KR101235735B1 - 파이프와 고압력 연결구를 일체로 하는 수도관 연결 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관 연결 조립체에 관한 것이며, 그 목적은 파이프 연결부에 대한 강성과 기밀을 대폭 향상시킬 수 있는 파이프와 고압력 연결구를 일체로 하는 수도관 연결 조립체를 제공하는 것이다. 이를 위한 본 발명은 제1 파이프의 끝단에 일체로 연결되며 제2 파이프의 단부가 삽입되는 깊이를 결정하도록 내주면에 걸림턱을 형성하는 확관부와 상기 확관부의 끝단으로부터 연장 형성되는 플랜지부를 구비하는 소켓과 상기 소켓보다 큰 강성을 갖도록 이형 재질로 이루어지며 상기 소켓의 확관부와 플랜지부의 둘레를 감싸는 구조를 이루는 보강테를 일체로 하는 연결헤드; 상기 연결헤드와 제2 파이프의 사이에 개재되어 기밀을 유지하는 하나 이상의 오링; 상기 각 오링의 전후방에 배치되도록 상기 연결헤드와 제2 파이프의 사이에 개재되어 각 오링의 전후방향 위치를 결정하는 동시에 내압으로부터 오링의 전후방 측면을 가압하는 다수개의 가압링; 제2 파이프에 끼움 결합되며 상기 플랜지부에 형성된 쐐기블록 삽입홈의 사면과 접촉하도록 대응하는 경사지지면을 구비하는 쐐기블록; 제2 파이프에 끼워져 상기 플랜지부를 감싸는 구조를 이루며 일단이 상기 쐐기블록의 후방 측면에 접촉하는 압륜; 및 일단에는 상기 플랜지부의 전방 측면에 걸림 지지되는 걸게가 형성되고 상기 압륜을 관통한 타단에는 너트부재와 나사 결합되는 나사부가 형성된 다수개의 체결구로 이루어진 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

파이프와 고압력 연결구를 일체로 하는 수도관 연결 조립체{Water pipe connecting assembly having high pressure connector}

본 발명은 관 연결 조립체에 관한 것으로, 특히 파이프 및 연결부에 작용하는 내, 외압으로부터 파이프 연결부에 대한 강성 및 기밀을 증대시킬 수 있는 고압력 연결구를 일체로 하는 관 연결 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 액체나 기체 등의 유체를 장거리로 이송하기 위한 방법으로 관을 이용한 방법이 보편적으로 사용된다.

특히 수도용 급, 배수 및 산업용 용수 등을 수송하는 위한 배관으로는 주로 콘크리트 또는 주철로 제작된 배관을 사용하였으나, 이러한 콘크리트 및 주철관의 경우에는 제작비가 많이 소요되는 것은 물론 시공 과정에서도 많은 시간과 노력을 필요로 하며, 특히 시공 과정에서 파손되거나 내화학성이 떨어져 부식 또는 전식으로 인한 유체의 유출우려가 많은 관계로, 요즘에는 시공성이 우수한 플라스틱류의 배관 사용이 급격히 증가추세에 있으며, 이중 폴리에틸렌 등의 합성수지재로 이루어진 배관의 사용량이 증가하고 있다.

도 1 및 도 2는 본 출원인에 의해 제안된 수도관 연결 조립체로써, 대한민국 등록특허 제10-0512370호에 개시된 도면의 일부이다.

도 1 및 도 2를 참조하면 제안된 수도관 연결 조립체는, 파이프(10)의 일측 단부에 보강링 결속부(31)가 형성된 헤드부(30)가 상기 파이프(10)와 맞대기 융착하여 일체로 연결되며, 이때 파이프(10)는 그 단부가 끼워지는 큰 내경을 갖는 수관부(32) 및 상기 수관부(32)의 중단으로부터 보강링 결속부(31)가 형성된 단부까지 고무링 삽입부(34)가 형성되어, 상기 고무링 삽입부(34) 외주면에 보강링(40)이 삽입되어 보강링 결속부(31)의 강도를 보강하며, 체결볼트(60)의 절곡된 볼트머리가 상기 보강링(40)에 걸려 고정토록 설치되고, 상기 파이프(10)의 외주면과 동일한 내경의 파이프 관통공이 형성되는 압륜(20)의 둘레에는 보강링 결속부(31)가 삽입되는 헤드 안내날개(21)가 형성되며, 상기 수축형 스토퍼(22)와 헤드 안내날개(21) 사이에는 상기 체결볼트(60)가 관통되는 다수의 볼트체결구멍(23)이 형성되는 한편, 상기 파이프(10)의 단부 외주면과 헤드부(30)의 일측에 형성된 고무링 삽입부(34)의 고무링 걸림턱(36)에 원형 고무링(50)이 걸리도록 압입되어 파이프 사이에 유체가 누출되는 것을 방지토록 하는 구성으로 이루어져 있다.

