KR102213246B1

KR102213246B1 - 신축 이음관

Info

Publication number: KR102213246B1
Application number: KR1020190142978A
Authority: KR
Inventors: 송지호
Original assignee: (주)지호이엠에스
Priority date: 2019-11-08
Filing date: 2019-11-08
Publication date: 2021-02-08

Abstract

본 발명은 신축 이음관을 개시한다. 구체적으로 주름관과, 상기 주름관의 일단과 결합되는 제1파이프와, 상기 주름관의 타단에 구비되는 제2파이프와, 상기 제2파이프의 단부에 결합되고 상기 주름관의 타단과 결합되는 보호링과, 일단이 상기 제1파이프에 결합되고 상기 보호링 및 주름관과 이격 상태를 유지하면서 타단이 상기 보호링까지 연장되도록 설치되는 보호덮개를 포함하여 이루어지는 신축 이음관에 있어서, 상기 제1파이프와 제2파이프의 단부에는 각각 단이 진 형상의 제1단턱과 제2단턱이 형성되고 상기 제1단턱과 제2단턱의 하측으로 제1안착면과와 제2안착면이 형성되며, 상기 제1안착면와 제2안착면에는 각각 오목한 제1실링홈과 제2실링홈이 외주를 따라 연속적으로 형성되고, 상기 주름관의 양단에는 상기 제1실링홈과 제2실링홈을 완전히 덮도록 수평으로 연장되는 제1연장부와 제2연장부가 형성되며, 상기 제1연장부와 제2연장부의 각 외측을 둘러싸면서 가압는 링 형상의 제1밴드 및 제2밴드가 구비되고, 상기 보호링은 상기 제2밴드의 외주에 수직으로 설치되되, 상기 보호덮개의 일단은 상기 제1단턱과 제1밴드 사이에 삽입된 상태로 상기 제1단턱, 제1밴드 및 제1연장부와 용접 결합되어 일체화되는 것을 특징으로 한다.

Description

신축 이음관{Expansion joint}

본 발명은 신축 이음관에 관한 것으로, 상세하게는 유체가 흐르는 배관 사이를 유연하게 이어주는 신축 이음관에 관한 것이다.

일반적으로 유체 등이 흐르는 배관 사이에 또는 분기점에는 이음관 또는 연결관이 설치된다. 이러한 이음관은 가해지는 유체의 압력에 의해 파열되거나 유연 진동 등의 지속적인 충격파로 인해 피로가 누적되어 연결부분이 쉽게 파괴되기도 한다.

예를 들어 선박엔진을 가동할 경우 발생하는 배기 가스의 연소열에 의한 열팽창과 진동을 흡수할 수 있도록 선박엔진 라인에는 엔진용 신축 이음관이 설치된다.

또는 용광로 등에 사용되는 냉각판은 급격한 온도변화로 열팽창이 심하기 때문에 그 열팽창에 의해 발생하는 비틀림을 흡수하는 장치를 설치하는데, 보통 냉각수 등의 유체가 흐르는 냉각판에 신축 이음관이 개재된다.

도 1은 종래 신축 이음관의 구조를 나타내는 단면도이다.

종래 신축 이음관은 "주름관(1)의 일단부가 파이프(2)에 연결되고 주름관의 타단부가 보호링을 가지는 엔드파이프(3)에 연결되어 이루어지는 신축 이음관에 있어서, 보호링 및 상기 주름관과 이격 상태를 유지하면서 상기 파이프의 단부 외면으로부터 상기 엔드파이프의 보호링 영역까지 연장되도록 설치되는 보호덮개(4)와, 상기 보호덮개(4)의 단부와 상기 엔드 파이프를 연결하는 실링커버(6)를 구비"하는 것을 특징으로 한다.

종래 신축 이음관의 경우 파이프에 충격과 진동이 발생하더라도 보호링이 주름관과 보호덮개가 접촉하지 않도록 하여 주름관을 보호하는 효과가 있다,

그러나 주름관과 파이프가 직접 용접으로 결합되어 있으므로, 용접부위가 내부의 유체와 직접 접촉하므로 부식되는 문제가 발생했다.

