KR20120046465A - 파이프 고정기구 - Google Patents

파이프 고정기구 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 파이프 고정기구는 파이프 연결부 및 파이프 연결부 외주면에 마련되는 수나사산을 갖는 배관 구성물에 결합되어 파이프를 상기 파이프 연결부에 고정하기 위한 것이다. 본 발명에 의한 파이프 고정기구는, 파이프 연결부 내부의 삽입구멍에 삽입되는 삽입부 및 파이프가 삽입 결합되는 파이프 결합부를 갖는 중공형의 인서트, 파이프 결합부에 결합되는 파이프의 외주면을 조여 파이프를 파이프 결합부에 고정하기 위해 파이프 결합부의 둘레에 배치되고 탄성 변형하여 그 내경이 축소될 수 있도록 일측에 절개부가 마련된 조임 링, 파이프 연결부에 나사 결합되어 인서트를 파이프 연결부에 고정시킴과 동시에 조임 링을 탄성 변형시키는 고정 캡을 포함한다. 본 발명에 의한 파이프 고정기구는 배관 구성물과 규격이 다른 파이프를 해당 배관 구성물에 고정할 수 있다.

Description

파이프 고정기구{DEVICE FOR FIXING PIPE}
본 발명은 파이프 고정기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파이프를 다양한 배관 구성물에 고정하기 위한 파이프 고정기구에 관한 것이다.
일반적으로, 배관은 가정집이나 각종 산업현장의 산업설비에 이르기까지의 급수 라인이나 급유 라인으로 이용된다. 이러한 배관은 유체의 공급지에서 수요지를 연결하는 다수의 파이프로 이루어진다.
배관을 구성하는 다수의 파이프는 파이프 연결기구에 의해 연속적으로 연결된다. 파이프와 파이프의 사이에는 유체의 유동을 제어하기 위한 각종 밸브가 설치되기도 한다. 실제 배관공사의 현장에서는 일정 길이의 파이프를 순차적으로 파이프 연결기구나 유체 분배기 등의 배관 구성물에 결합하여 배관을 완성하게 된다.
파이프 연결기구나 유체 분배기 등의 배관 구성물은 파이프의 끝단이 삽입될 수 있는 파이프 연결부가 마련되고, 별도의 고정부재가 파이프 연결부에 결합되어 배관 구성물에 연결된 파이프를 고정하게 된다. 일반적으로 배관 구성물과 고정부재는 나사 결합 되는 구조로 이루어진다.
배관을 구성하는 파이프로는 동 파이프, 스테인레스 스틸 파이프 등의 금속 파이프나 PB 파이프, PE 파이프, PP 파이프, X-L 파이프 등의 합성수지 파이프가 있다. 최근에는 유해물질의 용출이 없고, 성형이 비교적 용이한 합성수지 파이프가 선호되고 있다.
배관 공사를 시행함에 있어서, 직선형의 소켓, 엘보우, T형 조인트 등의 파이프 연결기구나 유체 분배기 등 파이프 이외의 배관 구성물과 파이프를 규격을 맞추어 준비하는 것은 쉬운 일이 아니다. 파이프를 비롯한 다양한 배관 구성물은 각각 기성품 형태로 제공되므로, 다양한 직경의 파이프에 맞는 다양한 배관 구성물을 갖추는 데에는 한계가 있다.
따라서, 필요에 따라 새로운 파이프를 사용하게 될 경우, 이에 맞는 새로운 배관 구성물을 새로 제조해야 할 필요가 생기고, 파이프 규격과 맞지 않는 기존의 배관 구성물을 사용할 수 없는 문제가 생긴다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 다양한 규격의 파이프를 기존 배관 구성물에 고정할 수 있는 파이프 고정기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 파이프 고정기구는 파이프 연결부 및 상기 파이프 연결부 외주면에 마련되는 수나사산을 갖는 배관 구성물에 결합되어 파이프를 상기 파이프 연결부에 고정하기 위한 것으로, 상기 파이프 연결부 내부의 삽입구멍에 삽입되는 삽입부 및 상기 파이프가 삽입 결합되는 파이프 결합부를 갖는 중공형의 인서트, 상기 파이프 결합부에 결합되는 상기 파이프의 외주면을 조여 상기 파이프를 상기 파이프 결합부에 고정하기 위해 상기 파이프 결합부의 둘레에 배치되고 탄성 변형하여 그 내경이 축소될 수 있도록 일측에 절개부가 마련된 조임 링, 상기 파이프가 통과할 수 있는 관통구멍과 상기 배관 구성물의 수나사산에 나사 결합되기 위한 암나사산과 상기 조임 링의 일단을 가압하여 상기 조임 링을 탄성 변형시키기 위한 가압면을 갖고 상기 파이프 연결부에 나사 결합되어 상기 인서트를 상기 파이프 연결부에 고정시킴과 동시에 상기 조임 링을 탄성 변형시키는 고정 캡을 포함한다.
