KR102095864B1 - Piping apparatus using hybrid seal and facility for treating harmful gas having the same - Google Patents

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배진호
나정균
주원홍
이유진
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(주)엘오티씨이에스
(주)엘오티베큠
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Abstract

In a hybrid seal according to the present invention, an inner seal, an outer seal, and an air seal are formed of different materials, respectively, and are formed in separate structures from each other. Therefore, the inner seal can perform a function of blocking an exhaust gas without being corroded while being in direct contact with the harmful exhaust gas at a high temperature. Since the outer seal is not in direct contact with the exhaust gas, corrosion resistance is smaller than that of the inner seal, but formed of a material having large ductility and can function as securing airtightness. The air seal may prevent damage to the outer seal by preventing heat transfer by conduction from the inner seal to the outer seal.

Description

하이브리드 시일을 사용한 배관 장치 및 이를 포함하는 유해가스 처리 설비{Piping apparatus using hybrid seal and facility for treating harmful gas having the same}Piping apparatus using hybrid seal and facility for treating harmful gas having the same}

본 발명은 하이브리드 시일을 사용한 배관 장치 및 이를 포함하는 유해가스 처리 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고온의 유해한 배기가스에 대해 내부식성이 크면서 실링 효과도 확보할 수 있는 하이브리드 시일을 사용한 배관 장치 및 이를 포함하는 유해가스 처리 설비에 관한 것이다. The present invention relates to a piping device using a hybrid seal and a hazardous gas treatment facility including the same, and more particularly, a piping device using a hybrid seal capable of securing a sealing effect while having high corrosion resistance to harmful exhaust gas at high temperature. And a harmful gas treatment facility including the same.

일반적으로 반도체나 디스플레이 제조를 위해서는 저압의 공정챔버 내에 다양한 원료들을 주입하고, 애싱(ashing), 증착 식각, 사진, 세정 및 질화 등의 공정들을 수행한다. 이러한 공정들에서는 각종 휘발성 유기화합물, 산, 악취 유발 기체, 발화성 물질, 온실가스나 PFCs와 같은 환경규제 물질에 해당하는 물질들이 포함된 유해가스가 생성되거나 이용된다.In general, in order to manufacture a semiconductor or a display, various raw materials are injected into a low-pressure process chamber, and processes such as ashing, deposition etching, photography, cleaning, and nitriding are performed. In these processes, harmful gases containing various volatile organic compounds, acids, odor-causing gases, flammable substances, and substances corresponding to environmental regulatory substances such as greenhouse gases or PFCs are generated or used.

특히, CF4, SF6, C2F6, C3F8 등 PFCs(Perfluorocarbon; 과불화탄소)로 지칭되는 가스들은 식각 공정, 박막 증착 및 반응기 세척 단계 등에서 광범위하게 사용되고 있으며, 이러한 PFCs는 대부분 비활성 기체로 대기 중 자연 분해 시간이 매우 길고 오존층 파괴의 주범으로 인식되고 있어서 반도체 공정에서의 사용에 강력한 규제가 진행되고 있다.In particular, gases referred to as Perfluorocarbon (PFCs) such as CF 4 , SF 6 , C 2 F 6 , and C 3 F 8 are widely used in etching processes, thin film deposition and reactor washing steps, and these PFCs are mostly inert Since the natural decomposition time in the atmosphere as a gas is very long and is recognized as a major cause of destruction of the ozone layer, strong restrictions are being placed on its use in semiconductor processes.

일반적으로 공정챔버에서 발생한 유해가스를 포함하는 배기가스는 진공펌프를 통해 배출되고 배출된 배기가스는 스크러버에서 처리되는데, 진공펌프의 배관과 스크러버의 배관을 연결하는 이음부에서 배기가스의 누설을 방지하는 것이 필요하다. In general, the exhaust gas containing harmful gas generated in the process chamber is discharged through a vacuum pump and the exhaust gas is processed in a scrubber, preventing leakage of exhaust gas at the joint connecting the pipe of the vacuum pump and the pipe of the scrubber. It is necessary to do.

종래에는 상기 이음부를 통과하는 배기가스의 온도가 매우 높기 때문에 열에 강한 구리 실(Copper seal)을 주로 사용하고 있으나, 배기가스와 직접 접촉되는 부분이기 때문에 배기가스의 유해 성분에 의해 부식이 잘되어 내구성이 약한 문제점이 있다. Conventionally, since the temperature of the exhaust gas passing through the joint is very high, a copper seal that is resistant to heat is mainly used, but because it is a part in direct contact with the exhaust gas, it is well corroded by harmful components of the exhaust gas and is durable. There is this weak problem.

대한민국 공개특허 제10-2006-0065823호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2006-0065823

본 발명의 목적은 내부식성 및 실링 기능이 보다 향상될 수 있는 하이브리드 시일을 사용한 배관 장치 및 이를 포함하는 유해가스 처리 설비에 관한 것이다. An object of the present invention relates to a piping device using a hybrid seal that can further improve corrosion resistance and sealing function, and a hazardous gas treatment facility including the same.

