KR101221549B1 - 맥동 댐퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 맥동 댐퍼에 관한 것으로서, 토출단의 배관에 연결되는 파이프의 밴딩에 의해 형성되어, 배관에 의해 이송되는 액체의 맥동 흡수를 위한 볼륨을 제공하는 밴딩부를 포함하는 맥동 댐퍼가 제공된다.
본 발명에 따르면, 파이프를 코일 형태 등으로 밴딩함으로써 외관 부피를 줄이면서도 맥동 흡수를 위한 볼륨 확보를 증대시키고, 외부 열을 효율적으로 이용할 수 있으며, 이로 인해 왕복동식 펌프 토출단에서 발생하는 액체 맥동의 저감 효율을 높임과 아울러 공간 활용도를 증대시키고, 파이프의 밴딩을 이용함으로써 설치에 소요되는 비용과 노력을 줄일 수 있다.

Description

맥동 댐퍼{PULSATION DAMPER}

본 발명은 맥동 댐퍼에 관한 것으로서, 파이프를 밴딩하여 동일한 공간에 보다 많은 볼륨과 외부 열을 이용하여 액체의 맥동을 저감시키도록 구성된 맥동 댐퍼에 관한 것이다.

일반적으로, 액화천연가스(Liquified Natural Gas, 이하, 'LNG'라 함)는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 -162℃의 초저온 상태로 냉각해서 그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체로서, 천연가스의 원거리 수송에 널리 사용되고 있다.

이와 같은 LNG는 배관을 통해서 이송되기 위하여 극저온에서 사용이 가능한 펌프의 펌핑력을 이용하게 되는데, 이러한 펌프 중의 하나로서 왕복동식 펌프가 사용될 수 있다.

종래의 왕복동식 펌프는 플런저(plunger)나 다이아프램(diaphragm)이 왕복 운동하는데 따라 액체를 흡입 및 토출하는 방식의 펌프로서, 그 중에서도 단동단 피스톤(1단)과 같이 흡입 유량이나 토출 유량의 변화가 격심하면, 흡입 관로나 토출 관로에서 액체의 단속 흐름에 의해 큰 압력의 변화가 생겨서 관로 내에 수격 현상이나 진동 소음이 발생하고, 이로 인해 기계와 배관의 수명 단축 등과 같은 여러 가지 문제의 원인을 제공한다.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여, LNG 뿐만 아니라, LN2 등의 이송에 사용되는 배관에서 이러한 압력 변동을 흡수하기 위해서 어큐뮬레이터(accumulator)가 설치된다. 어큐뮬레이터는 일반적으로 액체의 압력 변동, 즉 맥동을 흡수하기 위하여 상부에 에어나 가스가 채워져 있다.

그러나, 종래의 어큐뮬레이터는 맥동을 흡수하기 위하여 외관의 부피가 늘어나기 때문에 공간 활용도를 저하시키고, 맥동 흡수 효율을 높이는데 한계를 가지며, 배관 상에 별도로 부가되는 장치로 인해 설치에 소요되는 비용과 노력을 증가시키는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 외관 부피를 줄일 수 있으면서도 맥동 흡수를 위한 부피를 많이 확보할 수 있고, 이로 인해 맥동 흡수 효율을 높임과 아울러 공간 활용도를 증대시킬 수 있으며, 설치에 소요되는 비용과 노력을 줄일 수 있도록 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 상온에서 기화되는 액체에 사용되는 왕복동식 펌프의 토출단에 설치되는 맥동 댐퍼에 있어서, 상기 토출단의 배관에 연결되는 파이프의 밴딩에 의해 형성되며, 상기 배관에 의해 이송되는 액체의 맥동 흡수를 위한 볼륨을 제공하는 밴딩부와 상기 밴딩부를 지지하는 서포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥동 댐퍼가 제공된다.

상기 밴딩부는 코일 형태로 밴딩되는 것을 특징으로 한다.

상기 서포트는 지면에 설치되는 베이스와, 상기 베이스로부터 수직되게 마련되며, 상기 밴딩부의 코일 중심부에 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부로부터 반경 방향으로 다수로 연장되며, 끝단이 상기 밴딩부의 내측을 지지하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 서포트는 상기 밴딩부의 파이프 외주면에 끼워져서 상기 지지부에 양단이 고정되는 U 볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 밴딩부를 감싸며, 상기 베이스에 결합되고, 상기 서포트의 삽입부 상부가 통과하기 위한 슬릿이 상단에 형성되고, 하부에 연결단의 노출을 위한 개구가 형성되는 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상온에서 기화되는 액체에 사용되는 왕복동식 펌프의 토출단에 설치되는 맥동 댐퍼에 있어서, 상기 토출단의 배관에 의해 연결되는 파이프의 밴딩에 의해 형성되는 밴딩부를 포함하고, 상기 밴딩부가 상온에서 기화되는 액체의 열 특성에 의해 발생되는 기체가 존재하는 영역을 확보하도록 함과 아울러, 상기 액체의 맥동 흡수를 위한 볼륨을 제공하는 것을 특징으로 하는 맥동 댐퍼가 제공된다.

