KR102489157B1 - 이중관구조체, 서포트 및 이중관구조체의 형성방법 - Google Patents

이중관구조체, 서포트 및 이중관구조체의 형성방법 Download PDF

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Abstract

(과제) 이중관구조체를 소형화할 수 있고, 코스트를 낮게 할 수 있고, 또한 용이하게 보수·관리를 수행할 수 있도록 한다.
(해결수단) 내관(43) 및 외관(44)을 구비하고, 내관(43)내에 제1유로가 형성되고, 내관(43)과 외관(44)의 사이에 제2유로가 형성된다. 수지에 의해 일체로 형성되고, 제2유로에 있어서 내관(43)을 포위하도록 배치된 서포트(55)와, 제1유체의 흐름방향에 있어서의 서포트(55)보다 상류측 및 하류측에 배치되어 서포트(55)를 고정하는 구분외관(F1, F2)과, 서포트(55) 및 각 구분외관(F1, F2)을 포위하도록 배치되고, 각 구분외관(F1, F2)에 용접에 의해 접합됨으로써 지름방향 안쪽의 공간(sp)을 기밀로 하는 슬리브(56)를 갖는다. 서포트(55)가 제2유로에 배치되므로 제2유로의 단면적을 작게 할 수 있다.

Description

이중관구조체, 서포트 및 이중관구조체의 형성방법{DUAL PIPE STRUCTURE, SUPPORT AND MANUFACTURING METHOD OF DUAL PIPE STRUCTURE}
본 발명은 이중관구조체, 서포트 및 이중관구조체의 형성방법에 관한 것이다.
종래 액화천연가스(LNG)를 연료가스로 하고, 가스엔진을 구동하여 취항하는 선박은 IGC 코드, IGF 코드 등의 규정에 기초하여 설계되고, 가스엔진이 수용되는 엔진룸이 가스안전기관구역(Gas safe machinery space)이 되고, 상기 엔진룸에서 연료가스가 누설된 때를 고려하여 연료가스가 흐르는 배관인 연료라인, 연료가스에 접하는 기기 등이 별도의 구조체에 의해 포위됨으로써 이중관구조체(二重管構造體)가 형성되고, 해당 이중관구조체의 내부가 상시 환기되도록 이루어져 있다(예를 들어 특허 문헌 1 참조).
상기 이중관구조체에 있어서는 내관내에 연료가스유로가 형성되고, 내관과 외관의 사이에 환상(環狀)의 환기용 공기유로가 형성되고, 내관에 의해 외관을 지지하여 공기유로의 단면적을 일정하게 유지하기 위해서 길이방향에 있어서의 소정 개소에 서포트가 배치된다.
도 2는 종래의 이중관구조체에 배치되는 서포트의 사시도이다.
도면에 있어서 11은 서포트이고, 해당 서포트(11)는 탄성을 갖는 금속플레이트를 성형함으로써 형성된 한 쌍의 지지편(13, 14)을 볼트너트(bt1, bt2)로 연결함으로써 형성된다.
지지편(13, 14)은 반원통형의 형상을 갖는 받이부(16), 해당 받이부(16)의 양가장자리로부터 지름방향 바깥쪽으로 연장되는 연결부(17, 18) 및 해당 연결부(17, 18) 중 한쪽 연결부(17)의 지름방향 바깥쪽의 가장자리로부터 둘레방향으로 연장되는 플랩(flap)(19)을 구비한다.
상기 지지편(13, 14)의 각 받이부(16)를 이중관구조체의 도시되지 않은 내관을 포위하도록 배치하고, 지지편(13)의 연결부(17)와 지지편(14)의 연결부(18)를 볼트너트(bt1)에 의해 연결하고, 지지편(13)의 연결부(18)와 지지편(14)의 연결부(17)를 볼트너트(bt2)에 의해 고정함으로써 지지편(13, 14)을 연결하여 서포트(11)를 내관에 장착할 수 있다.
이 상태에 있어서 각 플랩(19)의 탄성지지력에 저항하여 도시되지 않은 외관을 서포트(11)에 외측에서 끼움으로써 이중관구조체를 조립할 수 있다.
외관내에 있어서 플랩(19)이 탄성지지력에 의해 외관을 탄성지지하므로 내관에 의해 외관이 지지되어 공기유로의 단면적이 일정하게 유지된다.
일본 특허공개 2017-82728호 공보
그러나 상기 종래의 이중관구조체에 있어서는 서포트(11)가 한 쌍의 지지편(13, 14)을 볼트너트(bt1, bt2)로 연결함으로써 형성되므로 이중관구조체가 대형화된다.
