KR20230138146A - 기상의 유체 순환을 활용한 배관용 단열장치 - Google Patents

Abstract

설치과정에서의 오류를 배제하여 온도편차를 줄이고, 인건비 등의 비용을 절감할 수 있으며, 단열재에 의한 환경오염 문제를 해소하는 기상의 유체 순환을 활용한 배관용 단열장치를 제시한다. 그 장치는 공정유체를 공급하는 배관을 감싸며 배관을 단열하기 위한 단열유체가 유동하는 단열배럴을 포함하고, 단열배럴은 단열유체가 배관에 접촉하면서 유동하도록 일측이 개방된 제1 순환유로를 포함한다.

Description

기상의 유체 순환을 활용한 배관용 단열장치{Apparatus of insulating for pipe using gaseous fluid circulation}

본 발명은 단열장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기상의 유체의 순환을 활용하여 배관 내부의 온도를 특정온도로 유지되도록, 배관을 단열하기 위한 장치에 관한 것이다.

반도체, 디스플레이, 장비제조 등의 공정에서는 액체 또는 기체와 같은 유체가 배관의 내부 표면에 고화되어 침착되는 것을 방지하기 위해서, 배관 내부의 온도를 상기 공정에서 요구되는 특정온도로 유지하도록 하고 있다. 일반적으로, 배관 내부의 온도를 특정온도로 유지하기 위하여, 국내등록특허 제10-1562238호 등과 같이 발열체가 매설된 히터자켓이 주로 사용되고 있다. 설치자는 히터자켓으로 배관을 감싸서 설치하며, 공정 중에 작업자가 상기 히터자켓에 접촉되더라도 화상을 입지 않기 위해서 발열체를 단열재로 보호한다. 또한, 히터자켓의 단열재는 발열선에서의 열이 외부로 방출되지 아니하게 하여, 전력소비를 줄이는 역할을 한다.

그런데, 히터자켓은 발열체가 배관에 직접 접촉하지 않는 구조가 대부분이므로, 특히 정밀한 온도를 유지해야 하는 배관에 적용하기에는 온도편차가 크다. 또한, 설치자가 히터자켓을 배관에 직접 설치하므로, 설치미숙에 의한 온도편차가 상당히 발생하고 있다. 예컨대, 설치자가 느슨하게 마무리하면, 그로 인한 온도편차도 무시할 수 없다. 반도체, 디스플레이, 장비제조 등의 공정에서는 가늘고 길이가 짧은 배관이 많이 사용되므로, 상기 온도편차는 심각한 문제를 야기한다. 이에 따라, 설치과정에서의 온도편차를 줄이고, 인건비 등의 비용을 절감할 수 있는 단열방식이 요구되고 있다. 한편, 히터자켓은 단열재에 의한 환경오염 문제가 지속적으로 제기되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 설치과정에서의 오류를 배제하여 온도편차를 줄이고, 인건비 등의 비용을 절감할 수 있으며, 단열재에 의한 환경오염 문제를 해소하는 기상의 유체 순환을 활용한 배관용 단열장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 기상의 유체 순환을 활용한 배관용 단열장치는 공정유체를 공급하는 배관을 감싸며, 상기 배관을 단열하기 위한 단열유체가 유동하는 단열배럴을 포함한다. 이때, 상기 단열배럴은 상기 단열유체가 상기 배관에 접촉하면서 유동하도록 일측이 개방된 제1 순환유로를 포함한다.

본 발명의 장치에 있어서, 상기 단열유체는 공기 또는 불활성 기체 또는 그들의 혼합물일 수 있다. 상기 단열유체의 온도는 상기 공정유체의 온도와 동일하거나 근접할 수 있다. 상기 제1 순환유로는 하부블록 및 상부블록이 결합되어, 상기 배관이 삽입되는 배관홀을 제공할 수 있다.

