KR20140018039A - 보온관과 그 제조장치와 제조방법, 이를 이용한 배관의 시공방법과 보수방법 및 단열 시공방법, 이중 보온관의 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

보온관과 그 제조장치와 제조방법, 이를 이용한 배관의 시공방법과 보수방법 및 단열 시공방법, 이중 보온관의 제조장치 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 보온관은, 유체 이송을 위한 이송관의 외주면에 결합되어 이송관을 단열하기 위한 것으로, 발포성 단열물질로 이루어지고 이송관의 외주면에 밀착될 수 있도록 이송관의 외주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 이송관 접촉면이 구비된 단열재와, 단열재의 외주면에 결합되어 단열재의 외주면을 덮는 외피를 포함하는 복수의 이송관 덮개가 이송관의 외주면에 결합되어 이송관의 외주면을 중공관 형태로 감싸는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 보온관은 단순한 구조를 가지며, 기존 배관을 구성하는 이송관에 쉽게 결합되어 이송관의 단열 성능을 향상시킬 수 있고, 새로운 배관이 시공될 때 유체의 이송을 위한 이송관에 결합됨으로써 이송관과 함께 저비용으로 이중 보온관을 구성할 수 있으며, 기존의 이중 보온관으로 이루어진 배관을 보수하는데 이용되어 기존 이중 보온관의 단열관과 외관을 간단히 대체할 수 있다.

Description

보온관과 그 제조장치와 제조방법, 이를 이용한 배관의 시공방법과 보수방법 및 단열 시공방법, 이중 보온관의 제조장치 및 제조방법{Insulation pipe, manufacture apparatus and method for the same, construction method for piping using the same, repairing method for piping using the same, construction method for heat-insulation of piping using the same, manufacture apparatus and method for pre-insulated pipe}
본 발명은 보온관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유체 이송을 위한 이송관에 결합되어 배관의 단열성을 향상시킬 수 있는 보온관과 그 제조장치와 제조방법, 이를 이용한 배관의 시공방법과 보수방법 및 단열 시공방법, 이중 보온관의 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
산업현장에서는 다양한 용도의 다양한 유체가 공급되어 사용되며, 이러한 유체를 이송하기 위하여 배관이 이용된다.
배관의 종류 및 형상은 목적하는 바에 따라 다양하며, 특히 이송 유체의 종류에 따라 그 종류가 결정된다. 고온의 유체나 저온의 유체를 이송하는 데에는 유체의 온도를 그대로 유지하는 것이 무엇보다 중요하므로, 이 경우 단열 성능이 우수한 단열관이 이용된다.
단열관으로 대표적인 것은 이중 보온관(pre-insulated pipe)이다. 이중 보온관의 구조는 일반적으로 이송 유체가 지나가는 이송관과 그 이송관을 둘러싼 단열관, 그리고 단열관 주변에 단열관을 보호하기 위한 외관으로 이루어진다. 이러한 이중 보온관은 발전소 등에서 발생한 폐열을 리사이클링하여 가정용, 상업용, 공업용 온수로 공급하는 지역난방시스템의 이송용이나, 화학공장 등에서 단열을 요구하는 배관으로 또는 초저온 액화가스(LNG 등)의 이송용으로 많이 사용되고 있다. 이중 보온관은 현장에서 사용될 때 물질의 이송거리가 멀어 제품의 길이를 길게 하여야 하며, 또한 고단열성을 요구하고 있기 때문에 단열관으로써 경질 폴리우레탄 폼을 주로 사용한다.
이중 보온관은 규격화된 길이로 생산되며, 실제 현장에서는 단위 길이의 이중 보온관을 연결하여 배관작업을 수행한다. 이중 보온관은 그 구조적 특이성으로 인하여 그 연결이나 제조에 어려움이 있다.
이중 보온관의 연결 방법으로 금속 케이스인 슬리브를 이용하는 연결방법과, 열수축재를 이용하는 연결방법, 전기융착 시트를 이용하는 연결방법 등이 대표적이다. 그리고 이중 보온관을 제조하는 방법으로는 대한민국 등록특허 제0843341호(508. 06. 26 등록) 등에 개시되어 있다. 상기 공보에 개시된 이중 보온관의 제조방법은, 소정의 크기로 절단된 내관을 예열하는 단계와, 예열된 내관의 외주면에 스페이서를 이용하여 내관의 길이 방향을 따라 누수감지선을 설치하는 단계와, 내관의 외주면에 누수감지선을 감싸도록 일정한 두께로 단열 충진재를 형성하는 단계와, 단열충진재의 외주면에 융착층 및 외관을 동시에 압출 성형하는 단계와, 냉각 단계를 포함한다.
상술한 것과 같이 종래의 이중 보온관은 제조가 복잡하고 어려워 제조 단가가 높고, 시공이 어려운 단점이 있다. 또한 기존 배관을 보수하는데 사용될 수 없으며, 이를 이용해 기존 배관의 단열성을 높이려면 기존 배관을 모두 제거하고 새로 시공해야 하는 단점이 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 구조가 간단하고 제조가 용이하여 제조 단가가 낮으며, 배관을 구성하는 이송관에 쉽게 결합되어 배관의 단열성을 향상시킬 수 있는 보온관과 그 제조장치와 제조방법, 이를 이용한 배관의 시공방법과 보수방법 및 단열 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 구조가 단순하며, 간단하고 저비용으로 이중 보온관을 제조할 수 있는 이중 보온관의 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 보온관은, 유체 이송을 위한 이송관의 외주면에 결합되어 상기 이송관을 단열하기 위한 것으로, 발포성 단열물질로 이루어지고 상기 이송관의 외주면에 밀착될 수 있도록 상기 이송관의 외주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 이송관 접촉면이 구비된 단열재와, 상기 단열재의 외주면에 결합되어 상기 단열재의 외주면을 덮는 외피를 포함하는 복수의 이송관 덮개가 상기 이송관의 외주면에 결합되어 상기 이송관의 외주면을 중공관 형태로 감싸는 것을 특징으로 한다.
상기 외피는 합성수지로 이루어질 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 보온관의 제조장치는, 유체 이송을 위한 이송관의 외주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 이송관 접촉면이 구비된 단열재와, 상기 단열재의 외주면을 덮는 외피를 갖는 복수의 이송관 덮개를 포함하는 중공관 형태의 보온관을 제조하기 위한 것으로, 상기 이송관의 외경에 대응하는 외경을 갖는 이송관 틀, 제 1 베이스판과 상기 제 1 베이스판의 일면으로부터 돌출되고 상기 외피의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 외주면이 구비된 링 형상의 제 1 결합돌기와 상기 이송관 틀의 외경에 대응하는 내경을 갖고 상기 제 1 결합돌기의 중앙에 형성된 제 1 결합홈을 포함하고 상기 이송관 틀의 일단에 결합되는 제 1 덮개, 제 2 베이스판과 상기 제 2 베이스판의 일면으로부터 돌출되고 상기 외피의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 외주면이 구비된 링 형상의 제 2 결합돌기와 상기 이송관 틀의 외경에 대응하는 내경을 갖고 상기 제 2 결합돌기의 중앙에 형성된 제 2 결합홈과 상기 제 2 베이스판의 타면에서 상기 제 2 결합돌기의 끝단까지 연장되도록 관통 형성된 주입구멍을 포함하고 상기 이송관 틀의 타단에 결합되는 제 2 덮개를 포함한다.
