KR102319821B1 - 열교환장치의 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면은 제로 데드존을 가지는 열교환기용 배관 피팅 연결 블록형 커넥터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 의약 식품 등의 멸균 살균 기능을 수행하는 열교환기에 적용되는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 열교환기 파이프 사이를 연결하는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터로서, 열교환기가 교차 오염을 해소하고, 데드존을 제로화한 구조를 가지도록 제공되는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터를 제공할 수 있다.

Description

제로 데드존을 가지는 열교환기용 배관 피팅 연결 블록형 커넥터{Connector for Heat Exchanger Having Zero Deadzone}

본 발명의 일 측면은 제로 데드존을 가지는 열교환기용 배관 피팅 연결 블록형 커넥터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 의약 식품 등의 액체 가열 냉각 멸균 살균 기능을 수행하는 열교환기에 적용되는 배관과 피팅이 교차되는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

열교환기는 두 개 또는 그 이상의 유체 사이에서 열을 교환할 수 있게 고안된 장치를 말한다. 열교환기는 유체의 냉각 또는 유체의 온도를 높이는 목적으로 서로 다른 유체의 열을 교환할 수 있도록 사용된다.

열교환기를 응용하는 곳은 대표적으로 냉장고, 에어컨 등이 있지만 여러 분야에서 적용될 수 있으며 그 중 근자에 대두되는 것이 제약 식품 바이오 분야에 적용되는 것이다.

제약 식품 바이오 분야, 특히 제약회사의 제약공정, 병원의 연구소나 실험실, 식품회사의 식품 제조공장 등에서는 제약 또는 식품 제조에 있어서 원료 물질의 가열 냉각과 멸균 또는 살균이 중요하다.

이러한 가열 냉각과 멸균 또는 살균을 위해서 기존에는 판형 열교환기(Plate Type Heat Exchanger)를 사용한다. 그러나 기존의 판형 열교환기(Plate Type Heat Exchanger)는 여러가지 문제점을 야기시킨다. 따라서 근자에 3중 튜브 열교환기를 적용하는 것이 추세이다.

3중 튜브 열교환기는 제약산업에서 내용액제 설비중 내용액제를 멸균하여 제조하는 사업장에 적용 가능하며, 또한 주사제의 가열(Heating) 또는 냉각 라인(Cooling Line)의 적용하여 탁월한 효과를 볼 수 있고,

화학산업(Chemical Industry)에서는 3중 튜브 열교환기를 점도가 높은 화학 물질(Chemical Product)에 적용 한다면, 기존 판형 열교환기의 막힘으로 인한 문제점을 해결 할 수 있으며, 또한 월별 분해 조립하여 세척하는 인건비 및 자재비(분해 조립 시 망실되는 Plate 및 Gasket)를 현저히 절약 할 수 있는 장점이 있기 때문에 광범위한 화학산업에 적용이 가능하다.

또한, 현재 식품산업은 대체로 판형 열교환기로 음료를 멸균 또는 냉각하여 사용하고 있지만 판형 열교환기는 예컨대, 오렌지 쥬스를 생산한 후 토마토 쥬스를 생산할 경우 노랑과 붉은색이 섞여 나오는 것을 종종 볼 수 있다. 이러한 문제를 교차 오염이라고 하는데 이는 판형 열교환기의 내부에 기존 제품의 잔량이 남아 있음에 따라 발생하는 것으로 식품산업의 문제점으로 대두 되고 있는바, 3중 튜브 열교환기가 그 대안이 될 수 있는 것이다.

그러나 기존의 3중 튜브 열교환기도 완전하게 교차 오염을 피할 수 없다. 따라서 이러한 교차 오염이 생기지 않도록 3중 튜브 열교환기의 구조를 잔량이 전혀 남지 않는 구조로 제작할 필요가 있다.

특히, 제약 원료나 식품 원료가 열교환기 라인에서 멸균 또는 살균을 위해서 설정된 시간동안 가열되면서 라인을 타고 이동하는 경우, 해당 라인에 굴곡진 부위에서 유체의 흐름이 저해되어 유속이 제로가 되는 데드존이 생기는데, 이러한 데드존은 제약 원료, 식품 원료 등의 살균력을 떨어뜨려 제품의 수율을 저하시키게 되며 의약 식품등을 사용하는 소비자에게 치명적일 수 있다.

