KR101327446B1 - 연결관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배관 양단에 말단수용부와 삽입부를 각각 구비하고 상기 말단 수용부의 홈에 밀봉부재를 포함한 탄성 수용체를 구비한 구조에 의해서, 배관 간에 상호 연결 작업을 용이하게 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 신수축 연결관은, 유체의 이송 유로 연장을 위해 상호 단부가 연결되는 연결관에 있어서, 내부에 유체 통로가 형성되는 배관부, 상기 배관부의 한 쪽 끝 부분에 형성되는 말단수용부, 상기 배관부의 다른 한쪽 끝 부분에 형성되는 삽입부를 구비하며, 상기 말단수용부는 내벽체와 외벽체 및 그 연결부를 구비하며, 상기 내벽체와 상기 외벽체 사이의 공간에는 밀봉부재, 피스톤부를 포함한 탄성 수용체를 구비하고, 상기 삽입부는 상기 말단수용부의 내벽체와 외벽체 사이의 공간에 삽입될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

배관, 연결관

Description

연결관{CONNECTING TUBE}

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 연결관의 사시도이고,

도 2는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 연결관의 종방향 단면도이고,

도 3은 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위해 연결관이 결합한 상태를 나타내는 종방향 단면도이고,

도 4는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 연결관의 횡방향 단면도이고,

도 5는 본 발명의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 연결관의 종방향 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명

100: 연결관

120: 배관부 140: 말단수용부

142: 말단수용부의 내벽체 143: 말단수용부의 내벽체와 외벽체의 연결부

144: 말단수용부의 외벽체 148: 말단수용부의 내벽체와 외벽체 사이의 공간

150: 탄성 수용체 152: 탄성부재

154: 밀봉부재 156: 피스톤부

157: 밀봉부재의 측면 158: 밀봉부재의 말단

160: 삽입부 162: 삽입부의 표시선

본 발명은 신수축 연결관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 배관 간에 상호 연결을 쉽게 할 수 있도록 연결부의 구조를 개량하여 연결작업을 용이하게 하고, 주변 환경 변화에 대해서도 수밀 특성을 유지할 수 있도록 한 연결관에 관한 것이다.

일반적으로 연결관이란 지중에 매설되거나 지상에 설치되어 유체가 흐를 수 있도록 하는 독립 개체인 배관을 상호 연결할 수 있도록 구성된 것을 말한다. 즉, 장거리에 걸쳐 유체의 이송이 요구될 경우 유체의 이송 유로 연장을 위해 독립 개체인 배관의 상호 단부를 연결하여 상기 각 관들은 일정한 길이로 재단되어 서로 연결 조립할 수 있도록 구성된다. 일 예로 하수도에서 맨홀과 맨홀 간의 간격이 60미터에 이르는 경우에는 6미터의 배관 10개가 연속적으로 이어져 유체를 이송하도록 구성되는 것이다.

상기와 같은 배관은 독립 개체로서는 일정한 전장과 지름을 가지는 것으로 이송 유체의 시간당 단위면적에 적합한 지름을 선택하여 적용되며, 그 재질에 따라 합성수지관, 콘크리트관, 금속관 등으로 구분된다.

상기와 같이 독립 개체인 배관을 상호 체결하기 위한 종래 발명에서는 플랜지부 가장자리에 직접 구성되는 나사 삽입홀에 볼트를 끼워 플랜지를 서로 고정하는 구조를 취하거나, 배관의 일측 선단의 지름이 증가하도록 된 확장부를 형성하 고, 상기 확장부와 타측의 정상적인 배관의 선단을 삽입 고정하여 상호 체결상태를 유지하는 구조를 취하고 있다.

이러한 상기 배관의 체결부위에는 외부 충격이나 내부 유체의 이송 압력으로 인해 배관의 이탈 및 유체의 누유 등을 방지하고자 별도의 연결 수단을 이용하여 견고한 고정 상태를 유도한다. 상기 연결 수단으로는 내식성과 내구성이 뛰어난 합성수지재 또는 스테인레스재의 밴드를 확장부 외방에 개재한 후 볼트 등으로 가압하여 체결부위를 고정하며, 또한 실링(sealing) 작용을 위해 확장부 내측과 배관의 외경 상부에 별도의 실링재를 더 구비하여 이송 유체의 누유를 방지하도록 한다.

