KR20230115831A

KR20230115831A - 위치 표식자와 안전 그랩부가 구비된 밸브와 배관의 연결장치

Info

Publication number: KR20230115831A
Application number: KR1020220020711A
Authority: KR
Inventors: 손희식
Original assignee: 주식회사 에프티넷
Priority date: 2022-01-27
Filing date: 2022-02-17
Publication date: 2023-08-03

Abstract

본 발명은 배관의 용접, 확관 등 복잡한 조작 없이 간편하게 밸브와 배관을 연결하여 냉매의 누설을 방지하고, 밸브와 배관 사이의 갈바닉 부식을 방지할 수 있는 위치 표식자와 안전 그랩부가 구비된 밸브와 배관의 연결장치에 관한 것으로서, 본 발명에 의하면 연결장치 내에 갈바닉 부식을 방지하는 보호수단, 배관의 위치를 추적하는 위치 표식자 및 배관의 보완 고정장치를 구비함과 동시에 너트 재질를 최적화함으로서, 배관의 설치가 간편해지고 연결 전후의 오작동을 방지할 수 있도록 한다.

Description

위치 표식자와 안전 그랩부가 구비된 밸브와 배관의 연결장치{Link device of valve and pipe with positon indicator and safety grab part}

본 발명은 배관의 용접, 확관 등 복잡한 조작 없이 간편하게 밸브와 배관을 연결하여 냉매의 누설을 방지하고 밸브와 배관 사이의 갈바닉 부식을 방지할 수 있도록 하는 위치 표식자와 안전 그랩부가 구비된 밸브와 배관의 연결장치에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 연결장치 내에 갈바닉 부식을 방지하는 보호수단, 배관의 위치를 추적하는 위치 표식자 및 배관의 예비 고정장치를 구비함과 동시에 너트 재질를 최적화함으로서 배관의 설치가 간편해지고 연결 전후의 오작동을 방지할 수 있도록 하는 밸브와 배관의 연결장치에 관한 것이다.

에어컨용 배관은 실내기와 실외기를 연결하는 부품으로 일반적으로 밸브에 연결되어 사용된다. 배관은 구리 또는 알루미늄으로 제조되며, 재질에 따라 비용 및 성능의 차이가 있어서 에어컨이 설치되는 현장의 특성에 맞추어 선택적으로 사용되고 있다.

구리 배관의 경우 유연하여 성형성이 좋고 내식성과 열전달성이 우수하다는 장점이 있어 널리 사용되고 있다. 그러나 용접 부위의 강도가 약하여 쉽게 파손되는 문제가 있으며, 용접 열로 인하여 용접 부위가 쉽게 부식된다는 문제점이 있다. 또한 최근 구리 가격이 급등함에 따라 구리(동) 배관에 대한 경제적인 부담이 증가하고 있다.

알루미늄 배관의 경우 구리에 비해 단가가 저렴하고 비중이 낮고 열전달 특성이 우수하여 구리 배관을 대체하려는 시도가 증가하고 있다.

그러나 알루미늄 배관은 구리 밸브와의 접촉 시 이종재료 접합으로 인하여 알루미늄 배관에 갈바닉 부식이 발생하여 냉매가 누출되는 문제점이 있다.

또한 통상적으로 구리 배관 및 알루미늄 배관은 용접 또는 확관을 통해 연결되기 때문에 설치 작업의 위험성이 크고, 설치 작업이 복잡하고 어려운 상황이다.

따라서 밸브와 알루미늄 배관의 연결을 용이하게 하고, 알루미늄 배관 사용에 따른 여러 문제점을 해결하려는 다양한 시도가 진행 중이다.

대한민국 등록특허 10-2021912호 (2013.03.25. 출원) 대한민국 등록특허 10-2158368호 (2011.09.30. 출원) 대한민국 등록특허 10-1171692호 (2019.03.27. 출원) 대한민국 공개실용신안 20-2019-0004898호 (2019.12.04. 출원)

본 발명은 상술한 종래 에어컨 냉매용 배관을 연결할 때 발생하는 이종재료 접합으로 인한 갈바닉 부식을 방지함과 아울러 기밀성 확보 및 작업 용이성 확보를 목적으로 한다. 또한 대한민국 특허출원 제10-2021-0194241호의 개량 기술로서 연결장치의 개량과 너트 본체의 재질에 대한 최적화 방안에 관한 것이다.

구리-알루미늄 등으로 이루어진 이종재료 접합 배관에서 발생하는 문제를 해결하기 위한 시도는 현재까지 지속적으로 이루어지고 있으나, 작업 용이성 확보, 기밀성 확보, 경제성 확보, 갈바닉 부식 차단 등 각각 부분적으로만 개선이 진행되어 왔다.

대한민국 등록특허 10-2021912의 경우, 구리-알루미늄 이종재료 접합 시 발생하는 부식 문제를 개선하기 위해 플레어 너트에 패킹부재를 제공하여 플레어 너트와 배관의 직접 접촉을 막고, 틈새를 통한 수분, 공기 또는 이물질의 유입을 방지하며, 설치 시 용접을 생략하고 배관을 견고하게 고정할 수 있다는 장점이 있으나, 배관 끝단과 너트의 직접적인 접촉으로 인해 이종재료 접합에 의한 갈바닉 부식을 방지할 수 없고, 설치 시 배관 끝단을 확관하여야 하므로 설치가 복잡하다는 단점이 있다.

대한민국 등록특허 10-2158368의 경우, 밸브와 연결배관 사이에 실링재를 추가하여 밸브와 배관 사이의 집적 접촉을 차단하고 외부의 공기, 수분 및 이물질 등의 유입을 막아 문제점을 개선하고자 했으나, 배관-플레어 너트(flare nut) 간의 접점이 통전되어 이종 재료 접촉에 의한 갈바닉 부식이 발생하고, 설치 시 배관 끝단을 확관하여야 하므로 설치가 복잡하다는 단점이 있다.

대한민국 등록특허 10-1171692의 경우, 설치 시 용접을 생략하고 밸브와 배관의 연결을 간단하게 구현하고자 했으나, 날카로운 금속 그랩링이 금속 냉매 배관과 직접 접촉하거나, 수지 코팅된 알루미늄 배관의 경우 수지 코팅층을 뚫고 배관 금속에 직접 접촉하게 되어 갈바닉 부식을 방지할 수 없다.

또한 설치용 플라스틱 부품과의 결합, 제거 및 폐기 등 설치과정이 복잡하고,표준형 서비스 밸브를 사용하기 어려워 특수 사양의 밸브가 준비되어야 설치가 가능하다는 단점이 있다.

대한민국 공개실용신안 20-2019-0004898의 경우, 밸브와 배관 사이에 슬리브(sleeve), 압축링(O-ring), 와셔(washer), 그랩링(grab ring)을 삽입하여 밸브와 배관과의 직접 접촉을 차단하고 외부의 공기, 수분 및 이물질 등의 유입을 막아 문제점을 개선하고자 했으나, 날카로운 금속 그랩링이 금속 냉매 배관과 직접 접촉하거나, 수지 코팅된 알루미늄 배관의 경우 수지 코팅층을 뚫고 배관 금속에 직접 접촉하게 되어 갈바닉 부식을 방지할 수 없다.

