KR101549054B1 - 반사형 금속 단열재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다층 구조로 적층되는 박판층의 일부가 열화 또는 외부의 충격에 의해 건전성이 상실되더라도 나머지 박판층의 건전성은 독립적으로 유지될 수 있는 구조적인 안전성을 구비함과 아울러 제작 및 설치가 용이한 반사형 금속 단열재를 제공함에 그 목적이 있다.
이를 구현하기 위한 본 발명의 반사형 금속 단열재(100)는, 박판층(130)이 다층으로 적층되어 모듈 단위로 구성된 복수의 박판모듈(100a,100b); 상기 복수의 박판모듈(100a,100b)이 수납되는 공간이 내부에 마련된 단열재 몸체(110); 및 상기 복수의 박판모듈(100a,100b) 사이에 구비되어, 인접하게 배치되는 박판모듈(100a,100b)의 건전성이 독립적으로 유지되도록 지지하며, 상기 단열재 몸체(110)의 내벽에 고정되는 차단부재(120)를 포함하여 구성된다.

Description

반사형 금속 단열재{Reflective Metal Insulation}
본 발명은 박판을 다층으로 적층하여 구성되는 반사형 금속 단열재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다층으로 적층된 박판층이 열화 또는 외부의 충격에도 금속 단열재 구조의 건전성을 유지할 수 있도록 함으로써 단열 성능의 저하를 방지하여 열손실을 최소화할 수 있는 반사형 금속 단열재에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 단열재는 보온을 하거나 열전달을 차단할 목적으로 사용되는 재료로서, 일반적으로 스티로폼, 우레탄폼, 유리섬유, 석면, 발포 플라스틱 등의 소재가 사용되고 있다.
한편, 원자력 발전소의 원자로와 그 주변에 설치되는 증기발생기, 가압기, 순환펌프, 배관 및 배관부속기기에는 열의 손실을 억제하여 격납용기의 냉각을 위한 열부하를 최소화하고, 원자로의 노심이 용융되는 중대사고 발생 시 원자로용기 외벽냉각을 위해 냉각 유체의 흐름을 원활하게 할 수 있는 단열재가 요구된다.
특히, 냉각재 상실사고 시 발생하는 이물질로 인해 재순환 집수조 여과기가 막히거나 여과기를 통과한 이물질이 노심의 안정성을 저해하는 문제를 해결하기 위하여, 상기 원자로를 비롯한 원자로냉각계통에는 수두손실이 적고 열전도도가 낮은 금속 단열재를 사용하고 있다. 금속 단열재는 기타 재질의 단열재와는 달리 여러겹의 매끈한 스테인리스강 박판을 사용함으로써, 박판 사이에 공기유동이 정체함에 따른 대류 열손실 저감, 박판간 열 접촉을 최소화함에 따른 전도 열손실 저감, 낮은 방사율을 갖는 매끈한 호일 표면 반사로 인한 복사 열손실 저감으로 단열이 이루어진다.
이와 같은 금속 단열재와 관련된 선행기술로, 도 1은 대한민국 등록실용신안 제20-0368117호에 개시된 알루미늄 박판을 이용한 단열재, 도 2는 대한민국 등록실용신안 제20-0183226호에 개시된 적층형 단열재를 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 단열재는, 알루미늄 박판(11,13)에 일정간격으로 엠보싱(12,14)(Embossing)을 가공하여 정방향 또는 반대방향으로 다단 적층시키고, 상기 알루미늄 박판(11,13)의 양측단에는 버링(15)을 형성하여 알루미늄 박판(11,13)이 일정 간격으로 적층되어 고정된 구조로 이루어져 있다.
도 2에 도시된 단열재는, 이면에 제1크기의 엠보싱(21)이 다수개 형성된 제1박판(20)과, 이면에 상기 제1크기와 다른 제2크기의 엠보싱(31)이 다수개 형성된 제2박판(30)을 다단 적층시켜, 제1박판(20)과 제2박판(30) 사이에 단열층을 형성하는 이격공간(S)이 마련되도록 구성하고, 제1박판(20)과 제2박판(30)에는 강도 보강을 위하여 길이방향으로 그루브(40)가 형성된 구조로 이루어져 있다.
