KR102290918B1 - 진공 단열배관 서포터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공 단열배관 서포터에 관한 것으로서, 내부배관과 외부배관 사이의 열전달을 최소화하여 이송되는 유체의 단열효율을 향상시킴과 함께 안정적인 외부배관 지지상태가 유지될 수 있는 효과를 나타내기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 내부배관(10)과 외부배관(20)으로 구성되는 단열배관 사이에 구성되는 서포터에 있어서, 상기 서포터는 일정 길이를 이루어 내부배관(10)을 감싸는 형태로 구비되는 파이프 하우징(30)과; 상기 파이프 하우징(30)의 외측에 링 형상을 이루어 구비되는 서포터 본체(31)와; 상기 서포터 본체(31)에 구성되어 외부배관(20)의 내벽면과 점접촉 상태로 지지가 이루어지는 댐핑볼(32)과; 상기 파이프 하우징(30)의 내측에 다수개가 일정 간격으로 구비되어 내부배관(10)과 선접촉이 이루어지는 지지핀(33);을 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

진공 단열배관 서포터{Vacuum insulation piping supporter}

본 발명은 진공 단열배관 서포터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내관과 외관의 2중 구조를 이루는 진공 단열 배관 내에서 외관의 지지를 위해 내관과 외관 사이에 구성되는 진공 단열 배관 서포트에 관한 것이다.

일반적으로, 초저온 액화 가스 등과 같은 초저온 유체는 온도가 낮고 잠열이 작기 때문에 소량의 열침입에 의해서도 쉽게 기화될 수 있다. 이에, 저장탱크에서 멀리 떨어진 장비까지 초저온 유체를 이송하기 위해서는 단열성능이 우수한 진공단열배관이 이용된다.

진공단열배관은 외부로부터의 열침입을 차단하여 초저온 상태의 액화가스가 기화하지 않고 액체상태로 원활히 이송할 수 있도록 되어 있다.

이러한 진공단열배관은 통상 액화가스가 흐르는 내관과, 외부로부터의 열침입을 방지하는 외관으로 구성되고, 이러한 내관과 외관 사이에는 고진공 상태를 유지하기 위하여 흡착제가 장착되며, 다층단열을 위해 복수의 단열필름이 다층으로 감겨진다. 상기 내관은 외관 내면에서 이격된 상태로 외관에 동심원상으로 배치된다. 외관과 내관 사이에는 지지 기능을 위한 서포터가 설치되어 외관에 대해 내관을 지지한다.

상기 서포터는 테플론이나 베클라이드와 같은 단열재를 삼각형태 또는 사각형태로 가공하여 내관에 끼워 설치하는 구조나, 스테인레스링을 내관에 용접하고, 단열재를 스테인레스링에 끼워 내관을 지지하는 구조가 주로 사용된다.

그러나 종래 서포터 설치 구조에서는 배관과 선접촉 구조를 이루고 있기 때문에 열전도 차단에 한계가 있게 되고, 서포터를 통한 외관으로의 열전도에 따른 결로가 발생되는 문제점이 있었다.

대한민국 특허등록 제1639189호(2016.07.07.등록) 대한민국 특허공개 제2019-75657호(2019.07.01.공개)

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 서포터의 구조 개선을 통해 기존 선접촉 형태에서 점접촉 형태를 이룰 수 있도록 함으로써 열전도를 더욱 감소시킴과 함께 이에 따른 결로현상 발생을 방지토록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 내부배관과 외부배관으로 구성되는 단열배관 사이에 구성되는 서포터에 있어서, 상기 서포터는 일정 길이를 이루어 내부배관을 감싸는 형태로 구비되는 파이프 하우징과; 상기 파이프 하우징의 외측에 링 형상을 이루어 구비되는 서포터 본체와; 상기 서포터 본체에 구성되어 외부배관의 내벽면과 점접촉 상태로 지지가 이루어지는 댐핑볼과; 상기 파이프 하우징의 내측에 다수개가 일정 간격으로 구비되어 내부배관과 선접촉이 이루어지는 지지핀;을 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 서포터 본체에는 댐핑볼이 안착되는 댐퍼하우징이 결합 구성되고, 상기 댐퍼하우징에는 댐핑볼을 탄성 지지하기 위한 탄성스프링이 구성된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 단열배관용 서포터는, 내부배관과 외부배관 사이의 열전달을 최소화하여 이송되는 유체의 단열효율을 향상시킴과 함께 안정적인 외부배관 지지상태가 유지될 수 있는 효과를 나타낸다.

