KR101549158B1 - 돌출부를 포함하는 파이프 연결용 실링부재 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 돌출부를 포함하는 파이프 연결용 실링부재는, 파이프의 외면과, 상기 파이프가 삽입되는 커넥터의 내면 사이에 구비되고, 원주 방향을 따라 링 형태로 연장 형성되는 몸체부 및 무한 궤도를 구성하는 나선형으로 형성되어 상기 몸체부의 외면을 따라 돌출된 돌출부를 포함한다.

Description

돌출부를 포함하는 파이프 연결용 실링부재{Sealing Member Having Projection Part for Pipe Connection}
본 발명은 파이프 연결용 실링부재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 나선 형상의 돌출부가 형성되어 지수력을 크게 향상시킬 수 있도록 한 파이프 연결용 실링부재에 관한 것이다.
일반적으로 건축, 토목 분야에서 시공되는 다양한 종류의 파이프를 연결하기 위해 파이프 연결구가 사용되고 있으며, 이와 같은 파이프 연결구는 파이프의 크기 및 종류에 따라 다양한 형태로 형성된다.
대구경 파이프 연결구의 경우, 파이프가 삽입되는 커넥터 내측에 수용공간이 형성되고, 상기 수용공간에는 지수링과 그립링이 구비된다. 이에 따라 파이프를 커넥터 내측에 삽입한 뒤, 그립링을 압착하여 파이프의 외면으로 침투하도록 하여 파이프를 고정하게 된다.
소구경 파이프 연결구의 경우, 파이프가 삽입되는 커넥터 내측 둘레를 따라 형성된 홈에 지수링을 삽입한 뒤, 파이프를 삽입하여 연결하는 방식을 사용하고 있다. 이 경우 상기 지수링은 상기 파이프의 외면을 압박하게 되고, 상기 파이프 내측에 유동되는 유체의 누출을 방지하게 된다.
다만, 종래의 소구경 파이프 연결구에 사용되는 지수링은 단순한 링 형태로 형성되므로, 내측 면이 완전한 원형으로 형성되지 않을 경우, 완전한 지수 효과를 얻기가 어렵다. 즉 지수링의 가공은 매우 정밀하게 이루어질 필요가 있으나, 제조 공정 상의 현실적인 한계에 의해 지수링의 내측 면은 완전한 원형을 이루기가 어려우며, 품질 편차가 커지는 문제가 있다.
또한 그 연결 과정에서 파이프의 출입에 의해 지수링의 내측 면에만 지속적인 마찰이 가해지므로, 마모가 쉽게 발생하는 문제도 있다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
한국등록실용신안 제20-0382023호
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 지수력을 획기적으로 향상시킨 파이프 연결용 실링부재를 제공하기 위함이다.
또한 마모가 발생하는 것을 최소화하여 수명을 크게 증대시킨 파이프 연결용 실링부재를 제공하기 위함이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 돌출부를 포함하는 파이프 연결용 실링부재는, 파이프의 외면과, 상기 파이프가 삽입되는 커넥터의 내면 사이에 구비되고, 원주 방향을 따라 링 형태로 연장 형성되는 몸체부 및 무한 궤도를 구성하는 나선형으로 형성되어 상기 몸체부의 외면을 따라 돌출된 돌출부를 포함한다.
그리고 상기 몸체부의 단면은 원형으로 형성될 수 있다.
또한 상기 돌출부는 적어도 내측 끝단이 외측 끝단보다 높게 돌출될 수 있다.
그리고 상기 돌출부는 양측 끝단으로부터 내측 끝단으로 갈수록 돌출 높이가 점차 높아지도록 형성될 수 있다.
또한 상기 돌출부는 양측 끝단으로부터 외측 끝단까지의 높이가 균일하게 형성될 수 있다.
그리고 상기 돌출부의 외면은 상기 몸체부의 곡률보다 큰 곡률을 가지도록 형성될 수 있다.
또한 상기 돌출부는, 중앙의 중심영역과, 상기 중심영역의 양측에 형성되어 상기 돌출부와 상기 몸체부 사이를 연결하는 연결영역을 포함할 수 있다.
