KR950004145Y1 - 듀얼 에어라인을 이용한 에어 밸브 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

듀얼 에어라인을 이용한 에어 밸브 장치

제1도는 일반적인 에어 밸브 장치의 구성을 보인 종단면도.

제2도는 본 고안 듀얼 에어라인을 이용한 에어 밸브 장치의 구성을 보인 종단면도.

제3a도,제3b도는 본 고안 에어 밸브 장치의 작용을 보인 제2도의 A부 상세 단면도로서, 제3a도는 밸브 개방시 상태도, 제3b도는 밸브 폐쇄시 상태도.

제4도는 본 고안 에어 유출구 구조를 보인 제2도의 B부 상세도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 밸브 장치 본체 1a, 1b : 가스 유, 출입구

2 : 실린더 2a : 에어 유출공

3 : 피스톤 11, 11' : 에어 공급 라인

12, 12' : 에어 유출구 13 : 지지봉

14, 14' : 연동 라인 15, 15' : 축핀

16 : 가스유로 17, 17' : 차단판

19 : 에어 유출 부재 20 : 스프링

본 고안은 에어(Air)에 의해 개·폐 동작되는 반도체 제조 장비용 에어 밸브 장치에 관한 것으로, 특히 밸브의 개·폐동작을 보다 원활하게 함과 아울러 누수방지에 적합하도록 한 듀얼 에어라인을 이용한 에어 밸브장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조방지에 설치되어 가스의 흐름을 선택적으로 차단하는 에어 밸브 장치는 제1도에 도시한 바와 같이, 하부에 가스 유입구(1a) 및 유출구(1b)가 형성된 밸브 장치 본체(1)의 실린더(2)부 내부에 피스톤(3)이 상, 하이동 가능하게 설치되고, 상기 피스톤(3)을 이동시키는 에어 공급 라인(4)과 피스톤(3)을 일방향으로 탄력지지하는 스프링(5)을 가지는 피스톤 구동수단과, 상기 피스톤(3)의 동작에 연동되어 가스의 흐름을 선택적으로 차단하는 밸브수단으로 구성되어 있다.

상기 밸브수단은 피스톤(3)의 하부에 연결된 지지봉(6)과, 그 지지봉(6)의 하부에 연결된 벨로우즈(Bellows)(7) 및 팁(Tip)(8)과, 그 팁(8)과 가스 유입구(1a) 및 유출구(1b)를 연결하는 연결관(9)으로 구성되어, 실린더(2)의 내부에 스프링(5) 텐션 이상의 에어압력이 공급됨에 의한 벨로우즈(7)의 확장 반경 특성을 이용하여 밸브내에서 가스흐름의 「온」/「오프」를 실시하도록 되어 있으며, 클로우즈시 가스의 흐름차단 및 실링을 위해 플라스틱 팁(8)을 사용하고 있다.

이와 같이 구성되는 종래의 에어 밸브 장치는 그의 피스톤 구동수단의 구조에 따라 노멀 클로우즈 타입(Normal Close Type) 및 노멀 오픈 타입(Normal Open Type)으로 구분되는데, 예를 들어 실린더(2)의 내부에 에어를 공급하는 에어 공급 라인(4)을 밸브 장치 본체(1)의 피스톤(3) 하부에 설치하고, 피스톤(3)을 항시 하방으로 탄력 지지하도록 스프링(5)을 설치하여, 스프링(5)의 텐션에 의해 밸브 클로우즈 상태가 유지되고, 스프링 텐션 이상의 에어압력에 의해 밸브 오픈 상태가 유지되도록 한 노멀 클로우즈 타입 에어 밸브 장치와, 그 반대 즉, 에어 공급 라인(4)을 피스톤(3)의 상부에 설치함과 아울러 피스톤(3)을 항시 상방으로 탄력지지하도록 스프링(5)을 설치하여, 피스톤(3)의 하부에 위치한 스프링 텐션에 의해 밸브 오픈 상태가 유지되도록 한 노멀 오픈 타입 에어 밸브 장치로 구분된다.

