KR102320989B1

KR102320989B1 - 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치

Info

Publication number: KR102320989B1
Application number: KR1020210065981A
Authority: KR
Inventors: 이호건
Original assignee: 주식회사 온테크
Priority date: 2021-05-24
Filing date: 2021-05-24
Publication date: 2021-11-03

Abstract

본 발명은 상수도관의 내면을 효과적으로 세척할 수 있는 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치에 관한 것으로서, 제1제수변의 상류 쪽으로 상수도관에 설치된 새들분기; 상기 제1제수변의 하류 쪽으로 상기 상수도관에 설치된 제1할정자관; 상기 제1할정자관을 통해 상기 상수도관 내부로 설치된 세척관; 상기 세척관의 선단에 설치된 회전 워터젯 장치; 상기 세척관과 상기 새들분기를 연결하여 상기 세척관으로 수돗물을 공급하는 수도관; 상기 세척관과 연결되며, 압축공기 발생장치에서 발생된 압축공기를 상기 세척관으로 공급하는 압축공기 공급관; 상기 제1제수변으로부터 하류 쪽으로 일정 거리 이격되어 설치된 제2제수변의 상류 쪽으로 인접하여 상기 상수도관에 설치되는 제2할정자관; 및 상기 제2할정자관에 연결된 배수관을 통해 공급된 수돗물을 여과하는 정밀여과장치;를 포함하며, 상기 압축공기 발생장치에서 생성된 고압의 압축공기를 상기 세척관으로 공급하면, 상기 수도관을 통해 공급되는 수돗물이 상기 압축공기와 함께 상기 회전 워터젯 장치를 통해 고압으로 회전 분사되어 상기 상수도관의 내면을 세척한다.

Description

회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치{Roatary water jet cleaning apparatus for old pipes}

본 발명은 노후관의 세척장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고압의 물을 회전 분사하는 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치에 관한 것이다.

일반적으로 상수도 배관을 설치한 후 장시간 사용하게 되면 상수도관 내면에는 물속에 포함되어 있던 각종 이물질이 퇴적하거나 배관 내면이 산화되면서 녹 등이 생성되어 스케일(scale)층이 형성된다.

상수도관 내부에 이물질이 퇴적되어 스케일층이 형성되면 물의 원활한 흐름을 방해하여 수압을 떨어드리고, 부패한 스케일층으로부터 역으로 물속으로 녹아드는 불순물에 의해 수질이 악화될 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 노후된 상수도관에 형성되는 스케일층을 제거할 수 있는 다양한 형태의 스케일 제거장치가 개발되어 사용되고 있다.

예를 들면, 한국등록특허 제10-1008345호에는 고압호스와; 상기 고압호스가 결합되는 고압호스 통로를 내측에 형성한 스크레이퍼 하우징과, 상기 스크레이퍼 하우징의 외주면에 형성되어 있는 스크레이퍼로 구성된 스크레이퍼부와; 내측 중앙에는 상기 고압호스와 연결되는 고압호스 연결부와 상기 고압호스로 부터 공급되는 고압수가 이동할 수 있는 제1 고압수 통로와 보조회전부 결합부를 형성하고 있으며, 외측의 일단에는 스크레이퍼부를 연결할 수 있는 회전 연결부를 형성하고 타단에는 커버를 형성하며, 외주면의 중간부분에는 가이드부 결합부와 탄성부 결합부를 형성한 메인 하우징과; 상기 메인 하우징 외주면의 가이드 결합부에 회전 가능하도록 핀에 의해 결합하는 가이드 암과 상기 가이드 암에 결합하는 롤러 브라켓과 가이드 롤러로 구성된 가이드부와; 상기 가이드부의 가이드 암을 탄성 지지할 수 있도록 메인 하우징의 가이드 결합부에 결합하는 결합볼트와, 상기 결합볼트에 결합하는 제1, 2 와셔와, 상기 제1, 2 와셔 사이에 형성되는 스프링으로 구성된 탄성부와; 상기 메인 하우징의 보조회전부 결합부에 결합하되, 내측으로 제2 고압수 통로를 형성하고, 상기 메인 하우징의 보조회전부 결합부에 결합하는 일단에는 보조 회전장치를 형성하며, 타단에는 고압 분사부 결합부를 형성하고 있는 보조 회전부와; 상기 보조 회전부의 고압 분사부 결합부에 고정결합되는 고압분사부 하우징을 형성하고, 상기 보조 회전부의 제2 고압수 통로로 이동한 고압수를 공급받아 외부로 토출할 수 있도록 고압분사부 하우징에서 관로 방향으로 연장되어 형성된 노즐 파이프와 고압수를 분사할 수 있는 고압수 분사노즐로 구성된 고압분사부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 관로의 스케일 제거장치가 공지되어 있다.

그러나 상기한 한국등록특허 제10-1008345호는 이물질 제거수단으로 체인이나 판재를 사용하므로 상수도관 내벽을 손상시킬 수 있다는 문제점이 있었다.

또한, 상기의 스케일 제거장치는 이물질을 제거하는 수단이 고정된 길이를 갖고 있기 때문에 다양한 크기의 상수도관에 적용할 수 없으며, 한정된 지름의 상수도관만을 세척할 수 있다는 문제점이 있다.

