KR101604609B1 - 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이중보온관의 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이중보온관, 그 이중보온관의 제조장치 및 제조방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 이중보온관의 제조방법에 있어서, 내관을 제작하는 단계; 다수로 분할되며 결합된 형틀에 내관이 삽입장착된 상태에서 내부공간을 갖는 중공관 형태를 가지며 양단 각각에 상기 내관 일측과 접촉되어 내부를 밀폐시키기 위한 개구부가 구비되는 분리된 보온재 충진용 형틀의 내부로 상기 내관을 삽입시키는 단계; 금형구동부에 의해 분리된 상기 보온재 충진용 형틀을 조립하여 내관이 삽입된 상태에서 상기 내관의 외면과 상기 보온재 충진용 형틀의 내면 사이에 내부공간을 갖도록 밀폐시키는 단계; 보온재 충진수단에 의해 상기 보온재 충진용 형틀에 형성된 보온재 충진 홀로 폴리우레탄폼으로 구성된 보온재를 충진시켜 보온층을 생성시키는 단계; 및 도포장치에 의해 상기 보온층의 외면 측으로 폴리우레아 또는 폴리우레탄으로 구성된 코팅제를 분사하여 코팅층을 생성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이중보온관 제조방법에 관한 것이다.

Description

폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이중보온관의 제조장치 및 제조방법{Double insulation pipe with polyurea or polyurethane coating layer, apparatus and method for manufacturing the double insulation pipe}

본 발명은 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이중보온관, 그 이중보온관의 제조장치 및 제조방법에 대한 것이다.

이중 보온관은 아파트와 같은 대단위 주거 단지의 난방 등에 사용되는 지역 난방용이나 화학 공장 등에서 화학물질 이송용 파이프 또는 열병합 발전소의 스팀 배관 등에 사용되는 단열 이중 보온관(Pre-Insulated Pipe,PIP)으로서, 40∼120℃의 온도 범위에서 유체의 이송시 온도 저하를 방지하여 지역 난방 사용자에게 열 손실을최소화하여 열 공급을 하도록 제작된 관을 말한다.

이중 보온관은 현장 배관 후 보온 작업, 외부 보호 자켓팅(jacketing) 작업 등 복잡한 기존 보온 방식과는 달리 모든 배관 자재를 공장에서 제작하여 제품화함으로써 현장 배관 작업시 공정의 단순화, 공기 단축, 비용 절감 등에 기여할 수 있는 보온 방식이다.

열 수송관은 고밀도 폴리에틸렌관을 외관으로 사용하여 외부와 차단시키고 있으며 지중 또는 수중 매설을 하게 되더라도 수분, 공기, 박테리아 등의 침입을 대부분 막을 수 있어 생물화학적 부식 및 전식 등의 영향을 방지할 수 있는 제품이다.

이중 보온관에 있어서 내관과 외관 사이에는 폴리우레탄 발포 폼을 보온재로 사용하고 있으며, 이때 사용되는 발포제는 폴리우레탄 폼의 고분자 반응 중 기포를 형성하여 주는 물질로서 발포를 통해 발생되는 열을 흡수하고, 폴리올의 점도를 감소시키는 역할을 한다.

기존의 이중보온관의 제조는 외관의 내면과 내관의 외면이 이격되도록 내관을 외관 내부로 삽입, 고정한 후, 내관과 외관 사이로 폴리우레탄폼을 발포하여 제조하게 된다. 그러나 외관으로서 PE 관등을 사용하게 되는 경우 내마모성, 내식성이 높이 않고, 노출용 배관에 적합하지 않은 문제점이 존재하게 된다.

따라서 내후 내식성이 뛰어나며 특히 자외선에 안정적이고, 노출용 배관에 적합한 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅층을 갖는 이중보온관 및 그 제조방법이 요구되었다.

