KR102330358B1 - A heat resistand and insulated gasket with multi sealing layer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복수의 실링부를 갖는 절연가온 가스켓으로서, 상하 표면에 톱니모양의 굴곡부를 갖는 금속 재질의 가스켓 본체, 본체의 표면에 절연 및 내열성 향상을 위해 형성된 복수의 실링층 및 본체의 외주부로부터 바깥 방향으로 개구되고 탄성체를 삽입하여 아웃터링을 장착할 수 있도록 한 날개부를 포함하고, 실링층의 표면에 형성되는 유무기 박막코팅층 및 유무기 박막코팅층의 표면에 형성되는 무기 레이어를 더 포함하는 가스켓을 제공한다. 본 발명에 따르면 복수의 실링층을 갖는 절연고온 가스켓을 이용함으로써 유체 이송에 사용되는 배관의 기밀성이 증대되고, 가스켓의 내구성 및 내열성을 극대화할 수 있으며, 이와 동시에 가스켓의 제조 및 가공이 용이하기 때문에 고온 및 고압 환경에서의 범용성을 현저히 높일 수 있고, 실링부재를 용이하게 탈부착할 수 있어 작업을 용이하게 실시할 수 있다.The present invention is an insulating warming gasket having a plurality of sealing parts, a gasket body made of a metal material having serrated bent parts on upper and lower surfaces, a plurality of sealing layers formed on the surface of the body to improve insulation and heat resistance, and an outward direction from the outer periphery of the body It is opened with an elastic body and includes a wing part for mounting an outer ring, and provides a gasket further comprising an organic/inorganic thin film coating layer formed on the surface of the sealing layer and an inorganic layer formed on the surface of the organic/inorganic thin film coating layer do. According to the present invention, by using an insulating high-temperature gasket having a plurality of sealing layers, the airtightness of the pipe used for fluid transport is increased, durability and heat resistance of the gasket can be maximized, and at the same time, the gasket is easy to manufacture and process. The versatility in high-temperature and high-pressure environments can be remarkably improved, and the sealing member can be easily attached and detached, so that the operation can be performed easily.
Description
본 발명은 다양한 산업분야에 활용될 수 있는 고기능성 다중 실링층을 갖는 절연고온 가스켓에 관한 것이다.The present invention relates to an insulating high-temperature gasket having a high-functionality multi-sealing layer that can be used in various industrial fields.
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.Gaskets, which are widely used industrially for sealing pipe connections, generally require insulation and heat resistance as basic characteristics. Insulation is required for insulation of the flange part or when galvanic (contact) corrosion is a concern due to the use of different materials. In addition, in the case of heat resistance, it is required for durability and safety of a gasket applied to a connection part of a pipe that transports a fluid having a high temperature or a flammable fluid in the pipe.
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.There are many insulating high-pressure gasket products used in various industrial fields, but there are not many products that completely satisfy both insulation and heat resistance at the same time. However, considering that gaskets used in harsh environments are used with periodic replacement in mind rather than semi-permanent use, it is required to develop products that are durable for a certain period of time in consideration of the replacement cycle while satisfying the usage conditions.
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.In the conventional insulating gasket, a sealing function was provided by inserting a rubber sealing material into the grooves formed in a ring shape on the upper and lower edge surfaces of the gasket core made of an insulating material, respectively. There was a problem in that perfect sealing was not achieved. In addition, another conventional insulating gasket is to achieve the purpose of sealing and insulation at the same time by inserting a neoprene rubber or fluororesin-based PTFE sealing member into the entire upper and lower surfaces of the insulating material (Epoxy or Phenollic, etc.) In a harsh environment of high temperature and high pressure, sufficient performance was not achieved and durability was low, so there was a limit in achieving satisfactory performance as a sealing member.
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.In addition, in the case of a piping that transports a high-temperature environment and flammable liquid, the durability of the gasket cannot withstand the conditions of use and deteriorates, resulting in poor airtightness. As a result, when an external fire occurred, the gasket did not maintain sealing properties, so there was a problem in that the fluid in the pipe leaked and caused a secondary explosion.
본 발명의 기술적 과제는 높은 절연성과 내열성을 구비하여 가혹한 사용 조건에서도 내구성과 안정성을 유지하는 다중 실링층을 갖는 절연고온 가스켓를 제공하고자 하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an insulating high-temperature gasket having multiple sealing layers that have high insulation and heat resistance and maintain durability and stability even under harsh conditions of use.