또 다른 예로, 한국등록특허 제10-1329309호에는 본체프레임과; 상기 본체프레임의 내측에 회전가능하게 설치되고 상기 본체프레임의 길이방향으로 길게 연장 형성되는 회전샤프트와, 상기 회전샤프트의 한쪽 선단에 연결 설치되고 상기 본체프레임의 전방에 위치하여 상기 회전샤프트에 의해 회동하는 회전체와, 상기 회전체의 외주에 방사상으로 설치되고 탄성에 의한 휨 작용가능하게 구성되는 복수의 절삭 지지체와, 상기 절삭지지체의 끝단에 설치되고 관로의 내벽에 접하는 바이트를 포함하여 구성되어 상기 회전체의 회전 및 상기 절삭지지체의 탄성력 강도에 의해 관로 내벽의 스케일과 아스팔트 콜타르 에나멜을 긁어 제거하는 회전스크래퍼와; 상기 본체프레임의 내측에 고정 설치되고 상기 회전스크래퍼의 회전샤프트 후방에 연결되어 상기 회전샤프트에 회전력을 인가하여 상기 회전스크래퍼를 회전시키는 구동모터와; 상기 본체프레임의 외주에 방사상으로 고정 설치되고 상기 본체프레임이 관로 내벽을 따라 전후로 직선이동가능하도록 상기 본체프레임을 지지하는 이동가이드부;를 포함하는 관로 내벽 스케일 및 아스팔트 콜타르 에나멜 제거공법 및 그 장치가 공지되어 있다.

그러나 상기한 한국등록특허 제10-1329309호는 강력한 탄성력을 지니면서 유압공급에 의해 회전하고 작업 회전반경을 가변할 수 있는 회전 스크래퍼를 사용하므로 다양한 크기의 상수도관을 세척할 수 있다는 이점은 있으나, 상수도관 내벽을 손상시킬 수 있다는 문제점이 여전히 존재한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로서, 회전 워터젯 장치를 이용하여 수돗물과 고압의 압축 공기를 분사함으로써 상수도관의 내면에 형성된 스케일을 제거함으로써 스케일의 제거 효율은 높이면서도 상수도관의 내면이 손상되는 것을 최소화할 수 있는 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은,

제1제수변의 상류 쪽으로 상수도관에 설치된 새들분기;

상기 제1제수변의 하류 쪽으로 상기 상수도관에 설치된 제1할정자관;

상기 제1할정자관을 통해 상기 상수도관 내부로 설치된 세척관;

상기 세척관의 선단에 설치된 회전 워터젯 장치;

상기 세척관과 상기 새들분기를 연결하여 상기 세척관으로 수돗물을 공급하는 수도관;

상기 세척관과 연결되며, 압축공기 발생장치에서 발생된 압축공기를 상기 세척관으로 공급하는 압축공기 공급관;

상기 제1제수변으로부터 하류 쪽으로 일정 거리 이격되어 설치된 제2제수변의 상류 쪽으로 인접하여 상기 상수도관에 설치되는 제2할정자관; 및

상기 제2할정자관에 연결된 배수관을 통해 공급된 수돗물을 여과하는 정밀여과장치;를 포함하며,

상기 압축공기 발생장치에서 생성된 고압의 압축공기를 상기 세척관으로 공급하면, 상기 수도관을 통해 공급되는 수돗물이 상기 압축공기와 함께 상기 회전 워터젯 장치를 통해 고압으로 회전 분사되어 상기 상수도관의 내면을 세척하는 것을 특징으로 하는 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.

이때, 상기 제1할정자관 및 상기 제2할정자관 각각에는 제수밸브가 설치될 수 있다.

또한, 상기 회전 워터젯 장치는, 상기 세척관의 일단에 고정되는 몸체; 및 상기 몸체에 대해 회전 가능하게 설치되며, 물을 분사하는 회전 노즐;을 포함하며, 상기 회전 노즐은 상기 몸체에 분리 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 상기 수도관에 설치되며, 상기 수도관을 개폐하고, 상기 세척관으로 공급되는 수돗물의 양을 조절하는 수량조절밸브; 및 상기 압축공기 공급관에 설치되며, 상기 압축공기 공급관을 개폐하고, 상기 세척관으로 공급되는 압축공기의 양을 조절하는 공기조절밸브;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 수도관은 상기 세척관에 T자 형상으로 연결될 수 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치에 의하면, 회전 워터젯 장치를 이용하여 고압의 압축공기와 함께수돗물을 분사하여 상수도관의 내면에 형성된 스케일과 같은 이물질을 제거하기 때문에 스케일의 제거 효율은 높이면서도, 세척에 의해 상수도관의 내면이 손상되는 것을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치에 의하면, 기설치된 제수변의 상류에 새들분기를 설치하고 새들분기에서 분기된 수돗물을 회전 워터젯 장치로 공급하여 상수도관의 내면을 세척하므로 제수변의 앞쪽에 적수가 발생하는 것을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치를 개념적으로 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치에 사용되는 회전 워터젯 장치를 나타내는 도면;이다.

