KR100357481B1 - 배관라인의 청소를 위한 제수밸브 겸용 크리닝 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 제수밸브의 기능을 겸용하며, 크리닝 폴리피그의 삽입 작업이 손쉬워 배관라인에의 청소작업시간과 비용이 크게 절감되고, 크리닝 폴리피그가 와류를 형성하는 물에 의해 회전하면서 관내부를 이동하게 되므로 스케일 제거 효율이 높고 물의 수질이 제고되는 배관라인의 청소를 위한 제수밸브 겸용 크리닝 밸브를 제공하는데 있으며,

이를 위해 본 발명은 상하수도 배관라인의 도중에 접속되는 유입구와 유출구를 포함하는 밸브본체와;

상기 밸브본체 내에 외부로 누수가 방지되는 상태로 회전가능하게 수용되며, 회전 동작에 의해 상기 유입구와 유출구 사이를 연통하거나 또는 연통상태를 차단하는 중앙통로를 가지는 볼밸브와;

상기 볼밸브를 90°각도로 회전작동시키는 볼밸브 작동레버와;

상기 볼밸브의 중앙통로가 배관라인의 연통상태를 차단하도록 회전작동하였을 때 상기 중앙통로를 외부에 대하여 연통하도록 노출시키며, 노출된 상태에서 크리닝 폴리피그의 삽입을 허용토록 상기 밸브본체에 개구상태로 형성되는 크리닝 폴리피그 삽입부를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

배관라인의 청소를 위한 제수밸브 겸용 크리닝 밸브{Cleaning valve}

본 발명은 상하수도의 배관에 퇴적된 스케일을 청소할 수 있도록 설치되는 밸브장치에 관한 것으로서, 특히 제수변 박스내에 설치되어 제수밸브 기능을 겸하면서 동시에 배관내를 이동하면서 청소를 담당하는 크리닝 폴리피그를 간편하게 삽입하여 청소할 수 있는 배관라인 청소용 크리닝 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 상하수도 배관을 설치한 후 장시간 사용하게 되면 관 내벽면에는 물속에 포함되어 있던 각종 이물질이 퇴적하거나 배관내면이 산화되면서 녹 등이 생성되어지게 된다.

상하수도관 내부에 이물질 퇴적에 의한 스케일층이 형성되면 특히 상수도관의 경우 물의 원활한 흐름을 방해하여 수압을 떨어뜨리고 부패한 스케일층으로부터 역으로 물속으로 녹아드는 불순물들에 의해 수질을 크게 악화시키게 되므로, 이들 상하수도 배관들을 주기적으로 청소해주지 아니하면 안된다.

배관 내부에 퇴적된 이물질이나 녹 등을 제거하기 위해서는 다양한 방법과 수단들이 사용되고 있는데 최근에는 상하수도관의 청소유지 비용이 저렴하고 청소방법이 단순한 크리닝 폴리피그(Cleaning polly pig)에 의한 스케일 제거방식이 많이 사용되고 있는 추세이다.

크리닝 폴리피그(30)는 도 5에 도시하는 것과 같이 생긴 기구로서, 내부는 탄성이 강한 스펀지체나 우레탄 등의 발포성 수지(31)로 형성되고, 그의 외부는 탄성이 강하고 매우 질긴 특성을 가지는 엘레스토머 수지(32)로 도포하여 마치 포탄과 같은 형태로 제작하여 배관 내부에 삽입하게 되면 상수도 수압에 의해 물의 흐름 방향으로 전진하면서 배관 내벽면에 부착된 스케일을 수압의 마찰력에 의해 떨어내도록 되어 있다.

도 6에 통상적인 상수도 배관 구조를 도시하였는 바, 크리닝 폴리피그(30)를 이용한 종래의 스케일 제거과정을 설명하면 아래와 같다.

배관(33)의 도중에는 일정지점마다 관로를 개폐할 수 있도록 제수밸브(34)가 설치되며, 이 제수밸브(34)는 배관설비의 수리 및 관리를 위해 설치하는 제수변 박스(35)내에 위치하도록 설치되고, 제수변 박스(35)의 상부는 개폐가 가능한 맨홀뚜껑(36)으로 덮여 있다.