그래서 용접부의 부식으로 인해 주름관과 파이프가 균열되거나 분리되어 유체가 누설되는 문제가 있었다.

대한민국 등록실용신안 20-0435937(2007.3.14.) "신축 이음관"

이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 주름관과 파이프의 결합구조를 변경하여 내부 유체로 인해 용접부가 부식되는 것을 방지하고 실링이 완벽하게 이루어질 수 있는 구조를 가진 신축 이음관을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 신축 이음관은, 주름관과, 상기 주름관의 일단과 결합되는 제1파이프와, 상기 주름관의 타단에 구비되는 제2파이프와, 상기 제2파이프의 단부에 결합되고 상기 주름관의 타단과 결합되는 보호링과, 일단이 상기 제1파이프에 결합되고 상기 보호링 및 주름관과 이격 상태를 유지하면서 타단이 상기 보호링까지 연장되도록 설치되는 보호덮개를 포함하여 이루어지는 신축 이음관에 있어서, 상기 제1파이프와 제2파이프의 단부에는 각각 단이 진 형상의 제1단턱과 제2단턱이 형성되고 상기 제1단턱과 제2단턱의 하측으로 제1안착면과와 제2안착면이 형성되며, 상기 제1안착면와 제2안착면에는 각각 오목한 제1실링홈과 제2실링홈이 외주를 따라 연속적으로 형성되고, 상기 주름관의 양단에는 상기 제1실링홈과 제2실링홈을 완전히 덮도록 수평으로 연장되는 제1연장부와 제2연장부가 형성되며, 상기 제1연장부와 제2연장부의 각 외측을 둘러싸면서 가압는 링 형상의 제1밴드 및 제2밴드가 구비되고, 상기 보호링은 상기 제2밴드의 외주에 수직으로 설치되되, 상기 보호덮개의 일단은 상기 제1단턱과 제1밴드 사이에 삽입된 상태로 상기 제1단턱, 제1밴드 및 제1연장부와 용접 결합되어 일체화될 수 있다.

여기서, 상기 보호링은 상기 제2단턱, 제2밴드 및 제2연장부와 용접 결합되어 일체화될 수 있다.

그리고 상기 제1연장부와 제2연장부는 각각 상기 제1밴드와 제2밴드에 의해 압착됨으로써 상기 제1연장부와 제2연장부의 일부가 각각 돌출되면서 상기 제1실링홈과 제2실링홈으로 인입되어 실링이 이루어질 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 상기 제1밴드 및 제2밴드에 의해 1차 실링이 이루어지고, 압착된 제1연장부와 제2연장부가 제1실링홈과 제2실링홈에 인입되면서 2차 실링이 이루어져 용접부에 유체가 접촉되는 것이 원천적으로 차단되어 용접부의 부식을 방지할 수 있다. 따라서, 오래 사용하여도 균열이나 피로파괴가 발생하지 않으므로 유체가 누설될 염려가 없고 내구성이 크게 증가하는 장점이 있다.

도 1은 종래 신축 이음관의 구조를 나타내는 단면도
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 신축 이음관의 구조를 나타내는 단면도
도 3은 도 2에서 A부분을 확대한 확대단면도
도 4는 도 2에서 B부분을 확대한 확대단면도

이하, 본 발명에 따른 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

참고로, 도면을 참조한 설명은 본 발명을 더 쉽게 이해하기 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 신축 이음관의 구조를 나타내는 단면도이다.

도시된 바를 참조하면, 본 발명은 크게 주름관(100), 제1파이프(210) 및 제2파이프(220), 보호링(300), 보호덮개(400), 제1밴드(510) 및 제2밴드(520)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 상기 주름관(100)은 관형상으로 이루어지고, 외주면에 산과 골이 반복적이고 교대로 형성된다. 상기 주름관(100)은 파형관이라고도 하는데, 도시된 바와 같은 구조를 가지므로 튜브의 배열 및 각도 조정이 용이하다. 즉, 가요성이 뛰어나다.

