KR20190002761U - 소방설비 배관의 청소구 밸브 일체형 수격방지기 - Google Patents

소방설비 배관의 청소구 밸브 일체형 수격방지기 Download PDF

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Abstract

본 고안은 소방설비 배관에 수격을 방지하기 위해 설치하는 수격방지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소방용 수격 방지기에 있어서,
입구 내부에 승하강판부재(141)가 설치되고 상기 승하강판부재(141) 일면에는 충격완화부재(140)가 설치된 본체(110)와; 상기 본체(110) 입구측과 일단부가 연결되고 타단은 연결 플랜지가 형성된 T자 관(120)과; 상기 T자 관(120) 일측에 일체로 연결되어 관 내부의 소화수를 청소할 수 있도록 설치된 드레인 밸브(130)를 포함하는 수격방지기로서, 본 고안은 소방설비의 배관 내부에 유체(물) 흐름으로 인해 수격이 발생하는 것을 방지하고 청소용 드레인밸브를 수격방지기에 일체형으로 설치함으로 소방설비의 배관에 청소용 드레인 밸브를 설치하기 위해 별도의 "T"자형 관과 "ㅡ" 자형 관을 연결하기 위해 용접하는 번거로움 방지할 수 있도록 한 소방설비 배관의 청소구 밸브 일체형 수격방지기에 관한 것이다.

Description

소방설비 배관의 청소구 밸브 일체형 수격방지기{Fire-extinguishing facility Piping clean-up valve Integrated water hammer prevention device}
본 고안은 소방설비 배관에 수격을 방지하기 위해 설치하는 수격방지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소방설비의 배관 내부에 유체(물) 흐름으로 인해 수격이 발생하는 것을 방지하고 청소용 드레인밸브를 수격방지기에 일체형으로 설치함으로 소방설비의 배관에 청소용 드레인 밸브를 설치하기 위해 별도의 "T"자형 관과 "ㅡ" 자형 관을 연결하기 위해 용접하는 번거로움 방지할 수 있도록 한 소방설비 배관의 청소구 밸브 일체형 수격방지기에 관한 것이다.
일반적으로 유체가 흐르는 수도배관 또는 소방시설 배관 등의 경우 유체의 이동 중에 밸브가 차단되면 유로 저항이 급격하게 변화된다 이때 비압축성 유체인 물은 이 변화를 흡수할 수 없으므로 큰 충격파가 형성되어 소음과 진동이 발생 된다. 이러한 액체배관 내에서 충격파가 발생되는 현상을 "수격(水擊, water hammer)" 현상이라 하는데, 이러한 수격 현상은 회전식 밸브에서는 덜 하지만 원터치 밸브에서는 심각하다 이와 같은 수격현상으로 인하여 소음과 진동이 발생될 뿐만 아니라, 배관, 밸브 또는 펌프 등에까지 손상을 일으키게 됨으로 소방설비 배관에서는 치명적인 결함이 발생된다.
또한 제한된 소방배관의 관로 내에서의 액체의 흐름은 수격현상 외에도 밸브가 급격히 개방되는 경우 유체의 압력강하로 인하여 유체 내에 기포가 발생되고 캐비테이션(cavitation) 등이 발생되는 문제점이 있다.
또한 스프링클러설비의 화재안전기준(NFSC 1030)의 제8조(배관) 제10항 제2호에는 청소구는 교차배관 끝에 개폐밸브를 설치하고, 호스 연결이 가능한 나사식또는 고정배수 배관식으로 할것, 이 경우 나사식의 개폐밸브는 옥내소화전 호스접결용의 것으로 하고, 나사보호용의 캡으로 마감하여야 한다.라고 규정되어 있다.
즉, 소방설비의 배관에는 교차배관 끝에 청소용 밸브를 설치하는 법으로 규정된것임을 알 수 있다.
또한 소방설비 배관에 있어서 시험, 테스트, 화재시 등에는 배관 밸브를 열었다 닫았다 해야 함으로 수격방지기를 부착하여 밸브의 열고 닫음에 의한 수격을 방지할 수 있도록 하는 것 역시 필수 설비이다.
