KR20210115415A - 공기를 이용한 밀폐 기능을 갖는 챔버용 도어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 챔버용 도어 장치는 힌지를 통해 회전식으로 챔버의 개구를 개폐하며, 챔버의 개구에 삽입되어 그 측면이 개구의 외주면과 마주 보게 되는 도어 플레이트, 도어 플레이트를 챔버에 회전 가능하게 결합하고 공기주입구가 형성된 힌지부, 및 도어 플레이트의 측면을 따라 형성된 홈에 수용되며, 공기 주입에 따라 팽창하여 도어 플레이트와 챔버의 사이를 밀폐하는 밀봉부를 포함한다. 그리고, 힌지부의 공기주입구와 밀봉부의 사이에는 공기가 흐를 수 있도록 공기통로가 형성된다. 도어 플레이트의 측면에 구비되는 공기튜브 방식을 사용하므로, 밀폐 상태가 도어와 챔버의 표면 상태에 영향을 받지 않는다. 또한, 힌지에 의한 회전으로 도어 플레이트의 측면과 개구의 외주면이 자연스럽게 일치하므로, 도어를 밀폐 위치로 이동시키는 과정이 편리하고 간단하게 이루어질 수 있다.

Description

공기를 이용한 밀폐 기능을 갖는 챔버용 도어 장치{ Door Device with Sealing Function using Air }

본 발명은 챔버용 도어 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 챔버에 회전 가능하게 결합되고, 공기를 이용하여 챔버의 개구를 밀폐할 수 있는 챔버용 도어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체와 디스플레이 패널 등 각종 제품의 처리 공정에는 그 내부가 밀폐 상태로 유지되는 다양한 종류의 챔버가 사용된다.

챔버에는 작업 대상물의 유입과 유출을 위하여 개구가 형성되며, 챔버의 개구는 도어에 의해 개폐될 수 있다.

예를 들어, 반도체 소자나 디스플레이 패널 등 작업 대상물을 유입하거나 유출시킨 후에는 도어를 이용하여 챔버를 밀폐한다. 이때, 도어는 공정 가스 등이 누출되지 않도록 밀폐 상태를 유지할 수 있어야 한다.

밀폐 상태를 만드는 방식과 관련하여, 종래에는 챔버에서 개구가 형성된 면과 도어의 일면을 서로 마주 보는 방향에서 압착하는 방식이 사용되고 있다.

즉, 챔버의 개구보다 상대적으로 넓은 면적을 갖는 도어를 개구가 형성된 해당 면에 압착시켜 밀폐한다.

하나의 예로서, 등록특허 제10-1573789호의 도어 밸브는, 챔버의 개구를 개폐하도록 개구보다 상대적으로 넓은 면적을 갖는 밀폐판, 챔버와 대면하는 밀폐판의 일면에 테두리부를 따라 구비되어 공기의 유동에 의해 팽창 및 수축하여 챔버의 개구를 밀폐하는 에어튜브를 포함하는 밀폐부, 밀폐판이 챔버의 개구를 개폐할 수 있도록 구동시키는 구동부, 에어 튜브의 공기 주입량과 배출량을 제어하는 에어제어밸브 등을 포함하여 이루어진다.

또 다른 예로서, 진공 펌프를 이용하는 진공 흡착 방식은 도어 역할을 수행하는 블레이드(Blade)를 진공 펌프를 이용하여 챔버의 개구 면 외곽에 흡착함으로써, 밀폐 상태를 유지한다.

이와 같이, 개구보다 넓은 면적을 갖는 판을 챔버의 개구 전면에서 밀착시켜 밀폐하는 방식에서는, 서로 압착되는 각 면의 평탄도에 따라 밀폐력이 저하되는 문제가 나타날 수 있다.

