KR20150020879A - 열변형 흡수 회전조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업용 펌프와 펌프배관을 연결하는 조인트에 관한 것으로서, 고온 급수를 위해 설치되는 펌프배관의 단부에 펌프를 연결시킬 수 있도록 회전조인트를 구비하되, 상기 회전조인트는 내부가 비어 있고 양단이 개방된 중공형으로 구비되며, 중앙부 외주에는 회전작업이 용이하도록 헤드부를 구비하고, 상기 헤드부 양측부에는 상기 펌프배관과 나사 결합이 가능하도록 나사체결부를 각각 구비함으로써, 고온 급수 과정에서의 펌프배관의 열 변형을 회전조인트가 흡수할 수 있도록 하여 펌프배관 구조의 단순화가 가능하도록 함과 동시에 가공비나 설치비를 절감할 수 있을 뿐 아니라, 유지 보수가 용이한 열변형 흡수 회전조인트에 관한 것이다.

Description

열변형 흡수 회전조인트{Swing joint for absorbing themal distortion}

본 발명은 산업용 펌프와 펌프배관을 연결하는 조인트에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 고온 급수를 위해 설치되는 펌프배관과 펌프를 연결시킬 수 있게 하되, 헤드부 양측부에 나사체결부가 구비된 회전조인트를 이용하여 체결 대상물이 각각 나사 결합되어 연결되도록 함으로써, 고온 급수 과정에서의 펌프배관의 열변형을 회전조인트가 흡수할 수 있도록 하여 펌프배관의 구조 단순화가 가능할 뿐 아니라, 가공비나 설치비를 절감할 수 있는 열변형 흡수 회전조인트에 관한 것이다.

일반적으로 공장 등의 산업 현장에서 필요로 하는 온수나 스팀 등을 제공하기 위하여 다양한 산업용 보일러가 설치되어 운영되고 있다.

이러한 산업용 보일러는 산업 현장에서 필요한 온수를 생성한 후 펌프와 펌프배관을 이용하여 필요한 곳에 공급하게 된다.

이하 고온 급수를 위해 산업 현장에 설치되는 종래의 일반적인 펌프배관을 도 1을 참조하여 간략히 설명한다.

여기서 도 1은 종래의 펌프배관의 개략적인 사시도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 펌프배관(100)은 보일러에서 공급되는 온수를 산업 현장의 필요한 곳에 송출할 수 있도록 소정의 길이를 가지도록 구비되며, 온수 공급이 가능하도록 일단은 펌프(도시하지 않음)에 연결되고, 타단은 보조펌프(도시하지 않음) 등에 연결되는 것이다.

펌프배관(100)은 펌프 또는 보조펌프와 일반적인 플랜지 구조로 연결되며, 온수를 수송해야 하는 특성상 열에 의한 열변형이 많이 발생하기 때문에 이러한 열변형을 고려하여 적절한 길이와 형태를 가지도록 설치되는 것이다.

따라서 통상적인 종래의 펌프배관(100)은 고온 급수 과정에서 발생하는 열변형을 흡수할 수 있도록 도시된 바와 같이, 다수의 절곡부(110)가 설치되어 있다.

여기서 펌프배관(100)은 온수가 통과할 때, 화살표와 같이 열변형으로 인해 길이 방향으로 늘어나는 현상이 발생하게 되고, 이를 절곡부(110)가 변형되면서 흡수할 수 있는 구조로 제작되는 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 펌프배관은 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 열변형을 흡수할 수 있도록 펌프배관에 다수의 절곡부를 형성하여야 하기 때문에 가공비가 증가할 뿐 아니라, 설치비 또한 증가하게 되는 문제점이 있었고, 둘째, 절곡부 설치로 인해 현장에서의 설치 공간에 많은 제약을 받게 되는 문제점이 있었으며, 셋째, 제작 단가가 증가하고 유지 보수가 용이하지 않은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 펌프배관의 단부에 펌프를 연결시킬 수 있도록 회전조인트를 구비하되, 상기 회전조인트는 중앙부에 헤드부를 구비함과 아울러 헤드부 양측부에는 나사체결부를 각각 설치하여 펌프배관과 펌프연결부를 나사 결합으로 연결시킬 수 있게 함으로써, 펌프배관의 열변형을 회전조인트가 흡수할 수 있게 하여 배관 가공비나 설치비의 감소는 물론 설치 공간상 제약을 최소화할 수 있는 열변형 흡수 회전조인트를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 고온 급수를 위해 설치되는 펌프배관의 단부에 펌프를 연결시킬 수 있도록 회전조인트를 구비하되,

상기 회전조인트는 내부가 비어 있고 양단이 개방된 중공형으로 구비되며, 중앙부 외주에는 회전작업이 용이하도록 헤드부를 구비하고, 상기 헤드부 양측부에는 상기 펌프배관과 나사 결합이 가능하도록 일정 길이의 나사체결부가 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 나사체결부 중 적어도 어느 하나는 체결 대상물의 단부 외주면에 나사 결합될 수 있도록 내주면에 나사산이 형성된다.