대한민국 등록특허 제0979968호 대한민국 등록특허 제1447134호 대한민국 등록특허 제1544281호

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 보온재 충진용 형틀을 이용하여 내관의 외면으로 폴리우레탄폼으로 구성된 보온층을 생성시킨 후, 도포수단에 의해 보온층 외면으로 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅층을 생성하게 됨으로써, 내후 내식성이 뛰어나며 자외선에 안정적이며 특히 노출용 배관 적용에 적합한 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이중보온관, 그 이중보온관의 제조장치 및 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 제1목적은, 이중보온관의 제조방법에 있어서, 내관을 제작하는 단계; 다수로 분할되며 결합된 형틀에 내관이 삽입장착된 상태에서 내부공간을 갖는 중공관 형태를 가지며 양단 각각에 상기 내관 일측과 접촉되어 내부를 밀폐시키기 위한 개구부가 구비되는 분리된 보온재 충진용 형틀의 내부로 상기 내관을 삽입시키는 단계; 금형구동부에 의해 분리된 상기 보온재 충진용 형틀을 조립하여 내관이 삽입된 상태에서 상기 내관의 외면과 상기 보온재 충진용 형틀의 내면 사이에 내부공간을 갖도록 밀폐시키는 단계; 보온재 충진수단에 의해 상기 보온재 충진용 형틀에 형성된 보온재 충진 홀로 폴리우레탄폼으로 구성된 보온재를 충진시켜 보온층을 생성시키는 단계; 및 도포장치에 의해 상기 보온층의 외면 측으로 폴리우레아 또는 폴리우레탄으로 구성된 코팅제를 분사하여 코팅층을 생성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이중보온관 제조방법으로서 달성될 수 있다.

본 발명의 제2목적은, 이중보온관 제조장치에 있어서, 다수로 분할되며, 내관이 삽입되어 조립, 장착된 상태에서 내부공간을 갖는 중공관 형태를 가지며, 양단 각각에 내관 일측과 접촉되어 내부를 밀폐시키기 위한 개구부가 구비되며, 외면 일측에 내부공간으로 보온재를 충진시키기 위한 보온재 충진 홀이 형성된 보온재 충진용 형틀; 상기 보온재 충진용 형틀을 탈착, 조립시키도록 상기 보온재 충진용 형틀을 구동시키는 금형 구동부; 상기 보온재 충진 홀을 통해 상기 내부공간으로 폴리우레탄폼으로 구성된 보온재를 충진시켜 내관 외면으로 보온층을 생성시키는 보온재 충진수단; 및 생성된 상기 보온층의 외면으로 폴리우레아 또는 폴리우레탄으로 구성된 코팅제를 도포하여 코팅층을 생성시키는 도포장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이중보온관 제조장치로서 달성될 수 있다.

