KR20230008112A - 배기 포트를 갖는 이중층 호스 - Google Patents

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KR20230008112A
KR20230008112A KR1020227040192A KR20227040192A KR20230008112A KR 20230008112 A KR20230008112 A KR 20230008112A KR 1020227040192 A KR1020227040192 A KR 1020227040192A KR 20227040192 A KR20227040192 A KR 20227040192A KR 20230008112 A KR20230008112 A KR 20230008112A
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core tube
tube
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스티븐 제이. 자보르스키
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스웨이지락 캄파니
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Abstract

호스 조립체는 내부 코어 튜브, 금속 외부 튜브, 제1 결합 부재, 및 제1 칼라를 포함한다. 제1 결합 부재는 내부 코어 튜브의 제1 단부 내로 연장되는 내측 노즈 부분을 갖는다. 금속 외부 튜브는 내부 코어 튜브를 둘러싸고, 내부 코어 튜브의 제1 단부의 축방향 안쪽 제1 단부에서 종료되고, 내부 코어 튜브와 금속 외부 튜브 사이에는 외부 공동이 배치된다. 제1 칼라는 내부 코어 튜브의 제1 단부를 노즈 부분과 외측 클램핑 부분 사이에 클램핑 상태로 유지하기 위해 노즈 부분을 둘러싸는 외측 클램핑 부분, 및 금속 외부 튜브의 제1 단부에 용접된 내측 배기 부분을 포함하고, 내측 배기 부분은 외부 공동과 유체 연통하는 배기 포트를 포함한다.

Description

배기 포트를 갖는 이중층 호스
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 미국 특허 가출원 번호 63/024,691(출원일: 2020년 5월 14일, 발명의 명칭: DUAL LAYER HOSE WITH VENTING PORT, 전체 내용이 본 명세서에 완전히 기재된 것처럼 본 명세서에 포함됨)의 우선권 및 모든 이익을 주장한다.
기술 분야
본 발명은 두 지점 사이의 다양한 압력 및 온도 하에서 유체 수용 및 전달을 위한 가요성 호스 조립체, 및 이러한 호스 조립체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 제1 특성(예를 들어, 세정성)을 제공하는 제1 층과, 제2 특성(예를 들어, 기체 불투과성)을 제공하는 제2 층을 갖는 다층 또는 "하이브리드" 가요성 호스 조립체에 관한 것이다.
본 명세서에 제시된 본 발명 중 하나 이상의 발명의 일 실시형태에 따르면, 호스 조립체는 내부 코어 튜브, 금속 외부 튜브, 제1 결합 부재, 및 제1 칼라(first collar)를 포함한다. 제1 결합 부재는 내부 코어 튜브의 제1 단부 내로 연장되는 내측 노즈 부분(inner nose portion)을 갖는다. 금속 외부 튜브는 내부 코어 튜브를 둘러싸고, 내부 코어 튜브의 제1 단부의 축방향 안쪽 제1 단부에서 종료되고, 내부 코어 튜브와 금속 외부 튜브 사이에는 외부 공동이 배치된다. 제1 칼라는 내부 코어 튜브의 제1 단부를 노즈 부분과 외측 클램핑 부분 사이에 클램핑 상태로 유지하기 위해 노즈 부분을 둘러싸는 외측 클램핑 부분; 및 금속 외부 튜브의 제1 단부에 용접된 내측 배기 부분을 포함하고, 내측 배기 부분은 외부 공동과 유체 연통하는 배기 포트를 포함한다. 예시적인 배열에서, 외측 클램핑 부분의 외측 단부는 내부 코어 튜브의 플레어링된(flared) 제1 단부를 수용하는 크기의 제1 내부 직경을 갖고, 외측 클램핑 부분의 내측 단부는 반경방향 내향 돌출부를 포함하고, 이 반경방향 내향 돌출부는 제1 내부 직경보다 작은 제2 내부 직경을 갖고, 제1 칼라로부터 내부 코어 튜브의 플레어링된 제1 단부가 인출되는 것을 방해하는 크기를 갖고, 내측 배기 부분은 제2 내부 직경보다 큰 제3 내부 직경을 갖고, 외부 공동과 배기 포트 사이에 유체 흐름을 허용하는 크기를 갖는다.
