KR102314781B1 - 배관 실링 장치 - Google Patents

Abstract

금속 재질로만 이루어져 열이나 가스에 의한 변형을 최소화할 수 있도록, 클램프에 의해 조여져 연결되는 두 배관의 플랜지 사이에 위치하여 두 배관의 플랜지 사이를 밀봉하는 실링장치로, 링 형태의 몸체, 상기 몸체의 외주면을 따라 연속적으로 형성되고 플랜지에 탄력적으로 밀착되어 플랜지와의 사이를 실링하는 탄성부를 포함하는 배관 실링 장치를 제공한다.

Description

배관 실링 장치{APPARATUS FOR SEALING PIPE}

본 개시 내용은 배관과 배관을 긴밀하게 연결할 때 사용되는 배관 실링 장치에 관한 것이다.

예를 들어, 반도체, 디스플레이, 또는 태양광패널 제조설비에서, 진공 챔버의 배기라인이나 가스 이송을 위한 이송라인 등 다양한 설비 라인에 복수의 배관이 연결되어 사용되고 있다. 이러한 라인들은 기밀을 요구하므로 배관과 배관 사이를 긴밀하게 연결할 필요가 있다.

배관과 배관의 긴밀한 연결을 위해, 각 배관의 단부에 마련된 플랜지 사이에 실링을 위한 센터링을 설치하고 클램프로 두 플랜지 사이를 고정하였다. 클램프가 두 배관의 플랜지를 조여줌으로써, 플랜지 사이에 설치된 센터링이 가압 밀착되어 배관 사이를 실링한다.

종래의 센터링은 외주부에 설치되는 고무재질의 오링을 포함한다. 오링은 두 배관의 플랜지 사이에서 눌리면서 탄성적으로 변형되면서 실질적으로 플랜지 사이를 실링한다.

그런데, 오링은 고무 등의 합성수지 재질로 이루어져, 온도나 가스 등에 매우 민감하게 반응하는 단점이 있다. 종래의 경우, 열이나 가스에 의한 화학반응으로 오링이 쉽게 경화되면서 센터링의 수명이 급격히 저하되는 문제가 발생된다.

따라서, 오링을 주기적으로 교체해야 하며, 열이나 가스에 강한 고가의 오링을 사용해야 하므로, 제조 및 유지 보수에 많은 시간과 비용이 소비되는 문제가 있다.

최근 들어, 반도체 등 관련 사업의 성장으로 보다 고품질의 소재가 요구되고 있으며, 열이나 가스에 강한 고가의 오링은 원료와 제품을 전량 수입에 의존하고 있는 실정이다. 이에, 배관 실링을 위한 보다 개선된 장치를 제공하는 것은 선진 기술 보유국에 대한 기술 자립은 물론, 사용자에게 많은 정점을 줄 수 있다.

본 과제는, 금속 재질로만 이루어져 열이나 가스에 의한 변형을 최소화할 수 있도록 된 배관 실링 장치를 제공하는 것이다.

고무재질의 오링을 사용하지 않고 배관 사이를 실링할 수 있도록 된 배관 실링 장치를 제공하는 것이다.

본 구현예의 실링 장치는, 클램프에 의해 조여져 연결되는 두 배관의 플랜지 사이에 위치하여 두 배관의 플랜지 사이를 밀봉할 수 있다.

상기 실링 장치는, 링 형태의 몸체, 상기 몸체의 외주면을 따라 연속적으로 형성되고 플랜지에 탄력적으로 밀착되어 플랜지와의 사이를 실링하는 탄성부를 포함할 수 있다.

상기 탄성부는 상기 몸체 외주면에서 방사방향으로 돌출되고 축방향을 따라 양측으로 상기 플랜지와 접하는 접면을 구비하며, 선단에는 둘레를 따라 내측으로 홈이 함몰 형성되어 상기 접면에 탄성력을 가하는 구조일 수 있다.

탄성부는 상기 몸체 외주면에서 방사방향으로 돌출되고 선단 둘레를 따라 내측으로 함몰된 홈에 의해 축방향을 따라 양측에 이격 배치되어 상기 플랜지에 탄력적으로 접하는 두 개의 접부를 포함할 수 있다.

상기 접부는 상기 플랜지와 접하는 접면이 외측으로 볼록하게 원호형태로 굽어진 구조일 수 있다.

상기 홈은 상기 접부 선단에서부터 상기 플랜지에 대한 상기 접면의 접촉점 이상의 깊이로 형성될 수 있다.

상기 몸체와 상기 탄성부는 금속 재질로 형성될 수 있다.

상기 몸체와 상기 탄성부는 일체로 형성될 수 있다.

이와 같이 본 구현예에 의하면, 고무 재질의 오링을 사용하지 않고 금속재질로만 이루어져 있어 열이나 가스에 의한 변형을 최소화할 수 있게 된다.

