KR20190136700A - 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템 - Google Patents

공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 챔버를 선택적으로 개폐시킬 수 있는 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템에 관한 것으로서, 통로를 차단할 수 있는 도어; 상기 도어의 일부분과 연결되는 제 1 플런저(plunger); 상기 도어의 타부분과 연결되는 제 2 플런저; 및 상기 도어를 상기 통로 방향으로 이동시킬 수 있고, 공간을 절약할 수 있도록 상기 제 1 플런저와 상기 제 2 플런저 사이에 설치되는 도어 이동 장치;를 포함할 수 있다.

Description

공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템{Saving space type multi-plunger gate valve system}
본 발명은 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 챔버를 선택적으로 개폐시킬 수 있는 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 챔버는 진공 또는 고청정의 작업환경이 요구되는 반도체 칩, 웨이퍼, LCD 패널, OLED 패널 등과 같은 첨단 반도체 장치나 디스플레이 장치나 기타 의료 기기를 제조하기 위해 사용되는 산업 설비 시설이며, 이러한 챔버에 부착되는 게이트 밸브는 챔버의 출입구 역할을 하는 것으로서, 도어를 열어 챔버 공간 내로 반도체 칩이나 웨이퍼 등을 이동하고 다시 도어를 닫아 챔버 내의 기밀 상태가 유지되도록 하는 장치의 일종이다.
이러한 종래 게이트 밸브의 기본 구성은, 대한민국 공개특허 제10-2006-0036689호에 기재된 바와 같이, 하우징에 형성된 통로의 개폐를 위한 도어, 즉 밸브체가 하우징 내부에 장착되어져 있으며, 상기 도어는 구동 실린더나 액츄에이터의 구동에 의해 승하강 이동되면서 하우징의 통로를 선택적으로 개폐시킬 수 있는 구성이다.
또한, 통상적으로 이러한 게이트 밸브의 구동 장치에는 챔버 내부의 기밀을 유지하고 외부의 각종 오염 물질로부터 챔버 내부를 보호하기 위해 벨로우즈관이 설치될 수 있다.
그러나, 이러한 종래의 게이트 밸브는 플런저와 실린더 장치가 직렬로 연결되는 직렬형 구조로서, 플런저의 길이와 실린더의 길이 이상으로 장비가 길어지기 때문에 공간이 매우 낭비되는 구성이었다.
본 발명의 사상은, 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 도어 이동 장치가 플런저들의 사이에 병렬로 배치되어 장비의 길이를 최소화할 수 있는 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템을 제공함에 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로서, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템은, 통로를 차단할 수 있는 도어; 상기 도어의 일부분과 연결되는 제 1 플런저(plunger); 상기 도어의 타부분과 연결되는 제 2 플런저; 및 상기 도어를 상기 통로 방향으로 이동시킬 수 있고, 공간을 절약할 수 있도록 상기 제 1 플런저와 상기 제 2 플런저 사이에 설치되는 도어 이동 장치;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어 이동 장치는, 작동 유체의 압력에 따라 피스톤의 전후진이 가능하고, 상기 도어 방향의 역방향으로 피스톤 축이 설치되는 역방향 실린더 장치일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템은, 상기 피스톤의 전진시 상기 제 1 플런저 및 상기 제 2 플런저가 하강할 수 있도록 상기 제 1 플런저의 단부와, 상기 피스톤 축의 단부 및 상기 제 2 플런저의 단부를 서로 연결시키는 가동대;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 플런저와 상기 가동대 및 상기 제 2 플런저와 상기 가동대는 각각 실질적으로 90도 각도를 이룰 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가동대의 상기 피스톤 축 연결 지점으로부터 상기 제 1 플런저 연결 지점까지의 제 1 거리는, 상기 가동대의 상기 피스톤 축 연결 지점으로부터 상기 제 2 플런저 연결 지점까지의 제 2 거리와 실질적으로 동일할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 플런저의 제 1 길이는, 상기 제 2 플런저의 제 2 길이와 실질적으로 동일할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템은, 상기 제 1 플런저를 둘러싸는 형상으로 형성되고, 밸브 하우징과 상기 가동대 사이에 설치되는 제 1 벨로우즈관; 및 상기 제 2 플런저를 둘러싸는 형상으로 형성되고, 상기 밸브 하우징과 상기 가동대 사이에 설치되는 제 2 벨로우즈관;을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템은, 프레임의 일측에 설치되고, 상기 제 1 플런저를 상기 도어 방향으로 안내하는 제 1 가이드 부시; 및 상기 프레임의 타측에 설치되고, 상기 제 2 플런저를 상기 도어 방향으로 안내하는 제 2 가이드 부시;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어측에 설치되어 상기 도어를 상기 통로 방향으로 밀착시키는 도어측 실린더에 제 2 작동 유체가 전달될 수 있도록 상기 제 1 플런저 또는 상기 제 2 플런저에서 상기 도어측 실린더까지 유로가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어는, 사용시 실링 부재 교체 장치에 의해 상기 도어에 체결될 수 있고, 미사용시 상기 도어로부터 분리된 상태로 챔버 내부에 대기할 수 있는 적어도 하나 이상의 실링 부재 또는 실링 부재가 설치된 실링 플레이트가 설치될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 도어 이동 장치가 플런저의 양측방에 병렬로 배치되어 장비의 길이를 최소화함으로써 공간 활용도를 높이고, 장비의 제작 비용과 설치 비용을 절감할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템의 도어 폐쇄 상태를 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1의 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템의 도어 개방 상태를 나타내는 정면도이다.
