KR20090064873A - 파이프 및 밸브의 교체유닛 및 이 교체유닛이 포함된파이프 및 밸브의 교체장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 파이프의 내부를 막는 파이프차단기 및 파이프 내주면의 스케일을 제거하는 스크래퍼가 선택적으로 착탈 가능하게 결합되는 파이프 및 밸브의 교체유닛에 관한 것이다. 본 발명에 따른 파이프 및 밸브의 교체유닛은 상호 결합된 중공형상의 파이프 중 어느 하나의 파이프를 교체하거나 파이프 사이에 결합된 유량조절밸브를 교체하는데 사용되는 것으로서, 중공형상으로 이루어지며, 파이프에 착탈 가능하게 결합되는 슬리브; 일방향으로 길게 형성되며, 슬리브에 왕복 이동 가능하게 끼워지며, 파이프 내부를 폐쇄시키기 위한 파이프차단기와의 결합을 위한 제1결합부 및 파이프의 내주면에 부착된 스케일을 제거하기 위한 스크래퍼와의 결합을 위한 제2결합부가 각각 형성되어 있는 이동부재; 및 이동부재를 왕복 이동시키는 구동수단;을 포함한다.

파이프, 수도관, 유량조절밸브, 체크밸브, 단수, 스케일, 스크래퍼

Description

파이프 및 밸브의 교체유닛 및 이 교체유닛이 포함된 파이프 및 밸브의 교체장치{Device for blocking a water pipe}

본 발명은 파이프 및 밸브의 교체유닛과 이 교체유닛이 포함된 파이프 및 밸브의 교체장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상호 결합된 파이프 중 어느 하나의 파이프를 교체하거나 파이프 사이에 결합된 유량조절밸브를 교체하는데 사용되는 파이프 및 밸브의 교체유닛과 이 교체유닛이 포함된 파이프 및 밸브의 교체장치에 관한 것이다.

일반적으로 상수도관은 대용량의 상수를 장거리 이송시키는 대구경의 주관과, 상기 주관에서 분기되어 가정 및 사무실 등의 건물에 상수를 공급하는 비교적 근거리 이송으로 사용되는 지관으로 이루어져 있다. 이와 같이 분기가 이루어진 상수도관에는 상수의 단속이 이루어질 수 있도록 유량조절밸브가 설치되어 있어서, 노후화된 상수도관 또는 유량조절밸브의 교체시에는 단수를 통하여 교체작업이 용이하게 진행되게 된다.

한편, 종래에는 상수도관 또는 유량조절밸브의 교체시에는, 교체 대상인 상수도관 또는 유량조절밸브 주변에 배치되는 유량조절밸브를 모두 잠금 후에 작업이 이루어지게 되어 단수의 단수되는 범위가 넓어지게 되는 단점이 있었다. 예를 들어, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 지관(2)에 설치된 a밸브를 교체하기 위해서는 b밸브를 차단한 상태에서 a밸브의 교체작업이 이루어져야 하므로 단수범위가 A이나, b밸브를 교체하기 위해서는 c밸브가 차단되어야 하므로 단수범위가 B가 된다. 더욱이, 주관(1)에서 직접 분수된 밸브인 c밸브를 차단하기 위해서는 주관 자체가 차단되어야 하므로 주관에서 분기된 지역 모두가 단수되는 등 단수의 범위가 기하급수적으로 증가하게 된다.

