KR102203643B1

KR102203643B1 - 진공밸브

Info

Publication number: KR102203643B1
Application number: KR1020190025082A
Authority: KR
Inventors: 정규재; 진지혜
Original assignee: 프리시스 주식회사
Priority date: 2019-03-05
Filing date: 2019-03-05
Publication date: 2021-01-15
Anticipated expiration: 2039-03-05
Also published as: WO2020180103A1; KR20200106630A

Abstract

본 발명은 유체배출부가 개방된 상태에서 셔터부재가 회전하여 밀폐부재의 하부에 위치되어 밀폐링의 노출부위를 감싸도록 구성함으로써, 공기 세정작업을 위해 유체배출부가 개방된 상태가 되어 밀폐링이 유체이동부에 노출되어 있어도 파티클 등의 공정부산물에 의해 밀폐링이 손상되는 것을 방지하여 진공밸브의 밀폐에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.

Description

진공밸브{Vacuum valve}

본 발명은 진공밸브에 관한 것으로서, 밀폐부재에 형성되는 밀폐링을 밸브하우징 내에 구비된 셔터부재를 통해 밀폐링을 보호하여 밀폐링의 손상을 방지하는 진공밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자는 공기 중에 포함된 이물질의 접촉을 가장 완벽하게 차단할 수 있는 작업조건. 즉, 진공 상태에서 작업이 이루어져 제조된다.

따라서, 반도체 제조장치의 진공 작업구역과 대기와의 개폐기술도 반도체 제품의 품질에 많은 영향을 준다.

한편, 반도체 제조공정에는 반도체 소자의 집적공정이 이루어지는 챔버와 이 챔버 내의 공기를 흡입하는 진공펌프 사이에 설치되어 개폐하는 진공밸브가 설치된다.

이때 진공밸브는 장비의 유지 보수를 위하여 진공챔버와 진공펌프 사이를 차단하여 장비나 설비를 점검하거나 챔버내의 부산물을 세정하는 경우 사용하게 된다.

이러한 진공밸브는 다양한 실시예가 공개되어 있으며, 그중 하기 특허문헌 1의 “반도체 제조 설비용 진공밸브(대한민국 등록특허공보 제10-1505952호)”는 진공 출입부와, 상기 진공 출입부에 교차되게 마련되는 챔버 결합부를 구비하는 바디(Body)와, 상기 바디 내에 배치되며, 상기 바디 내에서 무빙(Moving)되면서 상기 바디의 진공 출입부를 개폐하는 샤프트유닛(Shaft Unit); 및 상기 바디의 상부에 결합되어 상기 샤프트 유닛을 고정시키는 샤프트 유닛 고정 플레이트를 포함하고, 상기 샤프트 유닛은, 상기 바디의 진공 출입부를 개폐하되 제1 오링이 개재되는 제1 오링 홈이 형성되는 개폐 헤드;와, 상기 개폐 헤드에 연결되는 무빙 샤프트;와, 상기 개폐 헤드의 배면에 연결되며, 상기 무빙 샤프트에서 상기 개폐 헤드로 고른 압력이 전달되도록 하는 절두원추 형상의 헤드 가압 지지부; 및 상기 헤드 가압 지지부와 상기 무빙 샤프트를 연결하는 연결축을 포함하며, 상기 샤프트 유닛 고정 플레이트에는 상기 무빙 샤프트를 지지하는 다이내믹 립 실(Dynamic Lip Sea)이 개재되는 것이 특징으로서, 이로 인하여, 벨로우즈(Bellows) 주름관을 적용하지 않고도 효율적으로 동작될 수 있는 장점이 있었다.

그러나, 특허문헌 1의 “반도체 제조 설비용 진공밸브”는 반도체 또는 디스플레이의 공정 중 배기, 공급시 가스가 이동하는 과정에서 제1 오링이 공정가스가 이동하는 이동로에 그대로 노출되어 공정부산물이 제1 오링을 오염시켜 제1 오링이 손상됨으로써, 진공출입부가 폐쇄되었을 경우, 밀폐불량이 발생되어 진공밸브의 수명을 단축시킨다는 문제점이 있었다.