본 명세서에 제시된 본 발명의 하나 이상의 발명의 다른 실시형태에 따르면, 호스 조립체를 제조하는 방법이 고려된다. 예시적인 방법에서, 제1 칼라의 내측 부분은 금속 외부 튜브의 제1 단부에 용접되고, 제1 칼라의 내측 부분은 배기 포트를 포함한다. 내부 코어 튜브의 제1 단부가 제1 칼라의 외측 부분과 정렬되고, 내부 코어 튜브와 금속 외부 튜브 사이에는 외부 공동이 배치되고, 외부 공동은 배기 포트와 유체 연통하도록 내부 코어 튜브는 금속 외부 튜브를 통해 설치된다. 제1 결합 부재의 노즈 부분은, 내부 코어 튜브의 제1 단부는 제1 칼라의 외측 부분과 노즈 부분 사이에 클램핑 상태로 유지되도록 플레어링되도록 내부 코어 튜브의 제1 단부 내로 삽입된다.
본 명세서에 제시된 본 발명 중 하나 이상의 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 호스 조립체를 사용하는 방법이 고려된다. 호스 조립체는 제1 기체 투과성을 갖는 외부 금속 튜브와, 제1 기체 투과성보다 큰 제2 기체 투과성을 갖는 내부 코어 튜브를 포함한다. 내부 코어 튜브는 내부 코어 튜브와 외부 금속 튜브 사이에 외부 공동과 내부 통로를 형성한다. 내부 코어 튜브의 제1 단부는 외부 금속 튜브에 용접된 결합 연결부의 외부 칼라 부분과 내부 노즈 부분 사이에 클램핑 상태로 유지되도록 고정된다. 예시적인 방법에서, 양압 기체 유체가 내부 통로에 공급되어 양압 기체 유체의 일부가 내부 코어 튜브를 통해 외부 공동 내로 침투한다. 외부 공동으로부터 양압 기체 유체의 일부를 제거하기 위해 외부 칼라 부분의 배기 포트에 진공이 적용된다. 외부 공동의 양압이 제거되면 내부 통로로부터 양압 기체 유체의 나머지 부분이 배출된다.
도 1은 예시적인 이중층 호스 조립체의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 배기형 칼라 부분을 포함하는 이중층 호스 조립체의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 예시적인 실시형태에 따라 용접된 배기 어댑터를 갖는 칼라 부분을 포함하는 이중층 호스 조립체의 단면도이다.
본 발명의 다양한 독창적인 양태, 개념 및 특징이 예시적인 실시형태에서 조합으로 구현되는 것으로 본 명세서에서 설명되고 예시될 수 있지만, 이러한 다양한 양태, 개념 및 특징은 많은 대안적인 실시형태에서 개별적으로 또는 이들의 다양한 조합 및 하위 조합으로 사용될 수 있다. 본 명세서에서 명시적으로 배제되지 않는 한, 이러한 모든 조합 및 하위 조합은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 더 나아가, 본 발명의 다양한 양태, 개념 및 특징에 대한 다양한 대안적인 실시형태, 예를 들어, 대체 재료, 구조, 구성, 방법, 회로, 디바이스 및 구성요소, 소프트웨어, 하드웨어, 제어 논리, 형태, 맞춤 및 기능에 대한 대안 등이 본 명세서에 설명될 수 있지만, 이러한 설명은 현재 알려져 있는 것이든 또는 나중에 개발된 것이든 이용 가능한 대안적 실시형태의 완전하거나 배타적인 목록인 것으로 의도된 것이 아니다. 당업자라면 이러한 실시형태가 본 명세서에 명시적으로 개시되어 있지 않더라도 본 발명의 범위 내에서 독창적인 양태, 개념 또는 특징 중 하나 이상을 추가의 실시형태 및 용도로 용이하게 채택할 수 있을 것이다. 추가적으로, 본 발명의 일부 특징, 개념 또는 양태가 바람직한 배열 또는 방법인 것으로 본 명세서에 설명될 수 있지만, 이러한 설명은 명시적으로 언급되지 않는 한, 이러한 특징이 요구되거나 필요하다는 것을 제안하는 것으로 의도된 것이 아니다. 더 나아가, 예시적이거나 대표적인 값과 범위가 본 발명의 이해를 돕기 위해 본 명세서에 포함될 수 있으나, 이러한 값과 범위는 본 발명을 제한하는 의미로 해석되어서는 안 되고, 본 발명을 제한하는 것으로 명시적으로 언급된 경우에만 임계값 또는 범위인 것으로 의도된다. 특정 값에 대해 "대략" 또는 "약"으로 식별된 파라미터는 명시적으로 달리 언급되지 않는 한, 제시된 값과 이 제시된 값의 10% 이내의 값을 모두 포함하는 것으로 의도된다. 또한, 본 명세서에 첨부된 도면은 축척에 맞을 수도 있지만 반드시 축척에 맞을 수도 있는 것으로 이해되고, 따라서 도면에서 명백한 다양한 비율과 비례를 개시하는 것으로 이해될 수 있다. 더욱이, 다양한 양태, 특징 및 개념이 본 명세서에서 명시적으로 독창적인 것으로 식별되거나 본 발명의 일부를 형성하는 것으로 식별될 수 있지만, 이러한 식별은 배타적인 것으로 의도되지 않고, 오히려 특정 발명의 일부로서 식별되거나 그러한 것으로 명시적으로 식별되지 않고 본 명세서에 완전히 설명된 독창적인 양태, 개념 및 특징이 있을 수 있고, 본 발명은 대신 첨부된 청구범위에 제시된다. 예시적인 방법 또는 프로세스에 대한 설명은 모든 단계를 모든 경우에 필요한 것으로 포함하는 것으로 제한되지 않을 뿐만 아니라, 또한 그러한 것으로 명시적으로 언급되지 않는 한, 단계가 제시되는 순서는 요구되는 것으로 해석되거나 필요한 것으로 해석되어서는 안 된다.
