(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータシステムであって、
それぞれが加熱対象に接触する内周表面、前記内周表面と反対側の外側受け部分、及び端部部分を画定する複数の蝶番式キャリア部材であって、前記蝶番式キャリア部材の一つ一つに隣接して取り外し可能に係合する蝶番式キャリア部材と、
前記蝶番式キャリア部材の前記外側受け部分内に配置され、端部部分を画定する複数のヒートトレース区間と、
前記蝶番式キャリア部材の端部部分及び前記ヒートトレース区間の端部部分の近傍に配置された端部取付具と、
前記蝶番式キャリア部材及び前記ヒートトレース区間の少なくとも一部の周囲に配置され、前記端部取付具に固定された第１のカバーと、
前記第１のカバーと動作可能に係合して、前記蝶番式キャリア部材及び前記ヒートトレース区間の少なくとも一部の周囲に着脱可能に配置されるように構成された第２のカバーと、
を備えるヒータシステム。
【請求項２】
前記第１のカバーが剛性であり、前記第２のカバーが可撓性である、請求項１に記載のヒータシステム。
【請求項３】
前記第２のカバーが可撓性であり、シリコーンゴム材料を含む、請求項１に記載のヒータシステム。
【請求項４】
前記第２のカバーが、前記蝶番式キャリア部材及び前記ヒートトレース区間の周囲に前記第２のカバーを固定する締結機構をさらに備える、請求項１に記載のヒータシステム。
【請求項５】
前記締結機構が、スナップ、ベルクロ、磁気素子、締め紐、ラッチ及びストラップからなるグループから選択される、請求項４に記載のヒータシステム。
【請求項６】
前記第２のカバーが、前記加熱対象の突出部分を収容する切り欠きを有する、請求項１に記載のヒータシステム。
【請求項７】
前記複数のヒートトレース区間に動作可能に接続されたコネクタアセンブリをさらに備え、前記コネクタアセンブリが、
取付具ヒータアセンブリであって、
取付具アダプタと、
前記取付具アダプタの周囲に配置されたヒートトレース区間と、
前記取付具アダプタの周囲に配置された外側ケーシングと、
を備える取付具ヒータアセンブリと、
前記取付具ヒータアセンブリの周囲に配置された断熱ジャケットと、
を備える、請求項１に記載のヒータシステム。
【請求項８】
前記断熱ジャケットが、可撓性シリコーンゴム材料である、請求項７に記載のヒータシステム。
【請求項９】
前記断熱ジャケットが、前記断熱ジャケットを前記取付具ヒータアセンブリの周囲に着脱可能に固定する締結機構をさらに備える、請求項７に記載のヒータシステム。
【請求項１０】
前記ヒートトレース区間の各々に隣接して配置された第１の断熱部材と、
前記第１の断熱部材に対向し、前記ヒートトレース区間の各々に隣接して配置された第２の断熱部材とを備え、前記第１及び第２の断熱部材が相互に固定されて、前記ヒートトレース区間を封入する、請求項１に記載のヒータシステム。
【請求項１１】
前記第１及び第２の断熱部材が、シリコーンゴム材料である、請求項１０に記載のヒータシステム。
【請求項１２】
前記第１及び第２の断熱部材が単一の部材である、請求項１０に記載のヒータシステム。
【請求項１３】
それぞれが内周表面、外側受け部分、及び端部部分を画定する複数の蝶番式キャリア部材と、
前記蝶番式キャリア部材の前記外側受け部分内に配置され、端部部分を画定する複数のヒートトレース区間と、
前記蝶番式キャリア部材の端部部分及び前記ヒートトレース区間の端部部分の近傍に配置された端部取付具と、
前記端部取付具と動作可能に係合して、前記蝶番式キャリア部材及び前記ヒートトレース区間の少なくとも一部の周囲に着脱可能に配置されるように構成された可撓性カバーと、
を備えるヒータシステム。
【請求項１４】
前記可撓性カバーが、シリコーンゴム材料を含む、請求項１３に記載のヒータシステム。
【請求項１５】
前記可撓性カバーが、前記可撓性カバーを前記蝶番式キャリア部材及び前記ヒートトレース区間の周囲に固定する締結機構をさらに備える、請求項１３に記載のヒータシステム。
【請求項１６】
前記締結機構が、スナップ、ベルクロ、磁気素子、締め紐、ラッチ、及びスナップからなるグループから選択される、請求項１５に記載のヒータシステム。
【請求項１７】
前記可撓性カバーが、加熱対象の様々な幾何学的形状を収容する切り欠きを有する、請求項１３に記載のヒータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願への相互参照）
本出願は、２００６年９月１３日出願の「モジュール式ヒータシステム」と題した米国特許出願第１１／５２０，１３０号の一部継続出願であり、それは２００６年５月１６日出願の「モジュール式ヒータシステム」と題した米国特許出願第１１／４３５，０７３号の一部継続出願であり、それは２００５年８月９日出願の「モジュール式ヒータシステム」と題した米国特許出願第１１／１９９，８３２号の一部継続出願である。本出願は、２００７年７月１３日出願の「モジュール式ヒータシステム」と題した米国特許出願第１１／７７７，７０９号の一部継続出願でもある。以上の出願の開示は参照により本明細書に組み込むものとする。
【０００２】
本開示は、概して、パイプラインで使用する電気ヒータに関し、特に、例示として半導体処理システムのような、ガスライン及びポンプラインに使用する電気ヒータに関する。
【背景技術】
【０００３】
本項の記述は、本開示に関連する背景情報を提供するに過ぎず、先行技術を構成しないことがある。
【０００４】
供給源、例えば油井又は貯水槽からの油、ガス及び水その他のような流体の供給には、導管などによってこのような流体を移送する必要がある。流体を特定の温度に、又はそれより高い温度に維持することに加え、多くの場合、導管内の流体の自由な流れ、又は制約のない流れを維持することが必要である。現在、導管に、したがって流体に熱を与えるために、導管の周囲には、当技術分野で「ヒートトレース」として周知であるケーブル又はテープの形態の電気ヒータが一般に使用されている。また、導管及びヒートトレースは、周囲の環境への熱損失を低減するために、断熱ジャケットで囲むこともある。
【０００５】
ヒートトレースケーブルは、比較的簡単で低コストであることから、このような流体導管を加熱するのに普及している手段である。通常、ヒートトレースケーブルは、Montierth他の米国特許第５，２９４，７８０号、Barth他の米国特許第５，０８６，８３６号、Montierth他の米国特許第４，７９１，２７７号、Leavinesの米国特許第４，１５２，５７７号、Hornerの米国特許第４，１２３，８３７号、Johnsonの米国特許第３，９７１，４１６号、及びBilbroの米国特許再発行第２９，３３２号に示されるように、導管の長さに沿って配置されるか、導管に巻き付けられ、帯、保持ストラップ、又は任意の他の適切な締結具で一定間隔で締結される。ヒートトレースケーブルをパイプ又は導管に締結することは、時間が最も重要であるユーティリティラインの交換及び連続的な製造プロセスの場合は特に、時間がかかり厄介であることが分かっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，２９４，７８０号
【特許文献２】米国特許第５，０８６，８３６号
