KR20030029391A - 이중 호스용 꼬임 방지구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외주면에 복수의 그루우브(13)(14)(15)가 형성되는 원통 구조이고, 각각 저면의 배출공(11a) 및 측면의 배출공(12a)으로 연통되는 상면의 입력포트(11)(12)를 구비하는 고정체(10); 상기 고정체(10)를 긴밀하게 수용하도록 상부가 개방된 통형 구조이고, 상기 각각의 배출공(11a)(12a)과 연통되는 출력포트(21)(22)를 구비하는 회전체(20); 상기 고정체(10) 및 회전체(20)의 상대 회전을 허용하면서 축방향 분리를 구속하도록 걸림편(32)과 스프링(34)을 개재하여 장착되는 고정캡(30); 및 복수의 O-링(18)과 패킹(40)으로 구성되고, 상기 고정체(10)의 그루우브(14)(15) 상에 장착되어 유체의 누출을 방지하는 기밀수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 각기 다른 경로를 통해 2종류의 유체를 작업기로 유도하기 위한 호스 배관상에 설치되어 유체의 유동을 중단시키지 않으면서 호스의 꼬임이 방지되도록 하는 효과가 있다.

Description

이중 호스용 꼬임 방지구 {A structure for preventing dual hose from twisting}

본 발명은 방지구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각기 다른 경로를 통해 2종류의 유체를 작업기로 유도하기 위한, 호스 배관상에 설치되는 이중 호스용 꼬임 방지 방지구에 관한 것이다.

유공압 기구를 포함한 각종 기구에 사용되는 유체는 파이프, 튜브, 호스 등의 관부재와 피팅의 연결에 의해 형성되는 경로를 통해 원하는 위치로 이송되거나 순환된다. 이때 커플러는 관부재를 연결하는 단순한 이음관 구조에 더하여 관부재를 분리할 때 유체의 흐름을 중단하고 원터치 탈착이 가능한 구조처럼 다기능이 부여되기도 한다.

그런데 LPG와 산소 가스를 사용하는 용접기의 용접토치와 같이 관부재(호스)의 말단에 연결된 작업기가 고정되지 않는 경우 일방향으로 회전이 축적됨에 따라 각각의 가스 경로를 형성하는 2개의 호스가 꼬이는 현상이 필연적으로 발생된다. 이는 일반적인 유선 전화기의 전화선이 꼬이는 것과 같은 현상이다.

이에 따라 호스의 복원 토크가 용접토치에 전달되면서 작업자가 토치를 정위치로 쥐고 있기 곤란해지므로 수시로 꼬임을 풀면서 작업해야 하는 불편이 초래되고, 꼬인 상태의 호스에는 상시 비틀림 응력이 작용하여 피로를 가중하므로 내구성을 저하시키는 요인이 된다.

이와 같은 불편에도 불구하고 종래에는 이러한 호스의 꼬임 현상을 방지할 수 있는 구조의 방지구가 사용되지 못하고 있다.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 각기 다른 경로를 통해 2종류의 유체를 작업기로 유도하기 위한 호스 배관상에 설치되어 작업기의 일방향 회전이 축적되지 않도록 하는 이중 호스용 꼬임 방지구를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 방지구를 분해하여 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 방지구에 장착된 패킹을 나타내는 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 방지구를 조립한 상태로 나타내는 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10: 고정체11, 12: 입력포트

13, 14, 15: 그루우브18: O-링

20: 회전체21, 22: 출력포트

30: 고정캡32: 걸림편

36: 지지캡40: 패킹

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 각기 다른 경로를 통해 2종류의 유체를 작업기로 유도하기 위한 호스 배관에 있어서: 외주면에 복수의 그루우브(13)(14)(15)가 형성되는 원통 구조이고, 각각 저면의 배출공(11a) 및 측면의 배출공(12a)으로 연통되는 상면의 입력포트(11)(12)를 구비하는 고정체(10); 상기 고정체(10)를 긴밀하게 수용하도록 상부가 개방된 통형 구조이고, 상기 각각의 배출공(11a)(12a)과 연통되는 출력포트(21)(22)를 구비하는 회전체(20); 상기 고정체(10) 및 회전체(20)의 상대 회전을 허용하면서 축방향 분리를 구속하도록 걸림편(32)과 스프링(34)을 개재하여 장착되는 고정캡(30); 및 복수의 O-링(18)과 패킹(40)으로 구성되고, 상기 고정체(10)의 그루우브(14)(15) 상에 장착되어 유체의 누출을 방지하는 기밀수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징으로서, 상기 회전체(20)는 고정체(10)의 배출공(11a)(12a)의 회전 위치에 대응하여 상시 연통되는 환형홈(21a)(22a)과, 상기 환형홈(21a)(22a)의 일지점에서 각각의 출력포트(21)(22)로 연통되는 연결공(21b)(22b)을 구비한다.