상기 가압면은 경사져 있고, 상기 조임 링의 일단에는 상기 가압면에 대응하도록 경사진 경사면이 마련될 수 있다.
상기 인서트의 삽입부와 상기 조임 링의 사이에는 상기 삽입부 끝단에 지지되어 상기 조임 링의 타단을 지지하기 위한 지지 링이 배치될 수 있다.
상기 가압면은 경사져 있고, 상기 조임 링의 일단에는 상기 가압면에 대응하도록 경사진 제 1 경사면이 마련되며, 상기 지지 링의 끝단에는 상기 조임 링의 타단과 접하는 경사진 지지면이 구비되고, 상기 조임 링의 타단에는 상기 지지면에 대응하도록 경사진 제 2 경사면이 마련될 수 있다.
상기 삽입부의 끝단에는 상기 파이프 연결부의 끝단에 접할 수 있도록 상기 삽입부의 둘레로부터 외측으로 확장된 확장부가 마련될 수 있다.
상기 조임 링의 내주면에는 상기 파이프 결합부에 결합된 상기 파이프의 외주면을 향해 돌출된 가압부가 구비될 수 있다.
상기 파이프 결합부의 외주면에는 상기 조임 링이 상기 파이프 결합부에 결합된 상기 파이프를 조일 때 상기 파이프 결합부의 외주면과 상기 파이프의 내주면 사이의 마찰을 증가시키기 위한 홈이 마련될 수 있다.
상기 삽입부의 외주면에는 상기 파이프 연결부의 내주면과 상기 삽입부의 외주면 사이를 실링하기 위한 실링부재가 결합될 수 있다.
본 발명에 의한 파이프 고정기구는 직선형의 소켓, 엘보우, T형 조인트 등의 파이프 연결기구나 유체 분배기 등의 배관 구성물과 규격이 다른 파이프를 해당 배관 구성물에 고정할 수 있다. 따라서, 연결하려는 파이프와 배관 구성물의 규격이 다르더라도 별도의 배관 구성물을 마련할 필요없이 기존의 배관 구성물을 그대로 이용할 수 있어 편리하고, 배관의 시공에 따른 시간과 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 파이프 고정기구와 파이프 및 파이프 연결기구를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 파이프 고정기구가 파이프 연결기구에 결합된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 파이프 고정기구에 의해 파이프가 파이프 연결기구에 결합된 상태를 나타낸 것이다.
도 4는 변형된 조임 링을 갖는 본 발명에 의한 파이프 고정기구를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 파이프 고정기구가 유체 분배기에 결합된 상태를 나타낸 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 파이프 고정기구에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 파이프 고정기구(100)는 파이프 연결기구(20)에 결합되어 파이프(10)를 파이프 연결기구(20)에 고정시키는 것으로, 인서트(110), 조임 링(120), 지지 링(130) 및 고정 캡(140)을 포함한다.
인서트(110)는 그 내부를 통해 유체가 통과할 수 있도록 중공형으로 이루어지고, 파이프 연결기구(20)의 연결부(21)에 구비되는 삽입구멍(22)에 부분적으로 삽입된다. 인서트(110)는 파이프 연결기구(20)의 연결부(21) 내부에 삽입되는 삽입부(111), 파이프 연결기구(20)의 연결부(21) 외부로 돌출되는 파이프 결합부(112), 삽입부(111)의 끝단에 삽입부(111) 둘레의 외측으로 확장되도록 마련된 확장부(113)를 포함한다.
