KR20220059577A - 플레어부를 가지는 배관 결합 소자 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

플레어부를 가지는 배관 결합 소자 및 이를 제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

용접없이 제조되는 플레어부를 가지는 배관 결합 소자 및 이를 제조하는 방법이 개시된다. 상기 배관 결합 소자는 바디, 상기 바디의 일 종단부에 형성된 제 1 플레어부 및 상기 바디의 타 종단부에 형성된 제 2 플레어부를 포함한다. 여기서, 상기 바디의 내측면에 유체가 흐르는 유체 이송공이 형성되고, 상기 플레어부들은 용접없이 모체를 플레어링시킴에 의해 형성되며, 상기 제 1 플레어부 하부에서 상기 바디 상에 제 1 플랜지 부재가 배열되고, 상기 제 2 플레어부 하부에서 상기 바디 상에 제 2 플랜지 부재가 배열되며, 상기 제 1 플레어부가 형성되고 모체 위에 상기 플랜지 부재들이 배열된 상태에서 상기 제 2 플레어부가 형성된다.

Description

플레어부를 가지는 배관 결합 소자 및 이를 제조하는 방법{PIPE CONNECTION DEVICE HAVING FLARE MEMBER AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 플레어부를 가지는 배관 결합 소자 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 피팅을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 기존의 피팅은 6부분의 용접을 통하여 제조된다. 결과적으로, 용접부 비파괴 검사가 별도로 이루어져야 했으며, 따라서 상기 용접을 위한 별도의 인건비 및 검사비가 발생하여 전체적인 제조 비용이 증가한다.
KR 10-2047934 B
본 발명은 용접없이 제조되는 플레어부를 가지는 배관 결합 소자 및 이를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 결합 소자는 바디; 상기 바디의 일 종단부에 형성된 제 1 플레어부; 및 상기 바디의 타 종단부에 형성된 제 2 플레어부를 포함한다. 여기서, 상기 바디의 내측면에 유체가 흐르는 유체 이송공이 형성되고, 상기 플레어부들은 용접없이 모체를 플레어링시킴에 의해 형성되며, 상기 제 1 플레어부 하부에서 상기 바디 상에 제 1 플랜지 부재가 배열되고, 상기 제 2 플레어부 하부에서 상기 바디 상에 제 2 플랜지 부재가 배열되며, 상기 제 1 플레어부가 형성되고 모체 위에 상기 플랜지 부재들이 배열된 상태에서 상기 제 2 플레어부가 형성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배관 결합 소자는 바디; 상기 바디의 일 종단부에 형성된 제 1 플레어부; 및 상기 바디의 타 종단부에 형성된 제 2 플레어부를 포함한다. 여기서, 상기 바디의 내측면에 유체가 흐르는 유체 이송공이 형성되고, 상기 플레어부들은 용접없이 모체를 플레어링시킴에 의해 형성되며, 상기 플레어부들과 상기 바디가 연결되는 부분은 라운딩되어 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배관 결합 소자는 바디; 상기 바디의 일 종단부에 형성된 제 1 플레어부; 및 상기 바디의 타 종단부에 형성된 제 2 플레어부를 포함한다. 여기서, 상기 바디의 내측면에 유체가 흐르는 유체 이송공이 형성되고, 상기 플레어부들은 용접없이 상기 바디보다 긴 모체를 플레어링시킴에 의해 형성되며, 상기 모체는 홈을 가지는 지그들에 의해 고정된 상태에서 플레어링되고, 상기 지그들 중 하나의 홈은 상기 바디의 일부분과 동일한 형상을 가지며, 다른 지그의 홈은 상기 바디의 타부분과 동일한 형상을 가진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배관 결합 소자를 제조하는 방법은 홈을 가지는 지그들의 홈들에 모체를 고정시킨 상태에서 상기 모체 중 상기 지그들의 외부로 노출된 종단부들 중 하나를 플레어링시켜 제 1 플레어부를 형성하는 단계; 상기 지그들과 상기 제 1 플레어부 사이 또는 상기 지그들과 상기 제 1 플레어부가 형성되지 않은 상기 모체의 종단부 사이에서 상기 모체 상에 플랜지 부재들을 배열하는 단계; 및 상기 플랜지 부재들이 상기 모체 상에 배열된 상태에서 상기 모체의 타 종단부를 플레어링시켜 제 2 플레어부를 형성하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 플랜지 부재들은 상기 모체 상에서 자유롭게 움직임 가능하며, 상기 플랜지 부재들의 중앙에 형성된 