(57)【要約】  本発明は、配管の二つの支点に穿孔された穴を通じて配管に設置されて、配管内の流体の流れを遮断する配管用流体遮断器及びこれを利用した流体遮断方法に関するものである。流体遮断器の作動軸が下降すれば、遮断装置が配管穴を通じて配管内部に挿入されて、ローラーのすべり動作によって関節部が直角で折れながら、遮断装置が配管内部に水平で安着される。作動流体供給管を通じて作動流体が遮断装置のシリンダー内部に供給されれば、作動流体の圧力によってピストンとキャップが前進移動しながらカムとヘッド胴体との間に設置されたレバーを作動させて、レバーに設置された展開板が放射形で開かれながら配管の内部を塞き止めて流体の流れを遮断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の特定支点に穿孔された穴を通じて前記配管の内部に挿入されて流体の流れを遮断する配管用流体遮断器において、
前記配管に締結される円筒形態の胴体と、
前記胴体内部に位置して上下に移動する作動軸と、
前記作動軸の下部に位置して直角で折れる関節部と、
前記関節部の下部に結合されて前記作動軸の下降によって前記穿孔された穴を通じて前記配管の内部に挿入されて前記関節部の折れることによって前記配管内部に安着されて作動流体の圧力によって前記配管内部の流体の流れを遮断する遮断装置と、
を含む配管用流体遮断器。
【請求項２】
前記遮断装置は、前記作動流体の圧力によって放射形で開かれて前記配管の内側面に密着する多数の展開板を具備することを特徴とする請求項１に記載の配管用流体遮断器。
【請求項３】
前記遮断装置は、前記関節部の下端に結合されるシリンダー、該シリンダーの内部に挟まれるピストン、該ピストンの下端に結合されて、側面に溝が形成されたカム、前記シリンダーの下端に結合されるヘッド胴体、該ヘッド胴体と対応する形態で前記ヘッド胴体の下端に結合されるヘッド覆い、外側端が前記ヘッド胴体と前記ヘッド覆いとの間に回転可能に結合されて内側端が前記カムの溝に挟まれる多数のレバー及び前記レバーの各々に結合される展開板を具備し、
前記作動流体の圧力によって前記ピストンが前記シリンダーの内部で下降すると、前記カムと前記レバーの内側端が下降しながら前記展開板が開かれて前記配管の内側面に密着することを特徴とする請求項１に記載の配管用流体遮断器。
【請求項４】
前記遮断装置は、前記展開板に結合されたパッキングをさらに具備することを特徴とする請求項２または３に記載の配管用流体遮断器。
【請求項５】
前記胴体内部を通って前記関節部を貫いて前記シリンダーに連結され、前記作動流体を前記シリンダーの内部に供給する作動流体管と、
をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の配管用流体遮断器。
【請求項６】
前記関節部は、下部に傾斜面が形成された上部関節と、結合軸を通じて前記上部関節と結合される下部関節を具備し、前記下部関節は前記傾斜面に沿って前記上部関節の下側で横方へ折れながら動くことを特徴とする請求項１に記載の配管用流体遮断器。
【請求項７】
前記結合軸は、前記作動軸の延長線上から少し離れて折れる方向にかたよっていることを特徴とする請求項６に記載の配管用流体遮断器。
【請求項８】
前記遮断装置の下部に設置されて、前記遮断装置が前記配管の内部に挿入される時、前記配管の内側面と接触して滑るローラーと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の配管用流体遮断器。
【請求項９】
前記ローラーは、第１ローラーと第２ロ−ラーを具備し、前記第１ローラーは前記関節部が折れる方向側に位置し、前記第２ローラーよりさらに突出されることを特徴とする請求項８に記載の配管用流体遮断器。
【請求項１０】
動力を発生させる動力装置と、
前記動力装置が発生させた動力によって回転運動をする回転軸と、
を含み、前記作動軸は前記回転軸の回転運動によって上下に移動することを特徴とする請求項１に記載の配管用流体遮断器。
【請求項１１】
それぞれ前記配管の二つの支点に設置されながら一つ以上の結合口が形成された結合部材と、お互いに向かい合う前記結合口の間に挟まれて長さ調節が可能な支持棒を具備する安全ポストと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の配管用流体遮断器。
