KR20220050546A - 잔류 유체가 감소된 다이어프램 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 잔류 유체가 감소된 다이어프램 밸브는, 화학 물질 또는 세정액을 포함하는 액체가 이동 가능한 유로가 형성되며, 상기 유로의 중앙 영역에 격벽이 형성되는 밸브 본체 및 상기 밸브 본체에 결합된 핸들부의 조작에 의해 상기 격벽에 밀착되거나 이격됨으로써 상기 유로를 개폐하는 다이어프램을 포함하며, 상기 유로를 통과하는 상기 액체가 상기 격벽의 위치되는 영역에 잔류되는 것을 방지하기 위해 상기 밸브 본체에는 잔류 방지부가 형성될 수 있다.

Description

잔류 유체가 감소된 다이어프램 밸브{DIAPHRAGM VALVE REDUCED THE RESIDUAL FLUID}

본 발명은 잔류 방지부가 형성된 다이어프램 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 다이어프램이 결합되는 밸브 본체에 구비되는 잔류 방지부에 의해서 세정액과 같은 세정액이 유로 또는 격벽이 형성되는 홀 사이에 잔류되는 것을 방지할 수 있는 다이어프램 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 다이어프램 밸브는 배관과 배관 사이에 설치되어 유체의 흐름을 조절하는 기능을 수행하는 것으로, 이러한 다이어프램 밸브는 밸브의 본체 내부가 불포화 폴리에스테르 수지 조성물 등으로 코팅되어 있기 때문에 내열성 및 내약품성이 우수하고, 저수축성 등을 갖기 때문에 화학 공정의 배관에 적합한 것으로 알려져 있다.

아울러, 다이어프램 밸브는 신축성이 있는 다이어프램으로 누르거나 누르지 않는 구조를 가짐으로써 유로의 개폐를 조절할 때 마찰이 발생되지 않는 장점이 있다. 부연하면, 볼 밸브의 경우 볼 형상의 밸브를 회전시킴으로 유로의 개폐를 조절하기 때문에 마찰이 발생될 수 있으나, 다이어프램 밸브는 이러한 경우를 방지할 수 있는 것이다.

따라서 다이어프램 밸브는 마모로 인한 이물질 발생을 최소화할 수 있고, 따라서 반도체 제조 장비에 사용되기에 적합하다.

종래의 일 실시예에 따른 다이어프램 밸브는, 예를 들면 원형의 핸들에 축 결합된 다이어프램에 의해 배관 내를 흐르는 유체의 흐름을 단속 조절하는 기능을 수행할 수 있다. 다시 말해, 유로와 연결된 격벽을 다이어프램에 의해 막거나 또는 이격시킴으로써 유체의 흐름을 조절 또는 단속할 수 있는 것이다.

한편, 반도체 장비의 경우, 경로 상에 다이어프램 밸브가 장착되며, 장비의 유로 및 다이어프램 밸브를 따라 포토레지스트(PR, Photo Resist)와 같은 화학 물질이 흐를 수 있다. 그런데, 반도체 장비에 사용되는 화학 물질의 종류가 다양하기 때문에 화학 물질의 종류별로 매칭되는 생산설비를 구축하는 것은 한계가 있으며, 따라서 한 종류의 화학 물질을 사용하고 다른 종류의 화학 물질을 사용할 때에는 세정액을 이용해서 유로 및 다이어프램 밸브를 세정하게 된다.

그런데, 종래의 다이어프램 밸브의 경우, 격벽이 형성된 하단부 영역이 깊게 패인 형상을 가짐으로써 세정액이 잔류하는 문제가 발생되었으며, 따라서 이물질로 인한 밸브의 오염이 발생될 수 있고, 이로 인해 유로를 따라 흐르는 화학 물질에도 악영향을 미칠 우려가 있다.

따라서, 다이어프램 밸브를 세정하더라도 세정액이 잔류하는 것을 방지할 수 있는 새로운 구성의 다이어프램 밸브의 개발이 요구되는 실정이다.

