KR101212277B1 - 배관내 녹과 스케일 등 이물질 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 몸체를 금속재 및 이에 상응하는 재질로 가공하여 직경이 큰 주변기기 또는 배관라인에 적용가능함에 따라 제조원가를 절감함과 아울러 타 주변기기 등의 배관라인에 간단하게 설치할 수 있어 호환성이 뛰어난 배관내 녹과 스케일 등 이물질 제거장치에 관한 것이다.

Description

배관내 녹과 스케일 등 이물질 제거장치{Scale removal device for water pipes}

본 발명은 배관내 녹과 스케일 등 이물질 제거장치에 관한 것으로, 더 상세히는 물과 압축공기가 회전되거나 소용돌이를 발생시켜 주변기기의 배관라인 및 관체 내의 녹이나 스케일을 제거하거나 생성을 억제함과 아울러 원가를 절감할 수 있는 배관내 녹과 스케일 등 이물질 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 사용용수는 크게 수도수, 공업(산업)용수, 지하수 등으로 대별된다. 한편, 상기 사용용수(이하 '물' 이라함) 속에는 각종 금속원소와 미네랄 등 광물질과 기체원소 등이 용해되어 있어, 이러한 물질들을 적절히 처리해 주지 않으면 상기한 물질들은 상호간의 물리 화학적인 반응을 통한 결합에 의해 배관이나 수조(담수지 포함) 내에 녹이나 스케일이 생성되고 각종 세균, 미생물을 발생시키는 원천이 된다.

특히, 지하수 등에 연결되는 배관과, 이 배관에 연결되는 용수처리장치, 열교환기, 응축기, 압축기, 냉각기, 보일러(이하 '주변기기' 라 칭함) 등은 장시간 사용하다 보면, 물이 이동하면서 배관과 주변기기 등의 내부에 녹이나 스케일을 생성시켜, 배관이 막히거나 파손되어 주변기기 등의 자체 기능이 상실되거나 효율이 현저히 감소하는 문제점이 있었다.

본인이 선출원한 특허 제2007-138406, 제2009-29759호 "배관내 녹이나 스케일 등 이물질 제거장치"는 주변기기에 물을 공급 및 순환시키는 배관이나 주변기기 등에 설치하여, 물과 압축공기를 동시에 분사시킴으로써, 주변기기의 배관라인 및 관체 내의 녹이나 스케일을 제거하거나 생성을 억제하는 효과가 있다. 그러나 상기의 배관내 녹이나 스케일 등 이물질 제거장치를 구성하는 몸체는 녹이나 내구성이 뛰어나도록 주물로 제조하다 보니, 제조원가가 고가라서 지름이 작은 주변기기 또는 배관라인 등에만 적용할 수밖에 없는 문제점이 있었다. 그리고, 종래의 몸체를 제조한 후에, 상기 몸체에 별도로 에어유입공 및 공기연통공을 경사지게 가공해야 하기 때문에 작업성이 떨어지고, 이에 따른 작업에 많은 시간과 인력의 낭비를 초래하는 문제점이 있었다.

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 몸체를 금속재 및 이에 상응하는 재질로 가공하여 지름이 큰 주변기기 또는 배관라인에 적용가능하여 제조원가를 절감할 수 있는 배관내 녹과 스케일 등 이물질 제거장치를 제공한다.

상기의 과제를 해소하기 위한 본 발명의 배관내 녹과 스케일 등 이물질 제거장치는 물의 이송방향과 동일하게 형성된 에어유입공이 형성되고, 이 에어유입공에 연통되는 에어연통공으로 이루어진 몸체와, 이 몸체측에 설치되며 공기를 공급하는 에어공급부와, 상기 몸체의 내주면에 설치되며, 상기 에어공급부를 통해 공급된 에어의 개폐를 유도하는 역류방지밸브와, 이 역류방지밸브를 통해 유입된 에어가 경사지게 분사하는 에어분사부와, 상기 몸체의 내측에 나사결합되며, 관체에 연결되는 고정부로 구성되되, 상기 몸체와 고정부의 일측에는 바깥쪽으로 돌출된 환형돌기가 형성되고, 상기 몸체와 고정부의 환형돌기에 대응되게 체결돌기를 갖는 연결부재가 각각 구비되고, 기 몸체와 고정부의 환형돌기와 연결부재의 체결돌기에 분리가능하게 설치되는 체결수단으로 이루어진다.

따라서, 본 발명의 배관내 녹과 스케일 등 이물질 제거장치는 몸체를 금속재 및 이에 상응하는 재질로 가공하여 지름이 큰 주변기기 또는 배관라인에 적용가능함에 따라 제조원가를 절감함과 아울러 타 주변기기 등의 배관라인에 간단하게 설치할 수 있어 호환성이 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이물질 제거장치의 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 A-A 선단면도,
도 3은 본 발명에 따른 이물질 제거장치의 체결수단을 보인 사시도.

