KR102264918B1 - 관 연결 장치, 및 그 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 관 연결 장치 및 구조는 금속관 등을 연결하기 위해 사용되는 것으로서, 수밀링(120)(220)이 관(10)과 연결관(110)에 강하게 밀착될 수 있고 연결관(110)의 분리가 방지될 수 있으며, 관 내부의 수압이 작용하는 방향과 체결볼트(150)의 체결방향이 수직이 되므로 누수가 방지되고, 부품이 단순하여 제조 단가가 낮다는 장점을 갖는다.

Description

관 연결 장치, 및 그 구조 {Pipe connection apparatus, and structure thereof}
본 발명은 관 연결 장치에 대한 것으로서, 더욱 구체적으로는 수밀링이 관과 연결관에 강하게 밀착될 수 있고, 연결관의 분리가 방지될 수 있으며, 관 내부의 수압이 작용하는 방향과 체결볼트(150)의 체결방향이 수직이 되므로 누수가 방지되고, 부품이 단순하여 제조 단가가 낮은 관 연결 장치에 대한 것이다.
아울러, 본 발명은 이러한 관 연결 장치를 이용한 관 연결 구조도 포함한다.
일반적으로, 연결관 또는 이음관은 연결하고자 하는 관 사이에 설치되어 양쪽의 관을 연결한다.
상기 연결관은 대한민국 특허등록 제10-0997534호에 일 예가 개시되어 있는데, 연결관 본체를 양쪽의 관 사이에 설치한 후 클램프와 수밀링(패킹) 등으로 연결관 본체와 상수관을 연결한다.
그러나, 상기 등록공보에 개시된 연결관은 수밀링이 관과 연결관 본체에 밀착되는 정도가 약할 뿐만 아니라, 지진이나 진동이 발생할 경우 연결관 본체와 관이 분리될 수도 있다는 문제점이 있다.
아울러, 상기 연결관은 두 개의 반원형 클램프가 볼트로 체결되는 구조인데, 수압이 작용하는 방향과 볼트 체결방향이 동일하므로, 추후 볼트의 체결력이 약해지면 틈이 발생하여 누수가 생긴다는 문제점이 있다. 나아가, 상기 연결관은 그 구조가 복잡하여 제조 비용이 비싸다는 문제점도 있다.
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 수밀링(120)(220)이 관(10)과 연결관(110)에 강하게 밀착될 수 있고, 연결관(110)의 분리가 방지될 수 있으며, 그 부품이 단순하여 제조 단가가 낮은 관 연결 장치와 그 구조를 제공하고자 하는 목적을 갖고 있다.
또한, 본 발명은 체결볼트(150)의 체결방향과 수압 작용방향이 수직을 이루므로 추후 체결볼트(150)가 부식되거나 체결력이 느슨해지더라도 누수가 발생되지 않는 관 연결 장치와 그 구조를 제공하고자 하는 목적을 갖고 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 실시예에 따른 관 연결장치(100)(300)는, 연결하고자 하는 관(10)의 확관부(12)에 삽입되고 원주 방향으로 홈(112)이 형성된 연결관(110); 확관부(12)와 연결관(110) 사이에 삽입된 수밀링(120); 확관부(12)와 연결관(110) 사이에 삽입되고 홈(112)에 고정되는 삽입부(132)와, 삽입부(132)에서 수직으로 연장되어 형성된 체결부(135)를 갖는 플랜지(130); 확관부(12)에 설치되고, 링 형상을 갖는 서포트 링(140); 및, 플랜지(130)와 서포트 링(140)을 체결하는 체결 볼트(150);를 포함할 수 있다.
체결 볼트(150)가 플랜지(130)와 서포트 링(140)을 체결하고 플랜지(130)가 홈(112)에 고정되는 것에 의해서 서포트 링(140)이 확관부(12)를 수밀링(120)에 밀착시키고 연결관(110)의 분리가 방지될 수 있다.
바람직하게, 삽입부(132)의 내부면에는 원주방향으로 돌출부(133)가 형성될 수 있다. 돌출부(133)가 홈(112)에 삽입되어 고정되는 것에 의해 플랜지(130)가 연결관(110)에 고정될 수 있고 연결관(110)의 분리가 방지될 수 있다.
상기 돌출부(133)에 대한 대안으로서, 삽입부(132)의 내부면에는 홈(112)과 대응되는 부분에 홈(134) 또는 계단턱(134a)이 원주방향을 따라 연속적으로 형성되고, 스토퍼 링(210)이 홈(112)에 설치될 수 있다. 스토퍼 링(210)의 일부분은 홈(112)에서 돌출되고, 상기 돌출된 부분이 홈(134)에 삽입되거나 계단턱(134a)에 걸리는 것에 의해서 플랜지(130)가 연결관(110)에 고정되고 연결관(110)의 분리가 방지된다.