본 발명의 실시예는 다이어프램이 결합되는 밸브 본체에 구비되는 잔류 방지부에 의해서 세정액과 같은 세정액이 유로 또는 격벽이 형성되는 홀 사이에 잔류되는 것을 방지할 수 있는 다이어프램 밸브를 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 다이어프램 밸브는, 화학 물질 또는 세정액을 포함하는 액체가 이동 가능한 유로가 형성되며, 상기 유로의 중앙 영역에 격벽이 형성되는 밸브 본체 및 상기 밸브 본체에 결합된 핸들부의 조작에 의해 상기 격벽에 밀착되거나 이격됨으로써 상기 유로를 개폐하는 다이어프램을 포함하며, 상기 유로를 통과하는 상기 액체가 상기 격벽의 위치되는 영역에 잔류되는 것을 방지하기 위해 상기 밸브 본체에는 잔류 방지부가 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 밸브 본체는, 유로가 형성된 유로 형성 부분 및 상기 유로 형성 부분의 중앙에 구비되어 상기 다이어프램이 장착되며, 상기 유로 형성 부분의 상기 유로와 연결되는 유로 연결홀을 구비하는 중간몸체를 포함하며, 상기 유로 연결홀에 상기 잔류 방지부가 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 중간몸체는, 일측에 있는 상기 유로 형성 부분의 유로와 연결되는 제1 유로 연결홀 및 상기 격벽을 두고 상기 제1 유로 연결홀과 대칭되게 마련되며, 타측에 있는 상기 유로 형성 부분의 유로와 연결되는 제2 유로 연결홀을 포함하며, 상기 제1 유로 연결홀 및 상기 제2 유로 연결홀의 하단부에 평면 형상의 잔류 방지부가 구비될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 잔류 방지부는 상기 유로 형성 부분의 상기 유로의 저면과 상호 대응되는 높이를 가지는 평면 형상으로 마련될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 중간몸체의 가상의 중심축이 상기 유로 형성 부분의 가상의 중심축에 비해 높게 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 다이어프램은, 상기 핸들부에 축 지지되며, 상기 핸들부의 조작에 의해 상하 이동하는 제1 격막층 및 상기 제1 격막층의 하부에 마련되어 상기 격벽이 형성된 상기 밸브 본체의 중간몸체에 결합되며, 연질의 수지막으로 이루어진 제2 격막층을 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 제2 격막층에는 상기 격벽의 함몰 형상에 위치되며 상기 핸들부에 의해 상하 이동되는 이동 부분이 구비되며, 상기 핸들부의 조작에 의해 상기 다이어프램이 상기 중간몸체에 밀착되는 경우 상기 이동 부분이 상기 격벽에 삽입되어 상기 유로를 통해 흐르는 상기 액체의 흐름 정도를 조절하거나 흐름 유무를 결정할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 다이어프램의 상부에 마련되며 상기 다이어프램에 지지된 축이 관통되는 지지몸체를 더 포함하며, 상기 지지몸체와 상기 다이어프램과 상기 중간몸체는 볼트 및 너트에 의해 상호 결합될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 밸브 본체는 불소수지 라이닝 처리될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 다이어프램이 결합되는 밸브 본체에 구비되는 잔류 방지부에 의해서 세정액과 같은 세정액이 유로 또는 격벽이 형성되는 홀 사이에 잔류되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 다이어프램 밸브의 밸브 본체의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 밸브 본체와 다이어프램을 다른 방향에서 바라본 사시도이다.
도 4는 도 2의 정면도이다.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 다이어프램 밸브의 밸브 본체의 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 밸브 본체와 다이어프램을 다른 방향에서 바라본 사시도이며, 도 4는 도 2의 정면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이어프램 밸브(100)는, 밸브 본체(110)와, 밸브 본체(110)에 장착되어 유로의 흐름을 조절 또는 단속하는 다이어프램(140)과, 밸브 본체(110)의 격벽(113)에 대한 다이어프램(140)의 밀착 및 이격을 조절하는 핸들부(160)를 포함할 수 있다.

