KR100519479B1 - 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치는 내부로 유체가 흐르는 유동관의 내벽면에 설치되며, 전기신호를 수발신할 수 있는 단자와 연결되어 전기신호를 전달하는 제1케이블이 유체와 접촉되는 것을 방지하기 위하여, 상기 제1케이블을 둘러싸고 있으며 단자에 결합된 제1보호관, 상기 제1보호관과 접속되어 유동관의 내벽면에 설치되며, 상기 제1케이블과 연결되어 전기신호를 전달하는 제2케이블이 유체와 접촉되는 것을 방지하기 위하여 상기 제2케이블을 둘러싸고 있는 제2보호관, 상기 제2보호관과 접속되며, 상기 제2케이블이 상기 유체와 접촉되는 것을 방지하기 위하여 상기 제2케이블을 둘러싸고 있으며, 상기 제2케이블을 유동관의 외부로 배출시키기 위한 제3보호관 및 상기 제1케이블 또는 상기 제2케이블의 어느 일부분과 그 일부분을 둘러싸고 있는 상기 보호관 사이에 형성된 틈새에 압착되게 끼워짐으로써, 상기 케이블과 상기 보호관 사이에 형성된 공간을 상호 격리되도록 분할하는 실링부재를 구비하며, 상기 실링부재에 의해 상기 분할된 공간들 중 단자와 가까운 쪽에 위치하는 공간을 형성하는 상기 보호관에는, 그 보호관 내부와 외부를 소통시키는 소통관이 형성되어 있는 것에 특징이 있다.

Description

내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치{Device of closing cable up for waterproof}

본 발명은 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 높은 유압의 유체가 흐르게 될 유동관의 내벽면에 설치되는 신호전달용 케이블을 유체와 접촉되지 않게 밀폐시킴으로써 방수기밀성을 보장할 수 있으며, 케이블의 설치구간별로 기밀테스트를 실시할 수 있도록 하여 설치작업의 효율성을 높일 수 있도록 구조가 개선된 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치에 관한 것이다.

수력발전소에서는 펜스탁(penstock)과 같은 대형 유동관을 통하여 높은 곳으로부터 수차가 있는 낮은 곳까지 물을 낙하시키면서 그 힘을 이용하여 전력을 생산한다. 이러한 수력박전소에서 전력의 효율적 생산과 관리를 위해서는 상기 대형 유동관을 진행하는 물의 유량을 정확하게 측정할 필요가 있으며, 이를 위해 펜스탁과 같은 유동관에 유량측정을 위한 유량계가 설치되며, 근래에는 일반적으로 초음파 유량계를 사용하고 있는 실정이다. 펜스탁과 같은 대형 유동관은 일반적으로 땅속에 매설되기 때문에 유동관의 외부에서부터 초음파 진동단자를 유동관의 내부로 삽입하여 시공하는 방식을 사용하는 것은 적절치 않으며 일반적으로는 내벽면 부착방식이 사용되고 있다. 이 내벽면 부착방식은 초음파 진동단자를 유동관의 내벽면에 설치하고, 상기 초음파 진동단자를 제어하기 위한 콘트롤러는 관의 외부에 설치하게 되며, 상기 초음파 진동단자와 외부의 콘트롤러간에 전기적 신호를 상호 전달하기 위한 케이블을 유동관의 내벽에 부착하는 방식이다. 이러한 방식으로 유동관의 내벽면에 케이블을 부착하게 되면, 높은 유압과 진동이 작용하는 유동관내에서 케이블의 손상을 방지하고 방수를 보장하도록, 그 케이블을 둘러싸는 케이블 보호관을 설치할 필요가 있다. 이러한 보호관은 일반적으로 복수의 보호관요소가 서로 연결되어 이루어지게 된다.

