KR101901387B1 - 배관용 커플링 - Google Patents

Abstract

배관용 커플링에 관한 것으로, 파이프의 외면을 감싸도록 반원 형상으로 이루어진 제1 커플링본체와 제2 커플링본체가 구비되는 제1 결합부재; 파이프의 외면을 감싸도록 반원 형상으로 이루어진 제3 커플링본체와 제4 커플링본체가 구비되는 제2 결합부재; 상기 파이프의 기밀을 유지하도록 상기 제1 결합부재 및 상기 제2 결합부재의 내면에 설치되는 패킹부재; 상기 파이프의 외면에 밀착되도록 상기 제1 결합부재 및 상기 제2 결합부재의 내면에 설치되는 고정링부재;를 마련하여 각각의 파이프에 제1 결합부재와 제2 결합부재를 서로 연결되게 설치할 수 있고, 파이프에 가해지는 외력에 의해 파이프의 변형이 발생하게 되면 제1 결합부재와 제2 결합부재가 파이프와 함께 변형되어 파이프의 변형을 수렴할 수 있으며, 제1 결합부재와 제2 결합부재의 결합돌기부 및 결합홈부에 의해 서로 결합된 상태를 안정적으로 유지할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

배관용 커플링{ Piping Coupling}

본 발명은 배관용 커플링에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파이프에 가해지는 외력에 의해 파이프에 변형이 발생되더라도 파이프의 변형에 따라 커플링이 유동되면서 파이프를 긴밀하게 유지시킬 수 있는 배관용 커플링에 관한 것이다.

일반적으로 배관 또는 파이프는 물을 공급하거나 또는 유체를 공급하는 데에 사용되고 있다. 파이프는 그 길이가 한정되어 있어서 물을 공급하거나 유체를 공급하기 위해서 물이나 유체를 공급하는 공급원으로부터 소비하는 소비원까지 파이프의 단부와 단부를 서로 연결한 배관이 필요하였다.

종래의 배관 연결 방법은 파이프의 단부와 단부를 서로 접촉시킨 후 용접하여 연결하는 방법과 파이프의 단부에 형성된 플랜지와 플랜지를 서로 밀착키고, 상기 플랜지와 플랜지 사이에 수밀성을 유지하기 위하여 고무패킹을 삽입한 다음 볼트와 너트를 이용하여 연결하는 방법 및 파이프의 외경에 삽입되어 파이프의 단부와 단부를 서로 연결하는 배관 연결 장치 또는 배관 연결 클램프{일명: 그루브(groove)}등을 이용하여 연결하는 방법이 있다.

일반 건물, 발전 설비, 산업용 플랜트, 상수도, 발전 설비 및 각종 장비 배관 및 냉난방 공조 배관에서는 용접 공정을 이용하지 않고 양 파이프를 밀봉 상태로 연결하는 무용접 배관 시스템(grooved piping system)을 이용한다.

무용접 배관 시스템은 용접 작업을 수행하지 않고서도 파이프를 연결할 수 있기 때문에 작업 시간과 그 비용이 상당히 절감되며, 따라서 다양한 분야의 배관 공정에서 널리 이용되고 있다.

이와 같은 무용접 배관을 위하여 사용되는 시스템은 크게 파이프 표면에 밀착된 상태로 위치하는 가스켓(gasket) 및 가스켓 외측에 위치하여 가스켓을 가압하는 커플링을 포함한다. 커플링은 2개의 단위 부재로 이루어지며, 2개의 단위 부재는 동일한 구조를 갖는다.

서로 연결되는 2개의 파이프 종단부의 외주면에는 소정의 홈(groove)이 형성되어 있으며, 이 2개의 홈 사이에 가스켓이 위치한다. 이러한 상태에서 커플링의 2개의 단위 부재를 가스켓 외면에 밀착시킨 상태에서 2개의 단위 부재를 체결 수단을 이용하여 체결함으로써 2개의 파이프에 대한 배관 공정이 완료된다.

종래의 그루브 타입(groove type)의 배관 연결 장치는 구성부품이 많고, 구조가 복잡하여 작업자에게는 복잡한 작업 공정으로 인하여 배관 연결 작업을 함에 있어 다소 번거로움이 있게 하였고, 특히 비전문가가 작업하기에는 많은 어려움이 있었다.

또한 생산자는 제품의 제작비용이 많이 소요되어 경쟁 업체간에 경쟁력이 떨어지는 문제점이 있었고, 시공사들에게는 시공비가 많이 소요되는 문제점이 있었다.

또한 커플링은 파이프의 연결 부위에 설치되는데, 파이프에 가해지는 외부 응력에 의해 파손되는 문제점이 있을 뿐만 아니라 지진이나 파이프에 가해지는 외력에 의해 커플링이 파손되는 등의 내진성, 내구성 등이 떨어지는 문제점이 있었다.

예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 '배관용 커플링'이 개시되어 있다.

하기 특허문헌 1에 따른 배관용 커플링은 파이프를 연결하기 위한 커플링로서, 서로 동일한 형상의 제1 및 제2 단위 부재가 대칭 상태로 결합되며, 각 단위 부재는 제1 종단과 제2 종단을 가지며, 상기 제1 종단에는 상기 단위 부재의 양측단으로부터 폭방향 중심을 각각 향하는 제1 요부 경사면 및 제2 요부 경사면으로 이루어진 원주 방향의 요부가 형성된다.

