KR20210157913A - 정전 방전 완화 배관 - Google Patents

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KR20210157913A
KR20210157913A KR1020217041112A KR20217041112A KR20210157913A KR 20210157913 A KR20210157913 A KR 20210157913A KR 1020217041112 A KR1020217041112 A KR 1020217041112A KR 20217041112 A KR20217041112 A KR 20217041112A KR 20210157913 A KR20210157913 A KR 20210157913A
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KR
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conductive
tubing
tubing segment
electrostatic discharge
fluid
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Application number
KR1020217041112A
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English (en)
Inventor
존 에이. 레이스
배리 엘. 그래거슨
Original Assignee
엔테그리스, 아이엔씨.
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Publication date
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Abstract

정전기 방전 배관 세그먼트는 다공성의 비전도성 내부 표면 및 인접한 전도성 중합체 부분을 포함한다. 전도성 중합체 부분은, 정전기 방전이 완화될 수 있도록, 배관 세그먼트를 통과하는 대전된 유체에 의해 발생된 정전기 전하를 접지로 전달하도록 구성된다.

Description

정전 방전 완화 배관
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은 2019년 5월 23일자로 출원되었으며 그 전체가 모든 목적에 대해 본원에서 참조로 포함되는 미국 가출원 번호 62/851,962에 대한 우선권 및 이익을 주장한다.
본 개시내용의 실시예는, 예를 들어, 유체 취급 시스템에서, 그리고 더 구체적으로는, 정전기 방전 완화를 필요로 하는 초-순수 유체 취급 시스템에서 이용하기 위해 이용될 수 있는 정전기 방전(ESD) 완화 배관에 관한 것이다.
고순도 표준을 제공하는 유체 취급 시스템은 첨단 기술 용례에서 많은 용도를 갖는다. 이러한 용례는, 포토리소그래피, 벌크 화학물질 전달, 화학적 기계적 폴리싱(CMP), 습식 에칭 및 세정과 같은 용례를 위한, 태양 패널, 평판 디스플레이, 그리고 반도체 산업에서의 처리 및 제조를 포함한다. 이러한 용례에서 사용되는 특정 화학물질은 특히 부식성이어서, 유체 취급 구성요소의 잠재적 부식 및 환경으로의 화학물질의 유출 때문에 일부 종래의 유체 취급 기술의 사용을 배제한다.
그러한 용례를 위한 내식성 및 순도 요건을 만족시키기 위해서, 유체 취급 시스템은, 불활성 중합체로 이루어진 배관, 피팅(fitting), 밸브, 및 다른 요소를 제공한다. 이 불활성 중합체는 테트라플루오로에틸렌 중합체(PTFE), 퍼플루오로알콕시 알칸 중합체(PFA), 에틸렌 및 테트라플루오로에틸렌 중합체(ETFE), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 및 헥사플루오로프로필렌 중합체(EFEP), 및 플루오르화 에틸렌 프로필렌 중합체(FEP)와 같은 플루오로중합체를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 내식성 및 불활성 구성을 제공하는 것에 더하여, PFA와 같은 많은 플루오로중합체가 사출 몰딩될 수 있고 압출될 수 있다. 그러한 중합체로 이루어진 몇몇 유형의 커넥터 피팅, 예를 들어, PRIMELOCK® 피팅, PILLAR® 피팅, 확개형 피팅, 및 다른 피팅이 입수 가능하고 알려져 있다. 예시적인 피팅이, 예를 들어, 미국 특허 제5,154,453호; 제6,409,222호; 제6,412,832호; 제6,601,879호; 제6,758,104호; 및 제6,776,440호에 설명되어 있다.
정전기 방전(ESD)은 반도체 산업 및 다른 기술적 용례에서의 유체 취급 시스템에 있어서 중요한 기술적 문제이다. 유체와 유체 시스템 내의 다양한 동작 구성요소(예를 들어, 배관 또는 파이핑, 밸브, 피팅, 필터 등)의 표면 사이의 마찰 접촉이 정전하의 발생 및 축적을 초래할 수 있다. 전하 발생 정도는, 비제한적으로, 구성요소 및 유체의 성질, 유체 속도, 유체 점도, 유체의 전기 전도성, 접지까지의 경로, 액체 내의 난류 및 전단, 유체 내의 공기의 존재, 및 표면적을 포함하는 다양한 인자에 따라 달라진다. 이러한 특성 및 이러한 특성에 의해서 유발되는 바람직하지 않은 정전하를 완화하기 위한 방법이 NFPA 77, "Recommended Practice on Static Electricity", pp. 77-1 내지 77-67, 2014에서 설명 및 보고되어 있다.
또한, 유체가 시스템을 통해서 유동함에 따라, 전하는 스트리밍 전하(streaming charge)로 지칭되는 현상으로 하류로 이송될 수 있고, 이러한 경우에 전하가 생성된 곳을 넘어서 전하가 축적될 수 있다. 충분한 전하 축적은 배관 또는 파이프 벽에서, 구성요소 표면에서, 또는 심지어 다양한 처리 단계에서 기판 또는 웨이퍼 상으로 ESD를 유발할 수 있다.
일부 용례에서, 반도체 기판 또는 웨이퍼는 정전하(static electrical charge)에 매우 민감하고, 그러한 ESD는 기판 또는 웨이퍼의 손상 또는 파괴를 초래할 수 있다. 예를 들어, 기판 상의 회로가 파괴될 수 있고, 광활성 화합물이, 제어되지 않은 ESD로 인해서, 정규 노출에 앞서서 활성화될 수 있다. 또한, 축적된 정전하가 유체 취급 시스템 내로부터 외부 환경으로 방전될 수 있고, 잠재적으로 유체 취급 시스템 내의 구성요소(예를 들어, 배관 또는 파이핑(piping), 피팅, 구성요소, 컨테이너, 필터 등)를 손상시킬 수 있고, 이는 누출, 시스템 내에서 유체의 흘림(spill), 그리고 구성요소의 성능 저하를 초래할 수 있다. 이러한 상황에서, 그러한 방전은, 가연성, 독성 및/또는 부식성 유체가 손상된 유체 취급 시스템에서 사용될 때, 화재 또는 폭발 가능성을 초래할 수 있다.
개선된 구성요소 성능 및 잠재적인 ESD를 손상시키는 경우를 줄이기 위해 초-순수 유체 취급 시스템 내의 ESD 완화를 개선하는 것이 바람직하다.
