KR20060133571A

KR20060133571A - 밸브 및 그 밸브를 가지는 유체시스템

Info

Publication number: KR20060133571A
Application number: KR1020067015635A
Authority: KR
Inventors: 도시히로 하나다
Original assignee: 아사히 유키자이 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2004-02-06
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2006-12-26
Also published as: WO2005075865A1; CN100451412C; CN1918417A; KR101272169B1; US7549437B2; US20070215214A1

Abstract

본 발명에 따른 밸브는, 축선방향으로 밸브체(7)를 구동하는 피스톤(4)을 구비한 구동부(2)와, 밸브체(7)를 수용하는 밸브실(17)을 축선 방향의 한 쪽 끝에 가진 밸브본체(1)와, 받침대(3)를 구비한다. 구동부(2)는 축선방향에서의 한 쪽 끝으로부터 아래로 내려가는 다리부(11)를 구비하고, 다리부(11)가 그 안쪽으로 밸브본체(1)를 수용하는 수용부를 형성하고 있다. 수용부 안에 밸브본체(1)를 삽입하여 밸브본체(1)의 밸브실(17) 안으로 구동부(2)의 밸브체(7)를 수용시키고, 축선방향에서의 밸브본체(1)의 다른 쪽 끝에 받침대(3)를 맞닿게 한 상태에서 받침대(3)를 다리부(11)에 고정시킴으로써, 받침대(3)와 구동부(2) 사이에 밸브본체(1)를 끼워고정한다. 이러한 밸브는 유체공급 시스템이나 유체배출 시스템 등의 유체시스템에서 사용할 수 있다.

밸브, 유체수송

Description

밸브 및 그 밸브를 가지는 유체시스템{VALVE AND FLUID SYSTEM WITH THE VALVE}

본 발명은 부식성이 높은 유체나 부식성 가스의 분위기 아래에서도 사용할 수 있도록 밸브본체와 구동부의 연결에 금속볼트 등을 사용하지 않는 밸브 및 그 밸브를 가지는 유체시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 작고 조립이 용이한 밸브 및 그 밸브를 가지는 유체시스템에 관한 것이다.

종래, 각종 화학약액, 순수, 전해액 등의 유체를 수송하는 라인에서 사용되는 밸브는, 도 15에 나타내는 바와 같이, 밸브본체(67)와 구동부(68)가 금속볼트(69)로 연결된 구조를 가지고 있다(예를 들어, 일본특허공개 평8-159307호 공보 및 일본특허공개 평11-304030호 공보 참조).

종래의 밸브에서는, 밸브본체(67)와 구동부(68)의 틈으로부터 누출 혹은 투과한 부식성 유체, 또는 밸브가 설치되어 있는 분위기에 포함되어 있는 부식성 가스에 의해 금속볼트(69)가 부식하여, 최악의 경우에는 금속볼트(69)가 파단되어 밸브가 파괴되어 버리는 문제가 있었다. 이러한 문제를 해결하는 수단으로서, 금속볼트(69)에 부식성 코팅을 실시하는 방법이나 금속볼트(69)를 수지화하는 방법이 시도되고 있다. 하지만, 전자의 방법에서는 특히 너트와 나선결합하는 부분을 완전히 코팅하는 것이 어려우며, 비용도 대폭 증가한다. 또한, 후자의 방법에서는 수지제 볼트가 충분한 강도를 가지지 않기 때문에, 사용할 수 있는 유체의 압력 범위가 한정된다는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상기 종래기술의 문제점을 해소하여, 금속볼트를 사용하지 않고 용이하게 조립할 수 있으며 소형인 밸브 및 그 밸브를 가지는 유체시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 제 1 태양으로서, 축선방향으로 밸브체를 구동하는 구동부와, 상기 축선방향의 한 쪽 끝에 상기 밸브체를 수용하는 밸브실을 가진 밸브본체를 구비하는 밸브에 있어서, 상기 밸브가 받침대를 더 구비하는 동시에, 상기 구동부가 상기 축선방향으로 아래로 내려가는 다리부를 구비하고, 상기 다리부가 그 안쪽으로 상기 밸브본체를 수용하는 수용부를 형성하여, 상기 수용부 안에 상기 밸브본체를 삽입하여 상기 밸브본체의 상기 밸브실 안에 상기 구동부의 상기 밸브체를 수용시키고, 상기 축선방향에서의 상기 밸브본체의 다른 쪽 끝에 상기 받침대를 맞닿게 한 상태에서 상기 받침대를 상기 다리부에 고정함으로써, 상기 받침대와 상기 구동부 사이에 상기 밸브본체를 끼워고정하도록 한 밸브를 제공한다.