따라서 파이프(10)의 일측 단부에 헤드부(30)를 융착에 의해 고정시킨 후, 상기 헤드부(30) 내측으로 고무링(50) 및 압륜(20)을 게재하여 다른 파이프의 단부가 삽입되고, 상기 헤드부(30)의 일측에 형성된 고무링 삽입부(34)의 고무링 걸림턱(36)에 원형 고무링(50)이 압입에 의해 걸려 수밀을 유지하며, 상기 압륜(20)은 체결볼트(60) 및 너트로서 상기 헤드부(30)에 착설되는 보강링(40)에 볼트 머리부가 걸려 체결 고정토록 됨으로 인하여, 헤드부(30)에 의한 파이프 연결부의 수밀을 유지할 수 있도록 하고 있다.

하지만, 이러한 구조의 종래 수도관 연결 조립체는 파이프 연결부에 작용되는 내, 외압에 기인하여 파이프 연결부의 강성 및 기밀한 수밀이 확보되지 못하는 문제점이 있다.

즉, 지중에 매설된 시공 완료 후 헤드부(30)에 작용하는 외압에 의하여 합성수지 재질의 헤드부(30)에 미세한 변형이 발생되고, 이로 인하여 헤드부의 고무링 삽입부(34)와 파이프의 외주면 사이에 개재되어 있는 고무링(50)의 압입 강성에도 변형이 발생하기 때문에, 안정적인 수밀 확보가 되지 못하는 문제점이 있다.

예컨대 헤드부(30)에 반경방향(상하방향)에 대한 강한 외압이 작용하는 경우에는 헤드부(30)의 수직방향 직경이 수축되고, 이와 함께 수평방향 직경은 팽창하는 현상이 발생되며, 이와 같이 외압이 발생되는 방향별로 헤드부(30)의 불균일한 수축과 팽창 현상은 헤드부(30)의 내주면에 접촉하고 있는 고무링(50)의 접촉면적과 고무링(50)의 압입 강성에도 변형을 발생시키게 된다.

나아가 이처럼 고무링(50)의 원주방향에 따라 압입 강성이 변화되는 현상은 압입 강성이 집중되는 고무링(50)의 특정부분을 손상시키는 등 사용수명도 단축시키는 결과를 초래하게 된다.

마찬가지 합성수지 재질의 헤드부(30)에 작용하는 변형은 수도관과 같이 유체의 압력이 큰 경우에도 내압으로 인하여 헤드부(30)의 동일한 변형이 초래되고, 그로 인한 고무링(50)의 원주방향에 대한 균등한 압입 강성이 형성되지 못하는 문제점이 발생된다.

나아가 상술한 바와 같이 헤드부(30)와 파이프의 외주면 사이에 개재된 고무링(50)의 원주방향에 대한 압입 강성이 균등하지 못하는 경우에는 헤드부(30)와 결합된 파이프의 최초 결합 위치가 틀어지게 되거나 헤드부로부터 파이프가 이탈되는 문제점이 발생하게 된다.

또한 종래 수도관 연결 조립체는 체결볼트(60)의 절곡된 볼트머리가 헤드부(30)의 결속부(31)에 조립되는 과정에서 과도한 조립 작업이 수행되거나 혹은 시공된 상태에서 파이프의 이탈방향으로 강한 내압이 작용하는 경우에는 금속성 체결볼트(50)에 비하여 연질인 합성수지 재질의 헤드부(30)가 손상되는 것을 의하여 결속력이 저하되는 문제점을 보강링(40)으로 해소하고 있으나, 이러한 보강링(40)으로 인한 부품의 수가 증가되고, 무엇보다 이러한 보강링(40)은 헤드부의 결속부(31)와 접촉되는 부분, 체결볼트와 접촉되는 부분에서 정밀한 가공을 필요로 하기 때문에, 부품의 정밀 제작과 조립 과정에서 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있다.