그리고 상기 연결영역의 외면은 상기 중심영역의 곡률보다 작고, 상기 몸체부의 곡률보다 큰 곡률을 가지도록 형성될 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 돌출부를 포함하는 파이프 연결용 실링부재는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 실링부재의 둘레 전체를 따라 나선 형상의 돌출부가 형성되어 지수력을 획기적으로 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
둘째, 파이프와의 접촉 면적이 극히 작으므로, 실링부재의 내측 면이 완전한 원형으로 형성될 필요가 없어 정밀 가공에 대한 부담을 줄일 수 있으며, 품질의 편차가 거의 발생하지 않는 장점이 있다.
셋째, 파이프와의 접촉면이 극히 작으므로, 마찰에 의한 마모가 발생하는 것을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재가 구비된 커넥터를 이용하여 파이프를 연결시키는 모습을 나타낸 사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재의 모습을 나타낸 사시도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재가 커넥터 내측에 삽입된 상태에서의 A-A단면 모습을 나타낸 단면도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재에 있어서, 돌출부의 위치에 따른 높이를 나타낸 사시도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재에 있어서, 돌출부의 위치에 따른 높이 변화를 나타낸 그래프;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재에 있어서, 돌출부의 외측 끝단과 내측 끝단 모습을 동시에 나타낸 단면도;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재에 있어서, 연결부의 모습을 나타낸 단면도; 및
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재에 있어서, 돌출부가 압박됨에 따라 변형된 모습을 나타낸 단면도이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재(100)가 구비된 커넥터(10)를 이용하여 파이프(5)를 연결시키는 모습을 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 파이프(5)를 연결시키기 위한 커넥터(10)의 내측에는 실링부재(100)가 구비된다. 그리고 상기 파이프(5)를 커넥터(10) 내측에 삽입 시 상기 실링부재(100)는 파이프(5) 내측에 유동되는 유체가 누출되는 것을 방지하게 된다.
이때 본 실시예에서 상기 커넥터(10)에는 타 부분보다 직경이 큰 대경부(12)가 형성되며, 상기 대경부(12)의 내측에는 상기 실링부재(100)가 수용되는 수용홈(14)이 형성된다. 즉 본 발명에 따른 실링부재(100)는 상기 수용홈(14)에 삽입된 상태에서, 상기 파이프(5)와, 대경부(12)의 내면을 동시에 압박하여 지수 기능을 수행하게 된다.
이하에서는 이와 같은 본 발명의 실링부재(100)에 대해 자세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재(100)의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재(100)는 몸체부(110)와, 돌출부(120)를 포함한다.
상기 몸체부(110)는 전술한 바와 같이 파이프의 외면과, 상기 파이프가 삽입되는 커넥터의 내면 사이에 구비되고, 원주 방향을 따라 연장 형성된다. 즉 상기 몸체부(110)는 전체적으로 링 형상으로 형성된다.
그리고 본 실시예의 경우 상기 몸체부(110)는 단면이 원형으로 형성되고, 전체가 균일한 단면적을 가지도록 형성된다.
상기 돌출부(120)는 무한 궤도를 구성하는 나선형으로 형성되며, 상기 몸체부(110)의 외면을 따라 돌출된 형태를 가진다. 즉 돌출부(120)는 상기 몸체부(110)의 전체 둘레에 걸쳐 하나로 연결된 형태를 가지며, 소정 거리마다 상기 몸체부(110)의 내측 및 외측을 경유하게 된다. 이때 상기 나선의 한 주기는 설계에 따라 다양한 길이로 설정될 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재(100)가 커넥터(10) 내측에 삽입된 상태에서의 A-A단면 모습을 나타낸 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재(100)가 커넥터(10)의 수용홈(14)에 수용된 상태에서, 돌출부(120)는 수용홈(14)의 내면에 접하게 된다.
도 3의 경우 돌출부(120)가 몸체부(110)의 외측을 지나가는 A-A단면을 나타낸 것이므로, 몸체부(110) 외측의 돌출부(120)가 수용홈(14)의 내면에 접한 상태가 도시된다. 그리고 이에 도시되지 않은 다른 구간의 단면에서는 돌출부(120)의 돌출 방향이 다르게 형성될 것이며, 이때의 돌출부(120) 역시 상기 수용홈(14)의 내면 또는 파이프(5)에 접한 상태로 형성될 것이다.
