KR20160110567A

KR20160110567A - 기밀 샤프트 이동관통부를 구비하는 진공밸브

Info

Publication number: KR20160110567A
Application number: KR1020167025333A
Authority: KR
Inventors: 플로리안 에흐네
Original assignee: 배트 홀딩 아게
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2016-09-21
Also published as: KR101761245B1; WO2010026100A1; CN102171499A; CN102171499B; US20110168937A1; DE112009002071B4; DE112009002071A5; JP2012502231A; JP5587315B2; KR20110057198A; US8727311B2

Abstract

본 발명은 진공밸브(1)의 내부(3)를 흐르는 매체의 흐름을 차단(interrupting), 개방 또는 제어하기 위한 진공밸브에 관한 것이다. 밸브 드라이브(5)로 연결된 샤프트(6)가 밸브 하우징(2)을 통해 밀폐 샤프트 관통부(20)에 의해 기밀한 방식으로 대기영역(4)에서 내부(3)로 안내됨에 따라 밸브 드라이브(5)에 의해 발생한 움직임이 대기영역(4)에서 내부(3)로 전달되어 흐름을 차단(interrupting), 개방 또는 조절하게 된다. 상기 샤프트 관통부(20)는 반경방향으로 가스 밀폐 방식으로 샤프트(6)를 동심형으로 감싸기 위한 제1 밀폐링(21), 상기 샤프트(6)에 대해, 축방향으로 마주보는 지지 표면(22), 가스-밀폐 방식으로 제1 밀폐링(1)이 적어도 부분적으로는 상기 지지 표면에 대해 인접해 있고, 지지링(23) 및 스프링(25)을 포함한다. 지지링(23)의 내부 원뿔편(24)은 적어도 부분적으로 제1 밀폐링(21)을 감싼다. 상기 스프링(25)은 지지표면(22)을 향한 방향으로 축방향으로 지지링(23)을 가압하기 때문에 원뿔편(24)이 상기 지지표면(22)과 샤프트(6) 상에 실질적으로 일정한 압력을 가하면서 순응적으로(pliably) 제1 밀폐링(21)을 탄성 가압하게 된다.

Description

기밀 샤프트 이동관통부를 구비하는 진공밸브{Vacuum valve with gas-tight shaft penetration}

본 발명은 청구항 1항의 전제부에 따른 진공밸브의 내부영역 내의 흐름 경로를 따라 흐르는 매체의 흐름을 차단(interrupting), 개방 또는 제어하기 위한 진공밸브에 관한 것이다.

종래기술에서는 밸브 하우징을 통과하여 형성되며 밸브 밀폐부를 이용하여 기밀하게 밀폐할 수 있는 밸브 채널을 구비한 진공밸브에 대해 다양한 실시예를 개시하고 있다. 특히 오염물질이 없는 곳에서 가능한 한 보호된 공기하에서 이루어져야 하는 IC 및 반도체 생산 공정에서 다양한 진공밸브가 사용된다.

예를 들어, 반도체 웨이퍼 또는 액정기판의 제조를 위한 설치에 있어서, 고감도 반도체 또는 액정소자는 순서대로 다수개의 공정챔버를 거치게 되며, 여기서 상기 공정챔버 내에 위치된 반도체 소자들은 각각의 케이스 안에서 공정 장치에 의해 공정을 거치게 되는 것이다. 공정챔버 내의 공정 및 각 공정 간의 이송 두 경우에 있어서, 고감도 반도체 소자는 언제나 보호된 대기 하에, 특히 보호된 가스 대기 또는 무공기 또는 입자가 전혀 없는 환경 하에 위치되어야 한다. 상기 공정챔버들은 예를 들면 연결 경로를 통해 각각 연결되며, 공정챔버는 진공 밸브에 의해 개방되어 일 공정챔버의 부품이 다음 공정챔버로 이동한 후, 각 케이스 안에서 생산 공정이 이행되도록 기밀하게 밀폐되게 된다. 상기 공정챔버에 대해 도킹하고 상기 공정챔버 사이에 보호 대기하에서 상기 반도체 소자를 이송할 수 있는 이동 전송 챔버도, 또한, 사용된다.

반도체 부품이 통과하게 되는 이와 같은 진공 밸브들은 또한 본 명세서에 게재된 적용 분야 및 관련 범위를 고려할 때는 진공 변환(transfer) 밸브, 직사각형의 개구부 단면을 고려할 때는 사각 밸브, 일반적 기능 방식을 고려하면 슬라이드 밸브, 사각형 게이트 밸브 또는 트랜스퍼 슬라이드 밸브 등으로 칭한다. 웨지-형태 밸브 밀폐부를 구비한 슬라이드 밸브는 또한 웨지 밸브라고도 칭해진다.

가스 채널의 개방 및 폐쇄 또는 이를 통한 매체의 흐름을 조절하기 위한 진공 밸브 또한 사용된다. 이와 같은 밸브는 예를 들면 공정챔버 또는 이송챔버와 진공 펌프 또는 대기 사이에 위치한 튜브 시스템 내부에 위치된다. 이들 밸브들의 개구부 단면은 또한 펌프 밸브라고도 불리며, 대부분 진공 변환밸브의 케이스 내부의 경우보다 실질적으로 작다. 이들 진공 밸브는 예를 들면 진공 각 밸브, 슬라이드 밸브, 버터플라이 밸브, 로터리 밸브 및 펜덜럼(pendulum) 밸브와 같이 각기 다른 설계가 알려져 있다.

가스 채널의 전적인 개방 및 밀폐, 또는 몇몇 다른 개방만을 위해 설계되어 일정 기준 상에서 정의된 중간 지점을 파악할 수 없는 진공 밸브와, 전적인 개방 및 밀폐 위치를 판단하기 위해 설계되어 관통흐름(throughflow)을 조절하기에 적합한 진공 밸브 간에는 분명 차이가 있다. 따라서, 이러한 밸브들은 조절 또는 제어 밸브라고 칭한다.

또한, 각각의 케이스에 사용되는 구동 기술에 따라, 특히 선형 밀폐 및 개방 이동의 밸브와 다른 한편으로는 회전식 밀폐 및 개방 움직임을 가지는 밸브 사이에도 차이가 존재하며, 물론 상기 이동방식은 조합이 가능하다.

