KR20030031995A - 모듈식 2방향 체크 밸브 구조체 - Google Patents

모듈식 2방향 체크 밸브 구조체 Download PDF

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Abstract

체크 밸브 구조체는 제1 유동 통로와 제2 유동 통로를 구비하는 하우징을 포함한다. 액체 유동은 하우징 내의 플런저의 이동 길이를 제어하는 복수의 돌출부와 밀봉면을 구비하는 이동 가능한 플런저에 의해 제1 유동 통로 및 제2 유동 통로 내에서 제어된다. 플런저들 중의 하나는 액체 유동을 가능하게 하고, 플런저들 중의 나머지는 유동 통로들 내의 압력에 반응하여 액체 유동을 방해한다.

Description

모듈식 2방향 체크 밸브 구조체{MODULAR TWO WAY CHECK VALVE CONSTRUCTION}
다양한 산업에서 정확한 체적의 액체를 사용 구역으로 운반하는 것을 필요로 한다. 예를 들어, 정확한 체적의 포토레지스트 합성물은 웨이퍼 상에 균일한 두께의 포토레지스트층을 형성하기 위해 실리콘 웨이퍼 기판으로 운반된다. 정확한 체적의 운반을 위해 필요한 것은 오랜 시간동안 반복적으로 동일한 체적의 샘플을 운반할 수 있는 장치에 의해 수행되어야 한다는 것이다.
현재 펌프 및 체크 밸브 장치를 사용하는 매우 다양한 장치가 액체의 운반을 위해 사용 가능하다. 체크 밸브는 액체용 저장조와 액체의 사용 지점 사이에 개재되고, 펌프에 의해 제공된 액체 상의 압력에 반응하여 저장조로부터 액체 유동을 제어하는 기능을 한다. 일반적으로, 전기적 제어기로부터의 신호에 반응하는 모터에 의해 작동되는 3방향 밸브가 사용된다. 3방향 밸브는 고착되는(seize) 경향을 가지고 있고, 이러한 장치는 비싸고 파손되기 쉬운 벨트 전동 장치와 모터를 필요로 하므로, 이러한 장치의 사용은 바람직하지 않다.
따라서, 정확한 체적의 액체를 반복적으로 운반할 수 있는 2방향 체크 밸브 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 체크 밸브 장치를 제어하는 보조 모터의 필요없이 오랜 시간동안 정확한 체적의 액체를 운반하면서, 유체의 방향을 자동으로 변화시킬 수 있는 체크 밸브 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명은 정확한 체적의 액체를 반복하여 운반하기 위한 모듈식 2방향 체크 밸브 구조체에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 유체 유동 방향을 자동으로 변화시키는 체크 밸브 구조체에 관한 것이다.
도1은 본 발명의 체크 밸브 구조체의 일실시예의 분해도이다.
도2a는 본 발명의 체크 밸브 구조체에 사용되는 자유 부동 플런저의 사시도이다.
도2b는 도2a의 자유 부동 플런저의 정면도이다.
도3a는 본 발명의 체크 밸브 구조체에 사용되는 스프링식 플런저의 사시도이다.
도3b는 도3a의 스프링식 플런저의 정면도이다.
도4는 본 발명의 체크 밸브 구조체에 사용되는 플런저 하우징의 단면도이다.
도5는 본 발명의 체크 밸브 구조체에 사용되는 액체 운반 장치의 사시도이다.
