KR20040089642A - 금속 밀봉체 및 리테이너 - Google Patents

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KR20040089642A
KR20040089642A KR10-2004-7012854A KR20047012854A KR20040089642A KR 20040089642 A KR20040089642 A KR 20040089642A KR 20047012854 A KR20047012854 A KR 20047012854A KR 20040089642 A KR20040089642 A KR 20040089642A
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seal
retainer
load concentrating
lobe
circumferential groove
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KR10-2004-7012854A
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위틀로우마크에스
하존에스
맥콜라이언디
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갈록 실링 테크놀로지스 엘엘씨
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Abstract

본 발명은 방사형 외부 외주 홈(112), 상부 부하 집중 돌출부(118a), 하부 부하 집중 돌출부(118b), 상기 부하 집중 돌출부로부터 밀봉체의 방사형 내연부로 확장되는 압축 완화 영역(235), 상기 부하 집중 돌출부로부터 밀봉체의 방사형 외연부로 확장되는 압축 완화 영역(130)을 포함하는 환형 밀봉 본체(110)를 포함하는 밀봉체(100)에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 관점은 수용 로브(254) 및 지지 로브(256)를 포함하는 밀봉체 리테이닝 개구(252)를 포함하고, 상기 수용 로브는 이에 리테이닝되는 상기 밀봉체의 외부 지름보다 큰 지름을 갖으며, 상기 밀봉체 리테이닝 개구는 상기 외부 외주 홈의 아치 부분(114)의 최소 지름보다 큰 지름을 갖는 얇은 금속 박판을 포함하는 밀봉체 리테이너(250)에 관한 것이다.

Description

금속 밀봉체 및 리테이너{METAL SEAL AND RETAINER}
통상적인 반도체 제조 가스 배급 시스템은 스테인레스강 배관(tubing)과 함께 용접되는 구성요소(component)들로 구성된다. 이러한 시스템은 큰 규모(foot print)가 필요된다. 또한, 구성요소들은 함께 용접되어 있기 때문에 교체하기가 용이하지 않다. 또한, 용접으로 인해 열에 의한 영향으로 부식 및 미립자 발생이 쉬운 영역이 발생된다.
새로운 모듈러 표면 실장(Modular Surface Mount(MSM)) 기술로 더욱 작은 규모가 허용한다. 그 대신, 구성요소들은 구성요소들 간에 금속 밀봉체로 상호 나사결합된다. 이로 인해 구성요소들 및 형태를 변환하기 위한 더욱 유연한 시스템이 제공된다. 또한, 모듈러 표면 실장(MSM) 기술은 용접 및 이에 따른 열 영향 영역을 배제한다. 바람직한 모듈러 표면 실장(MSN) 기술의 요지는 반도체 산업의 청결 요구에 적합한 극단적으로 낮은 누출율의 금속 밀봉체에 있다.
모듈러 표면 실장(MSM) 가스 배급 시스템은 반도체 산업을 위한 가스 공급을 조정하고 수정하도록 이용된다. 이러한 시스템은 스테인레스강으로 기계가공되며, 나사결합된 블록(block)들을 포함한다. 상기 블록들의 상단에는 복수개의 구멍(orifice)들이 있다. 필터, 유량조절기, 압력변환기, 압력 스위치, 밸브와 같은 모듈러 구성요소들은 상기 블록들의 상부에 장착되고, 가스 경로는 상기 구멍으로부터 이들 구멍들을 통하여 가스를 공급하도록 형성된다. 모든 구멍/구성요소 접합점(juncture)에는 가스의 누출 및 시스템으로 유입되는 오염물을 방지하기 위한 밀봉체가 구비되어야 한다. 반도체 산업에서는 극단으로 청결한 부식 방지 금속 밀봉체가 요구된다. 이러한 밀봉체는 매우 낮은 누출을 제공하고, 이에 연관된 하드웨어 경계면 및 플랜지의 뒤틀림 또는 손실을 최소화해야 한다. 청결한 공간 환경에서 작은 밀봉체들의 취급을 용이하게 하기 위해서, 상기 밀봉체는 얇은 금속 박판(sheet)인 리테이너에 설치된다. 상기 밀봉체들은 설치되는 동안 상기 밀봉체들을 고정하는 리테이너의 구멍으로 삽입된다. 이후, 리테이너와 복수개의 밀봉체로 구성된 이러한 밀봉 조립체는 모듈러 구성요소의 경계면에 설치된다. 이러한 시스템은 산업 전반에 걸쳐 블록 크기, 구멍 크기 및 위치가 동일한 규격화된 경계면을 갖도록 개발되었다. 이는 밀봉체들이 거의 모든 모듈러 표면 장치(MSM) 가스 배급 시스템에 일반적으로 사용되도록 한다.
