KR20040065902A - 에어 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브의 현재 상태 즉, 밸브가 오픈 상태인지 클로우즈 상태인지의 여부를 외부에서 한 눈에 확인할 수 있는 에어 밸브에 관한 것으로, 이와 같은 본 발명은 내부에 유체의 유로가 형성되며 유로를 개폐시키는 밸브팁이 구비된 밸브몸체 및 이 밸브몸체의 상측에 결합되며 외부로부터 압축공기가 공급됨에 따라 밸브팁을 구동하여 유로를 개폐시킬 수 있도록, 인입구를 통해 압축공기가 입출되는 실린더와, 압축공기에 의해 실린더 내부에서 상하이동되는 다이어프램과, 다이어프램에 일단부가 결합되고 타단부는 밸브팁에 결합되며 다이어프램과 함께 상하이동되는 구동축을 포함하는 액츄에이터로 구성된 에어 밸브에 있어서, 상기 액츄에이터에는 에어 밸브의 구동상태를 외부에서 확인할 수 있는 밸브상태확인수단이 구비된다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 에어 밸브에는 밸브상태확인수단이 구비되기 때문에 작업자는 밸브의 현재 상태 즉, 밸브가 오픈 상태인지 클로우즈 상태인지의 여부를 외부에서 한 눈에 확인할 수 있다.

Description

에어 밸브{Air valve}

본 발명은 에어 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밸브의 현재 구동상태 즉, 밸브가 오픈(Open) 상태인지 클로우즈(Close) 상태인지의 여부를 외부에서 한 눈에 확인할 수 있는 에어 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 에어 밸브는 압축공기에 의해 개폐작동을 함으로써, 밸브 내부로 유체가 흐를 수 있도록 하거나 유체의 흐름을 차단하는 역할을 하며, 반도체소자 제조장치를 포함하여 다양한 분야의 산업현장에서 두루 사용되고 있다.

이러한 에어 밸브의 일 사용예를 살펴보면, 종래 에어 밸브 같은 경우 반도체소자 제조장치에서 챔버 내에 소정가스(Gas)를 공급하는 가스공급라인(Line) 상에 주로 설치된다.

구체적으로 설명하면, 반도체 제조장치의 챔버(Chamber)에는 공정에 필요한 소정 공정가스를 공급해주는 가스공급기가 가스공급라인을 매개로 연결되는데, 종래 에어 밸브 같은 경우 이러한 가스공급라인 상에 설치되어 가스공급기에서 챔버로 공급되는 가스의 흐름을 선택적으로 연결시키거나 선택적으로 차단하는 역할을 하게 된다.

이때, 이러한 에어 밸브는 압축공기에 의해 그 개폐작동을 하게 되는 바, 에어 밸브에는 에어 밸브로 압축공기를 공급해주는 에어공급기와, 이러한 에어공급기에 에어 밸브를 연결시켜주는 에어공급라인이 구비된다. 그리고, 이와 같은 에어공급라인 상에는 에어공급라인을 공정진행에 따라 선택적으로 개폐시켜주는 솔레노이드 밸브(Solenoid valve)와 이를 제어해주는 컨트롤러(Controller) 등이 설치된다.

따라서, 종래 반도체 제조공정를 진행함에 있어서 챔버 내에 소정 공정가스를 공급해야 할 경우 컨트롤러는 솔레노이드 밸브를 제어하여 에어공급기에서 공급하는 압축공기를 에어 밸브로 공급시켜주게 되며, 에어 밸브는 이러한 압축공기에 의해 오픈되어진다. 이에 가스공급기에서 공급해주는 소정 공정가스는 공정가스라인을 따라 챔버 내부로 유입되게 된다.

이후, 공정이 일정시간 진행되어 챔버 내부에 공급되는 소정 공정가스를 중단시켜야 할 경우 컨트롤러는 솔레노이드 밸브를 제어하여 에어 밸브로 공급되는압축공기를 차단하게 되며, 에어 밸브는 압축공기가 더이상 공급되지 않음에 따라 밸브 내 스프링(Spring)의 자체 탄성력에 의해 압축공기가 공급되기 이전으로 회복되어 소정 공정가스가 공급되어지는 공정가스라인을 차단하게 된다. 이에 챔버 내부에는 소정 공정가스의 공급이 중단된다.