【請求項１２】
配管の特定支点に穿孔された穴を通じて前記配管の内部に挿入されて流体の流れを遮断する配管用流体遮断器において、
前記配管に締結される円筒形態の胴体と、
動力を発生させる動力装置と、
前記胴体の内部に位置して前記動力装置が発生させた動力によって回転運動をする回転軸と、
前記胴体の内部に位置して前記回転軸の回転運動によって上下に移動する作動軸と、
前記作動軸の下部に位置して直角で折れる関節部と、
前記関節部の下端に結合されるシリンダーと、該シリンダーの内部に挟まれるピストンと、該ピストンの下端に結合されて側面に溝が形成されたカム、前記シリンダーの下端に結合されるヘッド胴体、該ヘッド胴体と対応する形態で前記ヘッド胴体の下端に結合されるヘッド覆い、外側端が前記ヘッド胴体と前記ヘッド覆いとの間に回転可能に結合されて、内側端が前記カムの溝に挟まれる多数のレバー、前記それぞれのレバーに結合される展開板を具備する遮断装置と、
前記胴体の内部を通って前記関節部を貫いて、前記シリンダーに連結されて前記作動流体を前記シリンダーの内部に供給する作動流体管と、
を含み、前記遮断装置は前記作動軸の下降によって前記穿孔された穴を通じて前記配管の内部に挿入されて、前記関節部の折れることによって前記配管内部に安着されて、前記作動流体が前記作動流体管を通じて前記シリンダーの内部に供給されれば前記ピストンが前記シリンダーの内部で降りて、前記カムと前記レバーの内側端が降りながら前記展開板が開かれて前記配管の内側面に密着することで前記配管内部の流体の流れを遮断することを特徴とする配管用流体遮断器。
【請求項１３】
配管の二つの支点にそれぞれバルブ体を設置して穿孔装置で穴を穿孔する段階と、
前記バルブ体に配管用流体遮断器をそれぞれ設置する段階と、
前記流体遮断器の作動軸を下降させて前記流体遮断器の遮断装置を前記配管内部に挿入させる段階と、
前記作動軸をさらに下降させて前記流体遮断器の関節部が直角で折れながら前記遮断装置が前記配管内部に安着されるようにする段階と、
前記遮断装置に作動流体を供給して、前記遮断装置が前記配管内部の流体の流れを遮断するようにする段階と、
前記遮断装置によって流体の流れが遮断された状態で配管交替、移設、補修、補強のうちでいずれか一つの作業を遂行する段階と、
前記流体遮断器と前記バルブ体を除去して前記配管に穿孔された穴を密封する段階と、
を含む流体遮断器を利用した流体遮断方法。
【請求項１４】
前記流体遮断器が設置された前記配管の二つの支点に接して安全ポストを設置する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の流体遮断器を利用した流体遮断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管用流体遮断器に関するものであり、より詳細には、流体遮断を要する配管の一つ以上の支点に穿孔された穴を通じて配管に設置されて、配管内の流体の流れを遮断する配管用流体遮断器及びこれを利用した流体遮断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
配管用流体遮断器は、内部に流体が流れる配管の維持管理のための補修及び補強や、配管の交替及び移設などの作業をする時、配管内部の流体の流れを遮断するために主に使用する装備である。
【０００３】
既存には、流体配管の特定支点にあらかじめ設置されたバルブを利用して流体の流れを遮断する技術が一般的であったが、配管用流体遮断器を利用するようになれば配管の所望の支点で流体の流れを遮断することができ、遮断区間や遮断時間を最小化することができ、顧客の不便や被害を大幅に減らすことができる。
すなわち、都市ガス管や上下水道管などの新しい需用家のために配管を移設する場合や、老朽配管を交替する場合、維持管理のために配管を補修または補強する場合などの作業は、配管内の流体の流れを遮断する作業が先行されなければならないが、流体の流れを遮断するようになれば既存の多くの需用家らが不便となるため、既存の需用家に流体供給を続けながら配管移設補修などの作業ができるようにすることが必要である。
