KR200481716Y1 - 파이프 연결용 클램프 조립체 - Google Patents

파이프 연결용 클램프 조립체 Download PDF

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Abstract

본 고안의 목적은 작업 시간의 단축이 가능하고 재료비를 절감할 수 있으면서도 효율적으로 파이프 간의 기밀 유지 연결을 가능하게 하는 파이프 연결용 클램프 조립체를 제공하는 것이다. 이를 위하여 본 고안에서는, 일측의 파이프의 단부에 결합되는 제1클램프; 타측의 파이프의 단부에 결합되는 제2클램프; 및 상기 제1클램프 및 제2클램프 사이에 배치되는 패킹을 포함하는 파이프 연결용 클램프 조립체에 있어서, 상기 제1클램프의 상기 제2 클램프 측에는 상기 패킹이 삽입되는 결합 홈이 상기 일측 파이프의 둘레 외측에 대응하여 형성되어 있고, 상기 제2클램프의 상기 제1클램프측면에는 상기 결합 홈에 대응하여 환형(環形)으로 형성된 결합부가 돌출되도록 형성되어 있어서, 상기 결합 홈 내에 삽입된 패킹을 상기 결합부가 가압하여 상기 제1 클램프 및 제2 클램프 사이의 기밀 유지 연결을 가능하게 하는 파이프 연결용 클램프 조립체를 제공한다.

Description

파이프 연결용 클램프 조립체{Assembly of clamps for connecting pipes}
본 고안은 파이프 연결용 클램프 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업시간이 단축되면서도 유체의 누설을 확실하게 방지할 수 있는 효율적인 파이프 연결용 클램프 조립체에 관한 것이다.
냉각 장치나 공기조화기기는 기계적 에너지를 이용하여 열교환매체인 냉매를 냉매순환라인을 따라 강제 상변화시키면서 실내외를 순환시키는 구성을 구비한다. 보다 구체적으로는 냉동기 등은 압축기, 응축기, 교축기, 증발기 등을 포함하며 이들은 모두 냉매가 유동하는 파이프로 연결된다. 이와 같은 냉동기 등에 있어서 각 구성장치들의 유입측와 배출측은 물론이고 열교환이 일어나는 응축기나 증발기 등에서는 냉매 파이프를 서로 연결하는 부분이 다수 존재하게 된다. 통상의 경우에는 냉매 파이프를 연결할 때 용접 등으로 연결하는 것도 가능하나, 동 파이프와 알루미늄 파이프 간과 같이 재질 특성에 따라 용접이 어려운 경우가 있고, 보수의 필요성 때문에 용접하기 곤란한 경우도 있다. 파이프를 서로 연결할 때에 가장 중요한 문제는 연결 부분에서 누설이 발생하지 않아야 한다는 점인데, 특히 사람이 드나들고 내부에서 작업을 하기도 하는 냉동 창고와 같은 경우에는 누설이 발생하는 경우에는 작업자의 질식 사고의 위험도 있어 미세한 누설도 허용할 수 없다. 종래에는 누설의 위험을 피하기 위해 패킹을 사용하는 것은 물론이고 다수의 볼트를 사용하여 패킹을 많이 압축하는 방식을 사용하여 왔다. 그러나 사용되는 볼트의 개수를 늘리고 패킹의 압축 변형을 크게 하는 방법으로는 패킹 자체의 열화 및 파손의 위험이 커지고 작업 시간이 증가하는 문제점이 있어 이를 해결할 방안을 강구할 필요성이 크게 대두되었다.
