KR101690088B1

KR101690088B1 - 테프론코팅 가스이송관 제조방법

Info

Publication number: KR101690088B1
Application number: KR1020160069028A
Authority: KR
Inventors: 최덕용
Original assignee: 주식회사 준성
Priority date: 2016-06-02
Filing date: 2016-06-02
Publication date: 2016-12-27

Abstract

본 발명은 테프론코팅 가스이송관 제조방법에 관한 것으로서, 플랜지를 준비하는 단계와; 상기 플랜지에서 벨로우즈관이 결합되는 벨로우즈결합단의 내벽면에 일정 깊이의 삽입홈을 상기 플랜지의 원주방향을 따라 형성하는 단계와; 상기 삽입홈이 형성된 플랜지의 내벽면에 수직하게 벨로우즈관의 플랜지결합단을 배치하고, 상기 삽입홈에 구리선을 배치하는 단계와; 상기 삽입홈에 구리선이 배치된 상기 플랜지와, 상기 구리선과 접하게 배치된 상기 벨로우즈관을 브레이징을 수행하여 상기 플랜지의 내벽면과 상기 벨로우즈관의 플랜지결합단을 서로 접합시키는 단계와; 상기 플랜지의 외벽면과, 상기 플랜지의 내벽면에 수직하게 배치된 상기 벨로우즈관의 플랜지결합단의 단부의 결합영역을 티그용접하는 단계와; 서로 접합된 상기 플랜지와 상기 벨로우즈관의 내외벽면에 일정두께의 테프론코팅층을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 삽입홈의 두께는 상기 구리선의 직경의 1/2로 형성되며, 상기 브레이징을 수행하는 단계는 상기 구리선이 삽입된 상기 플랜지와 상기 벨로우즈관을 1500℃의 로에 투입하여 수행되는 것을 특징으로 한다.

Description

테프론코팅 가스이송관 제조방법{TEFLON COATING GAS TRANSFER PIPE }

본 발명은 가스이송관 제조방법에 관한 것으로서, 보다 자세히는 플렌지와 벨로우즈관이 접합된 후 테프론코팅층이 균일하게 형성된 가스이송관 제조방법에 관한 것이다.

반도체 제조 공정 라인에는 반도체를 처리하기 위한 다양한 가스가 이송되는 가스이송관이 사용된다. 이 때, 가스이송관을 통해 HCl, CF4, NF3, BCl3 등 독성을 가지는 다양한 가스가 이송된다.

이렇게 독성을 갖는 가스들은 스테인레스 스틸로 제조된 강관을 통해 이송되더라도, 강관을 쉽게 부식시킬 수 있다.

이에, 가스이송관의 부식을 방지하기 위해 배관 라인 내외부에 테프론코팅층을 일정두께로 형성하여 가스이송관을 제조하게 된다.

도 1은 종래 테프론코팅된 가스이송관(10)의 단면구성을 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이 종래 가스이송관(10)은 플랜지(11)와 벨로우즈관(13)을 서로 결합시켜 제조된다. 이 때, 플랜지(11)와 벨로우즈관(13)은 용접에 의해 서로 결합되고, 이렇게 결합된 플랜지(11)와 벨로우즈관(13) 내외부에 테프론코팅층(15)이 형성된다.

그런데, 플랜지(11)와 벨로우즈관(13)을 용접할 경우, 용접부분에 용접비드(17)가 형성되므로 용접부분의 테프론코팅층(a)이 타 영역에 비해 볼록하게 튀어나오거나 울퉁불퉁한 요철면이 형성되거나 기포가 형성되거나 내부 공간이 형성되는 등의 코팅불량이 생기는 문제가 있다.

이렇게 플랜지(11)와 벨로우즈관(13)의 접합면에 테프론코팅층 불량이 발생되면, 해당 불량영역(a)을 통해 유해가스가 외부로 누설되어 가스이송관(10)의 수명을 단축하게 된다.