본 발명의 바람직한 장치에 있어서, 상기 제1 순환유로는 제1 통로 및 제2 통로를 포함하며, 상기 제1 통로는 상기 단열배럴의 길이방향(x 방향)으로 제1 길이(L1)로 연장되고 폭방향(y 방향)으로 제1 간격(D1)을 가지는 복수개의 통로를 가지며, 상기 제2 통로는 상기 제1 통로의 단부를 일괄적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제1 순환유로는 제3 통로 및 제4 통로를 포함하며, 상기 제3 통로는 상기 단열배럴의 길이방향(x 방향)으로 제2 간격(D2)을 가지고 폭방향(y 방향)으로 제2 길이(L2)을 가지는 복수개의 통로를 가지며, 상기 제4 통로는 상기 제3 통로 각각의 단부를 서로 연결시킬 수 있다. 상기 제1 순환유로는 제5 통로 및 제6 통로를 포함하며, 상기 제5 통로는 상기 단열배럴의 길이방향(x 방향)으로 제3 간격(D3)을 가지고 폭방향(y 방향)으로 제3 길이(L3)을 가지는 복수개의 통로를 가지며, 상기 제6 통로는 상기 제5 통로 각각의 단부를 서로 연결시키고, 상기 제3 간격은 폭방향(y 방향)에 따라 점점 감소하거나 증가할 수 있다.

본 발명의 장치에 있어서, 상기 단열배럴은 상기 배관에 대하여 상기 제1 순환유로의 외측에 배치되고, 상기 연통로에 의해 연통된 제2 순환유로를 포함할 수 있다. 상기 단열배럴은 상기 배관에 대하여 상기 제1 순환유로의 외측에 배치되고, 상기 제1 순환유로와 분리되어 상기 단열조절 유체가 독립적으로 유동하는 제3 순환유로를 포함할 수 있다.

본 발명의 장치에 있어서, 상기 단열배럴은 온수탱크와 연결되고, 상기 온수탱크의 내부에는 상기 단열배럴을 순환하는 단열유체를 가열하는 가열탱크를 포함할 수 있다. 상기 가열탱크는 가열된 상기 단열유체를 임시로 저장되는 버퍼탱크와 연결될 수 있다. 상기 온수탱크로부터 가열된 단열유체의 유량은 유량제어부에 의해 조절될 수 있다.

본 발명의 기상의 유체 순환을 활용한 배관용 단열장치에 의하면, 설치과정에서의 온도편차를 줄이고, 인건비 등의 비용을 절감할 수 있으며, 단열재에 의한 환경오염 문제를 해소한다.

도 1은 본 발명에 의한 제1 단열배럴을 포함한 단열장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 2의 하부블록을 나타내는 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 의한 제1 순환유로를 사례로 들어 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 본 발명에 의한 제2 단열배럴을 포함한 단열장치를 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 본 발명에 의한 제3 단열배럴을 포함한 단열장치를 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 도면에서는 설명의 편의를 위하여 과장되게 표현하였다. 한편, 상부, 하부, 정면 등과 같이 위치를 지적하는 용어들은 도면에 나타낸 것과 관련될 뿐이다. 실제로, 단열장치는 임의의 선택적인 방향으로 사용될 수 있으며, 실제 사용할 때 공간적인 방향은 단열장치의 방향 및 회전에 따라 변한다.

본 발명의 실시예는 기상의 유체 순환을 활용함으로써, 설치과정에서의 온도편차를 줄이고, 인건비 등의 비용을 절감할 수 있으며, 단열재에 의한 환경오염 문제를 해소하는 배관용 단열장치를 제시한다. 이를 위해, 기상의 단열유체 순환을 활용하기 위한 단열장치의 구조를 자세하게 알아보고, 단열유체 순환에 의한 단열의 효과를 상세하게 설명하기로 한다. 여기서, 단열유체는 공기, 불활성기체와 같은 기상의 유체 또는 순수와 같은 액상의 단열유체가 있으나, 온도조절 능력, 순환효율 등을 고려하면 기상의 단열유체가 바람직하다. 그런데, 본 발명의 단열장치는 반도체, 디스플레이, 장비제조 등의 공정에서 액체 또는 기체와 같은 공정유체의 수송을 위하여, 배관의 외부를 둘러싸며 배관 등을 특정온도로 가열한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 제1 단열배럴(100)을 포함한 단열장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다. 다만, 엄밀한 의미의 도면을 표현한 것이 아니며, 설명의 편의를 위하여 도면에 나타나지 않은 구성요소가 있을 수 있다.