도시한 상수도 배관(33) 내면에 스케일이 형성되었을 경우 크리닝 폴리피그(30)를 사용하여 청소하기 위해서는 배관(33) 내부로 크리닝 폴리피그(30)를 삽입하여야 하는데 종래의 경우 제수밸브(35)를 잠근 상태에서 제수밸브(35)의 하류측 배관(33')부위를 절단하여 분리한 다음 절개된 부위를 통하여 크리닝 폴리피그(30)를 삽입하고 커플링 등 및 용접작업 등을 통해 다시 절단된 배관부(33')를 연결하는 방식으로 작업이 진행된다.

그런 다음 제수밸브(34)를 개방하게 되면 상류측에서 크리닝 폴리피그(30)의 후면(37)에 작용하는 상수도 수압(자체수압이 약하면 컴프레셔를 통하여 압축공기를 공급해 주게 됨)에 의해 크리닝 폴리피그(30)가 배관(33) 내부를 따라 이동하게 되며, 관 내경보다 약간 큰 직경(1∼5㎜ 정도 크게 설정)을 가지는 크리닝 폴리피그(30)가 배관(33)의 내벽면을 훌고 지나가는 과정을 통하여 내벽면에 부착된 산화철의 녹이나 각종 이물질 등의 스케일을 떨어내 청소하게 되는 것이다.

그러나 상기한 종래 기술의 배관설치 구조에 의하면 크리닝 폴리피그(30)를 이용하여 관내부를 청소하기 위해서는 관을 절단(부호 33' 부위)한 후 크리닝 폴리피그(30)를 삽입하고 다시 연결하는 작업을 하여야 하므로 청소를 위한 사전 작업이 매우 힘들고 그 비용이 많이 드는 문제점이 있게 된다.

이러한 문제점을 해소코자 본 발명인은 한국 특허출원 99-26560호(공개특허 99-73318)를 통하여 배관을 절단하지 아니하고 크리닝 폴리피그를 삽입하여 청소할 수 있는 관 청소용 크리닝 밸브를 제안한 바 있다.

상기 크리닝 밸브는 제수밸브의 일측에 플랜지를 통하여 연결 접속하고 그의 밸브몸체 상부로 개방부를 형성한 후 밸브뚜껑으로 개폐가능하게 장착하여 배관 청소작업시 밸브뚜껑을 열고 크리닝 폴리피그를 삽입하게 된다.

이와같은 방식에 의하면 크리닝 폴리피그를 사용하여 배관 청소작업을 할 때 관을 절단할 필요없이 밸브뚜껑의 개폐만으로 청소작업이 가능하게 되는 장점이 있다.

그러나 상기한 선출원 발명은 여전히 유효한 것이기는 하나 몇몇 개선할 점이 발견되고 있다.

선출원 발명의 경우 크리닝 폴리피그를 배관 내부로 삽입함에 있어서 크리닝밸브본체의 플랜지에 볼트 체결된 밸브뚜껑을 열고 닫는 작업이 매우 불편하며, 밸브뚜껑을 열기에 앞서 제수밸브를 조작하여 급수상태를 미리 차단하여야 하고, 또 크리닝 폴리피그가 크리닝 밸브의 개방부를 통하여 몸체 내부로 삽입된 다음에는 역순으로 밸브뚜껑을 볼트 체결하여 닫은 후 제수밸브를 개방 조작하여야 하므로 사전작업이 복잡하고 시간이 많이 소요되며 번거롭다는 문제점이 있다.

다른 한편 크리닝 폴리피그를 삽입하기 위한 크리닝 밸브의 개방부와 배관은 서로 직각을 이루므로 크리닝 밸브 몸체로 삽입된 크리닝 폴리피그가 90°각도로 방향 전환하기에는 밸브내부의 공간이 협소하며, 이를 해소하기 위해서는 크리닝 밸브 몸체가 커지게 되는 문제점도 있다.

한편 크리닝 폴리피그가 관 내부를 단순히 직선으로 이동하면서 스케일을 제거하게 되기 때문에 스케일과의 마찰력 및 추진력이 저하되어 단단히 부착된 스케일의 경우 제거효율이 떨어지게 되는 문제점도 나타나고 있다.

