(57)【要約】  本発明は、内管（１００）と真空外管（１３０）との間に結露の生成を防止しながら、内管（１００）と真空外管（３００ａ）との間に形成された真空空間（３０１）を均一に有することで、真空による真空外管（３００ａ）などの変形を防止する真空断熱配管（１０）に関するものであって、極低温流体を移送するための内管（１００）と、前記内管（１００）の外郭に配置され、前記内管（１００）との間に真空空間（３０１）を形成し、外周面の一面に突き出した真空ポート（３０２）を有する真空外管（３００ａ）と、前記真空外管（３００ａ）の真空ポート（３０２）を基準に、真空空間（３０１）の内部両側に円弧状に配置され、内周面が内管（１００）の外周面に連結され、外周面が真空外管（３００ａ）の内周面に連結されながら、外側一面に円周方向に多数の第１通孔（４１０ａ）が隔設された第１熱遮断ディスク（４００ａ）と、前記第１熱遮断ディスク（４００ａ）の一側に近接して配置されることで前記第１熱遮断ディスクとの間に共有空間（４０１）を形成し、内周面が内管（１００）の外周面に連結され、外周面が真空外管（３００ａ）の内周面に連結されながら、内側一面に円周方向に多数の第２通孔（４１０ｂ）が隔設された第２熱遮断ディスク（４００ｂ）と、から構成され、前記第１熱遮断ディスク（４００ａ）と第２熱遮断ディスク（４００ｂ）の設置単位が真空ポート（３０２）を基準に真空空間（３０１）の内部両側にそれぞれ形成されることを特徴とする。
2021534351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
極低温流体を移送するための内管（１００）と、
前記内管（１００）の外郭に配置され、前記内管（１００）との間に真空空間（３０１）を形成し、外周面の一面に突き出した真空ポート（３０２）を有する真空外管（３００ａ）と、
前記真空外管（３００ａ）の真空ポート（３０２）を基準に、真空空間（３０１）の内部両側に円弧状に配置され、内周面が内管（１００）の外周面に連結され、外周面が真空外管（３００ａ）の内周面に連結される第１熱遮断ディスク（４００ａ）と、
前記第１熱遮断ディスク（４００ａ）の一側に近接して配置されることで前記第１熱遮断ディスクとの間に共有空間（４０１）を形成し、内周面が内管（１００）の外周面に連結され、外周面が真空外管（３００ａ）の内周面に連結される第２熱遮断ディスク（４００ｂ）と、から構成され、
前記第２熱遮断ディスク（４００ｂ）に対向する第１熱遮断ディスク（４００ａ）の一側面の外側円周方向に多数の第１通孔（４１０ａ）が離間して穿設され、前記第１熱遮断ディスク（４００ａ）に対向する第２熱遮断ディスク（４００ｂ）の一側面の内側円周方向に多数の第２通孔（４１０ｂ）が離間して穿設され、
前記第１熱遮断ディスク（４００ａ）と第２熱遮断ディスク（４００ｂ）の設置単位が真空ポート（３０２）を基準に真空空間（３０１）の内部両側にそれぞれ形成されることを特徴とする、真空断熱配管。
【請求項２】
前記内管（１００）と真空外管（３００ａ）との間に配置され、前記内管（１００）との間に断熱空間（２０１）を形成し、真空外管（３００ａ）との間に真空空間（３０１）を形成する断熱管（２００）がさらに含まれ、この際、前記第１熱遮断ディスク（４００ａ）の内周面と第２熱遮断ディスク（４００ｂ）の内周面が内管（１００）の外周面ではなく、断熱管（２００）の外周面に連結される構造を持つことを特徴とする、請求項１に記載の真空断熱配管。
【請求項３】
前記内管（１００）または断熱管（２００）の外周面に連結された第１熱遮断ディスク（４００ａ）の内周面が円周方向に反復的な凹凸形状に形成されるか、或いは真空外管（３００ａ）の内周面に連結された第１熱遮断ディスク（４００ａ）の外周面が円周方向に反復的な凹凸形状に形成され、
この時、凹部は流路孔（４２０）であり、凸部は放熱ピン（４３０）であって、凸部である放熱ピン（４３０）の端部が断熱管（２００）の外周または真空外管（３００ａ）の外周に連結される形状を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の真空断熱配管。
【請求項４】
前記放熱ピン（４３０）の長さに対応するように放熱ピン（４３０）の両側に突出した形状を有することを特徴とする、請求項３に記載の真空断熱配管。
【請求項５】
前記真空ポート（３０２）を基準に、真空空間（３０１）内の両側またはいずれかの一側に設けられ、外周面が真空外管（３００ａ）の内周面に連結される円弧状の第１垂直面（４７０）と、
前記第１垂直面（４７０）の内周面に一側の外周端が折曲連結され、外側に水平延長される円弧状の第１水平面（４８０）と、
前記第１水平面（４８０）の他側の外周端に内周面が折曲連結され、内周面が内管（１００）または断熱管（２００）の外周面に連結される第２垂直面（４９０）と、から構成される一体のヒートシンク部（４００ｃ）がさらに含まれ、
前記真空空間（３０１）の両側にヒートシンク部（４００ｃ）が配置されるときに相互左右対称に形成され、前記第１垂直面（４７０）の中央、第１水平面（４８０）の中央および第２垂直面（４９０）の中央にそれぞれ複数の第３通孔（４０４）が離間して円弧状に穿設されることを特徴とする、請求項１または２に記載の真空断熱配管。
【請求項６】
前記真空ポート（３０２）を基準に、真空空間（３０１）の内部一側に形成された第２熱遮断ディスク（４００ｂ）の内側面の中央と真空空間（３０１）の内部他側に形成された第１熱遮断ディスク（４００ａ）の外側面の中央とを互いに円柱状に連結して内管（１００）または断熱管（２００）の外周と真空外管（３００ａ）の内周との間に等間隔の第１真空層（５０１ａ）（５０１ｂ）が形成されるように区画管（５００）がさらに含まれることを特徴とする、請求項１または２に記載の真空断熱配管。
【請求項７】
前記区画管（５００）の外周の一面に相互左右対称に傾斜して傾斜面（５１１）を形成するように折り曲げられ、内側に第２空間部（５１３）を形成しながら傾斜面（５１１）の両端を連結する第２水平面（５１２）の内周面が内管（１００）または断熱管（２００）の外周面に連結されるグルーブ（５１０）が形成され、
前記グルーブ（５１０）が区画管（５００）の外周面に等間隔で形成される構造を持つことを特徴とする、請求項６に記載の真空断熱配管。
【請求項８】
