KR20190001577U - 배관 연결부에 사용되는 센터링 유닛 - Google Patents

Abstract

유체의 흐름이 원활하고, 경화 또는 부식이 일어나지 않으며, 누수가 차단되는 배관 연결부에 사용되는 센터링 유닛을 제시한다. 그 유닛은 각각 배관몸체 및 플랜지로 이루어진 한 쌍의 배관에 연결되는 센터링 유닛에서, 센터링 유닛은 센터체 및 오링을 포함하고, 센터체는 한 쌍의 플랜지가 제공하는 공간에 위치하는 T자 형태이며, 센터체의 측면과 저면은 플랜지에 밀착되고, 센터체의 돌출된 부분은 오링과 접촉하며, 센터체의 상면은 배관의 내면과 일치하여 단차를 형성하지 않는다.

Description

배관 연결부에 사용되는 센터링 유닛{Centering unit used for piping connection}

본 고안은 센터링 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 공정 등에서 유체를 이송하는 배관의 연결부에 사용되는 센터링 유닛에 관한 것이다.

반도체, 엘씨디와 같은 미세전자소자 제조를 위한 공정 라인은 다양한 프로세스 챔버와 진공펌프 등을 사용하여 다양한 유체를 처리한다. 이때, 프로세스 챔버와 진공 펌프를 연결하는 배관라인을 포함한다. 배관라인은 단부에 결합되는 플랜지와 플랜지는 그 사이에 배치되는 센터링 유닛과 오링을 구비하는 배관 연결부에 의하여 연결된다. 배관 연결부를 통과하는 유체는 원활하게 이동하고, 부식이 일어나지 않으며, 실링이 제대로 되어야 한다. 도 1는 종래의 배관 연결부에 사용되는 센터링 유닛을 설명하기 위하여, 일부를 절개하여 나타낸 부분절단 사시도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 배관 연결부는 센터링 유닛(102)의 양측에 배치된 플랜지(100)를 포함한다. 플랜지(100)는 일반적으로 서로 대칭되는 형상을 가지며, 한 쌍의 제1 플랜지(100a) 및 제2 플랜지(100b)로 구성된다. 센터링 유닛(102)의 외측, 제1 및 제2 플랜지(100a, 100b) 사이에는 오링(104)이 있어서, 센터링 유닛(102)을 밀폐한다.

그런데, 종래의 플랜지(100) 및 센터링 유닛(102)이 만나는 지점에는 단차(a)가 형성된다. 상기 단차(a)는 유체가 흐를 때, 소용돌이가 일어나는 등으로 유체의 흐름이 원활하지 않다. 또한, 단차(a)로 인한 유체의 불규칙한 흐름은 플랜지(100)와 센터링 유닛(102) 사이의 부식을 심화시키고, 심지어 누수를 일으키는 요인이 된다. 이를 해결하기 위하여, 국내공개특허 제2015-0122922호는 복수의 지점에서 밀폐시키는 듀얼 실러링을 제시하였으나, 듀얼 실러링은 구조가 복잡하고 탄성재질의 고무 등은 경화 또는 부식에 약하다. 즉, 공정가스 또는 반응 부산물 입자가 듀얼 실러링에 접촉하면 경화 또는 부식이 일어난다.

본 고안이 해결하고자 하는 과제는 유체의 흐름이 원활하고, 경화 또는 부식이 일어나지 않으며, 누수가 차단되는 배관 연결부에 사용되는 센터링 유닛을 제공하는 데 있다.

본 고안의 과제를 해결하기 위한 배관 연결부에 사용되는 센터링 유닛은 각각 배관몸체 및 플랜지로 이루어진 한 쌍의 배관에 연결되는 센터링 유닛에서, 상기 센터링 유닛은 센터체 및 오링을 포함한다. 이때, 상기 센터체는 상기 한 쌍의 플랜지가 제공하는 공간에 위치하는 T자 형태이며, 상기 센터체의 측면과 저면은 상기 플랜지에 밀착되고, 상기 센터체의 돌출된 부분은 상기 오링과 접촉하며, 상기 센터체의 상면은 상기 배관의 내면과 일치하여 단차를 형성하지 않는다.

본 고안의 유닛에 있어서, 상기 센터체의 저면 및 상기 한 쌍의 플랜지가 만나는 곳에 실링부를 포함하고, 상기 센터체는 알루미늄, 스테인리스, 황동, 엔지니어링 플라스틱 또는 강화 플라스틱 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다.

본 고안의 배관 연결부에 사용되는 센터링 유닛에 의하면, 배관의 내면과 일치하는 상면을 가진 센터링 유닛을 활용함으로써, 유체의 흐름이 원활하고, 경화 또는 부식이 일어나지 않으며, 누수가 차단된다.