상기 밸브에서, 상기 다리부는 상기 축선방향에서의 상기 구동부로부터 마주보고 아래로 내려가는 한 쌍의 다리부이며, 상기 수용부는 상기 한 쌍의 다리부 사이에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 밸브에서는 접착 또는 용착(溶着)에 의해 상기 다리부와 상기 받침대를 고정하는 것이 가능하다.

또한, 상기 밸브에서는 상기 축선방향과 수직방향으로 돌출하는 볼록부 및 상기 오목부와 맞물리는 오목부의 한 쪽을 상기 다리부에 설치하고, 상기 볼록부 및 오목부의 다른 쪽을 상기 받침대에 설치하며, 상기 볼록부와 상기 오목부를 끼워맞춤으로써, 상기 다리부와 상기 받침대를 고정하는 것이 가능하다.

바람직한 실시예에서는, 상기 받침대가 상기 축선방향에서의 상기 다리부의 한 쪽 끝부분을 수용하는 움푹 패인 곳을 가지고, 상기 볼록부 및 오목부의 한 쪽이 상기 다리부의 한 쪽 끝부분의 외측면에 형성되며, 상기 볼록부와 오목부의 다른 쪽이 상기 움푹 패인 곳의 측벽에 형성된다.

다른 바람직한 실시예에서는, 상기 받침대는 상기 수용부 안에 수용되는 돌출부를 가지고, 상기 볼록부 및 오목부의 한 쪽이 상기 다리부의 내측면에 형성되며, 상기 볼록부 및 오목부의 다른 쪽이 상기 돌출부의 둘레면에서의 상기 다리부의 내측면과 대면하는 부분에 형성된다.

또한, 본 발명은 제 2 태양으로서, 상기 어느 하나의 밸브를 가지는 유체시스템을 제공한다. 이와 같은 유체시스템에는 유체공급 시스템 또는 유체배출 시스템이 포함된다.

본 발명에 따른 밸브 및 그 밸브를 가지는 유체시스템은 이상과 같은 구조를 가지고 있어, 아래의 뛰어난 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 밸브는, 밸브본체를 구동부와 받침대 사이에 끼워고정함으로써 밸브본체를 보유하기 때문에, 밸브본체와 구동부의 접합에 볼트를 사용할 필요가 없어, 부식성 유체나 가스에 의해 체결부에 손상이 발생하여 밸브를 파손시킬 우려가 없다. 특히, 협동하는 볼록부 및 오목부의 맞물림, 접착, 용착에 의해 받침대와 다리부를 고정하는 것은, 밸브의 조립에 볼트 등의 체결구가 필요없게 되므로 효과적이다. 또한, 본 발명에 따른 밸브는 그 구조가 단순하기 때문에, 소형이며 조립이 용이하고 보수관리성도 뛰어나다. 그 때문에, 예를 들어 유체공급 시스템 또는 유체배출 시스템이라는 본 발명에 따른 밸브를 가지는 유체시스템은, 시스템 자체를 작게 할 수 있어, 보수 작업에서의 에너지 절약을 도모할 수 있다.

본 발명의 상술한 바와 같은 혹은 그 밖의 목적, 특징 및 이점을, 이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따라 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 밸브의 닫힘상태를 나타내는 종단면도이다.

도 2는 도 1에 나타내고 있는 밸브를 측면(유로축에 수직한 방향)에서 본 종단면도이다.

도 3은 도 1에 나타내고 있는 밸브의 열림상태를 나타내는 종단면도이다.

도 4는 도 1에 나타내고 있는 밸브의 사시도이다.

도 5는 도 1에 나타내고 있는 밸브의 구동부를 나타내는 사시도이다.

도 6은 도 1에 나타내고 있는 밸브의 받침대를 나타내는 사시도이다.

도 7은 도 5에 나타내고 있는 구동부에 밸브본체를 끼워넣은 상태를 나타내는 사시도이다.

도 8은 도 7에 나타내고 있는 구동부와 밸브본체의 조립체에 더욱이 받침대를 끼워넣은 상태를 나타내는 사시도이다.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 밸브를 나타내는 사시도이다.

도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 밸브의 구동부를 나타내는 사시도이다.

도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 밸브의 받침대를 나타내는 사시도이다.

도 12는 본 발명에 따른 밸브를 가지는 유체공급 시스템을 나타내는 개념구성도이다.

도 13은 본 발명에 따른 밸브를 가지는 다른 유체공급 시스템을 나타내는 개념구성도이다.

도 14는 본 발명에 따른 밸브를 가지는 유체배출 시스템을 나타내는 개념구성도이다.