스토퍼 링(210)은 연결관(110) 또는 플랜지(130)에 하중이 작용할 때 연결관(110) 또는 플랜지(130)의 이동을 방지할 수 있도록 그 변형이 제한적으로 발생되는 정도의 강성을 갖는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. 그리고, 스토퍼 링(210)은 중심각도가 적어도 270˚ 이상인 원호 형상을 갖는 것이 바람직하다.
확관부(12)는 제1 경사부(13)와, 제1 경사부(13)에서 수평으로 연장된 제1 연장부(14)를 포함할 수 있다. 수밀링(120)은 제1 경사부(13)에 설치되거나 제1 경사부(13)와 제1 연장부(14)에 걸쳐서 설치될 수 있다.
서포트 링(140)의 내부면은 제1 경사부(13)와 제1 연장부(14)에 형합하도록 제3 경사부(141)와 제3 연장부(142)를 포함할 수 있다.
서포트 링(140)의 외부면에는 체결 볼트(150)의 임의 회전을 방지하기 위한 가이드부(144)가 형성되고 가이드부(144) 사이에는 볼트공(143)이 형성될 수 있다. 체결 볼트(150)는 볼트공(143)을 관통하여 플랜지(130)와 체결될 수 있다.
플랜지(130)는 제1 플랜지(131)와 제2 플랜지(160)가 결합되어 이루어질 수 있다. 제1,2 플랜지(131)(160)의 양쪽 단부에는 볼트공(136)이 형성되며, 체결볼트(150)가 볼트공(143)(136)을 관통한 후 너트(155)와 체결되는 것에 의해 제1,2 플랜지(131)(160)가 서로 결합되고 제1,2 플랜지(131)(160)와 서포트 링(140)이 결합될 수 있다. 관 내부의 수압이 작용하는 방향과 체결볼트(150)의 체결방향이 수직이 되므로, 시공 후 체결볼트(150)의 체결력이 느슨해지더라도 누수가 방지될 수 있다.
수밀링(120)의 양측면 중 관(10)의 중심을 향한 측면에는 원주 방향을 따라 홈부(121)가 연속적으로 형성되고 홈부(121)의 양측에는 돌기부(123)가 원주 방향을 따라 연속적으로 형성될 수 있다. 확관부(12)와 연결관(110) 사이로 유체가 유입되면 양측의 돌기부(123)가 확관부(12)와 연결관(110)에 각각 밀착되도록 변형될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 관 연결장치(200)는, 연결하고자 하는 관(10)의 확관부(12)에 삽입되고 원주 방향으로 홈(112)이 형성된 연결관(110); 확관부(12)와 연결관(110) 사이에 삽입되어 수밀을 이루는 수밀링(220); 홈(112)에 설치된 스토퍼 링(210); 선단부(231)는 확관부(12)와 연결관(110) 사이에 삽입되고, 외주면에는 제1 나사산(234)이 형성된 체결링(230); 및, 확관부(12)에 설치되고, 링 형상을 가지며, 제1 나사산(234)과 나사결합되는 제2 나사산(244)이 내부면에 형성된 서포트 링(240);을 포함할 수 있다.
제1,2 나사산(234)(244)이 나사 결합되면 선단부(231)가 수밀링(220)을 확관부(12)의 내부면에 밀착시키며, 스토퍼 링(210)은 체결링(230)과 연결관(110)의 분리를 방지하도록 체결링(230)과 연결관(110)의 이동을 제한할 수 있다.
체결링(230)의 내부면에는 원주방향을 따라 계단턱(232)이 연속적으로 형성될 수 있다. 계단턱(232)이 스토퍼 링(210)에 걸리는 것에 의해 체결링(230)의 이동이 제한될 수 있다.
스토퍼 링(210)은 금속으로 이루어지고 중심각도가 적어도 270˚ 이상인 원호 형상을 갖는 것이 바람직하다.
체결링(230)의 선단부(231)와 수밀링(220) 사이에는 원형의 링 부재(250)가 게재될 수 있다. 링 부재(250)는 제1,2 나사산(234)(244)이 나사결합될 때 수밀링(220)이 균일하게 가압되도록 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면인 관 연결구조는 상기 장치(100)(200)(300)를 이용하여 이루어질 수 있다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 수밀링(120)(220)이 관(10)과 연결관(110)에 강하게 밀착될 수 있다.
둘째, 연결관(110)의 분리가 방지될 수 있다.
셋째, 체결볼트(150)의 체결방향과 수압 작용방향이 수직을 이루므로 추후 체결볼트(150)가 부식되거나 체결력이 느슨해지더라도 누수가 발생되지 않는다.
