KR101851509B1

KR101851509B1 - 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법

Info

Publication number: KR101851509B1
Application number: KR1020170154615A
Authority: KR
Inventors: 이상선
Original assignee: 이상선
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2018-06-11

Abstract

본 발명은, 사출을 통해 유체이송공이 형성된 PFA 라이닝 코어부를 형성하는 제1 공정; 상기 PFA 라이닝 코어부를 금형에 설치하는 제2 공정; 플라스틱 사출을 통해 상기 PFA 라이닝 코어부의 외측에 밸브 본체를 형성하는 제3 공정을 포함하는 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법에 있어서, 코팅장치를 이용하여 상기 밸브에 진공증착이 수행되는 단계를 포함하는 진공증착이 적용된 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법을 제공한다.
따라서, 밸브 본체의 유체이송공에 불소수지 라이닝층을 형성하여 그 통로 내면의 내식성, 내열성 및 화학적인 안정성을 확보할 수 있으며, 밸브 전체 또는 적어도 일부 상에 증착을 통해 외부 환경에 의한 부정적 영향(예: 오염, 손상 등)을 최소화할 수 있다.

Description

라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING VALVE WITH VALVE BODY FORMED LINING}

본 발명은 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유체가 유동하는 밸브 본체의 유체이송공에 불소수지 라이닝층을 형성하여 그 통로 내면의 내식성, 내열성 및 화학적인 안정성을 확보할 수 있으며, 밸브 전체 또는 적어도 일부 상에 증착을 통해 외부 환경에 의한 부정적 영향{예: 오염, 손상 등}을 최소화는 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법에 관한 것이다.

밸브는 직선형의 유로에 볼이나 판 등의 개폐수단을 설치하고 이를 회전시킴으로써 유체의 흐름을 개폐하거나 그 방향을 전환 시켜주는 장치이다. 이러한 밸브의 일례가 실용신안등록 제20-0280161호(이하, '종래기술'이라 한다)에 개시되어 있으며 첨부된 도 1을 참조하여 그 구성에 대하여 개략적으로 기술하면 다음과 같다. 도시한 바와 같이, 종래기술의 밸브에서는 밸브본체(2) 내측에 형성된 유체이송공에 볼(3)이 내장되어 있고, 상기 볼(3)의 상측으로는 상단에 나사봉(5)이 형성된 회동축(4)이 결합되어 있으며, 상기 회동축(4)에는 고정구(7)를 통해 조작레버(6)가 고정되어 있다. 상기 조작레버(6)를 회전 조작함에 따라 회동축(4)과 볼(3)이 회전하여 밸브본체(2)의 유체이송공의 흐름을 통제한다. 이 경우, 상기 밸브본체(2)에는 스토퍼(8)가 형성되어 있어 조작레버(6)가 제한적으로 움직이게 되어 있다. 도 2에는 종래의 다른 밸브 구성이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 유체이송공(2-1)이 관통되게 형성된 밸브 본체(2)는 플라스틱으로 이루어져 있으며 사출에 의해 제조될 수 있다.

그러나, 전술한 종래기술에 따른 플라스틱 밸브는 밸브 본체를 통과하는 유체의 종류 및 성질에 의해 밸브 본체 내의 유체이송공이 쉽게 변형되거나 마모되는 경우가 있었으며, 이에 따라 유체이송공 내의 볼이나 판 등 개폐 수단의 작동이 원활하지 않아 밸브 본래의 기능을 수행할 수 없다는 문제점이 있었다. 아울러, 밸브는 필요에 따라 다양한 환경의 장소에 구비된다. 이경우 처한 환경에 따라 외관 상의 표면 오염과 손상 등이 발생될 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 밸브 운용 상의 유지 관리가 용이한 밸브를 제공하는 것이 용이하지 못한 단점이 있다.

한국등록특허 제10-0915013호

본 발명은 유체가 유동하는 밸브 본체의 유체이송공에 불소수지 라이닝층을 형성하여 그 통로 내면의 내식성, 내열성 및 화학적인 안정성을 확보할 수 있으며, 밸브 전체 또는 적어도 일부 상에 증착을 통해 외부 환경에 의한 부정적 영향{예: 오염, 손상 등}을 최소화는 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 사출을 통해 유체이송공이 형성된 PFA 라이닝 코어부를 형성하는 제1 공정; 상기 PFA 라이닝 코어부를 금형에 설치하는 제2 공정; 플라스틱 사출을 통해 상기 PFA 라이닝 코어부의 외측에 밸브 본체를 형성하는 제3 공정을 포함하는 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법에 있어서, 코팅장치를 이용하여 상기 밸브에 진공증착이 수행되는 단계를 포함하는 진공증착이 적용된 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법에 의하면, 밸브 본체의 유체이송공에 불소수지 라이닝층을 형성하여 그 통로 내면의 내식성, 내열성 및 화학적인 안정성을 확보할 수 있으며, 밸브 전체 또는 적어도 일부 상에 증착을 통해 외부 환경에 의한 부정적 영향(예: 오염, 손상 등)을 최소화할 수 있다.

