KR20190009513A - 관 연결부 밀폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소켓연결 방식보다 구조상 밀폐의 조건이 어려운 연속으로 끝단을 연결하는 관의 경계 부분을 가압력을 이용하여 완전한 밀폐력을 제공하는 동시에 관에 유동현상이 발생하더라도 밀폐력과 체결력을 유지하면서 능동적으로 대응하여 관이나 장치의 파손이 발생하지 않도록 하는 관 연결부 밀폐장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 관에 직접적으로 접촉하며 밀폐하는 메인밀폐부, 상기 메인밀폐부을 절단 부분을 연결하며 가압 밀폐력을 작용시키는 연결밀폐부로 구성하여; 본 발명의 밀폐장치를 이용하여 소켓 방식으로 연결하는 관을 사용하지 않으므로써 관 제작비용을 절감시킬 수 있으며 구조적으로 안정적인 체결력 및 밀폐력을 보장받을 수 있는 효과가 있다.

Description

관 연결부 밀폐장치{Sealing part of pipe connection}

본 발명은 관의 밀폐장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 설치 여건에 따라 매립 또는 비 매립상태의 상수도관, 하수도관, 각종 석유 및 화학 플랜트에 사용되는 다양한 콘크리트관, 금속재관, 플라스틱관의 끝단을 연속으로 연결하는 경계 부분에 밀폐력과 체결력을 유지하면서 능동적으로 대응하도록 하는 관 연결부 밀폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 배관 설비는 인간의 일상생활과 밀접한 관계가 있다. 가정에 식수를 공급하거나 공장에 공업용수를 공급할 뿐만 아니라, 사용 후 폐수를 외부로 배출하는 역할 등을 수행하고 있는 것이다. 배관은 사용목적에 따라 크게 급수, 급탕, 냉난방, 배수, 배기 등을 담당하는 건축배관과 원유수송 배관, 집진장치 배관, 발전소 배관 등 산업 목적을 위한 배관을 포함한 공업배관으로 나눌 수 있다.

상기와 같은 배관에 사용되는 관들은 온도, 압력, 관내 이송물체의 성질 등에 따라 그 재질이 강관, 합성수지관, 주철관, 콘크리트관, 동관 등을 선택하여 사용되고 있으며, 통상의 경우 일정한 길이 또는 형태로 형성된 것을 서로 연결하여 사용하고 있다.

특히, 유체(기체,액체)의 이송에 사용되는 파이프는 상하수용 관이나 또는 가스관 등의 산업용 배관으로 광범위하게 사용되고 있으며, 이러한 파이프는 대부분 금속이나 합성수지 및 콘크리트로 제작되고, 일정 길이로 제작된 파이프를 상호 연결시켜 시공하게 된다.

상기에서 합성수지로 제작되는 상하수용 관은 규격화된 크기의 소정길이로 제작되며, 파이프를 연속적으로 연결하여 지중에 매설 시공하고, 여기서 파이프의 시공작업은 최초 시공시 또는 부분적인 파손에 의한 보수공사시 연결부위에서 누수가 방지되게 작업하여 시공되고 있다.

한편, 상기와 같이 일정한 길이와 형태로 형성된 관 들을 서로 연결할 때에는 관 연결부 외주면에 패킹을 씌운 후 그 둘레에 관 연결용 밴드를 감싸 연결하거나, 또는 별도의 관 연결용 브라켓을 이용하여 연결하거나, 또는 한쪽 관을 다른 쪽 관에 억지끼움으로 끼워주고 접착하여 연결하는 등 다양한 방법이 적용되고 있었다. 그러나 상기와 같은 관 연결구조에 의해서도 그 배관의 용도나 시공환경과 같은 각종 조건에 따라 관을 연결하여 주는 작업이 불편하거나 신속히 작업하기 어려울 수 있었는바, 이를 개선하여야 할 필요성이 있었다.

이로 인하여, 콘크리트 또는 금속 등의 관을 이음하는 방법으로는 관의 이음부분 양단의 일정 부분이 내측으로 끼워지는 고무관을 이용하여 연결하고자 하는 관을 조립시킨 후 금속판의 보호커버로 고무관을 감싸고 체결밴드로 고정시키는 방법으로 등록실용신안공보 등록번호 20-0181909(출원일자 1999년 12월 16일) "오,폐수관 연결패킹"이 알려져 있다.

상기와 같은 오,폐수관 연결패킹은 관의 이음부분 양단이 끼워진 고무관의 외부를 띠 형상의 판으로 감싸고, 상기 판의 둘레를 체결밴드로서 조여서 체결하도록 구성된다, 이 체결구조는 체결밴드 일단에 별도의 상하 커버로 이루어진 케이스에 내부에 일측이 돌출되도록 결합된 웜과, 상기 웜과 맞물리는 나사공이 체결밴드의 타단에 천공되어 이루어지는 것으로서, 상기 체결구조의 웜과 맞물리는 나사공이 약하여 조임 작업을 할 때에 나사공이 변형되어 조임 상태를유지하지 못하는 문제점은 물론 웜을 체결밴드의 일단에 결합시키는 케이스가 벌어져 밴드의 조임 상태를 유지 못하는 문제점이 있어 소형 관을 연결하는 용도에 한정되고, 대형 관을 체결하기 위해서는 상기의 웜과 웜 케이스 그리고 웜과 체결된 체결공의 크기가 대형화되어야 하므로 체결부의 부피가 불필요하게 커져 원자재 비용이 상승된다.

또한, 상기 고무관의 외부를 감싸는 커버는 얇은 평판으로서 관이 매설된 상태에서 관의 내부로 흐르는 유체의 진동 및 지면으로부터 전달되는 진동 그리고 지면의 침하 등에 의하여 관의 위치가 이동될 경우 커버의 신축성이 없어 이음매인 중앙부분이 찢어져 파손되어 관으로부터 유체가 누수되는 문제점이 있다.

