KR100764877B1

KR100764877B1 - 탄성튜브 시일시스템

Info

Publication number: KR100764877B1
Application number: KR1020060040404A
Authority: KR
Inventors: 이만수
Original assignee: 모나스펌프 주식회사
Priority date: 2006-05-04
Filing date: 2006-05-04
Publication date: 2007-10-09

Abstract

본 발명은 탄성튜브 시일시스템에 관한 것이다. 이는 그 단부 외주면에 원주방향을 따라 형성되어 있는 홈을 갖는 파이프에 연결되는 탄성튜브에 마련되며, 탄성튜브를 상기 파이프에 밀폐 연결시키는 것으로서, 상기 탄성튜브의 내주면에 형성되어, 탄성튜브 내에 파이프의 단부를 끼울 때 파이프 외주면의 홈에 삽입되는 돌기와; 상기 탄성튜브의 외부에 위치하고, 상기 돌기를 홈의 내부로 가압함으로써 홈의 내부에 돌기를 밀착시키는 가압수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 탄성튜브 시일시스템은, 탄성튜브와 파이프가 접하는 부위에 누설 유체의 흐름을 차단하는 공간부가 구비되어 있으므로 그만큼 시일(seal)능력이 좋으며, 특히 상기 공간부를 죄는 가압링이 일체형이므로 죔력이 일정하게 유지되어 신뢰성이 높고, 또한 그 구성이 간단하며 조립 및 분해에 별다른 공구나 장비가 필요 없어 사용이 편리하다.

Description

탄성튜브 시일시스템{Seal system for elastic tube}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성튜브 시일시스템의 구성을 설명하기 위하여 도시한 절제 분해 사시도이다.

도 2a, 2b, 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성튜브 시일시스템의 밀폐 메카니즘을 나타내 보인 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성튜브 시일시스템이 탱크에 적용된 모습을 일부 절제하여 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성튜브 시일시스템이 일반적인 수도꼭지에 적용된 모습을 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11:탄성튜브 13:입구부

15a,15b:밀폐돌기 17:튜브가압부

17a:경사면 17b:가압면

21:가압링 31:연결파이프

33:걸림홈 33a:바닥면

33b:측벽면 35:공간부

41:탱크 43:탱크벽면

51:수도꼭지

본 발명은 탄성튜브 시일시스템에 관한 것이다.

가스나 오일 또는 물 등의 유체를 내부 유동시키는 파이프라인에 있어서, 파이프라인을 구성하는 각 파이프의 이음부위를 완벽히 밀폐시키는 것은 매우 중요한 일이다.

상호 연결할 파이프가 금속제 파이프일 때에는, 파이프를 애초 용접하거나 아니면 다양한 이음부속 및 시일(seal)부재를 통해 쉽게 밀폐를 이룰 수 있다. 그런데 탄성을 갖는 고무튜브나 합성수지튜브(이하, 탄성튜브라 함)를 금속파이프에 연결할 경우에는, 탄성튜브가 외력에 의해 변형하므로 금속파이프 끼리 연결할 때와 다른 형태의 시일시스템(seal system)이 요구된다.

이러한 (금속파이프와 탄성튜브의 이음에 적용되는) 시일시스템에도 여러 가지가 있으며 그 중에는 클램핑방식도 있다. 상기 클램핑 이음은 탄성튜브의 내부에 금속파이프의 단부를 박아 끼운 상태로, 외부에서 클램프로 탄성튜브를 죄어 밀폐를 이루는 이음방식이다.

그런데 상기한 종래의 클램핑방식은 클램프의 종류에 따라 클램프를 죄기 위한 별도의 공구나 장비가 필요하다는 문제가 있다. 따라서 사용하고자 하는 클램프를 죄기 위한 별도의 공구나 장비가 없을 때에는 해당 클램프를 아예 사용할 수 없 다.