종래 기술에 따른 밀봉체 및 밀봉 조립체는 도1 내지 도4에 도시한 것으로, 도1 및 도2는 나선형 스프링을 동반하는 통상적인 "C" 밀봉체를 도시한 것이다. 밀봉체(10)는 나선형 스프링(30)을 둘러싸는 연성 피복(20)을 갖는다. 상기 연성 피복(20)은 리테이너(50)에서 상기 밀봉체가 유지되도록 간격(22)을 갖는 상기 스프링(30)을 완전히 둘러싸지 않는다. 이러한 형태는 상기 밀봉체(10)가 부하 집중 돌출부(load concentrating projection)를 소성 변형하는데 요구되는 힘을 제공하는 상기 스프링(30)에 의해 상기 모듈러 구성요소 사이에서 압축되도록 한다. 이러한 특성의 밀봉체의 복잡성으로 인하여 성능(performance)이 감소되어 제조 결합(manufacturing inconsistencies)를 발생 할 수 있다.
도3 및 도4는 두개의 밀봉체 리테이닝(retaining) 개구(aperture)(52)와 네개의 패스너(fastener) 홀(60)을 포함하는 얇은 금속 박판을 포함하는 리테이너(50)을 도시한다. 상기 박판의 완화절부(relief cut)(54)는 상기 밀봉체(10)가 상기 밀봉체 리테이닝 개구(52)로 설치되도록 한다. 이러한 설계의 단점은 리테이너가 비틀리거나 구부러졌을 경우, 밀봉체들이 이탈하는 경향이다. 이러한 설계의 리테이너는 이러한 시스템에서 요구하는 효과적인 지지(retention)를 제공하지 못한다.
이러한 응용(application)에 관한 다른 종래 기술의 밀봉체의 실시예들은 Ma etal.의 미합중국 특허 제6,043,121호 및 Spence et al.의 미합중국 특허 제 6,409,180호에 공개되어 있다. 이에 공개된 금속 링은 가해진 부하 아래 죄어진(buckle) 형태로 소성 변형가능한 기둥으로 형성된다. 이는 일반적으로 밀봉체가 변형되도록 하기 위해 기둥에 내부 환형(annular) 홈을 포함하는 두개의 편평한 밀봉 표면으로 구성된다.
긴밀하게 밀폐되고, 낮은 오염의 밀봉체가 필요한 모듈러 표면 실장(MSM) 가스 배급 시스템 및 다른 용도는 효율적인 밀봉체가 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 단일편으로 제작된 밀봉체는 복잡성 및 이에 따른 고장을 최소화하는 잇점이 있다. 또한, 단순하고 많은 다른 밀봉 실시예에 적용되는 설계의 밀봉체가 요구된다.
본 발명은 밀봉 조립체에 관한 것으로, 특히 소성 변형가능한 응력 집중 특성을 갖는 탄성 변형가능한 금속 밀봉체와 하나 이상의 금속 밀봉체를 지지하기 위한 리테이너 플레이트에 관한 것이다.
도1은 나선형 스프링을 도시하기 위한 부분 절개부를 포함하는 종래 기술에 따른 밀봉체를 도시한 사시도.
도2a는 도1의 종래 기술의 밀봉체의 상면도.
도2b는 도2a의 종래 기술의 A선에 따른 세로방향 단면도.
도3은 종래 기술의 리테이너의 사시도.
도4는 도1의 밀봉체가 삽입된 도3의 종래 기술의 리테이너의 사시도.
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 밀봉체의 부분 단면도.
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 밀봉체의 부분 단면도.
도7은 리테이너와 두 밀봉체를 포함하는 본 발명에 따른 일실시예의 두 밀봉체 조립체의 사시도.
