KR101296974B1 - 배관피팅부 히팅장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 배관 피팅부 히팅장치는, 배관 피팅부의 너트를 밀착되도록 감싸는 제 1 내측소켓, 상기 제 1 내측소켓과 대칭형상으로 구성되어 있으며, 상기 제 1 내측소켓과 결합되어 상기 너트의 둘레를 밀착되도록 감싸는 제 2 내측소켓, 상기 제 1 내측소켓의 외주면과 밀착되며 반원형상을 갖는 제 1 외측소켓, 상기 제 1 내측소켓과 대칭형상으로 구성되며, 상기 제 1 내측소켓과 결합되어 상기 제 1 및 제 2 내측소켓의 외주면에 밀착되도록 배치되는 제 2 외측소켓, 상기 제 1 및 제 2 외측소켓의 외주면 둘레에 설치되어 탄성력으로 상기 제 1 및 제 2 외측소켓의 결합을 유지시키는 고정링 및, 상기 제 1 및 제 2 외측소켓의 외주면 둘레에 밀착되어 열을 전달하는 히팅자켓을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 내측소켓의 내주면에서는 상기 너트의 모서리부와 맞물리는 복수 개의 홈 및 경사면이 형성되어 있으며, 상기 제 1 및 제 2 외측소켓의 내주면에는 밀폐돌기부와 상기 밀폐돌기부에 형성되어 상기 배관 피팅부와 연결된 배관과 밀착되는 배관밀폐홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

배관피팅부 히팅장치 {a heating apparatus of a pipe fitting section}
본 발명은 배관피팅부 히팅장치에 대한 것으로서, 가스배관 또는 액체 배관들을 서로 연결하는 배관피팅부를 효율적으로 가열하는 배관피팅부 히팅장치에 대한 것이다.
반도체 제조장치, 화학공정, 진공배관, 플라스틱 생산 등에서 액체 또는 기체가 특정온도로 수송될 필요가 있거나, 증발성 재료가 배관과 배관이 연결되는 배관피팅부에서 고착되지 않고 잘 이송되도록 하기 위해서는 배관 뿐만 아니라 배관피팅부를 적정 온도로 히팅시킬 필요가 있다.
예를 들어 반도체 제조공정은 전 공정과 후 공정으로 나눌 수 있는데, 전 공정이 수행되는 동안 프로세스 챔버의 내부에는 각종 발화성 가스와 부식성 이물질, 유해가스가 발생되며, 이러한 유해가스는 가스세정기에서 정화되어 방출된다. 가스세정기가 정화한 가스형태의 반응 부산물이 프로세스 챔버의 외부 배기관에 파우더의 형태로 고착될 경우 배기압력이 상승되고 진공펌프가 고장날 수 있는데, 이럴 경우 프로세스 챔버로 유해가스가 역류하여 웨이퍼를 오염시키는 중대한 문제를 발생시킬 수 있다. 따라서, 히팅자켓을 이용하여 가스 부산물이 배출되는 배관을 가열하고 항상 일정온도 이상으로 유지시킴으로써 고형파우더의 발생을 억제하고 있다.
그러나, 배관과 배관을 연결하거나 배관을 특정 장치에 연결하는 부분인 배관피팅부는(이하에서 배관이 연결되는 모든 연결부분을 '배관피팅부'라고 칭한다), 너트가 설치되어 배관과 배관을 연결하기 때문에 단면이 원형이 아니어서 히팅자켓으로 배관피팅부를 커버할 경우 너트와 히팅자켓 사이에 공간이 발생되어 열전달 효율이 떨어지는 문제점이 있었다. 이와 같이 배관피팅부에 열전달이 충분하지 못해 요구되는 적정온도로 유지되지 않는 경우에 가스 부산물 등이 배관피팅부에 고착되어 고형파우더가 발생될 수 있고 배관의 압력을 상승시키는 문제점이 있었다.