또한, 상기 선행기술과 유사한 구조로서, 미국특허 제5,958,603호, 미국특허 제4,251,598호에는 다층의 금속 박판을 적층시키고, 금속 박판에 엠보싱 또는 격자형상의 리브를 돌출 형성하여 적층되는 금속 박판 사이에 밀폐된 이격공간이 마련되도록 구성하여, 대류에 의한 열전달을 차단시킨 단열재가 개시되어 있다.
도 3은 종래 다층으로 적층된 금속 단열재가 열화 또는 외부의 충격에 의해 무너져 처지는 경우의 문제점을 설명하기 위한 단면도이다.
일반적으로 종래의 단열재는 단열재 몸체(50)의 내부에 박판(60a,60b)을 다층으로 적층한 구조로 이루어지는데, 원자력 발전소의 원자로나 그 주변기기와 같은 고온의 환경에서는, 원자력 발전소의 수명기간 동안 열사이클에 의해 박판(60a,60b)이 열화되어 도 3에서 점선으로 나타낸 바와 같이 수평부분이 처지게 되고, 실선 화살표로 나타낸 바와 같이 다층구조가 무너질 수 있으며, 기기정비 및 점검 시에 현장 작업자의 부주의로 단열재 몸체(50)에 외부의 충격이 가해질 경우 그 내부에 수납된 박판의 다층구조가 무너져 파손됨으로써 건전성이 상실될 수 있다.
이와 같이 박판의 다층구조가 무너져 건전성이 상실되는 경우에는, 박판 간에 공기층의 두께가 불균일하게 되고, 박판 간의 접촉 면적이 증대되어 박판 간에 전도에 의한 열손실이 발생하게 되고, 박판이 무너지면서 찢겨져 파손되는 경우에는 박판의 외부측과 더 넓어진 공기층에서 공기의 순환이 이루어져 대류에 의한 열손실이 발생하게 되므로 설계된 단열성능이 저하되어 발전출력효율에 악영향을 미치게 되는 폐단이 있다.
또한, 종래기술에 따른 단열재는, 다단으로 적층되는 박판 간의 접촉 면적이 크기 때문에 전도에 의한 열손실이 많아 단열 효율 저감의 원인으로 작용하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다층 구조로 적층되는 박판층의 일부가 열화 또는 외부의 충격에 의해 건전성이 상실되더라도 나머지 박판층의 건전성은 독립적으로 유지될 수 있는 구조적인 안전성을 구비함과 아울러 제작 및 설치가 용이한 반사형 금속 단열재를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 전도와 대류 및 복사에 의한 열전달을 효과적으로 차단함으로써 단열성능을 향상시켜 열손실을 최소화할 수 있는 반사형 금속 단열재를 제공하는데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 반사형 금속 단열재(100)는, 박판층(130)이 다층으로 적층되어 모듈 단위로 구성된 복수의 박판모듈(100a,100b); 상기 복수의 박판모듈(100a,100b)이 수납되는 공간이 내부에 마련된 단열재 몸체(110); 및 상기 복수의 박판모듈(100a,100b) 사이에 구비되어, 인접하게 배치되는 박판모듈(100a,100b)의 건전성이 독립적으로 유지되도록 지지하며, 상기 단열재 몸체(110)의 내벽에 고정되는 차단부재(120)를 포함하여 구성된다.
상기 박판모듈(100a,100b)은, 상기 단열재 몸체(110)의 내부 일측 공간에 다층으로 적층되는 박판층으로 이루어진 제1박판모듈(100a)과, 상기 단열재 몸체(110)의 내부 타측 공간에 다층으로 적층되는 박판층으로 이루어진 제2박판모듈(100b)로 이루어지고, 상기 차단부재(120)는 상기 단열재 몸체(110)의 내부 공간을 양측으로 분할하며 상기 제1박판모듈(100a)과 상기 제2박판모듈(100b) 사이에 구비된 것으로 구성될 수 있다.
상기 차단부재(120)는 일체의 판 형태로 이루어진 차단판으로 구성될 수 있다.
상기 박판층(130)은, 평면부와, 상기 평면부를 기준으로 단방향으로 돌출 형성되거나 양방향으로 대칭되도록 돌출 형성된 엠보싱으로 이루어져, 인접하게 적층되는 박판층의 평면부 사이에 이격된 공간이 마련되도록 구성될 수 있다.
상기 인접하게 적층되는 박판층은, 일측에 배치되는 박판층에 형성된 엠보싱의 돌출된 단부면과 타측에 배치되는 박판층의 평면부가 서로 접하도록 배치될 수 있다.