홀의 반지름은 상기 플레어부들의 반지름보다 작다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배관 결합 소자를 제조하는 방법은 지그들의 홈들에 모체를 고정시킨 상태에서 상기 모체 상에 플랜지 부재들을 배열하는 단계; 상기 플랜지 부재들이 배열된 상태에서 상기 모체 중 상기 지그들의 외부로 노출된 종단부들 중 하나를 플레어링시켜 제 1 플레어부를 형성하는 단계; 및 상기 제 1 플레어부가 형성된 상태에서 상기 모체의 타 종단부를 플레어링시켜 제 2 플레어부를 형성하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 플랜지 부재들은 상기 모체 상에서 자유롭게 움직임 가능하며, 상기 플랜지 부재들의 중앙에 형성된 홀의 반지름은 상기 플레어부들의 반지름보다 작다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배관 결합 소자를 제조하는 방법은 지그들의 홈들에 모체를 고정시킨 상태에서 상기 모체 중 상기 지그들의 외부로 노출된 종단부들 중 하나를 프레스로 압력을 가하여 제 1 플레어부를 형성하는 단계; 상기 지그들과 상기 제 1 플레어부 사이 또는 상기 지그들과 상기 제 1 플레어부가 형성되지 않은 상기 모체의 종단부 사이에서 상기 모체 상에 플랜지 부재들을 배열하는 단계; 및 상기 플랜지 부재들이 상기 모체 상에 배열된 상태에서 상기 모체의 타 종단부를 상기 프레스로 압력을 가하여 제 2 플레어부를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 배관 결합 소자는 용접 없이 플레어링 공정을 통하여 제조되므로, 용접으로 인한 비용이 별도로 발생하지 않아 제조 비용이 감소할 수 있다.
도 1은 일반적인 피팅을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 결합 소자를 개략적으로 형성하는 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라운딩 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배관 결합 소자를 제조하는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배관 결합 소자를 제조하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배관 결합 소자를 제조하는 과정을 도시한 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명은 배관 결합 소자에 관한 것으로서, 용접 없이 플레어링 공정을 통하여 플레어부를 형성할 수 있다. 여기서, 상기 배관 결합 소자는 상기 플레어부를 사용하며 유체 이송이 가능한 모든 부재를 통칭하며, 예를 들어 플레어부를 가지는 배관 또는 피팅(fitting)일 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다. 다만, 설명의 편의를 위하여 배관 결합 소자를 피팅으로 가정하겠다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 결합 소자를 개략적으로 형성하는 과정을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라운딩 구조를 도시한 도면이다.
도 2의 (E)를 참조하면, 본 실시예의 배관 결합 소자는 바디(210), 제 1 플레어부(212), 제 2 플레어부(214), 제 1 플랜지 부재(202a) 및 제 2 플랜지 부재(202b)를 포함할 수 있다. 이 때, 바디(210)의 내측으로는 유체가 흐르는 유체 이송공(220)이 형성될 수 있다.
바디(210)는 예를 들어 곡선형 형상을 가지며, 금속 또는 플라스틱으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 바디(210)의 내측면에 불소 수지로 형성된 라이너가 형성되고, 상기 라이너에 유체가 접촉할 수 있있다. 예를 들어, 상기 라이너는 테트라 플루오르 에틸렌 페르플루오르 알킬비닐 에테르 공중합체(Tetra fluoro ethylene perfluoro alkyl vinyl ether copolymer, PFA), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리클로트리폴리오르에틸렌(PCTFE), 이소불화비닐(Polyvinylidene fluoride, PVDF) 등일 수 있다. 또한, 라이너(602)는 폴리에틸렌(Poly Ethylene, PE) 또는 폴리프로필렌(Poly Propylene, PP) 등과 같은 플라스틱으로 형성될 수도 있다.
