KR101972964B1 - Assembly for connecting pipes - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유체를 이송하는 배관 설비에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 사기 배관설비에서 유체의 이송에 사용되는 파이프들을 연결하는 어셈블리에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로, 유체를 이송하기 위해서는 배관설비가 이용될 수 있다. 보다 상세하게는, 가스 또는 액체인 유체를 목적한 장소 또는 장치에 공급하거나 이로부터 배출시키기 위하여, 배관설비는 파이프들 및 상기 파이프들에 제공되는 펌프, 밸브등과 같은 부속장치들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 반도체 제조장치는 웨이퍼 상에 박막을 형성하기 위해 다양한 종류의 반응가스를 사용하며, 이러한 반응가스를 반응 챔버에 공급하기 위해 배관설비가 반도체 제조장치에 적용될 수 있다. In general, piping equipment can be used to transfer fluids. More specifically, in order to supply or discharge a fluid, which is a gas or a liquid, to a desired location or device, the piping arrangement may consist of pipes and associated devices such as pumps, valves, etc. provided on the pipes . For example, a semiconductor manufacturing apparatus uses various kinds of reaction gases to form a thin film on a wafer, and a piping facility can be applied to a semiconductor manufacturing apparatus to supply the reaction gas to the reaction chamber.
이와 같은 배관설비는 서로 연결된 다수개의 파이프들로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 설치될 장소 또는 장치에 적합한 배치를 가질 수 있다. 이러한 파이프들의 연결부는 확실하게 밀폐되는 것이 우선적으로 요구되며, 이는 누출없이 안정적으로 유체를 이송하기 위해서 중요하다. 또한, 결함 및 파손에 대비하여, 파이프들이 용이하게 분리되는 것도 중요하다. 따라서, 파이프들의 연결방식 또는 연결구조는 이러한 밀폐 및 유지보수를 우선적으로 고려할 필요가 있다. 특히, 배관설비가 앞서 예로 언급된 반도체 제조장치에서 유독한 반응가스를 이송하는 경우, 파이프들의 밀폐 및 유지보수가 더욱 중요할 수 있다. Such a piping arrangement may be composed of a plurality of pipes connected to each other, and thus may have an arrangement suitable for a place or apparatus to be installed. It is primarily required that the connections of these pipes are tightly sealed, which is important for stable fluid transfer without leakage. It is also important that the pipes are easily separated in case of defects and breakage. Therefore, the connection method or the connection structure of the pipes needs to consider such sealing and maintenance first. Especially, when the piping system transports toxic reaction gas in the semiconductor manufacturing apparatus mentioned above, sealing and maintenance of the pipes may be more important.
기본적으로, 파이프들을 연결을 위해서는 용접등을 이용하는 영구적 결합이 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 영구적 결합은 낮은 비용으로 파이프들을 확실하게 밀폐되게 연결할 수는 있으나 유지보수를 위해 파이프들을 용이하게 분리되게 하지는 못한다. 한편, 파이프들은 다양한 결합부품들의 어셈블리를 이용하여 서로 분리가능하게 연결될 수 있다. 그러나, 이러한 분리가능한 결합은 배관설비의 유지보수에는 유리하나 영구적 결합에 비해 보다 높은 밀폐성 및 내구성을 제공하지는 못한다. Basically, a permanent connection using welding or the like can be used for connecting the pipes. However, this permanent coupling can securely and hermetically connect the pipes at low cost, but does not allow the pipes to be easily separated for maintenance. On the other hand, the pipes may be detachably connected to each other using an assembly of various coupling parts. However, this detachable coupling is advantageous for maintenance of the piping system, but does not provide higher hermeticity and durability than permanent coupling.
따라서, 배관설비에서는, 파이프들을 보다 쉽고 분리가능하게 연결하며 동시에 상기 파이프들을 보다 확실하게 밀폐할 수 있는 연결구조 또는 방법이 요구된다. Therefore, in the piping system, a connection structure or a method is required which can connect the pipes more easily and detachably and at the same time more reliably seal the pipes.
본 발명은 상술된 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 용이하게 분리되고 확실하게 밀폐되게 파이프들을 연결시킬 수 있는 연결 어셈블리를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a connection assembly which can easily connect the pipes so as to be separated and surely sealed.
상술된 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 서로 마주하며 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 플랜지들(flange)을 각각 포함하는 제 1 및 제 2 파이프들(pipe)을 연결하는 어셈블리에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 파이프들의 연결부를 밀폐하도록 상기 제 1 및 제 2 플랜지들사이에 개재되며, 링 형상의 몸체 및 상기 몸체에 형성되며 상기 제 1 및 제 2 플랜지들과 각각 접촉하는 제 1 및 제 2 표면들을 갖도록 구성되는 개스킷(gasket); 상기 제 1 및 제 2 플랜지의 상기 개스킷과 접촉하는 표면들과 대향되는 표면들상에 배치되도록 구성되는 한 쌍의 홀더들(holder); 상기 한 쌍의 홀더들과 결합되며, 상기 제 1 및 제 2 플랜지들과 상기 개스킷이 서로 밀착시키기 위해 상기 홀더들을 가압하도록 구성되는 클램프(clamp); 및 상기 개스킷의 상기 제 1 및 제 2 표면들중 어느 하나에 배치되며, 상기 개스킷에 의한 밀폐를 강화하도록 구성되는 보강구조로 이루어지며, 상기 보강구조는 상기 개스킷의 제 1 또는 제 2 표면상의 소정 원주를 소정 간격마다 반복적으로 교차하면서 연장되는 리브(rib)로 이루어지는 파이프 연결 어셈블리를 제공할 수 있다. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an assembly for connecting first and second pipes each including first and second flanges facing each other and extending in a radial direction, The first and second flanges being disposed between the first and second flanges to seal the connection of the first and second pipes and having a ring shaped body and first and second flanges formed on the body, A gasket configured to have two surfaces; A pair of holders configured to be disposed on surfaces opposing surfaces of the first and second flanges that contact the gasket; A clamp coupled to the pair of holders, the clamp configured to urge the first and second flanges and the gasket to contact each other; And a reinforcing structure disposed on either one of the first and second surfaces of the gasket and configured to enhance sealing by the gasket, A pipe connecting assembly composed of ribs extending while crossing the circumference repeatedly at predetermined intervals can be provided.
상기 리브는: 상기 캐스킷의 반경방향 바깥쪽으로 만곡지게 형성되는 제 1 리브; 및 상기 개스킷의 반경방향 안쪽으로 만곡지게 형성되는 제 2 리브로 이루어질 수 있다. 보다 상세하게는,상기 제 1 리브와 상기 제 2 리브는 서로 분리되게 형성되며, 상기 리브는 상기 제 1 리브와 상기 제 2 리브사이에 개재되는 간극을 더 포함할 수 있다. The rib includes: a first rib formed to be curved radially outward of the casket; And a second rib formed to be curved radially inward of the gasket. More specifically, the first rib and the second rib may be formed separately from each other, and the rib may further include a gap interposed between the first rib and the second rib.
상기 보강구조는 상기 리브의 몸체내에 내장되며, 외부에서 압력이 가해지면 이의 주변에 배치되는 부재에 파고들도록 구성되는 앵커부재(anchor member)를 더 포함할 수 있다. 상기 앵커부재는: 외부의 압력에 의해 상기 개스킷의 몸체로 파고들도록 구성되는 제 1 앵커부재; 및 외부의 압력에 의해 상기 제 1 및 제 2 리브중 어느 하나에서 이에 인접하는 상기 제 1 및 제 2 리브중 다른 하나로 파고들도록 구성되는 제 2 앵커부재를 포함할 수 있다. The reinforcing structure may further include an anchor member embedded in the body of the rib and configured to pierce into a member disposed on the periphery thereof when pressure is externally applied thereto. Wherein the anchor member comprises: a first anchor member configured to pierce into the body of the gasket by an external pressure; And a second anchor member configured to pierce from one of the first and second ribs to another one of the first and second ribs adjacent to the first and second ribs by an external pressure.
