KR20100064159A - 진공 게이트 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공 게이트 밸브에 관한 것으로서, 상부에 몸체커버가 설치되며 유체통로가 형성된 내벽에 유체통로와 수직한 방향으로 슬라이딩공간이 형성된 밸브몸체와, 상기 슬라이딩공간 내로 전후진됨에 따라 유체통로를 개폐하는 밸브판과, 상기 밸브판을 구동시키는 밸브판구동부와, 상기 유체통로에 평행한 방향으로 승하강됨에 따라 슬라이딩공간을 개폐하는 밀폐부재와, 상기 밀폐부재를 구동시키는 밀폐부재구동부로 이루어지고, 상기 밀폐부재구동부는 상기 몸체커버의 상부에 설치된 구동몸체에 내설되며, 상기 밀폐부재의 외곽 둘레에 형성된 복수의 날개편에 결합되어 상기 밀폐부재를 승하강시키는 복수의 실린더부재를 구비한다. 따라서 본 발명은 밀폐부재와 외기와의 접촉을 방지하여 밀폐부재의 냉각을 방지할 수 있고, 이로 인하여 밀폐부재의 냉각에 의한 오염물질의 안착을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

진공, 게이트, 밸브, 가열

Description

진공 게이트 밸브{Vacuum gate valve}

본 발명은 진공 게이트 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공챔버와 진공펌프 사이에 설치되는 게이트 밸브의 개폐 동작을 원활하게 수행하기 위한 진공 게이트 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 LCD(liquid crystal display) 기판이나 반도체 웨이퍼의 에칭 공정, 증착 공정, 스퍼터링 공정이나 패럴린 코팅과 같이 진공 상태를 필요로 하는 특수한 코팅 공정과 같은 작업을 할 때에는 작업이 이루어지는 챔버의 내부의 공기를 제거하여 진공 환경을 형성한다. 이 경우, 적절한 진공도를 설정 및 유지하는 것이 중요한 데, 이 때 반드시 필요한 것이 진공 게이트 밸브이다.

진공 게이트 밸브는 챔버와 펌프를 연결하는 통로에 위치하여 통로를 개폐함으로써 진공상태를 유지 또는 해제하는 역할을 한다. 이러한 진공 게이트 밸브는 통상 하나의 구동판과 하나의 기밀판의 작동에 의해 챔버쪽으로 연결되는 통로를 밀폐시킴으로써 챔버의 기밀성을 유지하게 된다.

따라서 반도체 제조장치의 진공 작업구역과 대기와의 밀폐기술도 반도체 제품의 품질에 많은 영향을 준다. 따라서 반도체 소자의 집적공정이 이루어지는 챔버 와 이 챔버내의 공기를 흡입하는 진공펌프와의 사이에 설치되어, 진공펌프의 흡입력이 챔버로 전달되는 것을 개폐하는 진공밸브가 중요한 역할을 담당하게 되므로, 그 수명을 유지하기 위한 노력 또한 중요한 문제점으로 대두되고 있다.

특히 진공 게이트밸브를 통하여 배출되는 진공챔버 내의 유체는 여러 가지 부산물이 포함된다. 이러한 부산물은 유체의 배출시 게이트밸브의 밸브판을 구동하기 위한 엑츄에이터의 링크나 밸브판이 슬라이딩되는 하우징의 내벽에 지속적으로 부착되어 밸브판의 전후진 작동을 방해하게 되므로, 밸브판이 슬라이딩 되는 공간을 개폐하는 밀폐부재를 필요로 하였다.

이러한 밀폐부재를 구비한 종래의 게이트 밸브는 등록특허공보 제0620726호및 등록특허공보 제0717865호 등에 개시되어 있다.

이러한 종래의 게이트 밸브는 밀폐부재를 압축공기에 의해 상하방향으로 이동시킴으로써 압축공기에 의해 밀폐부재가 냉각되는 문제점이 있었다.

특히 밀폐부재가 냉각됨으로써, 진공챔버에서 발생된 파우더 등과 같은 이물질이 밀폐부재에 안착되어 오동작의 원인을 제공하는 문제도 있었다.

