KR20200127662A

KR20200127662A - 합성수지관 연결 및 결합용 플랜지 소켓

Info

Publication number: KR20200127662A
Application number: KR1020190052228A
Authority: KR
Inventors: 서익환
Original assignee: 주식회사 효진엔지니어링
Priority date: 2019-05-03
Filing date: 2019-05-03
Publication date: 2020-11-11

Abstract

본 발명은 고온가스가 유동하는 합성수지관의 배관설비에서 열에 의한 변형에 대비하여 합성수지관 간의 이음부위에 기밀성을 안정적으로 확보할 수 있는 합성수지관 연결 및 결합용 연결부재에 관한 것이다.
본 발명의 합성수지관 연결 및 결합용 연결부재는 일정길이를 갖는 원통형의 금속재 본체(1)의 일측 단부가 일정길이를 갖는 합성수지재 접속부(2)의 일측 단부의 내부로 매입되어 일체로 형성된 것으로 이루어지며, 유독가스 및 고온가스를 이송하는 배관시설 특히, LCD 제조공정의 배관시설에서 합성수지관을 안정적으로 연결할 수 있어 합성수지관 간의 이음부위에 기밀성 유지를 위해 특히 적합한 장점이 있다.

Description

합성수지관 연결 및 결합용 연결부재{Connecting element for connecting and joining synthetic pipes}

본 발명은 합성수지관 연결 및 결합용 연결부재에 관한 것이며, 구체적으로는 합성수지 배관 시스템에서 합성수지관의 상호 연결 및 결합을 위한 금속재질의 플랜지 소켓에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 공정에서 사용되는 진공배관이나 가스배관은 배관에 유동되는 가스가 누출되면 심각한 안전상의 문제로 발전할 수 있기 때문에 배관의 기밀성 확보가 아주 중요한 요소이므로 파이프를 연결하는 배관용 연결부재는 파이프 간의 이음부위의 기밀을 확실하게 유지시켜 파이프를 통과하는 내용물의 누수 및 누유를 방지할 수 있어야 한다.

반도체 및 LCD 제조공정에서 가스공급 설비는 프로세스 장치에 이르는 동안 가스의 고순도를 유지하면서 내식성 및 강도를 지닌 합성수지관을 배관시스템에 많이 적용하고 있으며 배관의 연결부재로 금속플랜지를 이용하고 있으나, 반도체 및 LCD 제조공정의 합성수지 배관으로는 고온상태의 공급가스 및 배기가스 등이 유동하므로 합성수지관의 연결부재로 금속플랜지를 사용하는 경우에 합성수지관과 금속플랜지의 열적 성질의 차이로 인하여 합성수지관과 금속플랜지의 접착면 내지 나사결합 면에 변형이 발생하여 합성수지관 간의 이음부위에 기밀성 유지가 저하되는 등 문제가 발생할 수 있다.

합성수지관 연결용 연결부재와 관련하여 선행기술을 예로 들면, 특허문헌1에 전체적으로 관형상을 가지며, 내경에 본체측 결합부가 형성된 본체; 및 전체적으로 관형상을 가지며, 외경에 상기 본체측 결합부에 대응하는 연결재측 결합부가 형성된 연결재를 포함하는 플랜지을 개시하고 있고, 또 특허문헌2에는 우수관, 오·폐수관, 농업용수관 등의 상,하수관을 연결하는 합성수지관(1) (1')의 양측으로 돌출된 돌출부에서 보울트와 너트로 연결시키는 플랜지에 있어서, 하수관(1)(1')의 일측으로 조립홈(8)에 패킹(10)이 삽입되어 있으며 내부에 융착면(4)이 형성되고 안쪽에 서 돌출 융착면(5)을 형성하여 고정된 금속 메쉬망 (6)으로 융착되는 플랜지(2)와, 상기 하수관(1)(1')의 일측으로 조립홈(8)에 삽입되는 조립 돌출부(8')가 설치되며 내부에 융착면(4')이 형성되고 안쪽에서 돌출 융착면(5')을 형성하여 고정된 금속 메쉬망(6')으로 융착되는 조립 플랜지(3)로 구성됨을 특징으로 하는 플랜지를 이용한 상,하수관의 연결구조를 개시하고 있다.

