KR101701333B1 - 배관용 클램프 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명과 관련된 배관용 클램프 장치는, 제1플랜지와 제2플랜지를 가압함으로써 제1플랜지와 제2플랜지 사이를 밀폐시킬 수 있게 구성된 커플링 유닛; 상기 커플링 유닛의 일측에 회동 가능하게 구비되며, 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지를 가압하는 방향으로 상기 커플링 유닛을 체결시키는 나사체결유닛; 및 상기 커플링 유닛의 일측에 회동 및 상기 나사체결유닛의 체결방향과 평행하게 이동되어 상기 나사체결유닛의 이완을 방지할 수 있게 구성된 나사풀림방지유닛을 포함할 수 있다.

Description

배관용 클램프 장치{PIPE CLAMP APPARATUS}
본 발명은 배관 이음 부위의 밀폐를 유지시키면서도 배관에 대한 탈착이나 이음 부위의 보수가 가능하도록 구성된 배관용 클램프 장치에 관한 것이다.
배관용 클램프 장치는 배관과 배관을 연결하는 요소로서, 연결할 대상인 배관의 형상이나 구조에 따라 타입이 다를 수 있다. 예를 들어, 배관에 플랜지가 있는 경우, 배관용 클램프 장치는 플랜지와 연결할 배관의 플랜지가 맞대어져 상호 밀착되는 방향으로 힘을 가할 수 있게 설계된다.
배관과 배관의 사이에는 오링이나 가스켓이 설치되는데, 이들 부품도 시간의 경과 또는 사용조건에 따라 노후화 또는 파손되기도 하며, 이로 인해 리크(leak)가 발생하기도 한다. 진공시스템에 사용되는 배관에서의 리크는 공정을 위하여 요구된 진공의 제어를 어렵게 하거나, 제품의 불량을 야기하기도 하며 에너지를 낭비하거나 비용을 상승시키는 요인으로 작용한다. 이러한 점에서 배관용 클램프 장치는 밀폐상태를 안정적으로 유지하면서도 노후된 오링이나 이음 구조를 용이하게 교체하거나 수리하여 확대손실을 최소화시킬 수 있도록 간이하게 체결 또는 분리할 수 있는 구조가 적용되기도 한다.
배관용 클램프 장치에는 플랜지와 플랜지를 요구된 체결력을 유지할 수 있도록 나사가 사용된다. 반면, 나사는 진동 등에 의하여 풀릴 수 있으므로 체결력의 약화를 방지할 수 있도록 나사풀림을 방지하기 위한 디자인도 적용되기도 한다. 그러나, 이에 의하여도 나사의 풀림이나 리크를 막기 어렵다. 한편으로, 클램프 장치를 강하게 체결하였더라도, 운용 중 진동이나 파손 또는 노후로 인한 리크가 발생할 수 있으므로 이에 대한 대책이 필요할 수 있다.
관련선행문헌:
1. 대한민국 등록특허 10-1200719호(2012.11.12 공고)에 개시된 "배관 연결용 클램프 장치"
2. 대한민국 공개특허 제10-2014-0015935호(2014.02.07 공개)에 개시된 "배관 연결부 누설검사장치"
본 발명은 상기한 점을 감안한 것으로, 간이한 조작으로 밀폐를 위한 체결나사의 풀림을 방지할 수 있는 배관용 클램프 장치를 제시하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 일 목적은 배관의 이음새에서 발생하는 리크의 감지할 수 있는 배관용 클램프 장치를 제시하는데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명과 관련된 배관용 클램프 장치는, 제1플랜지와 제2플랜지를 가압함으로써 제1플랜지와 제2플랜지 사이를 밀폐시킬 수 있게 구성된 커플링 유닛; 상기 커플링 유닛의 일측에 회동 가능하게 구비되며, 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지를 가압하는 방향으로 상기 커플링 유닛을 체결시키는 나사체결유닛; 및 상기 커플링 유닛의 일측에 회동 및 상기 나사체결유닛의 체결방향과 평행하게 이동되어 상기 나사체결유닛의 이완을 방지할 수 있게 구성된 나사풀림방지유닛을 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 커플링 유닛은, 상기 제1플랜지 및 상기 제2플랜지의 일측을 감쌀 수 있게 형성된 제1커플러; 상기 제1플랜지 및 상기 제2플랜지의 타측을 감쌀 수 있게 형성된 제2커플러; 및 상기 제2커플러를 상기 제1커플러에 대해 회동 가능하게 연결하는 커플러힌지를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 커플링유닛의 일단에는 제1커플러연장부가 형성되고, 상기 커플링유닛의 타단에는 제2커플러연장부가 형성되며, 상기 나사체결유닛은 상기 제1커플러연장부에 장착되고, 상기 제2커플러연장부에는 상기 나사체결유닛이 걸려질 수 있게 개방슬롯이 