이를 위해 본 발명은 상하 표면에 톱니모양의 패턴부를 갖는 금속 재질의 가스켓 본체, 본체의 표면에 절연 및 내열성 향상을 위해 형성된 실링층 및 본체의 외주부로부터 바깥 방향으로 개구되고 탄성체가 삽입되는 날개부를 포함하고, 본체의 표면에 형성되는 유무기 박막코팅층이 형성되는 가스켓을 제공한다.To this end, the present invention includes a gasket body made of a metal material having a sawtooth pattern on the upper and lower surfaces, a sealing layer formed on the surface of the body to improve insulation and heat resistance, and a wing part that is opened outward from the outer periphery of the body and into which an elastic body is inserted. And, to provide a gasket in which an organic-inorganic thin film coating layer formed on the surface of the body is formed.
본 발명에 따르면 하나 이상의 실링층을 갖는 절연고온 가스켓을 이용함으로써, 유체 이송에 사용되는 배관의 기밀성이 증대된다.According to the present invention, by using an insulating high-temperature gasket having one or more sealing layers, the airtightness of the pipe used for transferring the fluid is increased.
또한, 본 발명에 따르면 가스켓의 내구성 및 내열성을 극대화할 수 있고, 이와 동시에 가스켓의 제조 및 가공이 용이하기 때문에 고온 및 고압 환경에서의 범용성을 현저히 높일 수 있다.In addition, according to the present invention, durability and heat resistance of the gasket can be maximized, and at the same time, because the gasket is easy to manufacture and process, versatility in high-temperature and high-pressure environments can be significantly improved.
또한, 본 발명은 실링부재를 용이하게 탈부착할 수 있어 작업을 용이하게 실시할 수 있다.In addition, the present invention can easily perform the operation because the sealing member can be easily attached and detached.
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.
도 10은 본 발명에 따른 제1 구간부, 제2 구간부 및 제3 구간부를 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically showing a perspective view of a basic structure of an insulating high-temperature gasket according to the present invention.
2 is a view schematically showing a cross-section of the basic structure of the insulating high-temperature gasket according to the present invention.
3 is a view schematically showing that an elastic body is provided between the outer ring and the main body in the insulating high-temperature gasket according to the present invention.
4 is a view schematically showing that two elastic bodies are provided between the outer ring and the main body in the insulating high-temperature gasket according to the present invention.
5 is a view schematically showing that a stopper is additionally provided between the elastic body in the insulating high-temperature gasket of FIG. 4 .
6 is a view schematically illustrating a case in which a sealing member is additionally inserted into the inner circumferential surface of the main body in the structure of FIG. 3 in the insulating high-temperature gasket according to the present invention.
7 is a view schematically illustrating a case in which an elastic body is inserted into the sealing member in the structure of FIG. 5 in the insulating high-temperature gasket according to the present invention.
8 is a view schematically showing that in the insulating high-temperature gasket according to the present invention, an inner circumferential sealing portion is provided on the inner circumferential surface of the main body, and an elastic body and a stopper are inserted therein.
9 is a view schematically showing that two elastic bodies and a stopper are inserted into the inner circumferential sealing part of the main body in the insulating high-temperature gasket according to FIG. 8 .
10 is a view showing a first section, a second section, and a third section according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. However, the present invention may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments disclosed below. In addition, in order to clearly disclose the present invention in the drawings, parts irrelevant to the present invention are omitted, and the same or similar symbols in the drawings indicate the same or similar components.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.Objects and effects of the present invention can be naturally understood or made clearer by the following description, and the objects and effects of the present invention are not limited only by the following description.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.The objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이제부터, 본 발명에 따른 가스켓을 설명하도록 한다.From now on, a gasket according to the present invention will be described.
