KR20100038143A

KR20100038143A - 고진공 밸브

Info

Publication number: KR20100038143A
Application number: KR1020090090521A
Authority: KR
Inventors: 토요노부 사쿠라이; 이쿠오 간자카
Original assignee: 에스엠시 가부시키가이샤
Priority date: 2008-10-03
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2010-04-13
Also published as: TWI394909B; TW201028577A; CN101713463A; JP2010090921A; JP4783916B2; KR101107098B1; CN101713463B

Abstract

고(高)진공 밸브는, 제1 포트와 제2 포트와의 사이의 유로에 밸브시트를 형성하고, 당해 밸브시트로 접촉 및 이탈하는 밸브 부재를 구비한 밸브체부와, 파일럿 유체압에 의해 구동되는 로드가 상기 밸브시트에 대향하는 유로벽을 관통하여 유로 내에 삽입되고, 그 선단(先端)에 연결한 밸브 부재를 밸브시트의 개폐를 위해 구동하는 밸브 구동 기구부를 구비한다. 상기 로드의 축 시일부를, 관통공 내에 그리스 고임부를 형성하여, 당해 그리스 고임부의 유로측에 그리스 유지용 시일 부재를 형성함과 함께, 그리스 고임부의 반대측에 진공 시일용 시일 부재를 형성하고, 그리스 고임부의 축 방향 길이를, 상기 밸브 부재의 최대 스트로크와 동일하거나 그 이상으로 형성한다.

진공 밸브, 밸브체부, 밸브 구동 기구부, 밸브 부재, 그리스 고임부, 축 시일부

Description

고진공 밸브{HIGH-VACUUM VALVE}

본 발명은, 축 시일부가, 그리스(grease) 고임부를 형성한 미끄럼운동 시일에 의해 구성되어 있는 고(高)진공 밸브에 관한 것이다.

종래로부터 알려져 있는 고진공 밸브에 있어서, 밸브 부재를 개폐 구동하는 로드의 축 시일부가, 그리스 고임부를 형성한 미끄럼운동 시일에 의해 구성되어 있을 경우, 유로 내를 흐르는 가스 중에 용제(溶劑) 등이 혼입되어 있는 경우도 있어, 그 용제 등이 축 시일부에 들어가면, 진공 시일용 시일 부재를 보호하고 있는 그리스의 용출(溶出), 유출, 열화가 발생할 가능성이 있다. 구체적으로는, 상기 로드 표면의 미세한 요철에 상기 용제 등이 들어가 있는 경우에, 그것이 진공측으로부터 그리스 고임부로 들어가고, 또한 그리스 고임부를 타고 넘어서 진공용 시일 부재에 도달하여, 그것을 열화시킬 가능성이 있다. 또한, 고진공 밸브에 있어서는, 유로가 진공 분위기에 놓여지는 점에서, 상기 그리스가 유로의 진공 분위기 내로 증발 또는 유출하는 경우도 있어, 그에 따라 진공 시일용 패킹이 그리스 소진이 되어 조기(早期)에 마모되어, 리크(leak)가 발생한다는 문제도 있다.

본 발명의 기술적 과제는, 밸브 부재를 개폐 구동하는 로드의 축 시일부가, 그리스 고임부를 형성한 미끄럼운동 시일에 의해 구성되어 있는 상기 고진공 밸브에 있어서, 상기 축 시일부의 그리스 소진을 방지하여, 당해 축 시일부의 장수명화를 도모하는 것에 있다.

본 발명의 더욱 구체적인 기술적 과제는, 상기 고진공 밸브에 있어서, 상기 축 시일부로부터 진공 분위기에 있는 유로로의 그리스의 증발, 용출, 유출을, 간단한 수단에 의해 효과적으로 억제하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의하면, 제1 포트와 제2 포트와의 사이에 형성된 유로에 밸브시트를 형성하고, 당해 밸브시트로 접촉 및 이탈하여 당해 유로를 개폐하는 밸브 부재를 구비한 밸브체부와, 구동 수단에 의해 구동되는 로드가 상기 밸브체부의 밸브시트에 대향하는 유로벽을 시일 상태로 관통하여 당해 유로 내에 삽입되고, 당해 로드의 선단(先端)에 연결된 상기 밸브 부재를 밸브시트의 개폐를 위해 구동하는 밸브 구동 기구부를 구비한 고진공 밸브에 있어서, 상기 밸브체부의 유로벽을 관통하는 상기 로드의 관통공 내에 그리스 고임부를 형성하여, 당해 관통공 내에 있어서의 그리스 고임부의 상기 유로측에 그리스 유지용 시일 부재를 형성함과 함께, 상기 관통공 내에 있어서의 그리스 고임부의 반대측에 진공 시일용 시일 부재를 형성하여, 상기 관통공의 축 시일부를 구성하고, 상기 그리스 고임부의 축 방향 길이를, 상기 밸브 부재의 최대 스트로크와 동일하거나 그 이상으로 형성한 것을 특징으로 하는 고진공 밸브가 제공된다.

