KR20140051655A - 배관 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배관 연결장치에 관한 것으로, 구체적으로는 기본적으로 플랜지 밀착방식을 적용하여 플랜지가 가스켓을 가압하여 기밀성이 확보되도록 하되, 과도한 가압력이 발생되지 않도록 함으로써 가스켓의 파손 현상을 방지할 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.
그리고 클램프 결합구조를 적용하되 가스켓의 안정적인 설치 및 적정 기밀성을 확보할 수 있도록 함은 물론 배관 내 정압 및 부압 발생 시 그에 따른 적정 기밀성이 확보될 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.
또한 배관 내 부압 발생 시 가스켓이 압력에 의해 변형되는 현상을 최소화 할 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.

Description

배관 연결장치{PIPE CONNECTION DEVICE}

본 발명은 두개의 파이프 단부를 상호 연결하는 파이프 연결장치에 관한 것으로, 특히 양 배관의 플랜지를 가압하는 양 가압링의 구조를 개선함으로써 항시 적정힘으로 플랜지를 가압할 수 있도록 함으로써 가스켓의 파손을 방지함은 물론 배관 내 압력 변화 시 발생될 수 있는 양 가압링의 변형도 방지할 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.

일반적으로 배관 배설작업 과정에서 별도의 연결장치를 통해 두 배관의 단부를 상호 연결하는 '배관 이음작업'을 많이 실시하는데, 이때 사용되는 연결장치는 양 배관 단부의 연결과 기능은 물론 연결부위의 기밀성을 확보 및 유지시키는 역할을 동시에 하게 된다.

이러한 배관 연결장치의 일예로는 플랜지 방식이 있는데, 이는 양 배관의 테두리에 형성된 플랜지가 상호 마주한 상태에서 가스켓이 양 플랜지 사이에 위치하고, 제1, 2가압링이 양 플랜지를 사이에 두고 상호 마주한 상태에서 볼트를 이용해 서로를 향해 이동시키면 플랜지가 가스켓을 가압하여 기밀성을 확보함과 동시에 상호 동시에 연결되는 방식이다.

이때 제1가압링과 제2가압링은 각각 하나의 링 구조가 아니라 각각 반원 링 형태를 갖는 두개의 분할편 단부가 상호 중첩되어 하나의 링 형상을 갖게 된다.

참고로 도면에서는 도시되지 않았지만 제1가압링과 제2가압링을 구성하는 각 분할편은 두개의 반원 링 구조 외에 3개 이상의 분할편으로 각각 구성될 수도 있다.

그리고 이 상태에서 제1, 2가압링은 볼트를 통해 연결되어 볼트를 회전시키는 과정에서 양 가압링이 서로를 향해 당겨져 밀착되는데,

이때 볼트는 제1, 2가압링 중 각 분할편 단부 간의 중첩지점을 관통한 상태가 된다.

이 상태로 양 배관의 단부가 연결된 상태에서 배관 내부의 압력이 상승될 경우 배관이 직경이 팽창됨에 따라 제1, 2가압링의 각 분할편이 어긋나려하게 된다,

물론 이때 각 분할편은 볼트에 의해 체결된 상태이기는 하지만 볼트공과 볼트 간의 유격에 의해 각 분할편의 어긋남 현상은 어느 정도 발생 된다.

이러한 어긋남 현상으로 인해 발생되는 응력은 각 분할편의 볼트공 주변에 집중되는데, 이때 각 분할편의 단부 주변은 중첩구조를 위해 타 구간에 비해 두께가 절반 수준이므로 이러한 지점에 응력이 집중됨에 따라 해당 지점이 파단 되는 현상이 발생 되기 쉽다.

또한 이렇게 각 분할편의 어긋남 현상으로 인해 가스켓에 작용되는 가압력도 변화되어 기밀성이 저하되는 원인이 된다.

이러한 문제점 외에 기존의 플랜지 타입은 제1, 2가압링 간에 항시 간격이 형성되어 있는 상태에서 상호 간의 가압이 이루어지기 때문에, 작업자는 제1, 2가압링 간의 가압이 어느 정도 이루어져야만 적정 가압상태인지를 경험 등을 통한 추측을 통해서만 알 수 있다.

따라서 실제 현장에서는 작업자가 무조건 볼트가 회전되지 않을 때까지 가압시키고 있는데, 이 경우 제1, 2가압링에 의한 가압력이 과도하게 발생되어, 결국 양 플랜지가 가스켓을 과도하게 가압함에 따라 가스켓의 양측면이 파손되는 현상의 주요 원인이 된다.

뿐만 아니라 기존의 플랜지 타입은 가스켓의 테두리가 양 플랜지 및 양 가압링 사이 공간을 통해 외부로 완전히 노출된 상태이다.

따라서 체결볼트로 양 가압링의 양측을 조이는 과정에서 양 체결볼트의 조임력에 차이가 발생될 경우 가스켓 중 조임력이 약한 지점의 테두리부분이 외부로 튀어나오는 등의 현상이 발생 된다.

또한 양 배관의 체결이 완료된 상태에서 배관 내부의 유체압력이 급격히 상승될 경우 배관 내 압력에 의해 가스켓의 특정지점이 양 플랜지 사이를 통해 외부로 튀어나오는 등의 현상이 빈번하게 발생된다.

더불어 기존의 플랜지 방식은 단순 원형 링 구조의 가스켓을 단순히 양 플랜지 사이에 위치시킨 상태에서 플랜지에 의한 가압이 이루어지는 구조이기 때문에, 가스켓의 중심점과 배관을 비롯한 양 플랜지의 중심점이 정확히 일치되기 어렵다.

