KR100835078B1 - 파형강관 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이음 대상이 되는 2개의 파형강관을 이음관 내부에 삽입하여 그 내부에 돌출된 돌기 양측면에 밀착되게 이음하여 종래 문제점으로 지적된 이음관과 파형강관 사이에 발생된 틈새를 원천적으로 제거하여 이 틈새에 이물질이 적층되어 파형강관이 부식되는 문제, 이음관과 틈새의 방해로 인한 유량감소 및 유속저하의 문제점을 일거에 해소할 수 있는 파형강관 연결장치에 관한 것으로,

중공형상의 몸체가 파형관 형상으로 구성되고, 이음 대상이 되는 각 파형강관 외측 단부에 체결되는 체결관; 파이프 형상의 몸체 내측벽 횡방향 둘레에 돌기가 형성되고, 상기 돌기 양측면에는 수밀용 가스켓이 부착되며, 상기 돌기를 기준으로 그 양측 내부에 이음 대상 되는 파형강관을 수용하여 상기 양측 파형강관을 이음하는 이음관; 및 상기 체결관의 외주연에 돌출되는 체결블록, 상기 양측 체결블록을 관통체결하여 양측 파형강관 측단면이 이음관의 가스켓에 밀착되게 하는 보울트 및 너트로 구성되고, 상기 너트를 체결할 때 보울트가 상기 각 파형강관에 체결된 양측 체결관을 잡아당겨 이음 대상이 되는 2개의 파형강관 단부가 상기 가스켓에 밀착되게 하여 파형강관을 수밀가능하게 결속하는 결속수단;를 포함한다.

파형관, 파형강관, 락심, 내외부관, 배관, 관이음, 누수

Description

파형강관 연결장치{Apparatus for connecting waveform steel pipe}

본 발명은 외압강도를 높일 수 있도록 제작된 다양한 종류의 파형강관을 연결하는 연결장치에 관한 것으로, 특히 이음 대상이 되는 2개의 파형강관을 이음관 내부에 삽입하여 내부에 돌출된 돌기 양측면에 밀착되게 이음하여 종래 문제점으로 지적된 내부이음관과 파형강관 사이에 발생된 틈새를 원천적으로 제거하여 이 틈새에 이물질이 적층되어 파형강관이 부식되는 문제, 내부이음관과 틈새의 방해로 인한 유량감소 및 유속저하의 문제점을 일거에 해소할 수 있을 뿐만 아니라 배관의 시공성을 향상시킬 수 있는 파형강관 연결장치에 관한 것이다.

상,하수, 산업용수, 농업용수, 오폐수 등의 흐름을 안내하는 대형관은 대체로 지하에 매설되므로 내,외압을 동시에 받게 됨에 따라 강도가 높은 재질을 사용하는 것이 요구되고 있다.

상기 용도로 사용된 종래의 관은 주로 콘크리트 흄관을 사용하고 있으나, 콘 크리트 흄관은 부피와 크고 중량이 무겁기 때문에 운반, 시공, 해체에 따른 제반 취급이 불편하고, 또한 콘크리트 양생 조건에 따라 제품의 재질이 달라져 겨울철과 같이 양생 조건이 좋지 않을 경우 불량품이 양산되는 문제가 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 몸체가 파형으로 절곡되어 보통 강관보다 강도가 한층 보강된 파형강관을 사용하고 있는데, 콘크리트 흄관에 비해 두께가 얇고 중량이 가볍기 때문에 운반 및 시공에 따른 취급이 용이하고, 내,외압에 견딜 수 있는 충분한 강도를 유지하고 있어 널리 사용되고 있다.

도 1은 초기에 사용된 파형강관(1)으로서, 파형의 몸체(2)가 스크류 형상으로 연속되게 형성되고, 몸체(2)를 형성하는 각 단위폭들이 락심(lockseam)연결부(3)로 이음된 구조이다. 이 파형강관(1)은 산과 골이 연속된 형태이므로 유체의 흐름을 방해하여 유체의 흐름이 원활하지 못하는 문제가 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 도 2와 같은 파형강관(4)이 개발되었다. 상기 파형강관(4)은 파형의 외부관(5)이 락심연결부(6)로 이음되고, 상기 외부관(5) 내부에 균일한 면을 갖는 내부관(7)을 수납설치하여, 유체의 흐름을 원활하게 하는 장점이 있다.