국내특허공보 등록번호 제0512370호 국내특허공보 등록번호 제0902886호

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 파이프 연결부에 대한 강성과 기밀을 대폭 향상시킬 수 있는 고압력 연결구를 일체로 하는 수도관용 연결 조립체를 제공하는 것이다.

특히 본 발명은 이형의 복합 재질로 이루어진 연결헤드를 이용하여 내, 외압으로부터 파이프 연결부의 반경방향으로 작용하는 변형을 차단함으로써 오링의 원주방향으로 균등한 압입 강성을 유지할 수 있는 기밀이 우수한 고압력 연결구를 일체로 하는 수도관 연결 조립체를 제공하는 것이다.

또한 본 발명은 연결헤드와 파이프의 외주면 사이 틈새를 통하여 제공되는 내압과 비례하여 연결헤드와 파이프의 외주면에 밀착되는 오링의 압입 강성을 증대함으로써 우수한 기밀을 확보하는 것과 함께 파이프의 이탈 현상을 차단할 수 있는 고압력 연결구를 일체로 하는 수도관 연결 조립체를 제공하는 것이다.

또한 본 발명은 연결헤드와 이 연결헤드에 삽입되는 파이프의 중심축을 정확히 일치시면서 조립이 가능하고, 조립된 상태에서도 정확한 중심축을 유지함으로써, 오링의 원주방향에 대한 균등한 압입 강성을 유지할 수 있는 고압력 연결구를 일체로 하는 수도관 연결 조립체를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명은 제1,2 파이프,

상기 제1 파이프의 끝단에 일체로 연결되며, 상기 제2 파이프의 단부가 삽입되는 깊이를 결정하도록 내주면에 걸림턱을 형성하는 확관부와 상기 확관부의 끝단으로부터 연장 형성되는 플랜지부를 구비하는 소켓과; 상기 소켓보다 큰 강성을 갖도록 이형 재질로 이루어지며, 상기 소켓의 확관부와 플랜지부의 둘레를 감싸는 구조를 이루는 보강테를 일체로 하는 연결헤드,

상기 연결헤드와 제2 파이프의 사이에 개재되어, 기밀을 유지하는 하나 이상의 오링,

상기 각 오링의 전후방에 배치되도록 상기 연결헤드와 제2 파이프의 사이에 개재되어, 각 오링의 전후방향 위치를 결정하는 동시에 내압으로부터 상기 오링의 전후방 측면을 가압하는 다수개의 가압링,

상기 제2 파이프에 끼움 결합되며, 상기 플랜지부에 형성된 쐐기블록 삽입홈의 사면과 접촉하도록 대응하는 경사지지면을 구비하는 쐐기블록,

상기 제2 파이프에 끼워져 상기 플랜지부를 감싸는 구조를 이루며, 일단이 상기 쐐기블록의 후방 측면에 접촉하는 압륜, 및

일단에는 상기 플랜지부의 전방 측면에 걸림 지지되는 걸게가 형성되고, 상기 압륜을 관통한 타단에는 너트부재와 나사 결합되는 나사부가 형성된 다수개의 체결구를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 이형의 복합 재질로 제작되어 파이프의 삽입 단부를 감싸는 연결헤드, 내압에 대응하여 오링의 측 방향 압입력을 제공하는 가압링, 및 파이프의 위치변화를 고려한 쐐기블록 간의 유기적인 결합 구조로부터 연결헤드와 파이프 외주면 사이에 개재되는 오링의 내, 외측 밀착력뿐만 아니라 원주방향에 대한 균등한 압입 강성을 유지함으로써, 파이프 연결부분에 대한 우수한 기밀을 구현할 수 있게 된다.

도 1은 종래 수도관 연결 조립체의 구성을 보이는 분리 사시도.
도 2는 도 1에 의한 수도관 연결 조립체의 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 의한 수도관 연결 조립체의 구성을 보이는 분리 사시도.
도 4는 도 3에 의한 수도관 연결 조립체의 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 연결헤드 소켓의 구성을 보인 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 연결헤드 보강테의 구성을 보인 단면도.
도 7은 본 발명에 의한 연결헤드의 제작과정을 보인 개념도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 수도관 연결 조립체의 구성을 보이는 분리 사시도.
도 9는 도 8에 의한 수도관 연결 조립체의 단면도.

