KR100382818B1 - 관세척을 위한 원심력 폴리피그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지상 또는 지중에 설치된 중,대형 직경의 상수도용 송수관이나 빌딩, 아파트 및 단독주택 등에 설치된 소형직경의 상수도용 배관 등 각종 유체를 수송 및 공급하는 배관라인의 관내에 퇴적된 스케일을 청소하는 폴리피그에 관한 것으로, 선단부는 반구형 모양으로 둥글고, 몸체는 원통형으로 형성되며, 또한 상기 몸체의 외주에는 나선부가 형성되어 있는 폴리피그에 있어서, 상기 폴리피그의 후단부에는 몸체의 나선부가 후단부에서 선단부쪽을 향해 나선상으로 회전하는 방향으로 수압이 작용되게 하는 유체추진날개를 등각도상으로 복수개 형성한 구성과, 상기 폴리피그의 선단부에는 꼭지점에서 서로 교차하면서 선단부와 몸체의 경계부위에 형성된 환형단턱까지 등각도상으로 돌출되어 스케일층을 분쇄하는 회전분쇄날개를 복수개 형성한 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

관세척을 위한 원심력 폴리피그{POLLY-PIG}

본 발명은 지상 또는 지중에 설치된 중,대형 직경의 상수도용 송수관이나 빌딩, 아파트 및 단독주택 등에 설치된 소형직경의 상수도용 배관, 오일을 이송 및 공급하는 오일용 배관, 가스를 공급하는 가스용 배관 및 건축물에 설치되어 물이나 오일을 공급하는 건물용 배관 등 각종 유체를 수송 및 공급하는 배관라인의 관내에 퇴적된 스케일을 청소하는 폴리피그(POLLY-PIG)에 관한 것이다.

일반적으로 수도물을 공급하는 중,대형 직경의 송수관 및 소형직경의 상수도 배관은 물론이고 오일·가스 배관은 설치된 후 장기간 동안 사용하게 되면 관로의 내벽면에 물, 오일, 가스 등 유체에 포함되어 있는 각종 이물질이 퇴적되거나 관로 내면이 산화되면서 녹 등이 생성되어 부착되어 있게 된다.

상기와 같이 유체 관로의 내면에 이물질 퇴적에 의한 스케일(Scale)층은 시간이 경과함에 따라 점차적으로 두꺼워지게 되기 때문에 유체의 원활한 흐름을 방해하여 유체압을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있으며, 또한 관로에 부착된 스케일층이 유체에 녹아들게 되어 유체를 오염시키게 되므로 관로를 주기적으로 청소를 하고 있다.

유체의 관로 내면에 퇴적된 스케일층을 제거하기 위해서는 여러가지 방법이 사용되고 있는데, 최근에는 관로의 유체압으로 이송시키면서 스케일을 제거하는 기구로서 폴리피그가 사용되고 있다.

종래 기술의 폴리피그(100)는 도 8에 도시된 바와 같이 포탄 또는 총알과 같이 생긴 기구로서, 상기 폴리피그(100)는 고탄성의 스폰지나 우레탄 등 발포성 수지(101)를 모재로 하고 있으며, 상기 발포성 수지(101)의 외면에 에폭시계통의 엘레스토마 수지(102)를 얇은 두께(대략 1∼3mm 정도)로 도포되는 구조로 제작되는 것이며, 또한 상기 발포성 수지(101)의 외주에 엘레스토마 수지(102)를 도포시킴에 있어 폴리피그의 몸체 외주에 나선형으로 형성되는 나선부(102a)는 엘레스토마 수지(102)의 도포 두께를 조금 얇게 도포되어 있으며, 또 상기한 나선부(102a)에는 발포성 수지(101)를 외부에 노출시키는 노출부(101a)를 일정간격으로 형성시켜서 상기 폴리피그(100) 자체가 탄력적으로 압축 및 복원될 수 있는 구조를 가지도록 구성되어 있다.

그리고 종래 기술의 폴리피그(100)로 배관을 세척하고자 할 때에는 세척하고자 하는 배관의 내경보다 대략 1∼5mm 정도로 큰 외경으로 형성된 폴리피그를 배관속으로 삽입시킨 다음 유체압으로 압송시키는 수단으로 배관을 세척하고 있다.

그러나 상기와 같은 종래 기술의 폴리피그(100)는 템프로리 런처(Temproay Launcher)를 사용하여 배관 속에 투입시킨 다음 유체압으로 압송시킬 때 회전작동이 잘 이루어지지 아니하고, 이로 인하여 폴리피그(100) 자체가 편마모되는 현상이 나타나게 되어 스케일층의 제거가 제대로 이루어지지 않게 된다는 것이 문제점으로 지적되고 있다.