상기 선행기술들은 프랜지와 연결구의 재질을 달리하거나 열융착방법을 채용하여 플랜지와 합성수지관의 변형을 방지하고 있지만, 외부 금속재질의 플랜지 본체와 합성수지 연결재 내지 합성수지관이 접촉되는 부위는 열에 의해 변형이 발생하는 문제점에 대하여 전혀 개시하고 있지 않으므로 열에 의한 플랜지와 합성수지관의 변형으로 합성수지관 간의 이음부위에 기밀성 유지가 저하되는 문제점이 여전히 존재하고 있다.

그리고 특허문헌3에 소요길이를 가지는 원통체로 형성되는 관체(10)와, 상기 관체(10) 끝부분의 외측면(11)에 일체로 융착되어 돌출되는 외측 몸통부(21)를 가지며 그 외측 몸통부에서 연장되어 상기 관체(10)의 끝단부 보다 앞쪽에서 절단면(12)이 밀폐되도록 형성되는 절단면 밀폐부(22) 및 그 절단면 밀폐부의 하부에서 직각으로 연장되어 상기 관체(10)의 끝단부 내측면(13)에 일체로 융착되는 내측 정착부(23)를 가지는 플랜지(20)로 구성된 것에 있어서, 상기 플랜지(20)는 상기 관체(10)의 끝부분 근처에 원주방향으로 천공된 통공(14)들마다 용융 합성수지가 채워져서 그 외측 몸통부(21)와 내측 정착부(23)를 서로 연결 고정시켜 주는 내부 고정키(24)들이 형성되도록 함을 특징으로 하는 플랜지가 형성된 파이프를 개시하고 있고, 특허문헌4에는 원통형의 몸체(110); 상기 몸체(110)의 양단에 길이방향으로 적어도 하나 절단되어 외측면 방향으로 둔각으로 절곡된 절곡편(120)이 형성되는 파이프부(100)와,상기 몸체(110)의 양단 외면에 일단은 평평하도록 돌출되고 타단은 상기 몸체(110) 방향으로 경사지어 내려오는 원통 형태로 내부에 상기 절곡편(120)을 포함하여 융착되는 상단융착플랜지(210); 상기 몸체(110)의 양단 내면에 일단은 상기 상단융착플랜지(210)의 평평한 측면에 대응하여 연장되듯이 형성되고 타단은 상기 몸체(110)방향으로 경사지어 내려오는 원통형태로 융착되되, 상기 상단융착플랜지(210)보다 상대적으로 작은 크기로 형성되는 하단융착플랜지(220); 상기 상단 융착플랜지(210)의 외면에 일단이 평평한 측면에 대응하여 연장되듯이 형성되는 원통형태로 융착되는 고정턱(230)이 형성되는 플랜지부(200)를 포함하는 플랜지 보강 파이프를 개시하고 있다.

상기 선행기술들은 플랜지부에 합성수지 연결관이 일체로 형성되어 있는 구조이므로 변형방지에 유리한 점은 있으나, 플랜지부의 재질이 합성수지 연결관과 동일한 재질일 때만 제작이 가능하고 금속재질의 플랜지에는 적용될 수가 없으며 또 합성수지 재질의 플랜지는 열에 취약하므로 열에 의한 내구성 뿐 아니라 플랜지 자체의 변형에 따른 문제점이 있다.

본 발명의 발명자는 열에 의한 변형에 대비하여 금속재질의 연결부재와 합성수지관의 결합력을 보강한 금속재 연결부재를 제작하여 LCD 제조공정의 배관시설에서 열이 발생하는 가스공급장치, 고온가스 공급배관 등에 합성수지관을 안정적으로 연결할 수 있는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

특허문헌1: 대한민국 공개실용신안공보 공개번호 10-2010-0022300호 특허문헌2: 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 20-0203024호 특허문헌3: 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-0874460호 특허문헌4: 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1482205호

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 합성수지관 연결 및 결합용 연결부재의 제공에 관한 것이며, 상세하게는 고온가스가 유동하는 합성수지 관의 배관설비에서 열에 의한 변형에 대비하여 금속재질의 연결부재와 합성수지관의 결합력을 보강하여 합성수지관 간의 이음부위에 기밀성을 안정적으로 확보할 수 있는 합성수지관 연결 및 결합용 연결부재의 제공을 목적으로 하는 것이다.

보다 구체적으로는 LCD 제조공정의 배관시설에서 고온가스가 유동하는 배관 내지 열이 발생하는 가스공급장치 등의 배관시설에서 합성수지관을 안정적으로 연결할 수 있는 금속재질의 연결부재로 금속재 플랜지 소켓을 제공하는 것을 목적으로 것이다.

