KR102305130B1 - 그루브드 파이프 커플링장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 그루브드 파이프 커플링장치에 관한 것이다. 이는, 연결할 파이프의 단부 사이에 설치된 상태로 양측 파이프의 단부 외주면을 감싸고, 파이프 내부 유체의 압력을 전달받아 팽창 가능한 링형태의 가스켓과; 상기 가스켓을 커버하며, 가스켓에 유체의 압력이 전달될 때 가스켓의 부피 변화를 억제함으로써 가스켓에 반작용력을 가하여, 가스켓으로 하여금 파이프 외주면을 압박 밀폐하게 하는 커플러를 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 그루브드 파이프 커플링장치는, 내측에 파이프를 지지하는 중심유지홈을 가져, 파이프의 중심축선을 안정적으로 유지하므로, 시간이 지나더라도 파이프의 중심축선이 어긋나지 않아 누설의 염려가 없다. 또한, 파이프 내 유체의 압력을 전달받아 팽창하여 커플러의 내벽면을 가압함으로써, 커플러로부터 반작용력을 받아 파이프를 압박하므로 강력한 밀폐력을 출력할 수 있다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 그루브드 파이프 커플링장치는, 내측에 파이프를 지지하는 중심유지홈을 가져, 파이프의 중심축선을 안정적으로 유지하므로, 시간이 지나더라도 파이프의 중심축선이 어긋나지 않아 누설의 염려가 없다. 또한, 파이프 내 유체의 압력을 전달받아 팽창하여 커플러의 내벽면을 가압함으로써, 커플러로부터 반작용력을 받아 파이프를 압박하므로 강력한 밀폐력을 출력할 수 있다.
Description
본 발명은 그루브드 파이프를 연결하는 커플링장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 커플러 완료 후 유체의 누설이 없어 신뢰성이 높고 장착이 용이한, 그루브드 파이프 커플링장치에 관한 것이다.
그루브드 파이프(grooved pipe)는, 단부에, 원주방향으로 연장된 일정폭의 그루브(홈)가 성형 가공되어 있는 금속 파이프이다. 파이프 단부에 그루브를 형성하는 이유는, 상호 맞대어진 동일 직경의 파이프의 그루브에 커플링장치를 채워 파이프를 연결하기 위해서이다.
커플링장치는, 일직선상으로 맞추어진 파이프를 연결하며 파이프 사이를 밀폐하는 것으로서, 링형 가스켓과 커플러와 볼트 및 너트를 포함한다. 가스켓은, 고무나 합성수지로 성형 제작되고 파이프의 연접부위를 감싸 밀폐하는 연질 부재이다.
또한, 커플러는, 상부하우징 및 하부하우징으로 구성되며, 가스켓을 사이에 두고 상호 결합하여 가스켓을 파이프에 밀착시킴으로서 유체의 누설을 방지한다. 상부하우징 및 하부하우징은 반원호의 형상을 취하고 볼트 및 너트를 통해 상호 결합한다.
한편, 파이프를 연결하여 구축되는 파이프라인에는 다양한 종류가 있으며, 토목건축, 선박, 수송, 산업 등 거의 모든 분야에서 필수적으로 사용되고 있다. 파이프라인을 구성하는 파이프는, 이송 유체의 온도나 압력 또는 물성 등에 따라 재질이 달라지며, 예를 들어, 강관, 합성수지관, 주철관, 콘크리트관, 동관 등이 있다.
또한 파이프를 연결하는 이음 방식도 다양한데, 일반적으로 많이 사용되는 이음 방식은 플랜지 이음이다. 플랜지 이음은, 연결할 양쪽 파이프의 단부에 플랜지를 용접 고정한 후, 플랜지를 상호 맞댄 상태로 볼트와 너트를 이용해 연결하는 방식이다.
상기한 플랜지 이음 이외에도, 그루브드 커플러 방식 이음도 알려져 있다. 그루브드 커플러은, 연결할 파이프의 단부 외주면에 그루브(groove)를 형성하고, 그루브에 가스켓과 커플러를 채워 연결하는 이음 방식이다.
이와 관련된 배경 기술로서, 국내 공개특허공보 제10-2018-0131215호를 통해, 그루브드 커플러가 개시된 바 있다.