본 발명에 따른 고진공 밸브의 바람직한 실시 형태에 있어서는, 상기 관통공 내에 있어서의 유로측단(端)에 스크레이퍼가 형성된다.

또한, 상기 밸브 부재를 구동하는 구동 수단이, 상기 밸브 부재를 선단에 연결하여 타단(他端)을 상기 유로벽으로부터 케이싱 내의 실린더부로 돌출시킨 상기 로드에, 당해 실린더부 내에 미끄럼운동이 자유롭게 수용된 피스톤을 연결하고, 당해 실린더부 내로 급배(給排)하는 파일럿 유체압에 의해 상기 피스톤 및 로드를 통하여 밸브 부재가 구동 가능하게 형성된다.

상기 고진공 밸브를 상기 파일럿식 구동인 것으로 하는 경우에는, 상기 실린더부에 있어서의 적어도 피스톤의 로드 연결측의 피스톤실을, 파일럿 유체압이 급배되는 압력실로 하고, 상기 로드가 관통하는 관통공의 당해 압력실측단에 당해 압력실의 시일용 패킹을 형성함과 함께, 당해 시일용 패킹과 관통공 내에 있어서의 그리스 고임부의 당해 압력실측에 위치하는 진공 시일용 시일 부재와의 사이의 공간을, 상기 압력실로부터 상기 시일용 패킹을 통하여 누출된 공기가 빠져나가도록 하기 위한 통공(通孔)에 의해 외부로 개방시키는 것이 바람직하다.

상기 구성을 갖는 고진공 밸브에 있어서는, 밸브체부에 있어서의 로드의 관통공에 밸브 부재의 최대 스트로크와 동일하거나 그 이상의 축 방향 길이의 그리스 고임부를 형성하고 있기 때문에, 로드 표면에는 항상 그리스 고임부의 그리스에 접해 있는 부분이 존재하고, 게다가, 밸브 부재의 개폐 중 어느 하나의 스트로크에 있어서도, 로드 표면의 그리스 고임부에 접해 있던 부분이, 그리스 고임부의 양단(兩端)의 시일 부재 중 어느 한쪽에 항상 접하게 되어, 그들 시일 부재에 그리스가 보급되어, 시일 부재의 장수명화가 도모된다.

이상에 상술한 본 발명의 고진공 밸브에 의하면, 밸브 부재를 개폐 구동하는 로드의 축 시일부가, 그리스 고임부를 형성한 미끄럼운동 시일에 의해 구성되어 있는 상기 고진공 밸브에 있어서, 축 시일부의 그리스 소진을 방지하여, 당해 축 시일부의 장수명화를 도모할 수 있고, 더욱 구체적으로는, 상기 축 시일부로부터 진공 분위기에 있는 유로로의 그리스의 증발, 용출, 유출을, 간단한 수단에 의해 효과적으로 억제할 수 있다.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

이하에, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 2는 본 발명에 따른 고진공 밸브의 실시의 일 예를 나타내고 있다. 이 고진공 밸브는, 밸브 부재(14)를 개폐 구동하는 로드(15)의 축 시일부(30)가, 그리스 고임부(31)를 형성한 미끄럼운동 시일에 의해 구성된 L형 밸브로, 그 주요 부분은, 대별하여, 내부에 유로(11)가 형성된 밸브체부(1)와, 밸브체부(1)에 있어서의 밸브시트(16)의 개폐를 위해 밸브 부재(14)의 개폐 구동을 행하는 밸브 구동 기구부(2)로 구성되어 있다.

상기 밸브체부(1)는, 제1 포트(12)와 축선이 그와 직교하는 제2 포트(13)와 의 사이에 상기 유로(11)가 형성되고, 당해 유로(11)에 있어서의 제1 포트(12)의 내측에 밸브시트(16)가 형성되고, 그리고, 당해 밸브시트(16)에 대향하는 위치에, 당해 밸브시트(16)로 접촉 및 이탈하여 상기 유로(11)를 개폐하는 밸브 부재(14)가 설치되고, 당해 밸브 부재(14)를 구동하는 로드(15)를, 당해 로드(15)를 지지하는 로드 지지판(17)에 의해 구성되는 유로벽을 시일 상태로 관통시켜, 상기 유로(11) 내로부터 밸브체부(1)에 부설한 밸브 구동 기구부(2)로 도출하고 있다.

