KR20170009997A - 유체 도관 - Google Patents

Abstract

파이프(2)와 전기전도성 파이프(2)에 연결된 도관 커넥터(3)를 포함하는 유체 도관(1)이 개시된다. 적은 노력으로 유체 도관에서의 전기와 관련된 위험을 가능한 낮게 유지할 수 있도록, 파이프(2)와 전기적으로 연결된 전기적 연결 요소(9)가 도관 커넥터(3)의 영역에 제공된다.

Description

유체 도관{FLUID CONDUIT}

본 발명은 파이프 및 상기 파이프에 연결된 도관 커넥터를 포함하는 유체 도관에 관한 것이며, 상기 파이프는 전기전도성을 갖도록 설계된다.

전기전도성을 갖도록 설계된 유체 도관은 예를 들어 독일 특허출원 제19831898 A1호에 공지되어 있다. 이러한 유체 도관은 예를 들어 연료 및 연료 증기에 사용된다. 파이프의 전기전도성을 이용하면 전하를 제거할 수 있으므로, 예를 들어 스파크 발생 위험을 낮출 수 있다.

독일 특허출원 제102012112563 A1호에는 내부 전도층을 갖는 맞춤형 유체 도관이 개시되어 있다. 이 도관은 특히 내부 전도층이 도관 커넥터 부품에 전기적으로 전도되는 방식으로 도관 커넥터에 연결된다. 도관 커넥터는 전기 절연부, 특히 캡형 피복으로 덮여 있다. 보호 캡은 사람이 도관 커넥터에 접촉할 때 감전되지 않도록 보호하는 역할을 한다.

독일 특허출원 제19831898 A1호 (공개일 2000.01.20) 독일 특허출원 제102012112563 A1호 (공개일 2013.06.27)

많은 경우에, 예를 들어 흐르는 유체가 파이프 상에 전하를 발생시키는 것과 같은 상황을 피할 수 없다. 이러한 전하는 파이프의 전기 전도도로 인해 유동할 수 있다. 즉, 전하의 위치가 바뀔 수 있다. 그러나, 도관 커넥터가 전기전도성이 없도록 설계된 경우, 전하는 도관 커넥터까지만 흐를 수 있어 바람직하지 않은 고전압이 발생할 위험이 있다. 도관 커넥터는 또한 전기적으로 도체가 되도록 설계될 수 있더라도, 가능한 도관 커넥터의 선택은 제한적이다.

본 발명의 목적은 유체 도관의 전기에 의한 위험을 작게 유지하는 것이다.

파이프에 전기적으로 연결된 전기적 연결 요소가 도관 커넥터의 영역에 제공됨으로써, 처음에 상술한 유형의 유체 도관의 경우에 이러한 목적이 달성된다.

이제 전기적 연결 요소는 전기 전하 또는 일반적으로 유체 도관으로부터의 전기를 제거할 수 있는 가능성을 제공한다. 파이프로부터 연결 요소로의 전기전도성 연결로 인해, 전하가 연결 요소로 전달될 수 있고, 연결 요소에서 문제없이 제거될 수 있다. 연결 요소는 도관 커넥터의 영역에 제공된다. 이에는 많은 장점이 있다. 한편, 도관 커넥터의 영역에서 기계적 안정성이 증가되어, 연결 요소가 신뢰성 있게 장착되고 제 위치에 유지될 수 있다. 다른 한편으로, 어떤 경우에도, 도관 커넥터 영역에서 많은 경우에 장착시의 핸들링이 요구되며, 그 결과 파이프로부터의 전기, 즉 유체 도관으로부터의 전기를 제거하는 수단과 함께 연결 요소가 용이하게 제공될 수 있다.

이 경우, 연결 요소는 외부로 인도된 전기 접점을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 접촉은 예를 들어 연결 요소가 연결될 수 있는 전선을 접지 전위에 연결할 수 있게 한다. 유체 도관에서 발생하는 전하는 전기 접점을 통해 제거될 수 있다.

파이프가 바깥쪽에 끼워지는 도관 커넥터는 바람직하게는 연결부를 가지며, 연결 요소는 연결부 상에 배치된다. 연결부는 바깥쪽에 예를 들어 "전나무"와 같은 구조를 가질 수 있다. 다른 디자인도 가능하다. 연결부의 영역에, 연결 요소를 위치시킬 수 있는 충분한 설치 공간이 있다.

이 경우, 연결 요소는 연결부를 둘러싸는 링을 갖는 것이 바람직하다. 결과적으로, 연결 요소의 장착은 비교적 간단하다. 도관 커넥터 상에 연결 요소를 장착하기 위해서는, 연결 요소를 연결부 상으로 밀어 주기만 하면 된다. 따라서 이에 필요한 장착 작업에는 상대적으로 적은 노력이 들게 된다.

