KR101631852B1

KR101631852B1 - 플랜지 조인트 접속 구조

Info

Publication number: KR101631852B1
Application number: KR1020147021303A
Authority: KR
Inventors: 카즈미 코바야시; 마사토 코바야시
Original assignee: 카즈미 코바야시
Priority date: 2012-02-07
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2016-06-20
Anticipated expiration: 2032-10-10
Also published as: EP2813739B1; US20140367964A1; EP2813739A1; CN104160197B; CN104160197A; US9523450B2; JPWO2013118346A1; WO2013118346A1; EP2813739A4; JP5924599B2; KR20140119067A

Abstract

설치 현장에서의 용접을 필요로 하지 않고, 유체친밀성을 확보하여 압력배관을 결합한다. 플랜지 조인트(1)는 중심선(C) 상에 일치하는 압력배관(40)을 중앙구멍(10)에 끼워넣는 측의 면(2)과 다른 부품과 접속하는 측의 면(3) 사이를 외주면(4)에 의해 연결되어 있다. 중앙구멍(10)과 평행하게 끼워넣는 측의 면(2)과 다른 부품과 접속하는 측의 면(3) 사이를 가로구멍(7)이 관통하고, 또한 면(2)과 면(3) 사이로서, 가로구멍(7)에 교차하도록 외주면(4)으로부터 중앙구멍(10)의 내주면(5)으로 관통하고 내벽에 나사산(6b)이 설치되어진 세로구멍(6)을 갖는다.

Description

플랜지 조인트 접속 구조{FLANGE JOINT CONNECTION STRUCTURE}

본 발명은 배관의 설치 현장에 있어서 용접을 필요로 하지 않고, 압력배관을 결합시키는 것을 가능하게 한 플랜지 조인트의 접속 구조에 관한 것이다.

압력배관을 접속하는 하나의 방법으로서, 플랜지식 관 조인트가 알려져 있다. 플랜지식 관 조인트에는 용접식 플랜지나 루즈 플랜지 등이 있고, 예를 들면 특허문헌 1에 있어서는 파이프 단부에 각각 플랜지를 용접하여 양 파이프의 플랜지간에 밀봉 부재를 개재시키고 나서, 양 플랜지를 볼트로 체결하는 용접식 플랜지를 나타내고 있다. 여기에 사용할 수 있는 플랜지는, 소위 「판 플랜지」라고 칭하는 것으로, 플랜지의 표면과 플랜지의 내경의 내측을 각각 용접하는 소켓 용접의 예이다. 한편, 특허문헌 1에는 또한 루즈 플랜지식 관 조인트도 나타내고 있고, 루즈 플랜지를 파이프에 감합시키고 나서, 파이프 단부를 플레어링하여 가공하고, 플랜지부의 양 표면에 시트 패킹을 개재시키고 맞대어 플랜지끼리 볼트로 체결시킨다. 루즈 플랜지는 비교적 저압한 파이프의 접속에 사용할 수 있다. 특허문헌 1에 개시된 것 이외의 플랜지로서는 맞대기 용접식 플랜지, 소켓 용접식 플랜지, 나사 삽입식 플랜지 등이 알려져 있다. 나사 삽입식 플랜지 이외에는 용접을 필요로 한다.

특허문헌 5에는 플랜지를 파이프에 나사로 고정한 예가 나타내져 있다. 이 예에 있어서는 플랜지의 중앙부에 파이프가 삽입되고, 플랜지의 측면으로부터 파이프를 향하여 나사를 삽입하여 파이프를 플랜지에 고정하는 예가 나타내져 있다. 이 예에서는 나사의 선단이 예각상이고, 나사가 삽입될 때, 파이프에 나사의 선단이 파고 들어간다. 특허문헌 5에 나타낸 기술은 진공기밀에 사용할 수 있는 파이프에 대한 기술이고, 파이프끼리는 서로 대기압에서 서로 누르는 상태이다.