도 1는 종래의 배관 연결부에 사용되는 센터링 유닛을 설명하기 위하여, 일부를 절개하여 나타낸 부분절단 사시도이다.
도 2는 본 고안에 의한 배관 연결부에 사용되는 센터링 유닛을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 도 2의 일부를 절개하여 나타낸 부분절단 사시도이다.
도 4는 도 2의 분해사시도이다.
도 5는 도 2의 일부를 단면도로 나타낸 것이다

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 고안을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 한편, 상부, 하부, 정면 등과 같이 위치를 지적하는 용어들은 도면에 나타낸 것과 관련될 뿐이다. 실제로, 센터링 유닛은 임의의 선택적인 방향으로 사용될 수 있으며, 실제 사용할 때 공간적인 방향은 유닛의 방향 및 회전에 따라 변한다.

본 고안의 실시예는 배관의 내면과 일치하는 상면을 가진 센터링 유닛을 활용함으로써, 유체의 흐름이 원활하고, 경화 또는 부식이 일어나지 않으며, 누수가 차단되는 센터링 유닛을 제시한다. 이를 위해, 배관과 연결된 센터링 유닛을 가진 배관 연결부의 구조에 대하여 상세하게 알아보고, 상기 센터링 유닛을 채용함으로써 획득되는 효과를 구체적으로 설명하기로 한다. 본 고안의 실시예에 적용되는 유체는 액체 또는 기체로써, 반도체, 엘씨디와 같은 미세전자 소자의 제조에 사용되는 모든 유체를 말한다.

도 2는 본 고안의 실시예에 의한 배관 연결부(50)에 사용되는 센터링 유닛(20)을 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 도 2의 일부를 절개하여 나타낸 부분절단 사시도이다. 도 4는 도 2의 분해사시도이고, 도 5는 도 2의 일부를 단면도로 나타낸 것이다. 다만, 엄밀한 의미의 사시도들을 표현한 것이 아니며, 설명의 편의를 위하여 사시도들 상에 나타나지 않은 구성요소가 있을 수 있다.

도 2 내지 도 5을 참조하면, 배관 연결부(50)는 센터링 유닛(20)과 제1 및 제2 배관(10, 11)을 포함한다. 제1 및 제2 배관(10, 11)은 한 쌍으로, 센터링 유닛(20)의 양측에 배치된다. 제1 및 제2 배관(10, 11)은 각각 파이프(pipe) 형태인 제1 배관몸체(10a) 및 제2 배관몸체(11a)를 구비하고, 센터링 유닛(20)과 접촉되는 부분은 각각 제1 플랜지(10b) 및 제2 플랜지(11b)를 포함한다. 즉, 제1 배관(10)은 제1 배관몸체(10a) 및 제1 플랜지(10b)가 일체로 이루어지고, 제2 배관(11)은 제2 배관몸체(11a) 및 제2 플랜지(11b)가 일체로 이루어진다.

제1 플랜지(10b) 및 제2 플랜지(11b)는 본 고안의 센터링 유닛(20)이 장착될 수 있도록 제1 배관몸체(10a) 및 제2 배관몸체(11a)의 외측으로 돌출된다. 제1 및 제2 배관(10, 11)은 유체에 의한 부식에 강한 재질이며, 알루미늄 합금, 스테인리스강, 구리 합금 등과 같은 금속재질이나, 엔지니어링 플라스틱, 강화 플라스틱 등과 같은 내구성이 있는 비금속 재질 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

센터링 유닛(20)은 센터체(21) 및 오링(O-ring, 22)을 포함한다. 센터체(21)는 T자 형태로, 센터체 몸체(21a), 센터체 상면(21b), 센터체 측면(21c), 센터체 저면(21d) 및 오링 접촉면(21e)로 구분된다. 구체적으로, 센터체 상면(21b)는 제1 및 제2 배관(10, 11)의 내면(10c, 11c)과 일치되도록 내면(10c, 11c)에 노출되며, 센터체 측면(21c)은 센터체(21)의 측벽을 이루면서 제1 및 제2 플랜지(10b, 11b)에 밀착된다. 센터체 저면(21d)은 센터체 몸체(21a)에 대하여 센터체 상면(21b)의 반대방향의 면으로 제1 및 제2 플랜지(10b, 11b)에 밀착된다.