본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 작업 시간의 단축이 가능하고 재료비를 절감할 수 있으면서도 효율적으로 파이프 간의 기밀 유지 연결을 가능하게 하는 파이프 연결용 클램프 조립체를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는, 일측의 파이프의 단부에 결합되는 제1클램프;
타측의 파이프의 단부에 결합되는 제2클램프; 및
상기 제1클램프 및 제2클램프 사이에 배치되는 패킹을 포함하는 파이프 연결용 클램프 조립체에 있어서,
상기 제1클램프의 상기 제2 클램프 측에는 상기 패킹이 삽입되는 결합 홈이 상기 일측 파이프의 둘레 외측에 대응하여 형성되어 있고,
상기 제2클램프의 상기 제1클램프측면에는 상기 결합 홈에 대응하여 환형(環形)으로 형성된 결합부가 돌출되도록 형성되어 있어서, 상기 결합 홈 내에 삽입된 패킹을 상기 결합부가 가압하여 상기 제1 클램프 및 제2 클램프 사이의 기밀 유지 연결을 가능하게 하는 파이프 연결용 클램프 조립체를 제공한다.
여기서, 상기 결합부의 표면에는 결합부의 둘레를 따라 돌출된 환형 돌기부가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 환형 돌기부는 상기 제2클램프의 중심방향 경사면과 상기 제2클램프의 외측 방향 경사면을 구비하여서 상기 패킹 측의 단부가 뾰족하게 형성될 수 있다.
여기서, 상기 환형 돌기부가 직경을 달리하여 복수 개 형성될 수 있다.
또는 여기서, 상기 결합부의 표면에는 최대높이 표면거칠기(Rmax) 기준 200㎛ 내지 900㎛의 표면거칠기를 가지는 거친 면이 형성될 수 있다.
본 고안에 따른 파이프 연결용 클램프 조립체에 의하면, 적은 개수의 체결 수단(볼트 너트 등)을 사용하여도 연결되는 파이프를 흐르는 유체가 누설되지 않도록 효율적으로 기밀을 유지할 수 있다.
도 1은 본 고안의 실시예1에 따른 파이프 연결용 클램프 조립체의 구성을 보여주는 조립도.
도 2는 도 1에 도시된 본 고안의 실시예1에 따른 파이프 연결용 클램프 조립체가 서로 연결되는 파이프들과 함께 도시된 분리도.
도 3은 본 고안의 실시예1에 따른 파이프 연결용 클램프 조립체를 구성하는 제1 클램프의 사시도.
도 4는 본 고안의 실시예1에 따른 파이프 연결용 클램프 조립체를 구성하는 제2 클램프의 사시도.
도 5는 본 고안의 실시예2에 따른 파이프 연결용 클램프 조립체를 구성하는 제2 클램프의 구성을 보여주는 단면도.
도 6은 본 고안의 실시예3에 따른 파이프 연결용 클램프 조립체를 구성하는 제2 클램프의 구성을 보여주는 단면도.
도 7은 본 고안의 실시예4에 따른 파이프 연결용 클램프 조립체를 구성하는 제2 클램프의 구성을 보여주는 단면도.
본 고안의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 고안은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 고안의 개시가 완전하도록 하고, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 고안의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 고안은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도 1에는 본 고안의 실시예1에 따른 파이프 연결용 클램프 조립체의 구성을 보여주는 조립도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 본 고안의 실시예1에 따른 파이프 연결용 클램프 조립체의 분리도가 서로 연결되는 파이프들과 함께 도시되어 있으며, 도 3에는 본 고안의 실시예1에 따른 파이프 연결용 클램프 조립체를 구성하는 제1 클램프의 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 고안의 실시예1에 따른 파이프 연결용 클램프 조립체를 구성하는 제2 클램프의 사시도가 도시되어 있다.
도면에 도시된 것과 같이, 본 고안에 따른 파이프 연결용 클램프 조립체는 제1 클램프(10), 제2 클램프(20), 패킹(30)을 포함한다.
