KR102688461B1 - 앵글밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브 내에 유입구를 개폐하는 개폐블레이드와 유입구와 배출구를 연통시키는 유로연결블레이드를 각각 별도로 형성함으로써, 유체가 유로연결블레이드 내의 연결유로를 따라 이동함으로써, 밸브 내에 위치된 밀폐링이 파티클, 공정부산물 및 크리닝가스 등으로부터 손상되는 것을 방지할 수 있다.

Description

앵글밸브{Angle valve}

본 발명은 앵글밸브에 관한 것으로서, 유입구(110), 내부공간(120), 배출구(130)가 형성되는 밸브하우징(100);과, 상기 밸브하우징(100)의 일측에 형성되는 제1 실린더(200);와, 상기 제1 실린더(200)와 결합되어 상기 유입구(110)를 개폐하되, 상기 유입(110)가 형성된 밸브하우징(100)의 내측면(101)과 맞닿는 밀폐링(310)이 형성되는 개폐블레이드(300);와, 상기 밸브하우징(100)의 상부측에 형성되는 제2 실린더(400); 및 상기 제2 실린더(400)와 결합되되, 상기 유입구(110)가 개방된 상태에서 상기 유입구(110)와 상기 배출구(130)를 연결시키는 연결유로(510)가 형성되는 유로연결블레이드(500);로 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 진공펌프 사이의 유입부, 유출부에 각각 결합된 상태에서 유출부 또는 유입부가 상호간 결합되어 실린더의 구동에 따라 밀폐부재가 해당 유입부를 개폐함으로써, 유출부로 가스가 전달되거나 차단되도록 작동된다.

이와 같은 앵글밸브는 다양한 실시예가 공개되어 있으며, 그 중 하기 특허문헌 1의 “반도체 제조 설비용 진공밸브(대한민국 등록특허공보 제10-1505952호)”가 게시되어 있다.

상기 특허문헌 1은 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 있다는 장점이 있었다.

그러나, 상기 특허문헌 1은 반도체 또는 디스플레이의 공정 중 배기, 공급시 가스가 이동하는 과정에서 제1 오링이 공정가스가 이동하는 이동로에 그대로 노출되어 파티클로 인해 제1 오링이 변형 또는 손상됨으로써, 제1 오링의 교체주기가 짧아지게 되고, 특히, 긴밀한 밀폐가 이루어지지 않아 앵글밸브의 수명을 단축시킨다는 문제점이 있었다.

특허문헌 1: 대한민국 등록특허공보 제10-1505952호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 밸브 내에 유입구를 개폐하는 개폐블레이드와 유입구와 배출구를 연통시키는 유로연결블레이드를 각각 별도로 형성함으로써, 유체가 유로연결블레이드 내의 연결유로를 따라 이동함으로써, 밸브 내에 위치된 밀폐링이 파티클, 공정부산물 및 크리닝가스 등으로부터 손상되는 것을 방지할 수 있는 앵글밸브를 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 앵글밸브는, 유입구(110), 내부공간(120), 배출구(130)가 형성되는 밸브하우징(100);과, 상기 밸브하우징(100)의 일측에 형성되는 제1 실린더(200);와, 상기 제1 실린더(200)와 결합되어 상기 유입구(110)를 개폐하되, 상기 유입(110)가 형성된 밸브하우징(100)의 내측면(101)과 맞닿는 밀폐링(310)이 형성되는 개폐블레이드(300);와, 상기 밸브하우징(100)의 상부측에 형성되는 제2 실린더(400); 및 상기 제2 실린더(400)와 결합되되, 상기 유입구(110)가 개방된 상태에서 상기 유입구(110)와 상기 배출구(130)를 연결시키는 연결유로(510)가 형성되는 유로연결블레이드(500);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유입구(110)의 지름(C)은 상기 연결유로(510)의 선단지름(D)보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배출구(130)의 지름(E)는 상기 연결유로(510)의 말단지름(F)보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결유로(510)의 선단과 인접한 상기 유입구(110)는, 그 지름이 점차적으로 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유로연결블레이드(500)가 상기 내부공간(120)에 위치한 상태에서 상기 연결유로(510)의 선단과 상기 유입구(110)가 형성된 밸브하우징(100)의 내측면(101), 상기 연결유로(510)의 말단과 상기 배출구(130)가 형성된 밸브하우징(100)의 내측면(102)은 각각 소정의 거리(G)만큼 이격되는 것을 특징으로 한다.

