KR20220106463A

KR20220106463A - 밸브 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20220106463A
Application number: KR1020210009395A
Authority: KR
Inventors: 김경민
Original assignee: 김경민
Priority date: 2021-01-22
Filing date: 2021-01-22
Publication date: 2022-07-29
Also published as: KR102470479B1

Abstract

본 발명은, 통로가 형성되는 바디부, 통로를 폐쇄할 수 있는 면적으로 형성되고, 통로에 대하여 전후진 가능하도록 바디부에 설치되며, 내부에 냉매 유로가 구비되는 플레이트부, 플레이트부를 전후진시킬 수 있도록 바디부에 설치되는 구동부, 통로의 내부상태를 검출할 수 있도록 플레이트부에 장착되는 센서부, 내부상태에 따라 냉매 유로로 공급되는 냉매의 공급 유량 및 공급 온도 중 적어도 하나를 조절할 수 있도록 냉매 유로와 연결되는 제어부를 포함하는 밸브 장치 및 그 제어 방법으로서, 통로의 내부상태에 따라 장치의 냉각속도를 조절하여 열화를 억제 혹은 방지할 수 있는 밸브 장치 및 그 제어 방법이 제시된다.

Description

밸브 장치 및 그 제어 방법{VALVE APPARATUS AND OPERATING METHOD THEREOF}

본 발명은 밸브 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 통로의 내부상태에 따라 장치의 냉각속도를 조절하여 열화를 억제 혹은 방지할 수 있는 밸브 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

반도체, 액정 디스플레이 장치(liquid display; LCD), 유기발광장치(organic light emitting device; OLED) 등을 제조할 때, 박막 증착 및 식각 공정 중 적어도 하나의 공정을 수행한다.

이러한 공정을 수행하는 기판 처리 설비는 기판 상에 박막을 증착하거나, 기판 상의 박막을 식각할 수 있는 내부 공간이 마련된 챔버, 챔버로 박막 증착 또는 식각을 위한 가스(이하, 공정 가스)를 공급하는 주입관, 주입관과 연결되어 주입관으로 공정 가스를 이송하는 이송관, 이송관과 주입관 간의 연통을 제어하는 밸브를 포함한다.

여기서, 밸브는 주입관과 이송관의 연결 방향과 교차하는 방향으로 수평 이동이 가능한 블레이드를 포함한다. 이때, 블레이드를 작동시켜 공정 가스의 흐름을 제어하는 중에, 블레이드의 적어도 일부는 공정 가스 자체의 열에 노출될 수 있다. 이에 블레이드가 열화되어 변형되거나 부식될 수 있다.

본 발명의 배경이 되는 기술은 하기의 특허문헌에 게재되어 있다.

KR

10-1999-0053265

A

KR

10-2001-0076318

A

본 발명은 통로의 내부상태에 따라 장치의 냉각속도를 조절하여 장치가 열화되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있는 밸브 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 밸브 장치는, 피처리물을 통과시킬 수 있도록 통로가 형성되는 바디부; 상기 통로를 폐쇄할 수 있는 면적으로 형성되고, 상기 통로에 대하여 전후진 가능하도록 상기 바디부에 설치되며, 내부에 냉매 유로가 구비되는 플레이트부; 상기 플레이트부를 전후진시킬 수 있도록 상기 바디부에 설치되는 구동부; 상기 통로의 내부상태를 검출할 수 있도록 상기 플레이트부에 장착되는 센서부; 및 상기 내부상태에 따라 상기 냉매 유로로 공급되는 냉매의 공급 유량 및 공급 온도 중 적어도 하나를 조절할 수 있도록 상기 냉매 유로와 연결되는 제어부;를 포함한다.

상기 바디부는, 상기 피처리물이 통과되는 제1 및 제2 이송 경로 사이에 배치되고, 상기 제1 및 제2 이송 경로와 연통하도록 상기 통로가 형성되는 밸브 하우징; 상기 밸브 하우징의 후방에 배치되고, 상기 플레이트부가 지지되는 구동 하우징; 및 상기 밸브 하우징과 상기 구동 하우징을 연결시키도록 형성되고, 상기 플레이트부가 통과되는 연결 하우징;을 포함할 수 있다.

상기 바디부는 상기 통로가 형성되는 밸브 하우징 및 상기 밸브 하우징의 후방에서 상기 플레이트부를 지지하는 연결 하우징을 포함하고, 상기 밸브 하우징에는 상기 플레이트부를 통과시킬 수 있도록 상기 플레이트부가 전후진하는 방향으로 관통홀이 관통형성되고, 상기 통로의 연장 방향으로 상기 관통홀의 너비가 상기 플레이트부의 두께보다 크게 형성되며, 상기 관통홀을 통하여 상기 플레이트부와 상기 연결 하우징의 내부면 사이의 이격 공간과 상기 통로가 연통할 수 있다.

상기 플레이트부는 일부가 상기 구동 하우징 및 연결 하우징에 위치하고, 나머지가 상기 관통홀을 통과하여 상기 통로의 내부로 돌출될 수 있다.

상기 플레이트부는, 상기 통로를 폐쇄할 수 있도록, 상기 전후진 방향 및 상기 통로의 폭 방향으로 연장형성되고, 적어도 일부가 상기 연결 하우징의 내부에 배치되며 상기 구동부에 의하여 전후진될 수 있는 블레이드; 상기 블레이드의 일면에 오목하게 형성되며 상기 블레이드의 둘레를 따라 연장형성되는 상기 냉매 유로; 상기 냉매 유로를 외부로부터 밀봉하도록 상기 블레이드의 일면에 장착되는 유로 커버;를 포함할 수 있다.

상기 플레이트부는, 상기 블레이드의 후방에서 상기 구동 하우징을 관통하도록 배치되고 상기 블레이드와 연결되는 구동축; 및 상기 구동축을 상기 전후진 방향으로 관통하도록 형성되고, 상기 블레이드의 내부로 연장되는 센서 설치홀;을 포함할 수 있다.

상기 냉매 유로는 상기 블레이드의 가장자리를 둘러 연장형성되고, 상기 센서 설치홀은 상기 블레이드의 중심을 지나 가장자리까지 연장될 수 있다.

상기 구동부는 상기 구동 하우징의 내부로 유체를 주입 및 배출시켜 상기 플레이트부를 전후진시킬 수 있도록 형성될 수 있다.