또한 장치의 작동을 위해 많은 부품이 필요하여 연결 작업 시 오작동이 발생할 우려가 있고, 제조 원가가 상승한다. 또한 설치 작업 시 무리한 힘으로 체결할 경우 내부 부품의 파손이 발생할 수 있다는 단점이 있다.

본 발명은 에어컨 실외기용 배관과 밸브의 직접 접촉을 차단하여 이종재료 접합에 의한 갈바닉 부식을 방지함과 동시에 내부 구조를 간소화하는 구조를 채택함으로서, 원가의 절감을 가능하게 하고, 체결 전후의 오작동을 방지하고 설치의 간편함을 확보하는 것을 목적으로 한다.

또한, 종래 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 배관의 연결과정은 배관의 정확한 삽입과 위치 선정이 필요하며, 냉매 압력에 의한 배관의 이탈 방지가 중요하므로 본 발명에서는 이를 더욱 개선하여 안전한 연결장치를 제안하려는데 목적을 두고 있다. 또한 연결장치의 경제성 확보를 위해 너트 본체의 재질과 응용에 대한 최적화 방안도 제안하려 한다.

상술한 본 발명의 목적은 두 가지 실시예로서 달성할 수 있다.

본 발명의 제1 실시예로서,

배관을 밸브에 이음연결하기 위한 배관용 연결장치에 있어서;

상단과 상단보다 큰 내경을 갖는 하단으로 이루어지고 상단과 하단이 제1 걸림턱으로 구분되는 너트 ;

상기 너트 상단에 있어서 내주연에 밸브의 제 1나사선에 대응되는 제 1나사공이 형성되고, 나사결합을 통해 밸브와 체결되는 너트 상단;

상기 너트 하단의 내경부에 유체를 기밀하는 하나 이상의 고분자 재질의 기밀수단;

상기 너트 하단의 내경부에 배관을 고정하는 배관 고정수단;

상기 너트 하단 내경부에 상기 기밀수단과 고정수단를 보호하는 보호수단;

상기 너트 상단 내경부 아랫 부분과 너트 하단 내경부 윗 부분에 걸쳐 위치하며, 상기 기밀수단, 고정수단 및 보호수단의 상부에 위치하는 상부 보스부;

상기 상부 보스부는 상기 기밀수단을 압축하는 상부 보스 압축부와 배관 끝단의 삽입을 정지시키는 상부 보스 정지부, 밸브의 끝단쪽으로 일정 길이를 갖고 체결 진행에 따라 밸브에 접촉하여 지지대 역할을 하는 상부 보스 지지부 그리고 상기 제 1걸림턱에 대응되는 제 1안착턱이 구비된 고분자 재질인 상부 보스부 ;

상기 고정수단, 보호수단, 기밀수단의 아래에 위치하고, 외주연은 너트 하단의 내경부에 대응하고 내주연은 배관의 외경에 대응하는 하부보스 압축부를 구비하고, 통상적인 결합 수단에 의해 상기 너트 하단에 고정되는 하부 보스부; 를 포함하되,

상기 고정수단과 기밀수단의 위에 위치하는 위치 표식자;

또는 상기 하부 보스부 내주연의 일부에 형성된 안전 그랩부;

또는 상기 하부 보스부 압축부 위에 추가적인 링의 형테로서 내경부 일부에 형성된 안전 그랩부; 및 이들의 조합; 중 어느 하나를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 위치 표식자와 안전 그랩부가 구비된 밸브와 배관의 연결장치를 제공한다.

또, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예로서,

상단과 상단보다 더 작은 내경을 갖는 하단으로 이루어지고 상단과 하단이 제 1걸림턱으로 구분되는 너트 ;

상기 너트 상단에 있어서 내주연에 밸브의 제 1나사선에 대응되는 제 1나사공이 형성되고 나사결합을 통해 밸브와 체결되는 너트 상단;

상기 너트 하단 내경부에 유체를 기밀하는 하나 이상의 고분자 재질의 기밀수단;

상기 너트 하단의 내경부에 배관을 고정하는 고정수단 ;

상기 상부 보스부는 상기 기밀수단을 압축하는 상부 보스 압축부와 배관 끝단의 삽입을 정지시키는 상부 보스 정지부, 체결 진행에 따라 밸브에 접촉하여 지지대 역할을 하는 상부 보스 지지부, 그리고 상기 제 1걸림턱에 대응되는 제 1안착턱이 구비된 고분자 재질인 상부 보스부 ;

상기 고정수단, 보호수단, 기밀수단의 아래에 위치하고, 내주연은 배관의 외경에 대응하며, 하부 보스 압축부을 가지는 하단과의 일체형 또는 분리형인 하부 보스부; 를 포함하되,

상기 상부 보스 지지부 윗 부분에 상부 보스부가 위로 움직이는 것을 제한하는 이탈 방지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 위치 표식자와 안전 그랩부가 구비된 밸브와 배관의 연결장치를 제공한다.

위와 같은 본 발명의 제2실시예에 의한 구성에 있어서,

상기 연결장치는 상기 상부 보스 압축부의 아랫 면에 위치하는 위치 표식자; 상기 하부 보스부 내경부의 일부에 형성된 안전 그랩부; 상기 하부 보스부 압축부 위에 추가적인 링의 형태로서 내경부 일부에 형성된 안전 그랩부; 및 이들의 조합; 중 어느 하나를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 상술한 두가지 실시예의 구성에 있어서,

상기 위치 표식자는 두께가 0.01 내지 3.0mm 이고 재질은 고분자 재질, 금속 재질, 세라믹 재질 및 이들의 조합 중 하나이며, 내경은 배관의 외경보다 더 작아 중심축 쪽으로 돌출되는 링 형상인 것 또는 상기 배관이 통과할 때 소리나 진동을 발생시키는 수단인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상술한 두가지 실시예의 구성에 있어서,

상기 안전 그랩부는 돌출부 형태로서, 이 돌출부의 형상은 아래 부분이 내주연의 외면에서 시작하여 위로 향할수록 내주연 바깥쪽으로 점차 돌출되며 돌출부 위쪽 끝은 날까로운 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

한편, 상술한 본 발명의 제2 실시예의 구성에 있어서,

상기 이탈 방지수단은 상기 상부 보스 지지부 윗 부분에 외주연이 상단 너트 내주연과 접하는 상단 그랩링이 구비되어 상부 보스부의 이탈을 방지하는 수단; 또는 외주연이 상단 너트 내주연과 접하는 고분자 재질의 기밀재가 너트 내경부에 접착 또는 접합되어 상부 보스부의 이탈을 방지하는 수단; 또는 너트 상단 내경부에 스톱링(stop ring) 또는 스토퍼(stopper)가 구비되어 상부 보스부의 이탈을 방지하는 수단; 또는 상부 보스부 외경부가 너트 내경부에 접착 또는 접합되어 상부 보스부의 이탈을 방지하는 수단; 또는 너트 상단의 제 1 나사공에 나사 결합되는 원통형 뚜껑이 구비되고 이 뚜껑 하단의 외벽이 상부 보스 정지부까지 연장되어 상부 보스부의 이탈을 방지하는 수단; 또는 이들의 조합; 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또, 상술한 본 발명의 제1 실시예의 구성에 있어서,