【０００４】
このような流体遮断器に対する従来技術として、例えば、アメリカ特許第４，４５８，７２１号が知られている。この従来技術による流体遮断器は、主に都市ガス管のような小型の配管に適用され、先端に設置された膨脹部(cylindrical expandable flexible sleeve)に圧縮ガスや圧縮液体を供給して膨脹させることで膨脹部が配管の内壁に密着し、流体を遮断するようにするものである。
【０００５】
しかし、このような従来の流体遮断器は、配管中に膨脹部を挿入する時、相対的に長い膨脹部の長さによって挿入が円滑ではない短所がある。また、配管の流体圧力が高い場合、膨脹部の膨脹に必要な圧力も大きくならなければならないために、膨脹部の締結が解除されることができる短所があり、膨脹された膨脹部が配管内のスケールなどによって破損され得る短所もある。また、流体遮断時流体の高い圧力によって配管が離脱する現象が発生したりする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記のような問題点を解決するための本発明の目的は、配管の二つの支点に穿孔された穴を通じて配管に設置されて配管内の流体の流れを遮断する配管用流体遮断器及びこれを利用した流体遮断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための本発明による配管用流体遮断器は、配管の特定支点に穿孔された穴を通じて前記配管の内部に挿入されて流体の流れを遮断するものであり、前記配管に締結される円筒形態の胴体と、該胴体内部に位置して上下に移動する作動軸と、該作動軸の下部に位置し、直角で折れる関節部と、該関節部の下部に結合され、前記作動軸の下降によって前記穿孔された穴を通じて前記配管の内部に挿入され、前記関節部が折れることによって前記配管内部に安着され、作動流体の圧力によって前記配管内部の流体の流れを遮断する遮断装置と、を含んで構成される。
【０００８】
本発明の配管用流体遮断器において、前記遮断装置は前記作動流体の圧力によって放射形で開かれ、前記配管の内側面に密着する多数の展開板を具備することができる。
【０００９】
また、前記遮断装置は、前記関節部の下端に結合されるシリンダー、該シリンダーの内部に挟まれるピストン、該ピストンの下端に結合されて側面に溝が形成されたカム、前記シリンダーの下端に結合されるヘッド胴体、該ヘッド胴体と対応する形態で前記ヘッド胴体の下端に結合されるヘッド覆い、外側端が前記ヘッド胴体と前記ヘッド覆いとの間に回転可能に結合されて、内側端が前記カムの溝に挟まれる多数のレバー、前記それぞれのレバーに結合される展開板を具備することができる。この時、前記作動流体の圧力によって前記ピストンが前記シリンダーの内部で下降すると、前記カムと前記レバーの内側端が下降しながら前記展開板が開かれて前記配管の内側面に密着する。
【００１０】
また、前記遮断装置は、前記展開板に結合されたパッキングをさらに具備することができる。
【００１１】
本発明の配管用流体遮断器は、作動流体管をさらに含むことができ、前記作動流体管は、前記胴体の内部を通って前記関節部を貫いて、前記シリンダーに連結されて、前記作動流体を前記シリンダーの内部に供給する。
【００１２】
本発明の配管用流体遮断器で、前記関節部は、下の部分に傾斜面が形成された上部関節と、結合軸を通じて前記上部関節と結合される下部関節を具備することができ、前記下部関節は前記傾斜面に沿って前記上部関節の下側で横方へ折れながら動く。この場合、前記結合軸は、前記作動軸の延長線上から少し離れて折れる方向にかたよることがあり得る。
【００１３】
本発明の配管用流体遮断器は、ローラーをさらに含むことができ、前記ローラーは前記遮断装置の下部に設置され、前記遮断装置が前記配管の内部に挿入される時前記配管の内側面と接触して滑る。この場合、前記ローラーは第１ローラーと第２ローラーを具備することができ、前記第１ローラーは前記関節部が折れる方向側に位置して、前記第２ローラーよりさらに突出される。
【００１４】
本発明の配管用流体遮断器は、動力を発生させる動力装置と、該動力装置が発生させた動力によって回転運動をする回転軸をさらに含むことができ、前記作動軸は前記回転軸の回転運動によって上下に移動する。
