KR101562238B1 - 절개형 히터 자켓 및 절개형 히터 자켓 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프의 외면을 감싸는 단열히터를 절개하여 2개의 조각으로 분리하고 어느 하나의 절개선에서 벌리게 하고 다른 하나의 절개선에서 축이 되게 하며, 단열을 위한 보온재를 저밀도의 단열폼과 고밀도 실리콘폼의 복합구조로 구성되는 절개형 히터 자켓 및 절개형 히터 자켓 제조방법에 관한 것이다.

Description

절개형 히터 자켓 및 절개형 히터 자켓 제조방법{INCISION STYLE HEATER JACKET AND PROCESSING METHOD OF INCISION STYLE HEATER JACKET}

본 발명은 파이프를 가열하기 위한 절개형 히터 자켓 및 절개형 히터 자켓 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 파이프의 외면을 감싸는 단열 히터를 절개하여 2개의 조각으로 분리하고 어느 하나의 절개선에서 벌리게 하고 다른 하나의 절개선이 축이 되게 하며, 단열을 위한 보온재를 저밀도 단열폼과 고밀도 실리콘폼의 복합구조로 구성한 절개형 히터 자켓 및 절개형 히터 자켓 제조방법에 관한 것이다.

반도체, LCD, 장비제조 등의 공정에서는 액체 또는 기체가 수송로 내부 표면상에 고화되어 침착되는 것을 방지하기 위해서 배관 온도를 특정온도로 유지하고 있다.

이를 위해서, 전열선이 매설된 자켓으로 배관, 튜브, 밸브 등 유체 수송 경로의 외면을 감싸고, 전열선에 전기를 공급하는 장치를 설치하여 배관을 특정 온도로 가열한다. 자켓의 경우, 전열선에 전기를 공급함에 따라 발생한 열이 외부대기로 방출되지 아니하게 하고 이에 따라 전력소비를 줄이는 한편, 사람이 자켓에 접촉되더라도 화상을 입지 아니하게 하기 위해서, 전열선이 매설된 히팅패드를 보온재로 감싼다.

이러한 자켓에 관련된 종래기술들을 살펴보면, 등록특허 제10-0413699호는 길이방향으로 하나의 슬릿이 형성되고 가요성을 가지는 원통형으로 형성되어, 슬릿이 형성된 부위의 양측 에지면을 벌려 배관에 장착한 후 손을 놓으면 오므라들어 배관에 고정되므로, 장착이 용이한 면이 있다. 하지한 등록특허 제10-0413699호는 장착시에 자켓을 벌리기 위하여 과도한 힘을 가해야 하고, 표면온도를 낮추기 위하여 저밀도의 실리콘폼만을 사용함에 따라 사용 중 경화로 인하여 실리콘폼이 쉽게 부스러져 파티클(particle) 발생의 우려가 있다.

공개특허 제10-2013-0030518호는 등록특허 제10-0413699호의 어려움을 해소하기 위해서 2개의 조각으로 나눈 자켓으로 배관의 외면을 감싸게 구성하고 2개의 조각이 서로 맞물려 있도록 고정수단으로 고정하였다. 하지만, 공개특허 제10-2013-0030518호는 2개의 조각을 분리 제작함에 따라 서로 맞물려 정확한 원통형이 되도록 하기에 제작상 어려움이 있고, 외형이 매끄럽지 못하며, 전기 회로적으로 분리된 2개의 조각에서 각각 전선을 인출함에 따라 설치하기에 불편하였다.

KR 10-0413699 A 2003.12.19. KR 10-2013-0030518 A 2013.03.27.

따라서, 본 발명의 목적은 내열성이 우수하며, 보온재에서의 파티클 발생 우려가 적고, 이에 더하여 산/알카리에 강하고 인체에 무해한 친환경적인 구조를 갖추며, 배관의 외면 전체를 빈틈 없이 에워싸도록 제작하기에 용이하고, 무리한 힘을 가하지 아니하여도 배관에 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 전기적으로 상호 연결된 구조를 갖추어 전선 처리도 용이한 절개형 히터 자켓 및 절개형 히터 자켓 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 파이프를 감싸 가열하여 파이프를 통해 흐르는 유체를 가열하는 절개형 히터 자켓에 있어서, 전열선이 매설되고 파이프의 둘레를 에워싸도록 형성된 히팅패드 및 히팅패드의 외면을 에워싸며 부착된 보온재로 구성되는 단열 히터가 길이방향으로 형성된 2개소의 절개선을 따라 절개하여 2개의 조각으로 분리하고, 2개소 절개선 중에 어느 하나의 절개선에서 시작하여 외면을 한바퀴 감싸며 부착되고도 여분의 연장부로 겹쳐 감싸게 한 가요성을 갖는 외피를 구비하고, 연장부로 겹쳐진 부위를 분리 가능하게 결합함으로써, 외피의 가요성에 의해 다른 하나의 절개선 부위를 회전축으로 하여 어느 하나의 절개선 부위를 벌려 파이프를 감싸며 오므리게 한 후 파이프에 고정할 수 있게 하며, 2개의 조각에 구비되는 전열선을 다른 하나의 절개선을 횡단하며 지나는 연결케이블로 연결하여 2개의 조각 중에 어느 하나 조각에서만 보온재 및 외피를 관통하는 전선을 통해 2개의 조각에 전기를 공급받게 함을 특징으로 한다.

상기 보온재의 외면에는 다른 하나의 절개선을 횡단하며 둘레방향을 따라 조성된 장요홈을 구비하고, 상기 연결케이블은 장요홈의 길이보다 길게 하여 느슨하게 된 상태로 장요홈 내에 배선되고, 장요홈의 양측 단부에서 각각 보온재를 관통하여 히팅패드의 전열선에 연결됨으로써, 2개의 조각에 구비되는 전열선을 전기적으로 연결되게 한 것임을 특징으로 한다.

상기 보온재는 상기 히팅패드의 외면에 부착되고 저밀도의 실리콘고무, 불소고무 및 실리카고무 중에 어느 하나로 이루어지는 내측 보온재; 및 내측 보온재의 외면에 소정의 두께로 액상 실리콘을 경화한 외측 보온재;로 구성되고, 상기 장요홈은 외측 보온재를 둘레방향을 따라 절개한 형상으로 이루어짐을 특징한다.

