KR20090097237A - 강관용 냉온반복시험기 - Google Patents

강관용 냉온반복시험기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강관이 사용되는 환경조건하에서 일정크기의 다수의 판상 시료를 동시에 냉수와 온수를 반복하여 유동시켜 강관의 내구성을 시험할 수 있도록 함으로써 짧은 기간 내에 강관의 내구성을 시험할 수 있으며 또한 여러 종류의 재료로 된 강관에 대하여 동시에 시험할 수 있게 하여 짧은 기간 내에 주어진 조건에 적절한 재료의 강관을 선택할 수 있게 하는 강관용 냉온반복시험기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 강관용 냉온반복시험기는 내부의 온도와 습도를 조절할 수 있는 챔버(11)를 포함하는 환경시험기(10); 상기 환경시험기(10)의 챔버(11) 내부에 장착되는 것으로서 양측면에 각각 다수의 개구부(21a)가 형성되어 있으며 일측에 유입구(21b), 타측에 유출구(21c)가 각각 형성되어 있는 지그박스(21), 상기 지그박스(21)의 양측 각 개구부(21a) 주변에 부착되어 있는 패킹(22), 상기 각 패킹의 둘레에 설치되어 판상 시료를 취부하는 다수의 클램프(23)를 포함하는 한개 이상의 시료지그(20); 상기 시료지그(20)의 지그박스(21)의 유입구(21b)에 연결되는 유체 공급관(30); 상기 시료지그(20)의 지그박스(21)의 유출구(21c)에 연결되는 유체복귀관(40), 상기 유체복귀관(40)으로부터 복귀하는 물을 저장하는 물탱크(50), 상기 물탱크(50)의 물을 다시 유체공급관(30)으로 공급하는 순환펌프(60), 그리고 순환하는 물의 온도를 조절하는 것으로서 물탱크(50)의 내부에 설치되어 있는 히터(51)와 냉동기(19)를 포함한다.
강관, 냉온반복시험기, 시료지그, 패킹, 클램프, 순환펌프

Description

강관용 냉온반복시험기{COLD AND WARMTH REPETITION TEST APPARATUS FOR RE-COATED PAINT FOR STEEL WATER PIPE LINE}
본 발명은 냉온수를 유동시키는 강관의 내구를 시험하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강관이 사용되는 환경조건하에서 일정크기의 다수의 판상 시료를 동시에 냉수와 온수를 반복하여 유동시켜 강관의 내구성을 시험할 수 있도록 함으로써 짧은 기간 내에 강관의 내구성을 시험할 수 있으며 또한 여러 종류의 재료로 된 강관에 대하여 동시에 시험할 수 있게 하여 짧은 기간 내에 주어진 조건에 적절한 재료의 강관을 선택할 수 있게 하는 강관용 냉온반복시험기에 관한 것이다.
강관은 물, 가스와 같은 유체의 수송용, 기계의 구조물 및 일반 구조물용 등으로 광범위하게 사용된다. 강관 중에는 더운 유체와 차가운 유체를 수송하는데 사용되는 강관이 있다. 그리고 이러한 강관이 설치되는 주위의 환경이 다양하다.
따라서 강관은 설치되는 주위의 환경과 유동되는 내부의 유체 종류에 따라 각각 적절한 재료 및 두께로 된 것을 선택하여야 하며, 또한 내구연한을 미리 설정하여 그 내구연한동안 아무런 하자 없이 사용될 수 있는 것을 선택하여야 한다.