많은 응용 분야에서 유체 시스템의 두 지점 사이에 유체 연결을 제공하는 데 유연한 호스를 요구하는 데, 호스의 유연성은 다양한 유체 라인 라우팅 요구 사항, 열 팽창, 정렬 불량 및 간헐적 또는 지속적인 굴곡(예를 들어, 시스템 진동으로 인해)을 허용한다. 유연성에 더하여 시스템 온도, 시스템 압력, 화학적 상용성, 오염 저항성 및 기체 투과성을 포함하는 다양한 호스 특성이 특정 유체 시스템에서 사용하기 위한 고려 사항일 수 있다. 일부 응용에서, 다층 또는 "하이브리드" 가요성 호스에는 원하는 제1 특성을 제공하는 내부 코어 튜브와, 원하는 제2 특성을 제공하는 외부 튜브가 제공될 수 있다. 내부 튜브와 외부 튜브가 적층되거나 서로 부착될 수 있지만, 일부 실시형태에서, 내부 튜브와 외부 튜브는 예를 들어 호스의 조립 또는 기능을 용이하게 하기 위해 서로 분리될 수 있고 심지어 반경방향으로 서로 이격될 수 있다.
도 1은 유럽 특허 공개 번호 EP2327914B1("'914 특허")(전체 내용이 본 명세서에 포함됨)에 보다 상세히 설명된 플라스틱 내부 코어 튜브(10)와 주름진 금속 외부 튜브(20)를 포함하는 예시적인 선행 기술 호스 조립체(1)를 도시한다. 내부 코어 튜브(10)의 단부 부분(11)은 결합 부재(32)의 노즈 부분(33) 위에 설치되고, 내부 코어 튜브 단부 부분 위에는 칼라(31)가 설치되어 내부 코어 튜브 단부 부분에 고정된 커넥터(30)를 형성하기 위해 결합 부재(32)와의 사이에 코어 튜브 단부 부분(11)을 반경방향으로 클램핑한다. 결합 부재의 플랜지 부분(322)은 W1에서 칼라(31)의 외측 플랜지 부분(312)에 용접(예를 들어, 궤도 용접)되고, 금속 외부 튜브(20)의 단부 부분(21)은 칼라(31)의 내측 플랜지 부분(311)에 용접(예를 들어, 궤도 용접)된다. 또 다른 예시적인 이중층 하이브리드 호스 배열은 공동 소유의 미국 특허 번호 10,591,092("'092 특허")(전체 내용이 본 명세서에 포함됨)에 설명되어 있다.
이중층 하이브리드 호스 배열(예를 들어, '914 특허의 호스)에서, 플라스틱 내부 코어 튜브는 우수한 유체 상용성을 위해 선택될 수 있고, 주름진 금속 외부 튜브는 내부 코어 튜브의 상대적으로 높은 기체 투과성(예를 들어, 약 1×10-4 scc/초 초과, 또는 약 1×10-3 scc/초 내지 약 1×10-2 scc/초)을 보상하기 위해 기체 불투과성(예를 들어, 약 1×10-5 scc/초 미만, 또는 약 1×10-9 scc/초 내지 약 1×10-7 scc/초)을 위해 선택될 수 있다. 예를 들어, 내부 코어 튜브는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 퍼플루오로알콕시 알칸(PFA) 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 금속 외부 튜브는 스테인리스강(예를 들어, 316 SS)을 포함할 수 있다.
