KR20000005190U - 파이프 연결용 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 합성수지재 파이프를 플랜지 이음방식으로 하여 연결과 분리가 용이토록 하고, 동시에 각각의 파이프와 파이프의 연결부 사이에 가해지는 고수압에 견딤으로써 플랜지 접합면의 수밀성을 향상시킬 수 있도록 하는 파이프 연결용 커넥터에 관한 것으로, 일측 단부가 합성수지재질의 파이프와 열접착에 의해 결합되는 관체형상의 제1연결관과, 상기 제1연결관의 외주면 소정위치로 부터 외향으로 돌설되어 형성되며 두께방향으로 다수의 보울트공이 형성된 원판형상의 제1플랜지와, 상기 제1플랜지의 반경방향 내측 단부로부터 하방으로 갈수록 외경이 축관되어 테이퍼면을 갖는 삽입부가 일체로 형성된 커플러; 및 상기 제1플랜지에 형성된 상기 다수의 보울트공과 대응하는 다수의 보울트공들을 갖고 상기 제1플랜지와 대면 접촉하는 제2플랜지와, 상기 제2플랜지의 반경방향 내측단부로부터 하방으로 갈수록 내경이 축관되어 상기 삽입부의 외주면과 일치되는 내주면을 갖는 수용부와, 상기 수용부의 단부로부터 관출되어 합성수지재질의 파이프와 열접착에 의해 결합되는 관체형상의 제2연결관이 일체로 형성된 케이지;를 포함하며, 제1플랜지와 상기 제2플랜지가 대면할 경우 상기 삽입부의 외주면과 상기 수용부의 내주면이 억지끼워맞춤식으로 대면하여 수밀을 유지하고 상기 제1,2플랜지에 형성된 각각의 다수공을 통해 상기 커플러와 상기 케이지를 체결수단에 의해 결합된다.

Description

파이프 연결용 커넥터

본 고안은 지하로 흐르는 지하수를 양수하기 위해 지반으로부터 심정까지 관출되는 다수의 파이프들을 연결하거나 또는 지표면에 저장된 담수를 원거리로 이동시키기 위해 사용되는 파이프와 파이프를 연결하기 위한 커넥터의 개량 구조에 관한 것이다.

종래 지하수 심정내에 설치되는 양수파이프는 식수 및 생활용수로 사용할 경우 스테인레스강 재질의 파이프를 주로 사용하고 생활용수 일부와 농업용수 또는 공업용수의 경우는 아연도 강관을 사용하고 있다.

근래에는 폴리에칠렌 소재의 합성수지용 롤타입의 파이프를 양수파이프의 대용으로 사용하고 있으나 지하수 심정의 특성상 양수높이가 높음으로 인한 수압의 상승으로 파이프 연결부위가 파손되어 잦은 보수가 필요할 뿐만 아니라 위생용수용으로 제작된 것이 아닌 것인 만큼 안정성에 문제가 있다.

이러한 점을 감안하여 대다수의 지하수 심정에 관출되는 파이프를 스테인레스강으로 대처하고 있으나 스테인레스강의 경우 시설비가 고가일 뿐만 아니라 설치 및 보수를 위한 인양과정에서 고하중에 따른 작업 효율이 떨어짐은 물론 수밀성을 높이기 위해 연결 플랜지면 사이에 삽입되는 패킹류가 테프론 소재이거나 석면소재이기 때문에 플랜지 접합면에서 부식을 일으켜 장기간 사용할 경우 다시 면취가공을 행하거나 커넥터를 교환해 주어야 하는 문제가 있다.

또한 아연도 강관은 장기 사용에 따른 부식이 필연적으로 발생됨은 물론 관석의 침착으로 배관구경의 폐색과 아연의 용출등으로 인해 위생용수용 배관등으로는 사용이 적합하지 않으며 스테인레스강 또는 아연도강관 공히 유연성이 없음으로 인해 지하수 심정의 굴착 당시 상부와 하부의 축심이 맞지 않은 만곡형태에서의 양수 파이프 설치가 불가하였다.

이러한 점을 감안하여 최근에서 합성수지재 파이프를 주로 이용하고 있는데 합성수지재 파이프는 기계적 강도, 내충격성 및 위생적인 면에서 금속 파이프에 비해 우수하여 다양하게 개발되고 있으나 지하수 양수파이프로는 기술개발이 이어지지 않고 있어 이에 대한 개발이 요구되고 있다.

