KR102289423B1 - 증기 발생기의 전열관 지지장치 및 그 조립방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 증기 발생기의 내통의 외주면에 설치되고, 일 방향으로 연장되며, 기본 결합홈이 형성되는 기본 지지대; 및 상기 내통을 나선 방향으로 감싸는 전열관을 지지하도록 형성되며, 상기 기본 지지대에 결합되는 조립 지지대를 포함하고, 상기 조립 지지대는, 상기 기본 결합홈에 삽입되며, 상기 내통을 향하여 소정 거리만큼 연장 형성되어 상기 전열관을 지지하는 결합부; 및 일면이 상기 결합부의 단부에 연결되며, 상기 내통의 방사 방향에서 상기 기본 지지대로부터 이격되고, 상기 기본 지지대에 대응되는 형상을 갖는 베이스; 상기 전열관은, 상기 기본 지지대와 상기 조립 지지대 사이에 위치되는 증기 발생기의 전열관 지지장치를 제공하는 것이다.

Description

증기 발생기의 전열관 지지장치 및 그 조립방법{SUPPORT APPARATUS FOR HELICAL HEAT TUBES OF STEAM GENERATOR AND THE ASSEMBLYING METHOD THEREOF}

본 발명은 증기 발생기의 전열관 지지장치 및 그 조립방법에 관한 것으로, 구체적으로는 전열관을 나선형으로 제작한 관류식 나선형 증기 발생기의 전열관 지지장치 및 그 조립방법에 관한 것이다.

원자력 발전소는 증기 발생기에서 발생된 증기를 터빈으로 보내서 전기를 생산한다. 일반적으로, 상기 증기 발생기에서는 열교환기의 전열관 내부를 흐르는 고온/고압의 1차수와 전열관 외부를 흐르는 2차수가 상기 전열관의 관벽을 사이에 두고 열교환을 하고, 이에 따라 상기 2차수가 증기로 변환된다. 최근 개발이 진행되고 있는 일체형 원자로의 경우에는, 이와 반대로 고온/고압의 1차수는 전열관의 외부로 흐르고 전열관 내부로는 2차 냉각수가 흘러 1차수로부터 열교환을 하여 증기로 변환하는 과정을 거친다.

가압경수로는 핵증기공급계통(NSSS, Nuclear Steam Supply System)의 공급능력에 따라 2~4기의 증기 발생기를 사용한다. 일체형 원자로의 경우에는 8~12개의 증기 발생기를 원자로 용기 내부에 설치하기 때문에 크기에 비하여 출력이 증강된 증기 발생기가 필요하다. 따라서, 동일한 크기에서 보다 큰 출력을 얻기 위하여 일정한 길이의 전열관을 나선형으로 제작한 관류식 나선형 증기 발생기가 사용된다.

일반적으로, 증기 발생기는 다수의 전열관이 조립 및 고정되어 있는 형상을 가지고, 각 전열관 사이의 간격을 유지시키고 전열관의 진동을 감쇠하기 위한 전열관 지지장치를 구비한다.

상용원전에 사용되는 증기 발생기의 전열관은 U자형 관들의 묶음으로 구성되어 있다. 그렇기 때문에 전열관 사이에 공간이 충분히 확보되어 있고, 전열관 지지장치를 설치하고 고정하기가 비교적 쉽다.

그러나, 일체형 원자로에 사용되는 관류식 나선형 증기 발생기의 경우 복수 개의 열로 구성된 전열관이 나선형으로 내통을 감싸므로 전열관 사이의 공간이 매우 협소하다. 따라서, 이에 적합한 전열관 지지장치를 구현하기가 어려운 문제점이 있었다.

구체적으로, 일체형 원자로에 내장되는 관류식 나선형 증기 발생기에서 전열관 지지장치를 설치하기 위해서는 다음과 같은 기술적 어려움이 있다.

즉, 상기 기술적 어려움에는, 1) 나선형 전열관의 사이의 공간적 제약으로 전열관 사이에 전열관 지지장치를 설치 및 조립하기가 어려운 점, 2) 각 전열관이 나선각을 가지고 있어 격자구조의 지지장치를 적용하기 용이하지 않은 점, 3) 전열관 지지장치 외에 길이가 긴 나선형 전열관의 하중을 분산 및 지지할 수 있는 장치가 없는 점, 4) 전열관사이의 많은 간섭이 발생하는 라우팅 지역에서의 전열관의 지지가 어려운 점 등이 있다.

이러한 문제점들을 해결하기 위하여 선행기술문헌 1(한국 등록특허공보 제10-1138560호, 2012. 04. 13. 등록)은 상기 관류식 나선형 증기 발생기에서 전열관 지지장치 구조를 개시하고 있다.

다만, 선행기술문헌 1에는 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.

선행기술문헌 1은 지지대와 지지대 사이를 나사결합 또는 용접을 통해 결합시키는 구조다. 즉, 제작공정이 복잡하여, 제작하는데 시간 및 경제적으로 많은 비용이 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 관류식 나선형 증기 발생기에 적용 가능하면서 제작공정을 단순화시킬 수 있는 구조의 전열관 지지대가 요구된다.

또한, 원전용 증기 발생기의 1차수는 상당한 고온 상태이고, 상기 1차수와 열교환하는 2차수는 증기로 변환된다. 다만, 2차수가 증기로 변환되면서 많은 진동이 발생하고, 이는 전열관 지지대에 전달된다.

선행기술문헌 1은 전열관을 사이에 두고 결합되는 두 지지대가 체결부재에 의해 결합되는데, 상기 결합은 나사결합 또는 용접결합을 통해 이루어진다. 여기서, 전열관에서 발생하는 진동은 나사결합부 또는 용접결합부에 그대로 전해지고, 나사결합부 또는 용접결합부가 파괴되는 문제점이 발생할 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 지지대 사이를 결합하는 결합부에 전열관을 진동이 가해지는 양을 저감하는 구조의 전열관 지지대가 요구된다.

선행기술문헌 1(한국 등록특허공보 제10-1138560호, 2012. 04. 13. 등록)

본 발명은 상술한 문제점을 해결할 수 있는 구조의 전열관 지지장치 및 그 조립방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

먼저, 전열관 사이의 간섭이 일어나는 것을 방지할 수 있는 전열관 지지장치 및 그 조립방법을 제공함을 목적으로 한다.

또한, 관류식 나선형 증기 발생기에 적용 가능하면서 제작공정을 단순화시킬 수 있는 구조의 전열관 지지장치 및 그 조립방법을 제공함을 목적으로 한다.

또한, 전열관의 진동을 저감시킬 수 있는 구조의 전열관 지지장치 및 그 조립방법을 제공함을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 증기 발생기의 내통의 외주면에 설치되고, 일 방향으로 연장되며, 기본 결합홈이 형성되는 기본 지지대; 및 상기 내통을 나선 방향으로 감싸는 전열관을 지지하도록 형성되며, 상기 기본 지지대에 결합되는 조립 지지대를 포함하고, 상기 조립 지지대는, 상기 기본 결합홈에 삽입되며, 상기 내통을 향하여 소정 거리만큼 연장 형성되어 상기 전열관을 지지하는 결합부; 및 일면이 상기 결합부의 단부에 연결되며, 상기 내통의 방사 방향에서 상기 기본 지지대로부터 이격되고, 상기 기본 지지대에 대응되는 형상을 갖는 베이스; 상기 전열관은, 상기 기본 지지대와 상기 조립 지지대 사이에 위치되는 증기 발생기의 전열관 지지장치를 제공한다.

