KR101058957B1 - 신축 및 내진용 관이음쇠 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신축 및 내진용 관이음쇠에 관한 것으로, 다수의 관의 일단부들이 삽입되고, 관이 삽입된 단부의 내주면에 내경이 확장되도록 수용턱이 형성된 몸체; 수용턱에 배치되는 패킹; 패킹에 일단부가 접촉되도록 배치된 가압부재; 패킹과 가압부재가 내장되도록 관이 삽입되는 몸체의 단부에 결합되는 캡; 관의 신축을 흡수하는 완충수단;이 포함되어 이루어지고, 이와 같은 구조의 관이음쇠에 의해 관의 신축 변형이 흡수되고, 관이음쇠와 연결되는 관의 일단부에서 내경의 변화가 없음은 물론 관 전체의 내경이 동일함으로써, 관 내부를 유동하는 유체의 유동압이 동일하게 유지되어 유체의 유동이 원활하게 이루어지도록 된 것이다.
Description
본 발명은 관이음쇠에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 관을 상호 연결하여 외부로부터 밀폐시키면서 내ㆍ외부의 열 및 환경에 의해 발생하는 관의 신축 변형을 흡수하도록 제작된 신축 및 내진용 관이음쇠에 관한 것이다.
일반적으로 액체 또는 기체 등과 같은 유체를 장거리에 걸쳐 지속적으로 이송시키기 위한 수단으로 관(管)이 많이 사용되고 있다.
이들 관은 유체의 종류나 성분 및 사용 환경에 맞게 플라스틱류 또는 금속류 등의 각종 재질의 관들이 널리 사용되고 있다.
이러한 관은 공급처에서 소비처까지 다수의 관들이 상호 연결되어 있고, 이들 관의 연결 부위에는 대체적으로 관이음쇠가 설치되어 있다.
여기서, 온도 변화가 큰 액체나 기체가 유동하거나 또는 온도 변화가 큰 지역에 배치된 관은 유동 물질의 온도 또는 주변 온도에 따라 팽창 또는 수축된다.
또한, 이들 관이 배치된 지반이나 벽체 등의 움직임이나 바람 등의 외력에 의해 미세하게 움직이면서 관들의 길이가 변하게 된다.
이렇게 관에 발생한 신축 변형을 흡수하기 위해 관로 상에 파형(波形)의 주름관이 연결되기도 하고, 관이 신축될 때 관이 슬라이딩되도록 제작된 관이음쇠가 이용되기도 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 관의 신축 흡수가 배제된 종래의 일반적인 관이음쇠(10)는 관(11)의 일단부가 삽입되는 몸체(12), 관(11)의 일단부가 삽입되는 몸체(12)의 단부에 장착되는 중공 형상의 캡(13), 몸체(12)와 캡(13) 사이에 내장되는 패킹(14), 오링(15) 및 가압쐐기(16)가 포함되어 이루어졌다.
캡(13)은 패킹(14), 오링(15) 및 가압쐐기(16)가 몸체(12)의 일단부에 내장된 상태에서 견고히 고정되도록 볼팅 체결되었다.
이로 인해, 다수의 관(11)이 연결되고, 관(11)들은 상호 밀폐된 상태로 연결되었다.
그러나, 이러한 관이음쇠(10)는 관(11) 내부를 유동하는 유체의 온도 변화 및 주변의 온도 변화 등에 따라 관(11)의 팽창 또는 수축의 신축 변화를 흡수하지 못하였다.
이를 보완하기 위해, 관의 신축을 흡수하기 위한 관이음쇠가 개발되었고, 이러한 종래의 관이음쇠(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 단차(21a)가 형성되어 일단부의 외경이 축소된 관(21), 이 관(21)의 일단부에 장착된 볼형관(22), 이 볼형관(22)을 감싸면서 장착된 하우징(23)이 포함되어 이루어졌다.
이때, 관(21)의 슬라이딩 범위를 제한하기 위해 관(21)의 종단부에 환형상의 스토퍼(21b)가 홈에 끼워졌고, 이로 인해 관(21)의 슬라이딩 범위는 일단부에 형성된 단차(21a)와 스토퍼(21b) 간의 간격이었다.
