KR102315726B1 - 배관의 매니홀드 피팅 구조 - Google Patents

배관의 매니홀드 피팅 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배관의 매니홀드 피팅 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 매니홀드 엘보우 티(tee), 매니홀드 트윈 티(tee), 엘보우 리듀서(reducer) 등을 이용하여 내측에 유체가 이동하는 흐름 통로가 형성된 배관의 분기관과 방향 전환 지점에서 기존의 배관과의 연결부를 열융착시킴으로써 배관 구성을 단순화하고 융착포인트를 감소시킴으로써 시공이 간편하여 작업 시간이 단축될 뿐만 아니라 리크(leak) 포인트 감소, 작업 부하 감소, 관리 포인트 감소 등 유지 관리가 용이하여 배관을 설계 구성함에 있어서 효율성을 기하고 안정성을 확보할 수 있는 배관의 매니홀드 피팅 구조에 관한 것이다.

Description

배관의 매니홀드 피팅 구조{Manifold fitting structure for pipe line}
본 발명은 배관의 매니홀드 피팅 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 매니홀드 엘보우 티(tee), 매니홀드 트윈 티(tee), 엘보우 리듀서(reducer) 등을 이용하여 내측에 유체가 이동하는 흐름 통로가 형성된 배관의 분기관과 방향 전환 지점에서 기존의 배관과의 연결부를 열융착시킴으로써 배관 구성을 단순화하고 융착포인트를 감소시킴으로써 시공이 간편하여 작업 시간이 단축될 뿐만 아니라 리크(leak) 포인트 감소, 작업 부하 감소, 관리 포인트 감소 등 유지 관리가 용이하여 배관을 설계 구성함에 있어서 효율성을 기하고 안정성을 확보할 수 있는 배관의 매니홀드 피팅 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조공정이나 LCD 제조공정에서는 클린룸(Clean Room) 구간 내의 공정 챔버에 다양한 종류의 유체를 일정한 품질 상태로 안정적이고 안전하게 공급하기 위한 각종 유체 공급 설비를 위한 배관이 필수적으로 설치된다.
이러한 반도체 제조공정에서 기판을 제조할 때, 다양한 화학 용액(Chemical)과 초순수(UPW)(수소 또는 오존을 함유한 초순수, 즉 소위 수소수 또는 오존수라고 함)가 사용되며, 유체 공급 설비는 프로세스 장치에까지 이르는 동안 유체를 고순도로 유지하면서 오염이나 누출을 방지할 수 있도록 충분한 청정도와 내식성 및 강도를 지닌 특수 배관 설비를 필요로 한다.
PFA 피팅(PFA fitting)은 반도체 및 LCD 제조 설비의 배관 장비, 식품 제조 설비의 배관 장비, 또는 화학 약품 제조 설비의 배관 장치 등에서 널리 사용되고 있는 불소 수지로 이루어진 매니홀드 타입의 피팅으로서, 금속 오염과 용출 이온으로 부터 뛰어난 성능 및 내화학성을 가져서 공급 케미컬이나 가스 이송을 위한 배관 자재로서 이용되고 있다.
그러나 종래 PFA 피팅은 많은 수량의 융착 포인트가 형성되어 이루어진 구조로서, 이로 인한 관리 구간 및 리크 포인트가 많아 안전성이 상당히 취약하며, 작업 효율이 떨어진다는 문제점이 있었다. 따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 개선된 매니폴트 피팅 구조가 필요하게 되었다.
한국 등록특허 제10-0770315호(2007.10.19) 한국 등록번호 제10-0329582호(2002.03.09.)