위에 기재된 또는 기재되지 않은 본 발명의 특징과 효과들은 이하 첨부도면을 참조한 본 발명의 실시 예들을 통하여 더욱 명백히 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 수도관 연결 조립체는, 제1,2 파이프(1,2), 연결헤드(3), 오링(4), 가입링(5), 쐐기블록(6), 압륜(7), 및 체결구(8)를 포함하여서 구성된다.

상기 제1,2 파이프(1,2)는, 합성수지 재질로 이루어진 것으로, 예를 들어 수도관으로 사용되는 파이프는 보편적으로 PE(Polyethylene) 혹은 PP(Polypropylene) 재질로 압출 성형되며 이렇게 압출 성형된 파이프는 유통 및 현장 조립 시공의 편의를 위하여 일정 길이로 절단되어 제작된다. 이러한 제1,2 파이프(1,2)는 도시된 바와 같이 동일한 직경을 구비하고 있으나, 이와 달리 서로 다른 직경의 파이프일 수도 있다.

상기 연결헤드(3)는, 일단이 상기 제1 파이프(1)의 끝단과 연결되고, 타단으로 상기 제2 파이프(2)의 단부가 삽입될 수 있도록 확관 구조를 이룬다.

이러한 연결헤드(3)는 소켓(31)과 보강테(33)를 포함하여서 구성된다.

상기 소켓(31)의 일단은 상기 제1 파이프(1)와 동일 직경을 유지하며 상기 제1 파이프(1)의 끝단과 일체로 연결 설치될 수 있다. 즉, 제1 파이프(1)의 끝단과 소켓(31)의 끝단을 서로 맞댄 상태에서 융착(w) 연결시키며 제조공장에서 이른바 헤드 일체형 파이프를 미리 제작하게 되고, 이를 현장으로 이송시킨 후 제1,2 파이프(1,2)의 순차적인 조립이 이루어지게 된다.

도 5를 참조하여 소켓(31)의 구성을 보다 상세히 살펴보면,

소켓(31)은 제1 파이프(1)와 연결되는 일단으로부터 제2 파이프(2)의 단부를 내부로 수용할 수 있게 제2 파이프(2)의 외경과 대응하는 내경을 가지는 확관부(310)가 연장 형성된다. 정확하게는 본 발명에 의한 오링(4)과 가압링(5)이 개재될 수 있도록 제2 파이프(2)의 외경보다 약간 큰 내경을 가지도록 형성된다.

또 확관부(310)의 끝단에는 외측으로 돌출된 플랜지부(313)가 일체로 형성된다.

또 확관부(310)의 안쪽 내주면에는 제2 파이프(2)의 단부가 삽입되는 깊이를 결정하도록 제2 파이프(2)의 삽입된 끝단과 접촉되는 걸림턱(3101)이 형성된다.

또 상기 플랜지부(313)의 끝단 내주면에는 후술될 쐐기블록(6)을 내부로 수용할 수 있게 쐐기블록 삽입홈(3130)이 형성된다. 이때 쐐기블록 삽입홈(3130)의 전방 내면은 사면(3130a)이 형성된다.

또 소켓(31)의 둘레에는 보강테(33)가 결합되는 안착홈(315)이 형성된다.

이러한 구조의 소켓(31)은 제1 파이프(1)와 동일한 재질로 이루어진다.

한편 상기 보강테(33)는 상기 소켓(31)의 안착홈(315)에 결합되어 소켓(31)을 감싸는 구조를 이루는 것으로, 내, 외압으로부터 상기 소켓(31)의 반경방향에 대한 변형(수축과 팽창 현상)을 차단하는 보강 기능을 수행하게 된다.

도 6을 참조하여 보강테(33)의 구성을 보다 상세히 살펴보면,

보강테(33)는 상기 소켓(31)의 둘레에 형성된 안착홈(315)과 대응하는 두께를 가지며, 소켓(31)의 확관부(310)와 플랜지부(313)의 둘레를 완전히 감싸는 구조를 이루도록 구성된다.