일본공개특허 특개평11-104824 한국등록특허 제10-1395724호

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 테프론코팅층이 균일하게 형성되어 수명을 연장할 수 있는 테프론코팅 가스이송관 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 목적은 테프론코팅 가스이송관 제조방법에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 테프론코팅 가스이송관 제조방법은, 플랜지를 준비하는 단계와; 상기 플랜지에서 벨로우즈관이 결합되는 벨로우즈결합단의 내벽면에 일정 깊이의 삽입홈을 상기 플랜지의 원주방향을 따라 형성하는 단계와; 상기 삽입홈이 형성된 플랜지의 내벽면에 수직하게 벨로우즈관의 플랜지결합단을 배치하고, 상기 삽입홈에 구리선을 배치하는 단계와; 상기 삽입홈에 구리선이 배치된 상기 플랜지와, 상기 구리선과 접하게 배치된 상기 벨로우즈관을 브레이징을 수행하여 상기 플랜지의 내벽면과 상기 벨로우즈관의 플랜지결합단을 서로 접합시키는 단계와; 상기 플랜지의 외벽면과, 상기 플랜지의 내벽면에 수직하게 배치된 상기 벨로우즈관의 플랜지결합단의 단부의 결합영역을 티그용접하는 단계와; 서로 접합된 상기 플랜지와 상기 벨로우즈관의 내외벽면에 일정두께의 테프론코팅층을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 삽입홈의 두께는 상기 구리선의 직경의 1/2로 형성되며, 상기 브레이징을 수행하는 단계는 상기 구리선이 삽입된 상기 플랜지와 상기 벨로우즈관을 1500℃의 로에 투입하여 수행되는 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명에 따른 테프론코팅 가스이송관 제조방법은 플랜지의 벨로우즈결합단에 일정깊이 삽입홈을 형성하고, 벨로우즈결합단에 플랜지결합단을 서로 맞대게 배치한 후 구리선을 삽입홈에 끼우고 고온의 로에서 브레이징을 수행하여 제작된다.

이렇게 브레이징에 의해 접합된 벨로우즈관과 플랜지의 결합면은 불규칙하지 않고 일정하게 형성된다. 이에 벨로우즈관과 플랜지의 내외벽면에 테프론코팅층을 형성할 때, 결합면의 외부에도 균일한 테프론코팅층이 형성될 수 있다.

테프론코팅층이 균일하게 형성됨에 따라 독성가스를 이송하는 가스이송관의 수명도 용접에 의해 제조된 가스이송관에 비해 현저히 증가할 수 있다.

도 1은 종래 가스이송관의 단면구성을 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 가스이송관의 구성을 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 가스이송관의 결합구성을 도시한 분해사시도,
도 4는 본 발명의 가스이송관의 제조과정을 도시한 개략도,
도 5는 도 2의 가스이송관의 A-A선에 따른 단면구성을 도시한 단면도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 2는 본 발명에 따른 테프론코팅 가스이송관(100)의 구성을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 테프론코팅 가스이송관(100)의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 테프론코팅 가스이송관(100)은 플랜지(110,110a)와 벨로우즈관(120)을 서로 결합하여 형성한다. 이 때, 벨로우즈관(120)의 양단에 한 쌍의 플랜지(110,110a)가 결합될 수 있다. 그리고, 벨로우즈관(120)과 플랜지(110,110a)의 결합영역에는 구리선(130)이 배치되고 브레이징 과정을 거쳐 벨로우즈관(120)과 플랜지(110,110a)가 접합될 수 있다.

플랜지(110,110a)는 테프론코팅 가스이송관(100)을 긴 길이로 연장해야 할 경우, 이웃하는 플랜지(110,110a)와 서로 연결된다.

플랜지(110,110a)는 플랜지본체(111)와, 플랜지본체(111)의 후단에 연장형성되어 벨로우즈관(120)과 결합되는 벨로우즈결합단(113)을 포함한다. 여기서, 벨로우즈결합단(113)에는 구리선(130)이 삽입되는 삽입홈(115)이 일정깊이 절삭되어 형성된다. 삽입홈(115)은 벨로우즈결합단(113)의 내벽면에 원주방향을 따라 일정 깊이로 형성된다.

