KR200314337Y1

KR200314337Y1 - 폐기가스 처리장치의 역류방지용 분배밸브

Info

Publication number: KR200314337Y1
Application number: KR20-2003-0004534U
Authority: KR
Inventors: 원영식
Original assignee: 원영식
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2003-05-23

Abstract

본 고안은 폐기가스 처리장치의 역류방지용 분배밸브에 관한 것으로, 종래의 분배밸브에 부착되는 실린더형 밸브는 사용하다보면 리턴스프링의 반발력이 감소되고, 또한 리턴스프링이 내장된 실린더측으로 파우더가 유입되어 실린더의 내벽에 흡착되며, 특히 폐기가스의 유입이 일시적으로 중단되면 배출되던 폐기가스가 역류되는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 예시도 3 내지 도 6에 표현된 바와 같이, 입구(32)와 두 개의 출구(34)(35)를 형성한 밸브몸체(30)와, 경사각을 이루며 한 쌍의 배출구 (42) (43)를 갖춘 가동체(40)와, 내측으로 가이드봉(52)(53)을 형성한 양측의 커버 (50) (51)로 이루어지되, 상기 밸브몸체(30)의 상부 중앙에는 오일포트(36)를 형성하고, 하부에는 일정 간격을 이루는 한 쌍의 공압포트(38)(39)를 형성하며, 상기 가동체 (40)의 양측에 가이드홈(44)(45)을 형성하고, 가동체(40)의 배출구(42)(43)에는 통상의 역류방지장치(70)(71)를 설치하여 폐기가스의 흐름이 역류되지 않으면서 폐가가스를 신속히 배출시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

폐기가스 처리장치의 역류방지용 분배밸브{Distributing valve for preventing a backward flow of waste gas treating apparatus}

본 고안은 폐기가스 처리장치의 역류방지용 분배밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸브몸체의 내부에 역류방지수단을 갖춘 가동체를 설치하여 가동체가 좌우로 이동함에 따라 입구로부터 투입하는 폐기가스가 역류하지 않으면서 양측방향의 일측 출구로 배출시킬 수 있도록 한 폐기가스 처리장치의 폐기가스 역류방지용 분배밸브에 관한 것이다.

반도체 생산라인에서는 각종 반응가스와 크리닝가스를 사용하여 제품을 제조하게 되며, 이러한 반도체 제품의 제조공정에서 폐기가스가 배출되는 공정의 일예로는 웨이퍼 처리공정이 있으며, 이를 상세히 설명하면 챔버(진공상태)내의 웨이퍼에 다종의 반응가스를 공급 화학반응시켜 웨이퍼 상면에 산화막을 형성하는 산화막 증착 처리공정이 있다.

이때, 챔버내에서는 웨이퍼의 산화막 성장에 관여하면서 유독가스, 수분, 잔류가스와 분진형태의 산화규소 등의 잔류물질이 형성된다.

특히, 반도체 제조공정에서는 다종의 반응가스(프로세싱 가스)와 크리닝 가스를 사용되는데, 상기 가스들은 대개가 독성이 매우 강해서 인체에 치명적이고, 또한 서로 다른 성분의 가스가 혼합되거나 공기와 혼합되면 폭발할 수도 있어서 사용한 반응가스와 크리닝가스는 별개의 배출관을 통해 폐기가스 정화장치로 배출되어 인체에 무해한 가스로 정화된 후 대기 중으로 배출되고 있다.

상기 반도체 제조공정상에서 사용되는 프로세싱 가스와 크리닝 가스의 처리과정을 간단하게 설명하면 도 1에 표현된 바와 같이, 프로세싱 가스 흡인라인과 크리닝 가스 흡입라인을 갖춘 챔버(1)에 프로세싱 가스 흡입라인을 통해 프로세싱 가스가 흡입되어 챔버(1)에 들어있는 다량의 웨이퍼는 산화막처리가 된다.

상기 웨이퍼에 산화막처리를 한 챔버에 들어 있는 프로세싱가스는 배출라인에 설치되어 있는 진공펌프(2)의 부압에 의해 배출되어지되, 상기 프로세싱가스는 분할개폐식의 분배밸브(5)를 통해 정화장치인 스크로버(3)로 보내어 정화된다.

