KR20210112799A

KR20210112799A - 고진공 및 고압용 파이프 커플러

Info

Publication number: KR20210112799A
Application number: KR1020200028283A
Authority: KR
Inventors: 김병섭
Original assignee: 김병섭
Priority date: 2020-03-06
Filing date: 2020-03-06
Publication date: 2021-09-15

Abstract

본 발명은 고진공 및 고압용 파이프 커플러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서포트링 및 압력차단부재의 조합에 의해 커플러본체에 연통된 파이프 내부에 진공압이 형성되거나 또는 일정 이상의 압력이 형성되더라도 형성된 압력이 밀폐 역할을 하는 패킹부재에 미치지 않도록 차단함으로써 어떠한 압력 환경에서도 확실한 수밀 또는 기밀을 유지하며 파이프를 연결할 수 있는 고진공 및 고압용 파이프 커플러에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러는 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 내부로 상기 파이프가 삽입되는 경우 상기 커플러본체와 상기 파이프 사이의 틈새를 밀폐하는 패킹부재와; 중앙에 유체가 통과될 수 있는 서포트중앙홀이 형성되고, 외력에 의해 형상이 변화되지 않도록 일정 강성을 갖는 소재로 이루어져 상기 패킹부재의 후방에서 상기 패킹부재를 지지하는 서포트링과; 상기 서포트링의 외주면을 감싸며 체결되고, 상기 커플러본체에 연통된 파이프의 내부에 형성된 압력이 상기 패킹부재에 미치지 않도록 일정 탄성을 갖는 소재로 이루어져 상기 커플러본체와 상기 서포트링 사이의 틈새를 밀폐하는 압력차단부재를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고진공 및 고압용 파이프 커플러{PIPE COUPLER FOR HIGH VACUUM AND HIGH PRESSURE}

본 발명은 고진공 및 고압용 파이프 커플러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서포트링 및 압력차단부재의 조합에 의해 커플러본체에 연통된 파이프 내부에 진공압이 형성되거나 또는 일정 이상의 압력이 형성되더라도 형성된 압력이 밀폐 역할을 하는 패킹부재에 미치지 않도록 차단함으로써 어떠한 압력 환경에서도 확실한 수밀 또는 기밀을 유지하며 파이프를 연결할 수 있는 고진공 및 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.

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, 상기의 본원발명의 출원인 등록특허는 커플러본체에 연통된 파이프에 진공압이 형성되는 경우 제2 패킹부재가 진공압에 의해 하강됨으로써 패킹부재의 수밀 또는 기밀을 담보하지 못하는 문제점이 있었다.