도 15는 종래의 밸브를 나타내는 종단면도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 물론 본 발명이 본 실시예에 의해 한정되지는 않는다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 밸브는, 밸브본체(1)와, 구동부(2)와, 받침대(3)와, 피스톤(4)과, 다이아프램 누름부(6)와, 밸브체(7)와, 다이아프램(8)을 구비한다.

밸브본체(1)에는 축선방향 윗끝의 중앙에 위치하는 밸브실(17)과, 밸브실(17)과 연결되는 입구유로(9)와, 출구유로(10)가 설치되어 있다. 또한, 밸브본체(1)의 윗면에서의 밸브실(17)의 바깥쪽에는 고리형상 홈(18)이 형성되어 있다.

구동부(2)의 내부에는 원통형상의 실린더부(13)가 설치되고, 구동부(2)의 하부에는 구동부(2)의 측면을 아랫쪽으로 연장하도록 한 쌍의 다리부(11)가 설치되어 있다. 다리부(11)는 그 하부 내벽에 유로축 방향으로 연장되며 단면이 직사각형으로 형성된 홈(12)을 가지고 있다. 두 다리부(11) 사이에는 밸브본체(1)가 끼워들어가는 수용부가 형성되어 있으며, 다리부의 하부는 홈(12)의 윗면이 밸브본체(1)의 하단면과 동일면상이 되도록 설계되어 있다. 또한, 구동부(2)의 측면에는 실린더부(13)의 윗쪽 및 아랫쪽에 각각 연결되는 한 쌍의 작동유체 공급구(14,15)가 설치되어 있다.

받침대(3)는 기부와, 기부의 윗쪽에 설치되어 다리부(11) 사이로 삽입되는 돌출부를 구비한다. 돌출부의 상부 양쪽에는 유로축 방향으로 연장되는 끼워맞춤용 직사각형 형상의 볼록부(16)가 설치되어 있다. 또한, 받침대(3)의 기부는 돌출부보다 더욱 수평방향 바깥쪽을 향하여 뻗어 있으며, 그 폭은 구동부(2)의 폭과 동일하여도 좋고, 그보다 길어도 좋다. 직사각형 형상 볼록부(16)는 구동부(2)의 홈(12)과 상보적인 형상을 가지고 있어, 구동부(2)의 홈(12)과 끼워맞춤 또는 걸어맞춤에 의해 밸브본체(1)를 구동부(2)와 받침대(3) 사이에 끼워고정한다.

피스톤(4)은 구동부(2)의 실린더부(13) 안에 밀봉상태이면서 축선방향으로 상하운동 가능하게 끼워들어가져 있다. 피스톤(4)의 바닥면 중앙에는 그곳에서부터 아래로 내려가는 로드부(5)가 설치되어 있다.

다이아프램 누름부(6)는 그 중앙부에 피스톤(4)의 로드부(5)가 관통하는 관통구멍(19)을 가지고 있으며, 밸브본체(1)와 구동부(2) 사이에 끼워져있다.

밸브체(7)는 밸브실(17)에 수용되어 있다. 밸브체(7)는 다이아프램 누름부(6)의 관통구멍(19)을 관통하고, 다이아프램 누름부(6)의 아랫면으로부터 돌출한 상기 피스톤(4)의 로드부(5)의 앞끝에 나사부착되어 있으며, 피스톤(4)의 상하운동에 맞추어 축선방향으로 상하운동하도록 구성되어 있다. 또한, 밸브체(7)는 바깥둘레에 다이아프램(8)을 가지고 있다. 다이아프램(8)의 바깥둘레는 밸브본체(1)의 고리형상 홈(18) 안으로 끼워들어가져 있으며, 다이아프램 누름부(6)와 밸브본체(1) 사이에 끼워져 내부 유체가 외부로 유출되는 것을 방지하고 있다.

한편, 본 발명에서 구동부의 형식은 에어 구동식 뿐만 아니라, 수동식, 전동식이어도 좋으며, 특별히 한정되는 것이 아니다. 밸브의 형식에 대해서도 다이아프램 밸브 뿐만 아니라, 니들 밸브(Needle Valve), 핀치밸브 등이어도 좋고, 특별히 한정되지 않는다.

또한, 본 발명에서 본체 등의 부재로는 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), PFA(테트라플루오로에틸렌·퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체) 등의 불소 수지가 바람직하게 사용되는데, 폴리염화비닐, 폴리프로필렌 등의 다른 플라스틱을 사용하여도 좋으며, 이들 재료로 특별히 한정되는 것은 아니다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 밸브는 부품 갯수가 적고, 그 구조가 간단하며, 소형의 구성으로 되어 있다.

이어서 본 실시예에 따른 밸브의 조립방법에 대하여 설명한다.

