KR101699492B1 - 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상하수관거 보수 보강용 패커, 이를 이용한 압력 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보수할 상하수관거(1) 내부에 재생관(2)을 삽입한 후, 상하수관거(1) 양측에 패커를 이용하여 밀폐시켜 내부의 압력 제어를 통해, 재생관(2)이 상하수관거(1) 내벽에 밀착되도록 하는 상하수관거 보수 보강용 패커, 이를 이용한 압력 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 시스템은 상하수관거(1)의 유입구(1a)를 밀폐하는 유입구 몸체(10); 상기 유입구 몸체(10)와 연결되어, 상기 상하수관거(1) 내로 공기 및 물의 유입을 제어하는 유입구 제어부(110); 상기 상하수관거(1)의 배출구(1b)를 밀폐하는 배출구 몸체(20); 상기 배출구 몸체(20)와 연결되어, 상기 상하수관거(1) 내의 공기 및 물의 배출을 제어하는 배출구 제어부(210); 및상기 유입구 제어부(110) 및 배출구 제어부(210)와 연결되어, 상기 상하수관거(1) 내의 압력이 일정하도록 상기 유입구 제어부(110) 및 배출구 제어부(210)를 제어하는 메인제어부(300);로 이루어진다.

Description

상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 시스템 및 방법{PRESSURE CONTROL SYSTEM FOR REPAIRRING AND REINFORCING PIPE LINES WITH NON-EXCAVATION, AND METHOD THEREOF}
본 발명은 상하수관거 보수 보강용 패커, 압력 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보수할 상하수관거 내부에 재생관을 삽입한 후, 상하수관거 양측에 패커를 이용하여 밀폐시켜 내부의 압력 제어를 통해, 재생관이 상하수관거 내벽에 밀착되도록 하는 상하수관거 보수 보강용 패커, 압력 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
비굴착식 상하수관거 보수방법은 널리 일반화된 기술이다. 더욱 상세하게 설명하면, 합성수지(일반적으로 "에폭시" 또는 "불포화 폴리에스테르"등)가 함침된 라이닝재(재생관)를 보수구간(라이닝재를 인입하는 인입부 맨홀과 배출부 맨홀의 사이 상하수관거)내 인입한 후, 상하수관거 내부를 일정시간 건조시킨다. 이후, 보수하는 상하수관거 앞쪽의 상하수관거에서 배관을 외부로 끌어내어, 보수하는 상하수관거 뒤쪽의 하부관거와 연결하던가, 아니면 다른 외부로 배출시키는 배관연결(이를 "외부 물돌리기")을 한다. 이러한 상태에서 상하수관거 내부로 뜨거운 공기을 불어넣어 주면, 라이닝재가 평창하면서 상하수관거 내벽에 밀착되어 경화된다.
이와 관련하여, 한국공개특허 제10-2013-0059083호("관로 비굴착 전체 보수공법", 2013.06.05., 이하 '선행기술')에 개시되어 있다. 상기 선행기술은 비굴착 보수 방법에 관한 것으로, 도 1을 참조하여 상세히 설명하면, 먼저 외부 물돌리기를 통해 보수할 상하수관거 내부로 물이 유통되지 않게 제2 및 제3 상하수관거를 밀폐한다. 이후, 보수할 상하수관거(1) 내부로 재생관(2)을 견인한 뒤, 열풍주입장치(3)를 이용하여 재생관(2)의 내부로 공기(고온)를 주입시켜, 열풍공기압에 의해 재생관(2)이 팽창하여 상하수관거(1)의 내벽에 밀착되도록 한다. 이때, 재생관(2)은 상하수관거의 유입구(1a)에서 상하수관거의 배출구(1b)까지 삽입한다. 하지만 이와 같은 방법을 이용하는 경우 열풍공기를 주입시키기 위해 중기장치, 송풍기, 열풍기 등의 여러 대형 장치가 필요하며, 열풍에 의한 합성수지의 열화 및 상기의 장치들이 발생시키는 소음이 문제가 되며, 보수할 상하수관거가 매립된 위치가 대로변인 경우 지상에 설치된 여러 장치들에 의해 교통이 정체되는 문제점이 있다.
한국공개특허 제10-2013-0059083호, ("관로 비굴착 전체 보수공법", 2013.06.05.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 비굴착식 상하수관거 보수방법에 사용되는 기법으로 공기 및 물을 이용하여 재생관을 팽창시킴으로써, 상하수관거의 내벽에 밀착되도록 일정한 양생(경화)시간 동안 팽창압력을 유지할 수 있는 상하수관거 보수 보강용 패커, 압력 제어 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 열풍공기의 인입에 의한 라이닝재의 팽창, 합성수지의 경화로 인한 문제점 및 "외부물돌리기"로 인한 외부배관설치의 번거러움을 없애고, 보수할 상하수관거가 매립된 위치가 대로변인 경우 지상에 설치된 여러 장치들에 의해 교통이 정체되는 문제점을 해결함과 동시에 자동제어 및 압력계측기능을 가진 패커와 맨홀주변에 위치한 로칼제어유니트와 이를 연결한 메인콘트롤유니트에 의한 자동제어가 가능하게 하고자 함을 목적으로 한다.
