KR20110033326A

KR20110033326A - 배관 유체차단기용 차단장치

Info

Publication number: KR20110033326A
Application number: KR1020090090768A
Authority: KR
Inventors: 강남석; 김현주
Original assignee: 강남석; 김현주
Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2011-03-31

Abstract

본 발명은 배관 유체차단기용 차단장치에 관한 것으로서, 선단에 설치된 검측부재로서 거리감측과 더불어 구동모터의 회전축의 왼나사 스크류부에는 가이드관체의 전후진 이송동작과 하우징측의 암나사지지대는 회전축상의 오른나사 스크류부로서 전후진 동작 및 하우징측을 각도조정부재의 구동으로서 해당하는 배관 내부에 용이하게 진입시켜 방향을 절환할 수 있으며, 가이드관체의 외측에 구비된 연결링크가 배관 차단날개와 연결되어 직접 날개를 펼치거나 접는 동작이 제1차단부재와 제2차단부재가 교호로 연결되어 편중되지 않고 작동되고, 그 전방에 마련된 별도의 에어튜브의 팽창작용으로서 배관의 내부직경을 차단하여 유체의 흐름을 효율적으로 막아 주며, 에어튜브는 차단날개와 별도로 동작되어 날개사이에 끼여 오동작되거나 손상되는 기존의 차단장치의 문제점을 해소함으로서 수명을 대폭 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

배관, 유체, 구동모터, 가이드관체, 차단날개, 에어튜브, 연결링크

Description

배관 유체차단기용 차단장치{A Interception appartus for pipeline fluid-crossing gate}

본 발명은 배관 유체차단기용 차단장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 하부에 설치되어 배관 내부직경을 차단하는 차단장치를 개선하여 유체흐름에 대한 날개의 펼침 및 접힘동작이 원활하게 이루어짐과 동시에 날개의 전면 상에 제공되는 튜브타입 수축패드의 팽창작용으로서 배관으로부터의 유체흐름을 최적으로 차단함과 동시에, 후퇴동작시 날개와 수축튜브의 간섭을 피해 수축패드의 손상을 방지로 수축패드의 수명을 대폭 연장할 수 있도록 한 것이다.

배관용 유체차단기는 주로 유체 배관의 유지관리를 위한 보수, 보강 및 교체, 부단이설을 할 때 사용하는 것이며, 기존의 유체 배관의 일정한 지점에서 밸브에 의한 유체 차단이 아니라 원하는 위치의 배관상에서 유체의 흐름을 차단, 차단구간 및 시간을 최소화하고 다른 사용자의 피해를 줄일수 있는 방법이다.

즉, 도시가스관이나 상수도관과 같이 기존 수용처가 많은 경우에 새로운 수 용처를 위하여 배관을 이설하는 경우나 배수관의 보수, 보강 등 유지관리를 위해서 유체를 차단하게 되면 많은 기존의 수용처에서 불편을 겪게 되므로, 유체를 계속해서 공급하면서 배관을 이설 및 보수,보강작업이 가능하도록 하여 피해를 입는 수용처를 최소화할 수 있는 방법이다.

이러한 목적으로 제시된 배관용 유체차단기의 종래기술로는 미국특허 4,458,721호로 제시되어 있다.

종래의 기술은 주로 도시가스관과 같은 소형의 배관에 적용되는 것이며, 선단에 설치되어 있는 팽창부에 공기를 공급하여 팽창된 튜브로 유체를 차단하도록 형성되어 있고, 상기 팽창부의 길이에 의하여 팽창부는 관절부를 포함하거나 신축가능하도록 실린더를 포함하고 있으며, 팽창부 외측에 설치되어 있는 관절부의 회전이 불편함을 해소하기 위하여 스프링이 설치되어 있는 것으로, 배관에 팽창부를 삽입시 팽창부의 길이에 의한 삽입이 원활하지 못하는 단점과, 배관의 유체압이 높을 경우 팽창부 내에 공급되는 공기압이 상승하여 팽창튜브의 체결이 해체될 수 있는 단점, 관내의 스케일 등에 의해 팽창된 튜브가 파손되는 단점이 있다.

