KR101972968B1 - 파이프 연결용 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두 개의 파이프들을 연결하도록 구성되는 연결 어셈블리를 개시한다. 본 발명은 서로 마주하며 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 플랜지들을 각각 포함하는 제 1 및 제 2 파이프들을 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; 상기 제 1 및 제 2 플랜지의 상기 개스킷과 접촉하는 표면들과 대향되는 표면들상에 배치되도록 구성되는 한 쌍의 홀더들; 상기 한 쌍의 홀더들과 결합되며, 상기 제 1 및 제 2 플랜지들과 상기 개스킷이 서로 밀착시키기 위해 상기 홀더들을 가압하도록 구성되는 클램프; 및 상기 제 1 또는 제 2 플랜지에 인접하게 상기 홀더에 설치되며, 상기 개스킷을 가압하기 위해 상기 제 1 및 제 2 파이프들의 중심축에 나란한 방향으로 상기 제 1 또는 제 2 플랜지에 선택적으로 압력을 가하도록 구성되는 액츄에이터로 이루어지는 파이프 연결 어셈블리를 제공할 수 있다.

Description

파이프 연결용 어셈블리{ASSEMBLY FOR CONNECTING PIPES}

본 발명은 유체를 이송하는 배관 설비에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 사기 배관설비에서 유체의 이송에 사용되는 파이프들을 연결하는 어셈블리에 관한 것이다.

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.

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.

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.

따라서, 배관설비에서는, 파이프들을 보다 쉽고 분리가능하게 연결하며 동시에 상기 파이프들을 보다 확실하게 밀폐할 수 있는 연결구조 또는 방법이 요구된다.

본 발명은 상술된 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 용이하게 분리되고 확실하게 밀폐되게 파이프들을 연결시킬 수 있는 연결 어셈블리를 제공하는 것이다.

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 제 1 또는 제 2 플랜지에 인접하게 상기 홀더에 설치되며, 상기 개스킷을 가압하기 위해 상기 제 1 및 제 2 파이프들의 중심축에 나란한 방향으로 상기 제 1 또는 제 2 플랜지에 선택적으로 압력을 가하도록 구성되는 액츄에이터로 이루어지는 파이프 연결 어셈블리를 제공할 수 있다.

상기 액츄에이터는 상기 홀더의 상기 제 1 또는 제 2 플랜지와 접촉하는 부위에 설치될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 액츄에이터는: 상기 홀더의 외부와 연통되며, 상기 제 1 또는 제 2 플랜지와 마주하도록 구성되는 챔버; 및 상기 챔버내에 배치되며, 상기 제 1 또는 제 2 플랜지에 압력을 가하기 위해 선택적으로 상기 챔버 외부로 돌출되도록 구성되는 개스킷을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 연결 어셈블리는 상기 클램프와 인접하게 상기 홀더의 외주부에 배치되며, 상기 클램프를 상기 홀더로부터 분리시키기 위해 상기 제 1 및 제 2 파이프들의 반경방향으로 상기 클램프에 선택적으로 압력을 가하도록 구성되는 보조 액츄에이터를 더 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 보조 액츄에이터는: 상기 홀더의 외부와 연통되며, 상기 클램프와 마주하도록 구성되는 보조 챔버; 및 상기 보조챔버내에 배치되며, 상기 클램프에 압력을 가하기 위해 선택적으로 상기 보조 챔버 외부로 돌출되도록 구성되는 보조 개스킷을 포함할 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 연결 어셈블리는 상기 보조 액츄에이터에 의한 상기 클램프의 상기 반경방향으로의 이동을 안내하도록 구성되는 가이드 구조를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 연결 어셈블리는 연결되는 두 개의 파이프들중 하나의 플랜지상에 배치되는 홀더에 설치되며, 상기 플랜지에 추가적으로 압력을 가하도록 구성되는 액츄에이터를 포함할 수 있다. 이와 같은 추가적인 압력에 의해 두 개의 파이프들의 플랜지들 사이의 개스킷은 더욱 플랜지들과 더욱 밀착될 수 있으며, 이에 따라 보다 확실한 밀폐가 달성될 수 있다.

또한, 본 발명의 연결 어셈블리는 홀더에 설치되며, 상기 홀더를 가압하도록 구성되는 클램프에 압력을 가하도록 구성되는 추가 액츄에이터를 포함할 수 있다. 가해진 압력에 의해 클램프는 이동되어 홀더로부터 용이하게 분리될 수 있으며, 이에 따라 두 개의 파이프도 빠르고 용이하게 분리될 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 위에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 추가적인 효과들은 첨부된 도면들과 함께 이하의 설명으로부터 명확하게 이해될 수 있다.

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 메인 및 보조 액츄에이터를 포함하는 연결 어셈블리를 나타내는 단면도이다.
도 5는 작동된 메인 액츄에이터를 포함하는 연결 어셈블리를 나타내는 단면도이다.
도 6은 작동된 보조 액츄에이터를 포함하는 연결 어셈블리를 나타내는 단면도이다.
도 7은 가이드부를 포함하는 홀더 및 클램프를 나타내는 부분 평면도이다.
도 8은 도 7의 I-I선을 따라 얻어진 부분 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따라 연결 어셈블리의 홀더의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 10은 도 9의 II-II선을 따라 얻어지는 홀더 변형예의 단면도이다.
도 11은 도 9의 홀더 변형예를 이용하여 파이프들과 결합된 연결 어셈블리를 보여주는 도 1의 "A"부의 부분 단면도이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 파이프 연결용 어셈블리의 실시예들이 다음에서 상세히 설명된다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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)을 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.