따라서 3중 튜브 열교환기를 데드존을 없애는 구조로 설계하는 것은 매우 중요하다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 실시예들의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 실시예들의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
(선행기술문헌)
등록실용신안공보(등록번호: 20-0231622, 공고일: 2001년 07월 19일)

이에 본 발명에 따른 일 측면은, 전술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 열교환기 배관 피팅 연결형 블록형 커넥터로서, 열교환기가 교차 오염을 해소하고, 데드존을 제로화한 구조를 가지도록 제공되는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 교차 오염을 해소하고, 데드존을 제로화한 구조를 가지는 열교환기를 제공함에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

위에 제기된 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은 대상물질이 타고 이동하면서 가열 또는 냉각되도록 제공되고, 제1 열교환 파이프와 상기 제1 열교환 파이프와는 다른 제2 열교환 파이프를 가지는 열교환기 장치에 적용되고, 데드존을 제로화하는 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터에 있어서,

상기 제1 열교환 파이프와 상기 제2 파이프를 연결하는데 제공되고,

제1 개구부; 상기 제1 개구부보다 직경이 크고, 상기 제1 개구부와 대향하여 위치하며, 상기 제1 개구부와 동일한 축선 상에 위치하는 제2 개구부; 및

상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부와 다른 축선 상에 위치하는 제3 개구부;를 포함하는 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터.

실시예에 따라서 상기 제1 열교환 파이프와 상기 제2 열교환 파이프는 코어 파이프와, 상기 코어 파이프를 둘러싸는 아우터 파이프와, 상기 코어 파이프 및 상기 아우터 파이프의 사이에 개재되는 서라운드 파이프를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.

실시예에 따라서 상기 코어 파이프는 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부를 관통하여 설치되되 상기 제1 개구부의 테두리에 용접 설치되고, 상기 서라운드 파이프는 상기 제2 개구부에 용접 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

실시예에 따라서 상기 코어 파이프의 끝단은 상기 제1 개구부를 관통하여 외부로 돌출되도록 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

실시예에 따라서 상기 아우터 파이프는 상기 제2 개구부 또는 상기 서라운드 파이프에 용접 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

실시예에 따라서 상기 제2 개구부는 외측으로 돌출 형성되는 용접가이드부를 포함하고, 상기 아우터 파이프는 상기 용접가이드부 또는 상기 서라운드 파이프의 외면에 용접 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 측면은, 대상물질이 타고 이동하면서 가열 또는 냉각되도록 제공되고, 제1 열교환 파이프와 상기 제1 열교환 파이프와는 다른 제2 열교환 파이프를 가지는 열교환기 장치에 적용되고, 데드존을 제로화하는 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터에 있어서,

상기 제1 열교환 파이프와 상기 제2 열교환 파이프를 연결하는데 제공되고,

제1 개구부; 상기 제1 개구부보다 직경이 크고, 상기 제1 개구부와 대향하여 위치하며, 상기 제1 개구부와 동일한 축선 상에 위치하는 제2 개구부; 및

상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부와 다른 축선 상에 위치하는 제3 개구부;를 포함하는 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터를 제공할 수 있다.

실시예에 따라서 상기 제1 열교환 파이프와 상기 제2 열교환 파이프는 코어 파이프와, 상기 코어 파이프의 외주면을 둘러싸는 서라운드 파이프를 가지고,

상기 코어 파이프는 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부를 관통하여 설치되되 상기 제1 개구부의 테두리에 용접 설치되고, 상기 서라운드 파이프는 상기 제2 개구부에 용접 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

실시예에 따라서 상기 코어 파이프의 끝단은 상기 제1 개구부를 관통하여 외부로 돌출되도록 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

실시예에 따라서 상기 제1 열교환 파이프와 상기 제2 열교환 파이프는 상기 서라운드 파이프의 외주면을 둘러싸는 아우터 파이프를 가지되, 상기 아우터 파이프는 상기 제2 개구부 또는 상기 서라운드 파이프에 용접 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

실시예에 따라서 상기 제2 개구부는 외측으로 돌출 형성되는 용접가이드부를 포함하고, 상기 서라운드 파이프는 상기 용접가이드부에 용접 설치되며, 상기 아우터 파이프는 상기 용접가이드부 또는 상기 서라운드 파이프의 외주면에 용접 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면 열교환기 파이프 사이를 연결하는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터로서, 열교환기가 교차 오염을 해소하고, 데드존을 제로화한 구조를 가지도록 제공되는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 교차 오염을 해소하고, 데드존을 제로화한 구조를 가지는 열교환기를 제공할 수 있다.

