KR102373710B1 - 배관 연결 소켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 메인 배관에 분기용 배관을 연결하기 위한 배관 연결 소켓에 관한 것으로서, 일부분이 상기 메인 배관에 천공된 관통홀을 통해 상기 메인 배관의 내부로 삽입되는 샤프트와, 상기 샤프트를 관통하도록 천공되며, 상기 메인 배관의 내부와 외부를 연결하는 연결홀과, 상기 샤프트의 외주면에 형성되는 제1 나사산을 구비하는 연결 부재; 상기 샤프트에 이동 가능하게 결합되고, 일부분이 상기 관통홀을 통해 상기 메인 배관의 내부로 삽입되며, 외부로부터 인가된 압력에 의해 탄성 변형되면서 상기 관통홀을 밀폐하도록 마련되는 탄성 부싱; 상기 탄성 부싱과 접하도록 상기 샤프트에 이동 가능하게 결합되는 비틀림 방지 부재; 및 상기 제1 나사산과 나사 결합되는 제2 나사산을 구비하고, 상기 비틀림 방지 부재와 접하도록 상기 샤프트에 제1 나사산을 따라 회전 가능하게 결합되며, 미리 정해진 조임 방향으로 회전되면서 상기 비틀림 방지 부재를 매개로 상기 탄성 부싱을 탄성 변형되도록 가압하는 가압 너트를 포함한다.

Description

배관 연결 소켓{Socket for connecting pipe}

본 발명은 배관 연결 소켓에 관한 것이다.

관수 배관은 물 공급원으로부터 공급된 물을 농지, 기타 물 수요처에 공급하기 위한 부재이다.

그런데, 물 공급원과 물 수요처 사이의 거리가 멀거나 물 공급 루트가 복잡한 경우에는, 다수의 관수 배관들을 연결하여 물 공급원으로부터 전달된 물을 물 수요처에 공급하고 있다. 이에, 관수 배관들을 연결하기 위하여, 관수 배관들을 용이하게 연결할 수 있도록 마련된 연결 소켓이 개발되어 사용되고 있다.

이러한 연결 소켓에 대한 종래 기술로서, 한국 공개실용신안 제20-1594-0027127호(배관용 파이프 연결 소켓, 1594.12.09.공개)와, 한국 등록실용신안 제20-0245582호(배관 연결 소켓, 2001.08.27.공개)와, 한국 등록실용신안 제20-0414548호(원터치 배관 연결 소켓, 2006.05.24.등록)와, 한국 공개실용신안 제20-2008-0002158호(배관 연결용 소켓, 2008.06.26.등록) 등이 개시되어 있다.

그런데, 상기 종래 기술에 따른 연결 소켓은, 서로 동일한 직경을 갖는 관들의 단부들만 연결할 수 있는 구조를 갖는다. 이에, 상기 종래 기술에 따른 연결 소켓은, 상대적으로 큰 직경을 갖는 메인 배관에 상대적으로 작은 직경을 갖는 분기용 배관을 메인 배관으로부터 분기되는 형태로 연결하고자 하는 경우에는 사용할 수 없다는 문제점이 있었다.

이에, 종래에는, 상기 분기용 배관을 상기 메인 배관에 연결하는 경우에는 복잡한 구조를 갖는 다수의 부품들을 사용하여야 했는 바, 작업성이 떨어지고 배관들의 연결 과정에서 배관이 손상되는 경우가 빈번한 실정이었다.

본 발명은, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 서로 상이한 직경을 갖는 메인 배관과 분기용 배관을 연결할 수 있도록 구조를 개선한 배관 연결 소켓에 관한 것이다.

나아가, 본 발명은, 배관들의 연결 과정에서 배관이 손상되지 않도록 구조를 개선한 배관 연결 소켓에 관한 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관 연결 소켓은, 메인 배관에 분기용 배관을 연결하기 위한 배관 연결 소켓에 관한 것으로서, 일부분이 상기 메인 배관에 천공된 관통홀을 통해 상기 메인 배관의 내부로 삽입되는 샤프트와, 상기 샤프트를 관통하도록 천공되며, 상기 메인 배관의 내부와 외부를 연결하는 연결홀과, 상기 샤프트의 외주면에 형성되는 제1 나사산을 구비하는 연결 부재; 상기 샤프트에 이동 가능하게 결합되고, 일부분이 상기 관통홀을 통해 상기 메인 배관의 내부로 삽입되며, 외부로부터 인가된 압력에 의해 탄성 변형되면서 상기 관통홀을 밀폐하도록 마련되는 탄성 부싱; 상기 탄성 부싱과 접하도록 상기 샤프트에 이동 가능하게 결합되는 비틀림 방지 부재; 및 상기 제1 나사산과 나사 결합되는 제2 나사산을 구비하고, 상기 비틀림 방지 부재와 접하도록 상기 샤프트에 제1 나사산을 따라 회전 가능하게 결합되며, 미리 정해진 조임 방향으로 회전되면서 상기 비틀림 방지 부재를 매개로 상기 탄성 부싱을 탄성 변형되도록 가압하는 가압 너트를 포함한다.

바람직하게, 상기 연결 부재는, 상기 샤프트의 선단부에 결합되며, 상기 관통홀을 통해 상기 메인 배관의 내부에 삽입되는 헤드를 더 구비하고, 상기 탄성 부싱은, 선단부가 상기 헤드에 의해 지지되고 후단부가 상기 비틀림 방지 부재에 의해 지지되도록, 상기 샤프트에 결합되며, 상기 가압 너트는, 상기 조임 방향으로 회전될 때, 상기 나사 결합을 통해 상기 연결 부재를 상기 메인 배관의 외부 쪽으로 이동시켜 상기 헤드 및 상기 비틀림 방지 부재를 매개로 상기 탄성 부싱의 선단부 및 후단부를 동시에 가압한다.

바람직하게, 상기 제1 나사산은, 상기 탄성 부싱이 탄성 변형될 때 상기 탄성 부싱이 접지되는 접지부가 상기 헤드와 상기 제1 나사산 사이에 위치하는 상기 샤프트의 일 구간에 마련되도록, 상기 헤드로부터 미리 정해진 거리만큼 이격되게 형성된다.

바람직하게, 상기 헤드는, 상기 샤프트의 선단부에 결합되는 헤드 본체와, 상기 헤드 본체의 직경에 비해 미리 정해진 비율만큼 큰 직경을 갖고, 상기 헤드 본체를 둘러싸도록 상기 헤드 본체에 분리 가능하게 결합되는 확장 탭을 더 구비한다.

바람직하게, 상기 연결홀은, 상기 헤드 본체와 상기 샤프트를 관통하도록 형성되고, 상기 확장 탭은, 상기 헤드 본체가 분리 가능하게 결합되는 결합홀을 갖는다.

바람직하게, 상기 결합홀은, 상기 메인 배관의 내부와 상기 연결홀을 연통시키도록 천공된다.

바람직하게, 상기 확장 탭은, 상기 관통홀을 통과할 때 상기 관통홀을 둘러싸는 상기 메인 배관의 일부분이 분리 가능하게 삽입될 수 있도록 외주면에 요입 형성되는 파손 방지홈을 갖는다.

바람직하게, 상기 파손 방지홈은, 상기 관통홀을 관통할 때 일단이 상기 메인 배관의 내주면에 의해 지지되도록 마련된다.

바람직하게, 상기 탄성 부싱은, 상기 헤드에 의해 지지되도록 상기 관통홀을 통해 상기 메인 배관의 내부에 삽입되며, 외부로부터 인가된 압력에 의해 탄성 변형되면서 상기 관통홀을 밀폐하도록 마련되는 밀폐부와, 상기 밀폐부와 결합되며, 상기 메인 배관의 외주면에 걸림되도록 마련되는 걸림부를 구비한다.

바람직하게, 상기 비틀림 방지 부재는, 상기 걸림부를 지지하도록 상기 샤프트에 결합된다.

바람직하게, 상기 탄성 부싱은, 상기 밀폐부와 상기 걸림부를 관통하도록 천공되며, 상기 샤프트 및 상기 제1 나사산이 삽입되는 삽입홀을 더 구비한다.

