KR20170093612A

KR20170093612A - 플랜지붙이 관

Info

Publication number: KR20170093612A
Application number: KR1020160015238A
Authority: KR
Inventors: 조상용
Original assignee: 조상용
Priority date: 2016-02-05
Filing date: 2016-02-05
Publication date: 2017-08-16

Abstract

본 발명은 단열재로부터 발생되는 미립자의 유출을 방지할 수 있는 플랜지붙이 관을 개시한다. 본 발명의 플랜지붙이 관은 유체를 수송하는 관 본체와, 관 본체의 말단에 형성되어 있는 플랜지를 구비한다. 또한, 본 발명의 플랜지붙이 관은 관 본체의 외면을 감싸는 단열재와, 단열재의 외면을 감싸는 보호 외피와, 단열재의 말단이 밀봉되어 단열재로부터 발생되는 미립자의 유출이 방지되도록 단열재의 말단과 플랜지의 한쪽 면을 접합시키는 실런트와, 단열재의 말단과 실런트가 은폐되어 미립자의 유출이 방지되도록 플랜지의 한쪽 면에 부착되어 있는 한 쌍의 실링 플레이트로 구성되어 있다. 본 발명에 의하면, 가격 대비 성능이 우수한 단열재에 의해 관 본체의 단열을 간편하게 실시할 수 있고, 비용을 절감할 수 있다. 또한, 단열재로부터 발생되는 미립자가 실링 플레이트들에 차단되는 구조에 의해 반도체 공정 등에 매우 유용하게 채택될 수 있다.

Description

플랜지붙이 관{FLANGED PIPE}

본 발명은 플랜지붙이 관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단열재로부터 발생되는 미립자(Particle)의 유출을 방지할 수 있는 플랜지붙이 관에 관한 것이다.

배관(Pipeline)은 각종 유체를 수송하는데 오랫동안 사용되어 왔다. 플랜지붙이 관은 배관의 접속을 위해 단부에 플랜지(Flange)를 만들거나 플랜지를 붙인 관을 의미한다. 한편, 반도체 소자, 평판 디스플레이(Flat panel display, FPD), 발광다이오드(Light emitting diode, LED) 등의 제조 공정이나 산업용 소각장 등에서 발생되는 고온의 유체, 예를 들면 폐가스를 수송하는 배관의 표면 온도는 약 300℃까지 올라가기도 한다. 따라서 작업자의 안전을 위해 배관의 표면에 단열을 필수적으로 실시해야 한다. 또한, 냉매를 수송하는 배관은 보냉(Cold insulation)을 위해 단열을 실시해야 한다.

배관의 단열 기술은 한국 등록실용신안 제20-0297472호 "배관 단열재 피복용 점착테이프 구조", 한국 등록특허 제10-1404011호 "보온관 및 그 제조 방법" 등 많은 특허 문헌들에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 이 특허 문헌들은 배관의 단열을 위해 배관을 감싸는 단열재와, 단열재의 외면을 피복하는 점착테이프(Adhesive tape) 또는 외피를 개시하고 있다. 단열재는 배관을 간편하게 감쌀 수 있도록 반쪽으로 양분되어 있으며, 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리에스테르(Polyester), 폴리스틸렌(Polystyrene) 등을 소재로 발포성형(Foaming)에 의해 제조되거나 섬유유리(Fiberglass or Glass fiber)로 제조되어 있다. 이러한 단열 구조는 단열 커버(Heat insulation cover)라 부르고도 있다.

그러나 단열재는 열화(Deterioration), 경년변화(Aging) 등 여러 요인에 의해 필연적으로 다량의 미립자(Particle)를 발생시키게 된다. 미립자는 노출되어 있는 단열재의 양단부를 통해 쉽게 유출된다. 미립자는 반도체 공정(Semiconductor process) 등에서 제품의 불량률을 크게 증가시키기 때문에 단열재는 성능이 우수함에도 사용이 기피되고 있는 실정이다. 위 특허문헌들 각각에 개시되어 있는 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.

이와 같은 단열재의 단점으로 인해 고온 유체를 수송하는 배관의 단열은 미국 특허 제4,556,082호에 개시되어 있는 것과 같이 배관을 감싸는 단열 재킷(Thermal insulation jacket)이 보편적으로 사용되고 있다. 그러나 단열 재킷은 고가일 뿐만 아니라, 열화에 취약하여 수명이 짧아 유지보수비가 많이 소요되는 단점이 있다.

