KR20180126797A

KR20180126797A - 일체형 배관용 조인트 밸브

Info

Publication number: KR20180126797A
Application number: KR1020170061651A
Authority: KR
Inventors: 김태식
Original assignee: 세양기업주식회사
Priority date: 2017-05-18
Filing date: 2017-05-18
Publication date: 2018-11-28

Abstract

본 발명은 파이프 연결부의 수밀(기밀)성을 향상시킴과 아울러 체결상태를 견고히 유지하고, 반복사용에
도 품질을 일정하게 유지할 수 있는 배관용 조인트 및 이 조인트가 일체로 형성된 밸브를 제공한다.
조인트 몸체(100)의 연결부(110)(120)에는 파이프(P1)(P2)의 선단이 끼워지는 제 1구멍(112)(122), 제 1
패킹링(170)(180)이 끼워지는 제 2구멍(114)(124), 제 2패킹링(150)(160)과 부싱(130)(140)이 끼워지도
록 내면에 암나사(117)(127)가 형성된 제 3구멍(116)(126)이 동심원상에서 내측으로부터 외측으로 3단
형성된다. 제 1패킹링 (170) (180)은 수축·팽창이 가능하고 고온에도 견딜 수 있는 실리콘 또는 테프
론재로 짧은 원통형으로 형성된다. 제 2패킹링(150)(160)은 일측에 제 1패킹링(170)(180)과 접촉되는
접촉부(152)(162)가 형성되고, 이 접촉부(152)(162)의 둘레에는 제 2패킹링(150)(160)이 조인트
몸체(100)의 연결부(110)(120)내측으로 과도하게 삽입되는 것을 방지하기 위하여 연결부(110)(120)에 형
성된 제 2단턱(115)(125)에 걸리는 걸림턱(154)(164)이 형성되며, 타측에는 부싱(130)(140)선단에 형성
된 경사부(137)(147)와 접촉되도록 소정의 각도로 테이퍼부(156)(166)가 형성되고, 이
테이퍼부(156)(166)의 내측둘레에는 파이프(P1)(P2)를 견고하게 물기 위한 돌기(158)(168)가 형성된다.

Description

일체형 배관용 조인트 밸브{PIPING JOINT AND INTEGRATED VALVE WITH IT}

본 발명과 관련된 종래기술로는 대한민국 실용신안공고 공고번호 제 97-1671호의 "파이프 연결구가 구비

된 밸브"가 공지되어 있다.

상기한 종래의 기술은 본 발명자가 고안(발명)한 것으로, 그 기술적인 요지는 첨부된 도 16내지 도 18에

도시된 바와같이, 밸브개폐손잡이(17)를 작동시켜줌에 따라 내부에 설치된 개폐구(11)가 밸브의 입구와

출구를 상호 연통시켜주거나 차단시켜주는 밸브에 있어서, 상기 밸브의 파이프 연결부(13)내측 원주면에

길이방향을 따라 테이퍼진 나사부(13a)가 형성되고, 상기 나사부(13a)에 대응하는 나사부(20a)가 외주면

에 형성되며 축방향으로는 관통구멍(20b)이 형성되고 선단면에 경사면(20d)이 형성된 부싱(20)과, 한쪽

측면에 경사면(16b)이 형성된 제 1패킹링(16)과, 테두리의 일부분이 절개되어 있고 양쪽 측면에는 각각

상기 부싱(20)의 경사면(20d)과 제 1패킹링(16)의 경사면(16b)에 맞닿도록 경사면(18b)(18c)이 형성된제 2패킹링(18)을 포함하여 이루어진데 있다.

이와같은 구성을 갖는 종래의 기술은 상기 부싱(20)을 회전시켜 밸브안쪽으로 삽입시킴에 따라 이

부싱(20)의 선단에 형성된 경사면(20d)이 이와 인접한 제 2패킹링(18)의 경사면(18c)을 도 17b에 도시한

바와같이 화살표방향으로 눌러줌으로서 이 제 2패킹링(18)의 관통구멍(18a)내경이 오무러들면서

파이프(30)와의 틈새를 밀봉시키게 되는 것이다.

한편, 상기한 종래의 기술구성에 있어서는 몇가지 단점이 있었는데, 이를 열거하면 다음과 같다.