따라서 이 경우 위 설명처럼 배관내 압력이 급격히 상승되거나 하강될 때 가스켓의 부분적인 변형이 더욱 많이 발생될 수밖에 없다.

대한민국공개특허공보 10-2005-0122900(2005.12.29)

본 발명은 이러한 종래기술들의 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로,

제1, 2가압링 간의 과도한 가압이 이루어지지 않고 항시 적정수준의 가압력이 발휘될 수 있도록 함으로써 가스켓의 파손 현상 등을 방지할 수 있도록 한 배관 연결장치를 제공하고자 한다.

그리고 각 가압링을 구성하는 분할편 간의 중첩구조를 개선함으로써 각 분할편 간의 어긋남 현상이 방지될 수 있도록 함에 따라 분할편의 파손 현상 등을 방지할 수 있도록 한 배관 연결장치을 제공하고자 한다.

또한 양 가압링의 가압과정 및 배관 내 유체압력이 급격히 상승될 때에도 가압링의 테두리가 부분적으로 외부로 튀어나오는 등의 변형 발생을 방지할 수 있도록 한 배관 연결장치를 제공하고자 한다.

그리고 가스켓의 가압과정에서 가스켓의 위치가 변화되지 않고 정확한 지점에 위치되도록 함으로써 기밀성의 변화 및 가스켓의 변형을 더욱 방지할 수 있도록 한 배관 연결장치를 제공하고자 한다.

이를 위해 제안된 본 발명은,

단부 테두리에 제1플랜지가 형성되어 있는 제1배관 및 이에 대응되는 단부 테두리에 제2플랜지가 형성되어 있는 제2배관을 상호 연결하는 배관 연결장치에 있어서,

상기 제1, 2플랜지 사이에 위치하는 가스켓, 링 형상이고 테두리 부근에는 제1볼트공이 형성되어 있고 일측면이 상기 제1플랜지의 일측면에 접촉되어 있는 제1가압링, 상기 제1, 2플랜지를 사이에 두고 상기 제1가압링과 대칭 형태로 마주하고 있고 테두리 부근에는 제2볼트공이 형성되어 있는 제2가압링, 상기 제1, 2볼트공을 동시에 관통하는 체결볼트를 포함하고, 상기 제1가압링과 제2가압링 중 어느 하나 이상의 가압링 중 반대쪽 가압링을 마주하는 면에는 돌출부가 형성되어 상기 제1, 2가압링이 서로를 향해 가압되는 과정에서 상기 돌출부가 반대편 가압링에 접촉되어 더 이상의 가압이 이루어지지 않는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 돌출부는 상기 제1, 2가압링 중 상호 마주하는 면에 동시에 형성되어 상호 마주할 수 있다.

이 외에도 단부 테두리에 제1플랜지가 형성되어 있는 제1배관 및 이에 대응되는 단부 테두리에 제2플랜지가 형성되어 있는 제2배관을 상호 연결하는 배관 연결장치에 있어서,

상기 제1, 2플랜지 사이에 위치하는 가스켓, 반원 링 형상이고 양단부에는 제1볼트공이 형성되어 있는 제1분할편 및 상기 제1분할편과 대칭 구조이고 양단부에 제2볼트공이 형성되어 있으며 양단부가 제1분할편의 양단부에 중첩되어 있는 제2분할편으로 이루어지고 상기 제1플랜지 일측에 위치하고 있는 제1가압링, 반원 링 형상이고 양단부에는 3볼트공이 형성되어 있는 제3분할편 및 상기 제3분할편과 대칭 구조이고 양단부에 제4볼트공이 형성되어 있으며 양단부가 제3분할편의 양단부에 중첩되어 있는 제4분할편으로 이루어져 있고 상기 제1, 2플랜지를 사이에 두고 상기 제1가압링과 대칭 상태로 위치되어 있는 제2가압링을 포함하고,

상기 제1, 2분할편 중 상호 중첩되는 양단부 사이에는 제1보조결합부가 더 형성되어 상기 제1, 2분할편의 어긋남 현상을 방지하며, 상기제 3, 4분할편 중 상호 중첩되는 양단부 사이에는 제2보조결합부가 더 형성되어 상기 제3, 4분할편의 어긋남 현상을 방지하는 것도 특징으로 한다.

이때 상기 제1보조결합부는 상기 제1, 2분할편 중 어느 하나의 단부에 형성되어 있는 제1삽입홈 및 다른 하나의 단부에 형성되어 상기 제1삽입홈 삽입되는 제1돌출부재를 포함하고, 상기 제2보조결합부는 상기 제3, 4분할편 중 어느 하나의 단부에 형성되어 있는 제2삽입홈 및 다른 하나의 단부에 형성되어 상기 제2삽입홈에 삽입되는 제2돌출부재를 포함할 수 있다.

이러한 여러 실시예를 갖는 본 발명은,

제1, 2가압링이 체결볼트에 의해 서로를 향해 이동하여 제1, 2플랜지 및 가스켓을 가압하는 과정에서 적정 가압상태가 됨과 동시에 돌출부에 의해 더 이상 이동하지 않게 됨으로, 가스켓이 과도하게 가압 됨에 따른 가스켓 파손현상이 방지되는 장점을 갖는다.

또한 제1, 2가압링을 구성하는 제1, 2분할편 간의 중첩부위와 제3, 4분할편 간의 중첩부위에 돌출부재와 삽입홈의 끼움 구조로 이루어진 보조결합부를 형성시킴에 따라,

배관 내 압력이 상승되는 등의 현상에 의해 각 분할편 간의 어긋남 현상이 방지될 수 있어, 결국 각 분할편 간의 중첩부위에 응력이 집중되어 해당 부위가 파단되는 등의 현상을 방지할 수 있는 장점도 갖는다.

