KR102153376B1 - 수압차와 와류 발생을 이용한 관로 세척장치 및 이를 이용한 관로세척 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수압차와 와류 발생을 이용한 관로 세척장치 및 이를 이용한 관로세척 방법에 관한 것으로, 관로의 내부에 와류를 발생시켜 세척이후에도 하월구간에 남겨져 있는 잔여 이물질을 세척해 줄 수 있도록 하고, 내부 중공으로 통과하는 유체의 량을 조절해줌으로써 높은 수압에 파손되거나 견인선이 끊어지는 것을 방지할 수 있도록 하는 수압차와 와류 발생을 이용한 관로 세척장치 및 이를 이용한 관로세척 방법을 제공함에 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명은, 관로의 내부를 세척해주는 관로 세척장치에 있어서, 관로의 내부에 설치되고 중심부가 중공되어 있는 몸체부; 상기 몸체부의 외주면에 돌출되도록 형성되고 몸체부의 둘레를 따라 일정 간격으로 배치되어 관로 내부에 유체가 흐를 경우 와류가 발생되도록 함으로써 이물질을 제거할 수 있도록 하는 외측돌기부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수압차와 와류 발생을 이용한 관로 세척장치 및 이를 이용한 관로 세척방법에 관한 것을 기술적 요지로 한다.

Description

수압차와 와류 발생을 이용한 관로 세척장치 및 이를 이용한 관로세척 방법{Pipeline cleaning apparatus using hydraulic pressure difference and vortex and pipeline cleaning method using same}

본 발명은 수압차와 와류 발생을 이용한 관로 세척장치 및 이를 이용한 관로세척방법에 관한 것으로, 관로의 내부에서 와류를 발생시켜 하월구간에서 남겨져 있는 잔여 이물질을 세척해 줄 수 있도록 하는 수압차와 와류 발생을 이용한 관로 세척장치 및 이를 이용한 관로세척 방법에 관한 것이다.

일반적으로 상수도관은 압력관으로서 지반 하부의 소정 깊이에 매설되며 이러한 상수도관은 장기간 사용함으로 인해 각종 이물질이 슬러지로 퇴적되거나 내면이 산화되면서 녹 등이 생성되고, 이들이 고형화되어 스케일(Scale)층이 형성된 경우 이를 세척해야 한다.

그러나 상기 상수도관을 매설하는 과정에서 매설 진행방향에 기존의 지하매설물이나 구조물 또는 하천 등의 간섭물이 존재할 경우에는 이러한 간섭물을 회피하면서 상수도관을 매설해야 하며, 이러한 간섭물의 상수도관을 절곡하여 배관하게 되는데 이러한 구간을 하월구간이라 한다.

이와 같이 형성되는 하월구간의 상수도관을 유지관리 하기 위하여 상수도관의 내부에 세척장치를 투입한 후 브러쉬 작업이나 고압세척작업 등을 통해 상수도관 내부의 퇴적물을 제거하는 작업을 수행하였다.

그러나 하월구간의 경우 길이방향으로 움푹 꺼진 상태로서 종래의 통상적인 방법으로 상수도관 세척을 실시하여도 상당수의 퇴적물이 그대로 남아 있게 되어 제대로 퇴적물을 제거하기 어려운 문제점이 있는 실정이다.

