KR101561993B1

KR101561993B1 - 압축공기를 이용한 건습열장치 및 공법

Info

Publication number: KR101561993B1
Application number: KR1020150063244A
Authority: KR
Inventors: 최재현; 최철현; 최명환; 박용규; 김홍수; 정연용
Original assignee: 최재현; 최철현; 최명환; 박용규; 김홍수; 정연용; 주식회사 효상토건
Priority date: 2015-05-06
Filing date: 2015-05-06
Publication date: 2015-10-20

Abstract

본 발명은 압축공기를 이용한 건습열장치 및 공법에 관한 것이며, 더욱 상세히는 압축공기와 스팀이 제1 순환장치와 건습열 가열장치 및 제2 순환장치를 반복 순환하면서 짧은 시간에 고온상태의 습기가 전혀 없는 압축공기만으로 이루어진 건습열을 생성하여 상하수도관의 내부에 설치된 튜브의 내부에 공급하여 튜브의 경화작업을 신속하게 수행할 수 있도록 한 압축공기를 이용한 건습열장치 및 공법에 관한 것이다.

Description

압축공기를 이용한 건습열장치 및 공법{Dry and wet heat systems, and using compressed air method}

본 발명은 압축공기를 이용한 건습열장치 및 공법에 관한 것이며, 더욱 상세히는 압축공기와 스팀이 제1 순환장치와 건습열 가열장치 및 제2 순환장치를 반복 순환하면서 짧은 시간에 고온상태의 습기가 전혀 없는 압축공기만으로 이루어진 건습열을 생성하여 상하수도관에 설치된 튜브의 내부에 공급하여 튜브의 경화작업을 신속하게 수행할 수 있도록 한 압축공기를 이용한 건습열장치 및 공법에 관한 것이다.

도시화가 진행됨에 따라 지하에는 상·하수도관을 비롯한 각종 배관들이 매설되었으며, 시간이 지남에 따라 점차 노후화 및 불량 관로가 발생하게 되었다.

이로 인한 상하수의 누출, 식수의 오염이 발생하며, 가스가 누출되어 노후한 배관의 보수 문제가 중요한 이슈가 되고 있다.

보수시 기존 굴착공사에 따른 막대한 공사비와 교통체증의 가중, 안전사고의 발생, 환경문제 등 사회적 손실 비용이 증가에 대한 대안으로 상하수도관 전체보수공법이 개발되어 국내에도 많은 공법이 신기술로 지정되어 한강수계 하수관거정비사업, 하수관거정비 임대형 민자사업(B.T.L) 등에 활발히 적용되어 오고 있다.

상하수도관 전체보수공법은 보수관의 길이와 공법별 여유길이에 맞추어 제단 된 튜브에 경화성 수지를 함침하고 보수관 내부로 튜브를 삽입한 후, 열을 가하여 경화시키고 양 끝단 마무리 및 연결관을 천공함으로써 그 공정을 종료하게 된다.

상기 공법들 중에서, 공기압반전방법의 경우에는 반전속도가 비교적 빠르고, 경화 시 증기의 발생에 필요한 열량 및 시간이 수압반전에 비해 적게 드는 장점이 있다. 그러나 대용량의 반전탱크가 필요하여 점유면적이 커지는 단점이 있다.

한편 스팀만을 100% 사용할 경우 경화작업시 증기 열과 하수관 내부의 온도차로 증기가 액화되어 응축수가 대량으로 발생하여 열 전달을 차단하기 때문에 미 경화발생, 경화작업시간이 오래 걸리고, 미 경화로 인한 시공품질저하와 재시공으로 인한 비용이 과다하게 소요되는 문제점과, 스팀이 공급되는 가장 가까운 곳이 높은 열로 인하여 방수층 PE필름이 부풀림 현상이 발생하는 문제점, 오랜 경화시간으로 연료 과다사용 및 이산화탄소가 과다 배출되는 문제점이 있다.