개시된 그루브드 커플러는, 기계적인 홈 형성된 체결 시스템에서 두 개의 파이프를 연결시키기 위해 파이프 사이에 위치되어 파이프의 그루브에 체결되는 그루브드 커플러에 있어서, 전체적으로 볼 때 고리 형상을 이루고, 고리 형상의 절개 부위에서 볼 때, 고리 형상의 외곽에서 중공을 한정하는 사각관으로 이루어져 사각관의 하부 측과 상부 측에서 사각관의 중심으로부터 양테두리를 향해 경사지는 탄성부, 그리고 고리 형상의 내곽에서 탄성부와 연통하여 탄성부의 내부를 고리 형상의 중심축을 향해 방사상으로 노출시키는 탄성밴드를 포함하는 가스켓; 및 가스켓의 하부측과 상부측에서 가스켓을 각각 수용하도록, 개별적으로 볼 때 고리 형상의 중심축과 수직인 방향을 따라 가스켓을 둘러싸는 가압관을 포함하는 제1커플러 하우징과 제2 커플러 하우징을 포함하고, 가압관은 원호 형상으로 이루어지며 가스켓과 다른 곡률 반경을 가지는 구조를 갖는다.
본 발명은, 파이프의 중심축선이 안정적으로 유지되어 시간이 지나더라도 파이프가 벌어지지 않아 누설의 염려가 없고, 강력한 밀폐력을 출력할 수 있는, 그루브드 파이프 커플링장치를 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 그루브드 파이프 커플링장치는, 연결할 파이프의 단부 사이에 설치된 상태로 양측 파이프의 단부 외주면을 감싸고, 파이프 내부 유체의 압력을 전달받아 팽창 가능한 링형태의 가스켓과; 상기 가스켓을 커버하며, 가스켓에 유체의 압력이 전달될 때 가스켓의 부피 변화를 억제함으로써 가스켓에 반작용력을 가하여, 가스켓으로 하여금 파이프 외주면을 압박 밀폐하게 하는 커플러를 포함한다.
또한, 상기 커플러는; 상기 가스켓을 사이에 두고 상호 결합하는 반원형 상부하우징 및 하부하우징과, 상기 상부하우징과 하부하우징을 결합시켜, 가스켓이 파이프측으로 압박되게 하는 하우징결합수단을 구비한다.
또한, 상기 파이프는, 외주면에, 원주방향으로 연장된 그루브를 가지고, 상기 상부하우징 및 하부하우징에는, 일정폭을 가지며 가스켓을 파이프측으로 지지하는 가압면, 상기 가압면의 폭방향 양측에 위치하고 가스켓의 양측부를 커버하는 측부지지면, 상기 측부지지면의 단부에 형성되며 그루브에 삽입 지지되는 삽입고정부가 마련되어 있다.
아울러, 상기 가스켓은; 파이프의 단부 외주면에 밀착하는 파이프 밀착면을 갖는 링형 커버부와, 상기 커버부의 내측에 일체를 이루고, 파이프의 사이에 개재된 상태로 파이프의 단부를 수용 지지하는 격벽부를 갖는다.
또한, 상기 커버부의 내부에는, 파이프로부터 제공된 압력을 받아들이는 팽창공간이 형성되며, 상기 격벽부에는, 파이프 내부의 압력을 팽창공간으로 유도하는 다수의 압입통로가 마련되어 있다.
그리고, 상기 커버부의 내부에는, 파이프 내부로부터 제공된 압력을 받아들이는 팽창공간이 형성되고, 상기 격벽부는; 상기 팽창공간을 파이프의 내측방향으로 개방하되, 외력에 의해 차단되는 개방슬릿을 통해 분할되며, 상기 개방슬릿은, 가스켓에 대한 파이프의 결합 시, 파이프에 밀려 막혀 차단되고, 개방슬릿의 내향면에는, 개방슬릿이 밀착한 상태에서 형성되어, 파이프 내부의 압력을 팽창공간으로 유도하는 다수의 유체압입통로가 마련된다.
또한, 상기 커버부의 외주면은 일정폭을 가지며, 외주면의 폭방향 양단부에는 상하부하우징의 가압면에 눌려 파이프측으로 가압됨으로써, 파이프에 대한 파이프밀착면의 밀착력을 증가시키는 가압돌출부가 형성된다.
