KR102144640B1

KR102144640B1 - 유체 보충 장치를 포함한 배관 관리 장치

Info

Publication number: KR102144640B1
Application number: KR1020190111887A
Authority: KR
Inventors: 황인조; 박영규
Original assignee: 황인조; 박영규
Priority date: 2019-09-10
Filing date: 2019-09-10
Publication date: 2020-08-13

Abstract

배관 유지보수 유닛은, 소경부 및 소경부에 연결되고 소경부보다 큰 직경을 갖는 대경부를 구비하는 외관과, 대경부에서 소경부를 향하는 방향으로 외관의 내측에 삽입되는 내관과, 내관의 소경부측 말단과 외관 사이에 형성되는 통로를 구비하는 승압 장치; 및 승압 장치와 내부가 연통되도록 연결되고, 유동하는 유체의 유량을 증가시키기 위한 유량 보충 장치를 포함하고, 외관은, 대경부를 반경 방향으로 관통하는 적어도 하나의 개구를 구비하고, 내관은, 외주면에서 원주 방향을 따라 내측으로 함몰되게 형성되어 개구 및 통로와 연통하는 증폭부를 구비하고, 개구를 통해 공급된 유지보수용 유체는 증폭부와 통로를 통과하면서 유압이 증가된 후 내관의 내부로 유입되고, 유량 보충 장치를 통해 공급된 보충용 유체는 내부에 유동하는 유체의 유량을 증가시켜 내부에 유동하는 유체의 압력이 증가되게 한다.

Description

유체 보충 장치를 포함한 배관 관리 장치{APPARATUS FOR PIPING MANAGEMENT WITH FLUID REPLENISHING UNIT}

본 발명은 배관 유지보수 유닛 및 이를 포함하는 배관 어셈블리에 관한 것이다.

배관의 사용이 지속됨에 따라 배관 내에 오염 물질이 점착되는 문제가 발생한다. 특히 배관의 굴곡된 부분에 오염 물질이 쉽게 점착될 우려가 있다. 오염 물질이 점착되면 배관이 부식될 수 있고, 이에 따라 배관 내를 유동하던 유체가 누출될 수 있다. 또한, 인화성의 유체가 누출되는 경우에는 화재나 폭발 등 심각한 문제가 발생할 우려가 있다.

따라서 배관의 정기적인 유지보수가 요구되는 실정이지만, 배관의 내부 상태를 정확하게 파악하기 어려워 단기간에 배관을 교체하여야 하므로 상당한 유지보수 비용이 발생한다. 이에 배관 내부에 오염 물질이 점착되는 것을 방지하거나, 또는 배관의 유지보수 비용을 절감할 수 있는 방법이 요구되는 실정이다.

본 발명은 전술한 문제들을 해결하기 위한 것으로, 배관 내부에 오염 물질이 점착되는 것을 방지하여 배관의 유지보수 비용을 절감할 수 있는 배관 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.

일 예에서, 배관 유지보수 유닛은, 소경부 및 소경부에 연결되고 소경부보다 큰 직경을 갖는 대경부를 구비하는 외관과, 대경부에서 소경부를 향하는 방향으로 외관의 내측에 삽입되는 내관과, 내관의 소경부측 말단과 외관 사이에 형성되는 통로를 구비하는 승압 장치; 및 승압 장치와 내부가 연통되도록 연결되고, 유동하는 유체의 유량을 증가시키기 위한 유량 보충 장치를 포함하고, 외관은, 대경부를 반경 방향으로 관통하는 적어도 하나의 개구를 구비하고, 내관은, 외주면에서 원주 방향을 따라 내측으로 함몰되게 형성되어 개구 및 통로와 연통하는 증폭부를 구비하고, 개구를 통해 공급된 유지보수용 유체는 증폭부와 통로를 통과하면서 유압이 증가된 후 내관의 내부로 유입되고, 유량 보충 장치를 통해 공급된 보충용 유체는 내부에 유동하는 유체의 유량을 증가시켜 내부에 유동하는 유체의 압력이 증가되게 한다.

다른 예에서, 승압 장치 및 유량 보충 장치를 제어하는 제어 장치를 더 포함하고, 제어 장치는, 승압 장치 또는 유량 보충 장치의 내부에 유동하는 유체의 압력인 내부 압력을 측정하여, 내부 압력이 소정의 제1 기준 압력 이하가 되면 유지보수용 유체 및 보충용 유체가 모두 공급되도록 승압 장치와 유량 보충 장치를 제어할 수 있다.

또 다른 예에서, 승압 장치 및 유량 보충 장치를 제어하는 제어 장치를 더 포함하고, 제어 장치는, 승압 장치 또는 유량 보충 장치의 내부에 유동하는 유체의 압력인 내부 압력을 측정하고, 유지보수용 유체와 보충용 유체가 모두 공급되던 중에 내부 압력이 소정의 제2 기준 압력 이상이 되면 보충용 유체의 공급이 중단되도록 유량 보충 장치를 제어할 수 있다.