상기와 같은 구조의 방식으로는 결착밴드 및 볼트 수가 많아 작업성이 현저히 떨어지게 되는 문제점이 있다. 또한, 연결부 가장자리에 직접 구성되는 나사 삽입홀에 볼트를 끼워 연결관을 서로 고정하는 구조이기 때문에 볼트를 조이는 과정에서 조이는 힘의 편차가 발생하고 이로 인하여 연결부에 쉽게 틈이 발생하거나 뒤틀림이 발생하는 구조적인 문제점이 있다.

아울러, 온도 변화와 같은 내외부적 요인에 의해 연결관의 팽창이나 수축이 있는 경우에 효율적으로 대처할 수 있는 능력이 떨어지는 문제점도 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 배관 양단에 말단수용부와 삽입부를 각각 구비하고 상기 말단 수용부의 홈에 탄성 수용체를 구비한 구조에 의해서, 배관 간에 상호 연결 작업을 용이하게 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 주변 환경 변화에 대해서도 수밀 특성을 유지할 수 있는 연결관을 제공하는 것이다. 특히, 온도 변화에 따른 연결관의 팽창이나 수축, 외부 충격에 따른 꺾임이나 비틀림에 대해서도 우수한 수밀 특성을 유지할 수 있는 연결관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 신수축 연결관은, 유체의 이송 유로 연장을 위해 상호 단부가 연결되는 연결관에 있어서, 내부에 유체 통로가 형성되는 배관부, 상기 배관부의 한쪽 끝 부분에 형성되는 말단수용부, 상기 배관부의 다른 한쪽 끝 부분에 형성되는 삽입부를 구비하며, 상기 말단수용부는 내벽체와 외벽체 및 그 연결부를 구비하며, 상기 내벽체와 상기 외벽체 사이의 공간에는 탄성 수용체를 구비하고, 상기와 같은 구조를 각각 가진 제1 연결관과 제2 연결관의 상호 단부가 연결됨에 있어서 상기 제1 연결관의 삽입부는 상기 제2 연결관의 말단수용부의 내벽체와 외벽체 사이의 공간에 삽입될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 일 실시예의 연결관에서는, 상기 탄성 수용체는 상기 말단수용부 내에서 거동하며, 그 구성요소로서 상기 제1 연결관의 삽입부가 상기 제2 연결관의 말단수용부와 결합되었을 때 탄성수용체의 장력에 의해 압착되며 상기 말단수용부의 내벽체와 외벽체 사이의 공간을 밀봉하게 되는 밀봉부재, 상기 밀봉부재를 상기 말단수용부의 연결부와 연결되는 적어도 하나 이상의 탄성부재, 그리고 상기 밀봉부재와 상기 탄성부재를 연결하는 피스톤부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 밀봉부재는 측면에 적어도 하나 이상의 날개 형상을 구비하고, 상기 삽입부와 접촉하게 되는 말단은 오목한 형상을 구비하며 상기 삽입부의 말단에 의해 가압되는 것으로 할 수 있다.

또한, 상기 밀봉부재는 고무 성분으로 할 수 있으며, 연결관은 그 재료를 합성수지로 할 수 있다.

본 발명의 실시예의 연결관에서는, 상기 삽입부의 외벽에는 바깥쪽 말단으로부터 소정의 길이만큼 떨어진 지점에 표시선을 구비하며, 상기 소정의 길이는 상기 삽입부가 상기 말단수용부에 삽입될 수 있는 최대 길이의 50% 내지 90%에 해당되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 말단수용체의 내벽체의 외벽 말단 모서리와 외벽체의 내벽 말단 모서리는 각각 모따기 형태로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 말단수용부 및 상기 삽입부 중 어느 하나 이상은 상기 배관부와 별도의 부재로 제작되고, 별도로 제작된 부재는 융착에 의해 상기 배관부와 접합 되어 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예의 연결관에서는, 상기 탄성 수용체는 상기 말단수용부 내에서 거동하며, 그 구성요소로서 적어도 하나 이상의 탄성부재, 그리고 상기 탄성부재와 연결되는 피스톤부를 포함하며, 상기 삽입부는 상기 제1 연결관의 삽입부가 상기 제2 연결관의 말단수용부와 결합되었을 때 상기 말단수용부의 피스톤부와 접촉하며 상기 말단수용부의 내벽체와 외벽체 사이의 공간을 밀봉하게 되는 밀봉부재를 더 구비하는 것으로 할 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참고하여 본 발명의 기술적 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

설명의 편의를 위해, 첨부된 도면은 실제 구현되는 연결관과는 그 축척 비율이 다르게 표현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 연결관의 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연결관(100)은 유체의 이송 유로 연장을 위해 도 1에서와 같이 상호 단부가 연결되는 구조에 있어서, 내부에 유체 통로가 형성되는 배관부(120), 상기 배관부의 한쪽 끝 부분에 형성되는 말단수용부(140), 상기 배관부의 다른 한쪽 끝 부분에 형성되는 삽입부(160)를 구비하게 된다.