상기 파형강관(1)(4)은 운반 및 취급의 편리성 때문에 통상 복수 개의 락심연결부(3)(6)를 갖는 짧은 길이로 구성되고, 배관작업 현장에서 2개의 파형강 관(1)(4)이 이음장치에 의해 연결되어 목적하는 배관을 형성하게 된다.

종래의 단위 파형강관 연결하는 방법은, 이음 대상이 되는 2개의 단위 파형강관을 단순히 밀접하게 밀착시킨 상태에서 그 밀착부 둘레를 가스켓으로 감싸고, 이후 상기 가스켓 둘레를 커플링밴드로 조임하여 연결하였다.

그런데, 커플링밴드에 의해 압박된 가스켓이 파형강관의 연결부를 차단하여 연결하게 되는데, 파형강관은 파형의 구조가 스크류 형상으로 구성되기 때문에 그 연결부에는 산과 골이 함께 존재한다. 따라서, 가스켓이 골부분을 긴밀히 차단하지 못하여 연결부를 수밀가능하게 연결하지 못하여 누수현상이 심하게 발생하였고, 연결부 둘레를 따라 가스켓을 덮에 씌워야 하므로 연결공수가 복잡한 문제가 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 일본 공개특허공보 특개평07-27269호가 출원되었으나, 이음 대상이 되는 2개의 관 사이에 내부이음관이 삽입되기 때문에 내부이음관 자체가 유량감소 및 유속저하의 원인이 되는 문제가 있었다. 뿐만 아니라, 내부이음관과 파형강관 사이에는 조립공차에 인한 틈새가 발생하게 되는데, 이 틈새 사이로 파형강관을 부식시키는 이물질이 적층되면 그 부분에서 부식이 발생하여 배관의 수명을 단축시키는 문제가 있었다.

또한, 한국 등록실용신안공보 제207753호가 출원되었으나, 2개의 연결부재를 파형강관 외부에 체결하여 이들을 보울트로 결속하는 방식이므로 연결부재와 파형 강관 사이에 틈새가 발생하여 여전히 누수현상을 해결하지 못하여 실용화되지 못하였다.

그리고, 본 출원인은 상기 문제점을 해결하기 위해 특허출원 제10-2006-110881호의 파형강관 연결장치(10)를 출원하였다. 이는 도 3 내지 도 7과 같이 이음 대상이 되는 2개의 파형강관(11) 사이에 도 5의 내부이음관(13)을 삽입하고, 각각의 파형강관(11) 단부에 도 6의 외부체결관(12)을 조립한 후 이들을 보울트(14)로 결속하여 파형강관(11) 단부가 내부이음관(13)의 돌기(13a)에 밀착되게 하여 도 3 내지 도 4와 같이 파형강관(11)을 이음하였다.

그러나, 이러한 파형강관 이음장치(10)는 이음된 파형강관(11) 내부에 내부이음관(13)이 삽입되어 유체 흐름을 방해하여 유량감소 및 유속저하의 원인이 되었으며, 내부이음관(13)과 내면이 매끈한 내부관(15) 사이에 틈새(16)가 발생하므로 이 틈새(16)에 이물질이 누적되어 부식이 발생되는 문제를 해결하지 못하였다.

또한, 내부이음관(13)의 양단부를 이음 대상이 되는 각각의 파형강관(11) 내부에 삽입해야 하므로 이의 공정이 번거로워 배관이음 공수가 증가하여 시공성이 저하되는 문제도 있었다.