등록특허번호 제10-1674010호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 관로의 내부에 와류를 발생시켜 세척이후에도 하월구간에 남겨져 있는 잔여 이물질을 세척해 줄 수 있도록 하고, 내부 중공으로 통과하는 유체의 량을 조절해줌으로써 높은 수압에 파손되거나 견인선이 끊어지는 것을 방지할 수 있도록 하는 수압차와 와류 발생을 이용한 관로 세척장치 및 이를 이용한 관로세척 방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은, 관로의 내부를 세척해주는 관로 세척장치에 있어서, 관로의 내부에 설치되고 중심부가 중공되어 있는 몸체부; 상기 몸체부의 외주면에 돌출되도록 형성되고 몸체부의 둘레를 따라 일정 간격으로 배치되어 관로 내부에 유체가 흐를 경우 와류가 발생되도록 함으로써 퇴적물을 제거할 수 있도록 하는 외측돌기부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 외측돌기부는 몸체부의 전방에서 후방을 향해 나선형 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 몸체부는, 외주면으로 상기 외측돌기부가 형성되어 있는 전방몸체부; 상기 전방몸체부의 후방에서 전방몸체부의 직경보다 작은 직경을 갖는 후방몸체부; 상기 전방몸체부와 후방몸체부의 중심을 관통하도록 형성되는 중공; 상기 후방몸체부의 중공을 개폐하도록 설치되어 몸체부의 중공을 통과되는 유량을 조절할 수 있도록 하는 유량조절밸브; 상기 후방몸체부의 외측으로 끼워져 상기 전방몸체부에 결합되는 커버부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 몸체부의 중공 내면에 형성되어 중공을 통과하는 유체에 와류가 발생되도록 하는 내측스크류;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 몸체부의 전방에 설치되어 견인선의 연결이 가능하도록 하는 다수의 연결고리;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 몸체부에 설치되어 관로 내부의 세척상태를 확인할 수 있도록 카메라와 조명을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

한편 유체의 흐름이 차단된 관로의 내부에 관로 세척장치를 견인선으로 연결한 후 투입하는 장치 투입단계; 상기 관로의 내부로 유체를 흘려보내는 유체 투입단계; 상기 투입된 유체를 따라 관로 세척장치가 흘러가도록 견인선을 풀어주되, 유체의 흐름 속도보다 낮은 속도로 견인선을 풀어줌으로써 관로 세척장치 후방으로 와류가 발생되도록 함으로써 퇴적물이 세척되도록 하는 관로 세척단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 장치 투입단계전에 유량조절밸브를 조절하여 관로 세척장치의 중공으로 통과하는 유량을 조절하는 과정을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 관로 세척단계에서, 상기 견인선을 유체의 흐름 방향과 반대방향으로 당겨 몸체부를 상류방향으로 견인함으로써 보다 큰 와류가 발생되도록 하는 과정을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 유체의 상수도관의 세척 이후에 하월구간과 같은 곳에 퇴적물이 쌓여 있을 경우 하월구간에 추가적으로 설치하여 와류 형성을 통한 퇴적물의 제거가 용이하게 이루어지는 효과가 있다.

또한 외측돌기부와 내측스크류를 통해 보다 큰 와류를 형성함으로서 퇴적물 제거 효율이 향상되는 효과가 있다.

또한 내부에 형성되는 중공 및 유량조절밸브를 통해 수압에 대한 저항력을 조절하여 견인선이 파손되는 방지하고 장비의 컨트롤이 용이하게 이루지는 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1 은 본 발명의 관로 세척장치를 일측에서 바라본 사시도,
도 2 는 본 발명의 관로 세척장치를 타측에서 바라본 사시도,
도 3 은 본 발명의 관로 세척장치의 측면도,
도 4 는 본 발명에 의한 관로 세척장치에서 커버부를 분리한 상태를 나타낸 사시도,
도 5 는 본 발명에 의한 몸체부의 내면을 나타낸 단면사시도,
도 6 은 본 발명에 의한 관로 세척장치의 설치 상태를 나타낸 예시도,

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1 은 본 발명의 관로 세척장치를 일측에서 바라본 사시도, 도 2 는 본 발명의 관로 세척장치를 타측에서 바라본 사시도, 도 3 은 본 발명의 관로 세척장치의 측면도, 도 4 는 본 발명에 의한 관로 세척장치에서 커버부를 분리한 상태를 나타낸 사시도, 도 5 는 본 발명에 의한 몸체부의 내면을 나타낸 단면사시도, 도 6 은 본 발명에 의한 관로 세척장치의 설치 상태를 나타낸 예시도로서,

도면에서와 같이 본 발명의 관로 세척장치는, 세척이 완료된 관로(10)의 내부에 설치되어, 관로(10) 내부에 남아 있는 이물질을 제거해주되, 바람직하게는 이물질 제거가 용이하게 이루어지지 못하는 하월구간에 설치되며 상기 관로(10)는 상수도관으로 구성될 수 있다.