제 1 플레어부(212)는 바디(210)의 일 종단에 형성되되, 후술하는 바와 같이 플레어링 공정을 통하여 예를 들어 바디(210)에 수직하게 형성될 수 있다. 이러한 제 1 플레어부(212)의 직하부에서 제 1 플랜지 부재(202a)가 바디(210) 상에 배열될 수 있다.
구체적으로는, 제 1 플랜지 부재(202a)의 중앙에 홀이 형성되고, 바디(210)가 상기 홀로 삽입될 수 있다. 즉, 제 1 플랜지 부재(202a)는 바디(210)의 외주면에 걸치며, 다른 배관 결합 소자와의 결합을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 볼트가 제 1 플랜지부(202a) 및 다른 배관 결합 소자의 플랜지부를 관통함에 따라 상기 배관 결합 소자와 상기 다른 배관 결합 소자가 결합될 수 있다.
제 2 플레어부(214)는 바디(210)의 타 종단에 형성되되, 후술하는 바와 같이 플레어링 공정을 통하여 예를 들어 바디(210)에 수직하게 형성될 수 있다. 이러한 제 2 플레어부(214)의 직하부에서 제 2 플랜지 부재(202b)가 바디(210) 상에 배열될 수 있다.
구체적으로는, 제 2 플랜지 부재(202b)의 중앙에 홀이 형성되고, 바디(210)가 상기 홀로 삽입될 수 있다. 즉, 제 2 플랜지 부재(202b)는 바디(210)의 외주면에 걸치며, 다른 배관 결합 소자와의 결합을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 볼트가 제 2 플랜지부(202b) 및 다른 배관 결합 소자의 플랜지부를 관통함에 따라 상기 배관 결합 소자와 상기 다른 배관 결합 소자가 결합될 수 있다.
한편, 플랜지 부재(202a 또는 202b)의 홀의 반지름은 해당 플레어부(212 또는 214)의 반지름보다 작다. 따라서, 플레어부들(212 및 214)이 모두 형성된 후에는, 플랜지 부재들(202a 및 202b)을 바디(210) 상에 배열할 수 없다. 따라서, 플레어부들(212 및 214) 중 하나가 형성되고 플랜지 부재들(202a 및 202b)이 바디(210) 상에 배열된 상태에서 다른 하나의 플레어부를 플레어링 공정을 통하여 형성할 수 있다.
이러한 플레어부들(212 및 214)을 제조하는 과정을 살펴보면, 도 2의 (A) 내지 (C)에 도시된 바와 같은 모체(200)의 일 종단을 플레어링 공정을 통하여 플레어시키며, 예를 들어 제 1 플레어부(212)가 바디(210)에 수직하게 형성될 때까지 모체(200)의 종단부를 플레어링시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 모체(200)는 바디(210)보다 긴 길이를 가지며, 예를 들어 제 1 플레어부(212)의 폭의 2배 이상의 길이, 바람직하게는 2배의 길이만큼 바디(200)보다 더 길 수 있다. 다른 관점에서는, 모체(200)의 일 종단부의 길이는 바디(210)의 종단부의 길이보다 제 1 플레어부(212)의 폭(a)만큼 클 수 있다. 즉, 플레어부들(212 및 214)의 길이만큼 긴 모체(200)의 종단부들을 플레어링시켜서 폭(a)을 가지는 플레어부들(212 및 214)을 바디(210)의 종단부들에 형성할 수 있다.
모체(200) 중 플레어부들(212 및 214)에 대응하는 부분을 제외한 나머지 부분의 형상은 바디(210)의 형상과 동일할 수 있다.
이어서, 도 2의 (D)에 도시된 바와 같이 모체(200)의 타종단을 플레어링 공정을 통하여 플레어링시키며, 예를 들어 제 2 플레어부(214)가 바디(210)에 수직하게 형성될까지 플레어링시킬 수 있다. 여기서, 모체(200)의 타 종단부의 길이는 바디(210)의 타종단부의 길이보다 제 2 플레어부(214)의 폭(a)만큼 클 수 있다.
