KR20060105571A - 배관 가열용 피복체 - Google Patents
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Abstract
배관에 장착되어 외부의 열을 전도함으로써 배관을 가열하는 배관 가열용 피복체로서, 원통체를 그 축선을 따라 분할한 형태를 갖는 적어도 2개의 부분으로 이루어지고, 상기 배관의 외경에 대응하는 직경을 갖는 관통 구멍과, 상기 적어도 2개의 부분 중 적어도 한 부분의 외주면에 마련되어 길이 방향으로 연장되는 오목홈을 구비하는 포위체와; 상기 포위체의 외주면 원주의 절반보다 긴 제1 원호 밴드형 플레이트를 포함하고, 상기 제1 원호 밴드형 플레이트의 일단부에 제1 연장부와 제1 절결부를 갖는 제1 체결 플레이트와, 상기 포위체의 외주면 원주의 절반보다 긴 제2 원호 밴드형 플레이트를 포함하고, 상기 제2 원호 밴드형 플레이트의 일단부에 상기 제1 절결부 및 제1 연장부와 맞물리는 제2 연장부 및 제2 절결부를 갖는 제2 체결 플레이트와, 상기 제1 원호 밴드형 플레이트와 제2 원호 밴드형 플레이트의 타단부들을 개폐 가능하게 서로 연결하는 힌지를 구비하는 체결 부재를 구비하고, 상기 체결 부재는 상기 힌지를 오목홈에 끼워 맞추고 상기 제1 연장부를 제2 절결부에 끼워 맞추도록 포위체 상에 장착되는 배관 가열용 피복체가 제공된다.
Description
도 1은 본 발명의 배관 가열용 피복체의 조립 상태를 도시하는 외양 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 배관 가열용 피복체의 정면도.
도 3은 도 1에 도시된 배관 가열용 피복체가 조립되기 전의 상태를 도시하는 외양 사시도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1: 배관 10: 배관 가열용 피복체
11: 포위체 12: 체결 부재
13: 제1 체결 플레이트 14: 제2 체결 플레이트
15: 힌지 16: 제1 포위 부재
17: 제2 포위 부재 22: 관통 구멍
27, 30: 돌출부 31, 32: 마모 방지용 피막
본 발명은 배관에 장착되어, 유체, 예컨대 가스 또는 액체가 가열된 상태로 배관을 통과할 수 있게 하는 배관 가열용 피복체에 관한 것이다.
예컨대, 반도체 제조 장치 또는 설비에서, 그리고 1/4" 배관, 3/8" 배관 또는 1/2" 배관 등의 가스 배관에서는, 내측을 통과하는 반응성 가스 또는 액체가 응축되어 폐색이 일어나는 경우가 있을 수 있다. 이에 대한 대책으로서, 배관을 가열하여 특정 온도로 유지하고 있다. 그 외에, 또한 가열된 가스 또는 액체를 고온 상태로 유지하면서 유동시키기 위하여, 배관을 가열하고 있다.
배관의 가열 방법으로서는, 배관을 균일하게 가열하기 위하여, 일반적으로 원통형 알루미늄 블록 등의 금속 포위체를 배관에 부착하고, 이 포위체를 가열하여 배관을 간접적으로 가열하는 방법이 채용되고 있다. 그러한 가열에 사용되는 배관 가열용 피복체로서는, 반원통형 알루미늄 블록 등의 포위체를 파이프에 끼워 맞추고, 이 포위체를 서로 나사 결합하여 배관에 유지하는 구조를 갖는 것이 알려져 있다. 그러나, 이 배관 가열용 피복체에서는, 특정한 정밀도를 갖는 나사 구멍이 요구되기 때문에, 포위체의 가공 비용이 비싸진다. 또한, 복수 지점을 나사 결합해야 하기 때문에, 작업에 더 많은 시간을 필요로 하고 좁은 공간에서의 나사 결합 작업은 어려운 일이다. 또한, 나사 결합에 의한 체결 정도에 따르면, 포위체의 내벽이 배관과 균일하게 접촉하지 않아, 특정한 기술이 요구된다.