또 다른 예에서, 승압 장치 및 유량 보충 장치를 제어하는 제어 장치를 더 포함하고, 제어 장치는, 승압 장치 또는 유량 보충 장치의 내부에 유동하는 유체의 압력인 내부 압력을 측정하고, 유지보수용 유체만 공급되던 중에 내부 압력이 소정의 제3 기준 압력 이상이 되면 유지보수용 유체의 공급이 중단되도록 승압 장치를 제어할 수 있다.

또 다른 예에서, 승압 장치 및 유량 보충 장치를 제어하는 제어 장치를 더 포함하고, 제어 장치는, 승압 장치 또는 유량 보충 장치의 내부에 유동하는 유체의 압력인 내부 압력을 측정하고, 유지보수용 유체만 공급되던 중에 내부 압력이 소정의 제1 기준 압력 이하가 되면 보충용 유체도 공급되도록 유량 보충 장치를 제어할 수 있다.

또 다른 예에서, 승압 장치 및 유량 보충 장치를 제어하는 제어 장치를 더 포함하고, 제어 장치는, 승압 장치 또는 유량 보충 장치의 내부에 유동하는 유체의 압력인 내부 압력을 측정하고, 유지보수용 유체와 보충용 유체가 모두 공급되지 않고 있을 때, 내부 압력이 소정의 제2 기준 압력 이하가 되면 유지보수용 유체가 공급되도록 승압 장치를 제어할 수 있다.

또 다른 예에서, 승압 장치 및 유량 보충 장치를 제어하는 제어 장치를 더 포함하고, 제어 장치는, 유지보수용 유체 및 보충용 유체가 일정 시간 간격으로 공급되도록 승압 장치 및 유량 보충 장치를 제어할 수 있다.

또 다른 예에서, 승압 장치 및 유량 보충 장치를 제어하는 제어 장치를 더 포함하고, 제어 장치는, 승압 장치 및 유량 보충 장치의 외측에 장착되는 본체와, 본체에 설치되어 제어 상태를 표시하는 디스플레이부를 구비하며, 승압 장치 또는 유량 보충 장치의 내부에 유동하는 유체의 압력인 내부 압력을 측정하여, 내부 압력이 소정의 기준 압력 이하가 되면 디스플레이부를 통해 표시할 수 있다.

또 다른 예에서, 승압 장치 및 유량 보충 장치를 제어하는 제어 장치를 더 포함하고, 제어 장치는, 승압 장치 및 유량 보충 장치의 외측에 장착되는 본체와, 본체의 내부에 설치되어 유지보수용 유체가 공급되게 하는 승압 동작부와, 본체의 내부에 설치되어 보충용 유체가 공급되게 하는 보충 동작부와, 승압 동작부 및 보충 동작부의 동작을 제어하는 제어부를 구비할 수 있다.

또 다른 예에서, 제어부는, 승압 장치 또는 유량 보충 장치의 내부에 유동하는 유체의 압력인 내부 압력을 측정하여, 별도로 마련된 시스템에 무선으로 전송할 수 있다.

또 다른 예에서, 내관은, 내주면에 원주 방향을 따라 형성된 복수 개의 돌기를 더 구비하고, 돌기는, 통로를 지나온 유지보수용 유체가 내관의 내부를 나선형으로 유동하도록 안내하기 위해, 원주 방향에 대해 경사진 각도로 연장되게 형성될 수 있다.

또 다른 예에서, 배관 유지보수 유닛 및 배관 유지보수 유닛을 사이에 두고 결합된 복수 개의 배관을 포함하는 배관 어셈블리에 있어서, 배관 유지보수 유닛은, 소경부 및 소경부에 연결되고 소경부보다 큰 직경을 갖는 대경부를 구비하는 외관과, 대경부에서 소경부를 향하는 방향으로 외관의 내측에 삽입되는 내관과, 내관의 소경부측 말단과 외관 사이에 형성되는 통로를 구비하는 승압 장치; 및 승압 장치와 내부가 연통되도록 연결되고, 유동하는 유체의 유량을 증가시키기 위한 유량 보충 장치를 포함하고, 외관은, 대경부를 반경 방향으로 관통하는 적어도 하나의 개구를 구비하고, 내관은, 외주면에서 원주 방향을 따라 내측으로 함몰되게 형성되어 개구 및 통로와 연통하는 증폭부를 구비하고, 개구를 통해 공급된 유지보수용 유체는 증폭부와 통로를 통과하면서 유압이 증가된 후 내관의 내부로 유입되고, 유량 보충 장치를 통해 공급된 보충용 유체는 내부에 유동하는 유체의 유량을 증가시켜 내부에 유동하는 유체의 압력이 증가되게 한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 배관 어셈블리를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 배관 어셈블리를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 승압 장치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 승압 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 외관을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 내관을 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 내관을 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 복수 개의 돌기의 형상을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 유량 보충 장치를 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 배관 어셈블리를 유동하는 유체의 흐름을 나타내는 도면이다.

