KR20030096002A - 열절연 도관의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나 이상의 내관, 내관을 중심으로 하여 간격을 두고 배열된 외관 및 폴리우레탄- 또는 폴리이소시아누레이트 발포체를 주성분으로 하는 열절연층으로 채워진 내관과 외관 사이의 환상 간극으로 구성된 열절연 도관의 제조 방법에 관한 것으로, 이 방법에서는 상기 내관은 연속적으로 외관에 의해 둘러싸여지고, 환상 간극으로 발포성 플라스틱이 도입된다. 폴리올 성분이 이소시아네이트 성분과 혼합되기 직전에 펌프에 의해 액상 추진제가 첨가된다.

Description

열절연 도관의 제조 방법{PROCESS FOR PRODUCING A THERMAL INSULATED CONDUIT}

본 발명은 특허청구범위 제1항의 기재 내용에 따른 열절연 도관의 제조 방법에 관한 것이다.

DE 196 29 678 A1에는 하나 이상의 내관을 환상 간극형 공동 구조가 되도록 플라스틱 호일로 둘러싸서 호스를 형성하고, 상기 공동으로 폴리우레탄을 주성분으로 하는 발포성 플라스틱 혼합물을 유입하며, 그 공동을 열절연성 발포체로 완전히 충전하는 열절연 도관의 제조 방법에 대해 개시되어 있다. 상기 플라스틱 호일 상에는 열가소성 플라스틱으로 제조된 외관을 기계적 보호층으로서 압출시킨다. 이러한 공지된 방법에서는, 폴리우레탄 발포체-폴리올과 이소시아네이트의 서로 혼합된 성분들을 분무 피스톨에 넣어서, 서로 혼합된 성분들을 공동에 주입한다. 폴리올 및 이소시아네이트 성분은 저장소로 전달되며, 저장소로부터 폴리올과 이소시아네이트는 매 경우 서로 별도로 혼합 장치로 전달되어 그 곳에서 혼합되며, 그 후 이 혼합물은 분무 피스톨로 전달된다.

폴리우레탄 발포체의 열절연 효과를 개선시키기 위해, 지금까지는 발포 전에 발포체 혼합물에 할로겐화된 탄화수소를 첨가하여, 발포체의 소공 내의 공기를 할로겐화된 탄화수소로 대체하였다. 그러나, 이러한 할로겐화된 탄화수소, 예컨대 상표명 Frigin으로 알려진 할로겐화된 탄화수소는 오존층을 파괴할 가능성이 있기 때문에 환경적 이유로 고려를 요한다.

대용물을 찾다가, 할로겐화되지 않은 탄화수소, 예컨대, U-펜탄, 시클로펜탄 등에 주목하게 되었으며, 이것들은 대체로 동일한 특성을 지닌 발포체를 형성한다.

DE 197 08 570에서는, 도관의 열절연을 위한 재료로 사용될 수 있는 발포체의 제조 방법을 개시하고 있다. 이 발포체는 추진제와 촉매의 존재 하에 폴리이소시아네이트로부터 분자량 500∼8000 g/mol의 이소시아네이트 반응성 화합물로의 전환에 의해 생성된다. 이때, C₃- 또는 C₄- 고리를 갖는 탄화수소를 함유하는 추진제가 사용되며, 이것은 1013 mbar의 압력에서 비점이 0∼75℃이다. 그러나, 실험실 규모의 발포체의 제조 방법에 대해서는 기술하고 있어도 산업적 규모의 제조 방법에 대해서는 기술하고 있지 않다.

본 발명의 목적은 종래의 공지된 기술을 이용하여 경제적으로 수행할 수 있고, 열절연성이 개선된 열절연층을 갖는 도관을 제조할 수 있도록, 전술한 열절연도관의 제조 방법을 개선시키는 것을 기초로 한다. 보다 구체적으로, 본 발명의 목적은 추진제와 공기를 소량으로 더욱 정확하게 계량 주입할 수 있도록 하는 것이다.

상기 목적은 특허청구범위 제1항에서 파악할 수 있는 특징에 의해 달성된다.

상기한 목적으로부터 직접 얻어지는 이점 외에도 본 발명에 따른 방법에 의하면 아래와 같은 이점이 얻어진다:

배합 비율은 항상 변화시킬 수 있다.

폴리올 성분은 항상 대체될 수 있다.

투자 비용이 종래 방법의 비용보다 적게 든다.

폭발 위험 구역이 종래 방법의 것보다 작다.

본 발명의 또 다른 바람직한 구성은 하기 설명으로부터 이해할 수 있다.

도 1은 열절연 도관을 제조하기 위한 장치의 측면도를 도시한 것이다. 도 2는 발포체 제조의 개략도이다.

본 발명은 도 1 및 2의 개략도를 참조로 기술한 실시예를 통해 더 상세히 설명한다.

저장 드럼(1)으로부터 내관(2)이 연속적으로 배출된다. 내관(2)은 바람직하게는 중합된 폴리에틸렌 관이며, 그 벽에는 폴리비닐 알코올로 된 층이 매립되어 있다. 내관(2)은 추진되는 한쌍의 캘리버 롤러(3)로 유도된다. 한쌍의 캘리버 롤러(3)는 제조 방향에 대해 횡방향으로 2개가 수직으로 적층되도록 조정 가능하게 배열된다.