상기 일측에 형성되는 박판층에 형성된 엠보싱의 돌출된 단부면에는, 상기 타측에 배치되는 박판층의 평면부와 점접촉되는 돌기가 형성될 수 있다.
상기 인접하게 적층되는 박판층은, 일측에 배치되는 박판층에 형성된 제1엠보싱의 돌출된 단부면과, 타측에 배치되는 박판층에 상기 제1엠보싱과 반대방향으로 돌출 형성된 제2엠보싱의 돌출된 단부면이 서로 접하도록 배치되고, 상기 인접하게 적층되는 박판층의 가장자리는 점용접에 의해 결합될 수 있다.
상기 제2엠보싱의 돌출된 단부면에는, 상기 제1엠보싱의 돌출된 단부면과 점접촉되는 돌기가 형성될 수 있다.
상기 일측에 배치되는 박판층의 평면부에는 상기 타측에 배치되는 박판층의 평면부와 점접촉되는 돌기가 형성될 수 있다.
상기 차단부재(120)는 상기 단열재 몸체(110)의 내벽에 점용접 또는 볼트에 의해 체결되거나, 점용접 및 볼트에 의해 체결될 수 있다.
본 발명에 따른 반사형 금속 단열재에 의하면, 단열재 몸체의 내부에 수납되는 복수의 박판모듈 사이에 차단부재를 설치함으로써, 차단부재의 상측에 위치하는 박판층이 열화 또는 외부의 충격에 의해 건전성이 상실되더라도 차단부재의 하측에 위치하는 박판층의 건전성은 유지될 수 있도록 하여 단열성능을 유지하고 열손실을 최소화할 수 있다.
또한 차단부재가 다층 박판층들 간의 대류이동을 억제하여 열손실을 최소화할 수 있고, 외부의 충격으로 차단부재의 상층이 무너져도 하층의 건전성을 유지하여 대류 억제 효과를 유지할 수 있다.
또한 인접하게 적층되는 박판층 간의 연결부가 돌기에 의해 점접촉되도록 구성함으로써 박판층 간의 접촉 면적을 줄여 전도에 의한 열손실을 최소화할 수 있다.
또한 다층으로 적층된 박판층을 모듈 단위로 제작하고, 박판모듈을 단열재 몸체의 내부에 차단부재를 사이에 두고 그 양측에 수납함으로써 반사형 금속 단열재의 제작이 용이하고, 단열이 요구되는 장소에 필요한 개수의 반사형 금속 단열재를 적층시켜 설치함으로써 설치 작업을 간편하게 수행할 수 있다.
도 1은 대한민국 등록실용신안 제20-0368117호에 개시된 알루미늄 박판을 이용한 단열재를 나타낸 단면도,
도 2는 대한민국 등록실용신안 제20-20-0183226호에 개시된 적층형 단열재를 나타낸 단면도,
도 3은 종래 다층으로 적층된 금속 단열재가 열화 또는 외부의 충격에 의해 무너져 처지는 경우의 문제점을 설명하기 위한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 반사형 금속 단열재의 적층 구조를 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 반사형 금속 단열재의 일부가 열화 또는 외부의 충격에 의해 파손되어 건전성이 상실되는 경우에 나머지 부분의 건전성이 유지되는 작용을 설명하기 위한 단면도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 차단부재가 단열재 몸체의 내부에 장착된 모습을 나타낸 부분 절개 사시도,
도 7 내지 도 12은 본 발명에 따른 다층 박판층의 다양한 실시예들을 보여주는 (a) 사시도 및 (b) 단면도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 반사형 금속 단열재(100)는, 박판층(130;130a,130b)이 다층으로 적층되어 모듈 단위로 구성된 복수의 박판모듈(100a,100b)과, 상기 복수의 박판모듈(100a,100b)이 수납되는 공간이 내부에 마련된 단열재 몸체(110), 및 상기 복수의 박판모듈(100a,100b) 사이에 구비되어 인접하게 배치되는 박판모듈(100a,100b)의 건정성이 독립적으로 유지되도록 지지하며 상기 단열재 몸체(110)의 내벽에 용접 및 볼트와 너트에 의해 체결 고정되는 차단부재(120)를 포함하여 구성된다.
상기 박판층(130)은 열원으로부터 발생된 복사열의 반사율이 높고, 박판층(130)에 흡수되는 복사열의 방사율이 낮으며, 강도가 우수한 소재로 구성됨이 바람직하다. 이를 위한 구성으로, 상기 박판층(130)은 스테인리스강(SUS) 재질로 구성되고, 0.03mm~0.1mm의 두께로 구성될 수 있다.
