KR101367655B1 - 무용접 플렉시블 조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무용접 플렉시블 조인트에 관한 것으로서, 양 파이프 사이에 설치되어 파이프를 연결하는 무용접 플렉시블 조인트에 있어서, 상기 조인트는, 파이프의 단부에 접하여 설치되는 한편 그 중앙부에는 통공이 관통 형성되는 복수의 플랜지; 양 플랜지 사이에 구비되어 그 단부가 플랜지의 통공을 관통하여 플랜지의 외측면에 압착 고정되는 벨로우즈관; 벨로우즈관의 외측면을 감싼 상태로 구비되는 한편 그 단부가 절첩되어 플랜지의 통공 내주면에 구비되는 브레이드; 브레이드의 절첩부 내측과 외측에 각각 구비되어 브레이드를 플랜지의 통공과 벨로우즈관 사이에서 고정시키는 밴드링; 및 브레이드의 외측에 구비되어 브레이드를 벨로우즈관의 말단요부에 압입시켜 고정하는 브레이드링;을 포함하는 무용접 플렉시블 조인트를 제공한다.

Description

무용접 플렉시블 조인트{NON-WELDING FLEXIBLE JOINT}

본 발명은 무용접 플렉시블 조인트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이프를 연결하는 조인트를 무용접으로 구성한 무용접 플렉시블 조인트에 관한 것이다.

일반적으로, 파이프는 액체나 기체를 관의 내부를 통해 이송시킨다.

이와 같은 파이프는 일정 길이를 이루는 단위 파이프의 단부가 서로 연결되게 설치되는 바, 이러한 파이프의 연결방법에는 그립형 장치를 이용한 방법, 홈 조인트 장치를 이용한 방법, 플랜지를 결합하여 연결하는 방법, 파이프와 파이프의 접합부분을 용접하여 직접 연결하는 방법, 파이프의 외주면에 용접 결합된 링에 조인트를 끼워 연결하는 방법 및 한쪽 파이프의 확관된 부위에 타측 파이프를 끼워넣는 방법 등이 있다.

이 중에서 플랜지를 결합하여 연결하는 방법과, 양 파이프의 접합부분을 용접하여 직접 연결하는 방법이 가장 보편적으로 사용되고 있다.

하지만, 용접에 의한 연결방법은 용접 시 화재의 위험이 내재되어 있을 뿐 아니라 파이프의 부식방지를 위해 파이프의 표면을 코팅한 경우에는 용접열에 의해서 코팅이 손상되어 부식될 뿐 아니라 장기적으로 사용할 경우 녹물이 발생되고, 열이력의 차이에 의한 갈바닉 부식(Galvanic corrosion)이 발생되어, 결국에는 파이프의 내부압력에 의해 용접에 의한 접합부위가 쉽게 변형되어 유체의 누수가 발생되는 문제가 있었고, 플랜지 결합에 의한 연결방법은 무용접방식으로 볼트와 너트 결합으로 시공하는 방법인데, 이는 파이프의 직진성 불량 즉 연결하고자 하는 양 파이프가 동일선상으로 위치되지 않는 경우에는 적용이 곤란한 문제가 있어, 이와 같은 연결방식 대신 조인트를 이용하여 연결하는 방법이 대두되었다.

하지만, 종래의 조인트로는 파이프의 직진성 불량을 해소할 수 없기 때문에, 파이프에 연결되는 양 플랜지 사이에 유연한 재질의 튜브관을 설치하는데, 이때 튜브관의 양단부에 각 플랜지를 용접하여 설치하였다.