이러한 종래의 문제점으로 인하여 근래에 선등록된 특허등록 제10-1303487호 상수도 비굴착 관로 경화공법 및 경화장치의 경우 반전 체크장치(10)의 측면 플랜지(11)에 보강튜브(4)가 뒤집어져서 고정되어 관로의 내부로 반전되고, 상기 반전 체크장치(10)의 상부에 형성된 상부 플랜지(12)에 마감덮개(13)가 결합하여 내부 압력을 밀폐시키며, 상기 반전 체크장치(10)의 내부에 기밀부재(15)를 설치하되, 상기 기밀부재(15)는 반전 체크장치(10)의 내부에 판상으로 이루어진 디스크(16)가 회전축(17)에 결합하여 회전하고, 상기 반전 체크장치(10)의 외 측에 위치한 실린더(18)의 일단이 회전축(17)의 양단부에 결합하여 실린더(18)의 작동에 의해 회전축(17)을 중심으로 디스크(16)가 회전축(17)을 중심으로 상/하로 회전작동하면서 반전 체크장치(10)의 내부를 개폐시키며, 상기 디스크(16)가 밀착되는 상부에 패킹(19)이 설치되고, 상기 반전 체크장치(10)의 전면에 호스 삽입구멍(14)이 형성된 기밀유지수단(A); 및 상기 반전 체크장치(10)와 연결되도록 건열장치(20)를 설치하되, 상기 건열장치(20)의 내부에는 복수의 코일(24)이 형성되어 외부에서 공급되는 압축공기가 코일(24)을 따라서 가열 및 순환하여 응축수를 배출하면서 건열만 생성시키는 몸체(21)를 형성하고, 상기 몸체(21)의 바닥면에 응축수 배출구(25)를 형성하며, 상기 몸체(21)의 전면에 건열호스(32)와 혼합노즐건(30)이 연결되고, 상기 혼합노즐건(30)의 전면에 스팀공급장치(33)가 연결되어 스팀을 공급하며, 상기 혼합노즐건(30)의 전면에 건열과 스팀을 공급하는 혼합호스(35)와 분사노즐(36)이 형성되어 반전 체크장치(10)의 호스 삽입구멍(14)에 삽입하여 보강튜브(4)의 경화를 촉진하는 보강튜브 경화수단(B);을 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도 비굴착 관로 경화장치가 선등록되어 있으나, 이와 같은 종래의 건열과 스팀을 8:2의 비율로 공급하는 습 증기는 건조포화 증기에 비하여 보유열량이 적으므로 공급해야 하는 증기의 양이 결과적으로 증가하면 이때 증기 중의 수분은 그대로 튜브 아래쪽으로 모이게 되어 열 전달을 방해하므로 증기 손실량이 증가하게 되는 문제점이 있다.

더욱이, 습 증기와 함께 공급된 수분은 튜브 내부에서 수막 현상으로 열전달을 방해하게 되어 증기공급이 많아지며 경화시간이 길어져 생산성이 떨어지는 문제점과, 습 증기속의 수분은 증기 유속과 거의 같은 속도로 공급되므로 밸브와 기타 부속품의 수명을 단축하고 정상적인 운전을 방해하는 문제점이 있다.

