KR200331511Y1 - 외압형 슬립 조인트장치 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 탄성기밀부재가 외관과 슬립관의 사이에 장착되어 소정의 가압작동유체로서 그 틈새를 차단하는 외압형 슬립 조인트장치에 관한 것이다.

이 외압형 슬립 조인트장치는,

일단에 배관용 파이프가 연결되어 이동유체의 통로를 형성하는 외관; 일단이 타측 배관파이프가 연결되고, 타단은 상기 외관에 관축방향을 따라 부분적으로 슬라이딩 가능하게 삽입되어 상기 외관 내에서 배관상의 관축방향의 변형이 발생할 경우 슬라이딩되는 슬립관; 상기 외관과 슬립관 사이의 틈새로 상기 이동유체가 누출되는 것을 저지하도록 팽창공간을 형성하여 소정의 작동유체로서 부피팽창 가능하게 상기 틈새에 마련되는 탄성기밀부재;및 상기 탄성기밀부재에 상기 작동유체를 공급하기 위한 가압수단을 포함한다.

간단한 구조를 가지면서도 효과적으로 외관과 슬립관 사이의 틈새로 이송유체가 누출되는 것을 차단할 수 있게 되는 것이다.

Description

외압형 슬립 조인트장치{Slip joint device}

본 고안은 외압형 슬립 조인트장치에 관한 것으로서, 간단한 구조의 탄성기밀부재에 작동유체를 가압공급하여 효과적으로 외관과 슬립관 사이의 틈새를 차단하므로서 이송유체의 누출을 방지한 외압형 슬립 조인트장치에 관한 것이다.

각종 산업용 플랜트, 열병합발전소, 빌딩 및 아파트 등에서 냉온수, 기름, 가스 등 각종 작동유체를 장거리 목적지까지 운송하기 위하여 배관라인을 설치하고 있다.

그러나, 이러한 배관은 외부온도변화와 운반중인 유체물질이 자체적으로 갖고 있는 온도와 압력 등에 의해 선팽창 및 수축되거나 비틀림운동을 하게 마련이다.

뿐만 아니라 지진 및 충격 등 외압에 의해서도 배관에는 위와 같은 변형이 발생한다.

따라서, 배관의 시공에는, 관의 변형을 완화시켜 주는 장치를 해주어야만 하며,그 이유는 관접속부위의 여러원인에 의한 변형이 발생하고 그로인해 접속부위가 균열하여 작동유체가 누출되는등의 배관사고가 발생하기 때문이다.

이에, 종래에는 관의 이음부위에 신축성 있는 조인트장치를 설치하였는 바, 관의 축선방향으로 신축성을 갖고 충격에 대응하기 위하여 소위, 슬립 조인트장치가 많이 채용된다.

슬립 조인트장치는, 외관과, 외관에 관축방향을 따라 부분적으로 슬라이딩 가능하게 삽입되어 외관 내에서 슬라이딩 및 회전가능한 슬립관으로 이루어진다.

따라서, 외관 및 슬립관의 내부를 통해 유체를 운송하는 과정에서, 외부온도변화와 운반중인 유체물질이 자체적으로 갖고 있는 온도와 압력 등에 의해 선팽창 및 수축되거나 비틀리더라도 그 변형을 저지할 수 있으며, 지진 및 충격 등 외압에 대해서도 소정의 내구성을 가질 수 있게 된다.

그런데, 이러한 종래의 슬립 조인트장치에 있어서는, 외관에 대해 슬립관이 슬라이딩하여 전술한 변형 등을 저지할 수 있기는 하나, 이송유체를 운송하는 과정에서 외관과 슬립관 사이의 밀폐가 파괴되어 틈새로 이송유체가 누출되는 단점이 있다.

종래에는 이 영역에 별도의 누출방지장치를 시설하고 있으나, 종래에 개시된 장치들의 경우에는 그 구조가 복잡하여 제조비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 유지보수 비용 역시 증가하는 단점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 간단한 구조를 가지면서도 효과적으로 외관과 슬립관 사이의 틈새로 이송유체가 누출되는 것을 방지할 수 있도록 한 외압형 슬립 조인트장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안 외압형 외압형 슬립 조인트장치의 부분 단면도,

도 2는 본 고안 외압형 외압형 슬립 조인트장치의 다른 실시예의 단면도,

도 3은 본 고안 외압형 슬립 조인트장치의 부분 확대도,

도 4는 본 고안 외압형 슬립 조인트장치의 횡단면 확대도,

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 외관 12 : 스터핑박스

20 : 슬립관 22 : 스토퍼

24 : 가이드 30 : 탄성기밀부재

34 : 차폐부재 40 : 가압수단

60 : 체크밸브

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안 외압형 외압형 슬립 조인트장치는,

일단에 배관용 파이프가 연결되어 이동유체의 통로를 형성하는 외관; 일단이 타측 배관파이프가 연결되고, 타단은 상기 외관에 관축방향을 따라 부분적으로 슬라이딩 가능하게 삽입되어 상기 외관 내에서 배관상의 관축방향의 변형이 발생할 경우 슬라이딩되는 슬립관; 상기 외관과 슬립관 사이의 틈새로 상기 이동유체가 누출되는 것을 저지하도록 팽창공간을 형성하여 소정의 작동유체로서 부피팽창 가능하게 상기 틈새에 마련되는 탄성기밀부재;및 상기 탄성기밀부재에 상기 작동유체를공급하기 위한 가압수단을 포함하는 외압형 슬립 조인트장치로서 달성한다.

