KR20230056311A - Insulation structure of low temperature pipe - Google Patents

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KR20230056311A
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Abstract

The present invention relates to an insulation structure of low-temperature pipes, comprising: a low-temperature pipe with low-temperature fluid flowing inside; an insulation layer surrounding the low-temperature pipe and including an aerogel insulation material; an outer shell that surrounds the insulation layer and is spaced apart from the insulation layer at a predetermined distance; an air flow path formed between the outer shell and the insulation layer; and an air flow control part formed on one area and another area of the outer shell and controlling the flow of air supplied to the air flow path, thereby capable of preventing condensation occurring in low-temperature pipes.

Description

저온 배관의 단열 구조 {INSULATION STRUCTURE OF LOW TEMPERATURE PIPE}Insulation structure of low temperature piping {INSULATION STRUCTURE OF LOW TEMPERATURE PIPE}

본원은 저온 배관의 단열 구조에 관한 것이다.The present application relates to a thermal insulation structure of low-temperature piping.

냉매가 흐르는 저온 배관이 주변의 열을 흡수하는 것을 방지하기 위해서 단열 소재로 배관을 덮을 수 있다. 저온 배관의 경우 배관 표면이 상온보다 낮은 온도이기 때문에 대기 중의 수분이 응결되어 결로 현상이 발생할 수 있다.In order to prevent the low-temperature pipe through which the refrigerant flows from absorbing ambient heat, the pipe may be covered with an insulating material. In the case of low-temperature piping, since the surface of the piping is at a temperature lower than room temperature, moisture in the air is condensed and condensation may occur.

종래에는 EPDM 고무발포단열재를 사용하여 배관이 주변 환경과 열교환하는 것을 억제하였다. 하지만, EPDM 고무발포단열재의 경우 마이크로 공극 구조로 외부의 공기가 배관 표면까지 통기될 수 있으며, 배관 표면과 EPDM 고무발포단열재 사이에 결로 및 결빙이 발생할 확률이 높았다. 결로 및 결빙이 발생하기 시작하면 단열재의 단열성능이 저하되기 때문에, 결로 및 결빙은 가속화되고 단열재의 수명은 급격하게 줄어들게 된다. 또한, 결로 및 결빙에 의해 EPDM 고무발포단열재의 중량이 증가될 수 있고, EPDM 고무발포단열재의 경우 인장응력이 낮기 때문에 단열재가 중력에 의해 쳐지면서, 배관 표면과 단열재가 더 벌어진 상태에서 외부 공기 유입이 늘어 결로 및 결빙 현상이 가속화될 수 있다.Conventionally, EPDM rubber foam insulation was used to suppress heat exchange between the pipe and the surrounding environment. However, in the case of EPDM rubber foam insulation, external air can be ventilated to the pipe surface due to its micro-pore structure, and there is a high probability of condensation and freezing occurring between the pipe surface and EPDM rubber foam insulation. When condensation and icing start to occur, since the insulating performance of the insulator is lowered, condensation and icing are accelerated and the life of the insulator is rapidly reduced. In addition, condensation and freezing can increase the weight of the EPDM rubber foam insulation, and in the case of the EPDM rubber foam insulation, since the tensile stress is low, the insulation is sagged by gravity, and outside air flows in while the pipe surface and insulation are more open. This increase can accelerate condensation and freezing.

또한, 저온 배관의 표면을 단열재로 감싸더라도, 상기 단열재의 표면에서 결로 또는 결빙 현상이 발생할 수 있으며, 이는 단열재에 손상을 줄 우려가 있다.In addition, even if the surface of the low-temperature pipe is wrapped with an insulator, dew condensation or freezing may occur on the surface of the insulator, which may damage the insulator.

본원의 배경이 되는 기술인 한국공개특허공보 제10-2021-0084856호는 결로 방지를 위한 저온 배관용 단열 커버에 대한 것이다.Korean Patent Publication No. 10-2021-0084856, which is a background technology of the present application, relates to a heat insulation cover for low-temperature piping to prevent condensation.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 저온 배관에서 발생하는 결로 현상 등을 방지하기 위한, 저온 배관의 단열 구조 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art described above, and an object of the present application is to provide a heat insulation structure of a low temperature pipe and a method for manufacturing the same for preventing dew condensation occurring in the low temperature pipe.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problem to be achieved by the embodiments of the present application is not limited to the technical problems described above, and other technical problems may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면은 저온 배관의 단열 구조에 있어서, 내부에 저온 유체가 흐르는 저온 배관, 상기 저온 배관을 감싸고, 에어로겔 단열재를 포함하는 단열층, 상기 단열층을 감싸되 상기 단열층과 소정의 간격을 두고 이격된 외피, 상기 외피와 상기 단열층 사이에 형성된 공기 유로, 및 상기 외피의 일 영역 및 타 영역 상에 형성되고, 상기 공기 유로에 공급되는 공기의 흐름을 제어하는 공기 흐름 제어부를 포함하는, 저온 배관의 단열 구조에 대한 것이다.As a technical means for achieving the above technical problem, a first aspect of the present application is a low-temperature pipe insulation structure of a low-temperature pipe, a low-temperature pipe in which a low-temperature fluid flows, a heat insulating layer surrounding the low-temperature pipe and including an airgel heat insulating material, the heat insulating layer An outer shell wrapped around the heat insulating layer at a predetermined interval, an air passage formed between the outer shell and the heat insulating layer, and a flow of air formed on one region and another region of the envelope and supplied to the air passage It relates to a heat insulation structure of a low-temperature pipe, including an air flow controller for controlling.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 공기 흐름 제어부는, 상기 외피를 고정시키기 위한 고정부와, 상기 공기 유로에 공급하는 공기 공급부 및 상기 공기 유로의 공기를 외부로 배출하는 공기 배출부를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the air flow control unit may include a fixing unit for fixing the shell, an air supply unit for supplying air to the air passage, and an air discharge unit for discharging air from the air passage to the outside. , but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 공기 유로에 공급되는 공기는, 상기 저온 배관에 의해 발생하는 물방울을 상기 공기 배출부를 통해 외부로 배출할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the air supplied to the air passage may discharge water droplets generated by the low-temperature pipe to the outside through the air outlet, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 공기 유로에 공급되는 공기의 압력은 1 kgf/cm2 내지 5 kgf/cm2 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the pressure of the air supplied to the air passage may be 1 kgf/cm 2 to 5 kgf/cm 2 , but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 단열층 및 상기 외피는 1 mm 내지 5 mm 의 간격을 두고 이격될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the heat insulating layer and the outer shell may be spaced apart at intervals of 1 mm to 5 mm, but are not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 에어로겔은 발포 성형된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the airgel may be foam-molded, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 저온 배관의 온도는 -10℃ 내지 -50℃ 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to one embodiment of the present application, the temperature of the low-temperature pipe may be -10 ° C to -50 ° C, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 저온 배관은, PVC(Polyvinyl chloride), SUS(stainless steel), PFA(Perfluoroalkoxy alkane), Fe, Cu, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the low-temperature pipe may include one selected from the group consisting of polyvinyl chloride (PVC), stainless steel (SUS), perfluoroalkoxy alkane (PFA), Fe, Cu, and combinations thereof. , but is not limited thereto.

