KR102147648B1 - 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초저온 액화가스가 저장 또는 이용되는 초저온용 맨홀에 밀폐력 향상에 관한 것으로, 상기 덮개부는 내압에 상부로 라운드진 형상과 볼트체결 방법을 특징으로 하며 라운드 형상에 의해 고압에 구조적 강점을 가져 두께를 최소화 하고 내부로 초저온 액화가스 유입시 열수축에 의한 수직방향으로 변형량을 최소가 되게 한다. 더불어 외측으로 제1연결부가 돌출 형성되는 본체, 상기 본체 상부에 구비되고 상기 제1연결부와 밀착되는 제2연결부가 형성되는 덮개부, 상기 제1연결부와 상기 제2연결부 사이에 개재되는 실링부를 포함하고, 상기 제1연결부와 상기 제2연결부 중 적어도 하나 이상은 외측경사면이 형성되되, 상기 외측경사면에 대응되게 내측경사면이 형성된 고정구와, 상기 고정구를 결합하는 체결부재로 구성되는 가압유도부가 더 구비되어, 상기 본체 내부로 초저온 액화가스 유입시 상기 제1연결부와 상기 제2연결부가 수축되면서 상기 고정구의 내측경사면에 의해 상기 외측경사면과 상기 내측경사면 사이가 밀착되어 상기 실링부를 가압하는 것을 특징으로 한다.

Description

밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀{Manhole with fixing part for cryogenic media}
본 발명은 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀에 관한 것으로, 초저온 액화가스가 저장 또는 이용되는 압력용기 맨홀의 밀폐능력을 향상시킨 기술에 관한 것이다.
최근 친환경 연료 사용 요구에 따라 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)를운반하는 LNG 운반선에는 LNG를 연료로 사용하여 엔진을 구동하는 방식이 사용되고 있다.
LNG 연료로 엔진을 구동하기 위해서는 LNG를 기화시켜 엔진으로 밀어줄 수 있는 고압기화기가 필요하다. 이 고압기화기는 초저온, 초고압 상태에서 운전되므로 튜브시트와 헤드부가 용접으로 결합되도록 설계, 제작된다. 하지만 튜브의 파공이나 Cleaning등의 문제로 유지보수를 위해서는 헤드를 열어 튜브와 튜브시트의 상태를 살피고 조치를 해야하지만 LNG기화기는 용접으로 제작되어있어 폭발성 LNG가 운영되는 곳의 작업제한 때문에 현장에서는 유지보수가 힘들고 유지보수를 위해 기화기를 선박에서 분리, 작업이 용이한 곳으로 이동하여 그 작업을 진행하여야 한다. 그에 따른 인력, 비용, 시간이 크게 요구되어 현장에서 고압기화기의 내부 수리를 위해서 맨홀 사용이 요구된다.
도 1은 종래의 맨홀 구성을 도시한 도로써, 도 1을 참조하면, 저장탱크(30)에 연결된 본체(20)와 본체(20) 상부에 덮개부(10)가 설치되게 된다.
맨홀을 사용하기 위해서는 볼트체결 방식으로 분해조립이 용이한 동시에 초저온 초고압의 운전조건에서 리크(LEAK)가 발생하지 않는 구조적 건전성 및 기밀성을 확보하는 것이 필요하다.
KR 10-1371890 B1
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, LNG를 저장 또는 운영하는 열교환 장비의 맨홀이 내압에 대한 팽창과 초저온에 의한 수축변형이 발생하더라도 밀폐율을 유지시킬 수 있는 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀을 제공하고자 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해 본 발명은 초저온 액화가스가 저장 또는 이용되는 것으로, 외측으로 제1연결부가 돌출 형성되는 본체, 상기 본체 상부에 구비되고 상기 제1연결부와 밀착되는 제2연결부가 형성되는 덮개부, 상기 제1연결부와 상기 제2연결부 사이에 개재되는 실링부를 포함하고, 상기 제1연결부와 상기 제2연결부 중 적어도 하나 이상은 외측경사면이 형성되되, 상기 외측경사면에 대응되게 내측경사면이 형성된 고정구와, 상기 고정구를 결합하는 체결부재로 구성되는 가압유도부;가 더 구비되어, 상기 본체 내부로 초저온 액화가스 유입시 상기 제1연결부와 상기 제2연결부가 수축되면서 상기 고정구의 내측경사면에 의해 상기 외측경사면과 상기 내측경사면 사이가 밀착되어 상기 실링부를 가압하는 것을 특징으로 하는 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀을 제공한다.
