KR950005555B1

KR950005555B1 - 유체기기의 관이음구

Info

Publication number: KR950005555B1
Application number: KR1019920000601A
Authority: KR
Inventors: 도시유끼 후끼모도; 기요시 니시오
Original assignee: 니혼삐라 고오교 가부시끼가이샤; 이와나미 기요히사
Priority date: 1991-01-24
Filing date: 1992-01-17
Publication date: 1995-05-25
Anticipated expiration: 2012-01-17
Also published as: US5553900A; EP0496068A1; JPH04248095A; KR920015064A

Abstract

내용 없음.

Description

유체기기의 관이음구

제1도는 본 발명을 적용하는 유체기기의 1예로서의 수동식 스톱밸브의 세로 단면도.

제2도는 제1도의 주요부의 세부 단면도.

제3도는 제2도의 주요부의 확대 세로 단면도.

제4도는 본 출원인이 앞서 제한한 종래의 관이음구의 구조를 나타내는 세로 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 밸브본체 2 : 이음구 본체부

3 : 아웃터링(outer ring) 4 : 누름용림

5 : 밸브체 6 : 손잡이

7 : 리프트측 8 : 유체관

8A : 한쪽끝의 밀어넣은 부 9 : 수용부

10 : 수나사부 11 : 1차 씰부

12 : 2차 씰부 13 : 인너링(inner ring)

14 : 안쪽끝 씰부 15 : 바깥쪽 끝 씰부

16 : 조임너트 17 : 암나사부

본 발명은 각종의 밸브나 필터펌프, 유량계, 탱크등의 유체기기에 유체관을 접속하기 위한 유체기기의 관이음구의 구조에 관한 것이다.

이런 종류의 관이음구의 구보로서 본 출원인은 일본국 실원평 1-69378호(일본국 실개평 2-117495호 공부)에 나타내는 바와같은 구성의 수지제 관의 이음구를 앞서 제한하고 있다.

이 앞서 제한한 것은 제4도에 나타내는 바와같이 유체기기본체(30)에 테이퍼(taper) 형상의 접속용 암나사부(31)을 형성하고, 이 접속용 암나사부(31)에 나사조임하는 수나사부(32) 및 유체관(35)의 한쪽끝 밀어넣는부(36)이 삽입되는 수용부(37)을 갖는 이음구본체(33)의 수용부(37)에 씰부재로서의 인너링(innerring)(34)를 밀어넣으므로서 직경이 확대된 유체관(35)의 한쪽끝 밀어넣는부(36)을 삽입한 후 상기한 이음구본체(33)의 외부원주면에 형성하고 있는 수나사부(38)에 나사조임되는 암나사부(39)를 갖는 조임너트(40)을 나사조임 하므로서 상기한 수용부(37)의 안쪽 및 입구부에 축선에 대해 경사시켜서 형성된 1차 및 2차 씰부(41), (21)와 이들에 대응해서 인너링(34)의 안쪽끝부분 및 바깥쪽끝부분에 각각 형성된 씰부(43), (44)에 밀봉력을 부여하는 상태에서 이음구본체(33)과 유체관(35)와를 접속하도록 구성한 것이다.

본 출원인이 앞서 제한한 상기와 같은 구성의 수지제관의 이음구에 의하면 조임너트(40)의 나사조임에 의해 이음구본체(33)의 수용부(37)에 형성된 1차 및 2차 씰부(41), (42)와 유체관(35)의 한쪽끝 밀어넣는부(36)에 밀어넣는 인너링(34)에 형성된 씰부(43), (44)와의 사이에 강한 밀봉력을 발생시키는 것이 가능하기 때문에 온도의 변동에 따른 응력의 완화를 억제해서 이음구본체(33)과 유체관(35)와의 사이에 있어서는 유체의 온도변동에 불구하고, 우수한 밀봉성을 확보할 수가 있고, 또 인너링(34)의 사용에 의해 유체관을 강력하게 빠지는 것을 방지할 수 있도록 유지할 수 있는등의 이점을 갖고 있다.

