KR101985633B1

KR101985633B1 - 단열이중관의 신축조인트 장치

Info

Publication number: KR101985633B1
Application number: KR1020180142875A
Authority: KR
Inventors: 박광윤
Original assignee: 박광윤
Priority date: 2018-11-19
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2019-09-03

Abstract

본 발명은 유체가 이송되는 중심관과, 일단은 상기 중심관이 삽입된 후 슬라이드 방식으로 이동 가능한 스터핑박스를 포함하며 타단은 상기 중심관과 같은 직경으로 이루어진 이음관과, 상기 이음관의 일단부 외측으로 돌출되게 연장 형성된 패킹부와, 상기 스터핑박스 외측 및 상기 패킹부 내측에 구비되는 패킹실린더와, 상기 패킹실린더가 설치된 스터핑박스의 내접면에 구비된 제1패킹공간과, 상기 재킷관과 상기 중심관 사이로 상기 스터핑박스의 내접면에 형성된 제2패킹공간과, 상기 제1,제2패킹공간 사이로 형성된 홈부와, 상기 스터핑박스 내접면에 일주하여 형성됨과 동시에 상기 홈부에 연통되게 구비되는 누설유체 배출확인구를 포함하며, 상기 누설유체 배출확인구는 누설유체 배출확인모듈이 더 구비되며, 상기 패킹실린더의 제1패킹공간에 연통되는 공기공급공과 공기유입공이 하부에 각각 구비되어 상기 패킹실린더에 설치되는 주입관부와 확인관부를 더 구비하는 단열이중관의 신축조인트 장치를 제공한다.

Description

단열이중관의 신축조인트 장치{Expension joint device for Preinsulated piping}

본 발명은 단열이중관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사후 관리가 용이하며 패킹물질의 주입 여부 확인이 가능한 단열이중관의 신축조인트 장치에 관한 것이다.

일반적으로 열병합발전소 및 각종 산업플랜트에서 중온수, 스팀 등 고온의 유체를 사용처까지 장거리 수송을 하기 위해서는 지하배관을 설치하고 있으나, 외부 온도 및 수송중인 유체의 자체온도 변화로 배관의 선 팽창계수에 의해 배관의 신축이 발생하게 된다.

장거리 배관시 단열 이중 배관의 구성은 내부배관 보호용 외부배관과 유체를 송기하는 내부배관으로 구성되며 내부배관은 유체 온도차에 의하여 배관이 수축 신축을 흡수할 수 있는 신축이음관이 부착된다. 이러한 신축이음관은 내부배관의 신축 흡수량을 흡수하기 위하여 다수 연결되고, 외관과 내관사이 공간에는 보온재인 단열재를 충진하고 단열재 사이에는 조인트 누설시 누설을 감지할 수 있는 누수감지물질을 삽입하게 된다.

한편, 종래기술로서 한국등록특허 제10-0917144호와 같은 단열이중관용 신축조인트 장치 기술이 있었다.

그런데 이와 같은 종래 기술의 경우 유체 누설 방지를 위하여 실린더바디 내부 홈에 패킹물질이 적용되는데, 이와 같은 패킹물질이 제대로 충진되었는지를 파악할 수 없었다.

한국등록특허 제10-0493391호 한국등록특허 제10-0917144호

본 발명은 상술한 종래의 문제점 및 제결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 패킹물질의 충진이 제대로 이루어졌는지의 파악이 가능하며 충진부 구성의 청소가 용이하도록 구성된 단열이중관의 신축조인트 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유체가 이송되는 중심관과, 일단은 상기 중심관이 삽입된 후 슬라이드 방식으로 이동 가능한 스터핑박스를 포함하며 타단은 상기 중심관과 같은 직경으로 이루어진 이음관과, 상기 이음관의 일단부 외측으로 돌출되게 연장 형성된 패킹부와, 상기 스터핑박스 외측 및 상기 패킹부 내측에 구비되는 패킹실린더와, 상기 패킹실린더가 설치된 스터핑박스의 내접면에 구비된 제1패킹공간과, 상기 재킷관과 상기 중심관 사이로 상기 스터핑박스의 내접면에 형성된 제2패킹공간과, 상기 제1,제2패킹공간 사이로 형성된 홈부와, 상기 스터핑박스 내접면에 일주하여 형성됨과 동시에 상기 홈부에 연통되게 구비되는 누설유체 배출확인구를 포함하며, 상기 누설유체 배출확인구는 누설유체 배출확인모듈이 더 구비되며, 상기 패킹실린더의 제1패킹공간에 연통되는 공기공급공과 공기유입공이 하부에 각각 구비되어 상기 패킹실린더에 설치되는 주입관부와 확인관부를 더 구비하는 단열이중관의 신축조인트 장치를 제공한다.

