TWI694743B - 加熱套及製造加熱套的方法 - Google Patents
加熱套及製造加熱套的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI694743B TWI694743B TW107110429A TW107110429A TWI694743B TW I694743 B TWI694743 B TW I694743B TW 107110429 A TW107110429 A TW 107110429A TW 107110429 A TW107110429 A TW 107110429A TW I694743 B TWI694743 B TW I694743B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- layer
- holes
- graphite
- heating jacket
- adhesive
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 98
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 101
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 100
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 100
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 51
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims abstract description 40
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 312
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 35
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 32
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 8
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 7
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 229920006350 polyacrylonitrile resin Polymers 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
- H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67248—Temperature monitoring
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
- H05B3/16—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor the conductor being mounted on an insulating base
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/016—Heaters using particular connecting means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
本發明的加熱套，是一種加熱套，其可以接觸或圍繞諸如半導體設施中的汽缸之類的待加熱物體，以保持該汽缸的內部溫度恆定，其並包括：一矽橡膠材料的內層10，以構成圍繞該氣缸的加熱套的內表面；一接收來自電源的電力並產生熱量的加熱器20，其可以安裝在該內層10的外表面上；一由矽橡膠材料製成的中間層30；一由包含石墨的材料製成的石墨40；以及一包含矽橡膠層的外層50。
Description
本申請案係就於2017年3月27日向韓國申請專利之申請案案號10-2017-0038285，主張其優先權，該案全部內容引用結合於本案。本發明係有關一種加熱套，其用於保持被加熱的物體(例如儲存用於半導體生產的氣體的管子或汽缸)相對於其周圍的恆定溫度，並且其更特別地係指一加熱套，它使用石墨，以提供均勻和恆定的導熱功能者。