따라서, 종래에는 상수도관 또는 유량조절밸브의 교체 시에 광범위한 범위의 단수가 수반되므로, 단수의 범위가 최소한도로 이루어지도록 해야 할 필요성이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 파이프의 내부를 막는 파이프차단기 및 파이프 내주면의 스케일을 제거하는 스크래퍼가 선택적으로 착탈 가능하게 결합되는 파이프 및 밸브의 교체유닛을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 파이프나 파이프에 결합되는 유량조절밸브 등의 대상체의 교체시 대상체와 인접한 파이프의 내부를 막아서 유체의 차단이 최소 범위 내에서 이루어지게 하는 파이프 및 밸브의 교체장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 파이프 및 밸브의 교체유닛은 상호 결합된 중공형상의 파이프 중 어느 하나의 파이프를 교체하거나 파이프 사이에 결합된 유량조절밸브를 교체하는데 사용되는 것으로서, 중공형상으로 이루어지며, 파이프에 착탈 가능하게 결합되는 슬리브; 일방향으로 길게 형성되며, 상기 슬리브에 왕복 이동 가능하게 끼워지며, 파이프 내부를 폐쇄시키기 위한 파이프차단기와의 결합을 위한 제1결합부 및 파이프의 내주면에 부착된 스케일을 제거하기 위한 스크래퍼와의 결합을 위한 제2결합부가 각각 형성되어 있는 이동부재; 및 상기 이동부재를 왕복 이동시키는 구동수단;을 포함하여, 상기 이동부재에는 상기 파이프차단기와 스크래퍼가 선택적으로 결합 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 파이프 및 밸브의 교체장치는 중공형상으로 이루어지며, 파이프에 착탈 가능하게 결합되는 슬리브; 일방향으로 길게 형성되며, 상기 슬리브에 왕복 이동 가능하게 끼워지는 이동부재; 상기 이동부재를 왕복 이동시키는 구동수단; 상기 파이프의 내부에 삽입되며, 상기 파이프의 직경방향으로 팽창 가능하며, 팽창시에 상기 파이프의 내부를 막는 팽창부재; 상기 팽창부재의 내부에 상기 파이프의 직경방향으로 직선 이동 가능하게 설치되는 가압부재; 상기 팽창부재가 상기 가압부재에 의해 가압되어 상기 파이프의 내주면에 밀착되도록 상기 가압부재를 가압하는 가압위치와, 상기 가압부재에 대한 가압이 해제되는 가압해제위치 사이에서 직선 이동 가능하도록 상기 가압부재에 연결되며, 상기 이동부재에 억지끼워맞춤으로 끼워지는 구동이동부재; 및 상기 구동이동부재를 유압에 의해 구동하기 위한 유압구동수단;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 하나의 장치로 파이프 내부를 막는 작업과 파이프 내부의 스케일을 제거하는 작업을 하나의 장치로 수행할 수 있게 되므로, 매우 경제적이라는 장점이 있다. 또한, 파이프나 파이프에 결합되는 유량조절밸브 등의 대상체의 교체시 대상체와 인접한 파이프의 내부를 막아서 유체의 차단이 최소 범위 내에서 이루어지게 된다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 및 밸브의 교체장치의 개략적인 단면도이고, 도 4는 도 3의 파이프 및 밸브의 교체장치를 도 1의 밸브에 결합된 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 5 내지 도 7은 도 2의 파이프 및 밸브의 교체장치를 이용하여 수도관의 내부를 막는 과정을 설명하기 위한 개략적인 단면도이며, 도 8은 도 3에 도시된 가압부재 및 구동이동부재의 개략적인 분리사시도이며, 도 9는 도 3에 도시된 파이프 및 밸브의 교체장치에 있어서 스크래퍼가 결합된 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 3 내지 도 9를 참조하면, 본 실시예의 파이프 및 밸브의 교체장치(100)는 상호 결합된 중공형상의 파이프 중 어느 하나의 파이프를 교체하거나 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 유량조절밸브(13)에 결합된 파이프(12)를 교체하는데 사용된다.

본 실시예의 파이프 및 밸브의 교체장치(300)는 파이프차단기(100)와, 파이프 및 밸브의 교체유닛(200)을 구비한다.

파이프차단기(100)는 교체대상인 파이프(12), 즉 유량조절밸브(13)가 결합된 파이프(12)에 인접하게 결합되는 파이프(11)의 내부에 배치되어 파이프(11)의 내부를 막기 위한 것이다. 이와 같이, 파이프(11)의 내부가 막히게 되면, 파이프(11) 내부의 유체 유동이 차단되어 파이프(12)나 유량조절밸브(13)의 교체작업을 용이하게 수행할 수 있게 된다. 그리고, 본 실시예의 파이프 차단기(100)는 파이프의 내부에서 유동하는 유체의 종류에 관계없이 사용될 수 있다.