상기 너트는 상기 상부 보스 및 하부 보스의 압축부가 압축방향으로 진행하다가 진행이 멈추어지는 멈춤턱을 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 여기에서, 상기 멈춤턱은, 너트 하단 내경부의 아랫 부분에 돌출턱이 있어 상부 보스부가 압축방향으로 진행하는 것을 멈추는 멈춤턱; 너트 하단 내경부의 윗 부분에 돌출턱이 있어 하부 보스부가 압축 방향으로 진행하는 것을 멈추는 멈춤턱; 너트 상단 나사공의 끝 부분을 중단시켜 더 이상 너트가 압축방향으로 진행하는 것을 멈추게 너트 상단 나사공의 한계선; 너트 하단 내주연에 접하는 일정 높이를 가지는 링을 구비하여 멈춤 기능을 하는 멈춤턱; 중의 어느 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명은 상술한 두가지 실시예의 구성에 있어서,

상기 보호수단은 상기 고정수단의 외주연 쪽에서 일정 높이를 가지는 링, 상기 고정수단의 상부를 덮는 링, 상기 고정수단의 하부를 덮는 링 및 이들의 조합 중 하나인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 상술한 두가지 실시예의 구성에 있어서,

상기 하부 보스부는 내주연이 아래부터 위로 올라갈수록 내경이 좁아지는 하광상협의 테이퍼 진 구조를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상술한 두가지 실시예의 구성에 있어서,

상기 너트의 재질은 고강도 알루미늄 합금, 철계 합금, 스테인레스, 황동, 고분자 재료 및 이들의 조합 중 하나인 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 고강도 알루미늄 합금의 경우 다이캐스팅 공정 또는 단조공정을 이용하여 1차 형상이 구현되고, 다이캐스팅 공정을 이용하는 알루미늄 합금의 조성은 8.0~11.5wt%의 실리콘(Si); 0.10~0.60wt%의 마그네슘(Mg); 0.0001~0.80wt%의 망간(Mn); 0.0001~0.60wt%의 구리(Cu); 0.0001~0.50wt%의 아연(Zn);을 포함하거나 ALDC 6종이며, 단조공정을 이용하는 합금의 조성은 알루미늄 합금 6000계열인 것을 채택하여 조성함이 바람직하다. 또한, 상기 고강도 알루미늄 합금, 철계 합금, 스테인레스 재질의 너트는 금속 도금층(니켈, 크롬, 황동, 동, 아연니켈 합금), 고분자 코팅층, 도장 코팅층, 세라믹 코팅층, 양극 산화층 및 이들의 조합 중 어느 하나가 더 적용되는 것으로 구성함이 바람직하다.

위와 같이 구성된 본 발명에 따른 밸브와 배관의 연결장치(너트, 보스(boss)부 및 내부 부속품 등 본 발명에서 사용되는 부품을 총칭)에 의하면, 다음과 같은 효과를 나타냄에 따라 기존 기술에 대한 문제점을 획기적으로 해결 및 개선하는 효과가 있다.

첫째, 밸브와 배관의 직접 접촉을 차단하여 이종재료 접합 시 발생하는 갈바닉 부식의 방지가 가능하다.

둘째, 연결장치에 의해 밸브와 배관 사이의 공간이 외부로부터 차단되어 수분, 공기, 먼지 등 부식을 유발하는 외부 물질의 유입을 차단하여 배관의 내구성을 증가시킬 수 있다.

셋째, 연결장치의 부속품을 최소화하고 연결장치 내부 구조를 간략화하여 밸브-연결장치-배관 체결의 전과 후에 오작동을 방지할 수 있으며, 압력이 가해지는 부분에 대해 적합한 설계를 통해 무리한 힘이 가해질 경우에도 파손되지 않는 견고함을 유지할 수 있다.

넷째, 밸브의 해체 및 결합을 용이하게 하는 구조로써, 설치, 유지 및 보수에 소요되는 노력과 비용을 줄일 수 있고, 누구나 쉽게 조작할 수 있다.

다섯째, 연결장치에 배관을 삽입할 때 배관의 적절한 위치를 알려주는 기능과 이중 안전장치가 구비되어 설치 오류를 최소화하고 연결장치의 안정성을 확보할 수 있다.

여섯째, 본 발명의 구성은 에어컨용 냉매 배관과 밸브의 연결장치 분야뿐만 아니라 배관과 배관의 연결구성에도 용이하게 적용될 수 있으며, 동 배관과 알루미늄 배관 및 수지 코팅된 알루미늄 배관 등 배관의 종류와 관계없이 사용할 수 있는 범용성을 가진다.

도 1의 (a)는 본 명세서의 일 실시예에 따른 연결장치의 단면도 (배관삽입 중)
도 1의 (b)는 본 명세서의 일 실시예에 따른 연결장치의 단면도 (배관삽입 완료)
도 2는 도 1에 명시된 연결장치의 분리사시도
도 3은 본 명세서의 또 다른 일 실시예에 따른 연결장치의 단면도 (확관 밸브용)
도 4는 도 3에 명시된 연결장치의 분리사시도
도 5은 본 명세서에 따른 위치 표식자 실시예의 평면도
도 6은 본 명세서의 기밀 및 고정수단의 다양한 보호수단의 예시
도 7는 본 명세서에 따른 고정수단의 실시예의 평면도
도 8은 본 명세서에 따른 멈춤턱이 구현된 연결장치의 단면도
도 9은 본 명세서에 따른 하부 보스부의 다양한 예시
도 10은 본 명세서에 따른 다양한 안전 그랩부의 예시
도 11은 본 명세서에에 따른 또 다른 이탈 방지수단(기밀재)이 구현된 단면도
도 12은 본 명세서에에 따른 다양한 이탈 방지 수단이 구현된 단면도

<실시예 1>

이하, 첨부도면을 참조하여 본 명세서의 바람직한 실시예에 따른 연결장치에 의한 밸브-배관의 체결 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 1의 (a), (b) 및 도 2의 실시예에 의한 본 발명은,

단부에 경사면(12)이 형성되고, 외주연에 제 1나사선(11)이 형성되는 밸브(10)에 배관(50)을 이음연결하기 위한 배관 연결장치에 있어서 ;

제 1나사선(11)에 대응되는 제 1나사공(21)이 상단에 형성되고, 제 1걸림턱(22)이 아랫면에 위치하는 상단, 상단보다 더 큰 내경을 갖고, 제 2나사공(23)이 끝단에 생성되는 하단으로 이루어진 너트(20) ;

상기 너트(20) 하단의 내경부에 위치한 기밀수단(41a)을 압축하는 압축부(34), 배관 끝단의 삽입을 정지시키는 정지부(32), 밸브의 끝단까지 일정 길이를 갖고, 체결 진행에 따라 밸브에 접촉하여 지지대 역할을 하는 지지부(31)를 구비하고 있으며, 상기 제 1걸림턱(22)에 대응되는 제 1안착턱(33)이 형성되며, 밸브(10)와 배관(50)의 직접적인 접촉을 차단하고 기밀수단을 압축하는 것을 목적으로 하는 고분자 소재의 상부 보스부(30) (일 예로서, 합성수지, 플라스틱 또는 테플론이 될 수 있음) ;

상기 너트(20) 하단의 내경부에 위치하며, 배관(50)의 외경부에 밀착되어 기밀할 수 있도록 상부 보스부 아래에 위치되는 하나 이상의 고분자 소재의 기밀수단(41a) (일 예로서, 오링이 사용될 수 있음) ;