상기 말단수용부(140)는 내벽체(142)와 외벽체(144)로 구분할 수 있으며, 연결관(100)의 상호 단부가 결합되는 경우 내벽체와 외벽체 사이의 공간(148)으로 상기 삽입부(160)가 삽입되어 들어가게 된다.

연결관의 결합에 있어서, 삽입부(160)가 말단수용부(140)에 삽입되는 적절한 깊이를 표시하기 위해 상기 삽입부(160)의 외벽에는 바깥쪽 말단으로부터 소정의 길이만큼 떨어진 지점에 표시선(162)을 구비할 수 있다. 즉, 여러 개의 배관을 연속하여 설치함에 있어서, 연결관의 삽입부(160)는 다른 연결관의 말단수용부(140)에 삽입되는데, 이때 삽입되는 깊이는 상기 표시선(162)을 기준으로 하여 정해질 수 있는 것이다.

상기 소정의 길이는 연결관이 설치되는 환경을 고려하여 정할 수 있으며, 일반적인 작업 환경에서는 말단수용부(140)에 삽입될 수 있는 삽입부(160)의 최대 길 이의 50% 내지 90%에 해당되는 것으로 할 수 있다. 예를 들어 삽입부의 길이가 30 ㎝인 경우에는 상기 표시선(162)은 바깥쪽 말단으로부터 약 15~27㎝ 떨어진 지점에 도면에서와 같이 표시될 수 있다. 도면에서는 편의를 위해 환형의 표시선으로 도시하였으나, 기타 다른 모양으로 표시하는 것도 가능할 것이다.

이와 같이 삽입부의 표시선(162)이 최대 삽입 길이보다 10~50% 작게 표시되는 것은 온도 변화에 따른 수축, 팽창이나 외부 충격에 따른 변형을 고려한 것이다.

본 발명의 특징이 되는 구성요소인 상기 말단수용부(140) 및 상기 삽입부(160)의 형성에 있어서, 말단수용부(140) 및 삽입부(160) 중 어느 하나 이상은 상기 배관부(120)와 별도의 부재로 제작되고, 별도로 제작된 부재는 융착에 의해 상기 배관부와 접합되어 형성되는 것으로 할 수 있다.

연결관에 있어서 이들 각 구성요소들(120, 140, 160)은 각각 합성수지 또는 이와 유사한 특성을 가지는 부재로 형성될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위해 도 1의 연결관을 장축 방향으로 잘라서 요부에 대해서만 표현한 단면도이다.

도면 상에서 배관부는 삼중 벽관의 형태를 가진 합성수지관으로 도시되어 있으며, 이러한 삼중 벽관 외에도 이중 벽관이나 다른 일반적인 배관에 대해서도 본 발명의 적용이 가능함은 당업자에게 자명할 것이다.

도 1에서도 설명한 바와 같이, 상기 말단수용부(140)는 내벽체(142)와 외벽체(144) 및 그 연결부(143)로 구분할 수 있으며, 이때 상기 내벽체와 상기 외벽체 사이의 공간(148)에는 탄성 수용체(150)를 구비하게 된다.

여기서, 삽입부(160)가 상기 말단수용체의 내벽체와 외벽체 사이의 공간(148) 사이로 삽입되는 것을 용이하게 하기 위해, 도시한 바와 같이, 상기 말단수용체의 내벽체(142)의 외벽 말단 모서리와 외벽체(144)의 내벽 말단 모서리는 각각 모따기 형태로 형성할 수 있다.

상기 탄성 수용체(150)의 대표적인 실시예에 대해서 구성 요소를 세분하여 보면, 말단수용부의 연결부(143)와 연결되는 적어도 1개 이상의 탄성부재(152) 및 상기 탄성부재와 연결되는 밀봉부재(154)를 구비할 수 있다. 여기에 탄성부재(152)와 밀봉부재(154)를 연결하고 탄성 수용체(150)의 기계적 지지력을 높일 수 있도록 피스톤부(156)를 추가로 구비할 수 있다. 도시한 바와 같이, 피스톤부(156)는 연성을 가지는 부재인 탄성부재(152)와 밀봉부재(154)의 사이에 위치하며 수밀 특성을 견고히 하는 역할을 하게 된다.

