KR20110005208U - 관 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 내부를 유동하는 압력이 큰 경우에도 이를 지지하여 누설이 발생하지 않는 신뢰성 있는 관 연결장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 고안은 전술한 과제를 해결하기 위해, 2개의 관의 단부를 커플링을 이용하여 체결하는 관 연결장치로서, 서로 연결되는 각각의 관의 단부에 그루브를 형성하고, 상기 커플링의 내측에는 상기 그루브에 삽입되도록 이에 대응하는 형상을 가지는 돌기부가 형성되며, 상기 그루브의 측면 중 관의 단부 외측에 형성된 측면은 경사지게 형성되어 있으며, 상기 그루브는 관의 단부에 인접하여 형성되는 제1그루브와, 상기 제1그루브보다 관의 단부 외측으로 형성되는 제2그루브로 형성되고, 상기 제2그루브에서 관의 단부 외측으로 형성된 측면이 경사지게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 고안은 전술한 구성으로 인해 커플링의 돌기부의 관에 형성된 그루브로의 삽입이 자연스럽게 이루어지는 바, 현장에서의 부주의로 인한 이러한 삽입의 부재로 발생하는 체결부에서의 누수가 방지되는 효과를 가지는 동시에 유체의 압력이 크게 작용하는 경우 경사부에서 발생하는 마찰력의 관 길이방향 수평반력에 의해 지지하여 주는 작용을 하여 제1그루브의 깊이를 깊게 하지 않아도 관의 강도에 영향을 주지 않으면서 큰 압력을 지지하는 장점을 가진다.

Description

관 연결장치{PIPE COUPLING DEVICE}

본 고안은 관과 관을 서로 연결하기 위한 관 연결장치에 대한 것으로서, 보다 구체적으로는 관과 관 사이를 유동하는 유체의 압력이 큰 경우에 필요로 하는 큰 체결력을 제공하기 위한 관 연결장치에 대한 것이다.

관과 관을 연결하는 장치로서 도 1 에 도시된 바와 같이 관의 단부 외부에 환형 그루브 형상의 오목부(110)를 형성하고, 커플링(130)의 내측에는 오목부(110)에 대응하는 돌기부 형상의 볼록부(120)를 형성하여 이 볼록부(120)를 오목부(110)에 삽입하여 커플링(130)을 체결하는 그루브 커플링(100)이 널리 사용되고 있다.

그런데, 그루브 커플링(100)에서는 커플링(130)의 볼록부(120)를 관의 오목부(110)에 삽입한 다음에 커플링(130)을 체결하여야 하나, 실제 현장에서 작업하는 경우에는 이러한 삽입이 이루어지지 않은 채 커플링(130)이 체결됨으로써 관의 연결부에서 누수가 발생하는 경우가 자주 일어난다.

또한, 그루브 커플링(100)에서는 관의 내부를 유동하는 압력이 그루브 형상의 오목부(110)의 내부 측면에 의해 지지되는 데, 지지하여야 하는 압력이 큰 경우에는 이를 지지하기 위해서 오목부(110)의 깊이를 깊게 형성하여야 한다.

그러나, 오복부(110)의 깊이를 깊게 하는 경우에는 관의 두께가 작아지게 되어 관의 강도가 떨어지는 등의 문제가 발생하게 되어 이를 적용하기가 곤란한 상황이다.

이러한 문제를 해결하기 위한 구성으로서 도 2 에 도시된 바와 같은 링 조인트(200)가 개발되어 사용되고 있다.

링 조인트(200)에서는 서로 연결하기 위한 관의 외부에 각각의 원형의 링(210)을 용접한 다음, 이 링(210)에 의해 관 내부를 유동하는 압력을 지지하는 작용을 하게 하는 구성이다.

링 조인트(200)의 경우 관에 오목부를 형성하기 위해 관을 파낼 필요가 없게 되므로 관의 강성에 영향을 주지 않으면서 큰 압력을 견디는 장점을 가진다.

그런데, 이러한 링 조인트(200)에서는 링(210)을 관의 외부에 용접한 다음에 커플링(220)을 체결하는 2중 작업이 필요하게 되어 이에 따라 비용과 시간이 많이 소요되며 번거로운 단점이 존재한다.

또한, 용접 시에 발생하는 열로 인해 용접부 주변의 관에서 균열 등이 발생하고 이로 인해 관의 금속조직에 변형이 발생하게 되어 용접 후 관의 강도가 취약해지는 문제점이 발생하게 된다.

더욱이, 링 용접 시 링(210)의 주변으로 용접으로 인한 용접살(230)이 형성되는데 용접살(230)은 용접 시마다 일정하게 형성되는 것이 아니며 따라서 용접살(230)이 크게 형성된 경우 용접살과 커플링의 체결홈과의 간섭으로 인해 커플링(220)의 체결작업이 곤란하게 되고 이를 해결하기 위해 용접살(230)을 또 제거하 여야 하는 작업이 수반되어 작업의 효율성이 떨어지게 된다.