상기 구동부는, 상기 구동 하우징의 내부에 실린더를 형성하도록, 상기 구동 하우징의 후방 단부로부터 이격되고, 상기 구동 하우징의 내부면으로부터 돌출되며 상기 플레이트부와 접촉되는 격벽; 상기 구동 하우징의 후방 단부와 상기 격벽 사이에 배치되며, 상기 플레이트부로부터 돌출되고, 상기 구동 하우징의 내부면과 접촉되는 피스톤; 상기 실린더의 내부로 유체를 주입 및 배출시킬 수 있도록 상기 피스톤의 전방 및 후방에서 상기 구동 하우징을 각각 관통하도록 형성되는 제1 및 제2 유체 배관;을 포함할 수 있다.

상기 센서부는, 상기 플레이트부의 내부로 삽입되는 삽입 부재; 상기 삽입 부재의 복수 위치에 설치되고, 상기 통로의 내부온도를 상기 플레이트부를 통해 간접 측정하여 상기 통로의 내부상태로 출력하는 복수개의 온도 센서;를 포함할 수 있다.

상기 복수개의 온도 센서는 상기 통로의 중심온도 및 주변온도를 각각 측정할 수 있도록 상기 삽입 부재를 따라 상기 전후진 방향으로 나열될 수 있다.

상기 센서부는, 상기 플레이트부의 후방 단부에 장착되고, 상기 삽입 부재의 후방에 배치되며, 상기 삽입 부재와 이격배치되는 체결 부재; 상기 삽입 부재를 상기 체결 부재에 탄성 지지시키는 탄성 부재;를 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 플레이트부를 관통하도록 배치되며 상기 냉매 유로와 연결되는 복수개의 냉매 배관; 상기 센서부와 연결되는 통신 수단; 상기 센서부의 검출 결과를 이용하여 상기 냉매의 공급 유량 및 공급 온도를 조절할 수 있도록 상기 냉매 배관 및 통신 수단과 연결되는 제어기;를 포함할 수 있다.

상기 제어기는, 상기 냉매 배관과 연결되는 냉매실; 상기 냉매실에 장착되는 펌프; 상기 냉매 배관에 연결되는 가열 수단 및 냉각 수단; 상기 통신 수단, 상기 펌프, 상기 가열 수단 및 냉각 수단과 연결되고, 상기 검출 결과에 따라, 상기 펌프, 상기 가열 수단 및 냉각 수단의 작동을 제어하는 제어회로;를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따른 밸브 장치 제어 방법은, 플레이트부를 이용하여 챔버와 연결된 통로의 개폐를 제어하는 과정; 상기 플레이트부의 내부로 냉매를 순환시키는 과정; 상기 통로의 내부상태를 검출하는 과정; 상기 내부상태에 따라, 상기 냉매의 공급 유량 및 공급 온도 중 적어도 하나를 조절하여, 상기 플레이트부의 냉각속도를 제어하는 과정;을 포함한다.

상기 통로의 내부상태를 검출하는 과정은, 상기 통로에 노출된 상기 플레이트부를 통하여 상기 통로의 내부온도를 간접 측정하는 과정;을 포함할 수 있다.

상기 통로의 내부온도를 간접 측정하는 과정은, 상기 플레이트부의 복수의 위치에서 온도를 측정하는 과정;을 포함할 수 있다.

상기 플레이트부의 냉각속도를 제어하는 과정은, 상기 복수의 위치에서 측정된 온도의 평균을 산출하는 과정; 상기 평균이 기준 온도범위에 포함되면 냉매의 공급 유량 및 공급 온도를 유지하는 과정; 상기 평균이 기준 온도범위 미만이면 냉매의 공급 유량을 줄이고, 공급 온도를 높이는 과정; 상기 평균이 기준 온도범위보다 크면 냉매의 공급 유량을 늘리고, 공급 온도를 낮추는 과정;을 포함할 수 있다.

상기 통로의 개폐를 제어하는 과정부터 상기 플레이트부의 냉각속도를 제어하는 과정 동안, 상기 플레이트부의 전후진, 팽창 및 수축에 따라, 상기 플레이트부의 내부에 설치된 센서부의 위치를 보정해주는 과정;을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 플레이트부를 이용하여 챔버와 연결된 통로의 개폐를 제어하는 동안 통로의 내부상태를 감지할 수 있고, 감지 결과에 따라 플레이트부로 공급되는 냉매의 유량 및 온도 중 적어도 어느 하나를 조절할 수 있다. 이로부터 통로의 내부상태의 변화에 즉시 대응하여, 플레이트부의 냉각속도를 실시간으로 조절해줄 수 있다. 이에 플레이트부의 열화를 효과적으로 억제 혹은 방지해줄 수 있고, 장치의 수명을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 설비의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 밸브 장치의 동작을 보여주는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 밸브 장치의 일부를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 밸브 장치의 나머지를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 밸브 장치의 일부를 도시한 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 블레이드의 일부를 도시한 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 구동축의 일부를 도시한 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 플레이트부를 도시한 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 플레이트부를 도시한 평단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시 예에 따른 밸브 장치 및 그 제어 방법은, 반도체, 액정 디스플레이 장치, 유기발광장치 등을 제조하는 제조 공정을 수행하는 공정 챔버와 연결된 통로의 개폐를 제어하는 밸브 장치에 적용될 수 있다.

이때, 통로는 박막 증착 및 식각을 위한 공정 가스와 공정 챔버의 세정을 위한 세정 가스 등을 포함하는 유체를 이동시킬 수 있는 통로일 수 있다. 또한, 통로는 공정 챔버로 기판을 출입시킬 수 있는 통로일 수 있다. 또한, 통로는 공정 챔버와 진공 펌프를 연결시킬 수 있는 통로일 수 있다. 물론, 이들 외에도 통로의 종류는 다양할 수 있다.

이하에서는 공정 가스를 공정 챔버로 이동시키는 통로의 개폐를 제어하는 밸브 장치를 기준으로 본 발명의 실시 예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 설비의 개략도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 설비는, 기판을 처리할 수 있도록 형성되는 챔버(100)와, 챔버(100)로 유체를 공급할 수 있도록 형성되는 공급 장치(200), 유체를 이동시킬 수 있도록, 챔버(100)와 공급 장치(200)를 연결하는 배관(300), 및 배관(300)을 개폐시킬 수 있도록 장착되는 밸브 장치(400)를 포함한다.

챔버(100)는 기판 상에 박막을 증착할 수 있고, 기판 상의 박막을 식각할 수 있도록 내부 공간이 형성될 수 있다. 챔버(100)는 통 형상으로 형성될 수 있다. 챔버(110)의 내부에는 기판 지지부와 유체 분사부가 대향 배치될 수 있다. 기판 지지부는 기판을 안착시킬 수 있다. 또한, 유체 분사부는 배관(300)과 연결될 수 있고, 기판으로 유체를 분사할 수 있다.