도 3은 도 2의 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템의 도어 이동 장치를 확대하여 나타내는 확대도이다.
도 4는 도 1의 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템을 나타내는 측면도이다.
도 5는 도 1의 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템의 도어 복귀 스프링의 일례들을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 7은 도 6의 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템의 동작을 개념적으로 나타내는 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
이하, 본 발명의 여러 실시예들에 따른 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템(400)을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템(400)의 도어 폐쇄 상태를 나타내는 정면도이고, 도 2는 도 1의 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템(400)의 도어 개방 상태를 나타내는 정면도이다.
먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템(400)은, 크게 도어(10)와, 제 1 플런저(P1)(plunger)와, 제 2 플런저(P2) 및 도어 이동 장치(60)를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 도어(10)는 챔버와 연결될 수 있는 밸브 하우징(H)의 일측에 형성된 통로(Ha)를 차단할 수 있는 일종의 밸브체로서, 상기 도어(10)는 상기 통로(Ha)의 형상에 대응되도록 상기 통로(Ha)의 형상에 따라 형성될 수 있다.
이러한, 상기 도어(10)는 이해를 구하기 위해 도시된 것으로, 도면에 국한되지 않고, 다양한 개수로 설치되거나 각종 실링 부재나 각종 관절 또는 힌지 구조물 등이 추가로 설치되는 등 매우 다양하게 적용될 수 있다.
여기서, 상기 밸브 하우징(H)은, 전체적으로 속이 빈 박스 형태로 형성되는 일종의 케이스 구조체로서, 반도체 칩, 웨이퍼, LCD 패널, OLED 패널 등과 같은 첨단 반도체 장치나 디스플레이 장치나 기타 의료 기기 등 각종 대상물이 출입할 수 있도록 일측 또는 양측에 상기 통로(Ha)가 형성되는 구조체일 수 있다.
이러한 상기 밸브 하우징(H)은, 상술된 상기 도어(10)나 상기 도어 이동 장치(20)나 상기 도어 안내 장치(30)를 지지할 수 있고, 각종 챔버들과 연결될 수 있도록 충분한 강도와 내구성을 갖는 구조체일 수 있다. 그러나, 이러한 상기 밸브 하우징(H)은 도면에 개념적으로 도시된 바와 같이, 도면에 한정되지 않고 매우 다양한 종류와 형태의 통로나 밸브 하우징들이 모두 적용될 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 플런저(P1)는, 상기 도어(10)의 하방 좌측 부분과 연결되는 수직 막대 형상의 구조체이고, 상기 제 2 플런저(P2)는, 상기 도어(10)의 하면 우측 부분과 연결되는 수직 막대 형상의 구조체일 수 있다.
이러한 상기 제 1 플런저(P1)와 상기 제 2 플런저(P2)는 상기 도어(10)와 함께 승하강이 가능하게 설치되는 것으로서, 공간을 절약할 수 있도록 상기 제 1 플런저(P1)와 상기 제 2 플런저(P2) 사이에 상기 도어 이동 장치(60)가 설치될 수 있도록 충분한 사이 공간을 확보할 수 있다.
