KR101688981B1 - 임펠라 디바이스를 이용한 배관 세정 시스템 - Google Patents

임펠라 디바이스를 이용한 배관 세정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 물과 공기가 혼합된 물-공기 혼합물이 이동되는 경로를 제공하는 배관; 및 배관을 통해서 물-공기 혼합물을 유입받아 불연속적으로 물-공기 혼합물을 배출하는 임펠라 디바이스; 를 포함하며, 임펠라 디바이스는, 배관을 통해서 유입되는 물-공기 혼합물에 의한 힘에 의해서 물-공기 혼합물을 불연속적으로 배출하는 구조를 가지며, 임펠라 디바이스에 의해 불연속적으로 배출되는 물-공기 혼합물에 의해 배관이 세정되는 것을 특징으로 하는 임펠라 디바이스를 이용한 배관 세정 시스템이 개시된다.

Description

임펠라 디바이스를 이용한 배관 세정 시스템{PIPE CLEANING SYSTEM USING A IMPELLER DEVICE}
본 발명은 임펠라 디바이스를 이용한 배관 세정 시스템에 관한 것이다.
통상적으로, 각종 설비 배관의 내부에는 오랜시간 유체가 유동되면서 유체와 배관재질과의 화학적 작용과 유체 내에 포함된 화학물질의 내부 화학작용 등으로 인하여 스케일 또는 슬러지의 형태로 배관 내벽에 침착 또는 침적되어진다.
이렇게 배관 내벽에 고착되는 스케일 등에 의해서 배관 내부의 내경은 점차 축소되어 유량을 감소시키어 설비의 효율을 저하시키고 상수도 등에서는 건강상 바람직하지 않은 각종 유해성분이 발생되며, 열교환설비의 배관 등에서는 열효율을 저하시킬 뿐만 아니라 기기의 수명을 단축시키고 있다.
따라서 배관의 내부를 세정하는 기술이 개발되었으며, 예를 들면 한국공개특허공보 2013-0064846 (2013.06.19)(배관스케일제거장치)와 한국공개특허공보 2012-0094586 (2012.08.27)(충격파에 의한 배관세척장치)와 같은 기술들이 공개되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기계적으로 불연속적인 물-공기 혼합물을 생성하고 이를 이용하여 효과적으로 배관을 세정할 수 있는 임펠라 디바이스를 이용한 배관 세정 시스템이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 물과 공기가 혼합된 물-공기 혼합물이 이동되는 경로를 제공하는 배관; 및
상기 배관을 통해서 물-공기 혼합물을 유입받아 불연속적으로 물-공기 혼합물을 배출하는 임펠라 디바이스; 를 포함하며,
상기 임펠라 디바이스는, 상기 배관을 통해서 유입되는 물-공기 혼합물에 의한 힘에 의해서 물-공기 혼합물을 불연속적으로 배출하는 구조를 가지며, 상기 임펠라 디바이스에 의해 불연속적으로 배출되는 물-공기 혼합물에 의해 배관이 세정되는 것을 특징으로 하는 임펠라 디바이스를 이용한 배관 세정 시스템이 제공될 수 있다.
상기 임펠라 디바이스는, 내부 공간을 가진 바디부, 상기 배관을 통해서 이동되는 물-공기 혼합물을 상기 내부 공간으로 유입받는 유입부, 상기 바디부의 내부 공간에 위치되어 상기 유입부를 통해서 유입된 물-공기 혼합물의 힘에 의해 회전되는 임펠라, 및 상기 내부 공간에 위치되어 있던 물-공기 혼합물이 외부로 배출될 수 있는 유출부를 포함하는 것일 수 있다.
상기 임펠라는 상기 유입부를 통해서 유입된 물-공기 혼합물의 힘에 의해 회전함에 따라서, 상기 유출부를 전면 폐쇄, 전면 개방, 또는 일부 폐쇄시키는 것일 수 있다.