밸브 밀폐부의 회전동작에 의해 관통흐름의 단면이 변화될 수 있는 진공 밸브의 예로는 로터리 밸브(버터플라이 밸브 또는 플러터(flutter) 밸브라고도 함), 및 펜덜럼(pendulum) 밸브, 루버(louver) 밸브, 또는 쉐브론 형(chevron-type) 밸브 등이 있다. 로터리 밸브의 경우, 흐름 경로를 통과하는 매체의 흐름은 흐름 경로 내에 배치된 밀폐 플랩(flap)의 회전 동작에 의해 차단(interrupting), 개방(release) 또는 조절되며, 상기 밀폐 플랩의 회전 축의 적어도 한 구성은 흐름 경로의 흐름 축에 대해 직각을 이룬다. 이와 같은 로터리 밸브, 버터플라이 밸브 및 스로틀(throttle) 밸브들이 잘 알려진 공지내용들이며, 이들 중 특히 예를 들면, GB 2 404 237 (Wareham) 또는 US 2004/0129909 A1 (Wiese) 등에 기재되어 있다. 특히 루버 밸브에 이와 같은 플랩이 복수개 구비되며, 대부분의 경우 회전운동축들이 각각에 대해 평행으로, 또한 흐름 경로의 흐름축에 대해 직각으로 형성된다. 쉐브론 형 밸브는 각각에 대해 회전 가능한 두 개의 평행한 밀폐판을 가지며, 이들은 각각에 대해 안착되고 그 회전운동축은 흐름축에 대해 실질적으로 평행하게 형성된다. 밀폐판은 각각 개구부(특히 방사형으로 연장된 슬롯 형태임)를 구비하며, 이는 각각에 대해 밀폐판의 제1 회전 위치에서는 각각에 대하여 연계하여 배치되기 때문에 흐름 경로를 개방(release)해주고, 각각에 대해 밀폐판의 제2 회전 위치에서는 서로 중복되기 때문에 흐름 경로를 밀폐(block)하게 된다. 펜덜럼 밸브의 경우, US 6,089,537 (Olmsted)에 기재된 예에서 보듯이, 밀폐판이 흐름축에 대해 실질적으로 평행한 축을 중심으로 흐름 경로 내부로 선회하게 되므로, 개방부의 단면이 좁아지고 흐름경로가 밀폐되는 형식이다.

슬라이드 밸브의 경우, 밸브 밀폐부, 특히 밀폐판이 흐름 경로 내부로 선형으로 슬라이딩 되는데, 대부분의 경우 흐름축에 대해 직각을 이룬다. 기밀의 밀폐는 선형 동작, 또는 추가적으로, 흐름 경로에 대핸 평행한 방향의 제2 동작에 의해 이루어질 수 있다. 예를 들어, US 6,367,770 B1 (Duelli)에 기재된 웨지 밸브, 또는 "MONOVAT series 02 and 03"이라는 제품명으로 알려진 트랜스퍼 밸브와 같이 단일의 선형 동작을 통해 폐쇄 및 밀폐가 이루어지는 슬라이드 밸브의 경우, VAT Vakuumventile AG, Haag, Switzerland사에 의해 제조되는 사각형 게이트 밸브와 같이 구성될 수 있으며, 예를 들면 US 4,809,950 (Geiser) 및 US 4,881,717 (Geiser) 등에 기재된 구조 및 기능을 가진다.

예를 들면 US　6,629,682　B2 (Duelli)와 같이 종래의 다양한 밀폐 장치들이 공지되어 있다. 밀폐 링으로 적합한 재질로는 Viton®이라는 상표명으로 알려진 탄성의 밀폐재질이 있다.

이들 진공 밸브 모두 적어도 하나의 이동가능한 밸브 밀폐부가 밸브 하우징 내부의 흐름 경로 내에 배치되며, 그와 같은 흐름 경로를 지나는 매체의 흐름을 차단(interrupting), 개방 또는 제어 동작을 밸브 밀폐부의 이동(movement)에 의해 이루어진다는 공통점을 갖는다. 이러한 이동은 특히, 회전 이동 및/또는 선형 이동일 수 있다.

진공 영역 내에 이동을 제공하기 위해 밸브 드라이브를 제공할 수 있다. 윤활유가 없이 진공-호환의 스텝핑 모터가 사용되는 설계가 공지되어 있다. 이들 모터의 생산을 위해서는, 그 중에서도, 특히 진공 영역 내에서 마찰에 의해 발생할 수 있는 바람직하지 못한 입자의 형성을 방지하기 위해 특수 재질의 베어링과 같은 것이 요구된다. 진공 밸브의 내부영역에 드라이브를 배치하여 대기(atmosphere) 영역에서 진공 영역으로의 이동의 전달을 피하고 대응되는 밀폐수단을 생략할 수 있다고 해도, 진공 영역 내에 이와 같은 드라이브를 배치하기 위해서는, 특히 고감도의 극히 높은 진공 적용예의 경우에 사용될 경우 비교적 높은 경비가 소비되며, 경우에 따라 아예 가능하지 않은 경우도 있다.

따라서, 이와 같은 이동(movement)을 이루기 위한 밸브 드라이브가 대부분의 경우 진공영역 외부, 즉 대기 영역 하에 배치되며, 여기서 샤프트와 같은 적어도 하나의 메커니즘을 통한 기밀한 방식으로, 밀폐적 이동관통부를 통해 대기 영역에서 진공 영역 내부로 이동이 안내되도록 한다.

진공측에서 대기측 방향으로 관통되는 샤프트를 구비한 진공 기밀의 회전형 또는 선형 이동관통부는 높은 정밀도, 높은 안정도 및 높은 토르크 및/또는 힘(forces)으로 회전 또는 병진 또는 선형의 움직임을 진공영역 외부에서 그 내부로 전달하는 목적으로 알려져 있으며, 여기서 상기 샤프트는 샤프트 및 이동관통부 사이에 배치된 적어도 하나의 밀폐링에 의해 밀폐 샤프트 이동관통부를 이용하여 기밀한 방식으로 진공 상태로 안내(route)되게 된다.

이와 같은 직선형 회전 또는 선형의 이동관통부는 다양한 진공밸브에 적용되며 대부분의 적용예에 있어 앞선 밀폐 재질로 인해 성공적으로 사용되는 것으로 나타났다. 그러나 이들 중 대기 영역과 진공 영역 사이에 비교적으로 높은 온도 변화 및/또는 상당히 높은 압력 변화가 일어나는 환경에 밀폐 재질이 노출되는 적용예의 경우는 문제점이 있는 것으로 나타난다. 대부분의 밀폐 재질은 열작용 하에서 팽창하며, 이는 밀폐부와 샤프트 사이의 압력 작용(pressing action)을 증가시키게 된다. 안착위치의 밀폐부와 이동중인 샤프트 사이의 힘이 일정한 한계치를 초과하면, 밀폐부에 가해지는 마모가 상당수 증가하게 된다. 경우에 따라, 상기 밀폐부가 손상되어 작동이 불가하게 될 수 있으며, 이는 가스 누출 및 더 나아가서는 상당한 피해를 가져올 수 있다. 한편, 밀폐부와 샤프트 사이의 밀폐상태를 유지하기 위해서는 최소한의 접촉-압력이 항상 유지되어야 한다. 밀폐 재질의 열적팽창 계수에 따라, 언제나 적정한 밀폐 및 사용기간을 보장하면서 진공밸브가 작동될 수 있는 온도범위에는 한계가 있다.

