WO2021015538A1 - 진공단열배관 - Google Patents

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WO2021015538A1
WO2021015538A1 PCT/KR2020/009620 KR2020009620W WO2021015538A1 WO 2021015538 A1 WO2021015538 A1 WO 2021015538A1 KR 2020009620 W KR2020009620 W KR 2020009620W WO 2021015538 A1 WO2021015538 A1 WO 2021015538A1
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vacuum
heat
tube
circumferential surface
pipe
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PCT/KR2020/009620
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English (en)
French (fr)
Inventor
백중진
Original Assignee
탈렌트엘엔지(주)
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/08—Pipe-line systems for liquids or viscous products
    • F17D1/082—Pipe-line systems for liquids or viscous products for cold fluids, e.g. liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/06—Arrangements using an air layer or vacuum
    • F16L59/065—Arrangements using an air layer or vacuum using vacuum

Definitions

  • the present invention relates to a vacuum insulated pipe for transferring a cryogenic liquefied gas, and more particularly, to prevent the formation of condensation between the inner tube and the vacuum outer tube, and uniformly have a vacuum space formed between the inner tube and the vacuum outer tube, It relates to a vacuum insulated pipe that prevents deformation of the exterior and the like.
  • cryogenic liquefied gas has a low temperature and low latent heat, so it can be easily vaporized even by a small amount of heat intrusion.
  • vacuum insulated pipes with excellent insulation performance are used to transport the cryogenic liquefied gas to equipment far from the storage tank.
  • the vacuum insulated pipe is used for transport ships, fuel propulsion ships, and onshore piping to supply cryogenic fluids to these ships, and BOG (Boil Off) generated during transport.
  • the pipe is made as a double pipe, and a vacuum layer is placed between the internal pipe and the external pipe to effectively block heat intrusion from the outside.
  • the vacuum insulated pipe has a structure using a powder vacuum method using powder perlite and a multi-layer vacuum method using super insulation.
  • the inner and outer pipes of the vacuum insulated pipe are made of stainless steel (STS) steel pipes, and have a vacuum layer between them, but the radiant heat cannot be blocked in the vacuum layer even though the heat transfer of convection and conduction is blocked.
  • STS stainless steel
  • Existing vacuum insulated pipes using the powder vacuum method and the multi-layer vacuum method may break the vacuum layer when the pipe is damaged due to external shocks. Or, if the vacuum welding part is defective or a problem occurs and the vacuum layer is broken, it can be considered that the vacuum insulated pipe completely loses its function. Powdered perlite and ultra-insulating film have some degree of heat shielding function, but it is not easy to play a role as an insulating material for pipes transporting LNG at minus 163°C.
  • Such a structure that maintains a vacuum state between the internal pipe and the external pipe can increase the insulation performance, but it requires installation of a support to maintain the space between the internal pipe and the external pipe and support the inner pipe. Therefore, as a result, the internal pipe and the external pipe are connected to each other via the support.
  • the support forms a heat transfer path between the internal pipe and the external pipe, heat loss is inevitably generated and is manufactured according to the length that can prevent heat loss of the internal pipe, it is difficult to change the length of the external pipe. Not only is it necessary to manufacture by actual measurement, but as the length of the external piping becomes longer, maintenance and space are limited a lot.
  • Patent Document 1 Korean Patent Registration No. 10-1660694 (Name of invention: vacuum insulated pipe)
  • Patent Document 2 Korean Patent Registration No. 10-1448240 (Name of invention: vacuum insulated pipe)
  • Patent Document 3 Korean Patent Registration No. 10-1222622 (Name of invention: Connection device for vacuum insulated pipe)
  • the present invention is to solve the above problems, compared to the existing technology, while forming a heat transfer path between the inner tube and the vacuum outer tube, by forming a spaced insulating tube inside the vacuum outer tube to maintain a vacuum state between the vacuum outer tube and the heat insulation tube. It is to provide a vacuum insulated pipe that can maintain and improve insulation performance and thermal insulation performance, and minimize heat loss during maintenance work.
  • An embodiment of the present invention for achieving the above object provides a vacuum insulated pipe according to claims 1 to 10.
  • a heat transfer space capable of transferring heat between the inner tube and the vacuum outer tube is secured to prevent heat loss of cryogenic liquefied gas in the inner tube, as well as to prevent the vacuum state between the vacuum exterior and the inner tube or the heat insulation tube.
  • a heat shield disk and a space holder are provided so that the vacuum space of the inner tube or the heat insulation tube and the vacuum exterior and the heat insulation space of the inner tube and the heat insulation tube are uniformly maintained. In addition to maintaining the effect, it can be installed and applied to the initial product, thereby improving the performance, thereby significantly reducing the cost of heat loss compared to the existing cryogenic fluid piping method.
  • FIG. 1 is a view showing a vacuum insulated pipe according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a view showing an enlarged cross-section of a portion "A" in the vacuum insulated pipe according to the embodiment of the present invention of Figure 2;
  • FIG 3 is a view showing a first heat-blocking disk in a vacuum insulated pipe according to an embodiment of the present invention (a), a view showing a second heat-blocking disk (b), a flow path hole and a radiating fin on the inner circumferential surface of the first heat-blocking disk.
  • FIG. 4 is a view showing a structure in which a space retainer is provided in a vacuum insulated pipe according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a space holding body in a vacuum insulated pipe according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a form in which the heat dissipation fins protrude from both sides of the first heat-blocking disk in the vacuum insulated pipe according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a form in which a heat sink is disposed in a vacuum space in a vacuum insulated pipe according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing a form in which a partition pipe is provided in a vacuum space in a vacuum insulated pipe according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an enlarged view showing a portion provided with a partition pipe in a vacuum space between a second heat cut-off disk and a first heat cut-off disk in the vacuum insulated pipe according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an enlarged view of a portion of a vacuum insulated pipe according to an embodiment of the present invention in which a groove-shaped partition pipe is provided between a second heat cut-off disk and a first heat cut-off disk.
  • FIG. 11 is an enlarged view of a portion of a vacuum insulated pipe according to an embodiment of the present invention in which a spiral partition pipe is provided between a second heat-blocking disk and a first heat-blocking disk.
  • FIG. 12 is a view showing a structure in which the second heat cut-off disk and the first heat cut-off disk disposed on both sides of a vacuum space in a vacuum insulated pipe according to an embodiment of the present invention are formed in an arc shape.
  • FIG. 13 is a view showing a structure in which a vacuum inner tube is disposed in a vacuum space in a vacuum insulated pipe according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a view showing an enlarged cross-section of a portion "B" in the vacuum insulated pipe according to the embodiment of the present invention of FIG. 13;
  • FIG. 15 is a partially enlarged view showing a structure in which a vacuum inner tube is disposed between a second heat cut-off disk and a first heat cut-off disk in the vacuum insulated pipe according to an embodiment of the present invention to interconnect them.
  • Vacuum insulated pipe 10 Inner pipe 100 Insulated pipe 200
  • Insulated space 201 Space retainer 210 Horizontal part 211
  • Vacuum inner tube 300b Vacuum space 301 Vacuum port 302
  • Second vacuum layer 303 Thermal insulation layer 304 Surface 1 310
  • Second hole 410b Flow hole 420 Radiation fin 430
  • cryogenic fluid usually includes all fluids in the gaseous state at standard atmospheric temperature and pressure conditions. Examples include liquefied natural gas and other hydrocarbon-containing mixtures, as well as atmospheric gases such as oxygen, nitrogen, carbon dioxide and argon.
  • the coupling structure is described in detail by selecting some positions of the vacuum insulated pipe 10 having the coupling structure combined with the components of the present invention as shown in FIG. 1, and the vacuum insulated pipe 10 )
  • It is composed of a vacuum outer tube (300a) forming a vacuum space 301 in, and has a coupling structure that wraps the inner tube to be spaced apart.
  • an insulating space 201 is formed between the inner tube 100 and the vacuum exterior 300a and A heat insulating pipe 200 in which the vacuum space 301 is formed may be further included to have a coupling structure of the vacuum insulating pipe 10.
  • the length at which the vacuum outer tube 300a or the vacuum outer tube 300a and the heat insulation tube 200 are installed in the inner tube 100 through which the cryogenic fluid is transferred may be determined according to the length at which the heat passage must be formed, that is, the cryogenic fluid Each liquefied gas has a required length of the heat passage, which can be determined accordingly.
  • An embodiment of the present invention is an inner tube 100 for transporting a cryogenic fluid as shown in FIG. 1; And, a vacuum space 301 disposed outside the inner tube 100 and between the inner tube 100 A vacuum exterior (300a) in which a vacuum port 302 protruding from one surface of the outer circumferential surface is formed while forming a; And,
  • the inner peripheral surface is connected to the outer peripheral surface of the inner tube 100, and the outer peripheral surface is connected to the inner peripheral surface of the vacuum outer tube 300a
  • a first heat-blocking disk 400a having a plurality of first through holes 410a spaced apart in the circumferential direction on one outer surface thereof; And, a shared space 401 is formed therebetween while being disposed close to one side of the first heat blocking disk 400a, the inner circumferential surface is connected to the outer circumferential surface of the inner tube 100, and the outer circumferential surface is connected to the inner circumferential surface of the vacuum outer tube 300a
  • a second heat-blocking disk 400b having a plurality of second through-holes 410b spaced apart in the circumferential direction on one inner surface thereof, and the first heat-blocking disk 400a and the second heat-blocking disk 400b
  • the installation units of the vacuum port 302 are provided with vacuum insulated pipes
  • the first and second heat blocking disks 400a and 400b included in the vacuum space 301 of the vacuum insulation pipe 10 are vacuumed according to the length of the vacuum space 301.
  • partitioning the space 301 not only maintaining the vacuum state of the divided vacuum space 301 for a long time, but also securing a temperature movement path to the divided vacuum space 301 to quickly compensate for the temperature difference in the divided vacuum space 301 It is a structure that can be maintained at an even temperature.