저장 릴(4)로부터 LLDPE로 제조된 호일(5)이 배출되며, 내관(2)을 중심에 두고 그 둘레에 점착되거나 용접된 접합선을 갖는 슬릿 관(6)이 형성된다. 아직 열려 있는 슬릿 관(6)으로 폴리우레탄 또는 폴리에틸렌을 주성분으로 하는 발포성 플라스틱 혼합물이 도입된다. 폴리우레탄의 경우에는 피스톨(7)이 사용되며, 이로부터 서로 혼합된 성분들이 호일(5) 위에 분무된다.

필요에 따라 슬릿 관(6)으로 리포팅 베인(8)이 도입될 수 있다.

폐쇄된 관은 다수의 반 주형(9a) 및 (9b)로 이루어진 성형 수단(9)으로 도입되며, 이것은 함께 열 절연층과 호일(5)이 구비된 내관(2)을 위하여 "이동성 성형물"을 형성한다.

반 주형(9a) 및 (9b)의 호일(5)을 향한 표면은 물결 모양을 나타내는데, 이것이 발포압에 의해 호일(5)의 내부에 형성된다. 따라서, 성형 수단(9)으로부터 나오는 관(10)은 물결 모양의 표면을 나타낸다.

그 후 관(10)은 X-선 장치(11)를 통과하며, 이것의 도움으로 관(10)은 내관(2)이 정확한 중심 위치에 있는지가 연속적으로 관찰된다. 벗어나는 경우 캘리버 롤러 쌍(3)이 그에 따라 이동한다. 그 후 압출기(12)에 의해 관(10) 위에 플라스틱으로 된 외벽(13)이 압출되며, 이는 그 자체가 감압 효과에 의해 관(10)의 물결 모양으로 삽입된다. 동시에, 외벽은 압출로 인한 자체의 고온에 의해 플라스틱 호일(5)과 점착된다.

그 후 밴드 배출장치(15)에 의해 완성된 관(14)이 배출될 수 있으며, 적절한 설비에 의해 고리 묶음으로 형성될 수 있다.

대안으로, 관(14)은 도시되지 않은 드럼 상에 권취된다.

발포체의 제조에 대해서는 도 2를 참조로 하여 더 상세히 설명한다.

성분 펜탄, 예컨대 시클로펜탄, 폴리올과 공기는 계량되어 정적 혼합기에 공급된다. 이때 펜탄은 저장소(16)로부터 3-피스톤 격판 펌프(17)를 거쳐 정적 혼합기(18)로 전달된다. 3-피스톤 격판 펌프(17)는 배출 도관을 0.5%의 정확도로 0.003 g/초∼4.4 g/초가 되도록 보장한다. 재검사를 위해 질량 흐름 측정기(19)를 사용한다. 폴리올은 저장 탱크(20)로부터 기어 펌프(21)에 의해 추진되며, 이때 폴리올 양은 질량 흐름 측정기(22)에 의해 조절된다.

공기는 압축기를 거쳐 열 질량 조절기(23)로 추진되며, 이때 공기는 0.5∼20 nl/h의 양으로 계량 주입된다.

정적 혼합기(18)에서 미리 혼합된 성분들은 정적 혼합기(18) 바로 뒤에 배치된 동적 혼합기(24)로 공급된다. 정적 혼합기(18)와 동적 혼합기(24)의 바로 주변부에서 성분들이 분리되는 것, 즉 성분들의 혼합이 분리되는 것을 막는다.

이소시아네이트 성분은 펌프(26) 및 질량 흐름 조절기(27)에 의해 저장소(25)로부터 동적 혼합기(24)로 공급되고, 거기서 미리 혼합된 성분인 폴리올, 펜탄 및 공기와 함께 고품질의 매우 균일한 발포체를 형성하며, 이는 분무 피스톨(7)에 의해 내관(2)과 호일(5) 또는 외관(13) 사이의 환상 간극으로 연속적으로 공급된다.

본 발명에 의하면 종래의 공지된 기술을 이용하여 열절연성이 개선된 열절연층을 갖는 도관을 경제적으로 제조할 수 있다.

Claims (7)

1. 하나 이상의 내관, 내관을 중심으로 하여 간격을 두고 배열된 외관 및 폴리우레탄- 또는 폴리이소시아누레이트 발포체를 주성분으로 하는 열절연층으로 채워진 내관과 외관 사이의 환상 간극으로 구성된 열절연 도관의 제조 방법으로서, 상기 내관은 연속적으로 외관에 의해 둘러싸여지고, 발포성 플라스틱이 환상 간극으로 도입되며, 폴리올 성분이 이소시아네이트 성분과 혼합되기 직전에 펌프에 의해 액상 추진제가 첨가되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 추진제가 펜탄인 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리올 성분이 이소시아네이트 성분과 혼합되기 직전에 공기가 계량 주입되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 정적 혼합기 내에서 폴리올 성분, 펜탄 및 경우에 따라 공기가 혼합되고, 동적 혼합기 내에서 이 혼합물과 이소시아네이트 성분이 혼합되며, 이렇게 제조된 발포성 혼합물이 환상 간극으로 도입되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 액상 펜탄은 기압 펌프에 의해 저장 탱크로부터 안전선을 따라 3-피스톤 격판 펌프로 추진되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제5항에 있어서, 펜탄은 3-피스톤 격판 펌프에 의해 가요성이 큰 호스를 따라 정적 혼합기로 추진되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 폴리올 성분, 펜탄 및 경우에 따라 공기를 함유하는 혼합물과 이소시아네이트 성분은 기어 펌프에 의해 동적 혼합기로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.