KR100463485B1

KR100463485B1 - 다이어프램 밸브 및 사출 성형 방식에 따른 다이어프램밸브의 제조 방법

Info

Publication number: KR100463485B1
Application number: KR1020040059054A
Authority: KR
Inventors: 이희만
Original assignee: 이희만
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2004-07-28
Publication date: 2004-12-29

Abstract

본 발명은 다이어프램 밸브 및 사출 성형방식에 따른 다이어프램 밸브의 제조 방법에 관한 것으로 보다 상세히 설명하면, 본 발명의 다이어프램 밸브는 사출 성형 방식으로 이루어져 있으므로 고순도의 약품 공급 배관 설비 즉, 반도체 제조 장비, 식음료 제조 설비의 배관 설비 등에 적합하도록 설계되었고, 그 제조 방법에 있어서, 본 발명의 실시예에 따르면, 공정의 용이성 및 완성품의 외관이 우수할 뿐만 아니라, 밸브의 핸들 조작을 육안으로 용이하게 할 수 있는 구조로 되어 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 다이어프램 밸브는,

주물로 주조된 다이어프램 밸브의 하부 본체, 상기 하부 본체에 수지제를 사출 성형에 의해 성형된 유로, 상기 유로를 통해 흐르는 유체의 흐름을 조절하기 위해 상부 본체를 관통하여 핸들에 축 지지된 다이어프램, 및 상기 다이어프램을 동작시키기 위한 핸들부로 이루어지고,

상기 핸들이 중앙부에 원호 형상의 화살표가 표시되어 있고, 화살표 안에는 밸브 핸들의 회전 방향에 따라 OPEN 또는 CLOSE 글자가 식별될 수 있도록 기재되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

다이어프램 밸브 및 사출 성형 방식에 따른 다이어프램 밸브의 제조 방법{DIAPHRAGM VALVE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME ACCORDING TO INJECTION MOLD TYPE}

도 1은 종래의 수지제 조성물을 코팅한 다이어프램 밸브를 도시한 도면으로서, 도 1a는 상기 종래의 다이어프램 밸브의 외관을 도시한 도면이고, 도 1b는 다이어프램 밸브의 핸들부를 도시한 도면이며, 도 1c는 도 1a에 도시한 다이어프램 밸브의 부분단면 사시도이며, 도 1d는 종래의 다이어프램 밸브를 제조하기 위한 공정을 도시한 플로우차트이다.

도 1에 도시한 종래의 다이어프램 밸브는 전이 방식의 성형 방식(Transfer Molding Type)으로 수지 조성물을 코팅한 다이어프램 밸브로서 실용신안 등록 제 20-0280434호에 개시되어 있다.

도 1a 및 도 1c에 도시한 종래의 다이어프램 밸브는 일반적으로 배관과 배관사이에 설치되어 유체의 흐름을 조절하는 기능을 수행하기 위한 것이다. 이러한 다이어프램 밸브(200)는 밸브의 본체 내부가 불포화 폴리에스테르 수지 조성물 등으로 코팅되어 있기 때문에 내열성 및 내약품성이 우수하고, 저수축성 등을 갖기 때문에 화학 공정의 배관에 적합한 것으로 알려져 있다. 여기서, 다이어프램 밸브(200)는 원형의 핸들(130)에 축 결합된 다이어프램(120)에 의해 배관내를 흐르는 유체의 흐름을 단속 조절하는 기능을 수행한다. 밸브의 양 측단부에는 볼트 및 너트 등의 체결기구에 의해 배관에 고정 또는 체결하기 위한 플랜지(100)가 형성되어 있다.

도 1b는 다이어프램 밸브(200)의 금속제 핸들부(130)를 도시한 도면으로서, 상기 금속제 핸들부는 일반적으로 핸들부(130)의 양쪽 표면에 핸들의 회전 방향에 따라 잠김(Close) 또는 열림(open) 방향을 음각으로 표시되어 있다.

도 1d는 도 1에 도시한 다이어프램 밸브(200)의 금속 본체 내부를 불포화 폴리에스테르 수지 조성물 등으로 코팅하는 방법을 도시한 공정을 나타내는 플로우차트이다.

도 1d에 도시한 종래의 다이어프램 밸브의 제조 방법은, 전이 성형 방식(Transfer Molding Type)으로 이루어지는데, 그 전이 성형 방식은, 성형 코팅될 금속 부재 및 금형 가열단계(S 10), 금속 부재 프레스 장착단계(S 20), 금형 성형면 이형제 도포단계(S 30), 금형을 금속 부재와 조립하는 단계(S 40), 수지 조성물(BMC : Bulk Molding Compound) 투입단계(S 50), 금형 가열 가압단계(S 60), 및 금형 분리단계(S 70)로 구성된다.

