KR20040075500A - 나선관 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나선관을 연결하기 위한 연결장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 나선형의 강관으로 된 한 쌍의 나선관(30)을 연결하기 위한 연결장치로써; 상기 각 나선관(30)의 외측단부에 밀착된 상태로 지지되는 판형의 프레임(11)과, 상기 프레임에서 외측으로 연장된 플랜지(12)를 구비하는 체결구(10)와; 상기 한쌍의 나선관(30)의 연결단부에 각각 삽입되어, 나선관(30)의 연결부분을 수밀성을 높이기 위한 링형상의 가스켓(50); 그리고 상기 나선관(30)에 고정된 각 체결구(10)를 서로 연결하여 체결하기 위하여, 양측의 체결구의 플랜지를 서로 연결하여 체결하기 위한 복수개의 볼트(70) 및 너트(80)를 포함하여 구성된다.

Description

나선관 연결장치{Coupling device for pipe}

본 발명은 나선관을 연결하기 위한 나선관 연결장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조가 간단하여 제작이 용이하며 작업성이 간편하고, 체결구를 조일 경우 체결구가 나선관의 전 면적을 압착하게 되어 견고히 고정할 수가 있으며, 이로 인하여 나선관의 비틀림에 대한 강한 응력을 가지는 체결구를 구비한 나선관 연결장치에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 생활 오,폐수 등의 배출을 안내하는 용도로 널리 사용되고 있는 배수관은 높은 외압강도 및 내구성을 가져야 하기 때문에, 내,외부에 수지가 코팅된 금속으로 된 나선관이 사용되고 있다. 이와 같은 나선관은 일정한 길이로 형성되기 때문에, 실제 사용에 있어서는 이음부재나 플랜지를 사용하여 서로 연결하게 된다.

이와 같은 이음부재나 플랜지를 이용하여 고정하는 방법을 살펴보면 대부분이 나선관의 외부에 플랜지를 결합한 다음 용접을 하거나 관과 플랜지 사이에 가스켓을 체결하여 강하게 조임으로서 1차 밀봉되게 한다. 이와 같이 구성된 관을 다시 현장에서 일측관에 고정된 플랜지와 타측관에 고정된 플랜지 사이를 2차로 밀봉하여 왔는 바, 2차 밀봉은 어느 정도 수밀성이 보장되나, 관과 플랜지 사이의 1차 밀봉은 플랜지나 관의 오차 범위가 큼으로 인하여 정확하고 완전한 밀봉을 하기에는 많은 어려움이 있다.

또한 나선관을 맞대어 놓고 외부에 방수포로 감싼 다음 별도의 이음부재 즉, 커플링밴드 등을 사용하여 조이는 방법은 나선관이 움직이거나 비틀림이 발생할 경우, 나선관과 나선관 사이에 공간부가 형성되고, 이 공간부를 통하여 누수가 발생하는 큰 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 개선하기 위한 좀 더 개선된 발명이 국내 공개특허2002-90085에서 제안되고 있다. 상기 개선된 종래의 기술에 대해서 도시된 도면을 보면서 상세히 설명한다. 도 1은 종래 기술의 나선관 체결장치의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 체결된 상태를 보인 사시도를 도시하고 있다.

도시한 바와 같이, 강철봉의 양측을 원형으로 절곡하여 고리부(2)를 형성하고, 이 강철봉을 나선관(3)에 형성된 나선수와 같은 수로 절곡하여 체결구(1)를 구성하여 각 나선관(3)의 단부를 감싸게 삽입한 다음, 고리부(2)에 고정볼트(4)를 체결하여 나선관(3)에 체결구(1)를 견고히 고정한다.

이렇게 체결구(1)가 체결된 나선관(3)을 지면에 놓은 다음 나선관과 나선관 사이에 가스켓(5)을 체결하며, 일측의 체결구(1)에는 단부가 'ㄱ'형상으로 걸고리(6)가 형성된 체결볼트(7)를 체결한 다음, 타측의 체결구에는 'ㄱ'형상으로 절곡된 고정구(8)를 체결하되 고정구(8)의 절곡부에는 체결공을 형성하여 체결볼트(7)가 삽입되게 한 다음 너트(9)를 체결하여 고정하는 구성이다.

상기와 같이 구성된 종래의 기술은 다음과 같은 문제점이 존재한다.