본 발명에 의한 보온관의 제조장치는, 상기 제 1 덮개를 상기 이송관 틀의 일단에 고정하고 상기 제 2 덮개를 상기 이송관 틀의 타단에 고정하기 위한 하나 이상의 고정장치를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 덮개는 상기 주입구멍보다 작고 상기 제 2 베이스판의 타면에서 상기 제 2 결합돌기의 끝단까지 연장되도록 관통 형성된 복수의 배기구멍을 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 보온관의 제조방법은, 유체 이송을 위한 이송관의 외주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 이송관 접촉면이 구비된 단열재와, 상기 단열재의 외주면을 덮는 외피를 갖는 복수의 이송관 덮개를 포함하는 중공관 형태의 보온관을 제조하기 위한 것으로, (a) 상기 이송관의 외경에 대응하는 외경을 갖는 이송관 틀과, 제 1 베이스판과 상기 제 1 베이스판의 일면으로부터 돌출되고 상기 외피의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 외주면이 구비된 링 형상의 제 1 결합돌기와 상기 이송관 틀의 외경에 대응하는 내경을 갖고 상기 제 1 결합돌기의 중앙에 형성된 제 1 결합홈을 포함하는 제 1 덮개와, 제 2 베이스판과 상기 제 2 베이스판의 일면으로부터 돌출되고 상기 외피의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 외주면이 구비된 링 형상의 제 2 결합돌기와 상기 이송관 틀의 외경에 대응하는 내경을 갖고 상기 제 2 결합돌기의 중앙에 형성된 제 2 결합홈과 상기 제 2 베이스판의 타면에서 상기 제 2 결합돌기의 끝단까지 연장되도록 관통 형성된 주입구멍을 포함하는 제 2 덮개를 준비하는 단계, (b) 상기 이송관 틀의 일단을 상기 제 1 결합홈에 삽입하고 상기 이송관 틀의 타단을 제 2 결합홈에 삽입함과 동시에, 상기 외피를 형성하기 위한 중공관 형태의 외피 형성관의 일단을 상기 제 1 결합돌기에 끼움 결합하고 상기 외피 형성관의 타단을 상기 제 2 결합돌기에 끼움 결합함으로써, 상기 제 1 덮개 및 상기 제 2 덮개를 상기 이송관 틀과 상기 외피 형성관 각각의 일단 및 타단에 결합하는 단계, (c) 상기 제 2 덮개의 주입구멍을 통해 발포성 단열물질을 주입하여 상기 이송관 틀과 상기 외피 형성관 사이의 공간을 상기 발포성 단열물질로 채우는 단계, (d) 상기 발포성 단열물질을 굳힌 후, 상기 외피 형성관과 상기 발포성 단열물질이 굳으면서 상기 외피 형성관의 내주면에 형성된 단열재를 포함하는 보온관 형성체로부터 상기 제 1 덮개, 상기 제 2 덮개 및 상기 이송관 틀을 분리하는 단계, (e) 상기 보온관 형성체를 길이 방향으로 절단하여 상기 보온관 형성체로부터 상기 복수의 이송관 덮개를 형성하는 단계를 포함한다.
상기 (b) 단계에서 하나 이상의 고정장치를 이용하여 상기 제 1 덮개 및 상기 제 2 덮개를 상기 이송관 틀과 상기 외피 형성관 각각의 일단 및 타단에 고정할 수 있다.
본 발명에 의한 보온관의 제조방법은 상기 (c) 단계 이전에 상기 이송관 틀의 외주면에 상기 발포성 단열물질이 부착되는 것을 막기 위한 이형제를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 배관의 단열 시공방법은, (a) 발포성 단열물질로 이루어지고 유체 이송을 위한 이송관의 외주면에 밀착될 수 있도록 상기 이송관의 외주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 이송관 접촉면이 구비된 단열재와, 상기 단열재의 외주면에 결합되어 상기 단열재의 외주면을 덮는 외피를 갖는 복수의 이송관 덮개를 포함하는 보온관을 준비하는 단계, (b) 상기 보온관의 복수의 이송관 덮개를 각각의 이송관 접촉면이 상기 이송관의 외주면에 밀착되도록 상기 이송관의 원주 방향을 따라 이어지도록 결합함으로써, 상기 이송관을 상기 보온관으로 감싸는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 배관의 단열 시공방법은, 상기 (b) 단계에서 상기 보온관을 복수로 상기 이송관에 결합하되, 상기 이송관에 결합되는 상기 복수의 보온관 중 서로 인접하는 두 개의 보온관 사이를 일정 간격 이격시키고, 상기 (b) 단계 이후, (c) 상기 인접하는 두 개의 보온관을 연결 시트로 감아 상기 인접하는 두 개의 보온관 사이의 공간을 덮는 단계, (d) 상기 연결 시트에 관통 구멍을 형성하는 단계, (e) 상기 관통 구멍을 통해 상기 인접하는 두 개의 보온관 사이의 공간에 발포성 단열재를 주입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 배관의 보수방법은, 유체 이송을 위한 이송관과, 상기 이송관의 외주면을 감싸는 단열관과, 상기 단열관의 외주면을 감싸는 외관을 포함하는 이중 보온관으로 구성된 배관을 보수하기 위한 것으로, (a) 발포성 단열물질로 이루어지고 상기 이중 보온관의 이송관 외주면에 밀착될 수 있도록 상기 이송관의 외주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 이송관 접촉면이 구비된 단열재와, 상기 단열재의 외주면에 결합되어 상기 단열재의 외주면을 덮는 외피를 갖는 복수의 이송관 덮개를 포함하는 보온관을 준비하는 단계, (b) 상기 이중 보온관의 단열관 및 외관을 제거하여 상기 이중 보온관의 이송관을 외부로 드러내는 단계, (c) 상기 복수의 이송관 덮개를 각각의 이송관 접촉면이 외부로 드러난 상기 이송관의 외주면에 밀착되도록 상기 이송관의 원주 방향을 따라 이어지도록 결합함으로써, 외부로 드러난 상기 이송관을 상기 보온관으로 감싸는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 배관의 보수방법은, 상기 (c) 단계에서 상기 보온관을 복수로 외부로 드러난 상기 이송관에 결합하되, 외부로 드러난 상기 이송관에 결합되는 상기 복수의 보온관 중 서로 인접하는 두 개의 보온관 사이를 일정 간격 이격시키고, 상기 (c) 단계 이후, (d) 상기 인접하는 두 개의 보온관을 연결 시트로 감아 상기 인접하는 두 개의 보온관 사이의 공간을 덮는 단계, (e) 상기 연결 시트에 관통 구멍을 형성하는 단계, (f) 상기 관통 구멍을 통해 상기 인접하는 두 개의 보온관 사이의 공간에 발포성 단열재를 주입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 배관의 보수방법은, 상기 (c) 단계에서 상기 보온관의 끝단을 상기 이중 보온관의 절단된 단열관 및 외관의 끝단과 일정 간격 이격되도록 상기 외부로 드러난 이송관에 결합하고, 상기 (c) 단계 이후, (d) 상기 보온관의 끝단과 상기 이중 보온관의 절단된 단열관 및 외관의 끝단 사이의 공간을 연결 시트로 덮는 단계, (e) 상기 연결 시트에 관통 구멍을 형성하는 단계, (f) 상기 관통 구멍을 통해 상기 보온관의 끝단과 상기 이중 보온관의 절단된 단열관 및 외관의 끝단 사이의 공간에 발포성 단열재를 주입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 배관의 시공방법은, (a) 유체 이송을 위한 복수의 이송관과, 발포성 단열물질로 이루어지고 상기 이송관의 외주면에 밀착될 수 있도록 상기 이송관의 외주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 이송관 접촉면이 구비된 단열재 및 상기 단열재의 외주면에 결합되어 상기 단열재의 외주면을 덮는 외피를 갖는 복수의 이송관 덮개를 포함하는 보온관을 준비하는 단계, (b) 상기 복수의 이송관을 차례로 연결하는 단계, (c) 상기 복수의 이송관 덮개를 각각의 이송관 접촉면이 상기 이송관의 외주면에 밀착되도록 상기 이송관의 원주 방향을 따라 이어지도록 결합함으로써, 상기 이송관을 상기 보온관으로 감싸는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 배관의 시공방법은, 상기 (c) 단계에서 상기 보온관을 복수로 상기 이송관에 결합하되, 상기 이송관에 결합되는 상기 복수의 보온관 중 서로 인접하는 두 개의 보온관 사이를 일정 간격 이격시키고, 상기 (c) 단계 이후, (d) 상기 인접하는 두 개의 보온관을 연결 시트로 감아 상기 인접하는 두 개의 보온관 사이의 공간을 덮는 단계, (e) 상기 연결 시트에 관통 구멍을 형성하는 단계, (f) 상기 관통 구멍을 통해 상기 인접하는 두 개의 보온관 사이의 공간에 발포성 단열재를 주입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이중 보온관의 제조장치는, 유체 이송을 위한 이송관과, 상기 이송관을 감싸는 단열관과, 상기 단열관의 외주면을 덮는 외관을 포함하는 이중 보온관을 제조하기 위한 것으로, 제 1 베이스판과 상기 제 1 베이스판의 일면으로부터 돌출되고 상기 외관의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 외주면이 구비된 링 형상의 제 1 결합돌기와 상기 이송관의 외경에 대응하는 내경을 갖고 상기 제 1 결합돌기의 중앙에 형성된 제 1 결합홈을 포함하고 상기 이송관의 일단 및 상기 외관의 일단에 동시에 결합되는 제 1 덮개, 제 2 베이스판과 상기 제 2 베이스판의 일면으로부터 돌출되고 상기 외관의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 외주면이 구비된 링 형상의 제 2 결합돌기와 상기 이송관의 외경에 대응하는 내경을 갖고 상기 제 2 결합돌기의 중앙에 형성된 제 2 결합홈과 상기 제 2 베이스판의 타면에서 상기 제 2 결합돌기의 끝단까지 연장되도록 관통 형성된 주입구멍을 포함하고 상기 이송관의 타단 및 상기 외관의 타단에 동시에 결합되는 제 2 덮개를 포함한다.