바람직하게, 상기 탄성 부싱은, 상기 밀폐부가 U자 형상으로 접히게 탄성 변형되도록 상기 삽입홀의 내주면에 요입 형성되는 가이드 홈을 더 구비한다.

바람직하게, 상기 걸림부는, 상기 밀폐부와 결합된 결합 부위를 둘러싸도록 상기 밀폐부가 결합된 일면에 요입 형성되는 완충 홈을 갖는다.

바람직하게, 상기 비틀림 방지 부재는, 상기 탄성 부싱과 상기 가압 너트 사이에 개재되는 와셔와, 상기 와셔로부터 연장 형성되며, 상기 비틀림 방지 부재를 파지하기 위한 파지면을 제공하는 핸들을 구비한다.

본 발명은, 배관 연결 소켓에 관한 것으로서, 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 본 발명은, 서로 상이한 직경을 메인 배관과 분기용 배관을 분기용 배관이 메인 배관으로부터 분기되는 형태로 연결할 수 있다.

둘째, 본 발명은, 탄성 부싱을 이용해 메인 배관의 내부 및 외부에서 메인 배관을 양 방향으로 가압하여 잡아 줌과 동시에 본 발명에 따른 배관 연결 소켓이 결합되는 메인 배관의 관통홀을 밀폐하는 바, 메인 배관에 안정적으로 고정 설치될 수 있고, 메인 배관의 관통홀을 기밀하게 밀폐할 수 있다.

셋째, 본 발명은, 메인 배관의 관통홀을 밀폐하기 위한 탄성 부싱과 탄성 부싱을 가압하기 위한 가압 너트 사이에 비틀림 방지 부재를 개재시킴으로써, 탄성 부싱에 비틀림이 발생하여 탄성 부싱이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

넷째, 본 발명은, 메인 배관의 내부에서 탄성 부싱을 지지하기 위한 헤드의 지지 면적을 메인 배관의 재질, 기타 사용 조건에 따라 선택적으로 조절 가능한 바, 이를 통해 메인 배관을 통해 유동하는 공급 유체가 관통홀로부터 누출되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배관 연결 소켓과 메인 배관이 분리된 상태를 나타내는 분리 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 배관 연결 소켓과 메인 배관이 결합된 상태를 나타내는 결합 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 메인 배관 및 배관 연결 소켓의 단면도.
도 4는 도 1에 도시된 탄성 부싱의 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 탄성 부싱의 단면도.
도 6은 비틀림 방지 부재의 사시도.
도 7은 U 자형으로 접히도록 탄성 변형된 탄성 부싱에 의해 메인 배관의 관통홀이 밀폐된 상태를 나타내는 단면도.
도 8은 배관 연결 소켓에 의해 메인 배관과 분기용 배관이 연결된 상태를 나타내는 단면도.
도 9는 배관 연결 소켓을 이용해 메인 배관과 분기용 배관을 연결한 경우에 배관 연결 소켓에 작용하는 힘들의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배관 연결 소켓이 메인 배관에 결합된 상태를 나타내는 단면도.
도 11은 확장 탭이 분리된 상태로 배관 연결 소켓이 메인 배관에 결합된 상태를 나타내는 단면도.
도 12는 도 10에 도시된 연결 부재의 사시도.
도 13은 도 10에 도시된 연결 부재의 평면도.
도 14는 도 10에 도시된 연결 부재의 헤드를 메인 배관의 내부에 삽입하는 방법을 설명하기 위한 도면.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배관 연결 소켓과 메인 배관이 분리된 상태를 나타내는 분리 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 배관 연결 소켓과 메인 배관이 결합된 상태를 나타내는 결합 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 메인 배관 및 배관 연결 소켓의 단면도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 배관 연결 소켓(1)은, 메인 배관(3)을 통해 공급되는 물의 공급 루트를 분기하기 위한 분기용 배관(4)을 메인 배관(3)에 연결하기 위한 기구이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 메인 배관(3)과 배관 연결 소켓(1)의 결합을 위하여, 메인 배관(3)에는 소정의 직경을 갖는 관통홀(3a)이 천공되고, 배관 연결 소켓(1)은 이러한 관통홀(3a)에 결합된다.

그런데, 메인 배관(3)의 관통홀(3a)에 배관 연결 소켓(1)을 결합하는 경우네, 관통홀(3a)과 배관 연결 소켓(1) 사이에 유격이 발생하면 메인 배관(3)을 따라 유동하는 물이 상기 유격을 통해 외부로 유출될 수 있다.

이를 해결하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 배관 연결 소켓(1)은, 관통홀(3a)과 배관 연결 소켓(1)의 사이의 유격을 밀폐할 수 있도록 마련되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 배관 연결 소켓(1)은, 일부분이 관통홀(3a)을 통해 메인 배관(3)의 내부에 삽입되며, 메인 배관(3)의 내부와 외부를 연결하는 연결홀(13)이 형성된 연결 부재(10); 연결 부재(10)에 결합되고, 일부분이 메인 배관(3)의 관통홀(3a)을 통해 메인 배관(3)의 내부에 삽입되며, 외부로부터 인가된 압력에 의해 탄성 변형되면서 상기 관통홀(3a)을 밀폐하도록 마련되는 탄성 부싱(20); 탄성 부싱(20)과 접하도록 연결 부재(10)에 결합되는 비틀림 방지 부재(30); 및 비틀림 방지 부재(30)와 접하도록 연결 부재(10)에 결합되며, 비틀림 방지 부재(30)를 매개로 탄성 부싱(20)을 탄성 변형되도록 가압하는 가압 너트(40) 등을 포함할 수 있다.

먼저, 연결 부재(10)는, 메인 배관(3)과 분기용 배관(4)을 연결하기 위한 부재이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 연결 부재(10)는, 메인 배관(3)의 관통홀(3a)을 통해 메인 배관(3)의 내부로 삽입되는 헤드(11)와, 헤드(11)로부터 연장 형성되며, 일부분이 관통홀(3a)을 통해 메인 배관(3)의 내부로 선택적으로 삽입되는 샤프트(12)와, 헤드(11)와 샤프트(12)를 관통하도록 천공되며, 메인 배관(3)의 내부와 외부를 연결하는 연결홀(13)과, 샤프트(12)의 외주면에 형성되는 제1 나사산(14) 등을 구비할 수 있다.

헤드(11)는 관통홀(3a)의 직경과 동일한 직경을 갖거나 관통홀(3a)의 직경에 비해 미리 정해진 비율만큼 작은 직경을 갖는다. 이를 통해, 헤드(11)는 관통홀(3a)을 통과하여 메인 배관(3)의 내부에 삽입될 수 있다.

샤프트(12)는, 길게 연장된 봉 형상을 갖도록, 헤드(11)의 후면으로부터 연장 형성된다. 즉, 샤프트(12)는 선단부가 헤드(11)의 일면에 결합된다.

또한, 샤프트(12)는 헤드(11)의 직경에 비해 미리 정해진 비율만큼 작은 직경을 갖는다. 이를 통해, 샤프트(12)는 관통홀(3a)을 통과하여 메인 배관(3)의 내부에 삽입될 수 있다.

또한, 샤프트(12)는, 탄성 부싱(20)의 길이와, 비틀림 방지 부재(30)의 두께와, 가압 너트(40)의 두께를 합한 합산 길이에 비해 미리 정해진 비율만큼 긴 길이를 갖는다.

연결홀(13)은, 헤드(11)와 샤프트(12)를 연결 부재(10)의 길이 방향으로 관통하도록, 연결 부재(10)의 중심부에 천공된다. 그러면, 연결 부재(10)는 양측 단부가 개방된 중공 형상을 갖게 된다. 이러한 연결홀(13)에 의하면, 메인 배관(3)의 내부는 연결홀(13)에 의해 메인 배관(4)의 외부와 연결될 수 있다. 이에, 연결홀(13)과 분기용 배관(4)의 내부가 연통되도록, 메인 배관(3)의 외부에 배치되는 연결 부재(10)의 뒤부분에 분기용 배관(4)을 결합함으로써, 연결홀(13)을 통해 메인 배관(3)의 내부와 분기용 배관(4)의 내부를 연결할 수 있다. 분기용 배관(4)을 연결 부재(10)에 결합하는 자세한 방법에 대해서는 후술하기로 한다.