파이프차단기(100)는 팽창부재(10)와, 고정부재(20)와, 가압부재(30)와, 구 동이동부재(40)를 구비한다.

팽창부재(10)는 파이프(11)의 내부에 삽입된다. 팽창부재(10)의 내부에는 공간이 형성되어 있다. 팽창부재(10)는 고무 등과 같이 탄성변형 가능한 소재로 이루어져서, 파이프(11)의 직경방향으로 팽창 가능하다. 따라서, 팽창부재(10)가 도 5에 도시된 상태로부터 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 팽창하여 파이프(11)의 내주면에 밀착되게 되면, 파이프(11)의 내부가 막혀서 유체가 화살표로 도시된 유동방향으로 더 이상 유동하지 못하게 된다.

고정부재(20)는 팽창부재(10)의 내부에 고정된다. 고정부재(20)는 환형으로 형성되며, 고정부재(20)의 일측면은 팽창부재(10)의 내측면에 고정된다. 고정부재(20)의 타측면에는 테이퍼부(21)가 형성되어 있다. 테이퍼부(21)는 파이프(11)의 직경방향에 대해 경사지게 형성된다.

가압부재(30)는 팽창부재(10)의 내부에 설치되어, 파이프(11)의 직경방향으로 직선 이동 가능하다. 가압부재(30)는 파이프(11)의 원주방향을 따라 복수 배치되어 있으며, 복수의 가압부재(30)는 전체적으로 환형을 형성하게 된다.

각 가압부재(30)에는 제1오목부(31) 및 제2오목부(32)가 형성되어 있다. 제1오목부(31) 및 제2오목부(32)는 각각 가압부재(30)의 외주면에 대해 오목하게 형성되어 있으며, 파이프(11)의 원주방향으로 길게 형성되어 있다. 그리고, 각 가압부재(30)의 제1오목부(31) 및 제2오목부(32)에는 각각 환형의 탄성부재(50)가 끼워진다. 여기서, 탄성부재(50)는 탄성부재(50)의 원주방향으로 일정 정도 탄성변형 가능하다. 이와 같이, 복수의 가압부재(30)는 제1오목부(31) 및 제2오목부(32)에 끼워지는 한 쌍의 탄성부재(50)에 의해 상호 연결되며, 가운데는 빈 형상을 형성하게 된다.

각 가압부재(30)의 일단부 및 타단부에는 각각 경사부(33) 및 보조경사부(34)가 형성되어 있다. 경사부(33)는 파이프(11)의 직경방향에 대해 경사지게 형성되어 있다. 보조경사부(34)는 경사부(33)의 경사방향과 반대방향으로 경사지게 형성되어 있다. 보조경사부(34)는 고정부재의 테이퍼부(21)와 대응되게 경사지게 형성되어 테이퍼부(21)와 면접촉이 가능하다.

구동이동부재(40)는 각 가압부재(30)를 가압하여 팽창부재(10)를 파이프(11)의 내주면에 밀착시키기 위한 것이다. 구동이동부재(40)는 일방향으로 길게 형성되는 샤프트(41)와, 샤프트(41)의 일측에 볼트(43)에 의해 결합되는 결합부재(42)를 포함하여 구성된다. 샤프트(41)는 고정부재(20)에 끼워지게 되며, 샤프트(41)의 주위에는 복수의 가압부재(30)가 배치된다. 결합부재(42)에는 테이퍼부(421)가 형성되어 있다. 테이퍼부(421)는 경사부(33)와 대응되게 경사지게 형성되어 경사부(33)와 면접촉이 가능하다.

