KR101386663B1 - 슬립조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬립내관이 조인트 외관내에서 슬립 이동중에 발생되는 상,하,좌,우 유동에 대응하도록 함과 동시에 이송유체 가압공간(가)을 형성하여 내관부에 슬립접촉되는 슬립내관과의 밀착력을 발생하여 누수발생을 차단하는 조인트 외관과 이를 이용한 슬립조인트에 관한 것으로,
외관부(11)에서 수직방향 연장된 수직단부(12)를 형성하고, 이 수직단부(12)에서 내측으로 수평방향 소정길이 연장된 내관부(13)를 형성한 조인트 외관(1)과, 조인트 외관(1)의 내관부(13)로 슬립 이동가능하게 설치되는 슬립내관(2)으로 이루어진 슬립조인트를 제공하며, 상기 내관부(13)의 소정위치에 패킹부재 장입홈(17)을 형성하고, 이 패킹부재 장입홈(17)에 패킹부재(30)를 장착하고, 내관부(13)의 단부(14)와 외관부(11) 내주면(15) 사이에 이송유체 가압공간(가)을 형성하여 이송중인 유체가 가압력을 발생하여 내관부(13)에 슬립접촉되는 슬립내관(2)과의 밀착력을 발생하여 누수발생을 차단함과 동시에 상,하,좌,우 유동에 대응하도록 하는 슬립조인트이다.

Description

슬립조인트{The slip joint}

본 발명은 슬립조인트에 관한 것으로 특히, 슬립내관(조인트의 내부로 삽입이동되는 슬립관, 슬립되는 배관을 총칭하며, 이하 슬립내관이라 함)이 조인트 외관(슬립내관이 삽입되어 선형이동되도록 슬립 접촉하는 스터핑박스를 구비한 슬립조인트의 본체이며, 이하 조인트 외관이라 함)내에서 슬립내관이 조인트 외관내에서 슬립 이동중에 발생되는 상,하,좌,우 유동에 대응하도록 함과 아울러 슬립내관을 통과하는 이송유체가 내관부와 외관부 사이의 이송유체 가압공간에서 이송유체로서 내관부를 밀착토록 하여 누설유체를 차단하는 슬립조인트에 관한 것이다.

일반적으로 각종 산업용 플랜트, 열병합발전소, 빌딩 및 아파트, 대형 선박 등에서는 온수, 기름, 가스, 증기등과 같은 유체를 이송하기 위해 배관라인을 설치하게 되는데, 이러한 배관라인은 외기와 이송 유체의 온도 및 압력변화 또는 지진 및 풍압에 의해서 팽창 및 수축되거나 비틀림 등의 변형이 생길 경우 응력집중으로 인해 연결부위에 균열이 생기면서 유체가 누출되는 사고가 발생하게 된다.

따라서, 이와 같은 배관라인의 설치작업시에는 반드시 배관의 연결부위에 외기와 이송 유체의 온도 및 압력변화 또는 지진 및 풍압에 의한 팽창 및 수축이나 비틀림 등의 변형에 의해 유발되는 과도한 응력을 흡수하여 배관을 보호하기 위한 신축 조인트를 설치하게 된다.

종래에는 배관의 신축변형을 흡수하기 위한 신축 조인트로서 배관과 배관 사이를 벨로우즈 형태의 주름관으로 연결하는 벨로우즈형 신축조인트가 널리 사용되어 왔다. 그러나, 이와 같은 종래의 벨로우즈형 신축조인트는 구조가 간단하고 저가라는 이점이 있었으나, 길이에 비해 신축길이가 짧아 신축성의 한계가 있기 때문에 적용 범위가 극히 제한적일 뿐만 아니라 양단부가 배관 사이에 고정됨에 따라 회전력에 의해 비틀림이 생길 경우 쉽게 파손되는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해소하기 위해 원형관 형상으로 이루어지며 후단 내주면에는 패킹삽입홈이 구비된 패킹설치부가 돌출되게 형성되는 배관결합용 연결관과, 상기 배관결합용 연결관의 패킹삽입홈에 삽입설치되는 링형상의 밀폐용 패킹과, 상기 배관결합용 연결관의 내부에 전후로 슬라이딩 가능하게 삽입되는 것으로 전단부 외주면에 복수개의 이탈방지핀이 외부로 돌출되게 설치되는 슬립관으로 이루어진 배관용 슬립조인트가 안출된 바 있었다.