상기 제2 종단에는 상기 단위 부재의 양측단으로부터 폭방향 중심을 각각 향하는 제1 철부 경사면 및 제2 철부 경사면으로 이루어진 원주 방향의 철부가 각각 구성되며, 상기 요부의 제1 요부 경사면 및 제2 요부 경사면은 상기 철부의 제1 철부 경사면 및 제2 철부 경사면과 동일한 각도 및 방향으로 경사지게 형성된다.

하기 특허문헌 2에는 '배관용 커플링'이 개시되어 있다.

하기 특허문헌 2에 따른 배관용 커플링은 연결하고자 하는 배관의 외주에 일정 간격을 두고 끼워질 수 있는 내경을 가지는 원통형으로서 일단에는 상기 배관의 외주에 면밀하게 끼워질 수 있는 내경을 가지는 플랜지가 일체형으로 형성되며, 타단 내주면에는 암나사가 형성되는 하우징, 연결하고자 하는 배관의 외주에 면밀하게 끼워질 수 있는 내경을 가지는 원통형으로서 상기 암나사에 나사 결합될 수 있는 수나사가 외주면에 형성되는 조임부재를 포함한다.

상기 하우징과 상기 배관 사이의 공간에 위치되는 원통형태의 센터부재, 상기 센터부재의 양측면에 위치되도록 연결하고자 하는 2개의 배관 외주에 각각 끼워지는 것으로서, 상기 하우징과 상기 조임부재의 나사결합에 의해 압착되면서 상기 배관의 외주면을 압착하게 되는 제1,2 압착링을 포함한다.

상기 하우징과 상기 조임부재의 나사결합이 진동 등에 의해 이완되지 않도록 하기 위한 이완방지수단이 더 개입되며, 상기 이완방지수단은 상기 하우징의 선단에 닿을 수 있도록 상기 조임부재에 타공되는 나사공, 상기 나사공에 삽입되는 스프링의 탄성에 의해 상기 하우징의 선단 측면을 압박할 수 있도록 상기 스프링의 선단에 위치되는 볼, 상기 볼과 스프링이 상기 나사공에 끼워진 상태에서 상기 나사공에 나사결합됨으로써 상기 스프링의 탄성력을 조정할 수 있게 되는 록킹볼트를 포함한다.

대한민국 특허 공개번호 제10-2007-0072638호 대한민국 특허 공개번호 제10-2009-0079511호 대한민국 특허 공개번호 제10-2017-0091313호

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 2개의 파이프 연결부에 설치되어 파이프에 가해지는 진동, 동하중 등의 외력에도 파이프를 안정적으로 결합시킨 상태를 유지하는 배관용 커플링을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 패킹부재에 의해 파이프의 기밀을 안정적으로 유지시킴은 물론 고정수단에 의해 제1 결합부재와 제2 결합부재가 파이프에 결합된 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있는 배관용 커플링을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 배관용 커플링은 파이프의 외면을 감싸도록 반원 형상으로 이루어진 제1 커플링본체와 제2 커플링본체가 구비되는 제1 결합부재; 파이프의 외면을 감싸도록 반원 형상으로 이루어진 제3 커플링본체와 제4 커플링본체가 구비되는 제2 결합부재; 상기 파이프의 기밀을 유지하도록 상기 제1 결합부재 및 상기 제2 결합부재의 내면에 설치되는 패킹부재; 상기 파이프의 외면에 밀착되도록 상기 제1 결합부재 및 상기 제2 결합부재의 내면에 설치되는 고정링부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 결합부재 및 상기 제2 결합부재는 반원 형상으로 이루어진 상기 제1 커플링본체 내지 상기 제4 커플링본체의 양단에 각각 형성되는 플랜지; 상기 패킹부재가 안착되도록 상기 제1 커플링본체 내지 상기 제4 커플링본체의 내면에 형성되는 안착부; 상기 고정링부재가 결합되도록 상기 제1 커플링본체 내지 상기 제4 커플링본체의 내면 일측에 형성되는 고정링결합부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 커플링본체에는 상기 제4 커플링본체와 결합되도록 상기 제1 커플링본체의 일측으로 돌출되게 연장 형성되는 결합돌기부가 형성되고, 상기 제2 커플링본체에는 상기 제3 커플링본체의 결합돌기부에 결합되도록 상기 결합돌기부와 대응되는 결합홈부가 형성되며, 상기 제3 커플링본체에는 상기 제2 커플링본체의 결합홈부에 결합되도록 상기 결합돌기부와 대응되는 결합홈부가 형성되고, 상기 제4 커플링본체에는 상기 제1 커플링본체의 결합돌기부에 결합되도록 상기 결합돌기부와 대응되는 결합홈부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 패킹부재는 소정의 형상으로 형성되는 패킹본체; 상기 파이프의 단부에 밀착되도록 상기 패킹본체의 내측 방향으로 돌출되게 형성되는 한 쌍의 제1 돌출부; 상기 파이프를 따라 흐르는 유체의 압력으로 상기 한 쌍의 제1 돌출부가 상기 파이프의 단부에 밀착되도록 상기 한 쌍의 제1 돌출부 사이에 소정 깊이로 형성되는 제1 압력홈부; 상기 한 쌍의 제1 돌출부 외측에 소정의 깊이로 형성되는 제2 압력홈부; 상기 제2 압력홈부로 유입된 유체의 압력에 의해 상기 파이프의 외경에 밀착되도록 경사지게 돌출 형성되는 제2 돌출부; 상기 제2 돌출부의 외측에 소정의 깊이로 형성되는 제3 압력홈부; 상기 파이프의 외경에 밀착되도록 상기 제3 압력홈부의 외측에 돌출되게 형성되는 제3 돌출부; 상기 제3 돌출부의 외측에 소정의 깊이로 형성되는 제4 압력홈부; 상기 파이프의 외경에 밀착되도록 상기 제4 압력홈부의 외측에 돌출되게 형성되는 제4 돌출부; 상기 파이프의 변형에 따라 상기 패킹본체가 신축되도록 상기 패킹본체의 외면에 형성되는 중앙홈부; 상기 파이프의 변형에 따라 상기 패킹본체가 신축되도록 상기 중앙홈부의 외측에 형성되는 외측홈부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정링부재는 파이프의 외경에 결합되도록 소정의 직경을 갖는 원호 형상으로 형성되는 고정링본체; 상기 파이프의 외경에 밀착되도록 상기 고정링본체의 내측으로 돌출 형성되는 한 쌍의 내측돌기; 상기 한 쌍의 내측돌기 사이에 소정 깊이로 형성되는 내측홈부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 배관용 커플링에 의하면, 각각의 파이프에 제1 결합부재와 제2 결합부재를 서로 연결되게 설치할 수 있고, 파이프에 가해지는 외력에 의해 파이프의 변형이 발생하게 되면 제1 결합부재와 제2 결합부재가 파이프와 함께 변형되어 파이프의 변형을 수렴할 수 있으며, 제1 결합부재와 제2 결합부재의 결합돌기부 및 결합홈부에 의해 서로 결합된 상태를 안정적으로 유지할 수 있다는 효과가 얻어진다.

