KR101726762B1 - 배관 클리닝 장치 - Google Patents

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KR101726762B1
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주식회사 포스코
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 장치는, 유체의 이동 경로를 제공하며, 상기 유체에 포함된 이물질을 여과하는 필터부재를 내부에 구비하는 배관부재; 상기 필터부재를 향해 선택적으로 세정유체를 분사 가능한 분사유닛; 상기 배관부재 내부의 압력을 측정하되, 상기 유체의 이동방향을 기준으로 상기 필터부재의 전방측 및 후방측 압력을 측정하는 압력측정유닛; 및 상기 압력측정유닛에 연결되며, 상기 압력측정유닛에서 측정된 압력을 이용하여 상기 필터부재의 전방측 압력에 대한 후방측 압력의 압력비를 계산하고, 상기 압력비가 기준압력비 미만인 경우 상기 세정유체를 분사하도록 상기 분사유닛을 제어하는 제어유닛을 포함한다.

Description

배관 클리닝 장치{Apparatus for pipe cleaning}
본 발명은 배관 클리닝 장치에 관한 것이며, 상세하게는 유체의 이동 경로를 제공하는 배관을 효과적으로 클리닝 가능한 배관 클리닝 장치에 관한 것이다.
배관(pipe)은 일반적으로 유체의 수송에 이용되며, 일상생활 및 각종 공업 시설에서 널리 이용된다. 유체의 수송에 이용되는 배관의 경우 설비와 설비 사이에서 유체의 이동 경로를 제공하는 역할을 수행할 뿐만 아니라, 필요에 따라 유체 내부에 포함되는 이물질을 걸러내는 망 등의 수단을 배관 내부에 구비할 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0074155호 (2011.06.30. 공개)
본 발명의 목적은 유체의 이동경로를 제공하는 배관을 효과적으로 클리닝 가능한 배관 클리닝 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 장치는, 유체의 이동 경로를 제공하며, 상기 유체에 포함된 이물질을 여과하는 필터부재를 내부에 구비하는 배관부재; 상기 필터부재를 향해 선택적으로 세정유체를 분사 가능한 분사유닛; 상기 배관부재 내부의 압력을 측정하되, 상기 유체의 이동방향을 기준으로 상기 필터부재의 전방측 및 후방측 압력을 측정하는 압력측정유닛; 및 상기 압력측정유닛에 연결되며, 상기 압력측정유닛에서 측정된 압력을 이용하여 상기 필터부재의 전방측 압력에 대한 후방측 압력의 압력비를 계산하고, 상기 압력비가 기준압력비 미만인 경우 상기 세정유체를 분사하도록 상기 분사유닛을 제어하는 제어유닛을 포함한다.
상기 세정유체는 수증기를 포함할 수 있다.
상기 배관부재는 상기 유체의 이동방향을 따라 순차적으로 배치되는 입측배관부재, 중간배관부재 및 출측배관부재를 구비하며, 상기 중간배관부재는 상기 입측배관부재 및 출측배관부재로부터 분리 가능하도록 배치되며, 상기 필터부재는 상기 출측배관부재의 내부로부터 분리 가능하도록 배치될 수 있다.
상기 필터부재는 매쉬 소재로 형성되며, 상기 유체의 이동방향을 따라 외경이 감소하는 원뿔 형상일 수 있다.
상기 분사유닛은, 상기 유체의 이동방향을 따라 순차적으로 배치되어 상기 필터부재를 향해 상기 세정유체를 분사하는 제1 분사유닛, 제2 분사유닛 및 제3 분사유닛을 구비하며, 상기 제1 분사유닛은 복수의 제1 노즐부재들을 구비하여 상기 출측배관부재의 직단면 방향에 대해 제1 분사각으로 상기 세정유체를 분사하고, 상기 제2 분사유닛은 복수의 제2 노즐부재들을 구비하여 상기 출측배관부재의 직단면 방향에 대해 제2 분사각으로 상기 세정유체를 분사하며, 상기 제3 분사유닛은 복수의 제3 노즐부재들을 구비하여 상기 출측배관부재의 직단면 방향에 대해 제3 분사각으로 상기 세정유체를 분사하되, 상기 제1 노즐부재들, 상기 제2 노즐부재들 및 상기 제3 노즐부재들은 상기 제1 분사각, 제2 분사각 및 제3 분사각이 상기 유체의 이동방향을 따라 순차적으로 감소하도록 배치될 수 있다.
상기 제1 노즐부재들, 상기 제2 노즐부재들 및 상기 제3 노즐부재들은 상기 제1 노즐부재들의 개수, 상기 제2 노즐부재들의 개수 및 상기 제3 노즐부재들의 개수가 상기 유체의 이동방향을 따라 순차적으로 감소하도록 배치될 수 있다.
