KR100962461B1 - 배관용 커플링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배관에 어떠한 가공을 가하지 않고서도 손쉽게 연결하여 유체의 누설을 방지하며 배관을 연결할 수 있는 배관용 커플링에 관한 것이다.

그의 구성은; 연결하고자 하는 일측 배관(P)의 단부에 용접으로 결합되는 것으로서, 암나사(8)가 형성되어 있는 고정부재(2); 상기 고정부재(2)의 날개부(4)에 나사결합할 수 있도록 수나사(22)가 마련되는 조임부재(18); 상기 고정부재(2)와 상기 조임부재(18) 사이에 개입되도록 상기 배관(P')의 외주에 끼워지는 압착링(24)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

배관, 파이프, 연결, 이음, 커플링, 조인트

Description

배관용 커플링{coupling for pipes}

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.

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 비용과 크게 소요되는 문제가 있다. 영구이음으로는 배관을 직접 용접하는 방식이 있으나 이 역시 불량 시공시 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.

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은, 저렴한 비용으로 간편하게 배관을 연결할 수 있는 배관용 커플링을 제공하는 것에 있다. 특히 배관에 가하게 되는 가공을 최소화하며, 유체의 유압손실을 최소화할 수 있는 구조의 배관용 커플링(coupling)을 제공하는 것에 목적이 있다.

위와 같은 목적은, 연결하고자 하는 일측 배관의 단부에 용접으로 결합되는 것으로서, "Γ" 형태의 단면을 가지며 날개부에는 암나사가 배관의 길이방향을 따라 형성되어 있는 환형상의 고정부재; 연결하고자 하는 타측 배관의 외주에 끼워진 상태에서 상기 고정부재의 날개부에 나사결합할 수 있도록 수나사가 배관의 이음부를 향해 마련되는 조임부재; 상기 고정부재와 상기 조임부재 사이에 개입되도록 상기 배관의 외주에 끼워지는 것으로서, 상기 조임부재와 고정부재의 나사결합에 의해 상대적 간격이 좁아짐에 따라 단면 형태가 변화되면서 상기 배관의 외주면을 압착하게 되는 압착링을 포함하는 것을 특징으로 하는 배관용 커플링에 의해 달성된다.

본 발명의 특징에 의하면 상기 고정부재의 내면 중심 위치에는 상기 배관의 중심을 향해 배관의 두께에 해당하는 높이로 환형의 리브가 중심을 향하여 일체형으로 돌출 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면 상기 고정부재 및 조임부재는 외부에서 소정의 도구를 사용하여 토크를 손쉽게 전달할 수 있도록 하는 토크전달수단을 더 포함할 수 있다. 이 토크전달수단은 상기 고정부재 및 조임부재 각각의 외주면을 따라 소정의 깊이로 패인 1개 이상의 토크전달홈이 될 수 있다.

위와 같은 구성에 의하면, 저렴한 비용으로 간편하게 배관을 연결할 수 있는 배관 커플링이 제공된다. 구체적으로는 설치 및 해체가 용이하며, 배관의 이음부 내면이 매끄럽게 됨으로써 유체의 유압손실을 최소화할 수 있으며 배관내의 스케일을 방지할 수 있는 배관용 커플링이 제공된다.

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.

환(ring) 내지 단관 형태의 고정부재(2)는, 연결하고자 하는 배관(P)의 단부에 용접에 의해 고정 설치되는 것으로서, "Γ" 형태의 단면을 가지며 양쪽 날개부(4)에는 암나사 또는 수나사중 어느 하나가 배관(P)의 길이방향을 따라 형성되어 있다. 도시된 바에 의하면 날개부(4)는 관형태이며, 암나사(8)가 그의 내주면에 형 성되어 있다. 고정부재의 중심부(10)의 하단 양쪽에는 제1 안착자리(12)가 경사진 루프(14, roof, 도 2 참조)를 갖도록 패인 형태로 마련된다.

고정부재(2)와 배관(P)의 용접부위(W1,W2)는 사용유체의 성질에 따라 변경될 수 있다. 비교적 큰 유압이 작용하는 경우에는 도시된 바와 같이 배관의 내부 및 외부 모두에 용접을 가할 수 있으며, 부압이 작용하는 경우에는 내부에만 용접을 가해도 무방하다.

조임부재(18)는 환형태 또는 관형태로서 연결하고자 하는 배관(P) 외주에 끼워진 상태에서 상기 고정부재(2)의 날개부(4)에 나사결합된다. 이를 위해 조임부재(18)에는 배관의 이음부를 향해 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.

압착링(24)은 고정부재(2)와 조임부재(18) 사이에 개입되도록 배관(P')의 외주에 끼워진다. 압착링(24)은 조임부재(18)와 고정부재(2)의 상대적 간격이 좁아짐에 따라 단면 형태가 변화되면서 배관(P')의 외주면을 압착하게 된다. 그러므로 연결하고자 하는 배관(P,P')이 압착링(24)에 의해 서로 기밀을 유지하며 서로 결합되는 것이다. 또한 압착링(24)의 압착력 내지 마찰력에 의해 배관(P, P')이 인장력에 견딜 수 있도록 서로 연결된다.

