KR101630577B1 - 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브 - Google Patents

진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고속의 압축공기가 유입 및 배출됨에 따라 일정한 공간에 부압을 발생시켜 진공을 형성하는 진공 이젝터 펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공 이젝터 펌프로부터 진공흡착기로 진공을 형성 또는 차단시키는 진공제어기능과 동시에 진공흡착기의 진공상태를 강제로 파괴하는 진공파괴기능이 함께 구비된 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브에 관한 것이다.

Description

진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브{AIR REDUCING ON-OFF VALVE FOR VACCUM EJECTOR PUMP}
본 발명은 고속의 압축공기가 유입 및 배출됨에 따라 일정한 공간에 부압을 발생시켜 진공을 형성하는 진공 이젝터 펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공 이젝터 펌프로부터 진공흡착기로 진공을 형성 또는 차단시키는 진공제어기능과 동시에 진공흡착기의 진공상태를 강제로 파괴하는 진공파괴기능이 함께 구비된 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 진공 이젝터 펌프는 입구챔버, 진공챔버 및 출구챔버가 각각 구획된 하우징과, 상기 각각의 챔버들 사이의 격벽을 관통하여 설치되고, 고속의 압축공기가 유입 및 배출됨에 따라 상기 하우징의 진공챔버에 부압을 발생시키는 다단이젝터를 포함하여 이루어진다.
상기 하우징의 진공챔버는 일측에 흡입포트를 구비하고, 상기 흡입포트를 통하여 외부장치, 예컨대 진공흡착기 등과 연결된다. 상기 다단이젝터에 고속의 압축공기가 유입 및 배출됨에 따라 진공챔버에 부압이 발생하면, 상기 진공챔버의 흡입포트와 연결된 진공흡착기도 부압이 발생하고, 발생한 부압으로 물품을 흡착하여 반송하는데 사용된다.
상기 하우징의 진공챔버에 부압을 발생하기 위한 다단이젝터에 관하여 다수의 출원이 존재한다. 즉, 특허등록 393434호, 578540호 및 629994호와 더불어 본 출원인이 출원하여 등록된 특허등록 1039470호도 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 이러한 다단이젝터(20)의 구성은 보통, 하우징(10)의 각 챔버들 간의 격벽을 관통하여 직렬로 설치된 복수의 노즐(21)과, 상기 복수의 노즐(21)을 수용하고, 외주면에 통공(22a)이 관통 형성된 복수의 슬롯(22)을 포함하고, 상기 통공(22a)은 상기 하우징(10)의 진공챔버(VC)와 소통되도록 형성되고, 상기 통공(22a) 각각을 개폐하는 복수의 가요성 밸브(23)가 구비된다.
상기와 같은 다단이젝터(20)는, 하우징(10)의 입구챔버(IC)로부터 고속의 압축공기가 다단이젝터(20)의 복수의 노즐(21)을 통과하여 배출될 때, 하우징(10)의 진공챔버(VC) 및 진공흡착기(60)의 내부 공기가 유인되어 함께 하우징(10)의 출구챔버(OC)로 배출됨에 따라 상기 진공챔버(VC) 내의 압력이 하강한다. 하우징(10)의 진공챔버(VC) 내의 압력이 복수의 슬롯(22) 내부의 압력 이하로 되면, 모든 통공(22a)이 각 밸브(23)에 의하여 폐쇄되고, 진공챔버(VC)는 그 압력 수준을 유지하게 되는 것이다.
도 2는 도 1의 실시예의 사시도로서 진공 이젝터 펌프는, 하우징(10)의 내부에 전방의 입구챔버(IC), 중앙의 진공챔버(VC) 및 후방의 출구챔버(OC)가 각각 구획되고, 상기 하우징(10)의 각 챔버들 간의 격벽을 관통하여 다단이젝터(20)가 설치된다. 이때 상기 하우징(10)의 일측에는 외부로부터 상기 입구챔버(IC)와 연통되어 고속의 압축공기가 유입되는 유입포트(11a), 외부의 흡착장치의 내부 공기가 유인되도록 상기 진공챔버(VC)와 연통되는 흡입포트(12a) 및 외부로 고속의 압축공기를 배출하도록 출구챔버(OC)와 연통된 배출포트(13a)가 각각 관통 형성되어 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이 유입포트(11a)와 흡입포트(12a) 사이에 상기 진공챔버(VC)와 연통되도록 관통 형성된 서브포트(12b)는 압력센서(30)가 설치되어 상기 진공챔버(VC)의 진공도를 측정하거나 상기 흡입포트(12a)와 함께 다른 라인의 진공흡착기(60)와 연결될 수도 있다. 물론, 배출포트(13a)를 통해 단순히 고속의 압축공기가 배출되면 엄청난 소음이 발생할 수 있으므로 배출포트(13a)에는 소음부재가 내장된 소음기(40)가 설치된다.
