KR101458876B1 - 누수지점 탐사장비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어가 발생되는 콤프레셔; 상기 콤프레셔에 연결되어 에어가 유입되는 메인파이프; 상기 메인파이프에 연결되어 분기되되, 설정된 압력으로 에어가 통과되는 압력조절유닛이 형성된 제1분기파이프와, 에어통과량을 조절하는 에어주입량 조절밸브가 형성된 제2분기파이프로 나뉘어진 분기파이프; 상기 분기파이프에서 합지되어 상수도관과 연결되고, 상기 분기파이프를 통해 송출된 에어가 상기 상수도관과 유동되게 연결되는 연결파이프;가 포함되되, 상기 압력조절유닛에 의해 상기 상수도관의 내부압력보다 높은 압력으로 에어를 상기 상수도관으로 송출하여 케비테이션 현상에 의해 상기 상수도관의 누수가 있는 곳의 소음으로 판별할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

누수지점 탐사장비{Exploration equipment leak points}

본 발명은 누수지점 탐사장비에 관한 것으로, 상수도 유수율 제고 사업을 함에 있어서 누수지점탐사는 필요불가결한 분야이며, 처음과 마지막을 수행하는 분야로서 기존 누수지점탐사공법의 한계성에 대한 대안으로 발명한 누수지점 탐사장비에 관한 기술이다.

유수율 제고 사업함에 있어서 지하 메설 상수도 관로 중 가장 높은 비중을 차지하고 있는 급수관, 배수관에서 발생하는 누수 중 일반누수, 소량의 누수(복원누수), 상수도 관로가 누수로 인하여 물에 잠겨서 누수 발생 시 주로 진단하는 청음장비(누수소리)의 한계성으로 누수지점 정밀탐사에 어려움과 현장여건으로 인한 오탐율이 높은 것이 지금 누수지점탐사의 현실이다.

또한, 현 누수지점탐사의 문제점인 천공작업(통신관, 가스관 파손)을 해야하는 문제점이 있어왔으며, 누수지점 오탐으로 인한 복구비용이 막대한 문제점도 있어왔다.

그리고, 누수 탐지에 관해 다른 방법인 연기를 이용하는 종래의 기술 중에는 대한민국 등록특허 10-0955566 '수도 누수 탐지기 및 이를 이용한 수도 누수 탐지 방법'에 개시되어 있는데, 상세하게, 에어가 취입되는 인렛과 피연소물과 상기 에어가 연소되어 발생하는 탐지용 가스가 배출되는 아웃렛을 포함하여 누수 탐지를 하고자 하는 상수도관에 연결하여 탐지용 가스를 상수도관 내로 취입시켜 상수도관의 누수지점에서 새어 나오는 연기 또는 향에 의해 탐사하는 기법이 있다.

그러나, 위의 종래 기술은 연소 가스를 이용하므로, 작업자가 확인하기에는 유독성의 위험이 있으며, 지하 밑에 매설된 상수도관에 적용하기에는 용이하지 못한 문제점이 있어왔다.

KR 10-0955566 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 기존의 청음에 의한 누수지점탐사 방법을 이용하되, 상수도관에 간단하게 에어주입식으로 연결하는 누수지점 탐사 공법을 접목하여 오탐율이 낮고, 누수지점탐사 시 업무의 효율성과 유수율 제고사업에 높은 성과를 올리고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 에어가 발생되는 콤프레셔; 상기 콤프레셔에 연결되어 에어가 유입되는 메인파이프; 상기 메인파이프에 연결되어 분기되되, 설정된 압력으로 에어가 통과되는 압력조절유닛이 형성된 제1분기파이프와, 에어통과량을 조절하는 에어주입량 조절밸브가 형성된 제2분기파이프로 나뉘어진 분기파이프; 상기 분기파이프에서 합지되어 상수도관과 연결되고, 상기 분기파이프를 통해 송출된 에어가 상기 상수도관과 유동되게 연결되는 연결파이프;가 포함되되, 상기 압력조절유닛에 의해 상기 상수도관의 내부압력보다 높은 압력으로 에어를 상기 상수도관으로 송출하여 케비테이션 현상에 의해 상기 상수도관의 누수가 있는 곳의 소음으로 판별할 수 있는 것을 특징으로 하되, 상기 연결파이프에는 상기 상수도관의 수압을 측정하는 상수도압력센서가 설치되고, 상기 분기파이프에는 상기 압력조절유닛과 에어주입량 조절밸브를 통과한 에어 압력을 측정하는 에어압력센서가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 연결파이프의 단부에는, 체크밸브가 설치되어 상수도관 내부의 유체가 상기 연결파이프로 역류되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

