KR102039135B1 - 배관용 연결장치 - Google Patents

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KR102039135B1
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nipple
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sealing material
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곽지호
최정훈
성하영
장상인
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(주)에쎈테크
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Abstract

본 발명의 일례에 따른 배관용 연결장치는, 일단에 캡 체결 나사부가 구비되고, 타단 내측에 니플 체결 나사부가 마련되며, 내측에 니플 체결 나사부에서 캡 체결 나사부 측으로 가면서 폭이 감소하는 형태의 테이퍼형 안착부가 구비되는 중공형의 어댑터 바디와, 내부에 파이프가 통과할 수 있는 캡 관통구가 형성되고, 캡 체결 나사부에 대응하는 캡 나사부를 구비하는 캡과, 파이프의 외주면에 접할 수 있도록 어댑터 바디의 내부에 배치되는 바디 실링재와, 파이프의 외주면에 접하여 탄성 변형되는 복수의 걸림편을 구비하여 파이프를 어댑터 바디에 고정시킬 수 있도록 어댑터 바디의 내부에 배치되는 그립 링과, 파이프 또는 배관 부속부품에 고정되고, 유체가 통과할 수 있는 니플 관통구와, 니플 체결 나사부에 대응하는 니플 나사부와, 폭이 점진적으로 감소하는 형태로 니플 나사부의 전방으로 돌출되는 니플 테이퍼부를 구비하는 배관용 니플과, 테이퍼형 안착부와 밀착될 수 있도록 테이퍼진 형태의 밀착 외면이 외측에 형성되고 니플 테이퍼부와 밀착될 수 있도록 테이퍼진 형태의 밀착 내면이 내측에 형성된 실링재 바디를 구비하고, 어댑터 바디의 내부에 배치되어 어댑터와 상기 배관용 니플 사이를 실링하는 메탈 실링재를 포함한다.

Description

배관용 연결장치{CONNECTING DEVICE FOR PIPE}
본 발명은 배관용 연결장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각종 유체를 이송시키기 위한 배관을 구성하는 파이프를 간편하게 연결할 수 있는 배관용 연결장치에 관한 것이다.
일반적으로, 배관은 유체의 공급이 이루어져야 하는 각종 기계에서부터 일반 가정이나 대형 산업설비에 이르기까지 다양한 장치나 설비의 유체 이송에 이용된다. 이러한 배관은 유체의 공급부에서 사용부를 연결하는 다수의 파이프로 이루어지는 것이 보통이다.
파이프는 운반이나 취급 상의 제약에 의해 일정 규격으로 제조되고 있으므로, 파이프의 규격 길이보다 긴 길이로 배관을 구성해야 하거나, 굽은 배관을 설치하여야 할 경우에 다양한 파이프 연결장치를 이용하여 파이프를 연결하게 된다. 파이프 연결장치로는 커플링, 엘보우, T형 조인트 또는 각종 소켓 등이 있다.
배관을 구성하는 파이프로는 배관을 따라 유동하는 유체의 종류 등에 따라 동 파이프, 스테인리스 스틸 파이프, 합성수지 파이프 등 다양한 소재의 파이프가 있으며, 파이프의 종류에 따라 다양한 연결방식이 이용되고 있다.
파이프의 연결방식으로는, 서로 대응되는 파이프 각각의 선단에 플랜지를 형성하여 연결하는 플랜지 결합방식, 커플링에 각 파이프의 선단을 삽입하여 연결하는 커플링 연결방식, 서로 대응되는 파이프의 각 선단에 나사선을 형성하여 나사 결합하는 나사 결합방식, 스테인리스 밴드를 이용하여 파이프들의 단부를 연결하는 밴드 연결방식, 메시 형태의 열선으로 연결하고자 하는 파이프들의 단부를 용융 접착하는 전기융착방식 등이 있다. 이 밖에, 냉매 등 고압의 유체 이송을 위한 배관의 경우 플레어 연결방식 등이 이용된다.
플레어 연결방식은, 파이프의 단부를 지그로 소성 가공하여 확관부를 형성하고, 확관부를 조인트 본체의 테이퍼부에 대고 캡 너트로 체결하여 확관부를 캡 너트의 테이퍼면과 조인트 본체의 테이퍼부 사이에 압입시킴으로써 기밀성을 확보하는 방식이다.
그런데 이러한 방식은 파이프의 단부를 소성 가공하는 작업이 필요하므로, 작업이 번거롭고, 작업 시간이 오래 소요되며, 기술자가 아닌 일반인이 수행하기에는 어려움이 있다.
공개실용신안공보 제2000-0010261호 (2000. 06. 15.)