이러한 관로 세척장치는, 중심부에 중공(130)이 형성되어 있는 몸체부(100)와, 상기 몸체부(100)의 외주면에 돌출되도록 형성되고 몸체부(100)의 둘레를 따라 일정간격으로 다수개가 배치되어 관로의 내부에 수돗물이 흐를 경우 와류가 발생되도록 하는 외측돌기부(200)를 포함하여 구성된다.

이러한 관로 세척장치는 몸체부(100)에 연결되는 견인선(300)을 통해 견인된 상태로 관로(10)의 내부에서 수돗물의 흐름을 따라 이동이 가능하도록 구성된다.

이때 상기 몸체부(100)에는 상기 견인선(300)의 연결이 가능하도록 다수의 연결고리(160)가 구비된다.

또한 상기 몸체부(100)는 후술되는 카메라(500)와 조명(600)으로의 전력공급을 위한 동력선도 연결된다.

한편 상기 외측돌기부(200)는 몸체부(100)의 전방에서 후방을 향해 나선형 형태로 형성되어 수돗물이 외측돌기부(200)를 부딪히면서 사이를 통과하는 과정에서 보다 많은 와류가 형성될 수 있도록 한다.

또한 외측돌기부(200)는 고무와 같은 탄성재로 구성하여 관로(10)의 내부에 부딪히더라도 쉽게 파손되지 않도록 한다.

한편 상기 몸체부(100)는 외주면으로 상기 외측돌기부(200)가 형성되어 있는 전방몸체부(110)와, 상기 전방몸체부(110)의 후방에서 전방몸체부(110)의 직경보다 작은 직경을 갖는 후방몸체부(120)와, 상기 전방몸체부(110)와 후방몸체부(120)의 중심을 관통하도록 형성되는 중공(130)과, 상기 후방몸체부(120)에 설치되어 중공(130)을 개폐하도록 구성되어 중공(130)을 통과하는 수돗물의 량을 조절할 수 있도록 하는 유량조절밸브(140)와, 상기 후방몸체부(120)의 외측으로 끼워져 상기 전방몸체부(110)에 결합됨으로써 유량조절밸브(140)를 보호해주는 커버부(150)를 포함하여 구성된다.

상기 연결고리(160)는 도면에서와 같이 전방몸체부(110)에 다수개를 설치할 수 있다.

또한 상기 중공(130)은, 관로 내부로 흐르게 되는 수돗물이 중공(130)을 통과하도록 구성됨으로써 관로 세척장치에 가해지는 압력을 저감시켜 주게 되며, 이로 인해 수돗물의 강한 압력에 의해 견인선(300)이 끊어지거나 관로 세척장치의 핸들링이 용이하게 이루어지지 못하는 것을 방지해주게 된다.

상기 유량조절밸브(140)는 중공(130)을 통과하는 수돗물의 량을 조절할 수 있도록 구성되는 것으로, 관로(10) 내부를 세척하는 과정에서 관로(10) 내부로 흘러보내는 수돗물의 압력에 대응하여 유량조절밸브(140)의 개폐 상태를 적절히 조절하여 견인선이 파손되지 않도록 하면서 안정적인 세척작업을 수행할 수 있도록 한다.

이러한 유량조절밸브(140)는 상기 커버부(150)를 분리한 상태에서 용이하게 조절할 수 있도록 한다.

한편 본 발명은 도 5 에서와 같이 상기 몸체부(100)의 중공(130) 내면에 형성되어 중공(130)을 통과하는 유체에 와류가 추가적으로 발생되도록 하는 내측스크류(170)를 더 포함하여 구성된다.