또한, 압착될 두 면을 서로 마주 보는 방향에서 정확한 위치로 이동시키는 공정이 복잡하며, 압착 위치를 정확하게 조절하기도 쉽지 않다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 힌지를 이용하여 회전식으로 챔버의 개구를 개폐하면서도, 공기를 이용하여 더욱 효율적으로 밀폐 상태를 유지할 수 있는, 공기를 이용한 밀폐 기능을 갖는 챔버용 도어 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 공기를 이용한 밀폐 기능을 갖는 챔버용 도어 장치는, 챔버의 개구를 통해 삽입되어 측면이 상기 개구의 외주면과 마주 보게 되는 도어 플레이트; 상기 도어 플레이트를 상기 챔버에 회전 가능하게 결합하고, 공기의 주입과 배출이 이루어질 수 있도록 공기주입구가 형성된 힌지부; 및 상기 도어 플레이트의 측면을 따라 형성된 홈에 수용되며, 공기의 주입에 따라 팽창하고, 공기의 배출에 따라 수축하여, 상기 도어 플레이트와 챔버의 사이를 밀폐하는 밀봉부를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 힌지부의 공기주입구와 상기 밀봉부의 사이에는 공기가 흐를 수 있도록 공기통로가 형성된다.

상기 힌지부는, 상기 도어 플레이트에 고정되는 제1 고정부; 상기 챔버에 고정되는 제2 고정부; 및 상기 제1 고정부가 회전할 수 있도록 하는 회전부를 포함하여 이루어질 수 있다.

이때, 상기 회전부의 내부에는 그 중심축을 따라 제1 공기통로가 형성될 수 있으며, 상기 공기주입구는 상기 회전부의 일단에 형성될 수 있다.

상기 공기통로는, 상기 제1 고정부의 내부에 상기 회전부로부터 멀어지는 방향으로 형성되고, 상기 회전부에 형성된 제1 공기통로와 연통하는 제2 공기통로; 상기 제2 공기통로와 상기 도어 플레이트의 내부 사이에 형성되는 제3 공기통로; 및 상기 도어 플레이트의 내부에서 상기 제3 공기통로와 상기 밀봉부의 사이에 연결되는 제4 공기통로를 포함할 수 있다.

상기 제1 공기통로와 제2 공기통로가 연통하는 지점의 주위에는 공기의 누출을 막기 위한 하나 이상의 패킹부가 구비될 수 있다.

상기 제3 공기통로가 상기 도어 플레이트와 연결되는 지점의 주위에는 공기의 누출을 막기 위한 하나 이상의 패킹부가 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 챔버용 도어 장치는 힌지를 통해 회전식으로 챔버의 개구를 개폐한다. 그러므로, 개구보다 상대적으로 넓은 면적을 갖는 판(도어)을 개구가 형성된 해당 면에 압착시켜 밀폐하는 종래 방식에 비해, 더욱 쉽고 편리하게 도어의 밀폐 상태를 형성할 수 있다.

도어 플레이트의 측면에 구비되는 공기튜브 방식을 사용하므로, 밀폐 상태가 도어와 챔버의 표면 상태에 영향을 받지 않는다.

또한, 힌지에 의한 회전으로 도어 플레이트의 측면과 개구의 외주면이 자연스럽게 일치하므로, 도어를 밀폐가 이루어질 위치로 이동시키는 과정이 편리하고 간단하게 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 챔버용 도어 장치의 일 실시예,
도 2는 힌지부의 회전부에 형성되는 제1 공기통로와, 제1 고정부에 형성되는 제2 공기통로가 이어지는 것을 보인 예,
도 3은 제1 고정부와 도어 플레이트의 사이에 제3 공기통로가 연결되는 것을 보인 예,
도 4는 도어 플레이트의 내부에서 제4 공기통로를 통해 밀봉부로 공기가 공급되어 밀봉부가 팽창하는 것을 보인 예,
도 5는 힌지부를 도어 플레이트의 정면에서 바라 보았을 때 공기의 흐름을 설명하는 예,
도 6은 힌지부를 도어 플레이트의 상측에서 바라보았을 때 공기의 흐름을 설명하는 예이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명에 따른 챔버용 도어 장치(100)의 일 실시예를 보인 것으로서, 챔버용 도어 장치(100)는 챔버에 형성된 개구를 개폐하기 위해 사용된다.

챔버의 종류, 크기, 형태, 용도 등은 다양하게 구성될 수 있는 것으로서 특별한 제한은 없다. 예를 들어, 챔버는 반도체와 디스플레이 패널 등의 처리 공정에 사용되는 것일 수 있으며, 작업 대상물을 유입하거나 유출시키기 위하여 벽에 개구가 형성될 수 있다.

