KR100671079B1 - 파이프 조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 너트를 풀어 파이프 및 슬리브를 조인트 본체로부터 빼낸 후에 이들을 사용하여 파이프를 재접합시키는 것에 의하여 생기는 좋지 않은 상태, 즉, 기밀이나 내압이 확보되어 있지 않은 등의 문제점을 해결하는 것에 있다. 본 발명에 관련되는 조인트는, 접합 구멍(50)과 수나사부(58)를 가지는 조인트 본체(1)와, 슬리브(3)와, 너트(2)를 구비한다. 너트(2)는, 파이프(10) 및 슬리브(3)가 접합 구멍(50)에 삽입된 상태로 수나사부(58)에 돌려 끼워지고, 슬리브(3)를 통하여 파이프(10)를 접합 구멍(50)에 접합한다. 슬리브(3)는, 너트(2)의 돌려 끼움에 의하여 파이프(10)와 조인트 본체(1)에 밀착하는 것과 함께, 슬리브 본체(31)와 분리부(33)를 잇는 연결부(32)에서 절단된다. 그리고 슬리브(3)는, 너트(2)를 풀어 파이프(10) 및 슬리브(3)를 접합 구멍(50)으로부터 빼낸 후에는, 파이프(10)를 접합 구멍(50)에 접합할 수 없는 것으로 된다.

파이프 조인트, 슬리브, 너트, 연결부, 분리부

Description

파이프 조인트{PIPE JOINT}

본 발명은 파이프 조인트, 특히 조인트 본체의 접합 구멍에 파이프 및 슬리브를 삽입하여 조인트 본체의 나사부에 너트를 돌려 끼우는 파이프 조인트에 관한 것이다.

내부로 유체를 흐르게 하는 유체관에 대하여 이용되는 조인트 (파이프 조인트)는, 파이프의 열화나 유체 공급원의 열화 등이 생겼을 때에 교환, 수리를 용이하게 행할 수 있도록 분리 가능한 것이 많이 사용되고 있다. 파이프 조인트로서 용도에 따른 각종 나사 구조의 것이 존재한다.

에어콘 등에 있어서는, 유체관의 안을 냉매가 흐르고, 파이프 조인트로서 플레어(flare) 조인트가 사용되고 있는 것이 많다. 그리고 최근에는 온난화에의 영향을 생각하여, 냉매를 프론으로부터 설계 압력이 고압으로 되는 대체 프론이나 이산화탄소, 혹은 가연성을 가지는 탄화수소계의 것으로 대체하는 것이 행하여지거나 검토되거나 하고 있다.

예를 들어, 탄화수소를 냉매로서 채용하는 경우, 탄화수소의 사용 압력은 약 3MPa이며, 종래부터 사용하고 있는 프론 냉매와 동일한 정도의 내압을 조인트가 만족시키면 되게 되지만, 탄화수소가 가연성인 것으로부터, 종래 이상으로 조인트로 부터의 냉매의 누락의 방지가 요구되게 된다.

또한, 이산화탄소나 종래의 프론보다도 설계 압력이 높아지는 대체 프론을 냉매로서 채용하는 경우, 종래보다도 높은 내압성을 가진 파이프 조인트가 요구된다.

이 때문에, 플레어 조인트보다도 고압에서의 사용에 적절한 플레어리스(flareless) 조인트의 채용이 필요하게 되어 온다.

도 9에 종래의 범용의 플레어리스 조인트의 일례를 도시한다. 도 9(a)는 너트(102)의 조임 전, 도 9(b)는 너트(102)의 조임 후 상태를 도시하고 있다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 이 조인트는, 조인트 본체(101)와, 너트(102)와, 그 사이에 설치되는 슬리브(103)로 구성되어 있고, 슬리브(103)의 선단(先端)을 파이프(111)에 끼워 넣어 파이프(111)를 조인트 본체(101)에 접속하는 구조로 되어 있다. 이와 같은 플레어리스 조인트는, 종래는 두꺼운 강관(鋼管)에 사용되고 있지만, 최근에는 얇은 스테인리스 강관의 접속에도 이용되게 되어 있다.

특허 문헌 1에는, 옥내 배관용의 얇은 스테인리스 강관의 접속에 이용하는 플레어리스 조인트가 도시되어 있다. 여기에는, 강관제 슬리브가 조임에 의하여 만곡(彎曲)하는 것으로 슬리브의 선단이 파이프에 끼워 넣어질 때에 생기는 파이프의 열화를 방지하는 구조가 개시되어 있다.

