KR102053236B1 - 다중 실링층을 갖는 절연고온 가스켓 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상하 표면에 톱니모양의 굴곡부를 갖는 금속 재질의 가스켓 본체(100); 상기 본체(100)의 표면에 절연 및 내열성 향상을 위해 형성된 복수의 실링층(200); 및 상기 본체(100)의 외주부는 바깥 방향으로 개구되고 탄성체(300)를 삽입하여 아웃터링(400)을 장착할 수 있도록 한 결합부(150)를 포함하되, 상기 복수의 실링층(200)은 고분자 재질의 유기층과 비금속 무기재료층을 최소 하나 이상 포함하는 절연고온 가스켓에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 유체이송배관의 기밀성이 증대되고, 가스켓의 내구성 및 내열성이 극대화되는 효과가 있다.

Description

다중 실링층을 갖는 절연고온 가스켓{A heat resistant and insulated gasket with multi sealing layer}
본 발명은 다양한 산업분야에 활용될 수 있는 고기능성 다중 실링층을 갖는 절연고온 가스켓에 관한 것이다.
배관 연결부의 실링을 위해 산업적으로 많이 활용되는 가스켓은 일반적으로 절연성 및 내열성을 기본적 특성으로 요구한다. 절연성은 플랜지부의 절연을 위해서나 또는, 서로 다른 재질의 사용으로 갈바닉(접촉) 부식이 우려되는 경우에 필요하다. 또한, 내열성의 경우 배관 내에 유체의 온도가 높거나 인화성을 가진 유체를 이송하는 배관의 연결부에 적용하는 가스켓의 내구성 및 안전성을 위하여 요구된다.
각종 산업현장에서 사용되는 절연 고압가스켓 제품은 많이 있으나, 절연성과 내열성을 동시에 완전히 충족시키는 제품은 많지 않은 실정이다. 다만, 가혹한 환경에서 사용되는 가스켓은 반영구적인 사용보다는 주기적인 교체를 염두에 두고 사용한다는 점을 고려하면 사용 조건을 충족하면서 교체 주기를 고려하여 일정 기간 동안 내구성을 갖는 제품의 개발이 요구되고 있다.
종래에 많이 사용되던 절연 가스켓은 절연재로 된 개스킷 코어의 상면 및 하면 테두리면에 링 형상으로 형성된 홈에 고무실링재를 각각 삽입하여 밀폐 기능을 부여하였으나, 이러한 종래의 절연 가스켓은 고압에서의 사용 중에 파손으로 완벽한 실링이 이루어지지 않는 문제가 있었다. 또한, 종래의 또다른 절연 가스켓은 절연재(Epoxy 또는 Phenollic 등)의 상면 및 하면 전체에 네오프렌 고무나 불소수지 계열의 PTFE 실링 부재를 실링재로 삽입하여 실링과 절연의 목적을 동시에 달성하도록 한 것이 있으나, 고온 고압의 가혹한 사용환경에서는 충분한 성능을 내지 못하고 내구성이 떨어져서 실링 부재로서 만족스러운 성능을 달성하기에는 한계가 있었다.
또한, 고온의 환경 및 인화성 액체를 이송하는 배관의 경우에는 가스켓의 내구성능이 사용 조건을 견디지 못하고 열화되어, 기밀성이 떨어지는 현상이 발생한다. 결과적으로 외부에 화재가 발생한 경우 가스켓이 실링성을 유지하지 못하여, 배관 속 유체가 유출되어 2차 폭발을 야기하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명의 발명자들은 이러한 종래기술의 문제점을 인식하고 그러한 문제점을 해결하고자 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 높은 절연성과 내열성을 구비하여 가혹한 사용 조건에서도 내구성과 안정성을 유지하는 다중 실링층을 갖는 절연고온 가스켓를 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 복수의 실링부를 갖는 절연고온 가스켓으로서, 상하 표면에 톱니모양의 굴곡부를 갖는 금속 재질의 가스켓 본체(100); 상기 본체(100)의 표면에 절연 및 내열성 향상을 위해 형성된 복수의 실링층(200); 및 상기 본체(100)의 외주부는 바깥 방향으로 개구되고 탄성체(300)를 삽입하여 아웃터링(400)을 장착할 수 있도록 한 결합부(150)를 포함하되, 상기 복수의 실링층(200)은 고분자 재질의 유기층과 비금속 무기재질층을 최소 하나 이상 포함하는 절연고온 가스켓을 제공한다.
