KR101123245B1 - 이중 보온관 연결용 지지유닛과 이를 갖는 이중 보온관 연결체 및 이를 이용한 이중 보온관의 연결방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 이중 보온관 연결용 지지유닛은, 내관, 내관의 외부를 감싸는 외관 및 내관과 외관의 사이에 개재되는 보온재를 포함하는 이중 보온관들의 연결 부위를 감싸는 연결 시트를 지지하기 위한 것으로, 연결 시트의 끝단을 지지하기 위한 지지판 및 지지판의 일면에 돌출되도록 마련되는 결합돌기를 갖는 지지부재, 지지부재를 지지하기 위해 내관과 지지부재의 사이에 배치되고 내관의 외주면에 접하는 접촉면 및 결합돌기가 삽입될 수 있는 결합홈을 갖는 복수의 스페이서, 복수의 스페이서를 이중 보온관에 고정하기 위한 고정수단을 포함한다. 본 발명에 의한 이중 보온관 연결용 지지유닛은 설치에 필요한 공간이 작기 때문에 이중 보온관의 연결 부위에 상대적으로 많은 보온 물질을 충전할 수 있다. 따라서, 이중 보온관의 연결 부위의 단열 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

이중 보온관 연결용 지지유닛과 이를 갖는 이중 보온관 연결체 및 이를 이용한 이중 보온관의 연결방법{SUPPORT UNIT FOR CONNECTING PRE-INSULATED PIPE, PRE-INSULATED PIPE ASSEMBLY HAVING THE SAME AND CONNECTION METHOD FOR PRE-INSULATED PIPE USING IT}

본 발명은 이중 보온관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이중 보온관의 연결에 사용되는 연결 시트를 지지하기 위한 이중 보온관 연결용 지지유닛과 이를 갖는 이중 보온관 연결체 및 이를 이용한 이중 보온관의 연결방법에 관한 것이다.

산업현장에서는 다양한 용도의 다양한 유체가 공급되어 사용되며, 이러한 유체를 이송하기 위하여 배관이 이용된다.

배관의 종류 및 형상은 목적하는 바에 따라 다양하며, 이중 내관, 외관 및 내관과 외관 사이에 보온재가 충전된 관도 사용되고 있다. 상기와 같이 내관-보온재-외관으로 이루어진 관은 다중배관 또는 이중 보온관 등의 명칭으로 불리운다(이하 본 명세서에서는 '이중 보온관'으로 통일하여 호칭한다). 이러한 이중 보온관은 냉?난방배관, 온천수 이송관, 초저온 냉매 배관, 스팀배관, 소방배관 또는 극저온 액체 이송관 등으로 활용된다.

이중 보온관은 규격화된 길이로 생산되며, 실제 현장에서는 단위 길이의 이중 보온관을 연결하여 배관작업을 수행한다. 이중 보온관은 그 구조적 특이성으로 인하여 서로 연결하는데 어려움이 있다. 현재 이중 보온관의 연결을 위하여 사용되는 대표적인 방법으로 금속 케이스인 슬리브를 이용하는 연결방법과, 열수축재를 이용하는 연결방법이 있다.

금속 케이스를 이용하는 연결방법은 금속재의 슬리브와 조인트 체결구 등을 이용하여 이중 보온관을 기계적으로 연결하는 방법이다. 이러한 연결방법은 구조적으로 부식에 약할 뿐 아니라 외부의 충격과 진동에 취약한 문제점이 있다.

열수축재를 이용하는 배관의 연결방법은 내관을 먼저 용접 결합하고, 각 배관에서 외관의 표면을 열수축재로 감싼 후 열수축재와 접착재를 토오치 불꽃에 의하여 외관의 표면에 녹여서 부착시켜 배관을 연결하는 방법이다.

이러한 연결방법 이외에, 전기융착 시트를 이용하는 연결방법이 있다. 전기융착 시트를 이용하는 연결방법은, 먼저 내관을 용접하고, 발열체가 내장된 판상의 전기융착 시트를 외관의 외주면에 감싼 후, 전기융착 시트에 전원을 공급하여 전기융착 시트를 외관에 융착시킴으로서 이중 보온관들을 연결하는 방법이다.

상술한 열수축재나 전기융착 시트 등의 연결 시트를 이용하는 이중 보온관의 연결에 있어서, 서로 연결되는 두 이중 보온관의 연결 부위에는 연결 시트에 의해 둘러싸이는 빈 공간이 형성된다. 따라서, 두 외관의 외주면을 연결 시트로 감싸는 과정에서 연결 시트의 양쪽 끝단이 접합되는 접합 부위에 하중을 가하면 연결 시트가 변형될 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 연결 시트에 의해 마련되는 연결부 공간에 연결 시트의 접합 부위를 지지하기 위한 지지 구조물을 설치하는 방법이 이용된다. 종래 지지 구조물은 이중 보온관의 내관 둘레에 링 형태로 배치되어 연결 시트를 지지하는 것이다.

