KR100307809B1 - 수지제관이음매 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고순도액이나 초순수(超純水)의 배관에 사용하는 수지제관의 접속부재(이하, 이음매로 표기함)에 관한 것이다.

본 발명의 수지제관 이음매는 축방향과 지름방향의 양쪽에 밀봉면압을 발생시켜서 양호한 밀봉성능을 장기간에 걸쳐서 보유하게 하는데 유효한 동시에, 압륜(押輪)을 죄는 토크의 관리를 용이하게 하는데 유효하다.

본 발명의 수지제관 이음매는 이음매 본체(1)에 수용구(11)과 통부(12)와 환상의 홈부(13)과 단붙이면(14)를 설치한다.

압륜(5)에 의해서 밀려 넣어지는 내륜(inner ring)(3)에 외부측 돌출부(34)와 내부측 돌출부(35)와 둥근고리형상의 오목부(36)를 설치한다. 각 부위의 축방향으로 대향하는 곳(A1, A2, A3) 가운데 적어도 한곳에 축방향 밀봉부(S10)을 형성한다.

또한, 각 부위의 지름방향으로 대향하는 곳(B1, B2, B3) 가운데 적어도 한곳에 지름방향 밀봉부(R10)을 형성한다.

이음매 본체(1), 내륜(3) 및 압륜(5)는 PFA, PTFE, ETFE, CTFE, ECTFE 등에서 선택되는 임의의 합성수지에 의해서 개별적으로 형성한다.

Description

수지제관 이음매

본 발명은 수지제관 이음매, 상세히 설명하면 반도체의 제조나 의료, 의약품의 제조, 식품가공, 화학공업 등 각종 기술분야의 제조공정에서 취급되는 고순도액이나 초순수의 배관에 사용되는 수지제관 이음매에 관한 것이다.

종래에 이와 같은 종류의 수지제관 이음매로서는 도 8에 도시한 바와 같은 구성의 것이 알려지고 있다.

이 수지제관 이음매는 이음매 본체(81)과 내륜(82)와 압륜(83)을 구비하고 있다. 이음매 본체(81)은 수용구(84)와 그 수용구(84)의 기초부에서 돌출한 끝이 가늘어지는 테이퍼형의 받는 면(85)와, 수용구(84)의 선단부에 형성된 테이퍼형 받는 면(86)을 구비하고 있다.

또, 수용구(84)의 바깥둘레에 수나사부(87)이 형성되어 있다. 내륜(82)는 단면의 형상이 산형(山形)으로 된 팽출부(88)을 갖는 연결부(89)와 돌출부(90)을 갖는다.

돌출부(90)의 선단에는 테이퍼형의 맞닿는 면(91)이 형성되어 있다. 압륜 (83)은 압박부(92)를 갖는다.

이 수지제관 이음매에 의하면, 연결부(89)에 압입된 수지제 관재(管材)(7)의 한 끝부가 지름이 확대되어 그 관재(7)의 바깥둘레면에 테이퍼형의 맞닿는 면(93)이 형성된다. 그리고 연결부(89)에 관재(7)의 한 끝부를 압입하므로서 그 관재(7)에 연결된 내륜(82)를 이음매 본체(81)의 수용구(84)에 삽입하고, 그 관재(7)에 미리 끼워 결합되어 있는 압륜(83)의 암나사부(94)를 수용구(84)의 수나사부(87)에 나사결합으로 조여주면, 압륜(83)의 압박부(92)가 내륜(82)를 눌러 넣는 방향으로 누르고, 내륜(82)의 맞닿는 면(91)이 이음매 본체(81)의 받는 면(85)에 압박 접촉하여 축방향의 1차 밀봉부 S1을 형성하며, 또 관재(7)의 맞닿는 면(93)이 수용구 (84)의 받는 면(86)에 압박 접촉하여 축방향의 2차 밀봉부 S2를 형성한다.

상기한 바와 같이 도 8을 참조하여 설명한 종래의 수지제관 이음매에 있어서는 압륜(83)의 조임으로 부여되는 누름방향의 압박력에 의해서 1차 밀봉부(S1)과 2차 밀봉부(S2)와의 두곳에 축방향의 밀봉면압이 발생하도록 되어 있다.

이와 같은 수지성관의 이음매에서는 수지제의 이음매 본체(81)이나 압륜 (83), 관재(7) 등에 생기는 경시적 변형(creep)이나 응력완화로 인해서, 1차밀봉부 S1과 2차밀봉부 S2의 면압이 저하하여 밀봉성능이 비교적 조기에 손상될 우려가 있었다.

또, 소정의 밀봉성능을 확보하는데도 압륜(83)의 나사조임량이나 조이는 토크 등을 높은 정밀도로 관리하여, 압륜(83)에 의한 조이는 체결력을 소요로 하는 크기로 엄밀히 규정할 필요가 있기 때문에, 작업성의 저하나, 작업에 있어서 높은 수준의 기능과 숙력이 요구되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 이루워진 것이다.

즉, 본 발명의 목적은 종래예에서 설명한 두곳의 밀봉부(S1)(S2)의 다른 곳에서 효과적으로 축방향의 밀봉면압을 발생시킬 수 있도록 하므로써 초기의 밀봉성능을 장기간에 걸쳐서 유지 보유할 수 있는 수지제관 이음매를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 지름방향의 밀봉면압을 발생시키게 함으로써, 압륜의 조임량이나 조임토크에 관계없이 양호한 밀봉성능을 발휘하게 할 수 있으며, 더욱이 경시적인 변형이나 응력완화로 인한 밀봉성능의 저하가 일어나기 어려운 수지제관 이음매를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 시공작업에 있어서 상당한 기능과 숙련을 필요로 하지 않는 수지제관 이음매를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 수지제관 이음매의 실시예를 나타내는 세로단면의 측면도.