상기 과제의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 복수의 실링부를 갖는 절연고온 가스켓으로서, 상하 표면에 톱니모양의 굴곡부를 갖는 금속 재질의 가스켓 본체(100); 상기 본체(100)의 표면에 절연 및 내열성 향상을 위해 형성된 복수의 실링층(200); 및 상기 본체(100)의 내주부에 안쪽 방향으로 개구되어 탄성체(300)를 삽입할 수 있도록 하여 본체(100)의 실링 성능을 강화한 내주면 실링부(160)를 포함하되, 상기 복수의 실링층(200)은 고분자 재질의 유기층과 비금속 무기재료층을 최소 하나 이상 포함하는 절연고온 가스켓을 제공한다.
본 발명의 일 실시 태양으로, 상기 가스켓 본체(100)는 박막코팅층(110)으로 코팅된 절연고온 가스켓을 제공한다. 박막코팅층은 세라믹 코팅층일 수 있고, 그 재료는 알루미나, 실리카, 지르콘, 지르코늄, 크로애미 및 산화질코늄, 산화마그네슘, 산화알루미늄 중에서 선택된 하나일 수 있다. 또한 박막코팅층(110)은 유기고분자 코팅층일 수 있고, 그 재료는 폴리이미드, 폴리케톤 및 액정고분자(LCP) 중에서 선택된 하나 일 수 있다.
본 발명의 일 실시 태양으로, 본 발명은 상기 본체(100)의 내주부에 추가적으로 실링부재(500)를 설치할 수 있도록 형성된 굴곡부(170)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓을 제공한다.
본 발명의 일 실시 태양으로, 본발명은 상기 실링부재(500)는 메탈튜브 오링 또는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓을 제공한다.
본 발명의 일 실시 태양으로, 본 발명은 상기 아웃터링(400)의 두께가 본체(100)의 최소 두께의 0.5 내지 1.0배 인 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓을 제공한다. 상기와 같이 본체의 두께는 최소한 아웃터링보다 두껍거나 같아야 한다. 상기와 같은 두께 비율을 유지하여야 플랜지에 체결할 경우 결합력이 유지되고 가스켓의 밀폐성능을 충분히 구현할 수 있다. 아웃터링(400)의 두께가 본체(100) 두께의 0.5 미만인 경우에는 밀폐력 유지에 문제가 생기고, 1.0 초과인 경우에는 본체의 실링 기능을 충분히 유지할 수 없으므로 바람직하지 못하다.
발명의 일 실시 태양으로, 본 발명은 상기 탄성체(300)의 지름이 아웃터링(400)의 두께의 1.05 내지 1.50배인 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓을 제공한다. 즉, 탄성체(300)의 지름이 아웃터링(400) 두께보다 커야 효과적으로 탄성체의 기능을 수행할 수 있으며, 가스켓에 압축력이 작용할 경우 탄성체(300)의 탄성 저항으로 인해 아웃터링(400)에 과도한 압축력이 가해지는 것을 방지할 수 있다.
탄성체(300)의 지름이 아웃터링(400) 두께의 1.05 미만인 경우에는 충분한 탄성체의 기능을 발휘하기 어렵고, 탄성체의 지름이 아웃터링(400) 두께의 1.50 초과인 경우에는 탄성체가 너무 커서 전체적인 가스켓 구조에 부담을 주고, 오히려 밀폐 성능을 떨어뜨릴 수 있어서 바람직하지 못하다.
본 발명의 일 실시 태양으로, 본 발명은 상기 복수의 실링층(200)에서, 상기 본체(100) 표면에 부착되는 실링층을 1층으로 하여 n개의 층으로 구성될 때, 각 실링층의 두께(D)가 Dn < Dn+1의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓을 제공한다. 이와 같이 복수의 실링층(200)이 재질을 달리하면서 가스켓의 외부 표면으로 갈수록 두꺼워지는 구조로 하게 되면 실링 성능이나 절연성능 개선 등에 유리하다.