이하, 첨부한 도면을 이용하여 본 발명을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 배관내 녹이나 스케일 등 이물질 제거장치는 주변기기에 물을 이송하는 관체(200)가 연결되고, 이 관체(200)에 설치되어 강제로 고압의 에어를 공급하여 배관라인이나 주변기기 등에 녹이나 스케일 성분을 제거하거나 억제하는 에어주입장치(100)로 구성된다.

상기 에어주입장치(100)는 몸체(10)와, 이 몸체(10)에 설치되는 에어공급부(30)와, 상기 몸체(10)의 내주면에 설치되며, 상기 에어공급부(30)를 통해 공급된 에어의 개폐를 유도하는 역류방지밸브(20)와, 이 역류방지밸브(20)를 통해 유입된 에어가 경사지게 분사하는 에어분사부(40)와, 일측이 상기 몸체(10)의 내측에 설치되는 고정부(50)와, 상기 몸체(10)와 고정부(50)에 각각 설치됨과 아울러 관체(200)에 연결되는 연결부재(60)와, 상기 몸체(10)와 고정부(50) 및 연결부재(60)를 분리가능하게 설치되는 체결수단(70)으로 이루어진다.

상기 몸체(10)는 내부가 중공되며, 유입구(11)와 배출구(13)가 구비되고, 이 배출구(13)에 연통되며, 수직되게 에어연통공(14)이 형성되고, 이 에어연통공(14)에 에어유입공(15)이 연통된다.

그리고 상기 몸체(10)는 금속재 및 이에 상응하는 재질로 구비하여, 소정 형상과 모양으로 가공처리하여 제조함에 따라 제조원가를 절감할 수 있는 것이다.

상기 유입구(11)의 입구측에는 바깥쪽으로 돌출된 환형돌기(12)가 형성되고, 내주면에 지름이 순차적으로 축소되어 이를 통과하는 물은 유속이 빨라지게 된다.

상기 배출구(13) 측에는 내부에 수용공간을 가지며, 후방 내주면에 나사결합가능하게 형성된다.

그리고 상기 몸체(10)의 타단에는 나사결합가능하게 결합공(16)이 관통된다.

상기 결합공(16)에 고정수단(17)이 나사결합되는데, 이 고정수단(17)은 고정부(50)의 고정면(52)에 밀착, 고정되어 상기 고정부(50)의 위치를 고정한다.

상기 에어연통공(14)은 에어유입공(15)에 수직되게 관통시켜 제조함에 따라 종래보다 작업성이 용이한 장점이 있다.

상기 역류방지밸브(20)는 에어유입공(15)의 내부에 설치되며, 에어와 물의 역류를 방지하는 에어유입공(15)의 내주면에 설치되는 밸브고정부(21)와, 상기 에어유입공(15)의 후단부에 삽입되는 밸브지지부(22)와, 상기 밸브고정부(21)의 일측면에 개폐가능하게 오링(24)이 구비되고, 후방 내측에 가이드공(26)이 형성된 개폐부(25)와, 일측은 상기 밸브지지부(22)에 설치되고, 타측은 개폐부(25)의 가이드공(26)에 삽입되는 가이드봉(27)과, 상기 개폐부(25)와 밸브지지부(22) 사이에 탄성지지되는 스프링(28)으로 이루어진다.

상기 밸브지지부(22)는 에어유입공(15)의 후단부에 상기 스프링(28)에 의해 밀착,고정되며 일측 내주면에 상기 가이드봉(27)에 끼워지는 삽입홈(23)이 형성된다.

상기 에어공급부(30)는 에어유입공(15)의 전방에 설치되어 에어콤프레셔(도면상에 도시하지 않음)에 의해 소정압력으로 공기를 공급하게 된다.

상기 에어분사부(40)는 내부가 중공되며, 외주면 양측에는 돌출된 걸림턱(41)이 형성되고, 상기 에어연통공(14)에 연통되며, 에어의 흐름을 전환하는 환형홈(42)이 형성되고, 이 환형홈(42)에 연통되며, 중공된 내주면으로 고압의 공기를 경사지게 분사하는 복수의 토출공(43)으로 이루어진다.

그리고 상기 에어분사부(40)에는 배출구(13)에 삽입된 상태에서 상기 걸림턱(41)과 배출구(13)의 일면에 오링(44)이 개재되어 기밀을 유지한다.