또한, 본 발명은, 증기 발생기의 내통의 외주면에 기본 결합홈을 구비하는 기본 지지대를 설치하는 단계; 상기 내통을 기준으로, 상기 기본 지지대의 일 측에 제1 전열관을 배치하는 단계; 상기 제1 전열관을 사이에 두고 제1 지지대의 제1 결합부를 상기 기본 결합홈에 삽입하여, 상기 기본 지지대와 상기 제1 지지대를 결합하는 단계; 상기 내통을 기준으로, 상기 제1 지지대의 일 측에 제2 전열관을 배치하는 단계; 및 상기 제2 전열관을 사이에 두고 제2 지지대의 제2 결합부를 상기 제1 지지대의 제1 결합홈에 삽입하여, 상기 제1 지지대와 상기 제2 지지대를 결합하는 단계를 포함하는 증기 발생기의 전열관 지지장치의 조립방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 증기 발생기의 내통을 나선 방향으로 감싸는 전열관을 지지하도록 형성되는 전열관 지지대를 포함하고, 상기 전열관 지지대는, 상기 내통을 향하는 방향에 위치되는 내측 지지대; 및 상기 전열관을 사이에 두고, 상기 내측 지지대에 마주하도록 위치되며, 상기 내측 지지대보다 상기 내통에서 더 멀어지도록 위치되는 외측 지지대를 포함하고, 상기 내측 지지대는, 상기 외측 지지대를 향해 돌출되는 내측 탄성부를 포함하고, 상기 외측 지지대는, 상기 내측 지지대를 향해 돌출되어 외측 탄성부를 포함하며, 상기 전열관은 상기 내측 탄성부 또는 상기 외측 탄성부에 의해 지지되는 증기 발생기의 전열관 지지장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 도출될 수 있다.

복수의 전열관은 길이방향 및 방사방향으로 서로 분리된 공간에서 지지된다. 각각의 전열관이 독립된 공간에서 지지됨으로써, 전열관들이 진동에 의해 서로 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

이를 통해, 전열관에 균열 또는 마모가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전열관 균열 또는 마모로 인하여 1차수가 2차수가 흐르는 전열관 내부로 흘러가 방사능이 누출되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 기본 지지대와 조립 지지대가 열팽창 계수가 동일한 동일재질로 형성되므로, 전열관에서 발생하는 열에 의해 결합부가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 결합부가 기본 결합홈 또는 결합홈에 결합되는 간단한 구조를 갖기 때문에, 제조공정이 단순화될 수 있다.

또한, 조립 지지대가 다른 조립 지지대와 결합하기 위한 결합부 및 다른 조립 지지대에 결합되기 위한 결합홈을 모두 구비한다. 즉, 전체 증기 발생기에서 전열관 지지장치가 차지하는 공간이 감소한다. 이를 통해, 동일한 공간에 더 많은 전열관을 배치시킬 수 있어 증기 발생기의 출력을 증가시킬 수 있다.

또한, 전열관이 내측 탄성부 또는 외측 탄성부에 의해 지지됨으로써, 전열관에 발생하는 진동을 보다 효율적으로 저감시킬 수 있다. 진동에 의한 변형으로 인해 발생하는 내측 탄성부 및 외측 탄성부의 탄성력이 전열관의 진동을 상쇄시킨다.

이를 통해, 전열관 지지장치들 내부의 연결구조 및 결합구조에 가해지는 진동을 저감시킬 수 있다. 즉, 전열관 지지장치의 내구성을 증가시킬 수 있다.

또한, 내측 또는 외측 베이스의 일부를 절개하고 절개된 부분으로 내측 또는 외측 탄성부를 성형하므로, 별도의 탄성부를 베이스에 설치할 필요가 없다. 즉, 베이스와 탄성부가 일체로 형성된 구조를 간단한 공정으로 형성할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 증기 발생기를 도시하는 사시도다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전열관 지지장치의 결합과정을 도시하는 사시도다.
도 3은 도 2의 전열관 지지장치의 결합상태를 도시하는 사시도다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전열관 지지장치를 도시하는 사시도다.
도 5는 도 4의 전열관 지지장치와 전열관이 결합된 상태를 도시하는 사시도다.
도 6은 도 4의 전열관 지지장치의 변형 예를 도시하는 사시도다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전열관 지지장치를 도시하는 사시도다.
도 8은 도 7의 전열관 지지장치와 전열관이 결합된 상태를 도시하는 사시도다.
도 9는 도 7의 전열관 지지장치의 변형 예를 도시하는 사시도다.
도 10은 도 2의 전열관 지지장치의 결합방법을 보여주는 순서도다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 증기 발생기의 전열관 지지장치 및 그 조립방법에 관하여 상세하게 설명한다.

이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해, 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.

1. 용어의 정의

이하에서 사용되는 '방사방향'은 후술하는 원기둥형 내통(5)의 중심축과 수직한 방향으로서, 내통(5)의 중심축에서 외주면을 향하는 반지름 방향을 의미한다.

이하에서 사용되는 "방사상 외측"은 방사방향을 기준으로, 내통(5)에서 멀어지는 방향을 의미한다.

이하에서 사용되는 "방사상 내측"은 방사방향을 기준으로, 내통(5)을 향하는 방향을 의미한다.

이하에서 사용되는 "원주방향"은 내통(5)의 중심축을 기준으로 소정거리만큼의 반지름을 갖고 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전되는 방향을 의미한다.

이하에서 사용되는 "길이방향"은 내통(5)의 길이방향을 의미한다.

이하에서 사용되는 "상측"은 도 1을 기준으로 위쪽 방향을 의미한다.

이하에서 사용되는 "하측"은 도 1을 기준으로 아래쪽 방향을 의미한다.

2. 일체형 원자로에 사용되는 증기 발생기의 구조에 대한 설명

도 1을 참조하여 일체형 원자로에서 사용되는 증기 발생기의 구조에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 증기 발생기를 도시하는 사시도다.

도 1을 참조하면, 일체형 원자로의 증기 발생기(1)는, 하측에서 상측으로 연장되는 원통형 내통(5)과 내부에 2차수가 흐르는 전열관(10) 및 상기 전열관(10)을 지지하는 전열관 지지장치(20)를 포함한다.

(1) 내통(5)에 대한 설명

내통(5)은 내부에 1차수가 흐르는 소정 공간을 제공한다. 내통(5)의 외주면에는 후술하는 전열관(10)에 의해 나선형으로 둘러 싸인다. 내통(5)은 양 단에서 반경이 감소되도록 형성되고, 내통(5)의 양 단 사이의 내경은 일정하게 형성된다.

(2) 전열관(10)에 대한 설명

내통(5)의 외주면에는 원주방향을 따라 전열관(10)이 감긴다. 전열관(10)은 내통(5)의 외주면에 길이방향을 따라 나선형으로 감긴다. 즉, 전열관(10)은 내통(5)의 외주면에 길이방향을 따라 복수의 층을 형성하도록 감긴다.

하나의 전열관(10)이 내통(5)의 외주면에 길이방향을 따라 나선형으로 감길 수 있다. 또한, 길이방향으로 나열된 복수의 전열관(10)이 내통(5)의 외주면에 길이방향을 따라 나선형으로 감길 수도 있다.

또한, 전열관(10)은 내통(5)의 방사방향으로 복수의 층을 형성하도록 내통(5)의 외주면 주위로 감긴다. 즉, 내통(5)의 외주면에 가장 인접하여 감긴 전열관(10)의 방사상 외측에는 다른 전열관(10)이 방사상 내측에 위치한 전열관(10)의 주변에 길이방향을 따라 나선형으로 감긴다.

다시 말하면, 내통(5)의 외주면의 길이방향을 따라 나선형으로 감긴 전열관(10)의 방사상 외측에는 다른 전열관(10)이 방사상 내측에 위치한 전열관(10)의 주위에 길이방향을 따라 나선형으로 감길 수 있다. 전열관(10)은 복수 개로 형성되어 방사상 방향으로 복수 개의 층을 형성한다.

방사방향을 기준으로, 복수 개의 전열관(10)은 시계방향 및 반 시계방향 중 어느 한 방향으로 상기 내통을 감싼다.

예를 들어, 내통(5)에 가장 인접한 전열관(11, 도 2 참조)이 시계방향을 따라 내통(5)의 외주면에 감기고, 상기 전열관(11)에 방사상 외측에 감기는 전열관(12, 도 2 참조)이 시계 방향으로 감긴다.

즉, 방사방향을 기준으로, 서로 인접한 전열관(10)들은 서로 같은 방향으로 감긴다.

전열관(10)은 내통(5)에 길이방향 및 방사방향을 따라 복수개의 층을 이루며 나선형으로 감긴다.

즉, 복수의 전열관(10)은 내통(5)의 외주면에 원주방향을 따라 나선형으로 감기고, 내통(5)의 양 단부에서 축 방향을 향하여 모아진다.

