KR20230022305A - 정전기 방전 완화 기능이 통합된 유체 회로 - Google Patents

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Abstract

유체 회로가 복수의 배관 세그먼트 및 복수의 동작 구성요소를 포함한다. 각각의 배관 세그먼트는 i) 유체 통로를 형성하는 비-전도성 중합체 부분 및 ii) 개별적인 배관 세그먼트의 각각의 단부까지 축방향으로 연장되는 하나 이상의 내부 전도성 플루오로중합체 스트라이프를 포함한다. 각각의 동작 구성요소는, 유체 회로의 일부를 형성하는 복수의 배관 연결부 피팅들 사이에서 연장되는 전도성 플루오로중합체를 포함하고, 배관 연결부 피팅의 각각은 동작 구성요소의 각각의 전도체를 배관 세그먼트의 내부 전도성 플루오로중합체 스트라이프에 전도적으로 연결하여, 각각의 동작 구성요소 및 각각의 배관 세그먼트를 통해서 연장되는 접지까지의 경로를 제공한다.

Description

정전기 방전 완화 기능이 통합된 유체 회로{FLUID CIRCUIT WITH INTEGRATED ELECTROSTATIC DISCHARGE MITIGATION}
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은, 모든 목적을 위해서 개시 내용의 전체가 본원에서 참조로 포함되는, 2018년 5월 7일자로 출원된 미국 가특허출원 제62/667,783호의 35 USC 119 하의 이익을 주장한다.
본 개시 내용의 실시예는 유체 취급 시스템, 그리고 보다 구체적으로 정전기 방전 완화 기능을 갖는 초-순수 유체 취급 시스템에 관한 것이다.
고순도 표준을 제공하는 유체 취급 시스템은 첨단 기술 적용예에서 많은 용도를 갖는다. 이러한 적용예는, 포토리소그래피, 벌크 화학물질 전달, 화학적 기계적 폴리싱(CMP), 습식 에칭 및 세정과 같은 적용예를 위한, 태양열 패널, 평판 디스플레이의, 그리고 반도체 산업에서의 프로세싱 및 제조를 포함한다. 이러한 적용예에서 사용되는 특정 화학물질은 특히 부식적이고, 유체 취급 구성요소의 부식 가능성 및 환경으로의 화학물질의 유출 가능성으로 인해서, 일부 통상적인 유체 취급 기술을 이용하지 못하게 한다.
그러한 적용예를 위한 내식성 및 순도 요건을 만족시키기 위해서, 유체 취급 시스템은, 불활성 중합체로 제조된 배관, 피팅(fitting), 밸브, 및 기타 요소를 제공한다. 이러한 불활성 중합체는, 비제한적으로, 플루오로중합체, 예를 들어 테트라플루오로에틸렌 중합체(PTFE), 퍼플루오로알콕시 알칸 중합체(PFA), 에틸렌 및 테트라플루오로에틸렌 중합체(ETFE), 에틸렌, 테트라플루오로에틸렌 및 헥사플루오로프로필렌 중합체(EFEP) 및 플루오르화 에틸렌 프로필렌 중합체(FEP)를 포함할 수 있다. 내식성 및 불활성 구성을 제공하는 것에 더하여, PFA와 같은 많은 플루오로중합체가 사출 몰딩될 수 있고 압출될 수 있다. 그러한 중합체로 제조된 몇몇 유형의 연결부 피팅, 예를 들어, PRIMELOCK
Figure pat00001
피팅, PILLAR® 피팅, 나팔형 피팅, 및 기타 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 적용예에서의 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 정전기 전하의 생성 및 축적을 초래할 수 있다. 전하 생성 정도는, 비제한적으로, 구성요소 및 유체의 성질, 유체 속도, 유체 점도, 유체의 전기 전도도, 접지까지의 경로, 액체 내의 난류 및 전단, 유체 내의 공기의 존재, 및 표면적을 포함하는 여러 인자에 따라 달라진다. 이러한 특성 및 이러한 특성에 의해서 유발되는 바람직하지 못한 정전기 전하를 완화하기 위한 방법이 NFPA 77, "Recommended Practice on Static Electricity", pp. 77-1 내지 77-67, 2014에서 설명되고 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 프로세스 단계에서 기판 또는 웨이퍼 상으로 ESD를 유발할 수 있다.
일부 적용예에서, 반도체 기판 또는 웨이퍼는 정전기 전하에 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 노광에 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, 피팅, 구성요소, 컨테이너, 필터 등)를 손상시킬 수 있고, 이는 시스템 내의 유체의 누출, 유출, 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.
일부 유체 취급 시스템에서, 정전하의 축적을 감소시키기 위해서, 유체 취급 시스템 내의 특정 금속 또는 전도성 구성요소를 접지시켜, 정전하를 금속 또는 전도성 구성요소로부터 접지로 계속적으로 소산시킴으로써, 시스템 내의 정전하의 축적을 완화시킨다. 통상적인 다수의 접지 스트랩의 이용은 유체 취급 시스템 내의 과도한 기계적 혼란(clutter)을 초래할 수 있고, 광범위한 유지보수를 필요로 하는 복잡한 접지 시스템 네트워크 또는 바람직하지 못한 고장을 초래할 수 있는 복잡한 시스템을 초래할 수 있다.
구성요소 성능 개선 및 잠재적인 ESD 손상 이벤트의 감소를 위해서, 초-순수 유체 취급 시스템 내의 ESD 완화를 개선하는 것이 바람직할 수 있다.
이러한 개시 내용의 하나 이상의 실시예는 ESD가 완화된 유체 취급 시스템 내의 유체 회로에 관한 것이다. 하나 이상의 실시예에서, 유체 회로는 복수의 전도성 동작 구성요소 및 배관 세그먼트를 포함한다.
