KR20100128556A - 유체관 폐쇄캡 및 이를 이용한 유체관 폐쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체관 폐쇄캡 및 이를 이용한 유체관 폐쇄장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 유체관 폐쇄캡은, 새들의 상부에 형성되어 있는 관통공에 끼워져 삽입되어 유체관에 천공된 천공홀을 폐쇄하는 본체부 및 본체부의 둘레방향을 따라 고리형으로 배치되며, 본체부에 대하여 돌출되게 형성되되 상측으로 갈수록 본체부에 대하여 돌출된 정도가 크도록 경사지게 형성되어, 외력의 인가여부에 따라 압축 및 복원가능한 소재로 이루어진 걸림부를 포함하여 이루어진 것에 특징이 있다.

또한, 본 발명에 따른 유체관 폐쇄장치는, 관통공이 형성되어 있는 상부커플링과, 상부커플링에 결합되는 하부커플링을 구비하여 유체관을 감싸는 새들, 새들의 관통공과 연통되는 중공부가 형성되며, 중공부의 내주면을 따라 오목하게 끼움홈부가 형성되며, 새들의 상부에 배치되는 체결관 및 유체관 폐쇄캡을 구비하여, 유체관 폐쇄캡이 체결관의 중공부에 삽입되면 유체관 폐쇄캡의 걸림부가 체결관의 끼움홈부에 걸려 유체관 폐쇄캡이 외부로 이탈되는 것이 방지되는 것에 특징이 있다.

Description

유체관 폐쇄캡 및 이를 이용한 유체관 폐쇄장치{Closing cap of a fluid pipe and Device for closing a fluid pipe using the same}

본 발명은 유체관 설비에 관한 것으로서, 특히 수도관을 보수하거나 밸브를 교체하는 등을 이유로 수도관을 천공한 경우에 천공된 수도관을 폐쇄하기 위한 유체관 폐쇄캡 및 이를 이용한 유체관 폐쇄장치에 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. 또한, 상수도관에는 상수를 단속하거나 유량을 조절하기 위한 밸브들이 설치된다.

상기한 구성의 상수도관이 파손되거나 노후화되어 교체가 필요한 경우 교체가 필요한 구간의 양측에 설치된 밸브를 모두 폐쇄한 후 작업을 하였는 바, 이 구간에 연결되어 있는 지역은 모두 단수될 수 밖에 없었으며, 밸브 사이의 거리가 길수록 단수구간이 넓어지는 단점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 종래에는 두 개의 부단수 활정자관을 문제되는 구간의 양측에 좁은 범위에서 설치하고, 천공기를 이용하여 수도관 양측을 천공한 후, 천공된 수도관의 내부로 고무풍선 등을 삽입하여 부풀림으로써 좁은 구간에서만 수도관을 차단한 후 공사를 시행하였다.

교체작업이나 보수가 끝나면 고무풍선을 수도관으로부터 분리시킨 후, 수도관의 천공된 부분을 폐쇄하여야 하는데, 고무풍선을 삽입하기 위한 삽입장치의 내측 중공부를 통해 폐쇄캡을 삽입시키고 폐쇄캡을 활정자관에 나사결합 시켜야 하였다.

나사결합을 위해서는 활정자관에 형성된 나사산과 폐쇄캡에 형성된 나사산이 정확하게 일치하여야 되므로, 삽입장치의 내측으로 폐쇄캡을 밀어 넣을 때 위치를 정확하게 맞추어야 되는데, 삽입장치의 내측 중공부를 통해 작업이 이루어지므로 육안으로 확인이 되지 않아 작업이 매우 곤란하였다.

