KR20050031904A - 배관의 단열보온 구조 및 단열보온 용구 키트 - Google Patents

Abstract

(과제) 좁은 스페이스 내의 배관에 대한 반복 착탈이 용이하고 또한 안정적인 형태로 고정되고, 가열면이 배관의 외주면에 밀접하여 열의 전도가 효율적이기 때문에 가열부의 과열이 없어 안정적인 온도제어가 가능하고, 분진의 발생이 매우 적어 클린 룸 등에서 사용할 수 있는, 배관용 단열보온 용구 키트 및 그것을 사용한 단열보온 구조를 제공한다.

(해결수단) 단열보온 용구 키트는, 배관과, 적어도 단열재료층과 바람직하게는 추가로 가열체를 포함하여 내열성 수지 필름으로 피포된 띠형상의 단열보온 유닛과, 관체의 관축방향 전장에 걸쳐 슬릿상의 개구부를 갖는 C 형 단면의 관체로 이루어지는 지지 커버와, 바람직하게는 추가로 거의 동형의 외부 커버로 이루어지고, 단열보온 구조는, 상기 단열보온 유닛을, 그 비가열면이 지지 커버의 관체 내벽을 따르도록 수용하고, 단열보온 유닛의 단열보온부의 양단의 귀부를 슬릿상 개구부로부터 인출한 상태에서, 상기 단열보온부의 양단 대면부 즉 지지 커버의 슬릿상 개구부를 배관으로 밀어 단열보온부와 지지 커버로 배관을 피장하고, 이어서, 외부 커버의 개구부를 확대한 상태에서 지지 커버의 슬릿상 개구부측을 향하여 밀어 부치고, 단열보온 유닛 및 지지 커버를 통합하여 외부 커버 (15) 로 피장함으로써 형성된다.

Description

배관의 단열보온 구조 및 단열보온 용구 키트{HEAT INSULATING STRUCTURE OF PIPING AND HEAT INSULATING TOOL KIT}

본 발명은, 배관의 단열보온 구조 및 단열보온 용구 키트에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 좁은 스페이스 내의 배관에 대한 반복 착탈이 용이하고 또한 안정적인 형태로 고정되고, 가열면이 배관의 외주면에 밀접하여 열의 전도가 효율적이기 때문에 가열부의 과열이 없어 안정적인 온도제어가 가능하고, 분진의 발생이 매우 적어 클린 룸 등에서 사용할 수 있는, 배관용 단열보온 용구 키트 및 그것을 사용한 단열보온 구조에 관한 것이다.

종래, 반도체나 액정, 전자부품 등의 제조 공장에서는, 반송공정, 에칭공정, 세정공정 등의 공정에서는 반응가스나 처리액을 사용한다. 이들 반응가스나 처리액을 수송하는 배관은 사용조건에 따라 보온 구조를 실시하고 있다. 이 때, 가공 현장에서는 배관이 근접하여 무수히 설치되어 있고, 또한, 가공 대상물이 정밀부품이기 때문에 가공 현장은 클린 룸이 되어 실내는 높은 클린도가 요구되었다.

상기 반응가스나 처리액을 수송하는 배관 등의 보온 또는 가열에 사용할 수 있는 히터로서는, 예를 들어, 일본 공개특허공보2002-250498호에, 수지 또는 금속제의 이송관의 주위에 코드히터 등의 가열체를 접촉시키는 동시에 그 외주에 알루미늄 호일과 유리 크로스 시트의 적층체로 이루어지는 균열층을 피복하고, 또한 그 외주에 유리 테이프를 얇은 열가소성 수지 시트로 둘러 싼 보온층 및 폴리에스테르제의 테이프로 이루어지는 방습층을 각각 나선상으로 감고, 가장 바깥부에 염화비닐제의 원통상 파이프로 피복하는 보온이송용 배관이 기재되어 있다. 이와 같은 보온이송모양 배관은, 보온층에 포함되는 유리 섬유의 비산이 억제되기 때문에, 클린 룸이라는 높은 클린도가 요구되는 환경에서 사용할 수 있다. 그러나, 장착 현장에서 취급하는 사용부재의 종류가 많고, 다층구조이고, 나아가서는, 보온층과 방습층은 나선상으로 감지 않으면 안되기 때문에 장착이 번거롭고, 특히 배관이 혼잡한 장소에서는 설치가 곤란해지는 것이 염려된다 (일본 공개특허공보2002-250498호 참조).

또한, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평8-93989호에는, 수지 발포체 등으로 이루어지는 연질 단열성 관상체에 축방향을 따라 외주면에서 내주면으로 관통하는 절입이 형성되고, 외주면이 연질 합성 수지 시트로 피복되어 있고, 이 합성 수지 시트의 양단에 접속되고, 내면에 점착제가 도포된 설편이 연장 설치되는 단열보온 튜브가 기재되어 있다. 상기 공보의 기재에 의하면, 사용에 있어서는, 상기 관상체의 절입을 확대하여 피보온관에 끼워 맞추고, 합성 수지 시트의 일측의 설편을 피보온관의 외벽에 임시로 부착한 후, 타측의 설편을 절입을 덮도록 하여 합성 수지 시트의 외면에 점착하는 것이다. 이와 같은 단열보온 튜브에 의하면, 배관에 대한 피착 작업의 시공성을 높이는 것을 기대할 수 있다. 그러나, 이 단열보온 튜브에는 가열기능이 구비되어 있지 않기 때문에 피보온관을 소정의 온도범위로 제어할 수 없다. 또한, 점착제에 의한 고정이기 때문에, 배관의 보수시 등의 단열보온 튜브를 떼어낼 필요가 있는 경우에는 설편에 스크래치가 생기는 것이 염려된다. 또한, 반복 사용하는 경우에는 재차 접착제를 도포할 필요가 있는 등 번거롭기 때문에 재이용에는 적합하지 않다 (일본 공개특허공보 평8-93989호 참조).

