KR20200028139A

KR20200028139A - 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템

Info

Publication number: KR20200028139A
Application number: KR1020180106434A
Authority: KR
Inventors: 최대규
Original assignee: (주) 엔피홀딩스
Priority date: 2018-09-06
Filing date: 2018-09-06
Publication date: 2020-03-16
Also published as: KR102150065B1

Abstract

본 발명은 자력을 이용하여 도어를 이동시키는 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템에 관한 것으로서, 통로가 형성되는 밸브 하우징; 상기 통로를 개폐시키는 도어; 및 상기 도어를 상기 통로 방향으로 이동시키는 도어 이동 장치;를 포함하고, 상기 도어 이동 장치는, 상기 밸브 하우징의 내부에 설치되고, 상기 도어와 연동되는 내부 자성체; 상기 밸브 하우징의 외부에 설치되고, 상기 내부 자성체와 대응되는 외부 자성체; 및 상기 밸브 하우징의 외부에 설치되고, 상기 내부 자성체가 자력에 의해 이동될 수 있도록 상기 외부 자성체를 전후진시키는 자성체 전후진 장치;를 포함할 수 있다.

Description

마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템{Magnet coupling type gate valve system}

본 발명은 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자력을 이용하여 도어를 이동시키는 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 챔버는 진공 또는 고청정의 작업환경이 요구되는 반도체 칩, 웨이퍼, LCD 패널, OLED 패널 등과 같은 첨단 반도체 장치나 디스플레이 장치나 기타 의료 기기를 제조하기 위해 사용되는 산업 설비 시설이며, 이러한 챔버에 부착되는 게이트 밸브는 챔버의 출입구 역할을 하는 것으로서, 도어를 열어 챔버 공간 내로 반도체 칩이나 웨이퍼 등을 이동하고 다시 도어를 닫아 챔버 내의 기밀 상태가 유지되도록 하는 장치의 일종이다.

한편, 이러한 종래 게이트 밸브는, 일반적으로 모터나 실린더를 구동 장치로 사용하는 것으로서, 이러한 모터나 실린더 등의 구동 장치들로부터 게이트 밸브의 내부 환경을 청정하게 유지할 수 있도록 벨로우즈관이나 오링 등을 이용하여 기밀을 유지하였으나, 이러한 벨로우즈관이나 오링 역시, 장시간 사용후 부품 노후화로 인하여 이물질이 발생될 수 있는 문제점들이 있었다.

이를 해결하고자 하는 종래의 기술로는, 일본특허출원 제1993-350099호에 개시된 바와 같이, 게이트 밸브의 내부에 영구 자석을 설치하고, 외부에 이와 대응되는 전자석을 이용하여 도어를 비접촉 방식으로 승하강시킬 수 있는 기술이 개발되었다.

그러나, 이러한 종래의 영구 자석과 전자석을 이용한 비접촉식 도어 이동 기술은, 영구 자석에 비해 상대적으로 전자석의 자력 효율이 떨어져서 강력한 자력을 발생시키기 어렵고, 전자석은 코어나 코일이나 전원 장치나 제어부 등 필요한 부품의 개수가 너무 많아서 설치 비용이 증대되고, 차지하는 부피 역시 커지기 때문에 챔버와 챔버 사이에서 일반적으로 매우 협소한 게이트 밸브의 설치 공간에 적합하지 않았었던 문제점들이 있었다.

