KR20000075397A - 내진성과 밀봉성을 향상시킨 관이음매 - Google Patents

Abstract

관이음매에 있어서, 접합대상관(1,1a)의 단부에 각기 대칭적인 형상으로 이루어지는 플랜지 테두리(2,2a)를 형성함과 동시에, 이 플랜지 테두리(2,2a)를 서로 맞댈 때에, 링(5)을 외경면에 끼워결합한 패킹(4)을 끼워넣어 하우징(6, 6a)에 의하여 직경을 축소시키는 방향으로 조여 관(1, 1a)을 연결한다. 이 때, 플랜지 테두리(2, 2a)와 링(5) 사이에는 틈(a)을 형성해놓고, 이 틈(a)의 작용으로 접합대상관(1,1a)에 구부리는 힘이 작용했을 때에 밀봉성을 유지하면서 응력을 흡수하여 내진성을 높인다.

기술과제: 배관에 대하여 당기는 힘이 작용할 때와, 당기는 힘과 구부리는 힘이 복잡하게 작용할 때에 높은 밀봉성능을 보장하는 내진성이 우수한 관이음매를 제공한다.

Description

내진성과 밀봉성을 향상시킨 관이음매{Pipe coupling that has enhanced the earthquake-proof and sealing property}

본원 발명은, 수도관 또는 각종 액체수송관, 가스 등의 기체수송관 등의 관이음매에 관한 것으로, 내진성과 밀봉성능의 향상을 꾀한 점에 특징이 있다.

지진 등에 의해 배관에 부하가 작용한 경우, 이 부하를 흡수하여 파손이나 접속부 등에서의 유체의 누설을 방지하는 것은, 피해의 발생을 최소한으로 억제하는 데에 있어서 중요과제이다.

이러한 목적하에, 배관에 부하가 작용하면, 접속부분에 구부러짐을 발생시켜 부하를 흡수하고, 파손이나 누설을 방지하는 관이음매의 제안이 공지되어 있다(특원평8-190018호).

이 공지예는, 단부 전 둘레를 외주측으로 둥근 테두리로 각기 구부린 동일단면의 두개의 관의 단부를 서로 대향하여 접합하고, 관의 이음매부의 원주방향에 따라 배치된 상기 두개의 관의 둥근 테두리를 동시에 수용하는 밴드와, 이 밴드의 원주길이를 단축하는 방향의 밴드 조임구를 구비하고, 상기 둥근 테두리의 판 단부는 관의 외주와 틈을 갖고, 상기 밴드를 조임수단으로 단단히 조임으로써, 둥근 테두리가 탄력으로 서로 압접(壓接)하여, 관의 신축, 굴절을 흡수가능하게 두개의 관을 접속하는 관이음매이고, 단부전 둘레를 외주측으로 둥근 테두리로 각기 구부린 동일단면의 두개의 관의 단부를 서로 대향하여 접합하고, 관의 이음매부의 원주방향에 따라 배치된 상기 두개의 관의 둥근 테두리를 동시에 수용하는 밴드와, 이 밴드의 원주길이를 단축하는 방향의 밴드 조임구를 구비하고, 상기 둥근 테두리의 판 단부는 관의 외주와 틈을 갖고, 상기 밴드를 조임수단으로 조임으로써, 둥근 테두리가 탄력으로 서로 압접함으로써, 관의 신축, 굴절 및 진동을 흡수가능하게 한 것이다.

그러나, 상기 공지예에 있어서는, 접속부에 구부리는 힘 작용할 때의 밀봉성능은 높지만, 서로 둥근 테두리(컬(curl)부분)로 밀착하고 있기 때문에, 배관방향으로의 인장이 작용하거나, 또는 구부리는 힘과 당기는 힘이 복합하여 작용한 경우, 밀착(밀봉)을 유지하는 허용범위가 좁고, 밀봉재를 사이에 장착한 경우에는 이 밀봉재가 파손될 우려가 크다.

본 발명의 목적은, 특히 배관에 대하여 당기는 힘이 작용할 때와, 당기는 힘과 구부리는 힘이 복잡하게 작용할 때에 높은 밀봉성능을 확보하는 내진성이 우수한 관이음매를 제공하는 것이다.

