KR101206106B1 - 스위블 니플 - Google Patents

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박근조
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(주)대신테크
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    • F16L27/08—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe
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Abstract

본 발명은 압력 매체용 호스나 파이프를 연결하기 위한 커넥터에 관한 것으로, 회전 이음쇠(swivel)기능과 아울러 U-패킹과 오링(O-ring)을 구비하여 기밀유지하는 것을 특징으로 하는 스위블 니플에 관한 것이다.
본 발명은, 압력 매체용 호스나 파이프를 연결하기 위한 커넥터에 있어서, 중앙부에 이탈방지턱(45)을 구비한 연결파이프(40)와; 상기 이탈방지턱(45)으로부터 이격된 지점에 고정턱(22)를 구비한 바디(20)와: 상기 이탈방지턱(45)과 고정턱(22)에 위치하며, 구슬가이드 홈(46)을 따라 이동하는 구슬(41)과;상기 연결파이프(40)와 하우징(30)사이에 형성된 공간부에 위치하며, 일측부에 U형태의 홈을 형성하는 U-패킹(50)과; 상기 U-패킹(50) 홈에 밀착하는 오링(60)을 포함하여, 스위블 기능과 기밀성을 확보하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 300bar 이상의 압력매체용 호스나 파이프를 연결하는 커넥터로서, 구조가 간단하며, U-패킹과 오링의 직경차이와 밀착강화부로 인해 U-패킹을 연결파이프와 하우징의 틈새를 밀착시켜서 장시간 사용해도 기밀성을 확보하고, 패킹접촉이 선접촉을 유도하여 회전저항을 작아, 스위블 기능이 원활하다

Description

스위블 니플{Swivel nipple}
본 발명은 압력 매체용 호스나 파이프를 연결하기 위한 커넥터에 관한 것으로, 회전 이음쇠(swivel)기능과 아울러 U-패킹과 오링(O-ring)을 구비하여 기밀유지하는 것을 특징으로 하는 스위블 니플에 관한 것이다.
본 발명은 압력매체용 호스나 파이프를 연결하기 위한 스위블 커넥터에 관한 것이다.
스위블(swiwel)은 체인과 케이블의 연결부에 삽입하여 자유롭게 회전하게 함으로써 체인 또는 케이블의 꼬임을 막아주는 장치이다.
도 1은 종래기술의 도장용 파이프나 호스 연결용 스위블 커넥터 단면도를 나타낸 것이다.
종래기술의 스위블 커넥터에서, 기밀성을 확보하기 위한 수단은, 스프링(53)의 장력이 적층된 다수개의 패킹부재(52)를 압착하면서 기밀성을 유지한다.
종래기술은 스프링(53)의 장력으로 패킹부재(52)가 안쪽으로 휨이 발생하여 점차적으로 누수나 누설이 발생한다. 또한, 종래기술은 상기 스프링(53)이 연결파이프(40)와 하우징(30)의 틈새에 위치함에 따라 크레바스(crevasse)의 공간이 크고 많아, 상기 크레바스 공간으로 유입되는 고압유체로 인해 패킹부재의 기밀성 확보에 한계를 가지고 있다.
그로 인해 종래의 기술은 200bar 이하의 압력에서는 본원의 목적을 수행하였지만, 300bar이상의 고압조건에서는 기밀성이 나빠져서 누수나 누설이 발생되는 것이 문제이다.
상기의 문제점을 해결하기 위한 방법으로, 상?하수도 배관연결부 또는 보일러 배관용 연결부와 같이 저압배관에 적용하는 스위블 연결부는 대한민국 등록실용신안 KR 20-0421032(등록일자: 2006.07.03)에서와 대한민국 공개실용신안 KR 20-2009-0012296(공개일자: 2009.12.02.)등이 개시되고 있다. 상기 선행기술들은 저압용 스위블 연결부에 관한 기술로, 바디(20)나 하우징(30)이 필요없이 니플파이프에 연결호스를 직접 연결하는 방식이라, 고압호스 연결용으로는 적합하지 않다.