상술한 종래의 전이 성형 방식의 다이어프램 밸브(200)는 기밀성이 현저히 떨어지고, 다이어프램 밸브(200)의 제조 공정 상에 이형제를 도포하여야 하며, 후처리 선반 가공 등을 반드시 수행하여야 하므로 밸브내에 작은 오염 입자 등이 항상 존재하게 되고, 이러한 오염 입자들은 세정 작업 등을 반복적으로 실시하여도 개선되지 않는다는 단점을 갖고 있다.

또한, 상술한 바와 같은 종래의 다이어프램 밸브(200)는 상술한 단점으로 인해 고순도를 유지해야할 필요가 있고, 유독성의 약품이 통과하게 되는 반도체 제조 장비의 배관 설비로서는 부적절하기 때문에, 기밀성이 우수하고, 밸브내에 오염 입자들이 상존하지 않는 새로운 형태의 다이어프램 밸브의 개발이 요구되어 왔다,

또한, 반도체 제조 설비의 배관 설비는 다이어프램 밸브의 조작자에 의한 순간적인 밸브의 오작동에 의해, 경제적으로 막대한 손실 및 인명에도 치명적일 경우가 발생할 수 있으므로, 밸브를 보다 용이하게 조작할 수 있는 표시가 요구되어 왔다.

예를 들어, 반도체 제조 설비는 고순도이고, 유독성의 약품을 많이 사용하고 있다는 것은 주지의 사실이다. 그러므로, 지진 등이 발생하는 경우, 진동 및 순간적인 밸브의 핸들의 오동작은 경제적으로도 많은 손실을 발생할 수 있고, 인명에도치명적일 수 있다. 따라서, 숙련되지 않은 조작자도 위험 발생시 용이하게 밸브를 잠글 수 있는 표시가 반드시 필요하다.

종래의 다이어프램 밸브에는 밸브의 잠금/열림 표시가 용이하게 식별되지 않도록 표시되어 있다는 단점이 있다.

또한 종래의 전이 방식의 밸브 성형은 제조 공정상 성형후, 반드시 후처리 선반 가공을 요하기 때문에, 밸브 내부에 오염 입자가 상존하게 되며, 이러한 오염 입자들은 세정 공정에 의해서도 제거되지 않는다는 문제점을 갖고 있다.

본 발명은 반도체 제조 설비 등에 적합하도록 기밀성이 우수하고, 밸브 내부에 오염 입자 원천적으로 발생되지 않는 다이어프램 밸브 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 밸브의 조작을 용이하도록 밸브의 열림/닫힘 표시가 어떠한 상황에서도 식별할 수 있도록 명확하게 표시되는 핸들을 구비한 다이어프램 밸브를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 외관상으로 우수한 외형미를 갖는 다이어프램 밸브를 제공하기 위한 것이다.

도 1a는 상기 종래의 다이어프램 밸브의 외관을 도시한 도면이고,

도 1b는 다이어프램 밸브의 핸들부를 도시한 도면이며,

도 1c는 도 1a에 도시한 다이어프램 밸브의 부분단면 사시도이고,

도 1d는 종래의 다이어프램 밸브를 제조하기 위한 공정을 도시한 플로우차트이며,

도 2a는 본 발명에 따른 다이어프램 밸브를 도시한 사시도이고,

도 2b는 도 2a의 부분절단 단면도이며,

도 3a는 도 2a에 도시한 다이어프램 밸브의 분해사시도이고,

도 3b는 도 2a에 도시한 다이어프램 밸브의 평면도이며,

도 3c는 다이어프램 밸브의 핸들을 표시한 도면이고,

도 3d는 도 2a에 도시한 다이어프램 밸브의 측면도이며,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 제조 공정을 도시한 플로우차트이고,

도 5는 본 발명의 실시예인 다이어프램 밸브의 기밀도를 측정하기 위한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

400 : 다이어프램 밸브 410 : 하부 본체

430 : 다이어프램 450 : 상부 본체

470 : 핸들부

본 발명의 한 실시예에 따른 다이어프램 밸브는,

바람직하게 본 발명의 한 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 상기 다이어프램은, 제 1 층이 탄성재질로 이루어지고, 제 2 층이 연질의 수지막으로 이루어져 있으며, 상기 제 2 층의 하부면 중앙에 중앙이 분리된 원형의 돌출부가 형성되어 있고,

상기 유로가 상기 유로의 다이어프램 접촉면의 외측에는 상기 다이어프램의 하부면에 형성된 원형의 돌출부보다 약간 크게 원형의 돌출부가 형성되어 있다.

