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特表2024-545692パイプ連結用カップリングアッセンブリ及びその製造方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-10
(54)【発明の名称】パイプ連結用カップリングアッセンブリ及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
   F16L 21/06 20060101AFI20241203BHJP
   F16L 23/04 20060101ALI20241203BHJP
【FI】
F16L21/06
F16L23/04
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024537050
(86)(22)【出願日】2023-08-21
(85)【翻訳文提出日】2024-06-19
(86)【国際出願番号】 KR2023012346
(87)【国際公開番号】W WO2024117463
(87)【国際公開日】2024-06-06
(31)【優先権主張番号】10-2022-0164684
(32)【優先日】2022-11-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522188211
【氏名又は名称】ニュー アジア カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110002343
【氏名又は名称】弁理士法人 東和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】イ、 サンホン
(72)【発明者】
【氏名】イ、 ウォンキ
【テーマコード(参考)】
3H015
3H016
【Fターム(参考)】
3H015DA02
3H015DA04
3H016AA05
3H016AC04
3H016AD04
(57)【要約】
本発明は、管継手に関する。より詳しくは、パイプ連結用カップリングアッセンブリ及びその製造方法に関する。本発明の一側面によるパイプ連結用カップリングアッセンブリは、軸方向に沿って連続配置されるパイプを連結するために二つ以上のカプラーが対向配置され、複数の前記カプラーに締結部材が仮組立てされた状態で、前記パイプを連結するカップリングアッセンブリが設けられる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸方向に沿って連続配置されるパイプを連結するために二つ以上のカプラーが対向配置され、複数の前記カプラーに締結部材が仮組立てされた状態で前記パイプを連結するカップリングアッセンブリにおいて、
前記カプラーは、密封部材を配置する内部空間が設けたボディ部と、前記ボディ部の幅方向の両端に半径方向の内側に延長して前記パイプに形成された締結溝に挿入される係止部と、前記ボディ部の周方向の両端に配置されて前記締結部材が貫通締結される締結部を含み、
前記密封部材は、前記ボディ部の内面により加圧されるベースと、前記ベースから半径方向の内側に延長されるサイドウォールと、前記サイドウォールから延長して前記カプラーの組み立て時に前記パイプの外面を支持するように半径方向の内側に変形されるレッグを含み、
前記ボディ部の内面には、前記カプラーの組み立て時に前記密封部材が周方向に沿って変形されることを防止するために前記ベースの少なくとも一部が挿入配置されるように半径方向の外側に延長される収容溝が設けられていることを特徴とする、パイプ連結用カップリングアッセンブリ。
【請求項2】
前記収容溝は、前記ボディ部の内面に周方向に沿って延長形成されていることを特徴とする、請求項1に記載のパイプ連結用カップリングアッセンブリ。
【請求項3】
前記収容溝の周方向の断面積は、前記カプラーが組立てされることによって前記レッグが変形しながら前記パイプの外面を支持した状態を基準として前記密封部材の全体の周方向の断面積と前記内部空間の周方向の断面積の差だけのサイズで形成されていることを特徴とする、請求項2に記載のパイプ連結用カップリングアッセンブリ。
【請求項4】
前記係止部の両側には、仮組立てされた前記カプラーの間に前記パイプの外周面が貫通可能となるように前記係止部と前記パイプの干渉を防止する干渉防止溝が設けられ、
前記干渉防止溝には、半径方向の外側に延長形成される第1延長面と、前記第1延長面から下向きに延長形成されて前記係止部の下面と同心円上に配置される曲率を有する第2延長面が設けられ、
前記収容溝には、前記第1延長面と前記第2延長面から半径方向の外側に第1長さだけそれぞれ離隔配置される第1収容面と第2収容面が設けられていることを特徴とする、請求項1に記載のパイプ連結用カップリングアッセンブリ。
【請求項5】
前記第1収容面の一端と他端は、前記ボディ部の中心と前記第1延長面の一端と他端をそれぞれ連結する第1延長線上に配置され、
前記第2収容面の一端と他端は、前記ボディ部の中心と前記第2延長面の一端と他端をそれぞれ連結する第2延長線上に配置されていることを特徴とする、請求項4に記載のパイプ連結用カップリングアッセンブリ。
【請求項6】
前記ボディ部の最上部に配置される前記内部空間は、半径方向に沿って第2長さだけの深さを有するように形成され、
前記第2長さは、前記第1長さより大きく形成されるか又は同一に形成されていることを特徴とする、請求項4に記載のパイプ連結用カップリングアッセンブリ。
