KR101539040B1 - 배관 내의 가스 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내측에 T자형 이동로를 가지고, 일측에 형성된 압축공기유입구, 상기 압축공기유입구와 동일선상의 반대편에 형성되는 가스배출구, 상기 압축공기유입구와 가스배출구 사이의 내측 이동로가 좁아지는 곳에 연결되는 가스유입구를 구비하는 벤츄리관; 공사구간인 배관 일측에 형성되어 상기 가스유입구와 제1호스로 연결되는 분기관; 상기 압축공기유입구와 제2호스로 연결되어, 압축공기를 공급하는 콤프레샤; 상기 가스배출구와 제3호스로 연결되는 스택장비; 를 포함하는 배관 내의 가스 제거장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 공사 중 계속해서 가동할 수 있어 밸브를 잠가도 밸브가 노후되었거나 하자가 있을 경우, 밸브가 완전히 잠기지 않아 이웃한 배관으로부터 유입될 수 있는 미세한 잔여가스를 공사중 계속하여 제거할 수 있으므로 배관을 용접하다가 불꽃이 튈 경우 발생할 수 있는 화재나 폭발 등의 위험으로부터 안전한 배관 내의 가스 제거장치를 제공할 수 있다.

Description

배관 내의 가스 제거장치{Apparatus for removing gas in pipe}

본 발명은 배관 내의 가스 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공사 중 계속해서 가동할 수 있어 밸브를 잠가도 밸브가 노후되었거나 하자가 있을 경우, 밸브가 완전히 잠기지 않아 이웃한 배관으로부터 유입될 수 있는 미세한 잔여가스를 공사중 계속하여 제거할 수 있으므로 배관을 용접하다가 불꽃이 튈 경우 발생할 수 있는 화재나 폭발 등의 위험으로부터 안전한 배관 내의 가스 제거장치에 관한 것이다.

본 발명은 배관 내의 가스 제거장치에 관한 것이다.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록실용신안공보 제20-0190446호에 개시되어 있는 바와 같이, 피그를 투입해 관로를 세척하는 구조이다.

이러한 기존의 구조는 관로를 세척할 뿐이고, 공사중인 관로 내부의 가스를 제거하지는 못한다는 문제점이 있다.