더 나아가, 상기 개스킷은 상기 보강구조에 인접하게 배치되며, 상기 개스킷에 발생되는 크랙이 성장하는 것을 방지하기 위해 상기 크랙을 구속하도록 구성되는 구속 메커니즘을 포함할 수 있다. Still further, the gasket may include a restraint mechanism disposed adjacent the reinforcement structure and configured to restrain the crack to prevent cracks generated in the gasket from growing.
본 발명에 따른 연결 어셈블리는 연결되는 파이프들의 밀폐하도록 추가적으로 개스킷에 제공되는 보강구조를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 연결 어셈블리는 이러한 보강구조에 의해 보다 강화된 밀폐를 파이프들에 제공할 수 있다. 또한, 보강구조는 구조적으로 안정되며 컴팩트하게 형성되며, 이에 따라 본 발명의 연결 어셈블리는 이러한 보강구조를 이용하여 낮은 생산단가로도 강화된 밀폐를 제공하면서 개스킷의 강도도 증가시킬 수 있다. The connecting assembly according to the present invention may include a reinforcing structure provided in addition to the gasket to seal the connected pipes. Thus, the connection assembly of the present invention can provide more enhanced sealing to the pipes by this reinforcing structure. In addition, the reinforcing structure is structurally stable and compact, so that the connecting assembly of the present invention can also increase the strength of the gasket while providing enhanced tightness even at low production costs using this reinforcing structure.
또한, 본 발명의 연결 어셈블리는 용이하게 서로 체결 및 분리가능한 홀더 및 클램프를 이용하여 파이프들을 연결 및 밀폐할 수 있다. 따라서, 본 발명의 연결 어셈블리는 이러한 홀더 및 클램프의 용이한 분리를 통해 파이들도 용이하게 분리되게 할 수 있다 Further, the connection assembly of the present invention can easily connect and seal the pipes using a holder and a clamp which can be fastened and detached from each other. Therefore, the connection assembly of the present invention can easily separate the pie through easy separation of the holder and the clamp
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 위에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 추가적인 효과들은 첨부된 도면들과 함께 이하의 설명으로부터 명확하게 이해될 수 있다. The effects obtained in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and additional effects not mentioned can be clearly understood from the following description together with the accompanying drawings.
도 1은 파이프들과 결합된 본 발명에 따른 연결 어셈블리를 나타내는 사시도이다.
도 2는 결합될 파이프들과 함께 도시된 본 발명의 연결어셈블리의 분해 사시도이다.
도 3은 파이프들과 결합된 연결 어셈블리를 보여주는 도 1의 "A"부의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 연결 어셈블리의 개스킷을 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 4의 "B"부의 부분 확대도이다.
도 6은 도 4의 A-A선을 따라 얻어진 부분 단면도이다.
도 7a는 앵커부재가 적용된 보강구조를 나타내는 도 5의 B-B선을 따라 얻어진 부분 단면도이다.
도 7b는 앵커부재가 적용된 보강구조를 나타내는 도 5의 C-C선을 따라 얻어진 부분 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 앵커부재를 확대하여 나타내는 평면도이다.
도 9는 도 8의 앵커부재의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 10a는 도 9의 앵커부재가 적용된 보강구조를 나타내는 도 5의 B-B선을 따라 얻어지는 부분 단면도이다.
도 10b는 도 9의 앵커부재가 적용된 보강구조를 나타내는 도 5의 C-C선을 따라 얻어지는 부분 단면도이다.
도 11은 도 5에 도시된 구속 메커니즘의 변형예를 도시하는 부분 확대도이다.
도 12는 도 11의 D-D 선을 따라 얻어진 부분 단면도이다.1 is a perspective view showing a connection assembly according to the present invention in combination with pipes;
Figure 2 is an exploded perspective view of a connection assembly of the present invention shown with pipes to be joined.
Figure 3 is a partial cross-sectional view of the " A " portion of Figure 1 showing the connection assembly associated with the pipes.
4 is a plan view showing a gasket of a connection assembly according to the present invention.
5 is a partially enlarged view of the portion " B " in Fig.
6 is a partial cross-sectional view taken along line AA of FIG.
7A is a partial cross-sectional view taken along the line BB of Fig. 5 showing the reinforcing structure to which the anchor member is applied. Fig.
7B is a partial cross-sectional view taken along the line CC in Fig. 5 showing the reinforcing structure to which the anchor member is applied.
8 is an enlarged plan view showing the anchor member shown in Fig.
Fig. 9 is a plan view showing a modified example of the anchor member of Fig. 8;
Fig. 10A is a partial cross-sectional view taken along the line BB of Fig. 5 showing a reinforcing structure to which the anchor member of Fig. 9 is applied. Fig.
FIG. 10B is a partial cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 5 showing a reinforcing structure to which the anchor member of FIG. 9 is applied.
11 is a partially enlarged view showing a modification of the restraint mechanism shown in Fig.
12 is a partial cross-sectional view taken along the DD line of FIG.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 파이프 연결용 어셈블리의 실시예들이 다음에서 상세히 설명된다. Embodiments of a pipe connecting assembly according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것에 불과하며, 첨부된 도면에 의해 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the embodiments of the present invention, detailed description of related arts will be omitted if it is determined that the gist of the disclosed embodiments may be blurred. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. Should be understood to include.
도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다. The same or similar elements are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. In addition, for convenience of explanation, the size and shape of each constituent member shown may be exaggerated or reduced.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "이루어진다," "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms " comprising, " " comprising, " or " having ", when used in this specification, designate the presence of stated features, integers, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.
본 명세서에서 설명되는 실시예들은 배관설비에서 파이프들을 연결하도록 구성된 어셈블리에 관한 것이다. 그러나, 이들 실시예들의 원리 및 구성은 파이프가 아닌 다른 부재들의 연결 및 밀폐를 위해 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다. The embodiments described herein relate to an assembly configured to connect pipes in a piping installation. However, the principles and construction of these embodiments can be applied substantially the same for the connection and sealing of members other than pipes.
