KR20200025288A

KR20200025288A - 고압용 파이프 커플러

Info

Publication number: KR20200025288A
Application number: KR1020180102438A
Authority: KR
Inventors: 김병섭
Original assignee: 김병섭
Priority date: 2018-08-30
Filing date: 2018-08-30
Publication date: 2020-03-10

Abstract

본 발명은 고압용 파이프 커플러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 커플러본체의 내부로 흐르는 유체의 압력에 의해 작동되는 가압부재를 이용하여 패킹부재를 가압함으로써 파이프와 커플러본체 사이의 밀폐력을 향상시키되, 패킹부재가 가압되더라도 중앙에 유체가 통과될 수 있도록 형성된 홀의 크기가 그대로 유지될 수 있는 메카니즘을 채택하여 유체의 흐름이 원활하며, 나아가 커플러본체로 삽입되는 파이프와 커플러본체가 상호 절연되는 구조를 가짐으로써 누설전류에 의해 파이프가 부식되는 것을 방지할 수 있는 고압용 파이프 커플러에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고압용 파이프 커플러는 일정 압력을 갖는 유체가 이동되는 파이프를 수밀 또는 기밀을 유지하며 연결하는 파이프 커플러에 있어서, 길이방향을 따라 중공이 형성되고, 상기 중공의 전방으로 상기 파이프가 삽입되며 상기 파이프와 연통되는 커플러본체와; 상기 커플러본체의 중공에 고정되고, 내부로 상기 파이프의 삽입은 가능하되 삽입된 파이프가 이탈되지 않도록 상기 파이프를 고정하는 그립링과; 상기 커플러본체의 중공에 구비되고, 일정 탄성을 갖는 소재로 이루어져 상기 커플러본체로 상기 파이프가 삽입되는 경우 상기 커플러본체와 상기 파이프 사이의 틈새를 밀폐하는 패킹부재를; 포함하되, 상기 패킹부재는, 외측면이 상기 커플러본체에 접촉된 상태로 상기 커플러본체의 중공에 전후 이동가능하게 지지되고, 중앙에 유체가 통과될 수 있는 패킹중앙홀이 형성되되, 전방면이 상기 커플러본체로 삽입되는 파이프의 선단과 접촉될 수 있도록 상기 패킹중앙홀의 내경이 상기 파이프의 내경보다 작게 형성되고, 상기 커플러본체로 삽입되는 파이프의 선단과 상기 패킹부재의 전방면이 상호 밀착됨과 동시에 상기 패킹부재의 후단부 외측면이 상기 커플러본체에 밀착되며 상기 패킹중앙홀의 내경의 크기가 유지된 상태로 상기 커플러본체와 상기 파이프 사이의 틈새가 밀폐되도록 상기 패킹부재의 후단부를 전방 외측방향으로 가압하는 가압부재를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고압용 파이프 커플러{PIPE COUPLER FOR HIGH PRESSURE}

본 발명은 고압용 파이프 커플러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 커플러본체의 내부로 흐르는 유체의 압력에 의해 작동되는 가압부재를 이용하여 패킹부재를 가압함으로써 파이프와 커플러본체 사이의 밀폐력을 향상시키되, 패킹부재가 가압되더라도 중앙에 유체가 통과될 수 있도록 형성된 홀의 크기가 그대로 유지될 수 있는 메카니즘을 채택하여 유체의 흐름이 원활하며, 나아가 커플러본체로 삽입되는 파이프와 커플러본체가 상호 절연되는 구조를 가짐으로써 누설전류에 의해 파이프가 부식되는 것을 방지할 수 있는 고압용 파이프 커플러에 관한 것이다.

배관작업은 일정한 길이로 제조된 파이프를 설치환경에 맞추어 다수개를 절단 및 연결하여 관로를 형성하는 작업을 통칭하며, 상기와 같은 배관작업에 있어서는 제한적인 파이프의 길이와 관로의 위치 변경의 필요성으로 인하여 파이프 커플러가 사용되고 있다.

이러한 파이프 커플러로서 종래에 사용되고 있는 것은 연결될 파이프와 동일한 내경을 갖되 그 외경을 연결될 파이프보다 더 크게 하여 그 내부에 파이프가 나사식으로 삽입될 수 있도록 나선홈이 형성된 다수의 연결부가 구비되어 있다.

그러나 이러한 종래의 통상적인 배관 커플러는 파이프를 회전시키면서 삽입하여야 하므로 작업성이 용이하지 못한 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래의 통상적인 배관 커플러의 단점을 해결해보고자, 등록실용신안 제0381922호(등록일자: 2005.04.07)에는 패킹부재를 구비한 파이프 연결장치가 제안된 바 있다.

