KR102489158B1 - 이중관구조체 및 서포트 - Google Patents

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코사쿠 후쿠다
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나카니시쇼지 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 이중관구조체를 소형화할 수 있고, 코스트를 낮게 할 수 있고, 또한 보수·관리를 용이하게 실시할 수 있도록 한다.
(해결수단) 내관(43) 및 외관(44)를 구비하고, 내관(43)내에 제1유로가 형성되고, 내관(43)과 외관(44) 사이에 제2유체를 통과시키기 위한 제2유로가 형성된다. 수지에 의해 일체로 형성되어 환상의 형상을 갖고, 상기 제2유로에 있어서 내관(43)을 포위하도록 배치되고, 외관(44)과의 사이에 제2유체를 통과시키기 위한 연통공(71)을 형성하는 서포트(55)와, 제1유체의 흐름방향에 있어서의 서포트(55)보다 상류측 및 하류측에 배치되고, 서포트(55)를 고정하여 서포트(55)를 내관(43)에 있어서의 서포트 설치 위치를 결정하는 위치결정부재를 갖는다. 이중관구조체를 소형화할 수 있다. 서포트(55)가 수지에 의해 형성되므로 진동에 의해 스파크가 발생하는 일이 없다.

Description

이중관구조체 및 서포트{DUAL PIPE STRUCTURE AND SUPPORT}
본 발명은 이중관구조체 및 서포트에 관한 것이다.
종래 액화천연가스(LNG)를 연료가스로 하고, 가스엔진을 구동하여 취항하는 선박은 IGC 코드, IGF 코드 등의 규정에 기초하여 설계되고, 해당 규정에 의해 가스엔진이 수용되는 엔진룸이 가스안전기관구역(Gas safe machinery space)이 된다. 그리고 상기 선박에 있어서는 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 위한 서포트가 길이방향에 있어서의 소정 개소에 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) 외측에 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 마찰되면서 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 보수·관리를 용이하게 수행할 수 있는 이중관구조체 및 서포트를 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, 외관과의 사이에 제2유체를 통과시키기 위한 연통공을 형성하는 서포트와, 제1유체의 흐름방향에 있어서의 서포트보다 상류측 및 하류측에 배치되고, 서포트를 고정하여 내관에 있어서의 서포트 설치 위치를 결정하는 위치결정부재를 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, 외관과의 사이에 제2유체를 통과시키기 위한 연통공을 형성하는 서포트와, 제1유체의 흐름방향에 있어서의 서포트보다 상류측 및 하류측에 배치되고, 서포트를 고정하여 내관에 있어서의 서포트 설치 위치를 결정하는 위치결정부재를 갖는다.
이 경우, 제2유로에 있어서 내관을 포위하도록 배치된 서포트와 외관의 사이에 제2유체를 통과시키기 위한 연통공이 형성되므로 서포트의 구조를 간소화할 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 용이하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 외관지지부의 종단면도이다.
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 정면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 서포트의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 직선구조부의 조립순서를 설명하기 위한 제1도면이다.
도 8은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 직선구조부의 조립순서를 설명하기 위한 제2도면이다.
도 9는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 직선구조부의 조립순서를 설명하기 위한 제3도면이다.
도 10은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제1도면이다.
도 11은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제2도면이다.
도 12는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제3도면이다.
도 13은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제4도면이다.
도 14는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제5도면이다.
도 15는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제6도면이다.
도 16은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제7도면이다.
도 17은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제8도면이다.
도 18은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제9도면이다.
도 19는 본 발명의 제2실시형태에 있어서의 이중관구조체의 외관지지부의 종단면도이다.
도 20은 본 발명의 제2실시형태에 있어서의 서포트의 정면도이다.
도 21은 본 발명의 제3실시형태에 있어서의 서포트의 사시도이다.
도 22는 본 발명의 제4실시형태에 있어서의 서포트의 사시도이다.
도 23은 본 발명의 제5실시형태에 있어서의 서포트의 사시도이다.
이하 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이 경우 가스엔진이 수용되는 엔진룸에 있어서의 이중관구조체 및 서포트에 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 있어서 서로 인접시켜 배치된 2개의 직선구조부 즉, 본 실시형태에 있어서는 직선구조부(D1)와 도시되지 않은 다른 직선구조부를 연결하는 플랜지이다. 또한 이중관구조체(Pu)의 길이방향에 있어서 플랜지(51)가 배치된 측이 플랜지측으로 되고, 반대쪽이 비플랜지측으로 된다.