또 다른 배경이 되는 기술을 살펴보면, 기존에는 공사구간인 배관의 양 단부에 구비되는 밸브를 잠그고, 배관 일측에 형성된 분기관을 통해 배관 내부로 불활성 가스를 일회성으로 불어 넣어 배관 타측에 형성된 또 다른 분기관을 통해 잔여가스가 배출되는 방식이었다. 하지만 이러한 기존의 방식은 일회성에 그쳐 밸브를 잠가도 밸브가 노후되었거나 하자가 있을 경우 밸브가 완전히 잠기지 않아 이웃한 배관으로부터 지속적으로 유입될 수 있는 미세한 잔여가스를 완벽하게 제거하지 못한다는 문제점을 가진다. 또한, 배관 내에 잔여가스가 남아있는 상태에서 공사시 용접을 하다가 불꽃이 튈 경우 화재나 폭발이 발생한다는 문제점도 가진다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 공사중인 배관 내부의 미세한 잔여가스를 공사중 계속하여 제거할 수 있는 배관 내의 가스 제거장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 공사 중 계속해서 가동할 수 있어 밸브를 잠가도 밸브가 노후되었거나 하자가 있을 경우, 밸브가 완전히 잠기지 않아 이웃한 배관으로부터 유입될 수 있는 미세한 잔여가스를 공사중 계속하여 제거할 수 있으므로 배관을 용접하다가 불꽃이 튈 경우 발생할 수 있는 화재나 폭발 등의 위험으로부터 안전한 배관 내의 가스 제거장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 배관 내부의 잔여가스에 포함될 수 있는 이물질을 필터를 통해 제거한 후 벤츄리관을 통과시켜 잔여가스를 처리하는 배관 내의 가스 제거장치를 제공하기 위한 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명에 따른 배관 내의 가스 제거장치는, 내측에 T자형 이동로를 가지고, 일측에 형성된 압축공기유입구, 상기 압축공기유입구와 동일선상의 반대편에 형성되는 가스배출구, 상기 압축공기유입구와 가스배출구 사이의 내측 이동로가 좁아지는 곳에 연결되는 가스유입구를 구비하는 벤츄리관; 공사구간인 배관 일측에 형성되어 상기 가스유입구와 제1호스로 연결되는 분기관; 상기 압축공기유입구와 제2호스로 연결되어, 압축공기를 공급하는 콤프레샤; 상기 가스배출구와 제3호스로 연결되는 스택장비; 를 포함하고, 상기 분기관과 벤츄리관 사이에 형성되는 필터; 를 더 포함하며, 상기 분기관(110)과 제1호스(160) 사이에는 가스가 배관(10) 외부로 흐르는 것을 개방 또는 차단하는 퍼지밸브(111)가 형성되고, 상기 압축공기유입구(121)는 양 단부가 개방되어 있고, 일정한 너비를 갖는 제1공기유입구(121a)와 상기 제1공기유입구(121a)에 비해 좁아진 너비를 갖는 제2공기유입구(121b)를 포함하고, 상기 제2공기유입구(121b)에서 압축공기의 압력은 낮아지고 속도는 빨라지도록 하여 상기 가스유입구의 압력이 높은 상태의 가스가 상기 제2공기유입구 측으로 빠르게 이동되도록 하며, 상기 압축공기유입구와 가스배출구를 연결하는 이동구간(123)을 통해 압축공기와 가스가 함께 통과하며 상기 가스배출구로 배출되어 제3호스(162)를 통해 상기 스택장비(140)로 이동되는 것을 특징으로 하고, 상기 스택장비와 하측에 이동가능하도록 하는 바퀴가 결합된 콤프레샤는 지상에 배치되고, 상기 콤프레샤와 스택장비는, 상기 콤프레샤와 상기 벤츄리관을 연결하는 상기 제2호스 및 상기 스택장비와 벤츄리관을 연결하는 상기 제3호스에 의해 연결되며, 상기 벤츄리관은 맨홀을 관통하는 상기 배관의 분기관과 제1 호스와 연결된 것을 특징으로 한다.

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이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 공사구간인 배관 내의 미세한 잔여가스를 공사중 계속하여 제거할 수 있는 배관 내의 가스 제거장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 공사 중 계속해서 가동할 수 있어 밸브를 잠가도 밸브가 노후되었거나 하자가 있을 경우, 밸브가 완전히 잠기지 않아 이웃한 배관으로부터 유입될 수 있는 미세한 잔여가스를 공사중 계속하여 제거할 수 있으므로 배관을 용접하다가 불꽃이 튈 경우 발생할 수 있는 화재나 폭발 등의 위험으로부터 안전한 배관 내의 가스 제거장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명에 따르면, 배관 내부의 잔여가스에 포함될 수 있는 이물질을 필터를 통해 제거한 후 벤츄리관을 통과시켜 잔여가스를 처리하는 배관 내의 가스 제거장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관 내의 가스 제거장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벤츄리관 및 필터를 나타낸 도면이다.
도 3a 내지 3d는 발명의 바람직한 실시예에 따른 벤츄리관의 작동모습을 나타낸 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내의 가스 제거장치의 도면이다.

도시가스 공사처럼 가스가 통과하는 배관(10)을 교체하거나 수리할 때에는 안전을 위해 공사구간인 배관 내부의 가스는 모두 제거해야 한다. 일반적으로, 배관(10)의 양 단부에는 차단밸브(11)를 구비하여 가스의 흐름을 개방 또는 차단시킨다. 상기 차단밸브(11)는 맨홀(12) 내부에 위치하여 사용자가 용이하게 차단밸브(11)를 조작할 수 있게 한다. 하지만 상기 차단밸브(11)를 잠가도 차단밸브(11)가 노후되었거나 하자가 있을 경우, 차단밸브(11)가 완전히 잠기지 않아 공사중 이웃한 배관으로부터 미세한 잔여가스가 유입될 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 배관 내의 가스 제거장치(100)는 분기관(110), 벤츄리관(120), 콤프레샤(130) 및 스택장비(140)를 포함한다

벤츄리관(120)은 내측에 T자형 이동로를 가지고, 압축공기유입구(121), 가스배출구(124) 및 가스유입구(122)를 포함한다.