여기서, 상기 누설유체 배출확인모듈은 유체감지부와, 제어박스 및 알람부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 중심관과 상기 이음관 외부를 둘러 감싸는 재킷관을 더 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 단열이중관의 신축조인트 장치에 의하면, 패킹물질 충진정도의 파악이 가능하게 되며, 그 작업이 용이하게 이루어지는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 단열이중관의 신축조인트 장치에 의하면, 패킹물질의 충진 파악을 위한 내부 구성의 청소가 용이하게 이루어지게 된다.

본 발명의 효과들은 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열이중관의 신축조인트 장치를 나타낸 요부단면도;
도 2는 상기 도 1에서 단열이중관의 신축조인트 장치의 중심관 요부 종단면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열이중관의 신축조인트 장치에 설치되는 주입관부, 확인관부 및 밀봉로드와 확인로드를 나타낸 사시도;
도 4는 주입관부와 확인관부를 이용하여 패킹물질의 충진 정도를 측정하는 모습을 개략적으로 나타낸 단면도;
도 5는 실린더바디와 개폐부재 사이에 설치되는 씰링부재를 나타낸 사시도;
도 6은 씰링부재가 적용된 모습을 개략적으로 나타낸 단면도;
도 7은 누설유체 배출확인구의 다른 형태를 개략적으로 나타낸 도면; 및
도 8는 주입관부 또는 확인관부를 청소하는 청소모듈을 나타낸 사시도이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다. 먼저, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열이중관의 신축조인트 장치를 나타낸 요부단면도이고, 도 2는 상기 도 1에서 단열이중관의 신축조인트 장치의 중심관 요부 종단면도이다.

본 실시예에 따른 단열 이중관의 신축조인트 장치는 재킷관(100), 중심관(110), 이음관(120), 패킹부(130), 누설유체 배출확인구(150)를 포함한다.

즉, 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 신축조인트 장치는 유체가 이송되는 중심관(110)과, 상기 중심관(110)의 일단에 상기 중심관(110)보다 큰 직경으로 타측에 연장 형성되는 상기 이음관(120)과, 상기 이음관(120) 내부에 상기 중심관(110)의 타단이 삽입되어 슬라이드 가능하게 하고,그 외측에서 상기 중심관(110)의 외부를 소정 공간을 두고 둘러싸는 재킷관(100)으로 단열이중관을 이루게 된다.

여기서, 상기 중심관(110)의 일측단 외주면에서 중심관(110)의 신축이동에 대응하여 패킹물질(143)이 주입되는 패킹실린더(131)와, 상기 재킷관(100)측의 주입구(132)를 포함하여 상기 패킹부(130)가 형성되며, 상기 재킷관(100)을 관통하여 상기 이음관(120)에 연통되게 상기 누설유체 배출확인구(150)가 형성된다.

즉, 상기 패킹부(130)는 상기 중심관(110)의 일측단 외주면에서 중심관(110)의 신축이동에 대응하여 유체의 누설을 차단함과 아울러 내부에 패킹물질(143)이 주입되는 복수의 패킹실린더(131)와, 이들을 보온 공간(재킷관과 중심관 사이의 공간)으로 부터 격리되도록 재킷관(100) 외측으로 주입구(132)를 형성하게 된다.

상기 패킹부(130)는 재킷관(100)측에서 상기 이음관(120)의 일단부에 연장되게 형성된 스터핑박스(122)측으로 주입구(132)를 형성하여 격리공간을 형성하고, 이 격리공간내에 패킹실린더(131)들이 위치된다.

또한, 상기 패킹실린더(131)는 내부에 스터핑박스(122)상측으로 개폐부재(140)로서 개폐되는 실린더바디(134)가 구비되고, 그 하저부에는 제1,제2패킹공간(144)(145)을 형성하여 패킹물질(143)이 충진되고, 상기 주입구(132)는 상기 재킷관(100) 외부로 돌출된 주입구바디(137)를 형성하여 상기 패킹실린더(131)들이 독립적인 공간으로 둘러쌓이도록 하며, 상부 개구된 부위가 주입구 덮개(135)로서 개폐되도록 구성된다.