여기서, 관(21)의 슬라이딩범위에 해당되는 관(21)의 일단부는 단차(21a)에 의해 외경 및 내경이 축소되었다.
또한, 외경 및 내경이 축소된 관(21)의 일단부의 길이는 예측되는 관(21)의 슬라이딩 거리, 즉 예측되는 관(21)의 신축 범위만큼의 일정 길이가 형성되었다.
따라서, 관(21)이 신축하게 되면 볼형관(22)을 따라 관(21)의 일단부가 슬라이딩함으로써 관(21)의 신축이 흡수되었다.
그러나, 외경 및 내경이 축소되면서 일정 길이를 갖는 관(21)의 일단부에서 관(21) 내부를 유동하는 유체의 유동압이 내경이 축소된 만큼 상승됨에 따라 유체의 유동이 간섭됨은 물론 유체의 원활한 유동에 방해가 되었다.
또한, 관(21)의 슬라이딩 범위를 제한하기 위해 설치된 스토퍼(21b)가 관(21)의 과도한 슬라이딩에 의해 파괴되었을 경우, 관(21)으로부터 볼형관(22) 및 하우징(23)의 결합이 해제되어 관이음쇠(20) 본연의 기능이 수행되지 못했다.
또한, 관(21)의 외면과 볼형관(22) 내면의 곡면 사이에 형성된 공간에 유체가 유입됨으로써 유체의 유출입시 발생되는 유압 및 유체의 와류 현상 등에 의해 유체의 유동이 원활히 이루어지지 못하였다.
또한, 관이음쇠(20)는 내진(耐震)의 기능도 갖고 있으나, 제작 비용이 비싸서 설치하는데 제약이 있었고, 제작 구조가 복잡하여 관이음쇠(20)을 제작하는데 많은 어려움이 있다는 문제점이 있었다.
상기된 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명은, 관의 신축을 흡수하고, 관의 내경 축소 등의 변화가 없어 유체의 유동이 원활하며, 관의 일단부에 일체형으로 완충돌기가 형성되어 관이 과도하게 슬라이딩되어도 완충돌기의 파괴에 의한 탈리가 방지되도록 된 신축 및 내진용 관이음쇠를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 관이음쇠에 결합된 관이 길이방향의 축을 중심으로 자전(自轉)방식의 회전이 가능하여 내진(耐震)에 탁월한 기능을 갖는 신축 및 내진용 관이음쇠를 제공함에 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 신축 및 내진용 관이음쇠는, 다수의 관을 상호 연결하기 위해 관들의 연결부위에 장착되는 관이음쇠에 있어서, 상호 연결되는 관들의 일단부가 삽입되고, 관의 일단부가 삽입된 단부의 내주면에 내경이 확장되도록 수용턱이 형성된 몸체; 수용턱에 배치되는 패킹; 패킹을 가압하도록 몸체의 단부에 결합되는 캡; 관의 신축을 흡수하는 완충수단;이 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 본 발명에 따른 신축 및 내진용 관이음쇠에는 관의 외주면에 끼워지는 중공의 관 형상이면서 몸체 반대측 일단부에 지지턱이 외향 돌출되어 이루어진 가압부재가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
이때, 가압부재는 관의 외주면에 끼워지면서 캡에 내장되게 배치되고, 몸체측 일단부가 패킹을 관의 길이방향에 대한 수용턱의 수직면으로 가압하도록 배치된다.
또한, 캡은 중공의 관 형상이고, 관이 삽입되는 몸체의 단부 외주면에 체결되면서 가압부재를 패킹측으로 가압하기 위해 몸체와 결합되는 부위에서 연장되어 내향 돌출된 돌출턱; 및 돌출턱에서 몸체의 반대측으로 연장되어 내향 돌출된 단차가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 완충수단은 몸체에 삽입되는 관의 일단부에서 동일 평면상의 외주면에 일정간격으로 돌출된 다수의 완충돌기가 포함되어 이루어진다.