도면중 미설명 부호 10은 실링용 링을 보인 것이다.

이와 같이 구성된 종래 에어 밸브 장치의 작용을 살펴보면, 먼저 노멀 클로우즈 타입의 경우, 평상시에는 피스톤(3)의 상부에 설치된 스프링(5)에 의해 벨로우즈(7) 및 팁(8) 자체가 밸브 장치 본체(1)의 하부 가스유입구(1a)를 차단하고 있으므로 클로우즈 상태를 유지하고 있다.

이 상태에서 에어 공급 라인(4)에 의해 실린더(2) 내부에 스프링 텐션 이상의 에어가 공급되면, 에어 압력에 의해 스프링(5)이 수축되면서 피스톤(3) 및 벨로우즈(7)가 상승하게 되고, 이에 따라 가스 유입구(1a)가 열리게 되어 가스가 가스 유출구(1b)쪽으로 흐르게 되는 오픈 상태가 유지된다. 이후, 에어 압력을 잃게 되면, 스프링(5) 힘에 의해 피스톤(3) 및 벨로우즈(7)가 하강하여 팁(8)에 의해 가스 유입구(1a)가 다시 차단되어 클로우즈 상태가 유지되는 것이다.

이러한 동작은 노멀 오픈 타입 에어 밸브 장치에서도 동일하게 이루어지는데, 다만 이때에는 스프링(5)이 피스톤(3)의 하부에 설치되고, 에어 공급 라인(4)이 밸브 장치 본체(1)의 피스톤(3) 상부에 설치되어 평상시에 밸브 오픈 상태가 유지된다는 점이 상이하다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 에어 밸브 장치는 에어 압력과 스프링(5)의 텐션에 의해 피스톤(3) 및 벨로우즈(7)가 승, 하강하는 것에 의해 밸브 오픈 및 클로우즈 상태를 유지하는 것으로 이때, 벨로우즈(7)의 승하강 반복운동에 의해 벨로우즈(7)의 텐션이 약화되어 누수발생의 가능성이 있는 것이었으며, 또한 스프링(5)의 텐션 약화 및 팁(8)의 마모로 인하여 완벽한 차단기능(close)이 약해져 누수의 가능성이 항상 존재하는 문제가 있었고, 밸브의 개·폐동작이 원활하게 이루어지지 않는 등의 여러 문제점이 있었다.

이를 감안하여 안출한 본 고안의 목적은 피스톤 구동수단 및 밸브수단의 구조를 개선하여 밸브의 개·폐동작을 보다 원활하게 함과 아울러 누수방지에 적합하도록 한 듀얼 에어 라인을 이용한 에어 밸브 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 밸브 장치 본체의 피스톤 상, 하부에 에어 공급 라인을 각각 설치함과 아울러 실린더의 측벽 상, 하부에 에어 유출구를 각각 형성하여 피스톤이 에어 압력에 의해 상, 하 이동되도록 하고, 상기 피스톤의 하부에 연결된 지지봉 및 그 지지봉의 단부에서 분기된 연동라인과, 그 연동라인의 단부에 연결되고 축핀의 개재하에 회동 가능하게 설치되어 가스 유, 출입구를 연통되게 연결하는 가스유로의 양단을 선택적으로 차단하는 차단판을 가지는 밸브 수단을 구비하여서 된 듀얼 에어 라인을 이용한 에어 밸브 장치가 제공된다.

상기 에어 유출구는 실린더의 측벽 일측에 형성한 에어 유출공에 그 에어 유출공을 선택적으로 개방하는 에어 유출 부재를 스프링의 개재하에 좌, 우 이동 가능하게 설치하여 실린더 내부의 피스톤 압축 압력에 의해 개방되도록 구성된다.

