KR101058608B1 - 2중층 배관용 닛블 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배관과 배관 사이에 개재되어 상기 배관들을 서로 연결하는 2중층 배관용 닛블에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중량 및 원자재 비용은 낮추면서도, 높은 강도 및 내구성은 유지할 수 있는 2중층 배관용 닛블 및 제조방법에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명에 따른 2중층 배관용 닛블은, 낮은 중량 및 원자재 비용을 갖는 재질로 이루어지며 하나의 완전한 닛블 형태를 갖춘 내측 닛블; 및 상기 내측 닛블의 외피 역할을 하도록 상기 내측 닛블의 외측면에 결합되며, 높은 강도 및 내구성을 갖는 재질의 외측 닛블을 포함하는 것을 특징으로 한다.

배관, 내측 닛블, 외측 닛블, 2중층, 금속, 플라스틱

Description

2중층 배관용 닛블{Double layered nipple for piping}

본 발명은 배관과 배관 사이에 개재되어 상기 배관들을 서로 연결하는 2중층 배관용 닛블에 관한 것으로, 특히 중량 및 원자재 비용이 낮은 재질로 이루어진 내측 닛블 및 상기 내측 닛블의 외측면에 결합되며 강도 및 내구성이 높은 재질의 외측 닛블을 포함하여 2중층으로 구성함으로써, 중량 및 원자재 비용은 낮추면서도, 높은 강도 및 내구성은 유지할 수 있도록 하는 2중층 배관용 닛블에 관한 것이다.

일반적으로, 배관용 닛블은 하나의 배관과 다른 배관 사이(혹은, 배관과 밸브 등과 같은 다른 설비 부품 사이)에 개제되어 이들을 서로 연결하기 위한 것으로, 내부에 유체가 흐를 수 있는 관통공이 형성되어 있고 그 양단부에는 연결부가 형성되어 있어서, 이러한 배관용 닛블에 의해 배관들을 서로 연결하면, 상기 하나의 배관과 배관용 닛블의 관통공 및 다른 배관을 통해 유체가 흐를 수 있도록 한다.

즉, 일 예로 도시한 도 1과 같이, 배관용 닛블(10)은, 그 내부 중심측에 유체가 흐를 수 있는 관통공(14)이 형성되어 있고, 그 일측 단부와 타측 단부의 배관 연결부(11, 12)에는 걸림홈(11a)과 나사산(12a)이 각각 형성되어 있고, 필요에 따 라서는 외주면을 따라 걸림돌기(13)를 형성하여 배관 연결부들을 구획하고, 그 걸림돌기(13)에 나사공(13a)을 형성하여 나사 조립할 수 있도록 하며, 하단에는 오링(O-ring) 등과 같은 실링 수단(15)이 장치되는 요홈이 형성되어 있어서, 배관들을 서로 연결할 수 있도록 구성된다.

이때, 배관용 닛블(10)은 배관과 배관을 연결하는 연결구로서 충분한 강도를 가지고, 또한 물이나 그 외 다른 부식성 물질에 의한 손상을 방지하기 위해서, 내구성 역시 뛰어난 황동 재질이나 스테인레스 재질 등의 금속성 재질로 이루어져 있는 것이 일반적이다.

그러나, 이러한 종래의 배관용 닛블(10)은 배관 연결부(11, 12) 및 걸림돌기(13) 등을 포함한 배관용 닛블(10) 전체가 황동이나 스테인레스 등과 같은 금속성 재질로 이루어져 있어서, 그 중량이 무겁고 결국 설비 전체의 중량을 증가시킨다는 문제점이 있었다.

또한, 이상과 같은 황동이나 스테인레스 등과 같은 금속성 재질은 그 원자재 비용이 비싸서 설비 전체의 비용을 증가시키며, 특히 냉난방 설비 등과 같이 다수의 배관이 사용되어, 다수의 배관용 닛블(10)이 요구되는 설비에는 그 비용 증가가 심각하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 배관과 배관 사이에 개재되어 상기 배관들을 서로 연결함에 있어서, 중량 및 원자재 비용은 낮추면서도, 높은 강도 및 내구성은 유지할 수 있도록 하는 2중층 배관용 닛블을 제공하고자 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 2중층 배관용 닛블은, 제1배관과 제2배관 사이에 개재되어 상기 제1배관과 제2배관을 연결하는 배관용 닛블에 있어서, 하나의 완전한 닛블 형태를 갖춘 내측 닛블; 및 상기 내측 닛블의 외피 역할을 하도록 상기 내측 닛블의 외측면에 결합되는 외측 닛블;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 내측 닛블과 외측 닛블의 재질은 서로 다른 것이 바람직하다.