본 발명에 따른 하이브리드 시일을 사용한 배관 장치는, 제1배관의 제1플랜지와 제2배관의 제2플랜지가 연결되는 배관 이음부에 구비되어, 상기 제1배관과 상기 제2배관을 통과하는 고온의 배기가스를 실링하는 하이브리드 시일을 포함하고, 상기 하이브리드 시일은, 상기 제1플랜지의 내주면과 상기 제2플랜지의 내주면에 구비된 이너 링부와, 상기 이너 링부의 외주면에서 반경방향으로 돌출되어 상기 제1플랜지의 단부면과 상기 제2플랜지의 단부면 사이로 삽입된 이너 삽입부를 포함하는 이너 시일과, 상기 제1플랜지의 외주면과 상기 제2플랜지의 외주면에 구비된 아우터 링부와, 상기 아우터 링부의 내주면에서 돌출되어 상기 제1플랜지의 단부면과 상기 제2플랜지의 단부면 사이로 삽입된 아우터 삽입부를 포함하는 아우터 시일과, 상기 이너 삽입부와 상기 아우터 삽입부 사이에 소정의 간극을 형성하여, 상기 이너 시일로부터 상기 아우터 삽입부로 열이 전도되는 것을 방지하는 에어 시일을 포함하고, 상기 이너 시일은, 상기 배기가스에 대해 상기 아우터 시일보다 내부식성이 큰 내부식성 금속 재료로 형성되어 상기 배기가스와 직접 접촉하면서 누설을 차단하고, 상기 아우터 시일은, 상기 이너 시일보다 연성이 큰 금속 재료로 형성되어 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지 사이에 밀착되어 기밀성을 제공한다.The piping device using the hybrid seal according to the present invention is provided at a piping joint where the first flange of the first pipe and the second flange of the second pipe are connected, and the high temperature passes through the first pipe and the second pipe. It includes a hybrid seal for sealing the exhaust gas of the hybrid seal, the inner ring portion provided on the inner circumferential surface of the first flange and the inner circumferential surface of the second flange, and radially protrude from the outer circumferential surface of the inner ring portion An inner seal including an inner insertion portion inserted between an end surface of one flange and an end surface of the second flange, an outer ring portion provided on an outer circumferential surface of the first flange and an outer circumferential surface of the second flange, and an inner circumferential surface of the outer ring portion An outer seal protruding from and including an outer insert portion inserted between an end face of the first flange and an end face of the second flange, and the inner insert portion And an air seal that prevents heat conduction from the inner seal to the outer insert by forming a predetermined gap between the outer insert and the outer seal, wherein the inner seal is less than the outer seal for the exhaust gas. It is formed of a corrosion-resistant corrosion-resistant metal material, which blocks leakage while directly contacting the exhaust gas, and the outer seal is formed of a metal material having a greater ductility than the inner seal, between the first flange and the second flange. Close contact to provide airtightness.

본 발명에 따른 하이브리드 시일을 사용한 배관 장치를 포함하는 유해가스 처리 설비.공정챔버에서 발생한 유해가스를 포함하는 배기가스를 펌핑하는 진공펌프와; 상기 진공펌프에서 배출되는 상기 배기가스를 처리하는 스크러버와; 상기 진공펌프에 연결된 제1배관의 제1플랜지와 상기 스크러버에 연결된 제2배관의 제2플랜지가 연결되는 배관 이음부에 구비되어, 상기 제1배관과 상기 제2배관을 통과하는 고온의 배기가스를 실링하는 하이브리드 시일을 포함하고, 상기 하이브리드 시일은, 상기 제1플랜지의 내주면과 상기 제2플랜지의 내주면에 구비된 이너 링부와, 상기 이너 링부의 외주면에서 반경방향으로 돌출되어 상기 제1플랜지의 단부면과 상기 제2플랜지의 단부면 사이로 삽입된 이너 삽입부를 포함하는 이너 시일과, 상기 제1플랜지의 외주면과 상기 제2플랜지의 외주면에 구비된 아우터 링부와, 상기 아우터 링부의 내주면에서 돌출되어 상기 제1플랜지의 단부면과 상기 제2플랜지의 단부면 사이로 삽입된 아우터 삽입부를 포함하는 아우터 시일과, 상기 이너 삽입부와 상기 아우터 삽입부 사이에 소정의 간극을 형성하여, 상기 이너 시일로부터 상기 아우터 삽입부로 열이 전도되는 것을 방지하는 에어 시일을 포함하고, 상기 이너 시일은, 상기 배기가스에 대해 상기 아우터 시일보다 내부식성이 큰 내부식성 금속 재료로 형성되어 상기 배기가스와 직접 접촉하면서 누설을 차단하고, 상기 아우터 시일은, 상기 이너 시일보다 연성이 큰 금속 재료로 형성되어 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지 사이에 밀착되어 기밀성을 제공한다.A harmful gas treatment facility including a piping device using a hybrid seal according to the present invention. A vacuum pump for pumping exhaust gas containing harmful gas generated in a process chamber; A scrubber for treating the exhaust gas discharged from the vacuum pump; It is provided in a pipe joint where the first flange of the first pipe connected to the vacuum pump and the second flange of the second pipe connected to the scrubber are connected, and high-temperature exhaust gas passing through the first pipe and the second pipe It includes a hybrid seal for sealing, wherein the hybrid seal, the inner ring portion provided on the inner circumferential surface of the first flange and the inner circumferential surface of the second flange, and radially protrude from the outer circumferential surface of the inner ring portion of the first flange An inner seal including an inner insert inserted between an end face and an end face of the second flange, an outer ring portion provided on an outer peripheral surface of the first flange and an outer peripheral surface of the second flange, and protruding from an inner peripheral surface of the outer ring portion An outer seal including an outer insert portion inserted between an end face of the first flange and an end face of the second flange, and an upper portion of the inner seal portion. An air seal that prevents heat from being transferred from the inner seal to the outer insert by forming a predetermined gap between the outer inserts, wherein the inner seal is more corrosion resistant to the exhaust gas than the outer seal. It is formed of a large corrosion-resistant metal material and blocks leakage while directly contacting the exhaust gas, and the outer seal is formed of a metal material having a greater ductility than the inner seal, and is in close contact between the first and second flanges. Provide confidentiality.