첨부도면 도1과 도2에서 알 수 있듯이 기존에는 소방설비 배관에 수격방지기와 청소용 드레인 밸브각 각각 별도 설치됨에 따라서 수격방지기가 연결된 배관 상부를 절단하고 드레인 밸브가 설치되는 "T"자 관과 "ㅡ"자관을 연속적하여 용접으로 연결해야 하는 불편한 문제점이 있다.
이 분야의 선행기술을 살펴보면, 공개특허공보 제10-2017-0103536호(공개일자:2017년 09월 13일)의 "소방용 수격방지기"는 소방 라인의 배관에서 유체 압력이 순간적으로 급 상승하여 발생하는 충격을 흡수하여 손상을 방지하는 수격방
지기에 있어서,
하부에 출입구(10a)를 형성하는 하우징(10)과;
상기 하우징 내부에 삽입되되 하부에 수격이 올 때 힘을 고르게 분산하는 "V"형 구조의 원추형 돌출부(22)를 형성하고 외측 둘레에 상하로 "U"형 패킹(25)(25')을 서로 대향되게 장착하여 승,하강시 "U"형 패킹(25)(25')의
날개 부분(26)이 내부 압력에 의해 벌어지면서 하우징(10) 내 벽면에 밀착하는 피스톤(20) 및;
상기 하우징(10) 내부 상측과 피스톤(20) 상부로 탄발 삽입 설치되는 복귀 스프링(30)으로 구성되어 소방 라인의 배관에 설치되는 소방용 수격방지기가 개시되었다.(도1참조)
또한 도2는 종래의 소방 배관에 청소용 드레인 밸브를 설치하기 위해 배관을 용접한 상태를 나타낸 예시도로서,
유체가 흐르는 배관 일측에 별도의 T자 관(12) 상하부를 용접(14)한여 설치하고, 용접된 수직관(11) 단부에 플렌지를 형성하여 수격방지기(10)의 플렌지와 연결하여 수격방지기(10)와 드레인밸브(13)를 각각 설치함으로 작업이 다로따로 이루어져야 하는 문제점이 있다.
상기 선행기술의 도1과 도2는 모두 소방 설비의 배관에 수격방지기가 설치된 사용상태를 나타낸 것이다.
현재 이 분야의 선행기술에 있어서 수격방지기와 청소용 드레인 밸브는 배관에 각각 설치됨으로 인하여 청소용 드레인 밸브를 소방설비용 배관에 설치하기 위해서는 T자 연결관을 용접한 후 드레인 밸브를 설치하고 있는 실정이므로 작업자가 현장에서 매우 불편할 뿐만 아니라 용접시 불꽃에 의해 화재가 발생되는 문제점이 있다.
또한 청소용 드레인 밸브를 설치하기 위한 ,T자 관을 플랜지 타입으로 할 경우 제품 가격이 2이상 상승됨으로 현장에서는 설치비용을 줄이기 위해 T자 관을 용접한 후 청소용 드레인 밸브를 설치함으로 작업소용 시간과 용접으로 인한 화재의 위험성에 노출되는 문제점이 있다.
공개특허공보 제10-2017-0103536호
본 고안 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수격방지기와 청소용드레인 밸브를 일체형으로 제공함으로써 용접으로 인한 화재를 방지는 목적과, 또다른 목적으로는 소방설비 배관에 수격방지기와 청소용 밸브를 설치시 한번의 작업으로 설치함으로 작업의 효율성 증대와 제품의 비용을 절감할 수 있도록 한 소방설비 배관의 청소구 밸브 일체형 수격방지기에 관한 것이다.
본 고안은 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서,
소방용 수격 방지 장치에 있어서,
입구 내부에 승하강판부재가 설치되고 상기 승하강판부재 일면에는 충격완화 부재가 설치된 본체와;
상기 본체 입구측과 일단부가 연결되고 타단은 연결플랜지가 형성된 T자 관과;
상기 T 자관 일측에 일체로 연결되어 관 내부의 소화수를 청소할 수 있도록 설치된 드레인밸브를 포함하는 수격방지기가 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 본체 내부에 설치되는 충격완화부재는 스프링 또는 에어백으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 본체 내부에 설치되는 충격완화부재 일단과 대응되도록 설치되는 승하강판부재 테두리 면에는 오링이 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 본체 상면 중앙부에는 내부에 설치되는 에어튜브의 공기 주입구가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 본체 내부에 설치되는 에어튜브는 수격시 완충작용을 할 수 있도록 에어튜브 외면과 본체 내벽에 완충공간이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 본체 입구와 연결된 T자 관과 일체로 형성된 청소용 드레인 밸브는 일측에 배출구가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 드레인 밸브의 배출구에는 보호캡이 설치된 것을 특징으로 한다.