상기 너트(20) 하단의 내경부에 위치하며, 너트(20)와 배관(50)을 결합시킨 후, 배관(50)이 이탈하는 것을 방지하는 고정수단(43) (일 예로서, 그랩링) ;

상기 너트(20) 하단의 내경부에 위치하며, 너트(20)와 밸브(10)를 결합하는 과정에서 고정수단(43)과 기밀수단(41a)의 파손을 방지하는 것을 목적으로 하는 보호수단(42) ;

제 2나사공(23)에 대응되는 제 2나사선(61)이 외주연에 형성되고, 배관 삽입을 용이하게 하기 위해 내주연이 아래부터 위로 올라갈수록 내경이 좁아지는 하광상협의 테이퍼 진 구조를 포함하는 하부 보스부(60)(일 예로서, 금속 또는 고분자 재료가 될 수 있음) ;

상기 상부 보스부(30) 아랫 면에 접하는 링 형상으로 쉽게 부러지거나 꺽어질 정도로 얇은 두께이며, 내경은 배관(50)의 외경보다 더 작아 중심축 쪽으로 돌출되는 형상인 위치 표식자(position indicator) (46) ;

상기 하부 보스부(60) 내주연의 일부에 형성된 돌출부 형태로서, 이 돌출부의 형상은 아래 부분이 내주연의 외면에서 시작하여 위로 향할수록 내주연 바깥쪽으로 점차 돌출되며 돌출부 위쪽 끝은 날까로운 형상을 가지는 안전 그랩부(62) ; 을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이로 인해, 전술한 너트(20)에 상부 보스부(30), 기밀수단(41a), 보호수단(42), 고정수단(43), 하부 보스부(60)가 구비되며, 배관의 결합은 배관(50)을 하부 보스부(60), 안전 그랩부(62), 보호수단 (42), 고정수단(43), 보호수단(42), 기밀수단(41a), 위치 표식자(46) 및 상부 보스부(30)의 순서대로 통과시켜 최종적으로 정지부(32)에 밀착될 때 까지 끼워 넣는 것으로 이루어진다.

본 발명은 배관이 정확한 위치에 안착되는 것을 용이하게 하기 위해 상부보스의 압축부(34) 하단에 배관(50)의 외경보다 너 작은 내경은 갖는 얇은 두께의 결합 위치 표식자(46)를 링의 형태로 구비하고 있으며, 배관이 지나칠 때 이 표식 링의 꺽임 또는 파단으로 인해 소리나 울림 등을 발생시켜서 작업자가 청각 또는 촉각 등으로 배관의 위치를 쉽게 알아차릴 수 있게 한다.

이는 배관이 곧 정지부(32)에 도달함을 알 수 있게 하고, 조금 더 배관을 삽입하면 정지부에 의해 배관이 정지되어 작업자가 정확한 위치에 배관이 안착될 수 있게 한다.

또, 본 발명에서는 배관이 위치 표식자까지 도달하면 배관이 상부 보스 정지부(32)까지 도달하지 않는 경우도 연결장치의 기능에 문제가 없다는 장점이 있다. 도 1의 (a)는 위치 표식자(46)가 파단이 일어나기 전의 단면도이고, 도 1 (b)는 배관이 이 영역을 통과함에 따라 위치 표식자(46)가 파단 분리되어 일부가 위치 표식자 파단부(47)로 분리된 단면도이다.

이때, 도 5의 (a)와 같이 위치 표식자 링은 원형의 띠 모양일 수도 있으며, 도 5의 (b)와 같이 원형 띠 내경부에 돌출부를 가진 형태일 수도 있다. 또한 위치 표식자는 배관이 지나갈 때 소리와 울림을 구현할 수 있는 통상의 여타 방법 등 다양한 변형의 형태일 수도 있다.

상기 위치 표식자는 두께가 0.01 내지 3.0mm 인 고분자 재질, 금속 재질, 세라믹 재질 및 이들의 조합 중 하나가 바랍직하며, 내경은 배관(50) 외경보다 더 작아 중심축 쪽으로 돌출되는 링 형상으로, 쉽게 꺽이거나 부러질 수 있는 것이 바랍직하다. 또한 파단이 용이하도록 파단부에 홈 등을 미리 형성시킬 수도 있다.

한편, 상기 고정수단(43)은 배관(50)이 이탈되는 것을 방지하는 작용을 하나, 이 과정에서 배관(50)과 금속 고정수단(43)의 접촉을 통해 너트(20)와 배관(50) 사이의 전기적 접촉이 일어나 갈바닉 부식이 발생할 우려가 있다.

따라서 이와 같은 문제를 해결하기 위해 고정수단(43)과 너트(20)의 직접적인 접촉을 막을 수 있도록 그랩링의 보호수단(42)을 도 6에서와 같이 고정수단(그랩링)(43)의 외주연, 위, 아래 또는 이들의 조합 방향을 감싸는 구조로 하고 소재를 절연소재로 선정함에 따라 너트(20)-고정수단(43)-배관(50) 사이의 절연성을 확보할 수 있다.

또 다른 방안으로는 고정수단(그랩링)의 외경을 너트 하단의 내경보다 작게 하여 너트와의 접촉을 차단할 수도 있다. 도 7는 고정수단인 그랩링에 대한 평면도 형상의 실시예를 나타낸 것이다.

가 후, 밸브(10)를 전술한 제 1나사선(11), 제 1나사공(21)을 통해 나사결합을 시키고, 체결이 진행됨에 따라 기밀수단(41a)이 탄성 변형됨에 의해 배관(50)의 외주연과 너트(20) 내주연 사이의 틈새를 밀봉하게 되고, 이로 인해 유체(냉매)가 유출되는 것을 방지할 수 있으며, 외부로부터 수분, 공기, 먼지 등의 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이때 제1 걸림턱(22)와 제 1 안착턱 사이에는 압축에 의해 간격이 형성되게 된다.

또한, 고분자 재질인 상부 보스부의 지지부(31)는 너트와 밸브와의 체결 도중에 밸브 경사면(12)과 접촉하고 압축되어 밸브(10) 외주연과 너트(20) 내주연 사이의 틈새를 밀봉하여 유체(냉매)가 유출되는 것을 방지할 수 있으므로 부품수의 감소에 기여할 수 있다. 기밀이 충분하지 않을 경우, 정지부(31)과 밸브(10) 사이에 추가적인 오링을 적용할 수도 있다. 또한 고분자 재질인 상부 보스부의 정지부(32)는 배관의 끝 단면에 노출되는 금속 배관과의 전기적 접촉을 차단하므로 부품수의 감소에 기여할 수 있다.

또한, 너트(20) 하단에 위치하는 기밀수단(41a), 고정수단(43), 보호수단(42)의 순서는 경우에 따라 순서를 달리할 수 있다. 본 발명에서, 내부 부품으로써 그랩부(이하 그랩링과 그랩링 보호수단{또는 와샤}을 모두 포함하는 의미)와 기밀수단(오링 등)이 있으며, 그 배치 순서는 경우에 따라 순서를 달리할 수 있다. 즉 위로부터 그랩부-기밀수단(1개 이상), 기밀수단(1개 이상)-그랩부-기밀수단(1개 이상), 기밀수단(1개이상)-그랩부로 배치를 달리할 수 있다. 다만, 그랩부의 배치 순서에 따라 그랩링의 파손 방지를 위해 도 6에서와 같이 그랩링 보호수단(또는 와샤)(42)의 구조가 변경될 수 있다.

