KR20240071554A - 진공 앵글 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브 헤드가 제1 통로의 단속과정에서 회전하여 오링을 효과적으로 보호할 수 있으며, 퍼지가스 분사부에 의하여 오링의 부식이나 유기물의 퇴적을 방지할 수 있는 진공 앵글 밸브에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 진공 앵글 밸브는, 내부에 중공부가 형성되고, 외부에 상기 중공부와 연통하는 제1 통로와 제2 통로가 형성된 밸브 몸체; 상기 중공부 내에서 직선 왕복운동 하면서 상기 제1 통로를 단속하는 밸브 헤드; 상기 밸브 몸체를 관통하여 설치되며, 상기 벨브 헤드를 직선 왕복운동 시키는 헤드 구동부; 상기 헤드 구동부와 상기 밸브 헤드 결합부에 설치되며, 상기 밸브 헤드를 제1 통로 방향과 헤드 구동부 방향으로 회전시키는 헤드 회전부;를 포함한다.

Description

진공 앵글 밸브{A VACUUM ANGLE VALVE}

본 발명은 진공 앵글 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밸브 헤드가 제1 통로의 단속과정에서 회전하여 오링을 효과적으로 보호할 수 있으며, 퍼지가스 분사부에 의하여 오링의 부식이나 유기물의 퇴적을 방지할 수 있는 진공 앵글 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 반도체는 고정밀도를 요구하므로 높은 청결도와 특수한 제조기술이 요구되고 있다. 이러한 이유로 반도체 소자는 공기 중에 포함된 이물질의 접촉을 가장 완벽하게 차단할 수 있는 진공 상태에서 제조된다, 따라서 반도체 제조장치의 진공 작업구역과 대기와의 개폐기술도 반도체 제품의 품질에 많은 영향을 준다.

반도체 제조공정에는 반도체 소자의 집적공정이 이루어지는 챔버와 이 챔버 내의 공기를 흡입하는 진공펌프 사이에 설치되어 진공펌프의 흡입력이 챔버로 전달되는 것을 개폐하도록 진공밸브가 중요한 역할을 한다.

이때 진공밸브는 장비의 유지 보수를 위하여 진공챔버와 진공펌프 사이를 차단하여 장비나 설비를 점검하거나 세정하는 것과 같이 장비의 유지 보수를 위하여 사용된다.

또한, 진공밸브는 진공펌프나 장비가 오동작할 때 재빨리 진공챔버와 진공펌프의 연결통로를 닫아 펌프의 배기구로부터 역류되는 오염물질을 차단하고 진공챔버 내의 진공 상태가 유지되도록 함으로써 생산 라인의 장비가 지속적으로 생산을 가능토록 하는 역할을 한다.

이러한 종래의 진공앵글밸브는 진공챔버와 진공펌프를 연결하는 연결관 사이에서 플랜지 이음으로 연결된다. 따라서 진공앵글밸브는 밸브가 개방되고 진공챔버에서 공정을 진행하는 동안 몸체 내부를 통과하는 공정부산물이 밸브 헤드와 오링 등에 증착되고 오링이 부식되어 밀폐불량이 발생하는 원인이 되며, 이로 인하여 진공챔버로 이물질이 역류되어 진공챔버 내부가 오염되고 밸브의 수명을 단축시키는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 밸브 헤드가 제1 통로의 단속과정에서 회전하여 오링을 효과적으로 보호할 수 있으며, 퍼지가스 분사부에 의하여 오링의 부식이나 유기물의 퇴적을 방지할 수 있는 진공 앵글 밸브를 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 진공 앵글 밸브는, 내부에 중공부가 형성되고, 외부에 상기 중공부와 연통하는 제1 통로와 제2 통로가 형성된 밸브 몸체; 상기 중공부 내에서 직선 왕복운동 하면서 상기 제1 통로를 단속하는 밸브 헤드; 상기 밸브 몸체를 관통하여 설치되며, 상기 벨브 헤드를 직선 왕복운동 시키는 헤드 구동부; 상기 헤드 구동부와 상기 밸브 헤드 결합부에 설치되며, 상기 밸브 헤드를 제1 통로 방향과 헤드 구동부 방향으로 회전시키는 헤드 회전부;를 포함한다.