  • the first and second heat shielding disks 400a and 400b are cylindrically connected in a vacuum space 301 formed in a cylindrical shape between the inner tube 100 and the vacuum outer tube 300a, and the temperature of the outside air transmitted from the outside
  • the heat source of the adjacent vacuum space 301 is transferred when transferred into the divided vacuum space 301 so that the temperature difference can be compensated through the rapid heat flow in the vacuum state.
  • the units of the first and second heat shielding disks 400a and 400b are provided on both sides of the vacuum space 301 based on the vacuum port 302 of the vacuum exterior 300a, that is, on one side of the vacuum space 301.
  • the first and second row blocking disks 400a and 400b and the first and second row blocking disks 400a and 400b are formed on the other side of the vacuum space 301, and the first row blocking disk 400a is on the left. If formed, a second heat-blocking disk 400b is formed on the right side.
  • a vacuum port 302 is formed on one side, and a connection unit in which first and second heat blocking disks 400a and 400b are formed on one side and the other side of the vacuum space 301 based on the vacuum port 302 It is formed in the vacuum space 301 repeatedly along the longitudinal direction of the vacuum exterior 300a corresponding to the positions of the plurality of vacuum ports 302.
  • first heat-blocking disk 400a a plurality of circumferentially spaced outer sides of the first heat-blocking disk 400a, that is, on the outside of one side facing the second heat-blocking disk 400b.
  • the first through hole 410a is formed through, and as shown in FIG. 3B, the inner side of one side of the second heat blocking disk 400b, that is, on one side facing the first heat blocking disk 400a.
  • a plurality of second through holes 410b spaced apart in the circumferential direction are formed through, and the position of the first through hole 410a of the first heat-blocking disk 400a and the second through hole of the second heat-blocking disk 400b (410b)
  • the heat flow entering the shared space 401 between the first heat-blocking disk 400a and the second heat-blocking disk 400b is formed in a diagonal direction instead of facing each other. By compensating for the temperature difference in the 401), a constant temperature of the entire vacuum space 301 is maintained.
  • a heat sink for efficiently implementing heat transfer and heat generated by the first and second heat shielding disks 400a and 400b inside the vacuum space 301 or through the surface of the vacuum exterior 300a.
  • a heat sink for efficiently implementing heat transfer and heat generated by the first and second heat shielding disks 400a and 400b inside the vacuum space 301 or through the surface of the vacuum exterior 300a.
  • the inner circumferential surfaces of the first and second row blocking disks 400a and 400b are the inner circumferential surfaces of the through holes 402 penetrated in an arc shape, and the inner circumferential surfaces of the through holes 402 are in close contact with the outer circumferential surfaces of the inner tube 100 It is connected and structured, and the outer circumferential surfaces of the first and second row blocking disks 400a and 400b refer to a cylindrical circumferential surface 403, and the outer circumferential surface 403 is the inner circumferential surface of the vacuum exterior 300a. It is a structure that is closely connected.
  • the vacuum outer tube (300a) is disposed on the outer periphery of the inner tube (100) to form a vacuum space (301) between the inner tube (100), and protrudes from one surface of the outer peripheral surface of the vacuum outer tube (300a) to form a vacuum space (
  • a vacuum port 302 is provided to maintain the vacuum condition of 301, and one or more of the vacuum ports 302 are formed to be spaced apart so that the vacuum state is completely vacuumed according to the length of the vacuum condition of the inner tube 100. The vacuum state of the vacuum space 301 is maintained.
  • the vacuum outer tube (300a) is installed corresponding to a preset length of the vacuum insulated pipe (10), and one end and the other end of the vacuum outer tube (300a) are connected to the outer peripheral surface of the inner tube 100 at the corresponding position to provide a vacuum space. By sealing 301, it blocks outside air.
  • the vacuum port 302 serves to generate and maintain a vacuum state of the vacuum space 301 by being connected to a vacuum pump (not shown) fixedly or movably disposed outside the vacuum insulated pipe 10, and the A gauge (not shown) such as a sensor for measuring the vacuum state of the vacuum space 301 may be further included in the vacuum port 302.
  • the vacuum space 301 is disposed between the inner tube 100 and the vacuum outer tube 300a, the insulating space 201 between the inner tube 100 and the vacuum outer tube 300a.
  • the vacuum space 301 further includes a heat insulating pipe 200 formed, wherein the inner circumferential surface of the first heat blocking disk 400a and the inner circumferential surface of the second heat blocking disk 400b are not the outer circumferential surface of the inner tube 100, It provides a vacuum insulated pipe 10 having a structure connected to the outer peripheral surface of 200).
  • the cylindrical heat insulation space 201 formed between the inner tube 100 and the heat insulation tube 200 keeps the inner tube 100 warm while blocking the temperature of the cryogenic fluid transported along the inner tube 100 from being discharged to the outside.
  • an insulation material (not shown) is filled in the insulation space 201 or an insulation sheet (not shown) is covered or attached to the outer circumferential surface of the inner tube 100 to block heat loss of the cryogenic fluid of the inner tube 200 Is done.
  • the inner peripheral surfaces of the first and second heat blocking disks 400a and 400b were connected to the outer peripheral surface of the inner tube 100, but the inner tube ( 100), in the vacuum insulated pipe (10) consisting of the heat insulating pipe (200) and the vacuum outer pipe (300a) in order, the inner circumferential surfaces of the first and second heat blocking disks (400a) (400b) are connected to the outer circumferential surface of the insulating pipe (200).
  • a plurality of arcs at equal intervals along the length direction of the inner tube 100 or heat insulation
  • a plurality of arcs are installed at equal intervals along the length direction of the heat insulation tube 200, and both ends are extended to a horizontal length to the inner peripheral surface
  • the outer circumferential surface of the inner pipe 100 or the outer circumferential surface of the heat insulating pipe 200 is connected between the horizontal part 211 and the horizontal part 211 to form a first space 213 inside, It provides a vacuum insulated pipe 10 further including an integral space holding body 210 composed of a contact portion 212 connected to the inner circumferential surface of 200) or the inner circumferential surface of the vacuum outer tube 300a.
  • the space holding body 210 serves to support the vacuum exterior 300a or the heat insulation tube 200 to prevent thermal deformation and to maintain an equal space of the heat insulation space 201, and the horizontal part 211 ) And a single body structure consisting of a contact portion 212, the vacuum space 301 between the vacuum outer tube 300a and the heat insulation tube 200, or the heat insulation space between the heat insulation tube 200 and the inner tube 100 ( 201) has a structure that is closely contacted or connected in a columnar shape with a plurality of equal intervals.
  • the horizontal part 211 is located at both ends so that the inner circumferential surface is in close contact with or connected to the heat insulation tube 200 or the inner tube 100, and both sides of the contact part 212 are sealed so that the inner circumferential end is a horizontal part ( 211) While connected to the end, the circumferential surface, which is a circumferential surface, protrudes to form a first space part 213 inside, and at this time, the outer circumferential surface of the circumferential surface is in close contact with or connected to the inner circumferential surface of the vacuum exterior 300a or the heat insulation tube 200 It will be.
  • the vacuum space 301 or the heat insulation space 201 while minimizing heat transfer of the surface temperature of the inner tube 100 or the surface temperature of the heat insulation tube 200 by forming the first space part 213 of the space holding body 210 Support and maintain.
  • through holes penetrated so as to communicate with each other on both sides of the contact portion 212 of the space holding body 210 are formed in a columnar shape at equal intervals, so that the vacuum space 301 or the heat insulation space 201 ) Is moved to maintain a constant temperature in the vacuum space 301 or the heat insulation space 201.
  • a plurality of flow path holes 420 recessed inward along the inner or outer circumferential surface of the first heat-blocking disk 400a are formed, and the flow path hole 420 It provides a vacuum insulated pipe 10 in which the radiating fins 430 are formed therebetween.
  • the inner circumferential surface of the first heat-blocking disk 400a connected to the outer circumferential surface of the inner tube 100 or the heat insulation tube 200 is in the form of repetitive irregularities in the circumferential direction or a first heat-blocking disk 400a connected to the inner circumferential surface of the vacuum outer tube 300a
  • the outer circumferential surface of) is formed in a repetitive uneven shape in the circumferential direction, in which the concave portion is a flow path hole 420 and the convex portion is a radiating fin 430, and the end of the radiating fin 430, which is a convex portion, is the outer circumference of the heat insulation tube 200 or the vacuum appearance 300a) It has a form connected to the outer periphery.
  • the heat dissipation fin 430 is used to dissipate heat through the movement of heat through the flow path hole 420 formed on the inner circumferential surface of the first heat shield disk 400a, while the heat dissipation fin 430 rapidly absorbs heat transferred to the first heat shield disk 400a. It has a cooling heat dissipation effect.
  • the outer circumferential surface of the first heat blocking disk 400a corresponds to an arc shape of the inner circumferential surface or the outer circumferential surface, and is formed in a repetitive uneven shape of the flow path hole 420 and the radiating fin 430, and the second heat blocking disk 400b
  • the flow path hole 420 and the radiating fins 430 may be formed on the inner or outer circumferential surface of.
  • the heat dissipation fins 430 have the same width as the widths of the first and second heat shielding disks 400a and 400b, the heat dissipation fins 430 are both sides corresponding to the length of the heat dissipation fins 430. It provides a vacuum insulated pipe 10 having a protruding shape.
  • the length of the heat dissipation fin 430 that is, the vertical length, and protruding to both sides, it plays a role of smoothly performing heat generation and heat absorption functions to maintain the temperature in the vacuum space 301.
  • an arc-shaped first vertical surface provided on both sides or one side of the vacuum space 301 based on the vacuum port 302 is connected to the inner peripheral surface of the vacuum outer tube 300a ( 470), and one outer circumferential end is bent and connected to the inner circumferential surface of the first vertical surface 470, and an arc-shaped first horizontal surface 480 extending horizontally outward, and an inner circumferential surface at the other outer circumferential end of the first horizontal surface 480 is bent
  • An integral heat sink unit 400c consisting of an arc-shaped second vertical surface 490 connected to the inner circumferential surface of the inner tube 100 or the outer circumferential surface of the heat insulating tube 200 is further included,
  • the heat sinks 400c When the heat sinks 400c are disposed on both sides of the vacuum space 301, they are formed symmetrically to each other, and the center of the first vertical surface 470, the center of the first horizontal surface 480, and the center of the second vertical surface 490 A plurality of third through-holes 404 penetrated through each of the vacuum insulated pipes 10 are formed in an arc shape to be spaced apart.
