KR101981779B1 - 플렉시블 파이프 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

플렉시블 파이프 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 산과 골을 갖는 주름진 관 형상으로 형성되는 외부 벨로즈, 산과 골을 갖는 주름진 관 형상으로 형성되고 상기 외부 벨로즈의 내부에 마련되는 내부 벨로즈, 상기 외부 벨로즈와 내부 벨로즈의 양단에 각각 연결되는 한 쌍의 플랜지 및 상기 외부 벨로즈와 내부 벨로즈 사이에 마련되는 압력 공간의 압력을 감지해서 상기 외부 벨로즈와 내부 벨로즈의 파손이나 손상으로 인한 누기 발생 여부를 검사하는 감지부를 포함하고, 상기 압력 공간은 상기 감지부에 충진된 작용제의 상 변화에 의해 발생한 압력을 전달받아 일정한 압력이 형성되는 구성을 마련하여, 외부 벨로즈와 내부 벨로즈 사이에 압력 공간을 형성하고, 압력 공간 내부의 압력 변화에 기초해서 외부 및 내부 벨로즈의 손상이나 파손으로 인한 누기를 감지할 수 있다.

Description

플렉시블 파이프 및 그의 제조방법{FLEXIBLE PIPE AND MANUFACTURING METHOR THEREOF}

본 발명은 플렉시블 파이프 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 제조 설비의 구성요소 사이에서 진공 라인 연결에 사용되는 플렉시블 파이프 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 제조 공정은 실리콘 웨이퍼 상에 산화 공정, 확산 공정, 사진 공정, 식각 공정, 이온주입 공정, 증착 공정, 금속배선 공정 등의 여러 공정을 반복적으로 수행하는 일련의 과정을 일컫는다. 이들 각 공정을 수행하는 반도체 제조 설비의 대부분은 공정 진행 중에 먼지 입자와 같은 이물질에 의하여 반도체 소자의 특성이 나빠지거나 수율이 저하되는 것을 방지하기 위하여 고진공 상태를 유지하고 있다.

이와 같이 진공환경이 필요한 대부분의 반도체 제조설비에는 진공환경을 만들어주기 위한 진공장치가 설치되는데, 진공장치는 크게 진공펌프, 진공 라인, 배기 라인으로 구성된다.

진공 라인의 일 측은 진공환경이 필요한 반도체 제조설비에 연결되고, 타측은 진공펌프에 연결되며, 진공펌프의 일 측에는 배기 라인이 연결된다.

이에 따라, 진공펌프의 작동으로 반도체 설비의 내부를 진공으로 유지하고, 반도체 제조설비 내부에서 공정이 진행된 후의 부산물은 진공 라인을 통해 진공펌프로 흡입되어 배기 라인을 통해 배출된다.

여기서, 진공장치의 진공 라인은 진공환경이 필요한 반도체 제조설비와 진공펌프를 연결하는 것으로서, 반도체 제조설비의 배관이 복잡하거나, 반도체 제조설비와 진공장치의 설치 위치에 따라 진공장치의 진공 라인이 수평 혹은 수직으로만 연결될 수 없어 유연성이 요구되는 일부분에는 파이프 대신 신축성 및 유연성을 갖는 벨로즈를 사용한다.

통상의 벨로즈는 양측단에 각각 플랜지가 결합되어 있어, 플랜지를 통해 배기라인, 진공펌프, 반도체 공정 챔버 등에 연결 설치할 수 있다

즉, 반도체 및 디스플레이의 식각(Etching), 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD), Metal, 확산 공정에서는 챔버, 퍼 라인(Fore Line), 배기 라인 등에 다량의 고체, 융축성 부산물이 생성되는데, 이런 물질들이 진공배관 내부에 쌓이게 되면 장비의 성능 저하, 생산 수율의 감소, 증축 물질의 백 스트림(Back Stream)에 의한 입자원(Particle Source) 및 챔버 내부 오염 등을 유발시킬 수 있다.

상기 CVD에 이은 식각 공정은 평면 디스플레이 또는 반도체 제조에 있어서 반도체 또는 절연체의 특성을 나타내는 여러 층의 얇은 막을 매우 정교하게 형성하고, 식각을 통해 반도체인 스위치 패턴을 집적해서 만드는 가장 기본적인 공정이다.