보다 투과성인 내부 코어 튜브와 덜 투과성인 외부 튜브를 갖는 하이브리드 호스 조립체에서, 특정 문제는 내부 코어 튜브의 벽을 통해 내부 코어 튜브와 외부 튜브 사이의 외부 환형 공동으로 시스템 유체가 침투하는 것으로 인해 발생할 수 있다. 예를 들어, 가압 기체가 외부 환형 공동으로 침투한 경우에 내부 호스 통로의 압력이 급속히 감소하여 외부 환형 공동의 가압 기체에 의해 내부 코어 튜브가 안쪽으로 압축되거나 붕괴될 수 있다. 또 다른 예로서, 호스에서 외부 환형 공동으로 침투한 제1 가압 기체를 사용하고 이후 제2 유체를 사용하는 경우에, 제1 가압 기체가 내부 코어 튜브의 벽을 통해 내부 호스 통로로 침투하여 제2 유체를 오염시킬 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 이중층 하이브리드 호스의 외부 튜브에는, 예를 들어, 내부 호스 통로 내의 가압 기체가 기체 투과성 내부 코어 튜브를 통해 호스의 외부 공동으로 침투하는 것으로 인해 내부 코어 튜브와 호스의 외부 튜브 사이의 반경방향 공간 또는 외부 환형 공동에 있는 임의의 유체를 제어된 상태로 배기하거나 배출하기 위해 하나 이상의 배기 포트가 제공될 수 있다(예를 들어, 하나 이상의 배기 포트를 갖는 구성요소와 일체로 형성되거나 하나 이상의 배기 포트를 갖는 구성요소에 연결될 수 있다). 외부 공동으로부터 가압 기체를 배기 또는 배출하면 내부 호스 통로의 압력이 급속히 감소될 때 내부 코어 튜브가 안쪽으로 압축되거나 붕괴되는 것을 방지할 수 있고, (예를 들어, 종래 호스 응용에서) 호스의 외부 공동에 남아 있어서 내부 코어 튜브의 벽을 통해 안쪽으로 침투하는 가압된 제2 기체 유체에 의해 내부 호스 통로 내의 기체 유체가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
하나의 이러한 배열에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 플라스틱 내부 코어 튜브(110)와 주름진 금속 외부 튜브(120)를 갖는 이중층 하이브리드 호스(100)는 배기 포트(148)가 제공된 용접된 결합 연결부(130)를 포함한다. 도 1에 도시된 실시형태와 유사하고, 위에 설명되고 위에 언급된 '914 특허(전체 내용이 본 명세서에 포함됨)에서 용접된 결합 연결부(130)는 금속 외부 튜브(120)에 용접된 칼라(131)와 결합 부재(132)를 포함하고, 이 결합 부재는 칼라에 고정되어(예를 들어, 용접되어) 칼라(131)의 외측 클램핑 부분(137)과, 내부 코어 튜브 제1 단부(111) 내로 삽입되는 결합 부재(132)의 노즈 부분(133) 사이에 내부 코어 튜브(110)의 제1 단부(111)를 클램핑 상태로 유지한다. 노즈 부분(133)의 단부는 코어 튜브 단부(111)의 삽입 및 플레어링을 용이하게 하기 위해 좁아지거나 테이퍼질 수 있다. 도시된 예에서, 결합 부재(132)의 플랜지 부분(135)은 칼라(131)의 외측 플랜지 부분(134)에 고정된다(예를 들어, w1에서 궤도 용접된다).