또한, 알려진 슬립조인트장치는 외관과, 외관에 관축방향을 따라 부분적으로 슬라이딩 가능하게 삽입되어 외관 내에서 슬라이딩 및 자전가능한 슬립관으로 이루어져 있으며, 외관 및 슬립관의 내부를 통해 이동유체를 운송하는 과정에서 외부온도변화와 운반중인 유체물질이 자체적으로 갖고 있는 온도와 압력 등에 의해 선팽창 및 수축되거나 비틀리더라도 그 변형을 저지할 수 있으며, 지진 및 충격 등 외압에 대해서도 소정의 내구성을 가질 수 있도록 한 것도 알려져 있으나, 외관에 대해 슬립관이 슬라이딩 및 회전가능하여 전술한 변형 등을 저지할 수 있기는 하나, 이송유체를 운송하는 과정에서 외관과 슬립관 사이의 이격공간(이하 틈새라함)으로 이송유체가 누출되기가 쉽다는 단점이 있다.

첨부 도면중 도 1a 와 도 1b는 종래 알려진 여러가지 슬립조인트의 예를 보여준다. 공통적으로 슬립조인트의 슬립관에 가해진 외력에 대하여 선형 이동가능한 슬립구조를 제공하고 있다.

첨부 도면중 도 1c와 도 1d는 조인트에 가해지는 상,하,좌,우에 가해지는 외력에 다양하게 대응하기 위하여 슬립조인트외에 볼조인트가 가미된 복합조인트 혹은 볼조인트가 구현되기도 하였다.

본 발명은 종래 슬립조인트의 조인트 본체(외관)에 스터핑박스를 형성함에 따른 스터핑박스의 제작과 용접연결구조를 탈피하여 단지 조인트 외관의 일단부에서 소정길이 관내측으로 접어 넣도록 한 내관부 형성에 의하여 슬립내관의 슬립이동이 가능하도록 한 조인트 외관과 이를 적용한 슬립조인트를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명은 조인트 외관의 일단부에서 소정길이 관내측으로 관체를 연장하여 접어 넣도록 한 내관부에 의하여 슬립내관의 슬립이동이 가능하도록 한 슬립조인트에서, 슬립내관을 통과하는 이송유체가 내관부와 외관부 사이의 이송유체 가압공간에서 이송유체로서 내관부를 밀착토록 하는 슬립조인트를 제공하는 데에 주된 목적이 있다.

본 발명은 이송유체 가압공간에서 이송유체로서 내관부가 밀착되는 슬립조인트를 제공함과 동시에 상기 내관부의 패킹부재 장입홈에 내압형성공간(이하 내압존,zone)을 형성하여 내압력을 향상시키는 슬립조인트를 제공하는 데에도 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 조인트 외관을 이용한 슬립조인트는,

삭제

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외관부에서 수직방향 연장된 수직단부를 형성하고, 이 수직단부에서 내측으로 수평방향 소정길이 연장된 내관부를 형성한 조인트 외관 및 이 조인트 외관의 내관부로 슬립 이동가능하게 설치되는 슬립내관을 포함하여, 슬립내관이 슬립이동됨과 동시에 상,하,좌,우 유동에 대응하여 내관부가 이를 상,하,좌,우로 유동 가능하게 하는 슬립조인트로서 달성된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 슬립조인트 외관은,

