KR20150063141A - 관 조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명의 관 조인트는, 2개의 연결 단부를 갖는 도관(10) - 각 연결 단부는, 관 길이부(4, 5)의 일 단부를 수용하기 위한 수용 오목부(11)를 규정하는 벽, 상기 벽의 내부면에 있는 하나 이상의 통로(14)(각 통로는 이 통로(14) 내에 위치되는 시일링 링(12)을 수용함), 기 수용 오목부의 벽의 내부면에 소정의 깊이로 형성되어 있는 하나 이상의 홈, 상기 홈과 연결 단부의 외부면 사이에서 연통하는 통로, 및 소정 길이의 재료로 형성되고, 상기 통로를 통해 상기 홈 내부에 배치될 수 있고, 홈 내부에 배치될 때 상기 수용 오목부 안으로 진입하도록 그 홈의 깊이 보다 넓게 되어 있는 커넥터(20)를 포함함-; 상기 도관 안에서 함께 연결되는 제 1 및 2 관 길이부를 포함하고, 각 관 길이부의 외부면에는, 상기 연결 단부 중의 하나의 벽의 내부면에 있는 각 홈에 대응하는 홈이 형성되어 있어, 도관 내부의 관 길이붕의 단부들이 서로 접하게 된다.

Description

관 조인트{A PIPE JOINT}

본 발명은, 유체 이송 시스템을 형성하기 위해 관형 도관, 특히 관 길이부를 연결하기 위한 조인트에 관한 것이다.

액체와 가스와 같은 재료를 전달하기 위한 유체 이송 시스템이 알려져 있는데, 공통적인 예는 물 및 가스와 오일과 같은 연료를 포함한다. 그 시스템은 수천 마일에 걸쳐 연료를 전달하기 위한 오일/가스 파이프라인을 포함할 수 있다. 연료의 유체 이송에 사용되는 관형 도관은 강, 철, 알루미늄 및 플라스틱을 포함한 상이한 재료로 만들어질 수 있다.

작은 보어 플라스틱 관의 경우에, 압입 또는 스크류 끼워맞춤 조인트가 사용될 수 있고, 구리 관에서는, 연 땜납을 사용하는 것이 조인트 연결의 통상적인 수단이다. 이러한 조인트는 특히 가정용 온수 및 난방 시스템에 사용된다.

연료의 이송에 사용되는 더 큰 직경의 관(일반적으로, 1 ∼ 1.5 m(약 40 ∼ 60 인치)의 직경을 가짐)에 대해서는, 용접 조인트가 일반적으로 사용된다. 그러나, 용접 조인트는, 숙련 작업자를 필요로 하고 또한 건강, 안전 및 환경에 나쁜 영향을 주는 단점이 있다. 예컨대, 가스 또는 오일 전달 파이프라인(일반적으로, 1 ∼ 1.5 m(약 40 ∼ 60 인치)의 직경 및 약 12 m(40 피트)의 긴 길이를 갖는 강 관으로 만들어짐)에는, 일반적으로 용접 조인트가 사용된다. 조인트 위치에 장비를 배치하고 조인트를 X 선으로 검사하는 것을 고려할 때 숙련된 팀이 각 조인트를 만드는데는 하루 종일 걸릴 수 있다. 또한, 그러한 용접 조인트 10개 중 대략 하나는 검사 후에 수리되어야 할 것이다. 이 때문에, 오일/가스 파이프라인을 만들고 유지하는데 비용과 시간이 많이 들게 된다.

압입 끼워맞춤 및 용접 조인트의 다른 문제는, 예컨대 수리 또는 유지 보수를 위해 분리하는 것이 어렵고 또한 일단 분리되면 일반적으로 재사용이 불가능하다라는 것이다. 또한, 압입 끼워맞춤 또는 용접 조인트의 분리로 인해 종종 파이프 길이부에 손상이 생기게 된다.

WO10/046627 에는, 커넥터 조인트 사용하여 두 관 부분을 함께 연결하는 것이 개시되어 있다. 커넥터는 홈에 배치되는데, 그 홈은 각 관 부분 및 연결 슬리브에 있는 2개의 정렬된 통로로 형성될 수 있다. 사용되는 커넥터는 원형 단면을 가지며 그와 관련된 많은 단점을 갖는다. 첫째, 커넥터가 잡을 수 있는 핸들을 가지며 또한 사용시 그 핸들이 관 부분들 중의 하나 또는 슬리브에 접해 놓이게 되면, 관 내부의 진동으로 인해 커넥터가 헐겁게 될 위험이 있다. 추가로, 서로 연결되는 두 이웃하는 관 부분 사이에 끝면 접촉부를 사용하면 부착이 더욱 어렵게 될 수 있다.

