KR101211494B1 - 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치 - Google Patents

클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치에 관한 것으로서, 상세하게는 파이프에 고정홈을 형성하고, 연결관의 양단에 오링이 삽입되는 오링홈을 형성한 상태에서 클램프를 이용하여 오링홈을 압착하여 오링과 파이프를 압착시키고, 파이프가 클램프에 체결되어 고정되도록 함으로써 파이프에 외력이 발생되어 이동되는 경우 파이프의 이탈을 방지함과 동시에 파이프의 인장력을 증대시키도록 하는 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치에 관한 것이다.

Description

클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치{APPARATUS FOR CONNECTING PIPE WITH INCREASED TENSILE FORCE AND COMBINATION BY USING CLAMP}
본 발명은 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치에 관한 것으로서, 상세하게는 파이프에 고정홈을 형성하고, 연결관의 양단에 오링이 삽입되는 오링홈을 형성한 상태에서 클램프를 이용하여 오링홈을 압착하여 오링과 파이프를 압착시키고, 파이프가 클램프에 체결되어 고정되도록 함으로써 파이프에 외력이 발생되어 이동되는 경우 파이프의 이탈을 방지함과 동시에 파이프의 인장력을 증대시키도록 하는 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치에 관한 것이다.
일반적으로, 파이프 연결 장치는 배관의 기밀성을 유지한 상태로 배관과 배관을 연결ㅇ고정하기 위한 수단으로 주로 사용되며, 그 구조적 형태에 따라 직선형, 엘보형, T자형, 십자형 등 다양한 형태를 지니고 있다.
종래의 파이프 연결 장치는 기밀성과 결합성을 높이기 위해 배관의 접속부를 용접하거나 나사 결합 등의 별도의 고정 수단 및 스냅 링을 필요로 하므로, 배관 연결 작업이 힘들고 조립 공정이 늘어나 시공비가 증대되는 문제점이 있다.
또한, 이러한 종래의 파이프 연결 장치에 사용되는 통상의 일반 배관용 스테인레스 강관은 두께가 얇아서 시공 현장에서 용접은 물론 나사를 형성하기에 어려움이 있고, 전용 압착기를 사용하거나 확관하는 등 별도의 공정이 추가되어야 하는 불편함이 있다..
이러한 문제점을 해결하기 위하여 각종 파이프 연결장치가 개발되었고, 그중 클램프(커플러)를 이용한 파이프 연결장치가 개발되었다.
상기 클램프를 이용한 파이프 연결장치에 관련하여 국내공개특허공보 특2003-0009650호와, 10-2007-0103808호가 개시되었다.
국내공개특허공보 특2003-0009650호인 커플링 볼 조인트는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 파이프(200)와 연결되는 두개의 연결관(110)을 실링부재(120)가 감싸고 있으며, 상기 연결관(110)과 결합된 실링부재(120)를 다시 밴드체(140)로 긴축, 지지하여 밀봉하는 구조로 되어 있다. 파이프와 연결되는 상기 연결관(110)은 상기 실링부재(120)와 밀착된 상태를 유지하면서 연결각의 변화에 대응하기 위해 볼록구면(111)을 갖는다. 상기 볼록구면(111)은 상기 실링부재(120) 내측의 오목구면과 같은 중심 및 반경을 가지고 있어서, 연결관(110)이 임의의 방향으로 각도를 변경하더라도, 일정한 밀착면을 유지한다. 또한 상기 연결관(110)은 실링부재(120)와 결합시 각도의 변화에 대비한 공간을 형성하게 되는데, 상기 공간으로 작용하는 유체압을 상기 연결관(110)이 받도록 하기 위한 가이드부재(130)를 상기 연결관(110)의 선단(112)에 끼워 넣음이 바람직하다. 상기 가이드부재(130)는 밀착면을 가지고 있어서, 상기 실링부재(120)의 중공(121)내에서 상기 가이드부재(130)들이 밀착되어 분리되지 않도록 하는 기능을 갖는다. 또한 도시된 바와 같이 각각 가이드부재(130)와 결합한 연결관(110)은 실링부재(120)를 통해서 결합되고, 상기 실링부재(120)는 다시 밴드체에 의해서 긴축, 지지된다. 상기 밴드체는 한 개의 링형, 혹은 하나 이상의 반원형 밴드체의 결합등의 형태로 이루어 질 수 있으며, 본 도면에 도시된 것은 반원형의 밴드체(140)가 반대방향에서 대응하는 형태이다. 또한 상기 반원형의 밴드체(140)는 판재를 가지고 성형할 경우, 도시된 바와 같이 체결공(141)을 포함하는 체결부(144)를 포함하게 되는데, 상기 체결부(144)는 말아올려져 밴드체(140)와 용접등의 형태로 결합된다. 또한 상기 체결부(144)는 측면에 핀공(146)을 형성하게 되며, 상면과 하면에는 체결공(141)을 형성하는데, 상기 핀공(146)에 체결구를 지지하기 위하여 체결공(147)을 갖는 원통형의 고정핀(143)이 삽입됨으로써 이루어진다. 또한 밴드체는 측면부(145)를 가지고 있어서, 실링부재를 삼면에서 감싸며 긴축, 지지한다.