공급 장치(200)는 기판을 처리하기 위한 유체를 내부에 저장하고, 저장된 유체를 배관(300)에 공급할 수 있다. 이때, 공급 장치(200)는 유체를 소정 온도로 가열할 수 있다. 또한, 공급 장치(200)는 유체를 이온화시킬 수 있다.

배관(300)은 공급 장치(200)와 연결되는 이송관(310) 및 이송관(310)과 유체 분사부를 연결시키도록 장착되는 주입관(320)을 포함할 수 있다. 이송관(310)과 주입관(320) 사이에는 밸브 장치(400)가 설치될 수 있다. 이때, 밸브 장치(400)는 이송관(310)과 주입관(320) 간의 연통을 제어할 수 있다.

한편, 챔버(100)의 내부는 고온 예컨대 상온보다 높은 소정의 온도로 제어될 수 있다. 또한, 배관(300)을 통과하여 챔버(100)로 공급되는 유체의 온도는 고온으로 제어될 수 있다. 따라서, 밸브 장치(400)는 배관(300)을 통하여 챔버(100)의 고온에 노출될 수 있고, 배관(300)을 통과하는 유체의 고온에 노출될 수 있다.

이때, 밸브 장치(400)가 배관(300)을 폐쇄하고 있는 상태와, 배관(300)을 개방시키고 있는 상태에서, 밸브 장치(400)가 고온에 노출되는 정도가 다를 수 있다. 예컨대 밸브 장치(400)가 배관(300)을 폐쇄하고 있는 상태에서는, 밸브 장치(400)의 일부가 배관(300)을 가로지르도록 전진한 상태에서 배관(300) 내부의 유체와 넓은 면적으로 접촉될 수 있고, 그 반대편에서는 밸브 장치(400)의 일부가 배관(300)을 통하여 챔버(100)에 넓은 면적으로 노출될 수 있다. 이에, 밸브 장치(400)가 상대적으로 빠르게 가열될 수 있다.

밸브 장치(400)가 배관(300)을 개방시키고 있는 상태에서는, 배관(300) 내의 밸브 장치(400)의 돌출 면적이 감소된 상태에서 배관(300) 내부의 유체와 상대적으로 좁은 면적으로 접촉될 수 있다. 이에, 밸브 장치(400)가 상대적으로 느리게 가열될 수 있다.

기판을 처리하는 공정을 반복하는 동안에 밸브 장치(400)는 정해진 스케줄에 따라 배관(300)의 개폐를 반복할 수 있다. 여기서, 밸브 장치(400)가 배관(300)을 폐쇄하고 있는 상태에 맞춰 밸브 장치(400)를 냉각시키는 경우, 밸브 장치(400)가 과냉각될 수 있고, 이는 유체의 온도에 영향을 줄 수 있다.

밸브 장치(400)가 배관(300)을 개방하고 있는 상태에 맞춰 밸브 장치(400)를 냉각시키면 배관(300)의 폐쇄 시에 밸브 장치(400)가 원하는 온도로 냉각되지 못하여 열적으로 오염될 수 있다. 이에, 밸브 장치(400)가 조기에 열화될 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 밸브 장치(400)는, 배관(300)의 내부상태를 검출하고, 그 결과를 이용하여 냉각속도를 조절할 수 있도록 형성됨으로써 공정에 영향을 주지 않고, 열화를 방지할 수 있으며, 수명이 연장될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 밸브 장치의 동작을 보여주는 개략도이다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 밸브 장치의 일부를 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 밸브 장치의 나머지를 도시한 평면도이다. 도 5는 도 4의 A-A' 선을 따라 본 발명의 실시 예에 따른 밸브 장치의 일부를 절단하여 내부의 모습을 보여주는 측단면도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 밸브 장치(400)를 상세하게 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 밸브 장치(400)는 배관(300)의 내부에 노출됨에 의한 열화를 억제 혹은 방지할 수 있는 밸브 장치(400)로서, 피처리물 예컨대 유체(f)를 통과시킬 수 있도록 통로가 형성되는 바디부(410), 통로를 폐쇄할 수 있는 면적으로 형성되고, 통로에 대하여 전후진 가능하도록 바디부(410)에 설치되며 내부에 냉매 유로(422)가 구비되는 플레이트부(420), 플레이트부(420)를 전후진시킬 수 있도록 바디부에 설치되는 구동부(430), 통로의 내부상태를 검출할 수 있도록 플레이트부(420)에 장착되는 센서부(440), 검출되는 내부상태에 따라 냉매 유로(422)로 공급되는 냉매의 공급 유량 및 공급 온도 중 적어도 하나를 조절할 수 있도록 냉매 유로(422)와 연결되는 제어부(450)를 포함한다.

도 5를 참조하면, 바디부(410)는, 유체(f)가 통과되는 제1 및 제2 이송 경로 사이에 배치되고 제1 및 제2 이송 경로와 연통하도록 통로(H1)가 형성되는 밸브 하우징(411), 밸브 하우징(411)의 후방에 배치되고, 플레이트부(420)가 지지되는 구동 하우징(413), 및 밸브 하우징(411)과 구동 하우징(413)을 연결시키도록 형성되고, 플레이트부(420)가 통과되는 연결 하우징(412)을 포함할 수 있다.

이때, 제1 이송 경로는 이송관(310)을 포함할 수 있다. 또한, 제2 이송 경로는 주입관(320)을 포함할 수 있다. 여기서, 이송관(310)과 주입관(320)이 나열되어 있는 방향과 나란한 방향으로 통로(H1)가 연장될 수 있다.

밸브 하우징(411)은 통로(H1)의 연장 방향으로 서로 대향하는 일면 및 타면과, 일면 및 타면을 연결하는 측면을 포함할 수 있다. 밸브 하우징(411)의 일면 및 타면에는 개구가 형성될 수 있다. 이때, 밸브 하우징(411)의 일면 개구 및 타면 개구를 연결하도록 통로(H1)가 형성될 수 있다. 밸브 하우징(411)은 중공형의 파이프 형상일 수 있다. 한편, 밸브 하우징(411)에는 플레이트부(420)를 통과시킬 수 있도록 플레이트부(420)가 전후진하는 방향으로 관통홀이 관통형성될 수 있다.

연결 하우징(412)은 밸브 하우징(411)의 후방에서 밸브 하우징(411)의 측면에 장착될 수 있다. 여기서, 후방 및 전방은 플레이트부(420)가 전후진하는 방향을 기준으로 정해질 수 있다. 전후진 방향은 통로(H1)의 연장 방향과 교차하는 방향일 수 있다. 통로(H1)를 향하여 이동하는 방향을 전방이라 하고, 통로(H1)로부터 멀어지도록 이동하는 방향을 후방이라 한다.

