KR20070000858U

KR20070000858U - 익스팬션 조인트

Info

Publication number: KR20070000858U
Application number: KR2020070010641U
Authority: KR
Inventors: 나명국
Original assignee: 주식회사 원일산업
Priority date: 2007-06-28
Filing date: 2007-06-28
Publication date: 2007-07-31

Abstract

본원 고안은 익스팬션 조인트에 관한 것으로서, 벨로우즈(10);와 상기 벨로우즈(10) 내부에 삽입되고, 일측 단부(31a)는 벨로우즈의 일측 단부(11a)에 결합되고 타측 단부(31b)는 벨로우즈의 타측 단부(11b)에서 돌출된 내통(30);과 상기 벨로우즈의 일측 단부 또는 양측 단부에 연결된 슬라이드파이프(40a, 40b); 및 상기 벨로우즈(10)를 내부에 수용하고 일단 또는 양단이 슬라이드파이프(40a, 40b)상을 활주 가능하게 형성된 외통(50);을 포함하고, 상기 외통(50)은 벨로우즈(10)의 변형에 따라 슬라이드파이프(40a, 40b) 상에서 상대 이동되는 익스팬션 조인트를 제공한다.

본원 고안은 벨로우즈가 과도한 팽창과 수축시 파손되는 것을 예방하는 효과가 있다.

벨로우즈, 슬라이드파이프, 내측링

Description

익스팬션 조인트{Expansion joint}

도 1 은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 익스팬션 조인트의 모습을 나타내는 사시도,

도 2 는 도 1 의 분해사시도,

도 3 은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 익스팬션 조인트의 모습을 나타내는 단면도,

도 4 는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 익스팬션 조인트의 작동 전 모습을 나타내는 단면도,

도 5 는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 익스팬션 조인트의 작동모습을 나타내는 단면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10 : 벨로우즈 30 : 내통

41 : 안전밴드 50 : 외통

51 : 캡 60 : 플랜지

70 : 셋트바

본 고안은 익스팬션 조인트에 관한 것으로 더욱 상세하게는 기존 익스팬션 조인트에 있어서 벨로우즈 신축시에 수반되는 문제점을 개선한 익스팬션 조인트에 관한 것이다.

익스팬션 조인트는 수온 또는 외부 온도 변화에 따른 배관의 파손, 펌프나 보일러에 의한 진동 및 풍압, 지진, 지반 침하로 발생되는 파손을 방지하고 배관의 소음 감소를 효과를 얻기 위하여 설치된다.

이와 같은 익스팬션 조인트의 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.

이와 같은 기존의 익스팬션 조인트(내압형)는 외통이 고정되었기 때문에 벨로우즈가 길이방향으로 팽창시에는 벨로우즈의 끝단이 외통과 충돌하여 파손되는 문제점이 있었으며, 벨로우즈가 과도한 압력으로 인하여 횡방향으로 휘어지는 것을 방지하는 별도의 수단이 없었다.

특히, 벨로우즈가 횡방향으로 휘어져 외통의 내부에서 충돌하는 경우 소음이 발생하게 되고, 이와 같은 충돌이 반복될 경우 기계적 피로가 누적되어 파손의 원 인이 되기도 한다.

따라서, 본원 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본원 고안의 주목적은 외통이 벨로우즈와 직접적인 충돌없이 벨로우즈의 팽창 및 수축에 따라서 양단의 플렌지 사이에서 활주 가능한 익스팬션 조인트를 제공하는 것이다.