또한 플랩(19)의 탄성지지력에 의해 외관이 지지되므로 선박 등의 진동에 의해 플랩(19)과 외관의 내주면이 마찰되어 스파크가 발생하는 일이 없도록 이중관구조체를 충분히 접지시킬 필요가 있어 이중관구조체의 코스트가 높아진다.
또한 선박 등에 있어서 장기간에 걸쳐 이중관구조체를 사용하는 경우, 서포트(11)가 녹 등에 의해 부식할 가능성이 있어 이중관구조체의 보수·관리가 번거롭다.
본 발명은 상기 종래의 이중관구조체의 문제점을 해결하여 소형화할 수 있고, 코스트를 낮게 할 수 있고, 또한 용이하게 보수·관리를 수행할 수 있는 이중관구조체, 서포트 및 이중관구조체의 형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해 본 발명의 이중관구조체는 내관 및 외관을 구비하고, 내관내에 제1유체를 통과시키기 위한 제1유로가 형성되고, 내관과 외관의 사이에 제2유체를 통과시키기 위한 제2유로가 형성되도록 이루어져 있다.
그리고 수지에 의해 일체로 형성되고, 환상의 형상을 갖고, 상기 제2유로에 있어서 내관을 포위하도록 배치되고, 제2유체를 통과시키기 위한 연통공이 형성된 서포트와, 제1유체의 흐름방향에 있어서의 서포트보다 상류측 및 하류측에 배치되고, 서포트를 고정하는 구분외관과, 통모양의 형상을 갖고, 상기 서포트 및 각 구분외관을 포위하도록 배치되고, 각 구분외관에 용접에 의해 접합됨으로써 지름방향 안쪽의 공간을 기밀하게 하는 슬리브를 갖는다.
본 발명에 따르면 이중관구조체는 내관 및 외관을 구비하고, 내관내에 제1유체를 통과시키기 위한 제1유로가 형성되고, 내관과 외관의 사이에 제2유체를 통과시키기 위한 제2유로가 형성되도록 이루어져 있다.
그리고 수지에 의해 일체로 형성되고, 환상의 형상을 갖고, 상기 제2유로에 있어서 내관을 포위하도록 배치되고, 제2유체를 통과시키기 위한 연통공이 형성된 서포트와, 제1유체의 흐름방향에 있어서의 서포트보다 상류측 및 하류측에 배치되고, 서포트를 고정하는 구분외관과, 통모양의 형상을 갖고, 상기 서포트 및 각 구분외관을 포위하도록 배치되고, 각 구분외관에 용접에 의해 접합됨으로써 지름방향 안쪽의 공간을 기밀하게 하는 슬리브를 갖는다.
이 경우, 수지에 의해 일체로 형성되고, 제2유체를 통과시키기 위한 연통공이 형성된 서포트가 내관과 외관 사이의 제2유로에 배치되므로 제2유로의 단면적을 작게 할 수 있다. 따라서 이중관구조체를 소형화할 수 있다.
또한 서포트가 수지에 의해 형성되므로 진동에 의해 서포트와 내관의 외주면 및 외관의 내주면이 마찰되어도 스파크가 발생하는 일이 없다. 따라서 이중관구조체의 접지구조를 간소화할 수 있으므로 이중관구조체의 코스트를 낮게 할 수 있다.
또한 장기간에 걸쳐 이중관구조체를 사용하여도 서포트가 녹 등에 의해 부식하는 일이 없으므로 이중관구조체의 보수·관리를 간소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 외관지지부의 X-X 단면도이다.
도 2는 종래의 이중관구조체에 배치되는 서포트의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체를 구비한 선박의 주요부 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 서포트의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 외관지지부의 조립순서를 설명하기 위한 제1도면이다.
도 7은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 외관지지부의 조립순서를 설명하기 위한 제2도면이다.
도 8은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 외관지지부의 조립순서를 설명하기 위한 제3도면이다.
도 9는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제1도면이다.
도 10은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제2도면이다.
도 11은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제3도면이다.
도 12는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제4도면이다.
도 13은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제5도면이다.
도 14는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제6도면이다.
도 15는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제7도면이다.
도 16은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제8도면이다.
도 17은 본 발명의 제2실시형태에 있어서의 이중관구조체의 외관지지부의 Y-Y 단면도이다.
이하 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이 경우 가스엔진이 수용되는 엔진룸에 있어서의 이중관구조체 및 그 형성방법에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체를 구비한 선박의 주요부 개념도이다.