또한 본 발명에서는 상부 보스부(30)의 진행을 멈추게 하는 멈춤턱을 더 구비하여 내부 부품의 파손을 방지할 수 있다(도 8참조). 도 8의 (a)의 경우 너트 하단 내경부의 아래 부분에 돌출턱이 있어 상부 보스부가 압축 방향으로 진행하는 것을 멈추는 멈춤턱을 구비하여 내부 부품에 과도한 힘이 가해지는 것을 방지할 수 있는 예시이다.(또는 너트 하단 내경부의 윗부분에 돌출턱이 있어 하부 보스부가 진행하는 것을 막는 멈춤턱도 가능하다).

도 8의 (b)의 경우 너트 하단 내주연에 접하는 일정 높이를 가지는 고분자 재료 또는 금속 재질의 멈춤링을 삽입하여 상부 보스부의 멈춤 기능을 구비하였다.(또는 하부 보스부의 멈춤링도 가능하다). 멈춤링이 고분자 재료인 경우 금속 그랩링의 전기적 접촉을 차단하는 부가적인 기능도 갖추게 되어 부품수를 감소시킬 수 있다. 또한 너트 상단 나사공의 끝 부분을 중단시켜 더 이상 너트가 압축방향으로 진행하는 것을 멈추게 너트 상단 나사공의 한계선을 형성시켜 멈춤턱의 기능을 구현할 수도 있다.

상기 하부 보스부(60)는 연결장치 조립 시 내부 부품(그랩부, 오링 등)을 삽입하기 위해 분리형이 바람직하며, 내부 부품 삽입 후 하부 보스부(60)가 너트 본체에 결합되면 더 이상의 조작이 필요 없는 부품이다. 따라서 본 발명에서는 하부 보스부(60)가 연결장치의 제작 시 이미 고정되어 있기 때문에 밸브(10)와 배관(50)을 연결할 때 배관 삽입 후 너트(20)의 1회 조임으로 배관(50)의 연결이 완료되는 간편한 특징이 있다.

상기 하부 보스부(60)의 형상은 도 9와 같이 다양하게 변형된 형상이 적용될 수 있다. 특히 본 발명에서는 하부 보스부에 날까로운 돌출부를 형성하여 안전 그랩부(62)를 구비할 수 있으며, 이 안전 그랩부는 내부 그랩링이 오작동을 할 경우에도 배관의 이탈을 방지하는 안전장치의 역할을 한다. 도 10은 하부 보스부 안전그랩부의 다양한 실시예를 나타낸 것이며, 도 10 (a)는 하부 보스부와 안전그랩부가 일체형인 실시예이고, 도 10 (b)는 하부 보스부 윗면과 내주연에 걸치는 별도의 링에 안전그랩부가 구현된 실시예이고, 도 10 (c)는 하부 보스부 위에 별도의 링을 구비하여 이 링에 안전 그랩부가 구현된 실시예이다. 이외에 안전 그랩부는 추가적으로 다양한 변형이 있을 수 있다.

또한, 상기 하부 보스부(60)는 너트(20)의 하단과 나사결합 뿐만 아니라, 핀 결합, 끼워 맞춤, 용접 등 다양한 방법으로 너트 본체에 결합될 수 있다.

한편, 본 발명에서 너트의 재질은 고강도 알루미늄 합금, 철계 합금, 스테인레스, 황동, 고분자 재료 및 이들의 조합일 수 있으며, 응용처에 따라 다른 재질을 선택할 수 있다.

너트의 재질이 고강도 알루미늄 합금의 경우 다이캐스팅 공정 또는 단조공정을 이용하여 1차 형상이 구현될 수 있다. 다이캐스팅 공정을 이용하는 알루미늄 합금의 조성은 대한민국 특허출원 10-2019-0087899에 따라 8.0~11.5wt%의 실리콘(Si); 0.10~0.60wt%의 마그네슘(Mg); 0.0001~0.80wt%의 망간(Mn); 0.0001~0.60wt%의 구리(Cu); 0.0001~0.50wt%의 아연(Zn);을 포함하거나 ALDC 6종이 바람직하며, 단조공정을 이용하는 합금의 조성은 알루미늄 합금 6000계열인 것이 바람직하다.

또한, 너트의 재질이 고강도 알루미늄 합금, 철계 합금 및 스테인레스일 경우 내식성 및 절연성의 확보를 위해 금속 도금층(니켈, 크롬, 황동, 동, 아연니켈 합금), 고분자 코팅층, 도장 코팅층, 세라믹 코팅층, 양극산화층을 더 적용하는 것이 바람직하다. 특히 황동 도금층의 경우 밸브가 황동 재질인 경우 부품의 호환성 유지에 유리하다.

<실시예 2>

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 명세서의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 연결장치에 의한 밸브-배관의 체결 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 3 (a), (b) 및 도 4의 실시예에 의한 본 발명은,

배관(50)을 밸브(10)에 이음연결하기 위한 배관용 연결장치에 있어서;

상단과 상단보다 더 작은 내경을 갖는 하단으로 이루어지고 상단과 하단이 제 1걸림턱(22)으로 구분되는 너트 ;

상기 너트 상단에 있어서, 내주연에 밸브의 제 1나사선(11)에 대응되는 제 1나사공(21)이 형성되고 나사결합을 통해 밸브와 체결되는 너트 상단;

상기 너트 하단의 내경부에 유체(냉매)를 기밀하는 하나 이상의 고분자 재질의 기밀수단(41a, 41b);

상기 너트 하단단의 내경부에 배관을 고정하는 고정수단(43) ;

상기 너트 하단의 내경부에 기밀수단(41a, 41b)과 고정수단(43)을 보호하는 보호수단(42);

상기 너트 상단 내경부 아랫 부분과 너트 하단 내경부 윗 부분에 걸쳐 위치하며, 상기 기밀수단(41a,b), 고정수단(43) 및 보호수단(42)의 상부에 위치하는 상부 보스부(30);

상기 상부 보스부(30)는 상기 기밀수단(41a,b)을 압축하는 상부 보스 압축부(34)와 배관 끝단의 삽입을 정지시키는 상부 보스 정지부(32), 체결 진행에 따라 밸브에 접촉하여 지지대 역할을 하는 상부 보스 지지부(31), 그리고 상기 제 1걸림턱(22)에 대응되는 제 1안착턱(33)이 구비된 고분자 재질인 상부 보스부 ;

상기 고정수단(43), 보호수단(42), 기밀수단(41a, b)의 아래에 위치하며, 내주연은 배관의 외경에 대응하고, 하부 보스 압축부(63)를 가지는 하단과의 일체형 또는 분리형인 하부 보스부(60); 를 포함하되,

상기 상부 보스 지지부(31)의 윗 부분에 상부 보스(30)가 위로 움직이는 것을 제한하는 이탈 방지수단(24)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 실시예 2에 있어서,

이탈 방지수단(24)은 상부 보스 지지부(31) 윗 부분에, 외주연이 상단 너트 내주연과 접하는 상단 그랩링(25)이 구비되어 상부 보스부(30)의 이탈을 방지하는 것이다.