도8은 리테이너와 세 밀봉체를 포함하는 본 발명에 따른 일실시예의 세 밀봉체 조립체의 상면도.
도9는 두 밀봉체를 도시하도록 A선에 따른 도8의 밀봉체 조립체의 단면도.
도10은 밀봉체와 구성 부재를 포함하는 기판(substrate), 리테이너를 포함하는 본 발명의 밀봉체 조립체의 분해도.
도11은 완전 조립체를 도시한 도10의 조립체의 절개도.
본 발명의 한 관점에 있어서, 밀봉체는 방사형 외부 외주 홈(radially outer peripheral groove), 상부하 집중 돌출부(upper load concentrating projection), 하부하 집중 돌출부(lower load concentrating projection), 상기 부하 집중 돌출부의 중앙으로부터 밀봉체의 방사형 내연부(radially inner edge)로 확장되는 압축 완화 영역(compression relief region), 및 상기 부하 집중 돌출부의 중앙으로부터 밀봉체의 방사형 외연부(outer edge)로 확장되는 압축 완화 영역을 포함하는 환형 밀봉 본체를 포함하도록 제공된다.
본 발명에 따른 밀봉체의 특징 및 잇점은 상기 밀봉체가 단일편(one piece)으로 제작되고, 높은 진공과 낮은 미립자 밀봉체가 요구되는 밀봉 용도에 적합하다. 또한, 기본적인 설계와 구조는 다른 밀봉 용도에서 사용될 수 있으며, 본 발명의 크기와 범위(scope)는 관련된 제조 및 공정 관련에 의해서만 제한된다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 밀봉체 리테이너는 수용 로브(reception lobe)와 지지 로브(retention lobe)를 포함하는 밀봉 리테이닝 개구(sealretaining aperture)를 포함하는 얇은 금속 박판을 포함하도록 제공되며, 상기 수용 로브는 이에 리테이닝되는 상기 밀봉체의 외경 보다 큰 직경을 갖으며, 상기 밀봉 리테이닝 개구는 상기 외부 외주 홈(outer peripheral groove)의 아치 부분의 최소 지름 보다 넓은 지름을 갖는다.
본 발명의 다양한 관점들은 향상된 성능과 작동 특성을 갖는 밀봉체와 리테이너를 제공한다. 본 발명에 따른 밀봉체 및 리테이너는 여러 다른 밀봉 실시예에 사용할 수 있으며, 특히 이들은 모듈러 표면 실장(MSM) 가스 배급 시스템과 같은 높은 진공, 낮은 미립자 환경에 매우 적합하다.
참조 번호가 본 발명의 몇몇 실시예의 유사한 관점과 일치하는 도면을 참조하여 도5에 도시된 바, 밀봉체는 본 발명에 따라 제작된다. 밀봉체(100)는 밀봉 실시예의 넓고 다양하게 사용될 수 있으나, 특히 반도체 산업에 사용되는 MSM 가스 배급 시스템과 같은 극단의(ultra) 청결 작동 환경에 매우 적합하다.
도1은 본 발명에 따른 일실시예에 따른 밀봉체(100)의 단면도이다. 밀봉체(100)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 원형인 환형(annular) 밀봉 본체를 포함한다. 반면, 상기 밀봉체(100)가 장원형(oval), 직각형, 타원형 등과 같은 거의 모든 요구되는 환형 형태로 제조될 수 있음은 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
밀봉체(100)는 비부식성(non-corrosive) 재료로부터 제조되는 환형 밀봉 본체(110)에 의해 형성된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 밀봉 본체(110)는 고순도(high purity) 316L 또는 유사한 재료와 같은 완전히 담금질된 스테인레스강 재료로 구성된다. 다른 적합한 재료는 알루미늄, 니켈, 니켈 합금 및 구리를 포함한다. 상기 밀봉 본체(110)는 담금질되고, 전기 연마(electro-polishing) 및/또는 잔여 자유 철(residual free iron)을 제거하기 위한 화학적 부동태화(passivation)와 같은 다른 표면 처리에 의해 마무리되는 것이 바람직하다.
