WO2013019009A2 - Pipe connection apparatus - Google Patents
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Definitions
- One embodiment of the present invention relates to a pipe connecting device.
- a semiconductor device is manufactured by sequentially performing a series of unit processes for film formation, pattern formation, metal wiring formation, and the like. These processes require precise control of the process atmosphere such as pressure and temperature in order to improve the quality and yield of semiconductor devices. Among these, the internal pressure of the process chamber is the one that most influences the process efficiency.
- the inside of the semiconductor device must be formed in a vacuum state so that the process gases do not deteriorate or react with air.
- the vacuum pump discharges the reaction by-products or unreacted gases generated by the process gases to the outside during processing, and after the process is completed. It is also used to discharge the process gas remaining in the process gas supply line.
- the inside of the process chamber is formed in a vacuum state before the semiconductor substrate is introduced into the process chamber, and the semiconductor substrate is inserted into the process chamber formed in the vacuum state.
- a vacuum pump is used to build a vacuum inside the process chamber.
- the vacuum pump is also used to discharge the reaction by-products and unreacted gases generated when the film is deposited on the semiconductor substrate or the deposited film is etched to the outside.
- a highly used vacuum pump is connected to the process chamber via a vacuum line.
- the vacuum pump and the process chamber are disposed at a considerable distance from each other, so the vacuum line is not configured as a pipe. Therefore, the vacuum line arranges several to several tens of pipes in series, and connects between them through piping connection devices, such as centering.
- a pipe connecting device includes a flange 1a, 2a, and a flange having an O-ring 4, a center ring 3, an O-ring 4, and a center ring 3 interposed therebetween.
- a clamp 5 surrounding the periphery of 1a, 2a.
- the center ring 3 is interposed between the first pipe 1 and the second pipe 2 of the vacuum line with the O-ring 4 arranged therein.
- Flanges 1a and 2a are disposed at the shortest ends of the first pipe 1 and the second pipe 2 with the center ring 3 interposed therebetween, and clamps around the O-ring 4 and the flanges 1a and 2a.
- (5) is arrange
- the air inside the process chamber but also the reaction by-product or unreacted gas generated during the process are discharged through the vacuum line.
- a viton o-ring made of an elastic material such as fluorine rubber may be used as the o-ring 4, and the viton o-ring may be oil, fuel oil, lubricant. It has excellent resistance to aliphatic hydrocarbon solvents and has excellent properties such as oxygen resistance, sun resistance, gas permeability, weather resistance, ozone resistance, and aging resistance.
- these Viton O-rings are relatively poor in heat resistance and chemical resistance, and are corroded or hardened when exposed to fluorine (F) -based strong corrosive gases (Gas) or when exposed to high temperatures of 200 ° C or higher, resulting in gas leakage. It breaks down and causes particles, which causes a lot of problems in process defects and equipment operation.
- an O-ring material is used for perfluoro-based fluorine rubber having excellent heat resistance and chemical resistance.
- the use of a general viton O-ring is corroded and the use thereof is limited, and thus a purple-based O-ring is used.
- O-rings (4) installed in vacuum and exhaust pipes are corroded due to leakage of process gas while using strong corrosive gases such as fluorine-containing NF3, C3F8, CF4 as chamber clean gas in semiconductor and LCD processes. Many process problems arise.
- the material of the centering 3 and the flanges 1a and 2a constituting the conventional pipe connecting device is made of a material having a metallic property, a complete space is not provided and a constant space B exists.
- the corrosive gas penetrates into the space B and the O-ring 4 is corroded for a long time, causing problems such as poor vacuum and gas leakage.
- the degree of vacuum in the pipes without the installation of the O-ring, which previously caused the gas leakage is sealed. It is an object of the present invention to provide a pipe connecting device that can increase the pressure and prevent gas leakage.
- an embodiment of the present invention is to arrange the annular O ring and the center ring in sequence, and to install the centering guide ring of elastic surrounding the center ring to seal the two pipes first, and to place the O-ring on the outer side of the center ring It is an object of the present invention to provide a pipe connecting device that can increase the degree of vacuum in a pipe and prevent gas leakage by sealing with a sealant.
- an embodiment of the present invention is to provide a pipe connecting device that can increase the durability of the O-ring in the pipe by configuring the centering guide ring surrounding the center ring made of Teflon material having heat resistance and chemical resistance.
- an embodiment of the present invention is to provide a pipe connecting device that can reduce the manufacturing cost by using a Viton O-ring instead of an expensive purple-based material as the O-ring material.
- an embodiment of the present invention is to provide a pipe connecting device that can improve the product yield and equipment operation rate by preventing a process failure due to impurity particles generated during the curing and corrosion of the O-ring.
- a pipe connecting device includes: a pipe connecting device connecting two pipes, the ring including: an annular centering disposed at a coupling area between the two pipes; A centering guide ring provided to surround both sides of the radial side of the centering; A flange coupled around the shortest ends of the two pipes and disposed on both sides of the centering and centering guide ring, respectively; And a clamping device disposed around the flange to compress and fix the flange to connect and seal the two pipes.
- the center ring is disposed in a radially side region between the inner wall of the flange and formed to be inclined so that both sides adjacent to the inner wall of the flange are symmetric with each other, and is formed to extend outward in the radial direction from the center of the ring body. It may include a protrusion. Both side surfaces of the ring body portion and the inner wall of the flange adjacent thereto are spaced at a predetermined interval, and the centering guide ring is disposed at the predetermined interval. Upper regions of both side surfaces of the ring body portion and upper regions of the inner wall of the centering guide ring adjacent thereto are spaced at predetermined intervals.
- Both side surfaces of the ring body portion and the inner wall of the centering guide ring adjacent thereto are arranged to be closer to each other from the radially outer side to the inner side.
- Recesses are formed on the inner wall of the flange adjacent to the ring body, and both side surfaces of the ring body and the centering guide ring are disposed in the recess.
- the ring body portion is formed such that the width of one surface on the radial side is larger than the width of the other surface on the radially outer side, which is the surface opposite to the one surface.
- a curved surface corresponding to the shape of the outer circumferential surface of the O-ring is formed on the outer surface of the protruding portion in contact with the O-ring.
- the centering is made of any one of metal materials such as aluminum, stainless steel and brass, or nonmetal materials such as engineering plastics and reinforced plastics.
- the centering guide ring is made of rubber or synthetic resin of elastic material.
- the centering guide ring is formed of at least one of rubber or synthetic resin containing teflon, silicon, and fluorine.
- the centering guide ring may have a U shape.
- the centering guide ring may include two unit centering guide rings disposed on both sides of the ring body portion in a radial direction so as to be symmetrical with respect to the ring body portion.
- the unit centering guide ring is formed to surround both side surfaces in the radial direction of the ring body and at least one side surface adjacent to the both side surfaces.
- the centering ring and the centering guide ring may be integrally formed. O-rings disposed radially outward with respect to the centering.
- the pipe connecting device may further include a spacer ring disposed radially outward with respect to the O-ring and provided to contact the O-ring.
- a curved surface corresponding to the shape of the outer circumferential surface of the O-ring is formed at an end portion of the center ring in contact with the O-ring.
- the pipe connecting apparatus since the two pipes are sealed by arranging an annular centering and providing an elastic centering guide ring surrounding the centering, it has conventionally acted as a cause of gas leakage.
- the degree of vacuum in the pipe can be increased without installing the O-ring, and gas leakage can be prevented.
- the annular O-ring and centering are arranged in sequence, and by installing an elastic centering guide ring surrounding the centering to seal the two pipes first, and outside the centering Since the O-ring is placed on the side and double-sealed, the degree of vacuum in the pipe can be increased, and gas leakage can be prevented.
- the pipe connecting device by configuring the centering guide ring surrounding the center ring made of Teflon material having heat resistance and chemical resistance, it is possible to increase the durability of the O-ring in the pipe.
- the pipe connection device according to an embodiment of the present invention, it is possible to reduce the manufacturing cost by using the Viton O-ring instead of expensive purple-based material as the O-ring material.
- the pipe connecting device according to an embodiment of the present invention, it is possible to prevent the process failure by the impurity particles generated during the curing and corrosion of the O-ring to improve the product yield and equipment operation rate.
- FIG. 1 is a perspective view showing a pipe connection device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 and 3 are cross-sectional views showing the operation of the pipe connecting apparatus viewed in the state taken along the line II ′ of FIG. 1.
- Figure 4 is a side view showing the centering, centering guide ring, O-ring, spacer ring of the pipe connection device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 5 is a top view illustrating a centering, a centering guide ring, an O-ring, and a spacer ring of a pipe connection device according to an exemplary embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating centering, centering guide ring, O-ring, and spacer ring of a pipe connecting device in a state of cutting II-II ′ of FIG. 5.
- FIG. 7 and 8 is a view showing a state before and after coupling the pipe connecting device according to an embodiment of the present invention with other flanges and clamping device.
- FIGS. 9 and 10 are views showing a state before and after coupling the pipe connecting device according to an embodiment of the present invention with another flange and clamping device.
- 11 and 12 are views showing a state before and after coupling the pipe connecting device according to an embodiment of the present invention with another flange and clamping device.
- FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state in which a pipe connecting device according to an embodiment of the present invention is coupled to the other ring and the clamping device O-ring, centering and centering guide ring.
- FIG 14 is a cross-sectional view showing another example of the centering and the centering guide ring in the pipe connecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
- 15 and 16 are cross-sectional views showing another example of the centering and the centering guide of the pipe connection device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a pipe connecting device according to another embodiment of the present invention in which a centering and a centering guide ring are combined with a flange and a clamping device without an O-ring.
- FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a pipe connection device according to another embodiment of the present invention in which a centering ring and a centering guide ring are combined with another flange and a clamping device without an O-ring.
- 19 is a cross-sectional view showing another example of the centering guide ring in the pipe connecting apparatus according to another embodiment of the present invention.
- 20 is a cross-sectional view showing another example of centering in a pipe connecting apparatus according to another embodiment of the present invention.
- 21 is a cross-sectional view showing a pipe connecting apparatus according to the prior art.
- FIG. 1 is a perspective view showing a pipe connecting device according to an embodiment of the present invention
- Figures 2 and 3 is a cross-sectional view showing the operation of the pipe connecting device viewed in the state taken along the line II 'of FIG.
- Figure 5 is a centering, centering guide ring, O-ring, of the pipe connection device according to an embodiment of the present invention
- 6 is a cross-sectional view showing a center ring, a centering guide ring, an o-ring, and a spacer ring of a pipe connecting device in a state of cutting II-II 'of FIG. 5
- FIGS. 7 and 8 are views of the present invention.
- FIG. 9 is a view illustrating a pipe connecting device according to an embodiment before and after coupling with another flange and a clamping device
- FIGS. 9 and 10 illustrate a pipe connecting device having another flange and a clamp according to an embodiment of the present invention.
- 11 and 12 are views showing a state before and after coupling with a ping device
- a pipe connecting device according to an embodiment of the present invention shows a state before and after coupling with another flange and clamping device
- the pipe connecting device according to the embodiment is a cross-sectional view showing a state in which the O-ring, the centering and the centering guide ring are combined with another flange and the clamping device.
- the pipe connection device is an O-ring 130, center ring 110, centering guide ring 120, flange 20 and clamping device 30 Including, it is disposed in the coupling region between the two pipes (1, 2) to connect the two pipes (1, 2).
- the O-ring 130 is formed of perfluor, viton, or the like to seal the coupling area of the two pipes 1 and 2.
- the O-ring 130 generally has a low compression set ratio and is substantially irrelevant to any material made of excellent wear resistance.
- the O-ring 130 in the prior art due to the corrosive gas is penetrated between the gap between the centering and the flange, the O-ring was inevitably corroded or damaged. As a result, the replacement cycle of the O-ring is faster, and since the process cannot be performed during the O-ring replacement operation, the yield decreases and the productivity is inevitably reduced, thereby causing a process loss.
- the O-ring 130 is The primary role is to perform, but to prevent the O-ring 130 is exposed to corrosive gas to prevent the O-ring 130 from being corroded or damaged.
- the O-ring 130 has a cross-sectional spherical shape as shown in Figure 6a, after being coupled to the gap of the inner wall of the flange 20, the clamping device 30, such as bolts, nuts or clamps When the two pipes 1 and 2 are coupled to each other, as shown in FIG. 6B, the area is sealed while being almost in an egg shape.
- the present invention may further include a spacer ring 140 which is provided radially outward to contact the O-ring 130.
- a spacer ring 140 which is provided radially outward to contact the O-ring 130.
- a curved surface (141 of FIG. 6A) corresponding to the shape of the outer circumferential surface of the O-ring 130 is formed to contact the O-ring 130. That is, the curved surface 141 is formed almost similar to the curvature of the O-ring 130.
- the pipe connecting device does not have a spacer ring on the radially outer side of the o-ring 131, and only the o-ring 131, the center ring 116, and the centering guide ring 122 are removed from the pipe. May also prevent gas leaks.
- the center ring 110 is provided radially inward from the O-ring 130. That is, the center ring 110 is disposed radially innermost with respect to the O ring 130. In other words, the center ring 110 is provided between the inner walls of the body 210 of the flange 20 of the two pipes 1, 2.
- the center ring 110 may be made of any one of metal materials such as aluminum, stainless steel, brass, and the like, and durable nonmetal materials such as engineering plastics and reinforced plastics.
- the manufacturing method of the centering 110 may be applied to any of casting, machining or injection molding.
- the center ring 110 includes a ring body 111 and a protrusion 112.
- the ring body portion 111 is formed like a flat plate having a predetermined thickness, and is disposed in a radially side region between inner walls of the body 210 of the flange 20 so that the body 210 of the flange 20 is formed.
- the inner wall and adjacent side surfaces 111a are formed to be inclined to be symmetric with each other.
- both side surfaces 111a of the ring body 111 may be designed not to be inclined as shown in FIG. 14, in this case, a centering guide ring adjacent to both side surfaces 111a of the ring body 111. It is preferable that the inner wall 121a of the 121 is inclined.
- both side surfaces 111a of the ring body 111 and inner walls of the body 210 of the flange 20 adjacent thereto are spaced at predetermined intervals.
- a recess 220 is formed on an inner wall of the body 210 of the flange 20 adjacent to the ring body 111.
- a predetermined spacing is formed between both side surfaces 111a of the ring body 111 and both side walls of the recess 220. This is to allow the centering guide ring 120 to be disposed between both side surfaces 111a of the ring body 111 and both side walls of the recess 220.
- Both recesses 111a and the centering guide ring 120 of the ring body 111 are disposed in the recess 220.
- the depth (h2 of FIG. 8) of the depression 220 is substantially the same thickness (h1 of FIG. 8) of the lower surface of the ring body 111 and the centering guide ring 120. Therefore, when the flange 20 is compressed by the clamping device 30, the inner wall of the body 210 of the flange 20 and the ring body 111 are in close contact, thereby preventing gas leakage from the pipe. It becomes possible.
- the ring body portion 111 may be prevented from being distorted or distorted from the recess 220 by the inner wall of the body 210 of the flange 20 and the heat deformation of the ring body portion 111. do.
- the present invention is not limited to the thickness of the recess 220, and may be appropriately changed and selected at design time.
- the ring body 111 has a width (W2 in Fig. 7) on one side of the radial side is formed larger than the width (W1 in Fig. 7) on the other side of the radially outer side that is opposite to the one surface. . That is, the width (W1 of FIG. 7) of the upper surface of the ring body portion 111 is formed to be narrower than the width (W2 of FIG. 7) of the lower surface.
- the ring body 111 serves as a support so that the O-ring 130 disposed radially outward is not sucked into the pipe when the two pipes 1 and 2 are maintained in a vacuum state. In this case, the central axis of the two pipes on both sides is prevented from shifting. Furthermore, by providing the centering guide ring 120 in the gap space between the both sides (111a) of the ring body portion 111 and the inner wall of the depression 220, the flow inside the two pipes (1, 2) The gas can be completely blocked to go to the O-ring 130 to enable the sealing.
- the protrusion 112 extends radially outward from the center of the ring body 111 to be inserted into a gap between the flanges 20 so as to contact the O-ring 130.
- a curved surface 112a corresponding to the shape of the outer circumferential surface of the O-ring 130 is formed to contact the O-ring 130. That is, the curved surface 112a is formed almost similar to the curvature of the O-ring 130.
- the center ring 110 and the O-ring 130 are used at the same time as an example.
- the present invention is not limited thereto and only one center ring 110 may be used depending on a user's selection or a device situation. May be used. A case in which only one of the centering 110 is used will be described in more detail with reference to FIGS. 17 and 18.
- the centering guide ring 120 has a U-shape, and is provided to surround one side and both sides of the ring body portion 111 in the radial direction. In addition, both side regions of the centering guide ring 120 are disposed within predetermined intervals of both side surfaces 111a of the ring body 111 and an inner wall of the body 210 of the flange 20 adjacent thereto.
- the centering guide ring 120 is made of an elastic material rubber or synthetic resin, and is pressed together with the flange 20 by the clamping device 30 so that both sides 111a of the ring body 111 and adjacent flanges ( The predetermined interval between the inner walls of the body 210 of the 20 is to be sealed.
- the centering guide ring 120 may be formed of at least one of rubber or synthetic resin including Teflon, silicon, and fluorine (F).
- Teflon is a stable compound formed by a strong chemical bond of fluorine and carbon, and has excellent properties such as chemical inertness, heat resistance, non-adhesiveness, insulation, and the like.
- the centering guide ring 120 is produced through a processing method such as casting or machining with a Teflon material as a raw material.
- the centering guide ring 120 is formed such that an upper region of its inner wall and upper regions of both side surfaces 111a of the ring body portion 111 adjacent thereto are spaced at predetermined intervals. That is, the inner wall 120a of the centering guide ring 120 is formed substantially vertically and spaced apart from both inclined side surfaces 111a of the ring body 111. However, the outer wall 120b of the centering guide ring 120 is formed to be inclined from the inner side to the outer side with respect to the centering in order to secure a space in which the body 210 of the flange 20 is pressed.
- both side surfaces 111a of the ring body 111 and inner walls of the centering guide ring 120 adjacent thereto are arranged to be closer to each other from the radially outer side to the inner side.
- the centering guide ring 120 is formed in the radially innermost surface, that is, the width of the lower surface (D1 of Figure 7) is formed smaller than the upper region of the inner wall, that is, the width of the outer diameter of the upper surface (D2 of Figure 7) have.
- the centering guide ring 120 configured as described above is squeezed in the direction of the centering 110 when pressure is applied to the flange 20 by the clamp device 30, and the upper region of the inner wall of the centering guide ring 120 and adjacent thereto The upper regions of both side surfaces 111a of the ring body portion 111 are compressed to seal the spaces at predetermined intervals.
- center ring 110 and the centering guide ring 120 are separated and described as an example.
