KR20060113387A - 수지제 관 연결 유닛 - Google Patents

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KR20060113387A
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유키히로 효부
류이치 나카노
다다오 이와키
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미라이얼 가부시키가이샤
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Abstract

일반의 작업자가 특수한 도구를 이용하지 않고 용이하게 수지제 관재의 접속이 가능한 수지제 관 연결 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다. 통 모양의 수용구7a, 7b를 일단부에 구비하는 합성수지로 만든 연결 유닛 본체2, 3과, 내부링6b, 6c가 적어도 관부의 일단에 일체로 형성된 소정의 구경과 길이를 구비하는 합성수지로 만든 관 유닛6과, 상기 연결 유닛 본체2, 3의 상기 수용구7a, 7b에 나사 체결되는 가압링4, 5로 이루어지는 수지제 관 연결 유닛으로서, 상기 가압링4, 5가 상기 연결 유닛 본체2, 3의 상기 수용구7a, 7b에 나사 체결될 때에, 상기 내부링6b, 6c의 단면을 상기 연결 유닛 본체2, 3 측으로 가압함으로써 상기 관 유닛6을 상기 연결 유닛 본체2, 3에 접속하는 구조로 한다.

Description

수지제 관 연결 유닛{RESIN PIPE JOINT UNIT}
도1은 본 발명의 제1실시예에 관한 수지제 관 연결 유닛의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
도2는 본 발명의 제1실시예에 관한 수지제 관 연결 유닛의 요부를 나타내는 단면도이다.
도3은 본 발명의 제2실시예에 관한 수지제 관 연결 유닛의 요부를 나타내는 단면도이다.
도4는 본 발명의 제3실시예에 관한 수지제 관 연결 유닛의 요부를 나타내는 단면도이다.
도5는 종래의 수지제 관 연결 유닛의 구성을 나타내는 단면도이다.
도6은 본 발명의 제4실시예에 관한 수지제 관 연결 유닛의 요부를 나타내는 단면도이다.
도7은 본 발명의 제5실시예에 관한 수지제 관 연결 유닛의 요부를 나타내는 단면도이다.
도8은 본 발명의 제6실시예에 관한 수지제 관 연결 유닛의 요부를 나타내는 단면도이다.
발명은, 반도체 제조나 의약품 제조, 식품가공, 화학공업 등의 제조공정에서 사용되는 초순수(ultrapure water)나 약액(藥液) 등의 배관(配管)으로 사용되는 수지제 관 연결 유닛에 관한 것이다.
종래의 수지제 관 연결 유닛으로서는, 일본국 특허 제2949576호 공보(제3쪽, 제1도)에 나타나 있는 바와 같은 것이 알려져 있었다. 이 수지제 관 연결 유닛을 도5에 나타낸다. 이 수지제 관 연결 유닛은, 연결 유닛 본체100과, 내부링103과, 가압링102를 구비하고 있다.
내부링103에는, 단면이 산 모양의 돌출부105와, 통 모양의 볼록부107이 형성되어 있다. 그리고 내부링103에 형성된 산 모양의 돌출부105를 관재104의 일단부106에 압입(壓入)하고, 이 부분을 연결 유닛 본체100에 넣는다.
이에 따라 상기 통 모양의 볼록부107이 환상홈부108에 삽입되고 가압링102를 체결함으로써 관재104를 연결 유닛 본체100에 결합하는 구조로 되어 있다.
이와 같이 관재104는 사용 직전에 소정의 길이로 절단되어서, 적절한 지름의 내부링103이 삽입된다. 수지제 관 연결 유닛은, 상기한 바와 같 이 반도체 제조나 의약품 제조, 식품가공, 화학공업 등의 제조공정에서 사용되는 초순수나 약액 등의 배관에 사용되기 때문에 내식성(耐蝕性)이나 내열성(耐熱性)이 우수한 불소수지(弗素樹脂)로 형성되어 있다. 이 불소수지는 일반적으로 접착제로 접합하는 것이 곤란하고 또 윤활성이 양호한 데다가 열팽창율이 크기 때문에, 통상의 기계적 결합에서는 열 사이클 환경 하에서 기계적 힘이 작용하면 용이하게 빠져버린다. 그 때문에, 도5에 나타나 있는 바와 같은 단면이 산 모양인 돌출부105에 관재104를 결합하거나 통 모양 볼록부107을 환상홈부108에 삽입하거나 하여 결합강도를 강화하고 있다.
그러나 상기한 종래의 수지제 관 연결 유닛에 있어서는, 관재104를 내부링103에 접합하는 것이 곤란하였다. 즉 관재104를 내부링103에 접합하는 경우에는, 우선 관재104를 튜브 커터(도면에는 나타내지 않는다)에 의하여 소정의 길이에 절단하고 나서, 그 관재104의 단면(端面)을 버너 등의 가열기로 가열하여 부드럽게 하고, 뒤이어서 내부링103의 산 모양의 돌출부105를 삽입하고 가압링102를 체결하여 접합하여야만 한다. 이 때문에 일반의 작업자가 용이하게 수지관을 접합하는 것이 곤란하였다.
또한 상기 산 형상의 돌출부105는 장시간의 사용에 의하여 경시적(經時的)인 좌굴열화(座屈劣化)를 일으키고, 그 결과, 관재104가 연결부로부 터 빠지기 쉬워진다는 과제를 앉고 있었다.
본 발명은, 일반의 작업자가 특수한 도구를 이용하지 않고 용이하게 수지제 관재의 접속이 가능하고 열화가 없는 수지제 관 연결 유닛을 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 수지제 관 연결 유닛은, 통 모양의 수용구(受容口)를 일단부(一端部)에 구비하는 합성수지로 만든 연결 유닛 본체와, 내부링(內部 ring)이 관부(管部)의 일단에 적어도 일체로 형성된 소정의 구경과 길이를 구비하는 합성수지로 만든 관 유닛과, 상기 연결 유닛 본체의 상기 수용구에 나사 체결되는 가압링을 구비하는 수지제 관 연결 유닛으로서, 상기 가압링이 상기 연결 유닛 본체의 상기 수용구에 나사 체결될 때에 상기 내부링의 단면(端面)을 상기 연결 유닛 본체 측으로 가압함으로써 상기 관 유닛을 상기 연결 유닛 본체에 기밀(氣密)하게 접속하는 구조로 한다.