그 외에, 실린더를 복수 개의 부분으로 분할하며, 축선 방향을 따라 외주면 상에 다수의 오목홈이 형성된 포위체를 배관에 끼워 맞추고, 반원형의 스프링 부재로 이루어진 체결체의 양단부를 포위체의 오목홈에 끼워 맞춤으로써, 포위체를 배관에 장착하여 유지하는 구조를 갖는 배관 가열용 피복체가 또한 공지되어 있다(특허 문헌 1 참조). 이 배관 가열용 피복체에 있어서는, 작업성이 좋고, 체결체가 좁은 공간에서도 포위체에 쉽게 장착될 수 있으며, 유지 상태에서 불균일성이 보이지 않는다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-185086호
일반적으로, 반도체 제조 장치 또는 설비에서, 배관의 정비는 주기적으로 수행되고, 이 때에는 배관 가열용 피복체를 분리해야 한다. 특허 문헌 1의 배관 가열용 피복체는 전술한 바와 같이 체결체의 장착 특성이 우수하지만, 체결체의 양단부가 포위체의 오목홈 내에 견고하게 끼워 맞춰지기 때문에, 체결체를 포위체로부터 쉽게 분리하지 못한다. 따라서, 체결체를 포위체로부터 분리하는 데에 더 많은 노력이 든다.
체결체를 분리하기 위한 방법으로는, 노 모양의 공구를 체결체와 포위체 사이에 삽입하고, 지렛대 원리를 이용하여 체결체를 상방으로 압박하는 방법이 있다. 그러나, 포위체는 알루미늄 블록이 일반적이어서, 공구를 삽입하고 상방으로 압박할 때에, 표면이 손상되어 알루미늄 분말이 발생될 가능성이 있다. 반도체 제조 장치 또는 설비에서는, 높은 수준의 청정도가 요구되어, 알루미늄 분말에 의한 오염은 심각한 문제가 된다.
본 발명은 전술한 상황의 관점에서 이루어졌다. 본 발명의 목적은, 쉽게 장착 및 분리되고, 외부 환경의 오염 우려가 없는 배관 가열용 피복체를 제공하는 것이다.
본 발명의 발명자들은 상기 문제를 시험하는 연구를 열성적으로 행하였다. 그 결과, 이하의 배관 가열용 피복체에 의해 전술한 이점을 달성할 수 있다는 것을 발견하였다. 이 발견에 의해 본 발명이 달성된다.
본 발명은 주로 이하의 항목에 관한 것이다.
1. 배관에 장착되어 외부의 열을 전도함으로써 배관을 가열하는 배관 가열용 피복체로서,
원통체를 그 축선을 따라 분할한 형태를 갖는 적어도 2개의 부분으로 이루어지고, 상기 배관의 외경에 대응하는 직경을 갖는 관통 구멍과, 상기 적어도 2개의 부분 중 적어도 한 부분의 외주면에 마련되어 길이 방향으로 연장되는 오목홈을 구비하는 포위체와,
상기 포위체의 외주면 원주의 절반보다 긴 제1 원호 밴드형 플레이트를 포함하고, 상기 제1 원호 밴드형 플레이트의 일단부에 제1 연장부와 제1 절결부를 갖는 제1 체결 플레이트와, 상기 포위체의 외주면 원주의 절반보다 긴 제2 원호 밴드형 플레이트를 포함하고, 상기 제2 원호 밴드형 플레이트의 일단부에 상기 제1 절결부 및 제1 연장부와 맞물리는 제2 연장부 및 제2 절결부를 갖는 제2 체결 플레이트와, 상기 제1 원호 밴드형 플레이트와 제2 원호 밴드형 플레이트의 타단부들을 개폐 가능하게 서로 연결하는 힌지를 구비하는 체결 부재
를 구비하고, 상기 체결 부재는 상기 힌지를 오목홈에 끼워 맞추고 상기 제1 연장부를 제2 절결부에 끼워 맞추도록 포위체 상에 장착되는 것인 배관 가열용 피복체.