도 2는 압륜의 세로단면의 측면도.

도 3은 도 1의 요부의 확대단면도.

도 4는 이음매 본체 및 내륜의 각 요부의 확대단면도.

도 5는 축방향 밀봉부의 겹치는 곳의 형태를 나타낸 단면도.

도 6은 축방향 밀봉부의 겹치는 곳의 다른 형태를 나타낸 단면도.

도 7은 축방향 밀봉부의 겹치는 곳의 또 다른 형태를 나타낸 단면도.

도 8은 종래의 수지제관 이음매의 세로단면의 측면도

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1. 이음매 본체 3. 내륜(inner ring)

5. 압륜(押輪) 7. 관재(管材)

11. 수용구 12. 통부(筒部)

13. 둥근고리형상의 홈부 14. 단붙이면

5. 받는 면 16. 수나사부

17. 통부의 끝면 18. 둥근고리형상 홈부의 홈저면

19. 통부의 내부둘레면 21. 둥근고리형상의 홈부 내부측 둘레면

22. 둥근고리형상의 홈부 외부측 둘레면

31. 연결부 32. 돌출부

33. 팽출부 34. 외부측 돌출부

35. 내부측 돌출부 36. 둥근고리형상의 오목부

37. 외부측 돌출부의 외부둘레면 38. 볼록줄

39. 내부측 돌출부의 끝면 41. 환상오목부의 저면

42. 외부측 돌출부의 끝면 43. 둥근고리형상의오목부의 내부측 둘레면

44. 외부측 돌출부의 내부둘레면 51. 외륜부

52. 암나사부 53. 둥근고리형상의압박부

54. 겹치는 부재 55. 돌출부재

본 발명의 수지제관 이음매는 이음매 본체와 내륜과 압륜을 구비한 수지제관 이음매에 있어서, 상기 이음매 본체의 한 끝부에 설치된 통형태의 수용구와, 상기 이음매 본체로부터 상기 수용구와 동일중심으로 그 수용구내로 돌출되게 함으로써 상기 수용구와의 사이에 둥근고리형상의 홈부를 형성하는 통부와, 상기 수용구에 삽입이 가능한 슬리브(sleeve)형의 상기 내륜에 설치되어 합성수지제의 관재의 한 끝부에 압입시켜 연결되는 연결부 및 그 연결부가 상기한 관재의 한 끝부에 연결되었을 때 그 관재의 한 끝부로부터 돌출되는 돌출부와, 상기 돌출부로부터 그 축방향으로 돌출 설치되어, 상기 내륜의 돌출부를 상기의 수용구에 삽입함으로써, 상기 통부의 외부측 둥근고리형상 홈부에 삽입되는 둥근고리형상의 외부측 돌출부와, 상기 통부의 내부측에 삽입되는 둥근고리형상의 내부측 돌출부와, 이들 외부측 돌출부와 내부측 돌출부와의 사이에 형성된 둥근고리형상의 오목부와, 상기 수용구에 나사돌림되는 상기 압륜에 설치되고 이 압륜이 상기 수용구에 나사돌림되었을 때 상기 관재의 한 끝부에 연결되어 상기 수용구에 삽입되어 있는 상기 내륜에 압입(押入)방향으로 누르는 힘을 가하는 압박부를 갖는다. 이 구성을 본 발명의 기본구성으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면, 연결부를 관재의 한 끝부에 압입하여 그 관재에 연결된 내륜의 돌출부를 이음매 본체의 수용구에 삽입하고, 압륜을 이음매 본체의 수용구에 나사돌림하여 죄면, 내륜이 압륜의 압박부에 의해서 압입방향으로 눌러서 이음매 본체측의 통부가 내륜측의 둥근고리형상 오목부에 삽입됨과 동시에, 내륜측의 내부측 돌출부와 외부측 돌출부가 상기한 통부의 바깥측의 둥근고리형상 흠부와 그 통부의 내부측으로 삽입된다.

본 발명에 있어서는 상기 압륜의 압박부에 의해서 상기 내륜에 압박력이 가해졌을 때, 상기 통부의 기초부로부터 지름의 내부방향으로 돌출형성한 둥근고리형상의 단붙이면과 상기 내부측 돌출부의 끝면, 상기 통부의 끝면과 상기 둥근고리형상 오목부의 저면 및 상기 둥근고리형상 홈부의 저면과, 상기 외부측 돌출부의 끝면이 각각 축방향에서 대향되며 이들 대향하는 곳의 적어도 한 곳에서 그 대향하는 부위끼리가 겹쳐서 축방향의 밀봉부가 형성되도록 되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 되어 있으면, 상기 3개소의 축방향의 대향하는 곳 가운데 적어도 한 곳에 축방향 밀봉부가 형성되며, 그 축방향 밀봉부에 발생하는 밀봉면압에 의해서 밀봉성능이 확보된다.