위 반응을 유도하기 위해, 챔버(Chamber)에 공급되는 각종 공정가스는 소량만 사용되고, 대부분이 배기관을 통해 배출된다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0469608호(2013년 10월 23일 공고) 대한민국 등록특허공보 제10-1075170호(2011년 10월 19일 공고)

그러나 벨로즈는 약 30 내지 100bar 정도의 고압에서 하이드로 포밍 공정을 거쳐 제조됨에 따라, 일단 산이 형성되면 벨로즈가 이중으로 되어있는지 확인하기 어렵고, 공식(pitting corrosion)이 발생하면 벨로즈 내/외부에 동시에 발생하므로, 이중 벨로즈 사이의 부식 발생 여부를 감지하기가 현실적으로 불가능하다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 이중 벨로즈 사이의 공간에 약 4bar의 압력을 아르곤(AR) 가스를 주입해서 내부 주름관의 파손시 누기를 감지하는 기술에 제안된 바 있다.

그러나 이중 벨로즈는 약 30 내지 100bar의 고압으로 성형됨에 따라, 내부 벨로즈와 외부 벨로즈 사이에 아르곤 가스를 주입할 수 있는 공간이 존재하지 않는다.

그리고 이중 벨로즈 사이에 아르곤 가스를 주입하는 것이 가능하더라도, 외부에서 인가되는 압력과 벨로즈가 가지는 축 방향 스프링 힘이 평형을 이룰 때까지 벨로즈가 길이 방향으로 늘어남에 따라, 제품의 정형성을 유지하기가 불가능한 문제점이 있었다.

또한, 아르곤 가스가 주입된 상태에서는 벨로즈가 유연성을 상실해서 경직(rigid)됨에 따라, 가스가 주입된 상태에서는 장착이 불가능한 문제점이 있었다.

그리고 이중 벨로즈 사이에 누기에 따른 압력 변화에 따라 눌려지는 가압 버튼부와 같은 누기 감지기를 적용하는 기술이 제안된 바 있으나, 이중 벨로즈 사이에 가압 버튼과 같은 기계적인 구조를 만드는 것은 현실적으로 불가능하다.

또한, 내부 벨로즈에 부식으로 천공이 발생하면, 사용온도가 200℃까지 상승하더라도 누기로 인해 압력이 증가하지 않음에 따라, 압력 변화만으로는 벨로즈의 누기를 정확하기 감지하는데 한계가 있었다.

또한, 누기 감지에 주로 사용된 헬륨 가스를 이중 벨로즈 내부에 주입해서 누기를 감지하는 경우, 고가의 센서를 필요로 하고, 정밀한 누기 감지를 위해 벨로즈 유닛을 외부로부터 차단한 상태에서 누기 감지 작업을 진행해야 하는 불편을 야기하였다.

따라서 이중 벨로즈의 유연성을 확보하면서 내부 벨로즈와 외부 벨로즈 사이의 누기를 감지할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이중 벨로즈가 적용된 플렉시블 파이프에서 부식을 발생시키는 원인이 되는 누기를 감지할 수 있는 플렉시블 파이프 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 이중 벨로즈 사이에 일정한 압력이 작용하는 공간을 형성하고, 해당 공간의 압력 변화와 누기를 연동해서 누기 발생 여부를 검사할 수 있는 플렉시블 파이프 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 밀폐 공간에 충진된 가스의 열 전도도를 증가시킬 수 있는 플렉시블 파이프 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.

