KR100776571B1

KR100776571B1 - 금속링과 고무링을 이용한 스테인레스 관의 접속구조

Info

Publication number: KR100776571B1
Application number: KR1020060037908A
Authority: KR
Inventors: 조경호
Original assignee: 주식회사 서원기술
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2007-11-16
Also published as: KR20070105588A

Abstract

본 발명은 금속링을 내삽한 압착식 연결관을 사용하는 관의 접속방법에 관한 것으로, 특히 2단의 단차 구조에서 3단의 단차 구조로 압착 형상의 변화를 주어 체결력의 강화를 도모하고 안정된 압착형태를 유지하도록 3단의 단차 구조로 완만하게 개선하여 기존 고무링 부분 압착시 끝단에 발생되는 과도한 응력에 자유로우며, 외부 충격에 대하여 고무링의 완충작용을 강화할 수 있고, 종래 압착 후 고무링이 파이프에 닿는 면적이 얼마되지 않아 누수에 취약한 문제를 해결하도록 닿는 면적이 3배이상 강화되어 고무링이 파이프 둘레를 감싸고 있어 파이프 삽입시 굻힘 현상이 발생되어도 기존의 방식보다 안전하여 기밀 부분이 강화되도록 하며, 파이프의 외경을 고무링이 감싸고 있어 이음부분에 대해 고무링이 밀려나오는 현상을 예방하여 동파에 대하여 기능이 향상됨과 아울러, 금속링과 고무링을 압착 후 오랜 기간이 경과되면 가장 큰 문제로 대두되던 틈부식에 따른 부식의 문제를 차단할 수 있도록 하는 금속링과 고무링을 이용한 스테인레스 관의 접속방법에 관한 것이다.

금속링, 고무링, 스테인레스관, 압착, 파이프1,2

Description

금속링과 고무링을 이용한 스테인레스 관의 접속방법{METHOD OF STAINESS STEEL PIPE USING STEEL RING AND RUBBER RING}

도 1a는 종래 금속링과 고무링을 이용한 스테인레스관의 접속방법의 틈새가 벌어지는 현상을 나타내는 도면, 도 1b는 종래 금속링과 고무링을 이용한 스테인레스관의 하중에 대한 장점을 나타내는 도면, 도 1c는 종래 금속링과 고무링을 이용한 스테인레스관의 접속방법의 굴곡시험에 대한 장점을 나타내는 도면.

도 2a는 본 발명 고무링의 접속상태를 나타내는 단면도, 도 2b는 본 발명 고무링의 누수실험을 위한 실시예를 나타내는 단면도, 도 2c는 본 발명의 고무링의 다른 실시예를 나타내는 단면도.

도 3은 본 발명 다른 고무링이 사용된 상태를 나타내는 단면도.

도 4는 도 2의 고무링의 사시도.

도 5는 도 3의 다른 고무링의 사시도.

도 6은 본 발명의 또 다른 고무링이 사용된 상태를 나타내는 단면도.

도 7은 도 6의 또 다른 고무링의 외측마감부가 없는 고무링이 사용되는 상태를 나타내는 단면도.

도 8은 본 발명의 개선된 금속링이 사용되는 상태를 나타내는 단면도.

도 9는 본 발명의 개선된 금속링과 고무링이 사용되는 상태를 나타내는 단면 도.

도 10은 본 발명의 다른 개선된 금속링과 고무링이 사용되는 상태를 나타내는 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100,200: 파이프1,2 300: 연결관

310: 관통홀 400,400',400": 금속링

500,500',500",500"': 고무링 508: 내측홈

510: 실링부1 520: 내통부1

600: 고무링 610: 실링부2

620: 내통부2 630: 외측마감부

700,700',700": 고무링 710: 실링부3

720: 내통부3 730: 내단턱

740: 외통부 750: 외측마감부

C : 절개면

본 발명은 금속링을 내삽한 압착식 연결관을 사용하는 관의 접속방법에 관한 것으로, 특히 2단의 단차 구조에서 3단의 단차 구조로 압착 형상의 변화를 주어 체결력의 강화를 도모하고 안정된 압착형태를 유지하도록 3단의 단차 구조로 완만하 게 개선하여 기존 고무링 부분 압착시 끝단에 발생되는 과도한 응력에 자유로우며, 외부 충격에 대하여 고무링의 완충작용을 강화할 수 있고, 종래 압착 후 고무링이 파이프에 닿는 면적이 얼마되지 않아 누수에 취약한 문제를 해결하도록 닿는 면적이 3배이상 강화되어 고무링이 파이프 둘레를 감싸고 있어 파이프 삽입시 굻힘 현상이 발생되어도 기존의 방식보다 안전하여 기밀 부분이 강화되도록 하며, 파이프의 외경을 고무링이 감싸고 있어 이음부분에 대해 고무링이 밀려나오는 현상을 예방하여 동파에 대하여 기능이 향상됨과 아울러, 금속링과 고무링을 압착 후 오랜 기간이 경과되면 가장 큰 문제로 대두되던 틈부식에 따른 부식의 문제를 차단할 수 있도록 하는 금속링과 고무링을 이용한 스테인레스 관의 접속방법에 관한 것이다.

