KR20230103465A - 신축성을 갖는 타원형 형상의 동파방지관 제조방법 및 동파방지관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신축성을 갖는 타원형 형상의 동파방지관 제조방법 및 동파방지관에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 중화학공업시설, 발전소, 제절소, 선박, 수도관을 포함하여 설치되는 동파방지관은 신축성 재질에 타원형 형상으로 형성되어 내부에 흐르는 유체가 얼어 부피가 팽창하는 최대 부피 팽창 범위보다 10 ~ 20% 범위 내에서 동파방지관의 부피가 팽창하도록 설계하여 유체가 얼으면 동파방지관의 부피가 팽창하여 동파되는 것을 방지하고, 얼은 상태에서 유체를 해동하는 것을 특징으로 한다.

Description

신축성을 갖는 타원형 형상의 동파방지관 제조방법 및 동파방지관{FREEZE PROTECTION PIPE}

본 발명은 중화학공업시설, 발전소, 제절소, 선박, 수도관을 포함하여 설치되는 동파방지관은 신축성 재질에 타원형 형상으로 형성되어 내부에 흐르는 유체가 얼어 부피가 팽창하는 최대 부피 팽창 범위보다 10 ~ 20% 범위 내에서 동파방지관의 부피가 팽창하도록 설계하여 유체가 얼으면 동파방지관의 부피가 팽창하여 동파되는 것을 방지하고, 얼은 상태에서 유체를 해동하는 동파방지관 제조방법 및 동파방지관에 관한 것이다.

일반적으로 수도관 등의 관체는 겨울철 외부 기온이 급격히 낮아지면서 관의 내부에 수용된 유체가 얼게되고, 상기 유체의 부피가 팽창하여 파손되는 사례가 종종 발생한다.

상기 수도관이 동파되는 이유는 유동하는 유체가 얼게 되면, 얼기 전보다 부피가 팽창하기 때문에, 팽창 압력에 의해 수도관에 크랙이 발생하여 파손되는 문제점이 있다.

종래의 수도관은 원형으로만 형성되고, 부피 팽창이 전혀 이루어지지 않기 때문에 유체가 얼게되면 쉽게 동파된다.

이러한 수도관의 동파를 방지하기 위하여 종래 단열재로 수도관 외부를 감싸거나 수도관과 접하는 온수 또는 전기적 열선 등을 통하여 수도관 내부로 흐르는 유체의 결빙을 방지하는 방식이 이용된다.

그러나, 지하에 매설되는 것이 일반적인 관체의 외부에 단열재를 부착하는 방식이나 별도의 열선을 배치하는 방식은 설치와 시공에 있어서 비용증대를 가져오고 자원의 낭비가 심한 문제점과 매설 후 유지관리가 어려운 단점이 있다.

또한, 관체 내부의 유체를 지속적으로 소모하거나 외부로 배출시켜 물의 유동을 발생시킴에 따라 물의 저류를 방지하여 동파를 방지할 수 있으나, 유체의 소모 측면에서 바람직하지 않으며, 배출 시 요구되는 별도의 시설이 요구되는 점에서 마찬가지로 비용증대를 가져오는 문제점이 있다.

또한, 중화학공업시설, 발전소, 제철소, 선박 등에 설치된 관체도 유체가 얼어 동파되면 철거하고 다시 설치해야 하므로 인해 많은 유지보수 기간과 비용이 소모되는 문제점이 있다.

한국 공개 특허번호 제 2015 - 0135579 호 " 동파방지관"

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한, 본 발명은 동파방지관 내부에서 유동하는 유체가 얼어도 동파방지관이 동파되지않고 얼은 상태를 유지하면 작업자가 해동 작업만으로 유체가 유동할 수 있어 유지 보수 기간 및 비용을 단축할 수 있는 것을 목적으로 한다.