또한 종래의 클램프는 단지 클램프의 죔력에 의존하여 밀폐를 이루므로, 예컨대 클램프의 볼트가 서서히 풀려 죔력이 약해질 경우 유체가 누설될 수 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 탄성튜브와 파이프가 접하는 부위에 유체의 흐름을 차단하는 공간부가 구비되어 있으므로 그만큼 시일(seal)능력이 좋으며, 특히 상기 공간부를 죄는 가압링이 일체형이므로 죔력이 일정하게 유지되어 신뢰성이 높고, 또한 그 구성이 간단하며 조립 및 분해에 별다른 공구나 장비가 필요 없어 사용이 편리한 탄성튜브 시일시스템을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 그 단부 외주면에 원주방향을 따라 형성되어 있는 홈을 갖는 파이프에 연결되는 탄성튜브에 마련되며, 탄성튜브를 상기 파이프에 밀폐 연결시키는 것으로서, 상기 탄성튜브의 내주면에 형성되어, 탄성튜브 내에 파이프의 단부를 끼울 때 파이프 외주면의 홈에 삽입되는 돌기와; 상기 탄성튜브의 외부에 위치하고, 상기 돌기를 홈의 내부로 가압함으로써 홈의 내부에 돌기를 밀착시키는 가압수단을 포함하고, 상기 가압수단은; 상기 탄성튜브의 외주면에 형성되되 외주면으로부터 돌출되어 있는 튜브가압부와, 원주방향으로 일정단면 형상을 갖는 링형 부재로서 외력에 의해 상기 튜브가압부에 채워지며 튜브가압부를 죄어 상기 돌기를 홈 내부로 가압하는 가압링을 포함하며, 상기 튜브가압부는; 상기 가압링이 그 외주면에 채워지며 가압링에 의해 조여지고, 상기 가압링의 내경보다 상대적으로 큰 외경을 갖는 가압면과, 상기 탄성튜브의 외주면과 가압면 사이에 위치하며 가압링을 가압면측으로 이동시킬 때 가압링의 이동을 가이드하는 경사면으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 파이프의 외주면에 형성되어 있는 홈은 소정폭 및 깊이를 가지며, 상기 돌기는; 상기 탄성튜브 내주면의 원주방향을 따라 연장되어 링의 형태를 취하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 돌기는 두 개 이상이 상호 나란하게 형성되되, 상기 홈에 삽입된 상태로 홈의 내측벽면에 밀착하고 홈의 바닥면과의 사이에 공간부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 돌기와 홈의 바닥면 사이에는 상기 가압수단으로 돌기를 죌 때 압축되는 공간부가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

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이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

기본적으로 본 발명에 따른 탄성튜브 시일시스템은, 그 외주면에 홈이 형성되어 있는 파이프에 탄성튜브를 밀폐 연결할 수 있게 하는 것이다. 이는 일반적인 유체수송용 중공 파이프의 외주면에 홈을 간단히 가공할 경우 본 시스템을 적용할 수 있음을 의미한다. 아울러, 상기한 밀폐 연결이라 함은 파이프 내부를 흐르는 유 체가 연결부분의 사이로 새어나오지 않는 연결이다.

여하튼, 도 1을 참조하면, 일정직경의 연결파이프(31) 단부 외주면에 걸림홈(33)이 형성되어 있음을 알 수 있다. 상기 걸림홈(33)은 연결파이프(31)의 원주방향을 따라 한 바퀴 돌아 환형 홈을 이룬다. 상기 걸림홈(33)의 바닥면(33a)은 일정한 폭 및 깊이를 갖는다. 또한 걸림홈(33)의 벽을 이루는 측벽면(33b)은 바닥면(33a)에 대해 직각을 이룬다.

상기 연결파이프(31)는 본 실시예의 탄성튜브 시일시스템을 통해 탄성튜브(11)와 결합될 임의의 중공파이프이다.

또한 상기 탄성튜브(11)는 탄성변형 가능하며 입구부(13) 내부로 상기 연결파이프(31)의 단부를 수용한 상태로, 상기 시일시스템을 통해 연결파이프(31)를 밀폐 고정한다.