도 1은 파이프들과 결합된 본 발명에 따른 연결 어셈블리를 나타내는 사시도이며, 도 2는 결합될 파이프들과 함께 도시된 본 발명의 연결어셈블리의 분해 사시도이다. 또한, 도 3은 파이프들과 결합된 연결 어셈블리를 보여주는 도 1의 "A"부의 부분 단면도이다. 이들 도면들을 참조하여, 본 발명에 따른 파이프 연결용 어셈블리가 다음에서 설명된다. FIG. 1 is a perspective view showing a connection assembly according to the present invention in combination with pipes, and FIG. 2 is an exploded perspective view of a connection assembly of the present invention shown with pipes to be joined. Figure 3 is also a partial cross-sectional view of the " A " portion of Figure 1 showing the connection assembly associated with the pipes. Referring to these drawings, a pipe connecting assembly according to the present invention will be described next.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 파이프 연결용 어셈블리(이하, "연결 어셈블리")는 기본적으로 배관설비에서 두 개의 제 1 및 제 2 파이프(pipe)(10,20)사이, 정확하게는 이들의 끝단들에 배치되어 이들을 서로 연결하도록 구성된다. 제 1 및 제 2 파이프들(10,20)은 상호 연결을 위해 이들의 끝단들이 서로 마주하도록 배치될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 파이프들(10,20)은 서로 마주하는 끝단들에 각각 형성되어 마찬가지로 서로 마주하게 배치되는 제 1 및 제 2 플랜지들(flange)(11,21)을 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 제 1 플랜지(11)은 제 1 파이프(10)의 끝단으로부터 반경방향으로 소정 길이로 연장되며, 제 2 플랜지(21)와 마주하는 제 1 표면(11a)와 상기 제 1 표면(11a)에 대향되는 제 2 표면(11b)를 포함할 수 있다. 유사하게, 제 2 플랜지(21)도 제 2 파이프(20)의 끝단으로부터 반경방향으로 소정 길이로 연장되며, 제 1 플랜지(11)와 마주하는 제 1 표면(21a)와 상기 제 1 표면(21a)에 대향되는 제 2 표면(21b)를 포함할 수 있다. 실제적으로, 본 발명의 연결 어셈블리는 제 1 및 제 2 플랜지들(11,12)에 제공되어 이들 플랜지들(11,12)을 결합시켜, 전체적으로 제 1 및 제 2 파이프들(10,20)을 연결시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 연결 어셈블리는 파이프들(10,20)의 결합을 위해 후술되는 개스킷(100), 홀더(200), 클램프(300)와 연계되는 플랜지(11,21)까지 포함하는 것으로 정의될 수 있다. 더 나아가, 본 발명은 이러한 연결 어셈블리(100-300)와 이에 의해 연결되는 파이프(10,20)도 포함하는 어셈블리, 즉 배관 어셈블리도 포괄할 수 있다.First, referring to FIG. 1, a pipe connecting assembly (hereinafter referred to as " connecting assembly ") according to the present invention is basically a pipe connecting structure between two first and
이와 같은 파이프들(10,20)의 연결을 위해, 본 발명의 연결 어셈블리는 먼저 개스킷(gasket)(100)을 포함할 수 있다. 개스킷(100)은 제 1 및 제 2 플랜지들(11,21)사이에 개재되어, 제 1 및 제 2 파이프들(10,20)의 연결부, 즉, 제 1 및 제 2 플랜지들(11,21)을 밀폐하도록 구성될 수 있다. 정확하게는, 개스킷(100)은 제 1 및 제 2 파이프들(10,20)(또는 제 1 및 제 2 플랜지들(11,21))사이의 간극을 채우며, 이에 따라 이러한 간극을 밀폐하도록 구성될 수 있다. 개스킷(100)은 플랜지들(11,21)의 형상에 대응되는 형상, 즉 링 형상의 몸체를 가질 수 있다. 또한, 개스킷(100)은 밀폐를 위해 플랜지들(11,21)과 각각 접촉하도록 구성될 수 있다. 더 나아가, 개스킷(100)은 탄성을 갖는 재질로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 가압시 플랜지들(11,21)사이에서 변형되면서 밀폐를 제공하도록 이들 플랜지들(11,21)에 밀착될 수 있다. 보다 상세하게는, 개스킷(100) 또는 이의 몸체는 제 1 플랜지(11), 정확하게는 이의 제 1 표면(11a)와 마주하며 접촉하는 제 1 표면(100a)과, 상기 제 1 표면(100a)에 대향되며 제 2 플랜지(21), 정확하게 이의 제 1 표면(21a)과 접촉하는 제 2 표면(100b)를 포함할 수 있다. 이러한 제 1 및 제 2 표면들(100a,100b)과 제 1 및 제 2 플랜지들(11,21)사이의 밀착에 의해 제 1 및 제 2 파이프(10,20)는 밀폐될 수 있다. For connection of
한편, 개스킷(100)은 여러가지 요인들로 인해 플랜지들(11,21)과 균일하게 접촉하지 못할 수 있으며, 이에 따라 제 1 및 제 2 파이프(10,20)가 확실하게 밀폐되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제작시의 정밀도 차이로 인해 개스킷(100)과 플랜지(11,21)이 표면들이 서로 균일하게 접촉할지 못할 수도 있으며, 사용중 발생되는 개스킷(100) 또는 플랜지들(11,21)의 변형 및 파손에 의해 이들 사이에 간극이 발생될 수도 있다. 이러한 이유로, 개스킷(100)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이의 제 1 및 제 2 표면(100a,100b)중 어느 하나에 제공되는 보강구조(110)를 포함할 수 있다. 도 2 및 도 3은 제 1 표면(100a)에 제공된 보강구조(110)를 일 예로서 도시하며, 다음에서는 이러한 도 2 및 도 3의 예를 참조하여 보강구조(110)가 설명된다. On the other hand, the
보강구조(110)는 기본적으로 개스킷(100)의 제 1 표면(100a)상에 형성되며 이로부터 소정길이(또는 높이) 및 소정 폭을 갖도록 돌출되는 부재로 이루어질 수 있다. 또한, 보강구조(110)은 도시된 바와 같이, 개스킷(100) 또는 이의 제 1 표면(100a)의 원주방향을 따라 연속적으로 형성될 수 있다. 이러한 보강구조(110)는 개스킷(100)의 몸체와 마찬가지로 탄성적으로 변형가능한 재질로 제조될 수 있다. 따라서, 개스킷(100)이 플랜지들(11,21)사이에 배치될 때, 보강구조(110)는 제 1 표면(100a)의 다른 부위와는 다르게, 마주하는 플랜지, 즉 제 1 플랜지(11)와 우선적으로 항상 접촉을 유지할 수 있으며, 이에 따라 안정적인 밀폐가 기본적으로 확보될 수 있다. 또한, 제 1 표면(100a)과 제 1 플랜지(11)이 밀착되면, 보강구조(110)는 파이프(10,20) 또는 플랜지들(11,21)의 밀폐를 더욱 강화하는 역할을 수행할 수 있다. 더 나아가, 보강구조(110)는 부분적이지만 개스킷(100)의 두께를 증가시키므로, 개스킷(100)의 전체적인 강도 및 강성을 증가시킬 수도 있다. 이와 같은 보강구조(110)의 보다 세부적인 특징들은 추가적인 도면들을 참조하여 나중에 보다 상세하게 설명된다. The reinforcing
도 2 및 도 3을 다시 참조하면, 개스킷(100)은 이의 제 1 및 제 2 표면(100a,100b)중 어느 하나에 제공되는 커버(120)를 포함할 수 있다. 도 2 및 도 3은 보강구조(110)에 대향되게 제 2 표면(100b)에 제공된 커버(120)를 일 예로서 도시하며 이러한 커버(120)는 도 4 및 도 6에도 상세하게 도시된다. 다음에서는 이러한 도 2, 도 3, 도 4 및 도 6의 예를 참조하여 커버(120)가 설명되나, 동일한 구조의 커버(120)가 제 2 표면(100b)이 아닌 제 1 표면(100a)에 보강구조(100)와 함께 제공될 수도 있다. 더 나아가, 보강구조(110)와 커버(120)의 조합이 제 1 및 제 2 표면(100a, 100b) 둘 다에 제공될 수도 있다. Referring again to FIGS. 2 and 3, the