상기 제1 클램프(10) 및 상기 제2 클램프(20)는 서로 연결되는 두 파이프(40, 50)의 마주하는 단부에 각각 고정 결합된다. 고정은 제1 클램프(10) 및 제2 클램프(20)의 중앙을 관통하는 관통부(16, 26)에 단차(15, 25)가 형성되어 있고, 단차(15, 25)가 형성된 부분까지 각 파이프(40, 50)가 끼워 맞춤되어 이루어진다. 끼워 맞춰진 상태에서 각 파이프(40, 50)와 각 클램프(10, 20)와의 고정을 위해 클램프와 파이프가 맞닿은 부분에 용접이 이루어질 수 있다. 또는 끼워 맞춤의 간섭량이 반경 방향 기준 100㎛ 내지 500㎛ 범위로 매우 큰 억지 끼워 맞춤이 되는 경우, 즉 d4가 d1에 비해 100㎛ 내지 500㎛ 정도 큰 경우, 또는 d5가 d2에 비해 100㎛ 내지 500㎛ 정도 큰 경우에는 별도의 용접 없이도 제1 클램프(10) 및 제2 클램프(20)와 각각의 파이프(40, 50)간에 고정이 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제1 클램프 및 제2 클램프의 볼트 체결공이 형성되는 부분 중 서로 마주하는 면에는 소정 각도의 경사가 형성되어 있다. 도면에서는 95도로 기재하고 있으나, 각도는 이에 한정되지 않는다. 이와 같이 경사면을 형성하는 경우에는 볼트 등의 체결 요소를 사용하여 체결할 때에도 제1 클램프와 제2 클램프가 서로 맞닿는 것을 방지할 수 있어 바람직하다.
상기 제1 클램프(10)의 상기 제2 클램프(20)측에는 상기 패킹(30)이 삽입되는 결합 홈(11)이 상기 일측 파이프(40)의 둘레에 평행하게 형성되어 있다. 즉, 제1 클램프(10)에서 일측 면에는 파이프가 삽입 고정되는 관통부(16) 및 단차(15)가 형성되고 타측에는 고리형(환형: 環形)의 결합 홈(11)이 형성된다.
상기 제2 클램프(20)의 상기 제1 클램프(10)측면에는 상기 결합 홈(11)에 대응하여 환형(環形)으로 형성된 결합부(21)가 돌출되도록 형성되어 있다.
상기 패킹(30)은 상기 제1 클램프(10)의 결합 홈(11) 내에 삽입 고정된다. 상기 패킹(30)의 치수는 상기 결합 홈(11)의 폭 및 둘레에 대응하고 그 깊이(a)에 비해 두께(t)가 얇게 형성된다. 상기 패킹(30)의 재질은 바람직하게는 테플론(Teflon)일 수 있다. 테플론 패킹(30)은 손으로 누르는 정도로는 육안으로 확인 가능한 변형이 거의 발생하지 않지만, 볼트 너트 등의 체결 요소를 이용하여 가하는 체결력에 의한 가압의 경우에는 기밀 유지에 충분한 변형이 발생한다.
한편, 상기 결합 홈의 깊이(a)는 결합부(21)의 높이(b)와 패킹의 두께(t)를 합한 것보다 작고, 패킹의 두께보다 더 커야 한다. 또한, 안정적인 제1 클램프와 제2 클램프의 결합을 위해, 상기 결합 홈(11)에 상기 패킹(30)이 삽입된 상태에서 상기 결합 홈(11)에 상기 결합부(21)가 삽입되는 깊이는 2mm 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 결합부(21)가 상기 제2 클램프(20)의 전면으로부터 돌출된 높이는, 상기 결합부(21)가 상기 결합홈(11)에 삽입되어 패킹(30)을 압축한 후에도 상기 제2 클램프(20)와 상기 제1 클램프(20)가 서로 닿지 않도록 충분히 높게 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 제1 클램프와 제2 클램프가 결합된 상태에서 예기치 못한 측방향 충격이 가해지는 경우에 결합부가 너무 길게 형성되면 파손의 우려가 있을 수 있다. 이에 결합부가 결합홈에 삽입된 깊이를 제외한 여유 높이는 5mm를 넘지 않는 것이 바람직하다.