특히 본 실시예에서 돌출부(120)의 전체 길이 중 내측 끝단만이 파이프(5)에 접촉되므로, 실링부재(100)와 파이프(5)와의 접촉 면적은 극히 작게 형성된다. 이에 따라 파이프(5)의 이동에 따라 발생하는 마찰에 의한 마모가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실링부재(100)는 파이프(5)와의 접촉 면적은 최소화되나, 상기 돌출부(120)는 전체적으로 상기 수용홈(14)의 내면 또는 파이프(5)에 접한 상태로 형성되므로, 안정적으로 지수 기능을 수행할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 실링부재(100)의 돌출부(120)에 대해 보다 자세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재(100)에 있어서, 돌출부(120)의 위치에 따른 높이를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재(100)에 있어서, 돌출부(120)의 위치에 따른 높이 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 돌출부(120)는 적어도 내측 끝단의 높이(d3)가 외측 끝단의 높이(d1)보다 높게 돌출될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 실시예에서 돌출부(120) 양측 끝단으로부터 외측 끝단까지의 높이는 균일하게 형성된다. 즉 상기 돌출부(120) 양측 끝단의 높이(d2, d4)는 외측 끝단의 높이(d1)와 동일하게 형성된다.
그리고 상기 돌출부(120)는 양측 끝단으로부터 내측 끝단으로 갈수록 돌출 높이가 점차 높아지도록 형성된다.
도 4를 기준으로 돌출부(120)의 외측 끝단을 0°라 하고, 시계 방향을 따라 우측 끝단을 90°, 내측 끝단을 180°, 죄측 끝단을 270°라 할 경우, 그 돌출 높이의 변화는 도 5의 그래프와 같다.
즉 본 실시예에 따른 실링부재(100)의 돌출부(120)는 외측 끝단으로부터 우측 끝단까지는 높이의 변화가 없으며, 우측 끝단으로부터 내측 끝단까지 높이가 선형으로 증가하다가 내측 끝단으로부터 좌측 끝단까지는 높이가 선형으로 감소하게 되고, 좌측 끝단으로부터 외측 끝단까지는 높이의 변화가 없게 형성된다. 이때 본 실시예의 경우, 돌출부(120)의 내측 끝단의 높이를 1.5mm로, 양측 끝단 및 외측 끝단의 높이를 0.1mm인 것으로 설정하였다.
다만, 이는 하나의 실시예로서, 돌출부(120)의 형태 및 그 높이의 변화는 본 실시예와 다르게 형성될 수도 있음은 물론이다. 즉 돌출부(120)의 높이는 다양하게 형성될 수 있으며, 양측 끝단으로부터 내측 끝단까지의 높이 변화가 비선형으로 변화하도록 형성되는 등 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재에 있어서, 돌출부의 외측 끝단(120a)과 내측 끝단(120b) 모습을 동시에 나타낸 단면도이다.
도 6을 참조하면, 전술한 바와 같이 본 실시예에서 돌출부의 내측 끝단(120b)의 높이는 외측 끝단(120a)의 높이보다 높게 형성된다. 이와 같이 하는 이유는 지수력을 보다 향상시키기 위함이다.
구체적으로 설명하면, 실링부재(100)는 파이프(5)와 커넥터(10) 사이에 구비된 상태에서 압력을 받게 되며, 이에 의해 변형이 발생된다. 이때 실링부재(100)의 양측 끝단은, 돌출부가 형성되지 않은 부분에서도 변형에 의해 수용홈(14)의 내면 측에 접촉될 수 있다. 따라서 실링부재(100)의 전체 길이에 걸쳐 총 3점의 접촉점(P1, P2, P3)을 형성하게 된다.
즉 실링부재(100)의 외측 끝단으로부터 양측 끝단까지는 돌출부가 아닌 지점에서도 변형에 의한 접촉이 발생될 수 있으며, 대부분의 지점에서 수용홈(14)의 내면과 3점의 접촉점을 형성하게 된다.
이에 반해, 실링부재(100)의 내측 끝단의 경우, 파이프(5)와 접하는 부분으로서, 1점의 접촉점만을 형성하게 된다. 즉 파이프(5)의 경우 실링부재(100)의 내측 끝단만이 접촉되므로, 타 부분에 비해 실링 강도를 보다 증대시킬 필요가 있다.