아울러, 종래에는 관에 턱을 형성하여 서로 삽입하는 후렌지 방식으로 연결하거나, 관과 동일한 재질의 열가소성수지로 별도의 연결관을 제작하여 배관 현장에서 전기융착하거나, 강재 또는 스테인레스강 등으로 연결관 장치를 구성하여 볼트와 너트 등으로 밴드처럼 조이는 연결관과, 일본공개특허공보 평1-221226호와 같이 관의 연결부에 금형을 씌우고 겔상의 수지를 주입경화시켜 연결부를 일체로 성형하는 방법이 개발되었다.

또한, 최근에는 복합재료를 이용하여 연결부에 플라스틱 필름으로 된 진공백(Bag)을 설치하여 진공감압 방식의 연결관이 개발되었다.

그러나 상기와 같은 배관연결방식은, 후렌지 방식의 경우 대형관(구경 300mm~1,500mm)의 연결관을 제작키 위하여 고가의 금형과 사출기가 구비되어야 하므로 경제적인 부담이 매우크며, 전기 융착방식의 경우 상당량의 전력이 소모되므로 별도의 발전기를 구비하거나 다른 장소로 부터 전원을 연결해야 하는 번거로움 이 있으며, 강한 압력으로 피접착제와 연결관의 이음부에 강력한 힘(200kg/㎠)으로 압착하여야 하므로 장비와 비용이 많이 소요되고 공사과정이 번거로워 지는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 연결관은 두께가 얇아 토압이나 지반침하시 쉽게 이탈 또는 파손될 우려가 있어 이로인한 누수 발생의 우려가 높다.

스텐레스나 강재 연결관의 경우 오염된 하수나 오염된 지반에 설치할 경우 부식이 진행되어 누수의 우려가 높고, 최근에 개발된 복합소재 진공성형 연결관 및 금형에 의한 연결방식은 그 주재료가 에프알피(FRP)수지로만 성형이 가능하므로 그 특성상 5℃이하에서는 성형이 불가능하여 동절기에는 작업에 큰어려움이 있고, 경화시간이 장시간소요되며, 금형내의 공기배출이 어려어 이를 해결키 위한 진공백(Bag)의 설치가 난해하며, 현장의 열악한 환경에서 기밀을 유지하여 진공성형하는 것은 현실적으로 큰 어려움이 있으며, 설치 후 진공백 등 폐기물이 다량으로 발생되어 환경을 오염시킬 수 있으므로 이의 처리에 큰 비용이 소요되는 문제점이 있었다.

등록번호 제10-0394234호 (관이음매용 고무관 보호구) 등록번호 제20-0365425호 (파이프 연결용 커플링) 등록번호 제10-0934626호 (하수용 콘크리트관 연결장치 및 이를 이용한 연결공법) 등록번호 제10-0443178호 (금형을 이용한 배관연결공법) 공개번호 제10-2011-0092095호 (관 연결구조)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 소켓방식으로 연결되지 않고 관의 끝단과 끝단을 맞대어 일자 방식으로 연결하는 밀폐구조가 어려운 연결부를 둘러싸 가압력과 밀폐력을 이용하여 구조적으로 안정적으로 밀폐력을 발휘하도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 관을 둘러싸는 부분 및 연결부분을 관과 패킹, 패킹과 패킹의 접촉 방식으로 체결력을 가압력과 접촉 밀폐력으로 전환시켜 누수가 발생하더라도 완벽한 밀폐력을 제공하도록 하는 데 있다.

본 발명은 메인밀폐부를 주름관 형태로 형성하여 밀폐를 위한 초기설치과정에서 관이 일직선을 이루지 못하거나 굴곡된 설치지점, 지반 침하나 지진으로 인한 위치변경이 발생하더라도 능동적으로 대응하도록 하는 데 있다.

본 발명은 연결밀폐부의 플랜지에 홈을 다수 개로 형성하여 관의 설치시 일직선을 이루지 못하거나 굴곡된 설치지점에 대하여 굴절시켜 설치의 편의성을 제공하며, 지반 침하나 지진으로 인한 위치변경이 발생하더라도 메인밀폐부와 함께 상호 능동적으로 대응하도록 하는 데 있다.

본 발명은 연결밀폐부의 체결력에 의한 가압패킹의 팽창 방향을 조절할 수 있어 체결 조건에 따라 팽창 방향 및 가압력의 조정을 통해 밀폐력을 조절할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명은 위치표시구를 이용해 관의 연결부에 설치시 정확한 위치를 파악할 수 있도록 하는 데 있다.

그리고, 차수 성능이 착월하고 관의 직경의 변화에 유연하게 대처할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 관 연결부 밀폐장치는 끝단이 연속적으로 맞닿아 연결되는 동일 직경관의 연결부를 밀폐하는 장치에 있어서, 상기 연결부에 설치되어 관의 외면에 끼움되어 가압 및 밀착을 하는 'C'형상의 메인밀폐부, 상기 메인밀폐부의 절개된 양 끝단을 연결하는 기능과 연결시 가압작용으로 밀폐하는 연결밀폐부를 구성한다.

그리고, 상기 메인밀폐부는 절개된 양 끝단 부분에는 플랜지볼트가 내부에서 외부방향으로 설치된 'C'형상의 가압링, 상기 플랜지볼트의 나선부는 노출되고 머리부는 비 돌출되도록 절개된 끝단 일부분을 감싸 가압링의 내면에 부착되는 메인패킹, 상기 메인밀폐부는 메인패킹이 설치된 가압링의 절개된 양 끝단에 의해 절개부를 구성한다.