이러한 보강테(33)는 상기 소켓(31)보다 큰 강성을 갖도록 소켓(31)과 다른 이형의 재질로 이루어지며, 바람직하게는 제1 파이프(1)와 동일한 재질로 이루어지는 소켓(31)이 합성수지로 이루어진 경우 보강테(33)는 금속성 재질인 주철, 스테인리스, 탄소강으로 이루어짐이 좋다.

한편 소켓(31)과 보강테(33)를 포함하는 연결헤드(3)는 제1 파이프(1)와 연결되기 전 서로 결합되는 일체화 작업을 거친다.

도 7은 연결헤드의 제작과정을 보이는 예시도로서, 본 발명에 의한 연결헤드의 제작과정을 설명하면,

먼저 소켓(31)의 확관부(310)와 플랜지부(313)를 감싸는 형상의 보강테(33)를 미리 제작하게 된다. 이러한 금속 재질의 보강테(33)는 주형틀에 용융 금속을 주입 후 냉각과정을 거치며 성형될 수 있고, 절삭 등의 기계가공에 의하여 제작될 수 있다.

이후 상기 보강테(33)를 인서트 금형으로 융융 합성수지를 사출하여 소켓(31)을 성형하는 동시에 보강테(33)와 소켓(31)의 일체화 작업을 수행하게 된다.

즉, 제1 금형(M1)에 소켓(31)을 인서트 시킨 다음, 제2 금형(M2)을 가압한 상태에서 용융 합성수지를 사출하여 냉각과정을 거치며, 소켓(31)과 보강테(33)를 일체로 제작하게 된다.

여기서 소켓(31)과 보강테(33)는 이형 재질로 이루어지기 때문에, 소켓(31)의 사출 및 경화과정에서 소켓(31)과 보강테(33)의 열팽창계수가 다름으로 인하여 서로 간의 접촉면에 균열 혹은 이격 현상이 발생될 수 있다.

이를 해소하기 위하여 소켓(31)과 접촉하는 보강테(33)의 내주면에 요철부를 가공하여, 사출되는 용융 합성수지가 요철부에 채워짐으로써 소켓(31)과 보강테(33)의 접촉면적을 증대시키도록 구성함이 바람직하다.

혹은 소켓(31)을 사출하기 전 보강테(33)의 내주면에 접착성 수지를 도포한 다음 용융 합성수지를 사출하도록 하여, 소켓(31)과 보강테(33)의 접촉력을 증대시키도록 구성할 수 있다.

계속해서 상기 오링(4)은, 소켓(31)의 내경과 제2 파이프(2)의 삽입 단부의 사이에 개재되어, 연결헤드(3)와 제2 파이프(2)의 틈새를 통한 기밀을 확보하는 것으로, 도시된 바로는 파이프의 전후방향으로 2개소의 오링(4)을 구성하고 있으나, 하나 혹은 3개 이상의 개수로 구성될 수도 있다.

이러한 오링(4)은 기본적으로 제2 파이프(2)의 단부에 미리 끼움 결합된 상태에서 제2 파이프(2)와 연결헤드(3)의 결합 시 탄력적으로 끼움 결합된다.

본 발명에 의하면 다양한 단면 구조의 오링(4)들이 사용될 수 있으며, 이러한 오링의 형상(4)은 크게 한정하지 않는다.

계속해서 상기 가입링(5)은, 상기 오링(4)과 마찬가지 소켓(31)의 내주면과 제2 파이프(2)의 삽입 단부의 사이에 개재되는 것으로, 오링(4)의 전후방에 배치되어 오링(4)의 전후방향 위치를 결정하게 된다.

즉, 도시된 바와 같이 2개의 오링(4)이 설치할 경우에는 각 오링(4)을 사이에 두고 3개의 가압링(5)을 구성하고 있으며, 이러한 가압링(5)은 전방으로는 소켓(31)의 걸림턱(3101)에 의해 전방으로의 이동이 차단되고, 후술될 쐐기블록(6)에 의해 후방으로의 이동이 차단된다.

아울러 이러한 가압링(5)은 소켓(31)과 제2 파이프(2)의 사이 틈새로 제공되는 내압으로부터 각 오링(4)의 전, 후단을 가압하게 된다.