또한, 본원의 제 2 측면은 상기 제 1 측면에 저온 배관의 단열 구조의 제조 방법에 있어서, 상기 저온 배관을 감싸도록 상기 저온 배관 상에 에어로겔 단열재를 포함하는 단열층을 형성하는 단계, 상기 단열층과 소정의 간격을 두고 이격되도록 상기 단열층을 감싸는 외피를 형성하는 단계, 및 상기 외피의 일 영역 및 타 영역 상에 공기 흐름 제어부를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 단열층 및 상기 외피 사이에는 공기 유로가 형성되는 것인, 저온 배관의 단열 구조의 제조 방법을 제공한다.In addition, a second aspect of the present application is a method of manufacturing a heat insulating structure of a low temperature pipe on the first side, forming a heat insulating layer including an airgel heat insulating material on the low temperature pipe to surround the low temperature pipe, the heat insulating layer and a predetermined forming an envelope surrounding the heat insulation layer so as to be spaced apart from each other at an interval of It provides a method of manufacturing a heat insulating structure of a low-temperature piping.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 단열층을 형성하는 단계는, 에어로겔 전구체를 금형틀에 배치하는 단계, 상기 금형틀에 압력을 가하는 단계, 및 상기 금형틀을 냉각시킴으로써 성형된 에어로겔 단열재를 형성하는 단계를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the forming of the heat insulating layer may include disposing an airgel precursor in a mold, applying pressure to the mold, and cooling the mold to form a molded airgel insulator It may include, but is not limited thereto.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described problem solving means are merely exemplary and should not be construed as limiting the present disclosure. In addition to the exemplary embodiments described above, additional embodiments may exist in the drawings and detailed description of the invention.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 본원에 따른 저온 배관의 단열 구조는, 단열성이 높은 에어로겔을 포함하는 것으로서, 원형 또는 곡선형 구조를 가진 저온 배관에도 적용할 수 있다.According to the problem solving means of the present application described above, the heat insulating structure of a low temperature pipe according to the present application includes an airgel having high heat insulating properties, and can be applied to a low temperature pipe having a circular or curved structure.

구체적으로, 상기 단열 구조는, 에어로겔을 포함하는 단열재를 저온 배관에 설치하고, 상기 단열재와 일정 간격 이격된 외피를 포함하는 것이다. 이 때, 상기 단열재와 외피의 사이 간격에 일정한 압력 및 유량의 공기(질소 등)를 공급하면 결로 및 결빙 현상의 원인인 습기가 상기 단열 구조로부터 제거할 수 있다. 즉, 상기 저온 배관의 단열 구조는, 결로 및 결빙 현상을 방지할 수 있다.Specifically, the heat insulating structure includes a heat insulating material including airgel installed in a low-temperature pipe, and an outer shell spaced apart from the heat insulating material by a predetermined distance. At this time, when air (eg, nitrogen) having a constant pressure and flow rate is supplied to the gap between the heat insulating material and the outer shell, moisture, which is a cause of dew condensation and freezing, can be removed from the heat insulating structure. That is, the insulation structure of the low-temperature pipe can prevent dew condensation and freezing.

다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.However, the effects obtainable herein are not limited to the effects described above, and other effects may exist.

도 1 은 본원의 일 구현예에 따른 저온 배관의 단열 구조의 모식도이다.
도 2 는 본원의 일 구현예에 따른 저온 배관의 단열 구조의 모식도이다.
도 3 의 (a) 및 (b) 는 본원의 일 구현예에 따른 외피의 부분 확대도이고, (c) 내지 (e) 는 상기 외피의 모식도이다.
도 4 는 본원의 일 구현예에 따른 외피의 모식도이다.
도 5 는 본원의 일 구현예에 따른 공기 공급부의 모식도이다.
도 6 은 본원의 일 구현예에 따른 저온 배관의 단열 구조의 모식도이다.
도 7 은 본원의 일 구현예에 따른 저온 배관의 단열 구조의 모식도이다.
도 8 은 본원의 일 구현예에 따른 저온 배관의 단열 구조의 제조 방법의 순서도이다.
도 9 는 본원의 일 실시예에 따른 저온 배관의 단열 구조의 제조 방법을 단계별로 표현한 사진이다.
도 10 의 (a) 내지 (d) 는 본원의 일 실시예에 따른 저온 배관의 단열 구조의 성능을 실험한 것이다.
도 11 의 (a) 내지 (c) 는 본원의 일 실시예에 따른 저온 배관의 단열 구조의 성능을 실험한 것이다.
도 12 은 본원의 일 실시예에 따른 저온 배관의 단열 구조의 온도 변화를 나타낸 그래프이다.1 is a schematic diagram of a thermal insulation structure of a low-temperature pipe according to an embodiment of the present application.
2 is a schematic diagram of a thermal insulation structure of a low-temperature pipe according to an embodiment of the present application.
3 (a) and (b) are partially enlarged views of the outer skin according to one embodiment of the present application, and (c) to (e) are schematic views of the outer skin.
4 is a schematic diagram of an outer shell according to one embodiment of the present application.
5 is a schematic diagram of an air supply unit according to one embodiment of the present application.
6 is a schematic diagram of a thermal insulation structure of a low-temperature pipe according to an embodiment of the present application.
7 is a schematic diagram of a thermal insulation structure of a low-temperature pipe according to an embodiment of the present application.
8 is a flow chart of a method of manufacturing a heat insulation structure for a low-temperature pipe according to an embodiment of the present disclosure.
9 is a photograph showing a step-by-step method of manufacturing a heat insulating structure for a low-temperature pipe according to an embodiment of the present disclosure.
10 (a) to (d) are tests of the performance of the insulation structure of the low-temperature pipe according to an embodiment of the present application.
11 (a) to (c) are tests of the performance of the insulation structure of the low-temperature pipe according to an embodiment of the present application.
12 is a graph showing a temperature change of a heat insulation structure of a low-temperature pipe according to an embodiment of the present disclosure.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present application will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice with reference to the accompanying drawings.