특히, 각 접촉부위의 접촉면적을 최소화하여 외부배관에서의 결로현상 발생을 방지하는 이점을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단열배관 서포터 외관 측면도.
도 2는 본 발명 단열배관 서포터 단면 구조도.
도 3은 도 2의 A부 확대도.
도 4는 본 발명 서포터의 단열배관 설치 상태 개략 구조도.
도 5는 본 발명 서포터의 단열배관 설치 상태 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 요부 확대도.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에서의 단열 완충블럭 절개 사시도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술의 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략될 수 있다.

먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 단열배관 서포터의 구성을 도 1 내지 도 5를 통해 살펴보면 다음과 같다.

본 실시 예에서의 단열배관 서포터는 내부배관(10)과 외부배관(20)으로 구성되는 단열배관 사이에 구성되는 것으로서, 일정 길이를 이루어 내부배관(10)을 감싸는 형태로 구비되는 파이프 하우징(30)과, 상기 파이프 하우징(30)의 외측에 링 형상을 이루어 구비되는 서포터 본체(31)와, 상기 서포터 본체(31)에 구성되어 외부배관(20)의 내벽면과 점접촉 상태로 지지가 이루어지는 댐핑볼(32)과, 상기 파이프 하우징(30)의 양단부 내측에 다수개가 일정 간격으로 구비되어 내부배관(10)과 선접촉이 이루어지는 지지핀(33)의 구성을 이룬다.

특히, 서포터 본체(31)에는 댐핑볼(32)이 안착되는 댐퍼하우징(34)이 결합 구성되고, 상기 댐퍼하우징(34)에는 댐핑볼(32)을 탄성 지지하기 위한 탄성스프링(35)이 구성된다.

또한, 서포터 본체(31)는 지지브라켓(36)에 의해 파이프 하우징(30)과 일정 이격간격을 유지하는 가운데 지지되어지며, 서포터 본체(31)에는 경량화 및 열전달 저하를 위한 다수의 통공(31a)이 일정 간격으로 관통 형성된 것을 확인할 수 있다.

한편, 본 실시 예에서의 서포터 본체(31)는 열전달 효율이 현저히 낮은 화이바글라스 소재로 제작이 이루어짐이 바람직하다.

이와 같은 구성을 이루는 본 발명 서포터의 진공 단열배관 설치에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

본 실시 예에서의 서포터는 2중의 단열 배관 구조를 이루는 내부배관(10)과 외부배관(20) 사이에 일정 간격으로 설치를 통한 외부배관(20)의 지지가 이루어지게 된다.

즉, 본 발명의 단열배관 서포터는 파이프 하우징(30)의 내주면에 지지핀(33)이 구비되어 있기 때문에 내부배관(10)과 선접촉 상태를 이루게 됨과 함께 서포터 본체(31)에 구성된 댐핑볼(32)은 외부배관(20)과 점접촉 상태를 이루게 되어 내부배관(10)을 따라 흐르는 초저온 유체의 열전달이 최소화 되어질 수 있게 된다.

특히, 댐핑볼(32)은 탄성스프링(35)에 의한 탄성 지지가 이루어지게 됨으로써 외부배관(20)과의 충격력을 감소시킴과 함께 이에 따른 내벽면 손상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 서포터 본체(31)는 화이바글라스 소재로 이루어짐과 함께 다수의 통공(31a)이 형성되어져 있기 때문에 전도에 따른 열침입 현상을 방지할 수 있게 된다.

따라서 본 발명의 단열배관용 서포터는, 내부배관과 외부배관 사이의 열전달을 최소화하여 이송되는 유체의 단열효율을 향상시킴과 함께 안정적인 외부배관 지지상태가 유지될 수 있는 효과를 나타낸다.

특히, 각 접촉부위의 접촉면적을 최소화하여 외부배관에서의 결로현상 발생을 방지하는 이점을 나타낸다.

한편, 도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 서포터 본체(31)와 파이프 하우징(30) 사이의 이격 공간에는 실리콘 재질의 단열 완충블럭(37)이 삽입 구성된다.