그러나, 이와 같은 종래의 조인트는 양 플랜지 사이에 유연한 재질의 튜브관이 용접으로 고정되어 설치되는데, 이때 용접열로 인해 플랜지보다 약한 튜브관이 손상되어 부식될 수 있고, 용접부위에 열이력의 차이에 의한 갈바닉 부식이 발생될 수 있어, 결국에는 튜브관과 플랜지의 연결부위가 파손되어 분리되는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 양 파이프를 연결하는 조인트의 플랜지와 벨로우즈관을 무용접으로 연결하여 고정함으로써 벨로우즈관과 플랜지 간의 이탈을 방지한 무용접 플렉시블 조인트를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적은, 양 파이프 사이에 설치되어 파이프를 연결하는 무용접 플렉시블 조인트에 있어서, 상기 조인트는, 파이프의 단부에 접하여 설치되는 한편 그 중앙부에는 통공이 관통 형성되는 복수의 플랜지; 양 플랜지 사이에 구비되어 그 단부가 플랜지의 통공을 관통하여 플랜지의 외측면에 압착 고정되는 벨로우즈관; 벨로우즈관의 외측면을 감싼 상태로 구비되는 한편 그 단부가 절첩되어 플랜지의 통공 내주면에 구비되는 브레이드; 브레이드의 절첩부 내측과 외측에 각각 구비되어 브레이드를 플랜지의 통공과 벨로우즈관 사이에서 고정시키는 밴드링; 및 브레이드의 외측에 구비되어 브레이드를 벨로우즈관의 말단요부에 압입시켜 고정하는 브레이드링;을 포함하는 무용접 플렉시블 조인트에 의해 달성된다.

그리고, 상기 플랜지의 통공 외측면에는 단차진 외측환형홈이 형성되고, 상기 외측환형홈에 삽입되어 구비되는 한편 그 외측면에 벨로우즈관의 단부가 압착 고정되는 가스켓이 구비되며, 상기 가스켓의 외측면에 압착 고정되는 벨로우즈관의 단부는 포밍 가공되어 절첩된 포밍부로 형성되고, 상기 가스켓의 내.외측면에는 각각 플랜지와 벨로우즈관에 접하여 실링하는 오링이 구비된다.

또, 상술한 목적은, 양 파이프 사이에 설치되어 파이프를 연결하는 무용접 플렉시블 조인트에 있어서, 상기 조인트는, 파이프의 단부에 접하여 설치되는 한편 그 중앙부에는 통공외 관통 형성되는 복수의 플랜지; 양 플랜지 사이에 구비되어 그 단부가 랩조인트를 관통하여 랩조인트의 외측면에 압착 고정되는 벨로우즈관; 및 플랜지의 통공을 관통하는 벨로우즈관과 통공 사이에 끼워져 구비되는 랩조인트;를 포함하는 무용접 플렉시블 조인트에 의해서도 달성될 수 있다.

또한, 상기 플랜지의 통공 외측면에는 단차진 외측환형홈이 형성되고, 상기 랩조인트는 플랜지의 통공에 구비되는 수평부와, 플랜지의 외측환형홈에 구비되는 한편 그 외측면에 벨로우즈관의 단부가 압착 고정되는 수직부를 포함하며, 상기 랩조인트의 수직부 외측면에 압착 고정되는 벨로우즈관의 단부는 절첩되게 포밍 가공된 포밍부로 형성되고, 상기 랩조인트의 수직부 내.외측면에는 각각 플랜지와 벨로우즈관에 접하여 실링하는 오링이 구비됨이 바람직하다.

본 발명의 무용접 플렉시블 조인트에 따르면, 잘 구부러지는 유연한 벨로우즈관의 양단부에 플랜지를 무용접으로 연결하여 고정함으로써 조인트의 연결부위에 부식에 의한 손상이나 파손을 방지할 수 있고, 벨로우즈관과 플랜지 간의 이탈을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 무용접 플렉시블 조인트의 단면 구성도이다.
도 2는 도 1의 "A"부의 확대도이다.
도 3은 도 1의 "A"부의 반단면 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무용접 플렉시블 조인트의 단면 구성도이다.
도 5는 도 4의 "B"부의 확대도이다.
도 6은 도 4의 "B"부의 반단면 분리 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도 1 내지 도 6은 본 발명의 각 실시예에 따른 무용접 플렉시블 조인트를 도시한 도면이다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 무용접 플렉시블 조인트는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 연결하고자 하는 양 파이프(10) 사이에 개재되어 설치됨으로써 양 파이프(10)를 연통되게 연결한다.

