KR101236303B1 - 다회선 초음파 유량계 등의 고압 유체이송관용 부품 조립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고압용 유체이송관 부품 조립장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고압용 유체이소관 부품 조립장치는 유체가 흐르는 유체이송관에 장착된 밸브에 결합되는 중공형의 하우징, 하우징의 내부에 왕복이동 가능하게 삽입되며, 하단부에 유체이송관에 조립될 부품이 분리가능하게 결합되는 로드, 로드의 외주면과 하우징의 내주면 사이에 개재되어, 하우징 내부의 공간을 상호 밀폐되어 있는 제1공간부 및 제2공간부의 2개의 공간으로 분리하는 제1실링부재, 부품을 로드로부터 분리가능하게 하는 결합시키는 착탈수단 및 유체이송관으로부터 배출되는 유체에 의하여 로드에 상방향으로 가해지는 압력에 대응하여, 제1공간부에 유체를 주입하여 로드에 대하여 하방향으로 압력을 인가하는 가압수단을 구비하는데 특징이 있다.

Description

다회선 초음파 유량계 등의 고압 유체이송관용 부품 조립장치{Apparatus for installing parts on multi-path ultrasonic flowmeter under high pressure condition}

본 발명은 수도관, 송유관 또는 가스관 등과 같은 유체이송관 내부에서 유체가 흐르고 있는 조건에서 유체이송관에 센서와 같은 부품을 설치하기 위한 장치로서, 특히 유체가 고압으로 흐르고 있는 조건에서 부품을 설치하기 위한 고압용 부품 조립장치에 관한 것이다.

수도관, 송유관, 가스관 등 유체이송관에서 유체가 고압으로 유동되고 있는 상태를 유지하면서, 유체이송관의 내측에 부품을 설치하거나 기존의 부품을 교체할 필요가 있다. 예컨대, 수도관에서 밸브를 교체한다거나, 송유관 등에 온도센서를 삽입하거나, 수도관에 초음파 유량계용 센서를 삽입하는 경우들이다.

수도관에 초음파 센서를 삽입하는 경우를 예로 들어 설명하다. 수도관을 따라 흐르는 상수도의 양을 정확하게 계측하기 위해서는 수도관을 처음 설치할 때 초음파 유량계를 함께 설치하거나, 기존의 수도관에 초음파 센서를 설치하여야 한다.

기존의 수도관에서 단수를 하지 않은 상태에서 초음파 센서를 설치하기 위해서는 우선 수도관에 새들을 부착하고 새들 내부를 통해 볼 밸브를 장착한 상태에서 천공기를 이용하여 수도관을 천공한다. 수도관의 천공된 부분으로 물이 유출되므로, 볼 밸브를 잠근 상태에서 초음파 센서 설치장치를 새들 내부에 장착하고 볼 밸브를 개방한 후, 초음파 센서를 새들에 장착한다.

종래와 같은 방식을 사용하여 초음파 센서를 새들에 장착하려면, 작업자가 수도관의 수압을 견디면서 센서를 장착했어야 하므로 작업이 매우 곤란했을 뿐만 아니라, 볼 밸브나 초음파 센서 설치장치가 새들에 견고하게 결합되지 않은 경우 수압에 의해 장치들이 튕겨 나가 위험한 상황이 발생되거나, 상수도가 유출되는 등의 문제도 발생하였다.