2. 항목 1에 있어서, 상기 제1 연장부와 제2 연장부의 선단부들은 외측으로 만곡되어 있는 것인 배관 가열용 피복체.
3. 항목 1에 있어서, 상기 제1 연장부와 제2 연장부 각각의 적어도 내측에는 마모 방지용 피막과 복수 개의 돌기 중 하나가 마련되어 있는 것인 배관 가열용 피복체.
4. 항목 3에 있어서, 상기 피막은 내열성 수지를 포함하는 코팅 필름인 것인 배관 가열용 피복체.
본 발명의 피복체는 포위체와 체결 부재를 포함한다.
본 발명의 포위체는 원통체를 그 축선을 따라 적어도 2개의 부분으로 분할하는 형태를 갖는 적어도 2개의 부분을 포함한다. 상기 포위체는 배관의 외경에 대응하는 직경을 갖는 관통 구멍과, 상기 적어도 2개의 부분 중 적어도 한 부분의 외주면에 마련되는 오목홈을 갖는다. 상기 오목홈은 포위체의 길이 방향으로 연장된다.
본 발명의 체결 부재는 제1 체결 플레이트와, 제2 체결 플레이트와, 힌지를 포함한다. 상기 제1 체결 플레이트는 포위체의 외주면 원주의 절반보다 긴 제1 원호 밴드형 플레이트를 포함한다. 제1 체결 플레이트는 제1 원호 밴드형 플레이트의 일단부에 제1 연장부와 제1 절결부를 갖는다. 제2 체결 플레이트는 또한 포위체의 외주면 원주의 절반보다 긴 제2 원호 밴드형 플레이트를 포함한다. 제2 체결 플레이트는 제2 원호 밴드형 플레이트의 일단부에 제1 절결부 및 제1 연장부와 맞물리는 제2 연장부 및 제2 절결부를 갖는다. 힌지는 제1 원호 밴드형 플레이트와 제2 원호 밴드형 플레이트의 타단부들을 개폐 가능하게 서로 연결한다. 체결 부재는 힌지를 오목홈에 끼워 맞추고 제1 연장부를 제2 절결부에 끼워 맞추도록 포위체 상에 장착된다.
본 발명에 있어서, 제1 연장부와 제2 연장부의 선단부들은 외측으로 만곡되어 있는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, 제1 연장부와 제2 연장부 각각의 적어도 내측에는 마모 방지용 피막 또는 복수 개의 돌기가 마련되어 있는 것이 바람직하다. 상기 피막은 내열성 수지를 포함하는 코팅 필름인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 배관 가열용 피복체의 조립 상태를 도시하는 외양 사시도이고, 도 2는 도 1의 정면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 배관 가열용 피복체가 조립되기 전의 상태를 도시하는 외양 사시도이다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 배관 가열용 피복체(10)는 다양한 액체가 유동하는 배관(1)에 끼워 맞춰지는 포위체(11)와, 커플링 부재(15)에 의해 서로 연결되는 제1 체결 플레이트(13)와 제2 체결 플레이트(14)를 포함하는 체결 부재(12)를 포함한다.
배관(1)은 스테인레스강 재료 등의 내열성 및 내부식성 재료로 이루어진 배관이다.
포위체(11)는 열 전도성이 우수한 재료, 예컨대 알루미늄 합금으로 이루어지는 원통형 블록체이고, 축선을 따라 2 부분으로 분할되며, 반원통형의 제1 포위 부재(16)와 제2 포위 부재(17)를 포함한다. 제1 포위 부재(16)의 외주부 상에는 관 방향을 따라 오목홈(18)이 마련되고, 제2 포위 부재(17)의 외주부 상에는 제1 포위 부재(16)의 오목홈(18)에 대향하도록 배치된 오목홈(19)이 마련된다. 오목홈은 제1 포위 부재(16)와 제2 포위 부재(17) 중 한쪽에만 형성되어도 좋다.