도 1에는 상기 등록실용신안 제0381922호에 게재된 종래기술에 따른 배관 커플러를 도시하였다.

도 1을 살펴보면, 종래기술에 따른 배관 커플러는 연결될 파이프가 삽입되는 개구된 다수의 연결부가 형성된 중공의 몸체(10')에, 상기 연결부의 내측단에 설치되어 상기 몸체(10')와 연결되는 파이프의 기밀성을 확보하는 패킹부재(20')와, 상기 연결부에 내삽되어 상기 패킹부재(20')에 밀착되되 그 상부에 내면이 하향축소되는 경사면을 갖는 지지링(30')과, 상기 지지링(30')의 경사면에 안치되어 밀착되되 상기 연결부 내측에 삽입되어 연결되는 파이프의 외경면을 압압하여 고정하는 다수의 고정편이 형성된 고정구(40')와, 그 내측에 나사홈이 형성되어 상기 연결부의 단부에 나사식으로 체결되어 상기 고정구(40')와 밀착 고정되는 로킹너트(50')가 순차적으로 설치되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

하지만, 상기 종래기술에 따른 배관 커플러의 경우는 외주면에 원주방향을 따라 일정 간격으로 홈이 파여진 파이프의 경우에는 그 홈을 통해 유체가 이동됨으로써 패킹이 제대로 되지 않아, 연결부분에 형성된 홈을 본딩 등을 통해 메꾼 후 사용하여야 하는 단점이 있었다.

또한, 상기 종래기술에 따른 배관 커플러의 경우는 패킹부재(20')의 예시로 오링만을 도시하였는데, 오링만으로는 탄성에 의한 부피변화의 한계로 인하여 수밀 또는 기밀을 유지하는 데에는 한계가 있었다.

또한, 상기 종래기술에 따른 배관 커플러의 경우에는 파이프가 이탈되려는 방향(전방)으로 힘을 받는 경우 고정구(40')에 형성된 방사편이 전방으로 꺾이며 과도하게 파이프를 파고 들어감으로써 파이프가 손상되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결해보고자 본원발명의 출원인은 등록특허공보 제10-1869319호(2018.06.20. 공고)에 게재된 "파이프 커버 기능을 갖는 배관 커플러"를 제안하여 등록된 바 있다.

하지만, 상기의 본원발명의 출원인 등록특허는 상호 대응되는 경사캠면이 형성된 제1 패킹부재와 제2 패킹부재의 작용에 의해 제1 패킹부재는 축관되고, 제2 패킹부재는 확관되며 파이프와 커플러본체 사이의 밀폐력을 향상시키는 메카니즘으로, 제1 패킹부재가 축관되는 과정에서 유체의 이동 통로가 좁아져 유체의 흐름에 어느 정도 방해될 염려가 있었다.

