KR102366145B1

KR102366145B1 - 냉수관 접속부 및 이를 이용한 냉수관 접속방법

Info

Publication number: KR102366145B1
Application number: KR1020150017908A
Authority: KR
Inventors: 오동윤; 김종수; 전종석; 성경준
Original assignee: 엘에스전선 주식회사
Priority date: 2015-02-05
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2022-02-21
Also published as: KR20160096371A

Abstract

냉수관 접속부 및 이를 이용한 냉수관 접속방법이 개시된다. 본 발명에 따른 냉수관 접속부 및 이를 이용한 냉수관 접속방법에 의하면, 고압의 냉수관 압력하에서도 기밀 특성을 확보하여 냉수관 내부의 압력을 관리할 수 있고, 전력구 냉각시스템에 설치되는 냉수관에 대하여 장조장이 요구되는 경우에도 길이 제약 없이 냉수관을 설치할 수 있으며, 전력구 온도상승을 효율적으로 억제하여 전력손실을 방지할 수 있다.

Description

냉수관 접속부 및 이를 이용한 냉수관 접속방법{cooling water pipe connector and method of connecting cooling water pipe using the same}

본 발명은 냉수관 접속부 및 이를 이용한 냉수관 접속방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고압의 냉수관 압력하에서도 기밀 특성을 확보하여 냉수관 내부의 압력을 관리할 수 있고, 냉수관 시스템이 장조장을 요구하는 경우에도 길이 제약 없이 적용 가능하며, 전력구 온도상승을 효율적으로 억제하여 전력손실을 방지할 수 있는 냉수관 접속부 및 이를 이용한 냉수관 접속방법에 관한 것이다.

고압의 전력이 운반되는 전력선은 그 온도에 따라 최대 전력 수송량이 제한되는데, 전력선은 자체의 저항에 의하여 발열하고 온도가 상승하게 되며, 그 결과 전력선으로 수송할 수 있는 전력량은 온도가 상승함에 따라 감소하게 된다.

원활한 전력 수송을 위해서는 전력선에서 발생하는 열을 외부로 방출하여야 하며, 일반적으로 전력선이 위치한 전력구 내부의 공기를 매개로 외부로 방출하게 된다. 특히, 전력구 중에서 터널보다는 지표면에 근접한 개착식 전력구에서 하절기에 외기의 온도 상승에 따라 송전량의 감소는 더욱 심각해진다.

따라서 전력구 내부의 온도를 일정 온도 이하로 유지하여 전력선에서 방출되는 열을 전력구 내부로 발산시키고 상승한 전력구 내부의 온도를 적절한 냉각시스템을 이용하여 일정 온도 이하로 낮추어 원활한 전력 수송이 이루어지도록 하는 것이 요구된다. 또한, 법규상으로도 전력구 내부(터널로 규정됨)의 온도는 37℃ 이하의 온도로 유지하도록 규정하고 있다.

전력구 냉각시스템 중 공냉방식은 지표면으로 이어지는 지중의 소정 부위에 구성된 흡입구의 소정개소에 송풍기를 설치하고, 소정거리 이격된 배출구의 소정개소에 배풍기를 설치하여 구성된다. 이때, 운전의 편리성이나 설치 비용의 절감을 위해 흡입구의 소정개소에 송풍기만을 설치하거나 배출구의 소정개소에 배풍기만을 설치하여 구성할 수 있다.

실제로 공냉방식의 흡입구나 배출구는 지하 전력구의 유지, 보수 및 점검을 위하여 내부로 작업자가 출입하기 위한 출입구로 기능하도록 설계되고, 그 일정 개소에 송풍기나 배풍기가 설치된다. 또한, 흡입구로부터 전력구까지 이어지도록 송풍관이 설계되고 배출구로부터 전력구에 이어지도록 배풍관이 설계되어, 이들 송풍관과 배풍관을 통해 작업자가 지상으로부터 전력구로 이동할 수 있다.

이러한 공냉방식의 전력구 냉각시스템에서는 대기중의 공기가 흡입구의 소정개소에 설치된 송풍기의 작동에 의해 흡입구로 인입되어 송풍관을 거쳐 전력구 내부로 유입된다. 유입된 지상의 공기는 전력구에 배치된 전력선에서 방출된 열에 의해 온도가 상승하게 되는데, 온도가 상승한 공기는 전력구의 타측에 배치된 배출구의 배풍기의 작동에 의해 흡인되어 배풍관을 거쳐 외부로 배출된다.