도5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 첫 번째 관점에 있어서, 밀봉 본체(110)는 조절되고, 매우 예상 가능한 방식으로 탄성 변형되도록 규격화(dimension) 되고 형성된다. 특히, 밀봉 본체(110)는 유연하고 회전(rotating)하는 아치부(arch portion)(114)를 형성하는 대체적으로 U자-형태의 방사형 외부 외주 홈(112)을 갖는다. 상기 밀봉 본체(110)는, 가해지는 부하 하에, 아치부(114)의 영역에서 반-탄성(semi-elastic) 변형 특성을 나타낸다.
도6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 밀봉체(200)가 제공된다. 밀봉체(200)는 상기 밀봉 본체(210)가 유연하고 회전하는 아치부(214)를 형성하는 일반적인 "V"자 형태의 방사형 외주 홈(212)을 갖는 것을 제외하고 대체적으로 밀봉체(100)와 동일하다.
U 및 V 형상의 형태 모두는 일반적으로 양측 모두의 실시예에 적용되는 후술되는 논의(discussion)와 같이 많은 공통점을 갖는다. 대향하는 소성 변형가능한 상부 및 하부 부하 집중 돌출부(118a, 218a 및 118b, 218b)는 상기 밀봉 본체(110, 210)의 상부 및 하부 부위(120a, 220a 및 120b, 220b)에 구비된다. 상기 부위(120a, 220a 및 120b, 220b)는 외주 홈(peripheral groove)(112, 212)에 의해 형성되고, 상기 홈(112,212)의 축방향으로 위와 아래의 밀봉 본체(110,210)의 영역을구성한다. 부하 집중 돌출부(118a, 218a 및 118b, 218b)는 상기 외주 홈(112,212)의 최소 지름의 지름보다 넓은 지름으로 위치하고, 압축 완화 영역에 의해 방사상으로 구속(bound)된다. 이러한 방사형 오프셋(radial offset)은 상기 밀봉 본체(110,210)가 가해진 부하의 대상이 되었을 경우, 상기 아치 영역(114,214)의 회전을 확실히 조절한다. 본 발명에 따른 일실시예에 있어서, 밀폐 밀봉체를 형성하기 위해 요구되는 힘은 U자형 아치 영역(114, 214)에 관련된 부하 집중 돌출부의 위치 및/또는 밀봉의 단면 높이에 변화에 따라 변화할 수 있다.
상기 밀봉 본체(110,120)의 형태는 두 몸체 사이에 밀봉체를 효과적으로 제공하기 위해 특정 포인트(point)에 부하를 효과적으로 집중하도록 설계된다. 도5 및 6에 도시된 바와 같이, U 또는 V 형태의 아치 부위(114,214)를 포함하는 상기 외주 홈(112,212)은 상기 아치 부위(114,214)의 방사상에 가장 깊은 부분에 형성되는 꼭지점(apex)을 포함한다.
상기 밀봉체가 밀봉체 리테이너와의 연결에 사용되는 본 발명에 따른 실시예에 있어서, 이후에 논의되는 바와 같이, 바람직한 밀봉을 제공하기 위해서는 상기 외주 홈의 높이는 상기 밀봉체 리테이너의 두께 보다 약간 커야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 꼭지점은 상기 밀봉체의 축 중심에 놓인다. 본 발명의 부가적인 실시예에 있어서, 상기 꼭지점은 상기 밀봉체의 축 중심으로부터의 오프셋이거나, 상기 외주 홈은 사이에 두 꼭지점과 마루(ridge)를 가진 홈을 포함한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 꼭지점은 상기 홈의 방사상으로 가장 깊은 부분의 축방향으로 정렬되는 내부 벽(wall)을 형성하는편평한 부위를 포함한다.