커버(120)는 도시된 바와 같이, 개스킷(100)의 몸체의 반경방향 끝단에 제공되며, 인접하는 플랜지, 즉 도면상 제 2 플랜지(21)를 감싸도록 구성될 수 있다. 또한, 커버(120)는 캐스킷(100)의 몸체의 반경방향 끝단에 소정간격으로 이격되면서 제공되는 다수개의 부재로 이루어질 수 있으며, 다른 한편 도시된 바와 같이 개스킷(100)의 상기 반경방향 끝단에서 원주방향으로 따라 연속적으로 연장되는 단일의 부재로 이루어질 수도 있다. 보다 상세하게는, 커버(120)는 개스킷(100) 몸체의 반경방향 끝단으로부터 인접하는 플랜지, 즉 제 2 플랜지(21)를 향해 상기 개스킷(100)의 중심축에 나란하게 연장되는 제 1 리브(rib)(121)을 포함할 수 있다. 또한, 커버(120)는 제 1 리브(121)의 끝단으로부터 개스킷(100)의 반경방향 안쪽으로 연장되는 제 2 리브(122)를 포함할 수 있다. 커버(120)의 제 1 리브(121)는 제 2 플랜지(21)의 반경방향 끝단부를 덮도록 구성되며, 제 2 리브(122)는 개스킷(100)과 접촉하는 제 2 플랜지(21)의 제 1 표면(21a)에 대향되는 제 2 표면(21b)을 덮도록 구성된다. 따라서, 커버(120)는 개스킷(100)의 몸체와 더불어 제 2 플랜지(21)를 전체적으로 감싸도록 구성될 수 있다. 커버(120)는 개스킷(100)과 마찬가지로 탄성적으로 변형가능한 재질로 이루어질 수 있다. 따라서, 커버(120)는 제 2 플랜지(21)에 씌워질 때 변형되며, 발생된 복원력에 의해 개스킷(100)의 몸체를 제 2 플랜지(21)를 향해 당겨서 이의 제 2 표면(100b)를 상기 제 2 플랜지(21)에 밀착시킬 수 있다. 이러한 이유로, 커버(120)에 의해 개스킷(100)은 보다 확실하게 파이프들(10,20)를 밀폐할 수 있다. 또한, 커버(120)는 제 2 플랜지(20)를 감쌈으로써 개스킷(100)이 제 2 플랜지, 즉, 제 2 파이프(20)로부터 분리되지 않고 이에 견고하게 결합되게 할 수 있다. The
한편, 커버(120)는 제 2 플랜지(21)에 쓰워질 때, 크게 변형될 필요가 있다. 그러나, 커버(120)가 연속적인 몸체, 즉 연속적인 제 1 및 제 2 리브(121,122)를 갖는 경우, 그와 같이 크게 변형되는 것이 어려울 수 있다. 이러한 이유로, 커버(120)는 도 4에 도시된 바와 같이, 절개부(120a)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 절개부(120a)는 커버(120)의 대부분을 차지하며 플랜지(21)와 넓게 접촉하는 제 2 리브(122)에 형성될 수 있다. 절개부(120a)는 제 2 리브(122)의 제 1 리브(121)와의 연결부로부터 반경방향 안쪽으로 상기 제 2 리브(122)의 끝단까지 연장될 수 있다. 적어도 하나의 이와 같은 절개부(120a)가 커버(120)에 형성될 수 있으며, 바람직하게는 커버(120)의 균형잡힌 변형을 위해 도 4에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 서로 대향되게 배치된 절개부들(120a)가 커버(120)에 제공될 수도 있다. 또한, 필요한 경우, 보다 용이한 커버(120)의 변형을 위해 다수개의 절개부들(120a)이 서로 소정 간격으로 이격되면서 배치될 수도 있다. 이와 같은 절개부(120a)는 실제적으로 커버(120)를 다수개의 부분들로 분할하며, 이에 따라 커버(120)는 용이하게 크게 변형될 수 있으며, 플랜지(120)에 씌워질 수 있다. 더 나아가, 절개부(120a)는 제 2 리브(122)를 넘어 제 1 리브(121)까지 연장될 수도 있으며, 이러한 절개부(120a)는 커버(120)가 보다 쉽게 크게 변형될 수 있게 할 수 있다. On the other hand, when the
또한, 본 발명의 연결 어셈블리는 제 1 및 제 2 파이프들(10,20)에 장착되는 홀더(holder)(200)를 포함할 수 있다. 홀더(200)는 플랜지들(11,21) 및 이들 사이의 개스킷(100)에 균일하게 압력을 가하도록 구성된 부재이다. 홀더(200)는 분할된 다수개의 부재로 이루어질 수 있으나, 균일한 가압을 위해 플랜지(11,21)과 균일하게 접촉할 수 있도록 연속적으로 형성되는 단일의 부재로 이루어질 수 있다. 보다 상세하게는, 홀더(200)는 도 1 및 도 2에 잘 도시된 바와 같이, 파이프들(10,20)의 외경과 같거나 큰 내경을 갖는 링 형상의 몸체를 포함할 수 있으며, 상기 파이프들(10,20)의 외주면상에 끼워질 수 있다. 홀더(200)는 플랜지(11,21) 및 개스킷(100)을 가압하기 위해 플랜지(11,21)상에 배치될 수 있다. 이와 같은 홀더(200)는 플랜지(11,21)중 어느 하나에만 배치될 수 있으나, 개스킷(100)에 의한 균일한 밀폐의 달성을 위해 이들 플랜지들(11,21) 둘 다를 가압하도록 플랜지들(11,21)에 각각 배치되는 한 쌍의 홀더(200)를 연결 어셈블리는 포함할 수 있다. 이러한 경우, 한 쌍의 홀더들(200)은 제 1 및 제 2 플랜지(11,21)의 개스킷(100)과 접촉하는 표면들(즉, 제 1 표면들(11a,21a))에 대향되는 표면들(즉, 제 2 표면들(11b,21b))상에 배치되며 이들 표면들(11b,21b)를 덮을 수 있다. 따라서, 플랜지들(11,21) 및 개스킷(100)은 한 쌍의 홀더(200)사이에 배치되며, 이들 홀더들(200)에 의해 균일하게 가압될 수 있다. In addition, the connection assembly of the present invention may include a
각각의 홀더(200)는 또한, 후술되는 클램프(300)와 맞물리도록 구성되는 리세스(recess)(210)을 포함할 수 있다. 리세스(210)는 각각의 홀더(200)의 플랜지(11,21)와 마주하는 표면 또는 부위에 대향되는 표면 또는 부위에 배치되며, 홀더(200)의 원주방향을 따라 연속적으로 연장될 수 있다. 리세스(210)는 클램프(300)의 일부를 수용하여 클램프(300)가 홀더(200)로부터 분리되지 않고 이에 안정적으로 결합되게 할 수 있다. 또한, 한 쌍의 홀더(200)중 어느 하나는 인접하게 배치되는 개스킷(100)의 커버(120)를 수용하도록 구성되는 자리부(seat)(220)을 포함할 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 커버(120)가 제 2 플랜지(21)상에 배치되므로, 제 2 플랜지(21)상에 배치되는 홀더(200)에 자리부(220)가 형성되며, 보다 정확하게는 상기 홀더(200)의 제 2 플랜지(21)와 접촉하는 표면상에 형성될 수 있다. 자리부(220)는 커버(120)에 대응되는 형상을 갖도록 구성되며, 커버(120)를 전체적으로 수용할 수 있도록 홀더(200)의 원주방향을 따라 연속적으로 형성될 수 있다. 따라서, 자리부(220)는 커버(120) 전체를 수용함으로써 홀더(120)에 의해 지나친 압력이 상기 커버(120)에 가해지는 것을 방지하며, 이에 따라 상기 커버(120)의 파손을 방지할 수 있다. Each
또한, 본 발명의 연결 어셈블리는 홀더(200)상에 장착되는 클램프(300)을 포함할 수 있다. 클램프(300)는 파이프들(10,20)의 중심축에 나란하게 연장되어 한 쌍의 홀더들(200) 둘 다와 결합될 수 있다. 즉, 클램프(300)는 개스킷(100), 플랜지들(11,21) 및 홀더들(200)의 외주부들상에 배치되면서 홀더들(200)과 맞물릴 수 있다. 보다 상세하게는, 도 1-도 3을 참조하면, 클램프(300)는 제 1 블록(block)(310) 및 상기 제 1 블록(310)에 인접하게 배치되는 제 2 블록(320)을 포함할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 블록(310,320)는 이들을 관통하는 체결부재(330), 예를 들어 볼트에 의해 서로 연결될 수 있다. 제 1 및 제 2 블록(310,320)중 어느 하나는 체결부재(330)와 나사 결합을 할 수 있으며, 이에 따라 체결부재(330)의 회전방향에 따라 제 1 및 제 2 블록(310,320)중 다른 하나에 가깝에 이동하거나 이로부터 멀어지게 이동할 수 있다. 따라서, 체결부재(330)가 어느 한 방향으로 회전하면, 제 1 및 제 2 블록(310,320)중 이에 나사 결합된 어느 하나, 예를 들어 제 2 블록(320)은 제 1 블록(310)으로부터 멀어지게 이동될 수 있다. 이러한 상태에서, 클램프(300)는 개스킷(100), 플랜지들(11,21) 및 홀더들(200)의 외주부들상에 배치될 수 있다. 이 후, 체결부재(330)가 다른 방향으로 회전하면, 제 2 블록(320)은 제 1 블록(310)을 향해 이동될 수 있다. 이러한 제 2 블록(320)의 이동에 의해, 클램프(300)은 제 1 및 제 2 블록들(310,320)사이의 간격을 감소시키면서 최외각의 홀더들(200)을 조일 수 있다. 따라서, 클램프(300)는 홀더들(200)을 가압함으로 균일하게 플랜지(11,21)를 가압할 수 있다. 또한, 개스킷(100)은 이러한 가압에 의해 변형되면서 상기 플랜지(11,21)에 밀착될 수 있으며 파이프들(10,20)을 밀폐할 수 있다. 이와 같은 가압을 균일하게 수행할 수 있도록, 연결 어셈블리는 도시된 바와 같이 홀더들(200)에 결합되는 다수개의 클램프들(300)을 포함할 수 있다. 또한, 앞서 설명된 것과 반대의 과정을 통해 클램프(300)는 홀더(200)로부터 간단하게 해제될 수 있으며, 이에 따라 파이프들(10,20)도 유지보수를 위해 용이하게 분리될 수 있다. In addition, the connection assembly of the present invention may include a