도 1은 종래기술의 밸브를 도시한 단면도이다.
도 2는 종래의 다른 밸브를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3에 따른 밸브 본체의 제조공정을 나타내는 구성도이다.
도 5는 도 4에 따른 순서도이다.
도 6은 도 3에 따른 밸브를 진공증착하기 위한코팅장치를 도시한 구성도이다.`
도 7은 도 6에 따른 코팅장치에 사용되는 3상 저온 플라즈마 전극의 전기적 구성도이다.
도 8은 도 6에 따른 코팅장치에 적용되는 원주형 마그네트론 스퍼터링 소스의 구성도이다.
도 9는 도 6에 따른 코팅장치에 적용되는 원주형 마그네트론 스퍼터링 소스의 다른 구성도이다.
도 10은 진공증착 코팅장치에 적용되는 진공배기관계를 도시한 구성도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공증착 코팅장치에 적용되는 진공배기관계를 도시한 구성도이다.
도 12 내지 도 18는 도 11에 따른 구성들 중 일부 구성을 도시한 도면들이다.
도 19 내지 도 21은 도 11에 따른 구성들 중 일부 구성의 다른 실시예를 도시한 도면들이다.
도 22은 도 11에 따른 구성들 중 일부 구성의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 23는 도 11에 따른 구성들 중 일부 구성의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 24은 도 11에 따른 구성들 중 일부 구성의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 25는 도 11에 따른 구성들 중 일부 구성의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 26은 도 11에 따른 구성들 중 일부 구성의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

도 3에는 본 발명에 따른 밸브(1000)의 구성이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 밸브(1000)는 밸브 본체(200), 상기 밸브 본체(200)의 내부에 형성된 유체이송공(210)에 설치된 도시되지 않은 볼이나 판 등의 개폐수단, 및 상기 개폐수단을 조작하는 조작부(300)로 구성되어 있다. 특히, 본 발명에 따르면, 상기 밸브 본체(200)의 내부에 형성된 유체이송공(210)의 내면에 불소수지의 라이닝층이 형성되어 있다. 상기 불소수지로는 테트라 플루오르 에틸렌 페르플루오르 알킬비닐 에테르 공중합체(Tetra fluoro ethylene perfluoro alkylvinyl ether copolymer:PFA(이하, PFA라 한다))가 사용되며, 상기 유체이송공(210)의 내면에 밀착되게 형성되어 있다. 물론, 본 발명이 목적으로 하는 소정의 특성을 가지고 있다면 다른 종류의 불소수지가 사용될 수도 있다.

상기 PFA의 라이닝층(220)을 통해 유체이송공(210) 내면의 내식성, 화학적 안정성 및 마찰계수 등을 보완할 수 있다. 여기서, 상기 라이닝층(220)은 1~10mm의 두께로 유체이송공(210)의 내면에 라이닝되는 것이 바람직하다. 상기 라이닝층(220)의 두께가 1mm보다 작은 경우 유체에 의해 쉽게 마모되어 효율성이 크게 떨어지게 되며, 10mm보다 클 경우 고가인 PFA에 의해 제조단가가 크게 상승하고 유체이송공(210) 내에 설치된 볼의 외경 치수에 영향을 미치게 된다. 본 실시예에서, 상기 유체이송공(210)은 상기 라이닝층(220)이 형성되기 전이나 형성된 후에도 공통적으로 지칭하도록 한다. 한편, 불소수지인 PFA는 공지된 기술로, 불소와 탄소의 강력한 화학적 결합으로 인해 매우 안정된 화합물을 형성함으로써 거의 완벽한 화학적 비활성 및 내열성, 비점착성, 우수한 절연 안정성 및 낮은 마찰계수의 특성을 지닌다. 이와 같은 구성을 가지는 밸브 본체의 라이닝방법을 도 4와 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저, PFA 사출공정을 통해 밸브 본체(200)의 유체이송공(210)의 내면을 구성하는 PFA 라이닝 코어부(220)를 형성한다(S10 공정). 이 경우, 사출금형 내에서 35~80kgf/cm2의 압력으로 사출을 실시하며 사출시 용융된 불소수지인 PFA는 270~420℃의 온도를 가지는 것이 바람직하다. 다음, 사출된 후 경화된 PFA 라이닝 코어부(220)를 또 다른 사출금형(미도시)에 고정한다(S11 공정). 이 상태에서 PFA 라이닝 코어부(220)의 둘레에 플라스틱을 사출하여 밸브 몸체(200)를 완성한다(S12 공정). 이경우, 사출금형 내에서 35~80kgf/cm2의 압력으로 사출을 실시하며 사출시 용융된 플라스틱은 160~200℃의 온도를 가지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 온도범위는 PFA 라이닝 코어부(220)가 용융되지 않는 범위에 해당한다. 마지막으로, PFA 라이닝층이 형성된 밸브 본체(200)를 사출금형으로부터 인출한 다음, 선반 또는 밀링 등과 같은 다듬질공작기계를 사용하여 사출성형시 발생되는 스프루(sprue)를 제거하는 스프루 제거공정(S13 공정)을 수 행함으로써 밸브 몸체(200)의 제조공정을 종료한다. 결국, 이러한 공정에 의해 상기 밸브 몸체(200)의 내부에 형성된 유체이송공(210)에 불소수지의 라이닝이 형성된다. 이후 코팅장치(1100)를 이용하여 상기 밸브 전체 또는 적어도 일부 구성에 진공증착을 수행한다(S14 공정).

이하에서는 상기 코팅장치에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.

도 6은 도 3에 따른 코팅장치를 도시한 구성도이다. 도 7은 도 6에 따른 코팅장치에 사용되는 3상 저온 플라즈마 전극의 전기적 구성도이다. 도 8은 도 6에 따른 코팅장치에 적용되는 원주형 마그네트론 스퍼터링 소스의 구성도이다. 도 9는 도 6에 따른 코팅장치에 적용되는 원주형 마그네트론 스퍼터링 소스의 다른 구성도이다. 도 10은 진공증착 코팅장치에 적용되는 진공배기관계를 도시한 구성도이다.