본 발명자들은 위와 같은 종래의 기술 피팅에 수반되는 문제점들을 개선하고, 아울러 효율적인 배관 연결 구조를 개발하기 위하여 예의 연구한 결과, 후술하는 바와 같이 다양한 구조로 형성된 매니홀드 트윈티를 포함하는 매니홀드 피팅에 의해 배관의 융착 포인트(welding point)를 줄임으로써 이러한 문제점이 해소될 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 매니홀드 피팅에 의해 배관의 융착 포인트(welding point)를 현저히 감소시킨 배관의 매니홀드 피팅 구조를 제공하는 것에 있다.
위와 같은 본 발명의 목적은 배관의 피팅 구조에 있어서,
수평 타입의 파이프에 둘 이상의 분기관이 직교하되 유체가 흐르도록 연통되는 하나 이상의 매니홀드 트윈 티(tee);
수평 타입의 파이프에 하나의 이상의 분기관이 직교하고 단부는 엘보우 관으로 형성되어 유체가 흐르도록 연통되는 하나 이상의 매니홀드 엘보우 티(tee); 및
수평 타입의 파이프에 하나의 이상의 분기관이 직교하고 단부는 엘보우 관으로 형성되어 유체가 흐르도록 연통되고 상기 분기관은 직경이 줄어든 것인 하나 이상의 매니홀드 엘보우 리듀서(reducer);를 이용하여 내측에 유체가 이동하는 흐름 통로가 형성된 배관의 분기관과 방향 전환 지점에서 연결부를 열융착시켜서 이루어짐으로써 열 융착 포인트가 감소된 것을 특징으로 하는 배관의 매니홀드 피팅 구조에 의해 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 배관의 매니홀드 피팅 구조에 의하면 배관의 연결 구조를 단순화시킴으로써 시공이 간편하여 작업 시간이 단축될 뿐만 아니라 리크(leak) 포인트 감소, 작업 부하 감소, 관리 포인트 감소 등 유지 관리가 용이하여 배관을 설계 구성함에 있어서 효율성을 기하고 안정성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 배관의 매니홀드 피팅 구조를 설명하는 도면이다.
도 2는 배관의 매니홀드 피팅 구조를 형성하는 여러가지 형태의 배관을 설명하는 도면이다.
도 3 및 4는 본 발명의 매니홀드 피팅 구조에 사용되는 매니홀드 엘보우 티를 설명하는 도면이다.
도 5은 본 발명의 매니홀드 피팅 구조에 사용되는 매니홀드 엘보우 리듀서를 설명하는 도면이다.
도 6 및 7은 본 발명의 매니홀드 피팅 구조에 사용되는 매니홀드 트윈티를 설명하는 도면이다.
도 8 및 9는 본 발명의 매니홀드 피팅 구조에 사용되는 다른 실시 형태의 매니홀드 트윈티를 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른 매니홀드 피팅 구조를 설명하는 도면이다.
도 11는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 매니홀드 피팅 구조를 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 매니홀드 피팅 구조를 설명하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 매니홀드 피팅 구조를 설명하는 도면이다.
도 14는 배관의 열 융착을 위한 열융착기를 나타내는 사시도이다.
본 발명은, 일면에 있어서, 배관의 피팅 구조에 있어서,
수평 타입의 파이프에 둘 이상의 분기관이 직교하되 유체가 흐르도록 연통되는 하나 이상의 매니홀드 트윈 티(tee);
수평 타입의 파이프에 하나의 이상의 분기관이 직교하고 단부는 엘보우 관으로 형성되어 유체가 흐르도록 연통되는 하나 이상의 매니홀드 엘보우 티(tee); 및
수평 타입의 파이프에 하나의 이상의 분기관이 직교하고 단부는 엘보우 관으로 형성되어 유체가 흐르도록 연통되고 상기 분기관은 직경이 줄어든 것인 하나 이상의 매니홀드 엘보우 리듀서(reducer);를 이용하여 내측에 유체가 이동하는 흐름 통로가 형성된 배관의 분기관과 방향 전환 지점에서 연결부를 열융착시켜서 이루어짐으로써 열 융착 포인트가 감소된 것을 특징으로 하는 배관의 매니홀드 피팅 구조를 제공한다.