在半導體生產過程中，液化氣體、低壓氣體或特種氣體通常儲存在Y形汽缸中；在許多情況下，這種氣體在供應期間必須保持恆定的溫度。
因此，圍繞這種汽缸的加熱套的安裝在本技術領域中是已知的。
加熱套可以具有如圖1所示的結構，從頂部到底部包括：外部矽膠層1、玻璃纖維層2、內部矽膠層3、加熱線(加熱器)4以及下矽膠層5，並且還可以具有在該等層之間沒有揭示的附加層，或者除了該等層之外，尚包括：一個或多個導電層和絕緣層。
另外，可將用於連接護套以支撐皮帶的鉤件6，如圖所示安裝在任一側，並且得將安裝部件6a之鉤件設置在兩側上，以使該鉤件6固定於位。
此外，用於檢測該護套和該汽缸的溫度的溫度感測器7以及用於防止該護套和該汽缸過熱的防過熱感測器8，設置在與該護套和該汽缸的表面相鄰的位置處。
此外，在一側設置電線連接件9，用以向該護套的加熱線(加熱器)4供電，並且以電連接到該感測器7及8，以便感測和傳輸來自該等感測器的訊號。
在這種習知技術中，在韓國申請之專利公報第10-1575181號案(2015.12.01)的“護套式加熱器”中，提出了一種結構，其包括在內蓋和外蓋之間的絕熱體、接地(Cu網)、玻璃纖維及加熱線。
專利參考文獻1的特徵在於防水，並且通過使用玻璃纖維，以防止過熱。
然而，傳統的加熱套包覆在汽缸上，但是其因有些部分彼此之間不緊密粘合，可能發生部分過熱，並且已知存在有加熱線著火及短路的高風險。
特別地，不同於在半導體生產線中封裝具有均勻橫截面的管之加熱套，該加熱套與氣缸表面緊密接觸是非常重要的，例如Y形汽缸的不規則橫截面，使得上述熱效率惡化和火災風險等問題變得更加明顯。
另外，現有的加熱套，憑藉其結構以點狀方式測量及控制溫度；由於在現場使用條件下，出現這種缺陷以及不良的粘附性和溫度波動，也會出現局部過熱或局部退化的問題以及嚴重的耐久性問題。
一方面，本發明提供一種加熱套，該加熱套包括一內層，該內層包括當該加熱套在使用時接觸待加熱物體的矽橡膠材料；一加熱器
(具有一用於從電力產生熱量的加熱元件或導線，以及一從電力源接收電力以產生該熱量的裝置)；包含一矽橡膠材料的中間層；包含一矽橡膠材料的外層；以及一位於該中間層和該外層之間的由包含石墨的材料製成的石墨層。
另一方面，在本發明中提供了一種加熱套，其可以進一步包括形成在該石墨層的表面上和/或穿過該石墨層形成的多個孔。
另一方面，在本發明中，除了其它方面之外，加熱套進一步包括各孔中的粘合劑層，該粘合劑層將該石墨層和該中間層固定在適當位置，並且也可以固定在適當位置：一個或多個以外層、內層和加熱器以任何組合的層。(此處加熱器可能被認為是一層。)
另一方面，在本發明中，單獨或與其它方面一起，該多個孔以均勻排列存在該石墨層中，並且所述多個孔可選擇為圓形，並且每個孔可具有大約8至大約12mm，並且多個孔中的孔的中心之間的距離，可以從大約20到大約30mm。石墨層中的多個孔可具有一致的尺寸和間距。
另一方面，在本發明中，單獨或與其他方面一起，該多個孔進一步包括具有圓角的引導部分，該圓角位於該石墨層的至少一個表面上，該石墨層可以是與該石墨層相鄰的該石墨層的表面中間層。在本發明的另一方面中，單獨或與其他方面一起，該多個孔可以包括在該石墨層的兩個表面上具有圓角的引導部分(儘管這裡未揭示)。
在本發明的另一方面中，單獨或與其他方面一起，該多個孔進一步包括引導部分，並且該粘合層進一步位於該多個孔的引導部分41a中，該引導部分可位於該中間層和該石墨層之間的石墨層的表面。
在本發明的另一方面中，單獨或與其他方面一起，該粘合劑層包含矽橡膠材料。在本發明的另一個方面，單獨或與其它方面一起，
該粘合劑層可以在向該中間層和該石墨層(並且任意選擇向另外的層(外層和/或外層)施加熱和/或壓力之後包括中間層)或多層組件中的內層和/或加熱器)。在本發明的另一方面，該粘合劑層位於兩層之間的中間層的兩個表面上(或通過施加熱和/或壓力形成)或更多層與中間層接觸(與中間層接觸的層包括任何組合中的一個或多個下列之層：石墨層、外層、加熱器和內層)。
在另一方面，單獨或與其他方面一起，該粘合劑層包含矽橡膠材料。在另一方面，單獨或與其他方面一起，該加熱套基本在該中間層和該外層之間，並沒有任何添加的粘合劑材料。在另一方面，單獨或與其他方面一起，該加熱套在於該內層和該外層之間的任何層之間沒有任何添加的粘合劑材料。
另一方面，在本發明的中，提供一種製造加熱套的方法，其包括以下步驟：選擇自一石墨層中或通過石墨層形成多個孔；將其中具有該多個孔的該石墨層組裝在包含矽橡膠材料的中間層之間；和包含該矽橡膠材料的外層，以形成多層組件；以及向該多層組件施加熱和/或壓力以軟化該中間層，並使該多層組件形成熔合多層組件。