도 1에 의하면, 제1 단열배럴(100)은 배관홀(15)에 삽입된 배관(PP)을 감싸고, 온수탱크(50)에 연결된다. 배관(PP)은 적용되는 환경에 따라, 직경, 형상, 재질 등이 달라질 수 있다. 배관(PP)의 내부에는 반도체, 표시소자, 장비제조 등의 공정에서 요구되는 액체 또는 기체와 같은 공정유체가 유동한다. 상기 공정유체는 반도체, 디스플레이 등의 공정에서 요구되는 대략 300℃ 정도 또는 그 이상인 고온 공정유체일 수 있다. 제1 단열배럴(100)은 온도편차를 최대한으로 줄이면서 상기 고온의 공정유체가 유동되도록 한다. 상기 온도편차가 커지면, 상기 공정유체를 사용하는 후속공정에서의 제품을 생산하는 효율이 떨어진다. 특히, 반도체, 디스플레이 등과 같이 정밀한 제어가 필요한 공정에서, 상기 온도편차가 커지면 더욱 심각한 문제를 야기한다. 제1 단열배럴(100)은 종래의 히터자켓에 비하여, 상기 온도편차를 획기적으로 감소시킨다.

온수탱크(50)는 제1 단열배럴(100)에 순환되는 단열유체의 온도편차를 최대한으로 줄이도록 설계된다. 여기서, 상기 단열유체는 제1 단열배럴(100)에 순환되는 유체이고, 상기 공정유체는 배관(PP)에 유동하는 유체를 말한다. 온수탱크(50)의 내부에는 가열탱크(51) 및 버퍼탱크(53)을 포함하고, 가열탱크(51) 및 버퍼탱크(53)는 연결관(52)에 의해 연결된다. 인입관(55)은 버퍼탱크(53)와 제1 단열배럴(100) 사이에 배치되고, 인출관(56)은 가열탱크(51)와 제1 단열배럴(100) 사이에 배치된다. 가열탱크(51)는 인출관(56)으로부터 유입된 상기 단열유체의 온도를 제1 단열배럴(100)에 적용될 수 있도록 가열한다. 도시되지는 않았지만, 가열탱크(51)의 내측 또는 외측에는 히터가 장착될 수 있다. 버퍼탱크(53)에는 가열탱크(51)에 의해 가열된 상기 단열유체가 인입관(55)으로 공급되기 전에 임시로 저장된다. 버퍼탱크(53)는 상기 단열유체의 온도를 유지하기 위하여, 별도의 단열재를 이용하여 단열될 수 있다.

버퍼탱크(53)로부터 인입관(55)으로 토출되는 유량은 유량제어부(54)에 의해 조절된다. 유량제어부(54)는 솔레노이드 밸브와 같은 전자식 밸브가 바람직하나, 사용목적에 따라, 조리개 밸브, 스로리턴 밸브, 유량조정 밸브, 바이피스형 유량조정 밸브, 분류 밸브 등이 있다. 상기 조리개 밸브, 스로리턴 밸브 이외의 다른 밸브들은 일반적으로 압력보상 기능을 가지고 있고, 배압이나 부하에 의해 생긴 압력변화에도 불구하고 유량을 설정된 값으로 유지한다. 경우에 따라, 버퍼탱크(53)가 없이, 가열탱크(51)가 유량제어부(54)에 직접 연결될 수 있다. 가열탱크(51)에서 상기 단열유체를 가열하는 온도, 유량제어부(54)에 의한 유량조절, 상기 단열유체의 순환속도 등은 제어부(60)에 의해 제어된다.