상기 분사유닛은, 상기 출측배관부재의 둘레방향을 따라 배치되어 상기 세정유체의 이동 경로를 제공하며, 상기 각각의 노즐부재들이 길이방향을 따라 배치되는 환형배관부재들; 상기 환형배관부재들에 연결되어 상기 노즐부재들에 세정유체를 공급하는 공급배관부재들; 상기 공급배관부재들 상에 배치되어 상기 세정유체의 유량을 조절하는 공급밸브부재들; 및 상기 공급배관부재들에 연결되어 상기 세정유체를 공급하는 세정유체배관부재를 더 포함할 수 있다.
상기 배관 클리닝 장치는 배관부재의 하부에 배치되어, 상기 세정유체 및 상기 이물질이 포함된 오수를 회수 가능한 회수유닛을 더 포함하되, 상기 회수유닛은, 상기 배관부재의 내부로부터 상기 배관부재의 하부를 향해 함몰 형성된 회수공간을 제공하는 회수홈부재; 상기 회수홈부재와 연통되어 상기 오수의 이동 경로를 제공하는 회수배관부재; 및 상기 회수배관부재 상에 배치되어 상기 오수의 유량을 조절 가능한 회수밸브부재를 포함할 수 있다.
상기 회수유닛은, 상기 유체의 이동방향을 기준으로, 상기 필터부재의 전방측에 배치되는 제1 회수유닛 및 상기 필터부재의 후방측에 배치되는 제2 회수유닛을 구비할 수 있다.
상기 압력측정유닛은, 상기 유체의 이동방향을 기준으로 상기 필터부재의 전방측에 배치되며, 상기 필터부재 전방측의 상기 배관부재 내부의 압력인 제1 압력(P1)을 측정하는 제1 압력측정센서부; 및 상기 유체의 이동방향을 기준으로 상기 필터부재의 후방측에 배치되며, 상기 필터부재 후방측의 상기 배관부재 내부의 압력인 제2 압력(P2)을 측정하는 제2 압력측정센서부를 포함하되, 상기 제어유닛은 상기 제1 압력측정센서부 및 상기 제2 압력측정센서부에 연결되어 상기 제1 압력에 대한 상기 제2 압력의 압력비(P2/P1)를 연산하는 연산부를 포함하여, 상기 압력비(P2/P1)가 상기 기준압력비 미만인 경우 상기 공급밸브부재를 개방하도록 제어할 수 있다.
상기 제어유닛은 상기 압력비(P2/P1)가 상기 기준압력비 미만인 경우 상기 회수밸브부재를 개방하도록 제어할 수 있다.
상기 기준 압력비는 0.6일 수 있다.
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본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 장치는, 배관부재 내부의 유체의 이동에 영향을 미치지 않으면서 필터부재의 세척작업을 수행할 수 있는바, 유체의 연속적이 공급이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 장치는, 배관부재 내부로부터 필터부재를 분리하지 않고 필터부재를 세척할 수 있는바, 작업자의 작업부하가 효과적으로 감소되며, 안전사고 발생을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 장치는, 배관부재 내부의 압력비를 이용하여 필터부재의 이물질 고착 정도를 판단하며, 그에 따라 필터부재를 세척하는바, 배관부재의 막힘을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 유체의 이동경로를 제공하는 배관부재의 일 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 장치의 일부 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 장치의 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 제1 분사노즐들의 배치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 제2 분사노즐들의 배치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 제3 분사노즐들의 배치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 장치의 세정유체 분사를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 방법의 플로우차트를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은 배관 클리닝 장치에 관한 것으로, 이하에 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 실시예들을 설명하고자 한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서, 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다. 또한, 이하게 언급되는 연결은 두 개의 구성요소가 직접적으로 연결되는 경우뿐만 아니라, 다른 매개체를 통해 간접적으로 연결되는 경우도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 유체의 이동경로를 제공하는 배관부재의 일 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 배관부재(10)는 유체의 이동방향을 따라 입측배관부재(11), 중간배관부재(12) 및 출측배관부재(13)가 순차적으로 배치되며, 입측배관부재(11), 중간배관부재(12) 및 출측배관부재(13)는 체결구(17)에 의해 서로 결합될 수 있다. 도 1의 (a)에는 너트와 볼트로 이루어진 체결구(17)를 도시하였으나, 체결구(17)는 반드시 이에 국한될 것은 아니며, 입측배관부재(11), 중간배관부재(12) 및 출측배관부재(13) 상호간을 결합할 수 있는 모든 수단을 포함한다. 필터부재(15)는 매쉬 소재로 제작되어 출측배관부재(13)의 내부에 배치된다. 필터부재(15)의 형상은 이물질(A)을 여과할 수 있는 모든 형상을 포함하나, 여과 효율의 향상을 도모하기 위해 도 1에 도시된 바와 같이 원뿔 형상으로 제작될 수 있다.
