KR100891183B1

KR100891183B1 - 콘덴서용 부싱

Info

Publication number: KR100891183B1
Application number: KR1020080116576A
Authority: KR
Inventors: 주판중
Original assignee: 주판중
Priority date: 2008-11-24
Filing date: 2008-11-24
Publication date: 2009-04-01

Abstract

본 발명은 산(acid)과 같은 화학물질을 생산하는데 사용되는 기계장치, 플랜트 등에 사용되는 콘덴서용 부싱에 관한 것으로서, 부싱 내부를 관통하는 유리관(glass tube)의 파손을 방지하고 내부식성이 강하며 기계장치 등에 장착시 일그러짐을 최소화할 수 있는 부싱에 관한 것이다.

본 발명의 콘덴서용 부싱은 PTFE로 이루어져 있으며, 원통형의 몸체, 상기 몸체의 중앙 외측면에 돌출되어 그 내부를 관통하는 유리관 을 보호하기 위한 돌출부, 상기 몸체의 상단 및 하단에 형성되는 외향 플랜지 및 상기 몸체의 상단 또는 하단쪽이 절개된 노치를 포함함에 그 기술적 특징이 있다.

콘덴서용 부싱(bushing), PTFE, 산(acid), 노치, 플랜지, 돌출부

Description

콘덴서용 부싱{Bushing for condenser}

본 발명은 콘덴서용 부싱에 관한 것으로, 보다 자세하게는 염산, 황산 등의 화학물질을 생산하는 기계장치, 플랜트 등에 사용되는 부품으로서, 원통형의 몸체, 상기 몸체의 중앙 외측면에 돌출된 돌출부, 상기 몸체의 상단 및 하단에 형성되는 외향 플랜지 및 상기 몸체의 상단 또는 하단쪽이 절개된 노치를 포함하는 콘덴서용 부싱에 관한 것이다.

일반적으로 부싱(bushing)은 탱크, 건물벽 등을 뚫고 지나는 곳에 절연을 목적으로 사용되는 원통모양의 얇은 절연체를 의미하나 이 밖에도 다양한 용도의 부싱이 존재한다.

황산, 염산, 초산, 크롬산, 개미산 등의 화학물질의 생산에 사용되는 기계장치, 플랜트 등에는 기상의 산을 액상으로 전환시켜주는 콘덴서(condenser)가 존재하며 이러한 콘덴서의 일 구성 부품으로 부싱이 사용되고 있다.

상기 콘덴서에는 액상의 산이 흐르는 유리관(glass tube)이 존재하는데 이러 한 유리관을 보호하기 위해 유리관을 고정시키는 금속벽과 유리관 사이에 부싱을 두고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 콘덴서용 부싱의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 부싱은 원통형 몸체의 양 끝단에 외향 플랜지(flange)가 존재하는 구조로 되어 있다.

그러나 이러한 종래의 부싱은 기계장치 또는 플랜트 내부의 압력 내지 온도 변화로 인해 금속벽의 팽창이 발생하는 경우 부싱에 압력을 가해 그 내부를 관통하는 유리관을 파손시키기도 한다.

또한, 황산, 염산 등과 같은 산(acid)은 공기 중으로 기화하여 상기 부싱을 부식시키는기 때문에 이러한 콘덴서용 부싱에 사용하기 위해서는 산에 대한 부식성이 강해야 하나 종래의 부싱은 내부식성에 많은 문제가 존재하였다.

또한, 플랜지 부분과 금속벽과의 체결이 약해 그 내부의 유리관을 고정시키는 능력이 약하였다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 산(acid)과 같은 화학물질을 생산하는데 사용되는 기계장치, 플랜트 등에 사용되는 콘덴서용 부싱에 관한 것으로서, 부싱 내부를 관통하는 유리관의 파손을 방지하고 산에 대한 내부식성 및 내열성이 강하며 콘덴서의 금속벽에 체결되는 결합 강도를 높일 수 있는 부싱을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은 원통형의 몸체, 상기 몸체의 외측면에 돌출된 돌출부 및 상기 몸체의 상단 및 하단에 형성되는 외향 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘덴서용 부싱에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 콘덴서용 부싱은 외향 플랜지와 몸체의 일부가 절개된 노치를 더 포함할 수 있다.

또한, 노치는 몸체의 상단 또는 하단의 어느 한쪽에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 몸체, 외향 플랜지 및 돌출부는 불소수지, 그 증에서도 PTFE인 것이 바람직하다.