즉, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 도어 이동 장치(60)는, 상기 도어(10)를 상기 통로(Ha) 방향으로 이동시킬 수 있고, 공간을 절약할 수 있도록 상기 제 1 플런저(P1)와 상기 제 2 플런저(P2) 사이에 설치될 수 있다.
또한, 예컨대, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 도어 이동 장치(60)는, 상기 도어(10)를 상기 통로(Ha) 방향으로 이동시킬 수 있는 실린더나 모터나 동력전달장치나 기어박스 등 매우 다양한 종류가 형태의 액츄에이터들이 모두 적용될 수 있다.
따라서, 상기 도어(10)는 상기 밸브 하우징(H)의 내부에서 상기 도어 이동 장치(60)에 의해 승하강되면서 상기 통로(Ha)를 선택적으로 개폐시킬 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 도어 이동 장치(60)는, 작동 유체의 압력에 따라 피스톤(62)의 전후진이 가능하고, 상기 도어(10) 방향의 역방향으로 피스톤 축(63)이 설치되는 역방향 실린더 장치(61)일 수 있다.
즉, 상기 도어 이동 장치(60)는, 공간을 절약할 수 있도록 상기 도어(10)와 연결된 상기 제 1 플런저(P1)와 상기 제 2 플런저(P2) 사이에 상기 플런저들과 병렬 배치될 수 있다.
여기서, 상기 역방향 실린더 장치(61)는, 공압 실린더 장치 또는 유압 실린더 장치일 수 있고, 반드시 도면에만 국한되지 않고, 단동식, 복동식은 물론이고, 피스톤이 움직이는 피스톤 구동 방식, 실린더가 움직이는 실린더 구동 방식 등 매우 다양한 방식의 실린더 장치들이 모두 적용될 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템(400)은, 상기 도어 이동 장치(60)에 위해서 상기 제 1 플런저(P1) 및 상기 제 2 플런저(P2)가 동시에 움직일 수 있도록 상기 피스톤(62)의 전진시 상기 제 1 플런저(P1) 및 상기 제 2 플런저(P2)가 하강할 수 있도록 상기 제 1 플런저(P1)의 단부와, 상기 피스톤 축(63)의 단부 및 상기 제 2 플런저(P2)의 단부를 서로 연결시키는 가동대(70)를 더 포함할 수 있다.
이러한, 상기 제 1 플런저(P1)와 상기 가동대(70) 및 상기 제 2 플런저(P2)와 상기 가동대(70)는 각각 실질적으로 90도 각도를 이룰 수 있다.
따라서, 상기 제 1 플런저(P1)와 상기 가동대(70) 및 상기 제 2 플런저(P2)는 서로 평행하게 배치되어 동시에 승하강될 수 있다.
도 3은 도 2의 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템(400)의 도어 이동 장치(60)를 확대하여 나타내는 확대도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 플런저(P1)와 상기 가동대(70) 및 상기 제 2 플런저(P2)가 서로 평행하게 배치되어 동시에 승하강될 때, 힘의 역학 관계가 중요한 것으로서, 상기 도어(10)의 승하강이 좌우 치우쳐지지 않고 균등하게 움직일 수 있도록 상기 가동대(70)의 상기 피스톤 축 연결 지점으로부터 상기 제 1 플런저 연결 지점까지의 제 1 거리(S1)는, 상기 가동대(70)의 상기 피스톤 축 연결 지점으로부터 상기 제 2 플런저 연결 지점까지의 제 2 거리(S2)와 실질적으로 동일할 수 있다.
또한, 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 플런저(P1)의 제 1 길이(D1)는, 상기 제 2 플런저(P2)의 제 2 길이(D2)와 실질적으로 동일할 수 있다.
따라서, 상기 도어 이동 장치(60)가 상기 플런저들 사이에 병렬로 배치되어 장비의 길이를 최소화함으로써 공간 활용도를 높이고, 장비의 제작 비용과 설치 비용을 절감할 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템(400)은, 상기 제 1 플런저(P1)를 둘러싸는 형상으로 형성되고, 밸브 하우징(H)과 상기 가동대(70) 사이에 설치되는 제 1 벨로우즈관(V1) 및 상기 제 2 플런저(P2)를 둘러싸는 형상으로 형성되고, 상기 밸브 하우징(H)과 상기 가동대(70) 사이에 설치되는 제 2 벨로우즈관(V2)을 더 포함할 수 있다.
