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KR102334944B1 - 배관용 히팅 장치 - Google Patents

배관용 히팅 장치 Download PDF

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KR102334944B1
KR102334944B1 KR1020200150813A KR20200150813A KR102334944B1 KR 102334944 B1 KR102334944 B1 KR 102334944B1 KR 1020200150813 A KR1020200150813 A KR 1020200150813A KR 20200150813 A KR20200150813 A KR 20200150813A KR 102334944 B1 KR102334944 B1 KR 102334944B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heating body
pipe
heating
insulating part
piping
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020200150813A
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English (en)
Inventor
이창욱
전영주
정동식
김승준
석종관
정상윤
Original Assignee
주식회사 에이치엠케이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에이치엠케이 filed Critical 주식회사 에이치엠케이
Priority to KR1020200150813A priority Critical patent/KR102334944B1/ko
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Publication of KR102334944B1 publication Critical patent/KR102334944B1/ko
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    • 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
    • F16L53/00—Heating of pipes or pipe systems; Cooling of pipes or pipe systems
    • F16L53/30—Heating of pipes or pipe systems
    • F16L53/35—Ohmic-resistance heating
    • 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
    • F16L59/02—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H—ELECTRICITY
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)
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Abstract

배관용 히팅 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 배관을 히팅하기 위한 장치로서, 탄소나노튜브를 포함하고, 상기 배관과 마주보도록 배치되는 발열 몸체부; 및 상기 발열 몸체부와 접하여 전기를 공급하는 한 쌍의 전극을 포함하는, 배관용 히팅 장치가 제공된다.

Description

배관용 히팅 장치{Heating device for piping}
본 발명은 배관용 히팅 장치에 관한 것이다.
산업 현장에서 유체를 이송하기 위한 배관이 사용된다. 그리고 이송되는 유체의 특성에 따라 히팅이 필요한 경우가 있다.
종래, 유체를 히팅하기 위해 해당 유체가 이송되는 배관에 열선을 감아 배관을 히팅하는 방식이 사용되고 있다. 배관에 감긴 열선은 테이프로 고정된다.
이러한 종래 배관 히팅 장치는 열선을 감고 테이프로 마감하는 방식으로 설치가 번거롭고, 이에 대응하여 철거가 번거롭다는 문제가 있다.
나아가 열선은 감고 푸는 과정에서 피로도가 누적되어 쉽게 끊어지거나 오래 사용하면 산화되어 쉽게 끊어지는 문제가 있어 종래 배관 히팅 장치 수명이 짧고 내구성이 약하다.
본 발명의 실시예는, 설치가 용이하고 수명이 긴 배관용 히팅 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배관을 히팅하기 위한 장치로서, 탄소나노튜브를 포함하고, 상기 배관과 마주보도록 배치되는 발열 몸체부; 및 상기 발열 몸체부와 접하여 전기를 공급하는 한 쌍의 전극을 포함하는, 배관용 히팅 장치가 제공될 수 있다.
상기 배관용 히팅 장치는 상기 배관과 마주보는 상기 발열 몸체부의 제1면에 형성된 제1절연부를 더 포함할 수 있다.
상기 배관용 히팅 장치는 상기 제1면의 반대쪽에 위치하는 상기 발열 몸체부의 제2면과 마주보며 배치되는 단열부를 더 포함할 수 있다.
상기 배관용 히팅 장치는 상기 제2면과 상기 단열부 사이에 개재되는 제2절연부를 더 포함할 수 있다.
상기 배관용 히팅 장치는 상기 단열부의 상기 발열 몸체부와 마주보는 면의 반대면에 형성된 마감 절연부를 더 포함할 수 있다.
상기 배관용 히팅 장치는 상기 발열 몸체부를 상기 배관에 고정시키기 위한 벨크로를 더 포함할 수 있다.
상기 발열 몸체부는 평판 형상으로 제작되고, 설치 과정에서 상기 배관을 감싸도록 변형될 수 있다.