본 발명은 각각 분리된 액체 유동 통로 내에 위치되는 2개의 자유 부동(floating) 플런저 또는 각각 분리된 액체 유동 통로 내에 위치되는 하나의 자유 부동 플런저와 스프링식 플런저(spring loaded plunger)를 사용하는 체크 밸브 구조체를 제공한다. 자유 부동 플런저는 액체 저장조와 펌프 사이의 액체 유동 통로에 위치된다. 제2 자유 부동 플런저 또는 스프링식 플런저는 펌프와 액체의 사용 지점 사이의 액체 유동 통로에 위치된다. 자유 부동 플런저와 스프링식 플런저는 펌프에 의해 발생된 압력에 반응하여 액체 유동을 허용하거나 방해하는 기능을 한다. 자유 부동 플런저와 스프링식 플런저는 개방되었을 때 액체 유동을 제한하지 않는 크기로 된다. 본 발명의 체크 밸브는 상기 체크 밸브를 작동시키기 위한 모터와 이에 수반되는 모터 지지 수단이 필요하지 않도록 한다.
본 발명의 체크 밸브 구조체는 밀봉면을 갖는 적어도 하나의 자유 부동 플런저와, 상기 밀봉면에 대향되는 표면 상에 위치되는 적어도 2개의, 바람직하게는 3개 또는 4개의 돌출부(prong)를 포함한다. 밀봉면은 편평면이거나 또는 밀봉면의 주연부 주위로 연장되는 승강 립부(lip)를 포함한다. 사용될 때, 승강 립부는 밀봉면으로 기능한다. 돌출부는 액체 유동 통로 내의 플런저의 위치를 안정화시키는 수단을 제공하여, 액체 유동 통로 내의 액체 유동을 선택적으로 허용하거나 방지하도록 배치된다. 돌출부는 유동 통로 내의 안착부와 상호협동하여, 밀봉면을 위한 안착부와 함께 액체 유동 통로 내의 플런저 이동의 허용 길이를 한정한다. 자유 부동 플런저는 액체 저장조와 펌프 사이의 액체 유동 통로 내에 위치된다.
상술한 자유 부동 플런저 또는 스프링식 플런저는 펌프와 액체의 사용 지점 사이의 액체 유동 통로 내에 위치된다. 스프링식 플런저는 편평하거나 또는 밀봉면의 주연부 주위로 승강 립부를 갖는 밀봉면을 갖는다. 적어도 2개의, 바람직하게는 3개 또는 4개의 돌출부가 밀봉면의 대향 표면 상에 고정된다. 돌출부는 펌프에 의해 가해진 압력에 반응하여 스프링식 플런저가 액체 유동 통로를 개방 또는 폐쇄하는 것이 가능하도록 스프링과 접촉된다. 돌출부는 스프링식 플런저를 배열시켜서, 스프링식 플런저가 상기 스프링식 플런저가 위치되는 액체 유동 통로를 개방 또는 폐쇄하는 기능을 수행하게 한다.
자유 부동 플런저는 액체 저장조 및 펌프 사이의 액체 유동 통로에 사용된다. 펌프와 액체의 사용 지점 사이의 액체 유동 통로 내에 스프링식 플런저를 사용하는 것이 바람직하다.
도1을 참조하면, 본발명의 체크 밸브 구조체는 액체 유동 통로(18, 20)를 형성하도록 개구(12), 개구(14), 개구(16)를 갖는 하우징(10)을 포함한다. 자유 부동 플런저(22)는 개구(12)에 끼워지도록 크기가 정해진다. 스프링식 플런저(24)는 개구(14)에 끼워지도록 크기가 정해진다. 스프링식 플런저(24)는 스프링(26)과 접촉한다. 자유 부동 플런저(22)는 피팅(28) 내에 끼워져서, 플런저(22)는 피팅(28) 및 하우징(10) 내에서 자유로이 이동한다. 커넥터(32, 34)는 각각 피팅(30, 28) 안으로 끼워지고, 너트(36, 38)에 의해 고정된다. 너트(36, 38)는 튜브가 지주 커넥터(32, 34) 상에 위치되도록 삽입되는 개구(40, 42)를 포함한다. 커넥터(34)는 (도시되지 않은) 액체 저장조와 유체 연통된다. 커넥터(32)는 (도시되지 않은) 액체의 사용 지점과 유체 연통된다. 커넥터(44)는 너트(46)에 의해 개구(16) 내로 고정되고 (도시되지 않은) 펌프와 유체 연통된다.