이중관구조체(Pu)는 상기 내관(43), 외관(44) 및 직선구조부(Di)에 있어서의 복수 개소에 설정된 후술되는 외관지지부(Srj)(j=1, 2, …)(도 1)에 있어서 외관(44)을 지지하는 후술되는 수지제 서포트(55)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)(k=1, 2, …) 및 만곡구조부(E1)에 있어서 내관(43)을 포위하도록 배치되고, 구분외관(Fk)을 연결하는 2개의 엘보(Gk)(k=1, 2)를 구비한다.
또한 상기 내관(43), 외관(44) 및 플랜지(51)는 모두 금속, 본 실시형태에 있어서는 스테인리스강에 의해 형성된다.
이어서 상기 외관지지부(Srj) 및 직선구조부(Di)의 조립순서에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 외관지지부의 종단면도, 도 5는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 서포트의 정면도, 도 6은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 서포트의 사시도, 도 7은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 직선구조부의 조립순서를 설명하기 위한 제1도면, 도 8은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 직선구조부의 조립순서를 설명하기 위한 제2도면, 도 9는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 직선구조부의 조립순서를 설명하기 위한 제3도면이다. 또한 도 1에 있어서의 서포트의 단면도는 도 5의 X-X 단면도이다.
도면에 있어서 Srj는 외관지지부이며, 43은 내관이고, 44는 외관이며, Rt1은 연료가스유로이고, Rt2는 공기유로이며, Fk는 구분외관이고, 55는 외관지지부(Srj)에 있어서 내관(43) 외부에 끼워지는 서포트이며, 56, 57은 서포트(55)의 플랜지측 및 비플랜지측의 단부에 있어서 내관(43) 외부에 끼워지고 서포트(55)에 맞닿도록 배치되어 서포트(55)의 위치를 결정하는 위치결정부재로서의 링이다.
상기 서포트(55)는 수지, 본 실시형태에 있어서는 불소수지로 이루어지고, 사출성형 등의 성형방법에 의해 형성된 통모양의 부재를 소정 길이로 절단하고, 기계가공을 실시함으로써 일체로 형성되어 환상의 형상을 갖는다.
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.
상기 링(56, 57)은 금속, 본 실시형태에 있어서는 스테인리스강에 의해 형성되고, 내관(43)에 미끄러뜨려 끼울 수 있도록 내경이 내관(43)의 외경보다 조금 크게 된다.
링(56)은 플랜지측 에지(eg1)에 도포된 수지제 접착제(60)에 의해 내관(43)에 접착되어 고정되고, 링(57)은 비플랜지측 에지(eg2)에 도포된 접착제(60)에 의해 내관(43)에 접착되어 고정된다.
또한 본 실시형태에 있어서는 접착제(60)로서 실릴기를 함유하는 실리콘수지로 이루어지는 금속 사이를 접착하기에 적합한 1액 습기경화형 탄성접착제가 사용된다.
또한 상기 서포트(55)는 환상체로 이루어지고, 환상부(61) 및 서포트(55)의 원주방향에 있어서의 복수 개소, 본 실시형태에 있어서는 4개소에서 지름방향 바깥쪽으로 돌출시켜 형성된 볼록부(65)를 구비한다. 또한 내관(43)에 서포트(55)를 미끄러뜨려 끼울 수 있도록 환상부(61)의 내경은 내관(43)의 외경보다 조금 크게 된다.
그리고 서포트(55)가 외관(44)에 의해 포위되면 서포트(55)의 원주방향에 있어서의 각 볼록부(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.
외관지지부(Srj)에 있어서의 직선구조부(Di)를 조립하는 경우, 우선 도 7에 도시되는 바와 같이 내관(43)에 링(57), 서포트(55) 및 링(56)이 차례로 끼워지고, 링(56, 57)에 의해 서포트(55)가 고정되어 위치결정된다.
이어서 링(56)의 에지(eg1) 및 링(57)의 에지(eg2)에 접착제(60)가 도포되고, 링(56, 57)이 내관(43)에 고정되고, 서포트(55) 및 링(56, 57)으로 이루어지는 서포트유닛(Uj)(j=1, 2, …)이 형성된다. 이 경우, 접착제(60)를 에지(eg1, eg2)의 원주방향에 있어서의 전체에 도포하는 것이 바람직하지만, 원주방향에 있어서의 적어도 1개소에 도포할 수도 있다.
