KR20020077940A - 신축계수장치 - Google Patents

Abstract

축방향으로 신축가능한 벨로즈식 외통 31의 양쪽 끝에 한쌍의 접속용 통로 끝부 20가 밀접하게 접속되어, 신축 통로부 30가 구성된다. 상기 벨로즈식 외통 31의 내측에 유체가 투과되지 않은 통상수지막 33이 배설되고, 그의 축방향 양쪽 끝부가 상기 접속 끝부에 밀접하게 접속된다. 상기 통상수지막 33의 중간부의 통상부 34는 상기 벨로즈식 외통 31의 내면을 덮고 있다.

그래서, 내부를 흐르는 유체 또는 그 유체에 함유된 잡물은 벨로즈식 외통 31의 내주면 골짜기부에 체류되지 아니하여, 신축계수장치의 위생성과 품질 유지성이 확보된다. 벨로즈식 외통 31에 더하거나 그의 대치품으로 내측이나 외측에 슬리브가 겹쳐서 형성되어, 그들이 접동가능하게 신축 외통을 구성할 수도 있다.

Description

신축계수장치{EXPANSION JOINT DEVICE}

종래부터 신축계수장치로는 신축굴곡관, 벨로즈(파형관), 미끄럼관 등이 공지되어 있다. 이들중, 벨로즈관과 미끄럼관은 플랜지의 접속용 통로부의 접속면 사이의 거리가 짧아도 좋다는 특징이 있다.

또, 상기 벨로즈관은 슬러리를 포함한 유체나 고점도(高粘度)의 유체가 벨로즈의 내부에서 흘러갈 때, 그 벨로즈의 골짜기에 잡물이 침입해서 벨로즈 본래의 역활인 신축작용이 불가능하게 되어 결국 파손될 염려가 있다.

그래서 이를 해결하기 위하여 일본국 실개평2-6892호에 공개된 바와 같이, 내외 2중으로된 벨로즈관을 이용해서, 내측의 벨로즈관을 성형 벨로즈로 만든 것 또는, 일본국 실공소49-9776호에 개시된 바와 같은 벨로즈의 내측에 원통모양의 포(布)를 배설한것 등이 제안되어 있다.

이들중, 앞의 것은 성형 벨로즈의 내주면 골짜기에 협잡물이 끼여 붙어서, 유체가 체류되는 현상이 발생하고, 그부분에 잡균이 번식해서 비위생적으로 되고, 약품, 음식물용으로는 사용할 수 없게 되고, 또한 잡물이 체류해서 유체의 오염이나 품질의 악화를 초래하여, 전자 부품용 유체등에는 사용상 제한이 발생했다.

또 후자는 원통모양 포에 의하여 협잡물이 벨로즈 내면에 접촉하는 것은 회피할 수 있으나, 협잡물을 제외한 유체는 유체투과성이 있는 원통모양 포를 투과해서 벨로즈 내면에 들어가기 때문에, 벨로즈관이 갖는 상기 문제점은 완전히 해결 못하게 된다.

또 상기 미끄럼관의 경우에는 내관의 외주면이 외기에 접촉되고, 외관과의 접동면을 개재해서 관내에 잡균이 침입될 염려가 있기 때문에 역시 비위생적인 환경으로 된다.

본 발명은 배관이나 기기등에 연결되어 축(軸)방향 길이의 신축(伸縮)이나, 축과 직각인 방향의 변위를 흡수하고, 배관계통을 보호하는 신축계수장치(伸縮繼手裝置)에 관한것으로서, 상세하게는 의약품 음식 유동품(醫藥品飮食流動品)이나 전자 부품용 유동체(電子部品用流動體)의 오염이나 품질의 악화를 방지하는 유체의 통로의 일부를 구성하는 신축계수장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 신축계수장치의 제 1 실시예를 표시한 일부 절결 종단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 신축계수장치의 제 2 실시예를 표시한 부분 종단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 신축계수장치의 제 3 실시예를 표시한 부분 종단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 신축계수장치의 제 4 실시예를 표시한 부분 종단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 신축계수장치의 제 4 실시예를 표시한 일부 절결 종단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 신축계수장치의 제 6 실시예를 표시한 부분 종단면도이다.

본 발명은 비교적 접속면 사이의 거리가 적은 종래의 신축계수장치의 상기와 같은 결점을 해소하고, 특히 위생적이고 품질의 유지를 도모할 수 있는 신축계수장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 신축계수장치에서는,

축방향 양쪽 끝에 한쌍이 구비된 접속용 통로끝부와,

상기 한쪽의 접속용 통로 끝부에 축방향의 한쪽 끝부가 접속되고, 다른쪽 접속용 통로 끝부에 축방향의 다른쪽 끝부가 긴밀하게 고정 접속되어, 축방향으로 신축 가능하게 형성된 신축외통(伸縮外筒)과,

상기 신축외통의 내측에 거의 동심적으로 배설되고, 축방향의 한쪽 끝이 상기 접속용 통로의 한쪽 끝부에 접속되고, 축방향의 다른쪽 끝이 상기 다른쪽 접속용 통로 끝부에 밀접하게 고정 접속되어, 중간부의 통상부가 상기 신축외통의 내면을 밀접하게 덮어서 구성된 유통 유체가 투가되지 않는 통상수지막을 포함하여

신축계수장치가 구성되어 있다.

즉, 이와 같이 구성된 신축계수장치는 신축 외통이 벨로즈관식이건 미끄럼관식이건간에 관계 없이, 통상수지막이 내부에 흐르는 유체의 침입을 차단하여, 신축외통의 내면에 직접 접속되는 것을 방지 한다. 그래서, 신축외통의 형상과 구조는, 전체적으로 액체의 위생성과 품질 보지성에 우수한 신축계수장치를 제공할 수 있게 되어 있다.