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 나사체결유닛은, 상기 제1커플러연장부에 대하여 회동 가능하게 연결된 힌지연결부; 상기 힌지연결부로부터 연장되며, 상기 개방슬롯을 통과할 수 있게 형성된 조절나사부; 및 상기 조절나사부에 체결되어 상기 제2커플러연장부를 상기 제1커플러연장부에 대해 가압시킬 수 있게 형성된 너트부를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 커플링유닛의 일단에는 슬라이드힌지가 구비되고, 상기 나사풀림방지유닛은, 양단이 상기 슬라이드힌지에 걸려져 회동 가능하게 형성된 요크부; 상기 슬라이드힌지를 구속시킬 수 있게 형성되며, 상기 슬라이드힌지에 대해 상기 요크부를 이동 가능하게 안내하는 가이드; 및 상기 요크부의 일단에 형성되며, 상기 너트부를 통과시키되 상기 너트의 회전을 차단할 수 있게 형성된 풀림방지홈형상부를 갖는 요크헤드를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 가이드는 상기 조절나사부와 평행한 슬롯 형태로 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 풀림방지홈형상부는 상기 슬라이드힌지와 상기 가이드 사이의 클리어런스(clearance)와 조합되어 상기 너트부의 임의의 회전위치에도 상기 너트부를 통과시킬 수 있게 둘레방향으로 배열된 복수의 세로홈을 가질 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 배관용 클램프 장치는, 상기 요크헤드에 체결될 수 있게 형성되며, 상기 요크부를 상기 너트부에 대해 고정시킬 수 있게 형성된 고정나사를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 배관용 클램프 장치는, 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지 사이에 배치되어 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지 사이를 밀폐시키는 오링; 및 상기 오링을 통해 발생하는 리크를 감지할 수 있게 형성된 리크감지유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 리크감지유닛은, 상기 오링의 외측에서 상기 오링과 상기 제1플랜지 및 상기 제2플랜지 사이의 공간을 밀폐시킬 수 있게 형성되며, 일측에 관통홀이 형성된, 커버링; 상기 커플링유닛의 일측에 부착되며, 상기 관통홀과 튜브에 의해 연결되어 상기 오링과 상기 제1플랜지 및 상기 제2플랜지 사이의 공간의 압력변화에 따라 이동하는 가동부재를 갖는 실린더부; 및 상기 가동부재의 이동에 의하여 온오프되는 스위치를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 배관용 클램프 장치는, 상기 제1플랜지와 상기 커버링의 외주면 사이에 배치되는 제1실링; 및 상기 제2플랜지와 상기 커버링의 외주면 사이에 배치되는 제2실링을 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 커플링 유닛은, 상기 튜브를 통과시킬 수 있게 형성된 통과홀을 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 실린더부는, 상기 제1배관 및 상기 제2배관의 내부 공간으로부터 상기 오링과 상기 제1플랜지 및 상기 제2플랜지 사이의 공간으로 유출되는 리크를 감지할 수 있게 상기 튜브가 연결되는 제1포트; 및 상기 오링과 상기 제1플랜지 및 상기 제2플랜지 사이의 공간으로부터 상기 제1배관 및 상기 제2배관의 내부 공간으로 유입되는 리크를 감지할 수 있게 상기 튜브가 연결되는 제2포트를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 제1플랜지와 제2플랜지 사이에 배치되어 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지 사이를 밀폐시키는 오링; 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지를 둘러싸는 커플링 유닛과, 상기 커플링 유닛에 체결되어 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지를 가압하는 나사체결유닛을 갖는, 클램프 어셈블리; 및 상기 오링을 통해 발생하는 리크를 감지할 수 있게 형성된 리크감지유닛을 포함하는, 배관용 클램프 장치를 개시한다.