특허등록 제10-1303487호

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 압축공기공급장치에서 공급되는 압축공기와 스팀공급장치에서 공급되는 스팀이 혼합 관에서 혼합되어 하우징의 내부에 형성된 제1 순환장치와 건습열 가열장치 및 제2 순환장치를 반복 순환하면서 짧은 시간에 고온상태의 습기가 전혀 없는 압축공기만으로 이루어진 건습열을 생성하여 상하수도관에 설치된 튜브의 내부에 건습열을 공급하여 튜브의 경화작업을 신속하게 수행할 수 있도록 한 압축공기를 이용한 건습열장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 하우징의 내부에 형성되는 제1,2 순환장치와 건습열 가열장치의 플랜지를 볼트로 고정하고, 제1 순환장치의 내부를 압축공기와 스팀이 공급되는 공급부, 측면 순환부, 배출부로 분리되도록 격벽을 형성하고, 건습열 가열장치의 내부에는 제1 순환장치와 연결되도록 복수의 건습열 파이프를 설치하며, 건습열 가열장치와 연결되는 제2 순환장치 내부를 상부 순환부와 하부 순환부로 분리되도록 격벽을 형성하여 압축공기와 스팀이 최초 공급부로 공급되어 제1 건습열 파이프, 상부 순환부, 제2 건습열 파이프, 측면 순환부, 제3 건습열 파이프, 하부 순환부, 제4 건습열 파이프를 거쳐서 배출부로 배출되면서 오랜 시간 건습열이 건습열 파이프를 순환하므로 높은 온도의 건습열을 생성할 수 있는 압축공기를 이용한 건습열장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 압축공기를 공급하는 압축공기관에 공기압조절장치를 설치하고, 스팀을 공급하는 스팀관에 스팀조절장치를 설치하여 압축공기와 스팀을 세팅한 압력만큼 공급하도록 하며, 제1 순환장치와 건습열 가열장치에 제1,2 압력조절장치를 설치하여 제1 순환장치와 건습열 가열장치의 상승한 내부압력을 해소하고, 건습열 가열장치의 내부에 생성되는 응축수는 건습열 가열장치의 바닥면에 형성된 응축수 배출구를 통하여 외부로 배출되면서 건습열 파이프에는 고온상태의 습기가 전혀 없는 압축공기만으로 이루어진 건습열을 생성하는 압축공기를 이용한 건습열장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 가열된 스팀에 압축공기가 혼합되므로 짧은 시간에 건습열 가열장치의 온도를 높일 수 있고, 제1,2 순환장치와 건습열 가열장치의 내부를 오래도록 머물 수 있도록 M형으로 순환하므로 고온상태의 습기가 전혀 없는 압축공기를 생성하여 상하수도관에 설치된 튜브로 공급하여 튜브의 경화작업시간을 단축할 수 있으며, 튜브를 경화시키는 과정에서 생성되는 응축수를 20~50% 감소시켜 튜브의 미 경화현상을 미연에 방지하여 추가적인 유지보수작업을 생략할 수 있는 압축공기를 이용한 건습열장치 및 공법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 건습열장치는 압축공기공급장치에서 공급되는 압축공기와 스팀공급장치에서 공급되는 스팀이 혼합 관에서 혼합되어 하우징의 내부에 형성된 제1 순환장치, 건습열 가열장치 및 제2 순환장치를 반복하여 순환하되, 상기 제1 순환장치는 내부를 압축공기 및 스팀이 공급되는 공급부, 측면 순환부, 배출부로 분리되도록 격벽을 형성하고, 상기 건습열 가열장치는 제1 순환장치와 연결되도록 내부에 복수의 건습열 파이프를 형성하며, 상기 건습열 가열장치와 연결되는 제2 순환장치는 내부를 상부 순환부와 하부 순환부로 분리되도록 격벽을 형성하여 제1 순환장치의 공급부로 공급되는 압축공기와 스팀이 건습열 파이프와 제2 순환장치를 순환하여 최종 배출부를 통해 건습열이 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 하우징의 내부에 설치되는 상기 제1,2 순환장치와 건습열 가열장치는 플랜지를 볼트로 고정하고, 상기 건습열 가열장치의 내부 양 측면에 파이프 고정판을 형성하며, 상기 파이프 고정판의 내부에는 복수의 파이프 구멍을 4등분으로 분리하여 건습열 파이프(25)를 설치하되, 상기 건습열 파이프(25)는 제1 건습열 파이프, 제2 건습열 파이프, 제3 건습열 파이프, 제4 건습열 파이프로 분리되도록 설치하여 제1 순환장치의 공급부로 공급되는 압축공기와 스팀은 제1 건습열 파이프를 거쳐서 상부 순환로와 연결되는 제2 건습열 파이프를 거쳐서 측면 순환부로 유입되고, 상기 측면 순환부는 제3 건습열 파이프와 연결되어 하부 순환부를 거쳐서 제4 건습열 파이프를 통과하면서 생성되는 응축수를 건열장치의 바닥면에 형성된 응축수 배출구로 배출되며, 상기 제4 건습열 파이프를 통과하여 배출부로 배출되는 건습열은 고온상태의 습기가 전혀 없는 압축공기만을 외부로 배출하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 본 발명은 스팀공급장치에서 가열된 스팀에 압축공기공급장치에서 공급되는 압축공기가 혼합되어 하우징의 내부에 형성된 제1 순환장치와 건습열 가열장치 및 제2 순환장치를 반복 순환하면서 짧은 시간에 압축공기를 가열시켜 고온상태의 습기가 전혀 없는 압축공기만으로 이루어진 건습열을 생성할 수 있는 효과와, 건습열 가열장치에서 생성된 건습열을 상하수도관에 설치된 튜브에 공급하여 튜브의 경화작업을 신속하게 수행할 수 있도록 한 효과가 있다.