제1 나사산(14)은, 관통홀(3a)을 통과할 수 있도록, 관통홀(3a)의 직경에 비해 미리 정해진 비율만큼 작은 직경을 가질 수 있다. 이를 통해, 제1 나사산(14)은, 샤프트(12)를 따라 관통홀(3a)을 통과하여, 메인 배관(3)의 내부에 삽입될 수 있다.

또한, 제1 나사산(14)은, 헤드(11)로부터 미리 정해진 기준 거리만큼 이격되도록 형성되는 것이 바람직하다. 그러면, 샤프트(12)의 전체 구간 중 헤드(11)와 제1 나사산(14) 사이에 위치하는 구간에는, 후술할 가압 너트(40)에 의해 탄성 변형된 탄성 부싱(20)이 접지되는 접지부(12a)가 형성될 수 있다. 이러한 접지부(12a)에 대한 자세한 내용은 후술하기로 한다.

이러한 연결 부재(10)는, 헤드(11)의 전체 부분이 관통홀(3a)을 통해 메인 배관(3)의 내부에 삽입되되, 샤프트(12)의 앞부분이 관통홀(3a)을 통해 메인 배관(3)의 내부에 선택적으로 삽입되도록 설치될 수 있다. 그러면, 헤드(11)는 전체 부분이 메인 배관(3)의 내부에 배치된다. 또한, 샤프트(12)의 앞부분은 메인 배관(3)의 내부에 선택적으로 배치되고, 샤프트(12)의 중간 부분은 관통홀(3a)을 가로지르도록 배치되며, 샤프트(12)의 뒤부분은 메인 배관(3)의 외부에 배치된다.

도 4는 도 1에 도시된 탄성 부싱의 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 탄성 부싱의 단면도이다.

다음으로, 탄성 부싱(20)은, 관통홀(3a)을 밀폐하기 위한 부재이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 탄성 부싱(20)은, 헤드(11)에 의해 지지되도록 관통홀(3a)을 통해 메인 배관(3)의 내부에 삽입되며, 가압 너트(40)로부터 인가되는 압력에 의해 관통홀(3a)을 밀폐하는 형태로 탄성 변형 가능하게 마련되는 밀폐부(22)와, 메인 배관(3)의 외주면(3c)에 걸림되도록 마련되는 걸림부(24)와, 밀폐부(22)와 걸림부(24)를 관통하도록 천공되며, 샤프트(12) 및 제1 나사산(14)이 삽입되는 삽입홀(26) 등을 구비할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 탄성 부싱(20)은, 연결 부재(10)의 헤드(11)와 후술할 비틀림 방지 부재(30)의 와셔(32) 사이에 개재되도록, 샤프트(12)에 상기 길이 방향으로 이동 가능하게 결합된다. 그러면, 탄성 부싱(20)은, 선단부가 헤드(11)에 의해 지지되고 후단부가 와셔(32)에 의해 지지된 상태로 배치될 수 있다.

탄성 부싱(20)은, 가압 너트(40)로부터 인가되는 압력에 의해 미리 정해진 양상으로 탄성 변형 가능한 다양한 소재로 구성된다. 예를 들어, 탄성 부싱(20)은 고무로 구성될 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 밀폐부(22)는 관통홀(3a)의 직경과 동일한 직경을 갖거나 관통홀(3a)의 직경에 비해 미리 정해진 비율만큼 작은 직경을 갖는 원통 형상으로 구성된다. 이를 통해, 밀폐부(22)는 선단부가 헤드(11)의 후면과 접하도록 관통홀(3a)을 통해 메인 배관(3)의 내부에 삽입될 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 밀폐부(22)는 헤드(11)의 직경과 동일하거나 헤드(11)의 직경에 비해 미리 정해진 비율만큼 작은 직경을 갖는다. 이를 통해, 헤드(11)의 후면과 밀폐부(22)의 선단부가 접하도록 탄성 부싱(20)이 연결 부재(10)에 결합된 경우에, 헤드(11)는 탄성 부싱(20)의 선단부에 해당하는 밀폐부(22)의 전면을 지지할 수 있다.

또한, 밀폐부(22)의 두께 및 길이는 특별히 한정되지 않으며, 밀폐부(22)는 탄성 변형되면서 메인 배관(3)의 내주면(3b)에 밀착될 수 있는 수준의 두께 및 길이를 가질 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 걸림부(24)는 관통홀(3a)의 직경에 비해 미리 정해진 비율만큼 큰 직경을 갖는 원판 형상으로 구성된다. 또한, 걸림부(24)는, 전면의 중심부에 밀폐부(22)의 후단부가 결합되는 형태로, 밀폐부(22)와 결합된다. 이에, 밀폐부(22)가 관통홀(3a)을 통해 메인 배관(3)의 내부에 삽입된 경우에, 걸림부(24)는 관통홀(3a)에 삽입되지 않고 메인 배관(3)의 외주면(3c)에 걸림 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 걸림부(24)는, 밀폐부(22)의 후단부와 결합된 결합 부위를 둘러싸도록 전면에 요입 형성되는 완충 홈(24a)을 가질 수 있다. 완충 홈(24a)은 링 형상을 갖는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이러한 완충 홈(24a)은, 제조 공정 상의 공차, 기타 원인으로 인해 탄성 부싱(20)에 왜곡이 발생한 경우에 상기 왜곡을 완충시킴으로써, 메인 배관(3)에 대한 탄성 부싱(20)의 밀착성 및 기밀성을 향상시킬 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 삽입홀(26)은, 밀폐부(22)와 걸림부(24)를 관통하도록 탄성 부싱(20)의 중심부에 천공된다.

삽입홀(26)은, 샤프트(12)와 제1 나사산(14)이 삽입될 수 있도록 미리 정해진 직경을 갖는다. 예를 들어, 삽입홀(26)은, 샤프트(12)의 직경에 비해 미리 정해진 비율만큼 크되 제1 나사산(14)의 직경에 비해 미리 정해진 비율만큼 작은 직경을 가질 수 있다. 그러면, 샤프트(12) 및 제1 나사산(14)에 의해 탄성 부싱(20)이 탄성 변형되면서 삽입홀(26)의 직경이 확장되도록 샤프트(12) 및 제1 나사산(14)을 삽입홀(26)에 밀어 넣어 줌으로써, 탄성 부싱(20)을 연결 부재(10)에 장착할 수 있다. 이를 통해, 탄성 부싱(20)은, 헤드(11)와 접하도록, 샤프트(12)에 상기 길이 방향으로 이동 가능하게 결합될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 탄성 부싱(20)은, 밀폐부(22)의 내부에 위치하도록 삽입홀(26)의 내주면에 요입 형성되는 가이드 홈(26a)을 더 구비할 수 있다. 이러한 가이드 홈(26a)은, 밀폐부(22)의 양측 단부들 각각으로부터 소정의 거리만큼 이격되도록 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 가이드 홈(26a)에 의하면, 탄성 부싱(20)이 가압 너트(40)에 의해 가압될 때, 밀폐부(22)는 가이드 홈(26a)의 안내 하에 가이드 홈(26a)을 중심으로 탄성 변형될 수 있다. 이러한 밀폐부(22)의 탄성 변형에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.

도 6은 비틀림 방지 부재의 사시도이다.

다음으로, 비틀림 방지 부재(30)는, 가압 너트(40)를 이용해 탄성 부싱(20)을 가압할 때 탄성 부싱(20)이 가압 너트(40)에 의해 비틀리는 것을 방지하기 위한 부재이다.