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상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플렉시블 파이프는 산과 골을 갖는 주름진 관 형상으로 형성되는 외부 벨로즈, 산과 골을 갖는 주름진 관 형상으로 형성되고 상기 외부 벨로즈의 내부에 마련되는 내부 벨로즈, 상기 외부 벨로즈와 내부 벨로즈의 양단에 각각 연결되는 한 쌍의 플랜지 및 상기 외부 벨로즈와 내부 벨로즈 사이에 마련되는 압력 공간의 압력을 감지해서 상기 외부 벨로즈와 내부 벨로즈의 파손이나 손상으로 인한 누기 발생 여부를 검사하는 감지부를 포함하고, 상기 압력 공간은 상기 감지부에 충진된 작용제의 상 변화에 의해 발생한 압력을 전달받아 일정한 압력이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플렉시블 파이프의 제조방법은 (a) 판 형상의 원자재를 파이프 형상으로 포밍해서 외부 파이프와 내부 파이프를 각각 성형하는 단계, (b) 상기 외부 파이프와 내부 파이프에 각각 각각 산과 골을 형성하고, 산과 골이 형성된 외부 벨로즈 내부에 내부 벨로즈를 삽입해서 이중 벨로즈로 결합하는 단계, (c) 상기 이중 벨로즈의 양단에 각각 한 쌍의 플랜지를 연결하고, 설치하고자 하는 설비에 장착하는 단계 및 (d) 상기 플랜지에 감지부를 결합하는 단계를 포함하고, 상기 감지부는 내부에 충진된 작용제에 의해 발생한 압력을 상기 이중 벨로즈 내부의 압력 공간으로 전달하며, 제어단말은 상기 감지부에 의해 감지된 상기 압력 공간의 압력 변화에 기초해서 상기 이중 벨로즈의 누기를 검사하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플렉시블 파이프 및 그의 제조방법에 의하면, 외부 벨로즈와 내부 벨로즈 사이에 압력 공간을 형성하고, 압력 공간 내부의 압력 변화에 기초해서 외부 및 내부 벨로즈의 손상이나 파손으로 인한 누기를 감지할 수 있다는 효과가 얻어진다.

그리고 본 발명에 의하면, 이중 벨로즈와 분리된 감지부에 작용제를 충진하고, 플렉시블 파이프를 설비에 설치한 상태에서 감지부를 결합하여 압력 공간에 일정한 압력을 형성할 수 있다는 효과가 얻어진다.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 플렉시블 파이프의 유연성을 확보한 상태에서 설비에 용이하게 설치할 수 있고, 설치가 완료된 후 압력공간에 압력을 형성해서 누기 여부를 정확하게 검사할 수 있다는 효과가 얻어진다.

결과적으로, 본 발명에 의하면, 내부 벨로즈의 손상이나 파손으로 인한 누기를 신속하게 감지하여 이중 벨로즈의 부식을 미연에 예방할 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플렉시블 파이프의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 플렉시블 파이프의 단면도,
도 3은 도 2에 도시된 A부분의 확대도,
도 4는 압력 공간에 투입된 첨가제의 상 변화에 따른 압력 그래프,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플렉시블 파이프의 제조방법을 공정별로 예시한 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플렉시블 파이프 및 그의 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플렉시블 파이프의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 플렉시블 파이프의 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 A부분의 확대도이다.

이하에서는 '좌측', '우측', '전방', '후방', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 각 도면에 도시된 상태를 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플렉시블 파이프(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 산(21)과 골(22)을 갖는 주름진 관 형상으로 형성되는 외부 벨로즈(20), 산(31)과 골(32)을 갖는 주름진 관 형상으로 형성되고 외부 벨로즈(20)의 내부에 마련되는 내부 벨로즈(30), 외부 벨로즈(20)와 내부 벨로즈(30)의 양단에 각각 연결되는 한 쌍의 플랜지(40) 및 외부 벨로즈(20)와 내부 벨로즈(30) 사이 공간의 압력을 감지해서 외부 벨로즈(20)와 내부 벨로즈(30)의 파손이나 손상으로 인한 누기 발생 여부를 검사하는 감지부(50)를 포함한다.

특히, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플렉시블 파이프(10)에서 감지부(50)는 한 쌍의 플랜지(40) 중에서 어느 하나에 결합 가능하게 마련되고, 감지부(50)의 내부에는 외부 벨로즈(20)와 내부 벨로즈(30) 사이의 압력 공간(S)에 일정한 압력을 제공하는 작용제(60)가 충진되는 충진 공간(C)이 마련될 수 있다.

작업자가 반도체 제조설비(도면 미도시)의 진공 라인 등에 플렉시블 파이프(10)를 설치한 후 플랜지(40)에 감지부(50)를 결합하면, 작용제(60)에 의해 발생한 압력은 감지부(50)에서 플랜지(40)를 통해 압력 공간(S)으로 전달된다.