본 발명은 상하수관거 보수 보강용 패커에 관한 것으로, 재생관(2)이 내부에 삽입되는 상하수관거(1)의 유입구(1a) 또는 배출구(1b)를 밀폐하는 패커에 있어서, 상기 유입구(1a) 또는 배출구(1b)에 구비되어, 상기 유입구(1a) 또는 배출구(1b)를 각각 밀폐하는 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20); 및 상기 유입구(1a) 또는 배출구(1b)의 상기 재생관(2) 외측에 구비되어, 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)가 상기 재생관(2) 또는 상하수관거(1)에 고정되도록 형성되는 고정링(30);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)는일측의 직경이 상기 상하수관거(1)의 내경과 동일하도록 형성되며, 타측의 직경이 상기 상하수관거(1)의 내경보다 더 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)는 둘레면에 몸체 경사면(13)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정링(30)은 내부면에 상기 몸체 경사면과 대응되도록 고정링 경사면(31)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유입구 몸체(10)는 상부에 천공되어 형성되며, 공기가 유입되는 공기 유입구(11a); 하부 일측에 천공되어 형성되며, 물이 유입되는 물 유입구(11b); 및 하부 타측에 천공되어 형성되며, 비상시 상수도가 유입되는 비상 유입구(12');를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유입구 몸체(10)는 상부에 천공되어 형성되며, 공기가 유입되는 공기 유입구(11a); 하부 일측에 천공되어 형성되며, 물이 유입되는 물 유입구(11b); 및 하부 타측에 천공되어 형성되며, 비상시 상수도가 유입되는 비상 유입구(12'); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배출구 몸체(20)는 상부에 천공되어, 상기 상하수관거(1) 내부의 압력을 측정하는 압력계(201)가 구비되도록 형성되는 상부 배출구(21); 및 하부에 천공되어 형성되며, 상기 상하수관거(1) 내부의 공기 및 물이 외부로 배출되는 하부 배출구(22);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 시스템은 상하수관거(1)의 유입구(1a)를 밀폐하는 유입구 몸체(10); 상기 유입구 몸체(10)와 연결되어, 상기 상하수관거(1) 내로 공기 및 물의 유입을 제어하는 유입구 제어부(110); 상기 상하수관거(1)의 배출구(1b)를 밀폐하는 배출구 몸체(20); 상기 배출구 몸체(20)와 연결되어, 상기 상하수관거(1) 내의 공기 및 물의 배출을 제어하는 배출구 제어부(210); 및 상기 유입구 제어부(110) 및 배출구 제어부(210)와 연결되어, 상기 상하수관거(1) 내의 압력이 일정하도록 상기 유입구 제어부(110) 및 배출구 제어부(210)를 제어하는 메인제어부(300);로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유입구 몸체(10)는 상기 유입구 몸체(10)와 연결되어, 상기 상하수관거(1) 내부로 압축공기를 유입시키는 공기압축기(101); 및 상기 상하수관거(1)의 유입구(1a)와 제3 상하수관거(5)의 배출구가 연결되도록 형성되며, 상기 제2 상하수관거(4)의 물이 상기 상하수관거(1) 내로 유입되도록 구동되는 유입밸브(102);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유입구 제어부(110)는 상기 공기압축기(101) 및 유입밸브(102)와 연결되어, 상기 공기압축기(101) 및 유입밸브(102)의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배출구 몸체(20)는 상기 배출구 몸체(20)와 연결되어, 상기 상하수관거(1) 내의 압력을 측정하는 압력계(201); 및 상기 상하수관거(1)의 배출구(1b)와 제3 상하수관거(5)의 유입구가 연결되도록 형성되며, 상기 상하수관거(1) 내부의 공기 및 물을 상기 제3 상하수관거(5)로 배출시키도록 구동되는 배출밸브(202);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배출구 제어부(210)는 상기 압력계(201) 및 배출밸브(202)와 연결되어, 상기 압력계(201)에서 측정된 데이터에 따라 상기 배출밸브(202)의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
반면, 본 발명의 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 방법은 상하수관거(1) 내부로 재생관(2)이 삽입되는 재생관 삽입 단계(S100); 유입구 몸체(10)에 의해, 상기 상하수관거(1)의 유입구(1a)가 밀폐되는 유입구 밀폐 단계(S200); 배출구 몸체(20)에 의해, 상기 상하수관거(1)의 배출구(1b)가 밀폐되는 배출구 밀폐 단계(S300); 상기 유입구 몸체(10)와 제2 상하수관거(4)의 유입구가 연결되는 연결 단계(S400); 상기 유입구 몸체(10)를 통해 상기 상하수관거(1) 내부로 공기 및 물이 유입되는 유입 단계(S500); 상기 상하수관거(1) 내부로 유입되는 공기 및 물로 인해, 상기 상하수관거(1) 내부의 압력이 상승하여 상기 재생관(2)이 상기 상하수관거(1) 내벽에 밀착되는 밀착 단계(S600); 상기 상하수관거(1) 내부의 압력이 일정하도록, 상기 상하수관거(1) 내부의 공기 및 물이 상기 배출구 몸체(20)를 통해 외부로 