KR100956766B1 - 패킹을 이용한 관 이음장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 끝단부에 고정플랜지가 형성된 제1관과 끝단부에 탈착플랜지가 구비된 제2관에서 상기 고정플랜지와 상기 탈착플랜지를 이어주는 관 이음장치에 관한 것으로서, 내부 직경이 상기 제1관의 내부 직경과 상기 제2관의 내부 직경에 대응하도록 띠 형상으로 구비되어, 상기 고정플랜지와 상기 탈착플랜지 사이에 위치하는 탄성패킹; 및 상기 고정플랜지, 상기 탈착플랜지, 및 상기 탄성패킹의 외주면을 감싸도록 구비되어 있는 일체형 클램프;를 포함한다. 여기서, 상기 고정플랜지의 외주면과 이에 접촉하는 상기 클램프의 내주면이 서로 대응하는 나사선 결합 구조로 구비되어, 상기 고정플랜지가 상기 나사선을 따라 회전하여 상기 클램프의 내부로 도입되면, 상기 고정플랜지는 상기 탄성패킹을 가압하여 상기 제1관과 상기 제2관을 연결하게 된다.

관, 플랜지, 이음, 패킹

Description

패킹을 이용한 관 이음장치{pipe joint device by packing}

본 발명은 패킹을 이용한 관 이음장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지진으로 인한 외부의 충격 및 진동 발생시 관을 연결하는 이음부가 길이방향으로 유동되어 유체가 외부로 유출되는 것을 방지하는 패킹을 이용한 관 이음장치에 관한 것이다.

일반적으로 유체를 이송하기 위한 수단으로는 여러 종류의 관이 이용되며, 이러한 관은 일정한 간격마다 용접, 또는 나사 결합에 의해 연결된다. 특히, 지하에 매설되는 관의 경우 그 연결부를 한 쌍의 커플링으로 나사 결합한다.

첨부된 도 1은 종래의 패킹을 이용한 관 이음장치의 일 예를 도시한 단면도이다.

도면에서 보는 바와 같이, 길이 방향으로 설치되는 관(10a,10b)은 그 연결부(50)에 패킹(20)을 위치시키고, 이 패킹의 외주면에는 한 쌍의 커플링(30)이 위치되어 볼트와 너트에 의해 상기 커플링(30)을 연결하게 된다.

상기 패킹(20)은 매우 다양한 형상으로 이루어지며 관(10a,10b)의 연결부(50)를 견고하게 하기 위한 역할을 한다. 즉, 상기 패킹(20)은 관(10a,10b)을 이 송하는 유체가 외부로 유출되지 않도록 하는 것이다.

그리고, 상기 커플링(30)은 상부와 하부에 각각 체결공이 형성되는 한 쌍의 커플링(30)으로 이루어진다. 이 커플링(30)의 내주면에는 가압돌기(31)가 형성되어 체결시에는 상기 패킹(20)의 외주면을 가압한다.

즉, 관의 연결부(50)에 패킹(20)을 위치시키고, 상기 패킹(20)의 외주면을 한 쌍의 커플링(30)으로 감싸면서 위치시킨다. 이후, 볼트와 너트로 상기 커플링(30)을 체결할 때 상기 가압돌기(31)가 상기 패킹(20)을 가압하게 된다. 따라서, 상기 패킹(20)이 상기 관(10a,10b)의 외주면에 밀착되어 쉽게 분리되거나 이탈되지 않도록 하는 것이다.

그런데, 지진 또는 시설물 보수 및 건축 시공시 진동이 발생되는데, 이때 관(10a,10b)의 연결부(50)에 진동이 지속적으로 전달되어 상기 연결부(50)가 파열되는 문제점이 발생될 우려가 있다.

즉, 종래의 패킹(20)을 이용한 관 이음장치는 관(10a,10b)의 연결부(50)가 견고하기 때문에 외력이 전달되지 않을 경우에는 유체가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 관(10a,10b)이나 관(10a,10b)의 연결부(50)에 외력이 전달될 경우에는 관(10a,10b)이 커플링(30)에 대하여 미세하게 유동되기 때문에 관(10a,10b)이 커플링(30)에서 이탈되어 유체가 외부로 유출되는 문제점이 발생되는 것이다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 지진으로 인한 진동 발생시 관의 이음부가 파열되거나 관이 분리되는 것을 최소화하여 유체가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있는 패킹을 이용한 관 이음장치를 제공하는 데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 관 이음장치는 끝단부에 고정플랜지가 형성된 제1관과 끝단부에 탈착플랜지가 구비된 제2관에서 상기 고정플랜지와 상기 탈착플랜지를 이어주는 관 이음장치로서, 내부 직경이 상기 제1관의 내부 직경과 상기 제2관의 내부 직경에 대응하도록 띠 형상으로 구비되어, 상기 고정플랜지와 상기 탈착플랜지 사이에 위치하는 탄성패킹; 및 상기 고정플랜지, 상기 탈착플랜지, 및 상기 탄성패킹의 외주면을 감싸도록 구비되어 있는 일체형 클램프;를 포함한다. 여기서, 상기 고정플랜지의 외주면과 이에 접촉하는 상기 클램프의 내주면이 서로 대응하는 나사선 결합 구조로 구비되어, 상기 고정플랜지가 상기 나사선을 따라 회전하여 상기 클램프의 내부로 도입되면, 상기 고정플랜지는 상기 탄성패킹을 가압하여 상기 제1관과 상기 제2관을 연결하게 된다.