외부 벨로즈(20)와 내부 벨로즈(30)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 금속 재질이나 합성수지 재질의 재료로 제조된 외부 파이프(23)와 내부 파이프(33)를 각각 산과 골을 형성하는 하이드로 포밍(hydro-forming) 공정을 거쳐 신축 가능한 주름진 관 형상으로 성형될 수 있다.

외부 벨로즈(20)와 내부 벨로즈(30) 사이에는 감지부(50)에 충진된 작용제(60)에 의해 발생하는 압력을 전달받아 일정한 압력이 작용하는 압력 공간(S)이 마련된다.

한 쌍의 플랜지(40)는 각각 외부 벨로즈(20)와 내부 벨로즈(30)의 양단에 연결되고, 외부 벨로즈(20)와 내부 벨로즈(30) 사이의 압력 공간(S) 양단을 차폐하는 기능을 할 수 있다.

이러한 한 쌍의 플랜지(40) 중에서 어느 하나, 예컨대 도 2에서 보았을 때 우측 플랜지(40)에는 감지부(50)가 결합되는 결합리브(41)가 마련될 수 있다.

예를 들어, 결합리브(41)는 상면과 하면이 개구된 대략 원통 형상으로 형성되고, 우측 플랜지(40)의 상면에 돌출 형성될 수 있다.

감지부(50)는 우측 플랜지(40)와 결합 가능하도록 개별 부품으로 제조되고, 감지부(50) 내부의 충진 공간(C)은 우측 플랜지(40)와 결합시 외부 벨로즈(20)와 내부 벨로즈(30) 사이의 압력 공간(S)과 연통될 수 있다.

이를 위해, 감지부(50)는 대략 원통 형상이나 육면체 형상으로 형성되는 바디(51), 바디(50)의 하부에 마련되고 플랜지(40)의 결합리브(41)에 결합되는 결합부(52) 및 충진 공간(C)과 압력 공간(S)이 연통된 상태에서 충진 공간(C)의 압력을 감지하는 압력감지센서(53)를 포함한다.

이와 함께, 감지부(50)는 결합부(52)가 플랜지(40)에 결합되면 충진 공간(C)에 충진된 작용제(60)에 의해 발생한 압력을 압력 공간(S)으로 전달하도록 개방 동작하는 밸브모듈(54)을 포함할 수 있다.

결합부(52)는 우측 플랜지(40)의 결합리브(41)에 결합 가능하도록, 대략 원x통 형상 또는 육면체 형상으로 하방을 향해 돌출 형성되고, 밸브모듈(54)은 결합부(54)의 내부에 설치되어 충진 공간(C)과 압력공간(S)을 연결하는 유로를 개폐한다.

이러한 밸브모듈(54)은 결합리브(41)에 결합되면, 결합리브에 형성된 돌기 등에 의해 상방으로 가압되어 개방 동작하는 체크밸브로 마련될 수 있다.

압력감지센서(53)는 바디(51)에 설치되고, 감지부(50) 내부에 마련된 충진 공간(C) 내부의 압력을 감지해서 감지된 압력에 대응되는 압력감지신호를 출력한다. 상기 압력감지신호는 제어단말(도면 미도시)로 전달된다.

그래서 상기 제어단말은 상기 압력감지신호를 수신하고, 압력공간(S) 내부의 압력 변화에 기초하여 외부 및 내부 벨로즈(20,30)의 손상이나 파손으로 인한 누기 발생 여부를 검사할 수 있다.

즉, 플렉시블 파이프(10)가 진공챔버와 연결된 진공 라인에 설치되는 경우, 압력 공간(S)에는 진공보다 높은 압력, 예컨대 약 0.5bar의 양압이 일정하게 작용할 수 있다.

그래서 제어단말은 감지공간(D)의 압력이 약 0.5bar보다 낮아지면, 누기 발생으로 판단할 수 있다.

한편, 도 4는 압력 공간에 투입된 첨가제의 상 변화에 따른 압력 그래프이다.