따라서 가격 대비 단열성이 우수한 단열재를 사용하면서도 미립자의 발생을 차단할 수 있는 배관이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 요구를 충족할 수 있는 새로운 플랜지 붙이 관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 플랜지붙이 관이 제공된다. 본 발명에 따른 플랜지붙이 관은, 유체를 수송하는 관 본체와, 관 본체의 말단에 형성되어 있는 플랜지를 구비한다. 본 발명에 따른 플랜지붙이 관은 관 본체의 외면을 감싸는 단열재와; 단열재의 외면을 감싸는 보호 외피와; 단열재의 말단이 밀봉되어 단열재로부터 발생되는 미립자의 유출이 방지되도록 단열재의 말단과 플랜지의 한쪽 면을 접합시키는 실런트와; 단열재의 말단과 실런트가 은폐되어 미립자의 유출이 방지되도록 플랜지의 한쪽 면에 부착되어 있는 한 쌍의 실링 플레이트를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 플랜지붙이 관은 단열재의 말단과 실런트의 은폐를 위해 플랜지의 한쪽 면으로부터 한 쌍의 실링 플레이트 각각이 이루는 높이는 단열재의 말단이 이루는 높이보다 높게 형성되어 있고, 한 쌍의 실링 플레이트 각각이 서로 맞대어지는 경계면에 보호 외피의 외면에 밀착되는 홈이 형성되어 있다. 보호 외피의 가장자리가 맞대어지는 경계면을 덮도록 보호 외피의 외면에 실링 스트립이 더 접합되어 있다.

본 발명에 따른 플랜지붙이 관은, 가격 대비 성능이 우수한 단열재에 의해 관 본체의 단열을 간편하게 실시할 수 있고, 비용을 절감할 수 있다. 또한, 단열재로부터 발생되는 미립자가 실링 플레이트들에 차단되는 구조에 의해 반도체 공정 등에 매우 유용하게 채택될 수 있다. 또한, 외피와 실링 플레이트들에 의해 단열 구조의 외관이 깔끔하게 마감되어 제품 경쟁력을 높일 수 있는 유용한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 플랜지붙이 관을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 플랜지붙이 관을 부분적으로 절제하여 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 플랜지붙이 관의 다른 실시예를 부분적으로 절제하여 나타낸 단면도이다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 발명에 따른 플랜지붙이 관에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 플랜지붙이 관(10)은 관 본체(12)와, 관 본체(12)의 양단에 구성되어 있는 플랜지(14)를 구비한다. 플랜지(14)는 용접에 의해 관 본체(12)의 양단에 부착될 수 있다. 또한, 플랜지(14)는 관 본체(12)와 일체형으로 형성될 수도 있다. 플랜지(14)는 볼팅(Bolting)에 의해 또 다른 관의 플랜지에 결합되어 관들을 접속시킨다. 본 실시예에 있어서, 관 본체(12)는 원통형 직관(Straight pipe)으로 형성되어 있는 것이 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로 관 본체(12)는 엘보우(Elbow), 곡관(Curved pipe) 등 다양한 형태와 단면으로 구성될 수 있다. 또한, 플랜지(14)는 관 본체(12)의 한쪽 말단에만 형성될 수도 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 플랜지붙이 관(10)은 관 본체(12)의 외면을 감싸는 단열재(20)를 구비한다. 단열재(20)는 길이 방향을 따라 양쪽으로 분리할 수 있도록 형성되어 있는 한 쌍의 반쪽 부분(22)으로 구성되어 있다. 반쪽 부분(22)들은 관 본체(12)의 양쪽에서 서로 맞춰 관 본체(12)의 외면에 간편하게 부착할 수 있다. 단열재(20)는 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리스틸렌 등을 소재로 발포성형에 의해 제조될 수 있다. 바람직하기로, 단열재(20)는 유리섬유니들매트(Glass fiber needle mat)로 구성된다. 유리섬유니들매트는 직경 9~20㎛의 유리섬유를 결합제(Banders)를 첨가하지 않고 니들 펀칭(Needle punching)에 의해 펠트로 제조한 것으로, 단열성, 불연성, 내구성이 우수하고, 흡음성이 좋은 특징을 보유한다. 몇몇 실시예에 있어서, 단열재(20)는 매트나 시트 형태로 제조되어 있는 것을 관 본체(12)의 외면에 감아 구성할 수도 있다.