상기 과제의 해결수단으로 본 발명은 신축성 재질에 타원형 형상으로 형성되어 내부에 흐르는 유체가 얼어 부피가 팽창하는 최대 범위보다 10 ~ 20% 범위 내에서 부피가 팽창하도록 설계하여 유체가 얼으면 동파방지관의 부피가 팽창하여 동파되는 것을 방지하고, 얼은 상태에서 유체를 해동하는 동파방지관의 제조방법을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 동파방지관은 내부에 흐르는 유체가 얼어서 부피가 팽창하면 10 ~ 20% 범위 내에서 부피가 팽창하도록 설계하여 제조하면 동파방지관 내부에서 얼은 상태를 유지하여 동파되는 것을 방지하고, 얼어있는 유체를 해동하면 동파방지관은 파손되지않고 그 상태를 유지하여 별도로 동파방지관을 교체하지않고 사용할 수 있는 효과가 있다.

본 발명 동파방지관은 종래와 같이 동파를 방지하기 위해 열선은 포함한 각종장치를 설치할 필요없이 유체가 얼었을 때 부피 팽창에 의해 동파되는 것을 방지하는 효과가 있다.

본 발명 동파방지관은 중화학공업시설, 발전소, 제절소, 선박, 수도관을 포함하여 설치함으로 인해 동파에 의해 파손되어 시설 및 기계 작동이 중지되는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명 동파방지관의 제조방법을 도시해 보인 순서도.
도 2는 본 발명 동파방지관을 도시해 보인 정면도.
도 3은 본 발명 동파방지관이 부피 팽창된 상태를 도시해 보인 정면도.
도 4는 본 발명 타원형형상의 동파방지관이 부피 팽창되는 신축 상태를 도시해 보인 정면도.
도 5는 본 발명 다이아몬드 형상의 동파방지관을 도시해 보인 정면도.
도 6은 도 5의 동파방지관이 부피 팽창된 상태를 도시해 보인 정면도.
도 7은 본 발명 동파방지관이 볼록렌즈 형상으로 형성된 상태를 도시해 보인 정면도.
도 8은 본 발명 동파방지관의 다른 실시예로 이중관을 도시해 보인 정면도.
도 9는 도 8 동파방지관이 부피 팽창된 싱태를 도시해 보인 정면도.
도 10은 본 발명 동파방지관에서 이중관의 다른 실시예를 도시해 보인 정면도.

상기와 같은 목적 및 효과를 달성하기 위하여 본 발명은 이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 동파방지관의 제조방법을 도시해 보인 순서도이다.

본 발명 동파방지관(1)의 제조방법은 신축성 재질에 타원형 형상으로 형성된 관체를 준비하는 단계를 진행한다.

상기 동파방지관(1)은 신축성 재질로 탄성 수지관, 탄성관, 탄성 금속관을 사용한다.

상기 관체 내부에 흐르는 유체가 얼어서 부피가 팽창하는 범위보다 10 ~ 20%범위 안에서 부피가 팽창하도록 설계하여 동파방지관(1)을 완성한다.

그러면 동파방지관(1)은 유체가 얼어서 부피가 팽창하는 압력에 의해 관체의 부피가 팽창하여 동파되는 것을 방지한다.

상기 동파방지관은 신축성이 있는 금속재 또는 합성수지재를 사용하는게 바람직하다.

도 2는 본 발명 동파방지관을 도시해 보인 정면도이고, 도 3은 본 발명 동파방지관이 부피 팽창된 상태를 도시해 보인 정면도이며, 도 4는 본 발명 타원형형상의 동파방지관이 부피 팽창되는 신축 상태를 도시해 보인 정면도이다.

본 발명 동파방지관(1)은 유체가 얼어서 동파되는 것을 방지하도록 신축성 재질에 타원형 형상으로 형성된 관체는 내부에 흐르는 유체가 얼어서 부피가 팽창하는 범위보다 10 ~ 20%범위 안에서 부피가 팽창하도록 설계하고, 유체 해동시 부피가 원상 복귀 되도록 한다.

상기 동파방지관(1)은 타원형상의 상부와 하부에 위치한 최상ㆍ하단(2, 3)을 중심으로 내부에 흐르는 유체에 따라 좌ㆍ우폭을 달리 설계하여 좌ㆍ우측단방향으로 부피 팽창할 수 있도록 설계한다.