이하, 본 개시의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 배관 어셈블리를 나타내는 사시도이다. 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 배관 어셈블리를 나타내는 분해 사시도이다. 이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 본 개시의 일 실시예에 따른 배관 어셈블리에 대하여 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 배관 어셈블리는 승압 장치(100), 유량 보충 장치(500) 및 제어 장치(300)를 포함하는 배관 유지보수 유닛, 배관 유지보수 유닛의 양측에 결합되는 배관(30) 및 승압 장치(100), 유량 보충 장치(500) 및 배관(30)을 서로 연결하기 위한 체결 장치(400)를 포함한다. 배관(30)을 지나던 유체는 승압 장치(100)에 공급된 유지보수용 유체에 의해 압력이 증가되고, 또한, 배관 내부를 나선형으로 유동하도록 변환되며, 이에 따라 배관의 내부에 오염 물질이 점착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 유량 보충 장치(500)를 통해 보충용 유체가 공급됨으로써, 배관 내부를 유동하는 유체의 압력이 증가하여 배관의 내부에 오염 물질이 점착되는 것을 더욱 방지할 수 있다. 이하에서는 각 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

[승압 장치]

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 승압 장치를 나타내는 사시도이다. 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 승압 장치를 나타내는 단면도이다. 이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 따른 승압 장치(100)에 대하여 설명한다.

승압 장치(100)는, 외관(110), 내관(130), 유입관(150) 및 플랜지 체결부(160)를 포함한다. 외관(110)과 내관(130)은 볼트(20)를 통해 서로 결합될 수 있다. 승압 장치(100)는 배관(30)과 유량 보충 장치(500) 사이에 결합되며, 승압 장치(100)에 공급된 유지보수용 유체는 승압 장치(100)를 통과한 후 압력이 증폭되고, 또한 배관(30) 내부를 나선형으로 유동하도록 변환됨으로써, 배관(30)의 내부에 오염 물질이 점착되는 것을 방지할 수 있다. 승압 장치(100)는 후술하는 제어 장치(300)에 의해 제어된다. 이하에서는 각 구성에 대하여 구체적으로 설명하면서, 승압 장치(100)의 원리에 대하여 설명한다.

외관(110)

도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 외관을 나타내는 단면도이다. 이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 따른 외관(110)에 대하여 설명한다.

외관(110)은 대경부(111), 소경부(113) 및 개구(115)를 구비한다. 소경부(113)와 대경부(111)는 서로 일체로 형성되며, 대경부(111)는 소경부(113)보다 큰 직경을 갖는다. 그리고 개구(115)는 대경부(111)를 반경 방향으로 관통하여 형성된다. 개구(115)를 통해 유지보수용 유체가 공급되며, 개구(115)는 복수 개가 형성될 수 있다. 한편, 유지보수용 유체로서 사용될 수 있는 유체는, 배관 내부를 유동하는 유체의 성질을 손상시키지 않는다면 그 종류는 특별히 한정되지 않는다.

개구(115)에는 유입관(150)이 삽입될 수도 있다(도 4 참조). 유입관(150)은 개구(115)와 연통하는 통로를 구비한다. 유지보수용 유체가 개구(115)를 통해 공급될 수도 있지만, 유입관(150)이 개구(115)에 삽입되어 유입관(150)을 통해 유지보수용 유체가 공급될 수도 있다. 유입관(150)을 이용하면 보다 편리하게 유지보수용 유체를 공급할 수 있다.

소경부(113)에는 배관의 연결을 위한 플랜지 체결부(160)가 결합될 수 있다. 플랜지 체결부(160)는 반경 방향 외측으로 연장된 플랜지를 구비하며, 배관이 플랜지 체결부(160)에 삽입된 후, 체결 장치(400)를 통해 배관(30)과 승압 장치(100)를 결합할 수 있다. 소경부(113)와 플랜지 체결부(160)는 일체로 형성될 수 있다.

한편, 소경부(113)의 내주면은 대경부(111)를 향할수록 그 직경이 작아지게 형성될 수 있다. 이에 따라 배관을 따라 유동하던 유체가 소경부(113)를 통과한 후, 공급되는 유지보수용 유체와 합류하는 것이 용이해진다. 또한, 벤츄리 효과에 따라 소경부(113)를 통과한 후 배관을 따라 유동하던 유체의 속력이 증가하는 효과가 있다. 유체의 속력이 증가할수록 배관 내부에 오염 물질이 점착되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 소경부(113)는, 대경부(111)측 말단이 소경부(113)에서 멀어지는 방향으로 돌출됨으로써, 후술하는 내관(130)의 소경부(113)측 말단을 수용하기 위한 홈(114)이 형성될 수 있다. 홈(114)에 대해서는 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.

내관(130)

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 내관을 나타내는 사시도이다. 도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 내관을 나타내는 단면도이다. 이하에서는 도 4, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 개시의 일 실시예에 따른 내관(130)에 대하여 설명한다.

도 4를 참조하면, 내관(130)은 대경부(111)에서 소경부(113)를 향하는 방향으로 외관(110)의 내측에 삽입된다. 내관(130)은 중공을 갖는 원통부(131)와, 원통부(131)의 외주면에서 원주 방향을 따라 내측으로 함몰되게 형성된 증폭부(135)를 구비한다. 내관(130)이 외관(110)에 삽입되면, 증폭부(135)는 개구(115)와 연통된다.