另一方面，在本發明中，單獨地並且與其他方面一起，該方法包括附加步驟：在該實施加熱和/或加壓步驟之前或之後，在多層組件中包括一加熱器(具有用於接收產生熱量的電力)和一包含矽橡膠材料的內層。在另一方面，本發明的方法，將進一步包括將一加熱器和一內層附接到所述熔合的多層組件。在該多層組件中，該加熱器位於該中間層和該內層之間。
另一方面，在本發明中，單獨地並與其他方面一起，本發明提供一種方法，其中向該多層組件實施加熱和/或壓力以軟化該中間層
的步驟，以形成填充該孔的一粘合劑層，或至少部分填充該孔。
另一方面，在本發明中，單獨地並且與其他方面一起，本發明提供一種方法，其中，該形成多個孔的步驟在石墨層中產生均勻的孔佈置。另一方面，在本發明中，單獨地並且與其它方面一起，本發明提供一種方法，其中，該形成多個孔的步驟在石墨層中產生均勻的圓孔佈置，每個孔的直徑為約8至約12mm，並且多個孔中的孔的中心的距離為大約20至大約30mm。
另一方面，在本發明中，單獨地並且與其他方面一起，本發明提供一種方法，其中，該形成多個孔的步驟進一步包括在該(每一個)多個孔中形成引導部分。
另一方面，在本發明中，單獨地以及其他方面，本發明提供一種方法，其中，在該組裝步驟中，該石墨層中的該孔中的該引導部分係位於該中間層附近。
另一方面，在本發明中，單獨地並且與其它方面一起，本發明提供一種方法，該方法係在該石墨層和該中間層之間或者在該石墨層和該外層之間，或者在該中間層和該外層之間，並不含任何添加的粘合劑材料。
另一方面，在本發明中，單獨地並且與其他方面一起，本發明提供一種製造加熱套的方法，該方法位於該內層和該外層之間的任何所述層之間，不含任何添加的粘合劑材料(即，不含任何添加的粘合劑材料的任何步驟)，並排除使用可將不連續的接點或電線安裝到加熱套上的粘合材料。
另一方面，在本發明中，單獨地並與其他方面一起，該發明並包括使用本案所述的任何方法製成的加熱套。
另一方面，在本發明中，單獨或與其他方面一起，提供一加熱套，當使用時，接觸物體圍繞半導體設施中的一汽缸，以保持該汽缸的內部溫度恆定，該加熱套包括：一內層10，其係由矽橡膠材料構成圍繞該汽缸的加熱套的內表面；一從外部接收電力並產生熱量的加熱器20，安裝在該內層10的外表面上；一由矽橡膠材料製成並安裝在該加熱器20的外表面上的中間層30；一由包含石墨的材料製成並安裝在該中間層30的外表面上的石墨40；以及一包含矽橡膠層並安裝在該石墨40的外表面上的外層50。
另一個方面，在本發明中，單獨或與其他方面一起，提供一種加熱套，其中包括一粘合劑層42，該粘合劑層42已經通過(至少部分地)用粘合劑填充孔41而形成，使得該粘合劑層42將該中間層30和該外層50分別固定在該石墨40的內側和外側。
本發明的加熱套解決了上述習知技術中出現的問題，亦即去除以前用於防止漏電的接地(例如Cu網)，而通過安裝不僅具有導電性且具有均勻導熱性的石墨，均勻地改善了接觸面積，並且通過利用材料的材料特性石墨。此外，本發明的加熱套提供以下的一個或多個益處：當溫度從高溫降低到低溫時，改善的殘餘熱量移除能力，改進的保持恆定溫度的能力，增加的耐久性，和/或更好的溫度控制和/或因此更少的過熱問題，以及改進的安全性。本發明保留加熱套部分，將位於該加熱套內部的加熱器保持在較高但均勻的溫度，與加熱器不位於加熱套的平衡部分相比，這有利於保持物體加熱至恆定溫度的內部溫度，即使物體具有不均勻的形狀，例如Y型汽缸，也可以在恆定的溫度下加熱。
1:外部矽膠層
2:底層
3:中間矽膠層
4:加熱線
5:下矽膠層
6:鉤子
6a:掛鉤安裝件
7:過熱預防感測器
8:溫度感測器
9:電線連接件
10:內層
20:加熱器
30:中間層
40:石墨層
41:洞
41a:引導部分
42:粘合劑層
50:外層
60:溫度感測器
70:過熱預防感測器
80:K感測器
圖1是揭示習知技術的加熱套。
圖2是揭示本發明的加熱套的一個實施例的透視圖。
圖3是揭示石墨整體形狀的平面圖。
圖4是揭示本發明的加熱套的另一個實施例的透視圖。
圖5是揭示本發明的加熱套的截面狀態的截面圖。
圖6是揭示使用Cu網的加熱套和根據本發明的加熱套的紅外線特徵的比較照片。
圖7是揭示本發明的加熱套的中間層、石墨層、粘合劑層及外層粘合過程。
以下內容，將參照圖式，詳細說明本發明的加熱套。
廣義而言，本發明的加熱套係包括一內層10、一加熱器20、一中間層30、一石墨層40及一外層50的橫截面結構。該內層10和該外層50是本發明加熱套的外層。當使用該加熱套時，該內層10優先直接接觸待加熱物體，並且該外層50形成該加熱套的外表面(在沒有附加層例如絕緣或防水層的情況下)，優先圍繞待加熱的物體，例如汽缸。