상기 임펠라는 상기 유입부를 통해서 유입된 물-공기 혼합물의 힘에 의해 회전함에 따라서, 상기 유출부를 전면 개방 또는 일부 폐쇄시키는 것일 수 있다.
본 실시예에 따른 임펠라 디바이스를 이용한 배관 세정 시스템은, 공기를 펌핑하여 상기 배관에 제공하는 펌프;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 물과 공기가 혼합된 물-공기 혼합물이 이동되는 경로를 제공하는 배관; 및 상기 배관을 통해서 물-공기 혼합물을 유입받아 불연속적으로 물-공기 혼합물을 배출하는 임펠라 디바이스 복합체; 를 포함하며,
상기 임펠라 디바이스 복합체는, 적어도 2 개 이상의 임펠라 디바이스가 연결되어 있고, 상기 임펠라 디바이스는 상기 배관을 통해서 유입되는 물-공기 혼합물에 의한 힘에 의해서 물-공기 혼합물을 불연속적으로 배출하는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 임펠라 디바이스 복합체를 이용한 배관 세정 시스템이 제공될 수 있다.
상기 임펠라 디바이스는, 내부 공간을 가진 바디부, 상기 배관을 통해서 이동되는 물-공기 혼합물을 상기 내부 공간으로 유입받는 유입부, 상기 바디부의 내부 공간에 위치되어 상기 유입부를 통해서 유입된 물-공기 혼합물의 힘에 의해 회전되는 임펠라, 및 상기 내부 공간에 위치되어 있던 물-공기 혼합물이 외부로 배출될 수 있는 유출부를 포함하는 것일 수 있다.
상기 임펠라는 상기 유입부를 통해서 유입된 물-공기 혼합물의 힘에 의해 회전함에 따라서, 상기 유출부를 전면 폐쇄, 전면 개방, 또는 일부 폐쇄시키는 것일 수 있다.
상기 임펠라는 상기 유입부를 통해서 유입된 물-공기 혼합물의 힘에 의해 회전함에 따라서, 상기 유출부를 전면 개방 또는 일부 폐쇄시키는 것일 수 있다.
본 실시예에 따른 임펠라 디바이스를 이용한 배관 세정 시스템은, 공기를 펌핑하여 상기 배관에 제공하는 펌프;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 물과 공기가 혼합된 물-공기 혼합물이 이동되는 경로를 제공하는 배관; 및 상기 배관을 통해서 물-공기 혼합물을 유입받아 불연속적으로 물-공기 혼합물을 배출하는 임펠라 디바이스 복합체; 를 포함하며,
상기 임펠라 디바이스 복합체는, 상기 적어도 2 개 이상의 임펠라 디바이스로부터 유출되는 물-공기 혼합물이 집합되는 집합관을 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 2 개 이상의 임펠라 디바이스는 직렬 또는 병렬로 연결된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전자식 밸브나 전자식 밸브를 제어하는 컨트롤러 없이, 기계적으로 불연속적인 물-공기 혼합물을 생성하고 이를 이용하여 효과적으로 배관을 세정할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 세정 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는, 임펠라 디바이스에 의해 배출되는 불연속적인 물-공기 혼합물을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠라 디바이스를 설명하기 위한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠라 디바이스를 설명하기 위한 것이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 임펠라 디바이스 복합체를 설명하기 위한 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠라 디바이스를 배관에 사용한 경우 배관내의 압력 변화를 측정한 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 게재될 수도 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해둔다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 세정 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 세정 시스템(100)은 물을 공급받는 물 공급 라인(L1), 물 공급 라인(L1)에 공기를 공급하는 공기 공급 라인(L2), 및 물과 공기가 혼합된 물-공기 혼합물을 유입 받아서 물-공기 혼합물을 불연속적으로 배출하는 임펠라 디바이스(10)를 포함할 수 있다. 본 발명의 설명의 용이성을 위해서, 세정의 대상이 되는 배관(20)과, 이러한 배관(20)으로 임펠라 디바이스(10)로부터 불연속적으로(즉, 펄스형태로) 배출되는 물-공기 혼합물이 이동될 수 있는 경로를 제공하는 배관(L4)을 추가적으로 도시하였다. 도 1에 도시하지는 않았지만, 본 배관 세정 시스템(100)은, 공기를 펌핑하여 배관(L2)를 통해서 물이 흐르는 배관(L1)에 제공하는 펌프를 더 포함할 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠라 디바이스를 배관에 사용한 경우 배관내의 압력 변화를 측정한 것인데, 배관내의 압력이 펄스 형태로 변화되고 순간적으로 고압이 되는 것을 알 수 있다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠라 디바이스에 의해 배출되는 불연속적인 물-공기 혼합물을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠라 디바이스에 의해서 배출되는 불연속적인 물-공기 혼합물을 설명하기 위한 것이고, 도 2의 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 임펠라 디바이스에 의해 배출되는 불연속적인 물-공기 혼합물을 설명하기 위한 것이다.