수명 저하를 최소화하여 반영구적으로 사용할 수 있으며, 유지 보수에 필요한 시간과 비용을 줄일 수 있게 된다.

제조가 용이하여 제조 비용을 낮출 수 있고, 국산화를 통해 제품 경쟁력을 높일 수 있게 된다.

도 1은 본 실시예에 따른 배관 실링 장치가 배관에 설치된 상태를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 배관 실링 장치의 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 배관 실링 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 배관 실링 장치의 사용 상태를 도시한 개략적인 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며, 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

도 1은 본 실시예에 따른 배관 실링 장치가 배관에 설치된 상태를 나타내고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 두 개의 배관(100)은 각각 선단에 설치된 플랜지(200)를 클램프(300)로 조여 긴밀하게 연결한다. 두 배관(100)의 플랜지(200) 사이에는 실링장치(10)가 설치된다. 실링장치(10)는 클램프(300)에 의해 두 플랜지(200) 사이에서 가압되면서 플랜지(200)에 긴밀하게 밀착되어 배관(100) 사이를 밀봉하게 된다.

클램프(300)는 플랜지(200) 선단에 착탈가능하게 결합되어 플랜지(200)를 가압 상태로 고정한다. 예를 들어, 클램프(300)는 분리되어 있는 두 개의 부재를 볼트 등으로 조여줌으로써 플랜지(200)를 가압하여 배관(100)을 연결할 수 있다. 클램프(300)의 구조는 다양하게 변형될 수 있다. 클램프(300)는 각 배관(100)의 플랜지(200)를 가압하여 고정할 수 있는 구조면 모두 적용될 수 있다.

실링장치(10)는 클램프(300)에 의해 조여지는 두 플랜지(200) 사이에 위치하여 플랜지에 가압 밀착됨으로써 두 배관(100) 사이를 밀봉하는 기능을 수행한다.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 실시예의 실링 장치에 대해 설명한다.

이하 설명에서, 배관(100)의 축을 따라 연장된 방향으로 도 1에서 y축 방향을 축방향이라 한다.

도시된 바와 같이, 실링장치(10)는 링 형태의 몸체(12), 상기 몸체(12)의 외주면을 따라 연속적으로 형성되고 플랜지(200)에 탄력적으로 밀착되어 플랜지(200)와의 사이를 실링하는 탄성부(20)를 포함할 수 있다.

몸체(12)는 연속적으로 연결된 원형의 링 구조물일 수 있다. 몸체(12)는 탄성부(20)를 지지하며, 플랜지(200)에 대한 탄성부(20)의 위치를 규제할 수 있다.

몸체(12)는 예를 들어, 각 배관(100)의 플랜지(200)에 원주방향을 따라 연속적으로 형성된 요홈(210)에 삽입가능하게 형성된다. 몸체(12)는 요홈(210)에 삽입되어 배관(100)의 중심에 맞춰진 상태로 플랜지(200) 사이에 위치할 수 있다. 몸체(12)는 플랜지(200)의 요홈(210)에 삽입될 수 있도록 탄성부(20)의 축방향 길이보다 상대적으로 더 길게 형성될 수 있다.

이에, 실링장치(10)는 플랜지(200)에 형성된 요홈(210)에 몸체(12)가 삽입되면서, 탄성부(20)가 배관(100)의 축중심에 맞춰 플랜지(200) 사이에 위치할 수 있게 된다.

몸체(12)와 탄성부(20)는 일체로 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 몸체(12)와 탄성부(20)는 금속 재질로 형성될 수 있다.

탄성부(20)는 종래 플랜지(200) 사이에 탄성적으로 밀착되는 고무 재질의 오링과 같은 작용을 하게 된다. 이에, 본 실시예의 실링장치(10)는 별도의 고무링이 없이도 플랜지(200) 사이를 밀봉할 수 있게 된다.

또한, 실링장치(10) 전체가 금속으로만 이루어짐에 따라 온도나 가스 등에 의해 변형되거나 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다. 따라서, 내열성 또는 내화학성이 요구되는 배관(100)에 대해 부식이나 손상의 위험없이 반영구적으로 사용할 수 있게 된다.

이를 위해, 탄성부(20)는 몸체(12) 외주면에서 방사방향으로 돌출 형성된다. 탄성부(20)의 선단에는 둘레를 따라 내측으로 홈(22)이 함몰 형성된다. 이에, 탄성부(20)는 홈(22)에 의해 축방향을 따라 양측으로 이격 배치되어 각 플랜지(200)에 탄력적으로 접하는 두 개의 접부(24)를 구비한다.

홈(22)은 탄성부(20) 선단에 원주방향을 따라 연속적으로 형성된다. 홈(22)은 탄성부(20) 선단에서 중심방향으로 파여져 형성된다. 홈(22)의 내측 선단은 원호형 단면 형태를 이룰 수 있다. 이에, 접부(24)의 탄성력을 높여, 접부(24)가 플랜지(200)에 보다 긴밀하게 접할 수 있게 된다.

