KR100985314B1 - 튜브와 피팅몸체의 기밀 유지용 단일패럴 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선단에서 끝단으로 갈수록 점차적으로 좁아지는 단면폭을 가지며 중앙으로는 상기 튜브가 관통하기 위한 구멍을 형성하고, 그 끝단 외주면은 상기 너트의 체결동작에 따른 압력으로 상기 피팅몸체의 선단 내주면에 형성되어 있는 경사면에 면접촉할 수 있도록 경사지게 형성하도록 구성한 하나의 단일페럴을 포함하며, 상기 단일페럴의 외주면에는 양측으로 일정간격을 유지한 상태로 복수개의 제 1, 2외측가변홈들이 함몰 형성되며, 상기 제 1, 2외측가변홈들은 상기 너트의 체결동작에 따른 압력으로 오무려지며 상기 튜브의 외경에 접촉하는 단일페럴의 구멍 주연부로 돌출부위들이 각각 형성되도록 변형압력을 가하여 상기 돌출부위들이 상기 튜브의 외경에 압착되도록 구성하며, 상기 단일페럴의 구멍 주연부에는 상기 제 1, 2외측가변홈들 사이에 위치하는 하나의 내측가변홈이 함몰 형성되며, 상기 내측가변홈은 상기 너트의 체결동작에 따른 압력으로 오무려지며, 상기 단일페럴 외주면으로 돌출부위가 형성되도록 변형압력을 가하여 상기 돌출부위가 상기 피팅몸체의 경사면에 압착되도록 함을 특징으로 하는 튜브와 피팅몸체의 기밀 유지용 단일패럴을 제공한다.
튜브, 피팅몸체, 단일페럴, 제 1, 2외측가변홈, 내측가변홈

Description

튜브와 피팅몸체의 기밀 유지용 단일패럴{ferrule for secretkeeping}
본 고안은 튜브와 피팅몸체의 기밀 유지용 페럴에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 단일페럴만으로 튜브와 피팅몸체간의 기밀성을 효과적으로 유지시킬 수 있도록 한 튜브와 피팅몸체의 기밀 유지용 단일페럴에 관한 것이다.
통상적으로 유체를 흘려보내는 수단으로 사용되는 튜브(파이프)와, 상기튜브의 단부에 체결되는 구조물인 피팅수단의 연결부위에는 유체의 누수를 방지하기 위한 밀폐수단인 페럴이 설치된다. 근래 들어 상기한 페럴은 고무소재 보다는 부분 열처리 공정을 거쳐 가공된 금속재를 주로 사용하게 된다.
첨부된 도 1은 종래 일반적으로 사용되고 있는 페럴의 구조를 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래 페럴은 전, 후위페럴(140, 150)의 이중구조로 나뉘어져 구성된다.
상기 전위페럴(140)은 중앙으로 튜브(110)가 관통하기 위한 구멍이 형성되 고, 그 외주면은 선단으로 갈수록 점차적으로 좁은 폭을 가지며 피팅몸체(120)의 단부 내주면에 형성되어 있는 경사면에 면접촉할 수 있도록 제 1경사면(142)을 형성하며, 또한 그 끝단 내주면은 후위페널(150)의 선단에 형성된 경사면(152)이 접촉되기 위한 제 2경사면(144)이 형성되도록 구성한다.
상기 후위페럴(150)은 전위페럴(140)과 같이 중앙으로 튜브(110)가 관통하기 위한 구멍을 형성하고, 그 선단 외주면은 상기 전위페럴(140)의 제 2경사면(144)에 면접촉될 수 있도록 제 3경사면(152)을 형성하여 구성한다.
상기한 구조로 제작된 전, 후위페럴(140, 150)은 튜브(110)와 피팅몸체(120) 사이의 연결부위에 끼워넣은 상태에서 튜브(110)와 피팅몸체(120)간의 체결을 위해 너트(130)를 회전 동작시키게 되면 상기 너트(130)의 압력을 전달받아 후위페럴(150)이 일측방향으로 이동하며 전위페럴(140)을 가압하게 되고, 이에 따라 상기 전위페럴(140)의 제 1경사면(142)은 피팅몸체(120)의 경사면(122)에 강하게 밀착되며 연결부위에서 유체가 누출되지 않도록 틈새를 밀폐시키게 되는 것이다.