계속해서 도 8에 있어서 화살표로 나타나는 바와 같이 내관(43) 및 서포트(55)에 구분외관(Fk)이 끼워지면 도 9에 도시되는 바와 같이 직선구조부(Di)가 형성된다.
이어서 이중관구조체(Pu)의 형성방법에 대하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제1도면, 도 11은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제2도면, 도 12는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제3도면, 도 13은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제4도면, 도 14는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제5도면, 도 15는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제6도면, 도 16은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제7도면, 도 17은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제8도면, 도 18은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 이중관구조체의 형성방법을 설명하기 위한 제9도면이다.
우선 스테인리스강으로 이루어지는 도시되지 않은 관부재를 소정 길이로 절단하고, 굽힘가공을 실시함으로써 도 10에 도시되는 바와 같은 직선모양부분(h1, h2) 및 굴곡부분(h3)을 구비한 내관(43)이 형성된다. eg11은 내관(43)의 플랜지측 에지, eg12는 내관(43)의 비플랜지측 에지이다.
또한 도 11에 있어서 화살표로 나타나는 바와 같이 내관(43)의 플랜지측 에지(eg11)에 있어서 링(57), 서포트(55) 및 링(56)이 차례로 내관(43) 외부에 끼워지고, 외관지지부(Sr1)에 있어서 링(56, 57)에 의해 서포트(55)가 고정되어 위치결정된다. 그리고 링(56)의 에지(eg1) 및 링(57)의 에지(eg2)에 접착제(60)가 도포되고, 링(56, 57)이 내관(43)에 고정되고, 서포트(55) 및 링(56, 57)에 의해 도 12에 도시되는 바와 같이 서포트유닛(U1)이 형성된다.
계속해서 구분외관(F1)이 내관(43) 및 서포트유닛(U1) 외측에 끼워져 직선구조부(D1)가 형성된다.
그리고 내관(43)의 비플랜지측 에지(eg12)에 있어서 엘보(G1, G2)가 화살표로 나타나는 바와 같이 내관(43) 외부에 설치되고, 구분외관(F1)과 엘보(G1)가 용접되고 엘보(G1)와 엘보(G2)가 서로 용접되어 도 14에 도시되는 바와 같이 만곡구조부(E1)가 형성된다. 이때 내관(43)의 플랜지측 에지(eg11) 및 구분외관(F1)의 플랜지측 에지(eg13)와 플랜지(51)가 맞닿고, 내관(43) 및 구분외관(F1)과 플랜지(51)가 용접에 의해 접합된다.
또한 도 15에 도시되는 바와 같이 내관(43)의 비플랜지측 에지(eg12)에 있어서 링(56), 서포트(55) 및 링(57)이 차례로 내관(43) 외부에 끼워지고, 외관지지부(Sr2)에 있어서 링(56, 57)에 의해 서포트(55)가 고정되고, 접착제(60)에 의해 링(56, 57)이 내관(43)에 고정되고, 또한 링(56), 서포트(55) 및 링(57)이 차례로 내관(43) 외부에 끼워지고, 외관지지부(Sr3)에 있어서 링(56, 57)에 의해 서포트(55)가 고정되고, 접착제(60)에 의해 링(56, 57)이 내관(43)에 고정된다. 이와 같이 하여 도 16에 도시되는 바와 같이 외관지지부(Sr2)에 서포트유닛(U2)이, 외관지지부(Sr3)에 서포트유닛(U3)이 형성된다.
계속해서 도 17에 있어서 화살표로 나타나는 바와 같이 내관(43)의 비플랜지측 에지(eg12)에 있어서 구분외관(F2)이 내관(43) 및 서포트유닛(U2, U3) 외측에 끼워진다.
그리고 엘보(G2)와 구분외관(F2)이 용접에 의해 접합되면 도 18에 도시되는 바와 같이 직선구조부(D2)가 형성된다.
이와 같이 하여 도 18에 도시되는 바와 같이 직선구조부(Di) 및 만곡구조부(E1)로 이루어지는 이중관구조체(Pu)가 형성된다.
이와 같이 본 실시형태에 있어서는 수지에 의해 일체로 형성된 서포트(55)가 내관(43)과 외관(44)의 사이의 공기유로(Rt2)에 배치되고, 서포트(55)와 외관(44)의 사이에 공기를 통과시키기 위한 연통공(71)이 형성되므로 서포트(55)의 구조를 간소화할 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.
