KR102041157B1 - 고온용 배관구조를 위한 히터 자켓 - Google Patents
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Abstract
난연성, 보온성 및 단열성을 충분하게 발휘하면서, 고온에서 변형이나 손상이 일어나지 않는 히터 자켓을 제시한다. 그 자켓은 고온용 유체수송 배관구조에 적용하기 위한 열을 발생하는 발열층과, 발열부의 일측에 배치되고 배관구조에 접촉하며 배관구조에 열을 전달하는 자켓 내피와, 발열부의 타측에 배치되고 발열부를 단열시키며 세라믹 섬유로 이루어진 단열층 및 단열층에 부착되고 알루미나 직물로 이루어진 알루미나 직물층을 포함한다.
Description
본 발명은 히터 자켓에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고온에 적합한 단열재 및 외피로 구성된 고온용 배관구조를 위한 히터 자켓에 관한 것이다.
반도체, LCD, 장비제조 등의 공정에서는 액체 또는 기체와 같은 유체가 수송로 내부 표면상에 고화되어 침착되는 것을 방지하기 위해서 배관 온도를 특정온도로 유지하고 있다. 이를 위해서, 전열선이 매설된 히터 자켓으로 배관, 튜브, 밸브 등 유체 수송 경로의 외면을 감싸고, 전열선으로 배관 등을 특정 온도로 가열한다. 히터 자켓의 경우, 전열선에 전기를 공급함에 따라 발생한 열이 외부대기로 방출되지 아니하게 하고 이에 따라 전력소비를 줄이는 한편, 작업자가 히터 자켓에 접촉되더라도 화상을 입지 아니하게 하기 위해서, 전열선이 매설된 히팅패드를 보온재로 감싼다.
히터 자켓에 관해서는 국내등록특허 제10-1439989호 등에서 다양하게 제시되어 있다. 종래의 히터 자켓은 단열재로 폴리테트라플로오루에틸렌(PlytTtraFluoroEthylene, PTFE)와 같은 합성수지를 사용하고, 가요성을 가진 합성수지 내피 및 외피를 적용한다. 하지만, 종래의 히터 자켓은 합성수지를 사용하기 때문에, 고온환경에 적용하기 어렵다. 왜냐하면, 합성수지로 이루어진 단열재, 내피 및 외피는 고온에서 변형이나 손상이 일어나기 때문이다. 이에 따라, 단열재, 내피 및 외피는 난연성, 보온성 및 단열성을 충분하게 발휘하면서, 고온에서 변형이나 손상이 일어나지 않는 히터 자켓이 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 난연성, 보온성 및 단열성을 충분하게 발휘하면서, 고온에서 변형이나 손상이 일어나지 않는 히터 자켓을 제공하는 데 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 고온용 배관구조를 위한 히터 자켓은 고온용 유체수송 배관구조에 적용하기 위한 열을 발생하는 발열층과, 상기 발열부의 일측에 배치되고 상기 배관구조에 접촉하며 상기 배관구조에 열을 전달하는 자켓 내피와, 상기 발열부의 타측에 배치되고 상기 발열부를 단열시키며 세라믹 섬유로 이루어진 단열층, 및 상기 단열층에 부착되고 알루미나 직물로 이루어진 알루미나 직물층을 포함한다.
본 발명의 자켓에 있어서, 상기 자켓 내피는 금속 섬유, 세라믹 섬유 또는 그들이 혼합된 섬유 중의 어느 하나의 집합체로 이루어진 전도층을 포함할 수 있다. 상기 자켓 내피는 실리카 계열의 접합재, 규소 탄산나트륨계 접합제 또는 실리콘 고용체인 Si1-xRx(R;은 고용물질; x는 원자량 비) 접합제 중의 어느 하나의 세라믹 접합체로 이루어진 전도층 접합층을 포함할 수 있다.
본 발명의 자켓에 있어서, 상기 단열층을 이루는 세라믹 섬유는 알루미나-실리카계 섬유일 수 있다. 상기 발열층 및 상기 단열층 사이에는 격리층이 존재할 수 있다.
본 발명의 바람직한 자켓에 있어서, 상기 자켓 외피는 상기 알루미나 직물층 및 상기 단열층 사이에 위치하는 외피 접합층을 포함할 수 있다. 상기 자켓 외피는 경화수지가 상기 알루미나 직물층의 표면에 도포되어 경화되는 보호층을 포함할 수 있다. 상기 경화수지는 열가소성 수지, 자외선 경화수지 또는 실리콘 경화수지 중의 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 고온용 배관구조를 위한 히터 자켓에 의하면, 세라믹 단열재 및 알루미나 섬유로 이루어진 직물의 외피로 사용함으로써, 난연성, 보온성 및 단열성을 충분하게 발휘하면서, 고온에서 변형이나 손상이 일어나지 않는다.