본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 파이프와 파이프, 또는 파이프와 다른 배관 부속부품을 신속하고 간편하게 연결할 수 있는 배관용 연결장치를 제공하는 것을 목적으로 한다
본 발명의 목적은 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배관용 연결장치는, 파이프를 다른 파이프 또는 배관 부속부품과 연결하기 위한 배관용 연결장치에 있어서, 일단에 캡 체결 나사부가 구비되고, 타단 내측에 니플 체결 나사부가 마련되며, 내측에 상기 니플 체결 나사부에서 상기 캡 체결 나사부 측으로 가면서 폭이 감소하는 형태의 테이퍼형 안착부가 구비되는 중공형의 어댑터 바디; 내부에 파이프가 통과할 수 있는 캡 관통구가 형성되고, 상기 캡 체결 나사부에 대응하는 캡 나사부를 구비하여 상기 어댑터 바디에 나사 결합되는 캡; 상기 어댑터 바디의 내부로 진입하는 파이프의 외주면에 접할 수 있도록 상기 어댑터 바디의 내부에 배치되는 바디 실링재; 상기 어댑터 바디의 내부로 진입하는 파이프의 외주면에 접하여 탄성 변형되는 복수의 걸림편을 구비하여 파이프를 상기 어댑터 바디에 고정시킬 수 있도록 상기 어댑터 바디의 내부에 배치되는 그립 링; 파이프 또는 배관 부속부품에 고정되고, 유체가 통과할 수 있는 니플 관통구와, 상기 어댑터 바디에 나사 결합될 수 있도록 상기 니플 체결 나사부에 대응하는 니플 나사부와, 폭이 점진적으로 감소하는 형태로 상기 니플 나사부의 전방으로 돌출되는 니플 테이퍼부를 구비하는 배관용 니플; 및 상기 테이퍼형 안착부와 밀착될 수 있도록 테이퍼진 형태의 밀착 외면이 외측에 형성되고 상기 니플 테이퍼부와 밀착될 수 있도록 테이퍼진 형태의 밀착 내면이 내측에 형성된 실링재 바디를 구비하고, 상기 어댑터 바디의 내부에 배치되어 상기 어댑터와 상기 배관용 니플 사이를 실링하는 메탈 실링재;를 포함한다.
상기 어댑터 바디는 일정한 폭을 갖도록 상기 니플 체결 나사부와 상기 테이퍼형 안착부의 사이에 마련되는 턱부를 포함하고, 상기 배관용 니플은 상기 니플 나사부와 상기 니플 테이퍼부의 사이에 상기 턱부의 폭보다 작은 폭으로 구비되는 원통형의 니플 원통부를 포함하고, 상기 메탈 실링재는 상기 턱부에 위치하여 상기 니플 원통부의 외면에 접할 수 있도록 상기 실링재 바디의 가장자리로부터 돌출되는 복수의 실링재 돌기를 포함한다.
본 발명에 따른 배관용 연결장치는, 외면이 상기 어댑터 바디의 내면에 접할 수 있는 중공형의 슬리브 바디를 구비하고, 상기 바디 실링재와 상기 그립 링 사이에 개재되어 상기 바디 실링재와 상기 그립 링을 지지하도록 상기 어댑터의 내부에 배치되는 슬리브;를 포함할 수 있다.
상기 어댑터 바디의 일측에는 상기 어댑터 바디의 내부를 외부로 드러내도록 상기 어댑터 바디를 관통하는 윈도우가 형성되며, 상기 슬리브는 광투과성을 갖고 상기 윈도우가 형성된 위치에 배치될 수 있다.
상기 슬리브는 상기 바디 실링재에 밀착될 수 있도록 상기 슬리브 바디의 일단에 상기 슬리브 바디의 내측으로 돌출되는 링 형상의 슬리브 내부 림부를 구비할 수 있다.
상기 그립 링은 그 가장자리가 상기 슬리브와 상기 캡의 사이에 개재되며, 상기 캡은 그 끝단이 상기 그립 링에 접하여 상기 그립 링 및 상기 슬리브를 상기 바디 실링재 측으로 가압할 수 있다.
상기 그립 링은 상기 복수의 걸림편을 이웃하는 것끼리 연결하는 복수의 연결부를 포함하고, 상기 캡의 끝단에는 상기 복수의 연결부가 수용될 수 있는 안착홈이 상기 캡 관통구를 둘러싸는 형태로 마련될 수 있다.