도 3을 참조하면, 연결 하우징(412)의 전방 단부는 밸브 하우징(411)의 측면을 감싸는 형태로 형성될 수 있고, 연결 하우징(412)의 후방 단부는 플랜지 형태로 형성될 수 있다.

도 5를 참조하면, 구동 하우징(413)은 연결 하우징(412)의 후방 단부에 장착될 수 있다. 구동 하우징(413)은 내부에 실린더(S)가 형성될 수 있다. 실린더(S)는 구동부(430)를 통하여 유체를 공급받을 수 있다. 유체는 플레이트부(420)의 전후진 이동에 사용되는 유체로서, 배관(300) 내의 유체와 구분하여 작동 유체라고 지칭할 수도 있다. 작동 유체에 주입에 의하여 플레이트부(420)가 전후진 움직일 수 있다.

도 2를 참조하면, 플레이트부(420)는 일부가 구동 하우징(413) 및 연결 하우징(412)에 위치하고, 나머지가 밸브 하우징(411)의 관통홀을 통과하여 통로(H1)의 내부로 돌출될 수 있다. 플레이트부(420)는 통로(H1) 내로 전진하여 배관(300)을 폐쇄할 수 있고, 통로(H1)로부터 후진하여 배관(300)을 개방시킬 수 있다. 플레이트부(420)는 후방 단부의 일부가 구동 하우징(413)의 후방으로 돌출될 수 있다. 플레이트부(420)는 후방 단부의 돌출된 부분에 제어부(450)가 장착될 수 있다.

도 5를 참조하면, 플레이트부(420)는, 통로(H1)를 폐쇄할 수 있도록, 전후진 방향 및 통로(H1)의 폭 방향으로 연장형성되고, 적어도 일부가 연결 하우징(412)의 내부에 배치되며 구동부(430)에 의해 전후진될 수 있는 블레이드(421), 블레이드(421)의 일면에 오목하게 형성되며 블레이드(421)의 둘레를 따라 연장형성되는 냉매 유로(422) 및 냉매 유로(422)를 밀봉하도록 블레이드(421)의 일면에 장착되는 유로 커버(423)를 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 블레이드(421)는 전후진 방향의 길이가 통로(H1)의 내경보다 클 수 있다. 또한, 블레이드(421)의 폭은 통로(H1)의 폭과 같을 수 있다. 한편, 밸브 하우징(411)의 내부면과 밀착될 수 있도록 블레이드(421)의 전방 단부는 반원 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 블레이드(421)의 후방 단부는 사각판 형상으로 형성될 수 있다.

냉매 유로(422)는 블레이드(421)의 내부에서 블레이드(421)의 가장자리를 둘러 연장형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 냉매 유로(422)는 블레이드(421)의 일면의 둘레를 따라 연장형성될 수 있다. 일면은 공급 장치(200)를 향하는 면일 수 있다(도 2 참조). 냉매 유로(422)의 내부로 냉매가 공급될 수 있고, 이에 의해 블레이브(421)가 냉각될 수 있다. 냉매 커버(423)는 냉매 유로(422)를 밀봉시키도록 블레이드(421)의 일면에 장착될 수 있다.

또한, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 플레이트부를 도시한 측단면도이다. 도 9는 도 8의 D-D'선을 절단하여, 본 발명의 실시 예에 따른 플레이트부를 도시한 평단면도이다.

도 5, 도 8 및 도 9를 참조하면, 플레이트부(420)는 블레이드(421)의 후방에서 구동 하우징을 관통하도록 배치되고 블레이드(421)와 연결되는 구동축(424), 구동축(424)을 전후진 방향으로 관통하도록 형성되고, 블레이드(421)의 내부로 연장되는 센서 설치홀(425)을 포함할 수 있다.

구동축(424)은 전후진 방향으로 연장될 수 있다. 구동축(424)은 구동부(430)에 의한 전후진 움직임을 블레이드(421)로 전달할 수 있다. 구동축(424)은 일부가 연결 하우징(412)의 내부에서 블레이드(421)와 연결될 수 있고, 나머지가 구동 하우징(413)의 내부에 배치될 수 있다. 구동축(424)의 후방 단부의 일부는 구동 하우징(412)의 후방으로 돌출될 수 있다.

센서 설치홀(425)은 일부가 구동축(424)을 관통하도록 형성되고, 나머지가 블레이드(421)의 중심을 지나 블레이드(421)의 가장자리까지 연장될 수 있다. 센서 설치홀(425)에 센서부(440)가 배치되어, 유체(f)로부터 보호될 수 있다.

구동부(430)는, 구동 하우징(413)의 내부로 작동 유체를 주입 및 배출시켜 플레이트부(420)를 전후진시킬 수 있도록 형성될 수 있다. 즉, 구동부(430)는 작동 유체를 이용하는 구조일 수 있다. 물론, 구동부(430)의 구조는 다양할 수 있다. 예컨대 구동부(430)는 모터를 이용하여 플레이트부(420)를 이동시키는 구조로 변형될 수도 있다.

구동부(430)는, 구동 하우징(413)의 내부에 실린더(S)를 형성하도록, 구동 하우징(413)의 후방 단부로부터 이격되고, 구동 하우징(413)의 내부면으로부터 돌출되며 플레이트부(420)와 접촉되는 격벽(431), 구동 하우징(413)의 후방 단부와 격벽(431) 사이에 배치되며, 플레이트부(420)로부터 돌출되고, 구동 하우징(413)의 내부면과 접촉되는 피스톤(432), 실린더(S)의 내부로 유체를 주입 및 배출시킬 수 있도록 피스톤(432)의 전방 및 후방에서 구동 하우징(413)을 각각 관통하도록 형성되는 제1 및 제2 유체 배관(433, 434)을 포함할 수 있다.

격벽(431)은 구동 하우징(413)의 내부에 고립된 공간을 형성할 수 있다. 고립된 공간이 피스톤(432)에 의해 분할되어 실린더(S)가 형성될 수 있다. 이때, 피스톤(432)의 전방에 위치하는 실린더(S)를 전방 실린더라 하고, 피스튼(432)의 후방에 위치하는 실린더(S)를 후방 실린더라 한다.