한편, 상기한 전, 후위페럴(140,150)을 성형하는 과정에서 너트(130)의 체결에 따른 압력이 가장 많은 발생하는 부위, 즉 예를 들어 후위페럴(150)의 제 3경사면(152)과 전위페럴(140)의 제 2경사면(144)은 접촉압력에 따른 변형됨을 방지하기 위해 부분적으로 열처리작업을 수행하게 되는 데, 이와 같은 부분 열처리 작업은 전체 열처리 작업에 비해 매우 정밀하고 세밀한 작업을 요하게 됨으로서 작업효율이 높지 못하며, 특히 부분 열처리 작업과 함께 페럴을 이중구조로 제작하게 되면 그만큼의 제조 비용이 증가하게 됨으로서 실용적이지 못하다는 단점이 있다.
특히, 실질적으로 기밀성을 가장 많이 요구하는 부위는 피팅몸체(120)의 경사면(122)과 전위페럴(140)의 제 1경사면(142) 사이에 발생하는 틈새보다는 전, 후위페럴(140, 150)과, 상기 전, 후위페럴(140, 150)의 구멍에 끼워지는 튜브(110) 사이에 발생하는 틈새에 있다 할 것인 데, 종래 페럴의 구조로는 위와 같이 튜브(110)와 전, 후위페럴(140, 150) 사이의 틈새의 기밀성을 높일 수 있는 효과는 기대할 수 없었다.
따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 페럴을 단일구조로 제작하여 생산비용을 절감할 수 있도록 한 튜브와 피팅몸체 연결용 단일페럴을 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 부분적인 열처리 작업을 수행하지 않더라도 페럴의 변형됨을 방지할 수 있는 튜브와 피팅몸체 연결용 단일페럴을 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 가장 많은 기밀성을 요구하는 페럴과 튜브 사이의 틈새를 효율적으로 밀폐시킬 수 있도록 한 튜브와 피팅몸체 연결용 단일페럴을 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 페럴을 탄성력을 가지는 재질로 제작하여 체결 해지와 동시에 페럴의 형상이 복원되도록 함으로서 페럴을 다 시 재사용할 수 있도록 한 튜브와 피팅몸체 연결용 단일페럴을 제공함에 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 너트의 체결동작에 따른 압력으로 튜브와 피팅몸체의 기밀성을 유지시키게 되는 페럴에 있어서, 선단에서 끝단으로 갈수록 점차적으로 좁아지는 단면폭을 가지며 중앙으로는 상기 튜브가 관통하기 위한 구멍을 형성하고, 그 끝단 외주면은 상기 너트의 체결동작에 따른 압력으로 상기 피팅몸체의 선단 내주면에 형성되어 있는 경사면에 면접촉할 수 있도록 경사지게 형성하도록 구성한 하나의 단일페럴을 포함하며, 상기 단일페럴의 외주면에는 양측으로 일정간격을 유지한 상태로 복수개의 제 1, 2외측가변홈들이 함몰 형성되며, 상기 제 1, 2외측가변홈들은 상기 너트의 체결동작에 따른 압력으로 오무려지며 상기 튜브의 외경에 접촉하는 단일페럴의 구멍 주연부로 돌출부위들이 각각 형성되도록 변형압력을 가하여 상기 돌출부위들이 상기 튜브의 외경에 압착되도록 구성하며, 상기 단일페럴의 구멍 주연부에는 상기 제 1, 2외측가변홈들 사이에 위치하는 하나의 내측가변홈이 함몰 형성되며, 상기 내측가변홈은 상기 너트의 체결동작에 따른 압력으로 오무려지며, 상기 단일페럴 외주면으로 돌출부위가 형성되도록 변형압력을 가하여 상기 돌출부위가 상기 피팅몸체의 경사면에 압착되도록 함을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 튜브와 피팅몸체의 기밀 유지용 단위패럴은 다음과 같은 작용효과들을 달성한다.
먼저, 본 발명은 하나의 단일페럴만으로 튜브와 피팅몸체의 기밀성을 높일 수 있으며, 또한 부분적인 열처리 작업을 수행하지 않더라도 단일페럴의 변형됨을 방지할 수 있음으로서 생산성의 향상과 더불어 생산비용을 절감할 수 있는 효과를 가진다.
또한 본 발명은 제 1, 2외측가변들 및 내측가변홈이 오무려지는 동작에 따라 튜브의 외경에 접촉하는 단일페럴의 구멍 주연부가 돌출되게 변형되도록 함으로서 가장 많은 기밀성을 요구하는 페럴과 튜브 사이의 틈새를 효율적으로 밀폐시킬 수 있는 작용효과를 가진다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 기술하기로 한다.