플랜지를 사용하지 않고 접착제나 볼트에 의해 파이프를 접속하는 방법으로서, 예를 들면 특허문헌 2 및 3에는 통상의 조인트의 양측으로부터 파이프를 삽입하여, 파이프를 결합하는 방법이 개시되어 있다. 이들은 전선을 수용하는 관의 주면벽에 그 반경 방향에 따라 나사 부착된 볼트의 체결력으로 관측을 변형시켜 고정되어 있다. 이러한 볼트에 의해 결합되는 관은 내부의 전선을 보호하는 것이고, 유체와는 다르게, 전선 자체가 압력을 가지거나 액이 새거나 하는 것은 아니다. 또는 특허문헌 4에서는 볼트로 봉끼리를 결합하는 기술이 개시되어 있지만, 이것도 특허문헌 2, 3과 마찬가지로, 볼트의 체결력으로 봉측을 변형시켜 고정한다.

특허문헌 6에는 파이프끼리에 걸치도록 덮는 통상 슬리브가 개시되어 있다. 슬리브에는 파이프를 향하여 볼트가 나사 삽입되는 투공이 설치되고, 한편 파이프측에는 볼트의 선단부를 클리어런스 없는 상태로 받는 감합홈이 설치되어 있다. 밀봉을 파이프 단면에 끼워 파이프끼리를 누른 상태로 볼트를 감합홈에 감합시킴으로써 밀봉에 대한 적정한 압력을 가한 상태로 할 수 있다.

고압의 유체를 안내하는 압력배관을 결합하기 위해서는 내부유체에 대한 밀봉성을 확보할 필요가 있다. 관과 관 사이를 밀폐하는 밀봉재는 압축 상태로 장전되어 밀봉성을 발휘하지만, 내부유체의 압력, 온도, 침식 등에 의해 경년 변화되고, 당초의 밀봉성을 지속할 수 없게 될 경우에는 교환할 필요가 있다. 플랜지를 사용한 접합 방법에 의하면, 플랜지끼리를 체결하고 있는 볼트를 떼어내면 밀봉재의 교환이 용이하다. 상기한 종래기술의 통상의 조인트는 압력배관에 관한 것은 아니지만, 만일 사용한다면 통상의 조인트 자체를 파이프로부터 떼어내야 하므로 작업량이 많아진다.

일본 실용신안 등록 제3152172호 공보 일본 실용신안 공고 소51-9667호 공보 일본 특허 공개 2003-180011호 공보 일본 특허 공개 2010-180957호 공보 일본 실용신안 공개 소63-20946호 공보 일본 특허 공개 2011-127672호 공보

플랜지식 관 조인트는 밀봉재의 교환이 용이하다는 이점은 있지만, 파이프에 대하여 용접 작업이나 플레어링 작업이 필요하다. 특허문헌 5의 기술은 진공기밀에 사용할 수 있는 파이프에 대한 기술이고, 파이프를 서로 떼어 놓으려는 인장이 생기는 고압의 유체를 다루는 기술에 적용하면, 인장력에 의해 나사의 선단이 파이프를 조금이라도 미끄러지면, 파이프 단면의 와이어 개스킷에 축적되어 있던 압축력이 소실하여 파이프내의 고압유체가 분출되게 된다. 특허문헌 2 및 3과 같이, 반경방향에 따라 나사 부착된 볼트의 체결력으로 파이프를 체결하여 고정하는 방법에는 용접 등의 작업은 필요 없지만, 압력배관의 조인트로서 이용하기 위해서는 통상의 조인트와 파이프 사이의 간극으로부터 파이프내의 유체가 새는 것이 없도록 밀봉해야 한다.

본 출원인은 국제 특허 출원 PCT/JP2011/74116에 의해 반경 방향에 따라 나사 부착된 볼트(이하, 세로포함 볼트라고 칭함)를 이용한 플랜지 조인트를 제안하고 있다. 본 제안에 의하면, JIS 규격상에 있어서 압력배관에 필요로 하는 접합강도보다 강한 접합강도를 가지고, 또한 밀봉성을 확보한 조인트가 제공된다.