첫째, 파이프 연결부(13)내측 둘레에 테이퍼형의 나사부(13a)를 형성시켜야 했었으므로 이의 정확한 가

공이 곤란함과 아울러 제품의 가공정밀도가 떨어지고, 가공오차가 크게 발생하여 불량률이 높아 시공시

하자가 발생할 우려가 있었다.

둘째, 상기 파이프 연결부(13)내측에 형성되는 나사부(13a)가 전체 길이에 걸쳐 형성되므로 이에 삽입되

는 제 1패킹링(16)과 제 2패킹링이 나사부(13a)에 끼워져 수리시 빼어 내기가 곤란한 문제점이 있었으므

로 배관의 수리 및 유지보수에 애로를 겪게되는 문제점이 있었다.

셋째, 부싱(20)의 조임력을 조절함에 있어서 어느정도까지 조여주여야 하는지를 외부에서 감지할 수 없

었기 때문에 과도하게 조여줄 경우 제 1패킹링(16) 및 제 2패킹링(18)의 파손과 파이프연결부(13)의 나

사부(13a)와 부싱(20)에 형성된 나사부(20a)가 파손되는 문제점이 있었음과 아울러, 조임력이 약할 경우

에는 기밀(수밀)상태가 불량해지게 되는 폐단이 있었다.

본 발명은 상기한 종래기술의 제반문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 난방용, 수도

용, 위생용 및 산업용의 각종 배관시 상호 연결하고자하는 파이프에 별도의 플랜지가공이나 나사를 가공

하지 않고도 간단한 체결공구를 사용하여 상호 연결시킬 수 있도록 된 배관용 조인트 및 유체의 흐름을

제어하는 밸브에 있어서, 첫째, 파이프 연결부의 기밀(수밀)성을 향상시키고, 둘째, 체결상태를 견고하

게 유지할 수 있음과 아울러, 셋째, 체결시 외부에서 체결정도를 감지하므로써 적절한 체결력을 갖도록

할 수 있고, 넷째, 몇 번이고 반복사용이 가능하도록 하므로써 이의 유지보수가 용이한 배관용 조인트

및 밸브구조를 제공하는데 있는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 가공되지 않은 파이프의 일단이 삽입연결되는 연결부가 몸

체의 일측 또는 양측이나 3개소에 형성된 조인트 몸체, 이 몸체의 연결부 내측에 나사결합되는 부싱, 상

기 파이프의 외측 선단에 끼워지는 제 1패킹링, 이 제 1패킹링의 후단에 끼워지는 제 1패킹링으로 이루

어진 배관용 조인트에 있어서, 상기 조인트 몸체의 연결부에는 파이프의 외경에 일치되는 직경으로 형성

되어 파이프의 선단이 끼워지는 제 1구멍, 파이프의 선단에 끼워진 제 1패킹이 끼워지는 제 2구멍, 제 2

패킹링과 부싱이 끼워지도록 내면에 암나사가 형성된 제 3구멍이 동심원상에서 내측으로부터 외측으로 3

단으로 형성된다. 또 상기 제 1패킹링은 수축·팽창이 가능하고 고온에도 견딜 수 있는 실리콘 또는 테

프론재로 양단이 직각으로 절단된 형상을 갖는 짧은 원통형으로 이루어진다. 또한, 상기 제 2패킹링은

일측에 상기 제 1패킹링과 접촉되는 접촉부가 형성되고, 이 접촉부의 둘레에는 제 2패킹링이 조인트 몸

체의 연결부 내측으로 과도하게 삽입되는 것을 방지하기 위하여 연결부의 제 2구멍과 제 3구멍 경계부에

형성된 단턱에 걸리는 걸림턱이 형성되며, 타측에는 부싱 선단에 형성된 경사면과 접촉되도록 소정의 각

도로 테이퍼부가 형성되고, 이 테이퍼부의 내측 둘레에는 파이프를 견고하게 물기위한 돌기가 형성된다.

아울러, 상기 부싱에 형성되는 수나사부는 조인트 몸체의 연결부에 형성된 제 3구멍의 암나사에 결합되

어 조여지면서 제 2패킹링을 밀어 수축시킴과 동시에 제 3구멍의 암나사에 견고하게 밀착되도록 길이방

향으로 복수개의 절개부가 형성된다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명한다.