이에 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 파형강관 연결장치의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 이음 대상이 되는 2개의 파형강관을 이음관 내부에 삽입하여 내부에 돌출된 돌기 양측면에 밀착되게 이음하여 종래 문제점으로 지적된 내부이음관과 파형강관 사이에 발생된 틈새를 원천적으로 제거하여 이 틈새에 이물질이 적층되어 파형강관이 부식되는 문제, 내부이음관과 틈새의 방해로 인한 유량감소 및 유속저하의 문제점을 일거에 해소할 수 있는 파형강관 연결장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이음관 내부에 이음 대상이 되는 2개의 파형강관을 삽입하여 관이음 시공성을 향상시킬 수 있는 파형강관 연결장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파형강관 연결장치는, 중공형상의 몸체가 파형관 형상으로 구성되고, 이음 대상이 되는 각 파형강관 외측 단부에 체결되는 체결관;

파이프 형상의 몸체 내측벽 횡방향 둘레에 돌기가 형성되고, 상기 돌기 양측면에는 수밀용 가스켓이 부착되며, 상기 돌기를 기준으로 그 양측 내부에 이음 대상 되는 파형강관을 수용하여 상기 양측 파형강관을 이음하는 이음관; 및

상기 각 파형강관에 체결된 양측 체결관을 잡아당겨 이음 대상이 되는 2개의 파형강관 단부가 상기 가스켓에 밀착되게 하여 파형강관을 수밀가능하게 결속하는 결속수단;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 파형강관 연결장치는 이음관 내부에 이음 대상이 되는 2개의 파형강관이 삽입된 상태로 이음되므로, 종래의 문제점, 즉 이음된 파형강관의 연결부 내측에 이음관이 삽입되어 유체 흐름의 방해 문제, 유량감소 문제, 유속저하 문제 등을 해결할 수 있다.

또한, 이음관과 파형강관 사이에 발생되는 틈새를 원천적으로 제거하여 틈새에 이물질 적층으로 발생되는 부식문제를 해결하였다.

그리고, 이음관 내부에 이음 대상이 되는 2개의 파형강관을 수용하므로 관이음 효율성을 높일 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 파형강관 연결장치의 구성을 상세히 설명한다.

도 8은 본 발명에 따른 제 1실시예 파형강관의 연결상태를 보인 단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 제 2실시예 파형강관의 연결상태를 보인 단면도이다. 도 10은 도 9의 파형강관의 연결상태를 보인 것으로, 이음관에 의해 파형강관이 이음된 상세도이고, 도 11은 본 발명에 따른 이음관의 정단면도이다.

상기 도면에서와 같이 본 발명에 따른 파형강관 연결장치(20)는, 크게 이음관(21), 체결관(22), 결속수단(23)으로 구성된다.

상기 이음관(21)은 본 발명을 달성하는 중요한 요소이다. 즉, 상기 이음관(21)은 파형강관(11)의 연결부 외부에 위치하기 때문에 종래와 같이 이음관이 파형강관 연결부 내부 위치하는 것과 대비된다.

다시 말해, 상기 이음관(21)은 내부에 이음 대상이 되는 2개의 파형강관(11)의 단부를 수용하게 되므로 파형강관(11)을 연결한 후에는 관이음부의 외부에 위치하게 되므로 유체의 흐름을 방해하지 않아 유량을 감소시키거나 유속을 저하시키지 않는다.

상기 이음관(21)은 도 11 내지 도 12와 같이 그 내부에 이음 대상이 되는 파형강관(11)을 수용할 수 있도록 몸체가 관통된 중공파이프 형상으로 구성되고, 그 내측벽 횡방향 둘레에는 파형강관(11)의 단부가 밀착될 수 있도록 돌기(21a)가 돌출형성된다.

상기 돌기(21a)는 이음 대상이 되는 2개의 파형강관(11) 단부가 밀착되므로, 그 밀착부에 수밀을 유지할 수 있도록 양측면에 가스켓(21b)이 장착된다.

상기 돌기(21a)는 도 8 내지 도 9와 같이 이음 대상이 되는 2개의 파형강관(11) 단부 사이에 삽입되는데, 본 발명의 목적인 유체의 흐름을 방해하지 않아 유량감소, 유속저하를 방지할 수 있도록 파형강관(11)의 골(11a) 부분 이상으로 과도하게 돌출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

만약, 상기 돌기(21a)가 골(11a) 부분 이상으로 과도하게 돌출될 경우에는 그 돌출된 길이만큼 유체의 흐름을 방해하므로 본 발명의 목적 달성을 상쇄하게 된다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명의 이음관(21)은 그 내부에 2개의 파형강관(11)을 수용하고, 그 내측벽에 형성된 돌기(21a)가 파형강관 내부로 과도하게 돌출되지 않기 때문에 파형강관 연결부는 장애물이 제거되어 유체의 흐름이 원할하게 되어 종래의 문제점, 즉 유량감소, 유속저하, 및 이물질 적층으로 인한 부식현상을 방지할 수 있는 목적을 달성할 수 있게 된다.