또한 상기 나사체결부 중 어느 하나는 왼나사로 구비되고, 다른 하나는 오른나사가 구비되는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 펌프배관과 펌프를 연결하는 회전조인트가 펌프배관의 열변형을 흡수할 수 있게 됨으로써, 다수의 열변형 흡수용 절곡부를 펌프배관에 설치할 필요가 없어 가공비, 설치비 및 제작비용을 절감할 수 있는 효과가 있고, 또한 설치 공간상 제약을 적게 받을 뿐 아니라 유지보수가 용이한 효과가 있다.

도 1은 종래의 펌프배관의 개략적인 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 열변형 흡수 회전조인트의 체결 작업도,
도 3은 본 발명에 따른 열변형 흡수 회전조인트의 다른 실시예의 체결 작업도,
도 4는 본 발명에 따른 열변형 흡수 회전조인트에 의한 작동 상태도이다.

이하 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

여기서 도 2는 본 발명에 따른 열변형 흡수 회전조인트의 체결 작업도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 열변형 흡수 회전조인트의 다른 실시예의 체결 작업도를 나타낸 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 열변형 흡수 회전조인트(10)는 고온 급수를 위해 설치되는 펌프배관(80)의 단부에 결합되어 펌프(도시하지 않음)를 연결시킬 수 있도록 하는 것으로서, 헤드부(12)와 나사체결부(15)로 구성된다.

이때 회전조인트(10)는 내부가 비어 있고 양단이 개방된 일정 길이의 중공형으로 관체 형상으로 구비될 수 있을 것이다.

여기서 헤드부(12)는 회전조인트(10)를 용이하게 회전시킬 수 있도록 조절구 역할을 하는 것으로서, 나사체결부(15)보다 상대적으로 약간 큰 외형을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.

여기서 헤드부(12)는 육각 너트 형상으로 구비될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 사각 너트 형상 등 회전조인트(10)를 별도의 공구를 이용하여 용이하게 회전시킬 수 있는 다양한 구조로 구비될 수 있을 것이다.

한편 나사체결부(15)는 펌프배관(80)의 단부에 형성되는 수직관(85)과 펌프연결부(150)에 각각 나사 체결되어 결합되는 부분으로서, 헤드부(12)의 양측부로부터 일정 길이 연장되도록 설치되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 외주면에는 나사산(17)이 각각 형성된다.

따라서 나사체결부(15)의 외경은 펌프배관(80) 및 펌프연결부(150)의 내경에 대응되도록 형성되어 나사 체결이 가능하도록 구비되는 것이다.

이때 나사체결부(15)는 펌프배관(80) 및 펌프연결부(150)의 내측으로 각각 삽입되어 나사 체결된다.

여기서 펌프연결부(150)는 펌프배관(80)을 펌프에 연결시킬 수 있도록 펌프에 구비되는 것이다.

따라서 나사체결부(15) 중 어느 하나를 먼저 펌프배관(80)의 수직관(85)에 결합시키고, 다른 나사체결부(15)는 펌프연결부(150)를 나사 결합시켜 펌프배관(80)과 펌프연결부(150)를 연결하는 것이다.

따라서 수직관(85)과 펌프연결부(150)의 내주면에도 나사산(155)이 각각 형성되도록 한다.

한편 도 3에 도시된 실시예의 회전조인트(20)는 헤드부(22)의 양측부에 나사체결부(25,26)를 각각 설치하되, 둘 중 어느 하나는 펌프배관(80) 또는 펌프연결부(150)의 단부에 외삽되어 나사 체결되도록 한 것으로서, 온수의 송출 방향을 고려하여 결합시킬 수 있도록 하는 것이다.

즉 회전조인트(20)는 온수의 누수 방지에 유리하도록 온수의 송출방향에 따라 나사체결부(25,26)의 전,후 위치를 선택하여 체결시키는 것이다.

따라서 도 3의 회전조인트(20)는 직경이 작은 나사체결부(25)에는 외주면에 나사산(27)을 형성하여 펌프배관(80)에 삽입되어 나사 체결되도록 하고, 상대적으로 직경이 큰 나사체결부(26)에는 내주면에 나사산을 형성하여 펌프연결부(150)에 외삽되어 나사 체결되도록 하는 것이다.

이때 펌프연결부(150)는 외주면에 나사산(155)이 형성되도록 한다.

한편 도 2와 도 3의 실시예의 회전조인트(10,20)는 일방향 회전시 나사체결부(15,16,25,26)가 펌프배관(80)과 펌프연결부(150)에 동시에 나사체결이 가능하도록 서로 다른 방향으로 나사산이 형성되도록 할 수 있을 것이다.

즉 나사체결부(15,16,25,26) 중 어느 하나의 나사산(17,27)은 왼나사로 구성하고, 다른 하나는 오른나사로 구성하여 펌프배관(100)과 펌프연결부(150)에 동시에 나사 체결되도록 함으로써, 회전조인트(10,20)가 일방향으로 회전시 각 나사체결부(15,16,25,26)가 펌프배관(80)과 펌프연결부(150)에 동시에 결합되거나 풀리도록 하는 것이다.

