KR100999519B1 - 배관 연결 장치 및 이를 이용한 배관 연결 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배관 연결 구조 및 연결 방법에 관한 것으로서, 끝단부에 내경이 확장된 확관부를 갖는 암파이프와, 상기 암파이프의 확관부에 삽입되어 연결되는 수파이프와, 원통형 구조로 형성되어 상기 암파이프의 확관부의 내면에 장착되어 확관부의 수축을 방지함과 아울러 상기 수파이프와의 사이에서 수밀을 유지하는 수밀 유지체로 구성되어, 양쪽 파이프를 암수 구조로 상호 연결하고 이 연결부의 수밀이 유지될 수 있도록 함으로써, 전체적으로 배관 연결부의 구조가 간단하면서 배관 연결 작업이 용이하게 이루어질 수 있고, 또한 우수한 수밀 유지 기능을 확보할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

암파이프, 수파이프, 립부, 수밀부재, 수밀 유지체

Description

배관 연결 장치 및 이를 이용한 배관 연결 방법{Structure and method for connecting pipe}

본 발명은 배관 연결 구조 및 연결 방법에 관한 것으로서, 특히 양쪽 파이프를 암수 구조로 상호 연결하고 이 연결부의 수밀이 유지될 수 있도록 하는 배관 연결 장치 및 이를 이용한 배관 연결 방법에 관한 것이다.

일반적으로 상수도, 하수도 등과 같이 유체의 통로로 이용되는 배관은 충분히 연장된 배관 길이를 확보할 수 있도록 다수 개의 배관들을 서로 연결하여 사용하게 된다.

배관 연결부는 내부를 통과하는 유체에 대한 수밀성 확보와 함께 견고한 연결 구조를 확보하고, 또한 배관 연결 작업의 효율성을 함께 만족할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

이러한 배관 연결 구조는, 배관을 암수 결합 방식으로 연결하고, 그 사이에 패킹 부재를 삽입하거나, 외부에서 별도의 소켓 또는 클램프를 체결하여 연결하는 방식을 이용하고 있다.

하지만, 배관을 암수 방식으로 결합시킨 후에 그 사이에 패킹 부재를 삽입하 는 배관 연결 구조는, 한 쪽 파이프의 끝단을 열을 가하여 확관한 후에 다른 쪽 파이프를 삽입하게 되는데, 다른 쪽 파이프 삽입 과정에서 확관된 파이프가 수축하여 양쪽 파이프의 연결이 쉽지 않은 문제점이 발생된다. 물론 한 쪽 파이프의 확관부의 크기를 크게 하면 되나, 이때에는 두 파이프의 틈새가 너무 커지게 되어, 연결부의 견고성 및 수밀성이 떨어지는 문제점이 발생된다.

이와 함께, 상호 연결된 두 파이프 사이에 수밀성이 유지되도록 패킹 부재를 삽입하여 되나, 암수 결합 방식이므로 패킹 부재의 삽입이 쉽지 않을 뿐만 아니라, 암파이프 또는 수파이프에 별도의 패킹 장착 공간을 형성하여야 하는 등 구조가 복잡해짐은 물론 보다 우수한 수밀 기능을 확보하기 어려운 문제점도 있다.

한편, 배관은 암수 방식으로 결합하지 않고, 양쪽 배관을 맞댄 상태에서 배관 둘레에 별도의 클램프, 소켓, 밴드 등을 이용하여 상호 연결함과 아울러, 내부에 패킹 부재를 삽입하여 수밀을 유지하는 배관 연결 방법도 있다.

그러나, 이와 같이 클램프 등을 이용하여 양쪽 배관을 연결하는 방법은 전체적으로 배관 연결부의 구조가 복잡해지고 경제성도 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은, 전체적으로 배관 연결부의 구조가 간단하면서 배관 연결 작업이 용이하게 이루어질 수 있는 배관 연결 장치 및 이를 이용한 배관 연결 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

또한 본 발명은, 배관 연결부가 견고하게 연결되게 함과 아울러, 우수한 수밀 유지 기능을 확보할 수 있도록 하는 배관 연결 장치 및 이를 이용한 배관 연결 방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 배관 연결 장치는, 끝단부에 내경이 확장된 확관부를 갖는 암파이프와; 상기 암파이프의 확관부에 삽입되어 연결되는 수파이프와; 원통형 구조로 형성되어 상기 암파이프의 확관부의 내면에 장착되어 확관부의 수축을 방지함과 아울러 상기 수파이프와의 사이에서 수밀을 유지하는 수밀 유지체를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 수밀 유지체는, 원통형 구조로 형성되어 상기 암파이프가 확장된 후에 수축을 방지하는 수축 방지틀과, 이 수축 방지틀의 안쪽 면에 피복되고 상기 수파이프의 외면에 접촉되어 수밀이 유지되도록 적어도 하나 이상의 립부를 갖는 제 1 수밀부재를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기 수밀 유지체는 상기 제 1 수밀부재를 상기 수축 방지틀에 인서트 사출 방식으로 일체화시켜 구성되는 것이 바람직하다.