이렇게 관부와 내부링을 일체로 하고, 소정의 관 직경과 길이를 가진 관 유닛을 구성함으로써, 특수한 공구를 이용하지 않고 일반의 작업자가 용이하게 관을 수지제 관 연결 유닛에 접속할 수 있고, 또한 돌출부가 없기 때문에 열화가 발생하지 않아 상기 과제를 해결할 수 있다.
또한 상기 내부링을 관부와 열융착에 의하여 일체로 형성함으로써 다양한 열가소성 수지를 이용하는 것이 가능하게 되고, 또한 내열성이나 내약품성에 우수한 불소수지도 충분한 강도를 가지고 일체화 할 수 있다.
또한 상기 내부링은 상기 관부의 양단에 한 쌍 형성되어 있고, 상기 한 쌍의 내부링을 각각 다른 연결 유닛 본체에 접속하기 위한 한 쌍의 가압링이, 당해 가압링에 형성된 나사부가 서로 상기 연결 유닛 본체의 나사부에 접속 가능하도록 관 유닛에 부착되어 있는 구성으로 한다.
관을 수지제 관 연결 유닛에 접속하는 경우에는 관 양단을 수지제 관 연결 유닛에 접속하는 경우가 많으므로, 상기와 같은 구성으로 함으로써 관 양단의 접속이 가능하게 될 뿐만 아니라 가압링과 관 유닛이 분리하지 않는 구조가 되기 때문에 부품의 분실 등도 없고, 관 접속의 작업성과 편리성이 향상되어 상기 과제를 해결할 수 있다.
또한 상기 내부링의 가압부는 상기 연결 유닛 본체의 수용구 외경과 같은 정도 또는 그것보다 작은 외경을 구비하는 돌출 모양부를 구비하고 있고, 상기 돌출 모양부의 상기 연결 유닛 본체 측에는 원형의 돌출홈이 형성되어 있고, 상기 돌출홈의 내주측 측면 및 상기 연결 유닛 본체의 수용구 단부의 내주측 측면은 서로 대향하는 환상 경사면을 하고 있어, 상기 연결 유닛 본체의 상기 수용구에 상기 가압링을 나사 체결하는 때에, 상기 돌출 모양부의 상기 원형의 홈에 상기 수용구 단부가 삽입되어 이루어지는 구조로 한다.
이러한 구조로 함으로써 연결 유닛 본체의 수용구에 가압링을 나사 체결할 때에, 내부링의 홈이 수용구 단부를 체결함과 아울러 가압링이 내부링의 가압부를 넓은 면적에서 가압하기 때문에 보통 잘 알려져 있는 도구를 이용하여 가압링을 체결하는 것 만으로 높은 밀폐성을 실현할 수 있어 상기 과제를 해결할 수 있다.
그리고 상기 내부링에 있어서 상기 연결 유닛 본체 측 외주부에 원형의 링부 홈이 형성되어 있고, 상기 연결 유닛 본체에 있어서 상기 내부링과의 대향면 최외주부에 원형의 본체 홈이 형성되어 있고, 상기 최외주부에 원형의 홈에 인접하여 원형의 본체 돌출이 형성되어 있고, 상기 링부 홈의 내주측 측면과 상기 본체 돌출의 내주측 측면은 서로 대향하는 경사면으로 되어 있어, 상기 연결 유닛 본체의 상기 수용구에 상기 가압링을 나사 체결하는 때에, 상기 내부링의 최외주부가 상기 본체 홈에 삽입되고, 상기 본체 돌출이 상기 링부 홈에 삽입되어 이루어지는 구조로 한다.
이러한 구조로 함으로써 연결 유닛 본체의 수용구에 가압링을 나사 체결함으로써 내부링의 양단을 체결하여 고정할 수 있음과 아울러 가압링이 내부링의 가압부를 넓은 면적에서 가압하기 때문에 간단한 도구를 이용하여 가압링을 체결하는 것 만으로 높은 밀폐성을 실현할 수 있어 상기 과제를 해결할 수 있다.
또한 상기 내부링의 원통 측면에 적어도 하나 이상의 원형 돌출을 형성함으로써, 수용구에 가압링을 나사 체결하는 때에 상기 원형 돌출이 연결 유닛 본체의 내주면을 파고 들어가서 인발강도를 강화할 수 있어 상기 과제를 해결할 수 있다.
또한 적어도 상기 연결 유닛 본체와 상기 관재는 불소계 수지로 형성함으로써, 취급 용이성을 유지한 채로 내열성과 내약품성이 우수한 수지제 관 연결 유닛으로 할 수 있어 상기 과제를 해결할 수 있다.
또한 상기 내부링은, 그 기단 측에 상기 가압링에 의한 가압방향과 수직인 기단면을 구비하고, 상기 가압링은, 상기 내부링의 기단면에 접촉하여 가압하는 가압부를 구비하는 것이 바람직하다.
이에 따라 상기 가압링의 가압부가, 가압방향과 수직인 상기 내부링의 기단면에 접촉하여 가압한다. 이 결과, 고온의 액체가 흐르는 등에 의하여 내부링이 부드러워져도 관 유닛이 가압링으로부터 탈락되지 않도록 하기 위해서이다.
또한 상기 내부링은, 그 기단 측에 상기 가압링에 의한 가압방향과 수직인 기단면을 구비함과 아울러 그 선단 측에 상기 가압방향과 수직인 선단면을 구비하고, 상기 가압링은, 상기 내부링의 기단면에 접촉하여 가압하는 가압부를 구비하고, 상기 연결 유닛 본체의 수용구는, 상기 내부링의 선단면이 접촉하여 밀착하는 저면을 구비하는 것이 바람직하다.
이에 따라 고온의 액체가 흐르는 등에 의하여 내부링이 부드러워져도, 관 유닛이 가압링으로부터 탈락되지 않게 됨과 아울러 상기 연결 유닛 본체의 수용구의 저면에 상기 가압방향과 수직인 상기 내부링의 선단면이 접촉하여 가압되어서 확실하게 밀폐된다.
