KR100984839B1 - 파이프용 연결물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진동 및 온도변화 등에 대한 엄격한 조건이 요구되는 배관에서 파이프를 원활하게 연결하여 고정할 수 있도록 내주벽을 따라 환형의 홈부와 경사부가 형성되어 파이프를 수용하는 한 쌍의 몸체에 상기 경사부를 따라 이동하여 파이프의 움직임을 멈출 수 있도록 외주면과 내주면의 곡률 중심이 서로 다른 멈춤부재가 마련되어 이 멈춤부재를 제1탄성부재가 반경 방향으로 탄성 지지하고, 웨이브(wave) 스프링으로 구성된 제2탄성부재가 축 방향으로 탄성 지지하기 위한 파이프용 연결물에 관한 것이다.

Description

파이프용 연결물{OBJECT FOR CONNECTING PIPES}

본 발명은 2개 또는 그 이상의 파이프들을 쉽고 단단하게 연결하기 위한 파이프용 연결물에 관한 것이다.

일반적으로, 파이프는 기체 또는 액체를 포함한 각종 유체를 공급하기 위해 산업 현장에서 흔히 사용되고 있는 것으로, 작업 조건 등에 따라 여러 개의 파이프를 일자 형태, T자 형태, L자 형태 등으로 연결하여 사용하고 있다.

이렇게 여러 개의 파이프를 연결하기 위해서 파이프 연결물이 사용되고 있는데 여러 개의 파이프를 일자 형태로 연결하는 파이프 연결물은 (특허문헌 1)을 일례로 들 수 있다.

상기 (특허문헌 1)는 한 쌍의 몸체(20)를 갖고 있다. 상기 한 쌍의 몸체(20)는 파이프(10)가 각각 입구(26) 쪽에서 끼워지게 배치되고, 상기 입구(26)에는 내부로 먼지나 오수 등이 침투하는 것을 막기 위한 마개(28)가 설치되어 있다.

상기 몸체(20)는 내벽에 입구(26) 쪽에 안쪽으로 내경이 커지도록 테이퍼(27)가 형성되어 있고, 보다 안쪽에는 요홈부(22)가 형성되어 있다. 테이퍼(27)와 요홈부(22)가 연결되는 부위는 걸림턱(21)이 형성되어 있다.

상기 요홈부(22)에는 조인트의 기밀을 유지하기 위한 패킹(27)이 설치되어 있고, 걸림턱(21)에는 스냅링(29)이 설치되어 있다.

한편, 파이프(10)를 고정하기 위한 스토퍼(25)는 몸체(20) 안에 테이퍼(27)를 따라 운동하게 설치되어 있고, 스냅링(29)과 스토퍼(25) 사이에는 스프링(24)이 설치되어 스토퍼(25)에 길이방향으로 탄성력을 부여하고 있다. 또한 스프링(24)의 마지막 권(24a)은 스토퍼(25)에 형성된 홈에 끼워져 있다.

KR20-0347218,2004.04.08.

그러나, 상기 (특허문헌 1)은 파이프(10)를 끼울 때 끼움 작업을 쉽게 하기 위해 파이프(10)를 시계 또는 반 시계방향으로 돌리게 되는 데, 이때 정도의 차이는 있지만 파이프(10)와 맞닿는 스토퍼(25) 뿐만 아니라 스프링(24)도 같은 방향으로 어느 정도 회전하게 된다.

상기 스프링(24)이 회전하는 경우, 스프링(24)의 권선 반경의 변화를 가져 오게 되고, 권선 반경이 커지는 경우 스프링(24)이 뒤틀리게 되어 제 기능을 못할 수 있으며, 반대로 권선 반경이 작아지는 경우 스프링(24)이 스토퍼(25)에서 이탈될 우려가 있었다.

또한 몸체(20)에 파이프(10)를 끼우는 작업은 쉬웠으나 수리 등을 이유로 파이프(10)를 교체하기 위해 빼내는 작업은 매우 어려웠다. 따라서 본 발명은 상기 (특허문헌 1)을 포함하여 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것이다.