또한, 밀폐부재를 압축공기로만 이동시키는 경우에 구동력이 미약하여 미작동되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 밀폐부재의 냉각을 방지하여 밀폐부재의 냉각에 의한 오염물질의 안착을 방지할 수 있고 오염물질의 안착을 방지하여 유지보수 및 관리가 용이하며, 밸프판구동부의 구조를 간단하게 하여 밸프판에 구동력을 용이하게 전달할 수 있는 진공 게이트 밸브를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상부에 몸체커버가 설치되며 유체통로가 형성된 내벽에 유체통로와 수직한 방향으로 슬라이딩공간이 형성된 밸브몸체와, 상기 슬라이딩공간 내로 전후진됨에 따라 유체통로를 개폐하는 밸브판과, 상기 밸브판을 구동시키는 밸브판구동부와, 상기 유체통로에 평행한 방향으로 승하강됨에 따라 슬라이딩공간을 개폐하는 밀폐부재와, 상기 밀폐부재를 구동시키는 밀폐부재구동부를 포함하는 진공 게이트 밸브로서, 상기 밀폐부재구동부는, 상기 밀폐부재의 외곽 둘레에 날개편의 상부 또는 하부에 등간격으로 결합되어 상기 밀폐부재를 승하강시키는 복수의 액추에이터를 포함하여 구성된다.

본 발명은 액추에이터가 하부에 결합되며 상기 밀폐부재가 내주에 삽입되고, 상기 유체통로와 연통형성된 구동몸체를 더 포함한다. 본 발명의 구동몸체의 내주면에는 상기 밀폐부재의 외곽 둘레를 가열하는 가열부가 설치되어 있다.

본 발명의 날개편은 상기 밀폐부재의 외곽 둘레에서 외향으로 돌출형성되어 있다. 본 발명의 밀폐부재는 상단 또는 하단에 실링재가 구비되어 있다. 본 발명의 액추에이터는 실린더이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 밀폐부재와 외기와의 접촉을 방지하 여 밀폐부재의 냉각을 방지할 수 있고, 이로 인하여 밀폐부재의 냉각에 의한 오염물질의 안착을 방지할 수 있다.

또한, 오염물질의 안착을 방지하여 유지보수 및 관리가 용이해 진다.

또한, 밀폐부재 둘레에 가열부를 설치함으로써, 밀폐부재의 냉각을 방지할 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 진공 게이트 밸브를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 진공 게이트 밸브를 나타내는 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 진공 게이트 밸브를 나타내는 분해도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 진공 게이트 밸브를 나타내는 상면도이다.

도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 진공 게이트 밸브는 진공챔버와 진공펌프 사이에 설치되는 게이트 밸브로서, 밸브몸체(10), 밸브판구동부(20), 밸브판(30), 구동몸체(40), 밀폐부구동부(44), 밀폐부재(45)를 포함하여 이루어진다.

밸브몸체(10)는 진공챔버와 진공펌프 사이에 설치되는 본 실시예의 진공 게이트 밸브를 구성하는 박스형상의 구조체로서, 몸체부(11), 유체통로(12), 측면커버(13), 몸체커버(14)로 이루어진다.

몸체부(11)는 사각형의 박스형상으로 형성되며 상부 및 하부가 개방되어 있 고, 양측면에는 결합홈이 형성되어 있다. 유체통로(12)는 상기 몸체부(11)의 내부 일측에 설치되며 유체통로(12)의 상부에는 이와 수직한 방향으로 슬라이딩공간이 형성되어 있다.

측면커버(13)는 몸체부(11)의 양측면에 형성된 결합홈에 결합되며 그 내측부에는 레일홈(13a)이 형성되어 있다. 몸체커버(14)는 상기 몸체부(11)의 상부에 결합되어 밸브몸체(10)의 상부를 폐쇄하며, 일측에는 유체통로(12)와 연통되는 끼움홀이 형성되어 있다.

밸브판구동부(20)는 밸브몸체(10)의 몸체커버(14) 상부에 설치되어 밸브판(30)을 전후방향으로 구동시키는 구동부로서, 링크기구(21), 액추에이터(22; actuator), 링크커버(23)로 이루어진다.

링크기구(21)는 액추에이터(22)의 직선구동력을 기구적인 연결에 의해 회전구동력으로 전환시켜서 그 회전력에 의해 밸브판(30)을 전후방향으로 이송시키는 동력전달부재이다.

액추에이터(22)는 밸브판구동부(20)의 구동원으로서, 직선구동력을 제공하는 실린더, 선형모터 등 다양한 구동수단을 사용할 수 있다. 링크커버(23)는 링크기구(21)의 상부에 설치되어 링크기구(21)에 먼지나 오염물 등과 같은 이물질의 투입을 방지하여 오동작의 위험을 방지할 수 있게 된다.