도 1에는 본 발명에 의한 하나 이상의 실링층을 갖는 절연고온 가스켓의 일 실시예가 사시도로 도시되고, 도 2에는 본 발명 일 실시예의 하나로서, 절연고온 가스켓의 단면을 도시한다.1 is a perspective view showing an embodiment of an insulating high-temperature gasket having one or more sealing layers according to the present invention, and FIG. 2 shows a cross-section of the insulating high-temperature gasket as one embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 하나 이상의 실링층을 갖는 절연고온 가스켓(10)은, 원형의 링(ring) 형상을 가지는 본체(100)와, 본체(110)의 표면에 박막으로 코팅되는 유무기 박막코팅층(110) 및 상기 본체(100)의 상면과 하면에 구비되어 절연 기능을 하는 실링층(200)과, 실링층(200) 및 유무기 박막코팅층(110)의 사이에 형성되는 유기 레이어(230) 등으로 구성된다.As shown in FIG. 2 , the insulating high-
유무기 박막코팅층(110)은 세라믹 코팅층으로서 알루미나, 실리카, 지르콘, 지르코늄, 크로애미 및 산화질코늄, 산화마그네슘, 산화알루미늄 중에서 선택된 하나 이상의 세라믹 재료 중에서 선택될 수 있다. 또한, 유무기 박막코팅층(110)은 유기 고분자층으로서 폴리이미드, 폴리케톤 및 액정고분자(LCP) 중에서 선택될 수 있다. 상기와 같은 유무기 박막코팅층(110)을 통해 가스켓의 절연성을 보다 높일 수 있다.The organic-inorganic thin
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 바람직하지만, 이에 한정되지 않는다. 또한, 본체(100)의 상하 표면에는 패턴부(101)가 구비된다. 상세하게, 배관의 플랜지 부분과 직접 닿는 부분은 물결 형상 단면을 갖도록 패턴부(101)가 더 구비될 수 있다. 이를 통해, 본체(100)의 상하방향에 배치될 수 있는 타 구성에 관한 체결력을 높일 수 있다. 또한, 본체(100)의 내주부에는 실링부재(500)를 추가로 설치할 수 있도록 형성된 굴곡부(170)가 더 구비될 수 있다. 굴곡부(170)가 구비됨으로써, 굴곡부(170) 상에 위치할 수 있는 실링부재(500) 등에 대한 체결력을 높일 수 있다. 또한, 본 발명은 굴곡부(170)가 구비되지 않는 경우와 비교했을 때, 가스켓을 향한 외력의 작용 시 본체(100) 상에 위치할 수 있는 구성에 대한 완충 작용을 실시할 수 있어, 실링부재(500) 등의 파손을 최소화할 수 있다.The
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 형성되어 절연 기능을 하게 된다. 본 발명의 일 실시예로서, 하나 이상의 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 하나 이상의 실링층(200)이 재질을 달리하면서 가스켓의 외부 표면으로 갈수록 두꺼워지는 구조로 하게 되면 실링 성능이나 절연 성능 개선 등에 유리하다.The sealing
본 발명의 또다른 실시예로서, 본 발명은 상기 하나 이상의 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. As another embodiment of the present invention, when the one or more
유무기 박막코팅층(110)은 멜라민이 도입된 에폭시실릴인산에스테르수지로 구비될 수 있다. 보다 상세하게, 유무기 박막코팅층(110)은 에폭시실릴인산에스테르수지 20 내지 50 중량부 대비 체질 안료 0 내지 25 중량부, 무기 안료 4 내지 30 중량부, 수산화알루미늄 또는 암모늄폴리포스페이트를 포함하는 난연제 15 내지 45 중량부, 용제 0 내지 14 중량부 및 아민계 경화제를 포함할 수 있다. 또한, 유무기 박막코팅층(110)의 일면은 상기 본체(100)의 상면과 하면에 100 내지 1,000㎛ 두께의 박막으로 형성될 수 있다. 유무기 박막코팅층(110) 역시 소정 두께를 가지는 원형의 링(ring) 형상을 가지도록 형성되며, 본체(100)의 상면과 하면에 각각 박막으로 코팅되어 형성된다.The organic/inorganic thin
실링층(200)은 도시된 바와 같이 가스켓 본체(100)의 상면 방향 및 하면 방향에 구비되되, 유무기 박막코팅층(110)의 표면 상부에 각각 형성된다. 실링층(200)은 흑연(Graphite) 또는 운모(MICA) 재질로 구비되고, 보다 바람직한 실시예로서 버미큘라이트(vermiculite), 마이카(mica), 흑운모(biotite), 페그마타이트 및 합성운모 중 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 또한, 상기 실링층(200)의 두께는 100 내지 1,000㎛ 두께의 박막으로 형성될 수 있다.The
본 발명의 또다른 실시예로서, 실링층(200)은 본체(100)의 안쪽 방향에서 바깥쪽 방향을 향해 제1 구간부(201), 제2 구간부(202) 및 제3 구간부(203)로 구획될 수 있다. 상세하게, 실링층(200)는 제1 구간부(201), 제2 구간부(202) 및 제3 구간부(203)가 내측 방향에서 외측 방향을 향해 순차적으로 구비될 수 있다(도 10 참조). 제1 구간부(201), 제2 구간부(202) 및 제3 구간부(203)는 각각 동일한 흑연 또는 운모 재질로 구비되거나, 흑연 또는 운모 재질 또는 이와 대응되는 서로 상이한 재질을 가질 수도 있다.As another embodiment of the present invention, the