상기 단열유체의 온도는 상기 공정유체의 온도와 동일하거나 근접한 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 공정유체의 온도가 허용된 온도편차의 범위 내에서 300℃라면, 상기 단열유체의 온도는 300ㅁ3℃일 수 있다. 상기 단열유체의 온도는 배관(PP)의 크기, 형상, 제1 단열배럴(100)의 구조 등을 고려하여 설정될 수 있다. 상기 단열유체는 온도를 빠르게 변화시키고 안정적인 순환을 이루는 기상의 유체가 바람직하고, 상기 기상의 유체에는 공기, 불활성기체, 그들의 혼합물 등이 있다. 상기 단열유체의 온도는 상기 공정유체의 온도와 동일하거나 근접하면, 상기 공정유체의 온도편차를 최대한으로 줄일 수 있다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 단면도이고, 도 3은 도 2의 하부블록(10a)을 나타내는 사시도이다. 이때, 제1 단열배럴(100)은 도 1을 참조하기로 한다.

도 2 및 도 3에 의하면, 제1 단열배럴(100)은 하부블록(10a) 및 상부블록(10b)이 결합되어 배럴몸체(10)를 이룬다. 하부블록(10a) 및 상부블록(10b)의 결합은 다양한 방식으로 가능하며, 도시된 바와 같이 결합부(12) 및 결합홈(13)을 이용하여 결합될 수 있다. 경우에 따라, 결합부(12) 및 결합홈(13)으로 결합하는 방식 이외에도, 고정브라켓 등과 같은 공지의 방식이 활용될 수 있다. 하부블록(10a) 및 상부블록(10b)이 결합되면, 배관(PP)이 삽입되는 배관홀(15)이 제공된다. 즉, 배관(PP)은 배관홀(15)에 위치된다. 배럴몸체(10)의 재질은 고온의 단열유체에 의한 형상 변화, 허용된 범위 내에서 외부의 충격으로 파손되지 않도록 하는 강성 등을 가진 금속 또는 세라믹 또는 그들의 복합체일 수 있다.

상부블록(10b)에는 인입관(55)에 연결되는 유입구(11)가 존재하고, 하부블록(10a)에는 인출관(56)에 연결되는 유출구(14)가 존재한다. 유입구(11) 및 유출구(14) 사이에는 상기 단열유체가 순환하는 제1 순환유로(20)를 포함한다. 상부블록(10b)은 유입구(11), 제1 순환입구(11a), 제1 순환유로(20) 및 제1 순환출구(11b)를 포함하고, 하부블록(10a)은 제2 순환입구(14a), 제1 순환유로(20) 및 제2 순환출구(14b)를 포함한다. 제1 순환출구(11b) 및 제2 순환입구(14a)는 서로 연통된다. 즉, 상기 단열유체는 유입구(11), 제1 순환입구(11a), 제1 순환출구(11b), 제2 순환입구(14a), 제2 순환출구(14b) 및 유출구(14)를 거쳐 온수탱크(50)로 향한다.

제1 순환유로(20)는 일측이 개방되어 상기 단열유체는 배관(PP)에 직접 접촉한다. 상기 단열유체가 배관(PP)에 직접 접촉되면, 접촉되지 않은 경우에 비하여 배관(PP)의 단열효율을 높일 수 있다. 제1 순환유로(20)는 제1 단열배럴(100)에서 단열의 역할을 수행하는 단열영역(A)에 존재한다. 도 3에 표현되지는 않았지만, 상부블록(10b)에는 하부블록(10a)과 동일한 단열영역(A)이 존재한다. 또한, 상부블록(10b)은 상기 단열유체가 유입되는 부분 및 하부블록(10a)은 상기 단열유체가 유출되는 부분으로 표현되었지만, 반대로 상부블록(10b)이 유출되는 부분 및 하부블록(10a)이 유입되는 부분을 담당할 수 있다. 즉, 하부블록(10a) 및 상부블록(10b)은 대칭구조를 가진다. 제1 순환유로(20)에 대해서는 추후에 상세하게 설명하기로 한다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 제1 순환유로(20)를 사례로 들어 설명하기 위한 도면들이다. 여기서, 하부블록(10a)의 단열영역(A)이 펼쳐진 상태로 표현하였고, 상부블록(10b)에도 하부블록(10a)과 동일한 단열영역(A)이 존재한다. 이때, 제1 순환유로(20)는 도 2 및 도 3을 참조하기로 한다.