상기 발열 몸체부는 횡단면이 C자 형상을 가지는 곡판 형상으로 제작되고, 상기 배관은 상기 발열 몸체부의 측면 개방구를 통해 상기 발열 몸체부의 내부에 삽입되고, 상기 발열 몸체부는 상기 배관이 상기 발열 몸체부에 삽입되는 과정에서 상기 측면 개방구가 벌어지도록 탄성 변형될 수 있다.
상기 배관용 히팅 장치는 상기 발열 몸체부를 둘러싸는 제1절연부; 및 상기 발열 몸체부를 둘러싸도록 배치되고, 상기 제1절연부의 내부에 배치되는 접지부를 더 포함하고, 상기 제1절연부에는 상기 배관을 둘러싸며 접촉하도록 C자 형상의 횡단면을 가지는 접촉부가 형성될 수 있다.
상기 배관용 히팅 장치는 상기 제1절연부의 외측면에 형성되는 단열부; 및 상기 단열부의 외측면에 형성되는 마감 절연부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 배관용 히팅 장치가 열선을 배관에 감아 사용하던 종래 기술과 달리 탄소나노튜브를 포함하는 발열 몸체부를 배관을 감싸 부착하는 간단한 작업만으로 설치가 용이하다.
나아가 본 실시예에 따른 배관용 히팅 장치는 설치 및 철거 과정에서 열선을 사용하는 종래 기술과 달리 발열 몸체부에 대한 끊김이 발생하지 않아 수명이 길고 반영구적으로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관용 히팅 장치의 사시도이로서, 배관에 설치되기 전의 상태를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관용 히팅 장치의 정면도이다.
도 3은 도 2의 AA 선에 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관용 히팅 장치의 설치 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관용 히팅 장치의 사시도이다.
도 7는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관용 히팅 장치의 단면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관용 히팅 장치의 설치 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배관용 히팅 장치의 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관용 히팅 장치의 사시도이로서, 배관에 설치되기 전의 상태를 나타내고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관용 히팅 장치의 정면도이고, 도 3은 도 2의 AA 선에 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 배관용 히팅 장치(100)는 발열 몸체부(110)와, 한 쌍의 전극(121, 122)을 포함한다.
발열 몸체부(110)는 탄소나노튜브를 포함한다. 발열 몸체부(110)는 탄소나노튜브를 분산 및 고정하기 위한 수지를 포함한다. 수지는 실리콘, 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리아마이드(polyamide), 폴리페닐렌 설파이드(Poly Phenylene Sulfide), 테프론(Teflone) 중 하나 이상을 포함한다.
본 실시예에서, 탄소나노튜브와 수지를 포함하는 발열 몸체부(110)는 평판 형상으로 제작되고, 외력이 없는 상황에서 평판 형상을 유지한다.
그리고 발열 몸체부(110)는 외력이 가해지면 배관(P)을 감싸도록 변형될 수 있다. 예컨대, 발열 몸체부(110)는 작업자에 의해 배관을 감싸도록 C자 형상으로 구부러질 수 있다. 이에 대해 후술한다.
발열 몸체부(110)는 후술하는 한 쌍의 전극(121, 122)으로부터 전기를 공급받아 발열한다. 구체적으로, 한 쌍의 전극(121, 122)으로부터 공급받은 전기에 의해 발열 몸체부(110)의 탄소나노튜브의 전기저항으로 인해 발열한다. 이때, 공급되는 전기의 전압차 또는 전류량에 따라 발열 몸체부(110)의 발열량이 달라질 수 있다.
발열 몸체부(110)는 배관(P)과 마주보도록 배치된다. 이 경우, 발열 몸체부(110)에서 발생된 열은 배관(P)으로 전달되고, 배관(P)을 따라 이동하는 유체를 히팅한다.
발열 몸체부(110)는 사출 성형 방식으로 제작될 수 있으나 이외에 공지된 다양한 방식으로 제작될 수 있음은 물론이다.
발열 몸체부(100)의 크기는 적용되는 배관(P)의 크기 또는 배관(P)의 히팅 면적 등을 고려하여 결정될 수 있다.
한 쌍의 전극(121, 122)은 발열 몸체부(110)와 접하여 발열 몸체부(110)에 전기를 공급한다.
