KR101802172B1 - 질소를 이용한 배관 세척 장치 - Google Patents

질소를 이용한 배관 세척 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 질소를 이용한 배관 세척 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세척본체, 공급되는 압축공기로부터 수분을 분리 배출하는 수분분리부, 수분이 분리 배출된 압축공기로부터 산소를 분리 배출하는 산소분리부 및 수분 및 산소가 분리 배출되어 남은 질소를 분사하게 되는 분사부로 이루어지고, 상기 분사부는, 질소가 이동되는 호스; 상기 호스를 통해 이동된 질소가 분배되는 분배수단; 내부에 세척액이 저장되며, 상기 분배수단에 의해 일측으로 분배된 질소가 유입되어 상기 세척액을 배출하는 저장탱크; 및 상기 분배수단에 의해 타측으로 분배된 질소와 상기 저장탱크로부터 배출되는 세척액이 분사되는 분사노즐로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 공급되는 압축공기로부터 수분 및 산소를 분리 배출한 상태에서 질소를 이용하여 배관을 세척하는 특성상, 배관 세척과정에서 발생되는 수분이 배관의 내부에 잔존하는 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

질소를 이용한 배관 세척 장치{PIPE CLEANING APPARATUS USING NITROGEN}
본 발명은 질소를 이용한 배관 세척 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저장탱크에 저장된 세척액이 질소의 압력에 의해 함께 분사되도록 하여 배관 내부가 세척되도록 함으로써 세척율이 향상되는 질소를 이용한 배관 세척 장치에 관한 것이다.
종래에는 수도 배관 등의 말단을 통해 고압의 에어를 분사하는 세척 장치를 이용하여 수도 배관 등의 내부에 잔존하는 이물질을 제거하였다.
그러나 상기 고압의 에어를 분사하는 세척 장치는 컴프레샤를 이용한 고압의 에어가 배관 내부로 통과되면서 자체적으로 수분이 발생하게 되고, 배관 내부 온도 변화에 의해 공기 중의 수분이 냉각되면서 응축되어 배관 내부에 응축수로를 형성하게 되며, 이러한 응축수로에 의해 오히려 배관 내부가 부식되는 문제가 있다.
이와 관련된 종래기술로서, 등록실용신안 제 20-0471542 호(등록일자 : 2014.02.24.)에는 오존수를 이용한 배관 청소장치가 개시되어 있다.
상기 오존수를 이용한 배관 청소장치는, 오존가스를 발생시키는 오존발생기, 상기 오존발생기에서 발생된 오존가스가 저장되는 오존탱크, 상기 오존탱크에서 공급되는 오존가스를 용수에 용해시켜 생성되는 오존수를 저장하는 오존수탱크 및 상기 오존수탱크로부터 공급되는 오존수를 고압으로 분사하는 고압분사기로 이루어져, 배관의 내부에 고압의 오존수를 분사하여 배관 내벽에 붙은 스케일을 탈거시키게 되며, 배관 내부의 악취가 제거되게 되고, 세균을 사멸시키게 되는 것을 특징으로 한다.
그러나 상기 종래기술은, 배관을 세척하기 위해 공급하게 되는 오존수에 의해 오히려 배관이 부식되게 되는 문제가 있고, 배관을 통해 오존수를 공급하기 전 최종적으로 배관의 크랙 등에 의한 누수 여부를 확인하기 위해서는 별도로 배관의 내부에 수소를 공급하거나 작업자가 배관의 크랙 여부를 시각적으로 확인하는 과정을 거쳐야 하기 때문에 작업 효율이 낮아지게 되는 문제가 있다.
KR 20-0471542 Y1 (2014. 02. 24)
본 발명은 상기 종래기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해 창출되는 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 압축공기로부터 수분과 산소를 차례로 분리 배출하고, 수분과 산소가 분리 배출되고 남은 질소를 이용하여 배관을 세척하는 질소를 이용한 배관 세척 장치를 제공하는 데 있다.
또한 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 배관 세척에 사용되는 질소에 수소가 함께 분사되도록 함으로써 배관 세척과 함께 크랙을 감지할 수 있는 질소를 이용한 배관 세척 장치를 제공하는 데 있다.