상기 수축 방지틀의 내면에는, 상기 수파이프가 상기 암파이프의 확관부에 삽입될 때 원활하게 삽입될 수 있도록 수파이프의 삽입 방향으로 길게 형성되고, 상기 제 1 수밀부재의 밖으로 돌출되게 형성된 안내 리브들이 형성될 수 있다.

이때, 상기 안내 리브들은 상기 수파이프가 암파이프에 삽입되는 방향으로 갈수록 점차 높아지게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 수파이프의 둘레에는 상기 수밀 유지체의 내면에 밀착되어 수밀이 유지되도록 립부를 갖는 제 2 수밀부재가 설치되되, 상기 제 1 수밀부재의 립부와 제 2 수밀부재의 립부는 서로 반대 방향을 향하도록 돌출되는 것이 바람직하다.

다음, 상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 배관 연결 방법은, 상기 배관 연결 장치를 이용하여 파이프를 연결하는 방법으로서, 암파이프를 확장 장치를 이용하여 암파이프의 한 쪽 끝단부를 확관시키는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계에서 암파이프의 확관된 내부에, 확관된 부분의 수축을 방지함과 아울러 수파이프와의 사이에서 수밀을 유지하는 수밀 유지체를 장착하는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계 후에, 상기 수밀 유지체가 장착된 암파이프의 확관된 부분에 수파이프를 삽입하여 장착하는 제 3 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 제 3 단계는, 상기 수파이프의 외측에 상기 수밀 유지체에 밀착되어 수밀을 유지할 수 있도록 수밀부재를 장착하는 과정이 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 배관 연결 장치 및 이를 이용한 배관 연결 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

본 발명은, 암파이프의 확관부에 수밀 유지체를 삽입한 상태에서 수파이프를 삽입하여 연결할 수 있도록 구성되기 때문에 전체적으로 배관 연결부의 연결 구조가 간단하면서 배관 연결 작업이 용이하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.

특히, 수밀 유지체에는 수파이프가 결합될 때 수밀부재가 걸림 저항이 최소화되도록 수파이프의 삽입을 안내하는 안내 리브들이 형성되어 있기 때문에 암파이프와 수파이프의 결합이 편리하게 이루어질 수 있고, 수밀부재 등이 손상되거나 변형되는 등의 문제도 최소화할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명은, 암파이프의 확관부에 장착된 수밀 유지체에 의해 배관 연결부가 견고하게 연결될 수 있고, 또한 양쪽 수밀부재에 의해 우수한 수밀 유지 기능을 확보할 수 있는 효과도 있다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치의 결합전 상태의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치의 결합 상태의 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치는, 끝단부에 내경이 확장된 확관부(15)를 갖는 암파이프(10)와, 이 암파이프(10)의 확관부(15)에 삽입되어 암파이프에 연결되는 수파이프(20)와, 원통형 구조로 형성되어 상기 암파이프(10)의 확관부(15)의 내면에 장착되어 확관부(15)의 수축을 방지함과 아울러 상기 수파이프(20)와의 사이에서 수밀을 유지하는 수밀 유지체(30)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 암파이프(10) 및 수파이프(20)는 통상 이용되는 합성수지관으로 이루어지고, 필요에 따라서는 다른 재질 즉, 금속관 등도 포함될 수 있다.

또한 상기 암파이프(10)와 수파이프(20)는, 하나의 파이프를 성형할 때 한 쪽 끝단은 수파이프(20)가 되도록 하고, 다른 쪽 끝단은 확관부(15)를 갖는 암파이프(10)가 되도록 성형하여 구성할 수 있다. 물론, 별도의 파이프에 각각 구성하는 것도 가능하다.

상기 수밀 유지체(30)는 상기 암파이프(10)를 압출 등의 방법으로 생산할 때 냉각되기 전에 유압 확장기 등을 이용하여 암파이프(10)에 확관부(15)를 형성한 후에 바로 삽입하여 장착하는 것이 바람직하다.