그런데 이중 보온관이 액화천연가스와 같은 극저온 액체의 이송에 사용될 경우, 지지 구조물은 내관과 접촉하는데 이때 지지 구조물은 접촉하는 내관의 내부를 흐르는 극저온 액체의 영향으로 냉각되어 파손되는 현상이 발생하며, 또한 내관의 외주면을 따라 보온재를 생략하고 지지 구조물을 설치하게 되면, 이중 보온관의 연결 부위에서 단열 성능이 크게 저하되고, 이로 인해 극저온 액체의 이송 효율이 크게 떨어지고 안전상에 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이중 보온관의 연결 부위에서 단열 성능을 크게 저하시키지 않고 연결 시트를 안정적으로 지지할 수 있는 이중 보온관 연결용 지지유닛과 이를 갖는 이중 보온관 연결체 및 이를 이용한 이 중 보온관의 연결방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결용 지지유닛은, 내관, 상기 내관의 외부를 감싸는 외관 및 상기 내관과 상기 외관의 사이에 개재되는 보온재를 포함하는 이중 보온관들의 연결 부위를 감싸는 연결 시트를 지지하기 위한 것으로, 상기 연결 시트의 끝단을 지지하기 위한 지지판 및 상기 지지판의 일면에 돌출되도록 마련되는 결합돌기를 갖는 지지부재, 상기 지지부재를 지지하기 위해 상기 내관과 상기 지지부재의 사이에 배치되고 상기 내관의 외주면에 접하는 접촉면 및 상기 결합돌기가 삽입될 수 있는 결합홈을 갖는 복수의 스페이서, 상기 복수의 스페이서를 상기 이중 보온관에 고정하기 위한 고정수단을 포함한다.

상기 스페이서에는 결합구멍에 마련되고, 상기 고정수단은 상기 스페이서를 상기 보온재에 고정하기 위해 상기 결합구멍을 관통하여 상기 보온재에 삽입되는 고정핀을 포함할 수 있다.

상기 결합돌기는 상기 지지판과 평행하도록 상기 이중 보온관의 길이 방향으로 연장되는 형상으로 마련되고, 상기 결합홈은 상기 이중 보온관의 길이 방향으로 연장되는 형상으로 마련될 수 있다.

상기 지지판에는 복수의 삽입구멍이 마련되고, 상기 스페이서에는 상기 삽입구멍에 대응하는 삽입홈이 마련되며, 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결 용 지지유닛은 상기 삽입구멍을 관통하여 상기 삽입홈에 삽입되는 결합핀을 더 포함할 수 있다.

상기 스페이서는 상기 보온재와 같은 재질로 이루어질 수 있다.

상기 보온재 및 상기 스페이서는 폴리우레탄 폼으로 이루어질 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결체는, 내관과 상기 내관의 외부를 감싸는 외관 및 상기 내관과 상기 외관의 사이에 개재되는 보온재를 포함하고 각각의 끝단이 서로 연결되는 복수의 이중 보온관, 상기 이중 보온관들의 연결 부위를 감싸는 연결 시트, 상기 연결 시트의 끝단을 지지하기 위한 지지판 및 상기 지지판의 일면에 돌출되도록 마련되는 결합돌기를 갖는 지지부재, 상기 지지부재를 지지하기 위해 상기 내관과 상기 지지부재의 사이에 배치되고 상기 내관의 외주면에 접하는 접촉면 및 상기 결합돌기가 삽입될 수 있는 결합홈을 갖는 복수의 스페이서, 상기 복수의 스페이서를 상기 이중 보온관에 고정하기 위한 고정수단을 포함한다.

본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결체는, 상기 연결 시트에 의해 상기 이중 보온관들의 연결 부위에 마련되는 연결부 공간에 충전되는 보온 물질 및 상기 보온 물질의 주입을 위해 상기 연결 시트에 마련되는 관통 구멍을 막는 마개를 더 포함할 수 있다.

상기 마개는 상기 관통 구멍을 덮도록 상기 연결 시트의 외면에 융착되는 융착부재 및 상기 연결 시트와 상기 융착부재 사이에 배치되는 전도체를 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관의 연결방법은, a) 내관, 상기 내관의 외부를 감싸는 외관 및 상기 내관과 상기 외관의 사이에 개재되는 보온재를 포함하고, 상기 내관의 양쪽 끝단의 외주면이 외부로 노출된 복수의 이중 보온관을 준비하는 단계, b) 상기 이중 보온관들을 연결 위치에 정렬하는 단계, c) 상기 이중 보온관들의 상기 각 내관의 끝단을 서로 접합하는 단계, d) 지지판과 상기 지지판의 일면에 돌출되도록 마련되는 결합돌기를 갖는 지지부재, 상기 내관의 외주면에 접하는 접촉면 및 상기 결합돌기가 삽입될 수 있는 결합홈을 갖는 복수의 스페이서를 포함하는 지지유닛을 준비하는 단계, e) 상기 지지유닛을 상기 이중 보온관들의 연결 부위에 결합하는 단계, f) 상기 이중 보온관들의 연결 부위를 덮기 위해 상기 각 외관의 외주면에 연결 시트를 결합하되, 상기 연결 시트의 두 끝단을 상기 지지판 위에 위치시키는 단계, g) 상기 연결 시트에 관통 구멍을 형성하는 단계, h) 상기 관통 구멍을 통해 상기 내관들과 상기 연결 시트 사이에 마련되는 연결부 공간에 발포성 보온 물질을 주입하는 단계, i) 상기 연결부 공간에 주입된 발포성 보온 물질을 팽창시키는 단계를 포함한다.