및 밸브구조를 제공하는데 있는 것이다.

본 발명은 제 1패킹링이 연결부의 제 2구멍에 위치하고 부싱의 삽입에 의하여 밀린 제 2패킹링에 의하여

두께가 팽창하므로써 파이프와 조인트 몸체와의 누수방지와 기밀을 유지할수 있고, 제 2패킹링은 파이프

를 견고하게 물어잡음으로써 체결상태를 견고하게 유지할 수 있어 고압의 유체배관에도 적용가능하며,

제 2패킹링에 형성된 걸림턱이 연결부의 단턱에 걸리므로써 제 1패킹의 과도한 변형을 방지함과 아울러

부싱의 체결정도를 작업자가 외부에서 감지할 수 있으므로 배관작업에 과도한 힘을 방지하고, 각 부품은

재사용이 가능하므로 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 등의 유용한 효과를 갖는다.

도 1내지 도 3은 본 발명의 제 1실시예를 도시한 것으로, 본 실시예는 2개의 파이프를 동축선상에 직렬

로 연결하기 위한 유니온형 조인트로써, 조인트 몸체(100)의 양측에 연결부(110)(120)가 대칭으로 형성

되고, 양측 연결부(110)(120)에는 각각 파이프(P1)(P2), 부싱(130)(140), 제 2패킹링(150)(160), 제 1패

킹링(170)(180)이 차례대로 결합된다.

상기 조인트 몸체(100)는 외측 중간부 둘레에 육각머리부(102)가 형성되고, 부싱(130)(140)에도 상기 육

각머리부(102)와 동일한 칫수를 갖는 육각머리부(132)(142)가 형성되어 상호 결합 및 분리시 1조의 스패

너를 사용할 수 있도록 한다.

도 2에서는 조인트 몸체(100)의 내부구조를 확인할 수 있으며, 양측의 연결부(110)(120)가 관통연결되어

유체가 양방향으로 이동가능하다.

상기 양측 연결부(110)(120)는 동일한 구조를 갖는 것으로, 중앙으로부터 작은 직경을 갖는 제

1구멍(112)(122), 이 제 1구멍(112)(122)보다 약간 더 큰 직경을 갖는 제 2구멍(114)(124), 이 제

2구멍(114)(124)보다 약간 더 큰 직경을 갖는 제 3구멍(116)(126)이 동심원상에서 내측으로부터 외측을

향하여 차례대로 형성되어 3단형태로 이루어진다.

상기 제 1구멍(112)(122)은 파이프(P1)(P2)의 외경과 거의 일치하는 크기로 형성되어 파이프(P1)(P2)의 선

단이 끼워지는 곳으로, 그 중간부 둘레에 양측 파이프(P1)(P2)의 삽입깊이를 제한하는 중앙턱(104)을 형

성할 수 있다.

상기 제 2구멍(114)(124)은 제 1패킹링(170)(180)이 각각 끼워지는 부분으로 그 폭은 제

1패킹링(170)(180)의 폭보다 약간 작게 형성한다.

상기 제 3구멍(116)(126)은 제 2패킹링(150)(160)과 부싱(130)(140)이 끼워지는 부분으로 그 내면에 암

나사(117)(127)가 형성되어 부싱(130)(140)의 수나사부(134)(144)가 결합된다.

상기 제 1구멍(112)(122)과 제 2구멍(114)(124)의 경계부에는 제 1패킹링(170)(180)의 선단이 밀착되어

걸리는 제 1단턱(113)(123)이 형성되고, 제 1구멍(114)(124)과 제 2구멍(116)(126)의 경계부에는 제 2

패킹링(150)(160)의 과도한 삽입을 방지하기 위한 제 2단턱(115)(125)이 형성된다.

상기 부싱(130)(140)에는 각각 육각머리부(132)(142)가 형성되고, 수나사부(134)(144)가 그 일측에 일체

로 형성되며, 육각머리부(132)(142)와 수나사부(134)(144)의 내측으로는 파이프(P1)(P2)가 삽입되는 관

통공(136)(146)이 형성된다. 상기 수나사부(134)(144)는 길이방향으로 복수개의 절개부(135)(145)가 형성되어 그 직경이 수축, 확장 가능하도록 하고, 수나사부(134)(144)의 선단에는 내측으로 좁아지도록 테

이퍼형의 경사부(137)(147)가 형성되어 상기 제 2패킹링(150)(160)의 일측에 밀착되도록 한다.