한 쌍의 전극(121, 122)은 와이어(wire) 또는 스트립(strip) 형태로 제작될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
한 쌍의 전극(121, 122)은 평행하게 이격되어 배치될 수 있다.
한 쌍의 전극(121, 122)은 발열 몸체부(110)의 내부를 관통하여 배치될 수 있다.
각 전극(121, 122)의 끝단부는 발열 몸체부(110)의 외부로 노출될 수 있다. 외부로 노출된 전극(121, 122)의 끝단부는 전선(미도시)에 의해 전원(미도시)과 연결될 수 있다.
전극(121, 122)과 전원(미도시) 사이에 별도의 컨트롤러가 설치되어 발열 몸체부(110)로 공급되는 전기량 또는 전압을 조절할 수 있다.
한 쌍의 전극(121, 122)은 금형에 미리 배치된 상태에서 발열 몸체부(110)를가 사출 성형하는 방식으로, 발열 몸체부(110)와 일체로 제작될 수 있다. 또는 한 쌍의 전극(121, 122)과 발열 몸체부(110)는 공지된 다양한 방식으로 일체로 제작될 수 있음은 물론이다.
배관(P)과 마주보는 발열 몸체부(110)의 제1면에는 제1절연부(130)가 형성될 수 있다.
제1절연부(130)는 발열 몸체부(110)와 배관(P) 사이에서 스파크가 발생하거나 누설 전류가 발생하는 것을 차단하고 방지한다.
본 실시예에서, 제1절연부(130)는 원단 형태로 제작될 수 있다. 이 경우, 제1절연부(130)는 테프론 원단과 같은 공지된 절연 원단일 수 있다. 이 경우, 제1절연부(130)는 발열 몸체부(110)의 제1면에 접착 방식 또는 바느질 방식으로 부착될 수 있다.
다른 실시예에서, 제1절연부(130)는 발열 몸체부(110)의 제1면에 막 형태로 코팅될 수 있다. 이 경우, 제1절연부(130)는 실리콘과 같은 절연 재료를 제1면에 도포하거나 사출하는 방식으로 형성될 수 있다.
단열부(140)는 제1면의 반대쪽에 형성된 발열 몸체부(110)의 제2면과 마주보며 배치될 수 있다. 발열 몸체부(110)를 포함하는 배관용 히팅 장치(100)가 배관(P)에 부착된 상태에서 발열 몸체부(110)의 제2면은 외부를 향하는데 단열부(140)는 배관용 히팅 장치(100)를 만지거나 접촉하는 작업자에게 열이 전달되는 것을 차단하여 안전성을 향상시킨다.
일례로, 단열부(140)는 유리섬유와 같은 섬유계 재료로 제작될 수 있다. 이 경우, 단열부(140)는 접착 방식 또는 바느질 방식으로 부착될 수 있다.
다른 예로, 단열부(140)는 발포 플라스틱 재료 등 공지된 절연 재료로 제작될 수 있다. 이 경우, 단열부(140)는 막 형태로 코팅될 수 있다.
단열부(140)와 발열 몸체부(110)의 제2면 사이에 제2절연부(150)가 개재될 수 있다.
제2절연부(150)는 발열 몸체부(110)의 제2면에서 외부로 스파크가 발생하거나 누설 전류가 발생하는 것을 차단하고 방지한다.
제2절연부(150)는 원단 형태로 제작될 수 있다. 예컨대, 제2절연부(150)는 테프론 원단과 같은 공지된 절연 원단을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2절연부(150)는 발열 몸체부(110)에 접착 방식 또는 바느질 방식으로 부착될 수 있다.
본 실시예에서, 절연 원단으로 제작된 제1절연부(130)와 제2절연부(150)는 상호 연결되어 발열 몸체부(110)를 전체적으로 둘러싸는 구조를 가질 수 있다.
본 실시예에서, 단열부(140)의 발열 몸체부(110)와 마주보는 면의 반대면에는 마감 절연부(160)가 형성된다.