벨로우즈관(120)은 플랜지(110,110a)에 결합되어 길이를 가변하거나 직관 또는 곡관으로 가스이송관(100)의 형상이 가변되게 한다. 벨로우즈관(120)은 산(121)과 골(123)이 반복적으로 이어진 주름관 형태로 형성된다.

벨로우즈관(120)의 양단에는 플랜지(110,110a)와 결합되는 플랜지결합단(125)이 형성된다. 플랜지결합단(125)은 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 플랜지(110)의 벨로우즈결합단(113)의 외경에 대응되는 직경을 갖도록 형성된다. 이에 의해 벨로우즈결합단(113)의 상면과 플랜지결합단(125)의 상면에 수평하게 배치되고, 둘의 연결영역에 티그용접이 수행된다.

구리선(130)은 플랜지(110,110a)의 벨로우즈결합단(113)에 배치되어 브레이징에 의해 용융되어 플랜지(110,110a)와 벨로우즈관(120)이 서로 접합되도록 한다. 구리선(130)은 플랜지(110,110a)의 내경에 대응도는 직경을 갖는 링 형태로 형성되거나, 와이어, 시트 형태로 형성될 수 있다.

도 4의 (a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 테프론코팅 가스이송관(100)의 제조방법을 개략적으로 도시한 개략도이다.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 플랜지(110,110a)를 준비한다. 그리고, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 플랜지(110,110a)의 벨로우즈결합단(113)의 내벽면에 삽입홈(115)을 일정깊이 절삭하여 형성한다. 이 때, 삽입홈(115)이 형성되는 부분은 도 1에 도시된 바와 같이 종래 플랜지(110,110a)와 벨로우즈관(120)의 용접영역에 형성된다.

그리고, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 플랜지(110,110a)의 절삭된 삽입홈(115)에 벨로우즈관(120)의 플랜지결합단(125)을 배치한다. 이 후에 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이 플랜지결합단(125)이 배치된 삽입홈(115)에 구리선(130)을 배치한다. 구리선(130)은 도 3에 도시된 바와 같이 링형태로 형성되어 삽입홈(115)에 끼워진다.

구리선(130)은 삽입홈(115)의 두께와 폭은 벨로우즈관(120)의 두께 등을 고려하여 직경이 결정될 수 있다. 일례로, 벨로우즈관(120)의 내경이 45mm인 경우에는 구리선(130)의 직경이 0.6mm로 구비되고, 벨로우즈관(120)의 내경이 55mm인 경우에는 구리선(130)의 직경이 0.7mm, 벨로우즈관(120)의 내경이 100mm인 경우에는 구리선(130)의 직경이 0.8mm로 구비될 수 있다.

이 때, 삽입홈(115)의 폭은 구리선(130)의 직경에 대응되게 형성되고, 삽입홈(115)의 두께는 구리선(130)의 직경의 1/2로 형성되는 것이 바람직하다. 이렇게 삽입홈(115)의 두께가 구리선(130)의 직경의 1/2로 형성될 경우, 브레이징에 의해 구리선(130)이 녹으면서 삽입홈(115)의 빈 공간을 채워 도 5에 도시된 바와 같이 구리선층의 외면이 플랜지(110)의 내경과 일치하는 면에 형성되어 매끈한 면을 이루게 된다.

구리선(130)이 끼워진 플랜지(110,110a)와 벨로우즈관(120)은 1400~1600℃ 온도범위의 로에 투입되어 고온의 열(H)로 브레이징을 수행된다. 용접의 경우 모재인 플랜지(110,110a)와 벨로우즈관(120)에 손상을 줄 수 있으나, 브레이징을 수행하는 경우 모재인 플랜지(110,110a)와 벨로우즈관(120)에는 손상을 주지 않고 접합이 가능한다.