이 완충수단의 완충돌기는 관에 일체형으로 돌출된 완충돌기가 관의 길이방향에 대한 단차의 수평면 범위이면서 단차의 수직면 높이(H1)로 형성된 공간에 위치되고, 관의 신축에 따라 단차에서부터 지지턱까지의 길이(L1) 내에서 슬라이딩하는 것을 특징으로 한다.
한편, 다른 실시예에 따른 신축 및 내진용 관이음쇠에서 캡은 중공의 관 형상이면서 몸체의 반대측 일단부의 내주면에 내향 돌출된 단차가 형성되어 이루어진다.
이 캡은 몸체측 일단부가 관의 길이방향에 대한 수용턱의 수직면으로 패킹을 가압하도록 몸체의 내주면에 체결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 몸체에 삽입된 관들의 일단부들 사이에 개재되도록 몸체의 내주면에 내향 돌출된 격벽이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 신축 및 내진용 관이음쇠에는 패킹을 가압하는 캡의 일단부와 패킹 사이에 개재되는 환형상의 가압링이 더 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 완충수단은 몸체에 삽입되는 관의 일단부에서 동일 평면상의 외주면에 돌출된 다수의 완충돌기가 포함되어 이루어진다.
이 완충수단은 관에 일체형으로 돌출된 완충돌기가 관의 길이방향에 대한 단차의 수평면 범위이면서 단차의 수직면 높이(H2)로 형성된 공간에 위치되고, 관의 신축에 따라 단차에서부터 가압링까지의 길이(L2) 내에서 슬라이딩하는 것을 특징으로 한다.
상기된 바와 같이 본 발명에 따르면, 관들의 연결부위에 장착되는 관이음쇠에 의해 관의 신축 변형이 흡수되는 효과가 있다.
또한, 관이음쇠와 연결되는 관의 일단부에서 내경 변화가 없음은 물론 관 전체의 내경이 동일함으로써, 관 내부를 유동하는 유체의 유동압이 동일하게 유지되어 유체의 유동이 원활하게 이루어지는 효과가 있다.
또한, 관의 일단부에 완충돌기가 일체형으로 형성됨으로써, 과도한 신축에 따른 관의 슬라이딩에 의해 별도의 완충돌기 설치시 발생할 수 있는 완충돌기의 파괴에 의한 탈리가 방지되는 효과가 있다. 또한, 과도한 신축에 따라 관이 몸체에 삽입되는 경우, 완충돌기가 가압부재를 매개로 몸체의 일단면과 지지턱 간의 간격 또는 패킹의 탄성 범위 내에서 추가 이동할 수 있어 완충돌기의 파괴가 억제되는 효과가 있다.
또한, 관들의 이음 부위에서 관이음쇠와 관들 사이에 유체가 유입될 수 있는 공간이 배제되므로 유체의 공간 유출입시 발생되는 와류 및 부분 유동압 상승 등이 제거되어 와류 및 부분 유동압에 의한 관이음쇠의 파괴가 배제되는 효과가 있다.
또한, 관들의 이음 부위가 "L"자, "T"자형 등의 관이음쇠들로 연결되면, 지진 발생시 이 이음 부위에서 관들이 길이방향을 축으로 자전방식의 회전이 이루어짐으로써 내진의 효과를 얻을 수 있다. 일예로, 수평으로 배치된 관이 수평의 중심선을 축으로 자전 방식의 회전을 하고, 수직으로 배치된 관이 전방 또는 후방으로 피봇 회전을 한다. 따라서, 열 또는 지진에 의한 관의 신축 흡수는 물론, 지진에 의한 지반의 뒤틀림에도 대처할 수 있어 내진 기능이 신규 획득된다.