즉, 본 발명은, 상기 종래의 문제점을 해소하여, 좁은 스페이스 내의 배관에 대한 반복 착탈이 용이하고 또한 분진의 발생이 매우 적어 클린 룸 등에서 사용할 수 있고, 또한, 안정적인 형태로 고정되고, 가열면이 배관의 외주면에 밀접하여 열의 전도가 효율적이기 때문에 가열부의 과열이 없고 또한 안정적인 온도제어가 가능한, 배관용 단열보온 용구 키트 및 그것을 사용한 단열보온 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제 1 발명의 요지는, 배관과, 적어도 단열재료층이 내열성 수지필름으로 피포되고 또한 배관의 외주에 폭방향으로 감은 띠형상의 단열보온 유닛층과, 관체의 관축방향 전장에 걸쳐 슬릿상의 개구부를 갖는 C 형 단면의 관체로서 상기 단열보온 유닛층을 외측에서 피장 (被裝) 하는 지지 커버층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배관의 단열보온 구조에 관한 것이다.

본 발명의 제 2 발명의 요지는, 적어도 단열재료층이 내열성 수지필름으로 피포되고 또한 배관의 외주에 폭방향으로 감을 수 있는 띠형상의 단열보온 유닛과, 관체의 관축방향 전장에 걸쳐 슬릿상의 개구부를 갖는 C 형 단면의 관체로서 상기 단열보온 유닛을 외측에서 피장할 수 있는 지지 커버로 이루어지는 단열보온 용구 키트에 관한 것이다.

상기 제 1 발명의 배관의 단열보온 구조 및 제 2 발명의 단열보온 용구 키트를 구성하는 각 요소는, 모두 공통되기 때문에, 이하, 배관의 단열보온 구조를 중심으로 설명하고, 필요에 의해 적절히 단열보온 용구 키트에 필요한 설명을 추가한다. 상기 배관은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 액체나 가스 등의 유체를 반송하기 위한 배관으로서, 그 중에서도, 청정한 환경 내에서 사용하는 정밀기기나 장치 등에 사용되는 액체나 가스 등의 가열 또는 보온이 필요해지는 배관의 경우에 특히 유용하게 적용된다.

상기 단열보온 유닛층을 구성하는 단열보온 유닛의 단열보온부는, 띠형상을 갖고, 적어도, 내열성, 가요성과 또한 단열성을 갖는 띠형상의 단열층을 내열성 수지 시트로 피포하여 구성된다. 이러한 단열층을 구성하는 단열재료로서는, PTFE, PET, FEP, PCTFE, ETFE, ECTFE, PVdF 등의 불소 수지, 아라미드 수지, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 변성 폴리페닐렌에테르, 폴리페닐렌술피드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰폴리알릴레이트, 폴리에테르에테르케톤 등의 내열 유기질 소재, 및 유리, 세라믹스, 실리카, 알루미나 등의 무기질 소재로 구성되는 섬유의 직물 또는 부직포 (펠트) 를 들 수 있고, 또한 그 소재의 가요성이 용이한 경우에는 그 연속체인 시트도 사용가능하고, 이들 중에서 대상으로 하는 배관의 보온온도 또는 가열온도에 따라 적절히 선택하여 사용된다. 또한, 상기 소재를 2 종 이상 배합하거나 적층하여 사용할 수도 있다.

상기 단열층의 두께는, 통상 0.5 ∼ 5 mm 정도가 된다. 상기 단열보온부의 폭은, 상기 배관의 외주를 거의 덮을 수 있는 정도가 되고, 그 양단이 배관의 외주면 상에서 대면하게 되는 것이 바람직하다. 또한, 그 길이는, 배관의 길이에 의해 적절히 조절되는데, 배관이 긴 경우는, 취급의 편리를 위해, 예를 들어 30 ∼ 100 cm 정도의 정척물 (定尺物) 로서 제조하는 것도 바람직하다.

상기 단열보온 유닛 내에는 발열체부를 배치할 수 있다. 이러한 발열체로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 통전에 의해 발열하는 발열체를 바람직하게 사용할 수 있다. 이러한 발열체의 형상으로서는, 선상, 시트상 또는 망상 중 어느 것이라도 사용가능하지만, 그 중에서도 선상인 니크롬선이 범용 발열체로서 바람직하게 사용가능하다. 이 발열체의 소비전력은, 본 발명의 단열보온 구조 또는 단열보온 용구 세트의 대상배관 및 그 가열ㆍ보온온도에 의해 적절히 설정되는데, 통상, 10 ∼ 500 와트 (W) 가 된다.

