KR20160129284A - 단열성능이 강화된 배관용 단열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단열성능이 강화된 배관용 단열장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 복수의 분할체들이 분리가능하게 조립되어 배관을 감싸는 구조를 가지는 배관용 단열장치는, 상기 복수의 분할체들 각각은 내부단열층과, 상기 내부단열층의 외경방향에 배치되는 외부단열층과, 상기 내부단열층과 상기 외부단열층 사이에 배치되는 중간단열층을 구비하고, 외부는 마감커버에 보호되는 구조를 가지며, 상기 복수의 분할체들 중 두 개의 분할체들이 서로 조립되는 조립부위의 내측에는, 상기 두 개의 분할체들 중 어느 하나의 분할체의 내주면에서 원주방향으로 연장되어 다른 하나의 분할체의 내주면 부위까지 확장되도록 배치되어 상기 조립부위의 조립틈새를 커버하기 위한 틈새커버층이 구비된다.

Description

단열성능이 강화된 배관용 단열장치{PIPE INSULATION APPARATUS}

본 발명은 배관용 단열장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 배관용 단열장치의 제조시 공정을 단순화하고 조립정밀도를 높일 수 있으며, 단열성능을 향상시킬 수 있는 배관용 단열장치에 관한 것이다.

일반적으로 발전소(원자력, 화력 등) 및 석유화학플랜트 등에는 고온/고압의 스팀을 이송시키기 위한 배관이 설치되고, 이러한 배관은 시간이 경과함에 따라 고온/고압의 스팀으로 인해 배관침식이 발생하여 배관의 두께가 감소하는 감육현상이 일어난다.

이러한 배관의 감육현상으로 인해 시간이 경과함에 따라 배관 측에 핀홀이 발생하여 큰 사고로 이어질 수 있으므로, 배관에 대해 1년에 한번씩 계획예방정비를 통해 감육검사를 실시하고, 이를 기록 및 보고하도록 되어 있다.

이러한 감육검사를 실시할 때 기존의 단열재로 시공된 경우에는 배관의 외부에 마감된 금속재질의 마감커버 및 단열재 등을 순차적으로 철거한 후에 감육검사를 실시한다. 이러한 감육검사를 실시한 후에 새로운 단열재를 부착하고, 마감커버로 마감하는 방식으로 진행되고 있다.

이러한 감육검사 후의 단열재 시공방식은 매년 철거되는 단열재 및 마감커버의 폐기량으로 인해 자재의 막대한 낭비를 불러일으키고, 특히 엘보 또는 T-이음 부분의 경우에는 직관의 단열재 설치에 비해 고도의 숙련된 기능이 요구될 뿐만 아니라 잘못 시공된 경우 단열틈새(thermal notch)의 발생으로 인해 열피로현상(thermalstress)가 증가하여 그 부분에 대한 감육현상이 현저하게 진행될 수 있으며, 이로 인해 전체 배관의 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 극복하기 위한 방법으로 대한민국 등록특허공보 제10-1184392호(2012.09.13.)가 제시된바 있다. 대한민국 등록특허공보 제10-1184392호(2012.09.13.)에는 배관용 단열장치로서, 엘보용 단열유닛, T-이음용 단열유닛, 직관용 단열유닛, 플랜지용 단열유닛을 구비하며, 각 단열유닛은 2이상의 분할체를 가지며, 각 분할체는 복수의 단열층으로 이루어지고, 금속재질의 마감커버에 의해 감싸지는 구조를 가지고 있다.

그러나 종래의 등록특허공보 제10-1184392호(2012.09.13.)의 경우에는 각 분할체들이 서로 조립되는 경우에 조립틈새를 통해 열이나 외부공기, 수분 등이 침투하기 용이하여 단열성능을 떨어드리고 부식 등을 일으킨다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 배관용 단열장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 제조공정이 단순화되고 결합정밀도를 높일 수 있으며, 외부공기나 열 등을 차단하여 단열성능을 향상시키고 수분 침투 등에 의한 손상을 줄일 수 있는 배관용 단열장치를 제공하는 데 있다.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 복수의 분할체들이 분리가능하게 조립되어 배관을 감싸는 구조를 가지는 배관용 단열장치는, 상기 복수의 분할체들 각각은 내부단열층과, 상기 내부단열층의 외경방향에 배치되는 외부단열층과, 상기 내부단열층과 상기 외부단열층 사이에 배치되는 중간단열층을 구비하고, 외부는 마감커버에 보호되는 구조를 가지며, 상기 복수의 분할체들 중 두 개의 분할체들이 서로 조립되는 조립부위의 내측에는, 상기 두 개의 분할체들 중 어느 하나의 분할체의 내주면에서 원주방향으로 연장되어 다른 하나의 분할체의 내주면 부위까지 확장되도록 배치되어 상기 조립부위의 조립틈새를 커버하기 위한 틈새커버층이 구비되고, 상기 마감커버는, 배관의 곡면에 대응되는 곡면을 가지는 플레이트와 상기 플레이트의 단부에 결합되는 마감샤시를 구비하고, 상기 마감샤시는, 제1삽입홈을 가지는"ㄷ"자 단면형상의 제1결합부를 가지는 제1마감샤시와, 제2삽입홈을 가지는"ㄷ"자 단면형상의 제2결합부와 상기 제2결합부의 단부에서 상기 제2결합부와는 반대방향으로 연장형성되는 연장부를 가지는 제2마감샤시로 구분되고, 상기 제1마감샤시의 제1결합부와 상기 제2마감샤시의 연장부가 중첩하도록 하여 상기 적어도 하나의 제1분할체와 상기 적어도 하나의 제2분할체를 조립하되, 상기 틈새커버층에 의해 상기 조립틈새의 내측이 커버되고, 상기 연장부에 의해 상기 조립틈새의 외측이 커버되도록 조립되는 구조를 가진다.

