KR100305181B1 - 배관세척장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술

압축공기의 맥동파와 선회류를 이용한 배관세척장치

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 요지

물이 충만된 배관내에 공기를 주입하면 일부는 물에 용해되고 나머지는 관의 벽면에서 기포를 형성하여 성장하며 이과정에서 이물질(슬라임, 스케일등)의 결합력을 이완시키므로써 분자의 구조를 에멀죤 상태로 바꾸어 제거가 용이한 상태로 된다.

본 발명은 이와 같은 점에 착안하여 효과적으로 배관을 세척하기 위해, 배관내에 압축공기와 세척메디어를 주기적으로 공급하여 전진압력파를 발생시키고 이들이 전진하는 과정에서 물체와 충돌할 때 생기는 반사에 의한 후진파와의 충돌로 인한 수격작용으로 발생하는 충격에너지, 이러한 과정에서 물속에 충전된 메디어에 운동량이 증가하지면서 관과의 충돌로 인한 충격에너지, 물의 관내 상하 이동시 물의 점성 때문에 관내부에 발생하는 마찰력과 배관에 공급된 공기로 인하여 관벽에서 기포가 성장하여 파괴될 때 발생하는 폭발력등이 복합적으로 작용되도록하므로서 위에서 언급한 관내의 연성 스케일과 슬라임을 효과적으로 제거하도록 하는 기술이다.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은 배관세척에 필요한 압축공기를 발생하는 공기발생수단; 상기 공기발생수단에서 발생된 압축공기를 일시저장하는 수단; 상기 공기일시저장수단을 통해 배관으로 공급되는 압축공기의 토출압력을 조절하는 공기압 조절수단; 상기 공기압 조절수단을 통한 공기가 간헐적으로 관내로 분사/중지되도록 개폐되는 공기분사 제어수단; 압축공기와 물의 선회류 발생장치; 및 상기 공기분사 제어수단의 개폐작동간격과 그를 통한 공기의 소정 맥동횟수를 제어하는 제어수단을 포함하는 공기파를 이용한 배관세척장치를 제공한다.

4. 발명의 중요한 용도

- 배관내의 부착된 이물질을 효과적으로 세척하여 수질을 청결하게 유지하고 유체의 수송에 소요되는 반송동력을 절약하는 용도임.

- 각종 용도의 배관의 수명을 연장하고 성능을 향상시키기 위해 배관의 구조에 제한을 받지 않고 적용할수 있는 세척기법임.

Description

배관세척장치{cleaning apparatus of piping}

본 발명은 각종 건축물에 설치된 급수배관, 급탕배관, 온돌난방배관이나 각종 화공플랜트에 설치된 배관 및 열교환기의 전열관등의 내부에 부착된 연성스케일(scale), 슬라임(slime)등과 같은 이물질이나, 이러한 용도의 배관을 신설한 후 관내에 잔존하고 있는 각종 이물질들을 효과적으로 세척하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 압축공기와 세척용 미디어에 의한 관벽면과의 충격력을 이용하여 배관의 내부를 신뢰성있고 경제적이며 위생적으로 세척할 수 있는 공기파를 이용한 배관세척장치에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 건축물에 설치된 급수, 급탕등 각종 용도의 건축배관 및 각종 화공플랜트의 공정용 배관, 열교환기의 전열관등은 장기간 사용함에 따라 상기 배관내에 흐르는 유체로 인하여 배관내벽면에 생성된 스케일(scale), 슬라임(slime)등과 같은 이물질이나, 작업후 신설배관의 내부에 남아있는 잔재들을 처리하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다.

특히, 건축물내에 설치된 급수관은 건물의 기능을 유지하고 보건위생과 직결되는 중요한 기능을 담당하고 있어 세척의 필요성이 매우 높음에도 불구하고, 배관이 길고 구조가 복잡하여 이에 상응하는 적절한 배관세척방법이 없었기 때문에 배관의 수명이 다할 때까지 거의 세척이 이루어지지 않고 사용되어 왔다.