그리고 가스켓에도 볼트공을 형성시키고 제1, 2가압링의 각 볼트공과 연통되도록 함으로써 제1, 2가압링에 의한 가압 시 가스켓의 위치가 변화되지 않게 된다.

또한 제1, 2가압링에 각각 가스켓의 수용되는 수용홈이 형성됨에 따라 가스켓이 수용홈 내에 삽입된 상태로 위치됨으로, 배관내 압력이 급격하게 변화되더라도 가스켓 일부지점이 외부로 튀어나오는 등의 현상이 방지될 수 수 있게 된다.

도1은 본 발명의 전체 분해사시도
도2는 반대방향에서 바라본 제1, 2가압링의 분해사시도
도3은 제1, 2분할편이 조립되어 제1가압링을 구성하고 제3, 4분할편이 조립되어 제2가압링을 구성한 상태의 분해사시도
도4는 결합사시도
도5는 결합단면도
도6은 도5의 일부 확대 단면도
도7은 가스켓의 변형예를 나타낸 단면도

이하 도면에 도시된 실시예를 바탕으로 본 발명의 구체적인 구성 및 그에 따른 효과를 설명하도록 한다.

참고로 본 발명에 의해 단부를 상호 연결하고자 하는 제1, 2배관(10)(20)은 연결되는 각 단부의 테두리에 각각 제1, 2플랜지(12)(22)가 형성된 구조이고, 제1, 2플랜지(12)(22)가 상호 간격을 두고 마주한 상태로 위치된다.

이러한 제1, 2배관(10)(20)의 단부를 연결하는 배관 연결장치는 [도 1] 내지 [도 4]에 도시된 바와 같이 크게 제1가압링(100)과 제2가압링(200), 가스켓(30) 및 체결볼트(300)를 포함하여 구성된다.

먼저 제1가압링(100)은 후술하는 제2가압링(200)과 더불어 제1, 2배관(10)(20)의 연결기능 및 후술하는 가스켓(30)의 기밀확보에 필요한 가압력을 부여하는 역할을 하는 것으로, 다시 제1분할편(110)과 제2분할편(130)으로 나뉘어 구성된다.

그 중 제1분할편(110)은 반원 형태의 링 구조이고 양단부에는 후술하는 제2분할편(130)과의 연결을 위한 제1중첩편(112)이 형성되며 각 제1중첩편(112)에는 제1볼트공(113)이 형성된 구조이다.

이때 각 제1중첩편(112)의 두께는 제1분할편(110)의 두께보다 약 1/2수준으로 형성되어 후술하는 제2분할편(130)과 중첩되었을 때 제1, 2분할편(110)(130) 간의 중첩부위 두께와 나머지 구간의 두께가 동일하게 형성되도록 한다

그리고 제1분할편(110) 중 양 제1중첩편(112) 사이 구간에도 제1볼트공(113)이 형성된다.

또한 제1분할편(110) 중 후술하는 제2가압링과 마주하는 면에는 제1플랜지(12) 및 후술하는 가스켓(30)의 수용을 위한 제1분할수용홈(119)이 반원 레일 형태로 형성된다.

이러한 제1분할편(110)과 함께 제1가압링(100)을 구성하는 제2분할편(130)은 제1분할편(110)과 대칭 구조, 즉 역시 반원 형태의 링 구조이고 양단부에는 제1분할편(110)과의 결합을 위한 제2중첩편(132)이 형성되며 각 제2중첩편(132)에는 제2볼트공(133)이 형성된 구조이다.

이때에도 각 제2중첩편(132)의 두께는 제2분할편(130)의 두께보다 약 1/2수준으로 형성시킴으로써 제1, 2분할편(110)(130)의 중첩 상태에서 제1, 2중첩편(112)(132)간의 중첩두께가 나머지 구간의 두께와 동일하도록 한다.

그리고 제2분할편(130) 중 양 제2중첩편(132) 사이 구간에도 제2볼트공(133)이 형성된다.

또한 제2분할편(130) 중 후술하는 제2가압링(200)과 마주하는 면에는 제1플랜지(12) 및 후술하는 가스켓(30)의 수용을 위한 제2분할수용홈(139)이 제1분할수용홈(119)과 대칭 형태의 반원레일 구조로 형성된다.

이러한 제1, 2분할편(110)(130)은 양단부의 각 제1중첩편(112)과 제2중첩편(132)이 상호 중첩된 상태로 연결되어 [도 3] 및 [도 4]와 같이 하나의 원형 링 상태가 된다.

또한 이 상태에서 제1, 2분할수용홈(119)(139)도 상호 대칭 상태로 연결됨에 따라 하나의 원형 레일 형태의 제1수용홈(101)이 형성된다.

이때 각 제1중첩편(112)과 제2중첩편(132)은 상호 반대 형태로 중첩되는데, 즉 도면과 같이 제1분할편(110)의 한쪽 제1중첩편(112)은 제2분할편(130)의 한쪽 제2중첩편(132) 후측에 중첩되고, 다른 쪽 제1중첩편(112)은 다른쪽 제2중첩편(132)의 전측에 중첩된 상태가 된다.

이렇게 중첩된 상태에서 제1중첩편(112)의 제1볼트공(113)과 제2중첩편(132)의 제2볼트공(133)은 상호 동일선상으로 연통 된 구조를 갖는다.

이러한 제1가압링(100)에는 제1보조체결부(120)가 더 형성되는데,

제1보조체결부(120)는 제1가압링(100)이 배관에 설치된 상태에서 배관 내부의 압력 상승등에 의해 제1분할편(110)과 제2분할편(130)간 연결부위의 어긋남 현상을 최소화시키는 역할을 하는 것으로, 다시 제1돌출부재(122)와 제1삽입홈(123), 제2돌출부재(124) 및 제2삽입홈(125)으로 나뉘어 형성된다.