이러한 문제는 다만 수도관에서 초음파 센서를 설치하는 경우만 아니라, 고압으로 유체가 흐르는 상태에서 부품을 설치하는 경우에 모두 발생할 수 있는 바, 고압의 환경에서도 안전하고 간단하게 부품을 조립할 수 있는 장치가 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유체가 고압으로 유동되고 있는 유체이송관에 부품을 설치함에 있어서 유체의 압력이 설치작업에 영향을 미치지 않아 작업이 매우 안전하고 용이하게 진행될 수 있도록 구조가 개선된 고압용 유체이송관 부품 조립장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고압용 유체이송관 부품 조립장치는, 유체가 흐르는 유체이송관에 장착된 밸브에 결합되는 중공형의 하우징, 상기 하우징의 내부에 왕복이동 가능하게 삽입되며, 하단부에 상기 유체이송관에 조립될 부품이 분리가능하게 결합되는 로드, 상기 로드의 외주면과 상기 하우징의 내주면 사이에 개재되어, 상기 하우징 내부의 공간을 상호 밀폐되어 있는 제1공간부 및 제2공간부의 2개의 공간으로 분리하는 제1실링부재, 상기 부품을 상기 로드로부터 분리가능하게 하는 결합시키는 착탈수단 및 상기 유체이송관으로부터 배출되는 유체에 의하여 상기 로드에 상방향으로 가해지는 압력에 대응하여, 상기 제1공간부에 유체를 주입하여 상기 로드에 대하여 하방향으로 압력을 인가하는 가압수단을 구비한다.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 로드의 외주면에는 상기 로드의 왕복이동방향에 대하여 교차하는 방향으로 플랜지부가 돌출되게 형성되어, 상기 가압수단에 의하여 주입된 유체는 상기 플랜지부를 하방으로 가압할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플랜지부는 상기 로드의 외주면을 따라 고리형으로 형성되고, 상기 제1실링부재로는 상기 플랜지부의 외주면에 끼워져 상기 로드와 함께 이동되는 오링이 채용된다.

그리고 본 발명의 일 실시예에서는 상기 로드에서 상기 플랜지부의 하측에 배치된 부분과 상기 하우징 사이에 개재되어 상기 제2공간부의 상측 공간과 하측 공간을 상호 밀폐시키는 제2실링부재를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 하우징의 내주면으로부터 돌출되게 형성되는 환형의 돌출부를 더 구비하며, 상기 제2실링부재로는 오링이 채용되어 상기 돌출부에 끼워져 고정될 수 있다.

특히, 상기 유체이송관으로부터 배출된 유체에 의하여 상방으로 가압되는 상기 로드의 단면적과, 상기 가압수단에 의하여 하방으로 가압되는 상기 고리형의 플랜지부의 단면적은 상호 동일하게 형성되어, 로드에 상하방향으로 걸리는 압력이 동일해지는 것이 바람직하다.

상기 가압수단으로는 상기 로드의 내부에 유체가 이송될 수 있도록 형성된 관로와, 상기 로드에서 상기 제2공간부에 배치되는 부분에 형성되어 상기 관로와 연통되는 유입공과, 상기 로드에서 제1공간부에 배치되는 부분에 형성되어 상기 관로와 연통되는 배출공이 포함되며, 상기 유체이송관으로부터 배출된 유체는 상기 유입공, 상기 로드의 관로 및 상기 배출공을 통해 상기 제1공간부로 주입되어 상기 로드를 하방향으로 가압한다.

한편, 상기 착탈수단으로는 상기 중공형의 로드의 내부에 삽입되어 회전가능하게 지지되며, 하단부에는 내주면에 암나사산이 형성된 나사홈부 또는 외주면에 나사산이 형성된 나사부가 마련되어 있는 회전봉이 사용되며, 상기 부품은 상기 로드의 하단부에는 회전방지된 상태로 결합되며, 상기 회전봉의 나사홈부 또는 나사부에 대응되어 체결되기 위한 볼트부 또는 너트부가 형성될 수 있다.

또한 상기 로드의 하단부에는 상기 부품이 끼워지는 개구부가 형성되고, 상기 부품의 상단부에는 상기 개구부의 형상과 대응되는 끼움부가 형성되되, 상기 끼움부는 상호 마주하는 대면부가 형성되어 상기 개구부 내에서 회전이 방지된다.

그리고 상기 로드의 개구부에 비하여 상대적으로 작은 규격의 개구부가 형성되어 있으며, 상기 로드의 개구부에 착탈가능하게 끼워지는 어댑터를 더 구비할 수 있으며, 상기 어댑터에는 자석이 부착되어 상기 로드의 개구부에 착탈가능하게 끼워질 수 있다.