보강구조(110)는 기본적으로 개스킷(100)의 제 1 표면(100a)상에 형성되며 이로부터 소정길이 또는 높이로 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. 보강구조(110)는 개스킷(100)의 몸체와 마찬가지로 탄성적으로 변형가능한 재질로 제조될 수 있다. 이러한 보강구조(110)은 예를 들어, 개스킷(100)의 원주방향을 따라 연장되며, 소정 높이 및 소정 폭을 갖도록 개스킷(100)의 표면으로부터 돌출되는 리브로 이루어질 수 있다. 또한, 이러한 리브는 컴팩하고 안정된 구조를 가지면서 의도된 밀폐를 달성하기 위해 다양한 구성을 가질 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.

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 6에도 상세하게 도시된다. 다음에서는 이러한 도 2, 도 3, 및 도 6의 예를 참조하여 커버(120)가 설명되나, 동일한 구조의 커버(120)가 제 2 표면(100b)가 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.

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.

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.

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.

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.

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.

한편, 앞서 설명된 개스킷(100), 홀더(200) 및 클램프(300)에 의해, 본 발명의 연결 어셈블리는 파이프들(10,20)을 연결시키면서 이의 연결부를 안정적으로 밀폐할 수 있으며 연결된 파이프들(10,20)을 용이하게 분리되게 할 수 있으나, 보다 확실한 밀폐 및 용이한 분리를 위해 부가적인 장치들을 더 포함할 수 있다. 이러한 부가적 장치들로써 본 발명의 연결 어셈블리는 다양한 방식으로 홀더(200) 주변의 부품들을 가압할 수 있는 엑츄에이터들(actuator)(230,240)을 포함할 수 있다.

도 4는 메인 및 보조 액츄에이터를 포함하는 연결 어셈블리를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 5는 작동된 메인 액츄에이터를 포함하는 연결 어셈블리를 나타내는 단면도이며, 도 6은 작동된 보조 액츄에이터를 포함하는 연결 어셈블리를 나타내는 단면도이다. 이들 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 연결 어셈블리의 액츄에이터들을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 연결 어셈블리는 홀더(200)에 설치되는 액츄에이터(230)를 포함할 수 있다. 액츄에이터(230)은 후술되는 추가적인 액츄에이터(240)를 고려할 때, 메인 액츄에이터 또는 제 1 액츄에이터로도 정의될 수 있다. 이러한 메인 액츄에이터(230)는 한 쌍의 홀더(200)중 어느 하나에 설치되어 인접하는 제 1 및 제 2 플랜지(11,21)중 어느 하나에 압력을 가하도록 구성될 수 있다. 또한, 균형되고 안정적으로 압력을 가하기 위해 메인 액츄에이터(230)는 도시된 바와 같이, 한 쌍의 홀더(200) 둘 다에 각각 설치될 수도 있다. 다음에서는 설명상의 편의를 위해 제 1 플랜지(11)에 인접한 홀더(200)에 설치된 메인 액츄에이터(230)가 예시적으로 설명되며, 이러한 설명은 제 2 플랜지(21)에 인접한 홀더(200)의 메인 액츄에이터(230)에도 동일하게 적용된다.

메인 액츄에이터(230)는 제 1 플랜지(11)를 용이하게 가압하기 위해, 상기 플랜지(11)와 마주하며 접촉하는 홀더(200)의 일부, 즉 홀더(200)의 바닥부에 설치될 수 있다. 메인 액츄에이터(230)는 제 1 플랜지(11)에 물리적인 힘을 가할 수 있는 다양한 메커니즘을 사용할 수 있으며, 이들중 단순한 구조로 큰 힘을 발생시킬 수 있는 유체(공기 또는 기름과 같은 액체)의 압력을 이용하는 메커니즘, 즉 공압 또는 유압 메커니즘을 채용할 수 있다. 도 4를 참조하면, 이러한 압력 메커니즘을 이용하여, 메인 액츄에이터(230)는 홀더(200)의 몸체, 즉 이의 바닥부에 배치되는 챔버(즉, 메인 챔버 또는 제 1 챔버)(231)와 상기 챔버(231)내에 배치되는 개스킷(즉,메인 개스킷 또는 제 1 개스킷)(232)을 포함할 수 있다.