상기 패킹부(130) 및 누설유체 배출확인구(150)는 상기 스터핑박스(122)에 연결되며, 상기 스터핑박스(122)는 상기 누설유체 배출확인구(150)가 연통 설치되는 배출공(152)을 형성하고, 상기 배출공(152)측의 저부에는 배출공(152)과 연통됨과 아울러 스터핑박스(122)저부에서 일주하여 누설유체가 집수되는 홈부(153)을 형성한다.

그리고, 상기 패킹부(130)의 주입구(132) 직하방의 스터핑박스(122)측에 상기 패킹실린더(131)가 형성되되 상기 주입구(132)로 외부와 격리된 상태를 이루게 된다.

또한, 상기 스터핑박스(122) 저부에는 상기 홈부(153)를 중심으로 양측에 상기 패킹실린더(131)에 연통하는 구조로 제1패킹공간(144)이 형성되고, 상기 인서트패킹(148)이 삽입되는 제2패킹공간(145)이 형성된다.

즉, 상기 패킹실린더(131)와 인서트패킹(148)사이에 배출공(152)이 형성되고, 상기 배출공(152)상으로 누설유체 배출확인구(150)가 연결되게 설치된다. 상기 누설유체 배출확인구(150)는 상기 배출공(152)에서 재킷관(100) 외측으로 돌출된 상태로 설치된다.

또한, 상기 패킹실린더(131) 내부에 상기 스터핑박스(122) 상측으로 나사방식 등으로 결합되는 볼트 형태의 개폐부재(140)로 개폐되는 실린더바디(134)가 구비되고, 상기 실린더바디(134) 저부에 상기 제1패킹공간(144)이 형성되도록 이루어지되 상기 제1패킹공간(144)에 패킹물질(143)이 충진된다.

그리고, 상기 주입구(132)를 이루는 주입구 덮개(135)는 별도의 볼팅부재(136)로서 패킹실린더(131)에 결합된다.

한편, 본 실시예에 따른 신축조인트 장치는 상기 중심관(110)이 이음관(120)내에서 신축이동이 일어나면 중심관(110) 외주면과 이음관(120) 내주면에 슬라이드 접촉되도록 직경의 차이를 가지며 구성된다.

이때 상기 중심관(110)내 이송중인 유체가 이러한 슬라이드 접촉면으로 누설되므로 이를 전술한 패킹부(130)의 제1, 제2패킹공간(144)(145)측에 공급되어 있는 패킹물질(143)과 인서트패킹(148)이 이를 차단하게 된다. 여기서, 상기 패킹물질(143)의 주입은 주입구(132)에서 패킹실린더(131)를 통하여 주입된다.

이러한 패킹물질(143)을 중심으로 양측에는 보조적인 패킹수단(147)들이 더 적용되어 패킹물질(143)의 밀려나감을 방지할 수 있도록 함이 바람직하다.

한편, 상기 실린더바디(134)의 대향된 양측으로 주입관부(170)와 확인관부(180)가 구비된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열이중관의 신축조인트 장치에 설치되는 주입관부, 확인관부 및 밀봉로드와 확인로드를 나타낸 사시도로서, 도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 주입관부(170)와 확인관부(180)는 각각 상부가 개구된 형태를 이루며 하단부 일측으로 공기공급공(172)과 공기유입공(182)이 각각 구비된다.

여기서, 상기 공기공급공(172)과 공기유입공(182)은 각각 상기 제1패킹공간(144)과 연통된 형태를 이루도록 그 위치가 배치된다.

그리고, 상기 개폐부재(140)는 상기 주입관부(170)와 확인관부(180)의 상부 개구된 부위를 폐쇄하도록 설치된다.

상기 제1패킹공간(144)에 충진된 패킹물질(143)은 중심관(110)의 슬라이드 이동 시의 누설유체를 차단하지만 장기간 단열이중관을 사용 시에는 충진된 패킹물질(143)의 열화등으로 인하여 미세한 유체의 누설이 발생하게 된다.