前記真空ポート（３０２）を基準に、真空空間（３０１）の内部一側に形成された第２熱遮断ディスク（４００ｂ）の内側面の中央と真空空間（３０１）の内部他側に形成された第１熱遮断ディスク（４００ａ）の外側面の中央にそれぞれ円周方向に突出して対向するように第１差し込みタップ（４４０）、及び前記第１差し込みタップ（４４０）の円周に比べて大きい円周を持つ第２差し込みタップ（４５０）が形成され、区画管（５００）の厚さに一致するように第１差し込みタップ（４４０）と第２差し込みタップ（４５０）との間に円柱状の差し込み溝（４６０）が形成されることを特徴とする、請求項５に記載の真空断熱配管。
【請求項９】
前記真空ポート（３０２）を基準に、真空空間（３０１）の内部一側に形成された第２熱遮断ディスク（４００ｂ）と真空空間（３０１）の内部他側に形成された第１熱遮断ディスク（４００ａ）が、それぞれ側面の中央を基準に外周及び内周に行くほど内幅が次第に大きくなる形状でありながら、内側面及び外側面が凹入した半球形に形成される構造を持つことを特徴とする、請求項１または２に記載の真空断熱配管。
【請求項１０】
前記真空ポート（３０２）が設けられた真空外管（３００ａ）と、前記真空外管（３００ａ）の内側に前記真空外管から離間して設けられた真空内管（３００ｂ）とに区画形成され、
前記真空外管（３００ａ）が、両端がそれぞれ垂直折曲された第１面（３１０）と、前記第１面（３１０）の端部に連結されて水平折曲され、内周面が内管（１００）または断熱管（２００）の外周面に連結される第２面（３２０）と、前記第２面（３２０）の端部に連結されて内側に垂直折曲された第３面（３３０）と、前記第３面（３３０）の端部に連結されて水平折曲され、所定の長さに延びながら内管（１００）または断熱管（２００）の外周面との間に結合溝（３４１）が形成される第４面（３４０）とで構成される一体の構造を有し、
前記真空内管（３００ｂ）の両端がそれぞれ垂直折曲された第５面（３５０）と、前記第５面（３５０）の端部に連結されて水平折曲され、第４面（３４０）の長さに対応する長さを有し、内周面が内管（１００）または断熱管（２００）の外周面に密着される第６面（３６０）とを形成し、前記真空内管（３００ｂ）の両端を除いた外周面の外径が第４面（３４０）の外径に一致する形状を有し、
前記真空外管（３００ａ）の第４面（３４０）と真空内管（３００ｂ）の第６面（３６０）との間にリング状のパッキン部（６００）が形成される構造を持つことを特徴とする、請求項１または２に記載の真空断熱配管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超低温液化ガスを移送する真空断熱配管に関し、より詳細には、内管と真空外管との間に結露の生成を防止しながら、内管と真空外管との間に形成された真空空間を均一に有することで、真空による真空外管などの変形を防止する真空断熱配管に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、超低温液化ガスは、温度が低く潜熱が小さいので、少量の熱侵入によっても容易に気化するおそれがある。このため、貯蔵タンクから遠く離れている装備まで超低温液化ガスを移送するには、断熱性能に優れた真空断熱配管を利用する。この際、真空断熱配管は、極低温流体（例えば、−１６３℃のＬＮＧ）を運搬船、燃料推進船、及びこれらの船舶に極低温流体を供給するための陸上用配管などに使用され、運搬中に発生するＢＯＧ（Ｂｏｉｌ Ｏｆｆ Ｇａｓ）の発生を最小限に抑えるために配管を二重管に製作し、内部配管と外部配管との間に真空層を設けることにより、外部からの熱侵入を効率よく遮断する構成を有する。
【０００３】
真空断熱配管は、粉末パーライトを用いた粉末真空法と超断熱材（Ｓｕｐｅｒ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ）を用いた多層真空法を利用した構造が採用されている。真空断熱配管の内部配管と外部配管はステンレススチール（ＳＴＳ）鋼管を使用し、それらの間に真空層を有するが、対流と伝導の熱伝達は遮断しても、輻射熱は真空層で遮断されないため、粉末真空法を用いて真空層の内部に粉末パーライトを注入して輻射熱を遮断するようにし、超断熱材フィルム（Ｓｕｐｅｒ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ Ｆｉｌｍ）を内部配管に巻いて輻射熱を遮断する多層真空法を採用している。
【０００４】
粉末真空法と多層真空法を利用した従来の真空断熱配管は、外部からの衝撃などにより、配管の損傷発生の際に真空層が壊れてしまうおそれがある。または、真空溶接部に欠陥があるか或いは問題が生じて真空層が壊れた場合、真空断熱配管は、その機能を完全に失ってしまう。粉末パーライトと超断熱材フィルムは、ある程度の熱遮断機能は持っているが、零下１６３℃のＬＮＧを移送する配管の断熱材では役割を果たすのが容易ではない。
【０００５】
また、配管の真空度が時間の経過に伴って低下するため、発生するメンテナンス作業時間中の配管の熱損失はある程度考慮に入れなければならず、この際、熱損失に起因するＢＯＧ（Ｂｏｉｌ Ｏｆｆ Ｇａｓ）はかなり大きいといえる。
【０００６】
内部配管を介して移送される極低温（−１６３℃）状態のＬＮＧは、外部配管が破損した場合に真空が破れ、その状態では断熱効果が著しく低下するので、自然気化すると、まず、気化するガス量の損失も大きいが、液体状態から気体状態に変化するＬＮＧの体積増加により内部配管にかかる圧力が大きくなるため、事故のリスクもあり、事故発生の際に、全体的な配管システムに問題が生じるおそれがある。こうなると、配管のメンテナンスに多くの作業時間が必要とされる。メンテナンスに必要な時間の間に自然気化するＬＮＧは、それ分だけ損失になるという問題がある。
【０００７】
このような従来の真空断熱配管のように内部配管と外部配管との間に真空状態を維持する構造は、断熱性能を向上させることはできるが、内部配管と外部配管との間の空間を維持し且つ内管を支持するために支持台の設置が要求されるので、結果的に、内部配管と外部配管が支持台を媒介として互いに連結される構造となる。
【０００８】
