Transcript SEBA 전자식 터빈유량계

고객이 필요한 것을 먼저 생각합니다
유체제어용 유량계/VALVE의 정의
MAKER : ㈜ SEBA
Contents
1.
유량이론
- 유량 개념
- 용어 정리
- 교정 방법
2. 유량계 분류 및 선정 , 특성비교
3. 유량계 선택방법
4. 유량계 응용 예
5. SEBA 전자 터빈 유량계 특징
6. 밸브종류
7. SEBA 밸브 특징
8. 밸브 3사 비교
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1. 유량이론
• 유량의 개념
유량이란 임의의 단면을 단위 시간에 통과하여 유체가 이동하
는 양을 말한다.
즉, 순간유량 Q 와 적산유량 Qs 는 다음과 같다.
Q = ∫ v dA = u *A
t1
A : 흐름의 단면적
dA : 미소면적
v : 국부유속
u : 평균유속
Qs = ∫t2 Q dt
3
용어 정리
•
정확도 : 최대오차의 한계
- FS (Full Scale)
Full scale 정확도는 측정범위의 상한 값의 오차 백분율, %
FS 또는 % Span 으로 표기. ( 예 : ±1%FS )
- RD ( Reading Data)
Reading Data 정확도는 측정지시치의 오차 백분율, % RD
또는 % Reading, % Rate, % R로 표기. ( 예 : ±1%RD )
•
유량대역 : 측정기기의 최대, 최소 Span
4
유량계 교정방법
•
부피법 - 부피를 정확하게 알고 있는 탱크나, 부피관 등을 이용하여 일정시간 동안
공급된 유체의 부피를 측정하고 이 부피를 일정시간으로 나누어주면 부피유량을
구할 수 있다. 이 부피유량이 기준 부피유량이 되며, 이 값을 피교정 유량계의 지시
값과 비교하여 유량계를 교정하는 방법이다. 온도, 압력, 부피, 시간을 반드시 측정
하여야 한다.[㈜SEBA는 부피법을 사용]
•
중량법 - 로드셀(load cell)이나, 중량계 등을 이용하여 일정시간 동안 공급된 유체
의 질량을 측정하고 이 질량을 일정시간으로 나누어주면 질량유량을 구할 수 있다.
이 질량유량이 기준 질량유량이 되며 이 값을 피교정 유량계의 지시값과 비교하여
유량계를 교정하는 방법이다. 중량과 시간을 측정하는 방법이다.
•
비교법 - 부피법이나 질량법으로 교정한 유량계를 기준 유량계로 정하고 이 값을
피교정 유량계의 지시값과 비교하여 유량계를 교정하는 방법이다.
5
2.유량계의 분류 및 특성 비교
형태
전자터빈식
초음파
부유식
와류식
차압식
제조사
SEBA
KAIJO
TOKYO KEISO
SAGINOMIYA
TOKYO KEISO
검출원리
로터의
회전수
초음파
전파속도
플로트의
위치
소용돌이
발생
차압
측정용도
액체,기체
액체,기체,
증기
액체,기체,
증기
액체,기체,증기
액체,기체,
증기
측정
정확도
(FS)
±0.2~±0.5%
±1~±1.5%
±2~±5%
±2~±3%
±2~±4%
장점
신뢰성우수
전자제어가능
신호응답성우수
완전비접촉식
전자제어가능
취급이용이
가격이저렴
측정범위다수
신뢰성우수
수명이길다
가격이저렴
단점
배관을 절단
주기적인 점검
가격이 고가
측정조건다수
전자제어불능
신뢰성 낮다
슬러리유체불능
측정조건다수
압력손실다수
불량률다수
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보3-1-1. 초음파 유량계
- 측정원리 : 초음파의 전파속도에 의한 검출방식.
- 특 징 : 유체와 접촉하지 않고 측정이 가능하다.
배관을 절단하지 않고 유량측정이 가능하다.
검출기의 미 삽입으로 압력 손실이 거의 없다.
광범위한 유량대역에서 측정 가능하다.
유체가 기포나 전연성을 가지면 측정이 부정확하며
결함을 발생한다.
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보3-1-2. 부유식 유량계
- 측정원리 : 플로트의 상승 높이에 따라
유량을 검출하는 방식.