상기 제1마감샤시와 상기 제2마감샤시의 결합틈새를 밀폐시키기 위한 밀폐부재가 더 구비되고, 상기 제2결합부의 상기 제1마감샤시와 인접되는 면에는 상기 밀폐부재의 일부가 삽입되기 위한 제3삽입홈이 형성되고, 상기 밀폐부재는 상기 제1마감샤시의 제1결합부와 상기 제2마감샤시의 제2결합부 사이의 조립틈새를 밀폐시키는 구조를 가질 수 있다.

상기 제1마감샤시의 제1결합부의 상부면 또는 상기 제2마감샤시의 연장부의 하부면에는 밀폐판이 더 구비되어 상기 제1마감샤시의 제1결합부와 상기 제2마감샤시의 연장부 사이의 조립틈새를 밀폐시키는 구조를 가질 수 있다.

상기 제1삽입홈 및 상기 제2삽입홈 각각의 내부 일면에는 톱니모양의 제1돌기가 형성되고, 내부 타면에는 상기 제1돌기와 교차구조로 톱니모양의 제2돌기가 형성될 수 있다.

상기 틈새커버층은 상기 두 개의 분할체들 중 어느 하나의 분할체의 내주면에서 중심방향으로 돌출된 상태로 원주방향으로 연장되어 다른 하나의 분할체의 내주면 부위까지 확장되는 구조를 가질 수 있다.

상기 틈새커버층은 상기 두 개의 분할체들 중 어느 하나의 분할체의 내부단열층에서 원주방향으로 연장되어 다른 하나의 분할체의 내부단열층에 형성된 안착홈까지 확장되는 구조를 가질 수 있다.

상기 제1분할체 및 상기 제2분할체의 길이방향 일단부의 내경면에는 길이방향 외부방향으로 연장되어 돌출되고 원주방향을 따라 배치되는 단부커버층이 더 구비될 수 있다.

본 발명에 따르면, 배관용 단열장치를 구성하는 각 분할체들의 조립시에 조립틈새를 커버하여 단열성능을 향상시킬 수 있으며, 수분이나 기타 공기 침투로 인한 손상을 최소화할 수 있다. 또한 배관용 단열장치 여러개를 이용하여 조립시에도 배관용 단열장치들 사이의 조립틈새를 커버할 수 있어 단열성능을 향상시키는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관용 단열장치의 조립상태의 사시도이고,
도 2는 도 1의 배관용 단열장치를 구성하는 제1분할체의 사시도이고,
도 3은 도 1의 배관용 단열장치를 구성하는 제2분할체의 사시도이고,
도 4는 도 1의 'A'부분의 확대도이고,
도 5는 도 1의 'B'부분의 확대도이다.
도 6은 도 1에서 제1마감커버 만을 분리하여 도시한 분해사시도이고,
도 7은 도 1에서 제2마감커버만을 분리하여 도시한 분해사시도이고,
도 8은 제1마감샤시 및 제2마감샤시를 도시한 것이고,
도 9는 제1마감커버의 결합과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 10은 제2마감커버의 결합과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 11은 제1마감커버와 제2마감커버가 서로 조립된 상태를 도시한 것이고,
도 12는 제1마감커버와 제2마감커버가 서로 조립된 다른 실시예를 도시한 것이고,
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 대한 제1분할체와 제2분할체의 분리시의 도 1의 'B'부분의 확대도이고,
도 14는 도 13의 조립시의 확대도이고,
도 15는 도 1의 다른 실시예인 단부커버층(170)이 구비되는 경우의 사시도이고,
도 16은 도 15의 C-C 의 개략적 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관용 단열장치(500)의 조립상태의 사시도이고, 도 2는 도 1의 배관용 단열장치(500)를 구성하는 제1분할체(100)의 사시도이고, 도 3은 도 1의 배관용 단열장치(500)를 구성하는 제2분할체(200)의 사시도이고, 도 4는 도 1의 'A'부분의 확대도이고, 도 5는 도 1의 'B'부분의 확대도이다.

이하에서 길이방향이란 배관 또는 밸브유닛의 길이방향과 동일한 방향을 의미하며, 폭방향이란 배관의 원주방향 또는 배관의 폭방향과 동일한 방향을 의미할 수 있다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관용 단열장치(500)는 복수의 분할체들(100,200)이 분리가능하게 조립되어 배관(미도시)을 감싸는 구조를 가지게 된다.

도 1 내지 도 5에서는 반원형의 제1분할체(100) 및 반원형의 제2분할체(200)를 조립하여 상기 배관용 단열장치(500)를 구성하고 있지만, 상기 제1분할체(100)는 원호형 구조를 가지도록 하여 복수개가 구비될 수 있고, 상기 제2분할체(200) 또한 원호형 구조를 가지도록 하여 복수개가 구비될 수 있다.

이하에서는 반원형 단면의 제1분할체(100) 및 반원형 단면의 제2분할체(200)를 조립하여 상기 배관용 단열장치(500)를 구성하는 경우를 설명하기로 한다.

상기 제1분할체(100) 및 상기 제2분할체 각각은 내부단열층(150a)과, 상기 내부단열층(150a)의 외경방향에 배치되는 외부단열층(150c)과, 상기 내부단열층(150a)과 상기 외부단열층(150c) 사이에 배치되는 중간단열층(150b)을 구비한다.

또한 상기 제1분할체(100)의 외부는 제1마감커버(130)에 의해 보호되고, 상기 제2분할체(200)의 외부는 제2마감커버(230)에 의해 보호되는 구조를 가진다.

상기 내부단열층(150a), 상기 중간단열층(150b) 및 상기 외부단열층(150c)에는 서로 다른 내열도를 가지는 단열재가 적용될 수 있다.