한편, 상기 부품은 상기 유체이송관과 나사결합되며, 상기 로드는 상기 하우징에 회전가능하게 지지되어, 상기 부품이 상기 로드에 결합된 상태로 상기 유체이송관에 체결가능하며, 상기 부품은 수도관 등에 결합되어 초음파를 수신 및 발신할 수 있는 초음파 센서이다.

본 발명에서는 가압수단을 이용하여 로드의 상하방향으로 인가되는 압력이 (준)평형 상태를 이루게 함으로써, 사용자가 매우 안전하고 용이하게 부품 설치작업을 수행할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압용 부품 조립장치의 개략적 분리사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 고압용 부품 조립장치가 결합된 상태의 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 개략적 단면도이다.
도 4는 도 3의 주요 부위의 확대도이다.
도 5 내지 도 9는 도 1에 도시된 고압용 부품 조립장치를 이용하여 수도관에 초음파 센서를 직접 시공방식에 의하여 설치하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 고압용 유체이송관 부품 조립장치에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 고압용 유체이송관 부품 조립장치는 유체가 흐르고 있는 상태에서 유체이송관 내측에 부품을 설치하는데 사용되는 것으로서, 이하의 실시예에서는 수도관(유체이송관)에 초음파 센서(부품)를 설치하기 위한 장치를 예로 들어 설명하기로 한다. 다만, 수도관과 초음파 센서는 일 예에 불과하며, 다양한 유체이송관과 부품에 대해서 본 유체이송관 부품 조립장치가 사용될 수 있음을 첨언한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압용 부품 조립장치의 개략적 분리사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 고압용 부품 조립장치가 결합된 상태의 사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 개략적 단면도이며, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 개략적 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고압용 유체이송관 조립장치(100)는 하우징(10), 로드(30), 제1실링부재(34)를 구비한다.

하우징(10)은 중공형의 관 형상으로 이루어지며, 하단부 외주면에는 나사산이 형성되어 있다. 이에 하우징(10)은 새들(5)에 결합되어 있는 볼 밸브(7)에 끼워져 나사결합됨으로써 수도관(p)에 고정된다. 보다 상세하게 설명하면, 수도관(1)에 초음파 센서(3)를 설치하기 위해서는 우선 수도관(1)에 복수의 중공형 새들(5)을 정해진 위치에 용접하고, 새들(5)에는 볼 밸브(7)를 결합시키고, 천공기(미도시)를 새들(5)에 삽입하여 수도관(1)을 천공한 후 볼 밸브(7)를 폐쇄시킨다. 이러한 상태에서 하우징(10)은 볼 밸브(7)에 결합된다.

그리고, 본 실시예와 같이, 볼 밸브(7)의 구경이 하우징(10)의 구경과 맞지 않는 경우, 하우징(10)의 나사산에 별도의 조인트관(11)을 나사결합시켜 볼 밸브(7)에 체결할 수 있다.

또한 하우징(10)은 길이를 연장할 수 있도록 복수의 관이 결합된 형태로 이루어지며, 본 실시예에서도 상부관(12)과 하부관(13)이 나사결합된 상태로 이루어진다. 즉, 하우징(10)은 하나의 관으로 이루어질 수도 있지만, 길이 조절을 위해 복수의 관이 결합된 형태로 이루어질 수도 있다.

본 실시예에서 하부관(13)의 내주면에는, 이 내주면으로부터 돌출된 돌출부(14)가 형성된다. 돌출부(14)는 하부관(13)의 내주면을 따라 고리형으로 형성된다.

그리고 하우징(10)의 상부에는 하우징(10)의 상면을 덮어주는 캡(15)이 나사결합된다. 캡(15)의 중앙부에는 후술할 로드(30)가 삽입되는 삽입공(16)이 형성되어 있다. 캡(15)과 하우징(10) 사이에는 오링(17)이 개재되어, 캡(15)과 하우징(10) 사이를 통해 유체가 유출되는 것을 방지한다.

