KR101258486B1

KR101258486B1 - 게이트 밸브

Info

Publication number: KR101258486B1
Application number: KR1020100019915A
Authority: KR
Inventors: 최상환
Original assignee: 주식회사 에스알티
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2010-03-05
Publication date: 2013-04-26
Also published as: KR20110100859A

Abstract

본 발명에 의하면, 챔버에 연결되는 유입부와 진공펌프에 연결되는 유출부를 가지는 유체통로와 상기 유체통로에 직교방향으로 관통하는 슬라이드공간을 가지는 하우징; 상기 슬라이드공간 내에 위치되어 유체통로를 완전 개폐 또는 소프트 개방시키는 유체통로밀폐부재; 상기 유체통로밀폐부재를 상기 슬라이드공간 내에 이동시키도록 전/후진 구동하는 메인액츄에이터; 상기 유체통로밀폐부재와 메인액츄에이터에 연결되어 상기 메인액츄에이터의 전/후진 구동을 유체통로밀폐부재에 전달하는 링크부재; 및 상기 메인액츄에이터의 전단에 직렬 연결되어 상기 유체통로를 밀폐한 유체통로밀폐부재가 유체통로로부터 일정간격 이격되도록 메인액츄에이터를 강제로 일정거리 후진 구동시켜 상기 유체통로가 소프트 개방되도록 하여 상기 유체통로와 슬라이드공간 및 진공펌프 사이의 압력차 발생을 억제시키는 보조액츄에이터를 포함하는 게이트 밸브가 제공된다.

Description

게이트 밸브{A gate valve}

본 발명은 게이트 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체통로 내부에서 유체통로를 개폐시키는 유체통로밀폐부재가 유체통로의 완전 개방 이전에 보조액츄에이터에 의해 상기 유체통로로부터 일정간격 이격되어 유체통로를 소프트 개방시켜 유체통로와 유체통로밀폐부재가 위치되는 슬라이드공간 사이의 압력차 발생을 억제시켜 진공펌프의 과부하를 방지하고 슬라이드공간에 파티클이 유입되는 것을 방지할 수 있는 게이트 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 진공상태에서 제조되며, 반도체 제조장치의 진공 작업구역과 대기와의 밀폐기술도 반도체 제품의 품질에 많은 영향을 준다.

따라서 반도체 소자의 집적공정이 이루어지는 챔버와 상기 챔버내의 공기를 흡입하는 진공펌프와의 사이에 설치되어, 진공펌프의 흡입력이 챔버로 전달되는 것을 개폐하는 게이트 밸브가 중요한 역할을 담당하게 되므로, 그 수명을 유지하기 위한 노력 또한 중요한 문제점으로 대두되고 있으며, 이를 위하여 특허등록 제10-0446455호 등과 같은 '게이트 밸브'가 개시되고 있다.

이하, 도면을 참조하여 종래의 게이트 밸브에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 1a와 도 1b는 각각 종래의 게이트 밸브를 나타낸 사시도와 측단면도이다.

도 1a와 도 1b에 도시된 바와 같이, 종래의 게이트 밸브는, 메인게이트밸브(10)와 보조게이트밸브(20)가 구비되되, 상기 메인게이트밸브(10)에는 유입구를 포함하는 유입부(11)와 유출구를 포함하는 유출부(12) 및 상기 유입부(11)와 유출부(12)를 연결하는 메인유체통로(13)가 자신의 내측에 형성되고, 상기 유입부(11)와 유출부(12)를 연결하는 보조유체통로(14) 및 상기 보조유체통로(14)와 연결되며 유입구가 자신의 외부로 노출되는 세정가스통로(15)가 자신의 벽 내부에 형성되는 몸체(15)와, 디스크(16)가 상기 메인유체통로(13)를 개폐하도록 디스크(16)를 슬라이딩시키는 액츄에이터(17)가 구비되며, 상기 보조게이트밸브(20)에는 상기 보조유체통로(14)를 개폐하도록 설치되는 보조디스크(21)와, 상기 보조디스크(21)가 상기 보조유체통로(14)를 개폐하도록 상기 보조디스크(21)를 슬라이딩시켜 상기 보조유체통로(14)를 개폐시키는 보조액츄에이터(22)가 형성되어, 메인유체통로(13)의 개방시 상기 보조게이트밸브(20)의 보조유체통로(14)를 먼저 개방시켜 유입부(11)로 유입된 챔버의 공기가 보조유체통로(14)를 통하여 진공펌프 측으로 배출되도록 하고, 이어서 상기 메인게이트밸브(10)가 메인유체통로(13)를 개방시켜 유입부(11)로 유입된 챔버의 공기가 메인유체통로(14)를 통하여 진공펌프 측으로 배출되도록 하여, 상기 메인유체통로(13)의 개방시 발생되는 챔버와 진공펌프 및 메인유체통로(13) 사이의 압력차를 제거하여 진공펌프 등의 설비에 과부하가 발생하지 않도록 하고 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 게이트 밸브는, 상기 메인유체통로(13)의 개방에 따른 챔버와 진공펌프 및 메인유체통로(13) 사이의 압력차를 제거하기 위해서 별도로 메인유체통로(13)의 일측에 보조유체통로(14)가 형성되기 때문에, 상기 보조유체통로(14)의 초기 개방시 압력차에 의해 상기 보조유체통로(14)에 파티클이 유입되는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같이, 상기 보조유체통로(14)에 파티클이 유입되는 경우 구성부들의 동작 불량을 초래하여 가스공급을 정확하게 제어할 수 없고 이는, 결국 반도체 소자 또는 웨이퍼의 생산 효율을 저하시키게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기 보조유체통로(14)에 유입된 파티클을 제거하기 위해서는 상기 보조유체통로(14)에 세정가스를 주입하기 위한 세정가스통로(15)를 별도로 더 형성하여야 하는 번거로움이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 유체통로 내부에서 유체통로를 개폐시키는 유체통로밀폐부재가 유체통로의 완전 개방 이전에 보조액츄에이터에 의해 상기 유체통로로부터 일정 간격 이격되어 유체통로를 소프트 개방시켜 유체통로와 유체통로밀폐부재가 위치되는 슬라이드공간 사이의 압력차 발생을 억제시켜 진공펌프의 과부하를 방지하고 슬라이드공간에 파티클이 유입되는 것을 방지할 수 있는 게이트 밸브를 제공하는 것이다.