단열재(20)의 말단(24)은 실런트(Sealant: 30)에 의해 플랜지(14)의 한쪽 면에 접합되어 있다. 실런트(30)는 단열재(20)를 플랜지(14)에 견고하게 고정시킴과 동시에 말단(24)을 밀봉시켜 단열재(20)로부터 발생되는 미립자의 유출을 방지한다. 실런트(30)는 내열용 실리콘(Silicon), 에폭시수지(Epoxy resin), 폴리에틸렌수지(Polyethylene resin), 폴리에스테르수지(Polyester resin), 폴리아미드수지(Polyamide resin) 등으로 구성될 수 있다. 플랜지(14)의 다른 쪽 면은 다른 관의 플랜지에 맞닿아 결합된다.

본 발명에 따른 플랜지붙이 관(10)은 단열재(20)의 외면을 감싸는 보호 외피(40)를 구비한다. 보호 외피(40)는 점착제, 예를 들면 에폭시 접착제에 의해 단열재(20)의 외면에 접합되어 있다. 보호 외피(40)는 한쪽 면에 점착제가 도포되어 있는 점착테이프 형태로 구성되어 있다. 보호 외피(40)는 단열성 및 내열성이 우수하면서도 미립자의 유출을 방지할 수 있는 알루미늄포일 섬유유리 피복(Aluminum foil fiberglass cloth), 내열용 실리콘이 코팅되어 있는 섬유유리, 알루미늄포일 등으로 구성될 수 있다.

보호 외피(40)가 단열재(20)의 외면에 접합되면, 보호 외피(40)의 가장자리가 만나는 경계면(42)이 형성된다. 실링 스트립(Sealing strip: 50)이 경계면(42)을 덮도록 점착제에 의해 보호 외피(40)의 외면에 추가로 부착되어 있다. 실링 스트립(50)은 외피(40)와 마찬가지로 한쪽 면에 점착제가 접착테이프 형태로 구성될 수 있다. 실링 스트립(50)은 알루미늄포일 섬유유리 피복, 알루미늄포일 등으로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 플랜지붙이 관(10)은 단열재(20)의 말단(24)과 실런트(30)를 주위를 둘러싸 차단할 수 있도록 플랜지(14)의 한쪽 면에 부착되어 있는 한 쌍의 실링 플레이트(Sealing plate: 60)를 구비한다. 실링 플레이트(60)들 각각은 원형 플랜지(14)의 한쪽 면을 완전히 덮을 수 있는 반쪽 링 형상(Half ring shape)으로 형성되어 있다. 실링 플레이트(60)들 각각은 서로 맞대어지는 경계면(62)과, 단열재(20)의 말단(24)과 실런트(30)를 수용하도록 경계면(62)에 형성되어 있는 홈(64)을 갖는다. 보호 외피(40)의 외면은 홈(64)의 내면에 밀착되어 단열재(20)를 관 본체(12)의 외면에 밀착시키게 된다. 실링 플레이트(60)들 각각은 복수의 볼트(66)에 의해 플랜지(14)에 결합되거나 용접에 의해 플랜지(14)에 부착될 수 있다.

도 2에 명확히 도시되어 있는 바와 같이, 실링 플레이트(60)들의 두께는 실런트(30)의 두께보다 두껍다. 즉, 실링 플레이트(60)들은 홈(64) 안에 배치되는 단열재(20)의 말단(24)과 실런트(30)를 완전히 가릴 수 있는 커버 플레이트(Cover plate)의 역할을 위해 플랜지(14)의 한쪽 면으로부터 실링 플레이트(60)들 각각이 이루는 높이(H1)는 단열재(20)의 말단(24)이 이루는 높이(H2)보다 높게 형성되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 플랜지붙이 관(10)에 있어서, 작업자는 관 본체(12)의 외면을 단열재(20)로 감싸고, 단열재(20)의 말단(24)을 실런트(30)에 의해 플랜지(14)의 한쪽 면에 접합한다. 따라서 단열재(20)의 말단(24)은 플랜지(14)에 견고하게 고정되고, 말단(24)을 통한 미립자의 유출이 실런트(30)에 의해 차단된다.

