KR102083512B1 - 매설 배관 인출 및 교체장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매설된 배관을 인출하거나 교체하는 장치에 있어서: 한 쌍으로 대향하면서 상하로 높이 조절 가능하게 맞물리는 컬럼(20); 상기 컬럼(20)에 상부판(31)과 하부판(32)을 높이 조절 가능하게 지지하는 지지부재(30); 및 상기 상부판(31)에 장착된 권양기(10)와 하부판(32)에 장착된 유도롤러(45)를 이용하여 배관의 인출을 유발하는 가동수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 조립식 구조를 기반으로 집합건물의 협소한 작업 공간에 대한 대응이 용이하고 콘크리트에 매설된 에어컨 냉매순환용 동관을 손상없이 안전하게 인출하거나 다양한 기능을 수행하는 효과가 있다.

Description

매설 배관 인출 및 교체장치{Apparatus for pulling out and exchanging buried pipe}

본 발명은 매설 배관 인출 및 교체장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 집합건물의 콘크리트에 매립된 배관 파이프 공사에 적용하기 위한 매설 배관 인출 및 교체장치에 관한 것이다.

근래 들어 아파트, 오피스, 아파트형공장, 오피스텔, 연립주택, 다세대주택 등의 집합건물에 있어서 에어컨의 냉매순환용 동관을 단열재와 함께 콘크리트에 매설하는 경향이 증가되고 있다. 이 경우 냉매관이 외부로 노출되지 않아 미관을 해치지 않게 되는 반면 변형이나 크랙으로 인하여 냉매순환에 문제가 발생되면 수리하거나 인출하여 교체하는 작업이 수반된다. 이와 같은 작업은 기본적으로 많은 인력이나 시간이 소요되어 개선의 여지가 크다.

이러한 단점의 해소를 위하여 참조할 수 있는 선행기술문헌으로서 하기의 한국 공개특허공보 제2017-0112710호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제1937194호(선행문헌 2) 등이 알려져 있다.

선행문헌 1은 지지대몸체의 중심축봉을 중심공을 삽입하여 형성되는 지렛대작동구; 지렛대작동구의 양측으로는 장착된 탄성스프링 및 지렛대작동구의 일측으로 연결된 작동구손잡이; 지렛대작동구의 타측으로 형성되어 연결되는 연결고리의 단부측에 파이프삽입구가 형성된 파이프인출구;를 포함한다. 이에, 작업 인원을 축소하고 간단하게 이동이 가능하여 인건비 절감을 기대한다.

그러나, 이는 비닐하우스의 매립된 파이프 골조를 인출하는 구조이므로 당김력이 미흡하여 집합건물에 적용하기 적합하지 않다.

선행문헌 2는 매설 통로에 매설되어 있는 기존 배관과 교체 배관에 와이어를 통과시켜 노출하고, 기존 배관과 교체 배관을 연결한 후 기존 배관 측에서 와이어와 함께 기존 배관을 인출하고 교체 배관을 매설 통로에 인입시키는 방식을 제안한다. 이에, 배관의 교체를 수월하게 진행하고 작업 수공과 시간을 단축하며, 교체 냉매 배관의 손상을 방지하는 효과를 기대한다.

다만, 이는 집합건물의 베란다나 복도와 같은 협소한 공간에 대한 대응이 미흡하고, 비교적 큰 당김력이 소요되어 안전사고가 우려되며, 배관의 한쪽 방향만 교체가 가능하므로 현재 기존건물의 매립배관 구조는 여러 방향에서 매립배관이 매설되어 있기 때문에 기능적으로 개선의 여지가 크다.

