KR102509593B1

KR102509593B1 - 진공밸브

Info

Publication number: KR102509593B1
Application number: KR1020210099766A
Authority: KR
Inventors: 김배진; 염하림; 진지혜; 김승완; 조은찬
Original assignee: 프리시스 주식회사
Priority date: 2020-12-11
Filing date: 2021-07-29
Publication date: 2023-03-14
Also published as: KR20220083558A

Abstract

본 발명은 밸브하우징 내측에 형성되어 밀폐부재의 주변을 감싸는 구조의 유체가드월을 구성함으로써, 입입되는 공정가스, 크리닝가스, 공정부산물 또는 파티클 등으로 이루어진 유체가 유체가드월의 둘레를 통해 배기되어 밀폐부재 하부에 형성되는 밀폐링의 손상을 최소화 한다.

Description

진공밸브{Vacuum valve}

본 발명은 진공밸브에 관한 것으로서, 밸브하우징 내측에 형성되어 밀폐부재의 주변을 감싸는 구조의 유체가드월을 구성함으로써, 입입되는 공정가스, 크리닝가스, 공정부산물 또는 파티클 등으로 이루어진 유체가 유체가드월의 둘레를 통해 배기되어 밀폐부재 하부에 형성되는 밀폐링의 손상을 최소화 하는 것을 특징으로 하는 진공밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자는 공기 중에 포함된 이물질의 접촉을 가장 완벽하게 차단할 수 있는 작업조건. 즉, 진공 상태에서 작업이 이루어져 제조된다.

따라서, 반도체 제조장치의 진공 작업구역과 대기와의 개폐기술도 반도체 제품의 품질에 많은 영향을 준다.

한편, 반도체 제조공정에는 반도체 소자의 집적공정이 이루어지는 챔버와 이 챔버 내의 공기를 흡입하는 진공펌프 사이에 설치되어 개폐하는 진공밸브가 설치된다.

이때 진공밸브는 장비의 유지 보수를 위하여 진공챔버와 진공펌프 사이를 차단하여 장비나 설비를 점검하거나 챔버내의 부산물을 세정하는 경우 사용하게 된다.

이러한 진공밸브는 다양한 실시예가 공개되어 있으며, 그중 하기 특허문헌 1의 “반도체 제조 설비용 진공밸브(대한민국 등록특허공보 제10-1505952호)”는 진공 출입부와, 상기 진공 출입부에 교차되게 마련되는 챔버 결합부를 구비하는 바디(Body)와, 상기 바디 내에 배치되며, 상기 바디 내에서 무빙(Moving)되면서 상기 바디의 진공 출입부를 개폐하는 샤프트유닛(Shaft Unit); 및 상기 바디의 상부에 결합되어 상기 샤프트 유닛을 고정시키는 샤프트 유닛 고정 플레이트를 포함하고, 상기 샤프트 유닛은, 상기 바디의 진공 출입부를 개폐하되 제1 오링이 개재되는 제1 오링 홈이 형성되는 개폐 헤드;와, 상기 개폐 헤드에 연결되는 무빙 샤프트;와, 상기 개폐 헤드의 배면에 연결되며, 상기 무빙 샤프트에서 상기 개폐 헤드로 고른 압력이 전달되도록 하는 절두원추 형상의 헤드 가압 지지부; 및 상기 헤드 가압 지지부와 상기 무빙 샤프트를 연결하는 연결축을 포함하며, 상기 샤프트 유닛 고정 플레이트에는 상기 무빙 샤프트를 지지하는 다이내믹 립 실(Dynamic Lip Sea)이 개재되는 것이 특징으로서, 이로 인하여, 벨로우즈(Bellows) 주름관을 적용하지 않고도 효율적으로 동작될 수 있는 장점이 있었다.