여기서 상기 통상수지막은 포(布)와 같은 액체가 투과되는 재료가 아니고, 완전한 유체의 비투광성 재료이고, 필요에 따라 탄성을 갖게 되고, 가열해서 살균을 요구하는 유체의 경우에는 내열성에 우수한 재료를 사용함이 바람직하다.

이러한 통상수지막의 예로는, 실시콘, 고무 등이 열거된다.

통상수지막의 탄성 특성은 신축계수장치의 신축량 통상수지막의 내장력 및 축방향의 인장도 등을 고려하여, 적합한 값이 정해진다. 신축 외통의 구성 또는 유통 유체의 압력에 의해서도 통상수지막의 탄성의 크기를 적절히 선택할 필요가 있다.

이와 같이 이들의 선택 요소는 신축계수장치의 구성 및 작용되는 환경에 따라 적절히 결정된다.

통상수지막은 축방향으로 프리텐숀이 부여되는 것이 바람직하다. 신축계수장치가 축방향으로 최대로 짧게 수축된 상태에서 통상수지막이 이완되어 내면에 요철이 생기는 것을 피하기 위해서이다.

상기 설명에 있어서, 상기 통상수지막의 축방향 끝부가 「실질적으로 접속용 통로끝부에 접속된다」라는 말은, 접속용 통로 끝부에 접착 또는 용접하는 방법으로 직접 접속시키는 외에, 접속용 통로 끝부와 이에 인접된 다른 접속부재와의 사이에 함께 끼워져 지지 된다는 것을 포함하는 취지이다.

상기 신축외통은, 종래의 금속제 벨로즈식 외통도 좋고, 테플론제이라도 좋다. 이때, 상기 통상수지막은 상기 벨로즈식 외통의 내측에 배설되고 축방향 양끝부가 상기 접속용 통로 끝부에 밀접하게 접속된다.

이에 의하면, 통상수지막에 의해 유체의 흐름의 원활하게 안내되고, 벨로즈 내면의 골짜기부에 유체가 흘러들어가는 일이 없으므로, 그 골짜기부에 유체가 채류되는 일이 없어서, 잡물이 쌓이는 일이 방지된다.

이때, 상기 벨로즈식 외통의 내면 골짜기 공간에 각각 충전되어서, 각 내 주면이 연속적으로 실질적인 통상면을 형성하도록 복수의 저경도의 탄성수지 충전링을 끼워넣어도 좋다. 상기 탄성수지충전링은 링모양의 저경도 탄성수지충전링을 벨로즈식 외통의 내면 골짜기 공간에 끼워 넣어도 좋고, 연질의 수지를 상기 골짜기에 충전한 후, 소정 기간 방치해서 경화시키는 방법도 좋다.

이렇게 하면, 통상수지막의 경화나, 탄성의 정도에 관계 없이, 벨로즈식 외통의 내면 형상이 거의 통상으로 평활화 되기 때문에, 통상수지막이 유체의 압력으로 팽창되더라도 평활한 통상 내면에 지지되어, 통상수지막이 매끄러운 내면을 형성하고, 유체의 체류공간이 없어진다. 따라서 유체의 위생성, 품질유지성을 도모할 수 있다.

상기 복수의 탄성 수지 충전링은 일체로 연결 형성된 통상체로 형성되고 거의 평활한 내주면을 갖게 구성해도 좋으며, 구성 부품수가 감소된다. 본 발명의 다른 형태로서 상기 벨로즈식 외통에 더하여 상기 벨로즈식 외통의 내측에 통상 금속 슬리브를 거의 동심으로 배설하는 구성을 채용해도 좋다. 이 경우, 통상 금속 슬리브는 그의 축방향 한쪽 끝이 접속용 통로의 한쪽 끝부에 밀접하게 접속되고, 상기 통상수지막은 그의 축방향 한쪽 끝이 상기 통상 금속 슬리브의 자유로운 다른 쪽 끝에 접속되고 그의 축방향 다른쪽 끝이 상기 접속용 통로 다른쪽 끝부에 밀접하게 접속되어, 상기 벨로즈식 외통의 내면을 상기 통상 금속 금속 슬리브와 함께 밀접하게 덮어서 구성되어 있다.

이와 같이 하면, 벨로즈식 외통을 내측의 통상 금속 슬리브와 통상수지막이 함께 덮어서 보호를 확실하게 하는 한편 벨로즈식 외통의 신축을 통상수지막이 신축해서 흡수한다. 따라서, 통상 금속 슬리브에 의해 벨로즈식 외통의 내면보호와 유통 유체의 원활한 안내가 가능하게 되고, 통상수지막의 사용량을 경감시킬 수가 있다. 그리고 이때에는 탄성 수지 충전링을 생략할 수 있게 된다.

상기 벨로즈식 외통의 방사 방향의 팽창을 방지하기 위하여 벨로즈식 외통의 외주면의 골짜기부에 보강링을 설치하는 것이 바람직하고 특히 벨로즈가 테플론제인 경우에는 그의 효과는 매우 크다.

본 발명의 다른 형태로서, 상기 신축 외통이 축방향으로 양쪽 끝부가 서로 접동 가능하게 동심으로 겹쳐지고 양쪽 끝부가 접속용 통로 끝부에 접속되어 고정되도록 내측 슬리브 및 외측 슬리브를 포함해서 구성되고, 상기 통상수지막은 상기 접속용 통로 끝부와 상기 내측 및 외측 슬리브의 일부에서 그들 양쪽 슬리브의 상호접동이 가능하도록 밀접하게 접속되고 그들 내측 및 외측 슬리브의 사이의 간격을 덮도록 구성해도 좋다. 이 경우 내측 슬리브 및 외측 슬리브의 한쪽이 대응하는 접속용 통로 끝부를 겸하도록 구성할 수 있다.