바람직하게 본 발명의 한 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 상기 핸들부는 하부에 플랜지를 갖는 원통 형상의 접속 부재, 링, 접속 부재의 회전량을 감지하기 위해 측면에 돌기를 갖는 내부 캡, 밸브의 개폐량을 표시하기 위해 회전 방향에 점의 크기가 점점 커지도록 표시된 원판, 핸들, 및 핸들 상부에 삽입되어 회전 방향의 표식 등을 확인할 수 있도록 투명한 플라스틱으로 이루어진 외부 투명 캡으로 이루어져 있다.

바람직하게 본 발명의 한 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 상기 핸들부를 구성하는 구성 요소들이 프라스틱으로 이루어져 있다.

바람직하게 본 발명의 한 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 상기 핸들 위에표시된 글자 및 화살표를 서로 다른 색으로 기재되어 있다

바람직하게 본 발명의 한 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 상기 핸들부에는 밸브의 개폐량을 시각적으로 알 수 있는 개폐량 창을 포함하고 있어서, 조작자가 핸들의 조작을 용이하게 한다.

바람직하게 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이어프램 밸브를 제조하는 방법에 있어서,

주조물을 준비하여 유기 용제를 사용하여 오염물질을 제거하기 위해 탈지 세정한 후, 밸브 금형을 조립하는 단계, 조립된 밸브 금형을 전기로에서 150 ~ 200℃로 예열하는 단계, 불소 수지제 원료를 주입하여 사출기에서 사출 성형하는 단계, 상기 사출 성형된 금형 즉시 금형을 해체하는 단계, 및 검사 및 후처리 공정을 포함하여 이루어진다.

바람직하게 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 상기 검사 및 후 처리 공정이, 핀 홀 탐지기에서 검사 공정, 세정기에 의한 세정 건조 공정, 부품 조립 공정, 및 기밀 테스트 공정을 포함하는 한다.

(실시예 1- 다이어프램 밸브)

이하, 본 발명의 한 실시예인 다이어프램 밸브에 대해 도 2 내지 도 3 및 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

