KR102245635B1 - 파이프 연결용 탑 조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프를 연결하는 탑 조인트에 관한 것으로서, 서로 맞닿아서 체결되는 몸체부, 상기 몸체부의 끝단에 걸어 맞춰지는 조인트 링, 상기 조인트 링에 탄성력을 인가하는 탄성 부재 및 상기 탄성 부재를 지지하는 지지 링을 포함하여 이루어짐으로써, 신축 또는 진동이 발생하더라도 강고한 체결이나 결합 상태를 유지할 수 있고 확실하게 누수를 방지할 수 있다.

Description

파이프 연결용 탑 조인트 {Top Joint for Connecting Pipes}

본 발명은 파이프를 연결하는 조인트에 관한 것으로서, 특히 신축 또는 진동이 발생하더라도 확실하게 연결 부분의 누수를 방지할 수 있는 파이프 연결용 탑 조인트에 관한 것이다.

파이프와 같은 2개의 관을 연결하기 위해서, 일반적으로 조인트나 커플러 등과 같은 다양한 수단이 사용되고 있다. 파이프는 주로 유체의 이송수단으로 사용되므로, 파이프 연결용 조인트는 누수를 확실히 방지할 수 있어야 하며, 또한 안정적인 체결 상태 유지와 용이한 분해 조립 성능을 갖추는 것이 바람직하다.

종래의 파이프 연결용 조인트의 일례로서, 한국등록특허 제10-0999943호(특허문헌 1)에 의하면, 한 쌍의 플랜지 각각을 2개 이상으로 분할하여 볼트에 의해 원형으로 상호 결합 가능하도록 형성하여, 파이프에 직접 플랜지를 체결함으로써 작업 효율을 증대시킬 수 있는 무용접 파이프 연결 조인트에 대해 제안하고 있다.

또 다른 일례로서, 한국등록특허 제10-1881210호(특허문헌 2)에 의하면, 파이프를 연결하기 위해 나사로 조여지는(수평운동) 체결구와 작동용 후크록 사이에서 아주 작은 힘으로 수직운동으로 바꾸어 파이프의 일부 둘레에 비틀림이 없는 국부적인 강한 압박력을 인가함으로써 확실한 누수 방지와 단단한 고정력을 보장하는 파이프 연결용 탑 조인트에 대해 제안하고 있다.

그러나 상기한 종래의 파이프 연결용 조인트들은 대부분 외부에서 내부로 나사 혹은 볼트로 조이는 구조로 형성되어, 파이프의 내부 압력 증가나 신축이나 진동이 발생할 경우, 누수 방지나 체결 유지를 충분히 보장할 수 없었다.

따라서 이러한 종래의 파이프 연결용 조인트 등에서의 문제점을 개선한 새로운 구조의 조인트를 개발할 필요가 있다.

한국등록특허 제10-0999943호 한국등록특허 제10-1881210호

본 발명은 상기한 종래의 파이프 연결용 조인트에서의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 신축 또는 진동이 발생하더라도, 파이프 연결 부분이 강고한 체결 상태를 유지할 수 있고, 또한 확실하게 누수를 방지할 수 있는 파이프 연결용 탑 조인트를 제공하고자 하는 것이다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 탑 조인트는, 일면이 서로 맞닿아서 체결되는 플랜지 형태의 제1 및 제2 몸체부; 외주면이 상기 제1 및 제2 몸체부의 내주면과 각각 접하고, 내주면이 상기 파이프의 외주면과 각각 접하며, 상기 제1 및 제2 몸체부의 끝단에 각각 걸어 맞춰지도록 외주면에 단차가 형성되어 있는 제1 및 제2 조인트 링; 상기 제1 몸체부와 제1 조인트 링 사이와, 상기 제2 몸체부와 제2 조인트 링 사이에 끼워진 다수의 스프링으로 이루어져서, 상기 제1 및 제2 조인트 링에 각각 탄성력을 인가하는 제1 및 제2 탄성 부재; 및 상기 제1 몸체부와 제1 조인트 링 사이와, 상기 제2 몸체부와 제2 조인트 링 사이에 동시에 끼워지고, 상기 제1 및 제2 탄성 부재를 각각 지지하는 지지 링을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기한 본 발명의 탑 조인트는, 상기 제1 및 제2 탄성 부재의 일단과 상기 제1 및 제2 조인트 링의 일단 사이에 각각 삽입되는 제1 및 제2 와셔 부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기한 본 발명의 탑 조인트는, 상기 제1 및 제2 탄성 부재의 일단과 상기 제1 및 제2 조인트 링의 일단 사이에 각각 삽입되는 제1 및 제2 패킹 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 및 제2 와셔 부재는 테이퍼링(tapering) 되고 일면이 오목한 형태의 단면을 각각 가지며, 상기 제1 및 제2 패킹 부재는 상기 제1 및 제2 와셔 부재의 상기 오목한 형태의 단면이 끼워지도록 일면에 홈이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제1 및 제2 탄성 부재의 다수의 스프링은, 상기 제1 및 제2 조인트 링 또는 상기 지지 링 중 어느 한쪽에 각각 접착 고정될 수 있다. 또는, 상기 제1 및 제2 탄성 부재의 다수의 스프링은, 상기 제1 및 제2 와셔 부재에 각각 접착 고정될 수 있다.