접부(24)는 홈(22)을 기준으로 대칭적으로 형성될 수 있다. 홈(22)을 사이에 두고 두 개의 접부(24)가 탄성적으로 휘어지면서 플랜지(200)에 밀착된다. 이에, 접부(22)는 마치 고무링과 같이 탄성적으로 배관의 플랜지에 탄성적으로 밀착된 상태를 계속 유지할 수 있다.

두 접부(24)가 탄성적으로 각 배관(100)의 플랜지(200)에 밀착되어 플랜지(200) 사이를 긴밀하게 밀봉하게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 홈(22)의 형성 깊이(H)는 접부(24) 선단에서부터 접부(24)와 플랜지(200)가 접촉하는 접촉점(P)까지의 길이(L) 이상의 깊이로 형성될 수 있다. 바람직하게는 접부(24) 선단으로부터 홈(22)의 형성 깊이(H)는 접촉점(P)까지의 길이(L)보다 상대적으로 더 길게 형성될 수 있다.

이에, 탄성부(20)는 플랜지(200)와의 접촉되는 접촉점(P) 위치에서 접부(24)에 탄성력을 가할 수 있고, 접부(24)가 탄력적으로 휘어져 플랜지에 밀착될 수 있게 된다.

홈(22)의 깊이(H)가 접촉점(P)까지의 길이(L)보다 짧은 경우에는 접촉점(P) 위치에서 접부(24)에 탄성력을 가하기 어렵다. 이에, 플랜지(200)와 탄성부(20) 사이가 탄력적으로 밀착되지 못해, 밀봉력이 저하되는 문제가 발생된다.

여기서, 축방향에 대한 홈(22)의 형성 높이 또는 탄성부(20)의 전체적인 형성 높이는 탄성부(20)의 금속 재질이나 배관(100)에 대한 클램프(300)의 가압력 등에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

또한, 본 실시예에서, 접부(24)는 플랜지(200)와 접하는 접면(26)이 외측으로 볼록하게 원호형태로 굽어진 구조일 수 있다.

이에, 접부(24)가 플랜지(200) 사이에 가압되어 탄성적으로 변형되더라도 접면(26)이 계속해서 플랜지(200)에 접한 상태를 유지할 수 있게 된다. 또한, 접면(26)이 플랜지(200)에 점접촉되면서 접부(24)의 탄성력이 접촉점에 집중되어 보다 강한 힘으로 플랜지(200)에 밀착될 수 있다. 따라서, 실링장치(10)의 기밀성을 보다 높일 수 있게 된다.

이와 같이, 본 실시예의 실링장치(10)는 고무링이 없이 금속으로만 이루어지더라도 자체적으로 두 배관(100)의 플랜지(200) 사이에서 탄력적으로 밀착되어 배관(100) 사이를 긴밀하게 실링할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

10 : 실링장치 12 : 몸체
20 : 탄성부 22 : 홈
24 : 접부 26 : 접면

Claims (4)

1. 클램프에 의해 조여져 연결되는 두 배관의 플랜지 사이에 위치하여 두 배관의 플랜지 사이를 밀봉하는 배관 실링 장치로,
   상기 실링 장치는, 링 형태의 몸체, 상기 몸체의 외주면을 따라 연속적으로 형성되고 플랜지에 탄력적으로 밀착되어 플랜지와의 사이를 실링하는 탄성부를 포함하고,
   탄성부는 상기 몸체 외주면에서 방사방향으로 돌출되고 선단 둘레를 따라 내측으로 함몰된 홈에 의해 축방향을 따라 상기 홈을 기준으로 대칭적으로 양측에 이격 배치되어, 상기 플랜지에 탄력적으로 접하는 두 개의 접부를 포함하되,
   상기 몸체와 상기 탄성부는 금속 재질로 형성되며,
   상기 접부는 상기 플랜지와 접하는 접면이 외측으로 볼록하게 원호형태로 굽어진 구조로 구비되고,
   상기 홈은 내측 선단이 원호형 단면 형태로 구비되고, 상기 홈의 깊이는 상기 접부의 선단으로부터 상기 플랜지와 상기 접부가 접촉하는 접촉점까지의 길이 보다 길게 형성되며,
   상기 클램프의 조임에 의해 상기 두 배관의 플랜지가 연결되는 경우, 상기 접면이 상기 플랜지에 점접촉되고,
   연결된 상기 두 배관의 플랜지가 상기 클램프의 가압에 의해 고정되는 경우, 상기 탄성부의 탄성력에 의해 상기 접부가 탄력적으로 휘어져 상기 플랜지에 긴밀하게 밀착되어, 상기 플랜지의 기밀성을 보다 높일 수 있는 배관 실링 장치.
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