KR102215052B1 - 강화된 조임력을 부여할 수 있는 배관용 연결 이음장치 - Google Patents

Abstract

배관들로 연결된 유로를 통과하는 유체가 배관의 외부로 유출되지 않도록 배관과 배관 사이를 밀봉시켜주는 배관용 연결 이음장치가 개시된다. 이를 위하여 절개부가 구비된 가스킷과, 상기 가스킷의 상부를 감싸도록 형성된 상부 몸체와, 상기 상부 몸체의 좌우 양측 말단에 각각 구비된 평판형 제1 조임판, 및 서로 연결된 상부 몸체 말단 및 제1 조임판의 두께가 증가되도록 상기 상부 몸체와 제1 조임판의 사이에 형성된 외측 모서리에 구비되며 내부에 제1 관통홀이 형성되는 제1 보강블럭이 포함된 상부 케이스와, 상기 가스킷의 하부를 감싸도록 형성된 하부 몸체와, 상기 하부 몸체의 좌우 양측 말단에 각각 구비된 평판형 제2 조임판, 및 서로 연결된 하부 몸체 말단 및 제2 조임판의 두께가 증가되도록 상기 하부 몸체와 제2 조임판의 사이에 형성된 외측 모서리에 구비되며 내부에 제2 관통홀이 형성되는 제2 보강블럭이 포함된 하부 케이스, 및 상기 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 통해 설치되어 제1 조임판과 제2 조임판을 서로 밀착시키는 조임장치를 포함하는 배관용 연결 이음장치를 제공한다. 본 발명에 의하면, 조임장치가 설치되는 부분의 두께가 두꺼워지므로, 제작비용의 상승을 억지하면서도 조임장치에 의한 조임력의 세기를 극대화시킬 수 있다.

Description

강화된 조임력을 부여할 수 있는 배관용 연결 이음장치{JOINT CLAMPING DEVICE FOR PIPE FOR INCREASED CLAMPING FORCE}

본 발명은 배관과 배관 사이에 설치되는 배관용 연결 이음장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배관들로 연결된 유로를 통과하는 유체가 배관의 외부로 유출되지 않도록 배관과 배관 사이를 밀봉시켜주는 배관용 연결 이음장치에 관한 것이다.

최근에는 파이프나 관 등(이하, "배관"이라 통칭한다)을 연결하기 위한 수단으로 배관연결 이음장치가 사용되고 있으며, 이러한 배관연결 이음장치의 일예를 도 1 및 도 2에 도시하였다.

도 1 및 도 2에 도시한 배관연결 이음장치는 원통형의 케이스(10)의 내부에 누수 방지용 가스킷 또는 패킹(20)(이하, "가스킷"이라 통칭한다)을 설치하여 구성된다.

이러한 배관연결 이음장치는 배관 연결용이나 배관 보수용으로 사용되는 것으로, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 케이스(10)를 반 원통형으로 절개한 후 일측을 힌지(11)로 결합하고, 다른 단부에 관통구멍이 형성된 회전축(12)을 설치하며, 상기 회전축(12)을 관통하는 볼트(30)를 조여 그 내부에 설치된 가스킷의 내면이 배관(40)의 외면에 밀착되게 함으로써 두 배관이 연결된 부분으로 유체가 누출되지 않도록 하는 기능을 제공한다.

즉, 일측을 힌지 결합하여 타측 단부가 열리거나 닫히게 함으로써 이미 설치된 배관의 파이프 중간에도 용이하게 설치할 수 있게 한 것이다.

물론, 반 원통형 케이스의 양단에 각각 회전축(12)을 설치한 후 회전축을 관통한 볼트(30)를 조여서 두 개의 케이스를 조립할 수 있게 구성된 것도 있으나, 이러한 모든 보수용 배관연결 이음장치에는 도 1에 도시한 바와 같이 일측이 절단된 가스킷(20)이 설치된다.

이러한 배관연결 이음장치에 설치되는 가스킷은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 일측이 절단된 고리 형상으로 구성되거나 긴 판체 형상으로 구성되어 절단된 단부(21)를 서로 접하게 설치한 후 볼트(30)를 조여 두 케이스가 조여지게 하여 가스킷(20)의 단부(21)가 서로 긴밀하게 접촉된 상태가 되게 설치된다.

그러나, 전술한 배관연결 이음장치는 사용기간이 경과됨에 따라 볼트(30)에 25 N.M 이하의 조임력(torque)이 작용하는 경우 배관에 가해진 압력보다 유지압력이 낮아지게 되어 누수량이 증가되는 문제가 발생될 수 있다.

