WO2009128620A2

WO2009128620A2 - 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터와 그의 제조방법 및 그를 위한 가스켓

Info

Publication number: WO2009128620A2
Application number: PCT/KR2009/001795
Authority: WO
Inventors: 서규현
Original assignee: 세원셀론텍(주)
Priority date: 2008-04-14
Filing date: 2009-04-07
Publication date: 2009-10-22
Also published as: US20110027145A1; JP5134139B2; CN101960250B; WO2009128620A3; EP2295924A2; JP2011516814A; CN101960250A; US8313706B2

Abstract

본 발명은 동축으로 배열되는 내통과 외통 사이에 길이방향으로 연속적으로 설치되어 열매체의 유로를 형성하는 스파이어럴이 설치되는 리액터의 스파이어럴 실링 메커니즘을 개선하여 스파이어럴과 외통 사이의 밀폐가 효과적으로 유지되도록 하고, 리액터의 제조를 용이하게 할 수 있도록 하는 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터와 그의 제조방법 및 그를 위한 가스켓을 제공한다. 본 발명에 따른 가스켓은 스파이어럴(3)에 끼워져 결합되는 구조를 가지므로, 가스켓(10)을 결합시키기 위한 별도의 2차 가공을 필요로 하지 않는다. 따라서, 가스켓(10)의 채널(21)에 스파이어럴(3)가 끼워지도록 누르는 작업을 통해 가스켓(10)을 스파이어럴(3)에 결합시킬 수 있으므로 조립작업을 편리하게 된다. 또한, 가스켓(10)이 스파이어럴(3)의 외측 둘레로 균일하게 결합되는 구조이고, 내측에 압축가능한 탄성체로서 쿠션 플레이트(40)가 설치되므로 외통(2)의 결합시 조립시 가스켓(10)의 파손을 효과적으로 방지하고, 외통(2)의 조립 후 스파이어럴(3)와 외통(2) 사이의 밀폐가 안정적으로 유지되도록 한다.

Description

스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터와 그의 제조방법 및 그를 위한 가스켓

본 발명은 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터와 그의 제조방법 및 그를 위한 가스켓에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 동축으로 배열되는 내통과 외통 사이에 길이방향으로 연속적으로 설치되어 열매체의 유로를 형성하는 스파이어럴이 설치되는 리액터의 스파이어럴 실링 메커니즘을 개선하여 스파이어럴과 외통 사이의 밀폐가 효과적으로 유지되도록 하고, 리액터의 제조를 용이하게 할 수 있도록 하는 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터와 그의 제조방법 및 그를 위한 가스켓에 관한 것이다.

리액터(reactor; 고압반응기)는 공정설비(process equipment)로서, 가스, 정유, 대체에너지, 석유화학 및 발전 플랜트에 여러 형태로 제작되어 광범위하게 사용되고 있다. 이와 같은 리액터는 생산공정에서 화학반응이 일어나는 장치이므로 반응시키는 물질에 대한 내화학성과 필요한 강도를 고려하여 설계되어야 한다.

한편, 이와 같은 리액터에서 가장 일반적인 형태는, 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 동축으로 배열된 2개의 관{내통(1)과 외통(2)}을 적용하여 구성된다.

좀 더 구체적으로, 도 1에서 보는 바와 같이, 통상 리액터(100)는 셀부(120)와 자켓(150)이 결합되어 화공유체 등의 용액의 열을 교환하게 된다. 그리고, 리액터(100)의 셀부(120)는, 도 2에서 보는 바와 같이, 동축으로 배열되는 내통(1)과 외통(2) 사이에 스파이어럴(3)이 길이방향으로 연속적으로 설치되어 열매체의 유로를 형성한다. 이와 같은 리액터(100)는 통상 셀부(120)와 자켓(150)이 서로 분리 결합가능하게 조립된다. 그리고, 셀부(120)와 자켓(150)에는 각 유체가 리액터(100)내로 유입 및 배출되도록 하기 위한 노즐(160)이 설치된다.