상기 각 발열체는, 외주면이 내열성, 전기절연성을 갖는 보호재료에 의해 피복되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 절연체로서는, 예를 들어, 실리카 슬리브 또는 크로스, 알루미나 슬리브 또는 크로스, 유리 슬리브 또는 유리 크로스 등을 들 수 있고, 그 중에서도 실리카 슬리브를 안전하고 또한 범용적으로 사용할 수 있다. 또한, 상기 단열보온 유닛이 폭방향으로 배관 외주면에 감겨 사용되기 때문에, 발열체가 선상 히터인 경우는, 폭방향의 굴곡이 적도록, 원칙적으로 단열보온 유닛의 길이방향으로 사행(蛇行) 으로 배치되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 발열체는 단열보온 유닛 내에 고정되는 것이 바람직하고, 고정 지점로서는 예를 들어 상기 단열재료의 배관 외주면측 표면 상으로 할 수도 있는데, 고정시키기 위해 별도로 띠형상 기재를 상기 단열재료의 배관 외주면에 면하는 측에 개재하여 적층하고, 상기 발열체는 그 띠형상 기재의 배관 외주면측 표면에 고정할 수 있다.

상기 띠형상 기재로서는, 내열성, 가요성 외에 더욱 바람직하게는 단열성이 뛰어난 재료로 구성된다. 이러한 재료로서는, 예를 들어, 유리 , 세라믹, 실리카 등의 무기질 소재로 구성되는 가요성이 있는 연속체 시트, 섬유직물 또는 부직포, 또는 PTFE, PFT, FEP, PCTFE, ETFE, ECTFE, PVdF 등의 불소 수지, 아라미드 수지, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 변성 폴리페닐렌에테르, 폴리페닐렌술피드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리알릴레이트, 폴리에테르에테르케톤 등의 내열유기질 소재를 들 수 있고, 대상으로하는 보온 또는 가열온도에 따라 적절히 선택하여 사용되며, 또한, 이들을 혼합한 것 또는 층형상으로 적층하여 사용할 수도 있다. 그 중에서도 내열성 및 취급 용이성에서 유리 섬유직물이 보다 바람직하게 사용된다.

상기 발열체를 상기 단열재료 상 또는 띠형상 기재 상에 고정하는 방법은 특별히 제한되지 않지만, 유리 얀, 실리카 얀, 알루미나 얀, 또한 이들을 불소 수지로 피복한 것 등의 가는 내열성 섬유 또는 실 등에 의해, 전기히터선을 띠형상 기재부분에 감아 꿰매어 고정하는 방법, 뜨개질 코형상 시트로 전기히터선부를 단열재료 상 또는 띠형상 기재 표면으로 누르도록 하여 접착하는 방법, 전기히터선 자체를 재봉틀로 단열재료 상 또는 띠형상 기재 상에 꿰매는 방법 등을 들 수 있다. 또, 이 때, 열전도의 관점에서 상기 고정에 사용하는 재료가 발열체를 가능한 한 덮게 되지 않는 방법이 바람직하다.

단열보온 유닛 내에 상기 발열체를 배치한 경우는, 띠형상 기재 상에 고정된 발열체가 배치되어 있는 측의 표면 (가열측면) 을, 열전도성이 뛰어난 시트재료 즉 시트상 균열재료에 의해 피복하는 것이 바람직하다. 발열체로부터의 발열은, 이 열전도성이 뛰어난 시트상의 균열재료로 피복함으로써, 테이프히터의 가열측면에 있어서 보다 균일하게 분포하고, 배관 표면을 보다 균일하게 가열할 수 있다. 상기 시트상 균열재료는, 상기 발열체 배치측 표면에만 배치해도 되는데, 발열체 및 그것을 지지한 띠형상 기재를 포함하여 전체를 피포하도록 배치해도 된다. 이 경우, 단열재료는, 균열재료에 의한 피포층 내부에 배치하지 않고 비가열면의 균열재료층 외에서 피포재료층과의 사이에 배치하는 것이 바람직하다.

상기 열전도성이 뛰어난 시트상 균열재료로서는 특별히 한정되지 않지만, 통상, 구리 또는 알루미늄 등의 금속 호일이 사용되고, 그 중에서도 알루미늄 호일을 실용적으로 사용할 수 있다. 이러한 금속 호일의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 통상, 0.015 ∼ 1 mm 정도이고, 지나치게 두꺼운 경우는 제품으로서의 배관용 히터를 감을 때 가요성이 저하된다. 이러한 금속 호일이 얇은 경우는, 가요성에 지장이 없는 범위에서 2 장 또는 3 장 이상을 겹쳐서 사용할 수도 있다. 또한 이러한 금속 호일은 찢어지는 것을 방지하기 위해, 필요에 의해 내열성 필름 등과 적층구조로 하여 보강할 수도 있는데, 이 경우, 열전도의 관점에서 상기 내열성 필름은 가능한 한 얇은 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 단열보온 유닛 내에 온도검출용 프로브를 1 지점 이상으로 형성할 수 있다. 온도검출용 프로브는, 균열재료를 사용하는 경우는 균열재료층과 피포재료층 사이에 배치하는 것이 바람직하다. 상기 온도검출용 프로브로서는 특별히 제한되지 않지만, 통상, 열전 쌍을 실용적으로 사용할 수 있다. 상기 단열재료, 띠형상 기재, 발열체, 균열재료, 온도검출용 프로브 등의 각 요소를 통합하여 단열보온 유닛을 제작할 때, 상기 온도검출용 프로브는, 단열보온 유닛 내에서 이동하지 않도록 고정하는 것이 바람직하다. 온도검출용 프로브의 고정위치 및 고정방법은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 균열재료층을 형성하지 않은 경우는 발열체의 경우와 같이, 상기 띠형상 기재 표면에 배치하여 감아 꿰매는 방법에 의해 고정할 수 있고, 균열재료층을 형성하는 경우는 균열재료층과 피포재료층 사이에 배치하는 것이 바람직하고, 균열재료층을 관통하여 띠형상 기재에 감아 꿰매는 방법에 의해 고정할 수 있다. 그리고 발열체에 대한 전력공급선의 인출구를 밀봉할 때에 온도검출용 프로브의 리드선도 해당 인출구에서 인출한다. 상기 리드선의 선단은 온도제어장치에 접속가능한 단자를 형성해 두는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 온도검출용 프로브 대신에 또는 더불어 바이메탈 온도 스위치 및/또는 온도 퓨즈를 1 지점 이상 배치해 둘 수 있다. 이 경우, 바이메탈 온도 스위치는, 미리 제어해야 할 온도에서 개폐하도록 설정되고, 그 배치장소 및 고정방법은, 실질적으로 상기 온도검출용 프로브의 경우와 마찬가지로 할 수 있다. 또한, 온도 퓨즈는, 과열의 상한에 대응하여 작동하는 것이 사용되고, 발열체에 전력을 공급하는 전력공급선에 직렬에 결합되는데, 그 배치위치는 용이하게 교환이 가능한 위치가 바람직하고, 예를 들어 상기 전력공급선의 취출구 근방이 바람직하고, 피포재료층의 외부라도 된다. 그리고 그 고정방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 방법에 의할 수 있다.

