KR100958382B1 - 유압을 이용한 관로 수밀 검사용 일체형 패커 장치 - Google Patents

유압을 이용한 관로 수밀 검사용 일체형 패커 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 관로의 수밀 검사용 패커 장치는, 관로에 삽입하여 상기 관로의 수밀 검사를 수행하기 위한 패커 장치에 있어서, 파이프 로드, 상기 파이프 로드에 고정되는 패커, 상기 패커가 상기 관로의 내주면에 밀착되도록 유압을 이용하여 상기 패커를 가압하는 패커 가압부, 및 상기 패커에 의해 수밀이 유지되는 상기 관로의 수밀 검사 구간에 상기 파이프 로드를 통해 압축 공기를 공급하는 공기 공급부를 포함한다.
Figure R1020080052636
하수관, 상수관, 패커, 파이프, 유압, 실린더

Description

유압을 이용한 관로 수밀 검사용 일체형 패커 장치{Sewer,water work line Oil pressure integrated packer for leakage inspection Device；SOD}
본 발명은 관로의 수밀 검사용 패커 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상수관 또는 하수관과 같은 관로에 삽입하여 상기 관로의 수밀 검사를 수행하는 관로의 수밀 검사용 패커 장치에 관한 것이다.
일반적으로 지하에 매설된 상,하수관로에는 관 자체의 노후화, 지반의 침하, 또는 지상으로부터의 토압의 변동 등에 의해 균열, 파손 또는 그 접속부가 분리되는 결함이 발생될 수 있다. 하수관로에 이러한 결함이 발생되면, 하수관로의 내부를 흐르는 오폐수가 결함부분을 통하여 지반으로 유출되고, 유출된 오폐수는 토양과 지하수를 오염시키게 되며, 상수관의 경우 미세한 균열 및 연결부의 분리현상은 상수관의 특성상 고압으로 이송하므로 상수관의 누수가 발생된다. 따라서, 상,하수관로의 어느 부위가 손상되었는지를 파악하기 위해 패커 장치를 이용하여 관로의 수밀 검사를 수행하게 된다.
종래에는 상,하수관로의 수밀 검사를 수행하기 위해서는 상,하수관로의 수밀 검사 구간을 패커로 밀폐시킨 후 물을 공급하여 채우고, 수밀 검사 구간 내 수압의 변화량을 측정하여 상,하수관로의 수밀 검사를 수행하였다.
그러나, 물을 이용한 관로의 수밀 검사는 대량의 물을 확보해야 하고, 사용된 물을 처리해야 하는 등의 문제가 있었다. 또한, 추운 겨울철에는 관로에 공급되는 물이 얼기 때문에 관로의 수밀 검사를 수행하는데 어려움이 있으며, 상수관의 경우 고압조건에서도 관로의 수밀을 안정적으로 유지할 수 있는 패커 장치가 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 상수관 또는 하수관과 같은 관로의 수밀 검사 구간에서 공기압 변화량을 측정한 후, 공기압 변화량과 누수량의 상관관계를 이용하여 관로의 수밀 검사를 간편하게 수행할 수 있는 관로의 수밀 검사용 패커 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 패커가 관로의 내주면에 밀착되어 관로의 수밀 검사 구간을 밀폐하도록 유압을 이용하여 상기 패커를 가압하는 관로의 수밀 검사용 패커 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 관로의 수밀 검사용 패커 장치는, 관로에 삽입하여 상기 관로의 수밀 검사를 수행하기 위한 패커 장치에 있어서, 파이프 로드, 상기 파이프 로드에 고정되는 패커, 상기 패커가 상기 관로의 내주면에 밀착되도록 유압을 이용하여 상기 패커를 가압하는 패커 가압부, 및 상기 패커에 의해 수밀이 유지되는 상기 관로의 수밀 검사 구간에 상기 파이프 로드를 통해 압축 공기를 공급하는 공기 공급부를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있 다.
상기한 바와 같은 본 발명의 관로의 수밀 검사용 패커 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 상수관 또는 하수관과 같은 관로의 수밀 검사 구간에서 공기압 변화량을 측정한 후, 공기압 변화량과 누수량의 상관관계를 이용하여 관로의 수밀 검사를 간편하게 수행할 수 있다.
둘째, 패커가 관로의 내주면에 밀착되어 관로의 수밀 검사 구간을 밀폐하도록 유압을 이용하여 상기 패커를 가압할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관로의 수밀 검사용 패커 장치를 상세히 설명하기로 한다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관로의 수밀 검사용 패커 장치의 결합 사시도, 분해 사시도 및 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 관로의 수밀 검사용 패커 장치는 파이프 로드(100), 패커(200), 패커 가압부(300), 공기 공급부(410) 및 물 공급부(420) 등을 구비한다.