그러나 이상과 같이 동작되는 에어 밸브는 그 밸브가 동작되는 내부가 밀폐되어 있기 때문에 외부에서 바라볼 경우 밸브의 현재 상태 즉, 밸브가 오픈 상태인지 클로우즈 상태인지의 여부를 전혀 확인할 수 없는 문제점이 발생된다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 밸브의 현재 구동상태 즉, 밸브가 오픈 상태인지 클로우즈 상태인지의 여부를 외부에서 한 눈에 확인할 수 있는 에어 밸브를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에어 밸브의 일실시예를 도시한 사시도.

도 2는 도 1에 도시한 에어 밸브의 A-A부분 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 에어 밸브 120 : 밸브몸체

121 : 유로 123 : 밸브실

127 : 밸브팁 140 : 액츄에이터

141 : 실린더 145 : 구동축

이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명은 내부에 유체의 유로가 형성되며 유로를 개폐시키는 밸브팁(Valve tip)이 구비된 밸브몸체 및 이 밸브몸체의 상측에 결합되며 외부로부터 압축공기가 공급됨에 따라 밸브팁을 구동하여 유로를 개폐시킬 수 있도록, 인입구를 통해 압축공기가 입출되는 실린더(Cylinder)와, 압축공기에 의해 실린더 내부에서 상하이동되는 다이어프램(Diaphragm)과, 다이어프램에 일단부가 결합되고 타단부는 밸브팁에 결합되며 다이어프램과 함께 상하이동되는 구동축을 포함하는 액츄에이터(Actuator)로 구성된 에어 밸브에 있어서, 상기 액츄에이터에는 에어 밸브의 구동상태를 외부에서 확인할 수 있는 밸브상태확인수단이 구비된 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 밸브상태확인수단은 실린더 상면에 형성된 통공과, 구동축에 결합되며 통공을 통해 외부로 노출되되 구동축이 상하이동됨에 따라 구동축과 함께 상하이동되는 감지돌기인 것을 특징으로 한다.

보다 바람직하게 상기 밸브상태확인수단은 다이어프램의 일측에 장착된 마그네트(Magnet)와, 마그네트의 자력에 의해 홀딩되어 마그네트에 대향되는 실린더의 외벽에 구비되고 다이어프램이 상하이동됨에 따라 다이어프램의 마그네트에 의해 상하이동되는 지시편인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 지시편에 근접한 실린더의 외벽에는 지시편의 위치에 따라 에어 밸브의 현재상태를 외부로 알려주는 밸브상태알림표지가 부착된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 밸브상태확인수단은 투명재질로 형성된 실린더인 것을 특징으로 한다.

이하, 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 에어 밸브(100)의 일실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 이때, 본 발명의 일실시예인 에어 밸브(100)는 통상닫힘형인 N/C(Normal close) 밸브이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예인 에어 밸브(100)는 전체적으로 보아 유로(121)의 개폐가 이루어지는 밸브몸체(120)와, 이러한 밸브몸체(120)의 상측에 결합되며 외부로부터 압축공기가 공급됨에 따라 유로(121)를 개폐되게 하는 액츄에이터(140)로 구성된다.

보다 구체적으로 설명하면, 밸브몸체(120)의 내부 중 하측부분에는 외부로부터 공급된 유체가 또다른 외부로 유출되어지도록 유로(121)가 형성되며, 밸브몸체(1200의 내부 중 상측부분에는 액츄에이터(140)에 의해 상하 이동되는 구동축(145)과 벨로우즈(Bellows,125)와 밸브팁(127)이 설치되어지도록 밸브실(123)이 형성된다.

이때, 구동축(145)은 압축공기가 공급됨에 따라 유로(121)를 개폐되게 하는 액츄에이터(140)에 의해 상하로 이동되는 부분으로 상측에 결합되는 액츄에이터(140)에서부터 밸브실(123) 내부까지 연장형성된다.