아울러, 상기 커버부 내에 형성되어 있는 팽창공간의 양측부에는 연결통로를 통해 팽창공간과 연결되며, 팽창공간 내부의 압력을 전달받아 커버부를 상기 측부지지면측으로 팽창시키는 사이드챔버가 더 형성된다.
또한, 상기 사이드챔버의 내부에는; 연결통로를 통해 사이드챔버 내부로 진입하는 압력에 의해 탄성 변형되며, 파이프밀착면을 파이프측으로 가압하는 링형 내장탄성판이 설치된다.
또한, 상기 내장탄성판은; 원주방향으로 일정폭을 가지며 폭방향 중앙부에 탄성만곡부를 구비하고, 상기 연결통로를 통해 압입된 압력에 의해 탄성만곡부가 펼쳐지며 폭이 증가함으로써 파이프밀착면을 가압한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 그루브드 파이프 커플링장치는, 내측에 파이프를 지지하는 중심유지홈을 가져, 파이프의 중심축선을 안정적으로 유지하므로, 시간이 지나더라도 파이프의 중심축선이 어긋나지 않아 누설의 염려가 없다.
또한, 파이프 내 유체의 압력을 전달받아 팽창하여 커플러의 내벽면을 가압함으로써, 커플러로부터 반작용력을 받아 파이프를 압박하므로 강력한 밀폐력을 출력할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그루브드 파이프 커플링장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 가스켓의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 가스켓을 파이프와 함께 도시한 절제 사시도이다.
도 4 및 도 5는 도 2에 도시한 가스켓에 대한 파이프의 결합 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 그루브드 파이프 커플링장치의 절제 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 그루브드 파이프 커플링장치에 적용 가능한 가스켓의 변형 예를 도시한 도면이다.
도 9a,9b,9c는, 도 2에 도시한 가스켓의 또 다른 변형 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 그루브드 파이프 커플링장치에 적용할 수 있는 가스켓의 또 다른 변형 예를 도시한 단면도이다.
도 11은 도 10에 도시한 가스켓에 커플러가 결합한 모습을 도시한 단면도이다.
도 12는 도 10의 내장탄성판의 평면도이다.
도 13은 도 12의 A-A선 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 가스켓의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 가스켓을 파이프와 함께 도시한 절제 사시도이다.
도 4 및 도 5는 도 2에 도시한 가스켓에 대한 파이프의 결합 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 그루브드 파이프 커플링장치의 절제 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 그루브드 파이프 커플링장치에 적용 가능한 가스켓의 변형 예를 도시한 도면이다.
도 9a,9b,9c는, 도 2에 도시한 가스켓의 또 다른 변형 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 그루브드 파이프 커플링장치에 적용할 수 있는 가스켓의 또 다른 변형 예를 도시한 단면도이다.
도 11은 도 10에 도시한 가스켓에 커플러가 결합한 모습을 도시한 단면도이다.
도 12는 도 10의 내장탄성판의 평면도이다.
도 13은 도 12의 A-A선 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 그루브드 파이프 커플링장치는, 그루브가 형성되어 있는 파이프를 연결하는 것으로서, 파이프를 내부 유동하는 유체의 압력을 이용해 파이프에 대한 밀폐를 강력하게 유지할 수 있는 특징을 갖는다.
이러한 본 발명의 그루브드 파이프 커플링장치는, 연결할 파이프의 단부 사이에 설치된 상태로 양측 파이프의 단부 외주면을 감싸고, 파이프 내부 유체의 압력을 전달받아 팽창 가능한 링형태의 가스켓과; 상기 가스켓을 커버하며, 가스켓에 유체의 압력이 전달될 때 가스켓의 부피 변화를 억제함으로써 가스켓에 반작용력을 가하여, 가스켓으로 하여금 파이프 외주면을 압박 밀폐하게 하는 커플러를 포함하여 구성된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그루브드 파이프 커플링장치(10)의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 가스켓의 사시도이다. 또한, 도 3은 도 2에 도시한 가스켓을 파이프와 함께 도시한 절제 사시도이며, 도 4 및 도 5는 도 2에 도시한 가스켓에 대한 파이프의 결합 방식을 설명하기 위한 도면이다. 아울러 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 그루브드 파이프 커플링장치의 절제 사시도이다.
도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 그루브드 파이프 커플링장치(10)는, 가스켓(40)과 커플러(20)를 포함한다.