링은 원주 방향으로의 단절부를 가지는 것이 바람직하며, 링은 연결부의 바깥 지름보다 작은 공칭 지름을 갖는다. 공칭 지름은 플러그가 꽂혀 있지 않은 상태에서 커넥터의 내부 지름이다. 단절부에 의해, 링이 연결부에 장착될 때 링이 다소 커질 수 있다. 링의 공칭 지름이 연결부의 바깥 외부 직경보다 작기 때문에, 이러한 링의 확장은 자동으로 수행된다. 장착 후 링은 연결부에 일정한 내부 응력을 가하여 고정된다. 이를 위한 전제 조건으로, 링은 적어도 약간 탄성 변형될 수 있다.

링은 바람직하게는 중공 실린더 형태를 가진다. 링은 적어도 일부분의 범위에서 연결부의 축에 평행하게 연장된다. 결과적으로, 링이 연결부에 안착되는 안정성이 증가된다. 중공 실린더의 축 방향 길이는 바람직하게는 중공 실린더의 반지름 방향 벽의 두께보다 크다.

중공 실린더는 바람직하게는 테이퍼된 내부 형상을 갖는다. 이 테이퍼형 내부 형상은, 연결부의 바깥쪽 형상에 맞게, 예를 들어 연결부의 바깥쪽이 전나무 구조인 경우에 맞게 조정될 수 있다.

바람직하게는, 연결 요소가 파이프의 한 쪽 단부에, 파이프와 도관 커넥터 사이에 배치된 실시예가 제공된다. 이 경우, 연결 요소는 파이프가 연결부 상에 밀어 넣어지기 전에 장착된다. 연결 요소를 파이프의 단부와 도관 커넥터 사이에 위치시키는 것은, 연결 요소가 연결부의 축에 평행하게 연결부의 명확하게 정의된 위치에 지지된 효과를 갖는다. 이 방향과 평행한 변위(displacement)는 사실상 불가능하다.

파이프는 바람직하게는 적어도 그 내부면에서 전기전도성을 가지고, 연결 요소는 내부면에 전기적으로 연결된다. 결과적으로, 파이프와 연결 요소 사이의 전기 저항이 낮게 유지된다. 파이프로부터 연결 요소로의 전하의 전달이 쉽게 이루어진다.

전기적 연결은 바람직하게는 연결 요소와 상기 파이프의 상기 내부면 사이에서, 도관 커넥터의 외부면까지 연장된다. 도관 커넥터의 외부면에 전기가 통하면, 전하는 파이프로부터 도관 커넥터의 외부면을 거쳐 연결 요소로 통과한 다음, 연결 요소로 전달될 수 있다. 이러한 전기적 연결은 원칙적으로 예를 들어 전기전도층을 씌움(apply)으로써 그 자체로 전기전도성을 가지지 않는 도관 커넥터의 경우에도 이루어질 수 있다.

대안적인 또는 추가적으로, 파이프가 연결 요소의 적어도 일부를 둘러싸는 실시예가 제공된다. 이는 특히 연결 요소가 축 방향으로 일정하게 확장된, 즉 연결 요소의 축에 평행하게 확장된 링을 가질 때 가능하다. 이 경우, 파이프는 쉽게 링 또는 링의 축 방향 연속부분 상으로 밀어 넣어지므로, 결과적으로 파이프와 연결 요소 사이의 전기 연결이 추가적인 노력 없이 이루어질 수 있다.

이 경우, 연결 요소는 바깥 지름이 테이퍼 형태로 넓어지는 삽입부를 가지는 것이 바람직하다. 삽입부가 테이퍼 형태로 넓어지기 때문에, 삽입부에 파이프가 삽입될 때, 파이프는 팽창하고 삽입부에 일정한 내부 응력을 가하며 안착된다. 이 내부 응력은 파이프의 탄성 특성에 의해 가해지게 된다. 내부 응력은 파이프에서 삽입부로 일정한 접촉 압력을 가하여, 파이프와 연결 요소 사이의 비교적 양호한 전기적 연결을 생성한다.

연결 요소는 바람직하게는 평평한 플러그를 갖는다. 예를 들어 DIN 46244에 따른 평평한 플러그가 전기선을 연결하는 데 문제없이 사용될 수 있다.