배출되는 배출 단계(S700); 및 상기 재생관(2)이 상기 상하수관거(1) 내벽에 경화된 후, 상기 상하수관거(1) 내부로 유입되는 공기 및 물의 유입을 차단하며, 상기 상하수관거(1) 내부의 공기 및 물을 배출하고, 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)를 제거하는 제거 단계(S800);로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 방법은 상기 상하수관거(1) 내부의 압력을 측정하여, 상기 상하수관거(1) 내부의 압력이 일정하도록 공기 및 물의 유입을 제어하거나, 상기 상하수관거(1) 내부의 공기 및 물의 배출을 제어하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 상하수관거 보수 보강용 패커, 압력 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, "외부물돌리기"로 인한 외부배관설치의 번거러움을 없애고, 보수할 상하수관거가 매립된 위치가 대로변인 경우 지상에 설치된 여러 장치들에 의해 교통이 정체되는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
도1은 종래의 외부물돌리기를 이용하여 상하수관거의 보수를 나타내는 개략 구성도
도2는 본 발명에 따른 하구관거 보수 보강용 패커가 상하수관거에 밀폐되는 것을 나타내는 개략 구성도
도3은 내부물돌리기의 기본원리를 설명하기 위한 개략 구성도
도4는 본 발명에 따른 유입구 몸체가 상하수관거의 유입구를 밀폐하는 것을 나타내는 개략 구성도
도5는 본 발명에 따른 유입구 몸체의 또 다른 실시예
도6은 본 발명에 따른 배출구 몸체가 상하수관거 배출구를 밀폐하는 것을 나타내는 개략 구성도
도7은 본 발명에 따른 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 시스템을 나타내는 개략 구성도
도8은 본 발명에 따른 유입구 몸체를 나타내는 개략 구성도
도9는 본 발명에 따른 유입구 몸체의 또 다른 실시예
도10은 본 발명의 배출구 몸체를 나타내는 개략 구성도
도11은 본 발명에 따른 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 방법을 나타내는 순서도
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
도2는 본 발명에 따른 하구관거 보수 보강용 패커가 상하수관거에 밀폐되는 것을 나타내는 개략 구성도이다.
도2를 참조하여 설명하면, 본 발명은 상하수관거 보수 보강용 패커에 관한 것으로, 상기 패커는 재생관(2)이 내부에 삽입되는 상하수관거(1)의 유입구(1a) 및 배출구(1b)를 밀폐하는 역할을 한다. 이러한 상하수관거 보수 보강용 패커는 유입구(1a)를 밀폐하는 유입구 몸체(10)와 상기 유입구 몸체(10)를 고정하는 고정링(30)으로 이루어진다. 또한, 상기 패커는 배출구(1b)를 밀폐하는 배출구 몸체(20)와 상기 배출구 몸체(20)를 고정하는 고정링(30)으로 이루어진다.
유입구 몸체(10) 및 배출구 몸체(20)는 상기 상하수관거(1)의 유입구(1a) 또는 배출구(1b)를 밀폐한다. 더욱 상세하게 설명하면, 유입구 몸체(10) 및 배출구 몸체(20)는 재생관(2)이 상하수관거(1) 내부에 삽입된 상태에서, 상하수관거(1)의 유입구(1a) 및 배출구(1b)를 밀폐한다. 상기 상하수관거(1)의 유입구(1a) 또는 배출구(1b)를 밀폐하기 위해서는 일측의 직경이 상기 상하수관거(1)의 내경과 동일하도록 형성되며, 타측의 직경이 상기 상하수관거(1)의 내경보다 더 작게 형성된다. 즉, 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)는 상기 상하수관거(1) 내부 방향의 직경이 상기 상하수관거(1)의 내경과 동일하도록 형성되며, 상기 상하수관거(1) 외부 방향의 직경이 상기 상하수관거(1) 내부 방향의 직경보다 더 작게 형성된다.
이때, 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)는 고정링(30)에 의해 상하수관거(1)에 고정된다.
고정링(30)은 상기 상하수관거(1)의 유입구(1a) 또는 배출구(1b)의 재생관(2) 외측에 구비된다. 이러한 상기 고정링(30)은 상기 유입구 몸체(10) 및 배출구 몸체(20)를 상기 재생관(2) 또는 상하수관거(1)에 고정한다. 이때, 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)는 둘레면에 몸체 경사면(13)이 형성된다. 또한, 상기 고정링(30)은 내부면에 상기 몸체 경사면(13)과 대응되도록 고정링 경사면(31)이 형성된다.
더욱 상세하게 설명하면, 상기 고정링(30)은 재생관(2)이 삽입된 상하수관거(1) 내부로 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)를 삽입한 상태에서, 상기 재생관(2) 외측에 구비된다. 이러한 상기 고정링(30)은 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)를 상기 재생관(2) 또는 상하수관거(1)에 고정시킨다.
또한, 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)는 둘레면에 몸체 경사면(13)이 형성되고, 상기 고정링(30)은 고정링 경사면(31)이 형성되기 때문에, 상기 고정링 경사면(31)이 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)의 몸체 경사면(13)에 밀착되어, 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)를 상기 재생관(2) 또는 상하수관거(1)에 고정시킬 수 있다.
