KR20060037995A

KR20060037995A - 고순도 케미컬 이송 호스의 자동연결장치에 장착되는암,수커플링의 결합부 밀폐구조

Info

Publication number: KR20060037995A
Application number: KR1020040087112A
Authority: KR
Inventors: 김철원
Original assignee: 김철원
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2006-05-03
Also published as: KR100595016B1

Abstract

본 발명은 반도체제조 공정에서 사용하는 케미컬 이송용 호스의 자동연결장치에 관한 것으로서, 종래에는 암커플링의 밸브체나 수커플링의 수용부의 밀폐를 위하여 오링를 사용하는 방법을 통하여 밀폐를 하였는데 이는 오링이 이탈되는 등의 문제로 인하여 누유등의 문제가 있다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 암커플링의 밸브체나 수커플링의 수용부에 다수개의 홈을 원주방향을 따라 형성하는 것에 의하여 구성하는 기밀유지 탄성벽을 원주방향으로 다수개 형성함으로서, 이 기말유지 탄성벽에 의하여 다중으로 밀폐하고자 하는데 그 특징이 있다.

케미컬의 이송, 케미컬의 이송용 커플링, 유체이송용 커플링, 암수 커플링

Description

고순도 케미컬 이송 호스의 자동연결장치에 장착되는 암,수커플링의 결합부 밀폐구조{SEALING STRUCTURE OF A MALE AND FEMALE COUPLINGS IN AN AUTOMATIC CONNECTING DEVICE OF A HOSE FOR TRANSFERING A HIGH PURITY CHEMICALS}

도1은 종래의 암커플링과 수커플링의 결합부의 구조를 보여주는 단면도.

도2a, 2b는 본 발명의 암,수커플링의 결합부 구조를 보여주는 단면도.

도3은 도2a의 다른 실시예를 보여주는 단면도.

도4는 본 발명의 또 다른 실시예를 보여주는 단면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 암커플링 3: 결합부

8: 오링 9: 홈

10: 수커플링 20: 밸브체

21: 경사면 23,33: 기밀유지 탄성벽

본 발명은 고순도 케미컬 이송용 호스의 자동연결장치에 장착되는 암수커플링의 밀폐구조에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 암,수커플링에 기밀 유지를 위한 다수의 탄성을 가진 기밀유지 탄성벽을 일체로 형성하여 암,수커플링을 결합시 고순도 케미컬(high purity chemicals)의 누출, 오염 및 오손 등의 결함이 효과적으로 방지되는 고순도 케미컬 이송용 호스의 자동연결장치에 장착되는 암수커플링의 밀폐구조에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조공정이나 액정표시장치 제조공정 등에 사용되는 고청정, 고순도의 케미컬은 사용량이 커짐에 따라서 운반용기의 사이즈가 점차로 대형화되고 있고, 케미컬을 이송시키기 위해 테프론 재질로 된 급속연결구(quick coupling)의 호스연결장치를 이용함으로써 용기뚜껑의 개폐회수가 줄어들으므로 케미컬을 취급하는 사용자들의 안전사고가 감소되는 장점이 있다.

본 출원인은 종래의 퀵커플링의 사용에 따른 제반문제점을 해소시키기 위해 고순도 케미컬 이송용 호스의 자동연결장치를 연구 개발하여 국내특허출원 제94-19828호, 국내실용신안등록출원 제95-8282호와 제95-47786호로 출원 한 바 있으며, 이들 기술은 암수커플러의 세정과 접속, 분리작업이 하나의 장치 내에서 순차적으로 이루어지게 함으로써 고순도 케미컬의 오염을 방지하는 효과를 제공함은 물론 케미컬 취급에 따른 작업자의 위험과 번거로움을 배제하여 작업성 및 안전성이 향상되게 하였다.

그러나, 도1에 예시된 바와 같이, 종래의 암커플링(1)은 슬라이드부(2)와, 슬라이드부(2)에 결합된 결합부(3)와, 결합부(3) 내에 스프링(s)으로 탄력적으로 지지되게 결합되어 케미컬의 이송통로를 개폐시키는 밸브체(20)로 구성된다. 또한, 수커플링(10)은 암커플링(1)의 결합부(3)에 결합되는 결합부(13)와, 암커플링(1)의 밸브체(20)에 의해 작동되는 수용부(30)를 포함한다.