상기 걸림편은 상기 어댑터 바디의 내부로 진입하는 파이프의 둘레에 파이프를 향해 경사지게 배치되고, 상기 캡의 끝단에는 상기 그립 링의 내측에서 상기 걸림편을 지지할 수 있도록 상기 걸림편의 기울기에 대응하는 기울기로 경사진 경사 지지부가 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 배관용 연결장치는, 상기 캡을 관통하는 상기 파이프의 외주면에 접할 수 있도록 상기 캡의 내부에 배치되는 캡 실링재;를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 배관용 연결장치는 어댑터와 배관용 니플을 통해 파이프와 파이프, 또는 파이프와 다른 배관 부속부품을 신속하고 간편하게 연결할 수 있다. 즉, 파이프나 배관 부속부품에 고정된 배관용 니플을 어댑터의 어댑터 바디에 나사 결합하면 어댑터 바디 내부에 설치된 메탈 실링재가 어댑터 바디와 배관용 니플 사이를 틈새 발생없이 안정적으로 실링하게 되고, 다른 파이프의 끝단을 어댑터 내부로 진입시키면 어댑터 내부의 그립 링이 파이프의 외주면에 밀착되어 파이프를 어댑터에서 분리되지 않게 고정하게 된다. 따라서, 배관용 니플만 파이프 또는 배관 부속부품에 고정해 놓으면 다른 파이프를 파이프 또는 배관 부속부품과 간단히 원터치 삽입 방식으로 연결하는 것이 가능하다.
본 발명의 효과는 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배관용 연결장치와 이에 의해 연결되는 파이프들을 나타낸 것이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배관용 연결장치의 어댑터를 분해하여 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 배관용 연결장치의 어댑터를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배관용 연결장치의 어댑터를 분해하여 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 배관용 연결장치를 이용하여 두 개의 파이프를 연결한 모습을 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 배관용 연결장치에 구비되는 그립 링의 작용을 설명하기 위한 것이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관용 연결장치와 이에 의해 연결되는 파이프 및 배관 부속부품을 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관용 연결장치를 이용하여 파이프와 배관 부속부품을 연결한 모습을 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배관용 연결장치를 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하는 것을 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배관용 연결장치와 이에 의해 연결되는 파이프들을 나타낸 것이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배관용 연결장치의 어댑터를 분해하여 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 배관용 연결장치의 어댑터를 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배관용 연결장치의 어댑터를 분해하여 나타낸 단면도이다.
도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 배관용 연결장치(100)는, 파이프를 다른 파이프 또는 배관 부속부품과 연결하기 위한 것으로, 어댑터(110)와, 어댑터(110)에 나사 결합되는 배관용 니플(150)을 포함한다. 배관용 니플(150)은 파이프(10)의 끝단에 고정되고, 어댑터(110)에는 다른 파이프(20)의 끝단이 삽입될 수 있다.
어댑터(110)는 중공형의 어댑터 바디(111)와, 어댑터 바디(111)에 결합되는 캡(120)과, 어댑터 바디(111)의 내부로 진입하는 파이프(20)를 고정하기 위한 그립 링(127)과, 어댑터 바디(111)와 파이프(20) 사이를 실링하기 위한 바디 실링재(130)와, 그립 링(127)과 바디 실링재(130) 사이에 배치되는 슬리브(132)와, 어댑터 바디(111)와 배관용 니플(150) 사이를 실링하기 위한 메탈 실링재(137)를 포함한다.
어댑터 바디(111)는 내측에 유체가 유동할 수 있는 통로(112)가 형성된 중공형 구조로 이루어진다. 어댑터 바디(111)의 일단에는 캡(120)이 나사 결합될 수 있도록 캡 체결 나사부(113)가 구비되고, 어댑터 바디(111)의 타단 내측에는 배관용 니플(150)이 나사 결합될 수 있도록 니플 체결 나사부(114)가 마련된다. 어댑터 바디(111) 내부의 캡 체결 나사부(113)와 니플 체결 나사부(114) 사이에는 바디 실링재 안착부(115)와, 슬리브 안착부(116)와, 테이퍼형 안착부(117)와, 턱부(118)가 구비된다. 슬리브 안착부(116)는 슬리브(132)가 안착되는 부분으로 슬리브(132)의 폭에 대응하는 폭을 가지며 캡 체결 나사부(113)와 인접하여 배치된다. 바디 실링재 안착부(115)는 바디 실링재(130)가 안착되는 부분으로 바디 실링재(130)의 폭에 대응하는 폭을 가지며 슬리브 안착부(116)와 인접하여 배치된다. 테이퍼형 안착부(117) 및 턱부(118)는 메탈 실링재(137)가 안착되는 부분으로 니플 체결 나사부(114)와 바디 실링재 안착부(115)의 사이에 배치된다. 턱부(118)는 니플 체결 나사부(114)와 테이퍼형 안착부(117)의 사이에 일정한 폭을 갖도록 구비된다. 테이퍼형 안착부(117)는 턱부(118)와 바디 실링재 안착부(115)의 사이에 턱부(118)에서 바디 실링재 안착부(115) 측으로 가면서 폭이 감소하는 형태로 마련된다.