도 4의 확대도를 참조하면, 내관(130)의 소경부측 말단(132)이 홈(114)에 삽입될 때, 내관(130)의 소경부측 말단(132)과 외관(110) 사이에 통로(10)가 형성된다. 즉, 내관(130)의 소경부측 말단(132)이 외관(110)의 내면과 이격되도록 홈(114)에 삽입됨으로써 통로(10)가 형성될 수 있다. 내관(130)의 소경부측 말단(132)과 외관(110) 사이의 거리는 1.5mm 이하일 수 있다. 통로(10)는 개구(115) 및 증폭부(135)와 연통되며, 이에 따라 유지보수용 유체는 개구(115), 증폭부(135) 및 통로(10)를 순차적으로 지나 내관(130)의 내부로 유입될 수 있다(도 4의 화살표 참조).

이때, 유지보수용 유체는 증폭부(135)와 통로(10)를 통과하면서 베르누이의 원리에 따라 유압이 증가될 수 있다. 즉, 승압 장치(100)는 유압이 증가된 유지보수용 유체가 내관(130)의 내부로 유입되게 함으로써, 유지보수용 유체가 내관(130)과 연결된 배관 내부를 통과하면서 배관에 오염 물질이 점착되는 것을 방지할 수 있으므로, 배관을 유지보수 할 수 있다.

이때, 내관(130)은 내주면에 원주 방향을 따라 형성된 복수 개의 돌기(133)를 더 구비할 수 있다. 복수 개의 돌기(133)는 원주 방향에 대해 경사진 각도로 연장되게 형성된다. 이에 따라, 돌기(133)는 통로(10)를 지나온 유지보수용 유체가 내관(130)의 내부를 나선형으로 유동하도록 안내할 수 있다. 따라서 유압이 증가된 유지보수용 유체가 배관의 내부를 직선 이동하는 것이 아니라, 배관의 내부를 나선형으로 유동하게 함으로써, 배관 내부에 오염 물질이 점착되는 것을 더욱 용이하게 방지할 수 있다.

또한, 복수 개의 돌기(133)가, 통로(10)에 배치됨으로 인하여 유지보수용 유체가 통로(10)를 지날 공간이 줄어드는 효과가 있으며, 베르누이의 원리에 의하여 유지보수용 유체의 속력이 더욱 빨라지는 효과가 있다. 유지보수용 유체의 속력이 증가할 수록 배관 내부에 오염 물질이 점착되는 것을 방지할 수 있다.

복수 개의 돌기(133)에 포함된 하나의 돌기의 형상은 비행기 또는 헬리콥터의 날개의 단면의 형상일 수 있다. 도 7의 복수 개의 돌기(133)에 대하여 도 8과 함께 설명한다.

도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 복수 개의 돌기의 형상을 나타낸 도면이다.

돌기(210)는 도 7의 복수 개의 돌기(133) 중 하나를 나타낼 수 있다. 돌기(210)의 일측(211)은 소경부측 방향을 향하고 돌기(210)의 타측(212)은 대경부측 방향을 향할 수 있다. 돌기(210)의 일측(211)은 둥근 형상일 수 있다. 돌기(210)는 일측(211)에서 타측으로 갈수록 폭이 줄어드는 형상일 수 있다.

돌기(220)는 도 7의 복수 개의 돌기(133) 중 하나를 나타낼 수 있다. 돌기(220)의 일측(221)은 소경부측 방향을 향하고 돌기(220)의 타측(222)은 대경부측 방향을 향할 수 있다. 돌기(220)의 일측(221)은 둥근 형상일 수 있다. 돌기(220)는 일측(211)에서 타측으로 갈수록 폭이 늘어나다가 다시 줄어드는 형상일 수 있다.

한편, 내관(130)의 외주면에는 반경 방향 외측으로 연장되게 형성된 플랜지(137)가 형성되어 있고, 플랜지(137)에는 볼트(20)가 결합되도록 관통 형성된 복수 개의 개구(138)가 원주 방향을 따라 이격되게 나열되어 있다. 이에 따라 내관(130)이 외관(110)의 내측에 삽입된 후, 개구(138)에 볼트(20)가 결합됨으로써 내관(130)과 외관(110)이 서로 견고하게 결합될 수 있다. 다만, 내관(130)과 외관(110)이 결합되는 방식이 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 내관(130)의 원통부(131)의 내주면은 소경부(113)에서 멀어질수록 그 직경이 커지게 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 소경부(113)는 대경부(111)를 향할수록 그 직경이 작아지게 형성되고, 내관(130)의 내주면은 소경부(113)에서 멀어질수록 그 직경이 커지게 형성됨으로써, 배관을 유동하던 유체가 유지보수용 유체와 합류되기는 용이하면서, 합류된 유체는 배관의 내주면을 따라 나선형으로 유동하기 쉽게 유도할 수 있다.

또한, 내관(130)의 내주면은 소경부(113)에서 멀어질수록 그 직경이 커지게 형성됨으로써, 나선형의 한 주기 당 합류된 유체가 소경부에서 멀어지는 방향으로 이동하는 거리가 일정하게 유지될 수 있다. 또한, 나선형의 한 주기 당 합류된 유체가 소경부에서 멀어지는 방향으로 이동하는 거리가 일정하게 유지됨으로써, 합류된 유체가 나선형으로 유동하는 거리가 멀어질 수 있다. 합류된 유체가 나선형으로 유동하는 거리는 약 15m일 수 있다.