계속하여, 도 2의 (E)에 도시된 바와 같이 바디(210)의 외주면 상에 플랜지 부재들(202a 및 202b)을 걸치게 형성할 수 있다. 구체적으로는, 플랜지 부재(202a 또는 202b)의 중앙에 홀이 형성되고, 상기 홀로 바디(210)가 삽입될 수 있다. 결과적으로, 플랜재 부재들(202a 및 202b)이 바디(210)의 외주면의 일부 둘레를 둘러쌀 수 있다.
다만, 플랜지 부재(202a 또는 202b)의 홀의 반지름이 플레어부(212 또는 214)의 반지름보다 작기 때문에, 플랜지 부재들(202a 및 202b)은 제 1 플레어부(212)가 형성된 후 제 2 플레어부(214)가 형성되기 전에 모체(200)의 외주면에 걸쳐지며, 그런 후 제 2 플레어부(214)가 플레어링 공정을 통하여 바디(210)의 타종단부에 수직하게 형성될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 플랜지 부재들(202a 및 202b)이 모체(200)의 외주면에 걸쳐진 후 제 1 플레어부(212) 및 제 2 플레어부(214)가 플레어링 공정을 통하여 순차적으로 형성될 수도 있다.
다만, 제조 공정의 효율성을 고려하면, 플랜지 부재들(202a 및 202b)은 제 2 플레어부(212)가 형성된 후 제 2 플레어부(214)가 형성되기 전에 모체(200)의 외주면에 걸쳐지는 것이 효율적이다.
한편, 유체 이송공(220)에 대응하는 플레어부(212 또는 214)의 중앙에 형성된 홀의 폭은 플랜지 부재(220a 또는 220b)의 중앙에 형성된 홀의 폭보다 작을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 배관 결합 소자에서 내경 초입부, 예를 들어 바디(210)와 플레어부(212 또는 214)가 만나는 지점은 도 3에 도시된 바와 같이 라운딩처리될 수 있다.
바디(210)와 플레어부(212 또는 214)가 만나는 지점의 반지름(R)은 하기 표 1과 같다.
입구(출구)의 사이즈(DN) R값(mm) R/DN
DN20 4 ~ 6 0.2 ~ 0.3
DN25 4 ~ 6 0.16 ~ 0.24
DN40 5 ~ 8 0.125 ~ 0.2
DN50 5 ~ 8 0.1 ~ 0.16
DN65 7 ~ 10 0.108 ~ 0.154
DN80 7 ~ 10 0.088 ~ 0.125
DN100 8 ~ 11 0.08 ~ 0.11
DN125 8 ~ 11 0.064 ~ 0.088
DN150 10 ~ 15 0.067 ~ 0.1
DN200 10 ~ 15 0.05 ~ 0.075
DN250 10 ~ 18 0.04 ~ 0.072
DN300 10 ~ 18 0.033 ~ 0.06
여기서, DN은 유체 이송공(220)에 해당하는 입구 또는 출구의 직경을 의미하며, 예를 들어 DN20은 입구 또는 출구의 직경이 20mm이고 DN300은 입구 또는 출구의 직경이 300mm인 것을 나타낸다. 다른 사이즈도 동일한 방식으로 정의된다.
표 1을 참조하면, R/DN은 18/300(0.033) ~ 6/20(0.3)의 범위를 가질 수 있다. 또한, 작은 사이즈의 배관 결합 소자에서는 R값이 DN을 기준으로 상대적으로 큰 반면에, 큰 사이즈의 배관 결합 소자에서는 R값이 DN을 기준으로 상대적으로 작다.
한편, R값이 너무 커지면 상기 배관 결합 소자와 다른 배관 결합 소자의 체결 강도가 약해질 수 있다.
특히, 큰 사이즈의 배관 결합 소자의 경우 유체 이송공(220)을 통하여 흐르는 유체의 압력이 매우 크기 때문에 다른 배관 결합 소자와의 체결 강도를 고려하여 R값을 크게 설정하기 어렵다. 결과적으로, 큰 사이즈의 배관 결합 소자의 R/DN의 최대값은 작은 사이즈의 배관 결합 소자의 R/DN의 최대값보다 거의 작게 된다.
반면에, 작은 사이즈의 배관 결합 소자가 최소한의 R값 이상을 가져야 하므로, 작은 사이즈의 배관 결합 소자의 R/DN의 최소값은 큰 사이즈의 배관 결합 소자의 R/DN의 최소값보다 거의 크게 된다.
