KR101583794B1 - 밀폐식 팽창 탱크용 블래더의 제조방법 및 이를 이용한 밀폐식 팽창 탱크용 블래더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형 플랜트의 수압 펌프 등에 설치되는 밀폐식 팽창 탱크에 사용되는 블래더의 제조방법 및 이를 이용한 밀폐식 팽창 탱크용 블래더에 관한 것으로, 제1, 제2 고무판재가 겹쳐 고무주머니 형상으로 이루어진 블래더의 테두리부의 접착 강도를 향상시켜 기체와 유체의 압력차로 인해 블래더가 팽창할 때 접착된 테두리부가 파손되는 것을 방지할 수 있도록, 미가류 고무로 이루어지며 서로 다른 크기로 재단된 제1, 제2 고무판재를 겹쳐서 크기가 큰 테두리부를 절곡, 접착한 후 가류 성형하여 제1, 제2 고무판재의 테두리부가 일체화되도록 하는 밀폐식 팽창 탱크용 블래더의 제조방법 및 이를 이용한 밀폐식 팽창 탱크용 블래더에 관한 것이다.

Description

밀폐식 팽창 탱크용 블래더의 제조방법 및 이를 이용한 밀폐식 팽창 탱크용 블래더{MANUFACTURING METHOD FOR BLADDER AND BLADDER}

본 발명은 대형 플랜트의 수압 펌프 등에 설치되는 밀폐식 팽창 탱크에 사용되는 블래더의 제조방법 및 이를 이용한 밀폐식 팽창 탱크용 블래더에 관한 것으로, 제1, 제2 고무판재가 겹쳐 고무주머니 형상으로 이루어진 블래더의 테두리부의 접착 강도를 향상시켜 기체와 유체의 압력차로 인해 블래더가 팽창할 때 접착된 테두리부가 파손되는 것을 방지할 수 있도록, 미가류 고무로 이루어지며 서로 다른 크기로 재단된 제1, 제2 고무판재를 겹쳐서 크기가 큰 테두리부를 절곡, 접착한 후 가류 성형하여 제1, 제2 고무판재의 테두리부가 일체화되도록 하는 밀폐식 팽창 탱크용 블래더의 제조방법 및 이를 이용한 밀폐식 팽창 탱크용 블래더에 관한 것이다.

배관수의 온도 변화에 따른 팽창, 수축 시 배관 내의 압력을 적절히 제어하여 배관 시스템의 구성장치 중 내압이 낮은 부분이 파열되거나 누수되는 것을 방지하기 위하여, 대형 플랜트의 수압 펌프 등에는 수압 및 고층 건물의 수압 유지를 위한 블래더가 장착된 소형 및 대형 팽창 탱크가 사용된다.

블래더는 펌프 가동 시 순간적으로 발생하는 수압을 일시적으로 흡수, 완충 작용을 하여 급격한 수압변동으로 발생되는 진동에 의해 배관 손상 및 계기류를 비롯한 각종 장치의 파손을 방지하고 배관 내 수압을 일정하게 유지시켜주는 역할을 한다.

블래더가 설치된 밀폐식 팽창 탱크는 도 1에 도시된 바와 같이, 용기(1) 내부에 블래더(B)가 장착되어, 용기 및 블래더에 저장된 기체와 유체가 서로 격리되어 저장될 수 있도록 하는 것으로, 블래더 내부에 팽창수가 주입하고 블래더 외부에 기체(예를 들어 질소 가스)가 주입되거나, 이와는 반대로 블래더 내부에 기체가 주입되고 블래더 외부에 팽창수를 넣어 압력을 유지한다.

이렇게 블래더 내부 또는 외부의 기체는 갑자기 높은 수압이 탱크내에 진입하게 되면 그 압력을 블래더가 받아주었다가 다시 내보내는 역할을 함으로써 압력의 완충 역할을 하고 안정된 수압 또는 기압을 유지하게 한다.

유체는 비압축성 유체라서 압축이 되지 않아 충격을 흡수하지 못하는 반면, 공기나 질소 등의 기체는 쉽게 압축이 되어 충격 흡수의 역할을 하는 것이다.

