KR100966045B1 - 플라스틱 재질을 이용한 배관 분기용 어댑터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배관의 사이에 설치되어 정수기, 연수기, 비데, 또는 식기세척기 측으로 급수할 수 있도록 하는 배관 분기용 어댑터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속재질을 대신하여 플라스틱 재질로 제조되는 배관 분기용 어댑터에 관한 것이다.

본 발명은 메인관과 분기관을 포함하는 어댑터 몸체와, 상기 메인관의 일측에 회전가능하게 연결되어 외부배관에 체결되는 결합너트와, 상기 결합너트가 제자리에서 회전하도록 고정하는 중공볼트를 포함하는 배관 분기용 어댑터에 있어서,

상기 어댑터 몸체와, 중공볼트와, 결합너트는 플라스틱 재질로 이루어지고,

상기 중공볼트는 메인관의 일측에 나사결합되는 볼트부와 상기 볼트부보다 큰 외경을 가지는 머리부를 포함하고, 상기 결합너트는 외부배관에 나사결합되는 너트부와, 상기 중공볼트의 볼트부보다는 큰 내경을 가지고, 상기 머리부보다는 작은 내경을 가지는 걸림턱부를 포함하며, 상기 머리부와 상기 걸림턱부의 사이에 탄성링을 배치하고, 상기 탄성링과 접촉하는 상기 걸림턱부의 모서리와 상기 머리부의 모서리는 결합너트의 체결시에 발생하는 하중을 결합너트의 이동방향에 대하여 경사진 방향으로 분산시키는 것을 특징으로 하는 배관 분기용 어댑터를 제공한다.

배관 분기용 어댑터, 플라스틱

Description

플라스틱 재질을 이용한 배관 분기용 어댑터{Adapter for branching pipe made of plastic material}

본 발명은 배관의 사이에 설치되어 정수기, 연수기, 비데, 또는 식기세척기 측으로 급수할 수 있도록 하는 배관 분기용 어댑터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일반적으로 사용되는 금속재질을 대신하여 플라스틱 재질로 제조되는 배관 분기용 어댑터에 관한 것이다.

수도관에서 급수를 받아서 동작하게 되는 정수기, 연수기, 비데, 식기세척기등을 설치하기 위해서는, 대략 T자 형상의 배관 분기용 어댑터를 사용한다.

도 1 및 도 2는 종래의 금속재질 배관 분기용 어댑터의 분리사시도 및 사시도이고, 도 3은 종래의 금속재질 배관 분기용 어댑터의 결합단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 배관 분기용 어댑터는 메인관(10)과, 메인관(10)의 측면에 나사결합되는 분기관(20)과, 메인관(10)의 일측에 나사결합되는 중공볼트(30)와, 중공볼트(30)에 의하여 메인관(10)의 일측에 회전가능하게 고정되는 결 합너트(40)를 포함한다.

중공볼트(30)는 결합너트(40)의 이탈을 방지하기 위하여 외경측으로 돌출되어 형성되어 있는 머리부(32)와, 메인관(10)에 나사결합되는 볼트부(34)를 포함한다.

결합너트(40)는 중공볼트(30)의 머리부(32)에 대응되도록 내경측으로 돌출되어 형성된 걸림턱부(42)와, 외부배관에 나사결합되는 너트부(44)를 구비하고 있다.

중공볼트(30)가 메인관(10)에 체결되면, 결합너트(40)의 걸림턱부(42)가 중공볼트(30)의 머리부(32)에 걸리게 되어, 결합너트(40)가 메인관(10)의 일측에 회전가능하게 고정된다.

상기 메인관(10)과, 분기관(20)과, 중공볼트(30)와, 결합너트(40)는 모두 금속재질로 제조된다.

도 2를 참조하면, 메인관(10)의 양측은 각각 수도배관(50,60)에 연결되는 것으로, 결합너트(40)는 나사부(52)가 형성된 수도관측에 체결되며, 타측은 결합너트(62)가 구비된 수도관측에 체결된다.

도 3을 참조하면, 결합너트(40)를 수도배관(50)에 체결할 때 결합너트(40)는 화살표로 표시한 바와 같이 우측방향으로 하중을 받게 되고, 걸림턱부(42)와 머리부(32)가 서로 접촉하며 서로 밀어내게 된다.

이 때, 부재에 작용하는 응력은 걸림턱부(42)와 머리부(32)의 모서리부(A,B)에 각각 집중되는 데, 금속재질의 경우에는 충분한 인장강도와 충격강도를 가지고 있어서 모서리부(A,B)가 파손되지 않는다.