아울러, 상기 가압링은 주름단이 반복적으로 형성된 주름관형태이며, 상기 메인패킹은 주름단에 끼움되는 주름돌기가 반복적으로 형성되도록 구성한다.

더불어, 상기 연결밀폐부는 메인밀폐부의 플랜지볼트에 체결되는 한 쌍의 플랜지, 상기 플랜지 및 절개부 사이에 설치하는 가압패킹, 상기 플랜지와 가압패킹을 체결하는 밀폐볼트를 구성한다.

또한, 상기 메인밀폐부를 연결밀폐부의 밀폐볼트로 체결시 가압패킹이 플랜지에 의해 가압되어 상,하부 방향으로 팽창하면서 절개부에 위치한 메인패킹을 가압하여 밀폐하도록 구성한다.

이러한, 상기 플래지의 상부 끝단에는 서로 마주보는 방향으로 지지단을 형성하여, 상기 플랜지에 의해 가압패킹이 가압시 상부 방향으로 팽창을 억제하여 팽창력을 하부 방향으로 유도하여 절개부에 위치한 메인패킹을 큰 압력으로 가압하도록 구성한다.

그리고, 상기 플랜지는 'L'형태로 수직단과 수평단에는 폭 방향으로 서로 위치가 어긋나게 각각 수직홈과 수평홈을 다수개로 형성하여, 상기 플랜지가 수직홈과 수평홈에서 굴절되도록 구성한다.

아울러, 상기 플랜지의 수직단의 외측으로 설치하여 밀폐볼트에 의해 체결되는 보강판을 구성한다.

더불어, 상기 가압패킹의 길이 방향 중앙에는 위치표시구를 설치하여, 상기 위치표시구를 이용하여 관과 관의 연결부의 정확한 위치를 파악하도록 구성한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 소켓방식으로 연결되지 않고 관의 끝단과 끝단을 맞대어 일자 방식으로 연결하는 밀폐구조가 어려운 연결부를 둘러싸 가압력과 밀폐력을 이용하여 구조적으로 안정적으로 밀폐력을 발휘하여 간단한 구조로 시공이 간편한 효과가 있다.

그리고, 관을 둘러싸는 부분 및 연결부분을 관과 패킹, 패킹과 패킹의 접촉 방식으로 체결력을 가압력과 접촉 밀폐력으로 전환시켜 누수가 발생하더라도 밀폐링에 의한 누수차단과 가압링에 의한 가압작용으로 완벽한 밀폐력을 나타내는 효과가 있다.

아울러, 메인밀폐부를 주름관 형태로 형성하여 밀폐를 위한 초기설치과정에서 관이 일직선을 이루지 못하거나 굴곡된 설치지점, 지반 침하나 지진으로 인한 위치변경이 발생하더라도 능동적으로 대응할 수 있어 허용 거동량을 초과하지 않는 경우 안정적인 밀폐구조를 유지하는 효과가 있다.

더불어, 연결밀폐부의 플랜지에 홈을 다수 개로 형성하여 관의 설치시 일직선을 이루지 못하거나 굴곡된 설치지점에 대하여 굴절시켜 설치의 편의성을 제공하며, 지반 침하나 지진으로 인한 위치변경이 발생하더라도 메인밀폐부와 함께 상호 능동적으로 대응하도록 하는 효과가 있다.

또한, 연결밀폐부의 체결력에 의한 가압패킹의 팽창 방향을 조절할 수 있어 체결 조건에 따라 팽창 방향 및 가압력의 조정을 통해 밀폐력을 조절할 수 있어 시공여건이나 사용여건에 따라 설치조건을 쉽게 변경할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 위치표시구를 이용해 관의 연결부에 설치시 정확한 위치를 파악할 수 있어 체결력과 밀폐력의 편중현상이 발생하지 않고 연결되는 두 관에 균등하게 분포하도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 차수 성능이 착월하고 관의 직경의 변화에 유연하게 대처할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 관 연결부 밀폐장치와 관의 분해사시도,
도 2는 본 발명에 따른 관 연결부 밀폐장치와 관의 결합사시도,
도 3은 본 발명에 따른 관 연결부 밀폐장치의 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 관 연결부 밀폐장치와 관의 결합평면도,
도 5는 본 발명에 따른 관 연결부 밀폐장치와 관의 결합정면도,
도 6은 본 발명에 따른 가압링과 플랜지볼트의 분해 및 조립사시도,
도 7은 본 발명에 따른 플랜지와 보강판의 확대 분해사시도,
도 8은 본 발명에 따른 플랜지와 메일밀폐부의 부분 결합사시도,
도 9는 본 발명에 따른 플랜지의 수평홈과 수직홈에 의한 굴절 과정도,
도 10은 지지대가 형성된 플랜지와 메일밀폐부의 부분 결합사시도,
도 11은 지지대가 형성된 플랜지를 이용하여 메일밀폐부와 연결밀폐부의 체결시 가압패킹의 변화를 나타낸 단면도,
도 12에서 도면 a는 곡률 형태로 형성되는 가압링과 메인패킹의 분해사시도, 도면 b는 돌기 형태로 형성되는 가압링과 메인패킹의 분해사시도,
도 13은 도면 a는 봉 형태의 위치고정대가 형성된 위치표시구의 사시도, 도면 b는 판 형태의 위치고정대가 형성된 위치표시구의 사시도,
도 14는 본 발명에 따른 위치표시구가 설치된 결합밀폐부와 메일밀폐부의 부분 결합사시도,
도 15는 위치표시구가 관의 연결부에 위치하는 것을 도시한 부분 단면 사시도,
도 16은 본 발명에 따른 밀폐장치를 이용하여 메인밀폐부와 연결밀폐부의 결합 과정도,
도 17은 다른 실시 예에 따른 관연결장치의 단면도,
도 18은 도 17의 일 측면도,
도 19는 보강구의 사시도,
도 20은 다른 실시 예에 따른 관연결장치의 일 측면도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구성을 첨부되는 도면을 참조로 설명하면, 끝단이 연속적으로 맞닿아 연결되는 동일 직경관의 연결부를 밀폐하는 장치에 관한 것으로, 관(1)에 직접적으로 접촉하며 밀폐하는 메인밀폐부(10), 상기 메인밀폐부(10)을 절단 부분을 연결하며 가압 밀폐력을 작용시키는 연결밀폐부(40)로 밀폐장치(100)를 구성한다.