이와 같이 된 본 고안은 소방설비의 배관 내부에 물 흐름으로 인해 수격이 발생하는 것을 방지하고 청소용 드레인 밸브를 수격방지기에 일체형으로 설치함으로 소방설비의 배관에 청소용 드레인 밸브를 설치하기 위해 별도의 "T"자 관을 연결하기 위해 용접하는 번거로움과 용접으로 인한 화재를 사전에 예방할 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 수격방지기 본체 입구측과 일단부가 연결되고 타단은 연결플랜지가 형성된 T자 관을 형성하고, 상기 T 자관 일측에 일체로 연결되어 관 내부의 소화수를 청소할 수 있도록 설치된 드레인밸브를 구성하여 수격방지기와 드레인밸브를 일체의 구조로 형성 함으로서 소방설비의 배관에 청소용 드레인밸브를 설치하기 위한 용접작업을 할 필요가 없으므로 작업시 용접 불꽃에 의한 화재의 위험을 방지하는 효과와, 수격방지기와 드레인밸브를 일체화 시켜 하나의 물품으로 형성함으로 물품의 취급이 간단하고 소방 설비의 배관에 설치가 용이하며, 설치비용이 저렴한 효과가있다.
도1은 종래의 소방용 수격방지기를 나타낸 단면도이며,
도2는 종래의 소방 배관에 청소용 드레인 밸브를 설치하기 위해 배관을 용접한 상태를 나타낸 예시도이며.
도3은 본 발명의 수격방지 장치와 청소용 드레인 밸브가 일체형으로 형성된 상태를 나타낸 외형도이며,
도4는 본 발명의 수격방지 장치와 청소용 드레인 밸브가 일체형으로 이루어지고 충격완화부재가 스프링타입으로 이루어진 수격방지기를 나타낸 것이며,
도5는 본 발명의 수격방지 장치와 청소용 드레인 밸브가 일체형으로 이루어지고 충격완화부재가 에어튜브 타입으로 이루어진 수격방지기를 나타낸 것이다.
이한 본 고안의 첨부 도면에 의거하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
이하에서 설명되는 본 고안은 소방설비의 배관라인에 개폐밸브의 열고 닫음에 따라서 유체의 압력에 따른 수격이 발생되는 것을 방지하고, 소방설비 배관에 의무적으로 설치해야 하는 청소를 위한 드레인 밸브를 수격방지기와 일체로 형성하여 구조가 간당하고 작업과 취급이 용이토록 한 것이다.
도3은 본 고안의 수격방지 장치와 청소용 드레인 밸브가 일체형으로 형성된 상태를 나타낸 외형도이고,
도4는 본 고안의 수격방지기와 청소용 드레인 밸브가 일체로 이루어지고 충격완화부재가 스프링타입으로 이루어진 수격방지기를 나타낸 것이며,
도5는 본 고안의 수격방지 장치와 청소용 드레인 밸브가 일체형으로 이루어지고 충격완화부재가 에어튜브 타입으로 이루어진 수격방지기를 나타낸 것이다.
본 고안은 소방설비의 배관 관내로 흐르는 유체의 운동을 급속히 멈추거나 또는 관내에서 정지하고 있는 유체가 급속한 운동을 일으키는 순간에 압력의 급변화에 의하여 발생하는 충격파(water hammer)를 흡수하여 소음과 진동을 방지할 수 있도록 원통형의 수격방지기(100)를 형성하고 수격방지기 입구에는 3방향 T자 관(120)을 일체형으로 연결한 다음 T자 관(120) 일측에 드레인 밸브를 설치하며, 상기 드레인 밸브 일면에는 소방호스연결이 가능하도록 나사식 또는 고정배수 배관식으로 배출구가(131) 형성된다.
