(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側が開放されたシリンダ形状を有して、前記一側と配管が連通するように前記配管と結合するための中空のハウジングユニットと、
前記ハウジングユニット内部で前記ハウジングユニットの長さ方向に運動する移送ユニットと、
前記移送ユニットを、ギア方式を利用して移動させるための第１駆動ユニットと、
前記移送ユニットの一側にヒンジ結合されて、前記移送ユニットによって前記ハウジングユニットの開放された一側を通じて前記ハウジングユニットと前記配管内部の間を移動するように具備されて、放射状に広げるか、または窄めることによって前記配管内部を遮断するための遮断ユニットと、及び前記遮断ユニットをギア方式で広げるか、または窄め駆動を遂行するための第２駆動ユニットとを、含み、
前記移送ユニットは、前記移送ユニットの長さ方向に延長されて、内側面にはネジ線が形成された第１ホールを有し、
前記第１駆動ユニットは、
前記ハウジングユニットの長さ方向に延長されて、前記移送ユニットの第１ホールに挿入されてネジ線結合によって前記移送ユニットを移動させるためのスクリュー形態の第１作動軸と、及び、
前記第１作動軸を回転させるための第１回転力提供部を含み、
前記移送ユニットは、前記第１ホールと離隔されるように前記移送ユニットを長さ方向に延長される第２ホールを有し、
前記第２駆動ユニットは、
回転力を提供するための第３回転力提供部と、
前記第３回転力提供部と連結されて、前記移送ユニットの第２ホール内部に挿入されて前記移送ユニットと結合する第２作動軸と、
前記遮断ユニットに具備されて前記遮断ユニットを駆動させるための第３作動軸と、及び、
前記遮断ユニット及び移送ユニットのヒンジ結合部位に具備されて、前記第２作動軸の回転力を前記第３作動軸に伝達するための第２傘歯車と、を含むことを特徴とする配管内部の流体の流れ遮断装置。
【請求項２】
前記第２駆動ユニットは、
前記第２作動軸と垂直する方向に配置されて、前記ハウジングユニットの外部に延長される第２伝達軸と、及び
前記第２伝達軸と第２作動軸を連結して、前記第３回転力提供部によって発生された回転力を、前記第２伝達軸を通じて前記第２作動軸に伝達するための第３傘歯車をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の配管内部の流体の流れ遮断装置。
【請求項３】
前記第３回転力提供部は、前記第２伝達軸と連結されるハンドルを含むことを特徴とする請求項２に記載の配管内部の流体の流れ遮断装置。
【請求項４】
前記第２駆動ユニットは、
前記第２作動軸とお互いに異なる中心軸を有して、前記第３傘歯車と連結されるように具備される第３伝達軸と、及び
前記第２作動軸の回転力を前記第３伝達軸に伝達するための平歯車をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の配管内部の流体の流れ遮断装置。
【請求項５】
前記遮断ユニットの第３作動軸は、前記ハウジングユニットの長さ方向に形成された中心軸から離隔されたことを特徴とする請求項１に記載の配管内部の流体の流れ遮断装置。
【請求項６】
前記第３回転力提供部と連結されて、前記第２作動軸の回転数を感知するための測定手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の配管内部の流体の流れ遮断装置。
【請求項７】
前記遮断ユニットは、
屈折部位を有して、一側には挿入孔を有する複数のレバー部材らと、
前記それぞれのレバー部材の挿入孔に一側が結合されて、他側は前記レバー部材のてこ運動によって前記遮断ユニットの中心軸を中心に放射形態で開かれて前記配管の内側面に密着されることで、前記配管内部を遮断するための複数の展開板と、及び
前記レバー部材の一側と反対になる他側が結合される第１溝が側面に形成されて前記第３作動軸が挿入される第３ホールが中心軸線上に形成される円筒形状を有して、前記第３作動軸による直線運動を前記レバー部材らの他側を中心とする回転運動に転換させて、前記展開板らを広げるか、または窄めるためのカム部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の配管内部の流体の流れ遮断装置。
【請求項８】
前記第３作動軸の外側面と前記第３ホールの内側面がネジ線結合を有することを特徴とする請求項７に記載の配管内部の流体の流れ遮断装置。
【請求項９】
前記カム部材は、前記第１溝を限定して、前記移送ユニットと接する前記カム部材の第１傾斜面及び前記第１傾斜面と向かい合う第２傾斜面はお互いに鈍角を形成して、前記第１傾斜面と前記カム部材の中心軸と実質的に垂直する面がなす第１角は、前記第２傾斜面と前記面がなす第２角よりさらに大きく形成されて、
前記レバー部材は、屈折部位の外側が前記第１傾斜面と接するように前記カム部材と連結されることを特徴とする請求項７に記載の配管内部の流体の流れ遮断装置。
【請求項１０】
前記遮断ユニットは、
前記第３ホールと水平に連通する第４ホールを有して、前記カム部材の上部または下部を収容するための第２溝を有して、一側が開放されたシリンダ形状を有するヘッド胴体と、及び
前記ヘッド胴体の開放された側をカバーして、前記展開板らを外部に露出させる円筒形状の断面を有するヘッドカバーをさらに含んで、
前記カム部材の第１溝は帯形状に形成されて、前記ヘッド胴体と向い合う前記ヘッドカバーの一側は前記レバー部材らが実質的に均一な離隔距離を有するように前記それぞれのレバー部材らを収容する複数の第３溝らを有することを特徴とする請求項７に記載の配管内部の流体の流れ遮断装置。