이어서 크리닝가스 흡입라인을 통해 세정용 크리닝가스를 주입하여 잔여 프로 세싱 가스를 배출하게 되고 이렇게 배출되는 크리닝가스와 잔여 프로세싱가스는 분할개폐식의 분배밸브(5)를 통해 또 다른 정화장치인 스크로버(4)로 보내어 정화된다.

상기 각종 프로세싱가스를 분할 개폐하는 분배밸브(5)는 도 2에 표현된 바와 같이, 1개소의 흡입구(6)와 2개소의 배출구(7) 및 세정용 질소가스 유입구(8)가 형성된 금속경통(9)으로 이루어진 밸브몸체(10)와, 상기 금속경통(9)의 양측에 형성된 배출구(7)를 개폐시키도록 설치된 공압제어식의 실린더밸브(20)로 이루어져 있다.

상기 실린더밸브(20)는 리턴스브링(11)이 안치된 스프링실린더(12)와, 공압이 주입되는 구동포트(13)를 갖춘 부싱플랜지(14)와, 상기 스프링실린더(12)와 부싱플랜지(14)를 보울트로 금속경통(9)에 함께 장착시키는 실린더플랜지(15)와, 양측으로 패킹(16)과 개폐패킹(18)이 갖춰진 샤프트(17), 그리고 부싱플랜지(14)와샤프트(17)의 사이틈을 밀폐하기 위한 0-링(19)으로 이루어져 있다.

이러한 종래의 분배밸브(5)의 동작을 설명하면, 공정후 폐기가스를 지정된 배출구(7)로 배출하기 위해서는 일측 부싱플랜지(14)의 구동보트(13)로 공압을 주입하면 패킹(16)이 리턴스프링(11)을 압축시키면서 샤프트(17)가 스프링실린더(12)측으로 이동함으로 개폐패킹(18)이 통로를 열어주게 되어 흡입구(6)를 통해 유입된 폐기가스는 지정된 배출구(7)로 빠져나가게 된다.

이때, 타측 통로는 도면에 표현된 바와 같이 구동포트(13))에 공압이 가해지지 않은 상태에서는 리턴스프링(11)에 의해 샤프트(17)의 일측에 형성된 개폐패킹(18)이 통로를 폐쇄시킨 상태를 이루게 됨으로서, 유입된 폐기가스는 지정된 배출구(7)만으로 배출되어 정화장치로 이송되고, 정화장치로 이송된 폐기가스는 정화되어 대기중으로 배출되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 분배밸브(5)는 흡입구(6)와 양측의 배출구(7)가 설치되는 위치가 직각을 이루고 있고, 또한 실린더밸브(20) 자체의 구조가 매우 복잡하여 여러 가지 문제점이 있었다.

상기 분배밸브(5)의 여러 가지 문제점을 상세히 설명하면, 챔버(1)에서 배출되는 폐기가스는 정화장치(4)로 이송중 온도변화로 인해 자연적으로 파우더가 생성되는데, 이렇게 생성된 파우더는 분배밸브(5)의 내부벽에 흡착되며, 특히 직각을 이루는 곡관부분에 파우더가 집중적으로 흡착되어 곡관부분의 통로가 협소해지면서 폐기가스가 원활하게 이송되지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 밸브몸체(10)의 양측으로 돌출되도록 실린더밸브(20)가 부착됨으로 해서 분배밸브(5)의 전체적인 부피가 늘어나게 되어 설비라인의 공간활용이 효율적이지 못하며, 특히 구조적으로 실린더밸브(20)는 장시간 사용하다보면 리턴스프링 (11)의 반발력이 감소되어 제기능을 다하지 못하고, 또한 리턴스프링(11)이 내장된 스프링실린더 (12)측으로 파우더가 유입되어 스프링실린더(12)의 내벽에 흡착되면서 일정한 공압이 가해져도 패킹(16)이 리턴스프링(11)을 압축시키지 못해 실린더밸브(20)의 기능을 다하지 못하는 문제점이 있었다.