또한, 대한민국 등록특허 KR 10-0688250(등록일자: 2007.02.22.)와 대한민국 등록특허 KR 10-0312096(등록일자: 2001.10.05.)에서도 각각 압축기의 하우징과 회전축 사이의 동적 회전밀봉장치(Dynamic rotary seal)의 기능과, 압력 매체용 호스 또는 파이프를 함께 연결하기 위한 커플링에 관하여 개시하고 있지만, 300bar 이상의 고압호스 연결용 커넥터로서, 스위블기능과 기밀성 확보를 위한 수단들이 구조가 복잡하고. 300bar 이상의 고압호스 연결 커넥터로서는 기술적 한계를 가지고 있다.
1. KR 10-0688250, '다수의 C형부분환을 열장이음방식으로 연결하여 나선을 따라감긴 관 형태로 성형한 회전체 동적 밀봉장치', 2007.02.22. 2. KR 10-0312096, '압력매체용 호스 또는 파이프를 함께 연결하기 위한 커플링', 2001.10.05. 3. KR 20-2009-0012296, '회전 가능한 플랙스블 호스용 연결 조인트', 2009.12.02. 4. KR 20-0421032, '회전 가능한 원터치 결합형 니플구조', 2006.04.03.
본 발명의 종래기술의 문제점을 하기 위하여, 발명한 것으로서, 본 발명은 스프링(53)을 제거하여, 연결파이프(40)과 하우징(30)의 틈새를 최소화하여 패킹부재(52)로 유입되는 유량을 최소화한다.
또한, 패킹부재(52)가 스프링(53)의 의해 안쪽으로 휘어지는 것을 방지하고 기밀성을 높이기 위하여, U-패킹(50)과 오링(60)을 구비하여 300bar 이상의 고압호스나 파이프를 연결시 스위블기능과 기밀성을 확보하고자 한다.
종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 스위블 니플은, 호스나 파이프와 체결되는 프런트 커넥터(10), 상기 프런트 커넥터(10)와 연결되며, 니들형상을 가진 연결파이프(40)와, 상기 연결파이프(40)과 연결되며, 회전할 수 있도록 구슬(41)을 매개로 연결된 바디(20)와, 상단부는 상기 바디(20)과 체결되며, 하단부는 다른 호스나 파이프에 체결되는 체결부로 구성된 하우징(30)을 구비하여 압력 매체용 호스나 파이프를 연결하기 위한 커넥터에 있어서,
중앙부에 이탈방지턱(45)을 구비한 연결파이프(40)와; 상기 이탈방지턱(45)으로부터 이격된 지점에 고정턱(22)를 구비한 바디(20)와: 상기 이탈방지턱(45)과 고정턱(22)에 위치하며, 구슬가이드 홈(46)을 따라 이동하는 구슬(41)과; 상기 연결파이프(40)와 하우징(30)사이에 형성된 공간부에 위치하며, 일측부에 U형태의 홈을 형성하는 U-패킹(50)과; 상기 U-패킹(50) 홈에 밀착하는 오링(60)을 포함하여, 스위블 기능과 기밀성을 확보한다.
또한, 기밀성을 높이기 위한 방법으로 본 발명은, 상기 U-패킹(50)의 U홈의 내경보다 상기 오링(60)의 외경이 커서, 상기 바디(20)와 하우징(30)이 체결될 경우 오링(60)으로 인해 U-패킹(50) 일측부가 외측으로 벌어져서, 기밀성이 향상되는 것을 제공한다.
또한, 본 발명에서는, 상기 U-패킹(50)은 외측부를 완만하게 돌출된 밀착강화부(51)을 더 포함하여 기밀성을 높이는 수단을 제공한다.
마지막으로, 상기 밀착강화부(51)의 가장자리 형태가 연결파이프(40) 또는 하우징(30)의 접촉면과 평행하지 않고 가장자리 형태가 원형 또는 모서리가 있어, U-패킹이 연결파이프(30)과 하우징(30)와 접촉함에 있어, 선접촉하여 기밀성을 향상시키고, 스위블시 회전저항을 작게 하는 것을 제공한다.
본 발명에 의하면, 종래기술과 선행기술에 비해 간단한 구조로 기밀성과 스위블 기능을 가진다.
또한, U-패킹과 오링의 직경차이와 밀착강화부로 인해 U-패킹을 연결파이프와 하우징의 틈새를 밀착시켜서 장시간 사용해도 기밀성을 확보할 수 있다.