도면에 있어서 Aru는 선박의 소정 개소에 IGF 코드의 규정에 따라 형성된 기관구역이고, 해당 기관구역(Aru)은 제1구역으로서의 가스안전기관구역(Ar1) 및 제2구역으로서의 ESD(긴급차단장치) 보호기관구역(Ar2)으로 이루어진다. 그리고 상기 가스안전기관구역(Ar1)은 가스엔진(22)이 배치되어 엔진룸으로서 사용된다. ESD 보호기관구역(Ar2)에는 벙커유닛(25), 탱크(26), 열교환기(28), 환기장치로서의 블로어(31) 등이 배치된다.
또한 기관구역(Aru) 외부에 공기취입구(33), 공기배출구(34) 및 개폐밸브(35)가 배치되고, 기관구역(Aru) 내부에 탱크(26)와 가스엔진(22)을 연결하는 연료라인(L1) 및 공기취입구(33)와 공기배출구(34)를 연결하는 환기라인(L2, L3)이 배치되고, 상기 가스안전기관구역(Ar1)으로부터 ESD 보호기관구역(Ar2)에 걸쳐 연료라인(L1) 및 환기라인(L3)에 의해 이중관구조체(Pu)가 형성된다.
기관구역(Aru) 밖으로부터 벙커유닛(25)을 통하여 선박에 공급된 액화천연가스는 탱크(26)에 수용된 후, 가스엔진(22)을 구동하는 데 필요한 양만큼 열교환기(28)에 보내지고, 해당 열교환기(28)에 있어서 온수에 의해 가열되어 기화되고, 소정 온도 예를 들어 40℃ 정도의 제1유체로서의 연료가스로 된다.
연료가스는 연료가스용 배관인 상기 연료라인(L1)을 흘러 가스엔진(22)에 보내진다.
그런데 상기 선박에 있어서는 연료가스가 연료라인(L1) 밖으로 누설된 때를 고려하여 연료라인(L1)에 의해 형성되는 제1요소부재로서의 내관(43)을 별도의 구조체인 제2요소부재로서의 외관(44)으로 포위함으로써 상기 이중관구조체(Pu)가 형성되고, 기관구역(Aru) 밖으로부터 들어온 제2유체로서의 공기가 내관(43)과 외관(44)의 사이에 공급되어 기관구역(Aru) 밖으로 배출되도록 이루어져 있다.
이를 위해 상기 공기취입구(33)와 가스엔진(22)의 사이에 흡기용 상기 환기라인(L2)이 배치되고, 가스엔진(22)과 공기배출구(34)의 사이에 배기용 상기 환기라인(L3)이 배치되고, 공기취입구(33)에 의해 기관구역(Aru) 밖으로부터 들어온 공기는 환기라인(L2)을 흘러 가스엔진(22)에 보내지고, 가스엔진(22)내에서 가열된 후, 환기라인(L3)에 의해 형성되는 상기 외관(44)과 상기 내관(43)의 사이를 흘러 가스안전기관구역(Ar1)으로부터 ESD 보호기관구역(Ar2)에 보내진 후, 연료라인(L1)으로부터 분리되고, 환기라인(L3)을 흘러 블로어(31)에 보내져서 공기배출구(34)를 통하여 기관구역(Aru) 밖으로 방출된다.
따라서 상기 환기라인(L2, L3)내에 블로어(31)에 의해 음압이 형성되므로 만약 연료가스가 내관(43)으로부터 누설되어도 연료가스는 외관(44) 밖으로 나오는 일 없이 블로어(31)에 의해 흡인되어 기관구역(Aru) 밖으로 배출된다.
또한 도면에 있어서는 편의상 내관(43)과 외관(44)을 인접시켜 나타내고 있다.
이어서 상기 이중관구조체(Pu)에 대하여 설명한다. 이 경우, 일단에 플랜지가 장착되고, 직선모양으로 연장되는 부분, 즉 직선모양부분 및 굴곡된 부분 즉, 굴곡부분을 구비하고, "L"자모양의 형상을 갖는 이중관구조체(Pu)에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 사시도이다.