그리고, 밸브팁(127)은 구동축(145)의 하단부에 결합되는 부분으로 구동축(145)이 상하로 이동됨에 따라 이 구동축(145)과 함께 상하이동되며 밸브몸체(120) 하측에 형성된 유로(121)를 개폐시키는 역할을 한다.

또한, 벨로우즈(125)는 밸브실(123) 내에 위치한 구동축(145)의 외주면에 끼워지되 상측단부는 밸브실(123) 상측에 위치한 후술될 밸브본네트(149)를 고정되게 하는 고정너트(Nut,129)에 고정되고, 하측단부는 밸브팁(127)에 고정되며, 구동축(145)이 상하로 이동됨에 따라 신축 및 팽창하는 역할을 한다.

한편, 외부로부터 압축공기가 공급됨에 따라 유로(121)를 개폐되게 하는 액츄에이터(140)는 밸브몸체(120)의 상측에 설치되고 인입구(150)를 통해 압축공기가 입출되는 실린더(141)와, 밸브몸체(120)와 실린더(141)를 결합시켜주되 내부에 구동축(145)이 관통될 수 있도록 소정 공간이 형성되고 상측단부에 후술될 압축스프링(148)의 상부를 지지할 수 있도록 소정길이의 돌기가 돌출형성된밸브본네트(Bonnet,149)와, 압축공기에 의해 실린더(141) 내부에서 일정구간 상하 이동되는 다이어프램(144)과, 다이어프램(144)에 일단부가 결합되고 타단부는 밸브본네트(149)를 관통하여 밸브몸체(120)의 밸브팁(127)에 결합되며 중간부분에 압축스프링(148)의 하부를 지지할 수 있도록 지지판(146)이 돌출형성된 구동축(145)과, 밸브본네트(149) 내부에 개재되되 상측단부는 밸브본네트(149)의 돌기에 지지되고 하측단부는 구동축(145)의 지지판(146)에 지지되어 구동축(145)을 하측방향으로 가압하는 압축스프링(148)으로 구성된다.

이때, 본 발명의 액츄에이터(140)에는 에어 밸브(100)의 현재 상태 즉, 에어 밸브(100)가 오픈 상태인지 클로우즈 상태인지의 여부를 외부에서 확인할 수 있는 다수의 밸브상태확인수단이 구비된다.

즉, 밸브상태확인수단의 일실시예로는 실린더(141)를 퀄츠(Quatrz)와 같은 투명재질로 형성함으로써 구현될 수 있다. 이에 작업자는 실린더(141) 내부의 다이어프램(144)이나 구동축(145) 등의 움직임을 보고 에어 밸브(100)가 현재 어떠한 상태인지를 확인할수 있게 되는 것이다.

그리고, 밸브상태확인수단의 다른 실시예로는 실린더(141)의 상면에 형성된 통공(142)과, 이 통공(142)의 하측에 위치한 다이어프램(144)이나 구동축(145)에 결합되되 이 통공(142)을 통해 외부로 노출되는 감지돌기(147)로 구현될 수 있다. 따라서, 감지돌기(147)는 통공(142)을 통해 외부로 노출된 상태에서 구동축(145)이 상하로 이동됨에 따라 이 구동축(145)과 함께 상하로 이동되기 때문에 작업자는 이 상하로 이동되는 감지돌기(147)의 움직임을 보고 에어 밸브의 현재상태를 확인할수 있게 되는 것이다.

또한, 밸브상태확인수단의 또다른 실시예로는 실린더(141)의 내부에 위치되며 다이어프램(144)의 일측에 장착된 마그네트(152)와, 이러한 마그네트(152)의 자력에 의해 홀딩(Holding)되며 마그네트(152)에 대향되는 실린더(141)의 외벽에 구비되는 지시편(143) 및 실린더(141)의 외벽 중 지시편(143)의 근접한 부분에 부착되고 지시편(143)이 마그네트(152)의 자력에 의해 상하로 이동될 경우 이 지시편(143)의 위치에 따라 현재 에어 밸브(100)의 상태를 외부로 알려주는 '열림' 및 '닫힘' 등으로 표기된 밸브상태알림표지(151)로 구현될 수 있다. 이에, 구동축(145)의 상하 이동에 의해 다이어프램(144)과 다이어프램(144)에 장착된 마그네트(152)도 상하로 이동되어지고, 이 마그네트(152)가 상하로 이동되어지면 이 마그네트(152)의 자력에 의해 홀딩되는 지시편(143)도 마그네트(152)와 같이 상하로 이동되게 된다. 이때, 상하로 이동되는 지시편(143)은 상하로 이동되면서 밸브상태알램표지(151)의 열림이나 닫힘 등의 근접한 멈추면서 그 대향되는 부분을 지시하게 되는데, 작업자는 이 지시편(143)이 지시하는 부분을 보고 에어 밸브(100)의 현재상태를 확인할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 미설명부호 122와 124는 각각 소정유체가 유입되는 유입구(122)와 유출구(124)를 도시한 것이다.