【特許文献３】米国特許第４，７９１，２７７号
【特許文献４】米国特許第４，１５２，５７７号
【特許文献５】米国特許第４，１２３，８３７号
【特許文献６】米国特許第３，９７１，４１６号
【特許文献７】米国特許再発行第２９，３３２号
【特許文献８】米国特許第６，７９２，２００号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ユーティリティラインの交換を容易にするために、米国特許第６，７９２，２００号は予め製作したヒートトレース付きパイプを提案しており、これは加熱すべきパイプ、ヒートトレース、及びヒートトレースを電源に電気的に接続するコネクタを事前に硬化させて、一体形成し、古いパイプを交換する必要が生じるまで在庫しておく。予め製作したこのパイプは、ユーティリティラインの交換に関しては多少の時間を節約するが、カスタムメイドのヒートトレース付きパイプを必要とし、それにより望ましくない在庫スペース及び製造費及び維持費が増加してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの形態では、複数の蝶番式キャリア部材を備えるヒータシステムが提供され、各蝶番式キャリア部材は内周面、外側受け部分、及び端部部分を画定する。複数のヒートトレース区間は、蝶番式キャリア部材の外側受け部分内に配置され、ヒートトレース区間が端部部分を画定する。蝶番式キャリア部材の端部部分、及びヒートトレース区間の端部部分の近傍に端部取付具が配置される。第１のカバーは、蝶番キャリア部材及びヒートトレース区間の少なくとも一部の周囲に配置されて、端部取付具に固定され、第２のカバーは、第１のカバーと動作可能に係合して、蝶番式キャリア部材及びヒートトレース区間の少なくとも一部の周囲に着脱可能に配置されるように構成される。
【０００９】
別の形態では、少なくとも１つのヒートトレース区間、ヒートトレース区間の隣に配置された第１の断熱部材、及び第１の断熱部材に対向し、ヒートトレース区間の隣に配置された第２の断熱部材を備えるヒータシステムが提供される。第１及び第２の断熱部材は、相互に固定され、ヒートトレース区間を封入する。
【００１０】
さらに別の形態では、外壁及び内壁を画定する本体を有する断熱ジャケットを備え、本体が内壁に沿って配置された少なくとも１つのポケットを備えるヒータシステムが提供される。少なくとも１つの封入された発熱要素がポケット内に配置され、封入された発熱要素は少なくとも１つのヒートトレース区間、ヒートトレース区間の隣に配置された第１の断熱部材、及び第１の断熱部材に対向し、ヒートトレース区間の隣に配置された第２の断熱部材を備える。第１及び第２の断熱部材は相互に固定され、ヒートトレース区間を封入する。カバーが断熱ジャケットの周囲に配置される。
【００１１】
さらに別の形態では、複数の蝶番式キャリア部材を備え、各蝶番式キャリア部材が内周面、外側受け部分、及び端部部分を画定するヒータシステムが提供される。複数のヒートトレース区間が蝶番式キャリア部材の外側受け部分内に配置され、ヒートトレース区間は端部部分を画定する。端部取付具が、蝶番式キャリア部材の端部部分及びヒートトレース区間の端部部分の近傍に配置される。可撓性カバーが端部取付具と動作可能に係合して、蝶番式キャリア部材及びヒートトレース区間の少なくとも一部の周囲に着脱可能に配置されるように構成される。
【００１２】
さらなる適用範囲は、本明細書で提供する説明から明白になるであろう。説明及び特定の例は例示としてのみを目的とし、本開示の範囲を制限するものではないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
下記の詳細な説明及び添付の図面を読めば、本開示をもっとよく理解することができるだろう。
【図１】加熱された半導体ガスライン及びポンプラインへのモジュール式ヒートトレースアセンブリの用途の１つを示す略図である。
【図２】ガスライン又はポンプラインの周囲に配置された先行技術のヒートトレースケーブルの斜視図である。
【図３】先行技術のヒートトレースケーブルの斜視破断図である。
【図４】図３の先行技術のヒートトレースケーブルを線３−３に沿って切り取った断面図である。
【図５】本開示の第１の実施形態により導管システムに固定されたモジュール式ヒートトレースアセンブリの斜視図である。
【図６】本開示の教示による図５のモジュール式ヒートトレースアセンブリの分解斜視図である。
【図７】本開示の教示により構築された図５及び図６のヒートトレース区間の斜視図である。
【図８】本開示の教示による図７のヒートトレース区間の端面図である。
【図９】本開示の教示により構築された加熱導管の断熱ジャケットの斜視図である。
【図１０】代替ポケット構成を有し、本開示の教示により構築された断熱ジャケットの端面図である。
【図１１】本開示の教示により構築された加熱導管の断熱ジャケットの別の形態の斜視図である。
【図１２】本開示の教示により構築された加熱導管の断熱ジャケットのさらに別の形態の斜視図である。
【図１３】本開示の教示により構築された加熱導管の断熱ジャケットのさらに別の形態の斜視図である。
【図１４】本開示の教示により構築されたモジュール式ヒートトレースアセンブリの別の実施形態の斜視図である。
【図１５】本開示の教示による図１４のモジュール式ヒートトレースアセンブリの別の斜視図である。
【図１６】本開示の教示による図１５のモジュール式ヒートトレースアセンブリの分解斜視図である。
【図１７】本開示の教示によるコネクタアセンブリの背面斜視図である。
【図１８】本開示の教示によるコネクタアセンブリの分解斜視図である。
【図１９】本開示の教示により構築された取付具ヒータアセンブリの部分斜視図である。
【図２０】本開示の教示により構築された取付具ヒータアセンブリの別の部分斜視図である。
【図２１】スナップ機構を有し、本開示の教示により構築された外側ケーシングの代替実施形態の斜視図である。
【図２２】外殻部材と係合し、本開示の教示により構築されたカバーの斜視図である。
【図２３】本開示の教示による外殻部材と係合しているカバーの側面図である。
【図２４】キャリアを利用し、本開示の教示により構築されたヒートトレースアセンブリの別の形態の斜視図である。
【図２５】本開示の教示によるキャリアがあるヒートトレースアセンブリの分解斜視図である。
【図２６ａ】本開示の教示により構築されたキャリアの代替形態の端面図である。
【図２６ｂ】本開示の教示により構築されたキャリアの別の代替形態の端面図である。
【図２７】本開示の原理により構築されたヒータシステムの斜視図である。
【図２８】本開示の原理により構築されたヒータシステムの拡大斜視図である。
【図２９】本開示の原理により構築されたヒータシステムの分解斜視図である。
【図３０】本開示の原理により構築された蝶番式キャリア部材及びヒートトレース区間の端面図である。
【図３１】本開示の原理により構築された蝶番式キャリア部材及びヒートトレース区間の端面図である。
【図３２】本開示の原理により構築された蝶番式キャリア部材及びヒートトレース区間の分解端面図である。
【図３３】本開示の原理による対象の周囲で相互に対して回転している蝶番式キャリア部材及びヒートトレース区間の断面図である。
【図３４】本開示の原理により構築されたヒータシステムの様々な内部構成要素の斜視図である。