그러나 상기한 구성의 것에 있어서 유체기기본체(30)과 이음구본체(33)가 별개로 나사접속되어 있는 것이기 때문에 그 나사접속부로부터의 유체의 누설을 피하는 것이 곤란하다.

특히 반도체 제조장치등의 약물액체 배관에서는 강한 산성 혹은 강한 알카리성의 약물 액체가 유동하기 때문에 상기한 나사접속부로부터의 누설이 중대한 사고로 연결된 가능성이 있고, 또 이와같은 배관은 내약품성 및 고순도가 요구되는 것으로부터, 일반적으로 불소수지계의 관이 사용되지만 이 불소수제가 관은 금속제의 것에 비해서 나사접속부로부터의 누설이 보다 많고 특히 열이 가해지는 경우에는 크리이프(creep) 현상에 의해 누설이 일층 증대하기 쉽다.

다시 또 상기한 구성의 것에서는 나사접속부로 계단부(A)가 형성되어 있기 때문에 유체의 압력이 계단부(A)에 가해져서 이음구본체(33)이 탈락할 염려가 있다. 다시 또 계단부(A)가 유체의 체류부로 되기 때문에 유체의 순도가 저하하는 문제가 있다.

특히 상술한 약물액체와 같이 고순도가 요구되는 유체의 경우의 관의 이음구로서는 바람직하지 않고, 사용상의 제약을 받게 된다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 강하게 빠지는 것을 방지하는 힘과 유체의 온도변동에 불구하고, 우수한 밀봉성을 확보할 수 있을 뿐만이 아니고, 유체의 체류에 의한 순도의 저하등의 장애발생을 해소 할 수가 있고, 또 접속을 위한 작업성을 향상시킬 수가 있는 유체기기의 관이음구의 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 청구항1에 기재한 본 발명에 관한 유체기기의 관이음구의 구조는 내부원주면에 유체관의 한쪽끝을 밀어넣는 부가 삽입되는 수용부를 갖고 있음과 동시에 외부원주면에 수나사부를 갖고, 유체기 기본체와 일체로 형성된 통형상의 이음구본체부와, 이 이음구본체부의 수용부에 축선에 대해 경사시켜서 형성된 쌀부와 이 쌀부에 맞닿은 씰부를 가진 씰링과 상기한 이음구본체부의 오부원주 수나사부에 나사조임 가능하고, 나사조임에 의해 상기한 양씰부에 밀봉력을 부여하는 조임너트등을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

또 청구항 2에 기재한 본 발명에 관한 유체기기의 관이음구의 구조는 청구항1의 것에 있어서 상기한 씰링이 유체의 유동을 방해하지 않는 상태로, 유체관의 한쪽끝부에 밀어넣는 것에 의해 유체관의 한쪽끝 밀어넣는 부의 직경을 확대하는 인너링으로 되고, 이 인너링의 안쪽끝부분 및 바깥쪽 끝부분의 각각에 상기한 이음구본체부에 있어서의 수용부의 안쪽부분 및 입구부에 축선에 대해 경사시켜서 형성된 1차 및 2차 씰부에 맞닿는 씰부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기한 청구항 1에 기재된 구성의 유체기기의 관이음구의 구조에 의하면 씰링을 끼워 맞춘 유체관의 한쪽끝 밀어넣는부를 이음구본체부의 수용부에 삽입시킨 상태에서 그 이음구본체부의 외부원주 나사부에 조임너트를 나사맞춤하여 나사조임 시키므로서 이음구본체부의 수용부에 형성된 씰부와 씰링의 씰부와의 사이에 강한 밀봉력을 발생시켜서 온도의 변화에 따른 응력의 완화를 억제하고, 이음구본체부와 유체관과의 사이의 밀봉성을 양호하게 유지할 수가 있다.