상기 e) 단계는, 상기 스페이서에 관통구멍을 마련하여 고정핀을 상기 관통구멍을 통해 상기 보온재에 삽입하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관의 연결방법은, 상기 h) 단계 이후에, 상기 관통 구멍의 직경에 대응하는 외경을 갖는 바디부, 상기 관통 구멍의 직경보다 큰 외경을 갖고 상기 바디부의 일단에 마련되는 헤드부, 상기 연결 시트의 내부에 마련되는 연결부 공간과 외부 공간을 연통시킬 수 있는 배기 구멍 또는 배 기 홈을 갖는 플러그를 상기 관통 구멍에 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관의 연결방법은, 상기 발포성 보온 물질의 팽창이 완료된 후, 상기 플러그를 분리하고 상기 관통 구멍을 마개로 막는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 관통 구멍을 상기 마개로 막는 단계는, 상기 관통 구멍보다 넓은 넓이로 이루어지는 융착부재 및 전도체를 준비하는 단계, 상기 관통 구멍이 상기 융착부재에 의해 덮이되 상기 연결 시트와 상기 융착부재 사이에 상기 전도체가 개재되도록 상기 융착부재 및 상기 전도체를 상기 연결 시트 위에 배치하는 단계, 상기 전도체에 고주파를 가하여 상기 융착부재를 상기 연결 시트에 융착하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 융착부재는 상기 연결 시트와 같은 재질로 이루어질 수 있다.

본 발명에 의한 이중 보온관 연결용 지지유닛은 설치에 필요한 공간이 작기 때문에 이중 보온관의 연결 부위에 마련되는 연결부 공간에 상대적으로 많은 보온 물질을 충전할 수 있다. 따라서, 이중 보온관의 연결 부위의 단열 성능을 향상시킬 수 있고, 극저온 액체를 안정적으로 이송할 수 있다. 더욱이, 이중 보온관 연결용 지지유닛의 일부 구성요소를 단열 성능이 우수한 폴리우레탄 폼과 같은 보온 물질로 제조함으로써 이중 보온관의 연결 부위의 단열 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 이중 보온관 연결용 지지유닛은 설치가 용이하여 이중 보온관의 연결 작업 시간을 단축할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결용 지지유닛과 이를 갖는 이중 보온관 연결체 및 이를 이용한 이중 보온관의 연결방법에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결용 지지유닛 및 이를 갖는 이중 보온관 연결체의 일부분을 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결용 지지 유닛(30)은 두 개의 이중 보온관(10)을 연결하기 위한 연결 시트(20)를 지지하기 위한 것이다. 여기에서, 이중 보온관(10)은 내관(11), 내관(11)을 감싸는 외관(12) 및 내관(11)과 외관(12) 사이에 개재되는 보온재(13)를 포함한다. 내관(11)으로는 각종 금속관 또는 플라스틱관이 이용될 수 있고, 외관(12)으로는 플라스틱관이 이용될 수 있으며, 보온재(13)로는 폴리우레탄 폼, 실리카, 펄라이트, 유리면, 암면 등이 이용될 수 있다.

연결 시트(20)는 이중 보온관들(10)의 각 내관(11)의 끝단이 접합되는 부분을 감싸기 위한 것으로, 이중 보온관들(10)의 각 외관(12)에 접합된다. 연결 시트(20)는 외관(12)의 외주면을 감싸도록 말린 후 양쪽 끝단이 접합됨으로써 두 이중 보온관(10)의 연결 부위를 감싸게 된다. 이러한 연결 시트(20)로는 잘 알려진 것과 같은 열수축 시트나 전기융착 시트 또는 관상체 등이 이용될 수 있다. 연결 시트(20)가 각 외관(12)의 둘레를 감싸는 것에 의해 내관(11)과 연결 시트(20)의 사이에는 연결부 공간(15)이 마련된다.

도 1에 도시된 것과 같이, 지지 유닛(30)은 지지부재(31), 복수의 스페이서(35), 복수의 고정핀(40) 및 복수의 결합핀(45)을 포함한다. 지지부재(31)는 연결 시트(20)의 끝단을 지지하기 위한 지지판(32)과 지지판(32)의 일면에 돌출되도록 마련되는 한 쌍의 결합돌기(33)를 포함한다. 지지판(32)에는 결합핀(45)을 결합하기 위한 삽입구멍(34)이 마련된다. 도면에는 지지판(32)이 이중 보온관(10)의 길이 방향으로 연장된 평판 형상으로 이루어진 것으로 도시되었으나, 지지판(32)은 외관(12)의 곡률에 대응하는 곡률로 굽은 형상으로 이루어질 수도 있다.