したがって、支持台が内部配管と外部配管との間の熱伝達経路を形成することにより、熱損失が不可避に発生するとともに、内部配管の熱損失を防止することが可能な長さに合わせて製作されるので、外部配管の長さの変更が難しいため、正確な実測による製作が必要であるだけでなく、外部配管の長さが長くなってメンテナンス及び空間上の制約を多く受ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−１６６０６９４号公報（発明の名称：真空断熱配管）
【特許文献２】韓国登録特許第１０−１４４８２４０号公報（発明の名称：真空断熱配管）
【特許文献３】韓国登録特許第１０−１２２２６２２号公報（発明の名称：真空断熱配管の連結装置）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、かかる問題点を解決するためのもので、その目的は、従来技術に比べて、内管と真空外管との間に熱移動経路を形成しながら、真空外管の内部に断熱管を真空外管から離間して設け、真空外管と断熱管との間に真空状態を維持することで断熱性能及び熱遮断性能を向上させ、メンテナンス作業中に熱損失を最小限に抑えることができる真空断熱配管を提供することにある。
【００１１】
本発明が解決しようとする技術的課題は、上述した技術的課題に限定されず、上述していない別の技術的課題は、以降の記載から本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明の一実施形態は、請求項１乃至１０に記載されている真空断熱配管を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
上述した構成の本発明によれば、内管と真空外管との間に熱の移動が可能な熱移動空間を確保して内管の超低温液化ガスの熱損失を防止するだけでなく、真空外管と内管または断熱管との間の真空状態を維持する真空空間が形成されることにより熱移動空間の熱放出を遮断するとともに、外部の熱が伝達されることを遮断することにより、真空外管または断熱管を介して内管への熱伝達を遅延させ且つ熱損失を最小限に抑えることができる。
【００１４】
また、前記内管または断熱管と真空外管との間の真空空間、及び内管と断熱管との間の断熱空間が均一に維持されるように、熱遮断ディスク及び空間維持体を備えることにより、内管の長さに制限なく均等な熱遮断及び断熱を維持することができる効果があるだけでなく、初期の製品に設置及び適用可能であって性能を向上させることができるので、従来の超低温流体の配管方式に比べて熱損失コストを著しく削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る真空断熱配管を示す図である。
【図２】図１の本発明の実施形態に係る真空断熱配管における「Ａ」部位を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る真空断熱配管における第１熱遮断ディスクを示す図（ａ）、第２熱遮断ディスクを示す図（ｂ）、第１熱遮断ディスクの内周面に流路孔及び放熱ピンが形成された図（ｃ）、及び第１熱遮断ディスクの外周面に流路孔及び放熱ピンが形成された図（ｄ）である。
【図４】本発明の実施形態に係る真空断熱配管に空間維持体が設けられた構造を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る真空断熱配管における空間維持体を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る真空断熱配管における第１熱遮断ディスクに放熱ピンが両側に突き出している形態を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る真空断熱配管におけるヒートシンク部が真空空間に配置された形態を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る真空断熱配管における真空空間に区画管が備えられた形態を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る真空断熱配管における、第２熱遮断ディスクと第１熱遮断ディスクとの間の真空空間に区画管が備えられた部位を拡大して示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る真空断熱配管における、第２熱遮断ディスクと第１熱遮断ディスクとの間のグループ形態の区画管が備えられた部位を拡大して示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る真空断熱配管における、第２熱遮断ディスクと第１熱遮断ディスクとの間の螺旋状の区画管が備えられた部位を拡大して示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る真空断熱配管において真空ポートを基準に真空空間内の両側に配置された第２熱遮断ディスクと第１熱遮断ディスクがアーチ型に形成された構造を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る真空断熱配管における真空空間内に真空内管が配置された構造を示す図である。
【図１４】図１３の本発明の実施形態に係る真空断熱配管における「Ｂ」部分を拡大して示す断面図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る真空断熱配管における真空内管が第２熱遮断ディスクと第１熱遮断ディスクとの間に配置され、相互連結する構造を示す一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、極低温流体を移送させるために、真空断熱配管１０の結合構造を提供する。これに関連し、用語「極低温流体」は、通常、標準大気温度および圧力条件でガス状態にあるすべての流体を含む。例えば、液化天然ガスおよび他の炭化水素含有混合物だけでなく、酸素、窒素、二酸化炭素およびアルゴンなどの大気ガスを含む。
【００１７】
この結合構造によれば、図１に示すように、本発明の構成要素で結合された結合構造を持つ真空断熱配管１０の一部の位置を選択して詳細に結合構造を説明し、前記真空断熱配管１０は、極低温流体が移送されるように、内部に貫通する流路１０１が形成された円筒状のパイプ形状の内管１００と、前記内管の長さ方向に沿って内管１００の外郭に配置され、内管１００との間に真空空間３０１を形成する真空外管３００ａとから構成され、真空外管が内管を離間包囲するように結合される結合構造を持つ。