- 특 징 : 구조가 간단하며 가격이 저렴하다.
취급이 용이하다.
시각적 효과가 뛰어나다.
정확도가 떨어진다.
아날로그방식이라 전자제어가 불가능하다.
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보3-1-3. 와류식 유량계
- 측정원리 : 유체의 유동 내에 유동방향으로
물체를 놓고 하류에서 소용돌이를
발행하여 측정하는 방식.
- 특 징 : 기계적 가동부가 필요 없다.
견고하고 간단한 구조.
유지 및 보수 와 관련된 비용이 적다
광범위한 측정 유체의 범위가 넓다
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보3-1-4. 차압식 유량계
- 측정원리 : 유량계의 전후에는 유속에 따른 차압이 발생하고
이 차압에 따른 유량을 측정하는 방식.
- 특 징 : 낮은 압력손실.
교정 필요 없다.
분해 청소가 간단하다.
수직, 수평 어느 방향으로든 설치가 가능하다.
유지 보수가 편리하다.
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3-1-5 전 자 터 빈 유 량 계
회전터빈
1. 입력과 출력의 분리로 출력단에서
발생하는 영향에도 정확도가 우수
펄
스
센
서
2. 설치가 편리하고 Compact한 디자인
3. 광범위한 유량 대역내 정확한
유체측정
4. 유체의 온도, 압력의 변화에도 정확한
측정
5. 광범위한 온도 대역내 적용가능
고정터빈
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측정 유체와 에너지원에 의한 분류
유체의 에너지를 이용하는 형
유량계 종류
특
징
용적 유량계, 터빈 유량계
차압식 우량계, 와류 유량계
면적유량계
압력손실, 수두 손실이 발생
전원 등의 별도 에너지원이
불필요
검출부가 유체에 접촉됨
별도의 에너지원이 필요한 형
전자유량계, 초음파유량계
압력손실이 적음
전원 등의 에너지원이 필요
검출부가 유체에 접촉이 안됨
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검출부위 구조에 의한 분류
구조분류
유량계의 종류
특징
용적 유량계
터빈 유량계
면적 유량계
고정확도 (용적, 터빈)
직관부 길이 불필요(용적, 면적)
가격이 저렴(면적)
측정유체에 제한 있음
보수 유지에 시간이 소요
압력손실이 있음
Slurry 액에는 불가
장애물
있음
차압 유량계
와류유량계
측정 대상이 넓음
비교적 가격이 저렴
압력 손실이 있음
slurry액의 측정불가
장애물
없음
차압식 유량계
전자 유량계
질량유량계
압력 손실이 적음
Slurry 액도 측정 가능
비교적 고가
초음파 유량계
압력손실이 없음
측정 대상이 넓음
배관의 영향을 쉽게 받음
정확도가 떨어짐
가동부
있음
접촉형
가동부
없음
비접촉형
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3. 유량계를 선택하는 방법
1) 측정
측정
측정
측정
유체에
유체의
유체의
유체의
관한
종류
성질
상태
것
: 기체, 액체, slurry액, 기체 액체 2상류 등
: 점도, 밀도, 부식성의 유무 등
: 온도, 압력, 유량의 대소, 맥동류 등
2) 측정목적에 관한 것
매매용, 감시용, 지시용
기록, 제어의 필요성
유량의 절대치 필요 여부
유량 변화의 필요성
3) 외적인 조건에 관한 것
설치 장소 제한 : 고온지대, 한랭지대, 진동의 유무 등
필요한 직관부의 길이 및 배관 조건
설치 조건상의 제약
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4) 유량계 고유의 특성
측정 오차
유량 Range의 변경 용이도
재현성
반복성
신뢰성
5) 경제성에 관한 것
간단한 구조
경제성
취급 및 유지보수
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4. 유량계 응용 예
- 유량계 계통의 배관 계통도
M/V
A/V
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CMS ( Center Monitoring System )
< Factory >
< Office >
TCP/IP
Ethernet
사내
LAN망
서버PC
일반PC
RS485 / 232C
HUB
BCD
Wet Station
지시계
CCSS
유량 및 각종 센서 DATA
담당자PC
관리자PC
일반PC
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5. SEBA 전자식 터빈유량계
- 구조 및 측정원리 : 회전터빈의 회전수에 의한 유량측정방식
:
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직관형(SCTSF Series) 유량계 조립도
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- FLOW METER BLOCK DIAGRAM
입력
중앙연산처리장치
출력
신호
(MICRO CONTROLLER)
신호
처리
처리
전원회로
(소자전원 및 센서 전원공급)
센서 출력신호(펄스)
0-5 V 또는
4-20mA
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◆ SEBA 전자식 터빈유량계
-특징
▶ 모든 산/알카리성 유체의 측정에 적용이 가능하다.