넷째, 그 부품이 단순하고 개수가 작으므로 제조 단가가 낮다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 관 연결장치가 관에 설치된 것을 보여주는 사시도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 도 1의 관 연결장치가 관에 설치된 것을 보여주는 단면도.
도 4는 도 3의 IV 부분을 확대한 도면.
도 5a는 도 1의 관 연결장치에 구비된 플랜지를 보여주는 분해 사시도.
도 5b는 플랜지를 보여주는 사시도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 관 연결장치가 관에 설치된 것을 보여주는 사시도.
도 7은 도 6의 정면도.
도 8은 도 6의 관 연결장치가 관에 설치된 것을 보여주는 단면도.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 관 연결장치가 관에 설치된 것을 보여주는 단면도.
도 10은 도 9의 X 부분을 확대한 도면.
도 11은 관 연결장치의 변형예를 보여주는 단면도.
이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 실시예들에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
[제1 실시예 : 대구경 관을 연결하는 관 연결장치와 구조]
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 관 연결장치가 관에 설치된 것을 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 정면도이며, 도 3은 상기 관 연결장치가 관에 설치된 것을 보여주는 단면도이다. 관 연결장치(100)는 연결하고자 하는 두 개의 관(10) 사이에 설치되는데, 관 연결장치와 관의 연결은 동일한 방식으로 이루어지므로 도 1~3에서는 연결되는 두 개의 관(10) 중 한쪽만을 도시하고 나머지 한쪽은 생략하였다.
도면에 나타난 바와 같이, 관 연결장치(100)는 연결관(110)과, 확관부(12)와 연결관(110) 사이에 삽입된 수밀링(120)과, 연결관(110)의 원주 방향으로 형성된 홈(112)과, 연결관(110)에 설치된 플랜지(130)와, 확관부(12)에 설치된 서포트 링(140), 및 플랜지(130)와 서포트 링(140)을 체결하는 체결 볼트(150)를 포함한다.
연결관(110)은 연결하고자 하는 두 개의 관(10) 사이에 설치된다. 연결관(110)의 단부에는 홈(112)이 원주 방향으로 연속적으로 형성된다. 홈(112)에는 돌출부(133)가 삽입되는데, 이에 대해서는 후술하기로 한다.
연결관(110)의 단부는 관(10)의 확관부(12)에 삽입된다. 확관부(12)는 연결관(110)의 단부가 삽입될 수 있도록 관(10) 단부의 직경이 확장된 부분이다. 바람직하게, 확관부(12)는 제1,2 경사부(13)(15)와 제1,2 연장부(14)(16)를 포함한다.
제1 경사부(13)는 제2 연장부(16)에서 연장된 부분으로서, 관 끝단을 향한 상향 경사면으로 이루어진다. 그리고, 제1 연장부(14)는 제1 경사부(13)에서부터 관 끝단까지 수평으로 연장된 부분이다.
제2 연장부(16)는 제1,2 경사부(13)(15)를 연결하도록 수평으로 연장된 부분이다.
그리고, 제2 경사부(15)는 관 끝단을 향한 상향 경사면이 원주방향을 따라 연속 형성된 부분이다. 제2 경사부(15)는 연결관(110)과 대응되는 직경을 갖는데, 연결관(110)이 진동이나 지진에 의해 관(10) 내부로 이동할 경우 제2 경사부(15)가 연결관(110)의 끝단에 맞닿는 것에 의해 연결관(110)의 삽입 길이를 제한한다.
수밀링(120)은 원형의 링으로서, 연결관(110)과 확관부(12) 사이에 설치되어 수밀을 이룬다. 수밀링(120)은 고무, 합성수지 등으로 만들어질 수 있다.
수밀링(120)은 수평으로 형성된 내부면과, 제1 경사면(13) 및 제1 연장부(14)와 형합하는 외부면을 갖는다. 이 구조에 의해서, 내부면은 연결관(110)의 외부면에 밀착되고 외부면은 제1 경사면(13)과 제1 연장부(14)에 밀착된다.
바람직하게, 수밀링(120)의 양쪽 측면 중 관(10) 중심쪽 측면에는 홈부(121)가 원주 방향을 따라 연속적으로 형성되고 홈부(121)의 양측에는 돌기부(123)가 원주 방향을 따라 연속적으로 형성된다.
관 내부로 흐르던 물이 연결관(110)과 확관부(12) 사이로 유입되면 그 수압에 의해서 돌기부(123)가 바깥쪽으로 변형되어 확관부(12)와 연결관(110)에 밀착될 수 있다.
한편, 도면에는 수밀링(120)이 제1 경사면(13)과 제1 연장부(14)에 걸치도록 설치되었으나, 수밀링(120)은 제1 경사면(13)에만 설치될 수도 있다.
