KR20110042844A - 너트자리와 제어봉결합판이 구비된 일체형 플랜지를 이용한 신축이음장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기계요소 기술에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 배관과 배관사이에 연결되어 진동이 전달되는 것을 차단하고, 또한 배관의 열팽창에 의한 신축을 흡수하는 신축이음장치에 관한 것이다.

본 발명의 신축이음장치는 통상의 신축이음장치에 사용되는 벨로우즈(1), 이 벨로우즈(1)의 양단에 부착되는 플랜지(2), 그리고 벨로우즈의 양단 플랜지(2) 사이에 설치되는 제어봉(3)으로 구성된다. 플랜지(2)는 전체적으로 원판 형상으로 제작되고, 가장자리에는 체결구멍(21)들이 다수 개가 형성되고, 중심부에는 상기 벨로우즈(1)가 결합되는 벨로우즈구멍(22)이 형성되어 있다. 플랜지(2)의 가장자리에는 1개 내지 3개의 제어봉결합판(24)이 원주면상으로 돌출하여 형성되어 있는데, 이 제어봉결합판(24)에는 제어봉이 관통하는 제어봉구멍(241)이 형성된다. 플랜지(2)의 모든 체결구멍(21)의 한쪽 면에는 너트자리(24)가 형성되어 있다.

본 발명의 신축이음장치는 별도의 제어봉결합판이 없이 신축이음장치의 양측 플랜지에 직접 제어봉을 설치할 수 있고, 또한 체결볼트를 하나의 스패너로 간편하게 체결할 수 있어 설치작업이 용이하다.

신축이음장치, 벨로우즈, 플랜지, 제어봉, 진동, 신축

Description

너트자리와 제어봉결합판이 구비된 일체형 플랜지를 이용한 신축이음장치{Flexible Connector Using Single Body Flange Having Nut Seat and Control Bar Joining Plate}

본 발명은 기계요소 기술에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 배관과 배관사이에 연결되어 진동이 전달되는 것을 차단하고, 또한 배관의 열팽창에 의한 신축을 흡수하는 신축이음장치에 관한 것이다.

일반적으로, 물, 유류, 냉매 등을 순환 또는 공급하기 위하여 사용되는 배관 계통은 다수의 관들을 연결하여 구성하고, 배관의 유체는 펌프에서 발생되는 압력에 의하여 순환된다.

이러한 배관계통은 펌프에서 발생한 진동이 전달되는 주요 통로가 되어 펌프의 진동이 건물 구조체로 전달되어 진동 그 자체와 진동에 의하여 발생하는 구조소음의 원인이 된다. 또한 온수배관의 경우, 내부로 온수가 흐를 때 배관이 열팽창에 의하여 길이가 신장하여 배관을 지지하는 구조물을 파손시키는 등의 문제를 야기하기도 한다.

상기한 배관계통의 문제점을 해결하기 위하여 배관에 일정 길이마다 신축이음장치를 연결하여, 진동이 전달되는 것을 차단하고 또한 열팽창에 의하여 배관이 신장하는 것을 흡수한다.

상기한 목적으로 배관계통에 통상적으로 사용되는 신축이음장치는 도 1에 도시한 바와 같은데, 탄성이 있는 고무의 내부에 코드지 등의 보강재를 넣고 성형한 벨로우즈의 양단에 배관과 연결할 수 있는 플랜지를 부착하여 제작한다. 벨로우즈는 양단에 걸림턱을 형성하여 플랜지와 물이 새지 않도록 결합되게 하고, 중심부에 보강링을 두어 벨로우즈가 반경 방향으로 크게 팽창하여 파손되는 것을 방지하기도 한다.

신축이음장치는 벨로우즈가 과도하게 압축되거나 신장되어 파손되는 것을 방지하기 위하여, 벨로우즈의 양측에 부착된 플랜지 사이에 제어봉(Control Rod)을 1 내지 3개를 구비하여 벨로우즈의 신축을 일정 범위 내로 제한하는 것이 보통이다.