도 2a는 본 발명에 따른 다이어프램 밸브를 도시한 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 부분절단 단면도이다.도 2a, 도 2b, 도 3a에 있어서, 다이어프램 밸브(400)는 크게 밸브 하부 본체(410), 다이어프램(430), 밸브 상부 본체(450), 핸들부(470)로 구성됨을 알 수 있다.밸브 하부 본체(410)는 양 측단부에는 다른 배관 부재에 볼트 및 너트와 같은 접속부재 등으로 접속 또는 체결하기 위한 플랜지(411)가 형성되어 있고, 금속제의 주물에 의해 밸브 형상으로 주조된다. 또한, 밸브 하부 본체(410)은 부식 등을 방지하고 외관미를 향상시키기 위해 외부를 분체 도장 등의 방법으로 도색된다.밸브 하부 본체(410)의 내부의 유로 중앙에는 유체를 단속하기 위한 격벽(423)가 형성되어 있다. 밸브 하부 본체(410)의 내부에 형성된 유체 통로 상에 수지제 유체 통로(410)이 후술하는 도 4에 도시한 방법인 사출 성형에 의해 성형된다. 다시말하면, 주조된 밸브 하부 본체(410)의 내부에 형성된 유체 통로를 일정한 두께로 내약품성, 내열성을 갖는 불소 수지제를 사출 성형하여 코팅 또는 피복함으로써, 수지제 유로(420)을 형성하게 된다. 상기 수지제 유로(420)의 사출 성형 방법에 대해서는 도 4를 참조하여 상세히 설명하고자 한다.수지제 유로(420)는 밸브 하부 본체(410)의 유체 통로와 동일하게 형성되어, 밸브 내를 흐르는 약품 용액이 금속에 접촉되지 않게 형성되어 양쪽 플랜지(411)로부터 약간 돌출되게 연장 형성된다.또한, 밸브 하부 본체(410)의 중앙에는 다이어프램(430) 및 밸브 상부 본체(450)과의 체결부(425)가 형성되어 있다. 체결부(425)는 다이어프램(430)을 사이에 두고, 밸브 상부 본체(450)과 밸브 하부 본체(410)를 볼트 너트와 같은 체결기구에 의해 기밀하게 체결될 수 있도록 사각형으로 형성된다. 체결부(425)의 중앙에는 원형의 수지제 유로(420)이 형성되어 있고, 원형의 수지제 유로(420)는 다이프램(430)에 의해 약품 용액을 차단 또는 통과시키기 위해 중앙부가 격벽(423)에 의해 분리되어 있다.상기 밸브 하부 본체의 체결부(425)의 윗면에는 도 2b에 도시한 바와 같이 다이어프램(430)의 하부면(436)에 형성된 원형의 돌출부(437)의 외측 연부에 대응하도록 원형의 돌출부(421)가 형성되어 있다. 다이어프램(430)을 사이에에 두고, 상부 본체와 하부본체가 볼트/너트에 와 같은 체결 수단에 의해 체결되었을 때, 도 2b의 확대단면도에서 알 수 있듯이, 상기 원형의 돌출부(421)는 다이어프램 하부면(435)에 형성된 원형의 돌출부(437)와 결합되어, 다이어프램 밸브(400)에 있어서, 이중으로 기밀성을 향상시키는 기능을 수행한다. 따라서, 본 발명에 따른 다이어프램 밸브(400)의 기밀도를 향상시킬 수 있다.도 2b 및 도 3a에 상세히 도시한 바와 같이, 다이어프램(430)은 다이어프램 밸브(400)의 유로(420)내를 흐르는 액체(화학 약품 용액) 또는 가스를 후술하는 핸들부(470)의 회전 동작에 따른 다이어프램(430)의 상하 동작에 의해 하부 본체의 유로 중앙에 형성된 격벽을 폐쇄 또는 개방함으로써, 단속하는 기능을 수행한다.상기 다이어프램(430)의 중앙에는 축(431)이 축 지지부(433)에 고정 설치되어 있고, 이 축(431)은 핸들부(470)에 결합되어 있다. 다이어프램(430)은 2 층 구조로 이루어져 있는데, 제 1층(435)은 고무와 같은 탄성체로 이루어지고, 하부 본체와 접촉되는 접촉면인 제 2 층(436)은 테프론과 같은 연질의 수지막(436)으로 이루어져 있으며, 이 하부의 연질 수지막(436)에는 원형 돌출부(437)가 형성되어 있다. 또한, 원형 돌출부(437)의 중앙을 가로질러서 상기 돌출부(437)과 같은 높이로 직선 돌출부(439)가 형성된다. 이 직선 돌출부(439)은 밸브 하부 본체(410)의 격벽(423)에 대응되도록 형성된다.상기 다이어프램(430)의 중앙에 설치된 축 연결부(433)에 삽입 고정된 축(431)은 핸들부(450)에 연결되고, 핸들부(470)의 좌우측 회전에 의해 연질의 다이어프램(430)의 중앙부 즉, 유로와 접촉되는 면이 상승 또는 하강되어 유로를 개방 또는 차단하게 된다. 상기 다이어프램(430)은 밸브의 상부 본체(450)와 하부본체(410) 사이에 배치되어 이들과 함께 나사 등의 체결기구에 결합 고정된다. 이러한 체결 기구가 풀리는 경우에는 다이어프램 밸브(400)에 흐르는 약품 용액 또는 가스가 누설이 발생된다. 