그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.However, the present disclosure may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly describe the present application in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout the present specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only the case of being “directly connected” but also the case of being “electrically connected” with another element interposed therebetween. do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the present specification, when a member is referred to as being “on,” “above,” “on top of,” “below,” “below,” or “below” another member, this means that a member is located in relation to another member. This includes not only the case of contact but also the case of another member between the two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the present specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 본원 명세서 전체에서, "~ 하는 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다. As used herein, the terms "about," "substantially," and the like are used at or approximating that number when manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are given, and are intended to assist in the understanding of this disclosure. Accurate or absolute figures are used to prevent undue exploitation by unscrupulous infringers of the stated disclosure. In addition, throughout the present specification, “steps of” or “steps of” do not mean “steps for”.

본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout the present specification, the term "combination thereof" included in the expression of the Markush form means one or more mixtures or combinations selected from the group consisting of the components described in the expression of the Markush form, and the components It means including one or more selected from the group consisting of.

본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 의 기재는, "A 또는 B, 또는, A 및 B" 를 의미한다. Throughout this specification, reference to "A and/or B" means "A or B, or A and B".

이하에서는 본원의 저온 배관의 단열 구조에 대하여, 구현예 및 실시예와 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the insulation structure of the low-temperature pipe of the present application will be described in detail with reference to embodiments and examples and drawings. However, the present application is not limited to these embodiments and examples and drawings.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면은 저온 배관의 단열 구조(100)에 있어서, 내부에 저온 유체가 흐르는 저온 배관(110), 상기 저온 배관(110)을 감싸고, 에어로겔 단열재를 포함하는 단열층(120), 상기 단열층(120)을 감싸되 상기 단열층(120)과 소정의 간격을 두고 이격된 외피(140), 상기 외피(140)과 상기 단열층(120) 사이에 형성된 공기 유로(130), 및 상기 외피(140)의 일 영역 및 타 영역 상에 형성되고, 상기 공기 유로(130)에 공급되는 공기의 흐름을 제어하는 공기 흐름 제어부(200)를 포함하는, 저온 배관의 단열 구조(100)에 대한 것이다.As a technical means for achieving the above technical problem, a first aspect of the present application is a low-temperature pipe insulation structure 100 of a low-temperature pipe, a low-temperature pipe 110 in which a low-temperature fluid flows, and the low-temperature pipe 110 is wrapped around, A heat insulating layer 120 including an airgel heat insulating material, an outer shell 140 that surrounds the heat insulating layer 120 and is spaced apart from the heat insulating layer 120 at a predetermined distance, formed between the outer shell 140 and the heat insulating layer 120 Low-temperature pipe comprising an air flow path 130 and an air flow control unit 200 formed on one area and another area of the shell 140 and controlling the flow of air supplied to the air flow path 130. It is for the insulation structure 100 of.

본원에 따른 저온 배관(110)은, 액체 질소 등의 액체 가스를 저장 탱크로부터 사용 장비까지 이송하기 위한 특수한 배관으로서, 저온 환경에서 발생할 수 있는 취성 파괴를 방지하기 위한 재질로 제작될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 저온 배관(110)을 단독으로 사용할 경우 사용되는 환경의 온도와 내부 액체 가스 사이의 온도 차이에 의해 취성 파괴가 발생할 수 있기 때문에, 저온 배관(110)을 사용할 경우 상기 저온 배관(110)의 둘레를 단열재로 감쌀 필요가 있다.The low-temperature pipe 110 according to the present invention is a special pipe for transporting liquid gas such as liquid nitrogen from a storage tank to use equipment, and may be made of a material to prevent brittle fracture that may occur in a low-temperature environment. In this regard, when the low-temperature pipe 110 is used alone, brittle fracture may occur due to a temperature difference between the temperature of the environment used and the internal liquid gas, so when the low-temperature pipe 110 is used, the low-temperature pipe ( 110) needs to be wrapped with insulation.

상기 외피(140)은 상기 단열층(120)을 감싸는 소재로서, 상기 단열 구조의 외형 케이스를 의미한다.The outer shell 140 is a material surrounding the heat insulating layer 120 and means an outer case of the heat insulating structure.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 공기 흐름 제어부(200)는, 상기 외피(140)을 고정시키기 위한 고정부(210)와, 상기 공기 유로(130)에 공급하는 공기 공급부(220) 및 상기 공기 유로(130)의 공기를 외부로 배출하는 공기 배출부(230)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the air flow control unit 200 includes a fixing unit 210 for fixing the shell 140, an air supply unit 220 supplying the air flow path 130, and the air An air outlet 230 for discharging air from the flow path 130 to the outside may be included, but is not limited thereto.

도 1 및 도 2 는 본원의 일 구현예에 따른 저온 배관의 단열 구조(100)의 모식도이다. 구체적으로, 도 2 는 도 1 의 일부분을 확대한 것으로서, 상기 외피(140)은 상기 고정부(210)의 내부 영역에 삽입된 형태로 존재하여 상기 고정부(210)는 상기 외피(140)를 고정시킬 수 있다.1 and 2 are schematic diagrams of a heat insulation structure 100 of a low-temperature pipe according to an embodiment of the present application. Specifically, FIG. 2 is an enlarged view of a portion of FIG. 1 , and the sheath 140 is present in a form inserted into the inner region of the fixing part 210 so that the fixing part 210 is to cover the sheath 140. can be fixed.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고정부(210)는 상기 외피(140)의 일 영역 및 타 영역 상에 형성된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 1 을 기준으로, 상기 일 영역은 12 시 방향을 의미하고, 상기 타 영역은 6 시 방향을 의미할 수 있으나, 이는 도 1 을 기준으로 설명된 것일 뿐 상기 일 영역과 상기 타 영역은 상기 단열 구조의 중심을 기준으로 서로 대칭된 방향을 의미할 수 있다.According to one embodiment of the present application, the fixing part 210 may be formed on one area and another area of the shell 140, but is not limited thereto. Referring to FIG. 1 , the one area may mean the 12 o'clock direction and the other area may mean the 6 o'clock direction, but this is only described with reference to FIG. 1 and the one area and the other area refer to the heat insulation It may mean directions symmetrical to each other based on the center of the structure.