예시된 실시형태에서, 칼라(131)의 외측 클램핑 부분(137)의 외측 단부(137a)는 내부 코어 튜브(110)의 플레어링된 제1 단부(111)를 수용하는 크기를 갖는 제1 내부 직경(d1)을 갖고, 외측 클램핑 부분의 내측 단부(137b)는 반경방향 내향 돌출부(138)를 포함하고, 이 반경방향 내향 돌출부는 제1 내부 직경(d1)보다 작은 제2 내부 직경(d2)을 갖고, 칼라로부터 내부 코어 튜브의 플레어링된 제1 단부가 인출되는 것을 방해하는 크기를 갖는다. 배기 포트(148)는 칼라의 내측 배기 부분(147)에 배치되고, 칼라의 내측 배기 부분은 제2 내부 직경(d2)보다 큰 제3 내부 직경(d3)을 갖고, 예를 들어, 칼라 배기 부분(147)과 내부 코어 튜브(110) 사이에 적어도 최소 간격을 유지함으로써 내부 코어 튜브(110)와 금속 외부 튜브(120) 사이의 외부 환형 공동(C)과 배기 포트(148) 사이에 유체 흐름을 허용하는 크기를 갖는다. 배기 포트(148)는 예를 들어, 배기 포트(148)를 통해 외부 공동(C)에 진공(예를 들어, 외부 공동 압력보다 낮은 임의의 압력)을 적용하거나, 배기 포트를 통해 외부 공동에 퍼지 기체를 공급하기 위해 퍼지 라인(150)과 배기 포트의 연결을 용이하게 하는 튜브 스터브(143) 또는 다른 커넥터(예를 들어, 칼라(131)와 일체로 형성되거나 칼라에 용접된 다른 커넥터)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 배기 부분(147)의 내측 단부(147b)는 (w2에서) 금속 외부 튜브(120)의 단부 부분(121)(예를 들어, 주름진 금속 튜브의 외부 주름)에 용접을 용이하게 하는 크기를 갖는 용접 단부(149)(예를 들어, 플랜지)를 포함한다.
배기형 하이브리드 호스 조립체(100)를 제조하는 예시적인 방법에서, 칼라(131)의 용접 단부(149)는 금속 외부 튜브(120)의 단부 부분(121)에 용접된다(예를 들어, 궤도 용접된다). 내부 코어 튜브(110)는, 내부 코어 튜브의 제1 단부가 (예를 들어, 설치된 노즈 부분(133)의 외측 단부에 대응하는 위치(137c)에서) 칼라(131)의 외측 부분(137a)과 정렬되고, 내부 코어 튜브와 금속 외부 튜브 사이에는 외부 공동(C)이 배치되고 외부 공동은 배기 포트와 유체 연통하도록 금속 외부 튜브(120)를 통해 설치된다. 결합 부재(132)의 노즈 부분(133)은 내부 코어 튜브(110)의 제1 단부(111) 내로 삽입되어, 결합 부재(132)의 플랜지 부분(135)이 칼라(131)의 외측 플랜지 부분(134)과 맞닿도록 하여, 코어 튜브 제1 단부가 노즈 부분(133)과 칼라(131)의 외측 클램핑 부분(137) 사이에 클램핑 상태로 유지되도록 플레어링되도록 한다. 그런 다음 결합 부재(132)의 플랜지 부분(135)은 칼라(131)의 외측 플랜지 부분(134)에 용접된다.
칼라(131)의 클램핑 부분(137)과 배기 부분(147)이 도 2에 도시된 바와 같이 단일 모놀리식 칼라 구성요소로 일체로 형성될 수 있지만, 다른 실시형태에서, 칼라는 예를 들어 칼라의 클램핑 부분과 배기 부분을 제조 또는 형성하는 것을 용이하게 하기 위해 배기 어댑터에 고정된(예를 들어, 용접된) 클램핑 부재에 의해 형성될 수 있다.
도 3의 도시된 실시형태에서, 플라스틱 내부 코어 튜브(210)와 주름진 금속 외부 튜브(220)를 갖는 이중층 하이브리드 호스(200)는 용접된 결합 연결부(230)를 포함하고, 이 용접된 결합 연결부는 외측 클램핑 부분(237)을 형성하는 클램핑 부재(239), 반경방향 내향 돌출부(238), 및 칼라(231)의 외측 플랜지 부분(234)으로 형성된 칼라(231), 및 내측 배기 부분(247), 배기 포트(248), 및 금속 외부 튜브(220)의 단부 부분(221)(예를 들어, 주름진 금속 튜브의 외부 주름)에 용접되는(예를 들어, w2에서 궤도 용접되는) 용접 단부 플랜지(249)를 형성하는 배기 어댑터(240)를 갖는다. 도시된 예에서, 배기 어댑터(240)는 클램핑 부재(239)의 내측 단부 부분(예를 들어, 플랜지)(236)에 용접된(예를 들어, w3에서 궤도 용접된) 외측 단부 부분(예를 들어, 플랜지)(242)을 포함한다.