동시에 유체기기본체와 이음구본체와의 사이에는 나사접속부가 없기 때문에 이들 양자간으로 부터의 유체의 누설을 전혀없게 할 수 있음과 동시에, 계단부의 발생에 의한 유체의 체류부가 형성되지 않고, 이 때문에 종래와 같은 이음구본체의 탈락이라는 위험성도 없는 외에 유체는 원활히 유동되어서 순도의 저하등의 불합리한 점을 없게 할 수가 있다.

또 청구항 2에 기재한 구성의 유체기기의 관이음구의 구조에 의하면 상기한 청구항1에 기재한 것의 작용에 추가해서 씰링이 유체의 유동을 방해하지 않는 인너링으로 구성되어 있기 때문에 그 관이음구의 전체길이에 걸친 유로의 단면을 일정하게 해서 유체의 유동을 보다 원활한 것을 할 수 있고, 또 조임너트의 나사조임에 의해 이음구본체부에 있어서의 수용부의 안쪽부분 및 입구부에 각각 형성된 1차 및 2차의 씰부와 인너링의 안쪽 끝부분 및 바깥쪽 끝부분의 씰부와의 사이에 각각 강한 밀봉력을 발생시켜서 이음구본체부와 유체관과의 사이의 밀봉성을 일층 높임과 동시에 그들 양 씰부의 온도변동에 따른 응력의 완화를 억제해서 높은 밀봉성을 유지할 수가 있다.

[실시예]

다음에 본 발명의 1실시예를 도면에 기초해서 설명한다.

제1도는 본 발명을 적용하는 유체기기의 1예로서의 수동식 스톱밸브의 세로 단면도이며, 이 도면에 있어서, (1)은 밸브본체로서 이 밸브본체(1)은 예를들면, PTFE, PEA, ETFE, CTFE, ECTFE등의 내약품성 및 내열성이 우수한 특성을 갖는 수지로 형성되어 있다. 그 양측에 내부의 유체유로(1A)의 축선(C)와 동심상태로 통형상의 이음구본체(2)(2)가 일체로 형성되어 있음과 동시에 측선방향의 중앙 일어선부(1B)에는 아웃터링(outer ring)(3) 및 누름용량(4)를 거쳐서 축형상의 밸브체(5)가 승강 및 개폐가 가능하게 끼워 맞추어 지지되고, 이 축형상의 밸브체(5)의 상단부에 리프트축(7)을 거쳐 개폐조작용 손잡이(6)을 고정시켜서 수동식 스톱밸브가 구성되어 있다.

상기한 통형상의 이음구본체(2)는 제2도에 나타낸 바와같이 그 내부원주면에 후술하는 유체관(8)의 한쪽끝 밀어넣는부(8A)가 삽입되는 수용부(9)가 형성되어 있음과 동시에 그 외부원주면에는 수나사부(10)이 형성되어 있다.

상기한 수용부(9)의 내경은 상기한 유체유로(1A)의 내경보다도 직경이 커서 그 안쪽끝으로부터 축방향의 바깥쪽으로 향해서 점차 직경이 축소되어서 유체유로(1A)의 내면에 이르는 테이퍼면을 형성하므로서 수용부(9)의 안쪽부분에 1차 씰부(11)가 형성되어 있고, 또 상기한 수용부(9)의 바깥쪽끝 근방의 직경내면으로부터 축방향의 바깥쪽으로 향해서 점차 직경을 확대시켜 수나사부(10)가 붙어있는 부분에 이르는 테이퍼면을 형성하므로 수용부(9)의 입구부에 2차 씰부(12)가 형성되어 있다.