플랜지(130)는 제1 플랜지(131)와 제2 플랜지(160)를 포함할 수 있다. 도 5a~5b에 나타난 바와 같이, 제1,2 플랜지(131)(160)는 각각 반원 형상을 갖는데, 제1 플랜지(131)는 그 양쪽 단부에서 제2 플랜지(160)의 양쪽 단부와 체결될 수 있다.
제1,2 플랜지(131)(160)는 삽입부(132)와 체결부(135)를 포함할 수 있다.
삽입부(132)는 확관부(12)와 연결관(110) 사이에 삽입되어 설치된다. 삽입부(132)는 수평으로 형성된 부분으로서, 그 내부면에 돌출부(133)를 갖는다. 돌출부(133)는 원주 방향을 따라 연속적으로 돌출 형성된 부분으로서, 홈(112)에 삽입되어 플랜지(130)를 연결관(110)에 고정한다. 체결볼트(150)에 의해서 플랜지(130)와 서포트링(140)이 체결되면 삽입부(132)의 선단 부분(132a)은 제1 연장부(14)와 서포트링(140)의 아래에 위치된다. 그리고, 체결볼트(150)에 의해서 플랜지(130)와 서포트링(140)이 체결되면 서포트링(140)이 제1 연장부(14)에 밀착됨에 따라 제1 연장부(14)가 선단 부분(132a)의 외부면에 밀착된다.
돌출부(133)가 홈(112)에 삽입되는 것에 의해서 플랜지(130)가 연결관(110)에 고정되는데, 이 구성은 플랜지(130)가 체결볼트(150)에 의해서 서포트 링(140)과 결합되는 구성과 협력하여 연결관(110)이 관(10)으로부터 분리되는 것을 방지하고 수밀링(120)이 확관부(12)에 밀착되도록 한다.
체결부(135)는 삽입부(132)의 끝단에서 수직으로 연장 형성된 부분이다. 체결부(135)에는 다수 개의 볼트공(136)이 소정 각도 간격으로 형성되되, 체결부(135)의 양쪽 단부에는 볼트공(136)이 형성된다. 그리고, 상기 양쪽 단부의 볼트공(136)이 서로 중첩되도록 배치된 후 체결볼트(150)가 볼트공(143)(136)을 관통하여 너트(155)와 체결되는 것에 의해서 제1,2 플랜지(131)(160)가 서로 결합되고 제1,2 플랜지(131)(160)가 서포트링(140)과도 결합된다.
이와 같이, 체결볼트(150)의 체결 방향(관의 길이방향)과 수압의 작용방향(관의 반경 방향)이 서로 수직이 되므로, 추후 체결볼트(150)가 부식되거나 체결력이 느슨해지더라도 체결볼트(150)가 빠지지 않으므로 누수가 발생되지 않는다.
서포트 링(140)은 제1 경사부(13)와 제1 연장부(14)에 설치되는 링 형상의 부재이다. 서포트 링(140)의 내부면에는 제3 경사부(141)와 제3 연장부(142)가 형성되고, 서포트 링(140)의 외부면에는 한 쌍의 가이드부(144)가 소정 각도 간격으로 형성되며, 한 쌍의 가이드부(144) 사이에는 볼트공(143)이 형성된다.
제3 경사부(141)는 제1 경사부(13)와 형합하는 경사(동일한 경사)를 갖고, 제3 연장부(142)는 제1 연장부(14)와 평행하도록 수평으로 연장된다.
볼트공(143)은 체결 볼트(150)의 몸체 나사부(153)가 관통하는 구멍이다. 가이드부(144)는 볼트 머리(151)를 양측에서 지지함으로써 체결볼트(150)가 임의로 회전되는 것을 방지하고, 이에 따라 체결볼트(150)가 임의로 풀리는 것이 방지될 수 있다.
체결 볼트(150)는 볼트 머리(151)와 몸체 나사부(153)를 포함한다. 체결 볼트(150)는 서포트 링(140)과 제1,2 플랜지(131)(160)에 소정 각도 간격으로 설치될 수 있다. 도면에는 4개의 체결볼트(150)가 90˚ 간격으로 설치되어 있으나, 이 개수와 간격은 필요에 따라 증감될 수 있다.
볼트 머리(151)는 가이드부(144) 사이에서 볼트공(143)에 의해 지지되도록 설치된다. 볼트 머리(151)는 대략 직사각 형상을 갖고 몸체 나사부(153)가 볼트 머리(151)의 중심에서 벗어난 곳에서 형성되어 있으며 볼트 머리(151)의 양측에 가이드부(144)가 돌출 형성되어 있으므로 볼트 머리(151)는 임의로 회전될 수 없고 너트(155)를 조이거나 푸는 것에 의해서만 체결하거나 체결을 해제할 수 있다.