그런데, 종래의 보호관은 상기 보호관요소들 간의 연결부위에서의 방수여부를 확인하기 위한 구성을 구비하고 있지 않다. 따라서, 케이블이 유동관 내부에 위치하여 보호관에 의해 보호된 상태에서, 상기 보호관요소들의 연결부위가 제대로 방수처리되었는지를 설치구간별로 확인할 수 없고 단지 모든 케이블이 설치가 완료된 최후 단계에서만 누수진단을 할 수 있어 케이블 보호관의 중간지점에서 누수가 발생한 경우 이미 설치된 보호관을 모두 철거하고 다시 설치를 해야 한다는 치명적 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 신호케이블을 유체와 접촉되지 않게 밀폐시킴으로써 방수기밀성을 보장할 수 있으며, 신호케이블의 설치구간별로 기밀테스트를 실시할 수 있도록 하여 설치작업의 효율성을 높일 수 있도록 구조가 개선된 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치는, 내부로 유체가 흐르는 유동관의 내벽면에 설치되며, 전기신호를 수발신할 수 있는 단자와 연결되어 전기신호를 전달하는 제1케이블이 상기 유체와 접촉되는 것을 방지하기 위하여, 상기 제1케이블을 둘러싸고 있으며 상기 단자에 결합된 제1보호관, 상기 제1보호관과 접속되어 상기 유동관의 내벽면에 설치되며, 상기 제1케이블과 연결되어 전기신호를 전달하는 제2케이블이 상기 유체와 접촉되는 것을 방지하기 위하여 상기 제2케이블을 둘러싸고 있는 제2보호관, 상기 제2보호관과 접속되며, 상기 제2케이블이 상기 유체와 접촉되는 것을 방지하기 위하여 상기 제2케이블을 둘러싸고 있으며, 상기 제2케이블을 유동관의 외부로 배출시키기 위한 제3보호관 및 상기 제1케이블 또는 제2케이블의 어느 일부분과 그 일부분을 둘러싸고 있는 보호관 사이에 형성된 틈새에 압착되게 끼워짐으로써, 상기 케이블과 상기 보호관 사이에 형성된 공간을 상호 격리되도록 분할하는 실링부재를 구비하며, 상기 실링부재에 의해 분할된 공간들 중 상기 단자와 가까운 쪽에 위치하는 공간을 형성하는 보호관에는, 그 보호관 내부와 외부를 소통시키는 소통관이 형성되어 있는 것에 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 실링부재의 외주면은 상기 보호관의 내주면에 밀착되며 상기 실링부재의 내주면에는 상기 케이블의 외주면에 압착되도록 다수의 환형 링부가 형성되어 있으며, 상기 보호관에 나사결합되며, 그 체결방향으로의 회전시에 상기 케이블 및 보호관에 대한 실링부재의 압착력이 증대되도록 상기 실링부재를 가압하는 가압부재를 구비하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치의 개략적 구조도이며, 도 2 및 도 3은 각각 도 1에 도시된 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치의 정면도 및 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예의 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치(1)는, 전기신호를 수발신할 수 있는 단자로서 초음파 진동단자를 사용하여 유동관의 내부로 흐르는 유체의 유량을 측정하는 초음파 유량계에 적용되는 것으로서, 제1보호관(10), 제2보호관(20), 제3보호관(30)을 구비하고 있다.

상기 제1보호관(10)은 전기신호를 수발신할 수 있는 초음파 진동단자(3)와 연결되어 전기신호를 전달하는 제1케이블(4)을 둘러싸고 있으며 파이프부재(11)와 조인트박스(12)로 구성되어 있다.

상기 파이프부재(11)는, 그 파이프부재를 감싼 상태로 유동관(2)의 내벽면에 용접되는 클램프(미도시)에 의해, 유체가 흐르게 될 유동관(2)의 내벽면에 고정된다. 상기 파이프부재(11)의 일단부는 후술하는 연결부(60)에 의해 상기 초음파 진동단자(3)와 연결되어 있다.

본 실시예에서는, 소위 다회선 초음파 유량계 즉 여러개의 초음파 진동단자를 구비한 유량계에 적용되는 것이므로, 각 초음파 진동단자에 연결된 제1케이블(4)들을 각각 보호하기 위하여 복수개의 파이프부재(11)가 구비되어 있다.

상기 조인트박스(12)는 상기 파이프부재(11)의 타단부에 나사결합되어 있으며, 몸체부(121)와 커버부재(122)로 구성되어 있다.

상기 몸체부(121)는 상기 유동관(2)의 내벽면에 용접에 의해 고정설치된다. 이 몸체부(121)에는 상기 각 파이프부재(11)가 나사결합에 의해 접속되는 복수개의 조인트니플(121b)과, 후술하는 제2보호관(20)이 나사결합에 의해 접속되는 조인트니플(121c)이 형성되어 있다. 몸체부(121)에는 또한, 상기 복수개의 제1케이블(4)의 각 단부가 모두 수용될 수 있도록 공간부(121a)가 마련되어 있다. 한편, 후술하는 제2케이블(5)의 단부도 조인트니플(121c)을 통해 상기 공간부(121a)에 수용된다. 이렇게 상기 공간부(121a)에 수용된 복수개의 제1케이블(4)들과 상기 제2케이블(5)은 상기 공간부(121a)에서 서로 연결되게 된다.

상기 커버부재(122)는 상기 공간부(121a)를 개폐시키기 위한 것으로서, 볼트(123)에 의하여 상기 몸체부(121)에 착탈 가능하게 결합된다. 이 커버부재(122)와 상기 몸체부(121) 사이에는 상기 공간부(121a)를 밀폐하기 위한 O-링(124)이 설치되어 있다.