먼저, 밸브본체(1)를 구동부(2)의 한 쌍의 다리부(11) 사이로 끼워넣어, 밸브본체(1)의 밸브실(17) 안에 밸브체(7)를 수용시킨다(도 7의 상태). 이 때 다리부(11)의 앞끝은 밸브본체(1)의 아랫면보다 아랫쪽으로 돌출하고, 다리부(11) 내벽의 홈(12)의 윗면과 밸브본체(1)의 아랫면은 동일면상이 된다. 한편, 다이아프램(8)은 다이아프램 누름부(6)를 통하여 밸브본체(1)와 구동부(2) 사이에 끼워져 고정되게 된다.

또한, 밸브본체(1)의 아랫쪽 끝에 받침대(3)의 돌출부의 윗쪽 끝을 맞닿게 한 상태에서, 다리부(11)의 홈(12)에 이 홈(12)과 대응하는 형상을 가진 받침대(3)의 직사각형 형상 볼록부(16)를 끼워넣는다(도 8의 상태). 이에 의해 밸브본체(1)가 구동부(2)와 받침대(3)에 의해 끼워 고정되게 된다(도 4의 상태).

이와 같이, 본 발명에 따른 밸브는 조립이 매우 용이하며, 볼트 등의 체결구도 전혀 필요없기 때문에, 부식성 유체나 밸브가 설치되어 있는 분위기에 포함되어 있는 부식성 가스에 의해, 금속제 볼트가 부식됨으로써 볼트가 파단하여 밸브가 파괴되는 일이 없다. 또한, 밸브의 각 부품은 수지제이기 때문에, 수지의 특성에 따라 각종 약액라인에서의 사용이 가능하다. 특히, 불소수지를 사용한 경우, 부식을 우려하지 않고 밸브를 사용할 수 있다. 또한, 분해방법에 대해서는 상기 조립방법을 반대 순서로 진행하면 된다. 따라서, 밸브의 분해도 매우 쉬워, 본 발명에 따른 밸브는 보수성이 뛰어나다.

게다가, 다리부(11)와 받침대(3)의 고정이 끼워맞춤에 한정되지 않고, 접착, 열용착, 초음파 용착 또는 진동용착 등의 용착에 의해 이루어져도 좋다. 또한, 다리부(11)와 받침대(3)의 고정을 위하여, 끼워맞춤과 접착 또는 용착을 병용하여도 상관없다.

접착에 의한 조립방법을 채용하는 경우에는, 다리부의 끝면 및 받침대의 연장부의 윗면(즉, 접합면)의 적어도 어느 한 쪽에 접착제를 도포하고, 두 다리부 사이에 밸브본체가 끼워들어간 상태에서 다리부와 받침대를 압접하여 접착제를 경화시킨다. 한편, 여기서 사용하는 접착제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 다리부 및 받침대의 재료에 대하여 충분한 접착강도를 얻을 수 있는 것이면, 임의의 것을 사용할 수 있다.

용착에 의한 조립방법을 채용하는 경우에는, 히터 등에 의한 가열, 진동이나 초음파를 사용한 마찰열 등에 의해 다리부의 끝면 및 받침대 연장부의 접합면을 용융하고, 이것들을 압접하여 접합한다.

상기 구성으로 이루어지는 본 실시예에 따른 밸브의 동작은 아래와 같다.

도 1 및 도 2는 밸브의 닫힘상태를 나타내고 있으며, 구동부(2)의 측면에 설치된 작동유체 공급구(14)에 외부로부터 작동유체(예를 들어, 압축된 공기 등)를 주입하면, 작동유체의 압력으로 피스톤(4)이 밀려올라가, 이것과 접합되어 있는 로드부(5)가 윗쪽으로 끌려 올라가고, 로드부(5)의 하단부에 접합된 밸브체(7)도 윗쪽으로 끌려올라가 밸브는 열림상태가 된다(도 3의 상태).

한편, 작동유체 공급구(15)로부터 작동유체가 주입되면, 피스톤(4)이 밀려내려가고, 그에 따라 로드부(5)와 그 하단부에 접합된 밸브체(7)도 아랫쪽으로 눌려 내려가, 밸브는 닫힘상태가 된다(도 1 및 도 2의 상태).

도 9에는 본 발명에 따른 밸브의 제 2 실시예가 나타나 있다.

도 2의 실시예에 의한 밸브는 밸브본체(20)와, 구동부(21)와, 받침대(24)를 구비한다.

밸브본체(20)는 제 1 실시예에 따른 밸브의 밸브본체(1)와 동일한 구성이기 때문에, 그 각 구성부분에 대한 설명을 생략한다.