도면에 있어서 Pu는 이중관구조체이며, Di(i=1, 2)는 이중관구조체(Pu)의 직선모양부분에 배치된 복수의 직선구조부이고, E1은 이중관구조체(Pu)의 굴곡부분에 인접시켜 배치된 2개의 구조부 즉, 본 실시형태에 있어서는 직선구조부(D1, D2)와 연결되는 만곡구조부이며, 51은 플랜지로서 이중관구조체(Pu)의 직선모양부분에 인접시켜 배치된 2개의 직선구조부 즉, 본 실시형태에 있어서는 직선구조부(D1)와 도시되지 않은 다른 직선구조부를 연결하는 플랜지이고, Srj(j=1, 2, 3)는 직선구조부(Di)에 있어서의 복수 개소에 설정된 외관지지부이다. 또한 이중관구조체(Pu)의 길이방향에 있어서 플랜지(51)가 배치된 측이 플랜지측으로 되고, 반대쪽이 비플랜지측으로 된다.
이중관구조체(Pu)는 상기 내관(43), 외관(44), 상기 각 외관지지부(Srj)에 있어서 내관(43)을 포위하도록 배치되고, 구분외관(Fk)(k=1, 2, …, 5)을 지지하는 후술되는 수지제 서포트(55)(도 1) 및 각 외관지지부(Srj)에 있어서 서포트(55)를 포위하는 슬리브(56)를 구비하고, 내관(43)내에 원형의 단면형태를 갖는 연료가스를 통과시키기 위한 제1유로로서의 연료가스유로(Rt1)가 형성되고, 내관(43)과 외관(44)의 사이에 환상의 단면형태를 갖는 공기를 통과시키기 위한 제2유로로서의 공기유로(Rt2)가 형성된다.
내관(43)은 만곡구조부(E1)내에 있어서 "L"자모양으로 굴곡시켜 일체로 형성된다.
외관(44)은 직선구조부(Di)에 있어서 플랜지측으로부터 비플랜지측에 걸쳐 내관(43)을 포위하도록 배치된 복수의 구분외관(Fk), 및 만곡구조부(E1)에 있어서 내관(43)을 포위하도록 배치된 2개의 엘보(Gk)(k=1, 2)를 구비하고, 상기 각 외관지지부(Srj)에 있어서 상기 슬리브(56)에 의해 구분외관(Fk)이 연결된다.
또한 상기 내관(43), 외관(44), 플랜지(51) 및 슬리브(56)는 모두 금속, 본 실시형태에 있어서는 스테인리스강에 의해 형성된다.
이어서 상기 외관지지부(Srj)에 대하여 설명한다. 이 경우 각 외관지지부(Srj)의 구조는 동일하므로 외관지지부(Sr1)에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 외관지지부의 X-X 단면도, 도 5는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 서포트의 사시도, 도 6은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 외관지지부의 조립순서를 설명하기 위한 제1도면, 도 7은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 외관지지부의 조립순서를 설명하기 위한 제2도면, 도 8은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 외관지지부의 조립순서를 설명하기 위한 제3도면이다.
도면에 있어서 Sr1은 외관지지부이며, 43은 내관이고, 44는 외관이며, Rt1은 연료가스유로이고, Rt2는 공기유로이며, F1, F2는 구분외관이고, 55는 서포트이며, 56은 슬리브이다. 상기 서포트(55)는 수지, 본 실시형태에 있어서는 불소수지에 의해 사출성형 등의 성형방법에 의해 형성되어 환상의 형상을 가진다.
따라서 내마모성, 내열성 및 내후성이 높으므로 장기간에 걸쳐 이중관구조체(Pu)를 사용하여도 서포트(55)가 변형하는 일이 없어 서포트(55)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한 외관지지부(Sr1)에 있어서 슬리브(56)에 의해 서포트(55)가 포위되고, 구분외관(F1, F2)이 서포트(55)에 의해 지지되도록 슬리브(56)의 내경은 구분외관(F1, F2) 및 서포트(55)의 외경보다 조금 크게 된다.
또한 상기 서포트(55)는 제1환상체로서의 내측환상부(61), 해당 내측환상부(61)보다 지름방향 바깥쪽에 있어서 내측환상부(61)와 소정의 간격을 두고 형성된 제2환상체로서의 외측환상부(62) 및 서포트(55)의 원주방향에 있어서의 복수 개소, 본 실시형태에 있어서는 4개소에서 내측환상부(61)와 외측환상부(62)를 연결하는 연결부(65)를 구비하고, 외측환상부(62)의 외주면의 복수 개소, 본 실시형태에 있어서는 각 연결부(65)의 지름방향 바깥쪽에 있어서의 4개소에 "U"자모양의 홈(67)이 형성된다. 또한 내관(43)에 서포트(55)를 미끄러뜨려 끼울 수 있도록 내측환상부(61)의 내경은 내관(43)의 외경보다 조금 크게 된다.
