KR101612064B1

KR101612064B1 - 초고진공 및 초고압력용 튜브피팅재

Info

Publication number: KR101612064B1
Application number: KR1020140156904A
Authority: KR
Inventors: 김태완
Original assignee: 주식회사 이노윅스
Priority date: 2014-11-12
Filing date: 2014-11-12
Publication date: 2016-04-12

Abstract

초고진동 및 초고압력용 튜브피팅재가 개시된다. 개시된 튜브피팅재는 배관이음용으로서, 너트부, 후위패럴, 전위패럴 및, 몸체부로 구성되고 상기 너트부, 후위패럴, 전위패럴이 배관에 끼워지고, 상기 상기 배관의 끝단이 몸체부의 단턱홈에 삽입된 상태에서 상기 너트부와 상기 몸체부가 나사체결되어 사용되는 튜브피팅재에 있어서, 상기 배관의 끝단과 상기 몸체부의 단턱홈 사이에 개재되며, 상기 너트부와 상기 몸체부의 나사체결시 상기 후위패럴과 상기 전위패럴을 상기 배관의 외주면에 스웨이징(swaging)에 의해 위치고정시키기 위한 가이던스 게이지; 및, 상기 배관에 상기 후위패럴과 상기 전위패럴이 위치고정되고, 상기 가이던스게이지가 상기 배관의 끝단과 상기 몸체부의 단턱홈의 사이에서 분리된 상태에서, 상기 배관의 끝단과 상기 몸체부의 단덕홈 사이에 개재되도록 설치되어 밀폐력을 향상시키는 밀폐수단;을 더 포함하고, 상기 너트부는 외측을 관통하여 내부와 외부를 연통시키는 리크홀(leak hole)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

초고진공 및 초고압력용 튜브피팅재 {TUBE FITTING MEMBER FOR ULTRA-HIGH VACUUM AND ULTRA-HIGH PRESSURE}

본 발명은 유체의 이송을 위해 배관을 서로 이어주는 튜브피팅재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초고진공 및 초고압력 상태를 누설없이 유지할 수 있도록 배관끼리 서로 연결해주는 초고진공 및 초고압력용 튜브피팅재에 관한 것이다.

일반적으로, 산업에서 유체(액체 또는 기체)를 이송하기 위하여 배관들이 설치되며, 이러한 배관들은 누설없이 유체를 이송시키기 위하여 튜브피팅재에 의해 서로 연결되게 된다.

이러한 튜브피팅재는 너트부와 피팅몸체간의 기밀성을 유지하도록 밀폐수단이 사용된다. 예전에는 밀폐수단으로 고무나 가죽소재의 오링(패킹), NBR 오링, 바이톤(Viton) 오링 등이 많이 사용되었다.

하지만, 이러한 오링을 사용하면 하는 경우 일정수준까지의 진공이나 압력에는 견딜 수가 있으나, 고진공이나 고압력하에서는 밀폐력이 그 환경을 견디지 못하고 누설이 발생하는 문제가 있었다.

이에 따라 일정수준의 고진공이나 고압력을 견디기 위하여 최근에는 튜브피팅재에 스테인레스 금속재로 된 패럴을 많이 사용하고 있다.

구체적으로 최근의 튜브피팅재는 도 1 및 도 2와 같이, 너트부(20), 후위패럴(30), 전위패럴(40), 몸체부(70)의 부품으로 구성되어져, 너트부(20), 후위패럴(30), 전위패럴(40)을 배관(10)에 끼우고, 몸체부(70)의 단턱(72)에 배관(10)의 끝단이 삽입되도록 몸체부(70)와 너트부(20)를 나사체결하는 구조를 갖는다.

하지만, 이러한 튜브피팅재도 어느정도의 고진공이나 고압력을 환경에는 견딜 수 있으나, 10^-9torr 이하의 초고진공이나 100bar 이상의 초고압력을 견디기에는 한계가 있었다. 즉, 종래의 튜브피팅재는 초고진공을 요구하는 반도체 장비 및 진공코팅장비, 여러 생산시설의 고사양 장비로는 적용하기에 무리가 있었다.