1. 등록특허 제0990157호 2. 등록특허 제0978797호
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 배관피팅부에 고형 파우더가 발생되지 않도록 배관피팅부의 열전달 효율이 향상된 배관피팅부 히팅장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배관피팅부 히팅장치는, 배관 피팅부의 너트를 밀착되도록 감싸는 제 1 내측소켓, 상기 제 1 내측소켓과 대칭형상으로 구성되어 있으며, 상기 제 1 내측소켓과 결합되어 상기 너트의 둘레를 밀착되도록 감싸는 제 2 내측소켓, 상기 제 1 내측소켓의 외주면과 밀착되며 반원형상을 갖는 제 1 외측소켓, 상기 제 1 내측소켓과 대칭형상으로 구성되며, 상기 제 1 내측소켓과 결합되어 상기 제 1 및 제 2 내측소켓의 외주면에 밀착되도록 배치되는 제 2 외측소켓, 상기 제 1 및 제 2 외측소켓의 외주면 둘레에 설치되어 탄성력으로 상기 제 1 및 제 2 외측소켓의 결합을 유지시키는 고정링 및, 상기 제 1 및 제 2 외측소켓의 외주면 둘레에 밀착되어 열을 전달하는 히팅자켓을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 내측소켓의 내주면에서는 상기 너트의 모서리부와 맞물리는 복수 개의 홈 및 경사면이 형성되어 있으며, 상기 제 1 및 제 2 외측소켓의 내주면에는 밀폐돌기부와 상기 밀폐돌기부에 형성되어 상기 배관 피팅부와 연결된 배관과 밀착되는 배관밀폐홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 및 제 2 내측소켓이 결합된 단면과, 상기 제 1 및 제 2 외측소켓이 결합된 단면은 상기 히팅자켓으로부터 전달된 열의 전달효율이 높도록 원형으로 형성될 수 있다.
상기 경사부는, 제 1 내측소켓 및 상기 제 2 내측소켓의 단부에 각각 형성될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 외측소켓에 각각 형성된 상기 밀폐돌기부의 상면은 상기 제 1 내측소켓의 단부 및 상기 제 2 내측소켓의 단부와 접촉되어 상기 홈 내부공간의 일측을 밀폐시킬 수 있다.
상술한 본 발명의 배관 피팅부 히팅장치는, 너트를 감싸는 제 1 및 제 2 내측소켓과 이를 감싸는 제 1 및 제 2 외측소켓을 설치하고, 외주면의 면적이 커진 제 1 및 제 2 외측소켓을 히팅자켓이 감싸고 가열하는 구조이기 때문에, 히팅히팅자켓으로부터 전달받는 면적이 커지기 때문에 많은 열을 전달 받을 수 있어 피팅부에 전달되는 열량도 증가하게 된다.
또한, 열전달 면적 뿐만 아니라, 제 1 및 제 2 내측소켓과 제 1 및 제 2 외측소켓이 서로 밀착되어 있기 때문에 열전달효율이 높고, 특히 제 1 및 제 2 외측소켓의 밀폐돌기부가 다수게의 홈에 형성된 약간의 공간까지 밀폐하기 때문에 손실되는 열이 적다.
또한, 배관피팅부는 배관을 연결하기 위해 너트를 돌리기 때문에 너트가 어느각도에서 고정될 지 모르는 특성이 있는데, 제 1 및 제 2 내측소켓에 너트의 모서리부와 맞물리는 복수 개의 홈과 경사부가 형성되어 있으므로, 어떤 각도에서도 설치 및 철거가 용이한 장점이 있다.
도 1은, 일반적으로 반도체 라인 등에 설치된 배관라인의 일 예를 도시한 도면이고,
도 2는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배관 피팅부 히팅장치를 히팅자켓을 제외하고 도시한 분해 사시도이며,
도 3은, 도 2의 배관 피팅부 히팅장치가 배관 피팅부에 설치된 상태를 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 은 일반적으로 반도체 라인 등에 설치된 배관(8) 라인의 일 예를 도시한 도면이다. 일반적으로 반도체 라인등 배관의 길이가 길어지거나 방향이 다른 배관을 연결해야 하는 경우에 너트를 포함한 배관피팅부재를 이용하여 배관(8)과 배관(8)을 연결시키는 배관피팅부(9)가 존재한다. 배관 피팅부(9)는 배관(8)의 직경 보다 크고 배관과 같이 6각 또는 다각의 단면을 갖게된다.