첨부된 도 2 내지 도 4는 본 발명에서 구현하고자 하는 튜브와 피팅몸체의 기밀 유지용 단일페럴의 구성을 도시한 도면들이다.
도 2 내지 도 4에서 도시하고 있는 바와 같이, 튜브(10)는 원통체의 형태로 내부는 유체가 흐를 수 있도록 비어있는 구조로 제작한다.
상기 피팅몸체(20)는 내부로 상기 튜브(10)가 끼워질 수 있도록 삽입구(21)를 형성한다. 상기 피팅몸체(20)의 선단 내주면은 외향으로 점차적으로 넓은 폭을 가지도록 경사면(24)을 형성하고, 상기 경사면(24)이 형성된 피팅몸체(20)의 선단 외주면에는 너트(30)가 나사식으로 체결될 수 있도록 나사산(22)을 형성한다.
상기 튜브(10)와 피팅몸체(20)의 연결부위에는 체결수단인 너트(30)가 결합된다. 상기 너트(30)는 피팅몸체(20)의 삽입구(21)로 튜브(10)가 일정깊이 삽입되고 나면, 상기 피팅몸체(20)의 선단 둘레면에 나사식으로 체결되며 튜브(10)를 피팅몸체(20)에 체결 고정시키게 된다.
상기 너트(30)의 내부에는 일정크기 만큼의 수용부(32)가 형성되고, 상기 수용부(32)에는 본 발명에서 구현하고자 하는 밀폐수단인 단일페럴(40)이 내설된다.
상기 단일페럴(40)은 너트(30)의 수용부(32)에 내설되어 상기 너트(30)의 체결동작에 따른 압력으로 튜브(10)와 피팅몸체(20) 사이에 틈새가 발생하지 않도록 기밀성을 유지시키는 수단으로서, 본 발명에서는 종래와 같이 페럴의 구성을 복수개로 나뉘어 구성하지 않고, 단일화하여 구성함에 특징을 가진다. 상기 단일페럴(40)은 압력해지와 동시에 처음상태로 복귀할 수 있도록 탄성력을 가지는 금속재질인 스프링강으로 성형함이 바람직하다.
상기 단일페럴(40)은 그 단면 두께가 선단부(44)에서 끝단부(46)로 갈수록 점차적으로 좁은 단면폭을 가지도록(전체적으로 원추형상에 근접되도록)제작되며, 중앙으로는 튜브(10)가 관통하기 위한 구멍(42)이 형성되도록 구성한다. 상기 단일페럴(40)의 선단(44)은 너트(30)의 수용부(32) 내벽면에 접촉되도록 하고, 상기 단일페럴(40)의 끝단(46)은 피팅몸체(20)의 선단 내주면과 튜브(10) 사이에 끼워지도록 구성한다.
상기 단일페럴(40)의 끝단(46) 외주면(48)은 경사지게 형성한 상태에서 단일페럴(40)이 조립되면 피팅몸체(20)의 선단 내주면에 형성된 경사면(24)에 상기 단일페럴(40)의 끝단(46) 외주면(48)이 면접촉될 수 있도록 하여 너트의 체결동작으로 단일페럴이 압력을 받게 되면 단일페럴과 피팅몸체가 서로 견밀히 밀착될 수 있도록 함으로서 피팅몸체(20)와 튜브(10) 사이에 틈새가 발생하지 않도록 일차적인 기밀성을 유지시키게 된다.
상기 단일페럴(40)의 외주면(49)에는 일정간격을 유지한 상태로 제 1, 2외측가변홈(50, 54)들이 함몰 형성되고, 또한 상기 단일페럴(40)의 구멍(42) 주연부(42a)에는 상기 제 1, 2외측가변홈(50, 54)들 사이에 위치하는 내측가변홈(53)이 함몰 형성된다. 상기 제 1, 2외측가변홈(50, 54)들과 내측가변홈(52)은 너트(30)의 체결동작에 따라 단일페럴(40)이 압력을 받게 되면, 이때의 압력에 의해 제 1, 2외측가변홈(50, 54)들과 내측가변홈(52)은 오무려지는 과정에서 변형압력을 발생시키게 된다. 본 발명에서는 상기한 제 1, 2외측가변홈(50, 54)과 내측가변홈(53)의 단면 형상을 도 3에서와 같이 삼각뿔 형태로 한정하여 구성하고 있으며, 이와 같은 삼각뿔 형태로 한정한 것은 너트(30)의 체결동작으로 전해지는 압력에 의해 제 1, 2외측가변홈(50, 54)과 내측가변홈(53)이 가장 효율적으로 변형되며 변형압력을 발생할 수 있기 때문이다.