본 발명의 또다른 실시예로서, 제2 구간부(202)는 흑연 재질로 구비되고, 제1 구간부(201) 및 제3 구간부(203)은 운모 재질로 구비될 수 있다. 상기와 같은 실링층(200)를 통해, 배관의 가스켓과 직접 접하는 부분이 보다 큰 내열성 및 강도를 갖기 때문에, 고온 및 고압의 환경에서도 본체(100)의 파손을 미연에 방지할 수 있어 범용성을 극대화할 수 있다. 특히, 기밀 유지를 견고하게 실시할 수 있는 흑연 재질의 제2 구간부(202)가 구비되고, 상기 제2 구간부(202)의 외측 방향 및 내측 방향에 운모 재질의 제1 구간부(201) 및 제3 구간부(203)가 구비됨으로써, 가스켓의 절연성을 보완하면서도 기밀을 용이하게 유지할 수 있는 효과를 갖는다. 즉, 상기와 같은 실링층(200)은 가스켓의 표면 중 패턴부(101)가 형성된 부분에 위치함에 따라 배관의 플랜지와 직접 접하는 부분에서 요구되는 가스켓의 절연성 및 내열성이 극대화되고 내구성을 현저히 높일 수 있다. 상기와 같은 유무기 박막코팅층(110) 및 실링층(200)를 포함하는 본 발명은 외력에 의해 쉽게 변질 및 파손되지 않으면서도 높은 내화학성, 절연성 및 성형성을 갖기 때문에 제조 및 가공이 용이하고, 제조 및 가공 이후에는 열 변형 등의 파손을 최소화할 수 있다.As another embodiment of the present invention, the
본 발명의 또다른 실시예로서, 유무기 박막코팅층(110) 및 실링층(200)의 사이에는 유기 레이어(230)가 더 구비될 수 있다. 상세하게, 제1 구간부(201), 제2 구간부(202) 및 제3 구간부(203)와 유무기 박막코팅층(110)의 사이에는 가스켓의 가공 및 취급을 보다 용이하게 하도록 보조하는 유기 레이어(230)가 더 구비될 수 있다. 즉, 유기 레이어(230)는 본체(100) 및 실링층(200)의 유연성, 부착성, 내화학성, 절연성 및 성형성을 보다 높이기 위해 구비되는 구성으로서, 사이클로헥산, 프로판, 부탄 및 다이메틸에터(DME)를 포함하거나 이에 상응하는 재질이 사용됨이 바람직하다.As another embodiment of the present invention, an
본 발명의 또다른 실시예로서, 유기 레이어(230)는 도 10의 실링층(200) 및 유무기 박막코팅층(110)의 사이에 배치될 수 있고, 상기 유기 레이어(230)의 재질은 먼저 언급한 유기 레이어(230)와 동일한 재질로 구비될 수 있다.As another embodiment of the present invention, the
가스켓의 본체(100)는 가스켓의 외주 방향으로 일방이 개구된 'C'형상의 아웃터링 날개부(150)가 형성되어 있으며, 상기 날개부(150) 내에는 제1 탄성체(300)가 수용된다. 제1 탄성체(300)는 아웃터링 날개부(150)의 내측에 수용되어 날개부(150)의 양단이 서로 멀어지도록 탄성을 가하는 기능을 한다. 이러한 제1 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. 제1 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 제1 탄성체(300)는 아웃터링 날개부(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 제1 탄성체(300)를 포함하는 아웃터링 날개부(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.The
보다 바람직한 실시예로서, 제1 탄성체(300)의 지름은 아웃터링(400)의 두께의 1.05 내지 1.50배로 구비될 수 있다. 상기와 같이 제1 탄성체(300)의 지름이 아웃터링(400)의 두께보다 크게 구비됨으로써, 보다 효과적으로 제1 탄성체(300)의 기능을 수행할 수 있다. 즉, 가스켓을 압축하는 압축력이 작용할 시 제1 탄성체(300)의 탄성 저항으로 인해 아웃터링(400)에 과도한 압축력이 가해짐 및 파손을 방지할 수 있다. 한편, 제1 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.As a more preferred embodiment, the diameter of the first
보다 바람직한 다른 실시예로서, 제1 탄성체(300)의 외측 방향에는 제2 탄성체(320)가 더 구비될 수 있다. 상세하게, 제2 탄성체(320)는 보다 견고한 밀폐를 유도하면서도 제1 탄성체(300) 및 아웃터링(400)의 파손을 보다 효과적으로 방지하기 위해 구비된다. 이를 위해 제2 탄성체(320)는 날개부(150) 또는 내주면 실링부(160)의 내부에 위치하되, 제1 탄성체(300) 및 아웃터링(400)의 사이에 배치된다. 상기와 같은 제2 탄성체(320)는 도 9에 따른 실시예에서도 동일하게 적용될 수 있다.As another more preferred embodiment, the second
아웃터링(400)은 가스켓 본체(100)와 동일한 재질로 구비될 수 있다. 또는, 아웃터링은 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.The
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.Inconel alloy is a heat-resistant alloy containing nickel as a main component and adding 15% chromium, 6-7% iron, 2.5% titanium, 1% or less aluminum, manganese, and silicon. Such an Inconel alloy has good heat resistance, does not oxidize even in an oxidizing air stream of 900° C. or higher, and does not immerse in an atmosphere containing sulfur. In addition, various properties such as elongation strength, tensile strength, and yield point are excellent in mechanical properties such as not changing up to 600°C, and excellent in chemical resistance properties that do not corrode organic substances and salt solutions.