또한 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 저장탱크에 저장된 세척액이 질소의 압력에 의해 함께 분사되도록 함으로써 배관 내부가 세척되도록 하는 질소를 이용한 배관 세척 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 질소를 이용한 배관 세척 장치는, 세척본체, 공급되는 압축공기로부터 수분을 분리 배출하는 수분분리부, 수분이 분리 배출된 압축공기로부터 산소를 분리 배출하는 산소분리부 및 수분 및 산소가 분리 배출되어 남은 질소를 분사하게 되는 분사부로 이루어지고, 상기 분사부는, 질소가 이동되는 호스; 상기 호스를 통해 이동된 질소가 분배되는 분배수단; 내부에 세척액이 저장되며, 상기 분배수단에 의해 일측으로 분배된 질소가 유입되어 상기 세척액을 배출하는 저장탱크; 및 상기 분배수단에 의해 타측으로 분배된 질소와 상기 저장탱크로부터 배출되는 세척액이 분사되는 분사노즐로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 분사부에는, 상기 분사노즐의 후단에 구비되며 상기 분사노즐로부터 분사되는 질소 및 세척액에 의해 세척되지 않은 이물질을 세척하게 되는 세척포가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 분사부에는, 상기 세척포의 후단에 구비되며 상기 분사노즐로부터 분사되는 압력이 유출되는 것을 방지하도록 배관 말단에 결합되는 너트가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 공급되는 압축공기로부터 수분 및 산소를 분리 배출한 상태에서 질소를 이용하여 배관을 세척하는 특성상, 배관 세척과정에서 발생되는 수분이 배관의 내부에 잔존하는 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 작업시에 수소가 함께 분사되도록 함으로써 배관의 청소와 함께 배관의 크랙 여부를 확인할 수 있게 되어 작업의 효율이 향상되는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 작업시에 저장탱크에 저장된 세척액이 함께 분사되도록 함으로써 배관 내부의 세척 효율이 향상되는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 저장탱크에 저장된 세척액을 분사시키기 위한 별도의 수단이 구비되지 않은 상태에서, 저장탱크에 저장된 세척액이 질소의 분사 압력에 의해 분사되도록 함으로써 장비가 간소화될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 질소를 이용한 배관 세척 장치를 나타내는 정면도.
도 2은 본 발명에 따른 질소를 이용한 배관 세척 장치의 압축공기공급장치 및 수소공급장치를 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 질소를 이용한 배관 세척 장치의 분배수단을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 질소를 이용한 배관 세척 장치의 저장탱크를 나타내는 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 질소를 이용한 배관 세척 장치의 유입막을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 질소를 이용한 배관 세척 장치의 분사노즐을 나타내는 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 질소를 이용한 배관 세척 장치의 실시 상태를 나타내는 도면.
이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 저장탱크에 저장된 질소의 압력에 의해 함께 분사되도록 하여 배관 내부가 세척되도록 함으로써 세척율이 향상되는 질소를 이용한 배관 세척 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 질소를 이용한 배관 세척 장치를 나타내는 정면도이고, 도 2은 본 발명에 따른 질소를 이용한 배관 세척 장치의 컴프레샤 및 수소공급장치를 나타내는 정면도이다.
첨부된 도 1 및 도 2에 따르면, 본 발명의 질소를 이용한 배관 세척 장치(100)는 세척본체(10), 수분분리부(20), 산소분리부(30) 및 분사부(40)로 이루어지고, 작업 환경에 따라 배관(200)의 크랙 여부를 감지하고자 하는 경우, 상기 배관 세척 장치(100)에서 배출되는 질소에 별도의 수소를 공급하는 수소공급부(50)가 더 구비될 수 있다.
상기 수소공급부(50)는, 상기 수소공급장치(400)에 의해 공급된 수소가 상기 질소에 혼합된 상태로 배관(200)에 분사되도록 함으로써 상기 배관(200)의 세척과 크랙 감지가 동시에 이루어지도록 한다.
상기 세척본체(10)는, 하우징(11), 상기 하우징(11)의 내부에 구비되어 압축공기공급장치(300)로부터 공급되는 압축공기가 유입되는 공급관(12) 및 상기 하우징(11)의 내부에 구비되어 상기 수분분리부(20) 및 산소분리부(30)에 의해 수분 및 산소가 분리된 질소가 배출되는 배출관(13)으로 이루어진다.
상기 수분분리부(20)는, 상기 하우징(11)의 내부에 구비되며, 상기 압축공기공급장치(300)로부터 공급되는 압축공기에서 수분을 분리 배출하고, 수분이 분리된 압축공기는 후술되는 산소분리부(30)로 이동되도록 한다. 이때, 상기 수분분리부(20)에서 분리된 수분은 상기 세척본체(10)의 외부로 배출되게 된다.