이러한 과정을 통하여 전력구 내부의 고온의 공기는 외부로 방출되며, 외부 공기가 순환하면서 전력구 내부의 온도를 일정 온도 이하로 유지할 수 있게 된다.

그러나 전술한 공냉방식은 전력구 설치위치가 지하이기 때문에 유통되는 공기량에 따라 냉각할 수 있는 온도범위에 한계가 있고, 여름과 같이 외부 공기 자체가 고온 다습한 경우 냉각 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 전력구 냉각시스템 중 수냉방식은 일정 길이의 전력구 구간을 담당하는 단일 냉각소에 냉각탑과 냉동기 및 수축열조를 구비하고 수축열조에 저장된 냉각수를 순환펌프를 이용하여 전력구에 설치된 다수개의 냉수관에 공급함으로써 송배전 케이블 및 전력구 내 온도를 낮춘다. 이후 열교환되어 온도가 상승한 냉각수는 냉수관과 동일숫자로 구성된 다수개의 환수관을 통해 최초의 냉각수 위치에 있는 수축열조로 다시 회수된다.

이러한 수냉방식의 전력구 냉각시스템은 냉수관을 통해 짧은 구간의 전력구에 대해서는 용이하게 냉각을 실시할 수 있으나, 전력구의 길이가 길어지게 되면 냉수관을 연결하기 위한 별도의 냉수관 접속부가 필요하다. 냉수관의 압력은 예를 들어 7.5K 부터 15K까지 다양하게 구성되는데 고압의 압력을 견딜 수 있도록 냉수관 접속부에서의 압력 관리가 매우 중요한 실정이다.

따라서 고압의 냉수관 압력하에서도 기밀 특성을 확보하여 냉수관 내부의 압력을 관리할 수 있고, 냉수관 시스템이 장조장을 요구하는 경우에도 길이 제약 없이 적용 가능하며, 전력구 온도상승을 효율적으로 억제하여 전력손실을 방지할 수 있는 냉수관 접속부의 필요성이 대두되고 있다.

한국 등록실용신안공보 제20-0352796호 한국 등록특허공보 제10-1391336호

본 발명의 실시예들은 고압의 냉수관 압력하에서도 기밀 특성을 확보하여 냉수관 내부의 압력을 관리하고자 한다.

또한 전력구 냉각시스템에 설치되는 냉수관에 대하여 장조장이 요구되는 경우에도 길이 제약 없이 냉수관을 설치하고자 한다.

또한 전력구 온도상승을 효율적으로 억제하여 전력손실을 방지하고자 한다.

본 발명의 일측면에 의하면, 외피가 제거된 냉수관의 내관이 외주면상으로 삽입되며, 상기 내관이 삽입되면서 확관되도록 삽입되는 방향으로 경사가 형성된 삽입부 및, 상기 경사를 따라 이동하면서 상기 삽입된 내관을 압착하여 고정시키는 쐐기부를 포함하는 냉수관 접속부가 제공될 수 있다.

상기 삽입된 내관이 이탈하는 방향으로 미끄러지는 것을 방지하도록 상기 삽입부가 내관과 접촉하는 표면에 톱니 형상이 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 냉수관 접속부는 상기 내관과 삽입부 사이의 기밀을 유지하도록 구비되는 적어도 하나의 오링을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 냉수관 접속부는 고압의 압력을 견딜 수 있도록 상기 내관의 외주면 중 쐐기부가 압착하는 부분 이외의 부분에 감겨서 구비되는 편조선을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 냉수관 접속부는 상기 열수축튜브 단부에 형성되는 보호테이프층을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 쐐기부는 볼트가 조여짐에 따라 경사를 따라 이동하면서 상기 삽입된 내관을 압착하여 고정시킬 수 있다.