한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

여기서, 상기 게이트 밸브는, 상기 유입부와 유출부가 결합되는 유체통로의 플랜지에 구비되어 유체통로의 몸체를 가열시켜 상기 유체통로밀폐부재에 열이 전달되도록 하여 파티클의 침을 억제하는 히팅부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명에 의하면, 유체통로 내부에서 유체통로를 개폐시키는 유체통로밀폐부재가 유체통로의 개방 이전에 보조액츄에이터에 의해 상기 유체통로로부터 일정간격 이격되어 유체통로를 소프트 개방시킴으로써, 유체통로와 슬라이드공간 및 진공펌프 사이의 압력차 발생을 억제시킬 수 있다.

또한, 상기 유체통로밀폐부재에 의해 밀폐되는 유체통로의 플랜지에 히팅부재를 구비하여 유체통로밀폐부재에 제공되는 열에 의해 유체통로와 유체통로밀폐부재에 파티클이 침착되는 것을 방지하여 밸브의 성능을 최적화할 수 있다.

또한, 보조액츄에이터가 유체통로밀폐부재를 이동시키는 메인액츄에이터에 직렬 연결되어 유체통로가 소프트 개방되도록 함으로써, 종래와 같이 보조유체통로와 상기 보조유체통로에 세정가스를 주입하기 위한 별도의 세정가스통로를 형성하지 않아도 되어 그 구성을 간단히 할 수 있다.

한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1a와 도 1b는 각각 종래의 게이트 밸브를 나타낸 사시도와 측단면도;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 게이트 밸브를 나타낸 사시도;
도 3은 도 2의 게이트 밸브를 나타낸 분해사시도;
도 4와 도 5는 각각 도 2의 게이트 밸브에 있어서 유체통로밀폐부재에 의해 유체통로가 완전 밀폐된 상태를 나타낸 평단면도와 측단면도;
도 6과 도 7은 각각 도 2의 게이트 밸브에 있어서 유체통로밀폐부재에 의해 유체통로가 소프트 개방된 상태를 나타낸 평단면도와 측단면도; 및
도 8과 도 9는 각각 도 2의 게이트 밸브에 있어서 유체통로밀폐부재에 의해 유체통로가 완전 개방된 상태를 나타낸 평단면도와 측단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 게이트 밸브를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 게이트 밸브를 나타낸 분해사시도이며, 도 4와 도 5는 각각 도 2의 게이트 밸브에 있어서 유체통로밀폐부재에 의해 유체통로가 완전 밀폐된 상태를 나타낸 평단면도와 측단면도이고, 도 6과 도 7은 각각 도 2의 게이트 밸브에 있어서 유체통로밀폐부재에 의해 유체통로가 소프트 개방된 상태를 나타낸 평단면도와 측단면도이며, 도 8과 도 9는 각각 도 2의 게이트 밸브에 있어서 유체통로밀폐부재에 의해 유체통로가 완전 개방된 상태를 나타낸 평단면도와 측단면도이다.