본 발명에 있어서는 상기 압륜의 압박부에 의해서 상기 내륜에 압박력이 가해졌을 때에, 상기 통부의 내부둘레면과 상기 둥근고리형상 오목부의 내부측 둘레면, 상기 둥근고리형상 홈부의 내부측 둘레면과 상기의 외부측 돌출부의 내부둘레면, 상기 둥근고리형상 홈부의 외부측 둘레면과 상기 외부측 돌출부의 외부둘레면이 각각 지름방향에서 대향되며, 이들 대향하는 곳의 적어도 한곳에서 그 대향하는 부위끼리가 겹쳐서 지름방향의 밀봉부가 형성되도록 되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 되어 있으면, 상기한 바와 같이 3개소의 지름방향의 대향하는 곳 가운데 적어도 한 곳에 지름방향 밀봉부가 형성되며, 그 지름방향 밀봉부에 발생하는 밀봉부의 면압에 의해서 밀봉성능이 확보된다. 여기에서, 지름방향 밀봉부에 발생하는 밀봉면압은 압륜의 조임량이나 조임토크에 관계없이 발생한다.

본 발명에 있어서는 상기 압륜의 압박부에 의해서 상기 내륜에 압박력이 가해졌을 때, 상기 단붙이면과 상기 내부측 돌출부의 끝면, 상기 통부의 끝면과 상기 둥근고리형상 오목부의 저면 및 상기 둥근고리형상 홈부의 홈저면과 상기 외부측 돌출부의 끝면이 각각 축방향에서 대향되며, 이들 대향하는 곳의 적어도 한곳에서 그 대향하는 부위끼리 겹쳐서 축방향의 밀봉부가 형성되도록 되어 있으며, 상기 압륜의 압박부에 의해서 상기 내륜에 압박력이 가해졌을 때, 상기 통부의 내부둘레면과 상기 둥근고리형상 오목부의 내부측 둘레면, 상기 둥근고리형상 홈부의 내부측 둘레면과 상기 외부측 돌출부의 내부둘레면, 상기 둥근고리형상 홈부의 외부측둘레면과 상기 외부측 돌출부의 외부둘레면이 각각 지름방향에서 대향되며, 이들 대향하는 곳의 적어도 한 곳에서 그 대향하는 부위끼리 겹쳐서 지름방향의 밀봉부가 형성되도록 되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 되어 있으면, 3개소의 축방향의 대향하는 곳 가운데 적어도 한곳에 축방향의 밀봉부가 형성되며, 그 축방향 밀봉부에 발생하는 밀봉면압에 의해서 밀봉성능이 확보됨과 동시에, 3개소의 지름방향의 대향하는 곳 가운데 적어도 한곳에 지름방향의 밀봉부가 형성되며, 그 지름방향 밀봉부에 발생하는 밀봉면압에 의해서 밀봉성능이 확보된다. 그리고, 지름방향 밀봉부에 발생하는 밀봉면압은 압륜의 조임량이나 조임토크에 관계없이 발생한다.

본 발명에 있어서는 상기 외부측 돌출부의 외부둘레면에는 그 외부둘레면을 따라 둥근고리형상으로 볼록부가 형성되고, 그 볼록부와 상기 둥근고리형상 흠부의 외부측 둘레면이 겹쳐서 상기 지름방향 밀봉부가 형성되어 있어도 좋다.

또, 상기 볼록부는 상기 외부측 돌출부의 외부둘레면에 축방향으로 간격을 두고 나란히 복수의 줄로 형성되어 있어도 좋다.

이와 같이 되어 있으면, 지름방향 밀봉부의 밀봉면압이 상기 둥근고리형상 홈부의 외부측 둘레면과 상기 볼록부의 겹치는 곳에 집중하여 양호한 밀봉성능을 발휘한다.

본 발명에 있어서는 상기 내륜의 연결부가, 그 연결부에 압입된 상기 관재의 지름을 확대하여 그 관재의 외부둘레면에 그 관재의 선단측 만큼의 작은 지름으로 된 테이퍼형의 맞닿는 면과, 그 관재의 선단측만큼의 지름크기로 된 테이퍼형의 받는 면을 형성하는 단면의 형상이 산형(山形)의 팽출부를 구비하며, 상기 수용구의 선단부에 상기 맞닿는 면이 압박 접촉되는 끝이 확대된 테이퍼형의 받는 면이 형성되며, 상기 관재측의 상기 받는 면의 작은 지름측 끝부에 상기 압륜의 압박부에 의해서 눌러넣는 방향으로의 압박력이 가해지도록 되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 되어 있으면, 도 8에서 설명한 1차측 밀봉부 S1이 관재측이 맞닿는 면과 수용구측의 받는 면과의 압박 접촉에 의해서 형성되며 2차밀봉부 S2가 압륜의 압박부와 관재측의 받는 면의 작은지름측 끝부와의 압박 접촉에 의해서 형성된다.

본 발명에 있어서는 상기 압륜의 압박부에 상기 관재측의 받는 면에 밀어올려져서 끝이 넓어지는 확경(擴徑)이 되므로서 그 받는 면에 겹쳐지는 통형의 겹치는 부재가 연이어 설치되어 있어도 좋다.

이와 같이 되어 있으면, 관재측의 받는 면과 끝이 넓어지는 확경을 하여 그 받는 면에 겹쳐진 통형태의 겹치는 부재와의 마찰저항에 의해서 압륜이 느슨하게 고정된다.