본 발명의 사상은, 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 영구 자석의 개수와 배열을 늘려서 손쉽게 자력을 증대시킬 수 있으며, 부품의 개수나 전자석 제어 과정이 불필요하여 설비 비용과 설치 공간을 크게 절감할 수 있고, 밸브 하우징의 측면과 상면을 이용하여 공간 활용도를 높이며, 승하강 동작만이 아니라 도어 개폐 동작에서도 마그넷 커플링을 이용하여 밸브 하우징의 내부 청정도를 크게 향상시킬 수 있게 하는 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템을 제공함에 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로서, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템은, 통로가 형성되는 밸브 하우징; 상기 통로를 개폐시키는 도어; 및 상기 도어를 상기 통로 방향으로 이동시키는 도어 이동 장치;를 포함하고, 상기 도어 이동 장치는, 상기 밸브 하우징의 내부에 설치되고, 상기 도어와 연동되는 내부 자성체; 상기 밸브 하우징의 외부에 설치되고, 상기 내부 자성체와 대응되는 외부 자성체; 및 상기 밸브 하우징의 외부에 설치되고, 상기 내부 자성체가 자력에 의해 이동될 수 있도록 상기 외부 자성체를 전후진시키는 자성체 전후진 장치;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어는, 대기 위치에서 통로 대향 위치까지 제 1 방향으로 1차 이동되고, 상기 통로 대향 위치에서 통로 폐쇄 위치까지 제 2 방향으로 2차 이동되는 L 모션 도어일 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어 이동 장치는, 상기 도어가 상기 2차 이동될 수 있도록 상기 1차 이동되는 헤드부와 상기 도어 사이에 작동 유체 라인에 의해 작동되는 실린더가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어 이동 장치는, 상기 도어가 상기 2차 이동시키는 자성체 회전 장치;를 더 포함하고, 상기 자성체 회전 장치는, 상기 도어에 설치된 랙기어와 맞물리는 피니언 기어와 연결되는 내부 회전형 자성체와 마그넷 커플링되어 상기 내부 회전형 자성체를 회전시키고, 상기 밸브 하우징의 외부에 설치되는 외부 회전형 자성체; 및 상기 외부 회전형 자성체를 회전시키는 회전형 액츄에이터;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 밸브 하우징의 일측에 복수개의 도어들이 대기할 수 있는 도어 교체 영역이 형성되고, 상기 밸브 하우징의 내부에서 도어 교체가 가능하도록 상기 도어는 헤드부로부터 착탈 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 자성체 전후진 장치는, 상기 도어가 상기 1차 이동시키는 제 1 자성체 전후진 장치;를 포함하고, 상기 제 1 자성체 전후진 장치는, 상기 외부 자성체가 설치되는 제 1 가동대; 상기 제 1 가동대가 상기 밸브 하우징의 제 1 면을 따라 직선 운동할 수 있도록 상기 제 1 면에 형성된 제 1 안내 부재; 및 상기 도어가 상기 1차 이동될 수 있도록 상기 제 1 가동대를 전후진시키는 제 1 전후진 액츄에이터;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 자성체 전후진 장치는, 상기 도어가 상기 2차 이동시키는 제 2 자성체 전후진 장치;를 포함하고, 상기 제 2 자성체 전후진 장치는, 상기 외부 자성체가 설치되는 제 2 가동대; 상기 제 2 가동대가 상기 밸브 하우징의 제 2 면을 따라 직선 운동할 수 있도록 상기 제 2 면에 형성된 제 2 안내 부재; 및 상기 도어가 상기 2차 이동될 수 있도록 상기 제 2 가동대를 전후진시키는 제 2 전후진 액츄에이터;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어 이동 장치는, 상기 밸브 하우징의 내부에 설치되고, 상기 도어 또는 상기 도어가 설치된 헤드부를 안내하는 도어 안내 장치;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어 안내 장치는, 상기 도어를 대기 위치에서 통로 대향 위치까지 제 1 방향으로 1차 안내하는 제 1 도어 안내 장치; 및 상기 도어를 상기 통로 대향 위치에서 통로 폐쇄 위치까지 제 2 방향으로 2차 안내하는 제 2 도어 안내 장치;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어 이동 장치는, 상기 내부 자성체가 상기 외부 자성체로부터 멀어지는 경우, 상기 도어를 준비 위치로 복귀시킬 수 있는 복귀 자성체;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 내부 자성체 또는 상기 외부 자성체는 자력을 강화시킬 수 있도록 복수개가 M행 N열로 배치되는 영구 자석 어레이일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템은, 식별 정보 매칭시에만 동작 허용이 가능하도록 상기 도어의 식별 정보를 식별할 수 있는 식별 장치;를 더 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 영구 자석과 영구 자석을 마그넷 커플링하여 비접촉식으로 도어를 이송시킬 수 있는 동시에, 영구 자석의 개수와 배열을 늘려서 손쉽게 자력을 증대시킬 수 있으며, 부품의 개수나 전자석 제어 과정이 불필요하여 설비 비용과 설치 공간을 크게 절감할 수 있고, 밸브 하우징의 측면과 상면을 이용하여 공간 활용도를 높이며, 승하강(1차 이동) 동작만이 아니라 개폐(2차 이동) 동작에서도 마그넷 커플링을 이용하여 밸브 하우징의 내부 청정도를 크게 향상시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템을 나타내는 측단면도이다.
도 2는 도 1의 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템의 도어 및 자성체 회전 장치를 나타내는 측단면도이다.
도 4는 도 3의 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템의 자성체 회전 장치를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템을 나타내는 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템을 나타내는 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템을 나타내는 측단면도이다.
도 8은 도 7의 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템의 도어 식별 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 9는 도 7의 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템의 도어 식별 과정의 다른 일례를 나타내는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템의 도어 폐쇄 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 11은 도 10의 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템의 도어 개방 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 12는 도 11의 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템을 나타내는 정면도이다.
도 13은 도 10의 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템을 나타내는 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.