특히, 고무풍선을 수도관으로부터 분리한 상태이므로, 삽입장치의 하단에 폐쇄캡을 정확하게 위치시킨 경우에도 상수도의 높은 수압에 의하여 폐쇄캡의 위치가 어긋나게 되므로, 폐쇄캡을 활정자관에 체결하는 작업이 용이하지 않다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유체관의 천공홀을 안정적으로 폐쇄가능하면서도 작업의 용이성이 보장되도록 구조가 개선된 유체관 폐쇄캡 및 이를 이용한 유체관 폐쇄장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유체관 폐쇄캡은, 유체관을 감싸며 결합되는 새들의 상부에 형성된 관통공에 끼워져 삽입되어 상기 유체관에 천공된 천공홀을 폐쇄하는 본체부 및 상기 본체부의 둘레방향을 따라 고리형으로 배치되며, 상기 본체부에 대하여 돌출되게 형성되되 상측으로 갈수록 상기 본체부에 대하여 돌출된 정도가 크도록 경사지게 형성되어, 외력의 인가여부에 따라 압축 및 복원가능한 소재로 이루어진 걸림부를 구비하는 것에 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 본체부에는 상면을 향해 개방된 홈부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 본체부의 하면은 상기 유체관의 천공홀의 형상과 대응되는 곡면으로 형성된 것이 바람직하며, 상기 본체부와 걸림부는 고무 소재로 일체로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유체관 폐쇄장치는 관통공이 형성되어 있는 상부커플링과, 상기 상부커플링에 결합되는 하부커플링을 구비하여 유체관을 감싸며 결합되는 새들, 상기 새들의 관통공과 연통되는 중공부가 형성 되며, 상기 중공부의 내주면을 따라 오목하게 끼움홈부가 형성되며, 상기 새들의 상부에 배치되는 체결관 및 상기한 구성의 유체관 폐쇄캡을 구비하여, 상기 유체관 폐쇄캡이 상기 체결관의 중공부에 삽입되면 상기 유체관 폐쇄캡의 걸림부가 상기 체결관의 끼움홈부에 걸려 상기 유체관 폐쇄캡이 외부로 이탈되는 것이 방지되는 것에 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 새들의 상부커플링과 상기 체결관은 일체로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 유체관은 스틸 소재의 본관과 상기 본관의 내주면을 커버하는 시멘트 소재의 라이닝으로 이루어지고 상기 폐쇄캡은 상기 천공홀에 삽입되며, 상기 본관의 내주면이 외부로 노출되지 않도록 상기 본관의 내주면에 밀착되는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따른 유체관 폐쇄캡과 유체관 폐쇄장치를 이용하여 유체관의 천공홀을 안정적으로 폐쇄할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 유체관 폐쇄캡과 유체관 폐쇄장치를 이용하여 유체관 천공홀 폐쇄작업을 매우 용이하게 진행할 수 있다는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유체관 폐쇄캡 및 유체관 폐쇄장치에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 본 실시예에서는 유체관 중 수도관을 예로 들어 설명할 것이지만, 본 발명의 범위가 단지 수도관에 한정되는 것은 아니며 관을 타고 흐르는 모든 유체관에 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유체관 폐쇄장치와 폐쇄캡의 개략적 사시도이며, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 개략적 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 폐쇄캡을 유체관에 설치하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유체관 폐쇄장치(100)는 새들(10), 체결관(20) 및 유체관 폐쇄캡(50)을 구비한다.

새들(10)은 상부커플링(11)과 하부커플링(12)을 포함한다. 상부커플링(11)과 하부커플링(12)은 내주면이 대략 반원형으로 형성되어, 상부커플링(11)과 하부커플링(12)이 각각 수도관(p)의 상측과 하측에 배치되면, 새들(10)은 수도관(p)을 감싸게 된다.

상부커플링(11)의 양측에는 각각 플랜지부(14)가 돌출형성되어 있고, 하부커플링(12)의 양측에도 플랜지부(15)가 형성되어 있다. 또한 상부커플링(11)의 한 쌍의 플랜지부(14)에는 결합공(16)이 형성되며, 하부커플링(12)의 한 쌍의 플랜지부(15)에도 상부커플링(11)과 마찬가지로 결합공(17)이 형성되어 있다. 상부커플링(11)과 하부커플링(12)이 상하로 배치된 상태에서, 볼트(b)가 상부커플링(11)과 하부커플링(12)의 각 결합공(16,17)에 끼워지고 너트(n)에 체결됨으로써 상부커플링(11)과 하부커플링(12)이 상호 결합된다.

또한, 상부커플링(11)의 상부에는 관통공(13)이 형성되어 있다. 관통공(13)의 내주면에는 암나사산(18)이 형성되어 있다. 이 암나사산(18)에는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 중공형의 체결관(20)이 결합된다. 체결관(20)의 중공부(25)는 새들(10)의 관통공(13)과 동축적으로 배치되어 상호 연통된다. 그러나, 체결관(20) 은, 도 2a와 같이 상부커플링(11)과 별도로 형성될 수도 있지만, 도 2b에 도시된 바와 같이 상부커플링(11)과 일체로 형성될 수도 있다. 본 발명은 체결관(20)이 상부커플링(11)과 일체로 형성된 경우와 분리(나사결합)된 경우를 모두 포함한다.