이와 같이 구성된 종래의 암커플링(1)은, 암커플링(1)과 수커플링(10)이 결합된 후, 실린더 블럭(11)의 일측에 위치한 전진 에어유입공(4)으로 유입되는 구동 압축공기에 의해 암커플링(1)의 슬라이드부(2)가 수커플링(10) 측으로 이동되어 즉, 밸브체(20)가 결합부(3)에서 슬라이드부(2) 측으로 이동되어 암커플링(1)의 결합부(3)와 수커플링(10)의 결합부(13)가 결합되면 수커플링(10)의 수용부(30)가 밸브체(20)에 의해 개방되어 케미컬 이송통로가 개방되고, 케미컬의 이송이 완료되면 암커플링(1)의 밸브체(20)가 스프링(s)에 의해 그리고 수커플링의 수용부(30)가 스프링(s)에 의해 각각 후방으로 복귀되게 하여 케미컬 이송 통로를 차단되게 하는 역할을 한다.

물론 암커플링(1)과 수커플링(10)이 결합된 후 케미컬 이송통로가 개방되기 전에 사전 작업으로서 케미컬 이송통로의 세정 및 건조작업이 이루어지고, 케미컬의 이송이 완료된 후에도 세정 및 건조 작업이 또한 이루어진다.

이와 같이 암커플링(1)의 결합부(3)와 밸브체(20)는 케미컬의 이송통로를 밀폐하여 차단시키기 위해 밸브체(20)의 경사면(21)에 오링(O ring)(8) 수용홈(9)이 원주상으로 형성되고, 이 오링 수용홈(9)에 오링(8)을 결합시켜 사용하였다. 이와 마찬가지로, 수커플링(10)의 결합부(13)와 수용부(30)에도 경사면(31)에 오링(O ring)(14) 수용홈(15)이 원주상으로 형성되고, 이 오링 수용홈(15)에 오링(14)을 결합시켜 사용하였다.

그러나, 암커플링(1) 및 수커플링(10)의 수용홈(9, 15)에 결합된 각각의 오 링(8, 14)은 밸브체(20) 및 수용부(30)의 반복적인 이동에 의해 오링 수용홈(9, 15)으로부터 오링(8, 14)이 이탈되는 문제점이 발생되었다.

또한, 밸브체(20) 및 수용부(30)의 반복적인 이동에 의해 결합부(3, 13)에 면접촉되는 오링(8, 14)의 외관 형상이 변형되어 케미컬 이송통로의 밀폐성능이 저하되는 문제점이 발생되었다.

이와 같이 오링(8, 14)이 수용홈(9, 15)으로부터 이탈되거나 오링(8, 14) 자체의 변형에 의해서 밸브체(20)와 결합부(3) 및 수용부(30)와 결합부(13)의 밀폐가 저하되므로 인해서 고순도 케미컬이 누설되거나 오염되는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해소시키고자 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 암커플링의 반복 결합시에 밸브체와 결합부사이의 기밀구조가 저하되지 않는 암커플링의 밀폐결합구조를 제공하고자 하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 암커플링의 밸브체 또는 수커플링의 수용부에 각각 또는 동시에 원주방향으로 다수개의 홈을 형성하는 것에 의하여 다수개의 기밀유지 탄성벽을 원주 방향으로 형성하는 것에 의하여 가능하였다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면 도2a 및 도 2b에 의하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

발명의 고순도 케미컬 이송용 호스의 자동연결장치에 장착되는 암커플링(1)의 결합부(3)와 밸브체(20) 그리고 수커플링(10)의 결합부(13)와 수용부(30)가 폴 리테트라플루오르에틸렌(PTFE)으로 제조되어 구성된 것에 있어서,

상기 암커플링(1)의 밸브체(20)의 선단에 원주방향으로 다수개의 홈(22)을 형성하는 것에 의하여 상기 홈(22)과 홈(22)사이에 기밀유지 탄성벽(23)을 가지도록 일체로 형성한다.