따라서, 기존의 배관연결 이음장치는 배관과 배관 사이에 배관연결 이음장치를 설치할 때 배관연결 이음장치를 구성하는 케이스의 양측 말단을 서로 인접하도록 위치시키는데 큰 힘을 요구하기 때문에 수압이 높은 고층 건물의 배관을 보수하는 경우에 2명 이상의 작업자가 필요하다는 문제점이 있었다.

또한, 기존의 배관연결 이음장치는 사람의 힘으로 케이스 양단의 간격을 일정 수준으로 유지하기 때문에 조임장치를 케이스의 양단에 결합시키는 경우에 상기 양단의 간격이 변경되어 작업시간이 늘어나는 문제가 있었다.

아울러, 기존의 배관연결 이음장치는 힌지(11)가 설치되어 있기 때문에 회전축(12)에 볼트(30)를 결합시키기 위해서는 배관으로부터 유출되는 수압을 넘는 압력으로 케이스의 일단을 케이스의 타단으로 이동시켜야 하기 때문에 수압이 높은 고층 건물의 배관을 보수하는 경우에는 2명 이상의 작업자를 요구하는 문제가 있었다.

그리고 기존의 배관연결 이음장치는 제작을 위해 복수의 용접작업이 진행되어야 하기 때문에 제작시간과 제작비용이 증가하는 문제가 있었다.

대한민국 등록특허 제10-2000733호(2019.07.16 공고) 대한민국 등록특허 제10-1949985호(2019.02.20 공고) 대한민국 등록특허 제10-2044690호(2019.11.14 공고) 대한민국 등록특허 제10-2005277호(2019.07.30 공고)

따라서, 본 발명의 목적은 사용기간이 경과되어 조임장치에 인가되는 토크가 떨어지더라도 배관에 가해지는 압력 대비 배관과 배관을 연결하는 부분에 작용하는 압력이 일정한 수준으로 유지될 수 있는 배관용 연결 이음장치를 제공하는데 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 서로 이웃하게 배치된 제1 배관과 제2 배관을 연결하여 배관라인을 형성하는 배관용 연결 이음장치에 있어서, 관형 구조로 형성되며 길이방향을 따라 절개된 절개부가 구비된 가스킷과, 상기 가스킷의 상부를 감싸도록 형성된 상부 몸체와, 상기 상부 몸체의 좌우 양측 말단에 각각 구비된 평판형 제1 조임판, 및 서로 연결된 상부 몸체 말단 및 제1 조임판의 두께가 증가되도록 상기 상부 몸체와 제1 조임판의 사이에 형성된 외측 모서리에 구비되며 내부에 제1 관통홀이 형성되는 제1 보강블럭이 포함된 상부 케이스와, 상기 가스킷의 하부를 감싸도록 형성된 하부 몸체와, 상기 하부 몸체의 좌우 양측 말단에 각각 구비된 평판형 제2 조임판, 및 서로 연결된 하부 몸체 말단 및 제2 조임판의 두께가 증가되도록 상기 하부 몸체와 제2 조임판의 사이에 형성된 외측 모서리에 구비되며 내부에 제2 관통홀이 형성되는 제2 보강블럭이 포함된 하부 케이스, 및 상기 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 통해 설치되어 제1 조임판과 제2 조임판을 서로 밀착시키는 조임장치를 포함하는 조립성이 강화된 배관용 연결 이음장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 조임판과 몸체 사이의 연결부분에 대한 보강력이 강화되므로, 상부 케이스와 하부 케이스를 결합시키는 조임장치에 인가되는 조임력을 높이더라도 조임판과 몸체 사이의 연결부분의 손상이 억지된다. 다시 말해, 본 발명은 조임장치가 설치되는 부분의 두께가 두꺼워지므로, 제작비용의 상승을 억지하면서도 조임장치에 의한 조임력의 세기를 극대화시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 배관과 배관을 연결하는 연결 이음장치의 사용기간이 경과되더라도 배관에 가해진 압력보다 유지압력이 높기 때문에 배관라인을 형성하는 배관에 작용하는 압력과 대등한 수준의 내부압력을 유지할 수 있으므로, 조임력 저하에 따른 누수의 발생을 억지할 수 있다.

아울러, 본 발명은 배관과 배관 사이를 간편하게 이어줄 수 있고, 가스킷을 감싸는 상부 케이스 및 하부 케이스의 양측에 조임장치가 설치되어 있으므로, 가스킷이 안정적으로 배관에 밀착된 상태가 유지된다.

게다가, 본 발명은 상부 케이스와 하부 케이스는 조임장치를 사용해 보수가 필요한 배관의 인근에 상부 케이스와 하부 케이스가 서로 이격되도록 미리 가설치한 다음 배관의 길이 방향을 따라 이동시켜 보수가 필요한 배관에 위치시킬 수 있으므로 1명의 작업자가 배관의 보수를 진행할 수 있다.