另外，正如與傳統的加熱套一樣，附著於或接觸該汽缸和該外層50的內層10，設置有一用於防止該汽缸和該護套過熱的過熱預防感測器70。另外，還可以安裝、檢測該護套和該汽缸溫度的溫度感測器60,80。更進一步，該護套可以包括通常用於將該加熱套附接到待加熱物體的鉤件、夾、拉鍊、魔術貼或其他附接裝置(未揭示出)。
此外，亦可以看出圖式中沒有標記數字，此即表示該等電
線連接件以與現有技術相同的方式形成，並且該等電線連接件和該等電線也與該加熱器20以電連接，以及相應的該等感測器60,70,80在使用時，作為分別供應電力與電連接的裝置以及這些元件。該等溫度感測器可與一控制器(未揭示)連通，該控制器可用於使該加熱器增加或減少其熱量輸出和/或關閉該加熱器20。
圖2和圖4揭示溫度感測器60,70和80。溫度感測器60可以是白金電阻溫度感測器；以及，溫度感測器80可以是K型熱電偶感測器；然而，在本發明的加熱套中，可以使用其他類型的已知溫度感測器。
該內層10、該中間層30及該外層50係由含矽材料製成為佳，並且特別由矽橡膠材料構成為佳。而構成該等層的含矽材料可以相同或不同的。在一個實施例中，至少該中間層30是含矽材料，其在使用時被加熱到高於加熱套的最大溫度時表現出粘合性能，但是於其較低溫度處將至少降低一些其他層和/或加熱器的性能，這取決於製造該加熱套的方法。
該中間層30設置在該加熱器20和該石墨層40之間。
該加熱器20可以串聯或並聯設置，並且可以連接到該電線連接件，以通過外部電源產生熱量。將電力轉換為熱量的加熱器，可以是用於加熱套的任何已知市售之加熱器。
已知石墨40(也稱為石墨層40)具有優異的耐熱性、耐化學性、高導熱性和高導電性。在本發明中，該石墨40應該由軟材料而不是硬材料製成，因為它應該能夠被纏繞或展開或被包裹在汽缸周圍。該石墨40可以通過將前驅物，如流延膜、酚醛樹脂、聚酰胺樹脂、芳族聚酰胺樹脂或聚丙烯腈樹脂連續地通入乾燥室、碳化爐和石墨化爐予以乾燥，以碳化和石墨化該前驅物、或者它也可以包含均勻包括石墨粉末的樹脂組分。
其或者可以配置成使得多個石墨層附著到軟片的表面。而可用於本發明的石墨層材料可從GrafTech商購獲得。
該石墨層40以組裝在該中間層30和該外層50之間為佳，並以能表現出導電性與導熱性為優先考量。如果將用於該中間層30和該外層50附著到石墨上的普通粘合劑，可能損害該石墨的導熱性和/或導電性。另外，該等層應粘合在一起，以便能夠包裹汽缸，而不會在該等層之間形成間隙或起皺紋。
為了改善粘合性，該石墨層40以在石墨表面上或通過石墨層包括多個孔為佳，以改善該石墨層40與該中間層30和/或該外層50的結合。
如圖2至5所示，該多個孔41得在該石墨層40的表面上形成或穿過該石墨層40的表面而形成。該等孔在該石墨層製造時，或者在製造該石墨之後穿過該石墨層(片)沖孔獲得，例如使用沖床中的沖壓模具為之。此取決於模具和/或壓力，可以使用相同的工具在(但不穿過)石墨的表面上產生孔。
一粘合劑層42(其可以呈現該孔中的塞子的形狀)由通過至少部分用添加的粘合劑材料填充的孔41或者由至少中間體形成粘合劑材料所形成。該粘合劑層42將該中間層30和該外層50分別固定在該石墨層40的內側和外側表面上。在一些實施例中，該粘合劑層填充於由該等孔限定的大部分空間，並且更優先地填充於由該等孔限定的整個空間(特別是在施加熱量和壓力之後)。當該石墨40通過均勻排列的該孔41中存在的粘合劑層固定時，該等多層(具有該中間層30和在其上方和下方的中間層30和外層50的石墨)作為單一單元，而熱量可以通過其中均勻地傳導，並且也可以提高感測溫度的精準度。
任何層和所有層之間的粘合性，於粘合過程中也可以藉助熱量和壓力來改善。例如，如圖7所示，在任選該等層之間施加附加的粘合劑之後，將兩層壓在一起，該中間層30可以粘合到該石墨層40。熱量和壓力的應用融合了各層。在沒有添加粘合劑的情況下，該中間層通過施加熱量和壓力而軟化並流入該孔41中，由此形成熔合的多層組件。
粘合劑可以是一層和/或可以是呈塞子形狀，或者是在矽樹脂層之間連續的粘合劑層和粘合性塞子兩者；因此術語“粘合劑層”可以用於描述各層之間或通過該層中的孔的更薄和更厚的粘合劑區域。當使用粘合劑至少部分填充於該孔41形成時，該粘合劑層42可以呈塞子形狀，以優先填充孔為佳，從而該粘粘合劑塞子42得分別將該中間層30和該外層50固定在位該石墨層40的內表面和外表面。粘合劑可以軟化用於製造中間層的含矽材料或使用添加的粘合劑來製成。如果使用添加的粘合劑材料，則其可以是用於該應用的任何已知的市售粘合劑材料，例如基於聚氯丁二烯的粘合劑，例如可從3M商購的可塗佈在石墨和/或中間層上的那些和/或在層接觸之前的外層。在本發明的製造加熱套的方法的一個實施例中，可以任選通過加熱將該等層壓合在一起，直到粘合劑固化、乾燥或以其他方式完成其結合，從而在層之間以形成該粘合劑層42。