본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 회전체(20)의 내부 바닥면 중심에는 고정체(10)를 그 회전축 방향으로 지지하기 위해 스프링(38)으로 탄지한 지지캡(36)이 더 구비되는 구성도 가능하다.

본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 기밀수단의 패킹(40)은 암수로 분할된 구조이면서 반경방향으로 돌출된 환형테를 외주면에 구비한다.

전술한 용접기를 예로 들면 LPG 봄베 및 산소 봄베에서 인출된 호스는 고정체(10)의 입력포트(11)(12)에 연결되고, 회전체(20)의 출력포트(21)(22)에 인출된 호스는 용접토치와 같은 작업기에 연결된다. 이에 따라 용접토치 및 이에 연결된 호스가 작업중 일방향으로 회전되는 순간 회전체(20)가 이에 연동되어 출력포트(21)(22)의 위치를 일치시키므로 호스가 꼬이지 않게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 방지구를 분해하여 나타내는 사시도가 도시된다.

본 발명은 각기 다른 경로를 통해 2종류의 유체를 작업기로 유도하기 위한 호스 배관에 있어서, 고정체(10), 회전체(20), 고정캡(30), 기밀수단을 일체로 결합한 조립체를 개재시켜 호스의 꼬임을 방지한다.

본 발명의 고정체(10)는 외주면에 복수의 그루우브(13)(14)(15)가 형성되는 원통 구조이고, 각각 저면의 배출공(11a) 및 측면의 배출공(12a)으로 연통되는 상면의 입력포트(11)(12)를 구비한다. 그루우브(13)(14)(15)는 원통 구조의 외주면 전둘레에 걸쳐 일정 깊이와 폭으로 절삭된다. 입력포트(11)(12)는 암나사 형태가 될 수도 있고 원터치 탈착을 위한 다른 형태가 될 수도 있다. 입력포트(11)(12)는 고정체(10)의 중심으로부터 대칭적으로 편심된 지점에 형성되는데, 2종류 유체의 압력이 다른 경우에 일측은 저압용으로, 타측은 고압용으로 구분하여 사용한다.

저압용의 입력포트(11)에서 축방향으로 연장되는 유로는 저면의 배출공(11a)까지 이르고, 고압용의 입력포트(12)에서 축방향 및 반경방향으로 연장되는 유로는측면의 배출공(12a)까지 이른다. 후자의 입력포트(12)의 유로를 고압용으로 사용하는 것은 L자형 유로에서 관로손실이 유발되면서 작업기로 보내는 양측 유체의 압력을 평형화하기 유리하기 때문이다.

본 발명의 회전체(20)는 상기 고정체(10)를 긴밀하게 수용하도록 상부가 개방된 통형 구조이다. 회전체(20)의 외면은 각형이어도 무방하지만 내면은 고정체(10)를 수용하기 위한 원형단면이고 바닥면도 지닌다. 회전체(20)에는 상기 각각의 배출공(11a)(12a)과 연통되는 출력포트(21)(22)가 구비된다. 출력포트(21)(22)는 전술한 입력포트(11)(12)와 동일한 구조로 형성되는 반면, 이에 연결되는 유로의 구성에는 차이가 있다.

좀더 구체적으로, 본 발명의 회전체(20)는 고정체(10)의 배출공(11a)(12a)의 회전 위치에 대응하여 상시 연통되는 환형홈(21a)(22a)과, 상기 환형홈(21a)(22a)의 일지점에서 각각의 출력포트(21)(22)로 연통되는 연결공(21b)(22b)을 구비한다. 일측의 환형홈(21a)은 바닥면에 원형의 띠형태로 형성되며, 그 반경은 입력포트(11)에서 배출공(11a)의 편심거리와 동일하다. 타측의 환형홈(22a)은 측면에 원형의 띠형태로 형성되며 배출공(12a)의 직경과 동일한 폭을 지닌다. 일측의 환형홈(21a) 상의 일지점에서 연결공(21b)을 통해 수직 하방향으로 연장되는 유로는 일측의 출력포트(21)와 연통되고, 타측의 환형홈(22a) 상의 일지점에서 연결공(22b)을 통해 수평과 수직으로 연장되는 유로는 타측의 출력포트(22)와 연통된다.