지지판(32)의 길이는 외부로 노출된 두 내관(11)의 길이를 더한 길이 또는 이보다 짧은 길이로 적절히 결정될 수 있다. 한 쌍의 결합돌기(33)는 지지판(32)과 평행하도록 이중 보온관(10)의 길이 방향으로 연장된 형상으로 이루어진다. 결합돌기(33)의 길이는 지지판(32)과 같거나 이보다 짧은 길이로 적절히 결정될 수 있다. 지지부재(31)는 플라스틱 등 열전달계수가 작아 내관(11)을 따라 유동하는 유체의 열 방출을 방지할 수 있는 다양한 재질로 이루어질 수 있다.

스페이서(35)는 지지부재(31)를 지지하기 위한 것으로, 내관(11)과 지지부재(31) 사이에 배치되며, 내관(11)의 외주면에 접하는 접촉면(36)을 갖는다. 접촉면(36)은 내관(11)의 외주면에 안정적으로 밀착될 수 있도록 내관(11) 외주면의 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 곡면으로 이루어진다.

스페이서(35)에는 결합돌기(33)가 삽입될 수 있는 결합홈(37), 고정핀(40)이 삽입될 수 있는 결합구멍(38), 결합핀(45)이 삽입될 수 있는 삽입홈(39)이 마련된다. 결합홈(37)은 이중 보온관(10)의 길이 방향으로 연장된 형상으로 이루어지고, 서로 평행하게 한 쌍이 마련된다. 결합홈(37)이 결합돌기(33)와 같이 이중 보온관(10)의 길이 방향으로 연장된 형상으로 이루어짐으로써, 지지부재(31)와 스페이서(35)의 열수축량이 다르게 나타나더라도 결합돌기(33)는 결합홈(37)에 결합된 상태를 유지할 수 있다.

결합홈(37)의 깊이는 결합돌기(33)의 높이와 같거나 이보다 깊다. 결합구멍(38)은 이중 보온관(10)의 길이 방향으로 연장되어 스페이서(35)를 관통하도록 마련된다. 삽입홈(39)은 스페이서(35)의 결합홈(37)이 형성된 면에 마련된다.

이러한 스페이서(35)는 고정핀(40)에 의해 이중 보온관(10)에 결합된다. 고정핀(40)은 스페이서(35)의 결합구멍(38)을 관통하여 이중 보온관(10)의 보온재(13)에 삽입됨으로써 스페이서(35)를 지지하게 된다. 그리고 지지부재(31)의 결합돌기(33)가 스페이서(35)의 결합홈(37)에 삽입된 후, 결합핀(45)이 지지부재(31)의 삽입구멍(34)을 관통하여 스페이서(35)의 삽입홈(39)에 삽입됨으로써 지지부재(31)는 스페이서(35)에 안정적으로 결합될 수 있다. 여기에서, 고정핀(40)이나 결합핀(45)은 플라스틱 등 열전달계수가 낮은 다양한 재질로 이루어질 수 있다.

스페이서(35)는 열전달계수가 낮은 각종 단열 물질로 이루어진다. 바람직하게 스페이서(35)의 재질은 보온재(13)의 재질과 같은 재질로 이루어지는 것이 좋다. 예컨대, 보온재(13)가 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 경우 스페이서(35)도 폴리우레탄 폼으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 있어서, 지지부재(31)의 결합돌기(33)는 도시된 것 이외에 다양한 형상으로 이루어질 수 있고, 결합돌기(33)가 삽입되는 스페이서(35)의 결합홈(37) 또한 결합돌기(33) 형상에 따라 다양한 형상으로 변경될 수 있다. 또한, 지지부재(31)를 스페이서(35)에 고정하기 위한 고정핀(40)은 다양한 형태의 고정수단으로 변경될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결용 지지유닛을 이용하여 이중 보온관을 연결하는 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 도 2에 도시된 것과 같이, 내관(11), 외관(12) 및 보온재(13)를 포함하는 이중 보온관(10)을 준비하고, 서로 연결할 이중 보온관들(10)을 연결 위치에 정렬한다. 이때, 두 이중 보온관(10)의 각 내관(11) 및 각 외관(12)을 일직선상에 위치시킨다. 이후, 내관(11)의 재질에 따라 적절한 방법으로 두 내관(11)을 결합한다. 예컨대, 내관(11)이 금속 재질로 이루어지는 경우 두 내관(11)은 맞대기 용접으로 결합될 수 있다.

다음으로, 도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이, 내관(11)이 서로 접합된 두 이중 보온관(10)에 지지 유닛(30)을 결합한다. 지지 유닛(30)을 결합하는 구체적인 방법은 다음과 같다. 먼저, 도 3에 도시된 것과 같이, 복수의 고정핀(40)을 이용하여 한 쌍의 스페이서(35)를 이중 보온관(10)에 각각 결합하고, 도 4에 도시된 것과 같이, 지지부재(31)의 결합돌기(33)를 스페이서(35)의 결합홈(37)에 끼워 지지부재(31)를 스페이서(35)에 결합한 후 결합핀(45)으로 지지부재(31)를 스페이서(35)에 고정한다.

다음으로, 도 5에 도시된 것과 같이, 연결 시트(20)를 두 외관(12)의 둘레에 감아 두 이중 보온관(10)의 연결 부위를 덮는다. 이때, 연결 시트(20)를 외관(12)을 감싸도록 말되 연결 시트(20)의 두 끝단이 만나는 부분이 지지부재(31)의 지지판(32) 위에 위치되도록 한다.