在替代實施方式中，也可以或者可以包括在該石墨層的一側或兩側上的連續性塞子和/或存在於該等孔中的粘合劑的粘合劑層，可以不包括施加在該等層和/或進入該等孔中，但也可以利用將該外層和該中間層與在該等層之間存在的該石墨層加熱到高溫來形成，這導致該中間層和/或該外部矽橡膠層變軟並粘著，而流入該石墨層中或穿過該石墨層的孔41中，由此形成熔合的多層組件。在替代實施例中，在將該等層壓在一起時形成粘合劑層，亦即，同時施予加熱和正壓力，致使該中間層和/
或外部矽橡膠層變得柔軟和粘稠，並流動(在壓力下)進入或通過該石墨層的孔41。流入該孔中的矽橡膠，將該中間層和該外層矽橡膠層彼此粘附，從而將石墨片固定在它們之間的位置，並且也將該外層和該中間(矽橡膠)層粘附到該石墨層的表面。利用選擇正確孔之尺寸和間距，多(三)層將創建一耐用的熔合多層組件，俾作為一單層。在該石墨層中或通過該石墨層提供孔提供了石墨層的另外光滑表面與一個或多個外部和中間(矽橡膠)層之間的改進的粘合。剛剛所述的實施例可以不含增粘材料，其意味著在該中間層、該石墨層和該外層之間不添加單獨的粘合劑材料，並且在一些實施例中，該加熱套亦將不含該中間層30、該加熱器20和該內層10。
在替代實施例中，除了該外層、該石墨層和該中間層之外，該加熱器和該內層將被組裝成如圖2所示的多層組件，並且所有層(該外層、該石墨層、該中間層、該加熱器和該內層)將被加熱，並且以同時放置在壓力下為佳，同時將所有各層彼此粘附一起。該等層之間可以包括一粘合劑層，例如在該加熱器和該內層之間和/或在該加熱器和該中間層之間和/或如上所述在一層或多層之間和該孔中的附加粘合劑。然而，在替代實施例中，除了通過加熱一個或多個矽橡膠層(特別是中間層)以軟化它們，以形成它們中的一個或多個而形成的粘合劑之外，該加熱套將不含任何添加粘合劑材料變得粘稠和/或流動，並且彼此粘附(該中間層和該內層和/或該外層)和該石墨層和該加熱器和/或可能存在於加熱中的替代組件和/或層。
在一些實施例中，將中間矽橡膠層選擇使得與加熱和/或壓力對內層和外層具有的影響相較，該中間矽橡膠層所承受熱量和壓力的影響更大。在這些實施例中，該中間矽橡膠層將在比加熱套的該外矽橡膠層
和該內矽橡膠層更低的溫度和/或壓力下變軟和變粘。這樣，該中間層的兩側將成為將(全部五個或更多或更少)各層保持在一起的粘合劑層。為使該加熱套提供更耐久的外部層，其可以選擇內部和外部矽橡膠層，以在其軟化之前承受更高的溫度和壓力。另外，該中間層可以被選擇為使得其比內層和/或外層更薄。
在所有五層(或更多或更少)被同時加熱和壓合在一起的實施例中，所製成的加熱套雖然包含多層，但利用強矽橡膠與矽橡膠的粘合，以及矽橡膠與整個加熱套的其他層的材料粘合在一起，該多層將粘合在一起形成融化的多層組件，其呈現得好像該加熱套是一單層。
為了實現加熱套的各層的結合，所需溫度和壓力可以藉熱壓機、熱板、類似設備等來施作。在一個實施例中，可以通過減慢該加熱套之加熱溫度，來軟化中間層之施加溫度，該溫度可以在約180℃至約200℃之間。除了溫度之外，壓力機或熱板亦得插入其中，並就待處理的多層組件提供正壓力。最佳溫度和壓力將取決於用於製造該加熱套的實際材料，並且可以基於本案的教示的簡單實驗予以確定。
該等孔41可以呈任何形狀。該等孔以連續的重複圖案佈置在石墨層的表面上為佳，並優先在石墨層的整個表面上為佳。它們可以是表面上的凹坑陣列或通過石墨層的任何形狀的空洞，例如，孔可以是橢圓形、矩形或正方形。在其他實施例中，孔可以是圓形的。孔的直徑(或非圓形形狀的有效直徑)可以為8至12mm，並且孔的中心之間的距離可以為20至30mm。直徑和間距可以根據加熱套的尺寸和孔的形狀而變化。如果孔太大，熱傳遞性可能會受到影響。而且，如果孔太小，各層之間的粘合面積可能太小，並且加熱套的耐久性可能下降。
在一個實施例中，如圖7所示，該等孔41可選擇包括引導
部分41a，如圖所示，該引導部分41a形成在孔的底部附近，亦即於該等孔與該中間層相遇處。該引導部分相對於孔的其餘部分，具有圓角和/或增加或增加的直徑。至少部分地填充該孔41的粘合劑層42(其可以是從該中間層和/或該外部矽橡膠層流動的矽橡膠或者可以是添加的粘合劑材料)，通過該引導部分41a被引導到孔中。位於該中間層30和該石墨層40之間的該引導部分41a有助於在孔中形成粘合層，以將該石墨層40和該中間層30牢固地固定於位。