구동부(21)는 그 다리부(22)의 앞끝에 바깥쪽을 향하여 돌출한 직사각형 형상의 볼록부(23)가 형성되어 있다는 점에서, 제 1 실시예에 따른 밸브의 구동부(2)와 다르다.

받침대(24)는 그 중앙부가 유로축 방향으로 뻗으며, 단면이 직사각형 형상으로 움푹 패인 홈 형상으로 되어 있다. 받침대(24)의 내벽에는 유로축 방향으로 뻗으며, 구동부(21)의 직사각형 형상 볼록부(23)와 대응하는 형상을 가지는 단면 직사각형 형상의 오목한 모양의 홈부(25)가 형성되어 있으며, 이 오목한 모양의 홈부(25)에 직사각형 형상의 볼록부(23)가 끼워맞추어지게 되어 있다.

제 2 실시예에 따른 밸브에서는 제 1 실시예에 따른 밸브와 마찬가지로, 받침대(24)와 다리부(22)를 끼워맞춤 고정함으로써 구동부(21)의 다리부(22) 사이에 끼워들어간 밸브본체(20)를 구동부(21)와 받침대(24) 사이에 끼워고정한다.

이와 같이, 제 2 실시예에 따른 밸브는 제 1 실시예에 따른 밸브와 마찬가지로 구조가 간단하며, 소형으로 조립이 용이한 구성으로 되어 있다.

한편, 제 2 실시예에 따른 밸브의 동작에 대해서는, 제 1 실시예에 따른 밸 브와 마찬가지이므로 설명은 생략한다.

도 10 및 도 11에는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 밸브가 나타나 있다.

제 3 실시예에 따른 밸브의 구동부(26)는, 다리부(27)의 홈(28)이 원고리형상으로 형성되어 있다는 점에서 제 1 실시예에 따른 밸브의 구동부(2)와 다르다.

또한, 제 3 실시예에 따른 밸브의 받침대(29)는, 그 중앙부가 판모양의 기부로부터 원기둥 형상으로 돌출되어 있으며, 상기 원기둥의 상부 바깥둘레에는 반경방향으로 돌출한 한 쌍의 볼록부(30)가 설치되어 있다.

제 3 실시예에 따른 밸브의 다른 구조는 제 1 실시예에 따른 밸브와 마찬가지이므로, 여기서는 상세히 설명하지 않는다.

다리부(27)와 받침대(29)는 아래와 같이 하여 고정된다.

먼저, 볼록부(30)를 밸브본체의 유로축 방향과 동일한 방향을 향한 상태에서 다리부(27)와 받침대(29)를 끼워맞춘다.

이어서, 받침대(29)를 90도 회전시켜 볼록부(30)를 다리부(27)의 홈(28)에 끼워맞춤으로써 다리부(27)와 받침대(29)를 고정하고, 구동부(26)의 다리부(27) 사이에 끼워져 들어간 밸브본체를 구동부(26)와 받침대(29) 사이에 끼워고정한다.

이와 같이 제 3 실시예에 따른 밸브는, 제 1 실시예에 따른 밸브와 마찬가지로 구조가 간단하며, 작고 조립이 쉬운 구성으로 되어 있다.

한편, 제 3 실시예에 따른 밸브의 동작에 대해서는, 제 1 실시예에 따른 밸브와 마찬가지이기 때문에 설명은 생략한다.

도 12에는 본 발명에 따른 밸브를 사용한 유체공급 시스템이 나타나 있다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 순환라인(31)이 탱크(32)로부터 펌프(33), 밸브(34)를 경유하여 탱크(32)로 순환하도록 배치되어 있다. 또한, 공급라인(35)이 순환라인(31) 도중에서 분기하여 연장되어 있으며, 상류측으로부터 밸브(36), 레귤레이터(37), 유량계(38), 전동 핀치밸브(39)가 이 순서로 직렬로 배치되어 있다. 순환라인(31)의 펌프(33)의 하류측에 압력계(40)를, 공급라인(35)의 레귤레이터(37)의 하류측에 압력 센서(41)를 배치하여도 좋다. 또한, 각 라인을 흐르는 유체로서 약액이 사용되고 있다. 이하, 각 라인에 배치되는 부재에 대하여 상세히 설명한다.

탱크(32)는 유스포인트(Point of Use)로 공급하기 위한 약액을 저장하기 위한 것이다. 본 실시예에서는 유체로서 약액(염산, 황산, 질산, 불산, 수산화 나트륨, 암모니아수 등)을 사용하고 있는데, 순수, 레지스트, CMP용 슬러리 등을 사용하여도 좋고, 유스포인트로 바람직하게 사용되는 유체라면 특별히 한정되지 않는다.