또한, 커플러본체로 삽입되는 파이프와 커플러본체 상호간 전류가 통할 수 있는 구조로 누설전류로 인하여 파이프에 화학 전기반응에 의해 부식이 발생될 염려가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 파이프와 커플러본체 사이의 밀폐력을 향상시키면서도, 내부로 흐르는 유체의 흐름이 원활한 고압용 파이프 커플러를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 파이프의 선단부에서 코팅층이 박리되는 것을 방지할 수 있고, 외주면이 매끄럽지 않고 홈이 파여진 파이프의 경우에도 밀폐가 가능한 고압용 파이프 커플러를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 누설전류로 인해 파이프가 부식되는 것을 방지할 수 있는 고압용 파이프 커플러를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하고자 본 발명에 따른 고압용 파이프 커플러는 일정 압력을 갖는 유체가 이동되는 파이프를 수밀 또는 기밀을 유지하며 연결하는 파이프 커플러에 있어서, 길이방향을 따라 중공이 형성되고, 상기 중공의 전방으로 상기 파이프가 삽입되며 상기 파이프와 연통되는 커플러본체와; 상기 커플러본체의 중공에 고정되고, 내부로 상기 파이프의 삽입은 가능하되 삽입된 파이프가 이탈되지 않도록 상기 파이프를 고정하는 그립링과; 상기 커플러본체의 중공에 구비되고, 일정 탄성을 갖는 소재로 이루어져 상기 커플러본체로 상기 파이프가 삽입되는 경우 상기 커플러본체와 상기 파이프 사이의 틈새를 밀폐하는 패킹부재를; 포함하되, 상기 패킹부재는, 외측면이 상기 커플러본체에 접촉된 상태로 상기 커플러본체의 중공에 전후 이동가능하게 지지되고, 중앙에 유체가 통과될 수 있는 패킹중앙홀이 형성되되, 전방면이 상기 커플러본체로 삽입되는 파이프의 선단과 접촉될 수 있도록 상기 패킹중앙홀의 내경이 상기 파이프의 내경보다 작게 형성되고, 상기 커플러본체로 삽입되는 파이프의 선단과 상기 패킹부재의 전방면이 상호 밀착됨과 동시에 상기 패킹부재의 후단부 외측면이 상기 커플러본체에 밀착되며 상기 패킹중앙홀의 내경의 크기가 유지된 상태로 상기 커플러본체와 상기 파이프 사이의 틈새가 밀폐되도록 상기 패킹부재의 후단부를 전방 외측방향으로 가압하는 가압부재를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 패킹부재는, 상기 패킹중앙홀의 후단부 내측면에 후방 외측방향으로 경사지게 절개된 제1 테이퍼면이 형성되고, 상기 가압부재는, 상기 패킹부재의 후방 위치에서 상기 커플러본체의 중공에 전후 이동가능하게 지지되고, 중앙에 유체가 통과될 수 있는 가압중앙홀이 형성되며, 전단부 외측면에 상기 제1 테이퍼면에 대응되게 절개된 제2 테이퍼면이 형성되고, 일정 위치에서 상기 가압부재의 후방으로의 이동을 제한하도록 상기 가압부재의 후방 위치에서 상기 커플러본체의 중공에 고정되고, 중앙에 유체가 통과될 수 있는 스토퍼홀이 형성된 스토퍼부재를; 더 포함하되, 상기 스토퍼부재는, 상기 커플러본체 내부의 유체 압력에 의해 상기 가압부재가 전방으로 이동될 수 있도록 상기 스토퍼홀의 내경이 상기 가압중앙홀의 내경보다 크게 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 가압부재는, 일정 탄성을 갖는 소재로 이루어져 상기 커플러본체의 중공에 압입되고, 일정 강성을 갖는 소재로 이루어지고 상기 패킹부재와 상기 가압부재 사이에 개재되어 상기 가압부재의 가압력을 상기 패킹부재로 전달하되, 전단부에 상기 패킹부재의 제1 테이퍼면이 맞닿고 후단부에 상기 가압부재의 제2 테이퍼면이 맞닿는 경사연결면이 구비된 가압전달부재를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 가압부재는, 전단부 외측면에 상기 제2 테이퍼면의 후단부에서 외측방향으로 편평하게 연장되는 가압평면이 더 형성되고, 상기 가압전달부재는, 상기 경사연결면의 후단부에서 상기 가압부재의 가압평면에 대응되게 외측방향으로 편평하게 연장된 가압전달평면이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 여기서, 상기 그립링은, 중앙으로 상기 파이프가 통과되는 링형상의 고리부와, 상기 파이프의 삽입은 가능하되 전방으로의 이탈은 방지되도록 상기 고리부에 후방으로 갈수록 내경이 작아지는 방향으로 경사지게 배치된 복수개의 방사편이 구비되고, 상기 그립링의 후방 위치에서 상기 커플러본체의 중공에 고정되어 전면으로 상기 그립링의 고리부가 안착되되, 상기 파이프의 외경에 대응되는 내경을 갖고 상기 파이프의 삽입 이동을 가이드하는 파이프가이드와; 상기 그립링의 전방 위치에서 상기 커플러본체의 중공에 고정되되, 상기 파이프가이드와의 사이에서 상기 그립링의 고리부를 지지하는 고리지지부과, 상기 그립링의 방사편이 전방으로 꺾이는 것을 방지하도록 상기 고리지지부에서 상기 그립링의 방사편의 경사에 대응되게 후방으로 꺾인 방사편지지부를 갖는 꺾임방지구를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 파이프가이드와 상기 꺽임방지구는, 각각 전류가 통하지 않는 부도체로 이루어지고, 상기 그립링은, 상기 커플러본체와의 사이에 절연 틈새가 형성되도록 상기 고리부의 외경이 상기 커플러본체의 내경보다 작게 형성되어, 상기 커플러본체로 삽입되는 파이프와 상기 커플러본체가 상호 절연되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 고압용 파이프 커플러는 커플러본체의 내부로 흐르는 유체의 압력에 의해 작동되는 가압부재를 이용하여 패킹부재를 가압함으로써 파이프와 커플러본체 사이의 밀폐력을 향상시킬 수 있고, 패킹부재가 가압되더라도 중앙에 유체가 통과될 수 있도록 형성된 홀의 크기가 그대로 유지될 수 있는 메카니즘을 채택하여 유체의 흐름이 원활한 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 고압용 파이프 커플러는 패킹부재의 전방면이 파이프의 선단부에 밀착되며 밀폐되는 구조로 파이프의 선단부에서 코팅층이 박리되는 것을 방지할 수 있고, 외주면이 매끄럽지 않고 홈이 파여진 파이프의 경우에도 밀폐가 가능한 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 고압용 파이프 커플러는 꺽임방지구를 통해 파이프가 이탈되려는 방향(전방)으로 힘을 받는 경우 방사편이 전방으로 꺾이는 것을 방지하여 방사편이 과도하게 파이프를 파고 들어감으로써 파이프가 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 고압용 파이프 커플러는 커플러본체로 삽입되는 파이프와 커플러본체가 상호 절연되는 구조를 가짐으로써 누설전류에 의해 파이프가 부식되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 배관 커플러의 분해 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 파이프 커버 기능을 갖는 배관 커플러의 분해 사시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고압용 파이프 커플러에 파이프가 삽입되기 전 초기 상태를 도시한 단면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고압용 파이프 커플러에 파이프가 삽입된 상태를 도시한 단면도
도 5는 본 발명에 따른 고압용 파이프 커플러와 파이프가 상호 밀폐된 상태를 도시한 단면도

