KR200368635Y1 - 신축이음 - Google Patents

Abstract

본 고안은 신축이음에 관한 것으로서, 특히, 용접 이음새를 최소화하여 조립이 용이하고 소음 발생을 줄일 수 있도록 이루어진 새로운 구조의 신축이음을 제공하는데 그 주된 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 신축이음은 원통 형상으로 대향 형성되면서 내측으로 내통이 설치된 벨로우즈를 구비한 한쌍의 외통이 커플링을 통해 연결되고 상기 외통의 끝단으로는 원통 형상으로 한쌍의 미끄럼 부재가 삽입되어 볼트 결합되고, 상기 외통 내부로 부터 상기 미끄럼 부재를 통해 원통 형상으로 한쌍의 단관이 미끄럼되게 삽입 설치되고, 상기 단관의 끝단으로 플랜지가 나사 결합되고, 상기 플랜지 외부로 부터 밀착되게 끼워져 원형의 박편으로 된 한쌍의 엔드 플레이트가 상기 벨로우즈로 부터 연장된 끝단과 용접된다.

이러한 구성으로 이루어진 신축이음은 용접 이음새 또는 접합부를 최소화할 수 있는 신축이음을 제공하여 조립 및 분해가 매우 용이하며 용접작업에 따른 공정 시간을 현저히 단축할 수 있는 장점이 있으며 수축 및 이완 등에 의한 금속마찰음을 제거할 수 있어 발생되는 소음을 크게 줄일 수 있는 탁월한 효과가 있다.

Description

신축이음{Expansion joint}

본 고안은 신축이음에 관한 것으로서,보다 자세하게는 용접 이음새를 최소화하여 조립이 용이하고 소음 발생을 줄일 수 있도록 이루어진 새로운 구조의 신축이음에 관한 것이다.

일반적으로 신축이음은 배관의 온도 변화에 따라 파이프 라인(pipe line)의 팽창과 수축, 펌프나 보일러에 의한 진동 및 풍압, 지진, 지반 침하로 인한 배관의 위치 이동과 파손, 과도한 응력을 흡수하여 사고를 미연에 방지하고 소음을 감소 시키기 위하여 설치한다.

이와 같은 신축이음의 구조는 원통 형상의 외통(outer pipe) 내부에 신축관체인 밸로우즈(bellows)가 구비되고, 이 밸로우즈의 양단에는 외부의 금속관과 연결되는 단관(end pipe)이 설치되고 벨로우즈 내측으로 밸로우즈와 유체의 접촉에 의한 압력 손실과 벨로우즈의 부식, 침식, 마모 등을 방지하는 작용을 하는 내통(inner pipe)이 설치된다. 그리고 이러한 신축이음은 단관에 설치된 플랜지(flange)를 통해 배관과 연결 설치된다.

한편, 신축이음의 각 구성부품을 조립 설치하기 위해서는 여러개의 결합 또는 이음부가 필연적으로 형성된다. 지금까지 사용되고 있는 대부분의 신축이음은 결합 또는 이음부의 접합 방법으로 용접을 택하고 있다. 그러나, 용접에 의해 결합된 결합부 내지 이음부가 많아질 수록 신축 이음은 배관에서 축 방향으로 발생하는 팽창 또는 수축으로 인한 매우 심한 금속 마찰음을 유발한다. 게다가, 작용힘이 비틀림 방향으로 일어날 때 발생하는 진동으로 인한 내부 연결부의 소음 역시 매우 크게 발생되는 문제가 있으며 신축이음의 조립 또는 분해시에도 많은 어려움이 발생되고 있다.

따라서, 본 고안은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 용접 이음새 또는 접합부를 최소화할 수 있는 신축이음을 제공하는데 그 주된 목적이 있다.

게다가, 수축 및 이완 등에 의한 금속마찰음을 제거하고 펌프 등과 같은 외부 장치에 의해 발생되는 진동을 억제할 수 있는 신축이음을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

또한, 외부 배관에 설치시 비틀림 체결이 가능하며 조립이 용이한 신축 이음을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

도 1 은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 신축이음을 나타낸 사시도,

도 2 는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 신축이음을 나타낸 분해 사시도,

도 3 은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 신축이음을 단면으로 나타낸 전체 단면도,

도 4 는 도 3 의 A 부를 부분적으로 확대하여 나타낸 부분 확대도,

도 5 는 도 3 의 B 부를 부분적으로 확대하여 나타낸 부분 확대도,

도 6 은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 신축이음을 설비 시설에 장착한 상태를 나타낸 사용 상태도,

도 7 은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 신축이음을 외부관에 결합한 상태를 나타낸 결합 상태도,

도 8 은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 신축이음의 작동 상태를 나타낸 작동 상태도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10,10'; 외통 20,20'; 벨로우즈

