KR101762439B1 - Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드 - Google Patents

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KR101762439B1 KR1020160074633A KR20160074633A KR101762439B1 KR 101762439 B1 KR101762439 B1 KR 101762439B1 KR 1020160074633 A KR1020160074633 A KR 1020160074633A KR 20160074633 A KR20160074633 A KR 20160074633A KR 101762439 B1 KR101762439 B1 KR 101762439B1
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박종환
임명수
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Abstract

본 발명은 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드에 관한 것으로, 외경면이 천공장치에 의해 천공홀이 형성되고, 내부에 유체가 흐르는 메인관과, 상기 메인관의 외경을 감싸되, 상기 메인관의 천공홀과 연통되게 감싸는 부단수 활정자관과, 상기 메인관의 천공홀과 연통되는 상기 부단수 활정자관에 삽입되어 상기 메인관 내부의 유체 흐름을 차단이나 제어하는 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드에 있어서, 상기 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드는, 내부가 테이퍼 형상으로 이루어지고, 상기 메인관의 내부에 삽입되면서 확대되어 차수 역할을 하는 고무패킹부; 중공 형상으로 외주면 둘레에 돌기가 형성되고, 상기 돌기는 상기 고무패킹부의 외주면 둘레에 형성된 수용구에 수용되며, 상기 고무패킹부의 내부에 삽입되어 이동을 통해 상기 고무패킹부를 상기 메인관의 내벽방향으로 확대시키는 헤드본체부; 및 상기 헤드본체부의 상면에 결합되어 상기 고무패킹부와 상기 헤드본체부를 상기 메인관의 내부에 승강시키는 승강부; 로 이루어지는 것을 기술적 특징으로 하여 상수도관 등과 같은 유체가 흐르는 관로의 교체 등을 하기 위해 임의적인 위치에서 관로를 차단할 수 있어 단수조치없이 교체작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 차단 헤드가 Ÿ‡지형으로 형성되어 수압이 높거나 유속이 빠른 배관에서도 꺾임없이 안정적으로 이송될 수 있을 뿐만 아니라 유체관 또는 제수변으로 유체가 흐르지 못하도록 하여 바이패스관의 통로만으로 흐르도록 함으로 단수로 인한 불편함을 차단하고, 충분한 공사기간을 확보하여 공사의 품질 및 안정성을 확보할 수 있는 효과도 있다.
이와 함께, 본 발명은 차단 헤드가 Ÿ‡지형으로 형성되어 동구경 뿐만 아니라 소구경, 대구경도 차단할 수 있는 효과도 있다.

Description

Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드{WEDGE TYPE SAME DIAMETER BLOCKING HEAD}
본 발명은 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상수도관과 같은 유체가 흐르는 관로의 교체 등을 하기 위해 임의적인 위치에서 유체를 차단하는 유체 차단 공법에 사용되는 유체 차단 장치의 차단 헤드에 관한 것으로, 특히 차단 헤드가 Ÿ‡지형으로 형성된 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드에 관한 것이다.
일반적으로, 상수관은 대용량의 상수를 장거리 이송시키는 대구경의 주관과, 주관에서 분기되어 가정 및 사무실 등 근거리 이송으로 상수를 공급하는 지관으로 이루어지고 있다. 이와 같이 분기가 이루어진 지관에는 반드시 밸브를 설치하여 상수의 단속이 이루어질 수 있도록 하여 이후 노후화되거나 파손된 상수관의 교체 또는 밸브의 교체시 단수에 의해 작업이 용이하도록 하고 있다.
이러한 방법은 교체지점의 상수관 또는 밸브에 공급되는 상수를 단수시키기 위해 교체지점 주변에 설치된 밸브를 모두 잠근 후에 작업이 이루어지는 것으로 단수의 범위가 넓은 문제점이 있다.
아울러, 상수공급의 단수가 이루어지게 되면 각 가정 및 각종 산업시설에 불편함과 손실을 초래하게 됨은 물론 국민 생활의 불편을 가져오며, 응급조치 상태로 운영하게 되는 경우에는 단수로 인한 민원발생과 밸브 및 배관의 부식이 심화되어 부단수작업으로 차수하기 어려운 문제점도 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 유체 차단 공법은 부단수 차단 공법 또는 라인스토핑(line-stopping) 공법이라 일컫는 공법으로 배관 내로 삽입되어 흐르는 유체를 차단하는 피봇형 차단 헤드, 폴딩형 차단 헤드, 전개판형 차단 헤드와 같은 다양한 형태 및 구조의 차단 헤드를 갖는 유체 차단 헤드를 이용하여 상수도관 등 다양한 관로의 일부 구간을 임의적으로 차단함으로써 관로의 유체 공급 상태에 영향을 주지않고 배관을 유지 보수할 수 있는 공법이다.