삽입부(111)가 연결부(21)의 삽입구멍(22)에 삽입될 때 삽입부(111)외 외주면과 연결부(21)의 내주면 사이에 틈새가 생기지 않도록 삽입부(111)의 외경은 파이프 연결기구(20)의 연결부(21) 내경에 대응하거나 이보다 다소 작은 크기로 이루어지는 것이 좋다. 삽입부(111)가 연결부(21)의 삽입구멍(22)에 삽입되면 확장부(113)는 연결부(21)의 끝단에 접한다. 삽입부(111)의 외주면에는 결합홈(114)이 마련되고, 결합홈(114)에는 삽입부(111)와 연결부(21) 사이를 실링하기 위한 실링부재(150)가 결합된다.
파이프 결합부(112)는 파이프(10)가 결합되는 부분이다. 파이프 결합부(112)의 외주면 둘레에는 복수의 홈(115)이 링 형상으로 마련된다. 홈(115)은 파이프 결합부(112)에 파이프(10)가 결합될 때 파이프 결합부(112)의 외주면과 파이프(10)의 내주면 사이의 마찰을 증가시키는 역할을 한다. 파이프(10)가 조임 링(120)에 의해 조여져 변형되는 소재로 이루어지는 경우, 파이프(10)의 수축되는 부분이 홈(115)에 수용될 수 있다. 즉, 후술할 조임 링(120)이 파이프(10)를 조일 때, 조임 링(120)의 가압부(122)에 의해 변형되는 부분이 홈(115)에 수용됨으로써 인서트(110)와 파이프(10) 사이의 결합력이 증가할 수 있다. 홈(115)은 가압부(122) 개수에 대응하는 개수로, 가압부(122)의 대응하는 위치에 마련된다.
도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 조임 링(120)은 파이프 결합부(112)에 결합되는 파이프(10)의 외주면을 조여 파이프(10)를 파이프 결합부(112)에 고정하기 위해 파이프 결합부(112)의 외주면으로부터 이격되도록 파이프 결합부(112)의 둘레에 배치된다. 조임 링(120)은 금속이나 플라스틱 등 탄성 변형이 가능한 소재로 이루어진다. 조임 링(120)의 일측에는 절개부(121)가 마련된다. 따라서, 조임 링(120)이 외력을 받아 탄성 변형할 때, 절개부(121)의 폭이 감소하면서 조임 링(120)의 내경이 축소하게 된다. 절개부(121)는 조임 링(120)이 탄성 변형할 때 파이프(10)의 일측 둘레를 전체적으로 조일 수 있도록 경사지게 형성되는 것이 좋다.
조임 링(120)의 내주면에는 인서트(110)의 파이프 결합부(112)를 향해 돌출된 가압부(122)가 구비된다. 가압부(122)는 파이프(10)에 대한 조임력을 증가시키고, 조임 링(120)과 파이프(10) 사이의 마찰을 증가시킨다. 또한, 상술한 것과 같이, 파이프(10)가 탄성 변형이 가능한 소재로 이루어지는 경우, 가압부(122)는 파이프(10)가 수축하여 인서트(110)의 홈(115)에 삽입될 수 있도록 파이프(10)를 변형시킨다.
조임 링(120)의 일단에는 제 1 경사면(123)이 마련되고 조임 링(120)의 타단에는 제 2 경사면(124)이 마련된다. 제 1 경사면(123)은 후술할 고정 캡(140)의 가압면(143)과 압착되는 부분이고, 제 2 경사면(124)은 후술할 지지 링(130)의 지지면(131)과 압착되는 부분이다. 이들 제 1 경사면(123) 및 제 2 경사면(124)은 가압면(143) 및 지지면(131)과 함께 고정 캡(140)의 가압력과 지지 링(130)의 반력의 작용 방향을 조임 링(120)을 수축시키는 방향으로 전환시킨다.
지지 링(130)은 조임 링(120)의 타단을 지지하기 위해 인서트(110)의 삽입부(111) 끝단과 조임 링(120)의 사이에는 배치된다. 지지 링(130)의 일단에는 조임 링(120)의 제 2 경사면(124)에 대응하도록 경사진 지지면(131)이 구비되고, 지지 링(130)의 타단은 삽입부(111) 끝단의 확장부(113)에 지지된다. 고정 캡(140)이 조임 링(120)을 가압할 때 조임 링(120)의 제 2 경사면(124)이 지지면(131)에 압착되어 미끄러지면서 조임 링(120)의 타단이 그 내경이 감소되는 방향으로 수축하게 된다.
