KR100933885B1 - 챔버용 게이트밸브 구동장치 - Google Patents

챔버용 게이트밸브 구동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 챔버용 게이트밸브 구동장치에 관한 것으로서, 챔버의 개폐를 위해 승강구동되어지는 밸브체가 승강 유동과 함께 전후방향으로 용이하게 이동되어질 수 있도록 하여 챔버 기밀성을 향상시키기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 수평방향으로 관통되어지는 입/출구부(11)를 형성하고 있는 챔버하우징(10)과; 상기 챔버하우징(10)이 안착되어지는 상부지지판(20)과; 상기 챔버하우징(10) 내부에서 승강 동작에 의해 입/출구부(11)를 개폐시키는 밸브헤드(30)와; 상기 상부지지판(20)을 관통하여 밸브헤드(30)의 하부에 결합되어진 수직봉(31)과; 상기 수직봉(31)의 하부가 고정 지지되는 승강체(40)와; 상기 승강체(40)의 양측에 결합되어진 걸림구(41)와; 상기 걸림구(41)에 의해 걸려진 상태를 이루도록 걸림로울러(51)가 구성되어진 승강플레이트(50)와; 상기 걸림구(41)의 승하강을 가이드하기 위하여 수직방향으로 가이드홈(61)을 형성하고 있는 지지기둥(60)과; 상기 걸림구(41)를 수직상태로 지지하기 위하여 상기 가이드홈(61)의 내벽면에 돌출 구성되어진 가이드블럭(62)과; 상기 승강플레이트(50)를 승강 구동시키기 위한 구동실린더(70);를 포함하는 구성을 이룸을 특징으로 한다.
챔버, 반도체, 게이트밸브, 개폐, 진공

Description

챔버용 게이트밸브 구동장치{A GATE-VALVE OPERATING DEVICE}
본 발명은 챔버용 게이트밸브 구동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 챔버의 개폐 동작을 실시하는 게이트밸브의 상하 승강동작이 원활히 이루어질 수 있도록 하기 위한 게이트밸브 구동장치 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 챔버는 진공 또는 고청정의 작업환경이 요구되는 반도체칩, 웨이퍼, LCD패널과 같은 첨단 장비나 의료기기를 제조하기 위해 사용되는 산업설비 시설이며, 챔버에 부착되는 게이트밸브는 챔버의 출입구 역할을 하는 것으로 밸브를 순간적으로 열어 챔버공간 내로 반도체칩 등을 이동하고 다시 밸브를 닫아 챔버 내의 기밀상태가 유지되도록 하는 장치이다.
이러한 종래 게이트밸브의 기본 구성은 하우징에 형성된 양측 출입구의 개폐를 위한 밸브체가 하우징 내부에 장착되어져 있으며, 상기 밸브체는 구동 실린더의 구동에 의해 승강 유동되어지면서 하우징의 출입구를 선택적으로 개폐시키면서 일측의 챔버에 대한 기밀을 유지하게 된다.
이와같이, 챔버 내에서 이루어지는 생산 작업에 따라 밸브체는 하우징 내에서 수직으로 수없이 많은 승하강 이동을 하면서 출입구를 개폐시킴에 있어, 밸브체 와 하우징간의 기밀상태가 유지되지 못함으로 챔버의 진공 내지는 청정도를 저하시키게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 밸브가 승강 구동되어진 상태에서 밸브체가 챔버하우징 내벽측으로 이동되어 내벽면과의 기밀상태가 안정적으로 유지되어질 수 있도록 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 수평방향으로 관통되어지는 입/출구부를 형성하고 있는 챔버하우징과; 상기 챔버하우징이 안착되어지는 상부지지판과; 상기 챔버하우징 내부에서 승강 동작에 의해 입/출구부를 개폐시키는 밸브헤드와; 상기 상부지지판을 관통하여 밸브헤드의 하부에 결합되어진 수직봉과; 상기 수직봉의 하부가 고정 지지되는 승강체와; 상기 승강체의 양측에 결합되어진 걸림구와; 상기 걸림구에 의해 걸려진 상태를 이루도록 걸림로울러가 구성되어진 승강플레이트와; 상기 걸림구의 승하강을 지지하기 위하여 수직방향으로 가이드홈을 형성하고 있는 지지기둥과; 상기 승강플레이트를 승강 구동시키기 위한 구동실린더;를 포함하는 구성을 이룸을 특징으로 한다.