상기 수분분리부(20)는 멤브레인(Membrane) 형태로 이루어질 수 있다. 더욱 상세하게는, 상기 수분분리부(20)가 멤브레인 형태로 이루어진 상태에서, 압축공기에 포함되어 있는 수증기는 상기 수분분리부(20)를 상대적으로 빠르게 투과한 후 밖으로 배출되고, 압축공기에 포함되어 있는 질소 및 산소는 상기 수분분리부(20)를 상대적으로 느리게 투과하며 후술되는 산소분리부(30)로 이동되게 된다.
또한, 상기 수분분리부(20)는 적어도 2개 이상의 멤브레인 형태로 이루어져 직렬 연결될 수 있으며, 이 경우 압축공기가 상기 수분분리부(20)를 연속으로 통과하면서 수분제거가 효율적으로 이루어질 수 있고, 이를 통해 배관(200) 세척시 상기 배관(200)의 내부로 주입되는 수분의 양이 최소화될 수 있다.
상기 산소분리부(30)는, 상기 하우징(11)의 내부에 구비되며, 상기 수분분리부(20)에 의해 수분이 분리된 압축공기로부터 산소를 분리하여 배출하고, 상기 압축공기로부터 산소가 분리 배출되고 남은 질소는 상기 배출관(13)을 통해 배출되어 배관(200)의 세척에 사용되게 되며, 이때, 상기 산소분리부(30)에 의해 분리된 산소는 상기 세척본체(10)의 외부로 배출되게 된다.
상기 산소분리부(30)는 복수 개로 이루어져 병렬 연결될 수 있으며, 상기 산소분리부(30)를 통과하는 압축공기는 상기 병렬로 연결된 산소분리부(30)를 통과하면서, 산소 분리가 신속하게 이루어질 수 있다. 이에, 동일한 시간 동안 더욱 많은 양의 질소를 생산할 수 있게 되어 상기 배관(200) 세척시에 더욱 효율적인 작업이 가능하게 된다.
상기 분사부(40)는, 상기 배출관(13)을 통해 배출되는 질소가 이동되는 호스(41), 상기 호스(41)를 통해 이동된 질소가 분배되는 분배수단(42), 내부에 세척액이 저장되며, 상기 분배수단(42)에 의해 일측(a)으로 분배된 질소가 유입되어 상기 세척액을 배출하는 저장탱크(43) 및 상기 분배수단(42)에 의해 타측(b)으로 분배된 질소와 상기 저장탱크(43)로부터 배출되는 세척액이 분사되는 분사노즐(44)로 이루어진다.
작업 환경에 따라, 상기 분사부(40)에는 상기 분사노즐(44)의 후단에 구비되어 상기 분사노즐(44)로부터 분사되는 질소 및 세척액에 의해 세척되지 않은 이물질을 세척하는 세척포(45) 및 상기 세척포(45)의 후단에 구비되어 상기 분사노즐(44)로부터 분사되는 압력이 유출되는 것을 방지하는 너트(46)가 더 구비될 수 있다. 이때, 상기 세척포(45)는 상기 분사노즐(44)의 후단에 구비되며 상기 분사노즐(44)로부터 분사되는 질소 및 세척액의 압력에 의해 상기 분사노즐(44)이 후방으로 밀리는 것을 방지하는 역할도 함께 수행하게 되며, 상기 너트(46)는 세척하고자 하는 배관(200)의 말단에 결합되어 압력의 유출을 방지하게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 질소를 이용한 배관 세척 장치의 분배수단을 나타내는 도면이다.
첨부된 도 3에 따르면, 상기 분배수단(42)은 밸브 형태로 이루어져 상기 호스(41)에 구비될 수 있다. 본 발명에서는 상기 분배수단(42)의 형태가 밸브 형태로 이루어져 작업자에 의해 개폐되는 것으로 도시되어 있으나, 상기 분배수단(42)은 여러가지 형태로 이루어질 수 있고, 예를 들면 버튼에 의해 자동제어되도록 하는 것도 가능하다.
상기 배출관(13)을 통해 배출된 질소는, 상기 호스(41)를 통해 이동되게 되며, 상기 분배수단(42)이 개방되어 있는 경우에는 상기 분배수단(42)에서 일측(a) 및 타측(b)으로 분배되어 이동하게 되고, 상기 분배수단(42)이 폐쇄되어 있는 경우에는 상기 분배수단(42)의 타측(b)으로만 이동하게 된다. 이때, 상기 분배수단(42)이 개방되어 일측(a) 및 타측(b)으로 분배되는 경우에는 상기 일측(a)로 분배된 질소는 후술되는 저장탱크(43)로 유입되게 되고, 상기 타측(b)으로 분배된 질소는 후술되는 분사부(40)로 이동하게 된다.