본 발명은 반경방향에 따라 나사 부착된 볼트를 사용한 플랜지 조인트 접속 구조에 있어서, 설치 현장에 있어서의 작업성을 용이하게 하는 볼트식 플랜지 조인트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 달성하기 위해서 본원발명에서는 중심선 상에 일치하는 압력배관을 중앙구멍에 끼워넣는 측의 면과 다른 부품과 접속하는 측의 면 사이를 외주면에서 연결한 플랜지로서, 상기 중앙구멍과 평행하게 상기 끼워넣는 측의 면과 다른 부품과 접속하는 측의 면 사이를 관통하여 가로볼트에 의해 체결되는 가로구멍과, 상기 끼워넣는 측의 면과 다른 부품과 접속하는 측의 면 사이이고, 상기 가로구멍에 교차하도록 상기 외주면으로부터 상기 중앙구멍으로 관통하고 내벽에 나사산이 설치되어진 세로구멍을 갖는 것을 특징으로 한다.

(발명의 효과)

본 발명의 플랜지 조인트 접속 구조에 의하면, 인장강도가 요구되는 압력배관의 배관 공사에 있어서, 용접을 사용하지 않고 볼트에 의해 압력배관의 결합을 행할 수 있다. 또한, 플랜지끼리 볼트의 접속 작업도 종래대로에 행하는 것을 가능하게 한다.

도 1은 제 1 실시예에 의한 플랜지 조인트를 나타내는 도이다.
도 2는 플랜지 조인트의 정면, 측면, 단면을 나타내는 도이다.
도 3은 다른 플랜지 조인트의 정면, 측면, 단면을 나타내는 도이다.
도 4는 플랜지 조인트를 사용한 설치 요령을 나타내는 도이다.
도 5는 삽입의 일례를 나타내는 도이다.
도 6은 비교예를 나타내는 도이다.
도 7은 다른 실시예의 플랜지 조인트이다.
도 8은 다른 실시예의 플랜지 조인트이다.
도 9는 다른 실시예의 플랜지 조인트이다.

실시예 1

제 1 실시예에 의한 플랜지 조인트(1)를 도 1에 나타낸다. 도 1A에 나타낸 플랜지와, 도 1B에 나타낸 플랜지의 차이는 도 1A의 플랜지 조인트(1)의 세로구멍(6)(후술함)은 동 원주 상에 설치되어 있지만, 도 1B의 플랜지 조인트(1)의 세로구멍(6)은 그 위치를 중심선(C) 방향으로 어긋나게 배치되어 있는 점이다. 또한, 도 1에 있어서 2점 쇄선(a1, a2, a3, a4, a5)은 세로구멍(6)의 중심위치를 나타내고 있고, 2점 쇄선(b1, b2, b3, b4, b5)은 압력배관(40)의 오목부(41)(후술함)의 중심위치를 나타내고 있다.

플랜지 조인트(1)는, 소위 판 플랜지이고, 원판상의 외형을 갖고 있다. 플랜지 조인트(1)에는 중심선(C)을 따라 압력배관(40)이 끼워넣어진다. 도면 좌측이 금속제의 압력배관(40)을 끼워넣는 끼워넣는 측의 면(2)이고, 우측이 다른 부품(다른 플랜지)과 대면하는 접속측의 면(3)이며, 양쪽 면(2, 3)이 링상이고 중심선(C)에 수직으로 설치되어 있다. 이들 면(2, 3) 사이는 원통상의 외주면(4)에 접속하고 있다.

도 2는 도 1A에 나타낸 플랜지 조인트(1)의 끼워넣는 측의 면(2)을 정면으로 했을 경우의 정면(도 2A), 측면(도 2B), X-X 단면(도 2C)을 나타내고 있다. 밀봉재가 직접 접촉될 때에는 밀봉재(도 3 참조)를 파손시키지 않도록 접속측의 면(3)은 그 조도가 조정되지만, 밀봉재가 직접 접촉하지 않을 경우에는 특별한 조도의 조정은 필요없다. 또한, 설명의 편의 때문에 이하에 있어서는 좌측의 면(2)을 끼워넣는 측의 면(2)과, 우측의 면(3)을 접속측의 면(3)이라고 칭하지만, 양쪽은 같은 형상이어도 달라도 좋다.