이와 같이 주위의 환경과 내부에 유동되는 유체의 조건에 따라 그에 맞는 강 관을 선택하기 위해서 내구시험을 거쳐야 한다. 그러나 종래에는 이러한 내구시험을 거치지 않고 단지 성능시험이나 이론에 의지하여 강관을 선택하였기 때문에 내구연한에 도달하기 전에 강관에 하자가 발생하는 일이 많았다. 또한 과도하게 고품질의 강관을 선택하여 사용 중에 강관에 하자가 발생하지 않지만 경제적으로 손실을 입는 경우가 있다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 강관이 사용되는 환경조건하에서 내구시험을 미리 시행하여 최적의 강관을 선택할 수 있도록 하고, 동시에 다수의 판상 시료에 대하여 시행할 수 있도록 하여 짧은 기간 내에 강관의 내구성을 시험할 수 있으며 또한 여러 종류의 재료로 된 강관 시료에 대하여 동시에 시험할 수 있게 하여 짧은 기간 내에 주어진 환경 및 조건에 맞는 최적의 강관을 선택할 수 있게 하는 강관용 냉온반복시험기를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 강관용 냉온반복시험기는 내부의 온도와 습도를 조절할 수 있는 챔버를 포함하는 환경시험기, 상기 환경시험기의 챔버 내부에 장착되는 것으로서 양측면에 각각 다수의 개구부가 형성되어 있으며 일측에 유입구 타측에 유출구가 형성되어 있는 지그박스, 상기 지그박스의 양측 각 개구부 주변에 부착되어 있는 패킹, 상기 각 패킹의 둘레에 설치되어 판상 시료를 취부하 는 다수의 클램프를 포함하는 한개 이상의 시료지그, 상기 시료지그의 지그박스의 유입구에 연결되는 유체 공급관, 상기 시료지그의 지그박스의 유출구에 연결되는 유체복귀관, 상기 유체복귀관으로부터 복귀하는 물을 저장하는 물탱크, 상기 물탱크의 물을 다시 유체공급관으로 공급하는 순환펌프, 그리고 순환하는 물의 온도를 조절하는 것으로서 물탱크의 내부에 설치되어 있는 히터와 냉동기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 강관용 냉온반복시험기는 또한 상기 시료지그가 서로 평행하게 배치된 두개 이상이며, 상기 유체공급관와 유체복귀관은 각각 상기 다수의 시료지그의 유입구 또는 유출구에 각각 병렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강관용 냉온반복시험기는 강관과 동일재료의 다수의 판상시료를 이용하여 강관이 사용되는 환경조건과 동일한 환경시험기의 내부에서, 내부에 냉수와 냉수를 일정속도로 유동시키면서 다수의 판상시료에 대하여 동시에 내구시험을 시행할 수 있으므로 짧은 기간 내에 신뢰성 높게 강관의 내구성을 시험할 수 있으며 또한 여러 종류의 재료로 된 강관에 대하여 동시에 시험할 수 있으며, 또한 여러 종류의 판상 시료에 대하여도 동시에 시험을 행할 수 있으므로 짧은 기간 내에 주어진 환경 및 조건에 적절한 강관을 선택할 수 있게 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 강관용 냉온반복시험기의 전체 구성을 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 강관용 냉온반복시험기의 챔버 내부의 구성과 컨트롤 판넬의 정면을 나타내는 정면도이며, 도 3은 본 발명의 강관용 냉온반복시험기의 챔버 내부의 구성을 나타내는 우측면도이고, 도 4는 본 발명의 강관용 냉온반복시험기의 구성요소인 시료지그의 측면도이며, 도 5는 도 4의 시료지그의 평면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 강관용 냉온반복시험기는 내부의 온도와 습도를 조절할 수 있는 챔버(11)를 포함하는 환경시험기(10), 상기 환경시험기(10)의 챔버(11) 내부에 장착되는 한개 이상의 시료지그(20), 유체 공급관(30) 및 유체 복귀관(40), 물탱크(50), 순환펌프(60), 순환수의 온도를 조절하는 히터(51)와 냉동기(19)로 이루어져 있다.
환경시험기(10)는 외부로부터 내부를 단열할 수 있도록 되어 있고 내부에서 각종 시험을 할 수 있는 공간을 갖는 챔버(11), 상기 챔버(11)의 내부에 구성되어 있는 실내블로워모터(12), 스팀파이프(13), 히팅코일(14), 쿨링코일(15), 상기 챔버(10)의 외부에 설치되어 있는 것으로서 시험기의 각종 기능을 제어하는 컨트롤 판넬(16), 챔버내부의 온습도조절용 물을 저장하는 물탱크(17), 상기 물탱크(17)내부에 설치되어 있는 히터(18), 그리고 챔버 내부의 온습도조절용 냉동기(70)가 구성되어 있다.
챔버(chamber)(11)의 정면에는 도어(11a)가 구성되어 있으며, 도어(11a)에는 윈도우(11b)가 구성되어 있다.
실내블로워모터(12)는 실내의 공기를 순환시키기 위한 것이며, 스팀파이 프(13)는 실내의 습도를 조절하기 위한 것이며, 히팅코일(14)과 쿨링코일(15)은 실내의 온도를 조절하기 위한 것이다.