먼저 제1돌출부재(122)는 [도 2]와 같이 제1분할편(110)의 양 제1중첩편(112) 중 한쪽 제1중첩편(112)의 일측면으로부터 돌출된 형태로 형성된다.

따라서 제1볼트공(113)은 해당 제1중첩편(112)과 제1돌출부재(122)를 동시에 관통한 형태로 형성된다.

그리고 제1삽입홈(123)은 [도 1]과 같이 제1분할편(110)의 나머지 한쪽 제1중첩편(112)에 일정깊이를 갖는 홈 형태로 형성되고, 이때 제1삽입홈(123)은 제1돌출부재(122)가 형성된 면과 반대되는 면 상에 형성된다.

제2돌출부재(124)는 [도 2]와 같이 제2분할편(130)의 양 제2중첩편(132) 중 제1분할편(110)의 제1삽입홈(123)이 형성된 쪽 제1중첩편(112)과 중첩되는 면에 돌출 형태로 형성된다.

이 상태에서 해당 제1중첩편(112)과 제2중첩편(132)이 전후 중첩된 상태에서 제2돌출부재(124)가 제1삽입홈(123)에 삽입된 상태가 된다.

이때 제2돌출부재(124)의 돌출높이와 형상은 제1삽입홈(123)의 함몰깊이와 형상 등과 동일하게 형성되어 해당 제1, 2중첩편이 중첩된 상태에서 흔들림 현상을 최소화 한다.

그리고 제2삽입홈(125)은 [도 1]과 같이 제2분할편(130)의 제2중첩편 중 제1분할편(110)의 제1돌출부재(122)가 형성된 쪽 제1중첩편(112)과 중첩되는 면에 함몰 형태로 형성된다.

이 상태에서 해당 제1중첩편(112)과 제2중첩편(132)이 전후 중첩된 상태에서 제1돌출부재(122)가 제2삽입홈(125)에 삽입된 상태가 된다.

이상 설명한 것처럼 제1가압링(100)은 제1, 2분할편(110)(130)의 양 단부가 상호 중첩된 형태로 연결되되, 중첩 상태에서 제1돌출부재(122)와 제2삽입홈(125) 및 제2돌출부재(124)와 제1삽입홈(123) 간의 끼움 결합 구조에 의해 상호 체결된 상태가 된다.

이러한 제1가압링(100)은 제1배관(10)이 중앙을 관통한 상태에서 제1플랜지( 12)가 제1가압링(100)의 제1수용홈(101)에 삽입된 상태로 위치된다.

이렇게 설치된 제1가압링(100)에는 제1돌출부(140)가 형성되는데,

제1돌출부(140)는 후술하는 제2가압링(200)과 함께 제1, 2플랜지(12)(22)를 가압하는 과정에서 과도한 가압이 이루어지지 않도록 차단하는 역할을 하는 것으로, 제1가압링(100)의 각 제1볼트공(113)주변으로부터 돌출된 형태로 형성된다.

즉 제1분할편(110)의 일측 제1중첩편(112) 중 후술하는 제2가압링(200)을 향하는 면으로부터 돌출형성되고,

제2분할편(130)의 일측 제2중첩편(132) 중 제2가압링(200)을 향하는 면으로부터 돌출된 형태로 형성된다.

또한 제1분할편(110)과 제2분할편(130)의 중간 지점, 즉 각 제1중첩편(112) 사이 지점과 제2중첩편 사이 지점으로부터 각각 돌출 형성된다.

이때 제1돌출부(140)의 돌출길이는 후술하는 제2가압링의 제2돌출부(240)의 길이에 따라 다양하게 변화될 수 있으며, 제1돌출부(140)의 형성위치 및 형성구간 또한 다양하게 변형이 가능하다.

더불어 이러한 구조의 제1가압링(100) 중 각 볼트공 주변에는 후술하는 가스켓(30)의 체결리브(32)가 수용될 수 있는 제1보조수용홈(101a)이 형성된다.

이렇게 제1가압링(100)이 설치된 상태에서 제2배관(20)에는 제2가압링(200)이 설치된다.

제2가압링(200)은 제1가압링(100)과 더불어 제1, 2배관(10)(20)의 연결기능 및 제1, 2플랜지(12)(22)를 가압하여 가스켓의 가압을 유도하는 역할을 하는 것으로, 다시 제3분할편(210)과 제4분할편(220)으로 나뉘어 구성된다.

먼저 제3분할편(210)은 반원 형태의 링 구조이고 양단부에는 후술하는 제4분할편(220)과의 연결을 위한 제3중첩편(212)이 형성되며 각 제3중첩편(212)에는 제3볼트공(213)이 형성된 구조이다.

이때 각 제3중첩편(212)의 두께는 제3분할편(210)의 두께보다 약 1/2수준으로 형성되어 후술하는 제4분할편(220)과 중첩되었을 때 제3, 4분할편(210)(220) 간의 중첩부위 두께와 나머지 구간의 두께가 동일하게 형성되도록 한다

그리고 제3분할편(210) 중 양 제3중첩편(212) 사이 구간에도 제3볼트공(213)이 형성된다.

또한 제3분할편(210) 중 제1가압링(100)과 마주하는 면에는 제2플랜지(22) 및 후술하는 가스켓(30)의 수용을 위한 제3분할수용홈(219)이 반원레일 구조로 형성된다.

이러한 제3분할편(210)과 함께 제2가압링(200)을 구성하는 제4분할편(220)은 제3분할편(210)과 대칭 구조, 즉 역시 반원 형태의 링 구조이고 양단부에는 제3분할편(210)과의 결합을 위한 제4중첩편(222)이 형성되며 각 제4중첩편(222)에는 제4볼트공(223)이 형성된 구조이다.