본 발명에 따른 냉수관 접속부는 상기 편조선 외측과 상기 냉수관 외피의 적어도 일부를 둘러싸도록 구비되는 열수축튜브를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 냉수관을 절단하는 단계와, 상기 냉수관의 외피를 일정 길이 제거하는 단계와, 상기 냉수관이 부드럽게 접속되도록 가열하는 단계와, 상기 냉수관의 내관을 냉수관 접속부의 삽입부의 외주면상에 삽입하는 단계 및, 쐐기구의 볼트를 조여 상기 삽입된 내관을 압착하여 고정시키는 단계를 포함하는 냉수관 접속방법이 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 냉수관 접속방법은 고압의 압력을 견딜 수 있도록 상기 내관의 외주면 중 쐐기부가 압착하는 부분 이외의 부분에 편조선을 감고 납땜하여 고정하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 냉수관 접속방법은 상기 냉수관에 미리 끼워놓은 열수축튜브를 이동시켜 상기 편조선 외측과 상기 냉수관 외피의 적어도 일부를 둘러싸도록 수축시키는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 냉수관 접속방법은 상기 열수축튜브 단부에 보호테이프층을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예들은 고압의 냉수관 압력하에서도 기밀 특성을 확보하여 냉수관 내부의 압력을 관리할 수 있다.

또한 전력구 냉각시스템에 설치되는 냉수관에 대하여 장조장이 요구되는 경우에도 길이 제약 없이 냉수관을 설치할 수 있다.

또한 전력구 온도상승을 효율적으로 억제하여 전력손실을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 냉각시스템 구성을 도시한 개략도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 냉각시스템의 냉수관 설치 위치 및 개수를 도시한 단면예시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 냉각시스템에 적용되는 냉수관 구조를 도시한 단면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수관 접속부 구성을 도시한 부분단면도
도 5는 도 4의 A부분을 확대하여 도시한 부분확대단면도
도 6은 도 4의 B부분을 확대하여 도시한 부분확대단면도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수관 접속방법의 접속공정을 도시한 순서도

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명 되어지는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공 되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 냉각시스템 구성을 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 냉각시스템의 냉수관 설치 위치 및 개수를 도시한 단면예시도이다.

도 1 과 도 2를 참조하면, 먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 냉각시스템(1000)은 일정 길이(예: 4km)의 전력구(200) 구간을 담당하는 냉각소(100a, 100b)가 상기 구간의 양측에 설치될 수 있다.

상기 각각의 냉각소(100a, 100b)에는 냉각탑(110a, 110b)과 냉동기(120a, 120b) 및 수축열조(130a, 130b)가 구비되는데, 상기 수축열조(130a, 130b)에 수용된 냉각수는 냉각탑(110a, 110b)과 냉동기(120a, 120b)로 이루어진 냉각시스템을 통해 낮은 온도를 유지한다.

그리고 일측 수축열조(130a)에 저장된 냉각수가 순환펌프(140a)에 의해 전력구(200)에 설치된 냉수관(210a)에 공급되어 유동하고, 그에 따라 케이블(220) 및 전력구(200) 내 온도를 낮출 수 있다.

이후 전력구(200) 내에서 열교환하여 온도가 상승한 냉각수는 환수시키지 않고 타측 냉각소(100b)의 수축열조(140b)에 유입되어 타측 냉각탑(110b)과 냉동기(120b)에 의해 냉각된다.

또한 타측 수축열조(130b)에 저장된 냉각수도 순환펌프(140b)를 이용 상기와 같은 동일 경로를 따라 일정 거리 구간의 전력구(200) 내 온도를 낮춘 후 다시 일측 냉각소(100a)의 수축열조(130a)에 회수되도록 구성한다.

상기에서 냉수관(210)을 통하여 다른 쪽 냉각소(100a, 100b)로 냉각수가 이동할 때에 어느 한 쪽의 냉각소(100a, 100b)에 구비된 수축열조(130a, 130b)가 넘치치 않도록 서로간에 공급되는 냉각수는 동시에 동일 유량이 반대쪽 냉각소(100a, 100b)로 송수되도록 유량을 제어한다.

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 냉각시스템(1000)은 단위 구성을 설명한 것으로서 시스템이 커버하는 구간이 커지는 경우 상기와 같은 냉각시스템을 멀티로 구현하여 운영할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예들이 적용되는 전력구 냉각시스템(1000)은 전술한 사항에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 단위 구성에 있어서 냉각소(100a, 100b)가 두 개가 설치되는 것이 아니라 하나의 냉각소(100a, 100b)만 설치되고, 전력구(200) 상에는 냉수관(210)과 귀로관(미도시)이 설치될 수 있다.

이 경우 냉수관(210)을 통해 냉수가 공급되어 전력구(200)의 온도를 낮추고, 열교환 되어 온도가 상승은 물은 귀로관을 통해 단일 냉각소(100a, 100b)로 회수됨으로써 다시 냉각시스템을 통해 냉각되도록 구성하는 것도 가능하다.