【００１８】
また、図１に示すように、前記内管１００の長さ方向に沿って内管１００の外郭に配置され、内管１００との間に断熱空間２０１を形成し、真空外管３００ａとの間に真空空間３０１を形成する断熱管２００がさらに含まれることにより、真空断熱配管１０の結合構造を持つことができる。
【００１９】
前記極低温流体が移送される内管１００に真空外管３００ａ、または真空外管３００ａ及び断熱管２００が設置される長さは、熱通路が形成されるべき長さに応じて決定できる。すなわち、極低温液化ガスごとに必要とされる熱通路の長さがあるが、それに応じて決定できる。
【００２０】
上述した目的を達成するために、下記の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
本発明の一実施形態は、図１に示すように、極低温流体を移送するための内管１００と、前記内管１００の外郭に配置され、前記内管１００との間に真空空間３０１を形成し、外周面の一面に突き出した真空ポート３０２を有する真空外管３００ａと、
前記真空外管３００ａの真空ポート３０２を基準に、真空空間３０１の内部両側に円弧状に配置され、内周面が内管１００の外周面に連結され、外周面が真空外管３００ａの内周面に連結されながら、外側の一面に円周方向に多数の第１通孔４１０ａが離間して穿設された第１熱遮断ディスク４００ａと、前記第１熱遮断ディスク４００ａの一側に近接して配置されることで前記第１熱遮断ディスクとの間に共有空間４０１を形成し、内周面が内管１００の外周面に連結され、外周面が真空外管３００ａの内周面に連結されながら、内側一面に円周方向に多数の第２通孔４１０ｂが離間して穿設された第２熱遮断ディスク４００ｂとから構成され、前記第１熱遮断ディスク４００ａと第２熱遮断ディスク４００ｂの設置単位が真空ポート３０２を基準に真空空間３０１の内部の両側にそれぞれ設けられる、真空断熱配管１０を提供する。
【００２２】
図１及び図２に示すように、前記真空断熱配管１０の真空空間３０１内に含まれる第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂは、真空空間３０１の長さに対応して真空空間３０１を区画し、区画された真空空間３０１の真空状態を長期間維持するだけでなく、区画された真空空間３０１で熱の移動経路を確保して、区画された真空空間３０１内の温度差を迅速に補償することにより、均等な温度に維持されるようにする構造である。
【００２３】
前記第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂは、内管１００と真空外管３００ａとの間に円柱状に形成された真空空間３０１内に円柱状に連結され、外部から伝達される外気を区画されたいずれか一つの真空空間３０１内に伝達するとき、隣接する他の真空空間３０１の熱源が伝達されることにより、温度差を真空状態の速い熱流れを介して補償することができるようにする。
【００２４】
前記第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂの単位は、真空外管３００ａの真空ポート３０２を基準に真空空間３０１内の両側にそれぞれ、すなわち、真空空間３０１内の一側に第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂ、真空空間３０１内の他側に第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂが形成される。この時、第１熱遮断ディスク４００ａが左側に形成される場合には、右側に第２熱遮断ディスク４００ｂが形成される。
【００２５】
前記真空空間３０１内の一側に形成された第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂ、前記真空空間３０１内の他側に形成された第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂとの間の真空外管３００ａの外周一面に真空ポート３０２が形成され、前記真空ポート３０２を基準に真空空間３０１内の一側及び他側にそれぞれ第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂが形成される連結単位が多数の真空ポート３０２の位置に対応して真空外管３００ａの長さ方向に沿って真空空間３０１内に繰り返し形成される。
【００２６】
図３の（ａ）に示すように、前記第１熱遮断ディスク４００ａの一側面の外側、すなわち、第２熱遮断ディスク４００ｂに対向する一側面の外側に円周方向に多数の第１通孔４１０ａが離間して穿設され、図３の（ｂ）に示すように、前記第２熱遮断ディスク４００ｂの一側面の内側、すなわち、第１熱遮断ディスク４００ａに対向する一側面の内側に、円周方向に多数の第２通孔４１０ｂが離間して穿設され、前記第１熱遮断ディスク４００ａの第１通孔４１０ａの位置と第２熱遮断ディスク４００ｂの第２通孔４１０ｂの位置とが向き合う方向ではなく、対角方向に形成されることにより、前記第１熱遮断ディスク４００ａと第２熱遮断ディスク４００ｂとの間の共有空間４０１に進入した熱流れが共有空間  ４０１内の温度差を補償して真空空間３０１全体の一定の温度を維持する。
すなわち、前記第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂは、真空空間４０１内に熱流れが伝導されると、第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂに形成された第１、第２通孔４１０ａ、４１０ｂを介して熱を放出して、第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂに隣接する真空空間３０１へ熱が伝達されることで、真空空間３０１内の一定の温度を維持しながら外部の熱を遮断するとともに内管内の流体の熱放出および損失を遮断する。
【００２７】