한국 공개특허공보 제2017-0112710호 "파이프 인출기" (공개일자 : 2017.10.12.) 한국 등록특허공보 제1937194호 "에어컨 매설 배관 교체방법" (공개일자 : 2018.12.11.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 집합건물의 협소한 작업 공간에 대한 대응이 용이하고 콘크리트에 매설된 에어컨 냉매순환용 동관을 손상없이 안전하게 인출하여 점검, 보수, 교체할 수 있는 매설 배관 인출 및 교체장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 매설된 배관을 인출하거나 교체하는 장치에 있어서: 한 쌍으로 대향하면서 상하로 높이 조절 가능하게 맞물리는 컬럼; 상기 컬럼에 상부판과 하부판을 높이 조절 가능하게 지지하는 지지부재; 및 상기 상부판에 장착된 권양기와 하부판에 장착된 유도롤러를 이용하여 배관의 인출을 유발하는 가동수단;을 포함하여 이루어지되,
상기 가동수단의 유도롤러는 하부판에 착탈 가능한 지지판을 개재하여 지지되면서. 폭이 다른 복수의 홈을 외주면에 구비하며,
상기 가동수단은 일단에 배관의 파지를 위한 클램프를 갖춘 와이어를 더 구비하거나, 일단에 배관 내부로 이동 가능한 구체를 갖춘 와이어를 더 구비하고,
상기 유도롤러는 지지판 상에 회동축과 조절핸들을 개재하여 수평으로 회동하여 자세변동 가능하도록 장착되며,
상기 유도롤러는 지지판 상에 회동암을 개재하여 수직으로 회동하여 자세변동 가능하도록 장착되고, 웜기어와 조절핸들을 개재하여 자세변동을 유발하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 컬럼은 미끄럼 방지용 패드와 관절운동 가능한 볼조인트를 갖춘 받침대를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 컬럼 및 지지부재는 조절된 높이를 유지하도록 각각의 조임노브를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 가동수단은 지지판을 개재하여 유도롤러를 착탈 가능하게 지지하고, 유도롤러는 폭이 다른 복수의 홈을 외주면에 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 가동수단은 일단에 배관의 파지를 위한 클램프를 갖춘 와이어를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 가동수단은 일단에 배관 내부로 이동 가능한 구체를 갖춘 와이어를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

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이상과 같이 본 발명에 의하면, 조립식 구조를 기반으로 집합건물의 협소한 작업 공간에 대한 대응이 용이하고 매설된 에어컨 냉매순환용 동관을 손상없이 안전하게 인출하거나 다양한 기능을 수행하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 장치를 전체적으로 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 장치의 주요부를 분해하여 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 장치를 사용 상태로 나타내는 모식도
도 4는 본 발명에 따른 장치의 변형예를 나타내는 모식도
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 장치에 의한 작업예의 모식도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 건축물 등에 매설된 배관을 인출하거나 교체하는 장치에 관하여 제안한다. 아파트 등의 집합건물에 설치되는 에어컨 냉매순환용 배관을 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 통상적으로 냉매순환용 배관은 단열재, 보호관 등과 함께 콘크리트 구조물에 매설되는 동관이다. 동관은 변형이나 크랙으로 인하여 냉매순환에 문제를 유발하기도 한다.

이때, 배관의 인출을 위한 당김력은 체인블록과 같은 권양기(10)를 이용하여 발생할 수 있다.

한편, 냉매순환용 배관의 단부에 설치되는 배관박스(12)는 콘크리트 구조물 벽체나 바닥에 적어도 부분적으로 매립된다.

본 발명에 따르면 컬럼(20)이 한 쌍으로 대향하면서 상하로 높이 조절 가능하게 맞물리는 구조를 이루고 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 컬럼(20)은 좌측과 우측의 한 쌍이 동일하면서 각각 상하로 분리되어 맞물리는 구조이다. 컬럼(20)은 강재를 사용함이 보편적이지만 장치의 이동 편의성을 고려하여 적어도 부분적으로 수지재를 사용할 수 있다. 컬럼(20)의 높이 조절 가능한 구조는 집합건물의 베란다나 복도와 같은 협소한 공간에 대응하는 유연성을 높인다.