즉 상부 보스 지지부(31) 위로 상단 그랩링(25)이 존재하여 밑에 존재하는 내부 부품(기밀수단, 고정수단, 보호수단 등)이 윗 방향으로 이탈되지 못하게 하는 동시에, 배관의 삽입 설치 시 배관(50)의 끝 단면이 상부 보스의 정지부(32)와 접촉할 때 배관(50)을 견고하게 정지시키는 역할을 하게 된다.

나사 체결 조임 전에는 상부 보스부의 제 1안착턱(33)과 제 1 걸림턱(22)의 사이는 내부부품(고정수단, 기밀수단)의 압축에 소요되는 정도의 간격을 가지고 있으나 너트의 나사 조임 후에는 이 간격이 없어지게 된다. 나사 조임 과정에서 상단 그랩링(25)은 연결장치의 세부 구조에 따라 밸브(10)의 진행에 의해 정지부와 같이 이동할 수도 있고, 그대로 원래의 위치에 남을 수도 있다. 다만 너트 조임시 밸브(10)가 상부 보스 지지부(31)에 접근할 때 밸브 끝단과 상단 그랩링(25)간의 간섭이 일어나는 경우에는 도 12 (a)와 같이 상부 보스 지지부(31)의 일부를 위로 돌출시켜 상부보스 지지부(31)에 돌출부(35)를 구비하여 간섭을 방지할 수 있다.

또한 나사 체결 조임에 의해 제 1안착턱(33)과 제 1걸림턱 사의의 간격이 소멸하면 내부부품인 기밀수단과 고정수단에 더 이상의 압축힘이 발생하지 않게 되므로 제 1 걸림턱이 상술한 실시예 1에서의 멈축턱 기능을 하게 된다. 이러한 간격 소멸은 과도한 압축힘에 의한 내부 부품의 파손을 방지하는 효과를 준다.

한편, 도 11에서와 같이 본 발명은 또 다른 이탈 방지수단(24)을 적용할 수 있다. 즉 상부 보스 지지부(34) 윗 부분에, 외주연이 너트 상단 내주연과 접하는 고분자 재질의 기밀재(sealing material)(26)를 너트 내경부에 접착 또는 접합하면 상부 보스부(30)의 이탈을 방지할 수 있다. 이때 기밀재(26)의 이탈 방지작용은 상술한 그랩링(25)과 동일하며, 차이점으로는 밸브와 너트가 나사 결합됨에 따라 밸브 끝단이 아래로 이동하므로 기밀재의 접착부 또는 접합부가 분리되어 상부 보스부와 함께 아래로 이동하고 압축되어 밸브와 너트 사이를 밀봉하는 역할을 하게 된다. 도 11 (a)와 (b)는 각각 너트의 나사 조임 전과 후를 나타낸 단면도이다.

한편, 도 12 (a) 는 지지부에 돌출부를 가지는 상단 그랩링(25) 이탈 방지수단의 실시예이며, 도 12 (b)는 지지부(31)에 돌출부(35)를 가지는 기밀재 이탈 방지수단의 실시예이다. 또한 도 12 (c)는 이탈 방지수단으로 스톱링(stop ring)(28) 또는 스토퍼(stopper)(28)를 응용한 실시예이다. 스톱링(28)은 내경부 홈에 일부 삽입되고 또 나머지는 너트 상단 내주연 안쪽으로 돌출되어야 하고, 이러한 형상으로 인해 스톱링(28)의 장착이 어려워질 수도 있다. 따라서 스톱링(28)의 경우 적어도 둘 이상의 분리형이 바람직하다.

또한 도 12 (d)에서와 같이 이탈 방지 수단으로 원통형 뚜껑(70)을 응용할 수도 있다. 즉, 너트 상단의 제 1 나사공(21)에 나사 결합되는 원통형 뚜껑(70)을 마련하고 뚜껑 하단의 외벽(72)이 상부 보스 지지부(31)까지 연장되어, 상부 보스부(30)의 이탈을 방지 할 수 있다. 이때 뚜껑의 외벽(72)이 지지대 역할을 하여 상부 보스 지지부(31)의 움직임을 제한하게 된다. 이 경우 뚜껑은 상술한 상단 그랩링(25)과 같은 작용을 한다. 이때 뚜껑은 상부에 손잡이가 구비되어 나사 체결 회전이 가능하고 체결완료 후에 뚜껑 외벽(72)은 상부 보스 지지부(31)에 접촉하는 것이 바람직하다.

또한 상부 보스부 외경부를 너트 내경부에 접착 또는 접합시켜 상부 보스부의 초기 이탈을 방지하고, 추후 나사 조임에 의해 이 접착부가 분리 이동하게 하는 방안도 유효하며, 추가적으로 다양한 수단이 응용될 수 있다.

상술한 실시예 2는 너트 상단의 내경부가 크고 하단의 내경부가 작은 실시예로서, 실시예 1과 작동원리가 유사하다. 즉 위치 표식자(46), 안전 그랩부(64), 고정수단(43), 보호수단(42), 기밀수단(41a, b) 등의 작동원리는 동일하다.

다만, 차이점으로는 내부 부품의 이탈 방지수단으로 상단 그랩링(25). 기밀재(26), 스톱링(28) 또는 뚜껑(70))이 추가 될 수 있다는 점, 상부 보스의 지지부(31)가 돌추부(35)를 가질 수 있다는 점. 제 1안착턱(33)과 제 1 걸림턱(22) 사이에 초기 간격이 존재하고 나사 조임에 의해 추후 소멸한다는 점 및 하부 보스가 너트 본체와 일체화(도 9 (d) 참조) 가능하다는 점이다.

설치 작업 과정은 배관(50)이 삽입되어 위치 표식자(46)를 통과하여 상부 보스 정지부(32)에 도달하고, 이탈방지 수단인 상단 그랩링(25)이 상부 보스부(30)를 위치를 고정하고 있으므로 배관의 삽입 진행은 멈추게 된다. 이후 연결장치를 밸브에 나사 조임함에 따라 밸브의 끝단이 상부 보스 지지부(31) 또는 상단 그랩링(25) 내주연쪽과 접촉하게 되고, 너트의 제 1걸림턱(22)는 상부 보스부(30)의 제 1안착턱(33)까지 이동하여 기밀 수단과 고정수단을 압축하게 된다. 이때 제1 걸림턱(22)과 제1 안착턱(33)까지의 초기 간격은 기밀수단(41a, b)이 충분히 압축되고, 기밀수단 및 고정수단(43)이 파손되지 않을 정도로 설정하는 것이 바람직하다. 이탈 방지 수단으로 뚜껑을 사용할 경우는 설치 작업시 뚜껑은 제거하고 사용한다.

이하, 본 발명의 특징을 요약한다.

본 발명은 밸브와 배관의 연결장치 또는 배관과 배관의 연결장치에 관한 것으로써, 기존 선행기술 중 본 발명과 관련된 선행기술로는 대한민국 등록특허 10-1171692와 이를 개선한 대한민국 공개실용신안 20-2019-0004898(등록료 미납으로 등록 포기) 등이 있다.

상기 선행기술의 문제점을 개선한 본 발명에서의 특징은 아래와 같다.

첫째, 본 발명에서는 연결장치의 구조가 너트와 보스부(도 1 참조)로 간략화 되고, 여타의 부품수도 줄어들어서, 오작동의 위험이 감소하고 원가절감이 가능해진다.