그 원인은 스테인레스강 또는 아연도강관일 경우 플랜지 이음방식이나 나사체결방식등을 통해 쉽게 양수파이프의 연결과 분리가 가능한 반면 합성수지재의 경우는 연결방식의 채용에 상당한 어려움이 있기 때문이다.

일부 PVC 파이프의 경우 플랜지를 용접하여 연결하는 것도 있으나 접합강도가 크게 떨어져 수압에 견디지 못해 파손되는 문제가 있다.

또한 종래에는 접착제를 도포한 후 억지끼워맞춤을 파이프와의 접착을 행하고 이렇게 완성된 양수파이프를 이용하여 심정펌프와 연결하게 될 경우 종래 스테인레스강이나 아연도강관의 플랜지 연결시 플랜지 접착면 일치를 시키기 위한 어려움과 일치시킨 후 패킹을 삽입하는 과정의 어려움이 있다.

본 고안은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 합성수지재 파이프를 지하수 양수용으로 사용할 수 있도록 하는 파이프 연결용 커넥터를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 합성수지재 파이프를 플랜지 이음방식으로 하여 연결과 분리가 용이토록 하는 파이프 연결용 커넥터를 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 각각의 파이프와 파이프의 연결부위를 테이퍼지게 형성함으로써 수직상태에서 결합이 용이하고 높은 수압에 견딜수 있도록 하는 파이프 연결용 커넥터를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 공지의 합성수지재 파이프 각각을 커플러와 케이지에 열융착방식 또는 삽입방식을 통해 결합한 후 이들을 다단으로 연결함으로써 합성수지재 파이프를 지하수 양수용으로 사용할 수 있다.

본 고안은 일측 단부가 합성수지재질의 파이프와 열접착에 의해 결합되는 관체형상의 제1연결관과, 상기 제1연결관의 외주면 소정위치로 부터 외향으로 돌설되어 형성되며 두께방향으로 다수의 보울트공이 형성된 원판형상의 제1플랜지와, 상기 제1플랜지의 반경방향 내측 단부로부터 하방으로 갈수록 외경이 축관되어 테이퍼면을 갖는 삽입부가 일체로 형성된 커플러; 및 상기 제1플랜지에 형성된 상기 다수의 보울트공과 대응하는 다수의 보울트공들을 갖고 상기 제1플랜지와 대면 접촉하는 제2플랜지와, 상기 제2플랜지의 반경방향 내측단부로부터 하방으로 갈수록 내경이 축관되어 상기 삽입부의 외주면과 일치되는 내주면을 갖는 수용부와, 상기 수용부의 단부로부터 관출되어 합성수지재질의 파이프와 열접착에 의해 결합되는 관체형상의 제2연결관이 일체로 형성된 케이지;를 포함하며, 제1플랜지와 상기 제2플랜지가 대면할 경우 상기 삽입부의 외주면과 상기 수용부의 내주면이 억지끼워맞춤식으로 대면하여 수밀을 유지하고 상기 제1,2플랜지에 형성된 각각의 다수공을 통해 상기 커플러와 상기 케이지를 체결수단에 의해 결합함으로써 목적을 달성할 수 있다.

도 1은 일반적인 심정용 양수파이프의 연결관계를 보인 계략도,

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 양수파이프 커넥터의 평면도,

도 3은 본 고안의 커넥터 결합구조를 보인 도 2의 A-A선 단면도,

도 4는 커넥터의 결합 안내구조를 보인 도 2의 B-B선 보인 단면도,

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2;커넥터 10;커플러

11;제1연결관 12;제1플랜지

13;삽입부 20;케이지

21;제2연결관 22;제2플랜지

23;수용부 24;보호구

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 설명한다. 도 1은 본 고안이 적용되는 예를 보인 것으로, 지표면으로부터 지하수가 흐르는 심정까지 파이프를 설치하되 파이프(1)와 파이프(1)를 실시예에 의한 커넥터(2)로 연결함으로써 지하수를 지표면으로 양수할 때 심정의 깊이에 따라 커넥터(2)에 가해지는 수압을 견디게 함은 물론 파이프와 파이프를 용이하게 결합할 수 있도록 하는 것이다. 더욱이 심정이 깊을수록 지하수를 양수하기 위한 펌프(3)의 용량이 커지게 되며 동시에 커넥터(3)에 작용하는 수압이 상승하므로 이러한 수압에 견딜수 있는 커넥터(3)가 요구된다.