그러나, 특허문헌 1의 “반도체 제조 설비용 진공밸브”는 반도체 또는 디스플레이의 공정 중 배기, 공급시 가스가 이동하는 과정에서 제1 오링이 공정가스가 이동하는 이동로에 그대로 노출되어 공정부산물이 제1 오링을 오염시켜 제1 오링이 손상됨으로써, 제1 오링의 교체주기가 짧아지고, 진공출입부가 폐쇄되었을 경우 긴밀한 밀폐가 이루어지지 않고 진공밸브의 수명이 단축된다는 문제점이 있었다.

특허문헌 1: 대한민국 등록특허공보 제10-1505952호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 밸브하우징 내측에 형성되어 밀폐부재의 주변을 감싸는 구조의 유체가드월을 구성함으로써, 입입되는 공정가스, 크리닝가스, 공정부산물 또는 파티클 등으로 이루어진 유체가 유체가드월의 둘레를 통해 배기되어 밀폐부재 하부에 형성되는 밀폐링의 손상을 최소화 하는 진공밸브를 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 진공밸브는, 유입구(111), 배출구(112) 및 상기 유입구(111)와 배출구(112)와 연결된 유체이동로(113)가 형성되는 밸브하우징(110);과, 상기 밸브하우징(110)의 상부측에 형성되는 구동부재(120);와, 상기 구동부재(120)와 연결되고 상기 유체이동로(113) 내에 위치되되, 하부에 밀폐링(131)이 형성되는 밀폐부재(130);와, 상기 유체이동로(113) 내에 형성되되, 상기 밀폐부재(130) 주위를 둘러싸며 형성되는 유체가드월(140);로 구성되는 특징으로 한다.

또한, 상기 유체가드월(140)의 하부는 상기 유체이동로(113)의 바닥에서 이격되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유체이동로(113)의 바닥면에는 상기 유체가드월(140)의 직경보다 큰 직경을 가지는 제1 가이드월(150)이 상부방향으로 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 가이드월(150)의 최상단은 상기 유체가드월(140)의 최하단보다 높은 위치에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밀폐부재(130)의 하부에는 상기 배출구(112)와 동일한 직경을 가지는 제2 가이드월(160)이 하부방향으로 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유입구(111) 측에 위치된 상기 유체가이드월(140)의 하부에는 상기 유체이동로(113)의 바닥면과 맞닿는 제3 가이드월(170)이 연장형성되는 것을 특징으로 한다.

이상, 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 유체가드월을 통해 유체가 밀폐부재에 직접적으로 접촉되는 것을 원천적으로 방지하여 밀폐링이 유체에 노출되지 않음으로써, 밀폐링의 손상을 최소화하여 밀폐에 대한 신뢰도를 향상시키고, 교체주기를 늘려주어 유지, 보수, 교체 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진공밸브의 전체 모습을 보인 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진공밸브의 이동로가 개방되었을 때의 단면 모습을 보인 단면도
도 2는 도 3의 단면사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진공밸브의 이동로가 폐쇄되었을 때의 단면 모습을 보인 단면도
도 5는 본 발명의 다른 제1 실시예에 따른 진공밸브의 단면의 모습을 보인 단면도
도 6은 본 발명의 다른 제2 실시예에 따른 진공밸브의 단면의 모습을 보인 단면도
도 7은 본 발명의 다른 제3 실시예에 따른 진공밸브의 단면의 모습을 보인 단면도

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공밸브(100)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 1 또는 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공밸브(100)는 크게 밸브하우징(110), 구동부재(120), 밀폐부재(130) 및 유체가드월(140)로 구성된다.

먼저, 밸브하우징(110)에 대하여 설명한다. 상기 밸브하우징(100)은 도 1, 도 2 또는 도 3에 나타낸 것과 같이, 챔버 및 공정펌프 사이에 위치되어 공정가스 또는 크리닝가스 등의 유체가 유입, 이동 및 배출이 되도록 유입구(111), 배출구(112) 및 유체이동로(113)가 형성되는 구성요소이다.

