KR101033075B1 - 동파이프 이음 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨넥터 양측에 동파이프를 삽입하여 그 중첩부분을 접착제로 접착하여 기밀과 수밀이 유지되도록 하고, 컨넥터와 동파이프 중첩부분 둘레가 삽입되도록 압착기로 압착하여 이 압착부분에 의해 동파이프가 컨넥터에서 빠지지 않도록 하여 종래와 같이 용접방식에 의하지 않고도 동파이프를 견고하게 이음할 수 있는 동파이프 이음 방법에 관한 것으로,
동재질을 갖는 중공형상의 컨넥터와 상기 커넥터 내경 양측에 삽입되는 동파이프 각 접촉부에 금속용 접착제를 도포하는 단계;
상기 컨넥터 양단부 내측에 동파이프를 삽입하여 상기 컨넥터에 양측 동파이프를 접착시키는 단계;
상기 각 동파이프가 삽입된 컨넥터 양단부 둘레를 압착기로 압착하여 컨넥터 압착부 및 동파이프 압착부를 중첩되게 형성하되, 상기 중첩된 컨넥터 압착부 및 동파이프 압착부는 동파이프 단부 외측에 위치하여 동파이프 단부가 컨넥터에서 빠지지 않도록 하는 컨넥터 압착단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

동파이프 이음 방법{Connecting method of copper pipe}

본 발명은 동파이프 이음에 관한 것으로, 특히 컨넥터 양측에 동파이프를 삽입하여 그 중첩부분을 접착제로 접착하여 기밀과 수밀이 유지되도록 하고, 컨넥터와 동파이프 중첩부분 둘레가 동심방향으로 삽입되도록 압착기로 압착하여 이 압착부분에 의해 동파이프가 컨넥터에서 빠지지 않도록 하여 종래와 같이 용접방식에 의하지 않고도 동파이프를 견고하게 이음할 수 있는 동파이프 이음 방법에 관한 것이다.

종래 동파이프 이음 방식은 용접방식으로 접합하였다. 즉 산소, 아세틸렌, 및 엘피지(LPG)가스를 이용한 고열의 용접불꽃으로 동파이프 이음부와 모재를 용융시켜 동파이프를 이음 하였다.

이와 같이 용접방식에 의한 동파이프 이음 방식은 동파이프를 고열로 용융시키게 되므로 용접 후에 용접부분의 결정이 용융되지 않은 다른 부분의 결정과 달라져 강도가 취약하고, 특히 동은 용융될 때 심한 산화를 일으키게 되므로 용접할 때 발생하는 용융부분은 시간이 지날수록 산화가 급속히 진행되어 부식현상이 심하여 수명이 단축되는 특징이 있다. 따라서 산화된 부분은 부식에 의해 강도가 급격히 취약해져 누수현상의 주원인이 되었다.

또한, 용융부분은 고열에 의해 색상이 변화되어 외관이 미려하지 못하여 제품의 품질을 저하시키는 단점이 되었다.

그리고, 폭발위험이 있는 산소, 아세틸렌 및 엘피지 가스를 사용하게 되므로 작업의 위험성이 높고, 만약 가스에 의해 폭발사고가 발생하면 대형 산재사고로 이어져 숙련된 작업자가 요구되고 있다. 뿐만 아니라 용접 작업 중에 많은 작업자가 고온의 용접불꽃에 화상을 입고 있는 것이 현실이다.

더 나아가, 이러한 용접방식은 용접에 필요한 장치, 즉 가스통과 이 가스통에 연결되는 호스 등의 장치들이 중량물이므로 용접 장소 이동시에는 이들의 이동이 번거로울 뿐만 아니라 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다.

무엇보다도, 작업 중 용접불꽃이 인화물질로 옮겨져 최근의 물류창고 화재와 같이 대형 화재사고로 이어져 고귀한 인명 및 물질적 피해가 빈번하게 발생하는 심각한 문제가 있었다.