  • the heat sink part 400c is arranged in a stepped arc shape in the vacuum space 301, and the vacuum port 302 discharges the air in the vacuum space 301 for a vacuum state in the vacuum space 301. It serves to maintain and generate a complete vacuum in the vacuum space 301 by inducing a non-instant flexible air movement while interfering with the air movement in the space 301.
  • the heat sink part 400c has an integral structure formed of a first vertical surface 470, a first horizontal surface 480, and a second vertical surface 490, and the entire surface is formed in an arc shape, and the first vertical surface ( 470), the first horizontal surface 480 and the second vertical surface 490 have a structure in which a plurality of third through holes 404 penetrating through the centers of each of the first horizontal surfaces 480 are formed in an arc shape.
  • the first vertical surface 470 has an outer circumferential surface connected to the inner circumferential surface of the vacuum outer tube 300a, and the first horizontal surface 480 extends horizontally outward by bending one outer circumferential end to the inner circumferential surface of the first vertical surface 470,
  • the second vertical surface 490 has an inner circumferential surface bent connected to the other outer circumferential end of the first horizontal surface 480, and the inner circumferential surface is connected to the outer circumferential surface of the inner tube 100 or the heat insulation tube 200.
  • the second vertical surfaces 490 of the heat sink portions 400c are formed to be spaced apart from each other.
  • the heat sink unit 400c is an inner side between the units of the first and second row blocking disks 400a and 400b disposed on both sides of the vacuum space 301 or the first and second row blocking disks 400a and 400b. ) May be disposed outside the unit, and may be disposed within the vacuum space 301 alone without the first and second heat blocking disks 400a and 400b.
  • the second heat blocking disk 400b formed on one side inside the vacuum space 301 based on the vacuum port 302 and formed on the center of the inner side of the vacuum space 301 and the other side inside the vacuum space 301
  • the first vacuum layer 501a at equal intervals between the outer circumference of the inner tube 100 or the heat insulation tube 200 and the inner circumference of the vacuum outer tube 300a by connecting the center of the outer surface of the first heat-blocking disk 400a in a cylindrical shape
  • a vacuum insulated pipe 10 is provided in which the partition pipe 500 is further included so that 501b is formed.
  • the first and second heat shielding disks 400a and 400b formed on the inner side of the vacuum space 301 based on the vacuum port 302 are formed at the center of the inner side and the other side of the second heat shielding disk 400b.
  • first vacuum layers 501a and 501b are respectively formed between 300a.
  • the radiant heat transmitted from the vacuum exterior 300a is blocked by the first vacuum layers 501a and 501b, and thus the inner tube 100 or the heat insulation tube By blocking the heat conduction transmitted to 200, heat loss to the fluid of the inner tube 100 and the outside air outside the vacuum outer tube 300a are blocked to maximize the heat insulation effect.
  • FIG. 10 it is bent so as to form an inclined surface 511 in a mutually symmetrical symmetrical manner on one outer circumference of the partition pipe 500 to form a second space 513 inside, and A structure in which a groove 510 is formed in which the inner peripheral surface of the second horizontal surface 512 to be connected is connected to or interviewed with the outer peripheral surface of the heat insulating pipe 200, and the grooves 510 are formed at equal intervals on the outer peripheral surface of the partition pipe 500 It provides a vacuum insulated pipe (10) having.
  • a plurality of grooves 510 having a continuous arrangement structure on the surface of the partition pipe 500 are formed in a symmetrical structure, and at this time, the grooves 510 are formed in an arc shape and are mutually formed on one outer circumference of the partition pipe 500.
  • the inner circumferential surface of the second horizontal surface 512 that connects both ends of the inclined surface 511 while being bent to form the inclined surface 511 in a symmetrical inclination to form a concave inwardly is the inner tube 100 or thermal insulation It has a form connected to the outer peripheral surface of the tube 200 or interviewed.
  • the inner circumferential surface of the second horizontal surface 512 of the groove 510 When the inner circumferential surface of the second horizontal surface 512 of the groove 510 is connected to the outer circumferential surface of the inner pipe 100 or the heat insulation pipe 200, it is adjacent to the space between the groove 510 and the groove 510 of the partition pipe 500 A plurality of through holes (not shown) spaced apart from each of the inclined surfaces 511 are formed in a circumferential direction to maintain a vacuum state in the space.
  • the groove 510 is for increasing the heat dissipation area by increasing the contact area by radiant heat rather than heat transfer by air in the vacuum space 301.
  • the outer circumferential surface of the partition pipe 500 is a spirally uneven structure or partition to compensate for the degree of deformation according to the vacuum pressure in the vacuum space 301 and block heat transfer while increasing the rapid cooling efficiency. It is formed in a concave-convex structure of a type, that is, the first vacuum layers 501a and 501b are formed on the inside and outside based on the division pipe 500, and the division surface is formed in a spiral concave-convex structure or a division-shaped concave-convex structure do.
  • the shape of the concave portion and the convex portion having a ring shape is continuously formed on the outer peripheral surface of the partition pipe 500.
  • a first train formed at the center of the inner side of the second heat blocking disk 400b formed on one side of the vacuum space 301 based on the vacuum port 302 and the other side inside the vacuum space 301
  • a first fitting tab 440 and a second fitting tab 450 having a larger circumference than the circumference of the first fitting tab 440 so as to protrude from the center of the outer surface of the short disk 400a and face each other in the circumferential direction.
  • a vacuum insulated pipe 10 is provided in which a cylindrical fitting groove 460 is formed between the first fitting tab 440 and the second fitting tab 450 to match the thickness of the partition pipe 500.
  • a second heat-blocking disk 400b formed on one side of the vacuum space 301 on the basis of the vacuum port 302 and a first heat-blocking disk formed on the other side of the vacuum space 301 ( 400a) provides a vacuum insulated pipe 10 having a structure in which the inner width gradually increases toward the outer periphery and the inner periphery based on the center of the side, and the inner and outer surfaces are formed in a hemispherical shape.
  • a second heat-blocking disk 400b formed on one inner side of the vacuum space 301 and a first heat-blocking disk 400a formed on the other side facing the second heat-blocking disk 400b are respectively The side is formed in a cylindrical shape in a hemispherical concave shape, and at this time, the first and second row blocking disks 400a and 400b are formed in a concave hemispherical shape, so that the hemispherical surface is a contact surface for heat, resulting in heat due to the surface roughness of the contact surface. Cooling efficiency can be improved by reducing contact resistance.
  • both the first and second heat blocking disks 400a and 400b formed on one side and the other side of the vacuum space 301 may be formed in the same shape as the shape of the hemispherical thermal contact surface described above.
  • the vacuum appearance It has the following structure so as to block the radiant heat through 300a and at the same time block the temperature difference of the heat transfer by the second vacuum layer 303 and maximize the thermal insulation performance by the insulating layer 304.
  • the vacuum outer tube 300a Is a first surface 310 having both ends vertically bent and a second surface connected to the end of the first surface 310 and horizontally bent so that the inner circumferential surface is connected to the outer circumferential surface of the inner tube 100 or the heat insulation tube 200 ( 320) and the third surface 330 connected to the end of the second surface 320 and vertically bent inward, and the third surface 330 connected to the end of the third surface 330 and horizontally bent to extend to a predetermined length, and the inner tube 100 Or it has an integral structure formed of the fourth surface 340 in which the coupling groove 341 is formed between the outer circumferential surface of the heat insulation pipe 200,
  • Both ends of the vacuum inner tube 300b are connected to the vertically bent fifth surface 350 and the end of the fifth surface 350, respectively, and are horizontally bent, while having a length corresponding to the length of the fourth surface 340
  • the inner circumferential surface forms a sixth surface 360 in close contact with the outer circumferential surface of the inner tube 100 or the heat insulation tube 200, and the outer diameter of the outer circumferential surface excluding both ends of the vacuum inner tube 300b is the outer diameter of the fourth surface 340 Has a shape that matches
  • a vacuum insulated pipe 10 having a structure in which a ring-shaped packing part 600 is formed between the fourth surface 340 of the vacuum outer tube 300a and the sixth surface 360 of the vacuum inner tube 300b. .
  • a second vacuum layer 303 is formed between the vacuum outer tube 300a and the vacuum inner tube 300b while the cylindrical vacuum inner tube 300b is formed to be spaced from the inside of the vacuum outer tube 300a, and the vacuum inner tube 300b
  • the heat insulation layer 304 is formed between the inner tube 100 or the heat insulation tube 200, that is, a second vacuum layer 303 outside the vacuum inner tube 300b, and a heat insulation layer outside the inner tube 100 or the heat insulation tube 200 (304) has a structure that is formed.
  • Both ends of the vacuum tube (300a) are connected to the first surface (310) vertically bent and the end of the first surface (310) to be horizontally bent, so that the inner peripheral surface is connected to the outer peripheral surface of the inner tube (100) or the heat insulation tube (200)
  • the second surface 320 and the third surface 330 connected to the end of the second surface 320 and vertically bent inward, and the third surface 330 are horizontally bent to extend to a predetermined length.
  • the integral connection structure formed of the fourth surface 340 in which the coupling groove 341 is formed between the outer circumferential surface is formed in an arc shape, and the second surface 320
  • the inner circumferential surface of the inner tube 100 or the outer circumferential surface of the heat insulating tube 200 is connected to the space between the vacuum outer tube 300a and the inner tube 100 or between the vacuum outer tube 300a and the heat insulation tube 200 has a sealed structure. .
  • both ends of the vacuum inner tube 300b are connected to the ends of the fifth surface 350 and the fifth surface 350 respectively bent vertically, and are horizontally bent, so that a length corresponding to the length of the fourth surface 340 is reduced.
  • An integrated connection structure is formed in an arc shape while having a sixth surface 360 which is located inside the coupling groove 341 so that the inner circumferential surface is in close contact with the outer circumferential surface of the inner tube 100 or the heat insulation tube 200, and the The outer diameter of the outer peripheral surface excluding both ends of the vacuum inner tube 300b has a shape that matches the outer diameter of the fourth surface 340.