【請求項１１】
前記展開板は、前記一側に具備されて、前記レバー部材の挿入孔に結合される結合部を含んで、
前記配管の内側面に密着されるように第３傾斜面を有する端部及び前記展開板らが放射状で開かれた状態で接する前記隣り合う展開板らどうしにお互いに密着されるように第４傾斜面を有する側面を含むことを特徴とする請求項７に記載の配管内部の流体の流れ遮断装置。
【請求項１２】
前記遮断ユニットは、前記展開板らの間にそれぞれ具備されて、前記展開板らの間の空間をカバーするための弾性材質のパッドをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の配管内部の流体の流れ遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管内部に流れる流体を遮断するための装置及びこれを利用したバイパス形成システムに関するものである。より詳細には、上下水道管、送油管、ガス管のような配管の入れ替え、移設、補修及び維持作業など配管内部の流体の流れを安定的に一時遮断するための装置及びこれを利用して流体の流れを遠回りさせるためのバイパス形成システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、上下水道、石油、ガスのように人類生活に必須な流体らは生産地から最終需要地まで配管を通じて機械的に移送されている。例えば、住宅街の地下には上下水道などの数多くの配管らが埋設されている。
ところで配管が老朽されるか、または漏洩発生による配管の入れ替え、移設、維持補修などの作業が必要な場合には先ず広範囲な地域を断水しなければならない問題点があった。
例えば、特定支点の上水道配管が老朽された場合、前記老後配管を入れ替るためには前記支点が位置する地域に流入されるメインバルブを遮断している。
このために、前記メインバルブと連結された広範囲な地域全体が長期間断水されるしかなくて、これによる地域住民の損失費用が非常に大きい。
【０００３】
このような問題点を解決するために、米国特許第４，４５８，７２１号(Yieなど)及び第５，４６２，０７７号(Cohenなど)は、エアバッグのような膨張可能な装置を利用して配管内部に流動する流体を一時的に遮断するための装置らを開示している。
しかし、米国特許第４，４５８，７２１号及び第５，４６２，０７７号に開示された装置らは、エアバッグの耐久性が低くてエアバッグが破裂することがあるし、高圧の流体を遮断するには限界がある。これによって、流体の圧力が低い小口径の配管に制限的に使われている。
【０００４】
このような問題点を解決するために、本出願人は韓国公開特許第２００７-００３４９１９号及び韓国登録特許第０７２８７６６号を通じて鉄材の展開板を放射状に拡張させて配管内部の流体の流れを遮断する装置及び方法を提案した。
ところが、低地帯に設置された配管や大口径の配管を遮断する時前記展開板に印加される流体の圧力は、おおよそ３ないし２０kg/cm3で非常に高い。このような場合には高圧によって前記展開板が瞬間的に拡張されながら配管内面に大きい衝撃が発生するので配管が破裂する恐れがある。また、配管内部が前記展開板によって瞬間的に遮られる場合には配管内部に強い渦流が生成されるので配管の内側面が損傷される問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
よって、本発明の第１目的は、配管内部に高圧力を有する流体の流れを容易に遮断することができる配管内部の流体の流れ遮断装置を提供することにある。
本発明の第２目的は、前記した装置を利用したバイパス形成システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記第１目的を達成するための本発明の一側面による配管内部の流体の流れ遮断装置は、一側が開放されたシリンダ形状を有して前記一側と配管が連通するように前記配管と結合するための中空のハウジングユニットと、該ハウジングユニット内部で前記ハウジングユニットの長さ方向に運動する移送ユニットと、該移送ユニットを、ギア方式を利用して移動させるための第１駆動ユニットと、前記移送ユニットの一側にヒンジ結合されて前記移送ユニットによって前記ハウジングユニットの開放された一側を通じて前記ハウジングユニットと前記配管内部との間を移動するように具備されて、放射状に広げるか、または窄めることによって前記配管内部を遮断するための遮断ユニットと、該遮断ユニットをギア方式で広げるか、または窄め駆動を遂行するための第２駆動ユニットを含むことができる。
【０００７】
本発明の一実施例によると、前記移送ユニットは、前記移送ユニットの長さ方向に延長されて内側面にはネジ線が形成された第１ホールを有することができる。
【０００８】
本発明の他の実施例によると、前記第１駆動ユニットは、前記ハウジングユニットの長さ方向に延長されて前記移送ユニットの第１ホールに挿入されてネジ線の結合によって前記移送ユニットを移動させるためのスクリュー形態の第１作動軸と、該第１作動軸を回転させるための第１回転力提供部を含むことができる。
【０００９】
本発明のまた他の実施例によると、前記第１回転力の提供部は減速モータを含むことができる。
【００１０】
本発明のまた他の実施例によると、前記第１駆動ユニットは、前記第１回転力提供部と離隔されるように配置される第２回転力提供部と、前記第２回転力提供部と連結されて前記第１作動軸と垂直する方向に配置される第１伝達軸と、該第１伝達軸と第１作動軸を連結して前記第２回転力提供部によって発生された回転力を前記第１伝達軸を通じて前記第１作動軸に伝達するための第１傘歯車をさらに含むことができる。