비틀림 방지 부재(30)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 3 및 도 6에 도시된 같이, 비틀림 방지 부재(30)는, 탄성 부싱(20)과 가압 너트(40) 사이에 개재되도록, 샤프트(12)에 상기 길이 방향으로 이동 가능하게 결합되는 와셔(32)와, 와셔(32)로부터 연장 형성되며, 비틀림 방지 부재(30)를 파지하기 위한 파지면을 제공하는 핸들(34) 등을 구비할 수 있다.

또한, 비틀림 방지 부재(30)는, 가압 너트(40)가 회전될 때 인가되는 비틀림 모멘트에 의해 비틀리지 않도록, 미리 정해진 기준치 이상의 비틀림 강성을 갖는 소재로 구성될 수 있다. 예를 들어, 비틀림 방지 부재(30)는, 금속 소재로 구성될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 와셔(32)는 중심부에 천공되는 삽입홀(32a)을 가질 수 있다. 삽입홀(32a)은 제1 나사산(14)의 직경에 비해 미리 정해진 비율만큼 큰 직경을 갖는다. 이에, 도 3에 도시된 바와 같이, 샤프트(12) 및 제1 나사산(14)이 삽입홀(32a)에 삽입되도록 비틀림 방지 부재(30)를 연결 부재(10)에 장착함으로써, 와셔(32)를 걸림부(24)와 가압 부재(40) 사이에 개재되도록 샤프트(12)에 상기 길이 방향으로 이동 가능하게 결합할 수 있다. 이를 통해, 와셔(32)의 전면은 탄성 부싱(20)의 후단부에 해당하는 걸림부(24)의 후면을 지지할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 핸들(34)은, 파지면을 제공할 수 있도록, 와셔(32)의 외주면으로부터 와셔(32)의 반경 방향으로 연장 형성될 수 있다. 이에, 사용자는, 핸들(34)을 통해 비틀림 방지 부재(30)를 파지한 상태에서, 가압 너트(40)를 회전 구동할 수 있다. 그러면, 사용자에 의해 파지된 비틀림 방지 부재(30)는, 가압 너트(40)에 의해 회전되지 않는 바, 이를 통해 와셔(32)는 가압 너트(40)로부터 전달된 회전력을 탄성 부싱(20)에 전달되지 않도록 차단할 수 있다. 이를 통해, 비틀림 방지 부재(30)는, 가압 너트(40)로부터 전달된 회전력에 의해 탄성 부싱(20)에 비틀림이 발생하여 탄성 부싱(20)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

다음으로, 가압 너트(40)는, 탄성 부싱(20)에 의해 관통홀(3a)이 밀폐되도록 탄성 부싱(20)을 탄성 변형시키기 위한 부재이다.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 가압 너트(40)는, 샤프트(12)와 제1 나사산(14)이 삽입될 수 있도록 중심부에 천공되는 삽입홀(42)과, 제1 나사산(14)과 나사 결합될 수 있도록 형성되는 제2 나사산(44) 등을 구비할 수 있다.

삽입홀(42)은, 샤프트(12)가 삽입될 수 있도록 샤프트(12)의 직경과 동일하거나 샤프트(12)에 비해 미리 정해진 비율만큼 작은 직경을 갖는다. 또한, 제2 나사산(44)은 제1 나사산(14)과 나사 결합될 수 있도록 삽입홀(42)의 내주면에 형성된다. 이에, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 나사산(44)이 제1 나사산(14)에 나사 결합되면서 샤프트(12)가 삽입홀(42)에 삽입되도록 가압 너트(40)를 연결 부재(10)에 장착하여, 가압 너트(40)를 와셔(32)와 접하도록 샤프트(12)에 결합할 수 있다.

또한, 제1 나사산(14)과 제2 나사산(44)의 나사 결합에 의하면, 가압 너트(40)를 제1 나사산(14)을 따라 회전시킬 경우에, 연결 부재(10) 및 가압 너트(40)의 설치 양상에 따라, 가압 너트(40) 또는 연결 부재(10)가 상기 길이 방향으로 이동할 수 있다.

먼저, 연결 부재(10)가 이동되지 않도록 미리 정해진 위치에 고정된 상태에서, 가압 너트(40)를 제1 나사산(14)을 따라 회전시키면, 가압 너트(40)는 샤프트(12)를 따라 상기 길이 방향으로 이동될 수 있다. 보다 구체적으로, 가압 너트(40)를 제1 나사산(14)을 따라 미리 정해진 조임 방향으로 회전시키면, 가압 너트(40)는 헤드(11)와 근접되도록 샤프트(12)를 따라 전진될 수 있다. 또한, 가압 너트(40)를 제1 나사산(14)을 따라 상기 조임 방향과 반대되는 풀림 방향으로 회전시키면, 가압 너트(40)는 헤드(11)로부터 이격되도록 샤프트(12)를 따라 후진될 수 있다.

또한, 연결 부재(10)를 이동되지 않도록 고정하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 사용자는 연결 부재(10)를 파지하여 미리 정해진 위치에 고정할 수 있다.

다음으로, 가압 너트(40)가 이동되지 않도록 미리 정해진 위치에 고정된 상태에서 가압 너트(40)를 제1 나사산(14)을 따라 회전시키면, 연결 부재(10)는 가압 너트(40)의 삽입홀(42)을 따라 상기 길이 방향으로 이동될 수 있다. 보다 구체적으로, 가압 너트(40)를 제1 나사산(14)을 따라 상기 조임 방향으로 회전시키면, 연결 부재(10)는 메인 배관(3)의 외부를 향해 삽입홀(42)을 따라 후진될 수 있다. 또한, 가압 너트(40)는 제1 나사산(14)을 따라 상기 풀림 방향으로 회전시키면 가압 너트(40)는 메인 배관(3)의 내부를 향해 삽입홀(42)을 따라 전진될 수 있다.

또한, 가압 너트(40)를 이동되지 않도록 고정하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 걸림부(24)가 메인 배관(3)의 외주면(3c)에 걸림됨과 함께 걸림부(24), 와셔(32) 및 가압 너트(40)가 서로 밀착되도록 탄성 부싱(20), 비틀림 방지 부재(30) 및 가압 너트(40)를 배치하여, 가압 너트(40)를 이동되지 않도록 고정할 수 있다.

도 7은 U 자형으로 접히도록 탄성 변형된 탄성 부싱에 의해 메인 배관의 관통홀이 밀폐된 상태를 나타내는 단면도이고, 도 8은 배관 연결 소켓에 의해 메인 배관과 분기용 배관이 연결된 상태를 나타내는 단면도이다.

이하에서는, 도면을 참조하여, 배관 연결 소켓(1)을 이용해 메인 배관(3)과 분기용 배관(4)을 연결하는 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 메인 배관(3)을 따라 물이 유동하지 않도록, 물의 공급을 중단한다.

다음으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 드릴 기타, 천공 기구를 이용해, 메인 배관(3)에 관통홀(3a)을 천공한다.

이후에, 도 3에 도시된 바와 같이, 밀폐부(22)의 전면이 헤드(11)의 후면과 접촉되도록, 탄성 부싱(20)을 샤프트(12)에 결합한다.

다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 와셔(32)의 전면이 걸림부(24)의 후면과 접촉되도록, 비틀림 방지 부재(30)를 샤프트(12)에 결합한다.

이후에, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 나사산(14)과 제2 나사산(44)이 나사 결합되도록, 가압 너트(40)를 샤프트(12)에 결합한다.

다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 연결 부재(10)를 파지한 상태에서, 가압 너트(40)를 제1 나사산(14)을 따라 상기 조임 방향으로 회전시켜, 가압 너트(40)를 비틀림 방지 부재(30)와 접촉될 때까지 샤프트(12)를 따라 전진시킨다.

또한, 가압 너트(40)는, 비틀림 방지 부재(30)가 가압 너트(40)에 의해 걸림부(24) 쪽으로 밀려 걸림부(24), 비틀림 방지 부재(30) 및 가압 너트(40)가 서로 밀착될 때까지 전진되는 것이 바람직하다.

이후에, 도 3에 도시된 바와 같이, 걸림부(24)의 전면이 메인 배관(3)의 외주면(3c)에 밀착되도록, 헤드(11), 샤프트(12)의 앞부분 및 밀폐부(22)를 관통홀(3a)을 통해 메인 배관(3)의 내부에 삽입한다.