한편 본 발명의 회전조인트(10,20)는 배관 연결부를 형성하게 되는 특성상 누수가 방지될 수 있도록 나사체결부(15,16,25,26)와 펌프배관(80) 및 펌프연결부(150)의 결합부에 실링(sealing) 처리가 되는 것이 바람직하다.

실링은 나사 틈새에 실링재를 도포하거나 또는 나사체결부(15,16,25,26)에 별도의 실링패드를 설치하는 것과 같이 일반적인 배관 연결부에 적용되는 실링 방법이 적용될 수 있을 것이다.

이하 도 4를 참조하여 본 발명의 열변형 흡수 회전조인트에 의한 펌프배관의 열변형 흡수 과정을 상세히 설명한다.

여기서 도 4는 본 발명에 따른 열변형 흡수 회전조인트에 의한 작동 상태도를 나타낸 것이다.

먼저 회전조인트(20)는 펌프배관(80)의 수직관(85) 단부에 결합되어 펌프연결부(150)를 연결시키게 된다.

이때 온수는 펌프에 연결된 펌프연결부(150)와 본 발명의 회전조인트(20) 및 펌프배관(80)을 순차적으로 경유하여 보조펌프로 송출되는 것이다.

따라서 펌프배관(80)은 온수의 송출 과정에서 수평관(82)에 화살표와 같이 길이 방향으로 열변형이 발생하게 되고, 이러한 열변형으로 인해 수평관(82)이 길이 방향으로 늘어나게 되어 전체 길이가 길어지는 현상이 발생하게 되는 것이다.

이때 펌프배관(80)의 수평관(82)이 길이 방향으로 신장하여 전체 길이가 길어지게 되면, 수평관(82)은 수직관(85)을 축으로 하여 비틀림 응력을 수직관(85)에 부가하게 되고, 이때 본 발명의 회전조인트(20)는 이러한 비틀림 응력에 대응하여 나사체결부(25,26)와 펌프배관(80) 또는 펌프연결부(150)의 나사 체결 정도가 변하면서 이를 흡수하게 되는 것이다.

즉 회전조인트(10,20)는 비틀림 응력의 방향에 따라 펌프배관(80) 또는 펌프와 약간 더 깊게 나사 체결되거나 또는 반대로 약간 풀리게 되는 것이다.

따라서 본 발명의 회전조인트(10,20)는 펌프배관(80)의 열변형 정도에 상관없이 이를 적절하게 흡수하여 펌프배관(80)의 추가적인 변형이나 이로 인한 누수 등을 방지하게 되는 것이다.

그러므로 도 4에 도시된 바와 같이, 펌프배관(80)은 본 발명의 회전조인트(10,20)가 열변형을 흡수하게 됨으로써, 도 1에 도시된 것과 같은 다수의 절곡부(110)를 설치할 필요가 없게 되는 것이다.

한편 본 발명의 회전조인트(10,20)는 펌프배관(80)의 보조펌프 연결부에도 동일하게 설치하여 펌프배관(80)의 양단부에서 열변형을 흡수하도록 할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명은 펌프배관(80)과 펌프 또는 보조펌프를 연결시켜 온수의 송출이 가능하도록 함과 동시에 고온 급수에 따라 펌프배관(80)에 발생되는 열변형을 신속하게 흡수할 수 있게 됨으로써, 펌프배관(80) 구조를 단순화하는 것이 가능하게 되고, 이로 인해 가공비와 설치비는 물론 재료비도 절감할 수 있게 되며, 또한 단순 구조의 펌프배관(80) 설치로 인하여 현장 설치에 따른 공간상의 제약을 최소화하여 설치 또는 해체가 용이할 뿐 아니라, 유지 보수 작업이 용이하게 되는 것이다.

이상, 상기의 실시 예는 단지 설명의 편의를 위해 예시로서 설명한 것에 불과하므로 특허청구범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술 범주 내에서 다양한 변형이 가능할 것이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10,20 : 회전조인트 12,22 : 헤드부
15,15,25,26 : 나사체결부
17,27,155 : 나사산 80,100 : 펌프배관
82 : 수평관 85 : 수직관
110: 절곡부 150 : 펌프연결부

Claims (3)

1. 고온 급수를 위해 설치되는 펌프배관의 단부에 펌프를 연결시킬 수 있도록 회전조인트를 구비하되,
   상기 회전조인트는,
   내부가 비어 있고 양단이 개방된 중공형으로 구비되며, 중앙부 외주에는 회전작업이 용이하도록 헤드부를 구비하고, 상기 헤드부 양측부에는 상기 펌프배관과 나사 결합이 가능하도록 일정 길이의 나사체결부가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 열변형 흡수 회전조인트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 나사체결부 중 적어도 어느 하나는 체결 대상물의 단부 외주면에 나사 결합될 수 있도록 내주면에 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 열변형 흡수 회전조인트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 나사체결부 중 어느 하나는 왼나사로 구비되고, 다른 하나는 오른나사가 구비되는 것을 특징으로 하는 열변형 흡수 회전조인트.
   
   

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