본 발명과 관련된 배관용 클램프 장치에 의하면, 커플링 유닛에 의해 감싸여진 배관의 플랜지를 나사체결유닛에 의해 체결시켜 밀봉상태를 얻게 되며, 커플링 유닛의 일측에 회동 및 나사체결유닛의 체결방향과 평행하게 이동되는 나사풀림방지유닛에 의해 나사체결유닛의 이완을 방지하는 것으로서, 간이한 구성을 통하여 리크를 발생을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 조임력이 저하되는 것을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.
본 발명과 관련된 다른 일 예에 의하면, 리크감지유닛을 배관용 클램프 장치에 추가적으로 설치함으로써 오링에 파손이나 노후화에 따른 리크의 발생을 즉각적으로 감지할 수 있으며, 그에 따른 확대 손실을 최소화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 배관용 클램프 장치(100)가 적용될 수 있는 배관 시스템의 분해 사시도
도 2는 본 발명과 관련된 배관용 클램프 장치(100)가 플랜지에 조립된 상태의 단면도
도 3은 도 1에서 제1플랜지(102)와 제2플랜지(104)를 맞대기한 후 클램프 어셈블리(200)를 제1플랜지(102)와 제2플랜지(104)에 부분적으로 채운 상태를 보인 작동상태도
도 4는 도 3에서 클램프 어셈블리(200)를 제1플랜지(102)와 제2플랜지(104)에 완전히 채운 상태를 보인 작동상태도
도 5는 도 4에서 나사체결유닛(230)을 이용하여 커플링유닛(210)을 조이고 있는 것을 보인 작동상태도
도 6은 도 5에서 나사풀림방지유닛(240)을 회동하여 나사체결유닛(230)을 고정하기 위한 준비 상태를 보인 작동상태도
도 7은 도 6의 상태에서 나사풀림방지유닛(240)을 하강하여 나사체결유닛(230)을 고정한 상태를 보인 작동상태도
도 8은 도 7의 상태에서 고정나사(250)를 이용하여 요크부(241)가 이동되지 않도록 고정하는 것을 보인 작동상태도
도 9는 도 8의 상태에서 리테이너(235)를 이용하여 요크부(241)가 분리되지 않도록 고정하는 것을 보인 작동상태도
도 10 내지 도 12는 본 발명과 관련된 리크감지유닛(300)의 작용을 설명하기 위한 개념적 단면도들
이하, 본 발명과 관련된 배관용 클램프 장치(100)를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명과 관련된 배관용 클램프 장치(100)가 적용될 수 있는 배관 시스템의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명과 관련된 배관용 클램프 장치(100)가 플랜지에 조립된 상태의 단면도이다.
배관용 클램프 장치(100)는 클램프 어셈블리(200)에 의해 제1배관(101)의 제1플랜지(102)와 제2배관(103)의 제2플랜지(104)를 체결하고, 제1플랜지(102)와 제2플랜지(104) 사이의 영역을 밀폐시킬 수 있게 구성된다. 제1배관(101)과 제2배관(103)의 내부 공간은 진공시스템에서 원하는 진공을 얻기 위하여 챔버와 펌프 사이를 연결하는 통로일 수 있다. 제1배관(101)과 제2배관(103)의 내부 공간이 대기압보다 낮은 진공인 경우 제1플랜지(102)와 제2플랜지(104) 사이의 틈은 외기가 침투되지 않도록 할 필요가 있으며, 반대로 제1배관(101)과 제2배관(103)의 내부 공간이 주위보다 높은 압력을 요하는 경우 제1플랜지(102)와 제2플랜지(104) 사이의 틈은 내기가 누출되지 않도록 할 필요가 있다. 제1배관(101)과 제2배관(103)의 내부 공간을 이동하는 유체는 가스 또는 액체일 수 있다.