이때, 상기 진공 이젝터 펌프의 입구챔버(IC) 내부로 고속의 압축공기를 주입하거나 차단하기 위하여 도 3에 도시된 바와 같이 입구챔버(IC)와 연통된 유입포트(11a)에 온오프밸브(50)가 설치된다. 온오프밸브(50)는 명칭 그대로 개폐밸브로서, 컴프레서(미도시)로부터 발생한 고속의 압축공기를 입구챔버(IC) 내부로 유입(ON) 시키거나 차단(OFF)시켜 사용자가 원하는 때에 진공챔버(VC)의 내부에 진공을 형성하여 부압을 발생시킨다.
상기와 같은 온오프밸브(50)는 컴프레서로부터 발생한 고속의 압축공기를 입구챔버(IC) 내부로 유입 또는 차단시키는 기능을 수행하는 것으로서, 진공챔버(VC)와 연통된 흡입포트(12a)와 연결된 진공흡착기(60)의 진공제어기능을 수행할 수는 없다. 따라서, 진공흡착기(60)의 진공제어기능을 수행하기 위한 별도의 진공제어밸브(미도시)와 함께 진공이 형성된 상태에서 강제로 진공파괴기능을 수행하기 위한 별도의 진공파괴밸브(미도시)가 필요하다.
이러한 진공제어밸브 및 진공파괴밸브를 하나의 밸브로 일체화한 종래 기술로서 등록특허공보 제10-0454082호의 '진공 발생/파기 장치' 및 등록특허공보 제10-0691410호의 '진공 및 진공파괴용 복합 밸브' 등이 있다. 그러나, 상기와 같은 종래 기술은 구성요소가 많아 구조가 너무나 복잡하여 조립이 어렵고, 전체적인 장치의 크기도 커지는 문제가 있으며, 생산단가가 높다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 진공 이젝터 펌프로부터 진공흡착기로 진공을 형성 또는 차단시키는 진공제어기능과 동시에 진공흡착기의 진공상태를 강제로 파괴하는 진공파괴기능이 함께 구비된 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브를 제공하는 데 있다.
특히, 구성요소를 획기적으로 줄여 조립의 편의성을 높이면서도 장치의 전체적인 크기는 낮추어 생산단가를 저감시킬 수 있는 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브를 제공하는 데 있다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브는, 고속의 압축공기가 유입 및 배출됨에 따라 내부의 진공챔버에 부압을 발생시켜 상기 진공챔버와 연결된 진공흡착기에 진공흡착력을 제공하는 진공 이젝터 펌프에 설치되고, 상기 진공챔버로부터 상기 진공흡착기로 진공을 형성 또는 차단시키는 진공제어기능과 상기 진공흡착기의 진공상태를 강제로 파괴하는 진공파괴기능이 함께 구비된 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브에 있어서, 밸브몸체와, 상기 밸브몸체의 전방 하부에 상기 밸브몸체의 내부로 관통 형성되어 압축공기가 주입되는 주입유로와, 상기 밸브몸체의 전방 상부에 상기 밸브몸체의 후방까지 관통 형성되고, 상기 밸브몸체의 전방 내부에 형성된 전방연통로를 통해 상기 주입유로와 연통되며, 후단이 상기 진공 이젝터 펌프의 진공챔버와 연결되는 진공제어유로와, 상기 밸브몸체의 전방 상부에 상기 밸브몸체의 후방까지 관통 형성되고, 상기 전방연통로를 통해 상기 주입유로 및 진공제어유로와 각각 연통되고, 상기 밸브몸체의 후방 내부에 형성된 후방연통로를 통해 상기 진공제어유로와 연통되며, 후단이 상기 진공흡착기와 연결되는 진공파괴유로와, 상기 진공제어유로 내부에 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 후방연통로보다 후방에 위치하도록 상기 진공제어유로의 내부에 형성된 진공제어밸브시트를 개폐하는 진공제어스풀과, 상기 진공파괴유로 내부에 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 후방연통로보다 전방에 위치하도록 상기 진공파괴유로의 내부에 형성된 진공파괴밸브시트를 개폐하는 진공파괴스풀과, 상기 진공제어유로의 상방으로 상기 밸브몸체의 상부에 설치되어 전기 신호에 따라 온오프 작동하고, 상기 진공제어스풀을 전방 또는 후방으로 이동시키는 진공제어전자변과, 상기 진공파괴유로의 상방으로 상기 밸브몸체의 상부에 설치되어 전기 신호에 따라 온오프 작동하고, 상기 진공파괴스풀을 전방 또는 후방으로 이동시키는 진공파괴전자변을 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 진공제어유로의 전단을 밀폐하도록 삽입 고정되고, 상기 진공제어스풀의 전방이동을 제한하는 제어고정스풀과, 상기 진공파괴유로의 전단을 밀폐하도록 삽입 고정되고, 상기 진공파괴스풀의 전방이동을 제한하는 파괴고정스풀과, 상기 파괴고정스풀 및 상기 진공파괴스풀 사이에 개재되어 상기 진공파괴스풀을 후방으로 이동하도록 스프링력을 제공하는 진공파괴스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 하부에 상기 주입유로와 연통되는 공기연결유로가 형성되고, 상기 진공제어유로의 전단 및 상기 진공파괴유로의 전단을 각각 폐쇄하도록 상기 밸브몸체의 전방에 밀착 결합되는 밸브커버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진공제어유로는, 