前記第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂが真空空間３０１の内部または真空外管３００ａの表面を介して伝達される熱の移動および発熱を効率よく実現するようにするヒートシンク（Ｈｅａｔ Ｓｉｎｋ）の役割を果たして、伝達及び移動される熱が第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂに接触しながら放熱及び冷却効率を高め、さらに前記真空空間３０１の形成により空気の対流による熱伝達、及び真空外管３００ａ、断熱管２００または内管１００との空気接触または面接触による熱転移現象による熱損失を遮断することにより、内管１００に転移される熱を遮断する。
【００２８】
上述した第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂの内周面は、円弧状に貫通した通溝４０２の内周面をいい、前記通溝４０２の内周面が内管１００の外周面に密着連結される構造であり、前記第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂの外周面は、円柱状の周面４０３をいい、前記周面４０３である外周面が真空外管３００ａの内周面に密着連結される構造である。
【００２９】
前記真空外管３００ａは、内管１００の外郭に配置されて内管１００との間に真空空間３０１を形成し、前記真空外管３００ａの外周面の一面には突出して真空空間３０１の真空条件を維持するように真空ポート３０２が備えられ、前記真空ポート３０２は、内管１００の真空条件である長さに応じて、真空状態が完全な真空となるように一つ以上が隔設されることにより、真空空間３０１の真空状態を維持するようにする。
【００３０】
前記真空外管３００ａは、所定の真空断熱配管１０の長さに対応して設置され、前記真空外管３００ａの一側端及び他側端は、対応する位置の内管１００の外周面に連結され、真空空間３０１を密閉して外部の空気を遮断する。
【００３１】
前記真空ポート３０２は、真空断熱配管１０の外側に固定配置または移動配置される真空ポンプ（図示せず）に連結され、真空空間３０１の真空状態を発生及び維持する役割を果たし、前記真空ポート３０２には、真空空間３０１の真空状態を測定するセンサーなどのゲージ（図示せず）がさらに含まれてもよい。
【００３２】
また、図１に示すように、前記内管１００と真空外管３００ａとの間に配置され、前記内管１００との間に断熱空間２０１を形成し、真空外管３００ａとの間に真空空間３０１を形成する断熱管２００がさらに含まれ、この際、前記第１熱遮断ディスク４００ａの内周面と第２熱遮断ディスク４００ｂの内周面が内管１００の外周面ではなく、断熱管２００の外周面に連結される構造を持つ真空断熱配管１０を提供する。
【００３３】
前記内管１００と断熱管２００との間に形成された円柱状の断熱空間２０１は、内管１００に沿って移送される極低温流体が持つ温度が外部に放出されることを遮断しながら、内管１００を保温する役割を果たし、この時、断熱空間２０１内に断熱材（図示せず）が充填されるか或いは内管１００の外周面に断熱シート（図示せず）が被覆または付着されることにより、内管２００の極低温流体の熱損失を遮断する。
【００３４】
前記第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂの内周面が、内管１００と真空外管３００ａからなる真空断熱配管１０では内管１００の外周面に連結されたが、内管１００、断熱管２００及び真空外管３００ａからなる真空断熱配管１０では第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂの内周面が断熱管２００の外周面に連結される構造を持つ。
【００３５】
また、図４及び図５に示すように、前記内管１００と断熱管２００との間の断熱空間２０１に内管１００の長さ方向に沿って等間隔の円弧状に複数設置されるか、或いは断熱管２００と真空外管３００ａとの間の真空空間３０１に断熱管２００の長さ方向に沿って等間隔の円弧状に複数設置され、両側端がそれぞれ水平の長さに延びて内周面が内管１００の外周面または断熱管２００の外周面に連結された水平部２１１と、前記水平部２１１同士の間を連結して内側に第１空間部２１３を形成しながら、外周面が断熱管２００の内周面または真空外管３００ａの内周面に連結される密着部２１２とから構成される一体の空間維持体２１０がさらに含まれる、真空断熱配管１０を提供する。
【００３６】
前記空間維持体２１０は、真空外管３００ａまたは断熱管２００の熱変形を防止するように支持する役割、及び断熱空間２０１の均等な空間を維持するようにする役割を果たし、水平部２１１と密着部２１２からなる一体の構造を持つため、真空外管３００ａと断熱管２００との間の真空空間３０１または断熱管２００と内管１００との間の断熱空間２０１内に等間隔の複数個で円柱状に密着または連結される構造を持つ。
【００３７】
つまり、前記水平部２１１は、両側端に離隔位置して内周面が断熱管２００または内管１００に密着または連結され、前記密着部２１２は、両側面が密閉されて内周端が水平部２１１の端部に連結されながら、周面である円周面が突出して内側に第１空間部２１３を形成し、この時、周面の外周面が真空外管３００ａまたは断熱管２００の内周面に密着または連結される。
【００３８】
前記空間維持体２１０の第１空間部２１３を形成することにより、内管１００の表面温度または断熱管２００の表面温度の熱伝達を最小限に抑えながら、真空空間３０１または断熱空間２０１を支持及び維持する。
【００３９】
また、図示してはいないが、空間維持体２１０の密着部２１２の両側面に、相互連通するように貫通している通孔（図示せず）が等間隔の円柱状に形成され、真空空間３０１または断熱空間２０１の滞留熱が移動して真空空間３０１または断熱空間２０１内の温度を一定に保つようにする。
【００４０】
また、図３の（ｃ）及び（ｄ）に示すように、前記第１熱遮断ディスク４００ａの内周面または外周面に沿って、内側に凹入した多数の流路孔４２０が形成されながら、流路孔４２０同士の間に放熱ピン４３０が形成された真空断熱配管１０を提供する。
【００４１】
