KR20120095071A - 조립식 진공챔버 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진공챔버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 지지대로 이루어져서 상기 지지대들이 서로 연결됨에 따라 사각틀 형태의 골조를 제공하며, 상기 지지대들의 단부가 실링가능하게 결합되어 상기 지지대들을 사각틀의 형태로 연결하는 커넥터를 갖는 골조프레임; 상기 골조프레임의 외측을 차폐하여 진공이 가능한 밀폐공간을 제공하는 복수의 차폐판; 상기 차폐판을 관통상태로 상기 골조프레임에 체결되어 상기 차폐판과 상기 골조프레임을 일체적으로 고정하는 복수의 고정볼트; 및 상기 차폐판에 마련되고, 상기 골조프레임에 밀착되면서 상기 차폐판과 상기 골조프레임의 사이를 기밀시키는 기밀수단;을 포함하는 조립식 진공챔버에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 골조프레임과 차폐판으로 분리되어 고정볼트에 의해 조립식으로 결합되므로 제작이 간편함은 물론, 어느 하나의 차폐판의 교환이나 위치변경이 가능하며, 특히 골조프레임이 지지대 및 커넥터에 의해 실링가능하게 조립되는 동시에 차폐판이 기밀수단에 의해 골조프레임에 밀착되므로 진공 및 압력에 대하여 기밀을 유지할 수 있다.

Description

조립식 진공챔버{VACUUM CHAMBER}
본 발명은 조립식 진공챔버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조립식으로 결합되어 내부에 진공 및 압력을 제공할 수 있는 조립식 진공챔버에 관한 것이다.
일반적으로 진공챔버는 내부에 진공 또는 압력을 형성하는 다양한 분야의 진공처리공정에서 사용되고 있다. 다양한 분야의 진공처리공정 중 한 예로는 전지를 제작하는 공정을 들 수 있다.
예컨대, 진공챔버는 전지를 제작하는 공정에서 전극 조립체를 이루는 각 구조체 사이나 전극, 세퍼레이터의 미세구조에 전해액을 충전할 경우, 진공 및 가압을 반복하여 전해액을 고르게 충전시키는 동시에 충전시간을 단축하기 위하여 사용되고 있다.
통상적인 진공챔버는 판상의 판재를 서로 용접하여 내부에 진공공간이 마련된 육면체로 형성하여 제작되거나, 용접에 의해 육면체형태의 틀로 제작된 골조에 판상의 판재를 용접하여 제작하였다.
그런데, 이와 같은 통상의 진공챔버는 판재를 서로 용접하여 일체화된 형태로 제조하였기 때문에 제조된 후에는 판재의 분리가 불가능하므로 어느 하나의 판재가 변형되거나 파손된 경우, 파손된 판재만의 교환이 불가능한 문제점이 있다.
특히, 어느 하나의 판재의 형태를 변형하는 경우, 예컨대 도어 또는 밸브를 형성하거나 형성된 도어 또는 밸브의 위치를 변경하는 경우에 판재의 분리가 불가능하기 때문에 진공챔버 전체를 교환하여야 하는 문제점이 있다.
한편, 상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여 판재가 서로 분리가능하게 결합된 진공챔버가 개발되고 있으나, 이와 같이 판재가 용접에 의한 일체식이 아닌 조립식으로 구성될 경우, 판재의 내부에 가해지는 진공 및 압력에 의해 판재의 결합부위가 변형되어 파손되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 조립가능하게 형성된 골조에 판재를 분리가능하게 결합함으로써 제작이 편리함은 물론, 판재의 교환이나 위치변경이 가능하고, 특히 판재의 내부에 가해지는 진공 및 압력에 대하여 기밀을 유지할 수 있는 조립식 진공챔버를 제공하기 위함이 그 목적이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, 복수의 지지대로 이루어져서 상기 지지대들이 서로 연결됨에 따라 사각틀 형태의 골조를 제공하며, 상기 지지대들의 단부가 실링가능하게 결합되어 상기 지지대들을 사각틀의 형태로 연결하는 커넥터를 갖는 골조프레임; 상기 골조프레임의 외측을 차폐하여 진공이 가능한 밀폐공간을 제공하는 복수의 차폐판; 상기 차폐판을 관통한 상태로 상기 골조프레임에 체결되어 상기 차폐판과 상기 골조프레임을 일체적으로 고정하는 복수의 고정볼트; 및 상기 차폐판에 마련되고, 상기 골조프레임에 밀착되면서 상기 차폐판과 상기 골조프레임의 사이를 기밀시키는 기밀수단;을 포함하는 조립식 진공챔버에 관계한다.
