KR102406729B1

KR102406729B1 - 관 내부 갱생작업을 위한 환기 및 유해물질 제거시스템

Info

Publication number: KR102406729B1
Application number: KR1020210191868A
Authority: KR
Inventors: 신태균
Original assignee: 유원컨설턴트 주식회사
Priority date: 2021-12-29
Filing date: 2021-12-29
Publication date: 2022-06-10

Abstract

본 발명은 갱생구간의 일측 배관에 연결되어 공기를 배관 내부로 공급시키는 급기부; 갱생구간의 타측 배관에 연결되어 배관 내부의 공기를 흡입한 후, 외부로 배출시키는 배기부; 상기 급기부를 통해 배관 내부로 공급되는 공기를 정화시키는 제 1정화부; 상기 배기부를 통해 외부로 배출되는 공기가 유입되어 복수의 주머니형 필터를 통과하면서 입자형 오염물질의 여과처리가 이루어진 처리가스를 외부로 배출하는 제 2정화부; 갱생구간의 배관 내부에 복수로 설치되며 각 설치위치에서 배관 내부환경을 파악할 수 있는 센싱부; 상기 센싱부의 센싱값을 전달받아 상기 급기부, 배기부, 제 1정화부 및 제 2정화부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 관 내부 갱생작업을 위한 환기 및 유해물질 제거시스템에 관한 것이다.

Description

관 내부 갱생작업을 위한 환기 및 유해물질 제거시스템{Ventilation and hazardous substance removal System for rehabilitating pipe internal}

본 발명은 관 내부 갱생작업을 위한 환기 및 유해물질 제거시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 음용수, 공업 등에 사용되는 원수, 정수, 가스 등 용도에 맞게 처리되어진 유체를 공급하기 위해 지중에 매설된 배관은 현재 총 연장이 만km 이상에 달하며 매우 오랜 기간 사용됨으로써 관 내부로 전달되는 유체를 오염시킨다.

그에 따라, 오염된 음용수나 가스에 의해서 인명피해 등이 발생할 수 있어 국민의 건강상 위생적이고 안전한 수질을 확보하여 수도법의 수질기준에 적합한 물 공급이 이루어져야 한다. 따라서, 노후 상수도관 등 배관의 개량 사업은 필수적이라 할 수 있다.

특히, 음용수로 사용되는 상수도관의 경우 적정한 수질 기준을 유지하여야 하며, 공업용수 또한, 일정한 기준이 있다.

이에 따라, 노후 배관에 대한 정비가 필요하며 그 방법으로는 배관을 교체하는 방식과, 기존 배관을 정비(갱생)하는 방법이 있고, 비교적 공사비가 낮은 후자가 선호된다고 할 수 있다.

하지만, 노후 배관의 갱생작업(장비 및 인력이 관 내부로 투입되어, 관 내부 오염물질의 제거 및 세척, 내부 도장 등의 작업)은 관 내부(밀폐공간)에 투입된 작업자가 유해가스 등에 노출되어 인명피해가 발생할 위험성이 매우 높으며, 작업자 투입 전 관 내부를 충분하게 환기시켜 유해가스가 잔존하지 않도록 하는 것이 매우 중요하고, 신선한 외기를 지속적으로 공급하여야 하며, 안전장치의 착용 및 소지가 필수적이다.

또한, 작업능률 향상을 위하여 쾌적한 작업환경을 조성하여야 한다. 그 방법으로는 관 내부 작업 공정별 알맞은 온도, 습도, 풍속 등의 환경을 적절히 유지시키는 것이 매우 중요하다고 할 수 있다.

특히, 작업 공정 중 기존 도막 제거 후 재도장 시 온도, 습도, 풍속 등의 조절 미흡으로 인하여 도장재의 접착불량, 경화불량, 더스트 스프레이 등이 발생하므로 관내 환경의 제어가 가능하여야한다.

그러나 최근 유사사업의 시공중 인명피해가 속출하고 있으며, 이에 따라, 작업자 안전성 확보와 작업능률 향상을 위한 종합적인 갱생작업 중 환기 및 유해물질 제거 시스템이 필요하다.