또한, 상기 내측 닛블은 금속보다 상대적으로 낮은 중량 및 원자재 비용을 갖는 재질로 이루어져 있고, 상기 외측 닛블은 플라스틱보다 상대적으로 높은 강도 및 내구성을 갖는 재질로 이루어져 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 내측 닛블은 플라스틱 재질로 이루어져 있으며, 상기 외측 닛블은 금속 재질로 이루어져 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 외측 닛블은, 상기 제1배관과 연결되는 상기 내측 닛블의 일측단부 또는 상기 제2배관과 연결되는 상기 내측 닛블의 타측단부 중 어느 한쪽에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 외측 닛블의 외주면에는 나사산이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명의 2중층 배관용 닛블에 의하면, 중량 및 원자재 비용이 낮은 재질로 이루어진 내측 닛블 및 상기 내측 닛블의 외측면에 결합되며 강도 및 내구성이 높은 재질의 외측 닛블을 포함하여 2중층으로 구성함으로써, 중량 및 원자재 비용은 낮추면서도, 높은 강도 및 내구성은 유지할 수 있게 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2중층 배관용 닛블에 대해 상세히 설명하도록 한다.

단, 본 발명의 2중층 배관용 닛블은 하나의 배관과 다른 배관 사이는 물론, 배관과 밸브 등과 같은 다른 설비 부품 사이에도 적용 가능한 것이나, 이하에서는 2중층 배관용 닛블이 배관과 배관 사이에 연결되는 것을 일 예로 들어 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 2중층 배관용 닛블을 나타낸 단면도이다.

도 2와 같이, 본 발명에 따른 2중층 배관용 닛블(nipple, 100)은, 제1배관(미도시)과 제2배관(미도시) 사이에 개제되어 이들을 서로 연결하기 위한 것으로, 크게 하나의 완전한 닛블 형태를 갖춘 내측 닛블(110) 및 상기 내측 닛블(110)의 외피(shell) 역할을 하도록 상기 내측 닛블(110)의 외측면에 결합(혹은, 적층)되는 외측 닛블(120)을 포함하여 2중층으로 구성된다.

이때, 내측 닛블(110)은 그 내부 중심측에 유체가 관통하여 흐를 수 있는 관통공(114)이 형성되어 있고, 도면을 기준으로 상측 방향에는 상기 제1배관과의 연결을 위한 제1연결부(111)가 형성되어 있고, 도면을 기준으로 하측 방향에는 제2배관과의 연결을 위한 제2연결부(112)가 형성되어 있다.

그리고, 제1연결부(111)의 외주면을 따라서는 소정 형상의 걸림홈(111a)이 형성되어 있어 제1배관과의 걸림 연결을 가능하게 하고, 제2연결부(112)의 외주면을 따라서는 내측 나사산(112a)이 형성되어 있어서 제2배관과의 나사 결합을 가능하게 한다.

또한, 필요에 따라서는 제1연결부(111)와 제2연결부(112) 사이에 당해 제1연결부(111)와 제2연결부(112)를 구획하는 걸림돌기(113)를 형성하고, 그 걸림돌기(113)에 나사공(113a)을 형성하여 다른 설비의 몸체 등에 나사 결합을 가능하게 한다.

나아가, 제2연결부(112)의 하단에는 요홈이 형성되어 있어, 오링(O-ring)등과 같은 실링 수단(130)이 설치될 수도 있게 한다.