펌프(33)는 각각의 라인에 유체를 압송하는 벨로즈펌프(bellows pump)이다. 본 실시예에서는 벨로즈펌프를 사용하고 있지만, 파동의 발생 유무에 상관없이, 어떠한 펌프를 사용하여도 좋으며, 특별히 한정되는 것은 아니다.

밸브(34,36)는 예를 들어, 제 1 실시예에 따른 밸브와 같은 본 발명에 따른 밸브이며, 그 동작에 대해서는 제 1 실시예에 따른 밸브와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.

레귤레이터(37)는 유체의 파동을 억제하고, 압력을 대략 일정하게 제어하도 록 기능한다.

유량계(38)는 초음파의 전파시간차를 이용하여 유체의 유량을 계측하는 초음파식 유량계이다. 본 실시예에서는 초음파식 유량계를 사용하고 있지만, 카르만 와류(karman vortex)식 유량계, 임펠러(impeller)식 유량계, 전자(電磁)유량계, 차압(差壓)식 유량계, 용적식 유량계, 열선식 유량계, 또는 질량 유량계 등의 다른 유량계를 사용하여도 좋다.

전동 핀치밸브(39)는 전기구동에 의해 개구도를 변화시켜 유량제어를 하는 전기구동식 자동핀치밸브이다. 본 실시예에서는 전기구동식인 것이 사용되고 있는데, 자동으로 개폐조작을 할 수 있는 구동방식이면 에어 구동식 핀치밸브 등이어도 좋고, 특별히 한정되는 것은 아니다.

상기 구성으로 이루어지는 유체공급 시스템의 동작은 아래와 같다.

밸브(36)가 열림상태인 경우, 펌프(33)로부터 압송되는 약액은 순환라인(31)으로부터 분기하는 공급라인(35)으로도 흐른다. 약액은 레귤레이터(37)에 의해 일정한 압력으로 제어된 후, 그 압력이 유량계(38)에 의해 계측되고, 계측값이 전기신호로 변환되어, 제어부(도시하지 않음)에 의해 전동 핀치밸브(39)의 개구도가 피드백 제어된다. 즉, 피드백 제어에 의해 전동 핀치밸브(39)의 개구도를 변화시켜, 유체의 유량이 설정된 유량치에 수렴되도록 제어한다. 이 때문에, 공급라인(35)을 통과한 약액은, 임의로 설정된 유량으로 안정되어 유스포인트로 공급된다.

본 발명에 따른 밸브는 소형이며, 유량제어를 하는 구성도 소형이기 때문에, 시스템 자체를 작게 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 밸브의 보수가 용이하기 때 문에, 시스템의 보수 작업에서의 에너지 절약을 도모할 수 있다.

도 13은 본 발명에 따른 밸브를 사용한 다른 유체공급 시스템을 나타내도 있다.

도 13에 나타내는 유체공급 시스템은, 제 1 공급라인(42)과, 제 2 공급라인(48)과, 밸브(54)를 포함한다. 제 1 공급라인(42)에 따라 상류측으로부터 탱크(43), 펌프(44), 밸브(45), 유량계(46), 밸브(47)가 이 순서로 직렬로 배치되어 있다. 한편, 제 2 공급라인(48)에 따라 상류측으로부터 탱크(49), 펌프(50), 밸브(51), 유량계(52), 밸브(53)가 이 순서로 직렬로 배치되어 있다. 한편, 밸브(54)가 제 1 공급라인(42)과 제 2 공급라인(48)을 연결시키는 라인 위에 배치되어 있다. 또한, 제 1 공급라인(42)의 펌프(44)의 하류측에 압력계(55)를, 제 2 공급라인(48)의 펌프(50)의 하류측에 압력계(56)를 배치하여도 좋다. 각 라인을 흐르는 유체로는 약액이 사용되고 있다.

각 라인에 배치되는 각 구성부분인 탱크(43,49), 펌프(44,50), 밸브(45,47,51,53,54), 유량계(46,52)에 대해서는, 도 12에 나타내는 바와 같이 실시예와 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다.

상기 구성으로 이루어지는 본 실시예의 유체공급 시스템의 동작은 아래와 같다.

밸브(54)가 닫힘상태이고, 밸브(45,47,51,53)는 열림상태에서 사용하는 경우, 탱크(43) 안에 저장된 약액은 펌프(44)에 의해 압송되어, 제 1 공급라인(42)을 통과하여 유스포인트로 공급된다. 마찬가지로, 탱크(49) 안에 저장된 약액은 펌 프(50)에 의해 압송되어, 제 2 공급라인(48)을 통과하여 유스포인트로 공급된다.

