KR102134645B1

KR102134645B1 - 에너지 절감형 배관용 히팅자켓

Info

Publication number: KR102134645B1
Application number: KR1020190109463A
Authority: KR
Inventors: 이승룡
Original assignee: (주)제이솔루션
Priority date: 2019-09-04
Filing date: 2019-09-04
Publication date: 2020-07-16

Abstract

본 발명은 에너지 절감형 배관용 히팅자켓에 관한 것으로, 두께를 최소화하면서도 내부에서 열전도와 열대류를 복합적으로 차단하는 다중구조에 의해 열손실을 최소화함으로써 전기에너지 소모를 대폭 줄일 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 하면이 배관과 대면하여 접촉하도록 한 내피시트; 상기 내피시트 상면에 설치되어 전원이 인가되면 발열하는 열선; 상기 열선을 사이에 두고 상기 내피시트 상면에 적층되며, 상기 열선이 일정 패턴을 유지하도록 고정하는 열선 고정시트; 상기 열선 고정시트의 상면에 적층되며 실리카 입자들이 응집되어 이루어진 시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 물체들을 매개로 하는 열전도를 1차 차단하는 제1단열시트; 상기 제1단열시트의 상면에 적층되며 유리섬유로 이루어진 시트의 표면에 실리콘 또는 PTFE 코팅된 복합시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 공기를 매개로 하는 열대류를 1차 차단하는 열대류 차단시트; 상기 열대류 차단시트의 상면에 적층되며 실리카 입자들이 응집되어 이루어진 시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 물체들을 매개로 하는 열전도를 2차 차단하는 제2단열시트; 및 상기 제2단열시트의 상면에 적층되는 외피시트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

에너지 절감형 배관용 히팅자켓{ENERGY SAVING PIPING HEATING JACKET}

본 발명은 배관용 히팅자켓에 관한 것으로, 특히 두께를 최소화하면서도 내부에서 열전도와 열대류를 복합적으로 차단하는 다중구조에 의해 열손실을 최소화함으로써 전기에너지 소모를 대폭 줄일 수 있도록 한 에너지 절감형 배관용 히팅자켓에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 또는 LCD 제조공정에서 사용되는 공정챔버들은 진공의 분위기에서 공정을 수행하게 되고, 공정 수행을 위해 공정챔버에 공급된 가스들 중 잔여가스와 부산물 가스는 진공 라인인 배출관을 통해서 배출되도록 하고 있다.

이 과정에서 고온의 공정챔버 내에 있던 잔여가스 및 부산물 가스는 배출관을 지나면서 온도가 낮아지게 되고, 이로 인해 가스 배출관의 내벽면에 일부가 고착되는 경우가 발생한다. 즉, 공정을 수행하는 공정챔버 내부는 고온의 상태이므로 가스는 기체 상태로서 유지될 수가 있으나, 배출관을 통해 이동하면서 온도가 낮아지게 되므로 가스 중 일부가 배출관의 내벽에 고착되어 누적되면서 배출관의 관경을 좁히고 압력을 상승시켜 배기력을 저하시키게 되는 문제가 있게 된다.

이같은 문제를 해소하기 위하여 한국등록특허공보 제0990157호 등에는 배출관 외주면에 부착하여 가열함으로써 배출과 내부의 온도를 소정의 온도로 유지되도록 해주는 히팅자켓 기술이 개시되기도 하였다.

도 1은 실제 현장에서 일반적으로 널리 사용 중인 히팅자켓 제품의 내부구조를 도시한 것으로, 열선(11)을 사이에 두고 내피(12)와 외피(14)가 감싸고 있는 가운데 외피(14) 안쪽으로 단열부재로서 부직포(13)가 구비되어 있다. 하지만, 단열부재로서 구비되었던 부직포(13)의 경우 조밀성과 밀착성, 균일성이 좋지 않고 두께에 비해 단열성능이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서 히팅자켓 전체적으로 두께는 두꺼운데도 불구하고 그에 비해 단열성능은 떨어지고 소비전력 효율이 좋지 않았다.