보다 상세하게는, 클램프(300)는 제 1 및 제 2 블록(310,320)의 끝단에 각각 형성되는 돌출부(protrusion)(311,321)를 포함할 수 있다. 이들 돌출부들(311,321)은 홀더들(200)의 리세스들(210)에 각각 삽입되며, 이에 걸리도록 구성될 수 있다. 따라서, 클램프(300)는 홀더들(200)로부터 분리되지 않고 안정적으로 홀더들(200)을 가압할 수 있다. 또한, 클램프(300)는 제 1 블록(310)에 형성되는 리브(312)와 제 2 블록(320)에 형성되며 상기 리브(312)를 수용하도록 구성되는 리세스(322)를 포함할 수 있다. 이러한 리브(312)와 리세스(322)의 결합에 의해 제 1 및 제 2 블록(310,320)는 홀더(200)를 조이는 동안 서로 정렬될 수 있으며, 홀더들(200)를 안정적으로 가압할 수 있다. 더 나아가, 각각의 홀더(200)는 도 3에 도시된 바와 같이, 이의 내주부에 인접하게 형성되는 경사면(211)을 가질 수 있다. 이러한 경사면(211)은 리세스(210)와 연결되게 배치될 수 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 블록(310,320)의 홀더(200)와 맞물리는 끝단부들, 보다 정확하게는 돌출부들(311,321)은 경사면(211)에 의해 리세스(210)까지 안내될 수 있으며, 안정적인 결합 및 가압이 수행될 수 있다. More specifically, the
앞서 설명된 연결 어셈블리의 각 부품들의 구성에 뒤이어, 관련된 도면들을 참조하여 개스킷(100)의 보강구조(110)의 세부적인 구성이 다음에 상세하게 설명된다. 이와 관련하여, 도 4는 본 발명에 따른 연결 어셈블리의 개스킷을 나타내는 평면도이며, 도 5는 도 4의 "B"부의 부분 확대도이다. 또한, 도 6은 도 4의 A-A선을 따라 얻어진 부분 단면도이다. Following the construction of the individual components of the connection assembly described above, the detailed construction of the
도 4 및 도 5를 참조하면, 보강구조(110)는 개스킷(100)의 어느 하나의 표면, 예를 들어 제 1 표면(100a)상에 제공되는 리브(rib)(111)로 이루어질 수 있다. 리브(111)는 소정 높이(또는 두께) 및 소정 폭을 가지면서 제 1 표면(100a)으로부터 돌출되는 가늘고 긴 형상의 부재가 될 수 있다. 이러한 리브(111)는 개스킷(100)의 몸체와 일체로 형성될 수 있으며, 다른 한편, 별도로 제작되어 개스킷(100)의 몸체에 부착될 수 있다. 또한, 리브(111)는 개스킷(100)의 몸체와 마찬가지로 탄성적으로 변형가능한 재질로 이루어질 수 있다. 4 and 5, the reinforcing
보다 상세하게는, 리브(111)는 제 1 표면(100a)상의 소정 원주(circumference)(S)를 소정간격마다 반복적으로 교차하면서 연장되도록 구성될 수 있다. 이러한 원주(S)는 개스킷(100)의 중심으로부터 동일한 거리, 즉 소정 반경(R)을 갖도록 개스킷(100)의 표면, 즉 제 1 표면(100a)상에 설명된 임의의 선에 해당될 수 있다. 또한, 리브(111)는 원주(S)를 도시된 바와 같이 같은 간격으로 일정하게 교차할 수 있다. 실제적으로, 이러한 구성(configuration)에 의해 리브(111)는 예를 들어 웨이브(wave) 형상으로 배치될 수 있다. 따라서, 이와 같은 교차배열에 의해, 리브(111)는 개스킷(100)의 보다 넓은 영역에 보다 적은 부재를 사용하여 밀폐구조를 형성할 수 있다. 이러한 이유로, 리브(111)는 컴팩트하고 안정적인 구조를 가지면서 동시에 보다 강화된 밀폐를 기본적으로 달성할 수 있다. More specifically, the
또한, 개스킷(100)의 내주 또는 내주부는 파이프(10,20)에서 실제로 유체가 이송되는 중공부에 인접하며, 이에 따라 개스킷(100)의 다른 부위에 비해 안정적인 밀폐가 우선적으로 요구될 수 있다. 이러한 이유로, 보강구조(110), 즉 리브(111)는 도 5에 도시된 바와 같이, 개스킷(100)의 내주부에 인접하게 배치될 수 있다. 즉, 리브(111)는 개스킷(100)의 내주부에 인접하게 이의 표면(정확하게는 제 1 표면(100a)상에 설정된 원주(S)를 반복적으로 교차하도록 구성될 수 있다. 다른 한편, 리브(111)는 개스킷(100), 정확하게는 이의 제 1 표면(100a)의 폭(W)의 중심상에 배열될 수 있다. 이러한 경우, 원주(S)는 개스킷(100), 정확하게는 이의 제 1 표면(100a)의 폭 방향 또는 반경방향 중심선에 해당할 수 있으며, 리브(111)는 그와 같은 중심선(S)을 반복적으로 교차하도록 구성될 수 있다. 이러한 리브(111)는 중심선(S)상의 배치로 인해 개스킷(100)에 균형된 밀폐를 제공하기에 유리할 수 있다. Further, the inner circumference or inner circumference of the
앞서 설명된 바와 같이, 리브(111)로 이루어진 보강구조(110)는 소정길이 또는 높이로 제 1 표면(100a)으로부터 돌출되며, 개스킷(100) 또는 이의 제 1 표면(100a)의 원주방향을 따라 형성될 수 있다. 따라서 개스킷(100)이 플랜지들(11,21)사이에 배치되어 이들에 밀착될 때, 보강구조(110)는 마주하는 플랜지, 즉 제 1 플랜지(11)에 우선적으로 항상 밀착될 수 있으므로, 안정적인 밀폐가 확보될 수 있다. 또한, 보강구조(110)는 앞서 설명된 바와 같이, 안정적이고 컴팩트한 구조를 가지므로, 밀폐를 효율적으로 달성하면서 동시에 개스킷(100) 자체의 강도도 보강할 수 있다. The reinforcing
이러한 리브(111)의 구조를 보다 상세하게 설명하면, 리브(111)는 개스킷(100)의 반경방향 바깥쪽으로 만곡지게(curved) 형성되는 제 1 리브(112)를 포함할 수 있다. 또한, 리브(111)는 개스킷(100)의 반경방향 안쪽으로 만곡지게 형성되는 제 2 리브(113)를 포함할 수 있다. 즉, 제 1 리브(112)는 개스킷(100)의 바깥쪽으로, 즉 이의 중심부로부터 멀어지게 볼록하게 형성되며, 제 2 리브(113)는 개스킷(100)의 안쪽으로 즉, 이의 중심부를 향해 볼록하게 형성될 수 있다. 이와 같은 제 1 및 제 2 리브(112,113)는 원주 또는 중심선(S)을 기준으로 앞서 설명된 바와 같은 만곡지거나 볼록한 구성을 가질 수 있으며, 또한 상기 원주(S)를 중심으로 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 제 1 리브(112)는 원주(S)의 반경방향 바깥쪽에 배치되며, 제 2 리브(113)는 상기 원주(S)의 반경방향 안쪽에 배치될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 리브들(112,113)은 원주(S)를 중심으로 번갈아가며 연이어서 배치될 수 있다. 이와 같이 교번 배치되는 서로 인접한 제 1 및 제 2 리브들(112,113)의 끝단들은 서로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 1 리브(112)의 끝단은 인접한 제 2 리브(113)의 끝단과 연결되며, 다시 상기 제 2 리브(113)의 끝단은 이에 인접하는 다른 제 1 리브(112)의 끝단과 연결될 수 있다. The structure of the