도 4는 본 발명에 의한 제 2패킹링(150)(160)의 구조를 도시한 확대단면도로써 이는 매우 특이한 형태로

이루어져 있음을 알 수 있다. 즉, 이 제 2패킹링(150)(160)은 그 일측에 상기 제 1패킹링(170)(180)과

접촉되는 접촉부(152)(162)가 형성되고, 이 접촉부(152)(162)의 외측둘레에는 제 2패킹링(150)(160)자체

가 조인트 몸체(100)의 연결부(110)(120)내측으로 과도하게 삽입되는 것을 방지할 수 있도록 상기 제 3

구멍(116)(126)선단의 제 2단턱(115)(125)에 걸리는 걸림턱(154)(164)이 형성되며 타측에는

부싱(130)(140)의 수나사부(134)(144)선단 내측에 형성된 경사부(137)(147)에 접촉되는

테이퍼부(156)(166) 가 형성된다.

또, 이 제 2패킹링(150)(160)은 테이퍼부(156)(166)의 내측면 둘레에 파이프(P1)(P2)를 견고하게 물어잡

기 위한 돌기(158)(168)가 삼각단면형상으로 형성되고, 그 내측에는 소정의 곡률반경으로 된

접촉부(159)(169)가 형성되어 수축변형시 파이프(P1)(P2) 외측면과의 접촉상태가 양호해지도록 한 것이

다.

아울러, 상기 제 2패킹링(150)(160)은 그 일측이 길이방향에 대하여 약간 경사지게 절개부(151)(161)가

형성되어 부싱(130)(140)의 미는 힘에 의하여 직경이 수축가능하도록 한 것이다.

상기 조인트몸체(100), 부싱(130)(140) 및 제 2패킹링(150)(160)은 황동, 스테인레스 스틸 및 합성수지

등 용도에따라 다향한 소재로 제작가능하며, 제 1패킹링(170)(180)은 실리콘 또는 고무재 등의 소재를

사용하여 제작가능하고, 고온의 유체를 이송하기 위한 배관에는 내열성을 갖는 소재를 사용할 수 있다.

이와같이 구성된 본 발명의 제 1실시예에 따른 유니온형 조인트를 사용하여 2개의 파이프를 직렬연결시

키는 과정을 설명한다.

먼저, 연결하고자 하는 2개의 파이프(P1)(P2)외측에 차례대로 부싱(130)(140)과 제 2패킹링(150)(160)을

끼운상태에서 파이프(P1)(P2)의 선단에 제 1패킹링(170)(180)을 끼운다.

다음으로, 양측 파이프(P1)(P2)사이에 유니온형 조인트 몸체(100)를 위치시킨 상태에서 조인트 몸체(100)

양측의 연결부(110)(120)에 파이프(P1)(P2)를 끼우면 파이프(P1)(P2)선단의 제 1패킹링(170)(180)은 각각

연결부(110)(120)내측의 제 1구멍(112)(122)에 삽입된다.

이와같은 상태에서 조인트 몸체(100)가 회전되지 않도록 잡고 부싱(130)(140)을 회전시키면

부싱(130)(140)의 수나사부(134)(144)가 조인트몸체(100)의 연결부(110)(120)에 나사결합되면서 내측으

로 삽입된다.

이와 동시에 부싱(130)(140)의 앞쪽에 끼워진 제 2패킹링(150)(160)은 연결부(110)(120)의 제

3구멍(116)(126)내측으로 위치하여 자리잡게 된다.

부싱(130)(140)을 계속하여 회전시키게 되면 제 1구멍(112)(122)에 위치한 제 1패킹링(170)(180)이 압축

력을 받으면서 길이방향에 대하여는 수축되고 반대로 그 두께는 팽창되면서 파이프(P1)(P2)의 외측과 조

인트 몸체(100)의 제 1구멍(112)(122)사이의 틈새를 막아주므로써 기밀과 누수방지가 가능하게 된다.