전방 실린더에는 제1 유체 배관(433)이 연결될 수 있다. 후방 실린더에는 제2 유체 배관(434)이 연결될 수 있다. 전방 실린더로 작동 유체를 주입하고, 후방 실린더로부터 작동 유체를 배출시키면, 피스톤(432)이 후방으로 후진할 수 있다. 이에, 피스톤(432)과 동일하게 플레이트부(420)가 후진할 수 있다. 전방 실린더에서 작동 유체를 배출시키고 후방 실린더로 작동 유체를 주입하면 피스톤(432)이 전진하면서, 플레이트부(4420)를 전진시킬 수 있다.

도 6은 도 5의 B 부분을 확대하여, 본 발명의 실시 예에 따른 블레이드의 일부를 도시한 측단면도이다. 도 7은 도 5의 C 부분을 확대하여, 본 발명의 실시 예에 따른 구동축의 일부를 도시한 측단면도이다.

센서부(440)는, 플레이트부(420)를 통하여 통로(H1)의 내부상태를 간접 검출할 수 있다. 이때, 내부상태는 온도일 수 있다. 물론, 내부상태는 다양할 수 있다. 예컨대 내부상태는 압력 및 유속 등일 수 있다. 센서부(440)에서 검출되는 통로(H1)의 내부상태는 제어부(450)의 제어에 활용될 수 있다.

도 6을 참조하면, 센서부(440)는, 플레이트부(420)의 내부로 삽입되는 삽입 부재(441), 삽입 부재(441)의 복수 위치에 설치되고, 통로(H1)의 내부온도를 플레이트부(420)를 통하여 간접 측정하여 통로(H1)의 내부상태로 출력하는 복수개의 온도 센서(442)를 포함할 수 있다.

삽입 부재(441)는 바 형상일 수 있다. 삽입 부재(441)는 센서 설치홀(425)를 통과하도록 배치되며 블레이드(421)의 내부로 온도 센서(442)를 위치시킬 수 있다. 복수개의 온도 센서(442)는 폭 방향으로 통로(H1)의 중심온도 및 주변온도를 각각 측정할 수 있도록 삽입 부재(441)를 따라 전후진 방향으로 나열될 수 있다.

한편, 플레이트부(420)가 유체(f)에 의하여 가열되는 정도에 따라 플레이트부(420)의 길이가 변할 수 있고, 그에 따라 센서 설치홀(425)도 길이가 변할 수 있다. 이때, 삽입 부재(441)가 센서 설치홀(425)의 내면에 충돌하는 것을 방지할 수 있도록, 삽입 부재(441)의 길이는 센서 설치홀(425)의 길이보다 작게 형성될 수 있고, 삽입 부재(441)의 후방 단부는 탄성 지지되며, 센서 설치홀(425)의 길이 변화를 수용할 수 있다.

도 7을 참조하면, 센서부(440)는, 플레이트부(420)의 후방 단부에 장착되고, 삽입 부재(441)의 후방에 배치되며 삽입 부재(441)와 이격배치되는 체결 부재(443) 및 삽입 부재(441)를 체결 부재(443)에 탄성 지지시키는 탄성 부재(444)를 더 포함할 수 있다.

체결 부재(443)는 센서 설치홀(425)의 후방 단부에 나사 결합될 수 있다. 체결 부재(443)는 탄성 부재(444)의 후단을 지지할 수 있다. 탄성 부재(444)는 예컨대 스프링을 포함할 수 있다. 물론, 탄성 부재의 종류는 다양할 수 있다. 예컨대 탄성 부재(444)는 복원력 및 신축력을 가지도록 소정 재질로 형성되는 블록을 포함할 수도 있다. 탄성 부재(444)는 센서 설치홀(425)의 길이 변화에 따라 삽입 부재(441)가 전후진 방향으로 이동할 때, 이의 움직임을 수용하며 신축될 수 있다.

한편, 도 6을 참조하면, 밸브 하우징(411)에는 플레이트부(420)를 통과시킬 수 있도록 플레이트부(420)가 전후진하는 방향으로 관통홀(H2)이 관통형성될 수 있다. 여기서, 통로(H1)의 연장 방향으로 관통홀(H2)의 너비는 플레이트부(420)의 두께보다 크게 형성될 수 있다. 이에, 관통홀(H2)을 통하여 플레이트부(420)와 연결 하우징(412)의 내부면 사이의 이격 공간과 통로(H1)가 연통할 수 있다.

이에, 플레이트부(420)가 후진하여 블레이드(421)가 연결 하우징(412)의 내부에 위치할 때, 통로(H1) 내부의 유체(f) 중 일부가 플레이트부(420)와 연결 하우징(412)의 내부면 사이의 이격 공간으로 유입될 수 있고, 이러한 유입된 유체에 의하여, 통로(H1)의 개방 시에 통로(H1)의 내부가 블레이드(421) 및 온도 센서(442)와 열적으로 연결될 수 있고, 온도 센서(442)가 블레이드(421) 및 유입된 유체를 통하여 통로(H1)의 내부상태 즉, 온도를 원활하게 측정할 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제어부(450)는, 플레이트부(420)를 관통하도록 배치되며 냉매 유로(422)와 연결되는 복수개의 냉매 배관(451), 센서부(440)와 연결되는 통신 수단(452), 센서부(440)의 검출 결과를 이용하여 냉매의 공급 유량 및 공급 온도를 조절할 수 있도록 냉매 배관(451) 및 통신 수단(452)과 연결되는 제어기(453)를 포함할 수 있다.

복수개의 냉매 배관(451)은 전후진 방향으로 연장형성되며, 구동축(424)의 내부를 따라서 소정 길이 연장될 수 있다. 이때, 복수개의 냉매 배관(451) 중 어느 하나는 예컨대 환형의 냉매 유로(422)의 일측 단부와 연결되고, 나머지 하나는 환형의 냉매 유로(422)의 타측 단부와 연결될 수 있다.

통신 수단(452)은 접속 플러그 및 통신선을 포함할 수 있다. 접속 플러그는 예컨대 체결 부재(443)를 관통하여 장착되며, 접속 플러그를 통하여 통신선의 일측이 복수개의 센서(442)가 설치된 위치까지 연장되며, 복수개의 센서(442)와 연결될 수 있다. 통신선의 타측은 제어기(453)와 연결될 수 있다. 물론, 통신 수단(452)은 무선 통신 방식으로 제어기(453)와 연결될 수도 있다.

제어기(453)는 냉매 배관(451)과 연결되는 냉매실(미도시), 냉매실에 장착되는 펌프(미도시), 냉매 배관(451)에 연결되는 가열 수단 및 냉각 수단(미도시), 통신 수단(452), 펌프, 가열 수단 및 냉각 수단과 연결되고, 복수개의 센서(442)로부터 검출된 검출 결과에 따라, 펌프, 가열 수단 및 냉각 수단의 작동을 제어하는 제어회로(미도시)를 포함할 수 있다.