그리고, 상기 배관내에 부착되는 연성스케일이나 슬라임등은 배관내부의 유체를 오염시키거나 관을 부식시킴으로써 적수의 원인이 되고, 또 배관의 수명을 단축시키는 원인이 되기 때문에 정기적으로 세척해야 할 필요가 있다.

즉, 이들 배관에 대한 주기적인 세척은 배관의 수명을 연장할 수 있고, 관마찰손실을 최소화하여 펌프의 반송동력을 절감할 수 있으며, 난방전열관의 열전달계수를 향상시킬 수 있기 때문에 에너지절약 효과를 높여 건물의 유지관리 비용을 절감시켜 주므로 궁극적으로 건물의 생애비용(Life Cycle Cost;LCC)을 크게 낮출 수 있음에도 불구하고 현재까지는 적절한 세척방법이 없어 문제가 발생하는 경우 교체를 하거나 내부식성이 높은 고가의 배관재를 신설배관에 사용하므로써 자원의 낭비는 물론 높은 초기투자비의 원인이 되어 왔다.

제한적이지만 종래부터 사용되고 있는 배관내의 이물질 제거공법을 간략히 설명하면 다음과 같다.

① 브러쉬 공법은 배관의 내경보다 약간 큰 가요성이 있는 볼이나 브러쉬를 강제로 삽입시켜 배관내부를 세척하는 공법으로서, 적용할 수 있는 길이에 한계가 있고, 배관의 구조에 제약을 받으며, 브러쉬의 마모가 심하다. 또한, 경우에 따라서 작업을 진행하는 도중에 브러쉬가 탈락되어 배관을 폐쇄시키는 문제점이 있다.

② 화학세관 공법은 염산등과 같이 연성스케일에 대한 용해력이 강한 화공약품을 이용하여 녹을 연화시켜 세관하는 방법으로, 세척성능은 우수하지만 세척시간이 오래 걸리고, 2차 환경오염문제 때문에 특정 열교환기등에만 한정적으로 적용되고 있는 실정이다. 상기 공법은 확실한 세척력을 확보하기 위해 브러쉬 공법과 병행하여 적용하는 경우가 많이 있다.

③ 유기산 세정법으로 HAA(Hydroxyl Acetic Acid)를 사용하여 연성스케일을 용해시켜 침전물이 생성되지 않도록 하는 세정법과, ACR(Alkaline Copper Removal)법과 같이 가동중에도 배관내에 부착된 산화철, 동 및 기타의 금속산화물을 PH9∼9.5인 약 알카리성의 상태에서 제거함과 동시에 방청처리까지 하는 방법이 있다.

④ 고압수 분사세척법은 배관내에 고압의 물을 분사하여 연성스케일을 제거하는 방법으로서 100∼1500kg/㎠의 고압수를 노즐을 통하여 피세척물에 고속으로 분사하므로써 물이 갖는 운동에너지가 충격력으로 작용하여 관내에 부착된 스케일을 제거하는 방법으로 열교환기의 전열관 세척에 주로 이용되고 있다.

⑤ 샌드블라스팅(sand blasting)공법은 고압의 압축공기를 이용하여 모래를 고속으로 분사시켜 그 충격력에 의해 스케일을 제거하는 공법이다. 상기 공법은 작업과정에서 모재까지 손상을 입히는 경우가 발생하기 때문에 특히, 부식이 심한 노후관의 경우, 모재의 손상으로 누수발생의 우려가 있고, 작업완료후 물로 후세척해야 하는 번거로움이 있어 별로 시용되지 않고 있는 공법이다.

⑥ 초음파 세척법은 초음파 진동자를 이용하여 발생하는 초음파를 배관내에 발사하여 배관내의 물에 미세한 진동을 연속적으로 가함으로써 세척효과를 얻는 방법으로, 이는 높은 세척효과를 얻을 수 있으나, 초음파 감쇄효과 때문에 적용범위에 많은 제약이 따르는 단점이 있어 비교적 소형물체의 세척에 주로 이용된다.

