KR101866356B1 - 파이프 연결 구조 - Google Patents

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KR101866356B1 KR1020170159231A KR20170159231A KR101866356B1 KR 101866356 B1 KR101866356 B1 KR 101866356B1 KR 1020170159231 A KR1020170159231 A KR 1020170159231A KR 20170159231 A KR20170159231 A KR 20170159231A KR 101866356 B1 KR101866356 B1 KR 101866356B1
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Abstract

본 발명은 두 파이프가 연결구에 의해 연결되는 파이프 연결 구조에 관한 것으로서, 본 발명에 의하면, 제1 파이프와 제2 파이프가 결합되는 연결구 몸체를 구비하는 파이프 연결구; 상기 제1 파이프의 끝단부에 형성되어서 상기 파이프 연결구와 결합되는 제1 연결구 결합부; 상기 제2 파이프의 끝단부에 형성되어서 상기 파이프 연결구와 결합되는 제2 연결구 결합부를 포함하며, 상기 연결구 몸체는 관 형상의 중심부와, 상기 중심부의 제1 단부에 형성되어서 상기 제1 연결구 결합부와 결합되는 제1 파이프 결합부와, 상기 중심부의 제2 단부에 형성되어서 상기 제2 연결구 결합부와 결합되는 제2 파이프 결합부를 구비하며, 상기 제1 파이프 결합부와 상기 제2 파이프 결합부는 각각 반경방향을 따라서 배치되는 복수 개의 절개편들을 구비하며, 상기 절개편은 상기 중심부의 끝단으로부터 연장되는 연결구 연장부와, 상기 연결구 연장부 끝단에 중심 쪽으로 돌출되어서 형성되는 걸림 돌출부를 구비하며, 상기 제1 연결구 결합부와 상기 제2 연결구 결합부는 상기 걸림 돌출부가 끼워지도록 외주면에 형성된 걸림 홈을 구비하는 파이프 연결 구조가 제공된다.

Description

파이프 연결 구조 {PIPE CONNECTING STRUCTURE}
본 발명은 파이프 연결 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 두 파이프가 연결구에 의해 연결되는 파이프 연결 구조에 관한 것이다.
본 발명의 기술분야와 관련된 종래의 기술로서 대한민국 등록특허 제10-1081549호에는 두 파이프가 내부에 실링 고무가 구비된 관 형태의 연결구에 삽입되어서 연결되는 구조가 개시되어 있다. 이와 같은 종래의 파이프 연결 구조는 수밀의 역할과 이탈 저항력 역할을 실링 고무가 모두 전담하는 구조이므로, 수밀에는 큰 문제 없이 장시간 사용이 가능하지만 매립지역의 지반 침하, 갑작스러운 땅꺼짐, 보수 등으로 파이프의 길이방향 움직임이 발생하는 경우에는 수압에 의해서 연결구로부터 파이프가 이탈하여 누수가 발생하는 문제가 발생하고 있다.
이러한 연결구와 파이프의 이탈은 서로 밀착하는 실링 고무와 파이프 사이의 접촉면에 마찰계수를 초과하는 힘이 작용함에 따라 실링 고무가 손상되거나 밀리면서 발생하는 것이다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1081549 "FRP 파이프 연결관 조립체" (2011.11.08.)
본 발명의 목적은 연결구로부터 파이프가 이탈하는 종래 기술의 문제를 해결하는 파이프 연결 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 실링 고무는 수밀성만 담당하고 이탈저항력의 역할은 연결구의 FRP 부분이 담당하게 하여 파이프가 연결구에 견고하게 결합되는 파이프 연결 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 별도의 추가적인 부품을 사용하지 않고도 연결구를 파이프에 신속하게 결합시킬 수 있는 파이프 연결 구조를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 제1 파이프와 제2 파이프가 결합되는 연결구 몸체를 구비하는 파이프 연결구; 상기 제1 파이프의 끝단부에 형성되어서 상기 파이프 연결구와 결합되는 제1 연결구 결합부; 상기 제2 파이프의 끝단부에 형성되어서 상기 파이프 연결구와 결합되는 제2 연결구 결합부를 포함하며, 상기 연결구 몸체는 관 형상의 중심부와, 상기 중심부의 제1 단부에 형성되어서 상기 제1 연결구 결합부와 결합되는 제1 파이프 결합부와, 상기 중심부의 제2 단부에 형성되어서 상기 제2 연결구 결합부와 결합되는 제2 파이프 결합부를 구비하며, 상기 제1 파이프 결합부와 상기 제2 파이프 결합부는 각각 반경방향을 따라서 배치되는 복수 개의 절개편들을 구비하며, 상기 절개편은 상기 중심부의 끝단으로부터 연장되는 연결구 연장부와, 상기 연결구 연장부 끝단에 중심 쪽으로 돌출되어서 형성되는 걸림 돌출부를 구비하며, 상기 제1 연결구 결합부와 상기 제2 연결구 결합부는 상기 걸림 돌출부가 끼워지도록 외주면에 형성된 걸림 홈을 구비하는 파이프 연결 구조가 제공된다.