다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 핸들(34)을 이용해 비틀림 방지 부재(30)를 회전되지 않도록 파지한 상태에서, 가압 너트(40)를 제1 나사산(14)을 따라 상기 조임 방향으로 회전시켜, 연결 부재(10)를 메인 배관(3)의 외부를 향해 후진시킨다. 그러면, 탄성 부싱(20)은, 연결 부재(10)가 후진되는 과정에서, 당해 탄성 부싱(20)의 양측 단부를 지지하는 헤드(11)와 와셔(32)를 매개로 가압 너트(40)에 의해 전후 양 방향으로 가압된다.

또한, 연결 부재(10)는, 밀폐부(22)가 가압 너트(40)로부터 인가된 가압력으로 인해 가이드 홈(26a)을 중심으로 U 자형으로 접히도록 탄성 변형되면서 일면이 메인 배관(3)의 내주면(3b)에 밀착됨과 동시에 상기 일면과 반대되는 타면이 헤드(11)의 후면에 밀착될 때까지 후진되는 것이 바람직하다. 그러면, 관통홀(3a)은 메인 배관(3)의 내주면(3b)에 밀착된 밀폐부(22)의 일면에 의해 밀폐될 수 있고, 밀폐부(22)와 헤드(11) 사이의 유격은 헤드(11)의 후면에 밀착된 밀폐부(22)의 타면에 의해 밀폐될 수 있다. 이를 통해, 탄성 부싱(20)은, 메인 배관(3)을 따라 유동하는 물이 밀폐부(22)와 관통홀(3a) 사이의 유격 및 밀폐부(22)와 헤드(11) 사이의 유격을 통해 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 밀폐부(22)의 일면이 메인 배관(3)의 내주면(3b)에 밀착되도록 밀폐부(22)가 탄성 변형되면, 탄성 부싱(20)은 걸림부(24) 및 밀폐부(22)를 통해 메인 배관(3)의 내부 및 외부에서 메인 배관(3)을 전후 양 방향으로 가압하여 잡는 바, 탄성 부싱(20) 및 이러한 탄성 부싱(20)을 포함하는 배관 연결 소켓(1)은 메인 배관(3)에 안정적으로 고정될 수 있다.

한편, 샤프트(12)의 접지부(12a)는 제1 나사산(14)이 형성되지 않은 매끄러운 외주면을 갖는 바, 탄성 부싱(20)의 밀폐부(22)는 접지부(12a)의 외주면에 접지된 상태에서 U 자형으로 원활하게 접힐 수 있다.

이후에, 도 8에 도시된 바와 같이, 연결홀(13)과 분기용 배관(4)의 내부가 연통되도록, 관통홀(3a)의 외부에 배치된 샤프트(12)의 뒤부분 중 걸림부(24), 와셔(32) 및 가압 너트(40)의 외부로 노출된 노출 영역에 분기용 배관(4)을 결합한다. 이 경우에, 분기용 배관(4)은, 제1 나사산(14)에 나사 결합 가능하도록 마련된 밸브, 기타 결합 부재(5)를 이용해 샤프트(12)에 결합하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이처럼 분기용 배관(4)을 샤프트(12)에 결합하면, 메인 배관(3)의 내부와 분기용 배관(4)의 내부는 연결홀(13)에 의해 연결된다. 이를 통해, 배관 연결 소켓(1)은, 상대적으로 직경이 큰 메인 배관(3)과 상대적으로 직경이 작은 분기용 배관(4)을 분기용 배관(4)이 메인 배관(3)으로부터 분기되는 형태로 결합할 수 있다.

도 9는 배관 연결 소켓을 이용해 메인 배관과 분기용 배관을 연결한 경우에 배관 연결 소켓에 작용하는 힘들의 관계를 설명하기 위한 도면이다.

위와 같이, 배관 연결 소켓(1)을 이용해 메인 배관(3) 및 분기용 배관(4)을 연결한 후에는, 물(W)의 공급을 재개한다.

그러면, 도 9에 도시된 바와 같이, 메인 배관(3)을 따라 유동하는 물(W)의 일부분은 연결홀(13)을 통해 분기용 배관(4)에 전달될 수 있다. 이 때, 탄성 부싱(20)에는, 물(W)의 수압(P1)이 메인 배관(3)의 외부 쪽을 향해 작용함과 동시에, 가압 너트(40)의 가압력(P2)이 메인 배관(3)의 내부 쪽을 향해 작용한다. 이에, 탄성 부싱(20)에는, 물(W)의 수압(P1)과 가압 너트(40)의 가압력(P2)이 합산된 합산 압력(PT)이 작용된다.

상기 수압(P1)과 상기 가압력(P2)은 작용 방향이 서로 반대된다. 이에, 합산 압력(PT)은 상기 수압(P1)의 절대값과 상기 가압력(P2)의 절대값의 차에 해당하는 절대값을 갖게 된다. 또한, 상기 수압(P1)의 절대값이 상기 가압력(P2)의 절대값에 비해 크면 합산 압력(PT)은 메인 배관(3)의 외부를 향해 작용되고, 상기 수압(P1)의 절대값이 상기 가압력(P2)의 절대값에 비해 작으면 합산 압력(PT)은 메인 배관(3)의 내부를 향해 작용된다.

상기 수압(P1)의 절대값이 상기 가압력(P2)의 절대값에 비해 작으면, 상기 헤드(11) 및 밀폐부(22)는 상기 합산 압력(PT)에 의해 메인 배관(3)의 내부 쪽으로 가압되는 바, 밀폐부(22)에 의한 관통홀(3a)의 밀폐 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.

또한, 상기 수압(P1)의 절대값이 상기 가압력(P2)의 절대값에 비해 크면, 상기 헤드(11) 및 밀폐부(22)는 상기 합산 압력(PT)에 의해 메인 배관(3)의 외부 쪽으로 가압되는 바, 상기 헤드(11) 및 밀폐부(22)가 관통홀(3a)로부터 인출됨으로써 물(W)이 관통홀(3a)을 통해 외부로 누출될 우려가 있다. 그런데, 밀폐부(22)는 가압 부재(40)에 의해 밀폐부(22)의 직경이 관통홀(3a)의 직경에 비해 커지도록 U자형으로 접히면서 넓게 펼쳐진 상태이다. 이에, 상기 수압(P1)의 절대값이 상기 가압력(P2)의 절대값에 비해 큰 경우에, U자형으로 접히면서 넓게 펼쳐진 밀폐부(22)가 메인 배관(3)의 내주면(3b)에 의해 지지됨으로써, 상기 합산 압력(PT)은 메인 배관(3)의 내주면(3b)으로부터 밀폐부(22)에 작용하는 반력에 의해 상쇄될 수 있다. 이를 통해, 배관 연결 소켓(1)은 상기 수압(P1)이 높은 경우에도 관통홀(3a)을 기밀하게 밀폐시킬 수 있다.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배관 연결 소켓이 메인 배관에 결합된 상태를 나타내는 단면도이고, 도 11은 확장 탭이 분리된 상태로 배관 연결 소켓이 메인 배관에 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배관 연결 소켓(1)은, 메인 배관(3)에 천공된 관통홀(3a)에 연결 부재(10) 및 탄성 부싱(20)을 삽입하여 설치한다.

그런데, 메인 배관(3)이, 농수관, 수도관, PVC관 등 단단한 고체로 구성된 파이프형 배관인 경우에는, 메인 배관(3)을 따라 유동하는 물의 수압이 높아도 메인 배관(3)의 높은 강성으로 인해 메인 배관(3)의 거의 변형되지 않는다. 이에, 관통홀(3a)의 직경은 미리 정해진 안전 범위 내에서 일정하게 유지되는 바, 탄성 부싱(20)은 관통홀(3a)을 안정적으로 밀폐할 수 있다. 이에 반해, 메인 배관(3)이, 소방 호스, 천막 호스 등 연질의 탄성체로 구성된 튜브형 배관인 경우에는, 메인 배관(3)을 따라 유동하는 물의 수압이 높으면 메인 배관(3)의 낮은 강성으로 인해 메인 배관(3)이 탄성 변형될 수 있다. 이에, 관통홀(3a)의 직경은 상기 안전 범위에 비해 크게 확장될 수 있는 바, 탄성 부싱(20)의 밀폐 작용에도 불구하고 직경이 확대된 관통홀(3a)과 탄성 부싱(20) 사이의 유격을 통해 물이 외부로 누출될 우려가 있다.