이에 본 발명은 상기한 여러 문제점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은

제수밸브의 기능을 겸용하며, 크리닝 폴리피그의 삽입 작업이 손쉬워 배관라인에의 청소작업시간과 비용이 크게 절감되고, 크리닝 폴리피그가 와류를 형성하는 물에 의해 회전하면서 관내부를 이동하게 되므로 스케일 제거 효율이 높고 물의 수질이 제고되는 배관라인의 청소를 위한 제수밸브 겸용 크리닝 밸브를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 배관라인의 청소를 위한 제수밸브 겸용의 크리닝 밸브는

상하수도 배관라인의 도중에 접속되는 유입구와 유출구를 포함하는 밸브본체와;

상기 밸브본체 내에 외부로 누수가 방지되는 상태로 회전가능하게 수용되며, 회전 동작에 의해 상기 유입구와 유출구 사이를 연통하거나 또는 연통상태를 차단하는 중앙통로를 가지는 볼밸브와;

상기 볼밸브를 90°각도로 회전작동시키는 볼밸브 작동레버와;

상기 볼밸브의 중앙통로가 배관라인의 연통상태를 차단하도록 회전작동하였을 때 상기 중앙통로를 외부에 대하여 연통하도록 노출시키며, 노출된 상태에서 크리닝 폴리피그의 삽입을 허용토록 상기 밸브본체에 개구상태로 형성되는 크리닝 폴리피그 삽입부를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항 2 기재에 의하면

상기 밸브본체의 양단부를 형성하는 유입구와 유출구의 내벽면에는 일정간격으로 복수개의 나선돌기가 중심을 향해 돌출되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 배관라인 청소를 위한 제수밸브 겸용 크리닝 밸브가

구비된 배관라인 설치 구조도.

도 2는 본 발명에 의한 배관라인 청소를 위한 제수밸브 겸용 크리닝 밸브의

정단면도.

도 3은 본 발명에 의한 배관라인의 청소를 위한 제수밸브 겸용 크리닝 밸브

의 측면도.

도 4a 내지 도 4e는 급수 중단 및 크리닝 폴리피그의 삽입과정을 설명하기

위해 개략적으로 도시한 본 발명 크리닝 밸브의 작동 상태도.

도 5는 배관라인의 청소를 위해 사용되는 크리닝 폴리피그의 사시도.

도 6은 종래 기술.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 크리닝 밸브 2 : 밸브본체

3 : 볼밸브 4 : 볼밸브 작동레버

5 : 크리닝 폴리피그 삽입부 6 : 유입구

7 : 유출구 8 : 나선돌기

10 : 중앙통로 11 : 배관라인

14 : 마개 16 : T형 접속구

20 : 외부배출라인 30 : 크리닝 폴리피그

이하에 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 배관라인 청소를 위한 제수밸브 겸용 크리닝 밸브가 구비된 배관라인 설치 구조도이고, 도 2는 본 발명에 의한 배관라인 청소를 위한 제수밸브 겸용 크리닝 밸브의 정단면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 배관라인의 청소를 위한 제수밸브 겸용 크리닝 밸브의 측면도이다.

도 2에 있어서, 본 발명에 의한 제수밸브 겸용 크리닝 밸브(1, 이하 단순히 크리닝 밸브라 한다)는 크게 밸브본체(2), 볼밸브(3), 볼밸브 작동레버(4), 크리닝 폴리피그 삽입부(5) 및 나선돌기(8)를 포함하여 구성되어 있다.

그리고 크리닝 폴리피그 삽입부(5)와 나선돌기(8)의 구성을 제외한 나머지 밸브구성 요소들은 주지관용된 일반적 볼밸브의 구조와 동일하다.

밸브본체(2)는 양측으로 유입구(6)와 유출구(7)를 구비하며, 유입구(6)와 유출구(7)는 별도로 제작된 후 볼트(12) 등의 체결구로 체결되어 밸브본체(2)의 일부를 구성하게 되며, 단순히 나사(9) 체결 방식에 의해서도 조립이 가능하다.

볼밸브(3)는 밸브본체(2) 내에 회전가능하게 수용되며, 유입구(6)와 유출구(7)를 연통하는 중앙통로(10)를 구비하고 있다.

밸브본체(2)의 유입구(6)와 유출구(7)는 배관라인(11)의 도중에 연결 설치되며, 볼밸브(3)의 중앙통로(10)가 배관라인(11)과 일치하는 경우(도 2 참조) 유입구(6)를 통해 밸브본체(2)로 유입된 물이 유출구(7)측으로 유동하게 되며, 중앙통로(10)가 도 4b에서와 같이 90°각도로 어긋나는 경우 물의 흐름이 볼밸브(3)에 의해 차단된다.

상기 밸브본체(2)에는 크리닝 폴리피그 삽입부(5)가 구비되며, 이 크리닝 폴리피그 삽입부(5)는 밸브본체(2)의 유체 유동 중심축선에 대하여 대략 직각방향을 유지하도록 상부측에 형성하는 것이 바람직하다.