또한 서포트(55)를 위치결정하기 위한 링(56, 57)을 내관(43)에 용접에 의해 접합할 필요가 없으므로 서포트(55)가 열로 인하여 파손되는 일이 없다. 따라서 서포트(55)의 내구성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
이어서 접착제(60)를 사용하지 않고 서포트(55)를 위치결정하도록 한 본 발명의 제2실시형태에 대하여 설명한다. 또한 제1실시형태와 동일한 구조를 갖는 것에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 동일한 구조를 갖는 것에 의한 발명의 효과에 대해서는 동실시형태의 효과를 원용한다.
도 19는 본 발명의 제2실시형태에 있어서의 이중관구조체의 외관지지부의 종단면도, 도 20은 본 발명의 제2실시형태에 있어서의 서포트의 정면도이다. 또한 도 19에 있어서의 서포트의 단면도는 도 20의 Y-Y 단면도이다.
도면에 있어서 Srj는 외관지지부이며, 43은 제1요소부재로서의 내관이고, 44는 제2요소부재로서의 외관이며, Rt1은 제1유로로서의 연료가스유로이고, Rt2는 제2유로로서의 공기유로이며, Fk는 구분외관이고, 55는 서포트이며, 66, 67은 서포트(55)의 플랜지측 및 비플랜지측의 단부에 있어서 내관(43) 외부에 끼워지고, 또한 서포트(55)에 맞닿도록 배치되어 서포트(55)의 위치를 결정하는 위치결정부재로서의 슬리브이다.
해당 슬리브(66, 67)는 금속, 본 실시형태에 있어서는 스테인리스강에 의해 형성되고, 내관(43)에 미끄러뜨려 끼울 수 있도록 내경이 내관(43)의 외경보다 조금 크게 된다.
슬리브(66)는 플랜지측 에지(eg21)를 용접함으로써, 슬리브(67)는 비플랜지측 에지(eg22)를 용접함으로써 내관(43)에 고정된다. 서포트(55) 및 서포트(55)를 고정하는 슬리브(66, 67)에 의해 서포트유닛(Wj)(j=1, 2, …)이 구성된다.
슬리브(66, 67)를 내관(43)에 용접에 의해 고정할 때의 열이 서포트(55)에 전달되어 서포트(55)가 파손되는 일이 없도록 슬리브(66, 67)의 축방향 길이는 소정의 값, 본 실시형태에 있어서는 100mm 이상이 적용된다.
이어서 상기 링(56, 57)(도 1), 슬리브(66, 67) 등을 사용하지 않고 서포트를 내관(43)에 대하여 위치결정할 수 있도록 한 본 발명의 제3실시형태에 대하여 설명한다. 또한 제1, 제2실시형태와 동일한 구조를 갖는 것에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 동일한 구조를 갖는 것에 의한 발명의 효과에 대해서는 동실시형태의 효과를 원용한다.
도 21은 본 발명의 제3실시형태에 있어서의 서포트의 사시도이다.
도면에 있어서 75는 수지, 본 실시형태에 있어서는 불소수지로 이루어지고, 사출성형 등의 성형방법에 의해 형성된 통모양의 부재를 소정 길이로 절단하고, 기계가공을 실시함으로써 일체로 형성되어 환상의 형상을 갖는 서포트이다.
해당 서포트(75)는 환상의 형상을 갖고, 환상부(81) 및 해당 환상부(81)의 원주방향에 있어서의 복수 개소, 본 실시형태에 있어서는 4개소에서 지름방향 바깥쪽으로 돌출시켜 형성된 볼록부(65)를 구비한다. 또한 제1요소부재로서의 내관(43)(도 1)에 서포트(75)를 미끄러뜨려 끼울 수 있도록 환상부(81)의 내경은 내관(43)의 외경보다 조금 크게 된다.
그리고 서포트(75)가 외관(44)에 의해 포위되면 서포트(75)의 원주방향에 있어서의 각 볼록부(65) 사이에 부채꼴모양의 형상을 갖고, 서포트(75)의 플랜지측 공기유로(Rt2) 및 서포트(75)의 비플랜지측 공기유로(Rt2)를 제2유로로서 연통시켜 공기를 통과시키기 위한 도시되지 않은 연통공이 형성된다.