도 2 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 게이트 밸브는, 챔버(미도시)에 연결되는 유입부(110)와 진공펌프(미도시)에 연결되는 유출부(120)를 가지는 유체통로(130)와 상기 유체통로(130)에 직교방향으로 관통하는 슬라이드공간(140)을 가지는 하우징(100), 상기 슬라이드공간(140) 내에 위치되어 유체통로(130)를 완전 개폐 또는 소프트 개방시키는 유체통로밀폐부재(200), 상기 유체통로밀폐부재(200)를 상기 슬라이드공간(140) 내에 이동시키도록 전/후진 구동하는 메인액츄에이터(300), 상기 유체통로밀폐부재(200)와 메인액츄에이터(300)에 연결되어 상기 메인액츄에이터(300)의 전/후진 구동을 유체통로밀폐부재(200)에 전달하는 링크부재(400) 및 상기 메인액츄에이터(300)의 전단에 직렬 연결되어 상기 유체통로(130)를 밀폐한 유체통로밀폐부재(200)가 유체통로(130)로부터 일정간격 이격되도록 메인액츄에이터(300)를 강제로 일정거리 후진 구동시켜 상기 유체통로(130)가 소프트 개방되도록 하여 상기 유체통로(130)와 슬라이드공간(140) 및 진공펌프 사이의 압력차 발생을 억제시키는 보조액츄에이터(500)를 포함한다.

여기서, 상기 게이트 밸브는, 상기 유입부(110)와 유출부(120)가 결합되는 유체통로(130)의 플랜지에 구비되어 유체통로(130)의 몸체를 가열시켜 상기 유체통로밀폐부재(200)에 열이 전달되도록 하여 파티클의 침착을 억제하는 히팅부재(미도시)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 히팅부재(미도시)는, 상기 유체통로(130)의 바디 전체가 가열되도록 플랜지에 코일 형태로 일정 간격을 두고 설치되는 히터와, 상기 플랜지의 외측 하우징(100)의 슬라이드공간(140) 외부에 위치되어 상기 히터에 동작전원을 공급하는 전원공급수단을 포함할 수 있다. 또한, 상기 히팅부재(미도시)는 상기 유체통로(130)의 유입부(110)와 유출부(120)의 플랜지뿐만 아니라, 상기 유체통로(130)의 벽 내부 전체에 히터의 히팅코일이 전반적으로 구비되도록 할 수도 있으며, 보다 바람직하게는, 상기 유체통로밀폐부재(200)의 상하면에 히터의 히팅코일이 전반적으로 구비되도록 할 수도 있다.

상기 하우징(100)은 육면체 형상을 가지며 상측과 하측에 챔버에 연결되는 유입부(110)와 진공펌프에 연결되는 유출부(120)가 연통 형성되는 유체통로(130)와, 상기 유체통로(130)의 일측에 상기 유체통로밀폐부재(200)가 이동 가능하게 구비되는 공간인 슬라이드공간(140)이 형성된다.

상기 유체통로(130)는, 일측에 챔버에 연결되는 유입부(110)와, 타측에 진공펌프에 연결되는 유출부(120)가 연결되며, 상기 챔버에서 유입되는 유체가 상기 진공펌프로 유출되는 통로이다.

상기 슬라이드공간(140)은, 상기 유체통로(130)를 직교방향으로 관통하여 형성되어 유체통로(130)를 개폐하기 위한 유체통로밀폐부재(200)가 슬라이딩되는 이동통로이다.

상기 유체통로밀폐부재(200)는, 후술된 메인액츄에이터(300)와 링크부재(400)에 의해 상기 슬라이드공간(140)을 이동하면서 유체통로(130)의 유입부(110)와 유입부(120)를 완전 개폐하거나 소프트 개방하는 것으로, 상기 메인액츄에이터(300)에 연결된 링크부재(400)에 연결되어 상기 메인액츄에이터(300)의 동작에 따라 유체통로(130)에 대응되는 위치까지 슬라이드공간(140)을 이동하는 플레이트(210), 상기 플레이트(210)의 상측과 하측에 각각 플레이트(210)에 대하여 탄성적으로 승강 가능하게 연결되어 상기 유입부(110)와 유출부(120)를 완전 개폐하거나 소프트 개방하는 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230) 및 상기 플레이트(210)의 중앙부위에 회전 가능하게 삽입되어 상기 링크부재(400)의 전/후진 이동에 따라 정/역회전되어 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)가 각각 유입부(110)와 유출부(120)에 밀착되거나 밀착 해제되도록 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)를 승강시키는 승강용디스크(240)를 포함한다.

여기서, 상기 플레이트(210)는, 상기 메인액츄에이터(300)에 연결된 링크부재(400)의 전/후진 이동에 따라 상부 및 하부 블레이드(220,230)와 함께 슬라이드공간(140)을 이동하는 것으로서, 중앙에 상기 승강용디스크(240)가 회전 가능하게 삽입되는 삽입구(211)가 형성되고, 좌우측에 각각 슬라이드공간(140)의 내측벽을 따라 안정적으로 슬라이딩되도록 하는 복수개의 주행용 롤러(212)들이 구비된다.

상기 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)는, 상기 플레이트(210)의 상측과 하측에 각각 플레이트(210)에 대하여 탄성적으로 승강 가능하게 연결되어 상기 유입부(110)와 유출부(120)를 개폐하는 것으로서, 블레이드(221,231)의 일면이 상기 플레이트(210)의 상측과 하측 가장자리에 각각 판스프링 등과 같은 탄성부재(222,232)를 통하여 탄성 결합되고, 중앙에 각각 상기 플레이트(210)의 삽입구(211)에 삽입된 승강용디스크(240)의 통공(242)에 끼워져 승강 동작이 안정적으로 지지되도록 하는 지지축(223,233)이 형성되며, 상기 지지축(223,233)의 외주연부에 상기 블레이드(221,231)가 유입부(110)와 유출부(120)를 밀착 또는 밀착 해제되도록 블레이드(221,231)를 승강시키는 승강용디스크(240)의 복수개의 승강돌기(243)가 승강용디스크(240)의 회전시 가이드되는 복수개의 삽입홈(224,234)이 형성된다.