본 발명은 제1,2 순환장치와 건습열 가열장치의 내부에 공급되는 압축공기와 스팀은 제1 순환장치의 공급부에 압축공기와 스팀을 공급하면 건습열 가열장치의 제1 건습열 파이프를 거쳐서 제2 순환장치의 상부 순환부와 제2 건습열 파이프를 순환하여 다시 제1 순환장치의 측면 순환부를 거쳐서 건습열 가열장치의 제3 건습열 파이프와 제2 순환장치의 하부 순환부를 순환하여 제4 건습열 파이프를 거쳐서 제1 순환장치의 배출부로 승온된 건습열이 배출되는 구조를 개선하여 습기가 전혀 없는 압축공기가 하우징의 내부에 오랜 시간 순환하면서 승온된 높은 온도의 건습열을 생성할 수 있는 효과와, 건습열을 생성하기 위한 스팀공급장치의 가동시간을 단축하여 에너지 사용량을 절감할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 압축공기관에 공기압조절장치를 설치하고, 스팀관에는 스팀조절장치를 설치하여 압축공기와 스팀을 세팅한 압력만큼 공급하여 과부가 발생하지 않도록 하며, 제1 순환장치와 건습열 가열장치에 제1,2 압력조절장치를 설치하여 제1 순환장치와 건습열 가열장치의 상승한 내부압력을 해소하고, 건습열 가열장치의 내부에 생성되는 응축수는 건습열 가열장치의 바닥면에 형성된 응축수 배출구를 통하여 외부로 배출되면서 건습열 파이프에는 고온상태의 습기가 전혀 없는 압축공기만으로 이루어진 건습열을 생성하여 다양한 작업에 사용할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 가열된 스팀에 압축공기가 혼합되므로 짧은 시간에 건습열 가열장치의 온도를 높일 수 있고, 제1,2 순환장치와 건습열 가열장치의 내부를 튜브배관이 M자형으로 되어 있어 오래도록 머물면서 순환하므로 승온된 고온상태의 습기가 전혀 없는 압축공기를 생성하여 상하수도관에 설치된 튜브로 공급하여 튜브의 경화작업시간을 단축하는 효과와, 작업시간의 단축으로 인한 이산화탄소의 배출을 감소시킬 수 있는 효과와, 튜브를 경화시키는 과정에서 생성되는 응축수를 50% 감소시켜 튜브의 미 경화 현상을 미연에 방지하여 추가적인 유지보수작업을 생략할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 압축공기와 스팀을 혼합하여 가열하면 증기의 온도가 상승하는데, 이것을 과열증기라고 하며, 이러한 과열증기는 열량이 높기 때문에 그만큼 효율이 좋아지고, 수분이 거의 없기 때문에 이슬점이 발생치 않아 튜브의 경화시간 단축 및 응축수를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체적인 구성을 보여주는 정면도
도 2는 본 발명 건습열장치의 정면 구성도.
도 3은 본 발명 건습열장치의 좌측면 구성도.
도 4는 본 발명 건습열장치의 우측면 구성도.
도 5는 본 발명 제1 순환장치의 내부 단면도.
도 6은 본 발명 제2 순환장치의 내부 단면도.
도 7은 본 발명 건습열장치의 일부 단면 구성도.
도 8은 본 발명 건습열장치를 이용한 공법의 구성을 보여주는 정면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명은 압축공기를 공급하는 압축공기공급장치(10)와 스팀을 공급하는 스팀공급장치(13)가 설치되어 하우징(16)의 내부에 설치되는 제1 순환장치(20), 건습열 가열장치(23), 제2 순환장치(26)의 내부에 압축공기와 스팀이 공급되어 최종 제1 순환장치(20)의 배출부(21c)를 통해 고온상태의 습기가 전혀 없는 압축공기만으로 이루어진 건습열이 배출되도록 크게 구성된다.

상기 압축공기공급장치(10)는 하우징(16)의 전면에 설치된 혼합 관(15)과 연결되도록 압축공기관(11)이 형성되어 압축공기를 혼합 관(15)으로 공급하고, 상기 압축공기관(11)의 일단에는 공기압조절장치(12)를 설치하여 압축공기공급장치(10)에서 공급되는 압축공기가 공기압조절장치(12)를 통과하는 과정에서 압축공기공급장치(10)에서 미리 세팅시킨 압력만큼만 공급될 수 있도록 하며, 상기 하우징(16)의 후면에 설치되는 스팀공급장치(13)는 스팀을 공급할 수 있도록 스팀관(14)을 형성하되, 상기 스팀관(14)은 제1 스팀관(14a)과 제2 스팀관(14b)으로 분리되고, 상기 제1 스팀관(14a)은 혼합 관(15)과 연결되어 스팀과 압축공기가 함께 혼합될 수 있도록 하며, 상기 제1 스팀관(14a)의 일단에는 밸브(V)를 설치하여 사용할 수 있고, 상기 제2 스팀관(14b)은 후술할 건습열 가열장치(23)의 내부와 연결하여 건습열 가열장치(23)의 내부를 스팀으로 가열시킬 수도 있다.

상기 하우징(16)의 내부에는 후술할 제1 순환장치(20), 건습열 가열장치(23) 및 제2 순환장치(26)가 설치되고, 상기 하우징(16)의 바닥면에는 응축수 배출구(17)가 형성되어 하우징(16) 내부에서 발생하는 응축수가 응축수 배출구(17)를 통하여 외부로 배출되며, 상기 응축수 배출구(17)에는 응축수 배출관(18)이 연결되고, 상기 응축수 배출관(18)의 일단에는 스팀트랩(19)이 설치되어 응축수만을 외부로 배출시킨다.