또한, 어댑터 바디(111)의 일측에는 어댑터 바디(111)의 내부를 외부로 드러내도록 어댑터 바디(111)를 관통하는 윈도우(119)가 형성된다. 윈도우(119)는 슬리브 안착부(116)와 연결되도록 형성되어 윈도우(119)를 통해 슬리브 안착부(116)에 안착되는 슬리브(132)가 외부로 드러날 수 있다.
어댑터 바디(111)는 도시된 구조 이외에, 그 외부 형태 및 내부 구조가 다양하게 변경될 수 있다.
캡(120)은 내부에 파이프(20)가 통과할 수 있는 캡 관통구(121)가 형성된 중공형 구조로 이루어진다. 캡(120)의 외면에는 어댑터 바디(111)의 캡 체결 나사부(113)에 대응하는 캡 나사부(122)가 구비된다. 캡(120)은 어댑터 바디(111)에 나사 결합될 수 있다. 캡(120)의 내부에는 캡 실링재 안착부(123)가 마련된다. 캡 실링재 안착부(123)는 후술할 캡 실링재(143)가 안착되는 부분으로 캡 실링재(143)의 폭에 대응하는 폭으로 형성된다. 캡(120)의 끝단에는 그립 링(127)이 부분적으로 삽입될 수 있는 안착홈(124)과, 그립 링(127)을 지지하기 위한 경사 지지부(126)가 구비된다. 캡(120)이 어댑터 바디(111)의 일단에 나사 결합되어 그 끝단이 어댑터 바디(111)의 내부로 진입할 때 그립 링(127)이 부분적으로 안착홈(124)에 삽입되어 어댑터 바디(111)의 통로(112)와 안정적으로 동축 배치될 수 있다. 경사 지지부(126)는 그립 링(127)에 구비되는 걸림편(128)의 기울기에 대응하는 기울기로 경사진 형태를 갖는다. 경사 지지부(126)는 그립 링(127)의 내측에서 걸림편(128)을 지지함으로써 걸림편(128)의 탄성 변형량을 제한할 수 있다.
또한, 캡(120)의 외면에는 복수의 캡 홈(125)이 형성된다. 복수의 캡 홈(125)은 캡(120)의 둘레에 일정한 간격으로 이격 배치된다. 캡(120)을 회전시키기 위한 툴을 캡 홈(125)에 부분적으로 삽입하는 방식으로 캡(120)과 안정적으로 결합할 수 있고, 툴을 이용하여 캡(120)을 원활하게 회전시킬 수 있다.
그립 링(127)은 어댑터 바디(111)의 내부에 설치되어 어댑터 바디(111)의 내부로 진입하는 파이프(20)를 어댑터 바디(111)에서 분리되지 못하도록 고정한다. 그립 링(127)은 파이프(20)의 외주면에 접하여 탄성 변형되는 복수의 걸림편(128)과, 복수의 걸림편(128)을 이웃하는 것끼리 연결하는 복수의 연결부(129)를 포함한다. 복수의 걸림편(128)은 어댑터 바디(111)의 내부로 진입하는 파이프(20)의 외주면을 둘러싸도록 원주 방향으로 연결되어 파이프(20)를 향해 경사지게 배치된다. 즉, 복수의 걸림편(128)은 어댑터 바디(111)의 캡 체결 나사부(113)에서 니플 체결 나사부(114) 측으로 가면서 점진적으로 오므려지는 형태로 배치된다. 이들 걸림편(128)은 캡(120)의 경사 지지부(126)에 의해 지지됨으로써 일정 각도 이상 꺾임이 제한될 수 있다.
그립 링(127)은 그 가장자리가 슬리브(132)와 캡(120)의 사이에 개재되며 복수의 연결부(129)가 캡(120)의 안착홈(124)에 삽입됨으로써 어댑터 바디(111)의 통로(112)와 안정적으로 동축 배치된 상태를 유지할 수 있다. 또한, 캡(120)이 어댑터 바디(111)에 나사 결합됨에 따라 그립 링(127)은 그 가장자리가 슬리브(132)와 캡(120)의 사이에 끼어 어댑터 바디(111)의 내부에서 움직이지 않고 안정적으로 위치 고정된 상태를 유지할 수 있다.
도 6에 나타낸 것과 같이, 그립 링(127)은 파이프(20)의 끝단이 캡(120)의 캡 관통구(121)를 통해 어댑터 바디(111)의 내부로 진입할 때 복수의 걸림편(128)이 파이프(20)의 외주면에 밀착되어 탄성 변형됨으로써 파이프(20)를 단단히 고정할 수 있다.
