KR20130002253A - 플렉시블 조인트 결합구조 - Google Patents

Abstract

플렉시블 조인트는 가요성을 가진 단위 결합체로 한 연결관으로 플렉시블관의 양측 관말에 각각 패킹 부재와 절연체 부재를 설치하고 중간 연결구로 구성되어 배관 시스템에 사용하는 가요성 연결관을 말한다.
본 고안은 이러한 가용성 연결관인 플레시블 조인트의 결합구조에 관한 것으로 특히 플렉시블관과 연결구를 결합해주는 이음체를 너트로 하는 종래의 결합구조가 플렉시블관의 용량에 비추어 너무 비대한 부피와 중량의 너트와 연결구를 구성요소로 인하여 불합리한 낭비와 과중한 원가 부담이 있어 이를 개선하고 다양한 차이가 있는 시공자들의 시공품질을 균일하게 보장할 수 있는 플렉시블 조인트 결합구조를 이루려는 것이다.

Description

플렉시블 조인트 결합구조 {an assembly system of the flexible joint}

얇은 금속관에 환상형 또는 나사선형의 주름을 형성하여 가요성을 부여한 플렉시블관은 굴절이 용이한 특성으로 다양한 배관 시스템에 적용된다. 그러나 얇은 금속관인 플렉시블관을 일반 배관시스템에 연결하기 위하여는 플렉시블관(2)에 중간 연결구(3)를 설치한 단위 결합체를 구성하여 연결관으로 사용하는 것이 플렉시블 조인트이다. 본 발명은 플렉시블관에 중간 연결구를 설치하여 배관 시스템에 사용하도록 결합체로 구성한 플렉시블관과 연결구의 결합 구조에 관한 것이다.

가요성을 부여한 플렉시블관(2)을 일반배관에 사용하려면 플렉시블관 자체로는 배관과 결합이 어려워 플렉시블관과 일반배관을 결합할 수 있도록 중간 연결구(3)를 필요로 한다. 이를 위하여 플렉시블관과 중간 연결구를 연결하기 위하여 이들 사이에 필요에 따라 누수 방지용 패킹(5) 부재와 이종 금속 간의 접촉 차단용 절연체(6) 부재 등을 설치한 후 너트(4)로 결합 연결해주는 것이 종래의 플렉시블 조인트의 결합구조이다.

이러한 종래의 결합구조는 플렉시블 관말에 맞대어 연결하는 중간 연결구는 이들 상호 간에 직접 또는 패킹을 사이에 두고 면 접합하여 결합하는데 이들이 밀착하려면 플렉시블관에 설치한 너트 내부에 최대한 중간 연결구가 삽입되어야 하고 이를 위하여 너트와 연결구에는 각각 평행나사을 형성하여야 한다. 반면에 중간 연결구의 다른 쪽은 일반 배관과 결합하고 배관은 나사가 경사를 이루는 파이프 나사이므로 역시 중간 연결구의 나사는 상응하는 파이프 나사를 형성하여 결합한다. 따라서 이러한 구조적 특성과 필요성에 의하여도 플렉시블관에는 중간 연결구를 설치하는 결합구조를 이룬다.

이러한 종래의 결합구조는 플렉시블관이 원재료가 직관인 상태에서 안으로 눌러 주름을 성형하므로 관의 내경은 축소되어 결국 관의 용량을 결정하는 내경이 작아진 반면에 결합용 너트는 오히려 원재료인 직관을 외부로 나팔과 같이 벌려서 설치하게 되므로 결국 축소된 내경으로 결정되는 관의 용량은 물론 원관의 용량보다 지나치게 비대한 사이즈를 사용할 수밖에 없다. 더군다나 결합용 너트와 결합하는 중간연결구 역시 상응하게 비대한 사이즈를 사용하여야 하므로 지나친 낭비 요인이 된다. 이로 인하여 원가부담이 과중하게 되며 특히 스텐레스 스틸, 황동 등의 고가의 원재료를 중간연결구와 결합너트를 사용하여야 하는 현장의 경우에는 정작 주 배관인 주름관 보다 더 비싸게 된다. 또한 이를 개선하고자 플렉시블관의 말단의 주름을 펴서 직관을 만들어 외경을 줄여 사용하고 있으나 이 공정 역시 가공비와 인건비와 자재의 로스 등을 고려하면 개선의 효과가 별로 없다.