기본적으로 상기 탄성튜브(11)의 입구부(13)는 그 내주면이 연결파이프(31)의 외주면에 면접하는 사이즈를 갖는다. 상기 탄성튜브(11)는 일반적인 유체수송용 중공튜브 이거나, 도 3과 같이 유체를 수용하는 거대한 탱크(도 3의 41)의 유출입구 일 수 있다. 또는 도 4에 도시한 바와같이 일반 수도꼭지에 고정되는 호스 일 수 도 있다. 상기 탄성튜브(11)의 사용처가 어디이건 입구부(13)는 연결파이프(31)의 단부를 수용 고정한다.

한편, 본 실시예에 따른 탄성튜브 시일시스템은, 상기 탄성튜브(11)의 입구부(13) 내주면에 일체로 형성되며 내주면의 원주방향을 따라 연장된 두 개의 밀폐돌기(15a,15b)와, 상기 탄성튜브(11)의 외주면에 일체로 형성되되 상기 밀폐돌 기(15a,15b)와 나란하게 연장되는 튜브가압부(17)와, 상기 튜브가압부(17)에 채워져 상기 밀폐돌기(15a,15b)를 내측으로 가압하는 가압링(21)을 포함한다.

상기 밀폐돌기(15a,15b)는, 링의 형태를 갖는 선형돌기로서 두 개가 평행하게 이격되어 있다. 상기 밀폐돌기(15a,15b)의 이격 거리는 도 2c에 도시한 바와같이 밀폐돌기(15a,15b)를 걸림홈(33)에 삽입하였을 때, 밀폐돌기(15a,15b)의 외측면이 걸림홈(33)의 양쪽 측벽면(33b)에 밀착할 수 있는 정도이다.

특히 밀폐돌기(15a,15b)를 상기와 같이 2열로 형성하여 이격시킨 것은, 밀폐돌기(15a,15b) 사이에 공간부(도 2c의 35)를 마련하기 위한 것이다. 도 2c를 통해 후술하는 바와같이 상기 공간부(35)는 양측의 밀폐돌기(15a,15b)와 바닥면(33a)에 밀폐된 상태로 가압링(21)에 의해 눌리며 수축되는 공간으로서, 그 내부의 압력이 상승하여 하나의 고압벨트 영역을 형성한다.

또한 상기 튜브가압부(17)는, 상기 탄성튜브(11)의 외주면으로부터 외측으로 돌출 형성된 띠 형태의 가압면(17b)과, 상기 가압면(17b)의 양측에 위치하며 가압면(17b)과 탄성튜브의 외주면을 이어주는 경사면(17a)으로 이루어진다. 상기 가압면(17b)은 가압링(21)이 그 위에 안착되는 좌대이다. 또한 경사면(17a)은 외력을 가해 상기 가압링(21)을 가압면(17b)측으로 이동시킬 때, 가압링(21)의 이동을 가이드하는 것이다. 특히 상기 경사면(17a)은 가압면(17b)으로부터 돌출되어 가압면(17b)에 정위치된 가압링(21)이 가압면(17b)으로부터 벗겨지지 않도록 지지하는 역할을 겸한다.

상기 가압링(21)은 일정한 단면형상을 갖는 링형 부재이다. 특히 상기 가압 링(21)의 내경은 상기 가압면(17b)의 외경보다 상대적으로 작다. 상대적으로 작은 정도는 탄성튜브(11)의 사이즈에 따라 달라짐은 물론이다. 상기 가압링(21)은 금속이나 비신축성 합성수지로 제작할 수 있다.

도 2a, 2b, 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성튜브 시일시스템의 밀폐 메카니즘을 설명하기 위하여 나타내 보인 도면이다. 도 2a는 탄성튜브(11)와 연결파이프(31)의 연결 전 상태이고, 도 2b는 탄성튜브(11)와 연결파이프(31)를 연결하는 중간의 모습이다. 또한 도 2c는 탄성튜브(11)와 연결파이프(31)가 연결 완료된 모습이다.