【請求項7】
前記収容溝の周方向の断面積は、前記カプラーが組立てされることによって前記レッグが変形しながら前記パイプの外面を支持した状態を基準として前記密封部材の全体の周方向の断面積と前記内部空間の周方向の断面積の差だけのサイズで形成されていることを特徴とする、請求項4に記載のパイプ連結用カップリングアッセンブリ。
【請求項8】
請求項1に記載のパイプ連結用カップリングアッセンブリを製造する方法において、
密封部材が配置される内部空間が設けられたボディ部と、前記ボディ部の幅方向の両端に半径方向の内側に延長して前記パイプに形成された締結溝に挿入される係止部と、前記ボディ部の周方向の両端に配置して前記締結部材が貫通締結される締結部を含むカプラーを製造する段階;及び
前記密封部材に設けられたベースの少なくとも一部が挿入される収容溝を前記ボディ部の内面に形成する段階;を含み、
前記収容溝を前記ボディ部の内面に形成する段階は、前記カプラーが組立てされることによって前記密封部材のレッグが変形しながら前記パイプの外面を支持した状態を基準として前記密封部材の全体の周方向の断面積と前記内部空間の周方向の断面積の差だけのサイズで前記収容溝の周方向の断面積を形成する段階を含むことを特徴とする、パイプ連結用カップリングアッセンブリを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、管継手に関する。
より詳しくは、パイプ連結用カップリングアッセンブリ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、軸方向に沿って連続配置されるパイプを連結するために、パイプとパイプとをカップリングを利用して連結することになる。
【0003】
このようなカップリングは、パイプの周方向に沿って配置されて相互に連結可能な複数のセグメントを含み、このようなセグメントをパイプの終端に配置した状態で別途の締結部材を利用して複数のセグメントを相互に締結することによって連続するパイプを連結することになる。
【0004】
このとき、パイプの両端には、周方向に沿って締結溝が形成され、カップリングの一部は、このような締結溝に挿入された状態で締結される。
これは、パイプ内部の流体の圧力により相互に連続するパイプの間の間隔が広がる方向に力が印加されるときにもパイプが広がらないようにカップリングを通じて支持するようにするためである。
【0005】
従来のカップリングの場合、セグメントには、このような締結溝に挿入されるアーチ形表面が形成されるが、パイプの外周面の一部が陥没する形状で締結溝が形成され、このとき、セグメントのアーチ形表面が、このような締結溝に安着されるように配置した状態でセグメントを締結することになる。
セグメントが安定的に固定されるようにアーチ形表面の曲率半径は、締結溝の外周面の半径と同一に形成されている。
【0006】
ただし、パイプの外周面の半径が、締結溝の外周面の半径より大きく形成される構造的な特徴により、まず、作業者がパイプの外周面に流体の漏洩防止のための第1密封部材を直接挟んで配置し、それぞれのセグメントを締結溝の上部に配置した状態でパイプの半径方向に下向き移動させる方式でセグメントのアーチ形表面を締結溝に安着させた後、締結部材を利用してこのようなセグメントを相互に締結することになる。
ところが、このような方式でセグメントを配置及び締結する場合、複数のセグメント配置状態を維持した状態で、締結部材でセグメントを締結しなければならないため、作業者が一人で作業することが難しくなり、作業能率が低下するという問題があった。
【0007】
これを改善するために特許文献1には、セグメントのアーチ形表面の曲率半径をパイプの外周面の半径より大きく形成して、作業性を向上させ得る構成が記載されている。
すなわち、セグメントのアーチ形表面の曲率半径が、パイプの外周面の半径より大きく形成されるので、このようなセグメントを締結部材に仮組立てした状態でパイプの軸方向に移動させ、これを通じて仮組立てされたセグメントは、パイプの外周面を通って締結溝が形成された位置まで移動し、締結部材が締め付けられるとき、このようなアーチ形表面の曲率半径が締結溝の外周面の半径と一致するように変形可能なセグメントが記載されている。
【0008】
このとき、カップリングの内部には、パイプを流れる流体の漏洩を防止するための第2密封部材が設けられ、このような第2密封部材は、仮組立てされた状態のカップリングの内部に配置された状態でカップリングとともにパイプの軸方向に移動することになる。
すなわち、第2密封部材が仮組立てされた状態のカップリングの内部に配置されるので、作業者が手で第2密封部材を直接移動させることができず、カップリングとともに第2密封部材を移動させる方式で設置することになるので、第2密封部材が円滑に移動するように第2密封部材の周方向の長さは、第1密封部材の周方向の長さより長く形成される。
【0009】
ただし、カップリングの内部空間(密封部材が配置される空間)のサイズは、第1密封部材の周方向の長さを考慮して設計されている。
ところが、このようなカップリングに第2密封部材を配置する場合、増加した周方向の長さによりカップリングの締結時に第2密封部材に周方向に変形が生じて、流体の漏洩が発生することになるという問題がある。
【0010】
したがって、これを改善できる技術の開発が必要であるのが実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