여기서, 상기 탈착플랜지는 내주면에 접합링이 위치되도록 상기 관에 삽입한 후, 열을 가하여 상기 접합링이 용융되면서 상기 관에 접합될 수 있다.

상기 탄성 패킹은 중앙부에 상기 탈착플랜지가 끼워질 수 있도록 그 단면 형상이 "["인 구조로 이루어지는 완충판을 포함할 수 있다.

상기 탄성 패킹은 상기 완충판의 일면에서 횡방향으로 돌출되어 있는 지지돌기를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 관 이음 장치는 상기 탄성패킹의 지지돌기의 끝단면에 위치되는 금속판을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 관 이음 장치는 두 개의 관이 연결되는 이음부 외경을 감싸는 띠의 형상으로 이루어지며, 양 끝단부에 체결부가 구비되어 있는 탄성패킹; 상기 탄성패킹의 외주면을 감싸도록 양 측에 절곡부가 구비되는 구조로 이루어지며, 상기 탄성패킹의 외주면 및 상기 이음부를 가압하여 고정하는 한 쌍의 클램프; 및 상기 두 개의 관 중 하나의 관에 밀착 고정되며, 그 외경면에 슬라이딩홈이 구비되어 있는 탈착 플랜지;를 포함한다. 여기서, 상기 한 쌍의 클램프의 양 측의 절곡부 중 일측의 절곡부가 상기 탈착 플랜지의 슬라이딩 홈에 위치되고, 상기 체결부는 상기 탄성 패킹 두께의 절반 정도로만 형성되되, 상기 탄성패킹의 일단에 돌출 형성된 체결돌기; 및 상기 탄성패킹의 타단에 상기 체결돌기와 대응되는 형상의 체결홈;을 포함하여 형성된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 관 이음 장치는 두 개의 관이 연결되는 이음부 외경을 감싸는 띠의 형상으로 이루어지며, 양 끝단부에 체결부가 구비되어 있는 탄성패킹; 상기 탄성패킹의 외주면을 감싸도록 양 측에 절곡부가 구비되는 구조로 이루어지며, 상기 탄성패킹의 외주면 및 상기 이음부를 가압하여 고정하는 한 쌍의 클램프; 및 상기 두 개의 관 중 하나의 관에 밀착 고정되며, 그 외경면에 슬라이딩홈이 구비되어 있는 탈착 플랜지;를 포함한다. 여기서, 상기 한 쌍의 클램프의 양 측의 절곡부 중 일측의 절곡부가 상기 탈착 플랜지의 슬라이딩 홈에 위치되고, 상기 체결부는 상기 탄성 패킹 두께의 절반 정도로만 형성되되, 상기 탄성패킹의 양 끝단에 각각 형성된 삽입홈; 및 상기 탄성패킹이 상기 이음부의 외경을 감싼 상태에서 한 쌍의 상기 삽입홈에 삽입되어 상기 탄성패킹의 끝단을 연결하는 연결고정부재;를 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 관 이음 장치는 끝단부에 고정플랜지가 형성된 제1관과 끝단부에 탈착플랜지가 구비된 제2관에서 상기 고정플랜지와 상기 탈착플랜지를 이어주는 관 이음장치에 있어서, 상기 고정플랜지 및 상기 탈착플랜지의 외주면에 감싸지고, 양 끝단부에는 체결부가 구비된 띠의 형상으로 이루어진 탄성패킹; 및 상기 탄성패킹의 외주면을 감싸도록 양 측에 절곡부가 구비되는 구조로 이루어지며, 상기 탄성패킹의 외주면, 상기 고정플랜지 및 상기 탈착플랜지를 가압하여 고정하는 한 쌍의 클램프;를 포함한다. 여기서, 상기 탈착 플랜지의 외경면에 슬라이딩홈이 구비되며, 상기 탈착 플랜지를 가압하는 절곡부가 상기 탈착 플랜지의 슬라이딩 홈에 위치된다.

그리고, 상기 고정플랜지의 외경과 상기 탄성패킹의 내주면에는 서로 대응되는 형상의 고정돌기, 또는 고정홈이 형성될 수 있다.