가스켓(40)은, 일정직경의 링의 형태를 취하는 탄성 부재로서, 도 5에 도시한 바와 같이, 길이방향으로 연접한 파이프(13)의 단부 사이에 개재된 상태로 양측 파이프의 단부 외주면을 감싸 밀폐한다. 파이프(13)를 내부 유동하는 유체(물, 기름, 가스 등)는, 파이프(13)가 이어지는 부분을 지나더라도 가스켓(40)에 막혀 외부로 누설되지 않는다. 가스켓(40)은 고무나 합성수지로 제작된다. 아울러 본 실시예에서의 파이프(13)는 단부 외주면에 그루브(13a)가 형성되어 있는 그루브드 파이프이다.
가스켓(40)은, 커버부(40a)와 격벽부(40b)로 구성된다. 커버부(40a)는, 연결할 파이프의 단부 외주면에 밀착하는 부분으로서, 내부에 팽창공간(43)을 갖는다.
팽창공간(43)은, 가스켓(40)에 외력이 가해지지 않은 상태에서는 격벽부(40b)의 (벌어져 있는) 개방슬릿(46)과 압입통로(47)를 통해 파이프(13)의 내부로 개방된다. 하지만, 격벽부(40b)가 파이프(13)에 의해 화살표 b방향으로 가압될 때에는, (개방슬릿(46)이 밀착되어 막히기 때문에) 압입통로(47)를 통해서만 개방된다.
팽창공간(43)은 파이프(13)를 통과하는 유체를 받아들여 유체의 압력을 전달받는 공간이다. 가스켓(40)이 고무나 탄성 합성수지로 제작되므로 팽창공간(43)에 유체의 압력이 가해지면 커버부(40a)가 전체적으로 부풀어 오른다. 하지만, 커버부(40a)는 상부하우징(20a)이나 하부하우징(20b)에 의해 커버되어 부피의 변화가 억제된다. 결국, 외측으로 향하는 팽창력은, 상하부하우징(20a,20b)의 내측면에 작용하며 반작용력으로 전환된다. 말하자면, 상하부하우징(20a,20b)이, 커버부(40a)를, 팽창력에 해당하는 힘으로 하부로 내리 누르는 것이다.
커버부(40a)의 상면에는 가압돌출부(42)가 형성되어 있다. 가압돌출부(42)는 커버부(40a)의 폭방향 양단부 상면에 형성된 돌출부로서, 커버부의 원주방향으로 연장된다. 가압돌출부(42)의 높이는, 0.5mm 내지 2mm 이고, 바람직하게는 1mm이다.
이와 같이 가압돌출부(42)가 형성되어 있으므로, 상부하우징(20a)과 하부하우징(20b)이 상호 결합하며 커버부(40a)를 죌 때, 가압돌출부(42)가 위치한 지점이 다른 부분 보다 강하게 눌린다. 화살표 f방향의 가압력이 다른 부분 보다 크게 작용하는 것이다. 화살표 f방향의 가압력은, 파이프밀착면(48)과 파이프(13) 외주면 사이의 밀착력으로서, 힘이 클수록 유체의 누설 확률이 적어진다.
커버부(40a)에 있어서, 파이프(13)와 접하는 파이프밀착면(48)은 외측방향으로 벌어져 있다. 수평선에 대한 파이프밀착면(48)의 각도(θ)는, 5도 내지 15도이고, 바람직하게는 8도 이다. 이와 같이 파이프밀착면(48)이 외측으로 벌어지도록 형성하므로서, 가스켓(40)에 대한 파이프(13)의 진입이 용이하다.
한편, 격벽부(40b)는, 커버부(40a)의 저면 중앙에 일체를 이루며, 파이프(13)의 사이에 개재된 상태로 파이프의 단부를 수용 지지한다. 상호 연결할 파이프(13)의 단부는 물리적으로 밀착하지 않고 격벽부(40b)를 사이에 두고 이격된다. 하지만 파이프(13)의 단부는 최대한 근접하여 격벽부(40b)를 가압한다.
