KR20230013300A - 파이프 연결 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 연결 구조체는, 두 개의 파이프 일단에 각각 구비되어 두 개의 파이프를 상호 연결하고, 파이프의 내부와 외부를 연통하는 연통공이 형성된 플랜지, 플랜지 사이에 구비되어 플랜지 사이의 기밀을 유지하는 기밀부재 및 플랜지의 외부에 구비되어 연통공을 통해 플랜지의 내부와 기밀부재의 내부를 연결하는 연결부재를 포함하고, 연결부재를 통해 파이프의 내부를 이동하는 유체의 압력을 기밀부재의 내부에 제공하여, 파이프의 내부 압력과 기밀부재의 내부 압력을 동일하게 유지시킨다.

Description

파이프 연결 구조체{STRUCTURE FOR PIPE CONNECTION}

본 발명은 파이프 연결 구조체에 관한 것으로, 구체적으로는 파이프의 열팽창으로 인한 변형을 상쇄시킬 수 있는 파이프 연결 구조체에 관한 것이다.

일반적으로 두 개의 파이프를 상호 연결하기 위한 플랜지 사이에는 유체의 누설을 방지하기 위하여 가스켓이 설치된다.

이 때, 파이프 내부의 유체 온도에 기인하여 파이프가 열팽창을 하고, 이 열팽창에 의하여 파이프가 연결된 기기에 힘을 가하여 기기가 밀리는 문제가 있어 왔다.

특히, 회전운동을 하는 기기의 경우, 정확한 설계에 따라 기기를 설치한 경우에도 외부 힘에 매우 민감하므로, 작은 외력에 대해서도 회전축의 편심이 유발되며 진동이 발생함에 따라 기기 성능을 저하시킬 우려가 있다.

이에, 파이프의 열팽창으로 인한 변형을 상쇄시킴으로써, 파이프에 연결된 기기의 밀림을 방지할 수 있는 파이프 연결 기술의 필요성이 제기되었다.

대한민국 등록실용신안 제20-0270238호

본 발명의 목적은 파이프의 열팽창으로 인한 변형을 상쇄시킬 수 있는 파이프 연결 구조체를 제공함에 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 두 개의 파이프 일단에 각각 구비되어 두 개의 파이프를 상호 연결하고, 파이프의 내부와 외부를 연통하는 연통공이 형성된 플랜지, 플랜지 사이에 구비되어 플랜지 사이의 기밀을 유지하는 기밀부재 및 플랜지의 외부에 구비되어 연통공을 통해 플랜지의 내부와 기밀부재의 내부를 연결하는 연결부재를 포함하고, 연결부재를 통해 파이프의 내부를 이동하는 유체의 압력을 기밀부재의 내부에 제공하여, 파이프의 내부 압력과 기밀부재의 내부 압력을 동일하게 유지시킨다.

또한, 기밀부재는, 플랜지 사이에서 밀착 접촉되어 파이프의 유동에 따라 팽창 또는 압축되도록 탄성재질로 형성되는 본체 및 본체의 내부에 마련되어, 파이프의 내부로부터 연결부재를 통해 제공된 압력을 가지는 유체가 저장되는 하우징을 포함한다.

또한, 파이프가 열 팽창 또는 열 수축으로 인해 변형되는 경우, 기밀부재가 파이프 내부의 유체의 압력을 제공받아 파이프의 변형 정도에 따라 플랜지 사이에서 압축 또는 팽창됨으로써, 파이프가 받는 하중을 감소시킨다.

또한, 본 발명은, 플랜지를 상호 결합시켜 기 설정된 거리 이상 이격되는 것을 방지하는 볼트부재를 더 포함하고, 기밀부재는 파이프 내부의 유체의 압력을 제공받아 플랜지 사이에서 반발력을 생성하고, 볼트부재가 플랜지 사이에서 기밀부재의 반발력을 제한하여 기밀부재에 압축력을 제공함으로써, 플랜지 사이로 유체의 누설이 방지된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 파이프의 열팽창으로 인한 변형을 상쇄시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 연결 구조체의 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 연결 구조체의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부재의 결합 구조를 나타낸 것이다.
도 4는 종래의 파이프 연결 구조의 적용 예시를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 연결 구조체의 적용 예시이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예들에 있어서, 각 구성들의 크기, 두께 및 형상은 설명의 편의를 위해 과장되게 도시되었으며, 실제 파이프 연결 구조체에서는 이와 다른 크기와 형상을 가질 수 있다.