더 나아가 이러한 결합용 너트와 연결구는 나사 가공에 인력 집중 공정에 단조 절삭 등의 가공기술과 면밀한 품질검수 과정이 수반되고, 제조 조립 단계에서와 납품 후에 시공 현장에서의 필수적인 해체와 재조립에 따른 시공품질의 차이가 커 누수와 보수가 상당수 수반되며, 그리고 시공 후 시간의 경과 에 따라 나사 풀림 현상, 과도한 너트 조임은 패킹이 너트의 나사에 말려 들어가는 현상으로 누수 발생의 문제도 있다.

플렉시블 조인트에서 길이 방향으로 연결되는 플렉시블관과 연결구를 상호 결합할 수 있도록 하여야 하고, 제조 공장은 물론 납품 후 시공현장에서도 결합과 해체가 용이하여야 하며, 결합 후 플렉시블관과 연결구가 결합한 후에는 길이 방향과 횡 방향으로 이탈과 유동이 방지되는 구조를 이루어야 하며 나아가 제조 공장과 시공 현장의 시공 품질이 우수하고 균일할 수 있어야 한다. 특히 안전과 직결되는 가스용의 경우에는 이러한 품질의 안전성과 균일성은 더욱 중요하다.

본 발명은 이러한 과제를 해결하고자 결합체를 커플러 밴드(1)로 한 플렉시블 조인트 결합구조를 이루려는 것이다. 플렉시블관과 연결구를 길이 방향으로 연결해주는 결합력은 단면이 "ㄷ"형의 양측 날개의 버팀력에 의하여 얻도록 하고, 횡 방향의 이탈과 유동 방지는 커플러로 이루어진 원호(11)가 좁혀져 이루는 원형에 의한 구조안정성과 연결구 혹은 플렉시블관의 말단에 결합 상대 물의 내주 면에 밀착 삽입하도록 환상형으로 형성한 유동 방지턱(32)이 결합 상대 물의 내주 면에 삽입하여 이루는 구조의 복합력으로 이루려는 것이다.

이러한 구조를 밴드로 하여 체결 구조를 형성하려는 것이다. 이러한 밴드와 체결구조는 기존의 너트와 같이 조임력으로 누수를 방지하는 주기능의 작용을 하기보다는 원호가 합해져 원을 이룬 상태로 유지하는 소극적 기능과 시공이 완료되었다는 확인의 의미가 더욱 큰 기능을 갖게 하는 결합구조를 이루게 된다. 따라서 일반적으로 밴드의 시공품질이 밴드의 당기는 힘에 의하여 좌우되는 구조적 특성에서 벗어나 본 발명은 단면이 “ㄷ”인 커플러의 원호의 버팀력으로 결합력을 유지하는 구조인 것이다.

커플러 밴드에 의한 결합구조는 연결 대상품인 플렉시블관과 연결구의 두 구성품이 종 방향과 횡 방향으로 이탈과 유동을 방지하는 구조가 가능하고, 기능과 구조가 간단 명료하고 해체와 결합이 용이하며, 결합력이 표준화되어 조립 시공이 완료되는 것만으로 시공 품질이 균일하게 보장되는 커다란 장점이 있게 된다.

그러므로 종래의 결합체가 결합용 너트를 사용하여 지나치게 비대한 크기와 중량을 사용하였던 것을 대폭 줄일 수 있을 뿐 아니라 너트와 결합하기 위하여 사용하였던 상응한 각종 중간 연결구의 크기와 중량을 대폭 줄일 수 있으며 특히 레듀샤 등의 축관된 중간 연결구에 휠씬 큰 효과를 기대할 수 있다. 또한 상대적으로 복잡하고 비싼 단조와 절삭 가공 공정을 단순한 프레스 가공으로 대량으로 표준품을 생산할 수 있게되어 생산성의 향상은 물론 대폭적인 원가의 절감이 가능하다.