도 2는 본 고안에 따른 커넥터를 상방에서 바라본 평면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이며, 도 4는 도 2의 B-B선 단면도이다.

전체 부호 2로 표시한 커넥터는 커플러(10)와 케이지(20)로 구분되는 한 쌍의 분할체로 이루어지며, 각각의 단부에는 합성수지 재질로 이루어진 파이프를 열융착식 접합이 또는 전기융착에 의해 결합할 수 있도록 플래스틱 재질로 이루어져 있으며, 또한 억지끼워맞춤 방식으로도 결합할 수도 있는 것으로 상기 커넥터(2)는 사출성형에 의해 제조된다.

커플러(10)는 일측 단부가 합성수지재질의 파이프와 결합되는 관체형상의 제1연결관(11)과, 제1연결관(11)의 외주면 소정위치로 부터 외향으로 돌설되어 형성되며 두께방향으로 다수의 보울트공(12a)이 형성된 원판형상의 제1플랜지(12)를 형성하고 있다.

제1플랜지(12) 하부에는 반경방향 내측 단부로부터 하방으로 갈수록 외경이 축관되어 테이퍼가 형성된 삽입부(13)가 사출 성형에 의해 일체로 형성되어 있다.

삽입부(13)는 테이퍼(13a) 상단부 둘레방향으로 요홈(13b)을 형성하고, 상기 요홈(14)에 O-링(15)을 체결함으로써 후술하는 수용부(23)와의 사이에서 수밀을 유지하게 된다.

커플러(10)와 대응하는 케이지(20)는 제1플랜지(12)에 형성된 상기 다수의 보울트공(12a)과 대응하는 다수의 보울트공(22a)들이 형성되어 제1플랜지(12)와 대면 접촉하는 제2플랜지(22)를 갖는다.

제2플랜지(22)의 하부에는 반경방향 내측단부로부터 하방으로 갈수록 내경이 축관되어 삽입부(13)의 외주면과 형하되게 테이퍼진 내주면을 갖는 수용부(23)와, 수용부(23)의 단부로부터 관출되어 합성수지재질의 파이프(1)와 열접착 또는 관 삽입방식에 의해 결합되는 관체형상의 제2연결관(21)이 일체로 사출 성형된다.

또한 상기 제1플랜지(22)와 수용부(23)의 교착점에는 모따기(22c) 성형되어 있다.

이러한 구성에 의하면 제1플랜지(12)와 제2플랜지(22)를 대면시킬 경우 삽입부(13)의 외주면 테이퍼(13a)와 수용부(23)의 테이퍼(23a)가 억지끼워맞춤식으로 결합됨으로써 수밀을 유지하여 누수를 방지하고 제1,2플랜지(12)(22)에 각각 형성된 각각의 보울트공(12a)(22a)을 통해 보울트(31)를 너트(32)로 체결하여 커플러(10)와 케이지(20)를 결합하게 된다. 이때 상기 보울트공(12a)(22a)에는 보울트(31) 체결시 플랜지와의 접촉면에서 손상이 발생하지 않도록 보호캡(33)을 관삽시키는 것이 좋다.

이와 같이 커플러(10)와 케이지(20)의 결합부위를 테이퍼지게 성형함으로써 결합시 하부 파이프의 유연성으로 인해 센터가 정확하지 못하더라도 그 결합이 용이하며 아울러 높은 수압에 견딜수 있다.

더욱이 제1,2플랜지(12)(13)에는 각각에 형성된 보울트공을 일치시키기 위한 수단으로 제2플랜지(22) 상면에 안내돌기(22b)를 돌설하고, 이와 대면하는 제1플랜지(12) 하면에는 상기 안내돌기(22b)와 대응하는 결합홈(12b)을 형성하고 있다. 제1플랜지(12)와 제2플랜지(22)를 결합할 경우 어느 하나의 플랜지를 회전시켜 안내돌기(22b)와 결합홈(12b)을 일치되게 함으로써 쉽게 보울트공(12a)(22a)을 일치시킬 수 있다.