상기 내부단열층(150a)에서 상기 중간단열층(150b) 및 상기 외부단열층(150c)으로 갈수록 내열도가 점점 낮아지는 구조로 단열재가 적용되거나, 상기 내부단열층(150a)에서, 상기 중간단열층(150b) 및 상기 외부단열층(150c)으로 갈수록 내열도가 점점 높아지는 구조로 단열재가 적용될 수 있다.

예를 들어, 상기 내부단열층(150a)은 제1내열도를 가지는 단열재가 적용되고, 상기 중간단열층(150b)은 상기 제1내열도보다 더 낮은 내열도인 제2내열도를 가지는 단열재가 적용되고, 상기 외부단열층(150c)에는 상기 제2내열도보다 더 낮은 내열도인 제3내열도를 가지는 단열재가 적용될 수 있다. 이와 달리, 상기 내부단열층(150a)은 제3내열도를 가지는 단열재가 적용되고, 상기 중간단열층(150b)에는 제2내열도를 가지는 단열재가 적용되고, 상기 외부단열층(150c)에는 제1내열도를 가지는 단열재가 적용될 수 있다.

일반적으로 단열재는 내열도가 높아 고온(예를 들면, 1000℃ 이상)용으로 사용이 가능할수록 가격이 비싼 반면에 단열성능은 상대적으로 떨어지는 것으로 알려져 있다. 또한 내열도가 상대적으로 낮아 저온(예를 들면, 350℃ 이하)용으로 사용이 가능한 단열재의 경우는 가격이 상대적으로 저렴하여 경제적이고 단열성능은 우수한 것으로 알려져 있다.

결과적으로, 내열도가 상대적으로 높은 단열재를 상기 내부단열층(150a), 상기 중간단열층(150b) 및 상기 외부단열층(150c) 전체에 적용하는 경우에는 단열성능이 저하되고 제조단가가 비싸지게 되는 문제점이 있으며, 내열도가 상대적으로 낮은 단열재를 상기 내부단열층(150a), 상기 중간단열층(150b) 및 상기 외부단열층(150c) 전체에 적용하는 경우에는 경제적이고 단열성능의 향상을 꾀할 수 있으나, 고온이 발생되는 배관에 적용하기 어렵다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 극복하고, 단열성능이 우수하면서도 경제적인 단열장치의 구현을 위해, 고온이 발생되고 고온유지가 필요한 배관의 경우에는, 배관(21, 22, 23)에 인접된 부분인 상기 내부단열층(150a)에는 제1내열도(예를 들면, 700~1300℃)범위를 가지는 단열재를 적용하고, 상기 중간단열층(150b)에는 제2내열도(예를 들면, 400~650℃)범위를 가지는 단열재를 적용하고, 상기 외부단열층(150c)에는 제3내열도(예를 들면, 100~350℃)범위를 단열재를 적용하는 것이 가능하다.

상기 내부단열층(150a)에 적용되는 단열재의 예로는 내열도가 1200~1300℃ 범위를 가지며 열전도율이 0.16W/mk/600℃인 세라크울(cerak-wool)이나, 내열도가 650~750℃범위이고 열전도율이 0.06W/mk/400℃ 인 이클래스 파이버(E-class fiber) 가 있으며, 상기 중간단열층(150b)에 적용되는 단열재의 예로는 내열도가 600~650℃범위이고 열전도율이 0.069W/mk/200℃ 인 미네랄 울(mineral-wool)이 있으며, 상기 외부단열층(150c)에 적용되는 단열재의 예로는 내열도가 300~350℃범위이고 열전도율이 0.032W/mk/20℃ 인 글라스 울(glass-wool)이 있다.

결과적으로 고온유지가 필요한 배관의 경우에는, 배관에 인접한 내부단열층(150a)에 고온용 단열재를 사용하여, 1차적으로 높은 온도를 낮추는 용도로만 기능하도록 하여 단열성능이 낮으면서도 높은 가격을 가지는 단열재의 사용을 줄여 경제적인 시공을 이루고, 상기 내부단열층(150a)에 의해 온도가 낮아진 중간온도의 단열성능을 극대화하고 경제성이 고려하여 중간단열층(150b)에는 중간온도용 단열재를 사용하고, 상기 내부단열층(150a) 및 상기 중간단열층(150b)에 의해 온도가 낮아진 단열층의 마지막 부분인 상기 외부단열층(150c)에는 단열성능도 우수하고 상대적으로 낮은 가격을 가지는 단열재인 저온단열재를 적용하는 것이 가능하다. 그리고 저온유지가 필요한 배관의 경우에는 고온유지가 필요한 배관의 경우와 반대의 경우로 적용하는 것이 가능하다. 여기서 제1내열도, 제2내열도, 제3내열도의 내열온도범위는 배관의 온도에 대응하여 다양하게 변경가능하다.

상기 내부단열층(150a), 상기 중간단열층(150b) 및 상기 외부단열층(150c) 각각에 적용되는 단열재들은 미세공극을 가지고 있다. 즉 상기 세라크울, 상기 이클래스 파이버, 상기 미네랄 울, 상기 글라스 울 등은 내부에 미세공극들을 가지고 있다.

이러한 미세공극들에는 공기가 채워진 상태인 것이 일반적이나, 본 발명에서는 단열성능을 높이기 위해 상기 미세공극에 채워진 공기를 제거하고 공기대신 아르곤가스(Ar)나 크립톤가스(Kr) 등의 불활성 가스를 미세공극에 주입함에 의해 단열성능을 높일 수 있다. 아르곤 가스 등의 불활성 가스는 안정적이고 공기에 비해 열전도율이 낮아 단열성능을 높이는 것이 가능하다.

상기 미세공극에의 불활성 가스의 주입은 퀵 커플러(quick coupler) 등을 이용하여 상기 내부단열층(150a), 상기 중간단열층(150b) 및 상기 외부단열층(150c)을 진공상태로 형성한 후에 불활성가스를 주입함에 의해 가능할 수 있다. 이외에 통상의 기술자에게 잘 알려진 다른 방법이 이용될 수 있다.