마지막으로 밀착강화부(51)의 가장자리 형태가 원형 또는 모서리 형태를 가짐으로써 패킹접촉이 선접촉을 유도하여 기밀성 향상과 아울러 회전저항을 작아져서, 스위블 기능을 원활하게 되는 장점을 가진다.
도 1은 종래의 도장용 고압 커넥터 단면도
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예의 사시도
도 3은 고압 커넥터의 내부 구성도
도 4는 고압 커넥터의 단면도
도 5는 U-패킹과 오링의 상세도
도 6은 본 발명의 또 다른 바람직한 일실시예의 단면도
스위블(swiwel)은 체인과 케이블의 연결부에 삽입하여 자유롭게 회전하게 함으로써 체인 또는 케이블의 꼬임을 막아주는 장치이다.
도 1은 도장용 커넥터의 종래기술로, 스위블(swiwel)기능과 아울러 압력매체용 호스나 파이프를 연결한다.
스위블 니플의 종래기술은 압력 매체용 호스나 파이프를 연결하기 위한 커넥터에 있어서, 호스나 파이프와 체결되는 프런트 커넥터(10), 상기 프런트 커넥터(10)와 연결되며, 니들형상을 가진 연결파이프(40)와, 상기 연결파이프(40)과 연결되며, 회전할 수 있도록 구슬(41)을 매개로 연결된 바디(20)와, 상단부는 상기 바디(20)과 체결되며, 하단부는 다른 호스나 파이프에 체결되는 체결부로 구성된 하우징(30)과, 기밀성을 확보하기 위한 수단으로 연결파이프(40)과 하우징(30)사이에 형성된 공간부에 다수개 원형의 패킹부재(52)와, 상기 패킹부재(52)를 압착시키는 스프링(53)을 포함한다.
기밀성을 유지하기 위한 종래기술은, 상기 스프링(53)의 장력이 적층된 다수개의 패킹부재(52)를 압착하면서 기밀성을 유지하는데, 장시간 경과시 스프링(53)의 장력으로 패킹부재가 안쪽으로 휨이 발생하여 기밀성이 떨어지고, 나아가 누수나 누설이 발생한다.
또한, 종래기술은 상기 스프링(53)이 연결파이프(40)와 하우징(30)의 틈새에 위치함에 따라 틈새체적이 크다. 상기 틈새체적으로 고압유체가 유입될 경우, 기밀성을 확보하기에는 어려움이 있었다.
본 발명의 종래기술의 문제점을 하기 위하여, 발명한 것으로서, 본 발명은 스프링(53)을 제거하여, 연결파이프(40)과 하우징(30)의 틈새를 최소화하여 패킹부재(52)로 유입되는 유량을 최소화한다.
또한, 패킹부재(52)가 스프링(53)의 의해 안쪽으로 휘어지는 것을 방지하고 기밀성을 높이기 위하여, U-패킹(50)과 오링(60)을 구비하여 300bar 이상의 고압호스나 파이프를 연결시 스위블기능과 기밀성을 확보하고자 한다.
도 2는 본 발명 스위블 니플의 바람직한 일실시예 사시도이며, 도 3은 고압 커넥터의 내부 구성도이며, 도 4는 고압 커넥터의 단면도이다.
도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의스위블 니플은 고압용 호스나 파이프와 체결되는 프런트 커넥터(10), 상기 프런트 커넥터(10)와 연결되며, 니들형상을 가진 연결파이프(40)와, 상기 연결파이프(40)과 연결되며, 회전할 수 있도록 구슬(41)을 매개로 연결된 바디(20)와, 상단부는 상기 바디(20)와 체결되며, 하단부는 다른 호스나 파이프에 체결되는 체결부로 구성된 하우징(30)을 포함한다.
또한, 기밀성을 확보하기 위한 수단으로, 상기 연결파이프(40)와 하우징(30)사이에 형성된 공간부에 위치하며, 일측부에 U형태의 홈을 형성하는 U-패킹(50)과,상기 U-패킹(50) 홈에 밀착하는 오링(60)을 포함하여, 스위블 기능과 기밀성을 확보하는 것을 특징으로 한다.