이러한 밀폐식 팽창 탱크에 사용되는 블래더는 탄성을 갖는 고무 재질로 이루어진 고무판재들을 겹쳐서 열 접착하여 주머니 형상으로 이루어진 것으로, 기체 및 유체의 압력차에 따라 수축 또는 팽창 정도가 결정된다.

종래의 블래더의 접착구조는 양 고무판재의 접합단부를 서로 겹친 후 그 양면에 설치한 접착띠를 함께 접착한 형태를 갖는 것이 주로 사용되었다.

그러나 종래의 블래더는 양 고무판재의 접합단부의 상하단부를 한 쌍의 접착띠로 보강하는 정도에 그치기 때문에 전체적인 접착강도가 약하게 되어 접착띠가 손상되면 접착부위가 쉽게 파손되며, 특히 내부 압력이 집중되는 블래더의 모서리부의 파손이 쉽게 발생하여 블래더의 사용 수명이 비교적 짧게 되는 문제점이 있다.

참고로, 블래더에 관한 종래 기술로써, 등록특허 제10-1009699호(등록일자 2011.01.13.), 등록특허 제10-0211491호(등록일자 1999.05.03.), 등록특허 제20-0231489호(2001.05.10.) 등이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

고무판재들을 고무주머니 형상으로 접착시켜 블래더를 제조할 때, 테두리부의 접착 강도를 향상시키고, 블래더 팽창 시 압력이 집중되는 부위에 접착단면이 형성되지 않도록 함으로써, 블래더가 파손되는 것을 방지하여 블래더의 사용 수명을 연장시킬 수 있고, 제조 공정을 단순화시켜 제조 편의성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록, 미가류 고무를 이용해 서로 다른 크기로 재단된 고무판재들을 겹친 상태에서 크기가 큰 테두리부를 절곡, 접착한 후 가류 성형하여, 고무판재들의 테두리부들을 일체화시키는 단계를 포함하는 밀폐식 팽창 탱크용 블래더의 제조방법 및 이를 이용한 밀폐식 팽창 탱크용 블래더를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 본 발명은 고무판재들의 테두리부들을 가류 성형하기 전 서로 겹쳐진 테두리부들에 물리적인 압력을 가하여 가류 성형 전의 1차 접착 강도를 증대시킬 수 있도록 테두리부들을 해머링하여 접착시키는 공정을 포함하는 밀폐식 팽창 탱크용 블래더의 제조방법 및 이를 이용한 밀폐식 팽창 탱크용 블래더를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 미가류 블래더의 가류 성형 시간을 단축하고, 테두리부들의 접착 강도를 더욱 향상시켜 고무판재들이 분리되는 것을 방지할 수 있도록, 테두리부들이 겹쳐진 부분에 접착보강재를 접착제로 접착시키는 공정과, 겹쳐진 테두리부들에 소정 시간 동안 열과 압력을 가하는 공정을 포함하는 밀폐식 팽창 탱크용 블래더의 제조방법 및 이를 이용한 밀폐식 팽창 탱크용 블래더를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 밀폐식 팽창 탱크용 블래더의 제조방법은

주입되는 기체와 유체를 격리시키고, 기체와 유체의 압력차에 따라 탄성에 의해 수축 또는 팽창하는 밀폐식 팽창 탱크용 블래더의 제조방법에 있어서,

A) 미가류 고무를 이용해, 소정 크기의 제1 고무판재와, 상기 제1 고무판재보다 크기가 큰 제2 고무판재로 각각 재단하는 단계;

B) 상기 제1 고무판재와 상기 제2 고무판재를 겹친 상태에서, 상기 제2 고무판재의 제2 테두리부가 상기 제1 고무판재의 제1 테두리부를 덮도록 절곡시켜 접착하여 고무주머니 형상의 본체를 형성하는 단계;

C) 상기 B) 단계에서 1차 접착된 미가류 블래더를 가열 장치에서 스팀 가열을 통해 가류 성형하여 상기 제1 테두리부와, 상기 제2 테두리부를 일체화하는 단계;

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 밀폐식 팽창 탱크용 블래더의 제조방법에서

상기 B) 단계는 겹쳐진 상기 제1 테두리부와 상기 제2 테두리부를 해머링하여 접착시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 밀폐식 팽창 탱크용 블래더의 제조방법에서

상기 B) 단계는 상기 제1 테두리부와 상기 제2 테두리부가 겹쳐진 부분에 접착보강재를 접착제로 접착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명에 따른 밀폐식 팽창 탱크용 블래더는