이러한 구성에 의해서, 핸들부(160)를 일방향 또는 타방향으로 회전시킴으로써 밸브 본체(110)에 형성된 격벽(113)에 대한 다이어프램(140)의 위치(밀착 정도)를 조절할 수 있으며, 이에 따라 유로를 따라 흐르는 포토레지스트와 같은 화학 물질이 원활하게 흐를 수 있도록 하며, 필요에 따라 유량을 조절하거나 단속할 수도 있다.

아울러, 후술하겠지만. 유로를 따라 세정액이 흐르는 경우 밸브 본체(110)의 격벽(113) 등에 세정액이 잔류되는 것을 방지할 수 있어 다이어프램 밸브(100)의 오염을 방지할 수 있다.

각각의 구성에 대해 설명하면, 먼저 본 실시예의 핸들부(160)는 밸브 본체(110)에 결합되어, 회전 동작에 의해서 밸브 본체(110)에 형성된 격벽(113)에 대한 다이어프램(140)의 위치를 조절할 수 있다.

도 1을 참조하면, 핸들부(160)가 밸브 본체(110)의 상부에 위치하는 것처럼 보이지만, 도 1을 90도 회전시킨 위치, 즉 측부에 핸들부(160)가 놓이며, 핸들부(160)를 일방향으로 돌림으로써 격벽(113)에 대하여 다이어프램(140)을 밀착시킬 수 있고, 또는 핸들부(160)를 타방향으로 돌림으로써 격벽(113)에 대하여 다이어프램(140)을 이격시킬 수 있다.

이러한 원리를 이용하여 핸들부(160)의 회전 정도를 조절함으로써 격벽(113)에 대한 다이어프램(140)의 이격 정도를 조절할 수 있어 그 사이로 흐르는 화학 물질과 같은 액체의 흐름량을 조절할 수 있다.

도 1을 참조하면, 핸들부(160) 아래에는 핸들부(160)를 지지하는 지지몸체(150)가 마련되며, 지지몸체(150)는 다이어프램(140)을 밸브 본체(110)에 고정시킬 수 있다.

부연하면, 도 1 및 도 3에 도시된 것처럼, 다이어프램(140)과 유사한 형상으로 제조되는 지지몸체(150)를 다이어프램(140)의 상부에 놓은 후, 지지몸체(150)에 형성된 나사홀과. 다이어프램(140)에 형성된 나사홀(147) 및 밸브 본체(110)에 형성된 나사홀(117)에 볼트(미도시)를 삽입한 다음 너트를 채움으로써, 밸브 본체(110)에 대한 다이어프램(140)의 위치를 고정시킬 수 있다.

지지몸체(150)와 다이어프램(140)에는 핸들부(160)와 연결된 축이 관통되고, 관통된 축이 다이어프램(140)의 일 구성에 연결됨으로써 핸들부(160)의 회전 동작이 다이어프램(140)의 상하 운동으로 변환될 수 있는 것이다.

한편, 본 실시예의 다이어프램(140)은, 전술한 핸들부(160)에 의해 축 지지되며 핸들부(160)의 조작에 의해 상하 이동하는 제1 격막층(145)과, 제1 격막층(145)의 하부에 마련되어 밸브 본체(110)에 결합되며 연질의 수지막으로 이루어진 제2 격막층(141)을 포함할 수 있다.

제2 격막층(141)에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 격벽(113)의 함몰 형상에 위치되며 핸들부(160)에 의해 상하 운동하는 이동 부분(143)이 구비될 수 있다. 따라서, 핸들부(160)의 조작에 의해 다이어프램(140)이 밸브 본체(110)에 밀착되는 경우 이동 부분(143)이 격벽(113)에 밀착되어 유로를 통해 흐르는 화학 물질과 같은 액체의 흐름량을 조절하거나 단속할 수 있다.