또한, 기존의 튜브피팅재는 너트부(20)와 몸체부(70)의 나사조임 정도에 따라 누수가 발생하거나 배관(10)의 안쪽으로 휘어지는 등의 문제가 있어, 전문가에 의해서도 교체작업이나 설치가 이루어져야하는 문제가 있었다.

아울러, 기존의 튜브피팅재는 초고진공이나 초고압력에서의 미세누수(leak) 발생시, 튜브피팅재 외부에서는 리크 테스트(leak test) 장비를 통해 누수감지시험을 하지 못하는 문제가 있었다.

등록특허 10-1264320호 등록실용신안 20-0261373호 공개특허 10-2009-0102291호 등록특허 10-0985314호 공개특허 10-2009-0075048호

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 초고진공 또는 초고압력의 사용에 적용가능할 뿐 아니라, 피팅재의 정밀하고 안정적인 조립이 가능할 수 있고, 아울러, 미세누수발생시 외부에서도 리크테스트 장비를 이용한 누수감지시험이 가능하도록 구조가 개선된 형태의 튜브피팅재를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 튜브피팅재는 배관이음용으로서, 너트부, 후위패럴, 전위패럴 및, 몸체부로 구성되고 상기 너트부, 후위패럴, 전위패럴이 배관에 끼워지고, 상기 상기 배관의 끝단이 몸체부의 단턱홈에 삽입된 상태에서 상기 너트부와 상기 몸체부가 나사체결되어 사용되는 튜브피팅재에 있어서, 상기 배관의 끝단과 상기 몸체부의 단턱홈 사이에 개재되며, 상기 너트부와 상기 몸체부의 나사체결시 상기 후위패럴과 상기 전위패럴을 상기 배관의 외주면에 스웨이징(swaging)에 의해 위치고정시키기 위한 가이던스 게이지; 및, 상기 배관에 상기 후위패럴과 상기 전위패럴이 위치고정되고, 상기 가이던스게이지가 상기 배관의 끝단과 상기 몸체부의 단턱홈의 사이에서 분리된 상태에서, 상기 배관의 끝단과 상기 몸체부의 단덕홈 사이에 개재되도록 설치되어 밀폐력을 향상시키는 밀폐수단;을 더 포함하고, 상기 너트부는 외측을 관통하여 내부와 외부를 연통시키는 리크홀(leak hole)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 너트부, 상기 후위패럴, 상기 전위패럴 및, 상기 몸체부는 스테인레스-316L 또는 스테인레스-430 소재로 구성되며, 상기 가이던스 게이지는 평평한 링형상으로 형성되고, 상기 너트부, 상기 후위패럴, 상기 전위패럴 및, 상기 몸체부와 동일한 재질인 스테인레스-316L 또는 스테인레스-430 소재로 구성되거나, 상기 너트부, 상기 후위패럴, 상기 전위패럴 및, 상기 몸체부보다 경도가 높은 재질로 구성될 수 있다.

상기 밀폐수단은 평평한 링형으로 형성되며, 테프론 씰, 구리 씰, 메탈 씰, 테프론 캡슐 오링, 퍼플루오르 오링 중 어느 하나로 구성될 수 있다.

상기한 바에 따르면, 가이던스 게이지를 이용해 가조립함으로써, 전위패럴과 후위패럴이 배관에 고정되게 한 다음, 가이던스 게이지를 분리하고 씰링재를 삽입하여 조립을 완료하는 방식이므로, 피팅재의 정밀하고 안정적인 조립이 가능하면서도 초고진공 또는 초고압력의 환경에도 누수없이 견딜 수 있는 배관이음부를 현성할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 너트부 일측에 누수홀에 형성되어 있으므로, 너트부 외부에서 누수테스트장비를 이용해 누수감지시험을 해볼 수 있어 튜브피팅재 내부에서 발생하는 누수를 신속하게 감지하여, 산업공정의 불량률을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1는 종래의 튜브피팅재가 분리된 상태의 구성을 나타낸 단면도이고,
도 2는 종래의 튜브피팅재가 조립된 상태를 나타낸 단면도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 튜브피팅재가 분리된 상태의 구성을 나타낸 단면도이고,
도 4 내지 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 튜브피팅재의 조립과정을 순서대로 나타낸 단면도이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하, 도 3 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 초고진공 및 초고압력용 튜브피팅재에 대해 설명한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 초고진공 및 초고압력용 튜브피팅재는 너트부(20), 후위패럴(30), 전위패럴(40), 밀폐수단(50), 가이던스 게이지(60), 몸체부(70)의 구성품을 갖는다.