본 발명의 수지제 관 연결 유닛은, 관을 연결 유닛 본체에 고정하기 위한 내부링과 가압링을 유닛화한 관 유닛으로 함으로써, 특수한 결합 치구를 이용하지 않고 일반의 작업자가 간편하게 관과 연결 유닛 본체를 접속할 수 있어 접속작업 시간의 단축화와 접속 품질의 균일화를 동시에 실현할 수 있기 때문에 관접속의 작업 비용을 저감하고, 품질을 안정시키는 효과를 구비한다.
또한 관 유닛을 형성함으로써 몇 단계로 규격화된 관 직경과 관 길이를 구비하는 관 유닛을 사용하는 것이기 때문에, 본 발명의 수지제 관 연결 유닛을 이용하는 장치의 규격화를 추진하는 효과를 구비한다.
또한 본 발명의 수지제 관 연결 유닛은, 장시간 사용하여도 열화(劣化)에 의한 탈락 등이 없기 때문에, 이것을 이용한 설비의 수명의 장기화를 도모할 수 있다고 하는 장점을 구비한다.
(최선의 실시예)
이하에 본 발명의 수지제 관 연결 유닛에 관한 최선의 실시예에 관하여 도면을 참조하면서 설명한다.
우선, 수지제 관 연결 유닛1의 전체 구성을 도1에 의거하여 설명한다. 도1은, 본 발명 실시예에 관한 수지제 관 연결 유닛1의 구성을 설명하기 위한 사시도를 모식적으로 나타내고 있다. 도1에 나타나 있는 바와 같이 본 실시예의 수지제 관 연결 유닛1은, 제1연결 유닛 본체2와, 제2연결 유닛 본체3과, 제1가압링4와, 제2가압링5와, 관 유닛6으로 구성되어 있다.
제1연결 유닛 본체2와 제2연결 유닛 본체3은, 관 모양으로 형성되어서 그 중심에 유로9가 형성되어 있다. 제1연결 유닛 본체2와 제2연결 유닛 본체3의 양측에는, 수용구7a, 7b 및 연결부8a, 8b가 각각 형성되어 있다. 수용구7a, 7b는 관 유닛6과 접속하는 부분이다. 수용구7a, 7b에는, 볼트7c, 7d와, 내부링 수용부7e, 7f(도1에 있어서는 내부링 수용부7f 만을 도면에 나타낸다)가 형성되어 있다. 이 내부링 수용부7e, 7f에 후술하는 관 유닛6의 제1내부링6b와 제2내부링6c가 각각 결합하게 되어 있다. 또한 연결부8a, 8b는 장치 본체(도면에는 나타내지 않는다)에 접속하기 위한 부분이다. 연결부8a, 8b의 외주에는 볼트8c, 8d가 형성되어 있다.
그리고 이 볼트8c, 8d가 장치 본체의 접속부(도면에는 나타내지 않는다)에 나사 체결되어서 서로 연결된다.
관 유닛6은, 설정 길이로 절단된 관부6a와, 이 관부6a의 양단에 각각 일체로 형성된 제1내부링6b 및 제2내부링6c로 구성되어 있다.
본 실시예의 수지제 관 연결 유닛1을 구성하는 각 요소는, 천연수지 또는 합성수지에 의하여 형성되어 있다. 특히, 내열성이나 내약품성이 요구되는 반도체나 의약품 제조에 사용되는 경우에는 불소수지가 많이 사용되고 있다. 불소수지로서는, PFA(퍼플루오로알콕시수지, 테트라플루오로에틸렌(Tetrafluoroetylen), 퍼플루오로알콕시비닐에테르코폴리머(Perfluoroalkoxyvinnyl ether copolymer)), PTEF(4불화에틸렌(폴리테트라플루오로에틸렌플라스틱(Polytetrafluoroetylen Plastics))), ETFE(에틸렌4불화에틸렌수지, 에틸렌테트라플르오로에틸렌(Etylenetetrafluoro　etylene)), CTFE(클로로트리플루오로에틸렌수지(Chlorotryfluoro ethylene)), ECTFE(에틸렌클로로트리플루오로에틸렌수지(Etylenechlorotryfluoroetylene)) 등을 사용할 수 있다.
불소수지는 일반적으로 접착제의 사용이 불가능 하기 때문에, 본 발명의 수지제 관 연결 유닛1에서 사용하고 있는 관 유닛6을 구성하는 경우에 접착제 등 통상의 접합제를 이용할 수는 없다. 따라서 본 실시예에 있어서는, 관부6a와 제1내부링6b와 제2내부링6c는 사출성형 시에 일체로 성형하여 형성한다. 또는 관부6a를 압출성형에 의하여 소정의 관 직경과 길이로 제작해 두고, 미리 별도 사출성형으로 형성해 둔 제1내부링6b이나 제2내부링6c를 열융착 하여 일체화한다. 특히 긴 관부6a를 구비하는 관 유닛6을 제작하는 경우에는 후자의 방법이 적합하다.
이와 같이 관부6a의 양단에 제1내부링6b 및 제2내부링6c를 일체적으로 형성함으로써, 예를 들면 일방의 연결 유닛 본체2의 수용구7a에 제1내부링6b를 삽입하고, 제1가압링4를 나사 체결하는 것 만으로 간단하게 관부6a를 연결 유닛 본체2에 부착할 수 있다. 타방의 제2연결 유닛 본체3의 경우도 마찬가지이다. 이 때에 제1내부링6b와 제2내부링6c는 관부6a와 열에 의하여 융착되어서 일체화 되어 있기 때문에, 큰 열충격이 주어져도 밀폐성을 유지하여 액체 누설을 일으키거나 떨어지거나 하는 것 같은 일이 없 다.
또한 수지제 관 연결 유닛1은, 제1연결 유닛 본체2 및 제2연결 유닛 본체3의 수용구7a, 7b의 외주에는, 제1가압링4 및 제2가압링5의 내주면에 형성된 너트와 맞물리는 볼트7c, 7d가 형성되어 있고, 제1연결 유닛 본체2 및 제2연결 유닛 본체3의 연결부8a, 8b의 외주에는 장치에 형성되고 도면에 나타나 있지 않은 너트에 맞물리는 볼트8c, 8d가 형성되어 있다. 이들의 나사의 형성방법은, 접속하는 장치의 구성 등에 의하여 약간 다르게 되어 있는 것은 말할 나위도 없다.