마감 절연부(160)는 원단 형태로 제작될 수 있다. 예컨대, 마감 절연부(160)는 테프론 원단과 같은 공지된 절연 원단을 포함할 수 있다. 이 경우, 마감 절연부(160)는 단열부(140) 또는 제2절연부(150) 또는 발열 몸체부(110)에 바느질 방식으로 부착될 수 있다.
본 실시예에서, 절연 원단으로 제작된 마감 절연부(160)와 제2절연부(150)는 상호 연결되어 단열부(140)를 전체적으로 둘러싸는 구조를 가질 수 있다.
본 실시예에 따른 배관용 히팅 장치(100)는 벨크로(170)를 더 포함한다. 벨크로(170)는 발열 몸체부(110)를 배관(P)에 고정시키기 위한 구성이다.
벨크로(170)는 수벨크로(171)와 암벨크로(173)를 포함할 수 있다.
예컨대, 배관용 히팅 장치(100)의 일측, 구체적으로 마감 절연부(160)의 일측에는 수벨크로(171)가 형성되고, 배관용 히팅 장치(100)의 타측, 구체적을 마감 절연부(160)부의 타측에는 암벨크로(173)가 형성될 수 있다.
벨크로(170)는 배관용 히팅 장치(100)가 배관(P)과 접촉하고, 배관(P)을 감싸는 형태로 변형된 상태에서 배관용 히팅 장치(100)가 배관(P)에서 분리되거나 움직이지 않도록 고정시킨다.
위와 같이 구성된 본 실시예에 따른 배관용 히팅 장치(100)는 발열 몸체부(110)와 대응하여 전체적으로 평판 형상을 가진다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관용 히팅 장치의 설치 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 작업자는 배관용 히팅 장치(100)를 히팅이 필요한 배관(P)과 마주보도록 배치시킨다. 이때, 배관용 히팅 장치(100)는 제작 당시의 모양대로 평판 형상을 유지할 수 있다.
이후, 작업자는 발열 몸체부(110)를 포함하는 배관용 히팅 장치(100)를 화살표 방향으로 움직여 배관(P)에 접근시킨다. 이 과정에서 작업자는 배관용 히팅 장치(100)를 구부려 도 5와 같이 배관(P)을 감싸는 모양으로 변형시킨다.
이후, 작업자는 도 5와 같이 벨크로(170)의 수벨크로(171)와 암벨크로(173)를 결합시켜 발열 몸체부(110)를 포함하는 배관용 히팅 장치(100)를 배관(P)에 고정시킨다.
이후, 한 쌍의 전극(121, 122)을 통해 발열 몸체부(110)에 전기가 공급되면, 발열 몸체부(110)는 배관(P)을 히팅한다. 배관용 히팅 장치(100)와 전원 사이에 별도의 컨트롤러가 설치되어 발열 몸체부(110)로 공급되는 전기량 또는 전압을 조절할 수 있다.
이상에서 살펴본 본 실시예에 따른 배관용 히팅 장치는 열선을 배관에 감아 사용하던 종래 기술과 달리 탄소나노튜브를 포함하는 발열 몸체부(110)를 배관(P)을 감싸 부착하는 간단한 작업만으로 설치가 용이하다.
나아가 본 실시예에 따른 배관용 히팅 장치는 설치 및 철거 과정에서 열선을 사용하는 종래 기술과 달리 발열 몸체부(110)에 대한 끊김이 발생하지 않아 수명이 길고 반영구적으로 사용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관용 히팅 장치의 사시도이고, 도 7는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관용 히팅 장치의 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 배관용 히팅 장치(200)는 발열 몸체와, 한 쌍의 전극(221, 222)을 포함한다.
발열 몸체부(210)는 탄소나노튜브를 포함한다. 발열 몸체부(210)는 탄소나노튜브를 분산 및 고정하기 위한 수지를 포함한다. 수지는 실리콘, 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리아마이드(polyamide), 폴리페닐렌 설파이드(Poly Phenylene Sulfide), 테프론(Teflone) 중 하나 이상을 포함한다.
