KR940009346B1 - 관이음구 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

관이음구

제1도는 소켓과 플러그를 분리하여 도시한 4반부 종단측면도.

제2도는 소켓측 밸브가 폐쇄상태인, 접속된 관이음구를 도시하는 4반부 종단측면도.

제3도는 소켓측, 플러그측 양방의 유체유로가 개방된 상태를 도시하는 접속된 관이음구의 4반부 종단측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 어댑터 14 : 환상실

15,17 : 소켓측 유체유로 20 : 소켓 주통체

23 : 압력 유체도입용 열림구 30 : 접동통

33 : 압축 코일스프링 35,36 : 시일링

40 : 소켓 밸브 45 : 밸브 시트

60 : 플러그 주통체 65 : 플러그측 유체유로

66 : 압력 유체도출용 열림구 70 : 압력도관

80 : 플러그 밸브

본 발명은 고압유체의 송급배관에 이용하는 관이음구이며 송급중에 관이음구의 하류측에서 유체 압력이 급격히 저하되었을때 즉시 유체유로를 차단하여 송급을 중지하는 관이음구에 관한 것이다.

예를 들면 액화탄산가스 같은 저온고압유체를 탱크로리(tank lorry)에 이송했을때 금속관이나 내압 호스가 송급관으로서 이용되고 이들의 송급관은 소켓과 플러그로 구성되는 관이음구를 개재하여 접속되어 있고, 이 종류의 관이음구는 접속시에 내장밸브가 유로를 열고, 소켓과 플러그를 분리하면 밸브를 자동적으로 닫아서 유로를 차단하는 것이다.

그러나 인위적인 실수 또는 구조적인 결합등이 원인이 되어 유체누출을 일으킨 경우 예를 들면 상기 탱크로리를 예로 들어보면 탱크로리측의 압력이 유체누출사고의 발생에 의해 급격히 저하되어도 소켓과 플러그를 분리시키지 않는 한 유체는 계속 공급되게 되므로 이러한 사고의 발견이 늦어져서 소켓과 플러그의 분리가 늦은 경우에는 매우 위험하다. 더구나 유체의 유출은 경제적 손실도 매우 크다.

본 발명자는 이러한 사고가 발생한 경우에 사람이 손으로 소켓과 플러그를 분리하는 것은 너무 늦는다는 점에 착안하고, 종래의 관이음구에서는 사람의 손에 의한 분리조작이나 밸브등의 차단조작에 시간이 걸리고, 공급유체의 손실과 안정성의 면에서 문제가 있었다는 점을 감안하여 본 발명은 긴급시에는 소켓과 플러그를 분리하지 않아도 즉시 공급측 즉, 소켓측의 내장밸브를 폐쇄하는 것을 발명이 해결하고자 하는 과제로 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 관이음구는 함께 밸브를 내장하는 소켓과 플러그로 구성되고 접속시에 소켓측 밸브가 플러그측 밸브를 눌러서 플러그측 유체유로를 여는 관이음구에 있어서, 상기 밸브를 수용하는 소켓 주통체의 내부에 내주면에 해당 밸브와 접하는 밸브시트와 상기 플러그의 외주면을 적어도 시일하는 시일링을 구비한 접동통을 수용하고, 이 접동통의 외주면부에는 소켓 주통체와의 사이를 시일하는 시일링을 설치함과 동시에 압력 유도체도입용 환상실과, 상기 밸브를 밸브시트에 압접시키는 방향으로 작용하는 압축 코일스프링을 설치하고, 다시 이 소켓 주통체(主筒體)에는 압력 유체도입용 열림구를, 또한 상기 플러그의 주통체에는 압력 유체도출용 열림구를 설치하여 상기 열림구끼리를 연통 가능하게 함으로써 과제를 해결한 것이다.

소켓과 플러그가 접속되어 있지 않을 때는 소켓측에서는 압축 코일스프링이 접동통을 후퇴시켜서 접동통의 밸브시트를 밸브에 접촉시키고 유체유로를 닫는다. 이때 플러그측에서는 주지한 바와 같이 압축 코일스프링의 작용으로 밸브는 유체유로를 폐쇄한다.

소켓과 플러그를 접속하면 소켓측의 밸브가 플러그측의 밸브를 압압하여 후퇴시키고, 플러그측의 유체유로를 열지만 소켓측의 밸브는 닫힌채로이다. 이 접속조작과 서로 전후하여 소켓측의 압력 유체도입용 열림구와 플러그측의 압력 유체도입용 열림구를 연통시키고, 플러그측에서부터 유체압력이 소켓에 설치된 접동통의 환상실에 걸리도록 한다.