상기 밀봉체의 축방향 외측(outer side)(130,230)은 부하 집중 돌출부(118a,118b)로부터 방사상 외부로 확장되며, 반경 방향(radial direction)으로 상호간에 평행하도록 확장되는 것이 바람직하다. 상기 축방향 외측(130,230)은 두 플랜지(flange) 사이에 밀봉 체결 동안 상기 밀봉체에 압력이 가해질 경우, 굽혀지도록 설계된 압축 완화 영역을 포함한다. 유사하게, 상기 부하 집중 돌출부(135,235)로부터 방사상 내부로 확장되는 상기 밀봉 본체의 축방향 외측은 제2 압축 완화 영역을 포함한다. 상기 압축 완화 영역은 플랜지의 밀봉 표면의 상기 부하 집중 돌출부의 영역으로의 접촉을 제한한다. 이는 부하를 상기 부하 집중 돌출부에 집중시키고, 밀폐 밀봉을 보장하기 위해 요구되는 소성 변형을 수행한다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 부하 집중 돌출부로부터 방사상 내향(135,235)하도록 확장되는 상기 밀봉체의 축방향 외측은 상호간에 서로 경사지는 것이 바람직하다. 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 밀봉체의 방사상 내부 본체 부분은 이러한 경사면에 의해 형성된다. 상기 방사적 내부 본체 부분은 상기 아치 부분의 꼭지점으로부터 방사상 내측(inner side)으로 확장된다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 밀봉체의 본체 부분의 축방향 외측은 상호간에 대향하여 굽어지거나 상호간에 평행하다. 부가적으로, 상기 밀봉체의 방사상 내부 면은 굽어질 수 있으며, 대체적으로 굽은 축방향 외측으로 연장될 수 있다.
본 발명에 따른 밀봉체의 전체적 크기 및 세부적인 규모는 밀봉되는 구성요소의 특징적 양상에 따라 변화할 수 있다. 본 명세서(specification)에서는 MSM 가스 배급 시스템에 사용되는 밀봉체가 일례로 사용되었지만, 본 발명에 따른 밀봉체는 많은 밀봉 적용 사례의 사용에 적합하다. 상기 밀봉체의 크기는 비용 및 제조 장치와 같은 실용적인 관건에 의해서만 제한된다. 본 발명에 따른 밀봉체는 측정 가능하도록 형성되고, 지름에 있어서, 수십분의 1인치등 아주 작은 크기로부터 몇 피트(feet) 이상까지, 어떠한 크기에서도 효율적으로 작용한다. 이에 따라, 크기는 본 발명의 실시예에 있어서 제한 요소가 되지 않는다.
밀봉체(100,200)의 아치형 외주 홈(arch-like peripheral groove)(112,212)이 대체적으로, 각각 U 및 V 형상의 형태를 갖는 것으로 도시 및 설명되었지만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 유사한 구조가 사용될 수 있다. 또한, 아치형 구조는 작은 지름에서 부하 집중 특성(load concentrating feature)을 가지는 내부 홈 형태로 이루어지고, 상기 내부 홈의 가장 큰 내부 지름은 가해진 부하 하에 아치 영역의 회전을 조절하도록 한다. 또한, 부하 집중 특성은 삼각 돌출부로 이루어지되, 만곡한 비드형(bead-like) 돌출부 또는 직각 또는 정사각 돌출부와 같은 다른 형태로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 밀봉체 리테이너는 설치중 밀봉체를 고정하도록 제공된다. 도7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 밀봉체 리테이너(150)는 수용 로브(reception lobe)(154) 및 지지 로브(retention lobe)(156)를 포함하는 하나 이상의 리테이닝 개구(retaining aperture)(152)를 포함한다. 상기 수용 로브(154)의 지름은 상기 지지 로브(156)의 지름보다 크다. 상기 로브의 크기는 이에 리테이닝되는 밀봉체의 크기에 의해 결정된다. 상기 수용로브는 이에 사용되는 밀봉체의 외부 지름보다 약간 크다. 상기 지지 로브는 이에 사용되는 밀봉체의 외부 외주 홈의 아치 부분의 최소 지름보다 약간 넓은 지름을 갖는다. 상기 수용 로브와 지지 로브의 교차부(intersection)는 상기 외부 외주 홈의 아치 부분의 최소 지름보다 약간 작은 크기로 상기 리테이너의 부분, 간섭 영역(interference region)을 형성한다. 이러한 형태는 밀봉체가 상기 수용 로브로 위치되도록 하며, 상기 간섭 영역을 통하여 상기 지지 로브로 슬라이드 하도록 하여 상기 밀봉체를 고정(secure)한다.