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 고압용 파이프 커플러를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 파이프 커버 기능을 갖는 배관 커플러의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고압용 파이프 커플러에 파이프가 삽입되기 전 초기 상태를 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고압용 파이프 커플러에 파이프가 삽입된 상태를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 고압용 파이프 커플러와 파이프가 상호 밀폐된 상태를 도시한 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 고압용 파이프 커플러는 일정 압력을 갖는 유체가 이동되는 파이프(P)를 수밀 또는 기밀을 유지하며 연결하는 구성으로 커플러본체(10)와, 그립링(20)과, 패킹부재(30)와, 가압부재(40)와, 스토퍼부재(50)와, 가압전달부재(60)와, 파이프가이드(70)와, 꺽임방지구(80)를 포함하여 구성된다.

상기 커플러본체(10)는 연결을 위한 파이프(P)가 삽입되기 위한 위치에 길이방향을 따라 중공(11)이 형성되고, 상기 중공(11)의 전방으로 상기 파이프(P)가 삽입되며 상기 파이프(P)와 연통되는 구성이다.

본 발명의 일실시예에서 상기 커플러본체(10)는 상기 중공(11)의 일측으로 상기 파이프(P)가 삽입되는 형태를 도시하였으나, 상기 중공(11)의 양측으로 상기 파이프(P)가 삽입되는 형태는 물론, T자형, 십자형 등 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

상기 그립링(20)은 상기 커플러본체(10)의 중공(11)에 고정되고, 내부로 상기 파이프(P)의 삽입은 가능하되 삽입된 파이프(P)가 이탈되지 않도록 상기 파이프(P)를 고정하는 구성이다.

본 발명의 일실시예에서 상기 그립링(20)은 후술할 파이프가이드(70)와 꺾임방지구(80) 사이의 위치에서 상기 커플러본체(10)의 중공(11)에 고정되는데, 중앙으로 상기 파이프(P)가 통과되는 링형상의 고리부(21)와, 상기 파이프(P)의 삽입은 가능하되 전방으로의 이탈은 방지되도록 상기 고리부(21)에 후방으로 갈수록 내경이 작아지는 방향으로 경사지게 배치된 복수개의 방사편(22)이 구비된다.

즉, 상기 고리부(21)에 후방으로 갈수록 내경이 작아지는 방향으로 경사지게 배치된 복수개의 방사편(22)의 구성으로 인해 상기 파이프(P)의 삽입은 원활하나 이탈은 방지되어 상기 파이프(P)가 상기 커플러본체(10)에 원터치로 체결 및 고정가능하게 되는 것이다.

한편, 상기 방사편(22)의 경우 파이프(P)가 삽입된 상태에서 이탈되는 방향(전방)으로 외력이 작용하는 경우 상기 파이프(P)와 함께 이동되어 전방으로 꺾이며 상기 파이프(P)를 파고들게 되는데, 경우에 따라 상기 파이프(P)를 과도하게 파고들어 상기 파이프(P)가 훼손될 우려가 되지만, 본 발명의 일실시예에서는 후술할 꺽임방지구(80)를 구비하여 이러한 현상을 방지하게 된다.