도 2의 (a)를 참조하면, 임펠라 디바이스가 P1, P2, P3 시간 구간에서는 물-공기 혼합물을 배출하고, Q1, Q2 시간 구간에서는 물-공기 혼합물을 배출하지 않는다. 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명할 임펠라 디바이스의 경우, 도 2의 (a)와 같은 형태로 물-공기 혼합물을 배출할 수 있다.
도 2의 (b)를 참조하면, 임펠라 디바이스가 P1, P2, P3 시간 구간에서 물-공기 혼합물을 배출하고, Q1, Q2 시간 구간에서도 물-공기 혼합물을 배출하지만, 배출량에 있어서 차이가 있음을 보여준다. 도 8을 참조하여 설명할 임펠라 디바이스의 경우, 도 2의 (b)와 같은 형태로 물-공기 혼합물을 배출할 수 있다.
도 2에서, 본 발명의 이해의 용이성을 위해서 공기를 빗금으로 표시하였다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠라 디바이스를 설명하기 위한 것이다.
이들 도면을 참조하면, 임펠라 디바이스(10)는, 임펠라(11), 회전축(12), 내부 공간을 가진 바디부(14), 물-공기 혼합물이 유입되는 유입부(15), 및 물-공기 혼합물이 유출되는 유출부(17)를 포함할 수 있다.
임펠라(11)는 회전축(12)을 중심축으로 하여 유입부(15)를 통해서 유입되는 물-공기 혼합물에 의해 회전될 수 있다. 도 4에서 이해할 수 있듯이, 임펠라(11)는 물-공기 혼합물의 힘에 의해 회전되기 용이한 구조를 가진다.
임펠라(11)가 회전됨에 따라서, 유출부(17)가 완전히 막히거나 일부 막히거나 완전 개방이 될 수 있다.
도 5를 참조하면, 유출부(17)가 완전히 개방되어 있는 경우로서, 이러한 경우 유출부(17)를 통해서 유출되는 물-공기 혼합물은 최대가 된다. 도 7을 참조하면, 유출부(17)가 임펠라(11)에 의해 막히는 경우로서, 이 경우 유출부(17)를 통해서 유출되는 물-공기 혼합물은 존재하지 않을 수 있다. 도 8을 참조하면, 유출부(17)의 일부가 임펠라(11)에 의해 막힌 경우로서, 이 경우 유출부(17)를 통해서 물-공기 혼합물이 일부 유출될 수 있다.
본 실시예에 따른 임펠라 디바이스(10)에서는, 유입부(15)를 통해서 바디부(14)의 내부 공간으로 물-공기 혼합물이 유입되면, 바디부(14)의 내부 공간에 유입된 물-공기 혼합물의 힘에 의해 임펠라(11)가 회전된다. 이후, 회전되는 임펠라(11)는 유출부(17)의 전부 또는 일부를 개방, 또는 전면 폐쇄시킴으로써, 바디부(14)의 내부 공간에 위치되어 있던 물-공기 혼합물이 불연속적으로 배출할 수 있게 된다. 이처럼, 본 실시예에서는, 밸브나 컨트롤러 없이 기계적인 구조만으로, 물-공기 혼합물을 불연속적으로 배출할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 임펠라 디바이스(10)는 배관(l3)을 통해서 유입되는 물-공기 혼합물에 의한 힘에 의해서 물-공기 혼합물을 불연속적으로 배출하는 구조를 가진다.