본 발명은, 추가의 일면에 있어서,
상기 배관의 재질은 PFA 수지 또는 불소 수지이고,
상기 매니홀드 트윈티, 매니홀드 엘보우티 및 매니홀드 엘보우 리듀서는 수평 파이프의 직경과 분기관의 직경이 동일하거나 또는 상이한 것을 특징으로 하는 배관의 매니홀드 피팅 구조를 제공한다.
본 발명은, 추가의 일면에 있어서,
상기 매니홀드 엘보우 티(tee)는 수평 파이프(111, 118)와 분기관(112, 113)이 직교하는 지점에는 외주면에 환상 팽출부(114, 115, 117)가 형성되고, 상기 환상 팽출부(114, 115, 117)가 직교하는 지점에는 지지부(116)가 양측에 형성되며, 수평 파이프(111, 118)와 분기관(112, 113)의 내경은 일정한 크기로 형성되고, 상기 수평 파이프(111)의 단부는 엘보우 관으로 형성되며,
상기 매니홀드 엘보우 리듀서(reducer)는 수평 파이프(211)와 분기관(212)이 직교하는 지점에는 외주면에 환상 팽출부(213, 214)가 형성되고, 상기 환상 팽출부(213, 214)가 직교하는 지점에는 지지부(215)가 형성되며, 수평 파이프(211)와 분기관(212)의 내경은 일정한 크기로 형성되고, 상기 수평 파이프(211)의 단부는 엘보우 관으로 형성되며, 상기 분기관(212)의 직경은 줄어든 것이고, 상기 엘보우 관은 라운드 처리되면서 직경이 줄어드는 구조로 형성되고,
상기 매니홀드 트윈 티(tee)는 수평 파이프(311, 317)와 분기관(312, 313)이 직교하는 지점에는 외주면에 환상 팽출부(314, 315)가 형성되고, 상기 환상 팽출부(314, 315)가 직교하는 지점에는 양측에 지지부(316)가 형성되며, 수평 파이프(311)와 분기관(312, 313)의 내경은 일정한 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 배관의 매니홀드 피팅 구조를 제공한다.
본 발명은 다른 추가의 일면에 있어서,
상기 열 융착은 초음파 진동 가열 융착 또는 고주파 유도 가열 융착에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 배관의 매니홀드 피팅 구조를 제공한다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
한편, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있으며, 특정 실시예들은 상세한 설명에서 구체적으로 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해서 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 배관의 매니홀드 피팅 구조를 설명하는 도면이고, 도 2는 배관의 매니홀드 피팅 구조를 형성하는 여러가지 형태의 배관을 설명하는 도면이며, 도 3 및 4는 본 발명의 매니홀드 피팅 구조에 사용되는 매니홀드 엘보우 티를 설명하는 도면이고, 도 5는 본 발명의 매니홀드 피팅 구조에 사용되는 매니홀드 엘보우 리듀서를 설명하는 도면이며, 도 6 및 7은 본 발명의 매니홀드 피팅 구조에 사용되는 매니홀드 트윈티를 설명하는 도면이고, 도 8 및 9는 본 발명의 매니홀드 피팅 구조에 사용되는 매니홀드 트윈티를 설명하는 도면이며, 도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른 매니홀드 피팅 구조를 설명하는 도면이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 매니홀드 피팅 구조를 설명하는 도면이며, 도 12는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 매니홀드 피팅 구조를 설명하는 도면이고, 도 13은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 매니홀드 피팅 구조를 설명하는 도면이며, 도 14는 배관의 열 융착을 위한 열융착기를 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 13에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 배관(이하, 용어 "파이프"와 상호교환적으로 사용될 수 있음)의 매니홀드 피팅 구조는 크게 복수의 매니홀드 트윈 티(tee), 매니홀드 엘보우 티(tee), 엘보우 리듀서(reducer) 등을 이용하여 내측에 유체가 이동하는 흐름 통로가 형성된 배관의 분기관과 방향 전환 지점에서 연결부를 열융착시켜서 이루어짐으로써 열 융착 포인트가 감소된 것을 특징으로 한다.