상기 혼합 관(15)은 압축공기와 스팀이 혼합되어 하우징(16)의 내부에 설치된 제1 순환장치(20)와 연결되고, 상기 제1 순환장치(20)와 결합하는 건습열 가열장치(23)와 제2 순환장치(26)는 각각의 플랜지(20a)(23a)(26a)가 상호 밀착된 상태에서 볼트를 이용하여 결합하며, 상기 제1 순환장치(20)의 내부는 상기 혼합 관(15)과 연결되어 압축공기 및 스팀이 공급되는 공급부(21a)가 우측 상단에 형성되고, 상기 공급부(21a)의 하단에는 배출부(21c)가 형성되면서 좌측면에는 측면 순환부(21b)가 각각 분리되도록 격벽(21)을 형성하며, 상기 제1 순환장치(20)와 연결되는 건습열 가열장치(23)는 내부 양 측면에 파이프 고정판(24)을 형성하고, 상기 파이프 고정판(24)은 전면과 후면이 밀폐되면서 내부에 복수의 파이프 구멍을 4등분으로 분리하여 건습열 파이프(25)가 결합하되, 상기 건습열 파이프(25)는 상기 공급부(21a)와 연결되는 제1 건습열 파이프(25a)를 기준으로 좌측에 제2 건습열 파이프(25b)를 결합하며, 좌측 하단에는 제3 건습열 파이프(25c), 우측 하단에는 제4 건습열 파이프(25d)로 분리되도록 각각의 파이프 구멍에 건습열 파이프(25)를 결합시켜 용점 등으로 고정하고, 상기 제2 순환장치(26)는 내부를 상부 순환부(27a)와 하부 순환부(27b)로 분리되도록 격벽(27)을 형성하여 상기 제1 순환장치(20)의 공급부(21a)로 공급되는 압축공기와 스팀이 제1 건습열 파이프(25a)를 통과하여 상부 순환부(27b)와 연결되는 제2 건습열 파이프(25b)를 거쳐서 측면 순환부(21b)로 유입되며, 상기 측면 순환부(21b)로 유입된 압축공기와 스팀은 제3 건습열 파이프(25c)를 통과하여 하부 순환부(27b)를 거쳐서 제4 건습열 파이프(24d)를 통과하면서 생성되는 응축수를 건습열 가열장치(23)의 바닥면에 형성된 응축수 배출구(17)로 배출되고, 상기 제4 건습열 파이프(24d)를 통과하는 건습열은 상기 배출부(21c)와 연결되는 건습열 배출관(22)으로 배출되는데, 이때 배출되는 건습열은 고온상태의 습기가 전혀 없는 압축공기만을 외부로 배출하는 다양한 작업 조건에 활용할 수 있고, 상기 건습열 배출관(22)에는 튜브 연결관(22a)을 연결하여 상하수도관에 설치되는 튜브의 내부에 건습열을 공급하여 신속하게 튜브의 경화작업을 수행할 수 있는 특징이 있다.

상기 제1 순환장치(20), 건습열 파이프(25), 제2 순환장치(26)를 반복하여 순환하여 건습열은 가열된 증기에 압축공기가 혼합되어 짧은 시간에 높은 온도를 유지하면서 건습열을 생성하기 때문에 전체적인 작업공정 및 작업시간을 단축할 수 있는 특징과, 고온상태의 습기가 전혀 없는 압축공기만으로 이루어진 건습열을 사용하기 때문에 튜브의 경화작업시간을 단축하는 특징도 있다.

한편, 상기 제1 순환장치(20)가 위치한 하우징(16)의 상부에는 제1 압력조절장치(20b)를 형성하여 제1 순환장치(20)의 상승한 내부압력을 해소하는 것을 특징과, 상기 건습열 가열장치(23)가 설치된 하우징(16)의 상부에는 제2 압력조절장치(23b)를 형성하여 건습열 가열장치(23)의 상승한 내부압력을 해소하는 것을 특징도 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 건습열장치 및 공법은 다음과 같이 시행된다.

상하수도관로의 내부에 튜브를 설치하는 튜브고정단계는, 상하수도관로의 내부에 튜브를 반전 및 견인작업을 수행하고, 상기 튜브의 전면과 후면을 절단한 상태에서 양 측면 내부에 원통 지그(30)를 삽입하며, 상기 원통 지그(30)의 내측에 건습열 연결라인(31)과 건습열 퇴수라인(32) 및 응축수 배출라인(33)을 각각 형성하고, 상기 원통 지그(30)의 둘레 면에 고정밴드(34)를 감아서 튜브를 고정한다.

상기와 같은 튜브고정단계가 완료되면 건습열 공급단계를 진행하는데, 상기 상하수도관의 외 측에 압축공기공급장치(10)와 스팀공급장치(13)를 설치하고, 상기 압축공기공급장치(10)에서 7Kg/㎠의 압축공기가 압축공기관(11)으로 공급되면 공기압조절장치(12)에서 미리 세팅된 2Kg/㎠으로 압축공기를 혼합 관(15)으로 유입하며, 상기 스팀공급장치(13)에서 4Kg/㎠의 스팀이 스팀관(14)으로 공급되면 스팀은 작업조건에 따라서 제1 스팀관(14a)과 제2 스팀관(14b)에 동시에 공급되거나, 또는 우선적으로 제1 스팀관(14a)에 공급되면 상기 제1 스팀관(14a)의 일단에 설치된 스팀조절장치(14c)에서 미리 세팅한 2Kg/㎠으로 스팀을 혼합 관(15)으로 공급하여 혼합 관(15)을 통해 스팀과 압축공기가 혼합되어 하우징(16)의 내부에 형성된 제1 순환장치(20), 건습열 가열장치(23) 및 제2 순환장치(26)를 반복하여 순환시켜 상기 하우징(16)의 내부 온도를 짧은 시간에 120℃ 까지 상승시킬 수 있도록 하되, 상기 제1 순환장치(20)로 공급되는 압축공기와 스팀은 공급부(21a)와 연결된 건습열 가열장치(23)의 제1 건습열 파이프(25a)를 통과하여 제2 순환장치(26)의 상부 순환부(27b)와 연결되는 제2 건습열 파이프(25b)를 따라서 순환하고, 상기 제2 건습열 파이프(25b)와 연결되는 제1 순환장치(20)의 측면 순환부(21b)로 유입되면서 다시 제3 건습열 파이프(25c)를 통과하여 제2 순환장치(26)의 하부 순환부(27b)를 거쳐서 제4 건습열 파이프(24d)를 통과하는 과정에서 생성되는 응축수를 건습열 가열장치(23)의 바닥면에 형성된 응축수 배출구(17)로 배출되고, 상기 응축수 배출구(17)에는 응축수 배출관(18)과 스팀트랩(19)이 설치되어 증기가 외부로 유출되는 것을 발생하면서 응축수만을 배출할 수 있도록 하며, 상기 제4 건습열 파이프(24d)를 통과하는 건습열은 상기 배출부(21c)와 연결되는 건습열 배출관(22)으로 배출되는데, 이때 배출되는 건습열은 고온상태의 습기가 전혀 없는 압축공기만을 외부로 배출하는 특징이 있다.