다시말해 암커플링(1)의 밸브체(20)의 선단에 원주방향으로 다수개의 홈(22)을 형성하는 것에 의하여 다수개의 원주방향을 따라 마치 링과 같은 형상의 기밀유지 탄성벽(23)을 구성한다.

또한 필요에 따라서는 수커플링(10)에도 수커플링(10)의 수용부(30)에 상기한 암커플링(1)의 홈(22)과 같이 다수개의 홈(32)을 원주방향을 따라 다수개 형성하는 것에 의하여 원주방향을 따라 다수개의 기밀유지 탄성벽(33)을 형성한다.

이때 상기한 암커플링(1)과 수커플링(10)의 각각의 기밀유지 탄성벽(23),( 33)의 높이는 경사면(21),(31)에 형성된 홈(22),(32)들에 의해 상호 상이하게 형성되는 것이 바람직하다.

이를 좀더 상세하게 설명하면 도2a 및 도 2b에 예시된 바와 같이, 본 발명의 암커플링(1)의 밸브체(20)에 원주방향을 따라 다수개의 홈(22)이 형성한다.

이러한 홈(22)의 형성에 의하여 결국 암커플링(1)의 밸브체(20)에는 그 표면상에 형성한 상기의 홈(22)의 형성에 의해 홈(22)과 홈(22)사이에는 결국 다수개의 기밀유지 탄성벽(23)이 원주방향을 따라 형성되게 된다.

이때 상기 암커플링(1)의 밸브체(20)에 형성된 기밀유지 탄성벽(23)은 결합부(3)와의 결합시에 결합하는 이동 방향으로 상기한 기밀유지 탄성벽(23)의 일부분 이 강제로 이동하게 되는데 이러한 강제성은 복귀하려는 반발력을 내포하게 하므로 그 밀착력을 크게 하게 된다.

이러한 밀착력에 의하여 결합부(3)와 밸브체(20)사이에는 기밀유지가 이루어지게 되는데 이때 상기한 바와 같이 기밀유지 탄성벽(23)이 다수개로 구성되어 있기 때문에 그 기밀은 다중으로 밀착되므로 그 기밀이 확실하게 이루어지게 된다.

마찬가지로, 수커플링(10)의 경우에도 결합부(13)내의 수용부(30)에 다수개의 홈(32)을 원주상으로 형성한다.

이러한 홈(32)의 형성에 의하여 상기한 바와 같이, 수커플링(10)의 수용부(30)의 표면에는 다수개의 기밀유지 탄성벽(33)이 원주방향을 따라 형성된다.

이때 상기 수커플링(10)의 수용부(30)에 형성된 기밀유지 탄성벽(33)은 결합부(13)와의 결합시에 결합하는 이동 방향으로 상기한 기밀유지 탄성벽(33)의 일부분이 강제로 이동하게 되는데 이러한 강제성은 복귀하려는 반발력을 내포하므로 그 밀착력을 크게 하게 된다.

이러한 밀착력에 의하여 결합부(13)와 수용부(30)사이에는 밀착력에 의한 기밀유지가 이루어지게 되는데 이때 상기한 바와 같이 기밀유지 탄성벽(33)이 다수개로 구성되어 있기 때문에 그 기밀은 다중으로 밀착되므로 그 기밀이 확실하게 이루어지게 된다.

이때 상기한 암커플링(1)의 밸브체(20) 또는 수커플링(10)의 수용부(30)에 형성하는 다수개의 홈(22),(32)은 그 가공 형태에 따라 변형을 행할 수 있는데 첨부한 도면 도 2a 및 도 2b와 같이 사각형태로 형성하는 것에 의하여 사각형상을가 진 마치 링형태의 기밀유지 탄성벽(23),(33)을 구성할 수 있으며, 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 톱니형태로 형성하는 것에 의하여 톱니형의 링형태를 가지는 기밀유지 탄성벽(23),(33)을 형성하여도 상기와 같은 효과를 가질 수 있다.