전술한 바와 같은 배관 세척법은 주로 열교환기와 같이 배관길이가 비교적 짧고 직경이 일정한 전열관의 세척에 적용되고 있으며, 건물이나 플랜트 배관에 적용할 경우 작업에 세심한 주의를 기울여야 하는 등 각 공법에서는 다음과 같은 문제점을 내포하고 있다.

상기 브러쉬 공법과 같은 기계적인 세척방법은, 도달거리에 제약을 받기 때문에 배관이 긴 경우에는 적용이 불가능하므로, 건축물이나 플랜트등과 같은 복잡한 구조를 가지는 기존 및 신설배관에 대해서는 거의 적용이 불가능하다. 특히, 기계적인 마찰력을 이용하는 브러쉬 공법은 직관에만 이용될 수 있고 곡관에 대해서는 적용이 불가능하며, 배관의 직경이 변하는 경우 적용에 제한을 받기 때문에 사전에 충분한 검토가 필요하다.

또한, 샌드 브라스팅공법과 고압수분사 세척공법은 강한 충격력을 이용하는 것이므로 오래된 노후관의 경우 모재 및 연결부위에 손상을 입을 염려가 있고, 적용길이에 한계가 따르는 문제점이 있다.

화공약품을 사용하는 화학세관의 경우에는, 사용후 배출되는 폐수로 인하여 2차환경오염을 유발시킬 수 있으며, 급수/급탕관에 사용할 경우 화공약품을 제거하기 위한 2차 세척작업이 필요한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 배관내에 압축공기와 세척 미디어를 주기적으로 공급하여 순간적으로 물의 흐름을 간헐적인 고속흐름으로 하여 전진압력파를 발생시키고 이들이 전진하는 과정에서 발생하는 마찰력과 물체와 충돌할 때 생기는 반사에 의한 후진파와의 충돌로 인한수격작용으로 발생하는 충격에너지, 이러한 과정에서 물속에 충전된 미디어의 운동량이 증가해지면서 관과의 충돌로 인한 충격에너지와, 물의 관내 상하 이동시 물의 점성 때문에 관내부에 발생하는 마찰력과 배관에 공급된 공기로 인하여 관벽에서 기포가 성장하여 파괴될 때 발생하는 폭발력등이 복합적으로 작용되도록 함으로써 관내의 연성 스케일과 슬라임을 효과적으로 제거하도록 하는 배관세척장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 세척용 미디어와 함께 오존등 살균제를 동시에 공급하므로써 배관의 상태를 보다 청결하게 확보할 수 있는 배관세척장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

도1은 본 발명에 의한 배관세척장치의 구성을 나타낸 개략도.

도2는 본 발명에 의한 배관세척장치의 압축공기 공급을 제어하기 위한 상태를 나타낸 회로도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 1차 에어필터 2 : 콤프레셔