종래 기술에서는 외부에서 진공 영역의 내부로 높은 밀폐도를 제공하며 회전 이동을 전달하기 위한 다양한 제안들이 있었다.

US　4,885,947 (Balter　et　al.)는 진공 챔버의 외부에서 그 내부로 회전 이동을 전달하기 위한 제1 샤프트 및 제2 샤프트를 구비한 진공-밀폐(vacuum-tight)의 로터리 이동관통부를 기재하고 있다. 여기서 제1 샤프트는 중공샤프트이고 제2 샤프트는 제1 샤프트 내에서 회전될 수 있도록 장착된다. 이들 샤프트들은 진공측에서 대기측으로 연속적 샤프트를 형성하지 않는다. 회전 이동은 복합 이송 메카니즘을 통해 전달된다. 타측에는, 제1 샤프트는 회전축에 대해 기울어지도록 형성된 편심의 홈부를 가지며 그 안으로 원뿔 슬리브가 돌출된다. 제1 샤프트는 원뿔 슬리브의 궤도 이동(orbital movement)에 의해 회전된다. 제2 샤프트 또한 편심 드라이브를 통해 회전된다. 샤프트들은 각각의 케이스 내에서 접혀진 벨로우 부(bellows)를 통해 밀폐된다. 이러한 진공-밀폐의 로터리 이동관통부의 복합적 구성으로 인해 회전 이동의 전달의 정확도 및 안정도가 손실될 수 있다. 더 나아가, 이는 비교적으로 적은 토르크만 전달할 수 있을 뿐이다.

US　2005/0210648　A1는 니들(needle) 밸브내에서 패킹 밀폐부를 프리스트레스(prestress)하기 위한 장치를 기재한다. 상기 니들 밸브의 줄기(stem)는 그 축에 대해 회전 가능하며, 밀폐 동작에 따라 밸브의 내부로 안내되며, 여기서 하우징 내부의 패킹 밀폐부가 원통형 밸브 줄기 및 밸브 하우징의 원통벽 사이의 밀폐를 보존한다. 원통벽은 원통형 밸브 줄기를 감싸며, 패킹 밀폐부가 원형의 중간 영역, 즉 벽부와 밸브 줄기 사이에 배치된다. 상기 원형 패킹 밀폐부는, 하나의 내부에서 다른 하나를 안내하기 위한 한 쌍의 웨지-형 패킹부를 포함한다. 패킹부에 스프링 등의 수단을 통한 축방향 힘이 적용되면 그 결과로 패킹 밀폐부가 원통형 밸브 줄기 및 원통벽 사이에서 반경방향으로 압축되며, 이에 따라 원통형 밸브 줄기와 원통벽 사이의 원형 공간이 패킹 밀폐부에 의한 밀폐 동작에 따라 완전히 채워지게 된다. 스프링은 축방향 힘을 제공한다. 상기 패킹 밀폐부를 프리스트레스 하기 위한 장치의 한 가지 문제점으로는 패킹 밀폐부의 반경방향으로 열적-유도 팽창에 의해 원통형 밸브 줄기 상에 반경방향 밀폐력이 급격히 증가하게 되어 밀폐부의 마모 가능성이 증가, 특히 밸브 줄기의 회전 시 더욱 증가 된다는 사실이다. 상기 장치는 스프링의 탄성을 이용한 밸브 줄기에 대해 평행한 패킹 밀폐부의 축방향 팽창을 보상하기 위한 어느 정도 한정된 적용예에는 적합할지 모르나, 밸브 줄기에 대해 반경방향으로 밀폐부에 팽창이 열적으로 유도되는 경우라면, 회전형 밸브 줄기 상에 밀폐부의 실질적으로 반경방향의 밀폐력이 가해질 수 있도록 하기 위한 목적에는 적합하지 않다.

따라서 본 발명의 목적은, 공정 도중에 가스 밀폐가 보장되는 방식으로, 대기 영역에서 발생한 움직임이 광범위 온도 범주 내에서 진공 밸브의 내부영역으로 전달될 수 있는 케이스에서 직선형 구성을 가진 진공 밸브를 제공하는 데 있다.

상기 목적은 독립항의 특징들을 실현함에 따라 성취된다. 대안적 또는 바람직한 방향으로 본 발명을 이용하기 위한 특징은 독립항들에 설명되어 있다.

본 발명은 진공 밸브의 내부영역 내의 흐름 경로를 따라 흐르는 매체의 흐름을 차단(interrupting), 개방(releasing) 또는 조절하기 위한 진공 밸브를 포함한다. 상기 진공 밸브는 따라서 두 개 이상의 분리된 상태 - 예를 들면, 개방 및 폐쇄 상태 - 사이에서 스위칭되는 밸브, 또는 필요에 따라 조절 가능하며 특정 한계 내에서 자유로이 조절이 가능한 흐름 단면적을 가지는 제어 밸브일 수 있다. 상기 밸브를 통과하는 매체는 바람직하게는 가스, 또는 유체일 수 있다. 상기 진공 밸브는, 진공 밸브의 내부영역을 기밀한 방식으로 그 외부에 위치된 대기 영역과 분리하기 위한 밸브 하우징을 구비한다. 흐름 경로는 진공 밸브의 내부영역을 통과한다. 이러한 밸브 하우징은 단일 구성, 또는 복수 개의 개별 부품으로 구성되어 그 내부영역이 대기 영역에서 기밀하게 분리되도록 연결될 수 있는 구성일 수 있다. 밸브 하우징은 바람직하게는 진공 밸브의 내부영역에 개구부를 형성하기 위한 적어도 두 개의 연결부를 구비하며, 이를 통해 흐름 경로가 형성된다. 진공 밸브는, 진공 밸브의 내부영역을 통과하는 연결부를 통해, 이에 따라 상기 적어도 두 개의 연결부 사이에서 흐름이 가능한 매체가 차단(interrupting) 및 개방(released)되며, 또 만약 조절 또는 제어 밸브의 예라면, 가변되는 흐름 단면적에 의존하여 조절되기도 한다.

더 나아가, 상기 진공 밸브는 대기 영역 하, 즉 내부영역의 외측에서 움직임을 일으킬 수 있는 밸브 드라이브를 포함한다. 상기 밸브 드라이브는 전기, 공기압 또는 유압 모터일 수 있으며, 더 상세하게는 스테핑 모터 또는 공기압-실린더부, 또는 회전 또는 병진 이동을 발생하는 기타 다른 드라이브, 즉 선형 이동을 발생하도록 설계될 수 있다. 상기 진공 밸브에 적용되는 밸브 드라이브는, 일반적으로 밸브 하우징에 연결되며, 적어도 부분적으로 그 내부에 일체 형성 또는 분리형성되도록 연결된다.