물론, 배관 연결 시공 현장에서 암파이프(10)에 열을 가하여 확관한 후에 상기 수밀 유지체(30)를 삽입하여 장착하는 것도 가능하다.

한편, 참조 번호 40은 고리 즉 링형 구조로 형성되어 수파이프(20)의 둘레에 장착되는 제 2 수밀부재(40)로서, 상기 수밀 유지체(30)의 내면에 밀착되어 수밀이 유지되도록 립부(41)를 갖도록 형성된다. 이러한 제 2 수밀부재(40)는 필요에 따라 생략하는 것도 가능하며, 본 실시예의 도면에서는 제 2 수밀부재(40) 2 개가 장착된 상태를 보여주고 있으나, 하나 또는 3 개 이상도 설치 가능함은 물론이고, 각각이 서로 분리되지 않고 복수개의 립부가 상호 연결된 원통형 구조로 제작하는 것도 가능하다.

이하, 본 발명의 주요 구성 부분인 상기한 수밀 유지체(30)에 대하여, 도 3 내지 도 5를 참조하여 자세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수밀 유지체(30)가 도시된 단면도이고, 도 4는 도 3의 A-A 선 방향의 수밀 유지체(30)의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수밀 유지체(30)가 도시된 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 수밀 유지체(30)는, 원통형 구조로 형성되어 상기 암파이프(10)가 확장된 후에 수축을 방지하는 수축 방지틀(31)과, 이 수축 방지틀(31)의 내주면과 양단부 쪽에 피복되고 상기 수파이프(20)의 외면에 접촉되어 수밀이 유지되도록 적어도 하나 이상의 립부(36)를 갖는 제 1 수밀부재(35)로 이루어진다.

여기서, 상기 수축 방지틀(31)은 상기 암파이프(10)의 확관부(15)가 확장된 후에 확장된 상태를 그대로 유지하도록 하기 위한 수단으로서, 금속재(주철, 스테인리스 스틸 등) 또는 PE, ENG 플라스틱 등 경질의 합성수지재로 제작되는 것이 바람직하다.

이와는 달리 상기 제 1 수밀부재(35)는 상기 수파이프(20)에 밀착되어 수밀을 유지시킬 수 있도록 연질의 합성수지 재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 수축 방지틀(31)에 인서트 사출 방식 등으로 결합되거나 피복되게 하여 일체화시켜 구성할 수 있다.

이제, 상기 수축 방지틀(31)과 제 1 수밀부재(35)의 구조에 대해 각각 설명 한다.

먼저, 수축 방지틀(31)은, 원통형 구조로 이루어진 틀 바디(32)와, 이 틀 바디(32)의 내면에서 파이프의 길이 방향으로 돌출되는 복수의 안내 리브(33)들로 구성된다. 이때 틀 바디(32)와 안내 리브(33)는 일체로 함께 성형하여 제작하는 것이 바람직하다.

상기 틀 바디(32)는, 위에서 설명한 바와 같이, 암파이프(10)의 확관부(15)에 삽입되어 확관부(15)의 확장상태가 유지되도록 하는 구성 부분으로서, 암파이프(10)가 냉각되기 전 확관된 상태에서 삽입되고, 이후 암파이프(10)의 확관부(15)가 냉각되어 수축되게 되면, 도 1에서와 같이, 확관부(15) 내면에 일부분이 묻히면서 견고하게 장착될 수 있게 된다.

상기 안내 리브(33)는 상기 수파이프(20)가 상기 암파이프(10)의 확관부(15)에 삽입될 때 원활하게 삽입될 수 있도록 보조하는 구성 부분으로서, 틀 바디(32)의 안쪽에 구비되는 제 1 수밀부재(35)의 밖으로 돌출되게 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 안내 리브(33)는, 상기 틀 바디(32) 내면에 복수개가 일정 간격마다 형성되는 것이 바람직하고, 상기 수파이프(20)가 암파이프(10)에 삽입되는 방향으로 갈수록 점차 높아지게 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 안내 리브(33)를 높이차 없이 일정한 높이로 형성하는 것도 가능하다.

