KR20230164413A

KR20230164413A - 실링구조가 개선된 콤비형 스로틀밸브

Info

Publication number: KR20230164413A
Application number: KR1020220064134A
Authority: KR
Inventors: 이학원; 임치수
Original assignee: 주식회사 제니어스
Priority date: 2022-05-25
Filing date: 2022-05-25
Publication date: 2023-12-04
Also published as: KR102661741B1

Abstract

본 발명은 콤비형 스로틀밸브에 관한것으로, 상하 중심선을 중심으로 양분된 2개의 연통공(11)이 형성된 밸브하우징(10); 밸브하우징(10)의 각 연통공(11)의 둘레를 따라 형성된 내측 단턱부(13, 14); 내측 단턱부에 테두리를 따라 형성된 오링홀(15, 16); 오링홀(15, 16)에 결합된 오링(O); 밸브하우징(10)의 중심선에 형성되며, 양측 전단부(12a, 12b)에 길이를 따라 오링홀(15, 16)이 형성된 중심축 결합부(12); 중심축 결합부(12)에 각각 회동가능하게 체결되는 밸브도어(21, 22);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며, 완벽한 실링구현에 의해 챔버의 진공효율을 향상시키고 진공정도를 조절할 수 있는 효과가 있다.

Description

실링구조가 개선된 콤비형 스로틀밸브{Combi Type Throttle valve improving siling structure}

본 발명은 콤비형 스로틀밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콤비형 스로틀밸브의 밸브하우징의 연통공 둘레에 내측 단턱부를 구비하고, 내측 단턱부에 테두리를 따라 오링을 형성하여 완벽한 실링구현에 의해 챔버의 진공효율을 향상시킨 실링구조가 개선된 콤비형 스로틀밸브에 관한 것이다.

일반적으로 콤비형 스로틀밸브는 진공 장비에서 활용되는 것으로 콤비형 스로틀밸브는 공정챔버 내부를 유량을 제어하여 진공도를 조절을 위해 사용된다.

종래에 게이트밸브와 스로틀밸브가 사용되는 진공시스템 구조는, 반도체나 기타 공정을 위한 분자를 저장하는 챔버가 있고, 그 챔버에 분자를 빼주는 진공펌프를 결합한다. 진공펌프와 공정 챔버를 서로 연통시키는 것이 게이트밸브와 스로틀밸브이다. 게이트밸브는 공정챔버 내부를 완전히 개방 및 차단하기 위해 사용하는 것이고, 스로틀밸브는 게이트밸브와 공정챔버 사이에서 진공도의 정도를 정밀제어하기 위해 사용되는 것이다.

기존 콤비형 스로틀밸브는 도 1과 같이 스로틀 밸브 바디(4)와 스로틀 밸브 플래퍼(Flapper) 사이에 간극이 있어 간극을 통하여 공정 가스가 새어나오는 문제가 있다. 즉, 도 1의 (a),(b)와 같이 중심축을 중심으로 한 양문형 도어 형태로 개방과 밀폐가 이루어지는 종래 구조의 콤비형 스로틀밸브(1)는, 도 1의 (c)에서와 같이 밀폐과정에서 양측 도어(2, 3)의 테두리 부분(4) 및 중심축 부분(5)이 완벽하게 밀폐되지 않아 가스 유량을 100% 차단하지 못하는 문제가 있다.

따라서 이와 같은 문제점을 해결해줄 수 있는 구조가 필요하였다.

한국 등록특허공보 제10-1719731호 한국 등록특허공보 제10-2026744호

본 발명의 목적은 완벽한 실링구현에 의해 챔버의 진공효율을 향상시킨 실링구조가 개선된 콤비형 스로틀밸브를 제공하는 것이다.