이와 같은 구성을 갖는 리액터(100)는 자켓(150)을 통해 유입 및 배출되는 유체가 셀부(120)의 내통(1)을 통해 흐르고, 열매체는 내통(1)과 외통(2) 사이에 있는 스파이어럴(3)에 의해 환상의 공간으로 형성되는 유로를 통해 흐르도록 하므로써, 그 안에서 내통(1)의 벽(가열표면)을 통해 열교환이 이루어지도록 한다.

이때, 이와 같은 리액터(100)에는 스파이어럴(3)과 외통(2) 사이를 실링하기 위한 실링 메커니즘이 구성된다. 이와 같은 실링 메커니즘을 위한 종래 방법은 스파이어럴(3)과 외통(2)을 용접하므로써 이루어진다. 이 실링 메커니즘은 스파이어럴(3)과 외통(2)의 용접을 통해 외통(2)과 스파이어럴(3) 사이의 밀폐기능을 유지하도록 하고, 스파이어럴(3)의 고정력을 확보하도록 한다.

따라서, 종래기술에 따른 리액터(100)의 제조방법은 내통(1) 둘레로 스파이어럴(3)을 용접하여 설치하면서, 그 사이를 외통(2)을 형성하기 위한 판재를 맞대면서 용접시켜 이루어진다.

그러나, 이와 같은 종래 리액터(100)는 외통(2)과 스파이어럴(3)의 조립을 위한 2차 가공작업량이 많아 생산효율이 떨어지고, 조립작업이 어려우며, 조립시 스파이어럴(3)과 외통(2)의 파손율이 높고, 조립 완료 후, 2차 불량이 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 동축으로 배열되는 내통과 외통 사이에 길이방향으로 연속적으로 설치되어 열매체의 유로를 형성하는 스파이어럴이 설치되는 리액터의 스파이어럴 실링 메커니즘을 개선하여 스파이어럴과 외통 사이의 밀폐가 효과적으로 유지되도록 하고, 리액터의 제조를 용이하게 할 수 있도록 하는 새로운 형태의 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터와 그의 제조방법 및 그를 위한 가스켓을 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명은 내통의 외주면 둘레로 스파이어럴를 설치하고, 이 스파이어럴 외측 둘레로 외통을 덮어 이루어져 스파이어럴에 의해 열매체의 유로를 형성하는 리액터를 구성함에 있어서, 스파이어럴에 별도의 2차 가공을 필요로 하지 않고, 조립작업을 편리하게 하며, 외통의 조립 후 스파이어럴와 외통 사이의 밀폐가 안정적으로 유지하도록 할 수 있는 새로운 형태의 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터와 그의 제조방법 및 그를 위한 가스켓을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 유체가 리액터(100)내로 유입 및 배출되도록 하기 위한 노즐(160)이 각각 설치되는 셀부(120)와 자켓(150)이 결합되어 이루어지는 리액터에 있어서, 상기 셀부(120)는 동축으로 배열되는 내통(1)과 외통(2) 사이에 위치되도록 상기 내통(1)의 외주면 둘레에 길이방향으로 연속적으로 설치되어 열매체의 유로를 형성하는 스파이어럴(3) 및; 상기 스파이어럴(3)의 외주면 둘레로 결합되므로써 상기 스파이어럴(3)과 외통(2) 사이에 위치되어 실링하는 가스켓(10)을 구비한다.