이에 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 용접 방식에 의한 동파이프 이음 방식의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 컨넥터 양측에 동파이프를 삽입하여 그 중첩부분을 접착제로 접착하여 기밀과 수밀이 유지되도록 하고, 컨넥터와 동파이프 중첩부분 둘레가 삽입되도록 압착기로 압착하여 이 압착부분에 의해 동파이프가 컨넥터에서 빠지지 않도록 하여 종래와 같이 용접방식에 의하지 않고도 동파이프를 견고하게 이음할 수 있는 동파이프 이음 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 동파이프 이음 방법은, 동파이프 단부의 이바리를 제거하고, 동파이프가 삽입되어 접촉하는 컨넥터의 접촉부분에 이물질을 제거하는 단계; 동재질을 갖는 중공형상의 컨넥터와 상기 커넥터 내경 양측에 삽입되는 동파이프 각 접촉부에 금속용 접착제를 도포하는 단계;

상기 컨넥터 양단부 내측에 동파이프를 삽입하여 상기 컨넥터에 양측 동파이프를 접착시키는 단계; 및

상기 각 동파이프가 삽입된 컨넥터 양단부 둘레를 압착기로 압착하여 컨넥터 압착부 및 동파이프 압착부를 중첩되게 형성하되, 상기 중첩된 컨넥터 압착부 및 동파이프 압착부는 동파이프 단부 외측에 위치하여 동파이프 단부가 컨넥터에서 빠지지 않도록 하는 컨넥터 압착단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명의 동파이프 이음 방법은 용접 방식에 의해 고온에서 용융되지 않기 때문에 이음된 동파이프의 수명이 길고, 압착기를 이용하여 현장에서 간단히 시공할 수 있어 작업이 간단하고 시공비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 용접방식을 채택하지 않게 되므로 숙련된 용접공이 필요치 않을 뿐만 아니라 용접 불꽃을 만드는 데 필요한 폭발 위험성이 있는 가스를 사용하지 않아도 되므로 산업재해의 안전성을 담보할 수 있는 장점을 가진다.

특히, 용접 방식이 아니므로 용접 중에 발생하는 대형 화재사고를 미연에 방지할 수 있어 그 작용효과는 기대 이상이라 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 동파이프 이음 방법을 보이기 위한 컨넥터와 동파이프의 분해 사시도
도 2는 본 발명에 의해 이음된 동파이프 조립 사시도
도 3은 본 발명에 따른 동파이프 조립 순서를 나타내는 공정도
도 4는 본 발명의 조립방법에 의해 이음된 동파이프의 종단면도
도 5는 본 발명에 따라 이음된 엘보우관 단면도
도 6은 본 발명에 따라 이음된 티관 단면도
도 7은 본 발명에 따라 이음된 십자관 단면도
도 8은 본 발명에 따라 이음된 유자관 단면도
도 9는 본 발명의 이음에 사용된 조인트 사시도
도 10은 본 발명에 따라 이음된 동파이프 연결부분에 조인트의 사용상태를 나타내는 사시도
도 11은 본 발명에 따라 이음된 동파이프 연결부분에 조인트의 사용상태를 나타내는 종단면도
도 12는 본 발명에 따른 압착기를 이용하여 동파이프 연결부분을 압착한 사진
도 13은 본 발명에 의해 이음된 동파이프 일단부를 수압테스트를 위해 폐쇄한 상태를 보인 사진
도 14는 본 발명에 의해 이음된 동파이프를 수압테스트 중인 상태의 사진
도 15는 본 발명에 따른 순서도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 동파이프 이음 방법의 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명은 연성이 풍부하면서 용접할 때 용융부분에서 산화현상이 심하게 발생하는 비철금속인 동파이프를 이음 하는 것에 유의하여야 한다. 따라서 용접이 쉬우면서 용접부분에 산화현상이 심하지 않은 주강이나 주철과 같은 철금속류 파이프를 이음하는 방법은 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나게 되므로 차별화되어야 한다.

본 발명은 이음하고자 하는 두 개의 동파이프 단부를 동재질로 구성된 컨넥터 내부에 수용하고 이들 연결부분에 기밀이 유지될 수 있도록 접착제로 접착하고, 또한 연결부분의 둘레를 따라 압착기를 이용하여 소정 깊이 압착하여 컨넥터에서 이음된 동파이프가 견고히 고정되어 빠지지 않도록 하는 연결방식이다.