격벽부(40b)의 단부에는 이탈방지턱(45)이 형성되어 있다. 이탈방지턱(45)은 파이프밀착면(48)과의 사이에 중심유지홈(44)을 제공한다. 중심유지홈(44)은 파이프(13)를 향해 개방된 링형 홈으로서, 파이프(13)의 단부를 수용한다. 파이프(13)의 단부가 중심유지홈(44)에 수용 지지됨으로써, 파이프(13)의 중심축은 항상 일정하게 유지된다. 연결하는 파이프(13)가 꺽어지거나 어긋나지 않아 기밀이 완벽히 유지되는 것이다.
특히 격벽부(40b)는 개방슬릿(46)을 통해 분할된다. 개방슬릿(46)은 팽창공간(43)을 파이프(13)의 내부로 개방하는 틈새이다. 개방슬릿(46)은 외력이 가해지지 않은 상태에서 벌어져 있다. 하지만, 파이프(13)를 화살표 e방향으로 삽입할 때 파이프(13)의 단부에 밀려 밀착되어 막혀 차단된다.
하지만, 개방슬릿(36)을 사이에 두고 마주하는 격벽부(40b)의 내향면에는, 압입통로(47)가 형성되어 있다. 압입통로(47)는 격벽부(40b)가 파이프(13)에 의해 두께 방향으로 압착되어 개방슬릿이 밀착한 상태에서 형성된 통로이다. 두 개의 파이프(13)가, 커플러(20)에 의해 최대한 당겨진 상태로 결합되더라도, 팽창공간(43)과 파이프(13)의 내부공간이 압입통로(47)을 통해 연통하는 것이다. 다시 말하면, 파이프(13)를 통과하는 고압의 유체가 압입통로(47)를 통과해 팽창공간(43)으로 유입할 수 있는 것이다.
한편, 상기한 커플러(20)는, 상부하우징(20a)과 하부하우징(20b)과 하우징결합수단을 포함한다. 본 실시예에서의 하우징결합수단은 볼트(31)와 너트(33)이다.
상부하우징(20a)과 하부하우징(20b)은 동일한 형상을 가지고 쌍을 이루며, 가스켓(40)을 사이에 두고 하우징결합수단을 통해 상호 결합한다. 하우징결합수단인 볼트(31)는, 상하부하우징(20a,20b)의 사이드에 형성되어 있는 관통구멍(20c)을 통과한 후 너트(33)와 결합한다.
상부하우징(20a) 및 하부하우징(20b)의 내측에는, 가압면(20f)과 측부지지면(20h)이 형성되어 있고, 양단부에는 삽입고정부(20k)가 마련되어 있다.
가압면(20f)은, 원주방향으로 연장되며 일정폭을 가지고 가스켓(40)을 파이프측으로 지지하는 지지면이다. 가압면(20f)에 의해 가압돌출부(42)가 화살표 f방향으로 가압됨은 위에 설명한 바와 같다. 측부지지면(20h)은, 가압면(20f)의 폭방향 양측에 위치하고 커버부(40a)의 양측부를 커버한다. 또한, 삽입고정부(20k)는, 측부지지면의 단부에 형성되며 그루브(13a)에 삽입 지지되는 부분이다.
이러한 상부하우징(20a)과 하부하우징(20b)은, 볼트(31)와 너트(33)의 결합에 의해 서로에 대해 근접하며, 커버부(40a)를 파이프(13) 측으로 강하게 압박함과 동시에, 양측 파이프(13)를 당겨 파이프(13)의 단부가 최대한 접근하도록 작용한다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 그루브드 파이프 커플링장치에 적용 가능한 가스켓(40)의 변형 예를 도시한 도면이다.
도 7에 도시한 가스켓(40)은 압입통로(47)가 대체로 마름모꼴의 형태를 취하고, 도 8의 압입통로(47)는 원의 형태를 취한다. 압입통로(47)의 형상이나 개수는 필요에 따라 얼마든지 달라질 수 있다.
도 9a,9b,9c는, 도 2에 도시한 가스켓(40)의 또 다른 변형 예를 도시한 도면이다.
도 9a에 도시한 커버부(40a)의 가압돌출부(42)는, 도 4에 도시한 가압돌출부(42)로서 원형의 단면 형태를 취한다. 또한 도 9b의 가압돌출부(42)는 사각 단면의 형태이고, 도 9c의 가압돌출부(42)는 톱니의 형태를 취한다. 이와 같이 가압돌출부(42)의 형상은 얼마든지 달라질 수 있는 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 그루브드 파이프 커플링장치에 적용할 수 있는 가스켓(40)의 또 다른 변형 예를 도시한 단면도이고, 도 11은 도 10에 도시한 가스켓에 커플러(20)이 결합한 모습을 도시한 단면도이다. 또한, 도 12는 도 10의 내장탄성판(51)의 평면도이이며, 도 13은 도 12의 A-A선 단면도이다.