본 개시내용의 하나 이상의 실시예는 정전기 방전(ESD) 완화 배관에 관한 것이다. 하나 이상의 실시예에서, 정전기 방전(ESD) 완화 배관은 다공성의 비전도성 중합체 내부 표면과, 배관을 통과하는 대전된 유체로부터 정전기 전하(electrostatic charge)를 접지에 전달하는 인접한 전도성 중합체를 포함한다.
일부 실시예에서, 다공성 내부 표면은 발포체 층, 천공 층, 개구를 포함하는 층 또는 전하 전달 도관을 포함하는 층이다. 이 실시예에서, 다공성 내부 표면은 개구, 구멍, 채널, 유체 통로, 전하 전달 도관, 또는 다른 유형의 공극, 개구 또는 천공부를 포함한다.
특정 실시예에서, 다공성의 비전도성 중합체 내부 표면은 전도성 중합체 배관의 내부 표면 상의 비전도성 중합체의 천공된 층이다.
일부 실시예에서, 비전도성 중합체는 플루오로중합체이고, 전도성 중합체는 전도성 퍼플루오로중합체이다.
다른 실시예에서, ESD 완화 배관은 플루오로중합체의 외부층을 더 포함한다.
일부 실시예에서, 다공성의 비전도성 중합체 내부 표면은 비전도성 중합체 배관이고, 전도성 중합체는, 배관을 통과하는 대전된 유체로부터 정전기 전하를 접지에 전달하는 비전도성 중합체 배관의 내부 표면과 외부 표면 사이에 배치된 전도성 중합체의 하나 이상의 스트라이프를 포함한다. 특정 실시예에서, ESD 완화 배관은 전도성 중합체의 하나 이상의 스트라이프와 전하 전달 접촉(charge transfer contact)하는 전도성 중합체 외부층을 포함한다. 이 실시예에서, 스트라이프는 선형 축방향 스트라이프, 비선형 축방향 스트라이프, 나선형 스트라이프, 헬리컬 스트라이프, 또는 다른 기하학적 구조일 수 있다. 이 실시예에서, 전도성 스트라이프는 전도성 플루오로중합체 스트라이프이다.
본 개시내용의 하나 이상의 실시예는 개시된 ESD 완화 배관으로 정전기 전하를 소산시키는 방법을 포함하며, 이 방법은 비전도성 다공성 내부 표면 및 인접한 전도성 부분을 포함하는 배관 세그먼트의 내부 통로를 통해 유체를 통과시키는 단계와, 전도성 부분을 통해 배관 세그먼트로부터 접지로 정전기 전하를 전달하는 단계를 포함한다.
본 개시내용의 다른 실시예는 적어도 하나의 입구 및 적어도 하나의 출구를 갖는 미리결정된 유체 유동 통로를 위한 유체 회로를 포함하고, 이 유체 회로는 본원에 설명된 임의의 실시예의 복수의 ESD 완화 배관 세그먼트 및 복수의 동작 구성요소를 포함한다. 각각의 동작 구성요소는 내부 유체 유동 통로 및 복수의 배관 커넥터 피팅을 갖는 본체 부분을 포함한다. 각각의 동작 구성요소는 선택된 배관 커넥터 피팅에서 복수의 배관 세그먼트 각각에 연결되고, 복수의 배관 세그먼트 및 동작 구성요소는 유체 회로를 통한 유체 유동 통로를 제공한다. 각각의 배관 세그먼트는: i) 유체 통로를 형성하는 비전도성 중합체 부분; 및 ii) 개별 배관 세그먼트의 각각의 단부로 축방향으로 연장되는 전도성 플루오로중합체의 하나 이상의 전도성 부분을 포함한다. 각각의 동작 구성요소 본체 부분은 복수의 배관 커넥터 피팅의 각각의 사이에서 연장되는 전도성 플루오로중합체를 포함하고, 배관 커넥터 피팅 각각은 본체 부분의 개별 전도체를 배관 세그먼트의 하나 이상의 전도성 부분에 전도성으로 연결한다. 이러한 실시예에서, 복수의 동작 구성요소는 밸브, 직선형 커넥터, T-커넥터, 엘보 커넥터, 다중-커넥터 매니폴드, 필터, 열 교환기, 정제기, 탈기 장치, 또는 센서 중 임의의 하나를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
특정 실시예에서, 본 개시내용은, 적어도 하나의 입구 및 적어도 하나의 출구를 갖는 미리결정된 유체 유동 통로(예를 들어, 가스 또는 액체, 또는 양자 모두)를 위한 유체 회로를 제공하며, 유체 회로는 복수의 배관 세그먼트 및 복수의 동작 구성요소를 포함하고, 각각의 동작 구성요소는 내부 유체 유동 통로를 갖는 본체 부분 및 복수의 배관 커넥터 피팅을 포함하며, 동작 구성요소는 선택된 배관 커넥터 피팅에서 복수의 배관 세그먼트를 연결하고, 복수의 배관 세그먼트 및 동작 구성요소는 유체 회로를 통한 유체 유동 통로를 제공하며; 각각의 배관 세그먼트는 i) 유체 통로를 형성하는 비전도성 중합체 부분 및 ii) 개별 배관 세그먼트의 각각의 단부로 축방향으로 연장되는 하나 이상의 전도성 플루오로중합체 부분을 포함하고, 각각의 동작 구성요소 본체 부분은 복수의 배관 커넥터 피팅의 각각의 사이에서 연장되는 전도성 플루오로중합체를 포함하며, 배관 커넥터 피팅의 각각은 본체 부분의 개별 전도체를 배관 세그먼트의 전도성 플루오로중합체 부분에 전도성으로 연결한다.
다른 개시된 실시예는, 복수의 배관 세그먼트를 복수의 동작 구성요소에 전도성으로 연결하는 단계를 포함하는 적어도 하나의 입구 및 적어도 하나의 출구를 갖는 미리결정된 유체 유동 통로를 위한 정전기 방전 완화 유체 회로를 제조하는 방법을 포함하며, 각각의 동작 구성요소는 내부 유체 유동 통로를 갖는 본체 부분 및 복수의 배관 커넥터 피팅을 포함하고, 동작 구성요소는 선택된 배관 커넥터 피팅에서 복수의 배관 세그먼트를 연결하고, 복수의 배관 세그먼트 및 동작 구성요소는 유체 회로를 통한 유체 유동 통로를 제공하며; 각각의 배관 세그먼트는 i) 유체 통로를 형성하는 비전도성 중합체 부분 및 ii) 개별 배관 세그먼트의 각각의 단부로 축방향으로 연장되는 비전도성 중합체 부분에 접합되고 그와 균일한 전도성 플루오로중합체의 하나 이상의 전도성 부분을 포함하고, 각각의 본체 부분은 복수의 배관 커넥터 피팅의 각각 사이에서 연장되는 전도성 플루오로중합체를 포함하며, 배관 커넥터 피팅의 각각은 본체 부분의 개별 전도체를 배관 세그먼트의 적어도 하나의 전도성 플루오로중합체 부분에 전도성으로 연결하고, 정전기 방전 완화 유체 회로를 접지에 연결한다.