구동이동부재(40)는 샤프트(41)의 길이방향을 따라 직선 이동 가능하다. 구동이동부재(40)는 가압해제위치와, 가압위치 사이에 배치된다. 도 5에 도시되어 있는 가압해제위치에서는, 구동이동부재의 결합부재(42)의 테이퍼부(421)가 가압부재(30)의 경사부(33)에 접촉하고 있으나, 결합부재의 테이퍼부(421)가 가압부재의 경사부(33)를 가압하지 않고 있다. 이러한 상태에서, 구동이동부재의 샤프트(41)가 우측으로 이동하게 되면, 결합부재의 테이퍼부(421)도 우측으로 이동하면서 테 이퍼부(421)가 가압부재의 경사부(33)를 가압하게 된다. 이와 같이, 가압부재의 경사부(33)가 가압되면, 가압부재의 경사부(33)와 결합부재의 테이퍼부(421)가 상대 슬라이딩하게 되면서 가압부재(30)가 파이프(11)의 직경방향으로 이동하게 된다. 물론, 가압부재의 보조경사부(34)와 고정부재의 테이퍼부(21)도 상대 슬라이딩된다. 결국, 도 6에 도시되어 있는 가압위치에서는, 결합부재의 테이퍼부(421)에 의해 가압되는 각 가압부재(30)가 팽창부재(10)를 파이프(11)의 직경방향으로 가압하게 되어 팽창부재(10)가 파이프(11)의 내주면에 밀착하게 된다.

한편, 파이프차단기(100)는 구동이동부재(40)를 직선이동시키기 위한 구동수단을 더 구비하며, 특히 본 실시예에서는 구동이동부재(40)의 구동수단으로서 유압에 의해 작동하는 유압구동수단이 구비된다. 유압구동수단은 실린더(60)와, 피스톤(70)과, 유압케이블(90)과, 탄성부재(80)를 구비한다.

실린더(60)는 내부에 공간(61)을 가진다.

피스톤(70)은 실린더(60)의 내부에 직선 이동 가능하게 설치된다. 특히, 본 실시예에서 피스톤(70)은 구동이동부재의 샤프트(41)와 별개의 구성요소로서 구성되지 않고 샤프트 일부(71) 및 샤프트의 외측면으로부터 파이프(11)의 직경방향으로 연장 형성되는 한 쌍의 파티션(72,73)을 포함하도록 구성된다. 한 쌍의 파티션(72,73)은 샤프트(71)의 길이방향을 따라 일정 거리 이격되게 배치된다. 한 쌍의 파티션(72,73)은 실린더(60)의 내부공간(61)을 제1공간(611), 제2공간(612) 및 제3공간(613)으로 분할한다. 제1공간(611) 및 제3공간(613)은 파티션(72) 및 실린더(60)의 일측 내측면 사이 및 파티션(73) 및 실린더(60)의 타측 내측면 사이에 각 각 형성되며, 제2공간(612)은 한 쌍의 파티션(72,73) 사이에 형성된다. 그리고, 피스톤(70)에는 제1공간(611)과 연통되는 유압로(711)가 형성되어 있다.

유압케이블(90)은 유압로(711)와 연통되게 연결되며, 특히 본 실시예에서는 유압로(711)에 끼워진다. 유압케이블(90)을 통하여 제1공간(611)에 유압이 인가되면, 유압이 파티션(72)을 우측으로 가압하게 되므로, 피스톤(70)이 우측으로 이동하게 된다. 이와 같이 피스톤(70)이 이동하게 되면, 피스톤(70)과 일체로 형성된 구동이동부재(40)도 피스톤(70)과 함께 동일한 방향으로 이동하게 된다. 따라서, 구동이동부재(40)를 가압해제위치로부터 가압위치로 이동시킬 수 있게 된다. 한편, 유압케이블(90)에 체크밸브(91)가 설치하여, 제1공간(611)에 공급되는 유압이 역류하는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