제 1, 2외측가변홈(50, 54)들의 변형압력은 도 5와 도 7에서와 같이 단일페럴(40)의 구멍(42) 주연부(42a)로 전해지게 되며, 이에 따라 튜브(10)의 외경에 접촉되어 있는 단일페럴(40)의 구멍(42) 주연부(42a)에는 상기 제 1, 2외측가변 홈(50, 54)에서 전해지는 변형압력에 의해 부분적으로 돌출부위(50a, 54a)가 형성되고, 상기 돌출부위(50a, 54a)는 튜브(10)의 외경을 압착하게 됨으로서 튜브(10)와 단일페럴(40) 구멍(42) 사이의 기밀성을 높혀주게 된다.
또한 상기 내측가변홈(52)의 변형압력은 도 6에서와 같이 제 1, 2외측가변홈(50, 54)의 사이에 위치하는 단일페럴(40)의 외주면(49)으로 전해지게 되며, 이에 따라 상기 단일페럴(40)의 외주면(49)에는 내측가변홈(52)에서 전해지는 변형압력에 의해 돌출부위(52a)가 부분적으로 형성되고, 상기 돌출부위(52a)는 피팅몸체(20)의 경사면(24)을 압착하게 됨으로서 단일페럴(40)과 피팅몸체(20) 사이의 기밀성을 높혀 결과적으로 튜브(10)와 피팅몸체(20)간의 결합부위로 유체가 누설되는 것을 효과적으로 차단할 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 따른 튜브와 피팅몸체의 기밀 유지용 단일페럴의 작용을 첨부된 도 5 내지 도 7을 참조하여 기술하기로 한다.
먼저, 본 발명의 단일페럴(40) 조립은 튜브(10)의 외경에 단일페럴(40)을 끼워넣은 상태에서 상기 튜브(10)의 단부를 피팅몸체(20)의 삽입구(21)로 일정깊이 삽입시킨 다음, 너트(30)를 체결시켜 튜브(10)를 피팅몸체(20)에 체결 고정시키도록 한다.
이때 상기 단일페럴(40)은 너트(30)의 수용부(32)에 위치한 상태에서 상기 너트(30)의 체결동작에 따른 압력으로 튜브(10)와 피팅몸체(20) 사이에 밀착되며 유체가 누설되지 않도록 기밀성을 유지시키게 된다.
구체적으로 상기 단일페럴(40)의 끝단(46)에 경사지게 형성된 외주면(48)을 상기 피팅몸체(20)의 선단 내주면에 형성되어 있는 경사면(24)에 면접촉시킨 상태에서 너트(30)의 체결동작에 따른 압력이 단일페럴(40)로 전해지면 상기 피팅몸체(20)의 경사면(24)에 강한 압력으로 밀착됨으로서 단일페럴(40)의 끝단 외주면(48)은 피팅몸체(20)와 튜브(10) 사이에 틈새가 발생하지 않도록 일차적으로 기밀시키게 된다.
한편, 너트(30)의 계속적인 체결동작에 따른 압력으로 단일페럴(40)의 외주면에 함몰 형성된 제 1, 2외측가변홈(50, 54)들과 단일페럴(40)의 구멍(42) 주연부(42a)에 형성된 내측가변홈(52)은 순차적으로 오무려지며 변형압력을 발생시켜 단일페럴(40)의 구멍(42)과 튜브(10) 사이의 기밀성 그리고 단일페럴(40)과 피팅몸체(20) 사이의 기밀성을 효과적으로 높혀주게 된다. 이때 너트(30)의 체결동작이 계속되면 제 1외측가변홈(50) 부터 변형된 후, 내측가변홈(52)이 이어서 변형되고, 마지막으로 제 2외측가변홈(54)이 변형되는 과정을 거치게 된다.
먼저, 도 5에서와 같이 너트(30)의 압력으로 제 1외측가변홈(50)이 오무려지는 과정에서 발생한 변형압력은 단일페럴(40)의 구멍(42) 주연부(42a)로 전해지게 되며, 이에 따라 튜브(10)의 외경에 접촉되어 있는 단일페럴(40)의 구멍(42) 주연부(42a)에는 상기 제 1외측가변홈(50)에서 전해지는 변형압력에 의해 부분적으로 돌출부위(50a)가 형성되고, 상기 돌출부위(50a)는 튜브(10)의 외경을 압착하게 됨으로서 튜브(10)와 단일페럴(40) 사이를 기밀시키게 된다.
