KR102551336B1

KR102551336B1 - 반도체 장비의 냉각라인에 사용되는 벨로우즈형 배관

Info

Publication number: KR102551336B1
Application number: KR1020200121362A
Authority: KR
Inventors: 오세웅
Original assignee: 주식회사 씨앤에스시스템즈
Priority date: 2020-09-21
Filing date: 2020-09-21
Publication date: 2023-07-05
Also published as: KR20220038935A

Abstract

본 발명은 반도체 장비의 냉각라인에 사용되는 벨로우즈형 배관에 관한 것으로써, 개시된 본 발명은 내부에 냉매가 이동되는 벨로우즈관과, 상기 벨로우즈관의 길이방향을 따라 외측둘레에 균일한 두께로 도포되는 제1단열도료층과, 상기 제1단열도료층의 길이방향을 따라 외측둘레에 감싸져 설치되는 발포 보온재 및 상기 발포 보온재의 길이방향을 따라 외측둘레에 감싸져 설치되는 케이싱을 포함하여 구성된 것이 특징이다.

Description

반도체 장비의 냉각라인에 사용되는 벨로우즈형 배관{Bellows pipes used in cooling line of semiconductor equipment}

본 발명은 반도체 장비의 냉각라인에 사용되는 벨로우즈형 배관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 벨로우즈형 배관의 단열성능을 향상시켜 결로 현상을 방지할 수 있는 반도체 장비의 냉각라인에 사용되는 벨로우즈형 배관에 관한 것이다.

일반적으로 배관의 내부에서 흐르는 유체의 온도와 외부 온도에 차이가 나면 이러한 온도차로 인해 배관은 팽창과 수축작용을 반복하게 되고, 특히 칠러와 같이 배관에 차가운 냉매가 흐르게 되면 배관 외부와의 온도차가 심해지면서 배관의 표면에 결로수가 발생하게 된다.

이러한 결로수는 결로 현상에 의해 수증기가 응결하여 생기는 액수를 말하며, 결로수의 발생은 배관과 그 부속품의 노화와 파손을 촉진시키게 되고, 냉매를 이송하는 배관의 표면에 결로수가 발생하는 경우, 냉동 사이클의 주요 구성요소인 압축기의 과부하를 초래하는 원인이 될 수 있으며, 과다한 전력소모의 원인이 될 수 있다.

따라서, 냉기의 유동에 대해 높은 저항력이 있는 단열재료를 사용하여 냉기의 전달을 방지하는 것이 결로 방지의 중요한 방법이다.

이에 따라 종래의 배관(A)은 결로 현상을 방지하기 위해 도 1 및 도 2에 예시한 바와 같이 파이프(10)의 외측둘레에 유리섬유로 이루어진 단열재(20)가 이중으로 감싸지고, 그러한 단열재(20)의 외측둘레에 알루미늄 테이프(30)가 각각 감싸지며, 바깥쪽 알루미늄 테이프(30)의 외측둘레로 케이싱(40)이 감싸져 구성된다.

그러나 이러한 종래의 배관(A)은 유리섬유로 이루어진 단열재(20)가 사용됨에 따라 높은 수분흡수 및 투습성으로 인해 열전도성이 높고, 보냉 유지력이 저하되면서 단열성능이 양호하지 못하며, 분진으로 인해 시공이 불편해지는 문제점을 가지고 있었다.

특히, 도 3과 같이 냉각라인의 곡선부위에 설치되는 벨로우즈형 배관(A')인 경우, 벨로우즈관(10')의 요철부위(10'a)로 단열재(20)가 감싸지면서 요철부위(10'a)와 단열재(20) 사이에 발생되는 틈새로 인해 벨로우즈형 배관(A')의 단열성능이 저하되고, 결국 결로 현상이 발생되는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허 제10-2018-0126799호(2018.11.28 공개)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 벨로우즈관의 표면에 단열도료를 도포한 상태에서 발포성 보온재를 감싸 벨로우즈형 배관을 구성함으로써, 벨로우즈관의 단열성능을 향상시켜 결로 현상을 방지할 수 있도록 한 반도체 장비의 냉각라인에 사용되는 벨로우즈형 배관을 제공하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 위에서 언급한 기술적 과제로 제한될 필요는 없으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위해 본 발명은 반도체 장비의 냉각라인에 사용되는 벨로우즈형 배관에 있어서,