상기 전방연통로를 기준으로 전방의 제어유로확경부 및 후방의 제어유로축경부를 포함하고, 상기 진공제어스풀은, 후방이동시 상기 진공제어밸브시트를 폐쇄하고, 전방이동시 상기 진공제어밸브시트를 개방하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진공제어전자변은, 오프(OFF)상태인 경우 상기 진공제어스풀을 후방으로 이동시키고, 온(ON)상태인 경우 상기 진공제어스풀을 전방으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진공제어전자변이 오프(OFF)상태인 경우, 상기 밸브몸체의 주입유로를 통해 주입된 상기 압축공기는 상기 전방연통로를 통해 상기 진공제어유로의 제어유로확경부를 거쳐 상기 진공제어전자변에 의해 상기 진공제어스풀의 후단으로 연결되며, 상기 진공제어스풀을 후방으로 이동시켜 상기 진공제어밸브시트를 폐쇄함으로써 상기 진공챔버로부터 발생된 부압이 상기 진공흡착기로 연결되는 것을 차단하고, 상기 진공제어전자변이 온(ON)상태인 경우, 상기 밸브몸체의 주입유로를 통해 주입된 상기 압축공기는 상기 진공제어전자변에 의해 상기 진공제어스풀의 후단으로의 연결이 차단되어 상기 진공제어유로의 제어유로확경부에 머물게 되며, 상기 진공제어스풀을 전방으로 이동시켜 상기 진공제어밸브시트를 개방함으로써 상기 진공챔버로부터 발생된 부압이 상기 후방연통로를 통해 상기 진공흡착기로 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진공파괴스풀은, 후방이동시 상기 진공파괴밸브시트를 폐쇄하고, 전방이동시 상기 진공파괴밸브시트를 개방하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진공파괴전자변은, 오프(OFF)상태인 경우 상기 진공파괴스풀을 후방으로 이동시키고, 온(ON)상태인 경우 상기 진공파괴스풀을 전방으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진공파괴전자변이 오프(OFF)상태인 경우, 상기 진공파괴스프링의 스프링력에 의해 상기 진공파괴스풀은 후방으로 이동되어 상기 진공파괴밸브시트를 폐쇄한 상태에서 상기 밸브몸체의 주입유로를 통해 주입된 상기 압축공기는 상기 전방연통로를 통해 상기 진공파괴유로를 거쳐 상기 진공파괴전자변에 의해 상기 진공파괴스풀의 후단으로 연결되어 상기 진공파괴스풀이 후방으로 이동된 상태를 유지함으로써 상기 진공챔버로부터 발생된 부압이 상기 후방연통로를 통해 상기 진공흡착기로 연결되고, 상기 진공파괴전자변이 온(ON)상태인 경우, 상기 밸브몸체의 주입유로를 통해 주입된 상기 압축공기는 상기 진공파괴전자변에 의해 상기 진공파괴스풀의 후단으로의 연결이 차단되어 상기 진공파괴유로에 머물게 되며, 상기 진공파괴스프링을 압축시킴과 동시에 상기 진공파괴스풀을 전방으로 이동시켜 상기 진공파괴밸브시트를 개방하고, 개방된 상기 진공파괴밸브시트를 통해 상기 주입유로로 주입된 상기 압축공기가 상기 진공흡착기로 흘러가면서 상기 진공흡착기의 진공상태를 파괴하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브는, 진공 이젝터 펌프로부터 진공흡착기로 진공을 형성 또는 차단시키는 진공제어기능과 동시에 진공흡착기의 진공상태를 강제로 파괴하는 진공파괴기능이 함께 구비되고, 구성요소를 획기적으로 줄여 조립의 편의성을 높이면서도 장치의 전체적인 크기는 낮추어 생산단가를 저감시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 진공 이젝터 펌프의 측단면도이고,
도 2는 도 1의 실시예의 사시도이며,
도 3은 도 1의 실시예에 종래 기술에 따른 진공 이젝터 펌프의 온오프밸브를 도시한 사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브의 일 실시예를 진공 이젝터 펌프에 설치하는 상태를 도시한 사시도이며,
도 5은 도 4의 실시예 중 본 발명에 따른 진공 및 진공파괴 일체형 밸브만을 도시한 사시도이고,
도 6은 도 5의 실시예의 정면도이며,
도 7은 도 5의 실시예의 배면도이고,
도 8은 도 5의 실시예의 분해사시도이며,
도 9는 도 8의 실시예 중 밸브본체의 정면도이고,
도 10은 도 8의 실시예 중 밸브본체의 배면도이며,
도 11은 도 8의 실시예 중 밸브본체의 저면도이고,
도 12 및 13은 도 5의 실시예의 A-A'선에서 바라본 진공제어과정을 도시한 측단면도이고,
도 14 및 15는 도 5의 실시예의 B-B'선에서 바라본 진공파괴과정을 도시한 측단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브는, 도 1을 참조하여 도 4 내지 15에 도시된 바와 같이 고속의 압축공기가 유입 및 배출됨에 따라 내부의 진공챔버(VC)에 부압을 발생시켜 상기 진공챔버(VC)와 연결된 진공흡착기(50)에 진공흡착력을 제공하는 진공 이젝터 펌프(100)에 설치되고, 상기 진공챔버(VC)로부터 상기 진공흡착기(50)로 진공을 형성 또는 차단시키는 진공제어기능과 상기 진공흡착기(50)의 진공상태를 강제로 파괴하는 진공파괴기능이 함께 구비된다.