본 발명에 따른 하이브리드 시일은, 이너 시일, 아우터 시일 및 상기 에어 시일이 각각 서로 다른 재질로 형성되고, 서로 분리된 구조로 형성됨으로써, 상기 이너 시일은 고온의 유해한 배기가스와 직접 접촉되면서도 부식되지 않고 배기가스를 차단할 수 있는 기능을 수행할 수 있으며, 상기 아우터 시일은 상기 배기가스와 직접 접촉되지 않기 때문에 상기 이너 시일보다 내부식성은 작으나 연성이 큰 재질로 형성되어 기밀성을 확보하는 기능을 할 수 있으며, 상기 에어 시일은 상기 이너 시일로부터 상기 아우터 시일로 전도에 의한 열전달이 이루어지는 것을 방지하여 상기 아우터 시일의 손상을 방지할 수 있다.In the hybrid seal according to the present invention, the inner seal, the outer seal, and the air seal are formed of different materials, and are formed in separate structures, so that the inner seal is not corroded while being in direct contact with high temperature harmful exhaust gas. It can perform a function of blocking exhaust gas, and since the outer seal is not directly in contact with the exhaust gas, corrosion resistance is smaller than the inner seal, but it is formed of a material having a greater ductility, thereby functioning to secure airtightness. The air seal may prevent damage to the outer seal by preventing heat transfer by conduction from the inner seal to the outer seal.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 시일을 포함한 배관장치가 도시된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 시일을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 이너 시일을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 아우터 시일을 나타낸 도면이다. 1 is a perspective view showing a piping device including a hybrid seal according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a hybrid seal according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing an inner seal shown in FIG. 1.
FIG. 4 is a view showing the outer seal shown in FIG. 1.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면, 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 시일을 포함한 배관장치가 도시된 사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 시일을 나타낸 도면이다. 1 is a perspective view showing a piping device including a hybrid seal according to an embodiment of the present invention. 2 is a view showing a hybrid seal according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배관장치의 하이브리드 시일(Hybrid seal)(40)은, 상기 제1배관(10)의 제1플랜지(11)와 상기 제2배관(20)의 제2플랜지(21)가 연결되는 배관 이음부에 구비되어, 고온의 배기가스를 실링하는 실링 부재이다.Referring to FIG. 1, a hybrid seal 40 of a piping device according to an embodiment of the present invention includes a first flange 11 and a second pipe 20 of the first pipe 10. It is provided on the pipe joint to which the second flange 21 is connected, and is a sealing member for sealing high-temperature exhaust gas.

본 실시예에서는, 상기 배관장치는, 유해가스 처리 설비의 배관장치인 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 유해가스 처리 설비는, 처리대상 유해가스를 발생시키는 공정챔버(미도시)와, 상기 공정챔버(미도시)에서 발생한 유해가스를 포함하는 배기가스를 펌핑하는 진공펌프(미도시)와, 상기 진공펌프(미도시)로부터 배출된 배기가스를 처리하는 스크러버(미도시)를 포함한다. In this embodiment, the piping device will be described as an example of a piping device of a hazardous gas treatment facility. The hazardous gas treatment facility includes a process chamber (not shown) for generating a harmful gas to be treated, and a vacuum pump (not shown) for pumping exhaust gas containing harmful gas generated in the process chamber (not shown), and It includes a scrubber (not shown) for treating the exhaust gas discharged from the vacuum pump (not shown).

상기 제1배관(10)은 상기 진공펌프(미도시)에 연결된 배관이고, 상기 제2배관(20)은 상기 스크러버(미도시)에 연결된 배관인 것으로 예를 들어 설명한다. For example, the first pipe 10 is a pipe connected to the vacuum pump (not shown), and the second pipe 20 is a pipe connected to the scrubber (not shown).

