KR20240015527A - 평행나사로 기밀이 유지되게 금속파이프를 연결하는 배관 연결구조. - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속파이프의 배관 연결구조에 관한 것으로, 특히 수도관으로 사용되는 파이프의 직경이 작고 두께가 얇은 파이프에 적용되면서 나사산이 형성된 상태에서도 파이프의 내면의 부식을 방지하면서도 가공의 용이성과 기밀의 안정성을 제공토록 한 것으로, 관용 평행나사를 구비하는 숫나사산과 암나사산에 있어서, 상기 암나사산이 구비되는 선단을 나사산이 없는 상태에서 선단면을 나사산이 삽입될 수 잇는 내경으로 일정폭으로 연장토록 하고, 상기와 같이 연장된 선단면에 내입홈테를 형성한 후 상기 내입홈테에 패킹링을 장착토록 하여 평향나사로 가공되어진 숫나사산이 형성되는 파이프의 숫나사산이 암나사산과 맞물려 나사결합될 경우에 상기 패킹링이 숫나사산이 형성되지 않는 파이프의 외측면에 가압되면서 밀착토록 하여 기밀이 유지토록 한 것이다.

Description

평행나사로 기밀이 유지되게 금속파이프를 연결하는 배관 연결구조.{CONNECTION STRUCTURE OF PIPING}

본 발명은 금속파이프의 배관 연결구조에 관한 것으로, 특히 수도관으로 사용되는 파이프의 직경이 작고 두께가 얇은 파이프에 적용되면서 나사산이 형성된 상태에서도 파이프의 내면의 부식을 방지하면서도 가공의 용이성과 기밀의 안정성을 제공토록 한 것이다.

현재 수도관의 파이프는 부식방지를 위하여 파이프의 내면에 아연도금이 구비되어지는데 이러한 금속파이프의 연결을 대부분 나사결합방식을 취하게 되고, 이러한 나사결합을 위한 나사산이 파이프의 외면에 가공되어진다.

이럴 경우에 통상 기밀을 위한 나사산의 가공은 관용 테이퍼나사로 가공되어져 이럴 경우에 나사산을 가공할 경우 테이퍼지게 가공함으로 관체의 내벽에 가공시 압력이 전달되면서 관체의 내벽면에 크릭이 발생되어 물이 흐를 경우에 이러하 크릭등에 의한 부식이 발생될 수 있다라는 것이다.

따라서 대부분 기밀유지를 위한 관용 테이퍼 나사결합은 큰 직경에 살두께가 큰 것에 적용되어지는 것이다.

참고로 기밀유지를 위한 파이프의 연결시 나사산의 구조는 나사결합을 위한 암나사산과 숫나사산이 모두 경사 나사인 NPT (National Pipe Tapered)와 PT (ISO 7/1 Tapered Pipe Threads)로 사용되는데 상기 경사나사는 통상 관용 테이퍼나사(경사나사)라고 하고 통상 기밀 목적으로 사용된다.

따라서 경사 수나사에 경사 암나사를 조합하게 되면 밀폐는 경사 나사의 골과 마루 그리고 그 경사면에서 이루어지며 이러한 경사나사는 유체의 밀폐를 도모하면서 나사산의 마모방지를 위한 밀폐제(테프론 테이프 등)가 필수적으로 사용되어진다.

또한 상기 관용 테이퍼나사는 보통나사에 비해 피치, 나사산의 높이가 작아 수밀, 기밀을 필요로 하는 곳에 사용된다.

그리고, 경사나사가 아닌 '평행나사'라고 하는 PF ( ISO 228/1 Parallel Pipe Threads)나사는 '평행나사' 이므로, 이러한 나사타입은 경사 나사인 PT나 NPT와 같이 사용해서는 안되는 것이다.

이는 평행나사는 반드시 암,수 두 평행나사로 연결하며 통상적인 밀폐를 위하여는 암나사쪽 면에 가스켓이나 O-Ring 이 압착되어 이루어지고, 가스켓은 금속 또는 내경에 탄성체가 부착된 금속으로 만들어진다.

또한 상기 관용 평행나사(Straight pipe thread)는 주로 기계적 결합을 주목적으로 사용되는 것이어서, 관용 테이퍼나사에 비해 가공성은 용이하지만 내밀성이 떨어지는 문제점이 있는 것이다.

따라서 본 발명에서는 내경이 작은 관체를 기밀유지를 위하여 연결할 경우에 나사가공을 관용평행나사로 가공하여 관체의 내벽에 크릭의 발생을 억제토록 하면서 기밀성을 우수하게 하기 위한 것이고, 이러한 기밀성을 간단하게 처리 가능토록 한 것이다.