이와 같이, 상기 토출공(43)을 통해 분사되는 공기에 의해 에어주입장치(100)의 내부를 통과하는 에어와 물이 회전되거나 소용돌이(난류, 와류)를 발생시켜 물의 흐름을 빠르게 함과 아울러 물과 에어가 공동화현상(Cavitation)에 의해 배관이나 주변기기 등의 이물질이나 스케일 성분을 효과적으로 제거할 수 있는 것이다. 여기서 공동화현상이란 일정한 공간내에서 물과 에어가 이송되면서 공급되는 에어 분사압력에 의해 회전되거나 소용돌이가 발생하거나 벤츄리관 등을 통과하면서 에어가 압축되는데, 이렇게 압축된 에어가 배관이나 주변기기 등을 통과하면서 부딪쳐 압축된 에어의 폭발력에 의해 이물질이나 스케일 성분이 점차적으로 제거되는 것이다.

상기 고정부(50)의 일측에는 몸체(10)의 내측에 나사결합되는 나사부(51)가 형성되고, 이 나사부(51)의 후방에 고정면(52)이 형성되며, 타측에는 공구를 끼워서 조임 작업할 수 있도록 조임면(53)이 구비되고, 이 조임면(53)의 후면에 바깥쪽으로 돌출된 환형돌기(54)로 이루어진다.

그리고 상기 고정부(50)의 내주면이 벤츄리(venturi)관 형태로 이루어져, 상기 에어분사부(40)를 통과한 물의 순간 흐름을 빠르게 유도하고 다시 물이 펴지면서 멀리까지 분사된다.

또한, 상기 고정부(50)의 전면과 에어분사부(40)의 걸림턱(41) 사이에 오링(44)이 개재되어 물과 공기의 기밀을 유지하는 것이다.

또 상기 몸체(10)의 유입구(11)측 내경과 고정부(50)의 내경이 맞대어지는 부분이 동일한 지름으로 이루어져 물의 흐름이 자연스럽게 이루어진다.

상기 연결부재(60)는 몸체(10)와 고정부(50)의 환형돌기(12,54)에 대응되게 체결돌기(61)가 형성된다.

상기 체결수단(70)은 힌지(72)에 의해 절첩가능하게 복수의 지지부(71)가 구비되고, 상기 지지부(71)의 일단부에 설치되며, 고정너트(74)가 결합된 고정봉(73)으로 이루어진다.

상기 지지부(71)는 2개 또는 그 이상이 결합링체(75)가 힌지(72)에 의해 절첩가능하게 형성되며, 양단부에 고정편(76)이 연장되고, 이 고정편(76)의 일측에 회동가능하게 결합되는 고정봉(73)과, 이 고정봉(73)의 일단에 나사결합되는 고정너트(74)로 이루어진다.

이와 같이, 상기 결합링체(75)에 의해 상기 몸체(10)와 고정부(50)의 환형돌기(12,54)와 연결부재(60)의 체결돌기(61)의 외측면을 감싸도록 하고, 이어 상기 고정봉(73)을 타측 고정편(76)에 끼운 후에, 상기 고정너트(74)를 조이면 상기 결합링체(75)가 상기 환형돌기(12,54)와 체결돌기(61)에 밀착,고정된다. 이때 상기 몸체(10)와 고정부(50)의 환형돌기(12,54)와 연결부재(60)의 체결돌기(61) 사이에 개재된 기밀부재(80)가 밀착되어 상기 몸체(10)와 고정부(50)가 기밀을 유지하게 된다.

상기에서 보는 바와 같이, 본 발명의 배관내 스케일 등 이물질 제거장치는 관체(200)의 일부를 절단하여 에어주입장치(100)를 설치하게 되는데, 먼저 상기 몸체(10)의 내측에 상기 역류방지밸브(20) 및 에어분사부(40)를 설치하고, 이어서 상기 고정부(50)의 조임면(53)에 스패너 또는 멍키 등의 공구를 끼워서 상기 몸체(10)의 내측에 고정부(50)를 나사결합한다. 이어 상기 몸체(10)의 결합공(16)에 상기 고정수단(17)을 체결하면, 이 고정수단(17)의 하단부가 상기 고정면(52)에 밀착,고정되어 상기 고정부(50)를 고정하게 된다. 이어 상기 몸체(10)와 고정부(50)의 환형돌기(12,54) 및 연결부재(60)의 체결돌기(61) 사이에 기밀부재(80)를 배치하고, 상기 체결수단(70)을 결합시키면 상기 환형돌기(12,54)와 체결돌기(61)가 밀착되면서 기밀부재(80)에 의해 기밀을 유지하게 된다. 이어서, 관체(200)와 연결부재(60) 사이에 용접 등에 의한 방법으로 서로 연결한다.