이때, 상기 파이프(10)는 그 일단부에 외향 돌출된 플랜지(11)가 형성되고, 이 플랜지(11)는 후술될 조인트(100)의 플랜지(110)와 접합되어 볼트와 너트로서 결합 고정된다.

상기 조인트(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 파이프(10) 단부의 플랜지(11)와 접하여 설치되는 복수의 플랜지(110)와, 양 플랜지(110) 사이에 설치되는 벨로우즈관(120)과, 벨로우즈관(120)의 표면을 감싸도록 설치되는 브레이드(150)를 포함한다.

상기 플랜지(110)는 그 중앙부에 천공된 통공(111)이 형성되고, 통공(111)과 이격된 외주연부에는 다수의 체결공(115)이 일정간격으로 원주방향을 따라 형성된다. 그리고, 상기 통공(111)의 내주면 양단부에는 각각의 환형홈(112)(113)이 단차지게 형성되고, 양 환형홈(112)(113) 사이의 통공(111) 내주면에는 통공(111)의 중심을 향해 돌출되는 환형돌부(114)가 돌출 형성된다. 한편, 이하에서는 벨로우즈관(120)과 인접한 환형홈을 내측환형홈(113), 반대편 측의 환형홈을 외측환형홈(112)이라 한다.

상기 벨로우즈관(120)은 그 표면이 연속하는 요철형상으로 형성되고, 그 단부는 플랜지(110)의 통공(111)을 관통함과 아울러 포밍 가공되어 절첩된 포밍부(123)로 형성되며, 포밍부(123) 후방의 벨로우즈관(120)에는 플랜지(110)의 통공(111)에 형성된 환형돌부(114)와 후술될 가스켓(130)이 삽입되는 결합홈(121)이 형성된다. 따라서, 상기 결합홈(121)은 벨로우즈관(120)의 요철을 형성하는 요(凹)부보다 크고 플랜지(110)의 통공(111)보다는 작은 폭으로 형성된다. 그리고, 상기 결합홈(121) 후방의 벨로우즈관(120)에 형성된 요부 중 말단요부(122)는 후술될 브레이드링(170)이 브레이드(150)의 일측을 말단요부(122)에 끼워넣어 개재한 상태로 삽입된다. 한편, 상기와 같이 형성된 벨로우즈관(120)의 포밍부(123)는 플랜지(110)의 통공(111)을 관통한 상태에서 플랜지(110)의 외측면 측으로 절곡되어 후술될 가스켓(130)에 압착 고정된다.

상기 브레이드(150)는 벨로우즈관(120)의 표면을 감싸도록 구비되는 한편 그 단부는 도 2 및 도 3에서와 같이 벨로우즈관(120)의 결합홈(121)과 플랜지(110)의 환형돌부(114) 사이에 개재되어 위치된다. 이때, 브레이드(150)의 단부는 후방의 브레이드(150) 표면 측으로 뒤집어져 절첩된 절첩부(152)로 형성되고, 절첩부(152)의 내부와 절첩부(152)의 외측에는 각각의 밴드링(160)(161)이 개재되어 설치된다.

따라서, 상기 절첩부(152)의 내부에 구비된 밴드링(160)과, 절첩부(152)와 환형돌부(114) 사이에 구비된 밴드링(161)에 의해서 브레이드(150)는 벨로우즈관(120)의 결합홈(121)과 플랜지(110)의 환형돌부(114) 사이에서 결합 고정된다.