본 발명에 의한 이중 보온관의 제조장치는, 상기 제 1 덮개를 상기 이송관의 일단 및 상기 외관의 일단에 고정하고 상기 제 2 덮개를 상기 이송관의 타단 및 상기 외관의 타단에 고정하기 위한 하나 이상의 고정장치를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 덮개는 상기 주입구멍보다 작고 상기 제 2 베이스판의 타면에서 상기 제 2 결합돌기의 끝단까지 연장되도록 관통 형성된 복수의 배기구멍을 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이중 보온관의 제조방법은, 유체 이송을 위한 이송관과, 상기 이송관을 감싸는 단열관과, 상기 단열과의 외주면을 덮는 외관을 포함하는 이중 보온관을 제조하기 위한 것으로, (a) 제 1 베이스판과 상기 제 1 베이스판의 일면으로부터 돌출되고 상기 외관의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 외주면이 구비된 링 형상의 제 1 결합돌기와 상기 이송관의 외경에 대응하는 내경을 갖고 상기 제 1 결합돌기의 중앙에 형성된 제 1 결합홈을 포함하는 제 1 덮개와, 제 2 베이스판과 상기 제 2 베이스판의 일면으로부터 돌출되고 상기 외관의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 외주면이 구비된 링 형상의 제 2 결합돌기와 상기 이송관의 외경에 대응하는 내경을 갖고 상기 제 2 결합돌기의 중앙에 형성된 제 2 결합홈과 상기 제 2 베이스판의 타면에서 상기 제 2 결합돌기의 끝단까지 연장되도록 관통 형성된 주입구멍을 포함하는 제 2 덮개 준비하는 단계, (b) 상기 이송관의 일단을 상기 제 1 결합홈에 삽입하고 상기 이송관의 타단을 제 2 결합홈에 삽입함과 동시에, 상기 외관의 일단을 상기 제 1 결합돌기에 끼움 결합하고 상기 외관의 타단을 상기 제 2 결합돌기에 끼움 결합함으로써, 상기 제 1 덮개 및 상기 제 2 덮개를 상기 이송관과 상기 외관에 결합하는 단계, (c) 상기 제 2 덮개의 주입구멍을 통해 발포성 단열물질을 주입하여 상기 이송관과 상기 외관 사이의 공간을 상기 발포성 단열물질로 채우는 단계, (d) 상기 발포성 단열물질을 굳혀 상기 이송관과 상기 외관 사이에 상기 발포성 단열물질로 이루어진 단열관을 형성한 후, 상기 이송관 및 상기 외관으로부터 상기 제 1 덮개 및 상기 제 2 덮개를 분리하는 단계를 포함한다.
상기 (b) 단계에서 하나 이상의 고정장치를 이용하여 상기 제 1 덮개 및 상기 제 2 덮개를 상기 이송관과 상기 외관에 고정할 수 있다.
본 발명에 의한 보온관은 단순한 구조를 가지며, 기존 배관을 구성하는 이송관에 쉽게 결합되어 이송관의 단열 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 새로운 배관이 시공될 때 유체의 이송을 위한 이송관에 결합됨으로써 이송관과 함께 저비용으로 이중 보온관을 구성할 수 있다. 또한 기존의 이중 보온관으로 이루어진 배관을 보수하는데 이용되어 기존 이중 보온관의 단열관과 외관을 간단히 대체할 수 있다.
또한 본 발명에 의한 보온관의 제조장치는 구조가 단순하여 사용이 쉽고, 저비용으로 제작될 수 있다. 그리고 본 발명에 의한 보온관의 제조장치와 보온관의 제조방법을 이용하면 단열재와 이를 덮는 외피를 갖는 복층 구조의 보온관을 간단하고 저비용으로 제조할 수 있다.
또한 본 발명에 의한 이중 보온관의 제조장치는 구조가 단순하여 사용이 쉽고, 저비용으로 제작될 수 있다. 그리고 본 발명에 의한 이중 보온관의 제조장치와 이중 보온관의 제조방법을 이용하면 이송관, 단열관 및 외관이 차례로 적층된 복층 구조의 이중 보온관을 간단하고 저비용으로 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 보온관을 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 보온관의 제조장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 보온관의 제조장치를 이용하여 보온관을 제조하는 과정을 단계별로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 보온관을 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 보온관을 이용한 배관의 단열 시공 과정을 나타낸 것이다.
도 6은 도 1에 도시된 보온관을 이용하여 신규 배관을 시공하는 과정을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관의 제조장치 및 이를 이용하여 이중 보온관을 제조하는 과정을 단계별로 나타낸 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 보온관과 그 제조장치와 제조방법, 이를 이용한 배관의 시공방법과 보수방법 및 단열 시공방법, 이중 보온관의 제조장치 및 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다. 또한 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 보온관을 나타낸 분해 사시도이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 보온관(10)은 유체 이송을 위한 이송관(5, 도 5 참조)의 외주면에 결합될 수 있는 두 개의 이송관 덮개(11)를 포함한다. 각 이송관 덮개(11)의 단면 형상은 반원 형상으로 이루어지며, 두 개의 이송관 덮개(11)는 이송관(5)의 외주면을 전체적으로 감쌀 수 있도록 결합 시 중공관을 형성하게 된다.
이송관 덮개(11)는 단열재(12)와 단열재(12)의 외주면을 덮는 외피(14)로 구성된다. 단열재(12)는 이송관(5)의 외주면에 밀착될 수 있도록 이송관(5)의 외주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 이송관 접촉면(13)을 갖는다. 이러한 단열재(12)는 우레탄 폼 등의 발포성 단열물질이나, 그 밖의 다양한 배관용 단열재로 이루어질 수 있다. 외피(14)는 단열재(12)의 외주면에 밀착될 수 있도록 단열재(12)의 외주면 곡률에 대응하는 곡률의 내주면을 갖고, 그 단면 형상이 반원 형상으로 이루어진다. 외피(14)는 합성수지 등 단열재(12)보다 큰 강도를 가져 단열재(12)를 보호할 수 있는 다양한 소재로 이루어질 수 있다.
이러한 본 발명의 일실시예에 의한 보온관(10)은 기존 배관을 구성하는 이송관(5;도 5 참조)에 결합되어 이송관(5)의 단열 성능을 향상시키거나, 새로운 배관이 시공될 때 유체 이송을 위한 이송관(5)에 결합되어 이송관(5)과 함께 이중 보온관을 구성할 수도 있다. 또한 기존의 이중 보온관으로 이루어진 배관을 보수하는데 이용되어 이중 보온관의 문제가 발생한 단열관과 외관을 대체할 수도 있다.
도면에는 단면이 반원 형상인 두 개의 이송관 덮개(11)가 하나의 보온관(10)을 구성하는 것으로 나타냈으나, 본 발명에 의한 보온관(10)은 세 개 이상의 이송관 덮개로 구성될 수도 있다. 이 경우, 복수의 이송관 덮개의 단면 형상은 이송관(5)의 외주면에 대응하는 원호 형상을 갖게 되며, 이들이 이송관(5)의 외주면에 원주 방향을 따라 이어지도록 결합되어 이송관(5)의 외주면을 전체적으로 감싸는 하나의 중공관을 형성하게 된다. 그리고 보온관(10)의 내경이나, 외경, 길이, 단열재(12)의 두께, 외피(14)의 두께 등은 보온관(10)에 적용될 해당 이송관(5)의 외경이나, 이송관(5) 설치 장소의 주위 환경, 이송관(5)을 통해 이송되는 유체의 종류 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
이러한 본 발명에 의한 보온관(10)은 도 2에 도시된 것과 같은 보온관의 제조장치(20)에 의해 도 3에 나타낸 것과 같은 과정을 통해 제조될 수 있다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 보온관의 제조장치(20) 및 이를 통한 보온관의 제조방법에 대해 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 보온관의 제조장치(20)는, 보온관(10)이 시공될 이송관(5)에 대응하는 형태의 이송관 틀(21)과, 이송관 틀(21)의 일단에 결합되는 제 1 덮개(22)와, 이송관 틀(21)의 타단에 결합되는 제 2 덮개(26)와, 제 1 덮개(22)와 제 2 덮개(26)를 이송관 틀(21)에 고정하기 위한 고정장치(33)를 포함한다. 이송관 틀(21)은 이송관(5)의 외경 곡률에 대응하는 곡률의 외경을 갖는 중공 파이프 또는 원통체로 이루어진다. 이송관 틀(21)은 보온관(10) 제조 시 단열재(12)를 형성하는 발포성 단열물질(16;도 3 참조)의 팽창에 의한 압력을 받으므로, 합성수지나 금속 등 발포성 단열물질(16)의 팽창에 의한 압력을 견딜 수 있는 다양한 소재로 이루어질 수 있다.