도1은 본 발명의 대표도
도2는 종래의 발명도

스프링클러용 플렉시블 조인트는 두께가 얇은 관에 주름을 형성한 플렉시블관(2)의 유연성을 활용하고 일반 배관에 결합하도록 구성한 단위 연결관이다. 플렉시블관은 두께가 얇아서 나사 형성이 어려우므로 그 자체로 일반 배관에 연결관으로 사용할 수 없어 특수하게 형성한 통칭 레듀샤, 니플, 소켓, 티, 엘보 등을 포함하는 중간 연결구(3)를 설치하여 사용하게 되고 플렉시블관과 중간 연결구는 대체로 너트(4)를 결합체로 사용하는 것이 종래의 결합구조이다. 이러한 결합구조는 플레시블관의 관말에 환상형으로 돌출 형성하여 설치되는 너트가 이탈하지 않도록 형성된 플렉시블 고정턱(21)에 내향하는 환상형의 걸림 턱을 형성한 너트를 설치하여 플렉시블관의 상대 결합물인 중간 연결구(3)의 상응하는 나사와 나사 결합하는 구조이다. 이때 플렉시블관, 연결구 그리고 너트 사이에는 필요에 따라 누수 방지용 패킹(5) 부재 혹은 이종 금속간의 접촉을 차단하는 절연체(6) 부재를 필요에 따라 삽입 설치할 수 있다. 이것이 일반적인 종래의 플렉시블 조인트 결합구조이다.

본 발명은 플렉시블관과 연결구를 결합시키는 결합체를 커플러 밴드(1)로 한 플렉시블 조인트를 결합구조를 이루려는 것이다. 커플러 밴드는 단면이 "ㄷ형"인 원호가 두 부분 이상이 연결되어 밴드를 이룬다. 단면을 "ㄷ"형으로 하여 내부 홈에 플렉시블관과 연결구의 맞물리는 각각의 관말에 형성한 환상형의 플렉시블관의 고정턱과 중간 연결구의 고정턱(31)을 병립하여 고정하도록 삽입하는 고정홈(15)으로 형성한다. 단면이 "ㄷ"형으로 형성된 고정홈으로 된 원호가 두 개 이상 연결되어 오므리게 되면 원을 이루어 체결할 수 있는 밴드를 이룬다. 이 밴드는 원호를 연결하는 특정 지점에 밴드를 벌리거나 오므리기를 용이하게 홈으로 된 절곡점(12)을 형성하여 커플러 밴드를 벌린 상태(A)에서 플렉시블관의 고정턱과 연결구의 고정턱을 최초 삽입하게 되는데 이 지점과 가까운 고정홈의 "ㄷ"의 양 절곡 날개 삽입 시작점에는 양 고정턱이 용이하게 삽입할 수 있도록 벌린 구조를 한 초입부(13)를 형성한다. 이렇게 되면 플렉시블관과 중간 연결구의 양립한 고정턱은 시초에 용이하게 삽입하고 점점 삽입하면서 밴드가 오므리게 되고 커플러 밴드는 원을 이루게 되고 밴드에 설치한 체결장치가 체결위치에 이르게 되면 플렉시블관과 중간 연결구의 연결은 결합이 완료되는 위치(B)에 이르게 되는 것이다. 플렉시블관과 연결구 그리고 커플러 밴드를 결합 시 필요에 따라 설치하는 누수 방지용 패킹 부재 또는 이종 금속 간의 접촉 부식을 방지하는 절연체 부재를 설치는 종래와 같다.

고정홈의 "ㄷ"형에 삽입 고정하는 고정턱은 플렉시블관의 주름관의 산과 곡의 형성을 그대로 고정턱으로 사용할 수 있고 그 외 몇 개의 환상형의 주름을 압착한 것을 고정턱으로 사용할 수도 있다. 그리고 중간 연결구는 끝단을 나팔 모양이나 직각으로 하여 연결구의 고정턱(31)을 형성하면 된다. 한편 두 개 이상의 나누어진 원호의 형상은 "ㄷ"형이 연속 이어진 구조로 하거나 "ㄷ"형의 절곡한 양 날개 인하여 원호를 이루기가 어려운 경우에는 측면 날개를 단속적으로 절단하여 이루면 된다.

그리고 원호가 오므리게 되면 체결을 위하여 마무리되는 양측의 한 곳에는 "ㄷ"형의 등 부위에 조정을 위하여 날개를 형성한 체결익(14)을 형성하고 상대 측에는 체결익을 삽입할 수 있도록 타공한 체결용 홀(16)을 형성하여 체결용 홀에 체결익을 삽입하는 것으로 체결되며 여기서 체결익을 구부리면 잠금 기능이 된다.