상기 몸체부(121)의 조인트니플(121c)과 상기 제2케이블(5) 사이에 형성된 틈새(43a)에는 실링부재(40a)가 압착되게 끼워진다. 이 실링부재(40a)는 도 4a에 도시된 실링부재(40b)와 실질적으로 동일한 형상 및 구성을 가지는 것으로서, 도 3에는 상세히 도시하지 않았으나, 그 실링부재(40a)의 내주면에는 도 4a에 도시된 실링부재(40b)에 마련된 환형링부(41b)와 실질적으로 동일한 형상 및 구성의 환형링부가 형성되어 있으며, 그 환형링부는 제2케이블(5)의 외주면에 압착되어 있다. 그리고, 실링부재(40a)의 외주면은 조인트니플(121c)의 내주면에 압착되어 있다. 이러한 실링부재(40a)에 의해 상기 제2케이블(5)과 조인트니플(121c) 사이의 틈새(43a)가 폐쇄되게 된다. 상기 조인트니플(121c)에는 가압부재(42a)가 체결된다. 이 가압부재(42a)는, 상기 실링부재(40a)를 상기 틈새(43a)에 삽입되는 방향으로 가압하여 탄성변형시킴으로써, 그 실링부재(40a)와 제2케이블(5) 간의 압착력 및 실링부재(40a)와 조인트니플(121c) 간의 압착력을 증대시키기 위해 마련된 것이다.

이와 같이 실링부재(40a)에 의해 상기 틈새(43a)가 폐쇄됨으로써 상기 제1보호관(10)과 제2케이블(5) 사이의 공간은 실링부재(40a)의 좌측에 위치하는 공간과 우측에 위치하는 공간으로 분할되어 그 각각의 공간이 상호 격리되게 된다.

상기 몸체부(121)에는, 상기 실링부재(40a)에 의해 분할된 공간들 중 상기 초음파단자(3)에 가까운 쪽 공간 즉, 상기 몸체부(121)의 공간부(121a)를 외부와 소통시키기 위한 소통관(50a)이 설치되어 있다. 이 소통관(50a)은 그 소통관(50a)의 단부에 나사결합된 마개(51a)에 의해 폐쇄되어 있다.

상기 연결부(60)는, 도 7에 상세히 도시된 바와 같이, 상기 파이프부재(11)와 상기 초음파 진동단자(3) 사이에 배치되어서 파이프부재(11)와 상기 초음파 진동단자(3)를 연결시키기 위해 마련된 것이다. 이 연결부(60)는 실링니플(65) 및 실링소켓(66)을 구비하고 있다.

상기 실링니플(65)의 일단의 내주면에는 암나사부가 형성되어 있어 상기 초음파 진동단자(3) 일부의 외주면에 형성되어 있는 수나사에 체결되어 나사결합된다. 상기 실링니플(65)의 내부에는 상기 제1케이블(4)이 통과할 수 있는 통과공(61)이 형성되어 있다. 상기 제1케이블(4)이 상기 통과공(61)에 삽입되면 상기 통과공(61)과 상기 제1케이블(4) 사이에는 틈새가 형성되는데, 이 틈새는 실링니플(65)과 제1케이블(4) 사이에 설치된 O-링(62)에 의해 폐쇄된다. 참조번호 64는, O-링(62)을 가압하여 탄성변형시킴으로써, 그 O-링(62)과 제1케이블(4) 간의 압착력 및 O-링(62)과 실링니플(65) 간의 압착력을 증대시키기 위해 상기 실링니플(65)에 체결되는 압력플러그이며, 참조번호 63은 상기 O-링(62)과 압력플러그(64) 사이에 설치된 와셔이다. 상기 실링소켓(66)의 일단은 상기 실링니플(65)과 나사결합되며, 상기 실링소켓(66)의 타단은 상기 제1보호관의 파이프부재(11)와 나사결합된다.

제2보호관(20)은, 도 1과 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 제1케이블(4)과 연결되어 전기신호를 전달하는 제2케이블(5)을 둘러싸고 있으며, 제1파이프부재(21)와 제2파이프부재(22) 및 연결관(23)으로 구성되어 있다.

상기 제1파이프부재(21)와 제2파이프부재(22)는 그 파이프부재(21,22)를 감싼 상태로 유동관의 내벽면에 용접되는 클램프(7)에 의해, 상기 유동관(2)의 내벽면에 고정된다.

상기 제1파이프부재(21)의 일단은 상기 조인트박스(12)의 조인트니플(121c)에 나사결합되어 있으며, 제1파이프부재(21)의 타단은 연결관(23)에 의해 상기 제2파이프부재(22)에 연결되어 있다.

상기 연결관(23)은 연결본체(231)와 연결소켓(232)을 구비하여 이루어져 있다. 상기 연결본체(231)의 일단은 상기 제1파이프부재(21)에 나사결합되고, 그 타단은 상기 연결소켓(232)의 일단에 나사결합된다. 상기 연결소켓(232)의 타단은 상기 제2파이프부재(22)에 나사결합된다.