또한 상기 환상부(81)의 내주면(Sa)의 원주방향에 있어서의 복수 개소, 본 실시형태에 있어서는 2개소에 축방향으로 연재(延在)시켜 단면이 반원형의 형상을 갖는 홈(m1, m2)이 형성되고, 해당 홈(m1, m2)의 양단에 홈(m1, m2)의 지름보다 조금 지름이 크게 되어 반원형의 형상을 갖는 단부(87, 88)가 형성된다.
외관지지부(Srj)에 있어서의 직선구조부(Di)(도 4)를 조립하는 경우, 내관(43)에 서포트(75)가 끼워지고, 계속해서 홈(m1, m2)과 내관(43)의 사이의 틈새에 위치결정부재로서의 접착제(60)(도 7)가 주입된다. 또한 본 실시형태에 있어서는 접착제(60)로서 전술된 실릴기를 함유하는 실리콘수지로 이루어지는 1액 습기경화형 탄성접착제가 사용된다.
이에 의해 서포트(75)는 접착제(60)에 의해 내관(43)에 대하여 위치결정된다. 즉, 접착제(60)는 상기 단부(87, 88)에 있어서 고화되어 확경부를 형성하므로 서포트(75)가 축방향으로 이동하여 고화된 접착제(60)로부터 빠지는 일이 없다.
이어서 상기 링(56, 57), 슬리브(66, 67) 등을 사용하지 않고 서포트(75)를 내관(43)에 대하여 위치결정할 수 있도록 한 본 발명의 제4실시형태에 대하여 설명한다. 또한 제1 내지 제3실시형태와 동일한 구조를 갖는 것에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 동일한 구조를 갖는 것에 의한 발명의 효과에 대해서는 동실시형태의 효과를 원용한다.
도 22는 본 발명의 제4실시형태에 있어서의 서포트의 사시도이다.
이 경우, 환상부(81)의 내주면(Sa)의 축방향에 있어서의 플랜지측 및 비플랜지측의 단부의 원주방향에 있어서의 복수 개소, 본 실시형태에 있어서는 2개소에 원주방향으로 연재(延在)시켜 호(弧) 모양의 형상을 갖는 홈(m3, m4)이 형성된다.
외관지지부(Srj)(도 1)에 있어서의 직선구조부(Di)(도 4)를 조립하는 경우, 제1요소부재로서의 내관(43)에 서포트(75)가 끼워지고, 계속해서 홈(m3, m4)과 내관(43) 사이의 틈새에 위치결정부재로서의 접착제(60)(도 7)가 주입된다.
이에 의해 서포트(75)는 접착제(60)에 의해 내관(43)에 대하여 위치결정된다. 즉, 접착제(60)는 상기 홈(m3, m4)내에서 고화되므로 서포트(75)가 축방향으로 이동하는 일이 없다.
이어서 서포트내에 연통공이 형성되도록 한 본 발명의 제5실시형태에 대하여 설명한다. 또한 제1, 제2실시형태와 동일한 구조를 갖는 것에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 동일한 구조를 갖는 것에 의한 발명의 효과에 대해서는 동실시형태의 효과를 원용한다.
도 23은 본 발명의 제5실시형태에 있어서의 서포트의 사시도이다.
도면에 있어서 85는 수지, 본 실시형태에 있어서는 불소수지로 이루어지고, 사출성형 등의 성형방법에 의해 형성된 통상의 부재를 소정 길이로 절단하고, 기계가공을 실시함으로써 일체로 형성되어 환상의 형상을 갖는 서포트이다.
또한 서포트(85)는 제1환상체로서의 내측환상부(91), 해당 내측환상부(91)보다 지름방향 바깥쪽에 있어서 내측환상부(91)와 소정의 간격을 두고 형성된 제2환상체로서의 외측환상부(92) 및 서포트(85)의 원주방향에 있어서의 복수 개소, 본 실시형태에 있어서는 4개소에서 내측환상부(91)와 외측환상부(92)를 연결하는 연결부(93)를 구비한다. 또한 제1요소부재로서의 내관(43)(도 1)에 서포트(85)를 미끄러뜨려 끼우고, 제2요소부재로서의 외관(44)에 서포트(85)를 미끄러뜨려 끼울 수 있도록 내측환상부(91)의 내경은 내관(43)의 외경보다 조금 크고, 외측환상부(92)의 외경은 외관(44)의 내경보다 조금 작게 된다.
그리고 서포트(85)의 원주방향에 있어서의 상기 각 연결부(93) 사이에 부채꼴모양의 형상을 갖고, 서포트(85)보다 플랜지측 및 비플랜지측의 제2유로로서의 공기유로(Rt2)를 연통시켜 공기를 통과시키기 위한 연통공(94)이 형성된다.