【００１１】
本発明のまた他の実施例によると、前記第１作動軸と連結されて前記第１作動軸を前記第１回転力提供部に連結または分離するためのクラッチ手段をさらに含むことができる。
【００１２】
本発明のまた他の実施例によると、前記移送ユニットの第１ホール及び前記第１作動軸は前記ハウジングユニットの長さ方向に形成される中心軸線上に配置されることができる。
【００１３】
本発明のまた他の実施例によると、前記移送ユニットは前記第１ホールと離隔されるように前記移送ユニットを長さ方向に延長される第２ホールを有することができる。
【００１４】
本発明のまた他の実施例によると、前記第２駆動ユニットは、回転力を提供するための第３回転力提供部と、該第３回転力提供部と連結されて前記移送ユニットの第２ホール内部に挿入されて前記移送ユニットと結合する第２作動軸と、前記遮断ユニットに具備されて前記遮断ユニットを駆動させるための第３作動軸と、前記遮断ユニット及び移送ユニットのヒンジ結合部位に具備されて、前記第２作動軸の回転力を前記第３作動軸に伝達するための第２傘歯車を含むことができる。
【００１５】
本発明のまた他の実施例によると、前記第２駆動ユニットは、前記第２作動軸と垂直する方向に配置されて、前記ハウジングユニットの外部に延長される第２伝達軸と、該第２伝達軸と第２作動軸を連結して、前記第３回転力提供部によって発生された回転力を、前記第２伝達軸を通じて前記第２作動軸に伝達するための第３傘歯車をさらに含むことができる。
【００１６】
本発明のまた他の実施例によると、前記第３回転力提供部は前記第２伝達軸と連結されるハンドルを含むことができる。
【００１７】
本発明のまた他の実施例によると、前記第２駆動ユニットは、前記第２作動軸とお互いに異なる中心軸を有して前記第３傘歯車と連結されるように具備される第３伝達軸と、前記第２作動軸の回転力を前記第３伝達軸に伝達するための平歯車をさらに含むことができる。
前記遮断ユニットの第３作動軸は、前記ハウジングユニットの長さ方向に形成された中心軸から離隔されることができる。
【００１８】
本発明のまた他の実施例によると、前記第３回転力提供部と連結されて、前記第２作動軸の回転数を感知するための測定手段をさらに含むことができる。
【００１９】
本発明のまた他の実施例によると、前記遮断ユニットは、屈折部位を有して一側には挿入孔を有する複数のレバー部材らと、前記それぞれのレバー部材の挿入孔に一側が結合されて他側は前記レバー部材のてこ運動によって前記遮断ユニットの中心軸を中心に放射形態で開かれて前記配管の内側面に密着されることで前記配管内部を遮断するための複数の展開板らと、前記レバー部材の一側と反対になる他側が結合される第１溝が側面に形成されて前記第３作動軸が挿入される第３ホールが中心軸線上に形成される円筒形状を有して前記第３作動軸による直線運動を前記レバー部材らの他側を中心とする回転運動に転換させて前記展開板らを広げるか、または窄めるためのカム部材を含むことができる。
【００２０】
本発明のまた他の実施例によると、前記第３作動軸の外側面と前記第３ホールの内側面がネジ線結合を有することができる。
【００２１】
本発明のまた他の実施例によると、前記カム部材は、前記第１溝を限定して前記移送ユニットと接する前記カム部材の第１傾斜面及び該第１傾斜面と向かい合う第２傾斜面はお互いに鈍角を形成して、前記第１傾斜面と前記カム部材の中心軸と実質的に垂直する面がなす第１角は前記第２傾斜面と前記面がなす第２角よりさらに大きく形成されて、前記レバー部材は屈折部位の外側が前記第１傾斜面と接するように前記カム部材と連結されることができる。
【００２２】
本発明のまた他の実施例によると、前記遮断ユニットは、前記第３ホールと水平で連通する第４ホールを有して前記カム部材の前記上部または下部を収容するための第２溝を有して一側が開放されたシリンダ形状を有するヘッド胴体と、該ヘッド胴体の開放された側をカバーして、前記展開板らを外部に露出させる円筒形状の断面を有するヘッドカバーをさらに含んで、前記カム部材の第１溝は帯形状に形成されて、前記ヘッド胴体と向い合う前記ヘッドカバーの一側は前記レバー部材らが実質的に均一な離隔距離を有するように前記それぞれのレバー部材らを収容する複数の第３溝らを有することができる。
【００２３】
本発明のまた他の実施例によると、前記展開板は前記一側に具備されて、前記レバー部材の挿入孔に結合される結合部を含んで、前記配管の内側面に密着されるように第３傾斜面を有する端部及び前記展開板らが放射状で開かれた状態で接する前記隣り合う展開板らどうしお互いに密着されるように第４傾斜面を有する側面を含むことができる。
【００２４】
本発明のまた他の実施例によると、前記遮断ユニットは、前記展開板らの間にそれぞれ具備されて、前記展開板らの間の空間をカバーするための弾性材質のパッドをさらに含むことができる。
【００２５】
前記第２目的を達成するための本発明の他の側面によるバイパス形成システムは、前記配管内部で実質的に一方向に進行する流体を前記配管上の第１支点及び前記第１支点と前記流体の進行方向に離隔された前記配管の第２支点との間で前記配管外部に遠回りさせることができる。
【００２６】
具体的に、前記第１支点に具備される第１装置は、一側が開放されたシリンダ形状を有して前記開放された一側と前記第１支点が連通する中空の第１ハウジングユニットと、該第１ハウジングユニット内部から長さ方向に運動する第１移送ユニットと、該第１移送ユニットをギア方式を利用して移動させる第１駆動ユニットと、前記第１移送ユニットの一側にヒンジ結合されて前記第１移送ユニットによって前記第１ハウジングユニットの開放された一側を通じて前記第１ハウジングユニットと前記配管内部との間を移動するように具備されて放射状に広げるか、または窄めることによって前記配管の内部を遮断することで前記流体の移動経路を前記第１支点で前記第１ハウジングユニット内部に変更させるための第１遮断ユニットと、該第１遮断ユニットをギア方式で広げるか、または窄めるための第２駆動ユニットを含むことができる。