그리고 본 발명은 다이캐스팅 등의 방법을 통해 별도의 용접 작업을 진행하지 않고도 생산할 수 있으므로 생산성이 향상된다.

게다가, 본 발명은 조임장치에 의한 조임력의 세기를 높아지기 때문에 절개된 가스켓의 밀봉 기능을 극대화시킬 수 있는 압착 계수를 완성할 수 있다.

도 1은 종래의 가스킷을 구비한 배관연결 이음장치의 일예를 나타내는 사시도이다.
도 2는 종래의 가스킷을 구비한 배관연결 이음장치의 일예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배관용 연결 이음장치를 설명하기 위한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배관용 연결 이음장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 배관용 연결 이음장치를 설명하기 위한 단면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 강화된 조임력을 부여할 수 있는 배관용 연결 이음장치(이하, '배관용 연결 이음장치'라고 약칭함)를 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배관용 연결 이음장치를 설명하기 위한 분해사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 배관용 연결 이음장치는 길이방향을 따라 절개부(110)가 구비된 관형 구조로 형성된 가스킷(100)과, 상기 가스킷(100)이 배관에 견고히 밀착되도록 가스킷(100)을 배관의 방향으로 압박하는 상부 케이스(200) 및 하부 케이스(300)와, 상기 상부 케이스(200)와 하부 케이스(300)의 사이에 설치되어 가스킷(100)과 케이스에 조임력을 인가하는 조임장치(410,420)를 포함한다. 여기서, 배관은 오배수관, 상수도관, 기타 급수관, 각종 유체의 공급관 등을 모두 포함한다.

이하, 도면을 참조하여 각 구성요소별로 보다 구체적으로 설명한다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 배관용 연결 이음장치는 가스킷(100)을 포함한다.

상기 가스킷(100)은 일측에 배관(10)을 내삽시키고 상기 일측에 대응되는 타측에 이웃한 배관(20)을 내삽시킴으로써 배관(10)과 배관(20) 사이를 연결하는 것으로, 다양한 직경을 갖는 배관에 사용될 수 있도록 길이방향을 따라 절개부(110)가 구비되고 휨성을 갖는다.

이러한 가스킷(100)은 배관에 작용하는 압력에 의해 절개부(110)부분의 변형이 최소화되도록 길이방향을 따라 "V"자형 절개부(110)가 구비될 수 있다.

구체적으로, 상기 가스킷(100)은 도 3에 도시된 바와 같이 관형 구조로 형성되고, 절개부(110)를 형성하는 일단이 돌출된 삼각형 구조로 형성되며, 상기 일단에 대향되는 타단이 함몰된 삼각형 구조로 형성된다. 이때, 돌출된 삼각형 구조로 형성된 일단이 함몰된 삼각형 구조로 형성된 타단과 서로 맞물리도록 밀착된다.

필요에 따라, 상기 가스킷(100)은 중심부 및 코팅부로 구성될 수 있다.

구체적으로, 상기 중심부는 가스킷(100)의 외형을 제공할 수 있도록 휨성을 갖는 금속이나 연질 플라스틱으로 구성된다. 이때, 금속으로는 알루미늄 등을 사용할 수 있다.

이러한 중심부는 조임장치에 의해 전달된 가압력에 의해 휘어질 수 있도록 0.5 내지 0.8㎜의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 중심부가 0.5㎜ 미만으로 형성되면, 배관의 내부에 작용하는 압력에 의해 가스킷(100)이 변형되어 가스킷(100) 내부에 작은 구멍이 형성되는 문제가 발생될 수 있다. 또한, 중심부가 0.8 ㎜를 초과하게 형성되면 조임장치에 의해 가압력이 작용하더라도 가스킷(100)과 상부 케이스 및 하부 케이스의 사이에 이격 공간이 형성될 수 있기 때문에 조임장치에 의한 가압력이 가스킷(100) 전체에 균일하게 전달되지 못하는 문제가 발생될 수 있다.

상기 코팅부는 가스킷(100)의 일단과 타단이 서로 밀착되는 경우에 기밀성을 충분히 확보할 수 있도록 상기 중심부의 표면에 코팅된 패킹재로 구성된다. 이때, 패킹재로는 생고무, 부틸 고무, 네오프렌 고무, 실리콘, 테프론, 합성수지 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.