3 : 서비스 탱크 4 : 2차 에어필터

5 : 레귤레이터 6 : 압력게이지

7 : 제1 공압밸브 8: 제2 공압밸브

9 : 소음기 10 : 속도제어기

11 : 로터리 액츄에이터 12 : 볼밸브

13 : 미디어 용기 14 : 소독약품용기

15 : 체크밸브 16 : 배관

17: 선회류 제공판

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 물이 충만한 상태에 있는 배관내부로 세척에 필요한 압축공기를 발생시켜 토출하는 공기발생수단; 상기 공기발생수단을 통해 배관으로 공급되는 압축공기의 토출압력을 조절하는 공기압 조절수단; 상기 공기압 조절수단에 의해 조절된 공기를 분사주기에 따라 간헐적으로 관내로 분사/중지되도록 외부의 제어신호에 의해 개폐작동하는 제1 공압밸브; 상기 공기압 조절수단과 제1 공압밸브를 연결하는 라인에서 분기된 라인상에 설치되어 공기의 유동방향을 전환시킬 수 있도록 외부의 제어신호에 의해 개폐동작하는 제2 공압밸브; 상기 제2 공압밸브를 통하여 공급되는 공기의 통과유량을 변화시킴으로써 개폐속도를 조절하는 속도제어수단; 상기 속도제어수단에 연결되어 그의 제어신호를 인가받아 동작하는 로터리 액츄에이터; 상기 로터리 액츄어이터의 구동신호를 인가받아 개폐되면서 세척보조재를 배관내로 공급/차단시키는 수단; 상기 세척보조재 공급/차단수단을 연결하는 라인선상에 장착되며, 세척보조재인 세척용 미디어가 내재되어 있는 미디어 용기; 상기 제1 및 제2 공압밸브의 개폐작동간격을 조절하되, 상기 제1 공압밸브를 통한 공기의 소정 맥동횟수를 제어하는 제어수단; 및 상기 배관의 적재적소에 내장되어 그에 유입되는 공기, 물 및 상기 공기에 의한 충격파로 유동하는 미디어에 선회류를 발생시키기 위한 선회류 발생수단을 포함하는 배관세척장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 배관세척장치는 건축물 및 플랜트배관의 구조 및 직경에 구애받지 않고, 또한 2차환경오염없이 간단하고 효과적으로 세척할 수 있도록 구현한 것으로, 먼저 본 발명의 원리를 간단히 설명하면 다음과 같다.

배관내의 물은 일반적으로 비압축성 유체로 취급되며, 이러한 정지된 상태의 유체에 압축공기를 순간적으로 가하면 관내에 압력파가 형성되고 유체를 압축시키면서 전진파를 형성하게 된다. 이때, 연속적으로 압축공기를 가하게 되면 유체는 계속 압축되고, 또 일정한 수준으로 압축이 되면 전진파중의 일부는 유체면으로부터 반사되어 되돌아오는 후진파를 형성한다. 상기 후진파는 계속 이어지는 전진파와 충돌이 일어나 순간적으로 압력상승을 유발시키는데, 이 과정에서 수격작용이 발생되면서 강한 충격력을 발생시키게 되어 결국은 배관의 표면에 전달되어 이물질을 제거하는 원동력으로 작용한다. 이때, 세척하고자 하는 관은 개방된 상태이기 때문에 충격력은 대부분 밀폐된 상태와는 달리 동압(속도에너지)으로 변환되고 물의 유속이 급격히 증가함에 따라 관벽에는 마찰력이 발생하여 세척이 이루어지게 된다. 또한, 이러한 과정을 연속적으로 반복시키면 유체분자가 심한 진동을 일으켜 부수적으로 초음파를 발생시키게 된다. 결국 이들 수격작용과 초음파로 인하여 충격력이 발생하게 된다.

이러한 물리적 변화가 발생할 경우 물내부에 있어서, 압력파의 전파속도(υ)는 다음 식으로 나타낼 수 있다.

여기서, ρ는 물의 밀도(kg·s²/㎥), k는 물의 체적 탄성계수(kg·㎡), E는 배관재료의 영율(kg/㎡), δ는 배관재의 두께(㎜), D는 배관내경(㎜), γ는 물의 비중량(kg/㎥), g는 중력가속도(m/s²)이다.

따라서, 발생하는 운동량은 물의 질량을 m이라할 때, 1/2 mυ²으로 관의 벽면에 충격을 가하게 되고 또한 이때의 속도는 초음속의 상태를 유지하기 때문에 초음파를 발생하여 이물질을 제거하는 원동력이 된다. 이와 동시에 세척용 특수 미디어를 적당한 방법으로 작업주기에 맞춰 배관내에 공급하면 상기 미디어는 전술한 속도로 진행하면서 관내벽과 충돌하게 되며, 이때의 운동량으로 이물질을 제거하는효과를 얻을 수 있다. 이때 공기에 선회류가 일어나도록 함으로써 그 효과를 배가시킬 수 있다.