前記内管１００または断熱管２００の外周面に連結された第１熱遮断ディスク４００ａの内周面が円周方向に反復的な凹凸形状に形成されるか、或いは真空外管３００ａの内周面に連結された第１熱遮断ディスク４００ａの外周面が円周方向に反復的な凹凸形状に形成され、この時、凹部は流路孔４２０、凸部は放熱ピン４３０であって、凸部である放熱ピン４３０の端部が断熱管２００の外周または真空外管３００ａの外周に連結される形状を有する。
【００４２】
前記第１熱遮断ディスク４００ａの内周面に形成された流路孔４２０を介して熱の移動によって熱を放出する役割を果たすことで、前記放熱ピン４３０は、第１熱遮断ディスク４００ａに伝達された熱を迅速に冷却する熱放出効果を持つ。
【００４３】
また、前記第１熱遮断ディスク４００ａの外周面に内周面または外周面の円弧形状に対応して流路孔４２０と放熱ピン４３０の反復的な凹凸形状が形成され、第２熱遮断ディスク４００ｂの内周面または外周面に流路孔４２０と放熱ピン４３０が形成され得る。
【００４４】
また、図６に示すように、前記放熱ピン４３０が第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂの幅と同じ幅を有する場合には、放熱ピン４３０の長さに対応するように放熱ピン４３０の両側に突出した形状を持つ、真空断熱配管１０を提供する。
【００４５】
前記放熱ピン４３０の長さ、すなわち上下長さに対応しながら両側に突出した形状を持つため、真空空間３０１内の温度維持のために発熱と吸熱機能を円滑にする役割を果たす。
【００４６】
また、図７に示すように、前記真空ポート３０２を基準に真空空間３０１内の両側またはいずれかの一側に設けられ、外周面が真空外管３００ａの内周面に連結される円弧状の第１垂直面４７０と、前記第１垂直面４７０の内周面に一側外周端が折曲連結され、外側に水平延長される円弧状の第１水平面４８０と、前記第１水平面４８０の他側外周端に内周面が折曲連結され、内周面が内管１００または断熱管２００の外周面に連結される円弧状の第２垂直面４９０とから構成される一体のヒートシンク部４００ｃがさらに含まれ、
前記真空空間３０１の両側にヒートシンク部４００ｃが配置されるときに相互左右対称に形成され、前記第１垂直面４７０の中央、第１水平面４８０の中央および第２垂直面４９０の中央にそれぞれ複数の第３通孔４０４が離間して円弧状に穿設される、真空断熱配管１０を提供する。
【００４７】
前記ヒートシンク部４００ｃは、真空空間３０１内に段差付いた円弧状に配置され、真空ポート３０２によって真空空間３０１内の真空状態のために真空空間３０１の空気を排出させるとき、真空空間３０１内の空気移動を妨げながら、瞬間的ではない柔軟な空気移動を誘導して真空空間３０１内の完全な真空状態に維持及び生成されるようにする役割を果たす。
【００４８】
つまり、ヒートシンク部４００ｃの構造によって互いに異なる圧力条件の間で真空を介して緩衝区間を形成しながら、真空空間３０１内の空気を排出することにより、真空空間３０１の真空及び均等な圧力状態を維持することができる。
【００４９】
前記ヒートシンク部４００ｃは、第１垂直面４７０、第１水平面４８０及び第２垂直面４９０とから構成された一体の構造をもって全面が円弧状に形成され、前記第１垂直面４７０、第１水平面４８０及び第２垂直面４９０それぞれの中央に複数の第３通孔４０４が円弧状に穿設される構造を持つ。
【００５０】
前記第１垂直面４７０は、外周面が真空外管３００ａの内周面に連結され、前記第１水平面４８０は、第１垂直面４７０の内周面に一側外周端が折曲連結されて外側に水平延長され、前記第２垂直面４９０は、第１水平面４８０の他側外周端に内周面が折曲連結されて内周面が内管１００または断熱管２００の外周面に連結される。
【００５１】
前記真空空間３０１の両側にヒートシンク部４００ｃが配置されるとき、互いにヒートシンク部４００ｃの第２垂直面４９０が対向する形状に隔設される。
【００５２】
前記ヒートシンク部４００ｃは、真空空間３０１内の両側に配置された第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂ単位の間の内側または第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂ単位の外側に配置でき、前記第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂなしに単独で真空空間３０１内に配置できる。
【００５３】
また、図８及び図９に示すように、前記真空ポート３０２を基準に、真空空間３０１の内部一側に形成された第２熱遮断ディスク４００ｂの内側面の中央と真空空間３０１の内部他側に形成された第１熱遮断ディスク４００ａの外側面の中央を互いに円柱状に連結して、内管１００または断熱管２００の外周と真空外管３００ａ内周との間に等間隔の第１真空層５０１ａ、５０１ｂが形成されるように区画管５００がさらに含まれる、真空断熱配管１０を提供する。
【００５４】
前記真空ポート３０２を基準に、真空空間３０１の内部一側に形成された第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂにおける第２熱遮断ディスク４００ｂの内側面の中央と、真空空間の内部他側に形成された第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂにおける第１熱遮断ディスク４００ａの外側面の中央とを互いに連結して、内管１００または断熱管２００を離間包囲する円筒状の区画管５００を形成する。このとき、区画管５００の内周面の内側である区画管５００と内管１００または断熱管２００との間、および区画管５００の外周面の外側である区画管５００と真空外管３００ａとの間にそれぞれ第１真空層５０１ａ、５０１ｂが形成される構造を持つ。
【００５５】
前記第１真空層５０１ａ、５０１ｂが２重に形成されることにより、真空外管３００ａから伝達される輻射熱が第１真空層５０１ａ、５０１ｂによって熱を遮断しながら、内管１００または断熱管２００に伝達される熱伝導を遮断する役割を果たして、内管１００の流体に対する熱損失及び真空外管３００ａの外気の遮断による断熱効果を極大化する。
【００５６】
また、図１０に示すように、前記区画管５００の外周一面に相互左右対称に傾斜して傾斜面５１１を形成するように折り曲げられ、内側に第２空間部５１３を形成しながら傾斜面５１１の両端を連結する第２水平面５１２の内周面が断熱管２００の外周面に連結または面接触されるグルーブ５１０が形成され、前記グルーブ５１０が区画管５００の外周面に等間隔で形成される構造を持つ、真空断熱配管１０を提供する。