도 3 내지 도 7를 참조하여 설명한 임펠라 디바이스는 유출부(17)를 전면 폐쇄, 전면 개방, 일부 폐쇄시킬 수 있는 것으로 설명하였지만 이는 예시적인 것으로서, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 임펠라 디바이스는 유출부를 일부 폐쇄 또는 전면 개방(즉, 전면 폐쇄가 되는 경우는 없음)시키도록 구성되는 것도 가능할 것이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 임펠라 디바이스를 설명하기 위한 것이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 임펠라 디바이스(110)는, 임펠라(111), 회전축(112), 내부 공간(118)을 가진 바디부(114), 물-공기 혼합물이 유입되는 유입부(115), 및 물-공기 혼합물이 유출되는 유출부(117)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서는, 내부 공간(118)의 상부(116)에 물-공기 혼합물이 항상 존재하게 되므로, 임펠라(111)가 어떠한 각도에 있더라도 유출부(117)가 완전 폐쇄되는 경우는 없다. 즉, 임펠라(111)가 유입부(115)로 유입되는 물-공기 혼합물에 의해 회전되어, 유출부(117)의 일부를 폐쇄하는 경우는 있지만, 유출부(117)를 전면적으로 폐쇄하는 경우는 없다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 임펠라 디바이스 복합체를 설명하기 위한 것이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면 임펠라 디바이스가 복수개로 구성된 임펠라 디바이스 복합체(30)는 적어도 2개 이상의 임펠라 디바이스가 결합되어 구성된다.
본 실시예에 따르면, 임펠라 디바이스 복합체(30)는, 4개의 임펠라 디바이스(10)와, 4개의 임펠라 디바이스로부터 유출되는 물-공기 혼합물이 집합되는 집합관(20), 및 물-공기 혼합물이 4개의 임펠라 디바이스(40)로 이동되는 경로를 제공하는 관로들을 포함한다. 본 실시예에서, 임펠라 디바이스의 갯수는 예시적인 것으로서 이와 다른 갯수로도 구현이 가능할 것이다. 또한, 본 실시예에서 4개의 임펠라 디바이스(10)는 병렬적으로 연결되어 있지만, 이들 전부 또는 일부는 직렬로 연결되는 것도 가능하다.
본 실시예에 따른 임펠라 디바이스 복합체(30)는 세정할 대상이 되는 배관의 크기가 큰 경우 또는 빠른 시간에 세정을 하고자 하는 경우에 유용할 수 있다.
도 9를 참조하면, 네 개의 임펠라 디바이스(10)는, 예를 들면 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명하였던 임펠라 디바이스로 각각 구현될 수 있다.
도 9를 참조하면, 네 개의 임펠라 디바이스(10)로 물-공기 혼합물이 각각 유입되며, 이렇게 유입된 물-공기 혼합물은 네 개의 임펠라 디바이스(10)의 각각의 내부에 구비된 임펠라를 회전시킨다. 한편 회전되는 임펠라는 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명하였듯이, 물-공기 혼합물을 불연속적으로 배출시키는 동작을 하게 된다.