로드(30)는 캡(15)의 삽입공(15)을 통해 하우징(10)의 내측에 삽입되며, 하우징(10)에 대하여 직선왕복이동 가능하다. 로드(30)의 외주면에는, 로드(30)의 직선 이동방향에 대하여 교차하는 방향으로 플랜지부(31)가 돌출되게 형성되며, 이 플랜지부(31)는 고리형으로 형성된다. 본 실시예에서 플랜지부(31)는 로드(30)의 직선이동방향과 수직하게 형성된다. 로드(30)가 하우징(10) 내에서 이동시 플랜지부(31)가 하우징(10)의 돌출부(14)에 걸려 이동변위가 제한된다. 이에 플랜지부(31)는 돌출부(14) 보다 상측에서만 이동될 수 있다.

또한, 로드(30)의 플랜지부(31) 외주면에는 홈부(33)가 형성되어 제1실링부재인 오링(32)이 이 홈부(33)에 결합된다. 오링(32)은 플랜지부(31)의 외주면과 하우징(10)의 내주면 사이에 끼워지며, 오링(32)을 기준으로 하우징(10) 내부의 공간이 상부의 제1공간부(18)와 하부의 제2공간부(19)로 분리된다. 오링(32)에 의하여 상호 밀폐된 제1공간부(18)와 제2공간부(19) 사이에서 물이나 다른 유체들이 교환될 수 없다. 다만, 제1실링부재인 오링(32)은 로드(30)와 함께 왕복이동되므로 제1공간부(18)와 제2공간부(19)는 그 볼륨이 가변된다.

그리고 하우징(10)의 돌출부(14)에도 오목하게 홈부(14a)가 형성되어 이 홈부(14a)에 제2실링부재로서 역시 오링(34)이 끼워진다. 제2실링부재인 오링(34)은 로드(30)의 하부, 즉 로드(30)에서 제2공간부(19)에 배치된 부분의 외주면과 돌출부(14) 사이에 개재되어 제2공간부(19)를 상부와 하부의 공간으로 상호 분리하며, 이들 사이의 공간도 상호 밀폐된다.

결국, 하우징(10)의 내주면과 로드(10)의 외주면 사이의 환형의 공간은 상부의 제1공간부(18)와 하부의 제2공간부(19) 및 제1실링부재인 오링(32)과 제2실링부재인 오링(34) 사이의 공간으로 구획되며, 이들 공간들 사이는 완전히 밀폐되어 유체의 교환이 일어나지 않는다.

또한 제1실링부재(32)와 제2실링부재(34) 사이의 공간은 로드(30)의 이동에 따라 가변된다. 이에 하우징에 공기가 유동될 수 있는 관통공(h)을 형성하여 로드(30)의 이동시 제1실링부재(32)와 제2실링부재(34) 사이의 공간으로 공기가 유출입될 수 있도록 한다.

그리고, 로드(10)의 외주면과 캡(15)의 삽입공(16) 사이에도 오링(15a)이 끼워져 로드(10)와 삽입공(16) 사이로 유체가 유출되는 것을 방지한다.

한편, 로드(10)는 중공형으로 이루어져 그 내부에 유체가 이송될 수 있는 관로(35)가 형성된다. 그리고 로드(10)의 하단부에는 관로(15)와 연통되는 복수의 유입공(36)이 형성된다. 로드(10)의 상단부에도 관로(35)와 연통되는 배출공(37)이 형성되며, 유입공(36)을 통해 유입되어 관로(35)를 따라 이송된 유체는 배출공(37)을 통해 제1공간부(18)로 주입가능하다. 뒤에서 상술하겠지만, 로드(30) 내부의 관로(35)와 유입공(36) 및 배출공(37)이 후술할 가압수단으로 작용한다. 이에 대해서는 다시 설명하기로 한다.

한편, 로드(10)의 하단의 개구부(38)에는 초음파 센서(90)가 끼워진다. 도 4에 도시된 바와 같이, 원형으로 형성된 것이 아니라, 상호 마주하는 2개의 대면부(39)가 형성된다. 마찬가지로 부품인 초음파 센서(3)에도 그 상부에는 상기 개구부(38)에 끼워지도록 돌출되게 끼움부(4)가 형성되는데, 끼움부(4)도 개구부(38)에 대응되도록 대면 가공되어 있다. 이에 초음파 센서(3)가 개구부(38)에 끼워지면 회전되지 못하고 위치고정된다.