- the center ring 110 and the centering guide ring 120 are not limited thereto. It may be integrally formed as shown in FIGS. 15 and 16.
- the flange 20 is made of a metal material having excellent abrasion resistance, is coupled around the shortest end of the two pipes (1, 2) and disposed on both sides of the O-ring 130 and the center ring 110, respectively.
- the flange 20 includes a recess 220 formed in an inner wall of the body 210 adjacent to the ring body 111.
- a predetermined spacing is formed between both side walls of the recess 220 and both side surfaces 111a of the ring body 111 so that the centering guide ring 120 is disposed within the predetermined spacing.
- the flange 20 may have a different structure depending on the type of the clamping device 30.
- the clamping device 30 of FIGS. 1 to 3 is a clamp generally used.
- each of the flanges 20 has a tong groove 230 on the outer surface of the body 210. It is formed by coupling the tong portion 320 of the double claw clamp to the tong groove 230 and at the same time by pressing the flange 20, to connect the two pipes.
- the bolt 332 penetrates through the respective bodies 213 of the flange 23.
- the coupling hole 233 is formed to fit the two pipes by inserting the bolt 332 in the coupling hole 233 and by coupling the nut 333 and pressing the flange 23 at the same time.
- the clamping device 30 is arranged around the flange 20 to press-fit the flange 20 to connect two pipes 1 and 2. That is, the clamping device 30 presses the flanges 20 of the two pipes 1 and 2 adjacent to each other to approach the O-ring 130, the centering 110, and the centering guide ring 120.
- the centering guide ring 120 surrounding the ring body 111 of the center ring 110 is in close contact with both inner surfaces 111a of the ring body 111 and the inner wall of the recess 220 of the flange 20.
- the gas leak between the ring body 111 and the inner wall of the body 210 of the flange 20 is primarily suppressed.
- the pipe connection device can increase the degree of vacuum inside the pipe by double sealing of the O-ring 130 and the centering guide ring 120, and the O-ring 130 and the centering guide. If any one of the rings 120 is a problem, the other one can act as a sealing, it is possible to effectively suppress the gas leakage.
- FIG. 14 is a cross-sectional view showing another example of the centering and centering guide ring in the pipe connection device according to an embodiment of the present invention
- Figures 15 and 16 are the centering and centering guide of the pipe connection device according to an embodiment of the present invention It is sectional drawing which shows another example of the.
- the pipe connecting device is a modification of the shape of the ring body 111 and the centering guide ring 120 in the pipe connecting device shown in FIGS. 1 to 13.
- both side surfaces 114a of the ring body portion 114 are formed vertically with respect to the radially side surface (that is, the lower surface) without being inclined.
- the centering guide ring 121 adjacent to both side surfaces 114a of the ring body 114 is formed such that the inner wall 121a is inclined. That is, the inner wall 121a of the centering guide ring 121 is formed to be inclined to be symmetrical with respect to the center of the ring body 114. More specifically, the distance between the upper inner wall of the centering guide ring 121 and both side surfaces 114a of the ring body portion 114 is the lower inner wall of the centering guide ring 121 and both side surfaces of the ring body portion 114.
- the inner wall 121a of the centering guide ring 121 is formed to be inclined so as to be wider than the distance from the 114a.
- the outer wall of the centering guide ring 121 adjacent to the inner wall 121a of the flange 210 is formed to be inclined in the same direction as the inner wall. Accordingly, the pipe connecting device configured as described above presses the flanges 210 of the two pipes adjacent to each other through the clamping device so as to be close to the O-ring 130, the centering 113, and the centering guide ring 121.
- the guide ring 121 is brought into close contact with both side surfaces 114a of the ring body portion 114 and the inner wall of the recessed portion 220 of the flange 210, thereby allowing the gas between the ring body portion 114 and the flange 210 to lie. Leakage can be suppressed.
- the centering and centering guide ring 11 of the pipe connection device may have a structure integrally formed.
- the ring body portion of the centering ring and the radially side portion of the centering guide ring in the previous embodiment are formed of one body portion 1200, and both side regions 1300 of the centering guide ring adjacent to the inner wall of the flange are formed.
- ) Are formed on both sides of the body portion (1200).
- both side surfaces of the body portion 1200 are formed to be inclined from the inner side to the outer side so as to be symmetrical with respect to the body portion 1200.
- the centering and centering guide ring 11 formed integrally with FIG. 15 may be manufactured through a processing method such as casting or machining using the above materials as raw materials.
- the centering and centering guide ring 11 of the pipe connection device has a structure formed integrally, the centering and centering guide ring 11 of such a structure
- the ring body portion and the centering guide ring of the centering ring are formed as one body portion 2200, and both sides of the body portion 2200 are inclined from the outside to the inward direction so as to be symmetrical with each other about the body portion. It is formed to
- FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a pipe connecting device according to another embodiment of the present invention in which a centering and a centering guide ring are combined with a flange and a clamping device without an O-ring
- FIG. 18 is a pipe connecting device according to another embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view showing the centering and the centering guide ring combined with other flanges and clamping devices without the bearing ring.
- a pipe connecting apparatus includes a centering 117, a centering guide ring 122, a flange 210, and a clamping device 30.
- the pipe connecting device according to another embodiment of the present invention shown in Figures 1 to 6 without the O-ring and spacer ring of the pipe connecting device according to an embodiment of the present invention shown in Figures 1 to 6 It is a device for preventing gas leakage from the pipe only with the centering guide ring.
- the clamping device 30 of FIGS. 17 and 18 may use a general clamp and a double claw clamp, respectively.
- the pipe connecting device of the present embodiment which is a sealable structure without an O-ring as described above, centers the flanges 210 of the two pipes 1 and 2 adjacent to each other through the clamping device 30 to the centering 117 and the centering guide ring. Pressing so that the centering guide ring 122 is brought into close contact with the inner wall of both side surfaces 117c of the ring body portion 117a and the recessed portion 220 of the flange 210, and the ring body portion ( It is possible to suppress gas leakage between 117a and the flange 210.
- 19 is a cross-sectional view showing another example of the centering guide ring in the pipe connecting apparatus according to another embodiment of the present invention.
- the pipe connecting apparatus has a structure using two unit centering guide rings 123 and 124 that separate the centering guide ring into both sides of the centering 118.
- the centering guide ring in the present embodiment is the center ring 118 (or the center ring 118) on both sides 118c in the radial direction of the center ring 118 (or the ring body 118a of the center ring 118).
- Two unit centering guide rings 123 and 124 disposed to be symmetrical with each other about the ring body 118a).
- the unit centering guide rings 123 and 124 are at least adjacent to both side surfaces 118c and their both sides 118c in the radial direction of the center ring 118 (or the ring body 118a of the center ring 118). It is formed to surround one side 118d.
- the pipe connecting device having a structure using unit centering guide rings 123 and 124 separated into two around the center ring 118 as described above, the unit centering guide ring (123, 124) respectively adjacent flange ( By being in close contact with the inner wall of the 210, it is possible to more effectively suppress the gas leakage on both sides 118c and the flange 210 of the center ring 118.
- 20 is a cross-sectional view showing another example of centering in the pipe connecting apparatus according to another embodiment of the present invention.
- the pipe connecting device has an O-ring 133 so as to contact the O-ring 133 on its outer surface without the protrusion formed on the radially outer surface of the center ring 119.
- the curved surface 119c corresponding to the outer surface of the () is formed.
- the center ring 119 is disposed in a radially side region between the inner walls of the flange 210 and is formed to be inclined such that both inner surfaces of the flange 20 and the adjacent side surfaces 119b are symmetric with each other.
- the pipe connecting device which is a structure in which the O-ring is directly in contact with the radially outer surface of the center ring 199 without protrusions, is disposed between the radially outer surface of the center ring 199 and the inner wall of the flange 210.
Landscapes
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Abstract
Description
본 발명의 일 실시예는 배관 연결 장치에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a pipe connecting device.
일반적으로 반도체 장치는 막 형성, 패턴 형성, 금속 배선 형성 등을 위한 일련의 단위 공정들을 순차적으로 수행함으로써 제조된다. 이러한 공정들은 반도체 장치의 품질 및 수율 향상을 위하여 압력 및 온도 등 공정 분위기의 정밀한 제어가 필수적이다. 이 중에서도 공정 효율에 제일 큰 영향을 미치는 것이 프로세스 챔버의 내부 압력이다.In general, a semiconductor device is manufactured by sequentially performing a series of unit processes for film formation, pattern formation, metal wiring formation, and the like. These processes require precise control of the process atmosphere such as pressure and temperature in order to improve the quality and yield of semiconductor devices. Among these, the internal pressure of the process chamber is the one that most influences the process efficiency.
반도체 기판의 가공 공정에서는 다양한 공정 가스들이 사용되며, 상기 공정 가스들이 변질되거나 공기와 반응하지 않도록 반도체 장치 내부는 진공 상태로 조성되어야 한다. 진공 펌프는 프로세스 챔버 내부의 가스를 외부로 배출하여 압력을 조절하는 용도 외에도 가공 공정들이 진행되는 도중에 공정 가스들에 의해 생성되는 반응 부산물 또는 미반응 가스 등을 외부로 배출하고, 공정이 종료된 후 공정 가스 공급 라인 내부에 잔류하는 공정 가스를 배출하기 위한 용도로도 사용된다.Various process gases are used in the process of processing a semiconductor substrate, and the inside of the semiconductor device must be formed in a vacuum state so that the process gases do not deteriorate or react with air. In addition to the purpose of controlling the pressure by discharging the gas inside the process chamber to the outside, the vacuum pump discharges the reaction by-products or unreacted gases generated by the process gases to the outside during processing, and after the process is completed. It is also used to discharge the process gas remaining in the process gas supply line.