이러한 코팅부는 가스킷(100)의 일단과 타단이 서로 밀착되는 경우에 절개부(110)를 통해 유체가 유출되지 않도록 2 내지 4.5㎜의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 코팅부가 2㎜ 미만으로 형성되면, 절개부(110)를 형성하는 가스킷(100)의 일단과 타단이 서로 밀착되도록 배치하더라도 상기 일단과 타단의 사이를 통해 유체가 유출되는 문제가 발생될 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 배관용 연결 이음장치는 상부 케이스(200)를 포함한다.

상기 상부 케이스(200)는 가스킷(100)이 제1 배관(10)과 제2 배관(20)의 사이의 연결부위를 밀폐시켜 배관라인이 형성되도록 제1,2 배관(10,20)을 하부 케이스(300)와 함께 결합시키는 것으로, 가스킷(100)에 의해 제1 배관(10)과 제2 배관(20)이 서로 결합되도록 하부 케이스(300)와 함께 가스킷(100)을 감싸도록 설치된다.

보다 구체적으로, 상부 케이스(200)는 상부 몸체(210)와 제1 조임판(220) 및 제1 보강블럭(230)을 포함하여 구성된다.

상기 상부 몸체(210)는 가스킷(100)의 상부를 감싸도록 형성된 것으로, 전방과 후방 및 하부가 개방된 반원통형 구조를 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 상부 몸체(210)의 전방으로는 가스킷(100)이 밀착된 제1 배관(10)이 내삽되며, 상부 몸체(210)의 후방으로는 가스킷(100)이 밀착된 제2 배관(20)이 내삽된다. 다시 말해, 상부 몸체(210)는 길이방향을 따라 2등분으로 분할된 관형 구조로 형성될 수 있다.

필요에 따라, 상부 몸체(210)는 선단의 테두리와 후단의 테두리에 플랜지가 구비될 수 있다. 이러한 플랜지는 상부 몸체(210)의 내부에 위치한 가스킷(100)이 상부 몸체(210)의 외부로 이탈되지 않도록 가스킷(100)의 이동경로를 제한하며, 절개부(110)를 통해 유출된 유체의 힘이 가스킷(100)에 작용하더라도 가스킷(100)이 상부 케이스(200)의 선단과 후단의 방향으로 늘어지지 않도록 가스킷(100)을 지지한다.

상기 제1 조임판(220)은 상기 상부 몸체(210)의 좌우 양측 말단에 각각 구비된 것으로, 평판형 구조를 갖도록 형성된다. 이러한 제1 조임판(220)은 상부 몸체(210)의 양측에서 하부 케이스(300)와 접촉되는 표면을 형성한다. 다시 말해, 제1 조임판(220)은 상부 몸체(210)의 우측에 구비된 제1 우측 조임판과 상부 몸체(210)의 좌측에 구비된 제1 좌측 조임판으로 구성된다.

또한, 상부 몸체(210)는 제1 조임판(220)의 0.25 내지 0.8배의 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 제1 조임판(220)은 조임장치의 조임력에 의해 상부 몸체(210)보다 인가되는 압력이 높기 때문에 조임력에 의한 휘어짐이 발생되지 않도록 상부 몸체(210)보다 두꺼운 두께를 갖도록 형성된다.

상기 제1 보강블럭(230)은 상부 몸체(210)와 제1 조임판(220)의 사이에 형성된 외측 모서리에 구비되며 내부에 제1 관통홀(232)이 형성된 것으로, 조임장치가 설치될 공간을 제공하며, 서로 연결된 상부 몸체(210) 말단 및 제1 조임판(220)의 두께를 증가시키는 기능을 제공한다. 이때, 상기 제1 관통홀(232)은 제1 조임판(220)에도 연장 형성되어 조임장치가 제1 보강블럭(230) 및 제1 조임판(220)을 관통할 수 있는 경로를 제공한다.

구체적으로, 상기 제1 보강블럭(230)은 제1 패널 및 제2 패널로 구성되며, 도 3과 같이 그 단면이 'L'자형 구조를 갖도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 제1 보강블럭(230)의 제1 패널은 제1 조임판(220)을 커버하도록 구비되고, 제2 패널은 제1 조임판(220)에 연결된 상부 몸체(210)의 말단을 커버하도록 구비되며, 제1 패널과 제2 패널의 연결부분은 상부 몸체(210)와 제1 조임판(220)의 사이에 형성된 외측 모서리를 커버하도록 구비된다.

이러한 제1 보강블럭(230)은 상부 몸체(210)와 제1 조임판(220)의 사이에서 상부 몸체(210) 및 제1 조임판(220)과 일체형으로 형성되기 때문에 상기 제1 관통홀을 통해 결합된 조임장치로부터 강한 조임력이 전달되더라도 상부 몸체(210)와 제1 조임판(220)이 조임력에 의해 파손되지 않도록 상부 케이스(200)의 내구력이 보강한다.