상기 연결본체(231)와 제2케이블(5) 사이에 형성된 틈새(43b)에는 실링부재(40b)가 압착되게 끼워진다. 즉, 상기 실링부재(40b)의 외주면은 상기 연결본체(231)의 내주면에 밀착되고 상기 실링부재(40b)의 내주면에는 상기한 환형링부(41b)가 형성되어 있어 상기 제2케이블(5)의 외주면에 압착되게 된다. 상기 연결본체(231)에는 가압부재(42b)가 체결된다. 이 가압부재(42b)는, 상기 실링부재(40b)를 상기 틈새(43b)에 삽입되는 방향으로 가압하여 탄성변형시킴으로써, 그 실링부재(40b)와 제2케이블(5) 간의 압착력 및 실링부재(40b)와 연결본체(231) 간의 압착력을 증대시키기 위해 마련된 것이다.

이와 같이 실링부재(40b)에 의해 상기 틈새(43b)가 폐쇄됨으로써 상기 제2보호관(20)과 제2케이블(5) 사이의 공간은 실링부재(40b)의 좌측에 위치하는 공간과 우측에 위치하는 공간으로 분할되어 그 각각의 공간이 상호 격리되게 된다.

상기 연결본체(231)에는, 상기 실링부재(40b)에 의해 분할된 공간들 중 상기 초음파단자(3)에 가까운 쪽 공간 즉, 상기 연결본체(231) 내부의 공간을 외부와 소통시키기 위한 소통관(50b)이 나사결합 되어 있다. 이 소통관(50b)은 그 소통관(50b)의 단부에 나사결합된 마개(51b)에 의해 폐쇄된다.

상기 제3보호관(30)은, 도 1과 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제2보호관(20)의 외부로 배출되어 나온 부분의 제2케이블(5)을 둘러싸고 있으며 접속관(31)과 인출박스(32) 및 인출관(33)을 구비하고 있다.

상기 접속관(31)의 일단은 상기 제2보호관(20)에 나사결합된다.

상기 인출박스(32)에는 상기 접속관(31)의 타단이 고정되어 있고, 몸체부(321)와 덮개부재(322)로 구성되어 있다. 상기 몸체부(321)는 유동관(2)의 내벽면에 용접에 의하여 고정설치되며, 이 몸체부(321)에 마련된 공간부(321a)에는 상기 제2케이블(5)이 수용된다. 상기 커버부재(322)는 상기 공간부(321a)를 개폐시키기 위한 것으로서, 볼트(323)에 의하여 상기 몸체부(321)에 착탈 가능하게 결합된다. 이 커버부재(322)와 상기 몸체부(321) 사이에는 상기 공간부(321a)를 밀폐하기 위한 O-링(324)이 설치되어 있다.

상기 몸체부(321)에는 상기 공간부(321a)를 외부와 소통시키기 위한 소통관(50c)이 구비되어 있다. 이 소통관(50c)은 그 소통관(50c)의 단부에 나사결합된 마개(51c)에 의해 폐쇄되어 있다.

상기 인출관(33)의 일단부는 상기 인출박스(32)에 접속되며 타단부는 상기 유동관(2)을 관통하여 상기 유동관(2)의 외부로 연장되어 있다. 상기 인출관(33)과 상기 유동관(2)은 용접에 의하여 상호 결합된다. 상기 제2케이블(5)은 상기 인출관(33)을 통하여 상기 유동관(2)의 외부로 배출되어 상기 초음파 유량계의 콘트롤러(6; 도 1 참조)에 연결되게 된다.

상기 인출관(33)과 제2케이블(5) 사이에 형성된 틈새(43c)에는 실링부재(40c)가 압착되게 끼워진다. 즉, 상기 실링부재(40c)의 외주면은 상기 인출관(33)의 내주면에 밀착되어 있으며, 상기 실링부재(40c)의 내주면에는 도 4a에 도시된 실링부재(40b)에 형성된 환형링부(41b)와 동일한 구성의 환형링부가 형성되어 있어 상기 제2케이블(5)의 외주면에 압착되게 된다. 상기 인출관(33)에는 가압부재(42c)가 체결된다. 이 가압부재(42c)는, 상기 실링부재(40c)를 상기 틈새(43c)에 삽입되는 방향으로 가압하여 탄성변형시킴으로써, 그 실링부재(40c)와 제2케이블(5) 간의 압착력 및 실링부재(40c)와 인출관(33) 간의 압착력을 증대시키기 위해 마련된 것이다.

이와 같이 실링부재(40c)에 의해 상기 틈새(43c)가 폐쇄됨으로써 상기 제3보호관(30)과 제2케이블(5) 사이의 공간은 실링부재(40c)의 좌측에 위치하는 공간과 우측에 위치하는 공간으로 분할되어 그 각각의 공간이 상호 격리되게 된다.

