KR20000062523A - 내열배관용 조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 파이프 끼리를 접속하기 위한 조인트에 관한 것이다.

본 발명의 내열배관용 조인트는, 두 개의 파이프의 관 단의 주위를 덮는 하우징과, 이 하우징의 내측에 마련된 씰용 고무 링을 가지며, 상기 하우징의 바깥쪽 테두리부 전주에 플랜지부를 마련한 것을 특징으로 하고, 고무 링에의 불필요한 하중이 걸리지 않고, 씰 성능을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있다.

Description

내열배관용 조인트{Joint for heat-resistant pumbling}

본 발명은, 파이프 끼리를 접속하기 위한 조인트에 관한 것으로, 특히, 조인트의 굽힘, 회전, 중심의 어긋남 억지기능과, 복수 사용시의 편심(변위흡수)억지기능을 지닌 내열배관용 조인트에 관한 것이다.

종래의 파이프용 조인트는, 도 4에 도시된 C형 조인트(10)의 경우, 두개의 파이프(11)의 관 단(端)의 소정위치에 C형 철선 링(12)을 용착하고, 고무 링(13)을 양관 단에 삽입하고, 하우징(14)을 덮어씌워 형성되어 있으며, 이탈방지는 C형 링(12)을 하우징(14)의 홈부 원주에서, 씰은 볼트 너트(15)의 체결에 의해 고무 링(13)이 그 기능을 발휘하는 구조이다.

C형의 조인트(10)는, U자형 와셔의 씰 원리(오토매틱 씰)를 기본으로 하고 있기 때문에, 접속하는 2개의 파이프(11)가 조인트의 기능 범위내에서의 움직임에 안정된 기밀효과를 얻을 수 있다. 도 5와 같이, 계류(係留)폭보다 하우징의 폭을 크게 설계해두고 있으며, 이 클리어런스(E치수)가 신축, 굽힘, 휨(변위흡수성), 회전을 흡수하는 포인트이다. 이 점에 대해 구체적으로 설명한다.

(1) 신축(伸縮)(도 6a 참조)

클리어런스는 전체에서 최대 E치수를 얻을 수 있어, 관 단의 클리어런스를 0로 하여 셋트한 경우는 E치수에 대등한 관의 수축을 흡수한다. 또, 관 단의 클리어런스를 최대 E치수로 셋트한 때는 E치수와 같은 관의 신장을 흡수한다.

일반적으로 조인트로 관의 신축을 흡수하는 경우는 사용시의 온도차와 배관시의 온도차로부터 셋트 E치수를 정하여 배관하고, 관의 신축을 흡수한다. 관의 신축량(E)은 다음식으로 구할 수 있다.

E = L(관 길이)×α(선팽창계수)×t(온도차)

철의 선팽창계수는 1.2×10⁵

(2) 굽힘(도 6b 참조)

관 단의 클리어런스를 한 쪽은 0, 다른 쪽을 E로 하면, 관이 구부러지는 양(θ)은 파이프 외경(O.D)과 E치수와의 삼각함수에 의해 구해진다.

sin θ = E/(O.D)

(3) 편심(도 6c 참조)

편심은 1개의 조인트로는 흡수할 수 업다. 도 6c와 같이 2개의 조인트를 조합하여 사용하고, 조인트의 구부러짐과 관 길이에 의해 편심을 흡수한다.

편심량 δ= Lㆍsin θ

(4) 회전(도 6d 참조)

관에 접촉하고 있는 것은 고무 링 뿐이므로 회전이 가능하다. 고무 링의 높은 씰성에 의해 파이프를 360°회전시켜도 전혀 새는 일이 없고, 엘보우관을 사용하여 층간변위, 부등침하 흡수용 배관으로서 사용할 수 있다.

이상이 이 종류의 조인트의 기본적인 구조와 기능이다.

이 종류의 파이프용 조인트가 지니고 있는 제반기능은 유배관(柔配管)공법으로서 많은 산업계에서 채용되어 보급되어 있다.

그러나, 배관목적, 배관조건에 따라서는, 상술한 제반 기능이 역으로 작용하여 불안정하게 되는 경우가 있다.

건축설비배관에서의 급탕(給湯), 온수, 냉온수관(온돌배관 등) 등의 내열배관이 그것으로서, 조인트가 지니고 있는 구부러짐, 복수사용에 따른 편심흡수기능이, 고무 링이 변위를 받아 열에 의해 소성변화, 열화(劣化)함으로써, 누설되는 경우가 있다. 배관에는, 배관시, 배관후, 운전시에 여러 가지 응력, 하중이 걸린다. 이와 같은 경우에서도, 고무 링은 어떠한 조건에도 대응할 수 있도록, 형상, 탄성, 치수를 씰 가능한 상태로 유지하지 않으면 안 된다.

여기서, 본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 고무 링에의 하중이 필요이상으로 걸리지 않고, 씰 성능을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있는 내열배관용 조인트를 제공하는 데에 있다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 제1실시예인 C형 조인트의 구성을 도시한 것으로서, 도 1a는 단면도, 도 1b는 정면도, 도 1c는 저면도이다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예인 G형 조인트의 구성을 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예인 S형 조인트의 구성을 도시한 단면도이다.