상기 건습열 배출관(22)으로 배출되는 건습열을 튜브에 공급하여 튜브를 경화시키는 튜브 경화단계는, 상기 건습열 배출관(22)에 튜브 연결관(22a)의 일단을 결합하고, 상기 튜브 연결관(22a)의 타단은 건습열 연결라인(31)과 연결되어 상기 건습열 연결라인(31)으로 공급되는 건습열은 튜브의 경화작업시간을 단축할 수 있는 특징과, 특히 고온상태의 습기가 전혀 없는 압축공기만으로 이루어진 건습열을 사용하기 때문에 튜브의 경화작업시 생성되는 응축수를 최소화할 수 있는 특징과, 튜브를 경화시키는 과정에서 생성되는 응축수를 20~50% 감소시켜 튜브의 미 경화 현상을 미연에 방지하여 추가적인 유지보수작업을 생략할 수 있는 특징이 있다.

상기 튜브의 경화작업에 사용되는 건습열을 지속적으로 생성시키기 위해서는 제1 순환장치(20)가 위치한 하우징(16)의 상부에는 제1 압력조절장치(20b)를 형성하여 제1 순환장치(20)의 상승한 내부압력을 해소하고, 상기 건습열 가열장치(23)가 설치된 하우징(16)의 상부에는 제2 압력조절장치(23b)를 형성하여 건습열 가열장치(23)의 상승한 내부압력을 해소하는 특징이 있다.

상기 튜브를 경화시키는 건습열은 건습열 퇴수라인(32)을 통해 스팀공급장치(13)로 공급되어 짧은 시간에 건습열 가열장치의 온도를 높일 수 있고, 제1,2 순환장치와 건습열 가열장치의 내부를 오래도록 순환하므로 고온상태의 습기가 전혀 없는 압축공기를 생성하여 상하수도관에 설치된 튜브로 공급하여 튜브의 경화작업시간을 단축하는 특징과, 작업시간의 단축으로 인한 이산화탄소의 배출을 감소시켜 환경오염을 예방할 수 있는 특징이 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 건습열장치 및 공법은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.

10: 압축공기공급장치 11: 압축공기관
12: 공기압조절장치 13: 스팀공급장치
14: 스팀관 14a: 제1 스팀관
14b: 제2 스팀관 14c: 스팀조절장치
15: 혼합 관 16: 하우징
17: 응축수 배출구 18: 응축수 배출관
19: 스팀트랩 20: 제1 순환장치
20a, 23a, 26a: 플랜지 20b, 23b: 제1,2 압력조절장치
21: 격벽 21a: 공급부
21b: 측면 순환부 21c: 배출부
22: 건습열 배출관 22a: 튜브 연결관
23: 건습열 가열장치 24: 파이프 고정판
25: 건습열 파이프 25a: 제1 건습열 파이프
25b: 제2 건습열 파이프 25c: 제3 건습열 파이프
25d: 제4 건습열 파이프 26: 제2 순환장치
27: 격벽 27a: 상부 순환부
27b: 하부 순환부 30: 원통 지그
31: 건습열 연결라인 32: 건습열 퇴수라인
33: 응축수 배출라인 34: 고정밴드