상기 박판층(130)에는 수평면을 기준으로 단방향(일방향) 또는 양방향으로 돌출된 엠보싱이 가공되어, 인접하게 적층되는 박판층(130a,130b) 사이는 서로 이격되어 그 내부에 공기층(S)이 형성된다.
상기 박판층(130)은, 원자로 등의 열원에서 발생된 열이 전도와 대류 및 복사에 의해 전달되어 손실되는 것을 효과적으로 차단함과 아울러 구조적 안정성을 유지할 수 있도록 일정한 형태로 제작된 후 상호 적층되어 모듈 단위로 구성된다.
본 실시예에서는, 도 4에 도시된 바와 같이 단열재 몸체(110)의 내부가 차단부재(120)에 의해 2개의 영역으로 분할되고, 차단부재(120)의 상측 영역에는 제1박판모듈(100a)이 수납되고, 차단부재(120)의 하측 영역에는 제2박판모듈(100b)이 수납되도록 구성되어 있다. 그러나, 단열재 몸체(110) 내에 설치되는 차단부재(120)와 박판모듈의 수는 이에 제한되지 않으며, 단열재 몸체(110)의 내부에 차단부재(120)를 2개 이상 일정 간격으로 설치하고, 차단부재(120)의 양측 영역에 박판모듈을 각각 수납하여 구성할 수 있다.
상기 단열재 몸체(110)는 내부에 수납되는 박판모듈(110a,110b)이 그 형태를 유지하도록 지지하는 케이스의 기능을 하는 것으로, 그 재질은 스테인리스강 등의 금속 소재로 구성되거나, 기타 내열성을 갖는 소재로 구성될 수 있다.
상기 차단부재(120)는 그 양측 공간에 수납되는 박판모듈(110a,110b)의 건정성이 독립적으로 유지되도록 지지하는 기능을 하는 것으로, 스테인리스강 재질로 구성될 수 있으며, 단열재 몸체(110)의 내벽에 차단부재(120)의 테두리부가 점용접 또는 볼트에 의해 체결되거나, 점용접과 볼트에 의한 체결을 혼용하여 차단부재(120)의 양측 공간 간의 공기흐름을 최대한 억제하도록 한다.
이와 같이 단열재 몸체(110)의 내부에 차단부재(120)을 설치하고, 차단부재(120)에 의해 그 양측으로 분할된 공간에 제1박판모듈(100a)과 제2박판모듈(100b)을 각각 삽입하여 수납함으로써, 예컨대 도 5에 도시된 바와 같이 차단부재(120)의 상측 공간에 수납되는 제1박판모듈(100a)의 박판층(130;130a,130b)이 열화에 의해 수평부분이 처지게 되어, 실선 화살표로 나타낸 바와 같이 다층구조가 무너지거나, 기기정비 및 점검 시에 현장 작업자의 부주의로 단열재 몸체(110)에 외부의 충격이 가해져 건전성이 상실되는 경우에도 차단부재(120)의 하측 공간에 수납되는 제2박판모듈(100b)은 차단부재(120)에 의해 지지되어 건전성이 그대로 유지될 수 있게 된다. 따라서, 반사형 금속 단열재(100)의 기본적인 단열성능을 유지하고 열손실을 최소화할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 차단부재(120)는 일체의 판 형태로 이루어진 차단판을 채용할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 차단부재(120)의 상측 공간과 하측 공간이 차단부재(120)에 의해 가로막혀 공기의 흐름이 차단되므로, 도 5에 도시된 바와 같이 차단부재(120)의 상측 공간과 하측 공간에서는 대류 현상이 독립적으로 이루어지게 된다. 따라서 차단부재(120)의 상측 공간에 수납되는 박판층(130)이 열화 또는 외부의 충격에 의해 건전성이 상실되어 무너진 공기층의 공간과 그 외부측을 통한 대류현상이 발생하더라도, 도 3의 종래기술에서 설명한 바와 같은 전체 영역에 걸친 대류에 의한 열손실이 발생하지 않으며, 차단부재(120)의 하측 공간은 건전성을 그대로 유지하여 대류에 의한 열손실을 최소화할 수 있게 된다.