이와 같은 본 발명에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터에서 상기 가스켓(10)은 바닥면(22)과 양측면(24)으로 이루어져 상측 방향으로 개구되므로써 길이방향으로 채널(21)이 형성되도록 하고, 금속판재로 이루어져 횡단면의 형상이 "U"자형으로 형성되는 프레임(20) 및, 상기 채널(21)내에 위치되도록 상기 바닥면(22)상에서 상기 프레임(20)의 길이방향으로 결합되고, 합성수지의 소재로 형성되는 쿠션 플레이트(40)를 구비하여; 상기 스파이어럴(3)이 상기 채널(21)내에 삽입되도록 하여 상기 쿠션 플레이트(40)가 상기 스파이어럴(3)의 둘레로 맞닿도록 상기 프레임(20)의 양측면(24)이 상기 스파이어럴(3)의 외측상에 끼워져 결합될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터에서 상기 가스켓(10)의 프레임(20)은 상기 양측면(24)에 각각 길이방향으로 이격되어 형성되는 절개홈(28)을 더 구비할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터에서 상기 가스켓(10)의 프레임(20)은 스테인레스 재질의 금속판재를 프레스가공하여 형성되고, 상기 쿠션 플레이트(40)는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 형성될 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명은 유체가 리액터(100)내로 유입 및 배출되도록 하기 위한 노즐(160)이 각각 설치되는 셀부(120)와 자켓(150)이 결합되어 이루어지는 리액터의 제조방법에 있어서, 상기 셀부(120)의 내통(1)과 외통(2)이 동축으로 배열되었을 때 상기 내통(1)과 외통(2) 사이에 유로(4)가 형성되는 크기를 갖도록 준비하는 단계와; 상기 내통(1)의 외주면 둘레로 상기 유로(4)내에 위치되어 상기 내통(1)과 외통(2)의 길이방향으로 연속적인 열매체의 유로를 형성하도록 스파이어럴(3)을 설치하는 단계와; 상기 스파이어럴(3)의 외주면 둘레로 상기 스파이어럴(3)과 외통(2) 사이에 위치되어 실링하는 가스켓(10)을 결합시키는 단계 및; 상기 스파이어럴(3) 및 가스켓(10)이 결합된 내통(1)상으로 상기 외통(2)을 결합시키는 단계를 구비한다.

이와 같은 본 발명에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터의 제조방법에서 상기 가스켓(10)은 바닥면(22)과 양측면(24)으로 이루어져 상측 방향으로 개구되므로써 길이방향으로 채널(21)이 형성되도록 하고, 금속판재로 이루어져 횡단면의 형상이 "U"자형으로 형성되는 프레임(20) 및, 상기 채널(21)내에 위치되도록 상기 바닥면(22)상에서 상기 프레임(20)의 길이방향으로 결합되고, 합성수지의 소재로 형성되는 쿠션 플레이트(40)를 구비하도록 하므로써, 상기 가스켓(10)을 결합시키는 단계는 상기 스파이어럴(3)이 상기 가스켓(10)의 채널(21)내에 삽입되도록 하여 상기 쿠션 플레이트(40)가 상기 스파이어럴(3)의 둘레로 맞닿도록 상기 프레임(20)의 양측면(24)이 상기 스파이어럴(3)의 외측상에 끼워져 결합되도록 할 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 본 발명은 동축으로 배열되는 내통(1)과 외통(2)을 갖는 리액터(100)에서 상기 내통(1)의 외주면 둘레에 길이방향으로 연속적으로 설치되어 열매체의 유로를 형성하는 스파이어럴(3)과 상기 외통(2) 사이의 기밀을 유지하도록 하는 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터를 위한 가스켓에 있어서, 바닥면(22)과 양측면(24)으로 이루어져 상측 방향으로 개구되므로써 길이방향으로 채널(21)이 형성되도록 하고, 금속판재로 이루어져 횡단면의 형상이 "U"자형으로 형성되는 프레임(20) 및; 상기 채널(21)내에 위치되도록 상기 바닥면(22)상에서 상기 프레임(20)의 길이방향으로 결합되고, 합성수지의 소재로 형성되는 쿠션 플레이트(40)를 포함하여; 상기 스파이어럴(3)이 상기 채널(21)내에 삽입되도록 하여 상기 쿠션 플레이트(40)가 상기 스파이어럴(3)의 둘레로 맞닿도록 상기 프레임(20)의 양측면(24)이 상기 스파이어럴(3)의 외측상에 끼워져 결합된다.

이와 같은 본 발명에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터를 위한 가스켓에서 상기 가스켓(10)의 프레임(20)은 상기 양측면(24)에 각각 길이방향으로 이격되어 형성되는 절개홈(28)을 더 구비할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터를 위한 가스켓에서 상기 가스켓(10)의 프레임(20)은 스테인레스 재질의 금속판재를 프레스가공하여 형성되고, 상기 쿠션 플레이트(40)는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 형성될 수 있다.