연결 시트(20)로는 가열에 의해 각 외관(12)에 융착될 수 있는 열수축 시트나 전기융착 시트 등 두 개의 외관(12)을 연결할 수 있는 다양한 형태의 것이 이용될 수 있다. 연결 시트(20)를 결합할 때, 지지 유닛(30)이 연결 시트(20)의 두 끝단이 만나는 부분에 가해지는 하중을 견디는 역할을 함으로써, 연결 시트(20)의 끝단에 하중이 가해지더라도 연결 시트(20)가 내관(11) 쪽으로 함몰되는 등 연결 시트(20)의 변형이 발생하지 않는다. 따라서, 연결 시트(20)가 외관(12)에 안정적이고 견고하게 접합될 수 있다.

다음으로, 도 6 및 도 7에 도시된 것과 같이, 연결 시트(20)의 일측에 관통 구멍(21)을 형성하고, 관통 구멍(21)을 통해 연결 시트(20)의 내부에 마련되는 연결부 공간(15)으로 발포성 보온 물질(50)을 주입한다. 발포성 보온 물질(50)로는 폴리우레탄 폼 등 폼 형태로 이루어져 부피가 팽창할 수 있는 다양한 종류의 발포 성 수지가 이용될 수 있다. 도 6 및 도 7은 외관(12), 보온재(13) 및 연결 시트(20)를 절개하여 나타낸 것으로, 고정핀(40)은 생략하여 나타낸 것이다.

연결부 공간(15)의 일정량의 발포성 보온 물질(50)을 주입하고 나면, 도 8에 도시된 것과 같이, 관통 구멍(21)에 플러그(60)를 결합한다. 여기에서, 플러그(60)는 발포성 보온 물질(50)의 주입 후에 관통 구멍(21)에 결합됨으로써, 발포성 보온 물질(50)이 관통 구멍(21)을 막지 못하게 하고 연결부 공간(15)의 공기를 배출시키는 역할을 한다.

플러그(60)는 도 1에 도시된 것과 같이, 헤드부(61), 바디부(62) 및 외경 축소부(63)를 포함한다. 바디부(62)는 일정한 외경의 원통 형상으로 이루어진다. 헤드부(61)는 바디부(62)의 일단에 바디부(62)의 외경보다 큰 외경을 갖도록 마련된다. 외경 축소부(63)는 바디부(62)의 타단에서 연장된 것으로, 바디부(62)에서 멀어질수록 외경의 크기가 점진적으로 감소하는 형상으로 이루어진다. 플러그(60)가 연결 시트(20)의 관통 구멍(21) 속으로 완전히 삽입되지 않고 관통 구멍(21)에서 쉽게 분리되지 않도록, 바디부(62)는 그 외경이 관통 구멍(21)의 직경에 상응하는 크기로 이루어지고, 헤드부(61)는 그 외경이 관통 구멍(21)의 직경보다 큰 크기로 이루어진다.

플러그(60)의 내부에는 복수의 배기 구멍(64)이 형성되고, 플러그(60)의 외주면에는 복수의 배기 홈(65)이 마련된다. 이들 배기 구멍(64)과 배기 홈(65)은 연결 시트(20)의 내부에 마련되는 연결부 공간(15)의 공기를 배출하기 위한 것이다. 배기 구멍(64)은 헤드부(61)에서 외경 축소부(63)까지 연장되도록 마련되고, 배기 홈(65)은 헤드부(61)에서 외경 축소부(63)의 일부분까지 연장되도록 마련된다.

도 8 및 도 9에 도시된 것과 같이, 관통 구멍(21)에 플러그(60)가 삽입되면, 연결부 공간(15)과 외부 공간은 플러그(60)에 마련된 복수의 배기 구멍(64) 및 복수의 배기 홈(65)을 통해 연결된다. 따라서, 발포성 보온 물질(50)이 팽창할 때 연결부 공간(15)의 공기가 이들 배기 구멍(64) 및 배기 홈(65)을 통해 외부로 배출될 수 있다.

또한, 플러그(60)는 팽창하는 발포성 보온 물질(50)이 관통 구멍(21)을 막지 못하게 하는 역할을 한다. 즉, 도 9에 도시된 것과 같이, 연결 공간(15)의 안쪽을 향해 돌출된 플러그(60)의 하단부가 팽창하여 관통 구멍(21) 쪽으로 확산되는 발포성 보온 물질(50)과 접함으로써 발포성 보온 물질(50)이 관통 구멍(21)으로 접근하지 못하게 막는다. 따라서, 발포성 보온 물질(50)이 플러그(60)의 둘레를 완전히 덮을 때까지 연결부 공간(15)의 공기는 배기 구멍(64)이나 배기 홈(65)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 이렇게 연결부 공간(15)의 공기가 발포성 보온 물질(50)이 플러그(60)의 둘레를 완전히 덮을 때까지 외부로 배출됨으로써, 팽창하는 발포성 보온 물질(50)은 연결부 공간(15)에 균일하게 충전될 수 있다.