도3은 내부물돌리기의 기본원리를 설명하기 위한 개략 구성도이다. 즉, 도3a는 상하수관거(1) 직경이 300mm 일 때, 상하수관거(1) 내부에 공기(A)가 가득찬 상태를 나타낸 것이고, 도3b는 상하수관거(1)에 물(상수 또는 우오수)(B)을 25% 채운 상태를 나타낸 것이다.
본 발명의 원리를 도3a 및 도3b를 참조하여 설명하면, 도3a의 상하수관거(1)의 공기압이 2,000mmAq라고 가정하고 밀폐배관내 공기를 이상기체라고 가정하여 보일샤를의 법칙을 적용하면, 도3b의 상하수관거(1)에서 상수 또는 우오수(B)를 제외한 나머지 75%의 공기층의 공기압은 6,110mmAq로 계산된다. 이것은 보일샤를의 법칙에 의하면 P*V = mRT에서 압력(P)*체적(V)의 상승적이 일정하므로 체적(공기층)(V)이 줄어짐에 따라 압력(P)이 증가함을 의미한다. 따라서, 상하수관거(1)(또는 재생관(2)) 내부로 상수 또는 우오수의 인입량을 조절하면, 공기압이 상승하여 재생관(2)이 상하수관거(1) 내벽에 밀착된다. 이때, 공기, 상수 또는 우오수의 인입량을 조절하여, 재생관(2)이 상하수관거(1) 내벽에 경화되는 시간까지 압력을 일정하게 유지시키는 것이 중요하다.
이러한 원리를 이용하여 설명하면, 상하수관거(1)는 유입구(1a)에 고정된 유입구 몸체(10)를 통해 상수, 우오수 또는 공기가 유입된다. 상기 상하수관거(1) 내부로 유입되는 상수, 우오수 또는 공기로 인해 상기 상하수관거(1)의 내부 압력이 상승하게 된다. 이때, 재생관(2)이 상하수관거(1) 내부의 압력에 의해 부풀어 올라 상기 상하수관거(1) 내벽에 밀착된다. 또한, 상기 재생관(2)은 내벽에 라이닝재의 비닐코팅막이 형성되어 있어, 공기 및 물이 유통되지 않는 특징(방수)이 있다. 이후, 상하수관거(1) 내부의 압력이 일정하게 유지되도록 상기 상수, 우오수 또는 공기의 유입을 제어하거나, 상하수관거(1)의 배출구(1b)에서 상기 상수, 우오수 또는 공기를 외부로 배출시키는 것을 제어한다. 상기 재생관(2)이 경화되면, 상하수관거(1) 내부의 압력을 낮춰, 상기 유입구 몸체(10) 및 배출구 몸체(20)를 제거한다. 이러한 방법을 이용하면, 상하수관거를 보수할 때, 외부로 물을 돌리지 않고, 상하수관거 내부로 물을 흐르게 하면서 상하수관거를 보수할 수 있는 장점이 있다.
도4는 본 발명에 따른 유입구 몸체가 상하수관거 유입구를 밀폐하는 것을 나타내는 개략 구성도이며, 도5는 본 발명에 따른 유입구 몸체의 또 다른 실시예이고, 도6은 본 발명에 따른 배출구 몸체가 상하수관거 배출구를 밀폐하는 것을 나타내는 개략 구성도이다.
도4를 참조하여 설명하면, 상기 유입구 몸체(10)는 상부에 천공되어 공기 또는 우오수가 유입되도록 형성되는 상부 유입구(11) 및 하부에 천공되어 비상시 상수도가 유입되도록 형성되는 하부 유입구(12)를 포함한다.
또한, 상기 상부 유입구(11)는 상기 하부 유입구(12)의 직경보다 더 크게 형성되는 특징이 있다.
상기 유입구 몸체(10)는 또 다른 형상으로 형성될 수 있다.
도5를 참조하여 설명하면, 상기 유입구 몸체(10)는 공기 유입구(11a), 물 유입구(11b) 및 비상 유입구(12')를 포함하여 이루어지기도 한다.
공기 유입구(11a)는 상부에 천공되어 형성되며, 공기가 유입된다.
물 유입구(11b)는 하부 일측에 천공되어 형성되며, 물(우오수)이 유입된다.
비상 유입구(12')는 하부 타측에 천공되어 형성되며, 상기 물의 수량이 적어서 하수도관 보수보강작업이 곤란해질 경우와 같은 비상시에 상수가 유입된다.
즉, 상부 유입구(11)가 공기 유입구(11a) 및 물 유입구(11b)로 분리되어 형성된다. 상기 상부 유입구(11)가 분리되어 형성된 이유는 공기 및 물의 유입을 더 정밀히 제어하기 위한 것이다.
도6을 참조하여 설명하면, 상기 배출구 몸체(20)는 상부에 천공되어, 상기 상하수관거(1) 내부의 압력을 측정하는 압력계가 구비되도록 형성되는 상부 배출구(21) 및 하부에 천공되어 상기 상하수관거(1) 내부의 공기 및 물이 외부로 배출되도록 형성되는 하부 배출구(22)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 하부 배출구(22)는 상기 상부 배출구(21)의 직경보다 더 크게 형성되는 특징이 있다.