또한, 도시된 배선의 연결 구조는 편의를 위해 간략하게 도시된 것으로써, 이와 다른 연결 형태가 적용될 수 있으며, 소정 구성 요소를 기준으로 하여 상부, 하부, 측부 등을 표시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, 장치의 회전이나 배치에 따라 지칭한 방향과 다른 방향으로 해석될 수 있다.

아래에서 살펴볼 본 발명의 파이프 연결 구조체는 두 개의 파이프를 상호 연결하기 위한 플랜지와 플랜지 사이에 구비되는 가스켓 구조에 적용되는 것으로, 유체의 누설을 방지함과 동시에 파이프의 열팽창으로 인한 변형을 상쇄시킬 수 있는 파이프 연결 구조체에 관한 것이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 연결 구조체에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 연결 구조체의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 연결 구조체의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 연결 구조체(100)는 플랜지(110), 기밀부재(120) 및 연결부재(130)를 포함할 수 있다.

먼저, 플랜지(110)는, 두 개의 파이프 일단에 각각 구비되어 두 개의 파이프를 상호 연결하고, 파이프의 내부와 외부를 연통하는 연통공(113)이 형성된다.

연통공(113)의 경우, 마주보는 플랜지(110)의 어느 하나에만 형성되어도 무방하며, 연통공(113)을 통해 후술할 기밀부재(120)로 유체의 압력이 제공되게 된다.

이어서, 기밀부재(120)는 플랜지(110) 사이에 구비되어 플랜지(110) 사이의 기밀을 유지하는 기능을 하며, 본체(121) 및 하우징(122)의 구성을 포함하도록 제공될 수 있다.

본체(121)는 플랜지(110) 사이에서 밀착 접촉되어 파이프의 유동에 따라 팽창 또는 압축이 가능하도록 탄성재질로 형성될 수 있다.

본체(121)의 형상은 플랜지(110) 사이에서 압력을 견딜 수 있는 내구성을 가짐과 동시에 후술할 하우징(122)의 부피가 용이하게 조절될 수 있는 U자 형상으로 마련될 수 있다.

하우징(122)은 본체(121)의 내부에 구비되어, 파이프의 내부로부터 후술할 연결부재(130)를 통해 제공된 압력을 가지는 유체가 저장되도록 마련될 수 있다.

하우징(122)은 유체의 유입 및 배출에 따라 팽창 및 압축이 용이하고 그 형상이 자유롭게 변형 및 복원될 수 있도록 탄성재질로 제공될 수 있다.

상술한 기밀부재(120)의 본체(121) 및 하우징(122)의 구조는 도면에 한정되는 것은 아니며, 플랜지(110) 사이에서 밀착 접촉되어 유체의 누설을 효과적으로 방지함과 동시에 플랜지(110) 사이에서 압력을 견디며 안정적으로 형상을 유지할 수 있는 구조라면 모두 적용 가능할 것이다.

이어서, 연결부재(130)는 플랜지(110)의 외부에 구비되어 연통공(113)을 통해 플랜지(110)의 내부와 기밀부재(120)의 내부를 연결하는 구성으로, 파이프의 팽창 및 압축에 따라 움직임이 자유롭도록 탄성재질의 튜브 혹은 호스의 형태로 제공될 수 있다.

이러한 연결부재(130)는 플랜지(110)의 외부로 노출되는 구성이므로, 플랜지(110) 내부에 구비되는 구성들 보다 상대적으로 외부 요건에 의해 손상될 가능성이 크다.

이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부재(130)는 파손 혹은 고장 시 해당 부품만을 교체할 수 있도록 플랜지(110)의 연통공(113) 및 기밀부재(120)와 탈부착이 가능하도록 제공될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부재의 결합 구조를 나타낸 것이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 연결부재(130)의 외주면에는 나사산이 형성될 수 있고, 플랜지(110)의 연통공(113) 및 기밀부재(120)의 연결구의 내주면에도 연결부재(130)의 나사산에 대응되는 나사산이 형성되어 상호 회전결합이 가능하도록 마련될 수 있다.

연결부재(130)가 상술한 구조로 결합됨에 따라 결합 방법이 간단하여 작업 편의성이 향상되며 파손 시 연결부재(130)만 탈착이 가능하므로 교체가 매우 용이한 이점이 있다.