내부의 관로를 통해 냉매가 이동되는 벨로우즈관과,

상기 벨로우즈관의 길이방향을 따라 외측둘레에 도포되는 제1단열도료층과,

상기 제1단열도료층의 길이방향을 따라 외측둘레에 감싸져 설치되는 발포 보온재 및

상기 발포 보온재의 길이방향을 따라 외측둘레에 감싸져 설치되는 케이싱;

을 포함하여 구성된 것이 특징이다.

더 바람직하게 상기 발포 보온재와 상기 케이싱 사이에 제2단열도료층이 위치하도록 상기 발포 보온재의 길이방향을 따라 외측둘레에 상기 제2단열도료층이 도포될 수 있다.

더 바람직하게 상기 발포 보온재와 상기 케이싱 사이에 단열필름이 위치하도록 상기 발포 보온재의 길이방향을 따라 외측둘레에 상기 단열필름이 감싸져 구성될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 제1단열도료층과 제2단열도료층은 각각 0.15mm의 두께를 유지하면서 도포될 수 있다.

더 바람직하게 상기 발포 보온재는 실리카 보온재 또는 퍼라이트 보온재 또는 폴리에틸렌폼 보온재 또는 경질우레탄폼 보온재 또는 고무발포 보온재 또는 실리콘 보온재 또는 우레탄 보온재 중 어느 하나로 구성될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 고무발포 보온재는 니트릴부타디엔고무(NBR) 또는 에틸렌프로필렌고무(EDPM) 또는 불소고무(FKM) 중 어느 하나로 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 케이싱은 합성수지 재질의 튜브로 구성될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 합성수지 재질의 튜브는 난연성폴리염화비닐(FRPVC) 튜브 또는 열수축성 튜브 또는 탄성수축 튜브 또는 공기수축 튜브 중 어느 하나로 구성될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 열수축성 튜브는 Polyolefin(POX), Elastomer(PES), Fluoropolymer(FPM), Polyvinylidenefluoride(PVDF), polyvinylluoride(PVF), Polytetrafluorethylene(PTFE), Perfluoroalkox(PFA) 중 어느 하나의 재질로 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 케이싱은 2mm의 두께로 구성될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 제1단열도료층과 제2단열도료층에 사용되는 단열도료는 수용성 실리콘 수지와, 세라믹과, 특수 세라믹 및 산화 티타늄을 포함하는 조성물로 구성될 수 있다.

이상과 같은 구성에 따른 본 발명에 따른 반도체 장비의 냉각라인에 사용되는 벨로우즈형 배관은 다음과 같은 효과를 가진다.

즉, 본 발명은 벨로우즈관의 외측둘레에 단열도료를 도포한 상태에서 발포 보온재를 설치한 후, 케이싱으로 마무리하여 벨로우즈형 배관을 구성함에 따라 벨로우즈관의 요철부위에 단열도료가 채워진 상태에서 발포 보온재가 감싸짐으로써, 벨로우즈관과 발포 보온재 사이에서 발생되던 틈새를 방지하여 배관의 단열 성능을 향상시키고, 결로 현상을 방지하며, 차열성, 시공성, 친환경성, 방음성, 탄력성, 불연성 및 내구성 등을 더욱 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

아울러, 이와 같이 기재된 본 발명의 효과는 발명자의 인지 여부와 무관하게 기재된 내용의 구성에 의해 당연히 발휘되게 되는 것이므로 상술한 효과는 기재된 내용에 따른 몇 가지 효과일 뿐 발명자가 파악한 또는 실재하는 모든 효과를 기재한 것이라 인정되어서는 안 된다.