30; 커플링 40,40'; 미끄럼 부재

50,50'; 단관 60,60'; 플랜지

70,70'; 엔드 플레이트 80,80'; 내통

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 신축이음의 구성은 원통 형상으로 대향 형성되면서 내측으로 내통이 설치된 벨로우즈를 구비한 한쌍의 외통이 커플링을 통해 연결되고 상기 외통의 끝단으로는 원통 형상으로 한쌍의 미끄럼 부재가 삽입되어 볼트 결합되고, 상기 외통 내부로 부터 상기 미끄럼 부재를 통해 원통 형상으로 한쌍의 단관이 미끄럼되게 삽입 설치되고, 상기 단관의 끝단으로 플랜지가 나사 결합되고, 상기 플랜지 외부로 부터 밀착되게 끼워져 원형의 박편으로 된 한쌍의 엔드 플레이트가 상기 벨로우즈로 부터 연장된 끝단과 용접되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 단관이 그 일단에 소정 각도로 절곡된 걸림부를 갖는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 커플링 저면으로 고무막을 더 부가 형성한 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 고안에 따른 신축 이음의 구성을 더욱 상세히 설명한다.

도 1 은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 신축이음을 나타낸 사시도이고, 도 2 는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 신축이음을 나타낸 분해 사시도이고, 도 3 은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 신축이음을 단면으로 나타낸 전체 단면도이다.

도 1 내지 도 3 에서와 같이 본 고안에 따른 신축 이음(1)은 원통 형상을 갖는 외통(10,10')이 한쌍으로 구비되고 외통(10,10')의 양단에는 볼트공(11,11',12 ,12')을 형성한다. 이렇게 형성된 외통(10,10')은 서로 대향되게 놓고 커플링(30)으로 연결 설치하며 내측으로 내통(80,80')이 삽입된 벨로우즈(20, 20')를 각각 설치 구비한다. 여기서, 벨로우즈(20,20')는 다수의 주름이 있는 통상적인 주름관의 형태를 갖고 있으며 양단으로는 관 직경이 동일한 상태에서 주름없이 소정 길이 만큼 연장된 연장부(21,21')를 형성한다.

한편, 도 4 에서와 같이 커플링(30)은 양단으로 외통 끼움부(31,31')를 형성하여 외통(10,10') 일단으로 삽입한 후 외통 끼움부(31,31') 상측으로 형성된 볼트공(32; 도 2 참조)과 외통 일단에 형성된 볼트공(12, 12'; 도 2 참조)과 일치시켜 볼트 결합한다. 그리고, 커플링(30) 내측면으로 진동 흡수를 위한 고무막(90)을 형성한다. 여기서의 고무막(90)은 통상의 고무 재질로서 이루어진 고무를 코팅하여 이루어지는 것이 바람직하다. 한편, 벨로우즈(20,20') 내측에 삽입된 내통(80,80')은 심용접(seam welding)을 통해 일체로 접합할 수 있다.

도 5 에서와 같이 외통(10)의 타단으로는 원통 형상의 미끄럼 부재(40)를 삽입시켜 볼트(43)로 결합한다. 여기서의 미끄럼 부재(40)는 적어도 하나 이상의 볼트 결합공(41; 도 2 참조)을 형성하여 외통(10)의 타단으로 미끄럼 부재 결합을 위해 형성된 볼트공(11; 도 2 참조)과 일치시켜 결합한다. 아울러, 그 재질은 M/C 나일론(mono cast nylon)을 사용하는 것이 바람직하다. 미끄럼 부재(40)가 설치된 외통(10) 양측에는 단관(50)을 설치한다. 이러한 단관(50)은 외통(10) 내부로 부터 삽입되기 시작하여 미끄럼 부재(40)에 미끄럼 결합하여 삽입 설치한다. 단관(50)은 한쪽 끝(하우징 방향)으로 미끄럼 걸림부(51)를 절곡 형성하고, 그 타단으로는 수나사부를 형성하여 암나사부를 갖는 플랜지(60)에 결합한다. 이렇게 결합된 상태에서 플랜지(60)외부로 부터 박편의 엔드 플레이트(70;end plate)를 밀착되게 끼운다. 여기서 엔드 플레이트(70)는 기본적으로 원통으로 이루어지되 일단은 플랜지(60)면에 밀착되도록 절곡면을 형성하고 타단으로는 플랜지(60)의 중공에 끼워지도록 절곡된 끼움편(71)을 형성한다. 그리고, 엔드 플레이트(70)는 벨로우즈의 연장부(21)와 함께 플랜지(60) 외부에서 용접으로 접합한다.

이처럼, 본 고안에 따른 신축이음(1)은 종전과 달리 각 주요 결합부 및 이음 접합부 등을 나사 결합으로 하여 용접에 의한 접합을 최소화 하였다.