또한, 내관(130)에서 소경부(113)의 반대측 말단(132)에는 배관의 연결을 위한 플랜지 체결부(160)가 결합될 수 있다. 플랜지 체결부(160)는 반경 방향 외측으로 연장된 플랜지를 구비하며, 배관이 플랜지 체결부(160)에 삽입된 후 체결 장치(400)를 통해 배관을 승압 장치(100)에 결합할 수 있다. 내관(130)과 플랜지 체결부(160)는 일체로 형성될 수 있다.

[유량 보충 장치]

도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 유량 보충 장치를 나타내는 사시도이다. 이하에서는 도 9를 참조하여 본 개시의 일 실시예에 따른 유량 보충 장치(500)에 대해 설명한다.

유량 보충 장치(500)는 승압 장치(100)와 내부가 연통되도록 연결되며, 배관의 내부를 유동하는 유체의 유량을 증가시키기 위한 장치이다. 즉, 유량 보충 장치(500)를 통해 공급된 보충용 유체는, 배관의 내부에 유동하는 유체의 유량을 증가시킴으로써, 유동하는 유체의 압력이 증가되게 한다. 유체의 압력이 증감됨에 따라 배관의 내부에 오염 물질이 점착되는 것을 더욱 용이하게 방지할 수 있다.

유량 보충 장치(500)는 본체(510), 본체(510)의 내부에 보충용 유체를 공급하기 위한 유입관(550) 및 플랜지 체결부(560)를 구비한다. 본체(510)에는 보충용 유체가 공급되기 위한 개구(미도시)가 형성되어 있고, 유입관(550)이 개구에 삽입됨으로써 유입관(550)을 통해 본체(510)의 내부로 보충용 유체를 공급할 수 있다. 한편, 보충용 유체는 배관의 내부를 유동하고 있는 유체일 수도 있고, 유지보수용 유체와 같은 종류의 유체일 수도 있다. 그러나 배관의 내부를 유동하는 유체 또는 유지보수용 유체의 성질을 손상시키지 않는다면 그 종류는 특별히 한정되지 않는다.

플랜지 체결부(560)는 본체(510)의 양단에 결합된다. 플랜지 체결부(560)는 반경 방향 외측으로 연장된 플랜지를 구비하며, 플랜지 체결부(560)는 유량 보충 장치(500)의 좌우에 마련된 배관(30) 및 승압 장치(100)의 플랜지 체결부(160)와 맞닿은 후 체결 장치(400)를 통해 서로 결합될 수 있다. 이때 본체(510)와 플랜지 체결부(160)는 일체로 형성될 수 있다.

[제어 장치]

도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 배관 어셈블리를 유동하는 유체의 흐름을 나타내는 도면이다. 이하에서는 도 1, 도 2 및 도 10을 참조하여 본 개시의 일 실시예에 따른 배관 어셈블리에서 제어 장치(300)의 제어 방법에 대하여 설명한다. 도 10에서 유체 흐름의 표현 색상이 적색에 가까울수록 유압이 높은 것을 의미하고, 청색에 가까울수록 그 유압이 상대적으로 낮은 것을 의미한다.

도 2를 참조하면, 제어 장치는 본체(310), 디스플레이부(315), 승압 동작부(330), 제어부(350) 및 보충 동작부(370)를 구비한다.

본체(310)는 승압 장치(100) 및 유량 보충 장치(500)를 감싸도록 승압 장치(100) 및 유량 보충 장치(500)의 외측에 장착된다. 본체(310)는 서로 분리 가능하게 결합되는 제1 본체(310a) 및 제2 본체(310b)를 구비하며, 제1 본체(310a) 및 제2 본체(310b)는 각각 배관(30)이 위치되기 위한 개구(311a, 311b)를 갖는다. 제1 본체(310a)와 제2 본체(310b)가 나사 등을 통해 결합됨으로써, 본체(310)가 승압 장치(100) 및 유량 보충 장치(500)의 외측에 장착될 수 있다. 또한, 본체(310)에는 유지보수용 유체 및 보충용 유체가 공급되기 위해 외관(110)의 개구(115) 및 유입관(550)과 연통되는 홈(미도시)이 형성되어 있을 수 있다.

디스플레이부(315)는 본체(310)에 설치되어 제어 상태를 표시한다. 또한, 사용자가 디스플레이부(315)를 통해 제어 동작을 입력할 수도 있다. 즉, 디스플레이부(315)는 사용자가 수동으로 제어하기 위한 입력부로서 기능할 수도 있다.

승압 동작부(330), 보충 동작부(370) 및 제어부(350)는 본체(310)의 내부에 설치되며, 승압 동작부(330)는 유지보수용 유체가 개구(115)를 통해 공급되도록 작동하고, 보충 동작부(370)는 보충용 유체가 유량 보충 장치(500)의 내부로 공급되도록 작동할 수 있다. 보충 동작부(370)는 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다. 제어부(350)는 압력, 온도, 유속 등 배관 내부의 상태를 측정하고, 승압 동작부(330) 및 보충 동작부(370)의 동작을 제어한다.