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

본 발명의 다른 목적은 고진공 또는 고압력의 환경에서도 수밀 또는 기밀을 유지할 수 있는 고진공 및 고압용 파이프 커플러를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러는 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 내부로 상기 파이프가 삽입되는 경우 상기 커플러본체와 상기 파이프 사이의 틈새를 밀폐하는 패킹부재와; 중앙에 유체가 통과될 수 있는 서포트중앙홀이 형성되고, 외력에 의해 형상이 변화되지 않도록 일정 강성을 갖는 소재로 이루어져 상기 패킹부재의 후방에서 상기 패킹부재를 지지하는 서포트링과; 상기 서포트링의 외주면을 감싸며 체결되고, 상기 커플러본체에 연통된 파이프의 내부에 형성된 압력이 상기 패킹부재에 미치지 않도록 일정 탄성을 갖는 소재로 이루어져 상기 커플러본체와 상기 서포트링 사이의 틈새를 밀폐하는 압력차단부재를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 서포트링은 외주면 중앙부가 볼록하게 돌출되어 그 중앙부를 기준으로 서로 반대 방향으로 경사진 전방 및 후방 서포트테이퍼면이 형성되고, 상기 압력차단부재는 내주면에 상기 전방 및 후방 서포트테이퍼면에 대응되게 중앙부를 기준으로 서로 반대 방향으로 경사진 전방 및 후방 차단테이퍼면이 형성되어, 상기 커플러본체에 연통된 파이프의 내부에 진공압이 형성되는 경우 그 진공압에 의해 상기 압력차단부재가 후진되며 상기 전방 서포트테이퍼면과 상기 전방 차단테이퍼면이 상호 밀착됨과 동시에 상기 압력차단부재의 외측면이 상기 커플러본체의 내측면과 밀착되며 상기 커플러본체와 상기 서포트링 사이의 틈새를 밀폐하고, 상기 커플러본체에 연통된 파이프의 내부에 일정 압력이 형성되는 경우 그 압력에 의해 상기 압력차단부재가 전진되며 상기 후방 서포트테이퍼면과 상기 후방 차단테이퍼면이 상호 밀착됨과 동시에 상기 압력차단부재의 외측면이 상기 커플러본체의 내측면과 밀착되며 상기 커플러본체와 상기 서포트링 사이의 틈새를 밀폐하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로 상기 서포트링은 외주면 중앙부가 오목하게 함몰되어 그 중앙부를 기준으로 서로 반대 방향으로 경사진 전방 및 후방 서포트테이퍼면이 형성되고, 상기 압력차단부재는 내주면에 상기 전방 및 후방 서포트테이퍼면에 대응되게 중앙부를 기준으로 서로 반대 방향으로 경사진 전방 및 후방 차단테이퍼면이 형성되어, 상기 커플러본체에 연통된 파이프의 내부에 진공압이 형성되는 경우 그 진공압에 의해 상기 압력차단부재가 후진되며 상기 후방 서포트테이퍼면과 상기 후방 차단테이퍼면이 상호 밀착됨과 동시에 상기 압력차단부재의 외측면이 상기 커플러본체의 내측면과 밀착되며 상기 커플러본체와 상기 서포트링 사이의 틈새를 밀폐하고, 상기 커플러본체에 연통된 파이프의 내부에 일정 압력이 형성되는 경우 그 압력에 의해 상기 압력차단부재가 전진되며 상기 전방 서포트테이퍼면과 상기 전방 차단테이퍼면이 밀착됨과 동시에 상기 압력차단부재의 외측면이 상기 커플러본체의 내측면과 밀착되며 상기 커플러본체와 상기 서포트링 사이의 틈새를 밀폐하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러는 일정 위치에서 상기 서포트링의 후방으로의 이동을 제한하도록 상기 서포트링의 후방 위치에서 상기 커플러본체의 중공에 고정되고, 중앙에 유체가 통과될 수 있는 스토퍼홀이 형성된 스토퍼부재를; 더 포함하되, 상기 스토퍼부재는 상기 커플러본체에 연통된 파이프 내부에 형성되는 진공압 또는 일정 압력이 상기 압력차단부재로 전달되도록 상기 서포트링이 맞닿는 면에 상기 스토퍼홀을 중심으로 방사형으로 복수개의 압력전달홈이 일정 깊이 파여져 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 패킹부재는 내부로 상기 파이프가 삽입되는 경우 상기 파이프의 선단부가 맞닿으며 상기 파이프와 함께 후방으로 이동 가능하도록 하단부 내측면에 내측방향으로 돌출된 파이프걸림턱과, 내부로 상기 파이프가 삽입되는 경우 내측면이 상기 파이프의 외측면에 밀착되도록 전단부 내측면에 내측방향으로 돌출된 파이프밀착돌기와, 외측면이 상기 커플러본체의 내측면에 밀착되도록 외측면에 외측방향으로 돌출된 본체밀착돌기와, 상기 파이프와 함께 후방으로 이동되는 경우 후단면이 상기 서포트링에 밀착되도록 후단면에 후방으로 돌출된 서포트링밀착돌기가 형성되고, 상기 서포트링은 전단면이 상기 패킹부재의 후단면과 상호 밀착되는 경우 상기 파이프걸림턱을 지지함과 동시에 상기 서포트링밀착돌기가 내측방향으로 밀리는 것을 방지하도록 전단면 내측부에 전방으로 돌출된 밀림방지턱이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러는 서포트링 및 압력차단부재의 조합에 의해 커플러본체에 연통된 파이프 내부에 진공압이 형성되거나 또는 일정 이상의 압력이 형성되더라도 형성된 압력이 밀폐 역할을 하는 패킹부재에 미치지 않도록 차단함으로써 어떠한 압력 환경에서도 확실한 수밀 또는 기밀을 유지하며 파이프를 연결할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러는 패킹부재의 전단면이 파이프의 선단부에 밀착되며 밀폐되는 구조로 파이프의 선단부에서 코팅층이 박리되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 배관 커플러의 분해 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러의 분해 사시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러의 분해 단면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러의 초기 상태를 도시한 단면 상태도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러에 파이프가 삽입된 상태를 도시한 단면 상태도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러에 진공압이 형성된 상태를 도시한 단면 상태도
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러에 일정 이상의 압력이 형성된 상태를 도시한 단면 상태도
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러의 주요부 분해 단면도