한국등록특허공보 제0990157호(201.10.20)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 두께를 최소화하면서도 내부에서 열전도와 열대류를 복합적으로 차단하는 다중구조에 의해 열손실을 최소화함으로써 전기에너지 소모를 대폭 줄일 수 있도록 한 에너지 절감형 배관용 히팅자켓을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 배관용 히팅자켓은, 반도체와 디스플레이 제품을 포함하는 제품군 중 어느 한 제품을 제조하는 장치에서 가스가 이송되는 배관의 외주면에 설치되어 배관 내부의 가스를 가열할 수 있도록 한 히팅자켓으로서, 하면이 배관과 대면하여 접촉하도록 한 내피시트; 상기 내피시트 상면에 설치되어 전원이 인가되면 발열하는 열선; 상기 열선을 사이에 두고 상기 내피시트 상면에 적층되며, 상기 열선이 일정 패턴을 유지하도록 고정하는 열선 고정시트; 상기 열선 고정시트의 상면에 적층되며 실리카 입자들이 응집되어 이루어진 시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 물체들을 매개로 하는 열전도를 1차 차단하는 제1단열시트; 상기 제1단열시트의 상면에 적층되며 유리섬유로 이루어진 시트의 표면에 실리콘 또는 PTFE 코팅된 복합시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 공기를 매개로 하는 열대류를 1차 차단하는 열대류 차단시트; 상기 열대류 차단시트의 상면에 적층되며 실리카 입자들이 응집되어 이루어진 시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 물체들을 매개로 하는 열전도를 2차 차단하는 제2단열시트; 및 상기 제2단열시트의 상면에 적층되는 외피시트;를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 의한 배관용 히팅자켓은, 하면이 배관과 대면하여 접촉하도록 한 내피시트; 상기 내피시트 상면에 설치되어 전원이 인가되면 발열하는 열선; 상기 열선을 사이에 두고 상기 내피시트 상면에 적층되며, 상기 열선이 일정 패턴을 유지하도록 고정하는 열선 고정시트; 상기 열선 고정시트의 상면에 적층되며 유리섬유로 이루어진 시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 물체들을 매개로 하는 열전도를 1차 차단하는 제1단열시트; 상기 제1단열시트의 상면에 적층되며 유리섬유로 이루어진 시트의 표면에 실리콘 또는 PTFE 코팅된 복합시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 공기를 매개로 하는 열대류를 1차 차단하는 열대류 차단시트; 상기 열대류 차단시트의 상면에 적층되며 유리섬유로 이루어진 시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 물체들을 매개로 하는 열전도를 2차 차단하는 제2단열시트; 및 상기 제2단열시트의 상면에 적층되는 외피시트;를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1단열시트와 열대류 차단시트는 하나로 접합되어 통합된 열전도 및 열대류 차단용의 통합모듈로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 통합모듈은 배관의 온도에 따라 2개 이상 중첩하여 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 외피시트는 유리섬유로 이루어진 시트의 표면에 실리콘 또는 PTFE 코팅된 복합시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 공기를 매개로 하는 열대류를 2차 차단하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 열선 고정시트에 대한 열선의 고정은 상기 열선을 따라 실로 박음질하여 이루어지며, 상기 열선 고정시트의 표면에는 PTFE 코팅하여 히팅자켓 내부의 공기를 매개로 하는 열대류를 추가로 차단하며 상기 외피시트와 함께 열선에 대한 수분의 침투를 이중 차단할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 내피시트는 유리섬유로 이루어진 시트의 표면에 실리콘 또는 PTFE 코팅된 복합시트로 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 내피시트는 상기 열선에서 발생한 열을 외부로 방출하기 위한 두께방향의 제1마이크로홀이 가로 및 세로로 열을 지어 다수 형성되며, 상기 제1마이크로홀은 하면으로 갈수록 내경이 점진적으로 넓게 확장된 형태로 형성되어 제1마이크로홀에 대한 배관측 외부공기의 접근성을 강화한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1마이크로홀의 내경은 1um~1000um으로 형성되며, 상기 제1마이크로홀의 내주면은 PTFE 코팅에 의한 발수처리되어 상기 제1마이크로홀을 통한 공기의 출입은 허용하면서도 물과 기름의 출입은 차단할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 열선 고정시트와 제1단열시트 사이에 설치되고, 상기 열선에서 발생하여 열선 고정시트를 통과한 열이 상기 제1단열시트 중 일부에만 편중되지 않고 균일하게 확산되도록 유도하는 제2마이크로홀이 가로 및 세로로 열을 지어 다수 형성된 다공성 폴리아미드 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 의한 배관용 히팅자켓은 두께를 최소화하면서도 내부에서 열전도를 차단하는 제1단열시트, 제2단열시트와 내부에서 열대류를 차단하는 열대류 차단시트가 열전달을 복합적으로 차단하는 다중구조에 의해 열손실을 최소화함으로써 전기에너지 소모를 대폭 줄일 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 열전도 차단을 위한 제1단열시트와 열대류 차단을 위한 열대류 차단시트가 하나로 통합된 통합모듈로 이루어지므로, 배관용 히팅자켓의 제작 이 용이한 것은 물론, 배관의 온도에 따라 통합모듈을 히팅자켓 내부에 단독으로 설치하거나 2개 이상을 중첩하여 설치하는 방법에 의해 보다 융통성을 갖고 배관 온도에 따라 열차단 성능을 조절할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래기술에 의한 배관용 히팅자켓의 구성을 설명하기 위한 내부 절개도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 배관용 히팅자켓의 외형도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 배관용 히팅자켓의 구성을 설명하기 위한 내부 절개도

