KR20120133501A - 클립훅 체결 구조를 가진 관 이음용 플랜지 조립체 - Google Patents

클립훅 체결 구조를 가진 관 이음용 플랜지 조립체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 관 이음용 플랜지 외부면에 형성된 빗변 돌출부에 결합되는 볼트삽통 구멍이 형성된 클립훅 및 볼트 및 너트를 포함하여 구성되는 클립훅 체결 구조를 가진 관 이음용 플랜지 조립체에 관한 것이다. 본 발명에 따른 관 이음용 플랜지 조립체는 플랜지의 체결이 용이하며, 종래의 플랜지에 비해 크기가 감소되며, 플랜지의 내부 압력 및 볼팅 체결 압축힘을 미리 계산하여 클립훅, 볼트 및 너트의 수를 조절할 수 있어 체결 비용 및 제조 비용을 감소시킬 수 있다.

Description

클립훅 체결 구조를 가진 관 이음용 플랜지 조립체{FLANGE ASSEMBLY FOR CONNECTING PIPE HAVING A FASTENING STRUCTURE WITH CLIP-HOOK}
본 발명은 마주보는 관 이음용 플랜지, 밸브이음용 플랜지, 압력용기노즐이음용 플랜지, 기계 축 등의 관을 연결하는 플랜지 등에 적용될 수 있는 관 이음용 플랜지 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 관 이음용 플랜지 외부면에 형성된 빗변 돌출부에 결합되는 볼트삽통 구멍이 형성된 클립훅과 이를 체결하는 볼트 및 너트를 포함하여 구성되는 관 이음용 플랜지 조립체에 관한 것이다.
일반적으로 다양한 육상플랜트사업, 조선사업, 해상플랜트사업에서 사용되는 시스템을 구성하기 위해서는 파이프, 밸브, 압력용기노즐류, 각종계기를 연결하는 것이 필요하다. 파이프를 연결하기 위해서는 파이프의 말단부 외주연 전둘레를 따라 용접이나 브레이징 등의 영구적인 접합방법이 견고하고 경제적일 수 있지만 탈착이 반드시 필요한 부분이나 상품화된 밸브, 축, 각종 유체 기계 노즐, 부품들이 설치되는 곳은 플랜지와 개스킷으로 구성된 연결방식이 필수적일 때가 많고 또 사용하기에도 편리하다.
파이프와 플랜지와의 결합 방식으로는 일반적으로, 나사 박음식, 맞대기 용접식 또는 끼워넣기 용접식 등의 결합방식이 이용된다. 또한, 두께가 얇은 관에는 통상 끼워넣기 용접식 또는 끼워넣기 납땜식 등의 결합방식을 이용한다.
파이프 등을 연결하기 위한 플랜지의 종래기술은 하기와 같다.
한국공개특허 제2010-0109022호에서는 도 1에 나타난 바와 같이 중공과 그 외측의 다수의 체결홀을 구비하는 판상의 플랜지; 상기 플랜지가 회전가능하도록 플랜지의 중공에 삽입되는 제1 직경부와 배관과 연결되는 제2 직경부를 구비하는 체결구 및 상기 체결구의 제1 직경부 단부에 결합되어 상기 플랜지가 상기 제1 직경부로부터 이탈하는 것을 방지하는 고정판을 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 연결용 플랜지 조립체에 관하여 개시하고 있다.
한국공개특허 제2008-0060212호에서는 도 2에 나타난 바와 같이 파이프 간에 연결되어 유체의 분기나 방향 전환에 사용되는 파이프 연결구에 있어서, 내부 유로를 갖는 몸체부, 상기 몸체부의 단부에 마련되며 외측 영역에 복수의 볼트 체결홀이 형성된 플랜지부를 포함하는 플랜지형 파이프 연결구에 관하여 개시하고 있다.
상기 종래기술에서 개시한 파이프 연결용 플랜지들은 플랜지의 몸체에 볼트삽통 체결홀이 형성되어 환상의 외주부가 마련되므로 플랜지의 직경이 커지고 이에 비례하여 두께도 증가되어 파이프 내 유체의 양과 압력에 비해 필요 이상으로 플랜지 몸체가 커져 중량이 증가되고 자재비가 상승되는 문제점이 있다.