【００１５】
また、本発明の配管用流体遮断器は、安全ポストをさらに含むことができ、前記安全ポストはそれぞれ前記配管の二つの支点に設置されて、一つ以上の結合口が形成された結合部材と、お互いに向かい合う前記結合口の間に挟まれて長さ調節が可能な支持棒を具備する。
【００１６】
併せて、本発明による配管用流体遮断器は、配管の特定支点に穿孔された穴を通じて前記配管の内部に挿入されて流体の流れを遮断するものであり、前記配管に締結される円筒形態の胴体と、動力を発生させる動力装置と、前記胴体内部に位置して前記動力装置が発生させた動力によって回転運動をする回転軸と、前記胴体内部に位置して、前記回転軸の回転運動によって上下に移動する作動軸と、該作動軸の下部に位置して直角で折れる関節部と、該関節部の下端に結合されるシリンダーと、該シリンダーの内部に挟まれるピストンと、該ピストンの下端に結合されて側面に溝が形成されたカムと、前記シリンダーの下端に結合されるヘッド胴体と、該ヘッド胴体と対応する形態で前記ヘッド胴体の下端に結合されるヘッド覆いと、外側端が前記ヘッド胴体と前記ヘッド覆いとの間に回転可能に結合されて、内側端が前記カムの溝に挟まれる多数のレバーと、前記それぞれのレバーに結合される展開板を具備する遮断装置と、前記胴体内部を通って前記関節部を貫いて前記シリンダーに連結されて、前記作動流体を前記シリンダーの内部に供給する作動流体管を含んで構成される。この時、前記遮断装置は、前記作動軸の下降によって前記穿孔された穴を通じて前記配管の内部に挿入され、前記関節部の折れることによって前記配管の内部に安着され、前記作動流体が前記作動流体管を通じて前記シリンダーの内部に供給されれば、前記ピストンが前記シリンダーの内部に下降して、前記カムと前記レバーの内側端が下降しながら前記展開板が開かれ、前記配管の内側面に密着することで前記配管内部の流体の流れを遮断する。
【００１７】
一方、本発明による流体遮断方法は、配管用流体遮断器を利用するものであり、配管の二つの支点にそれぞれバルブ体を設置して、穿孔装置で穴を穿孔する段階と、前記バルブ体に配管用流体遮断器をそれぞれ設置する段階と、前記流体遮断器の作動軸を下降させて前記流体遮断器の遮断装置を前記配管内部に挿入させる段階と、前記作動軸をさらに下降させて、前記流体遮断器の関節部が直角で折れながら前記遮断装置が前記配管内部に安着されるようにする段階と、前記遮断装置に作動流体を供給して、前記遮断装置が前記配管内部の流体の流れを遮断するようにする段階と、前記遮断装置によって流体の流れが遮断された状態で配管交替、移設、補修、補強中のいずれか一つの作業を遂行する段階と、前記流体遮断器と前記バルブ体を除去して、前記配管に穿孔された穴を密封する段階と、を含んで構成される。
【００１８】
本発明の流体遮断方法は、前記流体遮断器が設置された前記配管の二つの支点に接して安全ポストを設置する段階と、をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による配管用流体遮断器は、都市ガス管や上下水道管のようにその内部に流体が流れる配管の交替、移設、補修などの作業過程で流体の流れを遮断する時利用することができる。特に、本発明の配管用流体遮断器は、配管の所望の位置で流体の流れを遮断することで既存の需用家に流体供給を続けながら遮断区間や遮断時間を最小化して顧客の不便や被害を大幅に減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例による配管用流体遮断器が配管に設置された状態の断面図である。
【図２】本発明の実施例による配管用流体遮断器の断面図である。
【図３】本発明の実施例による配管用流体遮断器の関節部に対する詳細図である。
【図４】本発明の実施例による配管用流体遮断器の遮断装置に対する詳細図である。
【図５】図２を他の方向で眺めた軸断面図である。
【図６】本発明の実施例による配管用流体遮断器のヘッド胴体を詳しく示した断面図である。
【図７】本発明の実施例による配管用流体遮断器のヘッド胴体を詳しく示した底面図である。
【図８】本発明の実施例による配管用流体遮断器のヘッド覆いを詳しく示した断面図である。