주입되는 기체와 유체를 격리시키고, 기체와 유체의 압력차에 따라 탄성에 의해 수축 또는 팽창하는 밀폐식 팽창 탱크용 블래더에 있어서,

미가류 고무로 이루어진 제1 고무판재와, 미가류 고무로 이루어진 제2 고무판재를 겹친 상태에서 테두리부가 접착되어 형성된 고무주머니 형상의 본체;를 포함하여 이루어지되,

상기 제2 고무판재의 크기가 상기 제1 고무판재보다 크게 형성되어, 제2 고무판재의 제2 테두리부가 제1 고무판재의 제1 테두리부를 덮도록 절곡 접착된 상태에서 가류 성형을 통해 제1 테두리부와, 제2 테두리부가 일체화되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 밀폐식 팽창 탱크용 블래더의 제조방법 및 이를 이용한 밀폐식 팽창 탱크용 블래더는

첫째, 미가류 고무를 이용하여 고무주머니 형상을 먼저 제조한 후 가류 성형이 이루어져, 제조 공정을 간소화하여 제조 편의성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있고,

둘째, 서로 다른 크기로 재단된 고무판재들을 겹쳐서 크기가 큰 테두리부를 절곡시켜 접착하는 방식으로 이루어져, 고무판재들이 서로 접착되는 접착단면이 블래더의 테두리에서 벗어난 위치에 형성되어 블래더 팽창 시 고무판재들이 분리되는 것을 방지하여 블래더의 사용 수명을 연장할 수 있는 효과가 있고,

셋째, 미가류 고무를 스팀 가열하여 테두리부들이 일체화되면서 접착되므로, 고무판재들의 접착 강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있고,

넷째, 가류 성형 전 테두리부들을 해머링하여 물리적인 타격을 통해 접착되도록 함과 아울러, 테두리부들이 겹쳐진 부분에 접착보강재를 접착하여, 고무판재들 간의 접착이 더욱 견고하게 이루어지는 효과가 있으며,

다섯째, 겹쳐진 테두리부들에 열과 압력을 가하여 접착되도록 함으로써, 가류 성형 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 도 1은 블래더의 활용예를 설명하기 위한 단면도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 제조방법의 제1, 제2 실시예를 단계별로 개략적으로 도시한 단면도들.
도 4는 본 발명에 따라 제조된 블래더를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에 따라 제조된 블래더의 샘플 사진도.
도 6은 본 발명에 따라 제조된 블래더의 밀폐수단을 설명하기 위하여 도 2의 A 확대 단면도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 밀폐식 팽창 탱크용 블래더의 제조방법 및 이를 이용한 밀폐식 팽창 탱크용 블래더를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 2를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 밀폐식 팽창 탱크용 블래더의 제조방법 및 이를 이용한 밀폐식 팽창 탱크용 블래더를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

우선 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 주입되는 기체와 유체를 격리시키고, 기체와 유체의 압력차에 따라 탄성에 의해 수축 또는 팽창하는 밀폐식 팽창 탱크용 블래더의 제조방법 및 이를 이용한 밀폐식 팽창 탱크용 블래더에 관한 것으로, 이러한 블래더는 가류 성형 후 소정의 탄성력을 갖는 고무주머니 형상으로 이루어져, 팽창 및 수축을 위한 신축성을 확보한다.

블래더의 전체적인 형상, 사이즈 등은 여러 형태로 변형될 수 있다.

이러한 블래더를 제조하기 위한 본 발명의 제1 실시예는 도 2에 도시된 바와 같이,

A) 미가류 고무를 이용해, 소정 크기의 제1 고무판재(10)와, 상기 제1 고무판재(10)보다 크기가 큰 제2 고무판재(20)로 각각 재단하는 단계;

B) 상기 제1 고무판재(10)와 상기 제2 고무판재(20)를 겹친 상태에서, 상기 제2 고무판재(20)의 제2 테두리부(21)가 상기 제1 고무판재(10)의 제1 테두리부(11)를 덮도록 절곡시켜 접착하여 고무주머니 형상의 본체(BD)를 형성하는 단계;

C) 상기 B) 단계에서 1차 접착된 미가류 블래더를 가열 장치(미도시)에서 스팀 가열을 통해 가류 성형하여 상기 제1 테두리부(11)와, 상기 제2 테두리부(21)를 일체화하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

상기 고무판재(10)(20)들의 재질은 혼성중합한 합성고무를 사용하는 것이 바람직한데, 가장 바람직한 재료로는 NBR을 사용한다.