이 경우, 본 발명의 다이어프램 밸브(400)은 밸브 하부 본체(410)의 체결부(425) 상에 형성되어 있는 수지제 유체 통로(420)의 주연부에 형성된 돌출부(421)과 다이어프램(430)의 연질의 수지막(436) 상에 형성된 돌출부(437)가 도 2b에 확대하여 도시된 바와 같이 돌출부(421)과 돌출부(437)이 서로 엇갈리게 배치되므로, 어느 정도의 나사 풀림 정도에도 기밀성을 유지함으로써, 전체적으로 다이어프램 밸브(400)의 기밀성을 향상시킬 수 있다.밸브의 상부 본체(450)는 밸브의 하부 본체(410)와 같이, 금속의 주물에 의해 주조되어 분체 도장 등의 방법으로 도색되어 있다. 또한, 상부 본체(450)는 핸들부(470)에 다이어프램(430)을 축 결합될 수 있도록 축(431)이 통과하는 관통 구멍이 형성되어 있다.핸들부(470)의 구조에 대해서는 도 3a의 분해 사시도를 참조하여 상세히 설명하고자 한다.도 3a는 도 2a에 도시한 다이어프램 밸브의 분해사시도이고, 도 3b는 도 2a에 도시한 다이어프램 밸브의 평면도이고, 도 3c는 다이어프램 밸브의 핸들을 표시한 도면이고, 도 3d는 도 2a에 도시한 다이어프램 밸브의 측면도이다.도 3a에 도시한 바와 같이, 다이어프램 밸브(400)의 핸들부(470)는 일반적으로 엔지니어링 즉, 강화 플라스틱과 같은 재료로 이루어져 있기 때문에 외형미가 향상될 뿐만 아니라, 금속제 보다는 모형의 착색 또는 글자의 인쇄 표시 등이 용이하다는 것을 알 수 있다.도 3a에 있어서, 핸들부(470)는 하부에 플랜지를 갖는 원통 형상의 접속 부재(451), 고무링(452), 접속 부재(451)의 회전량을 감지하기 위해 한 측면에 돌기(457)를 갖는 내부 캡(453), 상기 내부 캡(453)의 상부에 삽입 고정되어 밸브의 개폐량을 표시하기 위해, 회전 방향에 따라 적색 등으로 표시된 점의 크기가 시계 반대 방향 또는 반시계 방향으로 점점 커지도록 표시된 원판(154), 상기 원판(154)에 표시된 점을 확인하기 위한 개폐량 표시 창(460)을 포함하고, 상기 개폐량 표시 창(460)의 좌우로 닫힘 또는 열림 회전 방향을 나타내는 화살표시부(461,463)을 포함하는 핸들(455), 및 상기 핸들(455) 상부에 삽입되어 회전 방향의 표식 등을 확인할 수 있도록 투명한 플라스틱으로 이루어진 외부 투명 캡(456)으로 이루어져 있다.도 3b 및 도 3c에 도시한 바와 같이, 핸들부(470)를 위에서 볼 때, 핸들(455)의 중앙에 형성된 원형부의 안쪽에, 밸브의 열림 방향 또는 닫힘 방향을 표시하는 화살표시부(461, 463)가 표시되어 있다. 화살표시부(461, 463)의 내측에는 열림(open) 또는 닫힘(close)라는 글자가 인쇄되어 있다. 여기서, 화살표시부(461, 463) 및 글자는 서로 다른 색으로 예를 들어, 열림을 나타내는 화살표시부(461) 및 글자는 청색으로 인쇄되어 있고, 닫힘을 나타내는 화살표시부(463) 및 글자는 적색으로 인쇄되어 있다. 물론, 이는 본 발명을 제한하려하는 것이 아니라는 것을 인지하여야 한다. 또한 열림 또는 닫힘을 나타내는 화살표시부(461, 463)의 중앙부에 밸브의 개폐량을 적색 점(点)의 크기로 표시할 수 있는 밸브의 개폐량 표시 창(460)이 설치되어 있다.점의 크기는 원판(454)에 많이 열림 정도에 따라 점의 크기가 크게 적색으로 표시되어 있다. 따라서, 밸브(455)의 회전량에 따라 밸브의 개폐량을 용이하게 식별할 수 있다.여기서, 도 1c에 도시한 금속제 핸들부와 비교하여 볼 때, 도 1c에 도시한 금속제 핸들부는 핸들의 주물 주조시, 음각 또는 양각에 의해 화살 표시 또는 글자들을 표시하게 되나, 이는 표면이 거칠고, 핸들과 같은 재질로 이루어지기 때문에 글자를 식별하기가 상당히 어려운 단점이 있었다. 이러한 식별이 어려운 상태로 인해, 평상의 유지 보수 또는 가스 누설 사고 발생과 같은 긴급한 상황이 발생하는 경우에는 숙련자일지라도 순간적인 오동작을 유발시킬 수 있으며, 이러한 오동작 등은 반도체 제조 설비 라인 등에서는 막대한 경제적 또는 인적 손실을 초래하게 된다.한편, 본 발명의 실시예에 따른 다이어프램 밸브(400)의 핸들부(470)는 통상의 긴급 상황시에도 조작자가 용이하게 조작할 수 있는 표시 즉, 열림 또는 닫힘을 위한 회전 방향이 언제든지 식별할 수 있도록 되어 있고, 도 3b 내지 도 3c에 도시한 바와 같이 밸브의 열림 또는 닫힘을 위한 회전 방향 화살표시가 명확하게 식별할 수 있도록 되어 있다.도 3b 및 도 3c에 도시한 본 발명의 실시예에 따른 핸들부(470)의 표시는 "열림(open) 또는 닫힘(close)" 라는 글자가 서로 다른 색으로 표시되어 있고, 또한 화살표시의 색도, 서로 다르게 표시되어 있으며, 현재 밸브의 열림 또는 닫힘 정도를 표시할 수 있기 때문에 숙련되지 않은 조작자의 경우에도 밸브의 조작을 보다 용이하게 할 수 있다는 장점을 갖는다.