한편, 상기 밸브 부재(14)를 구동하는 상기 밸브 구동 기구부(2)는, 상기 밸브 부재(14)를 선단에 연결한 로드(15)를 구동하는 구동 수단을 구비하고 있다. 이 구동 수단으로서, 도시한 실시예에서는, 선단에 상기 밸브 부재(14)를 연결한 로드(15)의 타단을 상기 유로벽(로드 지지판(17))으로부터 그 외측의 케이싱(21) 내의 실린더부(20)로 돌출시켜, 당해 실린더부(20) 내에 있어서, 상기 로드(15)의 단부(端部)에, 당해 실린더부(20) 내에 미끄럼운동이 자유롭게 수용된 피스톤(22)을 연결하고, 당해 실린더부(20) 내에 있어서의 피스톤(22)의 양측에 위치하는 각 피스톤실(23, 24)을, 각각의 파일럿 포트(23a, 24a)로부터 파일럿 유체압이 급배되는 압력실로 하여, 그들에 급배되는 파일럿 유체압에 의해, 상기 피스톤(22) 및 로드(15)를 통하여 밸브 부재(14)가 구동 가능하게 형성되어 있다.

또한, 상기 피스톤실(23, 24)의 한쪽을 파일럿 유체가 급배되는 압력실로 하는 일 없이, 복귀용 스프링에 의해 파일럿 유체압으로 구동된 피스톤(22)을 복귀시킬 수 있다. 이 경우에는, 통상, 밸브 부재(14)와 로드 지지판(17)과의 사이에 복귀용 스프링을 끼워 장착하게 되지만, 피스톤실(23, 24)의 한쪽에 복귀용 스프링을 수용해도 지장이 없다.

상기 고진공 밸브에 있어서의 밸브체부(1)의 유로벽의 관통공(18)을 관통하는 로드(15)의 축 시일부(30)는, 당해 관통공(18) 내에 얕은 홈 형상의 그리스 고임부(31)를 형성하고, 당해 관통공(18) 내에 있어서의 그리스 고임부(31)의 유로(11)측에, O링 등으로 이루어지는 그리스 유지용 시일 부재(32)를 형성함과 함께, 상기 관통공(18) 내에 있어서의 그리스 고임부(31)의 유로(11)와는 반대측에, O링 등으로 이루어지는 진공 시일용 시일 부재(33)를 형성함으로써 구성하고 있다. 그리고, 상기 그리스 고임부(31)의 축 방향 길이를, 상기 밸브 부재(14)의 최대 스트로크와 동일하거나 그 이상으로 형성하고 있다.

또한, 상기 관통공(18) 내에 있어서의 유로(11)측단에 스크레이퍼(35)를 형성하고 있다. 이 스크레이퍼(35)는, 유로(11) 내에 로드(15) 표면이 노출되어, 그 표면에 부착한 용제 등이, 로드의 미끄럼운동에 수반하여 축 시일부(30)에 들어가는 것을 억제하는 것이지만, 축 시일부(30)로부터의 그리스의 유출을 억제하는 기능도 구비하고 있다.

또한, 상기 그리스 고임부(31)의 유로(11)측에 형성한 상기 시일 부재(32)는, 진공으로 하는 유로(11)측으로 그리스가 빠져나가지 않도록 유지하는 것이지만, 진공 시일 기능을 겸비하고 있음은 물론이다. 한편, 그리스 고임부(31)의 반대측에 형성한 시일 부재(33)는, 진공 시일로서 기능하는 것이지만, 그리스가 실린더부(20) 내로 유출하는 것을 억제하는 기능을 겸비하고 있음은 물론이다.

또한, 상기 로드(15)는, 그 표면에 있어서의 시일 부재(32)와 슬라이딩 접합 하는 부분이 유로(11)로 노출되지 않도록 하는 것이 바람직하고, 이에 따라, 유로(11) 중의 용제 등이 로드 표면에 부착되어, 밸브 부재(14)의 스트로크에 수반하여 그것이 축 시일부(30)에 들어가는 일이 있어도, 시일 부재(32)까지 도달하는 일은 없어, 용제에 의한 시일 부재(32)의 손상을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

상기 실린더부(20)에 있어서의 피스톤(22)의 로드 연결측의 피스톤실(24)을 파일럿 유체압이 급배되는 압력실로 하는 도시의 실시예의 경우, 상기 로드(15)가 관통하는 관통공(18)의 당해 피스톤실(24)측단에 시일용 패킹(36)을 형성함과 함께, 당해 시일용 패킹(36)과 관통공(18) 내에 있어서의 진공 시일용 시일 부재(33)와의 사이의 공간을, 상기 압력실로부터 상기 시일용 패킹(36)을 통하여 누출된 공기가 빠져나가도록 하기 위한 통공(37)에 의해 외부로 개방시켜 두는 것이 바람직하다. 상기 피스톤실(24)이 복귀용 스프링을 수용하는 것으로서 대기에 개방되어 있는 경우에는, 상기 패킹(36)이나 통공(37)을 형성할 필요가 없다. 또한, 상기 축 시일부(30)에 있어서는, 시일 부재(32)와 스크레이퍼(35)의 사이에 베어링(38)을 형성하고 있다.