특허 문헌 2에는, 공작 기계용의 쿨란트 배관에 사용하는 얇은 가스관의 접속에 이용하는 플레어리스 조인트가 도시되어 있다. 여기에서는, 조인트 본체의 단차부(段差部)에 O링과 콜릿의 일단(一端)을 삽입하면, 조인트 본체의 단면과 콜 릿의 외경부(外徑部)에 설치한 돌기의 단면 사이에 간극(間隙)이 형성된다. 그리고 콜릿를 너트로 조여 양 단면을 접촉시키면, O링에 의하여 소정의 씰(seal)압이 얻어지고, 나아가 너트를 소정의 위치까지 조이면, 콜릿의 내경부(內徑部)에 설치한 발톱 모양의 부품이 파이프에 끼워져 소정의 접속력이 얻어진다.

<특허 문헌 1>

일본국 공개실용신안공보 실공소61-26705호 공보

<특허 문헌 2>

일본국 공개특허공보 특개2001-159481호 공보

플레어리스 조인트는, 예를 들어 20MPa 정도의 고압 유체의 스테인리스 배관 (유압 등의 배관)이나 반도체 제조 장치 등에서 이미 채용이 이루어지고 있다.

그러나 플레어리스 조인트는, 첫 체결의 경우에는, 금속면의 소성(塑性) 변형 및 가공 경화에 의하여 높은 씰성을 확보할 수 있지만, 분리한 후에 재사용하는 경우에는, 최초의 체결 시보다도 씰력이 저하하여, 온도 변화에 의한 팽창 수축이나 진동 등에 의하여 경시적(經時的)인 헐거움에 의하여 누락이 발생할 우려가 있다.

따라서, 플레어리스 조인트의 재사용은 피해야 하지만, 종래의 플레어리스 조인트에서는, 파이프를 빼낼 때는, 너트를 풀어, 파이프와 그 파이프에 끼워 넣은 슬리브를 어셈블리로서 빼낸다. 그리고 그 빼내기와 반대의 동작을 행하면, 파이프가 조인트에 의하여 접속된 원상태로 되돌아온다. 이와 같이, 플레어리스 조인트를 분리한 후에 재사용하는 것이 가능하기 때문에, 그와 같은 재사용이 행하여지면, 조인트 부분에서의 기밀성이나 내압성을 확보할 수 없게 될 우려가 있다.

본 발명의 과제는, 조인트 본체로부터 너트를 풀어, 파이프 및 슬리브를 조인트 본체로부터 빼낸 후에 이들을 사용하여 파이프를 재접합시키는 것에 의하여 생기는 좋지 않은 상태, 즉, 기밀이나 내압을 확보할 수 없는 등의 문제점을 해결하는 것에 있다.

제1 발명에 관련되는 파이프 조인트는, 조인트 본체와, 슬리브와, 너트를 구비하고 있다. 조인트 본체에는 접합 구멍과 나사부가 형성되어 있다. 접합 구멍은, 분리 가능하게 파이프를 접합하기 위하여 조인트 본체에 형성되는 구멍이다. 너트는 파이프 및 슬리브가 접합 구멍에 삽입된 상태로 나사부에 돌려 끼워지고, 슬리브를 통하여 파이프를 접합 구멍에 접합한다. 슬리브는 나사부로의 너트의 돌려 끼움에 의하여 파이프와 조인트 본체에 밀착하는 것과 함께, 적어도 일부가 절단된다. 그리고 슬리브는, 너트를 나사부로부터 풀어 파이프 및 슬리브를 접합 구멍으로부터 빼낸 후에는, 너트에 의하여 파이프를 접합 구멍에 접합할 수 없는 것으로 된다.

여기에서는, 파이프 및 슬리브를 조인트 본체의 접합 구멍에 삽입하여, 너트를 조인트 본체의 나사부에 돌려 끼우는 것에 의하여, 슬리브가 파이프와 조인트 본체에 밀착하고, 파이프가 조인트 본체에 접합된다. 예를 들어, 조인트 본체에 다른 파이프를 고정하거나 접합하거나 하여 두면, 그 외의 파이프와 조인트 본체의 접합 구멍에 접합되는 파이프가, 기밀이나 내압이 확보된 상태로 이어진다.

그리고 여기에서는, 파이프를 조인트 본체에 접합할 때에 있어서의 너트의 조인트 본체의 나사부로의 돌려 끼움에 의하여, 슬리브의 적어도 일부가 절단된다. 이와 같이 슬리브가 절단되는 것에 의하여, 너트를 나사부로부터 풀어 파이프 및 슬리브를 접합 구멍으로부터 빼낸 후에는, 그 슬리브를 이용하여 파이프를 접합 구멍에 접합하려고 하여도 씰성을 확보할 수 없게 된다. 예를 들어, 일부가 절단되는 슬리브를 이용하여 조인트 본체의 접합 구멍에 파이프를 접합하려고 하여 너트를 돌려 끼워도 조인트 본체와 파이프가 흔들흔들하는 상태가 되거나, 너트를 소정 위치까지 돌려 끼워도 슬리브의 절단에 의하여 떨어진 부분에 의하여 파이프 및 조인트 본체의 내부 공간과 외부 공간이 연통(連通)하거나 하여, 씰성을 확보할 수 없게 된다.