또한, 본 발명에 따르면 지지부재(30)이 상기 컬럼(20)에 상부판(31)과 하부판(32)을 높이 조절 가능하게 지지하는 구조이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 지지부재(30)는 상부판(31)이 컬럼(20)의 상측부에 장착되고 하부판(32)이 컬럼(20)의 하측부에 장착된다. 상부판(31)과 하부판(32)은 각각 양측으로 고정된 관체를 이용하여 컬럼(20) 상에 상하 슬라이딩 가능하게 결합된다. 상부판(31)과 하부판(32)의 높이 조절 가능한 구조도 집합건물의 베란다나 복도와 같은 협소한 공간에 대응하는 유연성을 높인다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 컬럼(20)은 미끄럼 방지용 패드(26)와 관절운동 가능한 볼조인트(27)를 갖춘 받침대(25)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 2에서 받침대(25)는 장치의 이동 편의성을 고려하여 컬럼(20)의 하단에서 용이하게 분리되고 긴밀하게 결합 가능하다. 패드(26)는 베란다의 타일에 대한 마찰계수를 높이는 동시에 선택적으로 진공압을 유지하여 컬럼(20)의 미끄럼을 방지한다. 볼조인트(27)는 도 3과 같이 컬럼(20)이 기울어진 상태에서 패드(26)의 자세를 유지하여 미끄럼을 방지한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 컬럼(20) 및 지지부재(30)는 조절된 높이를 유지하도록 각각의 조임노브(23)(33)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 1 및 도 2에서, 컬럼(20)의 일부 영역에 다단공(21)이 형성된 상태를 예시한다. 컬럼(20)과 하부판(32)은 다단공(21)과 조임노브(23)(33)를 이용하여 조절된 높이를 유지할 수 있다. 물론 상부판(31)도 동일한 방식으로 높이 조절하도록 구성될 수 있다. 어느 경우에나 조임노브(23)(33)는 집합건물의 협소한 공간에서 별도의 공구가 없어도 수동으로 높이 조절하는 편의성을 보장한다.

또한, 본 발명에 따르면 가동수단(40)이 상기 상부판(31)에 장착된 권양기(10)와 하부판(32)에 장착된 유도롤러(45)를 이용하여 배관의 인출을 유발하는 구조이다. 가동수단(40)은 컬럼(20)과 지지부재(30)로 이루어진 프레임 상에 착탈 가능하게 설치되어 배관에 당김력을 인가한다. 권양기(10)는 상부판(31)에 설치된 고리(35)에 후크(15)를 걸어 착탈 가능하게 장착된다. 유도롤러(45)는 하부판(32)에 회전 가능하게 장착되어 배관의 인출 자세와 경로를 유지한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 가동수단(40)은 지지판(41)을 개재하여 유도롤러(45)를 착탈 가능하게 지지하고, 유도롤러(45)는 폭이 다른 복수의 홈을 외주면에 구비하는 것을 특징으로 한다. 유도롤러(45)는 지지판(41) 상에 회전 가능하게 지지되며, 지지판(41)은 볼팅 등의 방식으로 하부판(32)에 착탈 가능하다. 작업 대상 배관의 종류와 크기에 따라 다른 규격의 유도롤러(45)를 적용하기 용이하다. 물론 냉매순환용 동관을 대상으로 하는 경우 도 1 및 도 2에 예시하듯 외주면에 3종류의 홈을 지닌 유도롤러(45)를 사용함이 무난하다.