종래기술의 예들로 도 1에 도시된 바와 같이, 피봇형 차단 헤드는 차단 헤드 자체가 원판 형태로 이루어진 차단 헤드로 일명 '통 헤드'라고도 불린다. 피봇형 차단 헤드의 특징은 차단 헤드가 차단하려는 배관의 내경면에 밀착될 수 있도록 원판형태를 갖는다. 따라서, 차단 헤드를 배관 내로 삽입하기 위해 형성하는 배관의 외주에 형성된 삽입구는 배관의 직경과 동일한 크기로 형성되어야만 한다.
폴딩형 차단 헤드는 피봇형 차단 헤드의 문제점인 삽입구를 배관의 직경과 동일한 크기로 형성해야만 하는 것을 해결하기 위한 것으로, 차단 헤드가 접힐 수 있도록 하여 삽입구를 배관의 직경보다 상대적으로 작게 형성할 수 있는 장점이 있다.
전개판형 차단 헤드는 폴딩형 차단 헤드와 마찬가지로 종래 피봇형 차단 헤드의 경우 삽입구를 배관의 직경과 동일한 크기로 형성해야만 하는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다수의 전개판들을 환상으로 펼치거나 접을 수 있도록 하여 삽입구를 배관의 직경보다 상대적으로 작게 형성할 수 있는 장점이 있다.
그러나, 종래기술들인 피봇형 차단 헤드, 폴딩형 차단 헤드 그리고 전개판형 차단 헤드는 이송 중에 배관의 천공부와 사이에 상당히 큰 유격이 발생하게 되고, 이러한 유격으로 인해 상당한 수압에 의해 밀리는 현상이 발생된다.
특히, 배관의 일부가 누수되거나 유실되어 배관 내의 유체가 상당한 유속을 갖는 경우 승강부인 유압실린더의 구동축이 꺾이는 문제가 발생된다.
또한, 유체가 흐르는 관로의 교체 시 유체를 우회적으로 흐르도록 하는 바이패스를 구현할 수 없으므로 관로교체작업의 효율이 저하되는 문제도 발생된다.
관련 선행기술로는 등록특허공보 제10-1067247호(발명의 명칭: 부단수밸브용 밸브디스크, 등록일자: 2011년 09월 19일) 및 등록특허공보 제10-1023265호(발명의 명칭: 배관 내부의 유체 차단 헤드, 등록일자: 2011년 03월 10일)가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 상수도관 등과 같은 유체가 흐르는 관로의 교체 등을 하기 위해 임의적인 위치에서 유체를 차단하는 유체 차단 공법에 사용되는 유체 차단 장치의 차단 헤드에 관한 것으로, 특히 차단 헤드가 Ÿ‡지형으로 형성된 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 유체를 우회적으로 흐르도록 하는 바이패스가 가능하여 단수 없이 배관공사를 진행할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 아래와 같은 기술적 특징을 갖는다.
본 발명에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드는, 외경면이 천공장치에 의해 천공홀이 형성되고, 내부에 유체가 흐르는 메인관과, 상기 메인관의 외경을 감싸되, 상기 메인관의 천공홀과 연통되게 감싸는 부단수 활정자관과, 상기 메인관의 천공홀과 연통되는 상기 부단수 활정자관에 삽입되어 상기 메인관 내부의 유체 흐름을 차단이나 제어하는 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드에 있어서, 상기 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드는, 내부가 테이퍼 형상으로 이루어지고, 상기 메인관의 내부에 삽입되면서 확대되어 차수 역할을 하는 고무패킹부; 중공 형상으로 외주면 둘레에 돌기가 형성되고, 상기 돌기는 상기 고무패킹부의 외주면 둘레에 형성된 수용구에 수용되며, 상기 고무패킹부의 내부에 삽입되어 이동을 통해 상기 고무패킹부를 상기 메인관의 내벽방향으로 확대시키는 헤드본체부; 및 상기 헤드본체부의 상면에 결합되어 상기 고무패킹부와 상기 헤드본체부를 상기 메인관의 내부에 승강시키는 승강부; 로 이루어진다.
본 발명에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드에 있어서, 상기 헤드본체부와 상기 승강부의 사이에 개재되되, 상기 헤드본체부의 내부에 수용되고, 상기 승강부의 승강축과 결합되어 개재되는 결합부를 더 포함한다.