【図９】本発明の実施例による配管用流体遮断器のヘッド覆いを詳しく示した平面図である。
【図１０】本発明の実施例による配管用流体遮断器のレバーと展開板を詳しく示した分解斜視図である。
【図１１】本発明の実施例による配管用流体遮断器の展開板とパッキングが折られた時を示した底面図である。
【図１２】本発明の実施例による配管用流体遮断器の展開板とパッキングが折られた時を示した側面図である。
【図１３】本発明の実施例による配管用流体遮断器の展開板とパッキングが開かれた時を示した底面図である。
【図１４】本発明の実施例による配管用流体遮断器の展開板とパッキングが開かれた時を示した側面図である。
【図１５】本発明の実施例による配管用流体遮断器の作動状態を示した断面図である。
【図１６】本発明の実施例による配管用流体遮断器の作動状態を示した断面図である。
【図１７】本発明の実施例による配管用流体遮断器の作動状態を示した断面図である。
【図１８】本発明の実施例による配管用流体遮断器の安全ポストが配管に設置された状態の断面図である。
【図１９】図１８に示された安全ポストの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例をより詳細に説明する。但し、実施例の説明において、本発明が属する技術分野によく知られていて本発明と直接的に関連がない技術内容に対してはできる限り説明を省略する。これは不必要な説明を省略することで、本発明の核心を濁ごさないでより明確に伝達するためのものである。
【００２２】
一方、添付図面において一部構成要素は誇張されるか、または省略されるか、または概略的に示され、各構成要素の大きさは実際の大きさを全面的に反映するものではない。添付図面において同一であるか、または対応する構成要素には同一な参照番号を付与する。
【００２３】
図１と図２に示されたところのように、配管１００の特定支点にはバルブ体１１０が設置され、穿孔装置で穴が穿孔される。配管１００の交替、移設、補修、補強などの作業を遂行しようとすれば、作業対象である配管１００の両側端で流体の流れを遮断して、遮断区間内で作業を進行すれば良い。本発明の実施例による流体遮断器は、配管１００の二つの支点に穿孔された穴を通じて、それぞれ配管１００の内部に挿入されて流体の流れを遮断する。しかし、穴が穿孔される支点が必ず二つの所に限定されるものではなくて、一支点または多くの支点も可能である。
【００２４】
流体遮断器は、円筒形態の胴体９０を含んで、胴体９０は上部胴体９１と下部胴体９２でなされる。上部胴体９１と下部胴体９２は、例えば、フランジ方式によってお互いに締結されて、下部胴体９２は配管１００に設置されたバルブ体１１０にフランジ方式で締結される。
【００２５】
上部胴体９１の上端には、動力を発生させる動力装置１０が設置されて、動力装置１０が発生させた動力を伝達する動力伝達装置２０が設置される。
動力装置１０は、例えば、電気モータであり、動力伝達装置２０は方向を変えながら動力を伝達することができるベベルギアのようなものである。動力装置１０の軸が流体遮断器の中心軸(Ｃ)と一致する場合には、動力伝達装置２０がなくても良い。
【００２６】
上部胴体９１の内部には、回転軸３０が動力伝達装置２０の下端と連結されて設置され、作動軸４０が回転軸３０の下端と連結されて設置される。作動軸４０は回転軸３０の回転運動によって上下に移動する。一例で、回転軸３０に雄ねじ３１を形成して、作動軸４０に雌ねじ４１を形成して、カムの形態で具現すれば回転軸３０の回転運動を作動軸４０の上下運動に変えることができる
【００２７】
上部胴体９１の内部下端には、作動軸４０が挟まれるガイド用ハウジング４２が設置される。ガイド用ハウジング４２は、作動軸４０の上下移動時に揺れることを減少させるために設置される。
【００２８】
下部胴体９２の内部上端には連結軸４５が設置される。連結軸４５は、作動軸４０の下端と連結されて下部胴体９２内で上下に移動する。作動軸４０と連結軸４５は、一体で形成されることができ、連結軸４５の上端には下部胴体９２の内径と似ている外径を有する端部４６が形成されることができる。端部４６は、連結軸４５の上下移動時に揺れることを防止して、ひいては作動軸４０が揺れることを防止するためのものである。