도 2 및 도 3은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배관피팅부 히팅장치(10)를 도시한 분해사시도 및 결합사시도로서, 본 실시 예의 배관피팅부 히팅장치(10)는, 내측소켓(18), 외측소켓(40), 고정링(50) 및 히팅자켓(52)을 포함한다.
도 2를 참조하면, 내측소켓(18)은 배관피팅부(9)의 너트를 밀착하여 감싸는 소켓으로서, 제 1 내측소켓(20)과 제 2 내측소켓(22)으로 구성된다. 제 1 내측소켓(22)과 제 2 내측소켓(22)은 서로 대칭되는 형상을 갖는다. 제 1 및 제 2 내측소켓(20,22)은 반원형상이며, 외주면은 요철이 없는 형상이나 내측에는 두 개의 홈과 두 개의 경사면이 형성되어 있다. 제 1 내측소켓(20)의 내면에는 중앙부(21)를 중심으로 양측에 동일 간격으로 제 1 홈(24) 및 제 2 홈(26)이 형성되어 있고, 일측 단부에는 제 1 경사면(28)이 타측 단부에는 제 2 경사면(30)이 형되어 있다. 제 1 홈(24)과 제 2 홈(26)의 크기는 동일하고 제 1 경사면(28)과 제 2 경사면(30)의 기울기 및 길이도 동일하다. 제 2 내측소켓(22)에도 동일한 구성으로 중앙부(23)를 중심으로 제 3 및 제 4 홈(32,34), 제 3 및 제 4 경사면(36,38)이 형성되어 있다.
도 3을 참조하면, 제 1 내측소켓(20)과 제 2 내측소켓(22)이 결합되면 제 1 경사면(28)과 제 3경사면(36)이 결합되어 내부 공간(31)이 형성되고 제 2 경사면(30)과 제 4 경사면(38)이 결합되어 또 다른 내부 공간(33)이 형성된다. 제 1 내측소켓(20)과 제 2 내측소켓(22)을 결합하여 배관피팅부(9)에 결합할 때, 제 1내지 제 4홈(24,26,32,34)을 너트(12)의 각 모서리부(35)의 위치에 맞게 결합시킨다. 그러면 제 1 내지 제 4 경사면(28,30,36,38)의 결합에 의해 형성된 공간도 너트(12)의 모서리부(35)에 맞물리게 된다.
도 2를 참조하면, 외측소켓(40)은 상술한 내측소켓(18)의 외주면 둘레에 밀착되어 설치되는 소켓으로서, 제 1 외측소켓(42)과 제 2 외측소켓(44)으로 구성된다. 제 1 외측소켓(42)과 제 2 외측소켓(44)은 대칭되는 구조이며, 동일한 구성요소를 갖는다. 제 1 외측소켓(42)은 전체적으로 반원행태의 단면을 갖고 있으며, 외주면은 요철이 없는 면이나 내면은 제 1 내측소켓(20)이 결합되는 소켓안착부(43)와 배관(8)이 결합되는 밀폐돌기부(46)로 구성된다. 소켓안착부(43)에 제 1 내측소켓(20)의 외주면이 밀착 결합되면 밀폐돌기부(46)의 상면(41)에 제 1 내측소켓(20)의 단부(25)가 접촉되어 제 1 및 제 2 홈(24,26)을 포함한 제 1 및 제 2 경사부(28,30)에 의한 공간(31,33, 도 3 참조)의 일단은 밀폐돌기부(46)에 의해 밀폐된다. 따라서, 각 홈(24,26,32,34)으로 전달된 열기가 외부로 방출되는 것이 차단된다. 밀폐돌기부(46)는 소켓안착부(43)의 단부에서 내측으로 돌출되어 있으며, 중앙에 배관(8)이 밀착되는 배관밀폐홈(48)이 형성되어 있다. 제 2 외측소켓(44)의 구성은 제 1 외측소켓(42)과 대칭적인 구조이고 동일한 구성요소를 갖고 있으므로 자세한 설명을 생략한다.