(特許文献1)大韓民国公開特許公報第10-2007-0012723号(2007.01.26公開)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明は、前記のような問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、複数のカプラーが仮組立てされた状態でパイプに配置された後、締結部材を通じて複数のカプラーが相互に締結される方式で連続するパイプを連結するが、このような過程で複数のカプラーの内部に配置された密封部材に周方向の変形が発生することを防止できるパイプ連結用カップリングアッセンブリ及びその製造方法を提供することである。
【0013】
本発明の課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及しなかったまた他の課題は、下の記載から、本発明が属する技術分野において通常の技術者に明確に理解されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明のパイプ連結用カップリングアッセンブリは、軸方向に沿って連続配置されるパイプを連結するために二つ以上のカプラーが対向配置され、複数の前記カプラーに締結部材が仮組立てされた状態で前記パイプを連結するカップリングアッセンブリにおいて、前記カプラーは、密封部材を配置する内部空間が設けたボディ部と、前記ボディ部の幅方向の両端に半径方向の内側に延長して前記パイプに形成された締結溝に挿入される係止部と、前記ボディ部の周方向の両端に配置して前記締結部材が貫通締結される締結部を含み、前記密封部材は、前記ボディ部の内面により加圧されるベースと、前記ベースから半径方向の内側に延長されるサイドウォールと、前記サイドウォールから延長されて前記カプラーの組み立て時に前記パイプの外面を支持するように半径方向の内側に変形されるレッグを含み、前記ボディ部の内面には、前記カプラーの組み立て時に前記密封部材が周方向に沿って変形されることを防止するために前記ベースの少なくとも一部が挿入配置されるように半径方向の外側に延長される収容溝が設けられている。
【0015】
このとき、前記収容溝は、前記ボディ部の内面に周方向に沿って延長形成されている。
【0016】
このとき、前記収容溝の周方向の断面積は、前記カプラーが組立てされることによって前記レッグが変形しながら前記パイプの外面を支持した状態を基準として前記密封部材の全体の周方向の断面積と前記内部空間の周方向の断面積の差だけのサイズで形成されている。
【0017】
このとき、前記係止部の両側には、仮組立てされた前記カプラーの間に前記パイプの外周面が貫通可能となるように前記係止部と前記パイプの干渉を防止する干渉防止溝が設けられ、前記干渉防止溝には、半径方向の外側に延長形成される第1延長面と、前記第1延長面から下向きに延長形成されて前記係止部の下面と同心円上に配置される曲率を有する第2延長面が設けられ、前記収容溝には、前記第1延長面と前記第2延長面から半径方向の外側に第1長さだけそれぞれ離隔配置される第1収容面と第2収容面が設けられている。
【0018】
このとき、前記第1収容面の一端と他端は、前記ボディ部の中心と前記第1延長面の一端と他端をそれぞれ連結する第1延長線上に配置され、前記第2収容面の一端と他端は、前記ボディ部の中心と前記第2延長面の一端と他端をそれぞれ連結する第2延長線上に配置されている。
【0019】
このとき、前記ボディ部の最上部に配置される前記内部空間は、半径方向に沿って第2長さだけの深さを有するように形成され、前記第2長さは、前記第1長さより大きく形成されるか又は同一に形成されている。
【0020】
このとき、前記収容溝の周方向の断面積は、前記カプラーが組立てされることによって前記レッグが変形しながら前記パイプの外面を支持した状態を基準として前記密封部材の全体の周り方向の断面積と前記内部空間の周方向の断面積の差だけのサイズで形成されている。
【0021】
一方、本発明の他の側面によるパイプ連結用カップリングアッセンブリを製造する方法は、密封部材を配置する内部空間を設けたボディ部と、前記ボディ部の幅方向の両端に半径方向の内側に延長して前記パイプに形成された締結溝に挿入される係止部と、前記ボディ部の周方向の両端に配置して前記締結部材が貫通締結される締結部を含むカプラーを製造する段階;及び前記密封部材に設けられたベースの少なくとも一部が挿入される収容溝を前記ボディ部の内面に形成する段階;を含み、前記収容溝を前記ボディ部の内面に形成する段階は、前記カプラーが組立てされることによって前記密封部材のレッグが変形しながら前記パイプの外面を支持した状態を基準として前記密封部材の全体の周方向の断面積と前記内部空間の周方向の断面積の差だけのサイズで前記収容溝の周方向の断面積を形成する段階を含む。
【発明の効果】
【0022】
前記の構成によって、本発明の実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリ及びその製造方法は、複数のカプラーが仮組立てされた状態でパイプに配置された後、締結部材を通じて複数のカプラーが相互に締結される方式で連続するパイプを連結するが、カプラーのボディ部の内面に密封部材のボディ部の一部が挿入配置されるように半径方向の外側に収容溝が設けられていることによって、複数のカプラーが締結される過程で複数のカプラーの内部に配置された密封部材に周方向の変形が発生することを防止できるので、パイプを流れる流体の漏洩を効果的に防止することができる。