상기 제1 연결구 결합부와 상기 제2 연결구 결합부는 외주면이 반경방향 바깥으로 돌출되어서 상기 연결구 연장부의 내주면과 밀착하는 밀착 돌출부를 더 구비할 수 있다.
상기 파이프 연결구는 상기 기초부의 내주면에 결합된 복수 개의 실링 부재들을 더 구비하며, 상기 제1 연결구 결합부와 상기 제2 연결구 결합부는 상기 밀착 돌출부로부터 연장되어서 상기 실링 부재와 밀착하는 파이프 연장부를 더 구비할 수 있다.
상기 파이프 연결구는 섬유강화플라스틱(FRP) 재질인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 연결구에 형성된 걸림 돌출부에 파이프에 형성된 걸림 홈에 끼워져서 파이프와 연결구가 기계적으로 결합되므로, 파이프가 연결구로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 연결구의 내주면에 파이프의 외주면과 밀착하는 실링부재가 설치되므로 파이프와 연결구가 견고하게 결합되면서 수밀성도 유지하게 된다.
그리고, 파이프가 삽입되는 연결구에 탄성변형되는 복수 개의 절개편들이 형성되므로, 파이프가 연결구에 신속하게 결합될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 연결 구조를 도시한 분해사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 파이프 연결 구조의 결합된 상태를 도시한 측면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 파이프 연결 구조의 종단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
도 1, 도 2 및 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 연결 구조가 분해사시도, 측면도 및 종단면도로서 도시되어 있다. 도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 연결 구조(100)는 제1 파이프(P1)와 제2 파이프(P2)를 연결하는 파이프 연결구(110)와, 제1 파이프(P1)에 형성되어서 파이프 연결구(110)와 결합되는 제1 연결구 결합부(140)와, 제2 파이프(P2)에 형성되어서 파이프 연결구(110)와 결합되는 제2 연결구 결합부(170)를 포함한다.
파이프 연결구(110)는 대체로 원형관 형상인 연결구 몸체(120)와, 연결구 몸체(120)의 내주면에 설치되는 복수 개의 실링 부재들(130)을 구비한다.
연결구 몸체(120)는 중심축선(A)을 따라서 직선으로 연장되는 원형관의 형태로서, 중심부(121)와, 중심부(121)의 길이방향 제1 단부(121a)에 형성되는 제1 파이프 결합부(124a)와, 중심부(121)의 길이방향 제2 단부(121b)에 형성되는 제2 파이프 결합부(124b)를 구비한다. 연결구 몸체(121)의 양단부로 제1 파이프(P1)와 제2 파이프(P2)가 각각 삽입되어서 견고하게 결합된다. 본 실시예에서는 연결구 몸체(120)가 유리섬유, 카본섬유, 아라미드섬유 등의 섬유에 의해 강화된 열경화성 수지 또는 열가소성 수지의 복합재인 섬유강화플라스틱 재질인 것으로 설명한다.