도 4에 의하면, 제1 순환유로(20)의 제1 사례인 제1 순환유로(21)는 제2 순환입구(14a) 및 제2 순환출구(14b) 사이에 위치한다. 물론, 제1 순환유로(21)는 제1 순환입구(11a) 및 제1 순환출구(11b) 사이에도 존재한다. 제1 순환유로(21)에는 하부블록(10a)의 길이방향(x 방향)으로 제1 길이(L1)로 연장되고, 폭방향(y 방향)으로 제1 간격(D1)을 가지는 복수개의 제1 통로(21a)를 가진다. 제1 통로(21a)이 단부는 제2 통로(21b)에 의해 일괄적으로 연결된다. 즉, 제1 순환유로(21)는 폐쇄형 유로이어서, 상기 단열유체는 제2 순환입구(14a)로부터 제2 순환출구(14b)로 흐르게 된다.

도 5에 의하면, 제1 순환유로(20)의 제2 사례인 제2 순환유로(22)는 제2 순환입구(14a) 및 제2 순환출구(14b) 사이에 위치한다. 물론, 제2 순환유로(22)는 제1 순환입구(11a) 및 제1 순환출구(11b) 사이에도 존재한다. 제2 순환유로(22)에는 하부블록(10a)의 길이방향(x 방향)으로 제2 간격(D2)을 가지고, 폭방향(y 방향)으로 제2 길이(L2)을 가지는 복수개의 제3 통로(22a)를 가진다. 각각의 제3 통로(22a)이 단부는 제4 통로(22b)로 서로 연결된다. 즉, 제2 순환유로(22)는 폐쇄형 유로이어서, 상기 단열유체는 제2 순환입구(14a)로부터 제2 순환출구(14b)로 흐른다.

도 6에 의하면, 제1 순환유로(20)의 제3 사례인 제3 순환유로(23)는 제2 순환입구(14a) 및 제2 순환출구(14b) 사이에 위치한다. 물론, 제3 순환유로(23)는 제1 순환입구(11a) 및 제1 순환출구(11b) 사이에도 존재한다. 제3 순환유로(23)에는 하부블록(10a)의 길이방향(x 방향)으로 제3 간격(D3)을 가지고, 폭방향(y 방향)으로 제3 길이(L3)을 가지는 복수개의 제5 통로(23a)를 가진다. 각각의 제5 통로(23a)이 단부는 제6 통로(23b)에 의해 서로 연결된다. 제3 간격(D3)은 폭방향(y 방향)에 따라 점점 감소하거나 증가한다. 이에 따라, 제3 순환유로(23)은 지그재그 형태이다. 즉, 제3 순환유로(23)는 폐쇄형 유로이어서, 상기 단열유체는 제2 순환입구(14a)로부터 제2 순환출구(14b)로 흐른다.