도 1은 청구항 1에 기재한 실시예에 관한 관이음매의 분해사시도,

도 2는 청구항 1에 기재한 관이음매를 이용하여 관을 접합한 상태의 측면도,

도 3은 A-A' 선에 따른 단면도,

도 4는 B-B' 선에 따른 단면도,

도 5는 관에 구부리는 힘이 작용했을 때의 설명도,

도 6은 청구항 2에 기재한 발명의 실시예의 설명도,

도 7은 패킹과 링 형상의 조합예의 설명도,

도 8은 관이음매의 다른 실시예의 설명도.

배관의 접합부분에 당기는 힘 및 당기는 힘과 구부리는 힘이 복합하여 작용하면, 관끝에 형성된 플랜지 테두리를 하우징이 수용하고 있기 때문에, 이것으로 당김에 대한 응력이 발생함과 동시에 하우징내에서는 미소한 틈의 작용에 의해 관끝의 플랜지 테두리끼리가 360。 방향에서 자유방향으로 꺾여 구부러지고, 구부림 응력을 유연하게 흡수한다. 또한, 상기 구부리는 힘이 작용했을 때에, 패킹은 링에 의해 반경방향으로의 도피가 억제되고 있기때문에, 밀봉성능이 저하하는 일은 없다.

도 1∼도 5에 따라서, 청구항 1, 3, 4에 기재한 본 발명의 실시예를 상술한다.

도 1은 본 실시예에 관한 관이음매의 분해사시도를 나타내는 것으로, 부호 1, 1a는 접합대상관, 부호 2, 2a는 접합대상관(1, 1a)의 관끝(1', 1a')을 외측에 확경가공(擴徑加工)하여 형성한 플랜지 테두리이고, 이 플랜지 테두리(2, 2a)는, 선단(3, 3a)이 후방으로 뒤집혀 있고, 대향하는 면은 볼록한 곡면(31',3a1')으로 되어 있다.

4는 링모양의 밀봉 패킹, 5는 패킹(4)의 외경면에 끼워맞추어진 금속링, 6, 6a는 2분할형상(반원형)의 하우징이고, 이 하우징(6, 6a)의 양단에는 볼트(7)와 너트(8)를 이용하여 조이기 위한 구멍(10)부착의 고정판(9)이 설치되어 있다. 또, 이 하우징(6, 6a)은, 내경측에 형성된 U자 모양의 끼워맞춤홈(11)이 형성되어 있음과 동시에, 이 끼워맞춤홈(11)의 양측판(12, 12a)의 내면은 깊은 방향이 좁게 되도록 V자 모양으로 테이퍼(taper)(13, 13a)가 붙어 있다.

상기 관이음매는, 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 접합대상관(1,1a)의 플랜지 테두리(2, 2a) 사이에 링(5) 부착의 패킹(4)을 끼워넣어 맞댄 후, 이 외측에 하우징(6, 6a)을 씌워 볼트(7)와 너트(8)로 조임으로써 하우징(6, 6a)을 직경을 축소시키고, 끼워맞춤홈(11)의 테이퍼(13, 13a)의 작용으로 플랜지 테두리(2,2a)를 끼움가압하여, 연결하는 것이다. 이 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 패킹(4)은 가압되어 찌그러져 있지만, 링(5)과 플랜지 테두리(2, 2a) 사이에는 틈(a)이 형성되어 있다. 이 결과, 예컨대, 도 4에 있어서, 화살표시(b)로 나타내어진 방향에서 접합대상관(1a)측에 부하(구부림)가 작용하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(6, 6a)내에서 상반 패킹(4)과 링(5)은 플랜지 테두리(2)측으로 이동하여 틈(a)은 없게 되지만, 선단(3a) 밖에는 반대로 틈이 발생하고, 한편, 하반부에 있어서는 패킹(4)의 탄성에 의해 밀봉성 및 틈(a)이 확보된채, 관(1, 1a)에는 꺾임각(θ)이 생긴다. 이 꺾임각(θ)이 부하를 흡수하게 되는데, 이 작용은 관의 원주상의 360。 방향에서 발휘된다.