또한, 제1 보강블럭(230)은 제1 조임판(220)의 0.25 내지 0.8배 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 제1 보강블럭(230)은 제1 조임판(220)과 함께 조임장치의 조임력을 견디는 내구력을 상부 케이스(200)에 부여한다.

제1 실시 양태로서, 본 발명에 따른 제1 보강블럭(230)은 도 3에 도시된 바와 같이 2개 이상의 제1 관통홀이 형성될 수 있다. 이때, 복수개의 제1 관통홀은 서로 소정거리로 이격되도록 제1 보강블럭(230)에 형성된다.

예컨데, 도 3과 같이 제1 우측 조임판과 상부 몸체(210)의 사이에 구비된 단일의 제1 보강블럭(230)에는 3개의 제1 관통홀이 형성될 수 있고, 제1 좌측 조임판과 상부 몸체(210)의 사이에 구비된 단일의 제1 보강블럭(230)에는 3개의 제1 관통홀이 형성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배관용 연결 이음장치를 설명하기 위한 사시도이다. 제2 실시 양태로서, 본 발명에 따른 상부 케이스(200)는 복수개의 제1 보강블럭(230)이 서로 이격되도록 구비될 수 있다.

예컨대, 도 4와 같이 제1 우측 조임판과 상부 몸체(210)의 사이에 구비된 복수개의 제1 보강블럭(230)에는 각각 제1 관통홀이 형성될 수 있고, 제1 좌측 조임판과 상부 몸체(210)의 사이에 구비된 복수개의 제1 보강블럭(230)에는 각각 제1 관통홀이 형성될 수 있다.

이와 같이, 상부 케이스(200)의 좌측과 우측에 각각 복수개의 제1 보강블럭(230)이 구비되면, 단일의 제1 보강블럭(230)이 구비되는 경우에 비해 상부 케이스(200)를 형성하는 소재의 사용량이 절감되는 효과를 제공한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 배관용 연결 이음장치는 하부 케이스(300)를 포함한다.

상기 하부 케이스(300)는 가스킷(100)이 제1 배관(10)과 제2 배관(20)의 사이의 연결부위를 밀폐시켜 배관라인이 형성되도록 제1,2 배관(10,20)을 상부 케이스(200)와 함께 결합시키는 것으로, 가스킷(100)에 의해 제1 배관(10)과 제2 배관(20)이 서로 결합되도록 상부 케이스(200)와 함께 가스킷(100)을 감싸도록 설치된다.

보다 구체적으로, 하부 케이스(300)는 하부 몸체(310)와 제2 조임판(320) 및 제2 보강블럭(330)을 포함하여 구성된다.

상기 하부 몸체(310)는 가스킷(100)의 하부를 감싸도록 형성된 것으로, 전방과 후방 및 상부가 개방된 반원통형 구조를 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 하부 몸체(310)의 전방으로는 가스킷(100)이 밀착된 제1 배관(10)이 내삽되며, 하부 몸체(310)의 후방으로는 가스킷(100)이 밀착된 제2 배관(20)이 내삽된다. 다시 말해, 하부 몸체(310)는 길이방향을 따라 2등분으로 분할된 관형 구조로 형성될 수 있다.

필요에 따라, 하부 몸체(310)는 선단의 테두리와 후단의 테두리에 플랜지가 구비될 수 있다. 이러한 플랜지는 하부 몸체(310)의 내부에 위치한 가스킷(100)이 하부 몸체(310)의 외부로 이탈되지 않도록 가스킷(100)의 이동경로를 제한하며, 절개부(110)를 통해 유출된 유체의 힘이 가스킷(100)에 작용하더라도 가스킷(100)이 하부 케이스(300)의 선단과 후단의 방향으로 늘어지지 않도록 가스킷(100)을 지지한다.

상기 제2 조임판(320)은 상기 하부 몸체(310)의 좌우 양측 말단에 각각 구비된 것으로, 평판형 구조를 갖도록 형성된다. 이러한 제2 조임판(320)은 하부 몸체(310)의 양측에서 상부 케이스(200)의 제1 조임판(220)과 접촉되는 표면을 형성한다. 다시 말해, 제2 조임판(320)은 하부 몸체(310)의 우측에 구비된 제2 우측 조임판과 하부 몸체(310)의 좌측에 구비된 제2 좌측 조임판으로 구성된다.

또한, 하부 몸체(310)는 제2 조임판(320)의 0.25 내지 0.8배의 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 제2 조임판(320)은 조임장치의 조임력에 의해 하부 몸체(310)보다 인가되는 압력이 높기 때문에 조임력에 의한 휘어짐이 발생되지 않도록 하부 몸체(310)보다 두꺼운 두께를 갖도록 형성된다.