종래기술에서 개시한 플랜지를 체결하기 위해서는 양쪽 플랜지의 볼트 체결홀을 정확하게 맞추어 시공해야 하므로 체결홀을 맞추기 위한 시간이 많이 소요되며, 실제 작업시 양쪽 플랜지에 볼트삽통 체결홀을 맞추는 과정에서 공차를 벗어난 상태가 빈번하게 발생되어 수정 작업을 위해 파이프의 플랜지 이음 용접된 부위를 절단하여 볼트 체결홀을 정확하게 맞춘 후 다시 용접해야 하는 이중 작업이 빈번하게 발생된다.
또한, 종래기술에서 개시한 플랜지에 일체형으로 형성된 볼트 체결홀에 볼트를 삽입해야 하기 때문에 작업을 위한 공간범위가 한정되어 작업자가 볼트 체결시 작업 자세가 불안전하고 플랜지 체결 시간이 많이 소요되며, 필요 이하의 저압인 경우에도 몸체의 볼트 체결홀에 볼트를 전부 체결해야 하는 문제점이 있다.
본 발명자들은 상술한 종래의 관이음용 플랜지의 문제점을 해결하여 플랜지의 크기를 작게 하고 모양을 단순화하게 하여 제조비용을 감소시키며 플랜지의 체결시 작업이 용이하며 체결력 또한 우수한 파이프 연결용 플랜지를 개발하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 종래의 관 이음용 플랜지의 체결 방식을 개선하여 플랜지의 크기가 감소되고 플랜지의 체결이 용이하며 체결력 또한 우수한 관이음용 플랜지를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 플랜지의 내부 압력 및 볼팅 체결 압축힘을 미리 계산하여 일체로 결합되는 볼팅(bolting) 수, 즉, 클립훅과 결합되는 볼트 및 너트의 수를 조절할 수 있어 체결 비용 및 제조 비용을 감소시킬 수 있는 관 이음용 플랜지를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 플랜지 외부면에 형성된 빗변 돌출부; 상기 빗변 돌출부와 결합할 수 있는 연결부 및 볼트삽통 구멍을 포함하여 구성된 복수개의 클립훅 및 상기 클립훅의 볼트삽통 구멍에 삽입되어 플랜지를 체결하는 볼트 및 너트를 포함하는 관 이음용 플랜지 조립체를 제공한다.
본 발명에서 상기 복수개의 클립훅은 플랜지의 내부 압력 및 볼팅 체결 압축힘을 계산하여 결정된 클립훅의 수를 고려하여 플랜지 외부면에 형성된 빗변 돌출부에 일정 간격으로 배치하여 결합될 수 있다.
상기 너트는 클립훅과 접촉면이 라운드 형태로 제조된 것을 사용하여 본 발명에 따른 관 이음용 플랜지 조립체의 체결력을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 플랜지 외부면에 형성된 빗변 돌출부; 상기 빗변 돌출부와 결합할 수 있는 연결부 및 볼트삽통 구멍을 포함하여 구성된 복수개의 클립훅 및 상기 클립훅의 볼트삽통 구멍에 삽입되어 플랜지를 체결하는 볼트를 포함하며, 상기 클립훅의 볼트삽통 구멍 내부에는 나사산이 형성되어 별도의 너트를 사용하지 않고 볼트와 클립훅이 결합되는 것을 특징으로 하는 관 이음용 플랜지 조립체를 제공한다.
본 발명에 따른 관 이음용 플랜지 조립체는 플랜지의 체결이 용이하며 체결력 또한 우수하며, 플랜지의 크기가 감소되고 플랜지의 내부 압력 및 볼팅 체결 압축힘을 미리 계산하여 클립훅과 일체로 결합되는 볼트 및 너트 수를 조절할 수 있어 체결 비용 및 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 플랜지의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 타입에 따른 관 이음용 플랜지 조립체의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 타입에 따른 관 이음용 플랜지 조립체의 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 타입에 따른 관 이음용 플랜지 조립체의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 타입에 따른 관 이음용 플랜지 조립체의 측단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 관 이음용 플랜지 조립체를 사용하여 관을 연결하는 방식을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서에 기재된 실시 예와 도면은 본 발명의 바람직한 실시 예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.
