KR101244701B1 - 역류 방지 기능을 가진 주입 노즐 - Google Patents

역류 방지 기능을 가진 주입 노즐 Download PDF

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Abstract

본 발명은 역류 방지 기능을 가진 주입 노즐에 관한 것이고, 구체적으로 보수 또는 차수 공사를 위하여 지수를 주입하여 충진시키는 패커(packer)와 같은 장치에 적용될 수 있는 역류 방지 기능을 가진 주입 노즐에 관한 것이다. 역류 방지 기능을 가진 노즐은 내부에 보수액이 유입될 수 있는 베이스(11), 베이스(11)로부터 연장되는 배출 몸체(12), 배출 몸체(12)의 둘레 면의 일부를 형성하면서 연장되는 제1 경사면(13a), 배출 몸체(12)의 둘레 면의 다른 일부를 형성하면서 연장되는 제2 경사면(13b) 및 제1 경사면(13a)과 제2 경사면(13a)이 만나는 지점에 형성된 배출구(14)를 포함하고, 상기 배출구(14)는 제1 경사면(13a)과 제2 경사면(13b)의 변형에 의하여 개폐 정도가 조절될 수 있다.

Description

역류 방지 기능을 가진 주입 노즐{Injecting Nozzle with Function of Prevention From Counter Current}
본 발명은 역류 방지 기능을 가진 주입 노즐에 관한 것이고, 구체적으로 보수 또는 차수 공사를 위하여 지수를 주입하여 충진시키는 패커(packer)와 같은 장치에 적용될 수 있는 역류 방지 기능을 가진 주입 노즐에 관한 것이다.
하수관 또는 암거와 같은 관로에 노후화, 외부 환경 조건의 변화 또는 화학적인 요인으로 인하여 파손 또는 균열이 발생할 수 있다. 또한 건축물의 벽, 바닥 또는 천정에 마찬가지로 다양한 원인에 의하여 균열 또는 누수가 발생될 수 있다. 이와 같이 매설관 또는 건물에 하자가 발생된 경우 보수 시공이 이루어질 수 있고 예를 들어 균열 또는 방수를 위하여 지수액과 같은 보수액이 주입될 수 있다. 지하 매설관의 균열을 보수하기 위한 비굴착식 공법의 경우 차수재, 수지 또는 경화제를 균열 부분에 주입하기 위한 주입 노즐을 가진 패커가 사용될 수 있다. 건축물의 벽, 바닥 또는 천정 보수의 경우 필요에 따라 보수액을 보수 공간에 주입하기 위한 노즐이 사용될 수 있고 축조물 벽의 보수에 경우에도 마찬가지로 다양한 형태의 주입 노즐이 사용될 수 있다.
보수 공법을 위한 노즐과 관련된 선행기술로 실용신안등록번호 제0164225호 ‘콘크리트 구조물 보수용 약액 주입 노즐’이 있다. 상기 선행기술은 내부에 투입되는 약액이 공급되도록 형성되는 약액 공급 통로를 가지는 통로관부, 통로관부의 일측 끝단에 연결 조립이 되어서 길게 연장되며 그 내부에 약액 주입 통로를 가지는 주입관부, 통로관부와 주입관부의 사이에 위치하도록 결착되어 콘크리트 구조물의 균열 부위에 관입 정착되는 탄력성을 가지는 앵커부를 포함하고, 통로관부의 타측 끝단에 결착되도록 형성되는 약액 인출구를 가지며 약액 인출구로부터 서로 연통되로록 형성되는 일측 및 타측의 약액 인입구를 가지는 투입관부를 포함하고 그리고 통로관부를 향하여 2종의 약액을 투입하여 혼입되도록 하는 보수액 주입 노즐에 대하여 개시하고 있다.
보수 공법을 위한 노즐과 관련된 다른 선행기술로 특허등록번호 제0837854호 ‘노즐을 이용한 보수공법 및 보수용 노즐’이 있다. 상기 선행기술은 외면에 패커가 구비되어 선택적으로 팽창되게 구성되고 내부는 중공으로 형성된 노즐 몸체와 상기 노즐 몸체의 중공을 통해 삽입될 수 있게 마련되고 선단부에는 물과 반응하면 팽창하면서 노즐 몸체의 중공을 밀봉시키는 수팽창 고무가 형성된 심지를 포함하는 보수용 노즐에 대하여 개시하고 있다.