【００２７】
前記配管の第２支点に設置される第２装置は、一側が開放されたシリンダ形状を有して前記開放された一側と前記第２支点が連通する中空の第２ハウジングユニットと、該第２ハウジングユニット内部から長さ方向に運動する第２移送ユニット、該第２移送ユニットをギア方式を利用して移動させる第３駆動ユニットと、前記第２移送ユニットの一側にヒンジ結合されて、前記第２移送ユニットによって前記第２ハウジングユニットの開放された一側を通じて前記第２ハウジングユニットと前記配管内部の間を移動するように具備されて放射状に広げるか、または窄めることによって前記配管の内部を遮断することで前記第２ハウジングユニット内部と前記配管の第２支点と該第２支点から前記流体の進行方向に離隔された第３支点と連通させるための第２遮断ユニット及び前記第２遮断ユニットをギア方式で広げるか、または窄めるための第４駆動ユニットを含む第２装置と、前記第１装置の第１ハウジングユニット及び前記第２装置の第２ハウジングユニットとそれぞれ連通するように前記第１装置及び前記第２装置を連結するためのバイパス配管を含むことができる。
【００２８】
本発明の一実施例によると、前記第１装置の第１遮断ユニットは、前記配管内部で流体が進行する第１方向と実質的に反対になる第２方向に向けて開かれるように配置されて、前記第２装置の第２遮断ユニットは前記配管内部で前記流体が進行する第１方向を向けて開かれるように配置されることができる。
【発明の効果】
【００２９】
前記したところによると、本発明による配管内部の流体の流れ遮断装置は、上下水道管、ガス配管、送油配管など流体を移送するすべての配管の入れ替え、移設、補修工事時に流体の流れを安定的で容易に遮断することができる。よって、前記作業に必要となる時間及び費用を大きく減らすことができる。
また、本発明のバイパス形成システムを利用すると、配管内部の流体を遮断しなくて配管の入れ替え、移設、補修などの作業を容易に遂行することができる。
したがって、前記作業による断水、ガス供給中断のような不便がないので、断水またはガス供給中断などによる社会的な費用損失を最小化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の望ましい実施例による配管内部の流体の流れ遮断装置を説明するための概略的な構成図である。
【図２】図１に示された第１駆動ユニットをより詳しく説明するための部分拡大図である。
【図３】図１に示された移送ユニットの下部を説明するための部分拡大図である。
【図４】図１に示された遮断ユニットを説明するための断面図である。
【図５】図１に示された遮断ユニットを説明するための斜視図である。
【図６】図４に示されたレバー部材及び展開板を説明するための概略的な斜視図である。
【図７】図４に示されたヘッド胴体を説明するための断面図である。
【図８】図４に示されたヘッド胴体を説明するための底面図である。
【図９】図４に示されたヘッドカバーを説明するための断面図である。
【図１０】図４に示されたヘッドカバーを説明するための底面図である。
【図１１】図５に示された展開板が広げられた姿を見せてくれる底面図である。
【図１２】本発明の望ましい実施例によるバイパス形成システムを説明するための概略的な構成図である。
【図１３】図１２に示されたバイパス形成システムを説明するための平面図である。
【図１４】本発明の望ましい実施例による配管内部の流体の流れ遮断装置を説明するための概略的な構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明による望ましい実施例による配管内部の流体の流れ遮断装置及びこれを利用したバイパス形成システムに対して添付された図面を参照して詳細に説明するが、本発明が下記の実施例らに制限されるものではなくて、該当分野で通常の知識を有した者なら本発明の技術的思想を脱しない範囲内で本発明を多様な他の形態で具現することができるであろう。添付された図面において、各構成要素らの寸法は本発明の明確性を期するために実際より拡大して示したものである。本発明において、一つの構成要素が異なる構成要素“上に”、“上部に”または“下部”に形成されるものとして言及される場合には、前記一つの構成要素は前記他の構成要素上に形成されるか、または下に位置することを意味するか、また他の構成要素らが前記他の構成要素上に追加的に形成されることができる。また、各構成要素らが“第１”、“第２”、“第３”、“第４”及び/または“第５”で言及されることは限定するためではなく、単に各構成要素らを区分するためのものである。よって、“第１”、“第２”、“第３”、“第４”及び/または“第５”は各構成要素に対してそれぞれ選択的にまたは交換的に使われることができる。
【００３２】
図１は、本発明の望ましい実施例による配管内部の流体の流れ遮断装置を説明するための概略的な構成図らである。
【００３３】
図１を参照すると、図１に示された配管内部の流体の流れ遮断装置１００は、ハウジングユニット１１０と、該ハウジングユニット１１０内部で移動可能な移送ユニット１２０と、該移送ユニットを移動させるための第１駆動ユニット１３０と、該移送ユニットの一側にヒンジ結合されて放射状に広げるか、または窄めることによって配管１０内部を遮断するための遮断ユニット１６０と、該遮断ユニット１６０をギア方式で広げるか、または窄むようにするための第２駆動ユニット１４０を含んで構成されることができる。