챔버(231)는 소정의 크기를 가지며, 홀더(200)의 외부와 연통될 수 있다. 즉, 챔버(231)은 홀더(200) 외부를 향해 개방된 개구부 또는 입구를 가질 수 있다. 이러한 챔버(231), 정확하게는 이의 입구는 제 1 플랜지(11)로 배향되어 상기 제 1 플랜지(11)와 마주할 수 있다. 또한, 개스킷(232)은 인접한 플랜지(11)을 선택적으로 가압하도록 선택적으로 챔버(231)외부로 돌출되도록 구성될 수 있다. 이러한 선택적인 돌출을 위해 여러가지 방식들이 사용될 수 있으며, 이들중 본 발명의 메인 액츄에이터(230)는 개스킷(232)을 챔버(231)외부로 돌출되게 선택적으로 팽창시키는 방식을 채용할 수 있다. 보다 상세하게는, 개스킷(232)은 중공의 튜브로 이루어질 수 있으며, 용이하게 팽창 및 수축가능하도록 충분한 탄성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 메인 액츄에이터(230)는 상기 개스킷(232)에 유체를 공급하거나 이로부터 공급된 유체를 인출하도록 구성되는 연결관(즉, 메인 또는 제 1 연결관)(233)을 포함할 수 있다. 연결관(233)은 개스킷(232)과 연통되며, 홀더(200)의 몸체를 통해 이의 외부로 연장되어 외부의 유체 공급원과 연결될 수 있다. 따라서, 연결관(233) 통해 유체가 공급되면, 개스킷(232)은 팽창할 수 있으며, 유체가 연결관(232)을 통해 배출되면 개스킷(232)은 수축할 수 있다. 만일 수축된 상태에서도 개스킷(232)이 챔버(231)외부로 돌출되면, 파이프(10,20)의 연결을 위해 홀더(200)가 플랜지(11)에 결합될 때, 개스킷(232)이 플랜지(11)와 간섭할 수 있다. 따라서, 개스킷(232)은 수축할 때, 챔버(231)의 외부, 즉 홀더(200)의 외부로 돌출되지 않도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 개스킷(232)은 도시된 바와 같이 챔버(231)의 내측 벽면상에 밀착되게 배치될 수 있으며, 이에 따라 수축된 상태에서 챔버(231)외부로 돌출되지 않을 수 있다.

이와 같은 메인 액츄에이터(230)의 실제적인 작동은 도 5를 참조하여 보다 명확하게 설명될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 클램프(300)에 의해 홀더(200), 플랜지(11,21) 및 개스킷(100)이 조여지면, 파이프들(10,20)은 밀폐되면서 연결될 수 있다. 이러한 연결상태에서, 연결관(233)을 통해 공기나 액체와 같은 유체가 개스킷(232)에 공급되면, 개스킷(232)은 팽창되며 챔버(231)외부로 돌출될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 홀더(200)는 이미 클램프(300)에 의해 가압되고 있으므로, 팽창 및 돌출된 개스킷(232)은 제 1 및 제 2 파이프들의 중심축 또는 이에 동심상으로 배치된 개스킷(100) 및 홀더(200)의 중심축에 나란한 방향으로 인접한 제 1 플랜지(11)에 상대적으로 압력을 가할 수 있다. 이러한 압력은 클램프(300)에 의한 가압에 추가적인 압력으로 작용하면서 플랜지(11)를 개스킷(100)을 향해 밀어붙일 수 있다. 따라서, 이러한 메인 액츄에이터(230)의 작동에 의해 보다 확실한 밀폐가 이루어질 수 있다. 또한, 동일한 작동이 다른 하나의 홀더(200)에 설치된 메인 액츄에이터(230)에 의해 제 2 플랜지(21)에 대해 수행될 수 있다.

한편, 파이프들(10,20)을 분리시킬 때, 도 4 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 먼저 연결관(233)을 통해 유체가 개스킷(232)으로부터 배출되며, 개스킷(232)은 수축되어 더 이상 플랜지(11)에 압력을 가하지 않을 수 있다. 또한, 액츄에이터(230)의 작동시, 즉 개스킷(232)의 팽창시, 플랜지(11)에 가해지는 압력에 상대적으로 소정의 압력이 홀더(200)를 통해 클램프(300)에 가해지나, 이러한 압력도 개스킷(232)의 수축시 더이상 클램프(300)에 가해지지 않는다. 따라서, 클램프(300)는 용이하게 홀더(200)로부터 해제되며, 이에 따라 용이하게 제 1 및 제 2 파이브(10,20)가 분리될 수 있다. 다른 한편, 파이프들(10,20)이 연결될 때, 주변의 다른 부재들, 특히 플랜지(11)와 간섭하지 않도록 개스킷(232)는 도 4 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 수축할 수 있다.

이와 같은 작동을 위해 챔버(231) 및 개스킷(232), 즉 메인 액츄에이터(230)는 홀더(200)에 적어도 하나 제공될 수 있으며, 필요한 경우, 다수개의 메인 액추에이터(230)가 홀더(200)에 적용될 수 있다. 다른 한편, 보다 안정적으로 압력을 가하기 위해, 챔버(231) 및 개스킷(232)는 홀더(200)의 원주방향을 따라 전체적으로 연장될 수도 있다.

또한, 연결 어셈블리는 홀더(200)에 추가적으로 설치되는 액츄에이터(230)를 포함할 수 있다. 추가 액츄에이터(230)은 앞서 설명된 메인 액츄에이터(230)를 고려할 때, 보조 액츄에이터 또는 제 2 액츄에이터로 정의될 수 있다. 이러한 보조 액츄에이터(240)는 한 쌍의 홀더(200)중 어느 하나에 설치되어 인접하는 클램프(300)에 압력을 가하도록 구성될 수 있다. 또한, 균형되고 안정적으로 압력을 가하기 위해 보조 액츄에이터(240)는 도시된 바와 같이, 한 쌍의 홀더(200) 둘 다에 각각 설치될 수도 있다. 다음에서는 설명상의 편의를 위해 제 1 플랜지(11)에 인접한 홀더(200)에 설치된 보조 액츄에이터(240)가 예시적으로 설명되며, 이러한 설명은 제 2 플랜지(21)에 인접한 홀더(200)의 보조 액츄에이터(240)에도 동일하게 적용된다.