그리고 본 발명에서 상기 밸브 몸체는, 상기 제1 통로와 마주보는 위치에 음각으로 형성되며, 상기 밸브 헤드가 제1 통로의 개방상태에서 위치하는 헤드 삽입홈;을 구비하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 밸브 헤드는, 상기 밸브 몸체 중 상기 제1 통로 시작면에 밀착되어 상기 제1 통로를 차단하는 차단면; 상기 차단면에 설치되며, 상기 차단면이 상기 제1 통로 시작면에 밀착된 상태에서 상기 차단면과 제1 통로 시작면 사이를 밀봉하는 밀봉부재;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 진공 앵글 밸브는, 상기 밸브 몸체를 관통하여 형성되며, 상기 헤드 삽입홈 방향으로 퍼지 가스를 분사하는 퍼지 가스 분사부;를 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 진공 앵글 밸브에는, 상기 밸브 헤드에 형성되며, 상기 퍼지 가스 분사부에 의하여 공급되는 퍼지가스를 이동시켜 분사하는 퍼지 가스 분사 통로; 상기 퍼지 가스 분사부에는 상기 밸브 헤드가 상기 헤드 삽입홈에 삽입되어 밸브 본체에 밀착된 상태에서 상기 퍼지 가스 분사 통로와 연통되어 퍼지 가스를 공급하는 헤드 공급 통로가 더 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명의 진공 앵글 밸브에 의하면 밸브 헤드가 제1 통로의 단속과정에서 회전하여 오링을 효과적으로 보호할 수 있으며, 퍼지가스 분사부에 의하여 오링의 부식이나 유기물의 퇴적을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 앵글 밸브의 차단 상태를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 앵글 밸브의 밸브 헤드의 회전 상태를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 앵글 밸브의 개방 상태를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 퍼지가스 분사부의 구조를 도시하는 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

본 실시예에 따른 진공 앵글 밸브(100)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 밸브 몸체(110), 밸브 헤드(120), 헤드 구동부(130), 헤드 회전부(140) 및 퍼지가스 분사부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저 상기 밸브 몸체(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 중공부(111)가 형성되고, 외부에 상기 중공부(111)와 연통하는 제1 통로(112)와 제2 통로(113)가 형성된 구성요소이다. 즉, 상기 밸브 몸체(110)는 본 실시예에 따른 진공 앵글 밸브(100)의 전체적인 외형을 이루는 구성요소이며, 다른 구성요소들이 설치되고 작동하는 공간을 제공한다.

그리고 본 실시예에서 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 통로(112)와 상기 제2 통로(113)는 서로 직각을 이루도록 설치되며, 하나의 통로에서 유체가 유입되어 다른 통로로 배출되는 형태로 운용된다.

또한 본 실시예에 따른 진공 앵글 밸브(100)에서 상기 밸브 몸체(110)는 가공의 편의성과 밸브 내부인 중공부 내측의 온도 관리를 효율성을 위하여 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 통로(1112)측을 분할하여 별도로 제작하고, 나머지 부분을 일체로 제작한 후, 이를 결합하는 방식으로 제작하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 밸브 몸체(110)에는 도 1에 도시된 바와 같이, 냉각부(160)와 가열부(170)가 더 구비되어 상기 밸브 몸체(110)와 그 내부인 중공부(111)의 온도를 공정에 맞추어 제어할 수 있는 것이 바람직하다. 따라서 상기 밸브 몸체(110)에는 상기 밸브 몸체(110)의 온도를 센싱하는 온도 센서(180)도 더 구비된다.

다음으로 상기 밸브 헤드(120)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 중공부(111) 내에서 직선 왕복운동 하면서 상기 제1 통로(112)를 단속하는 구성요소이다. 즉, 상기 밸브 헤드(120)는 상기 밸브 몸체(110) 내에 형성되는 직선 이동 경로를 따라서 상기 제1 통로(112) 방향으로 왕복이동하면서 상기 제1 통로(112)를 차단하거나 개방하는 것이다.