이러한 본 발명은, 챔버의 개폐를 위해 승강구동되어지는 밸브체가 승강 유동과 함께 전후방향으로 용이하게 이동되어질 수 있게 됨으로 챔버 기밀성이 향상되어질 수 있게 된다.
특히, 특히 밸브헤드의 상승시 수직봉이 일정 각도로 기울여지면서 헤드면이 챔버하우징 내벽면에 밀착된 상태를 이루게 됨으로 챔버의 기밀성이 유지되어질 수 있게 된ㄷ.
또한, 구동실린더에서의 내부 공간 확보에 따른 공기압 공급이 원활히 이루어질 수 있게 되는 효과를 나타낸다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
먼저, 본 실시 예에 따른 게이트밸브 구동장치의 전체적인 구성을 살펴보면, 챔버의 출입구 기능을 수행하는 챔버하우징(10)은 입/출구부(11)가 관통 형성되어짐과 함께 내부에는 하향으로 개방된 구조를 이룸으로 밸브헤드(30)의 승강 유동에 의해 입/출구부(11)의 개폐동작이 가능한 구성을 이루고 있다. 밸브헤드(30)의 일면에는 테두리를 따라 오링(33)이 구성되어져 있어 챔버하우징(10) 내벽면과의 압착에 따른 기밀상태가 안정적으로 이루어질 수 있도록 하였다.
그리고, 챔버하우징(10)이 안착 결합되어지는 상부지지판(20)에는 도 2에서와 같이 밸브헤드(30)와 결합되어지는 수직봉(31)이 관통 삽입되어지도록 중공(도면부호 미표시)이 형성되어져 있고, 상부지지판(20) 양측 하부에는 수직봉(31)을 기준으로 지지기둥(60)이 각각 피스 고정되어지게 되는데, 지지기둥(60)에는 수직방향으로 가이드홈(61)의 형성됨과 함께 가이드홈(61)의 내벽면 중단에는 가이드블럭(62)이 돌출 구성되어져 있다.
또한, 상단부가 밸브헤드(30)와 결합되어져 있는 수직봉(31)은 하부에 "H"형 상을 이루는 승강체(40)가 고정 결합되어지게 되는데, 승강체(40)와 상부지지판(20) 사이에는 길이의 신축이 가능한 기밀벨로우즈(32)가 수직봉(31)을 감싸는 형태로 설치되어져 있다.
상기 승강체(40) 하부에는 승강체(40)에 승강 구동력을 전달하기 위한 승강플레이트(50)가 구성되어져 있는데, 승강플레이트(50)에는 도 4a 및 도 4b에서와 같이 걸림로울러(51)가 장착되어져 있으며, 승강체(40)와 승강플레이트(50) 사이에는 탄성스프링(34)이 구비되어 승강체(40)의 승강 유동시 상호간의 충격력을 완충시키도록 하였다.
한편, 승강체(40)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 양측에 갈고리 형태의 걸림구(41)가 결합되어져 있어 지지기둥(60)의 가이드홈(61)을 따라 안내되어질 수 있게 되는데, 이러한 걸림구(41)는 걸림로울러(51)가 안착되도록 일정 곡률을 이루는 안착부(42)와, 상기 안착부(42) 상부에 형성되어진 평탄부(43)와, 상기 평탄부(43)의 상부에 돌출 구비되어진 걸림턱(44)이 전면측에 형성되어져 있으며, 후면측 중단에는 하강시 가이드블럭(62)과의 간섭을 방지하기 위한 홈부(45)가 형성되어져 있다. 미설명 부호 40a는 수직봉(31)이 관통 삽입되어지는 관통공을 나타낸다.
특히, 평탄부(43)는 안착부(42) 보다 증가된 두께로 구비함으로서, 걸림로울러(51)가 안착부(42)와 평탄부(43) 사이에서 걸려짐으로서 걸림구(41)에 상승동력이 전달되어질 수 있도록 함이 바람직하다.
또한, 가이드블럭(62)은 걸림구(41)와의 접촉에 의한 마모발생을 방지하도록 만곡된 곡면형상을 이루고 있는데, 곡면부가 2단으로 형성됨으로서 상승된 걸림구(41)의 모서리부위가 걸려져 안착되는 안착홈을 형성한 것이다.