상기와 같이 몸체부(100)의 중공(130)에 내측스크류(170)를 더 형성함으로써 추가적인 와류를 발생시켜 관로 내부의 이물질 제거 효율이 향상되도록 한다.

한편 본 발명은 상기 몸체부(100)에 설치되어 관로(10) 내부의 세척상태를 확인할 수 있도록 하는 카메라(500)와 조명(400)을 더 포함하여 구성할 수 있으며 동력선을 통해 동력을 공급받아 작동된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 세척장치는 상기 외측돌기부(200)와 내측스크류(170)의 나선형 형태로 형성됨으로써, 관로의 내부에 수돗물을 흘려보내 세척이 이루어지도록 하는 과정에서 관로의 내부에서 자체적으로 회전하게 되고 이로 인해 보다 큰 와류를 발생시킬 수 있어 이물질 제거 효율이 향상된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 관로 세척장치를 이용하여 관로를 세척하는 과정은, 장치 투입단계와, 유체 투입단계와, 세척단계를 포함하여 구성된다.

상기 장치 투입단계는 유체의 흐름이 차단되어 있는 관로(10)의 내부에 본 발명의 관로 세척장치를 투입하는 것으로, 이때 관로 세척장치는 몸체부(100)를 통해 견인선(300)으로 연결되도록 구성된다.

상기 유체 투입단계는 관로(10)의 상류부에 형성되어 있는 유체단속밸브(도시없음)를 열어 관로(10)의 내부로 수돗물을 흘려보내는 과정이다.

상기 세척단계는, 관로(10)를 통해 공급되는 수돗물의 압력에 의해 관로 세척장치 후방으로 와류가 발생됨으로써 이물질을 제거할 수 있게 된다.

이때 관로 세척장치는 유체의 흐름 방향을 따라 흘러가도록 견인선(300)을 조금씩 풀어주되, 유체의 흐름 속도보다 낮은 속도로 견인선(300)을 풀어줌으로써 관로 세척장치에 저항이 발생되고 이로 인해 와류가 발생되는 것이다.

또한 유체가 외측돌기부(200)와 내측스크류(170)을 통과하면서 강한 와류가 발생되고 이 와류에 의해 관로(10)의 바닥에 가라 앉아 있거나 벽면에 부착된 이물질을 관로(10)상에서 분리시켜주고 흐르는 수돗물과 같이 하류방향으로 흘러 제거할 수 있게 되는 것이다.

이때 관로 세척장치는 외측돌기부(200)와 내측스크류(170)의 형상에 의해 자체적으로 회전하면서 보다 큰 와류를 발생시킬 수 있게 된다.

한편 상기 장치 투입단계 전에 유량조절밸브(140)를 조절하여 관로 세척장치의 중공(130)으로 통과하는 유량을 조절할 수 있도록 한다.

이는 관로(10)를 통해 흘러가는 수돗물의 유압이 매우 강할 경우 견인선(300)이 끊어지거나 관로 세척장치의 컨트롤이 어려운 경우가 발생되는데 유량조절밸브를 졸하여 중공(130)을 통과하는 유량을 늘려줌으로써 저항을 줄여줄 수 있도록 한다.

한편 이물질이 상대적으로 많이 퇴적되어 있는 구간에는 견인선(30)을 수돗물의 흐름 방향과 반대방향으로 잡아당겨 몸체부(100)에 가해지는 충격력이 증가되도록 함으로서 보다 큰 와류가 발생되도록 하여 이물질을 제거할 수 있도록 한다.

즉 본 발명은 견인선(300)을 유체의 흐름방향으로 서서히 풀어주면서 관로 세척장치 주변으로 발생되는 와류를 통해 이물질이 제거되도록 하되, 상대적으로 많은 이물질이 퇴적되어 있을 경우에는 관로 세척장치를 상류방향으로 잡아당기는 과정을 반복하여 보다 큰 와류를 발생시켜 이물질을 세척할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 유체의 상수도관의 세척 이후에 하월구간과 같은 곳에 이물질이 쌓여 있을 경우 하월구간에 추가적으로 설치하여 와류 형성을 통한 이물질의 제거가 용이하게 이루어지도록 한다.