한편, 리브(111)는 실제 사용중에 플랜지들(11,21)에 의해 가압되므로 크게 변형되며, 정확하게는 가압에 의해 플랜지들(11,21)사이에서 팽창하게 된다. 만일 리브(111)가 어떠한 불연속적인 부분이 없는 연속적인 하나의 부재로만 형성되면, 이러한 팽창은 이의 연속적인 몸체에 의해 상대적으로 구속될 수 있다. 결과적으로 연속적인 몸체를 갖는 리브(111)는 가압 및 이에 따른 팽창에 의해 절단 또는 파열과 같은 파손을 받을 수 있으며, 이에 의해 의도된 바와 같은 강화된 밀폐가 제공되지 못할 수도 있다. 이러한 이유로, 보강구조(110), 즉 리브(111)는 도시된 바와 같이, 서로 분리된 부재들로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 리브(111)는 서로 분리된 제 1 및 제 2 리브들(112,113)을 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 리브(111)는, 도 5에 잘 도시된 바와 같이, 서로 인접한 제 1 및 제 2 리브들(112,113)의 끝단들사이에 개재되는 간극(114)을 더 포함할 수 있다. 이러한 간극(114)에 의해 제 1 및 제 2 리브들(112,113)은 실질적으로 서로 분리되며, 이에 따라 리브(111)는 불연속적인 몸체를 가질 수 있다. 따라서, 리브(111)가 가압될 때, 간극(114), 즉 내부적 여유공간에 의해 상기 리브(111)는 구속되지 않고 변형 또는 팽창될 수 있다. 이러한 이유로, 리브(111)는 절단이나 파열없이 의도된 형상, 즉 웨이브 형상을 대체적으로 유지하면서 변형될 수 있으며, 보다 강화된 밀폐가 안정적으로 달성될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 원주(S)는 실제적으로 리브(111)의 원주방향 중심선에 해당하므로, 리브(111)의 균형된 변형을 위해 간극(114)는 원주(S)에 배치될 수 있다. 더욱 바람직하게는, 간극(114)은 원주(S)를 따라 연장될 수 있다. On the other hand, since the
한편, 보강구조(110), 즉 리브(111)는 플랜지(11,21)가 가하는 큰 압력 또는 사용중 발생되는 다른 가혹한 환경하에서 심한 변형을 받을 수 있다. 따라서, 리브(111)는 이러한 심한 변형에 의해 파손되거나 박리될 가능성이 있다. 이러한 이유로, 리브(111)를 가혹한 사용환경하에서도 보다 견고하게 개스킷(100)에 고정시키기 위해, 보강구조(110)는 앵커 부재(anchor member)(130,130a)를 포함할 수 있다. On the other hand, the reinforcing
도 7a는 앵커부재가 적용된 보강구조를 나타내는 도 5의 B-B선을 따라 얻어진 부분 단면도이며, 도 7b는 앵커부재가 적용된 보강구조를 나타내는 도 5의 C-C선을 따라 얻어진 부분 단면도이다. 도 8은 도 7에 도시된 앵커부재를 확대하여 나타내는 평면도이며, 도 9는 도 8의 앵커부재의 변형예를 나타내는 평면도이다. 또한, 도 10a는 도 9의 앵커부재가 적용된 보강구조를 나타내는 도 5의 B-B선을 따라 얻어지는 부분 단면도이며, 도 10b는 도 9의 앵커부재가 적용된 보강구조를 나타내는 도 5의 C-C선을 따라 얻어지는 부분 단면도이다. 이들 도면을 참조하여 앵커부재를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. FIG. 7A is a partial cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 5 showing a reinforcing structure to which an anchor member is applied, and FIG. 7B is a partial cross-sectional view taken along line C-C of FIG. 5 showing a reinforcing structure to which an anchor member is applied. Fig. 8 is an enlarged plan view of the anchor member shown in Fig. 7, and Fig. 9 is a plan view showing a modified example of the anchor member of Fig. Fig. 10A is a partial cross-sectional view taken along line BB of Fig. 5 showing a reinforcing structure to which the anchor member of Fig. 9 is applied, and Fig. 10B is a cross-sectional view taken along the line CC of Fig. 5 showing a reinforcing structure to which the anchor member of Fig. Fig. The anchor member will be described in more detail with reference to these drawings.
먼저, 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 앵커부재(130,130a)는 보강구조, 정확하게는 리브(111: 112,113)의 몸체내에 내장될 수 있다. 이러한 앵커부재(130,130a)는 인접한 플랜지, 도면상 제 1 플랜지(11)에 의해 압력이 가해지기 이전에는 리브(111)의 몸체내에만 위치될 수 있다. 그러나, 외부에서 압력이 리브(111)에 가해지면, 즉 플랜지(11)가 리브(111)를 가압하면, 발생된 압력에 의해 밀어지며 리브(111)의 몸체 외부로 이동할 수 있다. 보다 상세하게는, 리브(111)가 가압되면, 상기 리브(111)는 변형되면서 가압방향으로 제외한 다른 방향들로 팽창하며, 이러한 팽창은 도 7에 화살표로 도시된 바와 같이, 리브(111)내부에서 앵커부재(130,130a)에 상대적인 압력을 가할 수 있다. 최종적으로, 이동된 앵커부재(130,130a)는 도 7a 및 도 7b에 점선으로 표시된 바와 같이, 리브(111)의 몸체 외부로 돌출되어 이에 인접한 부재들, 즉 개스킷(110) 또는 인접하는 다른 리브들(112,113)의 일부로 파고들 수 있다. 도 8에 잘 도시된 바와 같이, 앵커부재(130,130a)는 개스킷(110)에 잘 파고 들 수 있도록 말뚝과 유사하게 막대형상의 연장된 몸체와 상기 몸체에 형성되는 뾰족한 끝단(E)을 포함할 수 있다. 이러한 끝단(E)은 파고들기 위해 인접한 개스킷(110) 또는 리브들(112,113)의 일부를 향해 배향될 수 있다. 또한, 가해지는 압력에 의해 원활하게 이동되도록 앵커부재(130,130a)는 가압방향에 나란하게 리브(111)의 몸체내에 배치될 수 있다. 따라서, 이러한 앵커부재(130,130a)는 가해진 압력에 의해 이동하여 리브(111)를 개스킷(110)에 견고하게 연결 또는 고정시키거나 제 1 및 제 2 리브들(112,113)을 서로 견고하게 연결 또는 고정시킬 수 있다. 이러한 이유로, 앵커부재(130,130a)는 리브(111)의 파손 또는 분리를 방지하여, 리브(111)에 의한 확실한 밀폐를 가능하게 한다. 7A and 7B, the
보다 상세하게는, 앵커부재는 외부의 압력에 의해 개스킷(100)의 몸체로 파고들도록 구성되는 제 1 앵커부재(130)을 포함할 수 있다. 또한, 앵커부재는 외부의 압력에 의해 제 1 및 제 2 리브(112,113)중 어느 하나에서 이에 인접하는 상기 제 1 및 제 2 리브(112,113)중 다른 하나로 파고들도록 구성되는 제 2 앵커부재(130a)를 포함할 수 있다. 제 1 앵커부재(130)는 도 7a에 도시된 바와 같이, 제 1 표면(100a)과 접촉하는 리브(111)의 일부, 대체적으로 리브(111)의 중앙부에 배치될 수 있으며, 가해지는 압력에 의해 제 1 표면(100a)를 통해 개스킷(100)의 몸체내에 직접 삽입될 수 있다. 또한, 제 2 앵커부재(130a)는 도 7b에 잘 도시된 바와 같이, 서로 인접하는 제 1 및 제 2 리브(112,113)중 어느 하나의 끝단내에 상기 제 1 및 제 2 리브들(112,113)중 다른 하나의 끝단에 인접하게 배치될 수 있다. 가해지는 압력에 의해 제 2 앵커부재(130a)는 제 1 및 제 2 리브(112,113)중 어느 하나의 끝단으로부터 간극(114)를 관통하여 인접한 상기 제 1 및 제 2 리브(112,113)중 다른 하나의 끝단내에 직접 삽입될 수 있다. More specifically, the anchor member may include a
