KR102200893B1 - 편심형 부단수 할정자관 - Google Patents

편심형 부단수 할정자관 Download PDF

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KR102200893B1
KR102200893B1 KR1020190121763A KR20190121763A KR102200893B1 KR 102200893 B1 KR102200893 B1 KR 102200893B1 KR 1020190121763 A KR1020190121763 A KR 1020190121763A KR 20190121763 A KR20190121763 A KR 20190121763A KR 102200893 B1 KR102200893 B1 KR 102200893B1
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Abstract

본 발명은 편심형 부단수 할정자관이다. 그의 구체적인 구성은 상하부에 결합볼트(11)가 형성된 압착할정자관(40)과 분기할정자관(60)이 분할식 할정자관(10)으로 마련되고, 상기 분기할정자관(60)의 측방에는 분기구(61)가 형성되되, 할정자관(10)의 중심에서 하방으로 내려 지면과 수평하게 형성되고, 상기 분기구(61)의 초입에는 원주방향을 따라 패킹링(62)이 사선으로 장착되며, 상기 하부 결합볼트(11)에서 하부 패킹링(62)까지의 거리(L)와, 상부 결합볼트(11)에서 상부 패킹링(62)까지의 거리(L')가 동일(L = L')하게 되도록, 할정자관(10)을 일정 각도(θ)만큼 분기구(61)쪽으로 회전시켜 형성한다.

Description

편심형 부단수 할정자관{The eccentric type branching device}
본 발명은 부단수 할정자관에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 본관(1)의 저면에 퇴적물(3)이 생성되지 않도록 분기구(61)를 할정자관(10)의 중심에서 하방으로 내려 편심으로 형성하고, 분기구(61)에 장착되는 패킹링(62)에 균일한 압력이 가해지도록 할정자관(10)을 일정한 각도(θ)로 회전시켜 구성함으로써, 밀폐 기능이 향상되도록 한 편심형 부단수 할정자관에 관한 것이다.
본 발명이 속하는 부단수 할정자관(10)은 상하수도관을 비롯한 유체가 흐르는 관로 본관(1)에서 분기관(2)을 추가적으로 설치할 경우, 단수 조치를 시행하지 않고, 분기관(2)의 설치 공사를 진행할 수 있도록 본관(1)의 외주면을 감싸는 장치이다.
도 2는 종래 부단수 할정자관(10)의 문제점을 설명하기 위한 대표 단면도로서, 통상 본관(1)을 둘러싸는 할정자관(10)이 설치되고, 할정자관(10)에서 분기구(61)의 측방으로 제수밸브(20) 및 천공장치(30)가 순차적으로 설치된 다음, 천공장치(30)를 통해 본관(1)의 측면 중앙부에 구멍을 생성한 후, 천공장치(30)를 제거하고 분기관(2)을 설치하면, 도 2에 도시된 대표 단면도처럼 시공이 완료된다.
종래의 문제점은 본관(1)의 저면에 관로속을 떠다니는 부유물 등이 쌓일 수 있는 공간이 생성되면서 퇴적물(3)이 생성된다는 것이다.
일반적으로 관로 본관(1)에서 분기관(2)을 설치할 경우에는 본관(1)보다 구경이 작은 분기관(2)을 설치함에 따라, 본관(1)의 측면 중앙부를 중심으로 구멍을 뚫으면, 도 2와 같이 필연적으로 단턱이 생성되고, 이 곳으로 퇴적물(3)이 쌓이게 된다.