이에 따라 동력장치를 설치하여 쉽게 차단장치를 배관 내에 안치시킬 수 있도록 하고, 상기 차단장치의 끝단부에 롤러를 설치하여 관절부가 용이하여 꺾일 수 있도록 하며, 또한 관절부의 회전축을 중심축 선상에 설치하지 않고 이격되게 설치하여 관절부의 꺾임이 용이하도록 하여 차단장치가 배관 내로 용이하게 삽입될 수 있도록 하고, 전개된 날개의 단부가 관내부에서 밀착되어 유체의 흐름이 차단되도록 한 기술이 대한민국 등록특허 제10-0728766호(발명의 명칭: 배관용 유체차단기) 에 개시된바 있다.

상기 등록특허의 구성을 살피면, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 배관(100)의 밸브체(110)에 연설되어 배관(100) 내의 유체를 차단하는 차단장치(70)와, 상기 차단장치(70)가 배관(100)내에 안치될 수 있도록 관절부(60)가 형성된 배관용 유체차단기에 있어서, 원통형태의 몸체(90)의 상측에 설치된 동력장치(10)와; 상기 동력장치(10)로부터 동력전달장치(20) 및 회전축(30)으로부터 동력을 전달받아 상하로 이동하도록 형성된 작동축(40)과; 상기 작동축(40) 하측에 형성된 관절부(60)와; 상기 관절부(60) 하측에 설치되어 작동유체 공급관(50)으로 공급되는 작동유체에 의하여 배관(100) 내의 유체를 차단하도록 형성된 차단장치(70)로 구성된다.

상기 차단장치(70)의 선단에는 롤러(80)가 구비되어 차단장치를 배관의 직각된 부분에서 수평으로 위치를 가변시켜 안내되도록 구성된다.

상기와 같은 구성에 있어, 차단장치(70)는 작동유체 공급관(50)으로 공급되는 작동유체에 의하여 작동하는 실린더 몸체(71)와 실린더 축(72)으로 이루어진 실린더부와; 상기 실린더부의 실린더 몸체(71)에 설치된 원주방향에 등간격으로 다수개의 홈(74a)이 형성된 헤드 몸체(74)와; 상기 헤드 몸체(74)의 내측에서 실린더 축(72)에 설치되어 상하 이동하는 원주면에 홈(73a)이 형성된 캠(73)과; 상기 캠(73)의 홈(73a)에 일측이 설치되고, 타측은 헤드 몸체(74)의 홈(74a)에 회전하도록 설치되어 방사형태로 설치된 다수개의 레버(75)와; 상기 레버(75)를 헤드 몸체(74)에 고정시키는 헤드 커버(76)로 이루어진 작동부와; 상기 작동부의 실린더 축(72)의 이동으로 작동하는 레버(75) 움직임으로 방사형태로 펼쳐지거나 오므라지도록 레버(75)에 다수개의 날개(77)가 설치되되, 상기 날개(77)의 단부에는 배관(100)의 내주면과 밀착될 수 있도록 경사면(77a)이 형성되고, 측면에는 다수개의 날개(77)가 서로 밀착될 수 있도록 측면 경사면(77b)이 형성되어 다수개의 날개(77)가 유체를 차단하도록 이루어진 차단부로 형성된다.

상기 차단장치(70)는 작동유체 공급관(50)으로 공급되는 작동유체로 캠(73)이 설치되어 있는 실린더 축(72)을 전진이동시키고, 상기 실린더 축(72)의 이동으로 캠(73)과 헤드 몸체(74)에 사이에 설치되어 있는 레버(75)가 작동되며, 상기 레버(75)의 작동으로 레버(75)에 설치되어 있는 날개(77)가 방사형태로 펼쳐지고, 상기 날개(77)의 펼쳐짐으로 유체를 차단하도록 형성된다. 상기 차단부에는 유체의 차단 효율을 높이기 위하여 다수개의 날개(77)에 패드(78)가 더 설치된다.