이를 위하여 관용 평행나사를 구비하는 숫나사산과 암나사산에 있어서, 상기 암나사산이 구비되는 선단을 나사산이 없는 상태에서 선단면을 나사산이 삽입될 수 잇는 내경으로 일정폭으로 연장토록 하고, 상기와 같이 연장된 선단면에 내입홈테를 형성한 후 상기 내입홈테에 패킹링을 장착토록 하여 평향나사로 가공되어진 숫나사산이 형성되는 파이프의 숫나사산이 암나사산과 맞물려 나사결합될 경우에 상기 패킹링이 숫나사산이 형성되지 않는 파이프의 외측면에 가압되면서 밀착토록 하여 기밀이 유지토록 한 것이다.

따라서 내경이 작은 관체와 살두께가 얇은 관체에 나사산을 가공할 수 있으면서도 가공시 파이프의 내경에 크릭을 발생치 아니하여 부식을 방지할 수 있으면서도 평행나사산의 형태이면서도 기밀이 유지가능토록 할 수 있는 것이다.

도1은 본 발명의 구성상태를 나타낸 분해사시도
도2는 본 발명의 나사산이 없는 선단면에 패킹장착을 위한 내입홈테가 구비된 상태의 일실시예
도3은 본 발명의 나사산이 없는 선단면에 패킹장착을 위한 내입홈테가 구비된 또 다른 상태의 일실시예
도4는 본 발명의 결합상태의 단면도
도5 내지 도7은 본 발명의 적용되는 상태를 나타낸 일실시예
도8은 종래 테이퍼나사의 결합상태의 단면도

먼저, 본 발명의 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적인 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

이하 첨부도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1 내지 도4에 도시된 바와 같이 본 발명의 구성은 관용 평행나사를 구비하는 숫나사산과 암나사산에 있어서, 상기 암나사산이 구비되는 파이프를 연결할 수 있는 연결관(100)의 선단을 나사산이 없는 일정폭의 선단면(110)을 구비하고, 상기 일정폭의 선단면(110)의 후방으로 평행암나사산(120)을 구비하고, 상기 평행암나사산(120)이 구비되지 않은 선단면(110)의 내측면에는 일정 깊이로 내입홈테(111)를 형성하고, 상기 내입홈테(111)에는 패킹링(300)을 장착토록 한 것이다.

또한 상기 연결관(100)의 평행암나사산(120)에 맞물리게 선단에 평행 숫나사산(210)이 형성되는 파이프(200)의 상기 평행숫나사산(210)이 연결관(100)의 평행 암나사산(120)과 맞물려 나사결합될 경우에 상기 연결관(100)의 선단면(110)의 내입홈테(111)에 장착되어지는 패킹링(300)이 평행숫나사산(210)이 형성되지 않는 파이프(200)의 외측면(220)에 가압밀착토록 한 것이다.

본 발명에서의 암나사산(120)이 구비되는 연결관(100)의 선단면(110)은 암나사산(120)의 골지름의 내경이 유지되는 상태에서 최소 하나의 피치의 간격이상의 폭으로 구비되어야 하는 것이고, 상기 선단면(110)의 폭은 기밀유지를 위한 압력의 차이에 따라 변화되는 패킹링(300)의 굵기(직경)를 감안하여 내입홈테(111)가 구비되는 점을 감안하면 발명에서는 선단면(110)이 가능하면 최소 2개 이상의 피치 간격을 유지토록 하는 것이 좋다.

또한 이 상태에서 선단면(110)의 내경은 파이프(200)의 숫나사산(210)의 바깥지름에 해당되는 나사산이 끼움될 수 있도록 구비되는 것이고, 선단면의 후단으로는 상기 숫나사산의 바깥지름이 맞물릴 수 있도록 암나사산의 안지름이 상기 선단면의 후단에 개시되어지는 것이다.

또한 상기 내입홈테(111)에 내입되어지는 패킹링(300)은 내입홈테(111)의 내입되는 깊이보다 큰 직경을 갖도록 하면서 패킹링이 내입홈테에 내입된 상태에서 내측으로 돌출되어야 하는 것이고, 숫나사산이 맞물림되어 끼임될 경우에는 패킹링이 찌그러지면서 내입홈테에 채움되어지는 것이고, 이 상태에서 나사산이 서로 맞물림된 상태에서 파이프의 외측면과 긴밀하게 가압되면서 기밀이 유지될 수 잇는 것이다.

이때 내입홈테의 폭은 패킹링의 직경보다 크게 형성하게 됨으로서 가압에 의하여 팽창되어지는 것이고, 이 상태에서 파이프의 외측면을 가압하면서 기밀이 유지되는 것이다.