상기 동파방지관은 길쭉하게 둥근 타원형상으로 상부와 하부에 위치한 최상ㆍ하단을 중심으로 좌ㆍ우측단의 최상ㆍ하단 보다는 폭이 좁아진 상태에서 내부에 흐르는 유체가 얼어서 부피 팽창으로 발생하는 팽창 압력에 의해 좌ㆍ우측단이 외부방향으로 대향지게 팽창하여 동파되는 것을 방지한다.

상기 동파방지관은 부피 팽창 범위를 유체의 부피 팽창 범위보다 더 크게 형성하고, 최상ㆍ하단이 라운드 형상으로 형성된 타원형이기 때문에 최ㆍ상하단을 줌심으로 좌ㆍ우측단 방향으로 부피 팽창이 발생하여 동파되는 것을 방지한다.

상기와 같이 유체가 얼어서 동파되는 것을 방지하면 해동작업을 용이하게 진행하고, 해동 후에는 기계 및 설비를 바로 가동할 수 있는 구성이다

도 5는 본 발명 동파방지관이 다이아몬드 형상으로 형성된 상태를 도시해 보인 정면도이고, 도 6은 도 5의 동파방지관이 부피 팽창된 상태를 도시해 보인 정면도이다.

본 발명 동파 방지관(1)은 타원형을 다이아몬드 형상으로 형성하고, 상부와 하부에 위치한 최상ㆍ하단(2, 3)과 좌ㆍ우측단(4, 5)을 라운드형상으로 형성한다.

상기 최상ㆍ하단(2, 3)과 좌ㆍ우측단(4, 5)을 라운드 형상으로 형성하지않고 각진 모서리로 형성되어 있으면 부피가 팽창하는 과정중에 각진 모서리 부분으로 과도한 부피 팽창압력이 발생하여 모서리 부분이 동파되는 것을 방지하고, 좌ㆍ우측단(4, 5)으로 부피 팽창 압력을 유도하여 좌ㆍ우측단이 부피 팽창하도록 유도하여 동파되는 것을 방지하는 구조이다.

상기 다이아몬드 형상의 동파방지관(1)은 부피 팽창으로 인해 타원형에 가깝게 부피가 팽창한다.

도 7은 본 발명 동파방지관이 볼록렌즈 형상으로 형성된 상태를 도시해 보인 정면도로서, 좌ㆍ우측단(4, 5)이 대향지게 볼록 렌즈 형상으로 형성되고, 최상단(2)과 최하단(3)이 각각 밀착되게 구성한다.

상기와 같이 볼록렌즈 형상으로 형성한 다음 부피 팽창 압력에 의해 최ㆍ상하단(2, 3)이 동파되는 것을 방지하기위해 최상단(2)을 접어서 밀착하고, 최하단(3)은 접어서 밀착한다.

도 8은 본 발명 동파방지관의 다른 실시예로 이중관을 도시해 보인 정면도이고, 도 9는 도 8 동파방지관이 부피 팽창된 상태를 도시해 보인 정면도이다.

본 발명 동파방지관(1)은 신축성 재질에 타원형 형상의 내부관(6)과, 상기 내부관(6)의 외주면으로 씌워진 원형형상의 외부관(7)과, 상기 내부관(6)과 최상ㆍ하단(2, 3)과 외부관(7)의 내주면 상부와 하부는 고정된다.

상기 동파방지관(1)은 원형으로 형성된 외부관(7) 내부에 타원형 형상의 내부관(6)이 삽입되고, 상기 내부관(6)의 최상ㆍ하단(2, 3)은 외부관(7)의 내주면에 부착된다.

그러면 내부관(6) 내부로 흐르는 유체가 얼어서 부피가 팽창하면 부피 팽창압력에 의해 내부관(6)의 좌ㆍ우측단이 외부방향으로 부피가 팽창함과 동시에 외부관(7)의 내주면 좌ㆍ우측과 내부관(6)의 좌ㆍ우측단 사이에 간격이 형성되어 부피 팽창하는 과정에서 간섭을 하지 않으며, 혹시라도 내부관(6)이 동파되면 외부관(7)에서 이를 보호하는 기능을 가지고 있다.