상기 통상수지막의 고정 방법은 통상수지막의 끝부를 접속용 통로 끝부에 용착, 접착 또는 인접하는 배관의 플랜지와 끼워지도록하든가 또는 내측 및 외측 슬리브에 용착 또는 접착하거나 또는 이들을 조합해서 접속시킨다.

즉 상기 통상수지막의 한쪽에 프래어부를 형성하고 그 프래어부를 대응하는 접속용 통로 끝부와 이에 인접되는 배관등의 접속체와의 사이에 끼워지도록 구성해도 좋다. 통상수지막을 용착하거나 접착할 필요가 없고 조립과 보수 점검이 용이하다.

상기 내측 슬리브 및 외측 슬리브의 한쪽은 대응하는 접속용 통로 끝부에 별도의 부재를 설치할 필요 없이 접속용 통로 끝부에 내측 및 외측의 슬리브의 한쪽을 접속하도록 구성하면 된다.

같은 방법으로 상기 통상수지막은 적어도 한쪽끝이 상기 내측이나 외측 슬리브의 외주면에 일체로 접속되도록 구성해도 좋다.

상기 통상수지막의 한쪽 끝에 프래어부를 형성한 경우에는 그 프래어부에 볼트삽입공을 뚫어 상기 접속용 통로 끝부와 이에 인접되는 배관등의 상기 접속체와의 사이에 볼트-너트를 포함한 체결부재에 의해 접합되게 구성하고, 상기 볼트 삽입공에 볼트를 집어 넣어 체결해서 상기 통상 수지에 대하여 축방향의 프리텐숀을 부여한다.

이와 같이 하면, 상기 프래어부가 안쪽으로 당겨질 때에 볼트에 의해 통상수지막의 이완 현상이 방지된다.

상기 접속용 통로 끝부와 이에 인접되는 배관등의 접속체로서 나사 유니온 계수 구조를 사용할 수 있다. 이 경우, 상기 프래어부에 팽대부를 형성하고, 상기 접속용 통로 끝부에 요부를 형성해서 그 요부를 상기 팽대부에 걸려 합쳐지게 하여, 상기 통상수지막에 축방향의 프리테숀을 부여하게 한다.

전체적으로 보건데, 상기 통상수지막은 고신축성의 수지를 채용하면 바람직한 경우가 있다. 예컨데, 주식회사 시바다고교쇼제의 상품명 "ST 실리콘"은, 범용 실리콘과 비교하여, 인장강도, 인열강도, 탄성신장한계, 내구성 등이 모두 현저하게 우수하고, 식품공업용으로서 위생상 안전하므로, 위생성, 유체 품질 유지성이 필요한 음식용 유체, 전자 부품용 유체용으로 적합하다.

또, 상기 신축 외통과 상기 통상수지막 사이의 공간을 대기에 개방하도록 통기공을 상기 접속용 통로 끝부에 설치하면, 상기 공간은 외기와의 환기가 가능하게 되므로, 그 공간의 압력이 증가되지 않는다. 또 상기 통상수지막이 파손되어 상기 공간에 내부의 유체가 누출되더라도, 그 유체가 상기 통기공을 거쳐 외부로 누출되어 이상 상태의 발생을 초기에 발견할 수 있으므로 조기에 필요한 대응을 신속하게도모할 수 있다. 상기 통기공은 개폐밸브라도 좋다.

상기 벨로즈식 외통에 왜곡 계측기를 설치하여 왜곡도를 검지하여 적절한 대응을 도모할 수 있게 해도 좋다.

본 발명의 실시예에 의한 신축 계수 장치는 축방향 양쪽 끝에 한쌍이 구비되어 유체 통로를 겸한 플랜지와 그 플랜지에 축방향 양쪽 끝이 실질적으로 고정되어 축방향으로 신축되는 벨로즈식 신축 외통과 상기 신축 외통의 내측에 거의 동심적으로 배설되어서 그의 양쪽 끝이 상기 한 쌍의 플랜지에 고정 접속된 통상수지막을 포함해서 구성되고,

상기 벨로즈식 신축 외통은 벨로즈의 축방향 양쪽 끝에 각각 제 1 프래어부가 형성되고, 한 쪽의 상기 플랜지의 축방향 외측면에 한 쪽의 상기 제 1 프래어부가 형성되고 다른쪽의 상기 플랜지의 축방향 외측면에 다른 쪽의 상기 제 1 프래어부가 각각 긴밀히 고정 접속되어 상기 벨로즈식 신축 외통의 외주면의 골짜기에 각각 보강링이 끼워지고,

상기 통상수지막은 축방향 양쪽끝에 제 2 프래어가 각각 형성되어 한 쪽의 상기 플랜지와 축방향으로 인접되는 다른 통로부의 플랜지부와의 사이에 한 쪽의 제 2 프래어부가 끼워 압접되고, 다른 쪽의 상기 플랜지와 인접되는 다른쪽 통로부의 플랜지부와의 사이에 다른쪽의 제 2 프래어부가 끼워 압접되어 형성된 것을 특징으로 하고 있다.

이 경우, 상기 벨로즈식 신축 외통은 테플론제이라도 좋고, 상기 벨로즈식 외통은 내주면의 골짜기부에 저경도의 탄성 수지 충전링을 각각 충전해도 좋다. 상기 플랜지와 이에 인접되는 다른 통로부의 플랜지부와는 볼트 너트식 체결부재에 의해 체결되고 상기 통상수지막의 제 2 플래어부는 상기 체결부재의 볼트가 끼워지는 구멍이 뚫려 있고 통상수지막에 프리텐숀이 부여되 있다.

또 본 발명은 상기 신축 계수 장치에 사용되는 통상수지막을 포함하고 있다.