제1플랜지(12)와 제2플랜지(22)에는 외주면으로부터 반경방향 내측으로 각각 한쌍의 요홈(14)(15)을 대향되게 형성함으로써 파이프가 삽입되는 관정의 외벽으로부터 와이어 로우프, 동력케이블 및 수위감지선을 보호할 수 있다.

또한 상기 요홈중에서 로우프가 위치하는 요홈(14)에는 보호편(16)을 체결하여 제1,2플랜지(12)(22)의 외주면과의 마찰에 의해 로우프가 파손되는 것을 방지하고 있다.

더욱이 본 고안은 제1플랜지(12) 상방에 즉, 제1연결관(11)과 파이프(1)의 연결부위 외주연에 중앙이 관통되고 외주연으로 상호 대향되게 요홈(24a)(24b)들을 형성한 구형상의 보호구(24)를 수평방향으로 회전가능하게 삽입 설치하고 있다. 여기서 상기 보호구(24)의 직경은 제1플랜지(12)의 직경보다 적어도 그 직경이 크게 함으로써 하방에 형성된 플랜지들을 보호할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이하 커넥터(2)의 조립공정을 설명한다. 본 고안은 성형틀에 의해 사출성형된 한 쌍의 커플러(10)와 케이지(20)의 일단부에 기존의 합성수지재 파이프를 열융착, 전기용착 또는 관삽입 방식에 의해 일체로 형성한 후 상기 커플러(10)와 케이지(20)를 합치시켜 심정펌프(3)와 연결시킨다.

다시말해 하부 양수파이프(1)의 케이지(20)에 형성된 호퍼형상의 수용부(23)에 상부 양수파이프(1)의 커플러(10) 하부에 원추형상으로 테이퍼진 삽입부(13)를 삽입시키면 상기 삽입부(13)의 외주면과 수용부(23)의 내주면 즉, 테이퍼(13a) (23a)가 거의 대면하고 있는 상태가 된다.

이것은 제1플랜지(12)에 형성된 결합홈(12b)과 제2플랜지(22)에 형성된 안내돌기(22b)가 일치되지 않은 상태이기 때문이며, 따라서 상기 커플러(10)를 결합홈(12b)과 제2플랜지(22)를 합치되게 횡방향으로 회전시켜 합치시키게 되면 삽입부(13)와 수용부(23)가 밀접하게 되고, 더욱이 삽입부(13)와 수용부(23)에 형성된 각각의 요홈(13b)(23b)에 O-링(34)(35)이 삽착되어 있기 때문에 이들이 접면부분은 더욱 기밀을 유지할 수 있다.

이와 같이 결합홈(12b)과 안내돌기(22b)가 일치되어, 제1,2플랜지(12)(22)가 대면하게 되면, 동시에 상기 제1,2플랜지(12)(22)에 형성된 보울트공(12a)(22a)들이 일치된다.

이후, 상기 보울트공(12a)(22a)에 릴형상의 보호캡(33)을 삽착시킨 후 보울트(31)를 관통시켜 너트(32)로 체결하게 되는데 이때 상기 보호캡(33)은 보울트.너트의 조임시 발생할 수 있는 플랜지를 보호함과 동시에 너트(32) 풀림을 방지하게 된다.

이와 같이 파이프와 파이프를 연결하면서 제1,2플랜지(12)(22)에 형성된 요홈(14)(15)에 심정펌프 인양용 로우프, 심정펌프용 동력케이블 및 수위감지센서용 수위선 등을 설치하게 되는데, 이때 상기 심정펌프 인양용 로우프가 수용되는 요홈에는 요홈(14)의 내주면을 보호할 수 있도록 요홈(14)과 동일한 형상의 금속 보호편(16)을 체결함으로써 로우프 승강시 플랜지와의 마찰에 의한 손상을 방지하게 된다.

더욱이 커넥터의 상방에 보호구(24)를 파이프(1)에 수평방향으로 회전가능하게 삽입시킴으로써 파이프를 심정까지 연장하면서 과정의 내벽에 플랜지나 또는 케이블이 마찰되면서 발생할 수 있는 손상을 방지할 수 있다.