【図３５】本開示の原理により構築されたカバー、スタンドオフ及び保持部材を示すヒータシステムの端面図である。
【図３６】本開示の原理により構築された複数のキャリア部材及び抵抗性発熱要素を示す斜視図である。
【図３７】本開示の原理により構築されたハイブリッドカバーを有するヒータシステムの斜視図である。
【図３８】本開示の原理による加熱対象の取付具を収容するカバーを示すヒータシステムの断面図である。
【図３９】本開示の原理により構築された第２の可撓性カバーの上面図である。
【図４０】本開示の原理により構築された可撓性断熱ジャケットを有するコネクタアセンブリの斜視図である。
【図４１】本開示の原理によるコネクタアセンブリから締結解除した可撓性断熱ジャケットの斜視図である。
【図４２】本開示の原理によるコネクタアセンブリの断面図である。
【図４３】本開示の原理により構築されたヒートトレース区間及び断熱部材を有するヒータシステムの斜視図である。
【図４４】本開示の原理による図４３の分解図である。
【図４５】本開示の原理による図４３のヒータシステムの断面図である。
【図４６】湾曲した加熱対象の周囲に配置され、本開示の原理により構築されたヒータシステムの斜視図である。
【図４７】本開示の原理により締結解除されたカバーを有する図４６のヒータシステムの斜視図である。
【図４８】本開示の原理による図４６と同様のヒータシステムの断面図である。
【図４９】本開示の原理により構築された可撓性カバーを有するヒータシステムの斜視図である。
【図５０】本開示の原理により図４９のヒータシステムとともに設置された可撓性カバーの断面図である。
【００１４】
各図において、対応する参照番号は対応する部品を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下の説明は例示としてのものに過ぎず、本開示、用途、又は使用法を限定するものではない。
【００１６】
次に、本開示によるヒータの構造を詳細に説明する。最初に、本明細書を通して使用される「導管」という用語は、流体、又は粉末又はスラリーのような他の材料を移送する管、パイプ、及びその他の封鎖された又は部分的に封鎖された部材を含むが、これらに限定されないことを理解されたい。本明細書で説明する導管によって搬送される材料は固体、液体、及び気体を含み、一例として半導体処理装置内で移送される流体を含むことができる。このような半導体処理装置に関して、好ましい実施形態に関する以下の説明は例示としてのものに過ぎず、いかなる意味でも本開示、その用途又は使用法を限定するものではない。したがって、本開示の教示は半導体処理装置に限定されず、本開示の範囲内で、導管の任意のシステムに適用することができる。
【００１７】
図１を参照すると、半導体処理システム１０が図示され、これは通常、遠方のガス送出システムからプロセスツールへと延在する熱ガスライン１２、及びプロセスツールから図示のような複数の構成要素を通してスクラバへと延在する熱ポンプライン１４を含む。動作中に、ガスライン１２及びポンプライン１４は両方とも、特定の処理要件に従って加熱しなければならず、これは通常、図２に示すようなヒートトレースケーブル１６で遂行されている。ヒートトレースケーブル１６は、図示のようにガスライン１２又はポンプライン１４の長さ方向に沿って配置されるか、又は巻き付けられ、ガラステープ１８又は他の固定手段を使用してガスライン１２又はポンプライン１４に固定される。また、多くの場合、断熱材２０がヒートトレースケーブル１６の周囲に配置されて外部環境への熱損失を低減する。断熱材２０は通常、ヒートトレースケーブル１６に巻き付けられ、ガスライン１２又はポンプライン１４の周囲で別々のテープ又は結束片によって所定の位置に固定される。
【００１８】
図３及び図４を参照すると、ヒートトレースケーブル１６の構造及び材料が図示され、これについて詳細に説明する。ヒートトレースケーブル１６は通常、１対の母線２２を含み、これは発熱要素として機能する半導電性ポリマー材料２４によって囲まれている。誘電体又は絶縁体材料２６が半導電性ポリマー材料２４を囲み、これは任意選択で接地平面のような追加の機能のために、図示のような金属編組材料２８によって囲むことができる。さらに、外側ジャケット３０は金属編組材料２８を囲んでアセンブリ全体を保護し、外側ジャケット３０は通常、熱可塑性物質のような断熱材料である。
【００１９】
他のヒータシステムより比較的低コストではあるが、ヒートトレースケーブル１６は現場で所定の長さに切断し、適切なコネクタ又は端末にスプライシングしなければならず、これは多くの場合、時間がかかり厄介である。さらに、ヒートトレースケーブル１６は、被覆区域が限られ、導管に固定する手段が比較的粗雑であるので、導管の長さに沿って比較的均一な発熱プロファイルを提供することが他の発熱システムほどできない。ヒートトレースケーブル１６は、剛性で、導管の形状に形成することが困難であるので、一部分が導管と接触するだけである。
【００２０】
次に図５から図８を参照すると、本開示の第１の実施形態により半導体処理システム１０で使用するように構成されたモジュール式ヒートトレースアセンブリが図示され、全体的に参照番号５０で示されている。モジュール式ヒートトレースアセンブリ５０は、半導体処理システム１０の導管１３と接触し、それを加熱するヒートトレース区間５２を備える。モジュール式ヒートトレースアセンブリ５０は、以下で詳細に説明するように、ヒートトレース区間５２を固定し、モジュール式ヒートトレースアセンブリ５０を半導体処理システム１０の構成要素に固定するコネクタ５４も備える。
【００２１】
ヒートトレース区間５２は、図示のように細長い形状として形成することが好ましく、湾曲部分５６と、湾曲部分５６の長手方向に延在する１対の対向するロック縁５８とを含む。湾曲部分５６は、導管１３の周囲に配置するために開放溝６２を画定する内表面６０を有する。内表面６０は、ヒートトレース区間５２を導管１３に固定できるように導管１３の外表面と相補的であることが好ましい。湾曲部分５６は、導管１３の外表面全体の少なくとも半分を囲み、ヒートトレース区間５２から導管１３への熱伝達をさらに均一にして、ヒートトレース区間５２がロック縁５８によって導管１３の周囲に自己ロックできるようにすることが好ましい。
【００２２】
図示のように、ロック縁５８は湾曲部分５６の長手方向軸線を横断する方向で離間され、導管１３へのヒートトレース区間５２の装着を容易にするように構成される。ヒートトレース材料は可撓性であるので、ヒートトレース区間５２の溝６２を導管１３の周囲に配置すると、ロック縁５８が外側に偏向し、次に解放されると、導管１３に対して付勢され、ヒートトレース区間５２を導管１３に固定することができる。
【００２３】
さらに図示されるように、ヒートトレース区間５２の内部に、好ましくは図示のようにロック縁５８に沿って１対の導体６４が設けられ、導体６４は対向する端部６６及び６８から外側に延在する。導体６４は、ヒートトレース区間５２に沿って熱を与えるために電源（図示せず）と接続するように構成される。導体６４はまた、以下でさらに詳細に説明するように、隣接するヒートトレース区間５２に、又は隣接するコネクタ５４に接続するようにも構成される。図５から図８には図示されていないが、ヒートトレース区間５２は半導電性ポリマー材料、半導電性ポリマー材料を囲む誘電体又は絶縁体材料を備え、また上述したように、接地平面用の任意選択の材料及び外側ジャケットを備えてもよいことを理解されたい。これらの別材料は、分かり易くするために、ヒートトレース区間５２には図示されていない。