여기서, 상기 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)의 복수개의 삽입홈(224,234)은, 넓은 면적과 깊은 깊이를 가지는 개방용삽입홈(224a,234a)과 비교적 좁은 면적과 낮은 깊이를 가지는 밀폐용삽입홈(224b,234b)이 선형 결합된 형상을 가짐으로써, 후술된 승강용디스크(240)의 복수개의 승강돌기(242)가 삽입 가이드되는 경우, 상기 블레이드(221,231)가 탄성부재(222,232)에 의해 탄성 지지된 채 플레이트(210)의 상하측으로부터 각각 승강되어 유입부(110)와 유출부(120)를 개폐할 수 있다.

또한, 상기 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)의 블레이드(221,231)에는 상기 유체통로(130)의 유입부(110)와 유출부(120)에 맞닿는 부분에 오링부재(미부호)가 더 형성되는 것이 바람직하다.

상기 승강용디스크(240)는, 상기 플레이트(210)의 삽입구(211)에 회전 가능하게 위치되어 상기 링크부재(400)의 전/후진 이동에 따라 정/역회전되어 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)가 각각 유입부(110)와 유출부(120)에 밀착되거나 밀착 해제되도록 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)를 승강시키기 위한 것으로, 상기 플레이트(210)의 삽입구(211)에 삽입된 디스크(241) 중앙에 상기 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)의 지지축(223,233)이 끼워져 지지되는 통공(242)이 형성되고, 상기 디스크(241)의 상면과 하면 즉, 상기 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)의 복수개의 삽입홈(224,234)에 대응되는 부위에 상기 디스크(241)의 회동시 상기 블레이드(221,231)가 탄성부재(222,232)에 의해 탄성 지지된 채 플레이트(210)의 상하측으로부터 각각 승강되어 유입부(110)와 유출부(120)를 개폐하도록 상기 삽입홈(224,234)에 삽입 가이드되는 복수개의 승강돌기(243)가 형성되며, 상기 디스크(241)의 일측에 상기 메인액츄에이터(300)의 구동에 따라 상기 디스크(241)를 정/역회전하기 위해 상기 플레이트(210)의 삽입구(211)에 삽입되는 링크부재(400)의 일축 단부가 가이드되는 가이드홈(244)이 형성된다.

여기서, 상기 플레이트(210)의 삽입구(211)는, 상기 승강용디스크(240)를 회동시키기 위한 링크부재(400)의 일축 단부가 승강용디스크(240)의 가이드홈(244)을 따라 선회되도록 하기 위한 공간을 제공할 수 있도록 승강용디스크(240) 보다 더 큰 면적을 가지는 것이 바람직하다.

따라서 상기 승강용디스크(240)에 의하면, 복수개의 승강돌기(243)가 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)의 삽입홈(224,234)에 삽입된 상태에서, 디스크(241)의 가이드홈(244)에 링크부재(400)의 일축 단부가 가이드되어 상기 디스크(241)가 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)에 대하여 정/역회전 하게 되면, 상기 승강돌기(243)가 상기 삽입홈(224,234)의 개방용삽입홈(224a,234a)으로부터 밀폐용삽입홈(224b,234b)으로 가이드되거나 밀폐용삽입홈(224b,234b)으로부터 개방용삽입홈(224a,234a)으로 가이드되는 동작을 통하여, 상기 블레이드(221,231)가 탄성부재(222,232)에 의해 탄성 지지된 채 플레이트(210)의 상하측으로부터 각각 승강되어 유입부(110)와 유출부(120)가 개폐되게 된다.

상기 메인액츄에이터(300)는, 상기 유체통로밀폐부재(200)를 상기 슬라이드공간(140) 내에 이동시키도록 전/후진 구동하는 것으로, 압축 공기가 유입되거나 배출되는 메인실린더(310), 상기 메인실린더(310)의 내부에 구비되어 압축 공기의 유입과 배출에 따라 메인실린더(310) 내부를 왕복 이동하는 메인피스톤(320) 및 상기 메인피스톤(320)에 일단이 연결되고 상기 유체통로밀폐부재(200)에 연결된 링크부재(400)의 일축 단부에 타단이 연결되어 유체통로밀폐부재(200)가 슬라이드공간(140)을 왕복 이동되도록 하여 유체통로(130)를 개폐시키도록 하는 구동축(330)을 포함한다.

여기서, 상기 메인액츄에이터(300)는, 자동식 또는 수동식 등이 있을 수 있으며, 자동식의 경우 압축공기에 의하여 작동하는 뉴메틱(PNEUMATIC) 타입으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 메인액츄에이터(300)는 외부에서 액츄에이터의 구동을 쉽게 인지할 수 있도록 인디게이터 등과 같은 인식수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.