도 6 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 기술이 적용되는 코팅장지(1100)는, 일측에 방전매체로 사용되는 아르곤(Ar)가스나 산소를 주입할 수 있도록 압력게이지(130)을 가지는 질량유량게이지(MFC; 31)를 가지고, 다른 측에는 진공배기를 위한 배기구(132)를 가지는 원통형의 진공챔버(133)를 구비한다. 상기 진공챔버(133)의 내부에는 진공챔버(133)의 축방향으로 일정간격을 유지시켜 구비되는 레일(134)에 활주가능하게 바퀴(135)를 가지는 이동대차(136)를 설치한다. 상기 이동대차(136)의 상방 양측에 서포터(137)로 유지되는 가이드로울러(138) 의 상방에는 양측이 개방된 관체타입의 외부지그(139)을 구비하고, 상기 외부지그(139)의 내측에는 일정간격을 유지시켜 내부지그(140)를 설치하여 이동대차(136)의 중앙에서 세워지는 지지대(141)에 의하여 유지되도록 한다. 상기 외부지그(139)의 내측과 내부지그(140)의 외측면에는 코팅하고자 하는 플라스틱 제품(P)을 장착하는 것은 당연할 것이다. 상기 외부지그(139)은 진공챔버(133)의 외부에 설치되는 모터와 감속기로 구성되는 구동수단(142)과 커플러 등과 같은 착탈수단에 의하여 연결되는 가이드로울러(138)에 의하여 회전하도록 한다. 상기 내부지그(140)은 가이드로울러(138)와 함께 설치되는 원동체인기어(143)와 내부지그(140)을 유지하는 지지대(141)의 상측과 하측에 설치되는 중간 및 피동체인기어(144,45)와 체인(146)으로 연결하여 구동하도록 한다. 상기 외부지그(139)과 내부지그(140)상간에 형성되는 코팅공간(S)에 위치하는 진공챔버(133)에는 플라즈마 발생을 위한 다수개의 수냉 플라즈마전극(150)과 스퍼터링 작동으로 플라스틱제품(P)에 코팅을 수행하는 다수개의 마그네트론스퍼터링소스(160)를 설치하고, 상기 배기구(132)에는 진공배기시스템(180)을 연결한다. 물론, 상기 코팅공간(S)에는 플라스틱제품(P)을 예열하여 잠재기체의 방출을 촉진시켜 코팅품질을 향상시키기 위한 히터(147)를 설치하고, 상기 히터(147)의 가열온도 및 진공챔버(133) 내부의 온도를 감지하기 위한 온도센서(148)를 적정 위치에 설치한다. 상기 플라즈마전극(150)은, 3상 외부전원(1380v)으로부터 SRC전압제어기(151)와 승압변압기(152)를 통하여 필요한 전압을 파형변화기(153)에 입력하고, 상기 파형변화기(153)를 통하여 전력을 공급받도록 한다. 상기 플라즈마전극(150)은 진공챔버(133) 내에서 방전기체를 글로우방전 이온화하여 저온 플라즈마를 형성하여 플라스틱제품(P)을 에칭 또는 활성화와 부분적 과산화구조로 전환시켜 친수성 표면을 형성한다. 상기 마그네트론스퍼터링소스(160)는, 동이나 알루미늄, 타타늄, 스테인레스스틸과 같은 비자성체 금속으로 원주형상으로 성형한 음극의 스퍼터링타깃(161)을 구비하고, 상기 스퍼터링타깃(161)의 내부에 구비되는 축(162)에는 자기장 발생을 위한 마그네트(164)를 배열하여 구성한다.

상기 마그네트론스퍼터링소스(160)는 도 3에서와 같이 축(162)에 각각의 마그네트(164)를 N-S, S-N순서로 조립하여 전력선과 자력선 분량이 서로 수직되는 매개자석의 중간위치의 스퍼터링타깃(161)의 외부표면에서 360°방향에 스퍼터링(163)이 발생되도록 하고, 마그네트(164)를 축방향으로 왕복시킴으로서 스퍼터링타깃(161) 전체 외부표면에 걸처 균일하게 증발이 가능하도록 마그네트왕복타입으로 구성한다. 상기 마그네트론스퍼터링소스(160)의 다른 예로서는, 도 4에서와 같이 스퍼터링타깃(161)의 내부에 구비되는 축(162)에 마그네트(164)를 4개이상 짝수개로 조립하고, 인접하는 극과 극관계는 N-S 또는 S-N으로 배열하면 N-S 또는 S-N중심위치의 스퍼터링타깃(161)의 외부표면에서 스퍼터링타깃(161)의 길이방향에 대하여 직선형의 스퍼터링(163)증발이 발생하도록 구성하고, 마그네트(164)를 회전시킴으로서 스퍼터 링타깃(161) 전체에 걸처 균일하게 증발이 가능하도록 하는 마그네트회전타입으로 구성하여도 된다. 상기와 같은 마그네트론스퍼터링소스(160)를 단일 또는 조합하여 배치할 수 있으며, 스퍼터링타깃(161)이 이종(異種)의 소재로 조합하여 배치할 경우에는 상호 간섭이 없는 위치에 배치하는 것이 바람직하다. 상기 진공배기시스템(180)은, 진공챔버(133)의 배기구(132)와 조절실드(181)를 가지는 배기관(182)으로 연결하고, 상기 배기관(182)에는 고진공주밸브(183)와 오일냉각트랩(184)을 가지는 확산펌프(185)를 연결한다. 상기 확산펌프(185)는 진공밸브(193)와 연결되고 다음으로 고진공밸브(193)→부스터펌프(188)→로터리펌프(186)노선과 고진공밸브(193)→밸브(194)→로터리펌프(186)노선으로 되어있고, 고진공주밸브(183)는 중간위치에 저진공밸브(187)를 가지는 부스트펌프(188)와 연결하여 구성한다. 상기 배기관(182)과 오일냉각트랩(184) 상간에는 진공코팅시 확산펌프(185)의 오일역류방지와 정상배기속도를 유지할 수 있도록 하는 고진공병렬밸브(190)를 더 구비하고, 상기 고진공주밸브(183)와 부스트펌프(188)상간에는 플라즈마 처리시 진공챔버(133)내부를 일정한 압력으로 유지하기 위한 저진공병렬밸브(191)와 유량조절밸브(192)를 더 설치하여 구성한다.