【００２４】
ヒートトレース区間５２は、導管１３の様々なサイズ、例えば外径に対応するサイズで予備形成することが好ましい。ヒートトレース区間５２は、また、導管１３の特定の区間に望ましい長さに従って、所定の長さに切断することもできる。ヒートトレース区間５２は、図示のように、半導体処理システム１０のような導管システム内での修理及び交換を容易にするために、標準的サイズ及び長さで提供することが好ましい。したがって、本開示の教示によるヒータシステムのモジュール式構造は、導管システムに容易に構成される比較的低コストのヒータシステムを容易にする。
【００２５】
次に図９を参照すると、ヒートトレース導管、すなわち加熱導管（図示せず）の断熱ジャケットが全体的に参照番号４００で示されている。断熱ジャケット４００は筒状絶縁体４０２を画定することが好ましく、これは上述したようにヒートトレース導管とすることができる加熱導管を受ける溝４０６を画定する外壁４０３及び内壁４０４を有する。内壁４０４は、導管の長さに沿って配置された上述のような従来のヒートトレースケーブルを収容するポケット４０８を画定する。あるいは、ポケット４０８は、本明細書で図示し、説明するようなヒートトレース区間５２を収容するために、図１０に示すような弓形ポケット４１０のような任意の数の形状をとることができる。したがって、ポケット４０８の形状は、どのような形状であれ、ヒートトレース区間の形状に対応するか、又はそれに一致するように設計される。また、導管の長さに沿って滑動させるのではなく、ジャケット４００を変形し、導管上に配置できるように、ポケット４０８を有する断熱ジャケット４００には、代替的にスリット４１２を設けることができる。さらに、図示のような構成の断熱ジャケット４００は、雰囲気への熱損失を制御する目的で、導管に対して１つ又は複数のヒートトレース区間を正確に位置決めする働きをすることができる。
【００２６】
図１１を参照すると、加熱導管の断熱ジャケットの別の形態が、全体的に参照番号４２０で示されている。断熱ジャケット４２０は、外壁４２３及び内壁４２５を画定する筒状絶縁体４２２を画定することが好ましい。筒状絶縁体４２２には、図示のように外壁４２３と内壁４２５の間で長手方向に延在する複数の空気室４２４が形成される。したがって、空気室４２４は、ヒートトレース区間に沿った熱放散の均一性を改善し、断熱ジャケット４２０を通しての熱損失を低減する区域を提供する。
【００２７】
図１２を参照すると、加熱導管用で、空気室を有する断熱ジャケットの別の形態が、全体的に参照番号４３０で示されている。断熱ジャケット４３０は、外壁４３３及び内壁４３５を有する筒状絶縁体４３２を画定することが好ましい。図示のように、筒状絶縁体４３２は、内壁４３５内に形成され、筒状絶縁体４３２の長手方向に沿って多少ランダムな構成で配置構成された複数の空気ポケット４３４を有する。したがって、空気ポケット４３４は、断熱ジャケット４３０を通しての熱損失を低減する。
【００２８】
図１３を参照すると、加熱導管用の断熱ジャケットのさらに別の形態が、全体的に参照番号４４０で示されている。断熱ジャケット４４０は筒状絶縁体４４２を画定し、これは対向する長手方向縁４４６及び４４８によって画定された長手方向スリット４４４を有する。対向する長手方向縁４４６及び４４８は、周方向に離間され、加熱導管の周囲に配置できるように適切な間隔が置かれる。より詳細には、筒状絶縁体４４２は可撓性材料、例えばシリコーンゴムシート又は発泡体、ネオプレーン、ポリイミド発泡体又はテープその他多くの材料で作成され、したがって長手方向縁４４６及び４４８は外側に偏向し、次に加熱導管に対して付勢される。
【００２９】
さらに図示されるように、長手方向縁４４６の一方には、断熱ジャケット４４０が加熱導管の周囲に配置された後に長手方向縁４４６の他方と適切に係合するフラップ４５２が設けられる。フラップ４５２を使用して長手方向スリット４４４を閉鎖すると、外部環境への熱損失を低減するのを助ける。フラップ４５２も、断熱を提供する断熱材料で作成することが好ましい。フラップ４５２が長手方向縁４４８の他方に、筒状絶縁体４４２の外表面に沿って固定されるように、フラップ４５２は、粘着テープで作成するか、粘着剤コーティングを設けるか、あるいはベルクロ（登録商標）、又は機械的スナップその他の固定技術を含むフラップとすることができる。
【００３０】
本明細書で説明するような断熱ジャケットの実施形態のそれぞれで、ジャケットは押出成形することが好ましい。また、各構成要素のいずれか、例えば空気室、ヒートトレース区間の幾何学的形状に合わせたサイズにしたポケット、長手方向スリット、及びフラップは、本開示の範囲内で、単独で設けることも、又は相互に組み合わせて設けることもできることを理解されたい。さらに、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、複数のポケットを設けて、ヒートトレース区間５２を複数にすることができる。
【００３１】
次に図１４〜図１６を参照すると、モジュール式ヒータシステムの別の形態が図示され、全体的に参照番号５００で示されている。一般的に、モジュール式ヒータシステム５００は、ヒートトレースアセンブリ５０２及びコネクタアセンブリ５０４を備える。分かり易くするために、１つのヒートトレースアセンブリ５０２及び１つのコネクタアセンブリ５０４しか図示されていないが、モジュール式ヒータシステム５００は、最終用途に応じてヒートトレースアセンブリ５０２及びコネクタアセンブリ５０４のいずれか又は両方を複数含むことができ、多くの場合、複数含むことを理解されたい。
【００３２】
ヒートトレースアセンブリ５０２は、例えば上述し、図１及び図２に示したような半導体処理システム１０の導管１３と接触し、それを加熱するように構成されている。モジュール式ヒータシステム５００は様々な最終用途に適用することができ、したがって図示し、本明細書で説明するような半導体処理システム１０は例示としてのものに過ぎないことを理解されたい。したがって、これらの最終用途を以降ではモジュール式ヒータシステム５００の「対象システム」と呼ぶ。コネクタアセンブリ５０４も、例えば継手、コネクタ、又は対象システムの他の構成要素と接触し、これを加熱するように構成されている。また、コネクタアセンブリ５０４は隣接するヒートトレースアセンブリ５０２を相互に固定し、継手、コネクタ、又は対象システムの他の構成要素を収容する。コネクタアセンブリは、以下でさらに詳細に説明するように、対象システムの構成要素への加熱と、外部環境への熱損失からの断熱との両方、及びその他の機能も提供する。
【００３３】