따라서, 파이프를 접합하는 작업자는, 분명히 씰성을 확보할 수 없기 때문에 한 번 사용하여 절단이 생긴 슬리브를 재차 사용하는 것을 멈추고, 새로운 것으로 파이프를 접합하는 것을 선택하게 된다. 이것에 의하여, 조인트 본체로부터 너트를 풀어 파이프 및 슬리브를 조인트 본체로부터 빼낸 후에 이들을 사용하여 파이프를 재접합시키는 것에 의하여 생기는 좋지 않은 상태, 즉, 기밀이나 내압이 확 되어 있지 않은 등의 좋지 않은 상태를 없앨 수 있게 된다.

제2 발명에 관련되는 파이프 조인트는, 제1 발명의 파이프 조인트에 있어서, 슬리브에는, 슬리브 본체와, 분리부와, 연결부가 형성되어 있다. 분리부는 나사부로의 너트의 돌려 끼움에 의하여 슬리브 본체로부터 절단되어 분리한다. 연결부는 슬리브 본체와 분리부를 잇고 있다.

여기에서는, 나사부로의 너트의 돌려 끼움에 의하여 슬리브 본체로부터 절단되어 분리하는 분리부를 슬리브에 설치하였기 때문에, 분리부가 분리한 후의 슬리브가 일부 떨어진 상태 (분리부가 떨어진 상태)로 된다. 이 때문에, 그 분리부가 분리한 슬리브를 사용하여 파이프를 접합 구멍에 접합하는 것이 어려워진다.

제3 발명에 관련되는 파이프 조인트는, 제2 발명의 파이프 조인트에 있어서, 연결부에 전단력(剪斷力)이 작용하는 구조로 되어 있기 때문에, 나사부로의 너트의 돌려 끼움에 의하여 연결부가 찢어지고, 보다 확실히 분리부가 슬리브 본체로부터 분리하게 된다.

제4 발명에 관련되는 파이프 조인트는, 제2 발명 또는 제3 발명의 파이프 조인트에 있어서, 분리부는 둘레 방향으로 적어도 3분할된 환상(環狀) 부분이다.

여기에서는, 적어도 3개로 분리부가 나누어져 있기 때문에, 슬리브 본체와 분리부가 분리한 후에 파이프 및 슬리브를 조인트 본체로부터 빼냈을 때에, 분리부가 파이프에 걸린 상태로 남는 것 없이, 분리부가 3개 이상으로 나누어져 파이프로부터 떨어진다. 만약, 분리부가 둘레 방향으로 분할되어 있지 않은 환상의 것으로, 파이프 및 슬리브를 조인트 본체로부터 빼냈을 때에 파이프에 환상의 분리부가 걸린 상태로 남아 버리면, 한 번 사용한 파이프 및 슬리브 본체를 다시 조인트 본체의 접합 구멍 안에 삽입하였을 때에 전회와 마찬가지로 접합된 것과 같은 느낌을 작업자에게 주게 된다. 그러나 여기에서는, 파이프 및 슬리브를 조인트 본체로부터 빼냈을 때에 확실히 분리부가 파이프로부터 떨어지기 때문에, 슬리브가 파괴되어 사용할 수 없게 된 것을 작업자가 보다 확실히 인식하게 된다.

제5 발명에 관련되는 파이프 조인트는, 제1 발명 내지 제4 발명 중 어느 한 발명의 파이프 조인트에 있어서, 조인트 본체에는, 너트를 나사부에 돌려 끼웠을 때에 너트의 측면에 대향하는 대향면이 형성되어 있다. 그리고 이 파이프 조인트에서는 너트의 측면과 조인트 본체의 대향면 사이의 간극 치수에 의하여, 너트를 나사부에 돌려 끼울 때의 적정한 조임 토크가 정해진다.

여기에서는, 너트의 측면과 조인트 본체의 대향면의 간극 치수로 조임 토크를 관리할 수 있다. 예를 들어, 간극 게이지를 사용하여 조임 토크를 관리하거나, 너트의 측면과 조인트 본체의 대향면이 접촉할 때에 조임 토크가 적정하게 되도록 하거나 할 수 있다.

제6 발명에 관련되는 파이프 조인트는, 제1 발명 내지 제5 발명 중 어느 한 발명의 파이프 조인트에 있어서, 파이프는 구리관 또는 얇은 스테인리스 강관이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 관련되는 플레어리스 조인트의 일부 단면 측면도이다.

도 2는 조인트 본체의 일부 단면 측면도이다.

도 3은 슬리브의 일부 단면 측면도이다.

도 4는 도 3의 IV-IV로부터 본 도면이다.

도 5는 너트의 일부 단면 측면도이다.

도 6은 플레어리스 조인트의 접합 상태를 도시하는 일부 단면 측면도이다.

도 7은 슬리브의 상태의 천이를 도시하는 도면이다.