이외에도, 본 발명의 효과는 실시예에 따라서 우수한 범용성을 가지는 등 다양한 효과를 가지며, 그러한 효과에 대해서는 후술하는 실시예의 설명 부분에서 명확하게 확인될 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 일 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터의 단면 모습을 나타낸다.
도 2는 도 1의 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터에 코어 파이프가 연결된 모습을 나타낸다.
도 3은 도 2의 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터에 서라운드 파이프가 연결된 모습을 나타낸다.
도 4는 도 3의 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터에 아우터 파이프가 연결된 모습을 나타낸다.
도 5는 도 4의 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터가 제1 열교환 파이프와 제2 열교환 파이프 사이를 연결하는데 제공된 모습을 나타낸다.
도 6은 본 실시예에 따른 제3 용접가이드부가 외각과 내측에 두 개가 형성되고, 외각에 형성된 제3 용접가이드부에 아우터 파이프가 연결되고, 내측에 형성된 제3 용접가이드부에 서라운드 파이프가 연결된 모습을 나타낸다.
도 7은 기존의 열교환 파이프 간에 연결구조를 나타낸다.
도 8은 본 실시예에 따른 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터가 열교환 파이프 사이를 연결하는 연결구조를 나타낸다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시 예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터의 단면 모습을 나타내고, 도 2는 도 1의 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터에 코어 파이프가 연결된 모습을 나타낸다.

도 3은 도 2의 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터에 서라운드 파이프가 연결된 모습을 나타내고, 도 4는 도 3의 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터에 아우터 파이프가 연결된 모습을 나타낸다.

그리고 도 5는 도 4의 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터가 제1 열교환 파이프와 제2 열교환 파이프 사이를 연결하는데 제공된 모습을 나타낸다.

도 6은 본 실시예에 따른 제3 용접가이드부가 외각과 내측에 두 개가 형성되고, 외각에 형성된 제3 용접가이드부에 아우터 파이프가 연결되고, 내측에 형성된 제3 용접가이드부에 서라운드 파이프가 연결된 모습을 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)는 대상물질이 타고 이동하면서 가열 또는 냉각되도록 제공되고, 제1 열교환 파이프(410)와 상기 제1 열교환 파이프(410)와는 다른 제2 열교환 파이프(420)를 가지는 열교환 장치(400)에 적용될 수 있다.

여기서 열교환 장치(400)는 실시예에 따라서 대상물질을 멸균 또는 살균을 수행하기 위해서 대상물질을 가열 또는 냉각시키는 기능을 수행할 수 있다. 여기서 대상물질은 제약 공정에 있어서 원료가 되는 화학 물질을 포함할 수 있고, 식품 제조 공정에 있어서 원료가 되는 식품 원료 물질을 포함할 수 있다. 여기서 대상물질은 액상인 경우가 많으며, 파이프 라인을 타고 흐르며 가열 또는 냉각될 수 있는 상태의 물질을 말할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)는 제1 열교환 파이프(410)와 제2 열교환 파이프(420)를 연결하는데 제공되는 구성일 수 있으며, 형상적으로는 육면체의 블록 형태로 형성될 수 있다. 본 실시예에 의한 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)는 열교환 파이프와 유사하게 원통의 형상으로 별도로 가공하여 성형할 필요가 없고, 원재료의 형상인 블록 형상을 그대로 사용할 수 있는 것이므로 별도의 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 외형 가공에 들어가는 시간 및 노고를 줄일 수 있어서 제작비용을 절약할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)는 제1 개구부(110); 상기 제1 개구부(110)보다 직경이 크고, 상기 제1 개구부(110)와 대향하여 위치하며, 상기 제1 개구부(110)와 동일한 축선(A) 상에 위치하는 제2 개구부(120); 및 상기 제1 개구부(110) 및 상기 제2 개구부(120)와 다른 축선 상에 위치하는 제3 개구부(130);를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 개구부는 본 실시예에 따른 커넥터의 바디의 개구된 부분과 그와 인접한 주변부를 의미할 수 있으며, 이는 본 명세서에서 표현하는 제1 개구부, 제2 개구부, 제3 개구부, 제4 개구부 등 모두가 그러하다. 여기서 축선은 커넥터(100)를 일 방향으로 관통하는 가상의 선을 의미한다.

실시예에 따라서 상기 제1 열교환 파이프(410)와 상기 제2 열교환 파이프(420)는 각각 코어 파이프(210)와, 상기 코어 파이프(210)를 둘러싸는 아우터 파이프(230)와, 상기 코어 파이프(210) 및 상기 아우터 파이프(230)의 사이에 개재되는 서라운드 파이프(220)를 가지도록 구성될 수 있다.