본관(1)의 유속을 빠르게 하거나, 압력 조절을 시행하여 와류를 만드는 작업을 통해 퇴적물(3)을 흘려보내기 위한 조치를 취하고 있지만, 단턱에 막힌 퇴적물(3)은 쉽사리 빠지지 않는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 본관(1)의 저면에 퇴적물(3)이 생성되지 않도록 분기구(61)를 할정자관(10)의 중심에서 하방으로 내려 편심으로 형성하고, 분기구(61)쪽 패킹링(62)에 가해지는 압력이 균일하게 작동되도록, 분할된 할정자관(10)을 분기구(61)쪽으로 일정 각도(θ)로 회전시켜 형성하며, 패킹링(62)의 대응측에는 면접촉식 압착볼트(50)가 형성된 편심형 부단수 할정자관(10)을 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 편심형 부단수 할정자관의 구체적인 구성은 상하부에 결합볼트(11)가 형성된 압착할정자관(40)과 분기할정자관(60)이 분할식 할정자관(10)으로 마련되고, 상기 분기할정자관(60)의 측방에는 분기구(61)가 형성되되, 할정자관(10)의 중심에서 하방으로 내려 지면과 수평하게 형성되고, 상기 분기구(61)의 초입에는 원주방향을 따라 패킹링(62)이 사선으로 장착되며, 상기 하부 결합볼트(11)에서 하부 패킹링(62)까지의 거리(L)와, 상부 결합볼트(11)에서 상부 패킹링(62)까지의 거리(L')가 동일(L = L')하게 되도록, 할정자관(10)을 일정 각도(θ)만큼 분기구(61)쪽으로 회전시켜 형성한다.
본 발명에 따른 편심형 부단수 할정자관(10)을 사용하게 되면, 분기할정자관(60)에 형성된 분기구(61)가 할정자관(10)의 중심에서 하방으로 내려 편심되게 형성됨으로써, 부유물 등 퇴적물(3)이 쌓이는 단턱이 원천적으로 배제되어 퇴적물(3)이 없는 원활한 통수가 이루어질 뿐 아니라, 할정자관(10)을 분기구(61)쪽으로 일정 각도(θ)로 회전시켜 형성하고, 패킹링(62)의 대응측에 면접촉식 압착볼트(50)가 형성됨으로써, 분기구(61)의 초입에 사선으로 장착된 패킹링(62)에 균일한 압력이 작동됨에 따라, 견고한 밀폐 기능으로 인해 원활한 유체의 흐름이 담보되는 장점이 있다.
도 1은 종래 부단수 할정자관의 설치에 관한 공정도
도 2는 종래 부단수 할정자관의 문제점을 설명하기 위한 대표 단면도
도 3은 종래 부단수 할정자관의 문제점을 설명하기 위한 또 다른 대표 단면도
도 4는 본 발명에 따른 편심형 부단수 할정자관을 설명하기 위한 대표 단면도
도 5는 본 발명에 따른 편심형 부단수 할정자관을 설명하기 위한 사시도
도 6은 본 발명중 압착블럭, 압착볼트를 설명하기 위한 사시도
도 7은 본 발명에 따른 편심형 부단수 할정자관의 설치 사시도
도 8은 본 발명에 따른 편심형 부단수 할정자관의 설치 상태를 설명하기 위한 대표 단면도
이하, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 바람직한 실시예의 기술구성 및 효과를 첨부된 도면을 참고하여 설명하되, 동일 구성은 동일 부호를 사용하여 종래 구성의 문제점과 비교하면서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 부단수 할정자관(10)은 상하수도관을 비롯한 유체가 흐르는 관로 본관(1)에서 분기관(2)을 추가적으로 설치할 경우, 단수 조치를 시행하지 않고, 분기관(2)의 설치 공사를 진행할 수 있도록 본관(1)의 외주면을 감싸는 장치이다.
도 1은 종래 부단수 할정자관(10)의 설치에 관한 공정도로서, 도 1의 (a)에 도시된 관로 본관(1)의 외주면으로 도 1의 (b)에서와 같이 분할된 부단수 할정자관(10)이 결합볼트(11)를 통해 설치되고, 할정자관(10)의 측방에는 분기구(61)가 형성된다. 상기 분기구(61)는 일반적으로 할정자관(10)의 중심에 맞춰 형성되기 때문에 본관(1)의 중심과 동일하게 설치된다.
상기 할정자관(10)에서 분기관(2)의 측방에는 도 1의 (c)와 같이 제수밸브(20)가 설치되고, 상기 제수밸브(20)의 측방에는 도 1의 (d)와 같이 천공장치(30)가 장착된다.