상기 내부단열층(150a), 상기 외부단열층(150c), 상기 중간단열층(150b)은 단열재보호층(154)에 의해 감싸져 보호될 수 있다. 상기 단열재보호층(154)은 상기 내부단열층(150a), 상기 외부단열층(150c), 및 상기 중간단열층(150b) 각각을 개별적으로 감싸도록 형성되는 것도 가능하고, 상기 내부단열층(150a), 상기 외부단열층(150c), 및 상기 중간단열층(150b)을 포함하는 전체를 하나의 보호층으로 감싸도록 형성되는 것도 가능하다. 또한 개별적으로 감싸지는 제1단열재보호층과 전체를 감싸는 제2단열재 보호층의 이중보호층 구조를 가질 수도 있다.

상기 단열재보호층(154)은 상기 내부단열층(150a), 상기 외부단열층(150c), 및 상기 중간단열층(150b)과의 접촉면에 밀착되도록 형성될 수 있다.

상기 단열재보호층(154)은 가스불투과성 재질을 가지는 것이면 어느 것이나 사용가능하나, 패브릭(fabric) 등의 섬유에 가스불투과성 물질이 코팅된 재질을 가질 수 있다. 패브릭 등은 내열용 특수재질을 가지는 섬유로 알려져 있다.

상기 단열재보호층(154)이 가스불투과성 물질이 코팅되는 이유는 상기 내부단열층(150a) 및 상기 외부단열층(150c)의 미세공극에 채워진 불활성 가스와 상기 중간단열층(150b)의 내부공간에 채워진 불활성 가스가 외부로 유출되지 않도록 하기 위함이다.

상기 단열재보호층(154)은 상기 내부단열층(150a)의 내경면 및 상기 외부단열층(150c)의 외경면 등 곡면에 형성되기 때문에, 곡면에 밀착시켜 형성하기가 어렵다. 이를 위해 복수의 섬유조각들을 재봉하여 곡면에 밀착되도록 상기 단열재보호층(154)을 형성할 수 있다. 그러나 이 경우에는 재봉선을 통해 내부의 불활성가스가 유출될 우려가 있다.

이를 방지하기 위해, 복수의 섬유조각들을 재봉하는 대신에 열에 강한 실란트(sealant) 등으로 접합하여 상기 단열재보호층(154)을 형성하는 것이 가능하다. 다른 방법으로 하나의 섬유에서 곡면을 형성하고 남은 부분이 접히도록 하고 접히는 부분을 실란트 등으로 접합하여 상기 단열재보호층(154)을 형성하는 것이 가능하다. 또 다른 방법으로는 복수의 섬유조각들을 재봉하여 곡면에 밀착되도록 상기 단열재보호층(154)을 형성한 이후에 재봉선 부분의 안쪽에 내열 실란트 테이프를 이용하여 실링하는 것이 가능하다.

상기 제1마감커버(130) 또는 상기 제2마감커버(230)는 상기 외부보호층(150c)의 외면에 배치되며 금속재질로 이루어져 상기 내부단열층(150a), 상기 중간단열층(150b), 상기 외부단열층(150c) 등을 안정적으로 보호 내지 유지할 수 있다.

상기 제1마감커버(130) 및 상기 제2마감커버(230)는 도 6 내지 도 11을 통해 설명하기로 한다. 도 6은 도 1에서 제1마감커버(130) 만을 분리하여 도시한 분해사시도이고, 도 7은 도 1에서 제2마감커버(230)만을 분리하여 도시한 분해사시도이고, 도 8의 (a)는 제1마감샤시(120)를 도시한 것이고, 도 8의 (b)는 상기 제2마감샤시(220)를 도시한 것이고, 도 9는 상기 제1플레이트(110) 또는 상기 제2플레이트(210)와 도 8의 제1마감샤시(120)의 결합과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 상기 제2플레이트(210) 또는 상기 제1플레이트(110)와 도 8의 제2마감샤시(220)의 결합과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 제1마감커버(130)와 제2마감커버(230)가 서로 조립된 상태를 도시한 것이다.

도 6 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1마감커버(130)는 직관의 곡면에 대응되는 곡면을 가지는 제1플레이트(110)와 상기 제1플레이트(110)의 폭방향 일단부에 결합되는 제1마감샤시(120)를 구비한다. 상기 제1플레이트(110)는 평판 플레이트를 롤링 등의 공정을 통해 곡면을 가지도록 가공하여 형성된 것일 수 있다.

상기 제2마감커버(230)는 직관의 곡면에 대응되는 곡면을 가지는 제2플레이트(210)와 상기 제2플레이트(210)의 폭방향 일단부에 결합되는 제2마감샤시(120)를 구비한다. 상기 제2플레이트(210)는 평판 플레이트를 롤링 등의 공정을 통해 곡면을 가지도록 가공하여 형성된 것일 수 있다.

상기 제1플레이트(110)의 폭방향 타단부에는 상기 제1마감샤시(120)가 결합될 수도 있고, 상기 제2마감샤시(220)가 결합될 수도 있다. 또한 상기 제2플레이트(210)의 폭방향 타단부에는 상기 제2마감샤시(220)가 결합될 수도 있고, 상기 제1마감샤시(120)가 결합될 수도 있다.

여기서 상기 제1분할체(100)와 상기 제2분할체(200)가 조립되는 경우에 상기 제1마감샤시(120)와 상기 제2마감샤시(220)가 접촉되면서 조립되게 되므로, 상기 제1플레이트(110)의 폭방향 타단부에 상기 제1마감샤시(120)가 결합된 경우에 상기 제2플레이트(210)의 폭방향 타단부에는 상기 제2마감샤시(220)가 결합되어야 하고, 상기 제1플레이트(110)의 폭방향 타단부에 상기 제2마감샤시(220)가 결합된 경우에 상기 제2플레이트(210)의 폭방향 타단부에는 상기 제1마감샤시(120)가 결합되어야 한다.