샤프트는, 대기 영역 하에서의 상기 드라이브에 의해 발생된 움직임으로 인해 샤프트의 움직임을 일으키거나 또는 이를 이룰 수 있도록 밸브 드라이브에 연결된다. 상기 샤프트는 일반적으로는 회전 또는 병진 이동을 전달하기 위한 기계적 메카니즘, 즉 예를 들면 회전적으로 대칭형이거나 그렇지 않은 직선형(rectilinear) 샤프트 또는 푸쉬로드(pushrod) 등으로 이해될 수 있으며, 상기 움직임은 바람직하게는 샤프트의 종축을 중심으로 하는 회전 이동이거나 샤프트의 종축을 따른 선형 슬라이딩 이동일 수 있다. 상기 샤프트는, 특히 샤프트의 기하학적 종축에 의해 형성된 기하학적 샤프트 축을 구비하며 특히 기하학적 단면의 중심점을 통과하도록 연장된다.

상기 샤프트는 밀폐 샤프트 이동관통부를 이용하여 대기영역에서 밸브 하우징의 진공-기밀의 내부영역으로 기밀한 방식으로 안내된다. 샤프트 이동관통부는 역동적 밀폐 특징을 가지며, 즉, 샤프트 이동관통부의 밀폐는 샤프트의 정적 상태에 의해서만 보장되기 보다는, 샤프트가 이동되는 중에도 이루어진다. 밸브 드라이브에 의해 제공된 움직임은 대기 영역에서 내부영역으로 샤프트에 의해 전달된다. 상기 샤프트 이동관통부는 상기 대기 영역 및 내부영역 사이의 가스 연통을 방지하며, 정적인 밸브 하우징과 역동적 샤프트 사이가 기밀한 방식으로, 다만 상대적인 움직임이 가능하도록 직, 간접적 연결이 되도록 한다.

진공밸브의 내부영역 내의 흐름경로 내에는 밸브 밀폐부가 배치되며, 여기서 내부영역은 외부방향으로 진공-기밀되어 있다. 이러한 밸브 밀폐부는 샤프트에 연결되며, 따라서 밸브 드라이브에 의해 생성되는 움직임이 샤프트를 따라 밸브 밀폐부의 움직임을 일으키고, 밸브 드라이브, 샤프트, 샤프트 이동관통부, 밸브 밀폐부, 밸브 안착부 및 밸브 하우징은 그와 같은 움직임에 따라 흐름경로를 흐르는 매체의 흐름을 차단(interrupting), 개방 또는 조절할 수 있도록 설계된다.

샤프트 이동관통부는 열작용 하에서 팽창하는 재질, 특히 엘라스토머로 제조된 오-링으로 구성된 제1 밀폐링을 구비한다. 상기 재질은 불화엘라스토머(fluoroelastomer) 일 수 있으며, 예를 들면 다음의 명칭을 가지는 상용화된 재질 중 어느 하나일 수 있다: Viton® 불화엘라스토머, e.g. Viton®A, Viton®B; Dai-el® 불화엘라스토머, 예를 들면. Dai-el®G°902, 등등; Tecnoflon^TM or Tecnoflon^TM 불화엘라스토머.

제1 밀폐링은 반경방향으로 기밀한 밀폐로 상기 샤프트를 동심원적으로 감싸게 된다. 즉, 제1 밀폐링이 벨트와 같은 형태로 샤프트를 감싸며, 제1 밀폐링의 내면과 샤프트의 외면 사이에는 밀폐접촉이 이루어지게 된다. 제1 밀폐링의 접촉압력은 샤프트 축에 대하여 반경방향으로 적용되며, 그렇기 때문에, 상기 샤프트는, 발명의 실시예에 따라, 상기 제1 밀폐링과 샤프트 사이에 진공-기밀 접촉이 실질적으로 이루어지면서, 샤프트 축에 대한 회전 동작 및/또는 제1 밀폐링에 대해 샤프트 축을 따르는 선형 슬라이딩 동작이 수행될 수 있다.

더 나아가, 샤프트 이동관통부는 베어링 표면을 가지며, 이는 밸브 하우징에 대해 직, 간접적으로 연결되면서 샤프트 주위를 감싸고 있다. 예를 들어, 상기 베어링 표면은 밸브 하우징 내의 정공(hole) 내의 어깨부에 의해 형성되며, 여기서 샤프트가 상기 정공을 통하도록 안내되고 정공 내의 어깨부는 샤프트를 전반적으로 둘러(all the way round) 감싸게 된다. 베어링 표면은 밸브 하우징의 일부 또는 밸브 하우징에 연결된 기타 다른 구성요소, 예를 들면 칼라(collar) 또는 슬리브 등에 의해 형성될 수 있다.

제1 밀폐링은 기밀 밀폐 방식으로 베어링 표면 상에 안착되며, 이로 인해 샤프트에 평행한 방향으로, 샤프트축에 대해 밀폐링이 고정되며, 따라서, 이는 곧 축방향을 의미한다. 이를 위해, 베어링 표면은 샤프트에 대해 축방향으로 위치되며, 따라서, 밀폐링은 샤프트에 평행한 방향으로 축방향으로 고정된다. 베어링 표면은 바람직하게는 샤프트 축이 그에 대해 법선관계를 형성하는 면으로 실질적으로 연장된다. 다시 말해, 베어링 표면의 법선은 샤프트 축에 대해 평행하게 연장된다. 그러나, 이들 베어링 표면의 법선들은 샤프트 축에 평행한 방향이 아니고, 샤프트 축에 대해 수직방향이 아닐 수도 있다. 다시 말해, 베어링 표면은 굳이 기하학적으로 정확한 면을 형성할 필요는 없다; 오히려 자세히 설명하자면 원뿔부의 내부 또는 외부경사면일 수 있으며, 이러한 이유로 본 발명에서 베어링 표면이 상기 면에 "실질적으로" 연장된다고 표현하고 있다.

따라서, 제1 밀폐링과 베어링 표면 사이에는 적어도 부분적으로라도 축방향의 기밀 접촉부가 있으며, 제1 밀폐링이 축방향으로 기밀 밀폐 방식으로 베어링 표면상에 안착되어 반경방향으로 기밀 밀폐 방식으로 샤프트를 감싸게 된다. 따라서, 제1 밀폐링은 베어링 표면과 샤프트 사이에 기밀 접촉을 부여하게 된다.

더 나아가, 샤프트 이동관통부는 샤프트 전체를 둘러 동심형으로, 그리고 베어링 표면에 축방향으로 대향되도록 배치된 지지링을 구비한다. 상기 지지링은 실질적으로 강성재질로 이루어진다. 이러한 지지링은 제1 밀폐링과 비교해 볼 때, 만일의 경우라도 탄성일 경우가 별로 없으며, 또한 만일의 경우라도 제1 밀폐링의 경우와 대비해 열의 작용으로 인한 팽창이 거의 일어나지 않는 것으로 이해해야 할 것이다. 상기 지지링은 바람직하게는 엘라스토머 또는 제1 밀폐링의 기타 다른 밀폐재질과 비교되는, 열적 팽창 경향을 거의 나타내지 않는 금속, 합금, 세라믹 재질 또는 기타 다른 강성재질로 이루어진다.