챔버의 내부가 일정 수준의 진공 상태로 유지되기 위해서는 개구가 도어 장치(100)에 의해 밀폐되어야 한다.

도 1을 참조하자면, 본 발명에 따른 챔버용 도어 장치(100)는 도어 플레이트(110), 공기의 주입에 따라 팽창하고, 공기의 배출에 따라 수축하며, 도어 플레이트(110)와 챔버의 사이를 밀폐하는 밀봉부(120), 및 도어 플레이트(110)를 챔버에서 개구가 형성된 벽(53)에 회전 가능하게 결합하는 힌지부(130)를 포함하여 이루어진다.

챔버에 도어 장치(100)가 닫히면, 도어 플레이트(110)는 챔버의 개구에 삽입되고, 이 상태에서 도어 플레이트(110)의 측면은 개구의 둘레를 이루는 외주면과 마주 보게 된다.

종래의 도어는 대부분 그 면적을 챔버의 일측 벽에 형성된 개구보다 크게 만들어 개구를 완전히 덮도록 구성되었다

그러나, 본 발명에서 도어 플레이트(110)는 개구의 크기보다 작은 크기의 측면 부분을 갖도록 구성된다.

즉, 도어 플레이트(110)에서 개구의 크기보다 작은 둘레를 갖는 측면 부분은, 챔버의 일측 벽(53)에 형성되어 있는 개구의 내부로 끼워진다. 이에 따라, 도어 장치(100)가 닫히면, 도어 플레이트(110)의 측면은 개구의 외곽 둘레를 이루는 외주면과 마주 보는 상태가 된다.

이러한 측면을 가지는 한, 도어 플레이트(110)의 재질, 크기, 형태 등은 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있다.

도어 플레이트(110)와 챔버에는 본 발명에 따라 도어 장치(100)를 통해 개구를 밀폐하는 구조 이외에도, 도어 장치(100)의 개폐를 위한 여러 종류의 보조 장치(21)가 함께 구비될 수 있다.

도어 플레이트(110)에는 그 측면을 따라 밀봉부(120)를 수용할 수 있는 홈이 형성되며, 밀봉부(120)는 이 홈에 수용된다.

밀봉부(120)는 공기의 주입에 따라 팽창하고, 공기의 배출에 따라 수축한다.

밀봉부(120)가 공기의 주입에 따라 팽창하면, 개구를 둘러싸는 외주면과 밀착하게 되므로, 도어 플레이트(110)의 측면과, 개구를 둘러싸는 외주면 사이가 밀폐된다. 즉, 밀봉부(120)는 공기 튜브(Air Tuble)의 역할을 수행하며, 이러한 기능을 적절하게 수행할 수 있도록 다양한 재질과 형태로 구성될 수 있다.

힌지부(130)는 기본적으로 도어 플레이트(110)를 챔버에 회전 가능하게 결합하는 역할을 수행한다. 힌지부(130)가 도어 플레이트(110)를 챔버에 회전 가능하게 결합하는 구조는 다양하게 구성될 수 있는 것으로서, 특별히 한정되지 않는다.

도어 장치(100)에는 본 발명에 따라 밀폐 기능을 수행하기 위하여 공기 주입 기능이 구비된 힌지부(130), 및 일반적인 힌지 기능만을 수행하는 힌지부(31)가 모두 포함될 수 있다.

도 2 내지 도 6을 참조하자면, 힌지부(130)는 도어 플레이트(110)에 고정되는 제1 고정부(131), 챔버에 고정되는 제2 고정부(132), 및 제1 고정부(131)가 회전할 수 있도록 하는 회전부(133)를 포함하여 이루어질 수 있다.

제1 고정부(131)와 제2 고정부(132)는 나사나 볼트 등 다양한 체결수단을 이용하여 도어 플레이트(110)와 챔버의 벽(53)에 각각 고정될 수 있다.

도어 장치(100)는 공기의 주입과 배출이 이루어질 수 있도록 구성된 적어도 하나의 힌지부(130)를 포함하며, 이러한 힌지부(130)에는 공기의 주입과 배출이 이루어질 수 있도록 공기주입구(133-1)가 형성된다.