상기 인출관(33)에는, 상기 실링부재(40c)에 의해 분할된 공간들 중 상기 초음파단자(3)에 가까운 쪽 공간 즉, 상기 몸체부(321)의 공간부(321a)를 외부와 소통시키기 위한 소통관(50c)이 설치되어 있다. 이 소통관(50c)은 그 소통관(50c)의 단부에 나사결합된 마개(51c)에 의해 폐쇄되어 있다.

한편, 상기 조인트박스(12)의 내부 공간부(121a)와 인출박스(32)의 내부 공간부(321a)에는 에폭시가 충전되어 있는 것이 바람직하다.

이하 상기 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치(1)를 설치하는 과정의 일례에 대해 설명한다.

먼저, 상기 복수개의 초음파 진동단자(3)들 중 일부의 초음파 진동단자들을 상기 유동관(2) 내벽면의 일측에 고정시킨다. 그리고 그 일부의 초음파 진동단자들과 대응하여 초음파를 수신 및 발신할 수 있는 위치에 나머지 초음파 진동단자들을 고정시킨다.

그리고, 상기 초음파 진동단자(3)들에 연결되어 있는 상기 각각의 제1케이블(4)을 상기 각 연결부(60)내로 삽입시킨다. 즉, 상기 초음파 진동단자(3)에 연결되어 있는 제1케이블(4)을 상기 실링니플(65)의 통과공(61)으로 삽입시킨 후 상기 실링니플(65)을 상기 초음파 진동단자(3)에 나사결합시켜 둔다. 그리고, O-링(62)과 와셔(63)를 사이에 두고 압력플러그(64)를 상기 실링니플(65)에 체결한다. 그러면, 상기 O-링(62)은 상기 체결되는 압력플러그(34)에 의해 눌려 탄성변형되면서 실링니플(65)과 제1케이블(4)에 압착되면서 상기 틈새를 폐쇄하게 된다.

그 후, 상기 실링소켓(66)을 실링니플(65)에 나사결합시키고, 상기 제1케이블(4)을 제1보호관(10)에 삽입시킨 후 상기 제1보호관(10)의 파이프부재(11)를 상기 실링소켓(66)에 나사결합시킨다. 이와 같이 하면, 초음파 진동단자(3)와 파이프부재(11)의 연결이 완료된다.

이러한 상태에서, 파이프부재(11)들을 상기 조인트박스(12)에 형성되어 있는 조인트니플(121b)들에 각기 나사결합시키고 상기 제1케이블(4)들의 단부를 상기 조인트박스(12)의 몸체부(121)에 마련되어 있는 공간부(121a)에 모두 수용시킨다.

한편, 상기 조인트니플(121c)을 통해 상기 제2케이블(5)의 단부를 상기 공간부(121a)로 삽입시킨 후 그 제2케이블(5)에 상기 제1케이블(4)들을 연결시킨다. 그 후, 조인트박스(12)의 조인트니플(121c)과 제2케이블(5) 사이의 틈새(43a)에 실링부재(40a)를 끼워둔 후, 상기 가압부재(42a)를 조인트니플(121c)에 체결한다. 이와 같이 하면, 실링부재(40a)는 상기 체결되는 가압부재(42a)에 의해 눌려서 탄성변형되면서 조인트니플(121c)과 제2케이블(5)에 압착되면서 상기 틈새(43a)를 폐쇄하게 된다. 이에 따라, 상기 O-링(62)과 상기 실링부재(43a) 사이의 케이블 둘레에는 밀폐된 공간이 형성된다. 그 후, 상기 커버부재(122)를 볼트(123)에 의하여 상기 몸체부(121)에 결합시켜 상기 공간부(121a)를 폐쇄시킨다.

한편, 상기 제1보호관(10)의 파이프부재(11)와 상기 연결부(60)사이의 이음새, 상기 파이프부재(11)와 상기 조인트박스(12) 사이의 이음새 등에서 누설이 발생할 수도 있으므로, 상기 O-링(62)과 상기 실링부재(43a) 사이의 밀폐된 공간(이하, "제1밀폐공간"이라 함)의 실제 밀폐 여부를 확인하기 위하여 제1기밀테스트를 실시한다.

상기 제1기밀테스트를 위해서 우선, 상기 몸체부(121)에 형성되어 있는 소통관(50a)의 마개(51a)를 열고, 도 4b에 가상선으로 도시한 바와 같이, 시험장치(8)를 그 소통관(50a)에 접속시킨다. 상기 시험장치(8)는, 상기 소통관(50a)에 나사결합되며 압축공기공급원(미도시)과 연결되는 공기주입관(8a)과, 상기 공기주입관(8a)을 개폐하기 위한 밸브(8b)와, 상기 공기주입관(8a)에 결합되어 그 내부의 공기의 압력을 측정할 수 있는 압력게이지(8c)로 이루어져 있다.