上述したヒートトレース区間５２（図７及び図８）と同様に、ヒートトレース区間５１０は、例えば導管１３の様々なサイズ、又は外周に対応するサイズで予備形成することが好ましい。ヒートトレース区間５１０は押出成形することが好ましく、導管１３の特定の区間に望ましい長さに従って、所定の長さに切断することもできる。ヒートトレース区間５１０は、以前に図示し、説明したように半導体処理システム１０のような導管システム内での修理及び交換を容易にするために、標準的なサイズ及び長さで提供される。したがって、本開示の教示によるヒータシステムのモジュール式構造は、例えば導管システムに容易に構成される比較的低コストのヒータシステムを容易にする。
【００３４】
コネクタアセンブリ５０４
次に図１７及び図１８を参照すると、コネクタアセンブリ５０４は外殻７００を備え、これは複数の外殻部材７０２及び７０４を含むことが好ましい。外殻７００の内側には、図１８〜図２０に最もよく示されている取付具ヒータアセンブリ７５０を含むコネクタアセンブリ５０４の追加の構成要素が配置される。取付具ヒータアセンブリ７５０は、取付具アダプタ７５２、ヒートトレース区間７５４、及び好ましくは図示のように２部片である外側ケーシング７５６を備える。取付具アダプタ７５２は、隣接する取付具又は対象システム（図示せず）の構成部品のうち該取付具アダプタに隣接する部品と嵌合するようなサイズにされた開口７６０を画定する。したがって、本明細書で図示し、説明するような開口７６０のサイズ及び形状は例示としてのものに過ぎず、本開示の範囲を制限するものと解釈されるべきではないことを理解されたい。
【００３５】
取付具アダプタ７５２は、また、溝７６４を有する凹形状の外周７６２も画定し、これらは両方とも図示のようにヒートトレース区間７５４の幾何学的形状を収容するようなサイズにされる。取付具アダプタ７５２は、アルミニウムのような導電性材料であることが好ましいが、本開示の範囲内で、他の材料も使用することができる。あるいは、取付具アダプタ７５２は、開口７６０の膨張に備え、したがって対象システムの隣接する取付具にさらに密接に接触するスリット７６８（点線で図示）を含むことができる。
【００３６】
外側ケーシング７５６は、図示のように対称形で交換可能な部片内に設けることが好ましい。外側ケーシング７５６は、その間に導管７７４を画定する外壁７７０及び内壁７７２を含む。導管７７４は、ヒートトレース区間７５４に接続するリード線（図示せず）の通路を提供する。外側ケーシング７５６は、また、図４９にも図示されている外殻部材７０２及び７０４の蝶番要素７３０と協働する蝶番要素７７６を含む。したがって、蝶番要素７７６は、外殻部材の蝶番要素７３０の穴７３１（図１８）内に配置されるように構成されたピン７７８を含むことが好ましい。また、導管７７４は図示のように蝶番要素７７６を通って延在し、ヒートトレース区間７５４に接続するリード線の出口を提供する。蝶番要素７７６は図示のような延長部７７９上に配置され、延長部７７９はリード線の歪み逃がしとして機能することが好ましい。
【００３７】
外側ケーシング７５６は、また、図示のようにその外面７８２から延在するスタンドオフ７８０を含むことが好ましい。これらのスタンドオフ７８０は、取付具ヒータアセンブリ７５０を外殻７００内で適切にセンタリングする、又は位置決めする機能を果たす。
【００３８】
図２１に図示されているように、外側ケーシング７５６の代替形態では、スナップ機構を使用して、２つの外側ケーシング７５６のそれぞれを相互に固定接続する。（分かり易くするために、１つの外側ケーシング７５６のみを図示）。より詳細には、ケーシング７５６は、ボス７８１から延在する可撓性ラッチ７８０を備え、この両方とも外側ケーシング７５６と一体形成することが好ましい。可撓性ラッチ７８０は、図示のように比較的平坦な横面７８３を含む先細の端部部分７８２を画定する。さらに図示されるように、これも外側ケーシング７５６と一体形成することが好ましい対向するボス７８５を通して、ボア７８４が形成される。対向するボア７８５内にはカウンタボア７８６（点線で図示）も形成され、これは内部ショルダ７８７（点線で図示）を画定する。先細の端部部分７８２が対向する外側ケーシング７５６（図示せず）のボア７８４と係合すると、可撓性ラッチ７８０が相互に向かって内側に偏向し、したがって可撓性ラッチ７８０及び先細の端部部分７８２はボア７８４の長さを横切ることができる。先細の端部部分７８２がカウンタボア７８６に入ると、可撓性ラッチ７８０が外側に向かって偏向し戻され、横面７８３が内部ショルダ７８７と係合して、外側ケーシング７５６を一緒に固定する。２つの外側ケーシング７５６を分離するには、横面７８３が内部ショルダ７８７をクリアするまで、カウンタボア７８６を通して可撓性ラッチ７８０を内側に偏向し、これで２つの外側ケーシング７５６を引き離すことができる。この接続器具は例示としてのものに過ぎず、したがって本開示の範囲内で、外側ケーシング７５６の他の接続器具も使用できることを理解されたい。
【００３９】
本明細書で図示し、説明するような例示的コネクタアセンブリ５０４は、対象システム内でエルボ式に接続するように構成され、コネクタアセンブリ５０４及びその様々な構成要素の幾何学的形状及び特徴は、対象システムで使用される接続に応じて変更されることを理解されたい。例えば、コネクタアセンブリ５４０がＴ字形接合部又は十字形接合部上に、さらには一例としてポンプのような別々の構成要素上に配置されるように構成されている場合、コネクタアセンブリ５４０の構成要素のサイズ及び形状は相応して調節される。したがって、本明細書で図示し、説明するようなコネクタアセンブリ５４０の特定の設計は、本開示の範囲を制限するものと解釈されるべきではない。
【００４０】
本開示の別の形態では、ヒートトレースアセンブリ５０２は、コネクタアセンブリ５０４との境界面の両側における温度が均一になるようにコネクタアセンブリ５０４と「調和」される。より詳細には、コネクタアセンブリ５０４対ヒートトレースアセンブリ５０２には異なる電力密度が必要になることがあり、したがってそれぞれに異なる電力密度が考えられる。
【００４１】
さらに別の形態では、断熱ジャケット５１２の内表面５１３及び／又は外殻部材７０２及び７０４に沿って反射性表面コーティングを設けて、必要とされる電力を低減し、モジュール式ヒータシステム５００の構成要素の外表面温度も低下させることができる。このような反射性表面コーティングは低い放射率を有することが好ましく、一例としてアルミニウム箔、又は一例として蒸着プロセスによって適用される他の放射率が低い材料を含むことができる。同様に、導管１３とヒートトレース区間５１０の誘電体又は絶縁体材料２６、又は半導電性ポリマー材料２４を囲むカバー、又は導電性コアとの間に、放射率が高い材料を適用することができる。（ヒートトレース区間の基本的構造及びその用語については、図３及び図４参照。）したがって、放射率が高い材料は、ヒートトレース区間５１０と導管１３の間の熱伝達を高めることになる。
【００４２】