전열관(10)의 내부에는 원자로의 냉각을 위한 2차수가 흐르고, 상기 2차수는 전열관(10)의 외부에서 흐르는 고온 및 고압의 1차수에 의해 가열된다. 가열된 상기 2차수는 과포화 증기로 변환된다.

(3) 전열관 지지장치(20)에 대한 설명

전열관(10)은 내통(5)의 외주면에 설치되는 전열관 지지장치(20)에 의해 지지된다.

도 1에는 설명의 편의를 위하여 전열관(20)의 일부만이 도시되었으나, 전열관 지지장치(20)는 내통(5)의 외주면에 원주방향을 따라 복수 개로 설치될 수 있다. 복수 개의 전열관 지지장치(20) 각각은 원주방향을 따라 소정거리만큼 이격되어 배치된다.

전열관 지지장치(20)는 가장 상측에 위치한 전열관(10)에서부터 가장 하측에 위치한 전열관(10)까지 연장된다. 또한, 전열관 지지장치(20)는 방사상 가장 내측에 위치한 전열관(10)에서 방사상 가장 외측에 위치한 전열관(10)까지 연장된다.

복수의 전열관(10)은 전열관 지지장치(20)를 원주방향을 따라 관통한다.

3. 본 발명의 일 실시 예에 따른 증기 발생기의 전열관 지지장치(20)에 대한 설명

도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 증기 발생기의 전열관 지지장치(20)에 대해 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전열관 지지장치의 결합과정을 도시하는 사시도다. 도 3은 도 2의 전열관 지지장치의 결합상태를 도시하는 사시도다.

증기 발생기(1)의 전열관 지지장치(20)는 기본 지지대(21)와 조립 지지대(22)를 포함한다.

(1) 기본 지지대(21)에 대한 설명

기본 지지대(21)는 증기 발생기(1)의 내통(5)의 외주면에 설치된다. 기본 지지대(21)의 내통(5)을 향하는 면은 내통(5)의 외주면에 설치된다. 기본 지지대(21)는 내통(5)의 길이방향을 따라 연장된다.

기본 지지대(21)는 내통(5)의 원주방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있다.

기본 지지대(21)의 내통(5)에서 멀어지는 방향의 면에는 기본 결합홈(21a)이 형성된다. 다시 말하면, 기본 지지대(21)의 방사상 외측을 향하는 면에는 기본 결합홈(21a)이 형성된다.

기본 결합홈(21a)은 방사상 내측으로 소정간격만큼 함몰된다.

기본 결합홈(21a)은 기본 지지대(21)의 길이방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있다.

기본 결합홈(21a)은 내통(5)에 가장 인접하게 배치된 전열관(10)을 방사상 외측을 향하여 지지한다.

또한, 기본 결합홈(21a)은 기본 지지대(21)와 후술하는 조립 지지대(22)를 결합시키기 위한 구성이다. 기본 결합홈(21a)에는 조립 지지대(22)의 결합부(22c)가 삽입된다.

(2) 조립 지지대(22)에 대한 설명

조립 지지대(22)는 기본 지지대(21)로부터 방사상 외측으로 소정거리만큼 이격되어 배치된다. 또한, 조립 지지대(22)는 기본 지지대(21)와 같은 재질로 형성될 수 있다.

조립 지지대(22)는 베이스(22a), 결합홈(22b) 및 결합부(22c)를 포함한다.

베이스(22a)는 내통(5)의 길이방향을 따라 연장되고, 기본 지지대(22)와 대응되는 형상을 갖는다.

결합부(22c)는 베이스(22a)의 방사상 내측 면에서 내통(5)을 향하여 소정거리만큼 연장 형성된다. 내통(5)을 향하여 연장된 결합부(22c)의 단부는 기본 결합홈(21a)에 삽입된다.

결합부(22c)는 전열관(10)을 지지한다. 결합부(22c)는 상측을 향하는 면과 하측을 향하는 면을 가진 플레이트 형으로 형성될 수 있다.

결합부(22c)의 방사상 내측을 향하는 단부는 기본 결합홈(21a)과 대응되는 형상을 갖는다. 이를 통해, 결합부(22c)가 기본 결합홈(21a)에 삽입될 수 있다.

또한, 결합부(22c)의 방사상 내측을 향하는 단부의 크기는 기본 결합홈(21a)의 크기보다 크게 형성될 수 있다. 결합부(22c)의 방사상 내측을 향하는 단부가 기본 결합홈(21a)에 압입될 수 있다.

결합부(22c)는 베이스(22a)에서 길이방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있다.

복수 개로 형성된 결합부(22c)는 복수 개로 형성된 기본 결합홈(21a)에 각각 삽입된다.

이를 통해, 기본 지지대(21)와 조립 지지대(22)가 서로 결합된다.

베이스(22a)의 결합부(22c)가 형성된 면의 반대 면에는, 결합부(22c)의 형상에 대응되는 형상을 갖는 결합홈(22b)이 형성된다.

즉, 베이스(22a)의 방사상 외측면에는 결합홈(22b)이 방사상 내측으로 소정간격 함몰되어 형성된다.

결합부(22c)와 결합홈(22b)은 방사방향으로 서로 중첩되도록 형성된다.

또한, 결합부(22c)는 길이방향을 따라 복수 개로 형성된다.

조립 지지대(22)는 방사방향을 따라 복수 개로 구비될 수 있다. 서로 인접한 복수 개의 조립 지지대(22)는 어느 하나의 결합부(22c)가 다른 하나의 결합홈(22b)에 삽입되어 결합된다. 이를 통해, 서로 인접한 두 개의 조립 지지대(22)가 서로 결합된다.

기본 지지대(21)가 내통(5)의 외주면에 결합되고, 기본 지지대(21)에는 조립 지지대(22)가 결합된다. 조립 지지대(22)의 방사상 외측에는 다른 조립 지지대(22)들이 방사 방향으로 순차적으로 배치되고, 서로 결합된다.

(3) 기본 지지대(21)와 조립 지지대(22)의 결합구조에 대한 설명

기본 지지대(21)는 내통(5)의 외주면에 설치된다. 기본 지지대(21)의 방사상 외측으로 시계방향 및 반 시계방향 중 어느 한 방향으로 내통(5)을 감싸는 제1 전열관(11)이 배치된다.

제1 전열관(11)을 사이에 두고 조립 지지대(22)가 배치된다.

제1 전열관(11)은 내통(5)의 길이방향을 따라 복수 개로 형성된다. 길이방향으로 인접한 복수의 제1 전열관(11) 사이로 조립 지지대(22)의 결합부(22c)가 대응되는 기본 결합홈(21a)을 향해 연장된다. 결합부(22c)의 단부가 기본 결합홈(21a)에 삽입됨으로써, 기본 지지대(21)가 제1 전열관(11)을 사이에 두고 조립 지지대(22)와 결합된다.

또한, 복수의 제1 전열관(11)은 길이방향으로 인접한 두 결합부(22c) 사이에 각각 위치된다.

즉, 각각의 제1 전열관(11)은 기본 지지대(21), 결합부(22c), 베이스(22a) 사이에 위치된다.

기본 지지대(21)와 조립 지지대(22) 사이의 거리는 제1 전열관(11)의 외경과 거의 동일하게 형성될 수 있다. 또한, 길이방향을 기준으로, 서로 인접한 결합부(22c) 사이의 거리는 제1 전열관(11)의 외경과 거의 동일하게 형성될 수 있다.

이를 통해, 제1 전열관(11)은 기본 지지대(21), 결합부(22c), 베이스(22a)에 의해 지지될 수 있다.

베이스(22a)의 방사방향 외측으로 제1 전열관(11)이 감긴 방향을 따라 제1 전열관(11)을 감싸는 제2 전열관(12)이 배치된다.

제2 전열관(11)을 사이에 두고 다른 조립 지지대(22)가 배치된다.

제2 전열관(11)은 내통(5)의 길이방향을 따라 복수 개로 형성된다. 길이방향으로 인접한 복수의 제2 전열관(11) 사이로 다른 조립 지지대(22)의 결합부(22c)가 대응되는 조립 지지대(22)의 결합홈(22b)을 향해 연장된다. 다른 조립 지지대(22)의 결합부(22c)의 단부가 조립 지지대(22)의 결합홈(22b)에 삽입됨으로써, 다른 조립 지지대(22)가 제2 전열관(12)을 사이에 두고 조립 지지대(22)와 결합된다.