또한, 배관내에 공급된 공기는 물에 완전히 용해되지 못하고 물속에서 기포상태로 존재하게 된다. 이와 같이 생성된 기포는 주위의 다른 기포들과 합쳐져 성장을 계속하면서 주로 이물질이 부착된 관벽주위로 이동하여 성장을 계속하며, 내부압력이 상대적으로 저하되면서 이물질은 분자의 구조가 에멀죤의 상태로 연성화되고, 또한 기포를 둘러싸고 있는 주위의 높은 압력으로 기포파괴가 일어나 그 파괴력으로 이물질은 미립화된다. 이러한 과정에서 관벽에 부착된 이물질의 구조가 박리되기 용이한 상태로 변함으로써 기포의 파괴에 의한 충격력으로 결국 배관표면으로부터 분리된다.

또한, 수직관의 경우 물은 비교적 커다란 점성을 갖고 있기 때문에 관내부에서 상하이동을 할 때, 관의 표면과 마찰력이 작용하게 된다. 이러한 운동을 계속하여 반복적으로 작용시키면, 그 마찰력에 의해 표면으로부터 이물질을 박리시킬 수 있다.

상기와 같은 원리를 근거로 하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도1에 도시된 바와 같이 본 발명은 작업대상인 배관을 세척하기 위하여 압축공기를 발생시키는 압축공기제조장치와, 압축공기를 배관내에 분사하는 압축공기분사장치와, 세척보조제 공급장치 및 상기 세척장치의 제반 작업조건을 제어하기 위한 제어장치로 크게 나눌 수 있다.

작업대상인 배관(16)에 물을 충만시킨 상태에서, 상기 배관(16)에 세척력을가하기 위해 필요한 압축공기를 발생시켜 공급하는 압축공기 제조장치는 외기로부터 이물질의 흡입을 방지하기 위한 1차 에어필터(1)와, 상기 1차 에어필터(1)를 통과한 공기를 압축하여 압축공기를 생산하는 콤퓨레셔(compressor)(2)와, 상기 콤퓨레셔(2)를 통해 공급된 압축공기를 일시저장하는 서비스 탱크(3)와, 상기 서비스 탱크(3)에 연결된 공급라인을 통해 공급되는 압축공기에 포함된 분진, 수분등과 같은 이물질을 제거하는 2차 에어필터(4)와, 압축공기를 작업에 필요한 소요의 압력으로 조정하여 공급하는 레귤레이터(regulator)(5) 및 분출되는 공기의 압력을 측정하는 압력계(6)로 구성되어 있다.

압축공기를 배관내에 분사하는 압축공기 분사장치는 상기 레귤레이터(6)와 압력계(6)에 의해 조절된 공기를 분사주기에 따라 조절할 수 있도록 외부 제어신호에 의해 작동되는 제1 공압밸브(7)로 구성되어 있다. 상기 제1 공압밸브(7)는 타이머에 의해 작동되는 구조로 되어 있으며, 또한 상기 제1 공압밸브(7)에는 솔레노이드가 내장되어 있다. 따라서, 충격주기를 조절하는 타이머로부터 발생되는 전기적인 신호를 받아 상기 제1 공압밸브(7)의 포트가 개폐되면서 배관(16)내에 공기를 단속적으로 공급하여 충격파를 발생하게 된다.