본 발명의 변형예로서, 상기 가동수단(40)은 일단에 배관의 파지를 위한 클램프(43)를 갖춘 와이어(42)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 작업 상황에 따라 권양기(10)의 후크(15)를 직접 배관으로 접근하기 곤란한 경우 와이어(42)를 사용할 수 있다. 와이어(42)은 일단에서 권양기(10)의 후크(15)에 걸리고 타단에서 클램프(43)를 개재하여 배관에 맞물린다. 배관에 나선을 형성하거나 핀을 고정하면 클램프(43)와 긴밀하게 맞물릴 수 있다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 가동수단(40)은 일단에 배관 내부로 이동 가능한 구체(51)를 갖춘 와이어(50)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 와이어(50)는 강선 또는 동등 이상의 강도를 지닌 수지선을 꼬아 유연성을 지닌 구조이다. 와이어(50)의 일단에 장착된 구체(51)는 배관 내부로 이동하면서 변형된 부분에 복원력을 인가한다. 구체(51)는 외단에 조임너트(53)를 개재하여 착탈 가능하도록 설치하는 것이 좋다. 이 경우 구체(51)의 크기를 점차 증대하면서 완만한 복원을 유도할 수 있다.

본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 유도롤러(45)는 지지판(41) 상에 회동축(55)과 조절핸들(47)을 개재하여 자세변동 가능하게 장착되는 것을 특징으로 한다. 도 4(a)를 참조하면, 유도롤러(45)는 컬럼(20)과 평행하게 수직으로 배치되는 회동축(55)을 개재하여 좌우로 자세변동 가능하게 장착된다. 조절핸들(47)은 지지판(41)의 일단에 회전 가능하게 지지되고, 그 단부가 회동축(55)에 형성되는 요홈 상으로 맞물림 가능하다. 이에, 지지판(41)과 직교 상태의 유도롤러(45)를 좌측이나 우측으로 90˚ 회전시킨 다음 조절핸들(47)로 자세를 고정한다. 이는 배관박스(12)가 컬럼(20)의 측방향에 위치하는 경우에 대응하여 배관 인출 작업의 용이성을 향상한다.

한편, 도 2에 예시하는 것처럼 지지판(41) 상에 고정된 유도관(46)을 사용할 수도 있다. 배관박스(12)가 컬럼(20)의 측방향에 위치하는 경우 컬럼(20)에 유도관(46)을 고정하고 와이어(42) 등을 이용하여 배관을 인출할 수 있다.

본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 유도롤러(45)는 지지판(41) 상에 회동암(56)을 개재하여 자세변동 가능하게 장착되고, 웜기어(57)와 조절핸들(47)을 개재하여 자세변동을 유발하는 것을 특징으로 한다. 도 4(b)를 참조하면, 유도롤러(45)는 회동암(56)을 개재하여 상하로 자세변동 가능하게 장착된다. 회동암(56)의 회전 중심인 힌지축은 수평으로 지지판(41) 상에 장착된다. 조절핸들(47)은 하부판(32)의 상측으로 노출되도록 지지판(41) 상에 회전 가능하게 장착된다. 웜기어(57)의 웜은 조절핸들(47)의 축상에 동심으로 연결되고 웜휠은 회동암(56)의 힌지축과 동심으로 연결된다. 이에, 조절핸들(47)를 손으로 돌리면 웜기어(57)의 웜/웜휠, 회동암(56)을 통하여 유도롤러(45)의 자세변동이 유발된다. 배관 인출의 작업 상황에 따라 유도롤러(45)를 부호 45′의 위치로 변동할 수 있다.

사용예에 있어서, 작업자는 분해된 권양기(10), 컬럼(20), 받침대(25), 상부판(31), 하부판(32), 와이어(42), 와이어(50) 등을 갖추고 작업 현장에 도착하고, 도 2와 같이 분해된 구성품을 결합하고 현장에 맞추어 높이를 조절하면서 도 3의 상태로 배관박스(12)의 배관(CP)에 인접하게 컬럼(20)을 설치한다. 도 3(a)는 컬럼(20)을 천장이나 벽체에 지지한 상태에서 우측에서 좌측으로 배관을 인출하는 상태이다. 도 3(b)는 컬럼(20)을 벽체에 기댄 상태에서 좌측에서 우측으로 배관을 인출하는 상태이다.

물론 배관의 인출에 앞서서 배관의 변형이 의심되는 경우 와이어(50)를 배관에 밀어 넣고 단부를 권양기(10)로 당겨서 걸림 상태를 확인한 다음 배관의 내경에 맞는 구체(51)를 이용하여 정형한 후에 내압시험을 거친다.