도 1은 본 발명에 의한 고온용 배관을 위한 히터 자켓을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 한편, 상부, 하부, 정면 등과 같이 위치를 지적하는 용어들은 도면에 나타낸 것과 관련될 뿐이다. 실제로, 히터 자켓은 임의의 선택적인 방향으로 사용될 수 있으며, 실제 사용할 때 공간적인 방향은 히터 자켓의 방향 및 회전에 따라 변한다.
본 발명의 실시예는 세라믹 단열재 및 알루미나 섬유로 이루어진 직물의 외피로 사용함으로써, 고온용 배관구조에서 난연성, 보온성 및 단열성을 충분하게 발휘하면서, 고온에서 변형이나 손상이 일어나지 않는 히터 자켓을 제시한다. 이를 위해, 세라믹 단열재를 사용하고 알루미나 섬유로 이루어진 직물로 외피를 구성하는 히터 자켓의 구조를 구체적으로 알아보고, 세라믹 단열재 및 알루미나 직물에 대하여 자세하게 설명하기로 한다. 본 발명의 히터 자켓은 전열선이 매설되고, 배관, 튜브, 밸브 등 유체수송을 위한 배관구조의 외면을 감싸며, 전열선으로 배관 등을 특정 온도로 가열하는 역할을 한다. 본 발명의 실시예에 의한 히터 자켓은 대략 500℃ 이상의 고온의 유체수송을 하는 배관구조에 적용된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 고온용 배관구조를 위한 히터 자켓을 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 단면도이다. 다만, 엄밀한 의미의 도면을 표현한 것이 아니며, 설명의 편의를 위하여 도면에 나타나지 않은 구성요소가 있을 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 히터 자켓은 자켓 내피(10), 발열층(12), 격리층(13), 단열층(14) 및 자켓 외피(15)를 포함한다. 통상적으로, 히터 자켓은 길이 방향으로 분리된 분리면(11)을 형성하는 원통 형태로써, 측면은 자켓 외피(15)와 동일한 구조를가지면서 연장된 측면 외피(16)에 의해 덮여 있다. 즉, 자켓 외피(15) 및 측면 외피(16)와 실질적으로 동일한 구조를 가진다. 결합부(17)는 분리면(11)이 서로 밀착되어 결합하도록 하고, 다양한 방식으로 결합할 수 있다. 도면에서는 그 사례로써 암수 벨크로테이프를 부착하는 방법을 제시하였다.
자켓 내피(10)는 발열층(12)이 외부로 노출되지 않도록 하고, 일측은 유체수송 배관구조에 접촉하며 타측은 발열층(12)에 접촉한다. 자켓 내피(10)는 반드시 이에 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 자켓 내피(10)는 전도층(10b)을 포함한다. 전도층(10b)은 열전도성이 우수하고, 고온에도 잘 견디며, 유연성이 있어서 상기 배관구조를 용이하게 감쌀 수 있는 재질로 이루어진다. 전도층(10b)은 발열층(12)의 온도에 따라 금속 섬유, 또는 세라믹 섬유 또는 그들이 혼합된 섬유 중의 어느 하나의 집합체로 이루어질 수 있다. 예컨대, 발열층(12)의 온도가 상대적으로 저온이면 금속 섬유로 이루어진 직물이 바람직하고, 상대적으로 고온이면 세라믹 섬유로 이루어진 직물이 바람직하다.
전도층 외피(10a)는 전도층(10b)이 외부로 노출되지 않도록 하고, 전도층(10b)과 동일한 재질로 제작할 수 있다. 전도층 외피(10a)는 집합체인 전도층(10b)과는 달리 직물 형태를 가진다. 다시 말해, 전도층 외피(10a)는 발열층(12)의 온도에 따라 금속 섬유, 또는 세라믹 섬유 또는 그들이 혼합된 섬유 중의 어느 하나로 이루어진 직물로 형성될 수 있다. 예컨대, 발열층(12)의 온도가 상대적으로 저온이면 금속 섬유로 이루어진 직물이 바람직하고, 상대적으로 고온이면 세라믹 섬유로 이루어진 직물이 바람직하다.