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 배관용 히팅자켓에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

<실시예>

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 배관용 히팅자켓의 외형도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 배관용 히팅자켓의 구성을 설명하기 위한 내부 절개도이다.

본 발명의 실시예에 의한 자켓은 주로 반도체 또는 디스플레이 제품을 제조하는 장치에서 반응부산물 가스가 이송되는 배관 외주면에 설치되어 배관 내부의 가스를 가열할 수 있도록 한 것이다. 본 발명의 실시예에 의한 배관용 히팅자켓의 외형을 살펴보면 배관의 외주면을 둘러싸도록 충분한 너비로 마련된 전원선(110a,110b)을 통해 전원이 인가되면 발열하는 몸체부(100a)와 상기 몸체부(100a)가 배관을 둘러싼 상태에서 체결할 수 있도록 벨크로(190)나 스냅버튼이 설치된 날개부(100b,100c)로 이루어진다.

본 발명의 실시예에 의한 배관용 히팅자켓의 경우 내부적으로는 최적 설계에 의해 두께를 최소화하면서도 열전도와 열대류를 복합적으로 차단하는 다중구조가 열손실을 최소화하며, 이로써 전기에너지 소모를 대폭 줄일 수 있도록 한 구성을 갖는다.

이하, 상기 각 구성요소들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 배관용 히팅자켓에 대해 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 것처럼 본 발명의 실시예에 의한 배관용 히팅자켓은 열선(110), 내피시트(120), 열선 고정시트(130), 폴리아미드 필름(140), 제1단열시트(150), 열대류 차단시트(160), 제2단열시트(170) 및 외피시트(180)가 몸체부(100a)를 구성하여 배관을 둘러싸게 된다.

상기 열선(110)은 전원이 인가되면 전기저항에 의한 주울열에 의해 발열하는 선형의 부재로서 니켈-크롬, SUS 등의 소재로 이루어진다.

