KR101856958B1 - 주금에 의한 파이프 연결구조 - Google Patents

주금에 의한 파이프 연결구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연결을 요하는 2 이상의 파이프와, 파이프를 둘러싸는 형태로 구비되어, 파이프와의 사이에 공간부를 구비하는 커버부재와, 커버부재와 상기 파이프를 체결하는 체결부 및 커버부재에 형성된 주입홀을 통하여 공간부에 주입되는 주금을 포함하고, 상기 주입홀로 용융된 주금을 주입 후 경화시켜 양측 파이프를 접합시키는 주금에 의한 파이프 연결구조를 제공한다.
본 발명은 외부의 충격이나 피로파괴에 의해 파이프 접합부의 밀폐성이 훼손되더라도 국부적인 가열에 의하여 내부의 주금을 재용융 및 응고시켜 밀폐성의 재확보가 용이한 효과가 있다.

Description

주금에 의한 파이프 연결구조{PIPE CONNECTOR BY METAL CASTING}
본 발명은 주금(metal casting)에 의한 파이프 연결구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이프 접합부를 주금에 의해 접합하여, 외부의 충격이나 피로에 의해 파이프 접합부의 밀폐성이 훼손되더라도 국부적인 가열에 의해 주금된 금속을 재용융 및 응고시킴으로써 밀폐성의 재확보가 용이한 파이프 연결구조에 관한 것이다.
가스, 원유 등의 자원 수송용 파이프라인의 현장 가설시, 파이프 거스부와 파이프의 거스부의 현장 접합시 작업이 용이하고, 구조적인 성능을 확보할 수 있으며, 장기간의 밀폐성을 확보할 필요가 있다. 기존의 파이프 접합 방법에는 용접에 의한 방법, 기계적 연결에 의한 방법 등이 있다.
가스, 원유 등의 자원 수송용 파이프라인의 현장 가설시, 대부분 용접에 의한 방법이나 기계적인 방법을 사용한다. 파이프의 현장 용접시, 날씨나 지형 등 현장 여건에 따라 작업이 용이하지 않을 뿐만 아니라 파이프의 아래쪽 용접은 위보기 자세로서 용접 효율이 낮고 불량이 발생할 가능성이 매우 높다. 또한, 용접이음의 경우 용접작업에 많은 시간이 소요되고 용접자의 숙련도 및 작업환경에 따라 연결부분의 결함이 발생할 가능성이 높은 문제점이 있다.
기계적인 방법(mechanical connector)에 의한 파이프 접합의 경우에는 상대적으로 파이프의 연결에 적은 시간이 소요되나, 밀폐성을 보장하기 위해서는 정밀한 제작이 필요하고,수십년 동안 기밀성이나 수밀성을 확보가 어려운 문제점이 있다.
또한, 파이프의 연결을 위한 나사산 가공과정에서 파이프의 선단부에 나사산을 형성하는 과정에서 모재가 손상될 가능성이 높은 문제점이 있다.
따라서, 파이프의 현장 접합시 작업이 용이하고, 구조적인 성능을 확보할 수 있으며, 장기간의 밀폐성을 확보할 수 있는 기술의 개발이 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 파이프 연결구조에서 발생되는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.
본 발명은 일 측면으로서, 현장에서의 신속한 연결이 가능한 주금에 의한 파이프 연결구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 일 측면으로서, 파이프 접합부를 주금으로 접합하여 외부의 충격이나 피로파괴에 의해 파이프 접합부의 밀폐성이 훼손되더라도 국부적인 가열에 의하여 내부의 주금을 재용융 및 응고시켜 밀폐성의 재확보가 용이한 주금에 의한 파이프 연결구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 일 측면으로서, 파이프의 현장 접합작업시 작업이 용이하고, 구조적성능을 확보할 수 있는 주금에 의한 파이프 연결구조를 제공하는 것을 목적으로한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로, 본 발명은 연결을 요하는 2 이상의 파이프와, 파이프를 둘러싸는 형태로 구비되어, 파이프와의 사이에 공간부를 구비하는 커버부재와, 커버부재와 상기 파이프를 체결하는 체결부 및 커버부재에 형성된 주입홀을 통하여 공간부에 주입되는 주금을 포함하고, 상기 주입홀로 용융된 주금을 주입 후 경화시켜 양측 파이프를 접합시키는 주금에 의한 파이프 연결구조를 제공한다.
바람직하게, 파이프는 단부에 파이프 중심방향의 경사면이 구비되고, 양 파이프의 접합시 경사면에 의해 형성된 접합홈이 파이프 외부로 노출 형성되도록 구비될 수 있다.