상기와 같은 본 발명은, 이동대차(136)에 구비되는 외부지그(139)의 내측과 내부지그(140)의 외측면에 외부세척공정을 거친 플라스틱제품(P)을 장착한 후 진공챔버(133)를 개방하여 진공 챔버(133)에 구비되는 레일(134)에 이동대차(136)의 바퀴(135)가 안착되도록한 후 밀어서 넣는다. 이러한 상태에서 진공챔버(133)내부를 진공배기시스탬(180)을 이용하여 진공상태로 유지한 후 히터(147)를 작동시켜 예비가열을 수행하고, 온도센서(148)에 의하여 적정한(1기 설정된)온도를 유지하면 플라스틱제품(P)에 잔존하는 기체를 배기한다. 예비가열에 의해 플라스틱제품(P)에 잔존하는 기체를 배기한 후 방전매체인 산소나 외부공기를 주입하여 설정된 압력에 도달한 후 플라즈마전극(150)에 3상전력을 공급하여 플라즈마처리를 수행한다. 이때, 외부지그(139)는 구동수단(142)에 의하여 회전하는 가이드로울러(138)에 의하여 회전하고, 내부지그(140)은 가이드로울러(138)에 설치되는 원동체인기어(143)와 체인(146)으로 연결되는 중간 및 피동체인기어(144,45)에 의하여 회전하게 되며, 회전방향은 동일방향 또는 역방향에 관계없이 진행시켜도 무방하다.

상기와 같이 3상전원을 공급받는 플라즈마전극(150)에 의하여 플라즈마 표면처리 과정에서 플라스틱제품(P)을 회전시킴으로서 플라스틱제품(P)의 복잡한 구조에 관계없이 전체적인 부분에 대하여 에칭화 되거나 표면분자가 부분적으로 과산화구조로 전환되어 화학적 부착도 가능하게 활성화 되고, 물리적 부착이 강화되도록 한다. 상기와 같은 동작으로 플라스틱제품(P)의 플라즈마처리가 끝난 후에는 다시 진공배기시스템(180)을 이용하여 진공챔버(133)내부를 고진공 상태로 배기하여 잔류공기(1산소)를 깨끗하게 제거하여 다음순서(공정)인 코팅공정에서 혹여 일어날 수 있는 산화 및 질화를 방지할 수 있도록 한다.

상기와 같은 배기가 끝난 후에는 압력게이지(130) 또는 질량유량게이지(MFC;31)를 통하여 방전 기체로 아르곤(Ar)가스를 주입하면서 스퍼터링타깃(161)을 음극으로 하고 음극 표면에 자기장을 걸어줌으로서 스퍼티링타겟(161) 표면위치에서 고리형(1원형) 스퍼터링(Sputtering;63)이 발생하여 원자분자가 증발, 활성화된 플라스틱제품(P)표면에 증착되는 것이다.

상기 마그네트론스퍼터링소스(160)가 마그네트왕복타입일 경우에는 스퍼터링타깃(161) 내부에 구비되는 축(162)에 조립된 마그네트(164)를 스퍼터링타깃(161)의 축방향으로 왕복시킴으로서 각각의 마그네트(164)가 위치한 스퍼터링타깃(161)에만 증발되지 않고 스퍼터링타깃(161) 전체 외부표면에 걸처 균일하게 증발할 수 있도록 하게된다. 그리고, 마그네트회전타입의 경우에는 스퍼터링타깃(161)의 내부 축(162)에 구비되는 각각의 마그네트(164)의 극과극의 중간위치에서 대응되는 스퍼터링타깃(161)의 외부표면에서 증발작용이 일어나기 때문에 마그네트(164)를 회전시킴으로서 역시 스퍼터링타깃(161) 전체 외부표면에 걸처 균일하게 증발되도록 함으로서 고가의 스퍼터링타깃(161)이 균일하게 소모할 수 있는 장점을 가진다.

특히, 스퍼터링타깃(161)이 전방향에 대하여 증발형상이 일어나고 플라스틱부품(P)이 장착된 외부지그(139)과 내부지 그(140)는 회전하고 있는 상태에 있어 부품의 구조가 복잡함에 관계없이 구석구석 고르게 증착할 수 있게된다. 그리고, 상기 진공배기시스템(180)의 경우에는 진공코팅시 확산펌프(185)의 오 일역류방지와 정상배기속도를 유지할 수 있도록 배기관(182)과 오일냉각트랩(184) 상간에 고진공병렬밸브(190)를 더 구비하고, 상기 플라즈마 처리시 진공챔버(133)내부를 일정한 압력으로 유지할 수 있는 저진공병렬밸브(191)와 유량조절밸브(192)를 고진공주밸브(183)와 부스터펌프(188)상간에 더 설치함으로서 효율적인 배기관계를 유지할 수 있게 된다.

도 11 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공증착 코팅장치에 적용되는 진공배기관계를 도시한 구성도이다. 도 12 내지 도 18는 도 11에 따른 구성들 중 일부 구성을 도시한 도면들이다. 이하 구성적 특징이 있는 부분을 중심으로 설명하기로 한다.

도 11 내지 도 18를 참조하면, 상기 진공증착 코팅장치는, 상기 진공챔버(1133)의 저면에 구비되는 다수의 지지부(B)와, 상기 지지부(B)가 거치되는 소정의 베이스몸체부(1110)와, 상기 베이스몸체부(1110) 상에서 상기 지지부(B)의 둘레부 적어도 일부에 접하도록 구비되어 상기 지지부(B)를 고정시키는 적어도 한 쌍의 고정모듈(1120)을 포함한다. 상기 고정모듈(1120)은 상기 베이스몸체부(1110) 상에서 상기 지지부(B)에 접하도록 구비되는 바닥부(1121)와, 상기 바닥부(1121)의 상방에 구비되며 상호간에 슬라이딩 방식으로 유동되어 상기 지지부(B)에 접촉되는 복수의 구조물로 이루어진 유동체(1122)를 포함한다.