또한, 상기 그립링(20)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 커플러본체(10)와의 사이에 절연 틈새(t)가 형성되도록 상기 고리부(21)의 외경이 상기 커플러본체(10)의 내경보다 작게 형성된다.

본 발명의 일실시예에서 상기 그립링(20)을 상하에서 각각 지지하는 방식으로 고정하는 파이프가이드(70)와 꺽임방지구(80)가 전류가 통하지 않는 부도체로 이루어지고, 상기 그립링(20)과 상기 커플러본체(10) 사이에 절연 틈새(t)가 형성되어, 상기 커플러본체(10)로 삽입되는 파이프(P)와 상기 커플러본체(10)가 상호 절연되는 구조를 가짐으로써 누설전류에 의해 파이프(P)가 부식되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기 패킹부재(30)는 상기 커플러본체(10)의 중공(11)에 구비되고, 일정 탄성을 갖는 소재로 이루어져 상기 커플러본체(10)로 상기 파이프(P)가 삽입되는 경우 상기 커플러본체(10)와 상기 파이프(P) 사이의 틈새를 밀폐하는 구성이다.

본 발명의 일실시예에서 상기 패킹부재(30)는 외측면이 상기 커플러본체(10)에 접촉된 상태로 상기 커플러본체(10)의 중공(11)에 전후 이동가능하게 지지되고, 중앙에 유체가 통과될 수 있는 패킹중앙홀(31)이 형성되는데, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 전방면(32)이 상기 커플러본체(10)로 삽입되는 파이프(P)의 선단과 접촉될 수 있도록 상기 패킹중앙홀(31)의 내경(d3)이 상기 파이프(P)의 내경(d1)보다 작게 형성된다.

상기와 같이 상기 패킹부재(30)의 전방면(32)이 상기 파이프(P)의 선단과 접촉되며 밀폐됨으로써 코팅층이 피복된 파이프(P)의 경우 지속적으로 작용하는 유체의 압력에 의해 그 파이프(P)의 선단부에서 코팅층이 박리되는 것을 방지할 수 있고, 외주면이 매끄럽지 않고 홈이 파여진 파이프의 경우에도 밀폐가 가능하게 된다.

한편, 상기 패킹부재(30)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 파이프(P)가 외력에 의해 삽입되는 경우 상기 파이프(P)의 선단부가 상기 패킹부재(30)의 전방면(32)을 누르게 되어 상기 파이프(P)와 함께 일정 정도 후방으로 이동되게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에서 상기 패킹부재(30)는 상기 패킹중앙홀(31)의 후단부 내측면에 후방 외측방향으로 경사지게 절개된 제1 테이퍼면(311)이 형성되는데, 상기 제1 테이퍼면(311)의 작용에 대해서는 후술할 가압부재(40)에 대한 설명에서 상술하기로 한다.

상기 가압부재(40)는 상기 패킹부재(30)의 후단부를 전방 외측방향으로 가압하는 구성으로, 이러한 가압부재(40)와 패킹부재(30)의 메카니즘으로 인해 상기 커플러본체(10)로 삽입되는 파이프(P)의 선단과 상기 패킹부재(30)의 전방면(32)이 상호 밀착됨과 동시에 상기 패킹부재(30)의 후단부 외측면(33)이 상기 커플러본체(10)에 밀착되며 상기 패킹중앙홀(31)의 내경(d2)의 크기가 유지된 상태로 상기 커플러본체(10)와 상기 파이프(P) 사이의 틈새가 밀폐될 수 있게 된다.

본 발명의 일실시예에서 상기 가압부재(40)는 상기 패킹부재(30)의 후방 위치에서 상기 커플러본체(10)의 중공(11)에 전후 이동가능하게 지지되고, 중앙에 유체가 통과될 수 있는 가압중앙홀(41)이 형성되며, 전단부 외측면(42)에 상기 제1 테이퍼면(311)에 대응되게 절개된 제2 테이퍼면(421)과, 상기 제2 테이퍼면(421)의 후단부에서 외측방향으로 편평하게 연장되는 가압평면(422)이 형성된다.

상기 제2 테이퍼면(421)과 상기 제1 테이퍼면(311)의 상호 작용에 의하여 상기 패킹부재(30)의 후단부는 전방 외측방향으로 가압력을 받게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 일실시예에서 상기 가압부재(40)는 일정 탄성을 갖는 소재로 이루어져 상기 커플러본체(10)의 중공(11)에 압입되는데, 이는 상기 가압부재(40)의 외측면이 상기 커플러본체(10)에 밀착됨으로써 상기 커플러본체(10) 내부의 유체 압력이 손실없이 상기 가압부재(40)에 전달되도록 하기 위함이다.