즉, 종래 기술의 폴리피그(100)는 그 외경보다 조금 작은 내경을 가지는 관로 속으로 삽입시킬 때 압축되는데, 이때 발포성 수지(101) 자체에 무수히 많이 형성된 다공성의 기공에 존재하고 있는 공기 또는 유체가 노출부(101a)를 통해 외부로 배출되므로서 발포성 수지(101)는 중심을 향해 압축작용이 원활하게 이루어지게 됨과 동시 축방향으로는 늘어나는 현상이 나타나게 되므로 이에 따라 발포성 수지(101)의 외주에 도포된 엘레스토마 수지(102)도 중심방향으로는 압축되고 축방향으로는 늘어나는 현상이 나타나게 된다. 따라서 폴리피그(100)를 배관 속으로 삽입시키게 되면 상기 폴리피그(100) 자체가 중심을 향해 단면적이 축소되는 상태로 압축되는 한편 축방향으로 늘어나는 현상으로 인하여 폴리피그(100)의 외주에 도포된 엘레스토마 수지(102)가 축방향으로 늘어나면서 배관의 내면에 밀착될 때 나선부(102a)도 배관 내면에 밀착되는 상태가 되기 때문에 폴리피그(100) 자체를 회전작동시키는 나선부(102a)의 기능이 저하되어 상기 폴리피그(100)가 유체압에 의해 압송될 때 배관내에서 원활하게 회전하지 않고 단순히 직선상으로 이동하는 상태가 되므로서 배관 내면에 부착되어 있는 스케일층을 효과적으로 탈락시킬 수 없게 되며, 또한 배관 내부에 스케일층이 얇고 두터운 두께로 불규칙적으로 부착되어 있을 때에는 스케일층의 제거가 제대로 이루어지지 않게 되어 관세척 효율이 매우 저조하다는 것이 문제점으로 지적되고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제점을 해결하고자 창출한 것으로, 배관 내면에 탄력적으로 밀착된 상태로 투입된 폴리피그가 유체압에 의하여 압송되는 과정에서 회전 원심력이 작용되게 하여 나선형으로 회전하면서 압송될 수 있도록 하므로서 폴리피그의 회전 원심력으로 배관 내면에 부착된 스케일층을 효율적으로 탈락시킬 수 있도록 하는데 목적이 있으며, 또한 폴리피그가 나선형으로 회전하면서 압송될 때 폴리피그의 선단부가 스케일층을 회전 분쇄하면서 진행하도록 하므로서 스케일층을 보다 더 효율적으로 탈락 제거할 수 있도록 하는데 다른 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

선단부는 반구형 모양으로 둥글고, 몸체는 원통형으로 형성되며, 또한 상기 몸체의 외주에는 나선부가 형성되어 있는 폴리피그에 있어서,

상기 폴리피그의 후단부에는 몸체의 나선부가 후단부에서 선단부쪽을 향해 나선상으로 회전하는 방향으로 유체압이 작용되게 하는 유체추진날개를 등각도상으로 복수개 형성한 것을 특징으로 하는 것이며,

또한 상기 폴리피그의 선단부에는 꼭지점에서 서로 교차하면서 선단부와 몸체의 경계부위에 형성된 환형단턱까지 등각도상으로 돌출되어 스케일층을 분쇄하는 회전분쇄날개를 복수개 형성한 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 관세척 상태를 나타낸 실시예.

도 2는 본 발명의 폴리피그 사시도.

도 3은 본 발명의 폴리피그 저면을 본 사시도.

도 4 및 도 5는 본 발명의 폴리피그 평면도 및 저면도.

도 6은 도 4의 A-A선 단면도.

도 7은 본 발명의 작동상태 단면도.