상기 골조프레임의 커넥터는 예컨대, 상기 지지대들의 단부에 결합되어 상기 지지대들을 서로 상이한 방향으로 분기시키고, 상기 지지대들의 축방향으로 제각기 관통되는 관통공이 형성된 연결블록; 상기 연결블록의 관통공을 통해 상기 지지대의 단부에 체결되어 상기 지지대들을 사각틀의 형태로 연결하는 연결볼트; 상기 연결볼트에 의해 결합되는 상기 연결블록과 상기 지지대의 사이에 개재되어 실링하는 패킹; 및 상기 연결블록과 상기 지지대의 사이에 개재된 상기 패킹을 구속하여 상기 패킹이 진공 및 압력에 의해 변형되는 것을 방지하는 변형방지수단;을 포함한다.
상기 변형방지수단은 예컨대, 상기 연결블록의 단부에 돌출형성되고, 상기 패킹의 외주면의 일부분을 차폐하여 패킹을 구속하는 패킹가이드;인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커넥터는 상기 지지대에 결합되는 상기 연결블록을 상기 지지대의 단부에 센터링시켜서 연결하는 센터링수단;을 더 포함하며, 상기 센터링수단은, 상기 연결블록에 마련되어 상기 지지대의 축방향을 향해 제각기 돌출되는 보스; 및
상기 지지대들의 단부에 형성되며, 상기 보스가 삽입되면서 상기 지지대를 상기 연결블록에 센터링시키는 보스시트;를 더 포함한다.
상기 기밀수단은 예컨대, 상기 차폐판에 형성되고, 상기 골조프레임에 밀착되는 밀착면을 따라 홈형태로 형성되는 오링슬롯; 및 상기 오링슬롯에 삽입되어 상기 골조프레임에 밀착되는 오링;을 포함한다.
본 발명에 의한 조립식 진공챔버는, 골조프레임과 차폐판으로 분리되어 고정볼트에 의해 조립식으로 결합되므로 제작이 간편함은 물론, 어느 하나의 차폐판의 교환이나 위치변경이 가능하며, 특히 골조프레임이 지지대 및 커넥터에 의해 실링가능하게 조립되는 동시에 차폐판이 기밀수단에 의해 골조프레임에 밀착되므로 진공 및 압력에 대하여 기밀을 유지할 수 있다.
또한, 커넥터가 연결블록 및 연결볼트를 통해 지지대들을 견고하게 연결하면서 패킹에 의해 실링되므로 기밀을 유지할 수 있으며, 변형방지수단을 통해 더욱 안정적으로 실링할 수 있다.
구체적으로, 패킹이 패킹가이드에 의해 외주면의 일부분이 구속되므로 차폐판의 내측에서 가해지는 진공 및 압력에 변형이 방지될 수 있다.
이에 더하여, 지지대가 보스 및 보스시트에 의해 연결블록에 센터링되므로 지지대와 연결블록을 더욱 정교하게 조립할 수 있다.
덧붙여, 차폐판이 오링슬롯에 결합된 오링을 통해 골조프레임에 밀착되어 기밀이 유지되므로 차폐판 내부의 진공이나 압력이 유실되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 조립식 진공챔버를 나타내는 분해사시도.
도 2는 본 발명에 따른 조립식 진공챔버의 골조프레임을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 조립식 진공챔버를 나타내는 결합단면도.
도 4는 본 발명에 따른 조립식 진공챔버의 연결블록을 나타내는 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 조립식 진공챔버를 나타내는 사용상태도.
이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 구현예들에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 조립식 진공챔버는 도 1에 도시된 바와 같이, 골조프레임(10)과 차폐판(20), 고정볼트(30) 및 기밀수단을 포함하여 구성된다.
골조프레임(10)은 사각틀 형태의 골조를 제공하는 구성요소로써 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 지지대(100) 및 커넥터(200)를 포함하여 구성된다.
지지대(100)는 다각형의 단면으로 형성되는 봉체로써, 확대도시된 바와 같이 사각형태의 단면으로 형성된다. 이러한 지지대(100)는 후술되는 차폐판(20)을 체결하기 위한 체결공(HB)이 복수로 마련된다.