볼밸브(3)는 밸브본체(2) 외부에 마련되는 볼밸브 작동레버(4)의 끝단에 고정되어, 볼밸브 작동로드(4)의 회전작동에 의해 그의 중앙통로(10)가 배관라인(11)을 연통하는 위치로부터 90°방향으로 절환되도록 회전작동된다.

볼밸브(3)는 고압의 물이 밸브본체(2)와의 틈새 및 크리닝 폴리피그 삽입부(5)를 통해 외부로 누출되는 것을 차단하기 위한 패킹(13)에 의해 기밀이 유지된다.

배관라인(11)의 청소를 위해 사용되는 크리닝 폴리피그(30)는 원형의 구멍인 크리닝 폴리피그 삽입부(5)를 통하여 삽입되며, 이물질의 내부 유입이나 또는 외부 누수를 방지하기 위하여 마개(14)가 나사(15)에 의해 착탈이 가능하게 장착되어 있다.

그리고 유입구(6)와 유출구(7)의 내벽면에는 도 2와 도 3에서 확인되는 것과 같이 일정간격으로 복수개의 나선돌기(8)가 중심을 향하여 돌출되어 있다.

또 배관라인(11)상에 있어서 크리닝 밸브(1)의 일측에는 T형 접속구(16)(16')가 플랜지(17)(17') 접속되어 있으며, 상부측의 플랜지(18)(18')는 평상시에는 덮개(19)로 체결되어 밀봉되나, 배관라인(11)의 청소작업시에는 스케일을 포함한 각종 이물질 및 크리닝 폴리피그(30)를 외부로 배출하기 위한 외부배출라인(20)이 플랜지 접속된다.

여기서 미설명 부호 21은 패킹(13)의 밀착성을 향상시키기 위해 패킹(13)을 탄력적으로 지지하는 스프링이며, 도 22는 압력계이고, 도 23은 배관라인(11) 내부의 공기를 배출하기 위한 벤트밸브이다.

이와같이 구성되는 본 발명에 의한 크리닝 밸브(1)(1')의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

크리닝 밸브(1)는 T형 접속구(16)와 함께 제수변 박스(24)(24')를 통과하는 배관라인(11)의 도중에 설치되며, 평상시 볼밸브(3)의 중앙통로(10)는 유입구(6)와 유출구(7)를 연통하는 위치를 갖도록 조작되어 있어 유수지로부터 공급되는 물이 배관라인(11)을 따라 이동하여 각 가정과 공장 및 사무실에 공급된다.

오랜 시간이 경과하여 배관라인(11)의 내부에 스케일(각종 이물질 및 산화철 등의 녹성분)이 쌓여 수압이 낮아지고 수질이 나빠지면 배관라인(11)에의 청소작업(스케일 제거작업)을 하게 된다.

이때 제수변 박스(24)(24')내에 작업원이 들어가 볼밸브 작동레버(4)(4')를 90°회전작동시키면 볼밸브(3)는 도 4a의 도시 상태로부터 도 4b의 도시 상태로 변환된다.

다음에 크리닝 폴리피그 삽입부(5)에 나사 체결된 마개(14)를 풀어 탈거시키면 중앙통로(10)는 크리닝 밸브(1) 외부와 연통되며(도 4c 참조), 유입구(6)와 유출구(7)의 연통상태는 볼밸브(3)에 의해 차단되므로 배관라인(11)을 통한 물의 급송이 중지된다.

이 상태에서 이웃하고 있는 다음 장소인 제수변 박스(24')내의 크리닝 밸브(1')도 잠금한 후 T형 접속구(16')에 외부배출라인(20)을 접속시킨다.

다음에 제수변 박스(24)내에 있는 크리닝 밸브(1)의 개방된 크리닝 폴리피그 삽입부(5)를 통하여 볼밸브(3)의 중앙통로(10)까지 크리닝 폴리피그(30)를 밀어넣게 되며(도 4c와 도 4d 참조) 크리닝 폴리피그(30)가 볼밸브(3)내에 완전히 수용되면 마개(14)를 다시 체결하고, 볼밸브 작동레버(4)를 원위치로 회동작동시키게 된다.

이에따라 볼밸브(3)와 크리닝 폴리피그(30) 및 볼밸브 작동레버(4)는 도 4e에 도시한 상태가 되어 크리닝 밸브(1)는 물이 통과할 수 있는 개방상태가 된다.