특히, 분배밸브(5)의 흡입구(6)를 흡입되던 폐기가스가 차단되면 분배밸브 (5)에 있던 폐기가스가 역류되는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 밸브몸체의 내부에 경사각을 이루는 한 쌍의 출구를 갖춘 가동체를 설치하여 가동체가 좌우로 이동함에 따라 배출방향을 전환시켜 폐기가스를 배출시킬 수 있도록 한 폐기가스 처리장치의 분배밸브를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 입구와 두 개의 출구를 형성한 밸브몸체와, 경사각을 이루며 한 쌍의 배출구를 갖춘 가동체와, 내측으로 가이드봉을 형성한 양측의 커버로 이루어지되, 상기 밸브몸체의 상부 중앙에는 오일포트를 형성하고, 하부에는 일정 간격을 이루는 한 쌍의 공압포트를 형성하며, 상기 가동체의 양측에 가이드홈을 형성하고, 가동체의 배출구에는 통상의 역류방지장치를 설치하여 일방향으로 배출되게 하며, 배출구에는 수직하방향의 주입홀을 형성하여 어는 일측으로 이동했을 때 밸브몸체의 하부에 형성한 어느 하나의 고압포트와일치하도록 하고, 상기 커버의 중앙에는 공압 또는 유압을 가할 수 있는 투입구를 형성함으로서, 입구관을 통해 유입되는 폐기가스는 경사각을 이루며 한쌍을 이루는 배출구를 갖춘 가동체가 이동함에 따라 어는 일측의 배출관으로 배출하여 폐기가스 정화장치로 이송하도록 한 것이다.

도 1 은 반도체 생산라인의 공정도,

도 2 는 반도체 생산라인에 설치되는 종래의 분배밸브를 나타낸 종단면도,

도 3 은 본 고안에 따른 분배밸브의 사시도,

도 4 는 본 고안에 따른 분배밸브의 분해사시도,

도 5 의 (a)와 (b)는 본 고안에 따른 분배밸브의 작동상태를 나타낸 단면도,

도 6 의 (a)와 (b)는 본 고안에 따른 다른 예의 분배밸브 작동상태 단면도,

도 7 은 본 고안에 따른 분배밸브의 다른 예의 사시도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

30 - 밸브몸체, 32 - 입구,

34·35 - 출구, 36 - 오일포트,

38·39 - 공압포트,

40 - 가동체, 42·43 - 배출구,

44·45 - 가이드홈, 46·47 - 주입홀,

50·51 - 커버, 52·53 - 가이드봉,

54·55 - 투입홀.

이하, 본 고안을 첨부된 예시도면을 참고로 하여 그 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

예시도 3 은 본 고안에 따른 분배밸브의 분해사시도이고, 도 4 는 본 고안에 따른 분배밸브의 사시도이며, 도 5 의 (a)와 (b)는 본 고안에 따른 분배밸브의 작동상태를 나타낸 단면도이고, 도 6 의 (a)와 (b)는 본 고안에 따른 다른 예의 분배밸브 작동상태 단면도이며, 도 7 은 본 고안에 따른 분배밸브의 다른 예의 사시도이다.

상기 예시도에 표현된 바와 같이, 본 고안은 입구(32)와 두 개의 출구 (34)(35)를 형성한 밸브몸체(30)와, 상기 밸브몸체(30)내에서 좌우로 이동하며 두개의 배출구(42)(43)을 갖춘 가동체(40)와, 내측으로 가이드봉(52)(53)을 형성한 양측의 커버(50)(51)로 이루어지되, 상기 밸브몸체(30)의 상부 중앙에는 오일포트 (36)를 형성하고, 하부에는 일정 간격을 이루는 한 쌍의 공압포트(38)(39)를 형성하며, 상기 가동체(40)의 양측에 가이드홈(44)(45)을 형성하고, 가동체(40)의 배출구(42)(43)에는 통상의 역류방지장치(70)(71)를 설치하여 일방향으로 배출되게 하며, 배출구(42)(43)에는 수직하방향의 주입홀(46)(47)을 형성하여 어는 일측으로이동했을 때 밸브몸체(30)의 하부에 형성한 어느 하나의 공압포트(38)(39)와 일치하도록 하고, 상기 커버(50)(51)의 중앙에는 공압 또는 유압을 가할 수 있는 투입구(54)(55)를 형성하여 이루어진 것이다.

상기 밸브몸체(30)의 출구(34)(35)와 가동체(40)의 배출구(42)(43)는 입구 (32)를 중심으로 단면상 일정한 경사각을 형성하여 가동체(40)가 이동함에 따라 밸브몸체(30)의 입구(32)와 연통되도록 되어 있다.