이러한 유입구 몸체(10), 배출구 몸체(20)는 고정링(30)에 의해 상하수관거(1)의 유입구(1a) 및 배출구(1b)를 밀폐한다. 더욱 상세하게 설명하면, 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)는 둘레면에 몸체 경사면(13)이 형성된다. 이때, 고정링(30)은 상기 상하수관거(1)의 유입구(1a) 또는 배출구(1b)에 구비된다. 또한, 상기 고정링(30)은 재생관(2) 외측에 구비되어, 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)를 고정시킨다. 즉, 도4 및 도6에서 보는 바와 같이, 재생관(2)이 삽입된 상하수관거(1) 내부로 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)를 삽입한 상태에서, 상기 고정링(30)은 재생관(2) 외측에 구비되어, 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)를 상기 재생관(2) 또는 상하수관거(1)에 고정시킨다. 즉, 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)는 둘레면에 몸체 경사면(13)이 형성되기 때문에, 상기 고정링(30)이 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)의 경사면에 밀착되어, 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)를 상기 재생관(2) 또는 상하수관거(1)에 고정시킨다.
또한, 상기 고정링(30)도 내부면에 상기 몸체 경사면(13)과 대응되도록 고정링 경사면(31)이 형성된다. 따라서, 상기 고정링 경사면(31)과 몸체 경사면(13)이 밀착되어, 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)를 상기 재생관(2) 또는 상하수관거(1)에 고정시킨다.
또한, 상기 유입구 몸체(10) 및 배출구 몸체(20)는 엔지니어링 플라스틱계(예를 들면 MC Nylon등의 재질)를 사용하기도 한다. 상기 엔지니어링 플라스틱계는 철금속 소재보다 무게가 가벼워 운반하기 쉽고 작업하기에 용이한 장점이 있다.
도7은 본 발명에 따른 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 시스템을 나타내는 개략 구성도이며, 도8은 본 발명에 따른 유입구 몸체를 나타내는 개략 구성도이고, 도9는 본 발명에 따른 유입구 몸체의 또 다른 실시예이고, 도10은 본 발명의 배출구 몸체를 나타내는 개략 구성도이다.
한편, 도7을 참조하여 본 발명의 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 시스템하면, 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 시스템은 유입구 몸체(10), 유입구 제어부(110), 배출구 몸체(20), 배출구 제어부(210), 메인제어부(300)로 이루어진다.
도7 및 도8에서 보는 바와 같이, 유입구 몸체(10)는 상하수관거(1)의 유입구(1a)를 밀폐한다. 또한, 상기 유입구 몸체(10)는 공기압축기(101) 및 유입밸브(102)와 연결된다.
공기압축기(101)는 상기 유입구 몸체(10)와 연결되어, 상기 상하수관거(1) 내부로 공기를 유입시킨다. 또한, 상기 공기압축기(101)와 상기 유입구 몸체(10) 사이에 공기의 역류를 방지하는 체크밸브(101a)가 더 구비되기도 한다.
유입밸브(102)는 보수할 상하수관거의 유입구(1a)와 제2 상하수관거(4)의 배출구가 연결되는 배관에 구비된다. 이러한 상기 유입밸브(102)는 상기 제2 상하수관거(4)의 물이 상기 상하수관거(1) 내로 유입되도록 구동된다. 또한, 상기 유입밸브(102)는 자동제어를 용이하게 하기 위하여 전동식버트플라이밸브(Electric Butterfly Valve)로 이루어지기도 한다.
또한, 상기 유입구 몸체(10)는 비상밸브(103)가 더 구비되어, 비상시 상수도를 유입할 수 있게 구동된다.
더욱 상세하게 설명하면, 상기 유입구 몸체(10)는 상부 유입구(11) 및 하부 유입구(12)가 구비된다. 상부 유입구(11)는 공기압축기(101) 및 유입밸브(102)와 연결된다. 하부 유입구(12)는 비상밸브(103)가 연결된다. 이러한 상기 유입구 몸체(10)는 상부 유입구(11)를 통해 공기 및 물이 상하수관거(1) 내부로 유입되고, 하부 유입구(12)를 통해 비상시 상수도가 상하수관거(1) 내부로 유입된다.
또한, 도9에서 보는 바와 같이, 유입구 몸체(10)는 상부 유입구(11)가 공기 유입구(11a)와 물 유입구(11b)로 분리된 유입구 몸체(10)의 경우, 공기 유입구(11a)에 공기압축기(101)가 연결되며, 물 유입구(11b)에 유입밸브(102)가 연결된다.
유입구 제어부(110)는 상기 유입구 몸체(10)와 연결되어, 상기 상하수관거(1) 내로 공기 및 물의 유입을 제어하는 역할을 한다. 더욱 상세하게 설명하면, 상기 유입구 제어부(110)는 상기 유입구 몸체(10)와 연결된 상기 공기압축기(101) 및 유입밸브(102)와 연결되어, 상기 공기압축기(101) 및 유입밸브(102)의 구동을 제어한다. 또한, 상기 유입구 제어부(110)는 상기 유입구 몸체(10)와 연결된 비상밸브(103)의 구동을 제어한다.