상기 본체 상에서 지면을 향하도록 형성되는 지지부(B), 상기 지지부가 거치되는 소정의 베이스몸체부(1110)을 더 포함한다. 상기 고정모듈(1120)은 상기 베이스몸체부(1110) 상에서 설정범위로 이동되어 상기 지지부(B)에 접하도록 구비되는 바닥부(1121)와, 상기 바닥부(1121)의 상방에 구비되며 상호간에 슬라이딩 방식으로 유동되어 상기 지지부(B)에 접촉되는 복수의 구조물로 이루어진 유동체(1122)를 포함한다. 상기 유동체(1122)는 상기 바닥부(1121)의 상방에 위치되는 최하단유동체(11221)와, 상기 최하단유동체(11221)의 상방에 위치되는 최상단유동체(11223)와, 상기 최하단유동체(11221)와 상기 최상단유동체(11223) 사이에 구비되는 중단유동체(11222)를 포함한다. 상기 최하단유동체(11221), 상기 최상단유동체(11223) 및 상기 중단유동체(11222)의 상기 지지부(B)를 향하는 내측면부에는 자성이 부여되는 자성층(ML)이 각각 구비되어 상기 지지부(B) 상에 자성 결합되되, 상기 유동체(1122)는 내부에 수평형 완충공간(1S1)이 다층으로 형성되고 상기 각 완충공간(1S1) 상에는 바(Bar) 형상 탄성체(1L)가 복수 구비된다. 상기 탄성체(1L)는 상기 지지부(B) 기준으로 직교방향으로 위치된다. 상기 자성층(ML)에 후단측에는 초음파 진동을 발생시키기 위한 초음파 진동부(1EL)와, 히팅을 위한 히팅부(HL)가 구비된다. 상기 자성층(ML)은 외부 제어수단(1미도시) 제어 하에 (예 : 전력원 공급 여부 등)에 따라 동작이 on 또는 off 되는 전자석을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 히팅부(HL), 상기 초음파 진동부(1EL), 상기 자성층(ML)의 동작은 외부 제어수단의 제어 하에 필요에 따라 다양한 순서로 동작되거나, 동시적으로 동작된다. 상기 자성층(ML)의 전단부에는 진퇴형 노즐(N)이 형성된다. 즉, 상기 지지부(B)를 향해 접착액을 토출한 뒤 상기 자성층(ML) 내부로 후퇴한다. 또한, 상기 노즐(N)이 상기 지지부(B)와 접촉함으로써 접착액을 토출하며 후퇴하는 것도 가능하다. 상기 유동체(1122)는, 상기 완충공간(1S1)들 사이에 높이방향으로 충진물이 충진되고 외주면 또는 내주면 상에는 상기 충진물을 가열하기 위한 가열수단이 구비되는 다수의 충진체(FU)가 구비되며, 상기 충진체(FU)는 외부 제어를 통해 상기 충진물을 토출하여 인접하는 상기 완충공간 상에 충진물이 충진되도록 하고, 상기 충진물은 용융 열가소성 엘라스토머 수지 분사액을 포함한다. 상기 유동체(1122)는 상기 최상단유동체(11223) 상에 구비되어, 승하강 가능하게 구비되는 승강부(1123)를 더 포함하며, 상기 최상단유동체(11223)의 상부에는 완충패드(11231)가 구비된다. 상기 고정모듈(1120)은, 한 쌍 또는 두 쌍으로 구비되어 상호 대향하는 면이 상하 방향 상으로 소정의 함입부가 형성되어, 상기 지지부(B)를 둘러싸도록 형성되며, 상기 함입부는 횡단면 기준으로 다각 또는 반원 형상으로 형성된다.

상기 유동체(1122)는, 상기 중단유동체(11222)는 상기 최하단유동체(11221) 상에서 경사지도록 유동되며, 상기 최상단유동체(11223)은 상기 중단유동체(11222) 상에서 경사지도록 유동되고, 상기 중단유동체(11222)와 상기 최상단유동체(11223)는 상기 지지부(B)를 향하여 필요에 따라 택일적 이거나 획일적으로 유동하여 접한다.

도 19 내지 도 21은 도 11에 따른 구성들 중 일부 구성의 다른 실시예를 도시한 도면들이다. 이하에서는 기술적 특징이 있는 부분을 중심으로 설명하기로 한다. 도 19 내지 도 21을 참조하면, 상기 유동체(1222)는 상기 중단유동체(12222)는 상기 최하단유동체(12221) 상에서 수평방향상으로 유동되며, 상기 최상단유동체(12223)는 상기 중단유동체(12222) 상에서 수평방향상으로 유동되고, 상기 중단유동체(12222)와 상기 최상단유동체(12223)는 상기 지지부(B)를 향하여 필요에 따라 택일적 이거나 획일적으로 유동하여 접한다.

도 22는 도 11에 따른 구성들 중 일부 구성의 다른 실시예를 도시한 도면들이다. 도 22을 참조하면, 상기 최하단유동체(12221), 상기 중단유동체(12222), 상기 최상단유동체(12223)는, 상기 지지부(B)를 향하는 전방이 후방과 상호 반전되도록 회전되며, 각 후단부 상에는 상기 지지부 상에 접촉되도록 하기위한 내부와 외부 간에 전진 및 후진 가능한 흡착모듈(1I)이 구비된다. 상기 흡착모듈(1I)은 제1 흡착모듈(1I1)과, 상기 제1 흡착모듈로부터 진퇴형으로 구비되는 제2 흡착모듈(1I2)와, 상기 제2 흡착모듈(1I2)로부터 진퇴형으로 구비되는 제3 흡착모듈(1I3)을 포함한다.