즉, 조립 지지대(22)는 방사상 외측을 향하여 복수 개로 구비되고, 방사방향으로 서로 인접한 두 조립 지지대(22)는 서로 결합된다.

다시 말하면, 서로 인접한 상태의 방사상 외측에 위치한 조립 지지대(22)와 방사상 내측에 외치한 조립 지지대(22)가 서로 결합된다.

또한, 복수의 제2 전열관(12)은 다른 조립 지지대(22)의 길이방향으로 인접한 두 결합부(22c) 사이에 각각 위치된다.

다시 말하면, 각각의 제2 전열관(12)은 방사방향으로 서로 인접한 두 베이스(22a)와, 길이방향으로 서로 인접한 두 결합부(22c)에 의해 지지될 수 있다.

조립 지지대(22)와 다른 조립 지지대(22) 사이의 거리는 제2 전열관(12)의 외경과 거의 동일하게 형성될 수 있다. 또한, 길이방향을 기준으로, 서로 인접한 결합부(22c) 사이의 거리는 제2 전열관(12)의 외경과 거의 동일하게 형성될 수 있다.

이를 통해, 제2 전열관(12)은 방사방향으로 서로 인접한 두 베이스(22a) 사이와, 길이방향으로 서로 인접한 두 결합부(22c)에 밀착되어 지지될 수 있다.

제1 전열관(11)과 제2 전열관(12)은 방사방향으로 복수 개로 형성될 수 있고, 방사상 외측으로 서로 교번적으로 배치된다.

예를 들어, 기본 지지대(21)로부터 방사상 외측으로 복수 개로 구비되는 조립 지지대(22)를 순서대로 제1 조립 지지대, 제2 조립 지지대, 제3 조립 지지대, 제4 조립 지지대라고 한다. 조립 지지대(22)는 제4 조립 지지대로부터 방사상 외측으로 추가로 배치될 수 있다.

기본 지지대(21)와 제1 조립 지지대 사이에 제1 전열관(11)이 배치된다.

그리고 나서, 제1 조립 지지대와 제2 조립 지지대 사이에 제2 전열관(12)이 배치된다.

그리고 나서, 제2 조립 지지대와 제3 조립 지지대 사이에 다른 제1 전열관(11)이 배치된다.

그리고 나서, 제3 조립 지지대와 제4 조립 지지대 사이에 다른 제2 전열관(12)이 배치된다.

상술한 방식으로, 제1 전열관(11)과 제2 전열관(12)은 방사상 외측으로 서로 교번적으로 배치된다.

(4) 기본 지지대(21)와 조립 지지대(22)의 구조로 인한 효과

먼저, 상술한 구조를 통하여, 복수의 전열관(10)은 길이방향 및 방사방향으로 서로 분리된 공간에서 지지된다. 각각의 전열관(10)이 독립된 공간에서 지지됨으로써, 전열관(10)들이 진동에 의해 서로 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

이를 통해, 전열관(10)에 균열 또는 마모가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전열관(10) 균열 또는 마모로 인하여 1차수가 2차수가 흐르는 전열관 내부로 흘러가 방사능이 누출되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 기본 지지대(21)와 조립 지지대(22)가 열팽창 계수가 동일한 동일재질로 형성되므로, 전열관(10)에서 발생하는 열에 의해 결합부가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

기본 지지대(21)와 조립 지지대(22)는 결합부(22c)가 기본 결합홈(21a)에 압입됨으로써 서로 결합된다. 이 때, 결합부(22c)와 기본 결합홈(21a)은 열 팽창 계수가 동일하다. 이를 통해, 열에 의해 결합부(22c)와 기본 결합홈(21a) 사이가 이격되는 것을 방지할 수 있고, 열에 의해 결합부(22c)와 기본 결합홈(21a) 사이의 결합이 파괴되는 것을 방지할 수 있다.

마찬가지로, 서로 인접한 조립 지지대(22)는 결합부(22c)가 결합홈(22b)에 입입됨으로써 서로 결합되므로, 상술한 바와 같이 서로 결합이 파괴되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 결합부(22c)가 기본 결합홈(21a) 또는 결합홈(22b)에 압입되는 간단한 구조를 갖기 때문에, 제조공정이 단순화될 수 있다. 기본 지지대(21)와 조립 지지대(22) 사이에 전열관(10)을 위치시키고 서로 끼움으로써, 기본 지지대(21)와 조립 지지대(22)는 서로 간단하게 조립될 수 있다. 또한, 조립 지지대(22)와 조립 지지대(22) 사이에 전열관(10)을 위치시키고 서로 끼움으로써, 서로 인접한 조립 지지대(22)들은 서로 간단하게 조립될 수 있다.

이를 통해, 제작하는데 소요되는 비용이 시간 및 경제적으로 감축된다.

4. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 증기 발생기의 전열관 지지장치(30)에 대한 설명

도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 증기 발생기의 전열관 지지장치(30)에 대해 설명한다. 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전열관 지지장치(30)를 도시하는 사시도다. 도 5는 도 4의 전열관 지지장치(30)와 전열관(10)이 결합된 상태를 도시하는 사시도다.

전열관 지지장치(30)는 전열관(10)을 지지하는 전열관 지지대를 포함하고, 상기 전열관 지지대는 내측 지지대(31)와 외측 지지대(32)로 구성된다. 상기 전열관 지지대는 내통(5)의 원주방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있다.

(1) 내측 지지대(31)에 대한 설명

내측 지지대(31)는 증기 발생기(1)의 내통(5)을 향하는 방향에 위치된다. 내측 지지대(31)의 내통(5)을 향하는 면은 결합 지지대(35)에 결합될 수 있다. 또한, 내측 지지대(31)와 결합 지지대(35)는 일체로 형성될 수 있고, 이 경우 내측 지지대(31)의 내통(5)을 향하는 면은 내통(5)의 외주면에 설치될 수 있다. 내측 지지대(31)는 내통(5)의 길이방향을 따라 연장된다.

내측 지지대(31)는 내통(5)의 원주방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있다.

내측 지지대(31)는 내측 베이스(31b) 및 상기 베이스(31b)로부터 후술하는 외측 지지대(32)를 향하여 돌출되는 내측 탄성부(31a)를 포함한다.

내측 지지대(31)의 내통(5)에서 멀어지는 방향의 면에는 내측 탄성부(31a)가 돌출된다. 다시 말하면, 내측 지지대(31)의 방사상 외측을 향하는 면에는 내측 탄성부(31a)가 돌출된다.

내측 탄성부(31a)는 전열관(10)의 외주면을 감싸도록 형성된다. 즉, 내측 탄성부(31a)는 일 측이 외측 지지대(32)를 향하여 개방된 C형 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 내측 탄성부(31a)는 탄성력을 갖도록 성형된다.

내측 탄성부(31a)는 내측 지지대(31)의 길이방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있다.

내측 베이스(31b)는 플레이트 형으로 형성될 수 있다. 플레이트형 내측 베이스(31b)의 일부를 절개하고 절개된 부분을 구부려 내측 탄성부(31a)를 성형할 수 있다. 이를 통해, 내측 베이스(31b)와 내측 탄성부(31a)를 일체로 형성할 수 있다.

(2) 외측 지지대(32)에 대한 설명

외측 지지대(32)는 내측 지지대(31)로부터 방사상 외측으로 소정거리만큼 이격되어 배치된다. 또한, 외측 지지대(32)는 내측 지지대(31)와 같은 재질로 형성될 수 있다.

외측 지지대(32)는 외측 베이스(32b) 및 상기 베이스(32b)로부터 내측 지지대(31)를 향하여 돌출되는 외측 탄성부(32a)를 포함한다.

외측 베이스(32b)는 내통(5)의 길이방향을 따라 연장되고, 내측 베이스(31b)와 대응되는 형상을 갖는다.

외측 지지대(32)의 내통(5)에서 멀어지는 방향의 면에는 외측 탄성부(32a)가 돌출된다. 다시 말하면, 외측 지지대(32)의 방사상 외측을 향하는 면에는 외측 탄성부(32a)가 돌출된다.

외측 탄성부(32a)는 전열관(10)의 외주면을 감싸도록 형성된다. 즉, 외측 탄성부(32a)는 일 측이 내측 지지대(31)를 향하여 개방된 C형 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 외측 탄성부(32a)는 탄성력을 갖도록 성형된다.