  • the packing part 600 has a ring shape and is disposed in a coupling groove 341 between the fourth surface 340 of the vacuum outer tube 300a and the sixth surface 360 of the vacuum inner tube 300b, so that the outer peripheral surface is vacuum
  • the fourth surface 340 of the outer surface 300a is in close contact and the inner circumferential surface is in close contact with the sixth surface 360 of the vacuum inner tube 300b.
  • the second vacuum layer 303 is maintained in a vacuum state by the vacuum port 302 provided in the vacuum outer tube 300a, and at this time, the vacuum inner tube 300b is formed by the vacuum pressure of the second vacuum layer 303 While moving to the second vacuum layer 303, the packing part 600 is pressed to maintain the vacuum state of the second vacuum layer 303, and an air layer that maintains the same temperature is formed in the heat insulating layer 304.
  • the outer circumferential surface of the vacuum outer tube 300a is connected to both sides, so that the first surface 310 on one side is formed with the second through hole 410b described above.
  • the other side of the first surface 310 becomes the first heat-blocking disk 400a having the first through hole 410a formed thereon, and the side of the second heat-blocking disk 400b and the side of the first heat-blocking disk 400a
  • Each of the first and second row blocking disks 400a and 400b are formed, and at this time, the first and second row blocking disks 400a and 400b formed on the sides are the first surface 310 as the first surface (
  • the second, third, and fourth surfaces 320, 330, and 340 are integrally connected to 310).
  • connection units to which the second, third, and fourth surfaces 320, 330, and 340 are connected to the first and second row blocking disks 400a and 400b, which are the first surfaces 310, are repeated within the vacuum exterior 300a.
  • the vacuum inner tube 300b which is disposed in the same manner as the vacuum outer tube 300a, is installed, and the vacuum outer tube 300b described above in the longitudinal direction of the vacuum inner tube 300b corresponding to the longitudinal direction of the inner tube 100 ( It has a structure in which the coupling structure 300a) and the vacuum inner tube 300b are repeatedly arranged spaced apart.

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Abstract

본 발명은 내관(100)과 진공외관(300a) 사이에 결로의 생성을 방지하면서 내관(100)과 진공외관(300a) 사이에 형성된 진공공간(301)을 균일하게 가지어 진공에 따른 진공외관(300a) 등의 변형을 방지하는 진공단열배관(10)에 관한 것으로서, 극저온 유체를 이송하기 위한 내관(100);과, 상기 내관(100)의 외곽에 배치되어 상기 내관(100)과의 사이에 진공공간(301)을 형성하면서 외주면 일면에 돌출된 진공포트(302)가 형성되는 진공외관(300a);과, 상기 진공외관(300a)의 진공포트(302)를 기준으로 진공공간(301) 내부 양측에 원호형으로 배치되며, 내주면이 내관(100)의 외주면에 연결 그리고 외주면이 진공외관(300a) 내주면에 연결되면서 외측 일면에 원주방향으로 이격된 다수 개의 제1통공(410a)이 형성된 제1열차단디스크(400a); 및, 상기 제1열차단디스크(400a)의 일측으로 근접하게 배치되면서 사이에 공유공간(401)이 형성되며, 내주면이 내관(100)의 외주면에 연결 그리고 외주면이 진공외관(300a) 내주면에 연결되면서 내측 일면에 원주방향으로 이격된 다수 개의 제2통공(410b)이 형성된 제2열차단디스크(400b);로 구성되며, 상기 제1열차단디스크(400a)와 제2열차단디스크(400b)의 설치단위가 진공포트(302)를 기준으로 진공공간(301) 내부 양측에 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

진공단열배관
본 발명은 초저온 액화가스를 이송하는 진공단열배관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내관과 진공외관 사이에 결로의 생성을 방지하면서 내관과 진공외관 사이에 형성된 진공공간을 균일하게 가지어 진공에 따른 진공외관 등의 변형을 방지하는 진공단열배관에 관한 것이다.
일반적으로 초저온 액화가스는 온도가 낮고 잠열이 작기 때문에 소량의 열 침입에 의해서도 쉽게 기화될 수 있고, 이에 저장탱크에서 멀리 떨어진 장비까지 초저온 액화가스를 이송하기 위해서는 단열성능이 우수한 진공단열배관을 이용하며, 이때 진공단열배관은 극저온 유체(예를 들어, -163℃의 LNG)를 운반선, 연료 추진선 및 이들 선박에 극저온 유체를 공급하기 위한 육상용 배관 등에 사용되며, 운반 중에 발생하는 BOG(Boil Off Gas) 발생을 최소화하기 위하여 배관을 이중관으로 제작하여 내부 배관과 외부 배관 사이에 진공층을 둠으로써 외부로부터 열침입을 효율적으로 차단하는 구성을 갖는다.
진공단열배관은 분말 퍼라이트를 사용한 분말진공법과 초단열재(Super Insulation)를 사용한 다층진공법을 이용한 구조가 사용되고 있다. 진공단열배관의 내부 배관과 외부 배관은 스테인레스 스틸(STS) 강관을 사용하며, 그 사이에 진공층을 가지고 있지만, 대류와 전도의 열전달은 차단하여도 복사열은 진공층에서 차단되지 못하기 때문에 분말진공법을 사용하여 진공층 내부에 분말 퍼라이트를 주입하여 복사열을 차단하도록 하며, 초단열재 필름(Super Insulation Film)을 내부 배관에 감아서 복사열을 차단하는 다층 진공법을 사용하고 있다.
분말진공법과 다층진공법을 사용한 기존의 진공단열배관은 외부적인 충격 등으로 인해 배관 손상 발생시 진공층이 깨질 우려가 있다. 또는 진공 용접부가 결함이 있거나 문제가 생겨서 진공층이 깨진다면 진공단열배관은 그 기능을 완전히 상실하게 된다고 볼 수 있다. 분말 퍼라이트와 초단열재 필름은 어느 정도의 열차단 기능은 가지고 있지만, 영하 163℃의 LNG를 이송하는 배관의 단열재로는 역할을 감당하기가 쉽지 않다.
또한 배관의 진공도는 시간이 지남에 따라 떨어지기 때문에 발생되는 유지보수 작업 시간동안 배관의 열손실은 어느 정도 감안하여야 하며, 이때 열손실로 인한 BOG(Boil Off Gas)는 상당히 크다고 할 수 있다.
내부 배관에서 이송되는 극저온(-163℃) 상태의 LNG가 외부 배관이 손상된 경우 진공이 깨지며 그 상태로는 단열효과가 현저히 떨어지게 되어 자연기화되면 우선 기화되는 가스량의 손실도 크지만, 내부 배관에 액체상태에서 기체상태로 변화하는 LNG의 부피증가로 걸리는 압력이 커지기 때문에 사고의 위험도 있으며, 사고 발생시 전체적인 배관 시스템에 문제가 발생할 소지가 있다. 이렇게 되면, 배관 유지보수에 걸리는 작업시간도 많은 시간을 필요로 하게 된다. 유지보수에 필요한 시간동안 자연 기화하는 LNG는 그만큼 손실이 된다는 문제가 있다.
이러한, 종래 진공단열배관과 같이 내부 배관과 외부 배관 사이에 진공 상태를 유지하는 구조는 단열 성능을 높일 수 있으나, 내부 배관과 외부 배관 사이의 공간을 유지하고 내관을 지지하기 위해서 지지대의 설치가 요구되므로, 결과적으로 내부 배관과 외부 배관이 지지대를 매개로 서로 연결되는 구조가 된다.
따라서, 지지대가 내부 배관과 외부 배관 사이의 열전달 경로를 형성하여, 열손실이 불가피하게 발생됨과 아울러 내부 배관의 열 손실을 방지할 수 있는 길이에 맞춰 제작되기 때문에, 외부 배관의 길이 변경이 어려워 정확한 실측에 의한 제작이 필요할 뿐만 아니라 외부 배관의 길이가 길어지게 되면서 유지 보수 및 공간적 제약을 많이 받는다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 1. 대한민국 등록특허 제10-1660694호(발명의 명칭 : 진공단열배관)
(특허문헌 2) 2. 대한민국 등록특허 제10-1448240호(발명의 명칭 : 진공단열배관)
(특허문헌 3) 3. 대한민국 등록특허 제10-1222622호(발명의 명칭 : 진공단열배관의 연결장치)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기존 기술 대비 내관과 진공외관 사이에 열이동 경로를 형성하면서 진공외관의 내부에 이격된 단열관을 형성하여 진공외관과 단열관 사이에 진공상태를 유지하여 단열성능 및 열차단 성능을 향상시키고 유지 보수 작업동안 열손실을 최소화할 수 있는 진공단열배관을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명의 일실시예는 청구항 제1항 내지 제10항에 기재된 진공단열배관을 제공한다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 내관과 진공외관 사이에 열의 이동이 가능한 열이동공간을 확보하여 내관의 초저온 액화가스 열손실을 방지할 뿐만 아니라 진공외관과 내관 또는 단열관 사이의 진공상태를 유지하는 진공공간이 형성됨으로서 열이동공간의 열 방출을 차단하는 동시에 외부의 열이 전달되는 것을 차단됨으로서 진공외관 또는 단열관을 통해 내관으로의 열전달이 지연 및 열 손실을 최소화하여 할 수 있다.
또한, 상기 내관 또는 단열관과 진공외관의 진공공간 및 내관과 단열관의 단열공간의 공간이 균일하게 유지되도록 열차단디스크 및 공간유지체를 구비함으로서 내관의 길이에 제한없이 균등한 열차단 및 단열을 유지할 수 효과가 있을 뿐만 아니라 초기 제품에 설치 및 적용 가능하여 성능을 향상시킬 수 있어 기존 초저온 유체의 배관방식에 비해 열손실 비용을 현저히 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진공단열배관을 나타낸 도면.