또한, 상기와 같이 일정 탄성을 갖는 소재로 이루어진 가압부재(40)의 가압력을 상기 패킹부재(30)로 보다 확실하게 전달하기 위해 본 발명의 일실시예에서는 상기 패킹부재(30)와 상기 가압부재(40)의 사이에 일정 강성을 갖는 소재로 이루어진 가압전달부재(60)가 개재된다.

상기 스토퍼부재(50)는 상기 가압부재(40)의 후방 위치에서 상기 커플러본체(10)의 중공(11)에 고정되고, 중앙에 유체가 통과될 수 있는 스토퍼홀(51)이 형성되어, 일정 위치에서 상기 가압부재(40)의 후방으로의 이동을 제한하는 구성이다.

본 발명의 일실시예에서 상기 스토퍼부재(50)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 커플러본체(10) 내부의 유체 압력에 의해 상기 가압부재(40)가 전방으로 이동될 수 있도록 상기 스토퍼홀(51)의 내경(d5)이 상기 가압중앙홀(41)의 내경(d4)보다 크게 형성된다.

상기 가압전달부재(60)는 일정 강성을 갖는 소재로 이루어지고 상기 패킹부재(30)와 상기 가압부재(40) 사이에 개재되어 상기 가압부재(40)의 가압력을 상기 패킹부재(30)로 전달하는 구성으로, 전단부에 상기 패킹부재(30)의 제1 테이퍼면(311)이 맞닿고 후단부에 상기 가압부재(40)의 제2 테이퍼면(421)이 맞닿는 경사연결면(61)과, 상기 경사연결면(61)의 후단부에서 상기 가압부재(40)의 가압평면(422)에 대응되게 외측방향으로 편평하게 연장된 가압전달평면(62)이 구비된다.

상기 가압평면(422) 및 상기 가압전달평면(62)의 유기적인 결합에 의하여 상기 가압전달부재(60)와 상기 가압부재(40) 사이에 작용하는 압력에 의해 상기 가압전달부재(60)의 후단부가 상기 가압부재(40)로 파고드는 것을 방지할 수 있음은 물론, 상기 가압부재(40)의 가압력을 보다 확실하게 상기 패킹부재(30)로 전달할 수 있게 된다.

상기 파이프가이드(70)는 상기 그립링(20)의 후방 위치에서 상기 커플러본체(10)의 중공에 고정되어 전면으로 상기 그립링(20)의 고리부(21)가 안착되되, 상기 파이프(P)의 외경(d2)에 대응되는 내경(d7)을 갖고 상기 파이프(P)의 삽입 이동을 가이드하는 구성이다.

한편, 본 발명의 일실시예에서 상기 파이프가이드(70)는 플라스틱과 같이 전류가 통하지 않는 부도체로 이루어진다.

상기 파이프가이드(70)의 구성에 의하여 상기 파이프(P)가 가이드되며 흔들리지 않고 상기 커플러본체(10)의 중앙으로 정확하게 삽입 가능하게 된다.

상기 꺽임방지구(80)는 상기 그립링(20)의 전방 위치에서 상기 커플러본체(10)의 중공에 고정되는 구성으로, 상기 파이프가이드(70)와의 사이에서 상기 그립링(20)의 고리부(21)를 지지하는 고리지지부(81)과, 상기 그립링(20)의 방사편(22)이 전방으로 꺾이는 것을 방지하도록 상기 고리지지부(81)에서 상기 그립링(20)의 방사편(22)의 경사에 대응되게 후방으로 꺾인 방사편지지부(82)를 갖는다.

본 발명의 일실시예에서 상기 꺽임방지구(80)는 상기 파이프가이드(70)와 마찬가지로 플라스틱과 같이 전류가 통하지 않는 부도체로 이루어지고, 고정구(90)에 의해 상기 커플러본체(10)의 중공에 고정된다.

상기 꺽임방지구(80)의 구성에 의하여 상기 파이프(P)가 상기 그립링(20)에 고정된 상태에서 상기 파이프(P)가 이탈되는 방향(전방)으로 외력이 작용하는 경우라도 상기 방사편(22)이 전방으로 꺽이지 않게 됨으로써, 상기 꺽임방지구(80)가 존재하지 않을 경우 상기 파이프(P)의 전방으로의 이동에 따라 상기 방사편(22)이 전방으로 꺽이며 상기 파이프(P)에 일정 깊이 이상 침투되어 상기 파이프(P)가 훼손될 수 있는 현상을 방지할 수 있게 된다.