냉매실은 소정의 저장 탱크를 포함할 수 있다. 물론, 냉매실은 기판 처리 설비의 유틸리티 라인과 연결되는 냉매 공급원을 포함할 수 있다. 냉매실은 소정 온도의 냉매를 지속적으로 교체 공급받을 수 있다. 또한, 냉매실은 냉매를 소정 온도로 유지할 수 있도록 가열기 및 냉각기를 구비할 수 있다. 펌프는 제어회로에 의해 작동을 제어받을 수 있다. 또한, 펌프의 작동을 제어하여 냉매 배관(451)으로 공급 및 회수되는 냉매의 유량을 조절할 수 있다.

가열 수단은 다양할 수 있다. 예컨대 가열 수단은 열선을 포함할 수 있다. 가열 수단은 냉매 배관(451) 및 저장 탱크 중 적어도 어느 하나에 접촉될 수 있다. 냉각 수단은 방열기 및 응축기를 포함할 수 있다. 냉각 수단은 가열 수단과 이격되며, 냉매 배관(451) 및 저장 탱크 중 적어도 어느 하나에 접촉될 수 있다. 물론, 냉각 수단의 종류는 다양할 수 있다.

제어회로는 복수개의 센서(442)에 의해 복수의 위치에서 측정된 온도의 평균을 산출할 수 있다. 또한, 제어회로는 산출한 평균이 기준 온도범위에 포함되면 냉매의 공급 유량 및 공급 온도를 유지하도록, 펌프와 가열 수단 및 냉각 수단의 작동을 제어할 수 있다. 예컨대 펌프의 회전수를 유지할 수 있고, 가열 수단 및 냉각 수단의 작동을 정지시킬 수 있다.

제어회로는 산출한 평균 즉, 산출한 평균 온도값이 기준 온도범위 미만이면 냉매의 공급 유량을 줄이고, 공급 온도를 높이도록, 펌프와 가열 수단 및 냉각 수단의 작동을 제어할 수 있다. 예컨대 펌프의 회전수를 낮추고, 가열 수단을 작동시키고, 냉각 수단의 작동을 정지시킬 수 있다.

제어회로는 산출한 평균이 기준 온도범위보다 크면 냉매의 공급 유량을 늘리고, 공급 온도를 낮추도록, 펌프와 가열 수단 및 냉각 수단의 작동을 제어할 수 있다. 예컨대 펌프의 회전수를 높이고, 가열 수단을 정지시키고, 냉각 수단을 작동시킬 수 있다.

이러한 제어회로의 작동에 의하여, 블레이드(421)의 온도가 기준 온도범위를 원활하게 유지할 수 있다. 여기서, 기준 온도범위는 블레이드(421)가 열적으로 손상되지 않을 수 있는 소정의 온도 범위일 수 있다. 기준 온도범위는 블레이드(421)의 재질에 따라 다양할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 밸브 장치(400)는 실링부를 더 포함할 수 있다.

도 5, 도 6 및 도 8을 참조하면, 실링부는 통로(H1)의 내부면과 블레이드(421)의 사이를 실링할 수 있도록, 블레이드(421)의 전방 단부의 둘레를 따라 형성되는 제1 실링 부재(461), 블레이드(421)의 후방 단부로부터 돌출된 돌출부의 전방면에 형성되는 제2 실링 부재(462)를 포함할 수 있다.

제1 실링 부재(461)는 밸브 하우징(411)의 내부면과 블레이드(421)의 전방 단부 사이를 실링할 수 있다. 또한, 제2 실링 부재(462)는 관통홀(H2)의 내부의 단턱과 블레이드(421)의 후방 단부의 돌출부 사이를 실링할 수 있다.

실링부는 연결 하우징(412)의 내부면과 구동축(424) 사이를 실링하도록 설치되는 벨로우즈(463), 벨로우즈(463)를 구동축(424)에 지지시키는 설치돌기(464)를 포함할 수 있다. 플레이트부(420)의 전후진 시에 벨로우즈(463)는 신축 및 팽창하면서, 연결 하우징(412)의 내부면과 구동축(424) 사이를 실링할 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 밸브 장치 제어 방법을 설명한다.

본 발명의 실시 예에 따른 밸브 장치 제어 방법은, 플레이트부(420)를 이용하여 챔버(100)와 연결된 통로(H1)의 개폐를 제어하는 과정, 플레이트부(420)의 내부로 냉매를 순환시키는 과정, 통로(H1)의 내부상태를 검출하는 과정, 검출되는 내부상태에 따라, 냉매의 공급 유량 및 공급 온도 중 적어도 하나를 조절하여, 플레이트부(420)의 냉각속도를 제어하는 과정을 포함한다.

이때, 플레이트부(420)를 이용하여 챔버(100)와 연결된 통로(H1)의 개폐를 제어하는 과정 중에, 플레이트부(420)의 내부로 냉매를 순환시키는 과정, 통로(H1)의 내부상태를 검출하는 과정을 실시간으로 또는 소정 시간 간격으로 수행할 수 있다. 또한, 통로(H1)의 내부상태를 검출하는 과정 이후에, 플레이트부(420)의 냉각속도를 제어하는 과정을 수행할 수 있다. 물론, 통로(H1)의 내부상태를 검출하는 과정과 플레이트부(420)의 냉각속도를 제어하는 과정은 순차적으로 반복하여 수행될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 밸브 장치 제어 방법은 기판 처리 설비를 이용하여 기판을 처리하는 과정 중에 수행될 수 있다.

우선, 챔버(100)로 기판을 장입하고, 기판 처리를 위한 유체(f)를 챔버(100)로 공급한다. 이때, 밸브 장치(400)를 동작시켜 배관(300)을 개방시킨다. 이에, 공급 장치(200)로부터 챔버(100)로 유체(f)가 공급될 수 있다. 이후, 유체(f)를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 수행한다. 기판 처리가 완료되면 기판을 반출시키고, 챔버(100)의 내부로 세정 가스를 공급하여 챔버(100)의 내부를 세정한다. 이때, 밸브 장치(400)를 동작시켜, 배관(300)을 폐쇄시킨다. 챔버(100)의 세정이 완료되면, 다음번 기판의 처리를 위하여, 챔버(100)로 기판을 장입하는 과정부터 챔버(100)의 내부를 세정하는 과정까지를 반복한다.