다른 조인트가 PCT/GB11/50793에 개시되어 있는데, 여기서는 1 보다 큰 종횡비를 갖는 커넥터가 개시되어 있다.

본 발명은 상기한 두 종류의 커넥터에 사용될 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 관 조인트가 제공되는데, 이 관 조인트는,

2개의 연결 단부를 갖는 도관 - 각 연결 단부는,

관 길이부의 일 단부를 수용하기 위한 수용 오목부를 규정하는 벽 상기 벽의 내부면에 있는 하나 이상의 통로 - 각 통로는 이 통로 내에 위치되는 시일링 링을 수용함 -,

상기 수용 오목부의 벽의 내부면에 소정의 깊이로 형성되어 있는 하나 이 상의 홈,

상기 홈과 연결 단부의 외부면 사이에서 연통하는 통로, 및

소정 길이의 재료로 형성되고, 상기 통로를 통해 상기 홈 내부에

배치될 수 있고, 홈 내부에 배치될 때 상기 수용 오목부 안으로 진입하도 록 그 홈의 깊이 보다 넓게 되어 있는 커넥터를 포함함-;

상기 도관 안에서 함께 연결되는 제 1 및 2 관 길이부 - 각 관 길이부의 외부면에는, 상기 연결 단부 중의 하나의 벽의 내부면에 있는 각 홈에 대응하는 홈이 형성되어 있어, 도관 내부의 관 길이붕의 단부들이 서로 접하게 됨-; 및 관 단부와 결합하고 관 길이부의 단부들 사이의 시일을 형성하는 사이 관 O-링을 포함한다. 상기 커넥터는, 끝 연결부의 벽에 있는 홈 내부에 배치될 때 관 길이부의 대응하는 홈 안으로 진입한다. 안정적인 고정(관 조인트 내부에서 관 길이부의 시일링에도 기여함)을 제공하기 위해, 커넥터는 홈들 사이에 꼭 맞게 끼워맞춤될 수 있다.

관 길이부는 다음과 같은 단계로 관 조인트 안으로 끼워질 수 있다: 관 길이부의 일 단부를 도관의 수용 오목부 안으로 삽입하는 단계; 관 길이부에 있는 각 홈을 수용 오목부의 내벽에 있는 대응하는 홈 또는 홈들과 정렬시키는 단계; 및 상기 통로를 통해 각 커넥터를 정렬된 홈으로 형성되는 공간 안으로 삽입하는 단계. 관 길이부에 있는 각 홈은 수용 오목부의 벽에 있는 대응하는 홈과 일치될 수 있고 각 세트의 대응하는 홈들에 대해 커넥터가 제공될 수 있다.

관 길이부를 관 조인트 안으로 끼우는 것은, 커넥터를 형성하는 소정 길의 재료를 통로를 통해 대응하는 홈들 사이의 공간을 따라 삽입하여 이루어질 수 있다. 커넥터는 수용 오목부의 벽의 내면에 있는 홈 및 관 길이부의 외면에 있는 홈에 걸쳐 있게 되어 관 조인트에서 관 길이부를 고정시킨다. 또한, 관 조인트 내부의 관 길이부들을 서로에 접하게 함으로써, 빈번한 경우 처럼 특히 이용가능한 공간이 제한되어 있는 경우에 도관의 부착이 용이하게 된다.

본 발명에 따른 관 조인트는 제작과 설치하는데 비교적 적은 비용이 든다. 또한, 용접을 필요로 하지 않으므로 설치하는 것도 안전하다. 추가로, 관 조인트의 외부로부터 수리 또는 유지 보수를 하기 위해, 통로를 통해 단순히 커넥터를 홈에서 제거함으로써 고정이 해제될 수 있다. 결합 수단은 이러한 목적으로 커넥터의 일 단부에 제공되는 예컨대 잡을 수 있는 핸들일 수 있다.