본 발명에 의한 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터와 그의 제조방법 및 그를 위한 가스켓에 따르면, 내통(1)과 외통(2) 사이에서 유체의 유로(4)를 형성하는 스파이어럴(3)의 외주면 둘레로 가스켓(10)을 결합시켜 이루어지므로, 내통(1)과 외통(2)을 동축배열되도록 조립시키는 작업이 용이하게 된다. 즉, 내통(1)에 스파이어럴(3)을 설치하고, 가스켓(10)을 조립한 후, 외통(2)을 내통(1)에 끼워 넣는 작업이 순차적으로 이루어지므로, 내통(1)과 외통(2)이 동축배열되도록 조립되어 형성되는 셀부(120)를 갖는 리액터(100)의 제조가 용이하게 된다. 특히, 가스켓(10)이 프레임(20)과 쿠션 플레이트(40)로 이루어져 스파이어럴(3)이 채널(21)내에 삽입되도록 하여 쿠션 플레이트(40)가 스파이어럴(3)의 둘레로 맞닿도록 프레임(20)의 양측면(24)이 스파이어럴(3)의 외측상에 끼워져 결합되므로, 스파이어럴(3)에 별도의 2차 가공을 필요로 하지 않고, 조립작업을 편리하게 하며, 조립시 가스켓의 파손을 효과적으로 방지하고, 외통의 조립 후 스파이어럴와 외통 사이의 밀폐가 안정적으로 유지되도록 한다.

도 1은 동축으로 배열된 2개의 관을 적용하여 구성되는 통상의 리액터를 설명하기 위한 도면;

도 2는 도 1에서 보인 리액터에 사용되는 종래기술에 따른 실링 메커니즘을 설명하기 위한 도면;

도 3은 본 발명의 기술적 사상에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터의 주요 구성을 설명하기 위한 도면;

도 4는 본 발명의 기술적 사상에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터의 제조방법을 설명하기 위한 도면;

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터를 위한 가스켓의 사시도;

도 6은 도 5에서 보인 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스켓의 접속구조를 설명하기 위한 도면;

도 7 및 도 8은 스파이어럴에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스켓을 조립시키는 상태를 설명하기 위한 도면들;

도 9는 도 5에서 보인 가스켓을 사용하여 구성되는 리액터를 설명하기 위한 도면;

도 10 및 도 11은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터와 그의 제조방법 및 그를 위한 가스켓을 설명하기 위한 도면들이다.

도 3은 본 발명의 기술적 사상에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터 및 그를 위한 가스켓의 주요 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 기술적 사상에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 리액터(100)는 내통(1)과 외통(2) 사이에서 유체의 유로(4)를 형성하는 스파이어럴(3)의 외주면 둘레로 가스켓(10)을 결합시켜 이루어지므로, 내통(1)과 외통(2)을 동축배열되도록 조립시키는 작업이 용이하게 하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터(100)는 유체가 리액터(100)내로 유입 및 배출되도록 하기 위한 노즐(160)이 각각 설치되는 셀부(120)와 자켓(150)이 결합되어 이루어지는 리액터에 있어서, 스파이어럴(3)과 가스켓(10)을 구비한다. 여기서, 스파이어럴(3)은 셀부(120)는 동축으로 배열되는 내통(1)과 외통(2) 사이에 위치되도록 내통(1)의 외주면 둘레에 길이방향으로 연속적으로 설치되어 열매체의 유로를 형성한다. 그리고, 가스켓(10)은 스파이어럴(3)의 외주면 둘레로 결합되므로써 스파이어럴(3)과 외통(2) 사이에 위치되어 실링한다.

이때, 본 발명에 적용되는 스파이어럴(3)은 본 발명의 바람직한 실시예와 같이 다양한 형태로 형성될 수 있을 것이다. 예컨대, 도 7에서 보인 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리액터(100)에 적용되는 스파이어럴(3)은 횡단면{내통(1)과 외통(2)의 동축에 따른 길이방향에 대해 수직되는 단면}이 일자형으로 형성되는 것으로, 이와 같은 스파이어럴(3)은 판체를 내통(1)의 외주면 둘레를 따라 나선형으로 결합(통상 용접)시켜 형성된다. 그리고, 도 11에서 보인 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리액터(100)에 적용되는 스파이어럴(3)은 횡단면이 "T"자형으로 형성되는 예를 보이고 있다.