여기서, 후위패럴(30), 전위패럴(40), 몸체부(70)는 스테인레스-316L 또는 스테인레스-430 으로 이루어지며, 그 형상과 구조에 있어서는 통상의 튜브피팅재와 동일하다.

또한, 너트부(20)는 스테인레스-316L 또는 스테인레스-430 으로 이루어지며, 양측으로 내부와 외부를 연결하는 리크홀(leak hole,22)이 형성된다는 점을 제외하고는 그 형상과 그주에 있어서 통상의 튜브피팅재와 동일하다.

밀폐수단(50)은 평평한 링형상으로 형성되며, 본 발명의 밀폐수단(50)은 배관이음부의 초고진공 또는 초고압력을 누설없이 견디기 위하여 테프론 씰, 구리 씰, 메탈 씰, 테프론 캡슐 오링, 퍼플루오르 오링 중 어느 하나루 구성되는 것이 바람직하다.

가이던스 게이지(60)는 평평한 링형상으로 형성되며, 너트부(20), 후위패럴(30), 전위패럴(40), 몸체부(70)과 동일한 재질인 스테인레스-316L 또는 스테인레스-430으로 이루어지거나, 너트부(20), 후위패럴(30), 전위패럴(40), 몸체부(70)보다 경도가 높은 금속재질로 이루어진다.

가이던스 게이지(60)는 배관(10)의 끝단과 몸체부(70)의 단턱홈(72) 사이에 개재되어, 너트부(20)와 몸체부(70)의 나사체결시 후위패럴(30)과 전위패럴(40)을 정위치에 고정되게 한다. 여기서, 정위치란 배관(10)의 끝단과 몸체부(70)의 단턱홈(72) 사이에 밀폐수단(50)을 개재하여 몸체부(70)와 너트부(20)를 나사체결했을 때, 본 발명의 튜브피팅재가 최고의 밀폐력을 유지하게 되는 몸체부(70)와 너트부(20)의 정밀하고 안정적인 나사체결상태에서의 후위패럴(30)과 정위패럴(40)의 위치를 나타낸다.

이하, 도 3 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 튜브피팅재의 조립과정을 설명한다.

먼저, 밀폐수단(50)을 배제한 상태에서, 너트부(20), 후위패럴(30), 전위패럴(40), 가이던스 게이지(60), 몸체부(70)의 구성품으로 가조립이 이루어진다.

구체적으로, 너트부(20), 후위패럴(30), 전위패럴(40)을 배관(10)에 순차적으로 끼운 상태에서, 가이던스 게이지(60)를 몸체부(70)의 단턱홈(72)에 삽입한 다음, 너트부(20)와 몸체부(70)를 나사체결한다(도 4 참조). 이 경우, 너트부(20)와 몸체부(70)가 서로 나사체결되어 조여지는 과정에서 후위패럴(30)과 전위패럴(40)은 배관(10)을 따라 올라가게 되고 결국 너트부(20) 내측 상단까지 올라가게 되며, 너트부(20)와 몸체부(70)가 그 이상으로 더 조여지게 되면, 체결자는 조이는 힘이 달라진 것을 느끼게 될 것이고 그 순간 체결자는 조임을 중단하면 된다.

이와 같이 가조립이 완료되면, 후위패럴(30)과 전위패럴(40)은 스웨이징(swaging)에 의해 배관(10)의 정위치에 고정되게 된다.

이러한 상태에서, 너트부(10)와 몸체부(70)의 나사체결상태를 풀어주어 상기에서의 가조립상태를 해제한다(도 5참조). 이때, 너트부(10)와 몸체부(70)의 체결을 해제하더라도 후위패럴(30)과 전위패럴(40)은 배관(10)의 정위치에 고정된 상태를 유치하게 된다(도 6참조).