도 23은 도 11에 따른 구성들 중 일부 구성의 또 다른 실시예를 도시한 도면들이다. 도 23를 참조하면, 상기 베이스몸체부(1210) 상에서 일정 범위로 유동가능하도록 구비되며 상기 바닥부(1221)가 상기 지지부(B)를 향하도록 가압힘을 제공하는 제1 가압모듈(P1)과, 상기 제1 가압모듈(P1)의 상방으로 연동되어 상기 최하단유동체(12221)가 상기 지지부(B)를 향하도록 가압힘을 제공하는 제2 가압모듈(P2)과, 상기 제2 가압모듈(P2)의 상방으로 연동되어 상기 중단유동체(12222)가 상기 지지부(B)를 향하도록 가압힘을 제공하는 제3 가압모듈(P3)과, 상기 제3가압모듈(P3)의 상방으로 연동되어 상기 최상단유동체(12223)가 상기 지지부(B)를 향하도록 가압힘을 제공하는 제4 가압모듈(P4)를 더 포함한다. 상기 제1 가압모듈(P1)은 상방에 상기 제1 가압모듈(P1)을 상기 베이스몸체부(1210) 상에 고정시키기 위한 제1 조임모듈(1L1)이 구비되며, 상기 제2 가압모듈(P2)은 상방에 상기 제2 가압모듈(P2)을 상기 제1 가압모듈(P1) 상에 고정시키기 위한 제2 조임모듈(1L2)이 구비되고, 상기 제3 가압모듈(P3)은 상방에 상기 제3 가압모듈(P3)을 상기 제2 가압모듈(P2) 상에 고정시키기 위한 제3 조임모듈(1L3)이 구비된다. 상기 제4 가압모듈(P4)은 상방에 상기 제4 가압모듈(P4)을 상기 제3 가압모듈(P3) 상에 고정시키기 위한 제4 조임모듈(1L4)이 구비되고, 상기 제1가압모듈(P1) 내지 상기 제4 가압모듈은(P4) 사용자의 조작에 기반하여 수동방식으로 동작되거나, 외부의 제어신호에 기반하여 자동방식으로 동작되되, 정회전 또는 역회전 방식으로 동작된다.

도 24는 도 11에 따른 구성들 중 일부 구성의 또 다른 실시예를 도시한 도면들이다. 도 24을 참조하면, 상기 제2 가압모듈(P2) 내지 상기 제4 가압모듈(P4)은, 각각 상기 최하단유동체(12221) 내지 상기 최상단유동체(12223) 상에 바(Bar)형상체로 결속되어 가압힘을 제공하며, 상기 바 형상체로부터 상방과 하방간에 상대이동 가능하도록 결속된다. 상기 제2 가압모듈(P2)은 상기 제1 가압모듈(P1)로부터 상승하여 바 형상체를 매개로 상기 최하단유동체(12221) 상에 가압힘을 제공하며, 상기 제3 가압모듈(P2)이 상기 제2 가압모듈(P2)로부터 상승하여 바 형상체를 매개로 상기 중단유동체(12222) 상에 가압힘을 제공하고, 상기 제4 가압모듈(P4)이 상기 제3 가압모듈(P2)로부터 상승하여 바 형상체를 매개로 상기 최상단유동체(12223) 상에 가압힘을 제공하며, 상기 제2 가압모듈(P2) 내지 제4 가압모듈(P4)이 하방으로 유동되면 상기 제1 조임모듈(1L1) 내지 상기 제4 조임모듈(1L4)을 통해 상호 결속된다.

도 25는 도 11에 따른 구성들 중 일부 구성의 또 다른 실시예를 도시한 도면들이다. 도 25을 참조하면, 상기 승강부(1123) 상에는 상기 지지부(B)를 항하여 진퇴 가능한 플레이트부(1123a)와, 상기 지지부(B)를 향하여 접착액을 토출하기 위한 분사노즐(1123b)이 구비되며, 상기 분사노즐(1123b)은 상기 플레이트부(1123a)가 상기 지지부(B)를 향하여 전진된 상태에서 상기 승강부(1123)와 상기 지지부(B) 사이의 형성되는 소정의 충진공간(FS) 상에 접착액을 분사하여 토출시킨다. 상기 각 자성층(ML)의 내부에는 길이방향 상으로 소정의 관통공(FH)이 형성되며, 상기 분사노즐(1123b)로부터 분사된 접착액은 상기 관통공(FH)에 유입되어, 상기 지지부(B)가 상기 고정모듈(1120)과 접한 상태에서 상기 각 자성층(ML) 상호간을 결속시켜 상기 고정모듈(1120)과 상기 지지부(B) 상호간의 결속을 강화시킨다. 상기 완충패드(11231) 상면부에는 상기 완충패드(11231)의 내부와 외부로 출몰되는 본체부(11231a1)와, 상기 본체부(11231a1)의 내부와 외부로 출몰 가능하도록 구비되어 접착액을 토출하는 토출부(11231a2)를 포함하는 제2 분사노즐(11231a)이 구비된다. 상기 제2 분사노즐(11231a)은 자체적 또는 외부접촉에 기반하여 접착액을 토출한다. 상기 바닥부(1121)는 하방에 대한 가압힘으로 상기 지지부(B)를 가압하기 위한 제1 가압체(1121a)와, 수평방향에 대한 가압힘으로 상기 지지부(B)를 가압하기 위한 상기 제2 가압체(1121b)가 구비되며, 상기 베이스몸체부(1110)는, 상방에 대한 가압힘으로 상기 지지부(B)를 가압하기 위한 제3 가압체(1121c)가 구비된다. 상기 바닥부(1121)는, 상기 제1 가압체(1121a)가 상기 지지부(B)를 가압한 상태에서 상기 제1 가압체(1121a)와 상기 바닥부(1121) 사이의 공간에 접착액을 토출하여 충진시기키 위한 제3 분사노즐(AN1)이 구비되며, 상기 제2 가압체(1121b)가 상기 지지부(B)를 가압한 상태에서 상기 제2 가압체(1121b)와 상기 바닥부(1121) 사이의 공간에 접착액을 토출하여 충진시기키 위한 제4 분사노즐(AN2)이 구비된다. 상기 베이스몸체부(1110)는, 상기 제3 가압체(1121c)가 상기 지지부(B)를 가압한 상태에서 상기 제3 가압체(1121c)와 상기 베이스몸체부(1110) 사이의 공간에 접착액을 토출하여 충진시기키 위한 제5 분사노즐(AN3)이 구비된다. 상기 베이스몸체부(1110)는, 저면부 상에 길이방향을 따라 소정의 제6 분사노즐(1111)이 구비되며, 상기 제6 분사노즐(1111)은 상기 베이스몸체부(1110)의 내부와 외부로 출몰되는 제2 본체부(1111b)와, 제2 본체부(1111b)의 내부와 외부로 출몰 가능하도록 구비되어 접착액을 토출하는 제2 토출부(1111a)를 포함한다. 상기 제6 분사노즐(1111)은 자체적 또는 외부접촉에 기반하여 접착액을 토출한다.