또한, 본 발명에 적용되는 가스켓(10)은 간극 밀폐를 위한 다양한 형태의 가스켓을 적용할 수 있을 것이다. 예컨대, 본 발명에 적용할 수 있는 가스켓(10)은, 도 10 및 도 11의 바람직한 실시예에서 보인 바와 같이, 일반적으로 다양한 규격으로 제공되고 있는 오링을 적용할 수도 있고, 도 5 내지 도 9에서 보인 바와 같은 구조를 갖는 전용 가스켓(10)을 적용하여 조립을 용이하게 하고, 실링 효과를 안정적으로 얻을 수 있도록 할 수 있는 것이다.

이와 같은 본 발명에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터의 제조방법은 그 제조의 편의성을 높일 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터의 제조방법은 내통(1)과 외통(2)이 동축으로 배열되었을 때 내통(1)과 외통(2) 사이에 유로(4)가 형성되는 크기를 갖도록 내통(1)과 외통(2)을 준비한다. 그리고, 내통(1)의 외주면 둘레로 유로(4)내에 위치되어 내통(1)과 외통(2)의 길이방향으로 연속적인 열매체의 유로를 형성하도록 스파이어럴(3)을 설치한다. 그리고, 스파이어럴(3)의 외주면 둘레로 스파이어럴(3)과 외통(2) 사이에 위치되어 실링하는 가스켓(10)을 결합시킨다. 그리고, 스파이어럴(3) 및 가스켓(10)이 결합된 내통(1)상으로 외통(2)을 결합시킨다.

이와 같은 본 발명에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터의 제조방법은 종래기술에 비해 그 제조방법이 용이해지고, 외통(2)의 내구성을 증가시킬 수 있는 장점이 있다. 즉, 종래 스파이어럴(3)을 적용하는 리액터는 스파이어럴(3)을 내통(1)에 설치하면서 외통(2)을 부분적으로 설치해가는 방법이 사용되었는데, 이 경우 외통(2)을 설치하는 작업에 용접방법이 사용되므로 제작작업이 매우 어렵고 작업시간이 증가되는 단점이 있었다. 그러나, 본 발명의 경우 내통(1)과 외통(2)을 통체로 형성하여 동축배열의 조립이 가능하므로, 리액터(100)의 조립작업이 매우 용이할 뿐만아니라 외통(2)의 내구성을 안정적으로 확보할 수 있는 장점이 있는 것이다.

한편, 이와 같이 내통(1)와 외통(2)을 동축배열시켜 조립하여 셀부(120)를 구성하고, 리액터(100)를 이루는 셀부(120)와 자켓(150) 및 다른 구성요소를 조립하는 작업은 이 분야에서 일반적으로 이루어지고 있는 리액터의 제조방법과 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 5 내지 도 11에 의거하여 상세히 설명하며, 도 1 내지 도 11에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. 한편, 각 도면에서 주 요소들의 결합ㆍ고정을 위한 보강 리브(판), 볼트 및 나사, 홀, 와셔, 너트 등의 도시는 간략히 하거나 생략하였으며, 통상 리액터에 대한 구성 및 작용 등 이 분야의 종사자들이 통상적으로 알 수 있는 부분들의 도시는 생략하고, 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다. 특히, 요소들 사이의 크기 비가 다소 상이하게 표현되거나 서로 결합되는 부품들 사이의 크기가 상이하게 표현된 부분도 있으나, 이와 같은 도면의 표현 차이는 이 분야의 종사자들이 용이하게 이해할 수 있는 부분들이므로 별도의 설명을 생략한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터를 위한 가스켓의 사시도이고, 도 6은 도 5에서 보인 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스켓의 접속구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 7 및 도 8은 스파이어럴에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스켓을 조립시키는 상태를 설명하기 위한 도면들이고, 도 9는 도 5에서 보인 가스켓을 사용하여 구성되는 리액터를 설명하기 위한 도면이다.

도 5 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터를 위한 가스켓(10)은 프레임(20)과 쿠션 플레이트(40)로 이루어져 스파이어럴(3)가 채널(21)내에 삽입되도록 하여 쿠션 플레이트(40)가 스파이어럴(3)의 둘레로 맞닿도록 프레임(20)의 양측면(24)이 스파이어럴(3)의 외측상에 끼워져 결합된다.