바람직하게, 체결부는 용접 또는 볼트체결에 의해 제1 파이프와 밀폐되게 결합되는 제1 체결부와, 버부재의 파이프접면에 형성된 삽입홈과 파이프의 외주면에 형성된 돌출부의 결합에 의해 제2 파이프와 밀폐되게 결합되는 제2 체결부로 구비될 수 있다.
바람직하게, 체결부는 커버부재에 형성된 삽입홈에 파이프에 형성된 돌출부가 결합되어 파이프에 밀폐되게 결합되도록 구비될 수 있다.
바람직하게, 체결부는 용접 또는 볼트체결에 의해 파이프에 밀폐되게 결합되도록 구비될 수 있다.
바람직하게, 주금은 커버부재 및 공간부를 가열한 상태에서 주입되도록 구비될 수 있다.
바람직하게, 주금의 재질은 파이프와의 접합이 용이한 아연합금으로 구비될 수 있다.
바람직하게, 커버부재의 삽입홀에는 주입된 주금이 유출되는 것을 방지하는 밀폐부재를 구비할 수 있다.
이상에서와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 외부의 충격이나 피로파괴에 의해 파이프 접합부의 밀폐성이 훼손되더라도 국부적인 가열에 의하여 내부의 주금을 재용융 및 응고시켜 밀폐성의 재확보가 용이한 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 연결을 요하는 양 파이프에 커버본재를 체결부에 의해 결합한 후에 삽입홀을 통해 주금을 주입함으로써, 결합된 파이프와 커버부재 사이의 공간의 밀폐성 및 일체성의 확보가 가능한 효과가 있다.
또한, 외부의 충격 등으로 주금의 일부가 손실된 경우에는 손실된 접합용 주금을 추가적으로 주입하여 파이프와 커버부재를 확실히 접합할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 현장에서의 신속한 연결이 가능한바 인력소모가 적고, 시공속도가 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기계적 연결이 아닌 주금에 의해 양 파이프를 연결함으로써, 연결을 요하는 파이프 등의 모재의 손상의 우려가 적은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 주금은 커버부재 및 공간부를 가열한 상태에서 주입되어 주금과 파이프 및 커버부재와의 접합력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프와 파이프 연결구조의 결합 전의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프와 파이프 연결구조의 결합 후의 단면도.
도 3은 파이프연결구조에 주금이 주입되는 과정을 나타내는 단면도.
도 4는 파이프연결구조에 주금이 주입된 상태를 나타낸 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 주금에 의한 파이프 연결구조에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주금(500)에 의한 파이프 연결구조(100)는 파이프(200), 커버부재(300), 체결부(400) 및 주금(500)을 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여 파이프(200)에 대하여 살펴본다.
파이프(200)는 가스, 원유 등의 자원을 수송하기 위한 관상의 부재로서, 주금(500)에 의한 파이프 연결구조(100)에서 파이프(200)는 커버부재(300)와 함께 주금(500)이 주입되는 공간부(320)를 형성하는 역할을 한다.
파이프(200)는 파이프 연결구조(100)의 양단에 구비되는 제1 파이프(210)와 제2 파이프(220)로 이하에서 자세히 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 파이프(200)는 단부에 파이프(200) 중심방향의 경사면(230)이 구비되고, 양 파이프(200)의 접합시 상기 경사면(230)에 의해 형성된 접합홈(240)이 파이프(200) 외부로 노출 형성되도록 구성될 수 있다. 이와 같은 접함홈에 의해 커버부재(300), 파이프(200) 및 주금(500)의 결합력이 향상될 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 파이프(200)는 외주면에 하기되는 커버부재(300)의 삽입홈(330)과 체결되는 돌출부(250)가 형성될 수 있다. 돌출부(250)는 삽입홈(330)과 체결 후 파이프(200)가 파이프(200) 연결면에서 멀어지는 축방향으로 이동하는 것은 제한하여 기계적으로 고정하는 역할을 한다.
그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, 돌출부(250)를 억지끼움이 가능한 형상으로 형성으로 구성될 수 있고, 이에 의해 파이프(200)의 축방향으로의 이동은 제한되어, 제1 파이프(210)와 제2 파이프(220)는 견고하게 연결될 수 있다.
다음으로, 도 1 내지 도 4를 참조하여 커버부재(300)에 대하여 살펴본다. 커버부재(300)는 주입홀(310), 공간부(320), 삽입홈(330) 및 밀폐부재(340)를 포함하여 구성될 수 있다.