본 발명에 따른 배관용 커플링에 의하면, 파이프의 단부 및 외경에 패킹부재가 밀착되어 파이프의 누설을 방지할 수 있으며, 상기 패킹부재의 돌출부 및 압력홈부에 의해 파이프의 기밀을 유지할 수 있고, 고정수단에 의해 제1 결합부재와 제2 결합부재를 안정되게 결합시킨 상태를 안정적으로 유지할 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링을 도시한 입체도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링을 도시한 입체도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링을 도시한 입체도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링을 도시한 입체도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관 커플링의 결합부재를 도시한 정면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링을 도시한 단면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링의 패킹부재를 도시한 단면도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링이 설치된 상태를 도시한 확대 단면도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링의 고정수단을 도시한 입체도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링이 설치된 상태를 도시한 일부 확대 단면도,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링에 외력이 가해져 변형된 상태를 도시한 단면도,
도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링에 외력이 가해지는 상태를 도시한 개략도,
도 13은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링에 외력이 가해지는 상태를 도시한 개략도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링은 파이프의 외면을 감싸도록 반원 형상으로 이루어진 제1 커플링본체(11)와 제2 커플링본체(12)가 구비되는 제1 결합부재(10), 파이프의 외면을 감싸도록 반원 형상으로 이루어진 제3 커플링본체(31)와 제4 커플링본체(32)가 구비되는 제2 결합부재(30), 상기 파이프의 기밀을 유지하도록 상기 제1 결합부재(10) 및 상기 제2 결합부재(30)의 내면에 설치되는 패킹부재(50), 상기 파이프의 외면에 밀착되도록 상기 제1 결합부재(10) 및 상기 제2 결합부재(30)의 내면에 설치되는 고정링부재(70)를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 배관용 커플링은 파이프의 단부를 서로 결합하는 것으로, 각각의 파이프(1, 2, 도 10 참조) 단부에 제1 결합부재(10)와 제2 결합부재(30)를 결합함으로써, 파이프에 가해지는 진동, 동하중 또는 외력에도 파이프를 안정적으로 결합된 상태를 유지되게 함은 물론 파이프의 변형에도 불구하고 파이프의 연결 부위를 안정적으로 밀폐시킨 상태를 유지할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링을 도시한 입체도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링을 도시한 입체도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링을 도시한 입체도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링을 도시한 입체도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 배관용 커플링은 파이프의 단부에 결합되는 제1 결합부재(10)와 인접한 다른 파이프의 단부에 결합되는 제2 결합부재(30), 상기 결합부재(10, 30)의 내면에 결합되는 패킹부재(50), 상기 결합부재(10, 30)의 내면에 결합되는 고정링부재(70) 및 상기 제1 결합부재(10)와 제2 결합부재(30)를 고정시키는 고정수단(80)으로 이루어진다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관 커플링의 결합부재를 도시한 정면도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링을 도시한 단면도이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 결합부재(10)는 반원형으로 이루어진 제1 커플링본체(11)와 제2 커플링본체(12)로 이루어지며, 상기 제2 결합부재(30)는 반원형으로 이루어진 제3 커플링본체(31)와 제4 커플링본체(32)로 이루어진다.