외관부에서 수직방향 연장된 수직단부를 형성하고, 이 수직단부에서 내측으로 수평방향 소정길이 연장된 내관부를 형성하고, 상기 내관부의 소정위치에 패킹부재 장입홈을 형성하고, 이 패킹부재 장입홈에 패킹부재를 장착하고, 내관부의 단부와 외관부 내주면 사이에 이송유체 가압공간("가")을 형성하여,

이송유체 가압공간("가")을 통하여 이송중인 유체가 가압력을 발생하여 내관부에 슬립접촉되는 슬립내관과의 밀착력을 발생하여 누수발생을 차단하는 슬립조인트로서 달성된다

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 슬립조인트는,

상기 내관부의 패킹부재 장입홈에 내압존("나")을 형성하도록 복수의 패킹부재를 장착하는 슬립조인트로서 달성된다.

본 발명은 슬립조인트에서 조인트 외관의 단부에서 내관부를 소정길이 접어 넣도록 함에 의하여 조인트 외관을 제공함으로써 종래 조인트 외관에 스터핑박스를 형성함에 따른 스터핑박스의 제작과 용접연결구조를 개선한 효과를 갖는다.

본 발명은 조인트 외관의 내측으로 접혀들어간 소정길이의 내관부 구조로써 외력에 의하여 슬립내관에 가해지는 외부의 상,하,좌,우 외력에 대응하여 슬립조인트 구조로써 볼조인트와 동일(유사)하게 상,하,좌,우 완충됨이 가능하게 한 효과를 갖는다.

본 발명은 소정길이 관내측으로 관체를 연장하여 접어 넣도록 내관부를 갖는 슬립조인트로써 슬립내관을 통과하는 이송유체가 슬립내관과 접촉하는 내관부와 외관부 사이의 이송유체 가압공간에서 이송유체로서 내관부가 가압, 밀착되어 이송유체의 누수발생을 차단하는 효과를 얻는다.

본 발명은 이송유체 가압공간에서 이송유체로서 내관부가 밀착되는 슬립조인트를 제공함과 동시에 상기 내관부의 패킹부재 장입홈에 내압존을 형성함으로써 내압력이 향상되는 효과를 얻는다.

도 1a 내지 1d는 종래 알려진 슬립조인트와 복합조인트의 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명 슬립조인트의 제1 실시예의 일부가 절개된 사시도이고
도 3은 본 발명 슬립조인트의 제1 실시예의 단면도이고,
도 4는 본 발명 슬립조인트의 제2 실시예로서 내관부에 패킹수단이 가하여지는 예를 나타내는 사시도이고,
도 5는 본 발명 슬립조인트의 제2 실시예로서 내관부에 패킹수단이 가하여지는 예를 나타내는 사시도이고,
도 6은 본 발명 슬립조인트의 제2실시예로서 슬립내관의 상,하,좌,우 외력에 대응하여 작용함을 나타내는 작용설명도이고,
도 7은 본 발명 슬립조인트의 제3 실시예로서 슬립내관에 더블 패킹수단이 형성된 구현된 슬립조인트의 단면도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면과 함께 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

<실시예 1>

첨부 도면중 도 2는 본 발명 슬립조인트의 제 1 실시예의 일부가 절개된 사시도이고, 도 3은 본 발명 슬립조인트의 제 1 실시예의 단면도이다.

상기 도면들에 따르는 본 발명 슬립조인트는 크게 조인트 외관(1)과, 슬립내관(2)으로 이루어진다.

조인트 외관(1)은 일단은 플랜지(16)를 이루고, 타단은 외관부(11)에서 수직방향 연장된 수직단부(12)를 형성하고, 이 수직단부(12)에서 내측으로 수평방향 소정길이 연장된 내관부(13)를 형성하여서 된다. 상기 조인트 외관(1)은 플랜지외에 본 실시예에서 개시하지 못한 다양한 변형된 구성의 실시가 가능하다.