또한 상기 밸브몸체(30)의 출구(34)(35)와 가동체(40)의 배출구(42)(43)는 입구를 중심으로 단면상 하나는 수직선을 이루고 하나는 경사각으로 형성하여 가동체(40)가 이동함에 따라 밸브몸체(30)의 입구(32)와 연통되도록 되어 있다.

상기 통상의 역류방지장치(70)(71)는 가동체(40)의 통로인 배출구(42)(43)측에 형성된 단차면에 설치되는 것으로서 본인이 선출원한 실용신안등록 제293095호에 상세히 설명한바 있으나, 본 고안의 구성과 연계하여 간략하게 설명하면, 환형을 이루는 암환부와 수환부가 배출구(42)(43)의 단차면에 끼워지고 이어서 지지환이 끼워져 내측으로 노즐부를 갖추고 있다.

상기 노즐부는 암환부와 수환부의 내측면이 만곡부와 곡면부로 형성되어 이격된 상태로 이루어져 있으며, 상기 암환부의 외주면에는 등간격을 이루는 주입공이 다수 형성되어 있어 밸브몸체(30)의 하부에 형성된 공압포트(38)(39)로부터 공급되는 공압(N₂가스)은 가동체(40)의 주입홀(46)(47)을 통해 주입공으로 유입되어 노즐부를 통해 분사됨으로 배출되는 폐기가스는 역류되지 않고 일방향으로 흐르게된다.

도면중 미 설명부호 80은 밸브몸체(30)와 커버(50)(51)를 결합시키는 보울트이고, 82는 밸브몸체(30)와 커버(50)(51)사이에 설치되어 기밀성을 갖추기 위한 O-링이다.

상기와 같이 이루어진 본 고안은 도 3 내지 도 5에 표현된 바와 같이 밸브몸체(30)에는 입구(32)과 출구(34)(35)가 형성되어 있고, 내부에 설치되는 가동체 (40)의 작동을 원활히 하면서 폐기가스에서 생성되는 파우더의 유출을 방지하기 위해 오일포트(36)이 상부에 형성되며, 가동체(40)의 배출구(42)(43)에 설치된 역류방지장치(70)(71)에 N₂가스(공압)를 공급하기 위해 공압포트(38)(39)가 하부에 형성되어 있다.

특히 밸브몸체(30)에 형성된 출구(34)(35)와 입구(32)는 필요에 따라 보울트결합을 이루도록 하여 탈착가능 하도록 형성할 수 있으며, 경우에 따라서는 용접에 의해 일체를 이루게 형성할 수도 있다.

상기와 같은 밸브몸체(30)는 원통형을 이루게 할 수도 있으나 이것은 하나의 예를 든 것으로 직사각육면체를 이루고 있어도 무방하다.(예시도 7 참조)

상기 밸브몸체(30)내에 설치되는 가동체(40)는 양측면에 가이드홈(44)(45)이 형성되어 있어 밸브몸체(30)의 양측에 부착되는 커버의 가이드봉(52)(53)이 끼워져 좌우로 이동시 원활하게 이동할 수 있다.

여기서 커버(50)(51)의 중앙에 형성된 투입홀(54)(55)에는 솔레로이드를 이용한 밸브가 설치되며, 상기 솔레로이드를 이용한 밸브는 전기적 신호에 의해 공압이나 유압을 주입하거나 배출시키는 작용을 병행하는 일반적인 밸브인 관계로 상세한 설명과 도면은 생략한다.

상기와 같은 통상의 솔레로이드를 이용한 밸브가 설치된 좌측 커버(50)의 투입홀(54)에 공압 또는 유압이 가해지면 가동체(40)는 예시도 5의 (a) 또는 예시도 6의 (a)와 같이 우측으로 이동하게 되면서 가동체(40)의 주입홀(46)이 밸브몸체 (30)의 공압포트(38)와 일치되면서 N₂가스가 유입되어 배출구(42)에 설치된 역류방지장치(70)를 통해 배출되어 밸브몸체(30)의 입구(32)를 통해 유입되는 폐기가스는 출구(34)를 통해 폐기가스 정화장치로 원활하게 이송된다.