下部胴体９２内部の連結軸４５下端には、関節部６０が結合される。
【００２９】
関節部６０は、上部関節６０aと下部関節６０ｂでなされて、上部関節６０aの下の部分には傾斜面６１が形成される。関節部６０を詳しく示した図３を参照すれば、下部関節６０ｂは結合軸６２を通じて上部関節６０aと結合されて、上部関節６０aの傾斜面６１に沿って上部関節６０aの下側で横方へまたはその反対に折れながら動くことができる。すなわち、関節部６０は直角方向に折れることができる。このような動きが円滑になされることができるように結合軸６２は中心軸(Ｃ)上から少し離れていることが望ましい。すなわち、作動軸４０の延長線上に該当する中心軸(Ｃ)から結合軸６２が少し離れていれば後述する遮断装置７０の自重によって関節部６０の折れることが円滑になされる。
【００３０】
再び図１と図２を参照すれば、作動流体供給管５０は上部胴体９０の内部を通って連結軸４５と関節部６０を貫いて後述する遮断装置７０のシリンダーに連結される。したがって、連結軸４５と関節部６０には作動流体供給管５０が通過するように貫通穴(図示せず)が形成される。特に、関節部６０に形成される貫通穴は関節部６０の折れ動作が邪魔されないように形成されなければならず、このために関節部６０の上部関節６０aと下部関節６０ｂにそれぞれ形成された貫通穴は結合軸６２に形成された貫通穴を通じて連結されるようにする。
【００３１】
関節部６０の下部関節６０ｂには、遮断装置７０が結合される。図４及び図５により詳細に示されたところのように、遮断装置７０はシリンダー７１、ピストン７２、カム７３、ヘッド胴体７４、レバー７５、ヘッド覆い７６、展開板７７、パッキング７８で構成される。
【００３２】
シリンダー７１は関節部６０の下部関節６０ｂと結合されて、その内部に作動流体供給管５０が連結される。ピストン７２はシリンダー７１内部に挟まれて作動流体供給管５０を通じて供給される作動流体の圧力によってシリンダー７１内部で上下に移動する。ここで作動流体とは、気体と液体を同時に称する言葉であり、各種気体と液体のうちで適切に選択して使用することができる。
【００３３】
ピストン７２の下端には、カム７３が結合されて、シリンダー７１の下端には、ヘッド胴体７４が結合される。ヘッド胴体７４の下端には、ヘッド胴体７４と対応する形態のヘッド覆い７６が結合されて、ヘッド胴体７４とヘッド覆い７６との間には多数個のレバー７５が回転可能に結合される。レバー７５はまたカム７３の側面に形成された溝７３aに挟まれる。レバー７５には展開板７７が結合されて、ヘッド覆い７６にはパッキング７８が結合されて、展開板７７とパッキング７８もお互いに結合される。
【００３４】
もう少し具体的に説明すれば、ヘッド胴体７４は図６の断面図に詳細に示されたところのように円形の縁に沿って下方へ突出された形態であり、図７の底面図に詳細に示されたところのように円形の縁に沿って規則的な間隔で多数のレバー支持顎７４aが形成される。併せて、ヘッド覆い７６は図８の断面図に詳細に示されたところのように円形の縁に沿って上方へ突出された形態であり、図９の平面図に詳細に示されたところのように円形の縁に沿って規則的な間隔でレバー支持顎７６aが形成される。併せて、ヘッド胴体７４のレバー支持顎７４aそれぞれには溝７４ｂが形成される。図面に示されなかったが、ヘッド覆い７６のレバー支持顎７６aにも溝が形成されることができる。
【００３５】
図１０に示されたもののような形態を有するレバー７５は、ヘッド胴体７４とヘッド覆い７６との間に位置するが、接するレバー支持顎７４a、７６aの間の空間ごとにそれぞれ位置する。すなわち、レバー７５らの平面上の配置形態は放射形になる。各レバー７５の外側端には段軸７５ｂが形成されていて、この段軸７５ｂはヘッド胴体７４レバー支持顎７４aの溝７４ｂ内にかかって支持される。すなわち、レバー支持顎７４a、７６ｂとの間に位置するそれぞれのレバー７５は段軸７５ｂを通じてヘッド胴体７４とヘッド覆い７６との間に挟まれて固定されるがレバー支持顎７４a、７６aの間の空間に位置するので、段軸７５ｂを中心に回転が可能になる。レバー７５の内側端はカム７３側面の溝７３aに挟まれる。
【００３６】