도8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 밀봉체 리테이너(250)는 각각 수용 로브(254) 및 지지 로브(256)를 포함하는 세 밀봉체 리테이너 개구(252)를 포함한다. 좌측의 밀봉체 및 중앙의 밀봉체는 상기 지지 로브(256)에 있도록 도시된다. 우측의 밀봉체는 조립 과정에 있는 것으로 상기 수용 로브(254)에 있도록 도시된다. 조립의 완성까지, 다른 밀봉체와 같이, 상기 밀봉체는 상기 지지 로브(256)의 소정 위치로 슬라이드 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 지지 로브(256)는 A-A선으로 도시된 바와 같이, 공통 축을 따라 중심선을 갖는다. 도9는 본 발명의 일실시예에 따른 밀봉체 리테이너(250)의 단면도로써 공통 축 A-A에 따라 도시된다. 상기 도면에 나타난 바와 같이, 상기 밀봉체는 상기 밀봉체의 외주 홈과 상기 밀봉체 리테이너의 상호 작용에 의해 고정된다. 이는 상기 밀봉체가 상기 밀봉체 리테이너(250)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 밀봉체 리테이너(150)는 300 계열(series) SS 및 완전히 경화(harden)된 스테인레스강 재료로 이루어진다.본 발명에 따른 다른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 밀봉체 리테이너(150)는 각각 수용 로브(154) 및 지지 로브(156)를 포함하는 두 밀봉 리테이닝 개구(152)를 갖는다. 본 발명에 따른 일실시예에 있어서, 상기 지지 로브(156)의 중심선은 공통 축에 놓인다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 리테이너의 다른 구조 또는 형태의 밀봉 리테이닝 개구는 소요처에 사용될 수 있다. 또한, 상기 리테이너는 특정한 사례에 필요로 하는 모든 개수의 밀봉 리테이닝 개구를 갖는다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 밀봉체 리테이너(150)는 나사 또는 볼트 같은 패스너(fastener)를 수용하는 패스너 홀(fastener hole)(160)을 포함한다. 도10은 밀봉체(100)가 모듈러 구성요소(modular component)(310)에 장착된 밀봉체 리테이너(150)로 삽입된 것을 도시한다. 다른 구성요소(320)는 밀봉체(100) 및 밀봉체 리테이너(150)를 포함하는 밀봉 리테이닝 조립체 상에 위치한다. 볼트(325)는 상기 밀봉 조립체(300)를 함께 고정(secure)하기 위해 상기 밀봉체 리테이너(150)의 패스너 홀(160)을 통해 위치한다.
도11은 구성요소 부재(component part)(320), 밀봉체 리테이너(150), 밀봉체(100)을 포함하는 밀봉 조립체 및 상기 모듈러 구성요소(310) 상에 장착되고, 볼트(325)에 의해 고정(secure)되는 밀봉체 리테이너(150)를 포함하는 밀봉 조립체(300)의 절개도이다. 상기 구성 부재(320)가 모듈러 구성요소(310)에 고정됨에 따라, 압박 부하는 상기 밀봉 조립체에 가해진다. 이러한 압축력은 상기 밀봉체가 상기 부하 집중 돌출부의 영역에서 소성 변형됨에 따라, 밀폐 밀봉을 형성한다. 부가적으로, 상기 외부 외주 홈의 아치 부분은 반-탄성 변형이 실행되어, 사용 중, 밀폐 밀봉을 유지하기 위해 충분한 접촉 압력을 확보한다.
다음은 MSM 가스 배급 시스템에 사용되는 밀봉체와 리테이너의 실시예이다. 식별 번호들(identifying numbers)은 위에 기술되도록 언급되었으며, 도4 내지 도11에 도시되었다. 규격은 독자에게 상대적인 크기와 치수의 관점에서 제공되었고, 발명의 범위를 제한하지 않는다.
본 발명의 대표적인 실시예에 있어서, 밀봉체(100)는 표준적인 MSM 가스 배급 시스템에 적합하도록 규격화된다. 상기 밀봉체는 약 0.188 인치의 내부 지름으로 이루어진다. 상기 밀봉체의 외부 지름은 약 0.275 인치로 이루어지며, 상기 밀봉체의 축방향 높이는 약 0.063 인치를 갖는다. 외부 외주 홈은 밀봉체 리테이너의 밀봉 리테이닝 개구의 내부 지름에 적합하도록 설계된다. 이에 따라, 아치 부분의 꼭지점은 상기 밀봉체의 방사상의 외부 끝단으로부터 약 0.0175 인치로 확장되고, 외주 홈은 상기 밀봉체의 방사상의 외부 끝단으로부터 약 0.038 인치를 갖는다.