도 1에 나타낸 바와 같이 종래 기술(a)에 따른 피팅부(101) 및 파이프(102) 또는 피팅부(101)와 엘보우파이프(103) 및 파이프 리듀서(104)를 융착하여 사용되던 구간을 감소시켜 본 발명(b)에서는 매니홀드 피팅 한가지만으로 사용하도록 함으로써 배관의 연결 구조를 단순화시킴으로써 시공이 간편하여 작업 시간이 단축될 뿐만 아니라 리크(leak) 포인트 감소, 작업 부하 감소, 관리 포인트 감소 등 유지 관리가 용이하여 배관을 설계 구성함에 있어서 효율성을 기하고 안정성을 확보할 수 있는 등의 다양한 이점을 제공할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 배관은 반도체 제조 장치, 예를 들어, 클리닝 장치에 쓰이는 각종의 케미컬(Chemical)과 초순수(DIW)의 흐름에 경로를 제공하는 배관일 수 있다. 이외의 반도체 제조장치에서 유체의 흐름에 경로를 제공하는 여러 다양한 배관이나 덕트 등에 적용되는 등 그 쓰임새는 제한되지 아니한다. 상기 배관의 재질은 피에프에이(PFA), 즉 불소 수지의 일종인 퍼플루오로알콕시(perfluoroalkoxy)를 포함하는 재질로 구성될 수 있다.
PFA는 투명이며 내열성과 내약품성이 우수하고 특히 고온에서 열간강도가 우수하므로 특별한 고온특성이 요구되는 배관라인에 사용된다. 또한, PFA는 투명하므로 내부의 유체 흐름을 관찰할 수 있는 잇점이 있다. 한편, 상기 배관의 재질은 PFA에 한정되지 않으며 불소 수지의 다른 일종인 PTFE로도 구성될 수 있다. PTFE는 반투명이며 내화학성 및 내열성이 우수하고 부식성유체의 이송 경로로도 쓰일 수 있다.
배관의 사용 조건은 최대 사용 압력 8 Kgf/㎠, 최대 사용 온도 90℃에서 내구성이 있게 구성되어야 한다.
도 2는 본 발명의 매니홀드 피팅 구조에 사용되는 다양한 형상과 직경을 갖는 매니홀드 단위체(엘보우, 티, 리듀서 등)를 나타낸다.
매니홀드 엘보우 티(tee)(110, 120)는 수평 타입의 파이프에 하나의 이상의 분기관이 직교하고 단부는 엘보우 관으로 형성되어 유체가 흐르도록 연통되는 구조로 이루어진다.
더욱 상세하게는 상기 매니홀드 엘보우 티(110)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 수평 파이프(111, 118)와 직경이 동일하거나 상이한 분기관(112, 113)이 직교하는 지점에는 외주면에 환상 팽출부(114, 115, 117)가 형성되고, 상기 환상 팽출부(114, 115, 117)가 직교하는 지점에는 지지부(116)가 환상 팽출부의 단부를 서로 연결하여 양측에 밀착되게 일체로 형성되며, 수평 파이프(111, 118)와 분기관(112, 113)의 내경은 일정한 크기로 형성되고, 상기 수평 파이프(111)의 단부는 엘보우 관으로 형성될 수 있다. 이러한 구조는 분기관(113)의 직경이 줄어든 경우에도 사용된다.
