KR101873276B1 - 형상 변화형 이중 플러깅 헤드 - Google Patents

형상 변화형 이중 플러깅 헤드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 형상 변화형 이중 플러깅 헤드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배관이설작업시 사용되는 플러깅 헤드의 경우, 제 1, 2실링부를 구비하여, 2차에 걸친 실링효과를 가지도록 하고, 제 1, 2실링부는 각각 일면에 기체 및 유체의 압력을 전체면적에 걸쳐 고르 받을 수 있도록 형상을 개선함과 동시에, 내부에 제 1, 2변형방지체를 구비하여 형상변형을 방지하도록 하며, 제 1실링부의 경우에는 2중의 톱니단면으로 외주연을 형성하여 2중의 실링효과를 가지도록 함으로써, 기체 및 유체의 차단 및 기체 및 유체의 누설방지효과가 증대되도록 한 형상 변화형 이중 플러깅 헤드에 관한 것이다.

Description

형상 변화형 이중 플러깅 헤드{A shape changing double plugging head}
본 발명은 배관이설작업시 배관의 기체 및 유체의 누설을 방지하고, 이러한 누설방지율을 향상시킬 수 있는 구조를 가짐으로써, 작업의 안전성을 증가시킬 수 있도록 한 형상 변화형 이중 플러깅 헤드에 관한 것이다.
도시 또는 마을의 지하에는 배관들이 거미줄처럼 배설되어 있고, 이를 통해 천연가스, 도시가스, 상하수도, 지역난방이 이용되어 있다.
이들 배관들은 밸브교체, 배관의 이설, 배관의 신설, 노후배관교체 등 배관이설작업을 하기 위하여 배관의 특정부분을 차단하여 기체 및 유체가 흐르지 못하게 하거가 우회하여 흐르게 할 필요가 있다. 이 때 플러깅 머신을 이용하여 플러깅 헤드를 차단하고자 하는 메인배관에 삽입하여 기체 및 유체의 흐름을 차단한다.
하지만, Plugging Head에 Sealing Element를 장착하여 배관 차단 작업을 수행함에 있어서, 배관 내부 이물질이나 용접심 존재, 배관 진원도 불량 등은 기체 및 유체 차단 성공률을 저하시키고, 차단 작업 후 기체 및 유체가 완벽히 차단되지 못하였을 경우, TIE-IN 작업을 위한 배관 절단이 불가능할 수 있으며, 절단후에도 용접 단계에서 큰 어려움이 발생할 수 있다.
또한, 기체 및 유체 누설이 심할 경우 차단 머신을 철거/해체 후 재조립/설치해야 하므로, 이에 따른 시간 및 비용소모가 발생하며, 한번의 재작업만으로 문제가 해결되리라는 보장도 없다.
또한, 배관 절단 후에도 배관 TIE-IN을 위한 용접 단계에서 기체 및 유체 누설로 인해 용접이 불가능할 경우 이에 대한 추가 조치가 필요하다.
이에, 이러한 장비에 대한 세부설계 능력향상과, 배관 내부 이물질이나 용접심 존재, 배관 진원도 불량 등으로 인한 기체/유체, 이물질 차단 성공률을 향상시키고, 상기 작업(핫태핑)으로 인한 배관의 손상을 최소화하며 작업을 할 수 있는 장비의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허공보 10-1060729호(2011.08.24.등록)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 배관이설작업시 작업공간으로의 기체 및 유체차단 및 이들 차단을 위해 설치되는 플러깅 헤드와 배관의 접촉면에서의 누설을 방지할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 상기 플러깅 헤드 단부에 제 1, 2실링부를 형성하여, 2차에 걸친 이중의 실링이 가능토록 하고, 상기 제 1실링부의 경우에는 복수개의 톱니형태로 외주연을 형성하여 2차적인 실링의 효과 또한 가지도록 하여, 배관과의 접촉면에 확실한 실링으로 기밀성을 향상시켜, 기체 및 유체의 차단/누설을 사전에 방지할 수 있도록 하며,
또한, 상기 제 1실링부에서 기체 및 유체를 차단하지 못한 경우라 하더라도, 제 2실링부에 의한 차단외에, 제 1, 2실링부 사이에 설치된 포집부를 통해, 제 1실링부를 거쳐 누설된 기체 및 유체 및 플러깅 헤드를 장착시 제 1, 2실링부 사이로 밀려온 배관 내 이물질 등이 모여지도록 하여, 기체 및 유체 차단 및 누설차단 효과를 더욱 증대시킬 수 있도록 한 형상 변화형 이중 플러깅 헤드를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서,