밸브(54)가 열림상태인 경우, 밸브(45,47,51,53)의 개폐조작에 의해 용도에 따라 여러가지 형태로 사용할 수 있다. 예를 들어, 밸브(45,53)를 열림상태로 하고 밸브(47,51)를 닫힘상태로 함으로써, 약액의 유스포인트를 변경하여 공급할 수 있다. 또한, 예를 들어, 밸브(45,51,53)를 열림상태로 하고 밸브(47)를 닫힘상태로 함으로써, 탱크(43,49) 각각의 약액을 혼합하여 유스포인트로 공급할 수 있다.

탱크(43,49)에 저장된 약액은 각각 같거나 또는 달라도 되며, 제 1 공급라인(42)과 제 2 공급라인(48)의 유량은 각각 같거나 또는 달라도 된다.

본 실시예에 따른 시스템에는 여러개의 본 발명에 따른 밸브가 사용되고 있는데, 본 발명에 따른 밸브는 작기 때문에, 시스템 안의 배치에 있어서 장소를 차지하지 않고, 시스템 자체도 작게 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 밸브의 보수가 용이하기 때문에, 상기 시스템의 보수작업에서의 에너지 절약을 도모할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 밸브를 사용한 유체공급 시스템은, 도 12에 나타내고 있는 실시예 및 도 13에 나타내고 있는 실시예로 한정되지 않고, 본 발명에 따른 밸브를 사용하고 있으면, 시스템의 구성은 어떠한 타입이어도 된다.

도 14에는 본 발명에 따른 밸브를 사용한 유체배출 시스템이 나타나 있다.

도 14에 나타내는 바와 같이, 배출라인(57)이 탱크(58)로부터 펌프(59)를 경유하여 농축탱크(60)까지 연장되어 있다. 또한, 순환라인(61)이 농축탱크(60)로부터 펌프(62), 여과장치(63), 밸브(64)를 경유하여 농축탱크(60)로 순환하도록 배치 되어 있다. 또한, 밸브(65)가 펌프(62)와 여과장치(63) 사이로부터 분류하여 농축액을 배출하는 라인 위에 배치되며, 밸브(66)가 여과장치(63)에 의해 투과된 투과액을 배출하는 라인 위에 배치되어 있다. 각 라인을 흐르는 유체로서는 CMP용 슬러리가 사용되고 있다.

아래에 각 라인에 배치되는 부재에 대하여 상세히 설명한다.

탱크(58)는 유스포인트로부터 배출된 CMP용 슬러리의 배액(排液)을 저장하기 위한 것이다. 본 실시예에서는 유체에 CMP용 슬러리를 사용하고 있지만, 약액(염산, 황산, 질산, 불산, 수산화 나트륨, 암모니아수 등), 순수, 레지스트 등을 사용하여도 좋고, 유스포인트로 적절히 사용되는 유체이면 특별히 한정되지 않는다.

농축탱크(60)는 배출라인(57)으로부터의 CMP용 슬러리의 배액을 저장하고, 또한 순환라인(61)으로 여과장치(63)에 의해 투과되지 않는 CMP용 슬러리의 농축액을 순환에 의해 저장하기 위한 것이다.

여과장치(63)는 CMP용 슬러리의 배액을 여과하여, 투과액과, 투과되지 않은 CMP용 슬러리의 농축액으로 나누도록 기능한다. 본 실시예에서 여과장치는 단일이지만, 유체가 복수개인 여과장치를 통과하는 구성으로 하여도 좋다.

펌프(59,62), 밸브(64,65,66)에 대해서는, 도 12에 나타내는 바와 같이 유체공급 시스템의 펌프 및 밸브와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.

상기 구성으로 이루어지는 유체배출 시스템의 동작은 아래와 같다.

유스포인트로부터 배출된 CMP용 슬러리의 배액은 탱크(58)에 일단 저장되어, 먼저 펌프(59)에 의해 탱크(58)로부터 농축탱크(60)로 압송된다. 이어서, 펌프(62) 에 의해 CMP용 슬러리는 순환라인(61)을 순환한다. 이 때, 여과장치(63)에서 여과된 투과액은 열림상태의 밸브(66)를 통과하여 배출된다. 배출된 투과액은 재활용되어 사용되거나 배액처리되어 방류된다. 또한, 투과되지 않은 CMP용 슬러리의 농축액은, 순환라인(61)을 순환하여 농축된 상태에서 농축탱크(60)로 저장된다. 농축탱크 (60)에 저장된 농축액은 밸브(65)를 열림상태로 하여 배출된다. 배출한 농축액은 산업폐기물 처리된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 밸브를 사용한 시스템은 사용하는 밸브가 작기 때문에, 시스템 안의 배치에 있어서 장소를 차지하지 않는다. 특히 유체배출 시스템에서는 복잡한 배관을 조립하는 경우가 많고, 배관의 여러 곳에 밸브가 설치되어 있는데, 본 발명에 따른 밸브를 사용하면 시스템내에서 장소를 차지하지 않기 때문에, 시스템 자체를 작게 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 밸브의 보수가 용이하기 때문에, 본 발명에 따른 밸브를 많이 사용한 유체배출 시스템에서는, 설치한 밸브에서 본 발명의 밸브가 차지하는 비율이 많을수록, 보수작업에서의 에너지 절약을 도모할 수 있다.