또한 본 발명에서 상부 보스부(30) 재질은 부품수의 감소를 위해 고분자 재료가 바람직하나, 금속 재질도 무방하다. 고분자 재료를 채택할 경우 밸브와 너트와의 기밀을 위한 오링의 역할을 상부 보스부가 담당하여 오링이 생략될 수 있으며, 또한 알루미늄 배관 끝 단면의 전기적 접촉의 차단을 상부 보스부가 담당하여 절연을 위한 부품이 생략될 수 있다.

또한 본 발명에서는 부품의 조립 시 내부 부품의 삽입이 간단하다는 장점이 있으며, 하부 보스부의 내주연이 아래부터 위로 올라갈수록 내경이 좁아지는 하광상협(下廣上狹)의 테이퍼 진 구조를 포함하여 배관의 삽입을 용이하게 할 수 있다.

둘째, 본 발명은 선행기술에 비해 갈바닉 부식의 방지 기술이 포함되었다. 갈바닉 부식은 이종재료의 접합으로 인하여 상대적으로 산화되기 쉬운 금속의 부식이 가속되는 현상으로서 구리-알루미늄의 접촉 시 알루미늄의 부식이 가속되는 현상이다. 이를 방지하기 위해서는 알루미늄 배관과 통상적으로 황동 재질인 밸브와의 접촉을 원천적으로 차단해야 한다. 갈바닉 부식은 주로 알루미늄 배관 또는 수지 코팅된 알루미늄의 배관의 절단 끝단부에서 노출된 금속 면과 너트와의 전기적 접촉, 그랩링과 배관 사이의 전기적 접촉 및 배관과 너트 사이의 전기적 접촉으로 인해 발생하게 된다.

본 발명에서는 은 다양한 실시예의 세부 구조에 따라 도 6에 나타낸 바와 같이 경우에 따라, 그랩링 또는 보호수단의 재질을 금속 또는 고분자 재료로 선택적으로 사용함으로써 배관과의 전기적 접촉을 차단하므로 갈바닉 부식을 방지할 수 있다.

셋째, 나사체결 결합에서 무리한 힘을 가하여 조일 경우, 기밀수단(오링 등), 그랩부 및 상부, 하부 보스부에 과도한 압축 힘이 가해지게 되어 부품이 파손되고 유체가 유출되는 문제가 발생된다. 따라서 본 발명에서는 적정한 멈춤턱을 구비하여 이를 방지할 수 있다.

넷째, 밸브과 배관을 연결할 때 연결장치 내에 배관을 적절한 위치에 안착시키는 것이 중요하므로 본 발명에서는 이에 대한 방안을 구비하였다. 본 발명에서는 상부 보스부 아랫 면에 접하는 위치에 위치 표식자를 구비하여 배관이 이 표식 링을 통과할 때 이 링의 돌출부가 쉽게 꺽이거나 부러져 인체가 촉각과 청각 중 어느 하나 이상의 감각으로 배관의 위치를 알 수 있게 한다.

다섯째, 본 발명에서는 고정수단이외에 추가적인 안전 그랩부를 도입할 수 있고 이는 그랩링의 기능이 오동작할 때 보완적인 그랩 기능을 할 수 있게 하는 안전 그랩부이다. 또한 내부 부품의 이탈이 우려될 경우에는 필요에 따라 이탈 방지 수단을 도입할 수도 있다.

여섯째, 본 발명에서 너트의 재질은 고강도 알루미늄 합금, 철계 합금, 스테인레스, 황동, 고분자 재료 및 이들의 조합일 수 있으며, 응용처에 따라 다른 재질을 선택할 수 있다.

일곱번째, 본 발명은 주로 밸브와 수지 코팅된 알루미늄 배관의 연결에 대하여 기술하였지만, 본 발명의 구성은 밸브와 밸브의 연결분야에도 용이하게 적용할 수 있고, 금속 동관을 포함하여 여타의 금속 배관에 대해서도 용이하게 적용할 수 있는 범용성이 있다.

여기에서, 전술한 본 명세서에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 명세서의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 명세서를 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 밸브 11 : 제 1나사선
12 : 밸브 경사면 20 : 너트
21 : 제 1나사공 22 : 제 1걸림턱
23 : 제 2나사공 24 : 이탈 방지 수단
25 : 상단 그랩링 26 : 기밀재
27 : 멈춤턱 28 : 스톱링 또는 스토퍼
30 : 상부 보스부 31 : 상부 보스 지지부
32 : 상부 보스 정지부 33 : 제 1안착턱
34 : 상부보스 압축부 35 : 지지부 돌출부
41a, 41b : 기밀수단 42 : 보호수단
43 : 고정수단 46 : 위치 표식자
47 : 표식자 파단부 50 : 배관
60 : 하부 보스부 61 : 제 2나사선
62 : 안전 그랩부 63 : 하부 보스 압축부
64 : 안전 그랩링 70 : 뚜껑
71 : 뚜껑 손잡이 72 : 뚜껑 외벽