또한, 상기한 본 발명의 탑 조인트는, 상기 제1 및 제2 조인트 링과 파이프를 각각 고정 연결하는 고정 클립을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 몸체부가 서로 맞닿는 면에는, 각각 홈 및 돌기가 형성되어 서로 끼워 맞춰지도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 탑 조인트에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 본 발명의 탑 조인트는 내부에서 외부로 압박하는 구조로 형성됨으로써, 내부 압력이 높아지더라도 강고한 체결 및 결합 상태 유지와 누수 방지 효과를 나타낼 수 있다.

둘째, 조인트가 탄성력을 받을 수 있으므로, 신축이나 진동에도 연결 부분이 견고한 상태를 유지할 수 있고 효과적으로 누수를 방지할 수 있다.

셋째, 와셔 부재와 패킹 부재를 추가적으로 삽입함으로써, 더욱 강고하고 안정적인 체결 및 결합 상태를 유지할 수 있고, 더욱 우수한 누수 방지 효과를 나타낼 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 탑 조인트의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탑 조인트의 외형을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 탑 조인트의 몸체부 내부를 나타내는 사시도.
도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탑 조인트의 몸체부 내부를 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 탑 조인트의 와셔 부재 및 패킹 부재를 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 탑 조인트가 체결된 상태를 나타내는 사시도.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.

도 1 내지 도 6에 본 발명의 실시예에 따른 탑 조인트를 개략적으로 나타내었다. 도 1 내지 6에 나타낸 각 부품의 치수는 설명을 위해 임의로 정해진 것이며 실제와는 차이가 있을 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탑 조인트가 체결되기 전의 상태로서, 도 1은 단면 구성을 도 2는 외형 구성을 개략적으로 나타낸다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 탑 조인트는 플랜지 형태의 제1 및 제2 몸체부(10, 12), 외주면에 단차가 형성되어 있는 제1 및 제2 조인트 링(20, 22), 원통형의 제1 및 제2 탄성 부재(30, 32), 원통형의 지지 링(40)을 포함하여 구성된다.

제1 몸체부(10)와 제2 몸체부(12)는 일면이 서로 맞닿아서 나사(70, 72) 등으로 체결할 수 있다. 또한, 너트(72)를 대신하여, 몸체부(10, 12)에 나사산이 형성된 체결 구멍을 사용하여 체결할 수도 있다. 제1 몸체부(10)와 제2 몸체부(12)가 서로 맞닿는 면에는, 각각 홈(14) 및 돌기(16)가 형성되어 서로 끼워 맞춰진다.

제1 조인트 링(20)은 단차에 의해 제1 몸체부(10)의 끝단에 걸어 맞춰지도록 결합되며, 그 외주면은 제1 몸체부(10)의 내주면과 접하고, 그 내주면은 파이프(100)의 외주면과 접한다. 마찬가지로, 제2 조인트 링(22)은 단차에 의해 제2 몸체부(12)의 끝단에 걸어 맞춰지도록 결합되며, 그 외주면은 제2 몸체부(12)의 내주면과 접하고, 그 내주면은 파이프(100)의 외주면과 접한다.

제1 및 제2 탄성 부재(30, 32)는 지지 링(40)과 제1 및 제2 조인트 링(20, 22) 사이에 탄성력을 인가하는 것으로서, 도 3에 그 외형을 상세히 나타내었다.

도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 탄성 부재(30, 32) 다수의 독립적인 스프링으로 각각 구성된다. 도 1 및 3에서는 2개의 스프링만 도시하고 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 몸체부(10, 12)와 파이프(100)의 직경에 따라 적절한 개수를 결정할 수 있다.