커넥터(200)는 지지대(100)들의 단부가 실링가능하게 결합되어 지지대(100)들을 사각틀 형태로 연결하여 골조를 형성하는 수단으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 연결블록(210)과 연결볼트(220), 패킹(230) 및 변형방지수단을 포함하여 구성된다.
연결블록(210)은 지지대(100)들의 단부에 결합되어 지지대들을 서로 상이한 방향으로 분기시켜서 사각틀체의 골조를 형성하는 부재이다. 즉, 연결블록(210)은 도시된 바와 같이 육면체 형태의 블록으로 형성되어 인접된 면에 지지대(100)들이 결합되면서, 인접된 지지대(100)들을 서로 수직방향으로 분기시켜 골조프레임(10)을 형성한다.
이러한 연결블록(210)은 결합되는 지지대(100)들의 축방향으로 제각기 관통되는 관통공(211)이 마련되며, 또한 후술되는 차폐판(20)을 체결하는 체결공(HB)이 지지대(100)들의 대향측면에 마련된다. 관통공(211)은 도 3에 도시된 바와 같이 연결블록(210)의 내부에서 서로 교차한다.
연결볼트(220)는 연결블록(210)의 관통공(211)을 통해 지지대(100)의 단부에 체결된다. 즉, 연결볼트(220)는 지지대(100)들 및 연결블록(210)을 일체적으로 고정하여 사각틀 형태로 지지대(100)들을 연결한다.
따라서, 골조프레임(10)은 연결블록(210)과 지지대(100) 및 연결볼트(220)를 통해 조립식으로 제조될 수 있다.
패킹(230)은 연결블록(210)과 지지대(100)의 사이에 개재되어 실링하는 부재이며, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 지지대(100)들이 결합되는 연결블록(210)의 결합면에 제각기 마련되어 기밀을 유지시킨다. 또한, 패킹(230)은 진공그리스가 도포되어 기밀력이 강화된다. 따라서, 골조프레임(10)은 패킹(230)에 의해 실링가능하게 형성되므로 진공 및 압력에 견고하게 대응할 수 있다.
변형방지수단은 패킹(230)을 구속하여 패킹(230)이 진공 및 압력에 의해 변형되는 것을 방지하기 위한 수단으로써 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 패킹(230)이 결합되는 연결블록(210)의 결합면에 돌출형성되는 패킹가이드(240)로 구성된다.
패킹가이드(240)는 도 4에 도시된 바와 같이 연결블록(210)에 관통공(211)을 동심으로 하여 복수로 돌출되어 패킹(230) 외주면의 일부분을 차폐하여 패킹(230)을 구속한다.
여기서, 패킹(230)은 연결블록(210)에 결합되는 지지대(100)에 의해 가압되면서 점선으로 도시된 형태로 변형되며, 또한 골조프레임(10)의 내측에 가해지는 진공 및 압력에 의해 이점쇄선으로 도시된 형태로 변형이 일어난다.
패킹가이드(240)는 이와 같은 패킹(230)의 변형을 방지하여 지지대(100)와 연결블록(210)을 안정적으로 실링한다.
한편, 커넥터(200)는 센터링수단을 더 포함하여 구성된다.
센터링수단은 지지대(100)에 결합되는 연결블록(210)을 지지대(100)의 단부에 센터링시켜 연결하는 수단으로써, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 보스(250) 및 보스시트(260)를 더 포함하여 구성된다.
보스(250)는 연결블록(210)에 지지대(100)들이 결합되는 결합면에 마련되어 지지대(100)들의 축방향을 향해 제각기 돌출형성된다. 이러한 보스(250)는 도시된 바와 같이 전술한 패킹(230)이 삽입되어 패킹가이드(240)와 함께 패킹(230)의 변형을 방지하는 기능도 한다.
보스시트(260)는 지지대(100)들의 단부에 제각기 형성되어 보스(250)가 삽입된다. 즉, 보스시트(260)는 보스(250)에 끼워지면서 지지대(100)를 연결블록(210)에 센터링시킨다. 따라서, 지지대(100)와 연결블록(210)은 보스시트(260) 및 보스(250)에 의해 더욱 정교하게 결합될 수 있다.