이때에도 각 제4중첩편(222)의 두께는 제4분할편(220)의 두께보다 약 1/2수준으로 형성시킴으로써 제3, 4분할편(210)(220)의 중첩 상태에서 제3, 4중첩편(212)(222)간의 중첩두께가 나머지 구간의 두께와 동일하도록 한다.

그리고 제4분할편(220) 중 양 제4중첩편(222) 사이 구간에도 제4볼트공(223)이 형성된다.

또한 제4분할편(220) 중 제1가압링(100)과 마주하는 면에는 제2플랜지(22) 및 후술하는 가스켓(30)의 수용을 위한 제4분할수용홈(229)이 제3분할수용홈(219)과 대칭 형태의 반원레일 구조로 형성된다.

이러한 제3, 4분할편(210)(220)은 양단부의 각 제3중첩편(212)과 제4중첩편(222)이 상호 중첩된 상태로 연결되어 [도 3]과 같이 하나의 원형 링 상태가 된다.

또한 이 상태에서 제3, 4분할수용홈(219)(229)도 상호 대칭 상태로 연결됨에 따라 하나의 원형 레일 형태의 제2수용홈(201)이 형성된다.

이때 각 제3중첩편(212)과 제4중첩편(222)은 상호 반대 형태로 중첩되는데, 즉 도면과 같이 제3분할편(210)의 한쪽 제3중첩편(212)은 제4분할편(220)의 한쪽 제4중첩편(222) 후측에 중첩되고, 다른 쪽 제3중첩편(212)은 다른쪽 제4중첩편(222)의 전측에 중첩된 상태가 된다.

이렇게 중첩된 상태에서 제3중첩편(212)의 제3볼트공(213)과 제4중첩편(222)의 제4볼트공(223)은 상호 동일선상으로 연통된 구조를 갖는다.

이러한 제2가압링(200)에는 제2보조체결부(230)가 더 형성되는데,

제2보조체결부(230)는 제2가압링(200)이 배관에 설치된 상태에서 배관 내부의 압력 상승등에 의해 제3분할편(210)과 제4분할편(220)간 연결부위의 어긋남 현상을 최소화 시키는 역할을 하는 것으로, 다시 제3돌출부재(232)와 제3삽입홈(233), 제4돌출부재(234) 및 제4삽입홈(235)으로 나뉘어 형성된다.

먼저 제3돌출부재(232)는 [도 1]과 같이 제3분할편(210)의 양 제3중첩편(212) 중 한쪽 제3중첩편(212)의 일측면으로부터 돌출된 형태로 형성된다.

따라서 제3볼트공(213)은 해당 제3중첩편(212)과 제3돌출부재(232)를 동시에 관통한 형태로 형성된다.

그리고 제3삽입홈(233)은 [도 2]와 같이 제3분할편(210)의 나머지 한쪽 제3중첩편(212)에 일정깊이를 갖는 홈 형태로 형성되고, 이때 제3삽입홈(233)은 제3돌출부재(232)가 형성된 면과 반대되는 면 상에 형성된다.

제4돌출부재(234)는 [도 1]처럼 제4분할편(220)의 양 제4중첩편(222) 중 제3분할편(210)의 제3삽입홈(233)이 형성된 쪽 제3중첩편(212)과 중첩되는 면에 돌출 형태로 형성된다.

이 상태에서 해당 제3중첩편(212)과 제4중첩편(222)이 전후 중첩된 상태에서 제4돌출부재(234)가 제3삽입홈(233)에 삽입된 상태가 된다.

이때 제4돌출부재(234)의 돌출높이와 형상은 제3삽입홈(233)의 함몰깊이와 형상 등과 동일하게 형성되어 해당 제3, 4중첩편이 중첩된 상태에서 흔들림 현상을 최소화 한다.

그리고 제4삽입홈(235)은 [도 2]와 같이 제4분할편(220)의 제4중첩편 중 제3분할편(210)의 제3돌출부재(232)가 형성된 쪽 제3중첩편(212)과 중첩되는 면에 함몰 형태로 형성된다.

이 상태에서 해당 제3중첩편(212)과 제4중첩편(222)이 전후 중첩된 상태에서 제3돌출부재(232)가 제4삽입홈(235)에 삽입된 상태가 된다.

이상 설명한 것처럼 제2가압링(200)은 제3, 4분할편(210)(220)의 양 단부가 상호 중첩된 형태로 연결되되, 중첩 상태에서 제3돌출부재(232)와 제4삽입홈(235) 및 제4돌출부재(234)와 제3삽입홈(233) 간의 끼움 결합 구조에 의해 상호 체결된 상태가 된다.

이러한 제2가압링(200)은 제2배관(20)이 중앙을 관통한 상태에서 제2플랜지( 22)가 제2가압링(200)의 제2수용홈(201)에 삽입된 상태로 위치된다.

따라서 제1, 2가압링(100)(200)은 상호 제1, 2플랜지(12)(22)를 사이에 두고 상호 대칭 상태로 위치된다.

이렇게 설치된 제2가압링(200)에는 제2돌출부(240)가 형성되는데,

제2돌출부(240)는 제2가압링이 제1가압링(100)과 함께 제1, 2플랜지(12)(22)를 가압하는 과정에서 과도한 가압이 이루어지지 않도록 차단하는 역할을 하는 것으로, 제2가압링(200)의 각 제3, 4볼트공(213)(223) 주변으로부터 돌출된 형태로 형성된다.