탄성부재(80)는 피스톤(70)을 도 5에 도시된 상태에서의 좌측방향으로 탄성바이어스시킨다. 여기서, 좌측방향은 제1공간(611)에의 유압 인가시 피스톤(70)이 이동하는 방향과 반대방향을 말한다. 탄성부재(80)는 제3공간(613)에 설치되는 복수의 압축코일스프링(80)으로 구성된다. 각 압축코일스프링(80)의 일단부는 실린더(60)의 내측면에 접촉지지되며, 각 압축코일스프링(80)의 타단부는 파티션(73)에 접촉지지된다. 따라서, 유압이 인가되지 않는 평상시에는 피스톤(70)이 탄성부재(80)의 탄성력에 의해 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 위치하게 되며, 유압이 인가되는 경우에는 탄성부재(80)의 탄성력을 이기고 피스톤(80)이 우측으로 이동하게 된다.

파이프 및 밸브의 교체유닛(200)은 슬리브(210)와, 이동부재(220)와, 구동수 단과, 퇴수밸브를 구비한다.

슬리브(210)는 중공형상으로 이루어지며, 파이프(12)에 나사결합방식에 의해 착탈 가능하게 결합된다.

이동부재(220)는 일방향으로 길게 형성되며, 일방향으로 왕복 이동 가능하게 슬리브(210)에 끼워진다. 이동부재(220)의 단부에는 제1결합부(221) 및 제2결합부(222)가 서로 인접하게 형성되어 있다.

제1결합부(221)는 파이프차단기(100)가 결합되는 부분이다. 제1결합부(221)는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 파이프차단기(100)의 실린더(60)에 억지끼움방식으로 끼워지는 끼움부(221a)와, 끼움부(221a)에 오목하게 형성되는 한 쌍의 홈부(221b)를 포함하도록 구성된다. 그리고, 각 홈부(221b)에는 O-링 등과 같은 환형의 밀폐부재(223)가 삽입되어 끼움부(221a)와 실린더(60) 사이에 마찰력을 증가시키는 것이 바람직하다.

제2결합부(222)는 파이프(11)의 내주면에 부착된 스케일을 제거하기 위한 스크래퍼(150)가 결합되는 부분이다. 제2결합부(222)는 나사산으로 구성되며, 스크래퍼(150)는 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 제2결합부(222)에 나사결합에 의해 착탈 가능하게 결합된다. 스크래퍼(150)의 직경은 파이프(11)의 내경보다 약간 작게 형성되어 있으며, 스크래퍼(150)에는 다수의 커터(151)가 형성되어 있다. 따라서, 이동부재(220)를 파이프(11) 내부에서 직선이동시키게 되면, 이동부재(220)에 결합된 스크래퍼(150)가 파이프(11)의 내주면에 대해 직선이동하면서 파이프(11)의 내주면에 쌓인 스케일을 제거할 수 있게 된다.

이와 같이, 이동부재(220)에는 제1결합부(221) 및 제2결합부(222)가 형성되어 있어서, 파이프차단기(100) 및 스크래퍼(150)가 선택적으로 결합될 수 있다.

또한, 이동부재(220)에는 랙부(224)가 형성되어 있다. 랙부(224)는 이동부재(220)의 이동방향으로 길게 형성된 복수의 톱니로 구성된다.

그리고, 이동부재(220)에는 유압케이블(90)이 이동부재(220)의 길이방향을 따라 삽입되어 설치된다.

구동수단은 이동부재(220)를 왕복 이동시킨다. 구동수단은 피니언(231)과, 핸들(232)을 포함한다. 피니언(231)은 슬리브(210)에 피봇축(231a)을 중심으로 회전 가능하게 결합된다. 피니언(231)은 이동부재의 랙부(224)와 기어결합되어 있다. 핸들(232)은 슬리브(210)에 회전 가능하게 결합된다. 그리고, 핸들(232)은 핸들(232)의 회전에 연동되어 피니언(231)이 회전하도록 연결되어 있어서, 핸들(232)의 회전시 피니언(231)이 회전하게 되며 이에 따라 이동부재(220)를 직선이동시킬 수 있게 된다.