본 발명에 따른 과제의 해결수단으로 합성수지관 연결 및 결합용 연결부재는 원통형의 금속재 본체(1)의 일측 단부가 합성수지재 접속부(2)의 일측 단부의 내부로 매몰되어 일체로 형성된 연결부재(A)에 있어서, 상기 금속재 본체(1)의 외측 표면에 원주방향으로 체결홈(1a)이 형성되고, 그 일측 단부의 표면에는 원주방향으로 다수개의 통공(H)이 형성되어, 상기 금속재 본체(1)의 일측 단부에 형성된 다수개의 통공(H)에 상기 합성수지재 접속부(2)의 합성수지가 채워진 상태로 일체화된 것으로 이루어진다.

본 발명의 합성수지관 연결 및 결합용 연결부재에 따른 일 실시예는 원통형의 금속재 본체(1)의 주연부에 체결홈(1a)이 형성되고, 일측 단부에는 다수개의 통공(H)이 형성되어, 상기 본체(1)의 일측 단부에 형성된 통공(H)에 합성수지 접속부(2)의 합성수지가 채워진 상태로 일체화된 합성수지관 연결부재(A)의 한쌍이 본체(1)의 타측 단부가 서로 마주보면서 체결홈(1a) 및 체결구(1b)에 의해 긴밀하게 접속되고, 양측의 합성수지재 접속부(2)로 합성수지관이 접속되어 합성수지재 접속부(2)와 합성수지관이 일체화된 합성수지관 연결구조로 이루어진다.

본 발명에 따른 합성수지관 연결 및 결합용 연결부재(A)는 LCD 제조공정의 배관시설에서 고온가스가 유동하는 배관 내지 열이 발생하는 가스공급장치 등의 배관시설에서 합성수지관을 안정적으로 연결할 수 있는 연결부재이며, 보다 구체적으로는 플랜지 소켓으로 이루어진다.

본 발명의 합성수지관 연결 및 결합용 연결부재는 열이 발생하는 가스공급장치, 고온가스 공급배관 등에 합성수지관을 금속재 연결구로 연결할 때 금속과 합성수지관의 열적 성질의 차이로 인하여 합성수지관 간의 이음부가 변형되는것을 방지하여 합성수지관을 안정적으로 연결할 수 있는 효과가 있다.

또 유독가스 및 고온가스를 이송하는 LCD 제조공정의 배관시설에서 합성수지관을 안정적으로 연결할 수 있으므로 합성수지관 간의 이음부위에 기밀성 유지를 위해 특히 적합한 장점이 있다.

도 1의 (A) 및 (B)는 본 발명의 연결부재에 대한 전체 및 길이방향 단면을 나타내는 사시도
도 2의 (A) 및 (B)는 본 발명의 연결부재에 대한 길이 방향의 단면을 나타내는 도면
도 3은 본 발명의 연결부재에 대한 세로 단면을 나타내는 도면
도 4는 본 발명의 연결부재를 이용하여 합성수지관을 상호 연결한 상태를 나타내는 도면

아래에서는 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용과 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만 아래 기재에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 첨부한 도 1의 (A) 및 (B)는 본 발명의 연결부재에 대한 전체 및 길이방향의 단면을 나타내는 사시도로써 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 합성수지관 연결 및 결합용 연결부재(A)를 설명하면,

본 발명에 따른 합성수지관 연결 및 결합용 연결부재(A)는 일정길이를 갖는 원통형의 금속재 본체(1)의 일측 단부가 일정길이를 갖는 원통상의 합성수지재 접속부(2)의 일측 단부의 내부로 매몰되어 일체로 형성되어 있다.

도1 (B)의 길이방향 단면을 나타낸 사시도에 도시된 바와 같이 상기 금속재 본체(1)는 그 외측 표면의 일정부분에 원주방향으로 체결홈(1a)이 형성되고, 그 일측 단부의 표면에는 원주방향으로 다수개의 통공(H)이 형성되어, 상기 금속재 본체(1)의 일측 단부가 합성수지재 접속부(2)의 일측 단부 내부로 매몰되면서 상기 통공(H)로 합성수지가 채워져 상기 금속재 본체(1)와 합성수지재 접속부(2)가 일체화되어 있다.