그리고, 구동실린더(70)의 측벽에는 피스톤부(72)가 선단에 일체로 구성된 피스톤로드(71)의 구동을 위한 공압공급홀(73a) 및 공압배출홀(73b)이 각각 상부와 하부에 형성되어지되, 상기 공압공급홀(73a)을 통해 유입되는 공간을 일정높이(d)로 확보하여 피스톤부(72)에 의한 간섭 발생을 방지하도록 하기 위해 이와 대응되는 상부지지판(20) 저면에는 간격지지블럭(21)이 결합 구성되어져 있다. 피스톤로드(71)의 하단부는 승강플레이트(50)에 고정 결합되어지게 된다.
이와 같은 구조를 이루는 본 발명 게이트밸브 구동장치의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.
도 5는 밸브헤드(30)가 하강하여 챔버공간이 열려진 상태를 나타낸 것이고, 도 6은 밸브헤드(30)가 상승하여 챔버공간이 닫혀진 상태를 각각 나타낸 것이다.
먼저, 도 5에서와 같이 밸브헤드(30)가 하강하여 챔버하우징(10)의 입/출구부(11)가 열려진 상태에서 챔버공간을 닫고자 하는 경우에는, 구동실린더(70)로 부터 상승구동력을 받은 승강플레이트(50)가 상승되어지면 승강플레이트(50)가 장착되어져 있는 걸림로울러(51)에 의해 걸려져 있는 걸림구(41)가 함께 상승 되어지고, 이에 따라 승강체(40)가 상승되어짐으로서 도 6에서와 같은 밸브헤드(30)의 상승상태가 이루어지게 된다.
특히, 이러한 승강체(40) 상승과정에서는 초기 승강플레이트(50)의 상승시 도 7a에서와 같이 가이드블럭(62)에 의해 지지되고 있는 걸림구(41)는 걸림로울 러(51)가 안착부(42) 상부에 걸려진 상태로 상승작용력이 전달되어짐으로서 걸림구(41)는 수직상태로 상승되어지게 되고, 일정 높이로 상승이 완료되면 도 7b에서와 같이 걸림구(41)에 작용하는 가이드블럭(62)에 의한 지지가 해제되어짐으로 걸림로울러(51)에 의해 밀리면서 걸림부(41)의 하단부가 가이드블럭(62)에 안착되어짐과 함께 걸림로울러(51)는 평탄부(43)를 가압하며 걸림턱(44) 높이까지 상승되어지게 된다.
따라서, 걸림구(41) 하단부가 뒷쪽으로 밀리면서 일정 기울기를 이루게 되고, 이에 따라 승강체(40) 및 수직봉(31)이 함께 기울어지는 형태를 이루게 됨으로서 밸브헤드(30)가 프로세스 챔버측으로 이동 즉, 밸브헤드(30)면이 챔버하우징(10)의 내벽면과 밀착되어짐으로서 입/출구부(11)를 밀폐시키게 되는 것이다.
한편, 이와 같이 닫혀진 챔버공간을 열고자 하는 경우에는 구동실린더(70)의 하강구동력을 받은 승강플레이트(50)가 하강되어지면, 도 7c에서와 같이 걸림로울러(51)에 의해 걸림구(41)가 하강되어지게 되는데, 이때 걸림구(41)는 가이드블럭(62)에 의해 수직상태가 지지되어지게 된다.
따라서, 함께 하강되어지는 승강체(40)와 수직봉(31) 및 밸브헤드(30) 역시 수직상태가 유지되어질 수 있게 되는 것이다.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 게이트밸브 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.
그러나, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.
도 1은 본 발명 장치의 외관 사시도.
도 2는 본 발명 장치의 요부 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 승강체를 나타낸 것으로서,
3a는 부품 사시도.
3b는 측면 구조도.
도 4는 본 발명 승강체와 승강플레이트를 나타낸 것으로서,
4a는 분리 사시도.
4b는 결합 사시도.
도 5는 본 발명 장치의 챔버 개방(OPEN) 구동시 상태도.
도 6은 본 발명 장치의 챔버 폐쇄(CLOSE) 구동시 상태도.
도 7는 본 발명에서의 걸림구 승강동작 상태를 나타낸 것으로서,
7a는 걸림구의 초기 상승이동시 상태도.
7b는 걸림구의 상승 완료시 상태도.