제1 탄성 부재(30)는 제1 몸체부(10)와 제1 조인트 링(20) 사이에 끼워져서 제1 조인트 링(20)에 탄성력을 인가하며, 제1 탄성 부재(30)를 이루는 스프링들은 제1 조인트 링(20) 또는 지지 링(40) 중 어느 한쪽에 각각 접착 고정될 수 있다. 마찬가지로, 제2 탄성 부재(32)는 제2 몸체부(12)와 제2 조인트 링(22) 사이에 끼워져서 제2 조인트 링(22)에 탄성력을 인가하며, 제2 탄성 부재(32)를 이루는 스프링들은 제2 조인트 링(22) 또는 지지 링(40) 중 어느 한쪽에 각각 접착 고정될 수 있다. 도 1 및 도 3에서는, 제1 및 제2 탄성 부재(30, 32)의 스프링들이 지지 링(40)에 접착 고정된 경우를 도시하였다.

한편, 제1 및 제2 탄성 부재(30, 32)는 도 4에서와 같이 하나의 스프링으로 각각 구성될 수도 있다. 즉, 도 1 및 도 3과는 달리, 파이프(100)의 외주면을 둘러싸는 하나의 스프링으로 제1 및 제2 탄성 부재(30, 32)를 형성할 수도 있다.

지지 링(40)은 제1 몸체부(10)와 제1 조인트 링(20) 사이와, 제2 몸체부(12)와 제2 조인트 링(22) 사이에 동시에 끼워져서, 제1 및 제2 탄성 부재(30, 32)를 각각 지지한다. 이로써, 제1 조인트 링(20)이 제1 탄성 부재(30)와 지지링(40)에 의해 탄성력을 받을 수 있고, 제2 조인트 링(22)이 제2 탄성 부재(32)와 지지링(40) 사이에서 탄성력을 받을 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 탑 조인트는 체결력과 누수 방지 효과를 높이기 위해, 제1 및 제2 와셔 부재(50, 52)와 제1 및 제2 패킹 부재(60, 62)를 더 포함하고 있으며, 이를 도 5에 상세히 나타내었다.

도 1 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 와셔 부재(50)와 제1 패킹 부재(60)는 제1 탄성 부재(30)의 일단과 제1 조인트 링(20)의 일단 사이에 각각 삽입되고, 제2 와셔 부재(52)와 제2 패킹 부재(62)는 제2 탄성 부재(32)의 일단과 제2 조인트 링(22)의 일단 사이에 각각 삽입된다.

또한, 제1 및 제2 와셔 부재(50, 52)는 테이퍼링(tapering) 되고 일면이 오목한 형태의 단면(54)을 각각 가지며, 제1 및 제2 패킹 부재(60, 62)는 제1 및 제2 와셔 부재(50, 52)의 상기 오목한 형태의 단면(54)에 끼워지도록 일면에 홈(64)이 각각 형성된다.

이와 같이, 제1 및 제2 와셔 부재(50, 52)와 제1 및 제2 패킹 부재(60, 62)가 각각 서로 끼워져서 결합될 수 있으므로, 체결 유지와 누수 방지를 더 강화할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 와셔 부재(50, 52)의 일면이 오목한 형태의 단면(54)을 갖도록 형성됨으로써 제1 및 제2 와셔 부재(50, 52)가 약간의 신축성을 갖게 되어, 제1 및 제2 패킹 부재(60, 62)의 홈(64)에 원활하게 삽입되어, 더욱 견고한 결합이 이루어질 수 있다.

상기한 제1 및 제2 와셔 부재(50, 52)는 금속과 같은 재질로 형성할 수 있으며, 제1 및 제2 패킹 부재(60, 62)는 고무와 같은 탄성 재질로 형성할 수 있다.

본 발명의 탑 조인트에 상기와 같은 제1 및 제2 와셔 부재(50, 52)를 적용할 경우, 앞서 설명한 제1 및 제2 탄성 부재(30, 32)를 각각 이루는 스프링들은, 제1 조인트 링(20) 또는 지지 링(40)에 접착 고정하지 않고, 제1 및 제2 와셔 부재(50, 52)에 접착 고정될 수도 있다. 이 경우, 제1 와셔 부재(50) 및 제1 탄성 부재(30)와, 제2 와셔 부재(52) 및 제2 탄성 부재(32)를 각각 하나의 부품으로 다룰 수 있으므로, 탑 조인트의 조립 또는 체결이 더 용이해질 수 있다.