특허문헌 1: 대한민국 등록특허공보 제10-1505952호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 밀폐부재에 형성되는 밀폐링을 밸브하우징 내에 구비된 셔터부재를 통해 밀폐링을 보호하여 밀폐링의 손상을 방지하는 진공밸브에 관한 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 진공밸브는, 내부에 유체이동부(111)가 형성되되, 유체가 유입되는 유체유입부(112) 및 유체가 배출되는 유체배출부(113)가 형성되는 밸브하우징(110);과, 상기 밸브하우징(110)에 각각 연결되어 구동력을 제공하는 제1, 2 구동부재(120, 120`);와, 상기 제1 구동부재(120)와 연결되어 상기 제1 구동부재(120)의 구동여부에 따라 상기 유체배출부(113)를 개폐하되, 하부면 가장자리에 밀폐링(131)이 형성되는 밀폐부재(130);와, 상기 유체이동부(111)에 구비되되, 상기 제2 구동부재(120`)와 연결되어 상기 제2 구동부재(120`)의 구동여부에 따라 상기 밀폐링(131)의 노출부위를 감싸는 셔터부재(140);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 구동부재(120`)와 상기 셔터부재(140)는 연결링크부재(150)를 통해 연결되고, 상기 연결링크부재(150)는, 상기 제2 구동부재(120`)의 샤프트(121`)와 연결되는 지지축(151)이 형성되고, 상기 지지축(151)의 양측에 각각 힌지결합되는 회전링크(152, 152`)가 형성되며, 상기 회전링크(152, 152`) 사이에 상기 회전링크(152, 152`)의 이동에 따라 회전하는 회전축(153)이 형성되고, 상기 셔터부재(140)는 상기 회전축(153)에 고정결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 셔터부재(140)의 상부면에는 상기 유체배출부(113)가 개방되어 상기 밀폐부재(130)가 상기 유체이동부(111)의 상부측에 위치한 상태에서 상기 셔터부재(140)가 회전하여 상기 밀폐부재(130)의 하부면과 상기 셔터부재(140)의 상부면이 접촉시 상기 밀폐링(131)의 노출부위가 삽입되도록 안착함몰홈(141)이 함몰형성되는 것을 특징으로 한다.

이상, 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 유체배출부가 개방된 상태에서 셔터부재가 회전하여 밀폐부재의 하부에 위치되어 밀폐링의 노출부위를 감싸도록 구성함으로써, 공기 세정작업을 위해 유체배출부가 개방된 상태가 되어 밀폐링이 유체이동부에 노출되어 있어도 파티클 등의 공정부산물에 의해 밀폐링이 손상되는 것을 방지하여 진공밸브의 밀폐에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진공밸브의 전체 모습을 보인 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진공밸브의 구성 중 제2 구동부재, 연결링크부재 및 셔터부재가 결합된 모습을 보인 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진공밸브의 측면상의 단면의 모습을 보인 단면도
도 4 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진공밸브의 작동과정이 모습을 보인 실시예도

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공밸브(100)를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공밸브(100)는 크게, 밸브하우징(110), 제1, 2 구동부재(120, 120`), 밀폐부재(130), 셔터부재(140) 및 연결링크부재(150)로 구성된다.

설명에 앞서, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공밸브(100)는 그 작동이 원활히 이루어질 수 있도록 구동제어장치, 외부의 전원인가장치 등의 연동되는 구성요소들이 구비되어 진 것으로서, 상기 구동요소들을 구성하고 작동되는 원리는 본 발명이 속하는 분야에서 널리 알려진 수준의 기술수준에 해당하므로, 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 밸브하우징(110)에 대하여 설명한다. 상기 밸브하우징(110)은 도 1에 나타낸 것과 같이, 챔버(미도시)와 진공펌프(미도시) 사이에 설치되는 본 발명의 외관을 이루는 구성요소로서, 일측에 유체가 유입되는 유체유입부(112)가 형성되고, 타측 또는 하부측 중 어느 한 곳에 유체가 배출되는 유체배출부(113)가 형성되며, 상기 유체유입부(112)와 상기 유체배출부(113)의 사이 공간에는 후술할 밀폐부재(130)가 상, 하방향으로 구동되고, 상기 유체유입부(112)로부터 상기 유체배출부(113)로 유체가 이동될 수 있도록 유체이동부(111)가 형성된다.

다음으로, 제1, 2 구동부재(120, 120`)에 대하여 설명한다. 상기 제1, 2 구동부재(120, 120`)는 도 1 또는 도 3에 나타낸 것과 같이, 상기 밸브하우징(110)의 상부에 각각 구비되어 구동력을 제공하는 구성요소로서, 상기 제1 구동부재(120)는 상기 밀폐부재(130)와 결합되어 상기 밀폐부재(130)를 상, 하방향으로 이동시키기 위한 구동력을 제공하고, 상기 제2 구동부재(120`)는 후술할 연결링크부재(150)와 연결되어 상기 연결링크부재(150)와 연결되는 후술할 개폐셔터(140)를 회전시키기 위한 구동력을 제공한다.