관 길이부를 관 조인트 내부에 끼우는 것은, 각 연결 단부의 벽의 내면에 홈을 형성하는 단계 및 관 길이부의 외면에 홈을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 관 및 관 조인트에서 그러함 홈을 깍기 위한 절삭 도구가 당업계에서 이용가능하다.

상기 커넥터는, 이 커넥터가 통로를 통해 홈 안으로 움직일 때 상기 수용 오목부의 벽의 내부면에 있는 홈의 형상을 취할 수 있는 소정 길이의 탄성 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 커넥터는 스프링 강의 바아 또는 소정 길이의 금속 와이어와 같은 소정 길이의 금속으로 형성될 수 있다. 금속 와이어는 여러 개의 스트랜드로 형성될 수 있다. 추가로, 통로와 홈을 통한 커넥터의 움직임을 도와주기 위해, 상기 커넥터는 Teflon®과 같은 윤활 코팅으로 덮힐 수 있다.

수용 오목부에는 하나 이상의 홈이 있을 수 있고, 각 홈에 대해 대응하는 통로와 커넥터가 있다. 이 경우, 대응하는 갯수의 홈이 관 단부의 외면에 형성될 수 있다. 수용 오목부 또는 관 길이부에 있는 각 홈은 커넥터의 횡단면의 일 세그먼트와 일치하는 횡단면을 가질 수 있는데, 특히, 상기 세그먼트는 실질적으로 원형인 세그먼트이거나 또는 대안적으로 1 보다 큰 종횡비를 가질 수 있다.

상기 수용 오목부에 있는 홈은 그 수용 오목부의 벽의 내부면을 따라 실질적으로 원주 방향으로 연장되어 있을 수 있다. 유사하게, 상기 관 길이부에 있는 홈은 관 길이부의 외부면을 따라 실질적으로 원주 방향으로 연장되어 있을 수 있다. 예컨대, 홈은 환형 홈일 수 있고, 커넥터는 그 홈 주위의 실질적으로 전체에서 연장되어 있을 수 있다. 이러한 구성으로, 연결 단부와 관 길이부 사이의 고정은 그 관 길이부 주위의 전체에 걸쳐 이루어지게 되며, 그리하여 높은 강도의 연결이 제공된다. 상기 수용 오목부에 있는 홈은 대안적으로 그 수용 오목부의 벽의 내부면 주위에서 나선형으로 연장되어 있을 수 있다. 이 경우 나선형 홈이 수용 오목부 주위에 적어도 한번 연장되어 있을 수 있다.

커넥터의 재료의 길이는 통로에 삽입될 수 있는 제 1 단부 및 이 제 1 단부로부터 떨어져 있는 제 2 단부를 가질 수 있고, 커넥터는 통로를 넘어 연장되어 있어, 제 2 단부를 도관 또는 관 길이부로부터 떨어져 있게 유지시키며 커넥터에 대한 관 진동의 영향을 감소시킨다. 통로를 통해 커넥터를 홈 안으로 용이하게 삽입하기 위해, 통로와 홈은 부드럽게 합쳐질 수 있다.

도관은 하나 이상의 관 길이를 연결하는데 사용되는 다른 길이의 관 또는 다른 도관을 포함할 수 있다.

일반적으로, 표준적인 원통형 관을 수용하기 위해, 수용 오목부의 벽의 내면은 실질적으로 원통형일 수 있다.

바람직하게는, 상기 사이 관 O-링 시일은 관 결합 표면을 따라 2개 이상의 리지(ridge)를 포함한다. 상기 리지와 리지간 영역은 관 조인트에 대한 과도한 압력을 줄여주고 통제하는 작용을 한다.

선택적으로, 상기 시일링 링은 관 결합 표면을 따라 2개 이상의 리지를 포함한다.

바람직하게는, 상기 관 길이부의 단부들은 모따기된 표면을 가지며, 사이 관 0-링이 상기 모따기된 표면들에 의해 규정되는 통로 안에 있다.

선택적으로, 사이 관 O-링은 금속 분할 링으로 둘러싸이는 탄성중합 재료의 중앙 링을 포함하며, 그 링은 관 내부의 압력을 흡수하고 사용하여 금속-금속 시일을 형성하게 된다.