배관이설작업을 위해 이중 플러깅 장치(100)에 의해 배관(P1) 내에 삽입되어, 사전결정된 정비작업공간으로의 기체 및 유체차단 및 배관(P1)과의 접촉면에서의 누설을 방지할 수 있도록 하는 플러깅 헤드에 있어서, 상기 플러깅 헤드의 단부에 형성되며, 상기 배관(P1)의 외주연에 밀착됨으로써, 정비작업공간으로의 기체 및 유체를 차단하고, 기체 및 유체 누설을 방지하는 제 1실링부(30); 상기 제 1실링부(30)의 전단에 이격배치되어, 제 1실링부(30)와 함께 배관(P1)의 외주연에 밀착됨으로써 기체 및 유체를 차단하고, 제 1실링부(30)에서 차단하지 못한 기체 및 유체가 정비작업공간으로 유입되는 것이 방지되는 제 2실링부(40); 상기 제 1, 2실링부(30, 40) 사이에 설치되어, 제 1실링부(30)에서 차단하지 못한 기체 및 유체, 이물질이 포집되도록 하는 포집부(50); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은, 제 1, 2실링부를 형성하여, 2차에 걸친 기체 및 유체 차단 및 누설 방지효과를 가지며, 상기 제 1실링부는 2중의 톱니형태를 가짐으로써, 제 1실링부만으로도 2중의 기체 및 유체 차단 및 누설 방지효과를 가지는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 제 1, 2실링부의 내부 구조를 개선하여, 외부압력에 의한 형상변형을 방지하고, 제 1, 2실링부 일면 전체면적에 고르게 압이 전달될 수 있도록 한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 제 1실링부에서 차단하지 못한 기체, 유체, 플러깅 헤드 설치시 배관 내부의 이물질을 제 1, 2실링부 사이의 포집부에 모아, 추후에 배출 및 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 가이드휠에 탄성부재를 구비하여, 배관 바닥에 최초 접촉시 발생되는 충격이 완화되는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 형상 변화형 이중 플러깅 헤드를 나타낸 일실시예의 도면.
도 3은 도 1의 A부분(제 1, 2실링부, 포집부) 확대도.
도 4는 본 발명에 따른 제 1, 2실링부의 제 1, 2변형방지체를 나타낸 일실시예의 도면.
도 5는 본 발명에 따른 포집부를 나타낸 일실시예의 도면.
도 6은 본 발명에 따른 형상변화된 컨트롤바를 나타낸 일실시예의 도면.
도 7 및 도 8은 본 발명에 가이드휠을 나타낸 일실시예의 도면.
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또한, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 일실시예를 살펴보면,
배관이설작업을 위해 이중 플러깅 장치(100)에 의해 배관(P1) 내에 삽입되어, 사전결정된 정비작업공간으로의 기체 및 유체차단 및 배관(P1)과의 접촉면에서의 기체 및 유체누설을 방지할 수 있도록 하는 플러깅 헤드에 있어서, 상기 플러깅 헤드의 단부에 형성되며, 상기 배관(P1)의 외주연에 밀착됨으로써, 정비작업공간으로의 기체 및 유체를 차단하고, 기체 및 유체누설을 방지하는 제 1실링부(30); 상기 제 1실링부(30)의 전단에 이격배치되어, 제 1실링부(30)와 함께 배관(P1)의 외주연에 밀착됨으로써 기체 및 유체를 차단하고, 제 1실링부(30)에서 차단하지 못한 기체 및 유체가 정비작업공간으로 유입되는 것이 방지되는 제 2실링부(40); 상기 제 1, 2실링부(30, 40) 사이에 설치되어, 제 1실링부(30)에서 차단하지 못한 기체 및 유체 및 이물질이 포집되도록 하는 포집부(50); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1실링부(30)는 기체 및 유체의 압력을 제 1실링부(30) 일면 전체면적에 균일하게 받을 수 있도록, 상기 제 1실링부(30)의 일면이 원호형태를 가지도록 하는 제 1오목부(33); 상기 제 1실링부(30)의 외주연에 형성되며, 외주연이 제 1실링부(30)의 압력을 받는 일측을 향해 연속적으로 기울어진 톱니형상을 가짐으로써, 제 1실링부(30)에 가해지는 기체 및 유체의 압력이 강해질수록, 배관(P1) 내주연에 대응되도록 점차 형상이 변화되며 밀착면이 증가되어, 2중 실링의 역할을 가지도록 하는 1, 2차 실링부(31, 32); 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 한다,