본 발명에 있어서는 상기 단붙이면과 상기 내부측 돌출부의 끝면이 겹쳐져 상기 축방향 밀봉부가 형성되어도 좋다. 이 구성을 채용하게 되면, 축방향에서 대향하고 있는 상기 통부의 끝면과 상기 둥근고리형상 오목부의 저면과의 틈새나 상기 둥근고리형상 홈부의 홈저면과 상기 외부측 돌출부의 끝면과의 틈새, 지름방향에서 대향하고 있는 상기 통부의 내부둘레면과 상기 둥근고리형상 오목부의 내부측 둘레면과의 틈새, 상기 둥근고리형상 홈부의 내부측 둘레면과 상기 외부측 돌출부의 내부둘레면과의 틈새, 상기 둥근고리형상 홈부의 외부측 둘레면과 상기 외부측 돌출부의 외부둘레면과의 틈새에, 상기 축방향 밀봉부를 통과하여 관로(管路)를 통과하는 액체가 침입할 수가 없게 되고, 이것이 관의 접속부위에서의 액체의 체류를 없게 하는데 유효하게 된다.

상기 단붙이면과 상기 내부측 돌출부의 끝면이 겹쳐서 상기 축방향 밀봉부가 형성되는 경우, 그 겹치는 곳의 형태는 여러 가지로 선택할 수 있다.

예를 들면, 상기 단붙이면과 상기 내부측 돌출부의 끝면을 평면으로 형성하여 상기의 겹치는 면을 평면으로 하여도, 상기 단붙이면과 상기 내부측 돌출부의 끝면을 계단형태로 형성하여 상기의 겹치는 면을 계단형으로 하여도, 또한 상기 단붙이면과 상기 내부측 돌출부의 끝면을 테이퍼형으로 형성하여 그 겹치는 면을 테이퍼형으로 하여도, 그리고, 상기 단붙이면과 상기 내부측 돌출부의 끝면을 지름방향으로의 물결형태로 형성하여 그 겹치는 곳을 지름방향으로의 물결형태로 하여도 좋다.

본 발명에 있어서는 상기의 통부가 상기 내부측 돌출부에 의해서 지름방향의 내부쪽으로부터 지지(backup)되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 되어 있으면, 이음매 본체측의 통부가 내륜측의 내부측 돌출부에 의해서 지름방향의 내부쪽으로부터 지지되어 있으므로 이음매 본체측의 둥근고리형상 홈부에 내륜측의 외부측 돌출부가 압입되었을 경우, 그 영향을 받아서 그 통부가 지름이 축소하는 방향으로 쓰러지는 것과 같은 변형을 이르키려고 해도, 그와 같은 통부의 변형을 이르키려고 하는 힘이 내륜측의 내부측 돌출부에 의해서 저지되어 상기 통부의 지름이 축소하는 방향으로의 쓰러지는 변형이 방지되고, 이것이 크리프(creep)변형으로 인한 밀봉성능의 저하를 억제하는데 유효하다. 또한, 상기한 각 발명의 수지제관 이음매는 관재끼리 접속시키려는데 사용되는 단일품종의 수지제관 이음매만을 뜻하는 것은 아니고, 상기 이음매 본체가 관재의 끝부와 유체기기에 일체로 구비되어 있는 수지제관 이음매도 포함한다는 것을 의미한다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면 압륜의 조임토크를 엄격하게 관리하지 않더라도 초기의 밀봉성능이 장기간에 걸쳐서 유지되므로써, 접속작업에 있어서 그다지 높은 기능이나 숙련을 필요로 하지 않는 수지제관 이음매를 제공할 수 있게 된다.

(실시예)

도 1 내지 도 7에 도시한 수지제관 이음매는 통형태의 이음매 본체(1)과, 통형태의 내륜(3)과 캡너트(cap nut)형의 압륜(5)를 구비하고 있다. 이들 이음매 본체(1), 내륜(3) 및 압륜(5)는 PFA(perfluoro-alkoxyfluoro plastic), PTFE(polytet rafluoroetylene), ETFE(etylene-tryfluoro-etylene), CTFE(chloro-tryfluoro-etylene), ECTFE(etylene-chloro-tryfluoro-etylene)등과 같은 내약품성, 내열성에 뛰어난 특성을 갖는 합성수지에 의해서 개별적으로 형성되어 있다.

이음매 본체(1)은 축방향의 적어도 한 끝부에 통형태의 수용구(11)을 갖는다.

또, 이음매 본체(1)에는 상기 수용구(11)과 동일중심으로 그 수용구(11)내로 돌출된 짧은 통부(12)와, 이 통부(12)와 상기 수용구(11)와의 사이에 형성된 둥근고리형상의 홈부(13)과, 상기 통부(12)의 기초부로부터 지름내부방향으로 돌출한 둥근고리형상의 단붙이면(14)가 설치되어 있다. 그리고, 수용구(11)의 선단부에 그 수용구(11)과 동일한 중심에 끝이 넓어지는 테이퍼형의 받는 면(15)가 형성되어 있다.

또, 수용구(11)은 그 외부둘레부에 수나사부(16)을 갖는다.

내륜(3)은 그 내부지름이 합성수지제의 관재(7)의 내부지름 및 이음매 본체 (1)의 내부지름과 동일한 치수로 형성되어 있다. 따라서, 도 1과 같이 내륜(3)을 사용하여 관재(7)를 이음매 본체(1)에 접속시켰을 때에 유체(액체)가 관재(7), 내륜(3) 및 이음매 본체(1)의 각각의 내부통로를 매끄럽게 흐른다. 도 1과 같이, 내륜(3)은 관재(7)의 한 끝부에 압입되어, 그 관재(7)에 연결되는 연결부(31)과 그 연결부(31)가 관재(7)의 한 끝부에 연결되었을 때, 그 관재(7)의 한 끝부로부터 돌출되는 돌출부(32)를 구비하고 있다. 내륜(3)의 상기 연결부(31)은 단면의 형태가 산모양의 팽출부(33)을 구비하고 있다. 그리고, 연결부(31)을 관재(7)의 한 끝부에 압입하였을 때에는 연결부(31)의 압입된 관재(7)의 지름이 확대되어, 그 관재(7)의 외부둘레면에 그 관재(7)의 선단측만큼 작은 지름이 된 테이퍼형의 맞닿는부(71)과, 그 관재(7)의 선단측만큼의 지름크기로 된 테이퍼형의 받는 면(72)가 형성된다.