상기 제1 결합부재(10)는 파이프(1, 도 10 참조)의 일단에 결합되고, 제2 결합부재(30)는 파이프(2, 도 10 창조)의 일단에 각각 결합된다. 이들 제1 결합부재(10)와 제2 결합부재(30)는 제1 커플링본체(11)의 결합돌기부(15)와 제4 커플링본체(32)의 결합홈부(36)가 서로 결합되며, 제2 커플링본체(12)의 결합홈부(16)에는 제3 커플링본체(31)의 결합돌기부(35)가 서로 결합된다.

즉, 제1 결합부재(10)의 제1 커플링본체(11)와 제2 결합부재(30)의 제3 커플링본체(31)는 서로 동일한 형상으로 형성되어 있고, 제1 결합부재(10)의 제2 커플링본체(12)와 제2 결합부재(30)의 제4 커플링본체(32)는 서로 동일한 형상으로 형성된다.

상기 제1 결합부재(10)의 제1 커플링본체(11)와 제2 결합부재(30)의 제3 커플링본체(31)는 동일한 형상으로 형성되므로 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 하되, 도면부호를 달리하여 설명하기로 한다.

또한 상기 제1 결합부재(10)의 제2 커플링본체(12)와 제2 결합부재(30)의 제4 커플링본체(32)는 동일한 형상으로 형성되므로 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 하되, 도면부호를 달리하여 설명하기로 한다.

상기 제1 커플링본체(11) 내지 제4 커플링본체(32)는 파이프(1, 2)의 외면을 감싸도록 반원 형상으로 이루어지고, 상기 제1 커플링본체(11) 및 제3 커플링본체(31)의 내면에는 패킹부재(50)를 내면에 결합할 수 있도록 안착부(13, 33)가 형성된다.

상기 제1 결합부재(10) 및 상기 제2 결합부재(20)는 반원 형상으로 이루어진 상기 제1 커플링본체(11) 내지 상기 제4 커플링본체(32)의 양단에 각각 형성되는 플랜지(17), 상기 패킹부재(50)가 안착되도록 상기 제1 커플링본체(11) 내지 상기 제4 커플링본체(32)의 내면에 형성되는 안착부(13), 상기 고정링부재(70)가 결합되도록 상기 제1 커플링본체(11) 내지 상기 제4 커플링본체(32)의 내면 일측에 형성되는 고정링결합부(14)를 포함한다.

상기 안착부(13, 33)의 외측에는 파이프(1, 2)의 외면에 맞닿게 결합되도록 고정링결합부(14, 34)가 형성된다. 이러한 고정링결합부(14, 34)는 제1 커플링본체(11)와 제3 커플링본체(31)의 내면에 제1 돌기(14a, 34a)와 상기 제1 돌기(14a, 34a)와 소정 거리만큼 이격되어 형성되는 제2 돌기(14b, 34b) 및 상기 제1 돌기(14a, 34a)와 제2 돌기(14b, 34b) 사이에 고정링부재(70)가 결합되도록 홈부(14c, 34c)로 이루어진다.

즉, 제1 돌기(14a, 34a)와 제2 돌기(14b, 34b)는 고정링부재(70)가 이탈되거나 분리되지 않도록 커플링본체(11, 12, 31, 32)의 내측으로 돌출 형성되고, 상기 홈부(14c, 34c)는 고정링부재(70)가 안정되게 결합되도록 소정의 깊이로 형성된다.

상기 제1 커플링본체(11)에는 상기 제4 커플링본체(32)와 결합되도록 상기 제1 커플링본체(11)의 일측으로 돌출되게 연장 형성되는 결합돌기부(15)가 형성되고, 상기 제2 커플링본체(12)에는 상기 제3 커플링본체(31)의 결합돌기부(35)에 결합되도록 상기 결합돌기부(35)와 대응되는 결합홈부(16)가 형성된다.

또한 상기 제3 커플링본체(31)에는 상기 제2 커플링본체(12)의 결합홈부(16)에 결합되도록 상기 결합홈부(16)와 대응되는 결합돌기부(35)가 형성되고, 상기 제4 커플링본체(32)에는 상기 제1 커플링본체(11)의 결합돌기부(15)에 결합되도록 상기 결합돌기부(15)와 대응되는 결합홈부(36)가 형성된다.

상기 제1 커플링본체(11)에는 제4 커플링본체(32)와 결합되도록 결합돌기부(15)가 형성되고, 상기 제3 커플링본체(31)에는 제2 커플링본체(12)와 결합되도록 결합돌기부(35)가 형성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 이들 결합돌기부(15, 35)는 대략 "T"자 형상으로 형성된다.

아울러 제2 커플링본체(12)와 제4 커플링본체(32)에는 결합돌기부(15, 35)에 결합되도록 결합홈부(16, 36)가 형성되며, 이들 결합홈부(16, 36)는 결합돌기부(15, 35)와 대응되는 "T"자 형상으로 대응되게 형성된다.