도 2는 도 2의 본 발명의 실시예에 따른 진공단열배관에서 “A”부위를 확대한 단면을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 진공단열배관에서 제1열차단디스크를 나타낸 도면(a), 제2열차단디스크를 나타낸 도면(b), 제1열차단디스크의 내주면에 유로공 및 방열핀이 형성된 도면(c) 및 제1열차단디스크의 외주면에 유로공 및 방열핀이 형성된 도면(d).
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 진공단열배관에 공간유지체가 마련된 구조를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 진공단열배관에서 공간유지체를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 진공단열배관에서 제1열차단디스크에 방열핀이 양측으로 돌출된 형태를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 진공단열배관에서 히트싱크부가 진공공간에 배치된 형태를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 진공단열배관에서 진공공간에 구획관이 구비된 형태를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 진공단열배관에서 제2열차단디스크와 제1열차단디스크 사이의 진공공간에 구획관이 구비된 부위를 확대하여 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 진공단열배관에서 제2열차단디스크와 제1열차단디스크 사이의 그루브형태의 구획관이 구비된 부위를 확대하여 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 진공단열배관에서 제2열차단디스크와 제1열차단디스크 사이의 나선형의 구획관이 구비된 부위를 확대하여 나타낸 도면.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 진공단열배관에서 진공포트를 기준으로 진공공간 내의 양측에 배치된 제2열차단디스크와 제1열차단디스크가 아치형으로 형성된 구조를 나타낸 도면.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 진공단열배관에서 진공공간 내에 진공내관이 배치된 구조를 나타낸 도면.
도 14는 도 13의 본 발명의 실시예에 따른 진공단열배관에서 “B”부위를 확대한 단면을 나타낸 도면.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 진공단열배관에서 진공내관이 제2열차단디스크와 제1열차단디스크 사이에 배치되어 상호 연결하는 구조를 나타낸 일부 확대 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
진공단열배관 10 내관 100 단열관 200
단열공간 201 공간유지체 210 수평부 211
밀착부 212 제1공간부 213 진공외관 300a
진공내관 300b 진공공간 301 진공포트 302
제2진공층 303 단열층 304 제1면 310
제2면 320 제3면 330 제4면 340
결합홈 341 제5면 350 제6면 360
제1열차단디스크 400a 제2열차단디스크 400b 히트싱크부 400c
공유공간 401 제3통공 404 제1통공 410a
제2통공 410b 유로공 420 방열핀 430
제1끼움탭 440 제2끼움탭 450 끼움홈 460
제1수직면 470 제2수평면 480 제2수직면 490
구획관 500 제1진공층 501a, 501b 그루브 510
경사면 511 제2수평면 512 제2공간부 513
패킹부 600
본 발명은 극저온 유체를 이송시키기 위해 진공단열배관(10)의 결합구조를 제공한다. 이와 관련하여, 용어 "극저온 유체"는 표준 대기 온도 및 압력 조건에서 가스 상태에 있는 모든 유체를 보통 포함한다. 예들은 액화 천연 가스 및 다른 탄화수소 함유 혼합물뿐만 아니라, 산소, 질소, 이산화탄소 및 아르곤과 같은 대기 가스를 포함한다.
이 결합구조에 따르면, 도 1에 나타낸 바와 같이 본 발명의 구성요소들로 결합된 결합구조를 가진 진공단열배관(10)의 일부 위치를 선택하여 상세히 결합구조를 설명하며, 상기 진공단열배관(10)은 극저온 유체가 이송되도록 내부로 관통되는 유로(101)가 형성된 원통형인 파이프형태의 내관(100)과 상기 내관의 길이방향을 따라 내관(100)의 외곽에 배치되면서 내관(100)과의 사이에 진공공간(301)을 형성하는 진공외관(300a)으로 이루어져 내관을 이격되게 감싸 결합되는 결합구조를 가진다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 내관(100)의 길이방향을 따라 내관(100)의 외관에 배치되면서 내관(100)과의 사이에 단열공간(201)을 형성 그리고 진공외관(300a)과의 사이에 진공공간(301)이 형성되는 단열관(200)이 더 포함되어 진공단열배관(10)의 결합구조를 가질 수 있다.
그리고, 상기 극저온 유체가 이송되는 내관(100)에 진공외관(300a) 또는 진공외관(300a)과 단열관(200)이 설치되는 길이는 열 통로가 형성되어야 하는 길이에 따라 결정될 수 있으며, 즉 극저온 액화가스마다 필요로 하는 열 통로의 길이가 있는데, 이에 따라 결정될 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 하기와 같은 실시예를 도면을 통해 상세히 설명한다.
본 발명의 일실시예는 도 1에 나타낸 바와 같이 극저온 유체를 이송하기 위한 내관(100);과, 상기 내관(100)의 외곽에 배치되어 상기 내관(100)과의 사이에 진공공간(301)을 형성하면서 외주면 일면에 돌출된 진공포트(302)가 형성되는 진공외관(300a);과,
상기 진공외관(300a)의 진공포트(302)를 기준으로 진공공간(301) 내부 양측에 원호형으로 배치되며, 내주면이 내관(100)의 외주면에 연결 그리고 외주면이 진공외관(300a) 내주면에 연결되면서 외측 일면에 원주방향으로 이격된 다수 개의 제1통공(410a)이 형성된 제1열차단디스크(400a); 및, 상기 제1열차단디스크(400a)의 일측으로 근접하게 배치되면서 사이에 공유공간(401)이 형성되며, 내주면이 내관(100)의 외주면에 연결 그리고 외주면이 진공외관(300a) 내주면에 연결되면서 내측 일면에 원주방향으로 이격된 다수 개의 제2통공(410b)이 형성된 제2열차단디스크(400b);로 구성되며, 상기 제1열차단디스크(400a)와 제2열차단디스크(400b)의 설치단위가 진공포트(302)를 기준으로 진공공간(301) 내부 양측에 각각 형성되는 진공단열배관(10)을 제공한다.
도 1과 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 진공단열배관(10)의 진공공간(301) 내에 포함되는 제1, 2열차단디스크(400a)(400b)는 진공공간(301)의 길이에 대응하여 진공공간(301)을 구획하며, 구획된 진공공간(301)의 진공상태를 장기간 유지할 뿐만 아니라 구획된 진공공간(301)으로 온도의 이동경로를 확보하여 구획된 진공공간(301) 내의 온도차를 빠르게 보상하여 균등한 온도로 유지될 수 있도록 하는 구조이다.
상기 제1, 2열차단디스크(400a)(400b)는 내관(100)과 진공외관(300a) 사이에 원주형으로 형성된 진공공간(301) 내에 원주형으로 연결되며, 외부로부터 전달되는 외기의 온도를 구획된 어느 하나의 진공공간(301) 내로 전달시 인접한 다른 진공공간(301)의 열원이 전달되어 온도차를 진공상태의 빠른 열흐름을 통해 보상할 수 있도록 한다.
상기 제1, 2열차단디스크(400a)(400b) 단위는 진공외관(300a)의 진공포트(302)를 기준으로 진공공간(301) 내에 양측에 각각, 즉 진공공간(301) 내의 일측에 제1, 2열차단디스크(400a)(400b) 그리고 진공공간(301) 내 타측에 제1, 2열차단디스크(400a)(400b)가 형성되며, 이때 제1열차단디스크(400a)가 좌측에 형성된다면 우측에 제2열차단디스크(400b)가 형성된다.
그리고, 상기 진공공간(301) 내의 일측에 형성된 제1, 2열차단디스크(400a)(400b)와 타측에 형성된 제1, 2열차단디스크(400a)(400b) 사이의 진공외관(300a) 외주 일면에 진공포트(302)가 형성되며, 상기 진공포트(302)를 기준으로 진공공간(301) 내의 일측 및 타측에 각각 제1, 2열차단디스크(400a)(400b)가 형성되는 연결단위가 다수 개의 진공포트(302)의 위치에 대응하여 진공외관(300a)의 길이방향을 따라 반복적으로 진공공간(301) 내에 형성된다.
그리고, 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이 상기 제1열차단디스크(400a)의 일측면 외측 즉, 제2열차단디스크(400b)에 마주하는 일측면의 바깥쪽에 원주방향으로 이격된 다수 개의 제1통공(410a)이 관통 형성되며, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이 상기 제2열차단디스크(400b)의 일측면 내측 즉, 제1열차단디스크(400a)에 마주하는 일측면의 안쪽에 원주방향으로 이격된 다수 개의 제2통공(410b)이 관통 형성되고, 상기 제1열차단디스크(400a)의 제1통공(410a) 위치와 제2열차단디스크(400b)의 제2통공(410b) 위치가 상호 마주하는 방향이 아닌 대각방향으로 형성됨으로서 상기 제1열차단디스크(400a)와 제2열차단디스크(400b) 사이에 공유공간(401)으로 진입한 열흐름이 공유공간(401) 내에 온도차를 보상하여 진공공간(301) 전체의 일정한 온도를 유지되게 된다.
즉, 상기 제1, 2열차단디스크(400a)(400b)는 진공공간(401) 내로 열흐름이 전도되면 제1, 2열차단디스크(400a)(400b)에 형성된 제1, 2통공(410a)(410b)을 통해 열을 방출하여 제1, 2열차단디스크(400a)(400b)와 이웃하는 진공공간(301)으로 열이 전달되면서 진공공간(301) 내의 일정한 온도를 유지하면서 외부의 열을 차단과 동시에 내관 내의 유체의 열 방출 및 손실을 차단하게 된다.
그리고, 상기 제1, 2열차단디스크(400a)(400b)가 진공공간(301) 내부 또는 진공외관(300a)의 표면을 통해 전달되는 열의 이동 및 발열을 효율적으로 구현하도록 하는 히트싱크(Heat Sink)의 역할을 하여 전달 및 이동되는 열이 제1, 2열차단디스크(400a)(400b)에 접촉되면서 방열 및 냉각효율을 높이게 되며, 더욱이 상기 진공공간(301)의 형성으로 공기대류에 의한 열전달 그리고 진공외관(300a), 단열관(200) 또는 내관(100)과의 공기접촉 또는 면접촉에 따른 열전이 현상에 의한 열 손실을 차단하게 되어 내관(100)으로 전이되는 열을 차단하게 된다.