도 26은 도 11에 따른 구성들 중 일부 구성의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다. 이하 구성적 특징이 있는 부분을 중심으로 설명한다. 도 26을 참조하면, 전술한바와 같이 상기 자성층(ML)의 전단부에는 복수의 진퇴형 노즐(N)이 구비 될 수 있는데, 상기 진퇴형 노즐(N) 중 적어도 어느 하나는 상기 지지부(B)에 대하여 접착액 토출하기 위한 것이며, 상기 지지부(B)와 접촉에 기반하여 후퇴되면서 접착액을 토출하기 위한 것일 수 있다.

다른 변형예로서는 상기 자성층(ML)의 전단부에는 복수의 진퇴형 노즐(N)이 구비되며, 상기 진퇴형 노즐(N) 중 적어도 어느 하나는 상기 접착액(예: 에폭시 등) 토출하며, 상기 진퇴형 노즐(N) 중 적어도 어느 하나는 상기 상기 접착액과 혼합을 위한 유체(예 : 경화제, 첨가제, 기타 등)가 토출되는 것일 수도 있다.

한편, 상기 자성층(ML)의 전단부에는 상기 진퇴형 노즐(N)을 수용하도록 소정형상의 믹싱모듈(MX)이 구비되며, 상기 믹싱모듈(MX)은 상기 진퇴형 노즐(N)로부터 토출되는 접착액과 유체를 믹싱하여 믹싱 용액을 분사노즐(N2)을 통해 상기 지지부(B)에 토출한다. 상기 믹싱모듈(MX)은 상기 혼합액과 상기 유체가 충진되며 충진되는 충진액을 믹싱 용액으로 믹싱하되, 상기 충진액과 상기 유체를 설정온도 값으로 유지한 채, 초음파 진동을 가한다. 상기 믹싱모듈(MX)은 상기 자성층(ML) 상의 내부 또는 외부로부터 진퇴 가능하도록 구비되거나 착탈 가능하도록 구비된다.

발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

200 : 밸브 본체
210 : 유체이송공
220 : PFA 라이닝 코어부
300 : 조작부
1000 : 밸브
FS1 : 제1 충진공간
FS2 : 제2 충진공간
FS3 : 제3 충진공간
PT1 : 제1 피스톤 부재
PT2 : 제2 피스톤 부재
PT3 : 제3 피스톤 부재?