전기적 연결 요소는 전기 전하 또는 일반적으로 유체 도관으로부터의 전기를 제거할 수 있는 가능성을 제공한다. 파이프로부터 연결 요소로의 전기전도성 연결로 인해, 전하가 연결 요소로 전달될 수 있고, 연결 요소에서 문제없이 제거될 수 있다. 연결 요소는 도관 커넥터의 영역에 제공된다. 이에는 많은 장점이 있다. 한편, 도관 커넥터의 영역에서 기계적 안정성이 증가되어, 연결 요소가 신뢰성 있게 장착되고 제 위치에 유지될 수 있다. 다른 한편으로, 어떤 경우에도, 도관 커넥터 영역에서 많은 경우에 장착시의 핸들링이 요구되며, 그 결과 파이프로부터의 전기, 즉 유체 도관으로부터의 전기를 제거하는 수단과 함께 연결 요소가 용이하게 제공될 수 있다.

도 1은 유체 도관의 개략도이다.
도 2는 연결 요소의 사시도이다.
도 3은 도 4의 III-III 단면도이다.
도 4는 연결 요소의 정면도이다.

본 발명은 바람직한 실시예를 참조하여 도면과 함께 아래에서 설명된다.

도 1은 유체 도관(1)을 상세하게 도시한다. 유체 도관(1)은 파이프(2) 및 도관 커넥터(3)를 갖는다. "파이프"라는 용어는 여기에서 일반적인 용어로 이해되어야 한다. 파이프는 견고한 파이프 또는 유연한 파이프 또는 호스일 수 있다. 다른 디자인 역시 가능하다.

파이프(2)는 내부면 상에 전기전도층(4)을 갖는다. 대안적으로, 파이프(2)는 전체적으로 전기전도성을 가질 수 있다.

도관 커넥터(3)는 외측에 전나무 프로파일(6)을 갖는 연결부(5)를 갖는다. 파이프(2)는 연결부(5)의 상에 밀어 넣어진다. 파이프(2)는 어느 정도 탄성을 가지며, 즉 연결부(5)의 전나무 프로파일(6)을 둘러쌀 수 있고, 마찬가지로 반지름 방향 바깥쪽에 일종의 전나무 프로파일을 형성할 수 있다.

파이프(2)는 연결부(5)의 한 쪽 단부(7)로부터 연결부(5) 상에 밀어 넣어진다. 연결부(5)와 파이프(2) 사이의 신뢰성 있는 밀봉을 보장하기 위해 밀봉 링(8)이 이 한 쪽 단부(7)의 영역에 배치된다. 밀봉 링이 모든 경우에 필요한 것은 아니다.

전기적 연결 요소(9)는 연결부(5) 상에 배치된다. 전기 연결 요소는 도관 커넥터(3)의 하우징부(10)과 맞닿아 하우징부(10)를 지지하도록 단부(7)로부터 가능한 한 먼 곳에 위치한다.

연결 요소(9)는 도 2 내지 도 4에 더 상세하게 도시되어 있다.

연결 요소(9)는 평평한 플러그(12)의 형태로 외부로 인도된 전기 접점(11)을 갖는다. 평평한 플러그는 케이블 러그(cable lug)의 고정을 개선시키는데 사용될 수 있는 관통 개구(13)를 갖는다. 연결 요소(9)는 예를 들어 구리 또는 스틸과 같은 금속으로부터의 전기전도성 재료로 전체적으로 형성된다. 연결 요소(9)는 어느 정도 유연성을 갖도록 설계된다.

연결 요소(9)는 원주 방향으로의 단절부(15)를 갖는 링(14)을 갖는다. 링 (14)은 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 테이퍼형 내부 형상(17)을 갖는 중공 실린더 (16)의 형태를 가지며, 중공 실린더(16)의 축 방향 길이는 바람직하게는 중공 실린더의 반지름 방향 벽의 두께보다 크다. 내부 형상(17)은 연결 요소(9)가 연결 부(5) 상에 배치되는 영역에서 연결부(5)의 외형에 맞추어진다. 연결부(5)가 도시된 것처럼 전나무 프로파일(6)을 갖는다면, 일반적으로 하우징부(10)의 바로 앞에서 연결부(5)의 바깥쪽은 약간 테이퍼진 형태를 가질 수 있다.

링(14)은 하우징부(10)를 향하여 테이퍼형으로 넓어지는 삽입부(18)를 반지름 방향으로의 바깥쪽에 갖는다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 파이프(2)는 삽입부(18) 상에 밀어 넣어져서, 전기전도층(4)은 삽입부(18)의 영역에서 링(14)의 바깥쪽에 놓이게 된다. 여기서, 파이프(2)는 하우징부(10)에 인접한 단부(19)에서 다소 확장되어, 파이프(2)가 단부 (19)의 영역에서 링(14) 상에 소정의 반지름 방향 응력을 가한다. 이는 파이프(2)의 내부면과 연결 요소(9) 사이에 비교적 큰 접촉 압력을 가하여, 전기적 연결이 우수해진다.