상기 지지링은 소정 한도내에서 베어링 표면, 밸브 하우징에 대해 축방향으로, 그리고 샤프트 축에 대해 평행한 방향, 따라서 샤프트에 대해 평행한 방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 베어링 표면과 지지링 사이의 거리는 소정 범주 내에서 변경이 가능하다. 상기 지지링은, 베어링 표면을 바라보는 부분상에, 내부 원뿔편을 구비하며, 이는 샤프트를 동심형으로 둘러싸면서 감싸게 된다. 다시 말해, 상기 지지링은 내부 원뿔부를 구비하되, 그 원뿔부의 중심축이 샤프트 축과 일치하게 된다. 상기 원뿔편은 원뿔-개방 각도를 가지고 베어링 표면 방향으로 확장된다. 즉, 지지링의 내부 직경은 베어링 표면 방향으로 특히 지속적으로 증가하게 된다. 상기 원뿔편은 일반적으로 지지링의 일부를 의미하는 것으로 이해된다. 상기 지지링의 내부 원뿔편은, 예를 들면 베어링 표면의 방향으로 45°내지 135°, 더 상세히는 60° 내지 120°, 상세히는 80° 내지 100°의 원뿔-개방 각도로 확장되며, 언뿔 개방 각도는 원뿔편에 의해 정의되는 원뿔의 가상 끝단(tip)의 내부 각도를 의미하는 것으로 이해된다.

제1 밀폐링은 적어도 부분적으로라도 상기 지지링의 원뿔편에 의해 전체적으로 감싸지게 되며, 원뿔편과 베어링 표면 사이에 클램핑된다. 샤프트 둘레로 탄성 스트링, 예를 들면, 헬리칼(helical) 스프링이 지지링을 베어링 표면 방향으로 축방향으로 가압함으로써, 원뿔편이 실질적으로 지속적인 접촉압력하에서 제1 밀폐링을 베어링 표면 및 샤프트 상으로 탄성 순응적으로(elastically compliant) 가압한다. 여기서 원뿔편은 제1 밀폐링이 샤프트에 대해 반경방향이자 샤프트에 대해 평행한 방향 이 두 방향 모두로 적용되는 힘에 놓이도록 하며, 이는 베어링 표면 방향이다. 제1 밀폐링이 팽창하면, 그 외측 직경이 증가하며, 이는 제1 밀폐링과 지지링 사이에 축방향 및 반경방향으로 작용하는 힘 역시 증가한다. 그러나, 지지링은 이러한 힘에 순응하기(yield to) 때문에, 베어링 표면에서 이격되면서 축방향으로 조절될 수 있으며, 스프링은 압축된다. 다시 말해, 제1 밀착링의 반경방향 팽창은 지지링 및 그 내부 원뿔 형태에 의해 지지링의 축방향 이동으로 전환된다. 스프링은 이러한 축방향 이동에 대해 순응적(compliant) 방식으로 대응(counteract)한다. 따라서, 제1 밀폐링이 열의 작용에 노출됨에 따라 제1 밀폐링 반경방향 팽창이 일어나고, 이에 따라 지지링이 베어링 표면에서 이격되는 방향의 축방향 이동을 하도록 원뿔 개구 각도가 형성된다. 탄성 스프링은 반경방향 팽창에 따라 일어나는 지지링의 축방향 이동에 순응하도록 설계된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 밀폐링은 제1 오-링으로 설계된다. 축방향에서 보이는 바와 같이, 제1 오-링과 베어링 표면 사이에는 실질적으로 환상의(annular) 기밀 접촉부가 형성된다. 반경 방향에서 보이는 바와 같이, 제1 오-링과 샤프트 사이에는 실질적으로 환상의 기밀 접촉부가 형성된다. 바람직하게는 제1 오-링과 지지링의 내부 원뿔편 사이의 환상 접촉부와 유사한 지지부가 존재하기 때문에, 제1 오-링은 샤프트와 베어링 표면에 대해 기울어지게 지지된다. 따라서 제1 오-링에는 그를 둘러싼 세 군데의 접촉영역을 구비하게 되는데, 이를 베어링 표면과 접촉하는 제1 영역, 샤프트와 접촉하는 제2 영역 및 지지링의 내부 원뿔편과 접촉하는 제3 영역으로 칭한다. 제1 오-링의 단면을 통해 보이는 바와 같이, 이 세 군데의 접촉 영역은 모서리에 접촉이 형성되면서 삼각형을 이루고 있다. 지지링의 내부 원뿔편과의 접촉영역은 바람직하게는 다른 두 접촉영역의 반대방향에 위치하며, 따라서 내부 원뿔편이 제1 오-링을 베어링 표면과 샤프트 상 모두에 일정한 힘을 가할 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 베어링 표면을 향해 형성된 지지링의 일부는 내부 영역을 향해 위치하며, 지지링과 스프링은 대기영역에 위치된다. 본 실시예의 한가지 혜택은 내부영역에 입자를 발생하는 요소, 특히 스프링이 수용되지 않는다는 점이다.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 베어링 표면에서 이격되도록 방향이 맞추어진 지지링의 일부는 내부영역을 향하도록 위치되며, 지지링과 스프링이 내부영역 내에 위치된다.

일 실시예에 따르면, 밸브 드라이브는 회전움직임을 발생하기 위해 설계된다. 여기서 샤프트 이동관통부는 회전 샤프트 이동관통부가 된다. 흐름경로의 폐쇄 및 개방 또는 조절 작업은 샤프트 및 밸브 밀폐부의 샤프트축에 대한 회전 운동에 따라 이루어질 수 있다. 예를 들어, 진공밸브는 버터플라이 밸브, 로터리 밸브, 스로틀 밸브, 펜덜럼 밸브, 루버 밸브 또는 쉐브론-형 밸브이다.

다른 실시예에 따르면, 밸브 드라이브는 선형 이동을 발생하기 위해 설계된다. 따라서 샤프트 이동관통부는 슬라이딩-동작의 샤프트 이동관통부가 된다. 흐름경로의 폐쇄 및 개방 또는 조절 작업은 샤프트와 밸브 밀폐부의 샤프트축을 따른 선형의 미끄럼 동작에 따라 발생한다. 진공밸브는 예를 들어 슬라이드 밸브, 변환(transfer) 밸브, 웨지(wedge) 밸브이다.