상기 피포재료로서의 내열성 수지 시트는, 상기 단열층, 띠형상 기재, 발열체, 균열재료, 열전 쌍, 바이메탈 온도 스위치 및 온도 퓨즈 등을 전체로서 피포하는 재료이다. 이러한 내열성 수지 시트로서는, 예를 들어, PTFE, PFA 등의 불소 수지, 변성 불소 수지, 실리콘, 변성 실리콘의 일종, 또는 이들 중 어느 하나를 조합한 것을 들 수 있고, 그 중에서도 분진 발생이 보다 적은 것 등의 관점에서, PTFE 수지 시트 또는 PFA 수지 시트가 보다 바람직하게 사용된다. 상기 내열성 수지 시트의 두께는, 통상, 0.05 ∼ 1 mm 정도, 바람직하게는 0.1 ∼ 0.5 mm 정도가 되고, 필요에 따라 이들 기재를 2 장 이상 겹쳐 사용할 수도 있다. 또한, 폭 및 길이는, 상기 단열재료, 및 후술하는 발열체, 띠형상 기재, 시트상 균열재료, 온도검출용 열전 쌍 프로브 등의 전체를 피포할 수 있는 정도의 치수로 적절히 결정된다. 다만, 후술하는 바와 같이, 단열보온 유닛의 귀부를 상기 피포재료의 연장으로서 사용하는 경우는, 보다 폭이 넓은 재료를 사용할 수도 있다.

상기 피포재료인 내열성 수지 시트에 의해 피포하는 방법은, 그 소재가 열융착성인 경우는 열융착에 의해 직접 접합하는 방법일 수 있지만, 열융착성이 없는 소재인 경우는, 미리 접합하는 부분에 열접착성 수지층을 개재시켜 가열융착함으로써 접합하여 피포할 수 있다. 이러한 열융착에는 히트실러나 히트프레스를 사용할 수 있다. 상기 열접착성 수지로서는, 내열성 수지 시트가 불소 수지인 경우, PFA 수지필름을 들 수 있다.

상기 피포 시, 전력공급선 및 온도검출용 프로브의 리드선의 인출구는, 상기 인출선을 고정할 수 있고 또한 용이하게 파괴되지 않을 정도의 강도를 부여하도록 보강수단을 부가하는 것이 바람직하다. 이러한 보강수단으로서는, 공지의 구조를 적용할 수 있다. 상기 밀봉은 피포재료층의 상하 양면의 시트의 열융착에 의해 행해도 되지만, 상하 양면의 시트 사이에 전력공급선, 열전 쌍 리드선과의 주위에 경화성 시일재를 충전한 후 경화시킴으로써 행할 수도 있다. 이러한 시일재로서는, 예를 들어, PFA, 실리콘 고무, 에폭시 수지, 우레탄 수지 등을 들 수 있고, 그 중에서도 경화 후에 분진를 발생시키지 않는 관점에서 실리콘 고무가 보다 바람직하게 사용된다.

상기 피포 시, 단열보온 유닛의 폭방향의 양변 가장자리에, 또한 폭방향으로 연장되는 귀부를 형성하는 것이 바람직하다. 이 귀부가 형성되어 있는 경우는, 이 귀부는, 단열보온 유닛을 후술하는 지지 커버로 피장했을 때, 슬릿상 개구부를 구성하는 양변 가장자리의 외측으로 돌출된 상태로 배위하여 지지 커버의 양 외주면측으로 접어 젖힘으로써 위치가 안정되어 배관을 단열보온 유닛에 의해 형성되는 요곡면 (凹曲面) 내에 수용하는 것이 용이해지고, 또한, 후술하는 외부 커버를 사용하는 경우는, 귀부가 외부 커버 내면과의 사이에 협지되어 단열보온 유닛의 위치가 안정되어 고정된다. 이러한 귀부를 구성하는 재료는 특별히 한정되지 않지만, 상기 피포재료가 연장된 내열성 수지 시트층만으로 구성하는 것이 실용적이다. 이 귀부는 상기 상하의 피포재료 2 장으로 이루어져 있어도 되지만, 어느 1 장 만으로 이루어져 있어도 된다. 이 귀부의 연장 길이는, 대상으로 하는 배관의 굵기에 의해 적절히 결정되는데, 통상, 5 ∼ 20 mm 정도가 된다.