보조 액츄에이터(240)는 클램프(300)를 용이하게 가압하기 위해 상기 클램프(300)와 인접하며 마주하는 홀더(200)의 일부, 즉 홀더(200)의 외주부에 설치될 수 있다. 보조 액츄에이터(240)는 클램프(300)에 물리적인 힘을 가할 수 있는 다양한 메커니즘을 사용할 수 있으며, 이들중 메인 액츄에이터(230)와 같은 이유로 유체(공기 또는 기름과 같은 액체)의 압력을 이용하는 메커니즘, 즉 공압 또는 유압 메커니즘을 채용할 수 있다. 도 4를 참조하면, 이러한 압력 메커니즘을 이용하여, 보조 액츄에이터(240)는 홀더(200)의 몸체, 즉 이의 외주부 배치되는 챔버(즉, 보조 챔버 또는 제 2 챔버)(241)와 상기 챔버(241)내에 배치되는 개스킷(즉, 보조 개스킷 또는 제 2 개스킷)(242)을 포함할 수 있다.

챔버(241)는 소정의 크기를 가지며, 홀더(200)의 외부와 연통될 수 있다. 즉, 챔버(241)는 홀더(200) 외부를 향해 개방된 개구부 또는 입구를 가질 수 있다. 이러한 챔버(241), 정확하게는 이의 입구는 클램프(300)로 배향되어 상기 클램프(300)와 마주할 수 있다. 또한, 개스킷(242)은 인접한 클램프(300)를 선택적으로 가압하기 위해 선택적으로 챔버(241)외부로 돌출되도록 구성될 수 있다. 이러한 선택적인 돌출을 위해 여러가지 방식들이 사용될 수 있으며, 이들중 본 발명의 보조 액츄에이터(240)는 메인 액츄에이터(230)과 유사하게 개스킷(242)을 챔버(241)외부로 돌출되게 선택적으로 팽창시키는 방식을 채용할 수 있다. 보다 상세하게는, 개스킷(242)는 중공의 튜브로 이루어질 수 있으며, 용이하게 팽창 및 수축가능하도록 충분한 탄성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 보조 액츄에이터(240)는 개스킷(242)에 유체를 공급하거나 이로부터 공급된 유체를 인출하도록 구성되는 연결관(즉, 보조 또는 제 2 연결관)(243)을 포함할 수 있다. 연결관(243)은 개스킷(242)과 연통되며, 홀더(200)의 몸체를 통해 이의 외부로 연장되어 외부의 유체 공급원과 연결될 수 있다. 따라서, 연결관(243)을 통해 유체가 공급되면, 개스킷(242)은 팽창할 수 있으며, 유체가 연결관(243)을 통해 배출되면 개스킷(242)은 수축할 수 있다. 만일 수축된 상태에서도 개스킷(242)이 챔버(241)외부로 돌출되면, 파이프(10,20)의 연결을 위해 클램프(300)가 홀더(200)에 결합될 때, 개스킷(242)이 클램프(300)와 간섭할 수 있다. 따라서, 개스킷(242)은 수축할 때, 챔버(241)의 외부, 즉 홀더(200)의 외부로 돌출되지 않도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 개스킷(242)은 도시된 바와 같이 챔버(241)의 내측 벽면상에 밀착되게 배치될 수 있으며, 이에 따라 수축된 상태에서 챔버(241)외부로 돌출되지 않을 수 있다.

