KR102625445B1 - 앵글밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단동타입의 앵글밸브에 듀얼(Dual)구조로 이루어진 2개의 스프링을 구비함으로써, 구동시 스프링의 좌굴현상을 감소시킬 수 있고, 반복작동에 의한 스프링의 스트레스 또한 감소시킬 수 있어 안정적인 밸브구동이 가능한 앵글밸브를 제공하는 것이다.

Description

앵글밸브{Angle valve}

본 발명은 앵글밸브에 관한 것으로서, 하부에 직각형태의 유체이동로(111, 112)가 형성되며, 내측에 상기 유체이동로(111, 112)와 연통되는 내측공간(113)이 형성되는 본체하우징(110);과, 상기 본체하우징(110)의 상부에 결합되되, 피스톤(121) 및 샤프트(122)를 포함하는 실린더부(120);와, 상기 내측공간(113)에 위치되되, 상기 샤프트(122)의 말단에 연결되는 밀폐플레이트(130);와, 상기 샤프트(122)의 상부측 외측면을 감싸는 제1 스프링(140);과, 상기 샤프트(122)의 하부측 외측면을 감싸는 제2 스프링(150); 및 상기 제1 스프링(140)과 상기 제2 스프링(150) 사이에 위치되는 가이드부싱부(160);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 앵글밸브에 관한 것이다.

일반적으로, LCD, LED, 반도체 소자 등은 공정밀도를 요구함으로 높은 청결도와 고정밀도 및 특수한 제조기술이 요구되고 있다.

이러한 이유로 LCD, LED, 반도체 소자 등은 공기 중에 포함된 이물질의 접촉을 가장 완벽하게 차단할 수 있는 진공상태에서 제조되며, 반도체 제조장치의 진공 작업구역과 대기와의 밀폐기술도 반도체 제품의 품질에 많은 영향을 준다.

상기와 같은 반도체를 제조하기 위한 공정구간에는 다양한 형태의 게이트밸브(앵글밸브, 진공밸브 포함)가 설치됨으로써 세정모듈을 통과한 가스를 챔버간 전달하거나 차단하는 기능을 수행하게 된다.

이러한 밸브는 공정챔버와 공정챔버 또는 진동펌프사이의 유입부, 유출부에 각각 결합된 상태에서 유출부 또는 유입부가 상호간 결합되어 실린더의 구동에 따라 밀폐부재가 해당 유입부를 개폐함으로써, 유출부로 가스가 전달되거나 차단되도록 작동된다.

이와 같은 밸브의 일실시예로 하기 특허문헌 1의 “기밀성이 강화된 앵글밸브(대한민국 등록특허공보 제10-00772020호)”가 게시되어 있다.

상기 특허문헌 1의 “기밀성이 강화된 앵글밸브”는 내부에 형성된 중공과, 챔버와 상기 중공을 연결하는 제1통로와, 상기 중공과 진공펌프를 연결하는 제2통로를 갖는 제1몸체;와, 상기 제1몸체의 제1통로와 대향되는 곳에 결합되고, 중앙부에 제1관통홀이 형성되며, 내측에 벨로우즈가 구비되 어 있는 제2몸체;와, 상기 제2몸체에 결합되고, 중앙부에 제2관통홀이 형성된 실플레이트를 포함하는 실린더; 상기 실린더 내에서 왕복되는 피스톤;과, 상기 피스톤에 연결되어 상기 제1관통홀 및 제2관통홀을 통과하는 샤프트; 상기 샤프트에 결합되어 제1통로를 개폐하는 밀폐판; 및 상기 제2몸체와 맞닿는 상기 밀폐판의 후면 또는 상기 밀폐판과 맞닿는 상기 제2몸체에 결합되는 오링;을 포함 하되, 상기 제2몸체에는 상기 벨로우즈가 고정되는 벨로우즈 고정부와 상기 샤프트의 이동과 함께 움직이며 상기 샤프트의 이동을 안내하는 샤프트 안내부가 형성되는 것이 특징으로서, 이로 인하여, 제2몸체와 맞닿는 밀폐판의 후면 또는 밀폐판과 맞닿는 제2몸체에 오링을 구비하여 공정가스에 의하여 파티클이 생성되는 것을 방지한다는 장점이 있었다.