본 고안 외압형 슬립 조인트장치의 상기 탄성기밀부재는 상기 외관의 단부 두께영역에 형성된 스터핑박스 내의 챔버 내에 마련됨이 바람직하다.

본 고안 외압형 슬립 조인트장치의 상기 가압수단은 가압수단와, 상기 탄성기밀부재 내에 압축기체가 소정의 부피로 충진될 경우 상기 탄성기밀부재의 입구를 차폐하는 차폐부재로 이루어짐이 바람직하다.

본 고안의 상기 가압수단은 에어펌프, 압축산소통등에서 선택할 수 있다.

상기 작동유체가 액체라면, 상기 유체통로의 일부구간에는 상기 탄성기밀부재로부터 액상의 작동유체가 상기 외관 내로 역류하는 것을 방지하는 체크밸브를 마련함이 바람직하다.

본 고안 외압형 슬립 조인트장치의 상기 작동유체는 압축공기,농축산소,액화개스,농축질소,압축유체중 어느 하나이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하며, 각 실시예의 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하도록 한다.

도 1은 본 고안의 제1실시예에 따른 외압형 슬립 조인트장치의 부분 단면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제1실시예에 따른 외압형 슬립 조인트장치는, 크게 외관(10)과, 슬립관(20), 그리고 외관(10)과 슬립관(20) 사이의 틈새로 이송유체가 누출되는 것을 차단하는 수단으로 이루어진다. 여기서, 이송유체의 차단수단은 후술할 탄성기밀부재(30)와 탄성기밀부재(30)로 소정의 작동유체를 가압,공급하는 가압수단을 포함한다.

외관(10)은 슬립관(20)에 비해 그 단면 직경이 크게 형성되어 보다 많은 양의 작동유체를 운송하는 통로이다. 이송유체란 냉온수, 기름, 가스등이며, 작동유체란 압축공기,농축산소,액화개스,농축질소,압축유체중 어느 하나이다.

슬립관(20)은 외관(10)의 단부를 통해 외관(10)의 관축방향을 따라 부분적으로 슬라이딩 가능하게 삽입된다. 따라서, 외부온도변화와 운반중인 이송유체가 자체적으로 갖고 있는 온도와 압력 등에 의해 선팽창 및 수축되어 비틀리더라도 슬립관(20)이 외관(10) 내에서 움직일 수 있기 때문에 그 변형을 저지할 수 있게 된다. 이는, 지진 및 충격 등 외압에 대해서도 마찬가지이다.

슬립관(20)은 그 단부가 외관(10) 내에 소정의 길이로 삽입된다. 물론, 삽입된 후에는, 외관(10)으로부터 슬립관(20)이 임의로 이탈되지 않도록 외관(10)의 삽입 단부영역에는 외관(10)의 내벽에 형성된 스터핑박스(12)의 단부에 걸려, 슬립관(20)이 이탈되는 것을 저지하는 스토퍼(22)가 마련되어 있다.

그리고, 슬립관(20)의 외면과 외관(10)의 내면에는 슬립관(20)이 외관(10) 내에서 원활하게 자전할 수 있도록 하는 가이드(24)가 마련되어 있다.

한편, 슬립관(20)이 삽입되는 측의 외관(10)의 단부 두께영역에는 스터핑박스(12)가 마련되어 있다. 스터핑박스(12)의 내부에는 소정의 공간을 갖는 챔버(12a)가 형성되어 있다. 챔버(12a)는 그 하단이 개방되어 슬립관(20)에 연통하고 있다.

챔버(12a) 내에는 외관(10)과 슬립관(20) 사이에 발생가능한 틈새로 이송유체가 누출되는 것을 저지하기 위한 탄성기밀부재(30)가 마련되어 있다.

탄성기밀부재(30)는 예를 들어 타이어와 같은 형태로 될 수 있는데, 그 내부에 충진되는 물질로 인해 부피팽창하면서 외관(10)과 슬립관(20) 사이에 발생가능한 틈새를 차단게 된다. 물론, 탄성기밀부재(30) 내에 충진되는 작동유체는 소정의 압력을 갖는 기체,액체 모두 적용가능하며,압축공기,농축산소,액화개스,농축질소,압축유체중 어느 하나이다.