한편, 도 7에 나타낸 것과 같이, 그립 링(127)이 파이프(20)를 고정한 상태에서 파이프(20)가 어댑터 바디(111)에서 벗어나는 방향으로 외력을 받을 때, 파이프(20)에 밀착된 걸림편(128)은 도면의 화살표 A방향으로 힘을 받아 파이프(20)에 대한 기울기가 증가하는 방향으로 탄성 변형된다. 이때, 캡(120)의 경사 지지부(126)가 그립 링(127)의 내측에서 걸림편(128)에 접하여 화살표 B방향으로 반력을 가함으로써 걸림편(128)을 지지하게 된다. 따라서, 걸림편(128)의 탄성 변형이 억제되고, 그립 링(127)이 파이프(20)를 어댑터 바디(111)에서 벗어나지 못하도록 안정적으로 고정한 상태를 유지할 수 있다.
그립 링(127)은 도시된 구조 이외에, 파이프(20)의 외면에 밀착되어 탄성 변형될 수 있는 복수의 걸림편을 포함하는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.
바디 실링재(130)는 O링 형태로 이루어지고, 고무나 실리콘 등 탄성 변형 가능한 소재로 이루어진다. 바디 실링재(130)는 어댑터 바디(111)의 바디 실링재 안착부(115)에 배치되어 어댑터 바디(111)의 내부에서 움직이지 않고 안정적으로 위치 고정된 상태를 유지할 수 있다. 바디 실링재(130)는 어댑터 바디(111)의 내부로 진입하는 파이프(20)의 외주면에 밀착됨으로써 어댑터 바디(111)와 파이프(20) 사이를 실링한다.
슬리브(132)는 외면이 어댑터 바디(111)의 내면에 접할 수 있는 중공형의 슬리브 바디(134)와, 슬리브 바디(134)의 일단에 슬리브 바디(134)의 내측으로 돌출되는 링 형상의 슬리브 내부 림부(135)를 포함한다. 슬리브(132)는 어댑터 바디(111)의 슬리브 안착부(116)에 배치되어 어댑터 바디(111)의 내부에서 움직이지 않고 안정적으로 위치 고정된 상태를 유지할 수 있다. 슬리브(132)는 슬리브 내부 림부(135)가 바디 실링재(130)에 밀착됨으로써 바디 실링재(130)를 움직이지 못하게 고정하고, 슬리브 바디(134)의 타단이 그립 링(127)의 가장자리에 밀착됨으로써 캡(120)과 함께 그립 링(127)을 움직이지 못하게 고정할 수 있다. 슬리브(132)는 광투과성을 갖도록 이루어질 수 있다. 즉, 슬리브(132)는 투명 또는 반투명한 소재로 이루어질 수 있다.
슬리브(132)는 윈도우(119)를 통해 어댑터 바디(111)의 외부로 노출될 수 있다. 즉, 슬리브(132)가 위치하는 슬리브 안착부(116)가 윈도우(119)와 연결됨으로써, 슬리브(132)가 어댑터 바디(111)의 외부에서 보일 수 있다. 또한, 슬리브(132)가 광투과성을 가지므로 슬리브(132)의 내부가 윈도우(119)를 통해 외부로 드러날 수 있다. 따라서, 파이프(20)를 어댑터(110)에 결합하는 과정에서 사용자는 윈도우(119)를 통해 슬리브(132)의 내부를 확인하면서 파이프(20)가 정상적으로 어댑터(110)의 내부로 삽입되었는지, 또는 파이프(20)가 그립 링(127)에 의해 안정적으로 고정되었는지 확인할 수 있다. 또한, 사용자는 슬리브(132) 내부에서 파이프(20)의 위치를 확인하면서 파이프(20)의 삽입 깊이를 조정하여 파이프(20)를 어댑터(110)에 안정적으로 결합시킬 수 있다.
슬리브(132)는 도시된 구조 이외에, 어댑터 바디(111)의 내부에 설치되어 바디 실링재(130)와 그립 링(127)을 지지할 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.
메탈 실링재(137)는 탄성 변형 가능한 금속 소재로 이루어지고 어댑터 바디(111)의 내부에 설치되어 어댑터 바디(111)와 배관용 니플(150) 사이를 실링하는 역할을 한다. 메탈 실링재(137)는 테이퍼진 형태의 중공형 실링재 바디(138)와, 실링재 바디(138)의 끝단에서 돌출되는 복수의 실링재 돌기(141)를 포함한다. 실링재 바디(138)의 외측에는 어댑터 바디(111)의 테이퍼형 안착부(117)와 밀착될 수 있도록 테이퍼진 형태의 밀착 외면(139)이 구비되고, 실링재 바디(138)의 내측에는 배관용 니플(150)의 니플 테이퍼부(154)와 밀착될 수 있도록 테이퍼진 형태의 밀착 내면(140)이 마련된다. 복수의 실링재 돌기(141)는 실링재 바디(138)가 어댑터 바디(111)의 테이퍼형 안착부(117)에 안착될 때 어댑터 바디(111)의 턱부(118)에 위치할 수 있도록 실링재 바디(138)의 가장자리로부터 돌출된다.