상기 탈착플랜지는, 내주면에 접합링이 위치되도록 상기 관에 삽입한 후, 열을 가하여 상기 접합링이 용융되면서 상기 관에 접합될 수 있다.

본 발명의 패킹을 이용한 관 이음장치는, 관이 연결되는 이음부가 길이 방향 으로 유동될 수 있기 때문에 지진으로 인한 진동으로 인해 이음부가 파열되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 탄성패킹을 띠의 형상으로 제조하여 관의 이음부를 이중 구조로 견고하게 할 수 있다.

그리고, 이음부 사이에 탄성 패킹이 위치므로, 관이 유동되어 탄성 패킹에 압력을 가하더라도 탄성 패킹이 탄성력을 이용하여 흡수하므로 유체가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 패킹을 이용한 관 이음장치의 구성 및 작용을 설명하도록 한다.

먼저, 상기 패킹을 이용한 관 이음장치는 관(pipe)과 관, 플랜지(flange)와 플랜지, 관과 플랜지, 또는 밸브, 엘보, 티와 같은 부재에 관을 연결할 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에서는 관(100)의 일측 끝단에 고정플랜지(110)가 형성되고, 상기 관(100)의 타측 끝단에는 탈착플랜지(120)가 구비되도록 도시하였다.

상기 고정플랜지(110)는 상기 관(100)에 용접으로 결합될 수도 있으며, 관(100)과 플랜지에 나사산이 형성되어 두 부재를 결합시킬 수도 있다. 또한, 제조시 상기 관(100)의 일측 끝단에 플랜지가 위치되도록 사출로 성형시킬 수도 있다.

본 발명의 패킹을 이용한 관 이음장치의 제1실시예는 도시된 도 2 내지 도 4b에서 보는 바와 같이, 관(100), 탄성패킹(130), 및 한 쌍의 클램프(150-1,150-2)로 크게 이루어진다.

상기 관(100)은 주지하고 있는 바와 같이, 단면이 내ㆍ외경을 갖는 링이 길이 방향으로 연장 형성되어 내경을 통해 유체의 흐름을 안내하게 된다. 상기 관(100)의 일측 끝단에는 앞서도 언급했듯이 고정플랜지(110)가 형성되고, 상기 관(100)의 타측 끝단에는 탈착플랜지(120)가 위치된다. 상기 고정플랜지(110)의 외경과 상기 탈착플랜지(120)의 외경은 동일하게 구비되며, 상기 탈착플랜지(120)의 내경은 상기 관(100)의 외경과 동일하게 구비된다.

즉, 상기 탈착플랜지(120)는 상기 관(100)의 외경에 삽입되어 상기 관(100)에 고정되는데, 상기 탈착플랜지(120)의 내경면에는 위치고정홈(121)이 형성되고, 상기 위치고정홈(121) 내에 고정링(140)이 삽입되어 위치된다. 상기 고정링(140)은 상기 관(100)의 외경보다 약간 작은 내경을 가지며, 상기 고정링(140)이 상기 위치고정홈(121) 내에 위치된 상태에서 상기 탈착플랜지(120)를 상기 관(100)의 끝단에서부터 삽입시키게 된다. 이때, 상기 탈착플랜지(120)는 상기 고정링(140)에 의해 억지끼움으로 상기 관(100)에 삽입된다. 따라서, 상기 탈착플랜지(120)는 상기 관(100)의 외경에서 쉽게 분리되거나 이탈되지 않게 된다.

한편, 상기 고정링(140)은 접합링으로 대체될 수도 있다. 이 경우 상기 접합링은 용접봉을 링의 형상으로 구성하여 상기 접합링을 위치고정홈(121)내에 위치시킨다. 이후, 상기 탈착플랜지(120)에 열을 가하면 상기 접합링이 용융되면서 상기 탈착플랜지(120)가 상기 관(100)에 접합된다. 따라서, 상기 탈착플랜지(120)는 상기 관(100)에서 분리되지 않게 된다.

또한, 상기 탈착플랜지(120)의 외경면에는 슬라이딩홈(122)이 형성된다. 이 슬라이딩홈(122)은 상기 관(100)의 길이 방향으로 넓은 면적을 갖도록 형성되며, 이 탈착플랜지(120)의 외주면을 따라 형성된다.

한편, 상기 탄성패킹(130)은 상기 관(100)의 이음 연결부에 위치되는데, 상기 탄성패킹(130)의 내주면은 대략 절반의 영역이 상기 고정플랜지(110)에 밀착되고, 상기 탄성패킹(130)의 나머지 절반 영역은 상기 탈착플랜지(120)의 외경에 밀착된다.