제2도에 있어서 (13)은 씰링으로서의 인너링으로서 이 인너링(13)은 그 축선방향의 안쪽끝부분에 있어서 상기한 이음구본체(2)에 있어서의 수용부(9)에 안쪽부분에 끼워맞추는 것이 가능한 끼워맞춤부(13A)와 이 끼워맞춤부(13A)에 대해 유체관(8)의 두께 상단부 만큼 적은 직경의 밀어넣는부(13B)와 그 축성방향의 바깥쪽 끝부분에 있어서 그 바깥쪽 끝으로부터 축방향의 안쪽으로 향해서 점차 직경을 확대한 후 점차 직경을 축소하는 단면이 산모양의 팽창부(13C)와를 연속적으로 형성해서 전체로서 슬리이브 형상으로 형성되어 있고, 상기한 끼워맞춤부(13A)의 안쪽 끝에 상기한 이음구본체(2)에 있어서의 수용부(9)의 안쪽부분의 1차 씰부(11)에 맞닿는 안쪽끝 씰부(14)가 형성되어 있음과 동시에 상기한 팽창부(13C)의 정상부로부터 인너링(13)의 안쪽끝 쪽으로 향해서 점차 직경을 축소하는 테이퍼면부에 상기한 수용부(9)의 입구부의 2차 씰부(12)에 맞닿는 바깥쪽 끝 씰부(15)가 형성되어 있다.

또 상기한 인너링(13)의 내경은 유체관(8) 및 밸브본체(1)의 유체유로(1A)의 내경과 동일하게 설정되어서 유체의 유동을 방해하지 않도록 하고 있다.

상기와 같은 인너링(13)은 제3도에 명시한 바와같이 그 밀어넣는부(13B) 및 팽창부(13C)를 유체관(8)의 한쪽 끝부분에 밀어넣어서 유체관(8)의 주위벽의 직경을 확대시키므로서 유체관(8)에 대해서 빠지는 것을 방지하는 상태고 일체로 결합되고, 이것에 의해 이음구본체부(2)의 수용부(9)에 삽입가능한 한쪽끝 밀어넣는부(8A)가 형성되어 있다.

또 이때 상기한 인너링(13)의 정상부로부터 바깥쪽으로 향해서 점차 직경이 축소되는 테이퍼면부(13D)가 상기한 유체관(8)의 경사부(8B)의 내면에 맞닿아서 유체관(8)과 인너링(13)과의 사이의 씰부가 형성된다.

(16)은 조임너트로서 상기한 이음구본체부(2)의 수나사부(10)에 나사조임 가능한 암나사부(17)을 형성하고 있는 원통상부(16A)와 고리형상의 밀어 압축하는 부(16B)로 이루어지고, 그 고리형상의 밀어 압축하는 부(16B)의 내부 원주면이 안쪽끝부분에 유체관(8)의 외경과 거의 같은 직경을 갖는 밀어 압축하는 가장자리부(16C)가 형성되어 있고, 이 조임너트(16)을 상기한 암나사부(17)을 거쳐 상기한 이음구본체부(2)의 수나사부(10)에 나사조임해서 축선(C) 방향의 안쪽으로 나사조임 시키므로서, 인너링(13)을 이음구본체부(2)쪽으로 밀어붙임과 동시에 유체관(8)을 이음구본체부(2) 측으로 밀어붙여서 이음구본체(2)와 인너링(13) 및 유체관(8)을 일체로 결합시켜 1차 씰부(11)과 안쪽끝 씰부(14) 및 2차 씰부(12)와 바깥쪽 끝 씰부(15)와에 각각 밀봉력을 부여하도록 구성되어 있다.

다음에 상기한 구성의 동작 즉 수동시 스톱밸브에 유체관을 접속하는 요령에 대해 설명한다.

우선 인너링(13)의 밀어넣는부(13B) 및 팽창부(13C)를 유체관(8)의 한쪽끝부에 밀어넣어서 유체관(8)의 주위벽의 직경을 확대시키므로서 그 인너링(13)을 유체관(8)에 대해 빠지는 것을 방지하는 상태로 일체로 결합해서 이음구본체부(2)의 수용부(9)에 삽입가능한 한쪽끝 밀어넣는부(8A)를 형성한다.

이때 상기한 인너링(13)의 정상부로부터 바깥쪽끝으로 향해서 점차 직경을 축소하는 테이퍼면부(13D)가 유체관(8)의 경사부(8B)의 내면에 맞닿아서 유체관(8)과 인너링(13)과의 사이가 밀봉된다.