또한, 관이음쇠의 구조가 간단하여 제작이 용이하고, 제작 비용이 낮아 다수의 설치에도 비용의 부담이 저감되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 일반적인 관이음쇠가 개략적으로 도시된 분리 사시도이고,
도 2는 종래의 관이음쇠가 개략적으로 도시된 측단면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 신축 및 내진용 관이음쇠가 개략적으로 도시된 사시도이고,
도 4는 도 3에 도시된 관이음쇠의 분리 사시도이며,
도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 관이음쇠의 측단면도 및 사용 상태도이고,,
도 6a 및 도 6b는 도 4에 도시된 캡과 가압부재가 도시된 측단면도이며,
도 7은 본 발명에 따른 신축 및 내진용 관이음쇠의 다른 실시예가 개략적으로 도시된 사시도이고,
도 8은 도 7에 도시된 관이음쇠의 분리 사시도이며,
도 9는 도 7에 도시된 관이음쇠의 측단면도이고,
도 10은 도 8에 도시된 캡이 도시된 측단면도이다.
도 2는 종래의 관이음쇠가 개략적으로 도시된 측단면도이며,
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도 9는 도 7에 도시된 관이음쇠의 측단면도이고,
도 10은 도 8에 도시된 캡이 도시된 측단면도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 신축 및 내진용 관이음쇠를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 신축 및 내진용 관이음쇠가 개략적으로 도시된 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 관이음쇠의 분리 사시도이며, 도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 관이음쇠의 측단면도 및 사용 상태도이고, 도 6a 및 도 6b는 도 4에 도시된 캡과 가압부재가 도시된 측단면도이다.
먼저, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 신축 및 내진용 관이음쇠(100)는 다수의 관(101)의 일단부들이 삽입되고, 관(101)이 삽입된 단부의 내주면에 내경이 확장되도록 수용턱(111)이 형성된 몸체(110); 수용턱(111)에 배치되는 패킹(120); 패킹(120)에 일단부가 접촉되도록 배치된 가압부재(130); 패킹(120)과 가압부재(130)가 내장되도록 관(101)이 삽입되는 몸체(110)의 단부에 결합되는 캡(140); 및 관(101)의 신축을 흡수하는 완충수단;이 포함되어 이루어진다.
여기서, 관(101)은 메인관 및 분기관을 통칭한 것으로, 몸체(110)에 결합되는 메인관과 분기관은 단지 그 직경 및 유로 방향의 전환 등에 대한 차이만 있다.
따라서, 메인관 및 분기관은 몸체(110)와 결합되는 순서 및 구조가 동일하므로 메인관과 분기관은 관(101)으로 공통 기재된다.
몸체(110)는 2개의 메인관과 1개의 분기관의 각 관(101)의 일단부들이 연결되는 "T"자 형상이다.
캡(140)은 중공의 관 형상으로, 관(101)의 일단부가 삽입되는 몸체(110)의 각 단부 외주면에 볼팅 체결된다.
또한, 캡(140)은 도 4 내지 도 6a에서와 같이, 몸체(110)에 체결되면서 가압부재(130)를 패킹(120)측으로 가압하기 위해 몸체(110)와 결합되는 부위에서 연장되어 내향 돌출된 돌출턱(141)이 형성된다.
또한, 캡(140)은 돌출턱(141)에서 몸체(110)의 반대측으로 연장되어 내향 돌출된 단차(142)가 포함되어 이루어진다.
또한, 캡(140)을 회전시켜 몸체(110)에 체결하는데 용이하도록 캡(140)의 몸체(110)와 결합되는 부위의 외주면에는 일정 간격으로 다수의 파지돌기(143)가 형성된다.
가압부재(130)는 도 4, 도 5a 및 도 6b에서와 같이, 중공의 관 형상이고, 몸체(110) 반대측 일단부가 외향 돌출된 지지턱(131)이 포함되어 이루어진다.
또한, 가압부재(130)는 몸체(110)측 일단부가 패킹(120)을 관(101)의 길이방향에 대한 수용턱(111)의 수직면으로 가압하도록 관(101)의 외주면에 끼워지면서 캡(140)에 내장된다.