상기 탄성패킹(130)은 상기 관(100)을 연결했을 때, 이 관(100)의 내부로 통과되는 유체가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위한 것이다. 상기 탄성패킹(130)은 첨부된 도 5a 내지 도 5h에서 보는 바와 같이 띠의 형상으로 이루어진다. 여기서 도 5b 내지 도 5f는 띠의 형상으로 이루어진 탄성패킹을 연결부에 감싸게 될 때 만들어지는 형상이다.

상기 탄성패킹(130)은 일정한 두께를 가지며 길이 방향으로 형성되고, 그 양 끝단에는 체결부(131)가 형성된다. 상기 체결부(131)는 다양한 형태로 구성할 수 있다.

상기 탄성패킹(130)은 첨부된 도 5a 내지 도 5h에서 보는 바와 같이, 상기 체결부(131)의 형상을 달리할 수 있다. 즉, 상기 체결부(131)는 체결돌기(131-1)와 체결홈(131-2)으로 이루어지거나, 삽입홈(131-3)과 연결고정부재(131-4)로 이루어질 수 있다.

먼저, 상기 체결부(131)가 체결돌기(131-1)와 체결홈(131-2)으로 이루어질 경우, 도 5a 내지 5c에서 보는 바와 같이 상기 체결돌기(131-1)는 상기 탄성패 킹(130)의 일측 끝단에서 돌출되고, 상기 체결홈(131-2)은 상기 탄성패킹(130)의 타측 끝단은 상기 체결돌기(131-1)와 대응되는 체결홈(131-2)이 형성된다.

여기서, 상기 체결돌기(131-1)는 상기 탄성패킹(130)의 길이 방향으로 돌출되는데, 상기 탄성패킹(130)의 끝단에서부터 외측 방향으로 갈수록 점차적으로 넓어지는 면적을 갖도록 구비된다. 그리고, 상기 체결홈(131-2)은 상기 탄성패킹(130)의 끝단, 즉 상기 체결돌기(131-1)의 타측 방향 끝단이 관통된다.

상기 체결홈(131-2)은 앞서도 언급했듯이 상기 체결돌기(131-1)와 대응된 형상을 갖도록 구비되는데, 상기 체결홈(131-2)은 상기 탄성패킹(130)의 끝단에서 내측 방향으로 갈수록 점차적으로 넓어지는 면적을 갖도록 구비된다.

따라서, 상기 탄성패킹(130)은 양 끝단부를 연결할 경우 링의 형상으로 구비되며, 이때 상기 체결돌기(131-1)는 상기 체결홈(131-2)에 삽입되어 상기 탄성패킹(130)의 그 끝단이 서로 연결되는 것이다.

또한, 상기 체결부(131)는 첨부된 도 5b와 5c에서 보는 바와 같이, 체결돌기(131-1)와 체결홈(131-2)이 상기 탄성패킹(130) 두께의 절반 영역만 형성될 수도 있다. 즉, 상기 탄성패킹(130)의 두께가 10mm라고 가정할 경우 상기 체결돌기(131-1)와 상기 체결홈(131-2)의 두께는 5mm씩 구비된다. 그러나, 상기 체결돌기(131-1)가 상기 체결홈(131-2)의 두께보다 두꺼울 수도 있으며 이때는 상기 체결돌기(131-1)와 상기 체결홈(131-2)의 총 두께는 상기 탄성패킹(130)의 두께를 벗어나지 않게 된다.

첨부된 도면에서는 상기 체결돌기(131-1)는 상기 탄성패킹(130)의 일측 끝단 외주면에 형성되고, 상기 체결홈(131-2)은 상기 탄성패킹(130)의 타측 끝단 내주면에 형성되도록 도시하였다. 그러나, 이 체결돌기(131-1)와 상기 체결홈(131-2)의 위치는 서로 바뀔수도 있다.

그리고, 상기 체결부(131)는 첨부된 도 5d 내지 도 5f에서 보는 바와 같이 상기 탄성패킹(130)의 양측 끝단에 삽입홈(131-3)이 형성되고, 이 삽입홈(131-3)에 하나의 연결고정부재(131-4)를 위치시킬 수도 있다.

이 경우 상기 삽입홈(131-3)은 첨부된 도 5d에서 보는 바와 같이, 상기 탄성패킹(130)의 양측 끝단이 관통되도록 형성될 수도 있으며, 첨부된 도 5e에서 보는 바와 같이 상기 탄성패킹(130) 두께의 절반 영역에만 홈이 형성될 수도 있다. 상기 삽입홈(131-3)의 두께에 따라 상기 연결고정부재(131-4)의 두께도 선택적으로 변경시켜 상기 삽입홈(131-3)에 상기 연결고정부재(131-4)를 위치시킨다.