본 발명에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드에 있어서, 상기 고무패킹부는 원통 형상으로 이루어지되, 직경이 다른 두개의 원통이 연계되어 이루어지며, 한 개의 원통은 상기 메인관의 천공홀의 직경보다 작게 형성되고, 다른 한 개의 원통은 상기 메인관의 천공홀 직경보다 크게 형성된다.
본 발명에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드에 있어서, 상기 고무패킹부는 내부에 양각이 형성된다.
본 발명에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드에 있어서, 상기 헤드본체부는 외주면 둘레에 편심차단돌기가 방사형으로 형성되되, 상기 돌기의 상부에 이웃하게 형성되고, 상기 편심차단돌기는 상기 고무패킹부와 상기 헤드본체부가 중공 형상의 하우징 내부에 승강시 발생되는 편심을 차단한다.
본 발명에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드에 있어서, 상기 헤드본체부는 상기 승강부가 결합되는 상기 헤드본체부의 상면과 상기 돌기의 사이에 상기 유체가 통과하는 유체통로가 형성된다.
본 발명에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드에 있어서, 상기 헤드본체부는 외주면 둘레에 승강돌기가 돌출 형성되되, 상기 유체통로에 이웃하게 돌출 형성되고, 상기 승강돌기는 중공 형상의 하우징 내부에 형성된 승강홈에 삽입되어 승강된다.
본 발명에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드에 있어서, 상기 헤드본체부는 상기 돌기의 하부에 이웃하게 관통구가 외주면 둘레에 형성되고, 상기 헤드본체부가 삽입되는 고무패킹부의 외주면 둘레에 형성된 수용구의 하부에 연통구가 형성되며, 상기 고무패킹부의 연통구는 상기 헤드본체부의 관통구와 연통된다.
본 발명은 상기와 같은 과제의 해결 수단을 통해 상수도관 등과 같은 유체가 흐르는 관로의 교체 등을 하기 위해 임의적인 위치에서 관로를 차단할 수 있어 단수조치없이 교체작업을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 차단 헤드가 Ÿ‡지형으로 형성되어 수압이 높거나 유속이 빠른 배관에서도 꺾임없이 안정적으로 이송될 수 있다.
아울러, 본 발명은 유체관 또는 제수변으로 유체가 흐르지 못하도록 하여 바이패스관의 통로만으로 흐르도록 함으로 단수로 인한 불편함을 차단하고, 충분한 공사기간을 확보하여 공사의 품질 및 안정성을 확보할 수 있다.
이와 함께, 본 발명은 차단 헤드가 Ÿ‡지형으로 형성되어 동구경 뿐만 아니라 소구경, 대구경도 차단할 수 있다.
본 발명의 다른 효과는 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 발휘될 수 있다.
도 1은 종래 유체 차단 장치의 차단 헤드의 예를 보인 도면,
도 2는 본 발명에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드가 부단수 활정자관에 삽입된 상태를 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드의 일 실시예의 분리된 상태를 나타내는 사시도,
도 4는 도 3에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드의 결합한 상태를 나타내는 사시도,
도 5는 도 3에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드의 결합한 상태의 내부를 나타내는 단면도,
도 6 내지 도 9는 도 3에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드가 메인관의 내부를 밀폐시키는 과정을 나타내는 도면,
도 10은 도 3에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드의 고무패킹부 내부에 양각이 형성된 고무패킹부의 다른 실시예를 나타내는 도면,
도 11은 도 3에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드가 메인관의 내부에 차수 역할을 하는 도면,
도 12는 도 3에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드의 다른 실시예를 나타내는 사시도,
도 13은 도 12에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드가 하우징에 결합된 상태를 나타내는 사시도,
도 14는 도 12에 따른 메인관에 구비된 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드를 통해 이웃하는 다른 메인관에 바이패스되는 상태를 나타내는 도면.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에서 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
도 2는 본 발명에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드가 부단수 활정자관에 삽입된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드의 일 실시예의 분리된 상태를 나타내는 사시도이며, 도 4는 도 3에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드의 결합한 상태를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 3에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드의 결합한 상태의 내부를 나타내는 단면도이며, 도 6 내지 도 9는 도 3에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드가 메인관의 내부를 밀폐시키는 과정을 나타내는 도면이다.
우선, 유체를 차단하는 목적인 본 발명의 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드(100)의 설명에 앞서 메인관(10), 부단수 활정자관(20)과의 결합관계를 간략하게 설명한다.