종래 차단장치를 구성하는 각 날개의 펼침동작이 이루어지도록 구성된 캠은 원주상으로 배열되는 레버, 레버와 조합되어 어느 일축을 축으로 회동되어 일률적으로 날개가 펼쳐지거나 접히는 구조로 되어 있는바, 캠, 레버, 날개는 헤드몸체, 헤드덮개 사이에서 복잡한 구조로 조합된다.

다수개의 날개에 각각 외측 일부분이 각각 고정 설치된 패드는 일률적으로 날개가 펼쳐지고 접히는 동작이 동시에 이루어지는바, 상기와 같은 동작상에서 대체적으로 상기 패드가 캠을 중심으로 배열된 날개 사이에 끼이는 현상이 종종 발생하게 된다.

상기와 같은 문제점 발생은, 유체차단기의 차단장치가 배관으로부터 제대로 날개와 패드가 접히지 않는 상태에서 후퇴되는 동작은, 패드는 물론, 날개가 배관에 걸리는 사례가 발생하여 패드를 손상(찢어짐)시키는 문제점을 야기시키므로 연속 사용이 어려워지는 폐단이 있었다.

그리고, 상기 작동유체 공급관(50)으로 공급되는 작동유체는 유압 즉, 기름성분이기 때문에 배관으로 조금만 유입된다 하더라도 배관내부를 전부 오염시킬 수 있는 치명적인 약점이 있다.

또한, 차단장치의 진입과 동시에 90도 각도로 수평으로 향하는 배관으로 접히는 동작은 선단에 설치되어 배관의 내경에 접하면서 각도가 자연스럽게 변경되는 롤러(80)의 가이드에 의해 이루어지기 때문에 메인 배관으로부터 보다 작은 직경으로 분기되게 설치되는 분기관의 진입에 어려움이 있어 이에 대비되는 별도의 차단장치를 구축하여야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같이 제반되는 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 하부에 설치되어 배관 내부직경을 차단하는 차단장치를 개선하여 배관내부로의 원활한 진입은 물론, 유체흐름에 대한 날개의 펼침 및 접힘동작이 원활하게 이루어짐과 동시에 날개의 전면으로 제공되는 튜브타입 수축패드의 팽창작용으로서 배관으로부터의 유체흐름을 최적으로 차단함과 동시에, 후퇴동작시 날개와 수축튜브의 간섭을 피해 수축패드의 손상을 방지로 수축패드의 수명을 대폭 연장할 수 있는 유체차단기용 차단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 또, 차단장치를 공기압 및 전기적인 힘을 이용하여 동작시킴으로써 배관 내부의 오염을 완벽하게 방지하는 것은 물론이고, 상기 날개의 펼침 및 접힘동작이 매우 용이하여 차단장치의 크기를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 차단장치에 종래와 같은 롤러가 없기 때문에 배관에서 갈라지는 단차진 분기관에도 사용할 수 있는 유체차단기용 차단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 상부로부터 구축되는 동력장치와 동력전달장치에 의해 회전축 및 수직으로 승하강 동작하는 작동축이 설치되고, 작동축단부로부터 관절부에 연결 설치되어 수직에서 수평으로 배관의 내부직경에 안내유도되어 유체의 흐름을 차단하도록 구성된 배관 유체차단기용 차단장치에 있어서,