즉, 상기 탄성패킹(130)은 양측 끝단에 각각 삽입홈(131-3)이 형성되지만, 상기 탄성패킹(130)의 양측 끝단을 밀착시키면 하나의 삽입홈(131-3)이 형성된다. 그리고, 상기 삽입홈(131-3)이 연결고정부재(131-4)를 삽입하여 상기 탄성패킹(130)을 링의 형태로 연결시킬 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 상기 탄성패킹(130)의 내주면과 관 또는 플랜지의 외주면에는 고정돌기, 또는 고정홈이 형성된다.

첨부된 도면에서는 상기 탄성패킹(130)의 내주면에 고정돌기(132)가 형성된 것으로 도시하였고, 전술되어진 고정플랜지(110)의 외주면에 고정홈(111)이 형성되도록 도시하였다.

상기 고정돌기(132)와 상기 고정홈(111)은 상기 탄성패킹(130)을 상기 고정플랜지(110)에 밀착시켜 상기 탄성패킹(130)이 관의 길이 방향으로 위치이동되는 것을 방지하기 위한 것이다.

한편, 클램프(150-1,150-2)는 상기 탄성패킹(130)의 외주면을 감싼 상태로 관 또는 플랜지의 연결부를 고정하는 역할을 한다. 상기 클램프(150-1,150-2)는 한 쌍으로 이루어지며 외측에 관통홀이 형성되어 볼트와 너트에 의해 연결된다.

그리고, 상기 클램프(150-1,150-2)의 내주면은 상기 탄성패킹(130)의 외주면에 밀착되고, 상기 클램프(150-1,150-2)의 양측은 상기 탄성패킹(130)의 양측면에 밀착된다. 즉, 상기 클램프(150-1,150-2)는 상기 탄성패킹(130)의 측면을 보호하는 절곡부(151)가 구비되고, 한 쌍의 클램프(150-1,150-2)가 볼트와 너트에 의해 연결될 경우 상기 클램프(150-1,150-2)의 양측 절곡부(151) 내면이 관 또는 플랜지의 외주면에 밀착되는 것이다.

그러나, 도시된 도면에서는 상기 클램프(150-1,150-2)에 형성된 일측의 절곡부(151)가 관(100)의 외주면에 밀착되고, 타측의 절곡부(151)는 탈착플랜지(120)의 외주면에 밀착된다. 상기 탈착플랜지(120)는 앞서 언급한 슬라이딩홈(122)이 형성되는데, 상기 절곡부(151)가 상기 슬라이딩홈(122) 내에 위치되는 것이다.

한편, 본 발명의 패킹을 이용한 관 이음장치의 제2실시예는 첨부된 도 6a에서 보는 바와 같이 관(100'), 탄성패킹(130'), 클램프(150'), 및 완충스프링(160) 으로 크게 이루어진다.

상기 관(100')은 일측 끝단에 고정플랜지(110')가 형성되고, 상기 관(100')의 타측 끝단에는 탈착플랜지(120')가 위치된다. 그리고, 상기 고정플랜지(110')의 외경에는 나사산이 형성되며, 상기 탈착플랜지(120')의 내경과 상기 관(100')의 외경은 동일하게 구비된다.

상기 탄성패킹(130')은 완충판(130a)과 지지돌기(130b)로 이루어지며, 상기 관(100')의 이음 연결부에 상기 탄성패킹(130')이 위치된다.

즉, 상기 완충판(130a)은 단면 형상이 "["과 같이 이루어지며 관(100') 또는 플랜지에 구비된 중공부와 동일한 내경을 가지며, 상기 완충판(130a)의 외경은 상기 관(100') 또는 상기 고정플랜지(110')의 외경과 동일하게 구비된다. 그리고, 상기 지지돌기(130b)는 상기 완충판(130a)의 일면에서 횡 방향으로 돌출된다.

그리고, 상기 탈착플랜지(120')는 상기 탄성패킹(130')과 상기 관 사이에 위치되는데, 상기 탈착플랜지(120')의 외경은 상기 탄성패킹(130')의 내경에 밀착되고, 상기 탈착플랜지(120')의 내경은 상기 관(100')의 외경과 동일하게 구비된다. 여기서, 상기 탈착플랜지(120')는 상기 관(100')의 외주면에 억지끼움으로 고정될 수도 있으며, 전술되어진 제1실시예에서와 같이 고정링을 이용하여 상기 관(100')에 고정시킬 수도 있다. 그러나, 첨부된 도면에서는 상기 탈착플랜지(120')를 상기 관(100')의 외주면에 억지끼움으로 고정되도록 도시하였다.

또한, 상기 탈착플랜지(120')의 외주면에는 고정홈(111')이 형성되고, 상기 탄성패킹(130')에 구비된 지지돌기(130b)의 내주면에는 고정돌기(132')가 형성된 다. 이 고정홈(111')과 상기 고정돌기(132')는 전술되어진 제1실시예의 구성 요소와 동일하게 이루어진다.