상기 제1 플랜지본체(11) 및 제3 플랜지본체(31)의 양단에는 제2 커플링본체(12) 및 제4 커플링본체(32)와 서로 맞닿도록 플랜지(17, 37)가 각각 형성되며, 상기 제2 커플링본체(12) 및 제4 커플링본체(32)에도 각각 플랜지(17, 37)가 형성됨은 물론이다.

상기 플랜지(17, 37)에는 고정수단(80)이 끼워지도록 고정구멍(18, 38)이 형성된다.

또한 제1 커플링본체(11)의 일측 플랜지(17)에는 제2 커플링본체(12)와 결합되도록 결합돌기(19)가 형성되고, 제1 커플링본체(11)의 타측 플랜지(17)에는 제2 커플링본체(12)와 결합되도록 결합홈부(20)가 형성된다.

아울러 제2 커플링본체(12)의 일측 플랜지(17)에는 제1 커플링본체(11)의 결합돌기(19)에 대응되는 결합홈부(20)가 형성되고, 제2 커플링본체(12)의 타측 플랜지(17)에는 제1 커플링본체(11)의 결합홈부(20)에 대응되는 결합돌기(19)가 형성된다.

한편 상기 제2 결합부재(20)인 제3 커플링본체(31)와 제4 커플링본체(32)에는 각각 제1 커플링본체(11)와 제2 커플링본체(12)와 동일하게 결합돌기(39)와 결합홈부(40)가 각각 형성된다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링의 패킹부재를 도시한 단면도이다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 패킹부재(50)는 소정의 형상으로 형성되는 패킹본체(51), 상기 파이프(1, 2)의 단부에 밀착되도록 상기 패킹본체(51)의 내측 방향으로 돌출되게 형성되는 한 쌍의 제1 돌출부(52), 상기 파이프를 따라 흐르는 유체의 압력으로 상기 한 쌍의 제1 돌출부(52)가 상기 파이프의 단부에 밀착되도록 상기 한 쌍의 제1 돌출부(52) 사이에 소정 깊이로 형성되는 제1 압력홈부(53), 상기 한 쌍의 제1 돌출부(52) 외측에 소정의 깊이로 형성되는 제2 압력홈부(54), 상기 제2 압력홈부(54)로 유입된 유체의 압력에 의해 상기 파이프의 외경에 밀착되도록 경사지게 돌출 형성되는 제2 돌출부(55), 상기 제2 돌출부(55)의 외측에 소정의 깊이로 형성되는 제3 압력홈부(56), 상기 파이프의 외경에 밀착되도록 상기 제3 압력홈부(56)의 외측에 돌출되게 형성되는 제3 돌출부(57), 상기 제3 돌출부(57)의 외측에 소정의 깊이로 형성되는 제4 압력홈부(58), 상기 파이프의 외경에 밀착되도록 상기 제4 압력홈부(58)의 외측에 돌출되게 형성되는 제4 돌출부(59), 상기 파이프의 변형에 따라 상기 패킹본체(51)가 신축되도록 상기 패킹본체(51)의 외면에 형성되는 중앙홈부(60), 상기 파이프의 변형에 따라 상기 패킹본체(51)가 신축되도록 상기 중앙홈부(60)의 외측에 형성되는 외측홈부(62)를 포함한다.

상기 패킹부재(50)는 제1 결합부재(10) 및 제2 결합부재(30)와 파이프(1, 2) 사이에 결합되어 파이프(1, 2)를 따라 이동되는 유체가 파이프(1, 2)의 외부로 누설되지 않도록 한다.

상기 패킹부재(50)는 파이프(1, 2)의 변형(진동, 동하중 또는 외력 등에 의해 파이프의 비틀림, 회전, 파이프 간의 이격 등)에도 불구하고 파이프(1)와 파이프(2)의 연결 및 기밀 상태를 유지하도록 형성된다.

이를 위해 패킹부재(50)인 패킹본체(51)는 소정의 형상으로 형성되는데, 파이프(1, 2)의 외경과 접하는 내면에는 유체의 압력에 의해 파이프(1, 2)와의 기밀을 유지하도록 다수의 압력홈부와 돌출홈부로 이루어진다.

또한 패킹본체(51)의 외면에는 파이프(1, 2)의 변형에 따라 패킹본체(51)가 외측으로도 변형이 이루어지도록 중앙홈부(60)와 상기 중앙홈부(60)로부터 이격된 위치에 외측홈부(61)를 형성한다.

상기 패킹본체(51)의 내면에는 파이프(1, 2)의 단부(3)에 밀착되게 결합되도록 한 쌍의 제1 돌출부(52)가 형성되고, 상기 제1 돌출부(52)는 파이프(1, 2)의 내경에 인접하게 밀접되도록 소정의 길이로 형성된다.

또 제1 돌출부(52) 사이에는 유체의 압력에 의해 제1 돌출부(52)가 파이프(1, 2)의 단부에 밀착되도록 소정의 깊이로 제1 압력홈부(53)가 형성된다.

상기 제1 압력홈부(53)의 외측에는 소정의 원호 형상으로 이루어지는 제2 압력홈부(54)가 형성되며, 제2 압력홈부(54)의 외측에는 소정의 각도로 경사지게 형성된 제2 돌출부(55)가 형성된다.