메탈 실링재(137)는 실링재 바디(138)가 테이퍼형 안착부(117)에 안착되고 복수의 실링재 돌기(141)가 턱부(118)에 위치하도록 어댑터 바디(111)의 내부에 설치되며, 배관용 니플(150)이 어댑터 바디(111)에 나사 결합될 때, 밀착 외면(139)이 어댑터 바디(111)의 테이퍼형 안착부(117)에 밀착되고 밀착 내면(140)이 배관용 니플(150)의 외면에 밀착됨으로써 어댑터 바디(111)와 배관용 니플(150) 사이를 안정적으로 실링할 수 있다.
메탈 실링재(137)의 구체적인 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고, 어댑터 바디(111)와 배관용 니플(150)의 사이에 끼이도록 어댑터 바디(111)의 내부에 설치되어 어댑터 바디(111)와 배관용 니플(150) 사이를 실링할 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.
이 밖에, 배관용 연결장치(100)는 캡 실링재(143)를 포함한다. 캡 실링재(143)는 O링 형태로 이루어지고, 고무나 실리콘 등 탄성 변형 가능한 소재로 이루어진다. 캡 실링재(143)는 캡(120)의 캡 실링재 안착부(123)에 배치되어 캡(120)의 내부에서 움직이지 않고 안정적으로 위치 고정된 상태를 유지할 수 있다. 캡 실링재(143)는 캡(120)의 캡 관통구(121)로 삽입되는 파이프(20)의 외주면에 밀착됨으로써 캡(120)과 파이프(20) 사이를 실링한다.
배관용 니플(150)은 파이프(10)의 끝단에 고정된다. 배관용 니플(150)은 파이프(10)의 재질 등에 따라 용접, 접착, 융착, 나사 결합, 또는 그 밖의 다양한 방식으로 고정될 수 있다. 배관용 니플(150)은 내부에 유체가 통과할 수 있는 니플 관통구(151)가 형성된 중공형 구조로 이루어진다. 배관용 니플(150)은 어댑터 바디(111)의 니플 체결 나사부(114)에 대응하는 니플 나사부(152)와, 일정한 폭으로 니플 나사부(152)로부터 연장되는 니플 원통부(153)와, 폭이 점진적으로 감소하는 형태로 니플 원통부(153)로부터 전방으로 돌출되는 니플 테이퍼부(154)를 포함한다. 니플 원통부(153)는 어댑터 바디(111)의 턱부(118)의 폭보다 작은 폭을 갖고, 니플 테이퍼부(154)는 어댑터 바디(111)의 테이퍼형 안착부(117)에 대응하도록 테이퍼진 형태를 갖되 테이퍼형 안착부(117)보다 작은 폭을 갖는다.
배관용 니플(150)은 어댑터 바디(111)에 나사 결합되어 어댑터(110)와 단단히 결합될 수 있으며, 파이프(10)를 어댑터(110)에 안정적으로 연결할 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 배관용 연결장치(100)는 어댑터(110)와 배관용 니플(150)을 통해 두 개의 파이프(10)(20)를 신속하고 간편하게 연결할 수 있다.
두 개의 파이프(10)(20)를 연결하기 위해서 먼저 배관용 니플(150)이 고정된 파이프(10)를 준비한다. 그리고 도 6에 나타낸 것과 같이, 배관용 니플(150)을 어댑터(110)에 나사 결합한다. 배관용 니플(150)을 어댑터(110)에 나사 결합할 때 배관용 니플(150)의 니플 테이퍼부(154)가 메탈 실링재(137)의 안쪽으로 진입한다. 이때, 배관용 니플(150)의 니플 테이퍼부(154)가 메탈 실링재(137)의 밀착 내면(140)에 접하기 전에 메탈 실링재(137)의 실링재 돌기들(141)이 배관용 니플(150)의 니플 원통부(153) 외주면에 접하게 된다. 따라서, 배관용 니플(150)과 메탈 실링재(137)는 각각의 중심이 일치하도록 정렬되고, 이렇게 배관용 니플(150)과 메탈 실링재(137)가 동축 배치된 상태에서 배관용 니플(150)의 니플 테이퍼부(154)가 메탈 실링재(137)의 밀착 내면(140) 측으로 더욱 이동함에 따라 니플 테이퍼부(154)가 밀착 내면(140)에 안정적으로 밀착된다. 그리고 메탈 실링재(137)의 밀착 외면(139)이 어댑터 바디(111)의 테이퍼형 안착부(117)에 밀착됨으로써 어댑터 바디(111)와 배관용 니플(150)은 틈새 발생없이 안정적으로 실링될 수 있다.