도 5는 배관의 교체가 필요하다고 판단되는 경우의 작업예로서, 구 배관(CP1)의 단부에 신 배관(CP2)을 용접으로 연결하고 권양기(10)로 당겨서 구 배관의 인출과 신 배관의 설치가 동시에 수행된다. 물론 와이어(42)와 와이어(50)를 사용하여 당김을 보조할 수 있고, 배관의 설치 후에 와이어(50)와 구체(51)를 이용한 정형도 수행할 수 있다. 와이어(50)로 당김을 보조하는 경우 구체(51)를 분리하고 배관 직경보다 큰 받침편을 결합한다.

도 6는 구조물 바닥면의 콘크리트를 부분적으로 제거한 홈(FG)으로 노출된 배관을 인출하는 작업예이다. 이 경우 매설된 배관박스(12)에 노출되는 배관은 U자형 경로로 인출해야 하기도 한다. 그럼에도 본 발명의 유도롤러(45)의 자세를 적절하게 변동하여 배관을 하방향에서 다시 상방향으로 최대 180˚까지 벤딩하면서 인출하는 것이 가능하다.

이와 같이 본 발명의 장치에 의하면 지지된 컬럼(20)에 대하여 배관이 전방, 후방, 측방은 물론 수직 하방향에 있더라도 유도롤러(45), 유도관(46), 조절핸들(47) 등을 사용하여 좁은 공간에서 작업의 편의성을 보장할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 권양기 1 5: 후크
20: 컬럼 21: 다단공
23: 조임노브 25: 받침대
26: 패드 27: 볼조인트
30: 지지부재 31: 상부판
32: 하부판 33: 조임노브
35: 고리 40: 가동수단
41: 지지판 42: 와이어
43: 클램프 45: 유도롤러
46: 유도관 47: 조절핸들
50: 와이어 51: 구체
53: 조임너트 55: 회동축
56: 회동암 57: 웜기어

Claims (8)

1. 매설된 배관을 인출하거나 교체하는 장치에 있어서:
   한 쌍으로 대향하면서 상하로 높이 조절 가능하게 맞물리는 컬럼(20);
   상기 컬럼(20)에 상부판(31)과 하부판(32)을 높이 조절 가능하게 지지하는 지지부재(30); 및
   상기 상부판(31)에 장착된 권양기(10)와 하부판(32)에 장착된 유도롤러(45)를 이용하여 배관의 인출을 유발하는 가동수단(40);을 포함하여 이루어지되,
   상기 가동수단(40)의 유도롤러(45)는 하부판(32)에 착탈 가능한 지지판(41)을 개재하여 지지되면서. 폭이 다른 복수의 홈을 외주면에 구비하며,
   상기 가동수단(40)은 일단에 배관의 파지를 위한 클램프(43)를 갖춘 와이어(42)를 더 구비하거나, 일단에 배관 내부로 이동 가능한 구체(51)를 갖춘 와이어(50)를 더 구비하고,
   상기 유도롤러(45)는 지지판(41) 상에 회동축(55)과 조절핸들(47)을 개재하여 수평으로 회동하여 자세변동 가능하도록 장착되거나,
   상기 유도롤러(45)는 지지판(41) 상에 회동암(56)을 개재하여 수직으로 회동하여 자세변동 가능하도록 장착되고, 웜기어(57)와 조절핸들(47)을 개재하여 자세변동을 유발하는 것을 특징으로 하는 매설 배관 인출 및 교체장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 컬럼(20)은 미끄럼 방지용 패드(26)와 관절운동 가능한 볼조인트(27)를 갖춘 받침대(25)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 매설 배관 인출 및 교체장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 컬럼(20) 및 지지부재(30)는 조절된 높이를 유지하도록 각각의 조임노브(23)(33)를 구비하는 것을 특징으로 하는 매설 배관 인출 및 교체장치.
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