이때, 가압부재(130)의 몸체(110)측 일단부는 패킹(120)과 접촉되고, 몸체(110) 반대측 타단부인 지지턱(131)의 외면은 캡(140)의 돌출턱(141)에 접촉되면서 지지턱(131)의 내면은 몸체(110)의 일단면과 일정 간격 이격되도록 배치된다. 이러한 지지턱(131)의 내면과 몸체(110)의 일단면과의 이격은 도 5a에서와 같이, 완충돌기(101a)가 과도하게 몸체(110)측으로 슬라이딩되는 경우 완충돌기(101a)의 파괴를 억제하기 위한 것이다. 자세히 설명하자면, 완충돌기(101a)가 슬라이딩되어 가압부재(130)를 가압하게 되면, 가압부재(130)는 몸체(110)의 일단면과 지지턱(131) 간의 간격 또는 패킹(120)의 탄성 범위 내에서 추가 이동하게 된다.
완충수단은 도 5a 및 도 5b에서 보듯이 몸체(110)에 삽입되는 관(101)의 일단부에서 동일 평면상의 외주면에 일정 간격으로 형성된 다수의 완충돌기(101a)가 포함되어 이루어진다.
여기서, 완충돌기(101a)는 관(101)에 일체형으로 형성되는 것이 바람직하고, 별도 제작되어 용접, 융착 등이 포함된 접합 방식으로 고착될 수도 있다.
또한, 완충돌기(101a)는 하나의 연속된 환형상으로 제작될 수도 잇다.
이러한 완충돌기(101a)가 관(101)의 길이방향에 대한 단차(142)의 수평면 범위이면서 단차(142)의 수직면(142a) 높이(H1)에 형성된 공간에 위치되고, 관(101)의 신축에 따라 슬라이딩되는 범위는 캡(140)의 단차(142)의 수직면(142a)에서 가압부재(130)의 지지턱(131)까지의 길이(L1)이다.
도 5b는 완충돌기(101a)가 최초 위치에서 슬라이딩된 상태가 도시된 것으로, 이 완충돌기(101a)의 슬라이딩은 관(101)의 신축에 따른 관(101)의 길이 변화에 의해 완충돌기(101a)가 이동하는 것으로 발생한다. 또는, 유체의 유동압이나 지반의 변화에 의한 관(101)의 이동으로 완충돌기(101a)가 이동되는 것으로 발생한다.
이하에서는 본 발명에 따른 신축 및 내진용 관이음쇠의 다른 실시예를 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 신축 및 내진용 관이음쇠의 다른 실시예가 개략적으로 도시된 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 관이음쇠의 분리 사시도이며, 도 9는 도 7에 도시된 관이음쇠의 측단면도이고, 도 10은 도 8에 도시된 캡이 도시된 측단면도이다.
도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 신축 및 내진용 관이음쇠의 다른 실시예를 도 3에 도시된 신축 및 내진용 관이음쇠와 비교하여 차이점을 갖는 구성 요소에 대해서 집중적으로 설명하기로 한다.
여기서, 도 3 내지 도 6b에서와 동일한 참조부호가 부여된 구성 요소는 동일한 기능을 하는 동일한 구성 요소이다.
도 7의 다른 실시예에서는 2개의 메인관(101)을 연결하는 신축 및 내진용 관이음쇠(100)에 관한 것으로, 도 3의 실시예와는 몸체(110)의 형상 변경, 가압부재(130)의 제외, 캡(140)의 형상 변경, 가압링(150)의 추가 및 완충수단 등의 차이점이 있다.
이를 자세히 설명하자면 먼저, 몸체(110)는 일자 형상이고, 관(101)이 삽입된 단부 내주면에 내경이 확장되도록 형성된 수용턱(111), 삽입된 관(101)들의 일단부들 사이에 개재되도록 내면에 내향 돌출된 격벽(112)이 포함되어 이루어진다.
격벽(112)은 도 9에서와 같이, 관(101)의 일단부에 대해 몸체(110)에 삽입되는 길이를 제한하고, 각 관(101)의 일단부들의 간섭을 회피시킨다.
캡(140)은 도 8 내지 도 10에서와 같이, 중공의 관 형상이고, 몸체(110)의 반대측 일단부 내주면에 내향 돌출된 단차(142)가 포함되어 이루어진다.