또한, 본 발명은 절개형 히터 자켓 제조방법에 있어서, 제1 절연시트를 폭방향으로 2개의 구역에 각각 전열선을 배치한 후 좌우의 각 구역에 맞게 분리된 2장의 제2 절연시트를 각 구역에 1장씩 적층 형성하여 평판형 히팅패드를 제조하되, 좌우의 전열선을 상호 연결하기 위한 연결점을 좌우 전열선에 각각 형성하고, 연결점의 위치에 맞게 제2 절연시트에 구멍을 형성한 평판형 히팅패드 제조단계; 평판형 히팅패드를 파이프의 외면을 감싸게 형성하되, 구멍이 형성된 제2 절연시트를 외부로 노출되게 한 히팅패드 입체화단계; 제2 절연시트의 구멍을 통해서 좌우 전열선의 연결점에 각각 케이블을 연결하되, 어느 한쪽 연결점에는 외부와 전기적으로 연결하기 위한 절연전선을 추가 연결하는 전선 연결단계; 저밀도의 실리콘고무, 불소고무 및 실리카고무 중에 어느 하나로 이루어지는 내측 보온재를 제2 절연시트의 외면에 부착하되, 케이블 및 절연전선이 내측 보온재를 관통하게 한 내측 보온재 부착단계; 내측 보온재의 외면에 소정의 두께로 액상 실리콘을 경화한 외측 보온재를 형성하여 단열 히터를 제조하되, 좌우 전열선에 연결된 케이블 사이에 장요홈이 형성되게 하여, 장요홈이 2장의 제2 절연시트 경계선 중에 하나의 경계선 상을 횡단하게 한 외측 보온재 형성단계; 2장의 제2 절연시트의 2개소 경계선을 따라 절개하여 단열 히터를 2개의 조각으로 분리하는 절개단계; 2개의 조각을 맞대어 원통형이 되게 한 상태에서, 좌우 전열선의 연결점에 연결된 케이블을 상호 연결한 후 장요홈에 삽입하여 2개소의 절개선 중에 하나의 절개선을 횡단하게 하되, 장요홈 내에 느슨하게 배선되도록 삽입하는 전열선 단일화단계; 2개소의 절개선 중에 다른 하나의 절개선에서 시작하여 외주면을 한바퀴 감싸며 부착되고도 여분의 연장부로 겹쳐 감싸게 한 가요성을 갖는 외피를 설치하되, 연장부로 겹쳐진 부위를 분리 가능하게 결합하게 하고, 절연전선이 외피를 관통하여 외부로 노출되게 한 외피 부착단계;를 포함함을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 원통형의 단열 히터를 2개의 조각으로 절개한 후 2개의 조각을 외피로 한바퀴 감싸 부착하고 여유분의 연장부로 서로 맞물려 고정되게 하므로, 파이프의 외면을 빈틈 없이 에워싸게 제작할 수 있고, 2개의 조각이 연결케이블에 의해 전기적으로 상호 연결되어 어느 하나의 조각에 연결된 전선을 통해 전기를 공급하여 가열하며, 별도의 힌지(경첩)을 설치하지 아니하여도 되고 연결케이블의 손상 없이 2개의 조각을 벌려 파이프에 장착할 수 있다.

또한, 본 발명은 외피로 감싼 외면이 매끄럽게 형성되어 미관이 좋을 뿐만 아니라 충격에 의해 손상 가기 쉬운 돌출된 부위가 없어 작업자의 이동 및 장비 이동이 많은 공장 내에 설치하더라도 파손 없이 장기간 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 단열 성능이 높지만 파티클 발생의 우려가 있는 저밀도 보온재를 내측에 형성하고 단열 성능이 상대적으로 낮지만 파티클 발생의 우려가 없는 고밀도 실리콘폼을 외측에 형성하여서, 내구성이 우수하고, 열을 받더라도 외형을 유지하며 파이프 가열 기능을 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 절개형 히터 자켓의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 절개형 히터 자켓의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 절개형 히터 자켓을 파이프에 장착하기 위하여 벌려진 상태를 도시한 사시도.
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 절개형 히터 자켓을 파이프에 장착하기 위하여 벌려진 상태를 도시한 단면도.
도 5 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 절개형 히터 장치 제조방법의 순서에 의해 제조되는 절개형 히터 자켓의 단계별 형상을 도시한 도면.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 본 발명의 범위는 청구항의 범주에 의해 결정될 뿐이다.

한편, 후술하는 본 발명의 실시예 설명에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 실시예 설명에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하고, 용어 중에 '포함한다(comprises)' 또는 '포함하는(comprising)'의 용어로 한정하여 설명한 구성소자, 단계, 동작 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 절개형 히터 자켓이 원통형 파이프의 외주면을 밀착하며 감싸는 형상을 갖는 것으로 설명하지만, 원통형 파이프에 한정하지 아니하고, 예를 들어, 각관 형상 파이프의 외면을 밀착하며 감싸는 형상을 가질 수도 있음에 유의하며 이해해야할 것이다.

또한, 도면에 표기하는 도면부호에 있어서, 어느 하나의 대상을 2개로 절개하여 분리된 구성요소의 도면부호는 괄호 안에 기재하여 절개하기 전의 구성요소의 도면부호에 병기하였음을 인지하고 도면을 이해해야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 절개형 히터 자켓의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 절개형 히터 자켓을 길이방향의 중간 지점을 절개한 단면도이다.

상기 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 절개형 히터 자켓은 원통형으로 형성된 단열 히터(100), 단열 히터(100)를 감싸는 외피(10), 외피(10)에 구비되는 결합부재(20) 및 단열 히터(100)에 전기적으로 연결되는 절연전선(30, 31)을 포함하여 구성된다.

상기 단열 히터(100)는 가열 대상인 파이프의 외주면을 감싸게 형성되어 파이프를 가열함으로써 파이프의 내부 통로를 통해 흐르는 유체를 가열하게 하는 구성요소로서, 전열선(111 : 111a, 111b)이 매설되고 파이프의 둘레를 에워싸도록 원통형으로 형성된 히팅패드(110) 및 히팅패드(110)의 외주면을 균일한 두께로 에워싸며 히팅패드(110)의 외주면에 부착된 보온재(120)를 포함하여 전체적으로 중공관 형상으로 형성되되, 내부 중공의 중심축을 기준으로 180° 각도 차를 갖는 서로 마주하는 제1 절개선(101) 및 제2 절개선(102)를 따라 길이방향으로 절개되어 반원 단면을 갖는 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)으로 분리되어 있다.

히팅패드(110)는 전류가 흐름에 따라 열을 발생시키는 전열선(111)을 2장의 절연시트(112, 113) 사이에 개재하여 압착한 것으로서, 상기 단열 히터(100)를 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)으로 분리함에 따라 단열 히터 조각(100a, 100b)에 하나씩 구비되는 2개의 히팅패드(110a, 110b)로 분리되므로, 전열선은 2개로 분리되어 설치된다. 이에, 도 5를 참조하여 후술하는 바와 같이 분리된 전열선(111 : 111a, 111b)을 사용한다.

본 발명에 따르면, 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)으로 분리하기 위해 절개하는 부위인 2개소의 절개선(101, 102) 중에 후술하는 바와 같이 외피(10)로 덮이는 제2 절개선(102)을 횡단하며 지나는 연결케이블(114)을 구비하여서, 2개로 분리된 히팅패드(110a, 110b)에 각각 구비되는 전열선(111 : 111a, 111b)을 연결케이블(114)을 통해 전기적으로 연결되게 한다. 여기서, 전기적으로 연결한다는 의미는 양측 전열선(111 : 111a, 111b)이 연결되어 어느 한쪽 전열선에서 전기를 공급함으로써, 양측 전열선(111 : 111a, 111b)을 발열시킬 수 있다는 의미이다. 이에 대해서는 후술하는 절개형 히터 장치 제조방법의 설명에서 분명해진다.