이하, 본 발명의 여러 실시예들에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(100~600)들을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(100)을 나타내는 측단면도이고, 도 2는 도 1의 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(100)의 도어(20)를 나타내는 정면도이다.

먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(100)은, 크게 밸브 하우징(10)과, 도어(20) 및 도어 이동 장치(30)를 포함할 수 있다.

예컨대, 상기 밸브 하우징(10)은, 전체적으로 속이 빈 박스 형태의 구조체로서, 적어도 하나의 통로(10a)가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 밸브 하우징(10)은, 반도체 칩, 웨이퍼, LCD 패널, OLED 패널 등과 같은 첨단 반도체 장치나 디스플레이 장치나 기타 의료 기기 등 각종 대상물이 출입할 수 있도록 일측 또는 양측에 상기 통로(10a)가 형성되는 구조체일 수 있다.

이러한 상기 밸브 하우징(10)은, 상술된 상기 도어(20) 및 상기 도어 이동 장치(30)를 지지할 수 있고, 각종 챔버들과 연결될 수 있도록 충분한 강도와 내구성을 갖는 구조체일 수 있다. 그러나, 이러한 상기 밸브 하우징(10)은 도면에 개념적으로 도시된 바와 같이, 도면에 한정되지 않고 매우 다양한 종류와 형태의 통로나 밸브 하우징들이 모두 적용될 수 있다.

또한, 예컨대, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)는, 상기 통로(10a)를 차단할 수 있도록 실링 부재(S)가 설치되는 일종의 밸브체로서, 상기 도어(20)는 상기 통로(10a)의 형상에 대응되도록 상기 통로(10a)의 형상에 따라 형성될 수 있다. 여기서, 상기 실링 부재(S)는 기밀을 위한 오링이나 가스킷 등의 밀봉 부재일 수 있다.

이러한, 상기 도어(20)는 이해를 구하기 위해 도시된 것으로, 도면에 국한되지 않고, 다양한 개수로 설치되거나 각종 실링 부재나 각종 관절 또는 힌지 구조물 등이 추가로 설치되는 등 매우 다양하게 적용될 수 있다.

또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 도어 이동 장치(30)는, 상기 도어(20)를 상기 통로 방향으로 이동시키는 장치로서, 상기 밸브 하우징(10)의 외부에서 자력을 이용하여 상기 도어(20)를 이동시킬 수 있는 비접촉 방식의 마그네틱 장치일 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 도어 이동 장치(30)는, 상기 밸브 하우징(10)의 내부에 설치되고, 상기 도어(20)와 연동되는 내부 자성체(31)와, 상기 밸브 하우징(10)의 외부에 설치되고, 상기 내부 자성체(31)와 대응되는 외부 자성체(32) 및 상기 밸브 하우징(10)의 외부에 설치되고, 상기 내부 자성체(31)가 자력에 의해 이동될 수 있도록 상기 외부 자성체(32)를 전후진시키는 자성체 전후진 장치(33)를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 내부 자성체(31) 및 상기 외부 자성체(32)는 자력을 강화하기 위해서 모두 초강력 영구 자석일 수 있다.

또한, 상기 내부 자성체(31) 및 상기 외부 자성체(32)는 자력을 강화시킬 수 있도록 복수개가 M행 N열로 배치되는 후술될 도 12의 영구 자석 어레이(MA)가 적용될 수 있다.

여기서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)는, 대기 위치에서 통로 대향 위치까지 제 1 방향으로 1차 이동(리프팅 동작)되고, 상기 통로 대향 위치에서 통로 폐쇄 위치까지 제 2 방향으로 2차 이동(개폐 동작)되는 L 모션 도어일 수 있다.

그러나, 이러한 상기 도어(20)는 반드시 L 모션 동작에만 국한되지 않고, L 모션 도어가 양쪽에 2개가 설치되는 T 모션 동작에도 적용될 수 있다.

이를 위하여, 상기 도어 이동 장치(30)는, 상기 도어(20)가 상기 2차 이동될 수 있도록 상기 1차 이동되는 헤드부(H)와 상기 도어(20) 사이에 작동 유체 라인(L)에 의해 작동되는 실린더(34)가 설치될 수 있다.

또한, 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 도어 이동 장치(30)는, 상기 밸브 하우징(10)의 내부에 설치되고, 상기 도어(20) 또는 상기 도어(20)가 설치된 헤드부(H)를 안내하는 도어 안내 장치(40)를 더 포함할 수 있는 것으로서, 상기 도어 안내 장치(40)는, 상기 도어(20)를 대기 위치에서 통로 대향 위치까지 제 1 방향으로 1차 안내하는 가이드봉이나 레일 등의 제 1 도어 안내 장치(41)를 포함할 수 있다.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 자성체 전후진 장치(33)가 상기 외부 자성체(32)를 승하강시키면 이와 마그넷 커플링된 상기 내부 자성체(31)가 자력에 의해 상기 제 1 도어 안내 장치(41)을 따라 승하강되면서 상기 도어(20)를 1차 이동(리프팅 동작)시킬 수 있다.