보수액은 일정 크기의 압력 아래에서 주입이 되고 보수 과정에서 간헐적으로 보수액이 주입될 수 있다. 그러므로 보수액이 주입되지 않는 순간에 보수 공간의 높아진 압력으로 인하여 보수액이 노즐을 통하여 역류될 수 있다는 문제점을 가진다. 다른 한편으로 보수액이 주입되는 노즐을 통하여 보수 공간에 존재하는 흙 또는 이물질이 유입될 수 있다. 그러나 상기 선행기술은 이러한 문제에 대하여 개시하고 있지 아니하다. 다른 한편으로 노즐 구조가 복잡해지면 노즐의 막힘과 같은 고장 발생의 우려가 있고 교체가 어렵다는 문제점을 가진다.
본 발명은 공지의 노즐이 가진 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
본 발명의 목적은 역류 방지 기능을 가진 보수액 주입 노즐을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 구조가 간단하면서 토출 부분이 신축 소재로 이루어져 개폐가 될 수 있는 보수액 주입 노즐을 제공하는 것이다.
역류 방지 기능을 가진 노즐은 내부에 보수액이 유입될 수 있는 베이스, 베이스로부터 연장되는 배출 몸체, 배출 몸체의 둘레 면의 일부를 형성하면서 연장되는 제1 경사면, 배출 몸체의 둘레 면의 다른 일부를 형성하면서 연장되는 제2 경사면 및 제1 경사면과 제2 경사면이 만나는 지점에 형성된 배출구를 포함하고, 상기 배출구는 제1 경사면과 제2 경사면의 변형에 의하여 개폐 정도가 조절될 수 있다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 제1 경사면과 제2 경사면은 비대칭이 된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 배출 몸체는 신축성 소재로 만들어진다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 베이스와 배출 몸체는 일체형으로 만들어진다.
본 발명에 따른 주입 노즐은 보수 시공의 과정에서 보수액의 역류를 방지하면서 이와 동시에 다른 이물질의 유입이 방지되도록 한다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 주입 노즐은 구조가 간단하여 제조비용이 낮아지도록 하면서 필요시 교체가 가능하다는 장점을 가진다. 추가로 본 발명에 따른 주입 노즐은 적절한 변형을 통하여 임의의 공급 노즐에 연결될 수 있다는 이점을 가진다.
도 1a, 1b, 1c 및 도 1d는 본 발명에 따른 주입 노즐의 하나의 실시 예에 대한 사시도, 측면도와 정면도, 내부 구조도 및 배출구가 열린 상태도를 각각 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 주입 노즐의 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 주입 노즐이 적용될 수 있는 보수 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
도 1a, 1b, 1c 및 도 1d는 본 발명에 따른 주입 노즐의 하나의 실시 예에 대한 사시도, 측면도와 정면도, 내부 구조도 및 배출구가 열린 상태도를 각각 도시한 것이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 주입 노즐(10)은 내부에 보수액이 유입될 수 있는 베이스(11), 베이스(11)로부터 연장되는 배출 몸체(12), 배출 몸체(12)의 둘레 면의 일부를 형성하면서 연장되는 제1 경사면(13a), 배출 몸체(12)의 둘레 면의 다른 일부를 형성하면서 연장되는 제2 경사면(13b) 및 제1 경사면(13a)과 제2 경사면(13a)이 만나는 지점에 형성된 배출구(14)를 포함하고, 상기 배출구(14)는 제1 경사면(13a)과 제2 경사면(13b)의 변형에 의하여 개폐 정도가 조절될 수 있다.
본 발명에 따른 주입 노즐(10)은 수지 보수액, 지수 보수액 또는 경화제와 같은 보수 공사를 위하여 사용될 수 있는 임의의 보수액의 주입을 위하여 사용될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 또한 적절한 크기의 변형을 통하여 모르타르 또는 시멘트의 주입을 위하여 사용될 있다.