또한, 상기 금형 구동부는 분할된 보온재 충진용 형틀 중 적어도 어느 하나를 이동시키는 다수의 실린더로 구성되고, 상기 보온재 충진수단은 일측 끝단이 상기 보온재 충진 홀에 삽입되어지는 보온재 충진 건으로 구성되며, 상기 내관을 상기 보온재 충진용 금형으로 이송시키고, 보온층이 생성된 내관을 상기 도포장치로 이송시키는 이송수단을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 상기 도포장치는, 상기 보온층이 생성된 내관을 길이방향 축 기준으로 회전시키는 회전수단과, 회전되는 상기 보온층의 외면으로 코팅제를 분사하는 분사용 토치와, 상기 분사용 토치를 상기 보온층이 생성된 내관을 길이방향과 평행하게 이동시키는 이동수단을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 실린더와, 상기 보온제 충진건과, 상기 이송수단과, 상기 분사용 토치와, 상기 회전수단과 상기 이동수단의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제3목적은 이중보온관에 있어서, 내관; 상기 내관의 외면에 형성되며 폴리우레탄폼으로 구성된 보온층; 및 상기 보온층의 외면에 도포되는 폴리우레아 또는 폴리우레탄이 포함된 코팅층을 포함하고, 상기 내관은 직관 또는 곡관, TEE관, 레듀샤관 등의 이형관이며, 상기 폴리우레아는, 알리파틱 이소시아네이트 단량체가 적어도 2종 혼합된 조성을 갖는 알리파틱 이소시아네이트 혼합물인 주제부와, 무변색 2차 아민과 무변색 1차 아민이 혼합된 경화제 95 내지 98중량부, 안료 1 내지 4중량부 및 소포제와 윤활제를 포함하는 첨가제 0.1 내지 0.5중량부가 혼합된 조성을 갖는 경화제부가 1:0.9 내지 1.1의 부피비로 혼합 사용되는 2액형 무변색 폴리우레아 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이중보온관으로서 달성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 보온재 충진용 형틀을 이용하여 내관의 외면으로 폴리우레탄폼으로 구성된 보온층을 생성시킨 후, 도포수단에 의해 보온층 외면으로 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅층을 생성하게 됨으로써, 내후 내식성이 뛰어나며 자외선에 안정적이며 특히 노출용 배관 적용에 적합한 효과를 갖는다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이중보온관의 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이중보온관의 단면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이중보온관 제조방법의 흐름도,
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이중보온관을 제조하기 위한 내관의 사시도,
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따라 분리된 보온재 충진용 형틀 내로 내관이 위치된 상태의 사시도,
도 4c는 본 발명의 일실시예에 따라 보온재 충진용 형틀이 조립되어 내관이 밀폐된 상태의 사시도,
도 4d는 본 발명의 일실시예에 따라 보온재 충진에 따른 보온층이 생성 후, 보온재 충진용 형틀이 분리된 상태의 사시도,
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 보온층을 갖는 보온관의 사시도,
도 5b 및 도 5c는 본 발명의 일실시예에 보온층을 갖는 보온이형관의 사시도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 보온층 외면으로 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅제를 도포하는 상태의 사시도,
도 7a는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이중보온관의 사시도,
도 7b 및 도 7c는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이형관 형태의 이중보온관의 사시도,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 직각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층(13)을 형성하는 이중보온관(100)의 구성 및 기능 그리고, 이러한 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층(13)을 형성하는 이중보온관(100)의 제조장치 및 이중보온관(100)의 제조방법에 대해 설명하도록 한다.

먼저, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층(13)을 형성하는 이중보온관(100)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층(13)을 형성하는 이중보온관(100)의 단면도를 도시한 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층(13)을 형성하는 이중보온관(100)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 내관(10)과, 보온층(12)과, 코팅층(13)을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 이중보온관(100)에 적용되는 내관(10)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 강으로 구성된 직관뿐 아니라, 후에 설명되는 바와 같이, 곡관, TEE관, 레듀샤관, 특수 이형관 등 모든 이형관 형태가 적용될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 보온층(12)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 내관(10)의 외면에 형성되며 폴리우레탄폼으로 구성되게 됨을 알 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시에에 따른 코팅층(13)은 폴리우레탄폼으로 구성된 보온층(12)의 외면에 도포되며, 폴리우레아 또는 폴리우레탄으로 구성되게 된다. 이러한 코팅층(13)의 두께는 1 ~ 5mm정도를 갖는 것이 바람직하다.

이러한 본 발명의 구체적 실시예에 따른 폴리우레아는 주제부와, 경화제부로 구성된다. 본 발명의 구체적 실시예에 따른 주체부는 알리파틱 이소시아네이트 단량체가 적어도 2종 혼합된 조성을 갖는 알리파틱 이소시아네이트 혼합물로서 구성될 수 있다. 또한, 경화제부는 무변색 2차 아민과 무변색 1차 아민이 혼합된 경화제 95 내지 98중량부, 안료 1 내지 4중량부 및 소포제와 윤활제를 포함하는 첨가제 0.1 내지 0.5중량부가 혼합된 조성을 갖도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 구체적실시예에 따른 폴리우레아는 2액형 무변색 폴리우레아 수지로서 주제부와 경화제부가 1:0.9 내지 1.1의 부피비로 혼합 사용되게 된다.

그리고, 2액형 무변색 폴리우레아 수지는, 주제부의 이소시아네이트기와 상기 경화제부의 아민기가 1 : 0.95 내지 1.1의 몰비로 혼합된 조성을 갖고 있다.

또한, 알리파틱이소시아네이트 혼합물은, 헥사메틸렌디이소시아네이트 트리머, 헥사메틸렌디이소시아네이트 알로파네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 뷰렛 및 헥사메틸렌디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 2종의 이소시아네이트 단량체를 포함하고 있다.