따라서, 상기 제 1 벨로우즈관(V1)과 상기 제 2 벨로우즈관(V2)가 상기 플런저들(P1)(P2)의 승하강시 상기 밸브 하우징(H) 내부의 진공압을 깨뜨리지 않고도 신장 및 수축하면서 상기 플런저들(P1)(P2)를 보호할 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템(400)은, 프레임(F)의 일측에 설치되고, 상기 제 1 플런저(P1)를 상기 도어 방향으로 안내하는 제 1 가이드 부시(B1) 및 상기 프레임(F)의 타측에 설치되고, 상기 제 2 플런저(P2)를 상기 도어 방향으로 안내하는 제 2 가이드 부시(B2)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 상기 가동대(70)에 상기 제 1 가이드 부시(B1) 및 상기 제 2 가이드 부시(B2)가 설치되어 수직 방향으로 안내 기능을 수행하면서 최소의 높이로 장비를 설치할 수 있기 때문에 공간을 절약할 수 있다.
도 4는 도 1의 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템을 나타내는 측면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템(300)은, 상기 도어측에 설치되어 상기 도어(10)를 상기 통로(Ha) 방향으로 밀착시키는 도어측 실린더(C)들 각각에 제 2 작동 유체가 각각 전달될 수 있도록 각각의 상기 제 1 플런저(P1) 및 상기 제 2 플런저(P2)에서 상기 도어측 실린더(C)까지 유로(A1)(A2)가 각각 형성될 수 있다.
여기서, 예컨대, 상기 유로는 좌측에 설치된 상기 도어측 실린더(C)에 연결되는 제 1 유로(A1) 및 우측에 설치된 상기 도어측 실린더(C)에 연결되는 제 2 유로(A2)를 포함할 수 있다.
이러한 상기 제 1 유로(A1) 및 상기 제 2 유로(A2)의 형태는, 예컨대, 2개의 상기 도어측 실린더(C)들을 통합 제어하기 위해서, 단일한 유로에서 양갈래로 수평 분지되어 최종 상승되는 형태이거나, 2개의 상기 도어측 실린더(C)들을 개별 제어하기 위해서, 각각의 유로에서 절곡되어 최종 상승되는 형태이거나, 2개의 상기 도어측 실린더(C)들을 통합 제어하기 위해서, 단일한 유로에서 T자 형태로 양갈래로 분지되는 형태이거나, 2개의 상기 도어측 실린더(C)들을 개별 제어하기 위해서, 각각의 유로에서 절곡되는 형태 등 매우 다양한 형태로 적용될 수 있다.
도 5는 도 1의 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템의 도어 복귀 스프링(R)의 일례들을 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상술된 바와 같이, 상기 도어측 실린더(C)들이 단동식이거나 또는 단동식이라도 보다 원활한 전후진 운동이 이루어지도록 도어 복귀 스프링(R)이 적용되는 경우, 상기 도어 복귀 스프링(R)은, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 도어측 실린더(C)의 축 중심에 1개가 배치되거나, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 도어측 실린더(C)의 축 중심을 기준으로 복수개(도면에서는 4개)가 등각 배치되거나, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 도어측 실린더(C)의 축 중심을 1개가 배치되고, 이를 기준으로 복수개(도면에서는 4개)가 등각 배치될 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않고 매우 다양한 형태 및 개수의 도어 복귀 스프링이 모두 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템(1100)을 나타내는 개념도이고, 도 11는 도 10의 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템(1100)의 동작을 개념적으로 나타내는 개념도이다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템(1100)은, 피가공물(1)의 이동을 위한 챔버(C1)(C2)의 통로(Ha)를 선택적으로 개폐할 수 있는 것으로서, 크게 밸브체(1010)와, 밸브체 이동 장치(1020)와, 실링 부재 교체 장치(1030) 및 제어부(1040)를 포함할 수 있다.
예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 밸브체(1010)는, 밸브 하우징(H)의 내부에 설치되는 것으로서, 상기 통로(Ha)와 대응되는 상술된 상기 도어(10)를 포함하는 구조체로서, 상기 밸브체 이동 장치(1020)에 의해 승하강 이동 및 전후진 이동이 가능할 수 있다.