아울러 제2 돌출부(55)의 외측에는 소정의 원호 형상으로 이루어지는 제3 압력홈부(56)가 형성되며, 상기 제3 압력홈부(56)의 외측에는 패킹본체(51)의 내면으로 돌출되는 제3 돌출부(57)가 형성된다.

상기 제3 돌출부(57)의 외측에는 반원 형상으로 이루어진 제4 압력홈부(58)가 형성되고, 제4 압력홈부(58)의 외측에는 제4 돌출부(59)가 형성된다.

즉, 제1 압력홈부(53), 제2 압력홈부(54), 제3 압력홈부(56) 및 제4 압력홈부(58)는 소정의 깊이를 갖는 홈부로 형성되어 파이프(1, 2)의 변형 시 누설되는 유체에 의해 제1 돌출부(52), 제2 돌출부(55), 제3 돌출부(57) 및 제4 돌출부(59)에 유체의 압력이 가해지도록 한다.

이에 따라 제1 돌출부(52), 제2 돌출부(55), 제3 돌출부(57) 및 제4 돌출부(59)는 유체의 압력에 의해 파이프(1, 2)의 외면에 밀착되어 유체의 누설을 순차적으로 차단하게 된다.

상기 고정링부재(70)는 파이프의 외경에 결합되도록 소정의 직경을 갖는 원호 형상으로 형성되는 고정링본체(71), 상기 파이프의 외경에 밀착되도록 상기 고정링본체(71)의 내측으로 돌출 형성되는 한 쌍의 내측돌기(72), 상기 한 쌍의 내측돌기(72) 사이에 소정 깊이로 형성되는 내측홈부(73)를 포함한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고정링부재(70)는 파이프(1, 2)의 외경에 관계없이 결합될 수 있도록 소정의 직경을 갖는 원호 형상으로 형성된다.

상기 고정링본체(71)의 내측면에는 내측으로 돌출되는 한 쌍의 내측돌기(72)가 형성되고, 상기 한 쌍의 내측돌기(72) 사이에는 소정의 깊이를 갖는 내측홈부(73)가 일체로 형성된다.

또한 고정링부재(70)는 소정의 길이를 갖는 원호 형상으로 형성되는데, 이는 그루브(4)가 형성된 파이프(1, 2)에 결합될 수 있도록 하기 위함이다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링이 설치된 상태를 도시한 확대 단면도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 그루브(4)에 의해 파이프(1, 2)의 외경보다 작은 그루브(4)에 밀착되도록 고정링부재(70)는 변형이 이루어지도록 소정의 길이만큼 절단된 길이로 형성된다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링의 고정수단을 도시한 입체도이다.

상기 고정수단(80)은 볼트(81)와 너트(86)로 이루지는데, 상기 볼트(81)의 볼트머리(82)에는 스프링와셔(90)의 고정단(91)이 결합되도록 고정홈부(83)가 형성되며, 상기 볼트(81)에는 스프링와셔(90)가 압입되도록 수용공간부(84)가 형성되고, 너트(86)가 체결되도록 소정의 길이만큼 나사부(85)가 형성된다.

아울러 너트(86)에는 내측에 나사부(87)가 형성되며, 상기 너트(86)의 내측에는 스프링와셔(90)가 압입되는 수용공간부(88)가 형성되고, 상기 수용공간부(88)에는 스프링와셔(90)의 고정단(91)이 결합되도록 고정홈부(89)가 형성된다.

상기 스프링와셔(90)는 볼트(81) 또는 너트(86)에 각각 결합될 수 있으며, 스프링와셔(90)에는 고정홈부(83, 89)에 결합되도록 고정단(91)이 일체로 형성된다.

다음 도 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링의 작동방법을 설명한다.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링이 설치된 상태를 도시한 일부 확대 단면도이다.

도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 배관용 커플링은 연결시키고자 하는 파이프(1, 2)의 단부(3)를 소정의 거리만큼 이격시킨 상태에서 패킹부재(50)를 결합한다.

즉, 상기 패킹부재(50)의 일측에는 파이프(1)를 결합하고, 패킹부재(50)의 타측에는 파이프(2)를 결합하며, 이때 패킹부재(50)의 제2 돌출부(55), 제3 돌출부(57) 및 제4 돌출부(59)는 파이프(1, 2)의 외경에 밀착되게 결합된다.

상기 패킹부재(50)의 외면 일측에는 제1 커플링본체(11)와 제2 커플링본체(12)를 결합한다. 이들 제1 커플링본체(11)와 제2 커플링본체(12)는 결합돌기(19)와 결합홈부(20)를 서로 대칭되게 결합한다. 이에 제1 커플링본체(11)의 결합돌기(19)는 제2 커플링본체(12)의 결합홈부(20)에 결합되고, 제2 커플링본체(12)의 결합돌기(19)는 제1 커플링본체(11)의 결합홈부(20)에 각각 결합된다.

아울러 상기 제1 결합부재(10)에는 고정링결합부(14)에 고정링부재(70)를 결합시킨 상태로 패킹부재(50)의 외면에 설치된다.