밸브판(30)은 슬라이딩공간 내로 전후진됨에 따라 유체통로(12)를 개폐하는 개폐수단으로서, 차단플레이트(31), 가이드(32), 롤러(33), 탄성부재(34)로 이루어진다.

차단플레이트(31)는 사각형상이나 원형상으로 형성된 평판부재로서, 유체통로(12)에 수직으로 교차하도록 설치되어 전후진됨으로써 유체통로(12)를 개폐하게 된다. 가이드(32)는 차단플레이트(31)의 양측면에 길이방향으로 설치되어 차단플레이트(31)의 전후진을 안내하게 된다.

롤러(33)는 각 가이드(32)의 외측면에서 회전가능하게 복수개가 일자로 배치되어 전후방향의 슬라이딩을 원활하게 한다. 탄성부재(34)는 상하방향으로 탄지력을 부여할 수 있는 코일스프링(coil spring)으로 이루어지며, 차단플레이트(31)의 하부 가장자리에 복수개가 설치되어 상방에서의 가압력에 대한 상방으로의 탄지력을 부여하게 된다.

구동몸체(40)는 유체통로(12)와 연통되도록 밸브몸체(10)의 몸체커버(14) 상부에 설치되며, 박스체(41), 매니폴드(42; manifold), 가열부(43)로 이루어진다.

박스체(41)는 사각형상이나 원형상으로 형성된 구조체로서 내주부에 유체통로(12)와 연통되는 연통홀이 형성되어 있고 하부의 가장자리에는 밀폐부재구동부(44)가 장착되어 있다.

매니폴드(42)는 상기 박스체(41)의 양측면에 결합되어 상기 밀폐부재구동부(44)에 부여되는 공압이나 유압의 유출입을 원활하게 한다. 가열부(43)는 열선이나 코일 등의 발열부재로 이루어지며, 구동몸체(40)의 박스체(41) 내주면에 설치되어 밀폐부재(45)의 외곽 둘레를 가열하게 된다.

밀폐부구동부(44)는 밀폐부재(45)를 구동시키는 구동부로서, 몸체커버(14)의 상부에 설치된 구동몸체(40)에 내설되며, 밀폐부재(45)의 외곽 둘레에 외향으로 형 성된 복수의 날개편(45c)에 결합되어 밀폐부재(45)를 승하강시키는 복수의 액추에이터(actuator)로 이루어진다. 또한, 밀폐부구동부(44)의 액추에이터로는 직선구동력을 제공하는 실린더, 선형모터 등 다양한 구동수단을 사용할 수 있다.

밀폐부재(45)는 유체통로(12)에 평행한 방향으로 승하강됨에 따라 슬라이딩공간을 개폐하는 개폐수단으로서, 외곽 둘레에 복수의 날개편(45c)이 돌출형성되어 있으며, 그 외주부는 구동몸체(40)의 내주면에 삽입되어 있다.

또한, 밀폐부재(45)의 외주부 둘레에는 오링(O-ring)과 같은 실링재(45a)가 설치되어 밀폐부재(45)와 구동몸체(40) 사이의 기밀을 유지하게 되고, 밀폐부재(45)의 하단 또는 상단에도 오링(O-ring)과 같은 실링재(45b)가 설치되어 밀폐부재(45)와 유체통로(12) 사이의 기밀을 유지하게 된다.

따라서 본 실시예의 진공 게이트 밸브는 밀폐부재(45)의 둘레에 결합된 액추에이터(44)에 의한 상하로 이동되므로, 밀폐부재(45)에 냉기와의 접촉을 차단하여 밀폐부재(45)의 냉각을 방지하게 된다.

또한, 밀폐부재(45)의 외곽 둘레에 가열부(43)가 설치됨으로써, 밀폐부재(45)의 냉각시 가열하여 밀폐부재(45)의 냉각에 의한 이물질의 침착을 방지하게 된다.

또, 밸브몸체(10)의 상부에 밸브판구동부(20)가 설치됨으로써, 진공 케이트 밸브의 설치면적을 감소시켜, 진공챔버와 진공펌프 사이의 공간이 협소한 경우에도 적용이 가능하므로, 진공 게이트 밸브의 적용가능성을 향상시킬 수 있게 된다.