본 발명에 따라, 고도로 상승된 온도 및 이에 따른 제1 밀폐링의 열적 팽창에도 불구하고, 샤프트의 외부 표면과 제1 밀폐링의 내부 표면 사이에 반경방향 접촉을 유지할 수 있게 됨에 따라 온도범위가 큰 경우에도 사용할 수 있는 진공밸브를 제조할 수 있다.

본 발명의 변형 예에 따르면, 예를 들면 지지링의 원통형 내부 표면 및, 예를 들면 샤프트의 원통형 외부 표면 사이에 제2 밀폐링이 베어링 표면에서 이격되는 방향으로 형성된 지지링의 일부 상에 배치된다. 일정 축방향의 제1 밀폐링, 다른 축방향의 제2 밀폐링, 반경의 내부방향의 샤프트 및 반경의 외부방향 지지링 사이에는 윤활영역이 구비된다. 이러한 윤활영역에는 두 개의 밀폐링에 의해 유출이 방지된 윤활유가 수용된다. 윤활유는 샤프트 상, 좀 더 상세하게는 샤프트와 제1 밀폐링 사이에 밀폐 윤활층을 형성한다. 윤활유로 인해 제1 밀폐링의 밀페효과가 증진되며, 따라서 샤프트 이동관통부의 밀폐효과 또한 증가되며, 샤프트 이동시 제1 밀폐링의 마모 가능성이 감소한다. 더 나아가, 윤활유의 개선된 열 용량으로 인해 샤프트 이동관통부의 열 용량이 전반적으로 개선되게 됨에 따라, 밸브 내부에 갑작스러운(brief) 온도의 증가가 발생할 경우, 제1 밀폐링의 온도 증가 및 그에 따른 열적 팽창이 감소 된다. 더 나아가, 제2 밀폐링이 지지링과 샤프트 사이에 기계적 안내역할을 하게 된다.

본 발명에 따른 진공밸브을 단순한 예를 들어 다음에 더욱 상세히 설명하되, 특히 다음의 도면에 개략적으로 도시된 구체적 실시예를 참조할 것이다:
도 1은 샤프트 이동관통부가 구비된 진공밸브를 통한 개략적 단면을 도시하는 전체도; 및
도 2는 두 밀폐링을 구비한 샤프트 이동관통부의 개략적 단면을 도시하는 상세도.

도 1은 진공 밸브(1)의 내부영역(3) 내의 흐름경로(F)를 따라 이동되는 매체의 흐름을 차단(interrupting), 개방(releasing) 및 제어하기에 적합한 진공밸브(1)의 개략적 단면을 도시한 전체도이다. 흐름경로(F)는 도면의 평면에 대해 내부로 연장되도록 도시되며 화살표(F)로 표시된다. 진공밸브(1)는, 진공밸브(1)의 내부영역(3)과 외측의 대기영역(4)을 기밀하게 분리하기 위한 밸브하우징(2)을 구비한다. 밸브 드라이브(5)는 밸브하우징(2)으로 연결되며, 이러한 밸브 드라이브는 대기영역(4) 내에서 움직임을 발생시킬 수 있다. 일명 로터리 밸브가 도 1에 도시되며, 밸브 드라이브(5)는 화살표(9)로 도시된 바와 같이 회전 동작을 발생하도록 설계된다.

샤프트(6)는 밸브 드라이브(5)로 연결되어 그에 의해 기하학적 샤프트축(7)을 중심으로 회전할 수 있다. 샤프트(6)는 회전축(7)에 대해 회전적으로 대칭 및 직선적 관계이다. 밀폐 샤프트 이동관통부(20)에 의해, 샤프트(6)는 밸브 하우징(2)을 지나 기밀하게 대기영역(4)에서 내부영역(3)으로 안내되며, 따라서 밸브 드라이브에 의해 발생하는 움직임이 샤프트(6)에 의해 대기영역(4)에서 내부영역(3) 내부로 전달된다.

회전형 밀폐 플랩의 형태를 가지는 밸브 밀폐부(8)가 내부영역(3) 내의 흐름경로(F) 내에 배치되며, 여기서 밸브 밀폐부는 샤프트(6)에 연결된 상태로 그 위에 장착되어 그에 따라 안내된다. 밸브 밀폐부(8)로 인해, 흐름경로(F)를 따라 흐르는 매체 흐름의 차단(interrupting), 개방 또는 조절 작업은 화살표(9)로 도시된 회전동작에 의해 발생한다. 도시된 밸브 밀폐부의 위치의 경우, 진공밸브(1)는 폐쇄되어 있고, 따라서 흐름경로(F)는 차단(interrupted)되어 있다.

도 2는 샤프트 이동관통부(20)를 도시하는데, 특히 도 1의 실시예에 따른 샤프트 이동관통부(20) 또는 기타 다른 형태의 진공밸브의 그것을 도시한다. 샤프트 이동관통부(20)는 제1 오-링의 형태를 띠는 제1 밀폐링(21)을 구비하며, 이는 예를 들면 엘라스토머와 같이 열의 작용하에서 팽창하는 재질로 이루어지며, 반경방향으로 기밀 밀폐방식에 따라 동심적으로 샤프트(6)의 원통형 외부 표면을 감싼다. 제1 밀폐링(21)은 밸브 하우징(2)에 연결된 베어링 표면(22) 상에 안착된다. 베어링 표면은 제1 밀폐링(21)이 실제로 안착되는 표면을 의미하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 본 실시예의 경우, 베어링 표면(22)은 밸브 하우징(2) 내에 형성된다. 베어링 표면(22)은 샤프트(6)를 둘러싸며, 샤프트(6)에 대해 축방향으로 위치된다. 즉 다시 말해, 베어링 표면(22)의 평면(22a)의 법선들은 샤프트축(7)에 평행하게 형성된다. 그러다 다른 방식에 따르면, 베어링 표면이 샤프트축(7)이 수직으로 관통하는 평면(22a) 내에 위치할 수도 있다. 샤프트(6)의 기하학적 축(7)은 따라서 이러한 평면(22a)에 대해 법선을 이룬다(normal to). 제1 밀폐링(21)은 축방향으로 기밀한 밀폐를 이루며 베어링 표면(22) 상에 안착되기 때문에 제1 밀폐링(21)은 샤프트(6)에 평행한 방향으로 축방향으로 고정된다. 본 실시예의 경우, 이러한 방향은 내부영역(3)을 향해 형성된다.

더 나아가, 샤프트 이동관통부(20)는 특히 합금과 같이 강성재질로 구성된 지지링(23)을 포함하며, 샤프트(6) 전체적으로 동심적으로 배치되며, 베어링 표면(220)에 축방향으로 대향되도록 형성된다. 지지링(23)은 베어링(22) 및 샤프트(6)에 대해, 즉 샤프트축(7)에 대해 평행한 방향으로 소정 한도 내에서 축방향 이동이 가능하다. 베어링 표면(22)을 향하고 있는 부분(26)에는 샤프트(6)를 동심원적으로 둘러싸며 이를 감싸고 있는 내부 원뿔편(24)이 형성된다. 내부 원뿔편(24)은 베어링 표면(22) 및 내부영역(3) 방향으로 확장된다. 제1 밀폐링(21)은 적어도 부분적으로라도 내부 원뿔편(24)에 의해 전체적으로 감싸진다.