(실시예 2 - 제조 방법)이하, 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 사출 성형 제조 방법에 따른 다이어프램 밸브의 제조 방법에 대해 상세히 설명하고자 한다. 보다 엄밀히 말하면, 도 2에 도시한 다이어프램 밸브(400)의 밸브 하부 본체(410)의 내부에 형성된 유체 통로 상에 수지제 유체 통로(410)를 사출 성형하는 제조 방법과 사출 성형된 밸브와 에 관한 것이다.도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형 방식에 따른 다이어프램 밸브의 제조 공정을 도시한 플로우차트이다.먼저, 도 4에 도시한 본 발명의 사출 성형 방식에 따른 다이어프램 밸브의 제조 공정은 다음과 같이 이루어진다.금속으로 주조된 밸브의 하부 본체(410)를 준비하여, 주조시 오염 물질을 제거하기 위해 톨루엔과 같은 유기 용제를 사용하여 탈지 세정한 후, 다이어프램 밸브를 사출 성형하기 위한 금형 즉, 다이어프램 밸브의 유로를 형성하는 하부 본체에 불소 수지를 피복 또는 코팅하기 위한 금형을 조립한다(단계 200). 즉, 금속으로 주조된 밸브의 하부 본체(410)의 유로에 수지제를 일정두께로 피복 또는 코팅하기 위해, 밸브의 하부 본체(410)내의 유로와 일정 두께 떨어져서 금속으로 이루어진 금형을 삽입시켜서 후술하는 사출 성형 과정(단계 220)에서 하부 본체와 금형 사이에 수지제 용액을 주입하여 냉각시킴으로써 사출 성형에 따른 하부 본체가 성형된다. 여기서, 하부 본체(410)는 주조된 후 탈지 세정 이전에 외관미를 향상시키기 위해 페인트로 도색하는 것이 바람직하다.그 다음, 약 120∼200℃로 5∼15분 정도 열풍 순화식 전기로에서 밸브 하부 본체 및 상기 하부 본체에 조립된 금형을 예열한다(단계 210).입형식 엘보 사출기에서 용융된 불소 수지제 원료를 주조된 밸브 하부 본체(410)과 금형 사이에 주입하여 다이어프램 밸브의 유로를 사출 성형한다(단계 220).상기 사출 성형된 금형은 공냉식으로 순간적으로 냉각한 후 즉시 해체된다(단계 230), 금형을 즉시 해체하지 않는 경우에는 용융된 수지제 원료가 냉각되면서 수축하여 금형을 견고하게 고정시키기 때문에, 금형의 해체가 늦어지면, 강제적인 힘을 주어야 만이 해체될 수 있고, 이러한 과정에서 밸브 하부 본체에 형성된 유로에 변형이 생겨서 후처리 하지 않으면 않되는 결과를 초래하게 된다.금형이 해체된 수지제 유로를 포함하는 밸브의 하부 본체는 수지제 유로가 굳어질 때까지 자연 상태에서 방치시켜 자연 냉각시킨다(단계 240).이후, 상기 사출 성형된 밸브 하부 본체(410)에 대한 사출 성형된 유로 내의 크랙 등을 검사하기 위해 핀 홀 탐지기에서 기밀도 등이 검사가 수행된다(단계 250).기밀도 검사에서 정상으로 판정된 밸브 하부 본체(410)은 사출성형시 금형 등에 있는 불순물 등을 제거하기 위해 세정기에 의한 세정 건조된다(단계260).상기 단계(200) 내지 단계(250)을 통해 다이어프램 밸브의 하부 본체(410)이 사출성형에 의해 완성된다.이후, 도 3a에 도시한 바와 같은 다이어프램 밸브(400)의 각각의 부품, 즉 다이어프램(430), 상부 본체(450), 및 핸들부(470)들을 조립하는 조립한다(단계 270)을 통해 다이어프램 밸브(400)가 완성된다. 이 때, 핸들부(470)을 구성하는 부품은 사전에 조립되어 있음을 알 수 있다.완성된 다이어프램 밸브(400)은 후술하는 도 5에 도시한 기밀 테스트 장치에 의해 기밀도를 측정한다(단계 280). 그 후, 테스트에 통과된 제품만을 포장 출하하게 된다.이하, 종래의 전이 방식의 다이어프램 밸브의 제조 방법과 본 발명에 따른 사출 성형 방식의 다이어프램 밸브의 제조 방법에 대해 상세히 비교하여 보면, 먼저 본 발명에 따른 다이어프램 밸브의 제조 방법은 종래의 전이 방식의 다이어프램 밸브의 제조 방법에서 수행되는 이형제 도포 공정, 냉각 공정, 및 선반에 의한 후처리 가공이 불필요하다.여기서, 종래의 전이 방식의 다이어프램 밸브의 제조 공정에서 반드시 수행되는 선반 가공은 완성된 다이어프램 밸브내에 오염 입자를 포함하는 원인이 되고, 이러한 오염 입자는, 후처리 공정 즉, 세정 건조 공정을 수행할지라도 입자는 잔존하게 된다. 따라서, 반도체 제조 설비와 같은 고순도의 약품을 사용하는 배관 설비에는 부적절한 것으로 판정되었다.이하, 도 5을 참조하여 다이어프램 밸브의 통상적인 기밀도 검사에 대해 간단히 설명한다.상술한 다이어프램에 있어서, 가장 중요한 점은 밸브의 기밀도(Sealing)이다. 따라서, 이하 설명하는 기밀도 검사는 종래의 방법에 의해 제조된 다이어프램 밸브에서도 반드시 필요한 사항이다.