도 4의 (a)에는 일반적인 첨가제에 따른 압력 그래프가 도시되어 있고, 도 4의 (b)에는 드라이 아이스의 상 변화에 따른 압력 그래프가 도시되어 있다.

압력 공간(S) 내부에 액체 상태의 첨가제를 투입한 상태에서 플렉시블 히터 등을 이용해서 가열하면, 상기 첨가제는 온도 상승으로 인해 액체 상태에서 기체 상태로 상 변화를 일으켜 압력으로 변환된다.

이에 따라, 압력 공간(S) 내부의 압력이 상승한다.

그러나 상기한 바와 같은 과정을 통해 상승한 압력 공간(S) 내부의 압력은 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 시간이 경과함에 따라 점차적으로 감소한다.

따라서 본 실시 예에서는 작용제(60)의 열 전도도(Thermal Conductivity) 효과를 증대해서 압력 공간(S) 내부의 압력을 일정하게 유지하도록, 압력이 감소하는 반감기가 무한대인 드라이 아이(Dry Ice)스를 작용제(60)로 적용한다.

상기 드라이 아이스는 상온 상태에서 작은 밀폐공간에 가두기가 용이하고, 상온에서도 상 변화로 가압 상태를 유지할 수 있다.

이러한 드라이 아이스를 압력감지센서(53)와 연동시키기 위해, 본 실시 예에서는 외부 및 내부 벨로즈(20,30)와 분리시켜 감지부(50)에 작용제(60)를 충진한다.

그리고 본 실시 예에서 플렉시블 파이프(10)는 감지부(50)를 장착하지 않은 상태에서 진공 라인 등에 조립함에 따라, 본 발명은 외부 및 내부 벨로즈(20,30)의 유연성을 유지할 수 있어 장착에 따른 문제를 최소화할 수 있다.

이와 함께, 본 발명은 외부 및 내부 벨로즈(20,30)로 차폐된 공간에 질소와 산소, 이산화탄소를 추가해서 열 전도도를 높임으로써, 열효율을 크게 향상시킬 수도 있다.

예를 들어, 아래의 수학식 1을 참조하면, 상온 상태에서 외부 및 내부 벨로즈(20,30) 사이의 약 0.5L/M 압력공간(S)에 약 4bar의 압력을 발생시키기 위한 드라이 아이스 량은 4g 이하이다.

[수학식 1]

PV = wRT/M, 여기서 M은 몰질량이고, w는 질량이며, R은 기체상수이다.

즉, P = wRT/MV = (4 x 0.08205 x 298)/(44 x 0.5) = 4.45atm = 4.5089625

이와 같이, 본 발명은 완벽하게 분리된 이중 벨로즈 구조에 반감기가 무한대인 드라이 아이스를 작용제로서 감지부 내부에 충진하고, 외부 및 내부 벨로즈 사이에 일정한 압력을 인가하여 온도의 변화에도 불구하고 음압과 양압을 구분할 수 있게 한다.

즉, 본 발명은 음압과 양압을 동시에 측정할 수 있는 압력감지센서를 사용하여 누기 발생 시 확인 및 경고기능을 제공할 수 있다.

여기서, 내부 벨로즈(30)는 수명을 연장할 수 있도록, 슈퍼 스테인리스강 재질의 재료로 제조될 수 있다.

한편, 감지부(50)에는 압력 공간(S) 내부의 압력이 미리 설정된 설정압력 이상으로 상승하면, 압력 공간(S) 내부에 충진된 기체를 외부로 배출해서 압력 공간(S) 내부의 압력을 상기 설정압력으로 유지하는 안전모듈(도면 미도시)이 연결될 수 있다.

상기 안전모듈은 상기 충진 공간(C)과 연통된 배출라인(도면 미도시) 상에 설치되는 체크밸브로 마련될 수 있다.

그리고 감지부(50)에는 감지된 압력에 따라 서로 다른 색상으로 점등 또는 점멸 동작하는 복수의 경고등이 설치될 수도 있다.

다음, 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플렉시블 파이프의 제조방법 및 작동방법을 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플렉시블 파이프의 제조방법을 공정별로 예시한 도면이다.