그 통상수지막은, 신축 계수 장치의 가장 내측에 배설되고 유체 통로를 규제하는 통상체와,

그 통상체의 축방향 양쪽끝에 연속되어 상기 통상체의 축에 거의 직각으로 방사 방향으로 반상으로 연장되어 인접되는 다른 통로와의 사이에 끼워 고정되는 프래어부

를 포함하여 구성되어 있다.

상기 통상수지막은 상기 신축 계수 장치와 그의 축방향으로 인접되는 다른 배관등과 볼트 너트의 체결 부재에 의해 접합되고, 상기 플래어부는 상기 볼트가 삽입되는 볼트구멍이 뚫려 형성되어 있다.

또 상기 통상수지막의 다른 형태로서, 상기 신축 계수 장치와 축방향으로 인접되는 다른 배관등이 나사 유니온 계수 구조에 의해 결합되도록, 상기 프래어부의 상부에 팽대부를 형성해서 구성할 수도 있다.

본 발명에 따른 신축 계수 장치의 1 실시예를 도 1에 표시한다. 이것은, 신축 계수 장치 10을 맥주등의 음료용 유체의 배관 시스탬에 장치한 것으로서, 축방향 양쪽 끝에 설치한 한 쌍의 접속용 통로끝부 20과 그의 중간의 신축 통로부 30와를 포함해서 구성된다.

한쪽의 접속용 통로 끝부 20은 플랜지부 21과 그의 중앙에 형성된 보어 22에 한쪽 끝에 끼워져서 용접된 앤드 파이프 23을 포함하고 있다.

상기 플랜지부 21은 접속되어야 할 인접된 다른 배관 또는 기기 50(이하 배관 등이라 함)에 연결 형성한 플랜지부 51과 공지된 볼트·너트 등의 체결부재 24에 의해 상기 다른 배관등 50에 동일 축선상에 연결된다. 다른쪽의 접속용 통로 끝부 20a도 같은 방법으로 접속되야할 다른 배관등 50a에 동일 축선상에 연결되는데,먼저의 접속용 통로 끝부 20의 구성과 동일함으로 접속용 통로 끝부 20a에 관한 각 구성 부재는 상기 접속용 통로 끝부 20에 관해서 이용한 부호에 첨자 a를 붙이고, 설명은 생략한다.

앤드 파이프 23의 외주면에는 반경방향 밖으로 연장된 취부암 25가 축외주면에 복수개 용접되어 고정되어 있다. 그리고 서로 마주보는 취부암 25, 25a에 볼트 구멍을 뚫어서 그들 볼트 구멍에 볼트 27을 끼워 그들 볼트 27에 더불너트 28, 28a를 체결해서 상기 취부암 25, 25a 사이의 최대 거리를 조정한다. 취부암 25, 25a은 신축통로부 30의 축방향 밖으로 향하는 탄성복원력을 받고, 더블 너트 28, 28a의 내측면에 압접되어서 신축 계수 장치의 축방향 길이를 규정한다.

상기 한 쌍의 앤드 파이프 23, 23a의 축방향 내측 끝부 내면에 신축외통(伸縮外筒)으로서의 기능을 하는 벨로즈식 외통 31의 양끝 외주면이 각각 용접 또는 접착에 의해 긴밀하게 접속되 있다.

상기 벨로즈식 외통 31은 구체적으로 스텐인리스강 또는 테플론 등으로 구성된다.

벨로즈식 외통 31의 외주면 골짜기부에는 각각 보강링 32이 삽입 충전되고 그들 골짜기부를 밖에서 지지하여 벨로즈의 과대한 팽창 변형을 방지하고 있다. 그 보강링 32는 도 1 및 도 2에 표시된 바와 같이 FC200의 주철, AC7A의 알루미늄 합금등으로 이루어진다. 보강링 32는 그의 외주부가 벨로즈식 외통의 밖으로 돌출되고, 그의 외주 연끝부에 축방향으로 소정의 폭 w을 갖는 스토퍼부 32a가 형성되어 구성되어 있다. 그리고 벨로즈식 외통 31이 축방향으로 축소됐을시에는, 인접되는스토퍼부 32가 서로 당접되어, 신축 계수 장치의 최소치를 규정한다. 보강링 32는 도 5에 표시된 바와 같은 단면 원형의 스텐인리스 강으로된 링으로 형성할 수도 있다.

또 앤드 파이프 23, 23a에서 반경 방향으로 축 외주면에 직각으로 가이드 플랜지 26, 26a가 형성되고, 그들 가이드 플랜지 26, 26a에는 나사축 42가 끼워지고, 그 나사축 42에 한쌍의 너트 29, 29a가 끼워져서 그들 가이드 플랜지 26, 26a를 지지하고 있다.

본 발명의 특징인 통상수지막 33은, 상기 앤드 파이프 23, 23a 및 벨로즈식 외통 31의 내측에 거의 동심으로 배치되어 있고, 그의 중간부의 통상부 34는 각 앤드 파이프 23, 23a 및 벨로즈식 외통 31의 내측면을 거의 동심적으로 포위하고 있다. 따라서 상기 통상수지막 34는 상기 앤드 파이프 23, 23a의 내면과 벨로즈식 외통 31의 내주면의 산부에 지지되어 있다.

상기 통상수지막 33의 양쪽 끝에는 방사 방향 평반 모양으로 확장되는 프래어부 35, 35a가 형성되어 있다. 그들 프래어부 35, 35a는 신축계수장치 양끝에 있는 상기 플랜지부 21, 21a와 그들에 인접되는 배관등의 플랜지부 51, 51a와의 사이에 끼워 지지되고, 그들 플랜지부 21, 21a, 51, 51a를 볼트 너트 등의 체결부재 24, 24a에 의해 체결함으로써 접속용 통로 끝부 20, 20a에 밀접하게 고정 접속된다. 이때, 상기 통상수지막 33의 통상부 34는 타부재와 고정 접속 관계가 없다.