또한 상기 패킹부재(50)의 외면 타측에는 제3 커플링본체(31)와 제4 커플링본체(32)를 결합한다. 이들 제3 커플링본체(31)와 제4 커플링본체(32)는 결합돌기(39)와 결합홈부(40)를 서로 대칭되게 결합한다.

이때 제3 커플링본체(31)의 결합돌기부(35)는 제2 커플링본체(12)의 결합홈부(16)에 결합되고, 제4 커플링본체(32)의 결합홈부(36)는 제1 커플링본체(11)의 결합돌기부(15)에 결합된다.

즉, 제1 커플링본체(11)의 일측에는 제4 커플링본체(32)가 결합되고, 제2 커플링본체(12)의 일측에는 제3 커플링본체(31)가 결합된다.

이들 제1 결합부재(10)와 제2 결합부재(30)는 패킹부재(50)의 외측에서 각각 낱개로 결합시킴 수 있으므로, 간편하게 커플링을 설치할 수 있게 된다. 즉, 별도의 작업순서에 관계없이 작업자가 자유로 조립하여 결합시킬 수 있게 된다.

상기 제1 결합부재(10) 및 제2 결합부재(30)에는 고정수단(80)이 체결되며, 상기 고정수단(80)은 볼트(81) 또는 너트(86)에 각각 스프링와셔(90)를 끼운 상태로 볼트(81)와 너트(86)를 체결하게 된다.

상기 고정수단(80)의 스프링와셔(90)는 플랜지(17, 37)와 볼트머리(82), 플랜지(17, 37)와 너트(86) 사이에 압입된다. 이에 파이프(1, 2)에 가해지는 외력이나 변형에도 불구하고 고정수단(80)의 볼트(81) 또는 너트(86)는 록킹된 상태를 유지하게 된다.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링에 외력이 가해져 변형된 상태를 도시한 단면도이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 상기 파이프(1, 2)는 진동, 동하중, 외력 등에 의해 변형이 이루어지게 되는데, 제1 파이프(1)가 수평으로 설치된 상태를 유지함에 따라 제1 결합부재(10)는 제1 파이프(1)에 설치된 상태를 그대로 유지하게 된다.

한편 상기 제2 파이프(2)는 외력에 의해 변형이 이루어짐에 따라 제2 결합부재(30)는 제1 결합부재(10)와 달리 소정의 각도로 비틀어지게 된다.

도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링에 외력이 가해지는 상태를 도시한 개략도이고, 도 13은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배관용 커플링에 외력이 가해지는 상태를 도시한 개략도이다.

상기 파이프(1, 2)는 진동, 동하중 등의 외력에 의해 변형이 발생하게 되는데, 도 12(a)에 도시된 바와 같이, 상기 파이프(1, 2)는 각각 상측에서 가해지는 외력에 의해 제1 파이프(1)와 제2 파이프(2)가 각각 하측 방향으로 변형이 이루어지게 된다.

이러한 파이프(1, 2)의 변형 시 제1 결합부재(10)와 제2 결합부재(30)는 제1 결합부재(10)의 결합돌기부(15)와 제2 결합부재(30)의 결합홈부(36)에 의해 각각 변형이 이루어지게 된다.

이때 제1 결합부재(10)와 제2 결합부재(30)는 각각 고정수단(80)에 의해 각각의 파이프(1, 2)로부터 이탈되거나 분리되지 않고서 파이프(1, 2)에 안정적으로 결합된 상태를 유지하게 된다.

도 12(b)에 도시된 바와 같이, 상기 파이프(1, 2)에는 하측에서 가해지는 외력에 의해 제1 파이프(1)와 제2 파이프(2)가 각각 상측 방향으로 변형이 이루어지게 된다.

이에 파이프(1, 2)는 변형이 이루어지게 되더라도 상기 제1 결합부재(10)와 제2 결합부재(30)는 파이프(1, 2)에 결합된 상태를 안정적으로 유지하게 됨은 물론 제1 결합부재(10)와 제2 결합부재(30)는 결합돌기부(15, 35)와 결합홈부(16, 36)에 의해 서로 결합된 상태를 유지하게 된다.

도 12(c) 및 도 12(d)에 도시된 바와 같이, 2개의 파이프(1, 2) 중 어느 하나에 외력이 가해짐에 따라 변형이 이루어지게 되는데, 도 11에서와 같이, 제1 결합부재(10)와 제2 결합부재(30)는 파이프(1, 2)에 각각 결합된 상태를 안정적으로 유지하게 된다.

도 12(e) 및 도 12(f)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 파이프(1)와 제2 파이프(2)는 외력에 의해 양측으로 이격되거나 벌어지게 되는데, 상기 제1 결합부재(10) 및 제2 결합부재(30)는 결합돌기부(15, 35)와 결합홈부(16, 36)에 의해 각각의 파이프(1, 2)에 결합된 상태를 안정적으로 유지하게 된다.