또한, 캡(140)의 몸체(110)측 일부위는 몸체(110)의 내주면에 체결되고, 타부위는 몸체(110)의 외측에 위치되며, 몸체(110)의 외측에 위치된 타부위에서 동일 평면상의 외주면에 일정간격으로 다수의 파지돌기(143)가 형성된다.
여기서, 캡(140)은 도 3의 실시예에서의 돌출턱(141)이 제거된다.
파지돌기(143)는 도 3의 실시예에서의 파지돌기(143)와 형상에서 약간 다르지만 동일한 기능을 한다.
가압링(150)은 도 3의 실시예에서와는 달리 추가된 구성요소이고, 중공의 환형상으로, 몸체(110)와 체결된 캡(140)의 단부와 패킹(120) 사이에 개재된다.
완충수단은 몸체(110)에 삽입되는 관(101)의 일단부에서 동일 평면상의 외주면에 돌출된 다수의 완충돌기(101a)가 포함되어 이루어진다.
완충돌기(101a)는 도 3의 실시예에서 설명된 내용과 동일하다.
다만, 완충돌기(101a)가 관(101)의 길이방향에 대한 단차(142)의 수평면(142b) 범위이면서 단차(142)의 수직면(142a) 높이(H2)로 형성된 공간에 위치된다. 또한, 완충돌기(101a)가 관(101)의 신축에 따라 슬라이딩되는 범위는 단차(142)에서 가압링(150)까지의 길이(L2)인 점에 차이가 있다.
이하에서는 도 3의 실시예에 따른 신축 및 내진용 관이음쇠의 결합 및 작용에 대해 설명한다.
먼저, 각 관(101)의 일단부들이 삽입되는 몸체(110)의 각각의 단부에 패킹(120)과 가압부재(130)가 배치되면서 관(101)의 일단부가 몸체(110)에 삽입되고, 가압부재(130)가 내장되도록 몸체(110)의 외주면에 캡(140)이 볼팅 체결된다.
이때, 패킹(120)과 가압부재(130)는 몸체(110)의 내주면에 형성된 수용턱(111)에 순차적으로 배치되고, 캡(140)이 몸체(110)의 단부에 장착되면서 가압부재(130)의 지지턱(131)이 캡(140)의 돌출턱(141)에 의해 몸체(110)측으로 가압된다.
따라서, 가압부재(130)에 의해 패킹(120)이 관(101)의 길이방향에 대해 수용턱(111)의 수직면으로 가압됨에 따라 패킹(120)이 몸체(110)의 내주면과 관(101)의 외주면을 밀폐하게 된다.
또한, 관(101)의 일부가 변형되어 일체형으로 형성된 완충돌기(101a)는 몸체(110)의 단차(142)와 가압부재(130)의 지지턱(131) 사이에 위치된다.
이로써, 몸체(110)에 관(101)이 견고히 밀폐되어 결합된다.
여기서, 완충수단은 관(101)의 신축에 따라 가압부재(130)의 지지턱(131)에서부터 관(101)의 길이방향에 대한 캡(140)의 단차(142) 수직면(142a)까지의 길이(L1) 내에서 완충돌기(101a)가 슬라이딩하면서 관(101)의 신축을 흡수하게 된다.
이하에서는 도 7의 다른 실시예에 따른 신축 및 내진용 관이음쇠의 결합 순서 및 작용에 대해 설명한다.
먼저, 각 관(101)의 일단부들이 삽입되는 몸체(110)의 각각의 단부에 패킹(120)과 가압링(150)이 배치되면서 관(101)의 일단부가 몸체(110)에 삽입되고, 몸체(110)의 내주면에 캡(140)의 일부위가 볼팅 체결된다.
이때, 패킹(120)과 가압링(150)은 몸체(110)의 내주면에 형성된 수용턱(111)에 순차적으로 배치되고, 캡(140)이 몸체(110)의 단부에 장착되면서 몸체(110)의 내주면에 체결된 캡(140)의 일단이 가압링(150)을 가압하게 된다.
따라서, 가압링(150)을 통해 관(101)의 길이방향에 대한 캡(140)의 수용턱(111) 수직면으로 패킹(120)이 가압됨에 따라 패킹(120)에 의해 몸체(110)의 내주면과 관(101)의 외주면이 밀폐된다.