각종 건물의 수명과 위생성이 중요시되면서 옥내 배관 또는 지하매설용 상수도 관용으로 내식성 자재인 스테인레스관(STAINLES PIPE) 또는 동관 등을 사용하여 가는 추세로, 특허등록번호 제0050369호에 잘 나타나 있다.

스테인레스관을 이용한 상수도 배관은 고비용이라는 단점을 가지고 있지만 상수도관의 문제점인 내부 스케일(SCALE) 발생을 최소화할 수 있고 연결이음이 손쉽다는 장점을 가지는 바, 선박 등에 주로 이용되고 있고, 그 수요가 급증하는 추세이다.

도 1a는 종래 금속링과 고무링을 이용한 스테인레스관의 접속방법의 틈새가 벌어지는 현상을 나타내는 도면, 도 1b는 종래 금속링과 고무링을 이용한 스테인레스관의 하중에 대한 장점을 나타내는 도면, 도 1c는 종래 금속링과 고무링을 이용한 스테인레스관의 접속방법의 굴곡시험에 대한 장점을 나타내는 도면이다.

파이프1(10)과 파이프2(20)의 사이에 연결관(30)이 압착공구에 의해 압착된 관계를 설명해보면, 파이프1(10)에 연결관(30)을 결합하고 연결관(30)에 파이프2(20)를 결합하는 순으로 작업이 진행되고, 도시된 도 1a와 같이 금속링(40)과 고무링(50)이 밀착된 상태에서 압착공구로 압착하면 작업이 마무리된다.

이때 압착공구의 구조상 파이프1,2(10)(20)의 외주연에 위치된 연결관(30)에는 2단의 단차 구조가 양측으로 형성되게 된다.

상기 파이프1,2(10)(20)가 직관으로 형성되는 경우가 도 1b에 도시되고 곡ㄱ관으로 형성되는 경우가 도 1c에 도시되며, 파이프1,2(10)(20)의 하측에서 지지대(60)가 지지되어 수압 25kgf/cm² 압력이 걸린상태에서 22.28도의 굴곡시험에도 누수가 발생되지 않는 장점을 가진다. 즉, 상기 파이프1,2(10)(20)는 22.28도로 굴곡되어 접속된 상태에서도 누수가 발생되지 않는 장점을 가진다.

그에 따라 외부 충격 및 지반침하에도 안전한 상수도 배관을 제공할 수 있게 된다.

상기 파이프1,2(10)(20)와 연결관(30)이 접속된 상태에서 작업자가 파이프2(20)를 회전시켜가면서 접속 상태를 확인하게 된다.

그러나, 상술한 구성을 가지는 종래 금속링을 내삽한 압착식 연결관을 사용하는 관의 접속방법은, 고무링(50)이 파이프1,2(10)(20)에 닿는 면적이 크지 않아 시공이 정밀하게 이루어지지 않은 경우 곧 바로 누수의 문제와 직결되고, 연결관(30)에 파이프2(20)를 삽입작업시 고무링(50)이 정위치에 위치되지 않는 문제점 이 있다.

또한, 종래 금속링을 내삽한 압착식 연결관을 사용하는 관의 접속방법은, 파이프1,2(10)(20)와 연결관(30)이 밀착되는 면이 넓어 체결력은 강화되는 장점을 가지지만 오랜 시간 경과 후 시공 미숙이나 워터해머링 등과 같이 상수도관에서 발생되는 진동 등에 의해 밀착된 면에 틈새가 발생되면 그 틈에 이물질이 적체되어 틈부식의 문제점이 발생된다.

그에 따라, 종래 금속링을 내삽한 압착식 연결관을 사용하는 관의 접속방법은, 도 1a와 같이 틈 발생부위에 적체된 이물질에 의해 틈부식이 발생되면 고무링이 파손되어 동절기 등에 동파로 인해 제기능을 다하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 파이프1,2(10)(20)와 연결관(30)이 접속된 상태에서 파이프2(20)를 회전하면서 접속상태를 확인 작업하는 경우 고무링(50)이 틀어져 접속된 경우 비틀림에 의한 고무핑(50)의 파손의 문제점이 제기되기도 한다.