도 2a를 참조하면, 탄성튜브(11)의 입구부 내주면에 두 개의 밀폐돌기(15a,15b)가 마련되어 있고, 외부에는 튜브가압부(17)가 형성되어 있음을 알 수 있다. 상기 밀폐돌기(15a,15b)와 튜브가압부(17)는 탄성튜브(11)의 내주면과 외주면에 나란하게 위치하며, 특히 상기 가압면(17b)은 밀폐돌기(15a,15b)의 사이 공간부(35)를 둘러싸는 위치에 마련되어 있다.

또한 상기 가압링(21)은 튜브가압부(17)의 측부에 대기하고 있다. 상기 가압링(21)의 내경은 경사면(17a)의 최대 외경보다 작아, 도 2b와 같이 외력을 가하여 화살표 a방향으로 일부러 이동시키기 전에는 가압면(17b)으로 이동하지 못한다.

여하튼 도 2a의 상태에 있는 탄성튜브(11)에 연결파이프(31)를 이음 결합하기 위해서는, 탄성튜브(11)의 입구를 벌려 연결파이프(31)의 단부를 탄성튜브(11) 내부로 삽입하되, 상기 걸림홈(33)에 밀폐돌기(15a,15b)가 끼워질 때까지 삽입한다.

상기한 바와같이, 2열의 밀폐돌기(15a,15b)는 각 외측면이 걸림홈(33)의 측벽면(33b)에 밀착하도록 이격되어 있으므로, 도 2b에 나타난 것처럼 상기 걸림홈(33)에 끼워진 밀폐돌기(15a,15b)는 일단 측벽면(33b)에 밀착하여 외부로부터 공간부(35)를 밀폐한다.

상기 과정을 거쳐 걸림홈(33)의 내부에 밀폐돌기(15a,15b)가 끼워졌다면, (가압링(21)을 가압면(17b)에 올리기 위해) 가압링(21)을 화살표 a방향으로 이동시킨다. 화살표 a방향으로 이동하는 가압링(21)은 경사면(17a)을 약간 눌러 변형시킨 후 경사면(17a)을 통과하여 가압면(17b)에 도달한다. 상기 가압링(21)이 통과하는 동안 잠시 눌렸던 경사면(17a)의 변형부위가 가압링(21)이 지나간 후 곧바로 탄성 복원함은 물론이다.

특히 상기 가압링(21)을 화살표 a방향 또는 그 반대방향으로 이동시키기 위하여 별도의 공구나 장비를 사용할 필요가 없다. 작업자 손가락의 힘만으로 장착 및 분리가 가능하기 때문이다.

계속하여 도 2c를 참조하면, 상기 가압면(17b)에 채워진 가압링(21)이 가압면(17b)을 화살표 f1방향으로 누름을 알 수 있다. 이와같이 가압면(17b)이 걸림홈(33)측으로 눌림에 따라 양측의 밀폐돌기(15a)와 바닥면(33a)이 이루는 공간부(35)가 압축되어 공간부(35) 내부의 압력이 상승한다. 결국 상기 바닥면(33a)의 주위로 고압의 내부압력을 갖는 링형 밀폐공간이 형성되는 것이다.

상기와 같이 압축된 밀폐 공간부(35)는, 그 내부 압력 이하의 유동압력을 갖는 유체의 유입을 허용하지 않는다. 즉, 그 자체가 유체의 누설을 방지하는 하나의 시일(seal) 역할을 하는 것이다.

한편, 가압면(17b)이 화살표 f1방향으로 가압됨에 따라 양측의 밀폐돌기(15a,15b)는 화살표 f2방향으로 벌어지며 측벽면(33b)에 강하게 밀착한다. 이와같이 밀폐돌기(15a,15b)가 측벽면(33b)에 강하게 밀착함에 따라 유체의 누설이 다시 한 번 차단된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성튜브 시일시스템이 탱크(41)에 적용된 모습을 일부 절제하여 도시한 도면이다.

이하, 상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.

도 3을 참조하면, 각종 유체를 수용하는 탱크(41)의 탱크벽면(43)과 탄성튜브(11)가 일체로 구성되어 있고, 외부의 연결파이프(31)가 상기 탄성튜브(11)에 밀폐 연결되어 있음을 알 수 있다. 상기 탱크(41)의 탄성튜브(11)와 연결파이프(31)의 이음 원리는 도 2를 통해 설명한 바와 같다.