본 발명의 파이프 연결 구조체(100)가 상술한 구성들을 포함함에 따라, 연결부재(130)를 통해 파이프의 내부를 이동하는 유체의 압력을 기밀부재(120)의 내부에 제공하여, 파이프의 내부 압력과 기밀부재(120)의 내부 압력을 동일하게 유지시키는 것이 가능해진다.

이에 따라, 유체 압력의 차이로 인해 기밀부재(120)가 플랜지(110) 사이에서 과도하게 압착됨에 따라 파손되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 플랜지(110) 사이에서 적절한 유체 압력을 유지할 수 있게 되므로, 보다 안정적으로 기밀을 유지할 수 있는 이점이 있다.

이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 연결 구조체의 기본 구성에 대해 살펴보았다.

다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 연결 구조체는 아래 구성들을 더 포함하도록 제공될 수 있다.

계속해서 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 파이프 연결 구조체(100)는 볼트부재(140)를 더 포함할 수 있다.

볼트부재(140)는 플랜지(110)를 상호 결합시켜 기 설정된 거리 이상 이격되는 것을 방지하는 기능을 한다.

일 실시예에서, 한 쌍의 플랜지(110)는 대향하는 제1 플랜지(111) 및 제2 플랜지(112)를 포함하며, 제1 플랜지(111)에는 볼트부재(140)와 결합되는 결합공이 형성되고, 제2 플랜지(112)에는 볼트부재(140)가 관통할 수 있도록 볼트부재(140)의 직경보다 큰 통공이 형성될 수 있다.

이 때, 볼트부재(140)의 외주면과 제1 플랜지(111)의 연통공(113)의 내주면에는 서로 대응되는 나사산이 형성되도록 마련되어 회전 결합이 가능하도록 제공될 수 있다.

이에 따라, 볼트부재(140)는 제1 플랜지(111)와 회전결합되고 볼트부재(140)의 단부가 제2 플랜지(112)의 통공을 관통하도록 결합되며, 볼트부재(140)의 단부에 너트부재가 더 구비되어 제2 플랜지(112)의 통공으로부터 이탈되는 것이 방지되도록 마련될 수 있다.

본 발명의 파이프 연결 구조체(100)가 상술한 볼트부재(140)를 더 포함함에 따라, 기밀부재(120)가 파이프 내부의 유체의 압력을 제공받아 플랜지(110) 사이에서 반발력을 생성하게 된다.

이 때, 볼트부재(140)는 플랜지(110) 사이에서 기밀부재(120)의 이러한 반발력을 제한하여 기밀부재(120)에 압축력을 제공함으로써, 플랜지(110) 사이로 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이에 더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 연결 구조체(100)는 밀봉재(150)를 더 포함할 수 있다.

밀봉재(150)는 탄성재질로 마련될 수 있으며, 기밀부재(120)와 플랜지(110)의 사이에 구비됨에 따라 기밀부재(120)가 플랜지(110)에 더욱 밀착 고정되도록 도와주는 기능을 함으로써, 플랜지(110) 사이에서 기밀 유지를 더욱 용이하게 한다.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 연결 구조체를 적용하는 경우 아래와 같은 이점을 가질 수 있다.

도 4는 종래의 파이프 연결 구조의 적용 예시를 나타낸 것이다.

도 4를 참조하면, 종래의 파이프 연결 구조의 경우, 플랜지의 내부에서 가스켓의 압력이 일정하게 유지되어야 하나, 가스켓 내부 압력과 파이프 내부 압력의 차이가 과도하게 발생하는 경우에는 가스켓이 플랜지 사이에서 압력을 견디지 못하고 파손되거나 기밀이 유지가 되지 못하는 등의 문제점이 발생하였다.

또한, 파이프 내부의 유체 온도에 기인하는 열팽창과 같은 변형으로 인해, 파이프에 연결된 기기에 하중이 가해짐에 따라 기기가 밀리는 문제가 있어 왔다.

특히, 파이프에 연결된 기기가 회전운동을 하는 경우, 정확한 설계에 따라 기기를 설치한 경우에도, 외부 힘에 매우 민감하여 작은 외력에 대해서도 회전축의 편심이 유발되며 진동이 발생함에 따라 기기 성능을 저하시킬 우려가 있다.

이러한 문제를 방지하기 위해서는, 파이프 연결 구조를 유연하게 설계할 필요가 있으나, 파이프의 설치 비용이 대폭 상승하는 단점이 있다.

