KR20150100693A - 밀봉 요소 및 장치 - Google Patents

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Abstract

파이프 연결부를 위한 밀봉 요소 (3) 는 환형 보디 (5), 상기 보디 (5) 의 내주부에 배치되는 제 1 탄성 부재 (6), 및 상기 보디 (5) 의 단부 표면에 배치되는 제 2 탄성 부재 (7) 를 포함한다. 밀봉 장치는, 파이프 (2) 주위에 그리고 메이팅면 (9) 에 맞닿게 배치되는 밀봉 요소 (3) 를 포함한다.

Description

밀봉 요소 및 장치{SEALING ELEMENT AND ARRANGEMENT}
본 발명은 파이프와 메이팅면 (mating surface) 사이의 이음매를 밀봉하기 위한 밀봉 요소 및 밀봉 장치에 관한 것이다.
파이프 연결은 액체 또는 기체를 운송하는 시스템에서 시스템 내부의 운송되는 물질을 유지하기 위해 사용된다. 개별 유닛들/블록들 사이에 파이프 연결을 만드는 것은 적절한 파이프 밀봉의 필요성을 항상 수반한다. 특히 연결된 유닛들이 이동-불가능하고 여러 파이프 연결부가 서로 가까이 존재하는 곳에서는, 용이하고 확실한 밀봉을 갖는 연결부가 요구된다.
파이프 연결부를 밀봉하기 위한 많은 기술이 종래 기술에 알려져 있다. 이러한 밀봉된 연결부의 목적은, 필요한 때에 근심없는 사용 및 용이한 유지보수가 가능한 확실한 밀봉을 제공하는 것이다. 몇몇 종래의 조인트 및 밀봉 구조/연결부가 US 5 108 132, EP 1909017 A1 및 CN 201884831 에 개시되어 있다.
US 5 108 132 에는, 호스 커플링을 위한 스플릿 스페이서를 갖는 스플릿 플랜지 조립체가 기재되어 있다. 조립체는 2 개의 밀봉점들로 밀봉된다. 제 1 밀봉은 플랜지와 블록 사이의 O링이다. 제 2 밀봉은 플랜지와 스플릿 플랜지 커넥터 사이의 스플릿 스페이서이다. 이 밀봉은 스플릿 스페이서로 이루어지고, 이는 강성의 2-피이스 보디 및 스페이서 부분들을 함께 유지시키기 위한 O링을 갖는다. 2 개의 상이한 크기의 시일을 위한 호스 커플링의 2 개의 개별 그루브로 밀봉이 달성된다
EP 1909017 A1 에는, 통합 패널과 유체 디바이스를 위한 연결 구조부가 기재되어 있다. 이 구조부는 통합 패널과 유체 디바이스에서 환형 그루브에 끼워 맞춰지는 돌출부를 갖는 환형 개스킷을 구비하고 있다. 연결된 표면들 (통합 패널과 유체 디바이스) 이 수직으로 이격 이동되는 때에, 이 환형 개스킷은 단지 제거될 수 있고 연결부가 분해될 수 있다.
CN 201884831 에는, 암형 연결부와 수형 연결부를 갖는 파이프라인 연결부가 기재되어 있다. 이 연결부는 암형 연결부와 수형 연결부 사이에 2 개의 상이한 크기의 O링으로 밀봉된다. 이 O링들은 모두 그들을 위한 개별 그루브들을 갖고 있다. O링들 중의 하나는 암형부에 있고, 또 하나는 수형부에 있다. 또한, 이 접속부는 연결된 표면들이 수직으로 이격 이동되는 때에 분해될 수 있다.
많은 파이프 연결부에서, 작은 영역에서 연결되는 여러 파이프들이 존재하여, 파이프들 사이의 거리가 아주 작다. 또한, 파이프는 두 고체 연결 블록들 또는 유사한 고체 구조부들 사이에서 종종 조립된다. 이는 고체 연결 블록에 파이프의 확실한 밀봉에 많은 문제를 야기한다.
본 발명의 목적은, 파이프 연결을 위한 개선된 밀봉 요소를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 파이프와 메이팅면 사이의 이음매로서, 파이프가 메이팅면으로부터 수직으로 멀어지도록 연장되는 상기 이음매를 밀봉하기 위한 개선된 밀봉 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 밀봉 요소는 환형 보디를 포함하고, 상기 보디의 내주부에 배치되는 제 1 탄성 부재, 및 상기 보디의 단부 표면 (end surface) 에 배치되는 제 2 탄성 부재를 구비한다.