또한, 상기 제 2실링부(40)는 기체 및 유체의 압력을 제 2실링부(40) 일면 전체면적에 균일하게 받을 수 있도록, 상기 제 2실링부(40)의 일면이 원호형태를 가지도록 하는 제 2오목부(42); 상기 제 2실링부(40)의 외주연에 형성되며, 외주연이 제 2실링부(40)의 압력을 받는 일측을 향해 기울어진 톱니형상을 가짐으로써, 제 2실링부(40)에 가해지는 기체 및 유체의 압력이 강해질수록, 배관(P1) 내주연에 대응되도록 점차 형상이 변화되며 밀착면이 증가되어, 실링의 역할을 하는 3차 실링부(41); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 포집부(50)는 상기 제 1, 2실링부(30, 40)보다 상대적으로 작은 직경을 가지며, 중앙에 포집공간(53)이 형성되는 하우징(51); 상기 하우징(51)의 외주연에서부터 포집공간(53)을 향해 관통형성되어, 제 1, 2실링부(30, 40) 사이의 누설 기체 및 유체 및 이물질이 포집공간(53)으로 포집될 수 있도록 하며, 상기 포집공간(53)을 중심으로 하우징(51)의 외주연을 향해 방사형으로 다수 형성되는 포집라인(52); 상기 다수의 포집라인(52) 중 일부와 연통연결되어, 포집공간(53) 내 기체 및 유체가 외부로 배출될 수 있도록 하는 벤트홀(54); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다
또한, 상기 이중 플러깅 장치(100) 하단부에 수직으로 체결고정되는 컨트롤바(10); 상기 컨트롤바(10)의 일측 중단부에 연결되되, 수평설치된 배관(P1)의 일측방향으로만 회동이 가능하게 결합되어지며, 상기 제 1실링부(30)가 단부에 형성되는 요크(20); 상기 포집부(50)와 제 2실링부(40)의 결합면에 국부적으로 형성되어, 포집부(50)와 제 2실링부(40) 결합면을 따라 누설되는 기체 및 유체를 차단하는 보조 실링부(70); 가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2실링부(40)의 일면에 형성되어, 플러깅 헤드가 배관(P1)일측에 길이방향으로 삽입되어질 수 있도록 가이드하는 가이드휠(61)을 구비한 가이드부(60);가 더 구비되되, 상기 가이드휠(61)은 가이드부(60)에 천공된 장홀(62)을 따라, 상, 하로 소정거리 이동이 가능하게 결합되고, 상기 장홀(62)에는 탄성부재(63)가 설치되어, 가이드휠(61)이 배관(P1) 바닥에 접촉시, 충격흡수가 가능토록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤바(10)는 상기 이중 플러깅 장치(100)와 연결되는 상단부의 형상을, 지면과 수평을 이루는 평탄부(11); 상기 평탄부(11) 양측이 원호형태로 완만한 곡선구조를 가지는 곡선부(12);로 구성하여, 사전설정된 압력에 견딜 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 배관이설작업을 위해 이중 플러깅 장치(100)에 의해 배관(P1) 내에 삽입되어, 사전설정된 정비작업공간으로의 기체 및 유체누설을 방지할 수 있도록 하는 플러깅 헤드의 시공방법에 있어서, 상기 이중 플러깅 장치(100)에 컨트롤바(10)가 직립설치되며, 컨트롤바(10)와 실링체(S) 사이에 일측방향으로만 회동이 가능하게 요크(20)가 연결되는 단계(S100); 상기 배관(P1)의 수직으로 연통된 분기관(P2)에, 상기 이중 플러깅 장치(100)에 의해 플러깅 헤드가 수직으로 하강되는 단계(S200); 상기 플러깅 헤드 최하단의 가이드휠(61)이 배관(P1) 내 바닥에 접촉되고, 배관(P1)의 일측으로 플러깅 헤드를 가이드하는 단계(S300); 상기 컨트롤바(10)가 배관(P1)의 바닥에 가까워질수록, 상기 요크(20)가 배관(P1)의 일측으로 90도 회동되어지고, 상기 실링체(S)가 수평의 배관(P1) 측으로 삽입되면서, 실링체(S)를 구성하는 전, 후단 제 1, 2실링부(30, 40) 각각의 외주연이 배관(P1)의 내주연에 밀착되어져, 배관(P1)을 밀폐하며 기체 및 유체흐름을 이중으로 차단하는 단계(S400); 상기 제 1, 2실링부(30, 40) 사이에 누설된 기체 및 유체 및, 배관(P1) 내 플러깅 헤드 삽입시 제 1, 2실링부(30, 40) 사이로 유입된 이물질이, 제 1, 2실링부(30, 40) 사이의 포집부(50)의 포집라인(52)을 따라 이동되어, 포집부(50) 중단의 포집공간(53)에 저장되는 단계(S500); 를 포함하여 이루어지는 시공방법을 특징으로 한다.