즉, 유체가 흘러서 동파되는 것을 내부관(6)과 외부관(7)에 의해 이중으로 방지하는 구성이다.

도 10은 본 발명 동파방지관에서 이중관의 다른 실시예를 도시해 보인 정면도.이다.

본 발명 동파방지관(1)은 내부관(6)의 좌ㆍ우측 상부와 좌ㆍ우측 하부에는 외부관(7)의 내주면과 연결되도록 판스프링(8)이 각각 부착된 구조이다.

상기 내부관(6)의 내부에 흐르는 유체가 얼어서 발생하는 부피 팽창으로 내부관(6)의 좌ㆍ우측단(4, 5)이 부피 팽창하면, 내부관(6)의 좌ㆍ우측 상ㆍ하부에 각각 위치한 판스프링(8)도 팽창 압력에 의해 외부방향으로 벌려지고, 반대로 얼은 유체를 해동시키면 판스프링(8)의 탄성력에 의해 내부관(6)의 표면을 가압하여 부피 팽창된 상태에서 원상 복귀율을 향상시킨다

1: 동파방지관 2: 최상단
3: 최하단 4: 좌측단
5: 우측단 6: 내부관
7: 외부관 8: 판스프링

Claims (7)

1. 동파방지관 제조방법에 있어서,
   신축성 재질에 타원형 형상으로 형성된 관체를 준비하는 단계; 와
   상기 관체 내부에 흐르는 유체가 얼어서 부피가 팽창하는 범위보다 10 ~ 20% 범위 안에서 유체의 부피 팽창 압력에 의해 관체의 부피가 팽창하도록 동파방지관(1)을 제조하여 동파를 방지하는 것을 특징으로 하는 신축성을 갖는 타원형 형상의 동파방지관 제조방법.
2. 유체가 얼어서 동파되는 것을 방지하는 동파방지관(1)은 신축성 재질에 타원형 형상으로 형성된 관체는 내부에 흐르는 유체가 얼어서 부피가 팽창하는 범위보다 10 ~ 20%범위 안에서 관체의 부피가 팽창하고 유체 해동시 부피가 신축되는 것을 특징으로 하는 신축성을 갖는 타원형 형상의 동파방지관.
3. 제 2항에 있어서, 상기 동파방지관(1)은 타원형상의 상부와 하부에 위치한 최상ㆍ하단을 중심으로 내부에 흐르는 유체에 따라 좌우폭을 달리 설계하여 부피 팽창을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 신축성을 갖는 타원형 형상의 동파방지관.
4. 제 2항에 있어서, 상기 동파방지관(1)은 타원형을 다이아몬드 형상으로 형성하고, 상부와 하부에 위치한 최상ㆍ하단(2, 3)과 좌ㆍ우측단(4, 5)을 라운드형상으로 형성한 것을 특징으로 하는 신축성을 갖는 타원형 형상의 동파방지관.
5. 제 2항에 있어서, 상기 동파방지관(1)은 신축성 재질에 타원형 형상의 내부관(6)과, 상기 내부관(6)의 외주면으로 씌워진 원형형상의 외부관(7)과, 상기 내부관(6)과 최상ㆍ하단(2, 3)과 외부관(7)의 내주면 상부와 하부는 고정된 것을 특징으로 하는 신축성을 갖는 타원형 형상의 동파방지관.
6. 제 5항에 있어서. 상기 동파방지관(1)은 내부관(6)의 좌ㆍ우측 상부와 좌ㆍ우측 하부에는 외부관(7)의 내주면과 연결되도록 판스프링(8)이 각각 부착된 것을 특징으로 하는 신축성을 갖는 타원형 형상의 동파방지관 제조방법.
7. 제 2항에 있어서, 상기 동판방지관(1)은 좌ㆍ우측단(4, 5)이 대향지게 볼록 렌즈 형상으로 형성되고, 최상단(2)과 최하단(3)이 각각 밀착된 것을 특징으로 신축성을 갖는 타원형 형상의 동파방지관.

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