그리고, 상기 벨로우즈관(120)의 말단요부(122)에는 브레이드링(170)이 외측에서 삽입되어 구비되는 바, 상기 브레이드링(170)은 상,하 2개로 이루어진 반달링의 형태로 형성되고, 벨로우즈관(120)의 말단요부(122)에는 브레이드(150)를 개재한 상태로 구비된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 브레이드링(170)은 절첩부(152) 후방의 브레이드(150) 외측에서 브레이드(150)를 벨로우즈관(120)의 말단요부(122)를 삽입시켜 구비되고, 이와 같이 브레이드링(170)이 구비된 벨로우즈관(120)의 말단요부(122)는 플랜지(110)의 내측환형홈(113)으로 삽입되어 브레이드링(170)을 내측환형홈(113) 내에 구비되게 하는 한편 브레이드링(170)에 의해 말단요부(122)에 압착되어 끼워진 브레이드(150)의 요철부(151)는 그 전면부(절첩부(152)와 말단요부(122) 사이에 위치한 브레이드(150))가 플랜지(110)의 환형돌부(114)에 면밀착되어 압착된다. 따라서, 상기와 같은 브레이드링(170)과 더불어 전술한 각각의 밴드링(160)(161)에 의해서 브레이드(150)는 별도의 고정수단 없이도 벨로우즈관(120)의 외측면에 견고하게 구비될 수 있다.

한편, 상기 플랜지(110)의 통공(111)에 형성되는 외측환형홈(112)에는 링형상의 가스켓(130)이 삽입되어 구비되고, 가스켓(130)의 전면(외측면)에는 플랜지(110)의 통공(111)을 관통한 벨로우즈관(120)의 포밍부(123)가 압착되어 고정된다. 그리고, 상기 가스켓(130)의 내.외측면에는 각각 플랜지(110)의 환형돌부(114)와, 벨로우즈관(120)의 포밍부(123)에 접하여 실링하는 오링(140)(141)이 각각 구비되고, 이러한 오링(140)(141)은 내유성이 좋은 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(acrylonitrile-butadiene rubber) 재질로 형성됨이 바람직하다. 따라서, 상기와 같이 구비되는 오링(140)(141)에 의해서 조인트(100)와 파이프(10) 내를 흐르는 유체의 누출을 방지할 수 있게 된다.

또한, 전술한 벨로우즈관(120), 브레이드(150), 밴드링(160)(161), 브레이드링(170), 가스켓(130)은 내열성, 내약품성이 뛰어난 SUS304 재질로 형성되고, 상기 플랜지(110)는 SS(Steel-Structure)400 재질로 형성됨이 바람직하다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 무용접 플렉시블 조인트(100)를 연결하고자 하는 양 파이프(10) 사이에 구비한 후, 조인트(100)의 양 플랜지(110)를 각각 파이프(10)의 플랜지(11)에 접촉시킨 후, 플랜지(11)(110) 간의 체결공(115)을 통해서 볼트와 너트로 결합하여 양 파이프(10)를 연결하게 된다.

이때, 연결하고자 하는 양 파이프(10) 간의 직진성이 서로 일치하지 않아 직진성이 불량한 경우에도 본 발명의 조인트(100)를 양 파이프(10) 사이에 구비한 후, 조인트(100)를 자유롭게 구부려서 직진성 불량인 양 파이프(10)를 간편하게 연결할 수 있다.

따라서, 이와 같이 양 파이프(10)의 직진성 확보 여부와 무관하게 양 파이프(10)를 연결할 수 있는 본 발명의 조인트(100)는 조인트(100)를 구성하는 각 구성이 무용접으로 견고하게 연결되어 고정됨으로써 조인트(100)를 견고하게 구성할 수 있는 한편 조인트(100)의 연결부위에 종래와 같은 용접으로 인한 부식에 의한 손상이나 파손의 발생을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기와 같이 양 파이프(10)를 연결하는 본 실시예의 조인트(100)는 양 플랜지(110)와 벨로우즈관(120)이 브레이드(150)와 브레이드링(170), 복수의 밴드링(160)(161), 가스켓(130)으로 견고하게 결합되어 구성됨으로써 본 발명의 조인트(100)가 무용접으로 구성되어 종래와 같은 각 구성 간의 연결부위에 발생되던 부식을 방지할 수 있다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무용접 플렉시블 조인트를 도시한 것으로, 본 실시예에 따른 무용접 플렉시블 조인트(200) 역시도 전술한 조인트(100)와 마찬가지로, 연결하고자 하는 양 파이프(10) 사이에 구비되어 양 파이프(10)를 연통되게 연결한다.