【0023】
本発明の効果は、前記した効果に限定されるものではなく、本発明の詳細な説明又は請求範囲に記載した発明の構成から推論可能なすべての効果を含むものと理解しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【0024】
図1は、本発明の一実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリがパイプに締結された状態を示した斜視図である。
【0025】
図2は、本発明の一実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリが分解された状態を示した斜視図である。
【0026】
図3は、本発明の一実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリが仮組立てされた状態を示した半径方向の断面図である。
【0027】
図4は、本発明の他の実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリが仮組立てされた状態を示した半径方向の断面図である。
【0028】
図5は、本発明の一実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリが仮組立てされた状態を示した幅方向の断面図である。
【0029】
図6は、本発明の一実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリが締結された状態を示した半径方向の断面図である。
【0030】
図7は、本発明の他の実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリが締結された状態を示した半径方向の断面図である。
【0031】
図8は、本発明の一実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリが締結された状態を示した幅方向の断面図である。
【0032】
図9は、本発明の一実施例によるカプラーを示した斜視図である。
【0033】
図10は、本発明の他の実施例によるカプラーを示した斜視図である。
【0034】
図11は、本発明の一実施例によるカプラーの内部空間、収容溝及び密封部材を周方向の断面積で比較した半径方向の断面図である。
【0035】
図12は、本発明の他の実施例によるカプラーの内部空間、収容溝及び密封部材を周方向の断面積で比較した半径方向の断面図である。
【0036】
図13は、本発明の一実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリを製造する方法を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0037】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例について、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。
本発明は、多様な異なる形態で具現され、ここで説明する実施例に限定されない。
本発明を明確に説明するために、図面で説明と関係ない部分は省略し、明細書の全体を通じて同一又は類似する構成要素については、同一の参照符号を付した。
【0038】
本明細書及び請求範囲に用いられた単語と用語は、通常的や辞書的な意味に限定して解釈されず、自身の発明を最善の方法で説明するために発明者が用語と概念を定義できる原則によって、本発明の技術的思想に符合する意味と概念として解釈される。
【0039】
図1は、本発明の一実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリがパイプに締結された状態を示した斜視図であり、図2は、本発明の一実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリが分解された状態を示した斜視図であり、図3は、本発明の一実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリが仮組立てされた状態を示した半径方向の断面図であり、図4は、本発明の他の実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリが仮組立てされた状態を示した半径方向の断面図であり、図5は、本発明の一実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリが仮組立てされた状態を示した幅方向の断面図である。
ここで、r方向は、半径方向を意味し、a方向は、周方向を意味し、w方向は、幅方向(パイプの軸方向と同一)を意味する。
本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は、図面で省略する。
【0040】
図1及び図2に示したように、本発明によるパイプ連結用カップリングアッセンブリは、軸方向に沿って連続配置されるパイプ10を連結するために二つ以上のカプラー20が対向配置され、複数のカプラー20に締結部材30が仮組立てされた状態でパイプ10を連結するように構成される。