고정링(50)은 탄성력이 있는 링형상으로 구성되어 있으며, 원형형상이나 절단된 원형형상으로 내측소켓(18)과 외측소켓(40)이 피팅부(9)에 결합된 후 그 결합을 유지시키기 위해 외측소켓(40)의 외주면 둘레에 설치되어 제 1 및 제 2 외측소켓(42,44)을 내측으로 가압한다. 도 3을 참조하면, 내측소켓(18)과 외측소켓(40)이 배관피팅부(9)에 설치되면 내측소켓(18)과 외측소켓(40) 간의 간격이 없이 밀착되어 설치되는 것을 알 수 있다. 이는 내측소켓(18)의 외주면과 외측소켓(40)의 소켓안착부(43)의 내면은 요철이 없는 면이기 때문에 정확히 밀폐시킬 수 있다.
도 2에 도시된 배관(8)에 설치되는 배관부소켓(14)과 배관부소켓뚜껑(16)은 배관(8)을 사이에 두고 결합된다. 이는 배관(8)의 직경이 작은 경우 배관(8)에 직접 히팅자켓(52)을 연결할 경우 열이 전달되는 배관(8)의 외주면 체적이 작아, 충분한 열이 배관 내부를 흐르는 가스나 액체에 전달되지 못하기 때문에 열전달 면적을 높이기 위해 설치된다. 이는 본 발명의 특징이 아니므로 자세한 설명을 생략한다.
히팅자켓(52)은, 도 3을 참조하면, 제 1 및 제 2 외측소켓(42,44)에 감싸며 밀착설치된다. 히팅자켓(52)은 내부에 열선(미도시)이 설치되어 있으며, 외부로 도출된 전원선(54)을 통해 전기를 공급받아 열을 발생시키는 자켓으로 반도체 공정의 배관라인 및 가열이 필요한 배관라인에 사용되고 있는 공지된 기술이며, 본 발명의 특징이 아니므로 자세한 설명을 생략한다. 설명되지 않은 도 3의 참조부호 63은 히팅자켓을 탈부착하는 벨크로이다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 배관피팅부(9)의 열전달 과정을 설명하면, 도 3과 같이 설치된 상태에서, 히팅자켓(52)에 전원이 인가되면 히팅자켓 내부의 열선(미도시)으로부터 발열된다. 발열된 열은 배관피팅부(9)에 비해 상대적으로 직경이 크고 히팅자켓(52)의 내면과 밀착되어 있는 외측소켓(40)으로 열이 전달된다. 히팅자켓(52)과의 접촉면적이 커졌고 히팅자켓(52)의 내면과 밀착되어 있으므로 가스에 전달되어야 할 열 보다 과도한 열이 외측소켓(40)으로 전달된다. 외측소켓(40)에 전달된 열은 이와 밀착되어 있는 내측소켓(18)으로 열을 전달한다. 내측소켓(18)과 외측소켓(40)도 밀착되어 있기 때문에 전달된 거의 대부분의 열이 내측소켓(18)으로 전달된다. 내측소켓(18)의 열은 너트(12)와 접촉된 부분 및 제 1 내지 제 4 홈(24,26,32,34) 및 공간(31,33)을 통해 너트에 열을 전달한다. 내측소켓(18)과 너트(12)는 제 1 내지 제 4 홈(24,26,32,34) 및 공간(31,33)을 통해 복사되는 복사열도 있다. 따라서, 다소의 열량이 외부로 소모되지만 내측소켓(18)에 가스에 전달되어야 할 열량 보다 과도한 열을 전달 받았기 때문에 너트(12)로 충분한 열량이 전달된다. 또한 외측소켓(40)에 구비된 밀폐돌기부(46)에 의해 제 1 내지 제 4 홈(24,26,32,34) 및 공간(31,33)의 일단이 밀폐되어 있기 때문에 내측소켓(18)에서 너트(12)로 전달되는 과정에서 소모되는 열량이 크지는 않다. 너트(12)로 전달된 열은 배관피팅부(9) 내부를 흐르는 가스나 액체에 충분한 열을 전달할 수 있다.
