KR20210044192A - 무용접 및 무압착 관이음 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무용접 및 무압착 관이음 어셈블리에 관한 것이다. 무용접 및 무압착 관이음 어셈블리는 서로 체결이 가능한 한 쌍의 서브 클램프(11a, 11b)로 이루어진 연결 클램프; 서로 연결되는 관(L1, L2)에 결합되는 패킹(12); 및 연결 클램프와 패킹(12)의 사이에 배치되는 슬리브(13)를 포함하고, 슬리브(13)는 연결 클램프에 체결에 따른 압력에 의하여 관(L1, L2)을 고정시킨다.

Description

무용접 및 무압착 관이음 어셈블리{An Assembly for Connecting Pipes without Welding and Pressing}
본 발명은 무용접 및 무압착 관이음 어셈블리에 관한 것이고, 구체적으로 다양한 형상을 가지는 관을 용접 또는 압착에 의하지 않고 서로 연결시킬 수 있는 무용접 및 무압착 관이음 어셈블리에 관한 것이다.
유체의 이송을 위한 관은 다양한 방향으로 연결하기 위하여 또는 원거리의 설치를 위하여 서로 연결될 필요가 있다. 관 또는 파이프는 다양한 소재로 만들어질 수 있고, 서로 다른 관의 연결은 구조적으로 안정되면서 외부 충격에 의하여 연결 구조가 변하지 않으면서 장기간 동안 누설이 발생되지 않도록 이루어질 필요가 있다. 서로 다른 관의 연결을 위하여 용접 또는 커넥터와 같은 방법이 사용될 수 있다. 특허공개번호 특2000-0057989는 실린더 등의 유체압 기기에 연결 접속됨에 따라 연통하는 통로를 통해 유체 압력 등을 도입 및 도출할 수 있는 관 조인트에 대하여 개시한다. 서로 다른 금속관은 용접 또는 확관에 따른 압착과 같은 방법에 의하여 연결되는 것이 구조적으로 유리하다. 그러나 용접 또는 압착에 의한 연결은 파이프 설치 작업 효율을 저하시키면서 파이프의 구조에 따라 적용하기 어려울 수 있다. 이에 비하여 조인트 또는 커넥터에 의한 연결은 설치가 용이하다는 이점을 가지지만 구조적으로 안정하지 못하다는 단점을 가진다. 그러므로 이와 같은 단점을 보완할 수 있는 관이음 방법이 개발될 필요가 있지만 선행기술은 이에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허공개번호 특2000-0057989(에스엠씨 가부시키 가이샤, 2009.09.25. 공개) 관조인트
본 발명의 목적은 다양한 직경을 가지는 관에 적용이 가능하면서 용접 방식과 동일한 구조적 안정성을 가지는 무용접 및 무압착 관이음 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 무용접 및 무압착 관이음 어셈블리는 서로 체결이 가능한 한 쌍의 서브 클램프로 이루어진 연결 클램프; 서로 연결되는 관에 결합되는 패킹; 및 연결 클램프와 패킹의 사이에 배치되는 슬리브를 포함하고, 슬리브는 연결 클램프에 체결에 따른 압력에 의하여 관을 고정시킨다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 한 쌍의 서브 클램프에 형성되어 슬리브가 수용되는 수용 홈을 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 패킹의 내부 둘레 면에 형성된 접촉 방지 돌기를 더 포함한다.
본 발명에 따른 무용접 및 무압착 관이음 어셈블리는 예를 들어 큰 직경을 가진 강관 또는 이와 유사한 소재로 이루어진 관의 연결에 적용되어 용접 방식과 동등한 구조적 안정성을 가지도록 한다. 일반적으로 서로 다른 관의 연결을 위하여 하나의 관의 끝 부분이 확관이 되어 다른 관이 끝 부분이 삽입될 수 있다. 그리고 서로 결합된 끝 부분이 압착에 의하여 서로 연결이 될 수 있다. 본 발명에 따른 관이음 어셈블리는 이와 같은 확관 및 압착 공정이 요구되지 않고, 압착 공정을 위한 지그 또는 프레스가 사용되지 않으면서 안정적으로 서로 다른 관이 서로 연결되도록 한다. 본 발명에 따른 관이음 어셈블리는 다양한 위치에 설치된 다양한 구조를 가지는 관이음에 적용되어 작업 효율이 향상되도록 한다. 본 발명에 따른 관이음 어셈블리는 관의 직경, 단면의 형상 또는 소재에 관계없이 적절한 변형에 의하여 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 무용접 및 무압착 관이음 어셈블리의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 관이음 어셈블리에 적용되는 체결 커넥터의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 관이음 어셈블리에 적용되는 패킹 및 슬리브의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 관이음 어셈블리가 적용된 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 무용접 및 무압착 관이음 어셈블리(10)의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 무용접 및 무압착 관이음 어셈블리(10)는 서로 체결이 가능한 한 쌍의 서브 클램프(11a, 11b)로 이루어진 연결 클램프; 서로 연결되는 관(L1, L2)에 결합되는 패킹(12); 및 연결 클램프와 패킹(12)의 사이에 배치되는 슬리브(13)를 포함하고, 슬리브(13)는 연결 클램프에 체결에 따른 압력에 의하여 관(L1, L2)을 고정시킨다.