이와 같이 구성된 본 고안에 의한 에어 밸브 장치는 피스통이 에어 압력에 의해서만 상, 하 이동되므로 밸브의 개·폐 동작이 보다 원활해지고, 또한 종래 피스톤 탄력지지용 스프링과 벨로우지 및 팁의 사용을 배제함으로써 벨로우즈의 상, 하 반복운동에 의한 파손 및 스프링 텐션 약화로 야기되는 누수문제를 근본적으로 해결할 수 있으며, 이중 차단판 구조를 채용함으로써 가스 유로 차단 기능을 보다 확실하게 유지시킬 수 있게 되는 등의 효과가 있다.

이하, 상기한 바와 같은 본 고안에 의한 듀얼 에어라인을 이용한 에어 밸브 장치를 첨부도면에 도시한 실시예를 따라서 보다 상세히 설명한다.

제2도는 본 고안에 의한 듀얼 에어 라인을 이용한 에어 밸브 장치의 구성을 보인 종단면도이고, 제3a도,제3b도는 본 고안 에어 밸브 장치의 작용을 보인 제2도의 A부 상세도이며, 제4도는 본 고안 에어 유출구의 구조를 보인 제2도의 B부 상세도로서 이에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 듀얼 에어라인을 이용한 에어밸브 장치는 하부에 가스 유입구(1a) 및 유출구(1b)가 구비된 밸브 장치 본체(1)의 실린더(2) 내부에 피스톤(3)이 상, 하이동 가능하게 설치되어 있고, 상기 본체(1)의 피스톤(3) 상, 하부에는 실린더(2) 내부에 에어를 공급함으로써 피스톤(3)을 상, 하 이동시키기 위한 에어 공급 라인(11)(11')이 각각 설치되어 있으며, 실린더(2) 측벽의 상, 하부에는 실린더(2) 내부의 압축 에어를 외부로 배출시키기 위한 에어 유출구(12)(12')가 각각 형성되어, 피스톤(3)이 실린더(2)내부로 유, 출입되는 에어의 압력에 의해서 상, 하 구동되도록 되어 있다.

또한, 상기 피스톤(3)의 하부에는 그 피스톤(3)의 상, 하 이동이 연동되어 동작하면서 가스 유, 출입구(1a)(1b)를 선택적으로 개방 및 폐쇄하는 밸브수단이 설치되는 바, 상기 밸브수단은 피스톤(3)의 하단부에 연결된 소정길이의 지지봉(13) 및 그 지지봉(13)의 단부에서 분기된 연동라인(14)(14')과, 그 연동라인(14)(14')의 단부에 각각 연결되고 축핀(15)(15')의 개재하에 회동가능하게 설치되어 가스 유, 출입구(1a)(1b)를 연통되게 연결하는 가스유로(16)의 양단을 선택적으로 차단하는 차단판(17)(17')으로 구성되어 있고, 상기 가스유로(16)의 양단에는 기밀유지용 오링(18)(18')이 각각 개재되어 있다.

한편, 상기 에어 유출구(12)(12')는 실린더(2) 내부에 공급된 에어를 배출시키기 위한 것으로 제4도에 도시한 바와 같이, 실린더(2) 측벽에 형성한 에어 유출공(2a)에 에어 유출 부재(19)를 스프링(20)을 개재하여 좌, 우이동 가능하게 설치하되 도면에서 우측으로 탄력 지지되도록 설치하여 스프링(20)의 텐션에 의해 실린더(2)의 기밀을 유지하고 있다가 실린더(2) 내부의 에어 압력이 스프링(20)의 텐션 이상으로 압축되면 에어 유출부재(19)가 스프링(20)의 탄력을 이기고 도시된 화살표 방향으로 이동되어 에어 유출공(2a)이 개방됨으로써 실린더(2) 내부의 에어가 배출되도록 구성되어 있으며, 압력이 제거되면, 스프링(20)의 텐션에 의해 다시 실링상태가 유지되도록 되어 있다.

도면에서 종래구성과 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 부여하였다.