또한, 이와 같은 제 1 및 제 2 앵커부재들(130,130a)은 도 9에 도시된 바와 같이 보다 견고한 연결을 위해 변형된 형태를 가질 수 있다. 도 9를 참조하면, 앵커부재들(130,130a)은 이의 몸체의 끝단에 배치되는 두개의 분리된 블레이드(blade)(1a,1b)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 블레이드들(1a,1b)의 끝단들은 서로 소정 간격으로 이격될 수 있다. 또한, 이러한 이격을 위해 블레이드들(1a,1b)의 끝단은 서로 대향되게, 즉 서로 반대방향으로 연장 또는 경사지는 경사면들(1c)을 포함할 수 있다. 이러한 구성으로 인해, 도 9의 변형예에 따른 앵커부재들(130,130a)이 이동되어 인접한 개스킷(100)의 몸체 또는 리브(112,113)에 삽입될 때, 서로 이격된 블레이드들(1a,1b)사이로 개스킷(100)의 몸체 또는 리브(112,113)의 일부가 상대적으로 삽입되며, 이에 따라 블레이드들(1a,1b)는 도 9(b), 도 10a, 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 서로 반대방향으로 벌어질 수 있다. 이와 같이 벌어진 블레이들(1a,1b)는 개스킷(100)의 몸체 및 리브(112,113)내에서 보다 큰 저항으로 작용할 수 있다. 따라서, 이러한 변형된 앵커부재들(130,130a)에 의해 보강구조, 즉 리브(111)는 더욱 더 견고하게 개스킷(100)에 결합될 수 있으며, 같은 이유로 상기 리브(111)의 제 1 및 제 2 리브들(112,113)도 서로 더욱 더 견고하게 결합될 수 있다. In addition, the first and
한편, 사용되는 동안 인접하는 플랜지들(11,12)에 의해 가해지는 압력은 개스킷(100)에 응력(stress)를 발생시킬 수 있으며, 상기 응력이 장시간 가해지면 피로가 발생될 수 있다. 또한, 이러한 피로는 개스킷(100)에 크랙을 발생시킬 수 있으며, 발생된 크랙은 압력이 가해지는 가혹한 사용환경내에서 계속적으로 성장할 수 있다. 결과적으로 성장된 크랙은 개스킷(100)의 파손을 가져올 수 있으며, 파손된 개스킷(100)은 의도된 바와 같은 밀폐를 제공할 수 없다. 이러한 이유로, 개스킷(100)은 이에 발생된 크랙의 성장을 방지하도록 구성되는 구속 메커니즘(140)을 포함할 수 있으며, 관련된 도면들을 참조하여, 구속 메커니즘(140)이 다음에서 보다 상세하게 설명된다. On the other hand, the pressure applied by the
도 5는 도 4의 "B"부의 부분 확대도이며, 도 11은 도 5에 도시된 구속 메커니즘의 변형예를 도시하는 부분 확대도이다. 또한, 도 12는 도 11의 D-D 선을 따라 얻어진 부분 단면도이다. Fig. 5 is a partially enlarged view of a portion " B " in Fig. 4, and Fig. 11 is a partially enlarged view showing a modification of the restraint mechanism shown in Fig. 12 is a partial cross-sectional view taken along the line D-D in Fig.
일반적으로 응력은 단면이 급격하게 변화하는 부위에서 집중되며, 크랙(C)은 이러한 부위에 쉽게 발생될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 보강구조(110)는 전체적으로 개스킷(100)의 표면, 도면상 제 1 표면(100a)으로부터 돌출되므로, 보강구조(110)로부터 크랙(C)이 발생될 가능성이 높을 수 있다. 따라서, 기본적으로 구속 메커니즘(140)은 보강구조(110)에 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 보강구조(110) 외부에 존재하는 개스킷(100)의 일부에는 강도를 보강하는 구조가 제공되지 않는다. 따라서, 크랙(C)은 보강구조(110)의 외주부, 즉 제 1 리브(112) 및 보강구조(110)의 내주부, 즉 제 2 리브(113)로부터 발생 및 성장할 가능성이 높을 수 있다. 따라서, 구속 메커니즘(140)은 보강구조(110) 외부에 존재하는 개스킷(100)의 일부, 보다 정확하게는 보강구조(110)의 외주(즉 제 1 리브(112)) 및/또는 보강구조(110)의 내주(즉 제 2 리브(113))에 인접하게 배치될 수 있다. 도 5, 도 11 및 도 12는 일 예로서 보강구조(110)의 외주부에 인접하게 배치되는 구속 메커니즘(140)을 도시한다. In general, the stress is concentrated at a site where the cross section changes abruptly, and cracks (C) can easily occur at such sites. As described above, since the reinforcing
구속 메커니즘(140)은 기본적으로 소정 깊이를 갖도록 형성되는 노치(notch)로 이루어질 수 있다. 이러한 노치는 급격한 단면변화를 가져와 이의 주변에 강한 응력장(stress field)을 형성할 수 있으며, 주변의 크랙(C)의 성장은 이러한 응력장에 의해 저지될 수 있다. 보다 상세하게는, 앞서 논의된 바와 같이, 크랙(C)은 보강구조(110)의 외주, 즉 제 1 리브(112)의 외주부로부터 반경방향으로 생성 및 성장할 가능성이 높으므로, 도 5에 도시된 바와 같이, 구속 메커니즘(140)은 이러한 보강구조(110)의 외주부, 즉 제 1 리브(112)의 외주로부터 반경방향으로 연장되는 제 1 노치(141)을 포함할 수 있다. 또한, 크랙(C)을 효과적으로 구속하기 위해, 구속 메커니즘(140)은 서로 이격되고 나란하게 배치되는 한 쌍의 제 1 노치들(141)을 포함할 수 있다. 앞서 설명된 이러한 한 쌍의 노치들(141)의 이격되고 나란한 배치로 인해 이들 사이에 형성되는 응력장들은 서로 중첩되고 강력해질 수 있다. 따라서, 상술된 배치로 인해 한 쌍의 제 1 노치들(141)은 강화된 응력장을 이용하여 크랙(C)이 성장하지 못하도록 보다 효과적으로 구속할 수 있다. 또한, 제 1 노치(141)를 지나치게 길게 연장하는 경우, 개스킷(100)의 단면이 감소되는 영역을 증가시키므로, 오히려 개스킷(110)의 강도를 저하시키는 결과를 가져올 수 있다. 따라서, 구속 메커니즘(140)은 제 1 노치(141)에 비해 작고 비연속적인 다수개의 제 2 노치들(142)을 포함할 수 있다. 일 예로서 도시된 바와 같이, 제 2 노치들(142)는 전체적으로 원형 형상 또는 단면을 가질 수 있다. 제 2 노치들(142)은 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 노치(141)로부터 이격되게 상기 제 1 노치(141)의 길이방향 연장선 또는 중심선(F)상에 배치될 수 있으며, 이에 따라, 제 1 노치(141)와 연계하여 크랙(C)의 구속을 위한 연속적인 응력장을 개스킷(100)의 반경방향을 따라 형성할 수 있다. 또한, 제 2 노치들(142)은 한 쌍의 제 1 노치(141)의 중심선들(F)상에 교번 배치될 수 있으며, 이러한 배치는 동일한 갯수의 제 2 노치들(142)를 이용하여 보다 넓은 영역에 응력장을 형성하기에 유리할 수 있다. 즉, 제 2 노치들(142)은 한 쌍의 제 1 노치(141)의 중심선들(F)상에 번갈아 가며 지그재그로 배치될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 구속 메커니즘(140)은 기본적으로 한 쌍의 제 1 노치들(141)과 이들의 중심선(F)상에 배치된 제 2 노치(142)를 크랙(C)의 구속을 위한 하나의 기능적 세트로서 포함할 수 있다. 도 5는 제 1 및 제 2 노치들(141,142)의 세트를 하나만 도시하고 있으나, 다수개의 이와 같은 세트들이 개스킷(100)의 원주방향을 따라 서로 소정간격으로 배치될 수 있다. 더 나아가, 이와 같이 구속 메커니즘(140)은 앞서 도 5를 참조하여 보강구조(110)의 외주부에 배치된 것으로 설명되었으나, 동일한 구성의 구속 메커니즘(140)이 보강구조(110)의 내주부에도 배치될 수 있다. The