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상기 상수도압력센서와 상기 에어압력센서는, 각각 측정된 압력을 제어부에 전달하며, 상기 제어부는 상기 압력조절유닛을 제어하여 상기 에어압력센서의 압력값이 상기 상수도압력센서의 압력값보다 높게 피드백되는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는, 상기 에어압력센서의 압력값이 상기 상수도압력센서의 압력값보다 5% ~ 15% 상대적으로 높게 되도록 상기 압력조절유닛을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 상수도관의 누수지점탐사 시 짧은 시간에 이루어지므로 업무의 효율성을 높일 수 있다.

또한, 매설된 상수도관 주변에는 통신선 또는 가스관이 있게 되는데 별도의 천공작업이 필요 없어지게 되므로 주변 시설 파손을 방지할 수 있다.

그리고, 누수지점에 공기방울에 대한 이상소음으로 누수지점을 쉽게 판별할 수 있으므로 작업이 야간에 한정되지 않는 이점이 있다.

마지막으로, 누수지점 탐사 시 종래의 숙련된 작업자가 필요하였으나, 상수도관에 간단히 장비를 연결하여 측정할 수 있으므로 초보자도 가능하고, 정확한 누수지점탐사로 오탐율을 낮출 수 있어 결국 유수율 상승이란 효과도 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 누수지점 탐사장비의 개략도이다.
도 2는 에어주입점 선정지점 예를 도시한 것이다.
도 3은 에어주입 상세도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 누수지점 탐사장비의 개략도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명인 누수지점 탐사장비는 크게 콤프레셔(100), 메인파이프(200), 분기파이프(300), 연결파이프(400)가 포함되어 이루어지며 상기 콤프레셔에 의해 에어가 상수도관의 누수된 곳의 소음 이상현상으로 판별할 수 있는 것을 주요 기술 요지로 하는 것이다.

상기 콤프레셔(100)는 에어를 일정압으로 발생시켜 상기 메인파이프(200)로 공급할 수 있게 된다.

이때, 콤프레셔(100)의 공기압은 상수도관의 내부 압력보다 높게 설정되어야 하는데, 그 이유는 에어가 상수도관의 내부의 유체에서 유동되어야 하기 때문이다.

상기 메인파이프(200)는 상기 콤프레셔(100)의 토출구에 연결되고, 상기 콤프레셔(100)로 부터 송출된 에어가 유입되어 단부에 연결된 분기파이프(300)로 이동할 수 있게 된다.

상기 분기파이프(300)는 상기 메인파이프(200)에 연결되어 분기되되, 설정된 압력으로 에어가 통과되는 압력조절유닛(322)이 형성된 제1분기파이프(320)와, 에어통과량을 조절하는 에어주입량 조절밸브(342)가 형성된 제2분기파이프(340)로 나뉘어지게 된다.

여기서, 압력조절유닛(322)은 설정된 압력으로 에어가 연통되게 하여 일정압력의 에어가 안정적으로 공급할 수 있다.

그리고, 상기 제1분기파이프(340)에 설치된 에어주입량 조절밸브(342)는 주입하고자하는 상수도 관로의 압력이 설정된 압력조절유닛(322)의 압력보다 높을 시 사용할 수 있다.

이외에 별도로 도시된 바와 같이 제3분기파이프(360)를 추가로 설치하여 비상시 바이패스 관로로 이용할 수 있다.