중심부(121)는 원형관 형상으로서, 중심부(121)의 길이방향 제1 단부(121a)에는 제1 파이프 결합부(124a)가 형성되고, 중심부(121)의 길이방향 제1 단부(121a)의 반대편 단부인 제2 단부(121b)에는 제2 파이프 결합부(124b)가 형성된다. 중심부(121)의 내주면에는 복수 개의 실링 부재들(130)이 각각 끼워져서 안착되는 복수 개의 안착 홈들(122)이 길이방향을 따라서 차례대로 위치하도록 형성된다. 본 실시예에서는 안착 홈(122)이 4개인 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
제1 파이프 결합부(124a)는 제1 파이프(P1)에 형성된 제1 연결구 결합부(140)와 결합되도록 중심부(121)의 제1 단부(121a)에 형성된다. 제1 파이프 결합부(124a)는 반경방향을 따라서 분리되어서 배치되는 복수 개의 제1 절개편들(125a)을 구비한다. 복수 개의 제1 절개편들(125a)들은 전체적으로 원형관의 형태를 이룬다. 복수 개의 제1 절개편들(125a) 각각은 중심부(121)의 제1 단부(121a)로부터 길이방향을 따라서 연장되는 제1 연결구 연장부(126a)와, 제1 연결구 연장부(126a)의 끝단에 형성되는 제1 걸림 돌출부(128a)를 구비한다. 복수 개의 제1 연결구 연장부들(126a)이 형성하는 내주면의 직경은 중심부(121)의 내경과 동일하다. 제1 걸림 돌출부(128a)는 제1 연결구 연장부(126a)보다 중심 쪽으로 돌출되어서 형성된다. 본 실시예에서는 제1 파이프 결합부(124a)가 8개의 제1 절개편들(125a)을 구비하는 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 파이프 결합부(124a)는 2개 내지 7개의 제1 절개편들(125a) 또는 9개 이상의 제1 절개편들(125a)을 구비할 수 있고, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 제1 파이프 결합부(124a)에 구비되는 제1 절개편들(125a)의 수는 제1 파이프 결합부(124a)의 두께에 따라 조절될 수 있는데, 제1 파이프 결합부(124a)가 두꺼울수록 제1 파이프 결합부(124a)에 구비되는 제1 절개편(125a)의 수는 증가할 수 있다. 이러한 구조의 제1 파이프 결합부(124a)는 분리되지 않은 원통형상을 절개하여 형성될 수 있으며, 이 경우 복수 개의 제1 절개편들(125a) 사이는 도시된 바와는 달리 이격되지 않고 밀착되어 형성될 수 있다.
제2 파이프 결합부(124b)는 제2 파이프(P2)에 형성된 제2 연결구 결합부(170)와 결합되도록 중심부(121)의 제2 단부(121b)에 형성되는데, 제1 파이프 결합부(124a)와 동일하게 구성된다. 제2 파이프 결합부(124b)는 반경방향을 따라서 분리되어서 배치되는 복수 개의 제2 절개편들(125b)을 구비한다. 복수 개의 제2 절개편들(125b) 각각은 중심부(121)의 제2 단부(121b)로부터 길이방향을 따라서 연장되는 제2 연결구 연장부(126b)와, 제2 연결구 연장부(126b)의 끝단에 형성되는 제2 걸림 돌출부(128b)를 구비한다. 복수 개의 제2 연결구 연장부들(126b)이 형성하는 내주면의 직경은 중심부(121)의 내경과 동일하다. 제2 걸림 돌출부(128b)는 제2 연결구 연장부(126a)보다 중심 쪽으로 돌출되어서 형성된다. 그 외에 제2 파이프 결합부(124b)는 제1 파이프 결합부(124a)와 동일한 구성으로 이루어지므로, 이에 대한 추가적인 설명은 생략한다.
복수 개의 실링 부재들(130)은 링 형상으로서, 통상적인 오링이 사용될 수 있다. 복수 개의 실링 부재들(130) 각각은 연결구 몸체(120)의 중심부(121)의 내주면에 형성된 복수 개의 안착 홈들(122)에 끼워져서 결합된다. 복수 개의 실링 부재들(130)은 연결구 몸체(120)로 삽입된 제1 파이프(P1)에 형성된 제1 연결구 결합부(140)와 제2 파이프(P2)에 형성된 제2 연결구 결합부(170)의 외주면과 밀착한다. 본 실시예에서는 복수 개의 실링 부재들(130)이 모두 4개로서, 제1 파이프(P1)와 제2 파이프(P2)에 2개씩 밀착하는 것으로 설명하지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 각 파이프(P1, P2)에 적어도 하나씩 대응하여 밀착하면 된다.