본 발명의 제1 타입에 따른 관 이음용 플랜지 조립체(100)는 플랜지(10) 외부면에 형성된 빗변 돌출부(20); 상기 빗변 돌출부(20)와 결합할 수 있는 연결부(31) 및 볼트삽통 구멍(32)을 포함하여 구성된 복수개의 클립훅(30) 및 상기 클립훅(30)의 볼트삽통 구멍(32)에 삽입되어 플랜지를 체결하는 볼트(40) 및 너트(50)를 포함하여 구성된다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 타입에 따른 관 이음용 플랜지 조립체(100)에서 플랜지(10)의 외부면에는 플랜지 외부로부터 내부 방향으로 경사지도록 형성된 빗변 돌출부(20)가 형성되며, 이에 빗변 돌출부(20)와 결합가능한 형태로 제조된 클립훅(30)의 연결부(31)가 결합한다.
본 발명에서 클립훅(clip-hook)(30)은 플랜지의 빗변 돌출부(20)와 결합될 수 있는 연결부(31) 및 볼트(40) 및 너트(50)를 체결할 수 있는 볼트삽통 구멍(32)이 형성된 체결 구성 요소를 의미한다.
상기 빗변 돌출부(20)는 클립훅(30)의 볼트삽통 구멍(32)에 볼트(40)를 삽입하고 너트(50)로 고정하는 체결 과정에서 클립훅(30)이 넘어져 이탈되는 것을 방지하는 받침대 역할을 하며, 연결하려는 관의 체결 강도에 따라 빗변 돌출부(20)의 경사 각도를 조절할 수 있음은 물론이다.
상술한 바와 같이, 플랜지(10)의 외부면에 형성된 빗변 돌출부(20)와 클립훅(30)이 맞물려 결합하여 볼트(40) 및 너트(50)에 의해 체결됨으로써 체결력이 보다 향상될 수 있다.
도 3 및 도 5에 나타난 바와 같이, 상기 빗변 돌출부(20)에 클립훅(30)의 연결부(31)를 결합하는 경우 플랜지의 내부 압력 및 볼팅 체결 압축힘을 미리 계산하고 이에 따라 플랜지의 체결시 사용하는 클립훅의 수와 배치 간격 등을 결정한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 관 이음용 플랜지 조립체(100)는 종래의 플랜지와 같이 플랜지 외주부에 형성된 환상의 체결부를 일체로 제조하지 않고 필요한 체결부의 수, 즉, 클립훅(30), 볼트(40) 및 너트(50)의 수를 결정하여 사용함으로써 관 이음용 플랜지 조립체(100)의 제조비용 및 크기는 물론 체결시 소요되는 작업 비용도 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 제2 타입에 따른 관 이음용 플랜지 조립체(100)를 제공한다.
본 발명의 제2 타입에 따른 관 이음용 플랜지 조립체(100)는 제1 타입에 따른 관 이음용 플랜지 조립체(100)와 동일하게 플랜지(10) 외부면에 형성된 빗변 돌출부(20); 상기 빗변 돌출부(20)와 결합할 수 있는 연결부(31) 및 볼트삽통 구멍(32)을 포함하여 구성된 복수개의 클립훅(30) 및 상기 클립훅(30)의 볼트삽통 구멍(32)에 삽입되어 플랜지를 체결하는 볼트(40)를 포함하여 구성되되, 상기 클립훅(30)의 볼트삽통 구멍(32) 내부에는 나사산(33)이 형성되어 볼트(40)와 결합되는 것을 특징으로 한다.
보다 상세하게는, 상기 클립훅(30)의 볼트삽통 구멍(32) 내부에 형성된 나사산(33)은 왼나사산이 형성되고, 이와 연결하기 위한 타 파이프의 플랜지의 클립훅의 볼트삽통 구멍에는 내부에 오른나사산이 형성됨으로써, 연결이 필요한 파이프(11)의 관 이음용 플랜지를 대향시켜 배치시킨 후, 상기 클립훅(30)의 볼트삽통 구멍(32)의 나사산(33)과 매칭되는 나사산이 형성된 볼트(40)의 머리를 회전시킴으로써 파이프를 연결하기 위한 플랜지들을 체결할 수 있다.