그리고 초음파 센서(3)의 끼움부(4)가 로드(30)의 개구부(38)와 규격이 맞지 않을 수 있다. 이에 본 실시예에서는 로드(30)의 개구부(38)에 착탈가능하게 어댑터(미도시)가 끼워질 수 있다. 어댑터(미도시)에도 역시 초음파 센서(3)가 끼워지도록 개구부가 마련되어 있다. 어댑터(미도시)를 로드(30)의 개구부(38)에 착탈시키기 위하여, 어댑터에는 자석이 결합되어 있으며, 자력에 의하여 어댑터가 로드(10)에 부착된다.

그리고, 로드(30)의 개구부(38)에 끼워진 초음파 센서(3)는 수도관(1)의 새들(5)에 결합되기 전에는 개구부(38)에 견고히 결합되어 있어야 하며, 새들(5)에 결합된 후에는 로드(30)의 개구부(38)로부터 이탈되어야 한다. 즉, 초음파 센서(3)를 로드(30)에 분리가능하게 결합시키기 위한 착탈수단이 필요하다.

본 실시예에서 착탈수단으로는 회정봉(40)이 채용된다. 회전봉(40)은 중공형의 로드(30)의 내부에 삽입된다. 회전봉(40)은 로드(30)의 내부에서 회전가능하게 지지되며, 상하방향으로는 약간의 범위 내에서 이동되도록 설치된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 로드(30)의 하단부에는 유입공(36)의 상부에 고리형의 차단판(39)이 형성되고, 회전봉(40)은 차단판(39)의 중앙 관통부를 통과하여 연장되는데, 회전봉(40)의 하단부에는 초음파 센서(3)가 결합되는 체결판(41)이 형성된다. 회전봉(40)의 체결판(41)이 로드(30)의 차단판(39)과 저촉되므로 체결판(41)과 차단판(39) 사이의 간격 범위에서 회전봉(40)은 상하방으로 이동가능하다. 이 간격은 초음파 센서(3)가 체결판(41)으로부터 분리될 때 나사결합이 풀리는데 필요한 간격이다.

즉, 회전봉(40) 하단부에는 상기한 바와 같이 체결판(41)이 형성되는데, 체결판(41)에는 오목하게 나사홈부(46)가 형성된다. 나사홈부(46)의 내주면에는 암나사산이 가공되어 있다. 그리고 초음파 센서(3)의 끼움부(4) 상면에는 회전봉(40)의 나사홈부(46)에 대응되는 볼트부(4a)가 형성되어 있다. 이에 볼트부(4a)와 나사홈부(46)가 맞닿은 상태에서 회전봉(40)을 상하방향으로 이동시키지 않고 제자리에서 일방향으로 회전시키면 볼트부(4a)가 나사홈부(46)에 체결되면서 초음파 센서(3)가 체결판(41)쪽으로 밀착된다. 역으로, 초음파 센서(3)가 새들(5)에 고정된 상태에서는 회전봉(40)을 타방향으로 회전시키면서 회전봉(40)이 상방으로 이동되면서 나사결합이 해제된다. 상기한 바와 같이, 체결판(41)과 차단판(39) 사이의 간격은 초음파 센서(3)와 회전봉(40) 사이에 체결되었던 나사결합이 풀리는데 필요한 간격이다.

그리고 볼트부와 나사홈부는 초음파 센서와 체결판에 반대로 형성될 수도 있다. 즉, 체결판(41)에는 나사부(미도시)가 하방으로 돌출되게 형성되고, 초음파 센서(3)에는 너트부(미도시)가 형성될 수도 있다. 여기서, 나사부와 볼트부는 동일한 대응되는 구성이며, 너트부와 나사홈부도 상호 대응되는 구성이다.