상기 결합 홈(11)에는 상기 패킹(30)이 삽입된 상태에서 상기 결합부(21)가 상기 결합 홈(11)에 삽입되면서 상기 패킹(30)을 압축하여 기밀을 유지하여 파이프를 흐르는 유체의 누설을 방지할 수 있다. 상기 패킹(30)에 가해지는 압축력은 상기 제1 클램프(10) 및 상기 제2 클램프(20)를 체결공(12, 22)을 통해 상호 결합하는 볼트(31)와 너트(32) 등의 체결 요소에 의해 가해질 수 있다.
한편, 상기 결합부(21)의 표면에는 상기 결합부(21)의 둘레를 따라 돌출된 환형 돌기부(23)가 형성될 수 있다. 상기 환형 돌기부(23)는 상기 제2 클램프(20)의 중심방향 경사면과 상기 제2 클램프(20)의 외측 방향 경사면을 구비하여서 상기 패킹(30)측의 단부가 뾰족하게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 환형 돌기부(23)가 형성된 경우에는 환형 돌기부(23)가 패킹(30)의 표면을 가압할 때 돌기부(23) 단부의 면압이 증가하여 패킹(30) 표면을 파고들어 밀착성이 향상되는 효과를 크게 얻을 수 있고 이에 따라 더 작은 볼트 체결력에 의해서도 충분한 기밀 효과를 얻을 수 있다. 특히 돌기부(23)가 360도 전방향으로 형성되어 있어서 전방향으로의 밀착에 의한 기밀 효과를 얻을 수 있다.
도 5에는 본 고안의 실시예2에 따른 파이프 연결용 클램프 조립체를 구성하는 제2 클램프의 구성을 보여주는 단면도가 도시되어 있다.
도 5에 도시된 것과 같이, 제2 클램프(20a)의 결합부(21)의 결합 홈(11)측 표면에는 환형 돌기부(23a)가 직경을 달리하여 복수 개 형성될 수 있다. 도 5에는 두 개 표시된 것이 도시되어 있고, 알아보기 좋게 하기 위해 둘레 방향으로 연속적으로 형성되어 있는 부분의 도시를 생략하고 단면 부분만 표시하였다. 상기 환형 돌기부(23a)가 복수 개 형성된 경우에는 각각의 환형 돌기부(23a)가 증가된 면압으로 패킹(30)의 표면을 강하게 가압하여 상기 패킹(30)을 파고듦으로써 밀착성이 향상되는 효과가 더욱 배가되므로 더 작은 볼트 체결력에 의해서도 충분한 기밀 효과를 얻을 수 있다.
도 6에는 본 고안의 실시예3에 따른 파이프 연결용 클램프 조립체를 구성하는 제2 클램프의 구성을 보여주는 단면도가 도시되어 있고, 도 7에는 본 고안의 실시예4에 따른 파이프 연결용 클램프 조립체를 구성하는 제2 클램프의 구성을 보여주는 단면도가 도시되어 있다.
도 6에 도시된 것과 같이, 본 고안의 실시예3의 파이프 연결용 클램프 조립체는 제2 클램프(20b)의 결합부(21) 단부에 환형 돌기부(23b)가 형성되어 있다는 점은 이전의 실시예와 동일하나, 돌출된 부분이 외측으로 치우쳐 있다.
도 7에 도시된 것과 같이 본 고안의 실시예4의 파이프 연결용 클램프 조립체는 제2 클램프(20c)의 결합부(21) 단부에 환형 돌기부(23c)가 형성되어 있다는 점은 이전의 실시예와 동일하나, 돌출된 부분이 내측으로 치우쳐 있다.
실시예3이나 실시예4의 경우에도 환형 돌기부가 돌출된 상태에서 패킹을 가압하면 환형 돌기부가 없는 경우에 비해 기밀을 유지 및 누설 방지 효과가 더 크다.