이러한 전력구 냉각시스템(1000)에 있어서, 전력구(200)의 길이가 긴 경우에는 하나로 이어진 냉수관(210)으로 구성하는 것이 어려우며, 일정 길이의 냉수관(210)을 접속부를 통해 연결하여 설치하게 된다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수관 접속부를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 냉각시스템에 적용되는 냉수관 구조를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수관 접속부 구성을 도시한 부분단면도이며, 도 5는 도 4의 A부분을 확대하여 도시한 부분확대단면도이다. 도 6은 도 4의 B부분을 확대하여 도시한 부분확대단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수관 접속방법의 접속공정을 도시한 순서도이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수관 접속부(300)는 크게 외피(218)가 제거된 냉수관(210)의 내관(212)이 외주면상으로 삽입되며, 상기 내관(212)이 삽입되면서 확관되도록 삽입되는 방향으로 경사(S)가 형성된 삽입부(310) 및, 볼트(322)가 조여짐에 따라 상기 경사(S)를 따라 이동하면서 상기 삽입된 내관(212)을 압착하여 고정시키는 쐐기부(320)를 포함하여 이루어질 수 있다.

먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수관(210)의 구조를 살펴본다. 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 냉수관(210)의 가장 내측에는 내관(212)이 구비된다. 상기 내관(212)은 기계적 강도와 내열성이 우수한 HDPE(High-density polyethylene, 고밀도 폴리에틸렌)로 이루어질 수 있다. 일반적으로 전력구(200)에 설치되는 냉수관(210)의 규격은 내경이 79±2.0mm이고, 두께는 6±0.6mm로 이루어질 수 있다.

상기 내관(212)의 외측에는 보호층(213)이 구비될 수 있다. 상기 보호층(213)은 다시 세 개의 층으로 구분될 수 있다. 구체적으로 가장 내측은 쿠션 테이프(Cushion tape)가 감겨진 쿠션 테이프층(214), 상기 쿠션 테이프층(214) 외측은 STS tape이 감겨진 보강층(215), 상기 보강층(215)의 외측은 바인더 테이프(Binder tape)가 감겨진 바인더 테이프층(216)으로 이루어질 수 있다.

그리고 상기 냉수관(210)의 최외측에는 외피(218)가 형성되는데, 상기 외피(218)는 LDPE(Low-density polyethylene, 저밀도 폴리에틸렌)로 이루어질 수 있다. LDPE는 상온에서 투명한 고체로 결정화가 낮아 가공성과 유연성 및 투명성이 우수하다. 상기 외피(218)를 포함한 냉수관(210)의 외경은 100±2.5mm로 이루어지고, 이때 상기 외피(218)의 두께는 3±0.5mm로 이루어질 수 있다.

이러한 구조로 이루어진 냉수관(210)을 연결하는 접속부(300)의 구조를 살펴보면, 먼저 상기 접속부(300)는 도 4에서 보는 바와 같이, 몸체(301)로부터 상기 냉수관(210)에 연결되는 방향으로 연장되는 삽입부(310)를 구비한다.

상기 몸체(301)에는 드레인 밸브(Drain valve, 303)와 에어 밴트(Air vent, 305)가 구비될 수 있지만 필수 구성은 아니며, 다수의 접속부(300)가 적용되는 경우에는 일부 개소에만 구비되는 것도 가능하다.

상기 삽입부(310)는 상기 몸체(301)를 기준으로 양측에 두 개가 형성되며, 양쪽의 삽입부(310)를 통해 서로 이웃하는 냉수관(210)이 각각 접속하여 연통됨으로써 냉각수가 흘러갈 수 있는 통로를 형성하는 것이다.

여기서, 상기 삽입부(310)는 상기 내관(212)이 삽입되면서 확관되도록 삽입되는 방향으로 경사(S)가 형성될 수 있다. 즉 상기 내관(212)은 상기 삽입부(310)에 삽입되면서 외측으로 점점 벌어져 확관하게 되는데 강성이 있는 HDPE로 이루어진 내관(212)이 확관되어 부드럽게 진입할 수 있도록 삽입 전에 가열한다.