すなわち、複数のカプラー20に締結部材30が仮組立てされた状態は、図3及び図4に示したように、二つ以上のカプラー20が一定距離相互に離隔配置されるが、締結部材30により、二つ以上のカプラー20が完全に分離されないように構成された状態を意味する。
【0041】
作業者は、二つ以上のカプラー20を締結部材30に仮組立てした状態でパイプ10の軸方向に移動させることになり、これを通じて仮組立てされた二つ以上のカプラー20と内部空間100aに配置された密封部材40は、図5に示したように、パイプ10の外周面を経て締結溝11が形成された位置まで移動することになる。
【0042】
図6は、本発明の一実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリが締結された状態を示した半径方向の断面図であり、図7は、本発明の他の実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリが締結された状態を示した半径方向の断面図であり、図8は、本発明の一実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリが締結された状態を示した幅方向の断面図である。
【0043】
図6及び図7に示したように、作業者は、二つ以上のカプラー20が相互に接するように別途の締結工具を利用して締結部材30に締結力を印加することになる。
これを通じて、二つ以上のカプラー20が半径方向rに移動しながら内部空間100aに配置された密封部材40を加圧することになり、図8に示したように、密封部材40は、半径方向に加圧されながらパイプ10の外面に密着することになる。
【0044】
図9は、本発明の一実施例によるカプラーを示した斜視図であり、図10は、本発明の他の実施例によるカプラーを示した斜視図である。
【0045】
図9及び図10に示したように、このようなカプラー20は、密封部材40が配置される内部空間100aが設けられたボディ部100と、このボディ部100の幅方向wの両端に半径方向rの内側に延長されてパイプ10に形成された締結溝11に挿入される係止部200と、ボディ部100の周方向aの両端に配置されて締結部材30が貫通締結される締結部300を含む。
【0046】
このような係止部200の内径は、締結溝11の外径と対応するサイズで形成される。すなわち、係止部200が締結溝11の外面に密着するように、係止部200の内径は、締結溝11の外径に対応するサイズで形成されるものである。
このとき、係止部200の内径は、締結溝11の外径より多少大きく形成されてもよい。
これは、係止部200が締結溝11より半径方向の外側に密着するからである。
係止部200の内径と締結溝11の外径のサイズ差は、係止部200が締結溝11の外面に密着できる程度のみ形成されることが好ましい。
このように構成する場合、係止部200が締結溝11の外面に密着するようになることによって構造的な安定性が確保される。
【0047】
また、このようなカプラー20には、締結部材30が貫通する締結部300が形成され、相互対向するカプラー20に形成された締結部300を締結部材30で同時に貫通した後に締結することになる。
このように締結部材30により仮組立てされたカプラー20が正位置に配置されると、締結部材30を利用して締結する前に、作業者は、相互に対向配置されたカプラー20をパイプ10の半径方向の内側に平行移動させて締結部300に形成された底面が相互に接するようにする方式でカプラー20が正常的に締結されるか否かを確認することになる。
このとき、カプラー20は、別途の変形がなくても、締結部300に形成された底面が相互に接するように形成される。
【0048】
連続配置されるパイプ10と仮組立てされたカプラー20が正位置に設置されると、その後、締結部材30を利用して締結力を印加することになる。
このように締結力が印加されると、相互に対向配置されたカプラー20がパイプ10の半径方向rの内側に平行移動することになり、カプラー20に形成された締結部300が接するようになると、カプラー20は、それ以上移動しなくなり、このような状態で締結部材30には、一定レベルの締結トルクが印加されることになる。
このとき、係止部200が締結溝11の外面に密着できる程度に係止部200の内径が締結溝11の外径より多少大きく形成されるので、カプラー20に形成された締結部300が接する過程で、カプラー20に変形は、発生しなくなる。
【0049】
また、カプラー20が、パイプ10の半径方向rの内側に平行移動することになると、カプラー20に形成された係止部200は、締結溝11に挿入され、その後、パイプ10の内部の流体圧力によりパイプ10が軸方向に広がらないように支持することになる。
【0050】
このとき、密封部材40は、ボディ部100の内面により加圧されるベース41と、このベース41から半径方向rの内側に延長されるサイドウォール42と、このサイドウォール42から延長されてカプラー20の組み立て時にパイプ10の外面を支持するように半径方向rの内側に変形されるレッグ43とを含む。
すなわち、ベース41の外面とサイドウォール42の外面は、カプラー20の内面と接することになり、カプラー20の組み立てのために締結部材30を通じて締結力の印加時に、ベース41とサイドウォール42は、カプラー20により加圧され、レッグ43は、半径方向rの内側に変形されながらパイプ10の外面に密着することになる。
【0051】