상기 돌출부(32)에는 그 돌출부(32)를 상기 수용구(11)에 삽입하므로서 상기 통부(12)의 외부측의 둥근고리형상의 홈부(13)에 삽입되는 환상의 외부측 돌출부 (34)와 상기 통부(12)의 내부측에 삽입되는 둥근고리형상의 내부측 돌출부(35)가 축방향으로 돌출설치되어 있으며, 게다가 이들 외부측 돌출부(34)와 내부측 돌출부 (35)와의 사이에는 둥근고리형상의 오목부(36)가 형성되어 있다.

또한, 도 3 이나 도 4 등에 명료하게 도시한 바와 같이, 상기 외부측 돌출부 (34)의 외부둘레면(37)에는 그 외부둘레면(27)을 따라 축방향으로 간격을 두고 복수(도 3의 도시에서는 3개(이하, 줄이라고 표현함)임)의 볼록부(38)가 둥근고리형상으로 구비되어 있다.

상기 도시한 예의 볼록부(38)의 단면형태는 사다리꼴이지만, 호상(弧狀)으로 하여도 좋고, 또, 그 줄의 수에 대하여는 한줄이라도 좋고, 3줄이상의 복수줄이라도 좋다.

압륜(5)는 외륜부(51)의 내부둘레부에 암나사부(52)를 갖는다. 또, 외륜부 (5)의 외단부(바깥끝부)에 지름의 내부방향으로 돌출한 둥근고리형상의 압박부(53)이 연이어 설치되어 있으며, 이 압박부(53)이 내부둘레측의 축방향 내부측과 축방향 외부측에 각각 통형태의 겹치는 부재(54)와 통형의 돌출부재(55)가 연이어 설치되어 있다.

압박부(53)의 내부지름은 그 압박부(53)을 상기 관재(7)에 끼워맞춤할 수 있는 치수로 되어 있고, 동시에 상기한 관재(7)측의 받는 면(72)의 작은 지름측 끝부와 동등하게 되어 있다.

또, 통형태의 상기 겹치는 부재(54)는 그 수지의 성질에 의해서 지름의 확대가 가능하다.

상기 이음매에 있어서, 도 1과 같이 연결부(31)을 관재(7)의 한 끝부에 압입하므로써 그 관재(7)에 연결된 내륜(3)의 돌출부(32)를 이음매 본체(1)의 수용구 (11)에 삽입하고, 관재(7)에 미리 삽입하고 있던 압륜(5)의 암나사부(52)를 이음매 본체(1)의 수용구(11)의 수나사부(16)에 나사돌림으로 조여주면, 압륜(5)의 압박부 (53)이 관재(7)측에 형성된 받는 면(72)의 작은 지름측 끝부를 누른다.

이 때문에 내륜(3)에 누르는 방향으로의 압박력이 가해진다.

또, 압륜(5)를 조여줌으로써, 관재(7)측의 받는 면(72)에 압륜(5)의 통형태의 겹치는 부재(54)가 밀려 올려져 그 겹치는 부재(54)가 끝이 넓어지는 확경이 되어 상기 받는 면(72)에 겹쳐진다.

이것에 의해서 겹치는 부재(54)와 받는 면(72)와의 사이에 마찰저항이 일어나서 압륜(5)가 느슨하게 고정된다.

상기와 같이 하여 내륜(3)이 그 눌려 들어가는 방향으로 눌리면, 이음매 본체(1)측의 통부(12)가 내륜(3)측의 둥근고리형상 오목부(36)에 삽입됨과 동시에, 내륜(3)측의 내부측 돌출부(35)와 외부측 돌출부(34)가 상기 통부(12)의 외부측 둥근고리형상 홈부(13)와 그 통부(12)의 내부측에 삽입된다.

그 때문에, 예를 들어, 도 3, 도 5∼도 7에 도시한 바와 같이, 상기 단붙이면(14)와 상기 내부측 돌출부(35)의 끝면(39), 상기 통부(12)의 끝면(17)과 상기 둥근고리형상 오목부(36)의 저면(41), 상기 둥근고리형상 홈부(13)의 홈저면(18)과 상기 외부측 돌출부(34)의 끝면(42)이 각각 축방향으로 대향하며, 또, 상기 통부 (12)의 내부둘레면(19)와 상기 둥근고리형상의 오목부(36)의 내부측 둘레면(43), 상기 둥근고리형상 홈부(13)의 내부측 둘레면(21)과 외부측 돌출부(34)의 내부둘레면(44), 상기 둥근고리형상 홈부(13)의 외부측 둘레면(22)과 상기 외부측 돌출부 (34)의 외부둘레면(37)(상세히 설명하면, 그 외부둘레면(37)의 볼록부(38))가 각각 지름방향에서 대향한다.