이와 같은 가스켓(10)은 스파이어럴(3)에 끼워져 결합되는 구조를 가지므로, 가스켓(10)을 결합시키기 위한 별도의 2차 가공을 필요로 하지 않는다. 따라서, 도 7 및 도 8에서 보는 바와 같이, 리액터(100, 도 1 및 도 9 참조)의 제조시 가스켓(10)의 채널(21)에 스파이어럴(3)이 끼워지도록 누르는 작업을 통해 가스켓(10)을 스파이어럴(3)에 결합시킬 수 있으므로 조립작업을 편리하게 된다. 또한, 가스켓(10)이 스파이어럴(3)의 외측둘레로 균일하게 결합되는 구조이고, 내측에 압축가능한 탄성체로서 쿠션 플레이트(40)가 설치되므로 외통(2)의 결합시 조립시 가스켓(10)의 파손을 효과적으로 방지하고, 외통(2)의 조립 후 스파이어럴(3)와 외통(2) 사이의 밀폐를 효과적으로 유지하도록 한다.

좀 더 구체적으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터(10)는 내통(1)의 외주면 둘레로 스파이어럴(3)을 설치하고, 도 5에서 보인 바와 같은, 가스켓(10)을 스파이어럴(3) 외주면 둘레로 결합시키고, 이 스파이어럴(3) 외측 둘레로 외통(2)을 덮어 이루어져 스파이어럴(3)에 의해 열매체의 유로(4)를 형성하도록 구성된다.

이와 같은 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터(100)에 사용되는 가스켓(10)은 특별히 설계된 프레임(20)과 쿠션 플레이트(40)를 구비하여 이루어진다. 여기서, 가스켓(10)의 프레임(20)은 바닥면(22)과 양측면(24)으로 이루어져 상측 방향으로 개구되므로써 길이방향으로 채널(21)이 형성되도록 하고, 금속판재로 이루어져 횡단면의 형상이 "U"자형으로 형성된다. 그리고, 쿠션 플레이트(40)는 프레임(20)의 채널(21)내에 위치되도록 바닥면(22)상에서 프레임(20)의 길이방향으로 결합되고, 합성수지의 소재로 형성된다.

이때, 본 실시예에서 프레임(20)은 양측면(24)에 각각 길이방향으로 이격되어 형성되는 절개홈(28)을 갖도록 하여 가스켓(10) 및 스파이어럴(3)의 가공오차에 따른 조립오차가 흡수되도록 한다. 즉, 가스켓(10)은 통상 스파이어럴 형태로 결합되는 스파이어럴(3)를 따라 연속적으로 결합되게 되는데, 이와 같은 과정에서 스파이어럴(3)의 조립 오차 또는 가공오차에 영향을 받게 되므로, 본 실시예에 따른 프레임(20)은 양측면(24)에 각각 절개홈(28)이 일정한 간격으로 형성되도록 하여 가공 및 조립 오차를 흡수하면서 조립되도록 하는 것이다. 이때, 절개홈(28)은 바람직하게 쿠션 플레이트(40)가 삽입되는 높이까지 절개되도록 하여 프레임(20)에 의해 쿠션 플레이트(40)가 안정적으로 지지되도록 하고, 그 이격되는 거리는 필요에 따라 설정할 수 있는 것이다. 이와 같은 프레임(20)은 고열 및 고압을 견딜 수 있고, 내화학성을 갖는 금속재를 사용하는데, 본 실시에에서는 바람직하게 스테인레스 재질의 금속판재를 프레스가공하여 형성하므로써, 제작의 편리성을 제공한다.