이와 같은 통상수지막 33은 맥주등의 유통 유체가 투과되지 않는 성질을 가질 필요가 있다. 만약 투과성이 있다면 유체가 벨로즈식 외통 31의 내부에 침투해서 체류되므로 비위생적 또는 품질을 저하시키고, 통상부 34가 벨로즈식 외통 31의 내주면 골짜기부에 밀려 들어가서 파손되므로, 본래의 목적을 달성하지 못할 염려가 있기 때문이다.

통상수지막 33의 조성으로서는 장치의 신축에 대응시켜야 하기 때문에 신축성에 뛰어난 약품성, 내구성이 있어야 한다. 구체적으로 실리콘, 고무등이 열거된다.

상기 원통상수지막 33은 신축통로부 30이 축방향 길이를 신축 조정하는 것이므로, 이에 대응하여 신충하게 설치되야 하고, 최소로 축소되었을 경우에 이완되지 않게 설정하고, 바람직하게는 프리텐숀을 부여해 놓는 것이 좋다.

또, 신축성을 구할 필요가 있을 경우에는, 고신축성의 수지를 채용하는 것이 바람직하며, 고신축성 수지의 예로서는 상기 ST 실리콘이 열거된다. 이는 범용 실리콘에 비교하여 다음표에 표시된 바와 같이 우수한 성질이 있고 특히, 접착 및 용착이 가능하고, 따라서 통상수지막의 가공시에 금형이 불필요하고, 가공비가 저렴하다는 특징이 있다. 또, 하기 시험에 표시한 바와 같이 인장강도, 인열강도, 탄성신장한계, 내구성(범용실리콘 고무의 5∼10배), 내약품성, 안정성등에 유리하고 위생성, 유체품질 유지성, 내약품성에 필요한 음식품, 전자제품, 의약품 등에 이용되는 유체의 신축계수장치용으로 적용되고, 일본국 후생성 고시 제 85호 일반 규격 시험에 합격 되었다.

표

시험항목	ST 실리콘	범용 실리콘
경도 Ha(Jis)	50	51
인장강도 (Kgf/cm)	115	77
연신율 %	700	300
인열강도 (Kgf/cm)	53	13

앤드 파이프 23 또는 23a에는 벨로즈식 외통 31과 통상수지막 33과의 사이의 공간에 연통되는 통기공 60이 뚫여 있고, 상기 공간이 대기에 개방된다. 만약, 어떠한 원인으로 통상수지막 33의 결함이 생겨 내부유체가 그 결함부를 통해서 상기 공간으로 새어 나오면, 그 유체는 통기공 60을 통해서 외부에 누출된다. 그래서 작업자는 조기에 통상수지막 33의 이상 상태를 발견할 수 있게 되고 필요한 조치를 취할수 있게 된다. 통기공 60에 소정의 압력 이상에서 개변되어 상기 공간을 대기에 개방하는 릴리프밸브, 수동 또는 전자동의 개폐밸브 61을 설치해도 좋다. 상기 공간의 내압이 소정치에 이르러서 개폐밸브가 열리면, 상기 공간내의 공기압이 대기에 개방된다.

이와 같이 구성된 제 1 실시예의 작용은 다음과 같다.

신축계수장치 내부에 맥주 등의 음식용 유체가 화살표시의 방향으로 흐를때 통상수지막 33은 벨로즈식 외통 31의 통상부 34 내주면의 산부에 맞닿아 골짜기 공간부를 막게 되고, 그 공간 내의 압력이 작용해서, 골짜기내면에 깊숙히 침입하는 일이 없다. 또 신축통로부 30의 통상부 34는 수지제이고 거의 평탄한 내면이므로, 유체는 상기 통상부 34에 원활하게 안내되어서 체류되지 않고 신축계수장치 10을 통과할 수 있으며, 유체통로 내의 위생환경을 양호하게 유지하게된다.

또 잡물등이 벨로즈 내면의 골짜기내에 퇴적되는 일이 없으므로, 그들 퇴적물이 어떠한 원인으로도 신축계수장치 10밖의 유통로 내에 유출될 염려가 없다.

상기 통상수지막 33이 벨로즈의 내면 골짜기부를 따라 깊숙히 완곡침입되지 않게 본 발명의 신축계수장치의 제 2 실시예를 도 2에 표시하였다. 즉 도 2에 표시된 바와 같이 벨로즈식 외통 31의 내주면 골짜기 공간 36에 복수의 저경도의 탄성수지충전링 41을 충전하고, 벨로즈식 외통 31의 내면 형상을 거의 평활화한 것이다. 복수의 탄성수지충전링 41은 각각 내주면이 연속되어 벨로즈식 외통 31의 벨로즈 내주면 산부와 거의 동일한 면이 되도록 평탄화되어 있다. 즉 통상수지막 33의 경도나 탄성의 정도에 관계 없이 벨로즈식 외통 31의 내면이 실질적으로 평탄화된 통면으로 되어 있으므로 통상수지막이 유체 압력으로 팽창되더라도 그 평탄화된 통면으로 지지되어 매끄러운 면으로 유지되므로 그 내면에 유체가 체류되는 현상이 없어져서 유체의 위생성과 품질 유지성을 도모할 수가 있다.

이때 탄성수지충전링 41은 벨로즈의 골짜기부에 끼워 넣든가 또는 연질의 수질을 충전한후 소정 시간 방치시켜서 경화되도록 할 수도 있다.

또, 상기 탄성수지충전링 41의 변형 실시예로서 벨로즈식 외통 31의 내주면의 산부를 덮도록 형성할 수도 있다.