한편, 전술한 바와 같이 상기 파이프가이드(70)와 상기 꺽임방지구(80)가 각각 부도체로 이루어지고, 상기 그립링(20)과 상기 커플러본체(10) 사이에 절연 틈새(t)가 형성되어, 구성요소들의 유기적인 결합관계에 의하여 상기 커플러본체(10)로 삽입되는 파이프(P)와 상기 커플러본체(10)가 상호 절연되는 구조를 가짐으로써 누설전류에 의해 파이프(P)가 부식되는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고압용 파이프 커플러의 사용상태를 도시하였는데, 도 3의 초기상태에서 도 4의 상태로 상기 파이프(P)가 상기 파이프가이드(70)에 의해 가이드되며 상기 커플러본체(10)의 중공(11)으로 삽입되는 경우 먼저 상기 그립링(20)의 방사편(22)이 후방으로 꺾이며 상기 파이프(P)의 삽입은 가능하도록 하되 삽입된 상태에서의 상기 파이프(P)의 이탈은 방지함으로써 상기 파이프(P)를 원터치로 고정하게 된다.

도 4의 상태에서 도 5의 상태로 상기 파이프(P)가 후방으로 더 이동되며 상기 패킹부재(30)의 전방면(32)에 밀착되는 경우 상기 패킹부재(30)의 전방면(32)은 일정 정도 눌리게 되고, 이때 상기 커플러본체(10)의 내부의 유체의 압력이 상기 스토퍼부재(50)의 스토퍼홀(51)을 통해 상기 가압부재(40)의 후방면에 작용하게 되어 상기 가압부재(40)는 전방으로 가압력을 받게 된다.

상기 가압부재(40)의 전방으로 가압력은 상기 제2 테이퍼면(421), 상기 가압전달부재(60), 상기 제1 테이퍼면(311)을 순차적으로 통해 상기 패킹부재(30)에 전달되어, 상기 패킹부재(30)의 후단부는 전방 외측방향으로 가압력을 받게 된다.

여기서, 상기 패킹부재(30)에 전방으로 작용하는 가압력은 상기 패킹부재(30)의 전방면(32)과 상기 파이프(P)의 선단부와의 밀폐를 보다 확실하게 하는 힘으로 작용하고, 상기 패킹부재(30)의 후단부에 외측방향으로 작용하는 가압력은 상기 패킹부재(30)의 후단부 외측면(33)과 상기 커플러본체(10) 사이의 밀폐를 보다 확실하게 하는 힘으로 작용하게 된다.

또한, 상기 패킹부재(30)의 후단부만 전방 외측방향으로 가압력을 받게 되는 메카니즘으로 인해 상술한 바와 같이 상기 패킹부재(30)에 의한 확실한 밀폐가 가능하면서도 상기 패킹중앙홀(31)의 직경(d3)에는 변화가 없게 되어 상기 커플러본체(10) 내부에서의 유체의 흐름이 원활하게 되는 것이다.

앞에서 설명되고 도면에서 도시된 고압용 파이프 커플러는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

P 파이프
10 커플러본체
11 중공
20 그립링
21 고리부
22 방사편
30 패킹부재
31 패킹중앙홀
311 제1 테이퍼면
32 전방면
33 패킹부재의 후단부 외측면
40 가압부재
41 가압중앙홀
42 가압부재의 전단부 외측면
421 제2 테이퍼면
422 가압평면
50 스토퍼부재
51 스토퍼홀
60 가압전달부재
61 경사연결면
62 가압전달평면
70 파이프가이드
80 꺽임방지구
81 고리지지부
82 방사편지지부
90 고정구