여기서, 관(101)에 일체형으로 형성된 완충돌기(101a)는 가압링(150)과 캡(140)의 단차(142)의 수직면(142a) 사이에 위치된다.
몸체(110)에 삽입된 각 관(101)의 일단부들 간의 간섭이 몸체(110)의 격벽(112)에 의해 회피된다.
이로써, 몸체(110)에 관(101)이 견고히 밀폐되어 결합된다.
이로 인해, 완충수단은 관(101)의 신축에 따라 가압링(150)에서 관(101)의 길이방향에 대한 캡(140)의 단차(142) 수직면(142a)까지의 길이(L2) 내에서 완충돌기(101a)가 슬라이딩하면서 관(101)의 신축을 흡수하게 된다.
여기서, 완충돌기(101a)의 슬라이딩은 관(101)의 신축에 따른 관(101)의 길이 변화에 의해 완충돌기(101a)가 이동되거나 또는 유체의 유동압이나 지반의 환경에 의한 관(101)의 이동으로 완충돌기(101a)가 이동됨으로써 발생한다.
관(101)의 신축 변형은 관(101)의 내부를 유동하는 유체의 열이나 또는 외부의 열에 의해 발생되고, 이 신축은 본 발명에 따른 신축 및 내진용 관이음쇠(100)에 의해 흡수된다.
또한, 관(101) 내를 유동하는 유체의 유동압이나 지반에서의 침하, 지진 등이 포함된 지반 환경 변화에 의해 관(101)이 최초 위치에서 이탈하게 되어도 본 발명에 따른 신축 및 내진용 관이음쇠(100)에 의해 관(101)의 신축이 흡수된다.
관이음쇠(100)에서 관(101)과 몸체(110), 관(101)과 캡(140)의 상호 결합은 완전 고착이 회피되므로 관(101)이 길이방향의 중심선을 축으로 자전(自轉) 방식의 회전을 하여도 관(101)과 몸체(110), 캡(140) 간의 결합은 유지된다.
따라서, 도 1에서와 같이 관(101)들의 연결부위에 "T"자형의 관이음쇠(100)가 배치된 경우, 지진 발생시 수평선 상의 관(101)이 길이방향의 중심선을 축으로 자전 방식의 회전을 하고, 수직선 상의 관(101)이 전방 또는 후방으로 피봇 회전을 한다.
이로 인해 관(101) 및 관이음쇠(110)가 파괴되지 않으면서 내진의 기능이 수행된다.
여기서, "L'자형의 관이음쇠(100)는 "T"자형과 유사하게 회전하면서 내진 기능이 수행되고, 일자형의 관이음쇠(100)의 경우도 다른 "L"자형 또는 "T"자형의 관이음쇠(100)와 연결되어 내진의 기능을 조력하게 된다.
또한, 다수의 관이음쇠(100)가 근접된 위치에 설치되면 내진 기능은 더욱 향상된다.
한편, 본 발명에 따른 신축 및 내진용 관이음쇠를 설명하기 위해 3개의 관이 연결된 도 3의 일실시예와, 2개의 관이 연결된 도 7의 다른 실시예가 기재되었다.
여기서, 도 3 및 도 7의 실시예에서 관의 개수는 편의상 제한된 것으로, 각각의 실시예에서는 2개 이상 다수의 관이 연결될 수 있다.
이 경우에 몸체가 상응하도록 변형되고, 다수의 관이 삽입되는 몸체의 각 단부에 상기된 각 구성요소들이 장착되어 이용된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100...관이음쇠 101...관,
101a...완충돌기 110...몸체,
111...수용턱 120...패킹,
130...가압부재 131...지지턱,
140...캡 141...돌출턱,
142...단차.
101a...완충돌기 110...몸체,
111...수용턱 120...패킹,
130...가압부재 131...지지턱,
140...캡 141...돌출턱,
142...단차.