그리고, 상술한 제1, 2열차단디스크(400a)(400b)의 내주면은 원호형으로 관통된 통구(402)의 내주면을 말하며, 상기 통구(402)의 내주면이 내관(100)의 외주면에 밀착 연결되어 구조이며, 상기 제1, 2열차단디스크(400a)(400b)의 외주면은 원주형의 둘레면(403)을 말하며, 상기 둘레면(403)인 외주면이 진공외관(300a)의 내주면에 밀착 연결되어 구조이다.
그리고, 상기 진공외관(300a)은 내관(100)의 외곽에 배치되어 내관(100)과의 사이에 진공공간(301)을 형성하며, 상기 진공외관(300a)의 외주면 일면에 돌출되어 진공공간(301)의 진공조건을 유지하도록 진공포트(302)가 구비되며, 상기 진공포트(302)는 내관(100)의 진공조건인 길이에 따라 진공상태가 완전한 진공이 이루어지도록 하나 이상이 이격되게 형성되어 진공공간(301)의 진공상태를 유지하도록 한다.
상기 진공외관(300a)은 기 설정된 진공단열배관(10)의 길이에 대응하여 설치되며, 상기 진공외관(300a)의 일측단 및 타측단은 대응되는 위치의 내관(100) 외주면에 연결되어 진공공간(301)을 밀폐하여 외부의 공기를 차단하게 된다.
상기 진공포트(302)는 진공단열배관(10)의 외측에 고정배치 또는 이동배치되는 진공펌프(미도시)에 연결되어 진공공간(301)의 진공상태를 발생 및 유지하는 역할을 하며, 그리고 상기 진공포트(302)에 진공공간(301)의 진공상태를 측정하는 센서 등의 게이지(미도시)가 더 포함될 수 있다.
또한, 도 1에 나타낸 바와 같이 상기 내관(100)과 진공외관(300a) 사이에 배치되어 상기 내관(100)과의 사이에 단열공간(201) 그리고 진공외관(300a)의 사이에 진공공간(301)이 형성하는 단열관(200)이 더 포함되며, 이때, 상기 제1열차단디스크(400a)의 내주면과 제2열차단디스크(400b)의 내주면이 내관(100)의 외주면이 아닌 단열관(200)의 외주면에 연결되는 구조를 가지는 진공단열배관(10)을 제공한다.
상기 내관(100)과 단열관(200) 사이에 형성된 원주형의 단열공간(201)은 내관(100)을 따라 이송되는 극저온 유체가 가진 온도가 외부로 방출되는 것을 차단하면서 내관(100)을 보온하는 역할을 하며, 이때 단열공간(201) 내에 단열재(미도시)가 충진되거나 내관(100)의 외주면에 단열시트(미도시)가 피복 또는 부착되어 내관(200)의 극저온 유체의 열손실을 차단하게 된다.
그리고, 상기 제1, 2열차단디스크(400a)(400b)의 내주면이 내관(100)과 진공외관(300a)으로 이루어진 진공단열배관(10)에서는 내관(100)의 외주면에 연결되었으나, 내관(100), 단열관(200) 및 진공외관(300a)으로 순으로 이루어진 진공단열배관(10)에서는 제1, 2열차단디스크(400a)(400b)의 내주면이 단열관(200) 외주면에 연결되는 구조를 가진다.
또한, 도 4와 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 내관(100)과 단열관(200) 사이의 단열공간(201)에 내관(100)의 길이방향을 따라 등간격의 원호형으로 복수 개로 설치되거나 단열관(200)과 진공외관(300a) 사이의 진공공간(301)에 단열관(200)의 길이방향에 따라 등간격의 원호형으로 복수 개로 설치되며, 양측단이 각각 수평의 길이로 연장되어 내주면이 내관(100)의 외주면 또는 단열관(200)의 외주면에 연결된 수평부(211)와 상기 수평부(211) 사이를 연결하여 내측에 제1공간부(213)를 형성하면서 외주면이 단열관(200)의 내주면 또는 진공외관(300a)의 내주면에 연결되는 밀착부(212)로 구성되는 일체의 공간유지체(210)가 더 포함되는 진공단열배관(10)을 제공한다.
상기 공간유지체(210)는 진공외관(300a) 또는 단열관(200)의 열변형을 방지하도록 지지하는 역할과 단열공간(201)의 균등한 공간을 유지하도록 하는 역할을 하며, 수평부(211)와 밀착부(212)로 이루어진 일몸체의 구조를 가지어 진공외관(300a)과 단열관(200) 사이의 진공공간(301) 또는 단열관(200)과 내관(100) 사이의 단열공간(201) 내에 등간격의 복수 개로 원주형으로 밀착 또는 연결되는 구조를 가진다.
즉, 상기 수평부(211)는 양측단에 이격 위치하여 내주면이 단열관(200) 또는 내관(100)에 밀착 또는 연결되며, 상기 밀착부(212)는 양측면이 밀폐되어 내주단이 수평부(211) 단부에 연결되면서 둘레면인 원주면이 돌출되어 내측에 제1공간부(213)를 형성하며, 이때 둘레면의 외주면이 진공외관(300a) 또는 단열관(200)의 내주면에 밀착 또는 연결되게 된다.
상기 공간유지체(210)의 제1공간부(213)를 형성함으로서 내관(100)의 표면온도 또는 단열관(200)의 표면온도의 열전달을 최소화하면서 진공공간(301) 또는 단열공간(201)을 지지 및 유지하게 된다.
또한, 도면에 미도시되었지만 공간유지체(210)의 밀착부(212) 양측면에 상호 연통되도록 관통된 통공(미도시)이 등간격의 원주형으로 형성되어 진공공간(301) 또는 단열공간(201)의 체류온도가 이동되어 진공공간(301) 또는 단열공간(201) 내의 일정한 온도를 유지하도록 한다.
또한, 도 3의 (c)와 (d)에 나타낸 바와 같이 상기 제1열차단디스크(400a)의 내주면 또는 외주면을 따라 내측으로 요입된 다수 개의 유로공(420)이 형성되면서 유로공(420) 사이에 방열핀(430)이 형성된 진공단열배관(10)을 제공한다.
상기 내관(100) 또는 단열관(200)의 외주면에 연결된 제1열차단디스크(400a)의 내주면이 원주방향으로 반복적인 요철형태 또는 진공외관(300a)의 내주면에 연결된 제1열차단디스크(400a)의 외주면이 원주방향으로 반복적인 요철형태로 형성되며, 이때 요부는 유로공(420)이면서 철부는 방열핀(430)으로서 철부인 방열핀(430)의 단부가 단열관(200) 외주 또는 진공외관(300a) 외주에 연결되는 형태를 가진다.
상기 제1열차단디스크(400a)의 내주면에 형성된 유로공(420)을 통해 열의 이동으로 열을 방출하는 역할을 하면서 상기 방열핀(430)은 제1열차단디스크(400a)로 전달된 열을 빠르게 냉각하는 열방출 효과를 가진다.
또한, 상기 제1열차단디스크(400a)의 외주면에 내주면 또는 외주면의 원호형태에 대응되어 유로공(420)과 방열핀(430)의 반복적인 요철형태로 형성되며, 제2열차단디스크(400b)의 내주면 또는 외주면에 유로공(420)과 방열핀(430)이 형성될 수 있다.
또한, 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 방열핀(430)이 제1, 2열차단디스크(400a)(400b)의 폭과 동일한 폭을 가진다면 방열핀(430)의 길이에 대응되도록 방열핀(430) 양측으로 돌출된 형태를 가지는 진공단열배관(10)을 제공한다.
상기 방열핀(430)의 길이 즉 상하길이에 대응되면서 양측으로 돌출된 형태를 가지어 진공공간(301) 내의 온도 유지를 위해 발열과 흡열기능을 원활하게 하는 역할을 하게 된다.
또한, 도 7에 나타낸 바와 같이 상기 진공포트(302)를 기준으로 진공공간(301) 내의 양측 또는 어느 하나의 일측에 마련되어 외주면이 진공외관(300a)의 내주면에 연결되는 원호형의 제1수직면(470)과, 상기 제1수직면(470) 내주면에 일측 외주단이 절곡 연결되어 외측으로 수평 연장되는 원호형의 제1수평면(480) 및 상기 제1수평면(480)의 타측 외주단에 내주면이 절곡 연결되면서 내주면이 내관(100) 또는 단열관(200)의 외주면에 연결되는 원호형의 제2수직면(490)으로 구성되는 일체의 히트싱크부(400c)가 더 포함되며,
상기 진공공간(301) 양측에 히트싱크부(400c)가 배치시 상호 좌우 대칭으로 형성되며, 그리고, 상기 제1수직면(470) 중앙, 제1수평면(480) 중앙 및 제2수직면(490) 중앙에 각각 관통된 복수 개의 제3통공(404)이 이격되게 원호형으로 형성되는 진공단열배관(10)을 제공한다.
상기 히트싱크부(400c)는 진공공간(301) 내에 단차진 원호형태로 배치되어 진공포트(302)에 의해 진공공간(301) 내의 진공상태를 위해 진공공간(301)의 공기를 배출시킬 때 진공공간(301) 내의 공기 이동을 방해하면서 순간적이지 않은 유연한 공기이동을 유도하여 진공공간(301) 내의 완전한 진공상태로 유지 및 생성되도록 하는 역할을 한다.
즉, 히트싱크부(400c) 구조에 의해 서로 다른 압력 조건 사이에서 진공을 통해 완충 구간을 형성하면서 진공공간(301) 내의 공기를 배출함으로써 진공공간(301)의 진공 및 균등한 압력 상태를 유지할 수 있다.
상기 히트싱크부(400c)는 제1수직면(470), 제1수평면(480) 및 제2수직면(490)으로 형성된 일체의 구조를 가지면서 전체면이 원호형으로 형성되며, 상기 제1수직면(470), 제1수평면(480) 및 제2수직면(490) 각각의 중앙에 관통된 복수 개의 제3통공(404)이 원호형으로 형성되는 구조를 가진다.