그리고 서포트(55)의 원주방향에 있어서의 각 연결부(65) 사이에 부채꼴모양의 형상을 갖고, 서포트(55)의 플랜지측 공기유로(Rt2) 및 서포트(55)의 비플랜지측 공기유로(Rt2)를 연통시켜 공기를 통과시키기 위한 연통공(71)이 형성된다.
또한 서포트(55)의 축방향에 있어서의 내측환상부(61) 및 연결부(65)의 폭은 외측환상부(62)의 폭보다 크게 되고, 서포트(55)의 소정 부위, 본 실시형태에 있어서는 연결부(65)에 있어서의 플랜지측 및 비플랜지측에 돌출된 부위의 외주면에 구분외관(F1, F2)을 소정 위치에 지지하는 지지부(73)가 형성된다. 서포트(55)의 치수는 구분외관(F1, F2)이 지지부(73)에 의해 지지된 상태에서 서포트(55)의 외주면이 구분외관(F1, F2)의 외주면보다 지름방향 바깥쪽에 위치하도록 설정된다.
상기 슬리브(56)는 플랜지측 에지(eg1)가 구분외관(F1)에, 또한 비플랜지측 에지(eg2)가 구분외관(F2)에 용접에 의해 접합됨으로써 지름방향 안쪽의 공간(sp)을 기밀로 한다. 또한 용접에 의한 열이 서포트(55)에 전달되어 서포트(55)가 손상하는 일이 없도록 각 에지(eg1, eg2)와 서포트(55)의 외측환상부(62)의 거리(ε)는 100mm 이상이 적용된다. 또한 서포트(55)는 불소수지에 의해 형성되므로 내열성이 높다. 따라서 각 에지(eg1, eg2)와 서포트(55)의 외측환상부(62)의 거리(ε)를 단축하여도 서포트(55)가 열의 영향을 받는 일이 없으므로 이중관구조체(Pu)의 구조를 간소화할 수 있다.
외관지지부(Sr1)를 조립하는 경우, 우선 도 6에 도시되는 바와 같이 내관(43)에 구분외관(F1), 서포트(55) 및 구분외관(F2)을 외부에서 끼우고, 이때 플랜지측에 있어서 지지부(73)가 구분외관(F1)의 비플랜지측 에지(eg3)에 의해 포위되고, 비플랜지측에 있어서 지지부(73)가 구분외관(F2)의 플랜지측 에지(eg4)에 의해 포위되고, 서포트(55)에 의해 구분외관(F1, F2)이 지지되도록 한다.
계속해서 도 7 및 8에 도시되는 바와 같이 슬리브(56)가 서포트(55) 및 구분외관(F1, F2) 외측에 끼워지고, 에지(eg1, eg2)가 구분외관(F1, F2)에 용접에 의해 고정된다.
이어서 이중관구조체(Pu)의 형성방법에 대하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제1도면, 도 10은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제2도면, 도 11은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제3도면, 도 12는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제4도면, 도 13은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제5도면, 도 14는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제6도면, 도 15는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제7도면, 도 16은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제8도면이다.
우선 스테인리스강으로 이루어지는 도시되지 않은 관부재를 소정 길이로 절단하고, 굽힘가공을 함으로써 도 9에 도시되는 바와 같은 직선모양부분(h1, h2) 및 굴곡부분(h3)을 구비한 내관(43)이 형성된다. eg5는 내관(43)의 플랜지측 에지, eg6은 내관(43)의 비플랜지측 에지이다.
또한 도 10 및 11에 도시되는 바와 같이 내관(43)의 플랜지측 에지(eg5)에 있어서 구분외관(F2), 서포트(55), 슬리브(56) 및 구분외관(F1)이 내관(43) 외부에 끼워짐과 함께 플랜지(51)의 보스부(51a)가 내관(43) 내부에 설치된다. 그리고 연료가스의 흐름방향에 있어서의 서포트(55)보다 상류측 및 하류측에 끼워진 구분외관(F1, F2)에 의해 서포트(55)가 고정되고, 그 상태에서 슬리브(56)가 구분외관(F1, F2)에 용접에 의해 접합되고, 또한 플랜지(51)가 내관(43)에 용접에 의해 접합되어 도 12에 도시되는 바와 같이 직선구조부(D1)가 형성된다.
계속해서 내관(43)의 비플랜지측 에지(eg6)에 있어서 엘보(G1, G2)가 내관(43) 외부에 설치되고, 구분외관(F2)과 엘보(G1)가 용접되고 엘보(G1)와 엘보(G2)가 서로 용접되어 도 13에 도시되는 바와 같이 만곡구조부(E1)가 형성된다.