본 발명의 일 실시 태양으로, 본 발명은 상기 복수의 실링층(200)에서, 상기 본체(100) 표면에 부착되는 실링층을 1층으로 하여 n개의 층으로 구성될 때, 각 실링층의 절연내구력(DS)의 상대적 크기가 (DS)n > (DS)n+1의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓을 제공한다. 즉, 복수의 실링층에서 절연내구력의 상대적 크기에 있어서 본체와 접촉하는 하부층의 절연내구력(DS)이 상부층의 절연내구력(DS)보다 큰 것이 가스켓의 절연내구력을 극대화하기에 유리하다.
본 발명의 일 실시 태양으로, 본발명은 상기 복수의 실링층(200)에서 본체(100)와 접촉하는 최하부층은 1차 실링층(210)으로서 고분자 유기재료층인 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓을 제공한다.
본 발명의 일 실시 태양으로, 본발명은 상기 고분자 유기재료층은 폴리이미드, PTFE를 포함하는 불소수지, 액정고분자(LCP), 에폭시 및 폴리케톤 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓을 제공한다.
본 발명의 일 실시 태양으로, 본발명은 상기 복수의 실링층(200)의 최상부층은 2차 실링층(220)으로서 비금속 무기재료층인 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓을 제공한다.
본 발명의 일 실시 태양으로, 본발명은 상기 비금속 무기재료층이 버미큘라이트(vermiculite), 마이카(mica), 흑운모(biotite), 페그마타이트 및 합성운모 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓을 제공한다.
본 발명의 일 실시 태양으로, 본 발명은 상기 복수의 실링층(200)의 두께는 100 내지 3,000 ㎛인 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓을 제공한다. 실링층(200)의 두께가 100 ㎛ 미만이면 기계적 충격을 버티기에 한계가 있고 충분한 실링효과를 거둘 수 없을 가능성이 있어서 바람직하지 못하고, 3,000 ㎛를 초과하면 과도한 두께로 인해 재료비가 많이 드는데 반해 투입된 재료만큼의 성능을 거두기가 힘들며, 실링층이 필요이상으로 두껍게 되면 가스켓 전체의 기계적 강도가 저하될 우려도 있어서 바람직하지 못하다.
본 발명의 일 실시 태양으로, 본 발명은 상기 절연고온 가스켓에 대하여 헬륨 기밀성 테스트를 할 경우 50bar에서 약 30분 동안 기밀도를 유지하는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓을 제공한다.
본 발명의 일 실시 태양으로, 본 발명은 상기 절연고온 가스켓의 탄성체의 재질은 테프론(Teflon)을 포함한 불소수지, 실리콘을 포함하는 고무, 및 스테인레스를 포함하는 금속 재질 중에서 선택된 하나 이상인 절연고온 가스켓을 제공한다.
본 발명에 따르면 복수의 실링층을 갖는 절연고온 가스켓을 이용하면, 유체이송배관의 기밀성이 증대되고, 가스켓의 내구성 및 내열성이 극대화되는 효과가 있다. 즉, 복수의 실링층의 통해 각 소재의 고유 특성에 따라 밀폐성, 절연성, 내열성을 강화할 수 있고, 이러한 복수의 실링층을 구비한 본 발명의 절연고온 가스켓은 가혹한 사용환경에서도 내구성과 안전성을 보장할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 가스켓 본체에 내주부에 실링부재(500)를 용이하게 탈부착할 수 있으므로 작업의 용이성이 증대되는 장점도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 절연고온 가스켓의 기본구조에 대한 사시도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 절연고온 가스켓의 기본구조 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 절연고온 가스켓에서, 아웃터링과 본체의 사이에 탄성체가 구비된 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 절연고온 가스켓에서, 아웃터링과 본체의 사이에 탄성체가 2개 구비된 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도4의 절연고온 가스켓에서 탄성체 사이에 스토퍼가 추가적으로 구비된 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6는 본 발명에 따른 절연고온 가스켓에서, 도 3의 구조에서 본체 내주면에 실링부재가 추가적으로 삽입된 경우를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 절연고온 가스켓에서, 도 5의 구조에서 실링부재 내부에 탄성체가 삽입된 경우를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 절연고온 가스켓에서, 본체의 내주면에 내주면 실링부를 구비하고 그 내부에 탄성체와 스토퍼가 삽입된 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8에 따른 절연고온 가스켓에서, 본체의 내주면 실링부 내부에 2개의 탄성체 및 스토퍼가 삽입된 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하에서 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명에 의한 복수의 실링층을 갖는 절연고온 가스켓의 일 실시예가 사시도로 도시되어 있다.