여기서 저경도의 탄성수지는 사용 환경에 따라서 내열성이 있고 스텐인리스 강 주변 구조 부재를 침식하지 않는 성질의 것이 좋으며, 예컨데 ST 실리콘이 바람직하다.

또, 본 발명에 관한 신축계수장치의 제 3 실시예로서, 도 3 및 도 4에 표시한 바와 같이 상기 통상수지막 33의 내측에 금속제 통상 슬리브 46을 배설하여 상기 통상수지막 33을 보호 할수 있게 구성할 수도 있다.

즉 도 3에 표시된 바와 같이 금속제 통상 슬리브 46은 앤드 파이프 23a와 동축으로 배설되고, 축방향 한쪽 끝이 확개되어 그의 끝부가 앤드 파이프 23a의 내주면에 용접되어 접속되어 있다. 또 금속제 통상 슬리브 46의 다른쪽 끝은 벨로즈식 외통 31의 내부를 지나서 다른 앤드 파이프 23까지 연장되서 그 앤드 파이프 23과 내외 2중으로 접동 자재로 겹쳐지게 형성되 있다.

그리고 통상수지막 23은 제 1, 2 실시예와 똑같이 플랜지부 21, 21a에서 인접되는 다른 배관등의 플랜지부와의 사이에 프래어부 35, 35a가 끼워져서 체결되어, 접속용 통로 끝부 20, 20a에 고정 접속되어 있다.

이때, 상기 고정 접속 수단은 상기 각 플랜지 사이에 용착, 접착할 수도 있다. 예컨데, 상기 통상수지막 33의 접속 위치는 플랜지부에 한정되지 아니하고, 도 4에 표시된 바와 같이 제 4 실시예로서 한쪽 끝이 금속제 통상 슬리브 46의 내주면 끝에 용착 접속되고, 다른쪽 끝에 형성된 프래어부 35를, 접속용 통로 끝부 20의 플랜지부 21과 그와 인접된 배관의 플랜지부와의 사이에 끼워지게 고정 접속시킬 수도 있다.

또 본 발명의 제 5 실시예로서, 도 5에 표시된 바와 같이 벨로즈식 외통을 테플론제로 제작하고 계수 장치의 축방향 길이를 짧게 구성할 수도 있다.

즉 벨로즈식 외통 71은 축방향으로 3개의 환상 산부를 갖고, 그의 외주면의 각 꼴짜기에 단면 원형의 금속제 보강 링 72가 각각 끼워지고, 내부 유체 압력에 의해 벨로즈식 외통 71이 외측으로 과도하게 골짜기에는 저경도의 탄성 수지 충전링 76이 각각 충전되어 이들 탄성수지충전층 76의 내주면과 벨로즈식 외통 71의 내주면이 거의 고르게 되어, 연속해서 실질적으로 평탄한 통상 내면의 유체 통로가 구성된다.

계수장치의 축방향 양끝을 구성하는 접속용 통로 끝부는 중앙에 유체통로 80을 구비한 플랜지 81, 81a에 의해 구성되고, 그들 플랜지 81, 81a에 각각 뚫여 있는 나사구멍 82, 82a과 이들과 인접되는 배관등 51, 51a에 뚫여 있는 볼트 삽입공에 각 체결 볼트 83, 83a를 체결함으로써, 본 발명의 계수 장치를 각 배관 51, 51a에 체결하게 돼있다.

상기 벨로즈식 외통 71 및 통상수지막 73의 축방향 양끝에는 각각 프래어부 74, 74a 및 75, 75a가 축과 직각인 면을 따라 형성되 있는데, 이중 상기 벨로즈식 외통 71의 프래어부 74, 74a는 상기 플랜지 81, 81a의 축방향 외면에 접속되고, 통상수지막 73의 프래어부 75, 75a는 인접되는 각 배관 51, 51a의 플랜지부의 외면에 접촉되어 함께 플랜지 81, 81a와 배관등의 플랜지 81, 81a 사이에 끼워져서 긴밀하게 체결되어 있다.

통상수지막 73의 프래어부 75, 75a의 외주부는 벨로즈식 외통 71의 밖에 돌출되어 방사방향으로 연장되고, 각 볼트 삽인공 77, 77a에 상기 체결 볼트 83이 끼워져서 통상수지막 73을 당기면서, 축방향으로 프리텐숀을 부여하고 있다. 그래서 통상수지막 73이 축방향으로 신축하더라도 이완되지 않고 통상수지막 73의 내부에 유체가 원활하게 흐르고, 체류되지 아니한다.

또, 벨로즈식 외통 71의 외표면에는 왜곡 계측기가 장착되어 벨로즈식 외통71의 신축 왜곡도를 검출하고 그 검출된 왜곡도를 전기적 신호로 공지의 계측 장치에 보내어 왜곡도를 검지한다. 통상수지막 73이 손상하여 내부의 유체가 통상수지막 73과 벨로즈식 외통 71과의 사이에서 누출되는 경우에는 벨로즈식 외통 71이 유체 압력을 받아서 팽창됨으로 이 왜곡도의 검출에 의하여 통상수지막 73의 손상을 조기에 검지해서, 신속한 대응 조치를 취하게 된다.

기타의 작용 효과는 다른 실시예와 같다.

다음 본 발명의 신축계수의 제 6 실시예에 대하여 도 6에 의거해서 설명한다. 즉, 도 6 실시예는 신축 외통으로서 벨로즈식 외통을 사용하지 아니하고, 금속통모양의 내측 슬리브와 외측 슬리브에 의해 미끄럼관식 신축 외통을 구성한 것이다.

외측 슬리브 92 및 내측 슬리브 92a는, 접속용 통로 끝부에 일체를 접속해도 좋으나, 본 발명에서는 이를 겸용하고 있다. 즉, 외측 슬리브 92 및 내측 슬리브 92a의 축방향 부분을 서로 동심으로 겹치게 하여, 그들의 축방향 끝부를 각각 플랜지를 사용하지 아니하고, 그 축 방향 끝부에 수나사 91, 91a를 형성하고, 그들 수나사를 도시않된 인접되는 배관 51의 끝부에 나사 결합해서 신축계수장치를 구성하고 있다.