도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 배관부재(10)의 내부를 따라 이동하는 유체는 이물질(A)을 포함할 수 있다. 유체가 공급되는 설비의 안정적인 운행을 위해, 배관부재(10) 내부에 설치된 필터부재(15)를 이용하여 이물질(A)을 적절히 제거한다. 코크스오븐가스(Coke Oven Gas, COG), 전로가스(Linz Donawitze Gas, LDG), 고로가스(Blast Furnace Gas, BFG) 및 파이넥스가스(Finex Off Gas, FOG)와 같은 제철공장의 배가스의 경우 더스트(Dust), 타르(Tar) 등의 이물질(A)을 포함하므로, 배가스가 공급되는 설비의 안정적인 운행을 위해 배가스에 포함된 이물질(A)을 적절히 제거하여 공급해야 한다.
연속적인 유체의 공급에 따라 배관부재(10) 내부의 필터부재(15)에는 이물질(A)이 축적되게 된다. 특히, 배가스의 경우 타르 등을 포함하므로, 필터부재(15)에 이물질(A)이 고착되는 현상(A')이 발생하게 된다. 필터부재(15)에 고착되는 이물질(A')에 의해 배관부재(10) 내부에서 유체의 정상적인 유동이 불가능하게 된다. 따라서, 정상적인 유체의 유동을 위해, 작업자는 주기적으로 필터부재(15)의 세척작업을 수행해야 한다.
필터부재(15)의 세척작업을 수행하기 위해서, 작업자는 체결구(17)를 해체하여 중간배관부재(12)를 배관부재(10)로부터 분리하여야 하며, 필터부재(15)를 배관부재(10)로부터 탈거해야 한다. 작업자는 탈거된 필터부재(15)를 세척수 및 브러쉬(Bruch) 등을 이용하여 세척해야 하며, 세척 완료된 필터부재(15)를 다시 배관부재(10)에 삽입하고 중관배관부재(12)를 배관부재(10)에 결합시켜야 한다. 필터부재(15)의 세척 작업이 반복됨에 따라 작업자의 업무 부하가 증대되며, 작업자가 안전사고에 노출되는 빈도가 높아지게 된다. 또한, 필터부재(15)의 세척 작업을 수행하기 위해서는 배관부재(10)를 분리하는 작업이 필수적인바, 유체의 공급 중단에 따른 조업 중단이 불가피해진다. 따라서, 본 발명은 유체의 공급 중단을 효과적으로 방지하며, 작업자의 업무 부하 및 안전사고 노출 빈도를 최소화할 수 있는 배관 클리닝 장치 및 배관 클리닝 방법을 제공하고자 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 장치의 일부 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 장치는 필터부재(15)를 향해 선택적으로 세정유체를 분사 가능한 분사유닛(100) 및 배관부재(10)의 하부에 배치되어 오수를 회수 가능한 회수유닛(200)을 포함한다. 분사유닛(100)은 필터부재(15)을 향해 세정유체를 분사 가능한 분사노즐들(111, 121, 131), 각각의 분사노즐들(111, 121, 131)이 배치되는 환형배관부재들(113, 123, 133), 환형배관부재들(113, 123, 133)에 세정유체를 공급하는 공급배관부재들(117, 127, 137) 및 공급배관부재들(117, 127, 137) 상에 배치되어 세정유체의 공급량을 조절하는 공급밸브부재들(115, 125, 135)를 구비한다. 분사유닛(100)은 출측배관부재(13)에 유체의 이동방향을 따라 순차적으로 배치되는 제1 분사유닛(110), 제2 분사유닛(120) 및 제3 분사유닛(130)으로 구성될 수 있으며, 세정유체배관부재(140)는 제1 분사유닛(110), 제 분사유닛(120) 및 제3 분사유닛(130)에 세정유체를 공급하도록 배치된다.
제1 분사유닛(110)은 필터부재(15)를 향해 세정유체를 분사 가능한 제1 노즐부재들(111), 출측배관부재(13)의 둘레방향을 따라 배치되며, 제1 노즐부재들(111)이 길이방향을 따라 배치되는 제1 환형배관부재(113), 제1 환형배관부재(113)에 연결되어 세정유체배관부재(140)로부터 제1 환형배관부재(113)에 세정유체를 공급하는 제1 공급배관부재(117) 및 제1 공급배관부재(117) 상에 배치되어 제1 노즐부재들(111)의 세정유체 분사량을 조절 가능한 제1 공급밸브부재(115)를 포함한다. 도 2에는 제1 환형배관부재(113)가 출측배관부재(13)의 외측 둘레방향을 따라 배치되는 것을 도시하였으나, 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 즉, 제1 환형배관부재(113)가 출측배관부재(13)의 내측 둘레방향을 따라 배치되는 경우 역시 본 발명의 배관 클리닝 장치에 포함된다. 제1 환형배관부재(113)가 출측배관부재(13)의 외측 둘레방향을 따라 배치되는 경우, 제1 노즐부재(111)는 출측배관부재(13)를 관통하도록 배치되는 것이 바람직하다.