도 8은 종래 기술의 폴리피그 일부 절개 측면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 폴리피그 2 : 원통형 몸체

3 : 후단부 4 : 유체추진날개

5 : 선단부 6 : 회전분쇄날개

7 : 환형단턱 21 : 나선부

22 : 노출부 41 : 압력추진면

42 : 경사면 8a,8b : 맨홀

81 : 배관 82 : 연결구

83 : 제수밸브 84 : 배출관

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 관세척 상태를 나타낸 실시예이며, 도 2는 본 발명의 폴리피그 사시도이고, 도 3은 본 발명의 폴리피그 저면을 본 사시도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 폴리피그 평면도 및 저면도이고, 도 6은 도 4의 A-A선 단면도이며, 도 7은 본 발명의 작동상태 단면도를 도시한 것으로,

도면부호 1은 폴리피그를 나타내는 것으로, 상기 폴리피그(1)는 마치 포탄이나 총알처럼 생긴 기구로서, 상기 폴리피그(1)는 종래 기술과 마찬가지로 발포성 수지를 모재로 하며, 상기 발포성 수지의 외면에는 엘레스토마 수지가 1∼5mm 정도의 두께로 도포되게 하는 구조로 제조되는데, 상기 폴리피그(1)의 원통형 몸체(2)에는 엘레스토마 수지가 조금 얇게 도포된 채 나선형으로 형성되는 복수의 나선부(21)가 형성되어 있으며, 또한 상기 나선부(21) 각각에는 일정간격으로 엘레스토마 수지가 도포되지 않고 발포성 수지를 외부에 노출시키는 노출부(22)가 형성되어 있다.

본 발명의 특징은, 상기 폴리피그(1)의 후단부(3)에는 원통형 몸체(2)를 향해 오목하게 들어간 중앙부분을 기점으로 하여 주연부로 갈수록 후방을 향해 점차로 높게 돌출되는 유체추진날개(4)를 등각도상으로 복수개 형성한 것에 있다.

상기 유체추진날개(4)의 유체압이 작용하는 압력추진면(41)과 경사면(42)들로 구성되는데, 상기 압력추진면(41)은 폴리피그(1)의 후단부(3)에 유체압이 작용할 때 그 유체압이 원통형 몸체(2)에 형성된 각 나선부(21)의 나선방향으로 작용될 수 있는 방향을 향해 돌출되는 구조로 형성되는 것이며, 상기 경사면(42)은 압력추진면(41)의 반대측을 향해 완만한 각도로 경사지게 형성되어 유체압에 대한 저항을 최소화시킬 수 있도록 구성되어 있다.

본 발명의 다른 특징은, 폴리피그(1)의 선단부(5)에 방사상으로 형성된 수개의 회전분쇄날개(6)를 형성시킨 것에 있다.

상기 회전분쇄날개(6)들은 반구형 모양으로 둥글게 형성된 선단부(5)의 꼭지점에서 서로 교차하면서 상기 선단부(5)와 원통형 몸체(2)를 경계부위에 형성된 환형단턱(7)까지 등각도상으로 돌출되는 구조를 가지고 있으며, 또한 상기 회전분쇄날개(6)들은 꼭지점에서 환형단턱(7)까지 형성되는 부분이 회전방향을 향해 볼록하게 튀어나온 모양 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 두개의 "S"자모양이 꼭지점에서 "+"자형으로 교차하는 구조로 형성되어 폴리피그(1)가 회전할 때 스케일층의 분쇄작동이 원활히 이루어질 수 있게 하는 구조를 가지고 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 도 1 및 도 7의 도시예로서 설명하면 다음과 같다.

도 1의 도시예는 상기 폴리피그(1)로 상수도 배관을 세척하는데 적용한 실시예를 나타낸 도면으로서, 맨홀(8a) 내부에는 배관(81)을 연결하는 연결구(82)와 폴리피그(1)를 배관(81)에 투입 및 인출하기 위한 제수밸브(83)이 설치되어 있으며, 다른 구간의 맨홀(8b)에도 상기 배관(82)이 연결되는 연결구(82)와 폴리피그를 투입 및 인출할 수 있는 제수밸브(83)가 설치되어 있는데, 여러 구간의 맨홀들 중 선택된 맨홀(8b)에는 배관(81) 내부를 세척하는 폴리피그(1)와 세척된 스케일을 배출시키기 위한 배출관(84)이 연결구(82)에 연결되어 있다.