상기 분기관(113)의 직경이 줄어든 경우에는 상기 엘보우 관은 라운드 처리되면서 직경이 줄어드는 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
다른 형태의 매니홀드 엘보우 티(120)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 수평 파이프(121, 128)와 분기관(122, 123)이 직교하는 지점에는 외주면에 환상 팽출부(124, 125, 127)가 형성되고, 상기 환상 팽출부(124, 125, 127)가 직교하는 지점에는 지지부(126, 129)가 하나 이상 형성되며, 수평 파이프(121)와 분기관(122, 123)의 내경은 일정한 크기로 형성되고, 상기 수평 파이프(121)의 단부는 엘보우 관으로 형성될 수 있다. 이러한 구조는 분기관(122, 123)의 직경이 줄어들지 않을 필요가 있는 경우에 사용된다.
이러한 환상 팽출부 및 지지부는 배관의 물리적 강도를 증대시키고, 내구성을 증대시켜서 배관 구조의 안정성을 더욱 높이는 기능을 한다.
매니홀드 엘보우 리듀서(reducer)(210, 220)는 수평 타입의 파이프에 하나의 이상의 분기관이 직교하고 단부는 엘보우 관으로 형성되어 유체가 흐르도록 연통되고 상기 분기관은 직경이 줄어든 구조로 이루어진다.
상기 매니홀드 엘보우 리듀서는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 수평 파이프(211)와 분기관(212)이 직교하는 지점에는 외주면에 환상 팽출부(213, 214)가 형성되고, 상기 환상 팽출부(213, 214)가 직교하는 지점에는 지지부(215)가 형성되며, 수평 파이프(211)와 분기관(212)의 내경은 일정한 크기로 형성되고, 상기 수평 파이프의 단부는 엘보우 관으로 형성되며, 상기 분기관(212)의 직경은 줄어든 것이다.
상기 분기관(212)의 직경이 줄어든 경우에는 상기 엘보우 관은 라운드 처리되면서 직경이 줄어드는 구조로 형성되는 것이 유체의 자연스러운 흐름의 측면에서 바람직할 수 있다.
상기 매니홀드 트윈 티(tee)(310, 320)는 수평 타입의 파이프에 둘 이상의 분기관이 직교하되 유체가 흐르도록 연통되는 구조로 이루어진다.
매니홀드 트윈 티(tee)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 수평 파이프(311, 317)와 분기관(312, 313)이 직교하는 지점에는 외주면에 환상 팽출부(314, 315)가 형성되고, 상기 환상 팽출부(314, 315)가 직교하는 지점에는 좌우 양측에 지지부(316)가 환상 팽출부의 단부를 서로 연결하여 환상팽출부의 양측 표면에 밀착되게 일체로 형성되며, 수평 파이프(311, 317)와 분기관(312, 313)의 내경은 일정한 크기로 형성된다. 이러한 구조는 분기관(312, 313)의 직경이 줄어들지 않을 필요가 있는 경우에 사용된다.
다른 형태로서 매니홀드 트윈 티(tee)는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 수평 파이프(321, 327)와 분기관(322, 323)이 직교하는 지점에는 외주면에 환상 팽출부(324, 325)가 형성되고, 상기 환상 팽출부(324, 325)가 직교하는 지점에는 지지부(326)가 양측에서 형성되며, 수평 파이프(321)와 분기관(322, 323)의 내경은 일정한 크기로 형성된 것을 특징으로 한다. 이러한 구조는 분기관(322, 323)의 직경이 줄어들 필요가 있는 경우에 사용된다.
다른 실시 형태에 따른 본 발명의 매니홀드 트윈 티(tee, 330)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 수평 파이프(331, 337)와 분기관(332, 333)이 직교하는 지점에는 외주면에 환상 팽출부(334, 335)가 형성되고, 상기 환상 팽출부(334, 335)가 직교하는 지점에는 좌우 양측에 지지부(336)가 환상 팽출부의 단부를 서로 연결하여 환상팽출부의 양측 표면에 밀착되게 일체로 형성되며, 수평 파이프(331, 337)와 분기관(332, 333)의 내경은 일정한 크기로 형성된다. 이러한 구조는 분기관(332, 333)의 직경이 줄어들지 않을 필요가 있는 경우에 사용된다. 또한, 이러한 구조는 분기관(332, 333)의 영역 전체에 결쳐서 환상 팽출부(335)가 수평 파이프(331, 337) 상에 연속적으로 형성되어 더욱 안정된 구조를 이룰 수 있다.