체결구(1)가 봉형상으로 나선관(3)과의 접촉면적이 적어 체결력이 떨어지기 때문에 각 나선관(3)의 움직임이나 비틀림 변형이 생기면 체결구(1)가 평형을 유지하지 못하고 기울어지면 나선관과 나선관 사이에 공간이 생길 수 있고, 이 공간을 통하여 누수가 발생하는 문제점이 있다.

또한 체결구(1)의 고리부(2)를 강철봉을 원형으로 절곡하여 형성하므로 고리부(2)의 홀이 커질 수 밖에 없으므로 고정볼트(4)도 당연히 큰 것을 사용하여야 하므로 재료비가 상승된다.

체결볼트(7)는 일단에 걸고리부(6)를 성형하고 타측에는 나사부를 형성하여야 하므로 별도로 가공하여야 한다. 따라서 가공비가 많이 들고 원가가 상승하는 단점이 있고, 별도의 고정구(8)를 제작하여야 하므로 이 또한 원가 상승의 원인이 된다. 또한 나선관(3)이 외력에 의해 움직이게 되면 체결볼트(7)의 걸고리(6)가 체결구(1)를 이탈하여 탈거될 우려가 있으므로 외력에 불안정한 단점이 있다.

그리고 이러한 종래의 구조는 체결력을 강화하기 위한 체결볼트(7)의 사용 갯수에 제한을 받는다. 체결볼트(7)의 걸고리(6)는 나선관(3)과 체결구(1)의 비접촉면인, 체결구(1)의 절곡부위에 체결되어야 하므로 나선수가 6개인 경우는 체결볼트(7)는 6개로 제한된다. 나선관(3)의 직경이 큰 경우에는 수압이 매우 높게 되므로 체결력을 높일 필요가 있고, 따라서 체결볼트(7)의 수를 증가시켜야 되는데 상기한 문제점으로 나선관의 크기에 제한을 받게 된다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 나선관과 나선관을 연결하는 구조에 있어서, 간단한 구조의 장치로 작업성이 용이하며, 체결력이 양호하여 수밀성을 높이고, 동시에 나선관의 비틀림이나 변형에도 상관없이 충분한 응력을 가지도록 구성된 연결장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 나선관 연결장치의 분해 사시도.

도 2는 종래의 나선관 연결장치의 연결상태를 보인 사시도

도 3은 본 발명의 나선관 연결장치의 일실시예를 보인 분해 사시도.

도 4는 본 발명의 나선관 연결장치의 연결된 상태의 사시도.

도 5는 도 4의 단면도.

도 6은 도 5의 A부분 확대도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 ..... 체결구 11 ..... 프레임

12 ..... 플랜지 13 ..... 체결공

14 ..... 고정부 30 ..... 나선관

40 ..... 고정볼트 50 ..... 가스켓

70 ..... 체결볼트 80, 90 ..... 너트

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 나선관 연결장치는, 나선형의 강관으로 된 한 쌍의 나선관을 연결하기 위한 연결장치로써; 상기 각 나선관의 외측단부에 밀착된 상태로 지지되는 판형의 프레임과, 상기 프레임에서 외측으로 연장된 플랜지를 구비하는 체결구와; 상기 한쌍의 나선관의 연결단부에 각각 삽입되어, 나선관의 연결부분을 수밀성을 높이기 위한 링형상의 가스켓; 그리고 상기 나선관에 고정된 각 체결구를 서로 연결하여 체결하기 위하여, 양측의 체결구의 플랜지를 서로 연결하여 체결하기 위한 복수개의 볼트 및 너트를 포함하는 것을 요지로 한다.

그리고 상기 체결구는 일측이 개구되고, 개구된 부분의 양측에는 상기 프레임과 플랜지에 각각 수직인 고정부가 형성되고, 상기 양측의 고정부를 볼트 및 너트로 체결하는 것에 의하여, 체결구가 나선관의 연결단부측에 고정된다.

그리고 가스켓은, 각각의 나선관의 단부가 삽입되는 삽입홈을 각각 구비하고, 서로 접촉하면서 결합되는 상부가스켓과 하부가스켓으로 구성된다.