또한, 본 발명의 효과는 명세서의 전체적인 기재에 의해서 추가로 파악되어야 할 것이며, 설사 명시적인 문장으로 기재되어 있지 않더라도 기재된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서를 통해 그러한 효과가 있는 것으로 인정할 수 있는 효과라면 본 명세서에 기재된 효과로 보아야 할 것이다.

도 1은 종래 구성에 따라 결로수 방지를 위해 제작되는 배관의 요부 절결 사시도이다.
도 2는 종래 구성에 따라 결로수 방지를 위해 제작되는 배관의 측단면도이다.
도 3은 종래 구성에 따라 결로수 방지를 위해 제작되는 벨로우즈형 배관의 요부 정단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 벨로우즈형 배관의 구성을 나타낸 요부 절결 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 벨로우즈형 배관의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 벨로우즈형 배관의 요부 정단면도이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 구성 및 작용을 상세히 설명하기로 한다.

이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 내용을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 하며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 판단되어야 한다.

아울러, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

우선, 본 발명에 따른 반도체 장비의 냉각라인에 사용되는 벨로우즈형 배관의 구성은 냉매가 이동되는 벨로우즈관과, 그러한 벨로우즈관의 외측둘레에 감싸져 도포되는 제1단열도료층과, 그러한 제1단열도료층의 외측둘레에 감싸져 설치되는 발포 보온재와, 그러한 발포 보온재의 외측둘레에 감싸져 설치되는 케이싱으로 크게 구분될 수 있으며, 이와 같이 구분되는 본 발명의 구성에 대해 예시된 도면을 참고하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 벨로우즈관(100)은,

주름관으로 연결부의 진동을 흡수하면서 길이의 신축이 가능해지는 특징을 가지고 있으며, 반도체 장비와 칠러를 연결하고 있는 냉각라인에서 곡선 구간에 설치되어 사용된다.

벨로우즈관(100)은 내부의 관로를 따라 냉매가 이동되며, 재질로는 SUS(스테인레스류) 또는 테프론(Teflon) 또는 가교 폴리에틸렌(Cross-Linked PE) 재질이 사용될 수 있다.

제1단열도료층(310)은,

단열 성능을 가지는 단열도료로 구성되어 전술한 벨로우즈관(100)의 길이방향을 따라 외측둘레에 일정한 두께로 도포되어 구성된다.

제1단열도료층(310)이 벨로우즈관(100)의 외측둘레에 도포되면 벨로우즈관(100)의 요철 부위는 제1단열도료층(310)의 단열도료로 채워지게 되므로 벨로우즈관(100)에 후술될 발포 보온재(200)가 설치될 때, 종래와 같이 발포 보온재(200)가 벨로우즈관(100)에 직접 접면되면서 벨로우즈관(100)의 요철 부위와 발포 보온재(200) 사이에서 틈새가 발생되던 문제점을 해결할 수 있는 것이다.

즉, 벨로우즈관(100)에 발포 보온재(200)가 설치될 때, 발포 보온재(200)가 벨로우즈관(100)의 외측둘레에 직접 설치되지 않고, 벨로우즈관(100)에 미리 도포되어 있던 제1단열도료층(310)의 외측둘레에 접면되어 설치됨에 따라 벨로우즈관(100)의 단열 성능을 향상시키고, 결로 현상을 방지할 수 있으며, 이외 제1단열도료층(310)으로 인한 벨로우즈관(100)의 내구성, 내화성, 기계적 응력 및 극심한 온도에 대한 내성 등이 더욱 향상될 수 있다.

한편, 제1단열도료층(310)을 구성하는 단열도료의 조성물은 어느 하나로 정해질 필요는 없으며, 예를 들어 아크릴 공중합체 30∼40%, 고무수지 10∼18%, 수성우레탄 4∼8%, 분산제 2~5%, 고령토 2∼5%, 비정질 실리카 2∼5%, 이산화티탄 8∼10%, 이산화아연 4∼8%, 비이온성 카복실 스틸렌 코폴리머에멀젼을 코팅하여 방수처리 된 팽창 펄라이트 12∼20%의 조성물로 구성될 수 있다.