Claims

일정 압력을 갖는 유체가 이동되는 파이프를 수밀 또는 기밀을 유지하며 연결하는 파이프 커플러에 있어서,
길이방향을 따라 중공이 형성되고, 상기 중공의 전방으로 상기 파이프가 삽입되며 상기 파이프와 연통되는 커플러본체와; 상기 커플러본체의 중공에 구비되고, 내부로 상기 파이프의 삽입은 가능하되 삽입된 파이프가 이탈되지 않도록 상기 파이프를 고정하는 그립링과; 상기 커플러본체의 중공에 구비되고, 일정 탄성을 갖는 소재로 이루어져 상기 커플러본체로 상기 파이프가 삽입되는 경우 상기 커플러본체와 상기 파이프 사이의 틈새를 밀폐하는 패킹부재를; 포함하되,
상기 패킹부재는, 외측면이 상기 커플러본체에 접촉된 상태로 상기 커플러본체의 중공에 전후 이동가능하게 지지되고, 중앙에 유체가 통과될 수 있는 패킹중앙홀이 형성되되, 전방면이 상기 커플러본체로 삽입되는 파이프의 선단과 접촉될 수 있도록 상기 패킹중앙홀의 내경이 상기 파이프의 내경보다 작게 형성되고,
상기 커플러본체로 삽입되는 파이프의 선단과 상기 패킹부재의 전방면이 상호 밀착됨과 동시에 상기 패킹부재의 후단부 외측면이 상기 커플러본체에 밀착되며 상기 패킹중앙홀의 내경의 크기가 유지된 상태로 상기 커플러본체와 상기 파이프 사이의 틈새가 밀폐되도록 상기 패킹부재의 후단부를 전방 외측방향으로 가압하는 가압부재를; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고압용 파이프 커플러.
제1항에 있어서,
상기 패킹부재는, 상기 패킹중앙홀의 후단부 내측면에 후방 외측방향으로 경사지게 절개된 제1 테이퍼면이 형성되고,
상기 가압부재는, 상기 패킹부재의 후방 위치에서 상기 커플러본체의 중공에 전후 이동가능하게 지지되고, 중앙에 유체가 통과될 수 있는 가압중앙홀이 형성되며, 전단부 외측면에 상기 제1 테이퍼면에 대응되게 절개된 제2 테이퍼면이 형성되고,
일정 위치에서 상기 가압부재의 후방으로의 이동을 제한하도록 상기 가압부재의 후방 위치에서 상기 커플러본체의 중공에 고정되고, 중앙에 유체가 통과될 수 있는 스토퍼홀이 형성된 스토퍼부재를; 더 포함하되,
상기 스토퍼부재는, 상기 커플러본체 내부의 유체 압력에 의해 상기 가압부재가 전방으로 이동될 수 있도록 상기 스토퍼홀의 내경이 상기 가압중앙홀의 내경보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 고압용 파이프 커플러.
제2항에 있어서,
상기 가압부재는, 일정 탄성을 갖는 소재로 이루어져 상기 커플러본체의 중공에 압입되고,
일정 강성을 갖는 소재로 이루어지고 상기 패킹부재와 상기 가압부재 사이에 개재되어 상기 가압부재의 가압력을 상기 패킹부재로 전달하되, 전단부에 상기 패킹부재의 제1 테이퍼면이 맞닿고 후단부에 상기 가압부재의 제2 테이퍼면이 맞닿는 경사연결면이 구비된 가압전달부재를; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고압용 파이프 커플러.
제3항에 있어서,
상기 가압부재는, 전단부 외측면에 상기 제2 테이퍼면의 후단부에서 외측방향으로 편평하게 연장되는 가압평면이 더 형성되고,
상기 가압전달부재는, 상기 경사연결면의 후단부에서 상기 가압부재의 가압평면에 대응되게 외측방향으로 편평하게 연장된 가압전달평면이 더 구비된 것을 특징으로 하는 고압용 파이프 커플러.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 그립링은, 중앙으로 상기 파이프가 통과되는 링형상의 고리부와, 상기 파이프의 삽입은 가능하되 전방으로의 이탈은 방지되도록 상기 고리부에 후방으로 갈수록 내경이 작아지는 방향으로 경사지게 배치된 복수개의 방사편이 구비되고,
상기 그립링의 후방 위치에서 상기 커플러본체의 중공에 고정되어 전면으로 상기 그립링의 고리부가 안착되되, 상기 파이프의 외경에 대응되는 내경을 갖고 상기 파이프의 삽입 이동을 가이드하는 파이프가이드와;
상기 그립링의 전방 위치에서 상기 커플러본체의 중공에 고정되되, 상기 파이프가이드와의 사이에서 상기 그립링의 고리부를 지지하는 고리지지부과, 상기 그립링의 방사편이 전방으로 꺾이는 것을 방지하도록 상기 고리지지부에서 상기 그립링의 방사편의 경사에 대응되게 후방으로 꺾인 방사편지지부를 갖는 꺾임방지구를; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고압용 파이프 커플러.
제5항에 있어서,
상기 파이프가이드와 상기 꺽임방지구는, 각각 전류가 통하지 않는 부도체로 이루어지고,
상기 그립링은, 상기 커플러본체와의 사이에 절연 틈새가 형성되도록 상기 고리부의 외경이 상기 커플러본체의 내경보다 작게 형성되어,
상기 커플러본체로 삽입되는 파이프와 상기 커플러본체가 상호 절연되는 것을 특징으로 하는 고압 파이프 커플러.