또한, 발명의 실시예에 따르면, 후술하는 절개형 히터 장치 제조방법에서 설명하는 바와 같이 2개의 히팅패드(110a, 110b)에 하나씩 구비되는 양측 전열선(111 : 111a, 111b) 중에 어느 하나의 전열선(111a)에 직렬로 연결되는 바이메탈(115)을 히팅패드(110a)의 외면, 즉 보온재(120)에 접착되는 면에 구비하여 온도에 따라 전기 공급을 단속할 수 있고, 히팅패드(110a)의 외면에 온도를 감지하는 온도센서(116)을 구비하여 온도 감지신호를 외부에 전달할 수 있다.

상기 보온재(120)는 히팅패드(110)의 열이 외부로 손실되는 것을 차단하는 단열재로서, 밀도가 낮고 경도가 낮은 재질로 이루어지고 상기 히팅패드(110)의 외주면에 부착되는 내측 보온재(121)와, 내열성 및 난연성을 갖추어 파티클(particle)이 발생하지 아니하고 내측 보온재(121)의 외주면에 형성되는 외측 보온재(122)를 포함하여서, 2중 단열 구조를 갖는다. 여기서, 상기 내측 보온재(121)로는 저밀도의 실리콘고무, 불소고무 및 실리카고무 중에 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있고, 상기 외측 보온재(122)는 액상 실리콘을 경화하여 소정의 두께로 형성할 수 있다. 실질적으로 상기 외측 보온재(122)는 내측 보온재(121)를 보호하는 작용도 한다.

물론, 상기 보온재(120)도 제1 절개선(101) 및 제2 절개선(102)을 따라 절개되어 2개의 조각으로 분리된다.

한편, 상기 도 2를 참조하면, 상기 보온재(120)는 제2 절개선(102)을 횡단하며 가로지르는 장요홈(123)이 외주면의 둘레방향을 따라 조성되고, 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)에 각각 구비되는 전열선(111 : 111a, 111b)을 연결하는 연결케이블(114)이 장요홈(123)에 삽입되어 장요홈(123) 내에 배선된다. 즉, 연결케이블(114)은 장요홈(123) 내에 배선되고 장요홈(123)의 양단부에서 각각 보온재(120)를 관통하여 전열선(111 : 111a, 111b)에 연결된다.

이에, 연결케이블(114)이 보온재(120)의 외주면보다 돌출되지 아니한다. 본 발명의 실시예에서는 후술하는 절개형 히터 장치 제조방법에서 설명하는 바와 같이 상기 장요홈(123)의 깊이를 상기 외측 보온재(122)의 두께로 하여서, 외측 보온재를 둘레방향을 따라 절개한 형상으로 장요홈(123)을 형성하였다.

상기 도 2에 도시한 구체적인 실시예에 따르면, 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)에서 각각 케이블이 내측 보온재(121)을 관통하여 전열선(111)에 전기적으로 접속되게 하고, 이와 같이 전열선(111)에 접속된 2가닥의 케이블을 상호 연결하여 상기 연결케이블(114)이 되게 한 후, 연결케이블(114)을 장요홈(123)에 삽입하되, 연결케이블(114)에서 장요홈(123)에 삽입되는 부분의 길이가 장요홈(123)보다 길게하여 느슨하게 된 상태로 장요홈(123)에 삽입되게 한다. 이와 같이 연결케이블(114)을 느슨하게 하는 것은 후술하는 바와 같이 제2 절개선(102)을 회전축으로 하여 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)을 벌리더라도 장력을 받지 아니하고 끊어지지 않게 하기 위함이다.

상기 외피(10)는 휘어질 수 있는 가요성 재질로 4각 판의 형태로 형성되며, 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)을 서로 맞댄 원통형의 단열 히터(100)에서, 2개소의 절개선(101, 102) 중에 어느 하나의 절개선인 제1 절개선(101)에 일측 단부를 일치시켜 부착하기 시작하고 단열 히터(100)의 외주면을 한바퀴 감싸서 타측 단부가 제1 절개선(101)에 일치하도록 부착된다.

이와 같이 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)으로 절개된 단열 히터(100)를 외주면 둘레방향을 따라 상기 외피(10)로 감쌈으로써, 외피(10)의 가요성에 의해서 2개소의 절개선(101, 102) 중에 제2 절개선(102)을 회전축으로 하여, 제1 절개선(101)에서 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)를 벌릴 수 있다.

또한, 상기 외피(10)는 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)으로 절개된 단열 히터(100)를 한바퀴를 감싼 이후에 여분의 연장부(11)가 타측 단부에 연장 형성되게 구비하여서, 연장부(11)를 일측 단부로부터 소정의 폭, 즉, 연장부(11)의 폭까지 2중으로 겹쳐 상기 단열 히터(100)를 에워싸게 할 수 있다.

여기서, 상기 연장부(11)는 겹쳐질 때에 접착제 등으로 부착되는 것은 아니고, 가요성 재질에 의해서 원하는 경우 손으로 들쳐지게 할 수 있다. 상기 연장부(11)에 이어지는 타측 단부도 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 소정의 폭만큼 단열 히터(100)의 외주면에 부착하지 아니하고 들쳐지게 할 수 있다.

상기 결합부재(20)는 상기 연장부(11)로 겹쳐진 부위를 분리 가능하게 결합함으로써, 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)이 벌려지지 아니하고 오므린 상태를 유지할 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에서 상기 결합부재(20)는 똑딱단추로 구성되며, 상기 연장부(11)의 겹쳐지는 면에 암단추(22)를 고정하고 상기 연장부(11)가 겹쳐지는 외피(10)의 외면에 수단추(21)를 고정하여서, 수단추(21)와 암단추(22)의 결합에 의해 상기 연장부(11)를 외피(10)의 외면에 겹치며 고정할 수 있다. 한편, 상기 결합부재(20)는 똑딱단추에 한정되는 것은 아니며, 단열 히터(100)에 부착된 외피(10)의 외면에 상기 연장부(11)를 분리 가능하게 하면 되므로, 예를 들어, 벨크로 결합, 후크와 걸림쇠의 결합, 단추와 단추구멍의 결합 및 밸트와 버클의 결합 중에 어느 하나의 결합 방식을 채용한 구성으로도 가능하다.

상기 절연전선(30, 31)은 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b) 중에 어느 하나의 단열 히터 조각(100a)에서 외피(10) 및 보온재(120)를 관통하여 히팅패드(110a)에 전기적으로 연결된다.

본 발명의 실시예에서는 전열선(111 : 111a, 111b)에 전기적으로 연결되는 절연전선(30)과 온도센서(116)에 전기 신호적으로 연결되는 센서용 절연전선(31)이 마련되어, 외부에서 전기를 공급받아 가열하고 온도 감지 신호를 외부에 전달할 수 있다.