외경면이 천공장치에 의해 천공홀이 형성되고, 내부에 유체가 흐르는 메인관(10)과, 메인관(10)의 외경을 감싸되, 메인관(10)의 천공홀과 연통되게 감싸는 부단수 활정자관(20)과, 메인관(10)의 천공홀과 연통되는 부단수 활정자관(20)에 삽입되어 메인관(10) 내부의 유체 흐름을 차단하는 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드(100)가 구성된다.
본 발명의 메인관(10)의 천공홀 직경은 메인관(10)의 직경과 동일하게 이루어진다.
본 발명에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드(100)는, 도 2 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 고무패킹부(110), 헤드본체부(120), 승강부(130)로 이루어진다.
고무패킹부(110)는 내부가 테이퍼 형상으로 이루어지고, 메인관(10)의 내부에 삽입되면서 확대되어 흐르는 유체를 차단하는 차수 역할을 한다.
고무패킹부(110)는 외부가 원통 형상으로 이루어지되, 직경이 다른 두개의 원통이 연계되어 이루어지는 것으로, 한 개의 원통(110a)은 메인관(10)의 천공홀의 직경보다 작게 형성되고, 다른 한 개의 원통(110b)은 메인관(10)의 천공홀 직경보다 크게 형성된다.
메인관(10)의 천공홀 직경보다 작게 형성된 원통(11a)은 메인관(10)의 내부에 승강시 메인관(10)의 천공홀로 인해 홈이 파이거나 찢어지지 않는다.
메인관(10)의 천공홀의 직경보다 크게 형성된 원통(110b)은 하우징(40)의 내부 직경과 동일하게 형성되어 하우징(40)의 내부에 이격없이 밀착된 상태에서 승강되므로 하우징(40)의 내부를 밀폐시킨다.
고무패킹부(110)는 내부가 테이퍼 형상으로 이루어지되, 메인관(10)에 삽입되는 원통(110a)의 내부가 테이퍼 형상으로 이루어진다.
테이퍼 형상으로 이루어진 고무패킹부(110)의 원통(110a)은 아래에서 설명하게 되는 헤드본체부(120)의 하강으로 인해 메인관(10)의 내부방향으로 확장되는 부분이다.
고무패킹부(110)는 직경이 큰 원통(110b)의 외주면 둘레에 복수개의 수용구(111)가 형성되고, 복수개의 수용구(111)는 헤드본체부(120)에 형성되는 돌기(121)를 각각 수용한다.
고무패킹부(110)는 헤드본체부(120)가 삽입되는 삽입구(112)와 삽입구(112)에 대응되는 일단에 승강부(130)의 승강축이 배출되는 배출구(113)가 형성된다.
고무패킹부(110)는 삽입구(112)의 직경이 헤드본체부(120)의 외주면 직경과 동일하게 이루어져 고무패킹부(110)에 헤드본체부(120)가 억지끼움으로 삽입되어 헤드본체부(120)와의 이격이 없게 된다.
고무패킹부(110)는 외주면이 유선형으로 형성된다. 이는 고무패킹부(110)가 메인관(10)의 내부에 삽입되는 과정에서 메인관(10)의 내부에 흐르는 유속으로부터 저항을 최소화하기 위함이다.
고무패킹부(110)는 밀폐성이 우수한 고무재질이나 내마모성이 뛰어난 폴리에스테르, 폴리에테르, 이소시아네이트 등으로 이루어지는 것이 바람직하다.
고무패킹부(110)는 헤드본체부(120)와 메인관(10)의 내부와의 사이 상호 접촉하는 부분의 이격을 없애 밀봉장치 중 회전운동, 왕복운동, 나선운동 등의 운동부위의 액체(유체)나 기체(가스)의 누설을 방지한다.
고무패킹부(110A)는 도 10에 도시된 바와 같이 다른 실시예로, 고무패킹부(110A)에서 직경이 작은 원통의 내부에 유선형 형상의 양각(114)이 복수개로 형성되는데, 이는 헤드본체부(120)의 짧은 하강에도 고무패킹부(110)의 확대를 향상시키기 위함이다.
본 발명의 고무패킹부(110)는 헤드본체부(120)와 메인관(10)의 내부와의 사이 이격을 없애도록 하여 액체(유체)나 기체(가스)의 누설을 방지하는 것으로 예시하고 있으나, 헤드본체부(120)와 메인관(10)의 내부와의 사이 이격을 없앨 수 있는 것이라면 섬유, 실리콘과 같은 인체에 무해한 소재로 바뀔 수 있다.