첨부 도면을 참조로 하고 단지 예시적으로 주어진 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대한 이하의 설명으로부터 본 발명의 다른 특징 및 이점을 명확히 알 수 있을 것이다.

이제, 관 조인트의 3개의 실시 형태를 단지 예시적으로 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

도 1 은 조인트의 부분 횡단면도를 나타낸다.
도 2 는 본 발명에 따른 관 조인트의 부분 종단면도를 나타낸다.
도 3 은 도 2 의 관 조인트의 측면도를 나타낸다.
도 4 는 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 관 조인트의 부분 종단면도를 나타낸다.
도 5 는 도 4 의 관 조인트의 측면도를 나타낸다.
도 6 은 본 발명의 제 3 실시 형태에 따른 관 조인트의 부분 종단면도를 나타낸다.
도 7 은 본 발명의 제 4 실시 형태에 따른 종단면도이다.
도 8 은 본 발명의 제 5 실시 형태에 따른 종단면도로, 사이에 있는 관 시일의 확대도가 같이 나타나 있다.
도 9a 는 본 발명의 제 6 실시 형태에 따른 종단면도이고, 도 9b 는 관들 사이의 틈의 끝면도로서 테스트 포트를 도시한다.

처음에 도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태가 나타나 있다. 도 1 은 단순 커플러(10)의 형태료 된 관 조인트를 나타내는데, 그 커플러는 두 관 길이부(4, 5)를 함께 연결하는데 사용될 수 있는 수용 오목부(11)를 갖는다. 상기 커플러(10)에는 수용 오목부(11)의 벽의 내부면에 형성되어 있는 환형 홈(14)에 위치되는 O-링(12) 형태의 환형 시일이 제공된다. 또한 도 2 를 참조하면, 이 실시 형태의 연결 링(20)은 잡을 수 있는 핸들(36)을 포함한다. 관 길이부(4, 5)의 단부들은 커플러(10) 내부에서 서로에 접하게 된다.

상기 구성에 의해 다음과 같은 방식으로 커플러(10)의 부착이 용이하게 된다. 제 1 관 길이부(4)는 수용 오목부(11)의 제 1 단부 안으로 삽입된다. 커플러(10)는 제 2 관 길이부(5)가 제 1 관 길이부(4)와 축방향 정렬될 수 있기에 충분한 정도로 관 길이부(4)를 따라 슬라이딩할 수 있다. 제 1 관 길이부가 멈출 때 접촉하게 되는 접촉부를 갖는 종래 기술의 커플러와는 달리, 상기 커플러(10)는 제 1 관 길이부(4)의 단부에 걸리지 않도록 움직일 수 있다. 그러므로, 제 2 관 길이부(5)를 정확하게 위치시키는데 사용될 수 있는 공간이 더 많게 된다. 일단 제 2 관 길이부(5)가 정확히 위치되면, 두 관 길이부(4, 5)가 커플러(10)에 의해 덮히도록 또한 상기 홈들이 정렬되어 환형 통로 공간(14)을 형성할 수 있도록, 커플러가슬라이딩할 수 있다. 그런 다음 연결 링(20)이 상기 환형 통로 공간(14) 안으로 삽입되어 관 길이부(4, 5)를 커플러(10) 내부에 유지시킨다.

이제 도 2 를 추가적으로 참조하면, 관 길이부(4)의 정렬된 홈 및 관 조인트의 커플러(10)의 수용 오목부(11)로 형성되는 환형 통로(16) 공간에 커넥터(여기서는 연결 링(20)이라고도 함)가 끼워지게 된다. 연결 링(20)은 어떤 길이의 재료, 예컨대 어떤 길이의 금속 와이어(여러 가닥으로 꼬아진 것일 수 있음) 또는 바아 또는 스프링 강으로 형성된다. 재료의 길이부의 일 단은 예컨대 훅크 형태의 잡을 수 있는 핸들(36)로 형성될 수 있다. 이 핸들(36)이 도관 내 수용 오목부의 벽의 외부면에 접하면, 샹기 재료의 길이부는 환형 홈으로 형성되는 환형 공간을 채우기에 충분히 길게 되는데, 즉 관 길이부(4)의 단부에 있는 통로 주위에서 완전히 연장되어 있기에 충분히 길게 된다.