상기 제1수직면(470)은 외주면이 진공외관(300a)의 내주면에 연결되며, 상기 제1수평면(480)은 제1수직면(470) 내주면에 일측 외주단이 절곡 연결되어 외측으로 수평 연장되며, 상기 제2수직면(490)은 제1수평면(480)의 타측 외주단에 내주면이 절곡 연결되면서 내주면이 내관(100) 또는 단열관(200)의 외주면에 연결된다.
그리고, 상기 진공공간(301) 양측에 히트싱크부(400c)가 배치시 상호 히트싱크부(400c)의 제2수직면(490)이 마주하는 형태로 이격되게 형성된다.
그리고, 상기 히트싱크부(400c)는 진공공간(301) 내의 양측에 배치된 제1, 2열차단디스크(400a)(400b) 단위 사이의 내측 또는 제1, 2열차단디스크(400a)(400b) 단위의 외측에 배치될 수 있으며, 상기 제1, 2열차단디스크(400a)(400b) 없이 단독으로 진공공간(301) 내에 배치될 수 있다.
또한, 도 8과 도 9에 나타낸 바와 같이 상기 진공포트(302)를 기준으로 진공공간(301) 내부 일측에 형성된 제2열차단디스크(400b) 내측면 중앙과 진공공간(301) 내부 타측에 형성된 제1열차단디스크(400a)의 외측면 중앙을 상호 원주형으로 연결하여 내관(100) 또는 단열관(200)의 외주와 진공외관(300a) 내주 사이에 등간격의 제1진공층(501a)(501b)이 형성되도록 구획관(500)이 더 포함되는 진공단열배관(10)을 제공한다.
상기 진공포트(302)를 기준으로 진공공간(301) 내부 일측에 형성된 제1, 2열차단디스크(400a)(400b) 중 제2열차단디스크(400b) 내측면 중앙과 내부 타측에 형성된 제1, 2열차단디스크(400a)(400b) 중 제1열차단디스크(400a)의 외측면 중앙을 상호 연결하여 내관(100) 또는 단열관(200)을 이격되게 감싸 형성되는 원통형의 구획관(500)을 형성하며, 이때 구획관(500)의 내주면 안쪽인 구획관(500)과 내관(100) 또는 단열관(200) 사이 그리고 구획관(500) 외주면 바깥쪽인 구획관(500)과 진공외관(300a) 사이에 각각 제1진공층(501a)(501b)이 형성되는 구조를 가진다.
상기 제1진공층(501a)(501b)이 2중으로 형성됨으로서 진공외관(300a)으로부터 전달되는 복사열이 제1진공층(501a)(501b)에 의해 열을 차단하게 되면서 내관(100) 또는 단열관(200)으로 전달되는 열전도를 차단하는 역할을 하여 내관(100)의 유체에 대한 열손실 그리고 진공외관(300a) 외부의 외기를 차단하여 단열효과를 극대화하게 된다.
또한, 도 10에 나타낸 바와 같이 상기 구획관(500)의 외주 일면에 상호 좌우 대칭으로 경사지게 경사면(511)을 형성하도록 절곡되어 내측에 제2공간부(513)를 형성하면서 경사면(511) 양단을 연결하는 제2수평면(512)의 내주면이 단열관(200)의 외주면에 연결 또는 면접되는 그루브(510)가 형성되고, 상기 그루브(510)가 구획관(500) 외주면에 등간격으로 형성되는 구조를 가지는 진공단열배관(10)을 제공한다.
상기 구획관(500)의 표면이 연속적인 배열구조를 가진 다수 개의 그루브(510)가 대칭구조로 형성되며, 이때 상기 그루브(510)는 원호형으로 형성되어 구획관(500)의 외주 일면에 상호 좌우 대칭으로 경사지게 경사면(511)을 형성하도록 절곡되어 내측에 요입된 제2공간부(513)를 형성하면서 경사면(511) 양단을 연결하는 제2수평면(512)의 내주면이 내관(100) 또는 단열관(200)의 외주면에 연결 또는 면접되는 형태를 가진다.
상기 그루브(510)의 제2수평면(512) 내주면이 내관(100) 또는 단열관(200)의 외주면에 연결시 구획관(500)의 그루브(510)와 그루브(510) 사이의 공간에 이웃하는 각각의 경사면(511)에 이격된 다수 개의 통공(미도시)이 원주방향으로 형성되어 상기 공간 내에 진공상태를 유지하도록 한다.
상기 그루브(510)는 진공공간(301) 내의 공기에 의한 열전이 아닌 복사열에 의한 접촉면적을 크게 하여 방열면적을 넓히기 위한 것이다.
또한, 도 11에 나타낸 바와 같이 상기 진공공간(301) 내의 진공압에 따른 변형정도를 보상하면서 열전이를 차단하면서 빠른 냉각효율을 높이도록 상기 구획관(500)의 외주면이 나선형의 요철구조 또는 구획형의 요철구조로 형성되며, 즉 구획관(500)을 기준으로 내측 및 외측에 각각 제1진공층(501a)(501b)이 형성되면서 구획 표면이 나선형의 요철구조 또는 구획형의 요철구조로 형성된다.
상기 구획관(500)의 표면이 구획형의 요철구조로 형성되면 링형태를 가진 요부와 철부의 형상이 연속적으로 구획관(500) 외주면에 형성되는 구조이다.
또한, 도 11에 나타낸 바와 같이 상기 진공포트(302)를 기준으로 진공공간(301) 내부 일측에 형성된 제2열차단디스크(400b) 내측면 중앙과 진공공간(301) 내부 타측에 형성된 제1열차단디스크(400a)의 외측면 중앙에 각각 원주방향으로 돌출되어 마주하도록 제1끼움탭(440)과 상기 제1끼움탭(440)이 원주에 비해 큰 원주를 가진 제2끼움탭(450)이 형성되면서 구획관(500)의 두께에 일치하도록 제1끼움탭(440)과 제2끼움탭(450) 사이에 원주형의 끼움홈(460)이 형성되는 진공단열배관(10)을 제공한다.
또한, 도 12에 나타낸 바와 같이 상기 진공포트(302)를 기준으로 진공공간(301) 내부 일측에 형성된 제2열차단디스크(400b)과 진공공간(301) 내부 타측에 형성된 제1열차단디스크(400a)가 각각 측면 중앙을 기준으로 외주 및 내주로 갈수록 내폭이 점진적으로 커지는 형태이면서 내측면 및 외측면이 요입된 반구형으로 형성되는 구조를 가지는 진공단열배관(10)을 제공한다.
상기 진공공간(301)의 내부 일측에 형성된 제2열차단디스크(400b) 그리고 상기 제2열차단디스크(400b)와 마주하는 내부 타측에 형성된 제1열차단디스크(400a)가 각각 외측면과 내측면이 반구형의 요입된 형태의 원주형으로 형성되며, 이때 제1, 2열차단디스크(400a)(400b)가 요입된 반구형으로 형성됨으로서 상기 반구형의 면이 열의 접촉면으로서 접촉면의 표면조도로 인한 열 접촉 저항을 줄여주어 냉각효율을 높일 수 있게 된다.
또한, 상기 진공공간(301) 내의 일측 및 타측에 형성된 제1, 2열차단디스크(400a)(400b) 모두가 상술한 반구형의 열 접촉면의 형태와 동일한 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상술한 내관(100) 또는 단열관(200)과 진공외관(300a) 사이의 진공공간(301)을 구획하여 제2진공층(303)과 단열층(304)을 구획 및 분리 형성됨으로서 진공외관(300a)을 통한 복사열을 차단과 동시에 제2진공층(303)에 의한 열전이의 온도차를 차단할 뿐만 아니라 단열층(304)에 의해 단열성능을 극대화하도록 다음과 같은 구조를 가진다.
도 13과 도 14에 나타낸 바와 같이 상기 진공포트(302)가 마련된 진공외관(300a)과 상기 진공외관(300a) 내측에 이격되게 형성된 진공내관(300b)으로 구획되게 형성되며, 상기 진공외관(300a)은 양단이 각각 수직절곡된 제1면(310)과 상기 제1면(310) 단부에 연결되어 수평절곡되면서 내주면이 내관(100) 또는 단열관(200)의 외주면에 연결되는 제2면(320)과 상기 제2면(320) 단부에 연결되어 내측으로 수직절곡된 제3면(330) 및 상기 제3면(330) 단부에 연결되어 수평절곡되어 소정의 길이로 연장되면서 내관(100) 또는 단열관(200) 외주면과의 사이로 결합홈(341)이 형성되는 제4면(340)으로 형성되는 일체의 구조를 가지며,
상기 진공내관(300b)의 양단이 각각 수직절곡된 제5면(350)과 상기 제5면(350)의 단부에 연결되어 수평절곡되면서 제4면(340)의 길이에 대응되는 길이를 가지면서 내주면이 내관(100) 또는 단열관(200)의 외주면에 밀착되는 제6면(360)을 형성하며, 그리고 상기 진공내관(300b)의 양단을 제외한 외주면의 외경이 제4면(340)의 외경에 일치하는 형태를 가지며,
상기 진공외관(300a)의 제4면(340)과 진공내관(300b)의 제6면(360) 사이에 링형의 패킹부(600)가 형성되는 구조를 가지는 진공단열배관(10)을 제공한다.
상기 진공외관(300a)의 내측에 원주형의 진공내관(300b)이 이격되게 형성되면서 진공외관(300a)과 진공내관(300b) 사이에 제2진공층(303)이 형성 그리고 진공내관(300b)과 내관(100) 또는 단열관(200) 사이에 단열층(304)이 형성되며, 즉 진공내관(300b) 외곽에 제2진공층(303) 그리고 내관(100) 또는 단열관(200) 외곽에 단열층(304)이 형성되는 구조를 가진다.
상기 진공외관(300a)의 양단이 각각 수직절곡된 제1면(310)과 상기 제1면(310) 단부에 연결되어 수평절곡되면서 내주면이 내관(100) 또는 단열관(200)의 외주면에 연결되는 제2면(320)과 상기 제2면(320) 단부에 연결되어 내측으로 수직절곡된 제3면(330) 및 상기 제3면(330) 단부에 연결되어 수평절곡되어 소정의 길이로 연장되면서 내관(100) 또는 단열관(200) 외주면과의 사이로 결합홈(341)이 형성되는 제4면(340)으로 형성되는 일체의 연결구조가 원호형으로 형성되며, 상기 제2면(320)의 내주면이 내관(100) 또는 단열관(200)의 외주면에 연결되어 진공외관(300a)과 내관(100) 사이 또는 진공외관(300a)과 단열관(200) 사이의 공간이 밀폐된 구조를 가진다.