次に図２４及び図２５を参照すると、ヒートトレースアセンブリの別の形態が図示され、全体的に参照番号８８０で示されている。ヒートトレースアセンブリ８８０は、導管１３の周囲に配置されるように構成されたキャリア８８２、及びキャリア８８２に固定されたヒートトレース区間８８４を備える。この実施形態では、以前に図示し、説明したような導管１３の形状に合わせてヒートトレース区間８８４を形成することなく、標準的／従来のヒートトレース区間８８４を使用することができる。したがって、キャリア８８２は、図示のように導管１３の周囲の少なくとも半分に延在する延長部８８７とともに、導管１３に対して相補的な形状を画定する内表面８８６を備える。キャリア８８２はさらに、ヒートトレース区間８８４を受けるようなサイズにされた凹形状の上部表面８８８を備える。次に、ヒートトレース区間８８４は、様々な手段のいずれかによってこの凹形状の上部表面８８８に固定される。例えば、様々な締結又は固定方法がある中で、ヒートトレース区間８８４を凹形状の上部表面８８８に圧入又はスナップ留めするか、キャリア８８２がヒートトレース区間８８４を固定する機構を含むか、追加の構成要素（例えば保持クリップ）を使用してヒートトレース区間８８４をキャリア８８２に固定するか、又は粘着剤を使用してヒートトレース区間８８８をキャリア８８２内に固定することができる。ヒートトレース区間８８４から発生した熱を導管１３へと効率的に伝達できるように、キャリア８８２は、アルミニウム、真鍮、銅、又は導電性ポリマーのような材料で作成することが好ましい。以前に図示し、説明したような断熱ジャケットは、この実施形態では明示的に図示されず、また、説明もされてはいないが、本開示の範囲内で、このヒートトレースアセンブリ８８０とともに、このような断熱ジャケットも使用することができることを理解されたい。
【００４３】
図２６ａ及び図２６ｂを参照すると、キャリアの代替形態が図示され、全体的にそれぞれ参照番号８８２ａ及び８８２ｂで示されている。図６２ａに示すようにキャリア８８２ａは、湾曲した幾何学的形状を画定して、対応する湾曲ヒートトレース区間８８４ａを収容する凹形状の上部表面８８８ａを画定する。したがって湾曲した幾何学的形状は、ヒートトレース区間８８４ａが下にある導管１３の輪郭を全体的に辿るので、ヒートトレース区間８８４ａから導管１３への熱伝達を改善する。図６２ｂに示すように、キャリア８８２ｂは複数の凹形状の上部表面８８８ｂを画定し、これは図示のように湾曲するか、又は図６０及び図６１で以前に図示したように比較的直線又は平坦であってもよい。したがって、キャリア８８２ｂは、導管１３が比較的大きいサイズを有し、導管１３を十分に囲むために複数のヒートトレース区間８８４ｂを必要とする用途で使用することが好ましい。
【００４４】
１つの形態では、キャリア８８２はアルミニウムの押出成形品であることが好ましいが、本開示の範囲内で、ヒートトレース区間８８４から導管１３へと十分に熱を伝達する他の材料も使用することができる。例えば、キャリア８８２は代替的にポリマー材料とすることができる。また、本開示の範囲内で、押出成形以外の代替製造方法、例えば機械加工も使用することができる。
【００４５】
本開示の他の形態では、様々な「指示」手段が考えられ、該「指示」手段により、ヒータシステムの状態又は条件が指示されて、外部環境から監視することができる。例えば、ヒートトレースアセンブリに沿った重要な位置に発光ダイオード（ＬＥＤ）を配置し、システムが動作中であるか否かを指示すことができる。ＬＥＤは、ヒートトレースアセンブリの個々の区間内か、又はシステム内の様々な電気的接続で配置することができる。別の例として、システム、例えばヒートトレースアセンブリ、コネクタアセンブリの外表面に沿っていずれかの場所に、熱変色性コーティングを塗布し、特定の位置にてシステムの温度を指示すことができる。あるいは、一例として断熱ジャケット内で使用するために、特定の樹脂システム内に熱変色性添加物を使用することができる。さらに、温度制御用の温度センサを使用するとともに、所望の位置にて温度を示すために、システム内で別個の温度センサを使用することができる。これらの様々な「指示」手段は本開示の範囲内であると考えられることを理解されたい。
【００４６】
図２７〜図２９を参照すると、本開示の原理によるヒータシステムが全体的に参照番号１１０で示されている。一般的に、ヒータシステム１１０は、本出願と共通の出願人に譲渡され、その内容は参照により全体を本明細書に組み込むものとする、「モジュール式ヒータシステム」と題した同時係属米国特許出願第１１／５２０，１３０号で説明されているように、ガスライン及びポンプラインのような半導体処理システムの発熱構成要素で使用するように設計されている。しかし、本明細書に記載する、様々な形態を含むヒータシステム１１０は、このような用途に限定されず、対象を加熱すべきいかなる用途にも使用することができ、したがって半導体処理システムへの適用は本開示の範囲を制限するものと解釈されるべきではないことを理解されたい。
【００４７】
図２９でさらに明白に図示されているように、ヒータシステム１１０は複数のキャリア部材１１２、及び対応する複数の抵抗性発熱要素１１４を備える。この形態の抵抗性発熱要素１１４はヒートトレース区間であり、これは図示のようにキャリア部材１１２内に配置される。２つのキャリア部材１１２及び２つの対応する抵抗性発熱要素１１４が図示されているが、本開示の範囲内で、任意の数のキャリア部材１１２及び抵抗性発熱要素１１４を使用できることを理解されたい。端部取付具１１６が、キャリア部材１１２の端部部分１１８及び抵抗性発熱要素１１４の端部部分１２０の近傍に配置される。１つの形態では、端部取付具１１６は、以下でさらに詳細に説明する外殻１２２及び内部シールド１２４を備える。
【００４８】
ツーピースカバー１２６がキャリア部材１１２及び抵抗性発熱要素１１４の周囲に配置され、該カバー１２６は端部取付具１１６に固定される。カバー１２６は２部片であるように図示されているが、カバー１２６は、本開示の範囲内で、代替的に単部片又は複数の部片とするか、又は「モジュール式ヒートシステム」と題した同時係属米国特許出願第１１／５２０，１３０号で図示され、説明されているような構成をとることができる。カバー１２６は、一般的に、抵抗性発熱要素１１４によってヒータシステム１１０内で発生した熱を保持する機能を果たし、したがって動作中に対象（図示せず）へと配向される熱が増加し、外部環境への熱損失が低減する。
【００４９】
ヒータシステム１１０は保持部材１３０も備え、この保持部材１３０はキャリア部材１１２の少なくとも一部の周囲に配置されて、対象の周囲にキャリア部材１１２を保持するが、これについては以下でさらに詳細に図示し、説明する。また、スタンドオフ部材１３２がヒータシステム１１０に沿ってカバー１２６と対象との間に配置されて、以下でさらに詳細に説明するように抵抗性発熱要素１１４とカバー１２６との間に所望の位置決めを提供する。
【００５０】
さらに図示されるように、抵抗性発熱要素１１４は、図２７に示すようにリード線１３４を通して電源（図示せず）に電気的に接続され、該リード線１３４は１つの形態では、ヒータシステム１１０の設置及び除去を容易にするためにその端部部分１３８に配置されたコネクタ１３６を有する。したがって図２９に戻ると、抵抗性発熱要素１１４は、リード線１３４に電気的に接続するためにリード延長部１４０及びクリンプ１４２を含む。
【００５１】