상기 제1플레이트(110), 상기 제2플레이트(210), 상기 제1마감샤시(210) 및 상기 제2마감샤시(220)는 연질 금속재질(예를 들면, 알루미늄 재질)을 가질 수 있다.

상기 제1마감샤시(120) 및 상기 제2마감샤시(220)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1플레이트(110) 또는 상기 제2플레이트(210)에 결합되기 위해 상기 제1플레이트(110) 또는 상기 제2플레이트(210)의 길이에 대응되는 길이를 가질 수도 있으며, 필요에 따라 다양한 길이를 가질 수 있다.

도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1마감샤시(120)는 제1결합부(122) 를 구비하여 "ㄷ"자 단면형상을 가지게 된다.

상기 제1결합부(122)는 제1플레이트(110) 또는 제2플레이트(210)의 폭방향 가장자리 부위(또는 단부)가 삽입되기 위한 제1삽입홈(123)을 가지는 "ㄷ"자 단면형상으로 구비된다. 상기 제1결합부(122)는 상부면(122a)과 하부면(122b)을 가지며, 상부면(122a)과 하부면(122b) 사이에 측방향 삽입홈인 상기 제1삽입홈(123)이 형성된 구조를 가진다.

상기 제1삽입홈(123)의 내부 일면(또는 내부 하부면)(123a)에는 톱니모양의 제1돌기(123c)가 형성되고, 내부 타면(또는 내부 상부면)(123b)에는 상기 제1돌기(123c)와 교차구조로 톱니모양의 제2돌기(123d)가 형성된다. 상기 제1돌기(123c) 및 상기 제2돌기(123d)는 각각 복수개로 형성되는 것도 가능하다.

상기 제1돌기(123c) 및 상기 제2돌기(123d)는 서로 대향하지 않도록 형성된다. 즉 제1돌기(123c)와 직접적으로 대향하는 내부타면(123b) 부분에는 제2돌기(123d)가 형성되지 않고, 인접된 부분에 제2돌기(123d)가 형성되어 압착시 상기 제1돌기(123c) 및 상기 제2돌기(123d)는 서로 맞물리는 구조를 가질 수 있다.

도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제2마감샤시(220)는 제2결합부(222) 및 연장부(226)를 구비하여 일측(좌측)에서는 "ㄱ" 자 타측(우측)에서는 "ㄷ" 자 형상을 가진다.

상기 제2결합부(222)는 상기 제1플레이트(110) 또는 상기 제2플레이트(220)의 폭방향 가장자리 부위(또는 폭방향 단부)가 삽입되기 위한 제2삽입홈(223)을 가지는 "ㄷ"자 단면형상으로 구비된다. 상기 제2결합부(222)는 상부면(222a)과 하부면(222b)을 가지며, 상부면(222a)과 하부면(222b) 사이에 측방향 삽입홈인 상기 제2삽입홈(223)이 형성된 구조를 가진다.

상기 제2삽입홈(23)의 내부 일면(또는 내부 하부면)(223a)에는 톱니모양의 제1돌기(223c)가 형성되고, 내부 타면(또는 내부 상부면)(223b)에는 상기 제1돌기(223c)와 교차구조로 톱니모양의 제2돌기(223d)가 형성된다. 상기 제1돌기(223c) 및 상기 제2돌기(223d)는 각각 복수개로 형성되는 것도 가능하다.

상기 제1돌기(223c) 및 상기 제2돌기(223d)는 서로 대향하지 않도록 형성된다. 즉 제1돌기(223c)와 직접적으로 대향하는 내부타면(223b) 부분에는 제2돌기(223d)가 형성되지 않고, 인접된 부분에 제2돌기(223d)가 형성되어 압착시 상기 제1돌기(223c) 및 상기 제2돌기(223d)는 서로 맞물리는 구조를 가질 수 있다.

상기 연장부(226)는 상기 제2결합부(222)의 단부(상기 제2삽입홈(223)의 바닥쪽 방향의 단부)에서 상기 제2결합부(222)와는 반대방향으로 연장형성된다.

예를 들어, 상기 제2결합부(222)의 단부(상기 제2삽입홈(223)의 바닥쪽 방향의 단부)를 기준점으로 하는 경우에, 상기 기준점에서 우측방향으로 제2결합부(222)가 연장형성되고, 좌측방향으로 상기 연장부(226)가 연장 형성되는 구조를 가지게 된다. 상기 제2마감샤시(220)는 상기 연장부(226)와 상기 제2결합부(222)의 단부(상기 제2삽입홈(223)의 바닥쪽 방향의 단부)의 외부측면, 즉 상기 제2결합부(222)의 상기 제1마감샤시(120)와 인접되는 외부측면에는 밀폐부재(224)가 결합되게 된다.

상기 밀폐부재(224)는 상기 제2마감샤시(220)의 길이와 동일한 길이를 가질 수 있으며, '8'자 형 단면구조를 가지게 된다. 상기 제2결합부(222)의 상기 제1마감샤시(120)와 인접되는 외부측면에는 상기 밀폐부재(224)의 폭방향 일부분이 삽입되기 위한 제3삽입홈(225)이 형성된다. 상기 제3삽입홈(225)은 상기 제2삽입홈(223)과 서로 평행하나 입구는 서로 반대되는 위치에 있는 구조를 가지게 되어 삽입방향 또한 서로 반대방향을 가지게 된다.

상기 밀폐부재(224)는 상기 제1마감샤시(120)와 상기 제2마감샤시(220)의 조립틈새를 밀폐시키기 위한 것으로, 열이나 공기, 수분등의 침투를 막게 되어 단열성능을 향상시키고 손상을 억제하게 된다.