도2a 및 도2b를 참조하면, 자유 부동 플런저(22)는 커넥터(10)로의 액체 유동을 방지하도록 커넥터(28) 내의 밀봉면 상에 안착하는 편평 밀봉면(50)을 포함한다. 플런저(22)는 커넥터(10) 내에 플런저(22)를 위치시키는 레그(48)를 포함한다. 돌출부(48)는 일반적으로 약 10.8 mm(0.425 inch)와 약 11 mm(0.435 inch) 사이의 길이를 갖는다. 플런저(22)는 상기 플런저(22)로 액체를 우회시키는 공간을 형성하는 오목면(51)을 포함한다. 오목면(51)과 커넥터(28) 또는 커넥터(10)의 내부면 사이의 공간의 전체 단면적은 커넥터(28)의 액체 유동 통로의 단면적 및 커넥터(10)의 액체 유동 통로의 단면적과 같거나 이를 초과한다. 도2a 및 도2b에 도시된 바와 같이, 4개의 오목면이 사용된다. 적어도 2개의, 바람직하게는 3개 또는 4개의 오목면이 사용됨을 알 수 있다. 따라서, 플런저(22)는 플런저가 위치되는 액체 유동 통로 내의 액체 유동을 제한하지 않는다. 개구(16)와 유체 연통하는 (도시되지 않은) 펌프에 의해 진공이 될 때, 플런저(22)는 개구(12)를 통해 커넥터(10)로 이동되어, 커넥터(28)로부터 커넥터(10)로의 액체 유동을 허용한다. 이와 동시에, 스프링(26)은 커넥터(10) 안으로 플런저(24)를 위치시키도록 팽창되어, 커넥터(30)로의 액체 유동을 방지한다. (도시되지 않은) 펌프가 압력을 증가시킬 때, 플런저(22)의 이동 방향은 역전되어, 커넥터(28) 내의 액체를 밀봉하고 스프링(26)을 압축하여, 액체를 플런저(24)를 지나 액체의 사용 지점으로 유도하도록 플런저(24)를 포함하는 유동 통로 내의 유동을 가능하게 한다.
도3a 및 도3b에 도시된 바와 같이, 스프링식 플런저(24)는 표면(53)의 주연부 주위로 연장되는 승강 립부(55)를 지지하는 편평면(53)을 포함하는 밀봉면을 포함한다. 스프링식 플런저(24)는 또한 돌출부(52)와 오목면(54)을 포함한다. 돌출부(52)는 편평면(53)에 대향하는 표면에 부착된다. 돌출부(52)는 약 0.216mm(0.0085 inch) 내지 약 2.41 mm(0.095 inch)의 길이를 갖는다. 오목면(54)과 커넥터(30) 또는 커넥터(10)의 내부면에 의해 한정되는 전체 공간은 커넥터(10 또는 30), 커넥터(32) 및 너트(40)의 가장 작은 단면적과 같거나 큰 전체 단면적의 액체를 갖는다. 도3a 및 도3b에 도시된 바와 같이, 4개의 오목면이 사용됨을 알 수 있다. 적어도 2개의, 바람직하게는 3개 또는 4개의 오목면이 사용됨을 알 수 있다. 또한, 플런저(22)의 밀봉면(50)은 도3a 및 도3b를 참조하여 기술된 바와 같이, 밀봉을 형성하도록 그 주연부 주위로 립부를 포함함을 알 수 있다. 또한, 표면(53)은 표면(50) 또는 도2a 및 도2b를 참조하여 기술된 바와 같이, 밀봉면으로서 기능하도록 립부(55)가 없을 수도 있음을 알 수 있다.
도4를 참조하면, 안착부(56)는 플런저(22)의 이동을 멈추게 하도록 플런저 레그(48)와 상호협동하는 표면을 포함한다. 안착부(58)는 플런저(22)의 밀봉면(53)과 상호협동하여 개구(14) 내의 밀봉을 수행한다.
도5를 참조하면, 도시된 본 발명의 체크 밸브 구조체(62)를 이용하는 분배 조립체(60)가 도시되고 있다. 조립체(60)는 하우징(64) 내에 위치된 (도시되지 않은) 펌프를 포함한다. 너트(46)는 도관(68), 저장조(66) 및 도관(72)을 통해 (도시되지 않은) 액체를 위한 사용 지점에 연결된 도관(66)을 연결시킨다. 너트(38)는 (도시되지 않은) 공급 액체 저장조에 연결된다.