볼밸브(3)가 개방되면 삽입된 크리닝 폴리피그(30)에 강한수압이 작용하여 추진력을 얻게 되며, 도 4e에서와 같이 크리닝 폴리피그(30)가 유출구(7)쪽으로 움직이기 시작한다.

수압을 지속적으로 받는 크리닝 폴리피그(30)는 배관라인(11)을 따라 다음 제수변 박스(24')쪽으로 이동하게 되며(도 1 참조), 그 이동에 의해 배관라인(11)의 내벽면에 부착된 스케일을 크리닝 폴리피그에 의해 제거한 후 T형 접속구(16')에 접속된 외부배출라인(20)을 통해 스케일과 함께 외부로 배출 회수되어지게 된다.

여기서 본 발명의 중요한 특징중의 하나는 급송되는 물이 유입구(6)와 유출구(7)의 내벽면에 형성된 나선돌기(8)의 안내를 따라 한 방향으로 회전하면서 진행하는 나선형 와류에 의해 크리닝 폴리피그(30)가 회전하면서 진행하게 되어 추진력이 커지고 스케일을 절삭해내는 효과를 가져와 스케일 제거기능이 크게 향상되어지게 된다.

또 평상시에도 공급되는 물이 크리닝 밸브(1)를 통과할 때 와류를 형성하게 되므로써 정적인 층류 유동시보다 산소함량이 높고 수질상태가 크게 개선되어지게 된다.

이와같이 하여 한 구간의 배관라인의 청소작업이 끝나면 다음 구간도 동일한 방법으로 청소작업을 하게 되며, 한 구간의 청소작업이 완료되면 외부배출라인(20)을 분리시키고, 크리닝 밸브(1)(1')는 개방상태가 되도록 조작하여 급수가능 상태로 만들며, 비록 도시하지는 아니하였으나 유수지에 공급되는 수압이 낮아 크리닝 폴리피그(30)가 원활하게 이동되지 않는 경우에는 별도로 컴프레셔를 연결하여 압축공기를 배관라인내에 공급하여 크리닝 폴리피그(30)의 이송압력을 높여줄 수도 있다.

한편, 크리닝 폴리피그 삽입부(5)에는 반드시 마개(14)를 체결하여야 하는 것은 아니나, 누수방지를 위한 밀봉력을 보강하고 외부로부터 이물질이 밸브 내부로 유입되는 것을 차단하기 위하여 가능하면 도시된 것과 같이 마개(14)로 덮는 것이 바람직하며, 마개(14)의 탈거가 쉽도록 볼트 체결 방식보다는 나사 체결 방식 및 단순끼움식이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 크리닝 폴리피그의 삽입과 급수의 중단이 원터치 조작만으로 가능하여 제수변 밸브의 기능을 크리닝 밸브가 겸용할 수 있어 제수변의 별도설치가 생략되므로써 밸브계의 구조가 단순해지고 또 배관라인의 청소작업을 위한 사전준비 작업시간과 비용이 크게 절감되며, 특히 급송되는 물이 크리닝 밸브를 통과하면서 와류를 형성하는 것에 의해 크리닝 폴리피그가 회전하면서 전진하는 추진력을 얻게 되어 스케일 제거기능이 크게 제고되는 효과 및 물의 요동으로 인하여 공급되는 물의 신선도가 높아지는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 상하수도 배관라인의 도중에 접속되는 유입구와 유출구를 포함하는 밸브본체와;

   상기 밸브본체 내에 외부로 누수가 방지되는 상태로 회전가능하게 수용되며, 회전 동작에 의해 상기 유입구와 유출구 사이를 연통하거나 또는 연통상태를 차단하는 중앙통로를 가지는 볼밸브와;

   상기 볼밸브를 90°각도로 회전작동시키는 볼밸브 작동레버와;

   상기 볼밸브의 중앙통로가 배관라인의 연통상태를 차단하도록 회전작동하였을 때 상기 중앙통로를 외부에 대하여 연통하도록 노출시키며, 노출된 상태에서 크리닝 폴리피그의 삽입을 허용토록 상기 밸브본체에 개구상태로 형성되는 크리닝 폴리피그 삽입부를 포함하여 구성되어 있는 제수밸브 겸용 크리닝 밸브에 있어서, 상기 밸브본체의 양단부를 형성하는 유입구와 유출구의 내벽면에는 일정간격으로 복수개의 나선돌기가 중심을 향해 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 배관라인의 청소를 위한 제수밸브 겸용 크리닝 밸브.
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