몸체 나사부(153)는 볼트공(143)(136)을 관통한 후 너트(155)와 체결된다. 너트(155)를 조이면, 서포트 링(140)이 제1 경사부(13)와 제1 연장부(14)를 가압하게 되고 이에 따라 수밀링(120)이 제1 경사부(13)와 제1 연장부(14) 및 연결관(110)에 밀착되고 삽입부(132)는 수밀링(120)의 측면을 지지하게 되며 돌출부(133)는 홈(112)에 견고하게 결합됨으로써 수밀이 이루어지고 연결관(110)의 분리가 방지될 수 있다.
[제2 실시예 : 소구경 관을 연결하는 관 연결장치와 구조]
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 관 연결장치가 관에 설치된 것을 보여주는 사시도이고, 도 7은 도 6의 정면도이며, 도 8은 상기 관 연결장치가 관에 설치된 것을 보여주는 단면도이다. 관 연결장치는 양쪽 관 사이에 설치되어 양쪽 관을 연결하지만, 관 연결장치와 관의 연결은 동일한 방식으로 이루어지므로 도 6~8에는 한쪽의 관만을 도시하였다.
도면에 나타난 바와 같이, 관 연결장치(200)는 연결관(110)과, 확관부(12)와 연결관(110) 사이에 삽입된 수밀링(220)과, 연결관(110)의 원주 방향으로 형성된 홈(112)과, 홈(112)에 설치된 스토퍼 링(210)과, 연결관(110)에 설치된 체결링(230)과, 확관부(12)에 설치된 서포트 링(240)을 포함한다. 상기 구성요소 중에서 연결관(110)과 확관부(12) 및 홈(112)은 제1 실시예의 연결관(110)과 확관부(12) 및 홈(112)과 각각 동일하다.
수밀링(220)은 연결관(110)과 확관부(12) 사이에 설치되어 수밀을 이루는 원형의 링이다. 수밀링(220)은 고무, 합성수지 등으로 만들어질 수 있다. 바람직하게, 수밀링(220)의 외부면은 제1 경사부(13)와 동일한 경사를 갖고 수밀링(220)의 내부면은 수평으로 형성된다.
수밀링(220)은 제1 경사부(13)와 대응되도록 설치되거나 제1 경사부(13)와 제1 연장부(14)에 대응되도록 설치될 수 있다.
스토퍼 링(210)은 홈(112)에 설치된다. 스토퍼 링(210)은 홈(112)에 끼워져서 설치될 수 있도록 원호 형상으로 이루어진 링으로서, 바람직하게는 중심각도가 270˚ 이상인 원호형 링이다. 즉, 스토퍼 링(210)의 양쪽 끝단을 약간 벌려서 넓힌 후 홈(112)에 설치할 수 있다.
스토퍼 링(210)이 홈(112)에 설치되었을 때, 스토퍼 링(210)의 단면 중 적어도 그 일부분이 홈(112)으로부터 돌출된다. 그리고, 돌출된 부분의 상단은 체결링(230)의 내부면에 접촉될 수 있다.
상기 돌출된 부분이 계단턱(232)에 걸리고 체결링(230)의 내부면에 접촉되는 것에 의해 체결링(230)과 연결관(110)의 이동을 제한(방지)할 수 있다(즉, 체결링이 관(10) 쪽으로 이동하여 연결관과 분리되는 것을 방지할 수 있다).
아울러, 연결관(110)의 끝단은 제2 경사부(15)와 맞닿게 되므로 연결관(110)의 삽입 깊이가 제한될 수 있다.
스토퍼 링(210)은, 체결링(230)의 이동을 제한(방지)할 수 있도록, 체결링(230)으로부터 하중이 인가될 때 그 변형이 제한적이어야 하고, 이를 위해 스토퍼 링(210)은 일정 수준 이상의 강성을 갖는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다.
체결링(230)은 연결관(110)에 설치되고 서포트 링(140)과 나사 결합된다.
체결링(230)은 연결관(110)과 확관부(12) 사이에 삽입되는 선단부(231)와, 외부면에 형성된 제1 나사산(234)과, 내부면에 형성된 계단턱(232)을 포함한다.
선단부(231)는 제1,2 나사산(234)(244)이 나사 결합될 때 수밀링(220)을 가압한다. 바람직하게, 선단부(231)와 수밀링(220) 사이에는 원형의 링 부재(250, 도 8의 녹색 부분)가 설치될 수 있다. 링 부재(250)는 제1,2 나사산(234)(244)이 나사결합될 때 수밀링(220)이 균일하게 가압되도록 한다. 제1,2 나사산(234)(244)이 나사 결합되면 선단부(231)의 끝단 부분(231a)은 제1 연장부(14)와 서포트링(240)의 아래에 위치된다.