상술한 과정을 통해 결합되는 파이프는 심정펌프가 지하수가 흐르는 심정에 도달할 때 까지 다단으로 연결하게 되며, 그리고 심정에 도달하는 파이프에는 심정펌프가 설치되어야 함은 당연할 것이다.

이상 실시예에서 설명한 바와 같이 본 고안은 합성수지 계통의 높은 기술발전으로 인하여 얻어진 충분한 기계적 강도와 위생성으로 인하여 위생적이고 조립이 간편하며 경제적인 지하수 양수 파이프로의 사용이 증가할 뿐만 아니라 스테인레스강이나 아연도강관에 비해 무게가 가벼워 운반성 및 작업성을 향상시킬 수 있다.

더욱이 높은 유연성으로 인해 일부 굴절된 지하수 심정내의 설치도 가능한 것으로, 커넥터의 결합부분을 테이퍼 형상으로 형성함으로써 결합이 용이할 뿐만 아니라 높은 수압에도 견딜 수 있는 내압성을 지니게 된다.

Claims (9)

1. 일측 단부가 파이프와 결합되는 관체형상의 제1연결관과, 상기 제1연결관의 외주면 소정위치로 부터 외향으로 돌설되어 형성되며 두께방향으로 다수의 보울트공이 형성된 원판형상의 제1플랜지와, 상기 제1플랜지의 반경방향 내측 단부로부터 하방으로 갈수록 외경이 축관되어 테이퍼면을 갖는 삽입부가 일체로 형성된 커플러; 및

   상기 제1플랜지에 형성된 상기 다수의 보울트공과 대응하는 다수의 보울트공들을 갖고 상기 제1플랜지와 대면 접촉하는 제2플랜지와, 상기 제2플랜지의 반경방향 내측단부로부터 하방으로 갈수록 내경이 축관되어 상기 삽입부의 외주면과 일치되는 내주면을 갖는 수용부와, 상기 수용부의 단부로부터 관출되어 파이프와 결합되는 관체형상의 제2연결관이 일체로 형성된 케이지;를 포함하며,

   여기서 제1플랜지와 상기 제2플랜지가 대면할 경우 상기 삽입부의 외주면과 상기 수용부의 내주면이 억지끼워맞춤식으로 대면하여 수밀을 유지하고 상기 제1,2플랜지에 형성된 각각의 다수공을 통해 상기 커플러와 상기 케이지를 체결수단에 의해 결합되게 함을 특징으로 하는 파이프 연결용 커넥터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 커플러에 형성된 상기 삽입부의 테이퍼 상단부 둘레방향으로 요홈을 형성하고, 상기 요홈에 O-링을 삽입시킨 것을 특징으로 하는 파이프 연결용 커넥터.
3. 제 1항에 있어서, 상기 케이지에 형성된 상기 수용부의 내주면 소정위치에 둘레방향으로 요홈을 형성하고, 상기 요홈에 O-링을 삽입시킨 것을 특징으로 하는 파이프 연결용 커넥터.
4. 제 1항에 있어서, 상기 제2플랜지의 반경방향 내측 단부가 둘레방향에 걸쳐 모따기 처리됨을 특징으로 하는 파이프 연결용 커넥터.
5. 제 1항에 있어서, 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지의 외주면으로부터 반경방향 내측으로 각각 한쌍의 요홈이 대향하여 형성되어 와이어 로우프, 동력케이블 및 수위감지선이 수용되게 함을 특징으로 하는 파이프 연결용 커넥터.
6. 제 5항에 있어서, 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지에 형성된 요홈중 어느 하나의 요홈에 보호편이 체결됨을 특징으로 하는 파이프 연결용 커넥터.
7. 제 1항에 있어서, 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지에 형성된 각각의 보울트공에 보호캡이 체결됨을 특징으로 하는 파이프 연결용 커넥터.
8. 제 1항에 있어서, 제2플랜지 상면에 안내돌기를 돌설하고, 상기 제1플랜지 하면에 상기 안내돌기와 대응하는 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 파이프 연결용 커넥터.
9. 제 1항에 있어서, 상기 커플러와 파이프의 연결부위 외주연으로 회동가능하게 설치되고 대향하는 양측에 상기 요홈들과 동일한 요홈이 형성된 보호구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 연결용 커넥터.