이와 같은 보조 액츄에이터(240)의 실제적인 작동은 도 6을 참조하여 보다 명확하게 설명될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 연결된 파이프들(10,20)을 분리시키고자 하는 경우, 연결관(243)을 통해 공기나 액체와 같은 유체가 개스킷(242)에 공급되면, 개스킷(242)은 팽창되며 챔버(241)외부로 돌출될 수 있다. 팽창 및 돌출된 개스킷(242)은 제 1 및 제 2 파이프들(10,20)의 반경방향 또는 이에 동심상으로 배치된 개스킷(100) 및 홀더(200)의 반경방향으로 인접한 클램프(300)에 상대적으로 압력을 가할 수 있다. 이러한 압력은 클램프(300)를 홀더(200)의 반경방향 바깥쪽을 향해 밀어붙일 수 있다. 따라서, 클램프(300)는 반경방향 바깥쪽으로 이동하면서 홀더(200)로부터 분리될 수 있으며, 이에 따라 파이프들(10,20)은 용이하게 분리될 수 있다. 이러한 보조 액츄에이터(240)에 의한 가압에 앞서서, 클램프(300)는 체결부재(330)의 회전에 의해 홀더(200)로부터 약간 해제될 수 있으며, 클램프(300)의 해제없이도 보조 액츄에이터(240)의 강한 압력에 의해 클램프(300)는 강제적으로 홀더(200)로부터 분리될 수도 있다. 한편, 보조 액츄에이터(240)에 의한 분리를 보다 용이하게 수행하기 위해, 홀더(200) 및 클램프(300)는 변형된 구조를 가질 수도 있다. 보다 상세하게는, 도 4-도 6에 공통적으로 도시된 바와 같이, 홀더(200)는 도 1-3의 홀더(200)와는 다르게 리세스(210)를 대신하여 평면으로 이루어지는 결합면(210)을 포함할 수 있다. 또한, 클램프(300)도 도 1-3에 도시된 돌출부(311,321)을 대신하여, 상기 결합면(210)과 균일하게 접촉하는 평면을 갖는 끝단부(311,321)를 포함할 수 있다. 따라서, 결합면(210) 및 끝단들(311,321)을 이용하여 변형된 홀더(200) 및 클램프(300)는 저항없이 서로 면 결합할 수 있다. 이러한 면결합에 의해 반경방향의 압력에 대한 어떠한 저항도 홀더(200) 및 클램프(300)의 결합부에 존재하지 않으므로, 개스킷(242)의 팽창에 의해 보조 액츄에이터(240)으로부터 반경방향의 압력이 클램프(300)에 가해지면 클램프(300)는 홀더(200)에 결합된 동안에도 바로 상기 홀더(200)로부터 반경방향으로 이동하면서 용이하게 이로부터 분리될 수 있다. 이러한 구성은 파이프(10,20)의 비정상적인 상태로 인해 즉각적인 분리가 요구될 때 매우 유리할 수 있다. 예를 들어, 파이프(10,20)내에서 급격하게 압력이 증가하여 파이프(10,20)의 파손 및 폭발이 예상될 때, 보조 액츄에이터(240)는 즉각적으로 클램프(300)를 홀더(200)로부터 분리시켜 파이프(10,20)를 서로 분리시킬 수 있다. 따라서, 파이프(10,20)의 내부 압력도 즉각적으로 감소될 수 있으며, 사고가 방지될 수 있다. 이와 같은 작동은 다른 하나의 홀더(200)에 설치된 보조 액츄에이터(240)에 의해서도 동일하게 수행될 수 있다.

한편, 클램프(300)에 의해 홀더(200), 플랜지(11,21) 및 개스킷(100)이 조여지면서 파이프들(10,20)이 연결되어 있는 동안, 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 연결관(243)을 통해 유체가 개스킷(242)으로부터 배출되며, 개스킷(242)은 수축되어 클램프(300)에 분리되도록 압력을 가하지 않을 수 있다. 따라서, 파이프들(10,20)의 연결은 안정적으로 유지될 수 있다. 다른 한편, 파이프들(10,20)이 연결될 때, 주변의 다른 부재들, 특히 클램프(300)와 간섭하지 않도록 개스킷(242)는 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 수축할 수 있으며, 이에 따라 클램프(300)는 용이하게 홀더(200)에 결합될 수 있다.

이와 같은 작동을 위해 챔버(241) 및 개스킷(242), 즉 보조 액츄에이터(240)는 홀더(200)에 적어도 하나 제공될 수 있으며, 필요한 경우, 다수개의 보조 액추에이터(240)가 홀더(200)에 적용될 수 있다. 다른 한편, 보다 안정적으로 압력을 가하기 위해, 챔버(241) 및 개스킷(242)은 홀더(200)의 원주방향을 따라 전체적으로 연장될 수도 있다.

앞서 설명된 메인 및 보조 액츄에이터들(230,240)의 작동들은 연결 어셈블리의 상태에 따라 다음과 같이 요약될 수 있다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 연결 어셈블리에 의해 파이프들(10,20)이 서로 연결될 때, 즉 이러한 연결을 위해 개스킷(100)이 개재된 플랜지들(11,12)을 홀더(200) 및 클램프(300)를 이용하여 조일 때, 이들 부품들과 간섭하지 않도록 개스킷들(232,242)은 수축되어, 메인 및 보조 어셈블리들(230,240)은 압력을 이들 부품들에 가하지 않을 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 파이프들(10,20)이 홀더(200) 및 클램프(300)에 의해 조여져 서로 연결되어 있는 동안, 개스킷(232)은 보다 확실한 밀폐를 위해 메인 액츄에이터(230)가 추가적인 압력을 가하도록 팽창될 수 있다. 반면, 가해지는 압력에 의한 클램프(200)의 분리를 방지하고 안정적인 연결을 유지하기 위해, 개스킷(242)는 수축되어 보조 액츄에이터(240)는 클램프(300)에 압력을 가하지 않을 수 있다. 끝으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 파이프들(10,20)이 서로 분리될 필요가 있을 때, 클램프(300)를 이동시켜 홀더(200)로부터 분리시키기 위해 개스킷(242)는 팽창되어 보조 액츄에이터(240)은 압력을 클램프(300)에 가할 수 있다. 반면, 플랜지(11)에 가해지는 압력에 상대적으로 클램프(300)에 가해져 클램프(300)의 이동을 방해하는 어떠한 압력도 메인 액츄에이터(230)가 발생시키지 않도록, 개스킷(232)는 수축될 수 있다. 이와 같이 주어진 조건에 따라 메인 및 보조 액츄에이터들(230,240)의 작동을 최적으로 제어함으로써 본 발명의 연결 어셈블리는 파이프(10,20)의 연결, 이러한 연결의 유지 및 이들 파이프들(10,20)의 분리를 효과적으로 수행할 수 있다.