상기 링크부재(400)는, 상기 유체통로밀폐부재(200)와 메인액츄에이터(300)에 연결되어 상기 메인액츄에이터(300)의 전/후진 구동을 유체통로밀폐부재(200)에 전달하여 유체통로(130)가 개폐되도록 하는 것으로, 제1축(410)과 제2축(420)으로 구성되며, 상기 제1축(410)은 제1힌지축(411)에 의하여 일측부가 상기 플레이트(210)의 일측에 회동 가능하게 연결된 상태에서 일단부에 상기 승강용디스크(240)의 가이드홈(244)을 따라 선회되도록 형성되는 가이드롤러(412)를 포함한다. 또한, 상기 제2축(420)은 제2힌지축(421)에 의하여 상기 제1축(410)의 타단부에 일단부가 회동 가능하게 연결되고, 상기 제2축(420)의 타단부는 제3힌지축(422)에 의하여 하우징(100)의 차단판(미부호)에 회동 가능하게 연결되며, 제4힌지축(423)에 의하여 메인액츄에이터(300)의 구동축(330)에 회동 가능하게 연결된다.

따라서 상기 링크부재(400)에 의하면, 상기 메인액츄에이터(300)의 구동축(330)이 전진하면, 상기 제2축(420)과 제1축(410)이 연속으로 회동되어 상기 제1축(410)이 전진하는 방향으로 힘을 가하여 상기 플레이트(210)를 전진시키고, 이와 반대로 상기 구동축(330)이 후진하면, 상기 제2축(420)과 제1축(410)이 역방향으로 회동되어 상기 제1축(410)이 후진하는 방향으로 힘을 가하여 플레이트(210)를 후진시킨다.

또한, 상기 링크부재(400)에 의하면, 상기 메인액츄에이터(300)의 구동축(330) 전진시 상기 제1축(410)의 가이드롤러(412)가 상기 승강용디스크(240)의 가이드홈(244)을 따라 일방향 가이드되어 디스크(241)가 일방향 회전하게 되고 이에 따라, 상기 승강용디스크(240)의 승강돌기(243)가 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)의 개방용삽입홈(224a,234a)으로부터 밀폐용삽입홈(224b,234b)으로 가이드되어 블레이드(221,231)가 탄성부재(222,232)에 의해 탄성 지지된 채 플레이트(210)의 상하측으로부터 각각 상승되어 유입부(110)와 유출부(120)가 밀폐되게 된다.

또한, 이 상태에서, 상기 메인액츄에이터(300)의 구동축(330) 후진시 상기 제1축(410)의 가이드롤러(412)가 상기 승강용디스크(240)의 가이드홈(244)을 따라 역방향 가이드되어 디스크(241)가 역방향 회전하게 되고 이에 따라, 상기 승강용디스크(240)의 승강돌기(243)가 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)의 밀폐용삽입홈(224b,234b)으로부터 개방용삽입홈(224a,234a)으로 가이드되어 블레이드(221,231)가 탄성부재(222,232)에 의해 플레이트(210)의 상하측으로 각각 하강되어 유입부(110)와 유출부(120)가 개방되게 된다.

상기 보조액츄에이터(500)는, 상기 메인액츄에이터(300)의 전단에 직렬 연결되어 상기 유체통로(130)를 밀폐한 유체통로밀폐부재(200)가 유체통로(130)로부터 일정간격 이격되도록 메인액츄에이터(300)의 메인피스톤(330)을 강제로 일정거리 후진 구동시켜 상기 유체통로(130)가 소프트 개방되도록 하여 상기 유체통로(130)와 슬라이드공간(140) 및 진공펌프 사이의 압력차 발생을 억제시키는 것으로, 상기 메인액츄에이터(300)의 구동축(330)이 관통되는 상태로 메인실린더(310)의 외부 전단부에 공간(511)을 두고 직렬 연결되며 압축 공기가 유입되거나 배출되는 보조실린더(510), 상기 보조실린더(510)의 외부 후단부의 공간(511)에 위치되어 메인피스톤(330)의 전진 구동시 보조실린더(310)의 외부 후단부의 공간(511) 전단부에 밀착되도록 전진 이동하는 리프트판넬(520) 및 상기 보조실린더(510)의 내부에 상기 리프트판넬(520)과 연결되도록 위치되며 상기 리프트판넬(520)의 전진 이동시 보조실린더(510) 내부의 전단부로 전진 이동하고 보조실린더(510)의 압축 공기의 유입에 따라 보조실린더(510) 내부의 후단부로 후진 이동하여 상기 보조실린더(510)의 외부 후단부의 공간(511) 후단부로 이동된 리프트판넬(520)과 상기 리프트판넬(520)에 밀착된 메인피스톤(320)을 소정 거리 강제 후진시키는 보조피스톤(530)을 포함한다.