이하에서 설명되는 실시예는 본 개시의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 개시는 여기서 설명되는 실시예들과 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 개시의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

본 개시의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.

또한, 본 개시에서 사용한 '선단', '후단', '상부', '하부', '상단', '하단' 등의 용어는 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의해 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 의한 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치는 일정 길이의 노후관, 즉 노후된 상수도관에 상수도관에 흐르는 수돗물과 압축공기 발생장치에서 발생된 고압의 압축공기를 회전 워터젯 장치로 공급하여 회전 워터젯 장치에 의해 회전하면서 분사되는 고압의 압축공기와 수돗물로 상수도관의 내면을 세척할 수 있도록 구성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치(1)의 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치를 개념적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치에 사용되는 회전 워터젯 장치를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치(1)는 새들분기(10), 제1할정자관(20), 세척관(30), 회전 워터젯 장치(40), 수도관(11), 압축공기 공급관(51), 압축공기 발생장치(50), 제2할정자관(60), 정밀여과장치(80)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치(1)는 상수도관 라인 중 세척하기 위해 선택된 일부의 상수도관(100)을 상수도관(100)에 기설치되어 있던 제1제수변(110)과 제2제수변(120)으로 차단한다.

제1제수변(110)과 제2제수변(120)은 기존의 상수도관(100)에 설치되어 있는 것으로서 상수도관(100)에 흐르는 수돗물의 양을 제어할 수 있도록 형성되어 있다.

도 1에 도시된 실시예에서는 제1제수변(110)과 제2제수변(120) 사이에 다른 제수변이 없는 것으로 도시되어 있으나, 다른 예로서, 제1제수변(110)과 제2제수변(120) 사이에는 적어도 한 개의 다른 제수변이 존재할 수 있다. 이 경우에는 다른 제수변을 차단하여 선택된 상수도관(100)을 흐르는 수돗물이 유출되는 것을 방지한 후 세척 작업을 수행할 수 있다.

제1제수변(110)과 제2제수변(120)을 차단하면, 제1제수변(110)과 제2제수변(120)을 통해 수돗물이 흐르지 않는다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치(1)는 제1제수변(110)과 제2제수변(120) 사이의 상수도관(100)의 내면을 세척할 수 있다.

새들분기(10)는 상수도관(100)을 흐르는 수돗물을 본 발명의 일 실시예에 의한 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치(1)로 공급하기 위해 설치된다. 즉, 새들분기(10)는 제1제수변(110)의 상류 쪽의 수돗물을 회전 워터젯 장치(40)로 공급할 수 있도록 작업 구간 바깥의 상수도관(100a)에 마련될 수 있다.

따라서, 새들분기(10)는 차단된 제1제수변(110)의 상류 쪽으로 상수도관(100a)에 설치된다. 제1제수변(110)의 상류 쪽에는 수돗물이 흐르고 있으므로 수돗물은 새들분기(10)를 통해 분기될 수 있다.

새들분기(10)에는 세척관(30)으로 수돗물을 공급할 수 있도록 수도관(11)이 연결된다.

이와 같이 제1제수변(110)의 상류에 새들분기(10)를 설치하고, 새들분기(10)에서 분기된 수돗물을 회전 워터젯 장치(40)로 공급하여 상수도관(100)의 내면을 세척하면, 제1제수변(110)의 앞쪽에 적수가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

새들분기(10)를 사용하지 않고 제1제수변(110)을 이용하여 직접 수돗물을 회전 워터젯 장치(40)로 공급하는 경우, 제1제수변(110) 개방시 수충격으로 제1제수변(110)의 앞쪽에 적수가 발생할 가능성이 매우 높으므로, 본 발명은 이를 방지할 수 있는 효과가 있다.

제1할정자관(20)은 회전 워터젯 장치(40)가 설치된 세척관(30)을 상수도관(100)을 절단하지 않고 상수도관(100)의 내부에 설치할 수 있도록 상수도관(100)에 설치된다.

제1할정자관(20)은 제1제수변(110)의 하류 쪽으로 상수도관(100)에 설치된다. 즉, 도 1에서는 제1할정자관(20)은 제1제수변(110)의 우측에 설치된다.

제1할정자관(20)은 대략 목이 짧은 T자 형상으로 형성되며, T자의 머리 부분(22)은 상수도관(100)에 결합된다. T자의 목에 해당하는 부분에 마련된 중공의 관부(23)에 대응하는 상수도관(100)의 부분을 천공하면, 제1할정자관(20)의 관부(23)가 상수도관(100)과 연통된다. 따라서, 제1할정자관(20)의 관부(23)가 상수도관 세척 작업을 수행하기 위한 작업구(21)를 형성할 수 있다

따라서, 제1할정자관(20)의 관부(23)를 통해 회전 워터젯 장치(40)를 상수도관(100) 내부에 설치할 수 있다. 이때, 제1할정자관(20)의 관부(23)가 상측, 즉 지면(3)을 향하도록 설치할 수 있다.

제1할정자관(20)의 관부(23)에는 제1제수밸브(25)가 설치될 수 있다. 제1제수밸브(25)는 제1할정자관(20)의 관부(23)를 개폐할 수 있도록 형성된다. 제1제수밸브(25)를 개방하면, 작업자는 상수도관(100) 내부에 세척관(30)과 회전 워터젯 장치(40)를 설치할 수 있다.