여기서 상기 진공 이젝터 펌프(100)는 다단이젝터(20)가 구비되어 내부의 진공챔버(VC)에 부압을 발생하여 진공을 형성할 수 있는 어떠한 진공 이젝터 펌프라도 상관없다. 예컨대, 도 1을 참조하여 도 4에 도시된 바와 같이 내부에 입구챔버(IC), 진공챔버(VC) 및 출구챔버(OC)가 각각 구획되고, 일측에 외부와 상기 입구챔버(IC), 진공챔버(VC) 및 출구챔버(OC)를 각각 연통시키는 유입포트(111), 흡입포트(112) 및 배출포트(113)가 각각 관통 형성된 하우징(110)과, 상기 각각의 챔버들 사이의 격벽을 관통하여 설치되고, 압축공기가 유입 및 배출됨에 따라 상기 하우징(110)의 진공챔버(VC)에 부압을 발생시켜 진공을 형성하는 다단이젝터(20)를 포함한다. 상기 하우징(110)과 다단이젝터(20)의 구체적인 구성 및 기능에 의한 작동과정은 종래 기술로 구현 가능하므로 그 상세한 설명은 생략한다. 다만, 상기와 같이 구성되는 진공 이젝터 펌프(100)에서, 진공제어유로(212)의 후단은 상기 진공 이젝터 펌프(100)의 하우징(110) 내부의 진공챔버(VC)와 연결되도록 상기 흡입포트(112)에 연결 설치되고, 진공파괴유로(213)의 후단은 상기 진공흡착기(50)ㅇ와 연결 설치된다. 즉, 진공제어유로(212)가 하우징(110)의 흡입포트(112)와, 진공파괴유로(213)가 진공흡착기(50)와 각각 니플이나 에어튜브 등을 통해 연결 설치되는 것이다.
또한, 상기 진공 이젝터 펌프(100)의 하우징(110)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 유입포트(111)와 흡입포트(112) 사이에 외부와 상기 진공챔버(VC)를 연통시키도록 관통 형성된 서브포트(112-1)를 더 포함한다. 상기 서브포트(112-1)는 도 4에 도시된 바와 같이 원래 진공챔버(VC) 내부의 진공도를 측정하기 위한 압력센서(30)나 다른 흡착장치와 연결 설치된다.
상기와 같이 본 발명에 따른 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브(200)가 진공제어기능과 함께 진공파괴기능을 구현하기 위하여, 도 4 내지 15에 도시된 바와 같이 밸브몸체(210), 주입유로(211), 진공제어유로(212), 진공파괴유로(213), 진공제어스풀(220), 진공파괴스풀(230), 진공제어전자변(240) 및 진공파괴전자변(250)을 포함하여 이루어지고, 제어고정스풀(221), 파괴고정스풀(231), 진공파괴스프링(232) 및 밸브커버(260)를 더 포함할 수 있다.
먼저, 본 발명의 진공 및 진공파괴 일체형 밸브(200)의 외관으로서 프레임 기능을 수행하는 밸브몸체(210)는, 도 8 내지 15에 도시된 바와 같이 직육면체 형상으로 후술하는 주입유로(211), 진공제어유로(212) 및 진공파괴유로(213)가 형성된다.
주입유로(211)는 상기 밸브몸체(210)의 전방 하부에 상기 밸브몸체(210)의 내부로 관통 형성되어 압축공기가 주입된다. 컴프레서(미도시)로부터 발생한 고속의 압축공기는 원칙적으로 도 4에 도시된 바와 같이 진공 이젝터 펌프(100)의 유입포트(111)를 통해 입구챔버(IC)로 주입되지만, 본 발명의 진공 및 진공파괴 일체형 밸브(200)의 구동을 위하여 주입유로(211)로 압축공기가 주입되기도 한다.
진공제어유로(212)는 상기 밸브몸체(210)의 전방 상부에 상기 밸브몸체(210)의 후방까지 관통 형성되고, 상기 밸브몸체(210)의 전방 내부에 형성된 전방연통로(214)를 통해 상기 주입유로(211)와 연통되며, 후단이 상기 진공 이젝터 펌프(100)의 진공챔버(VC)와 연결된다. 따라서, 주입유로(211)를 통해 주입된 압축공기는 전방연통로(214)를 통해 상기 진공제어유로(212)의 전방 내부로 들어오게 된다. 또한, 상기 진공제어유로(212)의 후단은 진공 이젝터 펌프(100)의 진공챔버(VC)와 연결되어 있는데, 후술하는 진공파괴유로(213)와의 관계에서 진공챔버(VC)와 진공흡착기(50)를 연결 또는 차단하여 진공을 형성하도록 제어하게 된다.