이와 같이 수축 방지틀(31)에 안내 리브(33)들을 형성하는 이유는, 상기 제 1 수밀부재(35)가 통상 고무재질과 같은 마찰력 있는 소재로 제작되기 때문에, 안 내 리브(33) 없이 수파이프(20)를 삽입할 경우에 수파이프(20)와의 마찰 저항에 의해 제 1 수밀부재(35)가 안쪽으로 밀리면서 손상 또는 변형되어 수밀 기능이 현저히 떨어질 수 있으나, 본 발명에서처럼 안내 리브(33)가 형성될 경우에 수파이프(20)가 제 1 수밀부재(35)의 내면에 직접 밀착되지 않고 안내 리브(33)에 밀착된 상태에서 삽입되므로 암파이프(10)와 수파이프(20)의 연결이 용이하게 이루어질 뿐만 아니라 제 1 수밀부재(35)의 변형 또는 손상도 방지할 수 있게 된다.

또한 안내 리브(33)는 제 1 수밀부재(35)가 암파이프(10) 내에서 유동되는 것을 방지하여 틀 바디(32)에 견고하게 고정할 수 있도록 하는 역할도 하게 된다.

다음, 제 1 수밀부재(35)는, 도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 수축 방지틀(31)의 내면에 일정 두께로 피복된 구조로 설치되는 것이 바람직하고, 관의 길이 방향과 직교하는 방향 즉, 관의 원주 방향으로 내측으로 돌출된 상태에서 수파이프(20)의 둘레에 밀착되어 암파이프(10)와 수파이프(20) 사이에서 수밀이 유지될 수 있도록 립부(36)가 형성되는 것이 바람직하다.

이때 립부(36)는 도면에서와 같이 수축 방지틀(31)의 양단부 쪽에 각각 하나씩 그리고, 가운데 부분에 하나가 위치되도록 형성할 수 있으나, 실시 조건에 따라서는 형성 위치 및 개수를 다양하게 변경하여 구성할 수 있음은 물론이다.

이러한 립부(36)는 상기 수축 방지틀(31)의 안내 리브(33)의 돌출 높이보다 더 많이 돌출되게 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제 1 수밀부재(35)에 형성되는 립부(36)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기에서 설명한 제 2 수밀부재(40)의 립부(41)와 서로 반대 방향을 향하도록 돌출되는 것이 바람직하다.

그 이유는 제 1 수밀부재(35)와 제 2 수밀부재(40)의 립부(36, 41)들이 서로 방향 방향으로 형성됨으로써 수밀 성능을 높일 수 있고, 또한 수파이프(20)를 암파이프(10)에 삽입하여 연결할 때 상호 걸림을 최소화한 상태에서 용이하게 삽입 연결될 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치를 이용하여 배관을 연결하는 방법을 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 6 내지 도 10은 본 발명에 따른 배관 연결 방법을 차례로 보인 순서도들이다.

도 6은 암파이프(10)를 확관하기 전의 상태를 보인 도면으로서, 통상 암파이프(10)와 수파이프(20)는 동일한 내경을 갖고, 합성수지재 등의 동일 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

도 7은 암파이프(10)의 끝단부에 확관부(15)를 형성한 상태를 보인 도면으로서, 확관부(15)는 암파이프(10)를 압출 성형한 후 냉각되기 전에 유압 확장기 등을 이용하여 확관시켜 형성하는 것이 바람직하다. 또한 암파이프(10)를 성형한 후에 배관 연결 시공 현장에서 가열 확장 장비 등을 이용하여 확관부(15)를 형성하는 것도 가능하다.

도 8은 암파이프(10)의 확관부(15) 내에 상기에서 자세히 설명한 수밀 유지체(30)를 삽입하여 장착한다. 이때 수밀 유지체(30)를 삽입한 후에 확관부(15)를 냉각시키게 되면 어느 정도 수축하게 되므로, 수밀 유지체(30)는 암파이프(10) 내에 견고하게 고정되어 장착됨과 아울러 암파이프(10)의 확관부(15) 내경을 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.

또한 수밀 유지체(30)가 설치된 암파이프(10)에 결합될 수파이프(20)에 제 2 수밀부재(40)를 장착하여 구성할 수 있다.

도 9는 암파이프(10)의 확관부(15) 내로 수파이프(20)를 삽입하는 과정을 보인 도면으로서, 수파이프(20)가 외면 또는 제 2 수밀부재(40)가 수밀 유지체(30)의 제 1 수밀부재(35)에 직접 접촉하지 않고, 안내 리브(33)에 접촉되면서 삽입되므로, 수밀 유지체(30)와 수파이프(20) 사이의 마찰 저항이 최소화된 상태에서 삽입될 수 있게 된다.

또한 제 1 수밀부재(35)와 제 2 수밀부재(40)의 립부(36, 41)가 서로 반대 방향으로 고정되어 있으므로, 걸림 저항도 최소화될 수 있게 된다.