또한 도 14에 도시되는 바와 같이 내관(43)의 비플랜지측 에지(eg6)에 있어서 구분외관(F3), 서포트(55) 및 슬리브(56)가 내관(43) 외측에 끼워지고, 또한 도 15에 도시되는 바와 같이 구분외관(F4), 서포트(55), 슬리브(56) 및 구분외관(F5)이 내관(43) 외측에 끼워진다.
그리고 엘보(G2)와 구분외관(F3)이 용접에 의해 접합되고, 서포트(55)가 구분외관(F3, F4)에 의해 고정된 상태에서 슬리브(56)가 구분외관(F3, F4)에 용접에 의해 접합되고, 서포트(55)가 구분외관(F4, F5)에 의해 고정된 상태에서 슬리브(56)가 구분외관(F4, F5)에 용접에 의해 접합되어 도 15에 도시되는 바와 같이 직선구조부(D2)가 형성된다.
이와 같이 도 16에 도시되는 바와 같이 직선구조부(Di) 및 만곡구조부(E1)로 이루어지는 이중관구조체(Pu)가 형성된다.
이와 같이 하여 본 실시형태에 있어서는 수지에 의해 일체로 형성되고, 공기를 통과시키기 위한 연통공(71)이 형성된 서포트(55)가 내관(43)과 외관(43) 사이의 공기유로(Rt2)에 배치되므로 공기유로(Rt2)의 단면적을 작게 할 수 있다. 따라서 이중관구조체(Pu)를 소형화하여 선박에 대한 탑재성을 향상시킬 수 있다.
또한 서포트(55)가 수지에 의해 형성되므로 진동에 의해 서포트(55)와 내관(43)의 외주면 및 외관(44)의 내주면이 마찰되어도 스파크가 발생하는 일이 없다. 따라서 이중관구조체(Pu)의 접지구조를 간소화할 수 있고, 이중관구조체(Pu)의 코스트를 낮게 할 수 있다.
또한 장기간에 걸쳐 이중관구조체(Pu)를 사용하여도 서포트(55)가 녹 등에 의해 부식하는 일이 없으므로 이중관구조체(Pu)의 보수·관리를 간소화할 수 있다.
이어서 내관(43)이 외관(44)과 마찬가지로 복수의 구분내관을 구비하도록 한 본 발명의 제2실시형태에 대하여 설명한다. 또한 제1실시형태와 동일한 구조를 가지는 것에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 동일한 구조를 가지는 것에 의한 발명의 효과에 대해서는 동실시형태의 효과를 원용한다.
도 17은 본 발명의 제2실시형태에 있어서의 이중관구조체의 외관지지부의 Y-Y 단면도이다.
도면에 있어서 Pu는 이중관구조체이며, Sr11은 외관지지부이고, 43은 제1요소부재로서의 내관이며, 44는 제2요소부재로서의 외관이고, Rt1은 제1유로로서의 연료가스유로이고, Rt2는 제2유로로서의 공기유로이며, Q1은 내관(43)의 소정 위치에 설정된 내관접합부이고, 55는 제1유체로서의 연료가스의 흐름방향에 있어서의 상류측 및 하류측에 배치된 한 쌍의 서포트이며, 56은 슬리브이고, 81은 각 서포트(55)보다 내관접합부(Q1)측에 있어서 서포트(55)에 인접시켜 내관(43)을 포위하도록 배치되고 서포트(55)의 위치를 결정하는 위치결정부재로서의 스토퍼이다. 해당 스토퍼(81)는 환상의 형상을 갖는다.
상기 내관(43)은 연료가스의 흐름방향에 있어서의 내관접합부(Q1)보다 상류측 및 하류측에 배치된 구분내관(H11, H12)을 용접에 의해 접합함으로써 형성된다.
상기 외관(44)은 직선구조부(Di)(도 4)에 있어서 내관(43)을 포위하도록 상기 내관접합부(Q1)보다 상류측 및 하류측에 배치된 구분외관(F11, F12)을 구비한다.
상기 서포트(55)는 내관접합부(Q1)측에 있어서 상기 스토퍼(81)에 의해 위치결정되어 내관접합부(Q1)측으로의 이동이 규제되고, 반대측에 있어서 지지부(73)에 의해 지지된 구분외관(F11, F12)에 의해 위치결정된다.