【００３４】
先ず、前記配管１０上に所定の穿孔装置(図示せず)を利用して開口１２を形成する。配管１０の入れ替え、移設、補修などの作業時に作業対象になる配管１０の両側で流体の流れを遮断して前記遮断区間内で作業を遂行するようになる。
【００３５】
本実施例による配管内部の流体の流れ遮断装置１００は、二つの支点に穿孔されたそれぞれの開口を通じて挿入されて流体の流れを遮断することができるし、前記装置１００は一支点または２個以上の支点に設置可能である。
【００３６】
前記ハウジングユニット１１０は、一側が開放された中空のシリンダ形状を有する。前記ハウジングユニット１１０の前記一側は前記ハウジングユニット１１０の内部と前記配管１０が連通するように結合される。例えば、前記ハウジングユニット１１０は、図１に示されたところのように前記配管１０と実質的に垂直するように配置されることができる。本発明の前記配管内部の流体の流れ遮断装置１００は、垂直状態で前記配管１０と結合された状態で説明する。
【００３７】
前記移送ユニット１２０は、前記ハウジングユニット１１０内部に移動することが容易であるようにシリンダ形状を有することができる。前記移送ユニット１２０の一側には、遮断ユニット１６０が結合されるので、実質的に前記移送ユニット１２０は前記遮断ユニット１６０を移送するための手段として機能して第１駆動ユニット１３０によって上下移動時に搖れることを抑制して、前記遮断ユニット１６０への動力伝達のために前記第２駆動ユニット１４０の一部構成要素を装着することができるハウジングとしての機能も遂行する。
【００３８】
例えば、前記移送ユニット１２０はシリンダ形状を有して、その長さ方向に貫通して内側面にはネジ線(図示せず)が形成された第１ホール１２２または前記第１ホール１２２を有する第１移送軸を有することができる。前記第１ホール１２２は前記ハウジングユニット１１０の長さ方向に形成される中心軸線上に配置されることができる。前記移送ユニット１２０の第１ホール１２２にはスクリュー形態の第１作動軸１３２が挿入されて、前記移送ユニット１２０は前記第１ホール１２２を通じて前記第１作動軸１３２とネジ線結合されることができる。よって、前記第１作動軸１３２が一方向に回転することによって前記移送ユニット１２０を上方または下方に移動させることができる。
【００３９】
図２は、図１に示された第１駆動ユニットをより詳しく説明するための部分拡大図である。
【００４０】
図１及び図２を参照すると、前記第１作動軸１３２は前記ハウジングユニット１１０の一側に具備される第１回転力提供部１３４aを通じて発生した回転駆動力によって回転することができる。前記第１回転力提供部１３４aは減速モータを使用することができる。
【００４１】
また、前記ハウジングユニット１１０の一側には前記第１作動軸１３２と実質的に垂直する方向に配置される第１伝達軸１３６が結合されることができる。この時、前記第１伝達軸１３６は前記第１回転力提供部１３４aと離隔されるように配置される前記第２回転力提供部１３４bと連結されることが望ましい。ここで、前記第２回転力提供部１３４bはマニュアル方式で前記第１伝達軸１３６を回転させるためのハンドルを含むことが望ましい。前記それぞれの第１伝達軸１３６及び前記第１作動軸１３２には第１傘歯車ら１３８a、１３８bが設置されることができる。すなわち、前記第２回転力提供部１３４bの回転力は、前記第１伝達軸１３６及び第１傘歯車ら１３８a、１３８bを通じて前記第１作動軸１３２に伝達することができる。
【００４２】
このように、前記第１駆動ユニット１３０の第１作動軸１３２は前記第１回転力制動部１３４aと前記第２回転力提供部１３４bのうちのいずれか一つによって選択的に駆動可能であるように構成されることが望ましい。また、前記ハウジングユニット１１０の一側には前記第１作動軸１４２に前記第１回転力提供部１３４aと前記第２回転力提供部１３４bを選択的に連結するためのクラッチ手段１３３が具備されることができる。これとは異なるように、前記クラッチ手段１３３は前記第１作動軸１３２を前記第１回転力提供部１３４aと連結または分離するように具備されることができる。この時は、前記第１作動軸１３２と前記第１伝達軸１３６は前記クラッチ手段１３３の動作と関係なく連結されることができる。よって、前記第１回転力提供部１３４aが破損されるか、または動作が円滑ではない場合には、前記クラッチ手段１３３を利用して前記第２回転力提供部１３４に取り替えることができる。また、作業の効率性を高めるために前記第１及び第２回転力提供部１３４を交互に使用することもできるであろう。
【００４３】
再び図１を参照すると、前記移送ユニット１２０の内部には前記第１ホール１２２と離隔されるように前記移送ユニット１２０の長さ方向に延長される第２ホール１２４または前記第２ホール１２４を有する第２移送軸が形成されることができる。前記第２駆動ユニット１４０は第３回転力提供部１４２、第２作動軸１４１、１４６、第３作動軸１４８及び第２傘歯車１４７を含む。
【００４４】
例えば、前記第３回転力提供部１４２は、前記第１及び第２回転力提供部１３４a、１３４bと離隔されて設置されて、第２作動軸１４１、１４６に回転力を提供する。前記第３回転力提供部１４２は電気式またはマニュアル方式で動作することができるし、マニュアル方式で作動するように構成される場合には前記第２回転力提供部１４２のように作業者が回転数を適切に制御することができるハンドルを利用することが望ましい。前記第２作動軸１４１、１４６は前記第２ホール１２４の内部に挿入されて、前記移送ユニット１２０と結合される。前記第３作動軸１４８は前記第２作動軸１４１、１４６下部の前記遮断ユニット１６０に具備されて前記遮断ユニット１６０を広げるか、またはすぼむようにすることができる。