도 2에는 본 발명 일 실시예의 하나로서, 세라믹 코팅층, 1차 실링층 및 2차 실링층을 구비하는 절연고온 가스켓의 단면을 도시한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 복수의 실링층을 갖는 절연고온 가스켓(10)은, 원형의 링(ring) 형상을 가지는 본체(100)와, 본체의 표면에 박막으로 코팅되는 박막 코팅층(110) 및 상기 본체(100)의 상면과 하면에 구비되어 절연 기능을 하는 실링층(200)과, 상기 본체(100)의 상면과 하면에 쌍으로 구비되는 1차실링층(210)과, 상기 1차실링층(210) 상부에 쌍으로 형성되는 2차실링층(220) 등으로 구성된다.
상기 박막 코팅층(110)은 세라믹 코팅층으로서 알루미나, 실리카, 지르콘, 지르코늄, 크로애미 및 산화질코늄, 산화마그네슘, 산화알루미늄 중에서 선택된 하나 이상의 세라믹 재료 중에서 선택될 수 있다. 또한, 박막 코팅층(110)은 유기 고분자층으로서 폴리이미드, 폴리케톤 및 액정고분자(LCP) 중에서 선택될 수 있다.
가스켓 본체(100)는, 도시된 바와 같이 중앙부에 중앙홀(11)이 상하로 관통되게 형성되는 원형의 링(ring) 형상을 가지며, 소정의 두께를 가지는 평판으로 이루어진다. 그리고, 이러한 본체(100)는 내열성 및 내부식성이 강한 금속재질로 이루어지고 금속재질의 표면에 톱니바퀴 형상의 요철 내지 굴곡이 형성되어 있는 소위 “캠프로파일(kammprofile)” 디스크 가스켓인 것이 바람직하다.
상기 실링층(200)은 단일 또는 복수의 층으로 구성되고 내열성, 절연성 및 내부식성이 풍부하여 내부의 본체(100)를 보호할 수 있도록 본체(100)의 상면과 하면에 코팅되어 절연 기능을 하게 된다. 이러한 실링층(200)은 1차실링층(210) 및 2차 실링층(220)으로 구성될 수 있다.
1차 실링층(210)의 재질로서 고분자 유기층이 적용될 수 있고, 에폭시(epoxy), 불소 수지 계열의 PTFE 또는 폴리이미드, 폴리케톤 등 이에 상응하는 재질이 사용됨이 바람직하다. 상기 1차실링층(210)은, 상기 본체(100)의 상면과 하면에 쌍으로 구비되며, 일면이 상기 본체(100)의 상면과 하면에 100 내지 1,000 ㎛ 두께의 박막으로 형성될 수 있다. 1차실링층(210) 역시 소정 두께를 가지는 원형의 링(ring) 형상을 가지도록 형성되며, 상기 본체(100)의 상면과 하면에 각각 박막으로 형성된다.
또한 2차실링층(220)은 도시된 바와 같이 가스켓 본체(100)의 상면과 하면에 쌍으로 구비되고, 1차실링층(210)의 표면 상부에 각각 형성된다. 이러한 2차실링층(220)은 배관의 플랜지 부위에 직접 접촉하게 된다.
이러한 2차 실링층(220)은 비금속 무기재료층인 것이 바람직하며, 이러한 무기재료로서는 버미큘라이트(vermiculite), 마이카(mica), 흑운모(biotite), 페그마타이트 및 합성운모 중 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 또한, 상기 2차 실링층(220)의 두께는 100 내지 1,000㎛ 두께의 박막으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 가스켓 본체(100)는 가스켓의 외주 방향으로 일방이 개구된 'C'형상의 아웃터링 결합부(150)가 형성되어 있으며, 그러한 결합부(150) 내에는 탄성체(300)가 수용된다.