보다 구체적으로 설명하자면, 프로세스 챔버에 반도체 기판이 투입되기 전 프로세스 챔버 내부는 진공 상태로 조성되고, 진공 상태로 조성된 프로세스 챔버 내부에 반도체 기판이 삽입된다. 프로세스 챔버 내부를 진공으로 조성하기 위하여 진공 펌프가 이용된다. 또한, 진공펌프는 반도체 기판 상에 막이 증착되거나, 증착된 막이 식각될 경우 발생된 반응 부산물 및 미반응 가스를 외부로 배출시에도 이용된다. 상술한 바와 같이, 사용 빈도가 높은 진공 펌프는 진공 라인을 통하여 프로세스 챔버와 연결된다. 일반적으로 진공 펌프와 프로세스 챔버가 상당 거리 이격되어 배치되므로, 진공 라인은 배관으로 구성되지 못한다. 따라서, 진공 라인은 수 내지 수십 개의 배관들을 직렬로 배치하고, 그 사이사이마다 센터링과 같은 배관 연결장치를 개재하여 연결시키고 있다.In more detail, the inside of the process chamber is formed in a vacuum state before the semiconductor substrate is introduced into the process chamber, and the semiconductor substrate is inserted into the process chamber formed in the vacuum state. A vacuum pump is used to build a vacuum inside the process chamber. In addition, the vacuum pump is also used to discharge the reaction by-products and unreacted gases generated when the film is deposited on the semiconductor substrate or the deposited film is etched to the outside. As mentioned above, a highly used vacuum pump is connected to the process chamber via a vacuum line. In general, the vacuum pump and the process chamber are disposed at a considerable distance from each other, so the vacuum line is not configured as a pipe. Therefore, the vacuum line arranges several to several tens of pipes in series, and connects between them through piping connection devices, such as centering.
도 21은 종래 기술에 따른 배관 연결 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 21에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 배관 연결 장치는, 오링(4), 센터링(3), 오링(4) 및 센터링(3)을 사이에 배치한 플랜지(1a, 2a), 플랜지(1a, 2a)의 둘레를 둘러싸는 클램프(5)를 포함한다. 21 is a schematic cross-sectional view for explaining a pipe connection device according to the prior art. As shown in FIG. 21, a pipe connecting device according to the prior art includes a
상기 센터링(3)은 오링(4)이 배치된 상태로 진공 라인의 제1 배관(1)과 제2 배관(2) 사이에 개재된다. 상기 센터링(3)이 개재된 제1 배관(1) 및 제2 배관(2)의 최단부에는 플랜지(1a, 2a)가 배치되고, 오링(4)과 플랜지(1a, 2a)의 둘레에는 클램프(5)가 배치되어, 제1 배관(1) 및 제2 배관(2)의 각각의 플랜지(1a, 2a)를 센터링(3)에 압착시킨다. 여기서, 진공 라인을 통해서는 프로세스 챔버 내부의 공기뿐만 아니라, 공정 도중 발생되는 반응 부산물 또는 미반응 가스도 같이 배출된다.The
상기와 같은 구조를 가지는 종래 기술에 따른 배관 연결 장치는, 오링(4)으로서 불소고무와 같은 탄성재료로 이루어진 바이톤(viton) 오링이 사용될 수 있고, 이러한 바이톤 오링은 기름, 연료유, 윤활제, 지방족 탄화수소 용매에 뛰어난 저항성을 가지고, 내산소성, 내일광성, 내가스 투과성, 내후성, 내오존성, 내노화성 등의 특성이 우수하다. 그러나, 이러한 바이톤 오링의 경우 상대적으로 내열성, 내화학성이 떨어져 불소(F)계열의 강한 부식성 가스(Gas)에 노출될 경우 또는 200도 이상 고온에 노출될 경우 부식되거나 경화되어 가스 누설이 발생되거나 부스러져, 파티클(particle)의 원인이 되며, 이로 인하여 공정불량 및 설비가동에 많은 문제점을 주고 있다.As the pipe connecting device according to the related art having the structure as described above, a viton o-ring made of an elastic material such as fluorine rubber may be used as the o-
따라서, 이러한 문제점을 개선하기 위해 오링 재질을 내열성, 내화학성이 뛰어난 퍼플러(perfluor)계열의 불소고무가 사용되고 있다. 또한, 플라즈마 분위기의 챔버 및 배관의 경우에도 일반 바이톤 오링을 사용하면 부식되어 사용이 제한되기 때문에, 퍼플러 계열의 오링이 사용되고 있다. Therefore, in order to improve such a problem, an O-ring material is used for perfluoro-based fluorine rubber having excellent heat resistance and chemical resistance. In addition, in the case of a plasma atmosphere chamber and piping, the use of a general viton O-ring is corroded and the use thereof is limited, and thus a purple-based O-ring is used.
그러나, 최근에는 반도체 및 LCD공정에서 챔버 클린 가스로서 불소가 포함된 NF3, C3F8, CF4등 강한 부식성의 가스를 사용하면서 진공배관 및 배기 배관에 설치된 오링(4)이 부식되어 공정 가스의 누출로 인한 많은 공정 상의 문제점이 발생하고 있다.However, in recent years, O-rings (4) installed in vacuum and exhaust pipes are corroded due to leakage of process gas while using strong corrosive gases such as fluorine-containing NF3, C3F8, CF4 as chamber clean gas in semiconductor and LCD processes. Many process problems arise.
또한, 종래의 배관 연결 장치를 구성하는 센터링(3)과 플랜지(1a, 2a)의 재질이 금속성을 가지는 재질로 이루어지기 때문에, 완전한 실링이 되지 못하고 일정한 공간(B)이 존재하게 되고, 이러한 틈새 공간(B)으로 부식성 가스가 침투하여 오링(4)을 장시간 부식시킴으로써, 진공 불량 및 가스 누설 등의 문제점이 발생하고 있다.In addition, since the material of the
본 발명의 일 실시예는 환형의 센터링을 배치하고, 센터링을 둘러싸는 탄성의 센터링 가이드링을 설치하여 두 배관을 실링하는 것에 의하여, 종래에 가스 누설의 원인으로 작용했던 오링의 설치없이 배관 내의 진공도를 높일 수 있고, 가스 누설을 방지할 수 있는 배관 연결 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.According to one embodiment of the present invention, by arranging an annular centering and installing an elastic centering guide ring surrounding the centering to seal the two pipes, the degree of vacuum in the pipes without the installation of the O-ring, which previously caused the gas leakage, is sealed. It is an object of the present invention to provide a pipe connecting device that can increase the pressure and prevent gas leakage.
또한, 본 발명의 일 실시예는 환형의 오링과 센터링을 순차적으로 배치하고, 센터링을 둘러싸는 탄성의 센터링 가이드링을 설치하여 두 배관을 1차로 실링하고, 센터링의 외측면에 오링을 위치시켜 이중으로 실링하는 것에 의하여, 배관 내의 진공도를 높일 수 있고, 가스 누설을 방지할 수 있는 배관 연결 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an embodiment of the present invention is to arrange the annular O ring and the center ring in sequence, and to install the centering guide ring of elastic surrounding the center ring to seal the two pipes first, and to place the O-ring on the outer side of the center ring It is an object of the present invention to provide a pipe connecting device that can increase the degree of vacuum in a pipe and prevent gas leakage by sealing with a sealant.
또한, 본 발명의 일 실시예는 센터링을 둘러싸는 센터링 가이드링을 내열, 내화학성을 가지는 테프론 재질로 구성하여 배관 내의 오링의 내구성을 증가시킬 수 있는 배관 연결 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an embodiment of the present invention is to provide a pipe connecting device that can increase the durability of the O-ring in the pipe by configuring the centering guide ring surrounding the center ring made of Teflon material having heat resistance and chemical resistance.
또한, 본 발명의 일 실시예는 오링의 재질로서 고가의 퍼플로 계열 재질 대신 바이톤 오링을 사용하여 제조코스트를 절감시킬 수 있는 배관 연결 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an embodiment of the present invention is to provide a pipe connecting device that can reduce the manufacturing cost by using a Viton O-ring instead of an expensive purple-based material as the O-ring material.
또한, 본 발명의 일 실시예는 오링의 경화 및 부식시 발생하는 불순물 입자에 의한 공정 불량을 방지하여 제품수율 및 설비가동율을 향상시킬 수 있는 배관 연결 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an embodiment of the present invention is to provide a pipe connecting device that can improve the product yield and equipment operation rate by preventing a process failure due to impurity particles generated during the curing and corrosion of the O-ring.
본 발명의 일 실시예에 의한 배관 연결 장치는 두 개의 배관을 연결시키는 배관 연결 장치에 있어서, 상기 두 개의 배관 사이의 결합영역에 배치된 환형의 센터링; 상기 센터링의 반경방향 측의 양측면을 감싸도록 구비되는 센터링 가이드링; 상기 두 개의 배관의 최단부 둘레에 결합되고, 상기 센터링 및 센터링 가이드링의 양측에 각각 배치되는 플랜지; 및 상기 플랜지의 둘레에 배치되어 상기 플랜지를 압착고정하여 상기 두 개의 배관을 연결하여 실링시키는 클램핑 장치를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a pipe connecting device includes: a pipe connecting device connecting two pipes, the ring including: an annular centering disposed at a coupling area between the two pipes; A centering guide ring provided to surround both sides of the radial side of the centering; A flange coupled around the shortest ends of the two pipes and disposed on both sides of the centering and centering guide ring, respectively; And a clamping device disposed around the flange to compress and fix the flange to connect and seal the two pipes.