또한, 상기 S400단계는 상기 실링체(S)의 전단에 형성된 제 1실링부(30)의 외주연이 배관(P1)의 내주연에 밀착되되, 외주연이 제 1실링부(30)의 압력을 받는 일측을 향해 연속적으로 기울어진 톱니형상을 가짐으로써, 제 1실링부(30)에 가해지는 기체 및 유체의 압력이 강해질수록, 배관(P1) 내주연에 대응되도록, 압력을 받는 일측을 향해 점차 형상이 변화되며 밀착면이 증가되어, 2중 실링의 역할을 하면서 기체 및 유체누설이 1차 방지되는 단계(S410); 상기 실링체(S)의 후단에 형성되되, 외주연이 제 2실링부(40)의 압력을 받는 일측을 향해 기울어진 톱니형상을 가짐으로써, 제 2실링부(40)에 가해지는 기체 및 유체의 압력이 강해질수록, 배관(P1) 내주연에 대응되도록 압력을 받는 일측을 향해 점차 형상이 변화되며 밀착면이 증가되면서, 제 1실링부(30)에서 차단하지 못한 기체 및 유체가 2차로 방지되는 단계(S420); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 S300단계는 상기 가이드휠(61)이 배관(P1) 바닥에 접촉시 상기 가이드휠(61) 장착된 가이드부(60)에 천공된 장홀(62)을 따라, 상기 가이드휠(61)이 상, 하로 소정거리 이동이 가능하되, 장홀(62)에 형성된 탄성부재(63) 의해, 충격이 흡수되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 S500단계는 상기 포집부(50)의 포집공간(53)으로 이동되지 않고, 포집부(50)와 제 2실링부(40) 상호간의 결합면을 따라 세어나오는 기체 및 유체가, 포집부(50)와 제 2실링부(40) 상호간의 결합면에 설치된 링 형태의 보조 실링부(70) 의해, 외부로 누설되지 않고 차단되는 단계(S510); 가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배관(P1)의 정비작업완료 후, 상기 포집공간(53) 내 기체 및 유체와 이물질이 포집라인(52) 중 일부에 형성된 벤트홀(54)을 통해 외부로 배출되어지는 단계(S600); 가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 형상 변화형 이중 플러깅 헤드를 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 형상 변화형 이중 플러깅 헤드는, 컨트롤바(10), 요크(20), 제 1실링부(30), 제 2실링부(40), 포집부(50), 가이드부(60)를 포함한다.
본 발명의 플러깅 헤드(Plugging)는 배관이설작업을 위해 별도의 이중 플러깅 장치(100)(널리 공지된 기술임)에 의해 배관(정비대상배관, P2) 내에 삽입되어, 사전결정된 정비작업공간으로의 기체 및 유체차단 및 배관(P1)과의 접촉면에서의 기체 및 유체누설을 방지할 수 있도록 하는 것이다.
이를 위해, 수평의 배관(P1)에는 사전에 연통되는 수직의 분기관(P2)이 연결되어 있어야 함은 당연한 것이며, 이러한 수직의 분기관(P2)을 통해 이중 플러깅 장치(100) 전체가 수직하강되며 삽입된 후, 이중 플러깅 장치(100)의 제 1, 2실링부(30, 40)가 형성되어 있는 부분이 배관(P1)의 일측을 향해 90도 방향으로 회동되어 삽입되어, 상기 배관(P1) 내주연에 밀착되며 기체 및 유체의 이동을 차단 및 기체 및 유체가 누설되지 않도록 한 것이다.
대게 이러한 플러깅 헤드는 정비대상이 되는 배관(P1)의 일정구역 양측에 각각 설치되어, 정비대상 양측을 막아 기체 및 유체가 정비대상구역으로 이동되거나 누설되지 않도록 한 것이다.(핫태핑(Hot Tapping) 공정)
상기 컨트롤바(10)는 플러깅 헤드를 상, 하강 움직이기 위한 이중 플러깅 장치(100)의 하단에 수직으로 설치고정되는 것으로, 보통은 플러깅 헤드의 하단에 설치되어 분기관(P2)의 내부에 대응삽입되어지는 컨트롤바(10) 가이드(110) 하단에 고정된다.
이러한 컨트롤바(10)의 경우, 기존에는 상부부의 너비가 좁아지도록 하고, 양단이 컷팅된 형상을 가지는 것이지만, 본 발명에서는 상단부의 형상을, 지면과 수평을 이루는 평탄부(11)와, 상기 평탄부(11) 양측이 원호형태로 완만한 곡선구조를 가지는 곡선부(12)로 구성하여, 기존보다 더 높은 사전설정압력에 견딜 수 있도록 한다.
상기 요크(20)는 전술된 컨트롤바(10)의 일측 중단에 힌지결합되어지는 것으로, 이러한 요크(20)의 회동에 의해 후술될 제 1, 2실링부(30, 40)로 이루어지는 실링체(S)가 분기관(P2)에서 배관(P1)을 향해 수직으로 수평으로 삽입되어진다.
물론, 상기 실링체(S)의 최하단에는 후술될 가이드부(60)에 바퀴인 복수개의 가이드휠(61)이 형성되어, 요크(20)가 점차 하강될 시 2개의 가이드 휠 중 앞에 있는 가이드휠(61)부터 순차적으로 배관(P1)의 바닥에 접촉되면서, 배관(P1)의 일측으로 회전하게 되고, 이에 요크(20)와 연결된 실링체(S)가 회동하면서 실링체(S)가 배관(P1) 일측내부로 눕혀져 삽입되어지는 것이다.
상기 제 1실링부(30)는 요크(20)의 하단부에 설치되는 원형의 실링체(S)의 구성 중 하나로써, 후술될 제 2실링부(40) 및 포집부(50)와 함께 단일의 실링체(S)로 구성된다.