그리고 상기 주름관(100)은 높은 압력 및 온도 등에도 견딜 수 있도록 내압성, 내열성 및 내식성이 우수한 스테인레스 스틸 재질을 사용할 수 있다.

그런데 본 발명에서 상기 주름관(100)의 양단에는 외측으로 연장된 제1연장부(110)와 제2연장부(120)가 형성된다.

상기 제1연장부(110)와 제2연장부(120)는 주름이 없는 원통형상이고, 후술하는 제1파이프(210)와 제2파이프(220)의 단부가 삽입되어 둘러싸도록 한다.

이때, 상기 제1연장부(110)는 상기 제1파이프(210)에 형성된 제1실링홈(213)을 덮고, 상기 제2연장부(120)는 상기 제2파이프(220)에 형성된 제2실링홈(223)을 덮는다.

다음으로 상기 제1파이프(210)와 제2파이프(220)에 대해 설명한다.

상기 제1파이프(210)와 제2파이프(220)는 상기 주름관(100)의 양단에 결합되는 배관으로서, 종래 상기 주름관(100)과 직접 용접으로 결합되는 구조와 달리, 본 발명에서는 상기 주름관(100)의 제1연장부(110)와 제2연장부(120)가 결합될 수 있는 제1단턱(211) 및 제1안착면(212)과 제2단턱(221) 및 제2안착면(222)이 형성된다.

상기 제1단턱(211)은 단이 진 형상으로 상기 제1파이프(210)의 단부 외경을 절삭하여 외경이 상대적으로 작게 형성되게 한다. 그리고 상기 제1단턱(211)의 하측으로 작은 외경을 가지는 외주면인 제1안착면(212)이 형성된다.

동일하게 상기 제2단턱(221)도 단이 진 형상으로 상기 제2파이프(220)의 단부 외경을 절삭하여 외경이 상대적으로 작게 형성되게 한다. 그리고 상기 제2단턱(221)의 하측으로 작은 외경을 가지는 외주면인 제2안착면(222)이 형성된다.

그리고 상기 제1안착면(212)에는 내측으로 오목하게 형성된 제1실링홈(213)이 형성되고, 상기 제2안착면(222)에도 내측으로 오목하게 형성된 제2실링홈(223)이 형성된다.

이때, 상기 제1실링홈(213)과 제2실링홈(223)은 외주를 따라 연속적으로 원을 그리도록 형성된다.

다음으로 도 3, 4를 함께 참조하여 제1밴드(510) 및 제2밴드(520)에 대해 설명한다. 도 3은 도 2에서 A부분을 확대한 확대단면도이고, 도 4는 도 2에서 B부분을 확대한 확대단면도이다.

상기 제1밴드(510)는 스트랩(strap)을 링(ring) 형상으로 제작한 것으로서, 상기 제1연장부(110)가 상기 제1안착면(212)에 밀착되도록 조여준다.

이를 위해, 상기 제1연장부(110)가 상기 제1안착면(212)에 안착되게 한 후 상기 제1밴드(510)를 상기 제1연장부(110)의 외측을 둘러싸도록 장착하고 상기 제1밴드(510)를 조여주면 상기 제1연장부(110)가 상기 제1안착면(212)에 압착되면서 기본적인 실링이 이루어진다.

여기서, 상기 제1밴드(510)의 강한 조임은 상기 제1실링홈(213) 상에 위치하는 상기 제1연장부(110)가 돌출되면서 상기 제1실링홈(213) 내부로 약간 인입될 수 있다. 왜냐하면, 상기 제1연장부(110)에 강한 압축력이 작용하므로 상기 제1연장부(110)의 두께가 미세하게 줄어들 수 있는데, 상기 제1실링홈(213)에 위치하는 부분은 두께가 줄어들지 않게 되므로 상대적으로 상기 제1연장부(110)의 일부가 상기 제1실링홈(213) 내부로 인입되는 효과를 가져온다.