여기서, 상기 밸브 하우징(H)은, 전체적으로 속이 빈 박스 형태로 형성되는 일종의 케이스 구조체로서, 반도체 칩, 웨이퍼, LCD 패널, OLED 패널 등과 같은 첨단 반도체 장치나 디스플레이 장치나 기타 의료 기기 등 각종 대상물이 출입할 수 있도록 각종 챔버(C1)(C2)들과 연결될 수 있는 통로(Ha)가 형성되는 구조체일 수 있다.
이러한 상기 밸브 하우징(H)은, 상술된 상기 밸브체(1010)나, 상기 밸브체 이동 장치(1020)나, 상기 실링 부재 교체 장치(1030) 등을 지지할 수 있고, 각종 챔버들과 연결될 수 있도록 충분한 강도와 내구성을 갖는 구조체일 수 있다. 그러나, 이러한 상기 밸브 하우징(H)은 도면에 개념적으로 도시된 바와 같이, 도면에 한정되지 않고 매우 다양한 종류와 형태의 하우징들이 모두 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 밸브체 이동 장치(1020)는, 상기 밸브체(1010)를 상기 통로(Ha) 방향으로 이동시킬 수 있는 장치로서, 각종 모터, 리니어 모터, 실린더, 액츄에이터, 동력 전달 장치, 마그넷 커플링, 기계 장치 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상이 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 실링 부재 교체 장치(1030)는, 사용시, 상기 밸브체(1010)에 체결될 수 있고, 미사용시 상기 밸브체(1010)로부터 분리된 상태로 대기 수용부(A)에 대기할 수 있는 적어도 하나 이상의 실링 부재(S) 또는 실링 부재(S)가 설치된 실링 플레이트(SP)를 이용하여 진공 환경 하에서도 상기 실링 부재(S) 또는 상기 실링 플레이트(SP)를 교체할 수 있는 장치로서, 각종 모터, 리니어 모터, 실린더, 액츄에이터, 동력 전달 장치, 기계 장치, 마그넷 커플링 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상이 적용될 수 있다.
여기서, 상기 밸브체 이동 장치(1020)와 상기 실링 부재 교체 장치(1030)는 각각 별도의 장치가 적용될 수 있고, 이외에도 상기 밸브체 이동 장치(1020)가 상기 실링 부재 교체 장치(1030)를 겸할 수 있다. 즉, 각각 별도의 모터, 리니어 모터, 실린더, 액츄에이터, 동력 전달 장치, 기계 장치, 마그넷 커플링 등이 적용될 수도 있고, 하나의 모터, 리니어 모터, 실린더, 액츄에이터, 동력 전달 장치, 기계 장치, 마그넷 커플링 등이 2가지 역할을 모두 하는 것도 가능하다.
또한, 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(1040)는, 상기 밸브체(1010)가 신품 실링 부재(S1) 또는 신품 실링 플레이트(SP1)와 체결되거나, 또는 상기 밸브체(1010)에 체결된 복수개의 실링 부재(S)들 또는 실링 플레이트(SP)들 중에서 노후 실링 부재(S2) 또는 노후 실링 플레이트(SP2)를 분리할 수 있도록 상기 밸브체 이동 장치 및 상기 실링 부재 교체 장치에 제어 신호를 인가할 수 있는 장치로서, 각종 연산장치, 중앙처리장치, 마이크로프로세서, 집적 회로, 인쇄회로기판, 프로그램, 프로그램이 저장된 저장장치, 명령입력장치, 디스플레이장치, 전원 장치, 제어장치, 제어반, 전자부품, 네트워크장치, 원격제어장치 등이 모두 적용될 수 있다.
따라서, 상기 제어부(1040)는, 사용자의 명령에 따르거나, 미리 입력된 실링 부재(S)의 수명이 도래되어 교체 명령 신호가 입력되거나, 실링 부재(S)의 노후도를 측정할 수 있는 센서부로부터 교체 신호가 입력되면, 상기 밸브체(1010)가 신품 실링 부재(S1) 또는 신품 실링 플레이트(SP1)와 체결되거나, 또는 상기 밸브체(1010)에 체결된 복수개의 실링 부재(S)들 또는 실링 플레이트(SP)들 중에서 노후 실링 부재(S2) 또는 노후 실링 플레이트(SP2)를 분리할 수 있도록 상기 밸브체 이동 장치 및 상기 실링 부재 교체 장치에 제어 신호를 인가할 수 있다.