이상, 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 밸브 내에 유입구를 개폐하는 개폐블레이드와 유입구와 배출구를 연통시키는 유로연결블레이드를 각각 별도로 형성함으로써, 유체가 유로연결블레이드 내의 연결유로를 따라 이동함으로써, 밸브 내에 위치된 밀폐링이 파티클, 공정부산물 및 크리닝가스 등으로부터 손상되는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 유입구, 배출구 및 연결유로의 지름을 각각 다르게 형성하여 난류 또는 와류 발생을 저하시켜 효율적인 유체 흐름을 유도할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 앵글밸브의 전체 모습을 보인 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 앵글밸브의 분해된 모습을 보인 분해사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 앵글밸브의 정면 모습을 보인 정면도
도 4는 A-A`의 단면도
도 5는 B-B`의 단면도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 앵글밸브의 구성 중 유로연결블레이드를 통해 유입구와 배출구가 연결된 모습을 보인 실시예도
도 7은 “A”및 “B”의 확대도

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 앵글밸브(1)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 앵글밸브(1)는 크게, 밸브하우징(100), 제1 실린더(200), 개폐블레이드(300), 제2 실린더(400) 및 유로연결블레이드(500)로 구성된다.

먼저, 밸브하우징(100)에 대하여 설명한다. 상기 밸브하우징(100)은 도 1 또는 도 2에 나타낸 것과 같이, 공정가스 또는 크리닝가스 등의 유체가 이동되는 구성요소로서, 상기 밸브하우징(100)에는 유체가 유입되는 유입구(110)와, 유체가 배출되는 배출구(130) 및 상기 유입구(110)와 상기 배출구(130) 사이에 공간으로 형성되어 유체가 상기 유입구(110)에서 상기 배출구(130)로 이동되는 것을 안내하는 내부공간(120)가 형성된다.

한편, 상기 밸브하우징(100)의 일측면에는 상기 내부공간(120)와 연통되고, 후술할 제2 실린더(400)가 결합되도록 제2 결합공(103)이 타공형성되고, 상기 밸브하우징(100)의 상부면에는 상기 내부공간(120)와 연통되면서 후술할 제1 실린더(200)가 결합되도록 제1 결합공(104)이 타공형성되는 것이 바람직하다.

한편, 도 6 또는 도 7에 나타낸 것과 같이, 상기 유입구(110)의 지름(C)은 후술할 유로연결블레이드(500)의 연결유로(510)의 선단지름(D)보다 작게 형성되고, 상기 배출구(130)의 지름(E)는 상기 연결유로(510)의 말단지름(F)보다 크게 형성함으로써, 유체가 상기 유입구(110)을 통해 상기 연결유로(510)로 진입하거나 상기 연결유로(510)의 유체가 상기 배출구(130)를 통해 공정챔버(미도시)로 진입할 때 효율적인 유체 흐름을 유도할 수 있게 해 준다.

또한, 상기 연결유로(510)의 선단과 인접한 상기 유입구(110)는 그 지름이 점차적으로 크게 형성됨으로써, 유체의 유속 및 압력이 급격히 변화되는 것을 방지하여 유체 흐름을 더욱 안정적으로 유도할 수 있게 해 준다.

다음으로, 제1 실린더(200)에 대하여 설명한다. 상기 제1 실린더(200)는 도 1 또는 도 2에 나타낸 것과 같이, 상기 밸브하우징(100)의 일측에 형성되어 상기 개폐블레이드(300)을 전, 후진시키는 구동력을 제공하는 일종의 공압타입의 실린더로서, 상기 제1 실린더(200)는 상기 제1 실린더(200) 내부에 위치되는 제1 피스톤(210)과 상기 제1 피스톤(210)와 상기 개폐블레이드(300)를 연결하는 제1 피스톤로드(220)로 이루어진다.

다음으로, 개폐블레이드(300)에 대하여 설명한다. 상기 개폐블레이드(300)는 도 2, 도 4 또는 도 5에 나타낸 것과 같이, 상기 제1 실린더(200)의 제1 피스톤로드(220)와 연결되어 상기 제1 실린더(200)의 구동여부에 따라 상기 유입구(110)를 개방하거나 폐쇄하는 구성요소로서, 상기 개폐블레이드(300)의 전면에는 상기 유입구(110)가 상기 개폐블레이드(300)에 의해 폐쇄된 상태에서 상기 유입구(110)가 형성된 밸브하우징(100)의 내측면(101)과 맞닿는 밀폐링(310)이 형성된다.

다음으로, 제2 실린더(400)에 대하여 설명한다. 상기 제2 실린더(400)는 도 1 또는 도 2에 나타낸 것과 같이, 상기 밸브하우징(100)의 상부측에 형성되어 상기 유로연결블레이드(500)을 승, 하강시키는 구동력을 제공하는 일종의 공압타입의 실린더로서, 상기 제2 실린더(400)는 상기 제2 실린더(400) 내부에 위치되는 제2 피스톤(410)과 상기 제2 피스톤(410)와 상기 유로연결블레이드(500)를 연결하는 제2 피스톤로드(420)로 이루어진다.

다음으로, 유로연결블레이드(500)에 대하여 설명한다. 상기 유로연결블레이드(500)는 도 2, 도 4 또는 도 6에 나타낸 것과 같이, 상기 제2 실린더(400)의 제2 피스톤로드(420)와 연결되고, 상기 유입구(110)가 개방된 상태에서 상기 내부공간(120)에 위치되어 상기 유입구(110)와 배출구(130)를 연결시키는 구성요소로서, 상기 유로연결블레이드(500)의 내측에는 상기 유입구(110)와 상기 배출구(130)를 연결시켜 유체가 상기 유입구(110)를 통해 상기 배출구(130)로 이동가능하도록 연결유로(510)가 형성된다.