힌지부(130)에 형성되는 공기주입구(133-1)는 다양하게 구성될 수 있으며, 일 예로 회전부(130)의 일단에 형성될 수 있다.

도 2의 예에서는 힌지부(130)의 하부 말단에 공기주입구(133-1)가 형성된 예가 나타나 있다.

그러면, 공기주입호스 등 공기의 주입과 배출을 위한 요소들이 도어 장치(100)의 개폐에 따른 회전에 영향을 받지 않으므로, 작업의 편의성이 향상되고, 관리가 쉬워진다.

밀봉부(120)에 대한 공기의 주입과 배출은 힌지부(130)에 형성된 공기주입구(133-1)를 통해 이루어지므로, 공기주입구(133-1)와 밀봉부(120)의 사이에는 공기가 흐를 수 있도록 공기통로가 형성된다. 이러한 공기통로는 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있다.

구체적인 예로서, 공기주입구(133-1)가 형성되는 회전부(133)의 내부에는 그 중심축을 따라 제1 공기통로(141)가 형성될 수 있으며, 제1 고정부(131)의 내부에는 제1 공기통로(141)와 연통하는 제2 공기통로(142)가 형성될 수 있다.

즉, 회전부(133)의 내부에 그 중심축을 따라 형성된 제1 공기통로(141)와, 제1 고정부(131)의 내부에 형성된 제2 공기통로(142)는 서로 연통한다.

이때, 제2 공기통로(142)는 회전부(133)의 중심축으로부터 멀어지는 방향으로 형성될 수 있다.

제1 공기통로(141)와 제2 공기통로(142)가 서로 직각을 이루는 방향으로 연통하는 예가 나타나 있으나, 제1 공기통로(141)와 제2 공기통로(142)가 서로 연통하는 구조는 다양하게 구성될 수 있다.

또한, 제2 공기통로(142)와 도어 플레이트(110)의 내부 사이에 제3 공기통로(143)가 형성된다. 즉, 제3 공기통로(143)는 제1 고정부(131)와 도어 플레이트(110)의 내부를 연결한다.

제1 고정부(131)의 내부에 형성된 제2 공기통로(142)는 회전부(133)의 중심축으로부터 일정 거리만큼 떨어진 위치에서 도어 플레이트(110)를 향하여 형성되는 제3 공기통로(143)와 만난다.

그리고, 도어 플레이트(110)의 내부에서 제3 공기통로와 밀봉부(120)의 사이에 제4 공기통로(144)가 형성된다.

이러한 제1 공기통로(141) 내지 제4 공기통로(144)를 통해 밀봉부(120)에 대한 공기 주입과 공기 배출이 이루어지게 된다.

제2 공기통로(142)와 제3 공기통로(143), 및 제3 공기통로(143)와 제4 공기통로(144)가 서로 직각을 이루는 방향으로 연통하는 예가 나타나 있으나, 제2 공기통로(142)와 제3 공기통로(143), 및 제3 공기통로(143)와 제4 공기통로(144)가 서로 연통하는 구조는 다양하게 구성될 수 있다.

도어 장치(100)가 닫힌 후, 회전부(133)에 형성된 공기주입구(133-1)를 통해 공기가 주입되면, 제1 공기통로(141), 제2 공기통로(142), 제3 공기통로(143), 및 제4 공기통로(144)를 통해 공기가 흘러 밀봉부(120)가 팽창한다.

이에 따라, 도 4에 보인 예와 같이, 밀봉부(120)의 외곽측 표면이 챔버의 개구를 둘러싸는 외주면에 밀착하여 밀폐가 이루어진다.

밀폐 상태가 해제될 때, 밀봉부(120)에 충전되었던 공기는 제4 공기통로(144) 내지 제1 공기통로(141)를 순차적으로 흘러 회전부(133)에 형성된 공기주입구(133-1)를 통해 배출된다.

이에 따라, 밀봉부(120)가 수축되고, 밀봉부(120)의 외곽측 표면이 챔버의 개구를 둘러싸는 외주면으로부터 이탈되어, 도어 플레이트(110)의 측면에 형성된 홈에 수용된다.