다만, 인장강도가 금속재질에 미치지 못하는 플라스틱 재질을 사용하는 경우에는 상기 모서리부(A,B)에서 크랙이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 종래에 금속재질로 제작되던 배관 분기용 어댑터를 플라스틱 재질로 제작함으로써 원가를 획기적으로 절감할 수 있는 배관 분기용 어댑터를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 배관 분기용 어댑터를 플라스틱 재질로 제작함에 있어서 강도가 취약한 부분인 중공볼트와 결합너트가 접촉하는 부분의 형상을 변경하여 가해지는 하중을 분산시킴으로써 충분한 인장강도와 충격강도를 확보할 수 있는 배관 분기용 어댑터를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 메인관과 분기관을 포함하는 어댑터 몸체와, 상기 메인관의 일측에 회전가능하게 연결되어 외부배관에 체결되는 결합너트와, 상기 결합너트가 제자리에서 회전하도록 고정하는 중공볼트를 포함하는 배관 분기용 어댑터에 있어서,

상기 어댑터 몸체와, 중공볼트와, 결합너트는 플라스틱 재질로 이루어지고,

상기 중공볼트는 메인관의 일측에 나사결합되는 볼트부와 상기 볼트부보다 큰 외경을 가지는 머리부를 포함하고, 상기 결합너트는 외부배관에 나사결합되는 너트부와, 상기 중공볼트의 볼트부보다는 큰 내경을 가지고, 상기 머리부보다는 작은 내경을 가지는 걸림턱부를 포함하며,

상기 머리부와 상기 걸림턱부의 사이에 탄성링을 배치하고, 상기 탄성링과 접촉하는 상기 걸림턱부의 모서리와 상기 머리부의 모서리는 결합너트의 체결시에 발생하는 하중을 결합너트의 이동방향에 대하여 경사진 방향으로 분산시키는 것을 특징으로 하는 배관 분기용 어댑터를 제공한다.

본 발명은 종래에 금속재질을 제작되던 배관 분기용 어댑터를 플라스틱 재질로 제작함으로써 원가를 획기적으로 절감할 수 있는 배관 분기용 어댑터를 제공한다.

그리고, 본 발명은 배관 분기용 어댑터를 플라스틱 재질로 제작함에 있어서 강도가 취약한 부분의 형상을 변경하여 가해지는 하중을 분산시킴으로써 충분한 인장강도와 충격강도를 확보할 수 있는 배관 분기용 어댑터를 제공한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 플라스틱 재질을 이용한 배관 분기용 어댑터의 실시예를 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배관 분기용 어댑터의 분리 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배관 분기용 어댑터의 결합 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배관 분기용 어댑터(100)는 메인관(122)과 분기관(124)이 일체로 형성되어 있는 어댑터 몸체(120)와, 상기 어댑터 몸체(120)의 일측에 중공볼트(160)로 고정되는 결합너트(140)와, 상기 결합너트(140)와 중공볼트(160) 사이에 삽입되는 탄성링(180)을 포함한다.

상기 중공볼트(160)는 메인관(122)의 일측에 나사결합되는 볼트부(164)와, 상기 볼트부(164)보다 큰 외견을 가지는 머리부(162)를 포함한다.

상기 결합너트(140)는 외부배관에 나사결합되는 너트부(144)와, 상기 중공볼트(160)의 볼트부(164)보다는 크고 머리부(162)보다는 작은 내경을 가지는 걸림턱부(142)를 포함한다.

금속재질을 사용하는 경우 분기관(124)을 메인관(122)과 별도로 형성하여 결합하는 방식을 취하였으나, 플라스틱 재질을 사용할 경우 분기관(124)과 메인관(122)을 일체로 사출로 제작할 수 있어 제조원가를 절감할 수 있다.

본 발명에 따른 배관 분기용 어댑터는 어댑터 몸체(120)와, 중공볼트(160)와 결합너트(140)가 모두 플라스틱 재질로 이루어진는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 재질을 살펴보면, ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene), PB(polybutadiene rubber), 나일론(Nylon), MPPO(Modifide Polyphenylene Oxide), MPPE(Modified Polyphenylene Ether), PP(Polypropylene), PPA(phenylpropanolamine), PSU(polysulfone), PPSU(polyphenylsulfone) 중 어느 하나의 재질로 이루어지거나, 둘 이상 재질의 혼합 조성물로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 요구 강도에 따라 상기 재질중 어느 하나 또는 혼합 조성물과 함께 GF(Glass Fiber), MF(Mineral Filler) 등 무기 충진재를 혼합하여 강도를 향상시킨 재질의 사용하여 충격 및 인장강도를 행상 시킬 수 있다.