센터체 측면(21c) 및 센터체 저면(21d)은 기계적인 압착에 의해 각각 제1 및 제2 플랜지(10b, 11b)에 밀착된다. 여기서, 밀착이란 제1 및 제2 배관(10, 11)을 흐르는 유체의 누수를 방지하는 정도의 밀폐이면 충분하다. 한편, 본 고안의 센터체 상면(21b)은 제1 및 제2 배관의 내면(10c, 11c)과 일치한다. 즉, 센터체 상면(21b)은 제1 및 제2 배관의 내면(10c, 11c)와 일치하면, 도 1에서 설명한 단차(a)가 없다. 이를 위해, 센터체 상면(21b)은 제1 및 제2 배관의 내면(10c, 11c)과 동일한 곡률을 가지도록 라운딩되어 있다. 단차(a)가 없으면, 유체가 흐르는 데 소용돌이 등과 같은 불규칙한 흐름이 발생하지 않아서 유체의 흐름이 원활하다. 또한, 단차(a)가 없으므로, 유체의 불규칙한 흐름에 의한 제1 및 제2 플랜지(10b, 11b)와 센터체 측면(21c) 사이로 상기 유체가 스며들어 경화 또는 부식이 일어날 소지가 차단된다. 이에 따라, 경화 또는 부식에 의한 누수를 방지할 수 있다.

센터체(21)은 유체에 의한 부식에 강한 재질이며, 알루미늄 합금, 스테인리스강, 구리 합금 등과 같은 금속재질이나, 엔지니어링 플라스틱, 강화 플라스틱 등과 같은 내구성이 있는 비금속 재질 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 그런데, 가공성, 강성, 인성 등을 고려할 때, 스테인리스강이 보다 바람직하다.

선택적으로, 센터체 저면(21d)과 제1 및 제2 플랜지(10b, 11b)가 만나는 곳에 실링부(23)를 부가할 수 있다. 실링부(23)는 링 형태의 실러링 또는 접착층으로 구현될 수 있다. 센터링 유닛(20)의 교체를 감안하면, 접착층보다는 실러링을 사용하는 것이 좋다. 도면에서는 링 형태의 실러링을 표현하였다. 실링부(23)가 존재하면, 센터체 측면(21c)과 제1 및 제2 플랜지(10b, 11b) 사이에서 발생할 수 있는 누수를 보다 확실하게 차단할 수 있다.

오링 접촉면(21e)은 센터체 저면(21c) 사이에서 제1 및 제2 플랜지(10b, 11b)이 제공하는 공간에 위치하며, 오링(22)과 접촉한다. 즉, 오링 접촉면(21e)은 T자 형태의 센터체(21)에 돌출된 부분에 존재하며, 상기 돌출된 부분은 오링(22)을 지지한다. 오링 접촉면(21e)은 오링(22)에 부합되는 형상을 가지며, 도시된 바와 같이 라운딩될 수 있다. 오링(22)은 원형 단면의 링 형태로써 센터체(21)를 밀폐하는 역할을 한다. 경우에 따라, 오링(22)은 원형의 단면이 아닌 타원형과 같은 다른 형태의 단면을 가질 수도 있다. 오링(22)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 고무 등의 탄성재질, 퍼플로(perflour), 바이톤(viton) 등으로 이루어질 수 있다.

이상, 본 고안은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 고안의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10, 11; 제1 및 제2 배관
10a, 11a; 제1 및 제2 배관몸체
10b, 11b; 제1 및 제2 플랜지
10c, 11c; 제1 및 제2 배관내면
20; 센터체 21a; 센터체 몸체
21b; 센터체 상면 21c; 센터체 측면
21d; 센터체 저면 21e; 오링 접촉면
22; 오링 23; 실링부

Claims (3)

1. 각각 배관몸체 및 플랜지로 이루어진 한 쌍의 배관에 연결되는 센터링 유닛에서,
   상기 센터링 유닛은 센터체 및 오링을 포함하고,
   상기 센터체는 상기 한 쌍의 플랜지가 제공하는 공간에 위치하는 T자 형태이며,
   상기 센터체의 측면과 저면은 상기 플랜지에 밀착되고, 상기 센터체의 돌출된 부분은 상기 오링과 접촉하며, 상기 센터체의 상면은 상기 배관의 내면과 일치하여 단차를 형성하지 않는 것을 특징으로 하는 배관 연결부에 사용되는 센터링 유닛.
2. 제1항에 있어서, 상기 센터체의 저면 및 상기 한 쌍의 플랜지가 만나는 곳에 실링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 연결부에 사용되는 센터링 유닛.
3. 제1항에 있어서, 상기 센터체는 알루미늄 합금, 스테인리스, 구리 합금, 엔지니어링 플라스틱 또는 강화 플라스틱 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배관 연결부에 사용되는 센터링 유닛.
   

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