그리고, 경화제는, 무변색 1차 아민으로 알리파틱구조를 갖는 1차 알리파틱 아민을 포함하고, 상기 무변색 2차 아민으로 사이클로알리파틱 구조를 갖는 폴리아스파라틱에스터를 포함하고, 무변색 1차 아민은, 이소포론디아민, 에틸렌디아민, 폴리옥시알킬렌디아민, 다이머디아민 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하고 있다.

또한, 경화제는, 무변색 1차 아민 7 내지 15 중량% 및 상기 무변색 2차 아민 85 내지 93중량%로 혼합된 조성을 갖고 있다.

이하에서는 앞서 언급한 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층(13)을 형성하는 이중보온관(100)의 제조방법과 이를 제조하기 위한 제조장치의 구성에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층(13)을 형성하는 이중보온관(100) 제조방법의 흐름도를 도시한 것이다.

그리고, 도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층(13)을 형성하는 이중보온관(100)을 제조하기 위한 내관(10)의 사시도를 도시한 것이다. 또한, 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따라 분리된 보온재 충진용 형틀(20) 내로 내관(10)이 위치된 상태의 사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따라 보온재 충진용 형틀(20)이 조립되어 내관(10)이 밀폐된 상태의 사시도를 도시한 것이다. 또한, 도 4d는 본 발명의 일실시예에 따라 보온재 충진에 따른 보온층(12)이 생성 후, 보온재 충진용 형틀(20)이 분리된 상태의 사시도를 도시한 것이다.

그리고, 도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 보온층(12)을 갖는 보온관(11)의 사시도를 도시한 것이다. 또한, 도 5b 및 도 5c는 본 발명의 일실시예에 보온층(12)을 갖는 보온이형관의 사시도를 도시한 것이다.

그리고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 보온층(12) 외면으로 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅제를 도포하는 상태의 사시도를 도시한 것이다. 또한, 도 7a는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층(13)을 형성하는 이중보온관(100)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 7b 및 도 7c는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층(13)을 형성하는 이형관 형태의 이중보온관(100)의 사시도를 도시한 것이다.

또한, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부(70)의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층(13)을 형성하는 이중보온관 제조장치는, 보온재 충진용 형틀(20)과, 금형 구동부(30)와, 보온재 충진수단과, 도포장치(50)와, 제어부(70) 등을 포함하여 구성되어 질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 보온재 충진용 형틀(20)은, 도 4b, 도 4c 및 도 4d에 도시된 바와 같이, 2개로 분할되어지며, 금형구동부(30)에 의해 조립, 탈착되어지도록 구성되게 된다.

또한, 보온재 충진용 형틀(20)은 도 4b, 도 4c 및 도 4d에 도시된 바와 같이, 내관(10)이 삽입되어 조립, 장착된 상태에서 내부공간을 갖는 중공관 형태를 가지게 된다. 그리고, 양단 각각에 내관(10) 일측과 접촉되어 조립후 내부를 밀폐시키기 위한 개구부(21)가 구비되며, 외면 일측에 내부공간으로 보온재를 충진시키기 위한 보온재 충진홀(22)이 형성되어 짐을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 금형 구동부(30)는 보온재 충진용 형틀(20)을 탈착, 조립시키도록 보온재 충진용 형틀(20)을 구동시키게 된다. 금형구동부(30)는 도 4b, 도 4c 및 도 4d에 도시된 바와 같이, 분할된 보온재 충진용 형틀(20) 중 적어도 어느 하나에 고정된 다수의 실린더로 구성되어 실린더의 작동에 의해 보온재 충진용 형틀(20)을 이동시켜, 분리, 조립시킬 수 있도록 구성되게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 보온재 충진수단은 도 4c에 도시된 바와 같이, 보온재 충진홀(22)을 통해 내부공간으로 폴리우레탄폼으로 구성된 보온재를 충진시켜 내관(10) 외면으로 보온층(12)을 생성시키게 된다. 이러한 보온재 충진수단은 일측 끝단이 보온재 충진홀(22)에 삽입되어지는 보온재 충진건(40)으로 구성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 도포장치(50)는 생성된 보온층(12)의 외면으로 폴리우레아 또는 폴리우레탄으로 구성된 코팅제를 도포하게 된다. 본 발명의 일실시예에 따른 도포장치(50)는 도 6에 도시된 바와 같이, 회전수단(51)과, 분사용 토치(52) 및 이동수단(53)을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.