베이스(11)는 예를 들어 공급 도관 또는 다른 연결 장치로부터 보수액이 유입되는 입구에 해당하면서 다른 부분을 지지하는 기능을 가질 수 있다. 베이스(11)는 속이 빈 원통 형상을 가질 수 있고 한쪽 끝은 다른 장치에 연결될 수 있도록 열린 입구를 형성하고 다른 쪽 끝에 주입 노즐(10)의 다른 부분이 연결될 수 있다. 베이스(11)는 보수액의 주입을 위한 다른 장치와 연결될 수 있고 예를 들어 금속, 세라믹 또는 플라스틱과 같은 소재로 만들어질 수 있지만 고무 또는 실리콘과 같이 신축성 또는 탄성을 가진 소재로 만들어질 수 있다. 만약 베이스(11)가 견고한 소재로 만들어진다면 다른 장치와 연결을 위하여 내부 면에 나사산이 형성될 수 있지만 반드시 필요한 것은 아니다.
베이스(11)의 다른 쪽에 배출 몸체(12)가 형성될 수 있다. 도 1a에 도시된 것처럼, 배출 몸체(12)는 베이스(11)에 비하여 작은 직경을 가진 원통 형상으로 베이스(11)에 연결될 수 있다. 배출 몸체(12)는 베이스(11)와 동일 또는 유사한 소재로 만들어지거나 서로 다른 소재로 만들어질 수 있다. 배출 몸체(11)의 아래쪽 부분은 예를 들어 원통 형상과 같이 일정한 단면적으로 가진 구조로 연장이 되지만 위쪽 부분은 아래쪽 부분과 다른 구조로 연장이 될 수 있다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 것처럼, 배출 몸체(12)의 둘레 면의 일부는 경사진 형태로 연장되는 제1 경사면(13a)을 형성할 수 있다. 그리고 배출 몸체(12)의 둘레 면의 다른 일부는 경사진 형태로 연장되는 제2 경사면(13b)을 형성할 수 있다. 그리고 제1 경사면(13a)과 제2 경사면(13b)이 동일한 방향으로 연장되어 서로 만나는 부분에 배출구(14)가 형성될 수 있다.
배출구(14)는 배출 몸체(12)의 지름 방향을 따라 연장되는 직선 형태가 될 수 있고 제1 경사면(13a)과 제2 경사면(13b)은 각각 배출구(14)를 지름으로 하는 반원 형상이 될 수 있다. 제1 경사면(13a)과 제2 경사면(13b)은 경사각 또는 경사 정도가 동일하거나 서로 다를 수 있다. 또한 제1 경사면(13a)과 제2 경사면(13b)의 가장자리 선은 반원 형상에 제한되지 않고 포물선 또는 타원과 같이 임의의 곡선 형상이 될 수 있다. 제1 경사면(13a)과 제2 경사면(13b)은 대칭 형상이 될 수 있지만 바람직하게 비대칭 형상이 될 수 있다. 대칭 형상이 되면 외부에서 압력이 작용하면 쉽게 배출구(14)가 열리게 되지만 비대칭 형상이 되면 외부에서 압력이 작용하는 경우에도 쉽게 배출구(14)가 열리지 않게 된다.
제1 경사면(13a)과 제2 경사면(13b)은 전체적으로 곡면이 될 수 있지만 바람직하게 평면이 될 수 있다. 제1 경사면(13a)과 제2 경사면(13b)이 평면이 되면 외부에서 이물질 또는 보수액에 의하여 베이스(11)의 방향으로 압력이 가해지는 경우 배출구(14)가 열리도록 하는 실질적인 압력이 작아지는 이점을 가진다.
배출구(14)는 배출 몸체(12) 또는 배출구(14)의 주변에 안쪽으로 향하는 힘 또는 압력이 작용하지 않는다면 닫힌 상태가 된다. 그리고 외부에서 보수액이 베이스(11) 내부 및 배출 몸체(12)를 경유하여 배출구(14)에 도달하게 되면 열리게 된다. 배출구(14)가 이와 같은 여닫이 구조가 되도록 하기 위하여 배출 몸체(12) 또는 배출구(14)가 형성된 부분의 적어도 일부는 신축성 또는 탄성 복원력을 가진 고무 또는 실리콘과 같은 소재로 만들어질 수 있다. 도 1c는 도 1a 및 도 1b에 제시된 주입 노즐(10)의 내부 구조를 도시한 것이다.