一方、レバー７５の外側面には穴７５aが形成される。この穴７５aには図１０に示されたもののように展開板７７の軸７７ｃが挿入される。展開板７７は外傾斜面７７aとサイドの傾斜面７７ｂを含むが、展開板７７が開かれた状態で外傾斜面７７aは配管１００の内側面に密着されて、サイドの傾斜面７７ｂは隣合う展開板７７のサイドの傾斜面７７ｂとお互いに密着される。すなわち、展開板７７が完全に開かれれば配管１００内部を塞き止めて流体の流れを遮断するようになる。
【００３７】
展開板７７には流体の流れ遮断効果を倍加するために円盤形態のパッキング７８が結合されることが望ましい。パッキング７８はヘッド覆い７６の側面に形成された溝(図８の７６ｂ)内に結合されて、図１１と図１３に示されたところのようにねじ７９によって展開板７７とも結合される。このために、展開板７７には図１０に示されたところのようにねじが締結される締結穴７７ｄが形成される。
【００３８】
展開板７７と結合されることでパッキング７８は、展開板７７が開かれるか、または折られる動作によって同一に開かれるか、または畳まれる。図１１と図１２は、展開板７７とパッキング７８が畳まれた状態を、図１３と図１４は展開板７７とパッキング７８が開かれた状態をそれぞれ見せてくれている。パッキング７８はゴムまたは合成樹脂のように所定の弾性を有する素材で作って、図１２と図１４に示すように展開板７７より少し長いことが望ましい。これは展開板７７が開かれた状態で配管１００の内側面と密着する時、展開板７７と配管１００内側面の間に生じ得る隙間を完全に埋めるためのものである。
【００３９】
次に、配管１００内部で流体の流れを遮断するための遮断装置７０の動作を説明すれば、流体の流れの遮断は展開板７７及びパッキング７８によってなされて、展開板７７とパッキング７８を広げるか、または窄めることはピストン７２下端に結合されたカム７３である。ピストン７２は作動流体供給管５０を通じてシリンダー７１内部に供給される作動流体の圧力変化に従って作動する。
【００４０】
これをもう少し具体的に説明すれば、先ず作動流体供給管５０を通じて作動流体がシリンダー７１内部に供給されることによって流体圧力によってピストン７２が下降する。ピストン７２が下降すれば、ピストン７２に締結されたカム７３もしたがって下降して、カム７３側面の溝７３aに挟まれたレバー７５の内側端が下に下降する。これによってヘッド胴体７４とヘッド覆い７６との間に外側端が回転可能に結合されたレバー７５は最初傾いた状態で水平に近い状態で回転するようになって、レバー７５に結合された展開板７７が外方へ開かれるようになる。開かれた展開板７７は配管１００の内側面に密着しながら配管１００内部を完全に塞き止めて流体の流れを遮断するようになる。展開板７７にパッキング７８が結合されている場合には、パッキング７８も展開板７７の動作に沿って開かれるようになる。
【００４１】
一方、ヘッド覆い７６の下端中央には展開板７７よりさらに突出されるようにローラー８０が設置される。遮断装置７０は配管１００内部に入って来た後、配管１００方向に沿って折れなければならないが、これを可能にするものが前述した関節部６０である。ローラー８０はこのような関節部６０の折れる動作が円滑になされるように手伝ってくれるものであり、遮断装置７０が配管１００の内部に挿入される時ローラー８０が配管１００の内側面と接触して滑る。このような効果を倍加するために、ローラー８０は第１ローラー８１と第２ローラー８２でなされることが望ましい。第１ローラー８１は関節部６０の折れる方向側に設置されて、第２ローラー８２はその反対側に設置される。併せて、第１ローラー８１は第２ローラー８２より先に配管１００の内側面に接触するように第２ローラー８２よりさらに突出されて設置される。
【００４２】
以下、図１５ないし図１７を参照して本実施例による流体遮断器の作動過程及びこれを利用した流体遮断方法に対して説明する。
先ず、図１５に示されたところのように、配管１００の二つの支点にバルブ体１１０を設置して、穿孔装置を利用してそれぞれ穴を穿孔する。この過程は公知の技術であるので具体的な説明を省略する。
【００４３】
次に、配管１００に設置されたバルブ体１１０に本発明の配管用流体遮断器をそれぞれ設置する。この時、流体遮断器は下部胴体９２を通じてバルブ体１１０とフランジ方式で締結される。