제2 분사유닛(120)은 필터부재(15)를 향해 세정유체를 분사 가능한 제2 노즐부재들(121), 출측배관부재(13)의 둘레방향을 따라 배치되며, 제2 노즐부재들(121)이 길이방향을 따라 배치되는 제2 환형배관부재(123), 제2 환형배관부재(123)에 연결되어 세정유체배관부재(140)로부터 제2 환형배관부재(123)에 세정유체를 공급하는 제2 공급배관부재(127) 및 제2 공급배관부재(127) 상에 배치되어 제2 노즐부재들(121)의 세정유체 분사량을 조절 가능한 제2 공급밸브부재(125)를 포함한다. 도 2에는 제2 환형배관부재(123)가 출측배관부재(13)의 외측 둘레방향을 따라 배치되는 것을 도시하였으나, 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 즉, 제2 환형배관부재(123)가 출측배관부재(13)의 내측 둘레방향을 따라 배치되는 경우 역시 본 발명의 배관 클리닝 장치에 포함된다. 제2 환형배관부재(123)가 출측배관부재(13)의 외측 둘레방향을 따라 배치되는 경우, 제2 노즐부재(121)는 출측배관부재(13)를 관통하도록 배치되는 것이 바람직하다.
제3 분사유닛(130)은 필터부재(15)를 향해 세정유체를 분사 가능한 제3 노즐부재들(131), 출측배관부재(13)의 둘레방향을 따라 배치되며, 제2 노즐부재들(131)이 길이방향을 따라 배치되는 제3 환형배관부재(133), 제3 환형배관부재(133)에 연결되어 세정유체배관부재(140)로부터 제3 환형배관부재(133)에 세정유체를 공급하는 제3 공급배관부재(137) 및 제3 공급배관부재(137) 상에 배치되어 제3 노즐부재들(131)의 세정유체 분사량을 조절 가능한 제3 공급밸브부재(135)를 포함한다. 도 2에는 제3 환형배관부재(133)가 출측배관부재(13)의 외측 둘레방향을 따라 배치되는 것을 도시하였으나, 반드시 이에 국한되는 것이 아니다. 즉, 제3 환형배관부재(133)가 출측배관부재(13)의 내측 둘레방향을 따라 배치되는 경우 역시 본 발명의 배관 클리닝 장치에 포함된다. 제3 환형배관부재(133)가 출측배관부재(13)의 외측 둘레방향을 따라 배치되는 경우, 제3 노즐부재(131)는 출측배관부재(13)를 관통하도록 배치되는 것이 바람직하다.
회수유닛(200)은 분사유닛(100)으로부터 분사되는 세정유체와 필터부재(15)로부터 제거된 이물질(A')이 혼합된 오수를 회수하도록 배관부재(10)의 하부측에 배치된다. 회수유닛(200)은 배관부재(10)의 내부로부터 하부를 향해 함몰 형성되어 회수공간들(211', 221')을 제공하는 회수홈부재들(211, 221), 회수공간들(211', 221')에 각각 연통되어 오수의 이동 경로를 제공하는 회수배관부재들(215, 225) 및 회수배관부재들(215, 225) 상에 배치되어 오수의 유량을 조절하는 회수밸브부재들(213, 223)을 포함한다. 회수유닛(200)은 중간배관부재(12)의 하부측에 배치되는 제1 회수유닛(210) 및 출측배관부재(13)의 하부측에 배치되는 제2 회수유닛(220)으로 구성될 수 있으며, 제2 회수유닛(220)은 유체의 이동방향을 기준으로 제3 분사유닛(130)의 후방측에 배치되는 것이 바람직하다.
제1 회수유닛(210)은 중간배관부재(12)의 내부로부터 하부를 향해 함몰 형성된 제1 회수공간(211')을 제공하는 제1 회수홈부재(211), 제1 회수공간(211')과 연통되도록 제1 회수홈부재(211)에 연결되어 오수의 이동 경로를 제공하는 제1 회수배관부재(215) 및 제1 회수배관부재(215) 상에 배치되어 제1 회수공간(211')으로부터 배출되는 오수의 유량을 조절 가능한 제1 회수밸브부재(213)를 포함한다. 제1 회수배관부재(215)의 일단은 수거설비(미도시)에 연결되며, 배출된 오수는 수거설비로 회수된다.