결국 소켓(31)과 제2 파이프(2)의 사이 틈새로 제공되는 내압이 크면 클수록 가압링(5)은 오링(4)의 전, 후단을 강하게 가압하게 되고, 이렇게 전후방향 수축 현상과 비례하여 반경방향(도면에서 상하방향)으로 팽창함으로써, 오링(4)의 외주면과 내주면은 각각 소켓(31)과 제2 파이프(2)에 대한 그 접촉 면적이 증대되는 한편 소켓(31)과 제2 파이프(2)에 밀착되는 압입 강성이 증대됨으로써 우수한 기밀 효과를 기대할 수 있다.

더불어 이와 같이 오링(4)의 반경방향에 대한 압입 강성이 증대된다 하더라도 보강테(33)를 포함한 연결헤드(3)의 구성으로 인하여 소켓(31)의 반경방향에 대한 팽창됨이 없이 상기 견고하고 균등한 반력을 유지하게 됨으로써, 기밀을 더욱 보강할 수 있게 된다.

계속해서 상기 쐐기블록(6)은, 제2 파이프(2)에 끼움 결합되어 플랜지부(313)에 형성된 쐐기블록 삽입홈(3130)에 접촉함으로써, 소켓(31)과 제2 파이프(2)의 중심축을 동축으로 유지시키고, 내압으로부터 제2 파이프(2)가 이탈하려는 현상을 차단시키는 기능을 수행하게 된다.

이러한 쐐기블록(6)에는 플랜지부(313)에 형성된 쐐기블록 삽입홈(3130)의 사면(3130a)과 면 접촉하도록 대응하는 경사지지면(61)이 전방 둘레에 구비된다.

또 쐐기블록(6)의 내주면에는 빠짐 방지용 돌기(62)가 형성된다. 이러한 빠짐 방지용 돌기(62)는 제2 파이프(2)에 억지 끼움 결합을 가능하게 하는 한편 끼움 결합된 상태에서 제2 파이프(2)로부터 분리가 차단되는 방향으로 돌기가 형성된다.

그리고 쐐기블록(6)은 금속 재질로 이루어져 후술되는 압륜(7)의 가압력에 의해 손상 등의 변형됨이 없이 경사지지면(61)과 빠짐 방지용 돌기(62)를 통하여 연결헤드(3)와 제2 파이프(2)에 대하여 압륜(7)으로부터 제공된 가압력을 효과적으로 전달하게 된다.

계속해서 상기 압륜(7)은, 쐐기블록(6)과 연결헤드(3)를 서로 전후방향(축방향)으로 압박하기 위한 부재로써, 제2 파이프(2)를 내부로 수용하게 중앙홀을 구비하며, 상기 쐐기블록(6)의 후단과 접촉하는 내측 일단으로부터 연결헤드(3)의 플랜지부(313)를 감싸도록 대략 'L'자형 단면을 유지하도록 형성된다.

이러한 압륜(7)의 둘레에는 등 간격을 유지하며 다수개의 관통홀(71)이 형성된다.

계속해서 상기 체결구(8)는, 일단에는 연결헤드(3)의 플랜지부(313)에 걸림 지지되는 걸게(81)가 형성되고, 상기 압륜(7)의 관통홀(71)을 관통한 타단에는 너트부재(9)와 나사 결합되는 나사부(82)가 형성된다.

이상과 같은 구조의 수도관용 연결 조립체의 조립 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 제1,2 파이프(1,2)는 제조공장에서 한쪽 연결헤드(3)를 일체로 하여 제작이 완료된 다음 현장으로 이송되며, 이후 현장에서는 제2 파이프(2)의 삽입 단부에 압륜(7), 쐐기블록(6), 가압링(5) 및 오링(4)을 순차적으로 끼워 넣은 다음, 제1 파이프(1)의 연결헤드(3)를 향해 제2 파이프(2)의 단부를 삽입시킨다.

이렇게 삽입된 상태에서 쐐기블록(6)의 경사지지면(61)은 플랜지부(313)의 쐐기블록 삽입홈(3130)에 형성된 사면(3130a)에 접촉된 상태를 유지하게 된다.

그리고 쐐기블록(6)의 전방으로 가압링(5)과 오링(4)이 순차적으로 배치되어, 확관부(310)의 내주면과 제2 파이프(2)의 외주면 사이에 개재된다.