상기 내피시트(120)는 하면이 배관과 대면하여 접촉하여 열선(110)에서 발열된 열을 상기 배관에 균일하게 전달하는 기능을 수행한다. 상기 내피시트(120)는 유리섬유로 이루어진 시트의 표면에 실리콘 또는 PTFE 코팅된 복합시트로 구비된다. 이처럼 실리콘 또는 PTFE 코팅된 구성에 의하면 수분 침투에 대한 저항성을 높이면서도 배관에 대한 밀착성을 높일 수 있다는 장점이 있다.

여기서, 상기 내피시트(120)는 열선(110)에서 발생된 열을 더욱 원활하게 배관에 전달하면서도 방수기능이나 밀착성은 그대로 유지할 수 있도록 보다 바람직한 구성으로 이루어질 수도 있다. 이를 위해 상기 내피시트(120)에는 열선(110)에서 발생한 열을 외부로 방출하기 위한 두께방향의 제1마이크로홀(121)이 가로 및 세로로 열을 지어 다수 형성된다. 상기 제1마이크로홀(121)은 도 3의 확대부에서 볼 수 있는 것처럼 하면으로 갈수록 내경이 점진적으로 넓게 확장된 형태로 형성된다. 이로써 제1마이크로홀(121)에 대한 배관측 외부공기의 접근성을 강화하여 상기 내피시트(120)를 사이에 두고 외부공기와 내부공기 간 열교환이 자유롭게 이루어질 수 있도록 한다. 단, 상기 제1마이크로홀(121)의 내경은 1um~1000um으로 형성되며, 제1마이크로홀(121)의 내주면은 PTFE 코팅에 의한 발수처리되어 제1마이크로홀(121)을 통한 공기와 열의 출입은 허용하면서도 물과 기름의 출입은 차단할 수 있도록 한다.

상기 열선 고정시트(130)는, 열선(110)를 사이에 두고 내피시트(120) 상면에 적층되며, 상기 열선(110)이 일정 패턴을 유지하도록 고정하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 열선 고정시트(130)에 대한 열선(110)의 고정은 열선(110)을 따라 실로 박음질하여 이루어지며, 열선 고정시트(130)의 표면에는 PTFE 코팅하여 히팅자켓 내부의 공기를 매개로 하는 열대류를 열대류 차단시트(160)와 함께 추가로 차단할 수 있도록 한다. 그리고 외피시트(180)와 함께 열선 고정시트(130)에 대한 수분의 침투를 이중 차단하는 역할도 겸하게 된다.

상기 제1단열시트(150)는 열선 고정시트(130)의 상면에 적층되며 실리카 입자들이 응집되어 이루어진 다공성 시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 물체들을 매개로 하는 열전도를 중간에서 1차 차단한다. 상기 제1단열시트(150)는 실리카 입자들이 응집된 다공성의 시트로 이루어지기 때문에 상기 열선 고정시트(130)와 열대류 차단시트(160) 사이에서 이들과의 접촉면적을 최소화할 수 있는 것은 물론 실리카 입자 자체가 열전도율이 매우 낮은 소재이므로 중간에서 열전도를 효과적으로 차단할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 제1단열시트(150)는 열선 고정시트(130)의 상면에 적층되며 실리카 입자가 아닌 유리섬유가 엮이어 이루어진 시트로 구비될 수도 있다. 실리카 입자를 대체하여 유리섬유로 이루어진 시트의 경우 표면이 거칠게 형성되어 열선 고정시트(130)와 열대류 차단시트(160) 사이에서 이들과의 접촉면적을 최소화할 수 있는 것은 물론 유리섬유의 경우에도 실리카 입자와 마찬가지로 열전도율이 낮은 소재이므로 중간에서 열전도를 효과적으로 차단할 수 있다. 단 유리섬유의 경우 실리카 입자에 비해 열전도율이 비교적 높아서 소재 자체의 단열성은 떨어질 수도 있기는 하지만 시트를 제작하는데 따른 가공성이 상대적으로 우수하다는 장단점이 있으므로 필요에 따라 취사선택하면 된다.