Claims

압축공기공급장치(10)에서 공급되는 압축공기와 스팀공급장치(13)에서 공급되는 스팀이 혼합 관(15)에서 혼합되어 하우징(16)의 내부에 형성된 제1 순환장치(20), 건습열 가열장치(23) 및 제2 순환장치(26)를 반복하여 순환하되, 상기 제1 순환장치(20)는 내부를 압축공기 및 스팀이 공급되는 공급부(21a), 측면 순환부(21b), 배출부(21c)로 분리되도록 격벽(21)을 형성하고, 상기 건습열 가열장치(23)는 제1 순환장치(20)와 연결되도록 내부에 복수의 건습열 파이프(25)를 형성하며, 상기 건습열 가열장치(23)와 연결되는 제2 순환장치(26)는 내부를 상부 순환부(27a)와 하부 순환부(27b)로 분리되도록 격벽(27)을 형성하여 제1 순환장치(20)의 공급부(21a)로 공급되는 압축공기와 스팀이 건습열 파이프(25)와 제2 순환장치(26)를 순환하여 최종 배출부(21c)를 통해 건습열이 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 건습열장치.
제 1 항에 있어서, 상기 하우징(16)의 내부에 설치되는 상기 제1,2 순환장치(20)(26)와 건습열 가열장치(23)는 플랜지(20a)(23a)(26a)를 볼트로 고정하고, 상기 건습열 가열장치(23)의 내부 양 측면에 파이프 고정판(24)을 형성하며, 상기 파이프 고정판(24)의 내부에는 복수의 파이프 구멍을 4등분으로 분리하여 건습열 파이프(25)를 설치하되, 상기 건습열 파이프(25)는 제1 건습열 파이프(25a), 제2 건습열 파이프(25b), 제3 건습열 파이프(25c), 제4 건습열 파이프(25d)로 분리되도록 설치하여 제1 순환장치(20)의 공급부(21a)로 공급되는 압축공기와 스팀은 제1 건습열 파이프(25a)를 거쳐서 상부 순환부(27b)와 연결되는 제2 건습열 파이프(25b)를 거쳐서 측면 순환부(21b)로 유입되고, 상기 측면 순환부(21b)는 제3 건습열 파이프(25c)와 연결되어 하부 순환부(27b)를 거쳐서 제4 건습열 파이프(25d)를 통과하면서 생성되는 응축수를 건습열 가열장치(23)의 바닥면에 형성된 응축수 배출구(17)로 배출되며, 상기 제4 건습열 파이프(25d)를 통과하여 배출부(21c)로 배출되는 건습열은 고온상태의 습기가 전혀 없는 압축공기만을 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 건습열장치.
제 1 항에 있어서, 상기 압축공기공급장치(10)와 혼합 관(15)의 사이에 설치되는 압축공기관(11)에는 공기압조절장치(12)를 설치하여 압축공기를 세팅한 압력만큼 공급하는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 건습열장치.
제 1 항에 있어서, 제1 순환장치(20)가 위치한 하우징(16)의 상부에는 제1 압력조절장치(20b)를 형성하여 제1 순환장치(20)의 상승한 내부압력을 해소하는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 건습열장치.
제 1 항에 있어서, 건습열 가열장치(23)가 설치된 하우징(16)의 상부에는 제2 압력조절장치(23b)를 형성하여 건습열 가열장치(23)의 상승한 내부압력을 해소하는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 건습열장치.
제 1 항에 있어서, 상기 스팀공급장치(13)와 연결되는 스팀관(14)은 제1 스팀관(14a)과 제2 스팀관(14b)으로 분리되고, 상기 제1 스팀관(14a)으로 공급되는 스팀은 혼합 관(15)과 연결되어 스팀을 공급하며, 상기 제2 스팀관(14b)은 건습열 가열장치(23)의 내부와 연결되어 건습열 가열장치(23)의 내부에 스팀을 공급하는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 건습열장치.
제 6 항에 있어서, 상기 제1 스팀관(14a)과 제2 스팀관(14b)에는 스팀조절장치(14c)를 설치하여 스팀압력을 세팅한 압력만큼 공급하는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 건습열장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제1 순환장치(20)의 측면에는 건습열 배출관(22)을 형성하여 배출부(21c)를 통과하는 건습열이 건습열 배출관(22)으로 배출되고, 상기 건습열 배출관(22)의 끝 부분에는 튜브 연결관(22a)이 설치되어 건습열이 튜브의 내부로 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 건습열장치.
제 2 항에 있어서, 상기 응축수 배출구(17)에는 응축수 배출관(18)이 연결되고, 상기 응축수 배출관(18)에는 스팀트랩(19)이 설치되는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 건습열장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 건습열 가열장치(23)가 위치한 하우징(16)의 바닥면에는 바닥프레임(16a)을 설치하여 하우징(16)이 지면에서 이격된 상태를 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 건습열장치.