그리고, 국내공개특허공보 10-2007-0103808호인 배관 연결용 조인트 커버는 도 3에 도시된 바와 같이 조인트 커버(210)와 상기 조인트 커버(210)를 결합시켜 주는 볼트 삽입부(220) 및 너트 삽입부(230)와 누수감지 센서를 연결하는 센서연결부(240)과 누수나 파이프 이탈을 방지하는 리브(250)로 이루어져 있다. 도 3중 미설명 부호인 200은 파이프이고, 221은 볼트이며, 231은 너트이다.
그러나 상기 커플링 볼 조인트는 그 구성품의 개수가 많아 구성이 복잡하여 제작 시간 및 단가가 상승되고, 구성품의 개수가 많이 조립이 어렵고, 현장에서 파이프를 확관시켜야만 하기 때문에 실제 작업 현장에서 작업 시간이 증대되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 배관 연결용 조인트 커버는 구성은 단순하나 커버가 파이프를 단순히 압입하여 체결하기 때문에 파이프와 커버의 별도의 연결 구성이 없어 외부 충격에 의해 손쉽게 이탈되고, 기밀성이 상대적으로 떨어지는 문제점이 있다.
(선행기술 1) 국내공개특허공보 특2003-0009650호 (선행기술 2) 국내공개특허공보 10-2007-0103808호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 파이프에 고정홈을 형성하고, 연결관의 양단에 오링이 삽입되는 오링홈을 형성한 상태에서 클램프를 이용하여 오링홈을 압착하여 오링과 파이프를 압착시키고, 파이프가 클램프에 체결되어 고정되도록 함으로써 파이프에 외력이 발생되어 이동되는 경우 파이프의 이탈을 방지함과 동시에 파이프의 인장력을 증대시키도록 하는 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
중공상으로 형성되고, 끝단 외측 둘레에 걸림홈이 형성되는 파이프와; 중공상으로 형성되되, 내측면 중앙부에 걸림턱이 돌출 형성되고, 상기 걸림턱을 기준으로 양단으로 확관된 형태의 파이프 인입구가 형성되며, 상기 파이프 인입구의 끝단에서 확관되되, 끝단이 내측으로 수직 절곡되어 내측면에 오링 고정홈이 구비되는 걸림턱이 형성되는 연결관과; 수밀을 유지하도록 상기 연결관의 오링 고정홈에 삽입 고정되는 오링과; 한 쌍이 볼트에 의해 상기 걸림턱의 외측에서 결합되어 상기 걸림턱을 압착시켜 상기 파이프에 상기 오링을 압착시키고, 상기 파이프의 걸림홈에 결합되어 상기 파이프를 고정시키는 클램프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 클램프는 반 원통형으로 형성되는 본체와; 상기 본체의 외측면에서 돌출 형성되어 볼트홀을 구비하는 볼트 플레이트와; 상기 본체의 일끝단 내측 둘레에 상기 파이프의 걸림홈과 체결되도록 수직으로 형성되는 고정턱; 및 상기 연결관의 걸림턱이 삽입되도록 상기 본체의 타단에서 확관되고, 내측 둘레에 상기 연결관의 걸림턱과 대응되는 걸림턱 수납홈이 형성되는 압입턱으로 이루어진다.
여기에서 또한, 상기 클램프는 상기 연결관에 체결시 압입력을 발생하도록 이의 내경이 상기 연결관의 외경보다 짧게 형성된다.
여기에서 또, 상기 클램프중 어느 하나의 클램프는 너트가 일체로 형성된다.