이하, 이상과 같이 구성된 본 발명의 일실시예인 에어 밸브(100)의 작용 및 효과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 일실시예인 에어 밸브(100)는 통상 닫힘형인 N/C 밸브인바, 외부로부터 압축공기가 공급되기 전에는 앞에서 설명한 압축스프링(148)의 탄성력에 의해 항상 클로우즈 상태를 유지하게 된다. 따라서, 밸브(100) 내 유로(121)에는 유체의 흐름이 전면 차단된다.

따라서, 밸브(100) 내 유로(121)에 유체가 흐를수 있도록 하기 위해서는 에어 밸브(121)에 압축공기를 공급해야 한다.

이에, 외부로부터 압축공기가 실린더(141)에 형성된 인입구(150)로 공급될 경우, 다이어프램(144)은 이 공급되는 압축공기에 의해 실린더(141)의 하측에서 실린더(141)의 상측으로 이동되어지며, 이 다이어프램(144)의 상측이동으로 다이어프램(144)과 결합된 구동축(145)도 상측으로 이동되어진다.

이때, 이러한 구동축(145)이 상측으로 이동됨에 따라 구동축(145)의 지지판(146)과 밸브본네트(149)에 개재된 압축스프링(148)은 압축되어지고, 구동축(145)의 하단부에 결합된 밸브팁(127)은 상측으로 이동되어지면서 차단된 상태이던 밸브(100) 내 유로(121)를 오픈시키게 된다. 따라서. 밸브(100) 내 유로(121)에는 유체가 흐르게 된다.

여기에서, 본 발명에 따른 실린더(141)는 투명한 재질로 형성되기 때문에 작업자는 외부에서 이 실린더(141) 내 다이어프램(144)의 상측으로의 움직임을 보고 밸브(100)의 오픈 상태를 확인할 수 있을 뿐만 아니라 본 발명에 따른 실린더(141)의 상측으로는 구동축(145)과 다이어프램(144)이 상측으로 이동됨에 따라 실린더(141)의 외부로 노출된 상태에서 상측으로 이동되는 감지돌기(147)가 결합되기 때문에 작업자는 이 감지돌기(147)의 움직임을 보고 밸브(100)의 오픈 상태를확인할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 실린더(141) 외벽에는 다이어프램(144)의 일측에 장착된 마그네트(152)의 자력에 의해 다이어프램(144)이 상측으로 이동될 경우 이 다이어프램(144)과 함께 상측으로 이동되되, 실린더(141) 외벽에 부착된 밸브상태알림표지(151)의 '열림' 이라고 써진 부분을 지시해주는 지시편(143)이 구비되기 때문에 작업자는 이 지시편(143) 및 지시편(143)의 지시방향을 보고 밸브(100)의 오픈 상태를 확인할 수 있게 된다.

이후, 밸브(100) 내 유체의 흐름을 차단시켜야 할 경우, 실린더(141)의 인입구(150)로 공급되던 압축공기는 중단된다.

따라서, 구동축(145)의 지지판(146)에 의해 압축되었던 압축스프링(148)은 자체 탄성력에 의해 구동축(145)을 하측으로 밀어내면서 구동축(145)을 원위치로 복귀시키게 된다.