플랜지 조인트(1)에는 압력배관(40)을 끼워넣는 중앙구멍(10)을 갖고 있다. 중앙구멍(10)은 플랜지 조인트(1)의 중심선(C)을 중심으로 한 원형의 공동이다. 중앙구멍(10)을 형성하는 내주면(5)은 플랜지 조인트(1)의 양측의 면(2, 3)을 동일 내경으로 관통하고 있다. 플랜지 조인트(1)에는 등 각도 간격으로 플랜지 조인트(1)의 중심을 향하여 외주면(4)으로부터 내주면(5)으로 관통한 구멍(6)을 갖고 있다. 구멍(6)의 벽면에는 나사산(6b)이 설치되어 있다. 이 구멍(6)의 나사산(6b)에 나사 결합하는 볼트(20)는 후에 설명하는 바와 같이, 원통상의 미부(21) 선단부의 범위(T)에는 나사산(23)이 설치되어 있지 않다. 또한, 이후, 이 구멍(6)은 플랜지 조인트(1)의 중심선(C)을 향하여 수직한 구멍이므로 세로구멍이라고 칭하기로 하고, 이 세로구멍(6)에 나사 결합하는 볼트(20)는 동일하게 중심을 향하여 나사 결합되므로 세로볼트(20)라고 칭하기로 한다.

플랜지 조인트(1)에는 중앙구멍(10)과 평행하게 구멍(7)이 더 설치되어 있다. 이 구멍(7)에는 나사산이 설치되어 있지 않다. 이 구멍(7)은 세로구멍(6)과 구별하기 위해서 가로구멍(7)이라고 칭하기로 한다. 가로구멍(7)은 플랜지 조인트(1)끼리를 볼트(30)(도 3 참조. 이하, 가로볼트(30)라고 칭함)과 너트로 결합할 때에, 볼트가 관통하는 구멍이다. 가로구멍(7)은 플랜지 조인트(1)의 끼워넣는 측의 면(2)으로부터 접속측의 면(3)에 걸쳐서 관통하고 있고, 한편 세로구멍(6)은 끼워넣는 측의 면(2)으로부터 접속측의 면(3) 사이에 있어서 가로구멍(7)과 교차하도록 설치되어 있다. 도 1A, 도 1B, 도 2를 참고하면, 가로구멍(7)과 세로구멍(6)은 플랜지 조인트(1)의 둘레 방향을 따라서 서로 다른 위치 즉, 서로 겹치지 않는 위치에 형성되며, 상기 가로구멍(7)과 세로구멍(6)이 서로 직교하는 방향으로 형성되어 있다.

세로구멍(6)과 가로구멍(7)이 이러한 위치 관계이기 때문에, 세로구멍(6)에 대하여 세로볼트(20)를 나사 결합할 때에는 플랜지 조인트(1)의 끼워넣는 측의 면(2)과 접속측의 면(3) 사이의 외주면(4)을 도넛상으로 둘러싸는 공간이 작업 영역이 된다. 한편, 가로구멍(7)에 대하여 가로볼트(30)를 나사 결합할 때에는 끼워넣는 측의 면(2)으로부터 좌측의 공간이 작업 영역이 된다.

압력배관(40)에는 플랜지 조인트(1)의 중앙구멍(10)에 끼워넣었을 때에, 세로구멍(6)이 정면으로 대하는 위치에 단면이 원형상인 비관통의 오목부(41)가 설치되어진다. 이 유저(有底)의 오목부(41)에 플랜지 조인트(1)의 볼트 구멍에 세로 포함 볼트가 나사 결합했을 때, 나사산이 설치되어 있지 않는 미부가 감합되어 있다.