여기서, 상기 분기파이프(300)는 상기 제1,2,3분기파이프(320,340,360)의 끝단에서 합지되어 상수도와 연결되는 연결파이프(400)와 연결되게 된다.

상기 연결파이프(400)는 상기 분기파이프(300)에서 합지되어 상수도관과 연결되고, 상기 분기파이프를 통해 송출된 에어가 상기 상수도관과 유동되도록 연결되는 것이다.

그리고, 상기 연결파이프(400)의 단부에는 체크밸브(460)가 설치되어 상수도관 내부의 유체가 상기 연결파이프(400)로 역류되는 것을 방지하는 것이 필요하다.

여기서, 상수도관은 손상이 되어 누수가 추정되는 관이며, 결국 콤프레셔(100)에서 토출된 에어가 상기 메인파이프(200), 분기파이프(300), 연결파이프(400)를 거쳐 공급된 에어가 상수도관 내부로 주입이 되게 된다.

이때, 상기 압력조절유닛에 의해 상기 상수도관의 내부압력보다 높은 압력으로 에어를 상기 상수도관으로 송출하게 되면, 상수도관에서 누수가 있는 곳으로 에어가 빠져 나오므로 급격한 압력변화에 따라 케비테이션(cabitation) 현상을 일으키게 된다.

여기서, 케비테이션 현상이란 엑체에서 그 온도에 해당하는 포화 증기압이 존재하며 액체의 압력이 그 온도에서의 포화 증기압 이하로 내려가 액체의 내부에서 증발하여 기포가 발생하는 것이다.

즉, 상수도관의 유체 즉 물의 흐름방향으로 천천히 에어를 주입하여 소량의 에어가 물과 같이 이동하여 누수지점에 도달하면 누수공으로 분출되는 경우 물 컵에 빨대로 불어주는 것과 같이 공기방울 터지는 특유의 소리를 내게 된다.

그래서, 케비테이션 현상에 의해 상기 상수도관의 누수가 있는 곳에는 이상 소음이 발생하게 되어 작업자는 누수된 지점을 청음에 의해 쉽게 판별할 수 있게 되는 것이다.

본 발명인 누수지점 탐사장비는 에어의 압력이 상수도관 내부의 유체의 압력보다 높게되도록 주입하여 상수도관의 누설된 곳으로 에어가 빠져나오게 함으로써, 캐비테이션 소음에 의해 작업자가 누수 지점을 쉽게 판별할 수 있게 하는 것이 주요 기술이다.

또한, 본 발명은 콤프레셔의 에어가 공급되어 에어의 압력이 자동으로 조절되게 할 수 있는데, 이는 다음과 같은 예로써 실시할 수 있다.

먼저, 상기 연결파이프(400)에는 상기 상수도관의 수압을 측정하는 상수도압력센서(420)가 설치되어 상수도압을 측정하게 되어 제어부에 측정된 압력을 전달하게 된다. 또한, 상수도압력센서(420)는 압력게이지로 사용한다.

그리고, 상기 분기파이프(300)에는 상기 압력조절유닛(322) 또는 에어주입량 조절밸브(342)를 통과하여 공급되는 에어 압력을 측정하는 에어압력센서(380)가 설치되는 것을 특징으로 하며, 이는 에어주입 진행 압력을 측정하게 되어 에어주입량을 확인할 수 있으며, 제어부에 전달하게 된다.

여기서, 압력조절유닛(322)에 의해 에어의 압력이 정해지므로 기존관로의 정확한 수압측정을 통하여 주입하고자 하는 상수도관로에 과다압력방지 및 과다한 에어주입을 방지할 수 있다.

다음으로, 상기 상수도압력센서(420)와 상기 에어압력센서(380)는, 각각 측정된 압력을 제어부에 전달하며, 상기 제어부는 상기 압력조절유닛(322)을 제어하여 상기 에어압력센서(380)의 압력값이 상기 상수도압력센서(420)의 압력값보다 높게 피드백되는 것으로 하여 자동으로 압력이 조절되게 한다.