외측 탄성부(32a)는 외측 베이스 (32b)의 길이방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있다.

외측 베이스(32b)는 플레이트 형으로 형성될 수 있다. 플레이트형 외측 베이스(32b)의 일부를 절개하고 절개된 부분을 구부려 외측 탄성부(32a)를 성형할 수 있다. 이를 통해, 외측 베이스(32b)와 외측 탄성부(32a)를 일체로 형성할 수 있다.

(3) 내측 지지대(31) 외측 지지대(32)의 결합구조에 대한 설명

내측 지지대(31)는 내통(5)을 향하는 방향에 위치된다. 내측 지지대(31)의 방사상 외측으로 시계방향 및 반 시계방향 중 어느 한 방향으로 내통(5)을 감싸는 제1 전열관(11)이 배치된다.

제1 전열관(11)을 사이에 두고 외측 지지대(32)가 배치된다.

제1 전열관(11)은 내통(5)의 길이방향을 따라 복수 개로 형성된다.

내측 지지대(31)의 내측 탄성부(31a)는 길이방향을 따라 복수 개로 형성되고, 외측 지지대(32)의 외측 탄성부(32a)는 길이방향을 따라 복수 개로 형성된다.

복수의 내측 탄성부(31a)와 복수의 외측 탄성부(32a)는 길이방향을 따라 교번적으로 배열된다.

복수의 제1 전열관(11)은 내측 탄성부(31a)와 외측 탄성부(32a)에 길이방향을 따라 교번적으로 배치된다.

제1 전열관(11)이 내측 탄성부(31a)에 배치되는 경우, 제1 전열관(11)은 내측 탄성부(31a)와 외측 베이스(32b)의 방사상 내측면에 의해 지지된다.

제1 전열관(11)이 외측 탄성부(32a)에 배치되는 경우, 제1 전열관(11)은 외측 탄성부(32a)와 내측 베이스(32b)의 방사상 외측면에 의해 지지된다.

내측 지지대(31)와 외측 지지대(32)로 구성되는 전열관 지지대는 내통(5)의 방사??향으로 복수 개로 구비될 수 있다.

서로 인접한 복수 개의 전열관 지지대 중 어느 하나의 내통을 향하는 면은 다른 하나의 내통에서 멀어지는 방향의 면과 결합된다.

즉, 방사상 외측에 위치한 전열관 지지대의 내측 지지대(31)의 방사상 내측 면과 방사상 내측에 위치한 전열관 지지대의 외측 지지대(32)의 방사상 외측면이 서로 결합된다. 결합 방식으로는 용접에 의해 결합하는 방식이 사용될 수 있다.

제1 전열관(11)을 지지하는 전열관 지지대의 방사상 외측에 위치된 전열관 지지대는 제1 전열관(11)이 감긴 방향을 따라 제1 전열관(11)을 감싸는 제2 전열관(12)을 지지한다.

즉, 제2 전열관(12)은 내측 지지대(31)와 외측 지지대(32) 사이에 배치된다.

제2 전열관(11)은 내통(5)의 길이방향을 따라 복수 개로 형성되고, 제2 전열관(12)이 지지되는 방식은 상기 제1 전열관(11)이 지지되는 방식과 동일하다.

제1 전열관(11)과 제2 전열관(12)은 방사방향으로 복수 개로 형성될 수 있고, 방사상 외측으로 서로 교번적으로 배치된다.

예를 들어, 내통(5)에서 방사상 외측을 향하여 순차적으로 배치되는 복수의 전열관 지지대를 제1 전열관 지지대, 제2 전열관 지지대, 제3 전열관 지지대 및 제4 전열관 지지대라고 한다. 제4 전열관 지지대의 방사상 외측으로 추가적으로 전열관 지지대가 배치될 수 있다.

제1 전열관 지지대의 내측 지지대(31)와 외측 지지대(32) 사이에 제1 전열관(11)이 배치된다.

그리고 나서, 제1 전열관 지지대의 방사상 외측면과 제2 전열관 지지대의 방사상 내측면이 결합되고, 제2 전열관 지지대의 내측 지지대(31)와 외측 지지대(32) 사이에 제2 전열관(12)이 배치된다.

그리고 나서, 제2 전열관 지지대의 방사상 외측면과 제3 전열관 지지대의 방사상 내측면이 결합되고, 제3 전열관 지지대의 내측 지지대(31)와 외측 지지대(32) 사이에 다른 제1 전열관(11)이 배치된다.

그리고 나서, 제3 전열관 지지대의 방사상 외측면과 제4 전열관 지지대의 방사상 내측면이 결합되고, 제4 전열관 지지대의 내측 지지대(31)와 외측 지지대(32) 사이에 다른 제2 전열관(12)이 배치된다.

상술한 방식으로, 제1 전열관(11)과 제2 전열관(12)은 방사상 외측으로 서로 교번적으로 배치된다.

제1 전열관(11)과 제2 전열관(12)은 내통(5)의 중심을 향하여 가압하도록 내통(5)의 주위에 감길 수 있다. 즉, 내통(5)의 외주면에 위치한 제1 전열관(11)은 내통(5)의 중심축을 향하여 가압하도록 내통(5)의 외주면에 감길 수 있다. 또한, 제1 전열관(11)의 방사상 외측에 위치한 제2 전열관(12)은 제1 전열관(11)의 방사상 외측에 감긴 상태로, 내측 지지대(31) 및 상기 내측 지지대(31)와 결합된 외측 지지대(32)를 가압할 수 있다.

즉, 복수의 전열관(10)이 내통(5)의 중심을 향하여 방사상 내측으로 가압하는 힘을 통하여, 서로 이격된 내측 지지대(31)와 외측 지지대(32) 사이가 이격되지 않고 유지될 수 있다.

(4) 내측 지지대(31)와 외측 지지대(32)의 구조로 인한 효과

먼저, 상술한 구조를 통하여, 복수의 전열관(10)은 길이방향 및 방사방향으로 서로 이격되어 지지된다. 각각의 전열관(10)이 이격되어 지지됨으로써, 전열관(10)들이 진동에 의해 서로 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

이를 통해, 전열관(10)에 균열 또는 마모가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전열관(10) 균열 또는 마모로 인하여 1차수가 2차수가 흐르는 전열관 내부로 흘러가 방사능이 누출되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 전열관(10)이 내측 탄성부(31a) 또는 외측 탄성부(32a)에 의해 지지됨으로써, 전열관(10)에 발생하는 진동을 보다 효율적으로 저감시킬 수 있다. 내측 탄성부(31a) 및 외측 탄성부(32a)가 전열관(10)의 진동에 의해 변형된다. 이를 통해, 상기 변형으로 인해 발생하는 내측 탄성부(31a) 및 외측 탄성부(32a)의 탄성력이 전열관(10)의 진동을 상쇄시킨다.

또한, 내측 베이스(31b)의 일부를 절개하고 절개된 부분을 구부려 내측 탄성부(32a)를 성형하므로, 별도의 탄성부를 내측 베이스(31b)에 설치할 필요가 없다. 즉, 내측 베이스(31b)와 내측 탄성부(32a)가 일체로 형성된 구조를 간단한 공정으로 형성할 수 있다. 외측 베이스(32b) 및 외측 탄성부(32a) 역시 동일하게 형성될 수 있다.

5. 본 발명의 다른 실시 예의 변형 예에 따른 증기 발생기의 전열관 지지장치(40)에 대한 설명

도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시 예의 변형 예에 따른 증기 발생기의 전열관 지지장치(40)에 대해 설명한다. 도 6은 도 4의 전열관 지지장치의 변형 예를 도시하는 사시도다.

전열관 지지장치(40)는 전열관(10)을 지지하는 전열관 지지대를 포함하고, 상기 전열관 지지대는 내측 지지장치(41)와 외측 지지장치(42)로 구성된다. 상기 전열관 지지대는 내통(5)의 원주방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있다.

도 6에 도시되는 변형 예에서는, 서로 이격된 내측 지지장치(41)와 외측 지지장치(42)가 서로 결합하는 구조를 구비하는 전열관 지지장치(40)가 도시된다.