다음에 상기한 유체관(8)의 한쪽끝 밀어넣는 부(8A)를 밸브본체(1)에 일체로 형성된 통형상의 이음구본체부(2)의 수용부(9)에 삽입해서 안쪽끝 씰부(14)을 1차 씰부(11)에 맞닿게 함과 동시에, 바깥쪽끝 씰부(15)를 2차 씰부(12)에 맞닿게 한다.

이 상태에서 미리 유체관(8)에 헐겁게 끼워맞춰진 조임너트(16)의 암나사부(17)을 상기한 이음구본체부(2)의 수나사부(10)에 나사조임하고 또한 축석(C) 방향의 안쪽으로 나사조임 시켜서 꽉조임으로서, 인너링(13)을 이음구본체부(2)측으로 밀어붙여서 양자간에 상기한 유체관(8)의 한쪽끝 밀어넣는부(8A)가 끼워져 결합됨과 동시에 조임너트(16)의 밀어 압축하는 가장자리(16C)가 유체관(8)의 주위면의 일부에 파고든다.

이것에 의해 유체관(8)이 강력하게 빠지는 것을 방지하는 상태로 유지할 수가 있다.

또 상기한 조임너트(16)의 나사조임에 의해 유체관(8)을 이음구본체부(2)측으로 밀어붙여서 1차 씰부(11)과 안쪽끝 씰부(14) 및 2차 씰부(12)와 바깥쪽끝 씰부(15)와를 각각 압축밀봉시켜서 그들 사이에 강력한 밀봉력이 발생하여 유체관(8)의 외부원주 및 내부원주의 양면에서 신뢰성이 높은 밀봉이 이루어져서 유체의 온도변동에 관계없이 응력의 완화에 의한 밀봉성의 저하를 극력 억제해서 장기간에 걸쳐 우수한 밀봉성을 확보할 수 있다.

다시 또 상기와 같은 접속상태에 있어서 밸브본체(1)과 이음구본체(2)와는 일체로 형성되어 있어서 양자(1), (2)간에 나사 접속부가 없고, 그 때문에 또한 계단부에 의한 유체의 체류부도 형성되지 않기 때문에 밸브본체(1)과 이음구본체부(2)와의 사이부터의 유체의 누설이 없음과 동시에 종래와 같은 어음구본체의 탈락이라는 염려도 없고 다시 또 유체를 체류시키는 일이 없이 유동시킬 수 있다고 하는 로의 특성을 확보해서 고순도의 액체를 유동시키는 경우의 순도의 저하등의 장애발생을 없앨수가 있다.

또한 상기한 실시예에 있어서는 인너링(13)의 안쪽 끝 씰부(14)와 이음구본체부(2)의 1차 씰부(11)과의 축선(C)에 대한 경사각도를 동일하게 형성한 것으로 표시했으나 양씰부(14), (11)이 각각 축선(C)에 대해 45°, 40°정도의 경사각도를 갖도록 형성하고 조임너트(16)의 나사조임에 따른 미는 압력으로 양자를 압축밀봉시키도록 해도 좋고, 이 경우에는 양씰부(14), (11)의 유로내 경축에 강한 밀봉력을 집중시켜서 일층 높은 밀봉성을 확보하는 것이 가능하다.

또한 양씰부(14), (11)의 경사각도는 축선(C)에 대해 밀봉부(14)의 경우에서 30-80°, 씰부(11)의 경우에서 25-75°의 범위가 바람직하고 안쪽끝 씰부(14)의 경사각도와 1차 씰부(11)의 경사각도는 동등하든가 또는 전술한 바와같이 안쪽끝 씰부(14)쪽을 1차 씰부(11)쪽 보다도 약간 큰 각도로 해두는 것이 아주 적당하다.

또 상기한 실시예에서는 밸브본체(1) 및 이음구본체부(2)를 내약품성 및 내열성이 우수한 특성을 갖는 수지에 의해 일체로 형성한 것에 대해 설명했으나, 밸브본체(1)을 금속제로 하고, 이음구본체부(2)를 절삭에 의해 일체로 형성해도 된다.