ただし、上述したように、本発明の一実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリに設けられた密封部材40は、従来の第1密封部材より周方向aの長さがさらに長く形成されている。
すなわち、密封部材40の幅方向wの断面積で維持されるが、周方向aの長さが増加することになるので、密封部材40の全体的な体積は、従来の第1密封部材より大きく形成される。
【0052】
例えば、50Aパイプを締結するために使用するカプラーの場合、従来の第1密封部材は、体積が約30cm程度であるが、本発明の一実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリに設けた密封部材40は、体積が約37cm(約7cm体積増加)程度である。
すなわち、このような密封部材40を従来のカプラーに配置して締結すると、増加した体積により周方向aに沿って密封部材40に変形が発生することになる。
【0053】
すなわち、カプラー20の組み立て時に密封部材40が加圧されながらレッグ43が半径方向rの内側に変形されてパイプ10の外面に密着する変形は、このパイプ10の内部を流れる流体の漏洩を防止するための必須的な変形である一方、周方向aに沿って発生する密封部材40の変形は、意図しない変形であり、それによって、流体の漏洩が発生することになる。
【0054】
図11は、本発明の一実施例によるカプラーの内部空間、収容溝及び密封部材を周方向の断面積で比較した半径方向の断面図であり、図12は、本発明の他の実施例によるカプラーの内部空間、収容溝及び密封部材を周方向の断面積で比較した半径方向の断面図である。
【0055】
上述した問題が発生しないように、図11及び図12に示したように、ボディ部100の内面には、カプラー20の組み立て時に密封部材40が周方向aに沿って変形されることを防止するために、ベース41の少なくとも一部が挿入配置されるように半径方向rの外側に延長される収容溝110が設けられている。
【0056】
すなわち、基本的には、カプラー20の組み立てのために締結部材30に締結力がゆっくり印加されて密封部材40が半径方向rの内側にゆっくり加圧されながらレッグ43がパイプ10の外面に密着することになる。
ところが、締結部材30に締結力が継続的に印加されることによって密封部材40に周方向aに沿って変形が発生することになる場合、密封部材40のベース41が収容溝110に一部挿入配置されながら周方向aの変形が発生することを防止することができ、これを通じて流体の漏洩を効果的に防止できることになる。
【0057】
図9及び図11に示したように、収容溝110は、ボディ部100の内面に周方向aに沿って延長して形成されている。
すなわち、このように構成すると、カプラー20により密封部材40が周方向aに沿って均一に加圧されるので、流体の漏洩を効果的に防止し、密封部材40の増加された周方向aの長さに対応するように収容溝110を容易に製造できることになる。
【0058】
このとき、図11に示したように、収容溝110は、ボディ部100の一側端部からボディ部100の最上部を経てボディ部100の他側端部まで延長して形成されている。
そして、収容溝110の周方向aの断面積Ahは、カプラー20が組み立てされることによってレッグ43が変形しながらパイプ10の外面を支持した状態を基準として密封部材40の全体の周方向aの断面積Asと内部空間100aの周方向aの断面積Abの差だけのサイズで形成される。
【0059】
すなわち、密封部材40のレッグ43がパイプ10の外面に密着するように半径方向rの内側に変形された状態を基準として周方向aの断面積Asを測定し、カプラー20の内部の内部空間100aの周方向aの断面積Abを測定して、これらの断面積の差だけ収容溝110の周方向aの断面積Ahのサイズを形成するものである。
【0060】
上述したように、本発明の一実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリに設けた密封部材40は、従来の第1密封部材より周方向aの長さがさらに長く形成されるので、密封部材40の周方向aの断面積Asがカプラー20の内部の内部空間100aの周方向aの断面積Abより大きく形成される。
したがって、このような断面積サイズの差だけ収容溝110の周方向aの断面積Ahのサイズを形成すると、カプラー20の組み立て時に密封部材40が周方向aに変形されることを防止できることになって流体の漏洩を効果的に防止できることになる。
【0061】
図10及び図12に示したように、係止部200の両側には、仮組立てされたカプラー20の間にパイプ10の外周面が貫通可能となるように係止部200とパイプ10の干渉を防止する干渉防止溝210が設けられている。
そして、このような干渉防止溝210には、半径方向rの外側に延長形成される第1延長面211と、第1延長面211から下向き延長形成されるが、係止部200の下面と同心円上に配置される曲率を有する第2延長面212が設けられている。
【0062】
すなわち、係止部200が締結溝11の外面に密着するように構成する場合、構造的安定性は確保することができる。
ところが、それによって、複数のカプラー20が締結部材30により仮組立てされた状態で軸方向に沿ってパイプ10の外面を沿って挿入される場合、係止部200がパイプ10の外面に係止されながら仮組立てされた複数のカプラー20が挿入されないという問題が発生する。
【0063】
したがって、このような問題を解決しようと、図11に示したように、係止部200の両側には、干渉防止溝210が形成される。