【００４５】
図３は、図１に示された移送ユニットの下部を説明するための部分拡大図であり、図４及び図５は、図１に示された遮断ユニットを説明するための断面図及び斜視図である。
【００４６】
図３を参照すると、前記第２作動軸は上部第２作動軸１４１と、前記上部第２作動軸１４１とお互いに異なる中心軸を有して、第２傘歯車１４７と連結される第３伝達軸１４６を含むことができる。この時、前記第２駆動ユニット１４０は前記上部第２作動軸１４１の回転力を前記第３伝達軸１４６に伝達するための平歯車部１４５を具備することが望ましい。
【００４７】
また、前記上部第２作動軸１４１の例を挙げると、図１４に示されたところのようにお互いに異なる直径を有する移送スピンドルが多段形態で構成されることが望ましい。例えば、詳細に示さなかったが、前記上部第２作動軸１４１は前記平歯車部１４５のウォームギアとキー結合されて回転することで、前記平歯車部１４５を駆動させるための第１スピンドル１４１aと、該第１スピンドル１４１a内部にキー結合されて前記回転及び前後移送作動する第２スピンドル１４１bを含むことができるし、設計の大きさによって前記上部第２作動軸１４１は、３段以上のスピンドル１４１a、１４１b、１４１cを含んで構成されることもできる。
【００４８】
一方、図３ないし図５を参照すると、前記遮断ユニット１６０は前記移送ユニット１２０の一側に回転可能になるようにヒンジ形態で結合されることができる。例えば、前記移送ユニット１２０は、一側には回転軸１５６が挿入される第１開口１５３を有する第１連結部材１５２が突出形成されることができる。また、前記移送ユニット１２０と向い合う前記遮断ユニット１６０の一側には前記第１開口１５３と対応する第２開口１５５を有して突出形成された第２連結部材１５４が具備されることができる。すなわち、前記第１連結部材１５２及び第２連結部材１５４は前記第１及び第２開口１５３、１５５に挿入される前記回転軸１５６を中心に回転可能になるようにヒンジ結合する。
【００４９】
再び図１ないし図５を参照すると、前記第２作動軸１４１、１４６と前記第３作動軸１４８は前記第２傘歯車１４７a、１４７b、１４７cによって連結されることができる。
【００５０】
ここで、前記第２傘歯車１４７a、１４７b、１４７cは、前記遮断ユニット１６０及び移送ユニット１２０のヒンジ結合部位１５０に回転軸１５６と同一な中心軸を有するように設置されることが望ましい。なぜなら、図１４に示されたところのように前記遮断ユニット１６０が配管１０の内部で屈折されながら左右に回転されても前記回転軸１５６の中心軸はよれないために、前記第２傘歯車１４７a、１４７b、１４７cによって前記第２作動軸１４１、１４６の回転力が前記第３作動軸１４８に安定的に伝達することができるためである。
【００５１】
一例で示されたところのように、前記第２作動軸の第３伝達軸１４６と前記第３作動軸との間に中央第２傘歯車１４７bを中心に上部第２傘歯車１４７a及び下部第２傘歯車１４７cそれぞれと傘歯車による結合がなされることができる。一方、前記第２駆動ユニット１４０を利用する時、作業上の便宜のために前記第３回転力提供部１４２の回転数を感知するための測定手段１４９が設置されることが望ましい。
【００５２】
一方、図２を参照すると、前記ハウジングユニット１１０の他の一側には前記第２回転力提供部１４２と連結されるように前記第２作動軸１４１と実質的に垂直する方向に配置される第２伝達軸１４３が結合されることができる。前記それぞれの第２伝達軸１４３及び前記第２作動軸１４１には第３傘歯車ら１４４a、１４４bが設置されることができる。これによって、前記第３回転力提供部１４２の回転力は前記第２伝達軸１４３及び第３傘歯車ら１４４a、１４４bを通じて前記第２作動軸１４１に伝達することができる。
【００５３】
次は、図４及び図５を再び参照して遮断ユニット１６０をより詳細に説明する。前記遮断ユニット１６０は、複数のレバー部材ら１７６、前記各レバー部材１７６のてこ運動によって放射状で開かれて前記配管１０の内部を遮断する複数の展開板ら１７８と、直線運動を前記レバー部材ら１７６の回転運動に転換させることで前記展開板ら１７８を広げるか、または窄めるためのカム部材１７０を含むことができる。
【００５４】
具体的に、前記カム部材１７０は前記第３作動軸１４８が挿入される第３ホール１７２が中心軸線上に形成される円筒形状を有して、前記第３作動軸１４８によって前記中心軸に沿って直線運動する。例えば、図示されなかったが前記カム部材１７０の直線運動は、前記第３作動軸１４８と前記第３ホール１７２のねじ結合によって具現されることができる。すなわち、前記第３作動軸１４８の回転によって前記カム部材１７０が前進または後進するようになる。また、前記カム部材１７０の側面まわりには第１溝１７４を有する。前記第１溝１７４には前記レバー部材１７６の一側が結合されることで、前記カム部材１７０の直線運動が前記一側を中心とする回転運動に転換される。
【００５５】
例えば、前記カム部材１７０は前記第１溝１７４を限定して、前記ヒンジ結合部位１５０と隣接した第１傾斜面１７４a及び前記第１傾斜面１７４aと向かい合う第２傾斜面１７４bを有する。望ましくは、前記第１傾斜面１７４aと第２傾斜面１７４bはお互いに鋭角を形成して、前記第１傾斜面１７４aと前記カム部材１７０の中心軸と実質的に垂直する面がなす角は、前記第２傾斜面１７４bと前記面がなす第２角よりさらに大きく形成される。これで、前記レバー部材１７６が前記屈折部位１７６aの外側が前記第１傾斜面１７４aと接するように前記カム部材１７０と連結される時、前記カム部材１７０の前進移動によって前記レバー部材１７６の回転角が充分に大きく形成されることができる。