회전수단(51)은 도 6에 도시된 바와 같이, 구동롤러 등으로 구성되어, 보온층(12)이 생성된 내관(10)을 관의 길이방향 축 기준으로 회전시키게 된다. 그리고, 분사용 토치(52)는 회전되는 보온층(12)의 외면으로 코팅제를 분사하게 된다. 또한, 이동수단(53)은 이러한 회전, 분사과정에서, 분사용 토치(52)를 보온층(12)이 생성된 내관을 길이방향과 평행하게 이동시키게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층(13)을 형성하는 이중보온관 제조장치는 이동수단(53)을 더 포함하여, 내관(10)을 보온재 충진용 금형으로 이송시키고, 보온층(12)이 생성된 내관(10)을 도포장치(50)로 이송시키게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층(13)을 형성하는 이중보온관 제조장치는 제어부(70)를 더 포함하여, 다수의 실린더로 구성된 금형구동부(30)와, 보온재 충진건(40)과, 이송수단(60)과, 분사용 토치(52)와, 회전수단(51)과 이동수단(53)의 구동을 총체적으로 제어하게 된다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층(13)을 형성하는 이중보온관 제조방법에 대해 설명하도록 한다.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 내관(10)을 제작하게 된다(S1). 앞서 언급한 바와 같이, 적용되는 내관(10)은 강으로 구성된 직관뿐 아니라, 곡관, TEE관, 레듀샤관, 특수 이형관 등 모든 이형관 형태가 적용될 수 있다.

그리고, 도 4b에 도시된 바와 같이, 제어부(70)가 이송수단(60)을 구동시켜, 제작된 내관(10)을 분리된 보온재 충진용 형틀(20) 사이에 위치하도록 한다(S2).

그리고, 제어부(70)가 다수의 실린더로 구성된 금형 구동부(30)를 구동시켜, 도 4c에 도시된 바와 같이, 실린더에 고정된 상부측 보온재 충진용 형틀(20) 일단을 하부측으로 이동시켜, 보온재 충진용 형틀(20)을 조립하게 됨을 알 수 있다(S3).

즉, 금형구동부(30)에 의해 분리된 보온재 충진용 형틀(20)을 조립하여 내관(10)이 삽입된 상태에서 내관(10)의 외면과 보온재 충진용 형틀(20)의 내면 사이에 내부공간을 갖도록 밀폐시키게 된다.

그리고, 도 4c 및 도 4d에 도시된 바와 같이, 보온재 충진수단에 의해 상기 보온재 충진용 형틀(20)에 형성된 보온재 충진홀(22)로 폴리우레탄폼으로 구성된 보온재를 충진시켜(S4) 보온층(12)을 생성시키게 된다. 앞서 언급한 바와 같이, 보온재 충진용 형틀(20)에 형성된 보온재 충진홀(22)에 보온재 충진건(40)을 삽입시켜 내부공간으로 폴리우레탄폼으로 구성된 보온재를 주입하여 보온층(12)을 생성시키게 된다(S5).

이러한 보온층(12)의 생성이 완료되면, 제어부(70)는 다시 금형 구동부(30)를 구동시켜, 도 4d에 도시된 바와 같이, 조립된 보온재 충진용 형틀(20)을 분리하게 됨을 알 수 있다. 그리고, 제어부(70)는 이송수단(60)을 구동시켜, 도 5a에 도시된 바와 같이, 보온층(12)이 형성된 내관(보온관(11))을 도포장치(50)로 이송시키게 된다.

이송수단(60)에 의해 보온관(11)이 도포장치(50)로 이송되게 되면, 도포장치(50)에 의해 상기 보온층(12)의 외면 측으로 폴리우레아 또는 폴리우레탄으로 구성된 코팅제를 분사하여(S6) 코팅층(13)을 생성시키게 된다(S7).

앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 도포장치(50)는 회전수단(51)과, 분사용 토치(52) 및 이동수단(53)을 포함하여 구성될 수 있다. 회전수단(51)은 도 6에 도시된 바와 같이, 구동롤러 등으로 구성되어, 보온층(12)이 생성된 내관을 관의 길이방향 축 기준으로 회전시키게 된다. 그리고, 분사용 토치(52)는 회전되는 보온층(12)의 외면으로 코팅제를 분사하게 된다. 또한, 이동수단(53)은 이러한 회전, 분사과정에서, 분사용 토치(52)를 보온층(12)이 생성된 내관(보호관(11))을 길이방향과 평행하게 이동시키게 된다.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

10:내관
11:보온관
12:보온층
13:코팅층
20:보온재 충진용 형틀
21:개구부
22:보온재 충진홀
30:금형 구동부
40:보온재 충진건
50:도포장치
51:회전수단
52:분사용 토치
53:이동수단
60:이송수단
70:제어부
100:폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이중보온관

Claims (5)

1. 이중보온관의 제조방법에 있어서,
   내관을 제작하는 단계;
   다수로 분할되며 결합된 형틀에 내관이 삽입장착된 상태에서 내부공간을 갖는 중공관 형태를 가지며 양단 각각에 상기 내관 일측과 접촉되어 내부를 밀폐시키기 위한 개구부가 구비되는 분리된 보온재 충진용 형틀의 내부로 상기 내관을 삽입시키는 단계;
   금형구동부에 의해 분리된 상기 보온재 충진용 형틀을 조립하여 내관이 삽입된 상태에서 상기 내관의 외면과 상기 보온재 충진용 형틀의 내면 사이에 내부공간을 갖도록 밀폐시키는 단계;
   보온재 충진수단에 의해 상기 보온재 충진용 형틀에 형성된 보온재 충진 홀로 폴리우레탄폼으로 구성된 보온재를 충진시켜 보온층을 생성시키는 단계; 및
   도포장치에 의해 상기 보온층의 외면 측으로 폴리우레아 또는 폴리우레탄으로 구성된 코팅제를 분사하여 코팅층을 생성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이중보온관 제조방법.
   
2. 이중보온관 제조장치에 있어서,
   다수로 분할되며, 내관이 삽입되어 조립, 장착된 상태에서 내부공간을 갖는 중공관 형태를 가지며, 양단 각각에 내관 일측과 접촉되어 내부를 밀폐시키기 위한 개구부가 구비되며, 외면 일측에 내부공간으로 보온재를 충진시키기 위한 보온재 충진 홀이 형성된 보온재 충진용 형틀;
   상기 보온재 충진용 형틀을 탈착, 조립시키도록 상기 보온재 충진용 형틀을 구동시키는 금형 구동부;
   상기 보온재 충진 홀을 통해 상기 내부공간으로 폴리우레탄폼으로 구성된 보온재를 충진시켜 내관 외면으로 보온층을 생성시키는 보온재 충진수단; 및
   생성된 상기 보온층의 외면으로 폴리우레아 또는 폴리우레탄으로 구성된 코팅제를 도포하여 코팅층을 생성시키는 도포장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이중보온관 제조장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 금형 구동부는 분할된 보온재 충진용 형틀 중 적어도 어느 하나를 이동시키는 다수의 실린더로 구성되고,
   상기 보온재 충진수단은 일측 끝단이 상기 보온재 충진 홀에 삽입되어지는 보온재 충진건으로 구성되며,
   상기 내관을 상기 보온재 충진용 금형으로 이송시키고, 보온층이 생성된 내관을 상기 도포장치로 이송시키는 이송수단을 더 포함하고,
   상기 도포장치는,
   상기 보온층이 생성된 내관을 길이방향 축 기준으로 회전시키는 회전수단과, 회전되는 상기 보온층의 외면으로 코팅제를 분사하는 분사용 토치와, 상기 분사용 토치를 상기 보온층이 생성된 내관을 길이방향과 평행하게 이동시키는 이동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이중보온관 제조장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 실린더와, 상기 보온재 충진건과, 상기 이송수단과, 상기 분사용 토치와, 상기 회전수단과 상기 이동수단의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레아 또는 폴리우레탄 코팅에 의한 코팅층을 형성하는 이중보온관 제조장치.
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