상기 NBR은 기름의 화학구조 자체가 고무처럼 다른 원소가 전혀 없이 길다란 탄소와 수소의 구조식인데, NBR은 Nitrogen(질소)기가 포함되어 있기 때문에 기름에 잘 녹지 않아 내유성이 있기 때문에 공기주머니 재질로 바람직한 것이다.

상기 A) 단계는 상기한 재질로 이루어진 미가류 고무(속칭 안익은 고무)를 블래더(B)의 전체 사이즈에 맞게 제1, 제2 고무판재(10)(20)로 재단하되, 재단되는 제1, 제2 고무판재(10)(20)의 전체 크기(면적)가 서로 다르도록 재단한다.

이렇게 크기가 다른 제1, 제2 고무판재(10)(20)를 상기 B) 단계에서 겹쳐 놓게 되면, 크기가 큰 제2 고무판재(20)의 제2 테두리부(21)가, 크기가 작은 제1 고무판재(10)의 제1 테두리부(11) 외측으로 노출된다.

이 상태에서 노출된 제2 테두리부(21)를 내측 방향으로 절곡시켜 접게 되면, 제2 테두리부(21)가 제1 테두리부(11)의 상면을 덮게 되어, 미가류 고무 상태의 제1, 제2 테두리부(11)(21)를 접착할 수 있다.

이때 제2 테두리부(21)를 접어서 접착할 때 제1, 제2 테두리부(11)(21)의 길이 차이가 발생하므로, 상기 A) 단계는 제2 테두리부(21)를 따라 일부를 절단하여 제거하는 공정을 포함하여 이루어져, 절단된 제2 테두리부(21)들 사이에 이격부(21a; 도 5의 샘플 사진도 참고.)가 형성되도록 한다.

그리고 상기 B) 단계에서 겹쳐진 제1, 제2 테두리부(11)(21)의 물리적 접착 강도를 향상시킬 수 있도록 상기 제1 테두리부(11)와, 상기 제2 테두리부(21)를 해머링하여 접착시키는 공정을 포함한다.

해머링을 통해 제1, 제2 테두리부(11)(21)의 접착 강도를 향상시킬 뿐만 아니라, 물리적 타격을 통해 제1 테두리부(11)가 펴지면서 제1, 제2 테두리부(11)(21)의 접착 면적을 증대시킬 수 있다.

이렇게 양 테두리부(11)(21)가 1차 접착된 미가류 블래더는 상기 C) 단계를 통해 가류 성형되어 블래더(B)가 완성된다.

미가류 블래더를 가열 장치(미도시; 예를 들어 스팀 보일러, 오븐 등)에 넣고 소정 온도(약 100 내지 200℃)로 30분 이상 가열하게 되면, 열로 인해 제1, 제2 테두리부(11)(21)의 접착단면(Bs)이 녹으면서(익으면서) 가류 성형되어 제1, 제2 테두리부(11)(21)가 긴밀하게 접착되어 일체화된다. 도 5는 완성된 샘플 사진도로써, 샘플의 일부 제2 테두리부(21)를 다시 분리시켜 촬영한 것으로, C) 단계에서 테두리부들이 녹아 색이 변색되어 있는 것을 확인할 수 있다.

이때 상기 C) 단계는 겹쳐진 상기 제1 테두리부(11)와 상기 제2 테두리부(21)에 소정시간 동안 열과 함께 압력을 가하는 공정을 더 포함할 수 있다.

C) 단계에서 열과 압력을 동시에 가하는 공정은 가열 장치에 별도의 프레스 장치(미도시)를 설치하거나 가압용 가류 몰드(미도시)를 이용하는 방식으로 구현 가능하다.