도 1c를 참조하면, 주입 노즐(10)은 전체적으로 개방된 입구를 가지면서 제1 경사면(13a)과 제2 경사면(13b)에 의하여 경사진 출구를 가진 속이 빈 원통 형상이 될 수 있다. 베이스(11)는 원통 형상으로 보수액을 유입시키고 중간 부분으로부터 한쪽으로 치우친 배출구(14)를 통하여 보수액이 배출될 수 있다. 주입 노즐(10)은 전체가 예를 들어 실리콘 또는 고무와 같은 소재로 일체로 만들어질 수 있고 필요에 따라 공급 호스(도시되지 않음)에 매개 장치를 통하여 또는 직접 결합될 수 있다. 주입 노즐(10)이 일체형으로 만들어지는 것은 제조 공정을 단순화시키면서 견고성이 향상되도록 한다는 이점을 가진다.
도 1d는 본 발명에 따른 주입 노즐(10)에서 배출구(14a)가 열린 상태의 사시도를 도시한 것이다.
도 1d에 도시된 상태로 되는 것은 보수액이 주입 노즐로 유입되어 배출구(14a)를 통하여 보수 공간으로 주입되는 순간이 된다. 위에서 이미 설명을 한 것처럼, 적어도 배출구(14a)의 주변은 신축 또는 탄성 복원력을 가진 소재로 만들어질 수 있다. 만약 주입 노즐(10)이 일체형으로 만들어진다면 주입 노즐(10) 전체가 신축 또는 탄성 복원력을 가진 소재로 만들어질 수 있다. 제시된 실시 예에서 배출구(14, 14a)는 제1 경사면(13a)과 제2 경사면(13b)이 만나서 형성되는 직선을 따라 형성될 수 있다. 그러나 배출구(14, 14a)는 직선 전체에 걸쳐 형성될 필요가 없으면 일부를 따라 형성될 수 있다. 또한 보수액이 주입되지 않는 상태에서 배출구(14)는 제1 경사면(13a)과 제2 경사면(13b)이 만나는 부분이 서로 접하여 닫힌 형태로 되는 것이 유리하지만 간극이 형성된 상태로 될 수 있다.
아래에서 본 발명에 따른 주입 노즐의 다른 실시 예에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 주입 노즐의 다른 실시 예를 도시한 것이다.
본 명세서에 첨부된 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 동일 또는 유사한 기능을 가지는 구성요소를 나타낸다. 그러므로 설명의 중복을 피하기 위하여 먼저 설명된 구성요소에 대하여 특별히 필요하지 않으면 반복하여 설명하지 않는다.
도 2의 (가)에서 좌측에 도시된 도면은 주입 노즐의 단면도 그리고 우측에 도시된 도면은 평면도를 각각 도시한 것이다.
도 2의 (가)를 참조하면, 배출구(14)는 일정한 두께를 가지는 2개의 평면이 서로 접하면서 연장되는 형태로 만들어질 수 있다. 2개의 평면이 접하면서 연장되는 형태로 형성된 배출구(14)는 역류 방지 또는 이물질의 유입 효율이 높아질 수 있다는 이점을 가진다.
도 2의 (나)에서 좌측에 도시된 도면은 주입 노즐의 단면도 그리고 우측에 도시된 도면은 평면도를 각각 도시한 것이다.
주입노즐에서 베이스(11)와 배출 몸체가 반드시 구분되는 구조로 만들어져야 하는 것은 아니다. 베이스(11)와 배출 몸체는 일체로 형성될 수 있고 제1 경사면(13a) 및 제2 경사면(13b)은 베이스(11)의 둘레 면 일부 및 다른 둘레 면 일부에 각각 형성될 수 있다. 다른 한편으로 배출구(14)의 길이 방향을 따라 동일 두께로 형성되어야 하는 것은 아니다. 도 2의 (나)를 참조하면, 배출구(14)는 제1 경사면(13a)과 제2 경사면(13b)으로부터 연장되는 각각의 평면이 일정 길이만큼 서로 접하면서 형성될 수 있다. 접하는 2개의 평면 각각은 배출구(14)가 형성되는 길이 방향을 따라 서로 다른 두께를 가질 수 있다. 구체적으로 배출구(14)의 양쪽 끝 부분으로부터 중앙 부분으로 갈수록 점차적으로 얇아지는 구조로 만들어질 수 있다. 이와 같은 배출구(14)의 구조는 보수액이 주로 중앙 부분에 집중되어 주입되도록 한다는 이점을 가진다.