제1제수밸브(25)를 닫으면, 상수도관 내부의 수돗물이 관부(23)를 통해 외부로 배출되지 않는다. 따라서, 상수도관(100)의 세척 작업이 완료되면, 제1제수밸브(25)를 차단하여, 수돗물이 제1할정자관(20)을 통해 외부로 유출되지 않도록 한다.

세척관(30)은 회전 워터젯 장치(40)에 고압의 압축공기와 수돗물을 공급할 수 있도록 형성된다. 상수도관(100) 내부에 위치하는 세척관(30)이 일단에는 회전 워터젯 장치(40)가 설치되고, 제1할정자관(20)의 외부로 연장된 세척관(30)의 타단은 압축공기 공급관(51)과 연결될 수 있다.

세척관(30)은 제1할정자관(20)을 통해 상수도관(100) 내부에 설치될 수 있다. 구체적으로, 회전 워터젯 장치(40)가 설치된 세척관(30)의 일단은 제1할정자관(20)의 관부(23)를 통해 상수도관(100) 내부에 설치될 수 있다. 세척관(30)의 타단은 제1할정자관(20)의 외부로 노출되어 압축공기 공급관(51)과 연결될 수 있다.

회전 워터젯 장치(40)는 세척관(30)의 일단, 즉 상수도관(100)의 내부에 위치한 세척관(30)의 선단에 설치된다.

회전 워터젯 장치(40)는 세척관(30)의 일단에 고정되는 몸체(41) 및 몸체(41)에 대해 회전 가능하게 설치되며, 물을 분사하는 회전 노즐(42)을 포함할 수 있다.

회전 노즐(42)은 몸체(41)에 대해 회전하면서도 분리 가능하게 설치될 수 있다.

몸체(41) 내부에는 수돗물과 압축공기가 통과할 수 있는 유로가 마련된다. 몸체(41)의 일단에는 세척관(30)이 결합되고, 몸체(41)의 타단에는 회전 노즐(42)이 회전 가능하게 설치된다.

회전 노즐(42)은 몸체(41)에 회전 가능하게 연결되며, 측면에는 복수의 토출구(43)가 마련되어 있다. 토출구(43)를 통해 고압의 압축공기와 수돗물이 동시에 분사된다. 토출구(43)는 상수도관(100)의 내면에 대해 고압의 압축공기와 수돗물을 타격할 수 있도록 형성될 수 있다.

회전 노즐(42)에 의해 고압의 압축공기와 수돗물이 분사되면, 고압의 압축공기와 수돗물의 마찰력과 빠른 유속에 의해 상수도관(100)의 내면의 스케일, 망간 때 등과 같은 이물질이 제거될 수 있다.

수도관(11)은 세척관(30)과 새들분기(10)를 연결하여 세척관(30)으로 수돗물을 공급할 수 있도록 형성된다. 즉, 수도관(11)의 일단은 새들분기(10)에 연결되고, 수도관(11)의 타단은 세척관(30)에 연결된다. 수도관(11)의 타단은 세척관(30)과 압축공기 공급관(51)이 연결된 부분에 인접한 세척관(30)의 부분에 연결될 수 있다.

수도관(11)은 세척관(30)과 T자 형상으로 연결될 수 있다. 즉, 세척관(30)이 T자의 머리 부분을 형성하고, 수도관(11)이 T자의 목 부분을 형성할 수 있다.

이와 같이 수도관(11)을 세척관(30)에 T자 형상으로 연결하면, 고압의 압축공기가 세척관(30)을 고속으로 흐르므로 수도관(11)의 수돗물이 세척관(30)으로 용이하게 흡입되어 압축공기와 혼합될 수 있다.

수도관(11)에는 수도관(11)을 개폐하는 수량조절밸브(13)가 설치될 수 있다. 따라서, 수량조절밸브(13)가 개방되면, 수도관(11)을 통해 수돗물이 세척관(30)으로 공급되고, 수량조절밸브(13)가 닫히면, 수돗물이 세척관(30)으로 공급되지 않는다.

또한, 수량조절밸브(13)는 수도관(11)에서 세척관(30)으로 공급되는 수돗물의 양을 조절할 수 있도록 형성된다. 수량조절밸브(13)는 세척관(30)에 연결되는 일단에 인접한 수도관(11)의 부분에 설치될 수 있다.

압축공기 공급관(51)은 세척관(30)과 연결되며, 압축공기 발생장치(50)에서 발생된 압축공기를 세척관(30)으로 공급할 수 있도록 형성된다. 즉, 압축공기 공급관(51)의 일단은 세척관(30)에 연결되고, 타단은 압축공기 발생장치(50)에 연결될 수 있다.

세척관(30)과 연결되는 압축공기 공급관(51)의 일단에는 압축공기 공급관(51)을 개폐할 수 있는 공기조절밸브(53)가 설치될 수 있다. 따라서, 공기조절밸브(53)가 개방되면, 압축공기 발생장치(50)에서 발생된 압축공기가 세척관(30)으로 공급되고, 공기조절밸브(53)가 폐쇄되면, 압축공기 발생장치(50)에서 발생된 압축공기가 세척관(30)으로 공급되지 않는다.