도 2a에서와 같이, 상부커플링(11)과 분리된 형태에서, 체결관(20)은 중공형으로 형성되며, 외주면 하부에 수나사산(22)이 형성되어 있는데, 이 수나사산(22)이 새들 관통공(13)의 내주면의 암나사산(18)에 나사체결된다. 체결관(20)의 외주면 상부에도 나사산(23)이 형성되는데, 이 나사산은 밸브(80)를 결합시키기 위한 것이다.

도 2a에서와 같이, 체결관(20)과 상부커플링(11)이 별개로 형성된 경우에는, 새들(60)과 체결관(20) 사이를 방수하기 위하여 새들(20)과 상부커플링(11) 사이에는 오링(29)이 끼워진다. 또한, 체결관(20)의 내주면에는 오목하게 끼움홈부(28)가 형성된다. 이 끼움홈부(28)는 체결관(20)의 내주면을 따라 고리형으로 배치된다.

한편, 유체관 폐쇄캡(50)은 보수, 교체 등을 위하여 유체관에 천공된 천공홀(h)을 폐쇄하기 위한 것으로서, 새들(10)의 관통공(13) 및 체결관(20)의 중공부(25)에 끼워져 결합된다.

유체관 폐쇄캡(50)은 고무 소재로 이루어지며 대략 원기둥 형상의 본체부(51)를 구비한다. 이 본체부(51)의 상부 중앙에는 홈부(53)가 형성된다. 이 홈부(53)는 본체부(51)의 상면을 향해 개방되어 있다. 본체부(51)의 하면(54)은 수도관의 천공홀(h)의 형상과 대응되도록 곡면으로 형성된다.

또한, 본체부(51)에는 본체부의 외주면에 대하여 돌출되어 있는 걸림부(52)가 형성된다. 이 걸림부(52)는 본체부(51)의 외주면을 따라 고리형으로 배치되며 본체부(51)와 일체로 형성된다.

걸림부(52)는 하측이 본체부(51)에 대하여 돌출된 정도가 작으며, 상측으로 갈수록 본체부(51)에 대하여 돌출된 정도가 점차 커진다. 이에 걸림부(52)의 단면은 삼각 형태로 이루어져 경사지게 형성된다.

또한, 이 걸림부(52)는 고무 소재로 이루어져 외력의 인가에 따라 압축되며, 외력이 해제되면 다시 원래의 상태로 복원된다. 특히, 걸림부(52)는 상측이 하측에 비하여 더 돌출된 형태로 되어 있으므로, 걸림부(52)의 상측이 본체부(51)측으로 오므라들기 쉽다. 즉, 약간의 외력만 가해지면 걸림부(52)의 상면(58)이 접어져서 본체부(51)의 외주면에 밀착되는 형태의 변형은 용이하게 일어나는 반면, 역으로 걸림부(52)의 경사면(59)이 접어져서 본체부(51)의 외주면에 밀착되는 형태의 변형은 거의 일어나기 곤란하다. 외력이 가해져서 걸림부(52)가 오므라드는 변형이 생겼다고 하더라도, 외력이 해제되면 다시 원래의 상태로 복원된다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 유체관 차단장치(100)의 사용예에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

수도관(p)에서 보수가 필요한 구간을 사이에 두고 그 양측에 각각 상기한 구성의 새들(10)을 설치한다. 즉, 상부커플링(11)을 수도관(p)의 상측에 배치하고, 하부커플링(12)을 수도관(p)의 하측에 배치시킨 상태에서 볼트(b)와 너트(n)를 상호 체결하여, 새들(10)이 수도관(p)을 감싸며 결합되도록 한다. 새들(10)의 상부 커플링(11)의 상부에는 체결관(20)을 결합시키거나, 체결관(20)이 일체로 상부커플링(11)에 형성된 형태를 사용한다. 체결관(20)에는 밸브(80)를 장착한다.

밸브(80)는 중공형으로 그 내주면에 나사산이 형성되어 있는데, 이 나사산이 체결관(20)의 외주면의 나사산(23)에 체결된다. 밸브(80)에는 중공부를 개폐하도록 디스크(82)가 이동가능하게 설치되며, 디스크(82)를 이동시키기 위한 레버(83) 등이 마련된다. 밸브는 예컨대 볼밸브를 포함하여 다양한 형태가 채용될 수 있다.

상기한 상태에서 밸브(80)에 천공기(미도시)를 연결시킨 후, 수도관(p)을 천공하여 천공홀(h)을 형성한다. 수도관(p)은 스틸소재의 본관(i)과, 이 본관(i)의 내주면을 감싸는 라이닝(c)으로 이루어진다. 라이닝(c)은 일반적으로 시멘트 등의 소재로 이루어져, 물이 본관(i)과 접촉됨으로써 본관(i)이 부식되는 것을 방지한다.