연결 클램프는 동일 또는 유사한 구조를 가지는 한 쌍의 서브 클램프(11a, 11b)로 이루어질 수 있고, 각각의 서브 클램프(11a, 11b)는 서로 연결되는 두 개의 관(L1, L2)의 양쪽 끝에 결합될 수 있다. 서브 클램프(11a, 11b)는 각각의 양쪽에 결합되는 볼트와 같은 고정 수단(14a, 14b) 및 너트와 같은 체결 수단(15a, 15b)에 의하여 서로 결합될 수 있다. 서브 클램프(11a, 11b)는 스테인리스 스틸, 알루미늄 합금, 황동 합금 또는 청동 합금과 같은 금속 소재로 만들어질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 서로 연결되는 관(L1, L2)은 다양한 직경을 가질 수 있고, 예를 들어 스테인리스 스틸, 주철 또는 이와 유사한 소재로 만들어질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 서로 연결되는 관(L1, L2)의 끝 부분에 패킹(12)이 결합될 수 있다. 패킹(12)은 전체적으로 양쪽 면이 열린 실린더 형상이 될 수 있고, 패킹(12)은 서로 연결되는 관(L1, L2)의 끝 부분을 연결하는 형태로 결합될 수 있다. 패킹(12)은 연결 부분의 누설을 방지하면서 슬리브(13) 또는 연결 클램프가 관(L1, L2)의 연장 방향을 따라 이동되는 것을 방지하는 기능을 가질 수 있다. 패킹(12)은 예를 들어 에틸렌프로필렌 고무(EPDM) 또는 이와 유사한 소재로 만들어질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 패킹(12)은 탄성 또는 신축성을 가지면서 표면 마찰 계수가 큰 다양한 소재로 만들어질 수 있다. 연결 클램프와 패킹(12)의 사이에 속이 빈 실린더 형상의 슬리브(13)가 고정될 수 있다. 슬리브(13)는 전체적으로 속이 빈 실린더 형상이 될 수 있고, 연결 클램프에 형성된 홈에 고정될 수 있는 구조를 가질 수 있다. 슬리브(13)는 연결 클램프와 동일 또는 유사한 소재로 만들어질 수 있고, 예를 들어 금속 소재로 만들어질 수 있다. 또는 슬리브(13)은 연결 클램프에 비하여 강도가 낮은 소재로 만들어질 수 있다. 슬리브(13)는 패킹(12)을 통하여 서로 다른 관(L1, L2)에 연결 클램프의 압력을 전달하는 기능을 가질 수 있다. 슬리브(13)는 연결 클램프와 열팽창률이 동일 또는 유사한 소재로 만들어질 수 있다. 선택적으로 슬리브(13)는 패킹(12)과 접착제 또는 이와 유사한 소재에 의하여 결합된 상태로 만들어질 수 있다. 이와 같이 슬리브(13)의 내부 둘레 면에 패킹(12)이 결합된 상태에서 슬리브(13)와 패킹(12)이 관(L1, L2)의 끝 부분에 결합되어 작업 효율이 향상될 수 있다. 패킹(12) 또는 슬리브(13)는 다양한 방법으로 관(L1, L2)에 결합될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
아래에서 관이음 어셈블리(10)를 형성하는 다양한 구성에 대하여 설명된다.