홈으로 형성되는 공간이 비원형 단면을 갖는 경우, 연결 링(20)이 정렬된 홈들 사이에 꼭 맞도록 연결 링(20)의 단면을 정렬된 홈으로 형성되는 단면에 맞춘다. 연결 링(20)은 관 조인트의 수용 오목부 내에서 관 길이부(4)를 고정시키는 기능을 한다. 이는, 정렬된 환형 홈으로 형성되는 환형 공간 내에 연결 링(20)이 위치되어 있을 때 관 조인트의 분리를 억제하는 간섭 끼워맞춤으로 달성된다. 따라서 관 조인트의 도관은, 관 길이부의 단부를 수용할 수 있고 또한 두 관 길이부를 유밀하게(fluid tight) 함께 연결할 수 있는 두 단부를 갖는다.

연결 링(20)이 완전히 삽입된 후에 핸들(36) 또는 이의 다른 실시 형태가 커플러(10) 또는 관 길이부(4, 5)로부터 분리되는 것이 특히 유리한 것으로 밝혀졌다. 그러면, 조인트 또는 파이프라인 내의 진동으로 인해 연결 링(20)이 헐거워지는 위험이 최소화된다.

관 조인트와 관 길이부(4)의 단부 사이의 연결은 다음과 같이 형성된다. 제 1 관 길이부(4)의 단부는 관 조인트의 도관의 수용 오목부 내부에 슬라이딩가능하게 위치된다.

연결 링(20)을 형성하는 재료 길이부의 단부(38)(이 단부(38)는 잡을 수 있는 핸들(36)에서 떨어져 있음)가 상기 홈으로 형성되는 공간(16) 안으로 통로(34)를 통해 삽입된다. 잡을 수 있는 핸들(36)이 커플러(10)의 벽의 외부면에 접하고 또한 연결 링(20)이 관 길이부(4)의 단부를 둘러쌀 때까지, 연결 링(20)을 형성하는 재료 길이부가 홈으로 형성되는 환형 공간 주위에서 밀린다. 연결 링(20)은 손으로 또는 기계(예컨대, 유압 시스템)를 이용하여 환형 공간 안으로 밀려 들어갈 수 있다. 연결 링(20)을 형성하는 재료 길이부는 채널(34) 안으로 삽입되어 환형 공간 주위에서 밀릴 때 홈들 사이에 형성되어 있는 환형 공간의 형상을 취할 수 있도록 가요적이고 탄성적으로 되어 있다. 연결 링(20)을 형성하는 재료 길이부는 Teflon®으로 만들어진 코팅과 같은 윤활성 코팅으로 덮힐 수도 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 연결 링(20)은 홈들 사이에 형성되어 있는 환형 공간 안으로 삽입되기 전에 오일 또는 다른 적절한 윤활유로 윤활될 수 있다.

도 3 은 커플러(10)의 대안적인 실시 형태를 도시하는데, 여기서 커넥터(20)는 잡을 수 있는 핸들(36)을 갖지 않고, 대신에, 커넥터(20)의 기계 보조 삽입을 도와주는 스크류-헤드 또는 볼트-헤드(46)를 포함하고 있다.

윤활유는 시일링의 역할도 한다는 것을 이해할 것이다. 어떤 용례에서, 도관 또는 관은 유체 이송 시스템의 일 부분으로서 사용되지 않을 수 있는데, 예컨대, 상기 도관은 전기 와이어를 내장하기 위한 전기 도관으로서 사용될 수 있다. 대안적으로, 도관은 건설 산업에서 사용될 수 있고 배리어, 핸드레일, 마스트 등과 같은 구조물로서 설치될 수 있다. 도관은 지지부, 예컨대 비계(scaffolding), 지지 비임, 서까래 등으로서 사용될 수도 있다. 이들 용례에서, 조인트는 시일(12)을 필요로 하지 않을 수 있다.

이제 도 4 및 5 를 참조하면, 일 대안적인 실시 형태에서, 커플러(50)는 그의 단부들 중 적어도 하나에서 플랜지(58)를 포함할 수 있다. 이 플랜지(58)는 천공되고 암나사 가공되어 나사 보어(bore)를 제공할 수 있다. 관 단부(4) 위에서 미끄러질 수 있는 고정 칼라(62)가, 상기 플랜지(58)의 나사 보어에 수용될 수 있는 볼트(60)에 의해 그 플랜지(58)에 체결될 수 있다. 플랜지(58)에는, 플랜지(58)와 칼라(62) 사이에 시일을 형성하기 위해 시일링 링이 위치될 수 있는 오목부가 제공될 수도 있다.