제1플랜지(102)와 제2플랜지(104)의 사이에는 커버링(110), 인너링(120) 및 오링(130)이 구비될 수 있다. 제1플랜지(102) 및 제2플랜지(104)은 상호 반대쪽에서 오링(130)에 접촉된다. 오링(130)은 고무 또는 수지재 등과 같은 연성 재질로 형성되며, 오링(130)에 의해 실질적으로 제1플랜지(102)와 제2플랜지(104) 사이의 틈이 밀폐된다. 인너링(120)은 오링(130)을 걸 수 있게 외주에 홈(121)을 가질 수 있다. 인너링(120)은 또한, 클램프 어셈블리(200)에 의한 가압시 제1플랜지(102)와 제2플랜지(104) 사이의 간격을 유지시키는 스페이서로 기능할 수 있도록 일정 두께를 가질 수 있다. 커버링(110)은 오링(130)의 손상이나 노후화에 따른 리크(leak)를 감지하기 위해 오링(130)의 외측을 밀폐시키는 공간을 마련할 수 있게 설치된다. 커버링(110)의 구성과 작용은 뒤에서 상세히 설명한다.
클램프 어셈블리(200)는 제1플랜지(102)와 제2플랜지(104)를 둘러쌀 수 있게 형성된 커플링유닛(210)과, 커플링유닛(210)을 조여서 체결할 수 있게 구성된 나사체결유닛(230) 및 나사체결유닛(230)의 풀림을 방지할 수 있게 구성된 나사풀림방지유닛(240)을 포함할 수 있다.
커플링유닛(210)은 제1플랜지(102)와 제2플랜지(104)를 동시에 둘러싸면서 제1플랜지(102)와 제2플랜지(104)가 모여지는 방향으로 힘을 가할 수 있게 구성되어 있다. 커플링유닛(210)은 하나 또는 복수의 커플러 요소로 이루어질 수 있다. 도 1은 이 중 두 개의 커플러 요소 즉, 제1커플러(211)와 제1커플러(211)에 대해 커플러힌지(215)에 의해 연결된 제2커플러(212)를 포함하는 형태로 되어 있다. 구체적으로, 제1커플러(211)는 제1플랜지(102) 및 제2플랜지(104)의 일측을 감쌀 수 있게 형성되며, 제2커플러(212)는 제1플랜지(102) 및 제2플랜지(104)의 타측을 감쌀 수 있게 형성된다. 커플러힌지(215)에 의해 제1커플러(211)와 제2커플러(212)는 회동되어 벌어져서 개방된 상태와 오므려져서 닫힌 상태를 구현할 수 있다. 다만, 커플러힌지(215)를 사용하는 대신, 제1커플러(211)와 제2커플러(212)는 다른 연결요소, 예를 들어, 나사에 의해 조립될 수도 있다. 또한 커플러힌지(215)는 구성상 제외될 수도 있으며, 이 경우, 제1커플러(211)와 제2커플러(212)는 상호의 형상(예: 후크와 같은 형태)에 의해 걸려진 형태가 될 수도 있다.
제1커플러(211)의 일단에는 제1커플러연장부(221)가 형성되어 있으며, 제2커플러(212)의 일단에는 제2커플러연장부(222)가 형성되어 있다. 제1커플러연장부(221)에는 제2커플러(212)를 제1커플러(211)에 대해 체결하기 위한 나사체결유닛(230)이 설치된다. 제2커플러연장부(222)는 나사체결유닛(230)이 체결되기 위한 상대물로서 작용한다. 제2커플러연장부(222)에는 나사체결유닛(230)의 일 요소가 통과될 수 있게 개방슬롯(223)이 형성되어 있다.
나사체결유닛(230)은 제1커플러연장부(221)에 대하여 회동 가능하게 연결된 힌지연결부(231)와, 힌지연결부(231)로부터 연장되며 개방슬롯(223)을 통과할 수 있게 형성된 조절나사부(232) 및, 조절나사부(232)에 대하여 나사 결합되는 너트부(233)를 포함할 수 있다. 너트부(233)는 조절나사부(232)에 체결되어 제2커플러연장부(222)를 제1커플러연장부(221)에 대해 가압시킬 수 있으며, 반대로 풀어짐으로써 제2커플러연장부(222)를 제1커플러연장부(221)로부터 분리시킬 수 있다.