슬립내관(2)은 일단은 플랜지(22)를 이루고, 타단은 조인트 외관(1)의 내관부(13)로 슬립 이동가능하게 설치되며, 그 안쪽에는 스토퍼핀(21)이 형성되어 이탈을 방지한다. 이렇게 슬립내관(2)이 조인트 외관(1)에 설치된 상태에서 슬립내관(2)은 슬립이동 가능하며, 동시에 슬립내관의 상,하,좌,우에서 가해지는 외력에 대응하여 내관부(13)가 이를 상,하,좌,우로 유동하면서 외력에 대응한다.

<실시예 2>

첨부 도면중 도 4는 본 발명 슬립조인트의 제 2 실시예로서 내관부에 패킹수단이 가하여지는 예를 나타내는 일부가 절취된 상태의 사시도이고, 도 5는 본 발명 슬립조인트의 제 2 실시예로서 내관부에 패킹수단이 가하여지는 예를 나타내는 사시도이다.

상기 도면들에서 도시하는 바와 같이 본 발명 슬립조인트는 크게 조인트 외관(1)과, 슬립내관(2)으로 이루어진다.

조인트 외관(1)은 일단에 플랜지(16)를 이루고, 타단은 외관부(11)에서 수직방향 연장된 수직단부(12)를 형성하고, 이 수직단부(12)에서 내측으로 수평방향 소정길이 연장된 내관부(13)를 형성하고, 이 내관부(13)의 소정위치에 패킹부재 장입홈(17)을 형성하고, 이 패킹부재 장입홈(17)에 패킹부재(30)를 장착하며, 내관부(13)와 외관부(11) 내주면(15) 사이에 이송유체 가압공간("가")을 형성한다. 내관부(13)의 끝은 시공 현장의 사정에 따라 길이가 조절가능하며, 그 끝을 단부(14)로 표시한다.

슬립내관(2)은 조인트 외관(1)의 내관부(13)로 슬립 이동가능하게 설치되며, 스토퍼핀(21)을 내관부(13)의 단부(14) 내측에 형성하고, 타단은 플랜지(22)를 형성한다.

이와 같이 이루어진 본 발명 슬립조인트는 상기 이송유체 가압공간("가")을 통하여 이송중인 유체가 상대적으로 압력이 적은 이송유체 가압공간("가")으로 역류하면서 가압력을 발생하여 내관부(13)에 소정의 가압력을 형성하므로써 내관부(13)가 강하게 팽창하여 내관부(13)내주면에서 슬립 접촉되는 슬립내관(2)과의 밀착력이 한층 강하게 밀착된다. 따라서 이송중인 유체가 슬립내관(2)의 외주면과 내관부(13)사이에서 누설되는 것을 차단하게 된다.

한편, 이러한 본 발명 슬립조인트의 누수방지기능외에 슬립내관(2)의 상,하,좌,우에서 가해지는 외력에 대하여 조인트 외관(1)의 내관부(13)가 이에 대응하여 상,하,좌,우로 유동하면서 외력에 대응할 수 있다. 이것은 본 발명 슬립조인트가 매립된 경우 지중에서 혹은 다른 여러가지 외력이 슬립내관(2)에 가해지더라도 이에 완충적으로 대응할 수 있는 기능을 발휘할 수 있다.

<실시예 3>

첨부 도면중 도 6은 본 발명 슬립조인트의 제 3 실시예로서 슬립내관에 더블 패킹수단이 형성된 구현된 슬립조인트의 단면도이다.

상기 도면에서 도시하는 바와 같이 본 발명 슬립조인트는 크게 조인트 외관(1)과, 슬립내관(2)으로 이루어진다.