이와 같이 구성된 본 고안에 의한 듀얼 에어 라인을 이용한 에어 밸브 장치의 작용 및 효과를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 밸브 오픈시에는 밸브 장치 본체(1)의 피스톤(3) 하부에 설치된 에어 공급 라인(11)을 통해 실린더(2) 내부의 피스톤(3) 하부에 특정 압력의 에어가 공급되면, 그 힘에 의해 피스톤(3)이 상승하게 되고, 이에 따라 지지봉(13) 및 연동라인(14)(14')이 상승하게 되면서 그 연동라인(14)(14')의 단부에 연결된 차단판(17)(17')이 축핀(15)(15')을 중심으로 내측으로 회동되어 차단되어 있던 가스라인의 입구와 출구가 연결되며, 이때 실린더(2)의 피스톤(3) 상부공간에 차있던 에어는 에어 유출구(12)를 통해 빠져나가게 되고, 하부의 에어 공급이 차단되었을 시 밸브 오픈상태가 유지되는 것이다.

한편, 클로우즈시에는 피스톤(3)의 상부에 설치된 에어 공급 라인(11')을 통해 필요한 압력의 에어가 공급되고, 피스톤(3)의 하강에 의해 가스라인의 입구(1a)와 출구(1b)가 2개의 차단판(17)(17')에 의해 막히게 되어 밸브 클로우즈 상태가 유지되며, 이때 피스톤(3) 하부 공간의 에어는 에어 유출구(12')를 통해 피스톤(3) 하강과 함께 외부로 배출된다.

즉, 본 고안은 에어의 압력에 의해 피스톤(3)의 승, 하강 하면서 그에 연동된 2개의 차단판(17)(17')이 가스 유, 출입구(1a)(1b)를 선택적으로 연결 및 차단하는 것에 의하여 밸브 오픈 상태 및 클로우즈 상태가 유지되므로 밸브 개·폐동작의 응답성이 향상되고, 보다 양호한 가스라인 차단상태를 유지할 수 있는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 에어 밸브 장치에 의하면, 피스톤이 실린더 내부로 유, 출입되는 에어의 압력에 의해서 승하강하게 되어 있으므로 종래와 같은 피스톤 지지용 스프링이라던가 벨로우즈 및 팁등과 같은 구성요소를 제거할 수 있고, 이에 따라 벨로우즈의 상, 하 반복운동에 의한 파손이나 스프링 텐션저하 및 팁 마모로 인한 누수문제를 근본적으로 해소할 수 있다는 효과가 있을 뿐만 아니라 밸브의 개·폐 응답성이 향상되고, 2중 차단구조를 채용함으로써 가스 유로 차단기능을 보다 확실하게 유지할 수 있다는 등의 여러 효과가 있다.

Claims (2)

1. 밸브 장치 본체(1)의 피스톤(3) 상, 하부에 에어 공급 라인(11)(11')을 각각 설치함과 아울러 실린더(2)의 측벽 상, 하부에 에어 유출구(12)(12')를 각각 형성하여 피스톤(3)이 에어 압력에 의해 상, 하 이동되도록 하고, 상기 피스톤(3)의 하부에 연결된 지지봉(13) 및 그 지지봉(13)의 단부에서 분기된 연동라인(14)(14')과, 그 연동라인(14)(14')의 단부에 연결되고 축핀(15)915')의 개재하에 회동가능하게 설치되어 가스 유, 출입구(1a)(1b)를 연통되게 연결하는 가스유로(16)의 양단을 선택적으로 차단하는 차단판(17)(17')을 가지는 밸브 수단을 구비하여서 된 듀얼 에어라인을 이용한 에어 밸브 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 에어 유출구(12)(12')는 실린더(2)의 측벽 상, 하부에 형성한 에어 유출공(2a)에 에어 유출 부재(19)를 스프링(20)의 개재하에 좌, 우 이동가능하게 설치하여 실린더(2) 내부의 피스톤(3) 압축압력에 의해 개방되도록 구성된 것을 특징으로 하는 듀얼 에어라인을 이용한 에어 밸브 장치.