이로 인해, 상기 제1실링홈(213)의 양 모서리도 라운딩되면서 상기 제1연장부(110)와 밀착되어 우수한 실링효과를 가져온다.

상기 제2밴드(520)도 상기 제1밴드(510)와 대동소이한 형상과 구조를 가질 수 있으며, 상기 제2연장부(120)가 상기 제2안착면(222)에 밀착되도록 조여준다.

이를 위해, 상기 제2연장부(120)가 상기 제2안착면(222)에 안착되게 한 후 상기 제2밴드(520)를 상기 제2연장부(120)의 외측을 둘러싸도록 장착하고 상기 제2밴드(520)를 조여주면 상기 제2연장부(120)가 상기 제2안착면(222)에 압착되면서 기본적인 실링이 이루어진다.

마찬가지로, 상기 제2밴드(520)의 강한 조임은 상기 제2실링홈(223) 상에 위치하는 상기 제2연장부(120)가 돌출되면서 상기 제2실링홈(223) 내부로 약간 인입될 수 있다. 왜냐하면, 상기 제2연장부(120)에 강한 압축력이 작용하므로 상기 제2연장부(120)의 두께가 미세하게 줄어들 수 있는데, 상기 제2실링홈(223)에 위치하는 부분은 두께가 줄어들지 않게 되므로 상대적으로 상기 제2연장부(120)의 일부가 상기 제2실링홈(223) 내부로 인입되는 효과를 가져온다.

이로 인해, 상기 제2실링홈(223)의 양 모서리도 라운딩되면서 상기 제2연장부(120)와 밀착되어 우수한 실링효과를 가져온다.

다음으로 보호덮개(400)에 대해 설명한다.

상기 보호덮개(400)는 대략 원형통 형상으로 이루어지고, 일단이 상기 제1파이프(210)에 결합되고 타단은 상기 제2파이프(220) 측에 결합되지 않고 개방된 상태가 된다.

이때, 상기 보호덮개(400)의 상기 주름관(100) 및 상기 제2파이프(220) 측에 구비되는 보호링(300)과 직접 접촉되지 않도록 이격 상태를 유지하면서 공간을 형성하여 상기 주름관(100)을 커버하고 보호하는 형태로 구성된다. .

한편, 상기 보호덮개(400)의 결합구조에 대해 구체적으로 설명한다.

본 발명에서 상기 보호덮개(400)의 일단은 도시된 바와 같이 상기 제1단턱(211)과 제1밴드(510) 사이에 형성된 공간에 삽입된 상태로 용접, 결합되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 보호덮개(400)의 일단은 상기 제1단턱(211), 제1밴드(510) 및 제1연장부(110)와 용접에 의해 일체화된 제1용접부(W1)를 형성한다.

이러한 제1용접부(W1)의 결합구조는 종래에 비해 실링이 거의 완벽하게 이루어진다.

즉, 상기 제1밴드(510)의 압착에 의해 1차적으로 실링이 이루어지고, 상기 제1실링홈(213)에 의해 2차적인 실링이 이루어지며, 상기 제1파이프(210)에서 일체화된 제1용접부(W1) 구조는 3차적으로 실링기능을 하므로 완벽한 실링구조를 가지게 된다.

그리고 상기 제1밴드(510)와 제1실링홈(213)의 실링에 의해 내부의 유체가 상기 제1용접부(W1)로 인입되지 못하므로 상기 제1용접부(W1)의 부식을 방지할 수 있다.

다음으로 상기 보호링(300)에 대해 설명한다.

상기 보호링(300)은 링 형상으로 이루어지고 상기 제2밴드(520) 상에 수직으로 결합된다.

상기 보호링(300)의 외경은 상기 주름관(100)의 외경보다 크게 형성되고 상기 보호덮개(400)의 내경보다는 작게 형성된다.

이러한 상기 보호링(300)은 상기 보호덮개(400)의 움직임을 제한하여 상기 주름관(100)과 충돌하지 않도록 한다.

상기 보호링(300)의 결합구조에 대해 구체적으로 설명한다.