한편, 회전봉(40)의 상단부는 로드(30)의 상면에 형성된 관통부를 통해 외측으로 연장되는데, 로드(30)의 상방으로 돌출된 회전봉(40)의 상단부에는 회전손잡이(43)가 끼워진다. 회전손잡이(43)는 사용자가 파지하는 부분으로 회전봉(40)을 용이하게 회전시키기 위한 것이다. 회전봉(40)의 상단부에는 사각형의 돌부(44)가 형성되며, 이 돌부(44)에는 오목하게 나사홈(45)이 형성되는데, 회전손잡이(43)는 이 돌부(44)에 끼워진다. 나사(49)는 회전손잡이(43)가 돌부(44)에 끼워진 상태로 나사홈(45)에 체결되어 회전손잡이(43)가 고정된다. 그리고 회전손잡이(43)를 회전시키면 회전봉(40)이 회전된다. 그리고 회전손잡이(43)는 로드(30)가 하방으로 이동되는 것을 제한한다. 즉, 회전손잡이(43)가 로드(30)의 상면에 걸려 회전봉(40)이 하방으로 이동될 수 없다.

또한, 회전봉(40)과 로드(30)의 내주면 사이를 통해 유체가 유출되는 것을 방지하고자, 회전봉(40)의 외주면과 로드(30)의 내주면 사이에는 오링(r)이 개재된다. 이 오링(r)은 로드(30)의 배출공(37) 보다 상측에 설치된다.

미설명한 참조번호 39a는 차단판(39)에 형성된 관통공으로서, 로드(30)의 유입공(36)으로 유입된 유체(물)가 로드(30)의 관로(35)로 유입되도록 하기 위한 것이다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 고압용 부품 조립장치(100)를 이용하여 초음파 센서(3)를 수도관(1)의 새들(5)에 설치하는 과정을 도 5 내지 도 9를 참조하여 설명하며, 가압수단에 의하여 로드(30)가 수압의 영향을 전혀 받지 않거나 또는 적게 받게 되는 작용에 대하여 상세히 설명한다.

우선, 수도관(1)에 새들(5)이 용접되고, 볼 밸브(7)가 결합된 상태에서 수도관(1)을 천공한 후, 볼 밸브(7)를 폐쇄한 상태가 도 5에 도시되어 있다. 도 5와 같은 상태에서, 상기한 구성으로 이루어진 고압용 부품 조립장치(100)에 초음파 센서(3)를 결합시킨다. 즉, 초음파 센서(3)를 로드(30)의 개구부(38)에 취부한 상태에서 회전봉(40)을 회전시키면 초음파 센서(3)가 회전봉(40)의 체결판(39)에 결합되어, 도 6과 같은 상태가 된다.

상기한 상태에서 로드(30)를 후진시켜, 도 7에 도시된 바와 같이, 초음파 센서(3)가 하우징(10)의 내부로 몰입시키고, 도 8에 도시된 바와 같이, 하우징(10)을 볼 밸브(7)에 나사결합시켜 고정한다.

이러한 상태에서 볼 밸브(7)를 개방하면, 수도관(1)의 물이 볼 밸브(7)를 통해 하우징(10)의 하부관(13) 내측으로 유입된다. 본 발명과 같이 가압수단이 마련되지 않은 기존의 센서교체장치에서는 수압이 로드에 모두 인가되어 로드가 상방으로 밀리게 되고, 작업자는 이러한 수압을 이겨내면서 다시 로드를 새들쪽으로 밀어 넣어야 하므로 작업이 매우 곤란하였다.

그러나, 본 발명에서는 하우징(10)의 제2공간부(19), 즉 제2실링부재(34)와 로드(30)에 결합된 초음파 센서(9) 사이의 밀폐된 공간에 물이 충전됨과 동시에, 로드(10)의 유입공(36)과 관로(35) 및 배출공(37)을 통해 물은 제1공간부(18)에도 충전된다.

상기한 상태가 되면, 제2공간부(19)에서는 수도관(1)의 수압이 초음파 센서(3)의 단면에 인가되어 로드(30)가 상방으로 가압되지만, 제1공간부(18)에 물이 충전되면 이 수압은 로드(30)의 플랜지부(31)에 인가되어 로드(30)를 하방으로 가압한다. 결국 제1공간부(18)에서의 하방향 압력과 제2공간부(19)에서의 상방향 압력이 서로 상쇄되어, 로드(30)에는 수압의 영향이 최소화된다.