상기 세척보조재 공급장치는 상기 압력계(6)와 제1 공압밸브(7)를 연결하는 배선에서 분기된 라인상에 설치되어 배관내에 후술할 세척보조용 미디어의 공급을 조절하는 제2 공압밸브(8)와, 공급되는 공기의 통과유량을 변화시킴으로써 개폐속도를 조절하는 속도제어기(10)와, 상기 속도제어기(10)에 연결되어 그의 제어신호를 인가받아 동작하는 로터리 액츄에이터(11)와, 상기 로터리 액츄어이터(11)의 구동신호를 인가받아 개폐되면서 세척보조제를 배관(16)내로 공급 및 차단시키는 볼밸브(12)로 구성된다. 여기서, 상기 제2 공압밸브(8)에는 소음기(9)가 부착되며, 상기 속도제어기(10)에는 교축밸브가 부착되어 있다. 또한, 상기 볼밸브(12)를 연결하는 라인선상에는 세척보조재인 세척용 미디어 및 오존, 불소등과 같은 소독약품을 저장하는 용기(13, 14)가 설치된다. 따라서, 작업주기를 조절하는 타이머로부터 전송되는 전기적인 신호에 의해 제2 공압밸브(8)의 솔레노이드가 동작하면 밸브포트가 작동되어 공기의 유동방향이 전환된다. 그리고, 속도 제어기(10)의 제어신호에 따라 로터리 액츄에이터(11)가 동작하여 볼밸브(12)를 개방시킴으로써 상기 세척용 미디어 저장용기(13)와, 소독약품용기(14)로부터 세척보조재를 배관(16)내로 공급하게 되는 것이다. 상기 동작과정에서 볼밸브(12)의 개폐시간과 주기는 제2 공압밸브(8)의 솔레노이드를 작동시키는 타이머로 조절된다.

본 실시예에서는 제1 공압밸브(8)에서 제공되는 공기에 의해 미디어를 배관으로 공급하는 구조로 되어 있지만, 다른 방법으로서 상기 미디어 용기(13)의 일측에 배관(16)을 연결하여 물의 유속에 의한 유인효과를 이용하여 미디어를 배관내로 공급할 수도 있다. 또한 상기 세척용 미디어 저장용기(13)에 저장되는 미디어는 비수용성인 세라믹, 산화알루미늄등이나, 수용성인 얼음 알갱이, 소금등으로 제조되며, 그 모양은 구, 원통, 원추등 다양하게 형성할 수 있다. 또한, 상기 미디어의 유동성을 향상시키기 위하여 상기 미디어의 표면에 나선등을 가공할 수도 있다. 상기 미디어의 직경은 통상 2∼3mm정도가 바람직하며, 주입량은 1펄스당 작업대상 체적의 약 1%정도가 적당하다.

상기 제1 공압밸브(7)와 볼밸브(12)를 연결하는 라인상에는 체크밸브(15)가 설치되어 세척장치의 배관내로 물이 역류되는 것을 방지하도록 하였다.

상기 레귤레이터(5), 제1 공압밸브(7) 또는 상기 체크밸브(15)의 토출구측등 에 연결된 배관(16)의 적재적소에는 얇은 박판을 나선형으로 가공한 형태를 가지고 공기 및 미디어, 소독약품에 선회류를 발생시키기 위한 선회류 제공판(17)이 설치된다.

여기서, 상기 선회류 제공판(17)은 소정 폭을 가지는 얇은 박판을 소정횟수만큼 꼬아서 나선형상으로 제조된 것으로, 각 기기의 토출구측으로부터 토출되는 공기, 물 및 상기 공기에 의한 충격파로 유동하는 미디어 및 소독약품에 선회류가 일어나도록 함으로써 배관세척의 효과를 배가시키기 위한 것이다.

한편, 세척장치의 제반 작업동작을 제어하는 상기 제어장치는 도2에 도시된 바와 같와 같으며, 본 도에서 TR1은 세척장치의 총 작업시간을 조절하는 타이머이고, TR2는 배관내에 공기 압력파를 가하는 패턴을 조절하는 주타이머로서 펄스의 발생시간을 조정하는 역할을 하며, TR3은 공기의 공급시간을 조절하고, TR4는 공급을 차단하는 시간을 조절하는 타이머이다. 또한, TR5는 펄스를 발생시키지 않고 정지하는 시간을 조절하는 타이머이다. 펄스는 1∼10회/초의 범위로 맥동횟수를 조정할 수 있도록 되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작상태를 설명하면 다음과 같다.