상기 천공장치(30)를 작동시키면 도 1의 (e)와 같이 천공부재(31)가 수평하게 이동되면서 본관(1)의 측면 중앙에 구멍을 뚫게 되고, 천공작업이 완료되면 도 1의 (f)와 같이 천공부재(31)를 원위치 시키고, 제수밸브(20)에서 개폐부재(21)를 수직하게 내려 유체의 흐름을 차단시킨 다음, 천공장치(30)를 제거하고 분기관(2)을 제수밸브(20)와 결합하면 도 1의 (g)와 같이 본관(1)을 단수하지 않고도 분기관(2)의 시공이 가능하게 된다.
도 2는 도 1의 (g)를 확대하여 종래 부단수 할정자관(10)의 문제점을 설명하기 위한 대표 단면도이다. 도 2에서 보듯이 분기구(61)는 할정자관(10)의 중심에 맞춰 할정자관(10)에 대해 수직하게 형성되는 구성이고, 분기구(61)의 측방으로 설치하는 분기관(2)은 일반적으로 관로 본관(1)보다 구경이 작은 분기관(2)이 설치됨을 고려할 때, 천공장치(30)를 통해 본관(1)의 측면 중앙부를 중심으로 구멍을 뚫으면, 도 2와 같이 필연적으로 단턱이 생성되면서, 이 곳으로 관로속을 떠다니는 부유물 등이 퇴적물(3)로 쌓이는 문제점이 발생된다.
상기 퇴적물(3)을 자연스럽게 흘려보내기 위해, 본관(1)의 유속을 빠르게 하거나 송수 압력을 조절하여 와류를 만드는 등 퇴적물(3)을 흘려보내기 위한 조치를 취하고 있지만, 단턱에 막힌 퇴적물(3)은 쉽사리 빠지지 않는 문제점이 있다.
도 3은 도 2와 같은 구조에서 퇴적물(3)이 쌓이는 문제점을 근원적으로 해결하기 위해 제안된 종래 기술이나, 이 또한 아래와 같은 치명적인 문제점을 가지고 있다.
도 3에서는 퇴적물(3)이 쌓이는 단턱 부분이 처음부터 생성되지 않도록 분기구(61)를 할정자관(10)의 중심에서 하방으로 내려 형성함으로써, 통수 과정에서 자연스럽게 부유물 등이 흘러나가도록 하여 앞서 설명한 퇴적물(3)의 문제점을 간단하게 해결한 바 있다.
그러나 이 구조는 수밀 기능에 문제가 발생되는 구조이다. 즉, 도 3에서 보듯이 할정자관(10)에서 분기구(61)와 본관(1)이 밀착되는 분기구(61)의 초입에는 패킹링(62)이 삽입되어 수밀 기능을 수행하게 된다.
또한, 통상적으로 부단수 할정자관(10)은 이미 설치된 본관(1)의 외주면에 장착하기 위해 분할된 상태로 만들어진다. 도 3에서 보듯이 할정자관(10)의 상부와 하부에는 결합볼트(11)가 장착되어 분할된 할정자관(10)을 일체로 결합시킨다.
이때, 하부 결합볼트(11)에서 하부 패킹링(62)까지의 거리(L)는 상부 결합볼트(11)에서 상부 패킹링(62)까지의 거리(L')보다 짧기(L < L')때문에, 결합볼트(11)가 패킹링(62)에 가하여 당김력(P, P')은 차이가 발생된다.
즉, 결합볼트(11)와 패킹링(62)까지의 거리(L, L')차이로 인해, 하부 결합볼트(11)에서 하부 패킹링(62)을 당기는 힘(P)은 상부 결합볼트(11)에서 상부 패킹링(62)을 당기는 힘(P')보다 크기(P > P')때문에 본관(1)에 생성된 구멍의 가장자리에서 수밀 기능에 불균형이 발생되는 치명적인 문제점이 있다.
참고로, 도 2처럼 분기구(61)가 할정자관(10)의 중심에 맞춰 할정자관(10)에 대해 수직하게 형성되는 구성일 때에는, 하부 결합볼트(11)에서 하부 패킹링(62)까지의 거리(L)와 상부 결합볼트(11)에서 상부 패킹링(62)까지의 거리(L')가 동일(L = L')하기 때문에, 하부 결합볼트(11)에서 하부 패킹링(62)을 당기는 힘(P)과 상부 결합볼트(11)에서 상부 패킹링(62)을 당기는 힘(P')의 크기도 동일(P = P')하게 됨으로써, 균일한 수밀 기능이 이루어진다.