히터 자켓은 도 1에 도시한 바와 같이 길이를 짧게 하여, 복수의 히터 자켓을 공정라인의 파이프에 연달아 설치한다. 이에, 도 1에 도시한 바와 같이 히터 자켓에 2가닥의 절연전선(30)을 설치하여서, 연달아 설치하는 히터 자켓을 순차적으로 연결한다. 그리고, 파이프의 양측 끝단이나 아니면 어느 한쪽 끝단에 설치한 히터자켓을 전기 공급수단에 연결하여 전체 히터자켓에 전기를 공급하게 한다. 결선 방식은 도 9를 참조하여 후술하는 바와 같이 히터자켓을 전기적으로 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있도록 2라인의 절연전선(30)을 각각 히터 자켓에 설치한다.

한편, 각각의 절연전선(30)을 내열성 및 내화성 재질의 튜브로 감싸되, 어느 하나의 절연전선을 센서용 절연전선(31)과 함께 튜브로 감쌌다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 절개형 히터 자켓을 파이프(P)에 장착하기 위해 벌린 상태를 도시한 사시도이고, 도 4은 도 3의 상태를 단면도로 도시한 도면이다.

상기 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 결합부재(20)의 결합을 해제하고 제1 절개선(101)을 벌리면, 외피(10)의 가요성에 의해서 외피(10)의 제2 절개선(102) 상에 접촉된 부위를 축으로 하여 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)이 벌려진다. 이때, 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)에 구비된 전열선(111)을 연결하는 연결케이블(114)은 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)를 벌리기 이전에 내측 보온재(121)의 외주면을 따라 느슨한 상태로 배선되어 있으므로, 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)을 벌려서 꺾이더라도 장력을 받지 아니하고, 끊어지는 일도 발생하지 아니한다.

그리고, 상기 도 3 및 도 4의 상태에서 파이프(P)를 히팅패드(110 : 110a, 110b)에 감싸지도록 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)를 오므리고, 결합부재(20)를 결합시키면, 연장부(11)와 외피(10)는 겹쳐 고정되므로, 파이프(P)를 감싼 상태를 유지하게 된다.

도 5 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 절개형 히터 장치 제조방법의 순서에 의해 제조되는 절개형 히터 자켓의 단계별 형상을 제조방법의 순서에 따라 사시도로 도시한 도면이다.

구체적으로 설명하면,

도 5는 전열선(111)을 두장의 절연시트(112, 113) 사이에 개재하여 적층하는 과정을 보여주는 사이도이고,

도 6은 도 5에 도시한 적층체를 압착하여 형성한 평판형 히팅패드(110')의 사시도이고,

도 7은 평판형 히팅패드(110')을 파이프(P)에 감아 형성한 원통형 히팅패드(110)의 사시도이고,

도 8은 절연전선(30, 31) 및 케이블(114a, 114b)를 연결한 원통형 히팅패드(110)의 사시도이고,

도 9는 도 8에 도시한 절연전선(30)의 결선을 설명하기 위한 도면으로서, 2개의 절연전선(30)을 전열선(111)에 병렬 연결한 도 9(a)와 2개의 절연전선(30)을 전열선(111)에 직렬 연결한 도 9(b)로 나누어 도시하되, 이해하기 쉽게 커넥터(30a, 31a)를 연결한 상태로 도시한 도면이고,

도 10은 내측 보온재(121)를 원통형 히팅패드(110)에 부착한 상태의 사시도이고,

도 11은 내측 보온재(121)를 부착한 원통형 히팅패드(110)를 몰드(200)에 설치하는 과정을 보여주는 사시도이고,

도 12는 몰드(200)에 설치한 상태의 측면도이고,

도 13은 외측 보온재(122)를 내측 보온재(121)의 외면에 형성하여 얻는 원통형의 단열 히터(100)의 사시도이고,

도 14는 원통형 단열 히터(100)를 절개하여 얻는 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)의 사시도이고,

도 15는 연결케이블(114)을 형성한 상태의 사시도이고,

도 16은 외피부(10) 외측 보온재(122)의 외면에 부착하여 얻는 절개형 히터 자켓의 사시도이다.

상기 도 5 내지 도 16에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 절개형 히터 장치 제조방법은 평판형 히팅패드 제조단계(도 5 및 도 6), 히팅패드 입체화단계(도 7), 절연전선 연결단계(도 8 및 도9), 내측 보온재 부착단계(도 10), 외측 보온재 형성단계(도 11 내지 도 13), 절개단계(도 14), 전열선 단일화단계(도 15) 및 외피 부착단계(도 16)를 포함한다.

상기 평판형 히팅패드 제조단계(도 5 및 도 6)에서는 가열 대상인 파이프(P)의 둘레를 한바퀴 감을 수 있는 폭의 제1 절연시트(112)를 폭방향으로 좌우 대칭되는 제1,2 구역으로 나뉘며, 각 구역마다 전기적으로 상호 연결되지 아니하는 전열선(111 : 111a, 111b)를 형성한 후, 각 구역에 맞는 크기의 제2 절연시트(113)를 덮는다. 즉, 제1 절연시트(112)와 제2 절연시트(113)를 크기 및 모양이 동일하게 형성하여 전열선(111 : 111a, 111b)이 개재된 상태로 겹치되, 제2 절연시트(113)는 폭 방향의 중심점을 지나는 선을 따라 절개되어 2장의 제2 절연시트(113a, 113b)로 분리된다. 그리고, 절개된 선을 기준으로 좌우의 전열선(111 : 111a, 111b)이 서로 전기적으로 분리되게 한다.

상기 전열선(111 : 111a, 111b)는 니켈크롬선, 니켈크롬철선, 철크롬선, 동크롬선, 동니켈, 니켈철 등의 일반적으로 알려진 전기저항이 큰 저항선이 사용될 수 있다.

여기서, 서로 전기적으로 분리된 상기 전열선(111 : 111a, 111b)에는 상기 전열선(111 : 111a, 111b)을 전기적으로 상호 연결하기 위한 연결점(111a-1, 111b-1)을 각각 형성한다.

본 발명의 실시예에서는 서로 전기적으로 분리된 상기 전열선(111 : 111a, 111b)이 각각 폐회로로 구성되고, 연결점(111a-1, 111b-1)이 폐회로를 끊어내는 형태로 조성되므로, 단선된 형태로 도시하였다.

제1,2 절연시트(112, 113)는 유리섬유강화시트로 구성할 수 있고, 서로 겹쳐지는 면에는 경화되지 않은 고무재질의 층을 형성하여 하기의 핫프레스(hot press)공정에 의해 제1,2 절연시트(112, 113)가 접착되게 하고, 겹쳐지지 아니하고 외부로 노출되는 면에는 경화된 고무재질의 층을 형성한다. 여기서 고무는 실리콘고무, 불소고무 및 실리카고무 중에 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.

그리고, 2개의 조각으로 분리된 제2 절연시트(113 : 113a, 113b)는 전열선(111a, 111b)의 연결점(111a-1, 111b-1)이 조성된 위치에 맞게 구멍(113-1)이 조성되어 있다.