아울러, 본 고안에 따른 익스팬션 조인트는 벨로우즈가 과도하게 팽창되는 것을 방지하며 수축시의 벨로우즈가 외통의 내부에서 휘어지는 현상을 방지하여 소음 발생 및 파손 가능성을 최대한 억제한다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 익스팬션 조인트는 벨로우즈(10);와 상기 벨로우즈(10) 내부에 삽입되고, 일측 단부(31a)는 벨로우즈의 일측 단부(11a)에 결합되고 타측 단부(31b)는 벨로우즈의 타측 단부(11b)에서 돌출된 내통(30);과 상기 벨로우즈의 일측 단부 또는 양측 단부에 연결된 슬라이드파이프(40a, 40b); 및 상기 벨로우즈(10)를 내부에 수용하고 일단 또는 양단이 슬라이드파이프(40a, 40b)상을 활주 가능하게 형성된 외통(50);을 포함하고, 상기 외통(50)은 벨로우즈(10)의 변형에 따라 슬라이드파이프(40a, 40b) 상에서 상대 이동되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 가지는 익스팬션 조인트는 벨로우즈가 외통과 충돌하여 발생하는 파손을 예방하는 효과가 있다.

상기 슬라이드파이프(40a, 40b)는 외통(50)과 벨로우즈(10) 사이에 위치한 외주면 상에 밴드(41)가 구비된다.

상기 벨로우즈(10)의 단부(11a, 11b)에 내측링(20a, 20b)이 결합되고, 상기 내측링(20a, 20b)이 슬라이드파이프(40a, 40b)에 접합된다.

상기 외통(50)의 단부는 슬라이드파이프(40a, 40b)가 관통하는 개구가 형성된 캡(51)이 결합되어 형성된다. 그리고, 상기 벨로우즈(10)의 외주면에는 보호링(21)이 구비된다. 아울러, 상기 외통(50)의 외주면에는 앵커플레이트(80)가 구비되는 것이 바람직하다.

이와 같이 슬라이드파이프(40a, 40b) 및 내측링(20a, 20b) 이 구비되는 구성으로, 외통(50)과 벨로우즈(10)가 직접적으로 충돌하여 그로 인해 발생하는 벨로우즈 양측 단부(11a, 11b)의 파손을 예방하는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 상기 내측링(20a, 20b)은 외통(50)에 결합된 캡(51)와 충돌이 발생할 경우 완충작용을 하게 되며, 그 두께 및 형상에 따라 소정의 완충공간을 형성하고, 내부압력(수압 또는 유압)으로 인해 벨로우즈의 양측 단부(11a, 11b)가 변형 또는 확장되는 문제를 예방하는 효과가 추가적으로 발생한다.

또한, 상기 벨로우즈(10)의 외주면에는 보호링(21)이 설치되어 벨로우즈(10)가 외통(50) 내부에서 휘어지는 것을 방지하는 효과가 발생하며, 상기 보호링(21)의 외주면에는 고무 또는 플라스틱재와 같이 소정의 탄성을 가지는 루버(미도시)가 부착되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 제1슬라이드파이프(40a)와 제2슬라이드파이프(40b)의 외주면에는 밴드(41)가 구비되므로, 벨로우즈(10)의 확장에 따라 용이하게 외통(50)을 이동시킬 수가 있으며, 벨로우즈(10)의 과도한 확장을 방지하는 효과가 있다.

시공 전에 외통(50) 및 벨로우즈(10)의 이동을 방지하기 위하여 상기 제1슬라이드파이프(40a)와 제2슬라이드파이프(40b)의 외주면에는 셋트바(70)를 접합시켜 캡(51)과 고정시킨다. 상기 셋트바(70)는 설치 후 제거가 용이하도록 점용접으로 접합되는 것이 바람직하다.

이하, 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

도 1 및 도 2 를 참조하면, 본 고안의 벨로우즈(10)는 내측링(20a, 20b)이 접합될 수 있도록 양끝단에 단부(11a, 11b)가 형성된다. 상기 단부(11a, 11b)에서 내측링(20a, 20b)은 수밀성이 확보되도록 내주면 둘레를 따라 용접으로 접합되는 것이 바람직하다.