이와 같은 이유에 따라 본 실시예의 경우 돌출부의 내측 끝단(120b)의 높이를 외측 끝단(120a)의 높이보다 높게 형성하여 지수력을 향상시키도록 한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재(100)에 있어서, 연결부(124)의 모습을 나타낸 단면도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재(100)에 있어서, 돌출부(120)가 압박됨에 따라 변형된 모습을 나타낸 단면도이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 경우 상기 돌출부(120)의 외면은 상기 몸체부의 곡률보다 큰 곡률을 가지도록 형성된다.
그리고 돌출부(120)는, 중앙의 중심영역(122)과, 상기 중심영역(122)의 양측에 형성되어 상기 돌출부(120)와 상기 몸체부(110) 사이를 연결하는 연결영역(124을 포함한다.
이때 상기 연결영역(124)의 외면은 상기 중심영역(122)의 곡률보다 작고, 상기 몸체부(110)의 곡률보다 큰 곡률을 가지도록 형성된다. 즉 상기 돌출부(120)는 전체적으로 곡률 평균이 상기 몸체부(110)보다 크게 형성되되, 상기 연결영역(124)의 곡률은 상기 중심영역(122)의 곡률보다 작게 형성된다.
상기 돌출부(120)가 이와 같은 형태로 형성되는 이유는, 압력에 의한 변형에 따라 유체가 누출되는 것을 방지하기 위해서이다.
도 8을 참조하면, (a)의 경우 본 실시예와 같이 돌출부(120)가 연결영역(124)을 포함하는 형태에서 압력이 가해진 상태를 나타내며, (b)는 연결영역을 포함하지 않는 상태에서 압력이 가해진 상태를 나타낸다.
(a)의 경우, 압력에 의한 변형에도 돌출부(120)와 몸체부(110)가 전체적으로 자연스러운 곡선을 형성하는 것을 확인할 수 있다. 이에 반해 (b)의 경우, 압력에 의한 변형 시 돌출부(120)와 몸체부(110) 사이에 함몰홈(g)이 형성되는 것을 확인할 수 있으며, 상기 함몰홈(g)을 통해 유체가 누출될 수 있다는 문제가 발생하게 된다.
즉 본 실시예의 경우 상기와 같이 상기 중심영역(122)의 곡률보다 작고, 상기 몸체부(110)의 곡률보다 큰 연결영역(124)을 형성하여 형상 변형에 의한 유체의 누출을 방지할 수 있도록 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
5: 파이프 10: 커넥터
12: 대경부 14: 수용홈
100: 실링부재 110: 몸체부
120: 돌출부 122: 중심영역
124: 연결영역

Claims (8)

  1. 파이프의 외면과, 상기 파이프가 삽입되는 커넥터의 내면 사이에 구비되고, 원주 방향을 따라 링 형태로 연장 형성되는 몸체부; 및
    무한 궤도를 구성하는 나선형으로 형성되어 상기 몸체부의 외면을 따라 돌출되고, 상기 파이프와 접촉되는 내측 끝단이 상기 커넥터의 내면에 접촉되는 외측 끝단보다 높게 돌출되어, 상기 파이프와 접촉되는 내측 끝단의 실링 강도를 상기 커넥터의 내면에 접촉되는 외측 끝단보다 증대시킨 돌출부;
    를 포함하는 파이프 연결용 실링부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부의 단면은 원형으로 형성된 파이프 연결용 실링부재.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 양측 끝단으로부터 내측 끝단으로 갈수록 돌출 높이가 점차 높아지도록 형성된 파이프 연결용 실링부재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 양측 끝단으로부터 외측 끝단까지의 높이가 균일하게 형성된 파이프 연결용 실링부재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부의 외면은 상기 몸체부의 곡률보다 큰 곡률을 가지도록 형성된 파이프 연결용 실링부재.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 돌출부는,
    중앙의 중심영역과, 상기 중심영역의 양측에 형성되어 상기 돌출부와 상기 몸체부 사이를 연결하는 연결영역을 포함하는 파이프 연결용 실링부재.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연결영역의 외면은 상기 중심영역의 곡률보다 작고, 상기 몸체부의 곡률보다 큰 곡률을 가지도록 형성된 파이프 연결용 실링부재.
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