상기 센터링은 상기 플랜지의 내벽 사이의 반경방향 측 영역에 배치되어 상기 플랜지의 내벽과 인접하는 양측면이 서로 대칭되도록 경사지게 형성된 링몸체부와, 상기 링몸체의 중심에서 상기 반경방향의 외측으로 연장되도록 형성된 돌출부를 포함할 수 있다. 상기 링몸체부의 양측면과 그에 인접하는 플랜지의 내벽은 소정간격으로 이격되어 있고, 상기 소정간격에 상기 센터링 가이드링이 배치되어 있다. 상기 링몸체부의 양측면의 상부 영역과 그에 인접하는 센터링 가이드링의 내벽의 상부 영역은 소정간격으로 이격되어 있다. 상기 링몸체부의 양측면과 그에 인접하는 센터링 가이드링의 내측벽은 상기 반경방향 외측에서 내측으로 갈수록 서로 가까워지도록 배치되어 있다. 상기 링몸체부와 인접하는 플랜지의 내벽에는 함몰부가 형성되어 있고, 상기 함몰부에 상기 링몸체부의 양측면과 상기 센터링 가이드링이 배치되어 있다.The center ring is disposed in a radially side region between the inner wall of the flange and formed to be inclined so that both sides adjacent to the inner wall of the flange are symmetric with each other, and is formed to extend outward in the radial direction from the center of the ring body. It may include a protrusion. Both side surfaces of the ring body portion and the inner wall of the flange adjacent thereto are spaced at a predetermined interval, and the centering guide ring is disposed at the predetermined interval. Upper regions of both side surfaces of the ring body portion and upper regions of the inner wall of the centering guide ring adjacent thereto are spaced at predetermined intervals. Both side surfaces of the ring body portion and the inner wall of the centering guide ring adjacent thereto are arranged to be closer to each other from the radially outer side to the inner side. Recesses are formed on the inner wall of the flange adjacent to the ring body, and both side surfaces of the ring body and the centering guide ring are disposed in the recess.
상기 링몸체부는 그 반경방향 측의 일면의 폭이 상기 일면에 대한 반대면인 반경방향 외측의 타면의 폭보다 크게 형성되어 있다. 상기 오링과 접하는 상기 돌출부의 외면에는 상기 오링의 외주면의 형상에 대응되는 곡면이 형성되어 있다.The ring body portion is formed such that the width of one surface on the radial side is larger than the width of the other surface on the radially outer side, which is the surface opposite to the one surface. A curved surface corresponding to the shape of the outer circumferential surface of the O-ring is formed on the outer surface of the protruding portion in contact with the O-ring.
상기 센터링은 알루미늄과 스테인레스와 황동과 같은 금속재질 또는 엔지니어링 플라스틱과 강화 플라스틱과 같은 비금속재질 중 어느 하나로 이루어진다. 상기 센터링 가이드링은 탄성 재질의 고무 또는 합성수지로 이루어진다. 상기 센터링 가이드링은 테프론, 실리콘, 불소성분을 포함하는 고무 또는 합성수지 중 적어도 어느 하나로 형성되어 있다. 상기 센터링 가이드링은 U자 형상을 가질 수 있다. 상기 센터링 가이드링은 상기 링몸체부의 반경방향에서의 양측면에 상기 링몸체부를 중심으로 서로 대칭되도록 배치되는 두 개의 단위 센터링 가이드링을 포함할 수 잇다. 상기 단위 센터링 가이드링은 상기 링몸체부의 반경방향에서의 양측면과 상기 양측면에 인접하는 적어도 하나의 일측면을 감싸도록 형성되어 있다. 상기 센터링과 상기 센터링 가이드링은 일체로 형성될 수 있다. 상기 센터링에 대하여 반경방향 외측으로 배치되는 오링을 포함할 수 있다.The centering is made of any one of metal materials such as aluminum, stainless steel and brass, or nonmetal materials such as engineering plastics and reinforced plastics. The centering guide ring is made of rubber or synthetic resin of elastic material. The centering guide ring is formed of at least one of rubber or synthetic resin containing teflon, silicon, and fluorine. The centering guide ring may have a U shape. The centering guide ring may include two unit centering guide rings disposed on both sides of the ring body portion in a radial direction so as to be symmetrical with respect to the ring body portion. The unit centering guide ring is formed to surround both side surfaces in the radial direction of the ring body and at least one side surface adjacent to the both side surfaces. The centering ring and the centering guide ring may be integrally formed. O-rings disposed radially outward with respect to the centering.
상기 배관 연결 장치는 상기 오링에 대하여 반경방향 외측으로 배치되어 상기 오링에 접하도록 구비되는 스페이서 링을 더 포함할 수 있다. 상기 오링에 접하는 센터링의 단부에는 상기 오링의 외주면의 형상에 대응되는 곡면이 형성되어 있다.The pipe connecting device may further include a spacer ring disposed radially outward with respect to the O-ring and provided to contact the O-ring. A curved surface corresponding to the shape of the outer circumferential surface of the O-ring is formed at an end portion of the center ring in contact with the O-ring.
본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치에 의하면, 환형의 센터링을 배치하고, 센터링을 둘러싸는 탄성의 센터링 가이드링을 설치하여 두 배관을 실링하고 있기 때문에, 종래에 가스 누설의 원인으로 작용했던 오링의 설치없이 배관 내의 진공도를 높일 수 있고, 가스 누설을 방지할 수 있게 된다.According to the pipe connecting apparatus according to the embodiment of the present invention, since the two pipes are sealed by arranging an annular centering and providing an elastic centering guide ring surrounding the centering, it has conventionally acted as a cause of gas leakage. The degree of vacuum in the pipe can be increased without installing the O-ring, and gas leakage can be prevented.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치에 의하면, 환형의 오링과 센터링을 순차적으로 배치하고, 센터링을 둘러싸는 탄성의 센터링 가이드링을 설치하여 두 배관을 1차로 실링하고, 센터링의 외측면에 오링을 위치시켜 이중으로 실링하고 있기 때문에, 배관 내의 진공도를 높일 수 있고, 가스 누설을 방지할 수 있게 된다.In addition, according to the pipe connecting device according to an embodiment of the present invention, the annular O-ring and centering are arranged in sequence, and by installing an elastic centering guide ring surrounding the centering to seal the two pipes first, and outside the centering Since the O-ring is placed on the side and double-sealed, the degree of vacuum in the pipe can be increased, and gas leakage can be prevented.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치에 의하면, 센터링을 둘러싸는 센터링 가이드링을 내열, 내화학성을 가지는 테프론 재질로 구성하여 배관 내의 오링의 내구성을 증가시킬 수 있게 된다.In addition, according to the pipe connecting device according to an embodiment of the present invention, by configuring the centering guide ring surrounding the center ring made of Teflon material having heat resistance and chemical resistance, it is possible to increase the durability of the O-ring in the pipe.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치에 의하면, 오링의 재질로서 고가의 퍼플로 계열 재질 대신 바이톤 오링을 사용하여 제조코스트를 절감시킬 수 있게 된다.In addition, according to the pipe connection device according to an embodiment of the present invention, it is possible to reduce the manufacturing cost by using the Viton O-ring instead of expensive purple-based material as the O-ring material.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치에 의하면, 오링의 경화 및 부식시 발생하는 불순물 입자에 의한 공정 불량을 방지하여 제품수율 및 설비가동율을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, according to the pipe connecting device according to an embodiment of the present invention, it is possible to prevent the process failure by the impurity particles generated during the curing and corrosion of the O-ring to improve the product yield and equipment operation rate.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a pipe connection device according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'를 절취한 상태에서 바라본 배관 연결 장치의 동작을 나타내는 단면도이다.2 and 3 are cross-sectional views showing the operation of the pipe connecting apparatus viewed in the state taken along the line II ′ of FIG. 1.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치의 센터링, 센터링 가이드링, 오링, 스페이서링을 나타내는 측면도이다.Figure 4 is a side view showing the centering, centering guide ring, O-ring, spacer ring of the pipe connection device according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치의 센터링, 센터링 가이드링, 오링, 스페이서링을 나타내는 상면도이다.5 is a top view illustrating a centering, a centering guide ring, an O-ring, and a spacer ring of a pipe connection device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ'를 절취한 상태의 배관 연결 장치의 센터링, 센터링 가이드링, 오링, 스페이서링을 나타내는 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating centering, centering guide ring, O-ring, and spacer ring of a pipe connecting device in a state of cutting II-II ′ of FIG. 5.
도 7 및 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치가 다른 플랜지 및 클램핑장치와 결합전후 상태를 나타내는 도면이다.7 and 8 is a view showing a state before and after coupling the pipe connecting device according to an embodiment of the present invention with other flanges and clamping device.
도 9 및 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치가 또 다른 플랜지 및 클램핑장치와 결합전후 상태를 나타내는 도면이다.9 and 10 are views showing a state before and after coupling the pipe connecting device according to an embodiment of the present invention with another flange and clamping device.