도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 고정 캡(140)은 파이프 연결기구(20)의 파이프 연결부(21)에 나사 결합되어 인서트(110)를 파이프 연결부(21)에 고정하고, 조임 링(120)을 수축시킨다. 고정 캡(140)의 중앙에는 파이프(10)가 통과할 수 있는 관통구멍(141)이 형성되고, 고정 캡(140)의 내주면에는 파이프 연결기구(20)의 수나사산(23)에 대응하는 암나사산(142)이 마련된다. 또한, 고정 캡(140)의 내부에는 조임 링(120)의 제 1 경사면(123)에 대응하도록 경사진 가압면(143)이 구비된다.
고정 캡(140)이 파이프 연결기구(20)의 파이프 연결부(21)에 나사 결합될 때, 가압면(143)이 조임 링(120)의 제 1 경사면(123)을 가압하게 된다. 이때, 제 1 경사면(123)이 가압면(143)에 압착되어 미끄러지면서 조임 링(120)의 일단이 그 내경이 감소하는 방향으로 수축하게 된다.
이하, 도 3을 참조하여 상술한 본 발명의 일실시예에 의한 파이프 고정기구를 이용하여 파이프를 파이프 연결기구에 고정하는 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 인서트(110)의 삽입부(111)를 파이프 연결기구(20)의 파이프 연결부(21)에 삽입한다. 그리고 파이프(10)의 일단을 고정 캡(140), 조임 링(120) 및 지지 링(130)을 통과하여 인서트(110)의 파이프 결합부(112)에 결합한다. 다음으로, 고정 캡(140)을 파이프 연결부(21)에 나사 결합한다.
고정 캡(140)이 파이프 연결부(21)에 결합될 때, 고정 캡(140)의 가압면(143)이 조임 링(120)의 제 1 경사면(123)을 가압하고, 조임 링(120)의 제 2 경사면(124)은 지지 링(130)의 지지면(131)에 압착된다. 이때, 조임 링(120)은 제 1 경사면(123)이 가압면(143)에 압착되어 미끄러짐과 동시에 제 2 경사면(124)이 지지면(131)에 압착되어 미끄러지면서 그 내경이 감소하는 방향으로 수축한다. 그리고 조임 링(120)의 가압부(122)가 파이프(10)의 외주면에 압착되면서 파이프(10)가 파이프 연결기구(20)에 고정된다.
파이프(10)가 외력을 받을 때 변형되는 소재로 이루어지는 경우, 조임 링(120)의 가압부(122)가 파이프(10)를 조여 파이프(10)를 변형시킬 수 있다. 이때, 가압부(122)에 의해 변형되는 파이프(10)의 부분이 인서트(110)의 홈(115)에 수용됨으로써 인서트(110)와 파이프(10) 사이의 결합력이 증가할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의한 파이프 고정기구(100)는 파이프 연결기구(20)와 규격이 다른 파이프(10)를 파이프 연결기구(20)에 고정할 수 있다. 파이프(10)가 결합되는 인서트(110)의 파이프 결합부(112) 직경을 다양하게 변형하면 다양한 직경의 파이프(10)를 결합할 수 있다.
예컨대, 현재 PB 파이프와 X-L 파이프는 그 규격이 다르게 판매되어 PB 연결기구에 X-L 파이프를 연결할 수 없다. 그러나 본 발명에 의한 파이프 고정기구(100)를 이용하면 X-L 파이프의 연결을 위한 별도의 파이프 연결기구를 만들지 않아도 기존 PB 연결기구에 X-L 파이프를 연결할 수 있다.
한편, 도 4는 조임 링의 변형된 예를 나타낸 것이다. 도 4에 도시된 조임 링(120')은 그 내주면에 하나의 가압부(122)를 갖는 것으로, 가압부(122)는 인서트(110)의 두 개의 홈(115) 사이에 배치된다. 이 밖에 조임 링(120)(120')의 구조는 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 가압부(122)는 생략될 수도 있다.
또한, 조임 링(120)(120')과 조임 링(120)(120')을 축소시키기 위한 구조도 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 지지 링(130)은 생략될 수 있고, 가압면(143)의 형상, 조임 링(120)(120')의 일단 및 타단 각각의 형상도 고정 캡(140)이 배관 구성물에 나사 결합할 때 조임 링(120)(120')이 수축할 수 있는 다른 구조로 변경될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 파이프 고정기구가 유체 분배기에 적용된 예를 나타낸 것이다.