본 발명의 목적은, 진동 및 온도변화 등에 대한 엄격한 조건이 요구되는 배관에서 파이프를 원활하게 연결하여 고정할 수 있도록 한 파이프용 연결물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 파이프의 진입방향으로 멈춤부재에 외력을 가하여 파이프를 쉽게 분리할 수 있도록 한 파이프용 연결물을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 회전하며 진입하는 파이프를 수용할 수 있도록 내벽을 따라 환형의 홈부와 경사부가 형성된 한 쌍의 몸체와;

상기 경사부를 따라 이동하여 파이프의 움직임을 멈추게 할 수 있도록 분할 형성되어 몸체 내부에 분리 배치된 멈춤부재와;

상기 멈춤부재를 반경 방향으로 탄성 지지하기 위한 제1탄성부재와;

상기 멈춤부재를 축 방향으로 탄성 지지하기 위한 제2탄성부재를 포함하며,

상기 멈춤부재는 외주면과 내주면의 곡률 중심이 서로 다르게 형성되도록 내주면은 파이프와 동일한 곡률로 형성되고 외주면은 경사부보다 큰 곡률로 형성되며, 상기 제2탄성부재는 웨이브 스프링(Wave spring)으로 구성되어 달성된다.

본 발명의 구성에 의하면, 외주면과 내주면의 곡률 중심이 서로 다르게 형성된 멈춤부재가 포함됨으로써, 상기 멈춤부재가 경사부를 따라 파이프와 몸체 사이에서 원활하게 움직일 수 있게 되어 멈춤(쐐기) 기능이 극대화되어 파이프를 더욱 효과적으로 고정할 수 있게 된다.

또한, 상기 멈춤부재를 축 방향(또는 파이프 진출 방향)으로 탄성 지지할 수 있도록 제2탄성부재가 웨이브 스프링(Wave spring)으로 구성됨으로써, 외력에 의한 형태 변화가 작아 회전하며 진입하는 파이프에 전혀 영향을 받지 않으며, 특히 연결된 파이프가 비틀리며 흔들렸을 때도 멈춤부재의 위치변화가 극소화되어 파이프의 탈락이 방지되는 효과가 있다.

한편, 본 발명은 파이프분리도구를 더 포함하고, 이를 통해 파이프의 진입방향으로 멈춤부재에 외력을 가할 수 있기 때문에 파이프를 쉽게 분리할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 파이프용 연결물을 개략적으로 보인 단면도.
도 2는 도 1의 파이프용 연결물의 개략적인 분해 사시도.
도 3은 웨이브 스프링의 측면도 및 상면도.
도 4는 도 1의 파이프를 연결물로부터 분리하기 위한 파이프분리공구를 개략적으로 보인 사시도.
도 5는 도 1의 파이프용 연결물에 파이프가 끼워진 상태를 개략적으로 보인 단면도.
도 6은 도 5에서 멈춤부재에 외력을 가하여 파이프를 분리하는 동작을 개략적으로 보인 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 발명의 파이프용 연결물은 한 쌍의 몸체(110), 분할 형성되어 상기 몸체(110)의 내부에 분리 배치된 멈춤부재(120), 이 멈춤부재(120)를 탄성 지지하기 위한 제1탄성부재(130) 및 제2탄성부재(140)를 포함한다.

상기 한 쌍의 몸체(110)는 파이프(10)를 수용하기 위한 것으로, 속이 비어 있고 내벽을 따라 환형의 홈부(111)와 경사부(112)가 형성된다. 이러한 한 쌍의 몸체(110)는 제조시 일체로 만들어지거나, 분리되게 만들어진 후 용접 또는 볼트/너트와 같은 분리 가능한 체결수단에 의해 일체로 만들어질 수 있다.

이와 같은 한 쌍의 몸체(110)는 앞서 설명한 (특허문헌 1)의 몸체와 동일하기 때문에 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 포함되는 멈춤부재(120)는 몸체(110)에 수용되는 파이프(10)의 움직임을 멈추게 하기 위한 것으로, 외주면이 경사부(112)와 대응하도록 경사지게 형성되어 상기 경사부(112)를 따라 이동하게 된다.

즉, 상기 멈춤부재(120)는 예를 들어 파이프(10)가 없거나 완전히 끼워진 상태에서는 제2탄성부재(140)의 탄성력에 의해 몸체(110)의 입구(113) 가까이에 위치하게 되고, 파이프(10)가 끼워지는 중에는 파이프(10)의 진입력에 의해 제2탄성부재(140)를 압축하면서 입구(113)에서 다소 멀게 위치하게 된다.