상기에서 제수밸브(83)는 그 상단의 마개(831)를 열고 작동레바(832)를 회전조작하는 수단으로 폴리피그(1)를 투입한 다음 수압(유체압)을 이용하여 배관(81)속으로 투입하여 압송시킬 수 있을 뿐 아니라 배관(83)속으로 압송되면서 세척작업을 완료한 폴리피그(1)를 인출할 수 있는 구조로 구성되어 있다.(실용신안등록 제 196283 호의 실용신안등록공보 참조)

도 1의 도시와 같이 제수밸브(83)를 통해 폴리피그(1)를 삽입시킨 다음 작동레바(832)를 회전조작하여 상기 폴리피그(1)의 선단부(5)가 배관(81)을 향하도록 한 다음 수압(유체압)을 공급하게 되면 수압이 상기 폴리피그(1)의 후단부(3)를 밀어내게 되므로서 상기 폴리피그(1)는 외경이 축소되는 상태로 압축되면서 배관(81) 내부로 삽입됨과 동시에 압송되는 상태가 되는데, 이때 상기 후단부(3)를 밀어내는 수압(유체압)은 등각도상으로 형성된 유체추진날개(4)의 압력추진면(41)에 집중적으로 작용하게 되며, 이에 따라 폴리피그(1)는 회전추진력을 얻게 되어 원통형 몸체(2)에 형성된 나선부(21)의 나선방향으로 회전하면서 압송되는 것이며, 이와 같이 회전하면서 배관(81) 내부로 압송되는 폴리피그(1)는 그 원통형 몸체(2)가 배관(81) 내면에 탄력적으로 밀착된 채 회전하면서 압송되는 과정에서 배관(81) 내면에 부착되어 있는 스케일층을 탈락시키게 되는 것이며, 또한 상기 폴리피그(1)의 선단부(5)에 방사상으로 돌출된 회전분쇄날개(6)는 회전작동하면서 도 7의 도시와 같이 배관(81) 내면에 두텁게 부착되어 있는 스케일층을 분쇄하면서 압송되며, 또 환형단턱(7)은 회전분쇄날개(6)에 의해 분쇄 탈락된 스케일을 밀어내면서 진행하게 되는 것이다.

상기와 같이 수압에 의하여 배관(81) 내부로 압송되는 폴리피그(1)는 후단부(3)에 형성된 유체추진날개(4)에 의하여 회전추진력을 받게 됨과 동시 회전 원심력에 의하여 원통형 몸체(2)는 배관(81) 내면에 보다 강한 탄력으로 밀착된 상태로 회전하게 되어 스케일층의 탈락작용이 증대되는 것이며, 또한 폴리피그(1)의 선단부(5)에 형성된 회전분쇄날개(6)들은 회전작동으로 두텁게 생성되어 있는 스케일층을 분쇄하게 되므로서 배관(81) 내면에 부착되어 있는 이물질 등의 스케일층을효과적으로 분쇄 탈락시켜 제거할 수 있는 특징을 나타내는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 기존의 폴리피그의 후단부에 유체추진날개를 형성하는 수단으로 상기 폴리피그를 유체압으로 압송시킬 때 유체추진날개에 작용하는 유체압에 의하여 폴리피그가 회전추진력을 받으면서 압송되는 폴리피그 자체는 회전 원심력작용에 의하여 배관 내면과의 마찰력이 증대되어 배관 내면에 부착되어 있는 스케일층을 보다 깨끗하게 탈락 제거할 수 있는 효과를 기대할 수 있으며, 또한 상기 폴리피그는 유체추진날개에 의하여 회전하면서 압송되므로서 원통형 몸체가 배관 내면에 고르게 접촉하게 되므로서 종래와 같이 직선상으로 압송되므로 해서 일측 부분만 많이 닳게 되는 편마모 현상이 나타나지 않게 되며, 또한 상기 폴리피그가 회전하면서 압송되는 과정에서 그 선단부에 방사상으로 돌출된 회전분쇄날개들이 스케일층을 일차적으로 분쇄하게 되므로서 배관의 내면에 부착된 스케일을 효율적으로 제거할 수 있게 되는 효과가 있으므로 배관을 보다 깨끗하게 세척할 수 있는 이점을 제공하는 유용한 발명이다.

Claims (2)

1. 선단부는 반구형 모양으로 둥글고, 몸체는 원통형으로 형성되며, 또한 상기 몸체의 외주에는 나선부가 형성되어 있는 폴리피그에 있어서,

   상기 폴리피그의 후단부에는 몸체의 나선부가 후단부에서 선단부쪽을 향해 나선상으로 회전하는 방향으로 수압이 작용되게 하는 유체추진날개를 등각도상으로 복수개 형성한 것을 특징으로 하는 관세척을 위한 원심력 폴리피그.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 폴리피그의 선단부에는 꼭지점에서 서로 교차하면서 선단부와 몸체의 경계부위에 형성된 환형단턱까지 등각도상으로 돌출되어 스케일층을 분쇄하는 회전분쇄날개를 복수개 형성한 것을 특징으로 하는 관세척을 위한 원심력 폴리피그.