또는, 단열도료의 다른 실시 예로 수용성 실리콘 수지와, 세라믹과 특수 세라믹 및 산화 티타늄을 포함하는 조성물로 구성될 수도 있으며, 이러한 조성물로 구성된 단열도료는 단열, 차열, 결로방지, 불연, 자외선 차단, 방음, 방수, 오염방지 및 실내 공기 질을 개선하는 효과를 가지는 친환경적인 특징을 가진다.

단열도료는 벨로우즈관(100)의 외측둘레에 대략 0.15mm의 두께로 고르게 도포될 수 있으며, 만일 두께가 0.15mm 미만일 경우에는 단열효과가 떨어질 수 있고, 두께가 0.15mm 초과될 경우에는 재료의 소비가 많아지게 되면서 원가가 늘어나게 되는 문제점이 발생될 수 있다.

여기서, 단열도료는 전술한 벨로우즈관(100)의 외측둘레에 한층으로 구성되어 도포될 수 있으며, 필요에 따라서는 일정한 두께 또는 서로 다른 두께를 가지는 복수의 층으로 적층구조를 이루어 구성될 수도 있다.

이와 같은 단열도료로 구성되는 제1단열도료층(310)이 벨로우즈관(100)의 외측둘레에 도포되면 벨로우즈관(100)의 내부를 흐르는 냉매에 의한 소음을 줄일 수 있고, 우수한 단열성을 제공하게 되며, 벨로우즈관(100)의 내구성과 내화성과 기계적 응력 및 극심한 온도에 대한 내성 등을 더욱 향상시킬 수 있다.

발포 보온재(200)는,

전술한 벨로우즈관(100)의 단열을 위해 벨로우즈관(100) 상에 설치되며, 벨로우즈관(100)에 직접 설치되지 않고, 벨로우즈관(100)에 미리 설치되는 제1단열도료층(310)의 외측둘레에 감싸져 설치된다.

발포 보온재(200)는 바람직하게 발포재질(Closd Cell)의 단열재로 구성될 수 있으며, 예를 들어 실리카(Silica) 단열재, 퍼라이트(Perlite) 단열재, 폴리에틸렌(Polyethylene) 단열재, 경질우레탄폼(Polyurethane) 단열재 등이 사용될 수 있으며, 더 바람직하게는 발포고무 단열재로 구성될 수 있다.

여기서, 실리카 단열재는 규조토와 소석회 그리고 보강섬유를 첨가하여 고압 증기양생(High Pressure Steam Curing)시켜 얻어진 결정형(Tobermorite)의 칼슘실리케이트이며, 내열도가 높아서 650℃ 까지도 사용이 가능하고, 미세한 기공으로 구성되어 고온에서도 낮은 전도율(0.047) 특성을 가지고 있어 단열 효과가 우수하며, 안정한 결정구조로 되어 있어 내열성이 우수하고, 고온에서 장기간 사용하여도 거의 변형이 없으며, 무기질 단열재로 완전 불연성이고, 가볍고 견고하여 시공이 용이한 특징이 있다.

그리고 퍼라이트 단열재는 화산활동으로 분출한 용암이 수중 등에서 갑자기 응고하면 결정 광물이 될 틈이 없이 유리상의 암석이 되며, 이와 같은 유리질의 화성암 계통의 원석을 분쇄해 일정 조건하에서 건조,가열(1000℃이상) 하면 마치 옥수수를 튀기듯 약30배 정도의 크기로 팽창되고, 이와 같이 속이 빈 상태나 세포상의 가벼운 팽창물을 각종 첨가물과 혼합하여 특수제조공법으로 만들며, 사용온도 범위가 대략 -250℃ ~ 1000℃로 보온보냉재로서는 안전 사용 온도 범위가 가장 넓고, 섬세한 다공성 기포체로 독특한 보온단열의 성능을 가지고 있으며, 불연의 무기질을 연료로하여 불에 타지 않고, 발수성능이 우수한 특징이 있으며, CL 성분의 함유량이 대단히 적고 부식제어제인 규산나트륨 성분을 다량 함유하고 있기 때문에 스텐레스강의 배관, 기기의 응력부식균열방지 및 일반 탄소강의 부식보호에 뛰어난 효과를 발휘하며, 안전사용온도 범위내에서는 수축이 전혀 없고, 냉각되면 다시 원상태로 복원되어 접합되므로 접합대상인 파이프의 열신장에 대응함에 따라 장시간 사용하여도 이음매 부분에 틈이 생겨 유실되는 열손실이 거의 없는 특징이 있다.