상술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 콤비형 스로틀밸브는,

상하 중심선을 중심으로 양분된 2개의 연통공(11)이 형성된 밸브하우징(10);

상기 밸브하우징(10)의 각 연통공(11)의 둘레를 따라 형성된 내측 단턱부(13, 14);

상기 내측 단턱부에 테두리를 따라 형성된 오링홀(15, 16);

상기 오링홀(15, 16)에 결합된 오링(O);

상기 밸브하우징(10)의 중심선에 형성되며, 양측 전단부(12a, 12b)에 길이를 따라 오링홀(15, 16)이 형성된 중심축 결합부(12);

상기 중심축 결합부(12)에 각각 회동가능하게 체결되는 밸브도어(21, 22);를 포함하여 구성 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 콤비형 스로틀밸브에서,상기 내측 단턱부(13, 14)는

상기 밸브도어(21,22)가 걸쳐지도록 소정 폭을 가진 호형 테두리 형상인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 콤비형 스로틀밸브에서, 상기 중심축 결합부(12)는

단면이 ㄷ자 형상이고 소정 두께와 소정 길이를 가진 브라켓 형상으로 정면이 개방된 형태로 상하 수직으로 길게 구비되며, 개방된 정면의 양측 전단부(12a, 12b)는 소정 너비로 평평하게 형성되고, 상기 양측 전단부(12a, 12b)에는 길이를 따라 오링홀(15, 16)이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 콤비형 스로틀밸브에서,

상기 중심축 결합부(12)의 상단과 하단의 양측 에지 모서리에는 상기 밸브도어(21,22)의 회동편(21a,22a)이 각각 힌지결합되며, 각 회동편(21a,22a)은 내측에 힌지축(18)이 결합되어, 힌지축(18)의 회동에 따라 90도 각도 범위내에서 회동하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 콤비형 스로틀밸브에서,

상기 내측 단턱부(13, 14)는 상기 중심축 결합부(12)의 양측 전단부(12a, 12b)와 동일한 높이를 가진 평면상에 구비되며, 내측 단턱부(13)와 전단부(12a)는 서로 연결되어 있고, 내측 단턱부(14)와 전단부(12b)는 서로 연결되어 있으며,

상기 내측 단턱부(13)와 전단부(12a)에 형성된 오링홀(15)은 폐곡선을 이루도록 연결되어 있고, 상기 내측 단턱부(14)와 전단부(12b)에 형성된 오링홀(16)도 폐곡선을 이루도록 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 콤비형 스로틀밸브에서,

상기 오링(O)은 탄성복원력을 가진 부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 콤비형 스로틀밸브에서,

상기 밸브도어(21, 22)는 각각 반원형 형태의 플레이트로, 각각 직선 모서리의 상단과 하단에 회동편(21a,22a)이 체결수단에 의해 고정결합되거나, 또는 일체로 형성되며,

상기 밸브도어(21,22)의 회동편(21a,22a)은 중심축 결합부(12)의 상단과 하단의 양측 에지 모서리에 각각 힌지결합되며, 내측에 결합된 힌지축(18)의 회동에 따라 90도 각도 범위내에서 회동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 콤비형 스로틀밸브를 구비함에 의해 완벽한 실링구현에 의해 챔버의 진공효율을 향상시키는 효과가 있다.

도 1의 (a)는 종래의 콤비형 스로틀밸브의 개략적인 도면, (b)는 열린 상태를 나타내는 도면, (c)는 닫힌 상태의 단면을 나타내는 개략적인 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콤비형 스로틀밸브이며, (a)는 콤비형 스로틀밸브의 닫힌 상태, (b)는 열린상태를 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 도 2의 A부분의 확대도.
도 4의 (a),(b)는 도 2의 TT 단면도 및 B, C, D, E 부분의 확대도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 콤비형 스로틀밸브의 바람직한 일 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콤비형 스로틀밸브이며, (a)는 콤비형 스로틀밸브의 닫힌 상태, (b)는 열린상태를 개략적으로 나타내는 도면. 도 3은 도 2의 A부분의 확대도. 도 4의 (a),(b)는 도 2의 단면도 및 B, C, D, E 부분의 확대도.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명인 콤비형 스로틀밸브(100)는 상하 중심선을 중심으로 양분된 2개의 연통공(11)이 형성된 밸브하우징(10); 밸브하우징(10)의 각 연통공(11)의 둘레를 따라 형성된 내측 단턱부(13, 14), 내측 단턱부에 테두리를 따라 형성된 오링홀(15, 16), 오링홀(15, 16)에 결합된 오링(O), 양측 밸브도어(21, 22)가 결합되는 중심축 결합부(12)를 포함하여 구성된다.