즉 제4분할편(220)의 일측 제4중첩편(222) 중 제1가압링(100)을 향하는 면으로부터 돌출형성되고,

제3분할편(210)의 일측 제3중첩편(212) 중 제1가압링(100)을 향하는 면으로부터 돌출된 형태로 형성된다.

또한 제3분할편(210)과 제4분할편(220)의 중간 지점, 즉 각 제3중첩편(212) 사이 지점과 제4중첩편(222) 사이 지점으로부터 각각 돌출 형성된다.

이때 각 제2돌출부(240)의 돌출길이는 제1가압링(100)과 제2가압링(200)이 서로를 향해 이동하여 제1, 2플랜지(12)(22)를 가압하는 과정에서 적정 가압상태가 됨과 동시에 제2돌출부(240)와 제1돌출부(140)과 상호 맞닿도록 형성시킨다.

더불어 이러한 구조의 제2가압링(200) 중 각 볼트공 주변에는 후술하는 가스켓(30)의 체결리브(32)가 수용될 수 있는 제2보조수용홈(201a)이 형성된다.

이렇게 설치된 제1가압링(100)과 제2가압링(200)은 제1, 2플랜지(12)(22)를 사이에 두고 상호 이격된 상태로 위치된 상태에서 별도의 체결볼트(300)를 통해 상호 결합 된다.

체결볼트(300)는 위 설명처럼 제1가압링(100)과 제2가압링(200)간의 체결 기능과 동시에 제1, 2가압링(100)(200)을 상호 이동시켜 제1, 2플랜지(12)(22)를 가압시키기 위한 가가압력의 발생역할을 하는 것으로, 일반 볼트 형태이고 제1가압링(100)의 각 제1, 2볼트공(113)(133)을 관통한 뒤 제2가압링(200)의 제3, 4볼트공(213)(223)을 관통하는 형태로 설치된다.

이 상태에서 제3, 4분할편(210)(220)을 관통하여 외부로 돌출된 구간에는 체결너트(310)가 연결된다.

이로 인해 제1, 2가압링(100)(200)은 체결볼트(300) 및 체결너트(310)에 의해 상호 연결된 상태가 되고, 이 상태에서 제1가압링(100)의 각 제1돌출부(140)와 제2가압링(200)의 각 제2돌출부(240)는 상호 동일선상으로 마주한 상태가 된다.

이러한 제1, 2가압링(100)(200)과 함께 배관 연결장치를 구성하는 가스켓(30)은 제1, 2배관(10)(20)의 연결 상태에서 제1, 2배관(10)(20)의 사이 틈새의 기밀성을 확보하는 역할을 하는 것으로, 전체적으로 원형 링 형상이고 둘레에는 외곽 테두리면에는 제1, 2가압링(100)(200)과의 결합을 위한 결합리브(32)가 돌출된 형태로 이루어진다.

이러한 가스켓(30)은 제1, 2플랜지(12)(22)사이에 위치된 상태에서 양측면이 제1, 2플랜지(12)(22)에 밀착된 상태로 위치되는데, 이때 가스켓(30)의 양측 테두리구간이 제1가압링(100)과 제2가압링(200)의 제1, 2수용홈(101)(201) 내에 위치된 상태가 된다.

즉 가스켓(30)도 제1, 2플랜지(12)(22)와 함께 제1, 2가압링(100)(200)의 제1, 2수용홈(101)(201)에 끼워진 상태가 되는 것이다.

이때 결합리브(32)는 제1, 2가압링(100)(200)의 각 볼트공과 대응되는 개수 및 위치에 형성됨에 따라, [도 4] 및 [도 5]와 같이 각 결합리브(32)가 제1, 2가압링(100)(200)의 사이에 위치되되, 각 결합리브(32)의 일측은 제1가압링(100)의 제1보조수용홈(101a)에 삽입되고 타측은 제2가압링(200)의 제2보조수용홈(201a)에 삽입된 상태가 된다.

이 상태에서 각 체결볼트가 제1, 2가압링과 각 결합리브(32)를 동시에 관통한 상태로 체결이 이루어진다.

이때 [도 5]와 같이 각 결합리브() 내에 별도의 금속재 보강편(34)을 형성시킴으로써, 제1, 2가압링(100)(200)이 각 결합리브(32)의 양측면을 가압할 때 결합리브(32)의 변형 등이 방지되도록 할 수도 있다.

물론 보강편(34)은 결합리브(32)의 변형 우려가 없을 것으로 판단될 경우 생략될 수도 있다.

이러한 구조에 의해 가스켓(30) 전체는 제1가압링(100)의 제1수용홈(101) 및 제1보조수용홈(101a)과 더불어 제2가압링(200)의 제2수용홈(201) 및 제2보조수용홈(201a)에 삽입되어 둘러싸여진 상태로 위치된다.

이하에서는 이러한 구성에 의한 본 발명의 작용 및 그 과정에서 발생되는 효과를 설명하도록 한다.

먼저 제1, 2배관(10)(20)의 연결과정을 설명하면,

제1, 2분할편(110)(130)의 양단부를 중첩시켜 제1가압링(100)을 구현시킨 뒤 제1배관(10)을 제1가압링(100)에 관통시켜 제1플랜지(12)가 제1가압링(100)의 제1수용홈(101)에 끼워진 상태가 되도록 한다.

이때 제1분할편(110)의 제1돌출부재(122)는 제2분할편(130)의 제2삽입홈(125)에 끼워진 상태가 되고 제2분할편(130)의 제2돌출부재(124)는 제1분할편(110)의 제1삽입홈(123)에 끼워진 상태가 된다.

그리고 제3, 4분할편(210)(220)의 양단부를 중첩시켜 제2가압링(200)을 구현시킨 뒤 제2배관(20)을 제2가압링(200)에 관통시켜 제2플랜지(22)가 제2가압링(200)의 제2수용홈(201)에 끼워진 상태가 되도록 한다.