여기서 제1 열교환 파이프(410)와 제2 열교환 파이프(420)를 구성하는 코어 파이프(210)와, 서라운드 파이프(220)와, 아우터 파이프(230)에 대하여 설명하면, 코어 파이프(210)가 가장 내측에 위치하고, 서라운드 파이프(220)의 내부에 코어 파이프(210)가 개재되어 위치하며, 아우터 파이프(230)의 내부에 서라운드 파이프(220)가 개재되어 위치하는 구조일 수 있다.

여기서 코어 파이프(210)와, 서라운드 파이프(220)와, 아우터 파이프(230)는 그 단면이 동심원으로 형성되고, 동축으로 배치되며, 코어 파이프(210)는 서라운드 파이프(220)의 내부에 위치하면서 동시에 코어 파이프(210)의 끝단은 서라운드 파이프(220)의 내부로부터 인출되어 서라운드 파이프(220)의 끝단으로부터 외부로 노출되어 돌출되도록 형성되는 것일 수 있다.

또한 서라운드 파이프(220)는 아우터 파이프(230)의 내부에 위치하면서 동시에 서라운드 파이프(220)의 끝단은 아우터 파이프(230)의 내부로부터 인출되어 아우터 파이프(230)의 끝단을부터 외부로 노출되어 돌출되도록 형성되는 것일 수 있다. 즉, 코어 파이프(210)와 서라운드 파이프(220)와 아우터 파이프(230)는 각각 내부 중간 외부에 위치하면서 아우터 파이프(230)의 끝단보다 서라운드 파이프(220)의 끝단이 더 돌출되고, 서라운드 파이프(220)의 끝단보다 코어 파이프(210)의 끝단이 더 돌출되는 형태로 구성될 수 있다.

실시예에 따라서 코어 파이프(210)는 본 실시예에 따른 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 제1 개구부(110)와 제2 개구부(120)를 관통하여 설치되는 것이되, 제1 개구부(110)의 테두리(111)에 용접 설치될 수 있고, 서라운드 파이프(220)는 제2 개구부(120)에 용접 설치되는 것일 수 있다.

또한, 실시예에 따라서 코어 파이프(210)의 끝단은 본 실시예에 따른 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 제1 개구부(110)를 관통하여 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 몸체의 외부로 돌출되도록 설치되는 것일 수 있다.

코어 파이프(210)의 끝단은 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 몸체로부터 외부로 돌출 형성됨으로써 제1 용접가이드부(211)의 역할을 할 수 있다. 제1 용접가이드부(211)의 역할은 작업자가 후술할 제1 연통부(310)를 용접 설치하는데 원활하게 용접할 수 있도록 하며, 용접부위에 강성을 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 제3 개구부(130)의 테두리는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 몸체로부터 외부로 돌출 형성되는 제2 용접가이드부(131)가 형성될 수 있다. 제2 용접가이드부(131)의 역할은 작업자가 후술할 제2 연통부(320)를 용접 설치하는데 원활하게 용접할 수 있도록 하며, 용접 부위에 강성을 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.

실시예에 따라서 아우터 파이프(230)는 본 실시예에 따른 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 제2 개구부(120) 또는 상기 서라운드 파이프(220)에 용접 설치되는 것일 수 있다. 여기서 아우터 파이프(230)가 용접 설치되는 제2 개구부(120)는 개구된 부분 뿐만 아니라 개구된 부분과 인접한 주변부를 포함하는 의미이다.

실시예에 따라서 제2 개구부(120)는 외측으로 돌출 형성되는 제3 용접가이드부(121)를 포함할 수 있고, 이 경우, 아우터 파이프(230)는 제3 용접가이드부(121) 또는 서라운드 파이프(220)의 외주면에 용접 설치되는 것일 수 있다.

아우터 파이프(230)가 제3 용접가이드부(121)에 용접 설치되는 경우는 제3 용접가이드부(121)의 외주면에 용접 설치될 수 있으며, 이 경우는 아우터 파이프(230)의 끝단부는 절곡 또는 밴딩 등의 형태로 마감될 수 있다.

실시예에 따라서 제3 용접가이드부(121)는 커넥터의 바디에 하나 이상 형성될 수 있으며, 하나가 다른 하나를 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다. 이 경우 외각에 형성되는 제3 용접가이드부(121a)에는 아우터 파이프(230)가 연결될 수 있고, 내측에 형성되는 제3 용접가이드부(121b)에는 서라운드 파이프(220)가 연결될 수 있다.