▶ 내 압력 및 내 마모성이 우수하다.
▶ 고온/저온 특성이 우수하다.
▶ 분진 발생이 없다.
▶ 입출력의 분리로 역류로 인한 유량측정의 영향에도 정확도 우수하다.
▶ 원리가 간단하며, 구조도 타 유량계대비 간단하기 때문에 국제적
으로 가장 많이 사용된다.
▶ 유량신호가 디지털로 출력 가능하여 원격제어가 가능하다.
▶ 광범위한 유량 대역내 정확한 유량측정(±1%)이 가능하다.
▶ 유체의 온도,압력의 변화에도 정확한 측정이 가능하다.
▶ 설치가 편리하고 Compact한 디자인 이다.
- 구조적 특징
▶ 고정터빈은 유체의 유로를 균등하게 배분시켜 회전터빈에 유체를
전달함으로써 유량측정의 정확도를 향상시킨다.
▶ 회전터빈을 제외한 전 부분이 비 접촉식 및 비 마찰식이다.
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◆ SEBA 전자식 터빈유량계의 사양
종류(재질)
약품(PTFE)
초순수(PVDF)
고온고압(SUS)
냉각수(PC)
사용온도(℃)
-35~135
-35~135
-35~180
0~60
사용압력
(Kgf/㎠)
5↓
5↓
20↓
5↓
정 확 도(RD%)
±1
±1
±1
±1
유량대역(LPM)
0.3 ~ 300
0.3 ~ 300
0.3 ~ 300
0.3 ~ 300
응 답 성(sec)
1
1
1
1
내마모성
無
無
無
無
재 현 성(%)
0.1
0.1
0.1
0.1
경제성
중저가
중저가
중저가
저가
전원전압
24VDC
출력신호
0~5V, 4~20mA, Pulse
용
도
약품공급장비,세정장비,칠러장비,에칭장비,반도체 및 각종 유체제어장비
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지시계
: 유량 및 기타 기기에서 나오는 출력값을 디지털로 순시 및 적산치로 표시하는 계측기기
PICTURE
SCTF-DL3
SCTF-DI3
- 유량 순시표시
- 입력전원 :24VDC
- 출력 : 0 ~ 5 V
4 ~ 20mA
- 유량 순시/적산표시
- 입력전원 :24VDC
- 출력 : 0 ~ 5 V
4 ~ 20mA
- 옵션 : 485통신
BCD출력
RS232C
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◆ SEBA 전자식 터빈유량계 종류
약품용
약품용(직관)
칠러용(고온/고압)
초순수
냉각수용
직관(분리)
직관(일체)
직관(약품)
직관(초순수)
직관(유니온)
직관(플랜지)
초정밀(cc급)
SUS-VCR
SUS-일반
FLOW SWICH
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◆ 국내/외 SEBA 유량계 시장 진출 현황
구분
USER
국가
PROJECT NAME
공급량/YEAR
국내
삼성전자
9~12 LINE
별첨리스트
삼성LCD
KOREA
KOREA
LG LCD
KOREA
P3~P6, CCSS
HYNIX
KOREA
C-1, C-2,C-3,CCSS
동부
KOREA
CCSS
페어차일드
KOREA
CCSS, WET
LG실트론
KOREA
CCSS, WET
한양
KOREA
CCSS, WET
STI
KOREA
CCSS, WET
TOP
KOREA
CCSS, WET
APET
KOREA
WET
PKL
KOREA
CCSS, WET
DNS
KOREA
WET
DMS
KOREA
WET
KC TECH
KOREA
WET
유니셈
KOREA
CHILLER
라셈텍
KOREA
CHILLER
SLICON CONNECTION
SINGAPORE
CCSS,MIXING
100
RASCO
JAPAN
CCSS
30
국외
비고
C 5 LINE
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6. 밸 브( VALVE )
: 일정량을 관로 또는 장비에 흐를 수 있도록 공급하고 제어하기 위하여 사용하는 제어계측기기
글로브
밸브
볼
밸브
게이트
밸브
밸브의 종류
체크
밸브
감압
밸브
약액용
밸브
안전
밸브
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- 게이트 밸브(Gate Valve)
게이트 밸브는 차단용 밸브로써 산업분야에 매우 다양한 형태로 널리
사용되는 밸브이다. 게이트라는 디스크가 시트면과 마찰하면서 열리거나
닫힘으로써 유체 흐름을 제어하는데, 제어의 주목적은 유로의 차단 개방이다.