또한, 폴리에틸렌 단열재는 폴리에틸렌을 화학가교, 발포된 쉬트 상태의 반경질 발포체로 -25℃ ~ 80℃의 사용온도 범위를 가지며, 수많은 기포로 형성되어 있어 내수성이 우수하고, 쿨링(Cooling)과 히팅(Heating)의 순환과정 동안에 발생하는 수축, 팽창으로 인해서 이음매와 틈새가 벌어지고 갈라지는 현상이 생길 수 있으며 이러한 문제는 결로 발생과 유실되는 열 손실의 주된 요인이 될 수 있고, 적용온도 이상을 초과하였을 경우 순식간에 녹아버리는 성질을 가지고 있다.

그리고 경질 폴리우레탄폼 단열재는 우레탄(Urethane) 결합을 가진 폴리머로서 폴리이소시아네이트와 폴리올 등의 활성수소 함유물과의 반응에서 생성되는 합성수지인 폴리우레탄폼을 사용하며, 현장분사식, 주입식, 판상 등의 시공방법으로 여러 가지 마감과정을 가지고 있고, 제품의 경량성이 뛰어나며, 사용온도 범위가 대략 -190℃ ~ 100℃로 저온에 용이하고, 강도 면에서 우수하여 널리 쓰이고, 낮은 열전도율을 지닌 프레온 가스인 R-11, R-12와 폴리머(Polymer)를 발포한 재료로 뛰어난 단열성을 나타내며, 불연성의 재질은 아니지만 난연의 성질을 가지고 있고, 운반, 취급이 용이하며, 강한 자기 접착성을 지니는 특징이 있다.

또한, 고무발포 단열재는 친환경적이며, 열전도율이 낮고 안정되어 초기 단열 성능이 탁월하고, 독립적인 기포구조 형태로 여러층의 수증기 차단막이 형성되어 흡수율이 낮고 내투습성이 우수하여 단열 유지력이 장기간 지속되며, 화재 발생시 화염확산이 안되고, 연기밀도가 낮으며, 유독가스 방출이 거의 없고, 산소지수가 높아서 우수한 난연성능을 나타내며, 사용온도 범위가 대략 -184℃ ~ 105℃ 로 폭넓게 사용되고 물리적, 화학적으로 안정되어 있으며, 염소와 암모니아 성분이 거의 없어 피보온체를 부식시키지 않고, 유연성과 신축성이 우수하여 취급이 용이하며, 별도의 마감재가 필요없어 시공이 간편하고, 사용수명이 길어 장기적으로 사용할 수 있는 경제적인 특징이 있다.

이러한 고무발포 단열재는 열손실, 기기의 부식방지, 결로방지용으로 폭넓게 사용되고 있으며, 발포재질은 크게 두 종류로 구분될 수 있다.

즉, 가장 일반적으로 사용되고 있는 니트릴부타디엔고무(NBR:Nitrile butadiene rubble)를 발포한 재질과, 이보다 내한성, 내열성, 내수성, 내후성 등이 더욱 보안된 에틸렌프로필렌고무(EPDM:Etylene Propylene Diene Monomer)를 발포한 재질로 구분될 수 있으며, 내열 및 내약품성이 우수한 불소고무를 발포한 재질(상품명 : Viton)이 사용될 수도 있다.

한편, 발포 보온재(200)는 필요에 따라 실리콘 재질의 보온재이나 우레탄 재질의 보온재 등으로 구성될 수도 있다.