상기 콤퓨레셔(2)에서 압축공기가 발생되면 설정된 소정 압력하로 조정된 상기 서비스탱크(3)내에 일시 저장된다. 상기 서비스탱크(3)에 저장된 압축공기는 레귤레이터(5)와 압력계(6)를 통해 세척작업에 필요한 압력을 유지하면서 제1 공압밸브(7)와 제2 공압밸브(8)에 공급된다. 상기 제1 공압밸브(7)는 제어장치의 타이머에서 발생되는 전기신호를 받아 밸브포트를 개폐하면서 배관(16)내로 공기를 단속적으로 공급하여 충격파를 발생한다. 또한, 제2 공압밸브(8)도 타이머의 신호를 인가받아 밸브포트를 작동시킴으로써 공기의 유동방향을 전환한다. 상기 속도제어기(10)는 제2 공압밸브(8)를 통하여 공급되는 공기의 통과유량을 변화시킴으로서 로터리 액츄에이터(11)를 작동시키고, 상기 로터리 액츄에이터(11)는 볼밸브(12)를 개방시켜 세척용 미디어와 소독제를 배관(16)으로 공급하게 된다.

따라서, 상기 제1 공압밸브(7)에서 제공되는 압축공기 충격파와, 볼밸브(12)의 개폐에 따라 제공되는 미디어 및 소독제가 함께 체크밸브(15)를 통하여 배관(16)내로 공급되며, 전술한 유체의 원리에 의하여 상기 배관(16) 내부면에 접촉하면서 스케일이나 슬라임과 같은 연성 이물질을 박리시키고, 또 상기 기포의 충격파에 의해 함께 유동하고 있던 미디어가 관 내면에 접촉하면서 재차 이물질을 박리시켜 물과 함께 외부로 배출되도록 하는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백한 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 물이 충만된 상태에서 압축공기와 세척용 미디어를 이용하여 배관내부를 세척함으로써 배관의 종류와 구조에 관계없이 적용할 수 있어 범용성이 높고, 작업이 간편하여 경제적이다. 또한, 신설되는 배관의 경우 공사과정에서 유입되는 각종 이물질(절삭오일, 방청유등), 돌, 모래, 금속칩등을 관 모재의 손상없이 효과적으로 제거할 수 있기 때문에 신축 건물이나 플랜트의 신설배관 세척시에 대량으로 소비되는 세척수의 양을 크게 줄일 수 있다.

또한, 기존의 건물에서 시행하고 있는 저수조의 청소와 병행하여 실시함으로써 급수의 오염을 방지하여 보건위생을 확보할 수 있으며, 급수관등 배관의 정기적인 세척을 통하여 적수현상을 방지하므로 상수에 대한 불신과 민원을 방지할 수 있다. 또한, 배관의 내구성을 향상시켜 수명을 연장하기 때문에 배관의 갱신비용을 크게 줄일 수 있으므로 건물의 유지관리비의 부담을 줄이고, 자원의 낭비를 방지할 수 있다.

또한, 온돌난방관과 냉난방배관등에 사용되는 열교환기의 전열관을 세척하여 열전달효과를 높임으로써 에너지 절약효과를 얻을 수 있고, 압축공기와 세척용 미디어만을 사용하므로 세척으로 인한 2차 환경오염을 발생시킬 염려가 전혀 없으며, 작업이 종료된 후에도 중화과정이 전혀 필요치 않으므로 급수관을 세척할 경우 바로 음용할 수 있을 정도로 위생적이다. 또한, 세척대상 배관의 상태에 맞춰 작업조건을 변경시킬 수가 있으므로, 적용성이 뛰어나며, 운전이 단순하고 작업시간이 짧아 경제적일 뿐만 아니라, 다른 기계적인 방법에 비해 배관에 미치는 충격등의 영향이 상대적으로 미약하여 작업과정에서 모재에 손상을 입힐 염려가 없기 때문에,노후관에 대한 안정성이 높은 효과를 가진다.