또한 상기 내부링6b, 6c에 밀폐성을 향상시키기 위하여, O링 등의 시일재를 부착하더라도 좋다. O링의 경우에는, 내부링6b, 6c와 내부링 수용부7e, 7f가 접촉하는 부분에 링 홈을 형성하여 이 링 홈에 O링을 장착한다.
제1가압링4와 제2가압링5는, 이들에 형성된 너트4a, 5a가 각각 제1연결 유닛 본체2와 제2연결 유닛 본체3의 볼트7c, 7d에 맞물리는 방향을 향하여 회전 이동하도록 관부6a에 의하여 관통되어 있다. 한편 관 유닛6의 양단에는 제1내부링6b와 제2내부링6c가 일체로 형성되어 있기 때문에, 상기 제1가압링4와 제2가압링5는 관 유닛6으로부터 분리 불능으로 되어 있다.
또한 상기한 실시예에 있어서는, 관 유닛6의 양단에 내부링6b, 6c를 일체로 형성하는 경우에 대하여 설명하였지만, 내부링6b, 6c는 관부6a의 적어도 한 쪽 끝 부분에 형성되어 있더라도 좋다. 이 경우에는, 가압링4, 5와 관 유닛6은 분리 가능하게 된다. 물론 관부6a에 탈락방지 핀을 형성함으로써 가압링4, 5와 관 유닛6을 분리 불능하게 구성할 수 있다. 이 때에 형성하는 핀은, 별도 제작한 핀 부품을 가압링4, 5를 삽입한 후에, 관부6a에 열융착 하여 형성하더라도 좋고 핀 부품을 기계적으로 삽입하여 설치하여도 좋다.
이하에 본 발명의 수지제 관 연결 유닛에 관한 실시예를, 도면을 이용하여 구체적으로 설명한다.
(실시예1)
도2에 본 발명의 제1실시예에 관한 수지제 관 연결 유닛의 구성을 나타내는 단면도를 모식적으로 나타낸다. 본 실시예의 수지제 관 연결 유닛은 전술한 바와 같은 것으로서, 이하에 연결 유닛 본체2, 3과 관 유닛6의 접속 부분의 구체적인 구성을 설명한다.
연결 유닛 본체2, 3은, 유로9를 구비하는 관상(管狀)의 구조로 되어 있고, 그 일단에 수용구7a, 7b가 형성되어 있다. 이 수용구7a, 7b의 내부링 수용부7e, 7f는, 관 유닛6의 내부링6b, 6c를 수용하는 부분이다. 내부링 수용부7e, 7f는, 수용구7a, 7b의 유로9의 일단을 내부링6b, 6c의 외경보다 약간 큰 내경까지 확대하여 형성되어 있다. 내부링 수용부7e, 7f에 깊이(안쪽 깊이)는, 내부링6b, 6c의 길이보다 조금 짧게 설정되어 있다. 이에 따라 내부링6b, 6c가 내부링 수용부7e, 7f에 삽입된 상태에서, 내부링6b, 6c의 기단부가 약간 튀어나와 가압링4, 5로 체결할 수 있게 되어 있다. 내부링 수용부7e, 7f의 저면7g, 7h는, 가압링4, 5에 의한 가압방향(관부6a의 축심방향)에 수직(대략 수직인 상태를 포함한다)한 평탄면 모양으로 형성되어 내부링6b, 6c의 선단면6d, 6e가 접촉하게 되어 있다.
또한 가압링4, 5는, 자루모양의 구조로 되어 있다. 이 자루구조의 가압링4, 5의 일단은 연결 유닛 본체2, 3에 결합할 수 있는 내경을 구비하고 있고, 그 내주에 연결 유닛 본체2, 3의 볼트7c, 7d에 맞물리는 너트4a, 5a가 형성되어 있다. 가압링4, 5의 타단에는 개구10이 형성되어 있다. 이 개구10은, 관 유닛6의 관부6a의 외경보다 크고, 내부링6b, 6c의 외경보다 작게 설정되어 있다. 또 가압링4, 5의 타단에 가압부11이 형성되어 있다. 이 가압부11은, 내부링 수용부7e, 7f에 삽입된 내부링6b, 6c의 기단면6f, 6g에 접촉하여 내부링6b, 6c를 체결하게 되어 있다. 즉 가압링4, 5에 의하여 내부링6b, 6c를 체결함으로써 내부링 수용부7e, 7f의 저면7g, 7h와, 내부링6b, 6c의 선단면6d, 6e 및 가압부11과 내부링6b, 6c의 기단면6f, 6g를 압착시켜서 밀봉하게 되어 있다. 기단면6f, 6g는, 가압링4, 5에 의한 압력이 어긋나지 않도록 가압방향(관부6a의 축심방향)에 수직인 면으로 구성되어 있다. 이것은, 고온의 액체가 흐르는 등에 의하여 내부링6b, 6c가 부드러워져도, 가압부11이 기단면6f, 6g를 확실하게 가압하여 관 유닛6이 가압링4, 5로부터 탈락되지 않도록 하기 위해서이다.
내부링6b, 6c는 자루모양 구조를 구비하고 있고, 관부6a의 단부에 부착된다. 내부링6b, 6c의 일단의 내경은, 관부6a의 외경과 대략 동일하거나 약간 작게 설정되어, 관부6a가 삽입되어 서로 맞물릴 수 있도록 되어 있다. 내부링6b, 6c의 타단의 내경은, 관부6a의 내경과 대략 일치하도록 형성되어 있다. 그 결과, 내부링6b, 6c의 서로 다른 내경에 의하여 발생하는 단차부가 관부6a의 수용부14가 되어 있다. 즉 관부6a의 선단부15는 내부링6b, 6c의 수용부14에 의하여 삽입량이 제어된다. 이렇게 내부링6b, 6c에 삽입된 관부6a는, 그 후 열융착 하여 일체화된다. 이렇게 하여 내부링6b, 6c와 관부6a가 일체로 형성된 관 유닛6이 구성된다. 그리고 관 유닛6의 내부에는 연결 유닛 본체2, 3의 유로9와 동일한 내경의 연속한 유로(관부6a 내의 유로12와 내부링6b, 6c 내의 유로13)가 형성된다.