Claims

배관을 밸브에 이음연결하기 위한 배관용 연결장치로서;
상단과 상단보다 큰 내경을 갖는 하단으로 이루어지고 상단과 하단이 제 1걸림턱으로 구분되는 너트 ;
상기 너트 상단에 있어서 내주연에 밸브의 제 1나사선에 대응되는 제 1나사공이 형성되고, 나사결합을 통해 밸브와 체결되는 너트 상단;
상기 너트 하단의 내경부에 유체를 기밀하는 하나 이상의 고분자 재질의 기밀수단;
상기 너트 하단의 내경부에 배관을 고정하는 배관 고정수단;
상기 너트 하단 내경부에 상기 기밀수단과 고정수단를 보호하는 보호수단;
상기 너트 상단 내경부 아랫 부분과 너트 하단 내경부 윗 부분에 걸쳐 위치하며, 상기 기밀수단, 고정수단 및 보호수단의 상부에 위치하는 상부 보스부;
상기 상부 보스부는 상기 기밀수단을 압축하는 상부 보스 압축부와 배관 끝단의 삽입을 정지시키는 상부 보스 정지부, 밸브의 끝단쪽으로 일정 길이를 갖고 체결 진행에 따라 밸브에 접촉하여 지지대 역할을 하는 상부 보스 지지부 그리고 상기 제 1걸림턱에 대응되는 제 1안착턱이 구비된 고분자 재질인 상부 보스부 ;
상기 고정수단, 보호수단, 기밀수단의 아래에 위치하고, 외주연은 너트 하단의 내경부에 대응하고 내주연은 배관의 외경에 대응하는 하부보스 압축부를 구비하고, 통상적인 결합 수단에 의해 상기 너트 하단에 고정되는 하부 보스부; 를 포함하되,
상기 고정수단과 기밀수단의 위에 위치하는 위치 표식자;
또는 상기 하부 보스부 내주연의 일부에 형성된 안전 그랩부;
또는 상기 하부 보스부 압축부 위에 추가적인 링의 형테로서 내경부 일부에 형성된 안전 그랩부; 및 이들의 조합; 중 어느 하나를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 위치 표식자와 안전 그랩부가 구비된 밸브와 배관의 연결장치.
배관을 밸브에 이음연결하기 위한 배관용 연결장치로서;
상단과 상단보다 더 작은 내경을 갖는 하단으로 이루어지고 상단과 하단이 제 1걸림턱으로 구분되는 너트 ;
상기 너트 상단에 있어서 내주연에 밸브의 제 1나사선에 대응되는 제 1나사공이 형성되고 나사결합을 통해 밸브와 체결되는 너트 상단;
상기 너트 하단 내경부에 유체를 기밀하는 하나 이상의 고분자 재질의 기밀수단;
상기 너트 하단의 내경부에 배관을 고정하는 고정수단 ;
상기 너트 하단 내경부에 상기 기밀수단과 고정수단를 보호하는 보호수단;
상기 너트 상단 내경부 아랫 부분과 너트 하단 내경부 윗 부분에 걸쳐 위치하며, 상기 기밀수단, 고정수단 및 보호수단의 상부에 위치하는 상부 보스부;
상기 상부 보스부는 상기 기밀수단을 압축하는 상부 보스 압축부와 배관 끝단의 삽입을 정지시키는 상부 보스 정지부, 체결 진행에 따라 밸브에 접촉하여 지지대 역할을 하는 상부 보스 지지부, 그리고 상기 제 1걸림턱에 대응되는 제 1안착턱이 구비된 고분자 재질인 상부 보스부 ;
상기 고정수단, 보호수단, 기밀수단의 아래에 위치하고, 내주연은 배관의 외경에 대응하며, 하부 보스 압축부을 가지는 하단과의 일체형 또는 분리형인 하부 보스부; 를 포함하되,
상기 상부 보스 지지부 윗 부분에 상부 보스부가 위로 움직이는 것을 제한하는 이탈 방지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 위치 표식자와 안전 그랩부가 구비된 밸브와 배관의 연결장치.
제 2항에 있어서,
상기 연결장치는 상기 고정수단과 기밀수단의 위에 위치하는 위치 표식자; 상기 하부 보스부 내경부의 일부에 형성된 안전 그랩부; 상기 하부 보스부 압축부 위에 추가적인 링의 형태로서 내경부 일부에 형성된 안전 그랩부; 및 이들의 조합; 중 어느 하나를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 위치 표식자와 안전 그랩부가 구비된 밸브와 배관의 연결장치.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,
상기 위치 표식자는 두께가 0.01 내지 3.0mm 이고 재질은 고분자 재질, 금속 재질, 세라믹 재질 및 이들의 조합 중 하나이며, 내경은 배관의 외경보다 더 작아 중심축 쪽으로 돌출되는 링 형상인 것 또는 상기 배관이 통과할 때 소리나 진동을 발생시키는 수단인 것을 특징으로 하는 위치 표식자와 안전 그랩부가 구비된 밸브와 배관의 연결장치.
제 1항 또는 제3항에 있어서,
상기 안전 그랩부는 돌출부 형태로서, 이 돌출부의 형상은 아래 부분이 내주연의 외면에서 시작하여 위로 향할수록 내주연 바깥쪽으로 점차 돌출되며 돌출부 위쪽 끝은 날까로운 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 위치 표식자와 안전 그랩부가 구비된 밸브와 배관의 연결장치.
제 2항에 있어서,
상기 이탈 방지수단은 상기 상부 보스 지지부 윗 부분에 외주연이 상단 너트 내주연과 접하는 상단 그랩링이 구비되어 상부 보스부의 이탈을 방지하는 수단; 또는 외주연이 상단 너트 내주연과 접하는 고분자 재질의 기밀재가 너트 내경부에 접착 또는 접합되어 상부 보스부의 이탈을 방지하는 수단; 또는 너트 상단 내경부에 스톱링(stop ring) 또는 스토퍼(stopper)가 구비되어 상부 보스부의 이탈을 방지하는 수단; 또는 상부 보스부 외경부가 너트 내경부에 접착 또는 접합되어 상부 보스부의 이탈을 방지하는 수단; 또는 너트 상단의 제 1 나사공에 나사 결합되는 원통형 뚜껑이 구비되고 이 뚜껑 하단의 외벽이 상부 보스 정지부까지 연장되어 상부 보스부의 이탈을 방지하는 수단; 또는 이들의 조합; 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 위치 표식자와 안전 그랩부가 구비된 밸브와 배관의 연결장치.
제 1항에 있어서,
상기 너트는 상기 상부 보스 및 하부 보스의 압축부가 압축방향으로 진행하다가 진행이 멈추어지는 멈춤턱을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 위치 표식자와 안전 그랩부가 구비된 밸브와 배관의 연결장치.
제 7항에 있어서,
상기 멈춤턱은,
너트 하단 내경부의 아랫 부분에 돌출턱이 있어 상부 보스부가 압축방향으로 진행하는 것을 멈추는 멈춤턱; 너트 하단 내경부의 윗 부분에 돌출턱이 있어 하부 보스부가 압축 방향으로 진행하는 것을 멈추는 멈춤턱; 너트 상단 나사공의 끝 부분을 중단시켜 더 이상 너트가 압축방향으로 진행하는 것을 멈추게 너트 상단 나사공의 한계선; 너트 하단 내주연에 접하는 일정 높이를 가지는 링을 구비하여 멈춤 기능을 하는 멈춤턱; 중의 어느 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 표식자와 안전 그랩부가 구비된 밸브와 배관의 연결장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 보호수단은 상기 고정수단의 외주연 쪽에서 일정 높이를 가지는 링, 상기 고정수단의 상부를 덮는 링, 상기 고정수단의 하부를 덮는 링 및 이들의 조합 중 하나인 것을 특징으로 하는 위치 표식자와 안전 그랩부가 구비된 밸브와 배관의 연결장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 하부 보스부는 내주연이 아래부터 위로 올라갈수록 내경이 좁아지는 하광상협의 테이퍼 진 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 표식자와 안전 그랩부가 구비된 밸브와 배관의 연결장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 너트의 재질은 고강도 알루미늄 합금, 철계 합금, 스테인레스, 황동, 고분자 재료 및 이들의 조합 중 하나인 것을 특징으로 하는 위치 표식자와 안전 그랩부가 구비된 밸브와 배관의 연결장치.
제 11항에 있어서,
상기 고강도 알루미늄 합금의 경우 다이캐스팅 공정 또는 단조공정을 이용하여 1차 형상이 구현되고, 다이캐스팅 공정을 이용하는 알루미늄 합금의 조성은 8.0~11.5wt%의 실리콘(Si); 0.10~0.60wt%의 마그네슘(Mg); 0.0001~0.80wt%의 망간(Mn); 0.0001~0.60wt%의 구리(Cu); 0.0001~0.50wt%의 아연(Zn);을 포함하거나 ALDC 6종이며, 단조공정을 이용하는 합금의 조성은 알루미늄 합금 6000계열인 것을 특징으로 하는 위치 표식자와 안전 그랩부가 구비된 밸브와 배관의 연결장치.
제 11항에 있어서,
상기 고강도 알루미늄 합금, 철계 합금, 스테인레스 재질의 너트는 금속 도금층(니켈, 크롬, 황동, 동, 아연니켈 합금), 고분자 코팅층, 도장 코팅층, 세라믹 코팅층, 양극산화층 및 이들의 조합 중 어느 하나가 더 적용되는 것을 특징으로 하는 위치 표식자와 안전 그랩부가 구비된 밸브와 배관의 연결장치.