상기 열대류 차단시트(160)는 제1단열시트(150)의 상면에 적층되며 유리섬유로 이루어진 시트의 표면에 실리콘 또는 PTFE 코팅된 복합시트로 구비된다. 이로써, 히팅자켓 내부의 공기를 매개로 하는 열대류를 1차적으로 차단하게 된다. 상기 열대류 차단시트(160)는 외부에서 열선 고정시트(130)로 침투하는 수분을 차단하는 역할을 겸하게 된다. 본 발명에서는 이처럼 열전도를 차단하는 단열시트만 구비되지 않고 열대류 차단시트(160)가 구비되어 있다는 점에 주목할 수 있다. 이처럼 열대류 차단시트(160)를 구비하는 경우와 그렇지 않은 경우에 열차단 성능의 차이가 어떻게 나타나는지 표 1, 표 2에 제시된 실험결과를 통해 짐작할 수 있다.

여기서, 상기 제1단열시트(150)와 열대류 차단시트(160)는 각 시트들을 접합하여 히팅자켓을 제작하기 이미 이전에 하나로 접합되어 통합된 열전도 및 열대류 차단용의 통합모듈로 이루어지는 것이 바람직하다. 이처럼 제1단열시트(150)와 열대류 차단시트(160)가 히팅자켓 제작에 앞서 하나의 통합모듈로 이루어진 상태로 있으면 배관의 온도에 따라 통합모듈을 단독으로 구비하거나 2개 이상을 중첩하여 구비하는 방법으로 열차단 성능을 용이하게 조절할 수 있게 된다. 본 출원인의 반도체 설비 현장 경험에 따르면 배관에 온도에 따라 저온, 상온, 중고온, 고온으로 구분하는 것이 적합하며, 이에 따라 상기 통합모듈의 설치개수를 단독으로 할 것인지, 아니면 2개 이상의 개수로 중첩시킬 것인지 융통성 있게 정할 수 있는 것이다. 또한, 제1단열시트(150)와 열대류 차단시트(160)가 하나의 통합모듈로 구비되면 각 시트들을 접합할 때 제작속도를 높일 수 있는 것은 물론 보다 높은 완성도를 갖는 제품을 제작하는데도 유리해진다.

상기 제2단열시트(170)는 열대류 차단시트(160)의 상면에 적층되며 실리카 입자들이 응집되어 이루어진 다공성 시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 물체들을 매개로 하는 열전도를 중간에서 2차 차단한다. 상기 제2단열시트(170)는 제1단열시트(150)와 마찬가지로 실리카 입자들이 응집된 다공성의 시트로 이루어지기 때문에 상기 열대류 차단시트(160)와 외피시트(180) 사이에서 이들과의 접촉면적을 최소화할 수 있는 것은 물론 실리카 입자 자체가 열전도율이 매우 낮은 소재이므로 중간에서 열전도를 효과적으로 차단할 수 있는 것이다. 여기서 상기 제2단열시트(170)의 경우에도 제1단열시트(150)와 마찬가지로 실리카 입자가 아닌 유리섬유가 엮이어 이루어진 시트를 취사선택하여 구비될 수 있다.

이같은 본 발명의 구성에서 주목할 점은 배관용 히팅자켓의 내부에서 제1단열시트(150)만으로 열을 차단하지 않고 제2단열시트(170)까지 구비하여 이중으로 열전도를 차단하는 동시에 제1단열시트(150)와 제2단열시트(170) 중간에는 실리콘 또는 PTFE로 치밀하게 표면 코팅되어 공기를 매개로 하는 열대류를 차단하도록 한 된 열대류 차단시트(160)를 배치하였다는 점이다. 본 발명의 실시예에 의한 배관용 히팅자켓은 복합적이면서도 다중적인 열차단 구조에 의하여 외부로 누출되는 열을 보다 철저히 차단하면서 전기에너지 소모를 절감할 수 있게 된다.