상기 지지 커버는, 전체로서 관체의 관축방향 전장에 걸쳐 슬릿상의 개구부를 갖는 C 형 단면의 관체로서 상기 슬릿상 개구부를 구성하는 양 가장자리변 사이를 밀어 확대하여 상기 배관에 감은 단열보온 유닛을 통합하여 피장하는 커버이다. 상기 관체의 내경은, 배관에 상기 단열보온유닛을 감았을 때의 외경보다 약간 작은 정도가 바람직하고, 하기와 같이 형성되는 슬릿상 개구부를 밀어 확대하여 배관에 상기 단열보온 유닛을 감은 부분을 피장했을 때, 지지 커버의 내면이 단열보온 유닛의 외주면을 압접하는 정도가 보다 바람직하다.

상기 지지 커버의 개구부의 슬릿폭은, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 적어도 탄력성에 의해 개구부를 밀어 확대하여 개구부에서 배관을 피복할 수 있는 폭이면 된다. 구체적으로는, 탄력성을 갖는 재료의 관상체, 예를 들어 PFA 제 관체의 외주면의 일부를 관체의 관축방향 전장에 걸쳐 슬릿상으로 절결했을 때, 얻어진 관체의 슬릿상 개구부의 틈은, 절결한 폭보다 약간 좁아지는 경향이 있는데, 본 발명에서는, 절결한 후에 정치했을 때의 슬릿 틈이 부착하는 배관의 지름 정도 또는 그것보다 약간 작은 정도가 되는 것이 바람직하다. 실제 절결하는 폭은 구체적으로는 지지 커버의 두께, 외경, 재질에 의해 적절히 설정된다.

상기한 바와 같이, 단순히 관체의 관축방향 전장에 걸쳐 슬릿상의 개구부를 형성한 지지 커버에서는, 개구부를 형성하는 변 가장자리와 관체의 말단부 절단면 (관단 각부) 이 이루는 각이 직각이 되는데, 배관 및 그것에 감은 단열보온 유닛을 지지 커버로 피장하는 것을 쉽게 하기 위해서, 이 관단 각부를 절결하여 관단의 슬릿폭을 관중 (管央) 의 슬릿폭보다 넓게 하는 것이 바람직하다. 절결선은 직선이어도 되고, 곡선이어도 된다. 그리고 이 관단부에서의 슬릿부의 폭은, 예를 들어, 감은 단열보온 유닛의 외경 정도 또는 그것보다 약간 좁은 정도로 하는 것이 실용적이다.

상기 지지 커버를 구성하는 소재로서는, 내열성을 갖는 수지 및 금속을 들 수 있고, 또한 탄성을 갖는 것이 바람직하고, 예를 들어, PTFE, PFA 등의 불소 수지, 변성 불소 수지, 실리콘, 변성 실리콘, 알루미늄, 스테인리스 스틸 등의 각종 합금의, 1 종 또는 2 종 이상을 조합한 것을 들 수 있다. 상기 지지 커버를 구성하는 관체의 두께는, 재질의 종류 및 탄력성에 따라 다른데, 통상 0.5 ∼ 5 mm 정도가 된다.

상기 외부 커버는, 기본적으로는 상기 지지 커버와 같은 구조로 할 수 있고, 각각이 탄성체로 구성되어 있는 경우는, 재료로서의 관의 내경, 외경을 지지 커버와 동일하게 할 수도 있는데, 외부 커버가 지지 커버를 피장하는 구조관계에 있는 것을 고려하여, 외부 커버의 내경을 지지 커버의 외경과 같은 정도로 설정할 수도 있다. 그리고, 외부 커버의 길이는, 취급의 편리함 관점에서 너무 길게 하지 않는 것이 바람직하고, 예를 들어 외부 커버 단품으로서의 길이는 15 ∼ 30 cm 정도의 정척 (定尺) 인 것으로 하는 것도 바람직하다. 이 경우는 단열보온 용구 키트를 구성하는 요소로서의 외부 커버로서는 복수개를 설치하고 합쳐서 단열보온 유닛 전체의 길이에 일치시킨다.

상기 단열보온 유닛과, 지지 커버와, 바람직하게는 추가로 외부 커버를 합쳐서 본 발명의 단열보온 용구 키트를 구성한다. 그리고, 상기 단열보온 용구 키트를 이용하여 본 발명의 단열보온 구조를 형성하는 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 도 4 에 나타낸 바와 같이, 우선 단열보온 유닛을 지지 커버의 개구부를 밀어 열면서 지지 커버의 관체 내에, 단열보온 유닛의 비가열면이 지지 커버의 내주면에 면하도록 하여 가열면측을 요곡면 공간을 형성시키고, 또한 단열보온 유닛의 단열보온부의 폭방향의 양단의 대면부분이 지지 커버의 슬릿상 개구부에서 들여다 보이도록 배치하여 수용한다. 다음에, 해당 단열보온부의 양단의 귀부를 슬릿상 개구부로부터 인출한 상태로 하여 각각 양 외주면측으로 접어 젖힌 형태로 한다. 다음에, 상기 슬릿상 개구부에서 들여다 보이는 상기 대면부 사이를 밀어 확대한 상태에서 그 틈을 단열보온의 대상으로 하는 배관으로 누르고, 상기 요곡면 공간 내에 수용하여 관체를 피장하고 단열보온 유닛이 배관에 밀착시켜 감은 상태로 한다. 이 피장 조작 시, 상기 귀부의 접어 젖힘부가 지지 커버의 슬릿상 개구부의 양변 가장자리에 걸리는 기구에 의해, 지지 커버 내에서 단열보온 유닛의 배치가 고정되어 상기 피장 조작이 원활하게 행해진다.