도 8은 한 번 사용한 후에 조인트 본체로부터 파이프 및 슬리브를 빼냈을 때의 플레어리스 조인트의 상태를 도시하는 일부 단면 측면도이다.

도 9는 (a) 종래의 범용의 플레어리스 조인트의 너트 조임 전의 상태를 도시하는 측 단면도이고, (b) 종래의 범용의 플레어리스 조인트의 너트 조임 후의 상태를 도시하는 측 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 조인트 본체

2 : 너트

2a : 너트의 측면

3 : 슬리브

6a : 조인트 본체의 너트부의 측면 (대향면)

10 : 파이프

31 : 슬리브 본체

32 : 연결부

33 : 분리부

50 : 접합 구멍

58 : 조인트 본체의 수나사부(나사부)

F2 : 전단력

H : 조인트 본체의 측면과 너트의 측면 사이의 간극

＜전체 구성＞

본 발명의 일실시예에 관련되는 파이프 조인트 (플레어리스 조인트)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 조인트 본체(1)와, 너트(2)와, 슬리브(3)를 구비하고 있다. 이 실시예의 조인트는, 구리관 또는 얇은 스테인리스 강관인 파이프(10)과 파이프(11)를 잇기 위한 것이며, 파이프(10)에 대해서는 분리 가능하게 조인트 본체(1)의 접합 구멍(50, 후술)에 접합시킨다.

［조인트 본체(1)의 구성］

조인트 본체(1)는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 파이프(11)가 내부 구멍(40)에 끼워져 납땜되는 소켓부(4)와, 파이프(10)를 접속하기 위한 파이프 접속부(5)와, 외주에 설치되는 너트부(6)로 구성되어 있다. 너트부(6)의 측면(6a)은 후술하는 너트(2)의 측면(2a)에 대향하는 대향면으로 되어 있다.

파이프 접속부(5)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 내부에 접합 구멍(50)을 형성하는 접합 구멍 형성부를 가지고 있다. 이 접합 구멍 형성부는 원기둥부(51)와 접합부(52)로 구성되어 있다. 원기둥부(51)는 파이프(10)의 외경과 대략 같은 내경을 가지고 있다. 접합부(52)는 슬리브(3)의 선단부(31a, 후술)와 밀착하는 것으로 선단부(31a)를 파이프(10)에 끼워 넣는 부분이며, 도 2에서 원기둥부(51)의 오른쪽 옆에 위치하고, 내면이 중심축(O-O)에 대하여 경사 각도 10°~ 30°(여기에서는 20°)인 경사면으로 되어 있으며, 원기둥부(51)로부터 멀어짐에 따라 점점 직경이 커진다. 또한, 파이프 접속부(5)의 외면(外面)에는 너트(2)가 나사 감합되는 수나사부(58)가 형성되어 있다.

덧붙여, 접합 구멍(50)은 조인트 본체(1)의 내부 공간(1a)을 통하여 소켓부(4)의 내부 구멍(40)과 연통하고 있다.

［너트(2)의 구성］

너트(2)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 각각 통상(筒狀)의 전부(前部, 25), 중부(中部, 26) 및 후부(後部, 27)로 구성된다. 전부(25)의 내경은 중부(26)의 내경보다도 크고, 후부(27)의 내경은 중부(26)의 내경보다도 작다.

너트(2)의 전부(25)의 측면(2a)은, 너트(2)가 조인트 본체(1)에 돌려 끼워져 있을 때에 조인트 본체(1)의 너트부(6)의 측면(6a)에 대향한다.

너트(2)의 중부(26)의 내주면에는, 조인트 본체(1)의 수나사부(58)에 나사 감합하는 암나사부(21)가 형성되어 있다.

너트(2)의 후부(27)의 중부(26) 측의 측면에는, 도 3에 도시하는 슬리브(3)의 분리부(33)의 후단 경사면(33b)을 삽입 방향 (도 1 및 도 6의 화살표 A의 방향)으로 누르는 역할을 완수하는 경사면(22)이 형성되어 있다. 이 경사면(22)의 경사는 중심축(O-O)에 대하여 약 115°이며, 슬리브(3)의 후단 경사면(33b)과 대체로 같은 경사로 되어 있다.

［슬리브(3)의 구성］

도 3 및 도 4에 도시하는 슬리브(3)는 주로 슬리브 본체(31)와, 연결부(32)와, 분리부(33)로 구성되어 있다.

슬리브 본체(31)의 내면은 파이프(10)의 외면에 대향하는 비경사면으로 되어 있다. 또한, 슬리브 본체(31)의 외면은 조인트 본체(1)의 접합부(52)에 대향하고, 그 접합부(52)의 중심축(O-O)에 대한 경사 각도보다도 완만한 경사 각도 (여기에서는 약 10°)를 가지는 경사면으로 되어 있다.

슬리브 본체(31)의 선단부(31a)는 조인트 본체(1)의 접합부(52)에 밀착하고, 파이프(10)에 끼워 넣어지는 부분으로 되어 있다.