이어서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)는 상기 작동 유체 라인(L)의 유체 압력에 의해 작동되는 상기 실린더(34)에 의해 상기 통로(10a) 방향으로 2차 이동(개폐 동작)되면서 상기 도어(20)를 개폐할 수 있다.

그러므로, 상기 내부 자성체(31)도 초강력 영구 자석을 사용하고, 상기 외부 자성체(32)도 초강력 영구 자석을 사용하여 마그넷 커플링함으로써 강력한 자력으로 비접촉식으로 상기 도어(10)를 이송시킬 수 있는 동시에, 상기 영구 자석의 개수와 배열을 늘려서 손쉽게 자력을 증대시킬 수 있으며, 부품의 개수나 전자석 제어 과정이 불필요하여 설비 비용과 설치 공간을 크게 절감할 수 있고, 상기 밸브 하우징(10)의 측면을 이용하여 공간 활용도를 높일 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)는 상기 작동 유체 라인(L)의 유체 압력에 의해 동시에 작동되는 4개의 실린더(34)에 의해 2차 이동될 수 있다. 그러나, 이러한 실린더의 개수나 형태 등은 도면에 반드시 국한되지 않는다.

도 3은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(200)의 도어(20) 및 자성체 회전 장치(35)를 나타내는 측단면도이고, 도 4는 도 3의 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(200)의 자성체 회전 장치(35)를 나타내는 사시도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(200)는, 상기 도어 이동 장치(30)는, 상기 도어(20)가 상기 2차 이동(개폐 동작)시키는 자성체 회전 장치(35)를 더 포함할 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 자성체 회전 장치(35)는, 상기 도어(20)에 설치된 랙기어(G1)와 맞물리는 피니언 기어(G2)와 연결되는 내부 회전형 자성체(M1)와, 상기 내부 회전형 자성체(M1)와 마그넷 커플링되어 상기 내부 회전형 자성체(M1)를 회전시키고, 상기 밸브 하우징(10)의 외부에 설치되는 외부 회전형 자성체(M2) 및 상기 외부 회전형 자성체(M2)를 회전시키는 회전형 액츄에이터(351)를 포함할 수 있다.

따라서, 상기 외부 회전형 자성체(M2) 역시, 상술된 상기 외부 자성체(22)와 마찬가지로 상기 밸브 하우징(10)의 외부에 설치되는 것으로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저, 모터 등 상기 회전형 액츄에이터(351)를 이용하여 상기 외부 회전형 자성체(M2)를 정회전 또는 역회전시키면 자력에 의해서 상기 내부 회전형 자성체(M1)가 정회전 또는 역회전되고, 상기 내부 회전형 자성체(M1)와 함께 회전되는 상기 피니언 기어(G2)가 정회전 또는 역회전되면서 상기 랙기어(G1)와 함께 상기 도어(20)를 2차 이동(개폐 동작)시킬 수 있다.

그러므로, 상기 밸브 하우징(10)의 측면(제 1 면)과 상면(제 2 면)을 이용하여 공간 활용도를 높이며, 승하강(1차 이동) 동작만이 아니라 개폐(2차 이동) 동작에서도 마그넷 커플링을 이용하여 밸브 하우징의 내부 청정도를 크게 향상시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(300)을 나타내는 측단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(300)은, 상기 밸브 하우징(10)의 일측에 복수개의 도어(20)들이 대기할 수 있는 도어 교체 영역(A)이 형성되고, 상기 밸브 하우징(10)의 내부에서 도어 교체가 가능하도록 상기 도어(20)는 헤드부(H)로부터 착탈 가능하게 설치될 수 있다. 여기서, 도시하지 않았지만, 상기 도어 교체 영역(A)의 측방이나 전방 등의 외측에는 별도의 덮개가 설치될 수 있다.

따라서, 상기 도어(20)의 수명이 다하면, 상기 도어 교체 영역(A)에서 대기 중인 새로운 도어(20)와 교체하여 상기 밸브 하우징(10)의 내부에서 진공을 깨뜨리지 않고도 상기 도어(20)를 교체할 수 있다. 교체 방법으로는 억지 물림 방식이나 슬라이딩 방식 등 매우 다양한 방법이 적용될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(400)을 나타내는 측단면도이다.

예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(400)은, 상기 제 2 방향 이동 장치(50) 또는 상기 헤드부(H)에 설치되는 격리 부재(60)를 더 포함할 수 있다.