상기 접속시에 있어서 고압유체를 소켓측에서 플러그측으로 흐르게하면, 플러그측의 유체유로에 고압유체가 흐르게 되므로 이 유체압이 접동통의 단면에 걸린다. 이 상태에서는 접동통은 압축 코일스프링의 탄발력에 저항하여 소켓 주통체내를 이동하므로 밸브를 개방상태로 유지하고 소켓측의 유체유로가 개방된다.

이렇게 하여 고압유체를 플러그측의 유체유로에 흐르게하면 환상실에는 공급유체의 높은 압력이 항상 걸리고, 고압유체의 송급중에는 상기 접동통의 단면을 강하게 계속 압압한다.

다음에 이러한 상태에서 플러그측의 배관에서 유체가 누출되었다면 플러그측의 압력은 급격히 저하함으로써 이 압력변동은 곧 환상실의 압력변동이 되어 나타나고, 환상실내의 압력은 급격히 저하하고, 접동통의 단면에 대한 압압력이 약해지고, 접동통은 압축 코일스프링의 탄발력으로 원위치에 복귀한다. 따라서 소켓측의 밸브는 접동통의 밸브시트와 당접하여 소켓측의 유체유로를 차단하고, 고압유체의 공급을 즉시 정지한다.

이하 도면에 의거하여 본 발명의 적절한 실시예를 설명한다.

본 발명은 볼록(ball lock), 나사감합등 어떠한 접속형식의 관이음구에도 적용할 수 있고, 제1도는 본 발명의 관이음구를 블록형식의 관이음구에 적용했을때의 소켓(2)과 플러그(6)를 서로 분리하여 도시한 4반부 종단측면도이다.

이하의 설명에 있어서 소켓(2)과, 플러그(6)의 상호의 접속측을 각각 전부, 전면, 전단부등으로 칭하고, 배관이 접속되는 측을 후부, 후면, 후단부등이라고 한다.

소켓(2)은 후단부에 배관접속용 암나사(11)가 형성된 어댑터(10)와 어댑터(10)의 외주면에 그 후단부가 나합한 소켓 주통체(20)에 의해 주체를 구성하고, 어댑터(10)의 전통부(12)의 외경을 상기 소켓 주통체(20)와의 나합부 보다 소경으로 형성하여 소켓 주통체(20)의 내주면과의 사이에 전방이 개방된 후술하는 접동통(30)을 감합하기 위한 환상의 공극(13)을 형성한다.

상기 공극(13)에는 후부외주면에 플랜지부(31)를 갖고 플랜지부(31)에 의해 전후부를 구분하여 전부에 스프링 장착부(32)를, 후부에 상기 공극(13)과 함께 환상실(14)을 각각 형성한 원통형의 접동통(30)의 후단부를 감합하고, 플랜지부(31)의 전면과 소켓 주통체(20)의 내주면에 설치한 단부(21)와의 사이에 압축 코일스프링(33)을 장전하여 접동통(30)을 항상 후방(제1도 좌측)으로 탄지시켜, 동 접동통(30)의 후부내주면을 O링(34)을 개재하여 어댑터(10)의 전통부(12)의 외주면에 접통자재로 하고, 또한 접동통(30)의 플랜지부(31)의 외주면에 O링(35)을 개재하여 소켓 주통체(20)의 내주면에 밀접시켜서 접동자재로 한다.

어댑터(10)의 전통부(12)의 축심방향으로 중공의 지지축(18)을 돌설하고, 동축(18)의 주위에는 어댑터(10)의 전후부를 연통하는 유통공(16)을 4-6개 형성하고, 또한 지지축(18)에는 밸브(40)를 밸브스프링(42)으로 전방으로 탄발하여 접동자재로 감삽한다. 밸브(40)의 외주면에 형성한 원주홈에는 적당한 시일링(44)을 장착하여 이 시일링(44)을 접동통(30)의 내주면에 형성한 환상의 밸브시트(45)에 접리자재로 안착시킨다.

상기 접동통(30)의 전부내주면에 설치한 원주홈에는 플러그(6)의 외주면을 시일하는 O링(36)을 감합한다.

소켓 주통체(20)의 측벽에는 상기 환상실(14)로 향하여 열린 구멍(23)을 천설하고, 이 구멍(23)에는 도시하지 않는 밸브를 내장한 플러그(24)를 나합한다. 또한, 25는 환상실(14)의 후부를 밀봉하는 O링이다.