상술한 상수도관으로 이용되는 스테인레스 관의 접속방법은, 파이프1,2(10)(20)와 연결관(30)의 접속방법에 있어서, 도 1a,b,c와 같이 연결관(30)의 금속링홈과 고무링홈이 형성된 형태로 2단의 급격한 절곡 형태를 가지고 있고, 고무링홈에 삽입되는 고무링은 압착시 복원되는 힘, 즉 회복율의 조정에 의해 경화문제를 해결할 수 있는 특징을 가지게 되며, 이때 작업자가 정밀하게 압착을 하지 않은 경우 회복율이 나빠져 고무링(50)이 파손되어 누수되고 경화되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 감안하여, 파이프1,2와 연결관이 체결되면 종래에 비하여 인장력(체결력)의 강화를 가질 수 있는 체결구조를 제공하고, 2단의 단차 구조에서 3단의 단차 구조로 개선되어 안정된 압착 형태를 제공하며, 파이프1,2의 외주면에 밀착된 고무링은 실링부에 연속적으로 내통부가 밀착되어 실링 효과를 극대화하고, 고무링과 파이프1,2가 넓은 면적으로 접촉되어 있어 동파의 문제가 가능하며, 연결관의 외측에 다수개의 관통홀이 형성되어 고무링이 오시공된 경우 그 관통홀을 통해 누수가 발생되게 되어 연결관의 접속방법을 손쉽게 확인할 수 있고, 파이프1,2와 연결관이 밀착되는 면에 고무링의 내통부가 위치되어 틈새의 발생을 최소화할 수 있으며, 파이프1,2와 연결관의 접속완료 후 점검 작업을 실시하는 경우 외부 충격과 진동을 고무링이 완충할 수 있도록 하는 금속링과 고무링을 이용한 스테인레스 관의 접속방법을 제공함을 그 목적으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 설명한다.

도 2a는 본 발명 고무링의 접속상태를 나타내는 단면도, 도 2b는 본 발명 고무링의 누수실험을 위한 실시예를 나타내는 단면도, 도 2c는 본 발명의 고무링의 다른 실시예를 나타내는 단면도이며, 도 3은 본 발명 다른 고무링이 사용된 상태를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 2의 고무링의 사시도이며, 도 5는 도 3의 다른 고무링의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 고무링이 사용된 상태를 나타내는 단면도이며, 도 7은 도 6의 또 다른 고무링의 외측마감부가 없는 고무링이 사용되는 상태를 나타내는 단면도이고, 도 8은 본 발명의 개선된 금속링이 사용되는 상태 를 나타내는 단면도이며, 도 9는 본 발명의 개선된 금속링과 고무링이 사용되는 상태를 나타내는 단면도이고, 도 10은 본 발명의 다른 개선된 금속링과 고무링이 사용되는 상태를 나타내는 단면도이다.

도 2와 도 4에서 알 수 있듯이, 고무링(500)은 실링부1(510)와 내통부1(520)로 단차를 가지도록 일체로 형성되어 파이프1,2(100)(200)와 밀착되는 연결관(300)의 사이에 내통부1(520)가 위치되도록 설치되고, 연결관(300)에는 길이방향 양측에 각각 고무링홈과 연접되게 단차를 가지도록 완만한 형태가 3단으로 형성되어 내통부1(520) 상단에 위치되도록 설치된다.

즉, 고무링(500)이 설치된 상단의 연결관(300)에는 관통홀(310)이 형성되어 시공후 물의 누수를 확인할 수 있게 되고, 연결관(300)은 고무링(500)의 실링부1(510)와 내통부1(520)의 형태와 같은 단차 구조를 가지게 된다.

부연 하자면, 상기 연결관(300)에는 금속링(400)이 삽입설치되는 금속링홈 상단에 다수개의 관통홀(310)이 형성되어 누수를 측정할 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 고무링(500)은 실링부1(510) 내측에 튜브관(550)이 삽입설치되는 새로운 형태의 고무링(500')이 삽입설치되어 사용되기도 한다.

이는 고무링(500')이 압착되는 경우 내측 튜브관(550)이 찌그러들면서 금속링(500)과 밀착되는 면에 파이프 압착시 생기는 공간을 메우게 된다.