보다 상세히 도시되지는 않은 방식으로, 도관 커넥터(3)는 연결부(5)의 영역에서 어떠한 경우에도 전기 전도성을 가질 수 있다. 이에 따라 전기가 파이프(2)로부터 연결부(5)로, 도관 커넥터(3)의 바깥쪽을 지나 흐를 수 있다. 예를 들어 락카(lacquer)와 같은 전기전도층을 통해 전기전도성을 얻을 수 있다.

연결 요소(9)는 파이프(2)의 한 쪽 단부(20)와 도관 커넥터(3) 사이에, 보다 정확하게는 도관 커넥터(3)의 하우징부(10) 사이에 배치된다. 결과적으로, 연결 요소는 축 방향, 즉 연결부(5)의 축(21)에 평행한 방향으로 추가적으로 고정된다.

이러한 유체 도관은 비교적 간단하게 제조할 수 있다. 파이프(2)가 연결부(5) 상에 밀어 넣어지기 전에, 연결 요소(9)는 하우징부(10)까지 링(14)에 의해 연결 부재(5) 상에 밀어 넣어진다. 이후 파이프(2)는 그 단부(19)가 삽입부(18) 위를 지나가고 특정 내부 응력으로 링(14)의 삽입부(18)를 둘러싸도록 연결부(5) 바깥쪽에 밀어 넣어진다. 이에 따라서 도관 커넥터가 기본적으로 완성된다. 필요하다면, 더 상세하게 도시되지는 않았으나 도관 커넥터는 밀봉 구조물에 의해 밀봉될 수 있다. 이 때 전기적 연결 요소(9)는 밀봉 구조물로부터 바깥쪽으로 돌출되어야 한다.

필요하다면, 연결 요소는 연결부(5) 또는 하우징부(10)와 기계적으로 맞물릴 수 있고, 또는 비틀림을 방지하기 위해 다른 방법으로 확실하게 연결될 수 있다.

1: 유체 도관 2: 파이프
3: 도관 커넥터 4: 전기전도층
5: 연결부 6: 전나무 프로파일
8: 밀봉 링 9: 연결 요소
10: 하우징부 11: 전기 접점
12: 플러그 13: 관통 개구
14: 링 15: 단절부
16: 실린더 17: 내부 형상
18: 삽입부 21: 축

Claims (13)

1. 파이프(2) 및 상기 파이프(2)에 연결된 도관 커넥터(conduit connector, 3)를 포함하고,
   상기 파이프(2)는 전기전도성을 가지고,
   상기 파이프와 전기적으로 연결된 전기적 연결 요소(9)가 상기 도관 커넥터(3)의 영역에 제공된 것을 특징으로 하는, 유체 도관(1).
2. 제1항에 있어서,
   상기 연결 요소(9)는 외부로 인도된 전기 접점(11)을 갖는 것을 특징으로 하는, 유체 도관.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 파이프(2)가 바깥쪽에 끼워지는 상기 도관 커넥터(3)가 연결부(connecting piece, 5)를 가지는 것을 특징으로 하고,
   상기 연결 요소(9)는 상기 연결부(5) 상에 배치되는, 유체 도관.
4. 제3항에 있어서,
   연결 요소(9)는 연결부(5)를 둘러싸는 링(14)을 갖는 것을 특징으로 하는, 유체 도관.
5. 제4항에 있어서,
   상기 링(14)은 원주 방향으로의 단절부(15)를 가지는 것을 특징으로 하고,
   상기 링(14)은 상기 연결부(5)의 바깥 지름보다 작은 공칭 지름(nominal diameter)을 갖는, 유체 도관.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 링(14)은 중공 실린더(16)의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는, 유체 도관.
7. 제6항에 있어서,
   상기 중공 실린더(16)는 테이퍼된(conical) 내부 형상(17)을 갖는 것을 특징으로 하는, 유체 도관.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 연결 요소(9)는 상기 파이프(2)의 한 쪽 단부에, 상기 파이프(2)와 상기 도관 커넥터(2) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 유체 도관.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 파이프(2)는 적어도 그 내부면에서 전기전도성을 가지고,
   상기 연결 요소(9)는 상기 내부면에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 유체 도관.
10. 제9항에 있어서,
    전기적 연결이 상기 연결 요소(9)와 상기 파이프의 상기 내부면 사이에서, 상기 도관 커넥터(3)의 외부면까지 연장되는 것을 특징으로 하는, 유체 도관.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 파이프(2)는 상기 연결 요소(9)의 적어도 일부를 둘러싸는 것을 특징으로 하는, 유체 도관.
12. 제11항에 있어서,
    상기 연결 요소(9)는 바깥 지름이 테이퍼 형태로 넓어지는 삽입부(18)를 갖는 것을 특징으로 하는, 유체 도관.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 요소(9)는 평평한 플러그(12)를 갖는 것을 특징으로 하는, 유체 도관.

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