이러한 멈춤부재(120)는 도 2에서 보인 것과 같이, 속 빈 원추체가 같은 크기로 수직분할된 형태로 형성되는데, 안정된 구도를 갖도록 3개 이상으로 분리되는 것을 그 실시 예로 하고 있다. 또한 상기 멈춤부재(120)의 내주면에는 파이프(10)의 진입 방향으로 경사진 다수의 환형의 톱니모양의 날카로운 돌기(121)들이 나란히 형성되고, 그 사이에 홈(122)이 형성된다.

여기서 상기 멈춤부재(120)의 내주면은 파이프(10)와 동일한 곡률을 갖는 반면, 외주면은 상기 파이프(10)가 삽입되어 멈춤부재(120)가 정지된 위치에서 경사부(112)보다 큰 곡률을 갖는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 멈춤부재(120)의 외주면과 내주면의 곡률 중심이 다르게 되는데, 이는 멈춤부재(120)가 경사부(112)를 따라 파이프(10)와 몸체(110) 사이에서 원활하게 움직일 수 있게 되어 멈춤(쐐기) 기능이 극대화되므로 파이프(10)를 더욱 효과적으로 고정할 수 있게 된다.

본 발명에 포함되는 제1탄성부재(130)는 멈춤부재(120)를 반경 방향으로 탄성 지지하기 위한 것으로, 링 또는 C-링을 상기 제1탄성부재(130)로 적용할 수 있다. 이러한 제1탄성부재(130)는 멈춤부재(120)에 형성된 홈(122)에 끼워진다.

한편, 제2탄성부재(140)는 멈춤부재(120)를 축 방향, 즉 파이프(10)의 진입 방향 또는 반대 방향으로 탄성 지지하기 위한 것으로, 본 발명은 도 3에서 보이고 있는 웨이브 스프링(Wave spring)을 상기 제2탄성부재(140)로 적용하게 된다.

상기 웨이브 스프링은 일반 코일 스프링에 비해 좁은 공간에서도 강한 탄발로 인해 파이프(10)와 멈춤부재(120)의 마찰이 극대화되고, 운동거리(stroke)가 짧아 외력에 의한 형태 변화가 작으므로 연결된 파이프(10)가 비틀리며 흔들렸을 때도 멈춤부재(120)의 위치변화가 극소화되어 파이프(10)의 탈락이 방지된다.

따라서, 이와 같은 제2탄성부재(140)를 포함하는 본 발명은 진동, 온도변화 등에 대한 엄격한 조건이 요구되는 배관에 적용 가능하다.

한편, 본 발명은 덮개부재(150)를 더 포함한다. 상기 덮개부재(150)는 몸체(110) 안으로 이물질이 침입하는 것을 방지하기 위한 것으로, 얇은 판 형태로 형성된다. 상기 덮개부재(150)는 도 2에서 보인 것과 같이, 몸체(110)에 끼우는 작업을 용이하게 하기 위해 중앙으로 다소 수축될 수 있도록 절개 형성되며, 몸체(110)의 입구(113) 가까이에 형성된 환형의 홈(114)에 끼워진다.

또한 상기 덮개부재(150)는 파이프(10)를 몸체(110)에서 분리할 때 상기 몸체(110)의 외부에서 멈춤부재(120)에 외력을 가하여 파이프(10)의 진입 방향으로 밀어낼 수 있도록 한 쌍의 삽입홈(151)이 형성된다.

본 발명은 밀봉부재(160)를 더 포함한다. 상기 밀봉부재(160)는 몸체(110) 내부의 기밀을 유지하기 위한 것으로, 몸체(110)에 형성된 홈부(111)에 다소 빡빡하게 끼워진다. 밀봉부재(160)는 파이프(10)와의 접촉을 높이기 위해 홈부(111)로부터 다소 돌출될 정도의 크기를 갖는다.

본 발명은 상기 밀봉부재(160)를 홈부(111)에 고정시켜 이탈을 방지함과 동시에 제2탄성부재(140)를 지지할 수 있도록 환형의 링(170)을 포함한다. 상기 환형의 링(170)은 홈부(111) 근처에 있는 걸림턱(115)에 구비된다. 바람직하게는 상기 걸림턱(115)에 쉽게 설치할 수 있도록 상기 환형의 링(170)은 C-형태로 구성되는 것이다.

한편, 몸체(110)에 파이프(10)가 끼워진 상태를 도 5에 예시적으로 도시하였다. 즉 파이프(10)는 몸체(110)의 내부 끝까지 완전히 끼워져 있고, 밀봉부재(160)는 파이프(10)의 외주에 밀착되어 있다. 멈춤부재(120)는 제2탄성부재(140)에 의해 탄성 지지되어 입구(113) 가까이 까지 이동되어 있고 톱니모양의 돌기(121)들이 파이프(10)의 외주면에 밀착되어 있다.