본 고안의 도3은 수격방지 장치와 청소용 드레인 밸브(130)가 일체형으로 형성된 상태를 나탄낸 외형도로서 플랜지(122)를 갖는 T자 관(120)이 플랜지와 일직선 방향으로 수격방지기(100) 입구와 연결되고 T자 관(120)과 직교 방향으로 형성된 배출구(131)에는 소방설비 배관의 관로를 청소하거나 또는 소방호스와 연결할 수 있도록 드레인밸브(130)를 결합한다.
본 고안의 수격방지기(100)와 T자 관(120), 드래인 밸브(130)는 일체형으로 하나의 부품으로 구성된다.
도4는 본 고안의 수격방지 장치와 청소용 드레인 밸브가 일체로 이루어지고 충격완화부재가 스프링타입으로 이루어진 수격방지기를 나타낸 것이다.
본 고안의 수격 방지기(100)는 본체(110)가 원통형으로 이루어지고 내부가 챔버 형태의 공간부(111)로 이루어진다.
상기 본체(110) 내부의 공간부(111)에는 충격완화부재(140)를 설치되되 승하강판부재(140)와 스프링(150)이 설치되어 수격을 방지하게 된다.
상기 승하강판부재(140)는 T자 관(120)과 본체(110)와 열결된 입구 내측에 위치하고, 상기 승하강판부재(140)와 본체(110) 천장 사이에는 스프링(150)이 위치되어 승하강판부재(141)를 지지한다.
이와 같이된 본 고안의 스프링 타입 수격 방지기(100)는 소방설비 배관에 설치된 상태에서 소방설비 배관의 개폐밸브를 개방시 순간적으로 내부의 유체(소방수)가 유입되면서 T자 관(120)을 통하여 본체(110) 내부의 승하강판부재(141)를 수압으로 밀면 수압에 의해 승하강판부재(141)가 밀리면서 스프링(150)이 압축되어 수격을 방지하게 된다.
이와 같이 밸브 개방시 최초 유입되는 유체가 배관 내로 유입되는 수압에 의하여 발생되는 수압을 수격 방지기(100)에 의해 완충된 유체는 관로의 흐름 방향으로 이동하게 되며 유체의 이동시에는 수격이 발생하지 않는다.
또한 소방설비 배관의 개폐밸브(도시없음)를 닫으면 순각적으로 관의 유체가 멈추게 됨으로 수압에 의한 수격이 발생되나 이때 역시 배관 일측 단부에 설치된 본 고안의 수경방지기(100) 본체(110) 내부에 설치된 충격완화부재(140)에 의해 수격을 방지하게 된다.
또한 본 고안은 소방설비의 배관을 청소하고자 할 경우에는 T자 관(120)의 토출관(121)에 결합된 드레인 밸브(130)를 통하여 관로 내부를 청소할 수 있게 된다.
즉 소방설비의 배관를 청소하고자 할 경우에는 배관 관로의 유입부를 개방한 후 출수부를 폐쇄하고 수격방지기의 T자 관(120)에 결합된 드레인 밸브를 개방하여 관로를 청소할 수 있다.
이때 드레인 밸브(130)의 배출구(131)에는 소방호스가 결합되어 물을 사용할 수도 있고 외부로 배출시킬 수도 있다.
이와 같은 기능을 갖는 본 고안의 수격 방지기(100)는 수격방지 기능과 청소용 드레인 밸브(130)가 일체형으로 형성됨으로 소방설비 배관에 설치시 T자 관(120)의 플렌지(122)를 이용하여 소방설비의 교차배관 끝에 연결한다.
또한 본 고안은 소방설비의 배관라인의 환경에 따라서 T자 관(120)에 플랜지를 형성하지 않고 T자 관(120)과 배관라인의 관로와 용접하여 설치할 수 있다.