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러의 분해 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러의 초기 상태를 도시한 단면 상태도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러에 파이프가 삽입된 상태를 도시한 단면 상태도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러에 진공압이 형성된 상태를 도시한 단면 상태도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러에 일정 이상의 압력이 형성된 상태를 도시한 단면 상태도이다.

도 2 내지 도 7을 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러는 유체가 이동되는 파이프(P)를 수밀 또는 기밀을 유지하며 연결하는 장치로서 커플러본체(10)와, 그립링(20)과, 패킹부재(30)와, 서포트링(40)과, 압력차단부재(50)와, 스토퍼부재(60)와, 파이프가이드(70)와, 마감캡(80)을 포함한다.

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 일자형으로 상기 중공(11)의 양측단 방향으로 상기 파이프(P)가 삽입될 수 있는 형태를 도시하였으나, T자형, 십자형 등 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에서는 설명의 편의를 위해 상기 커플러본체(10)의 중앙부를 중심으로 일측단 방향의 구성만 도시하였으나, 타측단 방향의 구성은 상기 스토퍼부재(60)를 기준으로 일측단 방향의 구성에 대칭되게 배치하면 된다.

상기 커플러본체(10) 중앙부에는 스토퍼부재(60)이 고정되기 위한 스토퍼고정홈(12)이 형성되고, 상단부에는 파이프가이드(70)의 가이드걸림돌기(71)가 걸려 지지될 수 있는 형상의 가이드걸림턱(13) 및 마감캡(80)의 단부가 걸려 지지될 수 있는 형상의 마감캡걸림턱(14)이 형성된다.

한편, 상기 커플러본체(10)의 중공(11)으로 본 발명의 다른 구성들이 모두 내장된 상태에서 상기 커플러본체(10)의 상단이 내측으로 절곡되며 절곡고정부(15)를 형성함으로써 상기 마감캡걸림턱(14)과 상기 절곡고정부(15) 사이에 마감캡(80)을 고정할 수 있도록 구성된다.

상기 그립링(20)은 상기 커플러본체(10)의 중공(11)에 구비되고, 내부로 상기 파이프(P)의 삽입은 가능하되 삽입된 파이프(P)가 이탈되지 않도록 상기 파이프(P)를 고정하는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 보다 확실한 파이프(P)의 고정을 위하여 제1, 2 그립링(20a, 20b)를 상호 포개서 사용하는 경우를 예시하였다.

본 발명의 일실시예에서 상기 그립링(20)은 마갑캡(80)과 파이프가이드(70) 사이의 위치에서 상기 커플러본체(10)의 중공(11)에 고정되는데, 중앙으로 상기 파이프(P)가 통과되는 링형상의 고리부와, 상기 파이프(P)의 삽입은 가능하되 전방으로의 이탈은 방지되도록 상기 고리부에 후방으로 갈수록 내경이 작아지는 방향으로 경사지게 배치된 복수개의 방사편이 구비된다.

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

또한, 상기 그립링(20)은 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 상기 커플러본체(10)와의 사이에 절연 틈새가 형성되도록 상기 고리부의 외경이 상기 커플러본체(10)의 내경보다 작게 형성된다.

본 발명의 일실시예에서 상기 그립링(20)을 상하에서 각각 지지하는 방식으로 고정하는 파이프가이드(70)와 마감캡(80)이 전류가 통하지 않는 부도체로 이루어지고, 상기 그립링(20)과 상기 커플러본체(10) 사이에 절연 틈새가 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 내부로 상기 파이프(P)가 삽입되는 경우 상기 커플러본체(10)와 상기 파이프(P) 사이의 틈새를 밀폐하는 구성이다.