본 발명의 실시예에 의한 제1 단열배럴(100)은 종래의 단열재를 사용한 히터자켓에 비하여, 상기 단열유체의 온도를 상기 공정유체의 온도와 거의 동일하거나 근접하게 설정되고, 배관(PP)에 직접 접촉되므로, 상기 공정유체의 온도편차를 최대한으로 줄일 수 있다. 또한, 설치과정에서의 온도편차를 줄일 수 있다. 또한, 설치자가 배제되므로, 인건비 등의 비용을 절감할 수 있으며, 단열재에 의한 환경오염 문제를 해소할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 의한 제2 단열배럴(200)을 포함한 단열장치를 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다. 이때, 제2 단열배럴(200)은 제2 순환유로(31)가 포함된 것을 제외하고, 제1 단열배럴(100)과 동일하다. 이에 따라, 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 7에 의하면, 제2 단열배럴(200)은 제2 순환유로(31)를 포함하는 하부블록(30a) 및 상부블록(30b)으로 이루어진 배럴몸체(30)를 포함한다. 제2 순환유로(31)는 연통로(32)에 의해 제1 순환유로(20)와 연통된다. 제2 순환유로(31)는 배관(PP)에 대하여 제1 순환유로(20)의 외측에 배치된다. 제1 순환유로(20)에 대해서는 앞에서 설명한 바와 같다. 제2 순환유로(31)는 다양한 방식으로 제조될 수 있으며, 예컨대 제2 순환유로(31)가 포함된 블록을 제1 순환유로(20) 및 연통로(32)가 포함된 블록을 서로 접합하여 이루어질 수 있다. 제1 및 제2 순환유로(20, 31)가 서로 연통되므로, 상기 단열유체가 흐르는 영역이 확대될 수 있다. 상기 단열유체가 흐르는 영역이 확대되면, 제1 단열배럴(100)에 비하여 배관(PP)을 흐르는 공정유체에 대한 온도편차를 더욱 줄일 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 의한 제3 단열배럴(300)을 포함한 단열장치를 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다. 이때, 제3 단열배럴(300)은 제3 순환유로(41)가 포함된 것을 제외하고, 제1 단열배럴(100)과 동일하다. 이에 따라, 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 8에 의하면, 제3 단열배럴(300)은 제3 순환유로(41) 및 하부블록(40a) 및 상부블록(40b)으로 이루어진 배럴몸체(40)를 포함한다. 제3 순환유로(41)는 제1 순환유로(20)와는 분리되어 상기 단열조절 유체가 독립적으로 유동한다. 제2 순환유로(31)는 배관(PP)에 대하여 제1 순환유로(20)의 외측에 배치된다. 제1 순환유로(20)에 대해서는 앞에서 설명한 바와 같다. 제3 순환유로(41)는 다양한 방식으로 제조될 수 있으며, 예컨대 제3 순환유로(41)가 포함된 블록이 제1 순환유로(20)가 포함된 블록과 서로 접합하여 이루어질 수 있다. 제3 순환유로(41)를 흐르는 단열조절 유체는 제1 순환유로(20)를 흐르는 단열유체의 온도보다 낮다. 예컨대, 제1 순환유로(20)를 흐르는 단열유체의 온도가 300℃라면, 제3 순환유로(41)를 흐르는 단열조절 유체는 200℃일 수 있다. 제3 순환유로(41)를 흐르는 단열조절 유체의 종류 및 공급 방법은 제1 순환유로(20)에 설명한 바와 같다.

제1 단열배럴(100)에서는 단열유체의 300℃와 외기인 상온과 온도구배를 이룬다. 이에 비해, 제3 단열배럴(300)에서는 단열유체의 300℃, 단열조절 유체의 200℃ 및 외기인 상온과 온도구배를 이룬다. 즉, 300℃ 및 상온이라는 제1 단열배럴(100)의 제1 온도구배는 제3 단열배럴(300)에 비하여 상대적으로 크다. 300℃, 200℃ 및 상온이라는 제2 온도구배는 상기 단열유체의 열손실이 제1 단열배럴(100)에 비하여 상대적으로 작다. 온도구배가 작으면 단위시간 당 열손실이 감소하므로, 제3 단열배럴(300)의 단열유체는 제1 단열배럴(100)에 비하여 열손실에 의한 냉각이 더디게 일어난다. 제3 단열배럴(300)은 단열조절 유체의 온도를 적절하게 조절하여, 단열유체의 열손실을 최대한으로 줄일 수 있다.