도 3은 도 1B에 나타낸 플랜지 조인트(1)의 끼워넣는 측의 면(2)을 정면으로 했을 경우의 정면(도 3A), 측면(도 3B), X-X 단면(도 3C)을 나타내고 있다. 플랜지 조인트(1)의 세로구멍(6) 및 압력배관의 오목부(41)는 그 위치를 중심선(C) 방향으로 어긋나게 배치되어 있다. 도 3을 참고하면, 상기 오목부와 상기 세로구멍은 압력배관이 상기 플랜지 조인트의 중앙 구멍에 끼워넣어졌을 때에 상기 플랜지 조인트 및 압력배관의 서로 대응되는 위치에 배치되며, 상기 오목부 각각의 중심위치는 상기 압력배관이 상기 플랜지 조인트의 중앙 구멍에 끼워넣어졌을 때에 상기 끼워넣는 측의 면과 다른 부품과 접속하는 측의 면 사이의 중심선 상에서 서로 어긋나도록 등각도 간격으로 배치되고, 상기 세로구멍 각각의 중심위치는 상기 끼워넣는 측의 면과 다른 부품과 접속하는 측의 면 사이의 중심선 상에서 서로 어긋나도록 등각도 간격으로 배치된다.

이어서, 설치 현장에 있어서 플랜지 조인트(1)를 사용하여 2개의 압력배관(40)을 결합하는 요령을 설명한다. 도 4에 있어서, 길이가 조정된 압력배관(40)의 단부면(42)를 끼워넣는 측의 면(2)으로부터 중앙구멍(10)내에 끼워넣는다. 이 때, 단부면(42)가 접속측의 면(3)과 동일면이 되도록 위치를 부여하는 것이 좋다. 이 상태 하에서, 볼트 구멍의 위치에 대응하는 압력배관(40)의 위치를 마킹한다. 압력배관(40)을 플랜지 조인트(1)로부터 떼어내고, 마킹한 위치에 오목부(41)를 설치한다. 오목부(41)의 깊이는 압력배관(40)의 두께를 초과하지 않는 정도의 깊이이고, 오목부(41)의 형상은 세로볼트(20)의 미부(21)의 선단부의 범위(T)가 정확히 간극없게 감합하는 원통상이다.

이어서, 압력배관(40)을 플랜지 조인트(1)내에 압입하고, 압력배관(40)과 플랜지 조인트(1)의 상대위치를 마킹했을 때의 상태로 되돌린다. 그 후, 세로볼트(20)를 세로구멍(6)에 나사 삽입하고, 세로구멍(6)을 관통시켜 미부(21)를 오목부(41)에 감합시켜 체결한다.

그리고, 플랜지 조인트(1)의 접속측의 면(3)으로부터 들여다보는 압력배관(40)의 단부면(42)끼리 사이에 밀봉재(50)가 접촉하도록 배치하고, 플랜지 조인트(1)끼리를 가로볼트(30)와 너트(31)에 의해 접속한다.

가로볼트(30)와 너트(31)의 체결압력을 조정하고, 밀봉재(50)에 프리스트레스를 건다. 압력배관(40)의 단부면(42)의 위치에서 밀봉하는 것은 압력배관의 내부에서 대기를 차폐해야 할 위치로서, 이 위치가 유일한 위치가 되기 때문이다. 따라서, 밀봉재(50)는 압력배관(40)이 두꺼울 수밖에 없는 단부면(42)을 밀봉하게 된다. 이러한 밀봉재로서는 압력배관(40)을 흐르는 유체(액체, 기체, 저압, 고압)에 따라서 여러가지 밀봉재를 사용할 수 있고, 예를 들면 개스킷이나 패킹을 사용했을 경우, 압력배관(40)의 단부면(42)을 밀려나와 플랜지 조인트의 단면에까지 이르는 크기의 것을 사용할 수 있다. 한편, O링을 사용할 경우에는 O링이 압력배관(40)의 단부면(42)에 고정되도록 삽입을 사용한다. 도 5는 그러한 삽입의 예이다.

도 5A에 나타낸 삽입(60)은 링상이고, 중심선(C)에 직교하는 환상면(61, 62)을 갖고 있다. 각각의 환상면(61, 62)에 1개의 환상의 링홈(63, 64)이 형성되어 있다. O링(65)은 링홈(63, 64)의 각각에 감장되어 있다. 링홈의 깊이는 가로볼트와 너트에 의해 적정한 압축력을 주었을 때에, 정확히 O링(65)이 링홈(63, 64)으로부터 돌출하지 않는 깊이로 설정해둔다. 그리고, 이 삽입(60)을 사용할 경우, 도 5B에 나타낸 바와 같이 압력배관(40)의 단부면(42)과 플랜지 조인트(1)의 접속측의 면(3)을 동일 평면에 설정한다.