한편, 상기 제1, 2 구동부재(120, 120`)는 내측에 각각 피스톤(121, 121`)이 구비된 실린더 또는 액츄에이터 등으로 구성될 수 있으며, 상기 제1, 2 구동부재(120, 120`)의 구조 및 작동원리는 본 발명에 속하는 기술분야에서 널리 알려진 수준의 기술수준에 불과하므로, 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, 밀폐부재(130)에 대하여 설명한다. 상기 밀폐부재(130)는 도 3 또는 도 4에 나타낸 것과 같이, 상기 제1 구동부재(120)의 샤프트(121)와 연결되어 상기 제1 구동부재(120)의 구동여부에 따라 상기 유체배출부(113)를 개방하거나 폐쇄하는 구성요소로서, 상기 밀폐부재(130)의 하부면 가장자리에는 상기 제1 구동부재(120)의 구동력에 의해 상기 밀폐부재(130)가 상기 유체배출부(113)를 폐쇄하는 경우, 상기 밀폐부재(130)와 상기 유체배출부(113) 사이의 긴밀한 밀폐상태를 유지하기 위하여, 소위 오링(O-Ring)이라 불리우는 밀폐링(131)이 형성된다.

다음으로, 셔터부재(140)에 대하여 설명한다. 상기 셔터부재(140)는 도 4, 도 5 또는 도 6에 나타낸 것과 같이, 상기 연결링크부재(150)의 회전축(153)과 연결된 상태에서 상기 유체이동부(111)에 구비되고, 상기 제2 구동부재(120`)의 구동력에 의해 회전하여 상기 밀폐부재(130)의 하부측에 형성된 상기 밀폐링(131)의 노출부위를 감싸는 구성요소로서, 상기 셔터부재(140)의 상부면에는 안착함몰홈(141)이 함몰형성되는 것이 특징이다.

이로 인하여, 상기 유체배출부(113)가 개방되어 상기 밀폐부재(130)가 상기 유체이동부(111)의 상부측에 위치한 상태에서 상기 셔터부재(140)가 회전하여 상기 밀폐부재(130)의 하부면과 상기 셔터부재(140)의 상부면이 접촉하는 경우, 상기 밀폐링(131)의 노출부위가 삽입되어 상기 유체유입부(112)를 통해 상기 유체이동부(111)를 거쳐 상기 유체배출부(113)로 이동하는 세정가스 및 공정부산물이 상기 밀폐링(131)에 직접적인 피해를 주는 것을 차단하여 본 발명의 일 실시예에 따른 걔폐셔터타입 진공밸브(100)의 밀폐력 유지 및 상기 밀폐링(131)의 교체주기를 길게 확보하는 것을 가능하게 한다.

다음으로, 연결링크부재(150)에 대하여 설명한다. 상기 연결링크부재(150)는 도 2, 도 5 또는 도 6에 나타낸 것과 같이, 상기 셔터부재(140)와 상기 제2 구동부재(120`)를 연결하여 상기 제2 구동부재(120`)로부터 발생하는 수직구동력을 회전력으로 전환하여 상기 셔터부재(140)의 회전을 안내하는 구성요소로서, 지지축(151), 회전링크(152, 152`) 및 회전축(153)으로 구성된다.

상기 지지축(151)은 상기 제2 구동부재(120`)의 샤프트(121`)와 연결되고, 상기 지지축(151)의 양측에는 후술할 회전링크(152, 152`)가 힌지결합된다.

상기 회전링크(152, 152`)는 상기 지지축(151)의 양측에 각각 힌지결합되어 상기 제2 구동부재(120`)가 구동하여 상기 샤프트(121`)가 수직방향으로 이동시 상기 지지축(151)을 중심으로 회동하여 후술할 회전축(153)을 회전시키는 역할을 한다.

한편, 각각의 상기 회전링크(152, 152`)에는 행정거리의 확보 및 원활한 구동을 위하여 보조링크(154, 154`)가 각각 더 연결되는 것이 가능하다.

상기 회전축(153)은 상기 회전링크(152, 152`) 사이에 형성되어 상기 회전링크(152, 152`)의 회동에 따라 회전하는 구성요소로서, 상기 셔터부재(140)가 고정결합되어 상기 제2 구동부재(120`)의 구동여부에 따라 상기 셔터부재(140)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되는 것을 안내하는 역할을 한다.

이하에서는 도 4 내지 도 6를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공밸브(100)의 작동과정을 설명하기로 한다.