상기와 같이 본 발명적 개념은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명적 개념은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명적 개념이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명적 개념의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 배관 세정 시스템 10, 110: 임펠라 디바이스
11, 111: 임펠라 12, 112: 회전축
14, 114: 바디부 15, 115: 유입부
17, 117: 유출부 20: 집합관

Claims (11)

  1. 물과 공기가 혼합된 물-공기 혼합물이 이동되는 경로를 제공하는 배관; 및
    상기 배관을 통해서 물-공기 혼합물을 유입받아 불연속적으로 물-공기 혼합물을 배출하는 임펠라 디바이스; 를 포함하며,
    상기 임펠라 디바이스는, 상기 배관을 통해서 유입되는 물-공기 혼합물에 의한 힘에 의해서 물-공기 혼합물을 불연속적으로 배출하는 구조를 가지며, 상기 임펠라 디바이스에 의해 불연속적으로 배출되는 물-공기 혼합물에 의해 배관이 세정되며,
    상기 임펠라 디바이스는, 내부 공간을 가진 바디부, 상기 배관을 통해서 이동되는 물-공기 혼합물을 상기 내부 공간으로 유입받는 유입부, 상기 바디부의 내부 공간에 위치되어 상기 유입부를 통해서 유입된 물-공기 혼합물의 힘에 의해 회전되는 임펠라, 및 상기 내부 공간에 위치되어 있던 물-공기 혼합물이 외부로 배출될 수 있는 유출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠라 디바이스를 이용한 배관 세정 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 임펠라는 상기 유입부를 통해서 유입된 물-공기 혼합물의 힘에 의해 회전함에 따라서, 상기 유출부를 전면 폐쇄, 전면 개방, 또는 일부 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 임펠라 디바이스를 이용한 배관 세정 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 임펠라는 상기 유입부를 통해서 유입된 물-공기 혼합물의 힘에 의해 회전함에 따라서, 상기 유출부를 전면 개방 또는 일부 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 임펠라 디바이스를 이용한 배관 세정 시스템.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    공기를 펌핑하여 상기 배관에 제공하는 펌프;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠라 디바이스를 이용한 배관 세정 시스템.
  6. 물과 공기가 혼합된 물-공기 혼합물이 이동되는 경로를 제공하는 배관; 및
    상기 배관을 통해서 물-공기 혼합물을 유입받아 불연속적으로 물-공기 혼합물을 배출하는 임펠라 디바이스 복합체; 를 포함하며,
    상기 임펠라 디바이스 복합체는, 적어도 2 개 이상의 임펠라 디바이스가 연결되어 있고, 상기 임펠라 디바이스는 상기 배관을 통해서 유입되는 물-공기 혼합물에 의한 힘에 의해서 물-공기 혼합물을 불연속적으로 배출하는 구조를 가지며,
    상기 임펠라 디바이스는, 내부 공간을 가진 바디부, 상기 배관을 통해서 이동되는 물-공기 혼합물을 상기 내부 공간으로 유입받는 유입부, 상기 바디부의 내부 공간에 위치되어 상기 유입부를 통해서 유입된 물-공기 혼합물의 힘에 의해 회전되는 임펠라, 및 상기 내부 공간에 위치되어 있던 물-공기 혼합물이 외부로 배출될 수 있는 유출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠라 디바이스 복합체를 이용한 배관 세정 시스템.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 임펠라는 상기 유입부를 통해서 유입된 물-공기 혼합물의 힘에 의해 회전함에 따라서, 상기 유출부를 전면 폐쇄, 전면 개방, 또는 일부 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 임펠라 디바이스 복합체를 이용한 배관 세정 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 임펠라는 상기 유입부를 통해서 유입된 물-공기 혼합물의 힘에 의해 회전함에 따라서, 상기 유출부를 전면 개방 또는 일부 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 임펠라 디바이스 복합체를 이용한 배관 세정 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 임펠라 디바이스 복합체는, 상기 적어도 2 개 이상의 임펠라 디바이스로부터 유출되는 물-공기 혼합물이 집합되는 집합관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠라 디바이스 복합체를 이용한 배관 세정 시스템.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 2 개 이상의 임펠라 디바이스는 직렬 또는 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 임펠라 디바이스 복합체를 이용한 배관 세정 시스템.
KR1020140178734A 2014-12-11 2014-12-11 임펠라 디바이스를 이용한 배관 세정 시스템 KR101688981B1 (ko)

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