퇴수밸브(240)는 슬리브(210)의 일측에 형성된 배출구(211)에 설치된다. 퇴수밸브(240)는 배출구(211)를 개폐하도록 작동하며, 이에 따라 슬리브(210)의 내부로 유입된 유체를 슬리브(210) 외부로 배출시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 구성된 파이프 및 밸브의 교체장치(300)를 이용하여 도 2에 도시되어 있는 유량조절밸브(13)가 결합된 파이프(12)를 교체하는 과정의 일례를 설명하기로 한다.

먼저, 유량조절밸브(13)의 우측에 배치된 파이프(11)를 제거하고, 교체대상 인 파이프(12)에 인접한 파이프(11)의 내주면에 쌓인 스케일을 제거하기 위하여 이동부재의 제2결합부(222)에 스크래퍼(150)를 나사결합시킨 후 파이프(12)에 슬리브(210)를 결합한다. 그 후, 핸들(232)을 회전시켜 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 스크래퍼(150)를 파이프(11) 내부에서 왕복 직선이동시킨다. 이와 같이, 스크래퍼(150)를 직선이동시키면, 스크래퍼(150)의 커터(151)에 의해 파이프(11) 내주면의 스케일이 제거된다. 물론, 스케일의 제거를 위해서는 파이프(11)에 유체가 유동하지 않도록 해야한다. 스케일이 제거된 후에는, 파이프(11)에 유체가 공급되도록 하여 제거된 스케일을 슬리브의 배출구(211)를 통하여 배출시킨다. 이와 같이 스케일 제거가 완료된 후에는, 파이프(11)에 유체 공급을 중단하고 파이프 및 밸브의 교체장치(300)를 파이프로부터 분리한다. 그 후에, 스크래퍼(150)를 분리하고 파이프차단기(100)를 제1결합부(221)에 끼운다.

이와 같이, 파이프차단기(100)가 결합된 후에는 슬리브(210)를 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 파이프(12)에 다시 결합시킨다. 그리고 나서, 핸들(232)을 적절히 회전시켜 팽창부재(10)를 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 파이프(11)의 내부에 배치시킨다. 그 후, 유압케이블(90)을 통하여 제1공간(611)에 유압을 인가하면, 유압에 의해 피스톤의 파티션(72)이 가압되어 피스톤(70)이 우측으로 이동하게 되므로, 피스톤(70)과 일체로 형성된 구동이동부재의 샤프트(41)도 우측으로 이동하게 된다. 따라서, 샤프트(41)에 고정된 결합부재(42)의 테이퍼부(421)가 각 가압부재(30)를 가압하게 된다. 이와 같이, 각 가압부재(30)가 가압되면, 각 가압부재(30)는 결합부재(42) 및 고정부재(20)에 대해 파이프(11)의 직경방향으로 상대 슬라이딩하게 되어 팽창부재(10)를 가압하게 되며, 팽창부재(10)는 최종적으로 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 파이프(11)의 내주면과 밀착될 때까지 가압된다. 이와 같이, 팽창부재(10)가 밀착되면, 파이프(11)의 내부가 팽창부재(10)에 의해 막히게 되어, 유체가 도 6의 화살표방향으로 더 이상 유동하지 못하게 된다. 파이프(11)가 막힌 후에는, 교체유닛(200)을 우측으로 잡아당기기만 하면 교체유닛(200)을 실린더(60)로부터 분리할 수 있게 된다. 왜냐하면, 실린더(60)와 교체유닛(200)의 이동부재의 제1결합부(221)는 서로 억지끼움방식으로 결합되어 있으나 이러한 억지끼움방식에 의한 결합력보다 팽창부재(10)와 파이프(12)의 내주면 사이의 마찰력이 더 크게 작용하기 때문이다. 그리고, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 교체유닛(200)이 분리된 후에도 파이프차단기(100)는 유압케이블(90)에 연결되어 파이프의 내부를 계속해서 막게 된다. 이와 같이, 교체유닛(200)을 분리한 후에는 팽창부재(10)에 의해 막힌 파이프(11)에 결합된 교체 대상 파이프(12)를 분리하고 새로운 파이프를 결합시키기만 하면 된다.