연결부(32) 및 분리부(33)는, 슬리브 본체(31)의 후방 (도 1 및 도 6의 화살표 A로 도시하는 삽입 방향의 후방)에 위치하고, 슬릿(38)에 의하여 둘레 방향으로 등분(等分)으로 4분할되어 있다.

분리부(33)의 내경은 슬리브 본체(31)의 내면과 대체로 같은 치수로 되어 있고, 분리부(33)의 외경도 슬리브 본체(31)의 최대 외경과 대체로 같은 치수로 되어 있다. 단, 분리부(33)의 전측(前側) 부분은 내면 및 외면의 직경이 작아지도록 좁혀지고 있고, 분리부(33)의 외면과 연결부(32)의 후방 측 측면은 슬리브(3)를 외주 측으로부터 보았을 때에 단면이 2등변 직각 삼각형인 노치(notch)를 구성하고 있다. 또한, 연결부(32)의 전면(32a)은 대향하는 슬리브 본체(31)의 후면(31b)과 함께, 환상의 내주면 오목부(34)의 측면을 형성한다. 내주면 오목부(34)는 슬리브(3)의 내면으로부터 보아 오목하도록 형성되어 있다. 나아가, 분리부(33)의 후면은, 내주 측에 있고 중심 축에 수직인 원호상면(圓弧狀面, 33c)과, 외주 측에 있고 원호상면(33c)에 대하여 약 25° 경사한 피압압 경사면(33b)으로 구성되어 있다.

연결부(32)는 내주면 오목부(34)의 외주 측에 배치되는 슬리브 본체(31)의 후단부와, 분리부(33)의 전단부(前端部)를 연결하고 있다. 또한, 각 연결부(32)는, 후술하는 바와 같이, 슬리브 본체(31)와 분리부(33)가 축 방향으로 서로 가까 워지도록 너트(2)로부터 압축력을 받았을 때, 전단력의 작용을 받아 절단된다 (도 7(a), (b)의 화살표 F2 참조). 이와 같이 연결부(32)가 절단되면, 연결부(32)를 통하여 슬리브 본체(31)와 연결되어 있는 각 분리부(33)는, 슬리브 본체(31)와 분리하게 된다.

＜조인트 본체(1)로의 파이프(10)의 접합 동작＞

도 1은 플레어리스 조인트의 조임 전의 상태를 도시하고 있다. 여기에 도시하는 바와 같이, 이 플레어리스 조인트에서는, 우선 조인트 본체(1)의 접합 구멍(50)에 파이프(10) 및 슬리브(3)를 삽입 방향 (도 1의 화살표 A의 방향)으로 삽입하고, 너트(2)를 회전시켜 너트(2)의 후부(27)의 경사면(22)으로 슬리브(3)의 피압압 경사면(33b)을 눌러 슬리브(3)를 전방 (도 1의 좌측)으로 압압한다. 이것에 의하여, 슬리브(3)에는 슬리브 본체(31)와 분리부(33)가 축 방향으로 서로 가까워지도록 압축력 F1이 작용하고, 그 압축력 F1에 의하여 연결부(32)에 전단력 F2가 작용한다 (도 7(a) 참조).

너트(2)를 계속 회전시키면, 슬리브(3)의 선단부(31a)가 조인트 본체(1)의 접합부(52)에 접촉하지만, 이 시점 (도 1에 도시하는 상태의 시점)에서는, 아직 조인트 본체(1)의 너트부(6)의 측면(6a)과 너트(2)의 측면(2a) 사이의 간극(H, 도 1 참조)은 적정 치수 이상이다. 이 간극(H)이 소정의 적정 치수가 될 때까지 너트(2)를 스패너(spanner)나 멍키 스패너(monkey spanner)로 조이면, 그 시점에서 너트(2)가 적정한 조임 토크로 조인트 본체(1)에 조여진 상태로 된다. 이와 같이, 여기에서는 조인트 본체(1)의 너트부(6)의 측면(6a)과 너트(2)의 측면(2a) 사이의 간극(H)에 의하여, 조임 토크를 확인할 수 있게 되어 있다. 덧붙여, 여기에서는 상기의 소정의 적정 치수를, 도 6에 도시하는 치수 HB로 하고 있다.

또한, 너트(2)를 계속 회전시켜 너트(2)를 조인트 본체(1)에 조여 가면, 슬리브(3)의 선단부(31a)가 파이프(10)와 조인트 본체(1)에 밀착하는 것과 함께, 전단력 F2가 작용하는 연결부(32)가 파단(破斷)한다. 구체적으로는, 도 7(a)에 도시하는 전단력 F2에 의하여 연결부(32)가 파단하고, 슬리브(3)의 내주면 오목부(34)가 없어져 도 7(b)에 도시하는 바와 같이 슬리브 본체(31)의 후면(31b)에 연결부(32)의 전면(32a)이 직접 닿게 된다. 그리고 너트(2)가 조인트 본체(1)로부터 분리되면, 도 7(c)에 도시하는 바와 같이 4분할되어 있는 분리부(33) 각각이 슬리브 본체(31)로부터 떨어지게 된다 (도 8 참조).