상기 소통관(50a)에 상술한 시험장치를 설치한 후, 밸브(8b)를 열고 압축공기공급원으로부터 압축공기를 상기 공기주입관(8a)을 통해, 상기 제1밀폐공간으로 주입시킨다. 그리고 일정시간이 경과된 후 밸브(8b)를 닫고 상기 압력게이지(8c)를 통해 상기 공간내의 공기압을 측정한다. 상기 공기압을 측정 후 일정시간간격을 두고 상기 제1밀폐공간내의 공기압을 재차 측정한다. 상기 두 번에 걸쳐 측정한 공기압이 서로 동일하다면 상기 제1밀폐공간으로부터 외부로 공기가 누설되지 않는 것이므로 상기 제1밀폐공간은 완전히 밀폐되었다고 판단할 수 있지만 첫 번째 측정한 공기압보다 두 번째 측정한 공기압이 낮다면 상기 제1밀폐공간으로부터 외부로 공기가 유출된 것으로 추정할 수 있으므로 상기 제1밀폐공간은 완전히 밀폐된 것이 아니라고 판단할 수 있다.

상기 제1밀폐공간이 완전히 밀폐되지 않았다면, 실제로 유동관(2) 내부에 높은 유압의 유체가 흐르는 경우 그 유체가 상기 제1밀폐공간 내로 유입되어 케이블과 접촉되게 되므로, 후술하는 후속작업을 진행하기 전에 미리 상기 누설원인을 파악하고 현재까지 시공된 부분에 대해서만 다시 시공하면 된다.

한편, 상술한 제1기밀테스트를 통해 상기 제1밀폐공간이 확실하게 밀폐되어 있음이 확인된 경우에는, 상기 시험장치(8)와 상기 소통관(50a)의 나사결합을 해제시켜 상기 시험장치(8)를 상기 소통관(50a)으로부터 분리시켜내고, 마개(51a)를 소통관(50a)에 결합시킨다. 그리고 상기 조인트박스(12)의 몸체부(121)를 상기 유동관(2)의 내벽면에 용접하여 고정시킨다. 이와 같이 하면, 제1보호관(10)의 설치가 완료된다.

제1보호관(10)의 설치가 완료되면, 상기 조인트박스의 공간부(121a)에서 상기 제1케이블(4)과 연결되어 상기 조인트니플(121b)을 통해 배출된 상기 제2케이블(5)에 상기 제2보호관(20)의 제1파이프부재(21)와 연결관(23)을 끼워 넣은 후 상기 제1파이프부재(21)의 일단을 상기 조인트니플(121b)에 나사결합시키고 그 타단을 상기 연결본체(231)의 일단부에 나사결합시킨다. 상기 제1파이프부재(21)와 상기 연결본체(231)를 결합한 후, 상기 연결본체(231)의 타단부와 상기 제2케이블(5) 사이에 형성된 틈새(43b)에 상기 실링부재(40b)를 압착되게 끼워넣고 상기 가압부재(42b)를 상기 연결본체(231)에 나사결합 시키면서 상기 실링부재(40b)가 상기 제2케이블(5)의 외주면과 상기 연결본체(231)의 내주면에 압착되도록 한다.

상기 실링부재(40b)와 가압부재(42b)를 설치한 후 상기 연결소켓(232)을 상기 본체(231)에 나사결합시켜 연결관(23)의 설치를 완료한다. 이렇게 하면, 상기 조인트니플(121c)에 설치된 상기 실링부재(40a)와 상기 연결관(23)에 설치된 실링부재(40b) 사이의 케이블 둘레에는 밀폐된 공간이 형성된다.

한편, 상기 제2보호관(20)의 제1파이프부재(21)와 상기 조인트니플(121b)사이의 이음새, 상기 제1파이프부재(21)와 상기 연결관(23) 사이의 이음새 등에서 누설이 발생할 수도 있으므로, 상기 조인트니플(121b)에 설치된 실링부재(40a)와 상기 연결관(23)에 설치된 실링부재(40b) 사이의 밀폐된 공간(이하, "제2밀폐공간"이라 함)의 실제 밀폐 여부를 확인하기 위하여 제2기밀테스트를 실시한다.

즉, 도 4b에 도시된 시험장치(8)를 상기 연결관(23)에 형성되어 있는 소통관(50b)에 설치하고 상기 밸브(8b)를 열어 상기 제2밀폐공간내로 압축공기를 주입시키고 밸브를 닫은 후, 상기 압력게이지(8c)를 확인하여 상기 제2밀폐공간내의 공기압이 저하되는지의 여부를 통해 그 제2밀폐공간 내의 공기의 누설여부를 확인한다. 만일 누설이 발생되면 그 제2밀폐공간을 형성하는 보호관만을 다시 교체하거나 보수하면 된다.

유동관(2)에 제2기밀테스트가 실시된 구간에 설치한 보호관의 밀폐가 확인되면, 상기 시험장치(8)와 상기 소통관(50b)의 나사결합을 해제시켜 상기 시험장치(8)를 상기 소통관(50b)으로부터 분리시킨 후 마개(51b)를 소통관(50b)에 결합시킨다. 그리고 상기 클램프(7)로 상기 제1파이프부재(21)를 감싼 후 상기 클램프(7)를 상기 유동관(2)에 용접하여 고정시킨다.