먼저, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 판 형상의 원자재를 파이프 형상으로 포밍(forming)해서 외부 파이프(23)와 내부 파이프(33)를 각각 성형하고, 각 파이프(23,33)를 산과 골을 갖는 주름진 관으로 성형하기 위한 전용 툴을 각 파이프(23,33)의 외주면에 배치하고, 각 파이프(23,33)의 양측을 가압해서 각 파이프(23,33)에 산과 골을 형성한다.

여기서, 외부 파이프(23)의 내경은 내부 파이프(33)의 외경과 동일하거나, 내부 파이프(33)를 용이하게 삽입할 수 있도록 내부 파이프(33)의 외경보다 약간 크게 형성될 수 있다.

이와 같은 성형 과정을 거친 외부 파이프(23) 내부에 내부 파이프(33)를 삽입하는 인서팅(inserting) 공정을 수행한다.

그러면, 주름진 관 형상의 이중 벨로즈 구조의 플렉시블 파이프(10)를 얻게 된다.

이어서, 외부 및 내부 벨로즈(20,30)를 미리 설정된 길이로 절단(cutting)하는 튜빙(tubing) 공정을 수행할 수 있다.

물론, 외부 및 내부 벨로즈(20,30) 사이에 형성하고자 하는 압력 공간(S)의 부피, 외부 벨로즈(20) 및 내부 벨로즈(30)의 길이 및 직경 등은 다양하게 변경될 수 있다.

도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 이중 벨로즈(12)의 양단에 각각 한 쌍의 플랜지(40)를 연결하고, 플렉시블 파이프를 반도체 제조설비의 진공 라인 등에 설치한다.

이때, 플렉시블 파이프(10)는 압력 공간(S) 내부에 압력이 형성되지 않은 상태이므로, 유연성이 확보된 상태에서 설치하고자 하는 설비에 용이하게 장착될 수 있다.

이어서, 일측, 예컨대 우측 플랜지(40)에 감지부(50)를 결합한다.

그러면, 감지부(50) 내부의 충진 공간(C)에 충진된 작용제(60), 즉 드라이 아이스가 고체 상태에서 기체 상태로 상 변화하면서 발생하는 압력이 외부 및 내부 벨로즈 사이의 압력공간으로 전달된다.

이와 같은 과정을 통해 제조된 플렉시블 파이프(10) 내부를 통해 고온의 가스가 이동하면서 실제 설비, 예컨대 반도체 제조설비에서는 사용온도가 약 170 내지 200℃로 상승함에 따라, 압력 공간(S) 내부의 압력과 온도가 상승한다.

만약, 내부 벨로즈(30)가 손상이나 파손된 경우에는 압력 공간(S) 내부의 오일이 내부 벨로즈(30) 내부로 누출되는 누기가 발생함에 따라, 압력 공간(S) 내부의 온도가 상기 사용온도까지 상승하더라도 압력 공간(S) 내부의 압력은 증가하지 않는다.

따라서, 상기 제어단말은 압력감지센서(53)에서 감지된 압력의 변화를 검사하고, 감지된 압력이 압력 공간(S) 내부에 일정하게 유지되는 압력보다 낮아지면, 누기 발생 상태로 판단할 수 있다.

상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 외부 벨로즈와 내부 벨로즈 사이에 압력 공간을 형성하고, 압력 공간 내부의 압력 변화에 기초해서 외부 및 내부 벨로즈의 손상이나 파손으로 인한 누기를 감지할 수 있다.

그리고 본 발명은 이중 벨로즈와 분리된 감지부에 작용제를 충진하고, 플렉시블 파이프를 설비에 설치한 상태에서 감지부를 결합하여 압력 공간에 일정한 압력을 형성할 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 플렉시블 파이프의 유연성을 확보한 상태에서 설비에 용이하게 설치할 수 있고, 설치가 완료된 후 압력공간에 압력을 형성해서 누기 여부를 정확하게 검사할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

즉, 상기의 실시 예에서는 외부 및 내부 벨로즈로 구성되는 이중 벨로즈 구조의 플렉시블 파이프를 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 본 발명은 외주 및 내부 벨로즈 중에서 하나 이상에 인터록을 적용하거나, 이중 벨로즈나 인터록뿐만 아니라, 3중 이상의 벨로즈나 인터록을 갖는 다양한 형태 및 구조의 플렉시블 파이프에 적용 가능하도록 변경될 수 있다.