위와 같이 본 발명에 따른 주입 노즐의 배출구(14)는 다양한 방법으로 형성될 수 있다.
아래에서 본 발명에 따른 주입 노즐이 적용되는 실시 예에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 주입 노즐이 적용될 수 있는 보수 장치의 실시 예를 도시한 것이다. 도 3은 지하 관로의 보수를 위한 패커를 나타낸 것이다. 지하관로의 보수를 위한 패커는 특허공개번호 제2009-0043892호에 개시되어 있으며 상기 발명은 참조로 본 명세서에 포함된다. 패커는 탄성 팽창 통(30), 탄성 팽창 통(30)의 팽창을 위하여 공기를 주입시킬 수 있는 공기 주입구(31), 보수액의 공급을 위한 보수액 주입구(32), 이동을 위한 바퀴와 같은 이동 수단(R) 및 보수가 되어야 할 부분에 보수액을 주입하기 위한 공급 장치(33)를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 주입 노즐(10a, 10b)은 공급 장치(33)에 결합되어 탄성 팽창 통(30) 내에 보수액이 보수가 요구되는 부분에 주입될 수 있도록 한다.
주입 노즐(10a, 10b)은 예를 들어 접착제와 같은 수단에 의하여 공급 장치(33)에 고정되거나 또는 공급 장치(33)에 설치되는 유출 호스(도시되지 않음)에 조임 장치에 의하여 고정될 수 있다. 주입 노즐(10a, 10b)은 필요에 따라 다수 개가 설치될 수 있고 2개의 주입 노즐(10a, 10b)이 설치되는 경우 각각의 주입 노즐(10a, 10b)로부터 수지와 경화제가 각각 주입될 수 있다.
도 3에서 주입 노즐(10a, 10b)이 패커에 설치되는 실시 예가 제시되었지만 본 발명에 따른 주입 노즐은 보수액의 주입이 요구되는 모든 보수 공사에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 주입 노즐은 보수 시공의 과정에서 보수액의 역류를 방지하면서 이와 동시에 다른 이물질의 유입이 방지되도록 한다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 주입 노즐은 구조가 간단하여 제조비용이 낮아지도록 하면서 필요시 교체가 가능하다는 장점을 가진다. 추가로 본 발명에 따른 주입 노즐은 적절한 변형을 통하여 임의의 공급 노즐에 연결될 수 있다는 이점을 가진다.
위에서 본 발명의 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으면 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10, 10a, 10b: 주입 노즐 11: 베이스
12: 배출 몸체 13a: 제1 경사면
13b: 제2 경사면 14, 14a: 배출구
30: 탄성 팽창 통 31: 공기 주입구
32: 보수액 주입구 33: 공급 장치
R: 이동 수단

Claims (4)

  1. 내부에 보수액이 유입될 수 있는 베이스(11);
    베이스(11)로부터 연장되는 배출 몸체(12);
    배출 몸체(12)의 둘레 면의 일부를 형성하면서 연장되는 제1 경사면(13a);
    배출 몸체(12)의 둘레 면의 다른 일부를 형성하면서 연장되는 제2 경사면(13b); 및
    제1 경사면(13a)과 제2 경사면(13a)이 만나는 지점에 형성된 배출구(14)를 포함하고,
    상기 배출구(14)는 제1 경사면(13a)과 제2 경사면(13b)의 변형에 의하여 개폐 정도가 조절될 수 있고 그리고 제1 경사면(13a)와 제2 경사면(13b)은 비대칭이 되는 것을 특징으로 하는 역류 방지 기능을 가진 주입 노즐.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 배출 몸체(12)는 신축성 소재로 만들어지는 것을 특징으로 하는 역류 방지 기능을 가진 주입 노즐.
  4. 청구항 1에 있어서, 베이스(11)와 배출 몸체(12)는 일체형으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 역류 방지 기능을 가진 주입 노즐.
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