본 발명에서 상기 보호링(300)과 상기 제2밴드(520)를 결합구조는 용접에 의해 결합되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 보호링(300)의 일측면은 상기 제2밴드(520), 제2단턱(221), 제2안착면(222) 및 제2연장부(120)와 용접에 의해 일체화된 제2용접부(W2)를 형성한다.

이러한 제2용접부(W2)의 결합구조는 종래에 비해 실링이 거의 완벽하게 이루어진다.

즉, 상기 제2밴드(520)의 압착에 의해 1차적으로 실링이 이루어지고, 상기 제2실링홈(223)에 의해 2차적인 실링이 이루어지며, 상기 제2파이프(220)에서 일체화된 제2용접부(W2) 구조는 3차 실링기능을 하므로 완벽한 실링구조를 가지게 된다.

그리고 상기 제2밴드(520)와 제2실링홈(223)의 실링에 의해 내부의 유체가 상기 제2용접부(W2)로 인입되지 못하므로 상기 제2용접부(W2)의 부식을 방지할 수 있다.

이상에서 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 주름관
110 : 제1연장부 120 : 제2연장부
210 : 제1파이프 211 : 제1단턱
212 : 제1안착면 213 : 제1실링홈
220 : 제2파이프 221 : 제2단턱
222 : 제2안착면 223 : 제2실링홈
300 : 보호링
400 : 보호덮개
510 : 제1밴드 520 : 제2밴드
W1 : 제1용접부 W2 : 제2용접부

Claims

주름관과, 상기 주름관의 일단과 결합되는 제1파이프와, 상기 주름관의 타단에 구비되는 제2파이프와, 상기 제2파이프의 단부에 결합되고 상기 주름관의 타단과 결합되는 보호링과, 일단이 상기 제1파이프에 결합되고 상기 보호링 및 주름관과 이격 상태를 유지하면서 타단이 상기 보호링까지 연장되도록 설치되는 보호덮개를 포함하여 이루어지는 신축 이음관에 있어서,
상기 제1파이프와 제2파이주름관과, 상기 주름관의 일단과 결합되는 제1파이프와, 상기 주름관의 타단에 구비되는 제2파이프와, 상기 제2파이프의 단부에 결합되고 상기 주름관의 타단과 결합되는 보호링과, 일단이 상기 제1파이프에 결합되고 상기 보호링 및 주름관과 이격 상태를 유지하면서 타단이 상기 보호링까지 연장되도록 설치되는 보호덮개를 포함하여 이루어지는 신축 이음관에 있어서,
상기 제1파이프와 제2파이프의 단부에는 각각 단이 진 형상의 제1단턱과 제2단턱이 형성되고 상기 제1단턱과 제2단턱의 하측으로 제1안착면과와 제2안착면이 형성되며,
상기 제1안착면와 제2안착면에는 각각 오목한 제1실링홈과 제2실링홈이 외주를 따라 연속적으로 형성되고,
상기 주름관의 양단에는 상기 제1실링홈과 제2실링홈을 완전히 덮도록 수평으로 연장되는 제1연장부와 제2연장부가 형성되며,
상기 제1연장부와 제2연장부의 각 외측을 둘러싸면서 가압는 링 형상의 제1밴드 및 제2밴드가 구비되고,
상기 보호링은 상기 제2밴드의 외주에 수직으로 설치되되, 상기 보호링의 일측면은 상기 제2단턱, 제2밴드, 제2안착면 및 제2연장부와 용접 결합되어 일체화된 제2용접부를 형성하고,
상기 보호덮개의 일단은 상기 제1단턱과 제1밴드 사이에 삽입된 상태로 상기 제1단턱, 제1밴드 및 제1연장부와 용접 결합되어 일체화되는 것을 특징으로 하는 신축 이음관.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 제1연장부와 제2연장부는 각각 상기 제1밴드와 제2밴드에 의해 압착됨으로써 상기 제1연장부와 제2연장부의 일부가 각각 돌출되면서 상기 제1실링홈과 제2실링홈으로 인입되어 실링이 이루어지는 것을 특징으로 하는 신축 이음관.