본 실시예에서는 밀폐부재(20)의 상부에 밀폐부구동부(44)가 형성되어 하방 이동시 밀폐되는 경우에 대해서만 설명했지만, 밀폐부재(20)의 하부에 밀폐부구동부(44)가 형성되어 상방이동시 밀폐되는 경우도 가능함은 물론이다.

이하, 도면을 참조하여 본 실시예의 진공 게이트 밸브의 작동에 대해서 구체적으로 설명한다.

도 5 내지 도 9는 도 4의 절단선 A-A에 의한 진공 게이트 밸브의 작동상태를 나타내는 단면도이고, 도 10 내지 도 14는 도 4의 절단선 B-B에 의한 진공 게이트 밸브의 작동상태를 나타내는 단면도이다.

도 5 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 밸브판(30)이 유체통로(12)로 진입하지 않은 상태로서, 유체통로(12)가 개방되어 있으며, 밀폐부재(45)는 유체통로(12)의 상부와 소정거리 이격되어 유체통로(12)와 수직한 방향으로 슬라이딩공간을 형성하게 된다.

이러한 상태에서 밸브판구동부(20)가 동작하게 되면, 도 6 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 밸브판(30)이 슬라이딩공간으로 진입하게 된다. 그 후에 도 7 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 밸브판(30)이 슬라이딩공간으로 완전히 진입하게 되면, 밸브판구동부(20)가 동작을 정지하게 된다.

이러한 상태에서 도 8 및 도 13에 나타낸 바와 같이, 밀폐부재(45)에 밀폐부재구동부(44)의 구동력이 부여되면, 밀폐부재(44)가 하방으로 이동하여 밸브판(30)을 가압하게 되므로, 유체통로(12)가 밸브판(30)의 의해 완전히 폐쇄된다.

또한, 도 9 및 도 14에 나타낸 바와 같이, 밸브판(30)이 유체통로(12)로 진입하지 않은 상태에서 밀폐부재(45)에 밀폐부재구동부(44)의 구동력이 부여되면, 밀폐부재(44)가 하방으로 이동하여 유체통로(12)의 상부를 가압하게 되므로, 유체통로(12)가 완전히 개방된다. 따라서 이와 같은 동작을 반복함으로써, 유체통로(12)의 개폐가 가능하게 된다.

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

본 발명의 진공 게이트 밸브는 진공챔버에 수반되는 장치로서 특히 반도체와 LCD 장비산업에 유용하게 이용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 진공 게이트 밸브를 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 진공 게이트 밸브를 나타내는 분해사시도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 진공 게이트 밸브를 나타내는 분해도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 진공 게이트 밸브를 나타내는 상면도.

도 5 내지 도 9는 도 4의 절단선 A-A에 의한 진공 게이트 밸브의 작동상태를 나타내는 단면도.

도 10 내지 도 14는 도 4의 절단선 B-B에 의한 진공 게이트 밸브의 작동상태를 나타내는 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 밸브몸체 20: 밸브판구동부

30: 밸브판 40: 구동몸체

43: 가열부 44: 밀폐부재구동부

45: 밀폐부재

Claims (6)

1. 유체통로가 형성된 내벽에 유체통로와 수직한 방향으로 슬라이딩공간이 형성된 밸브몸체와, 상기 슬라이딩공간 내로 전후진됨에 따라 유체통로를 개폐하는 밸브판과, 상기 밸브판을 구동시키는 밸브판구동부와, 상기 유체통로에 평행한 방향으로 승하강됨에 따라 슬라이딩공간을 개폐하는 밀폐부재와, 상기 밀폐부재를 구동시키는 밀폐부재구동부를 포함한 진공 게이트 밸브에 있어서,

   상기 밀폐부재구동부는, 상기 밀폐부재의 외곽 둘레에 날개편의 상부 또는 하부에 등간격으로 결합되어 상기 밀폐부재를 승하강시키는 복수의 액추에이터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진공 게이트 밸브.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 액추에이터가 하부에 결합되며 상기 밀폐부재가 내주에 삽입되고, 상기 유체통로와 연통형성된 구동몸체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 게이트 밸브.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 구동몸체의 내주면에는 상기 밀폐부재의 외곽 둘레를 가열하는 가열부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 게이트 밸브.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 날개편은 상기 밀폐부재의 외곽 둘레에서 외향으로 돌출형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 게이트 밸브.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 밀폐부재는 상단 또는 하단에 실링재가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 게이트 밸브.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 액추에이터는 실린더인 것을 특징으로 하는 진공 게이트 밸브.

Images