다양한 실시예에서, 유체 회로를 통해서 전도성 경로 및 유체 통로를 제공하기 위해서, 개별 배관 커넥터 피팅에서 구성요소들에 연결되는 하나 이상의 배관 세그먼트에 의해서 동작 구성요소들이 연결된다. 적합한 동작 구성요소는 예를 들어, 밸브, 직선형 커넥터, T-커넥터, 엘보 커넥터, 다중-커넥터 매니폴드, 필터, 열 교환기, 정제기, 탈기 장치, 또는 센서를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 적합한 센서는, 예를 들어, 유동 제어기, 조절기, 유동계, 압력계, 또는 가변 면적 미터기(variable area meter)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 동작 구성요소의 본체 부분은, 커넥터 피팅과 유체 유동 통로 사이에서 연장되는 전도성 부분에 접합될 수 있고 그와 균일할 수 있다.
특정 실시예에서, 복수의 배관 세그먼트 각각은 비전도성 중합체 부분 및 비전도성 중합체 배관 부분과 함께 축방향으로 연장되는 하나 이상의 전도성 플루오로중합체 부분을 포함한다. 배관 세그먼트의 전도성 플루오로중합체의 부분은 배관 커넥터 피팅에서 본체 부분의 전도성 경로에 전도성으로 연결된다.
상술한 요약은 본 개시내용의 각각의 도시된 실시예 또는 모든 구현예를 설명하도록 의도되지 않았다.
본 개시내용에 포함된 도면은 본 개시내용의 실시예를 예시하며, 설명과 함께 본 개시내용의 원리를 설명하는 역할을 한다. 도면은 단지 특정 실시예의 예시이고, 개시 내용을 제한하지 않는다.
도 1은 본 개시내용의 다공성의 비전도성 중합체 내부 표면 및 인접한 전도성 중합체를 갖는 ESD 완화 배관의 단면도이다.
도 2는 본 개시내용의 다공성의 비전도성 섹션 및 전도성 중합체 스트라이프를 갖는 ESD 완화 배관의 단면도이다.
도 3은 본 개시내용의 다공성의 내부 비전도성 중합체 표면, 전도성 중합체 코어 및 외부 중합체 층을 갖는 ESD 완화 배관의 단면도이다.
도 4는 본 개시내용의 다공성의 비전도성 섹션, 전도성 중합체 스트라이프 및 외부 중합체 층을 갖는 ESD 완화 배관의 단면도이다.
도 5는 본 개시내용의 다공성의 비전도성 섹션 및 내부 전도성 중합체 스트라이프를 갖는 ESD 완화 배관의 단면도이다.
도 6은 본 개시내용의 ESD 완화 배관을 사용하는 유체 취급 시스템의 개략도이다.
도 7은 본 개시내용의 ESD 완화 배관을 사용하는 양방향 커넥터 구성요소의 사시도이다.
도 8은 본 개시내용의 ESD 완화 배관을 사용하는 3방향 커넥터 구성요소의 사시도이다.
도 9는 본 개시내용의 ESD 완화 배관을 사용하는 밸브 구성요소의 사시도이다.
이러한 개시 내용의 실시예가 여러 가지 변경예 및 대안적 형태가 될 수 있고, 특정 상세 내용이 예를 들어 도면에 도시되어 있고 구체적으로 설명될 것이다. 개시 내용을 설명된 특정 실시예로 제한하고자 하는 의도가 없고; 의도는 이러한 개시 내용의 사상 및 범위 내에 포함되는 모든 변경예, 등가물, 및 대안예들을 포함한다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 개시내용은 유체 공급부로부터 하나 이상의 하류 처리 스테이지로의 유체 유동 통로를 갖는 유체 취급 시스템과 함께 사용하기 위한 정전기 방전(ESD) 완화 배관의 실시예를 개시한다. 이러한 시스템의 실시예는 전도성으로 연결된 동작 구성요소 및 ESD 완화 배관 세그먼트를 포함하는 유체 회로를 포함한다. 통상적인 그리고 일부 ESD 완화 유체 회로가 예를 들어 국제 특허 출원 제WO 2017/210293호에서 개시되어 있으며, 그러한 특허는 그에 포함된 명시적 정의 또는 특허 청구항을 제외하고, 본원에 참조로 포함된다.
ESD 완화 배관
본 개시내용에서 배관 세그먼트는 전형적으로, 유체를 수용하거나 운송하기에 적합한 임의의 가요성 또는 비가요성 파이프 또는 관을 지칭한다. 다양한 실시예에 따르면, 배관 세그먼트는 전도성이며, 유체 회로 내의 각각의 배관 세그먼트의 길이를 따라 전도성 경로를 제공한다. 전도성 배관은 특정 금속을 포함하는 재료; 본원에서 충전형 중합체(filled polymer)로 지칭되는 전도성 재료로 충전된 중합체 재료; 또는 고유 전도성 중합체(ICP)로 구성될 수 있다. 충전형 중합체는 강철 와이어, 알루미늄 플레이크, 니켈 코팅된 그래파이트, 탄소 섬유, 탄소 분말, 탄소 나노튜브, 또는 다른 전도성 재료를 포함하지만 이로 제한되지 않는 고체 전도성 재료로 충전된 중합체를 포함한다.
일부 경우에, 배관 세그먼트는 부분적으로 전도성이다. 부분 전도성 배관 세그먼트는 비전도성 또는 저전도성 재료로 구성된 주 부분과, 전술한 바와 같은 전도성 재료로 구성된 2차 부분을 포함할 수 있다. 배관 세그먼트에 적합한 예시적인 비전도성 또는 저전도성 재료는 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리우레탄, 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리케톤, 폴리우레아, 폴리비닐 수지, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트 및 플루오로중합체와 같은, 그러나 이에 제한되지 않는 다양한 탄화수소 및 비-탄화수소 중합체를 포함한다. 일부 실시예에서, 비전도성 또는 저전도성 재료는 플루오로중합체이다. 예시적인 플루오로중합체는 퍼플루오로알콕시 알칸 중합체(PFA), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 중합체(ETFE), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 및 헥사플루오로프로필렌 중합체(EFEP), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌 중합체(PTFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 또는 다른 적합한 중합체 재료를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 플루오로중합체는 퍼플루오로알콕시 알칸 중합체(PFA)이다.