단열보온 구조를 형성하는 별도의 방법으로서, 도 5 에 나타낸 바와 같이, 우선, 상기 단열보온 유닛을 폭방향으로 배관의 외주면에 밀착시켜 감고, 그 양단이 대면하게 되는 부분의 반대가 되는 측으로부터 지지 커버의 슬릿상 개구부를 밀어 확대하고, 보다 바람직하게는 관단이 넓어진 폭의 개구부를 상기 외주면으로 밀어 부쳐 감긴 부분을 지지 커버로 피장할 수도 있다.

그리고, 상기 2 가지 방법의 어느 경우도, 키트로서 외부 커버를 병용하는 경우는, 외부 커버의 슬릿상 개구부를, 특히 관단 각부를 절결하여 개구 폭이 넓어진 부분에서, 상기 피장한 지지 커버의 슬릿상 개구부를 향하여 밀어 부치고, 지지 커버의 피장 경우와 같은 요령으로, 지지 커버 외주면을 상기 대면부분이 노출되지 않도록 하여 피장하는 것이 바람직하다.

본 발명은 배관의 단열보온 또는 가열보온하는 구조 및 해당 구조를 구성하는 데 사용되는 각 요소의 키트로서, 상기 구조를 구성한 경우, 단열보온 유닛의 가열면의 배관에 대한 밀착이 양호하기 때문에 열전도성이 양호하고 또한 단열보온 유닛의 과열이 없고, 또한 단열보온 유닛의 양 귀부의 접어 젖힘 및 양 커버의 적어도 일측의 관단 각부의 절결부에 의해 반복 착탈도 용이하다. 따라서, 배관 및 단열보온 유닛의 보수를 간단하고 또한 용이하게 행할 수 있다. 또한, 단열보온 유닛의 착탈 시에 발진 (發塵) 의 비산이 없어 산업 상의 효과는 크다.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

본 발명의 실시형태를 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다.

도 1 은, 본 발명의 단열보온 유닛, 지지 커버 및 외부 커버를 포함하는 단열보온 용구 키트를 배관에 장착한 단열보온 구조의 단면의 설명도이다.

도 2 는, 단열보온 유닛의 내부 구성예의 설명도이다.

도 3 은, 지지 커버 및 외부 커버의 슬릿상 개구부의 양 관단 각부의 절결 형상예의 설명도이다.

도 4 는, 본 발명의 단열보온용 키트 및 단열보온 구조의 각 구성요소인 단열보온 유닛, 지지 커버 및 외부 커버를 배관에 장착하는 순서의 설명도이다.

도 5 는, 본 발명의 단열보온용 키트 및 단열보온 구조의 각 구성요소인 단열보온 유닛, 지지 커버 및 외부 커버를 배관에 장착하는 다른 순서의 설명도이다.

이 실시형태는, 가열해야 할 배관 (11) 으로서, 스테인리스 스틸제의 외경 6.35 mm, 길이 30 cm 의 배관부분을 대상으로 하고, 그것에 알맞는 단열보온용 키트를 준비하여 단열보온 구조 (10) 의 일례를 형성한다. 띠형상 기재 (16) 로서 두께 1.5 mm, 폭 20 mm, 길이 296 mm 의 유리 섬유 테이프 (16) 를 사용하고, 그 가열측 표면에, 길이 약 1200 mm, 실리카 슬리브를 절연한 100 와트의 니크롬선 (NCH-2, 일본금속공업주식회사 제조;17) 을 유리 섬유 테이프 (16) 의 길이방향으로 평행하게 4 회 사행시켜 배치하고, 니크롬선 (17) 의 길이를 따라 50 mm 마다 유리 얀 (18) 으로 유리 섬유 테이프 (16) 에 감아 꿰매고, 니크롬선 (17) 의 양단을, 말단에 수컷형 플러그가 키트되어 있는 절연 피복한 외부 전력공급선 (23) 에 접속하였다.

이 외부 전력공급선 (23) 이외의 부분의 전체를 균열재료 (19) 로서의 두께 0.l mm 의 알루미늄 호일 (19) 을 이중으로 하여 피포하고, 그 피포체의 외측에서 니크롬선 (17) 이 배치되어 있는 가열면측 중앙부에, φ0.32 mm 의 K 열전 쌍의 열전 쌍 접합부 (21) 를 배치하고, 그 절연된 리드선 (도시 생략) 의 선단이 상기 니크롬선 (17) 의 인출구 (24) 에 나열되도록 배치하고, 리드선을 상기 니크롬선의 경우와 같이 유리 얀을 사용하여 상기 유리 섬유 테이프 (16) 에 알루미늄 호일층 (19) 을 관통시켜 감아 꿰맴으로써 고정하고, 또한 상기 가열면의 이면에, 배면 단열층 (20) 으로서 두께 3 mm, 폭 20 mm, 길이 296 mm 의 PTFE 다공질 시트 (20) 를 중첩시켰다.