이때, 서포터 본체(31)에는 단열 완충블럭(37)의 삽입 및 안정적인 위치 고정이 이루어질 수 있도록 삽입홈(31b)이 형성되고, 상기 단열 완충블럭(37) 내부에는 서포터 본체(31)에 대한 지지강도 보강을 위한 보강 충전재(38)가 충전 구비됨이 바람직하다. 보강 충전재(38)는 플루오르 수지 30~50중량%, 산화규소 20~40중량%, 지르코니아 파우더 1~20중량%, 카본분말 1~10중량%의 혼합 조성을 이루도록 하였다.

이와 같은 구성을 이루게 되면, 단열 완충블럭(37)이 서포터 본체(31)를 보다 안정적으로 지지하게 됨으로써 서포터 본체(31)의 변형 내지는 파손 발생이 방지될 수 있게 된다.

또한, 단열 완충블럭(37) 내부에는 보강 충전재(38)가 충전 구비됨으로써 내구성이 강화되어질 수 있게 되며, 특히 산화규소는 실리콘 재질의 단열 완충블럭(37)의 내구성을 강화하고, 지르코니아 파우더는 주변 습도에 따른 부피 팽창이 이루어질 수 있게 되어 지지강도를 강화하며, 카본분말은 단열 완충블럭(37)의 변질 및 산화 발생을 방지하는 기능을 수행하게 된다.

그리고 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 단열배관 서포터 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.

예를 들면, 상기 실시 예에서는 서포터 본체가 화이바글라스 소재로 제작된 것으로 설명되었으나, 필요에 따라서는 열전도율이 낮은 다양한 소재가 적용될 수 있게 된다.

따라서 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.

10 : 내부배관 20 : 외부배관
30 : 파이프 하우징 31 : 서포터 본체
32 : 댐핑볼 33 : 지지핀
34 : 댐퍼하우징 35 : 탄성스프링

Claims (5)

1. 내부배관(10)과 외부배관(20)으로 구성되는 단열배관 사이에 구성되는 서포터에 있어서,
   상기 서포터는,
   일정 길이를 이루어 내부배관(10)을 감싸는 형태로 구비되는 파이프 하우징(30)과;
   상기 파이프 하우징(30)의 외측에 링 형상을 이루어 구비되는 서포터 본체(31)와;
   상기 서포터 본체(31)에 구성되어 외부배관(20)의 내벽면과 점접촉 상태로 지지가 이루어지는 댐핑볼(32)과;
   상기 파이프 하우징(30)의 양단부 내측에 구비되어 내부배관(10)과 선접촉이 이루어지는 지지핀(33);
   을 포함하는 구성을 이루고,
   상기 서포터 본체(31)는 지지브라켓(36)에 의해 파이프 하우징(30)과 일정 이격간격을 유지하는 가운데 지지되어지며, 상기 서포터 본체(31)에는 다수의 통공(31a)이 일정 간격으로 관통 형성되고,
   상기 서포터 본체(31)와 파이프 하우징(30) 사이의 이격 공간에는 실리콘 재질의 단열 완충블럭(37)이 삽입 구성되며,
   상기 서포터 본체(31)에는 단열 완충블럭(37)의 삽입이 가능하도록 삽입홈(31b)이 형성되고, 상기 단열 완충블럭(37) 내부에는 지지강도 보강을 위한 보강 충전재(38)가 충전 구비되되, 상기 보강 충전재(38)는 플루오르 수지, 산화규소, 지르코니아 파우더, 카본분말의 혼합 조성을 이루고,
   파이프 하우징(30)의 내주면에 지지핀(33)이 구비되어 있기 때문에 내부배관(10)과 선접촉 상태를 이루게 됨과 함께 서포터 본체(31)에 구성된 댐핑볼(32)은 외부배관(20)과 점접촉 상태를 이루게 되어 내부배관(10)을 따라 흐르는 초저온 유체의 열전달이 최소화 되어지는 것을 특징으로 하는 진공 단열배관 서포터.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 서포터 본체(31)에는 댐핑볼(32)이 안착되는 댐퍼하우징(34)이 결합 구성되고, 상기 댐퍼하우징(34)에는 댐핑볼(32)을 탄성 지지하기 위한 탄성스프링(35)이 구성된 것을 특징으로 하는 진공 단열배관 서포터.
   
   
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