한편 도 3에 도시된 본 발명의 제2 실시예는

A) 미가류 고무를 이용해, 소정 크기의 제1 고무판재(10)와, 상기 제1 고무판재(10)보다 크기가 큰 제2 고무판재(20)로 각각 재단하는 단계;

B) 상기 제1 고무판재(10)와 상기 제2 고무판재(20)를 겹친 상태에서, 상기 제2 고무판재(20)의 제2 테두리부(21)가 상기 제1 고무판재(10)의 제1 테두리부(11)를 덮도록 절곡시킨 후, 제1 테두리부(11)와 제2 테두리부(21)가 겹쳐진 부분에 접착보강재(30)를 접착제로 접착하여 고무주머니 형상의 본체(BD)를 형성하는 단계;

C) 상기 B) 단계에서 1차 접착된 미가류 블래더를 가열 장치에서 스팀 가열을 통해 가류 성형하여 상기 제1 테두리부(11)와, 상기 제2 테두리부(21)를 일체화하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

도 3의 제2 실시예에서는 상기 제1 테두리부(11)와 제2 테두리부(21) 사이에, 상기 제1 고무판재(10)와 제2 고무판재(20)와 동일한 재질의 접착보강재(30)를 접착하는 것을 제외하고 도 2에 도시된 제1 실시예와 동일하다.

상기와 같이, 제1, 제2 테두리부(11)(21) 사이에 접착보강재(30)를 추가 접착하는 경우, 제1, 제2 테두리부(11)(21)의 두께가 두꺼워지는 문제점이 있지만, 본 발명은 미가류 상태의 고무판재가 열을 통해 녹으면서 가류 성형되므로, 증가되는 두께 폭을 최소화하면서도 제1, 제2 고무판재(10)(20)의 결합력을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

다음으로 본 발명의 제조방법을 통해 완성된 블래더(B)는 도 4(블래더의 사시도) 및 도 5(블래더의 샘플 사진도)에 도시된 바와 같이,

미가류 고무로 이루어진 제1 고무판재(10)와, 미가류 고무로 이루어진 제2 고무판재(20)를 겹친 상태에서 테두리부가 접착되어 형성된 고무주머니 형상의 본체(BD);를 포함하여 이루어지되,

상기 제2 고무판재(20)의 크기가 상기 제1 고무판재(10)보다 크게 형성되어, 제2 고무판재(20)의 제2 테두리부(21)가 제1 고무판재(10)의 제1 테두리부(11)를 덮도록 절곡 접착된 상태에서 가류 성형을 통해 제1 테두리부(11)와, 제2 테두리부(21)가 일체화되어 있는 것을 특징으로 한다.

따라서 도 2 및 도 3의 최하측 도면과 같이, 이렇게 완성된 블래더 내부에 공기 또는 유체를 주입하게 되면,

제1, 제2 고무판재(10)(20)의 사이가 벌어지면서 팽창하게 되는데, 테두리부들이 접착된 접착단면(Bs)의 위치가, 고무판재(10)(20)들이 벌어지면서 압력이 집중되는 위치와 동일선 상에 형성되지 않게 되므로, 테두리부들이 벌어지면서 분리되는 것을 방지하여, 블래더의 사용 수명을 연장할 수 있으며,

제1, 제2 고무판재(10)(20)의 크기 차, 즉 제2 테두리부(21)의 폭 너비를 넓게 하여 접착단면(Bs)의 면적을 확장시키더라도 블래더의 전체 크기를 최소한으로 유지할 수 있으면서 두께에서도 종래에 비해 큰 차이가 발생하지 않게 된다.

즉, 종래와 같이, 동일 크기의 고무판재(10)(20)들을 겹친 상태에서 테두리부를 접착할 경우,

테두리부가 접착되는 폭 너비를 넓게 하면 블래더의 내부 용량이 줄어들어, 결국 용량 대비 블래더의 크기가 커지게 되고,

테두리부가 접착되는 폭 너비를 좁히게 되면 접착력이 저하되어 블래더가 파손될 위험성이 커지게 되는데,

본 발명은 접착단면(Bs)이 제1 고무판재(10)의 상면 상에 위치한 상태에서 미가류 상태의 고무판재(10)(20)들이 가류되면서 접착이 이루어져 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있게 되는 것이다.

또한 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 블래더(B)는 제1, 제2 테두리부(11)(21) 사이에 접착보강재(30)가 더 구비될 수 있음은 상기한 바와 같다.