(1) 내측 지지장치(41)에 대한 설명

내측 지지장치(41)는 내측 지지대(411)와 내측 결합 지지대(412)를 포함한다.

내측 지지대(411)는 도 4 및 도 5에 도시된 내측 지지대(31)와 대응되는 구성이다. 내측 지지대(411)는 내측 베이스(411b)에 제1 결합공(411b')이 형성된 것을 제외하고는 도 4 및 도 5에 도시된 내측 지지대(31)와 동일하다.

따라서, 내측 지지대(411)는 도 4 및 도 5의 내측 지지대(31)에 대한 설명을 참조하여 이해될 수 있다.

내측 지지장치(41)는 후술하는 외측 지지장치(42)와의 결합을 위한 내측 결합 지지대(412)를 더 포함한다.

내측 결합 지지대(412)는 내측 지지대(411)와 길이방향으로 대응되는 길이로 형성된다.

내측 결합 지지대(412)의 방사상 내측면은 내통(5)의 외주면에 결합되고, 내측 결합 지지대(412)의 방사상 외측면은 내측 지지대(411)의 방사상 내측면과 결합된다. 구체적으로는, 내측 결합 지지대(412)의 방사상 외측면은 내측 베이스(411b)의 방사상 내측면과 결합된다.

상기 결합의 결합수단은 용접방식이 사용될 수 있다.

다시 말하면, 내측 결합 지지대(412)는 내통(5)의 외주면과 내측 지지대(411) 사이에 배치되고, 일 면이 내통(5)의 외주면과 결합되며, 타 면이 내측 지지대(411)의 내통(5)을 향하는 면과 결합된다.

내측 결합 지지대(412)에는 내통(5)의 방사방향으로 소정 길이 함몰된 결합공(412a)이 형성된다.

결합공(412a)과 제1 관통공(411b')은 방사방향으로 서로 중첩되도록 위치된다. 즉, 결합공(412a)과 제1 관통공(411b')은 서로 대응되는 위치에 형성된다.

(2) 외측 지지장치(42)에 대한 설명

외측 지지장치(42)는 외측 지지대(421)와 외측 결합 지지대(422)를 포함한다.

외측 지지대(421)는 도 4 및 도 5에 도시된 외측 지지대(32)와 대응되는 구성이다. 외측 지지대(421)는 외측 베이스(421b)에 제2 결합공(421b')이 형성된 것을 제외하고는 도 4 및 도 5에 도시된 외측 지지대(32)와 동일하다.

따라서, 외측 지지대(421)는 도 4 및 도 5의 외측 지지대(32)에 대한 설명을 참조하여 이해될 수 있다.

외측 지지장치(42)는 내측 지지장치(41)와의 결합을 위한 외측 결합 지지대(422)를 더 포함한다.

외측 결합 지지대(422)는 외측 지지대(421)와 길이방향으로 대응되는 길이로 형성된다.

외측 결합 지지대(422)의 방사상 내측면은 외측 지지대(421)의 방사상 외측면과 결합된다. 구체적으로는, 외측 결합 지지대(422)의 방사상 내측면은 외측 베이스(421b)의 방사상 외측면과 결합된다.

상기 결합의 결합수단은 용접방식이 사용될 수 있다.

다시 말하면, 외측 결합 지지대(422)는 외측 지지대(421)보다 내통(5)에서 멀어지는 방향에 배치되고, 일 면이 외측 지지대(421)의 내통(5)에서 멀어지는 방향의 면과 결합된다.

내통(5)의 방사방향으로 제1 관통공(411b')과 대응되는 위치에서, 외측 지지대(421)에는 제2 관통공(421b')이 형성된다.

또한, 내통(5)의 방사방향으로 제2 관통공(421b')과 대응되는 위치에서, 외측 결합 지지대(422)에는 제3 관통공(422a)이 형성된다.

제2 결합공(421b')과 제3 관통공(422a)은 방사방향으로 서로 중첩되도록 위치된다. 즉, 제2 결합공(421b')과 제3 관통공(422a)은 서로 대응되는 위치에 형성된다.

(3) 내측 지지장치(41)와 외측 지지장치(42)의 결합구조에 대한 설명

내측 지지장치(41)는 내통(5)을 향하는 방향에 위치된다. 내측 지지장치(41)의 방사상 외측으로 시계방향 및 반 시계방향 중 어느 한 방향으로 내통(5)을 감싸는 제1 전열관(11)이 배치된다.

제1 전열관(11)을 사이에 두고 외측 지지장치(42)가 배치된다.

제1 전열관(11)은 내통(5)의 길이방향을 따라 복수 개로 형성된다.

내측 지지장치(41)의 내측 탄성부(411a)는 길이방향을 따라 복수 개로 형성되고, 외측 지지장치(42)의 외측 탄성부(421a)는 길이방향을 따라 복수 개로 형성된다.

복수의 내측 탄성부(411a)와 복수의 외측 탄성부(421a)는 길이방향을 따라 교번적으로 배열된다.

복수의 제1 전열관(11)은 내측 탄성부(411a)와 외측 탄성부(421a)에 길이방향을 따라 교번적으로 배치된다.

제1 전열관(11)이 내측 탄성부(411a)에 배치되는 경우, 제1 전열관(11)은 내측 탄성부(411a)와 외측 베이스(421b)의 방사상 내측면에 의해 지지된다.

제1 전열관(11)이 외측 탄성부(421a)에 배치되는 경우, 제1 전열관(11)은 외측 탄성부(421a)와 내측 베이스(411b)의 방사상 외측면에 의해 지지된다.

내측 지지장치(41)와 외측 지지장치(42)로 구성되는 전열관 지지대는 내통(5)의 방사??향으로 복수 개로 구비될 수 있다.

서로 인접한 복수 개의 전열관 지지대 중 어느 하나의 내통을 향하는 면은 다른 하나의 내통에서 멀어지는 방향의 면과 결합된다.

즉, 방사상 외측에 위치한 전열관 지지대의 내측 지지장치(41)의 방사상 내측 면과 방사상 내측에 위치한 전열관 지지대의 외측 지지장치(42)의 방사상 외측면이 서로 결합된다. 결합 방식으로는 용접에 의해 결합하는 방식이 사용될 수 있다.

제1 전열관(11)을 지지하는 전열관 지지대의 방사상 외측에 위치된 전열관 지지대는 제1 전열관(11)이 감긴 방향을 따라 제1 전열관(11)을 감싸는 제2 전열관(12)을 지지한다.

즉, 제2 전열관(12)은 내측 지지장치(41)와 외측 지지장치(42) 사이에 배치된다.

제2 전열관(11)은 내통(5)의 길이방향을 따라 복수 개로 형성되고, 제2 전열관(12)이 지지되는 방식은 상기 제1 전열관(11)이 지지되는 방식과 동일하다.

제1 전열관(11)과 제2 전열관(12)은 방사방향으로 복수 개로 형성될 수 있고, 방사상 외측으로 서로 교번적으로 배치된다.

예를 들어, 내통(5)에서 방사상 외측을 향하여 순차적으로 배치되는 복수의 전열관 지지대를 제1 전열관 지지대, 제2 전열관 지지대, 제3 전열관 지지대 및 제4 전열관 지지대라고 한다. 제4 전열관 지지대의 방사상 외측으로 추가적으로 전열관 지지대가 배치될 수 있다.

제1 전열관 지지대의 내측 지지장치(41)와 외측 지지장치(42) 사이에 제1 전열관(11)이 배치된다.

그리고 나서, 제1 전열관 지지대의 방사상 외측면과 제2 전열관 지지대의 방사상 내측면이 결합되고, 제2 전열관 지지대의 내측 지지장치(41)와 외측 지지장치(42) 사이에 제2 전열관(12)이 배치된다.

그리고 나서, 제2 전열관 지지대의 방사상 외측면과 제3 전열관 지지대의 방사상 내측면이 결합되고, 제3 전열관 지지대의 내측 지지장치(41)와 외측 지지장치(42) 사이에 다른 제1 전열관(11)이 배치된다.

그리고 나서, 제3 전열관 지지대의 방사상 외측면과 제4 전열관 지지대의 방사상 내측면이 결합되고, 제4 전열관 지지대의 내측 지지장치(41)와 외측 지지장치(42) 사이에 다른 제2 전열관(12)이 배치된다.