또 다른 형태로서 매니홀드 트윈 티(tee)는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 수평 파이프(341, 347)와 분기관(342, 343)이 직교하는 지점에는 파이프와 분기관의 외주면에 환상 팽출부(344, 345)가 일정한 두께로 형성되고, 상기 환상 팽출부(344, 345)가 직교하는 지점에는 지지부(346)가 양측에서 형성되며, 수평 파이프(341, 347)와 분기관(342, 343)의 내경은 일정한 크기로 형성된 것을 특징으로 한다. 이러한 구조는 분기관(342, 343)의 영역 전체에 결쳐서 환상 팽출부(345)가 수평 파이프(341, 347) 상에 연속적으로 형성되어 더욱 안정된 구조를 이룰 수 있다.
이러한 매니홀드 구조는 개별 구성 요소가 접합이나 결합 또는 융착에 의해 형성되는 것은 아니고 복합 사출 성형에 의해 일체로 형성되는 것으로서, 매니홀드 트윈티, 엘보우티 및 매니홀드 엘보우 리듀서는 수평 파이프의 직경과 분기관의 직경이 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 이는 공지의 인서트 사출 또는 코어 삽입 사출에 의한 복합 사출에 의해 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 배관의 매니홀드 피팅 구조는 상기한 바와 같은 복수의 매니홀드 트윈 티(tee), 매니홀드 엘보우 티(tee), 엘보우 리듀서(reducer) 등을 이용하여 배관의 분기관과 방향 전환 지점에서 배관들의 연결부를 열융착시켜서 이루어짐으로써 열 융착 포인트를 대폭 감소시킬 수 있다.
그러한 예로서, 도 10에 나타낸 바와 같이 필터(105) 수량이 2개인 경우에는 기존의 융착포인트가 9개인 것을 매니홀드 피팅을 적용하여 7개로 감소시킬 수 있다.
마찬가지로 유사한 구조로 이루어진 배관에 있어서 도 11에 나타낸 바와 같이 필터수량이 4개인 경우에는 종래 17개의 융착포인트를 8개로 감소시킬 수 있다.
또한, 도 12에 나타낸 바와 같이 필터 수량이 6개인 경우에는 종래에는 25개의 융착포인트가 필요하나 본 발명의 매니홀드 피팅 구조에서는 단지 11개만이 필요하게 되고, 필터 수량이 8개인 경우에는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 33개의 융착포인트가 필요한 반면, 본 발명의 매니홀드 피팅 구조에서는 단지 12개만이 필요하게 된다.
마찬가지로, POU 배관에 적용되는 융착 포인트 역시 유사한 방식으로 감소시키는 것이 가능하고, 이러한 경우 7개의 융착포인트를 4개로 감소시킬 수 있다.
이러한 융착포인트의 감소는 필터수를 기준으로 할 때 25~75%의 감소율을 얻을 수 있고, 이에 따라 리크 포인트, 관리 포인트, 작업 시간 등이 감소함으로써 상술한 바와 같은 다양한 이점이 제공될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 배관의 열 융착은 공지의 열융착기 및 방법을 이용하여 초음파진동 가열 융착 또는 고주파 유도가열 융착에 의해 수행할 수 있다.
그 일례로서 도 14는 배관의 열 융착을 위한 열융착기를 나타내는 사시도이다. 이러한 열 융착기는 베이스 플레이트(400), 제1 클램프(410), 제2 클램프(420), 가열 융착부(430) 등을 포함할 수 있다.