도 1은 내부 유체 통로(12)를 형성하고 주 비전도성 또는 저전도성 부분(14) 및 주 부분(14)에 인접한 2차 전도성 부분(16)을 포함하는 ESD 완화 배관 세그먼트(10)의 단면도이다. 다양한 실시예에서, 주 비전도성 또는 저전도성 부분(14)은 다공성의 비전도성 중합체 내부 표면(15)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 주 부분(14)의 다공성의 비전도성 내부 표면(15)은 발포체 층, 천공된 층, 개구를 포함하는 층, 또는 전하 전달 도관을 포함하는 층이다. 일부 실시예에서, 주 부분(14)은 플루오로중합체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 주 부분(14)은 퍼플루오로알콕시 알칸(PFA)으로 형성될 수 있다. 제2 전도성 부분(16)은 주 부분(14)의 외부 표면(17)에 접합되고 그와 균일할 수 있으며, 본원에 설명된 전도성 재료와 같은 전도성 중합체 재료로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 2차 전도성 부분(16)은 전도성 재료로 충전된 플루오로중합체로 구성되고, 더 구체적으로는, 특정 실시예에서 전도성 재료로 충전된 PFA로 구성된다. PFA를 충전하기 위해 이용되는 전도성 재료는, 비제한적으로, 니켈 코팅된 그래파이트를 가지는 탄소 섬유, 탄소 섬유, 탄소 분말, 탄소 나노튜브, 금속 입자, 및 강섬유를 포함한다. 전도성 부분(16)은 후술되는 배관 커넥터 피팅의 각각의 사이에서 연장되는 전도성 경로를 제공할 수 있다. 주 부분(14) 및 전도성 부분(16)을 위해 동일한 중합체 재료를 선택하는 것은 두 부분 사이의 접합을 촉진한다. 그러나, 배관 세그먼트(10)의 부분(14, 16)의 각각을 형성하기 위해 상이한 중합체 재료가 사용될 수 있다는 것도 고려된다.
배관 세그먼트(10)를 제조하는 일 실시예에 따르면, 전도성 퍼플루오로알콕시 알칸(PFA) 중합체 배관이 내부 비전도성 플루오로중합체 표면과 함께 먼저 압출된다. 이후 금속 접지 봉이 내부 유체 통로에 배치되고 고주파 정전기 발생기가 접지 봉에 부착되며 정전기 방전이 접지 봉의 팁에서 생성된다. 정전기 방전은, 다공성의 내부 비전도성 표면, 및 배관을 통과하는 대전된 유체로부터 정전기 전하를 접지로 전달하는 인접한 전도성 중합체가 제공된 비전도성 플루오로중합체 표면 내의 매우 둥글고 매끈한-에지의 구멍을 생성한다.
도 2는 본 개시내용의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 ESD 완화 배관 세그먼트(20)의 단면도이다. 도 2에 도시된 배관 세그먼트(20)는 부분적으로 전도성이다. 배관 세그먼트(20)는 내부 유체 통로(22)를 형성하고, 비전도성 부분(24), 및 일괄적으로는 26인 복수의 전도성 중합체 스트라이프(26a, 26b, 26c 및 26d)에 의해 형성된 전도성 부분(26)을 포함하며, 전도성 부분(26)은 그 종방향 축을 따르는 방향으로 배관 세그먼트(20)의 길이를 따라 연장한다. 전도성 중합체 스트라이프의 수는 변경될 수 있다는 것이 대체로 이해된다. 또한, 전도성 중합체 스트라이프 사이의 간격은 변경될 수 있다. 일부 실시예에서, 비전도성 부분(24)은 적어도 부분적으로 다공성이고, 배관 세그먼트(20)의 다공성의 비전도성 내부 표면(27)을 형성한다. 전도성 부분(26)을 형성하는 전도성 중합체 스트라이프(26a, 26b, 26c 및 26d)는 적어도 부분적으로 비전도성 부분(24)의 외부 표면(28)에 인접 및 접촉하여 배치되고 배관 세그먼트(20)의 외부(29)의 적어도 일 부분을 형성한다.
다양한 실시예에서, 비전도성 부분(24)은 본원에 설명된 바와 같이 비전도성 또는 저전도성 재료 중 하나로부터 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 비전도성 부분(24)은 플루오로중합체로 형성될 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 비전도성 부분(24)은 퍼플루오로알콕시 알칸(PFA)으로 형성될 수 있다. 전도성 부분(26)을 형성하는 전도성 스트라이프(26a, 26b, 26c, 26d)는 비전도성 부분(24)의 외부 표면(28)에 접합되고 그와 균일할 수 있으며, 본원에 설명된 전도성 중합체 재료와 같은 전도성 중합체 재료로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 부분은 전도성 재료로 충전된 플루오로중합체로 구성되고, 더 구체적으로는, 특정 실시예에서, 전도성 재료로 충전된 PFA로 구성된다. PFA를 충전하기 위해 이용되는 전도성 재료는, 비제한적으로, 니켈 코팅된 그래파이트를 가지는 탄소 섬유, 탄소 섬유, 탄소 분말, 탄소 나노튜브, 금속 입자, 및 강섬유를 포함할 수 있다.
도 3은 본 개시내용의 또 다른 실시예에 따른 ESD 완화 배관 세그먼트(30)의 단면도이다. 도 2에 도시된 배관 세그먼트(20)와 유사하게, 도 3에 도시된 배관 세그먼트(30)는 부분적으로 전도성이다. 배관 세그먼트(30)는 내부 유체 통로(32)를 형성하고, 비전도성 부분(34), 전도성 부분(36) 및 외부 부분(38)을 포함한다. 일부 실시예에서, 비전도성 부분(34), 전도성 부분(36) 및 외부 부분(38)은 개별 층으로서 형성된다. 일부 경우에, 이러한 층들은 공압출될 수 있다.
일부 실시예에서, 비전도성 부분(34)은 적어도 부분적으로 다공성이고, 배관 세그먼트(30)의 다공성의 비전도성 내부 표면(37)을 형성한다. 일부 실시예에서, 비전도성 부분(34)은 발포체 층, 천공된 층, 개구를 포함하는 층 또는 전하 전달 도관을 포함하는 층이다. 비전도성 부분(34)은 본원에 설명된 바와 같이 비전도성 또는 저전도성 재료 중 하나로부터 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 비전도성 부분(34)은 플루오로중합체로 형성될 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 비전도성 부분(34)이 퍼플루오로알콕시 알칸(PFA)으로 형성될 수 있다.