Claims (9)
- 다수의 관(101)을 상호 연결하기 위해 관(101)들의 연결부위에 장착되는 관이음쇠에 있어서,
상기 관(101)들의 일단부가 삽입되고, 상기 관(101)의 일단부가 삽입된 단부의 내주면에 내경이 확장되도록 수용턱(111)이 형성된 몸체(110);
상기 수용턱(111)에 배치되는 패킹(120);
상기 패킹(120)을 가압하도록 몸체(110)의 단부에 결합되는 캡(140);
상기 몸체(110) 반대측 일단부가 외향 돌출되어 이루어진 지지턱(131)이 포함되고, 상기 관(101)의 외주면에 끼워지면서 상기 몸체(110)측 일단부가 상기 패킹(120)을 상기 관(101)의 길이방향에 대한 상기 수용턱(111)의 수직면을 가압하도록 배치된 중공의 관 형상인 가압부재(130);
상기 관(101)의 신축을 흡수하는 완충수단;이 포함되어 이루어지고,
상기 캡(140)은 상기 관(101)이 삽입되는 상기 몸체(110)의 단부 외주면에 체결되면서 가압부재(130)를 상기 패킹(120)측으로 가압하기 위해 상기 몸체(110)와 결합되는 부위에서 연장되어 내향 돌출된 돌출턱(114) 및, 상기 돌출턱(141)으로부터 상기 몸체(110)의 반대측으로 연장되어 내향 돌출되도록 이루어진 단차(142)를 포함하는 중공의 관 형상이고,
상기 완충수단은 상기 몸체(110)에 삽입되는 상기 관(101)의 일단부에서 동일 평면상의 외주면에 일정간격으로 돌출된 다수의 완충돌기(101a)를 포함하고, 그리고
상기 관(101)에 일체형으로 돌출된 완충돌기(101a)가 상기 관(101)의 길이방향에 대한 상기 단차(142)의 수평면(142b) 범위이면서 상기 단차(142)의 수직면(142a)의 높이(H1)로 형성된 공간에 위치되고, 상기 관(101)의 산축에 따라 상기 단차(142)에서부터 상기 지지턱(131)까지의 길이(L1) 내에서 슬라이딩하는 것을 특징으로 하는 신축 및 내진용 관이음쇠. - 삭제
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- 다수의 관(101)을 상호 연결하기 위해 관(101)들의 연결부위에 장착되는 관이음쇠에 있어서,
상기 관(101)들의 일단부가 삽입되고, 상기 관(101)의 일단부가 삽입된 단부의 내주면에 내경이 확장되도록 형성된 수용턱(111) 및, 삽입되는 상기 관(101)들의 일단부들 사이에 개재되도록 내주면에 내향 돌출된 격벽(112)이 형성된 몸체(110);
상기 수용턱(111)에 배치되는 패킹(120);
중공의 관 형상이면서 상기 몸체(110)의 반대측 일단부의 내주면에 내향 돌출된 단차(142)가 형성되고, 상기 몸체(110)측 일단부가 상기 관(101)의 길이방향에 대한 상기 수용턱(111)의 수직면으로 상기 패킹(120)을 가압하도록 상기 몸체(110) 단부의 내주면에 체결되는 캡(140);
상기 패킹(120)을 가압하는 상기 캡(140)의 일단부와 상기 패킹(120) 사이에 개재되는 환형상의 가압링(150); 및
상기 관(101)의 신축을 흡수하는 완충수단;이 포함되어 이루어지고,
상기 완충수단은 상기 몸체(110)에 삽입되는 상기 (101)의 일단부에서 동일 평면상의 외주면에 일정간격으로 돌출된 다수의 완충돌기(101a)를 포함하고, 그리고
상기 관(101)에 일체형으로 돌출된 완충돌기(101a)가 상기 관(101)의 길이방향에 대한 상기 단차(142)의 수평면(142b) 범위이면서 상기 단차(142)의 수직면(142a)의 높이(H2)로 형성된 공간에 위치되고, 상기 관(101)의 신축에 따라 상기 단차(142)에서부터 상기 가압링(150)까지의 길이(L2) 내에서 슬라이딩하는 것을 특징으로 하는 신축 및 내진용 관이음쇠.
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