또한, 돌출부는 몸체의 외주면을 따라 톱날형으로 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 콘덴서용 부싱은 산(acid)과 같은 화학물질을 생산하는데 사용되는 기계장치, 플랜트 등의 콘덴서에 사용시 그 부식을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 콘덴서용 부싱은 몸체 중앙에 돌출부를 형성하여 부싱의 느슨함을 방지하고 열에 의해 팽창하는 것을 막아주어 그 내부를 통과하는 유리관 파손을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 부싱을 강하게 고정시킴으로써 내부 유리관의 흔들림을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 콘덴서용 부싱은 노치를 형성하여 금속벽 등에 장착을 용이하게 하되 몸체의 상단 또는 하단 중 어느 한쪽에만 형성함으로써 부싱 형상의 일그러짐을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 콘덴서용 부싱의 사시도이고, 도 3은 도 1의 A-A'의 단면도며, 도 4와 도 4는 각각 본 발명에 따른 콘덴서용 부싱의 사용상태도 및 사용상태를 나타낸 사진이다. 다만, 도 2에는 4개의 노치(notch)가 도시되어 있으나 도 3의 단면도에는 편의상 2개의 노치가 대칭적으로 존재하는 경우를 도시하였다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 콘덴서용 부싱(100)은 원통형의 몸체(110), 몸체의 중앙 외측면에 톱날형으로 돌출된 복수개의 돌출부(110a), 몸체의 상단 및 하단에 형성되는 외향 플랜지(120) 및 몸체의 상단 또는 하단쪽이 절개된 노치(130)로 구성되며 일체형으로 형성된다.

몸체(110)는 원통형으로 이루어져 있으며 원통형 몸체의 두께(T₁)에 제한이 있는 것은 아니나 부싱의 기능을 충분히 발휘할 수 있는 한 얇은 것이 바람직한 것은 물론이며 0.5 내지 1.5mm가 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에서는 원통형 몸체의 두께(T₁)를 1mm로 하였다.

한편, 원통의 길이(L)와 직경(φ₁, φ₂)은 부싱이 체결되는 벽(300)의 두께와 그 내부를 통과하는 유리관의 직경에 따라 결정된다.

내부 직경(φ₁) 대 외향 플랜지(120)까지 포함한 외부 직경(φ₂)의 비율(φ₁/ φ₂)는 큰 제한이 있는 것은 아니나 0.7 내지 0.9가 바람직하다.

몸체(110)의 외측면에는 돌출부(110a)가 형성되며, 돌출부(110a)는 1개 이상, 바람직하게는 2-4개가 형성되며 원통형 몸체(100)의 길이(L)에 따라 그 갯수를 조절하는 것이 바람직하다.

이러한 돌출부(110a)는 부싱과 그 외주면에 존재하는 부싱 체결체(300)와 부싱(100)간의 결합을 강하게 함으로써 부싱이 견고하게 체결될 수 있도록 한다.

산(acid)과 같은 화학물질을 생산하는 기계장치, 플랜트 등의 콘덴서에 사용되는 부싱 체결체(300)는 통상 금속으로 이루어져 있다. 이러한 금속 부싱 체결체는 압력, 온도 등에 의해 팽창하거나 변형이 잘 발생하는데 이 경우 부싱(100) 내부를 관통하는 유리관(200)에 압력이 전달되어 유리관의 파손이 발생한다.

본 발명에 따른 콘덴서용 부싱은 돌출부(110a)가 유리관으로 압력이 전달되지 않도록 하거나 그 압력을 약화시킴으로써 그 내부를 통과하는 유리관(200)의 파손을 방지할 수 있다.

한편, 도 2 및 도 3에는 원통형 몸체(100)의 외주면을 따라 원형(도넛형)으로 톱날처럼 돌출된 돌출부(110a)를 도시하였으나 이에 제한되는 것은 아니며 원통형 몸체(100)의 외주면을 따라 듬성듬성 형성되는 돌출부(100a)도 가능하다.

몸체의 상단 및 하단에는 외향 플랜지(120, flange)가 형성된다. 이러한 상부 플랜지 및 하부 플랜지(120)는 상하를 고정시키는 결합제 역할을 한다.

몸체(110)의 상단 또는 하단에는 하나 이상의 노치(130, notch)가 형성되는 데, 복수 개 존재하는 경우 등간격으로 형성되도록 한다. 상기 노치(130)는 상부 플랜지쪽 또는 하부 플랜지쪽 중 어느 한 쪽에 형성되는 것이 바람직한데 이는 부싱(100)을 부싱 체결체(300)에 장착시 부싱 형상의 일그러짐을 최소화하기 위한 것이다.