여기서, 상기 제2연결부의 외측경사면은 단부로 갈수록 상향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀을 제공한다.
그리고, 상기 제1연결부의 외측경사면은 단부로 갈수록 하향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀을 제공한다.
또한, 상기 고정구는, 상기 제1연결부 및 상기 제2연결부 보다 수축률이 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀을 제공한다.
게다가, 상기 덮개부는 상부로 라운드진 형상인 것을 특징으로 하는 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀을 제공한다.
본 과제의 해결 수단에 제공된 구성에 의하면, 맨홀을 이루는 본체와 덮개부에서 덮개부의 형상에 의한 열수축변형을 최소화하고 또한, 초저온에 의해 본체와 덮개부 사이에 밀폐력이 떨어지는 현상을 상기 고정구의 내측경사면에 의해 상기 외측경사면과 상기 내측경사면 사이가 밀착되어 상기 실링부을 가압하여 밀폐 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 종래의 맨홀 구성을 도시한 도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀의 구성 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀의 구성 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀의 구성 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀의 구성 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀의 구성 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하고자 한다. 하기 설명 및 첨부 도면에 나타난 바는 본 발명의 전반적인 이해를 위해 제시된 것이므로 본 발명의 기술적 범위가 그것들에 한정되는 것은 아니다 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 구성 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀의 구성 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명은 크게 본체(100), 덮개부(200), 실링부(300) 및 가압유도부(400)를 포함하여 이루어진다.
상기 본체(100)는 초저온 액화가스가 저장 또는 이용되는 것으로 외측으로 제1연결부(120)가 돌출 형성된다.
여기서 상기 본체(100)는 덮개부(200)에 결합된 받침대로 실시할 수도 있고, 그 자체가 용기로 실시할 수 있다. 본 발명에서는 본체(100)를 용기로 실시하였으며 액화된 천연가스가 열교환되는 열교환기용으로 사용할 수 있다.
상기 덮개부(200)는 상기 본체(100) 상부에 구비되는 것으로 상기 제1연결부(120)와 밀착되는 제2연결부(220)가 형성된다.
여기서, 상기 덮개부(200)는 상부로 라운드진 형상인 것을 특징으로 하여 고압에 구조적 강점을 가지고, 두께를 최소화하여 내부로 초저온 액화가스 유입시 수축에 의한 수직방향으로 변형량을 최소가 되게 한다.
상기 실링부(300)는 상기 제1연결부(120)와 상기 제1연결부(120)와 상기 제2연결부(220) 사이에 개재되어 틈새를 밀폐할 수 있다. 여기서 실링부(300)는 탄성있는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
다음은 상기 본체(100)와 덮개(200)의 밀폐율을 더 높일 수 있는 구성인 가압유도부(400)에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 상기 제1연결부(120)와 상기 제2연결부(220) 중 적어도 하나 이상은 외측경사면(222)이 형성되어야 한다. 본 실시예에서는 상기 제2연결부(220)에 외측경사면(222)이 형성되게 하였다.
상기 가압유도부(400)는 상기 외측경사면(222)에 대응되게 내측경사면(422)이 형성된 고정구(420)와, 상기 고정구(420)를 결합하는 체결부재(440)로 구성된다. 체결부재(440)는 볼트를 사용한다.
여기서 외측경사면은 상기 제1연결부(120)와 상기 제2연결부(220)가 상호 밀착되는 반대편을 의미하고, 내측경사면은 상기 고정구(420)가 상기 제1연결부(120) 또는 상기 제2연결부(220)에 밀착되는 면을 의미한다.
상기 제2연결부(220)의 외측경사면(222)은 단부로 갈수록 상향 경사지게 형성되게 하였으며, 상기 외측경사면(222)에 대응되게 상기 고정구(420)의 내측경사면(422)은 상기 제2연결부(220)의 외측경사면(222)에 대응되는 형상으로 외측으로 갈수록 하향 경사지게 형성된다. 즉, 상기 고정구(420)는 상기 제2연결부(220)를 수용하는 형태로 형성되게 된다.
그리고, 상기 체결부재(440)는 상기 고정구(420)에서 상기 제1연결부(120) 그리고, 상기 제2연결부(220)를 관통하여 결합되게 하였다.
그래서, 가압유도부(400)에 의해 상기 제1연결부(120)와 상기 제2연결부(220)를 결합한 후 초저온 액화가스 유입 시 상기 제1연결부(120)와, 제2연결부(220)는 본체(100) 내부의 초저온 액화가스에 직접적으로 접촉되고, 상기 고정구(420)는 외부에 형성되어 있어 상온에 노출되어 수축률이 다르게 된다. 즉, 상기 제1연결부(120)와, 제2연결부(220)는 상기 고정구(420) 보다 수축률이 더 많아지게 된다.