한편 본 발명의 블래더는 밀폐식 팽창 탱크의 용기(1; 도 1 참고.)에 설치되기 위하여, 본체(BD)의 상면부 및/또는 하면부에는 용기(1)의 장착부(2)에 결합되는 결합구(15)가 마련된다.

상기 결합구(15)는 중앙에 기체 주입을 위한 주입구(15A)가 마련되어 있는 것으로, 원주방향을 따라 나사공(15a)이 구비되어 볼트부재(미도시)를 통해 장착부(2)에 결합된다.

이때 상기 결합구(15)는 제1 고무판재(10)에 직접 결합되거나(미도시), 별도의 상부고무판재(16)에 직접 결합된 상태에서 상부고무판재(16)가 제1 고무판재(10)에 접착되는 형태로 마련될 수 있다(도 4 참고.).

도 4와 같이, 별도의 상부고무판재(16)를 사용할 경우, 상부고무판재(16)는 제1, 제2 고무판재(10)(20)와 동일한 재질로 이루어진 미가류 상태의 고무를 사용하여, 상부고무판재(16)를 제1 고무판재(10)에 겹친 상태에서 열을 가하여 가류 성형되면서 접착될 수 있으며, 이러한 상부고무판재(16)와 제1 고무판재(10)의 접착 결합 방식은 상기한 단계들과 대동소이하고, 당업자라면 충분히 이를 추측, 추론하여 재현할 수 있으므로, 설명의 편의를 위하여 자세한 설명은 생략한다.

이 경우 상술한 바와 같이, 본 발명의 블래더(B)는 기체와 유체가 혼합되지 않도록 하는 것이 중요하므로, 장착부(2)와 결합구(15) 사이에 별도의 패킹부재가 더 구비될 수 있으나, 내부 압력의 압축 또는 팽창 시 발생하는 발열 및 압력 변화 등에 의해 일반적인 패킹부재가 산화, 부식 등이 발생하기 쉬운 문제점이 있다.

이에 본 발명은 블래더의 내부 발열을 이용한 밀폐수단(40)을 상기 결합구(15)에 도입하였다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 밀폐수단(40)은

상기 장착부(2)와, 결합구(15) 각각의 서로 접하는 상하면에 서로 대응하도록 구비되어 암수 결합되는 수결합부(41)와 암결합부(42),

상기 수결합부(41)와, 상기 암결합부(42) 사이에 배열되며, 열에 의하여 부피가 팽창하는 팽창부재(43)를 포함하여 이루어진다.

도면에서는 장착부(2)의 하부면에 수결합부(41)가 구비되고, 결합구(15)의 상부면에 암결합부(42)가 구비되어 있는 것이 대표적으로 도시되어 있으나, 그 반대의 구성도 가능하다.

상기 수결합부(41)는 제1 및 제2 결합돌기(41a)(41b)로 구성되며, 이때 상기 제1 및 제2 결합돌기(41a)(41b)는 길이가 서로 다르게 형성되는 것이 바람직하고, 도면에서는 제1 결합돌기(41a)의 길이가 제2 결합돌기(41b)의 길이보다 짧게 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다.

이러한 제1, 제2 결합돌기(41a)(41b)가 서로 길이의 차이를 갖는 이유는 팽창부재(43)의 특성과 관련된 것으로, 이와 관련된 상세한 설명은 후술하도록 한다.

그리고 상기 팽창부재(43)는 열에 의해 부피가 팽창하는 물질로, 고체 또는 겔(Gel) 상태로 이루어지는 것이 바람직하며, 따라서 블래더 사용 중 발생하는 발열, 즉 팽창수의 유입으로 인한 온도 상승에 의한 발열에 의해 결합구(15)의 온도가 상승하면 부피가 팽창하여 암결합부(42) 내부를 밀폐시키고, 블래더를 사용하지 않아 결합구(15)가 냉각되면 부피가 축소되어 암결합부(42)의 밀폐가 해제된다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 블래더는 밀폐식 팽창 탱크에 사용되는 것으로, 용기(1)의 장착부(2)에 설치되는 밸브를 통해 온도가 상승된 팽창수가 블래더 내부로 주입되면, 본체(BD)가 팽창하고, 배관시스템이 최고 온도까지 상승하면 블래더(B) 내부에 팽창수가 충만한 상태로 되고 전자밸브의 폐쇄를 통해 공기 배출이 중지되고, 온도가 떨어지면 팽창수는 배관계통으로 되돌아가고, 이때 감소하는 기체 압력은 압축기의 작동에 의해 보충되어 배관시스템의 압력을 일정하게 유지하게 된다.