이와 같은 발포 보온재(200)는 제1단열도료층(310)이 도포된 벨로우즈관(100)의 길이방향을 따라 연속적으로 끼워질 수 있도록 원통형으로 구성될 수 있으며, 필요에 따라서는 발포 보온재(200)의 길이방향을 따라 절개부가 구비됨으로써, 이러한 절개부를 벌리면서 제1단열도료층(310)이 도포된 벨로우즈관(100)의 외측둘레에 발포 보온재(200)를 설치할 수도 있다.

여기서, 발포 보온재(200)의 절개부는 이분되어 대향되는 한쪽 단부에 끼움홈을 형성하고. 다른 한쪽 단부에는 그러한 끼움홈에 끼워져 고정될 수 있도록 끼움돌기를 구성함으로써, 이러한 끼움돌기와 끼움홈을 결합을 통해 제1단열도료층(310)이 도포된 벨로우즈관(100)에 감싸진 발포 보온재(200)의 절개부가 불필요하게 벌어지면서 단열효과가 저하되는 현상을 방지할 수도 있다.

한편, 발포 보온재(200)는 제1단열도료층(310)이 도포된 벨로우즈관(100)의 외측둘레에 감싸져 설치되되, 소정의 두께를 가지는 한 겹 내지 두께가 얇은 복수의 겹이 적층됨으로써, 설치 조건 및 설치 환경에 따라 발포 보온재(200)가 한 겹 또는 복수의 겹으로 구성될 수도 있다.

여기서, 발포 보온재(200)가 복수의 겹으로 구성되는 경우, 복수의 겹이 서로 접면되지 않고 이격되어 공간(공기층 또는 진공층)을 가지도록 구성되거나, 이격된 사이에 발포 보온재(200)를 녹이지 않는 정도의 온도를 유지하는 필름히터와 같은 히팅수단이 구비될 수도 있다.

제2단열도료층(320)은,

단열 성능을 가지는 단열도료로 구성되어 전술한 발포 보온재(200)의 길이방향을 따라 외측둘레에 일정한 두께로 도포되어 구성된다.

제2단열도료층(320)은 선택적으로 사용될 수 있으며, 제2단열도료층(320)을 사용하지 않고, 발포 보온재(200)의 외측둘레에 후술될 케이싱(400)이 직접 설치될 수도 있지만, 단열 성능의 향상을 위하여 발포 보온재(200)의 외측둘레에 제2단열도료층(320)을 도포한 상태에서 케이싱(400)을 설치함이 바람직하다.

아울러, 이러한 제2단열도료층(320)이 추가되면, 벨로우즈관(100)에 도포되어 있던 제1단열도료층(310)과 함께 벨로우즈관(100)의 단열 효과를 더욱 향상시킬 수 있으며, 벨로우즈관(100)의 내구성과 내화성과 기계적 응력 및 극심한 온도에 대한 내성 등을 더욱 향상시킬 수 있다.

한편, 제2단열도료층(320)을 구성하는 단열도료의 조성물 또한 어느 하나로 정해질 필요는 없으며, 전술한 제1단열도료층(310)의 단열도료 조성물과 동일한 조성물로 구성될 수 있다.

제2단열도료층(320)의 두께는 전술한 제1단열도료층(310)과 같이 대략 0.15mm의 두께로 도포됨이 바람직하며, 두께가 0.15mm 미만일 경우에는 목표하는 단열효과를 내기 어려워지고, 두께가 0.15mm를 초과하는 경우에는 재료의 소비가 많아지게 되면서 원가가 상승되는 문제점이 발생될 수도 있다.

여기서, 제2단열도료층(320)의 단열도료 또한 전술한 제1단열도료층(310)과 같이 발포 보온재(200)의 외측둘레에 한층으로 구성되어 도포될 수 있으며, 필요에 따라서는 일정한 두께 또는 서로 다른 두께를 가지는 복수의 층으로 적층구조를 이루면서 구성될 수도 있다.