제2 회수유닛(220)은 출측배관부재(13)의 내부로부터 하부를 향해 함몰 형성된 제2 회수공간(221')을 제공하는 제2 회수홈부재(221), 제2 회수공간(221')과 연통되도록 제2 회수홈부재(221)에 연결되어 오수의 이동 경로를 제공하는 제2 회수배관부재(225) 및 제2 회수배관부재(225) 상에 배치되어 제2 회수공간(221')으로부터 배출되는 오수의 유량을 조절 가능한 제2 회수밸브부재(223)를 포함한다. 제2 회수배관부재(225)의 일단은 수거설비(미도시)에 연결되며, 배출된 오수는 수거설비로 회수된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 4, 도 5 및 도 6은 제1 분사노즐들, 제2 분사노즐들, 제3 분사노즐들의 배치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 제1 환형배관부재(113), 제2 환형배관부재(123) 및 제3 환형배관부재(133)가 출측배관부재(13)의 외측에 배치된 경우를 예시적으로 나타낸 것이다. 제1 노즐부재(111)는 제1 노즐구(111a)를 구비하여 제1 노즐구(111a)를 통해 세정유체가 필터부재(15)를 향해 분사된다. 제2 노즐부재(121)는 제2 노즐구(121a)를 구비하여 제2 노즐구(121a)를 통해 세정유체가 필터부재(15)를 향해 분사된다. 제3 노즐부재(131)는 제3 노즐구(131a)를 구비하여 제3 노즐구(131a)를 통해 세정유체가 필터부재(15)를 향해 분사된다. 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 노즐부재들(111), 제2 노즐부재들(121) 및 제3 노즐부재들(131)은 출측배관부재(13)의 직단면 방향에 대해 각각 제1 분사각(θ1), 제2 분사각(θ2) 및 제3 분사각(θ3)을 형성하도록 배치된다. 즉, 제1 노즐부재들(111)은 제1 노즐구(111a)에서 분사되는 세정유체가 출측배관부재(13)의 직단면 방향에 대해 제1 분사각(θ1)을 형성하도록 제1 환형배관부재(113)에 배치되며, 제2 노즐부재들(121)은 제2 노즐구(121a)에서 분사되는 세정유체가 출측배관부재(13)의 직단면 방향에 대해 제2 분사각(θ2)을 형성하도록 제2 환형배관부재(123)에 배치되고, 제3 노즐부재들(131)은 제3 노즐구(131a)에서 분사되는 세정유체가 출측배관부재(13)의 직단면 방향에 대해 제3 분사각(θ3) 형성하도록 제3 환형배관부재(133)에 배치된다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 노즐부재들(111), 제2 노즐부재들(121) 및 제3 노즐부재들(131)은 출측배관부재(13)의 직단면 방향에 대해 제1 분사각(θ1), 제2 분사각(θ2) 및 제3 분사각(θ3)을 형성하도록 배치되며, 제1 분사각(θ1), 제2 분사각(θ2) 및 제3 분사각(θ3)은 순차적으로 그 각도가 감소하도록 배치된다(θ1>θ2>θ3). 바람직하게는 제1 분사각(θ1)은 60°, 제2 분사각(θ2)은 45°, 제3 분사각(θ3)은 30°일 수 있으나, 구체적인 분사각은 세척효율에 따라 결정됨이 더욱 바람직하다. 도 4 내지 도 6은 제 1 노즐부재들(111), 제2 노즐부재들(121) 및 제3 노즐부재들(131)이 등간격으로 배치되는 예를 도시하였으나, 반드시 이에 국한되는 것은 아니며, 등간격으로 배치되지 않는 경우도 본 발명에 포함된다. 제1 노즐부재들(111)의 개수, 제2 노즐부재들(121)의 개수 및 제3 노즐부재들(131)의 개수는 순차적으로 그 수가 감소하도록 배치될 수 있다. 바람직하게는, 10개의 제1 노즐부재들(111), 6개의 제2 노즐부재들(121), 4개의 제3 노즐부재들(131)이 각각 배치될 수 있으나, 구체적인 개수는 세척효율에 따라 결정됨이 더욱 바람직하다.
제1 분사각(θ1), 제2 분사각(θ2) 및 제3 분사각(θ3)이 순차적으로 감소하도록 제1 노즐부재들(111), 제2 노즐부재들(121) 및 제3 노즐부재들(131)이 배치되고, 제1 노즐부재들(121), 제2 노즐부재들(121) 및 제3 노즐부재들(131)은 그 개수가 순차적으로 감소하도록 배치되는바, 동일 평면상에 세정유체를 분사하는 경우에 비하여 필터부재(15)의 세척효율이 효과적으로 증대된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 장치의 세정유체 분사를 개략적으로 나타낸 도면이다.