그렇게 해두면, 압력배관(40)의 단부면(42)에 환상면(61, 62)이 접촉했을 때에 O링(65)은 적정한 압축력으로 압축된 상태가 된다.

도 5C에 나타낸 삽입(70)은 삽입(60)과는 다르고, 링홈(63, 64) 대신에 한 측 벽이 없는 스텝상의 홈(73, 74)이 설치되어 있다. 삽입(70)의 외경은 플랜지 조인트(1)의 밀봉면측의 중앙구멍(10)의 내경과 같다. 도 5D에 나타낸 바와 같이, 압력배관(40)의 단부면(42)을 플랜지 조인트(1)의 접속측의 면(3)으로부터 내측에 두어 설정했을 때, 삽입(70)의 외주면(75)은 정확히, 중앙구멍(10)에 들어가도록 되어 있다.

도 6에 나타낸 플랜지 조인트는 종래의 허브 플랜지에 있어서 끼워넣는 면측으로부터 돌출하여 압력배관을 용접하고 있는 허브를 연장하여 연장부(91)를 형성하고, 이 연장부(91)에 세로구멍(6)을 설치한 플랜지 조인트(90)이다. 이러한 형태의 플랜지 조인트(90)에서는 도 6A와 같이, 압력배관(40)을 연장부(91)에 세로볼트(20)로 고정한 후, 도 6B와 같이 가로볼트(30)를 가로구멍(7)에 삽입하여 체결 작업을 하려고 하면, 세로볼트(20)의 두부(22)가 가로볼트의 체결 작업의 작업 영역에 간섭하게 된다. 또한, 세로볼트(20) 및 가로볼트(30)의 두부가 밀집한 상태가 되어버린다.

이것에 대하여, 플랜지 조인트(1)에 의하면, 설치 현장에 있어서는 세로볼트(20)의 두부(22)은 끼워넣는 측의 면(2)과 접속측의 면(3) 사이의 외주면(4)을 도넛상으로 둘러싸는 공간에 존재하므로, 가로볼트(30)의 체결 작업시에 방해는 되지 않고, 종래의 용접 플랜지 조인트와 같이 작업할 수 있다. 또한, 상기 실시예에 있어서는, 볼트(20)는 미부(21)의 범위(T)를 포함시켜 선단까지 나사산이 있어도 좋다. 이 경우, 볼트(20)가 오목부(41)에 감합되어 있을 때에는 볼트(20)의 나사산의 능선 부분이 오목부(41)에 맞게 된다.

실시예 2

도 1A의 플랜지 조인트(1)의 세로구멍(6)은 동 원주 상에 설치되고, 도 1B의 플랜지 조인트(1)의 세로구멍(6)은 그 위치를 중심선(C) 방향으로 어긋나게 배치되어 있다. 도 7의 플랜지 조인트(100)는 도 1B의 플랜지 조인트(1)와 같이 세로구멍(6)이 그 위치를 중심선(C) 방향으로 어긋나게 배치되어 있지만, 그 어긋나게 하는 방법은 끼워넣는 측의 면(2)으로부터 접속측의 면(3)에 걸쳐서 중심선(C)의 중심으로 시계주변에 나선을 그리도록 세로구멍(6)이 배치되도록 어긋나게 하는 방법이다.

즉, 끼워넣는 측의 면(2)을 정면으로 했을 경우에, 우측면, 평면, 좌측면, 저면에 배치되는 세로구멍이 서서히 접속측의 면(3)쪽으로 벗어나고 있다. 이 어긋남량을 도 7에 있어서 「j」라고 나타내고 있다. 또한, 세로구멍(6)끼리 개구는 동 원주 상에 있어서 서로 겹쳐있다. 이 겹치기를 도 7에 있어서 「k」라고 나타내고 있다. 한편, 세로구멍을 나선상의 순서였던 배치로 하지 않고, 우측면, 좌측면, 저면, 평면의 순서대로 어긋나게 배치해도 좋고, 그 어긋나게 하는 방법은 임의이다. 플랜지 조인트(100)의 세로구멍(6)의 위치는 서로 어긋나게 대응하고, 압력배관(40)에 설치되는 오목부(41)도 서로 어긋나는 위치에 배치된다.