브레이징이 수행된 플랜지(110,110a)와 벨로우즈관(120)의 결합면은 용접비드와 같은 돌출된 형상이 없이 완만한 곡면을 형성할 수 있다. 이에 따라 브레이징 이후 작업자가 별도로 그라인딩이나 줄질과 같은 기계적인 후가공을 수행할 필요가 없는 장점이 있다.

한편, 구리선(130)의 브레이징에 의해 플랜지(110,110a)와 벨로우즈관(120)의 외벽면은 접합이 이루어지고, 외벽면의 연결부분은 티그용접이 수행된다. 이에 의해 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이 티그용접비드(150)가 형성된다.

또한, 브레이징에 의해 플랜지(110,110a)와 벨로우즈관(120)의 접합이 수행되는 경우, 다른 접합 방법에 비해 강한 접합강도를 갖는 장점이 있다.

한편, 브레이징에 의해 플랜지(110,110a)와 벨로우즈관(120)의 접합이 완료되면, 플랜지(110,110a)와 벨로우즈관(120)의 내외면에 테프론코팅층(140)을 0.1~0.2mm 형성한다. 도 5는 테프론코팅층(140)이 형성된 본 발명의 테프론코팅 가스이송관(100)의 단면구성을 도시한 단면도이다.

도 5에 확대도시된 바와 같이 본 발명의 테프론코팅 가스이송관(100)은 구리선을 이용해 브레이징한 접합면(b)이 매끈하게 형성됨에 따라 테프론코팅면도 요철이나 내부공간의 형성없이 균일하게 형성될 수 있다.

이렇게 테프론코팅층이 균일하게 형성됨에 따라 독성가스를 이송하는 가스이송관의 수명을 종래 용접 후 테프론코팅된 가스이송관에 비해 2~3배 연장할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 테프론코팅 가스이송관 제조방법은 플랜지의 벨로우즈결합단에 일정깊이 삽입홈을 형성하고, 벨로우즈결합단에 플랜지결합단을 서로 맞대게 배치한 후 구리선을 삽입홈에 끼우고 고온의 로에서 브레이징을 수행하여 제작된다.

이상에서 설명된 본 발명의 테프론코팅 가스이송관의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 테프론코팅 가스이송관 110 : 플랜지
111 : 플랜지본체 113 : 벨로우즈결합단
115 : 삽입홈 120 : 벨로우즈관
121 : 산 123 : 골
125 : 플랜지결합단 130 : 구리선
140 : 테프론코팅층 150 : 티그용접비드

Claims

테프론코팅 가스이송관 제조방법에 있어서,
플랜지를 준비하는 단계와;
상기 플랜지에서 벨로우즈관이 결합되는 벨로우즈결합단의 내벽면에 일정 깊이의 삽입홈을 상기 플랜지의 원주방향을 따라 형성하는 단계와;
상기 삽입홈이 형성된 플랜지의 내벽면에 수직하게 벨로우즈관의 플랜지결합단을 배치하고, 상기 삽입홈에 구리선을 배치하는 단계와;
상기 삽입홈에 구리선이 배치된 상기 플랜지와, 상기 구리선과 접하게 배치된 상기 벨로우즈관을 브레이징을 수행하여 상기 플랜지의 내벽면과 상기 벨로우즈관의 플랜지결합단을 서로 접합시키는 단계와;
상기 플랜지의 외벽면과, 상기 플랜지의 내벽면에 수직하게 배치된 상기 벨로우즈관의 플랜지결합단의 단부의 결합영역을 티그용접하는 단계와;
서로 접합된 상기 플랜지와 상기 벨로우즈관의 내외벽면에 일정두께의 테프론코팅층을 형성하는 단계를 포함하되,
상기 삽입홈의 두께는 상기 구리선의 직경의 1/2로 형성되며,
상기 브레이징을 수행하는 단계는 상기 구리선이 삽입된 상기 플랜지와 상기 벨로우즈관을 1500℃의 로에 투입하여 수행되는 것을 특징으로 하는 가스이송관 제조방법.
삭제