상기 제2 보강블럭(330)은 하부 몸체(310)와 제2 조임판(320)의 사이에 형성된 외측 모서리에 구비되며 내부에 제2 관통홀(332)이 형성된 것으로, 조임장치가 설치될 공간을 제공하며, 서로 연결된 하부 몸체(310) 말단 및 제2 조임판(320)의 두께를 증가시키는 기능을 제공한다. 이때, 상기 제2 관통홀(332)은 제2 조임판(320)에도 연장 형성되어 조임장치가 제2 보강블럭(330) 및 제2 조임판(320)을 관통할 수 있는 경로를 제공한다.

구체적으로, 상기 제2 보강블럭(330)은 제3 패널 및 제4 패널로 구성되며, 도 3과 같이 그 단면이 'L'자형 구조를 갖도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 제2 보강블럭(330)의 제3 패널은 제2 조임판(320)을 커버하도록 구비되고, 제4 패널은 제2 조임판(320)에 연결된 하부 몸체(310)의 말단을 커버하도록 구비되며, 제3 패널과 제4 패널의 연결부분은 하부 몸체(310)와 제2 조임판(320)의 사이에 형성된 외측 모서리를 커버하도록 구비된다.

이러한 제2 보강블럭(330)은 하부 몸체(310)와 제2 조임판(320)의 사이에서 하부 몸체(310) 및 제2 조임판(320)과 일체형으로 형성되기 때문에 상기 제2 관통홀을 통해 결합된 조임장치로부터 강한 조임력이 전달되더라도 하부 몸체(310)와 제2 조임판(320)이 조임장치로부터 전달되는 조임력에 의해 파손되지 않도록 하부 케이스(300)의 내구력이 보강한다.

또한, 제2 보강블럭(330)은 제2 조임판(320)의 0.25 내지 0.8배 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 제2 보강블럭(330)은 제2 조임판(320)과 함께 조임장치의 조임력을 견디는 내구력을 하부 케이스(300)에 부여한다.

제1 실시 양태로서, 본 발명에 따른 제2 보강블럭(330)은 도 3에 도시된 바와 같이 2개 이상의 제2 관통홀이 형성될 수 있다. 이때, 복수개의 제2 관통홀은 서로 소정거리로 이격되도록 제2 보강블럭(330)에 형성된다.

예컨데, 도 3과 같이 제2 우측 조임판과 하부 몸체(310)의 사이에 구비된 단일의 제2 보강블럭(330)에는 3개의 제2 관통홀이 형성될 수 있고, 제2 좌측 조임판과 하부 몸체(310)의 사이에 구비된 단일의 제2 보강블럭(330)에는 3개의 제2 관통홀이 형성될 수 있다.

제2 실시 양태로서, 본 발명에 따른 하부 케이스(300)는 복수개의 제2 보강블럭(330)이 서로 이격되도록 구비될 수 있다.

예컨대, 도 4와 같이 제2 우측 조임판과 하부 몸체(310)의 사이에 구비된 복수개의 제2 보강블럭(330)에는 각각 제2 관통홀이 형성될 수 있고, 제2 좌측 조임판과 하부 몸체(310)의 사이에 구비된 복수개의 제2 보강블럭(330)에는 각각 제2 관통홀이 형성될 수 있다.

이와 같이, 하부 케이스(300)의 좌측과 우측에 각각 복수개의 제2 보강블럭(330)이 구비되면, 단일의 제2 보강블럭(330)이 구비되는 경우에 비해 하부 케이스(300)를 형성하는 소재의 사용량이 절감되는 효과를 제공한다.

전술한 상부 몸체(210) 및 하부 몸체(310)는 배관과 배관 사이에 가스킷(100)이 고정되도록 가스킷(100)에 가압력을 제공하며, 절개부(110)를 통해 유출된 유체의 힘이 가스킷(100)의 어느 곳으로 작용하더라도 가스킷(100)의 변형을 전체적으로 억지한다.

또한, 상부 몸체(210) 및 하부 몸체(310)는 조임장치에 의해 전달되는 조임력을 가스킷(100)의 전 부분에 전달하여 가스킷(100)이 전 구간에서 제1 배관(10)과 제2 배관(20)에 밀착된 상태를 유지하도록 한다.

아울러, 상부 몸체(210) 및 하부 몸체(310)는 조임장치로부터 전달되는 조임력을 통해 가스킷(100)에 균일하게 밀착될 수 있도록 0.5㎜ 내지 0.8㎜의 두께를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 두께가 0.5㎜ 미만으로 형성되면, 배관의 내부에 작용하는 압력을 충분히 지탱하지 못하여 가스킷(100)이 변형되는 문제가 발생될 수 있다. 또한, 상기 두께가 0.8㎜를 초과하게 형성되면 연결 이음장치의 성능은 차이가 없지만 제조비용이 증가되는 문제가 발생된다.