여기서, 상기 보조액츄에이터(500)는, 자동식 또는 수동식 등이 있을 수 있으며, 자동식의 경우 압축공기에 의하여 작동하는 뉴메틱(PNEUMATIC) 타입으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 보조액츄에이터(500)는 외부에서 액츄에이터의 구동을 쉽게 인지할 수 있도록 인디게이터 등과 같은 인식수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.

따라서 상기 보조액츄에이터(500)에 의하면, 상기 메인액츄에이터(300)의 전진 구동에 의해 상기 유체통로밀폐부재(200)의 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)가 각각 유체통로(130)를 밀폐한 상태에서, 보조실린더(510)에 압축 공기가 유입되게 되면 상기 보조실린더(510) 내부 전단부로 이동되었던 보조피스톤(530)이 보조실린더(510) 내부 후단부로 이동하게 되고 이에, 상기 보조피스톤(530)에 연결된 보조실린더(510) 외부 공간(511)의 리프트판넬(520)과 상기 리프트판넬(520)에 밀착된 메인피스톤(320)이 원래의 위치로부터 일정 거리 이격된 상태를 가지게 되며 이에, 상기 메인피스톤(320)에 연결된 구동축(330)의 후진에 따라 상기 링크부재(400)의 제1축(410) 가이드롤러(412)가 유체통로밀폐부재(200)의 승강용디스크(240) 가이드홈(244)을 따라 역방향 가이드되어 승강용디스크(240)가 역방향 회전됨으로써, 상기 승강용디스크(240)의 승강돌기(243)가 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)의 밀폐용삽입홈(224b,234b)으로부터 개방용삽입홈(224a,234a)으로 가이드되어 유입부(110)와 유출부(120)에 각각 밀착된 블레이드(221,231)가 탄성부재(222,232)에 의해 플레이트(210)의 상하측으로 각각 하강되어 유입부(110)와 유출부(120)가 소프트 개방되게 된다. 이에, 상기 유체통로(130)가 완전 개방되기 전에 보조액츄에이터(500)에 의해 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)가 각각 유입부(110)와 유출부(120)로부터 일정 간격 이격되는 소프트 개방을 통하여 갑작스런 밸브의 개방으로 인하여 유체통로(130), 진공펌프 및 슬라이드공간(140)에 발생하던 압력차를 억제하여 진공펌프의 손상을 방지할 수 있고 슬라이드공간(140)에 파티클이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 상기 보조액츄에이터(500)에 유입되는 압축 공기의 압력은, 상기 보조피스톤(530)과 리프트판넬(520)이 신속하게 후진 이동될 수 있도록 상기 메인액츄에이터(300)의 압축 공기의 압력보다 큰 것이 바람직하다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 게이트 밸브의 작용과 효과에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 게이트 밸브가 밀폐될 때의 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 메인액츄에이터(300)의 전진 구동에 따라 링크부재(400)에 의해 유체통로밀폐부재(200)가 하우징(100)의 유체통로(130)까지 슬라이드공간(140)을 이동한다.

이때, 상기 보조액츄에이터(500)는, 상기 메인액츄에이터(300)의 구동축(330) 전진 구동시 보조실린더(510)의 외부 공간(511)의 전단부에 리프트판넬(520)이 메인피스톤(320)에 의해 밀착되게 되고 상기 리프트판넬(520)에 연결된 보조피스톤(530)이 보조실린더(510)의 내부 전단부에 밀착된 상태를 가지게 된다.

이후, 상기 링크부재(400)에 의하여, 상기 메인액츄에이터(300)의 구동축(330) 전진시 제1축(410)의 가이드롤러(412)가 유체통로밀폐부재(200)의 승강용디스크(240) 가이드홈(244)을 따라 일방향 가이드되게 되고 이에 따라, 승강용디스크(240)의 디스크(241)가 일방향 회전하게 되어 상기 승강용디스크(240)의 승강돌기(243)가 유체통로밀폐부재(200)의 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)의 개방용삽입홈(224a,234a)으로부터 밀폐용삽입홈(224b,234b)으로 가이드되어 유체통로밀폐부재(200)의 블레이드(221,231)가 탄성부재(222,232)에 의해 탄성 지지된 채 플레이트(210)의 상하측으로부터 각각 상승되어 유입부(110)와 유출부(120)가 완전 밀폐되게 된다.

한편, 게이트 밸브가 열릴 때의 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 유체통로밀폐부재(200)의 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)에 의해 유체통로(130)의 유입부(110)와 유출부(120)가 밀폐된 상태에서, 상기 보조실린더(510)의 보조피스톤(530)이 보조실린더(510) 내부 후단부로 이동되어 상기 보조피스톤(530)에 연결된 리프트판넬(520)과 상기 리프트판넬(520)에 밀착된 메인피스톤(320)이 원래의 위치로부터 일정 거리 이격된 상태를 가지게 된다.