한편, 앞서 설명된 보조 액츄에이터(240)을 이용한 클램프(300)의 분리를 보다 효과적으로 수행하기 위해 본 발명의 연결 어셈블리는 가이드부를 추가적으로 포함할 수 있다. 이러한 가이드부는 보조 액츄에이터(240)의 압력에 의한 클램프(300)의 이동을 촉진하거나 원활하게 안내하도록 구성되며, 다음의 관련된 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다.

이러한 가이드부의 설명과 관련하여, 기본적으로 이미 참조된 도 4-도 6이 다시 참조되며, 추가적으로 도 7 및 도 8이 참조된다. 도 7은 가이드부를 포함하는 홀더 및 클램프를 나타내는 부분 평면도이며, 도 8은 도 7의 I-I선을 따라 얻어진 부분 단면도이다.

먼저, 도 4-도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 연결 어셈블리는 가이드부로서 홀더(200)에 결합되는 클램프(300)의 끝단부들(311,321)에 제공되는 윤활부재(340)를 포함할 수 있다. 윤활부재(340)는 홀더(200), 정확하게는 이의 결합면(210)과 마주하는 끝단부들(311,321)의 표면상에 부착될 수 있다. 즉, 윤활부재(340)는 클램프(300)의 끝단부들(311,321)과 홀더(200)의 결합면(210)사이에 개재될 수 있다. 윤활부재(340)는 홀더(200)의 결합면(210)과 마주하며 접촉하는 표면을 가지며, 이 표면은 연마등에 의해 적어도 결합면(210)보다 낮은 표면 거칠기를 가질 수 있다. 또한, 윤활부재(340)는 전체적으로 마찰계수가 낮은 재질로 이루어지거나 이와 같은 재질로 코팅될 수 있다. 예를 들어, 이러한 재질로 다이오몬드형 탄소(diamond like carbone), 그라파이트(graphite), 그래핀(graphene), 텅스텐카바이드가 사용될 수 있다. 따라서, 클램프(300)는 보조 액츄에이터(240)에 의해 주어지는 압력에 의해 실질적인 저항없이 결합면(210)상을 이동할 수 있으며, 이에 따라 용이하게 홀더(200)로부터 분리될 수 있다

다른 한편, 가이드 부는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 홀더(210)의 결합면(210)상에 형성되는 리세스 또는 그루브(groove)(250)를 포함할 수 있다. 그루브(250)는 도시된 바와 같이 결합면(210)상에서 홀더(200)의 반경방향으로 상기 결합면(210)의 끝단까지 연장될 수 있다. 또한, 가이드 부는 클램프(300) 정확하게는 이의 끝단부(311,321)에 형성되며, 그루브(250)내에 삽입되는 돌출부(350)를 포함할 수 있다. 돌출부(350)는 결합면(210)과 마주하는 끝단부(311,321)의 표면으로부터 돌출되게 형성되며, 그루브(250)와 마찬가지로 반경방향으로 연장될 수 있다. 클램프(300)가 홀더(200)상에 장착될 때, 이러한 돌출부(350)는 그루부(250)내에 반경방향으로 이동가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 클램프(300)는 이와같은 서로 결합된 그루브(250) 및 돌출부(350)에 의해 반경방향으로 이동할 때, 안정적으로 안내될 수 있다. 보다 원활한 안내를 위해 도시된 바와 같이, 가이드부는 다수개의 그루브들(250) 및 이에 각각 삽입되는 다수개의 돌출부들(350)을 포함할 수 있다. 더 나아가, 앞서 설명된 윤활부재(340)가 도시된 바와 같이, 가이드 부로써 돌출부(350)의 표면에 제공될 수 있다. 또한, 윤활부재(340)는 돌출부(350)의 표면에 추가적으로 결합면(210)과 마주하는 끝단부(311,321)의 다른 표면들에도 전체적으로 부착될 수 있다. 따라서, 이러한 윤활부재(340)에 의해 클램프(300)는 안정적으로 안내되면서 어떠한 저항없이 신속하게 홀더(200)의 결합면(210)상을 이동할 수 있으며, 이러한 이동에 의해 상기 홀더(200)로부터 마찬가지로 신속하고 용이하게 분리될 수 있다.

다른 한편, 앞서 설명된 개스킷(100), 홀더(200), 클램프(300) 및 액츄에이터들(230,240)을 이용하여, 본 발명의 연결 어셈블리는 파이프들(10,20)을 안정적이고 용이하게 연결하거나 분리시킬 수 있으나, 이러한 연결 및 분리와 관련하여 보다 향상된 기능을 제공하도록 각각의 구성요소들은 추가적으로 변형될 수 있다. 보다 상세하게는, 본 발명의 연결 어셈블리는 보다 용이하게 안정적으로 파이프들(10,20)을 연결 및 분리하도록 구성되는 홀더(200)의 변형예를 포함할 수 있다.