이하에서는 상기 제1플레이트(110)에는 상기 제1마감샤시(120)가 결합되고, 상기 제2플레이트(210)에는 상기 제2마감샤시(220)가 결합되는 경우를 예시하여 나타내었다. 이는 단순한 예시일 뿐이며, 필요에 따라 상기 제1마감샤시(120) 및 상기 제2마감샤시(220)는 제1플레이트(110) 또는 제2플레이트(220)에 결합될 수 있다.

도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1마감샤시(120)는 상기 제1플레이트(110)와 결합되는 경우에, 상기 제1결합부(122)의 상기 제1삽입홈(123)에 상기 제1플레이트(110)의 폭방향 가장자리부위(또는 폭방향 단부)가 삽입되도록 한 상태에서, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1마감샤시(120)를 압착함에 의해 상기 제1플레이트(110)와 결합되게 된다.

이때 상기 제1마감샤시(120)와 상기 제1플레이트(110)는 연질금속재질이므로, 상기 제1돌기(123c) 및 상기 제2돌기(123d)가 상기 제1플레이트(110)의 가장자리 부분이 개재된 상태에서 서로 맞물리는 형태로 상기 제1플레이트(110)의 가장자리부분과 함께 압착되게 된다. 이에 따라 상기 제1플레이트(110)의 가장자리부분에 상기 제1마감샤시(120)가 정밀하고 견고하게 결합되게 된다. 이는 상기 제2플레이트(210)와 상기 제1마감샤시(120)가 결합되는 경우에도 동일한 방식이 적용된다.

도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제2마감샤시(220)는 상기 제2플레이트(210)와 결합되는 경우에, 상기 제2결합부(222)의 상기 제2삽입홈(223)에 상기 제2플레이트(210)의 폭방향 가장자리부위(또는 폭방향 단부)가 삽입되도록 한 상태에서, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제2마감샤시(220)를 압착함에 의해 상기 제2플레이트(210)와 결합되게 된다.

이때 상기 제2마감샤시(220)와 상기 제2플레이트(210)는 연질금속재질이므로, 상기 제1돌기(223c) 및 상기 제2돌기(223d)가 상기 제2플레이트(210)의 가장자리 부분이 개재된 상태에서 서로 맞물리는 형태로 상기 제2플레이트(210)의 가장자리부분과 함께 압착되게 된다. 이에 따라 상기 제2플레이트(210)의 가장자리부분에 상기 제2마감샤시(220)가 정밀하고 견고하게 결합되게 된다. 이는 상기 제1플레이트(110)와 상기 제2마감샤시(220)가 결합되는 경우에도 동일한 방식이 적용된다.

이때 상기 밀폐부재(224)는 상기 제3삽입홈(225)에 일부가 삽입된 상태로 있다.

상술한 바와 같이, 상기 제1마감커버(130)는 상기 제1플레이트(110) 및 상기 제1마감샤시(120)를 구비하여 상기 제1플레이트(110)의 폭방향 일 가장자리부위(폭방향 일 단부)에 제1마감샤시(120)가 결합된 구조를 가진다. 또한 상기 제2마감커버(230)는 상기 제2플레이트(210) 및 상기 제2마감샤시(220)를 구비하여 상기 제2플레이트(210)의 폭방향 일 가장자리부위(폭방향 일 단부)에 제2마감샤시(220)가 결합된 구조를 가진다.

그리고, 상기 제1플레이트(110)의 폭방향 타단부에는 상기 제1마감샤시(120)가 결합될 수도 있고, 상기 제2마감샤시(220)가 결합될 수도 있다. 또한 상기 제2플레이트(210)의 폭방향 타단부에는 상기 제2마감샤시(220)가 결합될 수도 있고, 상기 제1마감샤시(120)가 결합될 수도 있다.

여기서 상기 제1분할체(100)와 상기 제2분할체(200) 또는 상기 제1마감커버(130) 및 상기 제2마감커버(230)가 조립되는 경우에 상기 제1마감샤시(120)와 상기 제2마감샤시(220)가 접촉되면서 조립되게 되므로, 상기 제1플레이트(110)의 폭방향 타단부에 상기 제1마감샤시(120)가 결합된 경우에 상기 제2플레이트(210)의 폭방향 타단부에는 상기 제2마감샤시(220)가 결합되어야 하고, 상기 제1플레이트(110)의 폭방향 타단부에 상기 제2마감샤시(220)가 결합된 경우에 상기 제2플레이트(210)의 폭방향 타단부에는 상기 제1마감샤시(120)가 결합되어야 한다.

즉 상기 제1분할체(100)와 상기 제2분할체(200)의 조립부위에는 상기 제1마감샤시(120)와 상기 제2마감샤시(220)가 접촉하면서 조립되는 구조를 가지게 된다.

도 11은 제1마감커버(130)와 제2마감커버(230)가 서로 조립된 상태를 도시한 것이다. 즉 도 11은 도 5의 상기 제1분할체(100)와 상기 제2분할체(200)의 조립부위에서 단열층을 제거한 상태로 도시한 것이다.

도 5 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1분할체(100)와 상기 제2분할체(200)를 조립하고자 하는 경우에는, 상기 제1마감커버(130)를 구성하는 상기 제1마감샤시(120)의 제1결합부(122)와 상기 제2마감샤시(220)의 연장부(226)가 중첩되도록, 즉 상기 제1마감샤시(120)의 제1결합부(122)의 상부면(122a)이 상기 제2마감샤시(220)의 연장부(226)의 하부면과 중첩되도록 한다. 이때 상기 제2마감샤시(220)의 연장부(226)에 의해 상기 제1분할체(110) 및 상기 제2분할체(200)의 조립틈새(제1분할체(100)의 단열층들과 상기 제2분할체(200)의 단열층들이 서로 접촉되는 부분)가 커버되므로, 조립틈새로 수분 등의 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 또한 상기 밀폐부재(224)가 상기 제1마감샤시(120)와 상기 제2마감샤시(220)의 조립틈새를 밀폐시키므로 열차단, 수분차단, 공기차단 등으로 인해 단열성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 밀폐부재(224) 대신 또는 추가하여 밀폐판(224a)이 구비될 수 있다.