본 발명의 일실시예에서 상기 패킹부재(30)는 파이프걸림턱(31)과, 파이프밀착돌기(32)와, 본체밀착돌기(33)와, 서포트링밀착돌기(34)가 형성된다.

상기 파이프걸림턱(31)은 내부로 상기 파이프(P)가 삽입되는 경우 상기 파이프(P)의 선단부가 맞닿으며 상기 파이프(P)와 함께 후방으로 이동 가능하도록 하단부 내측면에 내측방향으로 돌출된 구성이다.

상기와 같이 상기 파이프걸림턱(31)이 상기 파이프(P)의 선단과 맞닿으며 밀폐됨으로써 코팅층이 피복된 파이프(P)의 경우 지속적으로 작용하는 유체의 압력에 의해 그 파이프(P)의 선단부에서 코팅층이 박리되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 파이프(P)의 삽입에 따라 상기 파이프(P)와 함께 상기 패킹부재(30)가 일정 정도 후방으로 이동되는 경우 상기 파이프걸림턱(31)의 후방면은 후술할 서포트링(40)의 밀림방지턱(44)에 지지된다.

상기 파이프밀착돌기(32)는 내부로 상기 파이프(P)가 삽입되는 경우 내측면이 상기 파이프(P)의 외측면에 밀착되도록 전단부 내측면에 내측방향으로 돌출된 구성이다.

상기 본체밀착돌기(33)는 외측면이 상기 커플러본체(10)의 내측면에 밀착되도록 외측면에 외측방향으로 돌출된 구성이다.

본 발명의 일실시예에서 상기 본체밀착돌기(33)의 상기 패킹부재(30)의 외측면 상단부 및 하단부 각각에 2개로 형성하였다.

상기 서포트링밀착돌기(34)는 상기 패킹부재(30)가 상기 파이프(P)와 함께 후방으로 이동되는 경우 상기 패킹부재(30)의 후단면이 상기 서포트링(40)에 밀착되도록 후단면에 후방으로 돌출된 구성이다.

상기와 같은 파이프걸림턱(31), 파이프밀착돌기(32), 본체밀착돌기(33) 및 서포트링밀착돌기(34)의 유기적인 결합에 의하여 상기 패킹부재(30)는 상기 커플러본체(10)와 상기 파이프(P) 사이의 틈새를 완벽하게 밀폐할 수 있게 된다.

상기 서포트링(40)는 중앙에 유체가 통과될 수 있는 서포트중앙홀(41)이 형성되고, 외력에 의해 형상이 변화되지 않도록 일정 강성을 갖는 소재로 이루어져 상기 패킹부재(30)의 후방에서 상기 패킹부재(30)를 지지하는 구성이다.

본 발명의 일실시예에서 상기 서포트링(40)은 외주면 중앙부가 볼록하게 돌출되어 그 중앙부를 기준으로 서로 반대 방향으로 경사진 전방 및 후방 서포트테이퍼면(42, 43)이 형성된다.

상기 전방 및 후방 서포트테이퍼면(42, 43)의 작용에 대해서는 후술할 압력차단부재(50)에 대한 설명에서 상술하기로 한다.

한편, 본 발명의 일실시예에서 상기 서포트링(40)은 상기 서포트링(40)은 전단면 내측부에 전방으로 돌출된 밀림방지턱(44)이 형성된다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 서포트링(40)의 전단면이 상기 패킹부재(30)의 후단면과 상호 밀착되는 경우 상기 밀림방지턱(44)은 상기 파이프걸림턱(31)을 지지함과 동시에 상기 서포트링밀착돌기(34)가 내측방향으로 밀리는 것을 방지하게 된다.

상기 압력차단부재(50)는 상기 서포트링(40)의 외주면을 감싸며 체결되고, 상기 커플러본체(10)에 연통된 파이프(P)의 내부에 형성된 압력이 상기 패킹부재(30)에 미치지 않도록 일정 탄성을 갖는 소재로 이루어져 상기 커플러본체(10)와 상기 서포트링(40) 사이의 틈새를 밀폐하는 구성이다.