이를 해결하기 위하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배관 연결 소켓(2)은, 메인 배관(3)의 재질, 기타 사용 조건에 따라 탄성 부싱(20)을 지지 및 가압하기 위한 헤드(15)의 지지 면적을 선택적으로 조절할 수 있도록, 연결 부재(10)에 구비된 헤드(15)의 구조가 변경되었다는 점에서, 전술한 배관 연결 소켓(1)과 차이점을 갖는다. 이하에서는, 헤드(15)에 대한 내용을 중심으로 배관 연결 소켓(2)에 대해 설명하기로 한다. 또한, 배관 연결 소켓(2)에 포함된 구성 요소들 중 전술한 배관 연결 소켓(1)에도 동일하게 포함된 구성 요소들은, 배관 연결 소켓(1)의 설명 시 사용한 도면 부호를 그대로 사용하기로 한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 헤드(15)는, 샤프트(12)와 결합된 헤드 본체(15a)와, 헤드 본체(15a)에 분리 가능하게 확장 탭(15b) 등을 가질 수 있다.

헤드 본체(15a)는, 후면이 샤프트(12)의 선단부와 결합되는 지지부(15c)와, 지지부(15c)의 전면에 형성되는 제1 결합부(15d) 등을 가질 수 있다.

지지부(15c)는, 관통홀(3a)의 직경과 동일한 직경을 갖거나 관통홀(3a)의 직경에 비해 미리 정해진 비율만큼 작은 직경을 갖는다.

제1 결합부(15d)는, 지지부(15c)에 비해 미리 정해진 비율만큼 작은 직경을 갖는다. 또한, 헤드 본체(15a)는, 이러한 제1 결합부(15d)의 외주면에 형성되는 제3 나사산(15e)을 더 가질 수 있다.

이처럼 헤드 본체(15a)가 마련되는 경우에, 연결홀(16)은 헤드 본체(15a)와 샤프트(12)를 상기 길이 방향으로 관통하도록 천공된다.

확장 탭(15b)은, 관통홀(3a)에 비해 미리 정해진 비율만큼 큰 직경을 갖는 확장부(15f)와, 확장부(15f)의 전면에 형성되는 제2 결합부(15g)와, 확장부(15f)와 제2 결합부(15g)를 관통하도록 천공되며, 헤드 본체(15a)가 삽입되는 삽입홀(15h) 등을 가질 수 있다.

확장부(15f)는, 지지부(15c)의 직경에 비해 미리 정해진 비율만큼 큰 직경 및 지지부(15c)의 두께에 비해 미리 정해진 비율만큼 큰 두께를 갖는다. 또한, 제2 결합부(15g)는, 제1 결합부(15d)에 비해 미리 정해진 비율만큼 큰 직경을 갖는다.

삽입홀(15h)은, 지지부(15c)가 삽입될 수 있도록 천공되는 제1 삽입홀(15i)과, 제1 삽입홀(15i)과 연통되며, 제1 결합부(15d)가 삽입될 수 있도록 천공되는 제2 삽입홀(15j) 등을 가질 수 있다.

또한, 제1 삽입홀(15i)은, 지지부(15c)의 두께와 동일한 깊이를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 그러면, 지지부(15c)가 제1 삽입홀(15i)에 삽입된 경우에, 지지부(15c)의 후면과 확장부(15f)의 후면이 동일 평면을 형성하게 됨으로써, 확장부(15f)는 지지부(15c)와 함께 밀폐부(22)를 지지 및 가압할 수 있다. 이를 통해, 확장부(15f)는, 밀폐부(22)를 지지 및 가압하기 위한 헤드(15)의 지지 면적을 확장할 수 있다.

또한, 제2 삽입홀(15j)은, 제1 결합부(15d)의 두께에 비해 미리 정해진 간격만큼 깊은 깊이를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 그러면, 제1 결합부(15d)가 제2 삽입홀(15j)에 삽입된 경우에, 연결홀(16)의 선단부는 제2 삽입홀(15j)의 선단부로부터 상기 미리 정해진 간격만큼 이격되도록 제2 삽입홀(15j)의 내부에 위치된다. 이에, 제2 삽입홀(15j)은 메인 배관(3)의 내부와 연결홀(16)을 연통시킬 수 있고, 메인 배관(3)의 내부와 외부는 제2 삽입홀(15j) 및 연결홀(16)에 의해 연결될 수 있다.

또한, 확장 탭(15b)은, 제3 나사산(15e)과 나사 결합될 수 있도록 제2 삽입홀(15j)의 내주면에 형성되는 제4 나사산(15k)을 더 가질 수 있다. 이에, 제3 나사산(15e)이 제4 나사산(15k)에 나사 결합되도록 헤드 본체(15a)를 삽입홀(15h)에 삽입함으로써, 확장 탭(15b)을 헤드 본체(15a)에 분리 가능하게 결합할 수 있다.

한편, 메인 배관(3)에서 제2 삽입홀(15j)로 유입된 물이 지지부(15c)와 제1 삽입홀(15i) 사이의 유격을 통과하게 되면, 밀폐부(22)가 U자형으로 접히게 탄성 변형되더라도 지지부(15c)와 제1 삽입홀(15i) 사이의 유격을 통과한 물이 지지부(15c)와 밀폐부(22) 사이의 유격을 통해 탄성 부싱(20)의 삽입홀(26)로 진입됨으로써 외부로 누출될 우려가 있다.

이를 해결하기 위하여, 확장 탭(15b)은, 제1 삽입홀(15i)의 내주면과 지지부(15c)의 외주면 사이에 개재되도록 제1 삽입홀(15i)의 내주면 또는 지지부(15c)의 외주면에 설치되는 오링(15l)을 더 가질 수 있다. 특히, 오링(15l)은, 제1 삽입홀(15i)의 바닥면과 지지부(15c)의 전면 사이에 개재되도록, 제1 삽입홀(15i)의 바닥면 또는 지지부(15c)의 전면에 설치되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 오링(15l)은, 제1 삽입홀(15i)의 내주면과 지지부(15c)의 외주면 사이의 유격을 밀폐하여, 메인 배관(3)에서 제2 삽입홀(15j)로 유입된 물이 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

위와 같이 헤드(15)가 개선된 구조를 가짐에 따라, 배관 연결 소켓(2)은, 메인 배관(3)의 재질, 기타 사용 조건에 따라 헤드(15)의 직경을 선택적으로 조절할 수 있다.

예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 메인 배관(3)이 파이프형 배관인 경우에는, 확장 탭(15b)을 헤드 본체(15a)로부터 분리할 수 있다. 그러면, 탄성 부싱(20)을 이용한 관통홀(3a)의 밀폐 작업을 실시할 때, 확장부(15f)의 보조 없이 지지부(15c)만 밀폐부(22)를 지지 및 가압하게 되는 바, 밀폐부(22)를 지지 및 가압하기 위한 헤드(15)의 지지 면적은 지지부(15c)의 면적까지 축소될 수 있다. 또한, 지지부(15c)는 관통홀(3a)과 동일하거나 관통홀(3a)에 비해 미리 정해진 비율만큼 작은 직경을 갖는 바, 배관 연결 소켓(2)을 메인 배관(3)에 설치할 때 헤드(15)는 저항 없이 관통홀(3a)을 통과할 수 있다.