이 실시 형태에서, 부유 접촉부(64)에 의해 관 길이부(4, 5)가 분리된다. 그 부유 접촉부(64)는 관 길이부(4, 5)의 단부들 사이의 마멸을 방지하는 작용을 하고 또한 추가적인 시일로서 작용할 수도 있다. 부유 접촉부(64)의 형상과 치수는 조인트의 용도에 맞게 선택되지만, 일반적으로 환형 링이다. 부유 접촉부는 여기서 설명하는 다른 실시 형태에서도 유리한 것임을 이해할 것이다.

이제 도 6 을 참조하면, 관 조인트는 고정 칼라(74)를 포함할 수 있다. 이 고정 칼라(74)에는, 관 조인트의 커플러(80)의 외부 나사면(78)과 결합하도록 되어 있는 내부 나사면(76)이 제공되어 있다. 연결 링(20)은 전술한 바와 같이 포함된다. 이러한 구성에 의해, 분할 링이 관 길이부(4)의 단부 위에서 미끄러져, 관 길이부(4)의 단부에 형성되어 있는 홈에서 위치 고정될 수 있다. 고정 칼라(74)를 연결 단부(18)에 있는 나사(78) 상으로 이동시켜 관 길이부(4)의 단부를 커플러(80)에 결합한다. 일단 고정 칼라(74)가 충분히 멀리 이동되면, 고정 칼라(74)는 연결 링(20)에 접하게 될 것이고 또한 그 고정 칼라에 의해 관 길이부(4)의 단부가 홈 안으로 들어가게 될 것이다. 고정 칼라(74)는 C 스패너를 사용하여 또는 당업계에 알려져 있는 다른 적절한 방법에 의해 이동될 수 있다.

도 7 은 두 관(91, 92)을 함께 연결하기 위한 커플러(90)의 일 대안적인 실시 형태를 도시한다. 이 커플러(90)는 3개의 부분(93 ∼ 95)을 포함하는데, 이들 부분 각각은 관(91, 92) 주위를 지나도록 환형 구성으로 되어 있다. 상기 부분(93 ∼ 95)은 서로 협력하여, 관(91, 92) 사이에 튼튼한 시일과 연결을 제공하게 된다. 중앙 연결 부분(93)은 T 형 단면을 갖고 있어, 부분(94, 95)과 접촉할 수 있다. 상기 연결 부분(93)은 환형 홈(96a, 96b)을 갖고 있는데, 부분(94, 95)이 배치되기 전에 금속 시일링 요소(97a, 97b)가 상기 환형 홈 안에 삽입된다. 상기 요소(97a, 97b)는 시일을 제공하고, 관(91, 92) 내부에서 흐르는 유체의 누출을 방지한다.

일단 상기 부분(94, 95)이 위치되면 커플러(90)를 위치 고정시키고 관(91, 92)을 그들의 사용 관계에 유지시키기 위해, 도 1 과 관련하여 전술한 바와 같이 커넥터(98a, 98b, 99)를 홈(100a, 100b, 101) 안으로 밀어 넣는다. 환형 홈(96a, 96b)이 상기 부분(94, 95)의 각 벽(102a, 102b)과 협력하여 상기 요소(97a, 97b)를 위한 통로를 제공함으로써 시일링이 향상된다는 것에 유의해야 한다.

이 실시 형태에 따르면, 커넥터(98a, 98b, 99)가 간단하게 제거되고 또한 상기 부분(94, 95)이 커플러(90)와 관(91, 92) 사이로부터 밖으로 슬라이딩되므로 필요시 상기 요소(97a, 97b)를 교체하는 것이 용이하게 된다. 그리고, 낡은 요소(97a, 97b)를 제거하여 새로운 요소(97a, 97b)로 교체할 수 있으며, 그런 다음 상기 부분과 연결부를 제거의 역순으로 다시 위치시킨다.

도 8 은 커플러(110)의 또 다른 실시 형태를 도시한다. 전술한 커플러와 유사하게, 그 커플러(110)는 그의 내부면(112)에 형성되어 있는 홈(111)을 갖는데, 이 홈은 함께 연결되어 있는 각 관(114, 115)에 형성되어 있는 홈(113)과 협력하여 통로를 형성하게 된다. 그렇게 형성된 통로 안에는 여기서 이미 설명한 바와 같은 커넥터(116)가 삽입된다.