그리고 제1,2 보강블럭이 상부 케이스(200)와 하부 케이스(300)에 구비되지 않으면, 상부 케이스(200)와 하부 케이스(300)에 인가될 수 있는 최대 조임력이 일정 수준으로 제한되는 문제가 발생될 수 있다. 다시 말해, 제1,2 보강블럭이 구비되면 배관용 연결 이음장치의 사용기간이 경과되어 조임장치에 인가되는 조임력이 떨어지더라도 배관용 연결 이음장치의 내부압력이 배관에 작용하는 내부압력보다 높은 수준을 유지할 수 있게 된다.

한편, 상부 케이스(200) 및 하부 케이스(300)는 수지류나 내식성을 갖는 금속 등으로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 알루미늄, 스테인리스스틸 등의 비철금속으로 구성되는 것이 좋다. 필요에 따라 경도가 높아지도록 압연 금속판 등으로 구성될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 배관용 연결 이음장치는 조임장치(410,420)를 포함한다.

상기 조임장치는 상부 케이스(200)의 제1 관통홀 및 하부 케이스(300)의 제2 관통홀을 통해 설치되어 제1 조임판(220)과 제2 조임판(320)을 서로 밀착시키는 것으로, 이러한 목적을 달성할 수 있다면 어떠한 조임장치를 사용하더라도 무방하다.

구체적으로, 조임장치는 제1 관통홀과 제2 관통홀 사이에 설치되어 제1 조임판(220)과 제2 조임판(320)을 서로 밀착시키는 역할을 수행한다.

예를 들면, 본 발명에 따른 조임장치는 제1 관통홀을 통해 제2 관통홀에 내삽되는 볼트(410)와, 상기 제2 관통홀을 통과한 볼트(410)의 말단에 결합되는 너트(420)로 구성될 수 있다.

이때, 볼트(410)로는 육각볼트, 렌치볼트, 라운드 볼트, 플랜지 볼트(flange bolt) 등이 사용될 수 있으며, 너트(420)로는 라운드 너트, 플랜지 너트 등이 사용될 수 있다.

일 실시 양태로서, 본 발명에 따른 너트(420)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제2 조임판(320)의 외부표면에 접촉되도록 볼트(410)의 말단에 결합될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관용 연결 이음장치를 설명하기 위한 단면도이다. 다른 실시 양태로서, 본 발명에 따른 너트(420)는 도 5에 도시된 바와 같이 외부로 노출되지 않도록 하부 케이스(300)에 형성된 너트 안착공간에 삽입된 상태로 볼트(410)에 결합될 수 있다. 이러한 너트(420)가 포함된 제2 보강블럭(330)은 다이캐스팅 등의 방법을 통해 제작될 수 있다.

또한, 너트 안착공간은 제2 보강블럭(330)의 내부에 형성되거나, 제2 조임판(320)의 내부에 형성되거나, 또는 도 5와 같이 제2 보강블럭(330) 및 제2 조임판(320)의 내부에 형성될 수 있다. 이때, 너트 안착공간은 제2 관통홀과 연통된다.

이 경우, 작업자가 너트(420)를 직접 파지하지 않더라도 볼트(410)를 제1 관통홀(232)을 통해 제2 관통홀(332)로 내삽시키는 것만으로도 볼트(410)와 너트(420)의 조립이 가능해진다.

이를 위해, 하부 케이스(300)의 제2 보강블럭(330)은 그 내부에 제2 관통홀(332)과 연통되는 너트 안착공간이 구비되고, 상기 너트 안착공간에 너트가 내삽된 상태로 제작된다.

또한, 너트 안착공간은 너트(420)와 대응되는 크기로 형성되며, 너트(420)는 너트 안착공간에 밀착되어 있기 때문에 작업자가 볼트(410)를 회전시키는 작업만으로도 볼트(410)에 너트(420)를 조립할 수 있게 된다. 예컨대, 너트(420)가 육각형 구조를 갖는 경우, 너트 안착공간은 너트(420)와 동일한 육각형 구조를 갖는다.

이와 같이, 너트(420)가 내장된 하부 케이스(300)를 사용하면, 상부 케이스(200)와 하부 케이스(300)를 볼트(410)로 결합시키는 작업을 하더라도 작업자가 너트(420)를 파지할 필요가 없어지므로, 작업의 난이도가 낮아진다.