도2에서는, 설명의 편의를 위하여 내부링6b, 6c와 관부6a의 경계면을 도시하여 별도의 부재로 하고 있지만, 실제로는 이들의 부품은 열융착에 의하여 일체화되기 때문에 열융착 후는 이 경계면은 실질적으로 존재하지 않는다. 물론, 내부링6b, 6c와 관부6a를 처음부터 사출성형에 의하여 일체로 제작하는 경우도 이 경계면은 존재하지 않는다.
이렇게 하여 형성된 관 유닛6의 내부링6b, 6c를, 수용구7a, 7b의 내부링 수용부7e, 7f에 삽입하고, 가압링4, 5를 수용구7a, 7b의 볼트7c, 7d에 나사 체결하여 고정한다. 이에 따라 가압링4, 5의 가압부11이 내부링6b, 6c의 기단면6f, 6g를 가압하고, 그 결과, 내부링6b, 6c의 다른 일방인 선단면6d, 6e가 내부링 수용부7e, 7f의 저면7g, 7h에 의하여 눌리어진다. 이에 따라 내부링6b, 6c의 선단면6d, 6e와 내부링 수용부7e, 7f의 저면7g, 7h가 밀착하여 유로9와 관 유닛6의 사이를 밀봉하여 연결부 내를 흐르는 유체를 기밀하게 밀봉할 수 있다. 또한 가압링4, 5의 가압부11이 가압방향과 수직인 면에서 내부링6b, 6c의 기단면6f, 6g를 가압하기 때문에 가압링4, 5가 내부링6b, 6c를 확실하게 지지한다. 이 때문에 관 유닛6이 연결 유닛 본체2, 3으로부터 탈락되는 것도 없어진다.
이상과 같이 하여 결합된 제1연결 유닛 본체2, 제2연결 유닛 본체3, 내부링6b, 6c 및 관부6a의 유로9, 12, 13은 대략 동일한 직경으로서 거의 단차를 발생시키지 않고 결합할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 수지제 관 연결 유닛의 결합에 의하여 발생하는 유로저항(流路抵抗)을 최소로 할 수 있다.
또한 관부6a와 내부링6b, 6c는 일체로 형성되어 있기 때문에 유체의 온도변화 등에 의한 열충격이 본 실시예의 수지제 관 연결 유닛1에 주어진 경우에도, 관부6a의 탈락이나, 관부6a와 내부링6b, 6c의 경계면에서의 리크(leak) 등이 발생하지 않아 안전하게 이용할 수 있다.
(실시예2)
도3에 본 발명의 수지제 관 연결 유닛에 관한 제2실시예의 구성을 설명하는 단면도를 모식적으로 나타낸다. 본 실시예의 수지제 관 연결 유닛의 전체 구성은, 상기한 제1실시예의 수지제 관 연결 유닛1과 대략 같기 때문에, 도3에 있어서 도1, 2와 동일한 작용을 구비하는 요소에는 동일한 번호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도3에 나타내는 실시예가 도1, 2에 나타내는 실시예와 다르게 되어 있는 점은, 관부6a가 내부링21을 완전하게 관통하여 일체화되어 있다는 점이다. 이러한 구조로 함으로써 열융착 전의 내부링21의 구조를 간단하게 할 수 있다.
한편 연결 유닛 본체22의 내측은 내부링21과 관부6a가 삽입할 수 있도록 2단의 내경으로 가공되어 있다. 즉 연결 유닛 본체22의 유로23과 관부6a의 유로12가 대략 일정한 지름으로 접속되도록 가공되어 있다.
본 실시예에 있어서, 제1실시예의 경우와 마찬가지로 관 유닛의 내부링21을 수용구24의 내부링 수용부25에 삽입하고, 가압링4를 수용구24의 볼트26에 나사 체결하여 고정한다. 이에 따라 가압링4의 가압부11이 내부링21의 기단면21a를 가압하고, 그 결과, 내부링21의 다른 일방의 선단면21b가 내부링 수용부25의 저면25a를 가압한다. 이에 따라 내부링21의 선단면21b와 내부링 수용부25의 저면25a가 밀착하여 유로23과 관 유닛의 사이를 밀봉하여 연결부 내를 흐르는 유체를 기밀하게 밀봉할 수 있다.
이 때에 관부6a의 단부15와 연결 유닛 본체1의 내단부14는 약간의 간격을 두고 배치되어 있다. 이것은, 내부링21을 내부링 수용부25의 저면25a에 밀착시킬 때에 방해가 되지 않도록 하기 위해서이다. 또한 이 간격의 크기가 지나치게 커지면, 유로12, 23 내에서의 유체의 흐름에 에너지 손실을 발생시킨다. 그 때문에 이 간격은 적절한 값인 것이 바람직하다.
이 경우에도 상기 제1실시예와 동일한 작용, 효과를 얻을 수 있다.
(실시예3)
도4에 본 발명의 수지제 관 연결 유닛에 관한 제3실시예의 구성을 나타내는 단면도를 모식적으로 나타낸다. 본 실시예의 수지제 관 연결 유닛의 전체 구성은, 상기한 제1실시예의 수지제 관 연결 유닛1과 대략 같기 때문에, 도4에 있어서 도1, 2와 동일한 작용을 구비하는 요소에는 동일한 번호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.
도4에 나타내는 실시예가, 도1, 2에 나타내는 실시예와 다르게 되어 있는 점은, 내부링31이 관부6a의 내측에 열융착에 의하여 일체화 되어 있고, 그 결과 내부링31의 유로32의 내경과 관부6a의 유로12의 내경이 다르게 되어 있다는 점이다.
유로9, 12, 32 내를 흐르는 유체의 유속이 느려 단차가 있어도 문제가 없는 경우에 사용할 수 있다.
이 경우에도 상기 제1실시예가 동일한 작용, 효과를 얻을 수 있다.