전도성 부분(36)은 비전도성 부분(34)의 외부 표면(39)에 인접 및 접촉하여 배치될 수 있고, 그에 따라 전도성 부분(36)은 그 종방향 축을 따르는 방향으로 배관 세그먼트(30)의 길이를 따라서 연장된다. 전도성 부분(36)은 하나 이상의 층으로서 제공될 수 있고, 본원에 설명된 전도성 재료와 같은 전도성 재료로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 부분(36)은 전도성 재료로 충전된 플루오로중합체, 더 구체적으로는, 특정 실시예에서, 전도성 재료로 충전된 PFA로 구성된다. PFA를 충전하기 위해 이용되는 전도성 재료는, 비제한적으로, 니켈 코팅된 그래파이트를 가지는 탄소 섬유, 탄소 섬유, 탄소 분말, 탄소 나노튜브, 금속 입자, 및 강섬유를 포함할 수 있다.
외부 부분(38)은 비전도성 부분(34) 또는 전도성 부분(36) 중 어느 하나를 형성하기 위해 사용되는 것과 동일하거나 상이한 비전도성 중합체로 형성될 수 있다. 일부 경우에, 외부 부분(38)은 또한 부분적으로 전도성이다.
여러 부분(34, 36, 38)이 하나의 부분을 다른 부분 위에 순차적으로 압출함으로써 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 이러한 부분 중 적어도 2개가 각각의 부분에 대해 선택되는 재료에 따라 함께 공압출될 수 있다.
도 4는 본 개시내용의 또 다른 실시예에 따른 ESD 완화 배관 세그먼트(40)의 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 배관 세그먼트는 내부 유체 통로(42)를 형성하고, 비전도성 부분(44), 전도성 중합체 스트라이프(47a, 47b, 47c, 47d)에 의해 형성된 전도성 부분(47) 및 외부 중합체 층(48)을 포함한다. 전도성 중합체 스트라이프(47a, 47b, 47c, 및 47d)의 수는 변경될 수 있다는 것이 대체로 이해된다. 또한, 전도성 중합체 스트라이프(47a, 47b, 47c, 47d) 사이의 간격은 변경될 수 있다. 일부 실시예에서, 비전도성 부분(44)은 적어도 부분적으로 다공성이고, 배관 세그먼트(40)의 다공성의 비전도성 내부 표면(49)을 형성한다. 전도성 부분(47)을 형성하는 전도성 중합체 스트라이프(47a, 47b, 47c, 47d)는 적어도 부분적으로 비전도성 부분(24)의 외부 표면(28)에 인접 및 접촉하여 배치되고, 그 종방향 축을 따르는 방향으로 배관 세그먼트(40)의 길이를 따라 연장된다.
다양한 실시예에서, 비전도성 부분(44)은 본원에 설명된 바와 같이 비전도성 또는 저전도성 재료 중 하나로부터 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 비전도성 부분(44)은 플루오로중합체로 형성될 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 비전도성 부분(44)이 퍼플루오로알콕시 알칸(PFA)으로 형성될 수 있다. 전도성 부분(47)을 형성하는 전도성 스트라이프(47a, 47b, 47c, 및 47d)는 비전도성 부분(44)의 외부 표면(45)의 일 부분에 인접 및 접촉되어 배치될 수 있고, 본원에 설명된 전도성 중합체 재료와 같은 전도성 중합체 재료로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 부분(47)은 전도성 재료로 충전된 플루오로중합체로 구성되고, 더 구체적으로는, 특정 실시예에서, 전도성 재료로 충전된 PFA로 구성된다. PFA를 충전하기 위해 이용되는 전도성 재료는, 비제한적으로, 니켈 코팅된 그래파이트를 가지는 탄소 섬유, 탄소 섬유, 탄소 분말, 탄소 나노튜브, 금속 입자, 및 강섬유를 포함할 수 있다.
외부 부분(48)은 비전도성 부분(44) 또는 전도성 부분(47) 중 어느 하나를 형성하기 위해 사용되는 것과 동일하거나 상이한 비전도성 중합체로 형성될 수 있다. 일부 경우에, 외부 부분(38)은 또한 부분적으로 전도성이다. 외부 부분(48)은 비전도성 부분의 외부 표면(45)의 적어도 일 부분 및 전도성 부분(47)의 외부 표면(46)의 적어도 일 부분에 인접 및 접촉하여 배치된다.
여러 부분(44, 47, 및 48)이 하나의 부분을 다른 부분 위로 순차적으로 압출하는 것에 의해 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 이러한 부분 중 적어도 2개가 각각의 부분에 대해 선택되는 재료에 따라 함께 공압출될 수 있다.
도 5는 본 개시내용의 또 다른 실시예에 따른 ESD 완화 배관 세그먼트(50)의 단면도이다. 배관 세그먼트(50)는 내부 유체 통로(51), 비전도성 부분(52), 및 배관 세그먼트(50)의 외부 표면(55)과 내부 표면(53) 사이에서 비전도성 부분(52) 내에 매립되고 그 종방향 축을 따른 방향으로 배관 세그먼트(50)의 길이를 따라 연장되는 복수의 전도성 중합체 스트라이프(54a, 54b, 54c, 및 54d)를 형성한다. 전도성 중합체 스트라이프(54a, 54b, 54c, 및 54d)의 수는 변경될 수 있다는 것이 대체로 이해된다. 또한, 전도성 중합체 스트라이프(54a, 54b, 54c, 및 54d) 사이의 간격은 변경될 수 있다. 일부 실시예에서, 도시된 바와 같이, 전도성 중합체 스트라이프(54a, 54b, 54c, 및 54d)는 배관 세그먼트(50)의 외주 주위에서 서로 등거리로 이격될 수 있다. 다른 실시예에서, 전도성 중합체 스트라이프(54a, 54b, 54c, 및 54d) 사이에 불균일한 간격이 존재할 수 있다. 일부 실시예에서, 비전도성 부분(52)은 적어도 부분적으로 다공성이고, 배관 세그먼트(50)의 다공성의 비전도성 내부 표면(53)을 형성한다.