더 나아가, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 보다 효과적인 크랙(C)의 구속을 위해, 구속 메커니즘(140)은 제 1 노치(141)내에 배치되는 필러 (filler)(143)를 더 포함할 수 있다. 필러(143)는 실제적으로 제 1 노치(141)내의 공간을 완전하게 채우도록 구성될 수 있다. 이러한 필러(143)는 이의 주변에 배치되는 개스킷(100)의 몸체와 마찬가지로 탄성적으로 변형될 수 있는 재질로 이루어지며, 더 나아가 개스킷(100)의 몸체보다 더 높은 변형율을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 따라서, 개스킷(100)이 인접하는 플랜지(11,21)에 의해 가압되어 변형될 때, 필러(143)는 상기 개스킷(100), 즉 이의 몸체보다 더 크게 변형될 수 있다. 따라서, 필러(143)는 도 11 및 도 12에 화살표로 표시된 바와 같이, 제 1 노치(141)주변의 개스킷(100) 몸체에 상대적인 압력을 추가적으로 가할 수 있다. 이러한 추가적인 압력은 개스킷(100) 몸체에 형성된 크랙(C)에 가해질 수 있으며, 크랙(C)의 성장을 방지하도록 상기 크랙(C)을 보다 효과적으로 구속할 수 있다. 이러한 필러(143)는 제 2 노치(142)내에도 동일하게 적용될 수 있으며, 앞서 제 1 노치(141)를 참조하여 설명된 것과 동일한 효과를 가져올 수 있다. 더 나아가, 도 12에 점선으로 표시된 바와 같이, 필러(143)들은 제 1 및 제 2 노치(141,143)로부터 연장되어 개스킷(100), 정확하게는 이의 제 1 표면(100a)으로부터 돌출되게 형성될 수 있다. 이러한 필러들(143)의 돌출부들은 앞서 설명된 보강구조(110)와 유사한 구성을 가지게 되며 이에 따라 상기 보강구조(110)에 추가적으로 개스킷(100)의 강도 및 상기 개스킷(100)에 의한 밀폐를 더욱 강화하는 역할을 수행할 수 있다. 11 and 12, the constraining
상술된 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 안되며 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. The foregoing detailed description should not be construed in any way as limiting and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.
100: 개스킷 200: 홀더
300: 클램프 110: 보강구조
111: 리브 112: 제 1 리브
113: 제 2 리브 114: 간극100: gasket 200: holder
300: clamp 110: reinforced structure
111: rib 112: first rib
113: second rib 114: clearance
Claims (6)
상기 제 1 및 제 2 파이프들의 연결부를 밀폐하도록 상기 제 1 및 제 2 플랜지들사이에 개재되며, 링 형상의 몸체 및 상기 몸체에 형성되며 상기 제 1 및 제 2 플랜지들과 각각 접촉하는 제 1 및 제 2 표면들을 갖도록 구성되는 개스킷(gasket);
상기 제 1 및 제 2 플랜지의 상기 개스킷과 접촉하는 표면들과 대향되는 표면들상에 배치되도록 구성되는 한 쌍의 홀더들(holder);
상기 한 쌍의 홀더들과 결합되며, 상기 제 1 및 제 2 플랜지들과 상기 개스킷이 서로 밀착시키기 위해 상기 홀더들을 가압하도록 구성되는 클램프(clamp); 및
상기 개스킷의 상기 제 1 및 제 2 표면들중 어느 하나에 배치되며, 상기 개스킷에 의한 밀폐를 강화하도록 구성되는 보강구조로 이루어지며,
상기 보강구조는 상기 개스킷의 제 1 또는 제 2 표면상의 소정 원주를 소정 간격마다 반복적으로 교차하면서 연장되는 리브(rib) 및 상기 리브의 몸체내에 내장되며, 외부에서 압력이 가해지면 이의 주변에 배치되는 부재에 파고들도록 구성되는 앵커부재(anchor member)를 포함하며,
상기 리브는:
상기 개스킷의 반경방향 바깥쪽으로 만곡지게 형성되는 제 1 리브; 및
상기 개스킷의 반경방향 안쪽으로 만곡지게 형성되는 제 2 리브로 이루어지며,
상기 앵커부재는:
외부의 압력에 의해 상기 개스킷의 몸체로 파고들도록 구성되는 제 1 앵커부재; 및
외부의 압력에 의해 상기 제 1 및 제 2 리브중 어느 하나에서 이에 인접하는 상기 제 1 및 제 2 리브중 다른 하나로 파고들도록 구성되는 제 2 앵커부재를 포함하는 파이프 연결 어셈블리. An assembly for connecting first and second pipes each comprising first and second flanges facing each other and extending in a radial direction,
A first and a second flange formed on the body and in contact with the first and second flanges, respectively, the first and second flanges being disposed between the first and second flanges to seal the connection of the first and second pipes, A gasket configured to have second surfaces;
A pair of holders configured to be disposed on surfaces opposing surfaces of the first and second flanges that contact the gasket;
A clamp coupled to the pair of holders, the clamp configured to urge the first and second flanges and the gasket to contact each other; And
A reinforcing structure disposed on any one of the first and second surfaces of the gasket and configured to enhance sealing by the gasket,
The reinforcing structure includes ribs extending repeatedly crossing predetermined circumferences at predetermined intervals on the first or second surface of the gasket, and ribs embedded in the body of the ribs and disposed around the ribs when pressure is externally applied thereto And an anchor member configured to pierce the member,
Said ribs comprising:
A first rib formed to be curved outwardly in the radial direction of the gasket; And
And a second rib formed to bend radially inward of the gasket,
The anchor member includes:
A first anchor member configured to pierce into the body of the gasket by external pressure; And
And a second anchor member configured to pierce from one of the first and second ribs to another one of the first and second ribs adjacent to the first and second ribs by external pressure.
상기 제 1 리브와 상기 제 2 리브는 서로 분리되게 형성되며, 상기 리브는 상기 제 1 리브와 상기 제 2 리브사이에 개재되는 간극을 더 포함하는 파이프 연결 어셈블리. The method according to claim 1,
Wherein the first rib and the second rib are formed separately from each other, and the rib further comprises a gap interposed between the first rib and the second rib.
상기 개스킷은 상기 보강구조에 인접하게 배치되며, 상기 개스킷에 발생되는 크랙이 성장하는 것을 방지하기 위해 상기 크랙을 구속하도록 구성되는 구속 메커니즘을 포함하는 파이프 연결 어셈블리.
The method according to claim 1,
Wherein the gasket is disposed adjacent the reinforcing structure and includes a constraining mechanism configured to restrain the crack to prevent cracks generated in the gasket from growing.
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GRNT | Written decision to grant |