전도층 접합층(10c)은 발열층(12) 및 전도층(10b)을 접합하기 위한 것이다. 전도층 접합층(10c)은 발열층(12)의 온도에 따라 예컨대 공지된 실리카 계열의 접합재, 규소 탄산나트륨계 접합제 또는 실리콘 고용체인 Si1-xRx(R;은 고용물질; x는 원자량 비) 접합제 등과 같은 세라믹 접합제를 사용할 수 있다. 실리카 계열의 접합제는 상대적으로 저온에 적용할 수 있고, 실리콘 고용체 접합제는 상대적으로 고온에서 적용할 수 있다. 경우에 따라, 전도층(10b) 또는 전도층 접합층(10c) 또는 그들 모두가 없이 자켓 내피(10)로 활용할 수 있다. 만일, 전도층(10b) 및 전도층 접합층(10c)이 모두 없다면, 자켓 내피(10)는 전도층 외피(10a)로 이루어질 수 있다.
발열층(12)은 통상적으로 발열선(12a) 및 발열선지지층(12c)을 포함한다. 발열선(12a)은 나선 형태 또는 절연피복을 갖는 형태로 구현될 수 있다. 발열선(12a)에 전기적으로 연결된 리드선(21)과, 리드선(21)에 전기적으로 연결된 커넥터(20)에 의해 외부의 전원과 연결된다. 발열선(12)은 본 발명의 실시예에 의한 고온 유체수송을 위하여, 충분한 정도의 열을 발생한다. 이를 위하여, 발열선(12)의 재질, 가해지는 전력 등은 적절하게 조절할 수 있다.
발열선(12a)은 실리카(sillica) 등과 같은 내열성 재질의 봉제실(12b)에 의해 발열선지지층(12c)에 고정된다. 발열선지지층(12c)는 유리섬유직물(glass fiber cloth) 등과 같은 내열성 재질을 사용하여 제작할 수 있다. 필요한 경우, 발열층(12)은 격리층(13)에 의해 단열층(14)과 격리될 수 있다. 격리층(13)은 발열층(12)의 온도에 따라 금속 섬유, 또는 세라믹 섬유 또는 그들이 혼합된 섬유 중의 어느 하나로 이루어진 직물로 형성할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 단열층(14)과 접하는 격리층(13)의 표면에는 앞에서 설명한 세라믹 접합제가 도포될 수 있다. 경우에 따라, 격리층(13)을 적용하지 않고, 단열층(14)과 발열층(12)이 직접 접촉할 수도 있다.
단열층(14)은 발열층(12)으로부터 발생하는 열이 외부로 손실되지 않도록 하며, 세라믹계 단열재로 이루어지는 것이 바람직하다. 구체적으로, 단열층(14)은 세라믹 섬유를 이용하며, 세라믹 섬유는 1,000℃ 이상의 고온에서도 3% 이하의 낮은 선수축율을 보이며, 내수성 및 화학적 내구성 또한 우수하다. 고온에서 우수한 물성을 가지는 내화성 세라믹 섬유는 예컨대, 안전사용온도가 1,100~1,260℃인 알루미나-실리카계가 사용된다. 필요에 따라 붕산 글라스, 지르코니아, 산화크롬 등을 첨가하여 다양한 기능이 부가된 세라믹 섬유를 제작할 수 있다.
자켓 외피(15)는 알루미나 직물층(15b)을 포함한다. 알루미나 직물층(15b)을 이루는 알루미나 직물은 순도가 높은 알루미나 섬유로 구성되며, 알루미나 섬유를 대략 직경 7~10㎛의 필라멘트를 묶어서 평직한 것이다. 알루미나 직물층(15b)와 단열층(14) 사이에는 외피 접합층(15a)이 존재할 수 있고, 알루미나 직물층(15b)에 대하여 외피 접합층(15a)의 반대편에는 보호층(15c)을 구비할 수 있다. 상황에 따라, 자켓 외피(15)는 외피 접합층(15a) 및 보호층(15c)이 없이 알루미나 직물층(15b)만으로 구성될 수도 있다. 외피 접합층(15a)에는 앞에서 제시한 세라믹 접합제가 채택될 수 있다. 경우에 따라, 단열층(14)에 의해 알루미나 직물층(15b)에 가해지는 온도는 급격하게 낮아졌으므로, 일반적으로 사용되는 핫멜트 접착제와 같은 고분자 접착제를 사용할 수 있다.