【００５６】
図６は、図４に示されたレバー部材及び展開板を説明するための概略的な斜視図であり、図７及び図８は、図４に示されたヘッド胴体を説明するための断面図及び底面図であり、図９及び図１０は、図４に示されたヘッドカバーを説明するための断面図及び底面図である。
【００５７】
図４及び図６を参照して前記遮断ユニット１６０の例を挙げると、前記ヒンジ結合部位１５０の下端には前記第３作動軸１４８を通じてヘッド胴体１６４及び前記カム部材１７０が結合される。例えば、前記ヘッド胴体１６４は前記第３ホール１７２と水平に連通する第４ホール１６２を有して、前記カム部材１７０の下部を収容するための第２溝１６６を有して、下部が開放されたシリンダ形状と類似である。前記ヘッド胴体１６４の下部には前記ヘッド胴体１６４と対応する形態のヘッドカバー１６８が結合される。前記ヘッド胴体１６４とヘッドカバー１６８との間には複数個のレバー部材１７６が回転可能に結合される。前記レバー部材１７６はカム部材１７０の第１溝１７４に挿入される。
【００５８】
前記レバー部材１７６は屈折部位１７６aを有して一側端部には挿入孔１７６cが形成されて、前記挿入孔１７６cが形成されたレバー部材１７６の端部は段軸１７６bが形成されている。前記レバー部材１７６には展開板１７８が結合されて、前記ヘッドカバー１６８にはパッド(図示せず)が装着される。一方、ガイド部材１９０は、例えば２個のローラーらを含むことができるし、前記遮断ユニット１６０が屈折される方向側に一つのローラーが他のものに比べて突出されるように配置することが望ましい。
【００５９】
より詳細に説明すると、前記ヘッド胴体１６４は図７に示されたところのように所定の厚さを有する円形の縁が下方に突出された形態を有することができる。
また、前記ヘッド胴体１６４は、図８に示されたところのように前記縁に沿って実質的に均一な間隔で複数の第１レバー支持顎１６４aが形成されている。
また、前記ヘッド胴体１６４のレバー支持顎１６４aそれぞれには第３溝１６４bが形成される。
【００６０】
前記ヘッドカバー１６８は、図９に示されたところのように円形の縁に沿って上方に突出された形態を有して、図１０の平面図に示されたところのように円形の縁に沿って第２レバー支持顎１６８aが形成される。
【００６１】
再び図６及び図９を参照すると、前記レバー部材１７６は前記ヘッド胴体１６４とヘッドカバー１６８との間に位置して、具体的に、接する第１及び第２レバー支持顎１６４a、１６８aの間の空間ごとにそれぞれ位置する。すなわち、前記レバー部材ら１７６の平面上の配置形態は放射形をなす。前記各レバー部材１７６の段軸１７６bは前記ヘッドカバー１６８の第２レバー支持顎１６８aの第４溝１６８bの内部にかかって支持されることができる。これによって、前記各レバー部材１７６は前記段軸１７６bを通じて前記ヘッド胴体１６４及びヘッドカバー１６８との間に固定されるが、前記第１及び第２レバー支持顎１６４a、１６８aの間に具備される空間に位置するために前記段軸１７６bを中心に回転が可能になる。
【００６２】
一方、図６を参照すると、前記レバー部材１７６の挿入孔１７６cには前記展開板１７８の軸である結合部１７８cが挿入配置される。前記展開板１７８は図１４に示されたところのように前記展開板１７８が活開された状態で前記展開板１７８の外側が配管１０の内側面に密着されるように第３傾斜面１７８aを有する。また、図１１に示されたところのように前記展開板１７８が放射状で開かれた状態で隣り合う展開板１７８の横面とお互いに密着されるための第４傾斜面１７８bを有する。
【００６３】
これによって、前記展開板１７８が実質的に完全に開かれれば、配管内部を流れる流体の流れを効果的に遮断することができる。
【００６４】
図１１は、図５に示された展開板が広げられた姿を見せてくれる底面図である。
【００６５】
図１１を参照すると、前記隣り合う展開板１７８らの間には微細空間をカバーして遮断効率を向上させるための弾性材質のパッド１８０が具備されることが望ましい。例えば、前記パッド１８０は円盤形態を有することができるし、前記ねじのような締結部材１８２によって前記展開板１７８と結合する。前記展開板１７８には前記締結部材１８２に対応する締結穴１７８dが形成される。
【００６６】
また、前記パッド１８０は前記展開板１７８が完全に開かれた状態で配管１０の内側面と前記展開板１７８との間の微細な隙間を完全に遮断できるように形成される必要がある。よって、前記パッド１８０は前記展開板１７８の長さよりさらに長い長さを有することが望ましい。
【００６７】
図１２は、本発明の望ましい実施例によるバイパス形成システムを説明するための概略的な構成図であり、図１３は、図１２に示されたバイパス形成システムを説明するための平面図である。
【００６８】
図１３を参照すると、配管２０内部で実質的に一方向(I)に流体が進行すると仮定する。図１３に示された本発明のバイパス形成システム５００は前記配管２０上の第１支点(Ｐ１)に本発明の配管内部の流体の流れを遮断するための第１装置２００を具備する。また、前記第１支点(Ｐ１)と前記流体の進行方向(I)に離隔された前記配管２０の第２支点(Ｐ２)には前記第１装置２００と向かい合うように第２装置３００を設置する。また、前記第１装置２００及び第２装置３００の間にバイパス配管４００を連結する。
【００６９】
ここで、前記第１及び第２装置２００、３００は、流体の流れを中断させないように前記第１支点(Ｐ１)及び第２支点(Ｐ２)の間の配管２０を遮断することが重要である。