또한, 유입구 제어부(110)는 상기 공기압축기(101) 및 유입밸브(102)가 구동될 수 있도록 메인제어부로(300)부터 전력을 공급받아, 상기 공기압축기(101) 및 유입밸브(102)로 전달한다.
또한, 유입구 제어부(110)는 상기 유입밸브(102)의 ON/OFF상태를 항시 알려주는 신호를 메인제어부(300)로 전달한다.
또한, 상기 유입구 제어부(110)는 상기 메인제어부(300)로부터 ON/OFF명령을 전달 받아서, 상기 공기압축기(101) 또는 유입밸브(102)의 구동을 제어한다.
또한, 상기 유입구 제어부(110)는 유입구 몸체(10)에 구비되기도 한다. 이때, 상기 유입구 제어부(110)는 상하수관거(1)의 물(상수 또는 우오수)과 접촉될 수 있기 때문에, 방수처리 된다.
도7 및 도10에서 보는 바와 같이, 배출구 몸체(20)는 상기 상하수관거(1)의 배출구(1b)를 밀폐한다. 또한, 상기 배출구 몸체(20)는 압력계(201) 및 배출밸브(202)가 연결된다.
압력계(201)는 일측이 상기 배출구 몸체(20)와 연결되고, 타측이 배출구 제어부(210)와 연결된다. 이러한, 상기 압력계(201)는 상기 상하수관거(1) 내부의 압력을 측정하여, 상기 배출구 제어부(210)로 데이터를 전송한다.
배출밸브(202)는 일측이 상기 배출구 몸체(20)와 연결되고, 타측이 배출구 제어부(210)와 연결된다. 이러한 상기 배출밸브(202)는 상기 상하수관거(1) 내의 공기 및 물을 외부 또는 제3 상하수관거(5)로 배출시키도록 구동된다. 또한, 상기 배출밸브(202)는 자동제어를 용이하게 하기위하여 전동식버트플라이밸브(Electric Butterfly Valve)로 이루어지기도 한다.
배출구 제어부(210)는 상기 배출구 몸체(20)와 연결되어, 상기 상하수관거(1) 내의 공기 및 물의 배출을 제어하는 역할을 한다. 더욱 상세하게 설명하면, 상기 배출구 제어부(210)는 상기 압력계(201) 및 배출밸브(202)와 연결되어, 상기 압력계(201)에서 측정된 데이터에 따라 상기 배출밸브(202)의 구동을 제어한다.
상기 배출구 제어부(210)는 상기 배출밸브(202)가 구동될 수 있도록 메인제어부(300)로부터 전력을 공급받아, 상기 배출밸브(202)로 전달한다.
또한, 상기 배출구 제어부(210)는 상기 배출밸브(202)의 ON/OFF 상태를 항시 알려주는 신호를 받아서 메인제어부(300)로 전달한다.
또한, 상기 배출구 제어부(210)는 메인제어부(300)로부터 ON/OFF 명령을 받아서 상기 전동배출밸브(202)의 구동을 제어한다.
또한, 상기 배출구 제어부(210)는 상하수관거(1) 내부(재생관(2) 내부)의 압력을 측정한 압력계(201)로부터 신호를 받아 상기 메인제어부(300)로 전달한다.
또한, 상기 배출구 제어부(210)는 배출구 몸체(20)에 구비되기도 한다. 이때, 상기 배출구 제어부(210)는 상하수관거(1)의 물(상수 또는 우오수)과 접촉될 수 있기 때문에, 방수처리 된다.
도7에서 보는 바와 같이, 메인제어부(300)는 상기 유입구 제어부(110) 및 배출구 제어부(210)와 연결되어, 상기 유입구 제어부(110) 및 배출구 제어부(210)를 제어하는 역할을 한다.
또한, 상기 메인제어부(300)는 전력장치가 구비되기도 한다. 상기 메인제어부(300)는 상기 발전기, 맨홀근처의 전력분배반 또는 한전 전력으로부터 전력을 공급받아, 유입구 제어부(110) 및 배출구 제어부(210)로 분배 공급한다.
즉, 상기 메인제어부(300)는 상기 배출구 압력계(201)에서 측정되는 상기 상하수관거(1) 내의 압력값에 따라, 상기 공기압축기(101), 유입밸브(102) 및 배출밸브(202)의 구동을 제어한다. 이때, 메인제어부(300)는 상기 상하수관거 내부의 압력이 일정한 압력으로 유지되도록 상기 유입밸브(102) 또는 배출밸브(202)를 제어한다.
또한, 상기 메인제어부(300)는 PC가 더 구비되기도 한다. 상기 메인제어부(300)는 압력계(201)에서 측정한 정보를 배출구 제어부(210)로부터 전달받아, 이를 다시 PC로 전송한다. 이때, 상기 PC는 Notebook 또는 Desktop Computer로 구성된다. 또한, 상기 PC는 메인제어부(300)와 유선 또는 무선으로 통신하여 각종 구동장치의 작동상태를 표시하거나, 작동 제어를 가능하게 한다. 또한, 상기 PC는 압력계(201)로부터 측정된 정보를 시간에 따른 압력 그래프로 실시간 나타낸다.
또한, 상기 메인제어부(300)는 PC를 통하거나, 직접 각종 구동장치의 구동 명령신호를 유입구 제어부(110) 및 배출구 제어부(210)로 전달한다.