그리고 상부가스켓과 하부가스켓의 결합을 견고하게 하기 위하여, 상기 상부가스켓의 하면에는 링형상의 홈이 형성되고, 하부가스켓의 상면에는 상기 홈에 삽입되는 돌기가 형성되도록 구성할 수 있다.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명에 의한 나선관 체결장치의 분리 사시도이고, 도 4는 도 3의 체결된 상태의 사시도이고, 도 5는 도 4의 단면도를 도시하고 있다. 그리고 도 6은 도 5의 A부분의 확대도이다.

도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 내,외부에 합성수지로 피복된나선형의 강관으로 된 한 쌍의 나선관(30)을 서로 연결하여 고정하기 위하여, 한 쌍의 체결구(10)를 각 나선관(30)의 연결부위의 외측 끝부분에 고정시킨 후, 다시 양 체결구(10)를 체결볼트(70)를 사용하여 체결한다.

상기 나선관(30)은 단면으로 볼 때, 6개의 나선이 형성되어 있어서 단면이 전체적으로 육각형으로 형성되는 것을 실시예로 이하에서 설명하고 있으나, 필요에 따라 9개, 12개의 나선을 형성할 수 있는 것이다.

상기 체결구(10)의 구성을 상세히 설명하면, 나선관(30)의 외부에 접촉되는 강판 형상의 프레임(11)이 나선관(30)의 나선수에 따라, 즉 나선수가 6개이면 육각형으로, 절곡되어 있고, 상기 프레임(11)에서 거의 수직인 외측으로 플랜지(12)가 연장되어 있다. 그리고 상기 플랜지(12)에는 복수개의 체결공(13a)이 각각 형성되어 있다.

상기 체결구(10)의 개구된 양단부에는 프레임(11)과 플랜지(12)에 각각 수직으로 연결된 한쌍의 고정부(14)가 형성되어 있고, 상기 고정부(14)에도 체결공(13)이 형성되어 있다.

상기 체결구(10)를 나선관(30)의 외측면에 각각 고정하기 위해서, 상기 체결구(10)의 양측의 고정부(14)의 체결공(13)을 통하여 체결되는 고정볼트(40)와 너트(90)가 구비되며, 체결력을 견고히 하기 위하여 고정볼트 머리부와 너트부에 와셔(W)를 삽입할 수 있다.

상기 체결구(10)를 나선관(30)의 단부를 감싸도록 조립한 후, 고정볼트(40)를 일측 고정부(14)에 형성된 체결공(13)에 삽입한 후, 타측의 고정부(14)의 체결공(13)에 삽입한 후 너트(90)로 체결하면 체결구(10)가 나선관(30)에 견고히 고정된다. 상기와 같이 반복하면, 상하의 체결구(10)가 상하의 나선관(30)의 단부측에 고정된다.

상기와 같이 각 나선관(30)에 고정된 각각의 체결구(10)를 서로 연결하여 체결하기 위해서, 일측 체결구(10)의 플랜지(12)에 형성된 체결공(13a)에 삽입되고, 타측의 체결구(10)의 플랜지(12)에 형성된 체결공(13b)에 삽입된 후 너트(80)로 체결되는 체결볼트(70)가 다수개 구비된다.

본 실시예에서는 나선관의 나선수가 6개 이므로 즉 체결구(10)가 육각형으로 절곡된 형상이므로, 체결볼트(70)를 6개 사용하는 것을 도시하고 있으나, 나선관의 크기나 사용 용도에 따라서 3개로 줄일 수도 있고, 체결공(13)을 추가로 형성하면 9개나 12개의 체결볼트(70)를 사용할 수 있다. 체결볼트(70)와 너트(80)의 체결시 체결력을 향상시키기 위해 와셔(Wa)를 삽입하여 사용할 수 있다.

상기 나선관과 나선관의 연결부위에 수밀성을 높이기 위하여 가스켓(50)이 사용된다. 상기 가스켓(50)은 일반적으로 고무류의 재질을 사용하여 형성하는 것이 바람직하고, 상기 나선관(30)의 단면형상에 대응하는 형상(도시한 실시예에 있어서는 육각형상을 가지는 링형상)을 가지고 있다. 그리고 상기 가스켓(50)은, 상부가스켓(52)과 하부가스켓(54)으로 구성된다.