7c는 걸림구의 하강상태도.
도 8은 본 발명 장치의 구동실린더 결합부를 나타낸 것으롯,
8a는 구동실린더 분해 사시도.
8b는 결합상태 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 챔버하우징 11 : 입/출구부
20 : 상부지지판 21 : 간격지지블럭
30 : 밸브헤드 31 : 수직봉
32 : 기밀벨로우즈 33 : 오링
34 : 탄성스프링 40 : 승강체
41 : 걸림구 42 : 안착부
43 : 평탄부 44 : 걸림턱
45 : 홈부 50 : 승강플레이트
51 : 걸림로울러 60 : 지지기둥
61 : 가이드홈 62 : 가이드블럭
70 : 구동실린더 71 : 피스톤로드
72 : 피스톤부 73 : 공압홀
73a: 공압공급홀 73b: 공압배출홀

Claims (7)

  1. 수평방향으로 관통되어지는 입/출구부(11)를 형성하고 있는 챔버하우징(10)과;
    상기 챔버하우징(10)이 안착되어지는 상부지지판(20)과;
    상기 챔버하우징(10) 내부에서 승강 동작에 의해 입/출구부(11)를 개폐시키는 밸브헤드(30)와;
    상기 상부지지판(20)을 관통하여 밸브헤드(30)의 하부에 결합되어진 수직봉(31)과;
    상기 수직봉(31)의 하부가 고정 지지되는 승강체(40)와;
    상기 승강체(40)의 양측에 결합되어지되, 걸림로울러(51)가 안착되도록 일정 곡률을 이루는 안착부(42)와, 상기 안착부(42) 상부에 형성되어진 평탄부(43)와, 상기 평탄부(43)의 상부에 돌출 구비되어진 걸림턱(44)이 전면측에 형성되어져 있으며 후면측 중단에는 하강시 가이드블럭(62)과의 간섭을 방지하기 위한 홈부(45)가 형성된 걸림구(41)와;
    상기 걸림구(41)에 의해 걸려진 상태를 이루도록 걸림로울러(51)가 구성되어진 승강플레이트(50)와;
    상기 걸림구(41)의 승하강을 가이드하기 위하여 수직방향으로 가이드홈(61)을 형성하고 있는 지지기둥(60)과;
    상기 걸림구(41)를 수직상태로 지지하기 위하여 상기 가이드홈(61)의 내벽면에 돌출 구성되어진 가이드블럭(62)과;
    상기 승강플레이트(50)를 승강 구동시키기 위한 구동실린더(70);
    를 포함하는 구성을 이룸을 특징으로 하는 챔버용 게이트밸브 구동장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 평탄부(43)는 안착부(42) 보다 증가된 두께로 구비되어진 것을 특징으로 하는 챔버용 게이트밸브 구동장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드블럭(62)은 걸림구(41)와의 접촉에 의한 마모발생을 방지함과 함께, 안착홈이 형성되어질 수 있도록 2단으로 만곡된 곡면형상을 이루는 것을 특징으로 하는 챔버용 게이트밸브 구동장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 승강체(40) 하부에는 승강플레이트(50)와의 완충을 위한 탄성스프링(34)이 구성된 것을 특징으로 하는 챔버용 게이트밸브 구동장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 승강체(40)와 상부지지판(20) 사이에는 수직봉(31)을 감싸는 형태로 기밀벨로즈(32)가 결합 구성된 것을 특징으로 하는 챔버용 게이트밸브 구동장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동실린더(70)의 측벽에는 피스톤부(72)가 선단에 일체로 구성된 피스톤로드(71)의 구동을 위한 공압공급홀(73a) 및 공압배출홀(73b)이 각각 상부와 하부에 형성되어지되, 상기 공압공급홀(73a)을 통해 유입되는 공간을 일정높이(d)로 확보하여 피스톤부(72)에 의한 간섭 발생을 방지하도록 하기 위해 이와 대응되는 상부지지판(20) 저면에는 간격지지블럭(21)이 결합 구성된 것을 특징으로 하는 챔버용 게이트밸브 구동장치.
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JPH09269072A (ja) * 1996-01-31 1997-10-14 Benkan Corp 半導体製造装置用無摺動ゲートバルブ
JPH11315939A (ja) 1998-05-08 1999-11-16 Ckd Corp ゲート式真空遮断弁
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