상기 삽입부(310) 외측으로는 볼트(322)가 조여짐에 따라 상기 경사(S)를 따라 이동하면서 상기 삽입된 내관(212)을 압착하여 고정시키는 쐐기부(320)가 구비될 수 있다. 상기 쐐기부(320)는 상기 삽입부(310)의 외주면을 둘러싸는 형태로 구비되며 상기 쐐기부(320)의 내주면은 상기 삽입부(310) 외주면과 일정 간격을 이루도록 배치된다.

즉, 상기 삽입부(310)의 외주면에 형성된 경사(S)와 대응되는 형태로 상기 쐐기부(320)의 내주면도 동일한 경사(S)가 형성되며, 상기 삽입부(310)와 쐐기부(320)의 일정 간격 사이로 냉수관(210)의 내관(212)이 삽입되는 것이다.

상기 삽입부(310)와 쐐기부(320)에는 외주 방향으로 연장된 부위에 각각 서로 대응되는 볼트홀(318, 328)이 형성된다. 상기 쐐기부(320)의 볼트홀(328)에 볼트(322)가 삽입되고 상기 삽입부(310)의 볼트홀(318) 반대측에서 와셔(314)와 너트(312)를 통해 볼트(322)를 조임으로써 상기 쐐기부(320)가 상기 경사(S)를 타고 이동하면서 상기 삽입된 내관(212)을 압착하여 고정시킨다.

상기 볼트홀(318, 328)은 상기 삽입부(310)와 쐐기부(320)의 원주 방향을 따라 다수 개가 형성되어 볼트(322)로 조여질 수 있다.

이때, 도 5에 도시된 것처럼, 상기 내관(212)과 접촉하는 삽입부(310) 외주면에는 다수의 톱니(T)가 형성되어 상기 삽입된 내관이 이탈하는 방향으로 미끄러지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 톱니(T)는 고압의 압력에 의해 내관(212)이 점차적으로 미끄러져 삽입부(310)로부터 빠져나가는 것을 방지하고 견고하게 고정시키는 역할을 수행한다.

그리고 상기 내관(212)과 삽입부(310) 사이의 기밀을 유지하도록 적어도 하나의 오링(O-ring, 330)이 적용될 수 있다. 본 실시예에서는 도 5에 나타난 바와 같이, 오링(330)이 두 개가 구비되었지만 이에 한정되는 것은 아니며, 냉수관(210) 압력에 따라 적용되는 오링(330)의 개수가 달라질 수 있음은 물론이다.

상기 내관(212)의 삽입되지 않은 외주면 즉, 상기 쐐기부(320) 바깥 쪽에 드러난 내관(212)의 외주면에는 편조선(400)이 구비될 수 있다. 상기 편조선(400)으로는 상온에서 가공한 동선을 약 600℃의 가열로 속에서 가열하여 서서히 식혀서 만든 연동선(annealed copper wire)이 사용될 수 있다.

상기 편조선(400)은 상기 내관(212)의 외주면 상에 촘촘하게 감은 후 납땜(410)하여 고정시킨다. 상기 편조선(400)은 외피(218)와 보호층(213)이 제거된 냉수관(210)의 내관(212)에 감아서 고압의 압력을 견딜 수 있도록 강성을 보강하는 역할을 수행한다.

한편, 상기 편조선(400) 외측과 상기 냉수관(210) 외피(218)의 적어도 일부를 둘러싸도록 열수축튜브(500)가 구비될 수 있다. 상기 열수축튜브(500)는 냉수관(210)을 접속부(300)에 연결하기 전에 미리 끼워 놓고, 상기 냉수관(210) 접속 및 편조선(400) 작업이 완료된 후에, 도 4에 도시된 것처럼, 편조선(400) 측으로 이동시킨 후 열을 가하여 수축시킨다. 상기 열수축튜브(500)는 기밀을 유지하고 이물질의 침투를 방지하여 내부 구성을 보호하는 역할을 수행한다.

상기 열수축튜브(500) 단부에는 보호테이프층(600)이 형성된다. 상기 보호테이프층(600)은 여러 종류의 테이프를 감아 형성될 수 있는데, 예를 들어 방수 및 외장보호 테이프 등이 적용될 수 있다. 물론 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 변형 가능하다. 상기 보호테이프층(600) 또한 기밀을 유지하고 틈새로 이물질의 침투를 방지하여 내부 구성을 보호한다.

전술한 구조로 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 접속부(300)는 전력구 냉각시스템(1000)의 냉수관(210)에서 장조장이 요구될 경우 길이 제약 없이 냉수관(210) 설치를 가능하게 해준다.