최종적으로, 조인트 본체(1)의 너트부(6)의 측면(6a)과 너트(2)의 측면(2a) 사이의 간극(H)이 소정의 적정 치수 (치수 HB)로 될 때까지 너트(2)를 조인트 본체(1)에 돌려 끼우면, 슬리브(3)의 선단부(31a)가 파이프(10)에 밀착하고, 좁혀져 파이프(10)의 표면에 끼워 넣어진다. 한편, 슬리브(3)의 선단부(31a)의 외면과 접합 구멍(50)의 접합부(52)는, 밀착하여 금속 접촉에 의하여 유체의 누락을 막는 상태가 된다. 이와 같이, 선단부(31a)가 파이프(10)의 표면에 끼워 넣어지고, 선단부(31a)의 외면과 접합 구멍(50)의 접합부(52)가 금속 접촉에 의하여 씰되는 것으로, 조인트 본체(1)에 대하여 파이프(10)가 누락이 없는 상태로 접합된다. 또한, 슬리브(3)의 선단부(31a)가 파이프(10)의 표면에 끼워 넣어져 있기 때문에, 파이프(10)와 슬리브(3)가 일체화되어 어셈블리 상태로 된다.

너트(2)를 조인트 본체(1)의 수나사부(58)로부터 풀어 파이프(10) 및 슬리브(3)의 어셈블리를 조인트 본체(1)의 접합 구멍(50)으로부터 빼면, 상술과 같이, 4분할되어 있는 분리부(33) 각각이 슬리브 본체(31)로부터 떨어지고, 그 결과, 슬리브 본체(31)가 파이프(10)에 끼워 넣어진 채로 남아, 각 분리부(33)가 슬리브 본체(31)로부터 분리하여 파이프(10)로부터 떨어진다 (도 8 참조). 도 8에서 파이프(10)에 끼워 넣어져 있는 슬리브 본체(31)의 후단에는 파단면(39)이 보이게 된다.

그리고 이와 같이 일단 파이프(10) 및 슬리브(3)를 조인트 본체(1)의 접합 구멍(50)으로부터 빼면 분리부(33)가 떨어져 슬리브(3)가 슬리브 본체(31)만으로 되어 버리기 때문에, 그 후에 재차 슬리브(3, 슬리브 본체(31))와 파이프(10)를 조인트 본체(1)의 접합 구멍(50)에 장착하여 너트(2)를 돌려 끼워도, 씰성이 확보된 접합 상태로는 되지 않고, 씰 테스트 등을 하면 분명히 조인트로부터 내부 유체의 누락이 있는 상태로 된다. 또한, 그 이전에, 분리부(33)가 떨어진 파단면이 보이는 슬리브(3, 슬리브 본체(31))를 재차 사용하려고는, 작업자는 생각하지 않는다고 생각된다.

＜본 실시예의 플레어리스 조인트의 특징＞

(1)

이 조인트에서는, 파이프(10)를 조인트 본체(1)에 접합할 때에 있어서의 너트(2)의 조인트 본체(1)의 수나사부(58)로의 돌려 끼움에 의하여, 슬리브(3)의 연결부(32)에 전단력 F2가 작용하여, 연결부(32)가 절단된다. 이와 같이 슬리브(3)가 슬리브 본체(31)와 분리부(33) 사이에서 절단되는 것에 의하여, 너트(2)를 조인 트 본체(1)로부터 풀어 파이프(10) 및 슬리브(3)를 접합 구멍(50)으로부터 빼낸 후에는, 분리부(33)가 떨어져 슬리브 본체(31)만으로 된 슬리브(3)를 이용하여 파이프(10)를 접합 구멍(50)에 접합하려고 하여도 씰성을 확보할 수 없게 된다. 구체적으로는, 여기에서는, 너트(2)를 돌려 끼워도 조인트 본체(1)와 파이프(10)가 흔들흔들하는 상태가 된다. 따라서, 파이프(10)를 조인트 본체(1)에 접합하려고 하는 작업자는, 한 번 사용하여 절단되어 버린 슬리브(3)를 재차 사용하는 것을 멈추고, 새로운 것으로 파이프(10)를 접합하는 것을 선택하게 된다. 이것에 의하여, 조인트 본체(1)로부터 너트(2)를 풀어 파이프(10) 및 슬리브(3)를 조인트 본체(1)로부터 빼낸 후에 이들을 사용하여 파이프(10)를 재접합시키는 것에 의하여 생기는 좋지 않은 상태, 즉 기밀이나 내압이 확보되어 있지 않은 등의 좋지 않은 상태를 없앨 수 있다.