계단턱(232)은 스토퍼 링(210)에 걸리는 부분인데, 그 역할은 위에서 설명된 바 있다.
서포트 링(140)은 확관부(12)에 설치되는 링 형상의 부재이다. 서포트 링(140)의 내부면에는 제2 나사산(244)과 제3 경사부(242)가 형성될 수 있다.
제3 경사부(242)는 제1 경사부(13)와 형합하는(동일한) 경사를 갖는다. 따라서, 제1,2 나사산(234)(244)이 나사 결합되면 제3 경사부(242)가 제1 경사부(13)를 통해 수밀링(220)을 가압하고 이와 동시에 선단부(231)가 수밀링(220)의 후면을 지지하게 되므로 수밀링(220)이 연결관(110)과 확관부(12)에 밀착될 수 있다.
[제3 실시예 : 대구경 관을 연결하는 관 연결장치와 구조]
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 관 연결장치가 관에 설치된 것을 보여주는 단면도이고, 도 10은 도 9의 X 부분을 확대한 도면이다. 도 9~10의 도면 참조부호 중에서 도 1~8의 도면 참조부호와 동일한 것은 동일한 구성요소를 나타낸다.
도면에 나타난 바와 같이, 관 연결장치(300)는 연결관(110)과, 확관부(12)와 연결관(110) 사이에 삽입된 수밀링(120)과, 연결관(110)의 원주 방향으로 형성된 홈(112)과, 홈(112)에 설치된 스토퍼 링(210)과, 연결관(110)에 설치된 플랜지(130)와, 확관부(12)에 설치된 서포트 링(140), 및 플랜지(130)와 서포트 링(140)을 체결하는 체결 볼트(150)를 포함한다.
관 연결장치(100)와 비교하여, 관 연결장치(300)는 스토퍼 링(210)과 홈(134)을 더 구비한다는 점에서 차이가 있고 나머지 구성요소는 관 연결장치(100)의 구성요소와 동일하다.
스토퍼 링(210)은 홈(112)에 설치된다. 스토퍼 링(210)은 홈(112)에 끼워져서 설치될 수 있도록 원호 형상으로 이루어진 링으로서, 바람직하게는 중심각도가 270˚ 이상인 원호형 링이다. 즉, 스토퍼 링(210)의 양쪽 끝단을 약간 벌려서 넓힌 후 홈(112)에 설치할 수 있다.
그리고, 홈(134)은 삽입부(132)의 내부면에 원주 방향을 따라 연속적으로 형성된 홈으로서, 홈(112)과 대응되는 곳에 형성된다. 스토퍼 링(210)이 홈(112)에 설치되었을 때, 스토퍼 링(210)의 단면 중 일부분이 홈(112)으로부터 돌출된다. 그리고, 돌출된 부분은 홈(134)에 삽입된다. 이에 따라, 스토퍼 링(210)의 일부분은 홈(112)에 위치하고 나머지 일부분은 홈(134)에 위치하는 것에 의해서 플랜지(130)가 연결관(110)에 고정될 수 있다.
스토퍼 링(210)은 소정 크기 이상의 강성을 갖는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. 이것은 플랜지(130) 또는 연결관(110)에 하중, 예를 들어 연결관(110)을 관(10)으로부터 인발하는 하중이 작용할 때 플랜지(130) 및/또는 연결관(110)의 이동을 방지하려면 스토퍼 링(210)의 변형이 제한적이어야 하고, 이를 위해서는 스토퍼 링(210)이 소정 크기 이상의 강성을 가져야 하기 때문이다.
도 11은 관 연결장치의 변형예를 보여준다. 관 연결장치(300a)는, 상술한 관 연결장치(300)와 비교하여, 삽입부(132)의 내부면에 계단턱(134a)이 형성된다는 차이점이 있다. 즉, 연결관(110)에 인발력이 작용할 때 스토퍼 링(210)이 계단턱(134a)에 걸리는 것에 의해 플랜지(130)와 연결관(110)의 분리가 방지된다.