도 1 및 도 2의 실시형태와 유사하게, 결합 부재(232)는 (칼라(231)의 외측 클램핑 부분(237)과, 내부 코어 튜브 제1 단부(211) 내로 삽입된 결합 부재(232)의 노즈 부분(233) 사이에 내부 코어 튜브(210)의 제1 단부(211)를 클램핑 상태로 유지하기 위해) 칼라에 고정(예를 들어, 용접)된다. 노즈 부분(233)의 단부는 코어 튜브 단부(211)의 삽입 및 플레어링을 용이하게 하기 위해 좁아지거나 테이퍼질 수 있다. 도시된 예에서, 결합 부재(232)의 플랜지 부분(235)은 칼라(231)의 외측 플랜지 부분(234)에 고정된다(예를 들어, w1에서 궤도 용접된다).
도시된 실시형태에서, 클램핑 부재(239)의 외측 클램핑 부분(237)의 외측 단부(237a)는 내부 코어 튜브(210)의 플레어링된 제1 단부(211)를 수용하는 크기의 제1 내부 직경(d1)을 갖고, 외측 클램핑 부분의 내측 단부(237b)는 반경방향 내향 돌출부(238)를 포함하고, 이 반경방향 내향 돌출부는 제1 내부 직경(d1)보다 작은 제2 내부 직경(d2)을 갖고, 칼라로부터 내부 코어 튜브의 플레어링된 제1 단부가 인출되는 것을 방해하는 크기를 갖는다. 배기 어댑터(240)의 내측 배기 부분(247)은 제2 내부 직경(d2)보다 큰 제3 내부 직경(d3)을 갖고, 예를 들어, 배기 부분(247)과 내부 코어 튜브(210) 사이에 적어도 최소 간격을 유지함으로써 내부 코어 튜브(210)와 금속 외부 튜브(220) 사이의 외부 환형 공동(C)과 배기 포트(248) 사이에 유체 흐름을 허용하는 크기를 갖는다. 배기 포트(248)는 예를 들어, 배기 포트(248)를 통해 외부 공동(C)에 진공(예를 들어, 외부 공동 압력보다 낮은 임의의 압력)을 적용하거나, 배기 포트를 통해 외부 공동에 퍼지 기체를 공급하기 위해 퍼지 라인(250)에 배기 포트를 연결하는 것을 용이하게 하는 튜브 스터브(243)(예를 들어, 배기 어댑터(240)와 일체로 형성되거나 배기 어댑터에 용접됨) 또는 다른 커넥터를 포함할 수 있다.
배기형 하이브리드 호스 조립체(200)를 제조하는 예시적인 방법에서, 배기 어댑터(240)의 외측 단부 부분(242)은 용접된 칼라 조립체(231)를 형성하기 위해 클램핑 부재(239)의 내측 단부 부분(236)에 용접된다. 배기 어댑터(240)의 용접 단부(249)는 금속 외부 튜브(220)의 단부 부분(221)에 용접되고, 내부 코어 튜브(210)는 금속 외부 튜브(220)를 통해 설치되어, 내부 코어 튜브의 제1 단부(211)가 (예를 들어, 설치된 노즈 부분(233)의 외측 단부에 대응하는 위치(237c)에서) 클램핑 부재(239)의 외측 부분(237a)과 정렬되고, 내부 코어 튜브와 금속 외부 튜브 사이에는 외부 공동(C)이 배치되고 외부 공동은 배기 포트와 유체 연통하도록 한다. 결합 부재(232)의 노즈 부분(233)은 내부 코어 튜브(210)의 제1 단부(211) 내로 삽입되어, 결합 부재(232)의 플랜지 부분(235)이 클램핑 부재(239)의 외측 플랜지 부분(234)과 맞닿도록 하여, 코어 튜브 제1 단부(211)가 노즈 부분(233)과 클램핑 부재(239)의 외측 클램핑 부분(237) 사이에 클램핑 상태로 유지되도록 플레어링되도록 한다. 그런 다음 결합 부재(232)의 플랜지 부분(235)은 클램핑 부재(239)의 외측 플랜지 부분(234)에 용접된다.