제2기밀테스트가 완료되면 상기 제2케이블(5)에 상기 제2파이프부재(22)를 끼워 넣고 상기 제2파이프부재(22)를 상기 연결관(23)의 소켓(232)에 나사결합시킨다. 상기 제2파이프부재(22)의 설치가 끝나면 상기 제2케이블(5)을 상기 제3보호관(30)의 접속관(31)을 통해 상기 인출박스(32)로 삽입시킨 후 상기 인출관(33)을 통해 유동관(2)의 외부로 배출시킨 다음 상기 제2파이프부재(22)를 상기 접속관(31)에 나사결합시킨다. 상기 인출관(33)과 그 인출관(33)이 둘러싸고 있는 제2케이블(5) 사이에 형성된 틈새(43c)에 상기 실링부재(40c)를 끼워넣고 상기 가압부재(41c)를 상기 인출관(33)에 나사결합시킨다. 이렇게 하면, 상기 연결관(23)에 설치된 상기 실링부재(40b)와 상기 인출관(33)에 설치된 실링부재(40c) 사이의 케이블 둘레에는 밀폐된 공간이 형성된다.

상기 인출박스(32)의 공간부(321a)를 폐쇄하기 위해 상기 덮개부재(322)를 상기 몸체부(321)에 볼트(323)에 의하여 결합시킨다.

한편, 상기 제2보호관(20)의 제2파이프부재(22)와 상기 연결관(23)사이의 이음새, 상기 제2파이프부재(22)와 상기 접속관(31) 사이의 이음새 등에서 누설이 발생할 수도 있으므로, 상기 연결관(23)에 설치된 실링부재(40b)와 상기 제3보호관(30)의 인출관(33)에 설치된 실링부재(40c) 사이의 밀폐된 공간(이하, "제3밀폐공간"이라 함)의 실제 밀폐 여부를 확인하기 위하여 제3기밀테스트를 실시한다.

즉, 도 4b에 도시된 시험장치(8)를 상기 인출박스(32)에 형성되어 있는 소통관(50c)에 설치하고 상기 밸브(8b)를 열어 상기 제3밀폐공간내로 압축공기를 주입시키고 밸브를 닫은 후, 상기 압력게이지(8c)를 확인하여 상기 제3밀폐공간내의 공기압이 저하되는지의 여부를 통해 그 제3밀폐공간 내의 공기의 누설여부를 확인한다. 만일 누설이 발생되면 그 제3밀폐공간을 형성하는 보호관만을 다시 교체하거나 보수하면 된다.

유동관(2)에 제3기밀테스트가 실시된 구간에 설치한 보호관의 밀폐가 확인되면, 상기 시험장치(8)와 상기 소통관(50c)의 나사결합을 해제시켜 상기 시험장치(8)를 상기 소통관(50c)으로부터 분리시킨 후 마개(51c)를 소통관(50c)에 결합시킨다. 그리고 상기 클램프(7)로 상기 제2파이프부재(22)를 감싼 후 상기 클램프(7)를 상기 유동관(2)에 용접하여 고정시킨다.

상기 제3기밀테스트가 완료되면 상기 제2파이프부재(22)를 클램프(7)에 의하여 유동관(2)에 고정시키고 상기 인출박스(32)의 몸체부(321)도 상기 유동관(2)에 용접에 의하여 고정시킨다.

이렇게 상기 제3보호관까지 모든 설치가 완료되면 상기 조인트박스(12)와 상기 인출박스(32)에 형성되어 있는 소통관(50)을 통해 상기 조인트박스(12) 내부의 공간부(121a)와 상기 인출박스(32) 내부의 공간부(321a)에 에폭시를 충전하여 상기 공간부(121a,321a)를 폐쇄시킨다.

한편, 상기 유동관(2)의 외부로 인출된 제2케이블(5)은 초음파 유량계에 사용되는 콘트롤러(6)에 연결시키게 되면 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치(1)의 모든 설치가 완료되게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치는, 모든 시공을 마친 후에만 기밀테스트를 할 수 있어 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치의 중간 부분에서 누설이 확인된 경우 설치완료된 모든 보호관을 철거하고 처음부터 장치를 다시 설치해야 했던 종래의 케이블 밀페장치와 다르게, 구간별로 기밀테스트를 실시할 수 있어 케이블의 밀폐여부에 대한 신뢰성이 높으며, 누설이 확인된 경우라도 그 기밀테스트를 실시한 구간의 보호관만 철거하고 다시 보호관을 설치하면 되므로 작업효율이 향상된다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치의 개략적 구조도이다.