그러나, 상기 특허문헌 1의 “기밀성이 강화된 앵글밸브”는 앵글밸브가 구동하는 과정에서 단일타입의 코일스프링의 구조적인 이유로 좌굴현상이 발생하고, 비틀림에 의해 코일스프링 외측에 형성된 벨로우즈에 영향을 주어 벨로우즈가 손상될 수 있으며, 반복적인 상, 하 운동으로 인해 코일스프링에 스트레스가 축척되어 변형 또는 파손될 수 있다는 문제점이 있었다.

특허문헌 1: 대한민국 등록특허공보 제10-0772020호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 단동타입의 앵글밸브에 듀얼(Dual)구조로 이루어진 2개의 스프링을 구비함으로써, 구동시 스프링의 좌굴현상을 감소시킬 수 있고, 반복작동에 의한 스프링의 스트레스 또한 감소시킬 수 있어 안정적인 밸브구동이 가능한 앵글밸브를 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 앵글밸브는, 하부에 직각형태의 유체이동로(111, 112)가 형성되며, 내측에 상기 유체이동로(111, 112)와 연통되는 내측공간(113)이 형성되는 본체하우징(110);과, 상기 본체하우징(110)의 상부에 결합되되, 피스톤(121) 및 샤프트(122)를 포함하는 실린더부(120);와, 상기 내측공간(113)에 위치되되, 상기 샤프트(122)의 말단에 연결되는 밀폐플레이트(130);와, 상기 샤프트(122)의 상부측 외측면을 감싸는 제1 스프링(140);과, 상기 샤프트(122)의 하부측 외측면을 감싸는 제2 스프링(150); 및 상기 제1 스프링(140)과 상기 제2 스프링(150) 사이에 위치되는 가이드부싱부(160);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드부싱부(160)는, 중앙에 상기 샤프트(122)가 통과되는 통과공(161)이 타공형성되고, 상부에는 상기 제1 스프링(140)의 하부가 지지되도록 링형상의 상부안착홈(162)이 함몰형성되고, 하부에는 상기 제2 스프링(150)의 상부가 맞닿도록 링형상의 하부안착홈(163)이 함몰형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 통과공(161)의 내측면 둘레에는 내측방향으로 단턱부(164)가 돌출형성되고, 상기 단턱부(164) 상부에는 중앙에 상기 샤프트(122)가 통과되는 제1 통공(171)을 포함하는 제1 루론(170)이 구비되고, 상기 단턱부(164) 하부에는 중앙에 상기 샤프트(122)가 통과되는 제2 통공(181)을 포함하는 제2 루론(180)이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단턱부(164)가 형성된 상기 통과공(161)의 내경(內徑)은 상기 제1, 2 루론(170, 180)의 내경(內徑)보다 크게 형성되어 상기 통과공(161)에 상기 샤프트(122)가 삽입된 상태에서 상기 단턱부(164)의 내측면이 상기 샤프트(122)의 외측면에 맞닿지 않는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 샤프트(122)의 외측에는 벨로우즈(190)가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상, 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 단동타입의 앵글밸브에 듀얼(Dual)구조로 이루어진 2개의 스프링을 구비함으로써, 구동시 스프링의 좌굴현상을 감소시킬 수 있고, 반복작동에 의한 스프링의 스트레스 또한 감소시킬 수 있어 안정적인 밸브구동이 가능하다는 장점이 있다.

또한, 2개의 스프링 사이에 가이드부싱부를 형성함으로써, 안정적인 밸브구동을 가이드 해 주고, 가이드부싱부에 메탈재질로 이루어진 샤프트와 다른 재질의 루론을 구비하여 메탈재질끼리 맞닿아 발생할 수 있는 문제점(갈림현상, 이물질발생현상 등)을 차단할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 앵글밸브의 전체 모습을 보인 사시도
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 앵글밸브가 작동하는 모습을 보인 실시예도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 앵글밸브의 구성 중 가이드부싱부의 모습을 보인 사시도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 앵글밸브의 구성 중 가이드부싱부의 단면 모습을 보인 사시단면도 및 단면도

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 앵글밸브(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 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 앵글밸브(100)는 크게, 본체하우징(110), 실린더부(120), 밀폐플레이트(130), 제1, 2 스프링(140, 150) 및 가이드부싱부(160)로 구성된다.