또한, 상기 분사부(40)에는 상기 분사호스(41)를 통해 이동되면서 상기 분배수단(42)을 통해 저장탱크(43)로 분배되는 질소의 양을 조절하기 위한 조절밸브(48)가 더 구비될 수 있다.
상기 조절밸브(48)는 상기 분배수단(42)의 후단에 구비된 상태에서 분사노즐(44)로 이동되는 질소의 유동량을 조절하기 위한 것으로서, 상기 분배수단(42)이 개방되어 있는 상태에서 질소가 상기 분배수단(42)의 타측(b)으로 분배되도록 하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 분배수단(42)이 개방되어 있는 상태에서, 상기 조절밸브(48)의 조절을 통해 상기 분배수단(42)의 타측(b)으로 분배되는 질소의 양이 조절되게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 질소를 이용한 배관 세척 장치의 저장탱크를 나타내는 도면이다.
첨부된 도 4에 따르면, 상기 저장탱크(43)는 통 형상으로 이루어지며, 내부에는 세척액이 저장된다. 또한, 상기 저장탱크(43)에는 상기 분배수단(42)에 의해 분배된 질소가 유입되는 유입구(43a) 및 상기 저장탱크(43)의 내부로 유입되는 질소에 의해 세척액이 배출되는 배출구(43b)가 구비될 수 있다.
이때, 상기 배출구(43b)는 상기 유입구(43a)보다 상대적으로 길게 형성되어 상기 저장탱크(43)에 저장되는 세척수가 질소의 압력에 의해 용이하게 배출되도록 구성될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 질소를 이용한 배관 세척 장치의 유입막을 나타내는 도면이다.
첨부된 도 5a 및 도 5b에 따르면, 상기 저장탱크(43)의 배출구(43b)를 통해 배출되는 세척액과 상기 분배수단(42)의 타측(b)으로 분배된 질소가 혼합되는 위치에 유입막(47)이 구비될 수 있다. 상기 유입막(47)은 상기 분배수단(42)의 타측(b)으로 분배된 질소가 상기 저장탱크(43)의 배출구(43b) 측으로 역류되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 상기 저장탱크(43)에서 배출되는 세척액은 배출되되, 상기 분배수단(42)의 타측(b)으로 분배된 질소는 유입되지 않도록 하는 구조로 이루어지게 된다.
첨부된 상기 도 5a 및 도 5b에 따르면, 본 발명의 유입막(47)은 중앙이 절개된 형태로 이루어져 일측 방향으로만 오픈되도록 걸림돌기(47a)에 의해 고정되는 구조로 도시되어 있으나, 세척액의 배출은 용이하게 이루어지되, 질소의 유입을 방지할 수 있는 구조라면 얼마든지 변경 가능하다.
도 6은 본 발명에 따른 질소를 이용한 배관 세척 장치의 분사노즐을 나타내는 도면이다.
첨부된 도 6에 따르면, 상기 분사노즐(44)은 배관(200)의 내부에 삽입되어 상기 배관(200)의 내부를 세척하는 것으로서, 상기 분사노즐(44)에는, 질소가 상기 분사노즐(44)의 정면으로 분사되도록 하는 제1분사구(44a) 및 상기 제1분사구(44a)를 통해 분사되는 질소의 압력에 의해 상기 분사노즐(44)이 후방으로 밀리는 것을 방지하기 위한 제2분사구(44b)가 형성될 수 있다.
이때, 상기 제2분사구(44b)는 상기 제1분사구(44a)의 후방을 향하도록 형성됨으로써, 상기 분사노즐(44)로 이동된 질소가 상기 제1분사구(44a)를 통해 분사되어 배관(200)의 내부를 세척하는 한편, 상기 질소의 일부는 상기 제2분사구(44b)를 통해 분사되도록 함으로써 상기 분사노즐(44)이 질소의 압력에 의해 밀리는 것을 방지하게 된다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 질소를 이용한 배관 세척 장치의 실시 상태를 나타내는 도면이다.
첨부된 도 7a 및 도 7b에 따르면, 압축공기공급장치(300)로부터 공급되는 압축공기(A)는 수분분리부(20)로 이동되고, 상기 수분분리부(20)로부터 압축공기에 포함되어 있던 수분이 분리되게 된다. 또한, 상기 수분분리부(20)에서 수분이 분리된 상태의 압축공기(B)는 산소분리부(30)로 이동되고, 상기 산소분리부(30)로부터 산소가 분리되게 된다. 상기 산소분리부(30)에서 산소가 분리되고 남은 질소(C)는 상기 세척본체(10)의 배출관(13)을 통해 분사부(40)의 호스(41)로 이동되게 된다. 이때, 상기 수분분리부(20)에서 분리된 수분 및 산소분리부(30)에서 분리된 산소는 상기 세척본체(10)의 외부로 배출되게 된다.