다른 관점에서, 큰 사이즈의 배관 결합 소자를 DN100 이상으로 보고 작은 사이즈의 배관 결합 소자를 DN80 이하라고 가정하면, 큰 사이즈의 배관 결합 소자의 R/DN은 0.11 이하이어야 하고, 작은 사이즈의 배관 결합 소자의 R/DN은 7/80 이상이어야 한다.
정리하면, 본 실시예의 배관 결합 소자의 플레어부들(212 및 214)이 플레어링 공정을 통하여 예를 들어 바디(210)의 종단부들에 수직하게 형성될 수 있다. 따라서, 별도의 용접 과정을 수행할 필요가 없으며, 그 결과 용접 검사 등으로 인한 비용 및 시간이 절약될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배관 결합 소자를 제조하는 과정을 도시한 도면이다.
도 4의 (A)를 참조하면, 모체(200)의 절반과 동일한 형상을 가지는 홈을 가지는 지그들(400 및 402)이 준비된다. 구체적으로는, 제 1 지그(400)는 길이 방향에서 모체(200)의 절반을 수용할 수 있는 홈(430)을 가지며, 제 2 지그(402)는 길이 방향에서 모체(200)의 다른 절반을 수용할 수 있는 홈을 가질 수 있다. 여기서, 제 1 지그(400)의 홈(430)과 제 2 지그(402)의 홈은 대칭적인 구조를 가질 수 있다.
다만, 홈들은 대칭적으로 배열되되, 모체(200)의 구조에 따라서 지그들(400 및 402)의 홈의 사이즈 또는 형상은 다를 수도 있다. 예를 들어, 제 1 지그(400)의 홈(430)에 모체(200)의 절반 초과 부분이 수용되고, 제 2 지그(402)의 홈에 모체(200)의 절반 미만 부분이 수용될 수 있다.
또한, 상황에 따라서는 상기 홈들이 비대칭적으로 배열될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 홈(400)의 길이는 모체(200)의 길이보다 작을 수 있다. 바람직하게는, 모체(200)의 길이는 플레어부들(212 및 214)의 폭들의 합보다 큰 길이만큼 홈(400)의 길이보다 클 수 있다. 결과적으로, 모체(200)를 지그들(400 및 402)의 홈들에 삽입시켜 고정시키면, 도 4의 (B)에 도시된 바와 같이 모체(200)의 양 종단부들이 지그들(400 및 402)의 외부로 노출될 수 있다.
이렇게 모체(200)를 지그들(400 및 402)을 이용하여 고정시킨 후, 플레어링 머신의 픽스처(fixture, 410)를 이용하여 도 4의 (B)에 도시된 바와 같이 모체(200)의 일 종단부를 플레어링시킬 수 있다. 구체적으로는, 뾰족하게 형성된 픽스처(410)의 종단을 외부로 노출된 모체(200)의 종단부의 외주면에 접촉시킨 후 픽스처(410)를 회전시킬 수 있다. 이 경우, 회전하는 픽스처(410)에 의해 모체(200)의 일 종단부가 모체(200)의 타부분(바디(210))에 교차하는 방향으로 휘어지게 되며, 최종적으로는 상기 일 종단부가 바디(210)에 수직하게 형성될 때까지 픽스처(410)를 회전시킬 수 있다. 이 때, 지그들(400 및 402) 또한 임의로 움직이지 않도록 고정 장치(미도시)에 의해 고정될 수 있다.
이어서, 도 4의 (C)에 도시된 바와 같이, 플랜지 부재들(202a 및 202b)이 모체(200) 위에 걸쳐질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 지그들(400 및 402) 외부로 노출된 모체(200)의 종단부들 중 하나 위에 제 1 플랜지 부재(202a)가 걸쳐질 수 있고, 다른 종단부 위에 제 2 플랜지 부재(202b)가 걸쳐질 수 있다. 이 때, 플랜지 부재들(202a 및 202b) 중 하나가 걸쳐진 종단부에 해당 플레어부가 형성되어 있다.