다만, 이에 한정되지 않고, 상기 배관장치는, 2개의 배관을 연결하는 배관 이음부를 포함하는 것이라면 어느 것이나 가능하다. However, the present invention is not limited to this, and the piping device may be any one as long as it includes a pipe joint connecting two pipes.

상기 제1플랜지(11)의 내주면에는 후술하는 상기 이너 시일(41)의 이너 링부(41a)의 일측이 안착되도록 단차지게 형성된 제1단차부(11a)가 형성된다. A first stepped portion 11a is formed on the inner circumferential surface of the first flange 11 so that one side of the inner ring portion 41a of the inner seal 41, which will be described later, is seated.

상기 제2플랜지(21)의 내주면에도 상기 이너 시일(41)의 이너 링부(41a)의 타측이 안착되도록 단차지게 형성된 제2단차부(21a)가 형성된다. A second step portion 21a formed to be stepped so that the other side of the inner ring portion 41a of the inner seal 41 is seated is also formed on the inner peripheral surface of the second flange 21.

상기 하이브리드 시일(40)은, 상기 배관 이음부에 구비되되, 서로 다른 재질로 형성된 복수의 시일들을 포함하여 구성된다. The hybrid seal 40 is provided on the piping joint, and includes a plurality of seals formed of different materials.

상기 하이브리드 시일(40)은, 이너 시일(Inner seal)(41), 아우터 시일(Outer seal)(42) 및 에어 시일(Air seal)(43)을 포함한다. The hybrid seal 40 includes an inner seal 41, an outer seal 42, and an air seal 43.

상기 이너 시일(41)은, 상기 배관 이음부의 내측에 구비되어, 상기 배관 이음부를 통과하는 배기가스와 직접 접촉되는 시일이다.The inner seal 41 is a seal that is provided inside the pipe joint and is in direct contact with the exhaust gas passing through the pipe joint.

따라서, 상기 이너 시일(41)은 상기 배기가스에 대해 내부식성이 큰 내부식성 금속 재료로 형성된다. 또한, 상기 이너 시일(41)은, 상기 아우터 시일(42)보다 내부식성이 큰 금속 재료로 형성된다. 본 실시예에서는, 상기 이너 시일(41)은 스테인리스 스틸(SUS) 재질로 형성된 것으로 예를 들어 설명한다. Therefore, the inner seal 41 is formed of a corrosion-resistant metal material having high corrosion resistance to the exhaust gas. In addition, the inner seal 41 is formed of a metal material having greater corrosion resistance than the outer seal 42. In this embodiment, the inner seal 41 is formed of stainless steel (SUS) material, for example.

상기 이너 시일(41)은, 이너 링부(41a)와 이너 삽입부(41b)를 포함한다. The inner seal 41 includes an inner ring portion 41a and an inner insertion portion 41b.

상기 이너 링부(41a)는, 상기 제1플랜지(11)의 내주면과 상기 제2플랜지(21)의 내주면에 구비되고 링 형상으로 형성된다. 상기 이너 링부(41a)는 상기 제1플랜지(11)의 단차부(11a)와 상기 제2플랜지(21)의 단차부(21a)에 안착된다. The inner ring portion 41a is provided on the inner circumferential surface of the first flange 11 and the inner circumferential surface of the second flange 21 and is formed in a ring shape. The inner ring portion 41a is seated on the stepped portion 11a of the first flange 11 and the stepped portion 21a of the second flange 21.

상기 이너 삽입부(41b)는, 상기 이너 링부(41a)의 외주면에서 반경방향으로 돌출되어, 상기 제1플랜지(11)의 단부면(11b)과 상기 제2플랜지(21)의 단부면(21b) 사이로 삽입된다. 상기 이너 삽입부(41b)도 링 형상으로 형성되며, 상기 이너 링부(41a)보다 단면적이 작게 형성된다. The inner insert portion 41b protrudes radially from the outer circumferential surface of the inner ring portion 41a, so that the end face 11b of the first flange 11 and the end face 21b of the second flange 21 ). The inner insertion portion 41b is also formed in a ring shape, and has a smaller cross-sectional area than the inner ring portion 41a.

상기 이너 삽입부(41b)의 단부, 즉 상기 이너 삽입부(41b)의 외주면에는 상기 에어 시일(43)을 형성하기 위한 공간을 충분히 확보할 수 있도록 오목하게 형성된 오목홈(41c)이 형성된다. 본 실시예에서는, 상기 오목홈(41c)이 상기 이너 삽입부(41b)에 형성된 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 후술하는 아우터 삽입부(42b)에 형성되는 것도 가능하고, 상기 이너 삽입부(41b)와 상기 아우터 삽입부(42b)에 모두 형성되는 것도 물론 가능하다. 또한, 상기 오목홈(41c)의 형상이나 크기는 다양하게 적용 가능하다. An end of the inner insertion portion 41b, that is, an outer circumferential surface of the inner insertion portion 41b is formed with a concave groove 41c that is concavely formed to sufficiently secure a space for forming the air seal 43. In this embodiment, the concave groove 41c is described as being formed in the inner inserting portion 41b, for example, but is not limited thereto, and it is also possible to be formed in the outer inserting portion 42b described later, and the inner inserting Of course, it is also possible to be formed on both the portion 41b and the outer insertion portion 42b. In addition, the shape or size of the concave groove 41c can be variously applied.