작업자는 단열재(20)의 접합이 완료되면, 점착제에 의해 외피(40)를 단열재(20)의 외면에 접합하면서 외피(40)에 의해 단열재(20)의 외면을 감싸준다. 외피(40)가 단열재(20)의 외면에 완전히 감겨지면, 외피(40)의 가장자리가 만나는 경계면(42)이 노출된다. 작업자는 경계면(42)이 덮어지도록 점착제에 의해 실링 스트립(50)을 외피(40)의 외면에 접합한다. 따라서 경계면(42)을 통한 미립자의 유출이 실링 스트립(50)에 의해 차단된다. 몇몇 실시예에 있어서, 외피(40)의 가장자리는 경계면(42)이 노출되지 않도록 서로 어긋나게 겹쳐 접합할 수도 있다. 또한, 단열재(20)는 외피(40)가 반쪽 부분(22)들 각각의 외면에 접합되어 있는 것이 사용될 수 있다.

작업자는 실링 스트립(50)을 접합한 후, 한 쌍의 실링 플레이트(60)를 플랜지(14)의 한쪽 면에 부착한다. 실링 플레이트(60)들이 관 본체(12)의 양쪽에서 서로 맞대어져 플랜지(14)의 한쪽 면에 설치되면, 외피(40)의 외면은 홈(64)의 내면에 지지되어 견고하게 고정되고, 홈(64) 안에 단열재(20)의 말단(24)과 실런트(30)가 매몰되어 완전히 은폐된다. 따라서 단열재(20)와 실런트(30)의 열화, 경년변화 등에 의해 미립자가 발생되더라도 홈(64) 밖으로 유출되지 않게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 플랜지붙이 관(10)은 가격 대비 성능이 우수한 단열재(20)를 사용하는 것에 의해 단열을 간편하게 실시할 수 있고, 비용을 절감할 수 있다. 특히, 미립자가 실링 플레이트(60)들에 차단되는 구조에 의해 반도체 공정 등에 매우 유용하게 채택될 수 있다. 또한, 외피(40)와 실링 플레이트(60)들에 의해 외관이 깔끔하게 마감되어 제품 경쟁력을 높일 수 있다.

도 4에 본 발명에 따른 플랜지붙이 관의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 다른 실시예의 플랜지붙이 관(10)은 수송되는 유체를 가열할 수 있는 배관용 히터(Heater: 70)를 구비한다. 배관용 히터(70)는 단열재(20)에 배선되어 있는 전열선(Electrothermal wire: 72)으로 구성되어 있다. 전열선(72)의 배선을 위해 배선홈(26)이 단열재(20)의 한쪽 면에 형성되어 있다. 전력이 전열선(72)에 공급되어 열이 발생되면, 관 본체(12)를 통해 유체를 일정한 온도로 가열할 수 있다.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

10: 플랜지붙이 관 12: 관 본체
14: 플랜지 20: 단열재
22: 반쪽 부분 24: 말단
30: 실런트 40: 보호 외피
50: 실링 스트립 60: 실링 플레이트
64: 홈 70: 히터

Claims

유체를 수송하는 관 본체와, 상기 관 본체의 말단에 형성되어 있는 플랜지를 구비하는 플랜지붙이 관에 있어서,
상기 관 본체의 외면을 감싸는 단열재와;
상기 단열재의 외면을 감싸는 보호 외피와;
상기 단열재의 말단이 밀봉되어 상기 단열재로부터 발생되는 미립자의 유출이 방지되도록 상기 단열재의 말단과 상기 플랜지의 한쪽 면을 접합시키는 실런트와;
상기 단열재의 말단과 상기 실런트가 은폐되어 상기 미립자의 유출이 방지되도록 상기 플랜지의 한쪽 면에 부착되어 있는 한 쌍의 실링 플레이트를 포함하는 플랜지붙이 관.
제1항에 있어서,
상기 단열재의 말단과 상기 실런트의 은폐를 위해 상기 플랜지의 한쪽 면으로부터 상기 한 쌍의 실링 플레이트 각각이 이루는 높이는 상기 단열재의 말단이 이루는 높이보다 높게 형성되어 있고, 상기 한 쌍의 실링 플레이트 각각이 서로 맞대어지는 경계면에 상기 보호 외피의 외면에 밀착되는 홈이 형성되어 있는 플랜지붙이 관.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 보호 외피의 가장자리가 맞대어지는 경계면을 덮도록 상기 보호 외피의 외면에 실링 스트립이 더 접합되어 있는 플랜지붙이 관.
제3항에 있어서,
상기 단열재는 길이 방향을 따라 양쪽으로 분리할 수 있는 형성되어 있는 한 쌍의 반쪽 부분으로 이루어지고, 상기 단열재는 유리섬유니들매트로 이루어지는 플랜지붙이 관.