상기 커플러(110)는 2개의 더 큰 환형 통로(117)를 포함하는데, 이 통로에는 O-링이 안착되어 커플링으로부터 유체의 누출을 방지하거나 줄여줄 수 있다.

관(91, 92) 각각의 단부에 있는 벽은 선택적인 얇은 부분을 포함하는데, 이 부분은 통로(117)와 정렬되는 영역에서 단차부(118)를 형성한다. 이 단차부(118)는 사용 중에 O-링이 움직이는 것을 억제하는데 도움을 준다. 추가적으로, 커플러(110)와 관(91, 92)의 모따기된 단부 사이에 형성되어 있는 환형 공간에 다른 시일(119)이 포함된다. 그 다른 시일(119)에 대한 도 8a의 확대도에 나타나 있는 바와 같이, 시일(119)은 선택적으로 탄성중합 재료로 만들어지는 중앙 코어를 포함하고, 이 중앙 코어는 그의 길이를 따라 분할 링(120)에 의해 보강되어 있다. 사용시, 관(91, 92) 사이의 틈 안으로 새는 관(91, 92) 내부의 압력은 시일(119)의 탄성중합 재료를 밀게 되고, 그 시일 자체는 분할 링(120)을 분리시키는 작용을 하며, 그 분할 링(120)은 관(91, 92)의 모따기된 벽에 대해 시일링한다.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, 테스트 포트(137, 138)(관 조인트 주위에서 관 내의 내부 압력이 그 테스트 포트에 의해 측정될 수 있음)와 함께 사용되기에 적절한 시일링된 조인트가 나타나 있다. 단일체의 환형 커플러가 서로 연결될 두 관(131, 132) 주위에 배치된다는 점에서 커플러(130)는 도 8 에 나타나 있는 것과 유사하다. 커플러(130)와 관(131, 132)에 있는 서로 협력하는 홈들에 의해 형성되는 통로에 위치되는 커넥터(133)는 관(131, 132)이 이들 관(131, 132)의 축선을 따라 옆으로 서로로부터 벗어나게 움직이는 것을 방지하는 작용을 한다.

커플러는 3개의 환형 통로(134 ∼ 136)를 가지며, 이들 통로 각각은 O-링(134a ∼ 136a)을 유지하여 시일을 제공한다. O-링(134a ∼ 136a)은 프로파일링되어 있고 2개의 리지(ridge) 부분(137a, 137b)을 포함한다. 이론에 구속되는 것은 아니지만, 관(131, 132) 사이에서 압력이 새는 경우, 상기 리지(137a, 137b)가 어느 정도 별도의 O-링 시일로서 작용하는 것으로 생각된다. 그러므로, O-링(134a ∼ 136a)의 제 1 리지 부분을 통해 압력이 새면, 처음에는 내부 리지 영역(138)에만 침투할 것이다. 이는 처음에 부분적인 압력 방출로서 작용하여, O-링의 제 2 리지 부분에 대한 압력은 제 1 리지 부분에 대한 압력 보다 작게 된다. 더욱이, 내부 리지 영역(138)과 관 사이의 압력 평형은 제 1 리지 부분에 대한 힘을 줄여주는 작용을 한다.

전술한 실시 형태는 본 발명의 예시적이 예인 것으로 이해해야 한다. 본 발명의 다른 실시 형태도 가능하다. 예컨대, 도 1 에 도시되어 있는 연결 링(20)과 시일링 링(12)은 서로 교환될 수 있고, 그래서 시일링 링(12)이 관 길이부(4, 5)의 결합 영역에 더 가까이 있게 된다. 이러한 배치로 인해, 시스템을 통과하는 유체에 연결 링(20)이 노출되는 것이 방지되며, 그 유체는 어떤 경우에 연결 링(20)을 부식시킬 수 있다.

도 4 에 나타나 있는 볼트(60)는 플랜지(58)로부터 연장되어 있는 스터딩(studding)으로 대체될 수 있고, 칼라(62)는 너트와 와셔를 사용하여 고정될 수 있다.