이와 같이 전열선(111a, 111b)을 절연시트(112, 113) 사이에 개재한 도 6의 평판형 히팅패드(110')는 두 개의 롤러 사이를 통과시켜 내부의 기포를 제거하고, 핫프레스(hot press)에서 50PSI 이상의 압력과 180℃ 이상의 열을 25분간 동시에 가하여 접착 및 경화시킴으로써 일체화된다.

그리고, 평판형 히팅패드(110')를 오븐에서 170℃의 온도로 30분간 가열하여 핫프레스 공정을 지나며 발생한 가스를 제거한다. 잔류가스가 있는 상태로 반도체라인의 파이프에 설치하여 파이프를 가열하게 되면, 가스가 발생하여 공정에 큰 문제를 일으키므로 공정중 발생하는 가스를 제거하는 공정은 반드시 필요하다. 이때, 오븐의 통풍구를 막고 공정을 진행하게 되면 발생한 가스를 제거할 수 없으므로, 반드시 오븐의 통풍구를 열어놓은 상태로 공정을 진행해야 한다. 또한 가스가 실내에 남아있지 않도록 반드시 오븐의 통풍구는 덕트로 연결하여 배기시설을 통하여 제거하도록 한다.

상기 히팅패드 입체화단계(도 7)에서는 상기와 같이 오븐으로 가열한 평판형 히팅패드(110')를 냉각한 후 파이프(P)의 표면의 둘레를 따라 둥굴게 감아 원통형의 히팅패드(110)가 되게 한다. 이때, 제1 절연시트(112)가 파이프(P)의 외면에 닿게 하고, 구멍(113-1)이 있는 제2 절연시트(113 : 113a, 113b)가 겉으로 노출되게 감는다. 그리고, 원통형의 히팅패드(110)는 내열성의 불연실, 경화되지 않은 유리섬유강화시트 또는 열수축튜브등을 이용하여 파이프(P)의 표면에 밀착된 상태를 유지하게 한다.

상기 히팅패드 입체화단계(도 7) 및 이후의 단계에서 사용되는 파이프(P)는 절개형 히터 자켓의 제조를 위해 사용되는 파이프로서, 실제 반도체라인의 파이프와 외경이 동일하고, 제조하려는 절개형 히터 자켓의 길이보다 약간 긴 파이프를 사용하여서, 도 7에 도시한 바와 같이 히팅패드(100)를 감았을 때에 양단이 노출되게 한다. 도면에서 상기 파이프(P)는 파선으로 도시하여서, 제조과정에서의 형상을 자세히 알아볼 수 있게 하였다.

상기 절연전선 연결단계(도 8 및 도 9)에서는 파이프(P)에 밀착된 원통형의 히팅패드(110)의 겉으로 노출된 제2 절연시트(113 : 113a, 113b)에 조성된 2개의 구멍(113-1) 중에서 어느 하나의 구멍 주변에 바이메탈(115) 및 온도센서(116)를 부착한 후, 각각의 구멍을 통해 보이는 2개소의 연결점(111a-1, 111b-1)에 각각 케이블(114a, 114b)을 연결하고, 바이메탈(115) 및 온도센서(116)를 주변에 부착한 구멍에서는 2라인의 절연전선(30) 및 1라인의 센서용 절연전선(31)을 연결한다. 구체적으로 설명하면, 도 9에 도시한 바와 같이 케이블(114a, 114b)을 서로 연결하였다고 가정할 시에, 양측 전열선(111a, 111b)이 하나의 폐회로를 형성하여 바이메탈(115)에 직렬로 연결된 후 절연전선(30)에 연결되게 한다. 온도센서(116)는 센서용 절연전선(31)에 연결되게 한다.

여기서, 2라인의 절연전선(30)은 도 9(a)에 도시한 바와 같이 전열선(111a, 111b)에 병렬되게 하거나 또는 도 9(b)에 도시한 바와 같이 전열선(111a, 111b)에 직렬되게 할 수 있다.

이에 대해 부연 설명하면 다음과 같다.

도 9에 도시한 바와 같이 하술하는 외피 부착단계(도 16) 이후 2라인의 절연전선(30) 중에 어느 하나의 단부에 암 커넥터를 설치하고 다른 하나의 단부에 수 커넥터를 설치하게 된다. 그리고, 본 발명에 따른 히터 자켓을 복수개로 제작하여 파이프를 따라 연이어지게 설치한 후, 인접하는 히터 자켓끼리 암 커텍터와 수 커넥터의 연결로 서로 전기적으로 이어지게 하는 방식으로 복수의 히터 자켓을 순차적으로 연결한다. 이에, 말단의 히터 자켓을 전원 공급부에 연결하여서, 복수의 히터 자켓에 동시에 전기를 공급할 수 있다. 이때, 도 9(a)에 도시한 바와 같이 2라인의 절연전선(30)을 전열선(111a, 111b)에 병렬하여 제조한 히터 자켓을 사용하게 되면 각각의 히터 자켓이 전원 공급부에 병렬로 연결되고, 도 9(b)에 도시한 바와 같이 2라인의 절연전선(30)을 전열선(111a, 111b)에 직렬하여 제조한 히터 자켓을 사용하게 되면 각각의 히터 자켓이 전원 공급부에 직렬로 연결되므로, 병렬 및 직렬 연결 중에 전원 공급부에 맞추어 어느 하나의 연결 방식을 채용한다.

절연전선(30) 또는 케이블(114a, 114b)을 연결점(111a-1, 111b-1)에 연결할 시에는 스팟용접 또는 고온납땜으로 할 수 있으나, 만약, 연결점(111a-1, 111b-1)에서 짧은 길이의 도선이 구멍(113-1)을 통해 외부로 노출되게 하였다면 슬리브를 사용하여 연결한다.

2라인 절연전선(30), 케이블(114a, 114b) 및 센서용 절연전선(31)은 불소수지로 피복된 전선을 사용할 수 있다.

한편, 도 8에 도시한 바와 같이 2라인 절연전선(30), 케이블(114a, 114b) 및 센서용 절연전선(31)은 파티클이 발생하지 아니하고 250℃ 이상의 내열성 및 난연성을 갖는 튜브로 감싸고, 센서용 절연전선(31)은 2라인의 절연전선(30) 중에 어느 하나의 절연전선(30)과 함께 튜브로 감싸는 것이 좋다.

상기 바이메탈(115)은 특정 온도에 도달하면 접촉이 끊어지고 특정 온도 미만에서는 접촉되는 것으로서, 서로 이어진 전열선(111 : 111a, 111b)에 직렬로 연결되어서, 특정 온도에 도달하면 전기 공급을 차단한다. 여기서, 상기한 특정 온도는 파이프의 가열온도로서 80℃~240℃ 범위내에서 결정하고, 결정한 온도에서 차단동작하는 바이메탈을 사용할 수 있다.