도 6의 실시예는 청구항 2에 대응하고 있고, 패킹(4)에 대하여, 링(5)을 하우징(6, 6a)의 끼워맞춤홈(11)의 내경면에 일체 성형한 것으로, 이 실시예에 있어서도, 상기 실시예와 같이 링(5)으로 패킹(4)이 반경방향으로 확경변형하는 것을 막는다.

또, 도 1∼도 6의 실시예에 있어서, 패킹(4)와 링(5)의 단면형상은 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 패킹(4)와 링(5)은 일체화된 것이라도 좋고, 떨어지기 힘들도록 에지를 붙이거나, 요철을 붙이거나 한 것도 좋다. 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이, 패킹(4)에 단면 X상의 것을 사용하거나, 링(5)에 단면 원형의 것을 결합하여 사용해도 좋다.

또한, 실시예의 경우, 하우징(6, 6a)은 원주에 있어서 2분할이지만, 크기, 중량, 시공성 등에서, 원주에서 3∼4분할하거나, 좌우로 2분할한 것을 볼트와 너트로 도 1∼도 6에 도시된 형태와 같이 일체화하여 사용하도록 해도 좋다.

도 8a는, 관끝(1', 1a')을 외측으로 수직으로 구부려 올려 이 구부려올린 관단면 사이에 링(5)과 패킹(4)을 끼워장치하여 하우징(6, 6a)의 외경폭을 축소하여 관의 연결을 꾀하고, 더불어 내진성과 밀봉성의 향상을 꾀한 관이음매의 실시예이다. 도 8b는, 수직으로 구부려올린 관끝(1', 1a')의 외측에, V자 모양의 테이퍼(1c)를 형성하여, 하우징(6, 6a)에 의한 조임력을 증대시켜 관의 연결을 꾀하고, 더불어 내진성과 밀봉성의 향상을 꾀한 관이음매의 실시예이다.

본 발명은 이상과 같이, 접합대상관의 관끝에 플랜지 테두리를 형성하여, 이 플랜지 테두리 사이에 링부착의 패킹을 끼워넣고, 또 링과 플랜지 테두리 사이에 틈을 형성함으로써, 이 틈에서 구부림 응력을 흡수한다. 이 결과, 배관에 대하여 당기는 힘이나 구부리는 힘이 작용하더라도 밀봉성능이 최고로 유지됨과 동시에, 접합강도도 강화되어, 더욱 우수한 내진성이 발휘된다. 또한, 패킹의 외주에 링을 끼워 결합하거나, 하우징과 일체로 링을 형성함으로써, 끼움가압력으로 패킹이 반경방향으로 벗어나는 것을 방지할 수 있다.

Claims (5)

1. 접합대상관의 양단의 개방 선단을 외측으로 확경하여 플랜지 테두리를 일체로 형성하고, 이 플랜지 테두리 사이에 외주면에 누름 링을 장착한 패킹를 끼워넣은 후, 내경측에 단면 U자 모양의 끼워맞춤홈을 형성한 복수 분할의 하우징을 양 플랜지 테두리에 덮어씌워 직경을 축소시킴으로써, 관끼리를 연결하고, 더불어 상기 패킹을 가압하여 찌그러뜨리고, 상기 링은 패킹이 반경방향으로 벗어나는 것을 막고, 더하여 상기 플랜지 테두리와 링 사이에는 미소한 틈을 남겨, 이 미소한 틈의 작용에 의해 연결된 관끼리는 꺾이는 방향의 응력을 흡수하여 내진성과 밀봉성을 보장할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 관이음매.
2. 제 1 항에 있어서, 하우징의 내경측에 형성된 끼워맞춤홈의 내벽면에 패킹 누름링을 일체로 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 관이음매.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 하우징에서의 끼워맞춤홈의 내면 양 사이드에 단면 V자 모양의 테이퍼를 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 관이음매.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징을 원주를 따라 2 또는 3 또는 4분할하여 이루어진 것을 특징으로 하는 관이음매.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징을 좌우로 2분할하여 이루어진 것을 특징으로 하는 관이음매.