먼저, 도 4에 나타낸 것과 같이, 최초 상기 밀폐부재(130)가 상기 유체배출부(113)를 폐쇄한 상태에서 상기 밀폐링(131)은 상기 유체배출부(113)의 상부면 가장자리에 눌려진 상태가 되고, 상기 셔터부재(140)는 상기 유체이동부(111) 내에서 수직상태로로 위치하게 된다.

다음으로, 도 5에 나타낸 것과 같이, 세정작업을 실시하기 위하여 상기 제1 구동부재(120)에 의해 상기 밀폐부재(130)는 상기 유체이동부(111)의 상부방향으로 이동되고, 상기 유체배출부(113)는 개방되게 된다.

이후, 도 6에 나타낸 것과 같이, 상기 제2 구동부재(120`)가 구동하여 상기 제2 구동부재(120`)의 샤프트(121`)가 하강하게 되면, 상기 샤프트(121`)와 연결된 상기 연결링크부재(150)가 하강하면서 상기 지지축(151)을 중심으로 상기 회전링크(152, 152`)가 회동하게 되고, 상기 회전링크(152, 152`)의 회동으로 인해 상기회전축(153)이 회전하여 상기 회전축(153)과 결합된 상기 셔터부재(140)가 회전하여 상기 셔터부재(140)의 상부면과 상기 밀폐부재(130)의 하부면이 서로 맞닿게 되며, 그 일부가 외부에 노출된 상기 밀폐링(131)은 상기 안착함몰홈(141)에 안착하게 된다.

이하에서는, 상기 셔터부재(140)의 동작에 대한 다양한 실시예를 설명하기로 한다.

먼저, 상기 셔터부재(140)는 상기 밸브하우징(110)의 내측에 연장형성된 상기 제2 구동부재(120`)의 샤프트(121`)와 결합되어 상기 샤프트(121`)를 중심으로 축회전하여 상기 밀폐부재(130)의 하부를 폐쇄하거나 개방하는 작동을 할 수 있다.

또한, 상기 셔터부재(140)는 상기 밸브하우징(110)의 내측에 연장형성된 상기 제2 구동부재(120`)의 샤프트(121`)와 결합되어 상기 샤프트(121`)를 중심으로 축회전이 되고, 상기 샤프트(121`)는 상, 하 방향으로 이동되도록 구성한다.

이때, 상기 셔터부재(140)가 상기 밀폐부재(130)의 하부를 폐쇄하는 과정은 상기 샤프트(121`)가 상부로 이동하는 동시에 회전하여 상기 셔터부재(140)가 상기 밀폐부재(130)의 하부에 닿이도록 한다.

한편, 상기 셔터부재(140)는 상기 밸브하우징(110)의 내측에 연장형성된 상기 제2 구동부재(120`)의 샤프트(121`)와 결합되어 전, 후방향으로 이동되고, 상기 샤프트(121`)는 상, 하 방향으로 이동되도록 구성한다.

이때, 상기 셔터부재(140)가 상기 밀폐부재(130)의 하부를 폐쇄하는 과정은 상기 셔터부재(140)가 전진한 상태에서 상기 샤프트(121`)가 상부로 이동하여 상기 겨터부재(140)가 상기 밀폐부재(130)의 하부에 닿이도록 한다.

도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 진공밸브
110: 밸브하우징 111: 유체이동부
112: 유체유입부 113: 유체배출부
120, 120`: 제1, 2구동부재 121, 121`: 샤프트
130: 밀폐부재 131: 밀폐링
140: 셔터부재 141: 안착함몰홈
150: 연결링크부재 151: 지지축
152, 152: 제1 회전링크 153: 회전축
154, 154: 보조링크