한편, 도 5에서 알 수 있듯이, 고무링(600)은 실링부2(610)와 연접되게 내통부2(620)가 형성되고 내통부2(620)의 외측으로 외측 마감부(630)가 돌출되게 형성되어 파이프1(100)과 연결관(300)이 밀착되는 외측으로 돌출된다.

또한, 도 6과 도 7에서 알 수 있듯이, 고무링(700)(700')은 실링부3(710)와 연장형성된 내통부3(720)에 연접하여 내단턱(730)이 형성되고 그 실링부3(710)의 외측에 외통부(740)와 외측 마감부(750)가 일체로 형성된 타입(700)과 외통부(740)로 마감되는 타입(700')이 형성된다.

즉, 고무링(700)(700')은 내단턱(730)이 연결관(300)과 파이프1,2(100)(200)가 밀착된 면에 수평을 유지하도록 밀착되어 화살표 방향과 같이 시상수가 통과하는 경우 발생되는 워터 햄머링(WATER HAMMERING) 현상을 방지하도록 설치된다.

한편, 상기 고무링(700)(700')에는 금속링(400)이 외통부(740) 상단에 안착되도록 설치되어 외통부(740)가 파이프1,2(100)(200)와 밀착되게 된다.

부연 하자면, 고무링(700)(700')은, 실링부3(710)과 연장형성된 내통부3(720)과 연접되게 외측에 내주면 중심측으로 내단턱(730)이 형성되고 실링부3(710) 외측으로 내통부(730)과 동일한 형태로 외통부(740)가 형성되며, 외통부(740) 외측에 수직하게 외측 마감부(750)가 일체로 고무링(700)이 형성되어 연결관(300)의 외측으로 돌출설치되어 연결되는 파이프1,2(100)(200)가 내단턱(730)과 내주면이 일치되도록 설치된다.

한편, 상기 고무링(700')은 외통부(740) 외측에 수직하게 돌출된 외측 마감부가 삭제된 다른 형태로 굴곡된 금속링홈 외측이 외통부(740)와 일치되도록 설치된다.

또한, 도 8에서 알 수 있듯이, 금속링(400')은 일측면 내주면으로 절개면(C)이 형성되어 고무링(500")의 실링부가 삽입되도록 설치된다.

또한, 도 9에서 알 수 있듯이, 고무링(500"')은 실링부1(510)의 외측에 실링 단턱(530)이 형성되어 금속링(400')의 절개면(C) 내측에 삽입설치되어 압착되게 된다.

즉, 상기 고무링(500"')은 내통부1(520)과 동일 내경을 같도록 실링 단턱(530)이 형성되어 금속링(400')의 압착에 따라 파이프1(100)과 밀착되게 된다.

이때 상기 연결관(300)에는 금속링(400')의 외주를 덮는 금속링홈에 다수개의 관통홀(310)이 형성되어 고무링(500"')의 설치후 누수를 측정하게 된다.

또한, 도 10에서 알 수 있듯이, 파이프1,2(100)(200)와 연결관(300)의 사이에 금속링(400)의 외주면을 덮도록 고무링(800)이 설치된다.

즉, 금속링(400)은 고무링(800)의 금속링(400)이 삽입설치될 수 있도록 내주면 중앙 내측홈에 삽입설치되어 파이프1,2(100)(200)와 밀착된다.

상술한 설명중 도 1a ~ 도 10까지 인용하여 설명할 때 가장 특색이 잘 나타나는 부분만 설명하였고, 파이프1,2(100)(200)와 연결관(300), 금속링 및 고무링에 대해서는 별도의 첨부 번호를 부여하여 설명을 하였다.

상술한 상수도관으로 이용되는 스테인레스 관의 접속방법은, 파이프1,2(100)(200)와 연결관(300)의 접속방법에 있어서, 도 1a,b,c와 같이 연결관(30)의 금속링홈과 고무링홈이 형성된 측면에 연접되게 3단으로 완만한 절곡 형태를 가지도록 구성하고 있는 바, 작업자가 정밀하게 압착을 하지 않은 경우 내통부1,2,3(520)(620)(720)과 외통부(740)에 의해 고무링(500)(500')(600)(700)(700')의 실링부가 파손되더라도 원래의 목적인 실링 효과를 달성할 수 있게 된다.