아울러, 도시한 바와같이 복잡한 이음부속을 사용하는 대신, 간단한 가압링(21)만을 이용하여 탱크(41)에 외부의 연결파이프(31)를 밀폐 연결할 수 있으므로 그만큼 작업이 간단하며, 특히 압축상태의 공간부(도 2c의 35)를 통해 밀폐를 유지하므로 밀폐능력이 좋다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성튜브 시일시스템이 일반적인 수도꼭지(51)에 적용된 모습을 도시한 도면이다.

도시한 바와같이, 통상의 수도꼭지(51) 단부에 걸림홈(33)을 가공 형성하여 본 발명의 시일시스템을 적용할 수 있다. 이 경우 수도꼭지(51)의 물이 나오는 부위가 상기한 연결파이프(31)가 된다.

즉, 상기 튜브가압부(17)가 마련되어 있는 탄성튜브(11)의 상단부에, 상기 걸림홈(33)이 형성되어 있는 수도꼭지의 단부 즉 연결파이프(31)를 압입한 후, 가압링(21)을 가압면(17b)에 채우면 수도꼭지(51)에 대한 탄성튜브(11)의 결합이 견고히 이루어지는 것이다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 탄성튜브 시일시스템은, 탄성튜브와 파이프가 접하는 부위에 유체의 흐름을 차단하는 공간부가 구비되어 있으므로 그만큼 시일(seal)능력이 좋으며, 특히 상기 공간부를 죄는 가압링이 일체형이므로 죔력이 일정하게 유지되어 신뢰성이 높고, 또한 그 구성이 간단하며 조립 및 분해에 별다른 공구나 장비가 필요 없어 사용이 편리하다.

Claims

그 단부 외주면에 원주방향을 따라 형성되어 있는 홈을 갖는 파이프에 연결되는 탄성튜브에 마련되며, 탄성튜브를 상기 파이프에 밀폐 연결시키는 것으로서,

상기 탄성튜브의 내주면에 형성되어, 탄성튜브 내에 파이프의 단부를 끼울 때 파이프 외주면의 홈에 삽입되는 돌기와;

상기 탄성튜브의 외부에 위치하고, 상기 돌기를 홈의 내부로 가압함으로써 홈의 내부에 돌기를 밀착시키는 가압수단을 포함하고,

상기 가압수단은; 상기 탄성튜브의 외주면에 형성되되 외주면으로부터 돌출되어 있는 튜브가압부와, 원주방향으로 일정단면 형상을 갖는 링형 부재로서 외력에 의해 상기 튜브가압부에 채워지며 튜브가압부를 죄어 상기 돌기를 홈 내부로 가압하는 가압링을 포함하며,

상기 튜브가압부는; 상기 가압링이 그 외주면에 채워지며 가압링에 의해 조여지고, 상기 가압링의 내경보다 상대적으로 큰 외경을 갖는 가압면과, 상기 탄성튜브의 외주면과 가압면 사이에 위치하며 가압링을 가압면측으로 이동시킬 때 가압링의 이동을 가이드하는 경사면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 탄성튜브 시일시스템.
제 1항에 있어서,

상기 파이프의 외주면에 형성되어 있는 홈은 소정폭 및 깊이를 가지며,

상기 돌기는;

상기 탄성튜브 내주면의 원주방향을 따라 연장되어 링의 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 탄성튜브 시일시스템.
제 2항에 있어서,

상기 돌기는 두 개 이상이 상호 나란하게 형성되되, 상기 홈에 삽입된 상태로 홈의 내측벽면에 밀착하고 홈의 바닥면과의 사이에 공간부를 형성하는 것을 특징으로 하는 탄성튜브 시일시스템.
제 2항에 있어서,

상기 돌기와 홈의 바닥면 사이에는 상기 가압수단으로 돌기를 죌 때 압축되는 공간부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성튜브 시일시스템.
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