상기 메인밀폐부(10)는 상기 관(1)의 연결부(2)에 설치되어 관(1)의 외면에 끼움되어 가압 및 밀착을 하는 'C'형상으로 형성한다.

상기 메인밀폐부(10)는 절개된 양 끝단 부분에는 플랜지볼트(21)가 내부에서 외부방향으로 설치된 'C'형상의 가압링(20)을 형성한다.

상기 가압링(20)은 금속 재질이나 플라스틱 재질로 제작할 수 있는 것으로 특히 지반에 매립되어 사용할 경우 부식이나 물성변화가 발생하지 않도록 스테인리스 재질이나 아연도금된 금속 재질로 구성함이 바람직하고, 화학 플랜트에 사용할 경우 내화학성이 우수한 플라스틱 재질로 구성할 수도 있을 것이다.

상기 플랜지볼트(21)의 나선부(23)는 노출되고 머리부(24)는 비 돌출되도록 절개된 끝단 일부분을 감싸 가압링(20)의 내면에 부착되는 메인패킹(30)을 형성한다.

상기 메인패킹(30)은 고무재질로 형성되는 것으로 열변화 및 물성 변화가 적으며 탄성 신장률이 큰 것보다는 적은 것으로 형성하여, 연결밀폐부(40)에 의해 체결시 탄성이 많을 경우 과도하게 신장되는 것을 방지하도록 구성한다.

상기 가압링(20)과 메인패킹(30)은 별도로 접착하지 않은 상태로 사용가능하나 접착제를 이용하여 서로 일체화되도록 접착하여 구성함이 바람직할 것이다.

상기 플랜지볼트(21)는 관(1)과 밀착되는 방향인 가압링(20)의 내면에서 외부로 관통하여 돌출하도록 체결하는 것으로, 바람직한 실시 예로써는 머리부(24)는 가압링(20)의 내면에서 돌출하지 않도록 매립되는 접시머리형태나, 육각머리형태로 구성함이 좋으며, 머리부(24)와 연장되는 나선부(23)는 가압링(20)의 절단 끝단(25)을 감싸는 메인패킹(30)의 커버단(32)을 관통하도록 구성한다.

상기 메인밀폐부(10)는 메인패킹(30)이 설치된 가압링(20)의 절개된 양 끝단에 의해 절개부(11)를 형성하는데, 상기 절개부(11)는 가압링(20)이 길이 방향을 따라 절단된 절단 끝단(25)에 의해 가압링(20)과 메인패킹(30)이 결합된 후 절단 끝단(25)의 사이에 형성되는 공간인 것이다.

한편, 상기 메인밀폐부(10)의 절개된 양 끝단을 연결하는 기능과 연결시 가압작용으로 밀폐하는 연결밀폐부(40)를 구성한다.

상기 연결밀폐부(40)는 메인밀폐부(10)의 플랜지볼트(21)에 체결되는 한 쌍의 플랜지(50)를 구성한다.

상기 플랜지(50)는 금속 재질이나 플라스틱 재질로 제작할 수 있는 것으로 특히 지반에 매립되어 사용할 경우 부식이나 물성변화가 발생하지 않도록 스테인리스 재질이나 아연도금된 금속 재질로 구성함이 바람직하고, 화학 플랜트에 사용할 경우 내화학성이 우수한 플라스틱 재질로 구성할 수도 있을 것이다.

상기 플랜지(50)는 'L'형태로 수직단(52)에는 밀폐볼트(70)가 관통하는 수직볼트홀(56)이 길이 방향을 따라 다수개로 형성되고, 수평단(53)에는 플랜지볼트(21)의 나선부(23)가 관통하는 수평볼트홀(57)이 길이 방향을 따라 다수개로 형성된다.

상기 플랜지(50)는 'L'형태로 수직단(52)과 수평단(53)에는 폭 방향으로 서로 위치가 어긋나게 각각 수직홈(54)과 수평홈(55)을 다수개로 형성하여, 상기 플랜지(50)가 수직홈(54)과 수평홈(55)에서 굴절되도록 구성한다.

상기 수직단(52)과 수평단(53)에 각각 형서되는 수직홈(54) 및 수평홈(55)의 형태를 설명하면 일 끝단은 직교 형태로 연장되는 부분은 반원 형태이며 타 끝단은 수직단(52)과 수평단(53)을 절개한 형태로 개방된 형태로 구성하는 것이다.

상기 플랜지(50)의 수직단(52)의 외측으로 설치하여 밀폐볼트(70)에 의해 체결되는 보강판(80)을 구성한다.

상기 보강판(80)은 사각판 형태로써 길이 방향을 따라 밀폐볼트(70)가 관통하는 보강볼트홀(81)을 다수개로 형성하는데, 상기 보강볼트홀(81)은 길이가 트랙 형태의 장홀 형상으로 구성하여 플랜지(50)가 굴절될 경우 함께 굴절되면서 굴절로 인한 밀폐볼트(70)의 이동거리를 확보할 수 있도록 구성한 것이다.