상기 유로연결블레이드(500)의 구성으로 인하여, 상기 유입구(110)가 개방된 상태에서 상기 유입구(110)와 상기 배출구(130)가 상기 연결유로(510)에 직접적으로 연결됨으로써, 상기 내부공간(120)에 위치되는 상기 개폐블레이드(300)의 밀폐링(310)이 유체에 의해 직접적인 영향을 받지 않아 밀폐링(310)이 변형 또는 손상되는 것을 방지해 준다.

한편, 상기 유로연결블레이드(500)가 상기 내부공간(120)에 위치한 상태에서 상기 연결유로(510)의 선단과 상기 유입구(110)가 형성된 밸브하우징(100)의 내측면(101), 상기 연결유로(510)의 말단과 상기 배출구(130)가 형성된 밸브하우징(100)의 내측면(102)은 각각 소정의 거리(G)만큼 이격되어 위치됨으로써, 해당 부분에 유체의 활동성이 저하되어 유체에 의한 밀폐링(310) 변형 또는 손상을 방지해 주고, 난류 및 와류 발생을 저하시켜 효율적인 유체 흐름을 유도할 수 있게 해 준다.

이하에서는, 도 5 및 도 6을 참고하여 앵글밸브(1)의 작동과정을 설명한다.

먼저, 도 5에 나타낸 것과 같이, 상기 유입구(110)가 폐쇄된 상태에서는 상기 유입구(110)가 형성된 밸브하우징(100)의 내측면(101)을 개폐블레이드(300)가 가압한 상태를 유지하게 되고, 상기 유로연결블레이드(500)는 상기 내부공간(120)의 상부측에 위치하게 된다.

다음으로, 개폐블레이드(300)가 상기 내부공간(120)의 일측 끝단까지 후진하여 상기 유입구(110)를 완전히 개방한 후, 도 6에 나타낸 것과 같이, 상기 연결유로(510)가 상기 유입구(110)와 상기 배출구(130)와 연통되는 위치까지 상기 유로연결블레이드(500)가 하강한다.

이때, 상기 유로연결블레이드(500)는 상기 연결유로(510)의 선단과 상기 유입구(110)가 형성된 밸브하우징(100)의 내측면(101), 상기 연결유로(510)의 말단과 상기 배출구(130)가 형성된 밸브하우징(100)의 내측면(102)은 각각 미세하게 이격된 상태로 위치된다.

이후, 유체는 상기 유입구(110), 연결유로(510)를 지나 상기 배출구(130)를 통해 공정챔버로 이동하거나, 상기 배출구(130), 연결유로(510)를 지나 상기 유입구(110)를 통해 외부로 이동하게 된다.

한편, 상기 유입구(110)가 개방된 상태에서 폐쇄되는 과정은 위 순서의 역순으로 진행된다.

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.

1: 앵글밸브
100: 밸브하우징 110: 유입구
120: 내부공간 130: 배출구
200: 제1 실린더 210: 제1 피스톤
220: 제1 피스톤로드
300: 개폐블레이드 310: 밀폐링
400: 제2 실린더 410: 제2 피스톤
420: 제2 피스톤로드
500: 유로연결블레이드 510: 연결유로

Claims (5)

1. 유입구(110), 내부공간(120), 배출구(130)가 형성되는 밸브하우징(100);
   상기 밸브하우징(100)의 일측에 형성되는 제1 실린더(200);
   상기 제1 실린더(200)와 결합되어 상기 유입구(110)를 개폐하되, 상기 유입구(110)가 형성된 밸브하우징(100)의 내측면(101)과 맞닿는 밀폐링(310)이 형성되는 개폐블레이드(300);
   상기 밸브하우징(100)의 상부측에 형성되는 제2 실린더(400); 및
   상기 제2 실린더(400)와 결합되되, 상기 유입구(110)가 개방된 상태에서 상기 유입구(110)와 상기 배출구(130)를 연결시키는 연결유로(510)가 형성되는 유로연결블레이드(500);로 구성되고,
   상기 유입구(110)의 지름(C)은 상기 연결유로(510)의 선단지름(D)보다 작게 형성되며,
   상기 배출구(130)의 지름(E)는 상기 연결유로(510)의 말단지름(F)보다 크게 형성되고,
   상기 연결유로(510)의 선단과 인접한 상기 유입구(110)는 그 지름이 점차적으로 크게 형성되며,
   상기 유로연결블레이드(500)가 상기 내부공간(120)에 위치한 상태에서 상기 연결유로(510)의 선단과 상기 유입구(110)가 형성된 밸브하우징(100)의 내측면(101), 상기 연결유로(510)의 말단과 상기 배출구(130)가 형성된 밸브하우징(100)의 내측면(102)은 각각 소정의 거리(G)만큼 이격되는 것을 특징으로 하는 앵글밸브(1).
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