이러한, 상기 격리 부재(60)는 평평한 형태의 플레이트 구조로서, 상기 격리 부재(60)를 도어 교체 영역(A)으로 이동시키면 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시킬 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 격리 부재(60)는, 상기 밸브 하우징(10)의 내부에 링 형상으로 수평 돌출되는 돌출벽부의 측면과 대응되도록 형성되는 격리 플레이트(61)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 격리 부재(60)는 상기 격리 부재(60)의 측면이 상기 돌출벽부(W)의 측면과 서로 밀착되어, 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시킬 수 있다.

이 때, 상기 밸브 하우징(10)의 전체적인 진공을 유지하면서 상기 도어 교체 영역(A)만 진공을 해제할 수 있도록 상기 돌출벽부(W)의 접촉면 또는 상기 격리 플레이트(61)에 상기 도어(20)에 설치된 제 1 실링 부재(S1)와는 별도의 제 2 실링 부재(S2)가 설치될 수 있다. 여기서, 상기 제 2 실링 부재(S2)는 기밀을 위한 오링이나 가스킷 등의 밀봉 부재일 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)은, 제 1 밸브(V1)가 설치되고, 하우징 진공 영역(B)과 연결되는 내부 진공 라인(71) 및 제 2 밸브(V2)가 설치되고, 외부의 대기 또는 청정 공기 공급원과 연결되는 진공 해제 라인(72)이 연결될 수 있다.

따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 격리 부재(60)가 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시킨 후, 제어부(70)에 의해 진공압 해제 제어 신호를 인가받은 상기 제 2 밸브(V2)가 상기 진공 해제 라인(72)을 개방하면, 상기 도어 교체 영역(A)의 진공압이 해제되면서 후술될 상기 덮개(C)를 개방하여 상기 도어 교체용 개구(H)를 통해 상기 도어(20)를 교체할 수 있다.

이 때, 상기 도어 교체 영역(A)은 격리된 상태로서, 상기 하우징 진공 영역(B)는 진공 상태를 유지할 수 있다.

이어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)의 교체 후, 상기 덮개(C)를 덮고, 상기 제어부(70)에 의해 진공압 형성 제어 신호를 인가받은 상기 제 1 밸브(V2)는 상기 진공 해제 라인(72)을 폐쇄시키고, 반면, 상기 제 1 밸브(V1)가 상기 내부 진공 라인(71)을 개방하는 경우, 상기 도어 교체 영역(A)은 상기 하우징 진공 영역(B)과 연통되어 서로 동일한 압력의 진공압이 형성될 수 있고, 이를 통해서, 진공 환경 하에서 정상적인 도어 개폐 작동이 가능하다.

그러므로, 이러한 과정을 통해서, 상기 하우징 진공 영역(B)의 진공압을 깨뜨리지 않고도 상기 도어(20)의 교체가 가능해 질 수 있다.

도 7은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(500)을 나타내는 측단면도이다.

예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)은, 제 3 밸브(V3)가 설치되고, 외부의 펌프(PUMP)와 연결되는 외부 진공 라인(73) 및 제 4 밸브(V4)가 설치되고, 외부의 대기 또는 청정 공기 공급원과 연결되는 진공 해제 라인(74)이 연결될 수 있다.

따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 격리 부재(60)가 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시킨 후, 제어부(70)에 의해 진공압 해제 제어 신호를 인가받은 상기 제 4 밸브(V2)가 상기 진공 해제 라인(74)을 개방하면, 상기 도어 교체 영역(A)의 진공압이 해제되면서 후술될 상기 덮개(C)를 개방하여 상기 도어 교체용 개구(H)를 통해 상기 도어(20)를 교체할 수 있다.

이어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)의 교체 후, 상기 덮개(C)를 덮고, 상기 제어부(70)에 의해 진공압 형성 제어 신호를 인가받은 상기 제 4 밸브(V4)는 상기 진공 해제 라인(74)을 폐쇄시키고, 반면, 상기 제 3 밸브(V3)가 상기 외부 진공 라인(71)을 개방하는 경우, 상기 펌프(PUMP)에 의해 상기 도어 교체 영역(A)은 진공압이 형성될 수 있고, 이를 통해서, 진공 환경 하에서 정상적인 도어 개폐 작동이 가능하다.

이외에도, 도시하지 않았지만, 상기 도어 교체 영역(A)은, 불활성 가스 공급원으로부터 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급 라인, 청정 공기 공급원으로부터 청정 공기를 공급하는 청정 공기 공급 라인 등 다양한 연결 라인들이 설치될 수 있다.