한편, 본 실시예의 밸브 본체(110)는, 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 불소수지(PFA) 라이닝 처리된 것으로서, 유로(121h, 125h)가 형성되는 유로 형성 부분(121, 125)과, 유로 형성 부분의 양측(121, 125)에 구비되어 예를 들면 반도체 장비의 배관과 연결되는 플랜지(130)와, 유로 형성 부분(121, 125)의 중앙 영역에 구비되어 다이어프램(140)이 장착되는 중간몸체(111)를 포함할 수 있다. 아울러, 중간몸체(111)에 형성되어 세정액과 같은 액체가 잔류되는 것을 방지하는 잔류 방지부(115)를 포함할 수 있다.

유로 형성 부분(121, 125)은 중공의 원기둥 형상을 가짐으로써 내부에 유입된 화학 물질 또는 세정액이 유로(121h, 125h)를 따라 일방향으로 흐를 수 있다.

중간몸체(111)는, 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 연결된 유로 형성 부분(121, 125)의 유로가 확장되는 대략적으로 밑단이 잘린 반원 형상의 제1 유로 연결홀(112)과, 유로가 점점 축소되는 제2 유로 연결홀(114)을 포함하며, 이 사이에는 격벽(113)이 구비된다.

즉, 제1 유로 연결홀(112)을 지나온 화학 물질이 격벽(113)을 지나 제2 유로 연결홀(114)을 거쳐 예를 들면 반도체 장비의 배관으로 제공되는 것이다.

여기서, 제1 유로 연결홀(112) 및 제2 유로 연결홀(114)의 하단부에는, 도 2에 도시된 것처럼, 평면 형상의 잔류 방지부(115)가 마련될 수 있다. 도 2와 도 4를 참조하면, 제1 유로 연결홀(112) 및 제2 유로 연결홀(114)은 전체적으로 대칭되는 반원 형상을 가지는데, 제1 유로 연결홀(112) 및 제2 유로 연결홀(114)의 하단부는 상단부와는 달리 평면 영역을 구비하며, 이 평면 영역이 잔류 방지부(115)를 형성하는 것이다.

전술한 바와 같이, 종래에는, 유로 연결홀의 상단부 및 하단부가 모두 뾰족하게 움푹 파인 형상을 가짐으로써, 세정액으로 다이어프램 밸브의 유로를 세정하는 경우 유로 연결홀의 하단부에 세정액이 잔류될 수 있었다. 세정액이 잔류하게 되면, 유로 연결홀의 해당 부분을 오염시킬 수 있고 이로 인해 유로를 따라 흐르는 화학 물질에도 악영향을 미칠 수 있다.

그런데, 본 실시예의 경우, 제1 유로 연결홀(112) 및 제2 유로 연결홀(114)의 하단부에 평면의 잔류 방지부(115)가 마련됨으로써 이 부분에 세정액과 같은 액체가 잔류되는 것을 방지할 수 있다.

이러한 잔류 방지부(115)는, 도 4에 도시된 것처럼, 유로 형성 부분(121)의 유로의 저면(S3으로 표시)과 상호 대응되는 높이의 평면(S4로 표시)으로 마련된다. 따라서, 세정액과 같은 액체가 잔류 방지부(115)에 잔류되지 않을 수 있다.

아울러, 도 4를 참조하면, 중간몸체(111)의 가상의 중심축(S2)은 유로 형성 부분(121, 125)의 가상의 중심축(S1)에 비해 높게 형성될 수 있다. 다시 말해 유로 형성 부분(121, 125)에 비해 중간몸체(111)가 약간 상부에 위치되는 것이며, 따라서 중간몸체(111)에 형성된 유로 연결홀(112, 114)이 유로 형성 부분(121, 125)의 유로(121h, 125h)에 비해 전체적으로 높아서 세정액과 같은 액체가 유로 연결홀(112, 114)에 형성된 잔류 방지부(115) 등에 잔류되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따르면, 다이어프램(140)이 결합되는 밸브 본체(110)에 구비되는 잔류 방지부(115)에 의해서 세정액과 같은 세정액이 유로 또는 격벽(113)이 형성되는 홀 사이에 잔류되는 것을 방지할 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 다이어프램 밸브
110: 밸브 본체
111: 중간몸체
112: 제1 유로 연결홀
113: 격벽
114: 제2 유로 연결홀
117: 밸브 본체의 나사홀
121, 125: 유로 형성 부분
121h, 125h: 유로
130: 플랜지
140: 다이어프램
141: 제1 격막층
143: 이동 부분
145: 제2 격막층
147: 다이어프램의 나사홀
150: 지지몸체
160: 핸들부