在該石墨層40已經被放置在該中間層30上之後，當該引導部分41a存在於孔中時，粘合劑(通過加熱和加壓從所述一個或多個矽橡膠層添加粘合劑材料和/或形成的粘合劑)注入或通過該孔41時，粘合劑順利地滲入該中間層30的上表面(即，與中間層的與石墨層接觸的表面)，並進入該引導部分41a。[0062]使用本發明的這種粘合方法及穿過石墨層的孔，該石墨層得更好地粘附到與石墨層40接觸的層，例如中間層30和/或外層50。相對於沒有孔的石墨層的典型光滑表面(形成的或添加的)，本發明不僅是形成牢固的結合的孔之間的孔，而且提供了改善的粘附性，特別是在熔融矽橡膠層之間。
圖6揭示一孔徑為10mm、中心距為25mm的實驗結果，以及在自然對流條件下，與使用一Cu網層在55℃的溫度下的加熱套的紅外圖像的比較。使用Cu網的加熱套的最高溫度為57.9℃，而本發明的加熱套的最高溫度為56.5℃。然而，本發明的加熱套的整體溫度分佈更加均勻，特別是在加熱器位於該加熱套內的區域。
[0064]按本發明及本發明方法所製造的加熱套，具有優異的粘附性和導熱性。表面溫度偏差最小化，並且在本發明的加熱套中的所有方向上的導熱率都得到改善。改善加熱套的導熱性，提高了使用逐點溫
度測量技術(例如，使用一個或多個溫度感測器60,70,80)，來控制該加熱套的溫度的可靠性。本發明的加熱套還提高了可靠性和優異的耐久性。
本發明的加熱套可以另包括用於安全的可選組件，例如洩漏檢測器、附加溫度感測器等，以及諸如一個或多個絕緣層和防水層的層，其可以被添加到外部的外部層。
另外，作為上述構造中的外表面的內層10和外層50，可設置在彼此相對的位置；在這種情況下，該感測器或該電線連接件也可以設置在相反的位置。
請注意，以上說明書和後面的申請專利範圍中使用的開放術語，諸如“具有”、“包含”及類似等語，包括更狹窄的術語，諸如“基本上由......組成”和“由......組成”，就好像它們被包含在說明書中一樣。
10‧‧‧內層
20‧‧‧加熱器
30‧‧‧中間層
40‧‧‧石墨層
41‧‧‧洞
50‧‧‧外層
60‧‧‧溫度感測器
70‧‧‧過熱預防感測器
Claims (16)
- 一種加熱套，包括：一內層(10)，其包括當該加熱套在使用中時接觸待加熱物體的矽橡膠材料；在該內層(10)上面的一具有接收電力以產生熱量的裝置的加熱器(20)；在該加熱器(20)上面的一包含矽橡膠材料的中間層(30)；一包含矽橡膠材料的外層(50)；一位於該中間層和該外層之間由包含石墨的材料製成的石墨層(40)，其中穿過該石墨層(40)形成多個孔(41)；以及在該多個孔(41)中的粘合劑層(42)，該粘合劑層(42)將該石墨層(40)和該中間層(30)以及該外層固定於位，其中該粘合劑層(42)係藉由施加熱量和/或壓力來軟化該中間層而被形成，且該軟化的中間層將該加熱器(20)以及該內層(10)固定於位。
- 如請求項1所述的加熱套，其中，該多個孔係呈現均勻排列者。
- 如請求項2所述的加熱套，其中，該多個孔的孔是圓形者。
- 如請求項3所述的加熱套，其中，每個孔的直徑具有約8至約12mm，並且該多個孔中的孔的中心之間的距離為約20至約30mm。
- 如請求項1,2或3所述的加熱套，其中，該多個孔進一步 包括在與該中間層相鄰的該石墨層表面上，具有圓角的引導部分(41a)。
- 如請求項5所述的加熱套，其中，該粘合劑層進一步位於該中間層和該石墨層之間，以及於該多個孔中與該多個孔的引導部分中。
- 如請求項1、2或3所述的加熱套，其中，該加熱套除了該粘合劑層(42)外，在該石墨層與該中間層或與該外層之間，並沒有任何添加的粘合劑材料。
- 一種製造加熱套的方法，包括以下步驟：通過一石墨層形成多個孔；組裝具有該多個孔的該石墨層在包括一矽橡膠材料的一中間層(30)與包含一矽橡膠材料的外層(50)之間；一具有接收電能以產生熱量的裝置的加熱器在該中間層(30)與一包含一矽橡膠材料的內層之間，以形成一多層組件；及藉由對該多層組件施加熱量和/或壓力來軟化該中間層以形成一粘合劑層，並使該多層組件形成一熔合多層組件。
- 如請求項8所述的方法，其中，利用對該多層組件實施加熱和/或壓力來軟化該中間層以形成一粘合劑層的步驟使得該粘合劑層至少部分填充該多個孔。
- 如請求項8所述的方法，其中，形成該多個孔步驟，係在該石墨層中產生該等孔的均勻排列者。
- 如請求項8,9或10所述的方法，其中，形成該多個孔的步驟，係產生均勻排列的圓形孔，每個孔的直徑為約8至約12mm，並且該多個孔中的孔的中心之間的距離為約20至約30mm。