제 1 덮개(22)는 제 1 베이스판(23)과, 제 1 베이스판(23)의 일면으로부터 돌출되는 링 형상의 제 1 결합돌기(24)와, 제 1 결합돌기(24)의 중앙에 형성된 제 1 결합홈(25)을 포함한다. 제 1 결합돌기(24)의 외주면은 보온관(10)의 외피(14)의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖고, 제 1 결합홈(25)은 이송관 틀(21)의 외경에 대응하는 내경을 갖는다. 보온관(10)의 제조 시 제 1 결합돌기(24)에는 보온관(10)의 외피(14)를 형성하는 중공관 형태의 외피 형성관(15) 일단이 끼움 결합되고, 제 1 결합홈(25)에는 이송관 틀(21)의 일단이 삽입 결합된다.
제 2 덮개(26)는 제 1 덮개(22)와 유사한 구조를 갖는 것으로, 제 2 베이스판(27)과, 제 2 베이스판(27)의 일면으로부터 돌출되는 링 형상의 제 2 결합돌기(28)와, 제 2 결합돌기(28)의 중앙에 형성된 제 2 결합홈(29)을 포함한다. 이 밖에 제 2 덮개(26)는 제 1 덮개(22)와 달리 주입구멍(30)과 복수의 배기구멍(31)을 갖는다. 주입구멍(30)과 배기구멍(31)은 제 2 베이스판(27)의 타면에서 제 2 결합돌기(28)의 끝단까지 연장되도록 제 2 베이스판(27)과 제 2 결합돌기(28)를 관통하여 형성된다.
제 2 결합돌기(28)의 외주면은 보온관(10)의 외피(14)의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖고, 제 2 결합홈(29)은 이송관 틀(21)의 외경에 대응하는 내경을 갖는다. 보온관(10)의 제조 시 제 2 결합돌기(28)에는 외피 형성관(15)의 타단이 끼움 결합되고, 제 2 결합홈(29)에는 이송관 틀(21)의 타단이 삽입 결합된다.
제 1 결합홈(25)은 제 1 결합돌기(24)의 중앙에 형성되고 제 2 결합홈(29)은 제 2 결합돌기(28)의 중앙에 형성되어 있으므로, 외피 형성관(15)의 양쪽 끝단이 제 1 결합돌기(24) 및 제 2 결합돌기(28)에 각각 끼움 결합되고 이송관 틀(21)의 양쪽 끝단이 제 1 결합홈(25) 및 제 2 결합홈(29)에 각각 삽입 결합될 때, 외피 형성관(15)의 내주면과 이송관 틀(21)의 외주면 사이는 일정한 간격으로 이격된다. 이러한 외피 형성관(15)과 이송관 틀(21) 사이의 공간은 단열재(12)가 형성되는 부분으로, 제 2 덮개(26)의 주입구멍(30)을 통해 이 공간으로 발포성 단열물질(16)이 주입된다.
이송관 틀(21) 및 외피 형성관(15) 각각의 양쪽 끝단에 결합된 제 1 덮개(22) 및 제 2 덮개(26)는 고정장치(33)에 의해 동시에 이송관 틀(21) 및 외피 형성관(15)에 고정된다. 고정장치(33)는 제 1 덮개(22)와 제 2 덮개(26)를 연결하는 고정바(34)와, 고정바(34)의 끝단에 결합되는 조임부재(37)를 포함하고, 고정바(34)는 바디(35)와 바디(35)의 일단에 구비된 헤드(36)를 갖는다. 바디(35)의 타단에는 수나사산이 구비되고 조임부재(37)에는 암나사산이 구비되어 조임부재(37)는 바디(35)에 나사 결합된다.
이러한 고정장치(33)는 고정바(34)가 제 1 덮개(22)의 제 1 베이스판(23)에 마련된 결합구멍(32)을 관통하여 수나사산이 마련된 타단이 제 2 덮개(26)의 제 2 베이스판(27)에 마련된 결합구멍(32)에 삽입된 후, 조임부재(37)가 제 2 베이스판(27)을 관통한 고정바(34)의 끝단에 나사 결합됨으로써, 제 1 덮개(22) 및 제 2 덮개(26)를 이송관 틀(21) 및 외피 형성관(15)에 동시에 고정하게 된다.
도면에는 두 개의 고정장치(33)가 제 1 덮개(22) 및 제 2 덮개(26)를 이송관 틀(21) 및 외피 형성관(15)에 고정하는 것으로 나타냈으나, 고정장치(33)의 개수는 다양하게 변경될 수 있다. 또한 고정장치(33)는 도시된 구조 이외에, 제 1 덮개(22) 및 제 2 덮개(26)를 이송관 틀(21)의 일단 및 타단에 동시에 고정할 수 있는 다른 구조, 또는 제 1 덮개(22)와 제 2 덮개(26)를 이송관 틀(21)의 일단 및 타단에 따로따로 고정할 수 있는 구조로 변경될 수 있다.
도시된 것과 같이, 제 1 덮개(22)의 제 1 결합홈(25)이 제 1 덮개(22)를 관통하도록 형성되고, 제 2 덮개(26)의 제 2 결합홈(29)이 제 2 덮개(26)를 관통하도록 형성되면, 이송관 틀(21)이 제 1 결합홈(25) 및 제 2 결합홈(29)에 삽입된 상태에서 슬라이드 이동할 수 있고, 이에 의해 이송관 틀(21)의 양쪽 끝단에 결합되는 제 1 덮개(22)와 제 2 덮개(26) 사이의 거리를 조절할 수 있다. 따라서, 이러한 본 발명에 의한 보온관의 제조장치(20)를 이용하여 보온관(10)을 제조할 때 다양한 길이의 외피 형성관(15)을 활용할 수 있다. 이 경우, 고정장치(33)는 고정바(34)에 형성되는 수나사산의 형성 영역을 넓히는 등의 방법으로 제 1 덮개(22)와 제 2 덮개(26) 사이의 거리 변화에 대응하여 작용하도록 할 수 있다.
이러한 보온관의 제조장치(20)를 구성하는 이송관 틀(21), 제 1 덮개(22), 제 2 덮개(26), 고정장치(33) 등의 구체적인 크기나 형상, 치수 등은 제조하려는 보온관(10)의 내경이나, 외경, 길이, 단열재(12)의 두께, 외피(14)의 두께 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
이하에서는 도 3을 참조하여 상술한 보온관의 제조장치(20)를 이용하여 보온관(10)을 제조하는 과정에 대하여 설명한다.
먼저, 도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 것과 같이, 이송관 틀(21)의 일단을 제 1 덮개(22)의 제 1 결합홈(25)에 삽입 결합하고 외피 형성관(15)의 일단을 제 1 덮개(22)의 제 1 결합돌기(24)에 끼움 결합함과 동시에, 이송관 틀(21)의 타단을 제 2 덮개(26)의 제 2 결합홈(29)에 삽입 결합하고 외피 형성관(15)의 타단을 제 2 덮개(26)의 제 2 결합돌기(28)에 끼움 결합한다. 이때 이송관 틀(21)의 외주면에는 발포성 단열물질(16)이 이송관 틀(21)에 부착되는 것을 막기 위한 이형제(38)를 고르게 도포한다.
그리고 한 쌍의 고정장치(33)를 이용하여 제 1 덮개(22) 및 제 2 덮개(26)를 이송관 틀(21) 및 외피 형성관(15)에 고정한다. 이때 이송관 틀(21)의 외주면과 외피 형성관(15)의 내주면 사이는 일정한 간격으로 이격된 상태를 유지하게 된다.