연결 대상이 되는 다른 파이프(20)는 어댑터(110)에 원터치 삽입 방식으로 간단히 결합될 수 있다. 즉, 파이프(20)의 끝단을 캡(120)의 캡 관통구(121)를 통해 어댑터(110)의 내부로 진입시키면 그립 링(127)이 파이프(20)에 밀착되어 파이프(20)를 어댑터(110)에서 쉽게 분리되지 않도록 고정하게 된다. 파이프(20)를 어댑터(110)에 삽입하는 과정에서, 사용자는 윈도우(119)를 통해 슬리브(132)의 내부를 확인하면서 파이프(20)가 정상적으로 어댑터(110)의 내부로 삽입되었는지, 또는 파이프(20)가 그립 링(127)에 의해 안정적으로 고정되었는지 확인할 수 있고, 슬리브(132) 내부에서 파이프(20)의 위치를 확인하면서 파이프(20)의 삽입 깊이를 조정하여 파이프(20)를 어댑터(110)에 안정적으로 결합시킬 수 있다. 파이프(20)가 어댑터(110) 내부에 삽입되면 바디 실링재(130) 및 캡 실링재(143)가 파이프(20)의 외면에 밀착됨으로써 어댑터(110)와 파이프(20) 사이가 실링된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 배관용 연결장치(100)는 어댑터 바디(111)에서 캡(120)을 분리하고 그립 링(127)과, 바디 실링재(130)와, 슬리브(132)를 어댑터 바디(111)에서 쉽게 분리할 수 있으므로, 부품의 교체가 용이하다.
한편, 도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 배관용 연결장치의 다양한 변형예를 나타낸 것이다.
먼저, 도 8 및 도 9에 나타낸 배관용 연결장치(200)는 파이프(20)와 배관 부속부품으로서 서비스 밸브(30)를 연결하기 위한 것이다.
도시된 것과 같이, 배관용 연결장치(200)는 파이프(20)가 원터치 삽입 결합될 수 있는 어댑터(110)와, 서비스 밸브(30)에 고정되는 배관용 니플(250)를 포함한다. 어댑터(110)와 배관용 니플(250)의 구체적인 구조는 상술한 것과 같다.
이러한 배관용 연결장치(200)는 배관용 니플(250)이 서비스 밸브(30)에 일체형으로 마련된 상태에서 배관용 니플(250)과 어댑터(110)와 나사 결합되고, 파이프(20)가 어댑터(110)에 원터치 삽입 됨으로써 서비스 밸브(30)와 파이프(20)를 신속하고 간편하게 연결할 수 있다.
도 10에 나타낸 배관용 연결장치(300)는 파이프가 원터치 삽입 결합될 수 있는 어댑터(310)와, 파이프(10)에 고정되는 배관용 니플(150)을 포함한다. 배관용 니플(150)의 구체적인 구조는 상술한 것과 같다.
어댑터(310)는 내부에 대략 수직으로 절곡된 형태의 통로(312)가 형성된 엘보우 구조의 어댑터 바디(311)와, 어댑터 바디(311)에 결합되는 캡(120)과, 그립 링(127)과, 바디 실링재(130)와, 슬리브(132)와, 메탈 실링재(137)와, 캡 실링재(143)를 포함한다. 어댑터(310)는 어댑터 바디(311)가 엘보우 구조로 이루어지는 점에서 차이가 있고, 나머지 구성은 상술한 것과 같다.
이러한 배관용 연결장치(300)는 두 개의 파이프, 또는 파이프와 다른 배관 부속부품을 수직으로 연결하는데 편리하게 이용될 수 있다.
이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 어댑터는 도시된 것과 같은 일자형, 또는 엘보우형의 어댑터 바디 이외에 다른 형태의 어댑터 바디를 갖는 다른 구조로 변경될 수 있다.