このような干渉防止溝210は、仮組立てされたカプラー20の間にパイプ10の外面が貫通可能となるように間隔を形成することになる。
【0064】
すなわち、係止部200が締結溝11の外面に密着することによって構造的な安定性が確保されるだけでなく、係止部200の両側に干渉防止溝210が形成されることによってカプラー20が仮組立てされた状態でパイプ10を軸方向に貫通しながら設置できるため、作業性が向上する。
【0065】
このとき、図11に示したように、係止部200には、締結溝11の外面と対向する内面が形成され、上述した干渉防止溝210には、係止部200の内面から半径方向rの外側に延長して形成される第1延長面211が形成されている。
すなわち、このような第1延長面211が、係止部200の内面から半径方向rの外側に延長されるので、係止部200とパイプ10の外面の間に間隔を確保することが容易となる。
【0066】
また、干渉防止溝210には、第1延長面211から下向き延長して形成されるとともに係止部200の内面と同心円上に配置される曲率を有する第2延長面212が形成されている。
すなわち、第1延長面211が半径方向rの外側に延長形成された状態で第2延長面212が、このような第1延長面211から追加で延長形成されるのであり、第1延長面211と第2延長面212が形成された部分だけ、係止部200とパイプ10の外面の間に間隔が確保されるのである。
【0067】
このとき、第2延長面212は、図11に示したように、係止部200の内面と同心円上に配置される曲率を有するように形成される。
このように、第2延長面212が、係止部200の内面と同心円上に配置される曲率を有するように形成されると、第2延長面212は、パイプ10に形成された締結溝11の外面及びパイプ10の外面と同心円上に配置される。
これにより、第2延長面212が、パイプ10の外面より半径方向rの外側に位置することになると、パイプ10の外面と第2延長面212の配置状態を通じて締結溝11の外面に係止部200が安定的に密着されたかどうかを作業者が肉眼で容易に確認できるようになる。
そのために、第1延長面211は、第2延長面212がパイプ10の外面より半径方向rの外側に位置できる長さで形成されることが好ましい。
【0068】
このとき、収容溝110には、第1延長面211と第2延長面212から半径方向rの外側に第1長さD1だけそれぞれ離隔配置される第1収容面111と第2収容面112が設けられている。
すなわち、基本的には、カプラー20の組み立てのために締結部材30に締結力がゆっくり印加されて密封部材40が半径方向rの内側にゆっくり加圧されながらレッグ43がパイプ10の外面に密着することになる。
ところが、締結部材30に締結力が継続的に印加されることによって、密封部材40に周方向aに沿って変形が発生することになる場合、密封部材40のベース41が第1収容面111と第2収容面112に沿って一部挿入配置されることで周方向aの変形が発生することを防止でき、これを通じて流体の漏洩を効果的に防止できることになる。
【0069】
図12に示したように、第1収容面111の一端と他端は、ボディ部100の中心cと第1延長面211の一端と他端をそれぞれ連結する第1延長線L1上に配置され、第2収容面112の一端と他端は、ボディ部100の中心cと第2延長面212の一端と他端をそれぞれ連結する第2延長線L2上に配置され得る。
【0070】
このような第1延長線L1は、ボディ部の中心cと第1延長面211の一端を連結する第1-1単位延長線L1-1と、ボディ部の中心cと第1延長面211の他端を連結する第1-2単位延長線L1-2を含むことができる。
そして、第2延長線L2は、ボディ部100の中心cと第2延長面212の一端を連結する第2-1単位延長線L2-1と、ボディ部100の中心cと第2延長面212の他端を連結する第2-2単位延長線L2-2を含むことができる。
【0071】
このように、第1収容面111の一端と他端が、ボディ部100の中心cと第1延長面211の一端と他端をそれぞれ連結する第1延長線L1上に配置されるように構成し、第2収容面112の一端と他端が、ボディ部100の中心cと第2延長面212の一端と他端をそれぞれ連結する第2延長線L2上に配置されるように構成すると、第1収容面111と第2収容面112の配置位置が一定に形成されることになって製作性が向上するだけでなく、構造的な安定性が向上する。
【0072】
このとき、図12に示したように、ボディ部100の最上部に配置される内部空間100aは、半径方向rに沿って第2長さD2だけの深さを有するように形成され、第2長さD2は、第1長さD1より大きく形成されるか又は同一に形成される。
すなわち、第2長さD2が、第1長さD1より大きく形成されるか又は同一に形成されることによって、ボディ部100の最上部に配置される内部空間100aに密封部材40のベース41が挿入される程度が増加することになって密封部材40が加圧される過程で周方向aの変形が生ずることを一層効果的に防止することができる。
【0073】
このとき、図12に示したように、収容溝110は、ボディ部100の内面の延長線ELから半径方向rの外側に延長された第1収容面111と第2収容面112で取り囲まれた部分であり、この収容溝110の周方向aの断面積Ahは、カプラー20が組立てされることによってレッグ43が変形しながらパイプ10の外面を支持した状態を基準として密封部材40の全体の周方向aの断面積Asと内部空間100aの周方向aの断面積Abの差だけのサイズで形成される。