또한, 공기조절밸브(53)는 압축공기 발생장치(50)에서 세척관(30)으로 공급되는 압축공기의 양을 조절할 수 있도록 형성될 수 있다.

압축공기 발생장치(50)는 고압의 압축공기를 발생시켜 압력을 유지한 상태로 공급할 수 있도록 형성된다. 압축공기 발생장치(50)는 발생되는 압축공기의 압력을 조절할 수 있도록 형성될 수 있다.

제2할정자관(60)은 제1할정자관(20)으로부터 일정 거리 이격되어 상수도관(100)에 설치된다. 구체적으로, 제2할정자관(60)은 제1제수변(110)으로부터 하류 쪽으로 일정 거리 이격되어 상수도관(100)에 설치된 제2제수변(120)의 상류 쪽으로 인접하여 상수도관(100)에 설치된다. 즉, 도 1에서는 제2할정자관(60)은 제2제수변(120)의 좌측에 설치된다.

제2할정자관(60)은 회전 워터젯 장치(40)에 의해 상수도관(100)의 내면에서 분리된 스케일, 망간 때 등과 같은 이물질을 포함하는 수돗물을 배출할 수 있도록 상수도관(100)에 설치된다.

제2할정자관(60)은 대략 목이 짧은 T자 형상으로 형성된다. T자의 머리 부분(62)을 상수도관(100)에 결합하고, T자의 목에 해당하는 부분에 마련된 중공의 관부(63)에 대응하는 상수도관(100)의 부분을 천공하면, 제2할정자관(60)의 관부(63)가 상수도관(100)과 연통될 수 있다. 즉, 상수도관(100)과 연통된 제2할정자관(60)의 관부(63)가 퇴수구(61)를 형성한다.

따라서, 제2할정자관(60)의 관부(63)를 통해 상수도관(100)에서 제거된 이물질을 포함하는 수돗물을 상수도관(100)의 외부로 배출할 수 있다.

제2할정자관(60)의 관부(63)에는 제2제수밸브(65)가 설치된다. 제2제수밸브(65)는 제2할정자관(60)의 관부(63)를 개폐할 수 있도록 형성된다. 제2제수밸브(65)를 개방하면, 상수도관(100)의 내면에서 제거된 이물질이 포함된 수돗물을 외부로 배출할 수 있다.

제2제수밸브(65)를 닫으면, 상수도관(100) 내부의 수돗물이 관부(63)를 통해 외부로 배출되지 않는다. 따라서, 상수도관(100)의 세척작업이 완료되면, 제2제수밸브(65)를 차단하여, 수돗물이 제2할정자관(60)을 통해 외부로 유출되지 않도록 한다.

제2할정자관(60)의 관부(63)에는 수돗물을 배출하는 배수관(70)이 연결될 수 있다. 따라서, 제2제수밸브(65)를 개방하면, 이물질을 포함하는 수돗물이 배수관(70)을 통해 외부로 배출될 수 있다.

상수도관(100)의 내면을 세척한 후의 수돗물은 중금속의 이물질이 포함된 오염수이다. 따라서, 이를 그대로 외부로 방출하면 환경오염을 발생시킬 수 있다.

따라서, 배수관(70)의 일단에는 정밀여과장치(80)가 설치될 수 있다. 정밀여과장치(80)는 제2할정자관(60)에 연결된 배수관(70)을 통해 배출되는 수돗물을 여과하여 중금속 등과 같은 오염물질을 제거한다. 그러면, 배수관(70)을 통해 배출된 수돗물의 수질이 복원되므로 공업용, 농업용, 공공 용수로 재사용할 수 있다. 따라서, 상수도관(100)의 세척에서 발생된 수돗물에 의한 환경오염을 방지할 수 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치(1)의 작용에 대해 도 1을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 압축공기 발생장치(50)를 작동시켜, 압축공기를 압축공기 공급관(51)으로 공급한다.

압축공기 공급관(51)에 설치된 공기조절밸브(53)를 개방하면, 고압의 압축공기가 세척관(30)으로 공급된다.

이어서, 수도관(11)에 설치된 수량조절밸브(13)를 개방하면, 수돗물이 세척관(30)으로 공급된다.

세척관(30)으로 공급된 수돗물은 압축공기와 함께 회전 워터젯 장치(40)로 공급된다.

회전 워터젯 장치(40)로 공급된 수돗물과 압축공기는 동시에 회전 노즐(42)을 통해 상수도관(100)의 내부로 고압으로 회전 분사된다.

고압으로 회전 분사된 압축공기와 수돗물은 상수도관(100)의 내면에 충돌하여 스케일, 망간 때 등과 같은 이물질을 분리시킴으로써 상수도관(100)의 내면을 세척한다. 구체적으로, 회전 워터젯 장치(40)의 회전 노즐(42)로부터 동시에 배출되는 고압의 수돗물과 압축공기가 상수도관(100)의 내면에 충돌하는 충격력, 고속으로 회전하는 수돗물의 흐름에 의한 마찰력, 및 캐비테이션 작용으로 상수도관(100) 내면에 부착된 스케일, 망간 때 등의 이물질이 제거될 수 있다.