그리고, 그 전체를, 피포재료 (22) 로서의 두께 0.l mm, 폭 36 mm, 길이 300 mm 의 PTFE 필름 (22) 의 2 장 사이의 중앙부에 배치하고, 띠형상 기재 (16) 위치의 폭방향의 양단측의 각 8 mm, 길이방향의 양단의 각 2 mm 부분에 열융착용 재료로서 두께 0.l mm 의 PFA 필름을 사이에 끼우고, 360 ℃ 로 가열한 열판으로 상하로 압착하여 봉착하였다. 그 결과, 폭방향의 양변 가장자리부에 각각 폭 8 mm 의 귀부 (13) 를 구비한 단열보온부의 두께가 약 5 mm 인 단열보온 유닛 (12) 을 얻었다.

내경 20 mm, 외경 23 mm (두께 1.5 mm), 길이 300 mm 의 PFA 수지제 튜브의 외주면을 길이방향을 따라 슬릿상으로 절결하고, 정치상태에서 내경 16 mm, 외경 19 mm (두께 1.5 mm), 개구부 폭 (27) 이 5 mm 인 것을 얻고, 이어서, 그 길이방향의 양 관단 각부를, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 길이방향 10 mm, 말단 원주방향으로 5 mm 인 3 각형 부분 (28) 을 절결하여 개구 폭을 광폭 15 mm 로 하였다. 주변 가장자리부의 절단면은 각부를 매끈하게 연마하여 지지 커버 (14) 를 얻었다. 또한, 별도로, 길이를 150 mm 로 한 것 이외는, 지지 커버 (14) 의 경우와 같이 하여, 정치상태에서 개구부 (32) 의 개구 폭이 5 mm, 관단 각부 (28) 의 개구 폭이 광폭 15 mm 의 외부 커버 (15) 를 2 개 제작하고, 이상 합쳐서 단열보온 유닛 (12) 1 개, 지지 커버 (14) 1 개 및 외부 커버 (15) 2 개로 이루어지는 단열보온용 키트를 얻었다.

도 4 에 나타낸 장착 순서를 따라, 우선, 지지 커버 (14) 의 개구부 (27) 를 밀어 열면서 그 관체 내에 단열보온 유닛 (12) 을 수용하였다. 그 때, 단열보온 유닛 (12) 의 비가열면이 지지 커버 (14) 의 내주면을 따르도록 또한 단열보온 유닛 (12) 의 단열보온부 (12) 의 폭방향의 양단의 대면부분이 지지 커버 (14) 의 슬릿상 개구부 (27) 에서 들여다 보이도록 배치를 조정하고, 해당 단열보온부의 양단의 귀부 (13) 를 슬릿상 개구부 (27) 에서 인출하고, 각각을 지지 커버 (14) 의 양 외주면측으로 접어 젖혀진 형태로 조정한다. 이어서, 상기 슬릿상 개구부 (27) 에서 들여다 보이는 상기 대면부 사이를 밀어 확대한 상태에서 그 틈을 외경 6.35 mm 의 배관 (11) 의 길이 300 mm 부분으로 누르고, 지지 커버 (14) 의 관체로 배관을 피장하였다. 이 피장 조작 시, 상기 귀부 (13) 의 접어 젖힘부가 지지 커버 (14) 의 슬릿상 개구부 (27) 의 양변 가장자리에 걸리는 기구에 의해, 지지 커버 (14) 내에서 단열보온 유닛 (12) 이 변위하지 않아 피장 조작이 원활하게 이루어지고, 또한 양 귀부 (13) 가 슬릿상 개구부 (27) 의 양변 가장자리와 외부 커버 (15) 의 내주면에서 협지되어 단열보온 유닛 (12) 이 안정적으로 고정되었다.

이어서, 상기 외부 커버 (15) 중의 1 개의 개구부 (27) 를 단열보온 유닛 (12) 의 양변 가장자리부의 대면부 및 지지 커버 (14) 의 슬릿상 개구부 (27) 가 겹친 부분을 향하여, 지지 커버 (14) 의 경우와 같은 요령으로, 단열보온 유닛 (12) 의 감김부를 피장하고 있는 지지 커버 (14) 를 통합하여 외부 커버 (15) 로 피장하고, 단열보온 유닛 (12) 을 배관 (11) 의 표면에 컴팩트하게 장착하였다. 이 외부 커버 (15) 를 지지 커버 (14) 의 길이방향의 한 단측에 기대고, 외부 커버 (15) 가 피장되지 않은 부분에, 나머지 외부 커버 (15) 를 마찬가지로 피장하고, 배관 (11) 및 단열보온 유닛 (12) 의 외주면은 지지 커버 (14) 및 외부 커버 (15) 에 의해 전체 면이 피복되어 본 발명의 단열보온 구조 (10) 가 형성되었다.

상기 단열보온 구조 (10) 로서는, 지지 커버 (14) 의 슬릿상 개구부 (27) 에서 돌출된 단열보온 유닛 (l2) 의 양 귀부 (13) 가 지지 커버 (14) 의 외주면과 외부 커버 (15) 의 내면 사이에 협지되어 단열보온 유닛 (12) 은 안정적인 형태로 고정되고, 또한 단열보온 유닛 (12) 의 가열면은 배면측에서의 지지 커버 (14) 의 내주면 및 외부 커버 (15) 의 내주면측에서의 압압력에 의해 배관 (11) 의 외주면에 압접된 구조로 되어 있다. 그리고, 장착된 단열보온 유닛 (12) 의 외부 전력공급선 (25) 을, 열전 쌍 (21) 의 리드선을 온도제어장치에 접속하여 가동시켰을 때, 단열보온 유닛 (12) 의 니크롬선 (17) 으로부터의 발열은 압접된 배관 (11) 의 외주면에 효율적으로 전도되어 단열보온 유닛 (12) 의 과열이 없고 또한 안정적인 온도제어가 가능하였다.