이때, 외측 슬리브 92 및 내측 슬리브 92a가 서로 겹쳐지는 부위에는 O링 93이 설치되어, 그들외·내측 슬리브 92, 92a가 상호 밀접하게 축방햐으로 접동(摺動)하도록 되있다. 그리고, 내측 슬리브 92의 내주면에 통상수지막 96의 한쪽 끝부가 접착 또는 용착되고, 통상수지막 96의 다른쪽 끝부는 96 외측 슬리브 92의 끝외면에 나사식으로 결합되어 나사 유니온 100에 밀접하게 접합되 있다. 즉, 나사 유니온 100은 배관 51의 끝부를 축방향으로 접동가능하게 그 끝부와 합쳐지는 구조물의 외주면에 끼워지는 포장 너트 101로 되있다. 그 포장 너트 101의 한쪽에는 소경부 102가 형성되어 그 소경부 102가 상기 배관등 51의 끝부에 형성된 환상돌부 52에 당접되어 규제받게 되어 있고, 그 포장 너트 101의 타측 내주면에는 암나사부 103이 형성되고, 후술하는 외측 슬리부 92의 끝에 형성된 수나사 91과 후술하는 통상수지막 96의 끝에는 팽대부 99가 형성되어 소형의 프래어부 98이 형성되고, 상기 외측 슬리브 92의 수나사 91과 상기 배관등 51의 내측홈 53에 상기 통상수지막 96의 프래어부 98이 합쳐진 상태에서 그들 수나사 91, 프래어부 98 및 내측홈 53에 상기 포장너트 101이 끼워져 있고, 상기 프래어부 98은 패킹 역활을 겸하고 있다.

상기 통상수지막의 양쪽 끝을 접속하는 방법은 상기한 방법에 한정되지 아니하고, 다양하게 변경해서 용착, 접착, 또는 끼워 넣을 수가 있다. 통상수지막의 양쪽을 서로 동일한 방법으로 고정시킬 수도 있고 서로 다르게 고정시킬 수도 있다.

그러나, 통상수지막의 끝부를 접속용 통로 끝부 20에 접속할 때에는 금속제의 통상 슬리브 46 및 이와 겹치는 앤드 파이프 23 또는 내측 및 외측 슬리브 92, 92a의 접동 영역등을 고려해서 그 부위의 구성의 선정을 신중히 해야 한다.

또, 통상수지막의 통상부의 측방향 길이는 통상수지막의 탄성 한계등, 구성 재료의 특성을 참작해서 결정해야 한다. 짧을 때에는 신축이나 가열이 되풀이 가해질때의 응력의 영향으로 피로 파괴가 일어날 염려가 있다. 이러한 이유로, 상기 ST 실리콘은 경이적인 연신율이 있으므로 매우 유리하다.

본 발명에 관한 신축계수장치는, 배관 계수 일반에 적용 가능하고, 특히, 음식용 유체 약품, 전자 공업 유체 등 넓은 분야에 이용 가능하다. 특히, 위생성, 품질 유지성, 내약품성, 내구성을 요구하는 신축계수에 유효하게 적용된다.

Claims (28)

1. 축 방향 양쪽 끝에 한쌍이 구비된 접속용 통로 끝부와,

   한쪽의 상기 접속용 통로 끝부에 축방향 한쪽 끝이 끼워 고정되고, 다른쪽의 접속용 통로 끝부에 축방향 다른쪽 끝이 각각 밀접하게 끼워 고정되어, 축방향으로 신축가능한 신축외통(伸縮外筒)과,

   상기 신축외통의 내축에 거의 동심으로 배설되고, 축방향의 한쪽 끝이 상기 접속용 통로 끝부에 끼워 고정되어, 축방향 다른쪽 끝이 다른 쪽의 상기 접속용 통로 끝부에 밀접하게 끼워 고정되고, 중간부의 통상부는 상기 신축외통의 내면을 덮어서 구성된 유통유체비투가성(流通流體非透過性)의 통상수지막

   을 포함해서 구성된 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 통상수지막은 축방향으로 프리텐숀이 부여된 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 신축 외통은 벨로즈식 외통인 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 벨로즈식 외통은 금속제인 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 벨로즈식 외통은 테플론제인 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 벨로즈식 외통의 내주면 골짜기 공간에 각각 충전되어, 내주면의 연속이 실질적으로 통상면을 형성하도록 복수의 저경도의 탄성수지충전링이 끼워져서 구성된 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 복수의 탄성수지충전링은 일체로 연결 형성되어 거의 평활한 내주면을 형성하는 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
8. 제 3 항에 있어서, 상기 벨로즈식 외통의 내측에 거의 동심으로 배설되고, 축방향 한쪽 끝이 한쪽의 접속용 통로 끝부에 밀접하게 접속된 통상 금속 슬리브를 포함해서 구성되고, 상기 통상수지막은, 축방향 한쪽 끝이 상기 통상 금 속 슬리브의 다른쪽 끝에 접속되고, 축방향 다른쪽 끝이 다른쪽의 접속용 통로 끝부에 접속되고, 상기 벨로즈식 외통의 내면을 상기 통상 금속 슬리브와 함께 밀접하게 덮어서 구성된 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
9. 제 3 항에 있어서, 상기 벨로즈식 외통의 외주면의 골짜기부에 방사 방향의 팽창을 저지하는 보강링이 배설된 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 신축 외통은, 축방향 내부 중간 부위가 서로 축방향 접동가능하게 동심으로 겹쳐지고, 상기 접속용 통로 끝부에 밀접하게 일체로 내측 슬리브 및 외측 슬리브가 구성되고,