여기서, 상기 제어부는, 상기 에어압력센서의 압력값이 상기 상수도압력센서의 압력값보다 5% ~ 15% 상대적으로 높게 되도록 상기 압력조절유닛을 제어하는 것을 특징으로 하여 과다 에어가 투입되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

예를들어 현상수도 압력이 5kg 인 경우 에어주입 설정압력을 5.5kg로 실시한다.

도 2는 에어주입점 선정지점 예를 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 먼저, 에어주입점 선정은 매설된 상수도관의 관경, 물의 흐름 방향에 의하여 설정된다. 즉 에어 주입은 상수도 관로의 물 흐름 역방향으로는 절대 진행할 수 없으므로 에어 주입 시 관망도, 물 진행방향을 충분히 검토하는 것이 필요하다.

여기서, 붉은색 화살표 방향이 물이 흐르는 진행방향이다.

도 3은 에어주입 상세도이다.

먼저, 누수징후 조사를 진행한다.

누수징후 조사는 밸브류청음결과 제수번밸브 누수징후가 있음을 판단하여 누수가 추정되는 상수도관로를 선택한다.

그리고, 상수도관로에 수용가청음결과 누수음가장 높은곳에 에어주입점을 선정한다.

그 다음, 에어주입점에 본 발명인 누수지점 탐사장비를 이용하여 상수도관에 연결하여 에어를 주입하게 되면, 상수도관 상부에 노면을 따라 작업자가 이동하면서 정밀 탐사하여 이상음이 있는 곳을 쉽게 발견할 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 누수지점 탐사장비를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

100: 콤프레셔 200: 메인파이프
300: 분기파이프 320: 제1분기파이프
322: 압력조절유닛 340: 제2분기파이프
342: 에어주입량 조절밸브 360: 제3분기파이프
380: 에어압력센서 400: 연결파이프
420: 상수도압력센서

Claims (5)

1. 에어가 발생되는 콤프레셔(100);
   상기 콤프레셔에 연결되어 에어가 유입되는 메인파이프(200);
   상기 메인파이프에 연결되어 분기되되, 설정된 압력으로 에어가 통과되는 압력조절유닛(322)이 형성된 제1분기파이프(320)와, 에어통과량을 조절하는 에어주입량 조절밸브(342)가 형성된 제2분기파이프(340)로 나뉘어진 분기파이프(300);
   상기 분기파이프에서 합지되어 상수도관과 연결되고, 상기 분기파이프를 통해 송출된 에어가 상기 상수도관과 유동되게 연결되는 연결파이프(400);가 포함되되,
   상기 압력조절유닛에 의해 상기 상수도관의 내부압력보다 높은 압력으로 에어를 상기 상수도관으로 송출하여 케비테이션 현상에 의해 상기 상수도관의 누수가 있는 곳의 소음으로 판별할 수 있는 것을 특징으로 하되,
   상기 연결파이프(400)에는 상기 상수도관의 수압을 측정하는 상수도압력센서(420)가 설치되고, 상기 분기파이프(300)에는 상기 압력조절유닛(322)과 에어주입량 조절밸브(342)를 통과한 에어 압력을 측정하는 에어압력센서(380)가 설치되는 것을 특징으로 하는 누수지점 탐사장비.
2. 제1항에 있어서,
   상기 연결파이프(400)의 단부에는,
   체크밸브(460)가 설치되어 상수도관 내부의 유체가 상기 연결파이프로 역류되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 누수지점 탐사장비.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 상수도압력센서(420)와 상기 에어압력센서(380)는,
   각각 측정된 압력을 제어부에 전달하며, 상기 제어부는 상기 압력조절유닛(322)을 제어하여 상기 에어압력센서(380)의 압력값이 상기 상수도압력센서(420)의 압력값보다 높게 피드백되는 것을 특징으로 하는 누수지점 탐사장비.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 에어압력센서의 압력값이 상기 상수도압력센서의 압력값보다 5% ~ 15% 상대적으로 높게 되도록 상기 압력조절유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 누수지점 탐사장비.
   
   
   

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