헤드본체부(120)는 중공 형상으로 외주면 둘레에 돌기(121)가 형성되고, 돌기(121)는 고무패킹부(110)의 외주면 둘레에 형성된 수용구(111)에 수용되며, 고무패킹부(110)의 내부에 삽입되어 이동을 통해 고무패킹부(110)를 메인관(10)의 내벽방향으로 확대시킨다.
구체적으로 살펴보면, 헤드본체부(120)는 원통 형상의 일단부에 내려갈수록 경사지게 형성되는 Ÿ‡지(Wedge)형 또는 쐐기형으로 연장 형성되고, 고무패킹부(110)를 메인관(10)의 내부에 용이하게 확대시킬 수 있도록 금속으로 이루어지며, 제작이 용이하도록 주물로 제작된다.
헤드본체부(120)는 외주면 각도가 테이퍼 형상의 고무패킹부(110)보다 작게 형성되는데, 이는 헤드본체부(120)가 아래에서 설명하게 되는 승강부(130)의 승강을 통해 고무패킹부(110)를 용이하게 확대시키기 위함이다.
헤드본체부(120)의 외주면 둘레에 형성된 돌기(121)는 헤드본체부(120)를 중심으로 방사형으로 형성되고, 고무패킹부(110)의 수용구(111)에 수용된 상태에서 이동되어 고무패킹부(110)를 승강시킨다.
헤드본체부(120)를 통해 고무패킹부(110)가 하강한 메인관(10)은 메인관(10)의 내부에 삽입되더라도 고무패킹부(110)를 기준으로 양측에 이격(공간)이 발생된다.
메인관(10)으로 하강하는 고무패킹부(110)는 메인관(10)의 내부 바닥에 닿아 더 이상 하강하지 못하면 고무패킹부(110)의 테이퍼 형상 내부에 닿는 헤드본체부(120)가 메인관(10)방향으로 하강한다.
헤드본체부(120)의 돌기(121)는 헤드본체부(120)의 하강으로 인해 고무패킹부(110)의 수용구(111) 상단에서 메인관(10)방향으로 즉, 아랫방향으로 이동된다.
헤드본체부(120)의 돌기(121)는 고무패킹부(110)가 메인관(10)에 확대되어 밀폐시키면 메인관(10)방향으로 이동되어 고무패킹부(110)의 수용구(111) 하단에 위치한다.
고무패킹부(110)의 확대로 인해 메인관(10)의 내부는 밀폐상태가 되어 유체가 더 이상이 흐르지 않는다.
메인관(10)의 교체 등 유체 차단 작업이 완료되면, 헤드본체부(120)는 승강부(130)에 의해 상부방향으로 상승되면서 고무패킹부(110)를 끌어올려 메인관(10)의 밀폐상태를 해제시킨다.
구체적으로 살펴보면, 헤드본체부(120)는 고무패킹부(110)의 수용구(111) 하단에 위치한 돌기(121)가 상부방향으로 이동되어 수용구(111)의 상단에 위치한 상태에서 고무패킹부(110)를 걸어서 끌고 상승한다.
헤드본체부(120)는 외주면 둘레에 편심차단돌기(123)가 헤드본체부(120)를 중심으로 방사형으로 형성되되, 돌기(121)의 상부에 이웃하게 형성되고, 편심차단돌기(123)는 고무패킹부(110)와 헤드본체부(120)가 중공 형상의 하우징(40)의 내부에 승강시 발생되는 편심(꺾임)을 차단한다.
헤드본체부(120)의 편심차단돌기(123)는 헤드본체부(120)의 외주면 둘레로부터 돌출되는 길이가 하부에 형성된 돌기(121)와 동일하게 이루어진다. 이는 헤드본체부(120)가 고무패킹부(110)의 내부에 승강시 승강에 방해되지 않도록 하기 위함이다.
헤드본체부(120)는 아래에서 설명하게 되는 결합부(140)가 상부에 삽입될 수 있도록 삽입구(122)가 형성되고, 삽입구(122)를 통해 삽입된 결합부(140)가 수용될 수 있도록 삽입구(122)와 연통된 수용공간(124)이 내부에 형성된다.
헤드본체부(120)는 고무패킹부(110)에 삽입된 상태에서 부단수 활정자관(20)의 상면에 일부가 돌출된다.