결국, 상기 본체(100) 내부로 초저온 액화가스 유입시 상기 제1연결부(120)와 상기 제2연결부(220)가 수축되면서 상기 제2연결부(220)는 상기 내측경사면(422)을 따라 외측경사면(222)이 이동되면서 상기 내측경사면(422)과 외측경사면(222) 사이가 밀착되게 되는 것이다.
한편, 상기 고정구(420)를 상기 제1연결부(120) 및 상기 제2연결부(220) 보다 수축률이 작은 재질로 형성하여 상기 내측경사면(422)과 외측경사면(222) 사이를 더 밀착되게 할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀의 구성 단면도이다.
도 3에서는, 앞서 제1실시예와 같이 그 구성이 본체(100), 덮개부(200), 실링부(300) 및 가압유도부(400)로 이루어지는 것은 동일하고, 덮개부(200)의 제2연결부(220)가 단차지게 형성하였으며 단차진 면이 외측경사면(222)으로 형성하였다. 그리고, 가압유도부(400)의 고정구(420)가 단차진 면에 대응되게 내측경사면(422)이 형성되게 하여 실시한 것이다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀의 구성 단면도이다.
도 4에서는, 도 3의 실시예와 동일하게 그 구성이 본체(100), 덮개부(200), 실링부(300) 및 가압유도부(400)로 이루어지고, 체결부재(440)는 고정구(420)와 제1연결부(120)를 결합하여 고정구(420)를 고정할 수 있도록 실시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀의 구성 단면도이다.
도 5에서는 그 구성이 본체(100), 덮개부(200), 실링부(300) 및 가압유도부(400)로 이루어지고 가압유도부(400)의 고정구(420,430)가 한 쌍으로 형성되어 제1연결부(120)와 제2연결부(220)에 각각 밀착되도록 실시한 것이다. 여기서 제1연결부(120)에는 외측경사면(122)가 형성되고 제2연결부(220)에는 외측경사면(222)이 각각 형성되게 된다.
여기서, 상기 제1연결부(120)의 외측경사면(122)은 단부로 갈수록 하향 경사지게 형성되게 하고, 이와 대응되게 고정구(430)의 내측경사면(432)이 형성된다. 그래서, 초저온 액화가스에 의해 상기 제1연결부(120)가 압축시 외측경사면(122)가 고정구(420)의 내측경사면(424)은 틈새가 최소화 되게 된다. 물론, 앞서 서술한 에와 같이 상기 제2연결부(220)는 고정구(420)와 밀착되어 틈새가 최소화 되게 된다.
도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀의 구성 단면도이다.
도 6은 도 5와 동일하게 고정구(420,430)가 한 쌍으로 구비되게 되고, 체결부재(440)가 고정구(420,430)들을 관통하여 결합되어 고정할 수 있도록 실시한 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 특허청구범위의 보호범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100: 본체
120: 제1연결부
200: 덮개부
220: 제2연결부
300: 실링부
400: 가압유도부
420,430: 고정구
440: 체결부재

Claims (5)

  1. 초저온 액화가스가 저장 또는 이용되는 것으로, 외측으로 제1연결부가 돌출형성되는 본체, 상기 본체 상부에 구비되고 상기 제1연결부와 밀착되는 제2연결부가 형성되는 덮개부, 상기 제1연결부와 상기 제2연결부 사이에 개재되는 실링부를포함하고,
    상기 제1연결부와 상기 제2연결부 중 적어도 하나 이상은 외측경사면이 형성되되, 상기 제1연결부의 외측경사면은 단부로 갈수록 하향 경사지게 형성되고 상기 제2연결부의 외측경사면은 단부로 갈수록 상향 경사지게 형성되며,
    상기 외측경사면에 대응되게 내측경사면이 형성된 고정구와, 상기 고정구를 결합하는 체결부재로 구성되는 가압유도부;가 더 구비되어,
    상기 본체 내부로 초저온 액화가스 유입시 상기 제1연결부와 상기 제2연결부가 수축되면서 상기 고정구의 내측경사면에 의해 상기 외측경사면과 상기 내측경사면 사이가 밀착되어 상기 실링부를 가압하는 것을 특징으로 하는 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고정구는,
    상기 제1연결부 및 상기 제2연결부 보다 수축률이 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 덮개부는 상부로 라운드진 형상인 것을 특징으로 하는 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀.
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