상기 외피시트(180)는 제2단열시트(170)의 상면에 적층되며 유리섬유로 이루어진 시트의 표면에 실리콘 또는 PTFE 코팅된 복합시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 공기를 매개로 하는 열대류를 열대류 차단시트(160)에 더해 추가적으로 2차 차단하는 한편 수분의 침투도 차단하는 기능도 수행한다.

여기서, 상기 제2단열시트(170)와 외피시트(180)의 경우에도 시트들을 접합하여 히팅자켓을 제작하기 이전에 하나의 모듈로 구비되어 있는 것이 바람직하다. 그러면 앞선 제1단열시트(150)와 열대류 차단시트(60)가 통합모듈로 구비된 구성과 마찬가지로 히팅자켓의 제작을 위해 각 시트들을 접합할 때 제작속도를 높일 수 있는 것은 물론 보다 높은 완성도를 갖는 제품을 제작하는데도 유리해진다.

상기 다공성 폴리아미드 필름(140)은 열선 고정시트(130)와 제1단열시트(150) 사이에 설치되고, 1um~1000um 내경의 제2마이크로홀(141)이 가로 및 세로로 열을 지어 다수 형성된다. 이같은 다공성 폴리아미드 필름(140)은 열선 고정시트(110)에서 발생하여 열선 고정시트(130)를 통과한 열이 제1단열시트(150) 중 일부에만 편중되지 않고 균일하게 확산되도록 유도한다. 이로써 일부에만 과도하게 열집중 현상이 일어나서 유출되는 열손실량이 대폭 증가하는 현상을 방지할 수 있게 된다. 여기서 주의할 점은 상기 다공성 폴리아미드 필름(140)에 형성된 제2마이크로홀(141)은 열공기가 균일하게 확산되도록 하는 것으로 도 3의 확대부에 도시된 것처럼 내피시트(120)에 형성된 확장형 제1마이크로홀(121)과 달리 내경이 점진적으로 확대되지 않고 일정하게 형성되어야 제대로 된 기능을 발휘할 수 있게 된다.

이같은 본 발명의 실시예에 의한 배관용 히팅자켓의 구성을 전체적으로 살펴보면 부직포와 같이 부피 증가를 유발하는 구성요소가 완전히 배제된 가운데, 물체를 매개로 하는 열전도를 차단하는 시트들과 열대류와 수분 침투를 차단하는 시트들이 다중으로 배치되어 있음을 알 수 있다. 이에 따라 두께를 최소화하면서도 불필요한 열배출을 최소화하여 전기에너지 소모를 대폭 줄이는 것이 가능한 것이다.

<실험예>

본 실험은 위에서 설명된 본 발명의 실시예에 의한 배관용 히팅자켓의 구성을 적용한 제1샘플을 제작한 후, 그로부터 일부 제원들을 달리한 제2샘플과 비교 측정하였다.

본 실험에서 제1샘플은 전술된 열선(110), 내피시트(120), 열선 고정시트(130), 제1단열시트(150), 열대류 차단시트(160), 제2단열시트(170) 및 외피시트(180)를 그대로 적용하되 내피시트(120)에 제1마이크로홀(121)을 형성하지 않았으며, 제2샘플은 제1샘플과 비교하여 열대류 차단시트(160)와 제1단열시트(150)의 통합모듈을 제외하고 열선(110), 내피시트(120), 열선 고정시트(130), 제2단열시트(170) 및 외피시트(180)만으로 구성한 것이다.

본 실험에서는 길이 2600mm의 NW160 배관에서 120℃, 150℃, 180℃를 히팅자켓의 설정온도로 하여 설정온도 도달 후 30분, 60분, 90분간 진행하였으며, 적산전력계를 이용하여 측정하였다. 제1샘플과 제2샘플에 대한 비교측정 결과는 아래 표 1, 2와 같았다.