메인관(10)의 천공홀과 연통되는 부단수 활정자관(20)에 고무패킹부(110)의 일단부가 돌출되어 메인관(10)의 내부에 흐르는 유체가 외부로 누출되는 것을 차단한다.
승강부(130)는 헤드본체부(120)의 상면에 결합되어 고무패킹부(110)와 헤드본체부(120)를 메인관(10)의 내부에 승강시킨다.
구체적으로 살펴보면, 승강부(130)는 원통 형상의 하우징(40)의 상부에 구비된 상태에서 고무패킹부(110)와 헤드본체부(120)를 승강시키는 승강축이 헤드본체부(120)의 내부에 수용된 결합부(140)에 결합된다.
승강부(130)는 에어실린더, 유압실린더 중 어느 하나로 이루어진다.
에어실린더(Air Cylinder)는 압축공기에 의해 왕복 직선 운동시켜 기계적인 일을 행하게 하는 장치이다.
유압실린더(Oil Cylinder)는 유압에 의해 피스톤 또는 플런저를 왕복 직선 운동시켜 기계적인 일을 행하게 하는 장치이다.
승강부(130)의 승강축은 결합부(140)에 관통되어 결합되는데, 결합부(140)에 관통되는 길이는 게이트 밸브(30)의 구동에 방해되지 않는 정도의 길이로 이루어지는 것이 바람직하다.
승강부(130)는 고무패킹부(110)와 헤드본체부(120)의 승강시 흔들림을 최소화하기 위해 경우에 따라서 고무패킹부(110)의 배출구(113)에 결합될 수 있다.
본 발명의 승강부(130)는 에어실린더나 유압실린더를 이용하여 고무패킹부(110)와 헤드본체부(120)를 승강시키는 것으로 예시하고 있으나, 고무패킹부(110)와 헤드본체부(120)를 승강시킬 수 있는 것이라면 다른 장치로도 변형될 수 있다.
결합부(140)는 헤드본체부(120)와 승강부(130)의 사이에 개재되되, 헤드본체부(120)의 내부에 형성된 수용공간(124)에 수용되고, 승강부(130)의 승강축과 결합되어 개재된다.
구체적으로 살펴보면, 결합부(140)는 판재 형상으로 형성되되, 헤드본체부(120)의 수용공간(124)에 닿는 일단부가 라운드 형상으로 형성되고, 라운드 형상으로 형성된 일단부에 대응되는 타단부는 직각 형상으로 형성된다.
결합부(140)는 일단부가 라운드 형상으로 형성되어 헤드본체부(120)의 삽입구(122)를 통해 수용공간(124)에 용이하게 삽입되어 수용될 수 있고, 직각 형상으로 형성된 타단부는 승강부(130)의 승강시 헤드본체부(120)에 밀착된다.
결합부(140)는 중앙에 구멍이 형성되어 승강부(130)의 승강축이 구멍에 관통되어 결합된다.
Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드(100)는 도 11에 도시된 바와 같이, 메인관(10)의 내부에 흐르는 유체를 차단하는 목적으로 사용된다.
구체적으로 살펴보면, 메인관(10)을 감싸는 부단수 활정자관(20)은 상면에 적층된 게이트 밸브(30) 및 하우징(40)이 나사 및 볼트와 같은 결합수단을 이용하여 결합된다.
Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드(100)는 하우징(40)의 내부에 위치한 상태에서 게이트 밸브(30)가 개방되면 승강부(130)를 통해 메인관(10)의 내부에 하강하여 메인관(10)의 내부를 밀폐시켜 흐르는 유체를 차단한다.
도 12는 도 3에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드의 다른 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 13은 도 12에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드가 하우징에 결합된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 12 및 도 13에 도시된 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드(100')는 다른 실시예로 메인관(10) 내부에 흐르는 유체의 흐름을 제어하는 것으로, 스토핑헤드(100')라고도 불린다.
본 발명에 따른 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드(100')는 고무패킹부(110'), 헤드본체부(120'), 승강부(130)로 이루어진다.
고무패킹부(110')는 내부가 테이퍼 형상으로 이루어지고, 메인관(10)의 내부에 삽입되면서 확대되어 유체의 흐름을 제어하는 역할을 한다.
고무패킹부(110')는 외부가 원통 형상으로 이루어지되, 직경이 다른 두개의 원통이 연계되어 이루어지는 것으로, 한 개의 원통(110a')은 메인관(10)의 천공홀의 직경보다 작게 형성되고, 다른 한 개의 원통(110b')은 메인관(10)의 천공홀 직경보다 크게 형성된다.