이하, 도 7 내지 도 12를 참조하여, 박판층(130)의 적층 구조에 대한 다양한 실시예들을 설명한다.
도 7을 참조하면, 제1실시예에 따른 박판층(130-1)은, 다수의 제1박판층(130a-1)과 제2박판층(130b-1)이 교대로 적층된 구조로 이루어진다.
상기 제1박판층(130a-1)은, 제1평면부(131-1)와, 제1평면부(131-1)에서 일정 간격을 두고 하방향으로 돌출 형성된 복수의 제1엠보싱(132-1)으로 구성된다.
상기 제2박판층(130b-1)은, 제2평면부(133-1)와, 제2평면부(133-1)에서 일정 간격을 두고 하방향으로 돌출 형성된 복수의 제2엠보싱(134-1)으로 구성된다.
상기 제1엠보싱(132-1)과 제2엠보싱(134-1)은 평면상에서 볼 때 서로 중첩되지 않는 위치에 형성되어, 제1엠보싱(132-1)의 돌출된 단부면은 제2평면부(133-1)에 접하고, 제2엠보싱(134-1)의 돌출된 단부면은 제1평면부(131-1)에 접하게 된다.
상기 제1엠보싱(132-1)과 제2엠보싱(134-1)의 내부에는 제1공기층(S1)이 형성되고, 제1평면부(131-1)와 제2평면부(133-1) 사이의 이격된 공간에는 제2공기층(S2)이 형성된다.
상기 제1공기층(S1)과 제2공기층(S2)은, 각각 밀폐된 상태에서 서로 격리되어 다수로 겹겹이 구비되고, 상기 제1공기층(S1)과 제2공기층(S2)의 두께는 대류 현상이 발생 가능한 공기층의 임계 두께(4cm~5cm)보다 얇은 두께가 되도록 구성함으로써, 상기 제1공기층(S1)과 제2공기층(S2)에서 공기흐름이 정체됨에 따라 대류의 발생이 억제되어 대류에 의한 열손실이 최소화되도록 구성되어 있다.
상기 공기층의 두께는 이하의 실시예들에서도 동일하게 적용된다.
도 8을 참조하면, 제2실시예에 따른 박판층(130-2)은, 다수의 제1박판층(130a-2)과 제2박판층(130b-2)이 교대로 적층된 구조로 이루어진다.
상기 제1박판층(130a-2)은, 제1평면부(131-2)와, 제1평면부(131-2)에서 일정 간격을 두고 상방향으로 돌출 형성된 복수의 제1엠보싱(132-2)으로 구성된다.
상기 제2박판층(130b-2)은, 제2평면부(133-2)와, 제2평면부(133-2)에서 일정 간격을 두고 하방향으로 돌출 형성된 복수의 제2엠보싱(134-2)으로 구성된다.
상기 제1엠보싱(132-2)과 제2엠보싱(134-2)은 평면상에서 볼 때 서로 중첩되는 위치에 형성되어, 제1엠보싱(132-2)의 돌출된 단부면은 제2엠보싱(134-2)의 돌출된 단부면에 접하게 된다.
상기 제1엠보싱(132-2)과 제2엠보싱(134-2)의 내부에는 제1공기층(S1)이 형성되고, 제1평면부(131-2)와 제2평면부(133-2) 사이의 이격된 공간에는 제2공기층(S2)이 형성된다.
상기 제1공기층(S)의 공기 포켓이 그 위치를 유지할 수 있도록 제1평면부(131-2)와 제2평면부(133-2)의 가장자리는 점용접(W)으로 결합할 수 있다.
도 9를 참조하면, 제3실시예에 따른 박판층(130-3)은, 다수의 제1박판층(130a-3)과 제2박판층(130b-3)이 교대로 적층된 구조로 이루어진다.
상기 제1박판층(130a-3)은, 제1평면부(131-3)와, 제1평면부(131-3)에서 일정 간격을 두고 하방향으로 돌출 형성된 복수의 제1엠보싱(132-3)으로 구성되고, 상기 제1엠보싱(132-3)의 단부면에는 돌기(132a)가 형성된다.
상기 제2박판층(130b-3)은, 제2평면부(133-3)와, 제2평면부(133-3)에서 일정 간격을 두고 하방향으로 돌출 형성된 복수의 제2엠보싱(134-3)으로 구성되고, 상기 제2엠보싱(134-3)의 돌출된 단부면에는 돌기(134a)가 형성된다.