특정 실시예에서, (가스 또는 액체, 또는 둘 모두와 같은) 미리 결정된 유체 유동 통로를 위한 유체 회로가 적어도 하나의 유입구 및 적어도 하나의 배출구를 가지고, 유체 회로는 복수의 배관 세그먼트 및 복수의 동작 구성요소를 포함하고, 각각의 동작 구성요소는 내부 유체 유동 통로를 갖는 본체 부분 및 복수의 배관 연결부 피팅을 포함하고, 동작 구성요소는 복수의 배관 세그먼트들을 선택된 배관 연결부 피팅에서 연결하고, 복수의 배관 세그먼트 및 동작 구성요소는 유체 회로를 통한 유체 유동 통로를 제공하며; 각각의 배관 세그먼트는 i) 유체 통로를 형성하는 비-전도성 중합체 부분 및 ii) 개별적인 배관 세그먼트의 각각의 단부까지 축방향으로 연장되는 하나 이상의 내부 전도성 플루오로중합체 스트라이프를 포함하고, 각각의 동작 구성요소 본체 부분은, 복수의 배관 연결부 피팅들의 각각의 사이에서 연장되는 전도성 플루오로중합체를 포함하고, 배관 연결부 피팅의 각각은 본체 부분의 각각의 전도체를 배관 세그먼트의 내부 전도성 플루오로중합체 스트라이프에 전도적으로 연결한다.
다른 개시된 실시예는 적어도 하나의 유입구 및 적어도 하나의 배출구를 가지는 미리 결정된 유체 유동 통로를 위한 정전기 방전 완화 유체 회로를 제조하는 방법이고, 그러한 방법은 복수의 배관 세그먼트를 복수의 동작 구성요소에 전도적으로 연결하는 단계로서, 각각의 동작 구성요소는 내부 유체 유동 통로를 갖는 본체 부분 및 복수의 배관 연결부 피팅을 포함하고, 동작 구성요소는 복수의 배관 세그먼트들을 선택된 배관 연결부 피팅에서 연결하고, 복수의 배관 세그먼트 및 동작 구성요소는 유체 회로를 통한 유체 유동 통로를 제공하며; 각각의 배관 세그먼트는 i) 유체 통로를 형성하는 비-전도성 중합체 부분 및 ii) 개별적인 배관 세그먼트의 각각의 단부까지 축방향으로 연장되는 비-전도성 중합체 부분에 결합되고 그와 균일한(uniform) 전도성 플루오로중합체로 이루어진 하나 이상의 내부 전도성 스트라이프를 포함하고, 각각의 본체 부분은, 복수의 배관 연결부 피팅들의 각각의 사이에서 연장되는 전도성 플루오로중합체를 포함하고, 배관 연결부 피팅의 각각은 본체 부분의 각각의 전도체를 배관 세그먼트의 적어도 하나의 내부 전도성 플루오로중합체 스트라이프에 전도적으로 연결하는, 단계, 및 정전기 방전 완화 유체 회로를 접지에 연결하는 단계를 포함한다.
여러 실시예에서, 유체 회로를 통해서 전도성 경로 및 유체 통로를 제공하기 위해서, 각각의 배관 연결부 피팅에서 구성요소들에 연결되는 하나 이상의 배관 세그먼트에 의해서 동작 구성요소들이 연결된다. 적합한 동작 구성요소는, 예를 들어, 밸브, 직선형 연결부, T-연결부, 엘보 연결부, 다중-연결부 매니폴드, 필터, 열 교환기, 또는 센서를 포함한다. 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, 연결부 피팅과 유체 유동 통로 사이에서 연장되는 전도성 부분에 결합될 수 있고 그와 균일할 수 있다.
특정 실시예에서, 복수의 배관 세그먼트의 각각은 비-전도성 중합체 부분, 및 비-전도성 중합체 배관 부분과 함께 축방향으로 연장되는 하나 이상의 내부 전도성 플루오로중합체 스트라이프를 포함한다. 배관 세그먼트의 전도성 플루오로중합체의 스트라이프는 배관 연결부 피팅에서 본체 부분의 전도성 경로에 전도적으로 연결된다.
하나 이상의 실시예에서, 배관 연결부 피팅의 각각은 본체 부분의 전도성 경로를, 각각의 배관 연결부 피팅에 연결된 배관 부분의 전도성 플루오로중합체의 스트라이프에 전도적으로 연결한다.
전술한 요지는 본 개시 내용의 각각의 예시된 실시예 또는 모든 구현예를 설명하도록 의도된 것이 아니다.
이러한 개시 내용에 포함된 도면은 본 개시 내용의 실시예를 예시하고, 설명과 함께, 개시 내용의 원리를 설명하는 역할을 한다. 도면은 단지 특정 실시예의 예시이고, 개시 내용을 제한하지 않는다.
도 1은 이러한 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 유체 취급 시스템 및 유체 회로를 도시한다.
도 2는 이러한 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 동작 구성요소 및 연결된 배관 세그먼트를 도시한다.
도 3은 이러한 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 동작 구성요소, 배관 연결부 피팅 및 피팅 너트, 그리고 배관 세그먼트를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 이러한 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 배관 연결부 피팅(도 4a) 및 배관 세그먼트(도 4b)을 갖는 동작 구성요소의 측면도 및 부분 횡단면도를 도시한다.
도 5a는 이러한 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 동작 구성요소의 횡단면도를 도시한다.
도 5b는 도 5a의 단면 선 5-1에서 취한 횡단면도를 도시한다.
도 5c는 도 5a의 단면 선 5-1에서 취한 대안적인 실시예의 횡단면도를 도시한다.
도 5d 및 도 5e는 도 5a의 단면 선 5-1에서 취한 대안적인 실시예의 횡단면도를 도시한다.
도 6a는 이러한 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 2개의 단부 캡을 갖는 필터의 분해 등각도를 도시한다.
도 6b는 이러한 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 2개의 단부 캡을 갖는 필터의 등각도를 도시한다.
도 7a는 이러한 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 1개의 단부 캡을 갖는 필터의 분해 등각도를 도시한다.
도 7b는 이러한 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 1개의 단부 캡의 등각도를 도시한다.
도 8a 내지 도 8d는 이러한 개시 내용의 배관 세그먼트의 대안적인 실시예의 등각도를 도시한다.
도 9는 이러한 개시 내용의 배관 세그먼트의 디지털 화상을 도시한다.
도 10은 이러한 개시 내용의 압출 시스템을 도시한다.