본 발명의 동파이프 연결방법을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
동파이프 단부의 이바리를 제거하고, 동파이프가 삽입되어 접촉하는 컨넥터의 접촉부분에 이물질을 제거하는 단계(S0);

동재질을 갖는 중공형상의 컨넥터(1)와 상기 컨넥터(1) 내경 양측에 삽입되는 동파이프(2) 각 접촉부에 접착제(3)를 도포하는 단계(S1);

상기 컨넥터(1) 양단부 내측에 동파이프(2)를 삽입하여 상기 컨넥터(1)에 양측 동파이프(2)를 접착시키는 단계(S2); 및

상기 각 동파이프(2)가 삽입된 컨넥터(1)의 연결부분 둘레를 압착기(4)로 압착하여 컨넥터 압착부(10) 및 동파이프 압착부(20)를 중첩되게 형성하되, 상기 중첩된 컨넥터 압착부(10) 및 동파이프 압착부(20)는 동파이프 단부(21) 외측에 위치하여 동파이프 단부(21)가 컨넥터(1)에서 빠지지 않도록 하는 컨넥터 압착단계(S3);를 포함한다.

동파이프(2) 이음 전에, 이음 대상이 되는 양측 동파이프 단부(21)는 컨넥터(1) 내부에 긴밀히 삽입될 수 있도록 뾰쪽부분(이바리)을 매끈하게 처리하는 것이 바람직하다. 또한 컨넥터(1)와 동파이프(2) 접촉부분은 접착제(3)가 잘 도포되고 서로 밀접하게 부착될 수 있도록 이물질을 제거해야 한다.

동파이프(2) 접착에 사용되는 상기 접착제(3)는 금속재를 접착시키는 금속용 접착제를 사용한다. 상기 접착제(3)는 공지의 것으로, 원통형 관의 밀봉용으로 널리 사용되며 빠른 경화 시간과 경화될 경우 고강도를 가진다. 상기 금속을 접합시키는 접착제(3)는 열, 부식, 진동에 강하고 물, 그리스, 기름, 탄화수소 등의 많은 화학 제품에 접촉하여도 문제없이 사용할 수 있다.

또한 상기 접착제(3)는 경화된 상태에서 일반 산업용 화학 제품과 고온의 물에 대해서도 매우 좋은 저항성을 가지고 있으므로, 유공압기기, 수도배관, 음용수 배관, 소화전 배관 밀봉제로서 사용할 수 있고 접착력이 강한 것이 특징이다.

상기 접착제(3)는 도포된 후 너무 오래되면 접착력이 점차 상실되므로 상온에서 약 10분 이내에 접착이 진행되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 컨넥터(1)와 이 컨넥터(1)에 삽입되는 동파이프(2) 각각에 상기 접착제(3)를 도포한 후 10분 이내에 각각의 동파이프(2)를 컨넥터(1) 양측에 삽입하여 접착을 진행한다.

본 발명에 사용되는 접착제(3)는 본 발명을 만족할 수 있는 것이라면 어느 것이라도 사용이 가능하다.

동파이프(2)를 내부에 수용하여 이음 하는 컨넥터(1)는 동재질을 사용하는 것이 바람직하다. 동재질은 압착기(4)를 이용하여 압착부들(10)(20)를 성형할 때 연성이 뛰어나므로 쉽게 성형되는 특징이 있다. 특히 본 발명에 사용되는 압착기(4)는 도 12와 같이 휴대용 소형 압착기(4)를 수작업으로 사용하게 되므로 컨넥터(1)는 성형하기 쉬운 동파이프(2)와 같은 재질을 사용하면 좋다.

상기 컨넥터(1)의 구성은 이음 대상이 되는 동파이프(2) 단부를 수용할 수 있도록 중공형상을 가져야 하므로 파이프 형상으로 구성된다. 상기 컨넥터(1)는 도 5와 같이 내경 중앙에 동파이프(2) 삽입 위치를 안내하는 걸림턱(11)이 형성되는 것이 바람직하다.

따라서 컨넥터(1) 내부로 삽입된 동파이프(2)는 상기 걸림턱(11)에 걸려 정지되므로 그 삽입위치가 지정되기 때문에 너무 과도하게 삽입되거나 또는 지정된 깊이까지 삽입되지 않아 발생되는 문제를 미연에 방지할 수 있게 된다.