이러한 과정 중에 플레이트부(420)를 이용하여 챔버(100)와 연결된 통로(H1)의 개폐를 제어하는 과정을 수행할 수 있다.

통로(H1)를 개방시키는 과정은, 플레이트부(420)와 연결된 전방 및 후방 실린더 중 전방 실린더로 작동 유체를 주입하면서 후방 실린더로부터 작동 유체를 배출시켜 전방 실린더의 체적을 증가시키는 과정과, 전방 실린더의 체적 증가를 이용하여 피스톤(432)을 후진시키는 과정과, 피스톤(432)의 후진에 의해 피스톤(432)과 연결된 플레이트부(420)를 통로(H1)로부터 후진시켜 연결 하우징(412)의 내부에 수납시키는 과정을 포함할 수 있다.

통로(H1)를 폐쇄하는 과정은, 전방 실린더로부터 작동 유체를 배출시키면서 후방 실린더로 작동 유체를 주입하여 후방 실린더의 체적을 증가시키는 과정과, 후방 실린더의 체적 증가를 이용하여 피스톤(423)을 전진시키는 과정과, 피스톤(432)의 전진에 의해 플레이트부(420)를 통로(H1)로 전진시켜 밸브 하우징(411)의 내부에 위치시키고, 플레이트부(420)와 밸브 하우징(411)의 내부면을 접촉시켜 유체(f)의 흐름을 차단하는 과정을 포함할 수 있다.

이러한 과정 중에 플레이트부(420)의 내부로 냉매를 순환시키는 과정을 수행할 수 있다. 예컨대 플레이트부(420)의 내부에 구비된 냉매 유로(422)의 내부로 냉매를 순환시킬 수 있다. 더욱 상세하게는 제어부(450)에 구비되는 냉매실로부터 복수개의 냉매 배관(451) 중의 어느 한 냉매 배관(451)으로 냉매를 공급하여 냉각 유로(422)의 일측으로 냉매를 주입하고, 냉각 유로(422)의 타측으로부터 나머지 냉매 배관(451)으로 냉매를 회수하여 냉매실로 복귀시키며 냉매를 순환시키는 과정을 거쳐 플레이트부(420)의 내부로 냉매를 순환시킬 수 있다.

이때, 상술한 과정들을 수행하면서, 통로(H1)의 내부상태를 검출하는 과정을 수행할 수 있다. 즉, 통로(H1)에 노출된 플레이트부(420)를 통하여 통로(H1)의 내부온도를 간접 측정함으로써, 통로(H1)의 내부상태를 검출할 수 있다. 여기서, 플레이트부(420)의 복수의 위치에서 온도를 측정하여, 통로(H1)의 복수 위치에 대한 내부온도를 간접 측정할 수 있다.

이러한 과정을 수행하면서, 검출되는 내부상태에 따라, 냉매의 공급 유량 및 공급 온도 중 적어도 하나를 조절하여, 플레이트부(430)의 냉각속도를 제어하는 과정을 수행할 수 있다. 우선, 제어기(453)에 내장된 제어회로를 이용하여, 플레이트부(420)의 복수의 위치에서 측정된 온도의 평균을 산출할 수 있다. 이때, 산출되는 평균 즉, 평균 온도가 기준 온도범위에 포함되면 냉매의 공급 유량 및 공급 온도를 유지시킬 수 있다. 예컨대 제어회로로 펌프의 작동을 유지하고, 가열 수단 및 냉각 수단의 작동을 정지키시는 방식으로 냉매의 공급 유량 및 공급 온도를 유지시킬 수 있다.

또한, 평균 온도가 기준 온도범위 미만이면 냉매의 공급 유량을 줄이고, 공급 온도를 높일 수 있다. 예컨대, 제어회로로 펌프의 작동을 제어하여 냉매의 공급 유량을 줄이고, 가열 수단을 작동시켜서 냉매의 공급 온도를 높일 수 있다. 또한, 평균 온도가 기준 온도범위보다 크면 냉매의 공급 유량을 늘리고, 공급 온도를 낮춰줄 수 있다. 제어회로로 펌프의 작동을 제어하여 냉매의 유량을 늘리고, 가열 수단을 정지시키고, 냉각 수단을 작동시켜 공급 온도를 낮출 수 있다.

한편, 통로(H1)의 개폐를 제어하는 과정부터 플레이트부(420)의 냉각속도를 제어하는 과정을 수행하는 중에, 플레이트부(420)의 전후진, 팽창 및 수축에 따라, 플레이트부(420)의 내부에 설치된 센서부(440)의 위치를 보정해주는 과정을 수행할 수 있다.

예컨대 플레이트부(420)의 전후진에 따라, 플레이트(420)가 유체(f)의 고온 및 챔버(100)의 고온에 노출되며 가열되는 정도가 달라지고, 플레이트부(420)가 유체(f)에 의하여 가열되는 정도에 따라 플레이트부(420)의 길이가 변하며 팽창 또는 수축될 수 있다. 그에 따라 센서 설치홀(425)도 길이가 변할 수 있다.

이에, 센서부(440)의 후방 단부에 구비된 탄성 부재(444)를 신축시키며, 센서 설치홀(425)의 길이 변화를 수용하여, 센서(442)가 설치된 삽입 부재(441)의 위치를 변화시켜줄 수 있다. 이에, 삽입 부재(441)에 설치된 센서(442)가 센서 설치홀(425)의 내면에 충돌하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 상기 실시 예는 본 발명의 설명을 위한 것이고, 본 발명의 제한을 위한 것이 아니다. 본 발명의 상기 실시 예에 개시된 구성과 방식은 서로 결합하거나 교차하여 다양한 형태로 조합 및 변형될 것이고, 이에 의한 변형 예들도 본 발명의 범주로 볼 수 있음을 주지해야 한다. 즉, 본 발명은 청구범위 및 이와 균등한 기술적 사상의 범위 내에서 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 해당하는 기술 분야에서의 업자는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

100: 챔버 200: 공급 장치
300: 배관 400: 밸브 장치
410: 바디부 411: 밸브 하우징
412: 연결 하우징 413: 구동 하우징
420: 플레이트부 421: 블레이드
422: 냉매 유로 423: 냉매 커버
424: 구동축 425: 냉매 설치홀
430: 구동부 431: 격벽
432: 피스톤 433: 제1 유체 배관
434: 제2 유체 배관 440: 센서부
440: 삽입 부재 442: 온도 센서
443: 장착 부재 444: 탄성 부재
450: 제어부 451: 냉매 배관
452: 통신 수단 453: 제어기