도 11은 정전기 전하를 생성할 수 있는 상이한 배관 세그먼트들의 능력을 테스트하기 위해서 사용되는 패러데이 컵 장치(Faraday Cup apparatus)를 도시한다.
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.
이러한 개시 내용은, 유체 공급부로부터 하나 이상의 하류 프로세스 스테이지까지의 유체 유동 통로를 갖는, ESD 완화된 유체 취급 시스템의 실시예를 설명한다. 이러한 시스템의 실시예는, 전도적으로 연결된 동작 구성요소 및 배관 세그먼트를 포함하는, 유체 회로를 포함한다. 통상적인 그리고 일부 ESD 완화 유체 회로가 예를 들어 국제 특허출원 제WO 2017/210293호에서 보고되어 있고, 그러한 특허는, 그에 포함된 표현의 정의 또는 특허 청구항을 제외하고, 본원에서 참조로 포함된다. 다른 ESD 완화 유체 회로가, 예를 들어 Entegris 브로셔(brochure)인, FLUOROLINE Electrostatic (ESD) Tubing, 2015-2017에서 보고되어 있다.
이러한 개시 내용의 동작 구성요소는, 유체 유입구 및 유체 배출구를 가지는 그리고 유체의 유동을 지향시키거나 제공하기 위해서 배관과 연결되는, 임의의 구성요소 또는 디바이스를 지칭한다. 동작 구성요소의 예는, 비제한적으로, 피팅, 밸브, 필터, 열 교환기, 센서, 펌프, 혼합기, 분무 노즐, 및 분배 헤드를 포함한다. 동작 구성요소의 이러한 그리고 부가적인 비제한적인 예가, 예를 들어, 미국 특허 제5,672,832호; 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 제8,726,935호에서 설명되어 있고, 이러한 특허의 각각은, 나열된 문헌에 포함된 표현 정의 또는 특허 청구항을 제외하고, 본원에서 참조로 포함된다.
동작 구성요소는 전도성 플루오로중합체로 구성될 수 있고, 그러한 플루오로중합체는, 예를 들어, 퍼플루오로알콕시 알칸 중합체(PFA), 에틸렌 및 테트라플루오로에틸렌 중합체(ETFE), 에틸렌, 테트라플루오로에틸렌 및 헥사플루오로프로필렌 중합체(EFEP), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌 p[중합체 PTFE), 또는 다른 적합한 중합체 재료를 포함한다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 전도성 플루오로중합체는 전도성 재료가 첨가된 PFA(예를 들어, 첨가형 PFA)이다. 이러한 첨가형 PFA는 비제한적으로, 탄소 섬유, 니켈 코팅된 그라파이트, 탄소 섬유, 탄소 분말, 탄소 나노튜브, 금속 입자, 및 강 섬유가 첨가된 PFA를 포함한다. 여러 실시예에서, 전도성 재료는 평방당(per square) 약 l x l08 오옴 미만의 표면 비저항 레벨을 가지는 반면, 비-전도성 재료는 평방당 약 l x l010 오옴 초과의 표면 비저항 레벨을 갖는다. 특정 실시예에서, 전도성 재료는 평방당 약 l x l09 오옴 미만의 표면 비저항 레벨을 가지는 반면, 비-전도성 재료는 평방당 약 l x l09 오옴 초과의 표면 비저항 레벨을 갖는다. 개시된 유체 취급 시스템이 초-순수 유체 취급 적용예에서 사용되도록 구성될 때, 배관 세그먼트 및 동작 구성요소 모두는, 순도 및 내식성 표준을 만족시키기 위해서, 중합체 재료로 전형적으로 구성된다.
이러한 개시 내용에서 배관 세그먼트는 전형적으로, 유체를 함유하거나 운송하기에 적합한 임의의 가요성 또는 비가요성 파이프 또는 관을 지칭한다. 배관 세그먼트는 전도성을 가지고, 그에 따라 유체 회로 내의 각각의 배관 세그먼트의 길이를 따라서 전도성 경로를 제공한다. 전도성 배관은, 금속 또는 첨가형 중합체 재료를 포함하는 재료로 구성될 수 있다. 첨가형 중합체 재료는, 강 와이어, 알루미늄 플레이크, 니켈 코팅된 그라파이트, 탄소 섬유, 탄소 분말, 탄소 나노튜브, 또는 다른 전도성 재료가 첨가된 중합체를 포함한다. 일부 경우에, 배관 세그먼트는 부분적으로 전도성이고, 비-전도성 또는 저전도성 재료로 구성된, 예를 들어 다양한 탄화 수소 및 비-탄화수소 중합체, 예를 들어, 비제한적으로, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리우레탄, 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리케톤, 폴리우레아, 폴리비닐 수지, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸아크릴 레이트 및 플루오로중합체로 구성된 주 부분을 갖는다. 예시적인 플루오로중합체는, 비제한적으로, 퍼플루오로알콕시 알칸 중합체(PFA), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 중합체(ETFE), 에틸렌, 테트라플루오로에틸렌 및 헥사플루오로프로필렌 중합체(EFEP), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 중합체(FEP), 및 테트라플루오로에틸렌 중합체(PTFE), 또는 다른 적합한 중합체 재료를 포함하고, 예를 들어, 이차 공동-압출된 전도성 부분을 갖는다. 특정 실시예에서, 배관 세그먼트의 내부 플루오로중합체 전도성 스트라이프는 약 0.1 내지 1 센티미터 범위의 폭을 갖는다. 선택된 실시예에서, 각각의 배관 세그먼트는 약 1 내지 100 피트 범위의 길이를 갖는다. 다른 선택된 실시예에서, 배관 세그먼트는 약 1/8 인치 내지 약 2 인치의 외경을 갖는다. 다른 실시예에서, 배관 세그먼트는 약 1.2 x 104 내지 6.7 x 105 오옴의 측정된 저항을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 배관 세그먼트는 약 2.5 내지 4.3 x 104 오옴의 측정된 저항을 갖는다.