본 실시예에서, 탄소나노튜브와 수지를 포함하는 발열 몸체부(210)는 횡단면이 C자 형상을 가지는 곡판 형상으로 제작되고, 외력이 없는 상황에서 곡판 형상을 유지한다. C자 형상의 횡단면을 가지는 발열 몸체부(210)는 배관(P)을 감싸는 구조를 가진다.
발열 몸체부(210)에는 발열 몸체부(210)의 연장 방향, 또는 배관의 연장 방향으로 연장 형성된 측면 개방구(201)가 형성된다. 측면 개방구(201)는 배관(P)이 삽입되는 통로를 제공한다. 이에 대해 후술한다.
발열 몸체부(210)는 사출 성형 방식으로 제작될 수 있으나 이외에 공지된 다양한 방식으로 제작될 수 있음은 물론이다.
한 쌍의 전극(221, 222)은 발열 몸체부(210)와 접하여 발열 몸체부(210)에 전기를 공급한다.
한 쌍의 전극(221, 222)은 와이어(wire) 또는 스트립(strip) 형태로 제작될 수 있으나 이에 국한되지 않는다. 한 쌍의 전극(221, 222)은 평행하게 이격되어 배치될 수 있다. 한 쌍의 전극(221, 222)은 발열 몸체부(210)의 내부를 관통하여 배치될 수 있다.
배관(P)과 마주보는 발열 몸체부(210)의 제1면에는 제1절연부(230)가 형성될 수 있다. 달리 표현하면, C자 횡단면 형상을 가지는 발열 몸체부(210)의 내측면에 제1절연부(230)가 형성될 수 있다.
제1절연부(230)는 발열 몸체부(210)의 제1면에 막 형태로 코팅될 수 있다. 이 경우, 제1절연부(230)는 실리콘과 같은 공지된 절연 재료를 발열 몸체부(210)의 제1면에 도포하거나 사출하는 등 공지된 방법으로 형성될 수 있다.
단열부(240)가 제1면의 반대쪽에 형성된 발열 몸체부(210)의 제2면과 마주보며 배치될 수 있다. 달리 표현하면, 발열 몸체부(210)의 외측면에 단열부(240)가 형성될 수 있다.
일례로, 단열부(240)는 유리섬유와 같은 섬유계 재료로 제작될 수 있다. 이 경우, 단열부(240)는 접착 방식 또는 바느질 방식으로 부착될 수 있다.
다른 예로, 단열부(240)는 발포 플라스틱 재료 등 공지된 절연 재료로 제작될 수 있다. 이 경우, 단열부(240)는 막 형태로 코팅될 수 있다.
본 실시예에서, 단열부(240)의 발열 몸체부(210)와 마주보는 면의 반대면에는 마감 절연부(260)가 형성된다.
마감 절연부(260)는 원단 형태로 제작될 수 있다. 예컨대, 마감 절연부(260)는 테프론 원단과 같은 공지된 절연 원단을 포함할 수 있다. 이 경우, 마감 절연부(260)는 단열부(240) 또는 발열 몸체부(210)에 바느질 방식으로 부착될 수 있다.
나아가 마감 절연부(260)는 발열 몸체부(110)와 단열부(240)의 연장 방향(ex. 도 6 및 도 7에서 Z축 방향)의 양측 단부가 외부로 노출되지 않도록 마감할 수 있다.
본 실시예에 따른 배관용 히팅 장치(200)는 벨크로(270)를 더 포함한다. 벨크로(270)는 발열 몸체부(210)를 배관(P)에 고정시키기 위한 구성이다.
벨크로(270)는 수벨크로(271)와 암벨크로(273)를 포함할 수 있다.
예컨대, 배관용 히팅 장치(200)의 일측, 구체적으로 마감 절연부(260)의 일측에는 수벨크로(271)가 형성되고, 배관용 히팅 장치(200)의 타측, 구체적을 마감 절연부(260)의 타측에는 암벨크로(273)가 형성될 수 있다.