도 11 및 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치가 또 다른 플랜지 및 클램핑장치와 결합전후 상태를 나타내는 도면이다.11 and 12 are views showing a state before and after coupling the pipe connecting device according to an embodiment of the present invention with another flange and clamping device.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치가 오링, 센터링 및 센터링 가이드링이 다른 플랜지와 클램핑 장치와 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.13 is a cross-sectional view showing a state in which a pipe connecting device according to an embodiment of the present invention is coupled to the other ring and the clamping device O-ring, centering and centering guide ring.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치에서의 센터링과 센터링 가이드링의 다른 예를 나타내는 단면도이다.14 is a cross-sectional view showing another example of the centering and the centering guide ring in the pipe connecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 15 및 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치의 센터링과 센터링 가이드의 다른 예를 나타내는 단면도이다.15 and 16 are cross-sectional views showing another example of the centering and the centering guide of the pipe connection device according to an embodiment of the present invention.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관 연결 장치가 오링없이 센터링과 센터링 가이드링이 플랜지와 클램핑 장치와 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.17 is a cross-sectional view illustrating a pipe connecting device according to another embodiment of the present invention in which a centering and a centering guide ring are combined with a flange and a clamping device without an O-ring.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관 연결 장치가 오링없이 센터링과 센터링 가이드링이 다른 플랜지와 클램핑 장치와 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.18 is a cross-sectional view illustrating a pipe connection device according to another embodiment of the present invention in which a centering ring and a centering guide ring are combined with another flange and a clamping device without an O-ring.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배관 연결 장치에서 센터링 가이드링의 다른 예를 나타내는 단면도이다.19 is a cross-sectional view showing another example of the centering guide ring in the pipe connecting apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배관 연결 장치에서 센터링의 다른 예를 나타내는 단면도이다.20 is a cross-sectional view showing another example of centering in a pipe connecting apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 21은 종래 기술에 따른 배관 연결 장치를 나타내는 단면도이다.21 is a cross-sectional view showing a pipe connecting apparatus according to the prior art.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치를 나타내는 사시도이고, 도 2 및 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'를 절취한 상태에서 바라본 배관 연결 장치의 동작을 나타내는 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치의 센터링, 센터링 가이드링, 오링, 스페이서링을 나타내는 측면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치의 센터링, 센터링 가이드링, 오링, 스페이서링을 나타내는 상면도이며, 도 6은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ'를 절취한 상태의 배관 연결 장치의 센터링, 센터링 가이드링, 오링, 스페이서링을 나타내는 단면도이고, 도 7 및 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치가 다른 플랜지 및 클램핑장치와 결합전후 상태를 나타내는 도면이며, 도 9 및 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치가 또 다른 플랜지 및 클램핑장치와 결합전후 상태를 나타내는 도면이고, 도 11 및 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치가 또 다른 플랜지 및 클램핑장치와 결합전후 상태를 나타내는 도면이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치가 오링, 센터링 및 센터링 가이드링이 다른 플랜지와 클램핑 장치와 결합된 상태를 나타내는 단면도이다. 1 is a perspective view showing a pipe connecting device according to an embodiment of the present invention, Figures 2 and 3 is a cross-sectional view showing the operation of the pipe connecting device viewed in the state taken along the line II 'of FIG. Centering, centering guide ring, O-ring, spacer ring of the pipe connection device according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a centering, centering guide ring, O-ring, of the pipe connection device according to an embodiment of the present invention 6 is a cross-sectional view showing a center ring, a centering guide ring, an o-ring, and a spacer ring of a pipe connecting device in a state of cutting II-II 'of FIG. 5, and FIGS. 7 and 8 are views of the present invention. FIG. 9 is a view illustrating a pipe connecting device according to an embodiment before and after coupling with another flange and a clamping device, and FIGS. 9 and 10 illustrate a pipe connecting device having another flange and a clamp according to an embodiment of the present invention. 11 and 12 are views showing a state before and after coupling with a ping device, and a pipe connecting device according to an embodiment of the present invention shows a state before and after coupling with another flange and clamping device, and FIG. The pipe connecting device according to the embodiment is a cross-sectional view showing a state in which the O-ring, the centering and the centering guide ring are combined with another flange and the clamping device.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치는 오링(130), 센터링(110), 센터링 가이드링(120), 플랜지(20) 및 클램핑 장치(30)를 포함하여, 두 개의 배관(1, 2) 사이의 결합영역에 배치되어 두 개의 배관(1, 2)을 연결시킨다.As shown in Figures 1 to 6, the pipe connection device according to an embodiment of the present invention is an O-
상기 오링(130)은 퍼플로(perfluor), 바이톤(viton) 등으로 형성되어 두 개의 배관(1, 2)의 결합영역을 밀봉한다. 상기 오링(130)은 일반적으로 압축 영구 줄음율이 적고, 내마모성이 우수한 어떠한 재질로 제조되어도 실질적으로 무관하다. 한편, 상기 오링(130)은 종래기술의 경우, 센터링과 플랜지 간의 틈 사이로 침투되는 부식성 가스로 인하여 오링이 쉽게 부식되거나 손상될 수밖에 없었다. 이로 인해, 오링의 교체 주기가 빨라지게 되고, 오링의 교체 작업 중에는 공정을 진행할 수 없기 때문에 그만큼 수율이 떨어지고 생산성이 저하될 수밖에 없어 공정상의 로스(Loss)를 유발시키는 문제점이 발생하였다. 이에, 본 실시예의 경우, 상기 오링(130)보다 반경방향 내측으로 마련된 센터링(110)과 플랜지(20)의 틈 사이의 공간을 실링하는 센터링 가이드 링(120)을 마련함으로써, 오링(130)이 본연의 역할은 수행하되, 오링(130)이 부식성 가스에 노출되는 것을 저지하여 오링(130)이 부식되거나 손상되는 것을 방지하고 있는 것이다. 참고로, 상기 오링(130)은 도 6a에 도시된 바와 같이 단면 구 형상을 가지는데, 상기 플랜지(20)의 내벽의 틈새에 결합된 후, 볼트나 너트 또는 클램프 등의 클램핑장치(30)에 의해 두 개의 배관(1, 2)이 상호 결합되면, 도 6b에 도시된 바와 같이, 거의 계란 형상으로 수축되면서 해당 영역을 밀봉한다.The O-
한편, 본 발명에서는 오링(130)에 접하도록 반경방향 외측으로 마련되는 스페이서링(140)을 더 포함할 수 있다. 상기 스페이서링(140)의 단부에는 오링(130)과 접하도록 오링(130)의 외주면의 형상에 대응되는 곡면(도 6a의 141)이 형성되어 있다. 즉, 상기 곡면(141)은 오링(130)의 곡률과 거의 유사하게 형성된다. 그러나, 도 13에 도시된 바와 같이 본 배관 연결 장치는 오링(131)의 반경방향 외측에 스페이서링을 설치하지 않고, 오링(131)과 센터링(116) 및 센터링 가이드링(122)으로만 배관으로부터의 가스 누출을 막게 할 수도 있다. On the other hand, the present invention may further include a