또한, 부싱(130)(140)과 직접 접촉하는 제 2패킹링(150)(160)은 그 일측의 테이퍼부(156)(166)가

부싱(130)(140)의 수나사부(134)(144)선단 내측에 형성된 경사부(137)(147)와 접촉되면서 그 직경이 수

축되므로써 파이프(P1)(P2)를 견고하게 잡아주게 되는 것이며, 제 2패킹링(150)(160)의 내면둘레에 형성

된 삼각단면형상의 돌기(158)(168)가 파이프(P1)(P2)를 강하게 누르므로써 도 3에 도시한 바와같이 파이

프(P1)(P2)에 수축부(PS)가 형성되어 파이프(P1)(P2)의 이탈이 방지되고, 내측의 접촉부(159)(169)는 직선

형으로 수축되면서 파이프(P1)(P2)의 외측면에 긴밀하게 밀착된다.

상기 제 2패킹링(150)(160)이 수축되는 것과는 반대로, 상기 부싱(130)(140)의 수나사부(134)(144)는 제

2패킹링(150)(160)의 테이퍼부(156)(166)를 타고 삽입되므로 절개부(135)(145)에 의해 그 직경이 확장되

어 조인트 몸체(100)의 제 3구멍(116)(126)에 형성된 암나사(117)(127)에 견고하게 나사결합된다.

한편, 부싱(130)(140)을 충분히 조여줄 경우, 제 1패킹링(170)(180)은 점차적으로 두께가 팽창하지만 제

2패킹링(150)(160)의 일측에 형성된 걸림턱(154)(164)이 연결부(110)(120)의 제 2단턱(115)(125)에 걸려

더 이상 내측으로 진행되지 못하게 되므로 제 1패킹링(170)(180)의 과도한 변형이 발생되지 않는 것이

며, 부싱(130)(140)도 더 이상 삽입되지 않게 되므로 작업자는 이 상태를 쉽게 감지하므로써 조임상태조

절에 적정을 기할 수 있는 것이고, 불필요한 힘이나 노력을 낭비하지 않아도 되는 것이다.

2개의 파이프(P1)(P2)를 분리시킬 경우에는 상기와는 반대의 순서로 작업을 하면 되는 것이며, 이때, 제

1패킹링(170)(180)이 손상되었을 경우 새로운 것으로 교체해 줄 수 있고, 제 2패킹링(150)(160)은 자체

의 복원력에 의해 직경이 확장되어 쉽게 분리된다.

도 5는 본 발명의 제 2실시예를 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 제 3실시예를 도시한 것으로, 본 실시

예에서는 각각 조인트 몸체(200)의 일측에 수나사부(206)와 암나사부(208)가 일체로 형성되어 파이프 이

외의 피접속물, 예를 들면 유체탱크의 배출꼭지 등에 직접 조인트 몸체(200)를 체결시킨 상태에서 파이

프(P)를 조인트 몸체(200)타측의 연결부(210)에 상기 제 1실시예와 동일한 방법으로 연결시킬 수 있다.

첨부된 도면중 동일한 부품에 대하여는 가급적 동일한 부호를 사용하였으며, 중복되는 설명은 편의상 생

략한다.

도 7은 본 발명의 제 4실시예를 도시한 것으로, 본 실시예는 엘보우형 조인트로써, 45°또는 90°로 구부러진 조인트 몸체(300)의 양측에 각각 제 1실시예에서와 같은 연결부(310)(320)가 형성되고 이에 파이

프(P1)(P2), 부싱(130)(140), 제 1패킹링(170)(180), 제 2패킹링(150)(160)이 차례대로 결합된다.

상기 제 4실시예에서는 엘보우의 양측에 연결부(310)(320)를 형성한 것을 도시하였으나, 본 발명은 이에

한정되지 않고 엘보우의 일측에 암나사를 형성시켜 파이프외에도 제 3실시예에서와 같이 다른 피접속물

을 연결시킬 수도 있는 것이다.

도 8은 본 발명의 제 5실시예를 도시한 것으로, 이는 파이프(P)의 일단을 폐쇄시키기 위한 캡 조인트에

관한 것으로, 폐쇄형으로 형성된 조인트 몸체(400)의 일측에 제 1실시예에서와 같은 연결부(410)가 형성

되어 이에 파이프(P)의 일단이 접속되므로써 유체의 흐름을 완전히 차단시키게 되는 것이다.