고무패킹부(110')의 한 개의 원통(110a')은 외주면 둘레에 연통구(115)가 형성되어 테이퍼 형상의 내부와 연통되고, 다른 한 개의 원통(110b')은 외주면 둘레에 수용구(111)가 형성된다.
헤드본체부(120')는 중공 형상으로 외주면 둘레에 돌기(121)가 형성되고, 돌기(121)는 고무패킹부(110')의 외주면 둘레에 형성된 수용구(111)에 수용되며, 고무패킹부(110')의 내부에 삽입되어 이동을 통해 고무패킹부(110')를 메인관(10)의 내벽방향으로 확대시킨다.
구체적으로 살펴보면, 헤드본체부(120')는 원통 형상의 일단부에 내려갈수록 경사지게 형성되는 Ÿ‡지(Wedge)형 또는 쐐기형으로 연장 형성되고, 고무패킹부(110')를 메인관(10)의 내부에 용이하게 확대시킬 수 있도록 금속으로 이루어지며, 제작이 용이하도록 주물로 제작된다.
헤드본체부(120')는 승강부(130)가 결합되는 헤드본체부(120')의 상면과 돌기(121)의 사이에 유체가 통과하는 유체통로(125)가 길이방향으로 길게 형성된다.
유체통로(125)는 하우징(40)에 형성된 연결관(50)과 연통되어 유체가 유체통로(125)를 지나 연결관(50)으로 흐른다.
헤드본체부(120')는 외주면 둘레에 승강돌기(126)가 돌출 형성되되, 유체통로(125)에 이웃하게 길이방향으로 길게 돌출 형성되고, 승강돌기(126)는 하우징(40)의 내부에 형성된 승강홈(41)에 삽입되어 승강된다.
헤드본체부(120')는 돌출 형성된 승강돌기(126)가 하우징(40)의 승강홈(41)에 삽입되어 승강이 용이할 뿐만 아니라 회전되지 않아 안전하게 승강된다.
헤드본체부(120')는 돌기(121)의 하부에 이웃하게 관통구(127)가 외주면 둘레에 형성되고, 헤드본체부(120')가 삽입되는 고무패킹부(110')의 외주면 둘레에 형성된 수용구(111)의 하부에 연통구(115)가 형성되며, 고무패킹부(110')의 연통구(115)는 헤드본체부(120')의 관통구(127)와 연통된다.
고무패킹부(110')의 연통구(115)와 헤드본체부(120')의 관통구(127)는 메인관(10)의 내부에 흐르는 유체를 통과시켜 하우징(40)의 연결관(50)으로 유체가 흐르도록 한다.
승강부(130)는 헤드본체부(120')의 상면에 결합되어 고무패킹부(110')와 헤드본체부(120')를 메인관(10)의 내부에 승강시킨다.
구체적으로 살펴보면, 승강부(130)는 원통 형상의 하우징(40)의 상부에 구비된 상태에서 고무패킹부(110')와 헤드본체부(120')를 승강시키는 승강축이 헤드본체부(120')에 수용된 결합부(140)에 결합된다.
결합부(140)는 헤드본체부(120')와 승강부(130)의 사이에 개재되되, 헤드본체부(120')의 내부에 형성된 수용공간(124)에 수용되고, 승강부(130)의 승강축과 결합되어 개재된다.
본 발명은 도 14에 도시된 바와 같이, Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드(100')를 이용하여 메인관(10)의 내부에 흐르는 유체를 우회적으로 흐르도록 제어한다.
구체적으로 살펴보면, 메인관(10)을 감싸는 부단수 활정자관(20)은 상면에 적층된 게이트 밸브(30) 및 하우징(40)이 나사 및 볼트와 같은 결합수단을 이용하여 결합된다.
하우징(40)은 외주면 둘레에 한 개의 연결관(50)이 형성되고, 연결관(50)에 바이패스관(P)이 나사 및 볼트와 같은 결합수단을 통해 결합된다.
바이패스관(P)은 도면을 기준으로 일단부가 좌측의 하우징(40a)의 연결관(50a)에 결합되고, 타단부가 우측의 하우징(40b)의 연결관(50b)에 결합된다.
Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드(100a')는 메인관(10)의 내부를 밀폐시킨 상태에서 고무패킹부(110a')의 연통구(115a)와 헤드본체부(120a')의 관통구(127a)가 연통되고, 이를 통해 메인관(10)의 내부에 흐르는 유체가 통과하여 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드(100a')의 상부방향으로 흘러 유체통로(125a)를 지나 바이패스관(P)을 통해 흐른다.