이러한 탄성기밀부재(30)에는 스터핑박스(12)의 측부에 형성된 입구를 통해 스터핑박스(12)의 외측으로 노출되는 주입구(32)가 마련되어 있다. 주입구(32)에는 차폐부재(34)가 착탈가능하게 장착되어 있다.

이에, 주입구(32)로부터 차폐부재(34)를 분리시킨 다음, 주입구(32)에 가압수단(40)을 연결하고 가압수단(40)의 압축기체가 주입구(32)를 통해 탄성기밀부재(30) 내부로 충진되도록 한다.

주입되는 압축기체에 의해 탄성기밀부재(30)가 어는 정도 부피팽창하면, 가압수단(40)의 작동을 중지시켜 압축기체의 공급을 차단한 후, 주입구(32)의 입구를 차폐부재(34)로 닫는다.

그러면, 가압수단(40)의 압축공기에 의해 부피팽창한 탄성기밀부재(30)가 외관(10)과 슬립관(20) 사이에 발생가능한 틈새를 틀어막고 있는 상태가 되므로, 이 공간으로 이송유체가 누출되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이, 본 고안의 실시예에 의하면, 비교적 간단한 구성만으로도 효과적으로 외관(10)과 슬립관(20) 사이의 틈새로 이송유체가 누출되는 것을 저지할 수있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

상기 실시예에서는 별도의 가압수단(40)를 이용하여 탄성기밀부재(30)의 내부에 압축기체를 불어넣어 탄성기밀부재(30)의 부피를 팽창시켰다.

첨부 도면중 도 2는 본 고안 외압형 슬립 조인트장치의 다른 실시예의 개략단면도이고, 도 3은 본 고안 외압형 슬립 조인트장치의 부분 확대도이고, 도 4는 본 고안 외압형 슬립 조인트장치의 횡단면 확대도이다.

상기 도면들에서 도시하는 바와같이 작동유체가 역류되면 탄성기밀부재(30)의 부피가 다시 축소되기 때문에 외관(10)과 슬립관(20) 사이의 틈새로 이송유체가 누출됨을 의미하므로 체크밸브(60)가 적용된다.구체적인 체크밸브의 설명은 생략한다.

즉, 체크밸브(60)내 볼이 밀려 통로가 개방된 상태에서 탄성기밀부재(30)의 부피를 팽창시킬 수 있다.

그러나, 반대로, 내부의 압력이 낮아진다 할지라도 탄성기밀부재(30) 내의 통로를 막고 있기 때문에 탄성기밀부재(30)내에 존재하는 작동유체는 내부로 빠져나가지 않게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안은 슬립조인트의 외관과 슬립관 사이의 틈새를 소정압력의 기체 혹은 유체로 충진된 탄성기밀부재로서 차단하여 그동안 슬립조인트장치들이 갖는 여러가지 밀폐수단에 비하여 구조가 간단하고, 외관과 슬립관 사이의 틈새로 이동유체가 누출되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 외압형 슬립 조인트장치에 있어서,

   일단에 배관파이프가 연결되어 이동유체의 통로를 형성하는 외관;

   일단에 다른 배관파이프가 연결되고, 타단은 상기 외관의 타단에 관축방향을 따라 부분적으로 슬라이딩 가능하게 삽입되어 상기 외관 내에서 배관상의 관축방향의 변형이 발생할 경우 슬라이딩되는 슬립관;

   상기 외관과 슬립관 사이의 틈새로 상기 이동유체가 누출되는 것을 저지하도록 부피팽창되는 팽창공간을 형성하여 소정의 작동유체로서 상기 틈새를 밀착,차단하기 위한 탄성기밀부재를 포함하는 외압형 슬립 조인트장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 슬립관이 슬라이딩되는 외관의 단부 두께 영역에, 내부로 개구되고 외부로 통로를 형성하여 상기 탄성기밀부재가 내장되는 챔버를 형성한 스터핑박스를 구비하는 것을 특징으로 하는 외압형 슬립 조인트 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 탄성기밀부재에 소정압력의 작동유체를 가압충진하기 위한 가압수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 외압형 슬립 조인트 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 작동유체는 압축공기,농축산소,액화개스,농축질소,압축유체중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 외압형 슬립 조인트장치.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 가압수단은 압축펌프인 것을 특징으로 하는 외압형 슬립 조인트장치.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 가압수단은 압축산소통인 것을 특징으로 하는 외압형 슬립 조인트장치.
7. 제 3항에 있어서,

   상기 탄성기밀부재 내에 압축기체가 소정의 부피로 충진될 경우 상기 탄성기밀부재의 입구를 차폐하는 차폐부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 외압형 슬립 조인트장치.
8. 제 3항에 있어서,

   상기 가압수단에는 압축기체의 역류를 방지하기 위한 체크밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 외압형 슬립 조인트장치.