즉 기존에는 청소용 개폐밸브를 설치하기 위해 소방설비의 배관라인의 관을 절단한 후 T자 관을 설치한 후 T자 관 일측에 청소용 개폐밸브를 용접하게 됨으로 최소한 2번 이상의 용접부가 발생되는 문제점이 있으나, 본 고안은 어쩔 수 없이 용접으로 소방설비의 배관라인에 용접 연결할 경우 T자 관(120) 일측 플랜지를 형성하지 않고 T자 관 단부와 소방설비의 배관라인 관과 연결되는 부분 한곳만 용접하여 수격방지기(100)와 청소용 드레인 밸브(130)를 설치할 수 있게 된 특징이 있다.
따라서 본 고안은 수격방지기(100)와 청소용 드레인 밸브(130)를 소방설비의 교차배관 끝에 한 곳에만 용접으로 연결함으로써 기존의 수격방지기와 청소용 개폐밸브를 각각 용접 설치해야 하는 불편한 점을 해소하는 동시에 설치 작업시간을 줄이고 작업의 용이성과 편리성을 갖도록한 것 이다.
상기 스프링(150)에 의해 지지되는 충격완화부재(140) 본체 내의 공간부(111)에서 승하강하면서 수밀을 유지할 수 있도록 테두리에 오링(142)이 설치된다.
상기 본체(110)의 공간부(111)에 충격완화부재(140)를 설치하기 위해서는 본체의 상단부를 절단한 후 충격완화부재(140)를 공간부(111)에 설치한 후 절단부를 용접하여 본체(110)를 형성한다.
도5는 본 고안의 수격방지 장치와 청소용 드레인 밸브가 일체형으로 이루어지고 충격완화부재(141)가 에어튜브(151) 타입으로 이루어진 수격방지기(100)를 나타낸 것이다.
본 고안의 도5는 상기에서 설명한 도4와 동일한 작용효과를 갖는 것으로서 충격완화부재(140)가 에어튜브(151)로 구성된다.
도5는 플랜지(122)를 갖는 T자 관(120)이 플랜지와 일직선 방향으로 수격방지기(100) 입구와 연결되고 T자 관(120)과 직교 방향으로 형성된 토출관(121)에는 소방설비 배관의 관로를 청소하거나 또는 소방호스와 연결할 수 있도록 드레인 밸브(130)를 결합한다.
상기 결합된 수격방지기의 본체 내부 공간부에 설치되는 충격완화 부재(140)는 에어튜브(151)와 승하강판부재(141)로 구성된다.
상기 에어튜브(151) 타입의 수격방지기의 본체 상단부는 뚜껑을 형성하되 뚜껑(112)과 본체(110)의 결합은 나사결합 방식으로 이루어지고 뚜껑 상면 중앙에는 공구를 사용할 수 있도록 된 다각형의 돌기부재(113)가 돌출되도록 형성된다.
상기 도5의 충격완화부재(140) 에어튜브(151)와 승하강판부재(141)로 구성되며 소방설비 배관의 관로 내의 유체가 개폐밸브(도시없음)의 개방 또는 폐쇄에 따라서 수격이 발생할때 수압을 승하강부재(141)에 의해 균일하게 받은 후 밀리면서 에어튜브(151)에 의해 충격이 완화되어 수격을 방지하게 된다.
상기 승하강판부재(141)는 유체의 압력이 발생할 때 가해지는 압력이 균일하게 받도록하여 에어튜브(151)에 가해지는 압력이 균일하게 이루어지도록 한다.
상기 승하강판부재(141)에 가해지는 유체압력이 편심 상태로 에어튜브(151)에 가해지면 에어튜브(151)에 편심 충격을 받게 됨으로 에어튜브(151)의 수명이 단축될 수 있다.
또한 도5의 수격방지장치는 본체 내부에 설치되는 에어튜브(151)는 본체(110) 내벽과 떨어지도록 간격(153)이 형성된다.
상기 본체(110) 내부에 설치된는 에어튜브(151)와 본체 내벽과의 간격(153)을 형성하는 것은 수격 발생시 유체의 압력에 의해 승하강판부재(141)가 밀리면서 에어튜브(151)를 누르면 에어튜브(151)가 수직방향으로 수축되면서 수평방향으로 확장됨으로 이의 확장공간을 확보하기 위한 것이다.