이와 같이 본 발명은 플렉시블관과 연결구의 고정턱이 커플러 밴드의 고정홈의 양 측면 날개의 폭이 구성하는 압력으로 누수 또는 누설이 방지되는 구조를 원형으로 받도록 이루는 것이며 밴드는 조임력을 제공한다기 보다는 원호가 원을 이룬체 유지하도록 하는 기능이다. 따라서 횡 방향으로의 이탈이나 유동 방지 기능 역시 원호에 의하여 주로 이루어지고 밴드의 조임력을 발휘하는 것은 보조적이다. 따라서 횡적인 이탈이나 유동 방지를 보강하기 위하여 플렉시블관이나 중간 연결구의 끝단을 상대 결합물의 내주 면에 일정 길이를 밀착 삽입하는 유동방지턱(32)을 형성하하는 상대 결합물에 삽입하는 구조를 택하면 된다. 플렉시블관에 유동방지턱을 형성하여 상대결합물인 중간 연결구의 내주면에 삽입하여 사용해도 되나 중간 연결구에 형성하는 유동방지턱은 얇은 금속관을 구조적으로 보장할 수 있다는 장점이 있다.

커플러 밴드(1), 플렉시블관(2), 중간 연결구(3), 플렉시블 고정턱(21), 걸림턱(41), 절곡점(12), 체결익(14), 고정홈(16)

Claims (3)

1. 금속관에 주름을 형성한 플렉시블관(2)에 플렉시블관과 일반 배관과 연결해주는 중간 연결구(3)를 패킹(5) 부재 또는 이종금속 간의 접촉 부식을 차단하는 절연체(6) 부재를 설치하여 연결 결합한 단위 결합체로 이루어진 플렉시블 조인트의 결합구조에 있어서,
   관 말에 환상형으로 돌출한 고정턱(21)을 형성한 플렉시블관; 관 말에 역시 환상형으로 돌출한 고정턱(31)을 형성한 중간 연결구; 위 양 고정턱을 삽입하는 "ㄷ"형의 고정홈(15)으로 되어 원의 일부를 구성하는 원호(11)를 두 개소 이상으로 형성하여 하나로 연결되는 밴드에 원호와 원호를 연결하는 한 개소 이상에 절곡을 위한 요(凹)홈으로 이루어진 절곡점(12)을 형성하고, 절곡점 양측에 시작되는 고정홈의 "ㄷ"의 양 절곡 날개를 벌린 구조로 한 초입부(13)을 형성하며, 원호가 합쳐서 원을 이룰 시 밴드가 겹쳐지는 양측에서 안으로 들어가는 고정홈의 등 부분에 직립하는 날개를 형성한 체결익(14)을 설치하고 바깥에 위치하는 다른 측은 이 체결익이 삽입하는 홀로 이루어진 체결용 홀(16)을 형성한 커플러 밴드;
   로 구성되고 플렉시블관의 고정턱과 중간 연결구의 고정턱을 패킹 부재나 절연체 부재와 함께 커플러 밴드의 고정홈의 벌어진 초입부(13) 부터 삽입한 후 벌어진 원호를 다물게 하면 원형을 이루게 되고 이에 따라 겹쳐진 부위에 형성된 체결익과 체결용 홀을 결합하고 체결익을 구부려 체결용 홀이 벗어나지 않도록 잠그도록 하는 커플러 밴드가 결합체가 되는 플렉시블 조인트 결합구조.
2. 제1항에 있어서,
   플렉시블관의 고정턱과 중간 연결구의 고정턱을 결합할 시 플렉시블관의 내주 면에 밀착 삽입되어 플렉시블관의 구조를 보강하고 횡 방향으로의 이탈과 유동을 방지하기 위하여 중간 연결구의 길이 방향으로 환상형의 돌출 삽입구를 끝단에 형성한 유동 방지턱(32)을 형성한 중간 연결구로 결합하는 플렉시블 조인트 결합구조.
3. 
   제1항에 있어서,
   플렉시블관 고정턱과 중간 연결구의 고정턱을 결합할 시 중간 연결구의 내주 면에 밀착 삽입되어 횡 방향으로의 이탈과 유동을 방지하기 위하여 플렉시블관의 길이 방향으로 환상형의 돌출 삽입구를 끝단에 형성한 유동 방지턱을 형성한 플렉시블관으로 결합하는 플렉시블 조인트 결합구조.

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