물탱크(17)는 스팀파이프(13)로 공급되는 물을 저장하는 것으로서 내부에는 물을 가열하기 위한 히터(18)가 내장되어 있다. 냉동기(70)는 쿨링코일(15)에 공급되는 냉매를 냉각하는 역할을 한다. 전술한 바와 같은 챔버(11) 내부의 온도와 습도를 조절하는 장치를 구성하기 위하여 전술한 구성요소 사이에 배관이 서로 연결되어 있으나 이러한 환경시험기(10)는 일반적인 장치이므로 이에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
시료지그(sample jig)(20)는 양측면에 각각 다수의 개구부(21a)가 형성되어 있으며 일측에 유입구(21b), 타측에 유출구(21c)가 각각 형성되어 있는 지그박스(jig box)(21), 상기 지그박스(21)의 양측 각 개구부(21a) 주변에 부착되어 있는 패킹(packing)(22), 상기 각 패킹(22)의 둘레에 설치되어 판상 시료(s)를 취부하는 다수의 클램프(23)로 구성되어 있다.
클램프(23)는 다수가 판상 시료(s)의 주위에, 볼트(23a)에 의하여 설치되어 볼트(23a)를 체결하면서 판상 시료(s)를 압박하여 취부하는 형태로 되어 있는데 이러한 구조의 클램프(23)는 산업계에서 널리 사용되고 있으므로 이에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
지그박스(21)의 상부에는 지그박스(21)의 내부에 일정이상의 고압이 작용할 때 물의 일부를 유출시켜 지그박스(21)의 누출을 방지하는 안전밸브 소켓(21d)이 형성되어 있다. 안전밸브 소켓(21d)에는 안전밸브(미도시)가 설치된다.
또한 지그박스(21)의 개구부(21a) 주변에 패킹(22)이 설치되어 있으므로 누수가 확실하게 방지된다.
도 1에는 시료지그(20)가 4개 장착되어 있는 것으로 도시되어 있으나 시료지그(20)는 한개 이상 몇 개를 설치하여도 무방하다. 또한 도면에는 지그박스(21)의 양측면의 개구부(21a)가 각각 3개 형성되어 있는 것으로 도시되어 있으나 한개 이상 몇 개를 형성하여도 무방하다. 또한 개구부(21a)와 판상 시료(s)의 형상은 사각형으로 형성되어 있으나 원형 등 다른 형상으로 형성되어도 무방하다.
유체공급관(30)은 상기 시료지그(20)의 지그박스(21)의 유입구(21b)에 연결되며, 유체 복귀관(49)은 상기 시료지그(20)의 지그박스(21)의 유출구(21c)에 연결된다.
상기 시료지그(20)는 두개 이상이 설치되는 경우 이들은 서로 평행하게 배치하여 상기 유체공급관(30)과 유체복귀관(40)을 각각 상기 다수의 시료지그(20)의 유입구(21b) 또는 유출구(21c)에 각각 병렬로 연결하는 것이 바람직하다.
물탱크(50)는 상기 유체복귀관(40)으로부터 복귀하는 물을 저장한다. 유체복귀관(40)과 물탱크(50) 사이에는 복귀연결관(41)이 설치되어 있다. 물탱크(50)의 내부에는 물을 가열하기 위한 히터(51)가 설치되어 있다.
상기 순환펌프(60)는 상기 물탱크(50)의 물을 다시 유체공급관(30)으로 공급한다. 이를 위하여 순환펌프(60)와 유체공급관(30) 사이에는 공급연결관(31)이 설치되어 있다. 상기 냉동기(19)는 시험수의 물을 냉각하는데 사용된다.
전술한 냉동기(19)(70)는 각각 해당 물의 흐르는 배관과 연결되어 있는데 도 면에는 그에 대한 도시가 생략되어 있다. 도면부호 '16'은 시험기 전체를 제어하는 컨트롤 판넬이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 강관용 냉온반복시험기는 다음과 같이 작용한다.
먼저 컨트롤 판넬(16)을 조작하여 환경시험기(10)의 시험조건을 세팅한다.
판상 시료(s)를 시료 지그(20)의 양측면에 클램프(23)를 이용하여 취부한다. 다수의 판상 시료(s)는 시험의 목적에 따라 동일재료의 시료를 설치할 수 있고 다른 재료의 시료를 설치할 수 있다.
챔버(11) 내부의 온도는 겨울용 강관의 시험인 경우에는 온도 -20~+80℃, 습도30-95%로 세팅하고 여름용 강관의 경우에는 +30~+80℃, 습도30-95% 로 세팅한다.