상기 탈착플랜지(120')의 외주면에는 즉, 상기 고정홈(111')과 이격된 위치에는 홈(112)이 형성되고 이 홈(112)에는 보조지지체(170)가 결합된다. 상기 보조지지체(170)는 내ㆍ외경을 가지며 일부분에는 절개된 형상을 갖는다.

상기 클램프(150')는 상기 탄성패킹(130')의 외주면을 감싼 상태로 관(100') 또는 플랜지의 연결부를 고정하는 역할을 한다. 그러나, 상기 클램프(150')는 제1실시예와는 다르게 하나로 이루어진다.

그리고, 상기 클램프(150')의 일측 내주면은 나사산이 형성되어 전술되어진 고정플랜지(110')의 외주면에 형성된 나사산에 체결된다. 그리고, 상기 클램프(150')의 중심부에는 상기 탄성패킹(130')의 외주면이 밀착되고, 상기 클램프(150')의 타측 내주면은 관(100')의 외주면과 밀착된다. 즉, 상기 클램프(150')는 상기 관(100')이 외주면과 밀착될 수 있도록 상기 클램프(150')의 끝단에 절곡부(151)가 형성되는 것이다.

상기 완충스프링(160)은 상기 클램프(150')에 형성된 절곡부(151)와 전술되어진 보조지지체(170) 사이에는 위치된다. 즉, 상기 완충스프링(160)의 일측은 상기 절곡부(151)에 지지되고, 상기 완충스프링(160)의 타측은 상기 보조지지체(170)에 지지된다. 따라서, 상기 완충스프링(160)은 상기 보조지지체(170)를 탄성패킹(130') 방향으로 밀고자 하는 힘이 작용한다.

상기 보조지지체(170)는 탈착플랜지(120')와 결합되어 있으며, 상기 탈착플 랜지(120')는 고정홈(111')과 고정돌기(132')에 의해 탄성패킹(130')과 연결될 뿐만 아니라, 관(100')에도 연결된다. 따라서, 상기 완충스프링(160)의 팽창력에 의해서 상기 탈착플랜지(120')와 관(100')은 상기 탄성패킹(130')의 일측면에 밀착되고, 상기 탄성패킹(130')의 타측면은 고정플랜지(110')의 측면에 밀착되는 것이다.

한편, 상기한 바와 같은 구조는 완충스프링(160)이 없이도 관(100')이나 플랜지를 연결할 수도 있다. 즉, 첨부된 도 6b에서 보는 바와 같이, 관(100')의 외주면에 탈착플랜지(120')가 위치되고, 상기 탈착플랜지(120')의 외주면에는 보조지지체(170)가 고정된다. 그리고, 상기 보조지지체(170)의 일측면에는 클램프(150')의 절곡부(151)와 밀착되고, 상기 보조지지체(170)의 타측면에는 탄성패킹(130')의 지지돌기(130b)가 밀착된다.

또한, 상기 탄성패킹(130')에 구비된 완충판(130a)은 그 일측면에 상기 탈착플랜지(120')와 관(100')이 밀착되고, 상기 완충판(130a)의 타측면에는 고정플랜지(110')의 측면과 밀착된다. 그리고, 상기 고정플랜지(110')에 클램프(150')가 나사산에 의해 결합된다.

여기서, 상기 클램프(150')가 상기 고정플랜지(110')에 나사로 체결될 때 탄성패킹(130')의 양측면이 각각 고정플랜지(110')와 탈착플랜지(120') 및 관(100')에 의해 가압되어 중심부 방향으로 미세하게 수축되어 연결부를 견고하게 유지시킬 수 있다. 그에 따라 관(100')이 진동에 의해 좌우측 방향으로 이동되어도 그 압력을 탄성 패킹의 탄성력을 이용하여 흡수하므로 유체가 외부로 유출되는 일 없이 관 이음 장치가 견고하게 유지될 수 있다.

한편, 상기 탄성패킹(130')에 구비된 지지돌기(130b)의 끝단면에는 금속판(180)이 위치된다. 이 금속판(180)은 상기 클램프(150')를 고정플랜지(110')에 결합할 때 상기 탄성패킹(130')이 상기 클램프(150') 내측벽에 대하여 밀리게 되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 패킹을 이용한 관 이음장치는 관의 끝단부에 고정플랜지가 형성되고, 상기 고정플랜지의 외주면에 클램프의 내주면에 형성된 나사산과 대응하는 나사산이 형성되어 있어, 관을 일방향으로 회전시키는 것 만으로 상기 관의 끝단부를 클램프에 고정시키는 것이 가능하다. 따라서, 두 개의 관 이음은 하나의 관 또는 클램프를 일방향으로 회전시키는 것 만으로 달성될 수 있으므로, 작업자의 작업 시간을 현저히 감소시킬 수 있다.