상기 제1엠보싱(132-3)과 제2엠보싱(134-3)은 평면상에서 볼 때 서로 중첩되지 않는 위치에 형성되어, 제1엠보싱(132-3)의 돌출된 단부면에 형성된 돌기(132a)는 제2평면부(133-3)에 점접촉하고, 제2엠보싱(134-3)의 돌출된 단부면에 형성된 돌기(134a)는 제1평면부(131-3)에 점접촉하게 된다. 따라서, 제1박판층(130a-3)과 제2박판층(130b-3)은 점접촉에 의해 서로 연결되므로 접촉 면적을 줄여 전도에 의한 열손실을 최소화할 수 있다.
상기 제1엠보싱(132-3)과 제2엠보싱(134-3)의 내부에는 제1공기층(S1)이 형성되고, 제1평면부(131-3)와 제2평면부(133-3) 사이의 이격된 공간에는 제2공기층(S2)이 형성된다.
도 10을 참조하면, 제4실시예에 따른 박판층(130-4)은, 다수의 제1박판층(130a-4)과 제2박판층(130b-4)이 교대로 적층된 구조로 이루어진다.
상기 제1박판층(130a-4)은, 제1평면부(131-4)와, 제1평면부(131-4)에서 일정 간격을 두고 상방향으로 돌출 형성된 복수의 제1엠보싱(132-4)으로 구성되고, 상기 제1평면부(131-4)에는 제1엠보싱(132-4)이 형성되지 않은 위치에 하방향으로 돌출된 돌기(131a)가 형성된다.
상기 제2박판층(130b-4)은, 제2평면부(133-4)와, 제2평면부(133-4)에서 일정 간격을 두고 하방향으로 돌출 형성된 복수의 제2엠보싱(134-4)으로 구성되고, 상기 제2엠보싱(134-4)의 돌출된 단부면에는 하방향으로 돌출된 돌기(134a)가 형성된다.
상기 제1엠보싱(132-4)과 제2엠보싱(134-4)은 평면상에서 볼 때 서로 중첩되는 위치에 형성되고, 제1평면부(131-4)에 형성된 돌기(131a)는 제2평면부(133-4)에 점접촉되고, 제2엠보싱(134-4)의 단부면에 형성된 돌기(134a)는 제1엠보싱(132-4)의 단부면에 접접촉된다.
상기 제1엠보싱(132-4)과 제2엠보싱(134-4)의 내부에는 제1공기층(S1)이 형성되고, 제1평면부(131-4)와 제2평면부(133-4) 사이의 이격된 공간에는 제2공기층(S2)과 제3공기층(S3)이 형성된다.
상기 제1공기층(S)의 공기 포켓이 그 위치를 유지할 수 있도록 제1평면부(131-4)와 제2평면부(133-4)의 가장자리는 점용접(W)으로 결합할 수 있다.
상기 도 9와 도 10에 도시된 실시예들에서는 제1엠보싱(132-3,132-4)과 제2엠보싱(134-3,134-4)이 사다리꼴 기둥의 형태로 구성된 경우를 예로 들었으나, 도 11과 도 12에 도시된 바와 같이 이하에 서술되는 제1엠보싱(132-5,132-6)과 제2엠보싱(134-5,134-5)은 원기둥의 형태로 구성될 수 있으며, 기타의 형상으로도 변형 실시될 수 있다.
도 11을 참조하면, 제5실시예에 따른 박판층(130-5)은, 다수의 제1박판층(130a-5)과 제2박판층(130b-5)이 교대로 적층된 구조로 이루어진다.
상기 제1박판층(130a-5)은, 제1평면부(131-5)와, 제1평면부(131-5)에서 일정 간격을 두고 하방향으로 돌출 형성되고 원기둥 형태를 갖는 복수의 제1엠보싱(132-5)으로 구성되고, 상기 제1엠보싱(132-5)의 단부면에는 돌기(132a)가 형성된다.
상기 제2박판층(130b-5)은, 제2평면부(133-5)와, 제2평면부(133-5)에서 일정 간격을 두고 하방향으로 돌출 형성되고 원기둥 형태를 갖는 복수의 제2엠보싱(134-5)으로 구성되고, 상기 제2엠보싱(134-5)의 돌출된 단부면에는 돌기(134a)가 형성된다.