	안정화 된 후 누적 전력 소비량(W/h)
	120℃			150℃			180℃
	+30분	+60분	+90분	+30분	+60분	+90분	+30분	+60분	+90분
제1샘플	147.24	286.64	421.88	188.41	372.04	551.82	238.96	473.68	705.63
제2샘플	184.43	360.66	534.86	236.05	472.67	708.41	308.45	614.97	920.22

	안정화 된 후 외피 온도(℃)_열화상 카메라 측정
	120℃			150℃			180℃
	+30분	+60분	+90분	+30분	+60분	+90분	+30분	+60분	+90분
제1샘플	49	50	50	54	57	57	65	65	65
제2샘플	59	60	60	72	73	74	90	91	87

위 실험결과를 살펴보면 제1단열시트(150)와 열대류 차단시트(160)의 통합모듈이 더 구비된 제1샘플의 경우 제2샘플과 비교하여 약 22% 수준의 소비전력 절감 효과가 있는 것을 확인할 수 있다. 이어서, 제1샘플에서 내피시트(120)를 제1마이크로홀(121)이 형성된 내피시트(120)로 교체하고, 전술된 다공성 폴리아미드 필름(140)을 추가하여 제3샘플을 제작하였고 동일한 조건에서 제2샘플과 비교하였다. 제3샘플과 제2샘플에 대한 비교측정 결과는 아래 표 3, 4와 같았다.

	안정화 된 후 누적 전력 소비량(W/h)
	120℃			150℃			180℃
	+30분	+60분	+90분	+30분	+60분	+90분	+30분	+60분	+90분
제3샘플	141.85	275.42	405.00	181.81	358.98	534.47	228.01	451.24	671.16
제2샘플	184.43	360.66	534.86	236.05	472.67	708.41	308.45	614.97	920.22

	안정화 된 후 외피 온도(℃)_열화상 카메라 측정
	120℃			150℃			180℃
	+30분	+60분	+90분	+30분	+60분	+90분	+30분	+60분	+90분
제3샘플	48	49	49	52	55	55	62	62	62
제2샘플	59	60	60	72	73	74	90	91	87

위 실험결과를 살펴보면 제1샘플에 내피시트(120)를 제1마이크로홀(121)이 형성된 내피시트(120)로 교체하고, 전술된 다공성 폴리아미드 필름(140)을 추가하여 구성한 제3샘플의 경우 더 큰 소비전력 절감 효과가 있음을 확인할 수 있었으며, 히팅자켓의 설정온도가 높아질수록 소비전력 절감효과가 더 크게 나타난다는 점에 주목할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

110 : 열선 120 : 내피시트
121 : 제1마이크로홀 130 : 열선 고정시트
140 : 다공성 폴리아미드 필름 141 : 제2마이크로홀
150 : 제1단열시트 160 : 열대류 차단시트
170 : 제2단열시트 180 : 외피시트