다음으로, 도 3의 (c)에 도시된 것과 같이, 주입기(39)를 이용하여 제 2 덮개(26)의 주입구멍(30)을 통해 이송관 틀(21)과 외피 형성관(15) 사이의 공간에 발포성 단열물질(16)을 주입한다. 주입구멍(30)을 통해 주입되는 발포성 단열물질(16)은 이송관 틀(21)과 외피 형성관(15) 사이의 공간에서 팽창하여 이 공간을 채우게 된다. 이때 이송관 틀(21)과 외피 형성관(15) 사이의 공간에 있던 공기는 제 2 덮개(26)의 배기구멍(31)을 통해 외부로 배출된다. 따라서, 발포성 단열물질(16)은 이송관 틀(21)의 외주면과 외피 형성관(15)의 내주면에 안정적으로 밀착되면서 이송관 틀(21)과 외피 형성관(15) 사이의 공간을 빈틈없이 채울 수 있다.
이송관 틀(21)과 외피 형성관(15) 사이의 공간을 채운 발포성 단열물질(16)은 굳으면서 외피 형성관(15)의 내주면에 부착되어 중공관 형태의 단열재 형성관(17)을 형성하게 되고, 외피 형성관(15)과 단열재 형성관(17)은 복층 중공관 형태의 보온관 형성체(18)를 구성한다. 발포성 단열물질(16)이 굳어 보온관 형성체(18)가 형성되고 나면 도 3의 (d)에 도시된 것과 같이, 제 1 덮개(22), 제 2 덮개(26) 및 이송관 틀(21)을 보온관 형성체(18)로부터 분리한다. 제 1 덮개(22)의 제 1 결합돌기(24)와 제 2 덮개(26)의 제 2 결합돌기(28)의 영향으로 제 1 덮개(22), 제 2 덮개(26) 및 이송관 틀(21)이 분리된 직후의 보온관 형성체(18)는 그 양쪽 끝단에 발포성 단열물질(16)이 도달하지 못한 짜투리부(19)를 갖게 된다.
마지막으로, 도 3의 (e)에 도시된 것과 같이, 보온관 형성체(18)로부터 짜투리부(19)를 제거하고, 보온관 형성체(18)를 길이 방향으로 절단하여 복수의 이송관 덮개(11)를 형성한다. 도면에는 하나의 보온관 형성체(18)의 두 부분을 절단하여 두 개의 이송관 덮개(11)를 형성한 것으로 나타냈으나, 보온관 형성체(18)의 세 부분 이상을 절단하여 하나의 보온관 형성체(18)로부터 세 개 이상의 이송관 덮개(11)를 형성할 수도 있다.
또한 제 1 덮개(22), 제 2 덮개(26)를 분리한 후, 보온관 형성체(18)를 길이 방향으로 절단하는 방식으로 이송관 틀(21)로부터 분리하여 이송관 덮개(11)를 형성할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명에 의한 보온관의 제조장치(20)는 구조가 단순하여 사용이 쉽고, 저비용으로 제작될 수 있다. 또한 본 발명에 의한 보온관의 제조장치(20)를 이용하면 단열재(12)와 이를 덮는 외피(14)를 갖는 복층 구조의 보온관(10)을 간단하고 저비용으로 제조할 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 보온관(40)을 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 보온관(10)이 직선형으로 이루어진 것인데 반해, 도 4에 도시된 보온관(40)은 대략 수직하게 절곡된 엘보형으로 이루어진 것으로, 배관을 구성하는 엘보형 이송관의 외주면에 결합될 수 있는 두 개의 이송관 덮개(41)를 포함한다. 이송관 덮개(41)는 단열재(42)와 단열재(42)의 외주면을 덮는 외피(44)로 구성되고, 단열재(42)는 이송관의 외주면에 밀착되는 이송관 접촉면(43)을 갖는다. 이러한 본 발명의 다른 실시예에 의한 보온관(40)은 이를 구성하는 이송관 덮개(41), 또한 이송관 덮개(41)를 구성하는 단열재(42)와 외피(44)의 형상만 차이가 있을 뿐, 이들의 연결 구조, 기능, 이송관과의 결합 구조는 상술한 것과 같으므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이 밖에 본 발명에 의한 보온관은 다양한 형태의 절곡관, T형관 등 배관을 구성하는 이송관 형상에 대응하는 다양한 형상을 가질 수 있다. 그리고 이들 다양한 형상의 보온관은 상술한 것과 같은 제조방법을 통해 제조될 수 있다. 또한 이들 보온관의 제조에 이용되는 보온관의 제조장치는 상술한 보온관의 제조장치(20)와 같이 이송관 틀, 제 1 덮개, 제 2 덮개 및 고정장치로 구성된다. 다만, 보온관의 제조장치를 구성하는 이들 구성요소는 해당 보온관 형상에 대응하는 형상을 갖게 된다.
한편, 도 5는 도 1에 도시된 보온관(10)을 이용한 배관의 단열 시공 과정을 나타낸 것이다.
본 발명에 의한 보온관(10)은 기존 배관을 구성하는 이송관(5)에 결합되어 이송관(5)의 단열 성능을 향상시킬 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 것과 같이, 기존 배관을 구성하는 이송관(5)을 그대로 둔 채로, 본 발명에 의한 보온관(10)을 이송관(5)에 결합함으로써 배관이 이중 보온관으로 구성된 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.
이송관(5)에 본 발명에 의한 보온관(10)을 결합할 때, 이송관 덮개(11) 각각의 내면, 즉 단열재(12)의 내주면 및 양쪽 단부, 그리고 외피(14)의 양쪽 단부에 접착제(45)를 도포한 후, 이를 이송관(5)의 외주면에 밀착시키면 이송관 덮개(11)로 이송관(5)을 덮을 수 있다. 접착제(45)를 이용하는 방법 이외에, 복수의 이송관 덮개(11)로 이송관(5)을 감싼 후, 각종 기구적 클램핑 기구로 이송관 덮개(11)를 이송관(5)에 고정할 수도 있다.
한편, 도 6은 도 1에 도시된 보온관(10)을 이용하여 신규 배관을 시공하는 과정을 나타낸 것으로, 본 발명에 의한 보온관(10)은 도 6에 나타낸 과정을 통해 유체의 이송을 위한 이송관(5)과 함께 이중 보온관을 구성함으로써 신규 배관을 형성할 수도 있다.
먼저, 도 6의 (a)에 도시된 것과 같이, 유체 이송을 위한 복수의 이송관(5)의 끝단과 끝단을 연결한다. 이송관(5)이 금속으로 이루어진 경우 용접 등의 방법으로 이송관(5)을 연결할 수 있고, 이송관(5)이 합성수지로 이루어진 경우 융착이나 접착 등의 방법으로 이송관(5)을 연결할 수 있다.
다음으로, 도 6의 (b)에 도시된 것과 같이, 보온관(10)을 구성하는 이송관 덮개(11) 각각의 내면, 즉 단열재(12)의 내주면 및 양쪽 단부, 그리고 외피(14)의 양쪽 단부에 접착제(45)를 도포한 후, 이를 이송관(5)의 외주면에 밀착시키면 이송관 덮개(11)로 이송관(5)을 덮을 수 있다. 접착제(45)를 이용하는 방법 이외에, 복수의 이송관 덮개(11)로 이송관(5)을 감싼 후, 각종 기구적 클램핑 기구로 이송관 덮개(11)를 이송관(5)에 고정할 수도 있다. 복수의 보온관(10)을 이송관(5)에 결합할 때, 이웃하는 두 개의 보온관(10) 사이를 일정 간격 이격시킨다.
다음으로, 도 6의 (c)에 도시된 것과 같이, 이송관(5)의 외주면에 인접하게 배치되는 두 개의 보온관(10)을 연결 시트(46)로 감아, 인접하게 배치되는 두 개의 보온관(10) 사이의 공간을 연결 시트(46)로 덮는다. 그리고 연결 시트(46)에 관통 구멍(47)을 형성한다.
다음으로, 도 6의 (d)에 도시된 것과 같이, 연결 시트(46)의 관통 구멍(47)을 통해 인접하는 두 개의 보온관(10) 사이의 공간으로 발포성 단열재(12)를 주입한다. 발포성 단열재(12)로는 보온관(10)의 단열재(12)를 구성하는 것과 동일한 소재의 것, 또는 그 밖에 배관의 단열에 이용될 수 있는 다양한 종류의 단열재가 이용될 수 있다. 두 개의 보온관(10) 사이의 공간으로 주입된 발포성 단열재(12)는 팽창하여 두 보온관(10) 사이의 공간을 채운다. 발포성 단열재(12)의 주입 후, 연결 시트(46)의 관통 구멍(47)은 별도의 마개 등을 통해 밀폐될 수 있다.