상수도관(100) 내면에서 제거된 이물질을 포함하는 수돗물은 제2할정자관(60)에 연결된 배수관(70)을 통해 배출된다.

배수관(70)으로 배출된 이물질을 포함하는 수돗물은 정밀여과장치(80)를 통과하면서, 이물질이 여과된다. 여과된 수돗물은 공업용, 농업용, 공공 용수로 재사용될 수 있다.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치(1)의 시공방법에 대해 설명한다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 의한 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치(1)를 이용하여 세척할 상수도관 라인의 작업 구간을 설정한다. 이때, 작업 구간은 2개의 제수변 사이의 상수도관 부분으로 설정할 수 있다.

도 1에 도시된 실시예의 경우에는, 상수도관(100)에 기설치되어 있는 제1제수변(110)과 제2제수변(12) 사이의 상수도관(100)의 부분이 작업 구간에 해당한다.

다음으로, 작업 구간에 인접하게 새들분기(10)를 설치한다. 새들분기(10)는 제1제수변(110)의 상류 쪽에 작업 구간 바깥의 상수도관(100a)에 설치한다. 새들분기(10)에는 제1제수변(110)의 상류 쪽에서 흐르는 수돗물을 배출하기 위한 수도관(11)을 연결한다.

수도관(11)에는 수도관(11)을 개폐할 수 있도록 수량조절밸브(13)를 설치한다. 수량조절밸브(13)를 개방하면, 수도관(11)을 통해 제1제수변(110) 상류의 상수도관(100)을 흐르는 수돗물을 공급할 수 있다.

새들분기(10)의 설치가 완료되면, 제1제수변(110)을 차단하여 수돗물이 제1제수변(110)을 통해 작업 구간의 상수도관(100)으로 유입되지 않도록 한다. 또한, 제2제수변(120)도 차단하여 이물질을 포함하는 수돗물이 제2제수변(120)의 하류로 흐르지 않도록 한다.

이어서, 작업 구간 내의 상수도관(100)에 작업구(21)를 설치한다. 작업구(21)는 작업 구간 내의 상수도관(100) 중에서 수돗물이 흐르는 방향을 기준으로 상류 쪽에 설치할 수 있다.

예를 들면, 작업구(21)는 상수도관(100)의 상류 쪽에 상수도관(100)에 기설치되어 있는 제1제수변(110)이 설치된 장소에 인접하게 설치한다. 즉, 작업구(21)는 제1제수변(110)의 하류 쪽에 상수도관(100)에 설치한다.

작업구(21)는 상수도관(100)을 절단하지 않고 제1할정자관(20)을 설치하여 형성할 수 있다. 제1할정자관(20)은 대략 목이 짧은 T자 형상으로 형성되며, T자의 머리 부분(22)은 상수도관(100)에 결합되고, T자의 목에 해당하는 부분에 마련된 중공의 관부(23)에 대응하는 상수도관(100)의 부분을 천공한다. 그러면, 제1할정자관(20)의 관부(23)가 상수도관(100)과 연통된다. 즉, 제1할정자관(20)의 관부(23)가 상수도관 세척작업을 수행하기 위한 작업구(21)를 형성한다. 이때, 작업구(21), 즉 제1할정자관(20)의 관부(23)는 상측, 즉 지면(3)을 향하도록 설치할 수 있다.

또한, 제1할정자관(20)의 작업구(21)에는 작업구(21)를 개폐할 수 있는 제1제수밸브(25)를 설치한다.

다음으로, 제1제수밸브(25)를 개방하고, CCTV를 이용하여 작업 구간 내의 상수도관(100) 내부의 상태를 촬영하고 수질을 측정한다.

구체적으로, 작업구(21)를 통해 상수도관(100) 내에서 이동 가능한 CCTV를 투입하고, 상수도관(100) 내부의 상태, 즉 상수도관(100) 내면에 부착된 스케일 등과 같은 이물질의 상태를 촬영한다. 또한, 상수도관(100)을 흐르고 있는 수돗물의 잔류 이물질, 탁도, 색도, 잔류 염소 등과 같은 수질을 측정한다.

이어서, 작업구(21)를 통해 상수도관(100)의 내부에 세척관(30)과 회전 워터젯 장치(40)를 설치한다.

세척관(30)은 제1할정자관(20)의 작업구(21)에 대략 수직하게 설치될 수 있다.

회전 워터젯 장치(40)는 세척관(30)의 일단에 설하며, 세척관(30)을 통해 공급되는 고압의 압축공기와 수돗물을 회전 노즐(42)을 통해 회전 분사할 수 있도록 형성된다.

회전 워터젯 장치(40)가 상수도관(100)과 대략 평행하게 위치할 수 있도록 세척관(30)의 일단부는 대략 90도로 절곡될 수 있다.

다음으로, 작업 구간 내의 상수도관(100)에 퇴수구(61)를 설치한다. 퇴수구(61)는 작업 구간 내의 상수도관(100) 중에서 수돗물이 흐르는 방향을 기준으로 하류 쪽에 설치할 수 있다.