게다가, 링(210)의 용접을 위해서는 지그를 이용하여 링(210)을 고정할 것이 요구되는 데 이때 지그를 수동으로 고정하게 됨으로써 용접되는 링(210)의 위치에 편차가 발생하게 되어 커플링의 체결조립에 지장을 초래하여 작업성을 감소시키는 문제점이 존재하고 있다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 내부를 유동하는 압력이 큰 경우에도 이를 지지하여 누설이 발생하지 않는 신뢰성 있는 관 연결장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 고안은 전술한 과제를 해결하기 위해, 2개의 관의 단부를 커플링을 이용하여 체결하는 관 연결장치로서, 서로 연결되는 각각의 관의 단부에 그루브를 형성하고, 상기 커플링의 내측에는 상기 그루브에 삽입되도록 이에 대응하는 형상을 가지는 돌기부가 형성되며, 상기 그루브의 측면 중 관의 단부 외측에 형성된 측면은 경사지게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안의 관 연결장치에서 상기 그루브는 관의 단부에 인접하여 형성되는 제1그루브와, 상기 제1그루브보다 관의 단부 외측으로 형성되는 제2그루브로 형성되고, 상기 제2그루브에서 관의 단부 외측으로 형성된 측면이 경사지게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 커플링의 제2돌기부가 경사부로 형성되고 관의 제2그루브가 이에 대응하는 형상으로 형성됨으로써 커플링의 돌기부의 관에 형성된 그루브로의 삽입이 자연스럽게 이루어지는 바, 현장에서의 부주의로 인한 이러한 삽입의 부재로 발생하는 체결부에서의 누수가 방지되는 효과를 가진다.

특히, 전술한 구성으로 인해 유체의 압력이 크게 작용하는 경우 1차적으로 제1그루브에서 지지하고 2차적으로는 제2그루브의 경사부에서 발생하는 마찰력의 관 길이방향 수평반력에 의해 지지하여 주는 작용을 하게 됨으로써, 종래기술과 같이 제1그루브의 깊이를 깊게 하지 않아도 관의 강도에 영향을 주지 않으면서 큰 압력을 지지하는 장점을 가진다.

한편, 별도의 링 용접작업이 불요하게 되어 이로 인한 시공의 번거로움이나 시간 및 비용의 손실이 방지되는 이점을 가진다.

또한, 용접작업의 부재로 인해 링 용접 시 발생하는 관 금속조직의 변형으로 인한 강도의 취약이 방지되는 장점을 가진다.

링 용접시 발생하는 용접살로 인한 간섭으로 인해 커플링의 체결이 번거롭게 되는 문제나 용접 시의 수동적인 지그 작업으로 인한 링용접으로 인해 발생하는 편차를 근본적으로 해결하게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 대해 설명한다.

도 3 은 본 고안의 일 실시예의 분해사시도를 도시하는 도면이다. 도 4 는 본 고안의 일 실시예의 결합사시도를 도시하는 도면이다. 도 5 는 본 고안의 일 실시예의 분해단면도를 도시하는 도면이다. 도 6 은 본 고안의 일 실시예의 결합단면도를 도시하는 도면이다. 도 7 은 본 고안의 다른 실시예의 결합단면도를 도시하는 도면이다.

본 고안의 관 연결장치(1)는 서로 연결되는 2개의 관(10,11)과, 관(10.11)의 단부에 설치되는 가스켓(20)과, 이 가스켓(20)을 덮도록 설치되는 커플링(30)으로 이루어진다.

관(10,11)은 중공형의 금속소재로 이루어지며 관의 단부에는 그루브(40)가 형성되어 있다.

그루브(40)의 형성은 도 5, 6 에 도시된 바와 같이 컷 그루브(cut groove) 장치에 의해 관의 외부를 파내어 형성하거나 또는 도 7 에서와 같이 롤 그루브(roll grove) 장치에 의해 파내지 않고 형성되는 것도 가능하다.

그루브(40)는 관(10,11)의 단부에 인접하여 형성되는 제1그루브(41)와, 상기 제1그루브(41)보다 관(10,11)의 단부 외측으로 형성되는 제2그루브(42)로 형성된다.

제1그루브(41)는 상부가 개방된 사각형상의 단면이 관의 외부를 따라 형성되어 전체적으로 환형 형상으로 이루어진다.

제1그루브(41)의 양 측면인 제1,2측면(41a,41b)은 수직하게 형성되고 저면(41c)은 평평하게 형성되어 있다.

제2그루브(42) 역시 양 측면인 제1,2측면(42a,42b) 및 평평한 저면(42c)으로 이루어지고 상부가 개방된 사각형상으로 단면이 관의 외부를 따라 형성되어 전체적으로 환형 형상으로 이루어지는 점에서는 기본적인 형상은 제1그루브(41)와 유사하다.

그러나, 제2그루브(42)에서는 관의 단부 외측으로 형성된 제2측면(42b)의 형상이 경사지게 형성된다는 점에서 수직하게 형성되는 제1그루브(41)의 제2측 면(41b)과 상이하다.

가스켓(20)은 공지된 실링 소재로 형성되는 것으로서 필요에 따라 선택적으로 적용가능한 구성이다.