이때, 전자의 유로는 회전체(20)의 바닥면 상에 가공되는 반면, 후자의 유로는 회전체(20)의 측벽면 상에 가공되기 때문에 회전체(20)의 측벽면은 충분한 두께를 지녀야 한다.

본 발명의 고정캡(30)은 상기 고정체(10) 및 회전체(20)의 상대 회전을 허용하면서 축방향 분리를 구속하도록 걸림편(32)과 스프링(34)을 개재하여 장착된다. 걸림편(32)은 고정체(10)의 최상단 그루우브(13)에 끼워지고 상단에 스프링(34)으로 탄지된다. 이어서 회전체(20)와 고정캡(30)을 나선(20a)(30a)으로 조이면 회전체(20) 및 고정캡(30)이 걸림편(32)과 일체로 결합되어 상하 축방향으로 분리되지 않는다. 다만 걸림편(32)에 스프링(34)을 개재시킴에 따라 축방향의 유동이 어느 정도 가능하다.

본 발명에 따른 기밀수단은 복수의 O-링(18)과 패킹(40)으로 구성되고, 상기 고정체(10)의 그루우브(14)(15) 상에 장착되어 유체의 누출을 방지한다. 측면의 배출공(12a)을 기준으로 상측의 그루우브(14)에는 O-링(18)이 장착되고, 하측의 그루우브(15)에는 O-링(18)과 패킹(40)이 장착된다. O-링(18) 외에 패킹(40)을 사용하는 것은 배출공(12a)을 통과하는 고압의 유체가 저압 유체의 배출공(11a) 측으로 누출되는 것을 방지하도록 기밀성을 높이기 위함이다.

한편 도 1처럼 회전체(20)의 환형홈(22a)에 대응하는 고정체(10)의 배출공(12a)의 주변으로 환형홈(12b)을 형성한다. 이러한 환형홈(12b)은 전술한 그루우브(13)(14)(15)와 같은 방식으로 가공되지만 기밀수단을 장착하는 용도가 아니고 유체를 통과시키는 기능을 지닌다.

도 2는 본 발명에 따른 꼬임 방지구에 장착된 패킹을 나타내는 단면도이다.

본 발명의 패킹(40)은 암수로 분할된 구조이면서 반경방향으로 돌출된 환형테를 외주면에 구비한다. 부호 41 및 42는 고리형의 패킹에 대한 단면을 예시하는 것으로 암수구조로 끼워짐을 알 수 있다. 암형 패킹(42)은 숫형 패킹(41)을 수용하기 위한 내면홈(42a)을 구비한다. 암형 패킹(42)의 내주면은 단을 형성하여 고정체(10)의 그루우브(15)에 밀착시키고, 외주면은 돌출된 환형테(42b)를 형성하여 회전체(20)에 밀착시킨다. 암수의 패킹(40)은 통상적인 테프론 수지 등을 사용하여 각각 성형되어 결합된다. 이처럼 분할 구조로 성형되는 패킹(40)은 일체형 구조에 비하여 신축성이 향상되므로 회전체(20)의 회전시 유동되어 회전 저항을 줄이면서 기밀성을 향상하는데 있어 유리하게 작용한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 회전체(20)의 내부 바닥면 중심에는 고정체(10)를 그 회전축 방향으로 지지하기 위해 스프링(38)으로 탄지한 지지캡(36)이 더 구비된다. 지지캡(36)은 회전중심 상의 지지점으로 작용하여 회전체(20)의 원활한 회전을 돕고, O-링(18)과 패킹(40)의 편마모를 방지한다. 지지캡(36)의 개방된 저면으로 스프링(38)의 상단을 끼워 안정적인 장착 상태를 유지한다. 고정체(10)의 저면에서 지지캡(36)과 접하는 부분은 구형의 홈을 형성한다.

도 3은 본 발명에 따른 방지구를 조립한 상태로 나타내는 구성도이며, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 작동을 설명한다.