Claims (9)

1. 화학 물질 또는 세정액을 포함하는 액체가 이동 가능한 유로가 형성되며, 상기 유로의 중앙 영역에 격벽이 형성되는 밸브 본체; 및
   상기 밸브 본체에 결합된 핸들부의 조작에 의해 상기 격벽에 밀착되거나 이격됨으로써 상기 유로를 개폐하는 다이어프램;
   을 포함하며,
   상기 유로를 통과하는 상기 액체가 상기 격벽의 위치되는 영역에 잔류되는 것을 방지하기 위해 상기 밸브 본체에는 잔류 방지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 잔류 유체가 감소된 다이어프램 밸브.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 밸브 본체는,
   유로가 형성된 유로 형성 부분; 및
   상기 유로 형성 부분의 중앙에 구비되어 상기 다이어프램이 장착되며, 상기 유로 형성 부분의 상기 유로와 연결되는 유로 연결홀을 구비하는 중간몸체를 포함하며,
   상기 유로 연결홀에 상기 잔류 방지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 잔류 유체가 감소된 다이어프램 밸브.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 중간몸체는,
   일측에 있는 상기 유로 형성 부분의 유로와 연결되는 제1 유로 연결홀; 및
   상기 격벽을 두고 상기 제1 유로 연결홀과 대칭되게 마련되며, 타측에 있는 상기 유로 형성 부분의 유로와 연결되는 제2 유로 연결홀을 포함하며,
   상기 제1 유로 연결홀 및 상기 제2 유로 연결홀의 하단부에 평면 형상의 잔류 방지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 잔류 유체가 감소된 다이어프램 밸브.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 잔류 방지부는 상기 유로 형성 부분의 상기 유로의 저면과 상호 대응되는 높이를 가지는 평면 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 잔류 유체가 감소된 다이어프램 밸브.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 중간몸체의 가상의 중심축이 상기 유로 형성 부분의 가상의 중심축에 비해 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 잔류 유체가 감소된 다이어프램 밸브.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 다이어프램은,
   상기 핸들부에 축 지지되며, 상기 핸들부의 조작에 의해 상하 이동하는 제1 격막층; 및
   상기 제1 격막층의 하부에 마련되어 상기 격벽이 형성된 상기 밸브 본체의 중간몸체에 결합되며, 연질의 수지막으로 이루어진 제2 격막층을 포함하는 잔류 유체가 감소된 다이어프램 밸브.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2 격막층에는 상기 격벽의 함몰 형상에 위치되며 상기 핸들부에 의해 상하 이동되는 이동 부분이 구비되며, 상기 핸들부의 조작에 의해 상기 다이어프램이 상기 중간몸체에 밀착되는 경우 상기 이동 부분이 상기 격벽에 삽입되어 상기 유로를 통해 흐르는 상기 액체의 흐름 정도를 조절하거나 흐름 유무를 결정하는 것을 특징으로 하는 잔류 유체가 감소된 다이어프램 밸브.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 다이어프램의 상부에 마련되며 상기 다이어프램에 지지된 축이 관통되는 지지몸체를 더 포함하며,
   상기 지지몸체와 상기 다이어프램과 상기 중간몸체는 볼트 및 너트에 의해 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 잔류 유체가 감소된 다이어프램 밸브.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 밸브 본체는 불소수지 라이닝 처리된 것을 특징으로 하는 잔류 유체가 감소된 다이어프램 밸브.

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