부호 50-56으로 도시한 잠금기구는 주지의 블록식 기구이며, 소켓 주통체(20)의 전부 동일원주상에 천공한 수개의 테이퍼(taper) 공(27)에 록볼(50)을 구원심방향으로 전동가능하게 유극을 갖게 삽입하고, 소켓 주통체(20)의 전부 외주면에 접동자재로 감합한 슬리브(53)에 의해 소켓(2)과 플러그(6)의 접속시에는 록볼(50)의 원심방향으로의 이동을 규제한다. 51은 슬리브(53)의 내주면에 형성한 볼압압부, 52는 볼해방부, 55는 슬리브 스프링, 56은 슬리브(53)의 탈출방지용 금지바퀴이다.

58은 소켓 주통체(20)의 내외주면을 관통시켜서 나합한 핀으로, 동 핀(58)은 한쪽으로는 슬리브(53)의 후퇴를 저지하고, 다른 한쪽으로는 관이음구의 접속시에 플러그 주통체(60)의 외주면에 형성된 계지홈(64)과 계합하여 소켓 주통체(20)와 플러그 주통체(60)의 상호회전을 방지한다. 57은 슬리브(53)의 축방향으로의 섭동을 가능하게 하기 위해 해당 슬리브(53)의 후단부에 형성한 절결부로 상기 핀(58)의 두부의 직경이 들어가는 폭으로 형성되어 있다.

또한 상기 구조의 소켓(2)과 쌍을 이루는 플러그(6)는 후단부에 배관접속용 암나사(61)가 형성된 플러그 주통체(60)에는 상기 소켓측 밸브(40)에 압압되어 밸브스프링(82)의 탄발력에 저항하여 후퇴하고, 유체유로(65)를 여는 밸브(80)를 설치하고, 동 주통체(60)의 중앙부에 유체유로(65)를 외부로 향하여 열린 구멍(66)을 천설하고, 이 구멍(66)에는 사기 플러그(24)와 같은 구조의 플러그(68)를 나합하여 동 플러그(68)와 상기 플러그(24)를 도시하지 않는 소켓을 통하여 압력도관(70)을 접속한다.

또한 이 소켓에는 상기 소켓(2)에 설치한 볼록기구와 같은 잠금기구를 구비하고, 플러그(24, 68)와의 착탈을 신속하고 용이하게 실시할 수 있도록 되어 있다.

62는 소켓(2)의 록볼(50)을 계탈하는 플러그(6)의 원주홈이다.

다음에, 이 실시예의 작용을 설명한다.

소켓(2)은 도시하지 않는 배관의 한쪽을 어댑터(10)의 후단부에 설치한 접속용 암나사(11)에 부착하고, 다른쪽을 고압유체가 저장된 탱크에 접속되고, 한편 플러그(6)는 도시하지 않는 배관의 한쪽을 플러그 주통체(60)의 후단부에 설치한 접속용 암나사(61)에 부착하고 다른쪽을 탱크로리에 접속되어 있다.

이 소켓(2)과 플러그(6)를 접속하려면 우선 소켓(2)의 슬리브(53)를 회전하여 슬리브(53)이 절결부(57)를 핀(58)에 대향시킨 후 슬리브(53)을 후퇴(제1도에서 좌진)시키고, 슬리브(53)에 의한 록볼(50)의 구속을 해제한다 그 상태에서 소켓 주통체(20)의 전부에 플러그 주통체(60)의 전단부(63)를 삽입하면 자유상태에 있는 록볼(50)의 플러그 주통체(60)의 외주면상을 계속 접촉이동하고, 소켓 주통체(20)의 테이퍼공(27)과 플러그 주통체(60)의 원주홈(62)이 구원심방향에서부터 대향하여 록볼(50)이 원주홈(62)에 계합한다. 이때, 슬리브 스프링(55)의 탄발력에 의해 상기 슬리브(53)가 원래의 위치로 되돌아가서 제2도에 도시하는 바와 같이 볼압압부(51)가 록볼(50)을 구심방향으로 압압하여 잠그면 플러그(6)와 소켓(2)과의 접속이 완료된다.

이때, 상기 플러그 주통체(60)의 전단부(63)는 접동통(30)의 내주면에 O링(36)을 개재하여 감합하고 동시에 소켓(2)측의 밸브(40)와 플러그(6)측의 밸브(80)의 쌍방의 밸브정상부가 당접하고, 플러그측의 밸브(80)가 밸브스프링(82)의 탄발력에 저항하여 후퇴하고, 플러그(6)측의 유체유로(65)를 개방하지만 소켓측의 밸브(40)는 압축스프링(33)에 의해 강하게 탄발되어 후퇴위치에 있는 접동통(30)의 밸브시트(45)에 당접하고 있으므로 소켓(2)측의 유체유로(15)를 폐쇄한 체로이다.