(2)

이 조인트에서는, 슬리브 본체(31)와 분리부(33)를 잇는 연결부(32)에 전단력 F2가 작용하는 구조로 하고 있다. 이 때문에, 조인트 본체(1)로의 너트(2)의 돌려 끼움에 의하여 연결부(32)가 찢어져 절단되고, 파이프(10) 및 슬리브(3)를 조인트 본체(1)로부터 빼냈을 때에 확실히 분리부(33)가 슬리브 본체(31)로부터 분리하게 되어 있다.

(3)

이 조인트에서는, 슬리브(3)의 분리부(33)가 4분할되어 있기 때문에, 슬리브 본체(31)와 분리부(33)가 분리한 후에 파이프(10) 및 슬리브(3)의 어셈블리를 조인 트 본체(1)로부터 빼냈을 때에, 분리부(33)가 파이프(10)에 걸린 상태로 남는 것 없이, 사방으로 나뉘어 파이프(10)로부터 떨어진다.

만약, 분리부(33)가 둘레 방향으로 분할되어 있지 않은 환상의 것으로, 파이프(10) 및 슬리브(3)를 조인트 본체(1)로부터 빼냈을 때에 파이프(10)에 환상의 분리부(33)가 걸린 상태로 남아 버리면, 한 번 사용한 파이프(10) 및 슬리브 본체(31)를 다시 조인트 본체(1)의 접합 구멍(50) 안에 삽입하였을 때에 분리부(33)도 따라와, 전회(前回)와 마찬가지로 접합된 것과 같은 느낌을 작업자에게 주게 된다.

그러나, 여기에서는, 파이프(10) 및 슬리브(3)를 조인트 본체(1)로부터 빼냈을 때에 확실히 분리부(33)가 파이프(10)로부터 떨어지기 때문에, 슬리브(3)가 파괴하여 사용할 수 없게 된 것을 작업자가 보다 확실히 인식하게 되어 있다.

(4)

이 조인트에서는, 너트(2)의 측면(2a)과 조인트 본체(1)의 너트부(6)의 측면(6a) 사이의 간극(H)에 의하여, 너트(2)를 조인트 본체(1)의 수나사부(58)에 돌려 끼울 때의 적정한 조임 토크가 정해진다. 이 때문에, 간극 게이지를 사용하면, 조임 토크를 관리할 수 있다.

(5)

상기와 같이 플레어리스 조인트는, 사용 압력이 높은 대체 프론을 사용하는 경우에서의 냉동 장치나 공조 장치의 파이프 조인트로서 채용하면, 특히 유효하다. 구체적으로는, 사용 압력이 1MPa 이상, 나아가 사용 압력이 2MPa 이상으로 되는 파이프의 조인트로서 채용한 경우에, 그 기밀성이나 내압성이 효과를 발휘한다.

또한, 냉동 장치나 공조 장치의 배관의 경우에는, 냉매의 온도 변화나 압력 변화가 심하기 때문에, 보통보다도 높은 내압성 등이 요구되지만, 본 실시예에 관련되는 조인트를 채용하면 높은 요구를 만족시키는 것이 가능하게 된다. 특히, 적어도 온도 변화가 10℃ 이상이고 압력 변화가 0.3MPa 이상, 통상에서 온도 변화가 20℃ 이상이고 압력 변화가 0.5MPa 이상으로 되는 냉동 장치나 공조 장치에서는, 본 실시예에 관련되는 조인트의 내압성이 효과를 발휘한다.

＜변형예＞

(A)

상기 실시예의 플레어리스 조인트에서는, 슬리브(3)의 연결부(32) 및 분리부(33)가 슬릿(38)에 의하여 둘레 방향으로 4분할되어 있지만, 절단되어 슬리브 본체(31)로부터 떨어졌을 때에 파이프(10)로부터 떨어지는 한, 3분할이라도, 5분할이라도, 그 이상의 분할이 이루어져 있어도 무방하다.

또한, 절단된 후에 확실히 슬리브 본체(31)로부터 떨어지는 정도로 슬릿(38)의 크기나 형상을 궁리하고 있는 경우에는, 분리부(33)를 2분할로 하는 것도 생각할 수 있다.

나아가, 슬리브 본체(31)와 분리부(33)가 절단되어 슬리브(3)를 사용할 수 없게 된 것을 작업자가 용이하게 시인할 수 있도록 구성하는 경우에는, 반드시 분리부(33)를 분할하지 않아도 무방하다.