상기 센터링(110)은 오링(130)보다 반경반향 내측으로 마련된다. 즉, 상기 센터링(110)은 오링(130)에 대하여 반경방향 최내측에 배치된다. 달리 말하면, 상기 센터링(110)은 두 개의 배관(1, 2)의 플랜지(20)의 몸체(210)의 내벽 사이에 마련된다. 또한, 상기 센터링(110)은, 알루미늄, 스테인레스, 황동 등과 같은 금속재질이나, 엔지니어링 플라스틱, 강화 플라스틱 등과 같은 내구성있는 비금속 재질 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 센터링(110)의 제작방법은 주물 가공이나 기계 가공, 혹은 사출 성형 등 어떠한 것이 적용되어도 좋다. The
상기 센터링(110)은 링몸체부(111)와 돌출부(112)를 포함한다. 상기 링몸체부(111)는 소정의 두께를 갖는 마치 평평한 판체처럼 형성되며, 상기 플랜지(20)의 몸체(210)의 내벽 사이의 반경방향 측 영역에 배치되어 플랜지(20)의 몸체(210)의 내벽과 인접하는 양측면(111a)이 서로 대칭되도록 경사지게 형성된다. 그러나, 상기 링몸체부(111)의 양측면(111a)은 도 14에 도시된 바와 같이 경사지지 않도록 설계될 수 있으나, 이 경우에는 링몸체부(111)의 양측면(111a)과 인접하는 센터링 가이드링(121)의 내벽(121a)이 경사지도록 형성되는 것이 바람직하다. The
또한, 상기 링몸체부(111)의 양측면(111a)과 그에 인접하는 플랜지(20)의 몸체(210)의 내벽은 소정간격으로 이격되어 있다. 또한, 상기 링몸체부(111)와 인접하는 플랜지(20)의 몸체(210)의 내벽에는 함몰부(220)가 형성되어 있다. 여기서, 상기 링몸체부(111)의 양측면(111a)과 함몰부(220)의 양측벽 사이에는 각각 소정의 이격간격이 형성되어 있다. 이는 상기 링몸체부(111)의 양측면(111a)과 함몰부(220)의 양측벽 사이에 센터링 가이드링(120)이 배치되도록 하기 위함이다. 상기 함몰부(220)에는 링몸체부(111)의 양측면(111a)과 센터링 가이드링(120)이 배치되어 있다. 여기서, 상기 함몰부(220)의 깊이(도 8의 h2)는 링몸체부(111)와 센터링 가이드링(120)의 하면의 두께(도 8의 h1)가 실질적으로 거의 동일하게 형성된다. 따라서, 상기 클램핑장치(30)에 의하여 플랜지(20)가 압착되었을 경우에 플랜지(20)의 몸체(210)의 내벽과 링몸체부(111)를 밀착되게 함으로써, 배관으로부터의 가스 누설을 방지할 수 있게 된다. 또한, 상기 플랜지(20)의 몸체(210)의 내벽과 링몸체부(111)의 열변형 등의 원인에 의하여 링몸체부(111)가 함몰부(220)로부터 이탈되거나 뒤틀리는 것을 저지할 수도 있게 된다. 그러나, 본 발명은 함몰부(220)의 두께에 대하여 한정하는 것은 아니고, 설계시 적절하게 변경 선택될 수 있다. In addition, both
한편, 상기 링몸체부(111)는 그 반경방향 측의 일면의 폭(도 7의 W2)이 상기 일면에 대한 반대면인 반경방향 외측의 타면의 폭(도 7의 W1)보다 크게 형성되어 있다. 즉, 상기 링몸체부(111)의 상면의 폭(도 7의 W1)은 하면의 폭(도 7의 W2)보다 좁게 형성되어 있다.On the other hand, the
또한, 상기 링몸체부(111)는 반경방향 외측에 배치된 오링(130)이 두 개의 배관(1, 2) 내부가 진공상태로 유지될 때 배관 내측으로 빨려 들어가지 않도록 지지 역할을 할 뿐 아니라, 양측 두 배관의 중심축이 어긋나는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 나아가, 상기 링몸체부(111)의 양측면(111a)과 함몰부(220)의 내벽과의 사이의 틈새 공간에 센터링 가이드링(120)을 마련함으로써, 두 개의 배관(1, 2) 내부에서 유동하는 가스가 오링(130)으로 향하는 것을 완벽하게 차단할 수 있게 되어 실링이 가능하게 된다. In addition, the
상기 돌출부(112)는 링몸체부(111)의 중심에서 반경방향의 외측으로 연장되어 플랜지(20) 사이의 틈새로 끼워져 오링(130)과 접하게 된다. 상기 돌출부(112)의 단부에는 오링(130)과 접하도록 오링(130)의 외주면의 형상에 대응되는 곡면(112a)이 형성되어 있다. 즉 상기 곡면(112a)은 오링(130)의 곡률과 거의 유사하게 형성된다.The
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 센터링(110)과 오링(130)을 동시에 사용하는 것을 일 예로 하여 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 사용자의 선택이나 혹은 장치의 상황에 따라 센터링(110) 하나만 사용될 수도 있다. 상기 센터링(110) 하나만 사용하는 경우에 대하여는 도 17 및 도 18에 관한 기재에서 보다 상세하게 설명하기로 한다.Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the
상기 센터링 가이드링(120)은 U자 형상을 가지고, 링몸체부(111)의 반경방향에서의 일측면과 양측면을 감싸도록 구비된다. 또한, 상기 센터링 가이드링(120)의 양측 영역은 링몸체부(111)의 양측면(111a)과 그에 인접하는 플랜지(20)의 몸체(210)의 내벽의 소정간격 내에 배치되어 있다. 상기 센터링 가이드링(120)은 탄성 재질의 고무 또는 합성수지로 이루어져, 상기 클램핑 장치(30)에 의하여 플랜지(20)와 함께 압착되어 링몸체부(111)의 양측면(111a)과 그에 인접하는 플랜지(20)의 몸체(210)의 내벽사이의 소정간격을 실링하게 된다. 또한, 상기 센터링 가이드링(120)은 테프론(Teflon), 실리콘(Silicone), 불소성분(F)을 포함하는 고무 또는 합성수지 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 테프론은 불소와 탄소의 강한 화학적 결합에 의하여 형성된 안정된 화합물로서, 화학적 비활성, 내열성, 비점착성, 절연성 등이 우수한 특성을 가지고 있기 때문에, 150도 이상의 고온 또는 강한 부식성 가스 및 화학적 분위기 내에서 장시간 사용시 오링(130)의 부식으로 인한 가스 누설이 발생하는 문제를 개선하기 위하여 사용될 수 있다. 여기서, 상기 센터링 가이드링(120)은 테프론 재질을 원료로 주물 가공이나 기계 가공 등의 가공 방법을 통하여 제작된다.The centering
상기 센터링 가이드링(120)은 그 내벽의 상부 영역과 그에 인접하는 링몸체부(111)의 양측면(111a)의 상부 영역이 소정 간격으로 이격되도록 형성되어 있다. 즉, 상기 센터링 가이드링(120)의 내벽(120a)은 대략 수직으로 형성되어 링몸체부(111)의 경사진 양측면(111a)에 대하여 이격되어 있다. 그러나, 상기 센터링 가이드링(120)의 외벽(120b)은 플랜지(20)의 몸체(210)가 압착될 때 밀착되는 공간을 확보하기 위하여 센터링을 기준으로 내측에서 외측 방향으로 경사지도록 형성된다. 달리 말하면, 상기 링몸체부(111)의 양측면(111a)과 그에 인접하는 센터링 가이드링(120)의 내측벽은 반경방향 외측에서 내측으로 갈수록 서로 가까워지도록 배치되어 있다. 또한, 상기 센터링 가이드링(120)은 반경방향에서의 최내측면, 즉 하면의 폭(도 7의 D1)이 내벽의 상부 영역, 즉 상면의 외경의 폭(도 7의 D2)보다 더 작게 형성되어 있다. 이렇게 구성된 센터링 가이드링(120)은 클램프 장치(30)에 의하여 플랜지(20)에 압력이 가해지면 센터링(110) 방향으로 압착되게 되고, 이때 센터링 가이드링(120)의 내벽의 상부영역과 그에 인접하는 링몸체부(111)의 양측면(111a)의 상부 영역이 서로 압착되어 소정 간격의 공간을 밀봉하게 된다.The centering
한편, 본 발명에서는 센터링(110)과 센터링 가이드링(120)이 분리되어 별도의 구성으로 형성되는 것을 일 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 센터링(110)과 센터링 가이드링(120)은 도 15 및 16에 도시된 바와 같이 일체로 형성될 수도 있다. Meanwhile, in the present invention, the
상기 플랜지(20)는 내마모성이 우수한 금속물질로 이루어져, 두 개의 배관(1, 2)의 최단부 둘레에 결합되고 오링(130)과 센터링(110)의 양측에 각각 배치된다. 상기 플랜지(20)는 링몸체부(111)와 인접하는 몸체(210)의 내벽에 형성된 함몰부(220)를 포함한다. 여기서, 상기 함몰부(220)의 양측벽과 링몸체부(111)의 양측면(111a) 사이에는 각각 소정의 이격간격이 형성되어 상기 소정의 이격간격 내에 센터링 가이드링(120)이 배치되게 된다. The
한편, 상기 플랜지(20)는 클램핑 장치(30)의 종류에 따라 그 구조가 다르게 형성될 수 있다. 한편, 도 1 내지 3의 클램핑 장치(30)는 일반적으로 사용되는 클램프(clamp)이다. 그러나, 도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 클램핑 장치(30)가 더블 클로 클램프(Double Claw Clamp)일 경우에는 플랜지(20)의 각각이 몸체(210)의 외측면에 집게홈(230)이 형성되어 집게홈(230)에 더블 클로우 클램프의 집게부(320)를 결합함과 동시에 상기 플랜지(20)를 압착함으로써, 두 배관을 연결시키게 된다. 또한, 도 9 및 10에 도시된 바와 같이, 클램핑 장치(31)가 싱글 클로 클램프(Single Claw Clamp)일 경우에는 일측의 플랜지(21)의 몸체(210)의 외측면에 집게홈(230)이 형성되고, 타측의 플랜지(22)에는 볼트(331)가 관통결합되는 결합홀(230)이 형성되어 집게홈(230)에 싱글 클로우 클램프의 집게부(321)를 결합하고, 결합홀(230)에 볼트(331)를 결합함과 동시에 플랜지(21, 22)를 압착함으로써, 두 배관을 연결시키게 된다. 여기서, 타측의 플랜지(22)는 결합홀(230)로 인하여 일측의 플랜지(21)보다 그 몸체(210)의 두께가 두껍게 형성된다. 또한, 도 11 및 12에 도시된 바와 같이, 클램핑 장치(32)가 볼트(332) 및 너트(333)로 이루어진 경우에는 플랜지(23)의 각각의 몸체(213)에 볼트(332)가 관통결합되는 결합홀(233)이 형성되어 결합홀(233)에 볼트(332)를 끼우고 너트(333)로 결합함과 동시에 플랜지(23)를 압착함으로써, 두 배관을 연결시키게 된다.Meanwhile, the
상기 클램핑 장치(30)는 플랜지(20)의 둘레에 배치되어 플랜지(20)를 압착고정하여 두 개의 배관(1, 2)을 연결시키게 된다. 즉, 상기 클램핑 장치(30)는 서로 인접하는 두 개의 배관(1, 2)의 각각의 플랜지(20)를 오링(130), 센터링(110) 및 센터링 가이드링(120)에 근접하도록 가압한다. 그 결과, 상기 센터링(110)의 링몸체부(111)를 둘러싼 센터링 가이드링(120)은 링몸체부(111)의 양측면(111a) 및 플랜지(20)의 함몰부(220)의 내벽에 밀착되고, 링몸체부(111)와 플랜지(20)의 몸체(210)의 내벽 사이에서의 가스 누출이 1차적으로 억제되게 된다. 나아가, 상기 플랜지(20)를 가압함으로써 만약 링몸체부(111)와 플랜지(20)의 몸체(210)의 내벽 사이에 가스 누출이 발생되었다 하더라도 함몰부(220)가 형성되지 않은 영역의 플랜지(20) 사이에 끼어있는 오링(130)에 의하여 2차적으로 가스 누출이 억제되게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치는 오링(130)과 센터링 가이드 링(120)의 이중 실링(double sealing)에 의하여 배관 내부의 진공도를 높일 수 있고, 오링(130)과 센터링 가이드 링(120) 중 어느 하나가 문제가 발생되더라도 나머지 하나가 실링 작용을 할 수 있기 때문에, 가스 누출을 효율적으로 억제할 수 있게 된다.The clamping
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치에서의 센터링과 센터링 가이드링의 다른 예를 나타내는 단면도이며, 도 15 및 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치의 센터링과 센터링 가이드의 다른 예를 나타내는 단면도이다.14 is a cross-sectional view showing another example of the centering and centering guide ring in the pipe connection device according to an embodiment of the present invention, Figures 15 and 16 are the centering and centering guide of the pipe connection device according to an embodiment of the present invention It is sectional drawing which shows another example of the.