이어서, 도 6에서와 같이 계속적인 너트(30)의 체결동작에 따라 내측가변홈(52)이 오무려지는 과정에서 발생한 변형압력은 제 1, 2외측가변홈(50, 54)들 사 이에 위치하는 단일페럴(40)의 외주면(49)으로 전해지게 되며, 이에 따라 단일페럴(40)의 외주면(49)에는 상기 내측가변홈(52)에서 전해지는 변형압력에 의해 부분적인 돌출부위(52a)가 형성되고, 상기 돌출부위(52a)는 피팅몸체(20)의 경사면(24)을 압착하게 됨으로서, 피팅몸체(20)와 단일페럴(40) 사이를 기밀시키게 된다.
다음, 도 7에서와 같이 계속적인 너트(30)의 체결동작에 따라 제 2외측가변홈(54)이 오무려지는 과정에서 발생한 변형압력은 전술한 제 1외측가변홈(50)과 같이 단일페럴(40)의 구멍(42) 주연부(42a)로 전해져 부분적인 돌출부위(54a)를 형성시키게 되고, 이에 따라 상기 돌출부위(54a)는 튜브(10)의 외경을 압착하게 됨으로서 튜브(10)와 단일페럴 사이를 재차 기밀시키게 됨으로서 유체의 누설을 효과적으로 차단시키게 된다.
도 1은 종래 튜브와 피팅몸체의 기밀 유지용 페럴의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 튜브와 피팅몸체의 기밀 유지용 단일페럴의 구성을 입체적으로 도시한 도면.
도 3은 도 2에서 도시하고 있는 구성품들의 조립상태를 절개하여 도시한 도면.
도 4는 도 3에서 도시하고 있는 단일페럴을 발췌하여 도시한 도면.
도 5 내지 도 7은 튜브와 피팅몸체의 기밀 유지용 단일페럴의 사용상태를 순차적으로 도시한 도면들.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 튜브 20: 피팅몸체
30: 너트 40: 단일페럴
48: 경사면 50, 52: 가변홈

Claims (1)

  1. 너트(30)의 체결동작에 따른 압력으로 튜브(10)와 피팅몸체(20)의 기밀성을 유지시키게 되는 페럴에 있어서,
    선단(44)에서 끝단(46)으로 갈수록 점차적으로 좁아지는 단면폭을 가지며 중앙으로는 상기 튜브(10)가 관통하기 위한 구멍(42)을 형성하고, 그 끝단 외주면(48)은 상기 너트(30)의 체결동작에 따른 압력으로 상기 피팅몸체(20)의 선단 내주면에 형성되어 있는 경사면(24)에 면접촉할 수 있도록 경사지게 형성하도록 구성한 하나의 단일페럴(40)을 포함하며;
    상기 단일페럴(40)의 외주면에는 양측으로 일정간격을 유지한 상태로 복수개의 제 1, 2외측가변홈(50, 54)들이 함몰 형성되며;
    상기 제 1, 2외측가변홈(50, 54)들은 상기 너트(30)의 체결동작에 따른 압력으로 오무려지며 상기 튜브(10)의 외경에 접촉하는 단일페럴(40)의 구멍(42) 주연부(42a)로 돌출부위(50a, 54a)들이 각각 형성되도록 변형압력을 가하여 상기 돌출부위(50a, 54a)들이 상기 튜브(10)의 외경에 압착되도록 구성하며;
    상기 단일페럴(40)의 구멍(42) 주연부(42a)에는 상기 제 1, 2외측가변홈(50, 54)들 사이에 위치하는 하나의 내측가변홈(52)이 함몰 형성되며;
    상기 내측가변홈(52)은 상기 너트(30)의 체결동작에 따른 압력으로 오무려지며, 상기 단일페럴(40) 외주면(49)으로 돌출부위(52a)가 형성되도록 변형압력을 가하여 상기 돌출부위(52a)가 상기 피팅몸체(20)의 경사면(24)에 압착되도록 함을 특 징으로 하는 튜브와 피팅몸체의 기밀 유지용 단일페럴.
KR1020080068914A 2008-07-16 2008-07-16 튜브와 피팅몸체의 기밀 유지용 단일패럴 KR100985314B1 (ko)

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