예를 들면, 퇴수구(61)는 상수도관(100)의 하류 쪽에 상수도관(100)에 기설치되어 있는 제2제수변(120)이 설치된 장소에 인접하게 설치한다. 즉, 퇴수구(61)는 제2제수변(120)의 상류 쪽에 상수도관(100)에 설치한다.

퇴수구(61)도 작업구(21)와 동일하게 상수도관(100)을 절단하지 않고 제2할정자관(60)을 설치하여 형성할 수 있다. 제2할정자관(60)을 상수도관(100)에 설치하면, 상수도관(100)과 연통된 제2할정자관(60)의 관부(63)가 퇴수구(61)를 형성한다.

한편, 작업구(21)와 퇴수구(61)를 설치하기 위해, 상수도관(100)에 제1 및 제2할정자관(20, 60)을 설치할 때, 상수도관(100)의 표면을 천공하게 되므로, 천공할 때 세척작업을 시행할 상수도관(100)의 시료를 채취할 수 있다. 채취된 시료를 이용하여 상수도관(100)의 내구성 및 사용 연한을 판단할 수 있다.

이어서, 퇴수구(61)에는 퇴수구(61)를 개폐할 수 있는 제2제수밸브(65)와 배수관(70)을 설치한다. 제2제수밸브(65)를 개방하면, 상수도관(100)의 내면에서 제거된 이물질이 포함된 수돗물은 배수관(70)을 통해 외부로 배출될 수 있다.

배수관(70)의 타단에는 정밀여과장치(80)를 설치할 수 있다. 정밀여과장치(80)는 배수관(70)을 통해 배출되는 이물질이 포함된 수돗물을 여과할 수 있도록 형성된다.

다음으로, 작업구(21)에 설치된 회전 워터젯 장치(40)를 이용하여 고압의 압축공기와 수돗물을 회전 분사하여 상수도관(100)의 내부를 세척한다.

구체적으로, 퇴수구(61)의 제2제수밸브(65)를 개방하고, 압축공기 발생장치(50)를 작동시켜 고압의 압축공기를 발생시킨다.

이어서, 공기조절밸브(53)를 개방하면, 압축공기 공급관(51)을 통해 압축공기가 세척관(30)으로 주입된다. 세척관(30)으로 주입된 압축공기는 세척관(30)의 선단에 설치된 회전 워터젯 장치(40)를 통해 상수도관(100)의 내부로 배출된다.

이 상태에서, 수량조절밸브(13)를 개방하면, 수도관(11)을 통해 수돗물이 세척관(30)으로 주입된다. 이때, 세척관(30)에는 압축공기가 고속으로 흐르고 있으므로, 수도관(11)으로부터 유입되는 수돗물은 압축공기와 혼합되어 회전 워터젯 장치(40)로 공급된다.

회전 워터젯 장치(40)로 공급된 고압의 압축공기와 수돗물은 회전 노즐(42)을 통해 회전 분사되어 상수도관(100)의 내면을 세척하게 된다.

이때, 상수도관(100) 내부의 스케일을 제거할 수 있도록 수량조절밸브(13)로 수돗물의 유량을 적절하게 조절하고 공기조절밸브(53)로 고압의 압축공기의 압력과 공기량을 적절하게 조절할 수 있다.

이와 같이 회전 워터젯 장치(40)의 회전 노즐(42)을 통해 상수도관(100)의 내면에 고압의 압축공기와 수돗물을 회전 분사하면, 고압의 압축공기와 수돗물이 상수도관(100)의 내면에 충돌하는 충격력, 빠르게 회전하는 수돗물과 상수도관 내면 사이의 마찰력, 및 캐비테이션 작용으로 상수도관(100) 내면에 부착된 스케일 등과 같은 이물질이 제거될 수 있다.

제거된 이물질을 포함하는 수돗물은 퇴수구(61)에 연결된 배수관(70)을 통해 외부로 배출된다.

외부로 노출된 배수관(70)의 일단에는 정밀여과장치(80)가 설치되어 있다.

상술한 세척 작업을 수행하여 발생한 이물질을 포함하는 수돗물, 즉 퇴수는 중금속이 혼합된 오염수이다. 따라서, 퇴수를 그대로 외부로 방출하면 환경오염이 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치(1)는 퇴수구(61)에서 배출되는 퇴수를 정밀여과장치(80)를 통해 여과시킨다. 정밀여과장치(80)는 오염된 퇴수의 수질을 복원하여 공업용, 농업용, 공공 용수로 재사용할 수 있도록 함으로써 환경오염을 방지할 수 있다.

상수도관(100)의 세척 작업이 완료되면, 상수도관(100) 내부의 상태와 상수도관(100)을 흐르는 수돗물의 수질을 검사하여 상수도관(100)의 내부 세척이 완료되었는지를 판단한다.

구체적으로, 작업 구간 내의 상수도관(100)의 내부에 이동 가능한 CCTV를 투입하여 상수도관(100) 내부의 상태를 촬영한다. 촬영된 영상을 통해 상수도관(100)의 내면에서 스케일 등과 같은 이물질이 제거되었는지를 확인한다.

또한, 제1제수변(110)을 개방하여 상수도관(100)에 수돗물이 흐르도록 하고, 배수관(70)으로 배출되는 수돗물의 수질을 측정한다.