진공파괴유로(213)는 상기 밸브몸체(210)의 전방 상부에 상기 밸브몸체(210)의 후방까지 관통 형성되고, 상기 전방연통로(214)를 통해 상기 주입유로(211) 및 진공제어유로(212)와 각각 연통되고, 상기 밸브몸체(210)의 후방 내부에 형성된 후방연통로(215)를 통해 상기 진공제어유로(212)와 연통되며, 후단이 상기 진공흡착기(50)와 연결된다. 따라서, 주입유로(211)를 통해 주입된 압축공기는 전방연통로(214)를 통해 상기 진공파괴유로(213)의 전방 내부로 들어오게 된다. 또한, 상기 진공파괴유로(213)의 후단은 진공흡착기(50)와 연결되어 있는데, 상기 진공제어유로(212)의 후방과 후방연통로(215)를 통해 진공파괴유로(213)의 후방이 연통되어 있으므로 상기 진공챔버(VC)와 진공흡착기(50)는 상호 연결 또는 차단될 수 있다. 이러한 진공챔버(VC)와 진공흡착기(50) 간의 연결 또는 차단은 후술하는 진공제어스풀(220)을 통해 이루어진다.
진공제어스풀(220)은 도 8, 12 및 13에 도시된 바와 같이 상기 진공제어유로(212) 내부에 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 후방연통로(215)보다 후방에 위치하도록 상기 진공제어유로(212)의 내부에 형성된 진공제어밸브시트(216)를 개폐한다. 따라서, 진공제어스풀(220)이 도 12에 도시된 바와 같이 진공제어밸브시트(216)를 폐쇄한 상태에서는 진공챔버(VC)와 연결된 진공제어유로(212)의 후단으로부터 발생된 부압을 후방연통로(215)까지 연결되지 못하게 되고, 진공파괴유로(213)의 후단과 연결된 진공흡착기(50)에는 진공이 형성되지 못하게 된다. 반대로 진공제어스풀(220)이 도 13에 도시된 바와 같이 진공제어밸브시트(216)를 개방한 상태에서는 진공챔버(VC)와 연결된 진공제어유로(212)의 후단으로부터 발생된 부압이 후방연통로(215)까지 연결되고, 후방연통로(215)를 통해 진공파괴유로(213)의 후단과 연결된 진공흡착기(50)에는 부압의 발생으로 진공이 형성되는 것이다. 결과적으로 진공제어스풀(220)이 진공제어밸브시트(216)를 개방 또는 폐쇄함으로써 진공흡착기(50)에 진공을 형성하도록 제어할 수 있는 것이다.
또한, 진공파괴스풀(230)은 도 8, 14 및 15에 도시된 바와 같이 상기 진공파괴유로(213) 내부에 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 후방연통로(215)보다 전방에 위치하도록 상기 진공파괴유로(213)의 내부에 형성된 진공파괴밸브시트(217)를 개폐한다. 따라서, 진공파괴스풀(230)이 도 14에 도시된 바와 같이 진공파괴밸브시트(217)를 폐쇄한 상태에서는 진공챔버(VC)에서 발생한 부압이 후방연통로(215)를 통해 진공파괴유로(213)의 후방 내부까지 연결되어 진공파괴유로(213)의 후단과 연결된 진공흡착기(50)에 진공이 형성된 상태를 유지하게 된다. 반대로 진공파괴스풀(230)이 도 15에 도시된 바와 같이 진공파괴밸브시트(217)를 개방한 상태에서는 주입유로(211)로부터 주입된 압축공기가 진공파괴밸브시트(217)를 통과하여 진공파괴유로(213)의 후방으로 흘러가면서 진공파괴유로(213)의 후단에 연결된 진공흡착기(50)까지 도달하게 되고, 진공흡착기(50)에 형성된 진공상태를 강제로 파괴할 수 있는 것이다. 결과적으로 진공파괴스풀(230)이 진공파괴밸브시트(217)를 개방 또는 폐쇄함으로써 진공흡착기(50)에 진공을 유지하거나 강제로 파괴하도록 제어할 수 있는 것이다.