다양한 실시예에서, 비전도성 부분(52)은 본원에 설명된 바와 같이 비전도성 또는 저전도성 재료 중 하나로부터 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 비전도성 부분(52)은 플루오로중합체로 형성될 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 비전도성 부분(52)이 퍼플루오로알콕시 알칸(PFA)으로 형성될 수 있다. 전도성 스트라이프(54a, 54b, 54c 및 54d)는 배관 세그먼트(50)의 내부 표면(53)과 외부 표면(55) 사이에서 비전도성 부분(52) 내에 매립되고, 본원에 설명된 전도성 중합체 재료와 같은 전도성 중합체 재료로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 중합체 스트라이프(54a, 54b, 54c, 및 54d)는 전도성 재료로 충전된 플루오로중합체, 더 구체적으로는, 특정 실시예에서, 전도성 재료로 충전된 PFA로 구성된다. PFA를 충전하기 위해 이용되는 전도성 재료는, 비제한적으로, 니켈 코팅된 그래파이트를 가지는 탄소 섬유, 탄소 섬유, 탄소 분말, 탄소 나노튜브, 금속 입자, 및 강섬유를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 배관 세그먼트(50)는 또한 비전도성 부분 내에 배치된 전도성 중합체의 하나 이상의 스트라이프와 전하 전달 접촉하는 외부 전도성 중합체 층일 수 있다.
유체 회로 및 취급 시스템
도 6은 본 개시내용의 다양한 실시예에 따라 본원에 설명된 ESD 완화 배관 세그먼트(10, 20, 30, 40 또는 50) 중 임의의 하나를 포함하는 유체 취급 시스템의 개략도이다. 도 6은 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 유체 취급 시스템(150)을 도시한다. 시스템(150)은, 유체 공급부(152)로부터 유체 공급부의 공급원의 하류에 위치된 하나 이상의 처리 스테이지(156)까지의 유체의 유동을 위한 유동 경로를 제공한다. 유체 취급 시스템(150)의 유동 경로의 일 부분을 포함하는 유체 회로(160)가 시스템(150)에 포함된다. 유체 회로(160)는 배관 세그먼트(164), 및 배관 세그먼트(164)를 통해서 상호 연결된 복수의 동작 구성요소(168)를 포함한다. 도 6에서, 동작 구성요소(168)는 엘보 형상 피팅(170), T-형상 피팅(172), 밸브(174), 필터(176), 유동 센서(178) 및 직선형 피팅(179)을 포함한다. 그러나, 다양한 실시예에서, 유체 회로(160)는, 개수 및 유형에 있어서, 추가적인 또는 더 적은 동작 구성요소(168)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유체 회로(160)가 펌프, 혼합기, 분배 헤드, 분무기 노즐, 압력 조절기, 유동 제어기, 탈기 장치, 정제기, 또는 다른 유형의 동작 구성요소를 대체하거나 추가적으로 포함할 수 있다.
조립 시에, 동작 구성요소(168)는 복수의 배관 세그먼트(164)에 의해 함께 연결되고, 이러한 복수의 배관 세그먼트는 그 각각의 배관 커넥터 피팅(186)에서 구성요소(168)에 연결된다. 함께 연결되면, 복수의 배관 세그먼트(164) 및 동작 구성요소(168)는, 유체 공급부(152)로부터 처리 스테이지(156)를 향해서, 유체 회로(160)를 통한 유체 통로를 제공한다. 특정 실시예에서, 동작 구성요소(168)의 각각은, 유체 유동 통로를 형성하는 본체 부분(182) 및 하나 이상의 배관 커넥터 피팅(186)을 포함한다. 일부 실시예에서, 배관 커넥터 피팅(186) 중 적어도 하나는 본체 부분(182) 내로 유체를 수용하기 위한 입구 부분이고, 배관 커넥터 피팅(186) 중 적어도 다른 하나는 입구 부분을 통해서 수용된 유체를 출력하기 위한 출구 부분이다. 예를 들어, T-형상의 피팅(172)은, 유체 공급부(152)로부터 유체를 수용하는 입구 부분인 하나의 배관 커넥터 피팅(186), 및 처리 스테이지(156)를 향해서 유체를 출력하는 출구 부분인 2개의 배관 커넥터 피팅(186)을 포함한다. 특정 실시예에서, 입구 부분 및 출구 부분이 배관 세그먼트(164)에 각각 연결되거나 연결될 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 예를 들어 유체 회로(160) 내의 동작 구성요소(168)가 분무 노즐을 포함하는 경우에, 입구 부분만이 배관 세그먼트(164)에 연결 가능하도록 요구된다. 일부 실시예에서, 동작 구성요소(168) 중 하나 이상이 단일의 배관 커넥터 또는 피팅(179)를 포함한다.
동작 구성요소(168)의 각각은, 도 6에 도시된 바와 같이, 본체 부분(182)의 각각의 전도성 경로를, 동작 구성요소(168)에 연결되는 배관 세그먼트(164)의 전도성 부분에 전도성으로 연결하기 위한 가교 구성요소를 포함한다. 따라서, 특정 실시예에서, 연결된 동작 구성요소(168) 및 배관 세그먼트(164)는 유체 회로(160)의 전체를 따른 전기 경로를 형성하여, 배관 세그먼트(160)들 사이의 전도성 단절을 제거한다. 다양한 실시예에서, 전도성 재료는 약 1 x 1010 ohm-m 미만의 비저항 수준을 가지는 한편, 비전도성 재료는 약 1 x 1010 ohm-m 초과의 비저항 수준을 갖는다. 특정 실시예에서, 전도성 재료는 약 1 x 109 ohm-m 미만의 비저항 수준을 가지는 한편, 비전도성 재료는 약 1 x 109 ohm-m 초과의 비저항 수준을 갖는다.
특정 실시예에서, 정전하 축적을 완화하기 위해서, 동작 구성요소(168) 중 하나 이상은 하나 이상의 부착 고정구(198)를 통해서 접지(194)에 전기적으로 연결된다. 접지 부착 고정구(198)는, 전도성 경로(190)로부터 접지(194)까지 경로를 제공함으로써, 정전하가 유체 회로(160) 내에 축적될 때, 정전하를 연속적으로 소산시킨다.
동작 구성요소
본 개시내용의 동작 구성요소는, 유체 입력부 및 유체 출력부를 가지며 유체의 유동을 지향시키거나 제공하기 위해서 배관과 연결되는, 임의의 구성요소 또는 디바이스를 지칭한다. 동작 구성요소의 예는, 비제한적으로, 피팅, 밸브, 필터, 열 교환, 센서, 펌프, 혼합기, 분무 노즐, 정제기, 탈기 장치, 및 분배 헤드를 포함한다. 동작 구성요소의 이러한 그리고 추가적인 비제한적인 예가, 예를 들어 미국 특허 번호 5,672,832; 제5,678,435호; 제5,869,766호; 제6,412,832호; 제6,601,879호; 제6,595,240호; 제6,612,175호; 제6,652,008호; 제6,758,104호; 제6,789,781호; 제7,063,304호; 제7,308,932호; 제7,383,967호; 제8,561,855호; 제8,689,817호; 및 제8,726,935호에 예시되어 있으며, 이러한 문헌의 각각은 문헌에 포함된 명시적 정의 또는 특허 청구항을 제외하고 본원에서 참조로 포함된다.