도 1은 이러한 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 유체 취급 시스템(150)을 도시한다. 시스템(150)은, 유체 공급부(152)로부터 유체 공급부의 공급원의 하류에 배치된 하나 이상의 프로세스 스테이지(156)까지의 유체의 유동을 위한, 유동 경로를 제공한다. 시스템(150)은, 유체 취급 시스템(150)의 유동 경로의 일부를 포함하는 유체 회로(160)를 포함한다. 유체 회로(160)는 배관 세그먼트(164), 및 배관 세그먼트(164)를 통해서 상호 연결된 복수의 동작 구성요소(168)를 포함한다. 도 1에서, 동작 구성요소(168)는 엘보 형상의 피팅(170), T-형상의 피팅(172), 밸브(174), 필터(176), 유동 센서(178), 및 직선형 피팅(179)을 포함한다. 그러나, 여러 실시예에서, 유체 회로(160)는, 개수 및 유형에 있어서, 부가적인 또는 더 적은 동작 구성요소(168)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유체 회로(160)는 대안적으로 또는 부가적으로 펌프, 혼합기, 분배 헤드, 분무기 노즐, 압력 조절기, 유동 제어기, 또는 다른 유형의 동작 구성요소를 포함할 수 있다. 조립 시에, 동작 구성요소들은(168), 구성요소들을(168) 그 각각의 배관 연결부 피팅(186)에서 연결하는 복수의 배관 세그먼트(164)에 의해서 함께 연결된다. 함께 연결되면, 복수의 배관 세그먼트(164) 및 동작 구성요소(168)는, 유체 공급부(152)로부터 프로세스 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 연결부 피팅(186)을 포함한다. 일부 실시예에서, 배관 연결부 피팅(186) 중 적어도 하나는 본체 부분(182) 내로 유체를 수용하기 위한 유입구 부분이고, 배관 연결부 피팅(186) 중 적어도 다른 하나는 유입구 부분을 통해서 수용된 유체를 출력하기 위한 배출구 부분이다. 예를 들어, T-형상의 피팅(172)은, 유체 공급부(152)로부터 유체를 수용하는 유입구 부분인 하나의 배관 연결부 피팅(186), 및 프로세스 스테이지(156)를 향해서 유체를 출력하는 배출구 부분인 2개의 배관 연결부 피팅(186)을 포함한다. 특정 실시예에서, 유입구 부분 및 배출구 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, 유입구 부분만이 배관 세그먼트(164)에 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 동작 구성요소(168) 중 하나 이상이 하나의 배관 연결부 또는 피팅(179)를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 본체 부분(182)은, 배관 연결부 피팅들(186)의 각각의 사이에서 연장되고 그 사이에서 전도성 경로를 제공하는 전도체 부분을 형성하도록, 전도성 재료를 이용하여 부가적으로 구성된다. 여러 실시예에서, 전도성 경로는 본체 부분(182)에 결합되고 그와 균일하며, 전도성 중합체 재료로 구성된다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 전도체 부분은 전도성 재료가 첨가된 PFA로 구성된다. 이러한 첨가형 PFA는 비제한적으로, 탄소 섬유, 니켈 코팅된 그라파이트, 탄소 섬유, 탄소 분말, 탄소 나노튜브, 금속 입자, 및 강 섬유가 첨가된 PFA를 포함한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 배관 세그먼트(164)는 부분적으로 전도성이고, 비-전도성 또는 저전도성 중합체 재료로 구성된 주 부분 또는 배관 부분(187) 및 배관 부분(187)의 내부 길이를 따라서 축방향으로 연장되는 전도성 재료로 구성된 (쇄선으로 표시된) 이차 부분 또는 전도성 부분(188)을 갖는다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 배관 세그먼트(164)의 각각은 비-전도성 플루오로중합체로 이루어진 배관 부분(187), 및 비-전도성 플루오로중합체 주 부분(187) 상에서 축방향으로 연장되고 그와 균일하게 결합되는 전도성 중합체의 스트라이프로 형성된 전도성 부분(188)을 포함한다. 특정 실시예에서, 배관 부분은, 내부 표면에서 또는 그 부근에서 배관 세그먼트(164)의 각각의 내부 길이를 따라서 압출되는 탄소-첨가 PFA로 구성된 제2 부분의 하나 이상의 전도성 스트라이프(187)를 갖는 PFA로 구성된다.
동작 구성요소(168)의 각각은, 도 1에 도시된 바와 같이, 본체 부분(182)의 각각의 전도성 경로를, 동작 구성요소(168)에 연결된 (도 2 및 도 3에 도시된) 배관 세그먼트(164)의 전도성 부분(187)에 전도적으로 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 세그먼트들(160) 사이의 전도도 중단을 제거한다. 회로도(190)가 유체 회로(160) 위에 중첩되어, 전기 경로를 보여준다. 여러 실시예에서, 전도성 재료는 평방당 약 l x l010 오옴 미만의 표면 비저항 레벨을 가지는 반면, 비-전도성 재료는 평방당 약 l x l010 오옴 초과의 표면 비저항 레벨을 갖는다. 특정 실시예에서, 전도성 재료는 평방당 약 l x l09 오옴 미만의 표면 비저항 레벨을 가지는 반면, 비-전도성 재료는 평방 당 약 l x l09 오옴 초과의 표면 비저항 레벨을 갖는다.
특정 실시예에서, 정전하 축적을 완화하기 위해서, 동작 구성요소(168) 중 하나 이상이 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 제공하는 것에 의해서, 정전하가 유체 회로(160) 내에 축적될 때, 정전하를 연속적으로 소산시킨다.
도 2 및 도 3은 이러한 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 동작 구성요소(210)의 예를 도시한다. 도 2는, 피팅(214)인 그리고 더 구체적으로 "T" 형상을 가지는 3 방향 연결부(예를 들어, T-형상의 피팅)인 동작 구성요소(210)를 도시한다. 도 3은 밸브(218)를 도시한다. T-형상의 피팅(214)은 전도성 본체 부분(222) 및 본체 부분(222)으로부터 외측으로 연장되는 3개의 연결부 피팅(226)을 포함한다. 특정 실시예에서, 연결부 피팅의 외부 표면은 구조물 표면(270)을 포함한다. 밸브(218)는 전도성 본체 부분(230) 및 본체 부분(230)으로부터 외측으로 연장되는 2개의 연결부 피팅(227)을 포함한다. 특정 실시예에서, 연결부 피팅의 외부 표면은 구조물 표면(270)을 포함한다.