도 2의 (A) 및 (B)는 본 발명의 연결부재에 대한 길이방향의 단면을 나타내는 도면이며, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 합성수지관 연결 및 결합용 연결부재(A)에 있어서, 금속재 본체(1)와 합성수지재 접속부(2)의 결합관계에 대하여 설명하면,

도 2 (A)의 확대단면도에 도시된 바와 같이 본 발명의 상기 금속재 본체(1)의 일측 단부가 합성수지재 접속부(2)의 일측 단부 내부로 매몰되어 일체화되어 있으며, 금속재 본체(1)의 일측 단부가 합성수지재 접속부(2)의 일측 단부 내부로 매몰된 상태에서 금속재 본체(1)의 일측 단부에 원주방향으로 형성된 다수개의 통공(H)에 합성수지가 채워져 일체화되어 있다.

도 3은 본 발명의 연결부재에 대한 세로 단면을 나타내는 도면이며, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 금속재 본체(1)의 일측 단부에 형성된 다수개의 통공(H)에 합성수지가 채워져 일체화된 구조로 이루어져 있다.

본 발명의 상기 금속재 본체(1)는 강철, 스테인레스스틸(SUS)등의 재질로 이루어지며, 합성수지재 접속부(2)는 내열성, 내화성 및 강도가 우수한 합성수지 재질, 예를 들면 PVC 또는 LCD 제조공정의 배관시설에 이용되고 있는 FM 규격 인증의 내화성 및 내화학성이 우수한 FM PVC로 이루어진다.

본 발명에 따른 연결부재(A)는 일정한 성형틀에 상기 원통상의 금속재 본체(1)를 안치하고 합성수지를 사출하는 방식으로 제작할 수 있으며, 예를 들면 금속재 인서트를 공동부에 미리 설치한 후 용융폴리머를 사출에 의해 일체화하는 금속 인서트 사출성형방식 등을 이용하여 금속재 본체(1)의 일측 단부가 합성수지재 접속부(2) 일측 단부의 내부로 매몰되면서 금속재 본체(1)의 일측 단부에 형성된 다수개의 통공(H)에 합성수지가 채워져 일체화되어 원통상의 연결부재(A)가 성형되도록 제작할 수 있다

상기 원통형의 금속재 본체(1)와 합성수지재 접속부(2)를 일체화하여 연결부재(A)를 제작하는 사출성형 기술은 인서트 사출 등의 공지기술로부터 본 발명이 속하는 숙련자이면 쉽게 채용하여 본 발명의 합성수지관 연결 및 결합용 연결부재(A)를 제작할 수 있으며, 제작방법에 특별한 제한은 없다.

도 4는 본 발명에 따른 연결부재(A)를 이용하여 합성수지관을 상호 연결한 상태를 나타내는 도면이며, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 연결부재(A)를 이용하여 합성수지관을 상호 연결하는 일 실시예를 구체적으로 설명하면,

본 발명에 따른 상기 한 쌍의 연결부재(A)는 각각의 본체(1)의 단부가 서로 마주보면서 체결홈(1a)에 끼워지는 체결구(1b)의 나사수단(1c)에 의해 나사조임으로 긴밀하게 접속되고, 양측의 합성수지재 접속부(2) 각각에는 합성수지관(P)이 긴밀하게 접속되어 합성수지재 접속부(2)와 합성수지관(P)이 일체화되어 합성수지관이 연결되는 것으로 이루어지며, 본체(1)와 본체(1)의 접속단부 및 합성수지재 접속부(2)와 합성수지관(P)의 접속단부 사이에는 기밀성을 위하여 O-링 등의 팩킹이 사용된다.

도 4는 본 발명에 따른 한 쌍의 연결부재(A)의 본체(1)와 본체(1)를 접속하는 방식으로 체결구(1b)를 이용하는 것을 예로 들고 있으나, 볼트·너트 결합을 이용하여 한 쌍의 연결부재(A)를 긴밀하게 접속시킬 수 있으며. 접속방식이 특별하게 제한되는 것은 아니다.

또 합성수지재 접속부(2)에 합성수지관(P)을 접속하는 방식도 열용융 접착제 등에 의한 용융접합방식, 나사결합 방식 등을 이용할 수 있으며, 열용융 접합방식에 의해 합성수지재 접속부(2)에 합성수지관(P)을 접속시켜 일체화는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 연결부재(A)에 의해 합성수지관들이 상호 연결된 구조는 합성수지관(P)이 합성수지재 접속부(2)와 직접 접속하는 구조로 이루어져 있으므로 금속과 합성수지관이 접속되어 연결되는 경우에 비하여 열적작용에 의한 변형 방지를 보다 더 개선할 수가 있다.