Claims

사출을 통해 유체이송공이 형성된 PFA 라이닝 코어부(220)를 형성하는 제1 공정; 상기 PFA 라이닝 코어부(220)를 금형에 설치하는 제2 공정; 플라스틱 사출을 통해 상기 PFA 라이닝 코어부(220)의 외측에 밸브 본체(200)를 형성하는 제3 공정을 포함하는 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법에 있어서,
코팅장치(1100)를 이용하여 상기 밸브에 진공증착이 수행되는 단계를 포함하며,
상기 코팅장치는,
방전매체로 사용되는 아르곤(1Ar)가스나 산소를 주입할 수 있도록 압력게이지(1130)을 가지는 질량유량게이지(1131)와 배기가스 방출을 위한 배기구(1132)를 가지고 구비되는 진공챔버(1133)와, 상기 진공챔버(1133)의 내부에 구비되는 레일(1134)에 활주가능하게 바퀴(1135)를 가지고 설치되는 이동대차(1136)와, 상기 이동대차(1136)의 상방 양측에 서포터(1137)로 유지되는 가이드로울러(1138)의 상방에 구비되는 외부지그(1139)와, 상기 외부지그(1139)의 내측에는 일정간격을 유지시켜 이동대차(1136)의 중앙에서 세워지는 지지대(1141)로 유지되는 내부지그와, 상기 진공챔버의 저면에 구비되는 다수의 지지부; 상기 지지부가 거치되는 소정의 베이스몸체부; 및 상기 베이스몸체부 상에서 상기 지지부의 둘레부 적어도 일부에 접하도록 구비되어 상기 지지부를 고정시키는 적어도 한 쌍의 고정모듈을 포함하며,
상기 고정모듈은 상기 베이스몸체부 상에서 상기 지지부에 접하도록 구비되는 바닥부와, 상기 바닥부의 상방에 구비되며 상호간에 슬라이딩 방식으로 유동되어 상기 지지부에 접촉되는 복수의 구조물로 이루어진 유동체를 포함하는 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법.
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청구항 1에 있어서,
상기 유동체는,
상기 바닥부의 상방에 위치되는 최하단유동체와, 상기 최하단유동체의 상방에 위치되는 최상단유동체와, 상기 최하단유동체와 상기 최상단유동체 사이에 구비되는 중단유동체를 포함하며,
상기 최하단유동체, 상기 최상단유동체 및 상기 중단유동체의 상기 지지부를 향하는 내측면부에는 자성이 부여되는 자성층이 각각 구비되어 상기 지지부 상에 자성 결합되되,
상기 유동체는 내부에 수평형 완충공간이 다층으로 형성되고 상기 각 완충공간 상에는 바(bar) 형상 탄성체가 복수 구비되며, 상기 탄성체는 상기 지지부 기준으로 직교방향으로 위치되는 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법.
청구항 3에 있어서,
상기 유동체는,
상기 완충공간들 사이에 높이방향으로 충진물이 충진되고 외주면 또는 내주면 상에는 상기 충진물을 가열하기 위한 가열수단이 구비되는 다수의 충진체가 구비되며, 상기 충진체는 외부 제어를 통해 상기 충진물을 토출하여 인접하는 상기 완충공간 상에 충진물이 충진되도록 하고, 상기 충진물은 용융 열가소성 엘라스토머 수지 분사액을 포함하되,
상기 유동체는 상기 최상단유동체 상에 구비되어, 상기 베이스몸체부의 저면부를 향하여 승하강 가능하게 구비되는 승강부를 더 포함하며,
상기 최상단유동체의 상부에는 완충패드가 구비되고, 상기 승강부 상에는 상기 지지부를 항하여 진퇴 가능한 플레이트부와, 상기 지지부를 향하여 접착액을 토출하기 위한 분사노즐이 구비되며,
상기 분사노즐은 상기 플레이트부가 상기 지지부를 향하여 전진된 상태에서 상기 승강부와 상기 지지부 사이의 형성되는 소정의 충진공간 상에 접착액을 분사하여 토출시키며,
상기 고정모듈은,
한 쌍 또는 두 쌍으로 구비되어 상호 대향하는 면이 상하 방향 상으로 소정의 함입부가 형성되어, 상기 지지부를 둘러싸도록 형성되며, 상기 함입부는 횡단면 기준으로 다각 또는 반원 형상으로 형성되는 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법.
청구항 4에 있어서,
상기 유동체는,
상기 중단유동체는 상기 최하단유동체 상에서 경사지도록 유동되며, 상기 최상단유동체는 상기 중단유동체 상에서 경사지도록 유동되고, 상기 중단유동체와 상기 최상단유동체는 상기 지지부를 향하여 택일적 이거나 획일적으로 유동하여 접하는 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법.
청구항 5에 있어서,
상기 유동체는,
상기 중단유동체는 상기 최하단유동체 상에서 수평방향상으로 유동되며,
상기 최상단유동체는 상기 중단유동체 상에서 수평방향상으로 유동되고,
상기 중단유동체와 상기 최상단유동체는 상기 지지부를 향하여 택일적 이거나 획일적으로 유동하여 접하는 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법.
청구항 6에 있어서,
상기 최하단유동체, 상기 중단유동체, 상기 최상단유동체는,
상기 지지부를 향하는 전방이 후방과 상호 반전되도록 회전되며, 각 후단부상에는 상기 지지부 상에 접촉되도록 하기위한 흡착모듈이 구비되며,
상기 흡착모듈은 제1 흡착모듈과, 상기 제1 흡착모듈로부터 진퇴형으로 구비되는 제2 흡착모듈와, 상기 제2 흡착모듈로부터 진퇴형으로 구비되는 제3 흡착모듈을 포함하는 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법.
청구항 7에 있어서,
상기 베이스몸체부 상에서 일정 범위로 유동가능하도록 구비되며 상기 바닥부가 상기 지지부를 향하도록 가압힘을 제공하는 제1 가압모듈과,
상기 제1 가압모듈의 상방으로 연동되어 상기 최하단유동체가 상기 지지부를 향하도록 가압힘을 제공하는 제2 가압모듈과,
상기 제2 가압모듈의 상방으로 연동되어 상기 중단유동체가 상기 지지부를 향하도록 가압힘을 제공하는 제3 가압모듈과,
상기 제3 가압모듈의 상방으로 연동되어 상기 최상단유동체가 상기 지지부를 향하도록 가압힘을 제공하는 제4 가압모듈를 더 포함하는 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법.
청구항 8에 있어서,
상기 제1 가압모듈은 상방에 상기 제1 가압모듈을 상기 베이스몸체부 상에 고정시키기 위한 제1 조임모듈이 구비되며,
상기 제2 가압모듈은 상방에 상기 제2 가압모듈을 상기 제1 가압모듈 상에 고정시키기 위한 제2 조임모듈이 구비되고,
상기 제3 가압모듈은 상방에 상기 제3 가압모듈을 상기 제2 가압모듈 상에 고정시키기 위한 제3 조임모듈이 구비되며,
상기 제4 가압모듈은 상방에 상기 제4 가압모듈을 상기 제3 가압모듈 상에 고정시키기 위한 제4 조임모듈이 구비되고,
상기 제1 가압모듈 내지 상기 제4 가압모듈은 사용자의 조작에 기반하여 수동방식으로 동작되거나, 외부의 제어신호에 기반하여 자동방식으로 동작되되, 정회전 또는 역회전 방식으로 동작되는 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법.
청구항 4에 있어서,
상기 각 자성층의 내부에는 길이방향 상으로 소정의 관통공이 형성되며, 상기 분사노즐로부터 분사된 접착액은 상기 관통공에 유입되어, 상기 지지부가 상기 고정모듈과 접한 상태에서 상기 각 자성층 상호간을 결속시켜 상기 고정모듈과 상기 지지부 상호간의 결속을 강화시키는 라이닝이 형성된 밸브 본체를 가지는 밸브의 제조방법.
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