전술한 바와 같이, 메인 배관(3)이 파이프형 배관인 경우에는, 수압이 높더라도 관통홀(3a)의 직경이 상기 안전 범위 내에서 일정하게 유지된다. 이에, 지지부(15c)만을 이용해 밀폐부(22)를 지지 및 가압하여 밀폐부(22)를 탄성 변형시키더라도, 밀폐부(22)를 이용해 관통홀(3a)을 빈틈없이 밀폐시킬 수 있다.

예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 메인 배관(3)이 튜브형 배관인 경우에는, 확장 탭(15b)을 헤드 본체(15a)에 결합할 수 있다. 그러면, 탄성 부싱(20)을 이용한 관통홀(3a)의 밀폐 작업을 실시할 때, 지지부(15c)와 확장부(15f)가 함께 밀폐부(22)를 가압 및 지지하게 되는 바, 밀폐부(22)를 지지 및 가압하기 위한 헤드(15)의 지지 면적은 지지부(15c)의 면적과 확장부(15f)의 면적을 합한 합산 면적까지 확장될 수 있다. 특히, 확장부(15f)는 관통홀(3a)에 비해 큰 직경을 갖는 바, 헤드(15)의 지지 면적은 관통홀(3a)의 면적에 비해 넓게 확장될 수 있다. 이에, 배관 연결 소켓(2)을 메인 배관(3)에 설치할 때에는, 메인 배관(3)의 탄성에 의해 관통홀(3a)의 직경이 확장되도록 확장 탭(15b)을 관통홀(3a)에 억지로 끼워 줌으로써, 헤드(15)를 관통홀(3a)을 통해 메인 배관(3)의 내부에 삽입할 수 있다. 헤드(15)의 메인 배관(3)의 내부에 삽입할 때 확장 탭(15b)이 관통홀(3a)을 통과하면, 관통홀(3a)이 탄성 복원됨으로써, 관통홀(3a)의 내주면(3d)은 밀폐부(22)의 외주면에 밀착될 수 있다.

전술한 바와 같이, 메인 배관(3)이 튜브형 배관인 경우에는, 수압이 높으면 메인 배관(3)이 탄성 변형되면서 관통홀(3a)의 직경이 상기 안전 범위에 비해 크게 확장될 우려가 있다. 그런데, 확장부(15f)를 이용해 헤드(15)의 지지 면적을 관통홀(3a)의 면적에 비해 넓도록 확장하면, 확장부(15f)가 지지부(15c)로부터 분리된 경우에 비해, 밀폐부(22)를 넓게 펼쳐지게 탄성 변형시킬 수 있다. 이에, 물의 수압에 의해 관통홀(3a)의 직경이 일부 확장되더라도, 확장부(15f)에 의해 넓게 펼쳐진 밀폐부(22)를 이용해 관통홀(3a)을 빈틈없이 밀폐시킬 수 있다.

이러한 배관 연결 소켓(2)에 의하면, 메인 배관(3)의 재질, 기타 사용 조건에 따라 헤드(15)의 지지 면적을 선택적으로 조절할 수 있는 바, 헤드(15)의 직경이 서로 다른 복수의 연결 부재들(10)을 별도로 마련하는 경우에 비해, 연결 부재(10)의 설치 비용을 줄일 수 있다.

도 12는 도 10에 도시된 연결 부재의 사시도이고, 도 13은 도 10에 도시된 연결 부재의 평면도이며, 도 14는 도 10에 도시된 연결 부재의 헤드를 메인 배관의 내부에 삽입하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

전술한 바와 같이, 메인 배관(3)이 튜브형 배관인 경우에는, 확장 탭(15b)을 헤드 본체(15a)에 결합하여 헤드(15)의 지지 면적을 확장할 수 있다. 그런데, 관통홀(3a)의 직경에 비해 큰 직경을 갖는 확장 탭(15b)을 관통홀(3a)에 억지 끼움하면, 관통홀(3a)이 확장 탭(15b)에 의해 확장되는 과정에서 관통홀(3a)의 내주면(3d), 기타 관통홀(3a)을 둘러싸는 메인 배관(3)의 일부분에 작용하는 응력이 한계 응력에 비해 높아짐으로써, 상기 메인 배관(3)의 일부분에 찢어짐, 기타 파손이 발생할 우려가 있다.

이를 해결하기 위하여, 도 12에 도시된 바와 같이, 확장 탭(15b)의 확장부(15f)는, 관통홀(3a)을 통과할 때 관통홀(3a)을 둘러싸는 메인 배관(3)의 일부분이 분리 가능하게 삽입될 수 있도록 외주면에 요입 형성되는 파손 방지홈(15m)을 가질 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 파손 방지홈(15m)은, 확장부(15f)의 외주면의 접선 방향과 예각을 이루도록 형성될 수 있다. 그러면, 파손 방지홈(15m)의 일단(15n)은 확장부(15f)의 외주면과 예각을 이룬 상태로 확장부(15f)의 외주면과 연결되고, 상기 일단(15n)과 반대되는 파손 방지홈(15m)의 타단(15o)은 확장부(15f)의 외주면과 둔각을 이룬 상태로 확장부(15f)의 외주면과 연결된다. 또한, 파손 방지홈(15m)의 일단(15n)은 핀 형상을 갖도록 마련되고, 파손 방지홈(15m)의 타단(15o)은 곡면 형상을 갖도록 마련되는 것이 바람직하다.

이하에서는, 도면을 참조하면, 확장 탭(15b)에 헤드 본체(15a)에 결합된 상태인 헤드(15)를 관통홀(3a)에 억지 끼움하는 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 도 14(a)에 도시된 바와 같이, 관통홀(3a)을 둘러싸는 메인 배관(3)의 일부분이 파손 방지홈(15m)에 삽입되되, 파손 방지홈(15m)의 일단(15n)이 메인 배관(3)의 내주면(3b)에 걸림되도록, 파손 방지홈(15m)과 인접한 헤드(15)의 어느 일부분을 관통홀(3a)을 통해 메인 배관(3)의 내부에 우선 삽입한다. 이 경우에, 연결 부재(10)는 당해 연결 부재(10)의 길이 방향과 메인 배관(3)의 반경 방향이 소정의 각도를 이루도록 비스듬하게 배치되며, 이를 통해 관통홀(3a)을 둘러싸는 메인 배관(3)의 일부분이 파손 방지홈(15m)에 삽입되도록 상기 헤드(15)의 어느 일부분을 관통홀(3a)을 통해 메인 배관(3)의 내부에 삽입할 수 있다.

다음으로, 도 14(b)에 도시된 바와 같이, 메인 배관(3)의 내주면(3b)에 걸림된 파손 방지홈(15m)의 일단(15n)을 축으로 연결 부재(10)를 회전시키면서 헤드(15)의 나머지 일부분을 관통홀(3a)에 억지 끼움하여, 상기 헤드(15)의 나머지 일부분을 메인 배관(3)의 내부에 점진적으로 삽입한다. 그런데, 파손 방지홈(15m)의 일단(15n)은 핀 형상을 갖는 바, 이를 통해 연결 부재(10)의 회전 시 파손 방지홈(15m)의 일단(15n)과 메인 배관(3)의 내주면(3b) 사이에 슬립이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도 14(c)에 도시된 바와 같이, 연결 부재(10)의 회전 및 헤드(15)의 억지 끼움 작업은, 파손 방지홈(15m)의 타단(15o)이 상기 관통홀(3a)의 내주면(3d)에 접촉될 때까지 진행된다. 그런데, 파손 방지홈(15m)의 타단(15o)은 곡면 형상을 갖는다. 이를 통해, 파손 방지홈(15m)의 타단(15o)을 관통홀(3a)의 내주면(3d)을 따라 슬라이딩 이동시키면서 헤드(15)를 상기 나머지 일부분까지 메인 배관(3)의 내부에 원활하게 삽입하여, 관통홀(3a)의 내주면(3d)에 파손이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

위와 같이, 파손 방지홈(15m)을 이용해 헤드(15)를 관통홀(3a)에 억지 끼움하면, 파손 방지홈(15m)의 깊이만큼, 헤드(15)를 관통홀(3a)에 억지 끼움할 때 관통홀(3a)이 헤드(15)에 의해 넓게 벌려지는 변위량을 줄일 수 있다.