【００４４】
次に、流体遮断器を作動させて配管１００内部に流体遮断器の遮断装置７０を挿入させる。具体的に説明すれば、先ず動力装置１０で動力が発生して、このような動力は動力伝達装置２０を通じて伝達されて、回転軸３０を回転させる。回転軸３０の回転によって作動軸４０は降り始めて、作動軸４０の下降によって遮断装置７０は配管１００に穿孔された穴を通じて配管１００内部に挿入され始める。作動軸４０がずっと下降すればローラー８０が配管１００の内側面に接触するようになって、作動軸４０がさらに下降すればローラー８０が配管１００の内側面で滑りながら関節部６０が直角で折れるようになる。これによって遮断装置７０は配管１００の内部で水平に安着される。この段階が図１６に示されている。
【００４５】
次に、作動流体を供給して遮断装置７０を作動させることで、配管１００内部の流体の流れを遮断する。この段階は図１７に示されている。具体的に説明すれば、先ず作動流体供給管５０を通じて作動流体をシリンダー７１内部に供給する。作動流体の圧力によってピストン７２とキャップ７３は前進移動しながらカム７３とヘッド胴体７４との間に設置されたレバー７５を作動させる。レバー７５の作動によってレバー７５に設置された展開板７７は放射形で開かれながら配管１００の内側面と密着するようになる。これによって配管１００内部は展開板７７で完全に塞き止められて流体の流れが遮断される。展開板７７にパッキング７８が結合されている場合には、パッキング７８も展開板７７の動作に沿って開かれるようになる。
【００４６】
遮断装置７０によって配管１００内部の流体の流れが遮断されれば、配管交替や補修などの予定された作業を進行して、作業完了後には配管用流体遮断器とバルブ体を除去した後穿孔された穴を密封する。
【００４７】
以上説明したところのように、本発明は関節部６０の結合軸６２が流体遮断器の中心軸(Ｃ)上から離れているから遮断装置７０の自重によって関節部６０が折れながら配管１００内に挿入された遮断装置７０が易しく配管１００内に水平移動する。さらに、遮断装置７０の先端部に設置されたローラー８０のすべり運動のおかげで遮断装置７０の配管１００内の挿入がより円滑になされる。
【００４８】
また、本発明は放射形で開かれる展開板７７が配管１００内部に密着することで流体の流れを遮断するために流体圧力が高い場合にも問題が発生する可能性が少なくて、さらに展開板７７に結合されたパッキング７８が流体遮断に助けになるために高圧流体の遮断が可能である。
【００４９】
一方、本発明は流体遮断器を利用した流体遮断過程の衝撃によって配管１００が離脱することを防止して、安全事故を予防するために安全ポストを設置することができる。
【００５０】
図１８及び図１９を参照すれば、安全ポスト(Ｂ)は配管１００の二つの支点に所定の間隔で設置される流体遮断器(Ａ)の間に設置されるものであり、大きく結合部材２１０と支持棒２２０でなされる。
【００５１】
結合部材２１０は、半円形バンド二つが一対をなして、流体遮断器(Ａ)が設置された配管１００の二つの支点に接してそれぞれ一対ずつ設置される。結合部材２１０の設置は、ボルトとナットを利用した締結方式を利用することができる。結合部材２１０には一つ以上、例えば、二つの結合口２１１が具備されて、各結合口２１１には支持棒２２０が挿入される。すなわち、支持棒２２０はお互いに向かい合う結合口２１１の間に設置される。
【００５２】
支持棒２２０は中空管２２１、ねじ棒２２２、調節口２２３でなされる。ねじ棒２２２は中空管２２１内にねじ結合されて挿入され、ねじ棒２２２に挟まれた調節口２２３を利用して長さ調節が可能である。
【００５３】
以上のように、本明細書と図面には本発明の望ましい実施例に対して開示し、特定用語が使用されたが、これは単に本発明の記述内容を易しく説明して発明の理解を助けるための一般的な意味で使用されたものであって、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。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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