아우터 파이프가 커넥터의 바디에 직접 연결되거나 별도의 용접가이드부에 연결되는 구조에 의하여 아우터 파이프의 끝단부를 절곡하거나 밴딩하는 등 마감 처리할 필요가 없으므로 아우터 파이프의 끝단부의 강성을 확보할 수 있다.

제3 용접가이드부(121)는 본 실시예에 따른 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 몸체로부터 외부로 돌출 형성되는 구성으로서 작업자가 서라운드 파이프(220)의 용접을 원활하게 하는 역할을 하고, 용접 부위에 강성을 확보하는 효과가 있다.

또한 아우터 파이프(230)의 외주면에는 제4 개구부(231)가 형성되고 제4 개구부(231) 둘레로 제4 용접가이드부(232)가 형성될 수 있다. 제4 개구부(231)는 제1 열교환 파이프(410)의 제3 유로(R)와 제2 열교환 파이프(420)의 제3 유로(R)를 연결하기 위한 통로일 수 있다.

제4 용접가이드부(232)는 아우터 파이프(230)의 양측 단부의 외주면으로부터 돌출형성되는 것으로 그 역할은 작업자가 후술할 제3 연통부(330)를 용접 설치하는데 있어서 원활하게 용접할 수 있도록 하며, 용접부위에 강성을 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 실시예에 따른 구조는 제1 용접가이드부(211)는 코어 파이프(210)의 끝단이 제공하고, 제2 용접가이드부(131)와 제3 용접가이드부(121)는 실시예에 따라서 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 몸체와 일체로 형성되는 것이며, 제4 용접가이드부(232)는 아우터 파이프(230)에 기 형성된 것일 수 있다. 이러한 구조는 작업자가 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 용접부위에 순차적으로 열교환 파이프의 각 구성인 코어 파이프(210)와 서라운드 파이프(220)와 아우터 파이프(230)를 용접 설치하는 과정을 편리하고 손쉽게 작업할 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 실시예에 따른 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)가 별개의 부품으로 별도 제작되는 경우, 작업자가 열교환 장치(400)를 제작할 때 본 실시예에 따른 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)를 별도로 제공받아서 파이프를 하나씩 순차적으로 용접 가이드부에 용접하는 과정을 거쳐서 열교환 장치(400)를 제작할 수 있으므로 공수를 줄이고 강성을 확보하며 별도의 클램핑 부분이 필요치 않게 되고 이에 따라서 가스켓, 오링 등의 부품도 줄어들게 되어 제작 단가를 낮출 수 있는 것이다.

이러한 구조에 의하여 본 실시예에 따른 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)는 코어 파이프(210), 서라운드 파이프(220), 아우터 파이프(230) 각각의 끝단이 순차적으로 돌출되어 형성되는 열교환 파이프의 입체적인 끝단의 구조에 있어서 이러한 열교환 파이프의 입체적인 끝단을 마감 처리하는 역할과 동시에 이러한 열교환 파이프 사이를 연통하는 역할을 할 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 열교환기는 제1 열교환 파이프(410)와 제2 열교환 파이프(420)를 포함하는 복수의 열교환 파이프가 병렬로 배열하는 구조를 가질 수 있다. 이렇게 병열로 배열하는 복수의 열교환 파이프 구조에서 복수의 열교환 파이프의 양 끝단에는 각각 본 실시예에 따른 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)가 연결될 수 있다.

제1 열교환 파이프(410)와 제2 열교환 파이프(420)는 실시예에 따라서 2중 일수도 있고, 3중 일수도 있으며, 다중 파이프 구조를 가질 수도 있다.

본 실시예에서 열교환 파이프 구조는 아우터 파이프(230)가 있는 3중 열교환 파이프인 경우에는 코어 파이프(210) 내부에 열전달 매체가 흐르는 제1 유로(P)를 가지고, 아우터 파이프(230)와 서라운드 파이프(220) 사이에 열젼달 매체가 흐르는 제3 유로(R)를 가지며, 서라운드 파이프(220)와 코어 파이프(210) 사이에 대상 물질이 흐르는 제2 유로(Q)를 가질 수 있다. 즉, 열교환 파이프의 단면을 바라볼 때 나타나는 동심원에서 가장 안쪽에서는 제1 유로(P)가 형성되고, 가장 바깥쪽에는 제3 유로(R)가 형성되며 제1 유로(P)와 제3 유로(R) 사이에 제2 유로(Q)가 형성되는 구조이다.

열교환 파이프가 실시예에 따라서 아우터 파이프(230)가 없는 2중 열교환 파이프인 경우에는 제2 유로(Q)에 열전달 매체가 흐르고 제1 유로에는 대상 물질이 흐르는 것일 수 있다.