이 경우 온도 상승된 팽창수가 본체(BD) 내부로 유입되면, 팽창수의 열이 본체(BD) 외부로 발산되는데, 본체(BD)의 고무 특성으로 인해 열의 대부분은 철재의 결합구(15)로 발산되어 결합구(15)의 온도가 상승하게 된다.

따라서 이렇게 결합구(15)의 온도 상승을 이용해 상기 팽창부재(43)의 팽창을 유도하여, 장착부(2)와 결합구(15) 사이의 수밀성을 보장함으로써, 기체와 유체가 서로 혼합되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 밀폐수단(40)으로써, '수결합부(41)와 암결합부(42) 사이에 구비되는 팽창부재(43)의 특징' 및 '제1 결합돌기(41a)가 제2 결합돌기(41b)보다 길이가 짧게 형성되는 특징'에 따른 작용 효과를 설명하면,

먼저 블래더(B)를 용기(1)의 장착부(2)에 결합시키기 전이나, 밀폐식 팽창 탱크를 가동하지 않을 때와 같이 블래더 미사용중에는 상기 팽창부재(43)는 수축된 상태로 암결합부(42) 내측에 빈 공간이 형성된다.

이때는 수결합부(41)인 제1, 제2 결합돌기(41a)(41b)가 암결합부(42)에 삽입 또는 분리하기 쉬운 상태로 블래더의 장착 내지 교체를 용이하게 한다.

반대로 배관 시스템을 가동하여 밀폐식 팽창 탱크가 사용 중일 때에는 팽창수가 본체(BD)로 주입되면서 본체(BD) 내부의 온도가 상승하고, 이 열은 결합구(15)로 발산되면서 팽창부재(43)를 가열하게 된다.

가열된 팽창부재(43)는 소재의 특성으로 인해 부피가 팽창하면서 수결합부(41)와, 암결합부(42) 사이의 내측 공간을 가득 채워 장착부(2)와 결합구(15) 사이의 수밀성이 확보된다.

이때 본 발명의 수결합부(41)는 제1 결합돌기(41a)가 제2 결합돌기(41b)에 비해 짧기 때문에, 암결합부(42) 내측 공간 중 제1 결합돌기(41a)가 삽입된 부위는 제2 결합돌기(41b)가 구비된 부위에 비해 더 많은 유격을 갖게 되고,

따라서 팽창부재(43)의 팽창을 통해 밀폐가 이루어진 상태에서도 장착부(2)와 결합구(15)의 분리 작업이 가능하게 된다.

이는 블래더 사용 중 결합구(15)의 분리, 해체가 불가능하다면, 갑작스런 고장, 부품의 손상, 오작동 등으로 인하여 블래더를 장착부(2)에서 분리하여 부품의 교체 또는 정비가 필요한 경우, 팽창부재(43)의 팽창으로 인하여 결합돌기가 암결합부(42)에 이탈되기 어려워 결합구(15)가 냉각되어 팽창부재(43)가 수축될 때까지 기다려야하는 번거로움이 야기될 수 있는 바,

본 발명은 결합돌기들(41a, 161ba)의 길이를 서로 다르게 형성함으로써 결합구(15)의 냉각 여부에 상관없이 블래더를 바로 분리 가능하도록 하여 유지 보수의 편의성을 제공할 수 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 밀폐식 팽창 탱크용 블래더의 제조방법 및 이를 이용한 밀폐식 팽창 탱크용 블래더를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 용기 2 : 장착부
B: 블래더 BD : 본체
Bs : 접착단면
10, 20 : 고무판재 11, 21 : 테두리부
15 : 결합구 16 : 상부고무판재
30 : 접착보강재 40 : 밀폐수단
41 : 수결합부 41a, 41b : 제1, 제2 결합돌기
42 : 암결합부 43 : 팽창부재

Claims (4)