또한 외측돌기부(200)와 내측스크류(170)를 통해 보다 큰 와류를 형성함으로서 이물질 제거 효율이 향상되는 것이다.

또한 내부에 형성되는 중공 및 유량조절밸브를 통해 수압에 대한 저항력을 조절하여 견인선이 파손되는 방지하고 장비의 컨트롤이 용이하게 이루어지게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

(10) : 관로 (100) : 몸체부
(110) : 전방몸체부 (120) : 후방몸체부
(130) : 중공 (140) : 유량조절밸브
(150) : 커버부 (160) : 연결고리
(170) : 내측스크류 (200) : 외측돌기부
(300) : 견인선 (400) : 조명
(500) : 카메라

Claims (9)

1. 관로의 내부를 세척해주는 관로 세척장치에 있어서,
   관로의 내부에 설치되고 중심부가 중공되어 있는 몸체부;
   상기 몸체부의 외주면에 돌출되도록 형성되고 몸체부의 둘레를 따라 일정 간격으로 배치되어 관로 내부에 유체가 흐를 경우 와류가 발생되도록 함으로써 이물질을 제거할 수 있도록 하는 외측돌기부;를 포함하여 구성되고,
   상기 몸체부는, 외주면으로 상기 외측돌기부가 형성되어 있는 전방몸체부와, 상기 전방몸체부의 후방에서 전방몸체부의 직경보다 작은 직경을 갖는 후방몸체부와, 상기 전방몸체부와 후방몸체부의 중심을 관통하도록 형성되는 중공과, 상기 후방몸체부의 중공을 개폐하도록 설치되어 몸체부의 중공을 통과되는 유량을 조절할 수 있도록 하는 유량조절밸브와, 상기 후방몸체부의 외측으로 끼워져 상기 전방몸체부에 결합되는 커버부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수압차와 와류 발생을 이용한 관로 세척장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 외측돌기부는 몸체부의 전방에서 후방을 향해 나선형 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 수압차와 와류 발생을 이용한 관로 세척장치.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 몸체부의 중공 내면에 형성되어 중공을 통과하는 유체에 와류가 발생되도록 하는 내측스크류;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수압차와 와류 발생을 이용한 관로 세척장치.
5. 제 1 항에 있어서
   상기 몸체부의 전방에 설치되어 견인선의 연결이 가능하도록 하는 다수의 연결고리;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수압차와 와류 발생을 이용한 관로 세척장치.
6. 제 1 항에 있어서
   상기 몸체부에 설치되어 관로 내부의 세척상태를 확인할 수 있도록 카메라와 조명을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수압차와 와류 발생을 이용한 관로 세척장치.
7. 유체의 흐름이 차단된 관로의 내부에 상기 청구항1, 2, 4, 6항 중 어느 하나의 관로 세척장치를 견인선으로 연결한 후 투입하는 장치 투입단계;
   상기 관로의 내부로 유체를 흘려보내는 유체 투입단계;
   상기 투입된 유체를 따라 관로 세척장치가 흘러가도록 견인선을 풀어주되, 유체의 흐름 속도보다 낮은 속도로 견인선을 풀어줌으로써 관로 세척장치 후방으로 와류가 발생되도록 함으로써 이물질이 세척되도록 하는 관로 세척단계;를 포함하여 구성되되,
   상기 장치 투입단계전에 유량조절밸브를 조절하여 관로 세척장치의 중공으로 통과하는 유량을 조절하는 과정을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수압차와 와류 발생을 이용한 관로 세척장치를 이용한 관로 세척방법.
8. 삭제
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 관로 세척단계에서,
   상기 견인선을 유체의 흐름 방향과 반대방향으로 당겨 몸체부를 상류방향으로 견인함으로써 보다 큰 와류가 발생되도록 하는 과정을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수압차와 와류 발생을 이용한 관로 세척장치를 이용한 관로 세척방법.
   
   

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