전술한 부분을 포함하여 본 명세서에서는 주로 열교환 파이프가 3중인 경우를 예를 들어 설명하며, 경우에 따라서 2중인 경우를 섞어서 설명한다.

제1 유로(P)인 코어 파이프(210)의 내부와 제3 유로(R)인 아우터 파이프(230)와 서라운드 파이프(220) 사이에 열전달 매체가 흐르는 구조를 가지므로, 제2 유로(Q)는 그 내측면인 코어 파이프(210)의 외주면과 그 외측면인 서라운드 파이프(220)의 내주면 모두에서 열전달이 일어나므로 사이를 흐르는 대상 물질은 매우 효과적인 열전달을 받게 되는 구조이다.

본 실시예에 따른 제1 열교환 파이프와 제2 열교환 파이프를 연결하는 커넥터의 내부의 모서리 부분(B)은 라운드 형상 또는 곡선 형상으로 마감 처리될 수 있다. 이는 제2 유로의 형상을 매끄럽게 곡선으로 처리하여 유체의 흐름을 원활하게 하는 효과가 있다.

본 실시예에서 아우터 파이프(230)의 단부 양 측의 외주면에는 각각 제3 연통부(330)가 형성될 수 있다. 이 제3 연통부(330)는 제1 열교환 파이프(410)와 제2 열교환 파이프(420) 간에 제3 유로(R)를 연결할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 제1 열교환 파이프(410)의 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 제3 개구부(130)와 제2 열교환 파이프(420)의 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 제3 개구부(130) 간에도 제2 연통부(320)가 형성되어 제2 유로(Q)를 연결할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 제1 열교환 파이프(410)의 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 제1 개구부(110)를 관통하는 코어 파이프(210)의 끝단과 제2 열교환 파이프(420)의 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 제1 개구부(110)를 관통하는 코어 파이프(210)의 끝단 간에도 제1 연통부(310)가 형성되어 제1 유로(P)를 연결할 수 있다.

이러한 구조에서 대상물질은 제1 열교환 파이프(410)의 제2 유로(Q)와 제2 연통부(320)와 제2 열교환 파이프(420)의 제2 유로(Q)를 차례로 타고 흐르게 되고,

열전달 매체는 제1 열교환 파이프(410)의 제1 유로(P)와 제1 연통부(310)와 제2 열교환 파이프(420)의 제1 유로(P)를 차례로 타고 흐르게 됨과 동시에 제1 열교환 파이프(410)의 제3 유로(R)와 제3 연통부(330)와 제2 열교환 파이프(420)의 제3 유로(R)를 차례로 타고 흐르게 되는 것이다.

이러한 구조에 의하여 열전달 매체는 제1 열교환 파이프(410)와 제2 열교환 파이프(420)가 각각 다수 배치되는 복수의 열교환 파이프를 가지는 열교환 장치(400)에서 일측단과 타측단을 순차적으로 교호적으로 타고 흐르면서 대상물질과 열전달을 수행하게 되는 것이다.

이하, 본 실시예에 따른 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)에 열교환 파이프를 연결하는 과정을 설명한다.

본 과정을 설명하기 위하여 도 1 내지 도 4를 순차적으로 참조한다.

본 실시예에 따른 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)에 열교환 파이프를 연걸하는 열교환 장치의 제작방법은 코어 파이프(210)를 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 제1 개구부(110)와 제2 개구부(120)를 관통시켜 제1 용접가이드부(211)를 형성하고, 코어 파이프(210)를 연결하는 코어 파이프(210) 연결단계; 서라운드 파이프(220)를 제2 개구부(120)의 제3 용접가이드부(121)에 용접하여 연결하는 서라운드 파이프(220) 연결단계; 제3 용접가이드부(121) 또는 서라운드 파이프(220) 외주면 상에 아우터 파이프(230)를 용접하여 연결하는 아우터 파이프(230) 연결단계; 제1 용접가이드부(211)에 제1 연통부(310)를 용접하여 연결하는 제1 연통부(310) 연결단계; 제2 용접가이드부(131)에 제2 연통부(320)를 용접하여 연결하는 제2 연통부(320) 연결단계; 제4 용접가이드부(232)에 제3 연통부(330)를 용접하여 연결하는 제3 연통부(330) 연결단계;를 포함하여 구성될 수 있다.