1. 주입되는 기체와 유체를 격리시키고, 기체와 유체의 압력차에 따라 탄성에 의해 수축 또는 팽창하는 밀폐식 팽창 탱크용 블래더의 제조 방법에 있어서,
   A) 미가류 고무를 이용해, 소정 크기의 제1 고무판재(10)와, 상기 제1 고무판재(10)보다 크기가 큰 제2 고무판재(20)로 각각 재단하는 단계;
   B) 크기가 큰 제2 고무판재(20)의 제2 테두리부(21)가, 크기가 작은 제1 고무판재(10)의 제1 테두리부(11) 외측으로 노출되도록, 상기 제1 고무판재(10)와 상기 제2 고무판재(20)를 겹친 상태에서, 상기 제2 고무판재(20)의 제2 테두리부(21)가 상기 제1 고무판재(10)의 제1 테두리부(11)를 덮도록 절곡시켜 접착하여 고무주머니 형상의 본체(BD)을 제작하는 단계;
   C) 상기 B) 단계에서 1차 접착된 미가류 블래더를 가열 장치에서 스팀 가열을 통해 가류 성형하여 상기 제1 테두리부(11)와, 상기 제2 테두리부(21)를 일체화하는 단계; 를 포함하여 이루어지되,
   상기 A) 단계는 제2 테두리부(21)를 따라 일부를 절단하여 제거하여, 절단된 제2 테두리부(21)들 사이에 이격부(21a)를 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀폐식 팽창 탱크용 블래더의 제조 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 본체(BD)는 용기(1)의 장착부(2)에 결합되는 결합구(15) 및 상기 장착부(2)와 상기 결합구(15) 사이를 밀폐하는 밀폐수단(16)을 더 포함하되,
   상기 밀폐수단(16)은
   상기 장착부(2)와, 상기 결합구(15) 각각의 서로 접하는 상하면에 서로 대응하도록 구비되어 암수 결합되는 수결합부(161)와 암결합부(162),
   상기 수결합부(161)와, 상기 암결합부(162) 사이에 배열되며, 열에 의하여 부피가 팽창하는 팽장부재(163)를 포함하고,
   상기 수결합부(161)는 길이가 서로 다르게 형성된 제1 결합돌기(161a) 및 제2 결합돌기(161b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 밀폐식 팽창 탱크용 블래더의 제조 방법.
   
3. 주입되는 기체와 유체를 격리시키고, 기체와 유체의 압력차에 따라 탄성에 의해 수축 또는 팽창하는 밀폐식 팽창 탱크용 블래더에 있어서,
   미가류 고무로 이루어진 제1 고무판재(10)와, 미가류 고무로 이루어진 제2 고무판재(20)를 겹친 상태에서 테두리부가 접착되어 형성된 고무주머니 형상의 본체(BD);를 포함하여 이루어지되,
   상기 제2 고무판재(20)의 크기가 상기 제1 고무판재(10)보다 크게 형성되어,
   크기가 큰 제2 고무판재(20)의 제2 테두리부(21)가, 크기가 작은 제1 고무판재(10)의 제1 테두리부(11) 외측으로 노출되도록, 상기 제1 고무판재(10)와 상기 제2 고무판재(20)를 겹친 상태에서, 제2 고무판재(20)의 제2 테두리부(21)가 제1 고무판재(10)의 제1 테두리부(11)를 덮도록 절곡 접착된 상태에서 가류 성형을 통해 제1 테두리부(11)와, 제2 테두리부(21)가 일체화되어 있으며,
   상기 제2 테두리부(21)는 일부가 절단되어 제거되어, 절단된 제2 테두리부(21)들 사이에 이격부(21a)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐식 팽창 탱크용 블래더.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 본체(BD)는 용기(1)의 장착부(2)에 결합되는 결합구(15) 및 상기 장착부(2)와 상기 결합구(15) 사이를 밀폐하는 밀폐수단(16)을 더 포함하되,
   상기 밀폐수단(16)은
   상기 장착부(2)와, 상기 결합구(15) 각각의 서로 접하는 상하면에 서로 대응하도록 구비되어 암수 결합되는 수결합부(161)와 암결합부(162),
   상기 수결합부(161)와, 상기 암결합부(162) 사이에 배열되며, 열에 의하여 부피가 팽창하는 팽장부재(163)를 포함하고,
   상기 수결합부(161)는 길이가 서로 다르게 형성된 제1 결합돌기(161a) 및 제2 결합돌기(161b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 밀폐식 팽창 탱크용 블래더.

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