상기 플랜지(50) 및 절개부(11) 사이에 설치하는 가압패킹(60)을 형성한다.

상기 가압패킹(60)은 패킹볼트홀(61)이 길이 방향을 따라 다수 개로 형성된 고무재질로 제조되는 것으로 열 변화 및 물성 변화가 적으며 탄성 신장률이 메인패킹(30)보다 큰 것으로 형성하여, 연결밀폐부(40)에 의해 체결시 탄성에 의해 신장되도록 구성한다.

즉, 상기 메인밀폐부(10)를 연결밀폐부(40)의 밀폐볼트(70)로 체결시 가압패킹(60)이 플랜지(50)에 의해 가압되어 플랜지(50)의 상부로 융기되는 상부융기단(62)과 절개부(11) 내에서 팽창되는 하부융기단(63)이 메인패킹(30)을 가압하여 밀폐하도록 구성하는 것이다.

상기 가압패킹(60)은 메인패킹(30)과 신장률이나 탄성력은 차이를 지니지만 유사한 재질로 구성하여 서로 오랜 기간 접촉하더라도 물성 변화에 의해 융착되거나 부식되지 않도록 구성함이 바람직하다.

상기 플랜지(50)와 가압패킹(60)을 체결하는 밀폐볼트(70)를 구성한다.

다른 실시 예로써, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 상기 플랜지(50)의 상부 끝단에는 서로 마주보는 방향으로 지지단(51)을 형성하여, 상기 플랜지(50)에 의해 가압패킹(60)이 가압시 상부 방향으로 팽창을 억제하여 팽창력을 하부 방향으로 유도하여 절개부(11)에 위치한 메인패킹(30)을 큰 압력으로 가압하도록 구성하는 것이다.

다른 실시 예로써, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 가압링(20)은 주름단(22)이 반복적으로 형성된 주름관형태이며, 상기 메인패킹(30)은 주름단(22)에 끼움되는 주름돌기(31)가 반복적으로 형성되도록 구성한다.

도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 가압패킹(60)의 길이 방향 중앙에는 위치표시구(90)를 설치하여, 상기 위치표시구(90)를 이용하여 관(1)과 관(1)의 연결부(2)의 정확한 위치를 파악하도록 구성할 수도 있다.

상기 위치표시구(90)는 가압패킹(60)의 길이 방향 중앙 지점에 설치하는 것으로 상부에는 식별이 용이한 표시단(91)을 형성하고, 상기 표시단(91)의 하부에는 가압패킹(60)을 관통하여 관(1)과 관(1)의 연결부(2)에 삽입되는 위치고정대(92)를 형성한다.

즉, 상기 표시단(91)은 야간에도 식별가능하도록 야광이나 반사 방식의 스티커(93)가 부착되거나 야광물질이나 반사물질이 도포된 도포층(94)을 형성함이 바람직 할 것이다.

그리고, 상기 위치고정대(92)는 관(1)의 연결부(2)에 삽입 또는 걸림되도록 직경이 작은 철사와 같이 길이가 긴 봉 형태이거나 얇은 판 형태로 구성함이 바람직 할 것이다.

또 다른 실시 예로써, 도 17 및 도 19에 도시된 바와 같이 끝단이 연속적으로 맞닿아 연결되는 서로 다른 직경관을 연결하기 위한 구성이다.

일 끝단은 직경이 크게 형성된 확장단(3a)이 형성되고 타 끝단은 확장단(3a) 보다 작은 직경단(3b)을 형성한 확장관(3)를 구성한다.

상기 직경단(3b)이 삽입된 확장단(3a)과 외면 및 연결되는 직경단(3b) 측으로 돌출되게 감싸지는 밀폐패킹(200)을 형성하는데, 상기 밀폐패킹(200)은 넓은 원형 띠 형태로 구성한다.

상기 직경단(3b)의 외면과 밀폐패킹(200)의 사이에 형성되는 틈새공간(4)에 삽입되어 밀폐패킹(200)에 결합되어 직경단(3b)의 외면을 둘러싸는 보강구(201)를 형성하는데, 상기 보강구(201)는 단면이 하부로 개방된 디귿자 형태로 길이 방향을 따라 절곡을 위한 절개부(201a)를 다수개로 구성한다.

다른 실시 예로써, 상기 보강구(201)는 단면이 기억자 형태로 길이 방향을 따라 절곡을 위한 절개부(201a)를 다수개로 구성할 수도 있다.

상기 보강구(201)에 삽입되어 직경단(3b)의 외면에 밀착되는 밀폐링(202)을 형성하는데, 상기 밀폐링(202)은 단면을 사각 형태로 구성한다.

상기 밀폐패킹(200)의 외면을 감싸며 클램핑하는 체결구(203)를 구성한다.

도 20에 도시된 바와 같이, 다른 실시 예로써 상기 밀폐패킹(200), 보강구(201), 밀폐링(202), 체결구(203)은 반 원호 형태로 분할되어 각각 한 쌍씩 형성할 수 있는데, 상기 확장관(3)은 대부분 직경이 커서 밀폐패킹(200), 보강구(201), 밀폐링(202), 체결구(203)를 제작하기 어렵거나 설치나 해체시 어려움을 없도록 구성한 것이다.

상기 밀폐패킹(200), 보강구(201), 밀폐링(202), 체결구(203)를 이용하여 확장관(3)의 확장단(3a)과 직경단(3b) 외면을 절반씩 감싸게 설치한 후 체결구(203)의 양 끝단을 각각 체결하도록 구성한다.