상기 슬리브(56)는 한쪽 에지(eg1)가 구분외관(F11)에, 다른 쪽 에지(eg2)가 구분외관(F12)에 용접에 의해 접합되어 슬리브(56)의 지름방향 안쪽의 공간(sp11)을 기밀한다. 또한 용접에 의한 열이 서포트(55)에 전달되어 서포트(55)가 손상하는 일이 없도록 각 에지(eg1, eg2)와 서포트(55)의 제2환상체로서의 외측환상부(62)의 거리 및 내관접합부(Q1)와 서포트(55)의 외측환상부(62)의 거리는 모두 100mm 이상이 적용된다.
또한 외관지지부(Sr11)에 있어서 슬리브(56)에 의해 각 서포트(55)가 포위되고, 구분외관(F11, F12)이 각 서포트(55)에 의해 지지되도록 슬리브(56)의 내경은 구분외관(F11, F12) 및 각 서포트(55)의 외경보다 조금 크게 된다.
또한 내관(43)에 스토퍼(81)를 결합할 수 있도록 스토퍼(81)의 내경은 내관(43)의 외경보다 조금 크게 된다.
상기 내관(43), 외관(44), 플랜지(51), 슬리브(56) 및 스토퍼(81)는 모두 금속, 본 실시형태에 있어서는 스테인리스강에 의해 형성된다. 상기 스토퍼(81)는 금속용 접착제, 본 실시형태에 있어서는 스테인리스강용 본드(82)에 의해 내관(43)에 장착된다. 또한 상기 서포트(55)는 수지, 본 실시형태에 있어서는 불소수지에 의해 사출성형 등의 성형방법에 의해 환상의 형상으로 일체로 형성된다.
도 17에 도시되는 이중관구조체(Pu)를 형성하는 경우, 우선 내관접합부(Q1)에서 구분내관(H11, H12)이 용접에 의해 접합되고, 내관접합부(Q1)보다 상류측 및 하류측에 있어서 서포트(55)가 내관(43)에 끼워지고, 각 서포트(55)보다 내관접합부(Q1)측에 있어서 스토퍼(81)에 의해 각 서포트(55)가 위치결정된다.
계속해서 각 서포트(55)보다 상류측 및 하류측에 있어서 구분외관(F11, F12)에 의해 각 서포트(55)가 위치결정되고, 슬리브(56)가 각 서포트(55) 및 각 스토퍼(81) 외측에 끼워져 각 구분외관(F11, F12)에 용접에 의해 접합된다.
또한 본 발명은 상기 각 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지에 기초하여 여러 가지 변형시키는 것이 가능하고, 이들을 본 발명의 범위로부터 배제하는 것은 아니다.
43 : 내관
44 : 외관
55 : 서포트
56 : 슬리브
71 : 연통공
F1∼F5, F11, F12 : 구분외관
Pu : 이중관구조체
Rt1 : 연료가스유로
Rt2 : 공기유로
sp, sp11 : 공간

Claims (7)

  1. 내관 및 외관을 구비하고, 내관내에 제1유체를 통과시키기 위한 제1유로가 형성되고, 내관과 외관의 사이에 제2유체를 통과시키기 위한 제2유로가 형성된 이중관구조체에 있어서,
    (a) 수지에 의해 일체로 형성되고, 환상의 형상을 갖고, 상기 제2유로에 있어서 내관을 포위하도록 배치되고, 제2유체를 통과시키기 위한 연통공이 형성된 서포트와,
    (b) 제1유체의 흐름방향에 있어서의 서포트보다 상류측 및 하류측에 배치되어 서포트를 고정하고 외관을 구성하여, 내관과 외관 사이에 환상 단면의 제2유로를 형성하는 구분외관과,
    (c) 통모양의 형상을 갖고, 상기 서포트 및 각 구분외관을 포위하도록 배치되고, 각 구분외관에 용접에 의해 접합됨으로써 지름방향 안쪽의 공간을 기밀로 하는 슬리브를 갖는 것을 특징으로 하는 이중관구조체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1유체의 흐름방향에 있어서의 서포트보다 상류측 및 하류측의 구분외관은 서포트에 형성된 지지부에 의해 소정 위치에 지지되는 이중관구조체.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 서포트는 불소수지에 의해 형성되는 이중관구조체.