단계(280)에서 수행되는 기밀도 검사는 다이어프램 밸브의 양측에 압력 게이지(pressure gauge : 230)를 설치하고, 레귤레이터(210)를 통해 질소 가스를 압력을 소정 범위 이상으로 유지하여 통과시켰을 때의 질소 가스의 누설량에 의해 검사된다. 이러한 질소가스의 누설량은 다이어프램 밸브와 병렬로 설치된 누설 테스터(leak tester :220)에 의해 측정된다.

본 발명의 한 실시예에 따른 다이어프램 밸브는 반도체 제조 설비 등에 적합하도록 기밀성이 우수하고, 밸브 내부에 오염 입자 원천적으로 발생되지 않는 장점을 갖고 있다.

또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 다이어프램 밸브가 밸브의 열림/닫힘 표시가 어떠한 상황에서도 식별할 수 있도록 명확하게 표시되는 핸들을 구비함으로써, 다이어프램 밸브의 조작을 용이하도록 한다.

또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 다이어프램 밸브는 외관상으로 우수한 형체를 갖는다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 제조 방법은 기밀성이 우수하여 고순도의 약품 등을 취급하는 반도체 제조 설비의 배관 설비에 적합한 다이어프램 밸브를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 제조 방법은 작업성이 우수하고, 제품 생산성이 우수하여 비용 절감 및 인원 절감 등을 달성할 수 있다.

도면에서 상세히 도시하고, 상술한 실시예에서 상세히 설명한 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해서만 제한되고, 본 발명의 기술분야엣 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims

약품 용액 또는 가스의 유입구와 유출구를 포함하는 유로, 유로의 중앙에 격벽을 갖고 있고, 다이어프램, 상부 본체와 체결되기 위한 체결부를 가지며, 다이어프램에 의해 격벽과 밀착 또는 개방에 의해 약품 용액 또는 가스를 통과시킬 수 있는 유로를 갖도록 주물로 주조된 다이어프램 밸브의 하부 본체,

상기 하부 본체의 유로내에 불소 수지를 사출 성형에 의해 일정 두께로 피복 또는 코팅하여 성형된 수지제 유로,

상기 하부 본체의 유로 중앙에 형성된 격벽을 차단 또는 개방하여 상기 수지제 유로를 통해 흐르는 유체의 흐름을 조절하기 위해 상부 본체를 관통하여 핸들에 축 지지되며, 제 1 층이 탄성재질로 이루어지고, 제 2 층이 연질의 수지막으로 이루어져 있는 다이어프램,

상기 다이어프램에 지지된 축을 통과시키고, 상기 밸브 하부 본체와 사이에 다이어프램을 볼트/너트와 같은 체결기구에 의해 기밀하게 고정시키기 위한 밸브 상부 본체, 및

상기 다이어프램에 연결된 축에 삽입되어 좌우 회전에 의해 상기 다이어프램을 상하로 동작시켜 밸브를 작동하기 위한 핸들부

로 이루어지고,

상기 핸들이 중앙부에 원호 형상의 화살표시부가 표시되어 있고, 화살표시부 안에는 핸들의 회전 방향에 따라 OPEN 또는 CLOSE 글자가 식별될 수 있도록 기재되어 있는 것을 특징으로 하는 다이아프램 밸브.
제 1 항에 있어서, 상기 밸브 하부 본체의 상기 체결부의 수지제 유로상에 원형의 돌출부가 형성되고,