천공홀(h)이 형성되면, 천공홀(h)을 통해 차단장치를 삽입하여 상수도의 흐름을 차단시킨 후, 문제가 되는 구간에 대한 공사를 수행한다. 공사가 완료된 후 차단장치를 해체하게 되면 도 3의 (a)와 같은 상태가 된다. 도 3의 (a)상태는 수도관(p)의 복구 공사가 완료된 상태에서, 상수도가 흐르고 있으며 상수도가 천공홀(h)을 통해 분출되지 않도록, 밸브(80)가 폐쇄된 상태이다.

상기한 상태에서, 본 발명에 따른 유체관 폐쇄장치(50)를 삽입하여, 천공홀(h)을 폐쇄시킨다. 삽입장치(90)를 밸브(80)에 연결하기에 앞서, 삽입장치(90)의 로드(97)의 하단을 유체관 폐쇄장치(50)의 홈부(53)에 억지끼움한다. 이 로드(97)는 삽입장치(90)의 내측 중공부(92)에서 기어(91)의 작용에 의하여 승하강되 는 것이다. 유체관 폐쇄장치(50)가 로드(97)에 끼워진 상태로 밸브(80)에 연결되면, 도 3의 (b)상태가 된다.

상기한 상태에서 밸브(80)를 개방하고 로드(97)를 하강시키면 유체관 폐쇄캡(50)이 밸브(80)의 중공부를 지나 체결관(20)의 중공부(25) 및 수도관(p)의 천공홀(h)에 끼워져 결합되어, 도 3의 (c)와 같은 상태가 된다.

유체관 폐쇄캡(50)의 걸림부(52)의 외경은 밸브(80)의 내경, 체결관(20)의 내경에 비하여 크게 형성되어 있다. 이에 따라, 로드(97)가 하강시, 유체관 폐쇄캡(50)의 걸림부(52)는 밸브(80)의 상면에 걸리게 되지만, 상기한 바와 같이 걸림부(52)는 압축가능한 고무 소재로 이루어져 있을 뿐만 아니라, 특히 삼각형상으로 이루어져 상면(58)이 압축 및 접혀져서 본체부(51)의 외주면으로 밀착되는 변형은 용이하게 일어날 수 있다. 이에, 걸림부(52)는 압축변형되어 밸브(80)의 내주면과 체결관(20)의 내주면을 따라 순차적으로 삽입될 수 있다.

유체관 폐쇄캡(50)이 일정 깊이로 하강하면, 걸림부(52)가 체결관(20)의 내주면에 형성된 끼움홈부(28)에 위치하게 되는데, 끼움홈부(28)에서는 본체부(51)의 내주면이 확장되므로 압축되어 있던 걸림부(52)에 대한 외력이 해제되어 걸림부(52)는 원래의 상태로 복귀하여, 걸림부(52)는 끼움홈부(28)에 걸리게 된다. 이러한 상태가 도 3의 (c)에 도시되어 있다.

도 3의 (c) 상태에서 삽입장치(90)의 로드(92)를 상승시켜 로드(92)와 유체관 폐쇄캡(50)을 분리시킨다. 즉, 로드(92)는 유체관 폐쇄캡(50)의 홈부(53)에 억지끼움되어 있으므로, 걸림부(52)가 끼움홈부(28)에 끼워져 걸린 상태에서 로 드(92)를 상승시키면 로드(92)는 유체관 폐쇄캡(50)의 홈부(53)로부터 이탈가능하다.

최종적으로 삽입장치(90)와 밸브(80)를 분리하면, 도 3의 (d)와 같은 상태가 되어 본 발명에 따른 유체관 차단장치(100)를 이용한 수도관 폐쇄작업이 완료된다. 본 상태에서는 천공홀(h)과 체결관(20)의 중공부(25)가 유체관 폐쇄캡(50)에 의하여 막혀 있으므로, 수도관(p)을 흐르는 상수도가 외부로 분출될 수 없다.

또한, 상수도의 수압이 높은 경우라고 하여도, 유체관 폐쇄캡(50)이 수압에 의하여 외부로 이탈되지는 않는다. 즉, 유체관 폐쇄캡(50)이 체결관(20)을 이탈하기 위해서는, 걸림부(52)가 완전히 거꾸로 뒤집어져야 하는데, 걸림부(52)는 상방으로 갈수록 더욱 돌출된 구조이므로 상면(58)이 본체부(51)쪽으로 접어져서 압축되기는 용이해도 경사면(59)이 본체부(51)쪽으로 밀착되도록 완전히 거꾸로 뒤집어지는 것은 불가능하다.