이때, 상기 메인피스톤(320)에 연결된 구동축(330)의 후진에 따라 상기 링크부재(400)의 제1축(410) 가이드롤러(412)가 유체통로밀폐부재(200)의 승강용디스크(240) 가이드홈(244)을 따라 역방향 가이드되어 승강용디스크(240)의 디스크(241)가 역방향 회전하게 되고, 상기 승강용디스크(240)의 승강돌기(243)가 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)의 밀폐용삽입홈(224b,234b)으로부터 개방용삽입홈(224a,234a)으로 가이드되어 유입부(110)와 유출부(120)에 각각 밀착된 블레이드(221,231)가 탄성부재(222,232)에 의해 플레이트(210)의 상하측으로 각각 하강되어 유입부(110)와 유출부(120)가 소프트 개방되게 된다.

따라서 상기 유체통로(130)가 완전 개방되기 전에 보조액츄에이터(500)에 의해 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)가 각각 유입부(110)와 유출부(120)로부터 일정 간격 이격되는 소프트 개방됨으로써, 갑작스런 밸브의 개방으로 인하여 유체통로(130), 진공펌프 및 슬라이드공간(140)에 발생하던 압력차를 억제하여 진공펌프의 손상을 방지할 수 있고 슬라이드공간(140)에 파티클이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

이후, 상기 메인액츄에이터(300)의 후진 구동에 따라 링크부재(400)에 의해 유체통로밀폐부재(200)가 하우징(100)의 유체통로(130)로부터 슬라이드공간(140)으로 이동하게 되어 상기 유체통로(130)의 유입부(110)와 유출부(120)가 완전 개방되게 된다.

따라서 본 발명에 의하면, 유체통로 내부에서 유체통로를 개폐시키는 유체통로밀폐부재가 유체통로의 개방시 보조액츄에이터에 의해 상기 유체통로로부터 일정간격 이격되어 유체통로를 소프트 개방시킴으로써, 유체통로와 슬라이드공간 및 진공펌프 사이의 압력차 발생을 억제시킬 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims

챔버(미도시)에 연결되는 유입부(110)와 진공펌프(미도시)에 연결되는 유출부(120)를 가지는 유체통로(130)와 상기 유체통로(130)에 직교방향으로 관통하는 슬라이드공간(140)을 가지는 하우징(100);
상기 슬라이드공간(140) 내에 위치되어 유체통로(130)를 완전 개폐 또는 소프트 개방시키는 유체통로밀폐부재(200);
상기 유체통로밀폐부재(200)를 상기 슬라이드공간(140) 내에 이동시키도록 전/후진 구동하는 메인액츄에이터(300);
상기 유체통로밀폐부재(200)와 메인액츄에이터(300)에 연결되어 상기 메인액츄에이터(300)의 전/후진 구동을 유체통로밀폐부재(200)에 전달하는 링크부재(400); 및
상기 메인액츄에이터(300)의 전단에 위치된 보조실린더(510)에 구비된 보조피스톤(530)이 메인액츄에이터(300)의 메인피스톤(320)의 샤프트(미부호)에 접촉 가능하게 구성되어, 상기 유체통로밀폐부재(200)가 유체통로(130)를 밀폐한 상태에서 유체통로(130)의 개방시키기 위하여 상기 보조피스톤(530)이 보조실린더(510)의 내부에서 후진 이동시, 보조피스톤(530)에 샤프트가 접촉되어 메인피스톤(320)이 보조피스톤(530)의 이동 거리 만큼 강제 이동되도록 하여 유체통로(130)를 밀폐한 유체통로밀폐부재(200)가 슬라이드공간(140)으로 일정 거리 이동되어 유체통로(130)가 일부 개방되는 소프트개방을 가능하게 하는 보조액츄에이터(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제1항에 있어서, 상기 유체통로밀폐부재(200)는,
상기 메인액츄에이터(300)에 연결된 링크부재(400)에 연결되어 상기 메인액츄에이터(300)의 동작에 따라 유입부(110)와 유출부(120)를 연통하는 유체통로(130)의 위치까지 슬라이드공간(140)을 왕복 이동하는 플레이트(210);
상기 플레이트(210)의 상측과 하측에 각각 플레이트(210)에 대하여 탄성적으로 승강 가능하게 연결되어 상기 유입부(110)와 유출부(120)를 완전 개폐하거나 소프트 개방하는 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230); 및
상기 플레이트(210)의 중앙부위에 회전 가능하게 삽입되어 상기 링크부재(400)의 전/후진 이동에 따라 정/역회전되어 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)가 각각 유입부(110)와 유출부(120)에 밀착되거나 밀착 해제되도록 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)를 승강시키는 승강용디스크(240)를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제2항에 있어서, 상기 플레이트(210)는,
중앙에 상기 승강용디스크(240)가 회전 가능하게 삽입되는 삽입구(211)가 형성되고, 좌우측에 각각 슬라이드공간(140)의 내측벽을 따라 안정적으로 슬라이딩되도록 하는 복수개의 주행용 롤러(212)들이 구비되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제3항에 있어서, 상기 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)는,
블레이드(221,231)의 일면이 상기 플레이트(210)의 상측과 하측 가장자리에 각각 판스프링 등과 같은 탄성부재(222,232)를 통하여 탄성 결합되고, 중앙에 각각 상기 플레이트(210)의 삽입구(211)에 삽입된 승강용디스크(240)의 통공(242)에 끼워져 승강 동작이 안정적으로 지지되도록 하는 지지축(223,233)이 형성되며, 상기 지지축(223,233)의 외주연부에 상기 블레이드(221,231)가 유입부(110)와 유출부(120)를 밀착 또는 밀착 해제되도록 블레이드(221,231)를 승강시키는 승강용디스크(240)의 복수개의 승강돌기(243)가 승강용디스크(240)의 회전시 가이드되는 복수개의 삽입홈(224,234)이 형성되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제4항에 있어서, 상기 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)의 복수개의 삽입홈(224,234)은,
소정의 면적과 깊이를 가지는 개방용삽입홈(224a,234a)과 상기 개방용삽입홈(224a,234a)에 비하여 좁은 면적과 낮은 깊이를 가지는 밀폐용삽입홈(224b,234b)이 선형 결합된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제4항에 있어서, 상기 승강용디스크(240)는,
상기 플레이트(210)의 삽입구(211)에 삽입된 디스크(241) 중앙에 상기 상부 블레이드(220)와 하부 블레이드(230)의 지지축(223,233)이 끼워져 지지되는 통공(242)이 형성되고, 상기 디스크(241)의 상면과 하면에 상기 디스크(241)의 회동시 상기 블레이드(221,231)가 탄성부재(222,232)에 의해 탄성 지지된 채 플레이트(210)의 상하측으로부터 각각 승강되어 유입부(110)와 유출부(120)를 개폐하도록 상기 삽입홈(224,234)에 삽입 가이드되는 복수개의 승강돌기(243)가 형성되며, 상기 디스크(241)의 일측에 상기 메인액츄에이터(300)의 구동에 따라 상기 디스크(241)를 정/역회전하기 위해 상기 플레이트(210)의 삽입구(211)에 삽입되는 링크부재(400)의 일축 단부가 가이드되는 가이드홈(244)이 형성되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제4항에 있어서, 상기 메인액츄에이터(300)는,
압축 공기가 유입되거나 배출되는 메인실린더(310);
상기 메인실린더(310)의 내부에 구비되어 압축 공기의 유입과 배출에 따라 메인실린더(310) 내부를 왕복 이동하는 메인피스톤(320); 및
상기 메인피스톤(320)에 일단이 연결되고 상기 유체통로밀폐부재(200)에 연결된 링크부재(400)의 일축 단부에 타단이 연결되어 유체통로밀폐부재(200)가 슬라이드공간(140)을 왕복 이동되도록 하여 유체통로(130)를 개폐시키도록 하는 구동축(330)을 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 링크부재(400)는,
제1축(410)과 제2축(420)으로 구성되며,
상기 제1축(410)은 제1힌지축(411)에 의하여 일측부가 상기 플레이트(210)의 일측에 회동 가능하게 연결된 상태에서 일단부에 상기 승강용디스크(240)의 가이드홈(244)을 따라 선회되도록 형성되는 가이드롤러(412)를 포함하고,
상기 제2축(420)은 제2힌지축(421)에 의하여 상기 제1축(410)의 타단부에 일단부가 회동 가능하게 연결되고, 상기 제2축(420)의 타단부는 제3힌지축(422)에 의하여 하우징(100)의 차단판(미부호)에 회동 가능하게 연결되며, 제4힌지축(423)에 의하여 메인액츄에이터(300)의 구동축(330)에 회동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제7항에 있어서, 상기 보조액츄에이터(500)는,
상기 메인액츄에이터(300)의 구동축(330)이 관통되는 상태로 메인실린더(310)의 외부 전단부에 공간(511)을 두고 직렬 연결되며 압축 공기가 유입되거나 배출되는 보조실린더(510);
상기 보조실린더(510)의 외부 후단부의 공간(511)에 위치되어 메인피스톤(330)의 전진 구동시 보조실린더(310)의 외부 후단부의 공간(511) 전단부에 밀착되도록 전진 이동하는 리프트판넬(520); 및
상기 보조실린더(510)의 내부에 상기 리프트판넬(520)과 연결되도록 위치되며 상기 리프트판넬(520)의 전진 이동시 보조실린더(510) 내부의 전단부로 전진 이동하고 보조실린더(510)의 압축 공기의 유입에 따라 보조실린더(510) 내부의 후단부로 후진 이동하여 상기 보조실린더(510)의 외부 후단부의 공간(511) 후단부로 이동된 리프트판넬(520)과 상기 리프트판넬(520)에 밀착된 메인피스톤(320)을 소정 거리 강제 후진시키는 보조피스톤(530)을 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제1항에 있어서,
상기 유입부(110)와 유출부(120)가 결합되는 유체통로(130)의 플랜지에 구비되어 유체통로(130)의 몸체를 가열시켜 상기 유체통로밀폐부재(200)에 열이 전달되도록 하여 파티클의 침착을 억제하는 히팅부재(미도시)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.