한편, 파이프의 교체가 완료된 후에는 제1공간(611)에 인가되어 있는 유체를 드레인(drain)시키면, 탄성부재(80)의 탄성력에 의해 피스톤(70)이 좌측으로 이동하게 되어 각 가압부재(30)에 대한 가압이 해제되게 된다. 이와 같이 가압부재(30)에 대한 가압이 해제되며, 팽창부재(10)도 더 이상 파이프(11)의 직경방향으로 가압되지 않아 수축하게 되어 파이프(11)의 내측면으로부터 떨어지게 된다. 따라서, 파이프차단기(100)를 그 설치되었던 파이프(11)으로부터 용이하게 분리할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 교체 대상인 파이프(12)에 인접 결합된 파이프(11)의 내부를 용이하게 막을 수 있게 되므로, 종래와 달리 파이프의 교체시 유체의 차단 범위를 최소한으로 할 수 있게 된다. 그리고, 파이프(11) 내부를 막는 작업과 파이프(11) 내부의 스케일을 제거하는 작업을 하나의 장치로 수행할 수 있게 되므로, 매우 경제적이라는 장점도 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.

예를 들어, 본 실시예에서는 이동부재가 랙부 및 피니언의 기어결합에 의해 왕복이동하도록 구성되어 있으나, 이동부재를 유압엑추에이터에 연결하여 유압에 의해 왕복이동하도록 구성할 수도 있다.

도 1은 종래의 밸브교체 작업 과정에서의 단수범위를 도시한 개략도이다.

도 2는 수도관 사이에 밸브가 결합된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 및 밸브의 교체장치의 개략적인 단면도이다.

도 4는 도 3의 파이프 및 밸브의 교체장치를 도 1의 밸브에 결합된 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 5 내지 도 7은 도 2의 파이프 및 밸브의 교체장치를 이용하여 수도관의 내부를 막는 과정을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

도 8은 도 3에 도시된 가압부재 및 구동이동부재의 개략적인 분리사시도이다.

도 9는 도 3에 도시된 파이프 및 밸브의 교체장치에 있어서 스크래퍼가 결합된 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...팽창부재 11,12..파이프

20...고정부재 21...테이퍼부

30...가압부재 31...제1오목부

32...제2오목부 33...경사부

34...보조경사부 40...구동이동부재

41...샤프트 42...결합부재

50,80...탄성부재 60...실린더

70...피스톤 72,73...파티션

21...테이퍼부 90...유압케이블

100...파이프차단기 150...스크래퍼

200...파이프 및 밸브의 교체유닛 210...슬리브

211...배출구 220...이동부재

221...제1결합부 221a...끼움부

221b...홈부 222...제2결합부

223...밀폐부재 231...피니언

232...핸들 240...퇴수밸브

210...파이프 및 밸브의 교체장치

Claims (8)

1. 상호 결합된 중공형상의 파이프 중 어느 하나의 파이프를 교체하거나 파이프 사이에 결합된 유량조절밸브를 교체하는데 사용되는 것으로서,

   중공형상으로 이루어지며, 파이프에 착탈 가능하게 결합되는 슬리브;

   일방향으로 길게 형성되며, 상기 슬리브에 왕복 이동 가능하게 끼워지며, 파이프 내부를 폐쇄시키기 위한 파이프차단기와의 결합을 위한 제1결합부 및 파이프의 내주면에 부착된 스케일을 제거하기 위한 스크래퍼와의 결합을 위한 제2결합부가 각각 형성되어 있는 이동부재; 및