촬영된 영상을 통해 상수도관(100) 내면의 이물질이 제거되고 수돗물의 수질이 기준 수질 이상이면, 세척 작업을 완료한다.

만일, 이물질의 제거가 완전하지 않거나 수돗물의 수질이 기준 수질을 만족하지 못하는 경우에는, 수질 기준을 만족시킬 때까지 다시 상수도관(100)의 세척 작업을 수행한다.

상수도관(100)의 내부 세척이 완료되었다고 판단되면, 작업 구간의 복구 작업을 수행한다.

구체적으로, 작업구(21)와 퇴수구(61)에 상기 작업구(21)와 상기 퇴수구(61)를 각각 감싸며, 작업자가 작업할 수 있는 공간을 확보할 수 있는 수도관 점검실(90, 92)을 설치할 수 있다. 수도관 점검실(90, 92)의 상단에는 작업자가 수도관 점검실(90, 92)의 내부로 출입할 수 있는 출입구(91,93)가 마련될 수 있다.

또한, 작업구(21)에는 수질 계측기, 수압 계측기, 누수 감지기 등을 설치하여, 상수도관 관리 주체가 상시로 작업 구간 내의 상수도관(100)을 점검할 수 있도록 할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치(1)에 의하면, 종래 기술과 달리 상수도관 내면을 긁어 내는 스크레이퍼를 사용하지 않고 회전 노즐을 통해 고압으로 회전 분사되는 수돗물과 압축공기에 의해 상수도관 내면에 고착된 스케일과 같은 이물질을 제거할 수 있으므로 상수도관의 세척 작업을 효율적으로 하면서도, 상수도관 내면의 손상을 최소화할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치(1)에 의하면, 기설치된 제수변을 통해 수돗물을 회전 워터젯 장치로 공급하는 것이 아니라 제수변의 상류에 설치된 새들분기에서 분기된 수돗물을 회전 워터젯 장치로 공급하여 상수도관의 내면을 세척하기 때문에, 제수변의 앞쪽에 적수가 발생하는 것을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

상기에서 본 개시는 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며, 한정의 의미로 이해되어서는 안 될 것이다. 상기 내용에 따라 본 개시의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 따로 부가 언급하지 않는 한 본 개시는 청구범위의 범주 내에서 자유로이 실시될 수 있을 것이다.

1; 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치
10; 새들분기 11; 수도관
13; 수량조절밸브 20; 제1할정자관
21; 작업구 23; 관부
25; 제1제수밸브 30; 세척관
40; 회전 워터젯 장치 41; 몸체
42; 회전 노즐 50; 압축공기 발생장치
51; 압축공기 공급관 60; 제2할정자관
61; 퇴수구 62; 관부
65; 제2제수밸브 70; 배수관
80; 정밀여과장치 100; 상수도관
110; 제1제수변 120; 제2제수변

Claims

제1제수변의 상류 쪽으로 상수도관에 설치된 새들분기;
상기 제1제수변의 하류 쪽으로 상기 상수도관에 설치된 제1할정자관;
상기 제1할정자관을 통해 상기 상수도관 내부로 설치된 세척관;
상기 세척관의 선단에 설치된 회전 워터젯 장치;
상기 세척관과 상기 새들분기를 연결하여 상기 세척관으로 수돗물을 공급하는 수도관;
상기 세척관과 연결되며, 압축공기 발생장치에서 발생된 압축공기를 상기 세척관으로 공급하는 압축공기 공급관;
상기 제1제수변으로부터 하류 쪽으로 일정 거리 이격되어 설치된 제2제수변의 상류 쪽으로 인접하여 상기 상수도관에 설치되는 제2할정자관; 및
상기 제2할정자관에 연결된 배수관을 통해 공급된 수돗물을 여과하는 정밀여과장치;를 포함하며,
상기 압축공기 발생장치에서 생성된 고압의 압축공기를 상기 세척관으로 공급하면, 상기 수도관을 통해 공급되는 수돗물이 상기 압축공기와 함께 상기 회전 워터젯 장치를 통해 고압으로 회전 분사되어 상기 상수도관의 내면을 세척하는 것을 특징으로 하는, 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1할정자관 및 상기 제2할정자관 각각에는 제수밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는, 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치.
제 1 항에 있어서,
상기 회전 워터젯 장치는,
상기 세척관의 일단에 고정되는 몸체; 및
상기 몸체에 대해 회전 가능하게 설치되며, 물을 분사하는 회전 노즐;을 포함하며,
상기 회전 노즐은 상기 몸체에 분리 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는, 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치.
제 1 항에 있어서,
상기 수도관에 설치되며, 상기 수도관을 개폐하고, 상기 세척관으로 공급되는 수돗물의 양을 조절하는 수량조절밸브; 및
상기 압축공기 공급관에 설치되며, 상기 압축공기 공급관을 개폐하고, 상기 세척관으로 공급되는 압축공기의 양을 조절하는 공기조절밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치.
제 1 항에 있어서,
상기 수도관은 상기 세척관에 T자 형상으로 연결되는 것을 특징으로 하는 회전 워터젯 방식의 노후관 세척장치.