상기 아우터 시일(42)은, 상기 배관 이음부의 외측에 구비되어, 상기 제1플랜지(11)의 단부면(11b)과 상기 제2플랜지(21)의 단부면(21b) 사이에 밀착되어 기밀성을 제공하는 시일이다. The outer seal 42 is provided on the outside of the pipe joint, and is tightly sealed between the end face 11b of the first flange 11 and the end face 21b of the second flange 21. It is a seal to provide.

따라서, 상기 아우터 시일(42)은, 상기 제1플랜지(11)의 단부면(11b)과 상기 제2플랜지(21)의 단부면(21b) 사이에 밀착되도록 금속이면서도 연성이 큰 재료로 형성된다. 또한, 상기 아우터 시일(42)은, 상기 이너 시일(41)보다 연성이 큰 금속재료로 형성된다. 본 실시예에서는, 상기 아우터 시일(42)은, 구리 재질로 형성된 것으로 예를 들어 설명한다. Therefore, the outer seal 42 is formed of a metal and a material having high ductility so as to be in close contact between the end face 11b of the first flange 11 and the end face 21b of the second flange 21. . In addition, the outer seal 42 is formed of a metal material having greater ductility than the inner seal 41. In this embodiment, the outer seal 42 is formed of a copper material, for example.

상기 아우터 시일(42)은, 아우터 링부(42a)와 아우터 삽입부(42b)를 포함한다.The outer seal 42 includes an outer ring portion 42a and an outer insertion portion 42b.

상기 아우터 링부(42a)는, 상기 제1플랜지(11)의 외주면과 상기 제2플랜지(21)의 외주면에 구비되고, 링 형상으로 형성된다. The outer ring portion 42a is provided on the outer circumferential surface of the first flange 11 and the outer circumferential surface of the second flange 21, and is formed in a ring shape.

상기 아우터 삽입부(42b)는, 상기 아우터 링부(42a)의 내주면에서 돌출되어 상기 제1플랜지(11)의 단부면(11b)과 상기 제2플랜지(21)의 단부면(21b)사이로 삽입된다. 상기 아우터 삽입부(42b)도 링 형상으로 형성되나, 상기 아우터 링부(42a)보다 단면적이 작게 형성된다. The outer insert portion 42b protrudes from the inner circumferential surface of the outer ring portion 42a and is inserted between the end face 11b of the first flange 11 and the end face 21b of the second flange 21. . The outer insertion portion 42b is also formed in a ring shape, but is formed to have a smaller cross-sectional area than the outer ring portion 42a.

상기 아우터 삽입부(42b)에서 상기 제1플랜지(11)와 상기 제2플랜지(21)에 접하는 전,후면에는 각각 적어도 하나 이상의 돌기(42c)가 형성된다. 상기 돌기(42c)는, 상기 아우터 삽입부(42b)의 전후면에서 원주방향을 따라 길게 링 형상으로 형성된다. 상기 돌기(42c)는 상기 제1플랜지(11)의 단부면(11b)과 상기 제2플랜지(21)의 단부면(21b)에 의해 눌려지면서 밀착되어 기밀성을 보다 향상시킨다. At least one or more protrusions 42c are formed on the front and rear surfaces of the outer insert portion 42b, which are in contact with the first flange 11 and the second flange 21, respectively. The protrusion 42c is formed in a ring shape elongated along the circumferential direction on the front and rear surfaces of the outer insertion portion 42b. The protrusion 42c is pressed and pressed by the end face 11b of the first flange 11 and the end face 21b of the second flange 21 to further improve airtightness.

상기 아우터 삽입부(42b)의 돌출 길이(L2)는 상기 이너 삽입부(41b)의 돌출 길이(L1)보다 길게 형성된다. The protruding length L2 of the outer inserting portion 42b is formed longer than the protruding length L1 of the inner inserting portion 41b.

상기 에어 시일(43)은, 상기 이너 삽입부(41b)와 상기 아우터 삽입부(42b) 사이에 형성된 소정의 간극(gap)(d)에 의해 형성된 에어 갭이며, 상기 이너 시일(41)로부터 상기 아우터 시일(42)로 열이 전도되는 것을 방지할 수 있다.The air seal 43 is an air gap formed by a predetermined gap (d) formed between the inner insert portion 41b and the outer insert portion 42b, and the inner seal 41 Heat can be prevented from being conducted to the outer seal 42.