도 5 및 도 6을 참조하면서, 상기 가스켓(50)에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 상부가스켓(52) 및 하부가스켓(54)은, 각각 상방과 하방을 향하여 개구된 삽입홈(52a,54a)이 형성되어 있다. 상기 삽입홈(52a,54a)은, 나선관(30)의단부가 삽입되는 부분이다. 그리고 상기 나선관(30)의 단부가 상기 삽입홈(52a,54a)에 삽입된 상태에서는, 상기 삽입홈과 나선관의 단부가 서로 밀착되어 견고한 수밀성을 가질 수 있도록, 상기 삽입홈(52a,54a)의 크기가 결정되어야 한다.

그리고 상기 상부가스켓(52)의 저면과 하부가스켓(54)의 상면은 서로 밀착되는데, 이렇게 밀착되는 부분이 더욱 견고하게 지지될 수 있도록, 상부가스켓(52)의 저면에는 링형상의 홈(52b)이 형성되고, 하부가스켓(54)의 상면에는 상기 홈(52b)에 밀착 삽입되는 링형상의 돌기(54b)가 형성된다.

상술한 홈(52b)과 돌기(54b)가 결합되도록 상부가스켓(52)과 하부가스켓(54)이 서로 밀착된 상태에서, 도 2에 도시한 바와 같은 체결링(92)이 그 외측을 감싸면서 체결된다. 상기 체결링(92)은 상부가스켓(52)과 하부가스켓(54)을 더욱 견고하게 결합하기 위한 것으로, 일측이 개구되고 개구된 부분의 양측에는 체결편(92a)이 형성되어 있다. 그리고 상기 체결링(92)이 상부가스켓(52)과 하부가스켓(54)의 외측을 동시에 감싼 상태에서, 상기 양측의 체결편(92a)을 통하여 볼트(94a) 및 너트(94b)가 체결된다. 이렇게 하여 상기 체결링(92)이 상부가스켓(52)과 하부가스켓(54)을 감싼 상태에서 견고하게 체결되면, 상기 상부가스켓(52)과 하부가스켓(54)은, 나선관(30)의 단부를 더욱 견고하게 체결한 상태를 유지할 수 있게 되는 것은 당연하다.

이렇게 구성된 나선관 연결장치의 체결과정을 상세히 설명하면, 먼저 연결할 각 나선관(30)의 연결단부에 체결구(10)를 끼워 프레임(11)이 나선관(30)의 외부를감싸게 한 후, 고정볼트(40)를 체결구(10)의 고정부(14)에 형성된 체결공(13)에 삽입하여 너트(90)로 견고히 조이면, 체결구(10)는 나선관(30)의 외측단부에 고정된 상태가 된다.

상기와 같이 체결구(10)가 고정된 각 나선관(30)을 설치할 현장의 지면에 옮긴 후, 연결할 나선관(30)의 각각의 연결단부에 가스켓(52,54)을 삽입한다. 이 때, 상기 나선관(30)의 각각의 단부는, 가스켓(52,54)의 삽입홈(52a,54a)에 삽입되는 것은 당연하다.

그리고 가스켓(52,54)이 나선관(30)의 단부에 결합된 상태에서, 상기 가스켓(52,54)의 외측면은, 체결링(92)에 의하여 조여진다. 상기 체결링(92)이 볼트(94a) 및 너트(94b)를 이용하여 완전하게 체결되면, 실질적으로 상기 가스켓(52,54)이 더욱 견고하게 나선관(30)의 단부를 지지할 수 있어서, 외력에 의한 나선관(30)의 변형 및 탈거 등을 방지할 수 있게 된다.

상기 나선관(30)이 체결링(92)에 의하여 서로 밀착된 상태로 지지된 다음에는, 체결볼트(70) 및 너트(80)를 사용하여 양측의 체결구(10)를 체결하게 된다. 즉, 체결구(10)의 각각의 플랜지(12)에 형성된 체결공(13a,13b)을 통하여 볼트(70)를 관통시킨 후, 너트(80)로 체결하는 것에 의하여 전체적으로 나선관(30)의 이음이 완료된다.

상기와 같은 나선관(30)의 연결장치는 다음과 같은 장점이 있다.