상기 파이프(10)는 그 일단부에 외향 돌출된 플랜지(11)가 형성되고, 이 플랜지(11)는 후술될 조인트(200)의 플랜지(210)와 접합되어 볼트와 너트로서 결합 고정된다.

상기 조인트(200)는 도 4에 도시된 바와 같이, 파이프(10) 단부의 플랜지(11)와 접하여 설치되는 복수의 플랜지(210)와, 양 플랜지(210) 사이에 설치되는 벨로우즈관(220)을 포함한다.

상기 플랜지(210)는 그 중앙부에 천공된 통공(211)이 형성되고, 통공(211)과 이격된 외주연부에는 다수의 체결공(213)이 일정간격으로 원주방향을 따라 형성된다. 그리고, 상기 통공(211)의 내주면 외측에는 단차진 외측환형홈(212)이 형성된다.

상기 벨로우즈관(220)은 그 표면이 연속하는 요철형상으로 형성되고, 그 단부는 플랜지(210)의 통공(211)을 관통함과 아울러 포밍 가공되어 절첩된 포밍부(222)로 형성되며, 포밍부(222) 후방의 벨로우즈관(220)에는 플랜지(210)의 통공(211) 상에 위치되어 후술될 랩조인트(230)가 삽입되는 결합홈(221)이 형성되고, 결합홈(221)은 플랜지(210)의 통공(211)에 대응한 폭으로 형성된다. 한편, 상기와 같이 형성된 벨로우즈관(220)의 포밍부(222)는 플랜지(210)의 통공(211)을 관통한 상태에서 플랜지(210)의 외측면 측으로 절곡되어 후술될 랩조인트(230)에 압착 고정된다.

한편, 상기 플랜지(210)의 통공(211) 내에는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 랩조인트(230)가 설치되어 구성되는 바, 상기 랩조인트(230)는 "ㄴ"자 형상으로, 통공(211)의 내주면에 위치되는 수평부(232)와, 수평부(232)의 일단부에서 외향 연장되어 통공(211)의 외측환형홈(212)에 삽입되어 위치되는 수직부(231)로 구성된다. 상기 랩조인트(230)의 수직부(231) 전면(외측면)에는 플랜지(210)의 통공(211)을 관통한 벨로우즈관(220)의 포밍부(222)가 압착되어 고정되고, 수직부(231)의 내.외측면에는 각각 플랜지(210)와 벨로우즈관(220)의 포밍부(222)에 접하여 실링하는 오링(240)(241)이 구비되고, 이러한 오링(240)(241)은 내유성이 좋은 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(acrylonitrile-butadiene rubber) 재질로 형성됨이 바람직하다. 따라서, 상기와 같이 구비되는 오링(240)(241)에 의해서 조인트(200)와 파이프(10) 내를 흐르는 유체의 누출을 방지할 수 있게 된다. 이와 같이 구비되는 랩조인트(230)는 플랜지(210)와 벨로우즈관(220) 사이의 공차를 방지할 뿐 아니라 플랜지(210)와 벨로우즈관(220)의 이탈을 방지하게 된다.