이상 기술한 바와같이 청구항 1에 기재한 본 발명에 의하면 씰링을 끼워맞춘 유체관의 한쪽끝 밀어넣는부를 이음구본체부의 수용부에 삽입시킨 상태에서 그 이음구본체부의 외부원주 나사부에 조임너트를 나사조임해 가므로서 이음구본체부의 수용부에 형성된 씰부와 씰링의 씰부와의 사이에 강력한 밀봉력을 발생시켜서 온도의 변동에 따른 응력의 완화를 억제하고, 유체의 온도변동에 관계없이 이음구본체부와 유체관과의 사이의 밀봉성을 양호하게 확보할 수 있게 되는 것은 물론이고, 유체기기 본체와 이음구본체부를 일체로 형성해서 양자간의 나사접속부를 없게하고 있기 때문에 접속시에 있어서의 나사조임작업을 적게해서 작업성의 향상을 달성할 수 있음과 동시에 양자간으로부터의 유체를 누설을 전혀 없게 할 수 있고, 더구나 계단부의 발생에 의한 유체의 체류부도 형성되지 않고 종래와같은 이음구본체의 탈락이라는 위험성을 해소할 수 있음과 동시에 유체를 원활하게 유동시켜서 순도의 저하등의 불합리한 점을 없게할 수가 있다.

따라서 고순도 액체나 초순수용 배관과 유체기기와의 접속용 이음구로서 유효하게 사용할 수가 있다.

또 청구항 2에 기재된 본발명에 의하면 씰링이 유체의 유동을 방해하지 않는 인너링으로 구성되어 있으므로 그 이음구부분의 전체길이에 걸친 유로의 단면을 일정하게 해서 유체의 유동을 보다 원활한 것으로 할 수가 있고, 또는 조임너트의 나사조임에 따라서 이음구본체부에 있어서의 수용부의 안쪽부분 및 입구부에 각각 형성된 1차 및 2차의 씰부와 인너링의 안쪽끝부분 및 바깥쪽끝부분의 씰부와의 사이에 각각 강한 밀봉력을 발생시켜서 이음구본체부와 유체관과의 사이의 씰부의 온도변동에 따른 응력의 완화를 억제해서 이음구본체부와 유체관과의 사이의 높은 밀봉성을 유지할 수가 있다.

Claims

내부원주면에 유체관(8)의 한쪽끝 밀어넣는부(8A)가 삽입되는 수용부(9)를 갖고 있음과 동시에, 외부원주면에 수나사부(10)을 갖고 유체기기본체와 일체로 형성된 통형상의 이음구본체부(2)와 이 이음구본체부(2)의 수용부(9)에 축선에 대해 경사지게 형성된 씰부(11), (12)와 이 씰부(11), (12)에 맞닿는 씰부(14), (15)를 갖는 씰링(13)과 상기한 이음구본체부(2)의 외부원주 수나사부(10)에 나사조임 가능하고, 나사조임에 의해 상기한 양 씰부(11), (12), (14), (15)에 밀봉력을 부여하는 조임너트(16)과를 구비한 것을 특징으로 하는 유체기기의 관이음구의 구조.
제1항에 있어서, 씰링(13)이 유체의 유동을 방해하지 않는 상태로 유체관(8)의 한쪽끝 부분에 밀어넣어지므로서 유체관(8)의 한쪽끝 밀어넣는부(8A)의 직경을 확대하는 인너링(inner ring)(13)으로 이루어지고 이 인너링(13)의 안쪽 끝부분 및 바깥쪽 끝부분에 각각 상기한 이음구본체부(2)에 있어서의 수용부(9)의 안쪽부분 및 입구부에 축선에 대해 경사시켜서 형성된 1차 및 2차 씰부(11), (12)에 맞닿는 씰부(14), (15)가 형성되는 것을 특징으로 하는 유체기기의 관이음구의 구조.