도 12(g)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 파이프(1)와 제2 파이프(2)는 외력에 의해 비틀림 변형이 발생하게 되며, 이때 제1 결합부재(10)와 제2 결합부재(30)는 결합돌기부(15, 35)와 결합홈부(16, 36)에 의해 각각의 파이프(1, 2)에 결합된 상태를 안정적으로 유지하게 된다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

10: 제1 결합부재 11: 제1 커플링본체
12: 제2 커플링본체 13: 안착부
14: 고정링결합부 14a: 제1 돌기
14b: 제2 돌기 14c: 홈부
15: 결합돌기부 16: 결합홈부
17: 플랜지 18: 고정구멍
19: 결합돌기 20: 결합홈부
30: 제2 결합부재 31: 제3 커플링본체
32: 제4 커플링본체 33: 안착부
34: 고정링결합부 34a: 제1 돌기
34b: 제2 돌기 34c: 홈부
35: 결합돌기부 36: 결합홈부
37: 플랜지 38: 고정구멍
39: 결합돌기 40: 결합홈부
50: 패킹부재 51: 패킹본체
52: 제1 돌출부 53: 제1 압력홈부
54: 제2 압력홈부 55: 제2 돌출부
56: 제3 압력홈부 57: 제3 돌출부
58: 제4 압력홈부 59: 제4 돌출부
60: 중앙홈부 61: 외측홈부
70: 고정링부재 71: 고정링본체
72: 내측돌기 73: 내측홈부
80: 고정수단

Claims (5)

1. 파이프의 외면을 감싸도록 반원 형상으로 이루어진 제1 커플링본체와 제2 커플링본체가 구비되는 제1 결합부재;
   파이프의 외면을 감싸도록 반원 형상으로 이루어진 제3 커플링본체와 제4 커플링본체가 구비되는 제2 결합부재;
   상기 파이프의 기밀을 유지하도록 상기 제1 결합부재 및 상기 제2 결합부재의 내면에 설치되는 패킹부재;
   상기 파이프의 외면에 밀착되도록 상기 제1 결합부재 및 상기 제2 결합부재의 내면에 설치되는 고정링부재;를 포함하되,
   상기 패킹부재는 소정의 형상으로 형성되는 패킹본체;
   상기 파이프의 단부에 밀착되도록 상기 패킹본체의 내측 방향으로 돌출되게 형성되는 한 쌍의 제1 돌출부;
   상기 파이프를 따라 흐르는 유체의 압력으로 상기 한 쌍의 제1 돌출부가 상기 파이프의 단부에 밀착되도록 상기 한 쌍의 제1 돌출부 사이에 소정 깊이로 형성되는 제1 압력홈부;
   상기 한 쌍의 제1 돌출부 외측에 소정의 깊이로 형성되는 제2 압력홈부;
   상기 제2 압력홈부로 유입된 유체의 압력에 의해 상기 파이프의 외경에 밀착되도록 경사지게 돌출 형성되는 제2 돌출부;
   상기 제2 돌출부의 외측에 소정의 깊이로 형성되는 제3 압력홈부;
   상기 파이프의 외경에 밀착되도록 상기 제3 압력홈부의 외측에 돌출되게 형성되는 제3 돌출부;
   상기 제3 돌출부의 외측에 소정의 깊이로 형성되는 제4 압력홈부;
   상기 파이프의 외경에 밀착되도록 상기 제4 압력홈부의 외측에 돌출되게 형성되는 제4 돌출부;
   상기 파이프의 변형에 따라 상기 패킹본체가 신축되도록 상기 패킹본체의 외면에 형성되는 중앙홈부;
   상기 파이프의 변형에 따라 상기 패킹본체가 신축되도록 상기 중앙홈부의 외측에 형성되는 외측홈부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관용 커플링.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 결합부재 및 상기 제2 결합부재는 반원 형상으로 이루어진 상기 제1 커플링본체 내지 상기 제4 커플링본체의 양단에 각각 형성되는 플랜지;
   상기 패킹부재가 안착되도록 상기 제1 커플링본체 내지 상기 제4 커플링본체의 내면에 형성되는 안착부;
   상기 고정링부재가 결합되도록 상기 제1 커플링본체 내지 상기 제4 커플링본체의 내면 일측에 형성되는 고정링결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관용 커플링.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 커플링본체에는 상기 제4 커플링본체와 결합되도록 상기 제1 커플링본체의 일측으로 돌출되게 연장 형성되는 결합돌기부가 형성되고,
   상기 제2 커플링본체에는 상기 제3 커플링본체의 결합돌기부에 결합되도록 상기 결합돌기부와 대응되는 결합홈부가 형성되며,
   상기 제3 커플링본체에는 상기 제2 커플링본체의 결합홈부에 결합되도록 상기 결합홈부와 대응되는 결합돌기부가 형성되고,
   상기 제4 커플링본체에는 상기 제1 커플링본체의 결합돌기부에 결합되도록 상기 결합돌기부와 대응되는 결합홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배관용 커플링.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 고정링부재는 파이프의 외경에 결합되도록 소정의 직경을 갖는 원호 형상으로 형성되는 고정링본체;
   상기 파이프의 외경에 밀착되도록 상기 고정링본체의 내측으로 돌출 형성되는 한 쌍의 내측돌기;
   상기 한 쌍의 내측돌기 사이에 소정 깊이로 형성되는 내측홈부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관용 커플링.

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