플라스틱 재질을 사용하면 나사부 등의 세부 형상을 별도의 추가 공정 없이 사출성형을 통해서 제조할 수 있으므로, 금속재질을 사용하는 경우보다 원가를 획기적으로 절감할 수 있다.

다만, 플라스틱 재질은 금속재질에 비하여 인장강도가 취약하고, 충격에 약하기 때문에 이를 보완할 기술적 구성이 필요하다.

가장 문제가 되는 부분은 결합너트(140)와 중공볼트(160)가 접촉하는 부분인데, 본 발명은 상기 취약부에 형상을 변화시켜 결합너트(140)의 체결시에 발생하는 하중을 경사진 방향으로 전달 받도록하여 인장강도와 충격강도를 확보하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 구체적인 단면구조에 관하여 살펴본다.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배관 분기용 어댑터의 단면도이다.

본 발명은 서로 접촉하는 결합너트(140)의 걸림턱부(142)와 중공볼트(160)의 머리부(162)의 사이에 탄성링(180)을 구비하고 있다.

탄성링(180)은 중공볼트(160)의 외주면에 결합되어, 중공볼트(160) 체결시에 머리부(162)와 걸림턱부(142) 사이에 끼워진다.

탄성링(180)은 고무, 합성고무, 플라스틱, 나일론, 나일론 GF(glass fiber) 등 자체 탄성력을 가지는 재질로 제작되며, 단면이 원형 또는 타원형의 형태를 가지는 것이 바람직하다.

이렇게 탄성링(180)을 삽입하면 머리부(162)와 걸림턱부(142)가 직접 마찰하지 않게 된다. 탄성링(180)은 고무, 합성수지등 탄성력을 구비하는 재질로 이루어지는 것으로 충격을 흡수하는 기능과 하중을 분산시키는 기능을 수행한다.

배관의 연결시에 결합너트(140)를 과도하게 체결하더라도 상기 탄성링(180)이 수축하면서 하중을 어느정도 흡수하며 분산시키게 되므로 머리부(162)와 걸림턱부(142)의 크랙 발생이나 파손을 방지해 준다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 배관 분기용 어댑터는 결합너트(140)와 중공볼트(160)의 접촉면 모서리 형상을 종래의 직각 형태와 달리 라운드 형태로 변경하여 모서리 부분의 두께를 증가시키고 모서리에 가해지는 하중이 분산되도록 한 것이다.

도시된 바와 같이, 결합너트(140)의 걸림턱부(142) 모서리(145a)를 라운드 형상으로 형성하여 하중이 집중되는 부분의 두께를 확보하고, 크랙의 발생을 방지할 수 있도록 한 것이다.

그리고, 중공볼트(160)의 머리부(162) 모서리(165a)도 동일한 걸림턱부(142) 모서리(145a)와 마찬가지로 라운드 형상을 가지도록 한다.

이렇게 라운드 형상으로 형성된 모서리들(145a, 165a) 사이에서 탄성링(180) 이 압축되는데, 탄성링(180)은 라운드로 형성된 모서리들(145a, 165a)의 중앙부분에 접촉하게 된다.

따라서, 결합너트(140)의 체결시에 길이방향으로 가해지는 하중은 모서리들(145a, 165a)과 탄성링이 접촉하는 법선방향으로 변경되므로, 하중이 반지름 방향으로 분산되어 크랙이 발생하지 않게된다.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배관 분기용 어댑터의 단면도이다.

제 2 실시예에 따른 배관 분기용 어댑터는 걸림턱부(142)와 머리부(162)의 모서리(145b, 165b)가 둔각을 이루도록 형성된다.

이 때 모서리가 이루는 각도는 91°이상 180° 미만의 범위를 이루는 것이 바람직하다.

각도가 너무 작으면 반지름방향으로 힘을 분산시키는 효과가 감소되기 때문이다.

걸림턱부(142) 모서리(145b)와 탄성링(180)의 접촉관계를 살펴보면, 탄성링(180)은 모서리(145b)의 두면과 모두 접촉하게 된다.

결합너트(140)의 체결로 가해지는 하중은 탄성링(180)과 접촉하는 각각의 면에 수직방향으로 전달되므로 길이방향으로만 가해지던 하중을 도면에 화살표로 표시한 바와 같이 반지름방향으로도 분산시키게 되어, 결과적으로 모서리에 집중되던 하중을 분산시킴으로써 크랙의 발생을 방지하 수 있다.