次に図３０〜図３３を参照すると、キャリア部材１１２及び抵抗性発熱要素１１４が図示され、以下、詳細に説明される。図示のように、各キャリア部材１１２は内周表面１４０及び外側受け部分１４２を画定する。キャリア部材１１２の内周表面１４０は、抵抗性発熱要素１１４から発生する熱が放射を通してなど、加熱対象１２に効率的に伝達されるように、加熱対象１２（図３３）に近接するように構成される。したがってこの形態では、内周表面１４０は、ヒータシステム１１０の１つの例示的用途では導管である加熱対象１２の形状に合致するために、円筒形の構成を画定する。しかし、本開示の範囲内で、様々な加熱対象を収容するために内周表面１４０の任意の数の形状及び構成を使用できることを理解されたい。
【００５２】
抵抗性発熱要素１１４は外側受け部分１４２内に配置され、外側受け部分１４２は、この形態では図示のようにヒートトレース区間である抵抗性発熱要素１１４の形状と一致するように構成することが好ましい。したがって、外側受け部分１４２は拡大した端部部分１４４、中間支持体１４６、及び抵抗性発熱要素１１４をキャリア部材１１２内で保持する保持外壁１４８を画定する。また、抵抗性発熱要素１１４の形状を、キャリア部材１１２の外側受け部分１４２によって画定された形状に一致させることができる。抵抗性発熱要素１１４は、設置前に外側受け部分１４２の形状に合わせて予備形成するか、又は代替的に、抵抗性発熱要素１１４はキャリア部材１１２に設置し、次に（キャリア部材１１２及び抵抗性発熱要素１１４の）アセンブリ全体を加熱対象１２の形状に合わせて形成することができる。また、ヒータシステム１１０には、図３０に示すような抵抗性発熱要素１１４を１つのみ、すなわち「空の」キャリア部材１１２を設けること、又は図３１に示すように対応する抵抗性発熱要素１１４を有する２つのキャリア部材１１２を設けることができる。本開示の範囲内で、二組を超えるキャリア部材１１２及び抵抗性発熱要素１１４を使用できることも理解されたい。例えば、本開示の範囲内で、三組のキャリア部材１１２及び抵抗性発熱要素１１４を対象１２の周囲に配置することができる。
【００５３】
さらに図示されるように、キャリア部材１１２は接続部分１５０を画定し、これはこの形態では蝶番要素であり、したがってキャリア部材１１２は蝶番式キャリア部材１１２である。より詳細には、図３２及び図３３を参照すると、キャリア部材１１２の一方は、内部溝１５４を有する長手方向突起１５２を画定し、隣接するキャリア部材１１２は長手方向リブ１５６を画定する。長手方向リブ１５６は、図示のように溝１５４内に配置されて、この特定の実施形態の２つのキャリア部材１１２間を回転可能に接続する。したがって、ヒータシステム１１２をさらに容易に加熱対象上に設置し、そこから除去できるように、各組のキャリア部材１１２及び抵抗性発熱要素１１４を相互に対して動かすことができる。さらに、キャリア部材１１２及び抵抗性発熱要素１１４は、より効率的な熱伝達のために相対運動する状態で、加熱対象にさらに近づけて配置することができる。蝶番式キャリア部材１１２は例示としてのものに過ぎず、本開示の範囲内で、隣接するキャリア部材１１２及び加熱対象の少なくとも一方に固定されるように構成された他の接続部分１５０を使用できることを理解されたい。このような接続部分１５０の追加の例示的実施形態を以下で図示し、さらに詳細に説明する。
【００５４】
また、キャリア部材１１２には、対象１２に沿って配置することができる取付具又は他の隣接する構成要素を収容するために、内部の凹部１７８（点線で図示）を設けることができる。凹部１７８は、取付具又は隣接する構成要素の形状に対応する任意の形状又はサイズで設けることができ、したがって別々の個々のキャリア部材１１２、又は隣接する構成要素又は取付具を収容する他の特別設計の部材を使用し、１つのキャリア部材１１２が加熱対象１２及びその構成要素に沿って延在することができる。参照により全体を本明細書に組み込むものとする、「モジュール式ヒートシステム」と題した同時係属米国特許出願第１１／５２０，１３０で開示されているような凹部１７８を使用して、ヒータシステム１１０内に組み込まれた温度センサ又は他の別個の指示手段を収容することもできる。
【００５５】
図３６を参照すると、ヒータシステムのさらに別の形態が図示され、全体的に参照番号２３０で示されている。図示のように、ヒータシステム２３０は、個々の抵抗性発熱要素２３４の長さに沿って延在する複数のキャリア部材２３２を含む。したがって、本開示のこの形態では、抵抗性発熱要素２３４ごとに複数のキャリア部材２３２が設けられる。キャリア部材のこのような変形は本開示の範囲内にあるものと解釈されるべきで、したがって本明細書で図示し、説明するようなキャリア部材の特定の形状及び方向は、本開示の範囲を制限するものと解釈されるべきではないことを理解されたい。
【００５６】
図３７〜図３９を参照すると、ハイブリッドカバーを有するヒータシステムが図示され、全体的に参照番号３２０で示されている。ヒータシステム３２０は、複数のヒートトレース区間１１４及び端部取付具１１６とともに上述したような複数の蝶番式キャリア部材１１２を備える。有利なことに、ハイブリッドカバーは、蝶番式キャリア部材１１２及びヒートトレース区間１１４の少なくとも一部の周囲に配置された第１のカバー３２２、及び第１のカバー３２２と動作可能に係合する第２のカバー３２４を備えている。１つの形態では、以下でさらに詳細に説明するように第１のカバー３２２は剛性であり、第２のカバー３２４は可撓性である。
【００５７】
第２のカバー３２４は、加熱対象１２に沿って存在する取付具３２６（又は複数の取付具）を収容するように設計される。したがって、第２のカバー３２４は、蝶番式キャリア部材１１２及びヒートトレース区間１１４の少なくとも一部の周囲に着脱可能に配置されるように構成される。より詳細には、図３８及び図３９を参照すると、１つの形態の第２のカバーは可撓性で、取付具３２６を収容する切り欠き３２８を備え、したがってヒータシステム３２０を加熱対象１２に容易に設置し、そして該加熱対象１２から除去することができる。さらに、第２のカバー３２４は、第２のカバー３２４をヒータシステム３２０の周囲に固定するために締結機構を、及びこの形態ではスナップ３３０をさらに備える。図示のような形態では、第２のカバー３２４の中心部分３３６から延在するタブ３３４の端部部分３３２に配置された３つのスナップ３３０がある。本開示の範囲内で、任意の数のスナップ３３０又は締結機構を使用できることを理解されたい。他の締結機構は、一例としてベルクロ（登録商標）、磁気素子、締め紐、ラッチ、及びストラップを含むことができる。他の形態の締結機構も本開示の範囲に入ると解釈されることを理解されたい。
【００５８】
さらに図示されるように、第２のカバー３２４は外側ジャケット３３８及び内部断熱部材３４０を備える。１つの形態の外側ジャケット３３８はシリコーンゴム材料であり、内部断熱部材３４０も発泡体の形態のシリコーンゴム材料である。以下でさらに詳細に説明するように、この発泡材料の形態は、加熱対象の様々な幾何学的形状を収容するために予備形成することができ、したがって本明細書で示すような形状及び構成は例示としてのものに過ぎず、本開示の範囲を制限するものと解釈されるべきではない。
【００５９】
第２のカバー３２４は、粘着材料を使用して第１のカバー３２２に固定されるが、他の取付機構を使用してもよい。あるいは、第２のカバー３２４は第２のカバー３２４に物理的に取り付けられず、かわりに締結機構によって、及び加熱対象１２の構成要素によって位置付けをされる。第１のカバー３２２に固定され、蝶番式キャリア部材１１２及びヒートトレース区間１１４の周囲に巻き付けるように構成された状態で、第２のカバー３２４は第１のカバー３２２と動作可能に係合して、本開示の教示に従って着脱可能に配置されるように構成される。