상기 분사부(40)로 이동된 질소(C)는 분배수단(42)으로 이동되게 되고, (1) 상기 분배수단(42)이 개방된 경우에는 질소(C)가 상기 분배수단(42)의 일측(a) 및 타측(b)으로 분배되고, 일측(a)으로 분배된 질소는 저장탱크(43)로 이동되어 세척액을 배출시키게 되며, 상기 질소의 압력에 의해 배출된 세척액은 타측(b)으로 분배된 질소와 함께 분사노즐(44)을 통해 분사되어 배관(200)을 세척하게 된다. 또한, (2) 상기 분배수단(42)이 폐쇄되어 있는 경우에는 질소(C)가 상기 분배수단(42)의 타측(b)으로 이동되게 되고, 상기 분사노즐(44)을 통해 분사되어 배관(200)을 세척하게 된다.
이상 본 발명에 의하면, 공급되는 압축공기로부터 수분 및 산소를 분리 배출한 상태에서 질소를 이용하여 배관을 세척하는 특성상, 배관 세척과정에서 발생되는 수분이 배관의 내부에 잔존하는 현상을 방지할 수 있고, 작업시에 저장탱크에 저장된 세척액이 함께 분사되도록 함으로써 배관 내부의 세척 효율이 향상되는 장점이 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.
100 : 질소를 이용한 배관 세척 장치
10 : 세척본체 11 : 하우징
12 : 공급관 13 : 배출관
20 : 수분분리부
30 : 산소분리부
40 : 분사부 41 : 호스
42 : 분배수단
43 : 저장탱크 43a : 유입구
43b : 배출구
44 : 분사노즐 44a : 제1분사구
44b : 제2분사구
45 : 세척포 46 : 너트
47 : 유입막 47a : 걸림돌기
48 : 조절밸브
50 : 수소공급부
200 : 배관 300 : 압축공기공급장치
400 : 수소공급장치

Claims (3)

  1. 세척본체(10), 공급되는 압축공기로부터 수분을 분리 배출하는 수분분리부(20), 수분이 분리 배출된 압축공기로부터 산소를 분리 배출하는 산소분리부(30) 및 수분 및 산소가 분리 배출되어 남은 질소를 분사하게 되는 분사부(40)로 이루어져, 배관의 내부를 세척하게 되는 질소를 이용한 배관 세척 장치에 있어서,
    상기 분사부(40)는,
    질소가 이동되는 호스(41);
    상기 호스(41)를 통해 이동된 질소가 분배되는 분배수단(42);
    내부에 세척액이 저장되며, 상기 분배수단(42)에 의해 일측(a)으로 분배된 질소가 유입되어 상기 세척액을 배출하는 저장탱크(43); 및
    상기 분배수단(42)에 의해 타측(b)으로 분배된 질소와 상기 저장탱크(43)로부터 배출되는 세척액이 분사되는 분사노즐(44);
    를 포함하여 구성되며,
    상기 분사노즐(44)의 후단에는,
    상기 분사노즐(44)로부터 분산되는 압력이 유출되는 것을 방지하기 위해, 상기 배관의 말단에 결합되는 너트(46)가 구비되며,
    상기 분배수단(42)의 후단 타측(b)에는,
    상기 분배수단(42)이 개방되어 있는 상태에서 상기 저장탱크(43)와 상기 분배수단(42)의 후단 타측(b)으로 분배되는 질소의 양을 조절하기 위한 조절밸브(48)가 더 구비되며,
    상기 분사노즐(44)은,
    상기 분사노즐(44)의 정면으로 분사되도록 하는 제 1분사구(44a); 및
    상기 제 1분사구(44a)의 후방을 향하도록 형성되어, 상기 제 1분사구(44a)를 통해 분사되는 질소의 압력에 의해 상기 분사노즐(44)이 후방으로 밀리는 것을 방지하기 위한 제 2분사구(44b);
    를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 질소를 이용한 배관 세척 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 분사부(40)에는,
    상기 분사노즐(44)의 후단에 구비되며 상기 분사노즐(44)로부터 분사되는 질소 및 세척액에 의해 세척되지 않은 이물질을 세척하는 세척포(45)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 질소를 이용한 배관 세척 장치.
  3. 삭제
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