보다 구체적으로, 제어 장치(300)의 제어부(350)는 승압 장치(100), 유량 보충 장치(500) 또는 배관(30)의 내부를 지나는 유체의 압력(내부 압력)을 측정한다. 압력을 측정하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 그리고 내부 압력이 소정의 제1 기준 압력, 제2 기준 압력, 제3 기준 압력에 도달함에 따라 승압 장치(100) 및 유량 보충 장치(500)를 이에 대응되도록 작동시킨다.

먼저, 제어부(350)가 내부 압력을 측정하여 내부 압력이 제1 기준 압력 이하가 되면, 제어부(350)는 유지보수용 유체와 보충용 유체가 모두 공급되도록 승압 장치(100)와 유량 보충 장치(500)를 제어한다. 여기서 제1 기준 압력이란, 유체의 압력이 배관 내부에 오염 물질이 점착되는 것을 방지하기 어려운 정도로 낮아진 압력을 의미하며, 그 값은 제어부(350)에 미리 입력되어 있을 수 있다. 이에 따라 배관의 유지보수가 필요한 경우에 유지보수용 유체와 보충용 유체를 함께 공급함으로써 오염 물질이 점착되는 것을 신속하게 방지할 수 있다.

이때, 제어부(350)는 디스플레이부(315)를 통해 내부 압력이 제1 기준 압력(기준 압력) 이하가 되었음을 표시할 수 있다. 또한, 제어부(350)는 내부 압력을 별도로 마련된 컴퓨터 시스템 등에 무선 통신으로 전송할 수 있다. 이에 따라 배관 어셈블리와 떨어져 있는 사용자가 배관의 상태를 실시간으로 파악할 수 있다.

한편, 유지보수용 유체와 보충용 유체가 모두 공급되던 중에, 내부 압력이 제2 기준 압력 이상이 되면, 제어부(350)는 보충용 유체의 공급이 중단되도록 유량 보충 장치(500)를 제어할 수 있다. 여기서 제2 기준 압력이란 유지보수용 유체만 공급하더라도 배관의 유지보수에 문제가 없다고 실험적으로 판단된 값일 수 있고, 이 값은 제어부(350)에 미리 입력되어 있을 수 있다. 이에 따라 보충용 유체가 과도하게 공급되어 낭비되는 것을 방지할 수 있고, 유지보수의 효율을 높여 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

그리고 유지보수용 유체만 공급되던 중에 내부 압력이 제3 기준 압력 이상이 되면, 제어부(350)는 유지보수용 유체의 공급이 중단되도록 승압 장치(100)를 제어할 수 있다. 여기서 제3 기준 압력이란 내부 압력이 충분히 높아서 유지보수용 유체의 추가적인 공급이 불필요하다고 판단되는 값을 의미하며, 이 값은 제어부(350)에 미리 입력되어 있을 수 있다. 이에 따라 불필요한 유지보수를 최소화하여 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

그런데 유지보수용 유체만 공급되던 중에 내부 압력이 낮아져 제1 기준 압력 이하가 될 수도 있다. 이는 유지보수용 유체의 공급만으로는 오염 물질의 제거가 이루어지지 않고 있다는 것을 의미할 수도 있다. 따라서 제어부(350)는 유지보수용 유체만 공급되던 중에 내부 압력이 제1 기준 압력 이하가 되면 보충용 유체도 공급되도록 유량 보충 장치(500)를 제어할 수 있다. 이에 따라 배관에 오염 물질이 점착되는 것을 확실하게 방지할 수 있으며, 배관의 사용 기간을 늘려 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

또한, 경우에 따라서는 유지보수용 유체와 보충용 유체가 모두 공급되고 있지 않을 때, 내부 압력이 제2 기준 압력 이하가 될 수 있다. 예를 들어 유지보수용 유체만 공급되던 중에 내부 압력이 제3 기준 압력 이상이 되어 유지보수용 유체의 공급이 중단된 경우일 수 있다. 이 경우에 제어부(350)는 내부 압력이 제2 기준 압력 이하가 되면 유지보수용 유체가 공급되도록 승압 장치(100)를 제어할 수 있다. 또는 유지보수용 유체 대신 보충용 유체가 공급되도록 유량 보충 장치(500)를 제어할 수도 있다. 이에 따라 내부 압력이 배관의 유지보수를 수행하지 못할 정도로 낮지는 않지만, 배관의 유지보수를 수행하여 오염 물질이 점착될 우려를 불식시킬 수 있다.

또는, 제어부(350)는 내부 압력과 무관하게 일정 시간 간격으로 유지보수용 유체 및 보충용 유체가 공급되도록 승압 동작부(330) 및 보충 동작부(370)를 제어할 수도 있다. 이에 따라 배관의 내부 압력을 측정하기 위한 장치를 사용하지 않기 때문에 유지보수 비용을 더욱 절감할 수 있다.

도 10을 참조하면, 좌측 배관(30) 내부를 유동하는 유체는 상대적으로 낮은 유압을 가지고 있다. 배관(30, 30) 사이에 결합된 승압 장치(100)를 통해 유지보수용 유체가 공급되며, 유지보수용 유체는 증폭부(135), 통로(10) 및 복수 개의 돌기(133)를 통과한 후 기존에 배관(30) 내부를 유동하는 유체와 합쳐지게 된다. 도 10에는 유량 보충 장치(500)에 대한 도시가 생략되어 있지만, 유량 보충 장치(500)를 통해 공급된 보충용 유체 역시 배관의 내부를 유동하던 유체와 함께 승압 장치(100)의 내부를 지나가게 된다.