상기 나선관(30)의 외부를 감싸게 고정되는 체결구(10)의 프레임(11)이 판형으로 성형되어 나선관(30)과의 접촉면적이 넓어 체결력이 향상되고, 나선관(30)의움직임에 대해 지지력이 강화되며, 체결구(10)가 나선관(30)의 전체를 감싸게 고정되므로 나선관(30)의 비틀림에 대하여 견고한 지지력을 제공할 수 있다.

그리고 체결구(10)와 체결구(10)를 연결하기 위해서 체결볼트(70)를 체결구(10)의 플랜지(12)에 형성된 체결공(13a,13b)을 통하여 체결시, 표준형 체결볼트(70)와 너트(80) 및 와셔(Wa)를 사용하므로, 체결할 볼트를 별도로 제작할 필요가 없이 표준형의 볼트를 사용하므로 제작비가 절감되며, 플랜지(12)에 체결공(13a,13b)을 원하는 수대로 형성할 수가 있으므로 체결볼트(70)의 수를 원하는 대로 사용할 수 있어서, 충분한 체결력을 확보할 수가 있다. 또한 가스켓(50)이 나선관(30)의 내부와 외부를 감싸게 성형되어 수밀성이 더욱 향상된다.

종래 기술에서 사용되던 고정구(8)가 필요없어 부품수가 절감되며, 종래의 특수 제작된 체결볼트(7)를 사용하지 않고 표준품의 체결볼트(70)를 사용하므로 가공비가 절감되며, 종래의 체결구 걸고리(6)는 일부가 개구된 상태이므로 체결볼트(7)가 체결구(1)를 이탈할 우려가 있으나, 본 발명의 체결볼트(70)와 체결구(10)는 외력에 의해 나선관(30)이 움직여도 탈거될 염려가 없는 구조로 연결이 안정적이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다. 그리고 본 발명은 후술하는 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것임은 자명하다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 체결구를 나선관의 외부를 감싸게 고정되므로 나선관의 전면적을 압착하여 고정되므로 비틀림에 현상에 대해 강한 응력을 가지며, 체결구가 판형으로 절곡되어 나선관과의 접촉면적이 크고, 체결구의 탈거 염려가 없으므로 나선관의 움직임이나 외력에 대해 강한 연결력을 가진다.

또한 가스켓이 나선관의 외벽과 내벽을 감싸게 되므로 수밀성이 향상되고, 동시에 전체적으로 부품수가 적고 표준부품의 사용이 가능하므로, 제작이 용이하고 원가가 절감되는 효과가 기대된다.

Claims (5)

1. 나선형의 강관으로 된 한 쌍의 나선관(30)을 연결하기 위한 연결장치로써;

   상기 각 나선관(30)의 외측단부에 밀착된 상태로 지지되는 판형의 프레임(11)과, 상기 프레임에서 외측으로 연장된 플랜지(12)를 구비하는 체결구(10)와;

   상기 한쌍의 나선관(30)의 연결단부에 각각 삽입되어, 나선관(30)의 연결부분을 수밀성을 높이기 위한 링형상의 가스켓(50); 그리고

   상기 나선관(30)에 고정된 각 체결구(10)를 서로 연결하여 체결하기 위하여, 양측의 체결구의 플랜지를 서로 연결하여 체결하기 위한 복수개의 볼트(70) 및 너트(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 나선관 연결장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 체결구(10)는 일측이 개구되고, 개구된 부분의 양측에는 상기 프레임과 플랜지에 각각 수직인 고정부(14)가 형성되고, 상기 양측의 고정부를 볼트(40) 및 너트(90)로 체결하는 것에 의하여, 체결구가 나선관의 연결단부측에 고정됨을 특징으로 하는 나선관 연결장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가스켓은, 각각의 나선관의 단부가 삽입되는 삽입홈(52a,54a)을 각각 구비하고, 서로 접촉하면서 결합되는 상부가스켓(52)과 하부가스켓(54)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 나선관 연결장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 상부가스켓의 하면에는 링형상의 홈이 형성되고, 하부가스켓의 상면에는 상기 홈에 삽입되는 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 나선관 연결장치.
5. 제3항에 있어서, 접촉한 상태의 상부가스켓과 하부가스켓을 동시에 감아서 체결하는 체결링을 더 포함하여 구성되고, 상기 체결링은 개구된 부분에 형성된 체결편(92a)을 통하여 볼트(94a) 및 너트(94b)로 체결되는 것을 특징으로 하는 나선관 연결장치.