한편, 본 발명의 밸브를 사용한 유체배출 시스템은, 도 14에 나타나 있는 유체배출 시스템에 한정되지 않고, 본 발명의 밸브를 가지고 있으며, 시스템의 구성은 어느 타입이어도 좋다.

본 발명에 따른 밸브는 화학공장, 식품분야, 의약분야 등의 제조라인, 반도체 제조장치, 액정 등의 FPD 제조장치, 도금이나 약액공급 등의 각종 장치에서 사용되며, 금속볼트를 사용하면 부식성의 유체나 가스에 의한 부식에 의해 체결부에 손상이 발생할 우려가 있는 유체공급 시스템이나 유체배출 시스템에서 사용할 수 있다. 또한, 외관이 작기 때문에, 배관 공간이 작은 곳에서 사용할 수 있다. 본 발명에 따른 밸브를 사용한 시스템은, 시스템 자체를 작게 할 수 있어, 보수작업시의 에너지 절약을 도모할 수 있다.

이상, 본 발명을 첨부도면에 나타내는 실시예에 대하여 설명하였는데, 이 실시예는 오직 설명을 위한 것으로서, 제한을 의미하는 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의해 한정되며, 청구의 범위에서 이탈하지 않는 한 본 발명의 실시예를 수정 및 변경이 가능하다.

본 명세서 내용 중에 포함되어 있음.

Claims

축선방향으로 밸브체를 구동하는 구동부와, 상기 축선방향의 한 쪽 끝에 상기 밸브체를 수용하는 밸브실을 가진 밸브본체를 구비하는 밸브에 있어서,

상기 밸브가 받침대를 더 구비하는 동시에, 상기 구동부가 상기 축선방향으로 아래로 내려가는 다리부를 구비하고, 상기 다리부가 그 안쪽으로 상기 밸브본체를 수용하는 수용부를 형성하여, 상기 수용부 안에 상기 밸브본체를 삽입하여 상기 밸브본체의 상기 밸브실 안에 상기 구동부의 상기 밸브체를 수용시키고, 상기 축선방향에서의 상기 밸브본체의 다른 쪽 끝에 상기 받침대를 맞닿게 한 상태에서 상기 받침대를 상기 다리부에 고정함으로써, 상기 받침대와 상기 구동부 사이에 상기 밸브본체를 끼워고정하도록 한 것을 특징으로 하는 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 다리부는 상기 축선방향에서의 상기 구동부로부터 마주보고 아래로 내려가는 한 쌍의 다리부이며, 상기 수용부는 상기 한 쌍의 다리부 사이에 형성되는 밸브.
제 1 항에 있어서,

접착 또는 용착에 의해 상기 다리부와 상기 받침대를 고정하는 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 축선방향과 수직방향으로 돌출하는 볼록부 및 상기 볼록부와 맞물리는 오목부의 한 쪽을 상기 다리부에 설치하고, 상기 볼록부 및 오목부의 다른 쪽을 상기 받침대에 설치하며, 상기 볼록부와 상기 오목부를 끼워맞춤으로써 상기 다리부와 상기 받침대를 고정하는 밸브.
제 4 항에 있어서,

상기 받침대는 중앙부에 움푹 패인 곳을 가지고, 상기 볼록부가 상기 축선방향에서의 상기 다리부의 한 쪽 끝부분의 외측면에 형성되며, 상기 오목부가 상기 움푹 패인 곳의 내벽에 형성되는 밸브.
제 4 항에 있어서,

상기 받침대는 상기 수용부 안에 삽입되는 돌출부를 가지고, 상기 오목부가 상기 다리부의 내측면에 형성되며, 상기 볼록부가 상기 돌출부의 둘레면에서의 상기 다리부의 내측면과 대면하는 부분에 형성되는 밸브.
제 1 항에 기재된 밸브를 가지는 것을 특징으로 하는 유체시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 유체시스템은 유체공급 시스템 또는 유체배출 시스템인 유체시스템.