여기에서, 도 3에 도시한 바와 같이, 단붙이면(14)와 내부측 돌출부끝면(39)와의 축방향의 대향하는 곳을 A1, 통부의 끝면(17)과 둥근고리형상의 오목부저면 (41)과의 축방향의 대향하는 곳을 A2, 둥근고리형상 홈부의 홈저면(18)과 외부측 돌출부끝면(42)와의 축방향의 대향하는 곳을 A3으로 한다.

또, 통부의 내부둘레면(19)와 둥근고리형상 오목부 내부측 둘레면(43)과의 지름방향의 대향하는 곳을 B1, 둥근고리형상 홈부의 내부측 둘레면(21)과 외부측 돌출부 내부둘레면(44)의 지름방향의 대향하는 곳을 B2, 둥근고리형상 홈부의 외부측 둘레면(22)와, 외부측 돌출부의 외부둘레면(37)과의 지름방향의 대향하는 곳을 B3으로 한다.

이들 대향하는 곳 가운데, 각 축방향의 대향하는 곳 A1∼A3의 적어도 한 곳에서 그 대향하는 부위끼리 겹쳐서 축방향 밀봉부가 형성되며, 또, 상기한 각 지름방향의 대향하는 곳 B1∼B3의 적어도 한 곳에서 그 대향하는 부위끼리가 겹쳐서 지름방향 밀봉부가 형성된다.

도시하는 예에서는 축방향으로 대향하는 곳 A1이 축방향 밀봉부 S10을 형성하고 있으며, 지름방향으로 대향하는 곳 B3이 지름방향 밀봉부 R10을 형성하고 있다.

상기한 축방향으로 대향하는 곳 A1에 축방향 밀봉부 S10을 형성시키기 위한 수단으로서는 단붙이면(14)에 내부측 돌출부 끝면(39)가 압박 접촉하고 있을 때, 통부의 끝면(17)과 둥근고리형상 오목부의 저면(41)이 떨어져 있고, 둥근고리형상 홈부의 홈저면(18)과 외부측 돌출부 끝면(42)이 떨어져 있도록 이들 각 부위의 치수를 정해 놓으면 좋다.

또, 지름방향으로 대향하는 곳 B3에 지름방향 밀봉부 R10을 형성시키기 위한 수단으로서는 도 3에 가상선으로 나타내는 바와 같이 외부측 돌출부의 외부둘레면 (37)의 볼록줄(38)의 외부지름을 둥근고리형상 홈부의 외부측 둘레면(22)의 직경보다 약간 크게 해두고, 둥근고리형상 홈부(13)에 외부측 돌출부(34)가 압입되어 둥근고리형상 홈부의 외부측 둘레면(22)에 외부측 돌출부의 외부둘레면(37)이 압박 접촉하도록 해 놓으면 좋다.

이와 같이 축방향으로 대향하는 곳 A1에 축방향 밀봉부 S10이 형성되고, 지름방향으로 대향하는 곳 B3에 지름방향 밀봉부 R10이 형성되어 있으며, 이들 밀봉부 S10, R10에 발생하는 밀봉면압에 의해서 밀봉성능이 유지된다. 이 경우, 지름방향 밀봉부 R10에 발생하는 밀봉면압은 압륜(5)의 조임량이나 조임토크에 관계없이 발생하므로 안정된 밀봉면압이 얻어진다. 따라서, 압륜(5)의 조임토크를 엄격하게 관리할 필요가 없게 된다. 또, 이 실시예에서는 압륜(5)의 압박부(53)가 내륜(3)을 누르는 방향으로 압박하고, 관재(7)측의 맞닿는 면(71)이 이음매 본체(1)의 받는 면(15)에 압박 접촉하여 축방향의 밀봉부 S20을 형성하고 또, 압륜(5)의 압박부 (53)가 관재(7)측의 받는 면(72)에 압박접촉하여 축방향의 밀봉부 S30을 형성한다(도 1 참조).

따라서, 3개소에 축방향 밀봉부 S10, S20, S30이 존재하게 되기 때문에, 이들 어느 곳의 축방향 밀봉부의 밀봉성능이 저하하여도 다른곳의 축방향 밀봉부가 필요한 밀봉성능을 발휘하도록 되어 있다.

특히, 이 실시예에서는 단붙이면(14)와 내부측 돌출부 끝면(39)와의 축방향으로 대향하는 곳 A1에 축방향 밀봉부 S10이 형성되어 있으므로, 이 축방향 밀봉부 S10에 의해서, 그 보다 안쪽에 있는 각 대향하는 곳 B1, A2, B2, A3, B3에 관로를 통과하는 유체가 침입하지 않게 되고, 관의 접속하는 곳에서의 액체체류가 발생하지 않게 된다.

상기와 같이, 축방향으로 대향하는 곳 A1에 축방향 밀봉부 S10을 형성하는 경우, 단붙이면(14)와 내부측 돌출부 끝면과의 겹치는 곳의 형태는 도 3에 도시하는 바와 같이 평면으로 하여도, 도 5에 도시하는 바와 같이 계단형으로 하여도, 도 6에 도시하는 바와 같이 내부지름측으로부터 축방향을 향해서 점차 지름이 축소하는 테이퍼형으로 하여도, 도 7에 도시하는 바와같이 축방향의 요철(오목, 볼록)의 조합으로 구성되는 축방향으로의 물결형태로 하여도 좋다.

본 실시예에 있어서는 이음매 본체(1)측의 통부(12)가, 내륜(3)측의 내부측 돌출부(35) 및 수용구(11)의 단붙이면(14)에 의해서 지름방향의 내부쪽에서 지지되어 보강되고 있다.