본 발명의 일실시예에서 상기 압력차단부재(50)는 외주면 요철부(51)와, 전방 차단테이퍼면(52)과, 후방 차단테이퍼면(53)이 형성된다.

상기 외주면 요철부(51)는 상기 압력차단부재(50)의 외주면에 다수개의 요철 형상으로 형성되어 밀착되는 상기 커플러본체(10)의 내측면과의 밀폐력을 향상시키기 위한 구성이다.

상기 전방 및 후방 차단테이퍼면(52, 53)은 상기 압력차단부재(50)의 내주면에 상기 전방 및 후방 서포트테이퍼면(42, 43)에 대응되게 중앙부를 기준으로 서로 반대 방향으로 경사진 구성이다.

상기와 같은 구성에 의해 도 6에 도시된 바와 같이 상기 커플러본체(10)에 연통된 파이프(P)의 내부에 진공압이 형성되는 경우 그 진공압에 의해 상기 압력차단부재(50)가 후진되며 상기 전방 서포트테이퍼면(42)과 상기 전방 차단테이퍼면(52)이 상호 밀착됨과 동시에 상기 압력차단부재(50)의 외주면 요철부(51)가 상기 커플러본체(10)의 내측면과 밀착되며 상기 커플러본체와 상기 서포트링 사이의 틈새를 밀폐하게 된다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 커플러본체(10)에 연통된 파이프(P)의 내부에 일정 압력이 형성되는 경우 그 압력에 의해 상기 압력차단부재(50)가 전진되며 상기 후방 서포트테이퍼면(43)과 상기 후방 차단테이퍼면(53)이 상호 밀착됨과 동시에 상기 압력차단부재(50)의 외측면요철부(51)가 상기 커플러본체(10)의 내측면과 밀착되며 상기 커플러본체(10)와 상기 서포트링(40) 사이의 틈새를 밀폐하게 된다.

상기 스토퍼부재(60)는 일정 위치에서 상기 서포트링(40)의 후방으로의 이동을 제한하도록 상기 서포트링(40)의 후방 위치에서 상기 커플러본체(10)의 중공(11)에 고정되고, 중앙에 유체가 통과될 수 있는 스토퍼홀(61)이 형성된 구성이다.

상기 스토퍼부재(60)는 상기 커플러본체(10)의 중앙부에 형성된 스토퍼고정홈(12)에 삽입 고정된다.

한편, 본 발명의 일실시예에서 상기 스토퍼부재(60)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 서포트링(40)이 맞닿는 면에 상기 스토퍼홀(61)을 중심으로 방사형으로 복수개의 압력전달홈(62)이 일정 깊이 파여져 형성된다.

상기와 같은 압력전달홈(62)의 구성에 의하여 상기 커플러본체(10)에 연통된 파이프(P) 내부에 형성되는 진공압 또는 일정 압력이 상기 압력차단부재(50)로 전달될 수 있게 된다.

상기 파이프가이드(70)는 상기 파이프(P)의 외경에 대응되는 내경을 갖고 상기 파이프(P)의 삽입 이동을 가이드하는 구성이다.

본 발명의 일실시예에서 상기 파이프가이드(70)는 상단부 외측면에 가이드걸림돌기(71)가 돌출 형성되어 상기 가이드걸림돌기(71)가 상기 커플러본체(10)의 가이드걸림턱(13)에 걸려 지지되고, 전면으로 상기 그립링(20)의 고리부가 안착된다.

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 마감캡(80)은 상기 그립링(20)의 전방에서 상기 파이프가이드(70)와 함께 상기 그립링(20)을 고정하는 구성으로 상기 커플러본체(10)의 전단 절곡고정부(15)가 내측으로 절곡되며 상기 커플러본체(10)에 고정된다.

한편, 본 발명의 일실시예에서 상기 마감캡(80)은 플라스틱과 같이 전류가 통하지 않는 부도체로 이루어진다.

이상에서는 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러를 살펴보았고, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러를 살펴보기로 한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고진공 및 고압용 파이프 커플러의 주요부 분해 단면도이다.