커버부재(300)는 주금(500)이 채워지는 공간이 마련되는 몰드와 같은 역할을 하는 부재이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 커버부재(300)는 연결을 요하는 파이프(200)를 둘러싸는 형태로 구비되고, 체결부(400)재에 의해서 파이프(200)의 외주면에 결합되는 부재로서, 커버부재(300)와 상기 파이프(200)의 외주면에 의해 주금(500)이 채워지는 공간부(320)가 마련된다.
그리고, 주입홀(310)은 커버부재(300)의 공간부(320)로 주금(500)이 주입되는 구멍으로, 주입홀(310)은 커버부재(300)의 중앙부에 구비될 수 있다.
다만, 주입홀(310)의 위치는 도 2에 도시된 바와 같이, 반드시 커버부재(300)의 상부에 구비되는 형태로 한정되는 것은 아니고, 다수의 주입홀(310)이 구비될 수 있고, 커버부재(300)의 측면 등의 다양한 위치에 구비될 수 있다. 이는 파이프 연결구조(100)에 사용되는 주금(500)은 용융된 금속재질의 액체이다. 따라서, 주변의 온도에 의해 경화될 수 있어서, 하나의 주입홀(310)로 주금(500)을 주입시 주금(500)의 경화로 커버부재(300)와 파이프(200)가 밀실하게 체워지지 못할 수 있다. 이는 파이프(200)의 연결불량으로 연결될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 주입홀(310)은 커버부재(300)의 상부와 측면에 일정간격을 이격하여 형성될 수 있다. 주금(500)은 외부의 온도 및 시간의 경과에 따른에 냉각을 고려하여, 측면주입홀(311)과 상부주입홀(312)로 나누어서 주입될 수 있다.
그리고, 공간부(320)는 커버부재(300)와 상기 파이프(200)의 외주면에 의해 형성되는 내부의 공간이다. 공간부(320)에 용융된 주금(500)이 채워지고, 고온의 주금(500)이 경화되어, 제1 파이프(210), 제2 파이프(220) 및 커버부재(300)는 긴밀하게 연결될 수 있다.
그리고, 삽입홈(330)은 커버부재(300)의 파이프(200) 접면에 형성되고, 파이프(200)의 외주면에 형성된 돌출부(250)에 억지끼움되어 파이프(200)와 커버부재(300)를 체결하는 부재이다. 삽입홈(330)은 돌출부(250)와 체결되어 연결된 파이프(200)의 축방향의 이동을 제한하고, 이에 따라 제1 파이프(210)와 제2 파이프(220)는 밀폐되어 연결될 수 있다.
그리고, 밀폐부재(340)는 주입홀(310)을 밀폐하여 주금(500)이 공간부(320)의 밖으로 누출되는 것을 방지하는 부재이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 측면주입홀(311)을 통하여 주금(500)이 주입된 후 밀폐부재(340)를 설치하고, 상부주입홀(312)을 통하여 나머지 공간부(320)에 주금(500)을 주입한 후, 주금(500)을 경화시켜 파이프(200)를 연결하거나, 상부의 주입홀(310)에도 밀폐부재(340)로 설치하여 밀폐할 수 있다.
다음으로, 도 1 및 도 2를 참조하여 체결부(400)에 대하여 살펴본다. 체결부(400)는 제1 체결부(410)와, 제2 체결부(420)로 구성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 체결부(400)는 용접 또는 볼트체결에 의해 제1 파이프(210)와 밀폐되게 결합되는 제1 체결부(410)와, 상기 커버부재(300)의 파이프(200)접면에 형성된 삽입홈(330)과 파이프(200)의 외주면에 형성된 돌출부(250)의 결합에 의해 제2 파이프(220)와 밀폐되게 결합되는 제2 체결부(420)를 포함하는 형태로 구성될 수 있다.
또한, 체결부(400)는 커버부재(300)의 파이프(200) 접합면에 형성된 양측의 삽입홈(330)에 파이프(200)의 외주면에 형성된 돌출부(250)를 억지끼움되게 결합하여 커버부재(300), 제1 파이프(210) 및 제2 파이프(220)를 밀폐되게 연결할 수 있다.
또한, 체결부(400)는 용접 또는 볼트체결에 의해 커버부재(300), 제1 파이프(210) 및 제2 파이프(220)를 밀폐되게 연결할 수 있다.
다음으로, 도 2 내지 도 4를 참조하여 주금(500)에 대하여 살펴본다.