앞의 실시예 1의 플랜지 조인트(1)에 의하면, 압력배관(40)은 오목부(41)가 설치되어짐으로써 둘레부가 손실되어 강도가 저하하고 있다. 플랜지 조인트(1)는 압력배관(40)의 지름과는 별개로 둘레두께를 설정하여 강화할 수 있지만, 압력배관(40)의 둘레두께는 변경할 수 없다. 한편, 플랜지 조인트(100)와 같이 세로구멍(6)의 배치 위치를 어긋나게 함으로써, 압력배관에 설치되는 오목부(41)의 위치도 길이 방향으로 어긋나게 배치되어 오목부(41)에 의한 압력배관의 동 원주 상(예를 들면, 2점 쇄선(b1) 상)에서의 압력배관의 둘레부의 감소를 분산시킬 수 있다. 이 결과, 인장에 대한 강도를 높일 수 있다. 오목부(41)의 구멍의 겹침(k)을 완전히 없애면, 동 원주 상에 일주 연속한 개소가 출현하여 보다 강화된다. 엇갈림량(j)을 세로구멍(6) 또는 오목부(41)의 직경보다 크게 하면, 겹침(k)은 완전히 0(제로)이다.

실시예 3

플랜지 조인트의 외주면에, 세로볼트(20)의 두부(頭部)를 매설해도 좋다. 예를 들면, 도 8에 나타낸 세로볼트(20')는 두부(22'), 미부(21') 및 몸통부(23')가 동일 지름의 플러스 나사이고, 두부(22')의 대각선 상의 4군데에 노치(r)가 설치되어 있다. 플랜지 조인트(100)의 세로구멍(6)에는 그 입구에 정방형의 오목부(6a)가 설치되어 있다. 도 8B는 회전정지(24)를 나타내고 있다. 회전정지(24)는 세로볼트(20')를 세로구멍(6)에 삽입했을 때, 정방형의 오목부(6a)와 두부(22') 사이에 있는 공간형상에 대응한 평면 형상을 갖고 있다. 회전정지(24)의 볼록부(24a)는 두부(22')의 노치(r)에 삽입된다. 회전정지(24)를 오목부(6a)와 두부(22')의 간극의 4군데에 끼워넣음으로써, 세로볼트(20')의 회전정지 처리를 할 수 있다. 그리고, 플랜지 조인트(100)의 외주면(4)으로부터 돌출할 경우는 없고, 세로볼트의 두부를 보호할 수 있고, 또한 설치후의 돋보임도 좋다.

실시예 4

도 9는 중앙구멍에 압력배관을 비틀어 넣도록 하여 접속한 플랜지 조인트(200)를 나타내고 있다. 플랜지 조인트(200)는 나사 삽입식 플랜지(쓰레드 플랜지(Thread Flange))의 일종이다. 중앙구멍(210)내에는 중심선(C)을 중심으로 나선상을 그리는 나사산(220)이 설치되어 있다. 여기에 있어서의 나사산(220)은, 소위 테이퍼 나사가 아니고 평행 나사이다. 한편, 압력배관(40)측에는 중앙구멍(210)의 나사산(암컷나사)에 나사 결합하는 나사산(수컷나사)(43)이 설치되어 있다.

또한, 압력배관(40)이 오랫동안의 사용에 의해 느슨해지는 것을 방지하기 위해서 세로구멍(6)이 설치되고, 이것에 세로볼트(20)가 삽입되어 압력배관(40)에 설치되진 오목부(41)와 감합된다(도 9B). 가로구멍(7)을 사용하여 볼트(30)와 너트(31)로 접속하는 것은 앞의 예와 같다(예를 들면, 도 9D). 본 실시예에 있어서, 삽입(70)을 사용했을 경우, 접속측의 면(3)의 중앙구멍(210)의 입구(210a)에 대해서는 삽입(70)의 외주면(75)이 파고 들어가는 경우만, 중앙구멍(210)의 나사산을 설치하지 않고 중심선(C)을 중심으로 한 평탄한 곡면이 설치되어, 삽입(70)의 외주면(75)과 감합한다. 밀봉재(50) 또는 삽입(60)을 사용할 경우는, 접속측의 면(3)의 중앙구멍(210)의 입구(210a)에 나사산을 설치하고, 단부면(42)을 접속측의 면(3)과 동일면까지 압력배관(40)을 나사 결합해도 좋다.