도 10은 수파이프(20)가 암파이프(10)의 확관부(15) 내에 완전히 삽입된 상태를 보인 도면으로서, 수파이프(20)가 암파이프(10)의 확관부(15) 내에 완전히 삽입되면 암파이프(10)쪽 제 1 수밀부재(35)가 수파이프(20) 쪽에 밀착되고, 수파이프(20)쪽 제 2 수밀부재(40)가 암파이프(10) 쪽에 밀착됨으로써 수밀 유지 기능을 확보할 수 있게 되고, 또한 두 파이프 사이에 안정된 연결 상태를 유지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치의 결합전 상태의 단면도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 연결 장치의 결합 상태의 단면도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수밀 유지체가 도시된 단면도,

도 4는 도 3의 A-A 선 방향의 수밀 유지체의 단면도,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수밀 유지체가 도시된 사시도,

도 6 내지 도 10은 본 발명에 따른 배관 연결 방법을 차례로 보인 순서도들이다.

Claims (7)

1. 끝단부에 내경이 확장된 확관부를 갖는 암파이프와;

   상기 암파이프의 확관부에 삽입되어 연결되는 수파이프와;

   원통형 구조로 형성되어 상기 암파이프의 확관부의 내면에 장착되어 확관부의 수축을 방지함과 아울러 상기 수파이프와의 사이에서 수밀을 유지하는 수밀 유지체를 포함하되,

   상기 수밀 유지체는, 원통형 구조로 형성되어 상기 암파이프가 확장된 후에 수축을 방지하는 수축 방지틀과, 이 수축 방지틀의 안쪽 면에 피복되고 상기 수파이프의 외면에 접촉되어 수밀이 유지되도록 적어도 하나 이상의 립부를 갖는 제 1 수밀부재를 포함한 것을 특징으로 하는 배관 연결 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 수밀 유지체는 상기 제 1 수밀부재를 상기 수축 방지틀에 인서트 사출 방식으로 일체화시켜 구성된 것을 특징으로 하는 배관 연결 장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 수축 방지틀의 내면에는,

   상기 수파이프가 상기 암파이프의 확관부에 삽입될 때 원활하게 삽입될 수 있도록 수파이프의 삽입 방향으로 길게 형성되고, 상기 제 1 수밀부재의 밖으로 돌출되게 형성된 안내 리브들이 형성된 것을 특징으로 하는 배관 연결 장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 안내 리브들은 상기 수파이프가 암파이프에 삽입되는 방향으로 갈수록 점차 높아지게 형성된 것을 특징으로 하는 배관 연결 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 수파이프의 둘레에는 상기 수밀 유지체의 내면에 밀착되어 수밀이 유지되도록 립부를 갖는 제 2 수밀부재가 설치되되,

   상기 제 1 수밀부재의 립부와 제 2 수밀부재의 립부는 서로 반대 방향을 향하도록 돌출된 것을 특징으로 하는 배관 연결 장치.
6. 끝단부에 내경이 확장된 확관부를 갖는 암파이프와; 상기 암파이프의 확관부에 삽입되어 연결되는 수파이프와; 원통형 구조로 형성되어 상기 암파이프의 확관부의 내면에 장착되어 확관부의 수축을 방지함과 아울러 상기 수파이프와의 사이에서 수밀을 유지하는 수밀 유지체를 포함하되, 상기 수밀 유지체는, 원통형 구조로 형성되어 상기 암파이프가 확장된 후에 수축을 방지하는 수축 방지틀과, 이 수축 방지틀의 안쪽 면에 피복되고 상기 수파이프의 외면에 접촉되어 수밀이 유지되도록 적어도 하나 이상의 립부를 갖는 제 1 수밀부재를 포함하여 구성된 배관 연결 장치를 이용하여 파이프를 연결하는 방법으로서,

   상기 암파이프를 확장 장치를 이용하여 암파이프의 한 쪽 끝단부를 확관시키는 제 1 단계와;

   상기 제 1 단계에서 암파이프의 확관된 내부에, 상기 수밀 유지체를 장착하여 확관된 부분의 수축을 방지하는 제 2 단계와;

   상기 제 2 단계 후에, 상기 수밀 유지체가 장착된 암파이프의 확관된 부분에 상기 수파이프를 삽입하여 장착하는 제 3 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 배관 연결 방법.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 제 3 단계는, 상기 수파이프의 외측에 상기 수밀 유지체에 밀착되어 수밀을 유지할 수 있도록 수밀부재를 장착하는 과정이 포함된 것을 특징으로 하는 배관 연결 방법.

Images