본 발명의 다른 실시예에는 본 발명의 일실시예의 구성요소가 동일하고, 단지 상기 서포트링(40)과, 상기 압력차단부재(50)의 구체적인 구성이 상이하므로 이하에서는 이에 대해서만 살펴보기로 한다.

본 발명의 다른 실시예에서 상기 서포트링(40)은 외주면 중앙부가 오목하게 함몰되어 그 중앙부를 기준으로 서로 반대 방향으로 경사진 전방 및 후방 서포트테이퍼면(42, 43)이 형성되고, 상기 압력차단부재(50)는 내주면에 상기 전방 및 후방 서포트테이퍼면(42, 43)에 대응되게 중앙부를 기준으로 서로 반대 방향으로 경사진 전방 및 후방 차단테이퍼면(52, 53)이 형성된다.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 커플러본체(10)에 연통된 파이프(P)의 내부에 진공압이 형성되는 경우 그 진공압에 의해 상기 압력차단부재(50)가 후진되며 상기 후방 서포트테이퍼면(43)과 상기 후방 차단테이퍼면(53)이 상호 밀착됨과 동시에 상기 압력차단부재(50)의 외주면 요철부(51)가 상기 커플러본체(10)의 내측면과 밀착되며 상기 커플러본체(10)와 상기 서포트링(40) 사이의 틈새를 밀폐하게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 커플러본체(10)에 연통된 파이프(P)의 내부에 일정 압력이 형성되는 경우 그 압력에 의해 상기 압력차단부재(50)가 전진되며 상기 전방 서포트테이퍼면(42)과 상기 전방 차단테이퍼면(52)이 밀착됨과 동시에 상기 압력차단부재(50)의 외주면 요철부(51)가 상기 커플러본체(10)의 내측면과 밀착되며 상기 커플러본체(10)와 상기 서포트링(40) 사이의 틈새를 밀폐하게 된다.

앞에서 설명되고 도면에서 도시된 고진공 및 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
30 패킹부재
31 파이프걸림턱
32 파이프밀착돌기
33 본체밀착돌기
34 서포트링밀착돌기
40 서포트링
41 서포트중앙홀
42 전방 서포트테이퍼면
43 후방 서포트테이퍼면
44 밀림방지턱
50 압력차단부재
51 외주면 요철부
52 전방 차단테이퍼면
53 후방 차단테이퍼면
60 스토퍼부재
61 스토퍼홀
62 압력전달홈
70 파이프가이드
71 가이드걸림돌기
80 마감캡