본 실시예에서는 탄성 수용체(150)가 여러 개의 구성요소(152, 154, 156)로 구분되는 경우에 대해 예시하였으나, 이들 구성요소의 기능을 동시에 수행할 수 있는 하나의 부재로 구성되어도 본 발명의 목적에 위배되지 않는다.

도 3은 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위해 연결관(100)이 결합된 상태를 나타내는 종방향 단면도이다.

도 3에서 볼 수 있듯이, 삽입부(160)가 말단수용부(140)와 결합되었을 때, 삽입부(160)는 말단수용부의 탄성 수용체(150)와 접촉하게 되며, 그 중에서도 밀봉부재(154)와 직접적으로 접촉하게 된다. 이때 밀봉부재(154)는 삽입부(160)로부터 압력을 받게 되면 탄성부재에 장력이 발생되고, 이러한 힘에 의해 삽입부(160)와 밀봉부재(154) 사이에 밀봉이 가능하며, 말단수용부의 내벽체와 외벽체 사이의 수밀은 밀봉부재(154)를 통하여 공간(148)을 밀봉하게 되는 역할을 하게 된다.

이러한 역할을 효과적으로 수행하기 위해 상기 밀봉부재(154)는 그 측면(157)을 적어도 하나 이상의 날개 형상을 구비하도록 형성하고, 상기 삽입부와 접촉하게 되는 말단(158)은 오목한 형상을 구비하도록 형성할 수 있다. 즉, 수압이 가해질 경우 말단수용부의 내벽체와 외벽체 사이에서 수밀 특성을 발휘하게 된다.

이러한 형태를 가지는 밀봉부재(154)는 신축성이 우수한 고무나 합성수지 등 이와 유사한 특성을 가지는 재질을 가지는 것으로 할 수 있으며, 상기 삽입부(160)와의 접촉에 의한 압력에 의해 측면(157)의 날개 형태 형상이 말단수용부의 내벽체와 외벽체 사이의 공간을 밀봉하게 된다.

한편, 탄성 수용체의 일 구성요소인 탄성부재(152)는 밀봉부재와 말단수용부를 연결하는 역할을 함과 동시에, 온도 변화에 따른 연결관의 수축 또는 팽창, 외부 충격에 의한 연결관의 꺾임이나 비틀림에 대항하여 연결관의 연결부가 수밀 특성을 잃지 않도록 하는 역할을 하게 된다.

대표적인 탄성부재로는 금속재료 등을 원통형 나사선 모양으로 감은 코일 스프링이 있으며, 그 외에도 스프링강 등으로 구성된 판을 굽혀서 형성한 웨이브 스프링을 활용할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 연결관의 횡방향 단면도이며, 더욱 상세하게는 말단수용부(140)에 있어서 밀봉부재(154)의 아래쪽 부분을 횡방 향(도 2에서의 AA' 절단면)으로 절단한 단면도이다.

도면 상에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 있어서 상기 탄성부재(152)는 상기 내벽체(142)와 외벽체(144) 사이의 공간(148)에 복수개의 탄성 부재(152)가 이격되게 구비되는 것으로 할 수 있다. 이러한 구조는 특히 탄성부재로 코일 스프링을 이용하는 경우에 효과적이며, 탄성 수용체(150)에 가해지는 압력을 분산시켜서 안정된 수밀 특성을 유지하고 탄성수용체의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 실시예에서는 탄성 부재(152)가 3개로 구성된 경우에 대해 도시하였으나, 탄성 부재의 개수는 연결관의 크기, 용도 등에 따라 달라질 수 있으며, 코일 스프링의 경우 적어도 3개 이상으로 구성하는 것이 더욱 효과적이다.

다만, 탄성 부재(152)로 웨이브 스프링을 적용하는 경우에는 하나의 웨이브스프링이나 여러 개의 판을 연결관의 길이 방향으로 배치한 겹판 웨이브 스프링으로도 상기 실시예에서의 복수개의 코일스프링과 동일 또는 유사한 특성을 기대할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서는 밀봉부재를 탄성 수용체의 일 구성요소로 하지 않고, 삽입부의 말단에 구비하는 것으로 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 연결관의 종방향 단면도이다.