플러그(60)의 바디부(62)와 외경 축소부(63)의 사이에는 걸림돌기(66)가 마련된다. 걸림돌기(66)는 연결 시트(20)의 관통 구멍(21)에 삽입된 플러그(60)가 관통 구멍(21)으로부터 쉽게 분리되지 못하게 막는 역할을 한다. 연결부 공간(15)의 발포성 보온 물질(50)이 팽창할 때 관통 구멍(21)에 삽입된 플러그(60)를 바깥 쪽으로 가압하게 된다. 이때, 걸림돌기(66)가 관통 구멍(21)의 가장자리에 걸림으로 써 플러그(60)는 관통 구멍(21)에서 쉽게 분리되지 않는다. 걸림돌기(66)는 경사면(67)을 가지고 있어서 관통 구멍(21)으로 쉽게 삽입될 수 있다. 걸림돌기(66)가 바디부(62)의 외주면으로부터 돌출된 길이는 헤드부(61)가 바디부(62)의 외주면으로부터 돌출된 길이보다 작다.

계속해서, 발포성 보온 물질(50)의 확산이 완료되어 연결부 공간(15)이 발포성 보온 물질(50)로 완전히 충전되면, 도 10에 도시된 것과 같이, 관통 구멍(21)으로부터 플러그(60)를 분리한 후, 관통 구멍(21)을 마개(70)로 막아 이중 보온관들(10)이 연결된 이중 보온관 조립체를 완성한다.

여기에서, 마개(70)는 도 10 및 도 11에 도시된 것과 같이, 연결 시트(20)에 고주파 융착되는 것으로, 연결 시트(20)에 융착되는 융착부재(71)와 연결 시트(20)와 융착부재(71) 사이에 배치되는 전도체(74)를 포함한다. 융착부재(71)는 관통 구멍(21)을 완전히 덮을 수 있는 덮개부(72)와 관통 구멍(21)에 삽입될 수 있도록 덮개부(72)의 일면에 돌출되도록 마련되는 삽입돌기(73)를 포함한다.

삽입돌기(73)는 관통 구멍(21)에 대응하는 형상과 크기로 이루어져 관통 구멍(21)을 막는다. 융착부재(31)는 연결 시트(20)에 융착될 수 있도록 연결 시트(20)와 같은 재질 또는 다양한 합성수지 재질로 이루어질 수 있다.

전도체(74)는 삽입돌기(73)가 통과할 수 있도록 중앙에 삽입 구멍(75)이 마련된 링 형상으로 이루어진다. 전도체(74)의 삽입 구멍(75) 둘레에는 복수의 통과 구멍(76)이 마련된다. 고주파 융착기(78)의 작용으로 융착부재(71)가 부분적으로 용융될 때 융착부재(71)의 용융된 용융물이 복수의 통과 구멍(76)을 통과함으로써 융착부재(71)가 더욱 신속하고 견고하게 접합될 수 있다.

마개(70)는 고주파 융착기(78)를 이용하여 연결 시트(20)에 융착할 수 있다. 융착부재(71)와 전도체(74)를 연결 시트(20)에 배치한 후 고주파 융착기(78)를 작동시키면, 도 12에 도시된 것과 같이, 전도체(74)에 의해 융착부재(71) 및 연걸시트(20)가 부분적으로 용융되어 융착됨으로써, 관통 구멍(21)이 막히게 된다.

도 13 내지 도 15는 마개의 다른 실시예를 나타낸 것이다.

도 13 내지 도 15에 도시된 마개(80)는 연결 시트(20)에 융착되는 융착부재(81)와 연결 시트(20)와 융착부재(81) 사이에 배치되는 전도체(90)를 포함한다. 융착부재(81)는 관통 구멍(21)을 완전히 덮을 수 있는 덮개부(82)와 관통 구멍(21)에 삽입될 수 있도록 덮개부(82)의 일면에 돌출되도록 마련되는 삽입돌기(83)를 포함한다.

덮개부(82)의 삽입돌기(83) 둘레에는 전도체(90)가 삽입되는 설치홈(84)이 마련되고, 설치홈(84)의 둘레에는 수용홈(85)이 형성된다. 수용홈(85)은 고주파에 의한 전도체(90)의 작용으로 융착부재(81)가 용융될 때 융착부재(81)의 용융된 용융물을 수용하기 위한 것이다. 융착부재(81)가 연결 시트(20)에 융착될 때 융착부재(81)의 용융물이 수용홈(85)에 수용됨으로써, 융착부재(81) 안쪽의 용융된 부분이 융착부재(81)의 바깥 쪽으로 누출되는 것을 막을 수 있다.

도 14 및 도 15에 도시된 것과 같이, 융착부재(81)의 타면에는 복수의 지시홈(86)이 마련된다. 지시홈(86)의 안쪽에는 지시돌기(87)가 구비된다. 융착부재(81) 및 전도체(90)를 연결 시트(20)에 배치한 후 고주파 융착기(78)로 고주파를 가할 때, 융착부재(81)의 안쪽 부분이 용융되므로 작업자는 융착부재(81)가 용융되는지 쉽게 확인할 수 없다. 지시홈(86) 및 지시돌기(87)는 융착부재(81)가 용융되는 상태를 사용자가 확인할 수 있도록 하기 위한 것이다. 즉, 융착부재(81)가 용융될 때 지시홈(86)의 형태나 지시돌기(87)의 각도나 돌출 높이 변화가 발생하므로, 작업자는 이를 통해 융착부재(81)가 용융됨을 확인할 수 있다.