즉, 탄성체(300)는 아웃터링 결합부(150)의 내측에 수용되어 결합부(150)의 양단이 서로 멀어지도록 탄성을 가하는 기능을 한다. 이러한 탄성체(300)의 재질은 금속 재질이나 내화학성을 갖는 고분자 예를 들면 테프론(Teflon)을 포함한 불소수지, 실리콘을 포함하는 고무, 및 스테인레스를 포함하는 금속 재질의 스프링 등일 수 있다.
탄성체(300)는 복원력 향상과 함께 가스켓이 플랜지에 장착되어 사용될 때, 유체의 이동 등 여러요인에 의한 진동을 흡수하여 가스켓의 실링 성능을 높여주는 역할을 한다. 이러한 탄성체(300)는 아웃터링 결합부(150)에 탄성력을 강화하게 되며, 아웃터링(400)과 가스켓 본체(100)의 결합력을 강화하는 동시에 실링층(200)이 아웃터링과 더욱 잘 결합되도록 하는 기능을 한다.
이와 같이 그 내부에 탄성체(300)를 포함하는 아웃터링 결합부(150)는 아웃터링(400)과 결합할 수 있는 기계적 구조를 형성하며, 링 형상의 아웃터링(400)은 가스켓 본체(100)의 외주부의 실링 기능을 담당하게 된다. 아웃터링(400)의 재질은 탄소강, 스테인레스강 및 인코넬 합금 중에서 선택된 하나 일 수 있다.
아웃터링(400)은 고온 탄성이 좋은 인코넬(inconel) 합금을 더블 폴딩한 구조로 하여 사용할 수 있으며, 표면에는 절연을 위해 자일렌(xylene) 코팅이 이루어질 수 있다. 이와 같은 재질과 구조의 아웃터링(400)은 내염성이 우수하고 동시에 기밀성도 우수한 특성을 나타낸다.
인코넬(inconel) 합금은 니켈을 주성분으로 하여 15%의 크롬, 6∼7%의 철, 2.5%의 티타늄, 1% 이하의 알루미늄, 망간, 규소를 첨가한 내열합금이다. 이와 같은 인코넬 합금은 내열성이 좋고, 900℃ 이상의 산화기류 속에서도 산화하지 않고, 황을 함유한 대기에도 침지되지 않는다. 또한, 신장강도, 인장강도, 항복점 등 여러 성질도 600℃ 까지 변화하지 않는 등 기계적 성질에 우수하며, 유기물, 염류용액에 대해서도 부식되지 않는 내화학적 특성이 우수하다.
이와 같이, 아웃터링(400)은 원형의 링(ring) 형상으로 이루어져 있고 가스켓 본체(100)의 외주부에 밀착되어 2차적으로 가스켓의 실링을 담당하는 기능을 한다.
또한, 아웃터링(400)은 아웃터링의 외측면과 플랜지 볼트의 내측면이 맞닿음으로써 가스켓이 압력에 의해 본래의 위치를 벗어나지 않도록 한다.
이와 같이 상기 가스켓 본체(100)와 아웃터링(400)은 탄성체(300)를 매개체로 하여 서로 밀착되어 결합하게 되므로 전체적으로 가스켓의 기밀유지가 완벽하게 이루어진다.