그리고, 벨로우즈(10)의 중단에서 반달형상의 보호링(21)이 상하로 결합하여 고정된다. 상기 보호링(21)은 벨로우즈(10)의 길이에 따라서 추가적으로 더 설치될 수 있으며, 보호링(21)의 외주면에는 탄성을 가지는 루버를 부착하는 것이 바람직하다.

상기 벨로우즈(10) 내부로 내통(30)이 삽입되고, 내통(30)의 유입구 단부(31a) 외주면은 벨로우즈(10)의 유입구 단부(11a) 내주면에 용접된다 (도 4 참 조). 이때, 제1내측링(20a)의 형상 및 두께에 따라서 내통(10)의 유입구 단부(31a)를 제1내측링(20a)과도 고정되도록 용접하거나, 제1내측링(20a)에 직접 용접할 수도 있다. 한편, 내통(30)의 유출구 단부(31b)는 벨로우즈(10)의 유출구 단부(11b)에서 소정의 길이 만큼 돌출되어 있다.

내통(30)이 삽입되고 벨로우즈(10)의 양측으로 슬라이드파이프(40a, 40b)가 접합된다. 슬라이드파이프(40a, 40b)의 내경은 적어도 벨로우즈(10) 단부(11a, 11b)보다 크다. 상기 슬라이드파이프(40a, 40b)는 내측링(20a, 20b)의 측면에 밀착되고 둘레를 따라 외주면에서 용접한다.

그리고, 내측링(20a, 20b)과 소정의 거리를 두고 슬라이드파이프(40a, 40b)의 외주면에서 밴드(41)를 결합 또는 접합시킨다. 상기 밴드(41)는 6 내지 8 포인트 점용접으로 접합되는 것이 바람직하다.

그 다음으로, 도 3 에 나타난 바와 같이, 양단의 밴드(41)가 내부에 위치하도록 외통(50)을 삽입하고 상기 외통의 양단에서 캡(51)을 밀착시킨 후 접합한다. 그리고, 슬라이드파이프(40a, 40b)의 양 끝단에서 플랜지(60)를 결합하여 접합시킨다. 도 3 의 확대된 부분에서 나타나는 것과 같이, 접합 후에는 슬라이드파이프(40a, 40b)의 끝단을 다듬질하여 배관과의 연결이 방해되지 않도록 한다.

이와 같이, 조립된 익스팬션 조인트는 외통(50)이 자유롭게 움직여지므로 설치될 때까지 고정될 필요가 있다. 따라서, 캡(51)과 슬라이드파이프(40a, 40b)에 고정된 셋트바(70)가 접합된다. 상기 셋트바(70)는 설치 후 제거되어야 하므로, 제거가 용이하도록 점포인트 용접으로 접합되는 것이 바람직하다.

외통(50)의 외주면에는 통상의 익스팬션 조인트와 같이 설치 및 고정이 용이하도록 앵커플레이트(80)가 부착된다.

이하, 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 익스팬션 조인트의 동작 상태를 더욱 상세히 설명하도록 한다.

도 4 에서, 유체는 오른쪽에서 왼쪽으로 이동하며 양측의 플랜지(60)에는 배관이 연결되어 있는 상태로 가정하면, 셋트바(70)는 제거된 상태이고 앵커플레이트(80) 또한 지면 등에 고정된 상태이다.

양측 배관의 팽창 또는 수축이 없을 경우, 도 4 와 같이 벨로우즈(10)는 길이방향으로 팽창하지 않으며, 외통(50) 또한 이동되지 않는다.

하지만, 일측 배관이 팽창 또는 수축하여 익스팬션 조인트가 길이방향으로 가압되는 경우에는 도 5 와 같이, 벨루우즈(10)는 팽창하게 되고 슬라이드파이프(40a, 40b)가 캡(51)의 내주면을 따라 활주하여, 밴드(41)가 캡(51)과 맞닿게 된다.