이때 전술한 바와 같이, 제어 장치(300)에 의해 공급된 유지보수용 유체가 승압 장치(100)를 통과하면서 유압이 증가되고, 또한 배관(30) 내부를 나선형으로 유동하도록 변환된다. 이에 따라 좌측 배관(30)을 유동하던 유체 및 보충용 유체 역시 유압 및 유속이 증가하여, 헬리콥터 날개에서 양력이 발생하는 것과 같이 증폭된 에너지를 갖는 유체가 배관 내부를 나선형으로 유동하게 된다. 따라서 유지보수용 유체, 보충용 유체 및 기존에 배관을 유동하던 유체는 배관 내부에 오염 물질이 점착되는 것을 방지할 수 있고, 특히 배관의 굴곡진 부분까지 유지보수가 가능하므로 배관의 교체 주기를 늘릴 수 있다. 나아가 유지보수용 유체 및 보충용 유체의 공급과 중단을 지속적으로 제어함으로써 배관의 유지보수 비용을 더욱 절감할 수 있다.

또한, 배관 내에 오염 물질이 점착되는 것을 방지할 수 있는 에너지를 형성하기 위해 팬과 같은 별도의 구성요소를 사용할 수도 있으나, 팬을 사용하는 경우 팬이 유체의 유동을 방해할 수도 있고, 팬의 유지보수 비용도 발생하는 반면, 본 개시의 일 실시예에 따른 배관 유지보수 유닛을 이용하면, 팬과 같은 별도의 구성을 사용하지 않으므로, 구조가 간단하며, 유지보수 비용을 더욱 감소시킬 수 있다.

이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 통로
20: 볼트
30: 배관
100: 승압 장치
110: 외관
111: 대경부
113: 소경부
114: 홈
115: 개구
130: 내관
131: 원통부
132: 소경부측 말단
133: 돌기
135: 증폭부
137: 플랜지
138: 개구
150: 유입관
160: 플랜지 체결부
300: 제어 장치
310: 본체
311: 개구
315: 디스플레이부
330: 동작부
350: 제어부
400: 체결 장치
500: 유량 보충 장치
510: 본체
550: 유입관
560: 플랜지 체결부