이때, 밸브몸체(30)의 입구에 유입되는 폐기가스의 배출방향을 전환하고자 할 경우에는 예시도 5의 (b) 또는 예시도 6의 (b)에 표현된 바와 같이 커버(51)의 투입홀(55)에 공압 또는 유압을 가하게 되면 가동체(40)는 가이드봉(52)(53)을 따라 원활하게 좌측으로 이동하게 되고, 밸브롬체(30)의 공압포트(38)와 일치하고 있던 배출구(42)의 주입홀(46)은 이격되면서 가동체(40)의 배출구(43)에 형성된 주입홀(47)이 밸브몸체(30)의 공압포트(39)와 일치되어 역류방지장치(71)에 N₂가스가 공급된다.

이와 동시에 밸브몸체(30)의 입구(32)는 가동체(40)의 배출구(43)와 일치되면서 밸브몸체(30)의 또 다른 출구(35)와 일치되어 폐기가스의 흐르는 방향이 전환된다.

여기서 폐기가스의 흐름을 변경시키는 가동체(40)의 이동은 공압이나 유압에 의해 작동시키는 것에 한정하는 것은 아니며, 경우에 따라서는 가동체(40)의 측면에 커버(50)(51)를 관통하면서 외부로 노출되는 노부를 형성하여 인의적으로 당겨주거나 밀어주는 것으로 폐기가스의 흐름을 변경할 수도 있다.

이상과 같이 본 고안은 입구(32)와 두 개의 출구(34)(35)를 형성한 밸브몸체 (30)와, 경사각을 이루며 한 쌍의 배출구(42)(43)를 갖춘 가동체(40)와, 내측으로 가이드봉(52)(53)을 형성한 양측의 커버(50)(51)로 이루어지되, 상기 밸브몸체(30)의 상부 중앙에는 오일포트(36)를 형성하고, 하부에는 일정 간격을 이루는 한 쌍의 공압포트(38)(39)를 형성하며, 상기 가동체(40)의 양측에 가이드홈(44)(45)을 형성하고, 가동체(40)의 배출구(42)(43)에는 통상의 역류방지장치(70)(71)를 설치하여 폐기가스의 흐름이 역류되지 않으면서 폐가가스를 신속히 배출시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

입구(32)와 두 개의 출구(34)(35)를 형성한 밸브몸체(30)와, 상기 밸브몸체 (30)내에서 좌우로 이동하며 두개의 배출구(42)(43)을 갖춘 가동체(40)와, 내측으로 가이드봉(52)(53)을 형성한 양측의 커버(50)(51)로 이루어지되, 상기 밸브몸체 (30)의 상부 중앙에는 오일포트(36)를 형성하고, 하부에는 일정 간격을 이루는 한 쌍의 공압포트(38)(39)를 형성하며, 상기 가동체(40)의 양측에 가이드홈(44)(45)을 형성하고, 가동체(40)의 배출구(42)(43)에는 통상의 역류방지장치(70)(71)를 설치하여 일방향으로 배출되게 하며, 배출구(42)(43)에는 수직하방향의 주입홀(46)(47)을 형성하여 어는 일측으로 이동했을 때 밸브몸체(30)의 하부에 형성한 어느 하나의 공압포트(38)(39)와 일치하도록 하고, 상기 커버(50)(51)의 중앙에는 공압 또는 유압을 가할 수 있는 투입구(54)(55)를 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 폐기가스 처리장치의 역류방지용 분배밸브.
제 1 항에 있어서, 밸브몸체(30)의 출구(34)(35)와 가동체(40)의 배출구 (42)(43)는 입구(32)를 중심으로 단면상 일정한 경사각을 이루어 가동체(40)가 이동됨에 따라 밸브몸체(30)의 입구(32)와 연통되는 것을 특징으로 하는 폐기가스 처리장치의 역류방지용 분배밸브.
제 1 항에 있어서, 밸브몸체(30)의 출구(34)(35)와 가동체(40)의 배출구(42)(43)는 입구를 중심으로 단면상 하나는 수직선을 이루고 하나는 경사각으로 형성하여 가동체(40)가 이동함에 따라 밸브몸체(30)의 입구(32)와 연통되는 것을 특징으로 하는 폐기가스 처리장치의 역류방지용 분배밸브.