따라서, 상기 도어 교체 영역(A)에는 선택적으로 내부 또는 외부와 연결되어 진공을 형성하거나, 질소 가스와 같은 불활성 가스가 공급되거나 청정 공기가 공급될 수 있다. 이외에도 각종 압력계나 온도계나 히터나 냉각 장치 등의 온도 조절 장치 등이 추가로 설치될 수 있다.

또한, 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)과 대응되는 상기 밸브 하우징(10)에 도어 교체용 개구(H)가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구(H)에 덮개(C)가 설치될 수 있다. 이외에도, 상기 밸브 하우징(10)의 모든 면에 다양한 형태의 개구(H)를 형성하여 상기 도어(20)의 교체를 용이하게 할 수 있다.

한편, 상기 도어(20)는, 볼트나 너트나 나사 등의 고정구 또는 지그를 이용하여 착탈 가능하게 설치될 수 있다. 이외에도 예컨대, 억지 물림 홈이나, 억지 물림 돌기나, 스냅 버튼이나, 자석 등을 이용하는 등 각종 체결형 도어가 모두 적용될 수 있다.

또한, 상기 덮개(C) 역시, 각종 오링 등이 설치되어 체결구에 의해 착탈 가능하게 고정되는 뚜껑이나, 접철식 도어나, 캡이나, 쉘 등의 다양한 형태의 덮개들이 모두 적용될 수 있다.

도 8은 도 7의 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(500)의 도어 식별 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 본 발명의 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(500)은, 식별 정보 매칭시에만 동작 허용이 가능하도록 상기 도어의 식별 정보를 식별할 수 있는 식별 장치를 더 포함할 수 있는 것으로서, 더욱 구체적으로 예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 식별 장치는, 상기 도어(20)에 설치된 RFID 태그(tag)(RT)를 인식할 수 있도록 상기 밸브 하우징(10) 또는 상기 RFID 태그(RT)와 대응되는 부분에 설치되는 RFID 센서(RS) 및 상기 RFID 센서(RS)로부터 식별 정보를 입력받아 식별 정보 매칭시에만 장비의 정상적인 동작을 허용하고, 그렇지 않은 경우, 장비의 동작을 중단하는 RFID 식별 제어부(80)일 수 있다.

따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)의 상기 실링 플레이트(SP) 교체시, 상기 식별 장치의 RFID 센서(RS)가 상기 RFID 태그(RT)를 인식하여 식별 정보를 감지하면(S11), 상기 RFID 식별 제어부(80)가 매칭 여부를 판별하여(S12) 매칭되는 경우, 정상 동작을 허용하거나 또는 상기 도어(20)의 교체를 허용하고(S13), 매칭이 되지 않는 경우, 동작 불가 명령이나 상기 도어(20)의 교체 불가 판정을 내릴 수 있다.

그러므로, 정식으로 식별 정보를 부여받은 정품 도어(20)만 교체할 수 있게 하여 장비의 안전도를 높이고, 오동작이나 불법 사용을 사전에 방지할 수 있다.

도 9는 도 7의 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(500)의 도어 식별 과정의 다른 일례를 나타내는 순서도이다.

도 7 내지 9에 도시된 바와 같이, 더욱 구체적으로 예를 들면, 교환 프로세서를 시작하면, 상기 도어 교체 영역(A)을 실링하고, 진공에서 상기 도어 교체 영역(A)을 대기 상태로 전환하며, 상기 덮개(C)를 개방하여 도어를 교환할 때, 상기 RFID 태그(RT)를 상기 RFID 센서(RS)가 인식하여 정품으로 판별되면, 상기 도어 교체 영역(A)의 상기 덮개(C)를 닫은 후, 상기 도어 교체 영역(A)을 진공으로 전환하여 정상적인 교환 프로세서를 완료하거나, 정품으로 판별되지 않는 경우에는, 시각적 또는 청각적인 비 정품 오류 메시지를 출력하고, 상기 도어 교체 영역(A)을 대기압 상태로 비정상적인 동작 종료를 할 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않는다.

도 10은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(600)의 도어 폐쇄 상태를 나타내는 측단면도이고, 도 11은 도 10의 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(600)의 도어 개방 상태를 나타내는 측단면도이고, 도 12는 도 11의 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(600)을 나타내는 정면도이고, 도 13은 도 10의 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(600)을 나타내는 사시도이다.

도 10 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템(600)의 자성체 전후진 장치(33)는, 상기 도어(20)가 상기 1차 이동시키는 제 1 자성체 전후진 장치(33-1) 및 상기 자성체 전후진 장치(33)는, 상기 도어(20)가 상기 2차 이동시키는 제 2 자성체 전후진 장치(33-2)를 포함할 수 있다.