그러므로, 상기 대기 수용부(A)에 나란하게 복수개의 신품 실링 부재(S1) 또는 실링 부재(S1)가 설치된 신품 실링 플레이트(SP1)를 미리 수용하고, 이를 진공 환경 하에서 상기 밸브체(1010)에 결합 또는 분리시킴으로써 진공 환경을 깨지 않고도 노후된 노후 실링 부재(S2) 또는 노후 실링 플레이트(SP2)를 내부에서 교체하여 항상 신품 실링 부재(S1) 또는 신품 실링 플레이트(SP1)를 사용할 수 있고, 이를 통해서, 진공 환경 하에서도 실링 부재(S) 또는 실링 플레이트(SP)의 로딩 및 언로딩이 가능하여 실링 부재 교체 시간을 최소화할 수 있고, 생산성을 크게 향상시킬 수 있으며, 외부로부터의 오염을 방지할 수 있다.
또한, 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 대기 수용부(A)는, 상기 밸브체(1010)를 둘러싸는 형상으로 형성되는 밸브 하우징(H)의 내부에 형성되고, 적어도 하나 이상의 상기 실링 부재(S)들 또는 상기 실링 플레이트(SP)들이 나란하게 적재되는 매거진(M)과 대응되도록 형성될 수 있다.
여기서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 매거진(M)은, 상기 밸브체(1010)에 체결될 신품 실링 부재(S1) 또는 신품 실링 플레이트(SP1)를 수용하는 제 1 매거진(M1)일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 밸브체 이동 장치(1020)는, 상기 밸브체(1010)를 대기 위치에서 상기 통로 높이까지 상승시킬 수 있는 밸브체 승하강 장치(21) 및 상기 통로 높이까지 상승된 상기 밸브체(1010)를 상기 통로(Ha) 방향으로 전후진시킬 수 있는 밸브체 전후진 장치(22)를 포함할 수 있다.
또한, 더욱 구체적으로 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 실링 부재 교체 장치(1030)는, 상기 대기 위치까지 하강된 상기 밸브체(1010)가 신품 실링 부재(S1) 또는 신품 실링 플레이트(SP1)와 체결될 수 있도록 상기 밸브체(1010)를 상기 대기 수용부(A) 방향으로 이동시키는 밸브체 체결 장치(31)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 밸브체 승하강 장치(21)나, 상기 밸브체 전후진 장치(22)나, 상기 밸브체 체결 장치(31)는 각각 별도의 모터, 리니어 모터, 실린더, 액츄에이터, 동력 전달 장치, 기계 장치, 마그넷 커플링 등이 적용될 수도 있고, 이외에도 하나의 모터, 리니어 모터, 실린더, 액츄에이터, 동력 전달 장치, 기계 장치, 마그넷 커플링 등이 2가지 이상의 역할을 겸하여 적용될 수도 있다.
또한, 더욱 구체적으로 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 실링 플레이트(SP)는, 앞면에 실링 부재(S)가 형성되고, 뒷면 일측에 다른 실링 플레이트가 맞물릴 수 있도록 맞물림부(T)가 형성되며, 뒷면 타측에 맞물린 실링 플레이트의 실링 부재와 대응되는 실링 부재 홈부(G)가 형성될 수 있다.
도 7는 도 6의 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템(1100)의 동작을 개념적으로 나타내는 개념도이다.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 도 6의 공간 절약형 게이트 밸브 시스템(100)의 작동 과정을 단계적으로 설명하면, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 메거진(M1)에는 복수개의 상기 신품 실링 부재(S1) 또는 상기 신품 실링 플레이트(SP1)가 수용될 수 있다.
이어서, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 밸브체(1010)를 대기 위치로 하강시킬 수 있고, 이어서, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 밸브체 체결 장치(31)를 이용하여 상기 밸브체(1010) 또는 상기 밸브체(1010)에 결합된 노후 실링 부재(S2) 또는 노후 실링 플레이트(SP2)를 이동시켜서 상기 밸브체(1010)나, 상기 노후 실링 부재(S2) 또는 노후 실링 플레이트(SP2)에 상기 제 1 메거진(M1)의 상기 신품 실링 부재(S1) 또는 상기 신품 실링 플레이트(SP1)를 체결할 수 있다.
이어서, 도 7의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 밸브체 승하강 장치(21)를 이용하여 상기 밸브체(1010)를 상기 통로(Ha) 높이까지 상승시키고, 상기 밸브체 전후진 장치(22)를 이용하여 상기 밸브체(1010)에 체결된 상기 신품 실링 부재(S1) 또는 상기 신품 실링 플레이트(SP1)로 상기 통로(Ha)를 폐쇄시킬 수 있다.