Claims

삭제
내부에 유체이동부(111)가 형성되되, 유체가 유입되는 유체유입부(112) 및 유체가 배출되는 유체배출부(113)가 형성되는 밸브하우징(110);
상기 밸브하우징(110)에 각각 연결되어 구동력을 제공하는 제1, 2 구동부재(120, 120`);
상기 제1 구동부재(120)와 연결되어 상기 제1 구동부재(120)의 구동여부에 따라 상기 유체배출부(113)를 개폐하되, 하부면 가장자리에 밀폐링(131)이 형성되는 밀폐부재(130);
상기 유체이동부(111)에 구비되되, 상기 제2 구동부재(120`)와 연결되어 상기 제2 구동부재(120`)의 구동여부에 따라 상기 밀폐링(131)의 노출부위를 감싸는 셔터부재(140);로 구성되되,
상기 제2 구동부재(120`)와 상기 셔터부재(140)는 연결링크부재(150)를 통해 연결되고,
상기 연결링크부재(150)는,
상기 제2 구동부재(120`)의 샤프트(121`)와 연결되는 지지축(151)이 형성되고,
상기 지지축(151)의 양측에 각각 힌지결합되는 회전링크(152, 152`)가 형성되며,
상기 회전링크(152, 152`) 사이에 상기 회전링크(152, 152`)의 이동에 따라 회전하는 회전축(153)이 형성되고,
상기 셔터부재(140)는 상기 회전축(153)에 고정결합되는 것을 특징으로 하는 진공밸브(100).
제2항에 있어서,
상기 셔터부재(140)의 상부면에는 상기 유체배출부(113)가 개방되어 상기 밀폐부재(130)가 상기 유체이동부(111)의 상부측에 위치한 상태에서 상기 셔터부재(140)가 회전하여 상기 밀폐부재(130)의 하부면과 상기 셔터부재(140)의 상부면이 접촉시 상기 밀폐링(131)의 노출부위가 삽입되도록 안착함몰홈(141)이 함몰형성되는 것을 특징으로 하는 진공밸브(100).
내부에 유체이동부(111)가 형성되되, 유체가 유입되는 유체유입부(112) 및 유체가 배출되는 유체배출부(113)가 형성되는 밸브하우징(110);
상기 밸브하우징(110)에 각각 연결되어 구동력을 제공하는 제1, 2 구동부재(120, 120`);
상기 제1 구동부재(120)와 연결되어 상기 제1 구동부재(120)의 구동여부에 따라 상기 유체배출부(113)를 개폐하되, 하부면 가장자리에 밀폐링(131)이 형성되는 밀폐부재(130);
상기 유체이동부(111)에 구비되되, 상기 제2 구동부재(120`)와 연결되어 상기 제2 구동부재(120`)의 구동여부에 따라 상기 밀폐링(131)의 노출부위를 감싸는 셔터부재(140);로 구성되되,
상기 셔터부재(140)는 상기 밸브하우징(110)의 내측에 연장형성된 상기 제2 구동부재(120`)의 샤프트(121`)와 결합되어 상기 샤프트(121`)를 중심으로 축회전되는 것을 특징으로 하는 진공밸브(100).
내부에 유체이동부(111)가 형성되되, 유체가 유입되는 유체유입부(112) 및 유체가 배출되는 유체배출부(113)가 형성되는 밸브하우징(110);
상기 밸브하우징(110)에 각각 연결되어 구동력을 제공하는 제1, 2 구동부재(120, 120`);
상기 제1 구동부재(120)와 연결되어 상기 제1 구동부재(120)의 구동여부에 따라 상기 유체배출부(113)를 개폐하되, 하부면 가장자리에 밀폐링(131)이 형성되는 밀폐부재(130);
상기 유체이동부(111)에 구비되되, 상기 제2 구동부재(120`)와 연결되어 상기 제2 구동부재(120`)의 구동여부에 따라 상기 밀폐링(131)의 노출부위를 감싸는 셔터부재(140);로 구성되되,
상기 셔터부재(140)는 상기 밸브하우징(110)의 내측에 연장형성된 상기 제2 구동부재(120`)의 샤프트(121`)와 결합되어 상기 샤프트(121`)를 중심으로 축회전되고, 상기 샤프트(121`)는 상, 하 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 진공밸브(100).
내부에 유체이동부(111)가 형성되되, 유체가 유입되는 유체유입부(112) 및 유체가 배출되는 유체배출부(113)가 형성되는 밸브하우징(110);
상기 밸브하우징(110)에 각각 연결되어 구동력을 제공하는 제1, 2 구동부재(120, 120`);
상기 제1 구동부재(120)와 연결되어 상기 제1 구동부재(120)의 구동여부에 따라 상기 유체배출부(113)를 개폐하되, 하부면 가장자리에 밀폐링(131)이 형성되는 밀폐부재(130);
상기 유체이동부(111)에 구비되되, 상기 제2 구동부재(120`)와 연결되어 상기 제2 구동부재(120`)의 구동여부에 따라 상기 밀폐링(131)의 노출부위를 감싸는 셔터부재(140);로 구성되되,
상기 셔터부재(140)는 상기 밸브하우징(110)의 내측에 연장형성된 상기 제2 구동부재(120`)의 샤프트(121`)와 결합되어 전, 후방향으로 이동되고, 상기 샤프트(121`)는 상, 하 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 진공밸브(100).