차폐판(20)은 골조프레임(10)의 외측, 즉 지지대(100)에 결합되면서 골조프레임(10)의 내측에 진공이 가능한 밀폐공간을 제공한다. 이러한 차폐판(20)은 도 1에 확대도시된 바와 같이, 지지대(100)에 형성된 체결공(HB)에 연통되는 결합공(HA)이 복수로 마련되어 후술되는 고정볼트(30)에 의해 지지대(100)에 결합된다.
또한, 차폐판(20)은 도 3에 도시된 바와 같이 연결블록(210)의 관통공(211)에 연통하는 연통공(H)이 형성된다. 따라서, 차폐판(20)은 연통공(H)을 통해 전술한 연결볼트(220)가 관통공(211)으로 삽입될 수 있으므로, 연결블록(210) 및 지지대(100)에 고정된 상태에서 또 다른 지지대(100)에 연결되거나 분리될 수 있다.
고정볼트(30)는 차폐판(20)을 골조프레임(10)에 일체적으로 고정하는 부재로써, 차폐판(20)에 형성된 결합공(HA)을 통해 지지대(100)의 체결공(HB)에 체결되면서 차폐판(20)을 골조프레임(10)에 고정한다. 따라서, 차폐판(20)은 고정볼트(30)를 통해 골조프레임(10)에 조립식으로 결합될 수 있다.
기밀수단은 차폐판(20)에 마련되어 골조프레임(10)에 밀착되면서 차폐판(20)과 골조프레임(10)의 사이를 기밀시키는 수단으로써, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 오링슬롯(23) 및 오링(25)을 포함하여 구성된다.
오링슬롯(23)은 차폐판(20)에 골조프레임(10)이 밀착되는 밀착면을 따라 홈형태로 형성된다.
오링(25)은 오링슬롯(23)에 삽입되어 골조프레임(10)의 지지대(100)에 밀착되면서 차폐판(20)과 골조프레임(10)의 기밀을 유지시킨다. 따라서, 차폐판(20)은 밀폐공간에서 생성되는 진공 및 압력이 오링(25)에 의해 유실되지 않는다.
또한, 오링슬롯(23)은 도 3에 확대도시된 바와 같이 입구측을 향해 좁아지는 경사면(23a)이 형성된다. 즉, 오링(25)은 경사면(23a)에 의해 오링슬롯(23)으로부터 이탈되는 것이 방지되어 안정적으로 기밀을 유지시킬 수 있다.
상기와 같은 구성을 포함하는 본 발명에 따른 진공챔버의 작용을 설명한다.
골조프레임(10)은 지지대(100)와 연결블록(210) 및 연결볼트(220)에 의해 조립식으로 형성된다. 이때, 지지대(100) 및 연결블록(210)은 보스(250)가 보스시트(260)에 센터링되면서 정교하게 결합되며, 패킹(230)에 의해 실링상태로 골조프레임(10)을 형성한다.
그리고, 차폐판(20)은 고정볼트(30)에 의해 지지대(100)들에 조립식으로 결합되면서, 골조프레임(10)의 내측에 진공공간을 형성한다.
차폐판(20)은 도 5에 도시된 바와 같이 진공공간에 압력을 제공하거나 진공을 형성하는 밸브(BV)가 설치되는 밸브시트(BS)가 형성되고, 진공처리를 위한 제품이 투입되는 도어(DR)가 설치될 수 있다. 또한, 차폐판(20)에 의해 형성된 진공공간에는 컨베이어 장치와 같은 이송장치(미도시)가 설치되어 도어(DR)를 통해 제품을 이송시킬 수 있다.
제품은 차폐판(20)에 의해 형성된 진공공간에 투입된 후, 밸브(BV)를 통해 제공되는 압력과 진공이 반복되면서 진공처리된다.
이때, 제품에 가해지는 압력 및 진공은 패킹(230) 및 오링(25)에 의해 기밀이 유지되고, 또한 패킹(230)은 패킹가이드(240)에 의해 구속되므로 압력 및 진공에 의해 변형되지 않는다. 따라서, 제품은 안정적으로 진공처리될 수 있다.
이상과 같이 살펴본 본 발명에 의한 진공챔버는, 골조프레임(10)과 차폐판(20)으로 분리되어 고정볼트(30)에 의해 조립식으로 결합되므로 제작이 간편함은 물론, 어느 하나의 차폐판(20)의 교환이나 위치변경이 가능하며, 특히 골조프레임(10)이 지지대(100) 및 커넥터(200)에 의해 실링가능하게 조립되는 동시에 차폐판(20)이 기밀수단에 의해 골조프레임(10)에 밀착되므로 진공 및 압력에 대하여 기밀을 유지할 수 있다.