다음으로, 구동부재(120)에 대하여 설명한다. 상기 구동부재(120)는 도 2, 도 3 또는 도 4에 나타낸 것과 같이, 상기 밸브하우징(110)의 상부측에 결합되는 후술할 밀폐부재(130)를 상, 하 방향으로 이동시켜 주는 구동력을 제공하는 구성요소로서, 상기 구동부재(120)는 실린더 타입으로 형성되는 것이 바람직하다.

다음으로, 밀폐부재(130)에 대하여 설명한다. 상기 밀폐부재(130)는 도 2, 도 3 또는 도 4에 나타낸 것과 같이, 상기 유체이동로(113) 내에 위치한 상태에서 상기 구동부재(120)의 샤프트와 결합되어 상기 구동부재(120)의 구동여부에 따라 상승 또는 하강하여 상기 배출구(112)를 개폐하는 구성요소로서, 상기 밀폐부재(130)의 하부에는 상기 밀폐부재(130)가 상기 배출구(112)를 폐쇄시, 긴밀한 밀폐가 이루어지도록 밀폐링(131)이 형성된다.

한편, 상기 밀폐부재(130)가 상기 배출구(112)를 개방한 상태에서는 후술할 유체가드월(140)의 내측에 위치됨으로써, 상기 유입구(111)로부터 인입되는 유체(공정가스, 크리닝가스, 공정부산물 또는 파티클 등)가 상기 밀폐링(131)에 직접적으로 접촉되지 않아 상기 밀폐링(131)의 손상이 최소화 되는 것이 가능해 진다.

다음으로, 유체가드월(140)에 대하여 설명한다. 상기 유체가드월(140)은 도 2, 도 3 또는 도 4에 나타낸 것과 같이, 상기 유체이동로(113) 내에 상기 밀폐부재(130) 주위를 둘러싸며 형성되어 상기 유입구(111)로부터 인입되는 유체(공정가스, 크리닝가스, 공정부산물 또는 파티클 등)가 상기 밀폐부재(130)에 직접적으로 접촉되지 않고 상기 유체가드월(140)의 표면 둘레를 따라 상기 배출구(112) 측으로 이동하여 상기 밀폐부재(130)의 하부측에 형성된 상기 밀폐링(141)이 유체에 의해 손상되는 것을 방지해 주는 구성요소로서, 상기 유체가드월(140)은 다양한 형상으로 형성될 수 있고, 내부가 공간으로 이루어진 원통형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 유체가드월(140)의 하부는 상기 유체이동로(113)의 바닥에서 이격되어 형성되어 상기 유입구(111)로부터 인입되는 유체가 자연스럽게 상기 배출구(112) 측으로 이동되는 것을 가능하게 한다.

이하에서는 도 5, 도 6 및 도 7을 참고하여, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 진공밸브의 구성을 설명하기로 한다.

먼저, 도 5에 나타낸 것과 같이, 상기 유체이동로(113)의 바닥면에는 상기 유체가드월(140)의 직경보다 큰 직경을 가지는 제1 가이드월(150)이 상부방향으로 돌출형성되고, 상기 제1 가이드월(150)의 최상단은 상기 유체가드월(140)의 최하단보다 높은 위치에 형성된다.

이와 같은 구성을 통해 상기 유입구(111)로부터 인입되는 유체는 상기 제1 가이드월(150)을 통해 1차 흐름 방해가 일어나고, 상기 유체가이드월(140)을 통해 2차 흐름 방해가 일어남으로써, 유체의 이동속도를 저하되고, 이동흐름이 불규칙하게 발생되며, 상기 유체가이드월(140)에 의해 유체가 상기 밀폐부재(130)에 이동되는 것이 최소화되는 것을 가능하게 한다.

다른 실시예로는, 도 6에 나타낸 것과 같이, 상기 밀폐부재(130)의 하부에 상기 배출구(112)와 동일한 직경을 가지는 제2 가이드월(160)이 하부방향으로 돌출형성된다.