상기 프런트 커넥터(10) 외측부는 고압용 호스나 파이프를 체결하기 위한 볼트형태로, 내측부는 나사산을 형성하며, 일측부는 연결파이프(40)와 연결하기 위한 단턱부를 형성하고 있는 중공형상이 바람직하다.
상기 연결파이프(40)는 중공형상으로, 프런트 커넥터(10)와 바디(20)와 연결되며, 상기 프런트 커넥터(10)과 바디(20)의 중공내에 위치한다.
상기 연결파이프(40) 일측부는 체결을 위한 니플(nipple)(43)을 구비하고, 프런트 커넥터(10)가 호스나 파이프와 체결시 지지대 역할을 하는 단턱부를 형성하며, 중앙부는 바디(20)과 구슬(41)을 매개로 연결되도록 구슬홈(42)를 형성하여, 바디(20)가 회전할 수 있게 한다.
상기 바디(20)는 중공형태로, 내측 일측부는 구슬(41)을 매개로 연결파이프(20)와 연결되며, 내측 타측부는 하우징(30)과 체결된다.
상기 바디(20)의 외측부는 체결을 원할하게 하도록 널링처리된 널링부(21)를 포함한다.
상기 하우징(30)은 중공형상으로 일측부는 바디(20)와 체결되며, 타측부는 다른 호스나 파이프와 연결 가능한 형태를 가진다.
상기 하우징(30)은 고압호스를 체결할 경우, 체결성을 위해 중앙 외측부에 볼트형태를 가지는 것이 바람직하다.
도 5는 U-패킹과 오링의 상세도이다.
본 발명의 기밀성을 확보하는 수단은, 상기 연결파이프(40)와 하우징(30)사이 일측부 틈새에 위치하며, 일측부에 U형태의 홈을 형성하는 U-패킹(50)과, 상기 U-패킹(50) 홈에 밀착하는 오링(60)으로 구성된다.
상기 U-패킹(50)은 직사각형 형상에 일측부에 'U'자 형태의 홈을 형성하고 있고, 상기 'U'자 형태의 홈에 원형의 오링(60)이 결합되는 방법으로 기밀성을 확보한다.
또한, 상기 U-패킹(50)의 U홈의 내경보다 상기 오링(60)의 외경이 커서, 상기 바디(20)와 하우징(30)을 체결할 경우, 오링(60)으로 인해 U-패킹(50) 일측부가 외측으로 벌어져서, 기밀성을 확보하는 것을 특징으로 한다.
즉. 상기 바디(20)와 하우징(30)이 체결되어가는 동안 하우징(30)과 접촉하고 있는 오링(60)은 U-패킹(50)과 밀착하게 되고, 오링(60)의 외경이 패킹이 U-홈 내경보다 크므로 U-패킹(50)의 일측부는 외측으로 확대되면서, 상기 연결파이프(40)와 하우징(30)의 틈새를 완전히 기밀유지한다.
또한, 상기 U-패킹(50)은 외측부를 완만하게 돌출된 밀착강화부(51)을 더 포함하여, 틈새의 기밀성을 높이는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 밀착강화부(51)는 가장자리 형태가 연결파이프(40) 또는 하우징(30)의 접촉면과 평행하지 않고 가장자리 형태가 원형 또는 모서리를 있는 것을 특징으로 하며, 상기 원형 또는 모서리 형태는 U-패킹이 연결파이프(30)과 하우징(30)와 접촉함에 있어, 선접촉을 유도하여 기밀성 향상시키고, 아울러 연결파이프(40)이 회전시에도 회전저항이 작아, 쉽게 스위블할 수 있는 장점을 가진다.
종래의 기술은 스프링(53)을 사용하여 연결파이프(40)와 하우징(30)의 틈새가 존재하여, 패킹구조로 유입되는 유량이 많아 기밀확보에 어려움이 존재하였지만, 본 발명에서는 스프링(53)을 제거하고, 바디(20)와 하우징(30)의 체결수단으로 U-패킹(50)과 오링(60)을 압착하는 구조이다.
그로 인해 연결파이프(40)과 하우징(30)의 틈새를 최소화하여 U-패킹(50)으로 유입되는 유량을 최소화한다.
상기 연결파이프(20)와 하우징(30)간 틈새는 1mm이하로 체결되는 것을 바람직하다.