도 1 및 도 2 를 참조하면, 상기 저온 배관의 단열 구조(100)는, 저온 배관(110), 상기 저온 배관(110) 상에 형성된 단열층(120), 상기 단열층(120) 상에 형성되되 상기 단열층(120)과 이격된 외피(140), 상기 단열층(120)과 상기 외피(140) 사이에 형성된 공기 유로(130), 상기 외피(140)의 일 영역 및 타 영역 상에 형성된 고정부(210), 상기 일 영역의 고정부(210) 상에 형성된 공기 공급부(220), 및 상기 타 영역의 고정부(210) 상에 형성된 공기 배출부(230)를 포함하는 것알 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.1 and 2, the low-temperature pipe insulation structure 100 is formed on the low-temperature pipe 110, the heat insulating layer 120 formed on the low-temperature pipe 110, and the heat insulating layer 120. An outer shell 140 spaced apart from the heat insulating layer 120, an air flow path 130 formed between the heat insulating layer 120 and the outer shell 140, and a fixing part 210 formed on one area and another area of the outer shell 140. ), the air supply part 220 formed on the fixing part 210 of the one area, and the air discharge part 230 formed on the fixing part 210 of the other area, but is limited thereto no.

상술하였듯, 상기 고정부(210)는 내부에 상기 외피(140)의 일부가 삽입되는 영역을 포함하는 것으로서 상기 외피(140)이 외부 환경에 의해 움직이는 것을 억제할 수 있다.As described above, the fixing part 210 includes an area into which a part of the outer shell 140 is inserted, and thus, the outer shell 140 can be prevented from moving due to the external environment.

상기 공기 공급부(220)는 상기 공기 유로(130)에 공기를 공급하고, 상기 공기 배출부(230)는 상기 공기 유로(130)를 통과한 공기가 배출되는 부분을 의미하는 것으로서, 상기 공기 유입부를 통과하는 공기는, 상기 공기 배출부(230)를 통과하는 공기보다 절대습도가 낮을 수 있다.The air supply part 220 supplies air to the air passage 130, and the air discharge part 230 refers to a portion through which the air passing through the air passage 130 is discharged. Air passing through may have a lower absolute humidity than air passing through the air outlet 230 .

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 단열층(120)은 에어로겔 단열재를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 단열층(120)은 저온 배관(110)이 주변 환경의 온도의 영향을 받지 않도록, 저온 배관(110)과 주변 환경 사이의 열 교환을 최소화하기 위한 것을 의미한다.According to one embodiment of the present application, the heat insulating layer 120 may include an airgel heat insulating material, but is not limited thereto. The heat insulating layer 120 means to minimize heat exchange between the low-temperature pipe 110 and the surrounding environment so that the low-temperature pipe 110 is not affected by the temperature of the surrounding environment.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 에어로겔은 발포 성형된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the airgel may be foam-molded, but is not limited thereto.

본원에 따른 에어로겔은 수 nm 굵기의 실리카(SiO2)가 실처럼 설글게 얽힌 나노 구조체의 일종으로서, 높은 기공율 및 비표면적을 갖고, 밀도가 매우 작으며, 단열성이 우수한 것으로 알려져있다.The airgel according to the present application is a kind of nanostructure in which silica (SiO 2 ) having a thickness of several nm is entangled like a thread, and is known to have a high porosity and a specific surface area, a very low density, and excellent heat insulating properties.

이러한 에어로겔은 후술할 열 처리 및 가업 성형 공정을 통해 발포 성형될 수 있다.Such airgel may be foam-molded through a heat treatment and a family molding process, which will be described later.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 외피(140)은 걸쇠, 나사, 또는 용접 등을 통해 고정될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the shell 140 may be fixed through a clasp, screw, or welding, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 외피(140)의 일부 영역은 상기 고정부(210) 내부에 삽입될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 2 를 참조하면, 상기 저온 배관(110)의 일부 영역을 상기 단열층(120)이 감싸고, 상기 단열층(120)을 상기 외피(140)이 감싸되, 상기 외피(140)의 일 영역 및 타 영역 상에 형성된 고정부(210)의 내부에 상기 외피(140)의 일부 영역이 삽입된 형태로 상기 고정부(210)가 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present application, a partial region of the sheath 140 may be inserted into the fixing part 210, but is not limited thereto. Referring to FIG. 2 , a portion of the low-temperature pipe 110 is covered by the heat insulating layer 120, and the heat insulating layer 120 is covered by the outer shell 140, and one area and another area of the outer shell 140 are wrapped. The fixing part 210 may be formed in a form in which a partial area of the shell 140 is inserted into the fixing part 210 formed thereon.

도 3 의 (a) 및 (b) 는 본원의 일 구현예에 따른 외피(140)의 부분 확대도이고, 도 3 의 (c) 내지 (e) 및 도 4 는 상기 외피(140)의 모식도이다. 구체적으로, 도 3 의 (a) 는 상기 외피(140)을 잠금하기 위한 걸쇠를 표현한 것이고, 도 3 의 (b) 는 상기 단열층(120)의 탄성 특성으로 인해, 상기 외피(140)이 상기 단열층(120)으로 파고들 경우 상기 단열층(120) 및 상기 외피(140) 사이의 공기 유로(130)가 막히는 현상을 방지하기 위한 지지대(141)를 표현한 것이고, 도 4 의 (a) 및 (b) 는 상기 외피(140)의 결합 방식을 모사한 것이다.Figures 3 (a) and (b) are partially enlarged views of the shell 140 according to one embodiment of the present application, and Figures 3 (c) to (e) and 4 are schematic diagrams of the shell 140. . Specifically, (a) of FIG. 3 represents a latch for locking the outer shell 140, and (b) of FIG. When digging into the 120, it expresses the support 141 for preventing the air flow path 130 between the heat insulating layer 120 and the outer shell 140 from being clogged, FIG. 4 (a) and (b) Is to mimic the coupling method of the outer shell (140).

도 3 및 도 4 를 참조하면, 상기 외피(140)은 걸쇠 등을 이용해 고정될 수 있는 것으로서, 외피(140)을 압출 성형 방법으로 제조할 경우 도 3 의 (c)와 같은 형태로 제조되고, 상기 걸쇠를 풀어 도 3 의 (d) 와 같은 형태로 변형한 후, 내부에 상기 저온 배관(110) 및 단열층(120)을 배치한 후 걸쇠로 결합 처리할 수 있다.3 and 4, the outer shell 140 can be fixed using a latch or the like, and when the outer shell 140 is manufactured by an extrusion molding method, it is manufactured in the form shown in (c) of FIG. 3, After releasing the clasp and deforming it in the form shown in (d) of FIG. 3 , the low-temperature pipe 110 and the heat insulation layer 120 may be disposed therein, and then combined with the clasp.