상기 차단장치는, 선단에 다수개의 힌지편이 원주상에 등간격으로 배열 형성되고, 길이방향에 장공이 대응되게 형성되며, 내경에 암나사지지대가 구비되고, 외측둘레에 지지걸이편이 마련된 하우징과; 상기 관절부로부터 연결 설치되어 후면부가 회동가능하게 설치되며, 외측둘레는 상기 하우징의 내경 후단으로부터 안내되고, 중앙에는 왼나사 스크류부와 오른나사 스크류부가 동일축상에 마련된 회전축이 구비되어 상기 암나사 지지대에 관통 체결되는 구동모터와; 상기 회전축상의 왼나사 스크류부에 전후 이송가능하게 나사체결되는 가이드관체와; 상기 하우징의 힌지편 사이에 위치되어 제공되는 고정링에 관통되도록 일단에 회동편이 마련되고, 양 측에는 걸이턱이 대응되게 형성되고, 제1차단부재 및 상기 제1차단부재와 동일하게 양측에 걸이턱이 대응되며, 상기 회동편은 제외된 형상으로 제1차단부재 사이의 걸이턱에 연결 설치된 제2차단부재를 포함하는 배관 차단날개와; 상기 배관 차단날개의 제1차단부재 또는 제2차단부재 중 어느 하나의 부재에 일단이 회동가능하게 연결되고, 타단은 상기 하우징을 통해 가이드관체의 외측둘레에 회동가능하게 연결 설치되어 가이드관체의 이송위치에 따라 배관 차단날개를 원판형으로 펼치거나 원통형으로 접게하는 연결링크와; 상기 배관 차단날개의 전면에 설치되어 외부로부터 공기의 유입으로 배관 내의 유체압에 따른 배관 내부직경을 차단하는 에어튜브와; 상기 에어튜브가 설치된 하우징의 전면에 돌출되게 설치되어 배관 내부를 진입시의 거리를 검측하는 검측부재와; 상기 작동축으로부터 관절부 사이에 연결대가 설치되고, 연결대에는 하우징측 지지걸이편에 와이어를 걸어 와이어의 장력조절로서 하우징의 각도를 조정하는 각도조정부재로 구성된 배관 유체차단기용 차단장치가 제공된다.

본 발명에 따른 배관 유체차단기용 차단장치는 선단에 설치된 검측부재로서 거리감측과 더불어 구동모터의 회전축의 왼나사 스크류부에는 가이드관체의 전후진 이송동작과 하우징측의 암나사지지대는 회전축상의 오른나사 스크류부로서 전후진 동작 및 하우징측을 각도조정부재의 구동으로서 해당하는 배관 내부에 용이하게 진입시켜 방향을 절환할 수 있으며, 가이드관체의 외측에 구비된 연결링크가 배관 차 단날개와 연결되어 직접 날개를 펼치거나 접는 동작이 제1차단부재와 제2차단부재가 교호로 연결되어 편중되지 않고 작동되고, 그 전방에 마련된 별도의 에어튜브의 팽창작용으로서 배관의 내부직경을 차단하여 유체의 흐름을 효율적으로 막아 주며, 에어튜브는 차단날개와 별도로 동작되어 날개사이에 끼여 오동작되거나 손상되는 기존의 차단장치의 문제점을 해소함으로서 수명을 대폭 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 또, 차단장치를 공기압 및 전기적인 힘을 이용하여 동작시킴으로써 배관 내부의 오염을 완벽하게 방지하는 것은 물론이고, 상기 날개의 펼침 및 접힘동작이 매우 용이하여 차단장치의 크기를 최소화할 수 있고, 차단장치의 하단부에 종래와 같은 롤러를 구비하지 않으므로 배관의 직경이 작거나 배관에서 갈라지는 단차진 분기관에도 사용할 수 있는 유체차단기용 차단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 본 고안에 따라 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 2는 본 고안인 샤워부스가 설치된 상태를 도시한 횡단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 힌지프레임 및 유리벽체, 여닫이도어의 적용상태를 도시한 사시도이며, 도 4는 본 고안에 따른 유리패널의 가변상태를 예시한 일부분 횡단면도이다.

본 고안은, 실내 벽(W)으로부터 고정되며, 일측에 유리벽체(GW)를 수용하기 위한 사각요홈(11)이 형성된 고정프레임(10)과, 유리패널(21) 일측 길이방향이 안내되도 록 사각요홈(22a)이 형성된 원통프레임(22)으로 이루어진 여닫이 도어(20)와, 상기 여닫이 도어(20)의 개방된 단부를 안내 밀착시키는 단턱부(31)를 갖는 지지프레임(30)과, 상기 여닫이 도어(20)측 원통프레임(22)을 수용하여 회전가능하게 지지시키는 힌지프레임(40)을 조합하여서 된 샤워부스에 있어서,

상기 지지프레임(30)은 고정프레임(10)이 설치되는 실내 벽(W)과 대응되는 실내벽(W)에 고정된다.