이때에도 제3분할편(210)의 제3돌출부재(232)는 제4분할편(220)의 제4삽입홈(235)에 끼워진 상태가 되고 제4분할편(220)의 제4돌출부재(234)는 제3분할편(210)의 제3삽입홈(233)에 끼워진 상태가 된다.

그 후 제1, 2플랜지(12)(22)사이에 가스켓(30)을 위치시키되 [도 5]와 같이 가스켓(30)의 양측테두리 구간이 각각 제1가압링(100)의 제1수용홈(101) 및 제2가압링(200)의 제2수용홈(202)에 끼워진 상태가 되도록 설치된다.

그리고 가스켓()의 각 결합리브(32) 양측면은 각각 제1가압링(100)의 제1보조수용홈(101a)과 제2가압링(200)의 제2보조수용홈(201a)에 끼워진 상태가 된다.

이로 인해 가스켓은 전체가 제1, 2가압링(100)(200) 사이에 위치되되, 제1, 2수용홈(101)(202) 및 제1, 2보조수용홈(101a)(201a)에 의해 둘레가 감싸여진 상태로 설치된다.

이 상태에서 각 체결볼트(300)를 제1, 2가압링(100)(200)의 각 볼트공과 가스켓(30)의 각 결합리브(32)를 동시에 관통 체결시킴에 따라 제1, 2가압링(100)(200)과 가스켓(30)은 체결볼트(300)를 통해 상호 동시에 체결된 상태가 된다.

그 후 각 체결볼트(300)를 회전시키면 나사체결구조에 의해 제1, 2가압링(100)(200)이 서로를 향해 이동하면서 제1, 2플랜지(12)(22)를 동시에 가압하게 된다.

이로 인해 제1, 2플랜지(12)(22)도 서로를 향해 이동하면서 그 사이에 위치한 가스켓(30)의 양측면을 가압하게 된다.

이때 가스켓(30)은 각 결합리브(32)에 의해 제1, 2가압링(100)(200)과 체결되어 있는 상태이기 때문에 제1, 2가압링(100)(200)의 가압과정에서 가스켓(30)이 이동되는 등의 현상이 방지된다.

즉 가스켓()의 적정 위치가 유지되는 것이다.

이렇게 제1, 2가압링(100)(200)이 서로를 향해 이동되어 가스켓(30)의 가압이 이루어지는 과정에서, 적정가압력이 형성됨과 동시에 제1, 2가압링(100)(200)의 제1돌출부(140)와 제2돌출부(240)가 상호 맞닿은 상태가 된다.

따라서 이 상태에서 작업자가 체결볼트(300)를 더 회전시키려 하더라도 제1, 2가압링(100)(200)은 더 이상 서로를 향해 이동되지 못하게 되고, 결국 가스켓(30)의 추가적인 가압이 이루어지지 않게 됨에 따라, 과도한 가압력에 의한 가스켓의 손상 현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이처럼 본 발명은 제1, 2가압링(100)(200)이 적정수준으로 이동되면 제1, 2돌출부(140)(240)에 의해 더 이상의 가압이 이루어지지 않도록 함으로써 작업자가 적정 가압수준을 인지할 수 있게 되어 제1, 2가압링(100)(200)을 과도하게 이동시키는 현상을 방지하도록 한 것을 특징으로 한다.

이렇게 제1, 2가압링(100)(200)의 이동이 완료되면 제1, 2배관(10)(20)의 양단부는 제1, 2가압링(100)(200) 및 체결볼트(300)에 의해 상호 연결된 상태가 됨과 동시에, 제1, 2플랜지(12)(22)가 가스켓(30) 양측면에 적정압력으로 밀착된 상태가 되어 제1, 2배관(10)(20) 사이의 기밀성이 확보된다.

이 상태에서 제1, 2배관 내부로 유체가 흐르면서 배관 내 압력이 상승 되면 배관의 직경이 팽창되면서 제1, 2분할편(110)(130) 간 중첩부위와 제3, 4분할편(210)(220) 간 중첩부위가 벌어지려 하게 된다.

이때 위에서 설명한 것처럼 제1, 2분할편(110)(130)은 제1, 2돌출부재와 제1, 2삽입홈간 끼움 결합되어 있고 제3, 4분할편도 제3, 4돌출부재와 제3, 4삽입홈간 끼움 결합되어 있기 때문에,

해당 각 분할편 간의 중첩부위의 어긋남 현상이 원천적으로 방지될 수 있다.

이렇게 각 돌출부재와 삽입홈 간 끼움 결합에 의해 각 분할편 간 중첩부위의 어긋남 현상이 방지될 수 있음에 따라, 중첩부위의 응력집중에 의해 각 분할편 단부가 파손되는 등의 현상이 방지된다.

또한 어긋남 현상이 방지됨으로써 가스켓에 작용되고 있던 가압력의 변화도 발생되지 않음으로 적정 기밀성이 유지될 수 있게 된다.

이처럼 본 발명은 제1, 2가압링(100)(200)을 구성하는 제1, 2, 3, 4분할편 간의 결합이 체결볼트 뿐만 아니라 제1, 2보조체결부에 의한 추가적인 결합구조를 갖도록 함에 따라 각 분할편의 어긋남 현상을 방지함으로써 가압링의 파손 및 기밀성의 저하 현상을 방지할 수 있게 됨을 또 다른 특징으로 한다.

더불어 배관 내부의 압력이 급격하게 상승될 때 가스켓(30)에 적용된 압력에 의해 가스켓(30)의 일부구간이 외부를 향해 튀어나가려 하는데, 이때 가스켓(30)은 전체가 제1, 2가압링(100)(200)의 제1, 2수용홈(101)(201)에 삽입된 상태이기 때문에 일부 지점이 외부로 돌출되는 현상이 완전히 방지된다.