상기 에어 시일(43)은, 상기 이너 삽입부(41b)의 단부와 상기 아우터 삽입부(42b)의 단부가 서로 설정 간격(d) 이격되게 배치되어 형성된다. 상기 설정 간격(d)은 0.5mm 이상으로 설정될 수 있다. The air seal 43 is formed by disposing an end portion of the inner insertion portion 41b and an end portion of the outer insertion portion 42b apart from each other by a predetermined distance d. The set interval d may be set to 0.5 mm or more.

또한, 상기 배관장치는, 상기 제1플랜지(11), 상기 제2플랜지(21) 및 상기 아우터 시일(42)의 외측을 감싸는 커버 링(30)을 더 포함한다. In addition, the piping device further includes a cover ring 30 surrounding the outside of the first flange 11, the second flange 21 and the outer seal 42.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 시일이 적용된 배관장치의 작용을 설명하면, 다음과 같다. Referring to the operation of the piping device to which the hybrid seal according to the embodiment of the present invention configured as described above is applied, as follows.

고온의 유해한 배기가스가 상기 제1배관(10)을 통해 상기 배관 이음부를 통과하게 되면, 상기 배기가스는 상기 이너 시일(41)과 직접 접촉하게 된다. When the high temperature harmful exhaust gas passes through the pipe joint through the first pipe 10, the exhaust gas comes into direct contact with the inner seal 41.

상기 이너 시일(41)은 상기 배기가스에 대한 내부식성이 큰 스테인리스 스틸로 형성됨으로써, 상기 배기가스와 직접 접촉되더라도 상기 배기가스로 인한 부식이 생기지 않는 이점이 있다.The inner seal 41 is formed of stainless steel having high corrosion resistance to the exhaust gas, and thus has an advantage that corrosion due to the exhaust gas does not occur even when it is in direct contact with the exhaust gas.

또한, 상기 이너 시일(41)이 전달받은 상기 배기가스의 열은 상기 에어 시일(43)을 통해 상기 아우터 시일(42)로 전달되되, 상기 에어 시일(43)의 에어 갭에 의해 전도 방식이 아닌 대류 방식에 의해 열전달되기 때문에, 상기 아우터 시일(42)로의 열전달이 최소화될 수 있다. In addition, the heat of the exhaust gas received by the inner seal 41 is transferred to the outer seal 42 through the air seal 43, but is not conducted by the air gap of the air seal 43. Since heat is transferred by a convection method, heat transfer to the outer seal 42 can be minimized.

따라서, 상기 아우터 시일(42)은 연성 확보를 위해 구리 재질로 형성되는 바, 상기 에어 시일(43)에 의해 상기 이너 시일(41)로부터 열전달이 최소화될 수 있으므로, 고온의 배기가스로 인한 상기 아우터 시일(42)의 열손상이나 열변형이 최소화될 수 있다. Therefore, since the outer seal 42 is formed of a copper material to secure ductility, heat transfer from the inner seal 41 may be minimized by the air seal 43, so the outer due to high temperature exhaust gas Heat damage or thermal deformation of the seal 42 may be minimized.

또한, 상기 아우터 시일(42)은, 상기 이너 시일(41)보다 연성이 큰 금속 재료인 구리 재질로 형성됨으로써, 상기 제1플랜지(11)와 상기 제2플랜지(21)사이에 밀착되어 기밀성을 향상시키는 역할을 확보할 수 있다.In addition, the outer seal 42 is formed of a copper material, which is a metal material having a greater ductility than the inner seal 41, thereby adhering between the first flange 11 and the second flange 21 to improve airtightness. You can secure a role to improve.

상기와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 시일(40)은, 상기 이너 시일(41), 상기 아우터 시일(42) 및 상기 에어 시일(43)이 각각 서로 다른 재질로 형성되고, 분리된 구조로 형성됨으로써, 상기 이너 시일(41)은 상기 배기가스와 직접 접촉되면서도 부식되지 않고 배기가스를 차단할 수 있고, 상기 아우터 시일(42)은 상기 배기가스와 직접 접촉되지 않기 때문에 상기 이너 시일(41)보다 내부식성은 작으나 연성이 큰 재질로 형성되어 기밀성을 확보하는 기능을 할 수 있으며, 상기 에어 시일(43)은 상기 이너 시일(41)로부터 상기 아우터 시일(42)로 전도에 의한 열전달이 이루어지는 것을 방지하여 상기 아우터 시일(42)의 손상을 방지할 수 있다. As described above, in the hybrid seal 40 according to the present invention, the inner seal 41, the outer seal 42 and the air seal 43 are formed of different materials, respectively, and are formed in separate structures. , Since the inner seal 41 is in direct contact with the exhaust gas and is not corroded and can block the exhaust gas, and the outer seal 42 does not come into direct contact with the exhaust gas, it is more corrosion resistant than the inner seal 41 Is formed of a small but ductile material can function to secure the airtight, the air seal 43 is prevented from being heat-transferred by conduction from the inner seal 41 to the outer seal 42 to prevent the Damage to the outer seal 42 can be prevented.