상술한 진공제어스풀(220)과 진공파괴스풀(230)을 전후로 이동시켜 각각의 진공제어밸브시트(216) 및 진공파괴밸브시트(217)를 개폐작동시킬 수 있도록 진공제어전자변(240) 및 진공파괴전자변(250)이 구비된다. 즉, 진공제어전자변(240)은 상기 진공제어유로(212)의 상방으로 상기 밸브몸체(210)의 상부에 설치되어 전기 신호에 따라 온오프 작동하고, 상기 진공제어스풀(220)을 전방 또는 후방으로 이동시킨다. 또한, 진공파괴전자변(250)은 상기 진공파괴유로(213)의 상방으로 상기 밸브몸체(210)의 상부에 설치되어 전기 신호에 따라 온오프 작동하고, 상기 진공파괴스풀(230)을 전방 또는 후방으로 이동시킨다. 상기 진공제어전자변(240) 및 진공파괴전자변(250)은 명칭 그대로 전기적 신호에 따라 작동하는 솔레노이드밸브이고, 전술하였던 주입유로(211)를 통해 주입된 압축공기의 방향을 절환하는 방향절환밸브이다. 상기와 같은 전자변의 구성 및 작동과정은 종래 일반적으로 널리 알려져 있으므로 그 상세한 설명은 생략한다.
다만, 상기 진공제어스풀(220) 및 진공파괴스풀(230) 각각이 진공제어전자변(240) 및 진공파괴전자변(250)의 온오프 작동에 따라 전후로 이동할 수 있도록 제어고정스풀(221), 파괴고정스풀(231) 및 진공파괴스프링(232)과 함께 밸브커버(260)를 더 포함할 수 있다.
제어고정스풀(221)은 상기 진공제어유로(212)의 전단을 밀폐하도록 삽입 고정되고, 상기 진공제어스풀(220)의 전방이동을 제한한다. 또한, 파괴고정스풀(231)은 상기 진공파괴유로(213)의 전단을 밀폐하도록 삽입 고정되고, 상기 진공파괴스풀(230)의 전방이동을 제한한다. 이때, 진공파괴스프링(232)은 상기 파괴고정스풀(231) 및 상기 진공파괴스풀(230) 사이에 개재되어 상기 진공파괴스풀(230)을 후방으로 이동하도록 스프링력을 제공한다. 한편, 제어고정스풀(221) 및 파괴고정스풀(231) 각각이 진공제어유로(212) 및 진공파괴유로(213)에 삽입되어 견고히 고정될 수 있다면 좋겠지만, 더욱 긴밀한 고정을 위해 밸브커버(260)가 설치된다. 즉, 밸브커버(260)는 하부에 상기 주입유로(211)와 연통되는 공기연결유로(261)가 형성되고, 상기 진공제어유로(212)의 전단 및 상기 진공파괴유로(213)의 전단을 각각 폐쇄하도록 상기 밸브몸체(210)의 전방에 밀착 결합된다.
상술한 본 발명에 따른 진공 및 진공파괴 일체형 밸브(200)의 각 구성으로부터 보다 구체적인 진공제어 및 진공파괴제어를 살펴본다.
먼저, 상기 진공제어유로(212)는 상기 전방연통로(214)를 기준으로 전방의 제어유로확경부(212a) 및 후방의 제어유로축경부(212b)를 포함하고, 상기 진공제어스풀(220)은 후방이동시 상기 진공제어밸브시트(216)를 폐쇄하고, 전방이동시 상기 진공제어밸브시트(216)를 개방한다. 이때, 상기 진공제어전자변(240)은 오프(OFF)상태인 경우 상기 진공제어스풀(220)을 후방으로 이동시키고, 온(ON)상태인 경우 상기 진공제어스풀(220)을 전방으로 이동시킨다.
따라서, 도 12 및 13에 도시된 바와 같이 상기 진공제어전자변(240)이 오프(OFF)상태인 경우, 상기 밸브몸체(210)의 주입유로(211)를 통해 주입된 상기 압축공기는 상기 전방연통로(214)를 통해 상기 진공제어유로(212)의 제어유로확경부(212a)를 거쳐 상기 진공제어전자변(240)에 의해 상기 진공제어스풀(220)의 후단으로 연결되며, 상기 진공제어스풀(220)을 후방으로 이동시켜 상기 진공제어밸브시트(216)를 폐쇄함으로써 상기 진공챔버(VC)로부터 발생된 부압이 상기 진공흡착기(50)로 연결되는 것을 차단한다. 반대로 상기 진공제어전자변(240)이 온(ON)상태인 경우, 상기 밸브몸체(210)의 주입유로(211)를 통해 주입된 상기 압축공기는 상기 진공제어전자변(240)에 의해 상기 진공제어스풀(220)의 후단으로의 연결이 차단되어 상기 진공제어유로(212)의 제어유로확경부(212a)에 머물게 되며, 상기 진공제어스풀(220)을 전방으로 이동시켜 상기 진공제어밸브시트(216)를 개방함으로써 상기 진공챔버(VC)로부터 발생된 부압이 상기 후방연통로(215)를 통해 상기 진공흡착기(50)로 연결된다.
다음으로, 상기 진공파괴스풀(230)은 후방이동시 상기 진공파괴밸브시트(217)를 폐쇄하고, 전방이동시 상기 진공파괴밸브시트(217)를 개방한다. 이때 상기 진공파괴전자변(250)은 오프(OFF)상태인 경우 상기 진공파괴스풀(230)을 후방으로 이동시키고, 온(ON)상태인 경우 상기 진공파괴스풀(230)을 전방으로 이동시킨다.