상술한 연결관(300)의 외측 금속링홈에 다수개의 관통홀(310)이 형성된 이유는, 파이프1,2(100)(200)와 연결관(300)의 접속이 완료된 상태에서 시험을 실시하거나 사용하는 경우 고무링(500)(500')(600)(700)(700')이 제대로 실링처리되지 않은 경우 누수의 문제점을 파악하기 위함으로 설치되며, 상기 연결관(300)의 관통홀(310)은 일정 기간, 즉 시험 실시 및 사용 후 일주일 이내에 누수가 발생되지 않으면 관통홀(310)을 에폭시 접착제로 마감하게 된다.

한편, 상기 고무링(500')의 내측에 튜브관(550)을 삽입설치하는 이유는 현장 압착시 복원력을 강화하기 위함으로 회복율의 증가를 위함이며, 상기 고무링(500)(500')(600)(700)(700')(800)은 EPDM, MBR, CR 등의 재질로 제작되어 사용된다.

특히, 우리나라는 고무링(500)(500')(600)(700)(700')과 금속링(400)(400')은 하절기와 동절기를 지나는 동안 기온이 -15℃에서 35℃ 내로 변화를 가지는 바, 신축 및 팽창에 따라 종래는 신율(또는 회복율)이 회복되지 않는 문제점이 있었던 바, 이로 인해 실링부의 파손이 발생되어도 내통부와 외통부의 밀착에 따라 원래의 실링 효과를 달성시킬 수 있게 되고, 파이프1,2(100)(200)와 연결관(300)이 밀착된 위치에서 발생되는 밀착면의 부식을 방지할 수 있게 된다.

상술한 구성에 의한 본 발명의 효과를 하기에 설명한다.

본 발명의 금속링과 고무링을 이용한 스테인레스 관의 접속방법은, 파이프1,2와 연결관이 체결되면 종래에 비하여 인장력(체결력)의 강화를 가질 수 있는 체 결구조를 제공하는 효과를 가진다.

또한, 2단의 단차 구조에서 3단의 단차 구조로 개선되어 안정된 압착 형태를 제공하고, 파이프1,2의 외주면에 밀착된 고무링은 실링부에 연속적으로 내통부가 밀착되어 실링 효과를 극대화할 수 있다.

또한, 고무링과 파이프1,2가 넓은 면적으로 접촉되어 있어 동파의 문제가 가능하며, 연결관의 외측에 다수개의 관통홀이 형성되어 고무링이 오시공된 경우 그 관통홀을 통해 누수가 발생되게 되어 연결관의 접속방법을 손쉽게 확인할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 파이프1,2와 연결관이 밀착되는 면에 고무링의 내통부가 위치되어 틈새의 발생을 최소화할 수 있으며, 파이프1,2와 연결관의 접속완료 후 점검 작업을 실시하는 경우 외부 충격과 진동을 고무링이 완충할 수 있는 효과를 가진다.

Claims

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연결관의 길이방향 양측에 각각 2개의 고무링홈과 금속링홈이 형성되고, 고무링홈과 금속링홈에 각각 고무링과 금속링이 내주면에 밀착설치된 후 파이프1,2와 압착식 연결관을 압착하여 접속하는 관의 접속구조에 있어서,

고무링(600)은 실링부2(610)와 연장형성된 내통부2(620) 외측에 수직하게 외측 마감부(630)가 일체로 형성되어 연결관(300)의 외측으로 돌출설치되고,

금속링(400)은 고무링(600)의 외통부(630) 상단에 안착되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 금속링과 고무링을 이용한 스테인레스 관의 접속구조.
연결관의 길이방향 양측에 각각 2개의 고무링홈과 금속링홈이 형성되고, 고무링홈과 금속링홈에 각각 고무링과 금속링이 내주면에 밀착설치된 후 파이프1,2와 압착식 연결관을 압착하여 접속하는 관의 접속구조에 있어서,

고무링(700)은, 실링부3(710)과 연장형성된 내통부3(720) 외측에 내주면 중심측으로 내단턱(730)이 형성되고 실링부3(710) 외측으로 내통부3(720)과 동일한 형태로 외통부(740)가 형성되며, 외통부(740) 외측에 수직하게 외측 마감부(750)가 일체로 형성되어 연결관(300)의 외측으로 돌출설치되어 연결되는 파이프1,2(100)(200)가 내단턱(730)과 내주면이 일치되도록 설치되며,

금속링(400)은 외통부(740) 상단에 안착되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 금속링과 고무링을 이용한 스테인레스 관의 접속구조.
제5항에 있어서,

상기 고무링(700)은 외통부(740) 외측에 수직하게 돌출된 외측 마감부(750)가 삭제된 형태로 굴곡된 금속링홈 외측이 외통부(740)와 일치되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 금속링과 고무링을 이용한 스테인레스 관의 접속구조.
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