본 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.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10: 제1배관 11: 제1플랜지
20: 제2배관 21: 제2플랜지
30: 커버 링 40: 하이브리드 시일
41: 이너 시일 41a: 이너 링부
41b: 이너 삽입부 41c: 돌기
42: 아우터 시일 42a: 아우터 링부
42b: 아우터 삽입부 42c: 오목홈10: 1st piping 11: 1st flange
20: 2nd pipe 21: 2nd flange
30: cover ring 40: hybrid seal
41: inner seal 41a: inner ring portion
41b: inner insert 41c: projection
42: outer seal 42a: outer ring portion
42b: outer insert 42c: concave groove

Claims (9)

제1배관의 제1플랜지와 제2배관의 제2플랜지가 연결되는 배관 이음부에 구비되어, 상기 제1배관과 상기 제2배관을 통과하는 고온의 배기가스를 실링하는 하이브리드 시일을 포함하고,
상기 하이브리드 시일은,
상기 제1플랜지의 내주면과 상기 제2플랜지의 내주면에 구비된 이너 링부와, 상기 이너 링부의 외주면에서 반경방향으로 돌출되어 상기 제1플랜지의 단부면과 상기 제2플랜지의 단부면 사이로 삽입된 이너 삽입부를 포함하는 이너 시일과,
상기 제1플랜지의 외주면과 상기 제2플랜지의 외주면에 구비된 아우터 링부와, 상기 아우터 링부의 내주면에서 돌출되어 상기 제1플랜지의 단부면과 상기 제2플랜지의 단부면 사이로 삽입된 아우터 삽입부를 포함하는 아우터 시일과,
상기 이너 삽입부와 상기 아우터 삽입부 사이에 소정의 간극을 형성하여, 상기 이너 시일로부터 상기 아우터 삽입부로 열이 전도되는 것을 방지하는 에어 시일을 포함하고,
상기 이너 시일은, 상기 배기가스에 대해 상기 아우터 시일보다 내부식성이 큰 내부식성 금속 재료로 형성되어 상기 배기가스와 직접 접촉하면서 누설을 차단하고,
상기 아우터 시일은, 상기 이너 시일보다 연성이 큰 금속 재료로 형성되어 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지 사이에 밀착되어 기밀성을 제공하는 하이브리드 시일을 사용한 배관 장치.The first flange of the first pipe and the second flange of the second pipe is provided at the pipe joint, and includes a hybrid seal sealing the high temperature exhaust gas passing through the first pipe and the second pipe,
The hybrid seal,
The inner ring portion provided on the inner circumferential surface of the first flange and the inner circumferential surface of the second flange, and an inner protruding radially from the outer circumferential surface of the inner ring portion, inserted between the end face of the first flange and the end face of the second flange An inner seal including an insert,
An outer ring portion provided on the outer circumferential surface of the first flange and the outer circumferential surface of the second flange, and an outer insert portion protruding from the inner circumferential surface of the outer ring portion and inserted between the end face of the first flange and the end face of the second flange Outer seal to say,
It includes an air seal to form a predetermined gap between the inner insert and the outer insert, to prevent heat from conducting from the inner seal to the outer insert,
The inner seal is formed of a corrosion-resistant metal material having greater corrosion resistance to the exhaust gas than the outer seal, thereby blocking leakage while directly contacting the exhaust gas,
The outer seal is formed of a metal material having a greater ductility than the inner seal, and a piping device using a hybrid seal in close contact between the first and second flanges to provide airtightness. 청구항 1에 있어서,
상기 이너 삽입부의 단부와 상기 아우터 삽입부의 단부 중 적어도 하나에는 상기 에어 시일을 형성하기 위한 공간을 확보하도록 오목홈이 형성된 하이브리드 시일을 사용한 배관 장치. The method according to claim 1,
A piping device using a hybrid seal in which a concave groove is formed at at least one of an end of the inner insert and an end of the outer insert to secure a space for forming the air seal. 청구항 1에 있어서,
상기 아우터 삽입부에서 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지에 접하는 전,후면에는 각각 적어도 하나 이상의 돌기가 돌출 형성된 하이브리드 시일을 사용한 배관 장치. The method according to claim 1,
A piping device using a hybrid seal in which at least one protrusion is protruded on the front and rear surfaces of the outer and inserting portions, respectively, in contact with the first and second flanges. 청구항 1에 있어서,
상기 이너 시일은, 스테인리스 스틸(SUS) 재질로 형성된 하이브리드 시일을 사용한 배관 장치.The method according to claim 1,
The inner seal is a piping device using a hybrid seal formed of stainless steel (SUS) material. 청구항 1에 있어서,
상기 아우터 시일은, 구리 재질로 형성된 하이브리드 시일을 사용한 배관 장치.The method according to claim 1,
The outer seal is a piping device using a hybrid seal formed of a copper material. 공정챔버에서 발생한 유해가스를 포함하는 배기가스를 펌핑하는 진공펌프와;
상기 진공펌프에서 배출되는 상기 배기가스를 처리하는 스크러버와;