본 발명에 따르면, 파이프를 코일 형태 등으로 밴딩함으로써 외관 부피를 줄이면서도 맥동 흡수를 위한 볼륨 확보를 증대시키고, 외부 열을 효율적으로 이용할 수 있으며, 이로 인해 왕복동식 펌프 토출단에서 발생하는 액체 맥동의 저감 효율을 높임과 아울러 공간 활용도를 증대시키고, 파이프의 밴딩을 이용함으로써 설치에 소요되는 비용과 노력을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 맥동 댐퍼를 도시한 정단면도,
도 2는 본 발명에 따른 맥동 댐퍼를 도시한 평단면도,
도 3은 본 발명에 따른 맥동 댐퍼의 서포트를 도시한 정단면도,
도 4는 본 발명에 따른 맥동 댐퍼의 서포트를 도시한 평단면도,
도 5는 본 발명에 따른 맥동 댐퍼의 커버를 도시한 정단면도,
도 6은 본 발명에 따른 맥동 댐퍼의 커버를 도시한 평단면도, 그리고,
도 7은 본 발명에 따른 맥동 댐퍼의 작용을 설명하기 위한 구성도이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 맥동 댐퍼를 도시한 정단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 맥동 댐퍼를 도시한 평단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 맥동 댐퍼(100)는 LNG, LN2와 같이 상온에서 기화되는 액체에 사용되는 왕복동식 펌프의 토출단에 설치되는 것으로서, 토출단의 배관에 의해 연결되는 파이프(111)의 밴딩에 의해 형성되는 밴딩부(110)를 포함할 수 있으며, 나아가서, 밴딩부(110)를 지지하기 위한 지지부(support; 123)를 더 포함할 수 있다.

밴딩부(110)는 배관에 의해 이송되는 액체의 맥동 흡수를 위한 볼륨을 제공할 수 있는데, 상온에서 기화되는 액체, 예컨대 LNG 또는 LN2의 열 특성에 의해 발생되는 기체가 존재하는 영역을 확보하도록 하며, 이로 인해 액체의 맥동을 줄이도록 한다. 여기서, 밴딩부(110)를 이루는 파이프(111)는 극저온 액체인 LNG 또는 LN2 등의 액체가 이동하기 위한 경로를 제공하도록 저온에 충분히 견디기 위한 재질로 이루어질 수 있다.

밴딩부(110)는 다양한 형태의 밴딩 구조를 가질 수 있으며, 본 실시예에서처럼 맥동 흡수를 위한 볼륨을 확대시키면서도 콤팩트한 구조를 가지도록 파이프(111)가 코일(coil) 형태로 밴딩될 수 있다. 여기서, 파이프(111)는 일례로 상단이 차단되며, 하단이 액체의 유입 또는 유출을 위하여 배관과의 연결을 위한 연결단(112)이 마련될 수 있다. 또한, 연결단(112)은 배관으로부터 분기되는 분기라인을 통해서 배관과 연결될 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 서포트(120)는 극저온에 견디기 위한 재질로 이루어질 수 있고, 액체의 맥동에 의해 움직이는 밴딩부(110)를 지지하기 위한 것으로서, 일례로, 지면에 설치되는 베이스(121)와, 베이스(121)로부터 수직되게 마련되는 삽입부(122)와, 삽입부(122)에 반경 방향으로 다수로 연장되는 지지부(123)를 포함할 수 있다. 여기서, 베이스(121)는 밴딩부(110)의 하부에 위치하여 지면에 설치되기 위한 면적을 가진다. 또한, 삽입부(122)는 밴딩부(110)의 코일 중심부에 삽입됨으로써 둘레에 밴딩부(110)가 이격되도록 위치하게 된다. 그리고, 지지부(123)는 삽입부(122) 둘레를 따라 다수, 예컨대 4개가 마련됨으로써 끝단이 밴딩부(110)의 내측을 각각 지지하도록 한다.