상기 제 1실링부(30)는 요크(20)의 단부에 형성되어, 외주연이 배관(P1)의 외주연에 밀착됨으로써, 정비작업공간으로의 기체 및 유체 이동을 방지하고, 기체 및 유체의 누설을 차단하는 역할을 한다.
이러한, 상기 제 1실링부(30)는 요크(20)와 연결된 일면측의 경우 제 1오목부(33)를 형성하는데, 기체 및 유체의 압력을 제 1실링부(30) 일면 전체면적에 균일하게 받을 수 있도록, 상기 제 1실링부(30)의 일면이 원호형태를 가지도록 하는 것이다.
또한, 제 1실링부(30)의 외주연에는 1, 2차 실링부(31, 32)가 형성되도록 하는데, 외주연이 제 1실링부(30)의 압력을 받는 일측을 향해 연속적으로 기울어진 톱니형상을 가짐으로써, 제 1실링부(30)에 가해지는 기체 및 유체의 압력이 강해질수록, 배관(P1) 내주연에 대응되도록 점차 형상이 변화되며(최초에는 외주연이 배관(P1) 내주연에 선접촉되다가, 기체 및 유체의 압력이 증가할수록 압력을 받는측을 향해 톱니형상의 1, 2차 실링부(31, 32)가 휘어지면서 배관(P1)의 내주연에 면접촉되고, 기체 및 유체의 압력이 더 증가하게 될 수록, 1, 2차 실링부(31, 32)의 톱니형상 외주연이 배관(P1)의 내주연에 대응되며 완전 밀착되어지는 형태로 형상이 변화되는 것이다.) 밀착면이 증가되어, 2중 실링의 역할을 가지도록 한 것이다. 즉 이러한 1, 2차 실링부(31, 32)는 기체 및 유체의 압력이 발생될 시 배관(P1) 내주연에 밀착되어져, 제 1실링부(30) 자체만으로도 2중 실링(Sealing)의 역할을 가지도록 한 것이다.
상기 제 2실링부(40)는 실링체(S)에서, 전술된 제 1실링부(30)의 전단에 이격배치되어 일체를 이루는 것으로서, 제 1실링부(30)와 함께 배관(P1)의 외주연에 밀착됨으로써 기체 및 유체를 차단하고, 제 1실링부(30)에서 차단하지 못한 기체 및 유체가 배관(P1)의 정비작업공간으로 유입되는 것이 방지하도록 하기 위한 것이다.
이를 위한 제 2실링부(40)의 경우에도 제 1실링부(30)와 마찬가지로, 기체 및 유체의 압력을 제 2실링부(40) 일면 전체면적에 균일하게 받을 수 있도록, 상기 제 2실링부(40)의 일면이 원호형태를 가지도록 하는 제 2오목부(42)를 형성하도록 한다.
또한, 상기 제 2실링부(40)의 외주연에는 3차 실링부(41)를 형성하도록 하는데, 3차 실링부(41)란 제 2실링부(40)의 외주연이 제 2실링부(40)의 압력을 받는 일측을 향해 연속적으로 기울어진 톱니형상을 가짐으로써, 제 2실링부(40)에 가해지는 기체 및 유체의 압력이 강해질수록, 배관(P1) 내주연에 대응되도록 점차 형상이 변화되며(최초에는 외주연이 배관(P1) 내주연에 선접촉되다가, 기체 및 유체의 압력이 증가할수록 압력을 받는측을 향해 톱니형상의 3차 실링부(41)가 휘어지면서 배관(P1)의 내주연에 면접촉되고, 기체 및 유체의 압력이 더 증가하게 될 수록, 3차 실링부(41)의 톱니형상 외주연이 배관(P1)의 내주연에 대응되며 완전 밀착되어지는 형태로 형상이 변화되는 것이다.) 밀착면이 증가되어, 기체 및 유체의 압력에 의해 배관(P1) 내주연에 밀착되어져 실링의 역할을 할 수 있도록 한 것이다.
더불어, 전술된 제 1, 2실링부(30, 40)의 경우, 각각, 외부 압력에 형상이 변형되는 것을 방지하기 위해, 상기 제 1, 2실링부(30, 40) 각 내부에 국부적으로 금속판 또는 철심이 삽입되어지는 제 1변형방지체(81) 및 상기 제 1, 2실링부(30, 40)의 각 타면에 고무와 메쉬부재(망 섬유)가 일체로 형성되는 제 2변형방지체(82)가 구비되도록 한다.
상기 포집부(50)는 전술된 제 1, 2실링부(30, 40) 사이에 설치되는 소정두께의 원판 금속체로써, 제 1실링부(30)에서 차단하지 못한 기체 및 유체 및 이물질이 포집되도록 하는 역할을 한다.
이를 위한 포집부(50)는 하우징(51), 포집라인(52), 벤트홀(54)을 포함한다.
상기 하우징(51)은 중앙이 관통되어 있어 포집공간(53)을 형성하고, 상기 제 1, 2실링부(30, 40)보다 상대적으로 작은 직경을 가짐과 동시에, 소정두께를 가지는 원판금속판 구조를 가지는 것이다.