도 13 및 도 15에 도시된 것과 같이, 설치홈(84)에는 복수의 고정돌기(88)가 구비된다. 복수의 고정돌기(88)는 전도체(90)를 설치홈(84)에 고정하기 위한 것이다. 전도체(90)가 설치홈(84)에 삽입될 때, 삽입 구멍(91)에 융착부재(81)의 삽입돌기(83)가 삽입되고 복수의 고정돌기(88)가 전도체(90)의 복수의 통과 구멍(92)에 결합됨으로써 전도체(90)는 융착부재(81)에 고정된다.

또한 설치홈(84)이 형성되지 않고, 고정돌기(88)가 융착부재(81)에 직접 형성될 수 있다. 이 경우 전도체(90)의 통과구멍(92)에 복수의 고정돌기(88)가 직접 결합됨으로써 전도체(90)는 융착부재(81)에 고정된다.

도 16은 마개의 또다른 실시예를 나타낸 것이다.

도 16에 도시된 마개(95)는 도 13 내지 도 15에 도시된 마개(80)와 대부분의 구성이 같고, 다만 전도체(96)의 구조만 다른 것이다. 전도체(96)는 융착부재(81)의 삽입돌기(83)가 삽입될 수 있는 삽입 구멍(97)을 갖는 링 형상으로 이루어진다. 삽입 구멍(97)의 둘레에는 융착부재(81)의 용융물이 유동할 수 있는 복수의 통과 홈(98)이 마련된다. 통과 홈(98)은 전도체(95)의 둘레로부터 개구된 형상으로 이루어진다.

이러한 전도체(96)는 융착부재(81)의 설치홈(84) 또는 융착부재(81)에 결합될 때 복수의 고정돌기(88)가 일부 통과 홈(98)에 삽입됨으로써 융착부재(81)에 결합된다. 전도체(96)를 융착부재(81)에 더욱 단단히 결합하기 위해 통과 홈(98)에 삽입된 고정돌기(88)를 열과 압력을 가해 압착시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 마개(70)(80)(95)는 도시된 것 이외에 관통 구멍(21)을 막을 수 있는 다른 구조로 변경될 수 있다. 마개(70)(80)(95)의 재질로는 플라스틱과 같이 열전달계수가 낮은 것이 사용되는 것이 좋다.

이와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결용 지지 유닛(30)은 설치에 필요한 공간이 작기 때문에, 서로 연결되는 두 이중 보온관(10)의 연결부 공간(15)에 더욱 많은 보온 물질을 충전할 수 있다. 따라서, 이중 보온관(10)의 연결 부위에서 단열 성능이 저하되는 문제를 해결할 수 있고, 액화천연가스와 같은 극저온 액체가 안정적으로 이송될 수 있도록 한다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결용 지지유닛 및 이를 갖는 이중 보온관 연결체의 일부분을 나타낸 것이다.

도 2는 두 이중 보온관의 내관이 결합된 것을 나타낸 것이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결용 지지유닛의 스페이서를 이중 보온관에 결합하는 방법을 나타낸 것이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결용 지지유닛의 지지부재를 스페이서에 결합하는 방법을 나타낸 것이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결용 지지유닛을 이용하여 연결 시트를 이중 보온관에 결합하는 것을 나타낸 것이다.

도 6은 연결 시트에 관통 구멍을 마련한 것을 나타낸 것이다.

도 7은 연결 시트의 관통 구멍을 통해 두 이중 보온관의 사이에 마련되는 연결부 공간에 발포성 보온 물질을 주입하는 것을 나타낸 것이다.

도 8은 연결 시트의 관통 구멍에 플러그를 결합한 것을 나타낸 것이다.

도 9는 도 8에 도시된 플러그의 작용을 설명하기 위한 것이다.

도 10은 연결 시트의 관통 구멍을 마개로 막는 방법을 나타낸 것이다.

도 11은 도 10에 도시된 마개를 나타낸 것이다.

도 12는 연결 시트의 관통 구멍이 마개로 막힌 것을 나타낸 것이다.

도 13 내지 도 15는 마개의 다른 실시예를 나타낸 것이다.