제1 공급밸브부재(115), 제2 공급밸브부재(125) 및 제3 공급밸브부재(135)가 개방됨에 따라, 제1 노즐부재들(111), 제2 노즐부재들(121) 및 제3 노즐부재들(131)로부터 세정유체가 분사된다. 세정유체는 필터부재(15)를 세척할 수 있는 모든 유체를 포함하나, 타르 등의 이물질의 효과적인 세척을 위해 고온의 수증기를 포함할 수 있다. 제1 노즐부재들(111), 제2 노즐부재들(121) 및 제3 노즐부재들(131)로부터 세정유체가 필터부재(15)를 향해 분사됨에 따라 필터부재(15)에 고착된 이물질(A')이 필터부재(15)로부터 제거되게 된다. 필터부재(15)로부터 제거된 이물질(A') 및 세정유체를 포함하는 오수는 배관부재(10)의 하부측을 따라 이동하여 제1 회수공간(211') 및 제2 회수공간(221')으로 흘러 들어오게 된다.
제1 노즐부재들(111), 제2 노즐부재들(121) 및 제3 노즐부재들(131)은 배관부재(10) 내부의 유체의 이동과 무관하게 필터부재(15)를 향해 세정유체를 분사하며, 제1 회수유닛(210) 및 제2 회수유닛(220) 역시 배관부재(10) 내부의 유체의 이동과 무관하게 오수를 회수할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 장치는, 배관부재(10) 내부의 유체의 이동에 영향을 미치지 않으면서 필터부재(15)의 세척 작업을 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 장치는, 배관부재(10)의 내부 압력비를 측정하는 압력측정유닛(300) 및 압력측정유닛(300)에 연결되어 공급밸브부재들(115, 125, 135) 및 회수밸브부재들(213, 223)을 제어하는 제어유닛(400)을 더 포함할 수 있다.
압력측정유닛(300)은 유체의 이동방향을 기준으로 필터부재(15) 전방측의 배관부재(10) 내부의 압력인 제1 압력(P1)을 측정하는 제1 압력측정센서부(310), 유체의 이동방향을 기준으로 필터부재(15) 후방측의 배관부재(10) 내부의 압력인 제2 압력(P2)을 측정하는 제2 압력측정센서부(320)를 포함한다. 제1 압력측정센서부(310)는 입측배관부재(11)에 배치되고, 제2 압력측정센서부(320)는 출측배관부재(13)에 배치될 수 있다.
스크린부재(15)에 고착된 이물질(A')에 의해 배관부재(10) 내부의 유체가 원활하게 이동하지 않는 경우, 제1 압력(P1)에 비해 제2 압력(P2)이 낮게 측정된다. 제어유닛(400)은 제1 압력(P1)에 대한 제2 압력(P2)의 압력비(P2/P1)를 연산하는 연산부(405)를 포함하여, 연산부(405)에서 연산된 압력비(P2/P1)가 기준압력비 미만인 경우, 제1 공급밸브부재(115), 제2 공급밸브부재(125) 및 제3 공급밸브부재(135)를 개방하도록 제어하며, 그에 따라 필터부재(15)의 세척작업을 실시한다. 기준압력비는 0.6일 수 있으나, 배관부재(10)의 형상 및 배관부재(10) 내부를 유동하는 유체의 종류에 따라 결정될 수 있다.
제어유닛(400) 제1 공급밸브부재(115), 제2 공급밸브부재(125) 및 제3 공급밸브부재(135)를 개방하도록 제어함과 동시에, 또는 제1 공급밸브부재(115), 제2 공급밸브부재(125) 및 제3 공급밸브부재(135)의 개방 시점 이후에 제1 회수밸브부재(213) 및 제2 회수밸브부재(223)를 개방하도록 제어할 수 있다. 또한, 제어유닛(400)은 제1 공급밸브부재(115), 제2 공급밸브부재(125) 및 제3 공급밸브부재(135)를 폐쇄하도록 제어함과 동시에, 또는 제1 공급밸븝부재(115), 제2 공급밸브부재(125) 및 제3 공급밸브부재(135)의 폐쇄 시점 이후에 제1 회수밸브부재(213) 및 제2 회수밸브부재(223)를 폐쇄하도록 제어할 수 있다. 이는 배관부재(10) 내부의 오수를 효과적으로 배출시키기 위함이다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 장치는, 필터부재(15)의 전후방측 압력비를 산출하여, 필터부재(15)의 이물질(A') 고착 정도를 판단한 후 필터부재(15)를 세척하는바, 배관부재(10) 내부의 막힘을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 방법의 플로우차트를 개략적으로 나타낸 도면이며, 전술한 배관 클리닝 장치를 참고하여 이를 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 방법은 압력비산출단계(S100), 판단단계(S200), 분사단계(S300) 및 회수단계(S400)를 포함한다. 압력비산출단계(S100)에서는 유체의 이동방향을 기준으로 필터부재(15) 전방측의 배관부재(10) 내부 압력인 제1 압력(P1)에 대한 필터부재(15) 후방측의 배관부재(10) 내부 압력인 제2 압력(P2)을 측정하여 압력비(P2/P1)를 산출한다. 판단단계(S200)에서는 압력비(P2/P1)가 기준압력비 미만인지 여부를 판단하며, 압력비(P2/P1)가 기준압력비 미만인 것으로 판단되는 경우, 세정유체를 분사(S300)하며, 이물질(A')과 세정유체가 혼합된 오수를 회수(S400)한다. 기준압력비는 0.6일 수 있으나, 유체의 종류, 배관부재(10) 및 필터부재(15)의 형상에 따라 결정될 수 있다.