   상기 이동부재를 왕복 이동시키는 구동수단;을 포함하여,

   상기 이동부재에는 상기 파이프차단기와 스크래퍼가 선택적으로 결합 가능한 것을 특징으로 하는 파이프 및 밸브의 교체유닛.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 이동부재에는 상기 이동부재의 길이방향을 따라 길게 형성된 랙부를 가지며,

   상기 구동수단은, 상기 슬리브에 회전 가능하게 결합되며, 상기 이동부재의 랙부에 기어결합되는 피니언; 및 상기 슬리브에 회전 가능하게 결합되며, 상기 슬리브에 대한 회전에 연동되어 상기 피니언이 회전하도록 상기 피니언에 연결되는 핸들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 및 밸브의 교체유닛.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제1결합부는, 상기 파이프차단기가 억지끼움으로 끼워지는 끼움부; 및 상기 끼움부에 오목하게 형성되며 밀폐부재가 끼워지는 홈부;를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 파이프 및 밸브의 교체유닛.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 제2결합부는, 상기 스크래퍼가 나사결합되도록 상기 이동부재에 형성된 나사산인 것을 특징으로 하는 파이프 및 밸브의 교체유닛.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 슬리브의 내부로 유입된 유체가 상기 슬리브의 외부로 배출되도록 상기 슬리브에 설치되는 퇴수밸브;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 파이프 및 밸브의 교체유닛.
6. 중공형상으로 이루어지며, 파이프에 착탈 가능하게 결합되는 슬리브;

   일방향으로 길게 형성되며, 상기 슬리브에 왕복 이동 가능하게 끼워지는 이동부재;

   상기 이동부재를 왕복 이동시키는 구동수단;

   상기 파이프의 내부에 삽입되며, 상기 파이프의 직경방향으로 팽창 가능하 며, 팽창시에 상기 파이프의 내부를 막는 팽창부재;

   상기 팽창부재의 내부에 상기 파이프의 직경방향으로 직선 이동 가능하게 설치되는 가압부재;

   상기 팽창부재가 상기 가압부재에 의해 가압되어 상기 파이프의 내주면에 밀착되도록 상기 가압부재를 가압하는 가압위치와, 상기 가압부재에 대한 가압이 해제되는 가압해제위치 사이에서 직선 이동 가능하도록 상기 가압부재에 연결되며, 상기 이동부재에 억지끼워맞춤으로 끼워지는 구동이동부재; 및

   상기 구동이동부재를 유압에 의해 구동하기 위한 유압구동수단;을 구비하는 것을 특징으로 파이프 및 밸브의 교체장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 가압부재는 상기 파이프의 원주방향을 따라 복수 배치되어, 상기 복수의 가압부재는 환형을 형성하며,

   상기 각 가압부재는 상기 파이프의 직경방향에 대해 경사지게 형성되는 경사부를 가지며,

   상기 구동이동부재는 상기 복수의 가압부재에 삽입되며, 상기 경사부와 접촉되도록 상기 경사부에 대응되게 경사지게 형성되는 테이퍼부를 가지며,

   상기 구동이동부재의 직선 이동시 상기 테이퍼부가 상기 경사부를 가압하여, 상기 가압부재가 직선 이동하는 것을 특징으로 파이프 및 밸브의 교체장치.
8. 제 6항에 있어서,

   실린더;

   상기 실린더의 내부에 직선 이동 가능하게 설치되며, 상기 실린더 내부에서의 직선 이동에 연동되어 상기 구동이동부재가 이동하도록 상기 구동이동부재에 연결되며, 상기 실린더의 내부공간을 제1공간 및 제2공간으로 분할하며, 외부로부터 공급되는 유압의 상기 제1공간에의 인가시 직선 이동하여 상기 구동이동부재가 상기 가압해제위치로부터 상기 가압위치로 이동하도록 상기 제1공간과 연통되는 유압로가 내부에 형성되는 피스톤; 및

   상기 이동부재에 삽입되어 상기 유압로에 연결되며, 상기 유압로에 유압을 인가하는 유압케이블;을 더 구비하는 것을 특징으로 파이프 및 밸브의 교체장치.

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