도 5에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시에에 의한 파이프 고정기구(100)는 유체 분배기(30)의 파이프 연결부(31)에 결합되어 파이프(10)를 유체 분배기(30)에 고정할 수 있다.
이 밖에 본 발명에 의한 파이프 고정기구(100)는 엘보우 형태의 파이프 연결기구(20) 이외에, 직선형의 소켓, T형 조인트 등 각종 배관 구성물에 결합되어 다양한 규격의 파이프를 배관 구성물에 결합할 수 있다.
앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 되며, 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한된다. 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량하거나 변경하는 것이 가능하며, 이러한 개량 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
100 : 파이프 고정기구 110 : 인서트
111 : 삽입부 112 : 파이프 결합부
113 : 확장부 114 : 결합홈
115 : 홈 120, 120' : 조임 링
121 : 절개부 122 : 가압부
123, 124 : 제 1, 2 경사면 130 : 지지 링
131 : 지지면 140 : 고정 캡
142 : 암나사산 143 : 가압면

Claims (8)

  1. 파이프 연결부 및 상기 파이프 연결부 외주면에 마련되는 수나사산을 갖는 배관 구성물에 결합되어 파이프를 상기 파이프 연결부에 고정하기 위한 파이프 고정기구로서,
    상기 파이프 연결부 내부의 삽입구멍에 삽입되는 삽입부 및 상기 파이프가 삽입 결합되는 파이프 결합부를 갖는 중공형의 인서트;
    상기 파이프 결합부에 결합되는 상기 파이프의 외주면을 조여 상기 파이프를 상기 파이프 결합부에 고정하기 위해 상기 파이프 결합부의 둘레에 배치되고, 탄성 변형하여 그 내경이 축소될 수 있도록 일측에 절개부가 마련된 조임 링; 및
    상기 파이프가 통과할 수 있는 관통구멍, 상기 배관 구성물의 수나사산에 나사 결합되기 위한 암나사산, 상기 조임 링의 일단을 가압하여 상기 조임 링을 탄성 변형시키기 위한 가압면을 갖고, 상기 파이프 연결부에 나사 결합되어 상기 인서트를 상기 파이프 연결부에 고정시킴과 동시에 상기 조임 링을 탄성 변형시키는 고정 캡;을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 고정기구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압면은 경사져 있고,
    상기 조임 링의 일단에는 상기 가압면에 대응하도록 경사진 경사면이 마련되는 것을 특징으로 하는 파이프 고정기구.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 인서트의 삽입부와 상기 조임 링의 사이에는 상기 삽입부 끝단에 지지되어 상기 조임 링의 타단을 지지하기 위한 지지 링이 배치되는 것을 특징으로 하는 파이프 고정기구.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가압면은 경사져 있고,
    상기 조임 링의 일단에는 상기 가압면에 대응하도록 경사진 제 1 경사면이 마련되며,
    상기 지지 링의 끝단에는 상기 조임 링의 타단과 접하는 경사진 지지면이 구비되고,
    상기 조임 링의 타단에는 상기 지지면에 대응하도록 경사진 제 2 경사면이 마련되는 것을 특징으로 하는 파이프 고정기구.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 삽입부의 끝단에는 상기 파이프 연결부의 끝단에 접할 수 있도록 상기 삽입부의 둘레로부터 외측으로 확장된 확장부가 마련되는 것을 특징으로 하는 파이프 구정기구.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 조임 링의 내주면에는 상기 파이프 결합부에 결합된 상기 파이프의 외주면을 향해 돌출된 가압부가 구비되는 것을 특징으로 하는 파이프 고정기구.
  7. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 파이프 결합부의 외주면에는 상기 조임 링이 상기 파이프 결합부에 결합된 상기 파이프를 조일 때 상기 파이프 결합부의 외주면과 상기 파이프의 내주면 사이의 마찰을 증가시키기 위한 홈이 마련되는 것을 특징으로 하는 파이프 고정기구.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 삽입부의 외주면에는 상기 파이프 연결부의 내주면과 상기 삽입부의 외주면 사이를 실링하기 위한 실링부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 파이프 고정기구.
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