여러 실시예에서, 연결부 피팅(226 및 227)은 실질적으로 동일한 설계이다. 전술한 바와 같이, 여러 실시예에서, 본체 부분(222, 230)은 전도성 중합체 재료를 이용하여 구성된다. 예를 들어, 본체 부분(222 또는 230)은, 비제한적으로, PFA, ETFE, FEP, 및 PTFE를 포함하는 전도성 탄소-첨가 플루오로중합체로 구성될 수 있다.
도 4a는 2개의 배관 세그먼트를 연결하기 위한 직선형 연결부 피팅(400)을 도시한다. 연결부 피팅(400)은 동작 구성요소의 본체 부분(404)에 인접한 쇼울더 영역(402)을 포함하고 외측으로 연장되어, 목 부분(406), 나사산형 영역(406a), 및 니플 부분(nipple portion)(406b)을 형성한다. 배관 세그먼트(164)는, 특정 실시예에서, 예를 들어 FLARETEK® 피팅으로 구성될 수 있는, 니플 부분(406b)에 의해서 수용된다. 연결부 피팅(400)은 또한, 외부 전기 콘택에 그리고 이어서 접지에 부착되는 본체 부분(504)과 전도적으로 연결된 전도성 재료인 부착 특징부(408)를 포함한다. 예를 들어, 부착 특징부(408)는, ESD 완화를 위한 동작 구성요소 연결부 피팅(400)을 구성하기 위해서 접지된 전기 콘택에 연결될 수 있다.
도 4b에 도시된 실시예에서, 연결부 피팅(400)은, 배관 세그먼트(164)를 고정하기 위해서 나사산형 영역(406a)에 결합되는 연결부 피팅 너트(410)를 포함한다. 일부 실시예에서, 피팅 너트는, 예를 들어, 압축 너트일 수 있다. 피팅 너트(410)가 회전되고 나사산형 영역(406a) 상으로 조여짐에 따라, 배관 세그먼트(164)는 연결부 피팅과 결합되고, 그에 따라 내부 전도성 스트라이프는 전도성 부분을 니플 부분(406b)에 전도적으로 연결할 뿐만 아니라, 배관과 연결부 피팅 사이에서 누출-방지 밀봉부를 형성한다. 하나 이상의 실시예에서, 피팅 너트(410)는, 나사산형 영역(406a)과 교합되는 나사산(410a)을 포함하는 내부 표면을 가지는 전반적으로 원통형인 형상을 갖는다. 또한, 피팅 너트(410)는, 예를 들어 도 2 및 도 3에 도시된 리브(270)와 같은, 구조화된 외부 표면을 가질 수 있고, 리브들은, 나사산형 영역(406a) 상에서의 피팅 너트(410)의 조임 또는 풀림을 위해서 렌치 또는 록킹 디바이스와 교합되는 외부 표면을 중심으로 대칭적으로 배치된다.
하나 이상의 실시예에서, 피팅 너트(410)는 중합체 재료로 구성된다. 예를 들어, 특정 실시예에서, 피팅 너트(410)는 PFA, 폴리아닐린, 또는 다른 적합한 중합체로 구성된다.
일부 실시예에서, 연결부 피팅(400)은, 예를 들어 통상적인 몰딩 프로세스를 이용하여 형성되는, 탄소-첨가 PFA 또는 다른 적합한 전도성 중합체와 같은, 전도성 중합체 재료이다.
특정 실시예에서, 연결부 피팅(400)이 배관 세그먼트(164)와 조립될 때, 피팅 너트(410)는 니플 정방향 부분(406b)에서 배관 세그먼트(164)의 외부 표면과 접촉되고, 배관 세그먼트(164)와 연결부 피팅(400) 사이에서 연속적인 유체 통로를 형성한다. 피팅 너트(410)가 회전되고 조여질 때, 피팅 너트(410)와 쇼울더 부분(402) 사이에 배치된 O-링(412)이 피팅 너트 및 쇼울더 부분의 외부 표면들 모두와 접촉되어 누출-방지 연결을 제공한다.
여러 실시예에서, O-링(360)은, PFA 또는 다른 중합체 또는 탄성중합체와 같은, 중합체 재료로 구성된다.
당업자는, 도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 특정 실시예가 동일한 연결부 피팅을 가지지만, 특정 실시예에서, 연결부 피팅은 다양한 크기를 가질 수 있고, 단계적-감소 또는 단계적-증가 피팅(step-up fitting)과 같은 다양한 설계를 가질 수 있고, 또는 다양한 유형의 동작 구성요소(210) 상에 위치될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 5a 내지 도 5e는 동작 구성요소(500)의 몇몇 실시예를 도시한다. 동작 구성요소(500)는 본체 부분(504), 배관 연결부 피팅(520), 및 피팅 너트(508)를 포함한다. 하나 이상의 실시예에서, 동작 구성요소(500)는 동작 요소(506)를 본체 부분 내에서 부가적으로 포함한다. 동작 요소(506)는, 여러 실시예에서, 여러 동작을 실시하기 위해서 동작 구성요소(500)를 구성하기 위한 적합한 구조, 전자기기, 또는 다른 재료를 광범위하게 포함한다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 동작 요소(506)는 혼합기, 센서, 필터, 펌프, 열 교환기, 또는 다른 적합한 요소이다. 따라서, 동작 구성요소(500)는 유체 회로 내에서 다양한 프로세스 또는 과제를 실시하도록 구성될 수 있다.