지금까지, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100, 200, 300 : 배관용 연결장치 110, 310 : 어댑터
111, 311 : 어댑터 바디 112, 312 : 통로
113 : 캡 체결 나사부 114 : 니플 체결 나사부
115 : 바디 실링재 안착부 116 : 슬리브 안착부
117 : 테이퍼형 안착부 118 : 턱부
119 : 윈도우 120 : 캡
121 : 캡 관통구 122 : 캡 나사부
123 : 캡 실링재 안착부 127 : 그립 링
128 : 걸림편 129 : 연결부
130 : 바디 실링재 132 : 슬리브
134 : 슬리브 바디 135 : 슬리브 내부 림부
137 : 메탈 실링재 138 : 실링재 바디
139 : 밀착 외면 140 : 밀착 내면
141 : 실링재 돌기 143 : 캡 실링재
150 : 배관용 니플 151 : 니플 관통구
152 : 니플 나사부 153 : 니플 원통부
154 : 니플 테이퍼부

Claims (9)

  1. 파이프를 다른 파이프 또는 배관 부속부품과 연결하기 위한 배관용 연결장치에 있어서,
    일단에 캡 체결 나사부가 구비되고, 타단 내측에 니플 체결 나사부가 마련되며, 내측에 상기 니플 체결 나사부에서 상기 캡 체결 나사부 측으로 가면서 폭이 감소하는 형태의 테이퍼형 안착부가 구비되는 중공형의 어댑터 바디;
    내부에 파이프가 통과할 수 있는 캡 관통구가 형성되고, 상기 캡 체결 나사부에 대응하는 캡 나사부를 구비하여 상기 어댑터 바디에 나사 결합되는 캡;
    상기 어댑터 바디의 내부로 진입하는 파이프의 외주면에 접할 수 있도록 상기 어댑터 바디의 내부에 배치되는 바디 실링재;
    상기 어댑터 바디의 내부로 진입하는 파이프의 외주면에 접하여 탄성 변형되는 복수의 걸림편을 구비하여 파이프를 상기 어댑터 바디에 고정시킬 수 있도록 상기 어댑터 바디의 내부에 배치되는 그립 링;
    파이프 또는 배관 부속부품에 고정되고, 유체가 통과할 수 있는 니플 관통구와, 상기 어댑터 바디에 나사 결합될 수 있도록 상기 니플 체결 나사부에 대응하는 니플 나사부와, 폭이 점진적으로 감소하는 형태로 상기 니플 나사부의 전방으로 돌출되는 니플 테이퍼부를 구비하는 배관용 니플; 및
    상기 테이퍼형 안착부와 밀착될 수 있도록 테이퍼진 형태의 밀착 외면이 외측에 형성되고 상기 니플 테이퍼부와 밀착될 수 있도록 테이퍼진 형태의 밀착 내면이 내측에 형성된 실링재 바디를 구비하고, 상기 어댑터 바디의 내부에 배치되어 상기 어댑터와 상기 배관용 니플 사이를 실링하는 메탈 실링재;를 포함하며,
    상기 어댑터 바디는 일정한 폭을 갖도록 상기 니플 체결 나사부와 상기 테이퍼형 안착부의 사이에 마련되는 턱부를 포함하고,
    상기 배관용 니플은 상기 니플 나사부와 상기 니플 테이퍼부의 사이에 상기 턱부의 폭보다 작은 폭으로 구비되는 원통형의 니플 원통부를 포함하며,
    상기 메탈 실링재는 상기 턱부에 위치하여 상기 니플 원통부의 외면에 접할 수 있도록 상기 실링재 바디의 가장자리로부터 돌출되는 복수의 실링재 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관용 연결장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    외면이 상기 어댑터 바디의 내면에 접할 수 있는 중공형의 슬리브 바디를 구비하고, 상기 바디 실링재와 상기 그립 링 사이에 개재되어 상기 바디 실링재와 상기 그립 링을 지지하도록 상기 어댑터의 내부에 배치되는 슬리브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관용 연결장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 어댑터 바디의 일측에는 상기 어댑터 바디의 내부를 외부로 드러내도록 상기 어댑터 바디를 관통하는 윈도우가 형성되며,
    상기 슬리브는 광투과성을 갖고 상기 윈도우가 형성된 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 배관용 연결장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 슬리브는 상기 바디 실링재에 밀착될 수 있도록 상기 슬리브 바디의 일단에 상기 슬리브 바디의 내측으로 돌출되는 링 형상의 슬리브 내부 림부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배관용 연결장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 그립 링은 그 가장자리가 상기 슬리브와 상기 캡의 사이에 개재되며,
    상기 캡은 그 끝단이 상기 그립 링에 접하여 상기 그립 링 및 상기 슬리브를 상기 바디 실링재 측으로 가압하는 것을 특징으로 하는 배관용 연결장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 그립 링은 상기 복수의 걸림편을 이웃하는 것끼리 연결하는 복수의 연결부를 포함하고,
    상기 캡의 끝단에는 상기 복수의 연결부가 수용될 수 있는 안착홈이 상기 캡 관통구를 둘러싸는 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 배관용 연결장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 걸림편은 상기 어댑터 바디의 내부로 진입하는 파이프의 둘레에 파이프를 향해 경사지게 배치되고,
    상기 캡의 끝단에는 상기 그립 링의 내측에서 상기 걸림편을 지지할 수 있도록 상기 걸림편의 기울기에 대응하는 기울기로 경사진 경사 지지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 배관용 연결장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 캡을 관통하는 상기 파이프의 외주면에 접할 수 있도록 상기 캡의 내부에 배치되는 캡 실링재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관용 연결장치.
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