상기 포집라인(52)은 하우징(51)의 외주연에서부터 중앙의 포집공간(53)을 향해 내부에 관통형성되어, 제 1실링부(30)에서 차단하지 못하여 제 1, 2실링부(30, 40) 사이의 외주연으로 누설된 기체 및 유체 및 플러깅 헤드가 배관(P1) 내부에 삽입되면서, 제 1, 2실링부(30, 40) 사이에 위치하게 된 각종 배관(P1) 내 이물질이 포집공간(53)으로 포집될 수 있도록 한 것이다.
이러한, 포집라인(52) 상기 포집공간(53)을 중심으로 하우징(51)의 외주연을 향해 방사형으로 다수 형성되어 있도록 한다.
상기 벤트홀(54)은 전술된 다수의 포집라인(52) 중 일부와 연통연결되는 것으로, 포집공간(53) 내 기체 및 유체가 외부로 배출될 수 있도록 하기 위한 것이다.
더불어, 이러한 포집부(50)와 전술된 제 2실링부(40)의 접촉면, 즉 결합면에는 링 형태의 보조 실링부(70)가 장착되어 있도록 하여, 제 1실링부(30)에서 차단하지 못하고, 전술된 포집부(50)에도 포집못한 기체 및 유체가 포집부(50)와 제 2실링부(40) 결합면을 따라 누설되지 않도록 할 수 있음이다.
상기 가이드부(60)는 전술된 실링체(S)의 타측, 즉 플러깅 헤드의 최하단에 형성되는 것으로서, 더욱 자세히는 제 2실링부(40)의 일면에 형성되어, 플러깅 헤드가 배관(P1)일측에 길이방향으로 삽입되어질 수 있도록 가이드하는 가이드휠(61)(바퀴)을 구비한 것이다.
즉, 이러한 가이드부(60)는 플러깅 헤드를 배관(P1)에 삽입시, 최하단부의 가이드휠(61)의 배관(P1) 바닥에 접촉될 수 있도록, 가이드휠(61)을 장착하기 위한 구성이다.
더불어, 상기 가이드휠(61)의 경우, 상기 가이드부(60)에 천공된 장홀(62)을 따라, 상, 하로 소정거리 이동이 가능하게 결합되는데, 상기 장홀(62)에는 탄성부재(63, 스프링 등)가 설치되어, 가이드휠(61)이 배관(P1) 바닥에 접촉시, 상기 탄성부재(63)에 의해 충격흡수가 가능토록 한다.
하기에서는 전술된 형상 변화형 이중 플러깅 헤드를 이용한 시공방법에 관해 기재하도록 한다.
1. 상기 이중 플러깅 장치(100)에 컨트롤바(10)가 직립설치되며, 컨트롤바(10)와 실링체(S) 사이에 일측방향으로만 회동이 가능하게 요크(20)가 연결되는 단계(S100):
전술된 바와 같이, 플러깅 헤드를 배관(P1) 내에 삽입하기 위해, 이중 플러깅 장치(100)의 하단에 컨트롤바(10)를 직립설치하고, 이러한 컨트롤바(10)에 회동가능한 요크(20)를 연결설치하며, 상기 요크(20)의 하단부에는 실링체(S)가 일체로 구성되도록 한 것이다.
2. 상기 배관(P1)의 수직으로 연통된 분기관(P2)에, 상기 이중 플러깅 장치(100)에 의해 플러깅 헤드가 수직으로 하강되는 단계(S200):
수평의 배관(P1)에 수직의 분기관(P2)을 연통설치하고. 이러한 분기관(P2)에 플러깅 헤드를 이중 플러깅 장치(100)를 이용하여 수직으로 하강삽입시킨다.
3. 상기 플러깅 헤드 최하단의 가이드휠(61)이 배관(P1) 내 바닥에 접촉되고, 배관(P1)의 일측으로 플러깅 헤드를 가이드하는 단계(S300):
상기 S200단계가 진행되며 점차 하강되며, 플러깅 헤드의 최하단에 위치한 가이드휠(61)이 배관(P1) 바닥에 접촉되며, 이러한 S300단계에서 가이드휠(61)이 배관(P1) 바닥에 접촉시, 상기 가이드휠(61) 장착된 가이드부(60)에 천공된 장홀(62)을 따라, 상기 가이드휠(61)이 상, 하로 소정거리 이동이 가능하되, 장홀(62)에 형성된 탄성부재(63) 의해, 충격음 발생이 감소 및 충격이 흡수되어, 배관(P1)의 손상이 발생되지 않는다.
4. 상기 컨트롤바(10)가 배관(P1)의 바닥에 가까워질수록, 상기 요크(20)가 배관(P1)의 일측으로 90도 회동되어지고, 상기 실링체(S)가 수평의 배관(P1) 측으로 삽입되면서, 실링체(S)를 구성하는 전, 후단 제 1, 2실링부(30, 40) 각각의 외주연이 배관(P1)의 내주연에 밀착되어져, 배관(P1)을 밀폐하며 기체 및 유체 흐름을 이중으로 차단하는 단계(S400):
상기 컨트롤바(10)가 계속 하강하게 되면, 가이드휠(61)은 배관(P1)의 일측으로 이동하게 되고, 이와 동시에 요크(20)는 힌지부분이 가이드휠(61)의 회전방향과 동일방향을 향해 수직에서 90도가 되도록 회동되어진다.