본 발명의 파이프 연결 구조체는 이러한 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 파이프의 열팽창 또는 열수축에 의한 길이 변화에 따른 변형을 상쇄시켜 줄 수 있는 기밀부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 연결 구조체의 적용 예시이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 파이프 연결 구조체(100)는 연결부재(130)를 통해 파이프의 내부를 이동하는 유체의 압력을 기밀부재(120)의 내부에 제공하여, 파이프의 내부 압력과 기밀부재(120)의 내부 압력을 동일하게 유지시키는 것이 가능하다.

연결부재(130)를 통해 파이프의 내부를 이동하는 유체의 압력을 기밀부재(120)의 내부에 제공하여, 파이프의 내부 압력과 기밀부재(120)의 내부 압력을 동일하게 유지시키는 것이 가능해진다.

이에 따라, 유체 압력의 차이로 인해 기밀부재(120)가 플랜지(110) 사이에서 과도하게 압착됨에 따라 파손되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 플랜지(110) 사이에서 적절한 유체 압력을 유지할 수 있게 되므로, 보다 안정적으로 기밀을 유지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 종래의 가스켓 대비 본 발명의 기밀부재(120)는 탄성재질의 본체 내부에 유체가 저장되는 하우징을 구비함에 따라, 유체 저장 공간의 부피 변형률이 매우 크고 형태가 자유롭게 변화 가능한 이점이 있다.

이로 인해, 파이프가 열 팽창 또는 열 수축으로 인해 변형되는 경우, 기밀부재(120)가 파이프의 변형 정도에 따라 플랜지(110) 사이에서 압축 또는 팽창됨으로써, 파이프의 변화된 길이를 상쇄시키는 것이 가능하다.

따라서, 파이프의 변형으로 인해 기기가 받게 되는 하중을 효과적으로 감소시킴으로써, 파이프에 연결된 기기가 밀리는 것을 방지하고, 회전축의 편심을 유발하거나 진동이 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.

따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 파이프 연결 구조체
110 : 플랜지
111 : 제1 플랜지
112 : 제2 플랜지
113 : 연통공
120 : 기밀부재
121 : 본체
122 : 하우징
130 : 연결부재
140 : 볼트부재
150 : 밀봉재

Claims (4)

1. 두 개의 파이프 일단에 각각 구비되어 상기 두 개의 파이프를 상호 연결하고, 상기 파이프의 내부와 외부를 연통하는 연통공이 형성된 플랜지;
   상기 플랜지 사이에 구비되어 상기 플랜지 사이의 기밀을 유지하는 기밀부재; 및
   상기 플랜지의 외부에 구비되어 상기 연통공을 통해 상기 플랜지의 내부와 상기 기밀부재의 내부를 연결하는 연결부재를 포함하고,
   상기 연결부재를 통해 상기 파이프의 내부를 이동하는 유체의 압력을 상기 기밀부재의 내부에 제공하여, 상기 파이프의 내부 압력과 상기 기밀부재의 내부 압력을 동일하게 유지시키는 파이프 연결 구조체.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 기밀부재는,
   상기 플랜지 사이에서 밀착 접촉되어 상기 파이프의 유동에 따라 팽창 또는 압축되도록 탄성재질로 형성되는 본체; 및
   상기 본체의 내부에 마련되어, 상기 파이프의 내부로부터 상기 연결부재를 통해 제공된 압력을 가지는 유체가 저장되는 하우징을 포함하는 파이프 연결 구조체.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 파이프가 열 팽창 또는 열 수축으로 인해 변형되는 경우,
   상기 기밀부재가 상기 파이프 내부의 상기 유체의 압력을 제공받아 상기 파이프의 변형 정도에 따라 상기 플랜지 사이에서 압축 또는 팽창됨으로써, 상기 파이프가 받는 하중을 감소시키는 파이프 연결 구조체.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 플랜지를 상호 결합시켜 기 설정된 거리 이상 이격되는 것을 방지하는 볼트부재를 더 포함하고,
   상기 기밀부재는 상기 파이프 내부의 상기 유체의 압력을 제공받아 상기 플랜지 사이에서 반발력을 생성하고,
   상기 볼트부재가 상기 플랜지 사이에서 상기 기밀부재의 상기 반발력을 제한하여 상기 기밀부재에 압축력을 제공함으로써, 상기 플랜지 사이로 상기 유체의 누설이 방지되는 파이프 연결 구조체.

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