상기 탄성 수용체(150)는 그 구성요소로서 적어도 하나 이상의 탄성부재(152), 그리고 상기 탄성부재와 연결되는 피스톤부(156)를 구비하게 되며, 연결 관 상호 간의 결합 시 말단수용부의 내벽체와 외벽체 사이의 공간(148)을 밀봉하게 되는 밀봉부재(164)는 상기 삽입부(160)에 구비되는 것으로 할 수 있다.

이러한 역할을 효과적으로 수행하기 위해 상기 밀봉부재(164)는 그 측면 적어도 하나 이상의 날개 형상을 구비하도록 형성하고, 상기 말단수용부의 피스톤부와 접촉하게 되는 말단은 오목한 형상을 구비하도록 한다. 연결관 간의 상호 결합 시, 상기 삽입관의 밀봉부재(164)는 탄성수용체의 피스톤부(156)와 접촉하게 되며, 접촉 시 발생하는 압력에 의해 탄성부재에 장력이 발생되고, 이러한 힘에 의해 삽입부의 밀봉부재(164)는 말단수용부의 내벽체와 외벽체 사이에서 수밀 특성을 발휘하게 된다.

상기의 실시예에서는 연결관의 말단수용부(140)와 삽입부(160)의 결합구조를 한정적으로 도시하여 설명하였지만, 연결관의 양 단부에 각각 말단수용부(140) 및 삽입부(160)가 각각 구성되고, 그 연결관들을 연속적으로 이어 고정할 수 있는 구조가 된다.

이상에서는 현재로서 실질적이라 고려되는 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 오히려, 전술한 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명의 실시예에 따르면 연결부의 구조를 개량을 통해 배관 간에 상호 연 결 작업을 용이하게 할 수 있으므로, 배관의 연결 작업 시간 절감 및 작업 효율의 향상을 가져 올 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 연결부 상호 간의 수밀 특성이 종래 기술에 비해 향상될 수 있으며, 특히 온도 변화에 따른 배관 자체의 수축이나 팽창, 외부 충격에 따른 배관의 꺾임이나 변형이 있는 경우에도 수밀 특성을 유지할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (7)

1. 유체의 이송 유로 연장을 위해 상호 단부가 연결되는 연결관에 있어서,

   내부에 유체 통로가 형성되는 배관부,

   상기 배관부의 한 쪽 끝 부분에 형성되는 말단수용부,

   상기 배관부의 다른 한 쪽 끝 부분에 형성되는 삽입부를 구비하며,

   상기 말단수용부는 내벽체와 외벽체 및 그 연결부를 구비하며, 상기 내벽체와 상기 외벽체 사이의 공간에는 탄성 수용체를 구비하고,

   상기와 같은 구조를 각각 가진 제1 연결관과 제2 연결관의 상호 단부가 연결됨에 있어서 상기 제1 연결관의 삽입부는 상기 제2 연결관의 말단수용부의 내벽체와 외벽체 사이의 공간에 삽입될 수 있도록 형성되며,

   상기 탄성 수용체는 상기 말단수용부 내에서 거동하며,

   그 구성요소로서 상기 제1 연결관의 삽입부가 상기 제2 연결관의 말단수용부와 결합하였을 때 상기 삽입부와 접촉하며 상기 말단수용부의 내벽체와 외벽체 사이의 공간을 밀봉하게 되는 밀봉부재, 상기 밀봉부재를 상기 말단수용부의 연결부에 연결시키는 적어도 하나 이상의 탄성부재, 그리고 상기 밀봉부재와 상기 탄성부재를 연결하는 피스톤부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연결관.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 밀봉부재는 측면에 적어도 하나 이상의 날개 형상을 구비하고, 상기 삽입부와 접촉하게 되는 말단은 오목한 형상을 구비하며 상기 삽입부의 말단에 의해 가압되는 것을 특징으로 하는 연결관.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 탄성부재는 상기 내벽체와 상기 외벽체 사이의 공간에서 이격되게 구비되는 복수 개의 코일 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 연결관.
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 말단수용부 및 상기 삽입부 중 어느 하나 이상은 상기 배관부와 별도의 부재로 제작되고, 별도로 제작된 부재는 융착에 의해 상기 배관부와 접합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 연결관.
6. 삭제
7. 삭제

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