종래의 신축이음장치의 플랜지는 일정 두께의 원판형 강판의 가장자리에는 체결볼트구멍를 형성하고, 중심부에는 벨로우즈가 결합되는 벨로우즈구멍을 형성하여 제작하는데, 제어봉을 사용할 경우 별도의 3각형 형상의 제어봉결합판을 플랜지에 결합하고, 이 제어봉결합판에 제어봉을 설치하는 구조를 취하고 있다. 배관에 신축이음장치를 연결할 때는 배관플랜지와 신축이음장치의 플랜지 그리고 제어봉결합판이 체결볼트로 함께 결합된다.

상기와 같은 통상의 신축이음장치는 별도의 제어봉결합판을 제작하여야 하고, 무수히 많은 체결볼트를 조일 때 볼트 머리를 하나의 스패너로 잡고 너트를 또 다른 스패너로 돌려야 하므로 신축이음장치를 배관에 설치하는 작업이 아주 불편하다.

상기와 같이 제어봉을 사용하는 통상의 신축이음장치는 별도의 제어봉 결합판을 구비하여야 하고, 설치작업이 아주 불편한 문제점이 있다.

따라서 신축이음장치의 양측 플랜지에 직접 제어봉을 설치할 수 있고, 또한 체결볼트를 하나의 스패너로 간편하게 체결할 수 있게 하여 배관에 연결하는 것이 용이한 신축이음장치가 필요하다.

본 발명의 신축이음장치는 통상의 신축이음장치에 사용되는 벨로우즈(1), 이 벨로우즈(1)의 양단에 부착되는 플랜지(2), 그리고 벨로우즈의 양단 플랜지(2) 사이에 설치되는 제어봉(3)으로 구성된다.

플랜지(2)는 전체적으로 원판 형상으로 제작되고, 가장자리에는 체결구멍(21)들이 다수 개가 형성되고, 중심부에는 상기 벨로우즈(1)가 결합되는 벨로우즈구멍(22)이 형성되어 있다. 플랜지(2)의 가장자리에는 1개 내지 3개의 제어봉결합판(24)이 원주면상으로 돌출하여 형성되어 있는데, 이 제어봉결합판(24)에는 제어봉이 관통하는 제어봉구멍(241)이 형성된다. 플랜지(2)의 모든 체결구멍(21)의 한쪽 면에는 너트자리(25)가 형성되어 있다.

상기와 같이 제작된 신축이음장치를 배관에 결합할 때는, 양단에 플랜지가 구비된 배관 사이에 본 발명의 신축이음장치를 두고 신축이음장치의 플랜지와 배관 의 플랜지(2)를 볼트(4)와 너트(5)를 이용하여 결합한다. 이 경우 볼트(4)의 머리 또는 너트(5)가 플랜지(2)의 너트자리(25)에 함몰되어, 스패너로 반대쪽 너트 또는 볼트머리를 돌릴 때 너트자리(25)에 함몰된 볼트(4)의 머리 또는 너트(5)가 헛돌지 않아 하나의 스패너를 사용하여 신축이음장치를 배관에 결합할 수 있다.

본 발명의 신축이음장치는 별도의 제어봉연결판을 사용할 필요 없이 양측 플랜지에 직접 제어봉을 설치할 수 있고, 또한 체결볼트를 하나의 스패너로 간편하게 배관플랜지에 결합할 수 있으므로, 신축이음장치를 배관에 연결하는 것이 용이하다.

본 발명의 신축이음장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 통상의 신축이음장치에 사용되는 벨로우즈(1), 이 벨로우즈(1)의 양단에 부착되는 플랜지(2), 그리고 벨로우즈의 양단 플랜지(2) 사이에 설치되는 제어봉(3)으로 구성된다.