【００７０】
また、前記配管２０の左側で出発した流体が、前記第１装置２００、バイパス配管４００、第２装置３００の内部を通じて遠回りすることができるように前記それぞれの第１装置２００、バイパス配管４００及び第２装置２００、３００内部は前記配管２０とお互いに連通するように具備されることが望ましい。
【００７１】
例えば、前記第１装置１００は、一側が開放されたシリンダ形状を有して前記開放された一側と前記第１支点が連通する中空の第１ハウジングユニット２１０、該第１ハウジングユニット２１０の内部から長さ方向に運動する第１移送ユニット２２０、該第１移送ユニット２２０をギア方式を利用して移動させる第１駆動ユニット２３０を具備する。
【００７２】
また、前記第１装置１００の第１遮断ユニット２６０は、前記第１移送ユニット２３０の一側にヒンジ結合されて、前記第１移送ユニット２２０によって前記第１ハウジングユニット２１０の開放された一側を通じて前記第１ハウジングユニット２１０と前記配管２０内部との間を移動するように具備されて、放射状で開かれるか、またはすぼむことによって前記配管２０の内部を遮断することで、前記流体の移動経路を前記第１支点(Ｐ１)から前記第１ハウジングユニット２１０内部に変更させるように形成される。前記第１遮断ユニット２６０は、第２駆動ユニット２４０によってギア方式で開かれるか、またはすぼむように動作する。
【００７３】
一方、前記第２装置３００は、前記配管２０の第２支点(Ｐ２)に設置されて、一側が開放されたシリンダ形状を有して前記開放された一側と前記第２支点が連通する中空の第２ハウジングユニット３１０と、前記第２ハウジングユニット３１０内部から長さ方向に運動する第２移送ユニット３２０、該第２移送ユニット３２０を、ギア方式を利用して移動させる第３駆動ユニット３３０を具備する。
【００７４】
また、前記第２移送ユニット３２０の一側には、前記第２移送ユニット３２０とヒンジ結合されて、前記第２移送ユニット３２０によって前記第２ハウジングユニット３１０の開放された一側を通じて前記第２ハウジングユニット３１０と前記配管２０内部との間を移動するように具備されて、放射状で開かれるか、またはすぼむことによって前記配管２０の内部を遮断するための第２遮断ユニット３６０が具備される。すなわち、前記第２遮断ユニット３６０は、前記第２ハウジングユニット３１０の内部と前記配管２０の第２支点(Ｐ２)と前記第２支点(Ｐ２)から前記流体の進行方向に離隔された任意の第３支点(Ｐ３)を連通させる。第４駆動ユニット３４０は、前記第２遮断ユニット３６０をギア方式で広げるか、またはすぼむように作動する。
【００７５】
一方、前記バイパス配管４００は、前記第１装置２００の中空の第１ハウジングユニット２１０と前記第２装置３００の第２ハウジングユニット３１０をお互いに連通するように連結する。前記記述された構成要素らは、図１ないし図１１及び図１４を通じて既に説明された本発明による配管内部の流体の流れ遮断装置１００の説明と類似であるので、これに対する詳細な説明は略する。
【００７６】
但し、前記第１装置２００の第１遮断ユニット２６０は前記配管２０内部で流体が進行する第１方向(I)と実質的に反対になる第２方向(II)を向けて拡張されるように前記第１ヒンジ結合部位２５０と連結される。同様に、前記第２装置３００の第２遮断ユニット３６０は、前記配管２０の内部で前記流体が進行する第１方向(I)を向けて拡張されるように前記第２ヒンジ結合部位２５０と連結されなければならない。
【００７７】
前記第１装置２００を本発明の流体の流れ遮断装置１００と簡略に比べて見ると、前記第１遮断ユニット２６０の第１展開板２７８の拡張方向が前記流体の流れ遮断装置１００の展開板１７８の拡張方向とお互いに反対になる。また、前記第１移送ユニット２２０は、前記流体の流れ遮断装置１２０とは異なるように内部に流体が流動する空間を形成させた。
【００７８】
一方、前記第１及び第２装置２００、３００には前記第１及び第２ハウジングユニット２１０、３１０を断面方向に開放または遮断することができる第１及び第２シャッター部材２０５、３０５がさらに具備されることができる。
【００７９】
前記のような構成を有するバイパス形成システム５００を利用すると、配管内部の流体を遮断しなくて配管の入れ替え、移設、補修などの作業を容易に遂行することができる。よって、前記作業による断水、ガス供給中断のような不便ないので、断水またはガス供給中断などによる社会的な費用損失が発生しなくなる。
【００８０】
以上のように、本明細書と図面上には本発明の望ましい実施例に対して開示したし、たとえ特定用語が使われたが、これは単に本発明の記述内容を易しく伝達して理解を助けるための一般的な意味で使われたものであって、本発明の範囲を限定しようとするものではない。ここに開示された実施例の以外にも本発明の技術的思想に土台を置いた他の変形例らが実施可能であるということは、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に自明なものである。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明による配管内部の流体の流れ遮断装置は、上下水道管、ガス配管、送油配管など流体を移送するすべての配管の入れ替え、移設、補修工事時に流体の流れを遮断する作業に容易に利用されることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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