상기 체결관(22)은 도 8 내지 도 9와 같이 이음 대상이 되는 파형강관(11) 외부에 체결된 상태에서 후술하는 결속수단(23)에 의해 당겨져 이음 대상이 되는 파형강관(11)의 단부를 돌기(21a)에 밀착시켜 수밀을 유지할 수 있도록 하는 것이다.

상기 체결관(22)의 사용상태를 도 3에 자세히 도시되어 있으므로 그 자세한 설명은 생략한다.

상기 결속수단(23)은 이음 대상이 되는 2개의 파형강관(11)에 체결되는 상기 체결관(22)을 당겨 각각의 파형강관(11)의 측단면이 이음관(21)의 가스켓(21b)에 밀착되어 수밀이 유지되게 하는 것이다.

이러한 결속수단(23)은 도 3과 같이 상기 체결관(22)의 외주연에 돌출되는 체결블록(23a), 상기 양측 체결블록(23a)을 관통체결하여 양측 파형강관(11) 측단면이 이음관(21)의 가스켓(21b)에 밀착되게 하는 보울트(23b) 및 너트(23c)를 포함한다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 단순한 파형강관 또는 내면이 매끈한 이중 파형강관 모두에 적용될 수 있는데, 상기 이음관(21)이 관이음 후 파형강관(11) 외부에 위치하게 되므로 본 발명의 목적을 달성할 수 있게 되므로 종래 문제점을 일거에 해소할 수 있는 유익한 발명인 것이다.

도 1은 종래 발명에 일 실시예 파형강관의 단면도

도 2는 종래 발명에 따른 다른 실시예의 파형강관의 단면도

도 3은 종래 발명에 따른 파형강관 연결상태를 보인 정면도

도 4는 종래 발명에 따른 파형강관 연결상태를 보인 정단면도

도 5는 종래 발명에 따른 외부체결관의 사시도

도 6은 종래 발명에 따른 내부연결관의 사시도

도 7은 도 4의 A부를 확대하여 종래 내부관과 내부연결관 사이에 공간이 형성됨을 보인 상세도

도 8은 본 발명에 따른 제 1실시예 파형강관의 연결상태를 보인 단면도

도 9는 본 발명에 따른 제 2실시예 파형강관의 연결상태를 보인 단면도

도 10은 도 9의 파형강관의 연결상태를 보인 것으로, 이음관에 의해 파형강관이 이음된 상세도

도 11은 본 발명에 따른 이음관의 정단면도

도 12는 본 발명에 따른 이음관을 부분 단면하여 내부를 보인 도면

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 파형강관 연결장치 21 : 이음관

22 : 체결관 23 : 결속수단

Claims (2)

1. 중공형상의 몸체가 파형관 형상으로 구성되고, 이음 대상이 되는 각 파형강관 외측 단부에 체결되는 체결관;

   파이프 형상의 몸체 내측벽 횡방향 둘레에 돌기가 형성되고, 상기 돌기 양측면에는 수밀용 가스켓이 부착되며, 상기 돌기를 기준으로 그 양측 내부에 이음 대상 되는 파형강관을 수용하여 상기 양측 파형강관을 이음하는 이음관; 및

   상기 체결관의 외주연에 돌출되는 체결블록, 상기 양측 체결블록을 관통체결하여 양측 파형강관 측단면이 이음관의 가스켓에 밀착되게 하는 보울트 및 너트로 구성되고, 상기 너트를 체결할 때 보울트가 상기 각 파형강관에 체결된 양측 체결관을 잡아당겨 이음 대상이 되는 2개의 파형강관 단부가 상기 가스켓에 밀착되게 하여 파형강관을 수밀가능하게 결속하는 결속수단;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파형강관 연결장치.
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