외측 닛블(120)은, 상술한 바와 같이 제1연결부(111)와, 제2연결부(112)와, 관통공(114) 및 걸림돌기(113) 등을 포함하여 하나의 완전한 배관용 닛블 형상을 구축한 내측 닛블(110)의 외측면에 결합되며, 박막 형상으로 이루어진 외측 닛 블(120)은 외측 나사산(120a)을 포함하여 당해 외측 닛블(120)이 결합되는 부분의 내측 닛블(110)과 동일한 형상으로 이루어져 있다.

이상과 같은 구성에 있어서, 내측 닛블(110)과 외측 닛블(120)의 재질은 서로 다른 것으로 이루어지도록 함으로써, 이들 재질의 서로 다른 고유 특성을 이용할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

예컨대, 내측 닛블(110)은 금속보다 상대적으로 낮은 중량 및 원자재 비용을 갖는 재질로 이루어지도록 하고, 외측 닛블(120)은 플라스틱보다 상대적으로 높은 강도 및 내구성을 갖는 재질로 이루어지도록 한다.

따라서, 종래의 배관용 닛블(10)은 그 전체가 황동이나 스테인레스 등과 같은 금속 재질로 이루어져 있음에 비해, 본 발명은 내측 닛블(110)이 금속 재질보다 상대적으로 낮은 중량 및 원자재 비용을 갖는 재질로 이루어져 있어, 종래의 배관용 닛블(10)보다 그 중량 및 원자재 비용을 감소할 수 있게 한다.

다만, 이상과 같은 내측 닛블(110)의 재질은 금속에 비해 그 강도 및 내구성이 낮을 수 있으므로, 이러한 단점을 보완하기 위해 외측 닛블(120)은 플라스틱보다 상대적으로 높은 강도 및 내구성을 갖는 재질로 이루어지도록 한다.

여기서, 내측 닛블(110)을 구성하며 금속보다 상대적으로 낮은 중량 및 원자재 비용을 갖는 재질은 일 예로 플라스틱일 수 있고, 외측 닛블(120)을 구성하며 플라스틱보다 상대적으로 높은 강도 및 내구성을 갖는 재질은 일 예로 스테인레스와 같은 금속성 재질일 수 있다.

한편, 이상에서는 외측 닛블(120)이 상기 제2배관과 연결되는 내측 닛블(110)의 제2연결부(112) 외측면에만 결합되어 있는 것을 일 예로 들어 설명하였다.

이는, 내측 닛블(110)의 제2연결부(112)는 나사 결합을 통해 제2배관과 연결되므로, 나사 결합시 내측 닛블(110)이 제2배관과의 접촉에 의해 마모 및 손상되는 것을 방지하기 위해, 해당 부분에만 외측 닛블(120)을 결합하여 특별히 강도 및 내구성을 보강하도록 하고, 그 외 부분은 중량 및 비용 절감의 측면에서 외측 닛블(120)을 결합하지 않는 것이 바람직하기 때문이다.

따라서, 본 발명은 외측 닛블(120)이 제2연결부(112)의 외측면에만 결합될 수 있는 것이 아니고, 상기 제1연결부(111) 외측면에만 결합될 수 있음은 물론, 제1연결부(111)와 제2연결부(112)를 포함한 내측 닛블(110) 전체의 외측면에 결합될 수도 있음 자명할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 2중층 배관용 닛블의 제조방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 2중층 배관용 닛블의 외측 닛블을 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 2중층 배관용 닛블의 외측 닛블에 나사산을 형성한 것을 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 2중층 배관용 닛블의 내측 닛블 사출성형 방법을 나타낸 도이다.

본 발명의 2중층 구조를 갖는 배관용 닛블을 제조하기 위해서는, 먼저, 도 3과 같은 외측 닛블(120)의 원형을 가공 및 제작한다.

외측 닛블(120)의 원형은 일 예로 스테인레스와 같은 금속 재질의 원판을 프레스(press) 가공하여 제작되며, 그 형상은 상술한 바와 같이 당해 외측 닛블(120)이 결합될 부분에 해당하는 내측 닛블(110)의 외측면 형상과 동일하다.

외측 닛블(120)의 원형이 준비되면, 도 4와 같이 외측 닛블(120) 원형의 외주면에 외측 나사산(120a)을 형성하는데, 외측 나사산(120a)은 공지된 바와 같이 외측 닛블(120)을 다이스에 고정한 상태에서 나사산 형상을 갖는 팁을 이용해 전조(form rolling) 및 스피닝(spinning) 공정을 수행함으로써 형성되고, 이와 같이 외측 닛블(120)의 원형에 외측 나사산(120a)을 형성함으로써 외측 닛블(120)이 완성된다.