이와 같이, 유체의 누설이 발생되면 전술한 바와 같이 이음관(120) 내주면에 형성된 홈부(153)에 집수되며, 집수된 누설유체는 이 홈부(153)상의 어느 한곳에 천공된 배출공(152)에 설치된 배출구(150)을 통하여 밀려 올라가게 되며, 이로 인하여 재킷관(100) 외측의 지상에 설치된 여러 가지 검출수단을 통하여 유체의 누설을 경보하거나 표시하게 되며, 차후 상기 패킹물질(143)의 추가 충진 작업이 이루어질 수도 있다.

도 4는 주입관부와 확인관부를 이용하여 패킹 정도를 측정하는 모습을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도시된 바와 같이, 상기 주입관부(170)에 외부 펌핑장치와 연결된 고압공기공급호스(210)를 연결하고 상기 확인관부(180)에 하부에 누출식별부(194)가 적용된 식별로드(198)를 삽입한다.

그리고, 상기 고압공기공급호스(210)를 통하여 고온의 고압공기를 외부로부터 주입한다. 이때 제1패킹공간(144)내 패킹물질(143)이 제대로 충진되지 않은 경우 고온의 공기가 주입관부(170)의 반대측에 위치된 확인관부(180)의 공기유입공(182)으로 유입되고, 식별로드(198) 하측 누출식별부(194)까지 유동할 수 있게 된다.

이때 상기 누출식별부(194)는 기 설정된 고온의 온도에서 변색되는 비가역성 시온안료가 코팅되어, 상기 누출식별부(194)의 색 변화를 통하여 패킹물질이 충분히 충진되었는지를 파악할 수 있게 된다.

한편, 별도로 패킹물질의 충진 작업 시에는 상기 주입관부(170) 내측에도 별도로 준비된 폐쇄로드(197)를 삽입하고, 상기 확인관부(180)에도 식별로드(198)를 삽입하여 공기공급공(172)과 공기유입공(182)으로 패킹물질이 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이를 위해 상기 확인관부(180)와 식별로드(198)는 각각 상기 주입관부(170)와 확인관부(180) 내측에 인입 및 인출은 가능하되 되도록 완전히 끼워진 형태를 이루는 직경을 이루게 됨은 물론이다.

도 5는 실린더바디와 개폐부재 사이에 설치되는 씰링부재를 나타낸 사시도이며, 도 6은 상기 도 5에 도시된 씰링부재가 적용된 모습을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도시된 것처럼, 실린더바디(134)와 개폐부재(140) 사이에는 별도로 씰링부재(160)가 적용될 수 있는데, 상기 씰링부재(160)는 볼트 형태의 개폐부재(140)의 중심 체결부가 관통되는 관통공(164)이 중앙에 형성된 링 형태로 이루어지되, 하부 양측으로 상기 주입관부(170)와 확인관부(180)의 상부를 폐쇄할 수 있도록 대응하는 위치로 돌출된 돌출부(165)가 구비된다.

이와 같은 씰링부재(160)를 적용하는 경우 상기 주입관부(170)와 확인관부(180)를 통하여 유체가 누설되는 것을 보다 확실히 방지할 수 있게 된다.

도 7은 누설유체 배출확인구의 다른 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 7에서와 같이, 본 실시예에 따른 누설유체 배출확인구(150)는 누설유체 배출확인모듈(300)이 구비된다.

여기서, 상기 누설유체 배출확인모듈(300)은 누설유체 배출확인구(150) 관내 설치되는 유체감지부(320)와, 상기 유체감지부(320)와 전기적으로 연결되는 제어박스(310) 및 상기 제어박스(310)와 전기적으로 연결된 알람부(330)를 포함하여 구성된다.

상기 유체감지부(320)는 공지된 형태의 수분 또는 소정 성분을 감지하는 센싱부가 적용되며 상기 알람부(330)는 경고등 또는 소정 음향을 출력하는 장치로 이루어질 수 있다.

이와 같이 구성되어 상기 유체감지부(320)에서 누설 유체가 감지 시에는 상기 제어박스(310)는 상기 알람부(330)를 이용 경고등이나 음향으로 알람 신호를 외부에 알려주게 된다.

도 8은 주입관부 또는 확인관부를 청소하는 청소모듈을 나타낸 사시도이다.