본체 부분(504)은 전도성 PFA를 포함하고, 그러한 전도성 PFA는 배관 연결부 피팅(520)의 각각의 사이에서 연장되고, 배관 연결부 피팅(520)의 각각과 배관 세그먼트들(522a 및 522b)의 내부 전도성 스트라이프들 사이에서 각각 전기 콘택을 형성한다. 도 5b 및 도 5c에 도시된, 하나 이상의 실시예에서, 배관 세그먼트의 전도성 부분은, 배관 세그먼트의 비-전도성 중합체 재료에 결합되고 그와 균일한 전도성 재료의 좁은 내부 스트라이프다. 도 5b는 4개의 내부 전도성 스트라이프(524a 내지 524d)를 갖는 배관 세그먼트를 도시한다. 다른 실시예에서, 도 5c는 8개의 내부 전도성 스트라이프(524a 내지 524h)를 갖는 배관 세그먼트를 도시한다. 또 다른 실시예에서, 도 5d는 8개의 내부 전도성 스트라이프(524a 내지 524h) 및 2개의 외부 전도성 스트라이프(526a 및 526b)를 갖는 배관 세그먼트를 도시한다. 내부 및 외부 스트라이프를 갖는 배관 세그먼트의 유사한 구성에서, 도 5e는 8개의 내부 전도성 스트라이프(524a 내지 524hg) 및 2개의 외부 전도성 스트라이프(526a 및 526b)를 갖는 배관 세그먼트를 도시한다.
전술한 바와 같이, 여러 실시예에서, 동작 구성요소(500)는 각각의 연결부 피팅(508)에서 배관 세그먼트(522a 및 522b)와 연결된다. 연결부 피팅(508)은, 배관 세그먼트의 전도성 부분(522a 및 522b)으로부터 연결부 부분(508)을 통해서 그리고 본체 부분(504)을 가로질러 전기 경로를 형성한다.
도 5a에 도시된, 여러 실시예에서, 본체 부분(504)은 부착 특징부(528)를 포함한다. 하나 이상의 실시예에서, 부착 특징부(528)는, 외부 전기 콘택에 그리고 이어서 접지에 부착되는 본체 부분(504)과 전도적으로 연결된 전도성 재료의 단편이다. 예를 들어, 부착 특징부(528)는, ESD 완화를 위한 동작 구성요소(500)를 구성하기 위해서 접지된 전기 콘택에 연결될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 부착 특징부(528)는, 너트 또는 다른 나사산형 연결부에 부착하기 위한 나사산형의 연결부 보스(connector boss)이다. 일부 실시예에서, 부착 특징부(528)는, 전기 콘택에의 연결을 위한, 탭, 나사산형 홀, 또는 다른 적합한 특징부이다. 그러나, 특정 실시예에서, 부착 특징부(528)는 전기 콘택과의 간섭 피팅, 스냅 피팅, 마찰 피팅, 또는 다른 피팅 방법을 위해서 구성될 수 있다.
도 6a는 필터인 동작 구성요소의 일 실시예를 도시한다. 필터(600)의 이러한 등각도는 하우징(602), 2개의 전도성 단부 캡(604 및 606), 및 외부 전도성 슬리브(608)를 포함한다. 하우징(602)은 내부 필터 요소(미도시)를 포함하고, 그러한 내부 필터 요소는 일부 실시예에서 교체될 수 있는 구성요소이지만; 다른 실시예에서 고정된, 교환될 수 없는 구성요소이다. 여러 실시예에서, 하우징(602)은 중합체 재료일 수 있고, 다른 실시예에서 예를 들어 전술한 바와 같은 전도성, 탄소-첨가 PFA와 같은 전도성 중합체일 수 있다. 양 전도성 단부 캡(604, 606)은, 예를 들어, 전도성, 탄소-첨가 PFA와 같은 전도성 재료일 수 있다. 각각의 단부 캡(604, 606)은 단부 캡을 하우징(602)에 연결하기 위한 피팅을 포함한다. 일부 실시예에서, 연결이 제거될 수 있으나, 다른 실시예에서 연결은 고정되거나 영구적일 수 있다. 또한, 각각의 단부 캡(604, 606)은, 배관 세그먼트로부터 하나의 단부 캡 및 하우징을 통해서 다른 단부 캡 및 배관 세그먼트까지 연결 경로 및 유체 통로 모두를 제공하기 위해서, 전술한, 각각의 단부 캡을 배관 세그먼트(또한 미도시)에 연결하기 위한 하나 이상의 연결부 피팅을 포함한다. 특정 실시예에서, 배관 세그먼트 및 필터(600)로부터의 전도성 연결뿐만 아니라 누출-방지 통로를 제공하기 위해서, 연결부 피팅은, 예를 들어, 전술한 바와 같이, 니플 부분(610), 나사산형 부분(612), 쇼울더 부분(614) 및 피팅 너트(616)를 포함한다. 또한, 연결부 피팅은 O-링(미도시)를 포함할 수 있다. 전도성 슬리브(608)는 하우징(602) 및 전도성 단부 캡(604, 606) 모두의 외부 표면 위에서 연장된다. 슬리브(608)는, 예를 들어, 단부 캡들(604, 606) 사이에서 전도성 연결을 제공하는 탄소-첨가 PFA와 같은 전도성 중합체 재료이다. 일부 실시예에서, 슬리브(608)는, 하우징(602) 및 단부 캡(604, 606)의 외측부 위에 배치될 수 있고 통상적인 장치 및 프로세스를 이용하여 슬리브에 열을 인가하는 것에 의해서 그러한 외부 표면에 연결될 수 있는, 수축 랩 중합체(shrink wrap polymer)이다. 선택적으로, 단부 캡(604, 606) 중 하나 또는 모두가 부착 특징부(미도시)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 부착 특징부는, 외부 전기 콘택에 그리고 이어서 접지에 부착되는 단부 캡(604, 606) 중 하나 또는 둘과 전도적으로 연결된 전도성 재료의 단편이다. 예를 들어, 부착 특징부는, ESD 완화를 위한 필터를 구성하기 위해서 접지된 전기 콘택에 연결될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 부착 특징부는, 너트 또는 다른 나사산형 연결부에 부착하기 위한 나사산형의 연결부 보스이다. 일부 실시예에서, 부착 특징부는, 전기 콘택에의 연결을 위한, 탭, 나사산형 홀, 또는 다른 적합한 특징부이다. 그러나, 특정 실시예에서, 부착 특징부는 전기 콘택과의 간섭 피팅, 스냅 피팅, 마찰 피팅, 또는 다른 피팅 방법을 위해서 구성될 수 있다.