Claims

통로가 형성되는 바디부;
상기 통로를 폐쇄할 수 있는 면적으로 형성되고, 상기 통로에 대하여 전후진 가능하도록 상기 바디부에 설치되며, 내부에 냉매 유로가 구비되는 플레이트부;
상기 플레이트부를 전후진시킬 수 있도록 상기 바디부에 설치되는 구동부;
상기 통로의 내부상태를 검출할 수 있도록 상기 플레이트부에 장착되는 센서부; 및
상기 내부상태에 따라 상기 냉매 유로로 공급되는 냉매의 공급 유량 및 공급 온도 중 적어도 하나를 조절할 수 있도록 상기 냉매 유로와 연결되는 제어부;를 포함하는 밸브 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 바디부는 상기 통로가 형성되는 밸브 하우징 및 상기 밸브 하우징의 후방에서 상기 플레이트부를 지지하는 연결 하우징을 포함하고,
상기 밸브 하우징에는 상기 플레이트부를 통과시킬 수 있도록 상기 플레이트부가 전후진하는 방향으로 관통홀이 관통형성되고,
상기 통로의 연장 방향으로 상기 관통홀의 너비가 상기 플레이트부의 두께보다 크게 형성되며,
상기 관통홀을 통하여 상기 플레이트부와 상기 연결 하우징의 내부면 사이의 이격 공간과 상기 통로가 연통할 수 있는 밸브 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 플레이트부는,
상기 통로를 폐쇄할 수 있도록, 상기 전후진 방향 및 상기 통로의 폭 방향으로 연장형성되고, 상기 구동부에 의하여 전후진될 수 있는 블레이드;
상기 블레이드의 일면에 오목하게 형성되며 상기 블레이드의 둘레를 따라 연장형성되는 상기 냉매 유로;
상기 냉매 유로를 외부로부터 밀봉하도록 상기 블레이드의 일면에 장착되는 유로 커버;를 포함하는 밸브 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 플레이트부는,
상기 블레이드의 후방에서 상기 바디부를 관통하도록 배치되고 상기 블레이드와 연결되는 구동축; 및
상기 구동축을 상기 전후진 방향으로 관통하도록 형성되고, 상기 블레이드의 내부로 연장되는 센서 설치홀;을 포함하는 밸브 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 냉매 유로는 상기 블레이드의 가장자리를 둘러 연장형성되고,
상기 센서 설치홀은 상기 블레이드의 중심을 지나 가장자리까지 연장되는 밸브 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 구동부는,
상기 바디부의 내부에 실린더를 형성하도록, 상기 바디부의 후방 단부로부터 이격되고, 상기 바디부의 내부면으로부터 돌출되며 상기 플레이트부와 접촉되는 격벽;
상기 바디부의 후방 단부와 상기 격벽 사이에 배치되며, 상기 플레이트부로부터 돌출되고, 상기 바디부의 내부면과 접촉되는 피스톤;
상기 실린더의 내부로 유체를 주입 및 배출시킬 수 있도록 상기 피스톤의 전방 및 후방에서 상기 바디부를 각각 관통하도록 형성되는 제1 및 제2 유체 배관;을 포함하는 밸브 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 센서부는,
상기 플레이트부의 내부로 삽입되는 삽입 부재;
상기 삽입 부재의 복수 위치에 설치되고, 상기 통로의 내부온도를 상기 플레이트부를 통해 간접 측정하여 상기 통로의 내부상태로 출력하는 복수개의 온도 센서;를 포함하는 밸브 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 복수개의 온도 센서는 상기 통로의 중심온도 및 주변온도를 각각 측정할 수 있도록 상기 삽입 부재를 따라 상기 전후진 방향으로 나열되는 밸브 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 센서부는,
상기 플레이트부의 후방 단부에 장착되고, 상기 삽입 부재의 후방에 배치되며, 상기 삽입 부재와 이격배치되는 체결 부재;
상기 삽입 부재를 상기 체결 부재에 탄성 지지시키는 탄성 부재;를 포함하는 밸브 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 플레이트부를 관통하도록 배치되며 상기 냉매 유로와 연결되는 복수개의 냉매 배관;
상기 센서부와 연결되는 통신 수단;
상기 센서부의 검출 결과를 이용하여 상기 냉매의 공급 유량 및 공급 온도를 조절할 수 있도록 상기 냉매 배관 및 통신 수단과 연결되는 제어기;를 포함하는 밸브 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 제어기는,
상기 냉매 배관과 연결되는 냉매실;
상기 냉매실에 장착되는 펌프;
상기 냉매 배관에 연결되는 가열 수단 및 냉각 수단;
상기 통신 수단, 상기 펌프, 상기 가열 수단 및 냉각 수단과 연결되고, 상기 검출 결과에 따라, 상기 펌프, 상기 가열 수단 및 냉각 수단의 작동을 제어하는 제어회로;를 포함하는 밸브 장치.
플레이트부를 이용하여 챔버와 연결된 통로의 개폐를 제어하는 과정;
상기 플레이트부의 내부로 냉매를 순환시키는 과정;
상기 통로의 내부상태를 검출하는 과정;
상기 내부상태에 따라, 상기 냉매의 공급 유량 및 공급 온도 중 적어도 하나를 조절하여, 상기 플레이트부의 냉각속도를 제어하는 과정;을 포함하는 밸브 장치 제어 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 통로의 내부상태를 검출하는 과정은,
상기 통로에 노출된 상기 플레이트부를 통하여 상기 통로의 내부온도를 간접 측정하는 과정;을 포함하는 밸브 장치 제어 방법.
청구항 13에 있어서,
상기 통로의 내부온도를 간접 측정하는 과정은,
상기 플레이트부의 복수의 위치에서 온도를 측정하는 과정;을 포함하는 밸브 장치 제어 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 플레이트부의 냉각속도를 제어하는 과정은,
상기 복수의 위치에서 측정된 온도의 평균을 산출하는 과정;
상기 평균이 기준 온도범위에 포함되면 냉매의 공급 유량 및 공급 온도를 유지하는 과정;
상기 평균이 기준 온도범위 미만이면 냉매의 공급 유량을 줄이고, 공급 온도를 높이는 과정;
상기 평균이 기준 온도범위보다 크면 냉매의 공급 유량을 늘리고, 공급 온도를 낮추는 과정;을 포함하는 밸브 장치 제어 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 통로의 개폐를 제어하는 과정부터 상기 플레이트부의 냉각속도를 제어하는 과정 동안,
상기 플레이트부의 전후진, 팽창 및 수축에 따라, 상기 플레이트부의 내부에 설치된 센서부의 위치를 보정해주는 과정;을 포함하는 밸브 장치 제어 방법.