전술한 바와 같이, 커넥터를 홈에 삽입하고 그로부터 빼내는 것을 도와 주기 위해 연결 링(20)을 Teflon®으로 코팅할 수 있지만, 연결 링(20)을 윤활하기 위해 그 연결 링을 다른 플라스틱 재료로 코팅하거나 함침하는 것도 가능하다.

어느 한 실시 형태와 관련하여 설명한 임의의 특징도 단독으로 사용될 수 있고, 또는 설명한 다른 특징들과 결합되어 사용될 수 있으며, 또한 임의의 다른 실시 형태 또는 임의의 다른 실시 형태들의 조합의 하나 이상의 특징과 결합되어 사용될 수 있다. 또한, 위에서 설명하지 않은 균등물과 변형예도 첨부된 청구 범위에 의해 규정되는 본 발명의 범위에서 벗어남이 없이 사용될 수 있다.

Claims (15)

1. 관 조인트로서,
   2개의 연결 단부를 갖는 도관(10) - 각 연결 단부는,
   관 길이부(4, 5)의 일 단부를 수용하기 위한 수용 오목부(11)를 규정하는 벽;
   상기 벽의 내부면에 있는 하나 이상의 통로(14) - 각 통로는 이 통로(14) 내에 위치되는 시일링 링(12)을 수용함 -;
   상기 수용 오목부의 벽의 내부면에 소정의 깊이로 형성되어 있는 하나 이 상의 홈;
   상기 홈과 연결 단부의 외부면 사이에서 연통하는 통로; 및
   소정 길이의 재료로 형성되고, 상기 통로를 통해 상기 홈 내부에
   배치될 수 있고, 홈 내부에 배치될 때 상기 수용 오목부 안으로 진입하도 록 그 홈의 깊이 보다 넓게 되어 있는 커넥터(20)를 포함함-;
   상기 도관 안에서 함께 연결되는 제 1 및 2 관 길이부 - 각 관 길이부의 외부면에는, 상기 연결 단부 중의 하나의 벽의 내부면에 있는 각 홈에 대응하는 홈이 형성되어 있어, 도관 내부의 관 길이붕의 단부들이 서로 접하게 됨-; 및
   상기 관 단부와 결합하고 관 길이부의 단부들 사이의 시일을 형성하는 사이 관 O-링(135)을 포함하는 관 조인트.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 커넥터는 상기 수용 오목부의 벽의 내부면에 있는 홈의 형상을 취할 수 있는 소정 길이의 탄성 재료로 형성되어 있는 관 조인트.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 커넥터는 스프링 강의 바아 또는 소정 길이의 금속 와이어와 같은 소정 길이의 금속으로 형성되어 있는 관 조인트.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 커넥터는 Teflon®과 같은 윤활 코팅으로 덮혀 있는 관 조인트.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 수용 오목부 또는 관 길이부에 있는 상기 홈은 상기 커넥터의 횡단면의 일 세그먼트와 일치하는 횡단면을 갖는 관 조인트.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 세그먼트는 원형 세그먼트인 관 조인트.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 세그먼트는 1 보다 큰 종횡비를 갖는 관 조인트.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 사이 관 O-링 시일은 관 결합 표면을 따라 2개 이상의 리지(ridge)를 포함하는 관 조인트.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 시일링 링은 관 결합 표면을 따라 2개 이상의 리지를 포함하는 관 조인트.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관 길이부의 단부들은 모따기된 표면을 가지며, 사이 관 0-링이 상기 모따기된 표면들에 의해 규정되는 통로 안에 있는 관 조인트.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    사이 관 O-링은 금속 분할 링으로 둘러싸이는 탄성중합 재료의 중앙 링을 포함하는 관 조인트.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수용 오목부에 있는 홈은 그 수용 오목부의 벽의 내부면을 따라 원주 방향으로 연장되어 있는 관 조인트.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관 길이부에 있는 홈은 관 길이부의 외부면을 따라 실질적으로 원주 방향으로 연장되어 있는 관 조인트.
14. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수용 오목부에 있는 홈은 그 수용 오목부의 벽의 내부면 주위에서 나선형으로 연장되어 있는 관 조인트.
15. 첨부 도면과 관련하여 실질적으로 본 명세서에서 설명되어 있고 또한 그 도면에 도시되어 있는 바와 같은 관 조인트.

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