또한 본 발명은 첨부한 도면 도 4에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기한 암커플링(1)의 밸브체(30)과 수커플링(10)의 수용부(30)에 상기한 바와 같은 홈(22),(32)의 형성없이도 밀폐를 유지할 수 있는데, 이는 상기한 암커플링(1)의 밸브체(20)를 경사진 형태의 경사면(21)을 구성하고, 수커플링(30)의 수용부(30)를 경사지게 한 경사면(31)을 갖도록한다.

이러한 경사면(21),(31)은 경사에 의하여 결합을 하게되면 그 경사면(21),(31)의 결합에 의하여 서로 선접촉에 의한 밀폐결합이 이루어지게 된다.

이러한 밀폐는 상기한 바와 같은 홈(22),(32)을 형성하는 것에 의하여 발생한 기밀유지 탄성벽(23),(33)의 결합에 의한 다중 밀폐력은 발생하지 않으나 밀폐력을 단순히 유지하는 기능은 가능하다.

이하 본 발명이 구성하는 장치의 작용에 대하여 살펴보기로 한다.

상기한 바와 같은 커플링 결합방식으로 암커플링(1)과 수커플링(10)의 결합이 이루어진 후 결합부 사이의 케미컬이송통로의 세정 및 건조 작업이 이루어진다.

그 다음 실린더 블럭(11)의 일측에 위치한 전진 에어유입공(4)으로부터 유입되는 구동압축공기에 의해 암커플링(1)의 슬라이드부(2)가 수커플링(10)측으로 이동되어 암커플링(1)의 결합부(3)가 수커플링(10)의 결합부(13)에 결합되면 암커플링(1)의 밸브체(20) 선단이 수커플링(10)의 수용부(30)와 접촉되어 밸브체(20)가 결합부(3) 후방으로(도면에서 좌측으로) 이동됨과 동시에 수커플링(10)의 수용부(30)도 밸브체(20)에 의해 밀려서 후방으로(도면에서 우측으로) 이동된다.

이때, 밸브체(20)와 수용부(30)를 지지하는 스프링(s)은 압축된다.

이와 같이 밸브체(20)와 수용부(30)가 각각 후방으로 이동되면 케미컬이송통로가 개방된다.

케미컬의 이송이 완료되면 이송 완료 신호가 컨트롤 패널(도시되지 않음)에 전달되고, 이후, 전진 에어유입공(4)에 가해졌던 전진용 구동압축공기의 공급이 중단됨과 동시에 타측의 후진 에어유입공(5)을 통하여 후진용 구동 압축공기가 공급되어 암커플링(1)이 위치센서(6)에 감지될 때 까지 수평으로 복귀이동되어 암,수커플링(1),(10)의 결합부(3),(13)의 결합이 해제된다.

이때, 밸브체(20)와 수용부(30)를 지지하는 압축된 스프링(s)은 자체의 압축된 반발력에 의해 밸브체(20)와 수용부(30)를 본래의 상태로 복귀되게 이동시킨다.

즉, 밸브체(20)와 결합부(3) 및 수용부(30)와 결합부(13)사이에는 상기에서 설명한 기밀유지 탄성벽(23),(33)에 의한 다중의 밀폐 또는 경사면(21),(31)이 결합에 의한 선 접촉을 통한 기밀을 유지하여 케미컬의 이송통로가 완전히 차단된다.

그리고, 다시 결합부 내면, 즉 접액부가 세정되고 건조된 후 작업자는 스토퍼(12)를 해제시켜 수커플링(10)을 체결블럭(11)으로부터 이탈시킨다.

이상에서와 같이 본 발명은 결국 암커플링(1) 또는 수커플링(10)에 다수개의 홈(23),(33)을 각각 형성하는 것에 의하여 발생하는 기밀유지 탄성벽(23),(33)을 통하여 다중의 밀폐구조를 취하고, 또한 경사면(21),(31)을 통한 선접촉 밀폐를 통 하여 기밀을 유지하는 것에 큰 특징이 있는 발명임을 알 수 있다.