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. 보다 바람직한 실시예로서, 아웃터링(400)은 본체의 최소 두께 대비 0.5 내지 1.0배의 두께를 갖도록 형성될 수 있고, 이는 과도하게 큰 두께로 구비되는 아웃터링(400)에 의해 가스켓 본연의 기밀 유지 기능이 수행되지 않는 현상을 억제하는 효과를 가질 수 있다. 상기와 같이 상기 가스켓 본체(100)와 아웃터링(400)은 제1 탄성체(300)를 매개체로 하여 서로 밀착되어 결합하게 되므로 전체적으로 가스켓의 기밀유지를 완벽히 실현할 수 있다.As described above, the
도 3은 본 발명의 일 실시 태양에 따른 절연고온 가스켓을 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 태양에 따른 절연고온 가스켓을 도시한 것으로서 아웃터링 날개부(150)에 1개 이상의 제1 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. 제1 탄성체(300)가 1개 이상인 경우 탄성체의 크기는 동일할 수도 있고, 직경이 서로 다른 것을 배치할 수도 있다. 다만, 제1 탄성체(300)를 1개 이상 배치할 경우 아웃터링 날개부(150)의 외주면 방향으로의 길이가 1개인 경우보다 더 길게 설계할 수도 있다.FIG. 3 shows an insulating high-temperature gasket according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows an insulating high-temperature gasket according to an embodiment of the present invention. It shows a case where the
도 5는 본 발명의 일 실시 태양에 따른 절연고온 가스켓을 도시한 것으로서, 도 4에 도시된 가스켓 구조에서 제1 탄성체(300) 및 제2 탄성체(320)의 사이에 충격완화수단인 스토퍼(stopper, 310)를 추가한 경우를 도시한 것이다. 아웃터링 날개부(150) 내에 제1 탄성체(300) 및 제2 탄성체(320)를 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, 제1 탄성체(300) 및 제2 탄성체(320) 사이에 면 접촉이 이루어지도록 하여 충격 흡수 효율을 향상시켜서 제1 탄성체(300) 및 제2 탄성체(320)의 기능을 더욱 강화할 수 있는 효과가 있다. 또한 스토퍼(310)는 제1 탄성체(300) 및 제2 탄성체(320)의 손상을 방지하고 과도한 압축을 방지하는 효과도 거둘 수 있다. 또한, 상기와 같은 스토퍼(310)는 도 8 및 도 8에 따른 실시예에 동일하게 적용될 수 있다.5 is a view showing an insulating high-temperature gasket according to an embodiment of the present invention. In the gasket structure shown in FIG. 4, a stopper serving as an impact mitigating means between the first
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.6 illustrates a case in which the sealing
도 7은 도 6의 절연고온 가스켓 구조에서 본체(100) 내주부에 설치된 실링부재(500) 내부에 제2 탄성체(320)를 설치한 것을 모식적으로 도시한 것이다. 실링부재(500) 내부에 제2 탄성체(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. 제2 탄성체(320)의 재질은 제1 탄성체(300)의 재질과 동일한 것을 사용할 수 있다.7 schematically illustrates the installation of the second
도 8은 도 3의 경우와는 반대로 본체(100)의 내주면에 C자 형상의 개구부를 설치하여 내주면 실링부(160)를 형성하고 그 내부에 제1 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 제1 탄성체(300)가 유체와 직접 접촉하게 되므로 유체의 성질과 사용 조건에 따라 스토퍼(310) 및 제1 탄성체(300)의 재질을 적절하게 선정해 주어야 한다. 일반적으로는 스토퍼(310)의 재질로 스테인레스강을 포함하는 금속재료나 PTFE를 포함하는 불소수지를 사용할 수 있다.In Figure 8, contrary to the case of Figure 3, a C-shaped opening is provided on the inner circumferential surface of the
도 9는 도 8에 도시된 절연고온 가스켓에서 내주면 실링부(160)에 제1 탄성체(300) 및 제2 탄성체(320)를 배치하고 사이에 스토퍼(310)를 번갈아 배치함으로써, 충격 흡수 및 제1 탄성체(300) 및 제2 탄성체(320)의 과도한 변형을 방지하여 내구성을 강화하도록 하기 위한 구조를 간략하게 도시한 것이다. 제1 탄성체(300), 제2 탄성체(320) 및 스토퍼(310)의 재질은 상기에서 설명한 다른 실시 예와 동일한 것으로 사용할 수 있다.9 shows the first