위와 같이 발열 몸체부(210)와 제1절연부(230)과 단열부(240)을 포함하는 배관용 히팅 장치(200)는 발열 몸체부(210)와 대응하여 전체적으로 C자 형상의 횡단면을 가진다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관용 히팅 장치의 설치 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 작업자는 배관용 히팅 장치(200)를 히팅이 필요한 배관(P)과 마주보도록 배치시킨다. 이때, 배관용 히팅 장치(200)의 측면 개방구(201)는 배관(P)을 향하도록 배치되고, 배관용 히팅 장치(200)는 제작 당시의 모양대로 곡면 형상을 유지할 수 있다.
이후, 작업자는 발열 몸체부(210)를 포함하는 배관용 히팅 장치(200)를 실선 화살표 방향으로 움직여 배관(P)에 접근시킨다. 이 과정에서 작업자는 배관용 히팅 장치(200)의 측면 개구부(201)를 점선 화살표 방향으로 벌린다. 그리고 작업자는 배관용 히팅 장치(200)의 벌어진 측면 개구부(201)를 통해 배관(P)을 배관용 히팅 장치(200)의 내부에 삽입시킨다.
배관(P)이 배관용 히팅 장치(200)에 삽입되면, 측면 개구부(201)는 다시 원래 크기로 오므라들고, 발열 몸체부(210)는 도 9와 같이 배관(P)을 감싸도록 배치된다.
이후, 작업자는 도 9와 같이 벨크로(270)의 수벨크로(271)와 암벨크로(273)를 결합시켜 발열 몸체부(210)를 포함하는 배관용 히팅 장치(200)를 배관(P)에 고정시킨다.
이후 작업자는 한 쌍의 전극(221, 222)에 전원을 연결하여 발열 몸체부(210)에 전기를 공급하고, 이에 따라 발열 몸체부(210)는 배관(P)을 히팅한다.
본 실시예에 따른 배관용 히팅 장치(200)는 앞선 실시예에 따른 배관용 히팅 장치(100)와 달리 발열 몸체부(210)가 C자 형상의 횡단면을 갖도록 제작됨으로써, 측면 개방구(201)를 벌리는 간단한 조작으로 배관용 히팅 장치(200)를 배관(P)에 쉽게 설치할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배관용 히팅 장치의 단면도이다. 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 배관용 히팅 장치(300)는 폭발 위험성이 높은 유체를 이송하기 위한 배관(P)에 적용된다.
본 실시예에 따른 히팅 장치(300)는 발열 몸체부(310)와, 한 쌍의 전극(321, 322)과, 제1절연부(330)와, 접지부(380)를 포함한다.
발열 몸체부(310)는 탄소나노튜브를 포함한다. 발열 몸체부(310)는 탄소나노튜브를 분산 및 고정하기 위한 수지를 포함한다. 수지는 실리콘, 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리아마이드(polyamide), 폴리페닐렌 설파이드(Poly Phenylene Sulfide), 테프론(Teflone) 중 하나 이상을 포함한다.
발열 몸체부(310)는 평판 형상으로 제작될 수 있다.
발열 몸체부(310)는 압출 성형 방식으로 제작될 수 있으나 이에 국한되지 않고 공지된 다양한 방식으로 제작될 수 있음은 물론이다.
발열 몸체부(310)는 배관(P)과 마주보도록 배치된다. 본 실시예에 따른 발열 몸체부(310)는 앞선 실시예에 따른 발열 몸체부(110, 210)와 달리 배관(P)을 감싸는 형태로 배치되지 않는다. 즉, 평판 형상을 가지는 발열 몸체부(310)는 배관(P)에 부착된 상태에서 배관(P)을 감싸는 곡판 형상으로 변형되지 않고 원래 평판 형상을 유지한다.
이러한 발열 몸체부(310)는 배관(P)과 마주보는 발열 몸체부(310)의 면적이 최소화되어 발열 몸체부(310)와 배관(P) 사이에서 스파크 또는 누설 전류가 발생하는 것을 최소화하고 안정성을 향상시킨다.
한 쌍의 전극(321, 322)은 발열 몸체부(310)와 접하여 발열 몸체부(310)에 전기를 공급한다.