베이스 플레이트(400)는 통상 직사각형의 평평한 플레이트로 제공되고, 그 상부에 제1 클램프(410), 가열 융착부(430) 그리고 제2 클램프(420)가 순차적으로 배치된다. 그리고, 베이스 플레이트(400)의 양단부에는 제1 배관(P1)과 제2 배관(P2)을 각각 지지하는 받침대(440)가 설치된다.
받침대(440)는 길이 방향(X)을 따라 위치 조정이 가능하도록 베이스 플레이트(400)에 제공될 수 있다. 제1 클램프(410)와 제2 클램프(420)는 융착 작업시 제1,2 배관(P1, P2)을 움직이지 못하도록 견고하게 고정하기 위해 제공된다. 제1 클램프(410)는 제1 배관(P1)을 클램프하기 위해 가열 융착부(430)의 일측에 배치되고, 제2 클램프(420)는 제2 배관(P2)을 클램프하기 위해 가열 융착부(430)의 타측에 배치된다. 제1클램프(410)와 제2클램프(420)는 서로 동일한 구조를 갖는다. 제1클램프(410)는 제1 배관(P1)의 일측면을 지지하는 반원상의 하부 클램퍼(411)와, 하부 클램퍼(411)에 힌지 결합되어 제1 배관(P1)의 타측면을 지지하는 반원상의 분리형 상부 클램퍼(412)와, 하부 클램퍼(411)와 분리형 상부 클램퍼(412)의 양측에 각각 결합되어 분리형 상부 클램퍼(412)를 하부 클램퍼(411)에 고정하기 위한 체결부재(413)를 포함할 수 있다. 가열 융착부(430)는 제1클램프(410)와 제2클램프(420) 사이에 배치된다. 가열 융착부(430)는 제1 배관(P1)과 제2 배관의(P2) 접합 부위를 감싸도록 설치되어 접합부위에 열을 가하는 히터를 포함한다. 가열 융착부(430)는 하부 몸체(431)와 상부 몸체(432)로 이루어지며, 내측면에는 접합 부위에 열을 가하는 히터가 설치된다. 하부 몸체(410)와 상부 몸체(420)는 일단이 힌지 결합되어 힌지를 중심으로 상부 몸체(432)를 하부 몸체(431)에 대하여 개폐할 수 있다. 그리고, 하부 몸체(431)와 상부 몸체(432)의 타단은 체결부재(440)에 의해 고정된다. 도면 부호 434는 가열 융착부의 체결 부재이다.
이러한 장치를 이용할 경우 열융착은 제1 배관(P1)의 단부와 제2 배관(P2)의 단부가 서로 맞대도록 배치한 후, 제1 배관(P1)의 단부와 제2 배관(P2)을 제1클램프(410)와 제2클램프(420)에 견고하게 고정시킨다. 이어서, 제1 배관(P1)과 제2 배관(P2)이 서로 맞대어진 상태에서 접합 부위 부근에 내경 팽창 수단을 삽입한 후 히터에 열을 가하여 접합부위를 융착시킨 다음 냉각시켜서 열융착을 수행할 수 있다.
이처럼 상기와 같이 본 발명의 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 포함되는 것은 당연하다.