그리고, 탄성 패킹의 일부가 상기 고정플랜지와 상기 탈착플랜지 사이에 위치하므로, 위와 같은 관의 회전을 통한 관의 끝단부의 상기 클램프에 대한 고정시, 탄성 패킹이 가압되어 상기 탄성 패킹은 두 관의 연결에 대하여 내부를 통과하는 유체가 외부로 유출되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 진동 등을 통해 관이 좌우측 방향으로 이동될 때 그 압력을 흡수하는 두 가지 기능을 동시에 수행하게 된다. 따라서, 본 발명의 제2실시예에 의하면 간단한 구조로 진동 발생시 관의 이음부가 파열되거나 관이 분리되는 것을 최소화할 수 있다.

이상에서 설명된 제1ㆍ제2실시예에 구비된 관(100')은 그 내주면에 세라믹으 로 코팅처리될 수 있으며, 상기 관(100')의 외주면은 폴리에틸렌 코팅 처리될 수도 있다. 이러한 코팅은 관(100')의 부식 현상을 방지하기 위한 것이다.

이상과 같이 이루어진 본 발명의 패킹을 이용한 관 이음장치의 사용상태 및 그 설치방법을 설명하도록 한다.

상기 패킹을 이용한 관 이음장치의 제1실시예에 따라 관(100)의 끝단부 외주면에 탈착플랜지(120)를 위치시킨다. 이때, 상기 탈착플랜지(120)는 고정링(140)에 의해서 상기 관(100)의 외주면에 고정된다.

이후, 상기 관(100)과 일정간격 이격된 상태로 고정플랜지(110)를 위치시킨다. 그리고, 띠의 형상으로 이루어진 탄성패킹(130)을 상기 고정플랜지(110)와 상기 탈착플랜지(120)의 외주면을 동시에 감싸도록 위치시킨다.

상기 탄성패킹(130)은 양끝단에 각각 체결돌기(131-1)와 체결홈(131-2)으로 이루어진 체결부(131)가 구비되기 때문에 상기 체결돌기(131-1)를 상기 체결홈(131-2)에 위치시켜 상기 탄성패킹(130)을 링의 형태로 고정시킬 수 있다. 이러한 탄성패킹(130)은 이중으로 고정플랜지(110)와 탈착플랜지(120)를 감쌀 수도 있다.

상기 탄성패킹(130)을 위치시킬 때, 상기 고정플랜지(110)의 외주면에는 고정홈(111)이 형성되고, 상기 탄성패킹(130)의 내주면에는 고정돌기(132)가 형성되기 때문에 상기 탄성패킹(130)에 구비된 고정돌기(132)를 상기 고정플랜지(110)에 형성된 고정홈(111)에 위치되도록 감싸는 것이다.

따라서, 상기 탄성패킹(130)은 대략 그 중심부를 기준으로 양측 방향에 고정플랜지(110)와 탈착플랜지(120)가 위치된다. 이후, 한 쌍의 클램프(150-1,150-2)를 상기 탄성패킹(130)의 외주면에 각각 위치시킨다. 이때, 상기 클램프(150-1,150-2)의 일측에 구비된 절곡부(151)는 탈착플랜지(120)의 외주면에 형성된 슬라이딩홈(122) 내에 위치된다. 그리고, 한 쌍의 상기 클램프(150-1,150-2)는 볼트와 너트에 의해 체결된다.

이렇게 연결된 관(100)이 지하에 매설된 경우 지반의 진동에 의해 횡 방향으로 위치 이동되는데, 이때, 상기 고정플랜지(110) 부분과 클램프(150-1,150-2)는 고정되고, 상기 탈착플랜지(120)는 상기 클램프(150-1,150-2)의 절곡부(151)에 대하여 슬라이딩홈(122) 내에서 위치 이동된다.

상기 고정플랜지(110)와 상기 탈착플랜지(120)는 초기 설치시 이격된 상태로 위치되고, 상기 클램프(150-1,150-2)의 절곡부(151)는 상기 슬라이딩홈(122)의 중심부에 위치되기 때문에, 상기 관(100)이 진동에 의해 좌우측 방향으로 이동되어도 이 관(100)을 통과하는 유체가 외부로 유출되지 않게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 패킹을 이용한 관 이음장치의 제2실시예에서는 관(100')의 끝단부 외주면에 탈착플랜지(120')를 위치시킨다. 이때 제1실시예에 기술한 바와 동일한 방법으로 탈착플랜지(120')를 상기 관(100')에 고정시키게 된다.