도 3은 본 발명의 일 실시 태양에 따른 절연고온 가스켓을 도시한 것으로서 가스켓 본체(100)에 박막 코팅층(110)만 형성된 것을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 태양에 따른 절연고온 가스켓을 도시한 것으로서 아웃터링 결합부(150)에 1개 이상의 탄성체(300)를 설치한 경우를 도시한 것이다. 탄성체를 1개 이상 설치하게 되면 실링 기능이 더욱 향상될 수 있으며, 아웃터링(400)과 본체(100) 사이에 작용하는 압축력을 더욱 효율적으로 흡수하여 복원력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 탄성체(300)가 1개 이상인 경우 탄성체의 크기는 동일할 수도 있고, 직경이 서로 다른 것을 배치할 수도 있다. 다만, 탄성체(300)를 1개 이상 배치할 경우 아웃터링 결합부(150)의 외주면 방향으로의 길이가 1개인 경우보다 더 길게 설계하여야 할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 태양에 따른 절연고온 가스켓을 도시한 것으로서, 도 4에 도시된 가스켓 구조에서 1개 이상의 탄성체(300) 사이에 충격완화수단인 스토퍼(stopper, 310)를 추가한 경우를 도시한 것이다. 아웃터링 결합부(150) 내에 복수의 탄성체(300)를 배치하는 경우 탄성체(300)들을 직접 접촉하게 하면 점 접촉이 이루어져서 압축력에 대한 흡수 성능이 떨어질 가능성이 있고, 탄성체가 국부적으로 압력을 받아 변형되어 충격 흡수 능력이 저하될 우려도 있다. 이러한 경우에는 충격완화수단인 스토퍼(310)를 탄성체 사이에 배치함으로써, 탄성체(300) 사이에 면 접촉이 이루어지도록 하여 충격 흡수 효율을 향상시켜서 탄성체(300)의 기능을 더욱 강화할 수 있는 효과가 있다. 또한 스토퍼(310)는 탄성체(300)의 손상을 방지하고 과도한 압축을 방지하는 효과도 거둘 수 있다.
도 6은 도 3의 기본 구조에서, 본체(100)의 내주부에 실링부재(500)를 설치한 경우를 도시한 것이다. 이러한 실링부재는 메탈튜브 오링 또는 스프링일 수 있다. 메탈튜브 오링의 재질은 스텐인레스강, 인코넬 합금 재질 또는 금속재질을 불소수지로 코팅한 것을 사용할 수 있으며, 스프링인 경우에도 금속 재질로서 스테인레스강 또는 인코넬 합금을 사용하거나, 금속재질을 불소수지로 코팅한 것도 사용이 가능하다.
도 7은 도 6의 절연고온 가스켓 구조에서 본체(100) 내주부에 설치된 실링부재(500) 내부에 다시 제2탄성체(320)를 설치한 것을 모식적으로 도시한 것이다. 실링부재(500) 내부에 제2탄성체(320)를 설치하면, 실링부재(500)의 탄성력을 더욱 강화시켜 실링부재(500)에 작용하는 압축력을 효화적으로 흡수하며, 실링부재(500)의 내구성을 증가시켜 줄 수 있는 장점이 있다. 제2탄성체(320)의 재질은 탄성체(300)의 재질과 동일한 것을 사용할 수 있다.
도 8은 도 3의 경우와는 반대로 본체(100)의 내주면에 C자 형상의 개구부를 설치하여 내주면 실링부(160)를 형성하고 그 내부에 탄성체(300) 및 스토퍼(310)를 설치한 것을 개략적으로 도시한 것이다, 이러한 경우에 아웃터링(400)은 본체(100)와 기계적으로 결합되거나, 열융착으로 결합될 수 있다. 이와 같이 내주면 실링부(160)를 형성하는 경우에는 유체와 접촉하는 내주면에서부터 가스켓의 실링 기능을 강화할 수 있는 장점이 있다. 다만, 내주면 실링부(160)에 장착되는 스토퍼(310) 또는 탄성체(300)가 유체와 직접 접촉하게 되므로 유체의 성질과 사용 조건에 따라 스토퍼(310) 및 탄성체(300)의 재질을 적절하게 선정해 주어야 한다. 일반적으로는 스토퍼(310)의 재질로 스테인레스강을 포함하는 금속재료나 PTFE를 포함하는 불소수지를 사용할 수 있다.
도 9는 도 8에 도시된 절연고온 가스켓에서 내주면 실링부(160)에 복수 개의 탄성체(300)를 배치하고 탄성체(300) 사이 및 내주면 안쪽에 스토퍼(310)를 번갈아 배치함으로써, 충격 흡수 및 탄성체(300)의 과도한 변형을 방지하여 내구성을 강화하도록 하기 위한 구조를 간략하게 도시한 것이다. 탄성체(300) 재질 및 스토퍼(310)의 재질은 상기에서 설명한 다른 실시 태양과 동일한 것으로 사용하면 된다.
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 해당 기술 분야의 당업자가 본 발명을 기초로 하여 변형의 실시가 가능할 것이다.