이로 인하여, 상기 유입구(111)로부터 인입되는 유체가 상기 유체가드월(140)의 내측으로 이동하더라도 상기 제2 가이드월(160)로 인하여 이동이 간섭되어 상기 밀폐링(131)이 위치한 곳으로 유체가 이동되는 것을 최소화 해 준다.

또 다른 실시예로는, 도 7에 나타낸 것과 같이, 상기 유입구(111) 측에 위치된 상기 유체가이드월(140)의 하부와 상기 유체이동로(113)의 바닥면을 연결하여 제3 가이드월(170)를 형성할 수 있다.

이로 인하여, 상기 유입구(111)로부터 인입되는 유체가 상기 제3 가이드월(170)의 표면을 따라 상기 배출구(112)로 이동할 수 있도록 흐름을 제어해 줌으로써, 상기 밀폐링(131)이 위치한 곳으로 유체가 이동되는 것을 최소화 해 준다.

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.

100: 진공밸브
110: 밸브하우징 111: 유입구
112: 배출구 113: 유체이동로
120: 구동부재
130: 밀폐부재 131: 밀폐링
140: 유체가드월
150: 제1 가이드월
160: 제2 가이드월
170: 제3 가이드월

Claims

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유입구(111), 배출구(112) 및 상기 유입구(111)와 배출구(112)와 연결된 유체이동로(113)가 형성되는 밸브하우징(110);
상기 밸브하우징(110)의 상부측에 형성되는 구동부재(120);
상기 구동부재(120)와 연결되고 상기 유체이동로(113) 내에 위치되되, 하부에 밀폐링(131)이 형성되는 밀폐부재(130); 및
상기 유체이동로(113) 내에 형성되되, 상기 밀폐부재(130) 주위를 둘러싸며 형성되는 유체가드월(140);로 구성되고,
상기 유체가드월(140)의 하부는 상기 유체이동로(113)의 바닥에서 이격되어 형성되며,
상기 유체이동로(113)의 바닥면에는 상기 유체가드월(140)의 직경보다 큰 직경을 가지는 제1 가이드월(150)이 상부방향으로 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 진공밸브(100).
제3항에 있어서,
상기 제1 가이드월(150)의 최상단은 상기 유체가드월(140)의 최하단보다 높은 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 진공밸브(100).
유입구(111), 배출구(112) 및 상기 유입구(111)와 배출구(112)와 연결된 유체이동로(113)가 형성되는 밸브하우징(110);
상기 밸브하우징(110)의 상부측에 형성되는 구동부재(120);
상기 구동부재(120)와 연결되고 상기 유체이동로(113) 내에 위치되되, 하부에 밀폐링(131)이 형성되는 밀폐부재(130); 및
상기 유체이동로(113) 내에 형성되되, 상기 밀폐부재(130) 주위를 둘러싸며 형성되는 유체가드월(140);로 구성되고,
상기 유체가드월(140)의 하부는 상기 유체이동로(113)의 바닥에서 이격되어 형성되며,
상기 밀폐부재(130)의 하부에는 상기 배출구(112)와 동일한 직경을 가지는 제2 가이드월(160)이 하부방향으로 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 진공밸브(100).
유입구(111), 배출구(112) 및 상기 유입구(111)와 배출구(112)와 연결된 유체이동로(113)가 형성되는 밸브하우징(110);
상기 밸브하우징(110)의 상부측에 형성되는 구동부재(120);
상기 구동부재(120)와 연결되고 상기 유체이동로(113) 내에 위치되되, 하부에 밀폐링(131)이 형성되는 밀폐부재(130); 및
상기 유체이동로(113) 내에 형성되되, 상기 밀폐부재(130) 주위를 둘러싸며 형성되는 유체가드월(140);로 구성되고,
상기 유체가드월(140)의 하부는 상기 유체이동로(113)의 바닥에서 이격되어 형성되며,
상기 유입구(111) 측에 위치된 상기 유체가드월(140)의 하부에는 상기 유체이동로(113)의 바닥면과 맞닿는 제3 가이드월(170)이 연장형성되는 것을 특징으로 하는 진공밸브(100).