KR100962446B1 - coupling for pipes - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배관에 어떠한 가공을 가하지 않고서도 손쉽게 연결하여 유체의 누설을 방지하며 배관을 연결할 수 있는 배관용 커플링에 관한 것이다. 그의 구성은; 배관(P)의 이음부의 중심에 끼워지는 것으로서, "T" 형태의 대칭적 단면을 가지는 환형상의 센터부재(2); 상기 배관(P)의 외주에 각각 끼워진 상태에서 상기 센터부재의 양쪽 날개부(4,6)에 각각 나사결합되는 제1,2 조임부재(18,20); 상기 센터부재(2)와 상기 제1,2 조임부재(18,20) 사이에 개입되는 제1,2 압착링(24,26)을 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a pipe coupling that can be easily connected without any processing to the pipe to prevent leakage of fluid and connect the pipe. Its composition is; An annular center member (2) fitted in the center of the joint of the pipe (P) and having a symmetrical cross section in the form of "T"; First and second fastening members (18,20) screwed to both wing portions (4,6) of the center member, respectively, in the state of being fitted on the outer circumference of the pipe (P); And first and second compression rings 24 and 26 interposed between the center member 2 and the first and second fastening members 18 and 20.
배관, 파이프, 연결, 이음, 커플링, 조인트 Plumbing, pipes, connections, joints, couplings, joints
Description
본 발명은 배관용 커플링에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속 또는 합성수지 배관에 어떠한 가공을 가하지 않고서도 손쉽게 연결하여 유체의 누설을 방지하며 배관을 연결할 수 있는 배관용 커플링에 관한 것이다. The present invention relates to a pipe coupling, and more particularly, to a pipe coupling that can be connected to the pipe easily prevents the leakage of fluid by connecting without any processing to the metal or plastic pipe.
통상적인 배관이음방식에는 연결하고자 하는 2개의 배관의 단부에 플랜지를 부착하고 그 연결부 사이에 패킹 등을 개입시킨 상태에서 볼트 등으로 체결하는 것이 있다. 이러한 방식은 큰 유체압이 작용하는 배관의 이음방식으로 적당하지만 배관의 단부마다 플랜지를 부착하여야 하는 등 인력과 비용이 크게 소요되는 문제가 있다. 영구이음으로는 배관을 직접 용접하는 방식이 있으나 이 역시 불량시공시 누설의 위험이 잔존하며 작업이 곤란하며 해체가 어려운 문제가 있다. 또한 클램프를 사용하여 편리하게 배관을 연결하는 방식이 있으나 클램프 구입에 따른 비용상승의 문제와 이음부의 중량이 증가하는 문제가 있다. 또한 협소한 공간에서 조립여유공간이 부족하거나 간섭 등의 문제가 발생할 수 있다.A typical pipe joint method is to attach a flange to the ends of two pipes to be connected and fasten it with bolts or the like through a packing or the like between the connecting parts. This method is suitable as a joint method of a pipe in which a large fluid pressure is applied, but there is a problem in that manpower and cost are required, such as a flange attached to each end of the pipe. There is a method of welding the pipe directly as a permanent joint, but this also has a problem of leaking, poor work and difficult disassembly. In addition, there is a method of connecting the pipes conveniently using the clamp, but there is a problem of a cost increase due to the purchase of the clamp and a problem of increasing the weight of the joint. In addition, there may be a problem such as lack of assembly free space or interference in a narrow space.
위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은, 저렴한 비용으로 간편하게 배관을 연결할 수 있는 배관용 커플링을 제공하는 것에 있다. 특히 배관에 어떠한 가공을 가하지 않아도 되며, 유체의 유압손실을 최소화할 수 있는 구조의 배관용 커플링(coupling)을 제공하는 것에 목적이 있다. 구체적으로는 반도체 공정에 사용되는 각종 유체관 또는 진공배관 용도로 사용될 수 있는 정밀도 높은 배관용 커플링을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention for the above problems, to provide a pipe coupling that can be easily connected to the pipe at low cost. In particular, there is no need to apply any processing to the pipe, and an object of the present invention is to provide a coupling for the piping (coupling) structure that can minimize the hydraulic loss of the fluid. Specifically, an object of the present invention is to provide a highly accurate pipe coupling that can be used for various fluid pipes or vacuum pipes used in semiconductor processes.