컨넥터(1)에 동파이프(2)를 접착시키는 단계(S2)는 비교적 간단하다. 즉, 접착제(3)가 도포된 양측 동파이프(2) 각각을 접착제(3)가 도포된 컨넥터(1) 내경에 삽입하여 수행하게 되는데, 이 경우 접착제(3)를 도포한 후 압착기(4) 사용을 감안하여 상온상태에서 10분 이내에 양측 동파이프(2)를 컨넥터(1) 내경에 삽입한다. 이때 동파이프(2)가 컨넥터(1)의 걸림턱(11)에 닿을 때까지 깊이 삽입하여 그 조립위치를 정확히 한다.

다음으로, 상기 컨넥터 압착단계(S3)는 본 발명의 파이프 이음에 있어 중요한 부분의 하나이다.

즉, 상기 컨넥터 압착단계(S3)는 소형 압착기(4)를 이용한다. 상기 압착기(4)는 동파이프(2) 둘레를 균일하게 압착할 수 있는 것으로, 동파이프(2) 단면 형상에 따라 그 둘레를 균일하게 압착할 수 있게 구성할 수 있다.

본 발명에 사용되는 동파이프(2)가 원형파이프임을 감안하여 상기 압착기(4)는 원형파이프 둘레를 균일한 압력으로 압착할 수 있게 구성된다.

도 3은 본 발명에 따른 동파이프(2) 조립 순서를 나타내는 공정도를 나타내고 있다. 이 도면에서와 같이 컨넥터(1) 양측에 이음 대상이 되는 동파이프(2)를 삽입한 상태에서, 상기 각 동파이프(2)가 삽입된 컨넥터(1)의 연결부분 둘레를 압착기(4)로 압착하여 컨넥터 압착부(10) 및 동파이프 압착부(20)를 중첩되게 형성한다. 상기 중첩된 컨넥터 압착부(10) 및 동파이프 압착부(20)는 동파이프 단부(21) 외측에 위치하게 되고, 또한 상기 압착부들(10)(20)이 소정깊이 삽입되어 있으므로 동파이프(2)는 어느 방향으로도 움직이지 못하게 되므로 컨넥터(1)에서 빠지지 않게 된다.

여기서, 상기 컨넥터 압착부(10) 및 동파이프 압착부(20)는 동심원을 갖는 원형파이프이고, 원형둘레에 상기 압착부들(10)(20)이 형성된다.

그리고, 상기 컨넥터 압착부(10)의 외경은 동파이프(2) 외경과 동일한 구경을 갖는 것이 바람직하다. 이는 컨넥터의 압착부(10) 및 동파이프 압착부(20)가 너무 과도하게 삽입될 경우 상기 압착부(10)(20)들이 동파이프(2) 내부로 과도하게 돌출되어 유체의 흐름을 방해하게 되고, 반대로 컨넥터 압착부(10) 및 동파이프 압착부(20)가 너무 얇게 삽입되면 이음된 동파이프(2)가 컨넥터(1)에서 빠지는 문제가 있는데, 이러한 두 가지 현상을 모두 해결할 수 있게 된다.

도 4는 상기와 같이 동파이프(2)가 컨넥터(1) 내부에 삽입되어 조립된 상태를 확대한 것으로, 동파이프(2)가 컨넥터(1)에서 빠지지 않게 조립된 상태를 잘 보이고 있다.

도 5 내지 도 8은 본 발명을 이용하여 다양한 형태의 동파이프(2), 즉 엘보우관, 티자관, 십자관, 유자관 등의 이음 상태를 보이고 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예는 상기 컨넥터(1)와 동파이프(2) 압착부(10)(20) 둘레에 가스켓(51)이 내장된 조인트(5)를 조임장착하는 단계(S4);를 더 포함한다.

상기 조인트(5)는 도 9 내지 도 11과 같이 탄성띠(50) 내부에 가스켓(51)이 내장되어 있고, 상기 탄성띠(50)의 양측단 상부에 탄성띠(50)의 지름을 조절할 수 있는 장력조절수단(53)이 갖추어져 있다.