분사단계(S300)에서는 분사개시시점(SS)으로부터 분사시간(TS)이 경과된 분사종료시점(SF)까지 세정유체를 분사하며, 회수단계(S400)에서는 회수개시시점(RS)으로부터 회수시간(TR)이 경과된 회수종료시점(RF)까지 오수를 회수한다. 회수개시시점(RS)은 분사개시시점(SS)과 동시에 도래하거나 분사개시시점(SS)이 경과한 이후에 도래할 수 있으나, 회수종료시점(RF)은 분사종료시점(SF)이 경과한 이후에 도래함이 바람직하다. 이는 배관부재(10) 내부에 잔존하는 오수를 효과적으로 배출하기 위함이다. 분사시간(TS)은 예를 들어 약 2~5분일 수 있으나, 필터부재(15)에 고착된 이물질(A')을 제거하는데 충분한 시간으로 결정됨이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 클리닝 방법은, 배관부재(10) 내부의 필터부재(15)에 고착된 이물질(A')을 미연에 제거하여 배관부재(10) 내부의 막힘을 효과적으로 방지할 수 있다.
이상에서 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.
10: 배관부재 11: 입측배관부재 12: 중간배관부재
13: 출측배관부재 15: 필터부재 100: 분사유닛
110: 제1 분사유닛 111: 제1 노즐부재 113: 제1 환형배관부재
115: 제1 공급밸브부재 117: 제1 공급배관부재 120: 제2 분사유닛
121: 제1 노즐부재 123: 제2 환형배관부재 125: 제2 공급밸브부재
127: 제2 공급배관부재 130: 제3 분사유닛 131: 제3 노즐부재
133: 제3 환형배관부재 135: 제3 공급밸브부재 137: 제3 공급배관부재
140: 세정유체배관부재 200: 회수유닛 210: 제1 회수유닛
211: 제1 회수홈부재 213: 제1 회수밸브부재 215: 제1 회수배관부재
220: 제2 회수유닛 221: 제2 회수홈부재 223: 제2 회수밸브부재
225: 제2 회수배관부재 300: 압력측정유닛 310: 제1 압력측정센서부
320: 제2 압력측정센서부 400: 제어유닛 405: 연산부

Claims (17)

  1. 유체의 이동 경로를 제공하는 배관부재;
    상기 배관부재의 내부에 구비되어 상기 유체에 포함된 이물질을 여과하되, 상기 유체의 이동방향을 따라 외경이 감소하는 형상의 원뿔 형상으로 구비되는 필터부재;
    상기 유체의 이동방향을 따라 서로 이격되어 배치되되, 상기 필터부재를 향해 선택적으로 세정유체를 분사 가능한 복수의 분사유닛들;
    상기 배관부재 내부의 압력을 측정하되, 상기 유체의 이동방향을 기준으로 상기 필터부재의 전방측 및 후방측 압력을 측정하는 압력측정유닛; 및
    상기 압력측정유닛에 연결되며, 상기 압력측정유닛에서 측정된 압력을 이용하여 상기 필터부재의 전방측 압력에 대한 후방측 압력의 압력비를 계산하고, 상기 압력비가 기준압력비 미만인 경우 상기 세정유체를 분사하도록 상기 분사유닛들을 제어하는 제어유닛을 포함하되,
    상기 각각의 분사유닛들은,
    상기 배관부재의 직단면 방향에 대해 기 설정된 분사각으로 세정유체를 분사하는 노즐부재들;
    상기 배관부재의 둘레방향을 따라 상기 배관부재의 외측에 배치되어 상기 세정유체의 이동 경로를 제공하며, 상기 각각의 노즐부재들이 길이방향을 따라 배치되는 환형배관부재;
    상기 환형배관부재에 연결되어 상기 노즐부재에 세정유체를 공급하는 공급배관부재; 및
    상기 공급배관부재 상에 배치되어 상기 세정유체의 유량을 조절 가능한 공급밸브부재들을 포함하며,
    상기 분사각은 상기 유체의 이동방향을 따라 순차적으로 감소하도록 설정되는, 배관 클리닝 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세정유체는 수증기를 포함하는, 배관 클리닝 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배관부재는 상기 유체의 이동방향을 따라 순차적으로 배치되는 입측배관부재, 중간배관부재 및 출측배관부재를 구비하며,
    상기 중간배관부재는 상기 입측배관부재 및 출측배관부재로부터 분리 가능하도록 배치되며,