도 4는 본 발명에 따른 편심형 부단수 할정자관(10)을 설명하기 위한 대표 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 편심형 부단수 할정자관(10)을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4에서 보듯이 본 발명에 따른 편심형 부단수 할정자관(10)은 압착할정자관(40)과 분기할정자관(60)으로 분할되어 결합볼트(11)를 통해 일체로 결합되도록 형성되고, 퇴적물(3)이 쌓이는 단턱 부분이 처음부터 생성되지 않도록 분기구(61)를 상기 분기할정자관(60)의 중심에서 하방으로 내려 형성함으로써, 통수 과정에서 자연스럽게 부유물 등이 흘러나가도록 구성한다.
또한, 분기할정자관(60)에서 분기구(61)는 지면과 수평하게 형성되고, 분기구(61)와 본관(1)이 밀착되는 분기구(61)의 초입에는 패킹링(62)이 삽입되어 수밀 기능을 수행한다.
이때, 분기구(61)의 원주방향을 따라 사선으로 장착된 패킹링(62, 도 4에서 2점 쇄선으로 표시)에 가해지는 상부 및 하부 결합볼트(11)의 당김력(P, P')이 동일(P = P')하게 되어 균일한 수밀 기능을 수행할 수 있도록, 본 발명에서는 편심형 부단수 할정자관(10)을 도 4의 도면상 일정 각도(θ)만큼 분기구(61)쪽으로 회전시켜 형성한다.
그리고 도 4에서 2점 쇄선으로 표시한 패킹링(62)의 대응측에 해당하는 압착할정자관(40)의 외주면에 압착블럭(41)과 압착볼트(50)를 형성함으로써, 상기 압착볼트(50)의 조임을 통해 대응측에 위치한 패킹링(62)을 간접적으로 가압할 수 있으므로 패킹링(62) 전체가 균일한 압력을 받으면서 수밀 기능을 원활하게 수행하게 된다.
즉, 도 4에 도시한 바와 같이 하부 결합볼트(11)에서 하부 패킹링(62)까지의 거리(L)와 상부 결합볼트(11)에서 상부 패킹링(62)까지의 거리(L')가 동일(L = L')하게 되도록, 본 발명에 따른 편심형 부단수 할정자관(10)을 일정 각도(θ)만큼 분기구(61)쪽으로 회전시켜 형성하면, 하부 결합볼트(11)에서 하부 패킹링(62)을 당기는 힘(P)과 상부 결합볼트(11)에서 상부 패킹링(62)을 당기는 힘(P')의 크기가 동일(P = P')하거나 근사치(P ≒ P')로 발현됨으로써, 균일한 수밀 기능이 이루어진다.
게다가, 도 4에 2점 쇄선으로 표시한 패킹링(62)은 사선으로 장착되고, 압착볼트(50)는 사선으로 장착된 패킹링(62)에 균일한 가압력(F, F')을 수직하게 행사할 수 있도록, 사선으로 장착된 패킹링(62)의 중심점으로부터 대응측에 해당하는 압착할정자관(40)의 외주면에 장착된다.
따라서 상기 압착볼트(50)의 조임을 통해 본관(1)이 수직하게 가압되고, 본관(1)을 매개체로 패킹링(62)에는 동일한 가압력(F = F')이 간접적으로 수직하게 작동됨으로써, 패킹링(62) 전체가 균일한 압력을 받으면서 수밀 기능을 원활하게 수행하게 되는 것이다.
도 6은 본 발명중 압착블럭(41), 압착볼트(50)를 설명하기 위한 사시도로서, 도 6에서 보듯이 압착할정자관(40)의 외주면에는 길이 방향을 따라 압착블럭(41)이 돌출 형성되고, 압착블럭(41)에는 압착볼트(50)가 나사결합되도록 암나사부(42)가 일정 간격으로 형성되며, 상기 압착블럭(41)의 양측면에는 풀림방지너트(52)를 끼워 압착볼트(50)와 나사결합할 수 있도록 삽입공(43)이 형성되고, 상기 암나사부(42)의 직하방 동일선상에 해당하는 압착할정자관(40)의 외주면에는 도 5, 6에서 확인되듯이 스파이크(53)가 들락거릴 수 있도록 관통공(44)이 형성된다.