이때, 콤비형 스로틀밸브(100)의 하단에는 밸브도어(21,22)의 개폐 동작을 구동하고 제어하는 구동제어유닛(50)이 구비될 수 있다. 구동제어유닛(50)은 밸브도어의 중심축 방향에 맞추어 상단이나 측단에 구비될 수 있음은 물론이다.

밸브하우징(10)은 진공챔버(미도시) 및 진공펌프(미도시)가 연통되도록, 중심부분에 연통공이 구비되고 각 진공챔버와 체결수단으로 체결되는 체결구멍(h)이 테두리를 따라 형성된 형태로 구성된다. 중심부에 위치한 연통공(11)은 상하 중심 수직선 위치에 형성되는 중심축 결합부(12)에 의해 제1 연통공(11a)과 제2 연통공(11b)으로 양분되며, 각 연통공(11)의 호형상 둘레를 따라 내측 단턱부(13, 14)가 형성된다.

내측 단턱부(13, 14)는 밸브도어(21,22)가 걸쳐지도록 소정 폭을 가진 호형 테두리 형상으로, 테두리 길이를 따라 오링홀(15, 16)이 각각 형성된다.

여기서, 중심축 결합부(12)는 단면이 ㄷ자 형상이고 소정 두께와 소정 길이를 가진 브라켓 형상으로 정면이 개방된 형태로 상하 수직으로 길게 구비되며, 개방된 정면의 양측 전단부(12a, 12b)는 소정 너비로 평평하게 형성된다. 양측 전단부(12a, 12b)에는 길이를 따라 오링홀(15, 16)이 각각 형성된다.

중심축 결합부(12)의 상단과 하단의 양측 에지 모서리에는 밸브도어(21,22)의 회동편(21a,22a)이 각각 힌지결합되며, 각 회동편(21a,22a)은 내측에 힌지축(18)이 결합되어, 제어구동유닛(50)에 의해 구동되는 힌지축(18)의 회동에 따라 90도 각도 범위내에서 회동한다.

이때, 밸브하우징(10)의 연통공(11)의 호형상 둘레를 따라 형성된 내측 단턱부(13, 14)는 중심축 결합부(12)의 양측 전단부(12a, 12b)와 동일한 높이를 가진 평면상에 구비되며, 내측 단턱부(13)와 전단부(12a)는 서로 연결되어 있고, 내측 단턱부(14)와 전단부(12b)는 서로 연결되어 있다.

또한, 내측 단턱부(13)와 전단부(12a)에 형성된 오링홀(15)은 폐곡선을 이루도록 연결되어 있고, 내측 단턱부(14)와 전단부(12b)에 형성된 오링홀(16)도 폐곡선을 이루도록 연결되어 있다.

각 오링홀(15, 16)에는 오링(O)이 결합된다. 이때, 오링(O)은 탄성복원력을 가진 부재로 이루어지며, 오링홀(15, 16)로부터 약간 돌출되도록 구비되고, 밸브도어(21,22)의 누름압력이 가해지면 압착되어, 밸브도어(21,22)의 닫힘동작에서 각 밸브도어(21,22)가 각 연통공(11)의 내측 단턱부(13, 14)와 중심축 결합부(12)의 양측 전단부(12a, 12b)에 밀착되도록 하고, 밸브도어(21,22)와 내측 단턱부(13, 14) 및 양측 전단부(12a, 12b) 사이의 미세한 틈은 오링(O)에 의해 차단되므로, 100% 완벽한 밀폐가 가능하게 된다. 이는 오링(O)의 탄성복원력에 의해 압축된 오링이 원상태로 복귀하려는 관성력이 작용되므로 오링과 밸브도어(21,22)는 완전 밀착되는 것이다.

밸브도어(21, 22)는 각각 반원형 형태의 플레이트로, 각각 직선 모서리의 상단과 하단에 회동편(21a,22a)이 체결수단에 의해 고정결합되거나, 또는 일체로 형성되어 있다. 밸브도어(21,22)의 회동편(21a,22a)은 중심축 결합부(12)의 상단과 하단의 양측 에지 모서리에 각각 힌지결합되며, 각 회동편(21a,22a)은 내측에 힌지축(18)이 결합되어, 제어구동유닛(50)에 의해 구동되는 힌지축(18)의 회동에 따라 90도 각도 범위내에서 회동하며, 밸브도어(21,22)의 개폐가 이루어진다.