본 발명에 따른 연결구조에 있어서 열적작용에 의한 변형방지가 개선되는 작용을 보다 구체적으로 설명하면,

본 발명에 따른 연결부재에 의한 합성수지관(P)의 연결구조는 도 2에 도시된 바와 같이 금속재 본체(1)와 합성수지재 접속부(2)는 금속과 합성수지가 접합되고, 도 4에 도시된 바와 같이 합성수지관(P)은 동일한 재질인 합성수지재 접속부(2)와 접합되어 있는 구조로 이루어져 있다.

상기 본 발명에 따른 연결구조에 의해 금속재 본체(1)와 합성수지재 접속부(2)의 접합부위는 금속과 합성수지의 접합으로 인하여 외부 내지 내부의 열이 작용하여 변형이 있을 수 있어도 합성수지관(P)과 합성수지재 접속부(2)의 접속부위는 물리적 성질이 유사한 합성수지 재질로 접합되어 있어 열에 의해 쉽게 변형되지 않으므로 본 발명에 따른 상기 연결부재(A)에 의한 합성수지관들의 상호 연결된 구조는 열적작용에 의한 변형방지가 보다 개선되는 효과를 나타낸다.

특히, 유독가스 등이 공급되는 LCD 제조공정의 배관시설에서는 FM 규격 인증의 내화성 및 내화학성이 우수한 FM PVC 파이프가 이용되고 있으므로 본 발명의 연결부재(A)의 합성수지재 접속부(2)의 재질을 FM PVC로 선택하는 경우 합성수지관(P)의 접속부위가 동일한 재질로 일체화됨으로써 열적작용에 의한 변형방지에 대하여 우수한 효과를 나타내어 합성수지관(P) 간의 이음부위에 기밀성을 보다 높게 유지할 수 있으므로 유독가스 등의 누출방지에 매우 유리하다.

A: 본 발명의 연결부재, P : 합성수지관, H: 통공
1: 연결부재의 본체, 1a, 1b, 1c: 체결홈, 체결구, 나사수단, 2: 합성수지재 접속부

Claims

일정길이를 갖는 원통형의 금속재 본체(1)의 일측 단부가 일정길이를 갖는 합성수지재 접속부(2)의 일측 단부의 내부로 매몰되어 일체로 형성된 연결부재(A)에 있어서,
상기 금속재 본체(1)는 그 외측 표면에 원주방향으로 체결홈(1a)이 형성되고, 그 일측 단부의 표면에는 원주방향으로 다수개의 통공(H)이 형성되어 상기 금속재 본체(1)의 일측 단부에 형성된 다수개의 통공(H)에 상기 합성수지재 접속부(2)의 합성수지가 채워진 상태로 매몰되어 일체화된 것을 특징으로 하는 합성수지관 연결 및 결합용 연결부재.
청구항 1에 있어서, 원통형의 금속재 본체(1)는 강 또는 스테인레스스틸이 선택되며, 합성수지재 접속부(2)는 PVC 또는 FM PVC가 선택되는 것을 특징으로 하는 합성수지관 연결 및 결합용 연결부재.
청구항2에 있어서, 합성수지재 접속부(2)의 단부에는 내측 표면에 나사부가 형성된 것을 특징으로 하는 합성수지관 연결 및 결합용 연결부재.
청구항 1 또는 청구항2에 기재된 합성수지관 연결 및 결합용 연결부재(A)의 한 쌍이 각각 본체(1)의 단부가 서로 마주보면서 체결홈(1a)에 끼워지는 체결구(1b)의 나사수단(1c)에 의해 나사조임으로 긴밀하게 접속되고, 양측의 합성수지재 접속부(2) 각각에는 합성수지관(P)이 긴밀하게 접속되어 합성수지재 접속부(2)와 합성수지관(P)이 일체화되어 합성수지관이 연결되는 것을 특징으로 하는 합성수지관 연결구조.
청구항4에 있어서 합성수지재 접속부(2)와 합성수지관(P)이 열용융 접합에 의해 일체로 접속되는 것을 특징으로 하는 합성수지관 연결구조.