도 6b에 도시된 바와 같은 특정 실시예에서, 필터(600)는 드레인 피팅(drain fitting)(618) 및 드레인 플러그(620)를 포함한다. 드레인 피팅(618) 및/또는 드레인 플러그가 전도성 재료일 때, 이러한 구성요소 중 하나 또는 둘 모두가 접지에 연결되어 ESD 완화를 제공할 수 있다.
도 7a는 또한 필터인 동작 구성요소의 일 실시예를 도시한다. 필터(700)의 이러한 등각도는 하우징(702), 전도성 단부 캡(704), 및 외부 전도성 슬리브(708)를 포함한다. 하우징(702)은 내부 필터 요소(미도시)를 포함하고, 그러한 내부 필터 요소는 일부 실시예에서 교체될 수 있는 구성요소이지만; 다른 실시예에서 고정된, 교환될 수 없는 구성요소이다. 여러 실시예에서, 하우징(702)은 중합체 재료일 수 있고, 다른 실시예에서 예를 들어 전술한 바와 같은 전도성, 탄소-첨가 PFA와 같은 전도성 중합체일 수 있다. 전도성 단부 캡(704)은, 예를 들어, 전도성, 탄소-첨가 PFA와 같은 전도성 재료일 수 있다. 전도성 단부 캡(704)은 단부 캡을 하우징(702)에 연결하기 위한 피팅을 포함한다. 일부 실시예에서, 연결이 제거될 수 있으나, 다른 실시예 연결은 고정되거나 영구적일 수 있다. 또한, 단부 캡(704)은, 배관 세그먼트로부터 하우징을 통한 전도체 피팅을 통해서 다른 전도체 피팅 및 배관 세그먼트까지 연결 통로 및 유체 통로 모두를 제공하기 위해서, 전술한 바와 같은, 단부 캡을 배관 세그먼트에 연결하기 위한 하나 이상의 연결부 피팅(710)을 포함한다. 특정 실시예에서, 배관 세그먼트(164) 및 필터(700)로부터 전도성 연결뿐만 아니라 누출-방지 유체 통로를 제공하기 위해서, 연결부 피팅은, 예를 들어, 전술한 바와 같이, 니플 부분, 나사산형 부분, 쇼울더 부분 및 피팅 너트를 포함한다. 또한, 연결부 피팅은 O링(미도시)를 포함할 수 있다. 전도성 슬리브(708)는 하우징(702) 및 전도성 단부 캡(704) 모두의 외부 표면 위에서 연장된다. 슬리브(708)는, 예를 들어, 단부 캡(704)과 필터(700)의 외측부 사이에서 전도성 연결을 제공하는 탄소-첨가 PFA와 같은 전도성 중합체 재료이다. 일부 실시예에서, 슬리브(708)는, 하우징(702) 및 단부 캡(704)의 외측부 위에 배치될 수 있고 통상적인 장치 및 프로세스를 이용하여 슬리브에 열을 인가하는 것에 의해서 그러한 외부 표면에 연결될 수 있는, 수축 랩 중합체이다. 선택적으로, 단부 캡(704)은 부착 특징부(미도시)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 부착 특징부는, 외부 전기 콘택에 그리고 이어서 접지에 부착되는 단부 캡(704)과 전도적으로 연결된 전도성 재료의 단편이다. 예를 들어, 부착 특징부는, ESD 완화를 위한 필터를 구성하기 위해서 접지되는 전기 콘택에 연결될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 부착 특징부는, 너트 또는 다른 나사산형 연결부에 부착하기 위한 나사산형의 연결부 보스이다. 일부 실시예에서, 부착 특징부는, 전기 콘택에의 연결을 위한, 탭, 나사산형 홀, 또는 다른 적합한 특징부이다. 그러나, 특정 실시예에서, 부착 특징부는 전기 콘택과의 간섭 피팅, 스냅 피팅, 마찰 피팅, 또는 다른 피팅 방법을 위해서 구성될 수 있다. 특정 실시예에서, 필터(700)는 드레인 피팅(718) 및 드레인 플러그(미도시)를 포함한다. 드레인 피팅(718) 및/또는 드레인 플러그가 전도성 재료일 때, 이러한 구성요소 중 하나 또는 둘 모두가 접지에 연결되어 ESD 완화를 제공할 수 있다. 도 7a는 또한, 클램핑 요소(721, 722 및 723)를 포함하는 선택적인 유지부 클램프를 도시한다.
도 7b는, 전도성 중합체 부분(730) 및 자연 중합체 부분(natural polymer portion)(732)을 포함하는 단부 캡(704)의 실시예를 도시한다.
공동-압출 프로세스
본 개시 내용에서 설명된 전도성 중합체 스트라이프를 갖는 배관 세그먼트가 다양한 공동-압출 프로세스를 이용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 도 8a에 도시된 배관 세그먼트(800a)는 배관 세그먼트의 외측부 또는 외경 상의 전도성 스트라이프(802a 및 804a) 및 배관 세그먼트의 내측부 또는 내경 상의 전도성 스트라이프(806a)를 포함한다. 다른 실시예에서, 도 8b는, 배관 세그먼트의 축방향 길이를 따라서 연장되는 나선형 스트라이프인 배관 세그먼트의 내측부 상의 전도성 스트라이프(802b)를 갖는 배관 세그먼트(800b)를 도시한다. 다른 실시예에서, 도 8c는, 배관 세그먼트의 길이를 따라서 축방향으로 연장되는 나선형 스트라이프인 배관 세그먼트의 외측부 및 내측부 모두 상의 전도성 스트라이프(802c 및 804c)를 갖는 배관 세그먼트(800c)를 도시한다. 또 다른 실시예에서, 도 8d는, 배관 세그먼트의 길이를 따라서 축방향으로 연장되는 나선형 스트라이프인 배관 세그먼트의 외측부 상의 전도성 스트라이프(802d)를 갖는 배관 세그먼트(800d)를 도시한다.
도 9는, 배관 세그먼트의 내측부 상의, 화상에서 검은색 스트라이프인, 8개의 내측부 스트라이프를 포함하는 배관 세그먼트(900)의 디지털 화상이다. 이러한 디지털 화상은, 내측부 스트라이프가 배관 세그먼트의 다른 부분에 결합되고 그와 균일한 것을 도시한다.