상기 온도센서(116)는 온도를 감지하여 외부에 전달함으로써 모니터링하게 하기 위한 것으로서, 온도에 따라 전열선(111 : 111a, 111b)에 공급하는 전기를 단속하는 용도로 사용될 수 있다. 여기서, 상기 바이메탈(115)을 이용하여 적정 온도를 유지하도록 전기를 단속하게 한다면, 생략할 수 있는 구성요소이지만, 본 발명의 실시예에서는 온도를 모니터링하기 위해서 구비한다. 그렇지만, 전열선의 단락 등의 요인에 의한 비정상적인 과열을 방지하기 위해서 과열 시의 온도에 전기 공급을 차단하는 바이메탈을 사용한다면, 상기 온도센서(116)를 구비하여 온도센서(116)로 감지한 온도에 따라 전기 공급을 단속하게 한다.

다음으로, 경화되지 않은 유리섬유강화 조각(113c)으로 구멍(113-1)을 막은 후, 오븐에서 170℃의 온도로 30분간 가열하여 유리섬유강화시트 조각(113c)을 접착시킨다. 이에 대해서 예시적으로 절개형 히터 자켓을 설명하기 위하여 첨부한 상기 도 2를 참조하여 살펴보면, 양측 케이블(114a, 114b)이 제2 절연시트(113)의 구멍(113-1)을 관통하고, 유리섬유강화 조각(113c)으로 덮여있다. 여기서, 오븐으로 가열하게 되므로, 상기 바이메탈(115) 및 온도센서(116)는 오븐으로 가열한 이후에 설치하는 것도 좋다.

상기 내측 보온재 부착단계(도 10)에서는 상기한 바와 같이 절연전선(30), 케이블(114a, 114b) 및 센서용 절연전선(31)이 연결된 원통형의 히팅패드(110)의 외면에 내측 보온재(121)를 접착제를 사용하여 부착한다. 이때, 튜브로 감싼 절연전선(30) 및 케이블(114a, 114b)은 내측 보온재(121)를 관통하여 외부로 노출되게 한다. 내측 보온재(121)는 원통형 히팅패드(110)에서 발생하는 열을 차단하기 위한 것으로 밀도가 낮고 경도가 낮은 재질의 보온재를 사용하며, 본 발명의 실시예에서는 인체에 무해하고, 파티클이 발생하지 않고, 250℃ 이상의 내열성 및 난연성을 가지는 실리콘고무, 불소고무 및 실리카고무 중에 어느 하나를 사용한다. 내측 보온재(121)의 두께는 너무 얇으면 단열 성능이 낮고 너무 두꺼우면 히터 자켓의 두께가 필요 이상으로 두꺼워지므로, 단열 성능을 만족하면서 적절한 부피를 차지하는 3mm~8mm의 범위 내로 할 수 있다.

이때, 상온에서 접착 및 경화되는 접착제를 사용하여 내측 보온재(121)를 히팅패드(110)에 부착할 경우에는 일반적으로 상온에서 24시간의 경과시간이 필요하며, 열경화 접착제를 사용할 경우에는 오븐에서 170℃의 온도로 30분간 가열하여 접착 및 경화시킨다.

상기 외측 보온재 형성단계(도 11 내지 도 13)에서는 내측 보온재(121)를 부착한 원통형의 히팅패드(110)를 파이프(P)의 외면에 감싼 상태로 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이 몰드(200)에 조립한다.

몰드(200)는 상부체(210)와 하부체(220)로 둘러싸이는 중공의 내부공간이 조성되되, 상부체(210)의 내부 상면에는 내부공간의 둘레방향으로 따라 원호를 그리는 돌기(211)가 조성되어 있다. 그리고, 상부체(210)와 하부체(220)의 결합면에는 반원의 홈이 형성되어 서로 맞닿음에 따라 원을 그리는 전선 통과 구멍(230)이 내부공간과 외부공간을 연통시키게 한다.

여기서, 상기 전선 통과 구멍(230)의 위치는 튜브로 감싼 절연전선(30) 및 케이블(114a, 114b)의 위치에 맞게 복수개로 형성되되, 상기 케이블(114a, 114b)를 관통시키기 위한 전선 통과 구멍은 상기 돌기(211)의 양 단부에 형성되어서, 전선 통과 구멍을 끼워지는 상기 케이블(114a, 114b)의 외면에 상기 돌기(211)의 단부가 닿게 한다. 여기서, 돌기(211)의 단부는 상기 케이블(114a, 114b)의 둘레방향을 따라 절반을 감싸며 닿게 되도록 반원 형상의 홈이 조성된다. 그리고, 상기 돌기(211)의 폭 및 높이(상하 사이의 두께)는 상기 케이블(114a, 114b)의 외경보다 크게 한다. 상기 돌기(211)의 높이는 후술하는 연결케이블(114)을 삽입하는 장요홈(123)의 깊이면서 외측 보온재(122)의 두께이므로, 적어도 연결케이블(114)의 일반적인 전선 굵기를 감안하고, 고밀도 보온재로서의 기능을 하게 하기 위해서 3mm~5mm로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 몰드(200)의 길이를 충분히 길게 하여 절개형 히터 자켓을 도면에 도시한 길이보다 길게 제작할 수 있게 하고, 여분의 전선 통과 구멍도 형성하여서, 튜브로 감싼 절연전선(30)과 케이블(114a) 간의 간격이 서로 다른 절개형 히터 자켓도 제작 가능하게 하였다. 여기서 여분의 전선 통과 구멍은 마개로 막아 놓는다.

내측 보온재(121)를 부착한 원통형의 히팅패드(110)가 감싸인 파이프(P)는 몰드(200)의 내부공간에 수용되되, 돌기(211)가 내측 보온재(121)의 외면에 접촉되면서 몰드(200)의 내면과 내측 보온재(121)의 외면 사이 간격이 돌기(211)의 돌출 높이와 같게 되도록 파이프를 고정한다. 그리고, 튜브로 감싼 절연전선(30) 및 케이블(114a, 114b)은 전선 통과 구멍(230)을 관통하게 한다.

여기서, 2장으로 분리되어 원통형을 이루는 2장의 절연시트(113 : 113a, 113b) 간의 경계선 중에 어느 한 경계선 상을 원호형 돌기(211)의 중간이 횡단하며 가로지르도록 내측 보온재(121)를 상기 돌기(211)에 접촉되게 한다.

도면에는 도시하지 아니하였지만, 파이프(P)의 양측 노출된 부위가 끼워지는 격벽(미도시)을 몰드(200)의 내부공간에 설치하여서, 파이프(P)의 외면을 감싼 히팅패드(110) 및 내측 보온재(121)의 단부에 격벽이 밀착되게 한다. 이에, 내측 보온재(121)와 몰드(200) 내면 사이의 공간(240)을 밀폐할 수 있다. 도 12에서는 격벽을 설치하기 이전의 측면도이다.

그리고, 이와 같이 밀폐된 공간(240)에 액상 실리콘을 주입한 후, 오븐에서 170℃의 온도로 기준표에 맞는 시간 동안 가열하여 외측 보온재(122)가 내측 보온재(121)의 외면에 접착된 단열 히터(100)를 제조한다. 여기서, 액상 실리콘은 경화되면서 내측 보온재(121)의 외면에 접착되어 외측 보온재(122)를 형성한다. 몰드(200)의 크기에 따라 열이 내부로 전달되는 시간이 다르므로, 몰드(200)의 크기에 따라 정해진 시간을 준수해야 한다. 정해진 시간보다 적은 시간을 가열하게 되면 접착 및 경화가 이루어지지 않고, 정해진 시간보다 많은 시간을 가열하게 되면 경화된 실리콘 표면에 터짐이 발생한다.