본 발명은, 단열보온 유닛의 가열면의 배관에 대한 밀착이 양호하기 때문에 열전도성이 양호하고 또한 단열보온 유닛의 과열이 없고, 또한 단열보온 유닛의 양 귀부의 접어 젖힘 및 양 커버의 적어도 일측의 관단 각부의 절결부에 의해 반복 착탈도 용이하다. 따라서, 배관 및 단열보온 유닛의 보수를 간단하고 또한 용이하게 행할 수 있다. 또한, 단열보온 유닛의 착탈 시에 발진 (發塵) 의 비산이 없어 산업 상의 효과는 크다.

도 1 은 단열보온 구조의 단면 설명도,

도 2 는 단열보온 유닛의 내부 구성예의 설명도,

도 3 은 지지 커버 및 외부 커버의 절결형상의 설명도,

도 4 는 단열보온 용구 키트를 배관에 장착하여 단열보온 구조를 형성하는 순서의 예의 설명도, 및

도 5 는 단열보온 용구 키트를 배관에 장착하여 단열보온 구조를 형성하는 순서의 다른 예의 설명도.

* 도면의 주요 부분에 대한 도면부호의 설명*

1O: 단열보온 구조

11: 배관

12: 단열보온 유닛 (단열보온부)

13: 단열보온 유닛의 귀부(耳部)

14: 지지 커버

15: 외부 커버

16: 띠형상 기재 (유리 섬유 테이프)

17: 단열보온 유닛 내의 니크롬선

18: 니크롬선 고정용 재봉실 (유리 얀)

19: 균열재료 (알루미늄 호일)

2O: 배면 단열재료

21: 열전 쌍

22: 피포 (被包) 재료

23: 외부 전력공급선

24: 외부 전력공급선 인출구

25: 지지 커버 및 외부 커버의 외관

26: 지지 커버 및 외부 커버의 외주면

27: 슬릿상 개구부 절결부

28: 관단 (管端) 각부의 절결부

Claims (13)

1. 배관과, 적어도 단열재료층이 내열성 수지필름으로 피포되고 또한 배관의 외주에 폭방향으로 감은 띠형상의 단열보온 유닛층과, 관체의 관축방향 전장에 걸쳐 슬릿상의 개구부를 갖는 C 형 단면의 관체로서 상기 단열보온 유닛층을 외측으로부터 피장하는 지지 커버층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배관의 단열보온 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 단열보온 유닛이, 추가로 발열체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관의 단열보온 구조.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 관체 내에 단열보온 유닛을 피장하는 상기 지지 커버층의 외주면측에, 관체의 관축방향 전장에 걸쳐 슬릿상의 개구부를 갖는 C 형 단면의 관체로서 상기 지지 커버층의 개구부가 노출되지 않도록 지지 커버층을 피장하는 외부 커버층이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 배관의 단열보온 구조.
4. 제 3 항에 있어서, 단열보온 유닛층의 가열부가 폭방향으로 배관의 외주를 거의 피복할 수 있는 폭을 갖고, 그 폭방향의 양단에 내열성 수지 시트로 이루어지는 귀부를 갖고, 해당 양 귀부가 각각 지지 커버층 개구부를 형성하는 양단 외주부와 외부 커버 내면 사이에서 협지되어 있는 것을 특징으로 하는 배관의 단열보온 구조.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 지지 커버 및/또는 외부 커버가 탄성소재에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 배관의 단열보온 구조.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 지지 커버 및/또는 외부 커버가 두께 0.5 ∼ 5 mm 의 PFA 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배관의 단열보온 구조.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 지지 커버 및/또는 외부 커버가, 슬릿상 개구부를 형성하는 주변 가장자리의 적어도 일측의 관단 각부를 절결한 것임을 특징으로 하는 단열보온 구조.
8. 적어도 단열재료층이 내열성 수지필름으로 피포되고 또한 배관의 외주에 폭방향으로 감을 수 있는 띠형상의 단열보온 유닛과, 관체의 관축방향 전장에 걸쳐 슬릿상의 개구부를 갖는 C 형 단면의 관체로서 상기 단열보온 유닛을 외측으로부터 피장할 수 있는 지지 커버로 이루어지는 단열보온 용구 키트.
9. 제 8 항에 있어서, 단열보온 유닛이, 추가로 발열체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열보온 용구 키트.
10. 제 8 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 단열보온 유닛의 가열부가 폭방향으로 배관의 외주를 거의 피복할 수 있는 폭을 갖고, 그 폭방향의 양단에 내열성 수지 시트로 이루어지는 귀부를 갖고, 해당 단열보온 유닛을 관체의 외주면에 감고, 그 감은 외주면을 감싸도록 지지 커버로 피장했을 때, 상기 귀부가 지지 커버의 슬릿상 개구를 형성하는 양변 가장자리부에서 돌출할 수 있는 정도의 치수인 것을 특징으로 하는 단열보온 용구 키트.
11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 지지 커버 및/또는 외부 커버가 탄성소재에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 단열보온 용구 키트.
12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 지지 커버 및/또는 외부 커버가 두께 0.5 ∼ 5 mm 의 PFA 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단열보온 용구 키트.
13. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 지지 커버 및/또는 외부 커버가, 슬릿상 개구부를 형성하는 주변 가장자리부의 주변 가장자리의 적어도 일측의 관단 각부를 절결한 것임을 특징으로 하는 단열보온 용구 키트.