이러한 본 발명에 의한 보온관(10)을 이용한 신규 배관의 시공에 있어서, 이송관(5) 외주면에 서로 인접하게 배치되는 두 개의 보온관(10) 사이의 공간은 상술한 것과 같은 방법 이외의 다른 방법으로 덮일 수 있다. 예컨대, 금속재의 슬리브와 조인트 체결구 등을 이용하여 두 개의 보온관(10) 사이의 공간을 덮을 수 있고, 열수축재로 두 개의 보온관(10)을 감싼 후 이에 열을 가하여 보온관(10)에 녹여 부착시킴으로써 두 개의 보온관(10) 사이의 공간을 덮을 수도 있으며, 발열체가 내장된 판상의 전기융착 시트를 두 개의 보온관(10) 외주면에 감아 두 개의 보온관(10) 사이의 공간을 밀폐할 수도 있다. 이러한 방법은 도 5에 나타낸 것과 같은 기존 배관을 구성하는 이송관(5)에 보온관(10)을 시공하는 방법에 적용될 수 있다.
또한 본 발명에 의한 보온관(10)은 기존 이중 보온관의 단열관과 외관을 대체함으로써 기존의 이중 보온관으로 이루어진 배관을 보수하는 데에도 이용될 수 있다. 즉, 기존의 이중 보온관에서 손상되거나 변형되는 등의 이유로 단열성이 떨어진 외관과 단열관을 제거하여 이중 보온관의 이송관을 외부로 드러낸 후, 도 6의 (b) 내지 (d)에 도시된 것과 같은 과정을 통해 이중 보온관을 보수할 수 있다.
이러한 이중 보온관으로 구성된 배관의 보수 시공에 있어서, 보온관(10)은 그 끝단이 이중 보온관의 절단된 단열관 및 외관의 끝단과 일정 간격 이격되도록 외부로 드러난 이중 보온관의 이송관에 결합될 수 있다. 이 경우, 상술한 것과 같은 동일한 방법으로 보온관(10)의 끝단과 이중 보온관의 절단된 단열관 및 외관의 끝단 사이의 공간을 연결 시트(46) 등으로 덮게 된다.
한편, 도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관의 제조장치(50) 및 이를 이용하여 이중 보온관(70)을 제조하는 과정을 단계별로 나타낸 것이다.
도 7에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관의 제조장치(50)는 제 1 덮개(51)와, 제 2 덮개(55)와, 제 1 덮개(51)와 제 2 덮개(55)를 고정하기 위한 고정장치(62)를 포함한다. 이러한 이중 보온관의 제조장치(50)는 도 2에 도시된 보온관의 제조장치(20)와 비교하여 이송관 틀(21)이 없는 것으로, 이송관 틀(21)의 위치에 이중 보온관(70)을 구성하는 이송관(71)이 위치하게 된다.
제 1 덮개(51)는 제 1 베이스판(52)과, 제 1 베이스판(52)의 일면으로부터 돌출되는 링 형상의 제 1 결합돌기(53)와, 제 1 결합돌기(53)의 중앙에 형성된 제 1 결합홈(54)을 포함한다. 제 1 결합돌기(53)의 외주면은 이중 보온관(70)의 외관(72)의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖고, 제 1 결합홈(54)은 이송관(71)의 외경에 대응하는 내경을 갖는다. 이중 보온관(70)의 제조 시 제 1 결합돌기(53)에는 이중 보온관(70)의 외관(72)이 끼움 결합되고, 제 1 결합홈(54)에는 이송관(71)의 일단이 삽입 결합된다.
제 2 덮개(55)는 제 2 베이스판(56)과, 제 2 베이스판(56)의 일면으로부터 돌출되는 링 형상의 제 2 결합돌기(57)와, 제 2 결합돌기(57)의 중앙에 형성된 제 2 결합홈(58)과, 제 2 베이스판(56)의 타면에서 제 2 결합돌기(57)의 끝단까지 연장된 주입구멍(59)과 복수의 배기구멍(60)을 포함한다. 주입구멍(59)과 배기구멍(60)은 제 2 베이스판(56)과 제 2 결합돌기(57)를 관통하여 형성된다.
제 2 결합돌기(57)의 외주면은 외관(72)의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖고, 제 2 결합홈(58)은 이송관(71)의 외경에 대응하는 내경을 갖는다. 이중 보온관(70)의 제조 시 제 2 결합돌기(57)에는 외관(72)의 타단이 끼움 결합되고, 제 2 결합홈(58)에는 이송관(71)의 타단이 삽입 결합된다.
외관(72)의 양쪽 끝단이 제 1 결합돌기(53) 및 제 2 결합돌기(57)에 각각 끼움 결합되고 이송관(71)의 양쪽 끝단이 제 1 결합홈(54) 및 제 2 결합홈(58)에 각각 삽입 결합될 때, 외관(72)의 내주면과 이송관(71)의 외주면 사이는 일정한 간격으로 이격된다. 이러한 외관(72)과 이송관(71) 사이의 공간은 단열관(73)이 개재되는 부분으로, 제 2 덮개(55)의 주입구멍(59)을 통해 이 공간으로 발포성 단열물질(16)이 주입된다.
이송관(71) 및 외관(72) 각각의 양쪽 끝단에 결합된 제 1 덮개(51) 및 제 2 덮개(55)는 고정장치(62)에 의해 동시에 이송관(71) 및 외관(72)에 고정된다. 고정장치(62)는 제 1 덮개(51)와 제 2 덮개(55)를 연결하는 고정바(63)와, 고정바(63)의 끝단에 결합되는 조임부재(64)를 포함한다. 이러한 고정장치(62)는 도 2에 도시된 것과 같은 것으로, 이에 대한 상세한 구조와 그 작용에 대해서는 생략한다.
이하에서는 도 7을 참조하여 이중 보온관의 제조장치(50)를 이용하여 이중 보온관(70)을 제조하는 과정에 대하여 설명한다.
먼저, 도 7의 (a) 및 (b)에 도시된 것과 같이, 이송관(71)의 일단을 제 1 덮개(51)의 제 1 결합홈(54)에 삽입 결합하고 외관(72)의 일단을 제 1 덮개(51)의 제 1 결합돌기(53)에 끼움 결합함과 동시에, 이송관(71)의 타단을 제 2 덮개(55)의 제 2 결합홈(58)에 삽입 결합하고 외관(72)의 타단을 제 2 덮개(55)의 제 2 결합돌기(57)에 끼움 결합한다. 그리고 고정장치(62)를 이용하여 제 1 덮개(51) 및 제 2 덮개(55)를 이송관(71) 및 외관(72)에 고정한다. 이때 이송관(71)의 외주면과 외관(72)의 내주면 사이는 일정한 간격으로 이격된 상태를 유지하게 된다.
다음으로, 도 7의 (c)에 도시된 것과 같이, 주입기(39)를 이용하여 제 2 덮개(55)의 주입구멍(59)을 통해 이송관(71)과 외관(72) 사이의 공간에 발포성 단열물질(16)을 주입한다. 주입구멍(59)을 통해 주입되는 발포성 단열물질(16)은 이송관(71)과 외관(72) 사이의 공간에서 팽창하여 이 공간을 채우게 된다. 이때 이송관(71)과 외관(72) 사이의 공간에 있던 공기는 제 2 덮개(55)의 배기구멍(60)을 통해 외부로 배출된다. 따라서, 발포성 단열물질(16)은 이송관(71)의 외주면과 외관(72)의 내주면에 안정적으로 밀착되면서 이송관(71)과 외관(72) 사이의 공간을 빈틈없이 채우게 된다.
이송관(71)과 외관(72) 사이의 공간을 채운 발포성 단열물질(16)은 굳으면서 이송관(71)의 내주면과 외관(72)의 내주면에 부착되어 단열관(73)을 형성한다. 그리고 이들 이송관(71), 외관(72) 및 단열관(73)은 복층 중공관 형태의 이중 보온관 형성체(74)를 구성한다. 발포성 단열물질(16)이 굳어 이중 보온관 형성체(74)가 형성되고 나면 도 7의 (d)에 도시된 것과 같이, 제 1 덮개(51) 및 제 2 덮개(55)를 이중 보온관 형성체(74)로부터 분리한다.