[도 ]은 본 발명의 변형예를 나타낸 것으로 가스켓의 결합리브를 생략하여 가스켓만이 제1, 2가압링()()의 제1, 2수용홈()()에 삽입된 구조로 구현될 수 있다.

이상 설명한 본 발명의 여러 특징 들은 당업자에 의해 다양하게 변형되거나 조합되어 실시될 수 있으나, 이러한 변형 및 조합이 제1가압링과 제2가압링 사이에 돌출부를 형성시켜 제1가압링과 제2가압링이 적정가압력을 발휘할 수 있을 정도로만 이동되도록 함으로써, 과도한 가압력에 의한 가스켓 파손등을 방지하는 구성 및 목적을 갖거나,

제1, 2가압링을 구성하는 제1, 2, 3, 4분할편 간의 중첩부위에 별도의 제1, 2보조체결부를 더 형성시킴으로써 각 분할편 간의 어긋남 현상을 방지하여 가압링의 파손을 방지함은 물론 기밀성 저하 현상도 방지할 수 있도록 한 구성 및 목적과 관련이 있을 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 판단되어야 한다.

10 : 제1배관 12 : 제1플랜지
20 : 제2배관 22 : 제2플랜지
30 : 가스켓
100 : 제1가압링 110 : 제1분할편
112 : 제1중첩편 113 : 제1볼트공
120 : 제1보조체결부 122 : 제1돌출부재
123 : 제1삽입홈 124 : 제2돌출부재
125 : 제2삽입홈 130 : 제2분할편
132 : 제2중첩편 133 : 제2볼트공
140 : 제1돌출부 200 : 제2가압링
210 : 제3분할편 212 : 제3중첩편
213 : 제3볼트공 220 : 제4분할편
222 : 제4중첩편 223 : 제4볼트공
230 : 제2보조체결부 232 : 제3돌출부재
233 : 제3삽입홈 234 : 제4돌출부재
235 : 제4삽입홈 240 : 제2돌출부
300 : 체결볼트
310 : 체결너트

Claims (4)

1. 단부 테두리에 제1플랜지가 형성되어 있는 제1배관 및 이에 대응되는 단부 테두리에 제2플랜지가 형성되어 있는 제2배관을 상호 연결하는 배관 연결장치에 있어서,
   상기 제1, 2플랜지 사이에 위치하는 가스켓,
   링 형상이고 테두리 부근에는 제1볼트공이 형성되어 있고 일측면이 상기 제1플랜지의 일측면에 접촉되어 있는 제1가압링,
   상기 제1, 2플랜지를 사이에 두고 상기 제1가압링과 대칭 형태로 마주하고 있고 테두리 부근에는 제2볼트공이 형성되어 있는 제2가압링,
   상기 제1, 2볼트공을 동시에 관통하는 체결볼트
   를 포함하고,
   상기 제1가압링과 제2가압링 중 어느 하나 이상의 가압링 중 반대쪽 가압링을 마주하는 면에는 돌출부가 형성되어 상기 제1, 2가압링이 서로를 향해 가압되는 과정에서 상기 돌출부가 반대편 가압링에 접촉되어 더 이상의 가압이 이루어지지 않는
   배관 연결장치.
   
2. 제1항에서,
   상기 돌출부는 상기 제1, 2가압링 중 상호 마주하는 면에 동시에 형성되어 상호 마주하고 있는
   배관 연결장치.
   
3. 단부 테두리에 제1플랜지가 형성되어 있는 제1배관 및 이에 대응되는 단부 테두리에 제2플랜지가 형성되어 있는 제2배관을 상호 연결하는 배관 연결장치에 있어서,
   상기 제1, 2플랜지 사이에 위치하는 가스켓,
   반원 링 형상이고 양단부에는 제1볼트공이 형성되어 있는 제1분할편 및 상기 제1분할편과 대칭 구조이고 양단부에 제2볼트공이 형성되어 있으며 양단부가 제1분할편의 양단부에 중첩되어 있는 제2분할편으로 이루어지고 상기 제1플랜지 일측에 위치하고 있는 제1가압링,
   반원 링 형상이고 양단부에는 3볼트공이 형성되어 있는 제3분할편 및 상기 제3분할편과 대칭 구조이고 양단부에 제4볼트공이 형성되어 있으며 양단부가 제3분할편의 양단부에 중첩되어 있는 제4분할편으로 이루어져 있고 상기 제1, 2플랜지를 사이에 두고 상기 제1가압링과 대칭 상태로 위치되어 있는 제2가압링
   을 포함하고,
   상기 제1, 2분할편 중 상호 중첩되는 양단부 사이에는 제1보조결합부가 더 형성되어 상기 제1, 2분할편의 어긋남 현상을 방지하고,
   상기제 3, 4분할편 중 상호 중첩되는 양단부 사이에는 제2보조결합부가 더 형성되어 상기 제3, 4분할편의 어긋남 현상을 방지하는
   배관 연결장치.
   
4. 제3항에서,
   상기 제1보조결합부는 상기 제1, 2분할편 중 어느 하나의 단부에 형성되어 있는 삽입홈 및 다른 하나의 단부에 형성되어 상기 삽입홈 삽입되는 돌출부재를 포함하고,
   상기 제2보조결합부는 상기 제3, 4분할편 중 어느 하나의 단부에 형성되어 있는 삽입홈 및 다른 하나의 단부에 형성되어 상기 삽입홈에 삽입되는 돌출부재를 포함하는
   배관 연결장치.
   

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