그리고 고압의 압력을 견딜 수 있도록 냉수관(210)과 접속부(300)의 이음매 부분의 기밀특성과 강성을 확보할 수 있으므로 냉수관(210)에서 요구되는 내부 압력 7.5K ~ 15K까지 기밀특성 확보할 수 있다.

본 실시예에서는 주로 내부 압력이 15K인 경우의 냉수관(210)과 접속부(300) 구조를 위주로 설명하였으며, 내부 압력이 7.5K나 10K인 경우에는 냉수관(210) 또는 접속부(300) 구조가 약간씩 달라질 수 있다.

상기 접속부(300)에 냉수관(210)을 접속하는 방법을 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기 냉수관(210)을 절단한다(S10). 상기 냉수관(210)은 톱을 이용하여 수직으로 잘라서 절단하는데, 이때 수동톱보다는 전동톱을 이용함으로써 작업을 수월하게 진행할 수 있다. 냉수관(210)을 절단한 후에는 절단면을 칼이나 사포를 이용하여 다듬고 냉수관(210) 안쪽으로 들어간 절단 부스러기를 제거한다.

그 후에는 열수축튜브(500)를 냉수관(210)에 삽입하고, 냉수관(210)의 외피(218)를 제거한다(S20). 본 실시예에서 외피(218)는 130±10mm 정도를 벗겨낸다. 여기서 상기 바인더 테이프층(216)은 외피(218)와 함께 제거하고, 보강층(215) 즉, STS Tape는 풀어서 남겨둔다. 이때 STS Tape는 날카롭기 때문에 작업에 주의하여야 한다.

냉수관(210) 외피(218) 제거 작업이 완료된 후에는 냉수관(210)을 가열한다(S30). 가열방법은 가스토치(Gas torch)를 이용하여 내관(212)의 두께의 1/3 정도가 투명해질 때까지 골고루 가열하는 것이다.

이때 냉수관(210)이 타지 않도록 유의하면서 가열해야 하는데, 가열시간은 1분 내지 1분 30초 정도가 적당하며, 가열한 뒤 냉수관(210)을 만져보면 외부는 딱딱하고 안쪽만 유연해진 상태여야 한다. 가스토치를 사용할 때에는 환기에 유의하고 작업장소에 소화기를 배치한 후 작업을 진행한다.

냉수관(210)을 가열한 후에는 냉수관(210)을 접속부(300)의 삽입부(310)에 삽입한다(S40). 냉수관(210)을 삽입하기 전에 삽입부(310) 외주면 상에 GREASE를 균일하게 발라주며, 삽입부(310) 외경과 냉수관(210) 내관(212)의 내경 사이에 공차가 있는 경우에는 배관용 불소수지 테이프를 감아서 보강할 수 있다.

냉수관(210)을 삽입할 때에는 냉수관(210)이 찌그러지지 않도록 유의하고, 우레탄 망치로 상하좌우를 번갈아 가며 두들겨 냉수관(210) 내관(212)과 삽입부(310)가 완전히 밀착하도록 작업한다. 냉수관(210) 가열 후 굳는 시간이 3분 30초 내지 4분밖에 걸리지 않으므로 최대한 신속하게 삽입하여야 한다.

냉수관(210)을 삽입한 후에는 쐐기부(320)의 볼트(322)를 조여서 고정시킨다(S50). 이때 냉수관(210)과 삽입부(310)가 평행하게 결합되도록 유의하면서 볼트(322)를 조인다. 다수의 볼트홀(318, 328) 중에서 대칭되는 위치에 있는 볼트홀(318, 328)에 볼트(322)를 삽입하여 번갈아 가며 조이고 나서, 나머지 볼트홀(318, 328)에 볼트(322)를 삽입하여 작업한다.

예를 들어 도 4에서 상하 대칭되는 두 개의 볼트홀(318, 328)에 볼트(322)를 삽입하여 조인 후 외주측에 위치한 나머지 볼트홀(318, 328)에 볼트(322)를 삽입하여 조일 수 있다. 이때 수압진동에 대비하여 반대측에 와셔(314)를 끼우고 너트(312)를 사용하여 이중으로 볼트(322)를 조인다.