벨로우즈(1)는 통상의 신축이음장치에 사용되는 벨로우즈와 동일한데, 탄성이 있는 고무의 내부에 코드지 등의 보강재를 넣어 성형하여 제작하고, 양단에 걸림턱(11)을 형성하여 플랜지(2)와 물이 새지 않도록 결합되게 하고, 벨로우즈가 길 경우 중심부에 보강링(12)을 넣어 벨로우즈가 반경 방향으로 크게 팽창하여 파손되는 것을 방지한다.

플랜지(2)는 도 3의 정면도 및 도 4의 배면도에 도시한 바와 같은데, 전체적으로 원판 형상으로 제작되고, 가장자리에는 체결구멍(21)들이 다수 개가 형성되고, 중심부에는 상기 벨로우즈(1)가 결합되는 벨로우즈구멍(22)이 형성되어 있다. 벨로우즈구멍(22)의 가장자리에는 밸로우즈(1)의 걸림턱(11)이 결합되는 걸림홈(23)이 벨로우즈구멍(22)과 동심원을 이루며 형성되어 있다.

또한 플랜지(2)의 가장자리에는 1개 내지 3개의 제어봉결합판(24)이 원주면상으로 돌출하여 형성되어 있다. 이 제어봉결합판(24)에는 제어봉이 관통하는 제어봉구멍(241)이 형성된다. 플랜지(2)의 모든 체결구멍(21)의 한쪽 면에는 너트자리(25)가 형성되는데, 이 너트자리(25)는 상기 걸림홈(23)이 형성된 쪽과 반대쪽 면에 형성되어, 플랜지(2)와 벨로우즈(1)가 결합되었을 때 너트자리(25)가 벨로우즈 몸체가 있는 안쪽에 오도록 한다.

상기 플랜지(2)는 대량생산을 할 경우 원판형의 강판을 단조하여 걸림홈(23)과 육각형의 홈인 너트자리(25)를 형성하고, 체결구멍(21)과 벨로우즈구멍(22)을 드릴 등으로 기계가공하여 제작할 수 있다. 그러나 소량으로 생산할 경우 주물로 제작할 수 있는데, 구상흑연주철(현장에서는 "덕타일 주철"로도 불린다.) 또는 주강 등의 주물재료를 이용하여 주조할 경우 회주철로 주조한 것보다 강도가 높다.

이와 같이 플랜지(2)을 주조로 제작할 경우, 너트자리(25)와 너트자리(25) 사이, 그리고 제어봉결합판(24)에 살빼기홈(26)을 형성하면, 주물재료를 절약하고 플랜지(2)의 무게를 줄일 수 있어 좋다.

상기 벨로우즈(1)를 플랜지(2)와 결합했을 때 걸림턱(11)이 플랜지의 면에서 일정 높이로 돌출되게 제작하는 것이 좋다. 벨로우즈(1)를 이와 같이 제작하면 신축이음장치를 배관에 연결했을 때 배관플랜지가 걸림턱(11)을 눌러서 걸림턱(11)이 플랜지(2)의 걸림홈(23)의 면에 밀착되어, 가스켓, 오링(O-Ring) 등의 밀봉재를 별도로 사용하지 않아도 신축이음장치와 배관의 연결부 그리고 플랜지(2)와 벨로우즈(1)의 연결부에서 누수가 생기지 않아 좋다.

제어봉(3)은 길이가 긴 볼트 형상의 봉으로서, 벨로우즈(1) 양단에 결합된 플랜지(2)의 제어봉구멍(241)을 관통하여 결합된다. 제어봉은 봉 전체에 나사산이 형성된 나시봉(31)을 적절한 길이로 절단하여 제작하고, 한쪽 플랜지의 제어봉결합판(24)과는 양측에 체결너트(32)를 사용하여 고정하고, 다른 한쪽 플랜지의 제어봉결합판(24)과는 양측에 각각 2개의 체결너트(32)를 제어봉결합판(24)과 일정 간격을 두고 고정하여 벨로우즈(1)의 신축이 일정 범위 내로 제한되도록 사용한다. 제어봉(3)으로 나사봉(31)을 사용하는 대신 길이가 긴 볼트를 사용할 수도 있다.