파이프 로드(100)는 직경이 균일하고 양단이 관통된 중공의 파이프 형상을 갖는다. 파이프 로드(100)는 후술할 유압실린더(310)에 전후방향으로 이동가능하게 결합된다. 파이프 로드(100)는 유압실린더(310)의 전방으로 돌출되는 선단에 후술할 너트(220)가 체결될 수 있도록 나사(101)가 형성되고, 유압실린더(310)의 후방으로 돌출되는 후단에 후술할 공기파이프(411) 또는 물파이프(421)를 나사 체결하기 위한 너트(120)가 구비된다. 파이프 로드(100)는 유압에 의한 피스톤 운동이 가능하도록 유압실린더(310) 내에 삽입된 소정의 부위에 유압실린더(310)의 내주면과 밀착되는 경계벽(110)이 돌출형성된다.
패커(200)는 유압실린더(310)의 전방으로 돌출되는 파이프 로드(100)의 선단 외부에 끼워져 결합되고, 너트(220)에 의해 체결 고정된다. 패커(200)는 원통형으로 이루어지고, 중앙에 파이프 로드(100)가 삽입되어 관통하는 관통홀이 형성된다. 패커(200)는 후술할 패커 가압부(300)에 의해 가압될 때 상수관로 또는 하수관로의 내주면과 탄성적으로 밀착되도록 소정의 탄성을 갖는 재질, 예컨대 고무재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 패커(200)의 양단에는 와셔(211)(212)가 구비될 수 있으며, 이러한 와셔(211)(212)는 두께가 얇고 패커(200)의 직경과 대략 일치되는 직경을 갖는 것이 바람직하다.
패커 가압부(300)는 관로의 수밀 검사를 수행시 패커(200)가 관로의 내주면에 밀착되도록 유압을 이용하여 패커(200)를 가압한다. 패커 가압부(300)는 유압실린더(310), 유압파이프(320), 유압잭(330), 가압 파이프(340) 및 지지 파이프(350) 등을 구비한다.
유압실린더(310)는 파이프 로드(100)가 전후방향으로 이동가능하게 장착되는 원통형의 실린더이다. 유압실린더(310)는 내부의 유체 또는 공기를 외부로 배출시킬 수 있도록 밸브(311)가 구비될 수 있다.
유압파이프(320)는 일단이 유압실린더(310)의 전방에 연결되고, 타단이 유압호스(321)에 연결된다.
유압잭(330)은 유압호스(321)에 연결되며, 유압실린더(310) 내에 부압을 형성하도록 유압파이프(320) 및 유압호스(321)를 통해 작동 유체의 공급을 제어한다. 이러한 유압잭(330)은 공지된 기술로 이해가능하므로 구체적인 설명은 생략한다.
가압파이프(340)는 유압실린더(310)에 부압이 형성되어 파이프 로드(100)가 후진될 때 패커(200)를 가압한다. 이러한 가압파이프(340)는 패커(200)와 대향되도록 유압실린더(310)의 전면부에 고정되며, 가압파이프(340)의 내부에 파이프 로 드(100)가 삽입된다. 따라서, 가압파이프(340)의 내경은 파이프 로드(100)의 외경과 일치되게 형성되는 것이 바람직하다.
지지파이프(350)는 패커(200)와 유압실린더(310)의 사이에 구비되며, 유압실린더(310)에 부압이 형성되어 파이프 로드(100)가 후진될 때 패커(200)의 가압면을 지지한다. 이러한 지지파이프(350)는 가압파이프(340)의 외부에 끼워져 장착될 수 있다. 따라서, 지지파이프(350)의 내경은 가압파이프(340)의 외경과 일치되게 형성되고, 지지파이프(350)의 길이는 가압파이프(340)의 길이와 일치되게 형성되는 것이 바람직하다.
공기 공급부(410)는 파이프 로드(100)를 통해 패커(200)에 의해 밀폐된 관로의 수밀 검사 구간에 압축 공기를 공급한다. 이러한 공기 공급부(410)는 파이프 로드(100)의 후단에 너트(120)에 의해 나사 연결되는 공기파이프(411)를 포함한다. 공기파이프(411)에는 관로의 수밀 검사 구간의 공기압을 측정하기 위한 공기압게이지(412)와 공기의 공급량을 조절하기 위한 스위치콕(413)이 구비될 수 있다.