한편, 본 발명은 금속관의 연결에 적합하지만, 제1 경사부(13) 및 제1 연장부(14)를 갖도록 확관될 수 있는 관이라면 그 재질에 한정되지 않고 적용될 수 있다. 아울러, 본 발명은 상수관 연결에 적합하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
10 : 관 12 : 확관부
13 : 제1 경사부 14 : 제1 연장부
15 : 제2 경사부 16 : 제2 연장부
100 : 관 연결장치
110 : 연결관 112 : 홈
120 : 수밀링 121 : 홈부
123 : 돌기부 130 : 플랜지
131 : 제1 플랜지
132 : 삽입부 133 : 돌출부
134 : 홈 134a : 계단턱
135 : 체결부 136 : 볼트공
140 : 서포트 링 141 : 제3 경사부
142 : 제3 연장부 143 : 볼트공
144 : 가이드부 150 : 체결볼트
151 : 볼트 머리 153 : 몸체 나사부
155 : 너트 160 : 제2 플랜지
200 : 관 연결장치 210 : 스토퍼 링
220 : 수밀링 230 : 체결링
231 : 선단부 232 : 계단턱
234 : 제1 나사산 240 : 서포트 링
242 : 제3 경사부 244 : 제2 나사산
250 : 링 부재 300 : 관 연결장치
300a : 관 연결장치

Claims (13)

  1. 연결하고자 하는 관(10)의 확관부(12)에 삽입되고, 원주 방향으로 홈(112)이 형성된 연결관(110);
    확관부(12)와 연결관(110) 사이에 삽입된 수밀링(120);
    확관부(12)와 연결관(110) 사이에 삽입되고 홈(112)에 고정되는 삽입부(132)와, 삽입부(132)에서 수직으로 연장되어 형성된 체결부(135)를 갖는 플랜지(130);
    확관부(12)에 설치되고, 링 형상을 갖는 서포트 링(140); 및,
    플랜지(130)와 서포트 링(140)을 체결하는 체결 볼트(150);를 포함하고,
    체결 볼트(150)가 플랜지(130)와 서포트 링(140)을 체결하고 플랜지(130)가 홈(112)에 고정되는 것에 의해서 서포트 링(140)이 확관부(12)를 수밀링(120)에 밀착시키고 연결관(110)의 분리가 방지되며,
    체결볼트(150)에 의해서 플랜지(130)와 서포트링(140)이 체결되면 삽입부(132)의 선단 부분(132a)은 확관부(12)와 서포트링(140)의 아래에 위치되고 서포트링(140)이 확관부(12)에 밀착됨에 따라 확관부(12)가 선단 부분(132a)의 외부면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 관 연결 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    삽입부(132)의 내부면에는 원주방향으로 돌출부(133)가 형성되고, 돌출부(133)가 홈(112)에 삽입되어 고정되는 것에 의해 플랜지(130)가 연결관(110)에 고정되는 것을 특징으로 하는 관 연결 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    삽입부(132)의 내부면에는 홈(112)과 대응되는 부분에 홈(134) 또는 계단턱(134a)이 원주방향을 따라 연속적으로 형성되고,
    스토퍼 링(210)이 홈(112)에 설치되되 스토퍼 링(210)의 일부분은 홈(112)에서 돌출되고, 상기 돌출된 부분이 홈(134)에 삽입되거나 계단턱(134a)에 걸리는 것에 의해서 플랜지(130)가 연결관(110)에 고정되고 연결관(110)의 분리가 방지되는 것을 특징으로 하는 관 연결 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    스토퍼 링(210)은 연결관(110) 또는 플랜지(130)에 하중이 작용할 때 연결관(110) 또는 플랜지(130)의 이동을 방지하고,
    스토퍼 링(210)은 중심각도가 적어도 270˚ 이상인 원호 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 관 연결 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    확관부(12)는 제1 경사부(13)와, 제1 경사부(13)에서 수평으로 연장된 제1 연장부(14)를 갖고,
    수밀링(120)은 제1 경사부(13)에 설치되거나 제1 경사부(13)와 제1 연장부(14)에 걸쳐서 설치되며,
    서포트 링(140)의 내부면은 제1 경사부(13)와 제1 연장부(14)에 형합하도록 제3 경사부(141)와 제3 연장부(142)를 갖고, 서포트 링(140)의 외부면에는 체결 볼트(150)의 임의 회전을 방지하기 위한 가이드부(144)가 형성되며 가이드부(144) 사이에는 볼트공(143)이 형성되고,
    체결 볼트(150)는 볼트공(143)을 관통하여 플랜지(130)와 체결되는 것을 특징으로 하는 관 연결 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    플랜지(130)는 제1 플랜지(131)와 제2 플랜지(160)가 결합되어 이루어지고, 제1,2 플랜지(131)(160)의 양쪽 단부에는 볼트공(136)이 형성되며, 체결볼트(150)가 볼트공(143)(136)을 관통한 후 너트(155)와 체결되는 것에 의해 제1,2 플랜지(131)(160)가 서로 결합되고 제1,2 플랜지(131)(160)와 서포트 링(140)이 결합되며,
    상기 양쪽 단부의 볼트공(136)이 서로 중첩되도록 배치된 후 체결볼트(150)가 체결되고, 관 내부의 수압이 작용하는 방향과 체결볼트(150)의 체결방향이 수직이 되어 누수가 방지되는 것을 특징으로 하는 관 연결 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    수밀링(120)의 양측면 중 관(10)의 중심을 향한 측면에는 원주 방향을 따라 홈부(121)가 연속적으로 형성되고 홈부(121)의 양측에는 돌기부(123)가 원주 방향을 따라 연속적으로 형성되며,
    확관부(12)와 연결관(110) 사이로 유체가 유입되면 양측의 돌기부(123)가 확관부(12)와 연결관(110)에 각각 밀착되도록 변형되는 것을 특징으로 하는 관 연결 장치.