도 6에서는 본 발명의 실시예에 따른 탑 조인트가 결합된 상태를 나타낸다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 볼트 및 너트와 같은 다수의 나사(70, 72)에 의해 제1 및 제2 몸체부(10, 12)가 체결되어 파이프(100)를 연결하게 된다. 이때, 파이프(100)는 제1 및 제2 조인트 링(20, 22)과 고정 클립 부재(도시하지 않음)를 사용하여 고정될 수 있다. 또한, 클립 부재 이외에 압착이나 용접 등의 방법으로 고정될 수도 있다.

이상 설명한 본 발명에 따른 탑 조인트는, 외부에서 내부로 압박하는 구조의 종래의 조인트와 달리, 내부에서 외부로 압박하는 구조로 형성됨으로써, 내부 압력이 높아지더라도 효과적으로 누수를 방지할 수 있다. 또한, 조인트 링(20, 22)이 탄성 부재(30, 32)에 의해 탄성력을 받을 수 있으므로, 파이프(100)의 신축이나 진동에도 체결이나 밀봉이 견고하게 유지되어 누수 방지 효과가 증대될 수 있다. 또한, 와셔 부재(50, 52)와 패킹 부재(60, 62)가 체결이나 결합 상태를 더 강화시킴으로써, 누수 방지 효과가 더욱 증대될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 탑 조인트는 파이프의 연결을 위해 최적으로 사용될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 형태의 관이나 봉 등의 연결을 위해서도 적절히 응용될 수 있을 것이다.

본 발명은 상기한 바람직한 실시예와 첨부한 도면을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 상이한 실시예를 구성할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해지며, 본 명세서에 기재된 특정 실시예에 의해 한정되지 않는 것으로 해석되어야 한다.

10, 12 제1 및 제2 몸체부
20, 22 제1 및 제2 조인트 링
30, 32 제1 및 제2 탄성 부재
40 지지 링
50, 53 제1 및 제2 와셔 부재
60, 62 제1 및 제2 패킹 부재
70, 72 나사
100 파이프

Claims (8)

1. 파이프를 연결하는 탑 조인트에 있어서,
   일면이 서로 맞닿아서 체결되는 플랜지 형태의 제1 및 제2 몸체부;
   외주면이 상기 제1 및 제2 몸체부의 내주면과 각각 접하고, 내주면이 상기 파이프의 외주면과 각각 접하며, 상기 제1 및 제2 몸체부의 끝단에 각각 걸어 맞춰지도록 외주면에 단차가 형성되어 있는 제1 및 제2 조인트 링;
   상기 제1 몸체부와 제1 조인트 링 사이와, 상기 제2 몸체부와 제2 조인트 링 사이에 끼워진 다수의 스프링으로 이루어져서, 상기 제1 및 제2 조인트 링에 각각 탄성력을 인가하는 제1 및 제2 탄성 부재;
   상기 제1 몸체부와 제1 조인트 링 사이와, 상기 제2 몸체부와 제2 조인트 링 사이에 동시에 끼워지고, 상기 제1 및 제2 탄성 부재를 각각 지지하는 지지 링;
   상기 제1 및 제2 탄성 부재의 일단과 상기 제1 및 제2 조인트 링의 일단 사이에 각각 삽입되는 제1 및 제2 와셔 부재; 및
   상기 제1 및 제2 탄성 부재의 일단과 상기 제1 및 제2 조인트 링의 일단 사이에 각각 삽입되는 제1 및 제2 패킹 부재를 포함하여 이루어지며,
   상기 제1 및 제2 와셔 부재는 테이퍼링(tapering) 되고 일면이 오목한 형태의 단면을 각각 가지며, 상기 제1 및 제2 패킹 부재는 상기 제1 및 제2 와셔 부재의 상기 오목한 형태의 단면이 끼워지도록 일면에 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탑 조인트.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 탄성 부재의 다수의 스프링은 상기 제1 및 제2 조인트 링 또는 상기 지지 링 중 어느 한쪽에 각각 접착 고정되는 것을 특징으로 하는 탑 조인트.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 탄성 부재의 다수의 스프링은, 상기 제1 및 제2 와셔 부재에 각각 접착 고정되는 것을 특징으로 하는 탑 조인트.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 조인트 링과 파이프를 각각 고정 연결하는 고정 클립을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탑 조인트.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 몸체부가 서로 맞닿는 면에는, 각각 홈 및 돌기가 형성되어 서로 끼워 맞춰지는 것을 특징으로 하는 탑 조인트.

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