도 16은 마개의 또다른 실시예를 나타낸 것이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 이중 보온관 11 : 내관

12 : 외관 13 : 보온재

15 : 연결부 공간 20 : 연결 시트

21 : 관통 구멍 30 : 지지 유닛

31 : 지지부재 32 : 지지판

33 : 결합돌기 35 : 스페이서

36 : 접촉면 37 : 결합홈

40 : 고정핀 45 : 결합핀

50 : 발포성 보온 물질 60 : 플러그

70, 80, 95 : 마개 71, 81 : 융착부재

74, 90, 95 : 전도체 78 : 고주파 융착기

Claims (19)

1. 삭제
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5. 삭제
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7. 내관, 상기 내관의 외부를 감싸는 외관 및 상기 내관과 상기 외관의 사이에 개재되는 보온재를 포함하고, 각각의 끝단이 서로 연결되는 복수의 이중 보온관;

   상기 이중 보온관들의 연결 부위를 감싸는 연결 시트;

   상기 연결 시트의 끝단을 지지하기 위한 지지판 및 상기 지지판의 일면에 돌출되도록 마련되는 결합돌기를 갖는 지지부재;

   상기 지지부재를 지지하기 위해 상기 내관과 상기 지지부재의 사이에 배치되고, 상기 내관의 외주면에 접하는 접촉면 및 상기 결합돌기가 삽입될 수 있는 결합홈을 갖는 복수의 스페이서;

   상기 복수의 스페이서를 상기 이중 보온관에 고정하기 위한 고정수단;

   상기 연결 시트에 의해 상기 이중 보온관들의 연결 부위에 마련되는 연결부 공간에 충전되는 보온 물질; 및

   상기 보온 물질의 주입을 위해 상기 연결 시트에 마련되는 관통 구멍을 막는 마개;를 포함하고,

   상기 스페이서에는 결합구멍이 마련되고,

   상기 고정수단은 상기 스페이서를 상기 보온재에 고정하기 위해 상기 결합구멍을 관통하여 상기 보온재에 삽입되는 고정핀을 포함하며,

   상기 마개는 상기 관통 구멍을 덮도록 상기 연결 시트의 외면에 융착되는 융착부재 및 상기 연결 시트와 상기 융착부재 사이에 배치되는 전도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 보온관 연결체.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. a) 내관, 상기 내관의 외부를 감싸는 외관 및 상기 내관과 상기 외관의 사이에 개재되는 보온재를 포함하고, 상기 내관의 양쪽 끝단의 외주면이 외부로 노출된 복수의 이중 보온관을 준비하는 단계;

    b) 상기 이중 보온관들을 연결 위치에 정렬하는 단계;

    c) 상기 이중 보온관들의 상기 각 내관의 끝단을 서로 접합하는 단계;

    d) 지지판과 상기 지지판의 일면에 돌출되도록 마련되는 결합돌기를 갖는 지지부재, 상기 내관의 외주면에 접하는 접촉면 및 상기 결합돌기가 삽입될 수 있는 결합홈을 갖는 복수의 스페이서를 포함하는 지지유닛을 준비하는 단계;

    e) 상기 지지유닛을 상기 이중 보온관들의 연결 부위에 결합하는 단계;

    f) 상기 이중 보온관들의 연결 부위를 덮기 위해 상기 각 외관의 외주면에 연결 시트를 결합하되, 상기 연결 시트의 두 끝단을 상기 지지판 위에 위치시키는 단계;

    g) 상기 연결 시트에 관통 구멍을 형성하는 단계;

    h) 상기 관통 구멍을 통해 상기 내관들과 상기 연결 시트 사이에 마련되는 연결부 공간에 발포성 보온 물질을 주입하는 단계; 및

    i) 상기 연결부 공간에 주입된 발포성 보온 물질을 팽창시키는 단계;를 포함하고,

    상기 h) 단계를 통하여 발포성 보온 물질을 주입한 이후에, 상기 관통 구멍의 직경에 대응하는 외경을 갖는 바디부, 상기 관통 구멍의 직경보다 큰 외경을 갖고 상기 바디부의 일단에 마련되는 헤드부, 상기 연결 시트의 내부에 마련되는 연결부 공간과 외부 공간을 연통시킬 수 있는 배기 구멍 또는 배기 홈을 갖는 플러그를 상기 관통 구멍에 결합하는 단계를 더 포함하며,

    상기 i) 단계를 통하여 상기 발포성 보온 물질의 팽창이 완료된 후, 상기 플러그를 분리하고 상기 관통 구멍을 마개로 막는 단계를 포함하되,

    상기 관통 구멍을 상기 마개로 막는 단계는, 상기 관통 구멍보다 넓은 넓이로 이루어지는 융착부재 및 전도체를 준비하는 단계, 상기 관통 구멍이 상기 융착부재에 의해 덮이되 상기 연결 시트와 상기 융착부재 사이에 상기 전도체가 개재되도록 상기 융착부재 및 상기 전도체를 상기 연결 시트 위에 배치하는 단계, 상기 전도체에 고주파를 가하여 상기 융착부재를 상기 연결 시트에 융착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 보온관의 연결방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 e) 단계는, 상기 스페이서에 관통구멍을 마련하여 고정핀을 상기 관통구멍을 통해 상기 보온재에 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 보온관의 연결방법.
13. 제 11 항에 있어서,

    상기 결합돌기는 상기 이중 보온관의 길이 방향으로 연장되는 형상으로 마련되고, 상기 결합홈은 상기 이중 보온관의 길이 방향으로 연장되는 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 이중 보온관의 연결방법.
14. 제 11 항에 있어서,

    상기 스페이서는 상기 보온재와 같은 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 보온관의 연결방법.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 보온재 및 상기 스페이서는 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 보온관의 연결방법.
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 제 11 항에 있어서,

    상기 융착부재는 상기 연결 시트와 같은 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 보온관의 연결방법.

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