특히, 플랜지부(31)의 단면적과, 초음파 센서(3)의 단면적이 동일한 경우에는 상방향 압력과 하방향 압력이 동일해져서 로드(30)는 수압의 영향을 전혀 받지 않게 되어 사용자가 로드(30)를 용이하게 새들(5)에 삽입시킬 수 있다. 본 실시예에서는 로드(30)의 상부의 직경이 하부보다 작게 형성되어, 플랜지부(31)의 단면적과 초음파 센서의 단면적이 동일하게 형성된다.

또한, 플랜지부(31)의 단면적이 초음파 센서(3)의 단면적 보다 작다고 하더라도 로드(30)에는 하방향 압력이 인가되므로 상방향 압력을 어느 정도 상쇄시킬 수 있어 작업이 용이해진다.

즉, 초음파 센서(3)의 단면적, 보다 정확하게는 제2공간부에 배치된 로드(30)의 최대 단면적과 플랜지부(31)의 단면적의 차이에 따라 로드(30)에 걸리는 압력의 크기가 달라진다. 가장 바람직하게는 두 단면적이 동일하여 로드(30)에 압력이 걸리지 않게 하는 것이다.

본 실시예에서 제1실링부재(33)와 제2실링부재(34)를 함께 사용한 것은 플랜지부(31)와 초음파 센서의 단면적을 동일하게 하기 위함이다. 하나의 실링부재만을 사용하는 경우, 예컨대 제2실링부재(32)만 있고 돌출부(14)와 제2실링부재(34)가 없는 경우를 가정하면, 제2공간부(19)에 배치된 로드(30)의 최대 단면적이 넓어진다. 즉, 상방향 압력이 인가되는 면적이 초음파 센서(90)의 단면적에 더하여 플랜지부(31)의 면적이 추가되는데, 하방향 압력은 플랜지부(31)의 면적에만 인가되므로 양방향 압력이 동일해질 수 없다. 다만, 이러한 경우에도 본 실시예와 같이 플랜지부(31)의 상면의 면적이 하면의 면적보다 크다면 그 면적의 차이에 의하여 상방향 압력을 일부 상쇄시킬 수 있다.

즉, 플랜지부(31)와 같이 로드(30)의 이동방향에 대하여 교차되는 방향으로 돌출된 부분이 있어야 하방향으로 압력을 인가할 수 있는데, 이 플랜지부의 하면이 다시 상방향 압력이 인가되는 영역으로 만들지 않기 위해서는 플랜지부(31)의 하면이 위치하는 공간에는 유체가 충전되지 않게 해야 하기 때문이다.

상기한 바와 같이, 수도관(1)으로부터 하우징(10)으로 수압이 인가되어도 로드(30)는 수압의 영향을 받지 않으므로, 작업자는 로드(30)를 밀어 초음파 센서(3)의 상부에 형성된 나사산과 새들(5)에 형성된 암나사산이 상호 맞닿으면, 도 9에 도시된 바와 같이, 로드(30)를 회전시켜 초음파 센서(3)를 새들(5)에 체결한다.

초음파 센서(3)와 새들(2) 사이의 결합이 완료되면, 회전봉(40)을 회전시키면 나사홈부(46)와 볼트부(4a) 사이의 나사결합이 해제되면서 로드(30)의 개구부(38)로부터 초음파 센서(3)가 이탈될 수 있다.

수도관(1)의 천공된 부분은 초음파 센서(3)에 의하여 차단되었으므로, 본 발명에 따른 고압용 유체이송관 부품 조립장치(100)와 볼 밸브(7)을 제거하면, 초음파 센서(3)의 설치가 완료된다.

본 발명에서는 하우징(10)의 공간을 제1공간부(18), 제2공간부(19) 및 이들 사이의 중간 공간부로 분리하고, 중간의 공간부에는 수압이 인가되지 않게 한 상태에서, 로드(30)의 내부 관로를 통해 유체를 제1공간부(18)로 유입시킴으로써 제1공간부(18)와 제2공간부(19)에 인가되는 압력을 반대방향으로 형성하였다. 이에 따라 로드에는 수압이 전혀 인가되지 않거나, 약간만 인가되어 사용자가 매우 안전하고 용이하게 부품 설치작업을 수행할 수 있다.