(B)

상기 실시예의 플레어리스 조인트에서는, 너트(2)를 조인트 본체(1)에 돌려 끼울 때에 4분할되어 있는 분리부(33)가 연결부(32)의 절단에 의하여 슬리브 본체(31)로부터 떨어지도록 슬리브(3)를 구성하고 있지만, 이것을 대신하여, 너트(2)의 조인트 본체(1)로의 돌려 끼움 시에 슬리브(3)의 일부가 절단되지만 분리하는 부분이 생기지 않는 구성으로 하는 것도 가능하다. 이 경우에도, 재차의 너트(2)에 의한 조인트 본체(1)로의 파이프(10) 및 슬리브(3)의 접합에서 슬리브(3)의 절단 부분으로부터 내부 유체가 분명히 누락하도록 조인트를 설계하는 것에 의하여, 혹은 슬리브(3)의 일부의 절단에 의하여 작업자가 슬리브(3)를 사용할 수 없는 것을 분명히 시인할 수 있도록 조인트를 설계하는 것에 의하여, 파이프(10) 및 슬리브(3)를 조인트 본체(1)의 접합 구멍(50)으로부터 빼낸 후에 슬리브(3)를 파이프(10)와 조인트 본체(1)를 접합하는 수단으로서 이용할 수 없게 할 수 있다.

(C)

상기 실시예에서는, 분리부(33)가 떨어져 슬리브(3)가 슬리브 본체(31)만으로 되는 것으로, 너트(2)를 돌려 끼워도 조인트 본체(1)와 파이프(10)가 흔들흔들하는 상태가 된다. 따라서, 파이프(10)를 조인트 본체(1)에 접합하려고 하는 작업자는, 한 번 사용하여 절단되어 버린 슬리브(3)를 재차 사용하는 것을 멈추고, 새로운 것으로 파이프(10)를 접합하는 것을 선택하게 된다.

이것을 대신하여, 슬리브(3)가 다른 위치에서 절단되도록 하고, 재접합 시에 너트(2)를 소정 위치까지 돌려 끼워도 슬리브(3)의 절단으로 떨어진 부분에 의하여 누락이 생기도록 슬리브(3)를 구성하는 것도 생각할 수 있다. 이 경우에는, 그 떨어진 부분으로부터 파이프(10) 내를 흐르는 유체가 분명히 새는 상태로 되어, 파이 프(10)를 접합하는 작업자가 보다 확실히 씰성이 확보되어 있지 않은 것을 인식하게 된다.

본 발명에 관련되는 파이프 조인트를 사용하는 경우에는, 파이프를 접합하는 작업자는, 분명히 씰성을 확보할 수 없기 때문에, 한 번 사용하여 절단이 생긴 슬리브를 재차 사용하는 것을 멈추고, 새로운 것으로 파이프를 접합하는 것을 선택하게 된다. 이것에 의하여, 조인트 본체로부터 너트를 풀어 파이프 및 슬리브를 조인트 본체로부터 빼낸 후에 이들을 사용하여 파이프를 재접합시키는 것에 의하여 생기는 좋지 않은 상태, 즉 기밀이나 내압이 확보되어 있지 않은 등의 좋지 않은 상태를 없앨 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 파이프를 접합하기 위한 접합 구멍이 내부에 형성되고, 나사부가 외면(外面)에 형성되어 있는 조인트 본체와,

   슬리브와,

   상기 파이프 및 상기 슬리브가 상기 접합 구멍에 삽입된 상태로 상기 나사부에 돌려 끼워지고, 상기 슬리브를 통하여 상기 파이프를 상기 접합 구멍에 접합하는 너트

   를 구비하며,

   상기 슬리브는, 상기 나사부로의 상기 너트의 돌려 끼움에 의하여 상기 파이프와 상기 조인트 본체에 밀착하는 것과 함께 적어도 일부가 절단되고, 상기 너트를 상기 나사부로부터 풀어 상기 파이프 및 상기 슬리브를 상기 접합 구멍으로부터 빼낸 후에는 상기 파이프를 상기 접합 구멍에 접합할 수 없는 것으로 되는

   파이프 조인트.
2. 제1항에 있어서,

   상기 슬리브에는, 슬리브 본체와, 상기 나사부로의 상기 너트의 돌려 끼움에 의하여 상기 슬리브 본체로부터 절단되어 분리하는 분리부와, 상기 슬리브 본체와 상기 분리부를 잇는 연결부가 형성되어 있는

   파이프 조인트.
3. 제2항에 있어서,

   상기 연결부에는 상기 나사부로의 상기 너트의 돌려 끼움에 의하여 전단력(剪斷力)이 작용하는 구조로 되어 있는

   파이프 조인트.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 분리부는 둘레 방향으로 적어도 3분할된 환상(環狀) 부분인

   파이프 조인트.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 조인트 본체에는 상기 너트를 상기 나사부에 돌려 끼웠을 때에 상기 너트의 측면에 대향하는 대향면이 형성되어 있고,

   상기 너트의 측면과 상기 조인트 본체의 상기 대향면 사이의 간극(間隙) 치수에 의하여, 상기 너트를 상기 나사부에 돌려 끼울 때의 적정한 조임 토크가 정해지는

   파이프 조인트.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 파이프는 구리관 또는 얇은 스테인리스 강관(鋼管)인

   파이프 조인트.

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