Claims

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 내부로 상기 파이프가 삽입되는 경우 상기 커플러본체와 상기 파이프 사이의 틈새를 밀폐하는 패킹부재와;
중앙에 유체가 통과될 수 있는 서포트중앙홀이 형성되고, 외력에 의해 형상이 변화되지 않도록 일정 강성을 갖는 소재로 이루어져 상기 패킹부재의 후방에서 상기 패킹부재를 지지하는 서포트링과;
상기 서포트링의 외주면을 감싸며 체결되고, 상기 커플러본체에 연통된 파이프의 내부에 형성된 압력이 상기 패킹부재에 미치지 않도록 일정 탄성을 갖는 소재로 이루어져 상기 커플러본체와 상기 서포트링 사이의 틈새를 밀폐하는 압력차단부재를; 포함하는 것을 특징으로 하는 고진공 및 고압용 파이프 커플러.
제1항에 있어서,
상기 서포트링은, 외주면 중앙부가 볼록하게 돌출되어 그 중앙부를 기준으로 서로 반대 방향으로 경사진 전방 및 후방 서포트테이퍼면이 형성되고,
상기 압력차단부재는, 내주면에 상기 전방 및 후방 서포트테이퍼면에 대응되게 중앙부를 기준으로 서로 반대 방향으로 경사진 전방 및 후방 차단테이퍼면이 형성되어,
상기 커플러본체에 연통된 파이프의 내부에 진공압이 형성되는 경우 그 진공압에 의해 상기 압력차단부재가 후진되며 상기 전방 서포트테이퍼면과 상기 전방 차단테이퍼면이 상호 밀착됨과 동시에 상기 압력차단부재의 외측면이 상기 커플러본체의 내측면과 밀착되며 상기 커플러본체와 상기 서포트링 사이의 틈새를 밀폐하고,
상기 커플러본체에 연통된 파이프의 내부에 일정 압력이 형성되는 경우 그 압력에 의해 상기 압력차단부재가 전진되며 상기 후방 서포트테이퍼면과 상기 후방 차단테이퍼면이 상호 밀착됨과 동시에 상기 압력차단부재의 외측면이 상기 커플러본체의 내측면과 밀착되며 상기 커플러본체와 상기 서포트링 사이의 틈새를 밀폐하는 것을 특징으로 하는 고진공 및 고압용 파이프 커플러.
제1항에 있어서,
상기 서포트링은, 외주면 중앙부가 오목하게 함몰되어 그 중앙부를 기준으로 서로 반대 방향으로 경사진 전방 및 후방 서포트테이퍼면이 형성되고,
상기 압력차단부재는, 내주면에 상기 전방 및 후방 서포트테이퍼면에 대응되게 중앙부를 기준으로 서로 반대 방향으로 경사진 전방 및 후방 차단테이퍼면이 형성되어,
상기 커플러본체에 연통된 파이프의 내부에 진공압이 형성되는 경우 그 진공압에 의해 상기 압력차단부재가 후진되며 상기 후방 서포트테이퍼면과 상기 후방 차단테이퍼면이 상호 밀착됨과 동시에 상기 압력차단부재의 외측면이 상기 커플러본체의 내측면과 밀착되며 상기 커플러본체와 상기 서포트링 사이의 틈새를 밀폐하고,
상기 커플러본체에 연통된 파이프의 내부에 일정 압력이 형성되는 경우 그 압력에 의해 상기 압력차단부재가 전진되며 상기 전방 서포트테이퍼면과 상기 전방 차단테이퍼면이 밀착됨과 동시에 상기 압력차단부재의 외측면이 상기 커플러본체의 내측면과 밀착되며 상기 커플러본체와 상기 서포트링 사이의 틈새를 밀폐하는 것을 특징으로 하는 고진공 및 고압용 파이프 커플러.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
일정 위치에서 상기 서포트링의 후방으로의 이동을 제한하도록 상기 서포트링의 후방 위치에서 상기 커플러본체의 중공에 고정되고, 중앙에 유체가 통과될 수 있는 스토퍼홀이 형성된 스토퍼부재를; 더 포함하되,
상기 스토퍼부재는, 상기 커플러본체에 연통된 파이프 내부에 형성되는 진공압 또는 일정 압력이 상기 압력차단부재로 전달되도록 상기 서포트링이 맞닿는 면에 상기 스토퍼홀을 중심으로 방사형으로 복수개의 압력전달홈이 일정 깊이 파여져 형성된 것을 특징으로 하는 고진공 및 고압용 파이프 커플러.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 패킹부재는, 내부로 상기 파이프가 삽입되는 경우 상기 파이프의 선단부가 맞닿으며 상기 파이프와 함께 후방으로 이동 가능하도록 하단부 내측면에 내측방향으로 돌출된 파이프걸림턱과, 내부로 상기 파이프가 삽입되는 경우 내측면이 상기 파이프의 외측면에 밀착되도록 전단부 내측면에 내측방향으로 돌출된 파이프밀착돌기와, 외측면이 상기 커플러본체의 내측면에 밀착되도록 외측면에 외측방향으로 돌출된 본체밀착돌기와, 상기 파이프와 함께 후방으로 이동되는 경우 후단면이 상기 서포트링에 밀착되도록 후단면에 후방으로 돌출된 서포트링밀착돌기가 형성되고,
상기 서포트링은, 전단면이 상기 패킹부재의 후단면과 상호 밀착되는 경우 상기 파이프걸림턱을 지지함과 동시에 상기 서포트링밀착돌기가 내측방향으로 밀리는 것을 방지하도록 전단면 내측부에 전방으로 돌출된 밀림방지턱이 형성된 것을 특징으로 하는 고진공 및 고압용 파이프 커플러.