더욱 구체적으로, 예컨대, 도 10 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 자성체 전후진 장치(33-1)는, 상기 외부 자성체(32)가 설치되는 제 1 가동대(33-11)와, 상기 제 1 가동대(33-11)가 상기 밸브 하우징(10)의 제 1 면을 따라 직선 운동할 수 있도록 상기 제 1 면에 형성된 제 1 안내 부재(33-12) 및 상기 도어(20)가 상기 1차 이동될 수 있도록 상기 제 1 가동대(33-11)를 전후진시키는 제 1 전후진 액츄에이터(33-13)를 포함할 수 있다.

또한, 예컨대, 도 10 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 자성체 전후진 장치(33-2)는, 상기 외부 자성체(32)가 설치되는 제 2 가동대(33-21)와, 상기 제 2 가동대(33-21)가 상기 밸브 하우징(10)의 제 2 면을 따라 직선 운동할 수 있도록 상기 제 2 면에 형성된 제 2 안내 부재(33-22) 및 상기 도어(20)가 상기 2차 이동될 수 있도록 상기 제 2 가동대(33-21)를 전후진시키는 제 2 전후진 액츄에이터(33-23)를 포함할 수 있다.

여기서, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 도어 이동 장치(30)는, 상기 밸브 하우징(10)의 내부에 설치되고, 상기 도어(20) 또는 상기 도어(20)가 설치된 헤드부(H)를 안내하는 도어 안내 장치(40)를 더 포함하는 것으로서, 상기 도어 안내 장치(40)는, 상기 도어(20)를 대기 위치에서 통로 대향 위치까지 제 1 방향으로 1차 안내하는 제 1 도어 안내 장치(41) 및 상기 도어(20)를 상기 통로 대향 위치에서 통로 폐쇄 위치까지 제 2 방향으로 2차 안내하는 제 2 도어 안내 장치(42)를 포함할 수 있다.

따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)가 상기 통로(10a)를 폐쇄한 상태에서, 상기 제 1 자성체 전후진 장치(33-1)는, 상승된 상태이고, 상기 제 2 자성체 전후진 장치(33-2)는 전진된 상태일 수 있다.

이어서, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 자성체 전후진 장치(33-2)가 상기 외부 자성체(32)를 후진시키면 상기 도어(20)의 상부 연장부에 설치된 상기 내부 자성체(31)가 후진될 수 있다.

이어서, 상기 제 1 자성체 전후진 장치(33-1)가 상기 외부 자성체(32)를 하강시키면 이와 마그넷 커플링된 상기 내부 자성체(31)가 자력에 의해 상기 제 1 도어 안내 장치(41)을 따라 하강되면서 상기 도어(20)를 이동시킬 수 있다.

여기서, 상기 도어 이동 장치(30)는, 상기 내부 자성체(31)가 상기 외부 자성체(32)로부터 멀어지는 경우, 상기 도어(20)를 준비 위치로 복귀시킬 수 있는 복귀 자성체(36)를 더 포함하여 상기 도어(20)에 설치된 상기 내부 자성체(31)의 복귀를 원활하게 할 수 있다.

한편, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 내부 자성체(31) 또는 상기 외부 자성체(32)는 자력을 강화시킬 수 있도록 복수개가 M행 N열로 배치되는 영구 자석 어레이(MA)일 수 있다.

그러므로, 영구 자석인 상기 내부 자성체(31) 대 역시 영구 자석인 상기 외부 자성체(32)를 상기 밸브 하우징(10)의 벽체를 사이에 두고 마그넷 커플링하여 비접촉식으로 상기 도어(20)를 이송시킬 수 있는 동시에, 영구 자석의 개수와 배열을 늘려서 손쉽게 자력을 증대시킬 수 있다.

또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 하우징(10)의 측면과 상면을 활용할 수 있어서 설비 비용과 설치 공간을 크게 절감할 수 있고, 공간 활용도를 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 밸브 하우징
10a: 통로
20: 도어
S: 실링 부재
30: 도어 이동 장치
31: 내부 자성체
32: 외부 자성체
33: 자성체 전후진 장치
33-1: 제 1 자성체 전후진 장치
33-11: 제 1 가동대
33-12: 제 1 안내 부재
33-13: 제 1 전후진 액츄에이터
33-2: 제 2 자성체 전후진 장치
33-21: 제 2 가동대
33-22: 제 2 안내 부재
33-23: 제 2 전후진 액츄에이터
H: 헤드부
L: 작동 유체 라인
34: 실린더
35: 자성체 회전 장치
G1: 랙기어
G2: 피니언 기어
M1: 내부 회전형 자성체
M2: 외부 회전형 자성체
351: 회전형 액츄에이터
A: 도어 교체 영역
H: 헤드부
40: 도어 안내 장치
41: 제 1 도어 안내 장치
42: 제 2 도어 안내 장치
36: 복귀 자성체
MA: 영구 자석 어레이
100~600: 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템