이 때문에, 이음매 본체(1)측의 둥근고리형상 홈부(13)에 내륜(3)측의 외부측 돌출부(34)가 압입되는 경우의 영향을 받아서 그 통부(12)가 지름이 축소하는 방향으로 쓰러지려는 것과 같은 변형을 일으키려 해도, 그와 같은 통부(12)의 변형을 일으키려 하는 힘이 내륜(3)측의 내부측 돌출부(35)에 의해서 저지되어 상기 통부(12)의 지름이 축소하는 방향으로의 쓰러지는 변형이 방지되고, 이것이 크리프 (creep)변형으로 인한 밀봉성능의 저하를 억제하는데 유효하다.

본 실시예에 있어서는 3개의 축방향으로 대향하는곳 A1, A2, A3 가운데 하나의 축방향으로 대향하는 곳 A1에 축방향 밀봉부 S10을 형성하였으나, 축방향 밀봉부는 3개의 축방향으로 대향하는 곳 A1, A2, A3로부터 선택되는 적어도 한 곳에 형성해 두면 좋다.

마찬가지로, 3개의 지름방향으로 대향하는 곳 B1, B2, B3 가운데 하나의 지름방향으로 대향하는 곳 B3에 지름방향 밀봉부 R10을 형성하였으나, 지름방향 밀봉부는 3개의 지름방향으로 대향하는 곳 B1, B2, B3으로부터 선택되는 적어도 한곳에 형성해 두면 좋다.

또, 축방향 밀봉부와 지름방향 밀봉부 가운데 어느것을 형성해 두워도 좋다.

또한, 상기한 지름방향 밀봉부 R10은 반듯한 외부둘레면을 갖는 외부측 돌출부(34)의 상기 외부둘레면과 둥근고리형상의 홈부의 외부측 둘레면과의 압박접촉에 의해서 형성하여도 좋다.

본 발명은 압륜의 조임량이나 조임토크를 엄격하게 관리하지 안해도 초기의 밀봉성능을 장기간에 걸쳐서 확보할 수 있으며 또한 경시적인 크리프나 응력완화 등으로 인한 밀봉성능의 저하가 방지되며, 접속시공작업에 있어서 그다지 높은 기능이나 숙련을 필요로하지 않는 수지제관 이음매를 제공한다.

Claims (17)