【００５７】
前記区画管５００の表面が連続的な配列構造を持つ多数のグルーブ５１０が対称構造で形成され、この時、前記グルーブ５１０は、円弧状に形成され、区画管５００の外周一面に相互左右対称に傾斜して傾斜面５１１を形成するように折り曲げられ、内側に凹入した第２空間部５１３を形成しながら、傾斜面５１１の両端を連結する第２水平面５１２の内周面が内管１００または断熱管２００の外周面に連結または面接触される形状を有する。
【００５８】
前記グルーブ５１０の第２水平面５１２の内周面が内管１００または断熱管２００の外周面に連結されるとき、区画管５００のグルーブ５１０とグルーブ５１０との間の空間に、隣接するそれぞれの傾斜面５１１に多数個の通孔（図示せず）が円周方向に隔設されることにより、前記空間内に真空状態を維持するようにする。
【００５９】
前記グルーブ５１０は、真空空間３０１内の空気による熱転移ではなく、輻射熱による接触面積を大きくして放熱面積を広めるためのものである。
【００６０】
また、図１１に示すように、前記真空空間３０１内の真空圧による変形程度を補償しながら熱転移を遮断して急速な冷却効率を高めるように、前記区画管５００の外周面が螺旋状の凹凸構造または区画型の凹凸構造で形成され、すなわち、区画管５００を基準に内側及び外側にそれぞれ第１真空層５０１ａ、５０１ｂが形成されることにより、区画の表面が螺旋状の凹凸構造または区画型の凹凸構造で形成される。
【００６１】
前記区画管５００の表面が区画型の凹凸構造で形成されると、リング状の凹部と凸部の形状が連続的に区画管５００の外周面に形成される構造である。
【００６２】
また、図１１に示すように、前記真空ポート３０２を基準に、真空空間３０１の内部一側に形成された第２熱遮断ディスク４００ｂの内側面の中央と真空空間３０１の内部他側に形成された第１熱遮断ディスク４００ａの外側面の中央にそれぞれ円周方向に突出して対向するように第１差し込みタップ４４０、及び前記第１差し込みタップ４４０の円周に比べて大きい円周を持つ第２差し込みタップ４５０が形成され、区画管５００の厚さに一致するように第１差し込みタップ４４０と第２差し込みタップ４５０との間に円柱状の差し込み溝４６０が形成される、真空断熱配管１０を提供する。
【００６３】
また、図１２に示すように、前記真空ポート３０２を基準に、真空空間３０１の内部一側に形成された第２熱遮断ディスク４００ｂと、真空空間３０１の内部他側に形成された第１熱遮断ディスク４００ａが、それぞれ側面の中央を基準に外周及び内周に行くほど内幅が次第に大きくなる形状でありながら、内側面及び外側面が凹入した半球形に形成される構造を持つ、真空断熱配管１０を提供する。
【００６４】
前記真空空間３０１の内部一側に形成された第２熱遮断ディスク４００ｂと、前記第２熱遮断ディスク４００ｂと対向する内部他側に形成された第１熱遮断ディスク４００ａは、それぞれ外側面と内側面が半球形の凹入した形状の円柱状に形成される。この時、第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂが凹入した半球状に形成されることにより、前記半球状の面が熱の接触面であって接触面の表面粗さに起因する熱接触抵抗を減らして冷却効率を向上させることができる。
【００６５】
また、前記真空空間３０１内の一側及び他側に形成された第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂの両方が、上述した半球状の熱接触面の形状と同じ形状を有する。
【００６６】
また、上述した内管１００または断熱管２００と真空外管３００ａとの間の真空空間３０１を区画して第２真空層３０３と断熱層３０４を区画及び分離形成することにより、真空外管３００ａを介して輻射熱を遮断するとともに、第２真空層３０３による熱転移の温度差を遮断するだけでなく、断熱層３０４によって断熱性能を極大化するように、次の構造を持つ。
【００６７】
図１３及び図１４に示すように、前記真空ポート３０２が設けられた真空外管３００ａと、前記真空外管３００ａの内側に真空外管から離間して設けられた真空内管３００ｂとに区画形成され、前記真空外管３００ａが、両端がそれぞれ垂直折曲された第１面３１０と、前記第１面３１０の端部に連結されて水平折曲され、内周面が内管１００または断熱管２００の外周面に連結される第２面３２０と、前記第２面３２０の端部に連結されて内側に垂直折曲された第３面３３０と、前記第３面３３０の端部に連結されて水平折曲され、所定の長さに延びながら内管１００または断熱管２００の外周面との間に結合溝３４１が形成される第４面３４０とで構成される一体の構造を有し、
前記真空内管３００ｂの両端がそれぞれ垂直折曲された第５面３５０と、前記第５面３５０の端部に連結されて水平折曲され、第４面３４０の長さに対応する長さを有し、内周面が内管１００または断熱管２００の外周面に密着される第６面３６０とを形成し、前記真空内管３００ｂの両端を除いた外周面の外径が第４面３４０の外径に一致する形状を有し、
前記真空外管３００ａの第４面３４０と真空内管３００ｂの第６面３６０との間にリング状のパッキン部６００が形成される構造を持つ、真空断熱配管１０を提供する。
【００６８】
前記真空外管３００ａの内側に円柱状の真空内管３００ｂが真空外管から離間して設けられ、真空外管３００ａと真空内管３００ｂとの間に第２真空層３０３が形成され、真空内管３００ｂと内管１００または断熱管２００との間に断熱層３０４が形成され、すなわち、真空内管３００ｂの外郭に第２真空層３０３が形成され、内管１００または断熱管２００の外郭に断熱層３０４が形成される構造を持つ。
【００６９】
前記真空外管３００ａの両端がそれぞれ垂直折曲された第１面３１０と、前記第１面３１０の端部に連結されて水平折曲され、内周面が内管１００または断熱管２００の外周面に連結される第２面３２０と、前記第２面３２０の端部に連結されて内側に垂直折曲された第３面３３０と、前記第３面３３０の端部に連結されて水平折曲され、所定の長さに延びながら内管１００または断熱管２００の外周面との間に結合溝３４１が形成される第４面３４０とで構成される一体の連結構造が円弧状に形成され、前記第２面３２０の内周面が内管１００または断熱管２００の外周面に連結され、真空外管３００ａと内管１００との間、または真空外管３００ａと断熱管２００との間の空間が密閉された構造を持つ。