상기 밀폐판(24a)은 상기 제1마감샤시(120)의 제1결합부(122)의 상부면(122a) 또는 상기 제2마감샤시(220)의 연장부(226)의 하부면에 부착되는 형태로 구비되어 상기 제1마감샤시(120)의 제1결합부(122)와 상기 제2마감샤시(220)의 연장부(226) 사이의 조립틈새를 밀폐시킬 수 있다. 상기 밀폐판(224a)은 고무나 기타 단열 및 밀폐기능을 가지는 다양한 재질이 이용될 수 있다.

도 5 및 도 12에 도시된 바와 같은 조립상태에서 적어도 하나의 클램프나 적어도 하나의 힌지를 이용하여 상기 제1분할체(100)와 상기 제2분할체(200)의 조립상태가 고정되도록 하여 본 발명에 따른 배관용 단열장치(500)를 완성하게 된다.

추가적으로 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1분할체(100)와 상기 제2분할체(200)가 서로 조립되는 조립부위의 내측에는, 상기 제1분할체(100)의 내주면에서 원주방향으로 연장되어 상기 제1분할체(200)의 내주면 부위까지 확장되도록 배치되어 상기 조립부위의 조립틈새를 커버하기 위한 틈새커버층(160)이 구비된다. 이에 따라 본 발명에 따른 단열장치(500)는 상기 틈새커버층(160)에 의해 상기 조립틈새의 내측이 커버되고, 상기 연장부(226) 및 상기 밀폐부재(224)에 의해 상기 조립틈새의 외측이 커버되도록 조립되는 구조를 가지게 된다.

상기 틈새커버층(160)은 상기 내부단열층(150a), 상기 중간단열층(150b) 및 상기 외부단열층(150c) 중 어느 하나의 단열층와 동일재질의 단열재가 사용될 수 있으나, 이와 달리 에어로젤(aerogel) 등의 단열재가 사용될 수 있다.

상기 틈새커버층(160)은 상기 내부단열층(150a), 상기 중간단열층(150b) 및 상기 외부단열층(150c)을 보호하는 단열재 보호층(154)과 마찬가지로 보호층(164)에 의해 보호될 수 있다. 이때 상기 보호층(164)은 상기 단열재 보호층(154)과 동일한 재질을 가질 수 있다.

상기 틈새커버층(160)은 상기 제1분할체(100)의 내주면에서 중심방향으로 돌출된 상태로 상기 제1분할체(100)의 원주방향(폭방향)으로 연장되어 상기 제2분할체(200)의 내주면 부위까지 확장되는 구조를 가질 수 있다. 구체적으로 상기 제2분할체(200)와의 조립부위에 인접된 상기 제1분할체(100)의 내주면 가장자리부분에서 돌출되어 상기 제2분할체(200)의 내주면 부위까지 연장되도록 구비됨에 의해, 상기 제1분할체(100)와 상기 제2분할체(200)의 조립틈새를 내부에서 커버하게 된다. 상기 틈새커버층(160)은 내부에 감싸지는 배관과 상기 내부단열층(150a)의 사이에 일정크기 이상의 단차가 발생되지 않도록 적절한 두께를 가지도록 형성될 수 있다.

상기 틈새커버층(160)은 상기 제1분할체(100)의 내부단열층(150a)에서 중심방향으로 돌출되어 형성되므로, 배관에 적용시 상기 틈새커버층(160)의 존재로 인하여 상기 배관과의 밀착성이 떨어질 수 있다.

이를 방지하고 상기 제1분할체(100) 및 상기 제2분할체(200)의 내주면과 상기 배관과의 밀착성을 향상시키기 위해, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같은 구조의 틈새커버층(160a)이 구비될 수 있다.

도 13은 제1분할체(100)와 제2분할체(200)의 분리시의 도 1의 'B'부분의 확대도이고, 도 14는 제1분할체(100)와 제2분할체(200)의 조립시의 도 1의 'B'부분의 확대도이다.

도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 틈새커버층(160a)은 상기 두 개의 분할체들 중 어느 하나의 분할체인 제1분할체(100)의 내부단열층(150a)에서 원주방향으로 연장되어 다른 하나의 분할체인 제2분할체(200)의 내부단열층(150a)에 형성된 안착홈(165)까지 확장되는 구조를 가질 수 있다.

구체적으로 상기 틈새커버층(160a)은 제1분할체(100)를 구성하는 내부단열층(150a)에서 중심방향으로 돌출되지 않도록 하여 원주방향으로만 연장되도록 하고 상기 제2분할체(200)를 구성하는 내부단열층(150a)에 안착홈(165)을 형성하고 상기 틈새커버층(160a)의 연장부위가 상기 안착홈(165)에 안착되도록 한다.

이때 상기 틈새커버층(160a)의 두께는 상기 안착홈(165)의 깊이와 동일하게 하여, 상기 틈새커버층(160a)이 구비되어도 상기 제1분할체(100) 및 상기 제2분할체(200)의 내주면은 서로 동일한 내주면을 형성하도록 하게 된다.

이에 따라 제1분할체(100) 및 상기 제2분할체(200)를 배관을 감싸는 형태로 조립할 때 배관과의 밀착성을 향상시킬 수 있다.

상기 틈새커버층(160a)의 경우에도 도 4의 틈새커버층(160)과 동일한 재질을 가지며, 보호층(164a)에 의해 보호될 수 있다. 이때 상기 보호층(164a)은 상기 단열재 보호층(154)과 동일한 재질을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 배관용 단열장치(500)에는 단부커버층(170)이 더 구비될 수 있다.

도 15는 도 1의 다른 실시예를 도시한 것으로 단부커버층(170)이 구비되는 경우이고, 도 16은 도 15의 C-C 의 개략적 단면도이다.