Claims (12)

1. 물이 충만한 상태에 있는 배관내부로 세척에 필요한 압축공기를 발생시켜 토출하는 압축공기발생수단;

   상기 공기발생수단을 통해 배관으로 공급되는 압축공기의 토출압력을 조절하는 공기압 조절수단;

   상기 공기압 조절수단에 의해 조절된 공기를 분사주기에 따라 간헐적으로 관내로 분사/중지되도록 외부의 제어신호에 의해 개폐작동하는 제1 공압밸브;

   상기 공기압 조절수단과 제1 공압밸브를 연결하는 라인에서 분기된 라인상에 설치되어 공기의 유동방향을 전환시킬 수 있도록 외부의 제어신호에 의해 개폐동작하는 제2 공압밸브;

   상기 제2 공압밸브를 통하여 공급되는 공기의 통과유량을 변화시킴으로써 개폐속도를 조절하는 속도제어수단;

   상기 속도제어수단에 연결되어 그의 제어신호를 인가받아 동작하는 로터리 액츄에이터;

   상기 로터리 액츄어이터의 구동신호를 인가받아 개폐되면서 세척보조재를 배관내로 공급/차단시키는 수단;

   상기 세척보조재 공급/차단수단을 연결하는 라인선상에 장착되며, 세척보조재인 세척용 미디어가 내재되어 있는 미디어 용기;

   상기 제1 및 제2 공압밸브의 개폐작동간격을 조절하되, 상기 제1 공압밸브를 통한 공기의 소정 맥동횟수를 제어하는 제어수단; 및

   상기 배관의 적재적소에 내장되어 그에 유입되는 공기, 물 및 상기 공기에 의한 충격파로 유동하는 미디어에 선회류를 발생시키기 위한 선회류 발생수단

   을 포함하는 배관세척장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 압축공기발생수단이 콤프레셔로 이루어지며,

   상기 콤프레셔로부터 토출된 압축공기를 일시저장하는 압축공기 일시저장탱크를 더 포함하는 배관세척장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 압축공기발생수단의 입구측에 장착되어 외기로부터 이물질의 흡입을 방지하기 위한 1차 에어필터와,

   상기 압축공기 일시저장탱크의 출구측 라인상에 설치되어 그를 통해 공급되는 압축공기에 포함된 분진, 수분등과 같은 이물질을 제거하는 2차 에어필터

   를 더 포함하는 배관세척장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 미디어 용기의 일측에 설치되며, 세척용 미디어와 함께 소독약품을 공급할 수 있도록 소독약품이 내재되어 있는 소독약품용기를 더 포함하는 배관세척장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 세척보조재 공급/차단수단이 볼밸브로 이루어진 것을 특징으로 하는 배관세척장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 미디어 용기에 내재된 미디어가 세라믹, 산화알루미늄, 얼음 알갱이중 어느 하나로 제조된 입자인 것을 특징으로 하는 배관세척장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 미디어는 구, 원통, 원추형상중 어느 하나의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 배관세척장치.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 미디어의 표면에 유동성을 향상시키기 위한 나선이 형성된 것을 특징으로 하는 배관세척장치.
9. 제 4 항에 있어서,

   상기 소독약품용기에 내재된 소독약품이 오존이나 불소중 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 배관세척장치.
10. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제1 공압밸브와 배관 사이에 장착되어 상기 배관내에 충만된 물이 역류하는 것을 방지하는 체크밸브를 더 포함하는 배관세척장치.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 선회류 발생수단은 소정폭을 가지는 얇은 박판을 나선형으로 꼬아 형성한 것을 특징으로 하는 배관세척장치.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 제어수단에는 맥동횟수 1회당 공기의 공급시간을 조절하는 타이머가 구비된 것을 특징으로 하는 배관세척장치.