이와 같은 상태에서 파이프(10)를 직접 분리하는 작업은 극히 곤란하거나 불가능하다. 따라서 수리 등을 이유로 파이프(10)를 교체하기 위해서는 멈춤부재(120)와 파이프(10)를 분리시켜야 하고, 이를 위해서는 멈춤부재(120)가 파이프(10)의 진입 방향으로 이동하여 한다.

즉, 몸체(110)에 끼워진 파이프(10)를 분리하기 위해서는 멈춤부재(120)가 몸체(110)에서 떨어져 있어야 하는데, 이를 위해 상기 멈춤부재(120)를 파이프(10)의 진입 방향으로 밀어낼 필요가 있다.

이를 실시할 수 있도록 본 발명은 파이프분리도구(20)를 더 포함한다. 상기 파이프분리도구(20)는 통상의 철사를 절곡하여 형성하되, 도 4에서 보인 것과 같이, 멈춤부재(120)와 맞닿게 되는 한 쌍의 끝단(21)과, 외력이 가해지는 한 쌍의 수평부(22)를 갖도록 형성하게 된다.

도 6은 멈춤부재(120)에 외력을 가해 파이프(10)를 분리하는 동작을 예시적으로 나타낸 것으로, 이 상태에서 덮개부재(150)에 형성된 한 쌍의 삽입홈(151)을 통해 파이프분리도구(20)의 끝단(21)을 삽입시켜 멈춤부재(120)에 닿게 한다.

그 후 수평부(22)에 외력을 가하면 끝단(21)을 통해 외력이 멈춤부재(120)에 가해지고 멈춤부재(120)는 파이프(10)의 진입 방향, 즉 화살표 A 방향으로 이동하게 된다.

이때 멈춤부재(120)와 파이프(10)가 분리되게 되고 파이프(10)는 자유로운 상태가 된다. 이 상태에서 파이프(10)를 화살표 B방향으로 당기면 몸체(110)로부터 파이프(10)를 쉽게 분리시킬 수 있게 되는 것이다.

10 - 파이프 110 - 몸체
120 - 멈춤부재 130 - 제1탄성부재
140 - 제2탄성부재 150 - 덮개부재
160 - 밀봉부재 170 - 환형의 링

Claims (6)

1. 회전하며 진입하는 파이프를 수용할 수 있도록 내벽을 따라 환형의 홈부와 경사부가 형성되고, 상기 경사부와 가까운 입구에 환형의 홈이 형성된 한 쌍의 몸체와;
   상기 경사부를 따라 이동하여 파이프의 움직임을 멈추게 할 수 있도록 분할 형성되어 몸체 내부에 분리 배치된 멈춤부재와;
   상기 멈춤부재를 반경 방향으로 탄성 지지하기 위한 제1탄성부재와;
   상기 멈춤부재를 축 방향으로 탄성 지지하기 위한 제2탄성부재와;
   상기 몸체 안에 이물질이 침입하는 것을 막기 위해 환형의 홈에 끼워지는 덮개부재를 포함하며,
   상기 멈춤부재는 외주면과 내주면의 곡률 중심이 서로 다르게 형성되도록 내주면은 파이프와 동일한 곡률로 형성되고 외주면은 경사부보다 큰 곡률로 형성되며, 상기 제2탄성부재는 웨이브 스프링(Wave spring)으로 구성된 것을 특징으로 하는 파이프용 연결물.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 덮개부재는 환형의 홈에 수축시켜 끼울 수 있도록 절개 형성되며, 몸체의 외부에서 외력을 가해 멈춤부재를 파이프의 진입 방향으로 밀어낼 수 있도록 한 쌍의 삽입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 파이프용 연결물.
4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 상기 환형의 홈부에 설치되어 몸체 내부의 기밀을 유지하기 위한 밀봉부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프용 연결물.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 밀봉부재와 제2탄성부재 사이에는 밀봉부재의 이탈을 방지하고 상기 제2탄성부재를 지지하기 위한 환형의 링이 구비된 것을 특징으로 하는 파이프용 연결물.
6. 청구항 3에 있어서, 상기 삽입홈에 삽입되어 멈춤부재와 맞닿게 되는 한 쌍의 끝단과, 외력이 가해지는 한 쌍의 수평부로 구성된 파이프분리도구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프용 연결물.

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