제1 포위 부재(16)와 제2 포위 부재(17)는 이들 양 부재의 평탄한 정합면(20, 21)을 서로 일치시키고 이들을 결합시킴으로써 원통 형태를 형성하며, 배관(1)이 삽입되는 관통 구멍(22)이 축선과 일치하도록 형성된다. 관통 구멍(22)의 주변벽과 관련하여, 제1 포위 부재(16)의 주변벽과 제2 포위 부재(17)의 주변벽은 배관(1)의 곡률 반경(R3)보다 큰 곡률 반경(R1과 R2)을 각각 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 관통 구멍(22)의 주변벽은 단면이 실질적으로 눈 형태로 되고, 배관(1)의 외주와 확실하게 선접촉하게 되어, 열이 제1 포위 부재(16)와 제2 포위 부재(17)를 통해 배관(1)으로 확실하고도 효율적으로 전도될 수 있다.
한편, 체결 부재(12)를 구성하는 제1 체결 플레이트(13)와 제2 체결 플레이트(14) 각각은 내열성을 갖는 스프링 부재, 예컨대 스테인레스강 스프링 부재로 이루어진 밴드형 플레이트가 포위체(11)의 외경보다 약간 큰 내경을 갖는 만곡 형태로 가공되고 일단부가 커플링 부재(15)에 의해 연결되도록 되어 있다. 커플링 부재(15)는 스테인레스강으로 이루어진 힌지이고, 한쌍의 회전편(23, 24)을 포함한다. 한 회전편(23)은 제1 체결 플레이트(13)의 단부에 고정되고, 다른 회전편(24)은 제2 체결 플레이트(14)의 단부에 고정되어, 제1 체결 플레이트(13)와 제2 체결 플레이트(14)는 개폐 가능하게 지지된다.
제1 체결 플레이트(13)와 관련하여, 커플링 부재(15)측의 단부로부터 선단부 까지의 부분은 포위체(11)의 반원(L1)보다 긴 길이(L2)를 갖고, 직사각형 절결부(25)는 선단부로부터 특정 길이만큼 우묵하게 들어가도록 형성된다. 절결부가 형성되지 않는 잔여 부분은 원주 방향으로 연장되어 연장부(26)를 형성하고, 그 선단부는 외측을 향해 만곡되어 돌출부(27)를 형성한다. 절결부(25)와 연장부(26)는 제1 체결 플레이트(13)의 전폭을 2개의 동일한 부분으로 분할하도록 형성되는 것이 바람직하다.
제2 체결 플레이트와 관련하여, 제1 체결 플레이트(13)와 유사하게, 기부로부터 선단부까지의 부분은 포위체(11)의 반원(L1)보다 긴 길이(L2)를 갖는다. 선단부에서, 제1 체결 플레이트(13)의 절결부(25)와 동일한 형태를 갖는 절결부(28)는 제1 체결 플레이트(13)의 연장부(26)에 대향하는 위치에 형성되고, 제1 체결 플레이트(13)의 연장부(26)와 동일한 형태를 갖는 연장부(29)는 제1 체결 플레이트(13)의 절결부(25)에 대향하는 위치에 형성된다. 즉, 제1 체결 플레이트(13)와 제2 체결 플레이트(14)의 각 선단부는 절결부와 연장부가 서로 맞물리는 형태로 형성된다.
전술한 바와 같이 구성된 체결 부재(12)가 포위체(11)에 장착되면, 힌지(15)의 축부는 먼저 한 오목홈[여기서, 제2 포위 부재(17)의 오목홈(19)]에 수용된다. 이어서, 이 상태에서, 제1 체결 플레이트(13)와 제2 체결 플레이트(14)는 각각 포위체(11)를 향해 이동된다. 최종적으로, 제2 체결 플레이트(14)의 연장부(29)는 제1 체결 플레이트(13)의 절결부(25)로 진입하고, 제1 체결 플레이트(13)의 연장부(26)는 제2 체결 플레이트(14)의 절결부(28)로 진입하여, 제1 체결 플레이트(13)와 제2 체결 플레이트(14)에 의해 원이 폐쇄된다. 제1 체결 플레이트(13)와 제2 체결 플레이트(14)는 각각 스프링 부재로 이루어지고, 각 연장부(26, 29)는 포위체(11)의 반원보다 길게 설정된다. 따라서, 양쪽의 연장부(26, 29)에 외력이 인가되지 않은 상태에서는, 이들이 포위체(11)로부터 분리되지 않아, 포위체(11)를 관형으로 유지한다.