(실시예4)
도6에 본 발명의 수지제 관 연결 유닛에 관한 제4실시예의 구성을 나타내는 단면도를 모식적으로 나타낸다. 본 실시예의 수지제 관 연결 유닛의 전체 구성은, 상기한 제1실시예의 수지제 관 연결 유닛1과 대략 같기 때문에, 도6에 있어서 도1, 2와 동일한 작용을 구비하는 요소에는 동일한 번호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.
본 실시예에 있어서는, 내부링35의 기단면36이 돌출 모양부37로 되어 있어, 이 돌출 모양부37에 있어서 연결 유닛 본체 측(도6에서 좌측)에는 원형의 돌출홈38이 형성되어 있다. 이 돌출홈38의 내주측 측면39는 연결 유닛 본체 측으로 개구하는 관상(管狀) 경사면으로 되어 있다. 수용구7의 단부의 내주측 측면40은 돌출홈38의 관상 경사면에 대향하는 관상 경사면으로 되어 있다. 이에 따라 서로 압접(壓接)되면, 경사면을 따라 수용구7을 확장시키는 방향으로 힘이 작용하여 서로 강하게 밀착되도록 되어 있다.
관부6a와 일체로 형성된 내부링35를 연결 유닛 본체2의 수용구7에 삽입한 상태에서, 가압링4를 나사 체결함으로써 돌출 모양부37이 가압링4의 내면에 의하여 눌려서 내부링35가 수용구7에 삽입된다. 가압링4는 내부링35와 간격10 및 간격41을 구비하고 있고, 연결 유닛 본체2에 형성된 볼트7c와 가압링4의 내면에 형성된 너트4a 만으로 결합되어 있기 때문에 내부링35를 효율적으로 가압한다.
한편 가압링4를 연결 유닛 본체2에 나사 체결할 때에, 수용구7의 단부가 돌출홈38에 압입된다. 이 때에 수용구7의 내주측 측면40과 돌출홈38의 내주측 측면39는 대향하여 맞물리고, 그리고 압입될 때에 수용구7의 단부가 외측으로 확장되므로 내부링3과 수용구7을 단단하게 결합시킬 수 있다.
이 결과, 본 실시예에 나타낸 수지제 관 연결 유닛은, 상기 제1실시예와 동일한 작용, 효과를 얻을 수 있음과 아울러 종래의 수지제 관 연결 유닛과 비교하여 관을 보다 견고하게 결합시킬 수 있다.
(실시예5)
도7에 본 발명의 수지제 관 연결 유닛에 관한 제5실시예의 구성을 나타내는 단면도를 모식적으로 나타낸다. 본 실시예의 수지제 관 연결 유닛의 전체 구성은, 상기한 제4실시예의 수지제 관 연결 유닛과 대략 같기 때문에, 도7에 있어서 도6과 동일한 작용을 구비하는 요소에는 동일한 번호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.
본 실시예가 제4실시예와 다르게 되어 있는 곳은, 내부링45에 있어서 연결 유닛 본체2 측의 단면에 환상의 링부 홈46이 형성되어 있고, 또한 연결 유닛 본체2 내면의 외주부에 환상의 본체 홈47이 형성되어 있다는 점이다. 또한 연결 유닛 본체2의 본체 홈47의 내측에 인접하여 환상의 본체 돌출48이 형성되어 있다는 점이다. 그 결과, 내부링45에 있어서 연결 유닛 본체2 측의 외주부에는 환상의 링부 돌출49가 형성되어 있는 것과 같다.
가압링4가 연결 유닛 본체2에 나사 체결될 때에, 환상의 링부 돌출49는 환상의 본체 홈47에 압입되고, 환상의 본체 돌출48은 환상의 링부 홈46에 압입된다. 한편 내부링45에 형성되어 있는 환상의 링부 홈46의 내주측 측면46a와 환상의 본체 돌출48의 내주측 측면48a는, 서로 대향하는 환상의 경사면으로 되어 있다. 그 때문에 가압링4가 연결 유닛 본체2에 압입될 때에 환상의 본체 돌출48은 경사면을 따라 외측으로 밀려서 열려져 환상의 링부 돌출49를 연결 유닛 본체2 측으로 가압하여 견고하게 고정한다.
한편 제3실시예 마찬가지로, 가압링4를 연결 유닛 본체2에 나사 체결 함으로써 수용구7의 단부는 환상의 돌출홈37에 견고하게 결합한다.
이와 같이 본 실시예의 수지제 관 연결 유닛은 내부링45의 양단에서 연결 유닛 본체2에 의하여 견고하게 결합하고 있기 때문에, 제3실시예와 비교하여 보다 견고한 결합을 실현할 수 있다.
(실시예6)
도8에 본 발명의 수지제 관 연결 유닛에 관한 제6실시예의 구성을 나타내는 단면도를 모식적으로 나타낸다. 본 실시예의 수지제 관 연결 유닛의 전체 구성은, 상기한 제5실시예의 수지제 관 연결 유닛1과 대략 같기 때문에, 도8에 있어서 도7과 동일한 작용을 구비하는 요소에는 동일한 번호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.
제6실시예가 제5실시예와 다르게 되어 있는 곳은, 내부링51의 측면 외주에 환상의 돌출52가 복수 개 형성되어 있다는 점이다.
가압링4를 연결 유닛 본체2에 나사 체결하면, 이 환상의 돌출52는 연결 유닛 본체2의 수용구7의 내주면을 파고 들어가서 유로9의 밀폐성을 실현할 뿐만 아니라 연결 유닛 본체2와 내부링51의 결합력을 강화시킨다. 이 돌출52는 최저 1개 형성되어 있으면 효과가 있지만, 바람직하게는 3～5개 형성되어 있는 것이 좋다.
또 여기에서는 수용구7의 내주면에 돌출52를 수용하는 오목부는 형성하지 않고, 가압링4를 체결함으로써 돌출52를 수용구7의 내주면으로 파고 들어가게 하고 있지만, 수용구7의 내주면에 돌출52가 결합하는 오목부를 형성하여도 좋다.