도 9는 본 발명에 따라 연결 어셈블리의 홀더의 변형예를 나타내는 평면도이며, 도 10은 도 9의 II-II선을 따라 얻어지는 홀더 변형예의 단면도이다. 또한, 도 11은 도 9의 홀더 변형예를 이용하여 파이프들과 결합된 연결 어셈블리를 보여주는 도 1의 "A"부의 부분 단면도이다. 이들 도면을 참조하여, 홀더의 변형예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

앞서 설명된 바와 같이, 홀더(200)의 변형예도 파이프들(10,20)의 플랜지들(11,21) 및 이들 사이의 개스킷(100)에 균일하게 압력을 가하도록 구성될 수 있다. 또한, 홀더(200)의 변형예는 균일한 가압을 위해 플랜지(11,21)과 균일하게 접촉할 수 있도록 연속적으로 형성되며 파이프들(10,20)의 외경과 같거나 큰 내경을 갖는 링 형상의 몸체를 포함할 수 있으며, 상기 파이프들(10,20)의 외주면상에 끼워질 수 있다. 또한, 도 11에도 도시된 바와 같이, 개스킷(100)에 의한 균일한 밀폐의 달성을 위해 이들 플랜지들(11,21) 둘 다를 가압하도록 플랜지들(11,21)에 각각 배치되는 한 쌍의 변형예에 따른 홀더(200)를 연결 어셈블리는 포함할 수 있다. 이러한 홀더(200) 변형예의 기본적인 구성은 앞서 도 1-도 3을 참조하여 설명된 홀더(200)와 동일하므로, 반복적인 설명은 다음에서 생략되며 추가적인 특징들만이 다음에서 설명된다.

도 9-도 11을 참조하면, 각각의 변형예에 따른 홀더(200)는 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 배치되며, 홀더(200)의 원주방향을 따라 연속적으로 연장될 수 있다. 리세스(210)는 클램프(300)의 일부, 즉 이의 돌출부(311,322)를 수용하여 클램프(300)가 홀더(200)로부터 분리되지 않고 이에 안정적으로 결합되게 할 수 있다.

또한, 홀더(200)는 도 9에 잘 도시된 바와 같이, 이에 결합되는 클램프(300)의 위치를 결정하도록 구성되는 위치결정 홈(260)을 포함할 수 있다. 위치결정홈(260)은 클램프(300)와 마주하는 홀더(200)의 표면 또는 부위에 제공될 수 있다. 보다 상세하게는, 위치결정홈(260)은 서로 소정간격으로 이격되는 한 쌍의 홈들(261,262)로 이루어질 수 있다. 이들 한 쌍의 홈들(261,262)은 홀더(200), 정확하게는 이의 몸체의 중심으로부터 반경방향으로 연장되는 연장선, 즉 반경에 나란하게 형성될 수 있다. 또한, 한쌍의 홈들(261,262)은 도 9에 도시된 바와 같이, 클램프(300)의 폭 또는 그 이상으로 서로 이격될 수 있다. 따라서, 이러한 한 쌍의 홈들(261,262)는 홀더(200)상에 클램프(300)가 배치될 영역을 특정할 수 있으며, 이에 따라 클램프(300)는 정확하게 기 설정된 영역 또는 위치에 배치될 수 있다. 또한, 홀더(200)는 클램프(300)의 돌출부(311,321)를 수용하도록 구성되는 자리부(270)를 더 포함할 수 있다. 이러한 자리부(270)는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 돌출부(311,321)를 수용하도록 구성되는 소정 깊이의 리세스로 이루어질 수 있다. 보다 상세하게는, 자리부(270)는 위치결정홈(260)의 한 쌍의 홈들(261,262)사이에 배치될 수 있으며, 더 나아가 상기 한 쌍의 홈들(261,262)사이에 배치된 리세스(210)의 일부에 형성될 수 있다. 따라서, 도 11에 도시된 바와 같이, 클램프(300)가 한 쌍의 홈들(261,262)사이에 배치될 때, 상기 클램프(300)의 돌출부들(311,321)는 리세스(210)를 지나 자리부(270)내에 더 깊게 삽입될 수 있다. 따라서, 위치결정홈(260) 및 자리부(270)의 조합은 클램프(300)를 정확한 위치에 보다 안정적으로 홀더(200)에 결합되게 할 수 있다. 이와 같은 위치결정홈(260) 및 자리부(270)의 조합은 클램프(300)가 파이프들(10,20)를 안정적으로 결합시키도록 적어도 한 쌍이 홀더(200)에 제공될 수 있으며, 균형잡힌 가압력을 가하기 위해 이들 한 쌍의 위치결정홈(260)/자리부(270) 조합은 서로 대향되게 배치될 수 있다. 또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 보다 안정적인 결합을 위해 추가적인 한 쌍의 위치결정홈(260)/자리부(270) 조합이 홀더(200)에 제공될 수도 있다.

또한, 홀더(200)는 클램프(300)와 추가적으로 결합하도록 구성되는 보조 리세스(280)를 포함할 수 있다. 보조 리세스(280)는 클램프(300)의 내면과 마주하도록 홀더(200)의 외주면상에 배치될 수 있으며, 원주방향으로 연속적으로 연장될 수 있다. 이와 관련하여, 클램프(300)는 도 11에 도시된 바와 같이, 이의 내면에 형성되는 보조 돌출부(360)을 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 클램프(300)는 제 1 및 제 2 블록들(310,320)의 내면들에 각각 형성되는 보조 돌출부들(360)을 포함할 수 있다. 이들 보조 돌출부들(360)은 홀더들(200)의 보조 리세스들(280)내에 각각 삽입되도록 구성될 수 있다. 따라서, 클램프(300)가 홀더(200)에 결합될 때, 보조 리세스(280)는 클램프(300)의 보조 돌출부(360)를 수용하여 클램프(300)가 정확한 위치에 배치되면서 홀더(200)에 안정적으로 결합되게 할 수 있다.