도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 단부커버층(170)은 서로 인접되는 배관용 단열장치(500)를 조립하는 경우에 조립틈새를 커버하기 위한 것으로, 두 개의 배관용 단열장치(500) 사이의 조립틈새를 커버하여 단열성능을 향상시키기 위한 것이다.

상기 단부커버층(170)은 상기 제1분할체(100)및 상기 제2분할체(200)의 길이방향 일단부의 내경면에서 길이방향 외부방향으로 연장되어 돌출되고 원주방향을 따라 배치되는 구조를 가진다. 상기 단부커버층(170)은 상기 틈새커버층(160,160a)과 동일재질을 가지도록 형성될 수 있으며, 상기 배관용 단열장치(500)의 양 단부 중 일 단부의 내주면에만 형성될 수 있다. 상기 단부커버층(170) 또한 상기 틈새커버층(160a)과 마찬가지로 안착홈을 형성하고 안착홈에 안착되는 형태로 조립되도록 하여 밀착성을 향상시킬 수 있다.

상기 단부커버층(170)에 대응하여 상기 틈새커버층(160,160a)의 경우에도 상기 단부커버층(170)에 대응하여 상기 단부커버층(170)의 연장길이만큼 길이방향으로 연장되어 구비될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 배관용 단열장치를 구성하는 각 분할체들의 조립시에 조립틈새를 커버하여 단열성능을 향상시킬 수 있으며, 수분이나 기타 공기 침투로 인한 손상을 최소화할 수 있다. 또한 배관용 단열장치 여러개를 이용하여 조립시에도 배관용 단열장치들 사이의 조립틈새를 커버할 수 있어 단열성능을 향상시키는 것이 가능하다.

상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.

100 : 제1분할체 200 ; 제2분할체
130 ; 제1마감커버 230 ; 제2마감커버
160,160a : 틈새커버층 170 : 단부커버층
224 : 밀폐부재 224a : 밀폐판

Claims (7)

1. 복수의 분할체들이 분리가능하게 조립되어 배관을 감싸는 구조를 가지는 배관용 단열장치에 있어서:
   상기 복수의 분할체들 각각은 내부단열층과, 상기 내부단열층의 외경방향에 배치되는 외부단열층과, 상기 내부단열층과 상기 외부단열층 사이에 배치되는 중간단열층을 구비하고, 외부는 마감커버에 보호되는 구조를 가지며,
   상기 복수의 분할체들 중 두 개의 분할체들이 서로 조립되는 조립부위의 내측에는, 상기 두 개의 분할체들 중 어느 하나의 분할체의 내주면에서 원주방향으로 연장되어 다른 하나의 분할체의 내주면 부위까지 확장되도록 배치되어 상기 조립부위의 조립틈새를 커버하기 위한 틈새커버층이 구비되고,
   상기 마감커버는, 배관의 곡면에 대응되는 곡면을 가지는 플레이트와 상기 플레이트의 단부에 결합되는 마감샤시를 구비하고,
   상기 마감샤시는, 제1삽입홈을 가지는"ㄷ"자 단면형상의 제1결합부를 가지는 제1마감샤시와, 제2삽입홈을 가지는"ㄷ"자 단면형상의 제2결합부와 상기 제2결합부의 단부에서 상기 제2결합부와는 반대방향으로 연장형성되는 연장부를 가지는 제2마감샤시로 구분되고,
   상기 제1마감샤시의 제1결합부와 상기 제2마감샤시의 연장부가 중첩하도록 하여 상기 적어도 하나의 제1분할체와 상기 적어도 하나의 제2분할체를 조립하되, 상기 틈새커버층에 의해 상기 조립틈새의 내측이 커버되고, 상기 연장부에 의해 상기 조립틈새의 외측이 커버되도록 조립되는 구조를 가짐을 특징으로 하는 배관용 단열장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1마감샤시와 상기 제2마감샤시의 결합틈새를 밀폐시키기 위한 밀폐부재가 더 구비되고, 상기 제2결합부의 상기 제1마감샤시와 인접되는 면에는 상기 밀폐부재의 일부가 삽입되기 위한 제3삽입홈이 형성되고, 상기 밀폐부재는 상기 제1마감샤시의 제1결합부와 상기 제2마감샤시의 제2결합부 사이의 조립틈새를 밀폐시킴을 특징으로 하는 배관용 단열장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1마감샤시의 제1결합부의 상부면 또는 상기 제2마감샤시의 연장부의 하부면에는 밀폐판이 더 구비되어 상기 제1마감샤시의 제1결합부와 상기 제2마감샤시의 연장부 사이의 조립틈새를 밀폐시킴을 특징으로 하는 배관용 단열장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1삽입홈 및 상기 제2삽입홈 각각의 내부 일면에는 톱니모양의 제1돌기가 형성되고, 내부 타면에는 상기 제1돌기와 교차구조로 톱니모양의 제2돌기가 형성됨을 특징으로 하는 배관용 단열장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 틈새커버층은 상기 두 개의 분할체들 중 어느 하나의 분할체의 내주면에서 중심방향으로 돌출된 상태로 원주방향으로 연장되어 다른 하나의 분할체의 내주면 부위까지 확장되는 구조를 가짐을 특징으로 하는 배관용 단열장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 틈새커버층은 상기 두 개의 분할체들 중 어느 하나의 분할체의 내부단열층에서 원주방향으로 연장되어 다른 하나의 분할체의 내부단열층에 형성된 안착홈까지 확장되는 구조를 가짐을 특징으로 하는 배관용 단열장치.
7. 청구항 1에 있어서
   상기 제1분할체 및 상기 제2분할체의 길이방향 일단부의 내경면에는 길이방향 외부방향으로 연장되어 돌출되고 원주방향을 따라 배치되는 단부커버층이 더 구비됨을 특징으로 하는 배관용 단열장치.

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