압축공기유입구(121)는 상기 벤츄리관(120)의 일측에 형성된다.

가스배출구(124)는 상기 압축공기유입구(121)와 동일선상의 반대편에 형성된다.

가스유입구(122)는 상기 압축공기유입구(121)와 가스배출구(124) 사이의 내측 이동로가 좁아지는 곳에 연결된다.

분기관(110)은 공사구간인 상기 배관(10) 일측에 형성되어 상기 가스 유입구(122)와 제1호스(160)로 연결된다.

상기 분기관(110)과 제1호스(160) 사이에는 퍼지밸브(111)가 더 형성되어 가스가 배관(10) 외부로 흐르는 것을 개방 또는 차단시킬 수 있다.

콤프레샤(130)는 상기 압축공기유입구(121)와 제2호스(161)로 연결되어, 압축공기를 공급한다.

상기 콤프레샤(130)는 압축공기를 발생시켜 공급하는 장치로 펌프(131), 모터(132) 및 에어탱크(133)를 포함한다.

펌프(131)는 주변의 공기를 끌어들여서 모터(132)로 전달한다.

모터(132)는 스크류방식 또는 실리더방식 등이 있고, 상기 펌프(131)로부터 공급받은 공기를 압축해 에어탱크(133)로 공급한다.

에어탱크(133)는 상기 모터(132)에 의해 발생한 압축공기를 저장하는 용기이다.

상기 콤프레샤(130)에서 발생된 압축공기는 상기 제2호스(161)를 통해 상기 벤츄리관(120)으로 공급된다.

스택장비(140)는 상기 가스배출구(124)와 제3호스(162)로 연결된다.

상기 스택장비(140)는 상기 벤츄리관(120)을 통과한 압축공기와 가스를 공급받아 자체적으로 처리한다.

상기 스택장비(140)는 처리 후 대기 중으로 가스를 그대로 방출하는 벤트 스택방식과 가스를 연소해 처리하는 플레어 스택방식 등이 있고, 사용자는 이 중에서 적절한 방식을 선택하여 적용할 수 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벤츄리관과 필터의 상세도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 배관 내의 가스 제거장치(100)는 필터(150)를 더 포함할 수 있다.

필터(150)는 상기 분기관(110)과 벤츄리관(120) 사이에 위치하여 상기 배관(10)에서 공급된 가스의 이물질 등을 제거한다.

상기 가스유입구(122)는 벤츄리관(120) 내부의 이동로가 가장 좁은 곳에 위치하므로 가스유입구(122)를 통해 공급되는 가스에 이물질 등이 포함되어 있다면 이물질이 좁은 이동로에서 막혀 가스가 제대로 공급되지 못하는 등의 오작동을 일으킨다는 문제점이 발생한다.

따라서 상기 필터(150)는 예를 들면 망사구조로 형성되어 이물질을 제거하거나 걸러내어 이물질 등에 의해 가스의 흐름이 방해 받지 않도록 한다.

도 3a 내지 3d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벤츄리관의 작동모습을 나타낸 도면이다.

도 3a를 참조하면, 상기 압축공기유입구(121)는 양 단부가 개방되어 있고, 일정한 너비를 갖는 제1공기유입구(121a)와 상기 제1공기유입구(121a)에 비해 급격히 좁아진 너비를 갖는 제2공기유입구(121b)를 포함한다.

도 3b를 참조하면, 상기 압축공기유입구(121)를 통해 상기 콤프레샤(130)에서 발생된 압축공기가 유입된다.

도 3c를 참조하면, 상기 배관(10)으로부터 인출되어 필터(150)를 거친 가스는 필터(150)와 연결된 가스유입구(122)를 통해 벤츄리관(120)으로 유입된다.

이때 상기 제1공기유입구(121a)에 비해 급격히 작아진 너비를 갖는 상기 제2공기유입구(121b)에서는 압력은 낮아지고 속도는 빨라지는 현상이 발생한다.

이러한 현상은 유체의 압력과 속도는 반비례관계에 있다는 베르누이 방정식으로 설명할 수 있고, 상대적으로 압력이 높은 가스는 압력이 낮은 상기 제2공기유입구(121b)로 딸려오게 된다.