주금(500)은 별도의 가열장치에 의해 용융된 후, 공간부(320) 내부로 주입된다. 주금(500)의 재질은 파이프(200)와 커버부재(300)와의 접합이 용이한 아연합금을 사용함이 바람직하다. 다만, 주금(500)의 재질은 이에 한정되는 것은 아니고, 금속성의 파이프(200) 및 커버부재(300)와 긴밀하게 접합되는 다양한 재질의 주금(500)이 사용될 수 있다.
또한, 주금(500)은 액체상태로 용융되어, 공간부(320)에 주입되므로, 연결을 요하는 양측의 파이프(200)와 커버부재(300)와의 일체성의 확보가 용이하다.
또한, 주금(500)은 외부의 충격이나 피로파괴에 의해 파이프(200) 접합부의 밀폐성이 훼손되더라도 국부적인 가열에 의하여 내부의 주금(500)을 재용융 및 응고시켜 밀폐성의 재확보가 용이하고, 외부의 충격 등으로 주금(500)의 일부가 손실된 경우에는 손실된 접합용 주금(500)을 추가적으로 주입하여 파이프(200)를 연결할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 주금(500)은 용융되어 유동성을 가지는바 커버부재(300)에 형성된 주입홀(310)을 통해서 공간부(320)로 주입시부터 외부의 온도에 의해서 냉각될 수 있어, 측면주입홀(311)과 상부주입홀(312)로 나누어서 주입될 수 있다.
우선, 측면의 주입홀(310)을 통해 공간부(320)의 하부에 주금(500)이 채워지고, 측면의 주입홀(310) 주변까지 주금(500)이 채워지면, 밀폐부재(340)를 이용하여 측면의 주입홀(310)을 밀폐하고, 상부의 주입홀(310)을 통하여 나머지 공간부(320)에 주금(500)을 주입한 후, 주금(500)을 경화시켜 파이프(200)를 연결하거나, 상부의 주입홀(310)에도 밀폐부재(340)로 설치하여 밀폐할 수 있다.
또한, 주금(500)의 냉각에 의한 파이프(200) 등과의 접합력의 저하를 방지하기 위하여, 주금(500)은 커버부재(300)를 가열한 상태에서 공간부(320)로 주입될 수 있다.
먼저, 이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100: 파이프 연결구조 200: 파이프
210: 제1 파이프 220: 제2 파이프
230: 경사면 240: 접합홈
250: 돌출부 300: 커버부재
310: 주입홀 311: 측면주입홀
312: 상부주입홀 320: 공간부
330: 삽입홈 340: 밀폐부재
400: 체결부 410: 제1 체결부
420: 제2 체결부 500: 주금

Claims (8)

  1. 연결을 요하는 2 이상의 파이프;
    상기 파이프를 둘러싸는 형태로 구비되어, 상기 파이프와의 사이에 공간부를 구비하는 커버부재;
    상기 커버부재와 상기 파이프를 체결하는 체결부; 및
    상기 커버부재에 형성된 주입홀을 통하여 상기 공간부에 주입되는 주금;을 포함하고, 상기 주입홀로 용융된 주금을 주입 후 경화시켜 양측 파이프를 접합시키되,
    상기 체결부는 커버부재에 형성된 삽입홈에 상기 파이프에 형성된 돌출부가 결합되어 상기 파이프에 밀폐되게 결합되는 것을 특징으로 하는 주금에 의한 파이프 연결구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파이프는 단부에 파이프 중심방향의 경사면이 구비되고, 양 파이프의 접합시 상기 경사면에 의해 형성된 접합홈이 파이프 외부로 노출 형성되는 것을 특징으로 하는 주금에 의한 파이프 연결구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 체결부는 용접 또는 볼트체결에 의해 제1 파이프와 밀폐되게 결합되는 제1 체결부와, 상기 커버부재의 파이프접면에 형성된 삽입홈과 파이프의 외주면에 형성된 돌출부의 결합에 의해 제2 파이프와 밀폐되게 결합되는 제2 체결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 주금에 의한 파이프 연결구조.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 체결부는 용접 또는 볼트체결에 의해 상기 파이프에 밀폐되게 결합되는 것을 특징으로 하는 주금에 의한 파이프 연결구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 주금은 상기 커버부재 및 공간부를 가열한 상태에서 주입되는 것을 특징으로 하는 파이프 연결구조.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 주금의 재질은 상기 파이프와의 접합이 용이한 아연합금으로 구비되는 것을 특징으로 하는 주금에 의한 파이프 연결구조.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 커버부재의 주입홀에는 주입된 주금이 유출되는 것을 방지하는 밀폐부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 주금에 의한 파이프 연결구조.
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KR101188917B1 (ko) * 2012-01-11 2012-10-09 김형근 동파이프용 용접이음

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