상기와 같이 구성되는 밀폐장치(100)의 실시 예 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 20에 도시된 바와 같이 상기 밀폐장치(100)는 별도의 제작 공장이나 제작 업체에서 플랜지볼트(21)의 머리부(24)가 가압링(20)의 내면에 매립하고 나선부(23)는 외부로 돌출 하도록 설치한 후, 가압링(20)의 내면을 따라 메인패킹(30)을 부착한 후 가압링(20)을 절단 끝단(25)을 감싸며 나선부(23)로 노출되도록 제작한다.

즉, 상기 플랜지볼트(21)의 머리부(24)가 가압링(20)에 매립되어 메인패킹(30)이 가압링(20)의 내면에 부착되더라도 돌출되지 않고 매끈함은 유지할 수 있는 특징이 있다.

그리고, 상기 연결밀폐부(40)의 'L'형태의 플랜지(50)에 수직단(52)과 수평단(53)에 각각 수평볼트홀(57)과 수직볼트홀(56)을 형성하며, 수직홈(54)과 수평홈(55)을 제작한다.

아울러, 상기 가압패킹(60)을 절개부(11)의 사이에 끼임되는 크기이며 사각 형 제작한다.

더불어, 상기 보강판(80)에는 보강볼트홀(81)을 형성하면서 판 형태로 제작한다.

이러한, 상기 밀폐장치(100)를 관(1)의 연결부(2)에 설치하기 위해서 다양한 설치 예시가 있지만 본 발명에서는 관(1)을 땅속(지하)에 매립하는 콘크리트로 제작되는 상수도관이나 하수도관에 적용하는 것을 예를 들어 설명한다.

먼저, 상기 밀폐장치(100)의 메인밀폐부(10)를 관(1)의 일 끝단에 삽입하는데 삽입이 어려울 경우 절개부(11)를 외측으로 벌려서 관(1)의 직경보다 'C'형태의 메인밀폐부(10)의 내부 직경을 더 크게 형성한 다음 끼움한다.

다음으로, 상기 메인밀폐부(10)가 결합된 관(1)을 설치 위치로 위치시킨 후 다른 관(1)을 설치하는 동시에 연결을 위한 다른 관(1)의 타 끝단을 메인밀폐관(1)의 내부로 삽입하여 관(1)의 각 끝단을 서로 긴밀하게 밀착시킨다.

이후, 상기 메인밀폐부(10)의 외면을 중심방향으로 가압하여 관(1)의 외면에 밀착하도록 가압한다.

그 다음으로, 상기 가압링(20)의 절단 끝단(25)에 각각 형성된 플랜지볼트(21)의 나선부(23)를 플랜지(50)의 수평단(53)에 형성된 수평볼트홀(57)에 관통시킨 후 별도의 너트(N)를 이용하여 수직단(52)이 내측으로 마주보게 설치한다.

그리고, 상기 플랜지(50)의 수직단(52)의 사이로 가압패킹(60)을 절개부(11)의 사이에 끼임되도록 위치한다.

이후, 상기 수직단(52)의 외측으로 보강판(80)을 각각 위치시킨 상태에서 밀폐볼트(70)를 보강판(80)의 보강볼트홀(81) -> 수직단(52)의 수직볼트홀(56) -> 가압패킹(60)의 패킹볼트홀(61) -> 수직단(52)의 수직볼트홀(56) -> 보강판(80)의 보강볼트홀(81)을 순차적으로 통과시킨 후 너트(N)를 이용하여 체결한다.

이때, 상기 밀폐볼트(70)을 조임하면 플랜지(50)의 수직단(52)이 서로 근접하게 작용하는 수평 나선 체결력은 가압패킹(60)을 양쪽에서 중심방향으로 작용하는 가압력에 의해 가압패킹(60)은 눌려져 상부와 하부 방향으로 팽창하게 된다.

여기서, 상기 가압패킹(60)의 상부는 수직단(52)의 사이를 통해 둥그렇게 융기되는 반면 하부는 절개부(11)에 위치하는 동시에 관(1)의 외면에 밀착되어 더이상 융기 작용이 불가능하여 양측으로 벌어지면서 가압링(20)의 절단 끝단(25)을 감싸는 커버단(32)을 가압과 동시에 큰 힘으로 긴밀하게 밀착되어 누수를 완전히 차단하게 되는 특징이 있다.

또한, 상기 가압링(20)은 밀폐볼트(70)을 조임에 의하여 플랜지(50)의 수직단(52)이 서로 근접하게 작용하는 수평 나선 체결력은 가압링(20)은 플랜지볼트(21)의 당겨짐에 의하여 관(1)의 중심방향을 향해 밀착 및 가압하면서 메인패킹(30)이 관(1)의 외면과 긴밀하게 밀착되어 누수를 완전히 차단하게 되는 특징이 있다.

이러한, 상기 밀폐장치(100)의 체결력과 밀폐 가압력에 의해 관(1)의 연결부(2)는 견고하게 연결되어 구조적으로 안정적인 연결 상태를 이루는 특징이 있다.

그리고, 상기 플랜지(50)의 수평단(53)에 지지단(51)을 형성할 경우에는, 밀폐볼트(70)을 조임하면 플랜지(50)의 수직단(52)이 서로 근접하게 작용하는 수평 나선 체결력은 가압패킹(60)을 양쪽에서 중심방향으로 작용하는 가압력에 의해 가압패킹(60)은 눌려져 상부융기단(62)은 돔 형태로 하부융기단(63)은 눌려져 양측으로 퍼진 형태로 팽창하게 되는데, 상기 가압패킹(60)의 상부는 지지단(51)에 의해 수직단(52)의 사이를 통해 둥그렇게 작은 면적으로 융기되어 융기 작용력이 하부로 집중됨으로써, 상기 가압패킹(60)은 절개부(11)에 위치하는 동시에 관(1)의 외면에 밀착되어 더 이상 융기 작용이 불가능하여 양측으로 벌어지면서 가압링(20)의 절단 끝단(25)을 감싸는 커버단(32)을 가압과 동시에 보다 더 큰 힘으로 긴밀하게 밀착되어 누수를 완전히 차단과 지지력이 극대화하는 특징이 있다.