사용 시, (예를 들어, 내부 호스 통로(P)의 압력이 감소하기 전에 또는 호스에 다른 기체 유체를 사용하기 전에) 호스 조립체(100, 200)의 외부 공동(C)으로부터 가압된 기체 유체를 배출하기 위해, 배기 포트(148, 248)는 예를 들어, 가압 기체를 (예를 들어, 대기압 또는 진공 압력까지) 방출하거나 외부 공동(C)으로부터 가압 기체 유체를 연속적으로 배출하기 위해 퍼지 라인(150, 250)(예를 들어, 호스 또는 튜브)에 연결될 수 있다. 다른 배열에서, 퍼지 기체가 배기 포트(148, 248)에 적용될 수 있고, 여기서 퍼지 기체는 호스(100, 200)의 반대쪽 단부에 있는 배기 포트를 통해 (예를 들어, 금속 외부 튜브의 반대쪽 단부에 있는 용접 커넥터의 칼라 부분에 있는 배기 포트를 통해) 유체를 배출하기 위해 외부 공동의 길이를 통과한다. 배기 포트(148, 248)는 필요하지 않을 때(예를 들어, 저압 기체 서비스에서) 막힐 수 있고, 예를 들어, 튜브 맞대기 용접 조인트(도시된 바와 같음) 또는 튜브 피팅 연결을 포함하는 임의의 적합한 단부 커넥터를 포함할 수 있다. 도시된 실시형태는 단일 배기 포트(148)를 도시하지만, 다른 실시형태에서, 하나 초과의 배기 포트가 제공될 수 있다.
본 발명의 양태는 예시적인 실시형태를 참조하여 설명되었다. 본 명세서를 읽고 이해하면 수정 및 변경이 발생할 수 있다. 본 발명은 첨부된 청구범위 또는 그 균등범위 내에 있는 한, 이러한 모든 수정 및 변경을 포함하도록 의도된다.

Claims (21)

  1. 호스 조립체로서,
    내부 코어 튜브;
    상기 내부 코어 튜브의 플레어링된(flared) 제1 단부 내로 연장되는 내측 노즈 부분(inner nose portion)을 갖는 제1 결합 부재;
    상기 내부 코어 튜브를 둘러싸고 상기 내부 코어 튜브의 제1 단부의 축방향 안쪽 제1 단부에서 종료되는 금속 외부 튜브로서, 상기 내부 코어 튜브와 상기 금속 외부 튜브 사이에는 외부 공동이 배치되는, 상기 금속 외부 튜브; 및
    제1 칼라(first collar)
    를 포함하되, 상기 제1 칼라는,
    상기 내부 코어 튜브의 제1 단부를 상기 노즈 부분과 외측 클램핑 부분 사이에 클램핑 상태로 유지하기 위해 상기 노즈 부분을 둘러싸는 상기 외측 클램핑 부분; 및
    상기 금속 외부 튜브의 제1 단부에 용접되는 내측 배기 부분으로서, 상기 외부 공동과 유체 연통하는 배기 포트를 포함하는 상기 내부 배기 부분
    을 포함하고;
    상기 외측 클램핑 부분의 외측 단부는 상기 내부 코어 튜브의 플레어링된 제1 단부를 수용하는 크기의 제1 내부 직경을 갖고;
    상기 외측 클램핑 부분의 내측 단부는 반경방향 내향 돌출부를 포함하고, 상기 반경방향 내향 돌출부는 상기 제1 내부 직경보다 작은 제2 내부 직경을 갖고, 상기 제1 칼라로부터 상기 내부 코어 튜브의 플레어링된 제1 단부가 인출되는 것을 방해하는 크기를 갖고;
    상기 내측 배기 부분은 상기 제2 내부 직경보다 큰 제3 내부 직경을 갖고, 상기 외부 공동과 상기 배기 포트 사이에 유체 흐름을 허용하는 크기를 갖는, 호스 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 칼라는 상기 외측 클램핑 부분을 형성하는 제1 클램핑 부재, 및 상기 내측 배기 부분을 형성하는 제1 배기 포트 어댑터를 포함하는, 호스 조립체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 클램핑 부재는 상기 제1 배기 포트 어댑터에 용접되는, 호스 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 내측 배기 부분은 상기 외측 클램핑 부분과 일체형인, 호스 조립체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 칼라의 외측 클램핑 부분은 상기 제1 결합 부재에 용접되는, 호스 조립체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 칼라의 외측 클램핑 부분은 상기 제1 결합 부재의 외측 반경방향 플랜지와 접하는 외측 반경방향 플랜지를 포함하는, 호스 조립체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 칼라의 외측 반경방향 플랜지는 상기 제1 결합 부재의 외측 반경방향 플랜지에 용접되는, 호스 조립체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 코어 튜브는 플라스틱을 포함하는, 호스 조립체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 코어 튜브는 PTFE와 PFA 중 적어도 하나를 포함하는, 호스 조립체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 코어 튜브는 약 1×10-4 scc/초보다 큰 기체 투과성을 갖는, 호스 조립체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 외부 튜브는 스테인리스강을 포함하는, 호스 조립체.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 외부 튜브는 약 1×10-5 scc/초 미만의 기체 투과성을 갖는, 호스 조립체.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 외부 튜브는 주름진 가요성 금속 튜브를 포함하는, 호스 조립체.