도 2는 도 1에 도시된 제1보호관의 커버부재를 분리한 상태로 도시한 제1보호관 일부의 개략적 정면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 제1보호관 일부의 개략적 단면도이다.

도 4a는 도 1에 도시된 제2보호관 일부의 개략적 단면도이다.

도 4b는 도 4a에 도시된 제2보호관 일부의 사용예를 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 도 1에 도시된 제3보호관의 덮개부재를 분리한 상태로 도시된 제3보호관의 개략적 정면도이다.

도 6은 도 5에 도시된 제3보호관의 개략적 단면도이다.

도 7은 도 1에 도시된 연결부에 대한 개략적 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1...내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치 2...유동관

3...초음파 진동단자 4...케이블

5...제2케이블 10...제1보호관

11...파이프부재 12...조인트박스

20...제2보호관 21...제1파이프부재

22...제2파이프부재 23...연결관

231...연결본체 232...연결소켓

30...제3보호관 31...접속관

32...인출박스 40a 40b, 40c...실링부재

42a,42b,42c...가압부재 50a, 50b, 50c...소통관

60...연결부 62...O-링

Claims (6)

1. 내부로 유체가 흐르는 유동관의 내벽면에 설치되며, 전기신호를 수발신할 수 있는 단자와 연결되어 전기신호를 전달하는 제1케이블이 상기 유체와 접촉되는 것을 방지하기 위하여, 상기 제1케이블을 둘러싸고 있으며 상기 단자에 결합된 제1보호관;

   상기 제1보호관과 접속되어 상기 유동관의 내벽면에 설치되며, 상기 제1케이블과 연결되어 전기신호를 전달하는 제2케이블이 상기 유체와 접촉되는 것을 방지하기 위하여 상기 제2케이블을 둘러싸고 있는 제2보호관;

   상기 제2보호관과 접속되며, 상기 제2케이블이 상기 유체와 접촉되는 것을 방지하기 위하여 상기 제2케이블을 둘러싸고 있으며, 상기 제2케이블을 유동관의 외부로 배출시키기 위한 제3보호관; 및

   상기 제1케이블 또는 제2케이블의 어느 일부분과 그 일부분을 둘러싸고 있는 보호관 사이에 형성된 틈새에 압착되게 끼워짐으로써, 상기 케이블과 상기 보호관 사이에 형성된 공간을 상호 격리되도록 분할하는 실링부재;를 구비하며,

   상기 실링부재에 의해 분할된 공간들 중 상기 단자와 가까운 쪽에 위치하는 공간을 형성하는 보호관에는, 그 보호관 내부와 외부를 소통시키는 소통관이 형성되어 있는 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 실링부재의 외주면은 상기 보호관의 내주면에 밀착되며, 상기 실링부재의 내주면에는 상기 케이블의 외주면에 압착되도록 다수의 환형 링부가 형성되어 있으며,

   상기 보호관에 나사결합되며, 그 체결방향으로의 회전시에 상기 케이블 및 보호관에 대한 실링부재의 압착력이 증대되도록 상기 실링부재를 가압하는 가압부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1보호관은 일단부가 상기 단자에 접속되는 파이프부재와, 일단은 상기 파이프부재의 타단부에 접속되고 타단은 상기 제2보호관에 접속되는 조인트박스를 포함하여 이루어지며,

   상기 조인트박스는:

   상기 제1케이블의 단부가 수용되어 상기 제2케이블과 연결될 수 있는 공간부를 가지며, 상기 실링부재 및 소통관이 설치되며, 상기 유동관의 내벽면에 고정되는 몸체부; 및

   상기 몸체부에 형성된 공간부를 개폐하기 위하여 상기 몸체부에 결합되는 커버부재;를 구비하는 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제2보호관은, 제1파이프부재와, 제2파이프부재와, 상기 제1파이프부재와 제2파이프부재 사이에 설치되어 그 제1파이프부재 및 제2파이프부재를 연결시키며 상기 실링부재 및 상기 소통관이 설치되어 있는 연결관을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제3보호관은 일단부가 상기 제2보호관에 접속되는 접속관과, 상기 접속관의 타단부가 고정된 인출박스와, 상기 인출박스에 접속되며 상기 유동관의 내외부를 관통하여 유동관의 외부로 돌출되며 상기 실링부재가 설치되는 인출관을 포함하여 이루어지며,

   상기 인출박스는:

   상기 유동관의 내벽면에 고정되며, 내부에 공간부를 가지며, 상기 접상기 몸체부에 형성된 공간부를 개폐하기 위하여 상기 몸체부에 결합되는 덮개부재;를 구비하는 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 제1보호관과 상기 단자 사이에는 그 제1보호관과 단자를 연결시키기 위한 연결부가 마련되며,

   그 연결부에는 제1케이블이 통과하는 통과공과, 상기 통과공과 제1케이블 사이의 틈새를 폐쇄하는 O-링이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 내벽설치 초음파 유량계의 케이블 밀폐장치.