이상에서 설명한 어느 실시예에 있어서도, 본 발명의 수지제 관 연결 유닛은, 관부6a와 각 내부링은 일체로 견고하게 결합되어 있기 때문에, 큰 열충격이 있어도 관부6a와 내부링이 빠지는 일은 없고, 내부링과 연결 유닛 본체2의 밀봉성이나 결합 강도를 우선하여 설계를 하면 좋다는 것을 알 수 있다.
또한 관부6a의 관직경과 길이가 규격화 되어 있기 때문에, 본 발명의 수지제 관 연결 유닛을 적용함으로써 적용하는 장치 또는 설비의 규격화가 용이하게 된다고 하는 특징도 구비한다.
또한 상기의 실시예에 있어서는, 1개의 관을 하나의 결합구에 접속하는 수지제 관 연결 유닛을 예로 들어서 설명하였지만, 복수의 관을 1개의 관에 접속하거나, 복수의 관을 복수의 관에 접속하거나 하는 수지제 관 연결 유닛에 본 발명의 수지제 관 연결 유닛을 적용할 수 있는 것은 말할 나위도 없다.
본 발명은, 관부와 내부링을 일체로 하고, 소정의 관 직경과 길이를 가진 관 유닛을 구성함으로써, 특수한 공구를 이용하지 않고 일반의 작업자가 용이하게 관을 수지제 관 연결 유닛에 접속할 수 있고, 또한 돌출부가 없기 때문에 열화가 발생하지 않아 상기 과제를 해결할 수 있다.
또한 상기 내부링을 관부와 열융착에 의하여 일체로 형성함으로써 다양한 열가소성 수지를 이용하는 것이 가능하게 되고, 또한 내열성이나 내약품성에 우수한 불소수지도 충분한 강도를 가지고 일체화 할 수 있다.
또한 상기 내부링은 상기 관부의 양단에 한 쌍 형성되어 있고, 상기 한 쌍의 내부링을 각각 다른 연결 유닛 본체에 접속하기 위한 한 쌍의 가압링이, 당해 가압링에 형성된 나사부가 서로 상기 연결 유닛 본체의 나사부에 접속 가능하도록 관 유닛에 부착되어 있는 구성으로 함으로써, 관을 수지제 관 연결 유닛에 접속하는 경우에는 관 양단을 수지제 관 연결 유닛에 접속하는 경우가 많으므로, 관 양단의 접속이 가능하게 될 뿐만 아니라 가압링과 관 유닛이 분리하지 않는 구조가 되기 때문에 부품의 분실 등도 없고, 관 접속의 작업성과 편리성이 향상되어 상기 과제를 해결할 수 있다.
또한 상기 내부링의 가압부는 상기 연결 유닛 본체의 수용구 외경과 같은 정도 또는 그것보다 작은 외경을 구비하는 돌출 모양부를 구비하고 있고, 상기 돌출 모양부의 상기 연결 유닛 본체 측에는 원형의 돌출홈이 형성되어 있고, 상기 돌출홈의 내주측 측면 및 상기 연결 유닛 본체의 수용구 단부의 내주측 측면은 서로 대향하는 환상 경사면을 하고 있어, 상기 연결 유닛 본체의 상기 수용구에 상기 가압링을 나사 체결하는 때에, 상기 돌출 모양부의 상기 원형의 홈에 상기 수용구 단부가 삽입되어 이루어지는 구조로 함으로써 연결 유닛 본체의 수용구에 가압링을 나사 체결할 때에, 내부링의 홈이 수용구 단부를 체결함과 아울러 가압링이 내부링의 가압부를 넓은 면적에서 가압하기 때문에 보통 잘 알려져 있는 도구를 이용하여 가압링을 체결하는 것 만으로 높은 밀폐성을 실현할 수 있어 상기 과제를 해결할 수 있다.
그리고 상기 내부링에 있어서 상기 연결 유닛 본체 측 외주부에 원형의 링부 홈이 형성되어 있고, 상기 연결 유닛 본체에 있어서 상기 내부링과의 대향면 최외주부에 원형의 본체 홈이 형성되어 있고, 상기 최외주부에 원형의 홈에 인접하여 원형의 본체 돌출이 형성되어 있고, 상기 링부 홈의 내주측 측면과 상기 본체 돌출의 내주측 측면은 서로 대향하는 경사면으로 되어 있어, 상기 연결 유닛 본체의 상기 수용구에 상기 가압링을 나사 체결하는 때에, 상기 내부링의 최외주부가 상기 본체 홈에 삽입되고, 상기 본체 돌출이 상기 링부 홈에 삽입되어 이루어지는 구조로 함으로써 연결 유닛 본체의 수용구에 가압링을 나사 체결함으로써 내부링의 양단을 체결하여 고정할 수 있음과 아울러 가압링이 내부링의 가압부를 넓은 면적에서 가압하기 때문에 간단한 도구를 이용하여 가압링을 체결하는 것 만으로 높은 밀폐성을 실현할 수 있어 상기 과제를 해결할 수 있다.
또한 상기 내부링의 원통 측면에 적어도 하나 이상의 원형 돌출을 형성함으로써, 수용구에 가압링을 나사 체결하는 때에 상기 원형 돌출이 연결 유닛 본체의 내주면을 파고 들어가서 인발강도(引拔强度)를 강화시킬 수 있어 상기 과제를 해결할 수 있다.
또한 적어도 상기 연결 유닛 본체와 상기 관재는 불소계 수지로 형성함으로써, 취급 용이성을 유지한 채로 내열성과 내약품성이 우수한 수지제 관 연결 유닛으로 할 수 있어 상기 과제를 해결할 수 있다.
또한 상기 내부링은, 그 기단 측에 상기 가압링에 의한 가압방향과 수직인 기단면을 구비하고, 상기 가압링은, 상기 내부링의 기단면에 접촉하여 가압하는 가압부를 구비함으로써 상기 가압링의 가압부가, 가압방향과 수직인 상기 내부링의 기단면에 접촉하여 가압한다. 이 결과, 고온의 액체가 흐르는 등에 의하여 내부링이 부드러워져도 관 유닛이 가압링으로부터 탈락되지 않는다.