도11은 본 발명에 따른 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 방법은 재생관 삽입 단계(S100), 유입구 밀폐 단계(S200), 배출구 밀폐 단계(S300), 연결 단계(S400), 유입 단계(S500), 밀착 단계(S600) 및 제거 단계(S800)로 이루어진다.
재생관 삽입 단계(S100)는 상하수관거(1) 내부로 재생관(2)을 삽입하는 단계이다.
유입구 밀폐 단계(S200)는 유입구 몸체(10)를 이용하여, 상기 상하수관거(1)의 유입구(1a)를 밀폐하는 단계이다. 상기 유입구 몸체(10)는 공기압축기(101) 및 유입밸브(102)가 연결된다. 또한, 상기 유입구 몸체(10)는 고정링(30)에 의해 유입구(1a)에 고정된다.
배출구 밀폐 단계(S300)는 배출구 몸체(20)를 이용하여, 상기 상하수관거(1)의 배출구(1b)를 밀폐하는 단계이다. 상기 배출구 몸체(20)는 압력계(201) 및 배출밸브(202)가 연결된다. 또한, 상기 배출구 몸체(20)는 고정링(30)에 의해 배출구(1b)에 고정된다.
연결 단계(S400)는 상기 유입구 몸체(10)와 제2 상하수관거(4)의 유입구와 연결시키는 단계이다. 또한, 상기 유입구 몸체(1a)와 제2 상하수관거(4)의 배출구 사이에 유입밸브(102)가 구비된다. 상기 유입밸브(102)는 물(상수 또는 우오수)을 상하수관거(1) 내로 유입하도록 구동된다.
유입 단계(S500)는 상기 상하수관거(1) 내부로 공기 및 물을 유입하는 단계이다. 상기 유입밸브(102)는 상기 제2 상하수관거(4)의 물을 상기 상하수관거(1) 내로 유입되도록 구동된다.
밀착 단계(S600)는 상기 재생관(2)에 상기 상하수관거(1) 내벽에 밀착되는 단계이다. 상하수관거(1) 내부로 공기 및 물이 유입되면, 상하수관거(1)의 내부 압력이 증가한다.
배출 단계(S700)는 상기 상하수관거(1) 내부의 공기 및 물이 외부로 배출되는 단계이다. 상기 상하수관거(1)의 내부 압력이 지속적으로 증가하는 것을 방지하고 일정한 압력을 유지할 수 있도록, 상기 배출밸브(202)는 상기 상하수관거(1) 내부의 공기 및 물이 외부로 배출하도록 구동된다.
제거 단계(S800)는 상기 재생관(2)이 상기 상하수관거(1) 내벽에 경화된 후, 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)를 제거하는 단계이다. 더욱 상세하게 설명하면, 상기 재생관(2)이 상기 상하수관거(1) 내벽에 경화되면, 물의 유입을 차단한다. 이후, 상하수관거(1) 내부의 공기 및 물을 외부 또는 제3 상하수관거(5)로 모두 배출하여 압력을 대기압과 동일하게 한다. 이후, 상기 제거단계(S800)는 유입구 몸체(10) 및 배출구 몸체(20)를 제거한다.
또한, 상기 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 방법은 상기 상하수관거(1) 내부의 압력을 측정하여, 상기 상하수관거(1) 내부의 압력이 일정하도록 공기 및 물의 유입을 제어하거나, 상기 상하수관거(1) 내부의 공기 및 물의 배출을 제어한다. 더욱 상세하게 설명하면, 상기 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 방법은 상기 상하수관거(1) 내부의 압력이 일정하도록 공기압축기(101) 및 유입밸브(102)의 구동을 제어하여, 공기 및 물의 유입한다. 또한, 상기 상하수관거(1) 내부의 압력이 일정하도록 배출밸브(202)의 구동을 제어하여, 상기 상하수관거(1) 내부의 공기 및 물을 배출한다.