예를 들어, 관통홀(3a)의 직경이 15㎜ 이고, 확장부(15f)의 직경이 24 ㎜ 인 경우에, 파손 방지홈(15m)을 이용하지 않으면, 헤드(15)를 관통홀(3a)에 억지 끼움할 때 관통홀(3a)의 직경은 24㎜ 까지 확장된다. 그런데, 파손 방지홈(15m)을 이용하면, 헤드(15)를 관통홀(3a)에 억지 끼움할 때 상기 메인 배관(3)의 일부분이 파손 방지홈(15m)에 3㎜ 삽입될 수 있는 바, 관통홀(3a)의 직경은 21㎜ 까지만 확장된다. 이를 통해, 파손 방지홈(15m)은, 관통홀(3a)을 헤드(15)로 넓게 벌리면서 헤드(15)를 관통홀(3a)에 억지 끼움할 때 메인 배관(3)에 작용하는 응력을 한계 응력 미만으로 감소시킴으로써, 메인 배관(3)에 찢어짐, 기타 파손이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 헤드(15)를 관통홀(3a)에 억지 끼움한 이후에는, 샤프트(12), 밀폐부(22)를 관통홀(3a)을 통해 메인 배관(3)을 내부에 추가로 삽입한 후, 탄성 부싱(20)을 이용해 관통홀(3a)을 밀폐시킬 수 있다.

한편, 전술한 배관 연결 소켓들(1, 2)은, 물을 공급하기 위한 메인 배관(3)과 물의 공급 루프를 분기하기 위한 분기용 배관(4)을 연결하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 배관 연결 소켓들(1, 2)은, 물 외에 다양한 공급 유체의 공급 루트를 분기하기 위해서 사용될 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1, 2 : 배관 연결 소켓
3 : 메인 배관
4 : 분기용 배관
5 : 결합 부재
10 : 연결 부재 11 : 헤드
12 : 샤프트 13 : 연결홀
14 : 제1 나사산 15 : 헤드
16 : 연결홀
20 : 탄성 부싱 22 : 밀폐부
24 : 걸림부 26 : 삽입홀
30 : 비틀림 방지 부재 32 : 와셔
34 : 핸들
40 ; 가압 너트 42 : 삽입홀
44 : 제2 나사산
W : 물 P1 : 수압
P2 : 가압력 PT : 합산 압력

Claims (14)

1. 메인 배관에 분기용 배관을 연결하기 위한 배관 연결 소켓에 있어서,
   일부분이 상기 메인 배관에 천공된 관통홀을 통해 상기 메인 배관의 내부로 삽입되는 샤프트와, 상기 샤프트를 관통하도록 천공되며, 상기 메인 배관의 내부와 외부를 연결하는 연결홀과, 상기 샤프트의 외주면에 형성되는 제1 나사산을 구비하는 연결 부재;
   상기 샤프트에 이동 가능하게 결합되고, 일부분이 상기 관통홀을 통해 상기 메인 배관의 내부로 삽입되며, 외부로부터 인가된 압력에 의해 탄성 변형되면서 상기 관통홀을 밀폐하도록 마련되는 탄성 부싱;
   상기 탄성 부싱과 접하도록 상기 샤프트에 이동 가능하게 결합되는 비틀림 방지 부재; 및
   상기 제1 나사산과 나사 결합되는 제2 나사산을 구비하고, 상기 비틀림 방지 부재와 접하도록 상기 샤프트에 제1 나사산을 따라 회전 가능하게 결합되며, 미리 정해진 조임 방향으로 회전되면서 상기 비틀림 방지 부재를 매개로 상기 탄성 부싱을 탄성 변형되도록 가압하는 가압 너트를 포함하는, 배관 연결 소켓.
2. 제1항에 있어서,
   상기 연결 부재는, 상기 샤프트의 선단부에 결합되며, 상기 관통홀을 통해 상기 메인 배관의 내부에 삽입되는 헤드를 더 구비하고,
   상기 탄성 부싱은, 선단부가 상기 헤드에 의해 지지되고 후단부가 상기 비틀림 방지 부재에 의해 지지되도록, 상기 샤프트에 결합되며,
   상기 가압 너트는, 상기 조임 방향으로 회전될 때, 상기 나사 결합을 통해 상기 연결 부재를 상기 메인 배관의 외부 쪽으로 이동시켜 상기 헤드 및 상기 비틀림 방지 부재를 매개로 상기 탄성 부싱의 선단부 및 후단부를 동시에 가압하는, 배관 연결 소켓.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 나사산은, 상기 탄성 부싱이 탄성 변형될 때 상기 탄성 부싱이 접지되는 접지부가 상기 헤드와 상기 제1 나사산 사이에 위치하는 상기 샤프트의 일 구간에 마련되도록, 상기 헤드로부터 미리 정해진 거리만큼 이격되게 형성되는, 배관 연결 소켓.
4. 제2항에 있어서,
   상기 헤드는, 상기 샤프트의 선단부에 결합되는 헤드 본체와, 상기 헤드 본체의 직경에 비해 미리 정해진 비율만큼 큰 직경을 갖고, 상기 헤드 본체를 둘러싸도록 상기 헤드 본체에 분리 가능하게 결합되는 확장 탭을 더 구비하는, 배관 연결 소켓.
5. 제4항에 있어서,
   상기 연결홀은, 상기 헤드 본체와 상기 샤프트를 관통하도록 형성되고,
   상기 확장 탭은, 상기 헤드 본체가 분리 가능하게 결합되는 결합홀을 갖는, 배관 연결 소켓.
6. 제5항에 있어서,
   상기 결합홀은, 상기 메인 배관의 내부와 상기 연결홀을 연통시키도록 천공되는, 배관 연결 소켓.
7. 제4항에 있어서,
   상기 확장 탭은, 상기 관통홀을 통과할 때 상기 관통홀을 둘러싸는 상기 메인 배관의 일부분이 분리 가능하게 삽입될 수 있도록 외주면에 요입 형성되는 파손 방지홈을 갖는, 배관 연결 소켓.
8. 제7항에 있어서,
   상기 파손 방지홈은, 상기 관통홀을 관통할 때 일단이 상기 메인 배관의 내주면에 의해 지지되도록 마련되는, 배관 연결 소켓.
9. 제2항에 있어서,
   상기 탄성 부싱은, 상기 헤드에 의해 지지되도록 상기 관통홀을 통해 상기 메인 배관의 내부에 삽입되며, 외부로부터 인가된 압력에 의해 탄성 변형되면서 상기 관통홀을 밀폐하도록 마련되는 밀폐부와, 상기 밀폐부와 결합되며, 상기 메인 배관의 외주면에 걸림되도록 마련되는 걸림부를 구비하는, 배관 연결 소켓.
10. 제9항에 있어서,
    상기 비틀림 방지 부재는, 상기 걸림부를 지지하도록 상기 샤프트에 결합되는, 배관 연결 소켓.
11. 제9항에 있어서,
    상기 탄성 부싱은, 상기 밀폐부와 상기 걸림부를 관통하도록 천공되며, 상기 샤프트 및 상기 제1 나사산이 삽입되는 삽입홀을 더 구비하는, 배관 연결 소켓.
12. 제11항에 있어서,
    상기 탄성 부싱은, 상기 밀폐부가 U자 형상으로 접히게 탄성 변형되도록 상기 삽입홀의 내주면에 요입 형성되는 가이드 홈을 더 구비하는, 배관 연결 소켓.
13. 제9항에 있어서,
    상기 걸림부는, 상기 밀폐부와 결합된 결합 부위를 둘러싸도록 상기 밀폐부가 결합된 일면에 요입 형성되는 완충 홈을 갖는, 배관 연결 소켓.
14. 제1항에 있어서,
    상기 비틀림 방지 부재는, 상기 탄성 부싱과 상기 가압 너트 사이에 개재되는 와셔와, 상기 와셔로부터 연장 형성되며, 상기 비틀림 방지 부재를 파지하기 위한 파지면을 제공하는 핸들을 구비하는, 배관 연결 소켓.

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