다음으로, 단열 히터(100)가 내부공간에 있는 몰드(200)를 오븐에서 꺼내어 냉각시킨 후, 몰드(200)를 해체하여 도 12에 도시한 바와 같이 외측 보온재(122)까지 형성된 단열 히터(100)를 얻는다.

상기 도 13을 살펴보면, 외측 보온재(122)가 상기 몰드(200)의 상부체(210) 돌기(211)가 있는 부위를 제외하고 내측 보온재(121)의 외면에 매끄럽게 형성되어 있다. 즉, 상기 몰드(200)의 상부체(210) 돌기(211)에 의해서 외측 보온재(122)가 형성되지 아니한 장요홈(123)이 외면에 둘레방향을 따라 소정의 원호각 범위 내로 형성되어 있다.

이때, 장요홈(123)은 2장으로 분리되어 원통형을 이루는 2장의 절연시트(113 : 113a, 113b) 간의 경계선(113-2, 113-3) 중에 어느 한 경계선(113-3)의 상부를 횡단하여 가로지른 형태로 조성되고, 장요홈(123)의 양단에서 각각 케이블(114a, 114b)이 관통하므로, 케이블(114a, 114b)을 꺾어서 장요홈(123)으로 삽입할 수 있다.

상기 절개단계(도 14)에서는 단열 히터(100)로부터 파이프(P)를 분리한 후, 2장으로 분리되어 원통형을 이루는 제2 절연시트(113 : 113a, 113b) 간의 경계선(113-2, 113-3)을 절개선(101, 102)으로 하여 원통형의 단열 히터(100)를 절개한다. 이에 따라, 반원 단면을 갖는 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)을 얻는다. 이때, 반드시 2장의 제2 절연시트(113 : 113a, 113b) 간 경계선을 절개선으로 하여 절개를 하여야 하며, 경계선을 벗어나게 되면 전열선이 외부로 노출되거나 전열선이 단선될 수 있으니 주의하여야 한다.

이와 같이 절개함에 따라, 상기 장요홈(123)도 2등분되어서, 양측 단열 히터 조각(100a, 100b)에 동일한 크기 및 모양으로 양분된다.

상기 전열선 단일화단계(도 15)에서는 2개의 조각으로 분리한 단열 히터 조각(100a, 100b)를 포개어 원통형을 이루게 한 상태에서(바람직하게는 도 15에 도시한 바와 같이 파이프에 감기게 함) 양측의 케이블(114a, 114b)을 고온납 또는 슬리브를 이용하여 전기적으로 연결함으로써 연결케이블(114)를 형성하고, 형성한 연결케이블(114)을 장요홈(123)에 삽입한다. 양측의 케이블(114a, 114b)은 장요홈(123)의 양단부에서 외경의 절반만 외측 보온재(122)에 감싸지며 관통하고 나머지 절반이 장요홈(123)에 노출되므로, 장요홈(123)의 양단부에서 양측의 케이블(114a, 114b)을 꺾어 장요홈(123)에 삽입한 후 연결함으로써, 장요홈(123)의 밖으로 돌출되지 아니하게 한다.

이때, 양측 단열 히터 조각(100a, 100b)에 각각 하나씩 마련되는 케이블(114a, 114b)은 각각의 전열선(111a, 111b)에 연결되어 있으므로, 케이블(114a, 114b)의 연결에 의해서 양측의 전열선(111a, 111b)을 서로 전기적으로 연결되게 한다. 또한, 케이블(114a, 114b) 간을 연결하여 연결케이블(114)을 형성할 시에는 장요홈(123)에 삽입하여 외측 보온재(122)의 외면으로 돌출되지 아니하게 하면서, 연결케이블(114)의 외경보다 폭 및 깊이가 크게 형성된 장요홈(123) 내에 느슨하게 배선되게 한다. 이에 따라, 연결케이블(114)은 2개의 절개선 중에 하나의 절개선(102)을 횡단하며 가로지르게 배선되고, 후술하는 바와 같이 외피(10)를 부착하더라도 형성된 부위가 볼록하게 튀어나오지 아니하게 되어 미관을 좋게 하고, 도 4에 도시한 바와 같이 양측 단열 히터 조각(100a, 100b)을 벌릴 시에 장력을 받지 아니하여 끊어지는 일이 발생하지 아니하게 한다..

상기 외피 부착단계(도 16)는 연결케이블(114)에 의해 양측 전열선(111a, 111b)이 연결된 단열 히터(100)의 외면, 즉, 외측 보온재(122)의 외면에 외피(10)를 접착한다.

여기서, 외피(10)는 2개의 단열 히터 조각(110a, 110b)을 포개어 원통형으로 한 상태에서 2개의 단열 히터 조각(110a, 110b) 간 2개소의 경계선, 즉, 2개소의 절개선(101, 102) 중에 상기 연결케이블(114)이 횡단하는 절개선(102)의 반대측 절개선(101)에 일단을 일치시킨 후 2개의 단열 히터 조각(110a, 110b)을 감싸도록 한바퀴를 돌며 접착제로 접착되고, 한바퀴를 감싸고도 여분의 연장부(11)를 구비하여서 연장부(11)를 이용하여 2겹으로 감싸게 할 수 있다. 이때, 연장부(11)에 고정되는 암단추(22)와, 연장부(11)에 겹쳐지는 외피(10)의 외면에 고정되는 수단추(21)로 구성되는 결합부재(20)에 의해서, 연장부(11)를 2겹으로 감싸며 고정할 수 있다.

이때, 상온에서 외피(10)를 2개의 단열 히터 조각(110a, 110b)의 외면에 접착 및 경화되는 접착제를 사용할 시에는 상온에서 24시간의 경과시간이 필요하며, 열경화 접착제를 사용할 시에는 오븐에서 170℃의 온도로 30분간 가열하여 접착 및 경화시킨다.

그리고, 외피(20)를 접착한 이후에는 각각 튜브로 감싼 상태로 외부로 돌출된 2라인의 절연전선(30)의 단부에 각각 커넥터(30a)를 연결하고, 어느 하나의 절연전선과 함께 튜브로 감싸서 외부로 노출된 센서용 절연전선(30)에도 커넥터(31a)를 연결하며, 이후, 파이프(P)로부터 분리하여 도 1에 도시한 절개형 히터 자켓을 얻는다.

상기한 바와 같이 제조한 절개형 히터 자켓을 반도체설비의 배관에 장착할 시에는, 결합부재(20)의 수단추(21)와 암단추(22)를 결합 해제한 상태에서 단열 히터 조각(100a, 100b)을 좌우로 손쉽게 벌린 후 배관에 외삽하는 형태로 다시 포개고, 결합부재(20)의 수단추(21)와 암단추(22)를 결합한다.