나사풀림방지유닛(240)은 나사체결유닛(230)이 제1커플러(211)와 제2커플러(212)를 체결한 상태에서 너트부(233)의 풀림을 방지할 수 있도록 너트부(233)의 체결위치를 고정할 수 있게 구성된다. 나사풀림방지유닛(240)을 설치할 수 있도록 제1커플러연장부(221)에는 슬라이드힌지(225)가 구비될 수 있다. 슬라이드힌지(225)는 힌지연결부(231)과 공통된 축을 사용하거나 상호 다른 축을 사용할 수 있다. 이 중 도 1은 전자를 보이고 있다.
나사풀림방지유닛(240)은 양단이 슬라이드힌지(225)에 걸려져 회동 가능하게 형성된 요크부(241)와, 슬라이드힌지(225)를 구속시킬 수 있게 형성되며 슬라이드힌지(225)에 대해 요크부(241)를 이동 가능하게 안내하는 가이드(242)와, 너트부(233)를 통과시키면서도 너트부(233)의 회전은 방지할 수 있게 풀림방지홈형상부(245)가 형성된 요크헤드(243)를 구비할 수 있다. 풀림방지홈형상부(245)는 슬라이드힌지(225)와 가이드(242) 사이의 클리어런스(clearance)와 조합되어 너트부(233)의 임의의 회전위치에도 너트부(233)를 통과시킬 수 있게 둘레방향으로 배열된 복수의 세로홈을 가질 수 있다. 너트부(233)는 가이드(242)에 의하여 조절나사부(232)의 체결방향으로 이동되는 요크헤드(243)의 어느 위치에서도 풀림방지홈형상부(245)에 걸려질 수 있도록 가이드(242)에 대응하는 길이를 가질 수 있다.
슬라이드힌지(225)는 요크부(241)를 회동이 가능할 수 있게 지지한다. 가이드(242)는 조절나사부(232)의 방향과 평행한 슬롯 형태로 형성될 수 있다. 가이드(242)에 의해 요크부(241)는 슬라이드힌지(225)에 대하여 다양한 위치를 가질 수 있다. 한편, 가이드(242)에 의해 요크부(241)가 임의로 이동되는 것을 방지할 수 있도록 요크헤드(243)에는 요크부(241)를 너트부(233)에 고정시키기 위한 고정나사(250)가 구비될 수 있다.
배관용 클램프 장치(100)는 제1플랜지(102)와 제2플랜지(104) 사이의 틈에서 발생한 리크를 감지할 수 있는 리크감지유닛(300)을 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2에 의하면, 리크감지유닛(300)은 앞서 설명한 커버링(110)과, 커플링유닛(210)의 일측에 부착된 실린더부(340) 및 스위치(350)를 구비하고 있다.
커버링(110)은 오링(130)의 외측에서 오링(130)과 제1플랜지(102) 및 제2플랜지(104) 사이의 공간을 밀폐시킬 수 있게 형성되며, 일측에 관통홀(112)이 형성되어 있다. 커버링(110)은 커플링유닛(210)의 조임에 의하여 간섭되지 않은 사이즈로 형성될 수 있다. 커버링(110)의 밀폐성을 높이기 위해, 제1플랜지(102)와 커버링(110)의 외주면 사이에는 제1실링(114)이 설치되고, 제2플랜지(104)와 커버링(110)의 외주면 사이에는 제2실링(115)이 설치될 수 있다.
실린더부(340)는 커버링(110)의 관통홀(112)과 튜브(311)에 의하여 연결된다. 커버링(110)의 관통홀(112)에 연결되기 위해 튜브(311)에는 접속부(310)가 구비될 수 있다. 커플링유닛(210)에는 튜브(311)가 통과될 수 있도록 통과홀(213)이 형성될 수 있다.