도시된 실시예에 따르면, 샤프트축(7)에 대해 회전적으로 대칭을 이루는 지지링(23)의 내부 원뿔편(24)은 베어링 표면(22) 방향으로 90°의 원뿔 개구 각도(α)를 가지고 확장된다.

도 2에 점선표시된 부분의 경우처럼, 원뿔 개구 각도(α)는 내부 원뿔편(24)에 의해 정의되는 가상 원뿔(30)의 끝단(tip)의 내부 각도를 나타내는 것으로 이해되어야 할 것이다.

샤프트(6) 둘레를 거쳐 전반적으로 확장되는 헬리칼 탄성스프링(25)은 베어링 표면(22) 방향으로 지지링(23)에 대해 축방향의 힘을 가함으로써 원뿔편(24)이 베어링 표면(22) 및 샤프트(6) 상으로 탄성 순응적 방식으로, 또한 실질적으로 일정한 접촉압력 하에서, 제1 밀폐링(21)에 힘을 가한다. 제1 밀폐링(21)이 그런 다음 열적 팽창을 거치게 되면, 샤프트축(7)에 평행한 선형 축방향 이동에 따라 지지링(23)은 대기영역(4) 방향으로 순응하고, 이에 따라 제1 밀폐링(21)과 샤프트(6)의 외부표면 사이의 반경방향 접촉 압력이 특정 한계 내에서 무리가 없는 정도까지만 상승하게 된다. 즉 다시 말해, 원뿔 개구 각도(α)로 인해, 열 작용에 노출된 제1 밀폐링(21)에 의한 제1 밀폐링(21))의 반경방향 팽창이 베어링 표면(22)에서 이격되는 방향으로 지지링(23)의 축방향 이동을 일으키고, 여기서 탄성 스프링(25)이 그러한 축방향 팽창에 의한 지지링(23)의 축방향 이동에 순응하도록 설계되는 것이다.

또한 지지링(23)의 내부홈(31)과 샤프트(6)의 외부 표면 사이에는, 베어링 표면(22)에서 이격되도록 위치되는 지지링(23)의 일부(27) 상에 제2 밀폐링(28)이 반경방향 배치된다. 제1 밀폐링(21), 제2 밀폐링(28), 샤프트(6) 및 지지링(23) 사이에는 윤활영역(29)이 형성되며, 이러한 윤활영역은 샤프트(6)와 제1 밀폐부(21) 사이에 밀폐 윤활막을 발생하기 위한 윤활유를 수용하기 위한 목적으로 설계된다. 이러한 윤활막으로 인해 제1 밀폐링(21)과 샤프트(6) 사이의 밀폐가 개선된다. 더 나아가, 제1 밀폐링(21)이 처하게 되는 마모 역시 감소되며, 불필요한 재료 입자가 윤활유 내에 포집된다.

도 2에 도시된 본 발명에 따른 진공밸브(1)의 샤프트 이동관통부(20)는 로터리 샤프트 이동관통부 및 미끄럼 동작 샤프트 이동관통부 역할을 둘 다 할 수 있다. 로터리 샤프트 이동관통부의 예에서는, 밸브 드라이브(5)가 회전이동을 발생하기 위해 설계되며, 흐름경로(F)의 폐쇄, 개방 및 조절 작업은 샤프트축(7)에 대한 샤프트(6) 및 밸브 밀폐부(8)의 회전 동작에 따라 일어난다. 미끄럼 동작 샤프트 이동관통부의 경우, 밸브 드라이브(5)가 선형 이동을 발생하기 위해 설계되며, 흐름경로(F)의 폐쇄, 개방 및 조절 동작은 샤프트축(7)을 따라 일어나는 샤프트(6) 및 밸브 밀폐부(8)의 선형 미끄럼 동작에 따른다.

비록 도 1 및 2에 도시된 실시예에서는, 베어링 표면(22) 방향으로 위치된 지지링(23)의 일부(26)가 내부영역(3)을 향하도록 위치되고, 지지링(23)과 스프링(25)이 대기영역(4) 하에 배치되고 있으나, 다른 예에 따르면, 반대되는 방식, 즉 베어링 표면(22)에서 이격되도록 위치된 지지링(23)의 일부(27)가 내부영역(3)을 향하도록 위치되고, 지지링(32)과 스프링(25)은 내부영역(3)에 배치되도록 하는 예, 즉 도 2의 내부영역(3)과 대기영역(4)이 서로 교환되도록 하는 방식도 가능하다.