본 발명에 따른 밀봉 장치는 상기한 밀봉 요소를 포함하고, 상기 밀봉 요소는 파이프 주위에 그리고 메이팅면에 맞닿게 배치된다.
본 발명에 따른 밀봉 요소 및 밀봉 장치의 경우, 메이팅면과 하나 이상의 파이프 사이의 연결부가 신뢰가능하게 밀봉될 수 있다. 파이프 및 밀봉 요소는, 파이프가 두 고체 대상물들 사이에 배치되더라도, 조립 및 제거가 매우 용이하다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 보디는 중간부, 제 1 플랜지 및 제 2 플랜지를 포함하고, 플랜지들은 상기 중간부의 에지들에 배치되고 상기 보디의 중심 축선을 향해 상기 중간부로부터 연장된다. 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 제 1 탄성 부재는 제 1 플랜지와 제 2 플랜지 사이에서 보디의 중간부의 내주부에 배치되고, 제 2 탄성 부재는 제 1 플랜지의 외부 표면에 배치된다. 플랜지들을 갖는 보디는 강성이고, 파이프와 보디 사이에서 파이프 조립체에 위치되는 탄성 부재를 보호한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 제 1 탄성 부재의 내부 직경이 보디의 제 1 플랜지와 제 2 플랜지의 내부 직경보다 더 작다. 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 제 2 탄성 부재의 내부 직경이 보디의 제 1 플랜지의 내부 직경보다 더 크다. 이러한 치수결정으로, 제 1 탄성 부재는 오로지 축선방향 밀봉을 책임지고, 제 2 탄성 부재는 오로지 반경방향 밀봉을 책임진다. 이는 쌍방의 시일이 적절하게 기능하는 것을 보장한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 밀봉 요소의 보디는 금속 또는 합금으로 이루어진다. 또한, 충분히 강성인 다른 재료가 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 탄성 부재들은 보디에 경화 (vulcanize) 된다. 이는 구성을 내구성있게 만든다. 그러나, 탄성 부재들은 또한 O링일 수 있고, 이 경우 밀봉 요소는 표준 시일을 이용하여 제조될 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 장치는 파이프를 위한 개구를 갖는 가압 요소를 포함하고, 상기 가압 요소는 메이팅면에 대해 밀봉 요소를 가압하기 위해 파이프 주위에 배치된다. 가압 요소로, 제 2 탄성 부재는 양호한 반경방향 밀봉을 보장하도록 압착될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 개구 주위의 가압 요소의 단면이 L자형이고 메이팅면 및 파이프를 향해 개방되어 있다. 따라서, 밀봉 요소를 수용하기 위해 가압 부재, 메이팅면, 파이프 사이에 직사각형 공간이 형성된다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 가압 요소는 대응 개수의 파이프들 및 밀봉 요소들을 수용하기 위한 복수의 개구들을 구비한다. 따라서, 서로 가까이 위치된 파이프들 주위에 사용되는 여러 밀봉 요소들을 고정시키는데 하나의 가압 요소가 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 장치는 메이팅면에 가압 요소를 부착시키기 위한 체결 부재들을 포함한다. 체결 부재들은 예컨대 볼트일 수 있다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다.
도 1 은 파이프 밀봉 장치의 단면도이다.
도 2 는 밀봉 장치의 가압 요소의 평면도이다.
도 3 은 밀봉 요소의 단면도이다.