그리고 시료가 취부된 시료지그(20)의 내부를 흐르는 물의 온도와 속도를 조절하는데, 물의 온도는 히터(51)와 냉동기(19)를 이용하여 제어하고 물의 속도는 순환펌프(60)의 속도를 조절하여 제어한다.
이와 같이 시험조건을 맞추어 시험기를 작동시키면 시험수는 히터(51)와 냉동기(19)에 의해서 물의 온도가 조절되고 순환펌프(60)의 속도에 의하여 물의 유속이 조절되면서 순환한다. 시험수는 순환펌프(60), 공급연결관(31), 유체공급관(30), 시료지그(20)의 지그박스(21), 유체복귀관(40), 복귀연결관(41), 냉동기(19), 물탱크(50), 순환펌프(60)의 순으로 순환된다.
이 상태에서는 시료지그(20)에 취부되어 있는 판상 시료(s)는 내면과 외면이 모두 실제 사용하고 있는 조건과 동일하거나 그 이상의 가혹한 조건을 받으며 내구 성 시험을 하게 된다. 통상적으로 강관의 내구시험에는 온수와 냉수를 번갈하가며 유동시켜 내구시험을 한다.
본 발명의 강관용 냉온반복시험기는 좁은 공간에 많은 수의 샘플을 취부할 수 있으며 내구시험결과의 신뢰성을 높일 수 있으며, 다양한 재료로 된 샘플을 취부하여 조건에 맞는 적절한 재료를 선택하는 경우에도 여러 종류의 샘플에 대하여 동시에 동일 조건에서 시험을 수행할 수 있으므로 짧은 기간 내에 신뢰성 있는 샘플을 선택할 수 있다.
본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구의 범위에 속한다 해야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 강관용 냉온반복시험기의 전체 구성을 나타내는 평면도,
도 2는 본 발명의 강관용 냉온반복시험기의 챔버 내부의 구성을 나타내는 정면도,
도 3은 본 발명의 강관용 냉온반복시험기의 챔버 내부의 구성을 나타내는 우측면도,
도 4는 본 발명의 강관용 냉온반복시험기의 구성요소인 시료지그의 측면도,
도 5는 도 4의 시료지그의 평면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 환경시험기 11 : 챔버(chamber)
11a : 도어 11b : 윈도우(window)
20 : 시료지그 21 : 지그박스
21a : 개구부 21b : 유입구
21c : 유출구 21d : 안전밸브 소켓
22 : 패킹 23 : 클램프
23a : 볼트 30 : 유체공급관
31 : 공급연결관 40 : 유체공급관
41: 복귀연결관 50 : 물탱크
51 : 히터 60 : 순환펌프 70 : 냉동기

Claims (2)

  1. 내부의 온도와 습도를 조절할 수 있는 챔버(11)를 포함하는 환경시험기(10);
    상기 환경시험기(10)의 챔버(11) 내부에 장착되는 것으로서 양측면에 각각 다수의 개구부(21a)가 형성되어 있으며 일측에 유입구(21b), 타측에 유출구(21c)가 각각 형성되어 있는 지그박스(21), 상기 지그박스(21)의 양측 각 개구부(21a) 주변에 부착되어 있는 패킹(22), 상기 각 패킹의 둘레에 설치되어 판상 시료를 취부하는 다수의 클램프(23)를 포함하는 한개 이상의 시료지그(20);
    상기 시료지그(20)의 지그박스(21)의 유입구(21b)에 연결되는 유체 공급관(30);
    상기 시료지그(20)의 지그박스(21)의 유출구(21c)에 연결되는 유체복귀관(40),
    상기 유체복귀관(40)으로부터 복귀하는 물을 저장하는 물탱크(50),
    상기 물탱크(50)의 물을 다시 유체공급관(30)으로 공급하는 순환펌프(60), 그리고
    순환하는 물의 온도를 조절하는 것으로서 물탱크(50)의 내부에 설치되어 있는 히터(51)와 냉동기(19)를 포함하는 것을 특징으로 하는 강관용 냉온반복시험기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시료지그(20)는 두개 이상이 서로 평행하게 배치되어 있으며, 상기 유체공급관(30)과 유체복귀관(40)은 각각 상기 다수의 시료지그(20) 의 유입구(21b) 또는 유출구(21c)에 각각 병렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 강관용 냉온반복시험기.
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