더 나아가, 홀더(200)는 이의 내주부와 바닥부의 경계, 즉 모서리에 형성되는 곡면부(200a)를 포함할 수 있다. 이러한 곡면부(200a)는 적절한 곡률을 가지며, 이에 따라 홀더(200)의 모서리가 인접하는 파이프(10,20)의 몸체와 플랜지(11,21)의 경계부와 간섭하지 않도록 할 수 있다. 따라서, 곡면부(200a)에 의해 홀더(200)는 파이프(10,20)에 밀착될 수 있으며, 파이프(10,20)는 보다 안정적으로 서로 결합될 수 있다.

앞서 설명된 홀더(200) 변형예의 특징들은 액츄에이터(230,240)와 함께 본 발명의 연결 어셈블리에 적용될 수 있으며, 또한, 연결 어셈블리는 이러한 홀더(200) 변형예를 특징들만을 포함할 수도 있다.

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.

100: 개스킷 200: 홀더
230: 메인 액츄에이터 240: 보조 액츄에이터
300: 클램프 110: 보강구조

Claims (6)

1. 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);
   상기 제 1 또는 제 2 플랜지에 인접하게 상기 홀더에 설치되며, 상기 개스킷을 가압하기 위해 상기 제 1 및 제 2 파이프들의 중심축에 나란한 방향으로 상기 제 1 또는 제 2 플랜지에 선택적으로 압력을 가하도록 구성되는 제 1 액츄에이터(actuator); 및
   상기 클램프와 인접하게 상기 홀더의 외주부에 배치되며, 상기 클램프를 상기 홀더로부터 분리시키기 위해 상기 제 1 및 제 2 파이프들의 반경방향으로 상기 클램프에 선택적으로 압력을 가하도록 구성되는 제 2 액츄에이터로 이루어지며,
   상기 홀더는 이의 반경방향 끝단까지 연속적으로 형성되며, 평면으로 이루어지는 결합면을 포함하고, 상기 클램프는 평면을 갖는 끝단부를 포함하여, 상기 클램프는 상기 결합면에 상기 끝단부의 평면을 균일하게 접촉시켜 상기 홀더에 반경방향으로 이동 및 분리가능하게 결합되며,
   상기 제 1 액츄에이터는:
   상기 홀더 외부와 연통되며 상기 제 1 또는 제 2 플랜지와 마주하도록 구성되는 제 1 챔버; 및
   상기 제 1 챔버내에 배치되며, 공급 및 배출되는 유체에 의해 선택적으로 팽창 및 수축되도록 구성되는 제 1 개스킷을 포함하며, 상기 제 1 개스킷은 상기 제 1 또는 제 2 플랜지에 압력을 가하도록 상기 제 1 챔버 및 상기 홀더 외부로 돌출되게 팽창하며, 상기 제 1 또는 제 2 플랜지에 압력을 가하지 않도록 상기 제 1 챔버 및 상기 홀더 외부로 돌출되지 않게 상기 제 1 챔버내로 수축하며,
   상기 제 2 액츄에이터는:
   상기 홀더 외부와 연통되며 상기 클램프와 마주하도록 배치되는 제 2 챔버; 및
   상기 제 2 챔버내에 배치되며, 공급 및 배출되는 유체에 의해 선택적으로 팽창 및 수축되도록 구성되는 제 2 개스킷을 포함하며, 상기 제 2 개스킷은 상기 클램프에 압력을 가하도록 상기 제 2 챔버 및 상기 홀더 외부로 돌출되게 팽창하며, 상기 클램프에 압력을 가하지 않도록 상기 제 2 챔버 및 상기 홀더 외부로 돌출되지 않게 상기 제 2 챔버내로 수축하며,
   상기 제 1 및 제 2 파이프들이 연결될 때, 상기 제 1 및 제 2 액츄에이터들의 상기 제 1 및 제 2 개스킷들은 어떠한 압력도 가하지 않도록 수축되며,
   상기 제 1 및 제 2 파이프들이 연결되어 있는 동안, 상기 제 1 액츄에이터는 상기 제 1 개스킷을 팽창시켜 상기 제 1 또는 제 2 플랜지에 압력을 가하고, 상기 제 2 액츄에이터의 제 2 개스킷은 수축되며,
   상기 제 1 및 제 2 파이프들을 분리시키기 위해, 상기 제 1 액츄에이터의 제 1 개스킷은 수축되며, 상기 제 2 액츄에이터는 상기 제 2 개스킷을 팽창시켜 상기 클램프에 압력을 가하며, 상기 가해진 압력에 의해 상기 클램프를 상기 홀더로부터 이탈되게 상기 홀더상에서 반경방향으로 이동시키도록 구성되는 파이프 연결 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 액츄에이터는 상기 홀더의 상기 제 1 또는 제 2 플랜지와 접촉하는 부위에 설치되는 파이프 연결 어셈블리.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 액츄에이터에 의한 상기 클램프의 상기 반경방향으로의 이동을 안내하도록 구성되는 가이드 구조를 더 포함하는 파이프 연결 어셈블리.
   
   
   

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