도 1 에는 본 발명의 실시형태에 따른 밀봉 장치가 도시되어 있다. 밀봉 장치는 파이프 (2) 과 메이팅면 (9) 사이의 이음매를 밀봉하기 위해 사용된다. 파이프 (2) 는 메이팅면 (9) 으로부터 수직으로 멀어지도록 연장된다. 도 3 에는, 도 1 의 밀봉 장치에 사용되는 밀봉 요소 (3) 가 도시되어 있다. 밀봉 요소 (3) 는 환형 보디 (5), 제 1 탄성 부재 (6), 및 제 2 탄성 부재 (7) 를 포함한다. 제 1 탄성 부재 (6) 는 강성 보디 (5) 의 내주부에 배치되어 있고, 제 2 탄성 부재 (7) 는 보디 (5) 의 단부 표면에 배치되어 있다. 밀봉 요소 (3) 의 보디 (5) 는 금속, 합금, 플라스틱, 또는 복합 재료와 같은 강성 재료로 이루어져 있다. 탄성 부재 (6, 7) 는 고무 또는 그와 유사한 탄성 재료로 이루어져 있다. 탄성 부재 (6, 7) 는 보디 (5) 에 경화될 수 있고, 또는 예컨대 결합제 (bonding agent) 를 사용하여 본체 (5) 에 부착될 수 있다. 도면들의 실시형태에서, 탄성 부재 (6, 7) 의 단면은 원형이지만, 다른 형상도 또한 사용될 수 있다. 제 1 및 제 2 탄성 부재 (6, 7) 는 상이한 단면 형상을 가질 수 있다. 탄성 부재 (6, 7) 는 O링일 수 있다. 밀봉 요소 (3) 의 보디 (5) 는 중간부 (5a), 제 1 플랜지 (5b), 및 제 2 플랜지 (5c) 를 포함한다. 플랜지들 (5b, 5c) 은 보디 (5) 의 중간부 (5a) 의 에지들에 배치되고, 보디 (5) 의 중심 축선 (11) 을 향해 연장된다. 따라서, 보디 (5) 의 프로파일은 U자형이고, 중심 축선 (11) 을 향해, 즉 안쪽으로 개방되어 있다. 제 1 탄성 부재 (6) 는 제 1 플랜지 (5b) 와 제 2 플랜지 (5c) 사이에서 보디 (5) 의 중간부 (5a) 의 내면에 있다. 제 2 탄성 부재 (7) 는 보디 (5) 의 제 1 플랜지 (5b) 의 외부 표면에 있다. 제 1 탄성 부재 (6) 의 외부 직경은 보디 (5) 의 중간부 (5a) 의 내부 직경과 대략 동일하다. 제 1 탄성 부재 (6) 의 내부 직경은 보디 (5) 의 제 1 및 제 2 플랜지 (5b, 5c) 의 내부 직경보다 더 작도록 선택된다. 따라서, 제 1 탄성 부재 (6) 는 제 1 및 제 2 플랜지 (5b, 5c) 의 에지들로부터 안쪽으로 연장된다. 제 2 탄성 부재 (7) 의 내부 직경은 보디 (5) 의 제 1 플랜지 (5b) 의 내부 직경보다 더 크다. 따라서, 제 2 탄성 부재 (7) 는 보디 (5) 의 제 1 플랜지 (5b) 의 에지를 넘어 연장되지 않는다. 제 2 탄성 부재 (7) 의 외부 직경은 보디 (5) 의 외부 직경과 대략 동일하지만, 또한 약간 더 작을 수도 있다. 탄성 부재 (6, 7) 의 치수 때문에, 제 1 탄성 부재 (6) 는 축선방향 밀봉을 책임지고, 제 2 탄성 부재 (7) 는 반경방향 밀봉을 책임진다.
도 1 에는, 파이프 (2) 와 연결 블록 (1) 의 메이팅면 (9) 사이의 이음매를 밀봉하기 위해 밀봉 요소 (3) 가 어떻게 사용되는지가 도시되어 있다. 연결 블록 (1) 은 덕트 (13) 를 구비하고, 파이프 (2) 는 이 덕트와 정렬된다. 파이프 (2) 의 단부는 메이팅면 (9) 에 대해 맞닿아 있을 필요는 없지만, 파이프 (2) 는 메이팅면 (9) 으로부터 약간 이격되어 있을 수 있다. 파이프 (2) 의 외부 직경은 밀봉 요소 (3) 의 보디 (5) 의 제 1 및 제 2 플랜지 (5b, 5c) 의 내부 직경보다 약간 더 작다. 밀봉 요소 (3) 는 파이프 (2) 주위에 그리고 연결 블록 (1) 의 메이팅면 (9) 에 맞닿도록 배치된다. 밀봉 요소 (3) 의 보디 (5) 의 U자형은 파이프 (2) 를 향해 개방된다. 