또한, 전술한 벨로우즈관(220), 랩조인트(230)는 내열성, 내약품성이 뛰어난 SUS304 재질로 형성되고, 상기 플랜지(210)는 SS(Steel-Structure)400 재질로 형성됨이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 무용접 플렉시블 조인트(200)는 연결하고자 하는 양 파이프(10) 사이에 구비된 후, 조인트(200)의 양 플랜지(210)를 각각 파이프(10)의 플랜지(11)에 접촉시킨 후, 플랜지(11)(210) 간의 체결공(213)을 통해서 볼트와 너트로 결합하여 양 파이프(10)를 연결하게 된다.

이때, 연결하고자 하는 양 파이프(10) 간의 직진성이 서로 일치하지 않아 직진성이 불량한 경우에도 본 실시예의 조인트(200)를 양 파이프(10) 사이에 구비한 후, 조인트(200)를 자유롭게 구부려서 직진성 불량인 양 파이프(10)를 간편하게 연결할 수 있다.

따라서, 이와 같이 양 파이프(10)의 직진성 확보 여부와 무관하게 양 파이프(10)를 연결할 수 있는 본 발명의 조인트(200)는 조인트(200)를 구성하는 각 부품이 무용접으로 견고하게 연결되어 고정됨으로써 조인트(200)를 견고하게 구성할 수 있는 한편 조인트(200)의 연결부위에 종래와 같은 용접으로 인한 부식에 의한 손상이나 파손의 발생을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기와 같이 양 파이프(10)를 연결하는 본 실시예의 조인트(200)는 양 플랜지(210)와 벨로우즈관(220)이 랩조인트(230)로서 견고하게 결합되어 구성됨으로써 본 실시예의 조인트(200)가 무용접으로 구성되어 종래와 같은 각 구성 간의 연결부위에 발생되던 부식을 방지할 수 있다.

100 : 조인트 110 : 플랜지
111 : 통공 112 : 외측환형홈
113 : 내측환형홈 114 : 환형돌부
115 : 체결공 120 : 벨로우즈관
121 : 결합홈 122 : 말단요부
123 : 포밍부 130 : 가스켓
140,141 : 오링 150 : 브레이드(Braid)
151 : 요철부 152 : 절첩부
160,161 : 밴드링 170 : 브레이드링
200 : 조인트 210 : 플랜지
211 : 통공 212 : 외측환형홈
213 : 체결공 220 : 벨로우즈관
221 : 결합홈 222 : 포밍부
230 : 랩조인트(Lap-Joint) 231 : 수직부
232 : 수평부 240,241 : 오링

Claims (8)

1. 양 파이프 사이에 설치되어 파이프를 연결하는 무용접 플렉시블 조인트에 있어서,
   상기 조인트는, 파이프의 단부에 접하여 설치되는 한편 그 중앙부에는 통공이 관통 형성되는 복수의 플랜지;
   양 플랜지 사이에 구비되어 그 단부가 플랜지의 통공을 관통하여 플랜지의 외측면에 압착 고정되는 벨로우즈관;
   벨로우즈관의 외측면을 감싼 상태로 구비되는 한편 그 단부가 절첩되어 플랜지의 통공 내주면에 구비되는 브레이드;
   브레이드의 절첩부 내측과 외측에 각각 구비되어 브레이드를 플랜지의 통공과 벨로우즈관 사이에서 고정시키는 밴드링; 및
   브레이드의 외측에 구비되어 브레이드를 벨로우즈관의 말단요부에 압입시켜 고정하는 브레이드링;을 포함하는 무용접 플렉시블 조인트.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 플랜지의 통공 외측면에는 단차진 외측환형홈이 형성되고, 상기 외측환형홈에 삽입되어 구비되는 한편 그 외측면에 벨로우즈관의 단부가 압착 고정되는 가스켓이 구비되는 무용접 플렉시블 조인트.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 가스켓의 외측면에 압착 고정되는 벨로우즈관의 단부는 포밍 가공되어 절첩된 포밍부로 형성되는 무용접 플렉시블 조인트.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 가스켓의 내.외측면에는 각각 플랜지와 벨로우즈관에 접하여 실링하는 오링이 구비되는 무용접 플렉시블 조인트.
   
   
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