이로써, 실링체(S)를 이루는 제 1, 2실링부(30, 40)의 각 외주연은 배관(P1)의 내주연에 밀착되어지면서, 배관(P1)의 기체 및 유체 이동을 차단하고, 기체 및 유체가 누설되지 않도록 한다.
더욱 자세히 설명하면, 상기 실링체(S)의 전단에 형성된 제 1실링부(30)의 외주연이 배관(P1)의 내주연에 밀착되되, 외주연이 제 1실링부(30)의 압력을 받는 일측을 향해 연속적으로 기울어진 톱니형상을 가짐으로써, 제 1실링부(30)에 가해지는 기체 및 유체의 압력이 강해질수록, 배관(P1) 내주연에 대응되도록, 압력을 받는 일측을 향해 점차 형상이 변화되며 밀착면이 증가되어, 2중 실링의 역할을 하면서 기체 및 유체누설이 1차 방지되고(S410단계), 제 2실링부(40)는 제 1실링부(30)와 이격되어 상기 실링체(S)의 후단에 형성되되, 외주연이 제 2실링부(40)의 압력을 받는 일측을 향해 기울어진 톱니형상을 가짐으로써, 제 2실링부(40)에 가해지는 기체 및 유체의 압력이 강해질수록, 배관(P1) 내주연에 대응되도록 압력을 받는 일측을 향해 점차 형상이 변화되며 밀착면이 증가되면서, 제 1실링부(30)에서 차단하지 못한 기체 및 유체가 2차로 방지되도록 한 것이다.(S420단계)
5. 상기 제 1, 2실링부(30, 40) 사이에 누설된 기체 및 유체 및, 배관(P1) 내 플러깅 헤드 삽입시 제 1, 2실링부(30, 40) 사이로 유입된 이물질이, 제 1, 2실링부(30, 40) 사이의 포집부(50)의 포집라인(52)을 따라 이동되어, 포집부(50) 중단의 포집공간(53)에 저장되는 단계(S500):
상기 제 1실링부(30)의 이중 실링으로도 방지하지 못하고 누설된 기체 및 유체가 발생시, 이러한 기체 및 유체는 제 2실링부(40)에 의해 차단되면서, 제 1, 2실링부(30, 40) 사이에 위치하게 되는데, 이러한 제 1실링부(30)를 거친 기체 및 유체는, 플러깅 헤드가 배관(P1) 내부에 삽입되면서, 제 1, 2실링부(30, 40) 사이에 위치하게 된 각종 배관(P1) 내 이물질이, 포집주의 외주연 둘레 전체에 다수 형성된 포집라인(52)을 통해, 포집부(50) 중앙의 포집공간(53)에 모여 저장되어진다.
또한, 상기 포집부(50)의 포집공간(53)으로 이동되지 않고, 포집부(50)와 제 2실링부(40) 상호간의 결합면을 따라 세어나오는 기체 및 유체는, 포집부(50)와 제 2실링부(40) 상호간의 결합면에 설치된 링 형태의 보조 실링부(70) 의해, 외부로 누설되지 않도록 하는 단계(S510단계)가 더 구비될 수 있음이다.
이렇게 포집부(50)의 포집공간(53)에 모여진 기체 및 유체 및 이물질 등은 상기 배관(P1)의 정비작업완료 후, 상기 포집공간(53) 내 기체 및 유체와 이물질이 포집라인(52) 중 일부에 형성된 벤트홀(54)을 통해 외부로 배출되어 질 수 있도록 한다.(S600단계)
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.