Claims

소경부 및 상기 소경부에 연결되고 상기 소경부보다 큰 직경을 갖는 대경부를 구비하는 외관과, 상기 대경부에서 상기 소경부를 향하는 방향으로 상기 외관의 내측에 삽입되는 내관과, 상기 내관의 소경부측 말단과 상기 외관 사이에 형성되는 통로를 구비하는 승압 장치; 및
상기 승압 장치와 내부가 연통되도록 연결되고, 유동하는 유체의 유량을 증가시키기 위한 유량 보충 장치를 포함하고,
상기 외관은, 상기 대경부를 반경 방향으로 관통하는 적어도 하나의 개구를 구비하고,
상기 내관은, 외주면에서 원주 방향을 따라 내측으로 함몰되게 형성되어 상기 개구 및 상기 통로와 연통하는 증폭부를 구비하고,
상기 개구를 통해 공급된 유지보수용 유체는 상기 증폭부와 상기 통로를 통과하면서 유압이 증가된 후 상기 내관의 내부로 유입되고,
상기 유량 보충 장치를 통해 공급된 보충용 유체는 내부에 유동하는 유체의 유량을 증가시켜 내부에 유동하는 유체의 압력이 증가되게 하는, 배관 유지보수 유닛.
제1항에 있어서,
상기 승압 장치 및 상기 유량 보충 장치를 제어하는 제어 장치를 더 포함하고,
상기 제어 장치는, 상기 승압 장치 또는 상기 유량 보충 장치의 내부에 유동하는 유체의 압력인 내부 압력을 측정하여, 상기 내부 압력이 소정의 제1 기준 압력 이하가 되면 상기 유지보수용 유체 및 상기 보충용 유체가 모두 공급되도록 상기 승압 장치와 상기 유량 보충 장치를 제어하는, 배관 유지보수 유닛.
제1항에 있어서,
상기 승압 장치 및 상기 유량 보충 장치를 제어하는 제어 장치를 더 포함하고,
상기 제어 장치는, 상기 승압 장치 또는 상기 유량 보충 장치의 내부에 유동하는 유체의 압력인 내부 압력을 측정하고, 상기 유지보수용 유체와 상기 보충용 유체가 모두 공급되던 중에 상기 내부 압력이 소정의 제2 기준 압력 이상이 되면 상기 보충용 유체의 공급이 중단되도록 상기 유량 보충 장치를 제어하는, 배관 유지보수 유닛.
제1항에 있어서,
상기 승압 장치 및 상기 유량 보충 장치를 제어하는 제어 장치를 더 포함하고,
상기 제어 장치는, 상기 승압 장치 또는 상기 유량 보충 장치의 내부에 유동하는 유체의 압력인 내부 압력을 측정하고, 상기 유지보수용 유체만 공급되던 중에 상기 내부 압력이 소정의 제3 기준 압력 이상이 되면 상기 유지보수용 유체의 공급이 중단되도록 상기 승압 장치를 제어하는, 배관 유지보수 유닛.
제1항에 있어서,
상기 승압 장치 및 상기 유량 보충 장치를 제어하는 제어 장치를 더 포함하고,
상기 제어 장치는, 상기 승압 장치 또는 상기 유량 보충 장치의 내부에 유동하는 유체의 압력인 내부 압력을 측정하고, 상기 유지보수용 유체만 공급되던 중에 상기 내부 압력이 소정의 제1 기준 압력 이하가 되면 상기 보충용 유체도 공급되도록 상기 유량 보충 장치를 제어하는, 배관 유지보수 유닛.
제1항에 있어서,
상기 승압 장치 및 상기 유량 보충 장치를 제어하는 제어 장치를 더 포함하고,
상기 제어 장치는, 상기 승압 장치 또는 상기 유량 보충 장치의 내부에 유동하는 유체의 압력인 내부 압력을 측정하고, 상기 유지보수용 유체와 상기 보충용 유체가 모두 공급되지 않고 있을 때, 상기 내부 압력이 소정의 제2 기준 압력 이하가 되면 상기 유지보수용 유체가 공급되도록 상기 승압 장치를 제어하는, 배관 유지보수 유닛.
제1항에 있어서,
상기 승압 장치 및 상기 유량 보충 장치를 제어하는 제어 장치를 더 포함하고,
상기 제어 장치는, 상기 유지보수용 유체 및 상기 보충용 유체가 일정 시간 간격으로 공급되도록 상기 승압 장치 및 상기 유량 보충 장치를 제어하는, 배관 유지보수 유닛.
제1항에 있어서,
상기 승압 장치 및 상기 유량 보충 장치를 제어하는 제어 장치를 더 포함하고,
상기 제어 장치는, 상기 승압 장치 및 상기 유량 보충 장치의 외측에 장착되는 본체와, 상기 본체에 설치되어 제어 상태를 표시하는 디스플레이부를 구비하며, 상기 승압 장치 또는 상기 유량 보충 장치의 내부에 유동하는 유체의 압력인 내부 압력을 측정하여, 상기 내부 압력이 소정의 기준 압력 이하가 되면 상기 디스플레이부를 통해 표시하는, 배관 유지보수 유닛.
제1항에 있어서,
상기 승압 장치 및 상기 유량 보충 장치를 제어하는 제어 장치를 더 포함하고,
상기 제어 장치는,
상기 승압 장치 및 상기 유량 보충 장치의 외측에 장착되는 본체와,
상기 본체의 내부에 설치되어 상기 유지보수용 유체가 공급되게 하는 승압 동작부와,
상기 본체의 내부에 설치되어 상기 보충용 유체가 공급되게 하는 보충 동작부와,
상기 승압 동작부 및 상기 보충 동작부의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는, 배관 유지보수 유닛.
제9항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 승압 장치 또는 상기 유량 보충 장치의 내부에 유동하는 유체의 압력인 내부 압력을 측정하여, 별도로 마련된 시스템에 무선으로 전송하는, 배관 유지보수 유닛.
제1항에 있어서,
상기 내관은, 내주면에 원주 방향을 따라 형성된 복수 개의 돌기를 더 구비하고,
상기 돌기는, 상기 통로를 지나온 상기 유지보수용 유체가 상기 내관의 내부를 나선형으로 유동하도록 안내하기 위해, 상기 원주 방향에 대해 경사진 각도로 연장되게 형성되는, 배관 유지보수 유닛.
배관 유지보수 유닛 및 상기 배관 유지보수 유닛을 사이에 두고 결합된 복수 개의 배관을 포함하는 배관 어셈블리에 있어서,
상기 배관 유지보수 유닛은,
소경부 및 상기 소경부에 연결되고 상기 소경부보다 큰 직경을 갖는 대경부를 구비하는 외관과, 상기 대경부에서 상기 소경부를 향하는 방향으로 상기 외관의 내측에 삽입되는 내관과, 상기 내관의 소경부측 말단과 상기 외관 사이에 형성되는 통로를 구비하는 승압 장치; 및
상기 승압 장치와 내부가 연통되도록 연결되고, 유동하는 유체의 유량을 증가시키기 위한 유량 보충 장치를 포함하고,
상기 외관은, 상기 대경부를 반경 방향으로 관통하는 적어도 하나의 개구를 구비하고,
상기 내관은, 외주면에서 원주 방향을 따라 내측으로 함몰되게 형성되어 상기 개구 및 상기 통로와 연통하는 증폭부를 구비하고,
상기 개구를 통해 공급된 유지보수용 유체는 상기 증폭부와 상기 통로를 통과하면서 유압이 증가된 후 상기 내관의 내부로 유입되고,
상기 유량 보충 장치를 통해 공급된 보충용 유체는 내부에 유동하는 유체의 유량을 증가시켜 내부에 유동하는 유체의 압력이 증가되게 하는, 배관 어셈블리.