실린더부(340)는 관통홀(112)과 튜브(311)에 의해 연결되어 오링(130)과 제1플랜지(102) 및 제2플랜지(104) 사이의 공간의 압력변화에 따라 이동하는 가동부재(341)를 갖는다. 따라서, 실린더부(340)는 초기 상태에서 제1배관(101)과 제2배관(103)의 내부 공간(P1)과 튜브(311)와 연통된 오링(130)과 제1플랜지(102) 및 제2플랜지(104) 사이의 공간(P2)의 압력 차이가 발생하면 가동부재(341)가 이동하게 된다. 이동된 가동부재(341)는 스위치(350)의 컨택트(351)와 접촉하여 스위치(350)를 온오프시켜 시스템에 전기적 신호를 케이블(352)을 통하여 발생시킨다. 실린더부(340)는 설치 위치의 면에서, 클램프 어셈블리(200)에 부착되어 있거나 배관의 다른 부재에 고정된 형태로도 될 수 있다. 본 예에서는 전자의 경우를 보이고 있다.
고압과 저압 상태 모두에서 리크를 감지할 수 있도록 실린더부(340)는 제1포트(320) 및 제2포트(330)를 구비할 수 있다. 제1포트(320)는 제1배관(101) 및 제2배관(103)의 내부 공간으로부터 오링(130)과 제1플랜지(102) 및 제2플랜지(104) 사이의 공간으로 유출되는 리크를 감지하게 되며, 제2포트(330)는 오링(130)과 제1플랜지(102) 및 제2플랜지(104) 사이의 공간으로부터 제1배관(101) 및 제2배관(103)의 내부 공간으로 유입되는 리크를 감지하게 된다.
이와 같이, 리크감지유닛(300)은 클램프 어셈블리(200)와 간단히 조합되어 용이한 조작으로 리크의 방지를 할 수 있음과 아울러 리크가 발생한 경우 이를 바로 감지하여 신호를 제공하는 것이므로 리크에 따른 확대 손실을 막을 수 있다.
이하, 본 발명과 관련된 배관용 클램프 장치(100)의 작용을 설명한다.
도 3은 도 1에서 제1플랜지(102)와 제2플랜지(104)를 맞대기한 후 클램프 어셈블리(200)를 제1플랜지(102)와 제2플랜지(104)에 부분적으로 채운 상태를 보인 작동상태도이다. 클램프 어셈블리(200)는 링 형태로 형성되어 있고 개폐가 가능한 형태이므로 배관이 설치되어 있는 좁은 공간에서도 용이하게 작업을 할 수 있다.
도 4는 도 3에서 클램프 어셈블리(200)를 제1플랜지(102)와 제2플랜지(104)에 완전히 채운 상태를 보인 작동상태도이다. 제1커플러(211)를 제1플랜지(102)와 제2플랜지(104)의 일측을 감싸도록 한 상태에서 제2커플러(212)를 제1플랜지(102)와 제2플랜지(104)의 타측을 감싸도록 덮으면, 제1커플러연장부(221)과 제2커플러연장부(222)가 상호 체결을 위한 위치로 맞추어진다.
도 5는 도 4에서 나사체결유닛(230)을 이용하여 커플링유닛(210)을 조이고 있는 것을 보인 작동상태도로서, 나사체결유닛(230)을 회동시켜 너트부(233)를 조이면 제2커플러연장부(222)가 제1커플러연장부(221)에 대하여 조여지게 된다. 이 때, 제1커플러(211)와 제2커플러(212)의 내측면은 경사면 형태의 제1플랜지(102)와 제2플랜지(104)의 표면을 수직방향으로 누르게 되고, 그에 따라 제1플랜지(102)와 제2플랜지(104)가 상호 가까와지는 방향으로 힘을 받게 된다.
도 6은 도 5에서 나사풀림방지유닛(240)을 회동하여 나사체결유닛(230)을 고정하기 위한 준비 상태를 보인 작동상태도이다. 나사체결유닛(230)을 충분한 체결력으로 체결한 후에는 나사풀림방지유닛(240)을 통하여 너트부(233)의 풀림을 방지한다. 이를 위해, 나사풀림방지유닛(240)을 슬라이드힌지(225)에 대하여 회동시켜 요크헤드(243)의 풀림방지홈형상부(245)와 너트부(233)를 수직방향으로 정렬시킨다.