이렇게 설치된 상태에서, 상기 관체(200)를 따라 물이 일정한 압력으로 공급되고, 이때 일정한 압력을 갖는 고압의 에어가 상기 에어공급부(30)를 통해 유입되면, 상기 역류방지밸브(20)의 개폐동작에 의해 상기 에어유입공(15)을 거쳐 상기 에어연통공(14)측으로 에어가 공급된다. 이어서 상기 에어연통공(14)으로 이송된 에어가 상기 에어분사부(40)의 토출공(43)에 의해 상기 에어분사부(40)의 내주면을 통과하는 물속에 고압의 공기를 분사되어 물을 회전시키거나 소용돌이(난류, 와류)가 발생된다.

이렇게 발생한 에어방울은 물과 함께 고정부(50)의 내주면을 통과하여 상기 주변기기의 내주면으로 분사되면 배관라인에 골고루를 공급, 순환되면서 공기방울이 배관라인의 내주면에서 발생하는 녹이나 협착된 스케일에 부딪치면서 침식(Erosion)을 발생시킬 정도의 압력파, 충격에너지에 의해 녹이나 스케일을 제거되고, 초기 상태의 스케일 등을 박리시킨다.

그리고, 상기 에어분사부(40)의 내주면이 벤츄리관 형태로 이루어져, 물과 에어방울의 흐름을 빠르게 유도하고 관체(200)내 물의 흐름이 난류,와류로 변화되어 순간 공기방울(기포)들이 관체(200) 내벽에 부딪쳐 서로 합쳐지거나 분리되면서 한층 더 충격에너지의 발생을 증가시켜 관체(200)나 주변기기의 배관라인에 달라붙은 녹이나 스케일을 효과적으로 제거할 수 있는 것이다.

또, 스케일 등을 박리시킨 후에도 지속적으로 발사되는 압축에어의 기포, 고주파, 충격파, 난류 등의 작용에 의해 더 이상의 녹과 이물질, 스케일 등이 침전되거나 협착되지 않습니다.

또한, 상기 몸체(10)를 금속재로 가공처리하여 지름이 큰 주변기기 또는 배관라인에 적용가능함에 따라 제조원가를 절감함과 아울러 타 주변기기 등의 배관라인에 간단하게 설치할 수 있어 호환성이 뛰어난 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.

10: 몸체 20: 역류방지밸브
30: 에어공급부 40: 에어분사부
50: 고정부 60: 연결부재
70: 체결수단 80: 기밀부재

Claims (4)

1. 물의 이송방향과 동일하게 형성된 에어유입공(15)이 형성되고, 이 에어유입공(15)에 연통되는 에어연통공(14)으로 이루어진 몸체(10)와, 이 몸체(10)에 설치되며 에어를 공급하는 에어공급부(30)와, 상기 몸체(10)의 내주면에 설치되며, 상기 에어공급부(30)를 통해 공급된 공기의 개폐를 유도함과 아울러 상기 몸체(10)내로 흐르는 물이 상기 에어공급부(30)측으로 역류를 방지하는 역류방지밸브(20)와, 이 역류방지밸브(20)를 통해 유입된 에어가 경사지게 분사하는 에어분사부(40)와, 상기 몸체(10)의 내측에 나사결합되며, 관체(200)에 연결되는 고정부(50)로 구성되되, 상기 몸체(10)와 고정부(50)의 일측에는 바깥쪽으로 돌출된 환형돌기(12,54)가 형성되고, 상기 몸체(10)와 고정부(50)의 환형돌기(12,54)에 대응되게 체결돌기(61)를 갖는 연결부재(60)가 각각 구비되고, 상기 몸체(10)와 고정부(50)의 환형돌기(12,54)와 연결부재(60)의 체결돌기(61)에 분리가능하게 설치되는 체결수단(70)이 구비되며, 상기 고정부(50)의 일측에는 몸체(10)의 내측에 나사결합되는 나사부(51)가 형성되고, 이 나사부(51)의 후면에 고정면(52)이 형성되며, 타측에는 공구를 끼워서 조임작업할 수 있도록 조임면(53)이 구비되고, 이 조임면(53)의 후면에 바깥쪽으로 돌출된 환형돌기(12,54)로 이루어진 것을 특징으로 하는 배관내 녹과 스케일 등 이물질 제거장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 몸체(10)의 타측에는 나사결합가능하게 결합공(16)이 형성되고,
   이 결합공(16)에 체결되어 상기 고정부(50)의 고정면(52)에 밀착,고정되는 고정수단(17)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 배관내 녹과 스케일 등 이물질 제거장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 체결수단(70)은 힌지(72)에 의해 절첩가능하게 복수의 결합링체(75)가 구비되고, 이 결합링체(75)의 양단부에 고정편(76)이 형성된 지지부(71)와, 상기 고정편(76)의 일단부에 설치되며, 고정너트(74)가 결합된 고정봉(73)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 배관내 녹과 스케일 등 이물질 제거장치.

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