도 3d를 참조하면, 이동구간(123)을 통해 압축공기와 가스는 함께 통과하고, 상기 가스배출구(124)로 배출되어 상기 제3호스(162)를 통해 스택장비(140)로 이동한다.

이하, 본 발명인 공사구간 배관 내의 가스 제거방법에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 교체나 수리가 필요한 배관(10)의 양단부에 위치한 차단밸브(11)를 잠가 가스 공급을 차단한다. 이 때 상기 차단밸브(11)가 노후되었거나 하자가 있을 경우에는 차단밸브(11)가 완전히 잠기지 않아 이웃한 배관으로부터 가스가 미세하게 유입될 수 있다. (a단계)

그 다음, 내측에 T자형 이동로를 가지는 벤츄리관(120)의 수평방향 일측에 형성된 압축공기유입구(121)에는 제2호스(161)로 콤프레샤(130)를 연결하고, 상기 압축공기유입구(121)와 동일선상의 반대편에 형성되는 가스배출구(124)에는 제3호스(162)로 스택장비(140)를 연결하며 상기 압축공기유입구(121)와 가스배출구(124) 사이의 내측 이동로가 좁아지는 곳에서 수직하게 위치하는 가스유입구(122)에는 상기 배관(10) 일측에 형성되는 분기관(110)을 제1호스(160)로 연결한다. (b단계)

그 다음, 상기 콤프레샤(130)를 작동시켜 압축공기를 생산해 상기 제2호스(161)를 통해 상기 벤츄리관(120)으로 공급한다. (c단계)

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 배관 11 차단밸브 12 맨홀
100 배관 내의 가스 제거장치
110 분기관
111 퍼지밸브
120 벤츄리관
121 압축공기유입구
121a 제1공기유입구 121b 제2공기유입구
122 가스유입구 123 이동구간
124 가스배출구
130 콤프레샤
131 펌프 132 모터 133 에어탱크
140 스택장비
150 필터
160 제1호스
161 제2호스
162 제3호스

Claims (3)

1. 내측에 T자형 이동로를 가지고, 일측에 형성된 압축공기유입구, 상기 압축공기유입구와 동일선상의 반대편에 형성되는 가스배출구, 상기 압축공기유입구와 가스배출구 사이의 내측 이동로가 좁아지는 곳에 연결되는 가스유입구를 구비하는 벤츄리관;
   공사구간인 배관 일측에 형성되어 상기 가스유입구와 제1호스로 연결되는 분기관;
   상기 압축공기유입구와 제2호스로 연결되어, 압축공기를 공급하는 콤프레샤;
   상기 가스배출구와 제3호스로 연결되는 스택장비; 를 포함하고,
   상기 분기관과 벤츄리관 사이에 형성되는 필터; 를 더 포함하며,
   상기 분기관과 제1호스 사이에는 가스가 배관 외부로 흐르는 것을 개방 또는 차단하는 퍼지밸브(111)가 형성되고,
   상기 압축공기유입구는 양 단부가 개방되어 있고, 일정한 너비를 갖는 제1공기유입구(121a)와 상기 제1공기유입구(121a)에 비해 좁아진 너비를 갖는 제2공기유입구(121b)를 포함하고, 상기 제2공기유입구(121b)에서 압축공기의 압력은 낮아지고 속도는 빨라지도록 하여 상기 가스유입구의 압력이 높은 상태의 가스가 상기 제2공기유입구 측으로 빠르게 이동되도록 하며,
   상기 압축공기유입구와 가스배출구를 연결하는 이동구간(123)을 통해 압축공기와 가스가 함께 통과하며 상기 가스배출구로 배출되어 제3호스(162)를 통해 상기 스택장비로 이동되는 것을 특징으로 하고,
   상기 스택장비와 하측에 이동가능하도록 하는 바퀴가 결합된 콤프레샤가 지상에 배치되고,
   상기 콤프레샤와 스택장비는, 상기 콤프레샤와 상기 벤츄리관을 연결하는 상기 제2호스, 및 상기 스택장비와 벤츄리관을 연결하는 상기 제3호스에 의해 연결되며,
   상기 벤츄리관은 맨홀을 관통하는 상기 배관의 분기관과 제1호스와 연결된 것을 특징으로 하는 배관 내의 가스 제거장치.
   
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