오직 차단 밸브로서 고온 고압의 여러 종류의 유체에 사용되고 슬러리나
고점도의 유체에는 사용되지 못한다. 따라서 완전히 열렸을때 압력의 강
하가 적고, 외관상 on-off 식별이 용이하며, 소재 선정 폭이 넓다.
단점으로는 열리기 전에 진동이 생기기 쉽고, 열릴때 큰 힘이 필요하며,
미세한 유체 누설이 발생된다.
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- 글로브 밸브 (Globe valve)
일반적으로 스톱 밸브라고 말하는 밸브는 소형의 글로브형 차단밸브
이다. 글로브 밸브는 유량제어의 목적으로 현재 가장 많이 채택하고
있는 밸브형식이다.
그 이유는 유체의 운전조건에 맞도록 내부형상을 설계할수 있는
구조이고, 다른 밸브와 비교시 상당히 높은 유체흐름 저항을 갖고
있기 때문에 유량제어에서의 문제인 저유량 제어시 cavitation이나
소음문제에 대하여 능동적으로 대처할 수 있기 때문이다.
또, 수많은 연구자료와 설계, 제작 및 설치 운전의 경험이 풍부하여 자문을
많이 받을 수 있는 밸브이다.
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- 볼 밸브 (Ball valve)
볼 밸브는 90도 회전밸브로서 매우 양호한 기밀유지 특성을 갖고
있다. 즉 비교적 적은 운전토크를 갖는다. 볼의 유로현상이 원형으로
밸브 입출구의 형상과 같은 모양이기 때문에 유로저항도 매우 적다.
이는 범용의 밸브 중에서 특히 저압의 상온 유체를 차단하고 제어하는
특성을 갖고 있다는 것이다.
볼 밸브에 있어서 가장 핵심적인 요소는 시팅이다. 대부분의 볼 밸브는
탄력성이 좋은 PTEE(PolyTraFluore Ethylene)가 가장 널리 쓰이고
유체의 부식특성에 따라서 특별한 용도로 나이론, 성형흑연 및 PTEE에
성형 흑연분말을 합침한 씰링 재료가 있다. 볼 밸브 시팅 재료에 있어
볼과 씰링 재료가 금속인 경우가 가장 이상적이다
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- 체크 밸브 (Check valve)
체크 밸브는 배관계통 구성에 있어서 계통의 운전 상태에 따라 자력
으로 계폐하는(SELF ACTUATING)유일한 밸브이다.
따라서 다른 밸브와는 달리 한번 설치하면서 유지, 보수 등의 문제를
간과하기 쉬운 밸브이므로 최초선정에 주의를 요하는 밸브이다.
- 감압 밸브 (Pressure reducing valve)
감압밸브는 압축공기의 압력을 감압하여 2차측의 압력을 일정한 설정
값이 되도록 조정함과 더불어, 1차측 압력의 변동이나 2차측 공기 사용
량의 변동이 있어도, 설정압력의 변동을 가장 적게 하도록 억제하는 기
능을 가지고 있다.
감압밸브의 사용용도는 급수, 급탕, 냉온수, 증기, 에어배관용으로 사용되고
있다.
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-안전 밸브 (Safety valve)
유체가 일정압력 이상으로 압력이 증가시 자동으로 열리게 되어 배관 및 장치
의 안전을 보전하는 밸브이다. 안전 밸브의 사용용도는 보일러, 가열기, 압력용
기, 가스용기 및 배관용으로 사용된다.