먼저, 본체하우징(110)에 대하여 설명한다. 상기 본체하우징(110)은 도 1 또는 도 2에 나타낸 것과 같이, 유체가 이동하고, 후술할 밀폐플레이트(130)가 내설되는 일종의 외형틀로서, 유체가 인입되고 배출되는 유체이동로(111, 112)가 직각형태로 형성되고, 내측에는 상기 밀폐플레이트(130)가 위치되면서 상기 유체이동로(111, 112)와 연통되는 내측공간(113)이 형성된다.

다음으로, 실린더부(120)에 대하여 설명한다. 상기 실린더부(120)는 도 1 또는 도 2에 나타낸 것과 같이, 상기 본체하우징(110)의 상부에 결합되어 상기 밀폐플레이트(130)가 상, 하 방향으로 이동할 수 있도록 구동력을 제공해 주는 구성요소로서, 실린더실에 형성되는 피스톤(121)과 선단은 상기 피스톤(121)과 연결되고 말단은 상기 밀폐플레이트(130)와 연결되는 샤프트(122)로 이루어진다.

이때, 상기 샤프트(122)의 외측에는 파티클 등의 이물질로 부터 상기 샤프트(120)를 보호하도록 벨로우즈(190)가 설치되는 것이 바람직하다.

다음으로, 밀폐플레이트(130)에 대하여 설명한다. 상기 밀폐플레이트(130)는 도 2 또는 도 3에 나타낸 것과 같이, 상기 샤프트(122)의 말단에 연결되고, 상기 내측공간(113)에 위치되어 상기 실린더부(120)의 구동여부에 따라 상기 유체이동로(111, 112)를 개방하거나 폐쇄하는 구성요소로서, 상기 밀폐플레이트(130)의 내측에는 후술할 제2 스프링(150)이 안착되는 공간이 형성되는 것이 바람직하다.

다음으로, 제1, 2 스프링(140, 150)에 대하여 설명한다. 상기 제1 스프링(140)은 도 2 또는 도 3에 나타낸 것과 같이, 상기 샤프트(122)의 상부측 외측면을 감싼 상태로 탄성력을 제공하고, 상기 제2 스프링(150)은 도 2 또는 도 3에 나타낸 것과 같이, 상기 샤프트(122)의 하부측 외측면을 감싼 상태로 탄성력을 제공하는 구성요소로서, 듀얼타입으로 형성되어 단일타입으로 형성되는 스프링에 비해 좌굴현상이 감소하고, 밸브동작에 의한 스트레스를 나누어 받음으로써, 내구성 등이 향상되는 것이 가능해 진다.

다음으로, 가이드부싱부(160)에 대하여 설명한다. 상기 가이드부싱부(160)는 도 4 또는 도 5에 나타낸 것과 같이, 상기 제1 스프링(140)과 상기 제2 스프링(150) 사이에 위치되어 각각의 상기 제1 스프링(140) 및 상기 제2 스프링(150)를 지지 해 주는 구성요소로서, 통과공(161), 상부안착홈(162), 하부안착홈(163) 및 단턱부(164)로 이루어진다.

상기 통과공(161)은 상기 가이드부싱부(160)의 중앙에 수직방향으로 타공형성되는 구성요소로서, 상기 샤프트(122)가 통과된다.

상기 상부안착홈(162)은 상기 가이드부싱부(160)의 상부에 링형상의 함몰구조를 가지는 것으로서, 상기 제1 스프링(140)의 하부가 안착되어 지지되는 것을 가능하게 한다.

상기 하부안착홈(163)은 상기 가이드부싱부(160)의 하부에 상기 상부안착홈(162)과 마찬가지로 링형상의 함몰구조를 가지는 것으로서, 상기 제2 스프링(150)의 상부가 맞닿아 고정되는 것을 가능하게 한다.

상기 단턱부(164)는 상기 통과공(161)의 내측면 둘레에 내측방향으로 돌출형성되는 구성요소로서, 후술할 제1 루론(170)을 지지해 주는 역할을 한다.