이러한 하중의 분산은 머리부(162) 모서리(165b)에서도 동일한 방식으로 이루어진다.

도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배관 분기용 어댑터의 단면도이다.

제 3 실시예에 따른 배관 분기용 어댑터는 걸림턱부(142)와 머리부(162) 모서리(145c, 165c)에 경사면(146,166)을 형성하는 것을 특징으로 한다.

도시된 바와 같이, 모서리(145c, 165c)에 경사면(146, 166)을 형성하면 탄성링(180)의 접촉이 경사면(146, 166)에서 이루어지므로, 결합너트(140) 체결시에 가해지는 하중이 상기 경사면(146, 166)에 직각방향으로 전달되며 분산된다.

도면에 화살표로 표시한 바와 같이, 경사면(146, 166)에 직각방향으로 작용하는 하중은 길이방향 성분과 반지름방향의 성분을 모두 가지고 있어서 결과적으로 길이방향으로만 가해지던 하중을 분산시키게 된다.

또한, 경사면(146, 166)에 수직방향으로 작용하는 하중은 특정부위에 집중되지 않고 경사면(146, 166)에 고르게 확산되어 전달되므로 응력 집중으로 인한 크랙 발생등의 문제점을 해결할 수 있는 것이다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 종래의 금속재질 배관 분기용 어댑터의 분리사시도,

도 2는 종래의 금속재질 배관 분기용 어댑터의 사시도,

도 3은 종래의 금속재질 배관 분기용 어댑터의 결합단면도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배관 분기용 어댑터의 분리 사시도,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배관 분기용 어댑터의 결합 사시도,

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배관 분기용 어댑터의 단면도,

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배관 분기용 어댑터의 단면도,

도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배관 분기용 어댑터의 단면도임.

* 도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명 *

100 : 배관 분기용 어댑터 120 : 어댑터 몸체

122 : 메인관 124 : 분기관

140 : 결합너트 142 : 머리부

145a, 145b, 145c : 모서리 160 : 중공볼트

162 : 걸림턱부 165a, 165b, 165c : 모서리

180 : 탄성링

Claims (8)

1. 메인관과 분기관이 일체로 형성된 어댑터 몸체와, 상기 메인관의 일측에 회전가능하게 연결되어 외부배관에 체결되는 결합너트와, 상기 결합너트가 제자리에서 회전하도록 고정하는 중공볼트를 포함하는 배관 분기용 어댑터에 있어서,

   상기 어댑터 몸체와, 중공볼트와, 결합너트는 플라스틱 재질로 이루어지고,

   상기 중공볼트는 메인관의 일측에 나사결합되는 볼트부와 상기 볼트부보다 큰 외경을 가지는 머리부를 포함하고, 상기 결합너트는 외부배관에 나사결합되는 너트부와, 상기 중공볼트의 볼트부보다는 큰 내경을 가지고, 상기 머리부보다는 작은 내경을 가지는 걸림턱부를 포함하며,

   상기 머리부와 상기 걸림턱부의 사이에 원형 또는 타원형의 단면을 가지는 탄성링을 배치하고, 상기 탄성링과 접촉하는 상기 걸림턱부의 모서리와 상기 머리부의 모서리 중 적어도 어느 한쪽 모서리는 라운드 형상을 가지며, 결합너트의 체결시에 발생하는 하중을 결합너트의 이동방향에 대하여 경사진 방향으로 분산시키는 것을 특징으로 하는 배관 분기용 어댑터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 어댑터 몸체와, 상기 결합너트와, 상기 중공볼트는 ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene), PB(polybutadiene rubber), 나일론(Nylon), MPPO(Modifide Polyphenylene Oxide), MPPE(Modified Polyphenylene Ether), PP(Polypropylene), PPA(phenylpropanolamine), PSU(polysulfone), PPSU(polyphenylsulfone) 중 어느 하나의 재질이 포함되거나, 둘 이상 재질의 혼합 조성물이 포함된 플라스틱 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 배관 분기용 어댑터.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 플라스틱 재질은 GF(Glass Fiber) 또는 MF(Mineral filler)와 같은 무기충진재를 포함하는 것을 특징으로 배관 분기용 어댑터.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 머리부의 모서리와 상기 걸림턱부의 모서리 중 적어도 어느 한쪽의 모서리는 91°이상 180°미만 각도 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 배관 분기용 어댑터.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 머리부의 모서리와 상기 걸림턱부의 모서리 중 적어도 어느 한쪽의 모서리는 경사면을 구비하는 것을 특징으로 하는 배관 분기용 어댑터.
7. 삭제
8. 삭제

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