상술한 방식으로, 제1 전열관(11)과 제2 전열관(12)은 방사상 외측으로 서로 교번적으로 배치된다.

내측 지지장치(41)와 외측 지지장치(42) 사이는 체결부재(48)에 의해 결합된다.

전열관 지지대는 내통(5)의 방사방향으로 연장되고, 내측 결합 지지대(412)와 외측 결합 지지대(422)를 연결하는 체결부재(48)를 더 포함한다.

체결부재(48)는 제1 관통공(411b'), 제2 관통공(421b') 및 제3 관통공(422a)을 관통하여 결합공(412a)에 삽입된다.

이를 통해, 서로 결합된 외측 지지대(421)와 외측 결합 지지대(422)가 서로 결합된 내측 지지대(411)와 내측 결합 지지대(412)에 결합된다.

도시되지는 않았지만, 상기 결합구조를 이루는 제1 관통공(411b'), 제2 관통공(421b'), 제3 관통공(422a), 결합공(412a)은 길이방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있다. 또한, 상기 결합구조를 이루는 제1 관통공(411b'), 제2 관통공(421b'), 제3 관통공(422a), 결합공(412a)은 방사방향과 교차하는 방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있다.

체결부재(48) 역시 길이방향 또는 방사방향과 교차하는 방향을 따라 복수 개로 구비될 수 있다.

제1 관통공(411b'), 제2 관통공(421b'), 제3 관통공(422a) 및 결합공(412a)과 체결부재(48)는 나사산 결합을 통해 서로 결합될 수 있다.

(4) 내측 지지장치(41)와 외측 지지장치(42)의 구조로 인한 효과

내측 지지장치(41)와 외측 지지장치(42)의 구조로 인한 효과는, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 증기 발생기의 전열관 지지장치(30)와 대부분 동일하다.

다만, 본 변형 예에서는, 서로 이격된 내측 지지장치(41)와 외측 지지장치(42)가 체결부재(48)를 통해 방사방향으로 서로 결합된다. 이를 통해, 전체 전열관 지지장치(40)가 전열관(10)을 방사방향으로 보다 안정하게 지지할 수 있다.

또한, 탄성부에 의해 전열관(10)의 진동이 상쇄되므로, 제1 관통공(411b'), 제2 관통공(421b'), 제3 관통공(422a), 결합공(412a) 및 체결부재(48)의 결합구조에 전달되는 전열관(10)의 진동이 저감된다.

6. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 증기 발생기의 전열관 지지장치(50)에 대한 설명

도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 증기 발생기의 전열관 지지장치(50)에 대해 설명한다. 도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전열관 지지장치를 도시하는 사시도다. 도 8은 도 7의 전열관 지지장치와 전열관이 결합된 상태를 도시하는 사시도다.

도 7 및 도 8에 도시되는 구성요소 중, 도 4 및 도 5에 도시된 전열관 지지장치(30)의 구성요소들과 이로부터 20만큼 차이가 나는 식별번호를 갖는 구성요소들은 서로 대응되는 구성이다.

예를 들어, 내측 지지대(31)와 내측 지지대(51)는 서로 대응되는 구성이며, 외측 지지대(32)와 외측 지지대(52)는 서로 대응되는 구성이다.

이하에서는, 도 4 및 도 5에 도시된 전열관 지지장치(30)와 대응되지 않는 구성요소에 대하여 설명한다.

도 4 및 도 5에 도시된 전열관 지지장치(30)는 C형 단면을 갖는 내측 탄성부(31a) 및 외측 탄성부(32a)를 갖는다.

반면에, 본 실시 예의 내측 탄성부(51a)는 내통(5)의 상측을 향하여 경사진 내측 상향 경사부(51a') 및 내통(5)의 하측을 향하여 경사진 내측 하향 경사부(51a'')를 포함한다.

또한, 외측 탄성부(52a)는 내통(5)의 상측을 향하여 경사진 외측 상향 경사부(52a') 및 내통(5)의 하측을 향하여 경사진 외측 하향 경사부(52a'')를 포함한다.

내측 탄성부(51a) 및 외측 탄성부(52a)는 내통(5)의 길이방향을 따라 복수로 형성되어 서로 교번적으로 배치된다.

본 실시 예의 내측 탄성부(51a) 및 외측 탄성부(52a)는 도 4 및 도 5에 도시된 내측 탄성부(31a) 및 외측 탄성부(32a)와 형성의 차이가 있을 뿐, 전열관(10)을 탄성지지하는 점에서 동일하다.

다만, 내측 탄성부(51a) 및 외측 탄성부(52a)는 기울어진 플레이트 형태를 구비하므로, 도 4 및 도 5에 도시된 내측 탄성부(31a) 및 외측 탄성부(32a)에 비해 쉽게 성형할 수 있다.

이하 설명이 생략된 구성 및 효과는 도 4 및 도 5에 도시된 전열관 지지장치(30)에 대한 설명을 참조하여 이해될 수 있다.

7. 본 발명의 또 다른 실시 예의 변형 예에 따른 증기 발생기의 전열관 지지장치(60)에 대한 설명

도 9를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시 예의 변형 예에 따른 증기 발생기의 전열관 지지장치(60)에 대해 설명한다. 도 9는 도 7의 전열관 지지장치의 변형 예를 도시하는 사시도다.

도 9에 도시되는 구성요소 중, 도 6에 도시된 전열관 지지장치(40)의 구성요소들과 이로부터 20 또는 200만큼 차이가 나는 식별번호를 갖는 구성요소들은 서로 대응되는 구성이다.

예를 들어, 내측 지지장치(41)와 내측 지지장치(61)는 서로 대응되는 구성이며, 외측 지지장치(42)와 외측 지지장치(62)는 서로 대응되는 구성이다.

또한 내측 지지대(411)와 내측 지지대(611)는 서로 대응되는 구성이며, 외측 지지대(421)와 외측 지지대(621)는 서로 대응되는 구성이다.

이하에서는, 도 6에 도시된 전열관 지지장치(40)와 대응되지 않는 구성요소에 대하여 설명한다.

도 6에 도시된 전열관 지지장치(40)는 C형 단면을 갖는 내측 탄성부(411a) 및 외측 탄성부(421a)를 갖는다.

반면에, 본 실시 예의 내측 탄성부(611a)는 내통(5)의 상측을 향하여 경사진 내측 상향 경사부(611a') 및 내통(5)의 하측을 향하여 경사진 내측 하향 경사부(611a'')를 포함한다.

또한, 외측 탄성부(621a)는 내통(5)의 상측을 향하여 경사진 외측 상향 경사부(621a') 및 내통(5)의 하측을 향하여 경사진 외측 하향 경사부(621a'')를 포함한다.

내측 탄성부(611a) 및 외측 탄성부(621a)는 내통(5)의 길이방향을 따라 복수로 형성되어 서로 교번적으로 배치된다.

본 실시 예의 내측 탄성부(611a) 및 외측 탄성부(621a)는 도 6에 도시된 내측 탄성부(411a) 및 외측 탄성부(421a)와 형성의 차이가 있을 뿐, 전열관(10)을 탄성지지하는 점에서 동일하다.

다만, 내측 탄성부(611a) 및 외측 탄성부(621a)는 기울어진 플레이트 형태를 구비하므로, 도 6에 도시된 내측 탄성부(411a) 및 외측 탄성부(421a)에 비해 쉽게 성형할 수 있다.

이하 설명이 생략된 구성 및 효과는 도 6에 도시된 전열관 지지장치(40)에 대한 설명을 참조하여 이해될 수 있다.

8. 본 발명의 일 실시 예에 따른 증기 발생기의 전열관 지지장치(20)의 조립방법에 대한 설명

도 10을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 증기 발생기의 전열관 지지장치(20)의 조립방법에 대해 설명한다. 도 10은 도 2의 전열관 지지장치의 결합방법을 보여주는 순서도다.

먼저, 증기 발생기(1)의 내통(5)의 외주면에 기본 결합홈(21a)을 구비하는 기본 지지대(21)를 설치한다(S10).

그 다음에, 내통(5)을 기준으로, 기본 지지대(21)의 일 측에 제1 전열관(11)을 배치한다(S20).