상기 구성을 갖는 고진공 밸브에 있어서는, 밸브체부(1)에 있어서의 로드(15)의 관통공(18)에 밸브 부재(14)의 최대 스트로크와 동일하거나 그 이상의 축 방향 길이의 그리스 고임부(31)를 형성하고 있기 때문에, 로드(15)의 표면에는 항상 그리스 고임부(31)의 그리스에 접해 있는 부분이 존재하고, 게다가, 밸브 부재(14)의 개폐 중 어느 하나의 스트로크에 있어서도, 로드 표면의 그리스 고임부(31)에 접해 있던 부분이, 그리스 고임부(31)의 양단의 시일 부재(32, 33) 중 어 느 한쪽에 항상 접하게 되어, 그들 시일 부재(32, 33)로 그리스가 항상 보급되어, 시일 부재(32, 33)의 장수명화가 도모된다. 따라서, 축 시일부(30)의 그리스 소진을 방지하여, 당해 축 시일부(30)의 장수명화를 도모할 수 있고, 더욱 구체적으로는, 상기 축 시일부(30)로부터 진공 분위기에 있는 유로(11)로의 그리스의 증발, 용출, 유출을, 간단한 수단에 의해 효과적으로 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 고진공 밸브의 실시예의 좌측 절반을 닫힘 밸브 상태, 우측절반을 열림 밸브 상태로 하여 나타내는 종단면도이다.

도 2는 상기 실시예에 있어서의 요부 종단면도이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1 : 밸브체부

2 : 밸브 구동 기구부

11 : 유로

12 : 제1 포트

13 : 제2 포트

14 : 밸브 부재

15 : 로드

16 : 밸브시트

18 : 관통공

20 : 실린더부

21 : 케이싱

22 : 피스톤

23, 24 : 피스톤실

30 : 축 시일부

31 : 그리스 고임부

32, 33 : 시일 부재

35 : 스크레이퍼

36 : 시일용 패킹

37 : 통공

Claims

제1 포트와 제2 포트와의 사이에 형성된 유로에 밸브시트를 형성하고, 상기 밸브시트로 접촉 및 이탈하여 상기 유로를 개폐하는 밸브 부재를 구비한 밸브체부와, 구동 수단에 의해 구동되는 로드가 상기 밸브체부의 밸브시트에 대향하는 유로벽을 시일 상태로 관통하여 상기 유로 내에 삽입되고, 상기 로드의 선단에 연결된 상기 밸브 부재를 밸브시트의 개폐를 위해 구동하는 밸브 구동 기구부를 구비한 고진공 밸브에 있어서,

상기 밸브체부의 유로벽을 관통하는 상기 로드의 관통공 내에 그리스 고임부를 형성하여, 상기 관통공 내에 있어서의 그리스 고임부의 상기 유로측에 그리스 유지용 시일 부재를 형성함과 함께, 상기 관통공 내에 있어서의 그리스 고임부의 반대측에 진공 시일용 시일 부재를 형성하여, 상기 관통공의 축 시일부를 구성하고,

상기 그리스 고임부의 축 방향 길이를, 상기 밸브 부재의 최대 스트로크와 동일하거나 그 이상으로 형성한 것을 특징으로 하는 고진공 밸브.
제1항에 있어서,

상기 관통공 내에 있어서의 유로측단(端)에 스크레이퍼를 형성한 것을 특징으로 하는 고진공 밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 밸브 부재를 구동하는 구동 수단이, 상기 밸브 부재를 선단에 연결하여 타단을 상기 유로벽으로부터 케이싱 내의 실린더부로 돌출시킨 상기 로드에, 상기 실린더부 내에 미끄럼운동이 자유롭게 수용된 피스톤을 연결하고, 상기 실린더부 내로 급배하는 파일럿 유체압에 의해 상기 피스톤 및 로드를 통하여 밸브 부재가 구동 가능하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고진공 밸브.
제3항에 있어서,

상기 실린더부에 있어서의 적어도 피스톤의 로드 연결측의 피스톤실을, 파일럿 유체압이 급배되는 압력실로 하고, 상기 로드가 관통하는 관통공의 상기 압력실측단에 상기 압력실의 시일용 패킹을 형성함과 함께, 상기 시일용 패킹과 관통공 내에 있어서의 그리스 고임부의 상기 압력실측에 위치하는 진공 시일용 시일 부재와의 사이의 공간을, 상기 압력실로부터 상기 시일용 패킹을 통하여 누출된 공기가 빠져나가도록 하기 위한 통공에 의해 외부로 개방시킨 것을 특징으로 하는 고진공 밸브.