여기에서 또, 상기 볼트 플레이트는 상기 본체의 양끝단에서 수직으로 돌출 형성된다.
여기에서 또, 상기 파이프의 걸림홈은 외부 충격이나 부등침하에 대응할 수 있도록 이의 폭이 상기 클램프의 고정턱의 두께보다 더 넓게 형성되어 상기 파이프가 좌우로 이동될 수 있는 갭(g)을 제공한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치에 따르면, 파이프에 고정홈을 형성하고, 연결관의 양단에 오링이 삽입되는 오링홈을 형성한 상태에서 클램프를 이용하여 오링홈을 압착하여 오링과 파이프를 압착시키고, 파이프가 클램프에 체결되어 고정되도록 함으로써 파이프에 외력이 발생되어 이동되는 경우 파이프의 이탈을 방지함과 동시에 파이프의 인장력을 증대시킬 수 있고, 클램프를 상호 볼트로 압착시켜 파이프와 연결관을 기밀시킴으로써 기밀성을 상대적으로 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 구성품의 개수가 적기 때문에 제작 시간 및 단가를 상대적으로 낮출 수 있고, 조립이 용이하여 실제 작업 현장에서 작업 시간을 단축시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3은 종래의 파이프 연결 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치중 클램프의 구성을 나타낸 사시도이다.
이하, 본 발명에 따른 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치의 구성을 나타낸 단면도이며, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치중 클램프의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치(1)는 파이프(10)와, 연결관(20)과, 오링(30)과, 클램프(40)로 구성된다.
먼저, 파이프(10)는 금속 또는 합성수지 재질로 중공상으로 형성되고, 일끝단 외측 둘레에 사각형태의 걸림홈(11)이 형성된다. 여기에서, 파이프(10)의 걸림홈(11)의 폭은 하기에서 설명할 클램프(40)의 고정턱(45)의 두께보다 더 넓게 형성되어 파이프(10)가 좌우로 이동될 수 있는 갭(g)을 제공하여 외부 충격이나 부등침하에 대응할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 연결관(20)은 금속 또는 합성수지 재질로 중공상의 일자형, L자형, T자형 등으로 형성되되, 내측면 중앙부에 걸림턱(21)이 돌출 형성되고, 걸림턱(21)을 기준으로 양단으로 확관된 형태의 파이프 인입구(23)가 형성되며, 파이프 인입구(23)의 끝단에서 확관되되, 끝단이 내측으로 수직 절곡되어 내측면에 오링 고정홈(25a)이 구비되는 걸림턱(25)이 형성된다.
또한, 오링(30)은 합성수지나 고무 재질로 형성되어 수밀을 유지하도록 연결관(20)의 오링홈(25a)에 삽입된다.
또, 클램프(40)는 본체(41)와, 볼트 플레이트(43)와, 고정턱(45)과, 압입턱(47)으로 구성된다.
본체(41)는 금속(스테인레스) 또는 합성수지 재질로 반 원통형으로 형성된다. 여기에서, 본체(41)는 연결관(20)에 체결시 압입력을 발생하도록 이의 내경이 연결관(20)의 외경보다 짧게 형성되는 것이 바람직하다.
볼트 플레이트(43)는 본체(41)의 외측면에서 일체로 돌출 형성되어 볼트홀(43a)을 구비한다. 여기에서, 볼트 플레이트(43)는 본체(41)의 양끝단에서 수직으로 돌출 형성된다.
고정턱(45)은 본체(41)의 일끝단 내측 둘레에 파이프(10)의 걸림홈(11)과 체결되도록 일체로 형성되어 수직으로 돌출 형성된다.
압입턱(47)은 연결관(20)의 걸림턱(25)이 삽입되도록 본체(41)의 타단에서 확관된 형태로 돌출 형성되고, 내측 둘레에 연결관(20)의 걸림턱(25)과 대응되는 걸림턱 수납홈(47a)이 형성된다.
한편, 또, 클램프(40)중 어느 하나의 클램프는 도 8에 도시된 바와 같이 너트(50)가 용접되어 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 볼트(60)는 육각렌치볼트가 사용되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치의 조립 과정을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 연결관(20)의 걸림턱(25)에 구비된 오링 고정홈(25a)에 오링(30)을 각각 삽입한다.