따라서, 도 14 및 15에 도시된 바와 같이 상기 진공파괴전자변(250)이 오프(OFF)상태인 경우, 상기 진공파괴스프링(232)의 스프링력에 의해 상기 진공파괴스풀(230)은 후방으로 이동되어 상기 진공파괴밸브시트(217)를 폐쇄한 상태에서 상기 밸브몸체(210)의 주입유로(211)를 통해 주입된 압축공기는 상기 전방연통로(214)를 통해 상기 진공파괴유로(213)를 거쳐 상기 진공파괴전자변(250)에 의해 상기 진공파괴스풀(230)의 후단으로 연결되어 상기 진공파괴스풀(230)이 후방으로 이동된 상태를 유지함으로써 상기 진공챔버(VC)로부터 발생된 부압이 상기 후방연통로(215)를 통해 상기 진공흡착기(50)로 연결된다. 반대로 상기 진공파괴전자변(250)이 온(ON)상태인 경우, 상기 밸브몸체(210)의 주입유로(211)를 통해 주입된 상기 압축공기는 상기 진공파괴전자변(250)에 의해 상기 진공파괴스풀(230)의 후단으로의 연결이 차단되어 상기 진공파괴유로(213)에 머물게 되며, 상기 진공파괴스프링(232)을 압축시킴과 동시에 상기 진공파괴스풀(230)을 전방으로 이동시켜 상기 진공파괴밸브시트(217)를 개방하고, 개방된 상기 진공파괴밸브시트(217)를 통해 상기 주입유로(211)로 주입된 상기 압축공기가 상기 진공흡착기(50)로 흘러가면서 상기 진공흡착기(50)의 진공상태를 파괴한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브는, 진공 이젝터 펌프(100)로부터 진공흡착기(50)로 진공을 형성 또는 차단시키는 진공제어기능과 동시에 진공흡착기(50)의 진공상태를 강제로 파괴하는 진공파괴기능이 함께 구비되고, 구성요소를 획기적으로 줄여 조립의 편의성을 높이면서도 장치의 전체적인 크기는 낮추어 생산단가를 저감시킬 수 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
IC : 입구챔버
VC : 진공챔버
OC : 출구챔버
20 : 다단이젝터
50 : 진공흡착기
100 : 진공 이젝터 펌프
110 : 하우징 111 : 유입포트
112 : 흡입포트 112-1 : 서브포트
113 : 배출포트
200 : 진공 및 진공파괴 일체형 밸브
210 : 밸브몸체 211 : 주입유로
212 : 진공제어유로
212a : 제어유로확경부 212b : 제어유로축경부
213 : 진공파괴유로 214 : 전방연통로
215 : 후방연통로 216 : 진공제어밸브시트
217 : 진공파괴밸브시트
220 : 진공제어스풀 221 : 제어고정스풀
230 : 진공파괴스풀
231 : 파괴고정스풀 232 : 진공파괴스프링
240 : 진공제어전자변
250 : 진공파괴전자변
260 : 밸브커버 261 : 공기연결유로

Claims (9)

  1. 고속의 압축공기가 유입 및 배출됨에 따라 내부의 진공챔버에 부압을 발생시켜 상기 진공챔버와 연결된 진공흡착기에 진공흡착력을 제공하는 진공 이젝터 펌프에 설치되고, 상기 진공챔버로부터 상기 진공흡착기로 진공을 형성 또는 차단시키는 진공제어기능과 상기 진공흡착기의 진공상태를 강제로 파괴하는 진공파괴기능이 함께 구비된 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브에 있어서,
    밸브몸체와,
    상기 밸브몸체의 전방 하부에 상기 밸브몸체의 내부로 관통 형성되어 압축공기가 주입되는 주입유로와,
    상기 밸브몸체의 전방 상부에 상기 밸브몸체의 후방까지 관통 형성되고, 상기 밸브몸체의 전방 내부에 형성된 전방연통로를 통해 상기 주입유로와 연통되며, 후단이 상기 진공 이젝터 펌프의 진공챔버와 연결되는 진공제어유로와,
    상기 밸브몸체의 전방 상부에 상기 밸브몸체의 후방까지 관통 형성되고, 상기 전방연통로를 통해 상기 주입유로 및 진공제어유로와 각각 연통되고, 상기 밸브몸체의 후방 내부에 형성된 후방연통로를 통해 상기 진공제어유로와 연통되며, 후단이 상기 진공흡착기와 연결되는 진공파괴유로와,
    상기 진공제어유로 내부에 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 후방연통로보다 후방에 위치하도록 상기 진공제어유로의 내부에 형성된 진공제어밸브시트를 개폐하는 진공제어스풀과,
    상기 진공파괴유로 내부에 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 후방연통로보다 전방에 위치하도록 상기 진공파괴유로의 내부에 형성된 진공파괴밸브시트를 개폐하는 진공파괴스풀과,
    상기 진공제어유로의 상방으로 상기 밸브몸체의 상부에 설치되어 전기 신호에 따라 온오프 작동하고, 상기 진공제어스풀을 전방 또는 후방으로 이동시키는 진공제어전자변과,
    상기 진공파괴유로의 상방으로 상기 밸브몸체의 상부에 설치되어 전기 신호에 따라 온오프 작동하고, 상기 진공파괴스풀을 전방 또는 후방으로 이동시키는 진공파괴전자변을 포함하여 이루어진 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진공제어유로의 전단을 밀폐하도록 삽입 고정되고, 상기 진공제어스풀의 전방이동을 제한하는 제어고정스풀과,
    상기 진공파괴유로의 전단을 밀폐하도록 삽입 고정되고, 상기 진공파괴스풀의 전방이동을 제한하는 파괴고정스풀과,
    상기 파괴고정스풀 및 상기 진공파괴스풀 사이에 개재되어 상기 진공파괴스풀을 후방으로 이동하도록 스프링력을 제공하는 진공파괴스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브.