이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

100, 200, 300; 제1 내지 제3 단열배럴
10, 30, 40; 배럴몸체
10a, 30a, 40a; 하부블록
10b, 30b, 40b; 상부블록
11; 유입구 11a; 제1 순환입구
11b; 제1 순환출구 12; 결합부
13; 결합홈 14; 유출구
14a; 제2 순환입구 14b; 제2 순환출구
15; 배관홀
20, 31, 41; 제1 내지 제3 순환유로
21, 22, 23; 제1 순환유로 사례
32; 연통로

Claims (12)

1. 공정유체를 공급하는 배관을 감싸며, 상기 배관을 단열하기 위한 단열유체가 유동하는 단열배럴을 포함하고,
   상기 단열배럴은 상기 단열유체가 상기 배관에 접촉하면서 유동하도록 일측이 개방된 제1 순환유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 기상의 유체 순환을 활용한 배관용 단열장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 단열유체는 공기 또는 불활성 기체 또는 그들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 기상의 유체 순환을 활용한 배관용 단열장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 단열유체의 온도는 상기 공정유체의 온도와 동일하거나 근접하는 것을 특징으로 하는 기상의 유체 순환을 활용한 배관용 단열장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 순환유로는 하부블록 및 상부블록이 결합되어, 상기 배관이 삽입되는 배관홀을 제공하는 것을 특징으로 하는 기상의 유체 순환을 활용한 배관용 단열장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1 순환유로는 제1 통로 및 제2 통로를 포함하며,
   상기 제1 통로는 상기 단열배럴의 길이방향(x 방향)으로 제1 길이(L1)로 연장되고 폭방향(y 방향)으로 제1 간격(D1)을 가지는 복수개의 통로를 가지며, 상기 제2 통로는 상기 제1 통로의 단부를 일괄적으로 연결시키는 것을 특징으로 하는 기상의 유체 순환을 활용한 배관용 단열장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 순환유로는 제3 통로 및 제4 통로를 포함하며,
   상기 제3 통로는 상기 단열배럴의 길이방향(x 방향)으로 제2 간격(D2)을 가지고 폭방향(y 방향)으로 제2 길이(L2)을 가지는 복수개의 통로를 가지며, 상기 제4 통로는 상기 제3 통로 각각의 단부를 서로 연결시키는 것을 특징으로 하는 기상의 유체 순환을 활용한 배관용 단열장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 제1 순환유로는 제5 통로 및 제6 통로를 포함하며,
   상기 제5 통로는 상기 단열배럴의 길이방향(x 방향)으로 제3 간격(D3)을 가지고 폭방향(y 방향)으로 제3 길이(L3)을 가지는 복수개의 통로를 가지며, 상기 제6 통로는 상기 제5 통로 각각의 단부를 서로 연결시키고, 상기 제3 간격은 폭방향(y 방향)에 따라 점점 감소하거나 증가하는 것을 특징으로 하는 기상의 유체 순환을 활용한 배관용 단열장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 단열배럴은 상기 배관에 대하여 상기 제1 순환유로의 외측에 배치되고, 상기 연통로에 의해 연통된 제2 순환유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 기상의 유체 순환을 활용한 배관용 단열장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 단열배럴은 상기 배관에 대하여 상기 제1 순환유로의 외측에 배치되고, 상기 제1 순환유로와 분리되어 상기 단열조절 유체가 독립적으로 유동하는 제3 순환유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 기상의 유체 순환을 활용한 배관용 단열장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 단열배럴은 온수탱크와 연결되고, 상기 온수탱크의 내부에는 상기 단열배럴을 순환하는 단열유체를 가열하는 가열탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 기상의 유체 순환을 활용한 배관용 단열장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 가열탱크는 가열된 상기 단열유체를 임시로 저장되는 버퍼탱크와 연결되는 것을 특징으로 하는 기상의 유체 순환을 활용한 배관용 단열장치.
12. 제10항에 있어서, 상기 온수탱크로부터 가열된 단열유체의 유량은 유량제어부에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 기상의 유체 순환을 활용한 배관용 단열장치.

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