위와 같은 목적은, 연결하고자 하는 배관의 이음부에 끼워지는 것으로서, "T" 형태의 대칭적 단면을 가지며 양쪽 날개부에는 암나사가 배관의 길이방향을 따라 형성되어 있는 센터부재; 상기 배관의 외주에 각각 끼워진 상태에서 상기 센터부재의 양쪽 날개부에 각각 나사결합할 수 있도록 수나사가 각각 마련되는 제1,2 조임부재; 상기 센터부재와 상기 제1,2 조임부재 사이에 개입되도록 상기 배관의 외주에 끼워지는 것으로서, 상기 조임부재와 센터부재의 나사결합에 의해 상대적 간격이 좁아짐에 따라 단면 형태가 변화되면서 상기 배관의 외주면을 압착하게 되는 제1,2 압착링을 포함하는 것을 특징으로 하는 배관용 커플링에 의해 달성된다. The above object is to be fitted to the joint portion of the pipe to be connected, having a symmetrical cross-section of the "T" shape and both wing portions of the center member is formed along the longitudinal direction of the pipe; First and second fastening members, respectively, provided with male threads so as to be screwed to both wing portions of the center member in the state of being fitted to the outer circumference of the pipe, respectively; It is fitted to the outer circumference of the pipe so as to intervene between the center member and the first and second fastening members, the cross-sectional shape is changed as the relative spacing is narrowed by screwing the fastening member and the center member, the outer peripheral surface of the pipe It is achieved by a coupling for piping, characterized in that it comprises a first and second compression ring to be pressed.
본 발명의 특징에 의하면 상기 센터부재의 내면 중심 위치에는 상기 배관의 중심을 향해 배관의 두께에 해당하는 높이로 환형의 리브가 중심을 향하여 일체형으로 돌출 형성될 수 있다. According to a feature of the present invention, the inner surface of the center member may be formed to protrude integrally toward the center of the annular rib toward the center at a height corresponding to the thickness of the pipe toward the center of the pipe.
본 발명에 의하면 상기 센터부재 및 제1,2 조임부재는 외부에서 소정의 도구를 사용하여 토크를 손쉽게 전달할 수 있도록 하는 토크전달수단을 더 포함할 수 있다. 이 토크전달수단은 상기 센터부재 및 제1,2 조임부재 각각의 외주면을 따라 소정의 깊이로 패인 1개 이상의 토크전달홈이 될 수 있다. According to the present invention, the center member and the first and second fastening members may further include torque transmission means for easily transmitting torque using a predetermined tool from the outside. The torque transfer means may be one or more torque transfer grooves recessed to a predetermined depth along the outer circumferential surface of each of the center member and the first and second tightening members.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 센터부재의 선단 측면에 닿을 수 있도록 상기 조임부재에 타공되는 나사공과 이 나사공을 통해 상기 센터부재에 힘을 가할 수 있게 되어 있는 록킹볼트를 포함할 수 있다. 나아가, 상기 나사공 내부에 상기 센터부재의 선단 측면에 닿을 수 있도록 볼이 설치되고; 상기 볼과 상기 록킹볼트 사이에 스프링이 설치될 수 있다. According to another feature of the present invention, it may include a screw hole perforated in the tightening member and a locking bolt which can apply a force to the center member through the screw hole to reach the front end side of the center member. Furthermore, a ball is installed in the screw hole so as to contact the front end side of the center member; A spring may be installed between the ball and the locking bolt.
위와 같은 구성에 의하면, 저렴한 비용으로 간편하게 배관을 연결할 수 있는 배관 커플링이 제공된다. 구체적으로는 배관에 어떠한 가공을 가하지 않아도 되며, 쉽게 해체도 가능하여 배관을 재활용할 수도 있으며, 배관의 이음부 내면이 매끄럽게 됨으로써 유체의 유압손실을 최소화할 수 있으며 배관내의 스케일을 방지할 수 있는 배관용 커플링이 제공된다. 특히 극도의 기밀성을 요하는 반도체 공정에 적합 한 배관용 커플링이 제공된다.According to the above configuration, there is provided a pipe coupling that can be easily connected pipe at low cost. Specifically, it is not necessary to apply any processing to the pipe, and it can be easily dismantled to recycle the pipe, and smoothing the inner surface of the pipe joint can minimize the hydraulic loss of the fluid and prevent the scale in the pipe. Couplings are provided. In particular, piping couplings suitable for semiconductor processes requiring extreme airtightness are provided.