장착 조작은 체결 부재(12)의 제1 체결 플레이트(13)와 제2 체결 플레이트(14)를, 예컨대 엄지와 검지 또는 중지 사이에 픽업하여 유지하고, 힌지를 포위체(11)의 오목홈(19) 내에 수용한 상태에서 양 손가락을 내측으로 이동시키는 방식으로 수행되어, 작업은 매우 간단하다.
정비시 등에 체결 부재(12)를 포위체(11)로부터 분리시키는 경우, 제1 체결 플레이트(13)의 돌출부(27)와 제2 체결 플레이트(14)의 돌출부(30)를 서로 접근시킴으로써, 제1 체결 플레이트(13)와 제2 체결 플레이트(14)는 포위체(11)의 외주부를 따라 서로 반대 방향으로 각각 회전된다. 이에 의해, 포위체(11)에 대한 제1 체결 플레이트(13)와 제2 체결 플레이트(14)의 체결 상태가 해제되어, 이들 체결 플레이트가 포위체(11)로부터 분리된다.
분리 조작은 제1 체결 플레이트(13)의 돌출부(27)와 제2 체결 플레이트(14)의 돌출부(30)를 단순히 손가락 사이에 픽업하여 수행될 수 있어, 매우 간단하다.
장착 및 분리 조작에 있어서, 제1 체결 플레이트(13)의 연장부(26)와 제2 체결 플레이트(14)의 연장부(29)는 제1 포위 부재(16)의 오목홈(18) 근처에서 직경이 확대되고, 오목홈(18)을 통과한 시점에서 직경이 감소되며, 오목홈(18)의 반대측 외주면으로 미끄러진다. 따라서, 제1 포위 부재(16)의 외주면이 오목홈(18) 근처에서 손상되고 상황에 따라 마모가 생길 수 있다.
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 마모 방지용 피막(31, 32)이 제1 체결 플레이트(13)의 연장부(26)와 제2 체결 플레이트(14)의 연장부(29)의 각 내표면 상에, 그리고 필요에 따라 절결부(25, 28)로부터 특정 길이만큼 우묵하게 들어간 부분을 비롯한 각 내표면 상에 형성되는 것이 바람직하다[제1 체결 플레이트(13)측의 접촉 방지용 피막(31)은 도 2에 도시되어 있음]. 예컨대, 반도체 제조 장치에서는, 배관이 최대 약 250℃로 가열되는 경우가 있기 때문에, 마모 방지용 피막(31, 32)은 활주성(slidableness)과 내열성이 우수하고, 벗겨졌을 때에 외부 오염에 대한 영향이 작은 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 플루오로카본 수지 또는 폴리이미드/아미드 등의 내열성 수지를 포함하는 코팅 필름이 바람직하다.
본 발명은 전술한 실시예로 제한되지 않고 적절하게 수정 또는 개선될 수 있다. 예컨대, 제1 체결 플레이트(13)의 연장부(26)가 2개 마련되고, 이에 대응하여 제2 체결 플레이트(14)의 절결부(28)가 2개 마련될 수 있다. 이외에, 마모 방지용 피막(31, 32) 대신에, 포위체(11)에 대한 접촉 영역을 저감시키도록 다수의 작은 돌기가 마련될 수 있고, 이 돌기에 의해 손상 및 마모가 또한 감소될 수도 있다. 또한, 제1 체결 플레이트(13)와 제2 체결 플레이트(14)의 전체 내표면 상에 다수의 돌기가 마련되는 경우, 체결 부재(12)와 포위체(11) 사이에 간극이 존재하더라도, 포위체(11)에 대한 압입력이 보장될 수 있어 포위체(11)가 안정적으로 유지될 수 있다.