아울러, 상기 가압링(20)은 주름단(22)으로 형성하고, 메인패킹(30)은 주름단(22)에 끼움되는 주름돌기(31)가 반복적으로 형성될 경우에는 관(1)이 연속적으로 설치될 때 일직선으로 설치하지 못하고 약 1~3°정도 경사지게 설치될 경우 주름단(22)에 의해 위치변경이 용이한 특징이 있다.

더불어, 상기 플랜지(50)의 수직단(52)과 수평단(53)에 수직홈(54)과 수평홈(55)을 형성한 경우에는 관(1)이 연속적으로 설치될 때 일직선으로 설치하지 못하고 약 1~3°정도 경사지게 설치될 경우 플랜지(50)의 수직홈(54)과 수평홈(55)이 꺽임되면서 굴절되는 특징이 있다.

이때, 상기 보강판(80)의 보강볼트홀(81)이 길이가 트랙 형태의 장홀 형상으로 형성되어 플랜지(50)가 굴절될 경우 함께 굴절되면서 굴절로 인한 밀폐볼트(70)의 이동거리를 확보함으로써 굴절에 의한 능동적인 대응력을 제공하며 밀폐볼트(70)의 파손을 방지하는 특징이 있다.

그리고, 상기 가압패킹(60)에 위치표시구(90)를 설치할 경우에는 관(1)의 연결부(2)에 밀폐장치(100)의 길이방향 중앙지점이 정확히 위치하지 못할 경우 육안으로 정확한 연결부(2)의 위치를 확인할 수 없어 관(1)과 관(1)이 연결될 때 연결부(2)에 미리 위치표시구(90)의 위치고정대(92)를 걸림시켜 정확한 위치파악과 밀폐장치(100)의 위치변동을 방지하는 특징이 있다.

아울러, 상기 위치표시구(90)의 표시단(91)에는 스티커(93)나 도포층(94)을 형성하여 야간에도 식별가능한 특징이 있다.

이러한, 상기 밀폐장치(100)는 관(1)과 관(1)이 소켓형태로 연결되지 않고 일자 단면이 서로 연결되는 관(1)의 연결부(2)를 밀폐하기 위한 것으로 소켓방식으로 연결되는 관(1)의 제작비용보다 저렴하게 관(1)을 제작할 수 있는 특징이 있다.

그리고 상기 밀폐장치(100)의 메인밀폐부(10)는 'C'형태로 설명하고 있지만 반원 형태로 절단되어 한 쌍의 연결밀폐부(40)를 이용하여 두 지점에서 체결할 수 있도록 변경하여 적용할 수도 있을 것이다.

한편, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이 상기 밀폐장치(100) 중 끝단이 연속적으로 맞닿아 연결되는 서로 다른 직경관을 연결할 경우에는 확장관(3)의 확장단(3a) 내부로 연결되는 직경단(3b)을 삽입한다.

이후, 상기 밀폐패킹(200)의 내면 일 끝단에 보강구(201)의 폐쇄단 측을 밀착시킨 다음 나사못을 이용하여 고정하고, 상기 보강구(201)의 내부로 밀폐링(202)을 삽입한 후 보강구(201)와 밀폐링(202)을 양 측에서 지그 재그 위치로 나사못으로 체결한다.

다음으로, 상기 밀폐패킹(200)은 확장단(3a)의 외면에 밀착되고, 보강구(201)에 삽입된 밀폐링(202)은 직경단(3b)의 외면에 밀착되도록 둘러싸 설치한다.

그 다음으로, 상기 밀폐패킹(200)의 외면에 체결구(203)를 둘러싼 다음 체결구(203)의 양 끝단을 볼트를 이용한 방식으로 체결하는데, 이때 가압력에 의해 밀폐패킹(200)과 보강구(201)의 내부로 밀폐링(202)이 가압되면서 확장단(3a)과 직경단(3b)의 외면에 긴밀하게 밀착되어 누수를 방지하게 되는 동시에 확장관(3)을 통해 유동하는 유체 유동력에 대하여 대응력을 증진하는 특징이 있는 것이다.

아울러, 상기 밀폐패킹(200), 보강구(201), 밀폐링(202), 체결구(203)은 반 원호 형태로 분할되어 각각 단면이 'C' 형태로 한 쌍씩 제작하여 밀폐링(202)이 결합된 보강구(201)를 밀폐패킹(200)에 설치한 다음 확장관(3)의 확장단(3a)과 직경단(3b) 외면을 절반씩 감싸게 설치한 후 체결구(203)의 양 끝단을 각각 체결하여 체결 작업을 편리하게 하는 특징이 있다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본원발명인 관 연결부 밀폐장치를 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 관 2 : 연결부
3 : 확장관 3a : 확장단
3b : 직경단
10 : 메인밀폐부 11 : 절개부
20 : 가압링 21 : 플랜지볼트
22 : 주름단 23 : 나선부
24 : 머리부 25 : 절단 끝단
30 : 메인패킹 31 : 주름돌기
32 : 커버단 40 : 연결밀폐부
50 : 플랜지 51 : 지지단
52 : 수직단 53 : 수평단
54 : 수직홈 55 : 수평홈
56 : 수직볼트홀 57 : 수평볼트홀
60 : 가압패킹 61 : 패킹볼트홀
62 : 상부융기단 63 : 하부융기단
70 : 밀폐볼트 80 : 보강판
81 : 보강볼트홀 90 : 위치표시구
91 : 표시단 92 : 위치고정대
93 : 스티커 94 : 도포층
100 : 밀폐장치 N : 너트
200 : 밀폐패킹 201 : 보강구
201a : 절개부 202 : 밀폐링
203 : 체결구

