KR101333475B1 - 열 절연 파이프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나 이상의 내부 관, 상기 내부 관을 둘러싸고 폴리우레탄 폼을 기초로 하는 열 절연층, 상기 열 절연층을 둘러싸는 박판, 및 열가소성 플라스틱으로 이루어진 파형 외부 관을 포함하는 열 절연 파이프에 관한 것으로서, a) 상기 열 절연은 15% 이상의 파괴 연신율을 가진 부분적으로 개방형 셀 형태의 폴리우레탄 폼으로 이루어지고, b) 상기 열 절연층과 상기 박판 사이에는 적어도 상기 박판과 접착되는 연질의 플라스틱 폼으로 이루어진 탄성적으로 변형 가능한 중간층이 배치되며, c) 상기 외부 관은 5/D 내지 12/D의 깊이 및 10/D 내지 25/D의 간격을 가진 파형을 가지며, 상기 D는 파형 피크를 가로질러 측정된 외부 관의 외경인 것을 특징으로 한다.

Description

열 절연 파이프{HEAT-INSULATED PIPE}

도 1은 본 발명에 따른 파이프의 측면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 내부 관 2: 열 절연층

3: 중간층 4: 박판

5: 외부 관

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 열 절연 파이프에 관한 것이다.

유럽 특허 제EP 0 897 788 B1호에는 국부 난방 및 지역 난방 회로에서 수도관 및 하수관으로서, 그리고 수많은 다른 특수 분야에 사용하기 위한 열 절연 파이프가 공지되어 있다. 상기 파이프는 매체를 이송하도록 플라스틱, 특히 가교 폴리에틸렌(cross-linked polyethylene)으로 이루어진 내부 관, 및 상기 내부 관을 둘러싸고 폴리우레탄 폼을 기초로 하는 열 절연층, 및 파형의 플라스틱 외부 관으로 구성된다. 상기 열 절연층과 상기 외부 관 사이에는 플라스틱 박판이 제공된다.

공지된 파이프는 양호하게 휘어질 수 있고 링으로 또는 드럼 상에 권취되어 직접 설치 장소에 공급될 수 있다. 양호한 가요성으로 인해, 파이프는 설치시 문제없이 거의 모든 지형적 조건에 맞춰질 수 있다.

상표명 "Calpex"로 시판 중인 공지된 파이프의 경우, 열 절연층은 폴리우레탄 경질 폼으로 이루어지고, 상기 폴리우레탄 경질 폼은 파이프에 탁월한 열 절연 특성을 제공한다. 상기 파이프의 단점은 휨 반경이 비교적 크고 예컨대 가장 작은 파이프 타입의 경우 0.7 m로 제한된다는 것이다.

본 발명의 과제는 박판의 균열 없이 더 작은 반경으로 휘어질 수 있도록 공지된 파이프를 개선하는 것이다. 특히, 열 절연 값도 저하되지 않아야 한다. 또한, 파이프의 횡방향 강도도 저하되지 않아야 한다.

상기 과제는 청구항 1의 특징에 의해 해결된다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예는 종속 청구항에 제시된다.

본 발명의 중요한 장점은 간단한 수단에 의해, 공지된 파이프의 양호한 열 절연 특성과 약간만 차이 나는 열 절연 특성을 가진, 고 가요성 열 절연 파이프가 제공된다는 것이다. 파형의 변화된 값에 의해 본 발명에 따른 파이프는 열 절연층 또는 중간층이 공지된 파이프의 폴리우레탄 폼 층 보다 "연질" 임에도 불구하고 공지된 파이프의 횡방향 안정성에 상응하는 횡방향 안정성을 갖는다. "연질의" 중간층은 또한 그것이 박판용 쿠션층으로 사용되며, 파이프의 휨 시에 박판의 균열이 방지되는 장점을 갖는다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 도시된 실시예를 참고로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 파이프의 측면도이며, 여기서 개별 부재들은 계단형으로 도시되어 있다.

내부 관(1)은 매체의 이송을 위해 사용된다. 내부 관(1)은 바람직하게는 가교 폴리에틸렌으로 이루어진다. 상기 내부 관(1)은 그의 벽 내에 또는 그 위에 수증기의 확산 방지층을 가질 수 있다. 확산 방지층은 금속 박판 또는 적합한 플라스틱 박판일 수 있다. 도면에 도시된 단일 내부 관 대신에, 2개 이상의 내부 관이 제공될 수도 있다. 내부 관(1) 또는 내부 관들은 열 절연층(2)에 의해 둘러싸이며, 상기 열 절연층은 부분적으로 개방형 셀 폴리우레탄 폼으로 이루어진다. 사용된 폴리우레탄 폼은 선행 기술에 따른 파이프에 사용되는 폴리우레탄 폼보다 약간 더 연질이다. 열 절연층(2)은 중간층(3)에 의해 둘러싸이며, 상기 중간층은 탄성적으로 변형 가능한 폼 물질로 이루어진다. 폴리에틸렌 폼이 바람직하다. 그러나, 폴리우레탄을 기초로 하는 폼 물질도 사용될 수 있다.
바람직하게는, 열 절연층(2)의 벽 두께 대 상기 중간층(3)의 벽 두께의 비는 10 내지 2이다.

중간층(3)은 열 절연층(2) 상에 폼 테이프 형태로, 예컨대 종방향 설치 또는 와이딩에 의해 제공될 수 있다. 그러나, 압출에 의한 중간층(3)의 제공이 바람직하다.