그리고, 가스켓(10)의 쿠션 플레이트(40)는 압축가능한 소재를 사용하여 외통(2)의 결합시 압착되면서 스파이어럴(3)에 밀착도를 높이고, 외통(2)이 결합된 후, 복원력에 의해 외통(2)과 스파이어럴(3) 사이의 밀폐력을 증가시키는 기능을 하게 된다. 이와 같은 쿠션 플레이트(40)는 고압 및 고열을 견딜 수 있고, 압착가능하고 탄성력이 충분한 합성수지의 소재를 사용하는 것이 바람직한데, 본 실시예에서는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 형성한다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스켓(10)은 스파이어럴(3)상에 연속적으로 접속되어 결합되는 점을 감안하여 구성된다. 예컨대, 이와 같은 구성은 가스켓(10)의 제조시 절단시키는 부분에 해당된다. 즉, 도 6에서 보는 바와 같이, 먼저 결합되는 전측의 가스켓(10)은 연결부분(10a)의 양측면(24)에 절개홈(28)이 형성되지 않도록 절단되어 형성되고, 이 연결부분(10a)의 쿠션 플레이트(40)가 제거되도록 한다. 그리고, 이 전측의 가스켓(10)에 연이어 결합되는 후측의 가스켓(10')은 연결부분(10'a)의 양측면(24)에 절개홈(28)이 형성되도록 하므로써, 전측의 가스켓(10)의 연결부분(10a)에 후측의 가스켓(10')의 연결부분(10'a)이 삽입되어 결합되므로 별도의 연결구성을 사용하지 않고도 안정적으로 연속적인 결합이 가능하도록 한다.

다시, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터(100)는, 전술한 바와 같이, 우수한 실링 메커니즘을 구현하도록 제안된 가스켓(10)을 적용하여 스파이어럴(3)과 외통(2) 사이의 밀폐기능을 확보하도록 하면서, 순차적인 조립과정을 제공하여 제조의 편의성을 제공한다. 즉, 도 7 및 도 8에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터의 제조는 내통(1)과 외통(2)이 동축으로 배열되었을 때 내통(1)과 외통(2) 사이에 유로(4)가 형성되는 크기를 갖도록 통체의 내통(1)과 외통(2)을 준비한 후, 내통(1)의 외주면 둘레로 유로(4)내에 위치되어 내통(1)과 외통(2)의 길이방향으로 연속적인 열매체의 유로를 형성하도록 평판을 내통(1)의 외주면 둘레로 나선형으로 부착시켜 스파이어럴(3)을 설치한다. 그리고, 전술한 바와 같은 구조를 갖도록 형성된 가스켓(10)을 스파이어럴(3)의 외주면 둘레로 스파이어럴(3)과 외통(2) 사이에 위치되도록 결합시킨다. 그리고, 스파이어럴(3) 및 가스켓(10)이 결합된 내통(1)상으로 외통(2)을 결합시킨다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터(10)는 통상의 오링을 가스켓(10)으로 적용하고, 스파이어럴(3)은 횡단면이 "T"자형으로 형성되는 판재를 적용한다. 이와 같은 리액터(10)는 제조의 편의성을 제공한다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리터와 그의 제조방법 및 그를 위한 가스켓을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

Claims

유체가 리액터(100)내로 유입 및 배출되도록 하기 위한 노즐(160)이 각각 설치되는 셀부(120)와 자켓(150)이 결합되어 이루어지는 리액터에 있어서,

상기 셀부(120)는 동축으로 배열되는 내통(1)과 외통(2) 사이에 위치되도록 상기 내통(1)의 외주면 둘레에 길이방향으로 연속적으로 설치되어 열매체의 유로를 형성하는 스파이어럴(3) 및;

상기 스파이어럴(3)의 외주면 둘레로 결합되므로써 상기 스파이어럴(3)과 외통(2) 사이에 위치되어 실링하는 가스켓(10)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터.
제 1 항에 있어서,

상기 가스켓(10)은 바닥면(22)과 양측면(24)으로 이루어져 상측 방향으로 개구되므로써 길이방향으로 채널(21)이 형성되도록 하고, 금속판재로 이루어져 횡단면의 형상이 "U"자형으로 형성되는 프레임(20) 및,

상기 채널(21)내에 위치되도록 상기 바닥면(22)상에서 상기 프레임(20)의 길이방향으로 결합되고, 합성수지의 소재로 형성되는 쿠션 플레이트(40)를 구비하여;

상기 스파이어럴(3)이 상기 채널(21)내에 삽입되도록 하여 상기 쿠션 플레이트(40)가 상기 스파이어럴(3)의 둘레로 맞닿도록 상기 프레임(20)의 양측면(24)이 상기 스파이어럴(3)의 외측상에 끼워져 결합되는 것을 특징으로 하는 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터.
제 2 항에 있어서,