그 다음에, 제1 전열관(11)을 사이에 두고 제1 지지대(22)의 제1 결합부(22c)를 기본 결합홈(21a)에 삽입하여, 기본 지지대(21)와 제1 지지대(22)를 결합한다(S30).

그 다음에, 내통(5)을 기준으로, 제1 지지대(22)의 일 측에 제2 전열관(12)을 배치한다(S40).

그리고 나서, 제2 전열관(12)을 사이에 두고 제2 지지대(22)의 제2 결합부(22c)를 제1 지지대(22)의 제1 결합홈(22b)에 삽입하여, 제1 지지대(22)와 제2 지지대(22)를 결합한다(S50).

상기 제1 지지대(22) 및 상기 제2 지지대(22)는 모두 조립 지지대(22)와 대응되는 구성이다.

조립 지지대(22)는 방사방향을 따라 복수 개로 구비될 수 있으므로, 방사상 내측에 위치한 조립 지지대(22)를 제1 지지대(22)라고 하고, 방사상 외측에 위치한 조립 지지대(22)를 제2 지지대(22)라고 한다.

제1 전열관(11) 및 제2 전열관(12)은 복수 개로 구비되어 방사방향을 따라 교번적으로 배치된다.

제2 지지대(22)의 방사상 외측에 위치한 조립 지지대(22)를 제3 지지대(22)라고 한다.

이 경우, 내통(5)을 기준으로, 제2 지지대(22)의 방사상 외측에 제1 전열관(11)을 배치한다.

그리고 나서, 제1 전열관(11)을 사이에 두고 제3 지지대(22)의 제3 결합부(22c)를 제2 지지대(22)의 제2 결합홈(22b)에 삽입하여, 제3 지지대(22)와 제2 지지대(22)를 결합한다.

또한, 제3 지지대(22)의 방사상 외측에 위치한 조립 지지대(22)를 제4 지지대(22)라고 한다.

이 경우, 내통(5)을 기준으로, 제3 지지대(22)의 방사상 외측에 제2 전열관(12)을 배치한다.

그리고 나서, 제2 전열관(12)을 사이에 두고 제4 지지대(22)의 제4 결합부(22c)를 제3 지지대(22)의 제3 결합홈(22b)에 삽입하여, 제4 지지대(22)와 제3 지지대(22)를 결합한다.

상술한 바와 같이, 전열관(10)과 전열관 지지장치(20)는 방사상 외측을 향하여 확장될 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 열교환기
5: 내통
10: 전열관
11: 제1 전열관
12: 제2 전열관
20: 전열관 지지장치
21: 기본 지지대
21a: 기본 베이스
21b: 기본 결합홈
22: 조립 지지대
22a: 베이스
22b: 결합홈
22c: 결합부
30: 전열관 지지장치
31: 내측 지지대
31a: 내측 탄성부
31b: 내측 베이스
32: 외측 지지대
32a: 외측 탄성부
32b: 외측 베이스
35: 결합 지지대
40: 전열관 지지장치
41: 내측 지지장치
411: 내측 지지대
411a: 내측 탄성부
411b: 내측 베이스
411b': 제1 관통공
412: 내측 결합 지지대
412a: 결합공
42: 외측 지지장치
421: 외측 지지대
421a: 외측 탄성부
421b: 외측 베이스
421b': 제2 관통공
422: 외측 결합 지지대
422a: 제3 관통공
47: 결합부
48: 결합부재
50: 전열관 지지장치
51: 내측 지지대
51a: 내측 탄성부
51a': 내측 상향 탄성부
51a'': 내측 하향 탄성부
51b: 내측 베이스
52: 외측 지지대
52a: 외측 탄성부
52a': 외측 상향 탄성부
52a'': 외측 하향 탄성부
52b: 외측 베이스
55: 결합 지지대
60: 전열관 지지장치
61: 내측 지지장치
611: 내측 지지대
611a: 내측 탄성부
611a': 내측 상향 탄성부
611a'': 내측 하향 탄성부
611b: 내측 베이스
611b': 제1 관통공
612: 내측 결합 지지대
612a: 결합공
62: 외측 지지장치
621: 외측 지지대
621a: 외측 탄성부
621a': 외측 상향 탄성부
621a'': 외측 하향 탄성부
621b: 외측 베이스
621b': 제2 관통공
622: 외측 결합 지지대
622a: 제3 관통공
67: 결합부
68: 결합부재

Claims (14)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 증기 발생기의 내통을 나선 방향으로 감싸는 전열관을 지지하도록 형성되는 전열관 지지대를 포함하고,
   상기 전열관 지지대는,
   상기 내통을 향하는 방향에 위치되는 내측 지지대; 및
   상기 전열관을 사이에 두고, 상기 내측 지지대에 마주하도록 위치되며, 상기 내측 지지대보다 상기 내통에서 더 멀어지도록 위치되는 외측 지지대를 포함하고,
   상기 내측 지지대는, 상기 외측 지지대를 향해 돌출되는 내측 탄성부를 포함하고,
   상기 외측 지지대는, 상기 내측 지지대를 향해 돌출되어 외측 탄성부를 포함하며,
   상기 전열관은 상기 내측 탄성부 또는 상기 외측 탄성부에 의해 지지되고,
   상기 전열관 지지대는,
   상기 내통의 외주면과 상기 내측 지지대 사이에 배치되고, 일 면이 상기 내통의 외주면과 결합되며, 타 면이 상기 내측 지지대의 상기 내통을 향하는 면과 결합되는 내측 결합 지지대;
   상기 외측 지지대보다 상기 내통에서 멀어지는 방향에 배치되고, 일 면이 상기 외측 지지대의 상기 내통에서 멀어지는 방향의 면과 결합되는 외측 결합 지지대; 및
   상기 내통의 방사방향으로 연장되고, 상기 내측 결합 지지대와 상기 외측 결합 지지대를 연결하는 체결부재를 포함하고,
   상기 내측 결합 지지대에는 상기 내통의 방사방향으로 소정 길이 함몰된 결합공이 형성되고,
   상기 내통의 방사방향으로 상기 결합공과 대응되는 위치에서, 상기 내측 지지대에는 제1 관통공이 형성되며,
   상기 내통의 방사방향으로 상기 제1 관통공과 대응되는 위치에서, 상기 외측 지지대에는 제2 관통공이 형성되고,
   상기 내통의 방사방향으로 상기 제2 관통공과 대응되는 위치에서, 상기 외측 결합 지지대에는 제3 관통공이 형성되며,
   상기 체결부재는 상기 제1 관통공, 상기 제2 관통공 및 상기 제3 관통공을 관통하여 상기 결합공에 삽입되는,
   증기 발생기의 전열관 지지장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 전열관 지지대는 상기 내통의 방사 방향을 따라 복수 개로 구비되어, 서로 인접한 복수 개의 전열관 지지대 중 어느 하나의 내통을 향하는 면은 다른 하나의 내통에서 멀어지는 방향의 면과 결합되고,
   상기 전열관은 복수 개 구비되어, 복수 개의 상기 전열관은 복수 개의 상기 전열관 지지대에 의해 각각 지지되는,
   증기 발생기의 전열관 지지장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 내통의 방사방향을 기준으로, 복수 개의 상기 전열관은 시계방향 및 반 시계방향 중 어느 한 방향으로 상기 내통을 감싸는 증기 발생기의 전열관 지지장치.
11. 제8항에 있어서,
    상기 내측 탄성부는,
    상기 내통의 상측을 향하여 경사진 내측 상향 경사부; 및
    상기 내통의 하측을 향하여 경사진 내측 하향 경사부를 포함하고,
    상기 외측 탄성부는,
    상기 내통의 상측을 향하여 경사진 외측 상향 경사부; 및
    상기 내통의 하측을 향하여 경사진 외측 하향 경사부를 포함하며,
    상기 내측 탄성부 및 상기 외측 탄성부는,
    상기 내통의 길이방향을 따라 복수로 형성되고, 서로 교번적으로 배치되는,
    증기 발생기의 전열관 지지장치.
12. 제8항에 있어서,
    상기 내측 탄성부 및 상기 외측 탄성부는,
    상기 전열관의 외주면을 감싸도록 구성되고, 상기 내통의 길이방향을 따라 복수로 형성되며, 서로 교번적으로 배치되는,
    증기 발생기의 전열관 지지장치.
13. 삭제
14. 삭제

Images