또한 본 실시형태에 있어서는 서포트(85)의 위치를 결정하는 위치결정부재로서 링(56, 57)(도 1), 슬리브(66, 67)(도 19), 접착제(60)(도 7) 등이 사용된다.
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, 75, 85 : 서포트
56, 57 : 링
66, 67 : 슬리브
71, 94 : 연통공
Pu : 이중관구조체
Rt1 : 연료가스유로
Rt2 : 공기유로

Claims (10)

  1. 선박의 기관구역에 설치되며 금속제 내관 및 금속제 외관을 구비하고, 내관내에 연료가스인 제1유체를 통과시키기 위한 제1유로가 형성되고, 내관과 외관의 사이에 공기인 제2유체를 통과시키기 위한 제2유로가 형성된 이중관구조체에 있어서,
    (a) 수지에 의해 일체로 형성되고, 환상 형상을 갖고, 상기 제2유로에 있어서 내관을 포위하도록 배치된 환상체와, 원주방향에 있어서의 복수 개소에 있어서 상기 환상체로부터 지름 방향 외측을 향해 돌출 형성되고, 상기 외관과 접촉되어 외관을 지지하는 볼록부가 구비되고, 외관과의 사이에 제2유체를 통과시키기 위한 제2유로로서의 연통공이 형성되는 서포트와,
    (b) 제1유체의 흐름방향에 있어서의 서포트보다 상류측 및 하류측에 배치되고, 서포트를 고정하여 내관에 있어서의 서포트 설치 위치를 결정하는 위치결정부재를 갖는 것을 특징으로 하는 이중관구조체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 위치결정부재는 접착제에 의해 내관에 고정된 링인 이중관구조체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 위치결정부재는 용접에 의해 내관에 고정된 슬리브인 이중관구조체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 위치결정부재는 서포트에 형성된 홈에 주입되어 고화된 접착제인 이중관구조체.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서포트는 불소수지에 의해 형성되는 이중관구조체.
  6. 선박의 기관구역에 설치되며 금속제 내관 및 금속제 외관을 구비하고, 내관내에 연료가스인 제1유체를 통과시키기 위한 제1유로가 형성되고, 내관과 외관의 사이에 공기인 제2유체를 통과시키기 위한 제2유로가 형성된 이중관구조체에 있어서의 상기 제2유로내에 배치되고, 불소수지에 의해 일체로 형성된 서포트에 있어서,
    (a) 상기 제2유로에서 내관을 둘러싸도록 배치된 환상체와,
    (b) 원주방향에 있어서의 복수 개소에 있어서 상기 환상체보다 지름방향 바깥쪽을 향하여 돌출시켜 형성되고 상기 외관과 접촉되어 외관을 지지하는 볼록부를 가짐과 함께
    (c) 연료가스인 제1유체의 흐름방향에 있어서의 서포트보다 상류측 및 하류측에 배치된 위치결정부재에 의해 위치결정되는 것을 특징으로 하는 서포트.
  7. 선박의 기관구역에 설치되며 금속제 내관 및 금속제 외관을 구비하고, 내관내에 연료가스인 제1유체를 통과시키기 위한 제1유로가 형성되고, 내관과 외관의 사이에 공기인 제2유체를 통과시키기 위한 제2유로가 형성된 이중관구조체에 있어서의 상기 제2유로내에 배치되고, 불소수지에 의해 일체로 형성된 서포트에 있어서,

    (a) 제1환상체와,
    (b) 해당 제1환상체보다 지름방향 바깥쪽에 있어서 제1환상체와 소정의 간격을 두고 형성되고 상기 외관과 접촉되어 외관을 지지하는 제2환상체와,
    (c) 원주방향에 있어서의 복수 개소에 있어서 상기 제1, 제2환상체를 연결하는 연결부를 가짐과 함께
    (d) 연료가스인 제1유체의 흐름방향에 있어서의 서포트보다 상류측 및 하류측에 배치된 위치결정부재에 의해 위치결정되는 것을 특징으로 하는 서포트.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 위치결정부재는 접착제에 의해 내관에 고정된 링인 서포트.
  9. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 위치결정부재는 용접에 의해 내관에 고정된 슬리브인 서포트.
  10. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 위치결정부재는 서포트에 형성된 홈에 주입되어 고화된 접착제인 서포트.
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