이에 상기한 상태에서 별도의 뚜껑을 체결관(20)의 외주면에 나사결합하는 등의 보조장치가 없다고 하더라도 유체관 폐쇄캡(50)은 수도관(p) 천공홀(h)을 완전히 폐쇄할 수 있다.

유체관 폐쇄캡(50)의 외경이 천공홀(h) 및 체결관(20)의 내경과 동일하게 도시하였으나 실제로는 폐쇄캡(50)의 외경을 약간 크게 제조하며, 이에 따라 유체관 폐쇄캡(50)이 천공홀(h)과 체결관(20)의 중공부(25)에 끼워질 때 약간 압축된 상태로 끼워지게 되므로, 천공홀(h)과 체결관(20)과 유체관 폐쇄캡(50) 사이는 완전히 밀폐된다.

한편, 유체관 폐쇄캡(50)은 천공홀(h)의 스틸소재의 본관(i)과 밀착되므로, 상수도가 본관(i)과 접촉되어 본관(i)이 부식되는 것을 방지할 수 있다.

미설명한 참조번호 81은 천공기(미도시) 및 삽입장치(90)를 밸브(80)에 연결하기 위한 나사산이다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 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.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유체관 폐쇄장치와 폐쇄캡의 개략적 사시도이다.

도 2a 및 도 2b는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 개략적 단면도로서, 도 2a는 체결관과 상부커플링이 별도로 형성된 형태이며, 도 2b는 체결과과 상부커플링이 일체로 형성된 형태이다.

도 3은 본 발명에 따른 폐쇄캡을 유체관에 설치하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 ... 유체관 차단장치 10 ... 새들

11 ... 상부커플링 12 ... 하부커플링

13 ... 관통공 20 ... 체결관

25 ... 중공부 28 ... 끼움홈부

50 ... 유체관 폐쇄캡 51 ... 본체부

52 ,.. 걸림부 53 ... 홈부

80 ... 밸브 90 ... 삽입장치

Claims (7)

1. 유체관을 감싸며 결합되는 새들의 상부에 형성된 관통공에 끼워져 삽입되어 상기 유체관에 천공된 천공홀을 폐쇄하는 본체부; 및

   상기 본체부의 둘레방향을 따라 고리형으로 배치되며, 상기 본체부에 대하여 돌출되게 형성되되 상측으로 갈수록 상기 본체부에 대하여 돌출된 정도가 크도록 경사지게 형성되어, 외력의 인가여부에 따라 압축 및 복원가능한 소재로 이루어진 걸림부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유체관 폐쇄캡.
2. 제1항에 있어서,

   상기 본체부에는 상면을 향해 개방된 홈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체관 폐쇄캡
3. 제1항에 있어서,

   상기 본체부의 하면은 상기 유체관의 천공홀의 형상과 대응되는 곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 유체관 폐쇄캡.
4. 제1항에 있어서,

   상기 본체부와 걸림부는 고무 소재로 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 유체관 폐쇄캡.
5. 관통공이 형성되어 있는 상부커플링과, 상기 상부커플링에 결합되는 하부커플링을 구비하여 유체관을 감싸며 결합되는 새들;

   상기 새들의 관통공과 연통되는 중공부가 형성되며, 상기 중공부의 내주면을 따라 오목하게 끼움홈부가 형성되며, 상기 새들의 상부에 배치되는 체결관; 및

   상기 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나에 기재된 유체관 폐쇄캡을 구비하여,

   상기 유체관 폐쇄캡이 상기 체결관의 중공부에 삽입되면 상기 유체관 폐쇄캡의 걸림부가 상기 체결관의 끼움홈부에 걸려 상기 유체관 폐쇄캡이 외부로 이탈되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 유체관 폐쇄장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 새들의 상부커플링과 상기 체결관은 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 유체관 폐쇄장치.
7. 제5항에 있어서,

   상기 유체관은 스틸 소재의 본관과, 상기 본관의 내주면을 커버하는 시멘트 소재의 라이닝으로 이루어지며,

   상기 폐쇄캡은 상기 천공홀에 삽입되며, 상기 본관의 내주면이 외부로 노출되지 않도록 상기 본관의 내주면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 유체관 폐쇄장치.

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