상기 진공펌프에 연결된 제1배관의 제1플랜지와 상기 스크러버에 연결된 제2배관의 제2플랜지가 연결되는 배관 이음부에 구비되어, 상기 제1배관과 상기 제2배관을 통과하는 고온의 배기가스를 실링하는 하이브리드 시일을 포함하고,
상기 하이브리드 시일은,
상기 제1플랜지의 내주면과 상기 제2플랜지의 내주면에 구비된 이너 링부와, 상기 이너 링부의 외주면에서 반경방향으로 돌출되어 상기 제1플랜지의 단부면과 상기 제2플랜지의 단부면 사이로 삽입된 이너 삽입부를 포함하는 이너 시일과,
상기 제1플랜지의 외주면과 상기 제2플랜지의 외주면에 구비된 아우터 링부와, 상기 아우터 링부의 내주면에서 돌출되어 상기 제1플랜지의 단부면과 상기 제2플랜지의 단부면 사이로 삽입된 아우터 삽입부를 포함하는 아우터 시일과,
상기 이너 삽입부와 상기 아우터 삽입부 사이에 소정의 간극을 형성하여, 상기 이너 시일로부터 상기 아우터 삽입부로 열이 전도되는 것을 방지하는 에어 시일을 포함하고,
상기 이너 시일은, 상기 배기가스에 대해 상기 아우터 시일보다 내부식성이 큰 내부식성 금속 재료로 형성되어 상기 배기가스와 직접 접촉하면서 누설을 차단하고,
상기 아우터 시일은, 상기 이너 시일보다 연성이 큰 금속 재료로 형성되어 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지 사이에 밀착되어 기밀성을 제공하는 하이브리드 시일을 사용한 배관 장치를 포함하는 유해가스 처리 설비.A vacuum pump for pumping exhaust gas containing harmful gas generated in the process chamber;
A scrubber for treating the exhaust gas discharged from the vacuum pump;
It is provided in a pipe joint where the first flange of the first pipe connected to the vacuum pump and the second flange of the second pipe connected to the scrubber are connected, and high-temperature exhaust gas passing through the first pipe and the second pipe It includes a hybrid seal for sealing,
The hybrid seal,
The inner ring portion provided on the inner circumferential surface of the first flange and the inner circumferential surface of the second flange, and an inner protruding radially from the outer circumferential surface of the inner ring portion, inserted between the end face of the first flange and the end face of the second flange An inner seal including an insert,
An outer ring portion provided on the outer circumferential surface of the first flange and the outer circumferential surface of the second flange, and an outer insert portion protruding from the inner circumferential surface of the outer ring portion and inserted between the end face of the first flange and the end face of the second flange Outer seal to say,
It includes an air seal to form a predetermined gap between the inner insert and the outer insert, to prevent heat from conducting from the inner seal to the outer insert,
The inner seal is formed of a corrosion-resistant metal material having greater corrosion resistance to the exhaust gas than the outer seal, thereby blocking leakage while directly contacting the exhaust gas,
The outer seal is formed of a metal material having a greater ductility than the inner seal, and a harmful gas treatment facility including a piping device using a hybrid seal in close contact between the first and second flanges to provide airtightness. 청구항 6에 있어서,
상기 이너 삽입부의 단부와 상기 아우터 삽입부의 단부는 상기 에어 시일을 형성하도록 설정 간격 이격되게 배치되고,
상기 이너 삽입부의 단부와 상기 아우터 삽입부의 단부 중 적어도 하나에는 상기 에어 시일을 형성하기 위한 공간을 확보하도록 오목하게 오목홈이 형성된 하이브리드 시일을 사용한 배관 장치를 포함하는 유해가스 처리 설비.The method according to claim 6,
The end portion of the inner insertion portion and the end portion of the outer insertion portion are arranged to be spaced apart at a predetermined interval to form the air seal,
And at least one of an end portion of the inner insert portion and an end portion of the outer insert portion, a piping device using a hybrid seal in which a concave groove is formed to concavely secure a space for forming the air seal. 청구항 6에 있어서,
상기 아우터 삽입부에서 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지에 접하는 전,후면에는 각각 적어도 하나 이상의 돌기가 돌출 형성된 하이브리드 시일을 사용한 배관 장치를 포함하는 유해가스 처리 설비.The method according to claim 6,
A harmful gas treatment facility including a piping device using a hybrid seal in which at least one protrusion is protruded on the front and rear surfaces of the outer flange and the first flange and the second flange. 청구항 6에 있어서,
상기 이너 시일은, 스테인리스 스틸(SUS) 재질로 형성되고,
상기 아우터 시일은, 구리 재질로 형성된 하이브리드 시일을 사용한 배관 장치를 포함하는 유해가스 처리 설비.The method according to claim 6,
The inner seal is formed of stainless steel (SUS) material,
The outer seal, harmful gas treatment facility including a piping device using a hybrid seal formed of a copper material.
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