따라서, 밀봉 요소 (3) 의 제 1 탄성 부재 (6) 는 파이프 (2) 와 밀봉 요소 (3) 의 보디 (5) 사이에 있다. 제 1 탄성 부재 (6) 의 치수 때문에, 반경 방향에서 압착되어 파이프 (2) 와 밀봉 요소 (3) 의 보디 (5) 사이의 공간을 충전하고, 밀봉 요소 (3) 의 보디 (5) 와 파이프 (2) 의 외부 표면 사이의 시일을 형성한다. 제 1 탄성 부재 (6) 는 파이프 (2) 의 축선 방향에서 밀봉 요소 (3) 의 보디 (5) 의 플랜지들 (5b, 5c) 사이의 공간을 또한 부분적으로 충전한다. 밀봉 장치는 플랜지형 부품인 가압 부재 (4) 를 또한 구비한다. 가압 부재 (4) 는 파이프 (2) 를 수용하기 위한 개구 (12) 를 구비하거나, 또는 가압 부재 (4) 가 여러 파이프들 (2) 을 위해 사용된다면, 복수의 개구들 (12) 을 구비한다. 도 1 및 도 2 의 실시형태에서, 가압 부재 (4) 는 2 개의 개구들 (12) 을 구비한다. 가압 부재 (4) 는 파이프 (2) 주위에 배치된다. 파이프 (2) 의 축선 방향에서, 밀봉 요소 (3) 는 메이팅면 (9) 과 가압 부재 (4) 사이에 있다. 따라서, 가압 부재 (4) 는 메이팅면 (9) 에 대해 밀봉 요소 (3) 를 가압하기 위해 사용될 수 있다. 연결 블록 (1) 의 메이팅면 (9) 에 가압 부재 (4) 를 부착시키기 위해, 볼트와 같은 체결 부재 (8) 가 사용된다. 연결 블록 (1) 에 가압 부재 (4) 가 부착되는 때, 제 2 탄성 부재 (7) 는 연결 블록 (1) 의 메이팅면 (9) 과 밀봉 요소 (3) 의 보디 (5) 사이에서 압착된다. 따라서, 제 2 탄성 부재 (7) 는 파이프 (2) 의 반경 방향에서 메이팅면 (9) 과 파이프 (2) 사이의 이음매를 밀봉한다.
개구들 (12) 주위의 가압 부재 (4) 의 단면은 L자형이고, 즉 각 개구 (12) 가 연결 블록 (1) 의 메이팅면 (9) 을 향해 개방된 그루브를 갖는다. 따라서, 가압 부재 (4), 메이팅면 (9), 파이프 (2) 는 밀봉 요소 (3) 를 위한 직사각형 단면을 갖는 공간을 한정한다. 2 개의 개구 (12) 가 서로 바로 옆에 위치된다면, 2 개의 L자형 단면이 함께 연결되고, 개구들 (12) 사이에 T자형 단면이 존재한다. 본 발명에 따른 밀봉 장치의 경우, 파이프들을 서로 매우 가까이 위치시킬 수 있다. 밀봉 장치는 특히 파이프 (2) 가 두 고체 대상물들 사이에 조립될 필요가 있는 때에 실용적이다. 밀봉 요소 (3) 의 구성 때문에, 파이프 (2) 는 두 대상물 사이의 거리보다 더 짧아질 수 있다. 밀봉 요소 (3) 및 가압 부재 (4) 는 파이프 (2) 의 단부들 주위에 배치될 수 있고, 파이프 (2) 는 옆으로 대상물들 사이에 삽입될 수 있고, 그 다음에, 가압 부재 (4) 는 메이팅면 (9) 에 부착될 수 있다.
파이프 연결부를 밀봉하는 방법은, 두 고체 연결 블록들 (1) 을 연결하는데 파이프들이 사용되는 때에, 하기 단계를 포함한다:
- 두 고체 연결 블록들 (1) 사이의 거리보다 약간 더 짧은 파이프 또는 파이프들 (2) 을 제공하는 단계,
- 파이프 (2) 당 하나의 밀봉 요소 (3) 를 제공하는 단계로서, 상기 밀봉 요소 (3) 는 강성 보디 (5) 와 2 개의 탄성 부재들 (6, 7) 을 갖는, 단계,
- 각 밀봉 요소 (3) 을 위한 하나의 그루브를 갖는 가압 요소 (4) 를 제공하는 단계,
- 가압 요소 (4) 를 통해 그리고 밀봉 요소 (3) 를 통해 각 파이프 (2) 를 슬라이딩시키는 단계,
- 가압 요소 (4) 의 그루브에 밀봉 요소 (3) 를 조립하는 단계,
- 두 고체 연결 블록들 (1) 사이의 연결점까지 파이프 패키지를 옆으로 이동시키는 단계, 및
- 체결 부재 (8) 로 연결 블록 (1) 에 가압 요소 (4) 를 연결하는 단계.