  3. 제2항에 있어서,
    하부에 상기 주입유로와 연통되는 공기연결유로가 형성되고, 상기 진공제어유로의 전단 및 상기 진공파괴유로의 전단을 각각 폐쇄하도록 상기 밸브몸체의 전방에 밀착 결합되는 밸브커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 진공제어유로는,
    상기 전방연통로를 기준으로 전방의 제어유로확경부 및 후방의 제어유로축경부를 포함하고,
    상기 진공제어스풀은,
    후방이동시 상기 진공제어밸브시트를 폐쇄하고, 전방이동시 상기 진공제어밸브시트를 개방하는 것을 특징으로 하는 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 진공제어전자변은,
    오프(OFF)상태인 경우 상기 진공제어스풀을 후방으로 이동시키고, 온(ON)상태인 경우 상기 진공제어스풀을 전방으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 진공제어전자변이 오프(OFF)상태인 경우,
    상기 밸브몸체의 주입유로를 통해 주입된 상기 압축공기는 상기 전방연통로를 통해 상기 진공제어유로의 제어유로확경부를 거쳐 상기 진공제어전자변에 의해 상기 진공제어스풀의 후단으로 연결되며, 상기 진공제어스풀을 후방으로 이동시켜 상기 진공제어밸브시트를 폐쇄함으로써 상기 진공챔버로부터 발생된 부압이 상기 진공흡착기로 연결되는 것을 차단하고,
    상기 진공제어전자변이 온(ON)상태인 경우,
    상기 밸브몸체의 주입유로를 통해 주입된 상기 압축공기는 상기 진공제어전자변에 의해 상기 진공제어스풀의 후단으로의 연결이 차단되어 상기 진공제어유로의 제어유로확경부에 머물게 되며, 상기 진공제어스풀을 전방으로 이동시켜 상기 진공제어밸브시트를 개방함으로써 상기 진공챔버로부터 발생된 부압이 상기 후방연통로를 통해 상기 진공흡착기로 연결되는 것을 특징으로 하는 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 진공파괴스풀은,
    후방이동시 상기 진공파괴밸브시트를 폐쇄하고, 전방이동시 상기 진공파괴밸브시트를 개방하는 것을 특징으로 하는 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 진공파괴전자변은,
    오프(OFF)상태인 경우 상기 진공파괴스풀을 후방으로 이동시키고, 온(ON)상태인 경우 상기 진공파괴스풀을 전방으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 진공파괴전자변이 오프(OFF)상태인 경우,
    상기 진공파괴스프링의 스프링력에 의해 상기 진공파괴스풀은 후방으로 이동되어 상기 진공파괴밸브시트를 폐쇄한 상태에서 상기 밸브몸체의 주입유로를 통해 주입된 상기 압축공기는 상기 전방연통로를 통해 상기 진공파괴유로를 거쳐 상기 진공파괴전자변에 의해 상기 진공파괴스풀의 후단으로 연결되어 상기 진공파괴스풀이 후방으로 이동된 상태를 유지함으로써 상기 진공챔버로부터 발생된 부압이 상기 후방연통로를 통해 상기 진공흡착기로 연결되고,
    상기 진공파괴전자변이 온(ON)상태인 경우,
    상기 밸브몸체의 주입유로를 통해 주입된 상기 압축공기는 상기 진공파괴전자변에 의해 상기 진공파괴스풀의 후단으로의 연결이 차단되어 상기 진공파괴유로에 머물게 되며, 상기 진공파괴스프링을 압축시킴과 동시에 상기 진공파괴스풀을 전방으로 이동시켜 상기 진공파괴밸브시트를 개방하고, 개방된 상기 진공파괴밸브시트를 통해 상기 주입유로로 주입된 상기 압축공기가 상기 진공흡착기로 흘러가면서 상기 진공흡착기의 진공상태를 파괴하는 것을 특징으로 하는 진공 이젝터 펌프용 진공 및 진공파괴 일체형 밸브.
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