  8. 연결하고자 하는 관(10)의 확관부(12)에 삽입되고, 원주 방향으로 홈(112)이 형성된 연결관(110);
    확관부(12)와 연결관(110) 사이에 삽입되어 수밀을 이루는 수밀링(220);
    홈(112)에 설치된 스토퍼 링(210);
    선단부(231)는 확관부(12)와 연결관(110) 사이에 삽입되고, 외주면에는 제1 나사산(234)이 형성된 체결링(230); 및,
    확관부(12)에 설치되고, 링 형상을 가지며, 제1 나사산(234)과 나사결합되는 제2 나사산(244)이 내부면에 형성된 서포트 링(240);을 포함하고,
    제1,2 나사산(234)(244)이 나사 결합되면 선단부(231)가 수밀링(220)을 확관부(12)의 내부면에 밀착시키며, 스토퍼 링(210)은 체결링(230)과 연결관(110)의 분리를 방지하도록 체결링(230)의 이동을 제한하고,
    제1,2 나사산(234)(244)이 나사 결합되면 선단부(231)의 끝단 부분(231a)은 확관부(12)와 서포트링(240)의 아래에 위치되는 것을 특징으로 하는 관 연결 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    체결링(230)의 내부면에는 원주방향을 따라 계단턱(232)이 연속적으로 형성되고,
    계단턱(232)이 스토퍼 링(210)에 걸리는 것에 의해 체결링(230)의 이동이 제한되는 것을 특징으로 하는 관 연결 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    스토퍼 링(210)은 연결관(110) 또는 체결링(230)에 하중이 작용할 때 연결관(110) 또는 체결링(230)의 이동을 방지하고,
    스토퍼 링(210)은 중심각도가 적어도 270˚ 이상인 원호 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 관 연결 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    체결링(230)의 선단부(231)와 수밀링(220) 사이에는 원형의 링 부재(250)가 게재되고,
    링 부재(250)는 제1,2 나사산(234)(244)이 나사결합될 때 수밀링(220)이 균일하게 가압되도록 하는 것을 특징으로 하는 관 연결 장치.
  12. 제5항의 관 연결장치(100); 및,
    연결하고자 하는 관(10)의 단부에 형성된 확관부(12);를 포함하고,
    연결관(110)의 단부는 연결하고자 하는 양쪽 관(10)의 확관부(12)에 삽입되며,
    확관부(12)는 제1 경사부(13)와, 제1 경사부(13)에서 수평으로 연장된 제1 연장부(14)를 갖고,
    수밀링(120)은 제1 경사부(13)에 설치되거나 제1 경사부(13)와 제1 연장부(14)에 걸쳐서 설치되며,
    서포트 링(140)의 내부면은 제1 경사부(13)와 제1 연장부(14)에 형합하도록 제3 경사부(141)와 제3 연장부(142)를 갖는 것을 특징으로 하는 관 연결 구조.
  13. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항의 관 연결장치(200); 및,
    연결하고자 하는 관(10)의 단부에 형성된 확관부(12);를 포함하고,
    연결관(110)의 양쪽 단부는 연결하고자 하는 양쪽 관(10)의 확관부(12)에 삽입되며,
    확관부(12)는,
    관의 끝단을 향해서 바깥쪽으로 경사지게 형성된 제2 경사부(15);
    제2 경사부(15)에서 관(10)의 끝단쪽으로 수평으로 연장된 제2 연장부(16);
    제2 연장부(16)에서 관(10)의 끝단을 향해서 바깥쪽으로 경사지게 형성된 제1 경사부(13); 및,
    제1 경사부(13)에서 관(10)의 끝단쪽으로 수평으로 연장된 제1 연장부(14);를 포함하고,
    수밀링(220)은 제1 경사부(13)에 설치되거나 제1 경사부(13)와 제1 연장부(14)에 걸쳐서 설치되며,
    서포트 링(140)의 내부면은 제1 경사부(13)와 제1 연장부(14)에 형합하도록 제3 경사부(141)와 제3 연장부(142)를 가지며,
    연결관(110)의 끝단이 제2 경사부(15)에 맞닿는 것에 의해서 연결관(110)의 상기 삽입이 제한되고, 제1,2 나사산(234)(244)이 나사 결합되고 체결링(230)이 스토퍼링(210)에 걸리는 것에 의해 연결관(110)과 관(10)의 분리가 방지되는 것을 특징으로 하는 관 연결 구조.
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