Claims

그 내부영역(3) 내의 흐름경로(F)를 따라 흐르는 매체의 흐름을 차단(interrupting), 개방(releasing) 또는 조절하기 위한 진공밸브(1)에 있어서,
진공밸브(1) 외부의 대기영역(4)과 진공밸브(1)의 내부영역(3)을 기밀한 방식으로 분리하기 위한 밸브하우징(2);
상기 대기영역(4)에서 상기 내부영역(3)으로 전달할 동력을 발생하기 위한 밸브 드라이브(5);
상기 밸브 드라이브(5)에 연결되고, 기하학적 샤프트축(7)을 구비하며, 밀폐 샤프트 이동관통부(20)에 의해 상기 밸브하우징(2)을 통해 대기영역(4)에서 내부영역(3) 내로 기밀한 방식으로 안내되고, 이로 인해 상기 동력이 대기영역(4)에서 내부영역(3) 안으로 전달될 수 있도록 하는 샤프트(6); 및
내부영역(3) 내의 흐름경로(F) 내에 배치되고, 샤프트(6)에 연결되며, 이에 따라 흐름경로(F)를 따라 흐르는 매체의 흐름을 차단(interrupting), 개방 또는 제어하기 위한 동작이 그러한 동력에 의해 이루어질 수 있도록 하는 밸브 밀폐부(8)를 포함하고;
여기서, 상기 샤프트 이동관통부(20)는,
열의 작용 하에서 팽창하는 재질인 불화엘라스토머(fluoroelastomer)로 이루어지고, 반경방향으로 기밀한 밀폐가 되게 동심적으로 상기 샤프트(6)를 감싸는 제1 밀폐링(21)과,
상기 밸브하우징(2)에 연결되어 샤프트(6)를 감싸며, 상기 샤프트(6)에 대해 축방향으로 위치되고 샤프트(6)의 기하학적 축(7)이 법선을 이루는 평면(22a) 방향으로 연장되는 베어링 표면(22)과, 상기 베어링 표면(22)은 그 위에 제1 밀폐링(21)이 기밀 밀폐로 안착됨에 따라 제1 밀폐링(21)이 샤프트(6)에 평행한 방향으로 축방향 고정되어, 제1 밀폐링(21)이 축방향으로 기밀한 밀폐를 가지며 베어링 표면(22) 상에 안착됨과 아울러 상기 베어링 표면(22)과 샤프트(6) 사이에 기밀의 접촉이 일어나도록 하고,
강성 재질로 구성되고, 샤프트(6)를 전체적으로 둘러 동심적으로 배치되며, 베어링 표면(22)에 축방향으로 대향되도록 배치되고, 베어링 표면(22), 밸브하우징(2) 및 샤프트(6)에 대해 소정 한도 내에서 축방향 이동이 가능하고, 상기 베어링 표면(22)을 향해 위치된 일부(26) 상에 내부 원뿔편(24)을 구비하는 지지링(23)과, 여기서 내부 원뿔편(24)은, 상기 샤프트(6)를 동심적으로 둘러 형성되어 이를 감싸며, 베어링 표면(22) 방향으로 80°내지 100°의 원뿔 개구 각도(α)를 가지고 확장되고, 상기 제1 밀폐링(21)의 외면의 일부를 360° 둘러 감싸도록 형성되고,
베어링 표면(22) 방향으로 축방향으로 지지링(23)에 힘을 가함에 따라 원뿔편(24)이 탄성의 순응적(compliant) 방식으로, 일정한 접촉압력 하에서 상기 베어링 표면(22)과 샤프트(6) 상으로 제1 밀폐링(21)에 힘을 가하도록 하는 탄성 스프링(25)을 구비하되,
여기서 상기 원뿔 개구 각도(α)는 열작용에 노출된 제1 밀폐링(21)에 의해 발생된 제1 밀폐링(21)의 반경방향 팽창으로 인해 베어링 표면(22)에서 이격되는 방향으로 지지링(23)이 축방향 이동하도록 형성되며, 여기서 상기 탄성 스프링(25)은 상기 반경방향 팽창에 의해 발생하는 지지링(23)의 축방향 이동에 순응(yield to)하도록 설계되고 내부영역에 입자 발생 요소를 최소화하기 위하여 외부영역에 위치하고,
제1 밀폐링은 제1 오-링(21)으로 설계되며, 상기 제1 오-링(21)과 베어링 표면(22)은 축방향을 따라 환형의 밀폐 접촉이 형성되고, 제1 오-링(21)과 샤프트(6)는 반경방향을 따라 환형의 밀폐 접촉이 형성되며, 상기 베어링 표면(22) 및 샤프트(6)에 대해 기울어진 방향으로 제1 오-링(21)과 지지링(23)의 내부 원뿔편(24) 사이에 지지 접촉이 형성되는 것을 특징으로 하는 그 내부영역(3) 내의 흐름경로(F)를 따라 흐르는 매체의 흐름을 차단(interrupting), 개방(releasing) 또는 조절하기 위한 진공밸브(1).
제1항에 있어서,
상기 지지링(23)과 샤프트(6) 사이에 구비되고, 베어링 표면(22)에서 이격되도록 위치된 지지링(23)의 일부(27) 상에 배치된 제2 밀폐링(28)과,
제1 밀폐링(21), 제2 밀폐링(28), 샤프트(6) 및 지지링(23) 사이에 형성되고, 샤프트(6)와 제1 밀폐부(21) 사이에 윤활 밀폐막을 형성하기 위한 윤활유를 수용하는 목적의 윤활영역(29)을 구비하는 것을 특징으로 하는 그 내부영역(3) 내의 흐름경로(F)를 따라 흐르는 매체의 흐름을 차단(interrupting), 개방(releasing) 또는 조절하기 위한 진공밸브(1).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 베어링 표면(22)을 향하도록 위치된 지지링(23)의 일부(26)는 내부영역(3)을 향하도록 위치되고, 상기 지지링(23)과 스프링(25)은 대기영역(4) 하에 배치되는 것을 특징으로 하는 그 내부영역(3) 내의 흐름경로(F)를 따라 흐르는 매체의 흐름을 차단(interrupting), 개방(releasing) 또는 조절하기 위한 진공밸브(1).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 베어링 표면(22)을 향하도록 위치된 지지링(23)의 일부(26)는 대기영역(4)을 향하고,
상기 지지링(23)과 스프링(25)은 내부영역(3) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 그 내부영역(3) 내의 흐름경로(F)를 따라 흐르는 매체의 흐름을 차단(interrupting), 개방(releasing) 또는 조절하기 위한 진공밸브(1).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 베어링 표면(22)은 밸브하우징(2) 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 그 내부영역(3) 내의 흐름경로(F)를 따라 흐르는 매체의 흐름을 차단(interrupting), 개방(releasing) 또는 조절하기 위한 진공밸브(1).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 밸브 드라이브(5)는 회전 동력을 발생하기 위해 설계되고,
상기 샤프트 이동관통부(20)는 상기 샤프트(6)가 회전 가능하도록 설계되며,
상기 흐름경로(F)의 폐쇄 및 개방 또는 조절 동작은 샤프트축(7)에 대한 샤프트(6) 및 밸브 밀폐부(8)의 회전 동작에 따라 발생하는 것을 특징으로 하는 그 내부영역(3) 내의 흐름경로(F)를 따라 흐르는 매체의 흐름을 차단(interrupting), 개방(releasing) 또는 조절하기 위한 진공밸브(1).
제6항에 있어서,
상기 진공밸브는 버터플라이 밸브; 로터리 밸브; 스로틀(throttle) 밸브; 펜덜럼(pendumlum) 밸브; 루버(louver) 밸브; 쉐브론-형(chevron-type) 밸브 중 어느 하나의 유형으로 설계되는 것을 특징으로 하는 그 내부영역(3) 내의 흐름경로(F)를 따라 흐르는 매체의 흐름을 차단(interrupting), 개방(releasing) 또는 조절하기 위한 진공밸브(1).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 밸브 드라이브(5)는 선형 동작을 발생하기 위해 설계되고,
상기 샤프트 이동관통부(20)는 미끄럼-동작 샤프트 이동관통부로 설계되며,
상기 흐름경로(F)의 폐쇄 및 개방 또는 조절 동작은 상기 샤프트축(7)을 따른 샤프트(6) 및 밸브 밀폐부(8)의 선형적 미끄럼 동작에 의해 발생하고, 및
상기 진공밸브는 슬라이드 밸브; 변환(transfer) 밸브; 웨지(wedge) 밸브 중 어느 하나의 유형으로 설계되는 것을 특징으로 하는 그 내부영역(3) 내의 흐름경로(F)를 따라 흐르는 매체의 흐름을 차단(interrupting), 개방(releasing) 또는 조절하기 위한 진공밸브(1).