작업자는 우선 코어 파이프(210)를 본 실시예에 따른 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 제1 개구부(110)와 제2 개구부(120)를 관통시키되, 코어 파이프(210)의 끝단이 제1 개구부(110)를 관통하여 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 몸체 외부로 돌출되도록 위치시키켜 제1 용접가이드부(211)를 형성하고, 코어 파이프(210)의 외주면과 제1 개구부(110)의 테두리(111)를 용접한다.

그 뒤에 제3 용접가이드부(121)에 서라운드 파이프(220)를 용접하여 서라운드 파이프(220)를 연결한다. 그 뒤에 제3 용접가이드부(121) 또는 서라운드 파이프(220)의 외주면에 아우터 파이프(230)를 용접하여 연결한다. 이 세가지 과정은 순차적으로 이루어진다. 이 과정은 열교환 파이프를 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)에 연결하는 과정을 의미할 수 있다.

다음으로 제1 용접가이드부(211), 제2 용접가이드부(131), 제4 용접가이드부(232)에 순서에 상관없이 제1 연통부(310), 제2 연통부(320), 제3 연통부(330)에 용접 연결하여 열교환 파이프 간에 유로를 연결하는 단계를 진행할 수 있다.

한편, 도 7은 기존의 열교환 파이프 간에 연결구조를 나타내고, 도 8은 본 실시예에 따른 제로 데드존을 가지는 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)가 열교환 파이프 사이를 연결하는 연결구조를 나타낸다.

도 7과 도 8을 비교해 보면, 기존에 제1 열교환 파이프(410)와 제2 열교환 파이프(420)를 연결하는 구조를 보면, 제2 유로(Q)의 연결 부위에서 유체의 흐름이 제로가 되는 흐름 정체 구간(D)이 형성되어 있다. 이를 데드존(D)이라고 한다. 이러한 데드존(D)은 특히 대상물질이 제약 또는 식품 제조 공정에 투입되는 원재료인 경우 균일한 멸균 또는 살균 작업이 진행되지 못하여 치명적인 문제가 생길 수 있다.

그러나 본 실시예에 따른 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100) 마감 구조는 유체의 흐름이 제로가 되는 데드존이 발생하지 않으므로 유체가 균일하게 흐를 수 있게 되어 균일한 멸균 또는 살균 기능을 수행할 수 있게 되므로 품질이 보증되는 의약 제품 또는 식품을 제조할 수 있는 것이다.

또한, 본 실시예에 따른 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100) 마감 구조에서 커넥터는 블록 형상(육면체)으로 제작될 수 있는데 이는 커넥터를 제작할 때 커넥터의 원재료에서 커넥터의 바디의 외형을 별도로 가공할 필요가 없어서 제조비용을 절감할 수 있다.

또한, 기존의 열교환기의 커넥터 부분은 원통형상으로 형성되므로(도 7을 참조) 원통의 원주면에 별도의 파이프를 용접하고 그 안에 온도센서를 설치하는 방식인데 본 실시예에 의한 커넥터(100)는 블록 형상(육면체)으로 제작될 수 있으므로 바디의 일측에 온도센서(T)를 삽입홀을 쉽게 형성시켜 온도센서(T)를 장착하는 것이 용이하다.

본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다.

본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 배관 피팅 연결 블록형 커넥터
100a: 커넥터의 바디
110: 제1 개구부
111: 제1 개구부의 테두리
120: 제2 개구부
121: 제3 용접가이드부
130: 제3 개구부
131: 제2 용접가이드부
210: 코어 파이프
211: 제1 용접가이드부(코어 파이프의 끝단)
220: 서라운드 파이프
230: 아우터 파이프
231: 제4 개구부
232: 제4 용접가이드부
310: 제1 연통부
320: 제2 연통부
330: 제3 연통부
400: 열교환 장치
410: 제1 열교환 파이프
420: 제2 열교환 파이프
A: 축선
B: 모서리 부분
P: 제1 유로
Q: 제2 유로
R: 제3 유로

Claims (5)