상술한 구성으로 인해, 본 발명의 배관피팅부 히팅장치(10)는, 히팅자켓(52)을 배관피팅부(9)를 직접 감싸서 열을 전달하는 방식에 비하여 동일한 히팅자켓(52)을 이용하여 더 많은 열을 전달할 수 있으며, 열 전달 과정에서 소모되는 열량을 대폭 줄일 수 있는 효과가 있다.
이상 설명한 본 발명의 일 실시 예에 따른 배관 피팅부 히팅장치는, 기존의 피팅부에도 배관라인과 마찬가지로 히팅자켓을 너트의 외주면에 감싸 히팅시키므로써 히팅자켓과 다각형의 너트 사이의 공간 상의 열손실, 작은 열전달 면적으로 인한 열손실 등의 문제를 해결한다. 또한, 피팅부의 너트는 배관의 연결상태 수정을 위해 또는 다른 이유로 회전되거나 설치 각도가 바뀔 수 있으나, 본 발명의 피팅부 히팅장치는 어떤 각도의 피팅부에도 설치될 수 있는 특징이 있다.
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 피팅부 히팅장치
18:내측소켓 20:제 1 내측소켓
22: 제 2 내측소켓 24,26,32,34: 제 1 내지 제 4 홈
28,30,36,38: 제 1 내지 제 4 경사면
40:외측소켓 42,44:제 1 및 제 2 외측소켓
43:소켓안착부 46:밀폐돌기부
48:배관밀폐홈 50:고정링
52:히팅자켓

Claims (4)

  1. 배관 피팅부의 너트를 밀착되도록 감싸는 제 1 내측소켓;
    상기 제 1 내측소켓과 대칭형상으로 구성되어 있으며, 상기 제 1 내측소켓과 결합되어 상기 너트의 둘레를 밀착되도록 감싸는 제 2 내측소켓;
    상기 제 1 내측소켓의 외주면과 밀착되며 반원형상을 갖는 제 1 외측소켓;
    상기 제 1 내측소켓과 대칭형상으로 구성되며, 상기 제 1 내측소켓과 결합되어 상기 제 1 및 제 2 내측소켓의 외주면에 밀착되도록 배치되는 제 2 외측소켓;
    상기 제 1 및 제 2 외측소켓의 외주면 둘레에 설치되어 탄성력으로 상기 제 1 및 제 2 외측소켓의 결합을 유지시키는 고정링; 및,
    상기 제 1 및 제 2 외측소켓의 외주면 둘레에 밀착되어 열을 전달하는 히팅자켓;을 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 내측소켓의 내주면에서는 상기 너트의 모서리부와 맞물리는 복수 개의 홈 및 경사면이 형성되어 있으며, 상기 제 1 및 제 2 외측소켓의 내주면에는 밀폐돌기부와 상기 밀폐돌기부에 형성되어 상기 배관 피팅부와 연결된 배관과 밀착되는 배관밀폐홈이 형성되며,
    상기 제 1 및 제 2 외측소켓에 각각 형성된 상기 밀폐돌기부의 상면은 상기 제 1 내측소켓의 단부 및 상기 제 2 내측소켓의 단부와 접촉되어 상기 홈 내부공간의 일측을 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 배관 피팅부 히팅장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 내측소켓이 결합된 단면과, 상기 제 1 및 제 2 외측소켓이 결합된 단면은 상기 히팅자켓으로부터 전달된 열의 전달효율이 높도록 원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 배관 피팅부 히팅장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 경사면은, 제 1 내측소켓 및 상기 제 2 내측소켓의 단부에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 배관 피팅부 히팅장치.
  4. 삭제
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