제1 연결구 결합부(140)는 파이프 연결구(110)에 결합되는 제1 파이프(P1)의 끝단부에 형성된다. 제1 연결구 결합부(140)는 제1 파이프(P1)의 길이방향을 따라서 끝단 쪽으로 가면서 차례대로 위치하는 제1 걸림 홈(141)과, 제1 밀착 돌출부(142)와, 제1 파이프 연장부(143)를 구비한다. 제1 연결구 결합부(140)의 길이(L1)는 파이프 연결구(110)의 길이의 1/2인 것이 가장 바람직한데, 파이프 연결구(110)의 길이의 1/2보다 약간 작은 것도 가능하다.
제1 걸림 홈(141)은 제1 파이프(P1)의 외주면에 고리형상으로 형성된다. 제1 걸림 홈(141)의 폭(w1)은 파이프 연결구(110)의 제1 파이프 결합부(124a)에 형성된 제1 걸림 돌출부(128a)의 길이(l)와 동일하거나 제1 걸림 돌출부(128a)의 길이(l)보다 약간 크다. 제1 걸림 홈(141)에 제1 파이프 결합부(124a)에 형성된 제1 걸림 돌출부(128a)가 끼워져서 걸리는데, 안정적인 결합을 위하여 제1 걸림 홈(141)의 깊이(d1)는 제1 걸림 돌출부(128a)의 높이(h1)과 동일한 것이 바람직하다.
제1 밀착 돌출부(142)는 제1 파이프(P1)의 외주면에 고리형상으로 돌출되어서 형성된다. 제1 밀착 돌출부(142)는 제1 걸림 홈(141)보다 제1 파이프(P1)의 끝단 쪽에 위치한다. 제1 밀착 돌출부(142)의 외주면은 제1 파이프 결합부(124a)의 제1 연결구 연장부(126a)의 내주면과 밀착한다. 이를 위하여, 제1 밀착 돌출부(142)의 외경은 복수 개의 제1 연결구 연장부들(126a)이 형성하는 내경과 동일한 것이 바람직하다.
제1 파이프 연장부(143)는 제1 밀착 돌출부(142)로부터 길이방향을 따라 끝단 쪽으로 연장되며, 제1 파이프 연장부(143)의 외경은 제1 밀착 돌출부(142)의 외경 및 파이프 연결구(110)의 중심부(124)의 내경보다 작게 형성된다.
제2 연결구 결합부(170)는 파이프 연결구(110)에 결합되는 제2 파이프(P2)의 끝단부에 형성된다. 제2 연결구 결합부(170)는 제2 파이프(P2)의 길이방향을 따라서 끝단 쪽으로 가면서 차례대로 위치하는 제2 걸림 홈(171)과, 제2 밀착 돌출부(172)와, 제2 파이프 연장부(173)를 구비한다. 제2 연결구 결합부(170)는 제1 파이프(P1)에 형성되는 제1 연결구 결합부(140)와 동일한 구성으로서, 제2 걸림 홈(171)이 제1 연결구 결합부(140)의 제1 걸림 홈(141)과 동일한 구성이고, 제2 밀착 돌출부(172)가 제1 연결구 결합부(142)와 동일한 구성이며, 제2 파이프 연장부(173)가 제1 연결구 결합부(140)의 제1 파이프 연장부(143)와 동일한 구성이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이제, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 위에서 설명한 파이프 연결 구조(100)에 의한 파이프 연결 과정 및 파이프 연결 상태를 설명한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 파이프(P1)와 제2 파이프(P2)를 파이프 연결구(110)를 이용하여 연결하기 위하여, 제1 파이프(P1)와 제2 파이프(P2)를 순차적으로 또는 동시에 파이프 연결구(110)에 결합시키게 된다. 여기서는 두 파이프(P1, P2)가 파이프 연결구(110)에 결합되는 메커니즘이 동일하므로, 제1 파이프(P1)가 파이프 연결구(110)에 결합되는 구조에 대해서만 설명한다. 제1 파이프(P1)를 파이프 연결구(110)에 결합하기 위하여, 제1 파이프(P1)에 형성된 제1 연결구 결합부(140)를 파이프 연결구(110)의 제1 파이프 결합부(124a)의 내부로 밀어서 삽입한다. 이 과정에서 제1 파이프 결합부(124a)의 복수 개의 제1 절개편들(125a)은 탄성변형되어서 바깥쪽으로 벌어지고 탄성력에 의해 다시 복원되어서 제1 걸림 돌출부(128a)가 제1 걸림 홈(141)에 끼워지게 된다. 