- 如請求項8,9或10所述的方法，其中，形成該多個孔的步驟，進一步包括在該多個孔中的每一個孔中形成引導部分(41a)。
- 如請求項12所述的方法，其中，在該組裝步驟中，該多個孔中的該引導部分係位於該中間層附近者。
- 如請求項8所述的方法，除了該粘合劑層(42)外，在該石墨層(40)與該中間層之間，或該石墨層與該外層之間，並沒有施加任何添加的粘合劑材料。
- 如請求項8所述的方法，除了該粘合劑層(42)外，在該石墨層(40)與該中間層之間，或該石墨層與該外層之間，或該內層與該中間層之間，或該加熱器與該內層之間，並沒有施加任何添加的粘合劑材料。
- 一種依如請求項8-15中任一項所述的方法所製造的加熱套。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ??10-2017-0038285 | 2017-03-27 | ||
| KR1020170038285A KR101879984B1 (ko) | 2017-03-27 | 2017-03-27 | 히팅 자켓 |
| KR10-2017-0038285 | 2017-03-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201902294A TW201902294A (zh) | 2019-01-01 |
| TWI694743B true TWI694743B (zh) | 2020-05-21 |
Family
ID=63048931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW107110429A TWI694743B (zh) | 2017-03-27 | 2018-03-27 | 加熱套及製造加熱套的方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101879984B1 (zh) |
| TW (1) | TWI694743B (zh) |
| WO (1) | WO2018183334A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102038775B1 (ko) | 2018-08-28 | 2019-10-30 | 주식회사 케이씨 | 히터자켓 자동 착탈장치 |
| KR102521550B1 (ko) * | 2021-01-14 | 2023-04-14 | 강홍구 | 히팅 자켓 |
| KR102657434B1 (ko) | 2022-02-04 | 2024-04-16 | 유수영 | 산업용 히팅자켓 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4281238A (en) * | 1978-09-18 | 1981-07-28 | Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. | Tubular jacket heater |
| TW201107697A (en) * | 2009-08-17 | 2011-03-01 | Cetech Co Ltd | Heat transfer device for heat source |
| US20150241147A1 (en) * | 2012-10-02 | 2015-08-27 | Vorbeck Materials | Graphene Based Thermal Management Devices |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2303712T3 (es) * | 2005-09-23 | 2008-08-16 | CATEM GMBH & CO. KG | Elemento generador de calor para un dispositivo de calefaccion. |
| KR20110053864A (ko) * | 2009-11-16 | 2011-05-24 | 김수호 | 유연성 발열체에 의한 발열패드를 갖는 발열 상의 |
| KR101068361B1 (ko) * | 2010-05-26 | 2011-09-28 | 김성훈 | 유체 이송관 가열장치 |
| KR101059322B1 (ko) * | 2010-05-26 | 2011-08-24 | 김성훈 | 유체 이송관 가열장치 |