도 4 는 상기 결합 과정을 순서대로 표현한 것으로서, 도 4 를 참조하면 상기 외피(140)의 양측 말단에는 서로 결합되어 고정될 수 있는 걸쇠를 포함할 수 있다. 즉 상기 외피(140)의 내부에 단열층(120)으로 감싸진 저온 배관(110)을 배치하고, 상기 외피(140)의 양측 말단을 결합함으로써 상기 외피(140)을 결합할 수 있다.4 is a representation of the coupling process in order, and referring to FIG. 4 , both ends of the sheath 140 may include clasps that can be coupled to each other and fixed. That is, the outer shell 140 can be coupled by disposing the low-temperature pipe 110 wrapped with the heat insulation layer 120 inside the outer shell 140 and combining both ends of the outer shell 140 .

이와 관련하여, 상기 외피(140)은 내부에 지지대(141)을 포함할 수 있으며, 상기 지지대는 상기 단열층(120)과 직접적으로 접촉할 수 있다. 이에 따라 상기 외피(140) 및 상기 단열층(120) 사이에는 상기 지지대(141)에 의해 생성된 빈 공간이 형성될 수 있으며, 상기 지지대(141)에 의해 생성된 공간을 공기 유로(130)라고 칭할 수 있다.In this regard, the shell 140 may include a support 141 therein, and the support may directly contact the heat insulating layer 120 . Accordingly, an empty space created by the support 141 may be formed between the shell 140 and the heat insulating layer 120, and the space created by the support 141 may be referred to as an air passage 130. can

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 단열층(120) 및 상기 외피(140)은 1 mm 내지 5 mm 의 간격을 두고 이격될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이 때, 상기 단열층(120) 및 외피(140) 사이의 간격은 공기 유로(130)로서 기능한다.According to one embodiment of the present application, the heat insulating layer 120 and the outer shell 140 may be spaced apart at intervals of 1 mm to 5 mm, but are not limited thereto. At this time, the gap between the heat insulating layer 120 and the shell 140 functions as an air flow path 130.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 공기 유로(130)에 공급되는 공기는, 상기 저온 배관(110)에 의해 발생하는 물방울을 상기 공기 배출부(230)를 통해 외부로 배출할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이와 관련하여, 상기 저온 배관(110)에 의해 발생하는 물방울은, 상기 저온 배관(110)의 저온으로 인해 단열층(120) 상에 형성된 물방울을 의미한다,According to one embodiment of the present application, the air supplied to the air passage 130 may discharge water droplets generated by the low-temperature pipe 110 to the outside through the air outlet 230, but is limited thereto. it is not going to be In this regard, water droplets generated by the low-temperature pipe 110 refer to water droplets formed on the heat insulating layer 120 due to the low temperature of the low-temperature pipe 110.

도 5 는 본원의 일 구현예에 따른 공기 공급부(220)의 모식도이다. 이와 관련하여, 상기 도 5 는 공기 배출부(230)의 구조와 동일할 수 있다.5 is a schematic diagram of an air supply unit 220 according to one embodiment of the present application. In this regard, the structure of the air discharge unit 230 shown in FIG. 5 may be the same.

상기 공기 유로(130)에 공급되는 공기는, 상기 공기 공급부(220)로부터 공급된 것으로서, 일정한 유량 및 압력의 조건으로 상기 공기 유로(130)를 통과할 수 있다. 이 때, 상기 공기 유로(130)의 빈 공간에 위치한 공기에는 소량의 수증기가 포함될 수 있고, 상기 단열층(120)이 상기 저온 배관(110)과 주변 환경 사이의 열 교환을 완벽히 차단하지는 못하기 때문에, 상기 저온 배관(110)의 낮은 온도에도 결로 또는 결빙 현상이 발생할 수 있다. 그러나 상기 공기 유로(130)에 지속적으로 공기를 공급할 경우, 상기 공기 유로(130)의 빈 공간에 위치한 공기에 의해 결로 및 결빙 현상이 발생하더라도, 상기 공기 공급부(220)로부터 유입된 공기에 의해 수분이 제거될 수 있어 결로 또는 결빙 현상을 방지할 수 있다.Air supplied to the air passage 130 is supplied from the air supply unit 220 and may pass through the air passage 130 under conditions of constant flow rate and pressure. At this time, the air located in the empty space of the air passage 130 may contain a small amount of water vapor, and the heat insulating layer 120 does not completely block heat exchange between the low-temperature pipe 110 and the surrounding environment. , Condensation or freezing may occur even at a low temperature of the low-temperature pipe 110. However, when air is continuously supplied to the air passage 130, even if dew condensation and freezing occur due to the air located in the empty space of the air passage 130, moisture is generated by the air introduced from the air supply unit 220. This can be removed to prevent condensation or freezing.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 공기 유로(130)에 공급되는 공기의 압력은 1 kgf/cm2 내지 5 kgf/cm2 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 공기 유로(130)에 공급되는 공기의 압력은 약 3 kgf/cm2 내지 5 kgf/cm2 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the air pressure supplied to the air passage 130 may be 1 kgf/cm 2 to 5 kgf/cm 2 , but is not limited thereto. For example, the air pressure supplied to the air passage 130 may be about 3 kgf/cm 2 to about 5 kgf/cm 2 , but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 저온 배관(110)은 곡선형 구조를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the low temperature pipe 110 may include a curved structure, but is not limited thereto.

도 6 및 도 7 은 본원의 일 구현예에 따른 저온 배관의 단열 구조(100)의 모식도이다. 이와 관련하여 도 6 및 도 7 은 공기 흐름 제어부(200)가 생략된 것으로서, 장비 또는 냉각 장치와 인접한 영역에 공기 흐름 제어부(200)가 형성될 수 있고, 도 6 및 도 7 에서는 표현이 생략되었으나 상기 저온 배관(110)은 냉각 장치와 장비 사이를 연결할 수 있다.6 and 7 are schematic diagrams of a heat insulation structure 100 of a low-temperature pipe according to an embodiment of the present application. In this regard, in FIGS. 6 and 7, the air flow control unit 200 is omitted, and the air flow control unit 200 may be formed in an area adjacent to the equipment or cooling device, and the expression is omitted in FIGS. 6 and 7. The low-temperature pipe 110 may connect a cooling device and equipment.

도 6 및 도 7 을 참조하면, 상기 저온 배관(110)은 기본적으로는 직선형 구조를 가질 수 있으나 저온 배관(110) 내부의 유체의 전달을 위해 일부 곡선형 구간을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 6 and 7 , the low-temperature pipe 110 may have a basically straight structure, but may include some curved sections to transfer fluid inside the low-temperature pipe 110 .