Claims (8)

  1. 체크 밸브 구조체이며,
    제1 개구와 제2 개구 사이에서 제1 하우징을 통과하는 제1 액체 유동 통로와, 상기 제1 액체 유동 통로와 상기 제1 하우징의 제3 개구 사이의 제2 액체 유동 통로를 포함하는 제1 하우징과,
    상기 제1 하우징과 제1 커넥터 사이에서 상기 제1 유동 통로 내에 위치되는 제1 이동 가능한 플런저와,
    상기 제2 액체 유동 통로 내에 위치되는 제2 이동 가능한 스프링식 플런저를 포함하고,
    상기 제1 이동 가능한 플런저는 제1 밀봉면, 상기 제1 밀봉면에 대향하는 표면에 부착되는 적어도 2개의 돌출부 및 상기 제1 밀봉면의 주연부 주위로 위치되는 복수의 오목면을 구비하고,
    상기 제2 이동 가능한 스프링식 플런저는 제2 밀봉면, 상기 제2 밀봉면에 대향하는 표면에 부착되는 적어도 2개의 돌출부 및 상기 제2 밀봉면의 주연부 주위로 위치되는 복수의 오목면을 구비하고,
    상기 제1 액체 유동 통로 및 상기 제2 액체 유동 통로는 상기 유동 통로들 내의 압력을 변화시키기 위한 수단과 유체 연통되는 것을 특징으로 하는 체크 밸브 구조체.
  2. 체크 밸브 구조체이며,
    제1 개구와 제2 개구 사이에서 제1 하우징을 통과하는 제1 액체 유동 통로와, 상기 제1 액체 유동 통로와 상기 제1 하우징의 제3 개구 사이의 제2 액체 유동 통로를 포함하는 제1 하우징과,
    상기 제1 하우징과 제1 커넥터 사이에서 상기 제1 유동 통로 내에 위치되는 제1 이동 가능한 플런저와,
    상기 제1 하우징과 제2 커넥터 사이에서 상기 제2 유동 통로 내에 위치되는 제2 이동 가능한 플런저를 포함하고,
    상기 제1 이동 가능한 플런저는 제1 밀봉면, 상기 제1 밀봉면에 대향하는 표면에 부착되는 적어도 2개의 돌출부 및 상기 제1 밀봉면의 주연부 주위로 위치되는 복수의 오목면을 구비하고,
    상기 제2 이동 가능한 플런저는 제2 밀봉면, 상기 제2 밀봉면에 대향하는 표면에 부착되는 적어도 2개의 돌출부 및 상기 제2 밀봉면의 주연부 주위로 위치되는 복수의 오목면을 구비하고,
    상기 제1 액체 유동 통로 및 상기 제2 액체 유동 통로는 상기 유동 통로들 내의 압력을 변화시키기 위한 수단과 유체 연통되는 것을 특징으로 하는 체크 밸브 구조체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 이동 가능한 플런저는 4개의 제1의 상기 오목면들을 구비하고, 상기 제2 이동 가능한 플런저는 4개의 제2의 상기 오목면들을 구비하는 것을 특징으로 하는 체크 밸브 구조체.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 이동 가능한 플런저는 4개의 제1의 상기 오목면들을 구비하고, 상기 제2 이동 가능한 플런저는 4개의 제2의 상기 오목면들을 구비하는 것을 특징으로 하는 체크 밸브 구조체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 밀봉면은 사실상의 편평면을 포함하는 것을 특징으로 하는 체크 밸브 구조체.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제1 밀봉면은 사실상의 편평면의 주연부 주위로 연장되는 립부를 포함하는 것을 특징으로 하는 체크 밸브 구조체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2 밀봉면은 사실상의 편평면을 포함하는 것을 특징으로 하는 체크 밸브 구조체.
  8. 제2항에 있어서, 상기 제2 밀봉면은 사실상의 편평면의 주연부 주위로 연장되는 립부를 포함하는 것을 특징으로 하는 체크 밸브 구조체.
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