즉, 수격발생시 유체의 압력이 가해질 때 에어튜브가 본체의 내벽과 밀착된 상태에서 수직방향으로 가압되면 에어튜브가 수평방향으로 밀리는 공간이 없게 됨으로 유체로부터 가해지는 압력을 흡수하지 못하고 반력이 발생됨으로 수격을 증강시키는 문제점이 발생됨으로 에어튜브 외면과 본체 내벽 사이에는 간격이 형성되어야 한다.
따라서 본 고안의 도5는 본체 내부 공간부에 위치하는 에어튜브(151)는 수직선상에서 뚜껑(112) 내면과 승하간판부재(141)와 맞닿은 상태이고 수평방향으로는 에어튜브 외면과 본체 내벽 사이에는 간격이 형성된다.
상기 에어튜브(151) 설치시 형성되는 간격은 수격방지기의 본체의 용적 크기에 따라서 3㎜∼50㎜까지 형성될 수 있다.
또한 본 고안은 상기에서 설명한 충격완화부재는 스프링, 에어튜브 이외로 에어 실린더를 설치하여 수격을 흡수 완충하는 부재로 사용될 수 있다.
이와 같이된 본 고안의 수격방지기는 충격완화부재가 설치되는 본체와 일직선으로 T자 관을 연결하고, T자 관 일측에 소방설비 배관 내부의 관로를 청소할 수 있도록 설치된 드레인 밸브를 구성하여 수격방지기와 드레인 밸브를 일체의 구조로 형성 함으로서 소방설비의 배관에 청소용 드레인 밸브를 설치하기 위한 용접작업을 할 필요가 없으므로 작업시 용접 불꽃에 의한 화재의 위험을 방지할 수 있도록 하고, 또한 수격방지기와 드레인 밸브를 일체화시켜 하나의 물품으로 형성함으로써 물품의 취급 및 관리가 간단 용이하고 설치비용이 저렴한 이점이 있다.
또한 본 고안은 수격현상 방지함으로써 소음과 진동을 방지할 뿐만 아니라, 소방설비 배관, 밸브 또는 펌프 등의 부품 손상을 사전에 예방함으로 수명을 길게하고 빈번한 고장을 방지하는 이점이 있다.
100:수격방지기 110:본체
111:공간부 112:뚜껑
113:돌기부재 120:T자 관
121:토출관 122:플렌지
130:드레인 밸브 131:배출구
140:충격완화부재 141:승하강판부재
142:오링 150:스프링
151:에어튜브 153:간격

Claims (5)

  1. 소방용 수격 방지기에 있어서,
    입구 내부에 승하강판부재(141)가 설치되고 상기 승하강판부재(141) 일면에는 충격완화부재(140)가 설치된 본체(110)와;
    상기 본체(110) 입구측과 일단부가 연결되고 타단은 연결 플랜지가 형성된 T자 관(120)과;
    상기 T자 관(120) 일측에 일체로 연결되어 관 내부의 소화수를 청소할 수 있도록 설치된 드레인 밸브(130)를 포함하는 수격방지기가 구성된 것을 특징으로 하는 소방설비 배관의 청소구 밸브 일체형 수격방지기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체(110) 내부에 설치되는 충격완화부재(140)는 스프링(150) 또는 에어튜브(151)로 이루어진 것을 특징으로 하는 소방설비 배관의 청소구 밸브 일체형 수격방지기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 본체(110) 내부에 설치되는 충격완화부재(140) 일단과 대응되도록 설치되는 승하강판부재(141) 테두리 면에는 오링(142)이 설치된 것을 특징으로 하는 소방설비 배관의 청소구 밸브 일체형 수격방지기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 본체(110) 내부에 설치되는 에어튜브(151)는 수격시 완충작용을 할 수 있도록 에어튜브(151) 외면과 본체 내벽에 완충공간인 간격(153)이 형성된 것을 특징으로 하는 소방설비 배관의 청소구 밸브 일체형 수격방지기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 본체(110) 입구와 연결된 T자 관(120)과 일체로 형성된 청소용 드레인 밸브(130)는 일측에 배출구(131)가 형성된 것을 특징으로 하는 소방설비 배관의 청소구 밸브 일체형 수격방지기
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