또한, 도 7 을 참조하면, 상기 저온 배관의 단열 구조(100)의 공기 유로(130)에 공급되는 공기는, 상기 저온 배관(110)이 연결된 장비 또는 외부의 공기 공급 장치(미도시)로부터 공급되는 것일 수 있다. 또한, 도 7 에서는 공기 배출부(230)가 생략되었으나, 상기 공기 유로(130)에 공급된 공기는 상기 저온 배관의 단열 구조(100)로부터 방출될 수 있으며, 이 때 상기 공기가 공급되는 영역과, 상기 공기가 배출되는 영역은 상기 단열 구조(100)의 중심을 기준으로 대칭되는 방향에 존재할 수 있다.Also, referring to FIG. 7 , air supplied to the air passage 130 of the insulation structure 100 of the low-temperature pipe is supplied from equipment to which the low-temperature pipe 110 is connected or an external air supply device (not shown). it may be In addition, although the air discharge unit 230 is omitted in FIG. 7 , the air supplied to the air passage 130 can be discharged from the heat insulating structure 100 of the low-temperature pipe. , The area where the air is discharged may exist in a direction symmetrical with respect to the center of the heat insulating structure 100 .

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 저온 배관(110)의 온도는 -10℃ 내지 -50℃ 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이와 관련하여, 상기 저온 배관(110)의 온도는 상기 저온 배관(110)의 내부를 흐르는 유체의 온도가 아닌, 상기 저온 배관(110)의 외부 표면의 온도를 의미한다.According to one embodiment of the present application, the temperature of the low-temperature pipe 110 may be -10 °C to -50 °C, but is not limited thereto. In this regard, the temperature of the low-temperature pipe 110 means the temperature of the outer surface of the low-temperature pipe 110, not the temperature of the fluid flowing inside the low-temperature pipe 110.

예를 들어, 상기 저온 배관(110)의 온도는 -20℃ 내지 -10℃ 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.For example, the temperature of the low-temperature pipe 110 may be -20°C to -10°C, but is not limited thereto.

이와 관련하여, 상기 저온 배관(110)의 표면 온도에 의해, 상기 저온 배관(110)과 상기 단열층(120)의 사이의 영역도 냉각될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 단열층(120)의 표면과 상기 주변 환경의 온도가 상온이더라도, 상기 단열층(120)의 표면 온도 및 습도에 따라 결로 현상이 발생할 수 있다. 이러한 결로 현상을 방지하기 위해 상기 공기 유로(130)에는 공기 공급부(220)로부터 공기가 유입될 수 있고, 상기 유입된 공기가 공기 유로(130)에 있는 공기의 수분을 제거할 수 있다.In this regard, a region between the low temperature pipe 110 and the heat insulation layer 120 may also be cooled by the surface temperature of the low temperature pipe 110 . In this regard, even if the temperature of the surface of the heat insulating layer 120 and the surrounding environment is room temperature, condensation may occur depending on the surface temperature and humidity of the heat insulating layer 120 . To prevent this dew condensation, air from the air supply unit 220 may be introduced into the air passage 130 , and the introduced air may remove moisture from the air in the air passage 130 .

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 저온 배관(110)은, PVC(Polyvinyl chloride), SUS(stainless steel), PFA(Perfluoroalkoxy alkane), Fe, Cu, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the low-temperature pipe 110 includes one selected from the group consisting of polyvinyl chloride (PVC), stainless steel (SUS), perfluoroalkoxy alkane (PFA), Fe, Cu, and combinations thereof. It can be done, but is not limited thereto.

또한, 본원의 제 2 측면은 상기 제 1 측면에 저온 배관의 단열 구조(100)의 제조 방법에 있어서, 상기 저온 배관(110)을 감싸도록 상기 저온 배관(110) 상에 에어로겔 단열재를 포함하는 단열층(120)을 형성하는 단계, 상기 단열층(120)과 소정의 간격을 두고 이격되도록 상기 단열층(120)을 감싸는 외피(140)을 형성하는 단계, 및 상기 외피(140)의 일 영역 및 타 영역 상에 공기 흐름 제어부(200)를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 단열층(120) 및 상기 외피(140) 사이에는 공기 유로(130)가 형성되는 것인, 저온 배관의 단열 구조(100)의 제조 방법을 제공한다.In addition, a second aspect of the present application is a method of manufacturing a heat insulating structure 100 for a low temperature pipe on the first side, a heat insulating layer including an airgel insulating material on the low temperature pipe 110 to surround the low temperature pipe 110. Forming 120, forming an outer shell 140 surrounding the heat insulating layer 120 so as to be spaced apart from the heat insulating layer 120 at a predetermined distance, and on one area and another area of the outer shell 140 Forming an air flow control unit 200 in, and an air flow path 130 is formed between the heat insulating layer 120 and the outer shell 140, a method of manufacturing a heat insulating structure 100 for a low temperature pipe provides

본원의 제 2 측면에 따른 저온 배관의 단열 구조(100)의 제조 방법에 대하여, 본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면에 기재된 내용은 본원의 제 2 측면에 동일하게 적용될 수 있다With respect to the manufacturing method of the insulation structure 100 for low-temperature piping according to the second aspect of the present application, detailed descriptions are omitted for portions overlapping with the first aspect of the present application, but even if the description is omitted, the first aspect of the present application What has been described can be equally applied to the second aspect of the present application.

도 8 은 본원의 일 구현예에 따른 저온 배관의 단열 구조(100)의 제조 방법의 순서도이다.8 is a flow chart of a manufacturing method of the insulation structure 100 of a low-temperature pipe according to one embodiment of the present application.

먼저, 저온 배관(110)을 감싸도록 상기 저온 배관(110) 상에 에어로겔 단열재를 포함하는 단열층(120)을 형성한다 (S100).First, an insulating layer 120 including an airgel insulating material is formed on the low-temperature pipe 110 to surround the low-temperature pipe 110 (S100).

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 단열층(120)을 형성하는 단계는, 에어로겔 전구체를 금형틀에 배치하는 단계, 상기 금형틀에 압력을 가하는 단계, 및 상기 금형틀을 냉각시킴으로써 성형된 에어로겔 단열재를 형성하는 단계를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이와 관련하여, 에어로겔 전구체는 점토 또는 찰흙 형태의 구조를 가질 수 있다.According to one embodiment of the present application, the forming of the heat insulating layer 120 may include disposing an airgel precursor in a mold, applying pressure to the mold, and cooling the mold to form an airgel insulator. It may include a forming step, but is not limited thereto. In this regard, the airgel precursor may have a clay or clay-like structure.