그러므로, 상기 챔버(C1)(C2) 및 상기 밸브 하우징(H) 내부의 진공 환경을 그대로 유지하면서 항상 신품 실링 부재(S1) 또는 신품 실링 플레이트(SP1)를 사용할 수 있다. 이후에, 상기 제 1 매거진(M1)을 이용하여 복수개의 실링 부재(S) 또는 실링 플레이트(SP)를 한꺼번에 로딩 및 언로딩할 수 있다.
이하 이러한 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 공간 절약형 게이트 밸브 시스템(1100)의 기술적 사상은 본 출원인의 이름으로 출원된 대한민국 특허출원번호 제10-2018-0028158호의 기술적 내용을 포함할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 도어
P1: 제 1 플런저
P2: 제 2 플런저
60: 도어 이동 장치
61: 역방향 실린더 장치
62: 피스톤
63: 피스톤 축
70: 가동대
S1: 제 1 거리
S2: 제 2 거리
D1: 제 1 길이
D2: 제 2 길이
V1: 제 1 벨로우즈관
V2: 제 2 벨로우즈관
B1: 제 1 가이드 부시
B2: 제 2 가이드 부시
H: 밸브 하우징
Ha: 통로
F: 프레임
400: 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템

Claims (10)

  1. 통로를 차단할 수 있는 도어;
    상기 도어의 일부분과 연결되는 제 1 플런저(plunger);
    상기 도어의 타부분과 연결되는 제 2 플런저; 및
    상기 도어를 상기 통로 방향으로 이동시킬 수 있고, 공간을 절약할 수 있도록 상기 제 1 플런저와 상기 제 2 플런저 사이에 설치되는 도어 이동 장치;
    를 포함하는, 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도어 이동 장치는,
    작동 유체의 압력에 따라 피스톤의 전후진이 가능하고, 상기 도어 방향의 역방향으로 피스톤 축이 설치되는 역방향 실린더 장치인, 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 피스톤의 전진시 상기 제 1 플런저 및 상기 제 2 플런저가 하강할 수 있도록 상기 제 1 플런저의 단부와, 상기 피스톤 축의 단부 및 상기 제 2 플런저의 단부를 서로 연결시키는 가동대;
    를 더 포함하는, 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 플런저와 상기 가동대 및 상기 제 2 플런저와 상기 가동대는 각각 실질적으로 90도 각도를 이루는, 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가동대의 상기 피스톤 축 연결 지점으로부터 상기 제 1 플런저 연결 지점까지의 제 1 거리는, 상기 가동대의 상기 피스톤 축 연결 지점으로부터 상기 제 2 플런저 연결 지점까지의 제 2 거리와 실질적으로 동일한, 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 플런저의 제 1 길이는, 상기 제 2 플런저의 제 2 길이와 실질적으로 동일한, 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 플런저를 둘러싸는 형상으로 형성되고, 밸브 하우징과 상기 가동대 사이에 설치되는 제 1 벨로우즈관; 및
    상기 제 2 플런저를 둘러싸는 형상으로 형성되고, 상기 밸브 하우징과 상기 가동대 사이에 설치되는 제 2 벨로우즈관;
    을 더 포함하는, 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    프레임의 일측에 설치되고, 상기 제 1 플런저를 상기 도어 방향으로 안내하는 제 1 가이드 부시; 및
    상기 프레임의 타측에 설치되고, 상기 제 2 플런저를 상기 도어 방향으로 안내하는 제 2 가이드 부시;
    를 더 포함하는, 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 도어측에 설치되어 상기 도어를 상기 통로 방향으로 밀착시키는 도어측 실린더에 제 2 작동 유체가 전달될 수 있도록 상기 제 1 플런저 또는 상기 제 2 플런저에서 상기 도어측 실린더까지 유로가 형성되는, 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 도어는,
    사용시 실링 부재 교체 장치에 의해 상기 도어에 체결될 수 있고, 미사용시 상기 도어로부터 분리된 상태로 챔버 내부에 대기할 수 있는 적어도 하나 이상의 실링 부재 또는 실링 부재가 설치된 실링 플레이트가 설치되는, 공간 절약형 멀티 플런저 게이트 밸브 시스템.
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