도 7은 도 6의 상태에서 나사풀림방지유닛(240)을 하강하여 나사체결유닛(230)을 고정한 상태를 보인 작동상태도이다. 가이드(242) 및 풀림방지홈형상부(245)에 의해, 나사풀림방지유닛(240)은 너트부(233)를 삽입시킬 수 있게 된다. 풀림방지홈형상부(245)는 너트부(233)를 통과시키는 대신 너트부(233)의 회전을 방지할 수 있는 형태이므로, 너트부(233)가 요크헤드(243)에 삽입되어도 풀림은 차단된다. 너트부(233)는 가이드(242)에 대응하는 충분한 길이에 의하여 어느 체결위치에서도 풀림방지홈형상부(245)에 걸려진다. 따라서, 커플링유닛(210)을 체결한 나사체결유닛(230)은 나사풀림방지유닛(240)에 의하여 효과적으로 풀림이 방지된다.
도 8은 도 7의 상태에서 고정나사(250)를 이용하여 요크부(241)가 이동되지 않도록 고정하는 것을 보인 작동상태도이다. 진동이나 외력 등에 의해 요크헤드(243)가 너트부(233)로부터 이탈되지 않도록 고정나사(250)를 조여줌으로써 요크헤드(243)를 너트부(233)에 대해 고정시킨다. 이에 따라, 나사풀림방지유닛(240)이 임의로 기능이 방해되거나 중단되는 것을 방지할 수 있다.
도 9는 도 8의 상태에서 리테이너(235)를 이용하여 요크부(241)가 분리되지 않도록 고정하는 것을 보인 작동상태도이다. 클램프 어셈블리(200)가 뒤집어진 상태로 조립하는 경우, 고정나사(250)가 이완되거나 조여지지 않은 상태로 조립된 경우 요크부(241)는 자중에 의해 조절나사부(232)로부터 이탈될 수 있다. 이를 위해, 리테이너(235)를 조절나사부(232)에 체결할 수 있다. 이때, 리테이너(235)는 풀림방지홈형상부(245)보다 큰 직경이나 크기를 갖는 나비형 나사 또는 핀이나 스냅링 형태로 형성될 수 있다. 도 9는 이중 나비형 나사 형태로 형성된 리테이너(235)를 보이고 있다.
도 10 내지 도 12는 본 발명과 관련된 리크감지유닛(300)의 작용을 설명하기 위한 개념적 단면도들이다.
도 10은 도 2의 상태에서 제1배관(101)와 제2배관(103)의 내부 공간으로부터 오링(130)과 제1플랜지(102) 및 제2플랜지(104) 사이의 공간으로 리크가 발생한 경우이다. 리크로 인해 튜브(311) 내의 압력이 높이지게 되므로, 실린더부(340)가 동작되어 가동부재(341)가 이동하게 되고, 콘택트(351)와 접촉하여 스위치(350)를 동작시키게 된다.
도 11은 튜브(311)가 제2포트(330)에 연결된 상태이다. 제1배관(101)과 제2배관(103)의 내부 공간에 진공이 작용하게 되고 오링(130)을 통하여 오링(130)과 제1플랜지(102) 및 제2플랜지(104) 사이의 공간으로부터 제1배관(101)과 제2배관(103)의 내부 공간으로 유입이 발생하면, 도 12와 같이 실린더부(340)가 동작되어 가동부재(341)가 위로 이동하게 되고, 콘택트(351)를 밀고 있던 상태가 해제되어 스위치(350)를 동작시키게 된다. 가동부재(341)는 실린더부(340)에 가해지는 압력에 의하여 이동되도록 하거나, 실린더부(340) 내에 설치되는 스프링(도시되지 않음)의 복원력에 의하여 이동되도록 구성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명과 관련된 배관용 클램프 장치(100)에 의하여 플랜지와 플랜지의 밀폐를 안정적으로 관리할 수 있으면서도, 리크의 발생을 감지함으로써 즉각적인 조치를 취할 수 있게 된다.