본 발명은 외부 벨로즈와 내부 벨로즈 사이에 압력 공간을 형성하고, 압력 공간 내부의 압력 변화에 기초해서 외부 및 내부 벨로즈의 손상이나 파손으로 인한 누기를 감지하는 플렉시블 파이프 및 그의 제조방법 기술에 적용된다.

10: 플렉시블 파이프
20: 외부 벨로즈 21: 산
22: 골 23: 외부 파이프
30: 내부 벨로즈 31: 산
32: 골 33: 내부 파이프
40: 플랜지 41: 결합리브
50: 감지부 51: 바디
52: 결합부 53: 압력감지센서
54: 밸브모듈
60: 작용제
S: 압력 공간 C: 충진 공간

Claims (6)

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2. 산과 골을 갖는 주름진 관 형상으로 형성되는 외부 벨로즈,
   산과 골을 갖는 주름진 관 형상으로 형성되고 상기 외부 벨로즈의 내부에 마련되는 내부 벨로즈,
   상기 외부 벨로즈와 내부 벨로즈의 양단에 각각 연결되는 한 쌍의 플랜지 및
   상기 외부 벨로즈와 내부 벨로즈 사이에 마련되는 압력 공간의 압력을 감지해서 상기 외부 벨로즈와 내부 벨로즈의 파손이나 손상으로 인한 누기 발생 여부를 검사하는 감지부를 포함하고,
   상기 압력 공간은 상기 감지부에 충진된 작용제의 상 변화에 의해 발생한 압력을 전달받아 일정한 압력이 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 파이프.
3. 제2항에 있어서,
   상기 작용제는 상기 압력 공간에 형성된 후 압력의 반감기가 무한대인 드라이 아이스인 것을 특징으로 하는 플렉시블 파이프.
4. 제2항에 있어서,
   상기 작용제는 상기 감지부 내부에 마련된 충진 공간에 충진되고,
   상기 작용제에 의해 발생한 압력은 상기 감지부가 상기 한 쌍의 플랜지 중에서 어느 하나에 결합되면, 상기 충진 공간에서 상기 압력 공간으로 전달되며,
   상기 감지부는 상기 압력 공간과 연통된 충진 공간의 압력을 감지해서 압력감지신호를 발생하고,
   제어단말은 상기 압력감지신호에 대응되는 압력 변화에 기초해서 누기 발생 여부를 검사하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 파이프.
5. 제2항에 있어서, 상기 감지부는
   상기 외부 및 내부 벨로즈 그리고 한 쌍의 플랜지와 분리 형성되는 바디,
   상기 바디의 하부에 마련되고 상기 플랜지에 형성된 결합리브에 결합되는 결합부,
   상기 감지부 내부에 마련된 충진 공간과 상기 압력 공간이 연통된 상태에서 상기 충진 공간의 압력을 감지하는 압력감지센서 및
   상기 결합부가 플랜지에 결합되면 상기 충진 공간에 충진된 작용제에 의해 발생한 압력을 상기 압력 공간으로 전달하도록 개방 동작하는 밸브모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 파이프.
6. (a) 판 형상의 원자재를 파이프 형상으로 포밍해서 외부 파이프와 내부 파이프를 각각 성형하는 단계,
   (b) 상기 외부 파이프와 내부 파이프에 각각 산과 골을 형성하고, 산과 골이 형성된 외부 벨로즈 내부에 내부 벨로즈를 삽입해서 이중 벨로즈로 결합하는 단계,
   (c) 상기 이중 벨로즈의 양단에 각각 한 쌍의 플랜지를 연결하고, 설치하고자 하는 설비에 장착하는 단계 및
   (d) 상기 플랜지에 감지부를 결합하는 단계를 포함하고,
   상기 감지부는 내부에 충진된 작용제에 의해 발생한 압력을 상기 이중 벨로즈 내부의 압력 공간으로 전달하며,
   제어단말은 상기 감지부에 의해 감지된 상기 압력 공간의 압력 변화에 기초해서 상기 이중 벨로즈의 누기를 검사하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 파이프의 제조방법.
   

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