또한 상기 내부링은, 그 기단 측에 상기 가압링에 의한 가압방향과 수직인 기단면을 구비함과 아울러 그 선단 측에 상기 가압방향과 수직인 선단면을 구비하고, 상기 가압링은, 상기 내부링의 기단면에 접촉하여 가압하는 가압부를 구비하고, 상기 연결 유닛 본체의 수용구는, 상기 내부링의 선단면이 접촉하여 밀착하는 저면을 구비함으로써, 고온의 액체가 흐르는 등에 의하여 내부링이 부드러워져도, 관 유닛이 가압링으로부터 탈락되지 않게 됨과 아울러 상기 연결 유닛 본체의 수용구의 저면에 상기 가압방향과 수직인 상기 내부링의 선단면이 접촉하여 가압되어서 확실하게 밀폐된다.
본 발명의 수지제 관 연결 유닛은, 관을 연결 유닛 본체에 고정하기 위한 내부링과 가압링을 유닛화한 관 유닛으로 함으로써, 특수한 결합 치구 를 이용하지 않고 일반의 작업자가 간편하게 관과 연결 유닛 본체를 접속할 수 있어 접속작업 시간의 단축화와 접속 품질의 균일화를 동시에 실현할 수 있기 때문에 관접속의 작업 비용을 저감하고, 품질을 안정시키는 효과를 구비한다.
또한 관 유닛을 형성함으로써 몇 단계로 규격화된 관 직경과 관 길이를 구비하는 관 유닛을 사용하는 것이기 때문에, 본 발명의 수지제 관 연결 유닛을 이용하는 장치의 규격화를 추진하는 효과를 구비한다.
또한 본 발명의 수지제 관 연결 유닛은, 장시간 사용하여도 열화(劣化)에 의한 탈락 등이 없기 때문에, 이것을 이용한 설비의 수명의 장기화를 도모할 수 있다고 하는 장점을 구비한다.

Claims (9)

  1. 통 모양의 수용구(受容口)를 일단부(一端部)에 구비하는 합성수지로 만든 연결 유닛 본체와,
    관부(管部)의 적어도 일단에 내부링(內部 ring)이 일체로 형성된 합성수지로 만든 관 유닛과,
    상기 연결 유닛 본체의 상기 수용구에 나사 체결되는 가압링을
    구비하는 수지제 관 연결 유닛으로서,
    상기 가압링이 상기 연결 유닛 본체의 상기 수용구에 나사 체결될 때에 상기 내부링의 단면(端面)을 상기 연결 유닛 본체 측으로 가압함으로써 상기 관 유닛을 상기 연결 유닛 본체에 기밀(氣密)하게 결합하는 것을 특징으로 하는 수지제 관 연결 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내부링은, 상기 관부에 열융착(熱融着)되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 수지제 관 연결 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내부링은 상기 관부의 양단에 한 쌍 형성되어 있고,
    상기 한 쌍의 내부링을 각각 서로 다른 연결 유닛 본체에 접속하기 위한 한 쌍의 가압링이, 당해 가압링에 형성된 나사부가 서로 상기 연결 유닛 본체의 나사부에 결합 가능하도록 관 유닛에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 수지제 관 연결 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 내부링의 가압부는, 상기 연결 유닛 본체의 수용구 외경과 같은 정도 또는 약간 작은 외경을 구비하는 돌출 모양부를 구비하고 있고,
    상기 돌출 모양부에 있어서 상기 연결 유닛 본체 측에는 원형의 돌출홈이 형성되어 있고,
    상기 돌출홈의 내주측 측면 및 상기 연결 유닛 본체의 수용구 단부의 내주 측 측면은 서로 대향하는 환상(環狀)의 경사면(傾斜面)을 하고 있고,
    상기 연결 유닛 본체의 상기 수용구에 상기 가압링을 나사 체결하는 때에 상기 돌출 모양부의 상기 원형의 돌출홈에 상기 수용구 단부(端部)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 수지제 관 연결 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 내부링에 있어서 상기 연결 유닛 본체 측 외주부에 원형의 링부 홈이 형성되어 있고,
    상기 연결 유닛 본체에 있어서 상기 내부링과의 대향면 최외주부에 원형의 본체 홈이 형성되어 있고,
    상기 최외주부에 원형의 홈에 인접하여 원형의 본체 돌출이 형성되어 있고,
    상기 링부 홈의 내주 측 측면과 상기 본체 돌출의 내주 측 측면은 서로 대향하는 경사면으로 되어 있고,
    상기 연결 유닛 본체의 상기 수용구에 상기 가압링을 나사 체결할 때에, 상기 내부링의 최외주부가 상기 본체 홈에 삽입되고 또한 상기 본체 돌출이 상기 링부 홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 수지제 관 연결 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 내부링의 원통(圓筒) 측면에 적어도 하나 이상의 원형 돌출이 형성되는 것을 특징으로 하는 수지제 관 연결 유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    적어도 상기 연결 유닛 본체와 상기 관재는 불소계 수지인 것을 특징으로 하는 수지제 관 연결 유닛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 내부링이, 그 기단 측에 상기 가압링에 의한 가압방향과 수직인 기단면(基端面)을 구비하고,
    상기 가압링이, 상기 내부링의 기단면에 접촉하여 가압하는 가압부를 구비하는 것을 특징으로 하는 수지제 관 연결 유닛.
  9. 통 모양의 수용구를 일단부에 구비하는 합성수지로 만든 연결 유닛 본체와,
    관부의 적어도 일단에 내부링이 일체로 형성된 합성수지로 만든 관 유닛과,
    상기 연결 유닛 본체의 상기 수용구에 나사 체결되는 가압링을
    구비한 수지제 관 연결 유닛으로서,
    상기 내부링이, 그 기단 측에 상기 가압링에 의한 가압방향과 수직인 기단면을 구비함과 아울러 그 선단 측에 상기 가압방향과 수직인 선단 면을 구비하고,
    상기 가압링이, 상기 내부링의 기단면에 접촉하여 가압하는 가압부를 구비하고,
    상기 연결 유닛 본체의 수용구가, 상기 내부링의 선단면이 접촉하여 밀착하는 저면(底面)을 구비하는 것을 특징으로 하는 수지제 연결부 유닛.
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