이후, 가이던드 게이지(60)를 빼내고(도 7참조), 가이던스 게이지(60)를 빼낸 단덕홈(72)에 용도에 맞는 밀폐수단(50)을 안착시킨 다음, 너트부(10)와 몸체부(70)를 나사체결하여 조립을 완료하면된다(도 8참조). 본 발명의 밀폐수단(50)은 테프론 씰, 구리 씰, 메탈 씰, 테프론 캡슐 오링, 퍼플루오르 오링으로 구성되어, 그 중에 용도에 맞는 하나를 선택하여 조립시켜 사용 할 수 있다.

이처럼, 본 발명의 튜브피팅재는 가이던스 게이지(60)를 이용해 가조립해줌으로써, 후위패럴(30)과 전위패럴(40)을 배관(10)의 정위치에 고정시켜 준다음, 밀폐수단(50)을 삽입해 너트부(10)와 몸체부(70)를 서로 나사체결해주는 방식이므로, 비전문가도 정밀하고 안정적으로 체결을 행할 수 있게 되며, 이때, 밀폐수단(50)은 테프론 씰, 구리 씰, 메탈 씰, 테프론 캡슐 오링, 퍼플루오르 오링 중 어느 하나를 선택하여 적용한 것으로 초고진공 및 초고압력을 누설없이 견딜 수 있게 해주게 된다.

아울러, 본 발명은 너트부(20)에 리크홀(22)이 형성되어 있으므로, 미세누설발생시, 너트부(20) 외부에서도 누설테스트장비(통상의 장비)를 이용해 누설검사를 실시 해줄 수 있게 된다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.

10...배관
20...너트부
22...리크홀
30...후위패럴
40...전위패럴
50...밀폐수단
60...가이던스 게이지
70...몸체부
72...단덕홈

Claims

배관이음용으로서, 너트부, 후위패럴, 전위패럴 및, 몸체부로 구성되고 상기 너트부, 후위패럴, 전위패럴이 배관에 끼워지고, 상기 상기 배관의 끝단이 몸체부의 단턱홈에 삽입된 상태에서 상기 너트부와 상기 몸체부가 나사체결되어 사용되는 튜브피팅재에 있어서,
상기 배관의 끝단과 상기 몸체부의 단턱홈 사이에 개재되며, 상기 너트부와 상기 몸체부의 나사체결시 상기 후위패럴과 상기 전위패럴을 상기 배관의 외주면에 스웨이징(swaging)에 의해 위치고정시키기 위한 가이던스 게이지; 및,
상기 배관에 상기 후위패럴과 상기 전위패럴이 위치고정되고, 상기 가이던스게이지가 상기 배관의 끝단과 상기 몸체부의 단턱홈의 사이에서 분리된 상태에서, 상기 배관의 끝단과 상기 몸체부의 단덕홈 사이에 개재되도록 설치되어 밀폐력을 향상시키는 밀폐수단;을 더 포함하고,
상기 너트부는 외측을 관통하여 내부와 외부를 연통시키는 리크홀(leak hole)이 형성되는 것을 특징으로 하는 튜브피팅재.
제 1 항에 있어서,
상기 너트부, 상기 후위패럴, 상기 전위패럴 및, 상기 몸체부는 스테인레스-316L 또는 스테인레스-430 소재로 구성되며,
상기 가이던스 게이지는 평평한 링형상으로 형성되고, 상기 너트부, 상기 후위패럴, 상기 전위패럴 및, 상기 몸체부와 동일한 재질인 스테인레스-316L 또는 스테인레스-430 소재로 구성되거나, 상기 너트부, 상기 후위패럴, 상기 전위패럴 및, 상기 몸체부보다 경도가 높은 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 튜브피팅재.
제 1 항에 있어서,
상기 밀폐수단은 평평한 링형으로 형성되며, 테프론 씰, 구리 씰, 메탈 씰, 테프론 캡슐 오링, 퍼플루오르 오링 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 튜브피팅재.