이를 위하여 상기 밸브 몸체(110)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 통로(112)와 마주보는 위치에 음각으로 형성되며, 상기 밸브 헤드(120)가 제1 통로(112)의 개방상태에서 삽입되어 위치하는 헤드 삽입홈(114)이 더 형성되는 것이 바람직하다. 이렇게 헤드 삽입홈(114)이 음각으로 형성되면, 상기 제2 통로(113)를 통하여 유입되고 제1 통로(112)를 통하여 배출되는 유체에 의하여 상기 밸브 헤드(120)가 노출되지 않고 안전하게 보호될 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 밸브 헤드(120)는 구체적으로 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 차단면(121)과 밀봉 부재(122)를 포함하는 것이 바람직하다. 먼저 상기 차단면(121)은 상기 밸브 헤드(120)의 전면을 말하는 것으로서, 상기 밸브 헤드(120)가 상기 제1 통로(112)를 차단하기 위하여 상기 제1 통로(112) 방향으로 전진한 상태에서 제1 통로 시작면(115)에 밀착되는 부분이다.

그리고 상기 밀봉 부재(122)는 상기 차단면(121)이 상기 제1 통로 시작면(115)에 밀착된 상태에서 상기 차단면(121)과 제1 통로 시작면(115) 사이의 공간을 밀봉하는 구성요소이다. 따라서 상기 밀봉 부재(122)는 신축성이 있는 오링 소재로 이루어지며, 상기 차단면(121)에 음각으로 형성되는 설치홈(도면에 미도시)에 삽입되어 설치된다.

다음으로 상기 헤드 구동부(130)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 몸체(110)를 관통하여 설치되며, 상기 벨브 헤드(120)를 직선 왕복운동시키는 구성요소이다. 즉, 상기 헤드 구동부(130)는 상기 제1 통로(112)의 단속을 위하여 상기 밸브 헤드(120)를 중공부(111) 내에서 직선 왕복운동시키는 것이다.

이를 위하여 본 실시예에서는 상기 헤드 구동부(130)를 구체적으로 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 구동축(131), 차단부재(132), 구동 하우징(133)을 포함하여 구성할 수 있다. 먼저 상기 구동축(131)은 상기 구동 헤드(120)의 구동을 위하여 상기 밸브 몸체(110)를 관통하여 상기 밸브 헤드(120)와 연결되어 설치되며, 구동동력을 전달한다.

그리고 상기 구동 하우징(133)은 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 몸체(120)의 외측에 상기 구동축(131)의 안정적인 구동을 위하여 설치되며, 외부 공간과 차단된 운동 공간을 제공한다.

다음으로 상기 차단부재(132)는 상기 구동촉(131)의 설치 및 운용을 위하여 상기 밸브 몸체(110)를 관통하여 형성되는 관통공을 통하여 상기 구동 하우징(133) 방향으로 유입되는 기체를 차단하는 기능을 수행한다.

다음으로 상기 헤드 회전부(140)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 헤드 구동부(130)와 상기 밸브 헤드 결합부분에 설치되며, 상기 밸브 헤드(120)를 제1 통로 방향과 헤드 구동부 방향으로 회전시키는 구성요소이다. 즉, 상기 헤드 회전부(140)는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 상기 차단면(121)이 제1 통로(112)를 향하거나 상기 구동축(131) 방향을 향하도록 180°회전시키는 것이다.

구체적으로 상기 헤드 구동부(130)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 헤드(120)가 상기 제1 통로(112)를 차단한 상태에서는 상기 차단면(121)이 상기 제1 통로(112)를 향하도록 회전시키고, 상기 밸브 헤드(120)가 상기 제1 통로(112)를 개방한 상태에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 차단면(121)이 상기 구동축(131)을 향하도록 회전시키는 것이다.

이렇게 상기 헤드 회전부(140)에 의하여 상기 밸브 헤드(120)가 회전하면, 상기 제1 통로(112)의 차단시에는 차단면(121)이 상기 제1 통로 시작면(115)과 밀착하여 확실하게 제1 통로(112)를 차단하고, 제1 통로(112)의 개방시에는 밀봉 부재(122)가 설치되어 있는 차단면(121)이 상기 밸브 몸체(110) 내면에 밀착되어 상기 밀봉 부재(122)가 노출되지 않는다.

이렇게 상기 밀봉 부재(122)가 노출되지 않으면, 상기 중공부(111)를 통과하는 이동하는 부식성 기체에 의하여 상기 밀봉 부재(122)가 부식되거나 오염되지 않는 장점이 있다.

그리고 본 실시예에서 상기 헤드 회전부(140)는 상기 구동축(131)의 구동에 연동되어 기구적으로 상기 밸브 헤드(120)를 회전시키는 구조를 가질 수도 있고, 별도의 전원을 공급받아서 상기 벨브 헤드(120)를 회전시키는 구조를 가질 수도 있다.