Claims

통로가 형성되는 밸브 하우징;
상기 통로를 개폐시키는 도어; 및
상기 도어를 상기 통로 방향으로 이동시키는 도어 이동 장치;를 포함하고,
상기 도어 이동 장치는,
상기 밸브 하우징의 내부에 설치되고, 상기 도어와 연동되는 내부 자성체;
상기 밸브 하우징의 외부에 설치되고, 상기 내부 자성체와 대응되는 외부 자성체; 및
상기 밸브 하우징의 외부에 설치되고, 상기 내부 자성체가 자력에 의해 이동될 수 있도록 상기 외부 자성체를 전후진시키는 자성체 전후진 장치;
를 포함하는, 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 도어는, 대기 위치에서 통로 대향 위치까지 제 1 방향으로 1차 이동되고, 상기 통로 대향 위치에서 통로 폐쇄 위치까지 제 2 방향으로 2차 이동되는 L 모션 도어인, 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 도어 이동 장치는, 상기 도어가 상기 2차 이동될 수 있도록 상기 1차 이동되는 헤드부와 상기 도어 사이에 작동 유체 라인에 의해 작동되는 실린더가 설치되는, 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 도어 이동 장치는, 상기 도어가 상기 2차 이동시키는 자성체 회전 장치;를 더 포함하고,
상기 자성체 회전 장치는,
상기 도어에 설치된 랙기어와 맞물리는 피니언 기어와 연결되는 내부 회전형 자성체와 마그넷 커플링되어 상기 내부 회전형 자성체를 회전시키고, 상기 밸브 하우징의 외부에 설치되는 외부 회전형 자성체; 및
상기 외부 회전형 자성체를 회전시키는 회전형 액츄에이터;
를 포함하는, 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 밸브 하우징의 일측에 복수개의 도어들이 대기할 수 있는 도어 교체 영역이 형성되고, 상기 밸브 하우징의 내부에서 도어 교체가 가능하도록 상기 도어는 헤드부로부터 착탈 가능하게 설치되는, 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 자성체 전후진 장치는, 상기 도어가 상기 1차 이동시키는 제 1 자성체 전후진 장치;를 포함하고,
상기 제 1 자성체 전후진 장치는,
상기 외부 자성체가 설치되는 제 1 가동대;
상기 제 1 가동대가 상기 밸브 하우징의 제 1 면을 따라 직선 운동할 수 있도록 상기 제 1 면에 형성된 제 1 안내 부재; 및
상기 도어가 상기 1차 이동될 수 있도록 상기 제 1 가동대를 전후진시키는 제 1 전후진 액츄에이터;
를 포함하는, 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 자성체 전후진 장치는, 상기 도어가 상기 2차 이동시키는 제 2 자성체 전후진 장치;를 포함하고,
상기 제 2 자성체 전후진 장치는,
상기 외부 자성체가 설치되는 제 2 가동대;
상기 제 2 가동대가 상기 밸브 하우징의 제 2 면을 따라 직선 운동할 수 있도록 상기 제 2 면에 형성된 제 2 안내 부재; 및
상기 도어가 상기 2차 이동될 수 있도록 상기 제 2 가동대를 전후진시키는 제 2 전후진 액츄에이터;
를 포함하는, 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 도어 이동 장치는,
상기 밸브 하우징의 내부에 설치되고, 상기 도어 또는 상기 도어가 설치된 헤드부를 안내하는 도어 안내 장치;
를 더 포함하는, 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 도어 안내 장치는,
상기 도어를 대기 위치에서 통로 대향 위치까지 제 1 방향으로 1차 안내하는 제 1 도어 안내 장치; 및
상기 도어를 상기 통로 대향 위치에서 통로 폐쇄 위치까지 제 2 방향으로 2차 안내하는 제 2 도어 안내 장치;
를 포함하는, 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 도어 이동 장치는,
상기 내부 자성체가 상기 외부 자성체로부터 멀어지는 경우, 상기 도어를 준비 위치로 복귀시킬 수 있는 복귀 자성체;
를 더 포함하는, 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 내부 자성체 또는 상기 외부 자성체는 자력을 강화시킬 수 있도록 복수개가 M행 N열로 배치되는 영구 자석 어레이인, 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템.
제 1 항에 있어서,
식별 정보 매칭시에만 동작 허용이 가능하도록 상기 도어의 식별 정보를 식별할 수 있는 식별 장치;
를 더 포함하는, 마그넷 커플링 타입 게이트 밸브 시스템.