이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 더욱 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 의한 배관용 커플링의 설치 상태에서의 절개 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 배관용 커플링의 정단면도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 배관용 커플링의 절개된 상태의 분해도이다. 도 4 내지 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 배관용 커플링의 절개된 상태의 단면도이다. 본 발명의 커플링은 단면구조가 대칭을 이루고 있으므로 이하에서는 특별한 경우를 제외하고는 일측에만 도면부호를 부여하여 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings in the detailed description of the present invention will be described in more detail. Fig. 1 is a cutaway perspective view of a pipe coupling according to an embodiment of the present invention in an installed state, and Fig. 2 is a front sectional view of a pipe coupling according to an embodiment of the present invention. 3 is an exploded view of the cut state of the piping coupling according to an embodiment of the present invention. 4 to 5 are cross-sectional views of the pipe coupling in a cut state according to another embodiment of the present invention. Since the coupling of the present invention has a symmetrical cross-sectional structure, hereinafter, except for a special case, only one side will be described with reference numerals.
환(ring) 내지 단관 형태의 센터부재(2)는, 연결하고자 하는 배관(P)의 이음부의 중심에 설치되는 것으로서, "T" 형태의 대칭적 단면을 가지며 양쪽 날개부(4,6)에는 독립적으로 암나사 또는 수나사중 어느 하나가 배관의 길이방향을 따라 형성되어 있다. 도시된 바에 의하면 날개부(4,6)는 관형태로서 그의 내주면에 암나사(8)가 형성 되어 있다. 센터부재의 중심부(10)의 하단 양쪽에는 제1 안착자리(12)가 경사진 루프(14, roof)를 갖도록 패인 형태로 마련된다. 센터부재의 내벽면(16)에 의한 내경은 배관(P)이 면밀하게 끼워질 수 있도록 결정된다. The
제1,2 조임부재(18,20)는 환형태 또는 관형태로서 연결하고자 하는 2개의 배 관(P) 외주에 각각 끼워진 상태에서 상기 센터부재(2)의 양쪽 날개부(4,6)에 각각 나사결합된다. 이를 위해 제1,2 조임부재(18,20)에는 배관의 이음부를 향해 각각 수나사 또는 암나사중 어느 하나가 일정 구간 마련된다. 도시된 바에 의하면 수나사(22)가 마련되고 있다. 조임부재(18)의 내벽면은 배관(P)의 외주면과 면접촉을 하도록 되어 있다. The first and second fastening
제1,2 압착링(24,26)은 센터부재(2)와 제1,2 조임부재(18,20) 사이에 개입되도록 배관(P)의 외주에 끼워진다. 압착링(24)은 조임부재(18)와 센터부재(2)의 상대적 간격이 좁아짐에 따라 단면 형태가 변화되면서 배관(P)의 외주면을 압착하게 된다. 그러므로 연결하고자 하는 배관이 압착링(24)에 의해 서로 기밀을 유지하며 서로 결합되는 것이다. 또한 압착링(24)의 압착력 내지 마찰력에 의해 배관(P)이 인장력에 견딜 수 있도록 서로 연결된다. The first and
조임부재(18)를 조일수록 압착링(24)이 배관의 외주면을 압박하며 변형될 수 있도록 조임부재(18)의 선단에는 제2 안착자리(28)가 호형태로 마련되어 있다. 언급된 것처럼 센터부재(2)의 양단에도 제2 안착자리(12)가 마련되는데, 제1,2 안착자리(12,28)는 센터부재와 조임부재가 결합이 진행될수록 압착링(24)으로 하여금 "△"과 유사한 단면으로 변형되도록 한다. As the tightening
센터부재(2)와 제1,2 조임부재(18,20)는 동일한 재질이거나 서로 다른 재질일 수 있다. 수밀성, 내식성 또는 내화학성을 고려한다면 센터부재(2)는 테프론, 엔지니어링 플라스틱 등 기능성 소재로 제작함이 바람직할 것이다. 다만 스테인레스 또는 동합금과 같은 금속 재질이라도 무방하며 재질문제는 본 발명의 권리범위를 제한하지 못한다. 이는 제1,2 압착링(24,26)에 관해서도 마찬가지로 적용되는 내용이다. 제1,2 압착링(24,26)은 탄성을 가지는 고무 재질이 일반적일 것이다. The
본 발명의 특징에 의하면 상기 센터부재(2)의 내면 중심 위치에는 상기 배관의 중심을 향해 환형의 리브(30, rib)가 일체형으로 돌출 형성될 수 있다. 리브(30)의 높이는 배관(P)의 두께에 해당하게 할 수 있다. 이로써 리브(30)의 양측면이 배관(P)의 단부에 접하게 되며, 리브(30)의 상면(30a)과 배관의 내면은 동일 평면을 이루게 된다. 이에 의하면 커플링을 사용함에 불구하고 배관 내의 유체저항은 거의 없게 되며 스케일(scale)이 최소한으로 생기게 된다. According to a feature of the present invention, at the inner surface center position of the