다음으로 본 실시예에 따른 진공 앵글 밸브(100)에는 도 3, 4에 도시된 바와 같이, 퍼지가스 분사부(150)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 퍼지가스 분사부(150)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 벨브 헤드(120)가 개방시에 위치하는 삽입홈(114) 측에 퍼지가스를 분사하여 상기 벨브 헤드(120) 방향으로 부식성 기체가 유입되지 않는 방향으로 기류를 형성하는 것이다.

이때 상기 퍼지가스 분사부(150)에 의하여 분사되는 퍼지 가스는 아르곤(Ar) 이나 질소(N₂)인 것이 바람직하다.

이를 위하여 본 실시예에서는 상기 퍼지가스 분사부를 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 몸체(110)를 관통하여 상기 삽입홈(114) 방향으로 연통되는 유로로 구성할 수 있다. 그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 퍼지가스 분사부(150)에는 상기 밸브 헤드(120)에서도 퍼지가스가 분사되도록 하기 위하여 헤드 공급 통로(151)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

상기 헤드 공급 통로(151)는 상기 밸브 헤드(120)가 상기 헤드 삽입홈(114)에 삽입되어 밸브 본체(110) 내면에 밀착된 상태에서 상기 밸브 헤드(120)에 형성되는 퍼지 가스 분사 통로(123)와 연통되어 퍼지 가스를 공급하는 유로이다.

그리고 상기 퍼지가스 분사 통로(123)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 헤드(120)에 형성되며, 상기 퍼지 가스 분사 통로(123)에 의하여 공급되는 퍼지가스를 이동시켜 하측 방향으로 분사하는 구성요소이다.

이렇게 밸브 몸체(110)와 밸브 헤드(120)에서 각각 퍼지가스가 분사되면, 더욱 효과적으로 부식성 가스의 접근을 막을 수 있다.

100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 앵글 밸브
110 : 밸브 몸체 120 : 밸브 헤드
130 : 헤드 구동부 140 : 헤드 회전부
150 : 퍼지가스 분사부 160 : 냉각부
170 : 가열부 180 : 온도 센서

Claims (5)

1. 내부에 중공부가 형성되고, 외부에 상기 중공부와 연통하는 제1 통로와 제2 통로가 형성된 밸브 몸체;
   상기 중공부 내에서 직선 왕복운동 하면서 상기 제1 통로를 단속하는 밸브 헤드;
   상기 밸브 몸체를 관통하여 설치되며, 상기 벨브 헤드를 직선 왕복운동 시키는 헤드 구동부;
   상기 헤드 구동부와 상기 밸브 헤드 결합부에 설치되며, 상기 밸브 헤드를 제1 통로 방향과 헤드 구동부 방향으로 회전시키는 헤드 회전부;를 포함하는 진공 앵글 밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 밸브 몸체는,
   상기 제1 통로와 마주보는 위치에 음각으로 형성되며, 상기 밸브 헤드가 제1 통로의 개방상태에서 위치하는 헤드 삽입홈;을 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 앵글 밸브.
3. 제2항에 있어서, 상기 밸브 헤드는,
   상기 밸브 몸체 중 상기 제1 통로 시작면에 밀착되어 상기 제1 통로를 차단하는 차단면;
   상기 차단면에 설치되며, 상기 차단면이 상기 제1 통로 시작면에 밀착된 상태에서 상기 차단면과 제1 통로 시작면 사이를 밀봉하는 밀봉부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 앵글 밸브.
4. 제2항에 있어서,
   상기 밸브 몸체를 관통하여 형성되며, 상기 헤드 삽입홈 방향으로 퍼지 가스를 분사하는 퍼지 가스 분사부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 앵글 밸브.
5. 제4항에 있어서,
   상기 밸브 헤드에 형성되며, 상기 퍼지 가스 분사부에 의하여 공급되는 퍼지가스를 이동시켜 분사하는 퍼지 가스 분사 통로;
   상기 퍼지 가스 분사부에는 상기 밸브 헤드가 상기 헤드 삽입홈에 삽입되어 밸브 본체에 밀착된 상태에서 상기 퍼지 가스 분사 통로와 연통되어 퍼지 가스를 공급하는 헤드 공급 통로가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 진공 앵글 밸브.

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