도 6은 본 발명의 또 다른 바람직한 일실시예의 단면도를 나타낸 것이다.
도 3 내지 도 4의 스위블 니플은 외력에 의해 구슬(41)이 파괴될 경우, 커넥터의 기능을 상실하게 된다. 따라서 상기의 문제점을 보완하기 위한 방법으로, 상기 연결파이프(40)의 중앙부에는 이탈방지턱(45)이 형성되고, 상기 이탈방지턱(45)으로부터 이격된 지점에 바디(20)의 고정턱(22)이 더 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 이탈방지턱(45)과 고정턱(22) 사이에 구슬(41)을 구비하여 회전 및 슬립 가능한 구조가 된다.
상기 구슬(41)은 연결파이프(40)의 이탈방지턱(45)에 있는 V홈형태의 구슬가이드홈(46)에 의해 원활하게 구름이동하게 한다.
상기 구슬 가이드 홈(46)의 형태는 V홈, U홈 및 원형 등으로 다양하게 변경가능하다.
상기 연결파이프(40)의 내경(A)와 하우징(30)의 내경(B)가 일치하는 것을 특징으로 한다. 상기 연결파이프 내경(A)와 하우징 내경(b)의 일치는 스위블 니플을 관통하여 흐르는 유체의 흐름을 양호하게 하고, 교축저항을 줄이는 효과를 가진다. 따라서 본 발명에서는 연결부의 교축저항을 줄이기 위하여 연결파이프 내경(A)와 하우징 내경(B)가 일치하며, 연결파이프(40)와 하우징(30)사이에 유격을 줄이도록 하는 것이 특징이다.
본 발명은 300bar이상의 고압호스나 파이프를 연결할 경우, 간단한 구조로 기밀성과 스위블 기능을 가지고 있으며, U-패킹(50)의 밀착강화부(51)의 각진형태가 연결파이프(40)과 하우징(30)과 선접촉을 유도하여 기밀성 향상과 아울러 회전저항을 작아져서, 스위블 기능을 원활하게 할 수 있다.
10: 프런트 커넥터, 20: 바디, 21: 널링부, 22: 고정턱, 30: 하우징, 40: 연결 파이프, 41: 구슬 42: 구슬홈, 43: 니플(nipple), 45: 이탈방지턱, 46: 구슬가이드홈, 50: U-패킹, 51: 밀착강화부, 52: 패킹부재, 53: 스프링, 60: 오링(O-ring) A: 연결파이프 내경, B: 하우징 내경

Claims (5)

  1. 호스나 파이프와 체결되는 프런트 커넥터(10), 상기 프런트 커넥터(10)와 연결되며, 니들형상을 가진 연결파이프(40)와, 상기 연결파이프(40)과 연결되며, 회전할 수 있도록 구슬(41)을 매개로 연결된 바디(20)와, 상단부는 상기 바디(20)과 체결되며, 하단부는 다른 호스나 파이프에 체결되는 체결부로 구성된 하우징(30)을 구비하여 압력 매체용 호스나 파이프를 연결하기 위한 커넥터에 있어서,
    중앙부에 이탈방지턱(45)을 구비한 연결파이프(40)와;
    상기 이탈방지턱(45)으로부터 이격된 지점에 고정턱(22)를 구비한 바디(20)와:
    상기 이탈방지턱(45)과 고정턱(22)에 위치하며, 구슬가이드 홈(46)을 따라 이동하는 구슬(41)과;
    상기 연결파이프(40)와 하우징(30)사이에 형성된 공간부에 위치하며, 일측부에 U형태의 홈을 형성하는 U-패킹(50)과;
    상기 U-패킹(50) 홈에 밀착하는 오링(60)을 포함하여, 스위블 기능과 기밀성을 확보하는 것을 특징으로 하는 스위블 니플
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 U-패킹(50)의 U홈의 내경보다 상기 오링(60)의 외경이 커서, 상기 바디(20)와 하우징(30)이 체결될 경우 오링(60)으로 인해 U-패킹(50) 일측부가 외측으로 벌어져서, 기밀성이 향상되는 것을 특징으로 하는 스위블 니플
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 U-패킹(50)은 외측부를 완만하게 돌출된 밀착 강화부(51)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스위블 니플

  4. 삭제
  5. 삭제
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