그러면, 절개형 히터 자켓은 절연전선(30)을 통해 전기를 공급함으로써 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)에서 동시에 열을 발생시켜 배관에 열을 전달하고, 이에, 배관을 통해 이송되는 기체나 액체에 열전달한다. 이때, 이송되는 기체나 액체가 증발성 유체인 경우, 증발성 유체가 배관의 내부 표면상에 고화되어 침착되는 것을 방지한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 절개형 히터 자켓은 원통형이 아닌 파이프를 가열하기 위한 형상을 가질 수도 있다. 예를 들면, 다각형 단면을 갖는 파이프를 가열하기 위한 절개형 히터 자켓도 가능하며, 이 경우에 상기한 제1,2 절개선(101, 102)의 조성 위치는 제1,2 절개선(101, 102)을 따라 단열 히터(100)를 절개하였을 시에 2개의 단열 히터 조각(100a, 100b)을 각각 벌리지 않더라도 내면을 파이프의 외면에 밀착하여 파이프의 외면을 둘레를 따라 빈틈 없이 에워싸게 할 수 있는 위치로 선정한다. 예를 들어 정삼각 단면을 갖는 파이프의 경우에 어느 하나의 모서리를 제1 절개선으로 한다면 그 모서리에 접하지 않고 대신에 마주하게 되는 면에 제2 절개선을 조성한다. 이는 하나의 모서리에 접하는 양측 면에 절개선을 조성하는 경우 어느 하나의 조각을 벌리며 파이프에 밀착해야 하기 때문이다.

이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다.

따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.

100 : 단열 히터 100a,100b : 단열 히터 조각
101,102 : 절개선
110,110a,110b : 히팅패드 111,111a,111b : 전열선
112,113 : 절연시트 114,114a,114b : 연결케이블
115 : 바이메탈 116 : 온도센서
120,120a,120b : 보온재 121 : 내측 보온재 122 : 외측 보온재
123 : 장요홈
200 : 몰드 210 : 상부체 211 : 돌기
220 : 하부체 230 : 전선 통과 구멍
10 : 외피 11 : 연장부
20 : 결합부재 21 : 수단추 22 : 암단추
30 : 절연전선 31 : 센서용 절연전선

Claims (4)

1. 삭제
2. 전열선이 매설되고 파이프의 둘레를 에워싸도록 형성된 히팅패드 및 히팅패드의 외면을 에워싸며 부착된 보온재로 구성되는 단열 히터가 길이방향으로 형성된 2개소의 절개선을 따라 절개하여 2개의 조각으로 분리하고,
   2개소 절개선 중에 어느 하나의 절개선에서 시작하여 외면을 한바퀴 감싸며 부착되고도 여분의 연장부로 겹쳐 감싸게 한 가요성을 갖는 외피를 구비하고, 연장부로 겹쳐진 부위를 분리 가능하게 결합함으로써, 외피의 가요성에 의해 다른 하나의 절개선 부위를 회전축으로 하여 어느 하나의 절개선 부위를 벌려 파이프를 감싸며 오므리게 한 후 파이프에 고정할 수 있게 하며,
   2개의 조각에 구비되는 전열선을 다른 하나의 절개선을 횡단하며 지나는 연결케이블로 연결하여 2개의 조각 중에 어느 하나 조각에서만 보온재 및 외피를 관통하는 전선을 통해 2개의 조각에 전기를 공급받게 하되,
   상기 보온재의 외면에는 다른 하나의 절개선을 횡단하며 둘레방향을 따라 조성된 장요홈을 구비하고,
   상기 연결케이블은 장요홈의 길이보다 길게 하여 느슨하게 된 상태로 장요홈 내에 배선되고, 장요홈의 양측 단부에서 각각 보온재를 관통하여 히팅패드의 전열선에 연결됨으로써, 2개의 조각에 구비되는 전열선을 전기적으로 연결되게 한 것임을 특징으로 하는 절개형 히터 자켓.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 보온재는 상기 히팅패드의 외면에 부착되고 저밀도의 실리콘고무, 불소고무 및 실리카고무 중에 어느 하나로 이루어지는 내측 보온재; 및 내측 보온재의 외면에 소정의 두께로 액상 실리콘을 경화한 외측 보온재;로 구성되고,
   상기 장요홈은 외측 보온재를 둘레방향을 따라 절개한 형상으로 이루어짐을 특징으로 하는 절개형 히터 자켓.
4. 제1 절연시트를 폭방향으로 2개의 구역에 각각 전열선을 배치한 후 좌우의 각 구역에 맞게 분리된 2장의 제2 절연시트를 각 구역에 1장씩 적층 형성하여 평판형 히팅패드를 제조하되, 좌우의 전열선을 상호 연결하기 위한 연결점을 좌우 전열선에 각각 형성하고, 연결점의 위치에 맞게 제2 절연시트에 구멍을 형성한 평판형 히팅패드 제조단계;
   평판형 히팅패드를 파이프의 외면을 감싸게 형성하되, 구멍이 형성된 제2 절연시트를 외부로 노출되게 한 히팅패드 입체화단계;
   제2 절연시트의 구멍을 통해서 좌우 전열선의 연결점에 각각 케이블을 연결하되, 어느 한쪽 연결점에는 외부와 전기적으로 연결하기 위한 절연전선을 추가 연결하는 전선 연결단계;
   저밀도의 실리콘고무, 불소고무 및 실리카고무 중에 어느 하나로 이루어지는 내측 보온재를 제2 절연시트의 외면에 부착하되, 케이블 및 절연전선이 내측 보온재를 관통하게 한 내측 보온재 부착단계;
   내측 보온재의 외면에 소정의 두께로 액상 실리콘을 경화한 외측 보온재를 형성하여 단열 히터를 제조하되, 좌우 전열선에 연결된 케이블 사이에 장요홈이 형성되게 하여, 장요홈이 2장의 제2 절연시트 경계선 중에 하나의 경계선 상을 횡단하게 한 외측 보온재 형성단계;
   2장의 제2 절연시트의 2개소 경계선을 따라 절개하여 단열 히터를 2개의 조각으로 분리하는 절개단계;
   2개의 조각을 맞대어 원통형이 되게 한 상태에서, 좌우 전열선의 연결점에 연결된 케이블을 상호 연결한 후 장요홈에 삽입하여 2개소의 절개선 중에 하나의 절개선을 횡단하게 하되, 장요홈 내에 느슨하게 배선되도록 삽입하는 전열선 단일화단계;
   2개소의 절개선 중에 다른 하나의 절개선에서 시작하여 외주면을 한바퀴 감싸며 부착되고도 여분의 연장부로 겹쳐 감싸게 한 가요성을 갖는 외피를 설치하되, 연장부로 겹쳐진 부위를 분리 가능하게 결합하게 하고, 절연전선이 외피를 관통하여 외부로 노출되게 한 외피 부착단계;
   를 포함함을 특징으로 하는 절개형 히터 자켓 제조방법.

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