비록 본 발명에서는 밸브도어가 반원형 형태의 플레이트로 예시하였으나, 이와 같은 형태에 국한되는 것이 아니며, 사각형 형태 등 다양한 다각형 형상으로 구성될 수 있음은 물론이다.

이와 같은 콤비형 스로틀밸브의 구성에 의해 완벽한 실링구현이 이루어지므로 챔버의 진공효율은 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명은 도면을 참조하여 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 콤비형 스로틀밸브 10: 밸브하우징
11: 연통공 11a: 제1 연통공
11b: 제2 연통공 12: 중심축 결합부
13,14: 내측 단턱부 15,16: 오링홀 18: 힌지축
21,22: 밸브도어 21a,22a: 회동편 50: 제어구동유닛 O : 오링

Claims

상하 중심선을 중심으로 양분된 2개의 연통공(11)이 형성된 밸브하우징(10);
상기 밸브하우징(10)의 각 연통공(11)의 둘레를 따라 형성된 내측 단턱부(13, 14);
상기 내측 단턱부에 테두리를 따라 형성된 오링홀(15, 16);
상기 오링홀(15, 16)에 결합된 오링(O);
상기 밸브하우징(10)의 중심선에 형성되며, 양측 전단부(12a, 12b)에 길이를 따라 오링홀(15, 16)이 형성된 중심축 결합부(12);
상기 중심축 결합부(12)에 각각 회동가능하게 체결되는 밸브도어(21, 22);를 포함하여 구성 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 콤비형 스로틀밸브.
제1 항에 있어서, 상기 내측 단턱부(13, 14)는
상기 밸브도어(21,22)가 걸쳐지도록 소정 폭을 가진 호형 테두리 형상인 것을 특징으로 하는 콤비형 스로틀밸브.
제1 항에 있어서, 상기 중심축 결합부(12)는
단면이 ㄷ자 형상이고 소정 두께와 소정 길이를 가진 브라켓 형상으로 정면이 개방된 형태로 상하 수직으로 길게 구비되며, 개방된 정면의 양측 전단부(12a, 12b)는 소정 너비로 평평하게 형성되고, 상기 양측 전단부(12a, 12b)에는 길이를 따라 오링홀(15, 16)이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 콤비형 스로틀밸브.
제3 항에 있어서,
상기 중심축 결합부(12)의 상단과 하단의 양측 에지 모서리에는 상기 밸브도어(21,22)의 회동편(21a,22a)이 각각 힌지결합되며, 각 회동편(21a,22a)은 내측에 힌지축(18)이 결합되어, 힌지축(18)의 회동에 따라 90도 각도 범위내에서 회동하는 것을 특징으로 하는 콤비형 스로틀밸브.
제3 항에 있어서,
상기 내측 단턱부(13, 14)는 상기 중심축 결합부(12)의 양측 전단부(12a, 12b)와 동일한 높이를 가진 평면상에 구비되며, 내측 단턱부(13)와 전단부(12a)는 서로 연결되어 있고, 내측 단턱부(14)와 전단부(12b)는 서로 연결되어 있으며,
상기 내측 단턱부(13)와 전단부(12a)에 형성된 오링홀(15)은 폐곡선을 이루도록 연결되어 있고, 상기 내측 단턱부(14)와 전단부(12b)에 형성된 오링홀(16)도 폐곡선을 이루도록 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 콤비형 스로틀밸브.
제1 항에 있어서,
상기 오링(O)은 탄성복원력을 가진 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 콤비형 스로틀밸브.
제1 항에 있어서,
상기 밸브도어(21, 22)는 각각 반원형 형태의 플레이트로, 각각 직선 모서리의 상단과 하단에 회동편(21a,22a)이 체결수단에 의해 고정결합되거나, 또는 일체로 형성되며,
상기 밸브도어(21,22)의 회동편(21a,22a)은 중심축 결합부(12)의 상단과 하단의 양측 에지 모서리에 각각 힌지결합되며, 내측에 결합된 힌지축(18)의 회동에 따라 90도 각도 범위내에서 회동하는 것을 특징으로 하는 콤비형 스로틀밸브.