10: 절연고온 가스켓 11: 중앙홀 100: 가스켓 본체
110: 박막코팅층 150: 아웃터링 결합부 160: 내주면 실링부
170: 굴곡부 200: 실링층 210: 1차 실링층
220: 2차 실링층 300: 탄성체 310:스토퍼(stopper)
320: 제2탄성체 400: 아웃터링 500: 실링부재

Claims (18)

  1. 복수의 실링부를 갖는 절연고온 가스켓으로서,
    상하 표면에 톱니모양의 굴곡부를 갖는 금속 재질의 가스켓 본체(100);
    상기 본체(100)의 표면에 절연 및 내열성 향상을 위해 형성된 복수의 실링층(200); 및
    상기 본체(100)의 외주부는 바깥 방향으로 개구되고 탄성체(300)를 삽입하여 아웃터링(400)을 장착할 수 있도록 한 결합부(150)를 포함하되,
    상기 복수의 실링층(200)은 고분자 재질의 유기층과 비금속 무기재료층을 최소 하나 이상 포함하고;
    상기 가스켓 본체(100)의 표면에 박막코팅층(110)으로서 유기 고분자 코팅층을 포함하며;
    상기 복수의 실링층(200)에서 박막코팅층에 접하는 실링층은 고분자 유기재료층;
    상기 복수의 실링층(200)의 최상부층은 비금속 무기재료층인 절연고온 가스켓.
  2. 복수의 실링부를 갖는 절연고온 가스켓으로서,
    상하 표면에 톱니모양의 굴곡부를 갖는 금속 재질의 가스켓 본체(100);
    상기 본체(100)의 표면에 절연 및 내열성 향상을 위해 형성된 복수의 실링층(200); 및
    상기 본체(100)의 내주부에 안쪽 방향으로 개구되어 탄성체(300)를 삽입할 수 있도록 하여 본체(100)의 실링 성능을 강화한 내주면 실링부(160)를 포함하되,
    상기 복수의 실링층(200)은 고분자 재질의 유기층과 비금속 무기재료층 중에서 선택되는 하나이상의 실링층을 포함하고;
    상기 가스켓 본체(100)의 표면에 박막코팅층(110)으로서 유기 고분자 코팅층을 포함하며;
    상기 복수의 실링층(200)에서 박막코팅층에 접하는 실링층은 고분자 유기재료층;
    상기 복수의 실링층(200)의 최상부층은 비금속 무기재료층인 절연고온 가스켓.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유기 고분자 코팅층은 폴리이미드, 폴리케톤 및 액정고분자(LCP) 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 본체(100)의 내주부에 추가적으로 실링부재(500)를 설치할 수 있도록 형성된 굴곡부(170)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 실링부재(500)는 메탈튜브 오링 또는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 아웃터링(400)의 두께가 본체(100)의 최소 두께의 0.5 내지 1.0배 인 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 탄성체(300)의 지름이 상기 아웃터링(400)의 두께의 1.05 내지 1.50배인 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 실링층(200)에서, 상기 본체(100) 표면에 부착되는 실링층을 1층으로 하여 n개의 층으로 구성될 때, 각 실링층의 두께(D)가 Dn < Dn+1의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 실링층(200)에서, 상기 본체(100) 표면에 부착되는 실링층을 1층으로 하여 n개의 층으로 구성될 때, 각 실링층의 절연내구력(DS)의 상대적 크기가 (DS)n > (DS)n+1의 조건을 만족하는 절연고온 가스켓.
  12. 삭제
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 고분자 유기재료층은 폴리이미드, PTFE를 포함하는 불소수지, 액정고분자(LCP), 에폭시 및 폴리케톤 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
  14. 삭제
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 비금속 무기재료층은 버미큘라이트(vermiculite), 마이카(mica), 흑운모(biotite), 페그마타이트 및 합성운모 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 실링층(200)의 두께는 100 내지 3,000 ㎛인 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
  17. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 절연고온 가스켓에 대해 헬륨(He) 기밀성 테스트를 할 경우 50bar에서 30분 동안 기밀을 유지하는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
  18. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 절연고온 가스켓의 탄성체의 재질은 테프론(Teflon)을 포함한 불소수지, 실리콘을 포함하는 고무, 및 스테인레스를 포함하는 금속 재질 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.

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