다른 실시예에 따르면, 지그들(400 및 402) 외부로 노출된 모체(200)의 종단부들 중 하나 위에 2개의 플랜지 부재들(202a 및 202b) 모두가 걸쳐질 수 있다. 예를 들어, 플레어부가 형성된 모체(200)의 종단부 위에 플랜지 부재들(202a 및 202b)이 걸쳐질 수 있다.
계속하여, 픽스처(410)를 플레어부가 형성되지 않은 모체(200)의 타 종단부의 외주면에 접촉시킨 후 회전시켜서 모체(200)의 타 종단부에 제 2 플레어부(214)를 형성할 수 있다.
이어서, 지그들(400 및 402)이 분리되어 도 4의 (D)에 도시된 바와 같은 배관 결합 소자가 형성될 수 있다. 이 때, 플랜지 부재들(202a 및 202b)은 바디(210) 위에서 자유롭게 움직일 수 있다.
한편, 바디(210)의 내측면에는 라이너(420)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 모체(200)가 플레어링된 후 라이너(420)가 바디(210)의 내측면에 형성될 수 있다.
또한, 모체(200)를 지그들(400 및 402)을 이용하여 고정시킨 후 플랜지 부재들(202a 및 202b)이 모체(200) 상에 배열된 상태에서, 플랜지 부재들(202a 및 202b)이 픽스처(410)를 이용함에 의해 순차적으로 플레어링될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배관 결합 소자를 제조하는 과정을 도시한 도면이다.
도 5의 (A)를 참조하면, 모체(200)의 절반과 동일한 형상을 가지는 홈을 가지는 지그들(400 및 402)이 준비된다. 구체적으로는, 제 1 지그(400)는 길이 방향에서 모체(200)의 일부를 수용할 수 있는 홈(430)을 가지며, 제 2 지그(402)는 길이 방향에서 모체(200)의 다른 부분을 수용할 수 있는 홈을 가질 수 있다.
이렇게 모체(200)를 지그들(400 및 402)을 이용하여 고정시킨 후, 플레어링 머신의 픽스처(500)를 이용하여 도 5의 (B)에 도시된 바와 같이 모체(200)의 일 종단부를 플레어링시킬 수 있다. 구체적으로는, 뾰족하게 형성된 픽스처(500)의 종단을 외부로 노출된 모체(200)의 종단부의 외주면에 접촉시킨 후 지그들(400 및 402)을 회전시킬 수 있다. 결과적으로, 모체(200)의 일 종단부가 모체(200)의 타부분(바디(210))에 수직하게 형성될 수 있다. 이 때, 지그들(400 및 402)을 회전시키는 기계 장치가 필요하다.
이어서, 도 5의 (C)에 도시된 바와 같이, 플랜지 부재들(202a 및 202b)이 모체(200) 위에 걸쳐질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 지그들(400 및 402) 외부로 노출된 모체(200)의 종단부들 중 하나 위에 제 1 플랜지 부재(202a)가 걸쳐질 수 있고, 다른 종단부 위에 제 2 플랜지 부재(202b)가 걸쳐질 수 있다. 이 때, 플랜지 부재들(202a 및 202b) 중 하나가 걸쳐진 종단부에 해당 플레어부가 형성되어 있다.
다른 실시예에 따르면, 지그들(400 및 402) 외부로 노출된 모체(200)의 종단부들 중 하나 위에 2개의 플랜지 부재들(202a 및 202b) 모두가 걸쳐질 수 있다. 예를 들어, 플레어부가 형성된 모체(200)의 종단부 위에 플랜지 부재들(202a 및 202b)이 걸쳐질 수 있다.
계속하여, 픽스처(500)를 플레어부가 형성되지 않은 모체(200)의 타 종단부의 외주면에 접촉시킨 후 지그들(400 및 402)을 회전시켜서 모체(200)의 타 종단부에 제 2 플레어부(214)를 형성할 수 있다.
이어서, 지그들(400 및 402)이 분리되어 도 5의 (D)에 도시된 바와 같은 배관 결합 소자가 형성될 수 있다.