유입구측에서 내통(30)의 유입구 단부(31a), 벨로우즈(10)의 유입구 단부(11a), 제1슬라이드파이프(40a) 및 제1내측링(20a)이 모두 고정접합되어 있는 반면, 유출구측에서는 내통(30)이 고정되어 있지 않으므로 벨로우즈(10)는 확장가능하게 되고, 벨로우즈(10) 팽창 및 수축에 따라서 밴드(41)가 캡(51)을 밀게 되므로 과도한 신장을 억제한다.

따라서, 외통(50)은 벨로우즈(10)의 팽창 방향에 따라서 연동하게 되므로, 외통(50)의 길이 및 밴드(41)의 길이를 조절하여 벨로우즈(10)의 최대 팽창길이를 조절할 수 있다.

또한, 벨로우즈(10)의 휨 발생은 보호링(21)이 억제하며, 전술한 바와 같이 동일한 원리로서, 외통(50)의 직경 및 보호링(21)의 직경을 조절하여 벨로우즈(10)의 최대 허용 휨길이를 조절할 수 있다.

물론, 상기 밴드(41)를 별도 부착시키지 않고 내측링(20a, 20b)이나 슬라이드파이프(40a, 40b)의 외주면에 리브 등을 형성하여 동일한 효과를 가져올 수 있으나 벨로우즈(10)가 파손될 위험이 있다.

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 특징을 가지는 익스팬션 조인트는 벨로우즈가 과도하게 팽창과 수축시의 파손되는 것을 예방하는 효과가 있다.

또한, 내측링이 구비되어 벨로우즈에 직접적인 충돌이 발생하지 않으므로 벨로우즈의 끝단이 찌그러질 수 있는 문제점을 해소하였다.

아울러, 벨로우즈가 압력으로 인하여 휨이 발생하지 않도록 보호링이 구비되어 있으며, 상기 보호링에는 루버가 부착되어 소음 발생을 최대한 억제하는 효과가 있다.

그리고, 외통 및 밴드 등의 직경 및 두께 등을 조절하여 벨로우즈가 최대 허용 팽창 치수로 팽창되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

추가적으로 본원 고안의 익스팬션 조인트는 셋트바를 더 포함하여 구성되므로 설치 및 보관시 외통이 이동되거나 흔들리는 방지하는 효과가 있다.

Claims

벨로우즈(10);와

상기 벨로우즈(10) 내부에 삽입되고, 일측 단부(31a)는 벨로우즈의 일측 단부(11a)에 결합되고 타측 단부(31b)는 벨로우즈의 타측 단부(11b)에서 돌출된 내통(30);과

상기 벨로우즈의 일측 단부 또는 양측 단부에 연결된 슬라이드파이프(40a, 40b); 및

상기 벨로우즈(10)를 내부에 수용하고 일단 또는 양단이 슬라이드파이프(40a, 40b)상을 활주 가능하게 형성된 외통(50);을 포함하고,

상기 외통(50)은 벨로우즈(10)의 변형에 따라 슬라이드파이프(40a, 40b) 상에서 상대 이동되는 익스팬션 조인트.
제 1 항에 있어서, 상기 슬라이드파이프(40a, 40b)는 외통(50)과 벨로우즈(10) 사이에 위치한 외주면 상에 밴드(41)가 구비된 익스팬션 조인트.
제 1 항에 있어서, 상기 벨로우즈(10)의 단부(11a, 11b)에 내측링(20a, 20b)이 결합되고, 상기 내측링(20a, 20b)이 슬라이드파이프(40a, 40b)에 접합된 익스팬 션 조인트.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외통(50)의 단부는 슬라이드파이프(40a, 40b)가 관통하는 개구가 형성된 캡(51)이 결합되어 형성된 익스팬션 조인트.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 벨로우즈(10)의 외주면에는 보호링(21)이 구비된 익스팬션 조인트.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외통(50)의 외주면에는 앵커플레이트(80)가 구비된 익스팬션 조인트.