도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치는 도 1 내지 도 13에 도시된 배관 연결 장치에서 링몸체부(111)와 센터링 가이드링(120)의 형상에 대한 변형예에 해당되는 것으로서, 링몸체부(114)의 양측면(114a)이 경사지지 않고 평평하게 반경방향 측의 면(즉, 하면)에 대하여 수직으로 형성되어 있다.As shown in FIG. 14, the pipe connecting device according to the exemplary embodiment of the present invention is a modification of the shape of the
또한, 상기 링몸체부(114)의 양측면(114a)에 인접하는 센터링 가이드링(121)은 그 내벽(121a)이 경사지도록 형성된다. 즉, 상기 센터링 가이드링(121)의 내벽(121a)은 상기 링몸체부(114)의 중심부를 기준으로 하여 서로 대칭되도록 경사지게 형성되어 있다. 더욱 구체적으로는, 상기 센터링 가이드링(121)의 상부 내벽과 상기 링몸체부(114)의 양측면(114a)과의 간격이 센터링 가이드링(121)의 하부 내벽과 링몸체부(114)의 양측면(114a)과의 간격보다 넓게 되도록, 상기 센터링 가이드링(121)의 내벽(121a)이 경사지게 형성된다. 또한, 상기 플랜지(210)의 내벽(121a)에 인접하는 센터링 가이드링(121)의 외벽은 내벽과 동일한 방향으로 경사지도록 형성된다. 따라서, 상기와 같이 구성된 본 배관 연결 장치는 클램핑 장치를 통하여 서로 인접하는 두 배관들의 플랜지들(210)을 오링(130)과 센터링(113) 및 센터링 가이드 링(121)에 근접하도록 가압하여, 센터링 가이드 링(121)이 링몸체부(114)의 양측면(114a) 및 플랜지(210)의 함몰부(220)의 내벽에 밀착되게 함으로써, 링몸체부(114)와 플랜지(210) 사이에서의 가스 누출을 억제할 수 있게 된다.In addition, the centering
도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치의 센터링 및 센터링 가이드링(11)은 일체로 형성된 구조를 가질 수 있다. 이러한 구조는 앞선 실시예에서의 센터링의 링몸체부와 센터링 가이드링의 반경방향 측의 영역이 하나의 몸체부(1200)로 형성되고, 또한 플랜지의 내벽과 인접하는 센터링 가이드 링의 양측영역(1300)이 몸체부(1200)의 양측에 연장형성되어 있다. 여기서, 상기 몸체부(1200)의 양측면은 몸체부(1200)를 중심으로 하여 서로 대칭되도록 내측에서 외측 방향으로 경사지도록 형성되어 있다. 도 15의 몸체부(1200)는 앞선 실시예의 센터링 재질과 동일한 재질이 사용될 수 있고, 몸체부(1200)의 양측에 연장형성된 부분(1300)의 재질은 앞선 실시예의 센터링 가이드링과 동일한 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 도 15의 일체로 형성된 센터링 및 센터링 가이드링(11)은 상기와 같은 재질을 원료로 주물가공이나 기계 가공 등의 가공방법을 통하여 제작될 수 있다. As shown in FIG. 15, the centering and centering
한편, 도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치의 센터링 및 센터링 가이드링(11)은 일체로 형성되는 구조를 가지되, 이러한 구조의 센터링 및 센터링 가이드링(11)은 앞선 실시예에서의 센터링의 링몸체부와 센터링 가이드링이 하나의 몸체부(2200)로 형성되고, 몸체부(2200)의 양측면은 몸체부를 중심으로 하여 서로 대칭되도록 외측에서 내측 방향으로 경사지도록 형성되어 있다.On the other hand, as shown in Figure 16, the centering and centering
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관 연결 장치가 오링없이 센터링과 센터링 가이드링이 플랜지와 클램핑 장치와 결합된 상태를 나타내는 단면도이고, 도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관 연결 장치가 오링없이 센터링과 센터링 가이드링이 다른 플랜지와 클램핑 장치와 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a pipe connecting device according to another embodiment of the present invention in which a centering and a centering guide ring are combined with a flange and a clamping device without an O-ring, and FIG. 18 is a pipe connecting device according to another embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view showing the centering and the centering guide ring combined with other flanges and clamping devices without the bearing ring.
도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관 연결 장치는 센터링(117), 센터링 가이드링(122), 플랜지(210), 클램핑 장치(30)를 포함한다. 도 17 및 도 18에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관 연결 장치는 도 1 내지 6에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치의 오링과 스페이서링을 설치하지 않고, 센터링과 센터링 가이드링으로만 배관으로부터의 가스 누출을 막기 위한 장치이다. 여기서, 도 17 및 도 18의 클램핑 장치(30)는 각각 일반적인 클램프와 더블 클로 클램프(Double Claw Clamp)가 사용될 수 있다.As illustrated in FIGS. 17 and 18, a pipe connecting apparatus according to another embodiment of the present invention includes a centering 117, a centering
따라서, 상기와 같이 오링없이 실링가능한 구조인 본 실시예의 배관 연결 장치는 클램핑 장치(30)를 통하여 서로 인접하는 두 개의 배관 (1, 2)의 플랜지(210)를 센터링(117) 및 센터링 가이드 링(122)에 근접하도록 가압하여, 상기 센터링 가이드 링(122)이 링몸체부(117a)의 양측면(117c) 및 플랜지(210)의 함몰부(220)의 내벽에 밀착되게 함으로써, 링몸체부(117a)와 플랜지(210) 사이에서의 가스 누출을 억제할 수 있게 된다.Accordingly, the pipe connecting device of the present embodiment, which is a sealable structure without an O-ring as described above, centers the
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배관 연결 장치에서 센터링 가이드링의 다른 예를 나타내는 단면도이다.19 is a cross-sectional view showing another example of the centering guide ring in the pipe connecting apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 19에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배관 연결 장치는 센터링 가이드링을 센터링(118)의 양측으로 각각 분리한 두 개의 단위 센터링 가이드링(123, 124)을 사용한 구조이다. 즉, 본 실시예에서의 센터링 가이드링은 센터링(118)(또는 센터링(118)의 링몸체부(118a))의 반경방향에서의 양측면(118c)에 센터링(118)(또는 센터링(118)의 링몸체부(118a))를 중심으로 서로 대칭되도록 배치되는 두 개의 단위 센터링 가이드링(123, 124)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 단위 센터링 가이드링(123, 124)은 센터링(118)(또는 센터링(118)의 링몸체부(118a))의 반경방향에서의 양측면(118c)과 그 양측면(118c)에 인접하는 적어도 하나의 일측면(118d)을 감싸도록 형성되어 있다.As shown in FIG. 19, the pipe connecting apparatus according to another embodiment of the present invention has a structure using two unit centering guide rings 123 and 124 that separate the centering guide ring into both sides of the centering 118. . That is, the centering guide ring in the present embodiment is the center ring 118 (or the center ring 118) on both
따라서, 상기와 같이 센터링(118)을 중심으로 두 개로 분리된 단위 센터링 가이드링(123, 124)을 사용한 구조인 본 배관 연결 장치는, 단위 센터링 가이드링(123, 124)이 각각 인접하는 플랜지(210)의 내벽에 더욱 밀착되게 함으로써, 센터링(118)의 양측면(118c)과 플랜지(210) 상에서의 가스 누출을 보다 효과적으로 억제할 수 있게 된다.Accordingly, the pipe connecting device having a structure using unit centering guide rings 123 and 124 separated into two around the
도 20는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배관 연결 장치에서 센터링의 다른 예를 나타내는 단면도이다.20 is a cross-sectional view showing another example of centering in the pipe connecting apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 20에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배관 연결 장치는 센터링(119)의 반경방향 외측면에 돌출부가 형성됨이 없이 그 외측면에 오링(133)에 접하도록 오링(133)의 외부면에 대응되는 곡면(119c)이 형성되어 있는 구조이다. 여기서, 상기 센터링(119)은 플랜지(210)의 내벽 사이의 반경방향 측 영역에 배치되어 플랜지(20)의 내벽과 인접하는 양측면(119b)이 서로 대칭되도록 경사지게 형성되어 있다.As shown in FIG. 20, the pipe connecting device according to another embodiment of the present invention has an O-
따라서, 돌출부 없는 센터링(199)의 반경방향 외측면에 직접 오링이 접하도록 설치한 구조인 본 배관 연결 장치는, 센터링(199)의 반경방향 외측면과 플랜지(210)의 내벽과의 사이에 배치된 센터링 가이드링(125)과 센터링(199)의 반경방향 외측면에 접하는 오링(133)에 의하여 이중으로 가스 누출을 억제할 수 있게 된다.Accordingly, the pipe connecting device, which is a structure in which the O-ring is directly in contact with the radially outer surface of the center ring 199 without protrusions, is disposed between the radially outer surface of the center ring 199 and the inner wall of the
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