상기 제1엠보싱(132-5)과 제2엠보싱(134-5)은 평면상에서 볼 때 서로 중첩되지 않는 위치에 형성되어, 제1엠보싱(132-5)의 돌출된 단부면에 형성된 돌기(132a)는 제2평면부(133-5)에 점접촉하고, 제2엠보싱(134-5)의 돌출된 단부면에 형성된 돌기(134a)는 제1평면부(131-5)에 점접촉하게 된다.
상기 제1엠보싱(132-5)과 제2엠보싱(134-5)의 내부에는 제1공기층(S1)이 형성되고, 제1평면부(131-5)와 제2평면부(133-5) 사이의 이격된 공간에는 제2공기층(S2)이 형성된다.
도 12를 참조하면, 제6실시예에 따른 박판층(130-6)은, 다수의 제1박판층(130a-6)과 제2박판층(130b-6)이 교대로 적층된 구조로 이루어진다.
상기 제1박판층(130a-6)은, 제1평면부(131-6)와, 제1평면부(131-6)에서 일정 간격을 두고 상방향으로 돌출 형성되고 원기둥 형태를 갖는 복수의 제1엠보싱(132-6)으로 구성되고, 상기 제1평면부(131-6)에는 제1엠보싱(132-6)이 형성되지 않은 위치에 하방향으로 돌출된 돌기(131a)가 형성된다.
상기 제2박판층(130b-6)은, 제2평면부(133-6)와, 제2평면부(133-6)에서 일정 간격을 두고 하방향으로 돌출 형성되고 원기둥 형태를 갖는 복수의 제2엠보싱(134-6)으로 구성되고, 상기 제2엠보싱(134-6)의 돌출된 단부면에는 하방향으로 돌출된 돌기(134a)가 형성된다.
상기 제1엠보싱(132-6)과 제2엠보싱(134-6)은 평면상에서 볼 때 서로 중첩되는 위치에 형성되고, 제1평면부(131-6)에 형성된 돌기(131a)는 제2평면부(133-6)에 점접촉되고, 제2엠보싱(134-6)의 단부면에 형성된 돌기(134a)는 제1엠보싱(132-6)의 단부면에 접접촉된다.
상기 제1엠보싱(132-6)과 제2엠보싱(134-6)의 내부에는 제1공기층(S1)이 형성되고, 제1평면부(131-6)와 제2평면부(133-6) 사이의 이격된 공간에는 제2공기층(S2)과 제3공기층(S3)이 형성된다.
상기 제1공기층(S)의 공기 포켓이 그 위치를 유지할 수 있도록 제1평면부(131-6)와 제2평면부(133-6)의 가장자리는 점용접(W)으로 결합할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 반사형 금속 단열재(100)는, 모듈 단위로 제작되어 단열을 필요로 하는 다양한 장소에 설치될 수 있다. 일례로, 상기 모듈 단위로 제작된 반사형 금속 단열재(100)는 원자로에서 발생하는 열의 단열을 위하여 원자로 외벽의 내측에 원주방향을 따라 상하로 적층될 수 있다.
또한, 상기 반사형 금속 단열재(100)는 원자로 이외에도 그 주변에 설치되는 증기발생기, 가압기, 순환펌프, 배관 및 배관부속기기의 단열 용도로도 사용될 수 있다.
이와 같이 원자로와 그 주변기기의 단열을 위하여 본 발명의 반사형 금속 단열재(100)를 설치할 경우, 정상운전 시에는 고온으로 유지되는 원자로냉각재계통과 보조계통의 기기 및 배관 열손실을 최소화할 수 있고, 중대사고 시에는 원자로의 외벽 냉각을 위한 냉각재의 유로를 형성해주는 주요한 기능을 수행할 수 있으며, 용융된 노심의 고준위의 방사성 물질이 외부로 유출되는 것을 차단하기 위한 노내 구속(In-Vessel Retention; IVR)의 주요 구성요소로 기능하게 된다.