이러한 상태에서, 연결관(20)의 파이프 인입구(23)에 파이프(10)의 걸림홈(11)이 형성된 측을 삽입한다. 이때, 파이프(10)가 오링(30)을 관통하게 된다.
그러면, 파이프(10)가 파이프 인입구(23)를 따라 삽입되다가 연결관(20)의 걸림턱(21)에 걸려 고정된다.
이러한 상태에서, 클램프(40)의 어느 하나의 본체(41)를 연결관(20)의 외측에 결합한다. 이때, 클램프(40)의 고정턱(45)이 파이프(10)의 걸림홈(11)에 삽입되고, 압입턱(47)에 형성된 걸림턱 수납홈(47a)에 연결관(20)의 걸림턱(25)이 삽입되어 고정된 상태를 유지한다.
계속해서, 클램프(40)의 다른 하나의 본체(41)를 상기와 같은 방식으로 연결관(20)의 외측에 결합한다.
그런 다음, 서로 대응되는 볼트 플레이트(43)에 볼트(60)를 클램프(40)에 고정된 너트(50)에 체결하여 클램프(40)를 상호 체결시킨다.
클램프(40)가 체결될수록 연결관(20)의 걸림턱(25)이 압입되고, 이로 인해 걸림턱(25)의 오링 고정홈(25a)에 고정된 오링(30)이 압입되어 파이프(10)와 밀착하게 된다. 이때, 본체(41)가 연결관(20)에 체결시 압입력을 발생하도록 내경이 연결관(20)의 외경보다 짧게 형성되기 때문에 클램프(40)를 통해 연결관(20)의 걸림턱(25)을 압입할 수 있다.
또한, 파이프(10)의 걸림홈(11)과 클램프(40)의 고정턱(45)이 결합되어 있기 때문에 외부 충격이나 압력에 의해 상호 이탈되지 않고, 특히 걸림홈(11)의 폭이 클램프(40)의 고정턱(45)의 두께보다 더 넓게 형성되어 파이프(10)가 좌우로 이동될 수 있는 갭(g)을 제공하기 때문에 외부 충격이나 부등침하(내진 성능)에 대응할 수 있다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 파이프 20 : 연결관
30 : 오링 40 : 클램프
41 : 본체 43 : 볼트 플레이트
45 : 고정턱 47 : 압입턱
50 : 너트 60 : 볼트

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 중공상으로 형성되고, 끝단 외측 둘레에 걸림홈이 형성되는 파이프와;
    중공상으로 형성되되, 내측면 중앙부에 걸림턱이 돌출 형성되고, 상기 걸림턱을 기준으로 양단으로 확관된 형태의 파이프 인입구가 형성되며, 상기 파이프 인입구의 끝단에서 확관되되, 끝단이 내측으로 수직 절곡되어 내측면에 오링 고정홈이 구비되는 걸림턱이 형성되는 연결관과;
    수밀을 유지하도록 상기 연결관의 오링 고정홈에 삽입 고정되는 오링과;
    한 쌍이 상호 결합되도록 반 원통형으로 형성되는 본체와, 상기 본체의 외측면에서 돌출 형성되어 볼트홀을 구비하는 볼트 플레이트와, 상기 본체의 일끝단 내측 둘레에 상기 파이프의 걸림홈과 체결되도록 수직으로 형성되는 고정턱 및 상기 연결관의 걸림턱이 삽입되도록 상기 본체의 타단에서 확관되고, 내측 둘레에 상기 연결관의 걸림턱과 대응되는 걸림턱 수납홈이 형성되어 상기 걸림턱을 압착시켜 상기 파이프에 상기 오링을 압착시키는 압입턱으로 이루어지는 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 클램프를 포함하며,
    상기 파이프의 걸림홈은,
    외부 충격이나 부등침하에 대응할 수 있도록 이의 폭이 상기 클램프의 고정턱의 두께보다 더 넓게 형성되어 상기 파이프가 좌우로 이동될 수 있는 갭(g)을 제공하는 것을 특징으로 하는 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 클램프는,
    상기 연결관에 체결시 압입력을 발생하도록 이의 내경이 상기 연결관의 외경보다 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 클램프중 어느 하나의 클램프는,
    너트가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 볼트 플레이트는,
    상기 본체의 양끝단에서 수직으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 클램프를 이용하여 인장력 증대 및 체결이 용이한 파이프 연결장치.
  6. 삭제
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