  4. 내관 및 외관을 구비하고, 내관내에 제1유체를 통과시키기 위한 제1유로가 형성되고, 내관과 외관의 사이에 제2유체를 통과시키기 위한 제2유로가 형성된 이중관구조체에 있어서,
    (a) 내관접합부에서 용접에 의해 접합된 구분내관과,
    (b) 제1유체의 흐름방향에 있어서의 내관접합부보다 상류측 및 하류측에 있어서 상기 내관을 포위하도록 배치된 한 쌍의 서포트와,
    (c) 제2유로에 있어서의 각 서포트보다 내관접합부측에 있어서 내관을 포위하도록 배치되고, 상기 각 서포트의 위치를 결정하는 위치결정부재와,
    (d) 제1유체의 흐름방향에 있어서의 각 서포트보다 상류측 및 하류측에 있어서 각 서포트의 위치를 결정하는 구분외관과,
    (e) 통모양의 형상을 갖고, 상기 각 서포트 및 각 구분외관을 포위하도록 배치되고, 각 구분외관에 용접에 의해 접합됨으로써 지름방향 안쪽의 공간을 기밀로 하는 슬리브를 가짐과 함께
    (f) 상기 각 서포트는 수지에 의해 일체로 형성되고, 환상의 형상을 갖고, 제2유체를 통과시키는 연통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 이중관구조체.
  5. 내관 및 외관을 구비하고, 내관내에 제1유체를 통과시키기 위한 제1유로가 형성되고, 내관과 외관의 사이에 제2유체를 통과시키기 위한 제2유로가 형성되고, 상기 외관은 제2유로의 상류측 및 하류측으로 분할된 구분외관으로 이루어지고, 통모양 형상의 슬리브가 제2유로 및 구분외관을 포위하도록 배치되고 구분외관에 용접으로 접합되어, 지름방향 안쪽의 공간이 기밀화되는 이중관구조체에 있어서의 상기 제2유로내에 배치되고, 수지에 의해 일체로 형성된 서포트에 있어서,
    (a) 수지에 의해 일체로 형성되고,
    (b) 상기 제2유로 내에 배치되고,
    (c) 제1환상체와, 해당 제1환상체보다 지름방향 바깥쪽에 있어서 제1환상체와 소정 간격을 두고 형성된 제2환상체와, 원주방향에 있어서의 복수 개소에 있어서 상기 제1, 제2환상체를 연결하는 연결부를 가짐과 함께,
    (d) 소정 부위에 서포트로부터 상류측 및 하류측으로 돌출된 지지부가 형성되고
    (e) 상기 지지부에 의해 상기 구분외관이 소정 위치에 지지됨을 특징으로 하는 서포트.
  6. 내관 및 외관을 구비하고, 내관내에 제1유체를 통과시키기 위한 제1유로가 형성되고, 내관과 외관의 사이에 제2유체를 통과시키기 위한 제2유로가 형성된 이중관구조체의 형성방법에 있어서,
    (a) 수지에 의해 일체로 형성되고, 환상의 모양을 갖고, 제2유체를 통과시키기 위한 연통공이 형성된 서포트를 내관 외측에 끼우고,
    (b) 제1유체의 흐름방향에 있어서의 서포트보다 상류측 및 하류측에 배치된 구분외관에 의해 서포트를 고정하고,
    (c) 통모양의 형상을 갖는 슬리브를 상기 서포트 및 각 구분외관 외측에 끼우고, 각 구분외관에 용접에 의해 접합함으로써 지름방향 안쪽의 공간을 기밀로 하는 것을 특징으로 하는 이중관구조체의 형성방법.
  7. 내관 및 외관을 구비하고, 내관내에 제1유체를 통과시키기 위한 제1유로가 형성되고, 내관과 외관의 사이에 제2유체를 통과시키기 위한 제2유로가 형성된 이중관구조체의 형성방법에 있어서,
    (a) 내관접합부에서 구분내관을 용접에 의해 접합하고,
    (b) 내관접합부보다 내관의 일단측 및 타단측에 있어서 한 쌍의 서포트를 내관 외측에 끼우고,
    (c) 상기 제2유로에 있어서의 각 서포트보다 내관접합부측에 있어서 위치결정부재에 의해 상기 각 서포트를 위치결정하고,
    (d) 상기 제2유로에 있어서의 각 서포트보다 내관의 일단측 및 타단측에 있어서 구분외관에 의해 상기 각 서포트를 위치결정하고,
    (e) 통모양의 형상을 갖는 슬리브를 상기 각 서포트 및 각 구분외관 외측에 끼우고, 각 구분외관에 용접에 의해 접합함으로써 지름방향 안쪽의 공간을 기밀로 함과 함께
    (f) 각 서포트는 수지에 의해 일체로 형성되고, 환상의 모양을 갖고, 제2유체를 통과시키는 연통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 이중관구조체의 형성방법.
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