이후 압륜(7)의 관통홀(71)을 관통한 체결구(8)의 나사부(82)와 너트부재(9)를 조이면, 체결구(8)의 걸게(81)는 연결헤드(3)의 플랜지부(313)에 걸림 지지되고, 반대쪽 배치된 압륜(7)의 내측 일단은 쐐기블록(6)의 후방면을 가압하게 된다.

여기서 체결구(8) 걸게(81)의 가압력이 집중되는 플랜지부(313)에는 금속재질의 보강테(33)가 구비되어 있기 때문에, 플랜지부(313)의 손상이나 파손을 예방하는 기능을 겸한다.

한편 압륜(7)으로부터 제공되는 가압력에 의하여 연결헤드(3)를 가압하는 쐐기블록(6)은 플랜지부(313)측 쐐기블록 삽입홈(3130)의 사면(3130a)에 경사지지면(61)이 안내되기 때문에, 체결구(8)와 너트부재(9)의 나사 조임과 비례하여 제2 파이프(2)의 외주면을 강하게 압박하게 되며, 결국 빠짐 방지용 돌기(62)로부터 제2 파이프(2)의 외주면에 대한 마찰을 증대시켜 제2 파이프(2)의 이탈 현상을 차단하게 된다.

그리고 이러한 쐐기블록(6)은 경사지지면(61)이 쐐기블록 삽입홈(3130)의 사면(3130a)에 밀착되는 가압과정에서 연결헤드(3)의 중심축과 제2 파이프(2)의 중심축을 항상 정확하게 일치시키는 구조를 만족하기 때문에, 확관부(310)와 제2 파이프(2)에 접촉하는 오링(4)의 내, 외주면 밀착력을 균등하게 할 수 있는 것은 물론 오링(4)의 원주방향에 대한 밀착력을 균등하게 유지할 수 있게 되는 것이다.

한편 이러한 구조의 연결 조립체는 설치 완료 후 사용 중에도 파이프에 작용하는 내, 외압에 비례하여 파이프 연결부의 강성과 기밀을 더욱 보완하는 구조를 갖는다.

즉, 예를 들어 도 4를 참조하면 수도관과 같이 고압의 유체로부터 제공되는 내압이 제2 파이프(2)와 소켓(31)의 틈새로 유입되면, 최전방에 위치하는 가압링(5)은 후방으로 밀려나면서 오링(4)을 가압하게 된다. 이때 최후방에 위치하는 가압링(5)을 쐐기블록(6)에 의해 후방으로 밀려남이 차단되기 때문에, 다수개의 가압링(5)들은 사이에 배치된 오링(4)들의 전후방 측면을 가압하게 된다.

결국 이렇게 전후방 측면이 가압된 오링(4)은 전후방향으로 수축되는 한편 반경방향(도면에서 상하)으로는 팽창되면서 확관부(310)의 내주면과 제2 파이프(2)의 외주면을 강하게 압박하게 되고, 확관부(310)의 내주면과 제2 파이프(2)의 외주면에 대한 접촉 면적 또한 증대된다.

이와 같이 오링(4)은 확관부(310)와 제2 파이프(2)에 대한 압입 강성이 증대되기 때문에, 기밀의 우수성이 기대되며, 연결헤드(3)로부터 제2 파이프(2)가 이탈하려는 위치변화도 견고히 유지할 수 있게 된다.

아울러 내압과 오링(4)의 압입 강성은 소켓(31)의 확관부(310)를 반경방향 외측으로 강하게 압박하게 되는데, 이러한 무리한 내압 작용에도 불구하고 보강테(33)를 포함한 연결헤드(3)의 구성으로부터 견고하고 균등한 반력으로부터 보다 우수한 기밀이 기대되는 것이다.

한편 도 7 및 도8은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 수도관용 연결 조립체를 보이는 분리 사시도 이다.

도 7 및 도 8에 도시된 수도관용 연결 조립체는, 도 3 및 도 4에 도시된 일실시 예와 동일한 구조로 이루어지되, 제2 파이프(2)의 끝단부와 인접한 외주면에 스토퍼 안착홈(21)을 형성하고, 상기 스토퍼 안착홈(21)에 개재되는 링 형상의 스토퍼(25)를 구성한 것에서 차이점이 있다.