도 2는 본 발명에 따른 관이음 어셈블리에 적용되는 체결 커넥터의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 관이음 어셈블리는 한 쌍의 서브 클램프(11a, 11b)에 형성되어 슬리브가 수용되는 수용 홈(114)을 포함한다. 연결 클램프(11)를 형성하는 각각의 서브 클램프(11a, 11b)은 반 실린더 형상의 클램프 몸체(111); 클램프 몸체(111)의 양쪽 끝 부분에 형성된 체결 탭(112a, 112b); 및 클램프 몸체(111)의 내부 면에 형성된 수용 홈(114)을 포함할 수 있다. 클램프 몸체(111)는 일정한 폭 및 두께를 가진 반 실린더 형상이 될 수 있고, 서브 클램프(11a, 11b)가 서로 체결되면서 두 개의 클램프 몸체(111)가 관의 둘레 면을 감쌀 수 있다. 체결 탭(112a, 112b)은 클램프 몸체(111)의 양쪽 끝으로부터 바깥쪽으로 돌출되도록 형성될 수 있고, 체결 탭(112a, 112b)에 고정 수단이 결합되는 체결 홀(113a, 113b)가 형성될 수 있다. 체결 탭(112a, 112b)의 안쪽 면은 경사 면(112c)을 형성할 수 있고, 예를 들어 돌출되는 방향을 따라 점차로 두께가 얇아지는 형상이 될 수 있다. 예를 들어 경사 면(112c)은 수직 방향에 대하여 1 내지 30도의 경사각을 가지도록 경사 면(112c)이 형성될 수 있다. 선택적으로 경사 면(112c)은 수직 방향으로 일정 높이만큼 연장된 이후 경사지도록 형성될 수 있다. 체결 탭(112a, 112b)에 형성된 이와 같은 경사 면(112c)에 의하여 연결 클램프(11)에 의하여 슬리브에 강한 압력이 가해질 수 있다. 또한 체결 부위가 충격 또는 진동과 같은 외부 인자에 유연하게 대응되도록 한다. 경사 면(112c)은 다양한 구조로 형성될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 클램프 몸체(111)의 내부 면에 슬리브의 고정을 위한 수용 홈(114)이 형성될 수 있다. 수용 홈(114)은 슬리브의 폭 및 두께에 대응되는 폭 및 깊이로 형성될 수 있고, 반 실린더 형상의 클램프 몸체(111)의 양쪽 가장자리가 서로 마주보는 반원 형상의 벽이 되는 구조가 될 수 있다. 수용 홈(114)에 슬리브가 수용되어 고정되고, 체결 탭(112a, 112b)에 결합되는 고정 수단에 의하여 클램프 몸체(111)에 가해지는 압력에 의하여 관이 안정적으로 연결 상태로 유지될 수 있다. 수용 홈(114)은 슬리브가 수용되어 고정될 수 있는 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 관이음 어셈블리에 적용되는 패킹 및 슬리브의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 패킹(12)의 내부 둘레 면에 접촉 방지 돌기(122)가 형성될 수 있다. 패킹(12)은 반지 형상 또는 속이 빈 실린더 형상이 되는 패킹 몸체(121) 및 패킹 몸체(121)의 내부 둘레 면의 중간 부분을 따라 안쪽 방향으로 돌출되도록 형성된 접촉 방지 돌기(122)로 이루어질 수 있다. 접촉 방지 돌기(122)는 원형의 테두리를 형성할 수 있고, 접촉 방지 돌기(122)의 양쪽 면에 관의 끝 부분이 접촉될 수 있다. 이와 같이 접촉 방지 돌기(122)는 서로 다른 관의 끝 부분의 사이에 위치할 수 있고, 탄성 또는 신축성에 의하여 두 개의 관에 인가될 수 있는 진동과 같은 충격에 따른 이동을 흡수하는 기능을 가질 수 있다. 또는 접촉 방지 돌기(122)는 열팽창률이 작은 소재로 만들어질 수 있고, 이에 의하여 관의 열팽창 또는 열 수축에 따른 길이 변화를 완충시키는 기능을 가질 수 있다. 접촉 방지 돌기(122)는 예를 들어 관의 열팽창 또는 열 수축에 따른 길이 변화를 수용할 수 있는 두께 및 관의 두께에 대응되는 높이를 가질 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