또한 패킹링(300)이 상기 내입홈테에 내입된 상태에서 패킹링의 돌출에 의하여 숫나사산이 구비되는 파이프가 연결될 경우에 상기 숫나사산이 암나사산과 나사결합될 경우에 패킹링에 간섭을 최소로 할 수 있도록 도3에 도시된 바와 같이 연결관의 선단면의 내경을 암나사의 골지름보다 약간 크게 형성토록 함으로서 패킹링이 장착된 상태에서의 숫나사산의 끼임작업시 패킹링에 간섭을 최소로 할 수 잇는 것이다.

이를 위하여 본 발명에서는 상기 선단면의 내경은 암나사의 골지름보다 0.1~0.2mm 작게 구비토록 함으로서 숫나사산이 연결관과의 끼임의 용이성과 패킹링의 간섭을 최소로 하면서도 패킹링의 가압에 팽창으로 기밀성을 확보토록 할 수 있는 것이다.

본 발명에서 숫나사산(210)이 구비되는 파이프(200)를 연결할 경우 암나사산이 구비된 것이 연결관(100)으로 설명되고 있지만 상기 연결관은 도5에 도시된 바와 같이 L형의 연결관밸브에 구비된 것일 수 있고, 도6에 도시된 바와 같이 T형의 연결관에 구비될 수 있는 것이고, 도7에 도시된 바와 같이 밸브에 구비되어 유로의 전환을 도모할 수 있는 것이다.

100:연결관
110:선단면 111:내입홈테
120:평행암나사산
200:파이프
210:평행숫나사산 220:외측면
300:패킹링

Claims (7)

1. 관용 평행나사를 구비하는 숫나사산과 암나사산에 있어서,
   상기 암나사산이 구비되는 파이프를 연결할 수 있는 연결관의 선단을 나사산이 없는 일정폭의 선단면을 구비하고,
   상기 일정폭의 선단면의 후방으로 평행암나사산을 구비하고,
   상기 평행암나사산이 구비되지 않은 선단면의 내측면에는 일정 깊이로 내입홈테를 형성하고,
   상기 내입홈테에는 패킹링을 장착토록 하며,
   상기 연결관의 평행암나사산에 맞물리게 선단에 평행 숫나사산이 형성되는 파이프의 상기 평행숫나사산이 연결관의 평행 암나사산과 맞물려 나사결합될 경우에 상기 연결관의 선단면의 내입홈테에 장착되어지는 패킹링이 평행숫나사산이 형성되지 않는 파이프의 외측면에 가압밀착토록 한 것을 특징으로 하는 평행나사로 기밀이 유지되게 금속파이프를 연결하는 배관 연결구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 암나사산이 구비되는 연결관의 선단면은 그 내경이 암나사산의 골지름의 내경과 동일하게 유지되는 상태에서 최소 2개 이상의 피치의 간격이상의 폭으로 구비됨을 특징으로 하는 평행나사로 기밀이 유지되게 금속파이프를 연결하는 배관 연결구조.
3. 제1항에 있어서.
   상기 내입홈테에 내입되어지는 패킹링의 직경은 내입홈테의 내입되는 깊이보다 큰 직경을 갖도록 하고,
   패킹링이 내입홈테에 내입된 상태에서 내측으로 돌출되어 지고,
   상기 내입홈테의 폭은 패킹링의 직경보다 크게 형성하게 됨을 특징으로 하는 평행나사로 기밀이 유지되게 금속파이프를 연결하는 배관 연결구조.
4. 제2항에 있어서,
   상기 연결관의 선단면의 내경을 암나사의 골지름보다 약간 크게 형성토록 하여 패킹링이 장착된 상태에서의 숫나사산의 끼임작업시 패킹링에 간섭을 최소로 하고,
   상기 선단면의 내경은 암나사의 골지름보다 0.1~0.2mm 작게 구비토록 한 것을 특징으로 하는 평행나사로 기밀이 유지되게 금속파이프를 연결하는 배관 연결구조.
5. 제1항 내지 제4항의 어느 하나의 항에 잇어서,
   상기 암나사산이 구비된 것이 연결관은 L형의 연결관인 것을 특징으로 하는 평행나사로 기밀이 유지되게 금속파이프를 연결하는 배관 연결구조.
6. 제1항 내지 제4항의 어느 하나의 항에 잇어서,
   상기 암나사산이 구비된 것이 연결관은 T형의 연결관인 것을 특징으로 하는 평행나사로 기밀이 유지되게 금속파이프를 연결하는 배관 연결구조.
7. 제1항 내지 제4항의 어느 하나의 항에 잇어서,
   상기 암나사산이 구비된 것이 연결관은 밸브에 구비된 것을 특징으로 하는 평행나사로 기밀이 유지되게 금속파이프를 연결하는 배관 연결구조.