조립에 있어서, 우선 고정체(10)에 고정캡(30)을 끼워두고 O-링(18)과 패킹(40)을 결합한다. 이어서 회전체(20)를 고정체(10)에 끼우면서 걸림편(32)과 스프링(34)을 삽입하고 고정캡(30)을 조이면 조립이 완료된다. 이에 따라고정체(10)의 환형홈(12b)이 회전체(20)의 환형홈(22a)과 정확히 일치되어 도시처럼 4각형 단면의 유로가 형성된다. 여기를 통과하는 고압의 산소는 상하로 장착된 O-링(18) 및 패킹(40)에 의해 자신의 경로를 이탈하여 누출되지 않는다.

사용에 있어서, 고정체(10)의 저압측 입력포트(11)에 LPG 봄베를 연결하고 고압측 입력포트(12)에 산소 봄베를 연결한다. 입력포트(11)(12)에는 역가방지구(50)를 설치한다. 이에 따라 저압측 입력포트(11)로 유입된 저압의 LPG 가스는 수직 하방향의 유로를 따라 내려가며 배출공(11a)을 통해 회전체(20)의 환형홈(21a)에 이르고 다시 연결공(21b)을 거쳐 출력포트(21)에 이른다. 고압측 입력포트(12)로 유입된 고압의 산소 가스는 수직 하방향과 수평의 유로를 따라 내려가며 배출공(12a)을 통해 회전체(20)의 환형홈(22a)에 이르고 다시 연결공(22b)을 거쳐 출력포트(22)에 이른다. 각각의 출력포트(21)(22)에 도달된 가스는 작업기인 용접토치로 전달되어 소정의 작업에 사용된다.

현장에서 다양한 자세로 용접작업을 수행하던 중에 용접토치 및 이에 연결된 호스가 회전되어 꼬이려 하면 회전체(20)가 비틀림 응력을 받아 회전되므로 고정체(10)에서 배출공(11a)(12a)의 위치가 변동되지만 항상 회전체(20)의 환형홈(21a)(22a) 상에 머물 수밖에 없는 구조이기 때문에 출력포트(21)(22)를 통한 가스의 흐름은 중단되지 않는다.

이때 주의할 점은 LPG 봄베와 산소 봄베는 상호 다른 나선 구조로 연결해야 한다. 예를 들어 LPG 봄베는 왼나사 구조로 연결하고, 산소 봄베는 오른나사 구조로 연결한다.

한편, 본 발명은 LPG 가스와 산소 가스를 사용하는 용접기에 대하여 설명하였지만 다른 가스를 수송하는 배관, 가스가 아닌 액체를 수송하는 배관, 가스와 액체를 동시에 수송하는 배관 등 다양하게 응용할 수 있다.

이상의 구성 및 작용에 따르면 본 발명은 각기 다른 경로를 통해 2종류의 유체를 작업기로 유도하기 위한 호스 배관상에 설치되어 유체의 유동을 중단시키지 않으면서 호스의 꼬임이 방지되도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (3)

1. 각기 다른 경로를 통해 2종류의 유체를 작업기로 유도하기 위한 호스 배관에 있어서:

   외주면에 복수의 그루우브(13)(14)(15)가 형성되는 원통 구조이고, 각각 저면의 배출공(11a) 및 측면의 배출공(12a)으로 연통되는 상면의 입력포트(11)(12)를 구비하는 고정체(10);

   상기 고정체(10)를 긴밀하게 수용하도록 상부가 개방된 통형 구조이고, 상기 각각의 배출공(11a)(12a)과 연통되는 출력포트(21)(22)를 구비하는 회전체(20);

   상기 고정체(10) 및 회전체(20)의 상대 회전을 허용하면서 축방향 분리를 구속하도록 걸림편(32)과 스프링(34)을 개재하여 장착되는 고정캡(30); 및

   복수의 O-링(18)과 패킹(40)으로 구성되고, 상기 고정체(10)의 그루우브(14)(15) 상에 장착되어 유체의 누출을 방지하는 기밀수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 호스용 꼬임 방지구.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전체(20)는 고정체(10)의 배출공(11a)(12a)의 회전 위치에 대응하여 상시 연통되는 환형홈(21a)(22a)과, 상기 환형홈(21a)(22a)의 일지점에서 각각의 출력포트(21)(22)로 연통되는 연결공(21b)(22b)을 구비하는 것을 특징으로 하는 이중 호스용 꼬임 방지구.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전체(20)의 내부 바닥면 중심에는 고정체(10)를 그 회전축 방향으로 지지하기 위해 스프링(38)으로 탄지한 지지캡(36)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 이중 호스용 꼬임 방지구.