-화학약품용 다이아프레임 밸브(Diaphragm valve for Chemicals)
다이아프레임 밸브는 밸브 본체내에서 피스톤이 상하로 직선운동하여 다이아
프레임을 개폐하는 형식으로 유체를 조절하는 대표적인 밸브이다.
특히 밸브구경 대비 밸브 노즐면간의 길이가 매우 짧고 콤팩트한 밸브
로써 밸브 구조상의 여러 가지 독특한 장점이 있다. 용도는 다소 차이가 있지만
타 밸브와 비교하면 밸브의 구경 대비하여 사이즈가 70~80%
정도이고, 무게도 80%이상 가볍다. 또 밸브의 무게중심이 볼 밸브와 같이 배관
중심선과 거의 일치함으로 배관계의 구조를 보다 견고하게 한다.
31
용도에 따른 밸브의 종류
•
•
•
•
•
•
On-Off
: Air를 이용한 단순 On-Off 기능만으로 유체를 제어하는 목적.
유량조정(FLOW CONTROL)
: Air를 이용한 On-Off 기능에 유체를 일정량 만큼만을 조정하여
사용하는 목적.
절수(BY PASS)
: Air를 이용한 On-Off 기능을 사용하면서 Off시 유체의 헌팅이나
기타 맥동을 상쇄시키는 목적.
유량조정+절수
: 유량조정과 절수를 일체화 하여 다방면으로 사용하기 위한 목적.
수동(Manual)
: 유체를 수동으로 조절하기 위한 목적
QDR (Quick Drain Valve)
: TANK 또는 BATH에 있는 유체를 압력손실 없이 한꺼번에 많은 양을 흘려 보내거나
제어하기 위한 목적.
32
SEBA 밸브의 구성품도
33
SEBA 밸브의 장점
▶
▶
▶
▶
▶
▶
▶
▶
▶
뛰어난 내구성 및 내 화학성.
User의 요구에 따른 설계 및 용도 변경 가능.
분진발생이 극소.
Leak 발생률이 최소.
200만회 이상의 Diaphragm 수명.
가볍고 세련된 디자인.
정확한 유체제어가 가능.
주문 후 즉각적인 대응이 가능.
가격이 저렴.
34
SEBA 밸브의 사양
종류(재질)
오토밸브
SANC-PE-M025
수동밸브
SM-PE-M025
사용유체
Chemicals, DI Water
사용온도(℃)
0~100
배수밸브
SD-PE-U050
입력측
5.0
5.0
5.0
On-Off 동작압력
3.0 ~ 5.0
3.0 ~ 5.0
3.0 ~ 5.0
출력측
1.0
1.0
1.0
Contection
1/2”
1/2”
50A
Orifice(Cv)
23mm(9.1)
23mm(9.1)
경제성
저가
저가
사용압력
(Kgf/㎠)
동작압력 Port Size
Material
용
도
저가
Rc 1/8”
Diaphragm : PTFE (Dupont M-112)
약품공급장비,세정장비,에칭장비, 반도체 및 각종 유체제어장비
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SEBA 밸브의 종류
오토 밸브
수동밸브
오토(고온)
수동(고온)
오토(유량조정)
오토(유니온)
오토(3WAY)
오토(4WAY)
오토(6WAY)
배수(PVC)
배수(PTFE)
배수(3WAY)
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국내/외 SEBA 밸브 시장 진출 현황
Section
User
Country
Project Name
Quantity/YEAR
Domestic
Samsung Electronics
KOREA
9~12 LINE
Attached File
Samsung Electronics
KOREA
C 5 LINE
LG.Philips LCD
KOREA
P3,P4,P5,P6
HYNIX
KOREA
C-1, C-2, C-3
DONG BU
KOREA
CCSS
Fairchild
KOREA
CCSS, WET
LG Siltron
KOREA
CCSS, WET
Han Yang Eng.