한편, 모체(200)를 지그들(400 및 402)을 이용하여 고정시킨 후 플랜지 부재들(202a 및 202b)이 모체(200) 상에 배열된 상태에서, 플랜지 부재들(202a 및 202b)이 픽스처(500)를 이용함에 의해 플레어링될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배관 결합 소자를 제조하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6의 (A) 및 (B)에 도시된 바와 같이 모체(200)를 지그들(400 및 402)로 고정시킨 상태에서, 제 1 프레스(600)가 모체(200)의 일 종단부에 압력을 가하여 상기 종단부를 휘어지게 할 수 있다. 이 때, 제 1 프레스(600)는 팽이 형상을 가지며, 그 결과 상기 종단부가 제 1 프레스(600)의 하면 형상에 맞춰서 휘어지게 된다.
이어서, 제 2 프레스(602)가 상기 종단부에 압력을 가하여 상기 종단부가 바디(210)에 수직하게 형성된 제 1 플레어부(212)를 형성할 수 있다. 여기서, 제 2 프레스(602)는 'T'자 형상을 가지며, 그 결과 제 1 플레어부(212)가 바디(210)에 수직하게 형성될 수 있다.
계속하여, 도 6의 (C)에 도시된 바와 같이, 지그들(400 및 402)의 외부로 노출된 모체(200)의 종단부들 위에 플랜지 부재들(202a 및 202b)을 배열시키고, 그런 후에 제 1 프레스(600) 및 제 2 프레스(602)를 이용하여 모체(200)의 타종단부를 플레어링시켜 제 2 플레어부(214)를 형성할 수 있다.
이어서, 지그들(400 및 402)이 분리되어 도 6의 (D)에 도시된 바와 같은 배관 결합 소자가 형성될 수 있다.
위에서는, 제 1 프레스(600)와 제 2 프레스(602)가 다른 형상을 가지는 것으로 언급하였으나, 동일한 형상을 가질 수도 있다.
한편, 전술된 실시예의 구성 요소는 프로세스적인 관점에서 용이하게 파악될 수 있다. 즉, 각각의 구성 요소는 각각의 프로세스로 파악될 수 있다. 또한 전술된 실시예의 프로세스는 장치의 구성 요소 관점에서 용이하게 파악될 수 있다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
200 : 모체 202a, 202b : 플랜지 부재
210 : 바디 212 : 제 1 플레어부
214 : 제 2 플레어부 220 : 유체 이송공

Claims (11)

  1. 바디;
    상기 바디의 일 종단부에 형성된 제 1 플레어부; 및
    상기 바디의 타 종단부에 형성된 제 2 플레어부를 포함하되,
    상기 바디의 내측면에 유체가 흐르는 유체 이송공이 형성되고, 상기 플레어부들은 용접없이 모체를 플레어링시킴에 의해 형성되며,
    상기 제 1 플레어부 하부에서 상기 바디 상에 제 1 플랜지 부재가 배열되고, 상기 제 2 플레어부 하부에서 상기 바디 상에 제 2 플랜지 부재가 배열되며,
    상기 제 1 플레어부가 형성되고 모체 위에 상기 플랜지 부재들이 배열된 상태에서 상기 제 2 플레어부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배관 결합 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플레어링 공정은 상기 모체를 2개의 지그들의 내부 홈에 삽입시켜 고정시킨 후에 수행되되,
    상기 내부 홈들 중 하나는 상기 모체의 일부분과 동일한 형상을 가지고 다른 내부 홈은 상기 모체의 다른 부분과 동일한 형상을 가지며, 상기 내부홈들은 대칭적으로 배열되고,
    상기 모체가 상기 지그들에 고정되었을 때 상기 모체의 종단부들이 상기 지그들의 외부로 노출되고, 상기 플랜지 부재들은 상기 지그들이 상기 모체를 고정시킨 상태에서 외부로 노출되는 모체 부분 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 배관 결합 소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 배관 결합 소자는 피팅이되,
    상기 모체의 길이는 상기 바디와 상기 플레어부들의 폭들의 합과 동일한 것을 특징으로 하는 배관 결합 소자.
  4. 바디;
    상기 바디의 일 종단부에 형성된 제 1 플레어부; 및
    상기 바디의 타 종단부에 형성된 제 2 플레어부를 포함하되,
    상기 바디의 내측면에 유체가 흐르는 유체 이송공이 형성되고, 상기 플레어부들은 용접없이 모체를 플레어링시킴에 의해 형성되며,
    상기 플레어부들 중 적어도 하나와 상기 바디가 연결되는 부분은 라운딩되어 있는 것을 특징으로 하는 배관 결합 소자.