한편, 본 발명은 다른 실시 예로 발포 보온재(200)의 외측둘레에 제2단열도료층(320)를 형성하지 않고, 단열필름(도면 중 미도시)을 대체하여 구성할 수도 있다.

여기서, 단열필름은 내면 전체 또는 일부에 접착제가 도포된 상태에서 전술한 발포 보온재(200)의 외측둘레에 감싸져 고정될 수 있다.

또한 본 발명은 또 다른 실시 예로 단열 효과의 향상을 위해 발포 보온재(200)의 외측둘레에 제2단열도료층(320)를 도포한 상태에서 제2단열도료층(320)의 외측둘레로 단열필름을 추가로 설치한 후, 케이싱(400)이 설치되어 구성될 수도 있다.

아울러, 본 발명은 또 다른 실시 예로 더 향상된 단열 효과를 위해 벨로우즈관(100)에 도포된 제1단열도료층(310)에 단열필름을 감싸 설치하고, 그러한 단열필름의 외측둘레로 발포 보온재(200)를 설치하며, 발포 보온재(200)의 외측둘레로 제2단열도료층(320)을 도포하고 그러한 제2단열도료층(320)의 외측둘레에 다른 단열필름을 추가한 후 케이싱(400)으로 마감하여 구성할 수도 있다.

케이싱(400)은,

전술한 발포 보온재(200)를 감싸고 있는 제2단열도료층(320)의 외측둘레에 감싸져 설치되거나, 발포 보온재(200)를 감싸고 있는 단열필름의 외측둘레에 감싸져 설치되거나, 발포 보온재(200)를 감싸고 있는 제2단열도료층(320)을 다시 감싸고 있는 단열필름의 외측둘레에 감싸져 설치된다.

케이싱(400)의 색상은 어느 하나로 정해질 필요는 없으며, 냉매의 이동 방향을 가시적으로 판단할 수 있도록 다양한 색상으로 구성될 수도 있다.

케이싱(400)의 두께는 대략 1.5mm 내지 2.5mm 로 구성될 수 있고, 1.5mm 미만이면 쉽게 찢어질 수 있으며, 2.5mm 를 초과하면 만족할 만한 단열효과를 기대하기 어려워질 수 있으므로 대략 2mm 로 구성됨이 바람직하다.

케이싱(400)은 합성수지 재질의 튜브로 구성될 수 있으며, 구체적으로 난연성폴리염화비닐(FRPVC) 튜브 또는 열수축성 튜브 또는 탄성수축 튜브 또는 공기수축 튜브 등으로 구성될 수 있다.

여기서, 열수축성 튜브는 가열하면 수축하는 튜브로, Polyolefin(POX), Elastomer(PES), Fluoropolymer(FPM), Polyvinylidenefluoride(PVDF), Polytetrafluorethylene(PTFE), Perfluoroalkox(PFA) 등의 재질로 구성될 수 있다.

케이싱(400)은 이외 본드 수축튜브 또는 방화용 튜브 또는 경화성 튜브 또는 내유성 튜브 또는 불화탄성중합체 튜브 또는 불화비닐수지 튜브 또는 이소불화비닐 튜브로 구성될 수도 있다.

이러한 본 발명에 따른 벨로우즈형 배관(B)은 벨로우즈관(100)의 외측둘레에 제1단열도료층(310)이 도포되고, 그러한 제1단열도료층(310)의 외측둘레로 발포 보온재(200)가 감싸지며, 그러한 발포 보온재(200)의 외측둘레로 제2단열도료층(320) 또는 단열필름 또는 제2단열도료층(320)과 단열필름이 순차적으로 감싸진 후, 그 외측둘레에 케이싱(400)이 감싸져 설치됨으로써, 벨로우즈형 배관(B)의 제작성이 향상됨은 물론 단열 성능의 향상을 통해 벨로우즈형 배관(B)의 표면에 발생되는 결로 현상을 방지할 수 있으며, 벨로우즈형 배관(B)의 내구성 및 유지 관리의 효율성이 향상될 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관한 설명을 하였으나, 기재된 내용의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 기재된 내용의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해질 필요는 없으며, 후술되는 청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 벨로우즈관 200 : 발포보온재
310 : 제1단열도료층 320 : 제2단열도료층
400 : 케이싱 B : 벨로우즈형 배관