본 발명에 의하면 센터부재(2) 및 조임부재(24)는 외부에서 소정의 도구를 사용하여 토크를 손쉽게 전달할 수 있도록 하는 토크전달수단을 더 포함할 수 있다. 이 토크전달수단은 상기 센터부재(2) 및 조임부재(24) 각각의 외주면을 따라 소정의 깊이로 패인 1개 이상의 토크전달홈(32)이 될 수 있다. 토크전달홈(32)은 대칭으로 2개 이상이 형성됨이 바람직하다. According to the present invention, the
본 발명의 다른 실시예가 도 4의 절개 사시도를 통해 도시되고 있다. 도 4에 도시된 바에 의하면 센터부재(2)의 리브(30)의 양측에 각각 패킹안착부(34)가 환형 으로 패여 있다. 패킹안착부(34)에는 링형태의 납작한 패킹(36)이 끼워지고 있다. 패킹(36)은 수밀을 보조하기 위한 것으로서 고무, 실리콘 또는 테프론 등의 재질이 선택될 수 있다.Another embodiment of the invention is shown through the cutaway perspective view of FIG. 4. As shown in FIG. 4, the
센터부재(2) 및 조임부재(24)는 상황에 따라 스패너, 렌치 등을 이용하여 회전력을 전달할 수 있도록 외주면이 너트 형태로 가공될 수도 있다. 너트의 형태는 사각 또는 육각 등 어느 것도 무방하다. 나머지 구성요소는 전실시예의 그것과 동일하다. The
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 커플링의 단면도이다. 5 is a cross-sectional view of a coupling according to another embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 센터부재(2)와 조임부재(18,20)의 나사결합이 진동 등에 의해 이완되지 않도록 하기 위한 이완방지수단이 더 개입된다. According to another embodiment of the present invention shown in FIG. 5, a loosening prevention means for preventing the screwing of the
이완방지수단은 센터부재(2)의 선단 측면에 닿을 수 있도록 조임부재(18,20)에 타공되는 나사공(40)과 이 나사공(40)을 통해 센터부재에 힘을 가할 수 있게 되어 있는 록킹볼트(42)를 포함할 수 있다. The loosening prevention means is capable of applying a force to the center member through the
나아가, 록킹볼트(42)와 센터부재(2)의 선단 측면 사이에 볼(44)과 스프링(46)이 더 개입될 수 있다. 조임부재(18,20)의 후단을 통해 록킹볼트(42)를 조이게 되면 스프링(46)이 압착하게 되며 볼(44)이 센터부재(2)의 측면을 압박하게 된다. 나사공(40)의 선단은 볼(44)이 완전히 관통되어 빠져나가지 못하도록 출구가 좁게 되어 있다. 따라서 볼(44)의 일부만이 나사공(40)을 통해 돌출되어 센터부 재(2)를 압박하게 된다. Furthermore, the
본 발명의 커플링은 협소한 공간에서의 작업능력이 우수하며 연결구의 유지보수가 용이하며, 시스템 또는 배관 내에 축적되는 스케일의 양을 줄이고자 할 때 유용하다. 본 발명의 커플링은 반도체 공정에 있어서의 케미칼 또는 순수가 사용되는 배관을 목적하고 제안된 것이지만 이에 한정되어 사용될 것은 아니다. Coupling of the present invention is excellent when working in a narrow space, easy to maintain the connector, it is useful when reducing the amount of scale accumulated in the system or pipe. The coupling of the present invention is for the purpose of the piping where chemical or pure water is used in a semiconductor process and is proposed, but is not limited thereto.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 배관용 커플링의 설치 상태에서의 절개 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 배관용 커플링의 정단면도이다. Fig. 1 is a cutaway perspective view of a pipe coupling according to an embodiment of the present invention in an installed state, and Fig. 2 is a front sectional view of a pipe coupling according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 배관용 커플링의 절개된 상태의 분해도이다. 3 is an exploded view of the cut state of the piping coupling according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 본 발명의 다른 실시예에 의한 배관용 커플링의 절개된 상태의 사 시도이다.Figure 4 is a trial of the cut state of the piping coupling according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관용 커플링의 단면도이다. 5 is a cross-sectional view of a coupling for a pipe according to another embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
2 ; 센터부재 4,6 ; 날개부2 ;
10 ; 중심부 12,28 ; 제1,2 안착자리10;
18, 20 ; 제1,2 조임부재 30 ; 리브(rib)18, 20; First and
32 ; 토크전달홈 34 ; 패킹안착부32;
36 ; 패킹 40 ; 나사공36;
42 ; 록킹볼트 44 ; 볼(ball)42; Locking
46 ; 스프링46; spring
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