동작 구성요소는, 예를 들어, 퍼플루오로알콕시 알칸 중합체(PFA), 에틸렌 및 테트라플루오로에틸렌 중합체(ETFE), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 및 헥사플루오로프로필렌 중합체(EFEP), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌 중합체(PTFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌 중합체(PCTFE), 또는 다른 적합한 중합체 재료를 포함하는 전도성 플루오로중합체로 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 전도성 플루오로중합체는 전도성 재료로 충전된 PFA(예를 들어, 충전형 PFA)이다. 이러한 충전형 PFA는, 비제한적으로, 탄소 섬유, 니켈 코팅된 그래파이트, 탄소 섬유, 탄소 분말, 탄소 나노튜브, 금속 입자, 및 강섬유로 충전된 PFA를 포함한다. 다양한 실시예에서, 전도성 재료가 약 1 x 1010 ohm-m 미만의 비저항 수준을 가지는 한편, 비전도성 재료는 약 1 x 1010 ohm-m 초과의 비저항 수준을 갖는다. 특정 실시예에서, 전도성 재료가 약 1 x 109 ohm-m 미만의 비저항 수준을 가지는 한편, 비전도성 재료는 약 1 x 109 ohm-m 초과의 비저항 수준을 갖는다. 개시된 유체 취급 시스템이 초-순수 유체 취급 용례에서 사용되도록 구성될 때, 배관 세그먼트 및 동작 구성요소 모두는, 순도 및 내식성 표준을 만족시키기 위해서, 중합체 재료로 전형적으로 구성된다.
도 7은 본원에 설명된 다양한 실시예에 따른 ESD 완화 배관 세그먼트를 사용하는 양방향 커넥터 구성요소의 사시도이다. 도 7은 2개의 배관 세그먼트를 연결하기 위한 직선형 커넥터 피팅(700)을 도시한다. 커넥터 피팅(700)은 동작 구성요소의 본체 부분(704)에 인접한 견부 영역(702)을 포함하고, 목 영역(706), 나사 영역(706a), 및 니플 부분(706b)을 형성하도록 외향 연장된다. 배관 세그먼트(164)는 니플 부분(706b)에 의해 수용되며, 이는 특정 실시예에서 예를 들어 FLARETEK® 피팅으로서 구성될 수 있다. 또한, 커넥터 피팅(700)은 외부 전기 접점에 그리고 이어서 접지에 부착하기 위해 본체 부분(704)과 전도성으로 연결되는 전도성 재료인 부착 특징부(708)를 포함한다. 예를 들어, 부착 특징부(708)는 ESD 완화를 위해 동작 구성요소 커넥터 피팅(400)을 구성하도록 접지되는 전기 접점에 연결될 수 있다.
도 8은 본원에 설명된 다양한 실시예에 따른 ESD 완화 배관 세그먼트를 사용하는 3방향 커넥터 구성요소의 사시도이다. 도 8에 예시된 실시예에서, 3방향 커넥터 피팅(800)은 배관 세그먼트(164)를 고정하기 위해 커넥터의 나사 영역에 맞물리기 위한 커넥터 피팅 너트(810)를 포함한다. 일부 실시예에서, 피팅 너트는, 예를 들어, 압축 너트일 수 있다. 피팅 너트(810)가 나사 영역 상으로 회전되고 조여짐에 따라, 배관 세그먼트(164)가 커넥터 피팅과 맞물리고, 그에 따라 배관이 전도성 부분을 니플 부분에 전도성으로 연결할 뿐만 아니라, 배관과 커넥터 피팅 사이에 누출-방지 시일을 형성한다. 하나 이상의 실시예에서, 피팅 너트(810)는 나사 영역과 정합하기 위한 나사부를 포함하는 내부 표면을 갖는 대체로 원통형인 형상을 갖는다. 또한, 피팅 너트(810)는 예를 들어, 리브(812)와 같은 구조화된 외부 표면을 가질 수 있고, 리브는 커넥터의 나사 영역 상의 피팅 너트(810)의 조임 또는 풀림을 위해 렌치 또는 로킹 장치와 정합하도록 외부 표면 주위에 대칭으로 배치된다.
하나 이상의 실시예에서, 피팅 너트(810)는 중합체 재료로 구성된다. 예를 들어, 특정 실시예에서, 피팅 너트(810)는 PFA, 폴리아닐린, 또는 다른 적합한 중합체로 구성된다.
일부 실시예에서, 커넥터 피팅(800)은, 예를 들어, 종래의 몰딩 처리를 사용하여 형성되는 탄소-충전형 PFA와 같은 전도성 중합체 재료, 또는 다른 적합한 전도성 중합체이다.
특정 실시예에서, 커넥터 피팅(800)이 배관 세그먼트(164)와 조립될 때, 피팅 너트(810)는 니플 전방 부분에서 배관 세그먼트(164)의 외부 표면과 접촉하고 배관 세그먼트(164)와 커넥터 피팅(800) 사이에 연속적인 유체 통로를 형성한다. 피팅 너트(810)가 회전되고 조여질 때, 피팅 너트(810)와 견부 부분 사이에 위치된 연결 부분 검증 링(814)이 피팅 너트 및 견부 부분의 외부 표면 모두와 접촉하여 누출-방지 연결을 제공한다.
다양한 실시예에서, 연결 부분 검증 링(814)은 PFA와 같은 중합체 재료, 또는 다른 중합체 또는 엘라스토머로 구성된다.
도 9는 본원에 설명된 다양한 실시예에 따른 ESD 완화 배관 세그먼트를 사용하는 밸브 구성요소(900)의 사시도이다. 동작 구성요소(900)는 본체 부분(902), 배관 커넥터 피팅, 및 피팅 너트(904)를 포함한다. 하나 이상의 실시예에서, 동작 구성요소(900)는 본체 부분 내에 동작 밸브 요소(906)를 추가적으로 포함한다. 다양한 실시예에서, 동작 요소(900)는 다양한 동작을 수행하도록 동작 구성요소(900)를 구성하기 위한 적합한 구조체, 전자기기, 또는 다른 재료를 광범위하게 포함한다.