이하, 상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.
도면을 참조하면, 상기 팽창공간(43)의 양측부에 사이드챔버(43e)가 형성되어 있음을 알 수 있다. 사이드챔버(43e)는 연결통로(43c)를 통해 팽창공간(43)에 연통하는 공간으로서, 팽창공간 내부의 압력을 전달받아 커버부(40a)를 측부지지면(도 5의 20h)측으로 팽창시키는 공간이다. 커버부(40a)는 커플러(20)에 의해 구속되므로 실제로 팽창하지 않고, 커플러로부터 반작용력을 전달받는다. 파이프(13)를 흐르는 고압의 유체가 사이드챔버(43e)로 유입하여 압력을 제공함은 물론이다.
특히 사이드챔버(43e)의 내부에는 내장탄성판(51)이 장착된다. 내장탄성판(51)은 탄성을 갖는 일정두께 및 직경을 갖는 금속판으로 제작된 링형 부재로서, 도 12 및 도 13에 도시한 구조를 갖는다.
도시한 바와 같이, 내장탄성판(51)은 링의 형태를 취하며, 반지름 방향 외측부에 외측가압부(51a), 내측부에 내측가압부(51b)를 가진다. 또한 폭방향 중앙부, 즉 외측가압부(51a)와 내측가압부(51b)의 사이에 탄성만곡부(51f)를 구비한다. 외측가압부(51a)와 내측가압부(51b)는 내장탄성판(51) 소재의 외측단부 및 내측단부를 둥글게 기계 가공한 부분이다.
탄성만곡부(51f)는 사이드챔버(43e)로 유입하는 유체의 압력을 전달받는다. 탄성만곡부(51f)에 화살표 p방향의 가압력이 인가되면 외측가압부(51a)와 내측가압부(51b)의 간격이 멀어짐은 물론이다.
다시 도 10을 참조하면, 사이드챔버(43e)에 수용되어 있는 내장탄성판(51)의 외측가압부(51a)가 가압돌출부(42)의 직하부에, 내측가압부(51b)가 파이프밀착면(48)의 바로 위에 위치함을 알 수 있다. 이 상태에서 고압의 유체가 연결통로(43c)를 통해 사이드챔버(43e)로 유입하며 탄성만곡부(51f)를 화살표 p방향으로 누르면, 외측가압부(51a) 및 내측가압부(51b)가 화살표 z방향으로 가압된다.
그런데 커버부(40a)는 커플러(20) 내부에 구속되어 있으므로, 상기한 z방향 가압력은 모두 파이프(13)측으로 향한다. 파이프밀착면(48)과 파이프(13)의 외주면이 보다 강한 힘으로 밀착하여, 유체의 누설이 거의 완벽히 차단되는 것이다. 내장탄성판(51)의 구조나 사이즈는 얼마든지 달라질 수 있다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
10:커플링장치 13:파이프 13a:그루브
20:커플러 20a:상부하우징 20b:하부하우징
20c:관통구멍 20f:가압면 20h:측부지지면
20k:삽입고정부 31:볼트 33:너트
40:가스켓 40a:커버부 40b:격벽부
42:가압돌출부 43:팽창공간 43c:연결통로
43e:사이드챔버 44:중심유지홈 45:이탈방지턱
46:개방슬릿 47:압입통로 48:파이프밀착면
51:내장탄성판 51a:외측가압부 51b:내측가압부
51f:탄성만곡부
20:커플러 20a:상부하우징 20b:하부하우징
20c:관통구멍 20f:가압면 20h:측부지지면
20k:삽입고정부 31:볼트 33:너트
40:가스켓 40a:커버부 40b:격벽부
42:가압돌출부 43:팽창공간 43c:연결통로
43e:사이드챔버 44:중심유지홈 45:이탈방지턱
46:개방슬릿 47:압입통로 48:파이프밀착면
51:내장탄성판 51a:외측가압부 51b:내측가압부
51f:탄성만곡부
Claims (10)
- 연결할 파이프의 단부 사이에 설치된 상태로 양측 파이프의 단부 외주면을 감싸고, 파이프 내부 유체의 압력을 전달받아 팽창 가능한 링형태의 가스켓과;
상기 가스켓을 커버하며, 가스켓에 유체의 압력이 전달될 때 가스켓의 부피 변화를 억제함으로써 가스켓에 반작용력을 가하여, 가스켓으로 하여금 파이프 외주면을 압박 밀폐하게 하는 커플러를 포함하고,
상기 커플러는,
상기 가스켓을 사이에 두고 상호 결합하는 반원형 상부하우징 및 하부하우징과,
상기 상부하우징과 하부하우징을 결합시켜, 가스켓이 파이프측으로 압박되게 하는 하우징결합수단을 포함하고,