Claims

내부의 관로를 통해 냉매가 이동되는 벨로우즈관(100);
상기 벨로우즈관(100)의 길이방향을 따라 외측둘레에 일정한 두께로 도포되면서 안쪽은 상기 벨로우즈관(100) 외측둘레의 요철부위에 채워지게 되고, 바깥쪽은 평평하게 구성되는 제1단열도료층(310);
상기 제1단열도료층(310)의 길이방향을 따라 평평한 바깥쪽에 감싸지면서 밀착되어 설치될 수 있도록 내부 표면이 평평한 일정 두께의 발포 보온재(200);
상기 발포 보온재(200)의 길이방향을 따라 평평한 외부 표면에 일정한 두께로 도포되는 제2단열도료층(320); 및
상기 제2단열도료층(320)의 길이방향을 따라 평평한 바깥 표면에 밀착되어 설치될 수 있도록 내부 표면이 평평한 일정 두께의 케이싱(400);을 포함하며,
상기 제1단열도료층(310)과 상기 발포 보온재(200) 사이 및 상기 제2단열도료층(320)과 상기 케이싱(400) 사이에 단열필름이 각각 설치되고,
상기 발포 보온재(200)는 복수의 겹으로 구성되되, 상기 복수의 겹은 서로 접면되지 않고 공간을 이루며, 상기 공간에는 공기층 또는 진공층 또는 필름히터 중 어느 하나가 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 냉각라인에 사용되는 벨로우즈형 배관.
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청구항 1에 있어서,
상기 제1단열도료층(310)과 제2단열도료층(320)은 각각 0.15mm의 두께를 유지하면서 도포되는 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 냉각라인에 사용되는 벨로우즈형 배관.
청구항 1에 있어서,
상기 발포 보온재(200)는,
실리카 보온재 또는 퍼라이트 보온재 또는 폴리에틸렌폼 보온재 또는 경질우레탄폼 보온재 또는 고무발포 보온재 또는 실리콘 보온재 또는 우레탄 보온재 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 냉각라인에 사용되는 벨로우즈형 배관.
청구항 5에 있어서,
상기 고무발포 보온재는,
니트릴부타디엔고무(NBR) 또는 에틸렌프로필렌고무(EDPM) 또는 불소고무(FKM) 중 어느 하나의 재질인 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 냉각라인에 사용되는 벨로우즈형 배관.
청구항 1에 있어서,
상기 케이싱(400)은,
합성수지 재질의 튜브로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 냉각라인에 사용되는 벨로우즈형 배관.
청구항 7에 있어서,
상기 합성수지 재질의 튜브는,
난연성폴리염화비닐(FRPVC) 튜브 또는 열수축성 튜브 또는 탄성수축 튜브 또는 공기수축 튜브 중 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 냉각라인에 사용되는 벨로우즈형 배관.
청구항 8에 있어서,
상기 열수축성 튜브는,
Polyolefin(POX), Elastomer(PES), Fluoropolymer(FPM), Polyvinylidenefluoride(PVDF), polyvinylluoride(PVF), Polytetrafluorethylene(PTFE), Perfluoroalkox(PFA) 중 어느 하나의 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 냉각라인에 사용되는 벨로우즈형 배관.
청구항 1에 있어서,
상기 케이싱(400)은,
2mm의 두께로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 냉각라인에 사용되는 벨로우즈형 배관.
청구항 1에 있어서,
상기 제1단열도료층(310)과 제2단열도료층(320)에 사용되는 단열도료는,
수용성 실리콘 수지와, 세라믹과, 특수 세라믹 및 산화 티타늄을 포함하는 조성물로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 냉각라인에 사용되는 벨로우즈형 배관.