11,13 : 알루미늄 박판 12,14 : 엠보싱
15 : 버링 20 : 제1박판
21 : 엠보싱 30 : 제2박판
31 : 엠보싱 40 : 그루브
50 : 단열재 몸체 60a,60b : 박판
100 : 반사형 금속 단열재 100a : 제1박판모듈
120 : 차단부재
130;130-1,130-2,130-3,130-4,130-5,130-6 : 박판층
131a,132a,134a : 돌기
131-1,131-2,131-3,131-4,131-5,131-6 : 제1평면부
132-1,132-2,132-3,132-4,132-5,132-6 : 제1엠보싱
133-1,133-2,133-3,133-4,133-5,133-6 : 제2평면부
134-1,134-2,134-3,134-4,134-5,134-6 : 제2엠보싱

Claims (10)

  1. 복사열을 반사하는 박판이 다층으로 적층되어 열전달을 차단하는 반사형 금속 단열재에 있어서,
    박판층(130)이 다층으로 적층되어 모듈 단위로 구성된 복수의 박판모듈(100a,100b);
    상기 복수의 박판모듈(100a,100b)이 수납되는 공간이 내부에 마련된 단열재 몸체(110); 및
    상기 복수의 박판모듈(100a,100b) 사이에 구비되어, 인접하게 배치되는 박판모듈(100a,100b)의 건전성이 독립적으로 유지되도록 지지하며, 상기 단열재 몸체(110)의 내벽에 고정되는 차단부재(120);를 포함하되,
    상기 박판층(130)은, 평면부와, 상기 평면부를 기준으로 단방향으로 돌출 형성되거나 양방향으로 대칭되도록 돌출 형성된 엠보싱으로 이루어져, 인접하게 적층되는 박판층의 평면부 사이에 이격된 공간이 마련되고,
    상기 인접하게 적층되는 박판층은, 일측에 배치되는 박판층에 형성된 엠보싱의 돌출된 단부면과 타측에 배치되는 박판층의 평면부가 서로 접하도록 배치되며,
    상기 일측에 형성되는 박판층에 형성된 엠보싱의 돌출된 단부면에는, 상기 타측에 배치되는 박판층의 평면부와 점접촉되는 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 반사형 금속 단열재.
  2. 복사열을 반사하는 박판이 다층으로 적층되어 열전달을 차단하는 반사형 금속 단열재에 있어서,
    박판층(130)이 다층으로 적층되어 모듈 단위로 구성된 복수의 박판모듈(100a,100b);
    상기 복수의 박판모듈(100a,100b)이 수납되는 공간이 내부에 마련된 단열재 몸체(110); 및
    상기 복수의 박판모듈(100a,100b) 사이에 구비되어, 인접하게 배치되는 박판모듈(100a,100b)의 건전성이 독립적으로 유지되도록 지지하며, 상기 단열재 몸체(110)의 내벽에 고정되는 차단부재(120);를 포함하되,
    상기 박판층(130)은, 평면부와, 상기 평면부를 기준으로 단방향으로 돌출 형성되거나 양방향으로 대칭되도록 돌출 형성된 엠보싱으로 이루어져, 인접하게 적층되는 박판층의 평면부 사이에 이격된 공간이 마련되고,
    상기 인접하게 적층되는 박판층은, 일측에 배치되는 박판층에 형성된 제1엠보싱의 돌출된 단부면과, 타측에 배치되는 박판층에 상기 제1엠보싱과 반대방향으로 돌출 형성된 제2엠보싱의 돌출된 단부면이 서로 접하도록 배치되고,
    상기 인접하게 적층되는 박판층의 가장자리는 점용접에 의해 결합되며,
    상기 제2엠보싱의 돌출된 단부면에는, 상기 제1엠보싱의 돌출된 단부면과 점접촉되는 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 반사형 금속 단열재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 박판모듈(100a,100b)은, 상기 단열재 몸체(110)의 내부 일측 공간에 다층으로 적층되는 박판층으로 이루어진 제1박판모듈(100a)과, 상기 단열재 몸체(110)의 내부 타측 공간에 다층으로 적층되는 박판층으로 이루어진 제2박판모듈(100b)로 이루어지고,
    상기 차단부재(120)는 상기 단열재 몸체(110)의 내부 공간을 양측으로 분할하며 상기 제1박판모듈(100a)과 상기 제2박판모듈(100b) 사이에 구비된 것을 특징으로 하는 반사형 금속 단열재.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 차단부재(120)는 일체의 판 형태로 이루어진 차단판인 것을 특징으로 하는 반사형 금속 단열재.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제2항에 있어서,
    상기 일측에 배치되는 박판층의 평면부에는 상기 타측에 배치되는 박판층의 평면부와 점접촉되는 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 반사형 금속 단열재.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 차단부재(120)는 상기 단열재 몸체(110)의 내벽에 점용접 또는 볼트에 의해 체결되거나, 점용접 및 볼트에 의해 체결되는 것을 특징으로 하는 반사형 금속 단열재.
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