한 쌍의 전극(321, 322)은 와이어(wire) 또는 스트립(strip) 형태로 제작될 수 있으나 이에 국한되지 않는다. 한 쌍의 전극(321, 322)은 평행하게 이격되어 배치될 수 있다. 한 쌍의 전극(321, 322)은 발열 몸체부(310)의 내부를 관통하여 배치될 수 있다.
제1절연부(330)는 발열 몸체부(310)를 둘러싸도록 배치된다. 이때, 제1절연부(330)는 압출 성형 방식 등 공지된 방식으로 발열 몸체부(310)의 표면에 형성될 수 있다.
발열 몸체부(310)를 전체적으로 둘러싼 제1절연부(330)는 발열 몸체부(310)에서 발생되는 스파크 또는 누설 전류를 차단하여 안정성을 향상시킨다.
제1절연부(330)는 배관(P)을 둘러싸며 접촉하도록 C자 형상의 횡단면을 가지는 접촉부(330a)가 형성된다.
접촉부(330a)에는 측면 개방구(301)가 형성되고, 접촉부(330a)가 배관(P)과 결합되는 과정에서 접촉부(330a)의 측면 개방구(301)가 벌어지고 벌어진 측면 개방구(301)를 통해 배관(P)이 접촉부(330a)의 내부로 삽입될 수 있다. 배관(P)의 삽입 후 측면 개방구(301)는 다시 오므려지고 접촉부(330a)는 배관(P)을 둘러싸며 접촉한다. 이러한 접촉부(330a)는 배관(P)에 대한 히팅 장치(300)의 설치를 용이하게 한다.
접지부(380)는 발열 몸체부(310)를 둘러싸도록 배치된다. 접지부(380)는 제1절연부(330)의 내부에 배치된다.
접지부(380)는 스틸(steel)과 같은 전도성 재료로 제작될 수 있다. 접지부(380)는 매쉬 구조를 가질 수 있으나 이에 국한되지 않는다. 접지부(380)는 별도의 접지 라인(미도시)에 의해 접지된다.
접지부(380)는 발열 몸체부(310)에서 발생되는 스파크나 누설 전류를 흡수하여 제거함으로써, 배관용 히팅 장치(300)가 배관(P)을 히팅하는 과정에서 스파크나 누설 전류에 의한 폭발을 효과적으로 방지하고 차단하고, 안전성을 향상시킨다.
본 실시예에 따른 배관용 히팅 장치(300)는 단열부(340)와 마감 절연부(360)를 더 포함할 수 있다.
단열부(340)는 제1절연부(330)의 외측면에 형성된다.
일례로, 단열부(340)는 유리섬유와 같은 섬유계 재료로 제작될 수 있다. 이 경우, 단열부(340)는 접착 방식 또는 바느질 방식으로 부착될 수 있다.
다른 예로, 단열부(340)는 발포 플라스틱 재료 등 공지된 절연 재료로 제작될 수 있다. 이 경우, 단열부(340)는 막 형태로 코팅될 수 있다.
마감 절연부(360)는 단열부(340)의 외측면에 형성된다.
마감 절연부(360)는 원단 형태로 제작될 수 있다. 예컨대, 마감 절연부(360)는 테프론 원단과 같은 공지된 절연 원단을 포함할 수 있다. 이 경우, 마감 절연부(360)는 단열부(340) 또는 제1절연부(330)에 바느질 방식으로 부착될 수 있다.
본 실시예에 따른 배관용 히팅 장치(300)는 발열 몸체부(310)와 배관(P)이 마주보는 면적이 최소화하고, 접지부(380)가 발열 몸체부(310)를 둘러쌈으로써, 폭발 위험성이 높은 유체를 이송하기 위한 배관(P)에 사용하더라도 안전성이 우수하다.