상기 청소모듈(400)은 스트링부(410)와, 상기 스트링부(410)의 길이방향을 따라서 소정 이격 간격마다 구비되며 소정 탄성을 지니는 복수 개의 원판부(430)와, 상기 원판부(430) 둘레에 구비되는 브러쉬부(438) 및 하단에 구비되는 원판부(430)를 제외한 나머지 원판부(430)에 구비되는 배출공(435) 그리고 상기 스트링부(410)의 상단부에 구비되는 손잡이부(420)를 포함한다.

이와 같이 구성된 청소모듈(400)은 상기 주입관부(170)가 확인관부(180) 또는 주입관부(170)와 확인관부(180)가 설치되기 전 실린더바디(134) 양측 주입관부 수용부와 확인관부 수용부를 청소하는 역할을 하게 된다.

이때 상기 탄성을 지닌 원판부(430)를 이용하여 브러쉬부(438)의 수명을 늘리고 원활한 청소작업이 가능하도록 하되, 상측에 위치된 원판부(430)에 구비된 배출공(435)을 통하여 이물질은 상하로 이동 가능하도록 함으로써 많은 이물질이 상기 주입관부나 확인관부에 묻은 경우에도 이물질이 빠지면서 원판부(430)의 이동이 가능하게 되어 용이한 작업이 가능하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 재킷관 110: 중심관
120: 이음관 122: 스터핑박스
130: 패킹부 131: 패킹실린더
132: 주입구 142:주입구
143: 패킹물질 144: 제1패킹공간
145: 제2패킹공간 148: 인서트패킹
150: 누설유체 배출확인구 152: 배출공
153: 홈부 170: 주입관부
180: 확인관부

Claims

유체가 이송되는 중심관과, 일단은 상기 중심관이 삽입된 후 슬라이드 방식으로 이동 가능한 스터핑박스를 포함하며 타단은 상기 중심관과 같은 직경으로 이루어진 이음관과, 상기 이음관의 일단부 외측으로 돌출되게 연장 형성된 패킹부와, 상기 스터핑박스 외측 및 상기 패킹부 내측에 구비되는 패킹실린더와, 상기 패킹실린더가 설치된 상기 스터핑박스의 내접면에 구비된 제1패킹공간과, 상기 스터핑박스 내접면에 일주하여 형성됨과 동시에 홈부에 연통되게 구비되는 누설유체 배출확인구를 포함하며,
상기 누설유체 배출확인구는 누설유체 배출확인모듈이 더 구비되며,
상기 중심관과 상기 이음관 외부를 둘러 감싸는 재킷관을 더 포함하며,
상기 패킹실린더에 설치되며 상기 패킹실린더의 제1패킹공간에 연통되는 공기공급공과 공기유입공이 하부에 각각 구비되는 주입관부와 확인관부를 더 구비하며,
상기 패킹실린더는 내부에 상기 스터핑박스 상측으로 실린더바디가 구비되되 상기 실린더바디 저부에 상기 제1패킹공간이 형성되며,
상기 제1패킹공간에 패킹물질이 충진되며,
상기 실린더바디의 대향된 양측으로 관 형태로 이루어진 주입관부와 확인관부가 상하 수직방향으로 설치되며,
상기 주입관부와 확인관부는 각각 상부가 개구된 형태를 이루며 하단부 일측으로 공기공급공과 공기유입공이 각각 구비됨과 동시에 상기 공기공급공과 상기 공기유입공은 각각 상기 제1패킹공간과 연통된 형태를 이루도록 배치되며,
상기 주입관부 내측에 상기 공기공급공을 폐쇄하도록 삽입되는 폐쇄로드가 더 구비되며,
상기 확인관부 내측에 상기 공기유입공을 폐쇄하도록 삽입되며 하측에 상기 공기유입공에 대응되는 위치로 누출식별부가 적용된 식별로드가 더 구비되며,
상기 누출식별부는 기 설정된 고온의 온도에서 변색되는 비가역성 시온안료가 코팅되는,
단열이중관의 신축조인트 장치.
제1항에 있어서,
상기 누설유체 배출확인모듈은,
상기 누설유체 배출확인구에 설치되는 유체감지부와, 상기 유체감지부와 전기적으로 연결되게 구비되는 제어박스와, 상기 제어박스와 전기적으로 연결되게 구비되는 알람부를 포함하는,
단열이중관의 신축조인트 장치.
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