구체적으로, 상기 단열층(120)은, 상기 에어로겔 전구체를 100℃ 로 가열된 금형틀(mold)에 투입하고, 상기 금형틀을 170℃에서 일정 시간 가압 성형한 후, 상기 금형틀 채로 100℃ 내지 130℃로 냉각시킴으로써 제조될 수 있다.Specifically, the heat insulating layer 120 is formed by putting the airgel precursor into a mold heated to 100 ° C, pressurizing the mold at 170 ° C for a certain period of time, and then maintaining the mold at 100 ° C to 130 ° C. It can be prepared by cooling to °C.

이 때, 상기 금형틀은 직선형 구조 뿐만 아니라 곡선형 구조를 일부 포함할 수 있으며, 단열층(120)의 형태에 따라 변화가 가능하다.At this time, the mold frame may include not only a linear structure but also a curved structure, and may be changed according to the shape of the heat insulating layer 120 .

이어서, 상기 단열층(120)과 소정의 간격을 두고 이격되도록 상기 단열층(120)을 감싸는 외피(140)을 형성한다 (S200). Subsequently, an outer shell 140 surrounding the heat insulating layer 120 is formed to be spaced apart from the heat insulating layer 120 at a predetermined interval (S200).

상술하였듯, 상기 외피(140)은 내부에 지지대(141)을 포함하는 구조를 가질 수 있으며, 상기 지지대(141)에 의해 상기 단열층(120)과 상기 외피(140) 사이의 영역에는 빈 공간이 형성되어 공기 유로(130)가 형성될 수 있다.As described above, the shell 140 may have a structure including a support 141 therein, and an empty space is formed in a region between the heat insulation layer 120 and the shell 140 by the support 141. An air passage 130 may be formed.

이어서, 상기 외피(140)의 일 영역 및 타 영역 상에 공기 흐름 제어부(200)를 형성한다.Then, the air flow controller 200 is formed on one area and the other area of the shell 140 .

상기 공기 흐름 제어부(200)는 상기 외피(140)의 일 영역 및 타 영역 상에 형성된 고정부(210), 상기 외피(140)의 일 영역의 고정부(210) 상에 형성된 공기 공급부(220), 및 상기 외피(140)의 타 영역의 고정부(210) 상에 형성된 공기 배출부(230)를 포함할 수 있다.The air flow controller 200 includes a fixing part 210 formed on one area and another area of the outer shell 140 and an air supply part 220 formed on the fixing part 210 of one area of the outer shell 140. , and an air discharge part 230 formed on the fixing part 210 of the other area of the shell 140.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail through the following examples, but the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present application.

[실시예 1][Example 1]

[실시예 1-1] : 단열층의 제조 방법 [Example 1-1]: Manufacturing method of heat insulating layer

에어로겔의 원재료를 배합하고, 단열재 사양별에 맞추어 중량을 측정하였다. 이어서, 100℃에서 5 분 내지 10 분 동안 예열된 금형틀에 상기 원재료를 투입하고, 170℃ 에서 5 분 내지 10 분 동안 프레스로 가압하여 발포 성형한 후, 냉각수를 사용하여 상기 금형틀을100℃ 내지 130℃ 에서 5 분 내지 10 분 동안 냉각하였다. 이어서, 상기 금형틀로부터 발포 성형된 에어로겔 단열재를 분리하였다.The raw materials of the airgel were mixed, and the weight was measured according to the specifications of the insulation material. Then, the raw material is put into a mold preheated at 100 ° C for 5 to 10 minutes, pressurized at 170 ° C for 5 to 10 minutes to perform foam molding, and then the mold is heated at 100 ° C using cooling water. to 130° C. for 5 to 10 minutes. Subsequently, the foamed airgel insulator was separated from the mold.

도 9 는 본원의 일 실시예에 따른 저온 배관의 단열 구조의 제조 방법을 단계별로 표현한 사진이다.9 is a photograph showing a step-by-step method of manufacturing a heat insulating structure for a low-temperature pipe according to an embodiment of the present disclosure.

[실시예 1-2] : 단열 구조의 제조 방법[Example 1-2]: Manufacturing method of heat insulation structure

1 인치 SUS 저온 배관을, 상기 실시예 1-1 에 따른 단열재로 감싼 후, 외부에 락 케이스(lock case)를 설치하고, 상기 저온 배관의 상부 및 하부에 공기 공급부와 공기 배출부를 형성하였다.After wrapping the 1-inch SUS low-temperature pipe with the heat insulating material according to Example 1-1, a lock case was installed outside, and an air supply part and an air discharge part were formed on the upper and lower parts of the low-temperature pipe.

[실험예][Experimental example]

상기 실시예에 따른 단열 구조의 성능을 실험하기 위해 상기 저온 배관에 -20℃의 유체를 2 시간 내지 50 시간 동안 흘려보냈다.In order to test the performance of the insulation structure according to the above embodiment, -20°C fluid was flowed through the low-temperature pipe for 2 to 50 hours.

도 10 의 (a) 내지 (d), 도 11 의 (a) 내지 (c), 및 도 12 는 본원의 일 실시예에 따른 저온 배관의 단열 구조의 성능을 실험한 것이다. 구체적으로 도 10 의 (a) 는 저온 배관의 일부 영역에 상기 단열 구조를 형성한 것이고, (b) 는 (a) 의 단열 구조를 포함한 저온 배관의 사진이고, (c) 는 실험 후 상기 단열 구조를 제거한 것이며, (d) 는 실험이 이루어지는 동안 각 부분의 온도를 나타낸 것이다. 10 (a) to (d), FIG. 11 (a) to (c), and FIG. 12 are tests of the performance of the insulation structure of the low-temperature pipe according to an embodiment of the present invention. Specifically, (a) of FIG. 10 shows the insulation structure formed in a part of the low-temperature piping, (b) is a photograph of the low-temperature piping including the insulation structure of (a), and (c) is the insulation structure after the experiment. is removed, and (d) shows the temperature of each part during the experiment.

또한, 도 11 의 (a) 내지 (c) 는 상기 도 10 의 (b) 를 확대한 것으로서, -20℃ 의 유체를 50 시간 동안 흘러보냈을 때의 사진이다.Further, FIGS. 11(a) to (c) are enlarged views of FIG. 10(b), and are photographs when a fluid at -20°C is flowed for 50 hours.

또한, 도 12 는 상기 단열 구조에서 각 부분의 시간에 따른 온도 변화를 나타낸 그래프로서, 성형품은 단열재를 의미한다.12 is a graph showing the temperature change over time of each part in the heat insulating structure, and the molded product means a heat insulating material.