상기와 같이 제작된 신축이음장치를 배관에 결합할 때는, 양단에 플랜지가 구비된 배관 사이에 본 발명의 신축이음장치를 두고 신축이음장치의 플랜지와 배관의 플랜지(2)를 볼트(4)와 너트(5)를 이용하여 결합한다. 이 경우 볼트(4)의 머리 또는 너트(5)가 플랜지(2)의 너트자리(25)에 함몰되어, 스패너로 반대쪽 너트 또는 볼트머리를 돌릴 때 너트자리(25)에 함몰된 볼트(4)의 머리 또는 너트(5)가 헛돌지 않아 하나의 스패너를 사용하여 신축이음장치를 배관에 결합할 수 있다.

본 발명의 신축이음장치는 공장, 아파트, 사무용 건물 등에 설치되는 배관, 특히 진동의 발생이 심한 장비에 연결되는 배관이나 고온의 유체가 흘러 신축이 큰 배관에 이용된다.

도 1은 본 종래의 신축이음장치의 구성도이다.

도 2는 본 발명인 신축이음장치의 구성도이다.

도 3은 본 발명에 사용되는 플랜지의 정면 상세도이다.

도 4는 본 발명에 사용되는 플랜지의 배면 상세도이다.

※ 중요 구성품 번호

1 : 벨로우즈, 2 : 플랜지, 3 : 제어봉, 4 : 볼트, 5 : 너트,

11 : 걸림턱, 12 : 보강링,

21 : 체결구멍, 22 : 벨로우즈구멍, 23 : 걸림홈,

24 : 제어봉결합판, 25 : 너트자리, 26 : 살빼기홈,

31 : 나사봉, 32 : 체결너트.

Claims (3)

1. 탄성이 있는 고무의 내부에 코드지 등의 보강재를 넣어 성형하여 제작하고, 양단에 걸림턱(11)을 형성한, 벨로우즈(1);

   상기 밸로우즈(1)의 양측에 결합되는 것으로서, 원판 형상으로 제작되고, 가장자리에는 체결구멍(21)들이 다수 개가 형성되고, 중심부에는 상기 벨로우즈(1)가 결합되는 벨로우즈구멍(22)이 형성되어 있고, 벨로우즈구멍(22)의 가장자리에는 상기 밸로우즈(1)의 걸림턱(11)이 결합되는 걸림홈(23)이 벨로우즈구멍(22)과 동심원을 이루며 형성되고, 가장자리에는 1개 내지 3개의 제어봉구멍(241)이 뚫려 있는 제어봉결합판(24)이 원주면상으로 돌출하여 형성되어 있고, 상기 체결구멍(21)의 한쪽 면에는 너트자리(25)가 형성되어 있는, 플랜지(2);

   그리고, 상기 벨로우즈(1) 양측에 결합된 플랜지(2)의 제어봉구멍(241)을 관통하여 설치되는 것으로서, 나사산이 형성된 나사봉(31)에 다수개의 체결너트(32)가 끼워져서 한쪽 플랜지의 제어봉결합판(24)에 고정되어 벨로우즈(1)가 일정 간격 범위 내에서 신축하는 것을 허용하는, 제어봉(3);

   을 포함하여 구성되는, 신축이음장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 플랜지(2)는 너트자리(25)와 너트자리(25) 사이, 그리고 제어봉결합판(24)에 살빼기홈(26)을 추가로 형성한 것을 특징으로 하는, 신축이음장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 플랜지(2)는 주조방법으로 제작된 주물 플랜지인 것을 특징으로 하는, 신축이음장치.

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