한편, 회전부(133)의 내부에 그 중심축을 따라 형성된 제1 공기통로(141)와, 제1 고정부(131)의 내부에 형성된 제2 공기통로(142)는 서로 연통하므로, 이 부분에서 공기의 누출이 일어날 수 있다.

그러므로, 제1 공기통로(141)와 제2 공기통로(142)가 연통하는 지점의 주위에는 공기의 누출을 막기 위한 하나 이상의 패킹부(161)가 구비될 수 있다.

제1 공기통로(141)와 제2 공기통로(142)가 연통하는 지점의 상측과 하측에 각각 오링 형태의 패킹부(161)가 구비된 예를 보였으나, 패킹부(161)의 배치, 재질, 구조 등은 다양하게 구성될 수 있다.

또한, 제1 고정부(131)와 도어 플레이트(110)의 사이에는 제3 공기통로(143)가 형성되어 공기의 흐름이 이루어진다.

그러므로, 제1 고정부(131)와 도어 플레이트(110)의 사이에 형성되는 제3 공기통로(143)의 주위에는 공기의 누출을 막기 위한 하나 이상의 패킹부(162)가 구비될 수 있다. 패킹부(162)의 위치, 재질, 구조 등은 다양하게 구성될 수 있다.

상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.

53: 챔버
100: 도어 장치
110: 도어 플레이트
120: 밀봉부
130: 힌지부
131: 제1 고정부
132: 제2 고정부
133: 회전부
133-1: 공기주입구
141: 제1 공기통로
142: 제2 공기통로
143: 제3 공기통로
144: 제4 공기통로
161, 162: 패킹부

Claims (6)

1. 챔버의 개구에 삽입되어 측면이 상기 개구의 외주면과 마주 보게 되는 도어 플레이트;
   상기 도어 플레이트를 상기 챔버에 회전 가능하게 결합하고, 공기의 주입과 배출이 이루어질 수 있도록 공기주입구가 형성된 힌지부; 및
   상기 도어 플레이트의 측면을 따라 형성된 홈에 수용되며, 공기의 주입에 따라 팽창하고, 공기의 배출에 따라 수축하여, 상기 도어 플레이트와 챔버의 사이를 밀폐하는 밀봉부를 포함하고,
   상기 힌지부의 공기주입구와 상기 밀봉부의 사이에는 공기가 흐를 수 있도록 공기통로가 형성된, 공기를 이용한 밀폐 기능을 갖는 챔버용 도어 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 힌지부는, 상기 도어 플레이트에 고정되는 제1 고정부; 상기 챔버에 고정되는 제2 고정부; 및 상기 제1 고정부가 회전할 수 있도록 하는 회전부를 포함하여 이루어지고,
   상기 회전부의 내부에는 그 중심축을 따라 제1 공기통로가 형성된, 공기를 이용한 밀폐 기능을 갖는 챔버용 도어 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 공기주입구는 상기 회전부의 일단에 형성된 것을 특징으로 하는, 공기를 이용한 밀폐 기능을 갖는 챔버용 도어 장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 공기통로는,
   상기 제1 고정부의 내부에 상기 회전부로부터 멀어지는 방향으로 형성되고, 상기 회전부에 형성된 제1 공기통로와 연통하는 제2 공기통로;
   상기 제2 공기통로와 상기 도어 플레이트의 내부 사이에 형성되는 제3 공기통로; 및
   상기 도어 플레이트의 내부에서 상기 제3 공기통로와 상기 밀봉부의 사이에 연결되는 제4 공기통로를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공기를 이용한 밀폐 기능을 갖는 챔버용 도어 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제1 공기통로와 제2 공기통로가 연통하는 지점의 주위에는 공기의 누출을 막기 위한 하나 이상의 패킹부가 구비된 것을 특징으로 하는, 공기를 이용한 밀폐 기능을 갖는 챔버용 도어 장치.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 제3 공기통로가 상기 도어 플레이트와 연결되는 지점의 주위에는 공기의 누출을 막기 위한 하나 이상의 패킹부가 구비된 것을 특징으로 하는, 공기를 이용한 밀폐 기능을 갖는 챔버용 도어 장치.

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