10: 컨트롤바 11: 평탄부
12: 곡선부 20: 요크
30: 제 1실링부 31: 1차 실링부
32: 2차 실링부 33: 제 1오목부
40:제 2실링부 41: 3차 실링부
42: 제 2오목부 50: 포집부
51: 하우징 52: 포집라인
53: 포집공간 54: 벤트홀
60: 가이드부 61: 가이드휠
62: 장홀 63: 탄성부재
70: 보조 실링부 81: 제 1변형방지체
82: 제 2변형방지체 100: 이중 플러깅 장치
110: 컨트롤바 가이드
P1: 배관 P2: 분기관
S: 실링체

Claims (12)

  1. 배관이설작업을 위해 이중 플러깅 장치(100)에 의해 배관(P1) 내에 삽입되어, 사전결정된 정비작업공간으로의 기체 및 유체차단 및 배관(P1)과의 접촉면에서의 기체 및 유체누설을 방지할 수 있도록 하는 플러깅 헤드에 있어서,
    상기 플러깅 헤드의 단부에 형성되며, 상기 배관(P1)의 외주연에 밀착됨으로써, 정비작업공간으로의 기체 및 유체를 차단하고, 기체 및 유체누설을 방지하는 제 1실링부(30);
    상기 제 1실링부(30)의 전단에 이격배치되어, 제 1실링부(30)와 함께 배관(P1)의 외주연에 밀착됨으로써 기체 및 유체를 차단하고, 제 1실링부(30)에서 차단하지 못한 기체 및 유체가 정비작업공간으로 유입되는 것이 방지되는 제 2실링부(40);
    상기 제 1, 2실링부(30, 40) 사이에 설치되어, 제 1실링부(30)에서 차단하지 못한 기체 및 유체 및 이물질이 포집되도록 하는 포집부(50);
    상기 이중 플러깅 장치(100) 하단부에 수직으로 체결고정되는 컨트롤바(10);
    상기 컨트롤바(10)의 일측 중단부에 연결되되, 수평설치된 배관(P1)의 일측방향으로만 회동이 가능하게 결합되어지며, 상기 제 1실링부(30)가 단부에 형성되는 요크(20);
    상기 포집부(50)와 제 2실링부(40)의 결합면에 국부적으로 형성되어, 포집부(50)와 제 2실링부(40) 결합면을 따라 누설되는 기체 및 유체를 차단하는 보조 실링부(70);를 포함하여 이루어지며,
    상기 제 1실링부(30)는 기체 및 유체의 압력을 제 1실링부(30) 일면 전체면적에 균일하게 받을 수 있도록, 상기 제 1실링부(30)의 일면이 원호형태를 가지도록 하는 제 1오목부(33)와, 상기 제 1실링부(30)의 외주연에 형성되며, 외주연이 제 1실링부(30)의 압력을 받는 일측을 향해 연속적으로 기울어진 톱니형상을 가짐으로써, 제 1실링부(30)에 가해지는 기체 및 유체의 압력이 강해질수록, 배관(P1) 내주연에 대응되도록 점차 형상이 변화되며 밀착면이 증가되어, 2중 실링의 역할을 가지도록 하는 1, 2차 실링부(31, 32)로 이루어지며,
    상기 제 2실링부(40)는 기체 및 유체의 압력을 제 2실링부(40) 일면 전체면적에 균일하게 받을 수 있도록, 상기 제 2실링부(40)의 일면이 원호형태를 가지도록 하는 제 2오목부(42)와, 상기 제 2실링부(40)의 외주연에 형성되며, 외주연이 제 2실링부(40)의 압력을 받는 일측을 향해 기울어진 톱니형상을 가짐으로써, 제 2실링부(40)에 가해지는 기체 및 유체의 압력이 강해질수록, 배관(P1) 내주연에 대응되도록 점차 형상이 변화되며 밀착면이 증가되어, 실링의 역할을 하는 3차 실링부(41)로 이루어지며,
    상기 포집부(50)는 제 1, 2실링부(30, 40)보다 상대적으로 작은 직경을 가지며, 중앙에 포집공간(53)이 형성되는 하우징(51)과, 상기 하우징(51)의 외주연에서부터 포집공간(53)을 향해 관통형성되어, 제 1, 2실링부(30, 40) 사이의 누설 기체 및 유체 및 이물질이 포집공간(53)으로 포집될 수 있도록 하며, 상기 포집공간(53)을 중심으로 하우징(51)의 외주연을 향해 방사형으로 다수 형성되는 포집라인(52)과, 상기 다수의 포집라인(52) 중 일부와 연통연결되어, 포집공간(53) 내 기체 및 유체가 외부로 배출될 수 있도록 하는 벤트홀(54)로 이루어지며,
    상기 제 2실링부(40)의 일면에 형성되어, 플러깅 헤드가 배관(P1)일측에 길이방향으로 삽입되어질 수 있도록 가이드하는 가이드휠(61)을 구비한 가이드부(60);가 더 구비되되, 상기 가이드휠(61)은 가이드부(60)에 천공된 장홀(62)을 따라, 상, 하로 소정거리 이동이 가능하게 결합되고, 상기 장홀(62)에는 탄성부재(63)가 설치되어, 가이드휠(61)이 배관(P1) 바닥에 접촉시, 충격흡수가 가능토록 하며,
    상기 컨트롤바(10)는 이중 플러깅 장치(100)와 연결되는 상단부의 형상을, 지면과 수평을 이루는 평탄부(11)와, 상기 평탄부(11) 양측이 원호형태로 완만한 곡선구조를 가지는 곡선부(12)로 구성하여, 사전설정된 압력에 견딜 수 있도록 하며,
    상기 제 1, 2실링부(30, 40) 각 내부에 국부적으로 금속판 또는 철심이 삽입되어지는 제 1변형방지체(81) 및 상기 제 1, 2실링부(30, 40)의 각 타면에 고무와 메쉬부재가 일체로 형성되는 제 2변형방지체(82)가 구비되는 것을 특징으로 하는 형상 변화형 이중 플러깅 헤드.
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