Claims (12)

1. 끝단이 연속적으로 맞닿아 연결되는 동일 직경관의 연결부를 밀폐하는 장치에 있어서,
   상기 관(1)의 연결부(2)에 설치되어 관(1)의 외면에 끼움되어 가압 및 밀착을 하는 'C'형상의 메인밀폐부(10),
   상기 메인밀폐부(10)의 절개된 양 끝단을 연결하는 기능과 연결시 가압작용으로 밀폐하는 연결밀폐부(40)를 구성하는 것을 특징으로 하는 관 연결부 밀폐장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 메인밀폐부(10)는 절개된 양 끝단 부분에는 플랜지볼트(21)가 내부에서 외부방향으로 설치된 'C'형상의 가압링(20),
   상기 플랜지볼트(21)의 나선부는 노출되고 머리부는 비 돌출되도록 절개된 끝단 일부분을 감싸 가압링(20)의 내면에 부착되는 메인패킹(30),
   상기 메인밀폐부(10)는 메인패킹(30)이 설치된 가압링(20)의 절개된 양 끝단에 의해 절개부(11)를 구성하는 것을 특징으로 하는 관 연결부 밀폐장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 가압링(20)은 주름단(22)이 반복적으로 형성된 주름관형태이며,
   상기 메인패킹(30)은 주름단(22)에 끼움되는 주름돌기(31)가 반복적으로 형성되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 관 연결부 밀폐장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 연결밀폐부(40)는 메인밀폐부(10)의 플랜지볼트(21)에 체결되는 한 쌍의 플랜지(50),
   상기 플랜지(50) 및 절개부(11) 사이에 설치하는 가압패킹(60),
   상기 플랜지(50)와 가압패킹(60)을 체결하는 밀폐볼트(70)를 구성하는 것을 특징으로 하는 관 연결부 밀폐장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 메인밀폐부(10)를 연결밀폐부(40)의 밀폐볼트(70)로 체결시 가압패킹(60)이 플랜지(50)에 의해 가압되어 상,하부 방향으로 팽창하면서 절개부(11)에 위치한 메인패킹(30)을 가압하여 밀폐하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 관 연결부 밀폐장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 플랜지(50)의 상부 끝단에는 서로 마주보는 방향으로 지지단(51)을 형성하여,
   상기 플랜지(50)에 의해 가압패킹(60)이 가압시 상부 방향으로 팽창을 억제하여 팽창력을 하부 방향으로 유도하여 절개부(11)에 위치한 메인패킹(30)을 큰 압력으로 가압하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 관 연결부 밀폐장치.
7. 제 4항에 있어서, 상기 플랜지(50)는 'L'형태로 수직단(52)과 수평단(53)에는 폭 방향으로 서로 위치가 어긋나게 각각 수직홈(54)과 수평홈(55)을 다수개로 형성하여,
   상기 플랜지(50)가 수직홈(54)과 수평홈(55)에서 굴절되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 관 연결부 밀폐장치.
8. 제 4항에 있어서, 상기 플랜지(50)의 수직단(52)의 외측으로 설치하여 밀폐볼트(70)에 의해 체결되는 보강판(80)을 구성하는 것을 특징으로 하는 관 연결부 밀폐장치.
9. 제 4항에 있어서, 상기 가압패킹(60)의 길이 방향 중앙에는 위치표시구(90)를 설치하여,
   상기 위치표시구(90)를 이용하여 관(1)과 관(1)의 연결부(2)의 정확한 위치를 파악하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 관 연결부 밀폐장치.
10. 끝단이 연속적으로 맞닿아 연결되는 서로 다른 직경관의 연결부를 밀폐하는 장치에 있어서,
    일 끝단은 직경이 크게 형성된 확장단(3a)이 형성되고 타 끝단은 확장단(3a) 보다 작은 직경단(3b)을 형성한 확장관(3),
    상기 직경단(3b)이 삽입된 확장단(3a)과 외면 및 연결되는 직경단(3b) 측으로 돌출되게 감싸지는 밀폐패킹(200),
    상기 직경단(3b)의 외면과 밀폐패킹(200)의 사이에 형성되는 틈새공간(4)에 삽입되어 밀폐패킹(200)에 결합되어 직경단(3b)의 외면을 둘러싸는 보강구(201),
    상기 보강구(201)에 삽입되어 직경단(3b)의 외면에 밀착되는 밀폐링(202),
    상기 밀폐패킹(200)의 외면을 감싸며 클램핑하는 체결구(203)를 구성하는 것을 특징으로 하는 관 연결부 밀폐장치.
11. 제 10항에 있어서, 상기 보강구(201)는 단면이 하부로 개방된 디귿자 형태로 길이 방향을 따라 절곡을 위한 절개부(201a)를 다수개로 형성하거나,
    상기 보강구(201)는 단면이 기억자 형태로 길이 방향을 따라 절곡을 위한 절개부(201a)를 다수개로 구성하는 것을 특징으로 하는 관 연결부 밀폐장치.
12. 제 10항에 있어서, 상기 밀폐패킹(200), 보강구(201), 밀폐링(202), 체결구(203)은 반 원호 형태로 분할되어 각각 한쌍씩 형성하여,
    상기 밀폐패킹(200), 보강구(201), 밀폐링(202), 체결구(203)를 이용하여 확장관(3)의 확장단(3a)과 직경단(3b) 외면을 절반씩 감싸게 설치한 후 체결구(203)의 양 끝단을 각각 체결하여 구성하는 것을 특징으로 하는 관 연결부 밀폐장치.
    

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