상기 파이프는, 외주면에, 원주방향으로 연장된 그루브를 가지고,
상기 상부하우징 및 하부하우징에는,
일정폭을 가지며 가스켓을 파이프측으로 지지하는 가압면, 상기 가압면의 폭방향 양측에 위치하고 가스켓의 양측부를 커버하는 측부지지면, 상기 측부지지면의 단부에 형성되며 그루브에 삽입 지지되는 삽입고정부가 마련되어 있고,
상기 가스켓은;
파이프의 단부 외주면에 밀착하는 파이프 밀착면을 갖는 링형 커버부와,
상기 커버부의 내측에 일체를 이루고, 파이프의 사이에 개재된 상태로 파이프의 단부를 중심유지홈을 통해 수용 지지하는 격벽부를 포함하고,
상기 커버부의 내부에는, 파이프 내부로부터 제공된 압력을 받아들이는 팽창공간이 형성되고,
상기 격벽부는;
상기 팽창공간을 파이프의 내측방향으로 개방하되, 외력에 의해 차단되는 개방슬릿을 통해 분할되며,
상기 개방슬릿은, 가스켓에 대한 파이프의 결합 시, 파이프에 밀려 막혀 차단되고,
개방슬릿의 내향면에는, 개방슬릿이 밀착한 상태에서 형성되어, 파이프 내부의 압력을 팽창공간으로 유도하는 다수의 유체압입통로가 마련된,
그루브드 파이프 커플링장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 커버부의 내부에는, 파이프로부터 제공된 압력을 받아들이는 팽창공간이 형성되며,
상기 격벽부에는, 파이프 내부의 압력을 팽창공간으로 유도하는 다수의 압입통로가 마련되어 있는,
그루브드 파이프 커플링장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 커버부의 외주면은 일정폭을 가지며, 외주면의 폭방향 양단부에는 상하부하우징의 가압면에 눌려 파이프측으로 가압됨으로써, 파이프에 대한 파이프밀착면의 밀착력을 증가시키는 가압돌출부가 형성된,
그루브드 파이프 커플링장치. - 제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 커버부 내에 형성되어 있는 팽창공간의 양측부에는 연결통로를 통해 팽창공간과 연결되며, 팽창공간 내부의 압력을 전달받아 커버부를 상기 측부지지면측으로 팽창시키는 사이드챔버가 더 형성된,
그루브드 파이프 커플링장치. - 제8항에 있어서,
상기 사이드챔버의 내부에는;
연결통로를 통해 사이드챔버 내부로 진입하는 압력에 의해 탄성 변형되며, 파이프밀착면을 파이프측으로 가압하는 링형 내장탄성판이 설치된,
그루브드 파이프 커플링장치. - 제9항에 있어서,
상기 내장탄성판은;
원주방향으로 일정폭을 가지며 폭방향 중앙부에 탄성만곡부를 구비하고,
상기 연결통로를 통해 압입된 압력에 의해 탄성만곡부가 펼쳐지며 폭이 증가함으로써 파이프밀착면을 가압하는,
그루브드 파이프 커플링장치.
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KR1020200125581A KR102305130B1 (ko) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | 그루브드 파이프 커플링장치 |
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KR1020200125581A KR102305130B1 (ko) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | 그루브드 파이프 커플링장치 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023114286A1 (en) * | 2021-12-17 | 2023-06-22 | Lubrizol Advanced Materials, Inc. | Pipe apparatus, coupling devices, and methods |
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-
2020
- 2020-09-28 KR KR1020200125581A patent/KR102305130B1/ko active IP Right Grant
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