  14. 제13항에 있어서, 상기 주름진 가요성 금속 튜브의 최단부 주름의 외부 부분은 상기 제1 칼라의 내측 배기 부분의 내측 단부에 용접되는, 호스 조립체.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 코어 튜브의 제2 단부 내로 연장되는 내측 노즈 부분을 갖는 제2 결합 부재, 및 제2 칼라를 더 포함하고, 상기 제2 칼라는, 상기 내부 코어 튜브의 제2 단부를 상기 제2 결합 부재와 외측 클램핑 부분 사이에 클램핑 상태로 유지하기 위해 상기 제2 결합 부재의 노즈 부분을 둘러싸는 상기 외측 클램핑 부분, 및 상기 금속 외부 튜브의 제2 단부에 용접되고 상기 내부 코어 튜브로부터 반경방향으로 이격된 내측 배기 부분을 포함하고, 상기 제2 칼라의 내측 배기 부분은 상기 외부 공동과 유체 연통하는 배기 포트를 포함하는, 호스 조립체.
  16. 호스 조립체를 제조하는 방법으로서,
    금속 외부 튜브의 제1 단부에 제1 칼라의 내측 부분을 용접하는 단계로서, 상기 제1 칼라의 내측 부분은 배기 포트를 포함하는, 상기 용접하는 단계;
    내부 코어 튜브의 제1 단부가 상기 제1 칼라의 외측 부분과 정렬되고, 상기 내부 코어 튜브와 상기 금속 외부 튜브 사이에는 외부 공동이 배치되고, 상기 외부 공동은 상기 배기 포트와 유체 연통하도록 상기 금속 외부 튜브를 통해 상기 내부 코어 튜브를 설치하는 단계; 및
    상기 내부 코어 튜브의 제1 단부가 상기 제1 칼라의 외측 부분과 노즈 부분 사이에 클램핑 상태로 유지되도록 플레어링되도록 상기 제1 결합 부재의 노즈 부분을 상기 내부 코어 튜브의 제1 단부 내로 삽입하는 단계
    를 포함하는, 호스 조립체를 제조하는 방법.
  17. 제17항에 있어서, 상기 제1 칼라의 외측 부분을 상기 제1 결합 부재에 용접하는 단계를 더 포함하는, 호스 조립체를 제조하는 방법.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 제1 결합 부재의 노즈 부분을 상기 내부 코어 튜브의 제1 단부 내로 삽입하는 단계는 상기 외측 클램핑 부분의 내측 단부에 있는 반경방향 내향 돌출부가 상기 제1 칼라로부터 상기 내부 코어 튜브의 플레어링된 제1 단부가 인출되는 것을 방해하도록 상기 제1 칼라의 외측 부분의 외측 단부와 반경방향으로 맞물리도록 상기 내부 코어 튜브의 제1 단부를 플레어링하는 단계를 포함하는, 호스 조립체를 제조하는 방법.
  19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 호스 조립체는 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 호스 조립체를 포함하는, 호스 조립체를 제조하는 방법.
  20. 호스 조립체를 사용하는 방법으로서, 상기 호스 조립체는 제1 기체 투과율을 갖는 외부 금속 튜브와, 상기 제1 기체 투과율보다 큰 제2 기체 투과성을 갖는 내부 코어 튜브를 갖고, 상기 내부 코어 튜브는 상기 내부 코어 튜브와 상기 외부 금속 튜브 사이에 외부 공동과 내부 통로를 형성하고, 상기 내부 코어 튜브의 제1 단부는 상기 외부 금속 튜브에 용접된 결합 연결부의 외부 칼라 부분과 내부 노즈 부분 사이에 클램핑 상태로 유지되도록 고정되고, 상기 방법은,
    양압 기체 유체의 일부가 상기 내부 코어 튜브를 통해 상기 외부 공동 내로 침투하도록 상기 양압 기체 유체를 상기 내부 통로에 공급하는 단계;
    상기 외부 공동으로부터 상기 양압 기체 유체의 일부를 제거하기 위해 상기 외부 칼라 부분의 배기 포트에 진공을 적용하는 단계; 및
    상기 외부 공동의 양압이 제거되면 상기 내부 통로로부터 상기 양압 기체 유체의 나머지 부분을 배출하는 단계
    를 포함하는, 호스 조립체를 사용하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 호스 조립체는 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 호스 조립체를 포함하는, 호스 조립체를 사용하는 방법.
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