그 후 편조선(400)을 내관(212)에 촘촘하게 감고 납땜(410)하여 고정시킨다(S60). 상기 편조선(400)은 압력이 10K, 15K인 경우에만 적용할 수 있다. 그리고 미리 냉수관(210)에 끼워놓은 열수축튜브(500)를 씌우고 가운데 부분부터 양끝으로 수축시킨다(S70).

그리고 보호테이프층(600)을 형성(S80)하는데 전술한 바와 같이 방수 및 외장보호 테이프를 적용할 수 있다.

지금까지 설명한 본 발명의 실시예들에 의한 냉수관 접속부 및 이를 이용한 냉수관 접속방법에 의하면, 고압의 냉수관 압력하에서도 기밀 특성을 확보하여 냉수관 내부의 압력을 관리할 수 있고, 전력구 냉각시스템에 설치되는 냉수관에 대하여 장조장이 요구되는 경우에도 길이 제약 없이 냉수관을 설치할 수 있으며, 전력구 온도상승을 효율적으로 억제하여 전력손실을 방지할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

100a, 100b : 냉각소 110a, 110b : 냉각탑
120a, 120b : 냉동기 130a, 130b : 수축열조
140a, 140b : 순환펌프 200 : 전력구
210 : 냉수관 212 : 내관
213 : 보호층 218 : 외피
220 : 케이블 300 : 접속부
301 : 몸체 303 : 드레인 밸브
305 : 에어 밴트 310 : 삽입부
312 : 너트 314 : 와셔
320 : 쐐기부 322 : 볼트
330 : 오링 400 : 편조선
500 : 열수축 튜브 600 : 보호테이프층
1000 : 전력구 냉각시스템 S : 경사
T : 톱니

Claims

외피가 제거된 냉수관의 내관이 외주면상으로 삽입되며, 상기 내관이 삽입되면서 확관되도록 삽입되는 방향으로 경사가 형성된 삽입부; 및
상기 경사를 따라 이동하면서 상기 삽입된 내관을 압착하여 고정시키는 쐐기부;를 포함하는 냉수관 접속부.
제1항에 있어서,
상기 삽입된 내관이 이탈하는 방향으로 미끄러지는 것을 방지하도록 상기 삽입부가 내관과 접촉하는 표면에 톱니 형상이 형성되는 것을 특징으로 하는 냉수관 접속부.
제1항에 있어서,
상기 내관과 삽입부 사이의 기밀을 유지하도록 구비되는 적어도 하나의 오링을 더 포함하는 냉수관 접속부.
제1항에 있어서,
고압의 압력을 견딜 수 있도록 상기 내관의 외주면 중 쐐기부가 압착하는 부분 이외의 부분에 감겨서 구비되는 편조선을 더 포함하는 냉수관 접속부.
제4항에 있어서,
상기 편조선 외측과 상기 냉수관 외피의 적어도 일부를 둘러싸도록 구비되는 열수축튜브를 더 포함하는 냉수관 접속부.
제5항에 있어서,
상기 열수축튜브 단부에 형성되는 보호테이프층을 더 포함하는 냉수관 접속부.
제1항에 있어서,
상기 쐐기부는 볼트가 조여짐에 따라 경사를 따라 이동하면서 상기 삽입된 내관을 압착하여 고정시키는 것을 특징으로 하는 냉수관 접속부.
냉수관을 절단하는 단계;
상기 냉수관의 외피를 일정 길이 제거하는 단계;
상기 냉수관이 부드럽게 접속되도록 가열하는 단계;
상기 냉수관의 내관을 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 냉수관 접속부의 삽입부의 외주면상에 삽입하는 단계; 및,
쐐기구의 볼트를 조여 상기 삽입된 내관을 압착하여 고정시키는 단계;를 포함하는 냉수관 접속방법.
제8항에 있어서,
고압의 압력을 견딜 수 있도록 상기 내관의 외주면 중 쐐기부가 압착하는 부분 이외의 부분에 편조선을 감고 납땜하여 고정하는 단계를 더 포함하는 냉수관 접속방법.
제9항에 있어서,
상기 냉수관에 미리 끼워놓은 열수축튜브를 이동시켜 상기 편조선 외측과 상기 냉수관 외피의 적어도 일부를 둘러싸도록 수축시키는 단계를 더 포함하는 냉수관 접속방법.
제10항에 있어서,
상기 열수축튜브 단부에 보호테이프층을 형성하는 단계를 더 포함하는 냉수관 접속방법.