상기 유리벽체(GW)의 일측 길이방향에 사각요홈(23a)이 형성된 원통프레임(23)이 결합된다.

상기 힌지프레임(40)은 도면을 기준하여 볼 때 유리벽체와 여닫이 도어사이에 설치되는 것으로, 그 양측에는 반원형 요홈(41)(42)이 형성된다. 이때, 상기 힌지프레임(40)은 도 4와 같이 양측으로 위치한 요홈(41)과 요홈(42)의 거리를 다소 길게 하여도 되고, 도 5와 같이 요홈(41)과 요홈(42)의 거리를 최대한 근접시켜도 무방하다.

상기 유리벽체(GW)의 원통프레임(23) 및 여닫이 도어(20)측 원통프레임(22)은 힌지프레임(40)의 반원형 요홈(41)(42)에 수용되어 회동가능하게 조합되는 것으로, 이는 유리벽체(GW) 일측을 고정하는 고정프레임(10)과 상기 지지프레임(30)이 설치된 실내 벽(W)으로부터 대응됨으로써, 상기 힌지프레임(40)의 반원형 요홈(41)(42)으로부터 유리벽체(GW)와 여닫이 도어(20)의 조합이 이루어진다.

상기와 같은 상태에서 고정프레임(10)이 설치된 실내 벽(W)이 평탄하지 못할 경우 유리벽체(GW)측 원통프레임(23)을 상기 힌지프레임(40)의 반원형 요홈(41)로부터 여닫이 도어와 동일 선상이 아닌 도시한 바의 일점쇄선과 같이 엇각상태가 되게 유리벽체의 설치각도를 급변경하여 시공할 수 있다. 이는 실내 벽이 평탄하지 못하거나 미세하게 기울기를 갖는 경우에 한정하는 것으로서, 직각도가 유지되는 곳에서는 유리벽체와 여닫이 도어의 동일선상 설치 또한 모두 가능함을 밝혀둔다.

상기와 같이 유리벽체(GW)는 일측에 제공된 원통프레임(23)이 반원형 요홈(41)으로부터 한정된 범위 내에서 미세 조정할 수 있기 때문에 힌지프레임(40)의 자체는 그대로 유지시키면서 여닫이 도어(20)는 힌지프레임(40)측 반원형 요홈(42)으로부터 원통프레임(22)부분이 뒤틀림 현상없이 지지프레임(30)의 단턱부에 대해 안정된 개폐동작을 구현할 수 있게 된다.

도 1은 종래 실시예에 따른 배관 유체차단기의 설치상태도,

도 2는 종래 실시예에 따른 배관 유체차단기의 차단장치에 대한 상세도,

도 3은 종래 실시예에 따른 배관 유체차단기의 차단장치를 확대하여 도시한 종단면도,

도 4는 종래 실시예에 따른 차단장치의 날개와 패드의 연결상태를 보여주는 일부분 확대도,

도 5는 종래 실시예에 따른 유체차단기를 이용한 배괴ㅏㄴ내부를 차단한 상태를 도시한 종단면도,

도 6은 본 발명인 차단장치가 적용 설치된 유체 차단기를 전반적으로 도시한 종단면도,

도 7은 본 발명에 따른 차단장치의 차단날개 연결 상태를 도시한 사시도,

도 8은 도 7에서의 차단날개 결합된 상태를 일부분 확대하여 도시한 단면도,

도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 유체차단기용 차단장치의 동작상태를 순차적으로 도시한 종단면도.

도 12 내지 도 15는 본 발명에 따른 유체차단기용 차단장치의 또 다른 동작상태를 순차적으로 도시한 종단면도.