상기와 같이 설명된 배관용 클램프 장치는 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용되지 않는다. 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100: 배관용 클램프 장치 101: 제1배관
102: 제1플랜지 103: 제2배관
104: 제2플랜지 110: 커버링
112: 관통홀 114: 제1실링
115: 제2실링 120: 인너링
130: 오링 200: 클램프 어셈블리
210: 커플링유닛 211: 제1커플러
212: 제2커플러 215: 커플러힌지
221: 제1커플러연장부 222: 제2커플러연장부
230: 나사체결유닛 231: 힌지연결부
232: 조절나사부 233: 너트부
240: 나사풀림방지유닛 241: 요크부
242: 가이드 243: 요크헤드
245: 풀림방지홈형상부 300: 리크감지유닛
310: 접속부 311: 튜브
320: 제1포트 330: 제2포트
340: 실린더 350: 스위치

Claims (9)

  1. 대면되는 제1배관의 제1플랜지와 제2배관의 제2플랜지 사이에 배치되어 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지 사이를 밀폐시키는 오링;
    상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지를 둘러싸는 커플링 유닛;
    상기 커플링 유닛에 체결되어 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지를 가압하는 나사체결유닛;
    상기 오링의 외측에서 상기 오링과 상기 제1플랜지 및 상기 제2플랜지 사이의 공간을 밀폐시킬 수 있게 형성되며, 일측에 관통홀이 형성된, 커버링;
    상기 제1플랜지의 외주면과 상기 커버링 사이에 배치되는 제1실링;
    상기 제2플랜지의 외주면과 상기 커버링 사이에 배치되는 제2실링;
    상기 커플링유닛의 일측에 부착되며, 상기 관통홀과 튜브에 의해 연결되어 상기 오링과 상기 제1플랜지 및 상기 제2플랜지 사이의 공간의 압력변화에 따라 이동하는 가동부재를 갖는 실린더부; 및
    상기 가동부재의 이동에 의하여 온오프되는 스위치를 포함하는, 배관용 클램프 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실린더부는,
    상기 제1배관 및 상기 제2배관의 내부 공간으로부터 상기 오링과 상기 제1플랜지 및 상기 제2플랜지 사이의 공간으로 유출되는 리크를 감지할 수 있게 상기 튜브가 연결되는 제1포트; 및
    상기 오링과 상기 제1플랜지 및 상기 제2플랜지 사이의 공간으로부터 상기 제1배관 및 상기 제2배관의 내부 공간으로 유입되는 리크를 감지할 수 있게 상기 튜브가 연결되는 제2포트를 포함하는, 배관용 클램프 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커플링 유닛은,
    상기 튜브를 통과시킬 수 있게 형성된 통과홀을 더 포함하는, 배관용 클램프 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 커플링 유닛은,
    상기 제1플랜지 및 상기 제2플랜지의 일측을 감쌀 수 있게 형성된 제1커플러;
    상기 제1플랜지 및 상기 제2플랜지의 타측을 감쌀 수 있게 형성된 제2커플러; 및
    상기 제2커플러를 상기 제1커플러에 대해 회동 가능하게 연결하는 커플러힌지를 포함하는, 배관용 클램프 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 나사체결유닛은,
    상기 제1커플러연장부에 대하여 회동 가능하게 연결된 힌지연결부;
    상기 힌지연결부로부터 연장되며, 상기 개방슬롯을 통과할 수 있게 형성된 조절나사부; 및
    상기 조절나사부에 체결되어 상기 제2커플러연장부를 상기 제1커플러연장부에 대해 가압시킬 수 있게 형성된 너트부를 포함하는, 배관용 클램프 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 커플링 유닛의 일측에 회동 및 상기 나사체결유닛의 체결방향과 평행하게 이동되어 상기 나사체결유닛의 이완을 방지할 수 있게 구성된 나사풀림방지유닛을 더 포함하는, 배관용 클램프 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 실린더부는 상기 오링이 상기 제1배관 및 상기 제2배관 내부 공간으로의 진공 누설이 있을 때, 상기 스위치를 작동시킬 수 있게 형성된, 배관용 클램프 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 실린더부는 상기 오링이 상기 제1배관 및 상기 제2배관 내부 공간의 진공이 누설될 때 및 상기 제1배관 및 상기 제2배관 내부 공간의 압력이 누설될 때 상호 반대방향으로 이동하며 상기 스위치를 작동시킬 수 있게 형성된, 배관용 클램프 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 오링의 내측에는 상기 오링을 걸 수 있게 외주에 홈을 갖는 인너링이 더 설치된, 배관용 클램프 장치.
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