또한, 커넥터(200)가 연결블록(210) 및 연결볼트(220)를 통해 지지대(100)들을 견고하게 연결하면서 패킹(230)에 의해 실링되므로 기밀을 유지할 수 있으며, 변형방지수단을 통해 더욱 안정적으로 실링할 수 있다.
구체적으로, 패킹(230)이 패킹가이드(240)에 의해 외주면의 일부분이 구속되므로 차폐판(20)의 내측에서 가해지는 진공 및 압력에 변형이 방지될 수 있다.
이에 더하여, 지지대(100)가 보스(250) 및 보스시트(260)에 의해 연결블록(210)에 센터링되므로 지지대(100)와 연결블록(210)을 더욱 정교하게 조립할 수 있다.
덧붙여, 차폐판(20)이 오링슬롯(23)에 결합된 오링(25)을 통해 골조프레임(10)에 밀착되어 기밀이 유지되므로 차폐판(20) 내부의 진공이나 압력이 유실되지 않는다.
이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 예로 들어 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
10 : 골조프레임 20 : 차폐판
23 : 오링슬롯 23a : 경사면
25 : 오링 30 : 고정볼트
100 : 지지대 200 : 커넥터
210 : 연결블록 220 : 연결볼트
230 : 패킹 240 : 패킹가이드
250 : 보스 260 : 보스시트

Claims (5)

  1. 복수의 지지대로 이루어져서 상기 지지대들이 서로 연결됨에 따라 사각틀 형태의 골조를 제공하며, 상기 지지대들의 단부가 실링가능하게 결합되어 상기 지지대들을 사각틀의 형태로 연결하는 커넥터를 갖는 골조프레임;
    상기 골조프레임의 외측을 차폐하여 진공이 가능한 밀폐공간을 제공하는 복수의 차폐판;
    상기 차폐판을 관통한 상태로 상기 골조프레임에 체결되어 상기 차폐판과 상기 골조프레임을 일체적으로 고정하는 복수의 고정볼트; 및
    상기 차폐판에 마련되고, 상기 골조프레임에 밀착되면서 상기 차폐판과 상기 골조프레임의 사이를 기밀시키는 기밀수단;을 포함하는 조립식 진공챔버.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 골조프레임의 커넥터는,
    상기 지지대들의 단부에 결합되어 상기 지지대들을 서로 상이한 방향으로 분기시키고, 상기 지지대들의 축방향으로 제각기 관통되는 관통공이 형성된 연결블록;
    상기 연결블록의 관통공을 통해 상기 지지대의 단부에 체결되어 상기 지지대들을 사각틀의 형태로 연결하는 연결볼트;
    상기 연결볼트에 의해 결합되는 상기 연결블록과 상기 지지대의 사이에 개재되어 실링하는 패킹; 및
    상기 연결블록과 상기 지지대의 사이에 개재된 상기 패킹을 구속하여 상기 패킹이 진공 및 압력에 의해 변형되는 것을 방지하는 변형방지수단;을 포함하는 조립식 진공챔버.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 변형방지수단은,
    상기 연결블록의 단부에 돌출형성되고, 상기 패킹의 외주면의 일부분을 차폐하여 패킹을 구속하는 패킹가이드;인 것을 특징으로 하는 조립식 진공챔버.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 커넥터는,
    상기 지지대에 결합되는 상기 연결블록을 상기 지지대의 단부에 센터링시켜서 연결하는 센터링수단;을 더 포함하며,
    상기 센터링수단은,
    상기 연결블록에 마련되어 상기 지지대의 축방향을 향해 제각기 돌출되는 보스; 및
    상기 지지대들의 단부에 형성되며, 상기 보스가 삽입되면서 상기 지지대를 상기 연결블록에 센터링시키는 보스시트;를 더 포함하는 조립식 진공챔버.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 기밀수단은,
    상기 차폐판에 형성되고, 상기 골조프레임에 밀착되는 밀착면을 따라 홈형태로 형성되는 오링슬롯; 및
    상기 오링슬롯에 삽입되어 상기 골조프레임에 밀착되는 오링;을 포함하는 조립식 진공챔버.
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