방사상 내부로(135,235) 확장되는 상기 밀봉체의 축방향 외측은 각각 수평으로부터 10°의 각도로 상호 대향하도록 경사진다. 이들은 축방향으로 정렬되고 대체적으로 편평한 밀봉 본체의 방사상 내측에서 종결된다. 부하 집중 돌출부는 아치 부분의 꼭지점으로부터 약0.0025 인치 방사상 외향하는 오프셋이고, 피크(peak)에서 약 90°의 각도를 형성하는 삼각 형태를 이룬다.
본 발명의 이러한 예에 있어서, 상기 밀봉 리테이너(150)의 두께는 약0.0030 인치이다. 밀봉체가 상기 리테이너에 삽입되고, 상기 조립체가 두 구성요소 사이에 확보될 경우, 상기 밀봉체는 상기 밀봉체의 축방향 또는 높이방향으로 15 내지 25 퍼센트 압축한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (15)

  1. 방사형 외부 외주 홈을 구비하는 환형 밀봉 본체;
    상부 부하 집중 돌출부;
    하부 부하 집중 돌출부;
    부하 집중 돌출부의 중앙으로부터 밀봉체의 방사형 내연부로 확장되는 압축 완화 영역; 및
    부하 집중 돌출부의 중앙으로부터 밀봉체의 방사형 외연부로 확장되는 압축 완화 영역을 포함하는
    밀봉체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방사형 외부 외주 홈은
    방사상 가장 깊은 포인트에 꼭지점을 포함하는
    밀봉체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 부하 집중 돌출부는
    아치 부분의 꼭지점으로부터 방사상 외향하는 오프셋으로 이루어지는
    밀봉체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방사형 외부 외주 홈은 대체적으로 "U"자 형상인
    밀봉체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방사형 외부 외주 홈은 대체적으로 "V"자 형상인
    밀봉체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉체는
    금속 밀봉체로 이루어지는
    밀봉체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 금속 밀봉체는
    고순도 316L 스테인레스강으로 이루어지는
    밀봉체.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 금속 밀봉체는
    담금질, 전기 연마 및 화학적 부동태화를 포함하는 처리 공정 중 적어도 하나의 대상이 되는
    밀봉체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉체는
    알루미늄, 니켈, 니켈 합금 또는 구리 중 어느 하나로 이루어지는
    밀봉체.
  10. 수용 로브 및 지지 로브를 포함하는 밀봉체 리테이닝 개구를 포함하는 얇은 금속 박판를 포함하며,
    상기 수용 로브는 이에 리테이닝되는 밀봉체의 외부 지름보다 큰 지름을 갖고, 상기 밀봉체 리테이닝 개구는 외부 외주 홈의 아치 부분의 최소 지름보다 큰 지름을 갖는
    밀봉체 리테이너.
  11. 제10항에 있어서,
    수용 로브 및 지지 로브를 포함하는 추가적인 밀봉체 리테이닝 개구를 적어도 하나 더 포함하는
    밀봉체 리테이너.
  12. 제10항의 밀봉체 리테이너 및 적어도 두 밀봉체를 포함하는 밀봉체 리테이닝 조립체에 있어서,
    각각 방사형 외부 외주 홈, 상부 부하 집중 돌출부, 하부 부하 집중 돌출부 및 상기 부하 집중 돌출부의 중앙으로부터 상기 밀봉체의 방사적 외연으로 확장되는 압축 완화 영역을 포함하는 환형 밀봉 본체를 포함하는
    밀봉체 리테이닝 조립체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 밀봉체 리테이너의 부가적인 밀봉체 리테이닝 개구 및 밀봉체 리테이닝에 연관된 부가적인 밀봉체를 더 포함하는
    밀봉체 리테이닝 조립체.
  14. 제12항에 있어서,
    조립체의 기판과 구성 부재 사이에 체결되어 상기 구성 부재가 상기 기판에 에 고정되고, 상기 밀봉체 리테이닝 조립체의 적어도 두 밀봉체를 압박하는
    밀봉체 리테이닝 조립체.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 밀봉체는
    압박되는 동안 탄성적으로 변형되는
    밀봉체 리테이닝 조립체.
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