1. 이음매 본체내에 내륜(內輪)을 내부에 조립해 넣은 관재의 끝부가 삽입되고, 그 관재의 끝부 및 내륜이 상기 이음매 본채내에 나사결합시킨 압륜(押輪)에 압박되어, 관재가 이음매 본체에 접속되는 수지제관 이음매에 있어서, 상기 이음매 본체의 한 끝부에 설치된 통형의 수용구와, 상기 이음매 본체로부터 상기 수용구와 동일중심으로 그 수용구내로 돌출됨으로써 상기 수용구와의 사이에 둥근고리형상의 홈부를 형성하는 통부와, 상기 수용구에 삽입가능한 슬리브(sleeve)형의 상기 내륜에 설치되고 합성수지제의 관재의 한 끝부에 압입하여 연결되는 연결부 및 그 연결부가 상기 관재의 한 끝부에 연결되었을 때에 그 관재의 한 끝부로 부터 돌출되는 돌출부와, 상기 돌출부로부터 그 축방향으로 돌출 설치되고, 상기 내륜의 상기 돌출부를 상기 수용구에 삽입하므로써 상기 통부 바깥측의 상기 둥근고리형상의 홈부에 삽입되는 둥근고리형상의 외부측 돌출부, 상기 통부의 내부측에 삽입되는 둥근고리형상의 내부측 돌출부, 이들 외부측 돌출부와 내부측 돌출부와의 사이에 형성된 둥근고리형상의 오목부와, 상기 수용구에 나사결합되는 상기의 압륜에 설치되고, 이 압륜이 상기 수용구에 나사결합되었을 때 상기 관재의 한 끝부에 연결되어 상기 수용구에 삽입되어 있는 상기 내륜에 압입방향의 압박력을 가하는 압박부를 갖는 것을 특징으로 하는 수지제관 이음매.
2. 제 1항에 있어서, 상기 압륜의 상기 압박부에 의해서 상기 내륜에 압박력이 가해졌을 때 상기 통부의 기초부로부터 지름내부방향으로 돌출시켜 형성한 둥근고리형상의 단붙이면과, 상기 내부측 돌출부의 끝면, 상기 통부의 끝면과 상기 둥근고리형상 오목부의 저면 및 상기 둥근고리형상 홈부의 홈저면과 상기 외부측 돌출부의 끝면이 각각 축방향에서 대향되며, 그들 대향하는 곳의 적어도 한 곳에서 그 대향하는 부위끼리 겹쳐서 축방향의 밀봉부가 형성되도록 되어 있는 수지제관 이음매.
3. 제 1항에 있어서, 상기 압륜의 상기 압박부에 의해서 상기 내륜에 압박력이 가해졌을때, 상기 통부의 내부둘레면과 상기 둥근고리형상 오목부의 내부측 둘레면, 상기 둥근고리형상 홈부의 내부측 둘레면과, 상기 외부측 돌출부의 내부둘레면, 상기 둥근고리형상홈부의 외부측둘레면과 상기 외부측 돌출부의 외부둘레면이 각각 지름방향에서 대향되며, 그들 대향하는 곳의 적어도 한 곳에서 그 대향하는 부위끼리 겹쳐서 지름방향의 밀봉부가 형성되도록 되어 있는 수지제관 이음매.
4. 제 1항에 있어서, 상기 압륜의 상기 압박부에 의해서 상기 내륜에 압박력이 가해졌을 때, 상기 통부의 기초부에서 지름내부방향으로 돌출시켜 형성한 둥근고리형상의 단붙이면과 상기 내부측 돌출부의 끝면, 상기 통부의 끝면과 상기 둥근고리형상 오목부의 저면 및 상기 둥근고리형상 홈부의 홈저면과 상기 외부측 돌출부의 끝면이 각각 축방향에서 대향되며, 그들 대향하는 곳의 적어도 한 곳에서 그 대향하는 부위끼리 겹쳐서 축방향의 밀봉부가 형성되도록 되어 있으며, 상기 압륜의 상기 압박부에 의해서 상기 내륜에 압박력이 가해졌을 때, 상기 통부의 내부둘레면과 상기 둥근고리형상 오목부의 내부측 둘레면, 상기 둥근고리형상 홈부의 내부측 둘레면과 상기 외부측 돌출부의 내부둘레면, 상기 둥근고리형상 홈부의 외부측둘레면과 상기 외부측 돌출부의 외부둘레면이 각각 지름방향에서 대향되며, 그들 대향하는 곳의 적어도 한곳에서 그 대향부위끼리 겹쳐서 지름방향의 밀봉부가 형성되도록 되어 있는 수지제관 이음매.
5. 제 3항에 있어서, 상기 외부측 돌출부의 외부둘레면에는 그 외부둘레면을 따라 둥근고리형상으로 볼록부가 형성되고, 상기 볼록부와 상기 둥근고리형상 홈부의 외부측 둘레면이 겹쳐서 상기 지름방향 밀봉부가 형성되어 있는 수지제관 이음매.
6. 제 5항에 있어서, 상기 볼록부가 상기 외부측 돌출부의 외부둘레면을 따라 축방향으로 간격을 두고 나란히 복수로 형성되어 있는 수지제관 이음매.
7. 제 1항에 있어서, 상기 내륜의 상기 연결부가, 그 연결부에 압입된 상기 관재를 지름확대(擴徑)하여 그 관재의 외부둘레면에 그 관재의 선단측만큼의 작은 지름으로 된 테이퍼형의 맞닿는 면과, 그 관재의 선단측만큼의 지름크기로 된 테이퍼형의 받는 면을 형성하는 단면형상이 산형(山形)의 팽출부를 구비하며, 상기 수용구의 선단부에 상기 맞닿는 면이 압박접촉되는 끝이 확대된 테이퍼형의 받는 면이 형성되며, 상기 관재측의 상기 받는 면의 작은 지름측 끝부에 상기 압륜의 상기 압박부에 의해서 눌러 넣는 방향으로의 압박력이 가해지도록 되어 있는 수지제관 이음매.
8. 제 7항에 있어서, 상기 압륜의 압박부에, 상기 관재측의 상기 받는 면에 밀어올려져서 끝이 넓어지는 지름확대를 하므로써, 그 받는 면에 겹치는 통형의 겹치는 부재가 연이어 설치되어 있는 수지제관 이음매.
9. 제 2항에 있어서, 상기 단붙이면과 상기 내부측 돌출부의 끝면이 겹쳐서 상기 축방향의 밀봉부가 형성되며, 상기 단붙이면과 상기 내부측 돌출부의 끝면이 평면으로 형성되어 있는 수지제관 이음매.
10. 제 2항에 있어서, 상기 단붙이면과 상기 내부측 돌출부의 끝면이 겹쳐서 상기 축방향의 밀봉부가 형성되며, 상기 단붙이면과 상기 내부측 돌출부의 끝면이 계단형으로 형성되어 있는 수지제관 이음매.
11. 제 2항에 있어서, 상기 단붙이면과 상기 내부측 돌출부의 끝면이 겹쳐서 상기 축방향의 밀봉부가 형성되며, 상기 단붙이면과 상기 내부측 돌출부의 끝면이 테이퍼형으로 형성되어 있는 수지제관 이음매.
12. 제 2항에 있어서, 상기 단붙이면과 상기 내부측 돌출부의 끝면이 겹쳐서 상기 축방향의 밀봉부가 형성되며, 상기 단붙이면과 상기 내부측 돌출부의 끝면이 지름방향으로의 물결형태로 형성되어 있는 수지제관 이음매.
13. 제 1항에 있어서, 상기 통부가 상기 내부측 돌출부에 의해서 지름방향의 내부쪽으로부터 지지되어 있는 수지제관 이음매.
14. 제 2항에 있어서, 상기 통부가 상기 내부측 돌출부에 의해서 지름방향의 내부쪽에서 지지되어 있는 수지제관 이음매.
15. 제 3항에 있어서, 상기 통부가 상기 내부측 돌출부에 의해서 지름방향의 내부쪽에서 지지되어 있는 수지제관 이음매.
16. 제 4항에 있어서, 상기 통부가 상기 내부측 돌출부에 의해서 지름방향의 내부쪽에서 지지되어 있는 수지제관 이음매.
17. 제 1항에 있어서, 상기 이음매 본체, 상기 내륜 및 상기 압륜이 PFA, PTFE, ETFE, CTFE, ECTFE로부터 선택되는 임의의 합성수지에 의해서 개별적으로 형성되어 있는 수지제관 이음매.