이에 다이어프램(144)과 밸브팁(127)도 하측으로 이동되게 되는바, 밸브(100) 내 유로(121)는 이 하측으로 이동되는 밸브팁(127)에 의해 다시 차단된다. 따라서, 밸브(100) 내 유로(121)의 유체흐름은 전면 차단된다.

여기에서, 본 발명에 따른 실린더(141)는 투명한 재질로 형성되기 때문에 작업자는 외부에서 이 실린더(141) 내 다이어프램(144)의 하측으로의 움직임을 보고 밸브(100)의 클로우즈 상태를 확인할 수 있을 뿐만 아니라 본 발명에 따른 실린더(141)의 상측으로는 구동축(145)과 다이어프램(144)이 하측으로 이동됨에 따라 실린더(141)의 외부로 노출된 상태에서 하측으로 이동되는 감지돌기(147)가 결합되기 때문에 작업자는 이 감지돌기(147)의 움직임을 보고 밸브(100)의 클로우즈 상태를 확인할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 실린더(141) 외벽에는 다이어프램(144)의 일측에 장착된 마그네트(152)의 자력에 의해 다이어프램(144)이 하측으로 이동될 경우 이 다이어프램(144)과 함께 하측으로 이동되되, 실린더(141) 외벽에 부착된 밸브상태알림표지(151)의 '닫힘' 이라고 써진 부분을 지시해주는 지시편(143)이 구비되기 때문에 작업자는 이 지시편(143) 및 지시편(143)의 지시방향을 보고 밸브(100)의 클로우즈 상태를 확인할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명 에어 밸브(100)에는 밸브상태확인수단이 구비되기 때문에 작업자는 밸브(100)의 현재 구동상태 즉, 밸브(100)가 오픈 상태인지 클로우즈 상태인지의 여부를 외부에서 한 눈에 확인할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 에어 밸브에는 밸브상태확인수단이 구비되기 때문에 작업자는 밸브의 현재 구동상태 즉, 밸브가 오픈 상태인지 클로우즈 상태인지의 여부를 외부에서 한 눈에 확인할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 내부에 유체의 유로가 형성되며 상기 유로를 개폐시키는 밸브팁이 구비된 밸브몸체 및;

   상기 밸브몸체의 상측에 결합되며 외부로부터 압축공기가 공급됨에 따라 상기 밸브팁을 구동하여 상기 유로를 개폐시킬 수 있도록 인입구를 통해 압축공기가 입출되는 실린더와, 상기 압축공기에 의해 상기 실린더 내부에서 상하이동되는 다이어프램과, 상기 다이어프램에 일단부가 결합되고 타단부는 상기 밸브팁에 결합되며 상기 다이어프램과 함께 상하이동되는 구동축을 포함하는 액츄에이터로 구성된 에어 밸브에 있어서,

   상기 액츄에이터에는 상기 에어 밸브의 구동상태를 외부에서 확인할 수 있는 밸브상태확인수단이 구비된 것을 특징으로 하는 에어 밸브.
2. 제 1항에 있어서, 상기 밸브상태확인수단은

   상기 실린더 상면에 형성된 통공과, 상기 구동축에 결합되며 상기 통공을 통해 외부로 노출되되 상기 구동축이 상하이동됨에 따라 상기 구동축과 함께 상하이동되는 감지돌기인 것을 특징으로 하는 에어 밸브.
3. 제 1항에 있어서, 상기 밸브상태확인수단은

   상기 다이어프램의 일측에 장착된 마그네트와, 상기 마그네트의 자력에 의해홀딩되어 상기 마그네트에 대향되는 상기 실린더의 외벽에 구비되고 상기 다이어프램이 상하이동됨에 따라 상기 다이어프램의 상기 마그네트에 의해 상하이동되는 지시편인 것을 특징으로 하는 에어 밸브.
4. 제 3항에 있어서, 상기 지시편에 근접한 상기 실린더의 외벽에는 상기 지시편의 위치에 따라 상기 에어 밸브의 구동상태를 외부로 알려주는 밸브상태알림표지가 부착된 것을 특징으로 하는 에어 밸브.
5. 제 1항에 있어서, 상기 밸브상태확인수단은 투명재질로 형성된 상기 실린더인 것을 특징으로 하는 에어 밸브.