이때, 제1 파이프 결합부(124a)의 끝단은 제1 걸림 홈(141)에 형성된 내측 단턱(141a)에 걸려서 필요 이상의 진입이 방지된다. 즉, 제1 걸림 홈(141)에 형성된 내측 단턱(141a)이 스토퍼 역할을 하게 된다. 제1 걸림 홈(141)의 바닥면이 제1 걸림 돌출부(128a)의 내주면과 밀착하고, 제1 밀착 돌출부(142)의 외주면이 제1 연결구 연장부(126a)의 내주면과 밀착함으로써, 제1 파이프(P1)의 파이프 연결구(110)에 대한 반경방향 움직임이 방지되고, 제1 파이프 연장부(143)의 외주면이 실링 부재(130)와 밀착하여 수밀성이 보장된다. 제2 파이프(P2)에 형성된 제2 연결구 결합부(170)가 파이프 연결구(110)의 제2 파이프 결합부(124b)에 결합되는 구조도 제1 연결구 결합부(140)와 제1 파이프 결합부(124a) 사이의 결합 구조와 동일 하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
100 : 파이프 연결 구조 110 : 파이프 연결구
120 : 연결구 몸체 121 : 중심부
122 : 안착 홈 124a : 제1 파이프 결합부
124b : 제2 파이프 결합부 125a : 제1 절개편
125b : 제2 절개편 126a : 제1 연결구 연장부
126b : 제2 연결구 연장부 128a : 제1 걸림 돌출부
128b : 제2 걸림 돌출부 130 : 실링 부재
140 : 제1 연결구 결합부 141 : 제1 걸림 홈
142 : 제1 밀착 돌출부 143 : 제1 파이프 연장부
170 : 제2 연결구 결합부 171 : 제2 걸림 홈
172 : 제2 밀착 돌출부 173 : 제2 파이프 연장부

Claims (8)

  1. 제1 파이프와 제2 파이프가 결합되는 연결구 몸체를 구비하는 파이프 연결구;
    상기 제1 파이프의 끝단부에 형성되어서 상기 파이프 연결구와 결합되는 제1 연결구 결합부;
    상기 제2 파이프의 끝단부에 형성되어서 상기 파이프 연결구와 결합되는 제2 연결구 결합부를 포함하며,
    상기 연결구 몸체는 관 형상의 중심부와, 상기 중심부의 내주면에 결합된 복수 개의 실링 부재와, 상기 중심부의 제1 단부에 형성되어서 상기 제1 연결구 결합부와 결합되는 제1 파이프 결합부와, 상기 중심부의 제2 단부에 형성되어서 상기 제2 연결구 결합부와 결합되는 제2 파이프 결합부를 구비하며,
    상기 제1 파이프 결합부와 상기 제2 파이프 결합부는 각각 반경방향을 따라서 배치되는 복수 개의 절개편들을 구비하며,
    상기 절개편은 상기 중심부와 동일한 내경을 갖고 상기 중심부의 끝단으로부터 연장되는 연결구 연장부와, 상기 연결구 연장부 끝단에 중심 쪽으로 돌출되어서 상기 연결구 연장부보다 작은 내경을 갖는 걸림 돌출부를 구비하며,
    상기 제1 연결구 결합부와 상기 제2 연결구 결합부는 상기 걸림 돌출부가 끼워지도록 외주면에 형성된 걸림 홈과, 외주면이 반경방향 바깥으로 돌출되어서 상기 연결구 연장부의 내주면과 밀착하는 밀착 돌출부와, 상기 밀착 돌출부로부터 연장되어서 상기 실링 부재와 밀착하는 파이프 연장부를 구비하며,
    상기 걸림 돌출부의 높이와 상기 걸림 홈의 깊이는 동일하며,
    상기 밀착 돌출부의 외경과 상기 연결구 연장부의 내경이 동일하며,
    상기 파이프 연장부의 외경은 상기 밀착 돌출부의 외경보다 작은 파이프 연결 구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
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  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 중심부의 내주면에는 상기 복수 개의 실링 부재 각각이 안착되는 복수 개의 안착 홈이 형성되는 파이프 연결 구조.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 파이프 연결구는 섬유강화플라스틱(FRP) 재질인 파이프 연결 구조.
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