제 1 덮개(51)의 제 1 결합돌기(53)와 제 2 덮개(55)의 제 2 결합돌기(57)의 영향으로 제 1 덮개(51) 및 제 2 덮개(55)가 분리된 직후의 이중 보온관 형성체(74)는 그 양쪽 끝단에 발포성 단열물질(16)이 도달하지 못한 짜투리부(75)를 갖게 된다. 마지막으로, 도 7의 (e)에 도시된 것과 같이, 이중 보온관 형성체(74)로부터 짜투리부(75)를 제거함으로써 이중 보온관(70)을 완성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의한 이중 보온관의 제조장치(50)는 구조가 단순하여 사용하기 쉽고, 저비용으로 제작될 수 있다. 또한 본 발명에 의한 이중 보온관의 제조장치(50)를 이용하면 이송관(71), 단열관(73) 및 외관(72)이 차례로 적층된 복층 구조의 이중 보온관(70)을 간단하고 저비용으로 제조할 수 있다.
앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 및 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
10, 40 : 보온관 11, 41 : 이송관 덮개
12, 42, 73 : 단열재 13, 43 : 이송관 접촉면
14, 44 : 외피 15 : 외피 형성관
16 : 발포성 단열물질 17 : 단열재 형성관
18 : 보온관 형성체 20 : 보온관의 제조장치
21 : 이송관 틀 22, 51 : 제 1 덮개
23, 52 : 제 1 베이스판 24, 53 : 제 1 결합돌기
25, 54 : 제 1 결합홈 26, 55 : 제 2 덮개
27, 56 : 제 2 베이스판 28, 57 : 제 2 결합돌기
29, 58 : 제 2 결합홈 30, 59 : 주입구멍
31, 60 : 배기구멍 33, 62 : 고정장치
34 : 고정바 37 : 조임부재
39 : 주입기 50 : 이중 보온관의 제조장치
70 : 이중 보온관 71 : 이송관
72 : 외관 74 : 이중 보온관 형성체

Claims (20)

  1. 유체 이송을 위한 이송관의 외주면에 결합되어 상기 이송관을 단열하기 위한 보온관으로서,
    발포성 단열물질로 이루어지고 상기 이송관의 외주면에 밀착될 수 있도록 상기 이송관의 외주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 이송관 접촉면이 구비된 단열재와, 상기 단열재의 외주면에 결합되어 상기 단열재의 외주면을 덮는 외피를 포함하는 복수의 이송관 덮개가 상기 이송관의 외주면에 결합되어 상기 이송관의 외주면을 중공관 형태로 감싸는 것을 특징으로 하는 보온관.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외피는 합성수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보온관.
  3. 유체 이송을 위한 이송관의 외주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 이송관 접촉면이 구비된 단열재와, 상기 단열재의 외주면을 덮는 외피를 갖는 복수의 이송관 덮개를 포함하는 중공관 형태의 보온관을 제조하기 위한 보온관의 제조장치로서,
    상기 이송관의 외경에 대응하는 외경을 갖는 이송관 틀;
    제 1 베이스판, 상기 제 1 베이스판의 일면으로부터 돌출되고 상기 외피의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 외주면이 구비된 링 형상의 제 1 결합돌기, 상기 이송관 틀의 외경에 대응하는 내경을 갖고 상기 제 1 결합돌기의 중앙에 형성된 제 1 결합홈을 포함하고, 상기 이송관 틀의 일단에 결합되는 제 1 덮개; 및
    제 2 베이스판, 상기 제 2 베이스판의 일면으로부터 돌출되고 상기 외피의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 외주면이 구비된 링 형상의 제 2 결합돌기, 상기 이송관 틀의 외경에 대응하는 내경을 갖고 상기 제 2 결합돌기의 중앙에 형성된 제 2 결합홈, 상기 제 2 베이스판의 타면에서 상기 제 2 결합돌기의 끝단까지 연장되도록 관통 형성된 주입구멍을 포함하고, 상기 이송관 틀의 타단에 결합되는 제 2 덮개;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보온관의 제조장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 덮개를 상기 이송관 틀의 일단에 고정하고, 상기 제 2 덮개를 상기 이송관 틀의 타단에 고정하기 위한 하나 이상의 고정장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보온관의 제조장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 덮개는 상기 주입구멍보다 작고 상기 제 2 베이스판의 타면에서 상기 제 2 결합돌기의 끝단까지 연장되도록 관통 형성된 복수의 배기구멍을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보온관의 제조장치.
  6. 유체 이송을 위한 이송관의 외주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 이송관 접촉면이 구비된 단열재와, 상기 단열재의 외주면을 덮는 외피를 갖는 복수의 이송관 덮개를 포함하는 중공관 형태의 보온관을 제조하기 위한 보온관의 제조방법으로서,
    (a) 상기 이송관의 외경에 대응하는 외경을 갖는 이송관 틀과, 제 1 베이스판과 상기 제 1 베이스판의 일면으로부터 돌출되고 상기 외피의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 외주면이 구비된 링 형상의 제 1 결합돌기와 상기 이송관 틀의 외경에 대응하는 내경을 갖고 상기 제 1 결합돌기의 중앙에 형성된 제 1 결합홈을 포함하는 제 1 덮개와, 제 2 베이스판과 상기 제 2 베이스판의 일면으로부터 돌출되고 상기 외피의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 외주면이 구비된 링 형상의 제 2 결합돌기와 상기 이송관 틀의 외경에 대응하는 내경을 갖고 상기 제 2 결합돌기의 중앙에 형성된 제 2 결합홈과 상기 제 2 베이스판의 타면에서 상기 제 2 결합돌기의 끝단까지 연장되도록 관통 형성된 주입구멍을 포함하는 제 2 덮개를 준비하는 단계;
    (b) 상기 이송관 틀의 일단을 상기 제 1 결합홈에 삽입하고 상기 이송관 틀의 타단을 제 2 결합홈에 삽입함과 동시에, 상기 외피를 형성하기 위한 중공관 형태의 외피 형성관의 일단을 상기 제 1 결합돌기에 끼움 결합하고 상기 외피 형성관의 타단을 상기 제 2 결합돌기에 끼움 결합함으로써, 상기 제 1 덮개 및 상기 제 2 덮개를 상기 이송관 틀과 상기 외피 형성관 각각의 일단 및 타단에 결합하는 단계;
    (c) 상기 제 2 덮개의 주입구멍을 통해 발포성 단열물질을 주입하여 상기 이송관 틀과 상기 외피 형성관 사이의 공간을 상기 발포성 단열물질로 채우는 단계;
    (d) 상기 발포성 단열물질을 굳힌 후, 상기 외피 형성관과 상기 발포성 단열물질이 굳으면서 상기 외피 형성관의 내주면에 형성된 단열재를 포함하는 보온관 형성체로부터 상기 제 1 덮개, 상기 제 2 덮개를 분리하는 단계; 및
    (e) 상기 보온관 형성체를 길이 방향으로 절단하여 상기 보온관 형성체로부터 상기 복수의 이송관 덮개를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보온관의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 하나 이상의 고정장치를 이용하여 상기 제 1 덮개 및 상기 제 2 덮개를 상기 이송관 틀과 상기 외피 형성관 각각의 일단 및 타단에 고정하는 것을 특징으로 하는 보온관의 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 (c) 단계 이전에 상기 이송관 틀의 외주면에 상기 발포성 단열물질이 부착되는 것을 막기 위한 이형제를 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보온관의 제조방법.
  9. 유체 이송을 위한 이송관으로 구성된 배관의 단열 시공방법에 있어서,
    (a) 발포성 단열물질로 이루어지고 상기 이송관의 외주면에 밀착될 수 있도록 상기 이송관의 외주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 이송관 접촉면이 구비된 단열재와, 상기 단열재의 외주면에 결합되어 상기 단열재의 외주면을 덮는 외피를 갖는 복수의 이송관 덮개를 포함하는 보온관을 준비하는 단계; 및
    (b) 상기 보온관의 복수의 이송관 덮개를 각각의 이송관 접촉면이 상기 이송관의 외주면에 밀착되도록 상기 이송관의 원주 방향을 따라 이어지도록 결합함으로써, 상기 이송관을 상기 보온관으로 감싸는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관의 단열 시공방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 상기 보온관을 복수로 상기 이송관에 결합하되, 상기 이송관에 결합되는 상기 복수의 보온관 중 서로 인접하는 두 개의 보온관 사이를 일정 간격 이격시키고,
    상기 (b) 단계 이후,
    (c) 상기 인접하는 두 개의 보온관을 연결 시트로 감아 상기 인접하는 두 개의 보온관 사이의 공간을 덮는 단계;
    (d) 상기 연결 시트에 관통 구멍을 형성하는 단계; 및
    (e) 상기 관통 구멍을 통해 상기 인접하는 두 개의 보온관 사이의 공간에 발포성 단열재를 주입하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관의 단열 시공방법.