즉, 이러한 스토퍼(25)는 후방 측면이 상기 최전방에 위치하는 가압링(5)의 전방 측면과 접촉된 상태를 유지하기 때문에, 내압으로부터 제2 파이프(2)가 이탈방향으로 가압력이 전달되는 것과 비례하여 가압링(5)을 강하게 압박하게 되고, 결국 다수개의 가압링(5)은 오링(4)의 전후방 측면을 더욱 강하게 압박하는 구조를 만족하게 된다. 이로써 확관부(310)와 제2 파이프(2)의 외주면에 대한 압입 강성을 높여 기밀을 증대시키고 이러한 오링(4)의 압입 강성 증대로 인하여 제2 파이프(2)의 이탈 현상을 차단하게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

(1) : 제1 파이프 (2) : 제2 파이프
(21) : 스토퍼 안착홈 (25) : 스토퍼
(3) : 연결헤드 (31) : 소켓
(310) : 확관부 (3101) : 걸림턱
(313) : 플랜지부 (3130) : 쐐기블록 삽입홈
(3130a) : 사면 (33) : 보강테
(4) : 오링 (5) : 가압링
(6) : 쐐기블록 (61) : 경사지지면
(62) : 빠짐 방지용 돌기 (7) : 압륜
(8) : 체결구 (9) : 너트부재

Claims (6)

1. 합성수지 재질의 제1,2 파이프(1,2),
   상기 제1 파이프(1)의 끝단에 일체로 연결되며, 상기 제2 파이프(2)의 단부가 삽입되는 깊이를 결정하도록 내주면에 걸림턱(3101)을 형성하는 확관부(310)와, 상기 확관부(310)의 끝단으로부터 연장 형성되는 플랜지부(313)를 구비하는 소켓(31)과; 상기 소켓(31)보다 큰 강성을 갖도록 이형의 금속 재질로 이루어지며, 상기 확관부(310)와 플랜지부(313)의 둘레를 감싸는 구조를 이루면서, 상기 소켓(31)과 접촉면적을 증대시키도록 내주면에 요철부가 형성된 보강테(33);를 일체로 하는 연결헤드(3),
   상기 연결헤드(3)와 제2 파이프(2)의 사이에 개재되어, 기밀을 유지하는 하나 이상의 오링(4),
   상기 각 오링(4)의 전후방에 배치되도록 상기 연결헤드(3)와 제2 파이프(2)의 사이에 개재되어, 각 오링(4)의 전후방향 위치를 결정하는 동시에 내압으로부터 상기 오링(4)의 전후방 측면을 가압하는 다수개의 가압링(5),
   상기 제2 파이프(2)에 끼움 결합되며, 상기 플랜지부(313)에 형성된 쐐기블록 삽입홈(3130)의 사면(3130a)과 접촉하도록 대응하는 경사지지면(61)을 구비하는 쐐기블록(6),
   상기 제2 파이프(2)에 끼워져 상기 플랜지부(313)를 감싸는 구조를 이루며, 일단이 상기 쐐기블록(6)의 후방 측면에 접촉하는 압륜(7), 및
   일단에는 상기 플랜지부(313)의 전방 측면에 걸림 지지되는 걸게(81)가 형성되고, 상기 압륜(7)을 관통한 타단에는 너트부재(9)와 나사 결합되는 나사부(82)가 형성된 다수개의 체결구(8),를 포함하여 구성한 고압력 연결구를 일체로 하는 수도관 연결 조립체.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 파이프(2)의 삽입 단부의 외주면에는 안착홈(21)이 형성되며,
   상기 안착홈(21)에 결합되어, 상기 최전방에 위치하는 가압링(5)의 전방 측면과 접촉하는 스토퍼(25)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 고압력 연결구를 일체로 하는 수도관 연결 조립체.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서,
   상기 보강테(33)를 향해 용융 합성수지를 사출하기 전, 보강테(33)의 내주면에 접착성 수지를 도포한 것을 특징으로 하는 고압력 연결구를 일체로 하는 수도관 연결 조립체.
6. 제1 항에 있어서,
   제2 파이프(2)와 접촉하는 상기 쐐기블록(6)의 내주면에는 빠짐 방지용 돌기(62)가 형성된 것을 특징으로 하는 고압력 연결구를 일체로 하는 수도관 연결 조립체.

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