서포트(120)는 지지부(123)가 다양한 방식에 의해 밴딩부(110)의 파이프(111)에 결합될 수 있으며, 본 실시예에서처럼 밴딩부(110)의 파이프(111) 외주면에 끼워져서 지지부(123)의 양단이 고정되는 U 볼트(124; 도 1에 도시)를 더 포함할 수 있다. 여기서, U 볼트(124)는 맥동에 의해 발생되는 밴딩부(110)의 진동을 감소시키도록 고정시키는데, 다수로 이루어질 수 있고, 너트(미도시)에 의해 지지부(123)에 고정될 수 있다. 또한, 지지부(123)는 U 볼트(124)의 양단이 삽입되기 위한 삽입홀(미도시)이 형성될 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 맥동 댐퍼(100)는 밴딩부(110)를 감싸며, 베이스(121) 상에 결합되는 커버(130)를 더 포함할 수 있다.

커버(130)는 서포트(120)의 삽입부(122) 상부가 통과하기 위한 슬릿(131)이 상단에 형성되고, 하부에 연결단(112)의 노출을 위한 개구(132)가 형성될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 맥동 댐퍼의 작용을 설명하기로 한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 맥동 댐퍼(100)는 왕복동식 펌프(10)의 토출단을 이루는 배관(20)에 설치되어, 배관(20)을 통해 이송되는 액체, 예컨대 LNG, LN2의 맥동을 흡수하는데, 이를 위해 배관(20)에 연결되어 액체가 유입 내지 유출되는 파이프(111)를 코일 형태로 밴딩함으로써 액체가 상온에서 기체로 변화되는 열 특성을 이용하고, 밴딩부(110)에 의해 공기와의 접촉면적을 확대시킴으로써 맥동 흡수를 필요로 하는 볼륨을 증가하게 된다.

따라서, 배관(20) 내의 유동이 변하게 되더라도, 밴딩부(110)가 액체의 맥동을 흡수함으로써, 맥동 댐퍼(100) 후단측 액체의 맥동파형(출력파형)이 맥동 댐퍼(100) 전단측 액체의 맥동파형(토출파형)에 비하여 진폭의 감소를 보이며, 왕복동식 펌프(10)의 토출 유량이 거의 일정하도록 한다.

또한, 파이프(111)의 밴딩을 이용함으로써 추가적인 부가 장치를 필요로 하지 않으며, 설치에 따른 비용과 노력을 줄이면서도 왕복동식 펌프(10)의 토출단에서 발생되는 액체의 맥동을 대폭 줄일 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

10 : 왕복동식 펌프 20 : 배관
110 : 밴딩부 111 : 파이프
112 : 연결단 120 : 서포트
121 : 베이스 122 : 삽입부
123 : 지지부 124 : U 볼트
130 : 커버 131 : 슬릿
132 : 개구

Claims (7)

1. 상온에서 기화되는 액체에 사용되는 왕복동식 펌프의 토출단에 설치되는 맥동 댐퍼에 있어서,
   상기 토출단의 배관에 연결되는 파이프의 밴딩에 의해 형성되어, 상기 배관에 의해 이송되는 액체의 맥동 흡수를 위한 볼륨을 제공하는 밴딩부를 포함하되,
   상기 밴딩부는, 맥동 흡수를 위한 볼륨을 확대시키면서도 콤팩트한 구조로 형성되도록 파이프가 코일 형태로 밴딩되고 파이프의 상단이 차단되며 하단이 액체의 유입 또는 유출을 위하여 배관과의 연결을 위한 연결단이 마련되며 상기 연결단은 상기 배관으로부터 분기되는 분기라인을 통해서 상기 배관과 연결될 수 있도록 구성되며,
   상기 밴딩부를 지지하는 서포트는 지면에 설치되는 베이스, 상기 베이스로부터 수직되게 마련되며 상기 밴딩부의 코일 중심부에 삽입되는 삽입부, 및 상기 삽입부로부터 반경 방향으로 다수로 연장되며 끝단이 상기 밴딩부의 내측을 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 지지부는 삽입부 둘레를 따라 마련되어 끝단이 상기 밴딩부의 내측을 지지하도록 구성되며, 상기 서포트는 상기 밴딩부의 파이프 외주면에 끼워져서 상기 지지부에 양단이 고정되는 U 볼트를 포함하고,
   커버는, 상기 밴딩부를 감싸며, 상기 베이스에 결합되고, 상기 서포트의 삽입부 상부가 통과하기 위한 슬릿이 상단에 형성되고, 하부에 연결단의 노출을 위한 개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 맥동 댐퍼.
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