이상, 각 실시예를 설명했지만 플랜지 조인트는 원판이 아니어도 좋다. 예를 들면, 사각형이어도 또는 다른 다각형이어도 좋다. 또한, 끼워넣는 측의 면에, 용접식 끼워넣는 플랜지의 허브 플랜지에 보여지는 허브를 설치해도 좋다. 또한, 주면은 매끈매끈한 곡면이어도, 요철을 가진 면이어도 좋다. 예를 들면, 특허문헌 1의 도 4에 나타내어진 플랜지의 형상인 경우, 플랜지 조인트의 가로구멍 사이의 중심선 측에 오목한 위치에 세로구멍을 설치한다.

1, 100, 200: 플랜지 조인트 2; 끼워넣는 측의 면
3: 접속측의 면 4: 외주면
5: 내주면 6: 세로구멍
7: 가로구멍 20: 세로볼트
30: 가로볼트

Claims

중심선 상에 일치하는 압력배관을 중앙구멍에 끼워넣는 측의 면과 다른 부품과 접속하는 측의 면 사이를 외주면에 의해 연결한 플랜지 조인트로서, 상기 중앙구멍과 평행하게 상기 끼워넣는 측의 면과 다른 부품과 접속하는 측의 면 사이를 관통하여 가로볼트에 의해 체결되는 가로구멍과, 상기 끼워넣는 측의 면과 다른 부품과 접속하는 측의 면 사이로서 상기 가로구멍과 둘레 방향의 서로 다른 위치에서, 상기 가로구멍과 직교하는 방향으로 형성되며 상기 외주면으로부터 상기 중앙구멍으로 관통하고 내벽에 나사산이 설치되어진 세로구멍을 갖는 플랜지 조인트를 갖고,
상기 플랜지 조인트의 중앙구멍에 끼워넣어지는 압력배관의 외주면에는 상기 세로구멍에 대응하는 위치에 유저의 오목부가 형성되고, 상기 오목부와 상기 세로구멍은 상기 플랜지 조인트 및 압력배관의 대응되는 위치에 배치되며, 상기 압력배관이 상기 플랜지 조인트의 중앙구멍에 끼워넣어졌을 때에 상기 끼워넣는 측의 면과 다른 부품과 접속하는 측의 면 사이의 중심선 상에서 서로 어긋나도록 상기 오목부 각각의 중심위치가 등각도 간격으로 배치되고, 상기 끼워넣는 측의 면과 다른 부품과 접속하는 측의 면 사이의 중심선 상에서 서로 어긋나도록 상기 세로구멍 각각의 중심위치가 등각도 간격으로 배치되며,
상기 플랜지 조인트의 세로구멍에 상기 외주면으로부터 나사 결합된 볼트는 나사산이 형성된 볼트 축부와 나사산이 형성되지 않은 미부를 포함하고, 상기 볼트 축부는 상기 세로구멍의 나사산과 체결되고, 상기 미부는 상기 세로구멍을 관통하여 상기 오목부에 감합되어 있는 것을 특징으로 하는 플랜지 조인트 접합 구조.
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제 1 항에 있어서,
상기 플랜지 조인트는 상기 중심선을 중심으로 한 나선상의 나사산이 상기 중앙구멍에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 플랜지 조인트 접합 구조.
제 4 항에 있어서,
상기 플랜지 조인트는 상기 다른 부품과 접속하는 측의 면의 상기 중앙구멍의 입구는 상기 중심선을 중심으로 하는 평탄한 곡면인 것을 특징으로 하는 플랜지 조인트 접합 구조.