101: 파이프 티
102: 파이프
110, 120: 매니홀드 엘보우 티
210. 220: 매니홀드 엘보우 리듀서
310, 320: 매니홀드 트윈티
410: 제1 클램프
420: 제2클램프
430 : 가열 융착부

Claims (3)

  1. 반도체 제조공정에서 유체의 흐름에 경로를 제공하는 배관의 피팅 구조에 있어서,
    상기 배관의 피팅 구조는 융착포인트가 감소된 매니홀드 피팅 구조로써
    각각의 일체형 매니홀드 트윈 티(tee), 일체형 매니홀드 엘보우 티(tee) 및 일체형 엘보우 리듀서(reducer)를 복합 사출 성형에 의해 일체로 형성하는 단계; 및
    복수의 일체형 매니홀드 트윈 티, 일체형 매니홀드 엘보우 티 및 일체형 엘보우 리듀서를 배관의 분기관과 방향 전환 지점에서 배관들의 연결부를 초음파진동 가열 융착 또는 고주파 유도가열 융착의 열융착시켜는 단계;에 의해 제조되고,
    상기 매니홀드 피팅 구조는
    수평 타입의 파이프에 둘 이상의 분기관이 직교하되 유체가 흐르도록 연통되는 하나 이상의 일체형 매니홀드 트윈 티;
    수평 타입의 파이프에 하나의 이상의 분기관이 직교하고 단부는 엘보우 관으로 형성되어 유체가 흐르도록 연통되는 하나 이상의 일체형 매니홀드 엘보우 티; 및
    수평 타입의 파이프에 하나의 이상의 분기관이 직교하고 단부는 엘보우 관으로 형성되어 유체가 흐르도록 연통되고 상기 분기관은 직경이 줄어든 것인 하나 이상의 일체형 매니홀드 엘보우 리듀서;를 포함하여 이루어지고,
    상기 배관 및 파이프의 재질은 PFA 수지 또는 불소 수지이며,
    상기 일체형 매니홀드 트윈티, 엘보우티 및 매니홀드 엘보우 리듀서는 수평 파이프의 직경과 분기관의 직경이 동일하거나 또는 상이한 것이며,
    상기 일체형 매니홀드 트윈 티는 수평 파이프(311, 317)와 분기관(312, 313)이 직교하는 지점에는 외주면에 환상 팽출부(314, 315)가 형성되고, 상기 환상 팽출부(314, 315)가 직교하는 지점에는 양측에 지지부(316)가 형성되며, 수평 파이프(311)와 분기관(312, 313)의 내경은 일정한 크기로 형성되고,
    상기 일체형 매니홀드 엘보우 티는 수평 파이프(111, 118)와 분기관(112, 113)이 직교하는 지점에는 외주면에 환상 팽출부(114, 115, 117)가 형성되고, 상기 환상 팽출부(114, 115, 117)가 직교하는 지점에는 지지부(116)가 양측에 형성되며, 수평 파이프(111, 118)와 분기관(112, 113)의 내경은 일정한 크기로 형성되고, 상기 수평 파이프(111)의 단부는 엘보우 관으로 형성되며,
    상기 일체형 매니홀드 엘보우 리듀서는 수평 파이프(211)와 분기관(212)이 직교하는 지점에는 외주면에 환상 팽출부(213, 214)가 형성되고, 상기 환상 팽출부(213, 214)가 직교하는 지점에는 지지부(215)가 형성되며, 수평 파이프(211)와 분기관(212)의 내경은 일정한 크기로 형성되고, 상기 수평 파이프(211)의 단부는 엘보우 관으로 형성되며, 상기 분기관(212)의 직경은 줄어든 것이고, 상기 엘보우 관은 라운드 처리되면서 직경이 줄어드는 구조로 형성되고,
    상기 배관의 매니홀드 피팅 구조는 내측에 유체가 이동하는 흐름 통로가 형성된 배관의 분기관과 방향 전환 지점에서 연결부를 열융착시켜서 이루어짐으로써 열 융착 포인트가 감소되고, 이러한 융착포인트의 감소는 필터수를 기준으로 할 때 25~75%의 감소율을 얻음으로써 배관 구성을 단순화하고 시공이 간편하여 작업 시간이 단축될 뿐만 아니라 리크(leak) 포인트 감소, 작업 부하 감소, 관리 포인트 감소 등 유지 관리가 용이하여 배관을 설계 구성함에 있어서 효율성을 기하고 안정성을 확보할 수 있는 것을 특징으로 하는 배관의 매니홀드 피팅 구조.
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