연결부가 단 하나의 고체 연결 블록 (1) 을 포함한다면, 파이프 길이는 중요하지 않다. 상기 방법은, 파이프 패키지가 여러 파이프들 (2) 을 포함하고 두 고체 연결 블록들 (1) 사이의 거리가 비교적 짧은 때에 특히 유리하다.
밀봉 요소 및 밀봉 장치는 두 고체 연결 블록들 사이에 연결부가 이루어지는 때에 특히 유리하다. 그럼에도 불구하고, 상기 요소 및 장치는 파이프와 고체 구조물 사이의 임의의 연결부에 또한 사용될 수 있다. 상기한 실시형태들은 본 발명의 범위를 어떤 식으로도 제한하지 않는다. 보호 범위는 이하의 청구범위에 의해 결정된다.

Claims (12)

  1. 파이프 연결부를 위한 밀봉 요소 (3) 로서,
    상기 밀봉 요소 (3) 는, 환형 보디 (5) 를 포함하고, 상기 보디 (5) 의 내주부에 배치되는 제 1 탄성 부재 (6), 및 상기 보디 (5) 의 단부 표면 (end surface) 에 배치되는 제 2 탄성 부재 (7) 를 구비하고,
    상기 보디 (5) 는 중간부 (5a), 제 1 플랜지 (5b) 및 제 2 플랜지 (5c) 를 포함하고, 플랜지들 (5b, 5c) 은 상기 중간부 (5a) 의 에지들에 배치되고 상기 보디 (5) 의 중심 축선 (11) 을 향해 상기 중간부 (5a) 로부터 연장되는, 밀봉 요소 (3).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 탄성 부재 (6) 는 상기 제 1 플랜지 (5b) 와 상기 제 2 플랜지 (5c) 사이에서 상기 보디 (5) 의 상기 중간부 (5a) 의 내주부에 배치되고, 상기 제 2 탄성 부재 (7) 는 상기 제 1 플랜지 (5b) 의 외부 표면에 배치되는 것을 특징으로 하는 밀봉 요소 (3).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 탄성 부재 (6) 의 내부 직경이 상기 보디 (5) 의 상기 제 1 플랜지 (5b) 와 상기 제 2 플랜지 (5c) 의 내부 직경보다 더 작은 것을 특징으로 하는 밀봉 요소 (3).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 탄성 부재 (7) 의 내부 직경이 상기 보디 (5) 의 상기 제 1 플랜지 (5b) 의 내부 직경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 밀봉 요소 (3).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 요소 (3) 의 상기 보디 (5) 는 금속 또는 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 밀봉 요소 (3).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    탄성 부재들 (6, 7) 은 상기 보디 (5) 에 경화 (vulcanize) 되어 있는 것을 특징으로 하는 밀봉 요소 (3).
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    탄성 부재들 (6, 7) 은 O링인 것을 특징으로 하는 밀봉 요소 (3).
  8. 파이프 (2) 와 메이팅면 (mating surface; 9) 사이의 이음매 (joint) 를 밀봉하기 위한 밀봉 장치 (arrangement) 로서,
    상기 파이프 (2) 는 상기 메이팅면 (9) 으로부터 수직으로 멀어지도록 연장되고,
    상기 장치는 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 밀봉 요소 (3) 를 포함하고, 상기 밀봉 요소 (3) 는 상기 파이프 (2) 주위에 그리고 상기 메이팅면 (9) 에 맞닿게 배치되는, 밀봉 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 장치는 파이프 (2) 를 위한 개구 (12) 를 갖는 가압 요소 (4) 를 포함하고, 상기 가압 요소 (4) 는 상기 메이팅면 (9) 에 대해 상기 밀봉 요소 (3) 를 가압하기 위해 상기 파이프 (2) 주위에 배치되는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 개구 (12) 주위의 상기 가압 요소 (4) 의 단면이 L자형이고 상기 메이팅면 (9) 및 상기 파이프 (2) 를 향해 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 가압 요소 (4) 는 대응 개수의 파이프들 (2) 및 밀봉 요소들 (3) 을 수용하기 위한 복수의 개구들 (12) 을 구비하는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 메이팅면 (9) 에 상기 가압 요소 (4) 를 부착시키기 위한 체결 부재들 (8) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
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