【００７０】
前記真空内管３００ｂの両端がそれぞれ垂直折曲された第５面３５０と、前記第５面３５０の端部に連結されて水平折曲され、第４面３４０の長さに対応する長さを有し、結合溝３４１の内側に位置して内周面が内管１００または断熱管２００の外周面に密着される第６面３６０を形成する一体の連結構造が円弧状に形成され、前記真空内管３００ｂの両端を除いた外周面の外径が第４面３４０の外径に一致する形状を有する。
【００７１】
前記パッキン部６００は、リング状をし、真空外管３００ａの第４面３４０と真空内管３００ｂの第６面３６０との間である結合溝３４１に配置され、外周面が真空外管３００ａの第４面３４０を密着し、内周面が真空内管３００ｂの第６面３６０を密着する。
【００７２】
このため、前記真空外管３００ａに設けられた真空ポート３０２によって第２真空層３０３を真空状態に維持し、この時、第２真空層３０３の真空圧によって真空内管３００ｂが第２真空層３０３に移動しながらパッキン部６００を圧迫して第２真空層３０３の真空状態を保持するとともに、断熱層３０４には一定の温度を維持する空気層が形成される。
【００７３】
また、図１５に示すように、前記真空外管３００ａの外周面が両側に継手連結されることで、一側の第１面３１０が、上述の第２通孔４１０ｂが形成された第２熱遮断ディスク４００ｂとなり、他側の第１面３１０は、第１通孔４１０ａが形成された第１熱遮断ディスク４００ａとなり、前記第２熱遮断ディスク４００ｂの側部および第１熱遮断ディスク４００ａの側部にそれぞれ第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂがそれぞれ形成され、この時、側部に形成された第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂが前記第１面３１０であり、前記第１面３１０に第２面３２０、第３面３３０、第４面３４０が一体に連結される。
【００７４】
このような第１面３１０である第１、第２熱遮断ディスク４００ａ、４００ｂに第２面３２０、第３面３３０、第４面３４０が連結された連結単位が、真空外管３００ａ内に繰り返し配置されることにより、上述した真空外管３００ａとの同一結合構造で結合される真空内管３００ｂが設置され、内管１００の長さ方向に対応する真空内管３００ｂの長さ方向に上述の真空外管３００ａと真空内管３００ｂとの結合構造が離隔して繰り返し配列される構造を持つ。
【００７５】
以上の説明は、本実施形態の技術思想を例示的に説明したものに過ぎないもので、本実施形態の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本実施形態の本質的な特性から逸脱することなく、様々な修正及び変形が可能である。したがって、本実施形態は、本実施形態の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、このような実施形態により、本実施形態の技術思想の範囲が限定されるものではない。本実施形態の保護範囲は、下記の請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にあるすべての技術思想は、本実施形態の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００７６】
１０    真空断熱配管
１００    内管
２００    断熱管
２０１    断熱空間
２１０    空間維持      体
２１１    水平部
２１２    密着部
２１３    第１空間部
３００ａ    真空外管
３００ｂ    真空内管
３０１    真空空間
３０２    真空ポート
３０３    第２真空層
３０４    断熱層
３１０    第１面
３２０    第２面
３３０    第３面
３４０    第４面
３４１    結合溝
３５０    第５面
３６０    第６面
４００ａ    第１熱遮断ディスク
４００ｂ    第２熱遮断ディスク
４００ｃ    ヒートシンク部
４０１    共有空間
４０４    第３通孔
４１０ａ    第１通孔
４１０ｂ    第２通孔
４２０    流路孔
４３０    放熱ピン
４４０    第１差し込みタップ
４５０    第２差し込みタップ
４６０    差し込み溝
４７０    第１垂直面
４８０    第２水平面
４９０    第２垂直面
５００    区画管
５０１ａ、５０１ｂ    第１真空層
５１０    グルーブ
５１１    傾斜面
５１２    第２水平面
５１３    第２空間部
６００    パッキン部
【図１】
2021534351.tif 000003
【図２】
2021534351.tif 000004
【図３（ａ）】
2021534351.tif 000005
【図３（ｂ）】
2021534351.tif 000006
【図３（ｃ）】
2021534351.tif 000007
【図３（ｄ）】
2021534351.tif 000008
【図４】
2021534351.tif 000009
【図５】
2021534351.tif 000010
【図６】
2021534351.tif 000011
【図７】
2021534351.tif 000012
【図８】
2021534351.tif 000013
【図９】
2021534351.tif 000014
【図１０】
2021534351.tif 000015
【図１１】
2021534351.tif 000016
【図１２】
2021534351.tif 000017
【図１３】
2021534351.tif 000018
【図１４】
2021534351.tif 000019
【図１５】
2021534351.tif 000020
【国際調査報告】
2021534351.tif 000021
2021534351.tif 000022
2021534351.tif 000023
2021534351.tif 000024
2021534351.tif 000025