한편, 상기 단턱부(164) 상부에는 중앙에 상기 샤프트(122)가 통과되는 제1 통공(171)을 포함하는 제1 루론(170)이 구비되고, 상기 단턱부(164) 하부에는 중앙에 상기 샤프트(122)가 통과되는 제2 통공(181)을 포함하는 제2 루론(180)이 구비된다.

한편, 상기 샤프트(122) 및 상기 가이드부싱부(160)는 스틸 계열의 재질로 이루어지고, 상기 제1, 2 루론(170)은 플라스틱 계열의 재질로 이루어진다.

한편, 상기 단턱부(164)가 형성된 상기 통과공(161)의 내경(D1)은 상기 제1, 2 루론(170, 180)의 내경(D2, D3)보다 크게 형성된다. 즉, 상기 샤프트(122)는 상기 제1, 2 루론(170, 180)과 면접촉되어 수직이동을 하게 된다.

이로 인하여, 상기 통과공(161)에 상기 샤프트(122)가 삽입된 상태에서 상기 단턱부(164)의 내측면과 상기 샤프트(122)의 외측면 사이에는 공간이 존재하면서 서로 맞닿지 않게 됨으로써, 스틸 계열의 재질끼리 맞닿는 것을 방지하여 갈림현상 등에 의해 이물질이 발생되는 것을 방지하거나 마찰로 인한 충격발생을 방지할 수 있다.

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: 앵글밸브
110: 본체하우징
111, 112: 유체이동로 113: 내측공간
120: 실린더부
121: 피스톤 122: 샤프트
130: 밀폐플레이트
140: 제1 스프링
150: 제2 스프링
160: 가이드부싱부
161: 통과공 162: 상부안착홈
163: 하부안착홈 164: 단턱부
170: 제1 루론 171: 제1 통공
180: 제2 루론 181: 제2 통공
190: 벨로우즈

Claims (5)

1. 하부에 직각형태의 유체이동로(111, 112)가 형성되며, 내측에 상기 유체이동로(111, 112)와 연통되는 내측공간(113)이 형성되는 본체하우징(110);
   상기 본체하우징(110)의 상부에 결합되되, 피스톤(121) 및 샤프트(122)를 포함하는 실린더부(120);
   상기 내측공간(113)에 위치되되, 상기 샤프트(122)의 말단에 연결되는 밀폐플레이트(130);
   상기 샤프트(122)의 상부측 외측면을 감싸는 제1 스프링(140);
   상기 샤프트(122)의 하부측 외측면을 감싸는 제2 스프링(150); 및
   상기 제1 스프링(140)과 상기 제2 스프링(150) 사이에 위치되는 가이드부싱부(160);으로 구성되고,
   상기 가이드부싱부(160)는,
   중앙에 상기 샤프트(122)가 통과되는 통과공(161)이 타공형성되고,
   상부에는 상기 제1 스프링(140)의 하부가 지지되도록 링형상의 상부안착홈(162)이 함몰형성되고,
   하부에는 상기 제2 스프링(150)의 상부가 맞닿도록 링형상의 하부안착홈(163)이 함몰형성되는 것을 특징으로 하는 앵글밸브(100).
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 통과공(161)의 내측면 둘레에는 내측방향으로 단턱부(164)가 돌출형성되고,
   상기 단턱부(164) 상부에는 중앙에 상기 샤프트(122)가 통과되는 제1 통공(171)을 포함하는 제1 루론(170)이 구비되고,
   상기 단턱부(164) 하부에는 중앙에 상기 샤프트(122)가 통과되는 제2 통공(181)을 포함하는 제2 루론(180)이 구비되는 것을 특징으로 하는 앵글밸브(100).
4. 제3항에 있어서,
   상기 단턱부(164)가 형성된 상기 통과공(161)의 내경(內徑)은 상기 제1, 2 루론(170, 180)의 내경(內徑)보다 크게 형성되어 상기 통과공(161)에 상기 샤프트(122)가 삽입된 상태에서 상기 단턱부(164)의 내측면이 상기 샤프트(122)의 외측면에 맞닿지 않는 것을 특징으로 하는 앵글밸브(100).
5. 제1항에 있어서,
   상기 샤프트(122)의 외측에는 벨로우즈(190)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 앵글밸브(100).