    상기 통상수지막은, 상기 접속용 통로 끝부와 상기 내측 및 외측 슬리브의 일부에서, 그들 양 슬리브의 상호접동을 허용하는 영역이외의 부위에, 양쪽 끝이 밀접하게 접속되어 상기 내측 및 외측 슬리브 사이의 구간을 덮은 구성으로 된 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 내측 슬리브 및 외측 슬리브의 한쪽이 대응하는 접속용 통로를 겸하도록 일체형으로 구성된 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
12. 제 10 항에 있어서, 상기 통상수지막은 적어도 한쪽이 상기 내측 또는 외측 슬리브의 내면에 긴밀하게 일체형으로 접속 고정된 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 통상수지막은 적어도 한쪽에 형성된 프래어부가 대응하는 접속용 통로 끝부와, 이에 인접되는 배관등의 접속체와의 사이에 끼워져서 접속 고정되는 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 접속용 통로 끝부와, 이에 인접되는 배관등의 접속체와는 볼트-너트의 체결 부재에 의해 접합되고, 상기 프래어부는 상기 볼트가 끼워지는 볼트 삽이공이 형성된 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
15. 제 13 항에 있어서, 상기 접속용 통로 끝부와 이에 인접되는 배관등의 접속체와는 나사 유니온 계수구조에 의해 서로 결합되고, 상기 프래어부에는 상기 접속용 통로 끝부에 형성된 요홈에 걸여 합쳐지는 팽대부가 형성된 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
16. 제 1 항에 있어서, 상기 통상수지막은 적어도 한쪽 끝이, 대응하는 접속용 통로에 밀접하게 접속 고정된 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
17. 제 1 항에 있어서, 상기 통상수지막은, 고신축성의 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
18. 제 1 항에 있어서, 상기 통상수지막의 파손을 검출하는 장치가 설치된 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 통상수지막의 파손을 검출하는 장치는, 상기 신축 외통과 상기 통상수지막 사이의 공간을 대기에 개방하는 통기공을 상기 접속용 통로 끝부에 설치한 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
20. 제 18 항에 있어서, 상기 통상수지막의 파손을 검출하는 장치는, 상기 벨로즈식 외통에 배설되어 왜곡 정도를 계측하는 장치인 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
21. 제 18 항에 있어서, 상기 통상수지막의 파손을 검출하는 장치는, 상기 신축 외통과 상기 통상수지막과의 사이의 공간을 대기에 개방하는 개폐밸브인 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
22. 축방향 양쪽 끝에 한쌍이 구비되어 유체 통로를 겸비한 플랜지와,

    그 플랜지에 축방향 양쪽 끝이 실질적으로 고정되어, 축방향으로 신축 가능한 벨로즈식 신축 외통과,

    상기 신축 외통의 내측에 거의 동심으로 배설되어, 그의 양쪽 끝이 상기 한쌍의 플랜지에 실질적으로 고정된 통상수지막을 포함해서 구성되고,

    상기 벨로즈식 신축 외통은, 벨로즈의 축방향 양쪽 끝에 각각 제 1 프래어부가 설치되고, 한쪽의 상기 플랜지 축방향 외측면에 한쪽의 상기 제 1 프래어부가 형성되어 각각 밀접하게 고정접속되고, 상기 벨로즈식 신축 외통의 주면의 골짜기부에 보강링이 각각 끼워지고,

    상기 통상수지막은, 축방향 양쪽 끝에 제 2 프래어가 각각 형성되고, 한쪽의상기 플랜지와 축방향으로 인접되는 다른 통로부의 플랜지부와의 사이에, 제 2 프래어부의 한쪽이 압접(壓接) 지지되고, 다른쪽 플랜지와 인접되는 다른쪽 통로부의 플랜지부와의 사이에 제 2 프래어부의 다른쪽이 압접 지지되어 구성된 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
23. 제 22 항에 있어서, 상기 벨로즈식 신축 외통은 테플론제인 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
24. 제 23 항에 있어서, 상기 벨로즈식 신축 외통은, 내주면의 골짜기부에 저경도의 탄성수지충전링이 각각 충전된 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
25. 제 22 항에 있어서, 상기 플랜지와 그에 인접되는 다른쪽 통로부의 플랜지부와는 볼트-너트식 체결 부재에 의해 체결 접합되고, 상기 통상수지막의 제 2 프래어부는, 상기 체결 부재의 볼트가 끼워지는 구멍이 뚫려 있는 것을 특징으로 하는 신축계수장치.
26. 신축계수장치의 가장 내측에 배설되어, 유체 통로를 규제하는 통상체와,

    그 통상체의 축방향 양쪽 끝에, 상기 통상체의 축에 거의 직각인 방사 방향으로 연속 연장되어, 신축계수장치와 그의 축방향에 인접하는 다른쪽 배관의 통로와의 사이에 각각 끼워지지된 프래어부

    를 포함하여 구성된 신축계수장치의 통상수지막.
27. 제 26 항에 있어서, 상기 신축계수장치와 그의 축방향에 인접된 다른 배관등과는, 볼트-너트를 포함한 체결 부재에 의해 접합되고, 상기 프래어부에는, 상기 볼트가 끼워지는 볼트 삽입공이 뚫여 있는 것을 특징으로 하는 신축계수장치의 통상수지막.
28. 제 26 항에 있어서, 상기 신축계수장치와 그의 축방향에 인접되는 다른 배관등과는, 나사 유니온 계수 구조체에 의해서로 결합되고, 상기 프래어부에는, 상기 신축계수장치와 상기 다른 배관 등에 형성된 요홈이 서로 합쳐지는 팽대부가 형성된 것을 특징으로 하는 신축계수장치의 통상수지막.