나아가 제1절연부(330)에 배관(P)을 둘러싸는 접촉부(330a)가 형성됨으로써, 배관(P)에 설치하기 용이하다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
P : 배관 100, 200, 300 : 배관용 히팅 장치
110, 210, 310 : 발열 몸체부 121, 122, 221, 222, 321, 322 : 전극
130, 23, 330 : 제1절연부 140, 240, 340 : 단열부
150 : 제2절연부 160, 260, 360 : 마감 절연부

Claims (10)

  1. 배관을 히팅하기 위한 장치로서,
    탄소나노튜브를 포함하고, 상기 배관과 마주보도록 배치되는 발열 몸체부;
    상기 발열 몸체부와 접하여 전기를 공급하는 한 쌍의 전극;
    상기 배관과 마주보는 상기 발열 몸체부의 제1면에 형성된 제1절연부;
    상기 제1면의 반대쪽에 위치하는 상기 발열 몸체부의 제2면과 마주보며 배치되는 단열부;
    상기 제2면과 상기 단열부 사이에 개재되는 제2절연부; 및
    상기 단열부의 상기 발열 몸체부와 마주보는 면의 반대면에 형성된 마감 절연부를 포함하고,
    상기 발열 몸체부는 탄소나노튜브와 상기 탄소나노튜브를 분산 및 고정하기 위한 수지를 포함하고,
    상기 수지는 실리콘, 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리아마이드(polyamide), 폴리페닐렌 설파이드(Poly Phenylene Sulfide), 테프론(Teflone) 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 발열 몸체부는 평판 형상으로 제작되고, 설치 과정에서 상기 배관을 감싸도록 변형되는, 배관용 히팅 장치.
  2. 배관을 히팅하기 위한 장치로서,
    탄소나노튜브를 포함하고, 상기 배관과 마주보도록 배치되는 발열 몸체부;
    상기 발열 몸체부와 접하여 전기를 공급하는 한 쌍의 전극;
    상기 배관과 마주보는 상기 발열 몸체부의 제1면에 형성된 제1절연부;
    상기 제1면의 반대쪽에 위치하는 상기 발열 몸체부의 제2면과 마주보며 배치되는 단열부;
    상기 제2면과 상기 단열부 사이에 개재되는 제2절연부; 및
    상기 단열부의 상기 발열 몸체부와 마주보는 면의 반대면에 형성된 마감 절연부를 포함하고,
    상기 발열 몸체부는 탄소나노튜브와 상기 탄소나노튜브를 분산 및 고정하기 위한 수지를 포함하고,
    상기 수지는 실리콘, 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리아마이드(polyamide), 폴리페닐렌 설파이드(Poly Phenylene Sulfide), 테프론(Teflone) 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 발열 몸체부는 횡단면이 C자 형상을 가지는 곡판 형상으로 제작되고,
    상기 배관은 상기 발열 몸체부의 측면 개방구를 통해 상기 발열 몸체부의 내부에 삽입되고,
    상기 발열 몸체부는 상기 배관이 상기 발열 몸체부에 삽입되는 과정에서 상기 측면 개방구가 벌어지도록 탄성 변형되는, 배관용 히팅 장치.
  3. 배관을 히팅하기 위한 장치로서,
    탄소나노튜브를 포함하고, 상기 배관과 마주보도록 배치되는 발열 몸체부; 및
    상기 발열 몸체부와 접하여 전기를 공급하는 한 쌍의 전극;
    상기 발열 몸체부를 둘러싸는 제1절연부; 및
    상기 발열 몸체부를 둘러싸도록 배치되고, 상기 제1절연부의 내부에 배치되는 접지부;
    상기 제1절연부의 외측면에 형성되는 단열부; 및
    상기 단열부의 외측면에 형성되는 마감 절연부를 포함하고,
    상기 발열 몸체부는 탄소나노튜브와 상기 탄소나노튜브를 분산 및 고정하기 위한 수지를 포함하고,
    상기 수지는 실리콘, 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리아마이드(polyamide), 폴리페닐렌 설파이드(Poly Phenylene Sulfide), 테프론(Teflone) 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 제1절연부에는 상기 배관을 둘러싸며 접촉하도록 C자 형상의 횡단면을 가지는 접촉부가 형성되는, 배관용 히팅 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발열 몸체부를 상기 배관에 고정시키기 위한 벨크로를 더 포함하는, 배관용 히팅 장치.
  7. 삭제
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  10. 삭제
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