본체 부분(902)은, 배관 커넥터 피팅(904)의 각각의 사이에서 연장되고 배관 커넥터 피팅의 각각과 배관 세그먼트(164)의 전도성 부분 사이에 각각 전기 접점을 각각 형성하는 전도성 PFA를 포함한다.
관련 기술 분야의 일반적 기술자는, 도 8 및 도 9에 예시된 특정 실시예가 동일한 커넥터 피팅을 갖지만, 특정 실시예에서, 커넥터 피팅은 다양한 크기를 가질 수 있거나, 스텝 다운(step-down) 또는 스텝 업(step-up) 피팅 같은 다양한 설계를 가질 수 있거나, 다양한 유형의 동작 구성요소에 위치될 수 있다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 동작 구성요소가 혼합기, 센서, 필터, 펌프, 열 교환기 또는 다른 적합한 요소일 수 있다. 따라서, 동작 구성요소는 유체 회로 내에서 다양한 처리 또는 과제를 수행하도록 구성될 수 있다.
본 개시내용의 다양한 실시예의 설명은 예시의 목적으로 제시되었으며, 개시된 실시예에 대해 포괄적이거나 그에 제한되도록 의도되지 않았다. 설명된 실시예의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않고 많은 변경예 및 변형예가 관련 기술 분야의 일반적인 기술자에게 명확할 것이다. 본원에서 사용된 용어는 실시예의 원리, 시장에서의 기술보다 개선된 실제적인 적용 또는 기술을 설명하기 위한 것이고, 또는 다른 관련 기술 분야의 일반적인 기술자가 본원에서 개시된 실시예를 이해할 수 있게 하기 위한 것이다.

Claims (15)

  1. 다공성의 비전도성 내부 표면 및 전도성 부분을 포함하는 정전기 방전 완화 배관 세그먼트이며, 인접한 전도성 부분은 정전기 방전이 완화될 수 있도록 배관 세그먼트를 통과하는 대전된 유체에 의해 생성된 정전기 전하를 접지에 전달하도록 구성되는, 정전기 방전 완화 배관 세그먼트.
  2. 제1항에 있어서, 다공성 내부 표면은 발포체 층, 천공된 층, 개구를 포함하는 층, 또는 전하 전달 도관을 포함하는 층인, 정전기 방전 완화 배관 세그먼트.
  3. 제1항에 있어서, 내부 비전도성 표면은 비전도성 중합체의 천공된 층이고, 전도성 부분은 상기 천공된 층 위에서 그와 접촉하여 배치되는 전도성 중합체의 층을 포함하는, 정전기 방전 완화 배관 세그먼트.
  4. 제3항에 있어서, 비전도성 중합체는 플루오로중합체를 포함하고, 전도성 중합체는 전도성 재료로 충전된 퍼플루오로중합체를 포함하는, 정전기 방전 완화 배관 세그먼트.
  5. 제4항에 있어서, 퍼플루오로중합체는 퍼플루오로알콕시 알칸(PFA)인, 정전기 방전 완화 배관 세그먼트.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 외부층을 더 포함하는, 정전기 방전 완화 배관 세그먼트.
  7. 제1항에 있어서, 다공성의 비전도성 내부 표면은 비전도성 중합체 부분에 의해 형성되고, 전도성 부분은 배관 세그먼트의 내부 표면과 외부 표면 사이에서 비전도성 부분 내에 매립된 전도성 중합체의 하나 이상의 스트라이프를 포함하는, 정전기 방전 완화 배관 세그먼트.
  8. 제7항에 있어서, 전도성 중합체의 하나 이상의 스트라이프와 전하 전달 접촉하는 외부 전도성 중합체 층을 더 포함하는, 정전기 방전 완화 배관 세그먼트.
  9. 제1항에 있어서, 다공성의 비전도성 내부 표면은 비전도성 중합체 부분에 의해 형성되고, 전도성 부분은 비전도성 부분의 외부 표면에 인접 및 접촉하여 배치된 전도성 중합체의 하나 이상의 스트라이프를 포함하고, 상기 하나 이상의 전도성 중합체 스트라이프는 종방향 축을 따른 방향으로 배관 세그먼트의 길이를 따라 연장하는, 정전기 방전 완화 배관 세그먼트.
  10. 제9항에 있어서, 외부층을 더 포함하는, 정전기 방전 완화 배관 세그먼트.
  11. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 전도성 스트라이프는 전도성 재료로 충전된 플루오로중합체를 포함하는, 정전기 방전 완화 배관 세그먼트.
  12. 제11항에 있어서, 비전도성 부분은 플루오로중합체를 포함하는, 정전기 방전 완화 배관 세그먼트.
  13. 제12항에 있어서, 다공성 내부 표면은 개구, 구멍, 채널, 유체 통로 또는 전하 전달 도관을 포함하는, 정전기 방전 완화 배관 세그먼트.
  14. 적어도 하나의 입구 및 적어도 하나의 출구를 갖는 미리결정된 유체 유동 통로를 위한 유체 회로이며, 유체 회로는:
    제1항, 제7항 또는 제9항 중 어느 한 항에 따른 복수의 정전기 방전 완화 배관 세그먼트 및 복수의 동작 구성요소를 포함하고, 각각의 동작 구성요소는 내부 유체 유동 통로를 갖는 본체 부분 및 복수의 배관 커넥터 피팅을 포함하고, 동작 구성요소는 선택된 배관 커넥터 피팅에서 복수의 배관 세그먼트들을 연결하며, 복수의 배관 세그먼트 및 동작 구성요소는 유체 회로를 통한 유체 유동 통로를 제공하고;
    각각의 배관 세그먼트는 i) 유체 통로를 형성하는 비전도성 부분 및 ii) 개별 배관 세그먼트 각각의 단부로 축방향으로 연장되는 전도성 플루오로중합체의 하나 이상의 전도성 부분을 포함하고,
    각각의 동작 구성요소 본체 부분은, 복수의 배관 커넥터 피팅의 각각의 사이에서 연장되는 전도성 플루오로중합체를 포함하고,
    배관 커넥터 피팅의 각각은 본체 부분의 개별 전도체를 배관 세그먼트의 하나 이상의 내부 전도성 스트라이프에 전도성으로 연결하는, 유체 회로.
  15. 제14항에 있어서, 복수의 동작 구성요소는 밸브, 직선형 커넥터, T-커넥터, 엘보 커넥터, 다중-커넥터 매니폴드, 필터, 열 교환기, 또는 센서 중 어느 하나를 포함하는, 유체 회로.
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