자켓 외피(15)는 단열층(14)에 의해 단열되었으므로, 자켓 내피(10)에 비해 상대적으로 낮은 온도를 나타낸다. 이에 따라, 자켓 외피(15)를 구성하는 알루미나 직물층(15b)의 표면에는 이를 보호하기 위한 보호층(15c)을 구비할 수 있다. 보호층(15c)은 경화성 수지로 경화되어 피복될 수 있다. 상기 경화성 수지는 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지일 수 있다. 열경화성 수지는 본 발명의 범주 내에서 다양하게 선택할 수 있다. 예를 들어, 수산기 함유 아크릴 수지, 수산기를 가지고 중량 평균 분자량이 100,000~1,000,000인 아크릴계 수지, 블록이소시아네이트를 주성분으로 하는 수지 조성물, 수산기 함유 아크릴 수지와 블록이소시아네이트를 필수 성분으로 하는 조성물, 이소시아네이트기와 반응할 수 있는 관능기를 한 분자 안에 2개 이상 가지는 화합물과 블록이소시아네이트를 포함하는 조성물 등이 있다.
자외선 경화성 수지는 예를 들어 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지 또는 폴리에스터 수지 등에 여러 가지의 아크릴 단위체와 자외선 경화 촉매를 배합해서 만든다. 자외선에 의한 경화물질의 구체적인 사례로써, 자외선 반응성 코팅물질로서 우레탄 또는 아크릴레이트 올리고머, 반응성 모노머, 광개시제 및 레벨링제를 혼합한다. 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 지방족, 환상의 지방족, 방향족 화합물 또는 이들 화합물의 올리고머를 함유하고, 폴리에스테르 폴리올이나 폴리에테르 폴리올이 분자구조상에 포함되어 있는 화학식을 갖는다. 반응성 모노머로는 트리메틸프로판 트리아크릴레이트, 헥산디올디아크를레이트, 펜타에리스티롤 트리아크릴레이트, 디펜타아릿티롤 헥사아크릴레이트를 경도 및 부착력을 고려하여 적당한 비율로 혼합하여 조절한다. 광개시제는 자외선에 의해 활성을 띠는 통상의 중합개시제를 사용하며, 특히 히드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조페놀, 페닐-2-히드록시-2-페닐케톤을 주로 사용한다.
경우에 따라, 보호층(15c)은 알루미나 직물의 표면 또는 열/자외선 경화된 수지의 표면에 액상 실리콘을 도포하여 경화시킬 수 있다. 알루미나 직물층(15b)의 표면을 실리콘으로 경화함으로써 알루미나 직물의 배열은 더욱 양호하게 지지된다. 경화된 보호층(15c)은 경화된 수지가 본래 보유하는 탄력성, 유연성 등의 기계적 특성을 그대로 가지고 있다. 보호층(15c)은 알루미나 직물층(15b)에 가해지는 외부 충격에 대한 내구성 및 알루미나 직물층(15b)의 구조적 안정성이 높아진다. 알루미나 직물층(15b)에 경화수지를 도포하는 방법으로서는 코터, 스크린 인쇄, 딥 코팅 등 주지의 각종 방법을 적용할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 전도층 외피(10a), 전도층(10b) 및 전도층 접합층(10c)로 구성된 자켓 내피(10), 격리층(13) 및 외피 접합층(15a), 알루미나 직물층(15b) 및 보호층(15c)의 자켓 외피(15)로 구성된 히터 자켓을 제시하였다. 그런데, 상기 히터 자켓이 적용되는 배관구조의 크기 및 형상을 고려하여, 히터 자켓의 설계를 다르게 할 수 있다. 예컨대, 자켓 내피(10)는 전도층 외피(10a) 및 자켓 외피(15)는 알루미나 직물층(15b)으로만 이루어지고, 필요한 경우 격리층(13)을 생략할 수 있다.