상기 압착볼트(50)의 선단에는 끼움돌기(51)가 형성되고, 스파이크(53)의 일측면에는 상기 압착볼트(50)의 끼움돌기(51)와 조립되도록 끼움홈(54)이 형성되며, 스파이크(53)의 타측면에는 마찰면(55)이 형성되어, 스파이크(53)가 본관(1)의 외주면에 면대면으로 견고하게 밀착되면서 도 7과 같이 설치된다.
도 7은 본 발명에 따른 편심형 부단수 할정자관(10)의 설치 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 편심형 부단수 할정자관(10)의 설치 상태를 설명하기 위한 대표 단면도이다.
본 발명에 따른 편심형 부단수 할정자관(10)은 도 7과 같이 패킹링(62)에 균일한 압력을 가하는 형태로 장착될 뿐 아니라, 도 8과 같이 부유물 등 퇴적물(3)이 쌓이는 단턱이 원천적으로 배제됨으로써, 유체의 흐름이 도 8에 파선으로 표시한 것처럼 본관(1)에서 분기관(2)으로 자연스럽게 흐르면서 퇴적물(3)이 쌓이지 않게 된다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 실시될 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 설명중 사용된 거리(L, L' ), 당김력(P, P'), 가압력(F, F') 등은 동일이라고 설명하고 있으나, 이는 허용오차를 인정하는 범위안에서의 동일임을 의미한다.
1 : 본관
2 : 분기관
3 : 퇴적물
10 : 할정자관
11 : 결합볼트
20 : 제수밸브
21 : 개폐부재
30 : 천공장치
31 : 천공부재
40 : 압착할정자관
41 : 압착블럭
42 : 암나사부
43 : 삽입공
44 : 관통공
50 : 압착볼트
51 : 끼움돌기
52 : 풀림방지너트
53 : 스파이크
54 : 끼움홈
55 : 마찰면
60 : 분기할정자관
61 : 분기구
62 : 패킹링
L, L' : 거리
P, P' : 당김력
F, F' : 가압력
θ : 각도

Claims (2)

  1. 상하부에 결합볼트(11)가 형성된 압착할정자관(40)과 분기할정자관(60)이 분할식 할정자관(10)으로 마련되고, 상기 분기할정자관(60)의 측방에는 분기구(61)가 형성되되, 할정자관(10)의 중심에서 하방으로 내려 지면과 수평하게 형성되고, 상기 분기구(61)의 초입에는 원주방향을 따라 패킹링(62)이 사선으로 장착되며, 상기 하부 결합볼트(11)에서 하부 패킹링(62)까지의 거리(L)와, 상부 결합볼트(11)에서 상부 패킹링(62)까지의 거리(L')가 동일(L = L')하게 되도록, 할정자관(10)을 일정 각도(θ)만큼 분기구(61)쪽으로 회전시키고,
    상기 사선으로 장착된 패킹링(62)의 중심점으로부터 대응측에 해당하는 압착할정자관(40)의 외주면에는 압착볼트(50)가 장착되되, 상기 압착할정자관(40)의 외주면에는 길이 방향을 따라 압착블럭(41)이 돌출 형성되고, 압착블럭(41)에는 압착볼트(50)가 나사결합되도록 암나사부(42)가 일정 간격으로 형성되며, 상기 압착블럭(41)의 양측면에는 풀림방지너트(52)를 끼워 압착볼트(50)와 나사결합할 수 있도록 삽입공(43)이 형성되고, 상기 암나사부(42)의 직하방 동일선상에 해당하는 압착할정자관(40)의 외주면에는 스파이크(53)가 들락거릴 수 있도록 관통공(44)이 형성되어, 상기 압착볼트(50)의 선단에 위치한 스파이크(53)가 본관(1)을 면대면으로 수직하게 직접 가압하고, 동시에 본관(1)을 매개체로 패킹링(62)에 동일한 가압력을 수직하게 가압함으로써, 균일한 밀폐 기능이 이루어지는 것을 특징으로 하는 편심형 부단수 할정자관.
  2. 삭제
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