앞서 설명한 실시예1이나 실시예2와 함께 비교할 때, 실시예1이나 실시예2와 같이 각각 내측과 외측을 향하는 경사면이 형성되고 단부가 뾰족하게 형성된 경우가 가장 기밀 유지 및 누설 방지 효과가 크다. 다만, 실시예3이나 실시예4의 경우에는 선삭이나 밀링 등의 기계 가공 공정을 통해 제작할 때 실시예1이나 실시예2와 같이 단부를 뾰족하게 가공하는 것보다 작업 공정이 덜 필요하게 된다는 점에서 제작이 용이하다는 장점이 있다.
한편, 상기 결합부(21)의 표면에는 환형 돌기부 대신 또는 환형 돌기부와 함께 통상의 선삭이나 밀링 등의 기계가공 결과물의 표면거칠기(surface roughness)에 비해 큰 표면거칠기를 갖는 거친 면이 형성될 수 있다. 바람직하게는 상기 결합부의 표면에는 최대높이 표면거칠기(Rmax) 기준 200㎛ 내지 900㎛의 표면거칠기를 가지는 거친 면이 형성될 수 있다. 최대 높이 표면거칠기는 KS표준에 의해 정의되는 것으로 거칠기 곡선에서 가장 깊은 골과 가장 높은 산 사이의 높이 차이를 의미한다. 결합부 표면이 패킹(30)을 가압하여 변형시킴으로써 기밀이 유지되는데, 결합부 표면이 표면거칠기가 낮게 가공된 경우보다 표면 거필기가 높게 가공된 경우에 기밀 유지가 더 용이하다. 이는 거친 면에서 미세하게 돌출된 부분이 패킹(30)의 표면을 파고들면서 패킹(30)과의 밀착성이 커지기 때문이다. 이러한 효과는 최대높이 표면거칠기 기준으로 200㎛ 이하의 표면거칠기를 가지는 경우에는 거의 얻어지지 않으며, 900㎛를 초과하는 너무 거친 면의 경우에는 패킹(30)의 표면에 심한 손상을 주어 한번 체결한 후에 보수 후 다시 체결해야 하는 경우와 같이 재(再)체결을 하는 경우에 미세한 누설을 야기할 수 있어 바람직하지 않다.
지금까지 본 고안을 설명함에 있어, 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 실용신안등록청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해짐이 자명하다.
10: 제1 클램프 11: 결합 홈
12, 22: 볼트 체결공 15, 25: 관통부
16, 26: 단차 20, 20a, 20b, 20c: 제2 클램프
21: 결합부 23, 23a, 23b, 23c: 환형 돌기부
30: 패킹 31: 볼트
32: 너트 40, 50: 파이프
100: 파이프 연결용 클램프 조립체

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 일측의 파이프(40)의 단부에 결합되는 제1 클램프(10);
    타측의 파이프(50)의 단부에 결합되는 제2 클램프(20); 및
    상기 제1 클램프(10) 및 제2 클램프(20) 사이에 배치되는 패킹(30)을 포함하는 파이프 연결용 클램프 조립체에 있어서,
    상기 제1 클램프(10)의 상기 제2 클램프(20)측에는 상기 패킹(30)이 삽입되는 결합 홈(11)이 상기 일측 파이프(40)의 둘레에 평행하게 형성되어 있고,
    상기 제2 클램프(20)의 상기 제1 클램프(10)측면에는 상기 결합 홈(11)에 대응하여 환형(環形)으로 형성된 결합부(21)가 돌출되도록 형성되어 있어서, 상기 결합 홈(11) 내에 삽입된 패킹(30)을 상기 결합부(21)가 가압하여 상기 제1 클램프(10) 및 제2 클램프(20) 사이의 기밀 유지 연결을 가능하게 하는 것으로,
    상기 결합부(21)의 상기 결합 홈(11) 방향 표면에는 최대높이 표면거칠기(Rmax) 기준 200㎛ 내지 900㎛의 표면거칠기를 가지는 거친 면이 형성되어, 파이프를 서로 연결할 때 가압에 의해 패킹의 변형될 때 필요한 가압력의 크기를 감소시키는 것을 특징으로 하는 파이프 연결용 클램프 조립체(100).
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