커플링(30)은 통상적으로 금속 소재로 이루어지며 반원 형태의 한 쌍의 상부 커플링(30a) 및 하부 커플링(30b)으로 이루어지게 되어 체결된 상태에서는 관(10,11)의 외부를 둘러쌀 수 있도록 환형 형상으로 이루어진다.

각각의 커플링(30a,30b) 내부에는 각각 제1그루브(41) 및 제2그루브(42)에 대응하는 형상을 가지는 제1돌기부(31) 및 제2돌기부(32)가 형성되어 있다.

즉, 제1돌기부(31)는 제1그루브(41)의 제1,2측면(41a,41b) 및 저면(41c)에 대응하도록 제1,2측면(31a,31b) 및 저면(31c)이 형성된다.

또한, 제2돌기부(32)는 제2그루브(42)의 제1,2측면(42a,42b) 및 저면(42c)에 대응하도록 제1,2측면(32a,32b) 및 저면(32c)이 형성된다. 따라서, 제2돌기부(32)의 제2측면(32b)는 경사지게 형성되어 있다.

각 커플링(30a,30b)의 외측에는 관통홀(34)을 구비하는 플랜지부(33)가 형성되고 이 플랜지부(33)의 관통홀(34)을 통해 볼트(50)가 삽입되고 이 볼트(50)가 너트(60)에 의해 체결됨으로써 커플링(30)의 체결이 완료된다.

다음으로는 이와 같이 형성된 관 연결장치의 작용에 대해 설명한다.

먼저, 본 고안의 커플링(30)의 제2돌기부(32)에서 제2측면(32b)는 경사지게 형성되어 있는 바, 현장에서 커플링을 관에 체결하는 경우에 제2돌기부(32)의 경사진 구성으로 인해 돌기부(31,32)의 그루브(41,42)로의 유입이 자연스럽게 이루어진 다.

따라서, 작업현장에서 작업자가 주의를 기울여 커플링을 체결하지 않는 경우에도 커플링의 관으로의 체결이 담보되어 부주의한 체결로 인한 누설이 방지되는 작용을 하게 된다.

특히, 관의 내부를 유동하는 유체의 압력이 크게 작용하는 경우 1차적으로 제1그루브(41)의 측면에서 이를 지지하여 주는 작용을 하게 되고, 2차적으로는 제2그루브(42)의 경사진 구성에서 발생하는 마찰력의 관 길이방향 수평반력에 의해 지지하여 주는 작용을 하게 되어 2중으로 압력을 지지하는 작용을 하게 된다.

따라서, 그루브의 깊이를 깊게 하지 않아도 되므로 관의 강도가 유지되면서 관의 내부를 유동하는 유체의 압력이 큰 경우에도 이를 충분히 지지할 수 있게 된다.

또한, 링 조인트 경우과 같이 별도의 링 용접작업이 불요하게 되고 이로 인해 시공의 번거로움이나 시간 및 비용의 손실이 방지되는 작용을 하게 된다.

게다가, 링 용접 시 발생하는 관 금속조직의 변형으로 인해 강도가 취약해지는 문제점이 근본적으로 해결되는 작용을 하게 된다.

더욱이, 링 용접시 발생하는 용접살로 인한 간섭으로 인해 커플링의 체결이 번거롭게 되는 문제나 용접 시의 수동적인 지그 작업을 통한 링용접으로 인해 발생되는 조립편차를 본원적으로 해결하게 된다.

본 실시예는 본 고안의 기술적 내용을 설명하기 위해 예시적으로 기재한 것이어서 본 고안의 범위를 한정하는 것으로 해석될 수 없으며, 따라서 본 고안의 요 지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변형된 경우는 본 고안의 범위에 포함되는 것이다.

도 1 은 종래기술에서의 그루브 커플링을 도시하는 도면이다.

도 2 는 종래기술에서의 링 조인트를 도시하는 도면이다.

도 3 은 본 고안의 일 실시예의 분해사시도를 도시하는 도면이다.

도 4 는 본 고안의 일 실시예의 결합사시도를 도시하는 도면이다.

도 5 는 본 고안의 일 실시예의 분해단면도를 도시하는 도면이다.

도 6 은 본 고안의 일 실시예의 결합단면도를 도시하는 도면이다.

도 7 은 본 고안의 다른 실시예의 결합단면도를 도시하는 도면이다.

Claims (2)

1. 2개의 관의 단부를 커플링을 이용하여 체결하는 관 연결장치로서,

   서로 연결되는 각각의 관의 단부에 그루브를 형성하고,

   상기 커플링의 내측에는 상기 그루브에 삽입되도록 이에 대응하는 형상을 가지는 돌기부가 형성되며,

   상기 그루브의 한 쌍의 측면 중 관의 단부 외측에 형성된 측면은 경사지게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 관 연결장치.
2. 청구항 1 에 있어서,

   상기 그루브는 관의 단부에 인접하여 형성되는 제1그루브와,

   상기 제1그루브보다 관의 단부 외측으로 형성되는 제2그루브로 형성되고,

   상기 제2그루브에 형성되는 한 쌍의 측면 중 관의 단부 외측으로 형성된 측면은 경사지게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 관 연결장치.

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