바이패스관(P)을 통해 흐른 유체는 우측의 하우징(40b) 내부에 위치한 헤드본체부(120b')의 유체통로(125b)로 흘러서 다른 메인관(10)의 내부를 밀폐시킨 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드(100b')의 헤드본체부(120b')의 관통구(127b)와 고무패킹부(110b')의 연통구(115b)를 통해 흐른다.
바이패스관(P)은 유체가 누수되는 유체관 또는 보수할 제수변을 우회하여 계속 흐를 수 있도록 유체관 또는 제수변의 양단 방향으로 설치되어 바이패스관(P)의 통로만으로 흐르도록 한다.
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시 예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고, 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.
10 : 메인관
20 : 부단수 활정자관
30 : 게이트 밸브
40 : 하우징
41 : 승강홈
50 : 연결관
100 : Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드
110 : 고무패킹부
111 : 수용구
112 : 삽입구
113 : 배출구
114 : 양각
115 : 연통구
120 : 헤드본체부
121 : 돌기
122 : 삽입구
123 : 편심차단돌기
124 : 수용공간
125 : 유체통로
126 : 승강돌기
127 : 관통구
130 : 승강부
140 : 결합부
P : 바이패스관

Claims (8)

  1. 외경면이 천공장치에 의해 천공홀이 형성되고, 내부에 유체가 흐르는 메인관과, 상기 메인관의 외경을 감싸되, 상기 메인관의 천공홀과 연통되게 감싸는 부단수 활정자관과, 상기 메인관의 천공홀과 연통되는 상기 부단수 활정자관에 삽입되어 상기 메인관 내부의 유체 흐름을 차단이나 제어하는 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드에 있어서,
    상기 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드는,
    내부가 테이퍼 형상으로 이루어지고, 상기 메인관의 내부에 삽입되면서 확대되어 차수 역할을 하며, 상부에 삽입구가 형성되고, 하부에 배출구가 형성되는 고무패킹부;
    중공 형상으로 외주면 둘레에 돌기가 형성되고, 상기 돌기는 상기 고무패킹부의 외주면 둘레에 형성된 수용구에 수용되며, 상기 고무패킹부의 내부에 삽입되어 이동을 통해 상기 고무패킹부를 상기 메인관의 내벽방향으로 확대시키는 헤드본체부; 및
    상기 헤드본체부의 상면에 결합되어 상기 고무패킹부와 상기 헤드본체부를 상기 메인관의 내부에 승강시키는 승강부; 로 이루어지되,
    상기 고무패킹부는 원통 형상으로, 직경이 다른 두개의 원통이 연계되어 이루어지며, 한 개의 원통은 상기 메인관의 천공홀의 직경보다 작게 형성되고, 다른 한 개의 원통은 상기 메인관의 천공홀 직경보다 크게 형성되고,
    상기 헤드본체부는 상기 승강부가 결합되는 상기 헤드본체부의 상면과 상기 돌기의 사이에 상기 유체가 통과하는 유체통로가 형성되며, 상기 유체통로에 이격되게 배치되는 바이패스관에 상기 유체가 유출되고,
    상기 헤드본체부는 상기 돌기의 하부에 이웃하게 관통구가 외주면 둘레에 형성되며, 상기 헤드본체부가 삽입되는 고무패킹부의 외주면 둘레에 형성된 수용구의 하부에 연통구가 형성되고, 상기 고무패킹부의 연통구는 상기 헤드본체부의 관통구와 연통되는 것을 특징으로 하는 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 헤드본체부와 상기 승강부의 사이에 개재되되, 상기 헤드본체부의 내부에 수용되고, 상기 승강부의 승강축과 결합되어 개재되는 결합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고무패킹부는 내부에 양각이 형성되는 것을 특징으로 하는 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 헤드본체부는 외주면 둘레에 편심차단돌기가 방사형으로 형성되되, 상기 돌기의 상부에 이웃하게 형성되고, 상기 편심차단돌기는 상기 고무패킹부와 상기 헤드본체부가 중공 형상의 하우징 내부에 승강시 발생되는 편심을 차단하는 것을 특징으로 하는 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 헤드본체부는 외주면 둘레에 승강돌기가 돌출 형성되되, 상기 유체통로에 이웃하게 돌출 형성되고, 상기 승강돌기는 중공 형상의 하우징 내부에 형성된 승강홈에 삽입되어 승강되는 것을 특징으로 하는 Ÿ‡지형 동구경 차단 헤드.
  8. 삭제
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