이후, 상기 탈착플랜지(120')의 외주면에 보조지지체(170)를 고정한 후, 탈착플랜지(120')의 외주면에 탄성패킹(130')을 삽입한다. 즉, 상기 탄성패킹(130') 에 구비된 완충판(130a)의 일면이 상기 탈착플랜지(120') 및 상기 관(100')의 측면에 밀착되고, 상기 탄성패킹(130')에 구비된 지지돌기(130b)의 내주면이 상기 탈착플랜지(120')의 외주면에 밀착되는 것이다. 이때, 상기 탄성패킹(130')에 구비된 고정돌기(132')가 상기 탈착플랜지(120')에 형성된 고정홈(111)에 삽입되어 상기 탄성패킹(130')은 상기 탈착플랜지(120')에 고정되는 것이다.

그리고, 상기 탄성패킹(130')의 타측면을 고정플랜지(110')의 측면에 밀착시킨다. 이후, 전술되어진 보조지지체(170)에 완충스프링(160)의 일측을 위치시키고, 클램프(150')에 구비된 절곡부(151)에 상기 완충스프링(160)의 타측을 위치시킨다. 이후, 상기 클램프(150')를 상기 고정플랜지(110')에 형성된 나사산에 체결하게 된다.

상기 클램프(150')를 회전시키는 방향에 따라 상기 완충스프링(160)의 탄성력이 증대된다. 즉, 상기 완충스프링(160)의 일단은 상기 클램프(150')에 구비된 절곡부(151)에 지지되고, 상기 완충스프링(160)의 타단은 상기 보조지지체(170)에 지지되기 때문에 상기 클램프(150')를 회전시켜 상기 고정플랜지(110')에 고정시키는 동안 이 완충스프링(160)은 탄성력이 발생되는 것이다.

따라서, 지반의 진동에 의해 관(100')의 횡 방향으로 흔들림이 발생될 경우 상기 완충스프링(160)의 탄성력에 의해서 상기 탄성패킹(130') 및 탈착플랜지(120')가 위치 이동되는 것이다. 그러므로 관(100')을 통과하는 유체가 지반의 진동에 의해 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

도 1은 종래의 패킹을 이용한 관 이음장치의 일 예를 도시한 단면도,

도 2는 본 발명의 패킹을 이용한 관 이음장치의 제1실시예를 도시한 분리사시도,

도 3은 본 발명의 패킹을 이용한 관 이음장치의 제1실시예에 따른 결합사시도,

도 4a는 본 발명의 패킹을 이용한 관 이음장치의 도 3에 도시된 A-A부의 단면도,

도 4b는 본 발명의 패킹을 이용한 관 이음장치의 도 3에 도시된 A-A부의 다른 상태를 도시한 단면도,

도 5a는 본 발명의 패킹을 이용한 관 이음장치에 구비된 탄성패킹의 바람직한 실시예를 도시한 사시도,

도 5b 내지 도 5h는 본 발명의 패킹을 이용한 관 이음장치에 구비된 탄성패킹의 다양한 실시예를 도시한 사시도,

도 6a와 도 6b는 본 발명의 패킹을 이용한 관 이음장치의 제2실시예를 도시한 단면도,

도 6c와 도 6d는 본 발명의 도 6a에 도시된 B부의 확대도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100,100' : 관 110,110' : 고정플랜지

111,111' : 고정홈 112 : 홈

120,120' : 탈착플랜지 121 : 위치고정홈

122 : 슬라이딩홈 130,130' : 탄성패킹

130a : 완충판 130b : 지지돌기

131 : 체결부 131-1 : 체결돌기

131-2 : 체결홈 131-3 : 삽입홈

131-4 : 연결고정부재 132,132' : 고정돌기

140 : 고정링 150-1,150-2,150' : 클램프

151 : 절곡부 160 : 완충스프링

170 : 보조지지체 180 : 금속판

Claims (10)

1. 두 개의 관이 연결되는 이음부 사이에 위치되며, 내측에 돌기가 형성되어 있는 탄성패킹;

   상기 탄성패킹의 외주면을 감싼 상태로 상기 이음부를 가압하여 고정하는 하나의 클램프;

   상기 두 개의 관 중 하나의 관에 밀착 고정되며, 그 외경면에 보조지지체와 결합하는 홈이 구비되어 있는 탈착 플랜지; 및

   상기 홈에 결합되는 보조지지체; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킹을 이용한 관 이음장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 패킹을 이용한 관 이음장치는,

   상기 탄성패킹의 지지돌기의 끝단면에 위치하는 금속판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킹을 이용한 관 이음장치.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,

   상기 탄성패킹은,

   상기 관에 구비된 중공부와 동일한 관통홀이 형성된 완충판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킹을 이용한 관 이음장치.
4. 청구항 1 또는 2에 있어서,

   상기 이음부는,

   플랜지, 밸브, 엘보, 티, 관 중 어느 하나의 부재에 관이 연결되는 것을 특징으로 하는 패킹을 이용한 관 이음장치.
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