도 3의 아래쪽을 참조하면, 슬리브(13)는 속이 빈 실린더 형상 또는 반지 형상의 슬리브 몸체(131) 및 슬리브 몸체(131)의 내부 면에 형성된 고정 홈(132)을 포함할 수 있다. 고정 홈(132)은 슬리브 몸체(131)의 내부 면을 따라 원형으로 형성될 수 있고, 패킹(12)이 수용될 수 있는 구조로 만들어질 수 있다. 관이음 어셈블리가 서로 다른 관을 연결하는 과정에서 패킹(12)이 고정 홈(132)에 고정될 수 있다. 패킹(12)의 두께는 고정 홈(132)의 높이에 비하여 클 수 있고, 이에 따라 패킹(12)의 일부가 고정 홈(132)의 외부로 돌출될 수 있다. 위에서 설명된 것처럼 서브 클램프에 형성된 수용 홈에 슬리브가 수용될 수 있다. 이에 의하여 패킹(12)이 안정적으로 고정될 수 있고, 이에 따라 슬리브(13)가 정해진 위치에 고정되어 서로 다른 관을 안정적으로 연결시킬 수 있다. 패킹(12) 또는 슬리브(13)는 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 관이음 어셈블리가 적용된 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 서로 다른 두 개의 선형 관(L2, L3)가 L형 연결 관(L1)에 의하여 연결될 수 있고, 연결 관(L1)은 관이음 어셈블리(10a, 10b)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 연결 관(L1)의 양쪽에 선형 관(L2, L3)이 배치될 수 있고, 각각 패킹(12)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 또는 패킹(12)이 결합된 슬리브(13)에 의하여 서로 연결될 수 있고, 이에 의하여 연결관(L1)과 선형 관(L2, L3)이 서로 연결될 수 있다. 이와 같은 상태에서 서브 클램프(11a, 11b)가 슬리브(12)의 바깥쪽에 결합될 수 있고, 고정 수단(14) 및 체결 수단(15)에 의하여 서로 체결될 수 있다. 고정 수단(14)은 예를 들어 고정 머리(141) 및 고정 다리(142)로 이루어질 수 있고, 체결 수단(15)은 체결 몸체(151) 및 고정 다리(142)가 삽입되는 체결 홀(152)로 이루어질 수 있다. 고정 수단(14) 및 체결 수단(15)은 풀림 방지 구조를 가질 수 있지만 이에 제한되지 않고, 다양한 구조를 가지는 고정 수단(14) 또는 체결 수단(15)이 관이음 어셈블리에 적용될 수 있고, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 무용접 및 무압착 관이음 어셈블리는 예를 들어 큰 직경을 가진 강관 또는 이와 유사한 소재로 이루어진 관의 연결에 적용되어 용접 방식과 동등한 구조적 안정성을 가지도록 한다. 본 발명에 따른 관이음 어셈블리는 다양한 위치에 설치된 다양한 형상을 가지는 다양한 구조를 가지는 관이음에 적용되어 작업 효율이 향상되도록 한다. 본 발명에 따른 관이음 어셈블리는 관의 직경, 단면의 형상 또는 소재에 관계없이 적절한 변형에 의하여 적용될 수 있다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10, 10a, 10b: 관이음 어셈블리 11a, 11b: 서브 클램프
12: 패킹 13: 슬리브
111: 클램프 몸체 112a, 112b: 체결 탭
112c: 경사 면 113a, 113b: 체결 홀
114: 수용 홈 121: 패킹 몸체
122: 접촉 방지 돌기 131: 슬리브 몸체
132: 고정 홈

Claims (1)

  1. 서로 체결이 가능한 한 쌍의 서브 클램프(11a, 11b)로 이루어진 연결 클램프;
    서로 연결되는 관(L1, L2)에 결합되는 패킹(12);
    연결 클램프와 패킹(12)의 사이에 배치되면서 연결 클램프의 체결에 따른 압력에 의하여 관(L1, L2)을 고정시키는 슬리브(13);
    패킹(12)의 내부 둘레 면에 형성된 접촉 방지 돌기(122); 및
    한 쌍의 서브 클램프(11a, 11b)에 형성되어 슬리브(13)가 수용되는 수용 홈(114)을 포함하고,
    슬리브(13)는 속이 빈 실린더 형상의 슬리브 몸체(131) 및 슬리브 몸체(131)의 내부 면을 따라 원형으로 형성되어 패킹(12)이 수용될 수 있는 고정 홈(132)을 포함하고, 패킹(12)의 두께는 고정 홈(132)의 높이에 비하여 커서 패킹(12)의 일부가 고정 홈(132)의 외부로 돌출되는 것을 특징으로 하는 무용접 및 무압착 관이음 어셈블리.
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