물 공급부(420)는 파이프 로드(100)를 통해 패커(200)에 의해 밀폐된 관로의 수밀 검사 구간에 물을 공급한다. 이러한 물 공급부(420)는 파이프 로드(100)의 후단에 너트(120)에 의해 나사 연결되는 물파이프(421)를 포함한다. 물파이프(421)에는 물의 공급량을 조절하기 위한 스위치콕(423)이 구비될 수 있다.
공기파이프(411)와 물파이프(421)는 파이프 로드(100)의 후단에 결합되는 'T'자형 파이프(430)의 2개의 연결구에 각각 결합될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관로의 수밀 검사용 패커 장치에 사용되 는 너트의 다른 실시예를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 너트 및 실링부재를 이용하여 패커를 파이프 로드에 체결 고정한 상태를 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 패커(200)를 파이프 로드(100)에 너트(220)로 체결 고정시 결합부위의 수밀성을 향상시킬 수 있도록, 너트(220)의 중앙 나사홀(221) 입구에는 소정 깊이의 단차홈(223)이 형성되고, 이 단차홈(223)에는 실링부재, 예컨대 고무패킹(230)이 끼워져 결합될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 관로의 수밀 검사용 패커 장치에 사용되는 와셔의 다른 실시예를 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 와셔를 패커의 양단에 끼워 결합한 상태를 도시한 단면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 대형 관로의 수밀 검사시 이용되는 와셔(213)(214)는 대형 패커(230)에 맞게 직경이 크고, 패커(230)의 양단에 끼워져 결합되도록 패커(230)와 대향하는 끼움돌기부(213a)(214a)가 형성된다. 끼움돌기부(213a)(214a)는 와셔(213)(214)의 일측면에 패커(230)의 내경과 일치하는 원주면이 소정 길이로 돌출 형성되는 것이 바람직하다.
이하, 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 관로의 수밀 검사용 패커 장치의 작동을 구체적으로 설명한다.
도 8은 관로의 수밀 검사용 패커 장치를 관로에 삽입하여 관로의 수밀 검사를 수행하는 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상수관 또는 하수관과 같은 관로(1)의 수밀 검사를 수행하기 위해 패커 장치의 패커(200) 부위를 관로(1)에 삽입하고 유압을 이용 하여 패커(200)를 가압함에 따라 패커(200)는 관로(1)의 내주면에 밀착되어 관로(1)의 수밀을 유지하게 된다. 보다 상세하게는, 패커 장치의 패커(200) 부위를 관로(1)에 삽입한 상태에서 유압잭(330)을 작동시키면 유압파이프(320)를 통해 유체, 예컨대 기름이 공급되고 유압실린더(310) 내에 부압이 형성되어 파이프 로드(100)가 후방으로 이동하게 된다. 이때, 파이프 로드(100)의 선단부에 고정된 패커(200)는 유압실린더(310)의 전면부에 고정된 가압파이프(340)에 의해 가압되고, 패커(200)는 가상선으로 도시된 바와 같이 반경방향으로 팽창되어 관로(1)의 내주면에 탄성적으로 밀착됨으로써 수밀을 유지하게 된다. 패커(200)에 의해 관로(1)의 수밀이 유지된 상태에서 파이프 로드(100)에 연결된 공기파이프(411)에 압축 공기를 공급하면 파이프 로드(100)를 통해 관로(1)의 수밀 검사 구간(A)에 공기가 공급된다. 이때, 공기파이프(411)에 구비되는 공기압게이지(412)에서 관로(1)의 수밀 검사 구간(A)의 공기압 변화량을 실시간으로 측정하게 되고, 측정된 공기압 변화량과 누수량의 상관관계를 이용하여 관로(1)의 수밀 검사를 간편하게 수행할 수 있다.
또한, 관로(1)의 수밀 검사 구간(A)에 물을 공급하여 관로(1)의 수밀 검사를 파악할 수도 있다. 보다 상세하게는 패커(200)에 의해 관로(1)의 수밀이 유지된 상태에서 파이프 로드(100)에 연결된 물파이프(421)에 물을 공급하면 파이프 로드(100)를 통해 관로(1)의 수밀 검사 구간에 물이 공급되고 수밀 검사 구간(A)의 수압 변화량과 누수량의 상관관계를 이용하여 관로(1)의 수밀 검사를 간편하게 수행할 수 있다.
또한, 너트(220)의 중앙 나사홀(221) 입구에 소정 깊이로 단차홈(223)을 형성하고, 이 단차홈(223)에 고무패킹(230)을 끼워 결합함으로써, 패커(200)를 파이프 로드(100)에 너트(220)로 체결 고정시 결합부위의 수밀성을 향상시킬 수 있다.