このとき、内部空間100aの周方向aの断面積Abは、第1長さD1だけの深さを有するボディ部100の一側端部から第1長さD1より大きく形成されるか又は同一に形成される第2長さD2だけの深さを有するボディ部100の最上部を経て第1長さD1だけの深さを有するボディ部100の他側端部までの周方向の断面積である。
【0074】
すなわち、密封部材40のレッグ43がパイプ10の外面に密着するように半径方向rの内側に変形された状態を基準として周方向aの断面積Asを測定し、カプラー20の内部の内部空間100aの周方向aの断面積Abを測定して、これら断面積の差だけ収容溝110の周方向aの断面積Ahのサイズを形成するのである。
【0075】
上述したように、本発明の一実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリに設けられた密封部材40は、従来の第1密封部材より周方向aの長さがさらに長く形成されるので、密封部材40の周方向aの断面積Asがカプラー20の内部の内部空間100aの周方向aの断面積Abより大きく形成される。
したがって、このような断面積サイズの差だけ収容溝110の周方向aの断面積Ahのサイズを形成すると、カプラー20の組み立て時に密封部材40が周方向aに変形されることを防止できることになって流体の漏洩を効果的に防止できることになる。
【0076】
図13は、本発明の一実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリを製造する方法を示したフローチャートである。
【0077】
図13に示したように、本発明の他の側面によるパイプ連結用カップリングアッセンブリを製造する方法は、密封部材40が配置される内部空間100aが設けられたボディ部100と、ボディ部100の幅方向wの両端に半径方向rの内側に延長されてパイプ10に形成された締結溝11に挿入される係止部200と、ボディ部100の周方向aの両端に配置されて締結部材30が貫通締結する締結部300を含むカプラー20を製造する段階(S100)、及び密封部材40に設けられたベース41の少なくとも一部が挿入される収容溝110をボディ部100の内面に形成する段階(S200)を含む。
そして、収容溝110をボディ部100の内面に形成する段階(S200)は、カプラー20が組立てされることによって密封部材40のレッグ43が変形しながらパイプ10の外面を支持した状態を基準として密封部材40の全体の周方向aの断面積Asと内部空間100aの周方向aの断面積Abの差だけのサイズで収容溝110の周方向aの断面積Ahを形成する段階(S210)を含む。
【0078】
すなわち、密封部材40のレッグ43がパイプ10の外面に密着するように半径方向rも内側に変形された状態を基準として周方向aの断面積Asを測定し、カプラー20の内部の内部空間100aの周方向aの断面積Abを測定して、これら断面積の差だけ収容溝110の周方向aの断面積Ahのサイズを形成する。
このように構成すると、カプラー20の組み立て時に密封部材40が周方向aに変形することを防止することになって流体の漏洩を効果的に防止できることになる。
【0079】
上述したように、本発明の実施例によるパイプ連結用カップリングアッセンブリは、基本的にカプラー20の組み立てのために、締結部材30に締結力がゆっくり印加される過程で密封部材40が半径方向rの内側にゆっくり加圧されながらレッグ43がパイプ10の外面に密着するが、締結部材30に締結力が継続的に印加されることによって密封部材40に周方向aに沿って変形が発生することになる場合、密封部材40のベース41が収容溝110に一部挿入配置されることで周方向aの変形が発生することを防止することができ、これを通じて流体の漏洩を効果的に防止できることになる。
【0080】
以上で本発明の一実施例について説明したが、本発明の思想は、本明細書に提示される実施例によって制限されず、本発明の思想を理解する当業者は、同一思想の範囲内で構成要素の付加、変更、削除、追加などによって他の実施例を容易に提案でき、これも本発明の思想範囲内に含まれる。
【0081】
[課題固有番号]003170012
【0082】
[課題番号]2022003170012
【0083】
[部処名]環境部
【0084】
[課題管理(専門)機関名]韓国環境産業技術院
【0085】
[研究事業名]グリーンイノベーション企業成長支援事業
【0086】
[研究課題名]スマート水管理のための国内(KS)及び海外(ANSI)規格に合わせたグリーンイノベーション技術の溝ジョイントの商用化(Commercialization of green innovation technology innovation grooved joint that meets KS and ANSI standards for smart water management)
【0087】
[寄与率]1/1
【0088】
[課題実行機関名](株)ニューアジア
【0089】
[研究期間]2022.04.01~2024.12.31
【0090】
本結果物は、環境部の財源として韓国環境産業技術院のグリーンイノベーション企業成長支援事業の支援を受けて研究されました。(2022003170012)
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
【国際調査報告】