상기 탄성띠(50)는 탄성을 갖도록 얇은 금속재가 띠형상으로 구성되는데, 잘 부식되지 않는 스텐레스재질을 사용하는 것이 좋다. 상기 탄성띠(50)의 일단부에는 내부에 수용된 가스켓(51)을 감싸보호할 수 있도록 보강부재(52)가 장착되어 있다. 상기 탄성띠(50)의 양단부 둘레에는 가스켓(51)이 빠지지 않도록 플랜지(53)가 돌출되게 형성된다.

상기 탄성띠(50) 내부에 수용되는 가스켓(51)은 그 내측면이 컨넥터(1)의 압착부에 직접 밀착하여 기밀 또는 수밀을 유지하는 것으로, 고무를 사용할 수 있다.

상기 장력조절수단(53)은 탄성띠(50) 일측단부에 장착되는 너트(53a), 및 상기 탄성띠(50) 타측단부에 설치되고 상기 너트(53a)에 체결되어 탄성띠(50)의 장력을 조절하는 보울트(53b)를 포함한다. 이와 같이 구성된 장력조절수단(53)은 상기 보울트(53b)를 회전하면 할수록 탄성띠(50)의 양측 단부 사이가 점차 가까워져 탄성띠(50)의 지름이 작아지고, 반대로 상기 보울트(53b)를 반대로 회전하게 되면 탄성띠(50)의 양측 단부가 점차 멀어져 탄성띠(50)의 지름이 커지게 된다.

이러한 방법으로 이음하고자 하는 동파이프(2) 지름의 크기에 따라 상기 탄성띠(50)의 지름과 장력을 선택적으로 조절하여 동파이프 압착부(20)의 기밀과 수밀을 2차적으로 더욱 견고하게 유지할 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 실시예에 의해 이음된 동파이프(2)는 컨넥터(1)와 동파이프(2) 이음부에 기밀 또는 수밀이 유지되는지 확인하기 위해 도 13 및 도 14와 같이 이음된 동파이프(2) 단부를 밀폐하고 동파이프(2) 유로상에 압력계를 장착한 상태에서 내부에 공기 또는 액체를 공급하여 기밀 또는 수밀 테스트를 할 수 있다.

본 출원인은 내경이 15㎜∼250㎜인 동파이프 중 50㎜인 동파이프(2)를 컨넥터(1)를 이용하여 본 발명에 따라 이음 하였고, 상기 이음된 동파이프(2)를 50kg/㎠, 60kg/㎠, 70kg/㎠ 수압하에서 반복적으로 측정한 결과 누수현상이 발생하지 않았음을 확인하였다.

통상적인 통파이프 사용압력이 15kg/㎠ 이하임을 감안하면 상기 본 출원인의 실험결과는 실로 대단한 것이다.

이상의 동파이프 이음 방법은 용접으로 동파이프를 이음 하지 않게 되므로 종래 용접 방식에 의한 이음의 불편함을 일거에 해소할 수 있을 뿐만 아니라 견고하면서도 간편한 동파이프 이음 방법을 제공하게 되므로 유익한 발명인 것이다.

1 : 컨넥터 2 : 동파이프
3 : 접착제 4 : 압착기
5 : 조인트

Claims (5)

1. 동파이프 단부의 이바리를 제거하고, 동파이프가 삽입되어 접촉하는 동재질을 갖는 중공형상의 컨넥터의 접촉부분에 이물질을 제거하는 단계;
   상기 컨넥터와 상기 컨넥터 내경 양측에 삽입되는 동파이프 각 접촉부에 금속용 접착제를 도포하는 단계;
   상기 컨넥터 양단부 내측에 동파이프를 삽입하여 상기 컨넥터의 양측 동파이프를 접착시키는 단계;
   상기 각 동파이프가 삽입된 컨넥터의 연결부분 둘레를 압착기로 압착하여 컨넥터 압착부와 동파이프 압착부가 중첩되게 형성하되,
   상기 중첩된 컨넥터 압착부 및 동파이프 압착부는 동파이프 단부 외측에 위치하여 동파이프 단부가 컨넥터에서 빠지지 않도록 하는 컨넥터 압착단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동파이프 이음 방법.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 컨넥터 압착부의 외경은 동파이프 외경과 동일한 구경을 갖는 것을 특징으로 하는 동파이프 이음 방법.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 컨넥터와 동파이프 압착부 둘레에 가스켓이 내장된 조인트를 조임장착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동파이프 이음 방법.
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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