상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. The above-described preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, and those skilled in the art with ordinary knowledge for the present invention will be able to make various modifications, changes and additions within the spirit and scope of the present invention, such modifications, changes and additions should be considered to be within the scope of the above claims.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, within the scope of not departing from the technical spirit of the present invention, various substitutions, modifications and changes are possible, so the present invention is described in the above-described embodiments and the accompanying drawings. not limited by
Claims (16)
상기 본체(100)의 표면에 절연 및 내열성 향상을 위해 형성된 실링층(200); 및
상기 본체(100)의 외주부로부터 바깥 방향으로 개구되고 제1 탄성체(300)가 삽입되는 날개부(150);를 포함하고,
상기 본체(100)의 표면에 형성되는 유무기 박막코팅층(110);이 형성되며,
상기 실링층(200)은 흑연 또는 운모 재질로 구비되며,
상기 유무기 박막코팅층(110) 및 실링층(200)의 사이에 위치하는 유기 레이어(230)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
A gasket body 100 made of a metal material having a sawtooth-shaped pattern portion 101 on the upper and lower surfaces;
a sealing layer 200 formed on the surface of the body 100 to improve insulation and heat resistance; and
and a wing portion 150 that is opened outwardly from the outer periphery of the main body 100 and into which the first elastic body 300 is inserted.
An organic-inorganic thin film coating layer 110 formed on the surface of the body 100; is formed,
The sealing layer 200 is made of graphite or mica,
The insulating high-temperature gasket further comprising an organic layer (230) positioned between the organic-inorganic thin film coating layer (110) and the sealing layer (200).
상기 본체(100)의 표면에 절연 및 내열성 향상을 위해 형성된 실링층(200); 및
상기 본체(100)의 내주부로부터 안쪽 방향으로 개구되고 제1 탄성체(300)를 삽입하여 상기 본체(100)의 실링 성능을 강화한 내주면 실링부(160)를 포함하고,
상기 본체(100)의 표면에 형성되는 유무기 박막코팅층(110);이 형성되며,
상기 실링층(200)은 흑연 또는 운모 재질로 구비되며,
상기 유무기 박막코팅층(110) 및 실링층(200)의 사이에 위치하는 유기 레이어(230)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
A gasket body 100 made of a metal material having a sawtooth-shaped pattern portion 101 on the upper and lower surfaces;
a sealing layer 200 formed on the surface of the body 100 to improve insulation and heat resistance; and
and an inner circumferential sealing part 160 that is opened inward from the inner periphery of the main body 100 and reinforced the sealing performance of the main body 100 by inserting the first elastic body 300,
An organic-inorganic thin film coating layer 110 formed on the surface of the body 100; is formed,
The sealing layer 200 is made of graphite or mica,
The insulating high-temperature gasket further comprising an organic layer (230) positioned between the organic-inorganic thin film coating layer (110) and the sealing layer (200).