-
2017
- 2017-03-27 KR KR1020170038285A patent/KR101879984B1/ko active IP Right Grant
-
2018
- 2018-03-27 TW TW107110429A patent/TWI694743B/zh active
- 2018-03-27 WO PCT/US2018/024578 patent/WO2018183334A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4281238A (en) * | 1978-09-18 | 1981-07-28 | Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. | Tubular jacket heater |
| TW201107697A (en) * | 2009-08-17 | 2011-03-01 | Cetech Co Ltd | Heat transfer device for heat source |
| US20150241147A1 (en) * | 2012-10-02 | 2015-08-27 | Vorbeck Materials | Graphene Based Thermal Management Devices |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2018183334A1 (en) | 2018-10-04 |
| TW201902294A (zh) | 2019-01-01 |
| KR101879984B1 (ko) | 2018-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI694743B (zh) | 加熱套及製造加熱套的方法 | |
| KR20170006213A (ko) | 내구성이 향상된 탄소섬유 발열 케이블과 전선 케이블의 연결 구조체 및 이를 포함하는 발열 파이프 장치 | |
| KR101575181B1 (ko) | 자켓 히터 | |
| KR20190018600A (ko) | 탄소섬유를 이용한 배터리 보온용 발열체 및 그 제조 방법 | |
| JP2006190639A (ja) | 自己調整型ヒータ・アセンブリおよびその製造方法 | |
| JPS63313490A (ja) | 電熱ケーブル | |
| KR101832193B1 (ko) | 용접예열히터 | |
| JP2015152218A (ja) | 流体加熱装置 | |
| JP2010506754A (ja) | ホットランナーシステム用電気式加熱装置 | |
| JP2014060157A (ja) | 電気毛布またはカーペット用の加熱装置、その製造方法、および加熱システム | |
| WO2021213303A1 (zh) | 加热器和加热不燃烧烟具 | |
| JP5461244B2 (ja) | 配管の加熱装置 | |
| JPS63281375A (ja) | 電気的加熱ケーブル及びその組立方法 | |
| JP2010097809A (ja) | 電熱ヒーター | |
| US20100200569A1 (en) | Controlled force ptc heater | |
| JP5592706B2 (ja) | シースヒータのリード線接続端子 | |
| CN101389162A (zh) | 电阻加热组件 | |
| JPWO2008065930A1 (ja) | シート状ヒータ | |
| KR20100025137A (ko) | 탄소 섬유 열선을 이용한 가온 매트 | |
| KR20190040881A (ko) | 다중 열선을 이용한 세라믹 가열 플레이트 및 이의 제작 방법 | |
| US20090223946A1 (en) | Comb powering conductors based flexible thermal radiator | |
| CN216017183U (zh) | 一种高热效率加热元件 | |
| KR100945200B1 (ko) | 평판형 전열장치 | |
| JP5781588B2 (ja) | 超電導ケーブルの端末構造体の製造方法 | |
| CN116530209A (zh) | 加热构造体及其制造方法 |