그리고, 본 발명이 적용되는 유체이송관은 고압의 유체가 유동된다고 설명하였으나, 여기서 고압이라고 하는 것은 특정한 압력 이상을 의미하는 것은 아니고 다양한 압력의 범위에서 사용할 수 있다는 것을 첨언한다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

100 ... 고압용 유체이송관 부품 조립장치 10 ... 하우징
18 ... 제1공간부 19 ... 제2공간부
30 ... 로드 31 ... 플랜지부
32 ... 제1실링부재(오링) 34 ... 제2실링부재(오링)
35 ... 관로 36 ... 유입공
37 ... 배출공 40 ... 회전봉
41 ... 체결판 46 ... 나사홈부

Claims (10)

1. 유체가 흐르는 유체이송관에 장착된 밸브에 결합되는 중공형의 하우징;
   상기 하우징의 내부에 왕복이동 가능하게 삽입되며, 하단부에 상기 유체이송관에 조립될 부품이 분리가능하게 결합되는 로드;
   상기 로드의 외주면과 상기 하우징의 내주면 사이에 개재되어, 상기 하우징 내부의 공간을 상호 밀폐되어 있는 제1공간부 및 제2공간부의 2개의 공간으로 분리하는 제1실링부재;
   상기 부품을 상기 로드로부터 분리가능하게 결합시키는 착탈수단; 및
   상기 유체이송관으로부터 배출되는 유체에 의하여 상기 로드에 상방향으로 가해지는 압력에 대응하여, 상기 제1공간부에 유체를 주입하여 상기 로드에 대하여 하방향으로 압력을 인가하는 가압수단;을 구비하며,
   상기 로드의 외주면에는 상기 로드의 왕복이동방향에 대하여 교차하는 방향으로 고리형의 플랜지부가 돌출되게 형성되며,
   상기 로드에서 상기 플랜지부의 하측에 배치된 부분과 상기 하우징 사이에 개재되어 상기 제2공간부의 상측 공간과 하측 공간을 상호 밀폐시키는 제2실링부재를 더 구비하되, 상기 제2실링부재는 오링이 채용되어 상기 하우징의 내주면으로부터 돌출되게 형성되는 환형의 돌출부에 끼워져 고정되고,
   상기 하우징에는 상기 제1실링부재와 제2실링부재 사이에 공기가 유출입되는 관통공이 형성되며,
   상기 가압수단은,
   상기 로드의 내부에 유체가 이송될 수 있도록 형성된 관로와,
   상기 로드에서 상기 제2공간부에 배치되는 부분에 형성되어 상기 관로와 연통되는 유입공과,
   상기 로드에서 제1공간부에 배치되는 부분에 형성되어 상기 관로와 연통되는 배출공을 포함하여 이루어지며,
   상기 유체이송관으로부터 배출된 유체는 상기 유입공, 상기 로드의 관로 및 상기 배출공을 통해 상기 제1공간부로 주입되어 상기 로드를 하방향으로 가압하는 것을 특징으로 하는 고압 유체이송관용 부품 조립장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 유체이송관으로부터 배출된 유체에 의하여 상방으로 가압되는 상기 로드의 단면적과, 상기 가압수단에 의하여 하방으로 가압되는 상기 고리형의 플랜지부의 단면적은 상호 동일한 것을 특징으로 하는 고압 유체이송관용 부품 조립장치.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 착탈수단은 상기 중공형의 로드의 내부에 삽입되어 회전가능하게 지지되며, 하단부에는 내주면에 암나사산이 형성된 나사홈부 또는 외주면에 나사산이 형성된 나사부가 마련되어 있는 회전봉인 것을 특징으로 하는 고압 유체이송관용 부품 조립장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 로드의 하단부에는 상기 부품이 끼워지는 개구부가 형성되는 것을 특징으로 하는 고압 유체이송관용 부품 조립장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 로드는 상기 하우징에 회전가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 고압 유체이송관용 부품 조립장치.

Images