상기 가스켓(10)의 프레임(20)은 상기 양측면(24)에 각각 길이방향으로 이격되어 형성되는 절개홈(28)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 가스켓(10)의 프레임(20)은 스테인레스 재질의 금속판재를 프레스가공하여 형성되고, 상기 쿠션 플레이트(40)는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터.
유체가 리액터(100)내로 유입 및 배출되도록 하기 위한 노즐(160)이 각각 설치되는 셀부(120)와 자켓(150)이 결합되어 이루어지는 리액터의 제조방법에 있어서,

상기 셀부(120)의 내통(1)과 외통(2)이 동축으로 배열되었을 때 상기 내통(1)과 외통(2) 사이에 유로(4)가 형성되는 크기를 갖도록 준비하는 단계와;

상기 내통(1)의 외주면 둘레로 상기 유로(4)내에 위치되어 상기 내통(1)과 외통(2)의 길이방향으로 연속적인 열매체의 유로를 형성하도록 스파이어럴(3)을 설치하는 단계와;

상기 스파이어럴(3)의 외주면 둘레로 상기 스파이어럴(3)과 외통(2) 사이에 위치되어 실링하는 가스켓(10)을 결합시키는 단계 및;

상기 스파이어럴(3) 및 가스켓(10)이 결합된 내통(1)상으로 상기 외통(2)을 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터의 제조방법.
제 5 항에 있어서,

상기 가스켓(10)은 바닥면(22)과 양측면(24)으로 이루어져 상측 방향으로 개구되므로써 길이방향으로 채널(21)이 형성되도록 하고, 금속판재로 이루어져 횡단면의 형상이 "U"자형으로 형성되는 프레임(20) 및,

상기 채널(21)내에 위치되도록 상기 바닥면(22)상에서 상기 프레임(20)의 길이방향으로 결합되고, 합성수지의 소재로 형성되는 쿠션 플레이트(40)를 구비하도록 하므로써,

상기 가스켓(10)을 결합시키는 단계는 상기 스파이어럴(3)이 상기 가스켓(10)의 채널(21)내에 삽입되도록 하여 상기 쿠션 플레이트(40)가 상기 스파이어럴(3)의 둘레로 맞닿도록 상기 프레임(20)의 양측면(24)이 상기 스파이어럴(3)의 외측상에 끼워져 결합되도록 하는 것을 특징으로 하는 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터의 제조방법.
동축으로 배열되는 내통(1)과 외통(2)을 갖는 리액터(100)에서 상기 내통(1)의 외주면 둘레에 길이방향으로 연속적으로 설치되어 열매체의 유로를 형성하는 스파이어럴(3)과 상기 외통(2) 사이의 기밀을 유지하도록 하는 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터를 위한 가스켓에 있어서,

바닥면(22)과 양측면(24)으로 이루어져 상측 방향으로 개구되므로써 길이방향으로 채널(21)이 형성되도록 하고, 금속판재로 이루어져 횡단면의 형상이 "U"자형으로 형성되는 프레임(20) 및;

상기 채널(21)내에 위치되도록 상기 바닥면(22)상에서 상기 프레임(20)의 길이방향으로 결합되고, 합성수지의 소재로 형성되는 쿠션 플레이트(40)를 포함하여;

상기 스파이어럴(3)이 상기 채널(21)내에 삽입되도록 하여 상기 쿠션 플레이트(40)가 상기 스파이어럴(3)의 둘레로 맞닿도록 상기 프레임(20)의 양측면(24)이 상기 스파이어럴(3)의 외측상에 끼워져 결합되는 것을 특징으로 하는 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터를 위한 가스켓.
제 7 항에 있어서,

상기 가스켓(10)의 프레임(20)은 상기 양측면(24)에 각각 길이방향으로 이격되어 형성되는 절개홈(28)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터를 위한 가스켓.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 가스켓(10)의 프레임(20)은 스테인레스 재질의 금속판재를 프레스가공하여 형성되고, 상기 쿠션 플레이트(40)는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스파이어럴 실링용 가스켓을 사용한 리액터를 위한 가스켓.