본 발명의 고순도 케미컬 이송용 호스의 자동연결장치에 장착되는 암수커플링의 결합부와 밸브체 또는 수용부의 결합구조는 탄성벽을 밸브체와 수용체에 일체로 형성하여 다수의 기밀유지 탄성벽에 의해 다중으로 기밀유지를 취할 수 있도록하여 케미컬의 누출 및 오염등을 방지되게 하는 효과를 갖는 유용한 발명이다.

Claims

슬라이드부(2)에 의해 전후진 이동되는 결합부(3)와, 결합부(3)내에 탄성적으로 지지되도록 실링구조를 갖는 밸브체(20)를 포함하는 암커플링(1)과, 암커플링(1)에 결합되며 암커플링(1)의 밸브체(20)에 의해 작동되는 수용부(30)와, 암커플링(1)의 결합부(3)에 상호 결합되는 결합부(13)를 갖는 수커플링(10)을 포함하여 이루어진 고순도 케미컬 이송용 호스의 자동연결장치에 있어서,

암커플링(1)의 밸브체(20)의 선단에 원주방향으로 다수개의 홈(22)을 형성하는 것에 의하여 다수개의 기밀유지 탄성벽(23)을 구성하여 상기 다수의 기밀유지 탄성벽(23)에 접촉하면서 강제로 가압 밀착하는 것에 의하여 다중의 밀폐가 이루어지도록하는 것을 특징으로 하는 고순도 케미컬 이송 호스의 자동연결장치에 장착되는 암수커플링의 밸브체와 결합부의 밀폐구조.
청구항 1에 있어서,

상기 수커플링(10)의 수용부(30)내에 원주방향으로 다수개의 홈(32)을 형성하는 것에 의하여 다수개의 기밀유지 탄성벽(33)을 구성하여 상기 다수의 기밀유지 탄성벽(33)에 접촉하면서 강제로 가압 밀착하는 것에 의하여 다중의 밀폐가 이루어지도록하는 것을 특징으로 하는 고순도 케미컬 이송 호스의 자동연결장치에 장착되는 암수커플링의 밸브체와 결합부의 밀폐구조.
청구항 1에 있어서,

상기 암커플링(1)의 밸브체(20)에 원주방향으로 형성하는 홈(22)이 사각형태로 형성하는 것에 의하여 상기 기밀유지 탄성벽(23)이 원주방향으로 사각형상의 링형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 고순도 케미컬 이송 호스의 자동연결장치에 장착되는 암수커플링의 밸브체와 결합부의 밀폐구조.
청구항 2에 있어서,

상기 수커플링(10)의 수용부(30)에 원주방향으로 형성하는 홈(32)이 사각형태로 형성하는 것에 의하여 상기 기밀유지 탄성벽(33)이 원주방향으로 사각형상의 링형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 고순도 케미컬 이송 호스의 자동연결장치에 장착되는 암수커플링의 밸브체와 결합부의 밀폐구조.
청구항3에 있어서,

상기 암커플링(1)의 밸브체(20)에 원주방향으로 형성하는 홈(22)이 톱니형태로 형성하는 것에 의하여 상기 기밀유지 탄성벽(23)이 원주방향으로 톱니형상의 링형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 고순도 케미컬 이송 호스의 자동연결장치에 장착되는 암수커플링의 밸브체와 결합부의 밀폐구조.
청구항 4에 있어서,

상기 수커플링(10)의 수용부(30)에 원주방향으로 형성하는 홈(32)이 톱니형 태로 형성하는 것에 의하여 상기 기밀유지 탄성벽(33)이 원주방향으로 톱니형상의 링형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 고순도 케미컬 이송 호스의 자동연결장치에 장착되는 암수커플링의 밸브체와 결합부의 밀폐구조.
청구항 1또는 청구항 2에 있어서,

상기 암커플링(1)의 밸브체(20)와 상기 수커플링(10)의 수용부(30)가 각각 경사면(21),(31)을 형성하여 결합시 상기 경사면(21),(31)에 의하여 선접촉을 이루면서 밀착하는 것을 특징으로 하는 고순도 케미컬 이송 호스의 자동연결장치에 장착되는 암수커플링의 밸브체와 결합부의 밀폐구조.