그리고, 상기 진공내관(300b)의 양단이 각각 수직절곡된 제5면(350)과 상기 제5면(350)의 단부에 연결되어 수평절곡되면서 제4면(340)의 길이에 대응되는 길이를 가지면서 결합홈(341) 내측에 위치하여 내주면이 내관(100) 또는 단열관(200)의 외주면에 밀착되는 제6면(360)을 형성하는 일체의 연결구조가 원호형으로 형성되며, 그리고 상기 진공내관(300b)의 양단을 제외한 외주면의 외경이 제4면(340)의 외경에 일치하는 형태를 가진다.
그리고, 상기 패킹부(600)는 링형태로서 진공외관(300a)의 제4면(340)과 진공내관(300b)의 제6면(360) 사이인 결합홈(341)에 배치되어 외주면이 진공외관(300a)의 제4면(340)을 밀착 그리고 내주면이 진공내관(300b)의 제6면(360)을 밀착하게 된다.
이에, 상기 진공외관(300a)에 마련된 진공포트(302)에 의해 제2진공층(303)을 진공상태로 유지하게 되며, 이때 제2진공층(303)의 진공압에 의해 진공내관(300b)이 제2진공층(303)으로 이동되면서 패킹부(600)를 압박하여 제2진공층(303)의 진공상태를 지속 유지됨과 아울러 단열층(304)에는 일전한 온도를 유지하는 공기층이 형성된다.
또한, 도 15에 나타낸 바와 같이 상기 진공외관(300a)의 외주면이 양측으로 이음 연결되어 일측의 제1면(310)이 상술한 제2통공(410b)이 형성된 제2열차단디스크(400b)가 되며, 타측이 제1면(310)은 제1통공(410a)이 형성된 제1열차단디스크(400a)가 되면서 상기 제2열차단디스크(400b) 측부 그리고 제1열차단디스크(400a) 측부에 각각 제1, 2열차단디스크(400a)(400b)가 각각 형성되며, 이때 측부에 형성된 제1, 2열차단디스크(400a)(400b)가 상기 제1면(310)으로서 상기 제1면(310)에 제2, 3, 4면(320)(330)(340)이 일체로 연결되게 된다.
이러한 제1면(310)인 제1, 2열차단디스크(400a)(400b)에 제2, 3, 4면(320)(330)(340)이 연결된 연결단위가 진공외관(300a) 내에 반복적으로 배치되면서 상술한 진공외관(300a)과의 동일한 결합구조로 결합되는 진공내관(300b)이 설치되어 내관(100)의 길이방향에 대응되는 진공내관(300b)의 길이방향으로 상술한 진공외관(300a)과 진공내관(300b)의 결합구조가 이격되게 반복적으로 배열되는 구조를 가진다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 극저온 유체를 이송하기 위한 내관(100);과,
    상기 내관(100)의 외곽에 배치되어 상기 내관(100)과의 사이에 진공공간(301)을 형성하면서 외주면 일면에 돌출된 진공포트(302)가 형성되는 진공외관(300a);과,
    상기 진공외관(300a)의 진공포트(302)를 기준으로 진공공간(301) 내부 양측에 원호형으로 배치되며, 내주면이 내관(100)의 외주면에 연결 그리고 외주면이 진공외관(300a) 내주면에 연결되는 제1열차단디스크(400a); 및,
    상기 제1열차단디스크(400a)의 일측으로 근접하게 배치되면서 사이에 공유공간(401)이 형성되며, 내주면이 내관(100)의 외주면에 연결 그리고 외주면이 진공외관(300a) 내주면에 연결되는 제2열차단디스크(400b);로 구성되며,
    상기 제2열차단디스크(400b)에 마주하는 제1열차단디스크(400a)의 일측면 바깥쪽 원주방향으로 이격된 다수 개의 제1통공(410a)이 관통 형성되며, 상기 제1열차단디스크(400a)에 마주하는 제2열차단디스크(400b)의 일측면 안쪽 원주방향으로 이격된 다수 개의 제2통공(410b)이 관통 형성되고,
    상기 제1열차단디스크(400a)와 제2열차단디스크(400b)의 설치단위가 진공포트(302)를 기준으로 진공공간(301) 내부 양측에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 진공단열배관.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내관(100)과 진공외관(300a) 사이에 배치되어 상기 내관(100)과의 사이에 단열공간(201) 그리고 진공외관(300a)의 사이에 진공공간(301)이 형성하는 단열관(200)이 더 포함되며, 이때, 상기 제1열차단디스크(400a)의 내주면과 제2열차단디스크(400b)의 내주면이 내관(100)의 외주면이 아닌 단열관(200)의 외주면에 연결되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 진공단열배관.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 내관(100) 또는 단열관(200)의 외주면에 연결된 제1열차단디스크(400a)의 내주면이 원주방향으로 반복적인 요철형태 또는 진공외관(300a)의 내주면에 연결된 제1열차단디스크(400a)의 외주면이 원주방향으로 반복적인 요철형태로 형성되며,
    이때 요부는 유로공(420)이면서 철부는 방열핀(430)으로서 철부인 방열핀(430)의 단부가 단열관(200) 외주 또는 진공외관(300a) 외주에 연결되는 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 진공단열배관.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 방열핀(430)의 길이에 대응되도록 방열핀(430) 양측으로 돌출된 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 진공단열배관.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 진공포트(302)를 기준으로 진공공간(301) 내의 양측 또는 어느 하나의 일측에 마련되어 외주면이 진공외관(300a)의 내주면에 연결되는 원호형의 제1수직면(470)과, 상기 제1수직면(470) 내주면에 일측 외주단이 절곡 연결되어 외측으로 수평 연장되는 원호형의 제1수평면(480) 및 상기 제1수평면(480)의 타측 외주단에 내주면이 절곡 연결되면서 내주면이 내관(100) 또는 단열관(200)의 외주면에 연결되는 제2수직면(490)으로 구성되는 일체의 히트싱크부(400c)가 더 포함되며,
    상기 진공공간(301) 양측에 히트싱크부(400c)가 배치시 상호 좌우 대칭으로 형성되며, 그리고, 상기 제1수직면(470) 중앙, 제1수평면(480) 중앙 및 제2수직면(490) 중앙에 각각 관통된 복수 개의 제3통공(404)이 이격되게 원호형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 진공단열배관.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 진공포트(302)를 기준으로 진공공간(301) 내부 일측에 형성된 제2열차단디스크(400b) 내측면 중앙과 진공공간(301) 내부 타측에 형성된 제1열차단디스크(400a)의 외측면 중앙을 상호 원주형으로 연결하여 내관(100) 또는 단열관(200)의 외주와 진공외관(300a) 내주 사이에 등간격의 제1진공층(501a)(501b)이 형성되도록 구획관(500)이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 진공단열배관.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 구획관(500)의 외주 일면에 상호 좌우 대칭으로 경사지게 경사면(511)을 형성하도록 절곡되어 내측에 제2공간부(513)를 형성하면서 경사면(511) 양단을 연결하는 제2수평면(512)의 내주면이 내관(100) 또는 단열관(200)의 외주면에 연결되는 그루브(510)가 형성되고,
    상기 그루브(510)가 구획관(500) 외주면에 등간격으로 형성되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 진공단열배관.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 진공포트(302)를 기준으로 진공공간(301) 내부 일측에 형성된 제2열차단디스크(400b) 내측면 중앙과 진공공간(301) 내부 타측에 형성된 제1열차단디스크(400a)의 외측면 중앙에 각각 원주방향으로 돌출되어 마주하도록 제1끼움탭(440)과 상기 제1끼움탭(440)이 원주에 비해 큰 원주를 가진 제2끼움탭(450)이 형성되면서 구획관(500)의 두께에 일치하도록 제1끼움탭(440)과 제2끼움탭(450) 사이에 원주형의 끼움홈(460)이 형성되는 것을 특징으로 하는 진공단열배관.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 진공포트(302)를 기준으로 진공공간(301) 내부 일측에 형성된 제2열차단디스크(400b)과 진공공간(301) 내부 타측에 형성된 제1열차단디스크(400a)가 각각 측면 중앙을 기준으로 외주 및 내주로 갈수록 내폭이 점진적으로 커지는 형태이면서 내측면 및 외측면이 요입된 반구형으로 형성되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 진공단열배관.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 진공포트(302)가 마련된 진공외관(300a)과 상기 진공외관(300a) 내측에 이격되게 형성된 진공내관(300b)으로 구획되게 형성되며, 상기 진공외관(300a)은 양단이 각각 수직 절곡된 제1면(310)과 상기 제1면(310) 단부에 연결되어 수평 절곡되면서 내주면이 내관(100) 또는 단열관(200)의 외주면에 연결되는 제2면(320)과 상기 제2면(320) 단부에 연결되어 내측으로 수직 절곡된 제3면(330) 및 상기 제3면(330) 단부에 연결되어 수평 절곡되어 소정의 길이로 연장되면서 내관(100) 또는 단열관(200) 외주면과의 사이로 결합홈(341)이 형성되는 제4면(340)으로 형성되는 일체의 구조를 가지며,
    상기 진공내관(300b)의 양단이 각각 수직 절곡된 제5면(350)과 상기 제5면(350)의 단부에 연결되어 수평 절곡되면서 제4면(340)의 길이에 대응되는 길이를 가지면서 내주면이 내관(100) 또는 단열관(200)의 외주면에 밀착되는 제6면(360)을 형성하며, 그리고 상기 진공내관(300b)의 양단을 제외한 외주면의 외경이 제4면(340)의 외경에 일치하는 형태를 가지며,
    상기 진공외관(300a)의 제4면(340)과 진공내관(300b)의 제6면(360) 사이에 링형의 패킹부(600)가 형성되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 진공단열배관.
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