노치(130)의 형상은 유(U)자형이 바람직하나 반원형, 타원형 및 브이(V)자형의 노치도 가능하다.

다음 표 1은 본 발명에 따른 콘덴서용 부싱의 규격을 나타낸 것이다. 표 1에 나타낸 예는 단지 일례에 불과하며 그 내부를 통과하는 유리관(200) 및 부싱이 체결되는 금속벽과 같은 체결체(300)에 따라 다양한 변형이 가능한 것은 자명하다.

[표 1] 본 발명에 사용된 콘덴서용 부싱 규격의 일례

규격	실시예1(단위: mm)	실시예2(단위: mm)
φ1	39.5	40.5
φ2	55	55
T1	1.0	1.0
T2	2.0	2.0
T3	2.0	2.0
L	28.0	32.5
W	8.0	8.0
H	8.0	8.0
R	1.0	2.0

불소수지에는 PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene) 불소수지, FEP(Fluorinated ethylene propylene) 불소수지, PVDF(Polyvinylidene fluoride) 불소수지, PFA(Perfluoroalkoxy) 불소수지, ETFE(Ethylene and Tetrafluoroethylene) 불소수지 등이 존재하며 본 발명에 모두 사용될 수 있으나 사용온도가 높고 내마모성, 내 식성이 강한 PTFE 불소수지가 보다 바람직하다.

상기 PTFE 불소수지는 pH 0~14의 범위에서도 안정하므로 황산, 염산, 초산, 크롬산, 개미산, 불산 등의 각종 산(acid)의 생산에 사용될 수 있고, 320℃ 이상의 녹는점을 가지므로 대부분의 화공약품의 정제 온도를 견딜 수 있는 장점이 있다.

다음 표 2는 본 발명에 사용된 PTFE 불소수지의 물성을 나타낸 것이다. 표 2에 나타낸 예는 단지 일례에 불과하며 다양한 변형이 가능하다.

[표 2] 본 발명에 사용된 PTFE 불소수지의 물성

종류	단위	조건	물성
밀도(Density)	g/cm²	25℃	2.17
열전도도(Thermal conductivity)	kcal/m·hr·℃		0.2
선팽창계수(Coefficient of linear expansion)	×10^-5/℃	25~150℃	10~12
인장강도(Tensile strength)	kgf/cm²	JISK6891	330
압축강도(Compressive strength)	kgf/cm²	0.2% offset 24	73
압축강도(Compressive strength)	kgf/cm²	1% deformation at 24℃	44
압축탄성율(Modulus of elasticity in compressive)	kgf/cm²		5.7×10³

본 발명의 콘덴서용 부싱을 사용한 결과 부싱의 부식 및 그 내부를 통과하는 유리관의 파손이 현저히 감소함을 확인할 수 있었고 외부 체결체와 결합시 형상의 일그러짐이 거의 발생하지 않으면서도 결합력은 매우 우수함을 확인할 수 있었다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 콘덴서용 부싱의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 콘덴서용 부싱의 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 콘덴서용 부싱의 단면도(도 2의 A-A')이다.

도 4는 본 발명에 따른 콘덴서용 부싱의 사용상태도이다.

도 5는 본 발명에 따른 콘덴서용 부싱의 사용상태를 나타내는 사진이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 부싱 110 : 몸체

110a : 돌출부 120 : 외향 플랜지

130 : 노치

Claims

원통형의 몸체;

상기 몸체의 외측면에 돌출된 돌출부; 및

상기 몸체의 상단 및 하단에 형성되는 외향 플랜지

를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘덴서용 부싱.
제1항에 있어서,

상기 외향 플랜지와 상기 몸체의 일부가 절개된 노치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘덴서용 부싱.
제2항에 있어서,

상기 노치는 몸체의 상단 또는 하단의 어느 한쪽에 형성되는 것을 특징으로 하는 콘덴서용 부싱.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 몸체, 외향 플랜지 및 돌출부는 불소수지인 것을 특징으로 하는 콘덴서 용 부싱.
제4항에 있어서,

상기 불소수지는 PTFE인 것을 특징으로 하는 콘덴서용 부싱.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 돌출부는 상기 몸체의 외주면을 따라 톱날형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 콘덴서용 부싱.