조인트 외관(1)은 일단에 플랜지(16)를 이루고, 타단은 외관부(11)에서 수직방향 연장된 수직단부(12)를 형성하고, 이 수직단부(12)에서 내측으로 수평방향 소정길이 연장된 내관부(13)를 형성하며, 이 내관부(13)의 소정위치에 패킹부재 장입홈(17)을 형성하고, 이 패킹부재 장입홈(17)에 패킹부재(30)를 장착하되, 복수의 패킹부재(30)로서 내압형성공간(누설된 유체가 빠져나가지 않은 상태에서 두개의 패킹부재로서 포위되면 누설유체로 채워진 공간이 발생되고 이로 인하여 내압력이 발생되는 공간을 칭하며, 이 영역을 내압존(Zone)이라 하며, 이하 내압존이라함)("나")을 형성하게 되고, 내관부(13)의 단부(14)를 지난 외관부(11) 내주면(15) 사이에 소정의 이송유체 가압공간("가")을 형성한다.

슬립내관(2)은 조인트 외관(1)의 내관부(13)로 슬립 이동가능하게 설치되며, 스토퍼핀(21)을 내측 단부에 형성하고, 타단은 플랜지(22)를 형성한다.

이와 같이 이루어진 본 발명 슬립조인트는 상기 이송유체 가압공간("가")을 통하여 이송중인 유체가 상대적으로 압력이 적은 이송유체 가압공간("가")으로 역류하면서 가압력을 발생하여 내관부(13)에 슬립접촉되는 슬립내관(2)과의 밀착력을 강하게 함으로써 이송유체의 누수발생을 차단하게 되는 바, 특히, 이때 복수의 패킹부재(30)로서 형성된 내압존("나")을 형성하므로써 한 쌍의 마주보는 패킹부재(30)내부의 내압존에서 가압력을 일으켜 패킹력이 증대하게 되어 상기 이송유체 가압공간("가")를 통한 밀착 압력과 더불어 내압존의 가압력을 증대시켜 패킹부재(30)은 매우 강한 패킹력으로 이송유체의 누수발생을 차단하게 된다.

위에서 도시되고, 설명된 본 발명 복식 슬립조인트는 외관부(11)의 직경이 내관부(13)(13')의 직경 보다 큰 경우를 예로 들어 설명하였으나, 외관부(11)의 직경이 내관부(13)(13')보다 작은 경우에도 적용가능하며, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것이 아니라 최소한의 범위로 넓혀짐을 의미하며, 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1:외관, 2:슬립내관, 11:외관부, 12:수직단부, 13:내관부, 14:단부, 15:내주면, 16:플랜지, 17:패킹부재 장입홈, 21:스토퍼핀, 22:플랜지, 30:패킹부재, 31:보조패킹,

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 슬립조인트에 있어서,
   외관부(11)에서 수직방향 연장된 수직단부(12)를 형성하고, 이 수직단부(12)에서 내측으로 수평방향 소정길이 연장된 내관부(13)를 형성하고, 상기 내관부(13)의 소정위치에 패킹부재 장입홈(17)을 형성하고, 이 패킹부재 장입홈(17)에 패킹부재(30)를 장착하며, 내관부(13)와 외관부(11) 내주면(15) 사이에 이송유체 가압공간("가")을 형성한 조인트 외관(1); 및
   조인트 외관(1)의 내관부(13)로 슬립 이동가능하게 설치되는 슬립내관(2)을 포함하여,
   이송유체 가압공간(가)을 통하여 이송중인 유체의 가압력으로 내관부(13)에 슬립 접촉되는 슬립내관(2)과의 밀착력이 증가됨과 동시에 슬립내관(2)이 상,하,좌,우 유동 가능한 것을 특징으로 하는 슬립조인트.
4. 제3항에 있어서, 상기 내관부(13)의 패킹부재 장입홈(17)에 패킹부재(30)측에서 누설된 유체로 채워져 내압력이 발생되는 내압존("나")을 형성하도록 복수의 패킹부재(30)로서 포위되도록 장착하여,한 쌍의 마주보는 패킹부재(30)내부의 내압존 가압력을 증대시켜 패킹부재(30)가 강하게 이송유체의 누수발생을 차단하는 것을 특징으로 하는 슬립조인트.

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