< 도면의 주요부부에 대한 부호설명>

100: 배관 200: 차단장치

210: 하우징 220: 구동모터

221: 회전축 221a: 왼나사스크류부

221b: 오른나사 스크류부 230: 가이드관체

240: 배관 차단날개 242: 제1차단부재

243: 제2차단부재 250: 연결링크

260: 에어튜브 270: 검측부재

280: 각도조정부재 281: 권선릴

282: 회전축 283: 스탭모터

W: 와이어

Claims

상부로부터 구축되는 동력장치(10)와 동력전달장치(20)에 의해 회전축(30) 및 수직으로 승하강 동작하는 작동축(40)이 설치되고, 작동축(40)의 단부로부터 관절부(60)에 연결 설치되어 수직에서 수평으로 배관(100)의 내부직경에 안내유도되어 유체의 흐름을 차단하도록 구성된 배관 유체차단기용 차단장치(200)에 있어서,

상기 차단장치(200)는,

선단에 다수개의 힌지편(211)이 원주상에 등간격으로 배열 형성되고, 길이방향에 장공(212)이 대응되게 형성되며, 내경에 암나사지지대(213)가 구비되고, 외측둘레에 지지걸이편(214)이 마련된 하우징(210)과;

상기 관절부(60)로부터 연결 설치되어 후면부가 회동가능하게 설치되며, 외측둘레는 상기 하우징의 내경 후단으로부터 안내되고, 중앙에는 왼나사 스크류부(221a)와 오른나사 스크류부(221b)가 동일축상에 마련된 회전축(221)이 구비되어 상기 암나사 지지대(213)에 관통 체결되는 구동모터(220)와;

상기 회전축(221)상의 왼나사 스크류부(221a)에 전후 이송가능하게 나사체결되는 가이드관체(230)와;

상기 하우징(210)의 힌지편(211) 사이에 위치되어 제공되는 고정링(241)에 관통되도록 일단에 회동편(242a)이 마련되고, 양측에는 걸이턱(242b)이 대응되게 형성되고, 제1차단부재(242) 및 상기 제1차단부재(242)와 동일하게 양측에 걸이턱(243b)이 대응되며, 상기 회동편(242a)은 제외된 형상으로 제1차단부재(242) 사 이의 걸이턱(242b)에 연결 설치된 제2차단부재(243)를 포함하는 배관 차단날개(240)와;

상기 배관 차단날개(240)의 제1차단부재(242) 또는 제2차단부재(243) 중 어느 하나의 부재에 일단이 회동가능하게 연결되고, 타단은 상기 하우징(210)을 통해 가이드관체(230)의 외측둘레에 회동가능하게 연결 설치되어 가이드관체(230)의 이송위치에 따라 배관 차단날개(240)를 원판형으로 펼치거나 원통형으로 접게하는 연결링크(250)와;

상기 배관 차단날개(240)의 전면에 설치되어 외부로부터 공기의 유입으로 배관(100) 내의 유체압에 따른 배관(100) 내부직경을 차단하는 에어튜브(260)와;

상기 에어튜브(260)가 설치된 하우징(210)의 전면에 돌출되게 설치되어 배관(100) 내부를 진입시의 거리를 검측하는 검측부재(270)와;

상기 작동축(40)으로부터 관절부(60) 사이에 연결대(62)가 설치되고, 연결대(62)에는 하우징(210)측 지지걸이편(214)에 와이어(W)를 걸어 와이어의 장력조절로서 하우징(210)의 각도를 조정하는 각도조정부재(280)로 구성된 것을 특징으로 하는 배관 유체차단기용 차단장치.
제1항에 있어서,

상기 검측부재(270)는 CCD카메라 또는 적외선 거리감지센서중 어느하나인 것을 것을 특징으로 하는 배관 유체차단기용 차단장치.
제1항에 있어서,

상기 각도조정부재(280)는 와이어(W)를 정, 역방향으로 감거나 풀어주기 위한 권선릴(281)이 회전축(282)상에 설치된 스탭모터(283)로 이루어진 것을 특징으로 하는 배관 유체차단기용 차단장치.