도 10 내지 도 12 를 참조하면, 상기 성형 단열재와 주변 환경 사이에는 온도차이가 존재하여 결빙 또는 결로 현상이 발생할 수 있으나, 상기 단열 구조와 같이 상기 성형 단열재와 락 케이스 사이에 공기 유로를 형성하여 공기를 흘려보내줄 경우 결빙 또는 결로 현상이 방지되는 것을 확인할 수 있다.10 to 12, although there is a temperature difference between the molded insulator and the surrounding environment, freezing or condensation may occur. It can be confirmed that freezing or dew condensation is prevented when flowing.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present application is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the following claims rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof should be construed as being included in the scope of the present application.

100 : 저온 배관의 단열 구조
110 : 저온 배관
120 : 단열층
130 : 공기 유로
140 : 외피
141 : 지지대
200 : 공기 흐름 제어부
210 : 고정부
220 : 공기 공급부
230 : 공기 배출부100: insulation structure of low-temperature piping
110: low temperature piping
120: heat insulation layer
130: air flow path
140: outer shell
141: support
200: air flow controller
210: fixed part
220: air supply unit
230: air outlet

Claims (10)

저온 배관의 단열 구조에 있어서,
내부에 저온 유체가 흐르는 저온 배관;
상기 저온 배관을 감싸고, 에어로겔 단열재를 포함하는 단열층;
상기 단열층을 감싸되 상기 단열층과 소정의 간격을 두고 이격된 외피;
상기 외피와 상기 단열층 사이에 형성된 공기 유로; 및
상기 외피의 일 영역 및 타 영역 상에 형성되고, 상기 공기 유로에 공급되는 공기의 흐름을 제어하는 공기 흐름 제어부;
를 포함하는,
저온 배관의 단열 구조.
In the insulation structure of low-temperature piping,
a low-temperature pipe through which a low-temperature fluid flows;
a heat insulating layer surrounding the low-temperature pipe and including an airgel heat insulating material;
An outer shell that surrounds the heat insulating layer and is spaced apart from the heat insulating layer at a predetermined interval;
an air passage formed between the shell and the heat insulating layer; and
air flow controllers formed on one region and the other region of the shell and controlling the flow of air supplied to the air passage;
including,
Insulation structure of low-temperature piping.
 제 1 항에 있어서,
상기 공기 흐름 제어부는, 상기 외피를 고정시키기 위한 고정부와, 상기 공기 유로에 공급하는 공기 공급부 및 상기 공기 유로의 공기를 외부로 배출하는 공기 배출부를 포함하는, 저온 배관의 단열 구조.
According to claim 1,
The air flow control unit includes a fixing unit for fixing the outer shell, an air supply unit for supplying air to the air passage, and an air discharge unit for discharging air from the air passage to the outside.
 제 2 항에 있어서,
상기 공기 유로에 공급되는 공기는, 상기 저온 배관에 의해 발생하는 물방울을 상기 공기 배출부를 통해 외부로 배출하는 것인, 저온 배관의 단열 구조.
According to claim 2,
The air supplied to the air flow path discharges water droplets generated by the low-temperature pipe to the outside through the air outlet.
 제 3 항에 있어서,
상기 공기 유로에 공급되는 공기의 압력은 1 kgf/cm2 내지 5 kgf/cm2 인, 저온 배관의 단열 구조.
According to claim 3,
The pressure of the air supplied to the air flow path is 1 kgf / cm 2 to 5 kgf / cm 2 Insulated structure of low-temperature piping.
 제 1 항에 있어서,
상기 단열층 및 상기 외피는 1 mm 내지 5 mm 의 간격을 두고 이격된 것인, 저온 배관의 단열 구조.
According to claim 1,
The insulating layer and the outer shell are spaced apart at intervals of 1 mm to 5 mm, the insulating structure of the low-temperature pipe.
 제 1 항에 있어서,
상기 에어로겔은 발포 성형된 것인, 저온 배관의 단열 구조.
According to claim 1,
The airgel is foam molded, the insulation structure of the low-temperature pipe.
 제 1 항에 있어서,
상기 저온 배관의 온도는 -10℃ 내지 -50℃ 인, 저온 배관의 단열 구조.
According to claim 1,
The temperature of the low-temperature pipe is -10 ° C to -50 ° C, the insulation structure of the low-temperature pipe.
 제 1 항에 있어서,
상기 저온 배관은, PVC(Polyvinyl chloride), SUS(stainless steel), PFA(Perfluoroalkoxy alkane), Fe, Cu, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는 것인, 저온 배관의 단열 구조.
According to claim 1,
The low-temperature piping includes a polyvinyl chloride (PVC), stainless steel (SUS), perfluoroalkoxy alkane (PFA), Fe, Cu, and combinations thereof.
 제 1 항 내지 제 8 항에 따른 저온 배관의 단열 구조의 제조 방법에 있어서,
상기 저온 배관을 감싸도록 상기 저온 배관 상에 에어로겔 단열재를 포함하는 단열층을 형성하는 단계;
상기 단열층과 소정의 간격을 두고 이격되도록 상기 단열층을 감싸는 외피를 형성하는 단계; 및
상기 외피의 일 영역 및 타 영역 상에 공기 흐름 제어부를 형성하는 단계;
를 포함하고,
상기 단열층 및 상기 외피 사이에는 공기 유로가 형성되는 것인,
저온 배관의 단열 구조의 제조 방법.
In the manufacturing method of the heat insulating structure of the low-temperature piping according to claims 1 to 8,
forming an insulating layer including an airgel insulating material on the low-temperature pipe to surround the low-temperature pipe;
Forming an outer shell surrounding the heat insulating layer to be spaced apart from the heat insulating layer at a predetermined interval; and
forming air flow control units on one area and another area of the envelope;
including,
An air flow path is formed between the heat insulating layer and the outer shell,
A method for manufacturing a thermal insulation structure for low-temperature piping.
 제 9 항에 있어서,
상기 단열층을 형성하는 단계는, 에어로겔 전구체를 금형틀에 배치하는 단계, 상기 금형틀에 압력을 가하는 단계, 및 상기 금형틀을 냉각시킴으로써 성형된 에어로겔 단열재를 형성하는 단계를 포함하는 것인, 저온 배관의 단열 구조의 제조 방법.
According to claim 9,
The step of forming the heat insulating layer comprises the steps of disposing an airgel precursor in a mold, applying pressure to the mold, and cooling the mold to form a molded airgel insulating material, low-temperature piping A method for manufacturing a thermal insulation structure of
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