    상기 필터부재는 상기 출측배관부재의 내부로부터 분리 가능하도록 배치되는, 배관 클리닝 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필터부재는 매쉬 소재로 형성되는, 배관 클리닝 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 분사유닛은,
    상기 유체의 이동방향을 따라 순차적으로 배치되어 상기 필터부재를 향해 상기 세정유체를 분사하는 제1 분사유닛, 제2 분사유닛 및 제3 분사유닛을 구비하며,
    상기 제1 분사유닛은 복수의 제1 노즐부재들을 구비하여 상기 출측배관부재의 직단면 방향에 대해 제1 분사각으로 상기 세정유체를 분사하고,
    상기 제2 분사유닛은 복수의 제2 노즐부재들을 구비하여 상기 출측배관부재의 직단면 방향에 대해 제2 분사각으로 상기 세정유체를 분사하며,
    상기 제3 분사유닛은 복수의 제3 노즐부재들을 구비하여 상기 출측배관부재의 직단면 방향에 대해 제3 분사각으로 상기 세정유체를 분사하되,
    상기 제1 노즐부재들, 상기 제2 노즐부재들 및 상기 제3 노즐부재들은 상기 제1 분사각, 제2 분사각 및 제3 분사각이 상기 유체의 이동방향을 따라 순차적으로 감소하도록 배치되는, 배관 클리닝 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 노즐부재들, 상기 제2 노즐부재들 및 상기 제3 노즐부재들은 상기 제1 노즐부재들의 개수, 상기 제2 노즐부재들의 개수 및 상기 제3 노즐부재들의 개수가 상기 유체의 이동방향을 따라 순차적으로 감소하도록 배치되는, 배관 클리닝 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 분사유닛은 상기 공급배관부재들에 연결되어 상기 세정유체를 공급하는 세정유체배관부재를 더 포함하는, 배관 클리닝 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배관 클리닝 장치는 배관부재의 하부에 배치되어, 상기 세정유체 및 상기 이물질이 포함된 오수를 회수 가능한 회수유닛을 더 포함하되,
    상기 회수유닛은,
    상기 배관부재의 내부로부터 상기 배관부재의 하부를 향해 함몰 형성된 회수공간을 제공하는 회수홈부재;
    상기 회수홈부재와 연통되어 상기 오수의 이동 경로를 제공하는 회수배관부재; 및
    상기 회수배관부재 상에 배치되어 상기 오수의 유량을 조절 가능한 회수밸브부재를 포함하는, 배관 클리닝 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 회수유닛은,
    상기 유체의 이동방향을 기준으로, 상기 필터부재의 전방측에 배치되는 제1 회수유닛 및 상기 필터부재의 후방측에 배치되는 제2 회수유닛을 구비하는, 배관 클리닝 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 압력측정유닛은,
    상기 유체의 이동방향을 기준으로 상기 필터부재의 전방측에 배치되며, 상기 필터부재 전방측의 상기 배관부재 내부의 압력인 제1 압력(P1)을 측정하는 제1 압력측정센서부; 및
    상기 유체의 이동방향을 기준으로 상기 필터부재의 후방측에 배치되며, 상기 필터부재 후방측의 상기 배관부재 내부의 압력인 제2 압력(P2)을 측정하는 제2 압력측정센서부를 포함하되,
    상기 제어유닛은 상기 제1 압력측정센서부 및 상기 제2 압력측정센서부에 연결되어 상기 제1 압력에 대한 상기 제2 압력의 압력비(P2/P1)를 연산하는 연산부를 포함하여, 상기 압력비(P2/P1)가 상기 기준압력비 미만인 경우 상기 공급밸브부재를 개방하도록 제어하는, 배관 클리닝 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어유닛은 상기 압력비(P2/P1)가 상기 기준압력비 미만인 경우 상기 회수밸브부재를 개방하도록 제어하는, 배관 클리닝 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 기준 압력비는 0.6인, 배관 클리닝 장치.
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