【００６０】
次に図４０〜図４２を参照し、上述したような可撓性の第２のカバー３２４の概念を、上述したようなコネクタアセンブリ５０４（図１４〜図２３）に拡大する。図示のように、断熱ジャケット３５０が取付具ヒータアセンブリ７５０（図１８〜図２０にも図示）の周囲に配置される。１つの形態の断熱ジャケット３５０は可撓性シリコーンゴム材料であり、外側ジャケット３５２及び内部断熱部材３５４を備える。１つの形態の内部断熱部材３５４はシリコーンゴム発泡体であり、加熱対象１２の様々な幾何学的形状に一致するように予備形成することができる。また、断熱ジャケット３５０は締結機構を備え、これはこの形態では断熱ジャケット３５０を取付具ヒータアセンブリ７５０の周囲に固定するスナップ３５６である。
【００６１】
図４３〜図４５に示されているように、ヒータシステムの別の形態が図示され、全体的に参照番号３６０で示されている。ヒータシステム３６０は少なくとも１つのヒートトレース区間３６２、ヒートトレース区間３６２に隣接して配置された第１の断熱部材３６４、及び第１の断熱部材３６４に対向し、ヒートトレース区間３６２に隣接して配置された第２の断熱部材３６６を備える。第１及び第２の断熱部材３６４、３６６は相互に固定され、図示のようにヒートトレース区間３６２を封入する。１つの形態では、第１及び第２の断熱部材３６４、３６６は可撓性シリコーンゴム材料である。しかし、本開示の範囲内で、他のタイプの断熱材料を使用できることを理解されたい。また、第１及び第２の断熱部材は、本開示の別の形態では、図示したような２つの部材ではなく、１つの一体化した部材とすることができる。
【００６２】
次に図４６〜図４８を参照すると、加熱対象の様々な幾何学的形状の周囲に配置されるように構成された構造内に、上述したようなヒータシステム３６０が使用されている。より詳細には、ヒータシステム３７０は、外壁３７６及び内壁３７８を画定する本体３７４を備え、内壁３７８に沿って配置された少なくとも１つのポケット３８０がある（図９も参照）断熱ジャケット３７２を備える。図示のように、このポケット３８０内には封入された発熱要素、又はヒータシステム３６０が配置される。さらに、断熱ジャケット３７２の周囲にカバー３８２が配置される。
【００６３】
１つの形態では、断熱ジャケット３７２は予備形成したシリコーンゴム発泡材料である。また、１つの形態のカバー３８２は可撓性シリコーンゴム材料である。図示のように、カバー３８２は締結機構を備え、これはこの形態ではスナップ３８４であり、加熱対象１２の周囲にヒータシステム３７０を固定する。カバー３７２は、適切に配置するために断熱ジャケット３７２に粘着結合することができる。本開示の範囲内で、ベルクロ（登録商標）又は上述したような要素のようにスナップ以外の他の締結機構を使用できることを理解されたい。
【００６４】
さらに図示されるように、断熱ジャケット３７２は、ヒータシステム３７０を加熱対象に弾力的に設置し、そこから除去できるようにする長手方向スリット３８６を備える。さらに、断熱ジャケット３７２は加熱対象１２に釣り合った形状を備える。この例示的形態では、断熱ジャケット３７２が湾曲し、加熱対象１２の曲率に合致する。他の形態では、本開示の範囲内で、断熱ジャケット３７２は直線形状又は他の多角形又はスプライン形状とすることができる。
【００６５】
図４９及び図５０を参照すると、本開示によるヒータシステムのさらに別の形態が図示され、全体的に参照番号３９０で示されている。ヒータシステム３９０は図３７〜図３９に示したヒータシステム３２０に類似しているが、以前に説明したような一部が剛性で一部が可撓性であるのではなく、連続的な可撓性カバー３９２がキャリア部材１１２及びヒートトレース区間１１４の周囲に配置される。より詳細には、可撓性カバー３９２は外側ジャケット３９４及び内部断熱部材３９６を備える。１つの形態の外側ジャケット３９４はシリコーンゴム材料であり、内部断熱部材も発泡体の形態のシリコーンゴム材料である。上述したように、この発泡材料の形態は、加熱対象の様々な幾何学的形状を収容するように予備形成することができ、したがって本明細書で示すような形状及び構成は例示としてのものに過ぎず、本開示の範囲を制限するものと解釈されるべきではない。また、取付具３９９のような加熱対象の様々な幾何学的形状を収容するために、上述したように可撓性カバー３９２内に様々な切り欠き３９８を設けることができる。
【００６６】
可撓性カバー３９２には、本開示の１つの形態で上述したような締結機構も設けられる。図示のように、締結機構はスナップ３９７であるが、本明細書で上述したような他の締結機構も本開示の範囲内にあると解釈されることを理解されたい。１つの形態の可撓性カバー３９２は端部取付具１１６に固定され、別の形態では単に端部取付具１１６に突き当てることができる。したがって、可撓性カバー３９２は端部取付具１１６と動作可能に係合して、蝶番式キャリア部材１１２及びヒートトレース区間１１４の少なくとも一部の周囲に着脱可能に配置されるように構成される。また、可撓性カバー３９２は、締結機構、切り欠き、及びその可撓性の性質を利用して、蝶番式キャリア部材１１２及びヒートトレース区間１１４の少なくとも一部の周囲に着脱可能に配置されるように構成される。
【００６７】
以上で説明したヒータシステムは、従来のヒートトレースケーブルと同様の構造を有するものとして図示し、詳述してきたが、本開示の範囲内で、ヒートトレースケーブルの構造以外に他のタイプのヒータ構造も使用できることを理解されたい。ポリマーヒータ又は層状膜ヒータのようなヒータのタイプは、本開示の範囲内にあるものと解釈されるべきである。本開示の範囲内で、本明細書に記載するようなシリコーンゴム以外にも、断熱ジャケット及びカバーの他の材料を使用できることも理解されたい。例えば、他の材料は、とりわけポリイミド又はエーロゲル（登録商標）を含むことができる。
【００６８】
本開示の説明は例示としてのものに過ぎず、したがって本開示の趣旨から逸脱しない変形は本開示の範囲内にあるものとする。例えば、ヒートトレース区間に使用される導電性ポリマー材料は、温度を自動調整するための半導電性材料とするか、又は温度が材料を通して調整されず、制御システムを通して調製されるように非半導電性材料とすることができる。また、断熱ジャケットには、断熱ジャケットを外部環境からの損傷から保護するために、任意の形状又は幾何学的形状の外殻、例えば剛性プラスチックを取り付けることができる。このような変形は本開示の精神及び範囲から逸脱するとは見なされない。
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６ａ】
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【図２６ｂ】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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