도 9는 본 발명의 제 6실시예를 도시한 것으로, 이는 T형 조인트로서 같은 직경을 갖는 3개의

파이프(P1)(P2)(P3)를 하나의 조인트 몸체(500)에 결합시킬 수 있도록 제 1실시예에서와 같은 3개의 연결

부(510)(520)(530)가 형성된다.

도 10은 본 발명의 제 7실시예를 도시한 것으로, 이는 상기 제 1실시예의 변형으로써 다른 직경의 파이

프(P1)(P2)를 상호 직렬연결시키는데 사용되는 것으로, 조인트 몸체(600)의 양측에 각기 다른 크기의 연

결부(610)(620)가 형성된다.

도 11은 상기 제 6실시예의 변형예를 도시한 것으로, 본 실시예에서는 T형 조인트 몸체(700)양측에는 연

결부(710)(720)가 형성되고, 중앙부에는 암나사(732)가 형성된 접속부(730)가 직각으로 형성되어 이 접

속부(730)에 상기 제 3실시예에서와 같은 파이프외의 다른 피접속물이 직접 나사결합된다.

도 12는 본 발명의 제 6실시예의 또다른 변형예를 도시한 T형 조인트를 도시한 것으로, 조인트 몸체

(800)의 양측에는 동일한 크기의 칫수를 갖는 연결부(810)(820)가 형성되고, 이 연결부(810)(820)와 직

각으로 형성된 중간의 연결부(830)는 다른 크기의 칫수로 형성되어 작은 직경의 파이프(P3)가 동일직경의

파이프(P1)(P2)로부터 분기되도록 한 것이다.

도 13 및 도 14는 각각 본 발명의 제 2실시예 및 제 3실시예에 의한 것과 같은 수나사형, 암나사형 조인

트가 일체로 형성된 밸브를 도시한 것으로, 볼 밸브 몸체(900)의 일단에는 수나사부(902)또는

암나사부(904)가 각각 형성되고 타단에는 파이프(P)가 연결되는 연결부(910)(920)가 제 1실시예와 동일

한 구조로 형성된다.

도 15는 본 발명의 제 1실시예에 의한 유니온형 조인트와 유사한 구조를 갖는 밸브를 도시한 것으로, 본

실시예에서는 밸브 몸체(900)의 양단에 상기 제 1실시예에서와 같은 구조의 연결부(910)(920)가 형성되

어 파이프(P1)(P2)사이에 바로 밸브를 설치할 수 있도록 한 특징을 갖는다.

Claims

가공되지 않은 파이프의 일단이 삽입연결되는 연결부가 몸체에 형성된 조인트 몸체, 이 몸체의 연결부
내측에 나사결합되는 부싱, 상기 파이프의 외측 선단에 끼워지는 제 1패킹링, 이 제 1패킹링의 후단에
끼워지는 제 2패킹링을 포함하여 이루어진 배관용 조인트에 있어서,
상기 연결부는 파이프의 선단이 끼워지는 제 1구멍, 제 1패킹링이 끼워지는 제 2구멍, 제 2패킹링과 부
싱이 끼워지도록 내면에 암나사가 형성된 제 3구멍이 동심원상에서 내측으로부터 외측으로 3단으로 형성
되어 이루어지고;
상기 제 2패킹링은 일측에 상기 제 1패킹링과 접촉되는 접촉부가 형성되고, 이 접촉부의 둘레에는 제 2
패킹링이 조인트 몸체의 연결부 내측으로 과도하게 삽입되는 것을 방지하기 위하여 연결부의 제 2구멍과
제 3구멍의 경계부에 형성된 단턱에 걸리는 걸림턱이 형성되며, 타측에는 부싱 선단에 형성된 경사면과
접촉되도록 소정의 각도로 테이퍼부가 형성되고, 이 테이퍼부의 내측 둘레에는 파이프를 견고하게 물기
위한 돌기가 형성되며;
상기 부싱에 형성되는 수나사부는 길이방향으로 복수개의 절개부가 형성된 것을 특징으로하는 배관용 조
인트.