노후한 상하수도관의 내부에 열경화성 수지가 함침된 보강튜브를 진입시켜 경화시키는 압축공기를 이용한 건습열 공법에 있어서,
상하수도관로의 내부에 튜브견인작업을 수행하고, 상기 튜브의 전면과 후면을 절단한 상태에서 양 측면 내부에 원통 지그(30)를 삽입하며, 상기 원통 지그(30)의 내측에 건습열 연결라인(31)과 건습열 퇴수라인(32) 및 응축수 배출라인(33)을 각각 형성하고, 상기 원통 지그(30)의 둘레 면에 고정밴드(34)를 감아서 튜브를 고정하는 튜브고정단계; 및
상기 상하수도관의 외 측에 압축공기공급장치(10)와 스팀공급장치(13)를 설치하고, 상기 압축공기공급장치(10)에서 공급되는 압축공기가 압축공기관(11)을 따라서 혼합 관(15)으로 유입되며, 상기 압축공기관(11)에는 공기압조절장치(12)가 설치되어 세팅한 압력만큼의 압축공기를 공급하고, 스팀공급장치(13)에서 공급되는 스팀이 스팀관(14)을 따라서 혼합 관(15)으로 유입하여 하우징(16)의 내부에 형성된 제1 순환장치(20), 건습열 가열장치(23) 및 제2 순환장치(26)를 반복하여 순환하되, 상기 제1 순환장치(20)는 내부를 압축공기 및 스팀이 공급되는 공급부(21a), 측면 순환부(21b), 배출부(21c)로 분리되도록 격벽(21)을 형성하고, 상기 건습열 가열장치(23)는 제1 순환장치(20)와 연결되도록 내부에 복수의 건습열 파이프(25)를 형성하며, 상기 건습열 가열장치(23)와 연결되는 제2 순환장치(26)는 내부를 상부 순환부(27a)와 하부 순환부(27b)로 분리되도록 격벽(27)을 형성하여 제1 순환장치(20)의 공급부(21a)로 공급되는 압축공기와 스팀이 건습열 파이프(25)와 제2 순환장치(26)를 순환하여 최종 배출부(21c)와 연결된 건습열 배출관(22)으로 건습열이 배출되고, 상기 건습열은 고온상태의 습기가 전혀 없는 압축공기만을 외부로 배출하는 건습열 공급단계;
상기 건습열 배출관(22)에 튜브 연결관(22a)의 일단을 결합하고, 상기 튜브 연결관(22a)의 타단은 건습열 연결라인(31)으로 공급되어 튜브의 내부를 건습열로 경화작업을 수행하고, 상기 튜브를 경화시키는 건습열은 건습열 퇴수라인(32)을 통해 스팀공급장치(13)로 공급되어 순환하면서 튜브를 경화시키는 튜브 경화단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 건습열공법.
제 11 항에 있어서, 상기 하우징(16)의 내부에 설치되는 상기 제1,2 순환장치와 건습열 가열장치(23)는 플랜지(20a)(23a)(26a)를 볼트로 고정하고, 상기 건습열 가열장치(23)의 내부 양 측면에 파이프 고정판(24)을 형성하며, 상기 파이프 고정판(24)의 내부에는 복수의 파이프 구멍을 4등분으로 분리하여 건습열 파이프(25)를 설치하되, 상기 건습열 파이프(25)는 제1 건습열 파이프(25a), 제2 건습열 파이프(25b), 제3 건습열 파이프(25c), 제4 건습열 파이프(25d)로 분리되도록 설치하여 제1 순환장치(20)의 공급부(21a)로 공급되는 압축공기와 스팀은 제1 건습열 파이프(25a)를 거쳐서 상부 순환부(27a)와 연결되는 제2 건습열 파이프(25b)를 거쳐서 측면 순환부(21b)로 유입되고, 상기 측면 순환부(21b)는 제3 건습열 파이프(25c)와 연결되어 하부 순환부(27b)를 거쳐서 제4 건습열 파이프(25d)를 통과하면서 생성되는 응축수를 건습열 가열장치(23)의 바닥면에 형성된 응축수 배출구(17)로 배출되며, 상기 건습열은 제4 건습열 파이프(25d)를 통과하여 배출부(21c)로 배출되는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 건습열공법.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 제1 순환장치(20)의 상부에는 제1 압력조절장치(20b)를 형성하여 제1 순환장치(20)의 상승한 내부압력을 해소시키고, 상기 건습열 가열장치(23)의 상부에는 제2 압력조절장치(23b)를 형성하여 건습열 가열장치(23)의 상승한 내부압력을 해소하며, 상기 스팀공급장치(13)와 연결되는 스팀관(14)은 제1 스팀관(14a)과 제2 스팀관(14b)으로 분리되고, 상기 제1 스팀관(14a)으로 공급되는 스팀은 혼합 관(15)와 연결되어 스팀을 공급하며, 상기 제2 스팀관(14b)은 건습열 가열장치(23)의 내부와 연결되어 건습열 가열장치(23)의 내부에 스팀을 공급하고, 상기 제1 스팀관(14a)과 제2 스팀관(14b)에는 스팀조절장치(14c)를 설치하여 스팀압력을 세팅한 압력만큼 공급하며, 상기 응축수 배출구(17)에는 응축수 배출관(18)이 연결되고, 상기 응축수 배출관(18)에는 스팀트랩(19)이 설치되는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 건습열공법.