외측 닛블(120)이 완성되면, 도 5와 같이, 당해 외측 닛블(120)을 내측 닛블(110)의 형상이 음각되어 있는 사출 금형(140a, 140b)에 삽입한다.

그리고, 내측 닛블(110)의 원재료인 용융 플라스틱을 사출 금형(140a, 140b)의 투입구(142)를 통해 사출 금형(140a, 140b) 내부에 투입하고 경화시킴으로써, 내측 닛블(110)을 완성한다.

이때, 사출 금형(140a, 140b)은 서로 대향하게 위치한 제1금형(140a)과 제2금형(140b)을 포함하고, 제1금형(140a)에는 내측 닛블(110)을 이등분한 절반의 형상에 대응하는 제1음각 패턴(141a)이 형성되어 있고, 제2금형(140b)에는 내측 닛 블(110)의 나머지 절반의 형상에 대응하는 제2음각 패턴(141b)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 외측 닛블(120)의 절반은 제1금형(140a)의 제1음각 패턴(141a)에 삽입 고정되고, 외측 닛블(120)의 나머지 절반은 제2금형(140b)의 제2음각 패턴(141b)에 삽입 고정된다.

따라서, 제1금형(140a)과 제2금형(140b)을 결합한 다음 투입구(142)를 통해 용융 플라스틱을 투입하면, 외측에 외측 닛블(120)이 위치한 상태로 제1음각 패턴(141a) 및 제2음각 패턴(141b)에 용융 플라스틱이 채워지게 되고, 소정 시간 동안 용융 플라스틱을 경화시킨 후, 제1금형(140a)과 제2금형(140b)을 제거함에 따라, 이상과 같이 2중층 구조로된 본 발명의 2중층 배관용 닛블(100)을 완성할 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

이상과 같은 본 발명의 2중층 배관용 닛블에 의하면, 중량 및 원자재 비용이 낮은 재질로 이루어진 내측 닛블 및 상기 내측 닛블의 외측면에 결합되며 강도 및 내구성이 높은 재질의 외측 닛블을 포함하여 2중층으로 구성함으로써, 중량 및 원자재 비용은 낮추면서도, 높은 강도 및 내구성은 유지할 수 있게 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 배관용 닛블을 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 2중층 배관용 닛블을 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 2중층 배관용 닛블의 외측 닛블을 나타낸 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 2중층 배관용 닛블의 외측 닛블에 나사산을 형성한 것을 나타낸 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 2중층 배관용 닛블의 내측 닛블 사출성형 방법을 나타낸 도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110: 내측 닛블 111: 제1연결부

112: 제2연결부 113: 걸림돌기

113a: 나사공 114: 관통공

120: 외측 닛블 120a: 외측 나사산

140a: 제1금형 140b: 제2금형

141a: 제1음각 패턴 141b: 제2음각 패턴

142: 투입구

Claims (6)

1. 제1배관과 제2배관 사이에 개재되어 상기 제1배관과 제2배관을 연결하는 배관용 닛블에 있어서,

   상기 제1배관과 연결되는 제1연결부와, 상기 제2배관과 연결되는 제2연결부 및 상기 제1연결부와 제2연결부를 구획하는 걸림돌기로 이루어진 내측 닛블; 및

   상기 내측 닛블의 외피(shell) 역할을 하도록 상기 내측 닛블의 외측면에 결합되는 외측 닛블;을 포함하되,

   상기 내측 닛블은 플라스틱 재질로 이루어져 있고, 상기 외측 닛블은 금속 재질로 이루어져 있으며,

   상기 외측 닛블은 상기 제1배관과 연결되는 상기 내측 닛블의 일측단부 또는 상기 제2배관과 연결되는 상기 내측 닛블의 타측단부 중 어느 한쪽에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 2중층 배관용 닛블.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,

   상기 외측 닛블의 외주면에는 나사산이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 2중층 배관용 닛블.

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