이하, 본 발명의 구체적인 실험예를 통하여 보다 구체적으로 기술한다. 다만 본 실험예는 상술한 발명의 특정예의 이해를 돕기 위한 것으로 이에 의하여 권리범위 등이 제한적으로 해석되어서는 아니된다.

[실험예]

배관과 배관 사이에 본 발명에 따른 배관용 연결 이음장치와 제1,2 보강블럭이 생략된 배관용 연결 이음장치를 각각 설치하여 배관라인을 형성한 후, 조임장치에 인가되는 조임력과 배관의 내부에 작용하는 압력에 따라 배관용 연결 이음장치의 압력변화를 관찰하였다. 이때, 압력의 변화 결과를 아래의 [표 1]과 [표 2]로 나타내었다.

이때, 본 발명에 따른 배관용 연결 이음장치는 조임장치로 렌치볼트 및 너트를 사용하였고, 상부 몸체 및 하부 몸체의 두께는 4㎜이며, 제1,2 조임판의 두께는 10㎜이고, 제1,2 보강블럭의 두께는 4㎜가 되도록 제작하였다.

[표 1]과 [표 2]를 참조하면, 제1,2 보강블럭이 생략된 배관용 연결 이음장치는 조임력이 20 N.m 이하인 환경에서 유지압력이 배관의 내부에 작용하는 압력보다 낮아져 누수가 발생되었으나, 본 발명은 10~30 N.m의 환경에서 누수가 발생되지 않는 것으로 관찰되었다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 가스킷 110 : 절개부
200 : 상부 케이스 210 : 상부 몸체
220 : 제1 조임판 230 : 제1 보강블럭
300 : 하부 케이스 310 : 하부 몸체
320 : 제2 조임판 330 : 제2 보강블럭
410 : 볼트 420 : 너트

Claims (5)

1. 서로 이웃하게 배치된 제1 배관과 제2 배관을 연결하여 배관라인을 형성하는 배관용 연결 이음장치에 있어서,
   관형 구조로 형성되며 길이방향을 따라 절개된 절개부가 구비된 가스킷;
   상기 가스킷의 상부를 감싸도록 형성된 상부 몸체와, 상기 상부 몸체의 좌우 양측 말단에 각각 구비된 평판형 제1 조임판, 및 서로 연결된 상부 몸체 말단 및 제1 조임판의 두께가 증가되도록 상기 상부 몸체와 제1 조임판의 사이에 형성된 외측 모서리에 구비되며 내부에 제1 관통홀이 형성되는 제1 보강블럭이 포함된 상부 케이스;
   상기 가스킷의 하부를 감싸도록 형성된 하부 몸체와, 상기 하부 몸체의 좌우 양측 말단에 각각 구비된 평판형 제2 조임판, 및 서로 연결된 하부 몸체 말단 및 제2 조임판의 두께가 증가되도록 상기 하부 몸체와 제2 조임판의 사이에 형성된 외측 모서리에 구비되며 내부에 제2 관통홀이 형성되는 제2 보강블럭이 포함된 하부 케이스; 및
   상기 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 통해 설치되어 제1 조임판과 제2 조임판을 서로 밀착시키는 조임장치를 포함하며,
   상기 상부 몸체는 제1 조임판의 0.25 내지 0.8배의 두께를 갖도록 형성되며, 상기 하부 몸체는 제2 조임판의 0.25 내지 0.8배의 두께를 갖도록 형성되고,
   상기 제1 보강블럭은 그 단면이 'L'자형 구조로 형성되되, 상기 제 1 조임판을 커버하도록 구비된 제1 패널 및 제1 조임판에 연결된 상부 몸체의 말단을 커버하도록 구비된 제2 패널로 구성되며, 상기 제1 패널과 제2 패널의 연결부분은 상부 몸체와 제1 조임판의 사이에 형성된 외측 모서리를 커버하도록 구비되고, 상부 몸체 및 제1 조임판과 일체형으로 형성되며,
   상기 제2 보강블럭, 제2 조임판, 또는 이들 모두의 내부에 상기 제2 관통홀과 연통되는 너트 안착공간이 구비되고, 상기 조임장치는 상기 제1 관통홀을 통해 제2 관통홀에 내삽되는 볼트, 및 외부로 노출되지 않도록 상기 너트 안착공간에 내삽된 상태로 상기 볼트에 결합되는 너트로 구성되는 것을 특징으로 하는 배관용 연결 이음장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 보강블럭은
   2개 이상의 제1 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 배관용 연결 이음장치.
3. 제1 항에 있어서, 상기 상부 케이스는
   복수개의 제1 보강블럭이 서로 이격되도록 구비된 것을 특징으로 하는 배관용 연결 이음장치.
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