Claims

반도체와 디스플레이 제품을 포함하는 제품군 중 어느 한 제품을 제조하는 장치에서 가스가 이송되는 배관의 외주면에 설치되어 배관 내부의 가스를 가열할 수 있도록 한 히팅자켓으로서,
하면이 배관과 대면하여 접촉하도록 한 내피시트;
상기 내피시트 상면에 설치되어 전원이 인가되면 발열하는 열선;
상기 열선을 사이에 두고 상기 내피시트 상면에 적층되며, 상기 열선이 일정 패턴을 유지하도록 고정하는 열선 고정시트;
상기 열선 고정시트의 상면에 적층되며 실리카 입자들이 응집되어 이루어진 시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 물체들을 매개로 하는 열전도를 1차 차단하는 제1단열시트;
상기 제1단열시트의 상면에 적층되며 유리섬유로 이루어진 시트의 표면에 실리콘 또는 PTFE 코팅된 복합시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 공기를 매개로 하는 열대류를 1차 차단하는 열대류 차단시트;
상기 열대류 차단시트의 상면에 적층되며 실리카 입자들이 응집되어 이루어진 시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 물체들을 매개로 하는 열전도를 2차 차단하는 제2단열시트; 및
상기 제2단열시트의 상면에 적층되는 외피시트;를 포함하며,
상기 제1단열시트와 열대류 차단시트는 하나로 접합되어 통합된 열전도 및 열대류 차단용의 통합모듈로 이루어지며,
상기 내피시트는 상기 열선에서 발생한 열을 외부로 방출하기 위한 두께방향의 제1마이크로홀이 가로 및 세로로 열을 지어 다수 형성되며, 상기 제1마이크로홀은 하면으로 갈수록 내경이 점진적으로 넓게 확장된 형태로 형성되어 제1마이크로홀에 대한 배관측 외부공기의 접근성을 강화한 것을 특징으로 하는 배관용 히팅자켓.
반도체와 디스플레이 제품을 포함하는 제품군 중 어느 한 제품을 제조하는 장치에서 가스가 이송되는 배관의 외주면에 설치되어 배관 내부의 가스를 가열할 수 있도록 한 히팅자켓으로서,
하면이 배관과 대면하여 접촉하도록 한 내피시트;
상기 내피시트 상면에 설치되어 전원이 인가되면 발열하는 열선;
상기 열선을 사이에 두고 상기 내피시트 상면에 적층되며, 상기 열선이 일정 패턴을 유지하도록 고정하는 열선 고정시트;
상기 열선 고정시트의 상면에 적층되며 유리섬유로 이루어진 시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 물체들을 매개로 하는 열전도를 1차 차단하는 제1단열시트;
상기 제1단열시트의 상면에 적층되며 유리섬유로 이루어진 시트의 표면에 실리콘 또는 PTFE 코팅된 복합시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 공기를 매개로 하는 열대류를 1차 차단하는 열대류 차단시트;
상기 열대류 차단시트의 상면에 적층되며 유리섬유로 이루어진 시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 물체들을 매개로 하는 열전도를 2차 차단하는 제2단열시트; 및
상기 제2단열시트의 상면에 적층되는 외피시트;를 포함하며,
상기 제1단열시트와 열대류 차단시트는 하나로 접합되어 통합된 열전도 및 열대류 차단용의 통합모듈로 이루어지며,
상기 내피시트는 상기 열선에서 발생한 열을 외부로 방출하기 위한 두께방향의 제1마이크로홀이 가로 및 세로로 열을 지어 다수 형성되며, 상기 제1마이크로홀은 하면으로 갈수록 내경이 점진적으로 넓게 확장된 형태로 형성되어 제1마이크로홀에 대한 배관측 외부공기의 접근성을 강화한 것을 특징으로 하는 배관용 히팅자켓.
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제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 통합모듈은 배관의 온도에 따라 2개 이상 중첩하여 구비되는 것을 특징으로 하는 배관용 히팅자켓.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 외피시트는 유리섬유로 이루어진 시트의 표면에 실리콘 또는 PTFE 코팅된 복합시트로 구비되어 히팅자켓 내부의 공기를 매개로 하는 열대류를 2차 차단하는 것을 특징으로 하는 배관용 히팅자켓.
제5항에 있어서,
상기 열선 고정시트에 대한 열선의 고정은 상기 열선을 따라 실로 박음질하여 이루어지며, 상기 열선 고정시트의 표면에는 PTFE 코팅하여 히팅자켓 내부의 공기를 매개로 하는 열대류를 추가로 차단하며 상기 외피시트와 함께 열선에 대한 수분의 침투를 이중 차단할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 배관용 히팅자켓.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 열선 고정시트에 대한 열선의 고정은 상기 열선을 따라 실로 박음질하여 이루어지며, 상기 열선 고정시트의 표면에는 PTFE 코팅하여 히팅자켓 내부의 공기를 매개로 하는 열대류를 추가로 차단하며 상기 외피시트와 함께 열선에 대한 수분의 침투를 이중 차단할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 배관용 히팅자켓.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 내피시트는 유리섬유로 이루어진 시트의 표면에 실리콘 또는 PTFE 코팅된 복합시트로 구비된 것을 특징으로 하는 배관용 히팅자켓.
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