이동시켜 유로를 닫힌 상태로 탄성 지지하는 포펫 스프링; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 밸브 바디는,
    상기 포펫 샤프트의 진동 및 기울어짐을 방지하기 위해 상기 밸브 바디 내부에 포펫 샤프트 지지부가 구비된 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 레귤레이터 모듈은,
    유로에 배치되어 압력을 감지하는 제2 압력 센서; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 바디부는,
    상기 가스용기에 가스를 충진하는 제2 유입구를 더 포함하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    제2 압력 센서의 압력값이 50~200 psi이면 샤프트를 하강 이동시켜 상기 포펫밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 레귤레이터 모듈은 가스 배출 압력을 일정하게 조절하는 솔레노이드 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어 모듈은 입력되는 압력 설정값과 상기 레귤레이터 모듈에서 감지되는 압력값이 일치하도록 솔레노이드 밸브를 조절하는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 유입구에 구비된 체크밸브;
    상기 바디부의 내주면과 체크밸브 사이에 구비되는 오링; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치.
  11. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 유출구에 구비되어 내부압력이 미리 설정된 압력을 초과하면 가스를 배출하는 안전밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 퀵 커넥터는,
    상기 레귤레이터 모듈의 유입구에 일단이 결합되고, 타단에 돌출부를 포함하는 커넥터 본체; 및
    상기 가스용기용 밸브 어셈블리의 유출구에 일단이 결합되고, 타단에 오목부를 가지는 커넥터 결합부; 를 포함하고,
    내부에 가스가 유동하는 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 퀵 커넥터는,
    커넥터 본체와 커넥터 결합부를 연결할 수 있도록 커넥터 결합부의 외주면에 착탈 가능하게 결합되는 록킹 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 록킹 부재는,
    체결방향을 따라 슬라이딩 이동하여 상기 록킹 부재의 내주면에 구비된 걸림 홈과 상기 커넥터 결합부의 외주면에 구비된 걸림돌기를 결합시키는 것을 특징으로 하는 가스용기용 압력제어 오토밸브 장치.
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