상기 다이어프램의 제 2 층의 연질 수지막 하부면에, 상기 체결부의 수지제 유로 상에 형성된 상기 원형의 돌출부 보다 외경이 작은 원형의 돌출부가 형성되어 있으므로,

밸브 조립시, 상기 다이어프램의 수지막 하부면에 형성된 원형의 돌출부와 상기 밸브 하부 본체의 체결부의 수지제 유로상에 형성된 원형의 돌출부가 서로 엇갈리게 배치되어 2중의 기밀구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밸브.
제 1 항에 있어서, 상기 핸들부가,

상기 밸브 상부 본체에 삽입 고정될 수 있도록 하부에 플랜지를 갖는 원통 형상의 접속 부재,

상기 접속 부재와 내부 캡사이에 삽입되는 고무링,

상기 접속 부재의 원통부에 삽입고정되 있고, 핸들의 회전량을 감지하기 위해 한 측면에 돌기를 갖는 내부 캡,

상기 내부 캡의 상부에 삽입 고정되어 밸브의 개폐량을 표시하기 위해, 회전 방향에 따라 적색 등으로 표시된 점의 크기가 시계 반대 방향 또는 반시계 방향으로 점점 커지도록 표시된 원판,

상기 내부 캡에 고정되고, 상기 원판에 표시된 점을 확인하기 위한 개폐량 표시 창을 포함하고, 상기 개폐량 표시 창의 좌우로 닫힘 또는 열림 회전 방향을 나타내는 화살표시부을 포함하는 핸들, 및

상기 핸들 상부에 삽입되어 회전 방향의 표식 등을 확인할 수 있도록 투명한 플라스틱으로 이루어진 외부 투명 캡

으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 다이아프램 밸브.
제 3 항에 있어서, 상기 핸들부를 구성하는 원통 형상의 접속부재, 상기 내부 캡, 상기 원판, 상기 핸들 및 투명캡이 엔지니어링 프라스틱으로 어루어지는 것을 특징으로 하는 다이아프램 밸브.
제 3 항에 있어서, 상기 핸들 위에 표시된 글자 및 화살표를 서로 다른 색으로 기재하는 것을 특징으로 하는 다이아프램 밸브.
제 1 항에 있어서, 상기 핸들부에는 상기 원판에 표시된 점의 크기에 따라 밸브의 개폐량을 시각적으로 알 수 있는 개폐량 창을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 다이아프램 밸브.
다이어프램 밸브를 제조하는 방법에 있어서,

약품 용액 또는 가스의 유입구와 유출구를 포함하는 유로, 유로의 중앙에 격벽을 갖고 있고, 다이어프램, 상부 본체와 체결되기 위한 체결부를 가지며, 다이어프램에 의해 격벽과 밀착 또는 개방에 의해 약품 용액 또는 가스를 통과시킬 수 있는 유로를 갖도록 주물로 주조된 다이어프램 밸브의 하부 본체 주조물을 준비하고, 이 하부 본체 주조물을, 오염물질을 제거하기 위해 유기 용제를 사용하여, 탈지 세정하는 단계,

상기 하부 본체의 유로내에 불소 수지를 일정 두께로 피복 또는 코팅하기 위해 상기 하부 본체의 유로와 일정 간격을 두고 밸브 금형을 조립하는 단계,

상기 하부 본체 주조물과 조립된 밸브 금형을 전기로에서 5 ∼ 15 분 동안 150 ~ 200℃로 예열하는 단계,

용융된 불소 수지제 원료를 주입하여 사출기에서 수지제 유로를 사출 성형하는 단계,

상기 사출 성형된 금형을 금형을 해체하는 단계,

상기 사출 성형에 의해 수지지 유로가 성형된 상기 밸브 하부 본체를 냉각시키는 단계,

상기 밸브 하부 본체를 핀 홀 탐지기에서 기밀성을 검사하는 기밀성 검사 단계,

상기 밸브 하부 본체를 세정기에 의한 세정 및 건조하는 단계

다이어프램, 밸브 하부 본체, 및 핸들부를 조립하는 단계, 및

완성된 다이어프램 밸브에 대한 기밀성 검사를 수행하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밸브를 제조하는 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 완성된 다이어프램 밸브에 대한 기밀성 검사가,

상기 완성된 다이어프램 밸브의 양측에 압력 게이지를 설치하고, 레귤레이터를 통해 질소 가스를 압력을 소정 범위 이상으로 유지하여 통과시키며, 상기 완성된 다이어프램 밸브와 병렬로 설치된 누설 테스터에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밸브를 제조하는 방법.