  11. 유체 이송을 위한 이송관과, 상기 이송관의 외주면을 감싸는 단열관과, 상기 단열관의 외주면을 감싸는 외관을 포함하는 이중 보온관으로 구성된 배관의 보수방법에 있어서,
    (a) 발포성 단열물질로 이루어지고 상기 이중 보온관의 이송관 외주면에 밀착될 수 있도록 상기 이송관의 외주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 이송관 접촉면이 구비된 단열재와, 상기 단열재의 외주면에 결합되어 상기 단열재의 외주면을 덮는 외피를 갖는 복수의 이송관 덮개를 포함하는 보온관을 준비하는 단계;
    (b) 상기 이중 보온관의 단열관 및 외관을 제거하여 상기 이중 보온관의 이송관을 외부로 드러내는 단계; 및
    (c) 상기 복수의 이송관 덮개를 각각의 이송관 접촉면이 외부로 드러난 상기 이송관의 외주면에 밀착되도록 상기 이송관의 원주 방향을 따라 이어지도록 결합함으로써, 외부로 드러난 상기 이송관을 상기 보온관으로 감싸는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관의 보수방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서 상기 보온관을 복수로 외부로 드러난 상기 이송관에 결합하되, 외부로 드러난 상기 이송관에 결합되는 상기 복수의 보온관 중 서로 인접하는 두 개의 보온관 사이를 일정 간격 이격시키고,
    상기 (c) 단계 이후,
    (d) 상기 인접하는 두 개의 보온관을 연결 시트로 감아 상기 인접하는 두 개의 보온관 사이의 공간을 덮는 단계;
    (e) 상기 연결 시트에 관통 구멍을 형성하는 단계; 및
    (f) 상기 관통 구멍을 통해 상기 인접하는 두 개의 보온관 사이의 공간에 발포성 단열재를 주입하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관의 보수방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서 상기 보온관의 끝단을 상기 이중 보온관의 절단된 단열관 및 외관의 끝단과 일정 간격 이격되도록 상기 외부로 드러난 이송관에 결합하고,
    상기 (c) 단계 이후,
    (d) 상기 보온관의 끝단과 상기 이중 보온관의 절단된 단열관 및 외관의 끝단 사이의 공간을 연결 시트로 덮는 단계;
    (e) 상기 연결 시트에 관통 구멍을 형성하는 단계; 및
    (f) 상기 관통 구멍을 통해 상기 보온관의 끝단과 상기 이중 보온관의 절단된 단열관 및 외관의 끝단 사이의 공간에 발포성 단열재를 주입하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관의 보수방법.
  14. (a) 유체 이송을 위한 복수의 이송관과, 발포성 단열물질로 이루어지고 상기 이송관의 외주면에 밀착될 수 있도록 상기 이송관의 외주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 이송관 접촉면이 구비된 단열재 및 상기 단열재의 외주면에 결합되어 상기 단열재의 외주면을 덮는 외피를 갖는 복수의 이송관 덮개를 포함하는 보온관을 준비하는 단계;
    (b) 상기 복수의 이송관을 차례로 연결하는 단계; 및
    (c) 상기 복수의 이송관 덮개를 각각의 이송관 접촉면이 상기 이송관의 외주면에 밀착되도록 상기 이송관의 원주 방향을 따라 이어지도록 결합함으로써, 상기 이송관을 상기 보온관으로 감싸는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관의 시공방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서 상기 보온관을 복수로 상기 이송관에 결합하되, 상기 이송관에 결합되는 상기 복수의 보온관 중 서로 인접하는 두 개의 보온관 사이를 일정 간격 이격시키고,
    상기 (c) 단계 이후,
    (d) 상기 인접하는 두 개의 보온관을 연결 시트로 감아 상기 인접하는 두 개의 보온관 사이의 공간을 덮는 단계;
    (e) 상기 연결 시트에 관통 구멍을 형성하는 단계; 및
    (f) 상기 관통 구멍을 통해 상기 인접하는 두 개의 보온관 사이의 공간에 발포성 단열재를 주입하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관의 시공방법.
  16. 유체 이송을 위한 이송관과, 상기 이송관을 감싸는 단열관과, 상기 단열관의 외주면을 덮는 외관을 포함하는 이중 보온관을 제조하기 위한 이중 보온관의 제조장치로서,
    제 1 베이스판, 상기 제 1 베이스판의 일면으로부터 돌출되고 상기 외관의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 외주면이 구비된 링 형상의 제 1 결합돌기, 상기 이송관의 외경에 대응하는 내경을 갖고 상기 제 1 결합돌기의 중앙에 형성된 제 1 결합홈을 포함하고, 상기 이송관의 일단 및 상기 외관의 일단에 동시에 결합되는 제 1 덮개; 및
    제 2 베이스판, 상기 제 2 베이스판의 일면으로부터 돌출되고 상기 외관의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 외주면이 구비된 링 형상의 제 2 결합돌기, 상기 이송관의 외경에 대응하는 내경을 갖고 상기 제 2 결합돌기의 중앙에 형성된 제 2 결합홈, 상기 제 2 베이스판의 타면에서 상기 제 2 결합돌기의 끝단까지 연장되도록 관통 형성된 주입구멍을 포함하고, 상기 이송관의 타단 및 상기 외관의 타단에 동시에 결합되는 제 2 덮개;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 보온관의 제조장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 덮개를 상기 이송관의 일단 및 상기 외관의 일단에 고정하고, 상기 제 2 덮개를 상기 이송관의 타단 및 상기 외관의 타단에 고정하기 위한 하나 이상의 고정장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 보온관의 제조장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 덮개는 상기 주입구멍보다 작고 상기 제 2 베이스판의 타면에서 상기 제 2 결합돌기의 끝단까지 연장되도록 관통 형성된 복수의 배기구멍을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 보온관의 제조장치.
  19. 유체 이송을 위한 이송관과, 상기 이송관을 감싸는 단열관과, 상기 단열과의 외주면을 덮는 외관을 포함하는 이중 보온관을 제조하기 위한 이중 보온관의 제조방법으로서,
    (a) 제 1 베이스판과 상기 제 1 베이스판의 일면으로부터 돌출되고 상기 외관의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 외주면이 구비된 링 형상의 제 1 결합돌기와 상기 이송관의 외경에 대응하는 내경을 갖고 상기 제 1 결합돌기의 중앙에 형성된 제 1 결합홈을 포함하는 제 1 덮개와, 제 2 베이스판과 상기 제 2 베이스판의 일면으로부터 돌출되고 상기 외관의 내주면 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 외주면이 구비된 링 형상의 제 2 결합돌기와 상기 이송관의 외경에 대응하는 내경을 갖고 상기 제 2 결합돌기의 중앙에 형성된 제 2 결합홈과 상기 제 2 베이스판의 타면에서 상기 제 2 결합돌기의 끝단까지 연장되도록 관통 형성된 주입구멍을 포함하는 제 2 덮개 준비하는 단계;
    (b) 상기 이송관의 일단을 상기 제 1 결합홈에 삽입하고 상기 이송관의 타단을 제 2 결합홈에 삽입함과 동시에, 상기 외관의 일단을 상기 제 1 결합돌기에 끼움 결합하고 상기 외관의 타단을 상기 제 2 결합돌기에 끼움 결합함으로써, 상기 제 1 덮개 및 상기 제 2 덮개를 상기 이송관과 상기 외관에 결합하는 단계;
    (c) 상기 제 2 덮개의 주입구멍을 통해 발포성 단열물질을 주입하여 상기 이송관과 상기 외관 사이의 공간을 상기 발포성 단열물질로 채우는 단계; 및
    (d) 상기 발포성 단열물질을 굳혀 상기 이송관과 상기 외관 사이에 상기 발포성 단열물질로 이루어진 단열관을 형성한 후, 상기 이송관 및 상기 외관으로부터 상기 제 1 덮개 및 상기 제 2 덮개를 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 보온관의 제조방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 하나 이상의 고정장치를 이용하여 상기 제 1 덮개 및 상기 제 2 덮개를 상기 이송관과 상기 외관에 고정하는 것을 특징으로 하는 이중 보온관의 제조방법.
KR1020120085345A 2012-08-03 2012-08-03 보온관과 그 제조장치와 제조방법, 이를 이용한 배관의 시공방법과 보수방법 및 단열 시공방법, 이중 보온관의 제조장치 및 제조방법 KR101404011B1 (ko)

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