1 : 상하수관거
1a : 유입구 1b : 배출구
2 : 재생관
3 : 열풍주압장치
4 : 제2 상하수관거
5 : 제3 상하수관거
10 : 유입구 몸체
11 : 상부 유입구
11a : 공기 유입구 11b : 물 유입구
12 : 하부 유입구 12' : 비상 유입구
20 : 배출구 몸체
21 : 상부 배출구
22 : 하부 배출구
30 : 고정링
101 : 공기압축기
102 : 유입밸브
110 : 유입구 제어부
201 : 압력계
202 : 배출밸브
210 : 배출구 제어부
300 : 메인제어부
S100 : 재생관 삽입 단계
S200 : 유입구 밀폐 단계
S300 : 배출구 밀폐 단계
S400 : 연결 단계
S500 : 유입 단계
S600 : 밀착 단계
S700 : 배출 단계
S800 : 제거 단계

Claims (11)

  1. 재생관(2) 또는 상하수관거(1)에 고정되도록 구비되는 고정링(30)에 의해 상기 상하수관거(1)의 유입구(1a)가 밀폐되며, 상기 상하수관거(1) 내부로 공기를 유입하는 공기압축기(101)가 연결되고, 상기 상하수관거(1)의 유입구(1a)와 제2 상하수관거(4)의 배출구가 연결되도록 형성되는 배관에 구비되는 유입밸브(102)를 포함하는 유입구 몸체(10);
    상기 유입구 몸체(10)의 공기압축기(101) 및 유입밸브(102)와 연결되어, 상기 상하수관거(1) 내로 공기 및 물의 유입을 제어하는 유입구 제어부(110);
    재생관(2) 또는 상하수관거(1)에 고정되도록 구비되는 고정링(30)에 의해 상기 상하수관거(1)의 배출구(1b)가 밀폐되며, 상기 상하수관거(1) 내의 압력을 측정하는 압력계(201)가 구비되고, 상기 상하수관거(1)의 배출구(1b)와 제3 상하수관거(5)의 유입구가 연결되도록 형성되는 배관에 구비되는 배출밸브(202)를 포함하는 배출구 몸체(20);
    상기 배출구 몸체(20)의 압력계(201) 및 배출밸브(202)와 연결되어, 상기 상하수관거(1) 내의 공기 및 물의 배출을 제어하는 배출구 제어부(210); 및
    상기 유입구 제어부(110) 및 배출구 제어부(210)와 연결되어, 상기 상하수관거(1) 내의 압력이 일정하도록 상기 유입구 제어부(110) 및 배출구 제어부(210)를 제어하는 메인제어부(300);
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)는
    일측의 직경이 상기 상하수관거(1)의 내경과 동일하도록 형성되며,
    타측의 직경이 상기 상하수관거(1)의 내경보다 더 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)는
    둘레면에 몸체 경사면(13)이 형성되는 것을 특징으로 하는 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정링(30)은
    내부면에 상기 몸체 경사면과 대응되도록 고정링 경사면(31)이 형성되는 것을 특징으로 하는 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유입구 몸체(10)는
    상부에 천공되어 형성되며, 공기 및 물이 유입되는 상부 유입구(11); 및
    하부에 천공되어 형성되며, 비상시 상수도가 유입되는 하부 유입구(12);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유입구 몸체(10)는
    상부에 천공되어 형성되며, 공기가 유입되는 공기 유입구(11a);
    하부 일측에 천공되어 형성되며, 물이 유입되는 물 유입구(11b); 및
    하부 타측에 천공되어 형성되며, 비상시 상수도가 유입되는 비상 유입구(12');
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배출구 몸체(20)는
    상부에 천공되어, 상기 상하수관거(1) 내부의 압력을 측정하는 압력계(201)가 구비되도록 형성되는 상부 배출구(21); 및
    하부에 천공되어 형성되며, 상기 상하수관거(1) 내부의 공기 및 물이 외부로 배출되는 하부 배출구(22);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유입구 제어부(110)는
    상기 공기압축기(101) 및 유입밸브(102)와 연결되어, 상기 공기압축기(101) 및 유입밸브(102)의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 배출구 제어부(210)는
    상기 압력계(201) 및 배출밸브(202)와 연결되어, 상기 압력계(201)에서 측정된 데이터에 따라 상기 배출밸브(202)의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 시스템.
  10. 제1항의 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 시스템을 이용한 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 방법에 있어서,
    보수대상인 상하수관거(1) 내부로 재생관(2)을 삽입하는 재생관 삽입 단계(S100);
    유입구 몸체(10)와 고정링(30)을 이용하여 상기 상하수관거(1)의 유입구(1a)를 밀폐하는 유입구 밀폐 단계(S200);
    배출구 몸체(20)와 고정링(30)을 이용하여 상기 상하수관거(1)의 배출구(1b)를 밀폐하는 배출구 밀폐 단계(S300);
    상기 유입구 몸체(10)와 제2 상하수관거(4)의 유입구를 배관으로 연결하는 연결 단계(S400);
    공기압축기(101)를 이용하여, 상기 상하수관거(1) 내부로 공기를 주입하며, 상기 제2 상하수관거(4) 내의 물을 보수대상인 상기 상하수관거(1) 내부로 유입하는 유입 단계(S500);
    상기 상하수관거(1) 내부로 유입되는 공기 및 물을 통해, 상기 상하수관거(1) 내부의 압력을 상승시켜, 상기 재생관(2)이 상기 상하수관거(1) 내벽에 밀착되는 밀착 단계(S600);
    상기 상하수관거(1) 내부의 압력이 일정하도록, 상기 상하수관거(1) 내부의 공기 및 물을 외부로 배출하는 배출 단계(S700); 및
    상기 재생관(2)이 상기 상하수관거(1) 내벽에 경화된 후, 상기 상하수관거(1) 내부로 유입되는 공기 및 물의 유입을 차단하며, 상기 상하수관거(1) 내부의 공기 및 물을 배출하고, 상기 유입구 몸체(10) 또는 배출구 몸체(20)를 제거하는 제거 단계(S800);
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 방법은
    상기 상하수관거(1) 내부의 압력을 측정하여, 상기 상하수관거(1) 내부의 압력이 일정하도록 공기 및 물의 유입을 제어하거나, 상기 상하수관거(1) 내부의 공기 및 물의 배출을 제어하는 것을 특징으로 하는 상하수관거 보수 보강을 위한 압력 제어 방법.
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