본 발명의 배관 가열용 피복체(10)는 전술한 바와 같이 포위체(11)와 체결 부재(12)를 포함한다. 사용 형태는 관련 기술과 동일하다. 포위체(11)는 체결 부재(12)에 의해 배관(1)에 장착되고, 전체 외주면은 맨틀 히터(mantle heater) 등의 가열 유닛에 의해 덮이고, 이 가열 유닛에 전력이 인가되어 포위체(11)를 가열하여, 배관이 열 전도에 의해 가열된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 배관 가열용 피복체에 따르면, 포위체에 대한 체결 부재의 장착은, 체결 부재의 한쌍의 체결 플레이트를 개방 상태로 놓고, 힌지를 포위체의 오목홈에 수용한 후에, 양 체결 플레이트를 한쪽의 연장부가 다른 쪽의 절결부에 수용되도록 닫는 조작을 단순히 수행하여 완료됨으로써, 포위체가 체결 부재에 의해 배관에 훌륭하게 유지될 수 있다. 정비시에 포위체를 배관으로부터 분리하는 경우, 한쌍의 체결 플레이트의 연장부들을 단지 힌지측을 향해 연장되게 하면, 체결 부재는 도구 및 큰 힘이 필요없이 매우 쉽게 포위체로부터 분리될 수 있다. 이외에, 체결 부재를 장착 또는 분리하는 경우, 체결 플레이트의 개폐는 작은 힘으로 수행될 수 있어, 포위체가 손상 및 마모되지 않고, 외부 오염이 없다.
본 발명을 특정 실시예를 참조로 하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다.
본 발명에 따르면, 쉽게 장착 및 분리되고, 외부 환경의 오염 우려가 없는 배관 가열용 피복체를 제공할 수 있다.
Claims (4)
- 배관에 장착되어 외부의 열을 전도함으로써 배관을 가열하는 배관 가열용 피복체로서,원통체를 그 축선을 따라 분할한 형태를 갖는 적어도 2개의 부분으로 이루어지고, 상기 배관의 외경에 대응하는 직경을 갖는 관통 구멍과, 상기 적어도 2개의 부분 중 적어도 한 부분의 외주면에 마련되어 길이 방향으로 연장되는 오목홈을 구비하는 포위체와,상기 포위체의 외주면 원주의 절반보다 긴 제1 원호 밴드형 플레이트를 포함하고, 상기 제1 원호 밴드형 플레이트의 일단부에 제1 연장부와 제1 절결부를 갖는 제1 체결 플레이트와, 상기 포위체의 외주면 원주의 절반보다 긴 제2 원호 밴드형 플레이트를 포함하고, 상기 제2 원호 밴드형 플레이트의 일단부에 상기 제1 절결부 및 제1 연장부와 맞물리는 제2 연장부 및 제2 절결부를 갖는 제2 체결 플레이트와, 상기 제1 원호 밴드형 플레이트와 제2 원호 밴드형 플레이트의 타단부들을 개폐 가능하게 서로 연결하는 힌지를 구비하는 체결 부재를 구비하고, 상기 체결 부재는 상기 힌지를 오목홈에 끼워 맞추고 상기 제1 연장부를 제2 절결부에 끼워 맞추도록 포위체 상에 장착되는 것인 배관 가열용 피복체.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 연장부와 제2 연장부의 선단부들은 외측으로 만곡 되어 있는 것인 배관 가열용 피복체.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 연장부와 제2 연장부 각각의 적어도 내측에는 마모 방지용 피막과 복수 개의 돌기 중 하나가 마련되어 있는 것인 배관 가열용 피복체.
- 제3항에 있어서, 상기 피막은 내열성 수지를 포함하는 코팅 필름인 것인 배관 가열용 피복체.
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