상기 본체(100)의 내주부에 실링부재(500)를 추가 설치할 수 있도록 형성된 굴곡부(170)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
The method of claim 1,
Insulation high-temperature gasket, characterized in that it further comprises a bent portion (170) formed so that the sealing member (500) can be additionally installed on the inner periphery of the main body (100).
상기 본체(100)의 외측 방향에 환 형상의 아웃터링(400)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
3. The method according to claim 1 or 2,
Insulation high-temperature gasket, characterized in that the outer ring 400 is further provided in the outer direction of the main body (100).
상기 아웃터링(400)의 두께는 상기 본체(100)의 최소 두께의 0.5 내지 1.0배인 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
5. The method of claim 4,
The thickness of the outer ring (400) is 0.5 to 1.0 times the minimum thickness of the main body (100) insulation high-temperature gasket, characterized in that.
상기 제1 탄성체(300)의 지름은 아웃터링(400)의 두께의 1.05 내지 1.50배인 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
5. The method of claim 4,
The first elastic body (300) has a diameter of 1.05 to 1.50 times the thickness of the outer ring (400).
상기 제1 탄성체(300) 및 상기 아웃터링(400)의 사이에 위치하는 제2 탄성체(320)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
5. The method of claim 4,
Insulation high-temperature gasket, characterized in that it further comprises a second elastic body (320) positioned between the first elastic body (300) and the outer ring (400).
상기 제1 탄성체(300) 및 제2 탄성체(320)의 사이에 구비되는 스토퍼(310)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
8. The method of claim 7,
The insulating high-temperature gasket further comprising a stopper (310) provided between the first elastic body (300) and the second elastic body (320).
상기 유무기 박막코팅층(110)은 멜라민이 도입된 에폭시실릴인산에스테르수지인 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
3. The method according to claim 1 or 2,
The organic-inorganic thin film coating layer 110 is an insulating high-temperature gasket, characterized in that the melamine-introduced epoxy silyl phosphate ester resin.
상기 유무기 박막코팅층(110)은 상기 에폭시실릴인산에스테르수지 20 내지 50 중량부 대비 체질 안료 0 내지 25 중량부, 무기 안료 4 내지 30 중량부, 수산화알루미늄 또는 암모늄폴리포스페이트를 포함하는 난연제 15 내지 45 중량부, 용제 0 내지 14 중량부 및 아민계 경화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
10. The method of claim 9,
The organic-inorganic thin film coating layer 110 is a flame retardant comprising 0 to 25 parts by weight of an extender pigment, 4 to 30 parts by weight of an inorganic pigment, and aluminum hydroxide or ammonium polyphosphate based on 20 to 50 parts by weight of the epoxysilyl phosphate ester resin. An insulating high-temperature gasket comprising parts by weight, 0 to 14 parts by weight of a solvent, and an amine-based curing agent.
상기 실링층(200)는 안쪽 방향에서 바깥쪽 방향을 향해 제1 구간부(201), 제2 구간부(202) 및 제3 구간부(203)로 구획되고,
상기 실링층(200)은 흑연 또는 운모 재질로 구비되는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
3. The method according to claim 1 or 2,
The sealing layer 200 is divided into a first section 201, a second section 202, and a third section 203 from the inside to the outside,
The sealing layer 200 is an insulating high-temperature gasket, characterized in that provided with graphite or mica material.
상기 제2 구간부(202)는 흑연 재질로 구비되고,
상기 제1 구간부(201) 및 상기 제3 구간부(203)는 운모 재질로 구비되는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
13. The method of claim 12,
The second section 202 is made of a graphite material,
The first section 201 and the third section 203 are made of mica material.
상기 유기 레이어(230)는 폴리이미드, PTFE를 포함하는 불소수지, 액정고분자(LCP), 에폭시 및 폴리케톤 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
3. The method according to claim 1 or 2,
The organic layer 230 includes at least one selected from polyimide, fluororesin including PTFE, liquid crystal polymer (LCP), epoxy, and polyketone.
상기 유기 레이어(230)는 사이클로헥산, 프로판, 부탄 및 다이메틸에터(DME)를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연고온 가스켓.
3. The method according to claim 1 or 2,
The organic layer 230 is an insulating high-temperature gasket comprising cyclohexane, propane, butane and dimethyl ether (DME).
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