한편, 미설명 부호 40'는 동일한 부재에 대한 대칭 설치된 미끄럼 부재이고, 50'는 동일한 부재에 대한 대칭 설치된 단관이고, 51' 는 동일한 부재에 대한 대칭 설치된 미끄럼 걸림부이고, 60' 동일한 부재에 대한 대칭 설치된 플랜지이고 70' 는 동일한 부재에 대한 대칭 설치된 엔드 플레이트이다.

이하에서는 본 고안에 따른 신축이음(1)을 실제 배관 또는 난방 시스템 등에 적용된 사용 상태와 작용 상태를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 6 은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 신축이음을 설비 시설에 장착한 상태를 나타낸 사용 상태도이고, 도 7 은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 신축이음을 외부관에 결합한 상태를 나타낸 결합 상태도이고, 도 8 은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 신축이음의 작동 상태를 나타낸 작동 상태도이다.

도 6 에 나타낸 바와 같이 본 고안에 따른 신축 이음(1)은 증기 설비 등에 연결된 배관 사이에 수직 또는 수평되도록 연결된다. 연결 방법은 도 7 에서와 같이 신축 이음(1)의 양단으로 결합된 플랜지(60)와 외부 배관(110) 일단으로 결합된 배관용 플랜지(120)를 중간에 가스킷(130) 등을 개재시켜 밀봉되게 연결하여 이루어진다.

도 8 에서와 같이 외부 배관(110; 도 6 참조)은 펌프 장치 등에 의해 축 방향 내지 비틀림 방향으로 수축과 팽창을 일으킨다. 따라서, 신축 이음(1)은 축 방향 힘이 일어나게 되면 플랜지(60)가 안쪽으로 밀리면서 단관(50)을 미끄럼 이동시키게 되어 단관(50)의 이동에 따라 그 일단에 형성된 미끄럼 걸림부(51)가 벨로우즈(20)를 압축하면서 신축 작용을 하게 된다. 이러한 축 방향 힘의 작용시 미끄럼 걸림부(51)는 플라스틱 내지 고무 재질로 이루진 미끄럼 부재(40)와 마찰되기 때문에 종전의 방식과 달리 금속 마찰음이 전혀 발생되지 않을 뿐만 아니라 마찰 저항을 최소화시켜 줌으로써 신축 작용을 원할히 수행할 수 있게 된다. 한편, 비틀림 방향 힘이 일어날 때 발생되는 심한 진동은 커플링(30) 내측면에 형성된 고무막(90)으로 인해 상쇄되어 비틀림 진동을 억제할 수 있게 된다. 게다가, 플랜지(60)를 원활히 움직일 수 있고 커플링(30)에 의한 일정한 비틀림 억제 효과로 인해 소정 각도로 기울어진 배관에서도 비틀림 결합이 용이하다.

한편, 본 명세서에 개시된 본 고안의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 고안의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 고안의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

전술한 바와 같은 구성 및 작용으로 이루어진 본 고안에 따른 신축이음(1)은 용접 이음새 또는 접합부를 최소화할 수 있는 신축이음을 제공하여 조립 및 분해가 매우 용이하며 용접작업에 따른 공정 시간을 현저히 단축할 수 있는 장점이 있다.

게다가, 수축 및 이완 등에 의한 금속마찰음을 제거할 수 있으며 펌프 등과같은 외부 장치에 의해 발생되는 진동을 억제할 수 있어 소음 및 진동에 의한 파손을 최소화할 수 있는 보다 증진된 효과를 얻을 수 있다.

또한, 외부 배관에 설치시 비틀림 체결이 가능하여 설치의 적용 범위를 보다 확대할 수 있는 현저히 향상된 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 원통 형상으로 대향 형성되면서 내측으로 내통(80,80')이 설치된 벨로우즈(20,20')를 구비한 한쌍의 외통(10,10')이 커플링(30)을 통해 연결되고 상기 외통(10,10')의 끝단으로는 원통 형상으로 한쌍의 미끄럼 부재(40,40')가 삽입되어 볼트 결합되고, 상기 외통(10,10') 내부로 부터 상기 미끄럼 부재(40,40')를 통해 원통 형상으로 한쌍의 단관(50,50')이 미끄럼되게 삽입 설치되고, 상기 단관(50 ,50')의 끝단으로 플랜지(60,60')가 나사 결합되고, 상기 플랜지(60,60') 외부로 부터 밀착되게 끼워져 원형의 박편으로 된 한쌍의 엔드 플레이트(70,70')가 상기 벨로우즈(20,20')로 부터 연장된 끝단과 용접되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 신축 이음.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 단관(50,50')은 그 일단에 소정 각도로 절곡된 미끄럼 걸림부(51,51')를 갖는 것을 특징으로 하는 신축 이음.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 커플링(30) 저면으로 고무막(90)을 더 부가 형성한 것을 특징으로 하는 신축 이음.