[반도체] 기구설계 기초 지식 11. Manual Valve

안녕하세요. 유테크의 아우토반입니다.

 

오늘은 지난 시간에 이어 IGS(Integrated Gas System) 내부에 들어가는 부품들 중

 

Manual Valve에 대해 상세히 알아보는 시간을 가져 보도록 하겠습니다.

 

 

Manual Valve

수동으로 작동하는 Valve로 수동 개폐로 인해 Gas Line ON/OFF를 결정할 수 있는 Valve입니다. 

주로 Maintenance 또는 장비 이동 등의 상황에서 사용됩니다.

 

Manual Valve에는 다음과 같은 여러 가지 Type의 Valve가 존재합니다.

 

1. Ball Valve

Valve의 Plug가 Ball형으로 되어 있으며, 가운데로 유체가 통과할 수 있도록 구멍이 있는 Valve입니다.

 

 1) 장점 : 90도만 회전시켜도 Valve의 개폐가 가능하며, Globe Valve에 비해 중량이 작습니다.

                 또한 크기가 작아 좁은 공간에서도 사용할 수 있으며, 조절 범위가 다른 Valve에 비해 큽니다.

                 가격 역시 비교적 저렴한 편에 속합니다.

 

 2) 단점 : 회전 각도에 따라 Flow Mass가 심하게 변합니다. 그렇기에 미세한 제어에는 적합하지 않습니다.

                 또한, 완전 열림 혹은 닫힘 상태가 아닌 경우 빠른 유동에 의해서 Seat가 빠르게 부식할 수 있습니다.

 

2. Butterfly Valve

회전운동식 (Rotary Motion) 형식의 대표적인 Valve입니다.

중량이 가볍고 크기가 작아 취급하기 좋습니다. 또한, Flow Mass 특성이 좋고, 유체 저항이 작습니다.

 

 1) 장점 : Flow Mass 조절이 비교적 간단하며, 유체 저항이 작아 대구경 (Large Diameter) Valve의 유체 제어에 적당합니다.

                 이러한 특성으로 인해 대구경 Valve에서의 가격이 비교적 저렴하며, 설치하기에 간단합니다.

 

 2) 단점 : 유체의 흐름을 완전히 조절하기 위해 Seat의 재질을 고무, Teflon 등 연질 탄성 중합체로 사용하여

                 고온에서 사용하기 어렵습니다. 주로 저온에서만 사용합니다.

 

 

3. Globe Valve

광범위하게 사용되는 Valve로서 Seat나 Disc의 손상을 최소화하고 Flow Mass를 미세하게 조절할 수 있는 Valve입니다.

 

 1) 장점 : 고압에서 사용할 수 있으며, 완전 열림/닫힘 상태가 아니더라도 Seat나 Plug에 가해지는 대미지를 최소화할 수 있습니다.

 

 2) 단점 : Seat가 유체의 방향과 평행으로 되어 있고, 유체가 흐르는 길(Path)이 S자 형으로 되어 있어,

                 유체의 방향 변경 시 유체의 압력손실이 크고 와류 현상(Turbulent)이 일어나, 저압의 유체에서 적당하지 않습니다.

                 같은 구경일 시 Gate Valve에 비해 무겁고 비싼 편입니다.

 

 

 

4. Gate Valve

일반적으로 Flow Mass를 조절하지 않고, 빈번하게 사용하지 않는 곳의 완전 개폐용으로 사용됩니다.

Slot Valve는 Gate Valve의 한 종류로 흔히 사용되는  Valve입니다.

 

 1) 장점 : 완전히 열렸을 때는 유체 저항이 전혀 없고, 압력 손실이 거의 없습니다.

                  Globe Valve에 비해 연간 거리가 짧고 중량이 작으며, 대구경에서도 사용할 수 있습니다.

 

 2) 단점 : 유속이 빠른 유체일 때, 조금 열린 상태에서는 진동과 소음 현상이 일어나 Seat가 마모될 수 있습니다.

                 따라서, Flow Mass Controller 용으로는 사용할 수 없습니다.

 

5. Diaphragm Valve

유체가 점액 상태이거나 유체 속에 고형 물질 또는 덩어리 등이 들어있는 유체를 제어하는데 사용되는 Valve입니다.

이 Valve의 형태는 유체를 차단하기 위해 유동적인 판막(Flexible Diaphragm)이 상하로 움직여 작동합니다.

점액부는 고무, Glass, Plastic, Teflon 등으로 Lining 할 수 있습니다.

 

 

6. Needle Valve

초미세 유량(1 sccm 미만)을 수동으로 조절하기 쉽게 Valve의 끝부분이 바늘 모양으로 되어 있는 Valve 입니다.

핸들을 돌려 바늘 모양의 Planger 끝부분이 유량을 조절합니다.

Needle Valve는 진공 또는 미세한 유량 제어가 필요한 곳에 사용됩니다.

 

 

 

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오늘은 지난 시간에 이어 IGS 안에 들어가는 Manual Valve와 그 종류에 대해 알아보았습니다.

 

다음 시간에는 Manual Valve 외 자주 사용되는 Pneumatic Valve와 Check Valve에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

감사합니다.