1. 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)에 열교환 파이프를 연결하는 열교환 장치(400)의 제작방법에 있어서,
   상기 열교환 파이프는 제1 열교환 파이프(410)와 제2 열교환 파이프(420)를 포함하고,
   상기 제1 열교환 파이프(410)와 상기 제2 열교환 파이프(420)는 각각 코어 파이프(210)와, 상기 코어 파이프(210)의 외주면을 둘러싸는 서라운드 파이프(220)와, 상기 서라운드 파이프(220)의 외주면을 둘러싸는 아우터 파이프(230)를 가지고, 상기 아우터 파이프(230)의 외주면에는 제4 개구부(231)가 형성되고 상기 제4 개구부(231) 둘레로 제4 용접가이드부(232)가 형성되며,
   상기 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)는,
   제1 개구부(110);
   상기 제1 개구부(110)보다 직경이 크고, 상기 제1 개구부(110)와 대향하여 위치하며, 상기 제1 개구부(110)와 동일한 축선(A) 상에 위치하는 제2 개구부(120); 및
   상기 제1 개구부(110) 및 상기 제2 개구부(120)와 다른 축선 상에 위치하는 제3 개구부(130);를 포함하고,
   상기 제2 개구부(120)는 외측으로 돌출 형성되는 제3 용접가이드부(121)를 포함하고,
   상기 제3 개구부(130)의 테두리는 상기 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 몸체로부터 외부로 돌출 형성되는 제2 용접가이드부(131)가 형성되며,
   상기 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 내부 모서리 부분은 유체의 흐름을 원활하게 하기 위하여 라운드 형상으로 마감 처리되며,
   상기 코어 파이프(210)를 상기 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 상기 제1 개구부(110)와 상기 제2 개구부(120)를 관통시켜 제1 용접가이드부(211)를 형성하고, 상기 코어 파이프(210)를 연결하는 코어 파이프(210) 연결단계;
   상기 서라운드 파이프(220)를 상기 제2 개구부(120)의 상기 제3 용접가이드부(121)에 용접하여 연결하는 서라운드 파이프(220) 연결단계;
   상기 제3 용접가이드부(121) 또는 상기 서라운드 파이프(220) 외주면 상에 상기 아우터 파이프(230)를 용접하여 연결하는 아우터 파이프(230) 연결단계;
   상기 제1 용접가이드부(211)에 제1 연통부(310)를 용접하여 연결하는 제1 연통부(310) 연결단계;
   상기 제2 용접가이드부(131)에 제2 연통부(320)를 용접하여 연결하는 제2 연통부(320) 연결단계;
   상기 제4 용접가이드부(232)에 제3 연통부(330)를 용접하여 연결하는 제3 연통부(330) 연결단계;를 포함하여 구성되고,
   상기 코어 파이프(210)는 상기 제1 개구부(110)와 상기 제2 개구부(120)를 관통하여 설치되되 상기 제1 개구부(110)의 테두리(111)에 용접 설치되고, 상기 서라운드 파이프(220)는 상기 제2 개구부(120)의 제3 용접가이드부(121)에 용접 설치되며,
   상기 제1 열교환 파이프(410)의 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 제1 개구부(110)를 관통하는 코어 파이프(210)의 끝단과 상기 제2 열교환 파이프(420)의 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 제1 개구부(110)를 관통하는 코어 파이프(210)의 끝단 간에 상기 제1 연통부(310)가 형성되어 제1 유로(P)를 연결하고,
   상기 제1 열교환 파이프(410)의 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 제3 개구부(130)와 상기 제2 열교환 파이프(420)의 배관 피팅 연결 블록형 커넥터(100)의 제3 개구부(130) 간에는 상기 제2 연통부(320)가 형성되어 제2 유로(Q)를 연결하며,
   상기 아우터 파이프(230)의 단부 양 측의 외주면에는 각각 상기 제3 연통부(330)가 형성되고, 상기 제3 연통부(330)는 상기 제1 열교환 파이프(410)와 상기 제2 열교환 파이프(420) 간에 제3 유로(R)를 연결하고,
   대상물질은 상기 제1 열교환 파이프(410)의 제2 유로(Q)와 제2 연통부(320)와 상기 제2 열교환 파이프(420)의 제2 유로(Q)를 차례로 타고 흐르게 되고,
   열전달 매체는 상기 제1 열교환 파이프(410)의 제1 유로(P)와 제1 연통부(310)와 상기 제2 열교환 파이프(420)의 제1 유로(P)를 차례로 타고 흐르게 됨과 동시에 상기 제1 열교환 파이프(410)의 제3 유로(R)와 제3 연통부(330)와 상기 제2 열교환 파이프(420)의 제3 유로(R)를 차례로 타고 흐르게 되며,
   상기 열전달 매체는 상기 제1 열교환 파이프(410)와 상기 제2 열교환 파이프(420)가 각각 다수 배치되는 복수의 열교환 파이프를 가지는 열교환 장치(400)에서 일측단과 타측단을 순차적으로 교호적으로 타고 흐르면서 상기 대상물질과 열전달을 수행하는 것을 특징으로 하는 열교환 장치(400)의 제작방법.
   
   
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