KOREA
CCSS, WET
STI
KOREA
CCSS, WET
TOP
KOREA
CCSS, WET
APET
KOREA
WET
PKL
KOREA
CCSS, WET
DNS
KOREA
WET
KC TECH
KOREA
WET
UNISEM
KOREA
CHILLER
LASEMTECH
KOREA
CHILLER
SLICON CONNECTION
SINGAPORE
CCSS,MIXING
100
RASCO
JAPAN
CCSS
30
NET MOTION
USA
CCSS.WET
50
Abroad
Remark
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8. 밸브 3社 사양비교
분류
SEBA
CKD
ADVANCE
Connection (Inch)
1/2
1/2
1/2
Media
Chemicals, D.I
Chemicals, D.I
Chemicals, D.I
Operating Temp(℃)
0-100
5-90
10-100
Proof Pressure (Kgf/㎠)
0-3.6
0-3
0-3
Back Pressure (Kgf/㎠)
0-1
0-1
0-1
Orifice(Cv)
Φ10mm(1.75)
Φ10mm(1.80)
Φ10mm(1.50)
Diaphragm 수명
200만회
(최대320만회)
100만회
100만회
Material of Diaphragm
PTFE(Dupont)
PTFE
PTFE
Material of Body
PTFE(Dupont)
PFA
PTFE
Material of CASE
PP(Simona)
PPS
PP
38
Diaphragm 특성
구분
SEBA
CKD
ADVANCE
구조도
특징
1.압력에 대비한 단면적이
넓고 변위량이 좋도록
물결식으로 설계되어
타사품대비 다이아프램의
수명을 배가시켰다.
2.정압부분의 단면적이
넓다.
3.기계적 수명 200만회
1.압력변화에 대비한 설계
2.물결식이 아닌 단순
수축팽창만으로 단면적
및 변위량이 좁다.
3.정압부분의 단면적이
넓다.
4.기계적 수명 100만회.
1.단면적 및 변위량이 넓은
물결식으로 설계.
2.정압부분의 단면적이
좁다.
3.기계적 수명 100만회
39
Leak 특성
구분
SEBA
CKD
ADVANCE
구조도
특징
1.Edge부분을 이용한 점
접촉방식을 적용함으로
leak 방지를 극대화.
(참고:Detail A,B)
2.원재료 Teflon의 특성을
100% 활용하여 설계.
3.온도특성이 우수하다
1.입력만 Edge를 이용한
점 접촉방식으로 적용.
2. leak 방지를 극대화.
(참고:Detail A,B)
1.Teflon 특성을 이용한
접촉면의 단면 접촉방식
을 적용.
2.단면 접촉에 의한 온도
변화에 민감하다.
40
[참조]
Back Pressure
Proof Pressure
SEBA
Edge 부분
CKD
41
반복운동에 대한 헐거움 대책
구분
SEBA
CKD
ADVANCE
구조도
특징
1.반복운동에 의한 헐거움
을 방지하기 위해 억지
끼움(Lock Type)을 적용
하여 안전성을 증가.
2,헐거움에 의한 Leak
발생을 방지.
3.RECYCLE이 불가능하다.
1.모든 부품의 조립은 나사
식으로 Fail시 부품
수급만으로 대처가능.
2.다수의 반복운동에 의한
각종 연결부의의 헐거움
발생 및 Leak의 요인.
1.모든 부품의 조립은 나사
식이다.
2.RECYCLE이 가능하다.
42
CKD 대체품 현황
No
CKD
SEBA 대체품
적용처
사용기간
1
AMG43-X9-T
SANC-32PE-M20.8-A-3
HYNIX 청주 C2
3개월
2
SSANC-PE-M008-A-2
HYNIX 청주 C2
2개월
3
SANC-PE-U025-A-0
LG LCD P3 ,P1,P4 TFT
5개월
4
AMD01-X0752
SANC-PE-M008-A-0
HYNIX 청주 C2,C3
6개월
5
AMD01-X0546
SANC-PE-M008-A-0
HYNIX 청주 C2,C3
6개월
6
AMD31-15BUS-10-1FSG
SANC-PE-M015-A-1
HYNIX 청주 C2
6개월
43
A/S PLAN
Speed !!
SEBA(구미)
상시 재고 Stock System(5%)
고
객
만
족
■ 출하된 제품은 각 공정 별 STOCK을 충분히 보유
(User가 원하는 만큼의 수량 보유 가능)
■ A/S 발생시 1일 이내 대응
(공장 및 대리점 반경 : 2시간 이내 대응가능)
■ 고객의 제안제도 적극 검토
(사용상/용도상 불필요 부분은 User 요구 시 설계 변경 후 납품
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