또한, 와셔(213)(214)가 대형 패커(230)의 양단에 끼워져 결합되도록 패커(230)와 대향하는 와셔(213)(214)의 일측면에 원형의 끼움돌기부(213a)(214a)를 형성함으로써, 와셔(213)(214)가 대형 패커(230)의 양단을 효과적으로 지지할 수 있게 하고, 패커(230)의 내부를 중공으로 형성함으로써 재료비용을 절감할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관로의 수밀 검사용 패커 장치의 결합 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관로의 수밀 검사용 패커 장치의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관로의 수밀 검사용 패커 장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관로의 수밀 검사용 패커 장치에 사용되는 너트의 다른 실시예를 도시한 사시도.
도 5는 도 4의 너트 및 실링부재를 이용하여 패커를 파이프 로드에 체결 고정한 상태를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 관로의 수밀 검사용 패커 장치에 사용되는 와셔의 다른 실시예를 도시한 사시도.
도 7은 도 6의 와셔를 패커의 양단에 끼워 결합한 상태를 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 관로의 수밀 검사용 패커 장치의 작동을 설명하기 위한 예시도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 파이프 로드 200 : 패커
300 : 패커 가압부 310 : 유압실린더
320 : 유압파이프 330 : 유압잭
340 : 가압파이프 350 : 지지파이프
410 : 공기 공급부 420 : 물 공급부

Claims (17)

  1. 관로에 삽입하여 상기 관로의 수밀 검사를 수행하기 위한 패커 장치에 있어서,
    파이프 로드;
    상기 파이프 로드에 고정되는 패커;
    상기 패커가 상기 관로의 내주면에 밀착되도록 유압을 이용하여 상기 패커를 가압하는 패커 가압부; 및
    상기 패커에 의해 밀폐된 상기 관로의 수밀 검사 구간에 상기 파이프 로드를 통해 압축 공기를 공급하는 공기 공급부를 포함하되,
    상기 패커 가압부는,
    상기 파이프 로드가 전후방향으로 이동가능하게 결합되는 유압실린더;
    상기 유압실린더에 연결되는 유압파이프;
    상기 유압실린더에 부압이 형성되도록 상기 유압파이프를 통해 작동 유체의 공급을 제어하는 유압잭; 및
    상기 패커와 대향되도록 상기 유압실린더에 구비되며, 상기 유압실린더에 부압이 형성되어 상기 파이프 로드가 후진될 때 상기 패커를 가압하는 가압파이프를 포함하는 관로의 수밀 검사용 패커 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유압실린더는 내부의 유체 또는 공기를 외부로 배출시킬 수 있도록 밸브가 구비되는 관로의 수밀 검사용 패커 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 파이프 로드가 상기 가압파이프에 삽입되도록 구비되는 관로의 수밀 검사용 패커 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 패커 가압부는 상기 패커와 상기 유압실린더의 사이에 구비되며, 상기 패커의 가압면을 지지하는 지지파이프를 더 포함하는 관로의 수밀 검사용 패커 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 지지파이프는 상기 가압파이프의 외부에 끼워져 장착되는 관로의 수밀 검사용 패커 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 패커는 상기 파이프 로드의 외부에 끼워져 결합되고, 너트에 의해 체결 고정되는 관로의 수밀 검사용 패커 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 너트는 중앙 나사홀의 입구에 단차홈이 형성되고, 상기 단차홈에 실링부재가 구비되는 관로의 수밀 검사용 패커 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 패커의 양단에는 와셔가 구비되는 관로의 수밀 검사용 패커 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 와셔는 상기 패커의 양단에 끼워져 결합되도록 끼움돌기부가 형성되는 관로의 수밀 검사용 패커 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 패커는 원통형으로 이루어지고, 중앙에 상기 파이프 로드가 삽입되어 관통하는 관통홀이 형성되는 관로의 수밀 검사용 패커 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 패커는 상기 관로의 내주면과 탄성적으로 밀착되도록 소정의 탄성을 갖는 관로의 수밀 검사용 패커 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 유압파이프는 상기 유압실린더의 전방에 연결되는 관로의 수밀 검사용 패커 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기 공급부는 상기 파이프 로드의 후단에 연결되는 공기파이프를 포함하는 관로의 수밀 검사용 패커 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 공기파이프에는 상기 관로의 수밀 검사 구간의 공기압을 측정하기 위한 공기압게이지가 구비되는 관로의 수밀 검사용 패커 장치
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 패커에 의해 밀폐된 상기 관로의 수밀 검사 구간에 상기 파이프 로드를 통해 물을 공급하는 물 공급부를 더 포함하는 관로의 수밀 검사용 패커 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 물 공급부는 상기 파이프 로드의 후단에 연결되는 물파이프를 포함하는 관로의 수밀 검사용 패커 장치.
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