도 10은, 개시 내용에서 설명된 하나 이상의 배관 세그먼트를 제공하는 압출 장치의 디지털 화상이다. 도 10은, 배관 세그먼트(1050)의 내경 상에서 뿐만 아니라 배관 세그먼트의 내경 및 외경 모두 상에서 스트라이프(1030)를 압출하는 툴(1020)에 수직 방식으로 공급되는 비-전도성 압출 중합체(PFA) 공급물(1000) 및 전도성 압출 중합체(PFA/카본 블랙 중합체) 공급물(1010)을 도시한다. 당업자는, 배관 세그먼트의 비-전도성 부분에 결합되고 그와 균일한 전도성 스트라이프를 갖는 배관 세그먼트를 제공할 수 있는 특정 압출 매개변수를 용이하게 결정할 수 있을 것이다.
예 1: 정전기 생성 테스트
이러한 예는, 이하의 표 1에 기재된 전도성 및 비-전도성 재료를 포함한 배관 세그먼트 내에서 흐르는 탈이온수에 의해서 생성되는 정전기의 양을 측정하였다. 정전기의 측정은, 패러데이 컵 내에서 생성된 전하를 수집하고 측정하기 위한 알려진 방법을 이용하여 이루어졌다.
도 11은 이러한 예에서 사용된 패러데이 컵 장치(1100)를 도시하는 디지털 화상이다. 간략히, 탈이온수(1110)가 동작 요소(1130)를 통과하고 배관 세그먼트(1120)와 접지되고(is grounded) 이어서 패러데이 컵 내에서 수집된다. 패러데이 컵(1150)은, 이러한 예에서 데이터가 수집되었을 때, 이러한 화상에 도시되지 않은 커버를 포함하였다. 화상화된 데이터에 의해서 제공된 예시적인 데이터를 이하의 차트 1 내지 4에 기재하였다.
차트 1 및 2는, 동일한 유동 조건 하에서 동일한 직경을 갖는 PFA 배관 세그먼트와 스테인리스 강(SS) 배관 세그먼트 사이의 정전하 발생의 차이를 그래프로 도시한다. PFA 배관 세그먼트는, SS 배관 세그먼트에 의해서 생성된 정전하(약 80 nC)에 비해서, 상당히 더 많은 정전하(약 1600 nC)를 생성하였다.
차트 1
Figure pat00002
차트 2
Figure pat00003
차트 3 및 4는, 동일한 유동 조건 하에서 동일한 직경을 갖는 PFA/내경 및 외경 스트라이프 배관 세그먼트와 PFA/내경 스트라이프 배관 세그먼트 사이의 정전하 발생의 차이를 그래프로 도시한다. PFA/내경 및 외경 스트라이프 배관 세그먼트는, PFA/내경 스트라이프 배관 세그먼트에 의해서 생성된 정전하(약 115 nC)에 비해서, 적은 정전하(약 43 nC)를 생성하였다.
차트 3
Figure pat00004
차트 4
Figure pat00005
표 1은 이러한 예에서 테스트된 다양한 배관 세그먼트에 의해서 생성된 정전기의 측정된 양을 요약한다. 이러한 결과는 또한 차트 5에서 그래프로 디스플레이된다.
Figure pat00006
차트 5
Figure pat00007
본 개시 내용의 여러 실시예에 관한 설명이 예시를 위해서 제공되었으나, 개시된 실시예로 한정하거나 제한하기 위한 것은 아니다. 설명된 실시예의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않고도, 많은 변경예 및 변형예가 당업자에게 명확할 것이다. 본원에서 사용된 용어는 실시예의 원리, 시장에서의 기술보다 개선된 실제적인 적용 또는 기술을 설명하기 위한 것이고, 또는 다른 당업자가 본원에서 개시된 실시예를 이해할 수 있게 하기 위한 것이다.

Claims (4)

  1. 적어도 하나의 유입구 및 적어도 하나의 배출구를 갖는 미리 결정된 유체 유동 통로를 위한 정전기 방전 완화 유체 회로를 제조하는 방법이며,
    복수의 배관 세그먼트를 복수의 동작 구성요소에 연결하는 단계로서,
    각각의 동작 구성요소는 내부 유체 유동 통로를 갖는 본체 부분 및 복수의 배관 연결부 피팅을 포함하고, 상기 동작 구성요소는 상기 복수의 배관 세그먼트를 선택된 배관 연결부 피팅에서 연결하고, 상기 복수의 배관 세그먼트 및 동작 구성요소는 상기 유체 회로를 통한 유체 유동 통로를 제공하고;
    각각의 배관 세그먼트는 i) 상기 유체 통로를 형성하는 비-전도성 중합체 부분 및 ii) 개별적인 배관 세그먼트의 각각의 단부까지 축방향으로 연장되는 중합체의 하나 이상의 내부 전도성 스트라이프를 포함하고;
    각각의 본체 부분은 복수의 배관 연결부 피팅 각각 사이에서 연장하는 전도성 플루오로중합체를 포함하고;
    각각의 배관 연결부 피팅은 본체 부분의 각각의 전도체를 배관 세그먼트의 적어도 하나의 내부 전도성 플루오로중합체 스트라이프에 전도성 연결하는, 단계 및
    정전기 방전 완화 유체 회로를 접지에 연결하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 동작 구성요소는 밸브, 직선형 연결부, T-연결부, 엘보 연결부, 다중-연결부 매니폴드, 필터, 열 교환기, 또는 센서 중 임의의 하나를 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 동작 구성요소 중 하나 이상은, 상기 각각의 동작 구성요소의 전도성 중합체를 접지에 전도적으로 연결하는 부착 특징부를 포함하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 동작 구성요소가 필터이고, 상기 필터는 유체 통로를 갖춘 하우징을 가지는 본체 부분, 필터 요소, 및 2개의 전도성 단부 캡을 포함하고, 상기 전도성 단부 캡은 배관 연결부 피팅, 및 상기 필터에 연결된 배관 세그먼트에 전도적으로 연결하기 위한 전도성 피팅 너트를 가지며, 상기 본체 부분은 상기 단부 캡에 전도적으로 연결하기 위한 전도성 외부 스트라이프를 가지는, 방법.
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