본 발명의 제2 타입에 따른 관 이음용 플랜지 조립체(100)에서는 상기 클립훅(30)의 볼트삽통 구멍(32) 내부에 나사산(33)이 형성되어 별도의 너트를 사용하지 않고 플랜지를 체결할 수 있다.
본 발명에 따른 관 이음용 플랜지 조립체(100)에서 빗변 돌출부(20)가 형성된 플랜지(10)에는 배수 통로(60)(하기 도 3 참조)가 더 형성될 수 있으며, 상기 배수 통로(60)는 관 이음용 플랜지 조립체(100)를 사용하여 파이프를 수직 또는 수평 방향으로 연결하고 설치한 후 물이 통과할 수 있는 역할을 한다.
상기 플랜지(10)를 관통하여 형성된 배수 통로(60)는 도 3에 나타난 바와 같이 천공하여 홀(hole)의 형태로 형성될 수 있으나, 배수 통로(60)의 형태는 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 관 이음용 플랜지 조립체(100)를 사용하여 관(pipe)을 연결하는 방식은 하기와 같다.
도 7에 나타난 바와 같이, 파이프의 말단부에 형성된 본 발명의 관 이음용 플랜지(10)를 이와 연결하고자 하는 파이프(11)의 관 이음용 플랜지(10)와 대향시켜 배치시킨 후 미리 계산된 수의 클립훅(30)을 각각의 플랜지(10)의 빗변 돌출부(20)에 삽입하여 결합시킨다.
이후, 클립훅(30)에 형성된 볼트삽통 구멍(32)에 볼트(40)를 삽입한 후 볼트의 양 단부에 너트(50)를 체결하여 클립훅(30)을 고정시킴으로써 파이프를 연결할 수 있다.
본 발명의 제1 타입에 따른 관 이음용 플랜지 조립체(100)에서 볼트(40)와 결합되는 너트(50)는 클립훅(30)과 접촉되는 부분이 라운드 형태로 제조된 것을 사용하는 것이 진동에 의해 나사 풀림을 방지하는 측면에 있어서 바람직하다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 플랜지 11: 파이프
20: 빗변 돌출부 30: 클립훅
31: 연결부 32: 볼트삽통 구멍
33: 나사산 40: 볼트
50: 너트 60: 배수 통로
100: 관 이음용 플랜지 조립체

Claims (7)

  1. 플랜지 외부면에 형성된 빗변 돌출부;
    상기 빗변 돌출부와 결합할 수 있는 연결부 및 볼트삽통 구멍을 포함하여 구성된 복수개의 클립훅; 및
    상기 클립훅의 볼트삽통 구멍에 삽입되어 플랜지를 체결하는 볼트 및 너트;
    를 포함하는 관 이음용 플랜지 조립체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수개의 클립훅은 플랜지의 내부 압력 및 볼팅 체결 압축힘을 계산하여 결정된 클립훅의 수를 고려하여 플랜지 외부면에 형성된 빗변 돌출부에 일정 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 관 이음용 플랜지 조립체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 너트는 클립훅과 접촉면이 라운드 형태로 제조된 것임을 특징으로 하는 관 이음용 플랜지 조립체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 플랜지 외부면에는 배수 통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 관 이음용 플랜지 조립체.
  5. 플랜지 외부면에 형성된 빗변 돌출부;
    상기 빗변 돌출부와 결합할 수 있는 연결부 및 볼트삽통 구멍을 포함하여 구성된 복수개의 클립훅; 및
    상기 클립훅의 볼트삽통 구멍에 삽입되어 플랜지를 체결하는 볼트;
    를 포함하며, 상기 클립훅의 볼트삽통 구멍 내부에는 나사산이 형성되고, 이와 매칭되는 나사산을 가진 볼트와 결합되는 것을 특징으로 하는 관 이음용 플랜지 조립체.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수개의 클립훅은 플랜지의 내부 압력 및 볼팅 체결 압축힘을 계산하여 결정된 클립훅의 수를 고려하여 플랜지 외부면에 형성된 빗변 돌출부에 일정 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 관 이음용 플랜지 조립체.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 플랜지 외부면에는 배수 통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 관 이음용 플랜지 조립체.
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