도 4는 종래의 C형 조인트의 구성을 도시한 일부 절결된 사시도이다.

도 5는 종래의 C형 조인트의 단면도이다.

도 6a 내지 도 6d는 C형 조인트의 기능을 설명하기 위한 도면이다.

〈도면에서의 주요부호에 대한 설명〉

1....하우징, 2....씰용 고무링

3....C형 철선 링 4....플랜지부

5....체결용 볼트 6....너트

7....파이프 8....홈

9....칼라

상기 과제를 해결하기 위해, 두 개의 파이프의 관 단의 주위를 덮는 하우징과, 이 하우징의 내측에 마련된 씰용 고무 링을 가지는 내열배관용 조인트에 있어서, 상기 하우징의 바깥쪽 테두리부 전주에 플랜지부를 마련한 것이다.

이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 도시한 실시예를 참조하면서 설명한다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 제1실시예인 C형 조인트의 구성을 도시한 것으로, 도 1a는 단면도, 도 1b는 정면도, 도 1c는 저면도이다. 이들 도면에 있어서, 1은 하우징, 2는 씰용 고무 링, 3은 파이프(7)의 관 단에 용착된 C형 철선 링, 4는 하우징 바깥쪽 테두리부 전주에 마련된 플랜지부, 5는 체결용 볼트, 6은 너트이다.

이와 같이, 본 실시예에서는 하우징(1)의 양측 바깥쪽 전주에 플랜지부(4)가

일체로 성형되어 있다. 플랜지부(4)의 내경치수는 거의 관 외경에 가깝고, 볼트(5), 너트(6)의 체결에 의해 체결완료시에는 관외주에 거의 밀착하는 구조, 치수로 되어있다.

이와 같이 하우징(1) 바깥쪽 테두리 전주에 플랜지부(4)를 마련하여, 셋트 완료시에 파이프(7) 외주 전면에 밀착시킴으로써, 배관시, 배관후, 운전시에 관 단부의 고무 링(2)에 굽힘 하중, 중심이 달라지는 방향으로의 하중이 가해지지 않는 구조로 하고 있다. 관 단부에 가해지는 상술한 하중은 모두 하우징(1)의 플랜지부(4)가 받게 되어, 셋트후는 기계적(자동적)으로 구부러짐, 쳐짐 등을 억지할 수 있는 구조로 된다.

내열배관용의 이음매는 관의 온도차에 의한 팽창, 수축을 흡수하는 기능이 필요하나, 본 발명에서는 관의 축방향의 움직임은 규제하고 있지 않기 때문에, 흡수 가능하다.

또, 도 1에 도시한 C형 조인트 외에 도 2에 도시한 G형 조인트, 도 3에 도시한 S형 조인트에 대해서도 각각 플랜지부를 하우징 바깥쪽 테두리부 전주에 마련함으로써, 본 발명을 실시할 수 있다. 아울러, 도 2의 G형 조인트는, 파이프(7)에 홈(8)을 마련하여 도 1의 C형 조인트의 C형 철선 링(3)과 마찬가지의 하우징 이탈 방지 기능을 가지도록 한 것이고, 도 3의 S형 조인트는, 관 단에 칼라(9)를 용착하여 마찬가지로 도 1의 C형 조인트의 C형 철선 링(3)과 마찬가지의 하우징 이탈방지 기능을 가지도록 한 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 하기의 효과를 가진다.

(1) 하우징 바깥쪽 테두리부 전주에 플랜지부를 마련하여, 셋트 완료 시에 관 외주전면에 밀착시킴으로써, 배관시, 배관후, 운전시에 관 단부(고무 링부)에 굽힘하중, 중심이 달라지는 방향으로의 하중이 가해지지 않는다. 관 단부에 가해지는 하중은 모두 하우징의 플랜지부가 받도록 되어, 셋트후는 기계적(자동적)으로 구부러짐, 처짐 등을 억지할 수 있다.

(2) 내열배관용의 이음매는 관의 온도차에 의한 팽창, 수축을 흡수하는 기능이 필요하나, 본 발명은, 관의 축방향의 움직임은 규제하고 있지 않으므로, 흡수 가능하다.

(3) 하우징 바깥쪽 테두리의 양단을 관 외주에 밀착시킴으로써, 내열배관에서 가장 중요한 고무 링을 소성 변형시키는 응력, 하중을 기계적(자동적)으로 억지하는 것이 가능하게 되었다.

(4) 본 발명은 구조상으로부터 배관에 부속하는 고정구, 고리, 지지구의 사용수량을 대폭으로 줄일 수 있는 비용효과, 작용의 효과도 아울러 지니고 있다.

Claims (1)

1. 두 개의 파이프의 관 단의 주위를 덮는 하우징과, 이 하우징의 내측에 마련된 씰용 고무 링을 가지는 내열배관용 조인트에 있어서, 상기 하우징의 바깥쪽 테두리부 전주에 플랜지부를 마련한 것을 특징으로 하는 내열배관용 조인트.