  5. 제4항에 있어서, 상기 바디와 상기 제 1 플레어부가 만나는 지점의 반지름(R)과 상기 유체 이송공에 대응하는 입구 또는 출구의 직경(DN)의 비율은 18/300 ~ 0.3의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 배관 결합 소자.
  6. 제4항에 있어서, DN80 이하의 배관 결합 소자는 R/DN이 7/80 이상이고, DN100 이상의 배관 결합 소자는 R/DN이 0.11 이하인 것을 특징으로 하는 배관 결합 소자.
  7. 바디;
    상기 바디의 일 종단부에 형성된 제 1 플레어부; 및
    상기 바디의 타 종단부에 형성된 제 2 플레어부를 포함하되,
    상기 바디의 내측면에 유체가 흐르는 유체 이송공이 형성되고, 상기 플레어부들은 용접없이 상기 바디보다 긴 모체를 플레어링시킴에 의해 형성되며,
    상기 모체는 홈을 가지는 지그들에 의해 고정된 상태에서 플레어링되고, 상기 지그들 중 하나의 홈은 상기 바디의 일부분과 동일한 형상을 가지며, 다른 지그의 홈은 상기 바디의 타부분과 동일한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 배관 결합 소자.
  8. 홈을 가지는 지그들의 홈들에 모체를 고정시킨 상태에서 상기 모체 중 상기 지그들의 외부로 노출된 종단부들 중 하나를 플레어링시켜 제 1 플레어부를 형성하는 단계;
    상기 지그들과 상기 제 1 플레어부 사이 또는 상기 지그들과 상기 제 1 플레어부가 형성되지 않은 상기 모체의 종단부 사이에서 상기 모체 상에 플랜지 부재들을 배열하는 단계; 및
    상기 플랜지 부재들이 상기 모체 상에 배열된 상태에서 상기 모체의 타 종단부를 플레어링시켜 제 2 플레어부를 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 플랜지 부재들은 상기 모체 상에서 자유롭게 움직임 가능하며, 상기 플랜지 부재들의 중앙에 형성된 홀의 반지름은 상기 플레어부들의 반지름보다 작은 것을 특징으로 하는 배관 결합 소자를 제조하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 배관 결합 소자는 피팅이되,
    상기 각 플레어부는 픽스처를 상기 모체의 외주면에 접촉시킨 후 회전시킴에 의해 형성되거나, 상기 픽스처를 상기 모체의 외주면에 접촉시킨 상태에서 상기 지그들을 회전시킴에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 배관 결합 소자를 제조하는 방법.
  10. 지그들의 홈들에 모체를 고정시킨 상태에서 상기 모체 상에 플랜지 부재들을 배열하는 단계;
    상기 플랜지 부재들이 배열된 상태에서 상기 모체 중 상기 지그들의 외부로 노출된 종단부들 중 하나를 플레어링시켜 제 1 플레어부를 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 플레어부가 형성된 상태에서 상기 모체의 타 종단부를 플레어링시켜 제 2 플레어부를 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 플랜지 부재들은 상기 모체 상에서 자유롭게 움직임 가능하며, 상기 플랜지 부재들의 중앙에 형성된 홀의 반지름은 상기 플레어부들의 반지름보다 작은 것을 특징으로 하는 배관 결합 소자를 제조하는 방법.
  11. 지그들의 홈들에 모체를 고정시킨 상태에서 상기 모체 중 상기 지그들의 외부로 노출된 종단부들 중 하나를 프레스로 압력을 가하여 제 1 플레어부를 형성하는 단계;
    상기 지그들과 상기 제 1 플레어부 사이 또는 상기 지그들과 상기 제 1 플레어부가 형성되지 않은 상기 모체의 종단부 사이에서 상기 모체 상에 플랜지 부재들을 배열하는 단계; 및
    상기 플랜지 부재들이 상기 모체 상에 배열된 상태에서 상기 모체의 타 종단부를 상기 프레스로 압력을 가하여 제 2 플레어부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 결합 소자를 제조하는 방법.





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