플러그(6)와 소켓(2)를 접속한 후, 슬리브(53)를 회전하여 절결부(57)와 (58)의 위치를 어긋나게 하여 슬리브(53)를 부주위로 후퇴시키는 것을 방지한다.

또한 상기 핀(58)의 선단부는 플러그 주통체(60)의 외주면에 형성된 계지구(64)에 계합하여 소켓 주통체(20)와 플러그 주통체(60) 상호의 회전을 규제한다.

상기와 같이 하여 접속한 관이음구에 유체를 흐르게 하려면 우선 도시하지 않는 탱크로리측(저압측)의 원래밸브를 열고 탱크로리내의 유체의 잔류압력을 이용하여 플러그(6)측의 유체유로(65)와 동 유로(65)와 연통하는 환상실(14)내의 압력을 상승시켜서 이 유체압력으로 접동통(30)의 후단면을 접동통(30)을 압축 코일스프링(33)의 탄발력에 저항하여 소켓 주통체(20)내를 접동전진시키면서 접동통(30)의 밸브시트(45)에서 밸브(40)가 분리되고, 제3도에 도시하는 바와 같이 접동통(30)과 밸브(40)의 사이의 유로(17)가 개방된다.

또한 탱크로리측 바꾸어 말하면 플러그측에 상기 소켓측의 접동통(30)을 전진시키는 만큼의 유체압이 남아있지 않는 경우에는 소켓(2)과 플러그(6)를 접속한 후 압력도관(70)으로 해당 소켓(2)과 플러그(6)를 접속하기 전에 소켓측의 열림구(23)에서 소정압력의 고압유체를 환상실(14)내에 도입하여 상기와 같이 접동통(30)을 전진시킨다.

그 상태에서 도시하지 않는 탱크측(고압측)의 원래밸브를 열면 탱크내에 저장되어 있는 고압유체가 유체유로(15), 유통공(16), 유로(17), 유체유로(65)의 순으로 흘러서 탱크로리에 공급되고 소켓(2)의 환상실(14)에 압력도관(70)을 통하여 공급유체의 높은 압력이 걸리고, 접동통(30)의 후단면을 강하게 계속 압압한다.

다음에 상기 유체가 공급되어 있는 상태에서 어떠한 사고로 탱크로리측의 접속이 분리되거나 이완된 경우의 작용에 대하여 설명한다.

이러한 경우, 플러그(6)측의 압력이 급격히 저하하므로 압력도관(70)에 의해 연통된 환상실(14)의 압력도 저하하고 접동통(30)의 후단면에 대한 압압력이 약해지고 접동통(30)은 압축 코일스프링(33)의 탄발력에 의해 후퇴하고, 상기 제2도에 도시하는 상태로 복귀한다. 이때, 접동통(30)의 밸브시트(45)가 밸브(40)에 당접하여 상기 소켓측의 유체유로(15)를 차단하고, 소켓(2)과 플러그(6)를 접속상태인 채로 고압유체의 송급을 즉시 정지한다.

본 발명의 관이음구는 저압측의 배관이 분리되거나 이완되거나 하여 피공급측의 압력이 급격히 감압했을때의 소켓과 플러그를 분리하지 않아도, 고압측의 유체유로를 순간적으로 차단하여 고압유체의 송급을 정지할 수 있으므로 고압유체의 손실을 최소한으로 방지할 수 있다. 또한 유체의 누출에 의해 생기는 위험성을 회피할 수 있으므로 각종의 고압유체 송급배관용 관이음구로서 매우 유효하고 누구나 안심하고 사용할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 함께 밸브(40, 80)를 내장하는 소켓(2)과 플러그(6)로 구성되고 접속시에 소켓측 밸브(40)가 플러그측 밸브(80)를 눌러서 플러그측 유체유로(65)를 여는 관이음구에 있어서, 상기 밸브(40)를 수용하는 소켓 주통체(20)의 내부에 내주면에 해당밸브(40)와 당접하여 유체유로(15)를 폐색하는 밸브시트(45)와 상기 플러그(6)의 외주면을 적어도 시일하는 시일링(36)을 구비한 접동통(30)을 수용하고, 이 접동통(30)의 외주면부에는 소켓 주통체(20)와의 사이를 시일하는 시일링(35)을 설치함과 동시에 압력 유체도입용 환상실(14)과 상기 밸브(40)를 밸브시트(45)에 압접시키는 방향으로 작용하는 압축코일스프링(33)을 설치하고, 다시 이 소켓 주통체(20)에는 압력 유체도입용 열림구(23)를, 또한 상기 플러그의 주통체(60)에는 압력 유체도출용 열림구(66)를 설치하여 상기 열림구(23, 66)끼리를 연통가능하게 구성한 관이음구.

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