이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
10; 자켓 내피 10a; 전도층 외피
10b; 전도층 10c; 전도층 접합층
11; 분리면 12; 발열층
12a; 발열선 12b; 봉재실
12c; 발열선지지층 13; 격리층
14; 단열층 15; 자켓 외피
15a; 외피 접합층 15b; 알루미나 직물층
15c; 보호층 16; 측면 외피
17; 결합부 20; 커넥터
21; 리드선
10b; 전도층 10c; 전도층 접합층
11; 분리면 12; 발열층
12a; 발열선 12b; 봉재실
12c; 발열선지지층 13; 격리층
14; 단열층 15; 자켓 외피
15a; 외피 접합층 15b; 알루미나 직물층
15c; 보호층 16; 측면 외피
17; 결합부 20; 커넥터
21; 리드선
Claims (8)
- 고온용 유체수송 배관구조에 적용하기 위한 열을 발생하는 발열부;
상기 발열부의 일측에 배치되고 상기 배관구조에 접촉하며, 상기 배관구조에 열을 전달하고 금속 섬유, 세라믹 섬유 또는 그들이 혼합된 섬유 중의 어느 하나의 집합체로 이루어진 전도층을 포함하는 자켓 내피;
상기 발열부의 타측에 배치되고 상기 발열부를 단열시키며, 알루미나-실리카계 섬유로 이루어진 단열층; 및
상기 단열층에 부착되고, 알루미나 직물로 이루어진 알루미나 직물층을 포함하는 자켓 외피를 포함하고,
상기 자켓 외피에는 상기 알루미나 직물층 및 상기 단열층 사이에 위치하고 실리카 계열의 접합재, 규소 탄산나트륨계 접합제 또는 실리콘 고용체인 Si1-xRx(R;은 고용물질; x는 원자량 비) 접합제 중의 어느 하나의 세라믹 재질의 접합체로 이루어진 외피 접합층을 포함하는 것을 특징으로 하는 고온용 배관구조를 위한 히터 자켓. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 자켓 내피는 실리카 계열의 접합재, 규소 탄산나트륨계 접합제 또는 실리콘 고용체인 Si1-xRx(R;은 고용물질; x는 원자량 비) 접합제 중의 어느 하나의 세라믹 접합체로 이루어진 전도층 접합층을 포함하는 것을 특징으로 하는 고온용 배관구조를 위한 히터 자켓.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 발열부 및 상기 단열층 사이에는 격리층이 존재하는 것을 특징으로 하는 고온용 배관구조를 위한 히터 자켓.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 자켓 외피는 경화수지가 상기 알루미나 직물층의 표면에 도포되어 경화되는 보호층을 포함하는 것을 특징으로 하는 고온용 배관구조를 위한 히터 자켓.
- 제7항에 있어서, 상기 경화수지는 열가소성 수지, 자외선 경화수지 또는 실리콘 경화수지 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 고온용 배관구조를 위한 히터 자켓.
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|---|---|---|---|
| KR1020190032694A KR102041157B1 (ko) | 2019-03-22 | 2019-03-22 | 고온용 배관구조를 위한 히터 자켓 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR102041157B1 true KR102041157B1 (ko) | 2019-11-06 |
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ID=68541736
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200314967A1 (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | Mks Instruments, Inc. | Low Profile Heater Apparatus and Method of Manufacture |
| KR102250066B1 (ko) * | 2020-02-17 | 2021-05-10 | 김홍석 | 반도체 및 에프피디의 공정챔버 배기관 내벽에 생성되는 불순물 감소 장치 |
| KR102299088B1 (ko) * | 2020-03-05 | 2021-09-07 | 강홍구 | 히팅 자켓 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040016367A (ko) * | 2002-08-16 | 2004-02-21 | 스위 뉴엔 캐롤 | 합성 내화 절연타일 및 그 제조방법 |
| KR101059322B1 (ko) * | 2010-05-26 | 2011-08-24 | 김성훈 | 유체 이송관 가열장치 |
| JP5602219B2 (ja) * | 2010-04-06 | 2014-10-08 | ニチアス株式会社 | ジャケットヒータ及びその装着方法 |
| KR20160062360A (ko) * | 2014-11-25 | 2016-06-02 | 주식회사 티에스시 | 배관용 히터 |
-
2019
- 2019-03-22 KR KR1020190032694A patent/KR102041157B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040016367A (ko) * | 2002-08-16 | 2004-02-21 | 스위 뉴엔 캐롤 | 합성 내화 절연타일 및 그 제조방법 |
| JP5602219B2 (ja) * | 2010-04-06 | 2014-10-08 | ニチアス株式会社 | ジャケットヒータ及びその装着方法 |
| KR101059322B1 (ko) * | 2010-05-26 | 2011-08-24 | 김성훈 | 유체 이송관 가열장치 |
| KR20160062360A (ko) * | 2014-11-25 | 2016-06-02 | 주식회사 티에스시 | 배관용 히터 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200314967A1 (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | Mks Instruments, Inc. | Low Profile Heater Apparatus and Method of Manufacture |
| US11737176B2 (en) * | 2019-03-28 | 2023-08-22 | Mks Instruments, Inc. | Low profile heater apparatus and method of manufacture |
| KR102250066B1 (ko) * | 2020-02-17 | 2021-05-10 | 김홍석 | 반도체 및 에프피디의 공정챔버 배기관 내벽에 생성되는 불순물 감소 장치 |
| KR102299088B1 (ko) * | 2020-03-05 | 2021-09-07 | 강홍구 | 히팅 자켓 |
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