상기 중간층(3) 위에는 확산 방지층으로 사용되는 박판(4)이 놓인다. 바람직하게는, 박판(4)은 물, 수증기 및 추진제에 대해 불투과성을 갖는다. 박판(4)은 수증기가 중간층(3) 또는 열 절연층(2) 내로 침투하는 것을 방지한다. 또한, 층들(2, 3) 내의 폼 물질의 셀 내에 있는 매체가 배출되는 것을 방지한다. 박판(4)은 확산 밀봉 플라스틱, 예컨대 EVOH로 이루어지지만, 금속, 예컨대 알루미늄, 공중합체로 코팅된 알루미늄 또는 금속 증착된 플라스틱으로도 이루어질 수 있다. 금속 함유 박판(4)의 사용은 방사선 손실의 감소에 의해 열 절연 효과가 개선된다는 장점도 갖는다.

박판(4)은 휘는 경우에 박판(4)의 균열을 방지하기 위해 적어도 인접한 층들(3 또는 5) 중 하나와 접착되어야 한다. 중간층(3)은 내부 관(1)의 반경 방향 팽창을 흡수함으로써 박판(4)의 손상을 방지해야 한다.

외부 관(5)은 링 파형 플라스틱 관이며, 바람직하게는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 이루어진다. 외부 관(5)의 제조는 유럽 특허 제EP 0 897 788호에 개시되어 있다. 공지된 외부 관과는 달리, 외부 관(5)의 파형은 높은 횡방향 강도가 얻어짐으로써 더 높은 이동 하중을 흡수할 수 있도록 형성된다.

열 절연층이 폴리우레탄 경질 폼으로 이루어지는 공지된 파이프와는 달리, 본 발명에 따른 파이프에서의 연질 폼은 그렇게 높은 횡방향 압축 강도를 갖지 않는다. 기계적 하중의 경우, 예컨대 휘는 경우 또는 힘이 반경 방향으로 작용하는 경우, 열 절연층의 벽 두께가 감소될 수 있기 때문에, 힘이 작용하는 지점에서 더 높은 열 손실이 발생할 것이다.

이러한 목적을 위해, 파형 간격은 공지된 파이프에서보다 작으며, 파형 깊이는 공지된 파이프에서보다 더 크다.

열 절연층(2)을 위해, 하기 특성을 가진 폴리우레탄 폼이 사용된다:

밀도: 45 - 65 kg/㎥

파괴 연신율: 15% 이상

압축 강도: 50 내지 100 kPa

중간층(3)은 압출에 의해 형성된 폴리에틸렌 폼으로 이루어진다.

그 특성은 하기와 같다:

밀도: 20-40 kg/㎥

파괴 연신율: > 100 %

압축 강도: 5-30 kPa

외부 관(5)은 하기의 값을 갖는다:

벽 두께: 1.0 - 2.5 mm

파형 간격: 10 - 25 mm

파형 깊이: 5 - 12 mm

외경(D): 90 내지 180 mm
외부 관(5)은 5/D 내지 12/D의 파형 깊이 및 10/D 내지 25/D의 파형 간격을 가진 파형을 가지며, 여기서 D는 파형 피크를 가로질러 측정된 외부 관(5)의 외경이다.

제시된 값들은 특정 파이프 타입에 적용된다. 특히, 외부 관(5)에 대한 값들은 파이프 타입에 따라 변할 수 있다.

본 발명에 따르면, 박판의 균열 없이 더 작은 반경으로 휘어질 수 있도록 공지된 파이프를 개선할 수 있다. 특히, 열 절연 값도 저하되지 않고, 파이프의 횡방향 강도도 저하되지 않는다.

Claims (10)

1. 하나 이상의 내부 관(1), 상기 내부 관을 둘러싸고 폴리우레탄 폼을 기초로 하는 열 절연층(2), 상기 열 절연층을 둘러싸는 박판(4), 및 열가소성 플라스틱으로 제조된 파형 외부 관(5)을 포함하는 열 절연 파이프로서,

   a) 열 절연은 15% 이상의 파괴 연신율을 가진 부분적으로 개방형 셀 형태의 폴리우레탄 폼으로 이루어지고,

   b) 상기 열 절연층(2)과 상기 박판(4) 사이에는 적어도 상기 박판(4)과 접착되는 연질의 플라스틱 폼으로 이루어진 탄성적으로 변형 가능한 중간층(3)이 배치되며,

   c) 상기 외부 관(5)은 5/D 내지 12/D의 파형 깊이 및 10/D 내지 25/D의 파형 간격을 가진 파형을 가지며, 여기서 상기 D는 파형 피크를 가로질러 측정된 외부 관(5)의 외경인 것인 열 절연 파이프.
2. 제1항에 있어서, 상기 중간층(3)은 폴리에틸렌 폼으로 이루어지는 것인 열 절연 파이프.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 중간층(3)은 압출된 층인 것인 열 절연 파이프.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 중간층(3)은 내부 관(1)의 길이를 따라 놓이거나 상기 내부 관(1) 둘레에 나선형으로 권취된 폼 테이프로 이루어지는 것인 열 절연 파이프.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열 절연층(2)의 벽 두께 대 상기 중간층(3)의 벽 두께의 비는 10 내지 2인 것인 열 절연 파이프.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내부 관(1) 또는 내부 관들은 가교 폴리에틸렌(cross-linked polyethylene)으로 이루어지는 것인 열 절연 파이프.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 외부 관(5)은 고밀도 폴리에틸렌으로 이루어지는 것인 열 절연 파이프.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 박판(4)은 물, 수증기 및 추진제에 대해 불투과성을 갖는 것인 열 절연 파이프.
9. 제8항에 있어서, 상기 박판(4)은 적어도 일면에 공중합체 코팅을 갖는 알루미늄 박판인 것인 열 절연 파이프.
10. 제8항에 있어서, 상기 박판(4)은 금속 증착된 코팅을 갖는 플라스틱 박판인 것인 열 절연 파이프.

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