조임부재(18)를 조일수록 압착링(24)이 배관(P')의 외주면을 압박하며 변형될 수 있도록 조임부재(18)의 선단에는 제2 안착자리(28)가 호형태로 마련되어 있다. 언급된 것처럼 고정부재(2)의 양단에도 제2 안착자리(12)가 마련되는데, 제1,2 안착자리(12,28)는 고정부재(2)와 조임부재(18)가 결합이 진행될수록 압착링(24)으로 하여금 "△"과 유사한 단면으로 변형되도록 한다.

고정부재(2)와 조임부재(18)는 동일한 재질이거나 서로 다른 재질일 수 있다. 내식성 또는 내화학성을 고려한다면 고정부재(2)는 엔지니어링플라스틱, 섬유강화플라스틱 또는 스테인레스 재질이 바람직할 것이다. 다만 PVC 또는 테프론과 같은 합성수지라도 무방하며 재질문제는 본 발명의 권리범위를 제한하지 못한다. 이는 압착링(24)에 관해서도 마찬가지로 적용되는 내용이다. 압착링(24)은 탄성을 가지는 고무 재질이 일반적일 것이다.

본 발명의 특징에 의하면 고정부재(2)의 내면 중심 위치에는 배관의 중심을 향해 환형의 리브(30, rib)가 일체형으로 돌출 형성될 수 있다. 리브(30)의 높이는 배관의 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.

본 발명에 의하면 고정부재(2) 및 조임부재(18)는 외부에서 소정의 도구를 사용하여 토크를 손쉽게 전달할 수 있도록 하는 토크전달수단을 더 포함할 수 있다. 이 토크전달수단은 상기 고정부재(2) 및 조임부재(18) 각각의 외주면을 따라 소정의 깊이로 패인 1개 이상의 토크전달홈(32)이 될 수 있다. 토크전달홈(32)은 대칭으로 2개 이상이 형성됨이 바람직하다.

고정부재(2) 및 조임부재(18)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.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 커플링의 단면도이다.

도 4에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 고정부재(2)와 조임부재(18)의 나사결합이 진동 등에 의해 이완되지 않도록 하기 위한 이완방지수단이 더 개입된다.

이완방지수단은 고정부재(2)의 선단 측면에 닿을 수 있도록 조임부재(18)에 타공되는 나사공(40)과 이 나사공(40)을 통해 고정부재에 힘을 가할 수 있게 되어 있는 록킹볼트(42)를 포함할 수 있다.

나아가, 록킹볼트(42)와 고정부재(2)의 선단 측면 사이에 볼(44)과 스프링(46)이 더 개입될 수 있다. 조임부재(18)의 후단을 통해 록킹볼트(42)를 조이게 되면 스프링(46)이 압착하게 되며 볼(44)이 고정부재(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 고정부재(2)를 압박하게 된다.

본 발명의 커플링은 배관에 사용하기에 적당하며 유압손실을 적게 할 필요가 있는 시스템 또는 배관 내에 축적되는 스케일의 양을 줄이고자 할 때 유용하다. 본 발명의 커플링은 반도체 공정에 있어서의 가스, 케미칼 또는 순수가 사용되는 배관을 목적하고 제안된 것이지만 이에 한정되어 사용될 것은 아니다.

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 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 커플링의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2 ; 고정부재 4,6 ; 날개부

10 ; 중심부 12,28 ; 제1,2 안착자리

18 ; 조임부재 30 ; 리브

32 ; 토크전달홈 40 ; 나사공

42 ; 록킹볼트 44 ; 볼(ball)

46 ; 스프링

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 연결하고자 하는 일측 배관(P)의 단부에 용접으로 결합되는 것으로서, "Γ" 형태의 단면을 가지며 날개부(4)에는 암나사(8)가 상기 배관(P)의 길이방향을 따라 형성되어 있는 환형상의 고정부재(2); 연결하고자 하는 타측 배관(P‘)의 외주에 끼워진 상태에서 상기 고정부재(2)의 날개부(4)에 나사결합할 수 있도록 수나사(22)가 배관 이음부를 향해 마련되는 조임부재(18); 상기 고정부재(2)와 상기 조임부재(18) 사이에 개입되도록 상기 배관(P’)의 외주에 끼워지는 것으로서, 상기 조임부재(18)와 고정부재(2)의 나사결합에 의해 상대적 간격이 좁아짐에 따라 단면 형태가 변화되면서 상기 배관(P‘)의 외주면을 압착하게 되는 압착링(24); 상기 고정부재(2)의 내면 중심 위치에는 상기 배관(P)의 중심을 향해 상기 배관(P)의 두께에 해당하는 높이로 일체형으로 돌출 형성되는 환형의 리브(30, rib)를 포함하는 배관용 커플링에 있어서;

   상기 고정부재(2) 및 조임부재(18)는 외부에서 소정의 도구를 사용하여 토크를 전달할 수 있도록 하는 외주면에 토크전달홈(32)이 마련되며;

   상기 고정부재(2)의 선단 측면에 닿을 수 있도록 조임부재(18)에 타공되는 나사공(40)과 이 나사공(40)을 통해 상기 고정부재(2)에 힘을 가할 수 있게 되어 있는 록킹볼트(42)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관용 커플링.
5. 제4항에 있어서, 상기 나사공(40) 내부에 상기 고정부재(2)의 선단 측면에 닿을 수 있도록 볼(44, ball)이 설치되고; 상기 볼(44)과 상기 록킹볼트(42) 사이에 스프링(46)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 배관용 커플링.

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