대한민국 등록특허 제10-0949956호

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 작업자 안전성 확보와 작업능률 향상을 위하여, 관 내부에 매연, 분진 등이 제거된 신선한 공조공기를 공급하고, 각종 작업 공정 및 환경을 고려하여 관 내부 온도, 습도, 풍속을 조절하며, 관 내부 공기상태를 실시간으로 모니터링하고, 관 내부 작업 중 발생되는 미세먼지, 유해가스, 악취 등을 흡입하여 포집 및 제거 후 배출되도록 하여 주변 환경오염을 억제하도록 하는 관 내부 갱생작업을 위한 환기 및 유해물질 제거시스템을 제공하고자 함이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 관 내부 갱생작업을 위한 환기 및 유해물질 제거시스템(이하 "본 발명의 시스템"이라 함)은 갱생구간의 일측 배관에 연결되어 공기를 배관 내부로 공급시키는 급기부; 갱생구간의 타측 배관에 연결되어 배관 내부의 공기를 흡입한 후, 외부로 배출시키는 배기부; 상기 급기부를 통해 배관 내부로 공급되는 공기를 정화시키는 제 1정화부; 상기 배기부를 통해 외부로 배출되는 공기가 유입되어 복수의 주머니형 필터를 통과하면서 오염물질의 여과처리가 이루어진 처리가스를 외부로 배출하는 제 2정화부; 갱생구간의 배관 내부에 복수로 설치되며 각 설치위치에서 배관 내부환경을 파악할 수 있는 센싱부; 상기 센싱부의 센싱값을 전달받아 상기 급기부, 배기부, 제 1정화부 및 제 2정화부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제 2정화부는, 일측 하단에 상기 배기부를 통해 외부로 배출되는 공기가 유입되는 유입라인과, 일측 상단에 처리가스가 배출되는 배출라인과, 하단에 침적된 침적물을 외부로 배출하는 침적물배출라인이 형성되는 하우징; 상기 하우징을 상,하로 구획하며 복수의 타공이 형성되는 구획판; 상기 하우징 상단에 구성되는 고정구; 상기 고정구에 복수로 체결되며 상기 구획판에 상기 타공과 연통하도록 장착되는 주머니형 필터;를 포함하는 여과장치; 상기 유입라인에 연결되며 활성탄분말이 저장되면서 상기 유입라인으로 활성탄분말을 공급하는 저장조;를 포함하고, 상기 고정구는, 하우징 상면에 고정되며 양단에 회전롤러가 형성되는 고정축과, 상기 회전롤러에 회전력을 인가하는 구동수단과, 상기 고정축 하부에 회전가능하도록 체결되며 양단에 제 2회전롤러가 형성되는 회전축과, 상기 회전롤러와 상기 제 2회전롤러를 연결하는 구동벨트와, 상기 회전축에 각 주머니형 필터에 대향하는 위치에 구성되며 상기 회전축의 회전에 의해 길이가 신축되는 연결줄과, 상기 연결줄의 끝단과 상기 주머니형 필터의 끝단을 연결하는 무게추를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 급기부에는 예비 급기팬이, 상기 배기부에는 예비 배기팬이 각각 마련되고, 상기 급기부에는 배관 내부에 산소를 공급할 수 있는 산소공급부가 더 구성되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로, 상기 제 2정화부에는, 상기 유입라인 상에 구성되며, 공기와 활성탄분말 혼합물이 일측으로 유입되어 내부에서 와류가 형성되며 이 과정에서 공기로부터 수분을 포함하는 오염물질이 흡착된 활성탄분말이 비중에 의해 하단으로 침적되고 상단에서 수분을 포함하는 오염물질이 제거된 공기가 상기 유입라인으로 배출되도록 하는 수분제거 싸이클론이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

삭제

하나의 예로 상기 유입라인에는 공기주입장치가 밸브에 의해 연결됨을 특징으로 한다.

삭제

하나의 예로 갱생구간의 배관 내부에서 작업하는 작업자에 장착되는 안전모가 더 구성되되, 상기 안전모에는 유독가스가 감지되는 가스감지센서와, 상기 가스감지센서에서 감지된 센싱값이 상기 제어부로 송신되도록 하는 통신부와, 경고신호를 출력하는 경고부가 포함되며, 상기 제어부는 특정 위치의 작업자의 안전모에서 송신되는 센싱값을 전달받아 전달받은 센싱값이 임계치를 초과하는 경우 상기 경고부에서 경고신호가 출력되도록 하면서 해당 위치에 인접하는 급기부 또는 배기부를 제어토록 하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 안전모에는 전면에 복수의 임펠러가 구성되어 상기 경고신호가 출력되면 동시에 복수의 임펠러가 가동하도록 하고, 상기 안전모의 테두리에는 펼침시 내피와, 상기 내피의 외측면에 부착되며 노출면에 전이금속의 산화물을 포함하는 코팅층이 도포된 외피로 구성된 보호구가 구성되어 작업자의 호흡기에 유독가스가 노출되는 것을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 관 내부 갱생작업을 위한 환기 및 유해물질 제거시스템은 작업 특성상 장비 및 작업자가 관 내부(밀폐공간)에 투입이 불가피함에 따라 관 내부에 오염 물질이 유입되는 것을 차단하여 작업자 안전성 향상 및 쾌적한 작업환경을 제공할 수 있음은 물론, 작업 중 생성되는 유해물질에 의한 외부환경이 오염되는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 시스템을 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 시스템의 작동상태도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 작동상태도.
도 5는 도 4에 도시된 안전모의 구성을 나타내는 블록도.
도 6은 도 4에 도시된 안전모의 작동상태도.
도 7은 본 발명의 일 구성으로서 제 2정화부를 나타내는 개략도.
도 8은 도 7에 도시된 여과장치의 작동상태도.
도 9는 도 7에 도시된 수분제거 싸이클론의 작동상태도.
도 10 및 도 11은 여과장치의 일 실시예를 나타내는 부분도 및 작동상태도.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.

본 발명의 시스템은 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 갱생구간(S)의 일측 배관(P)에 연결되어 공기를 배관(P) 내부로 공급시키는 급기부(10); 갱생구간(S)의 타측 배관(P)에 연결되어 배관(P) 내부의 공기를 흡입한 후, 외부로 배출시키는 배기부(20); 상기 급기부(10)를 통해 배관(P) 내부로 공급되는 공기를 정화시키는 제 1정화부(30); 상기 배기부(20)를 통해 외부로 배출되는 공기가 유입되어 복수의 주머니형 필터(414)를 통과하면서 오염물질의 여과처리가 이루어진 처리가스를 외부로 배출하는 제 2정화부(40); 갱생구간(S)의 배관(P) 내부에 복수로 설치되며 각 설치위치에서 배관(P) 내부환경을 파악할 수 있는 센싱부(60); 상기 센싱부(60)의 센싱값을 전달받아 상기 급기부(10), 배기부(20), 제 1정화부(30) 및 제 2정화부(40)의 작동을 제어하는 제어부(50);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉 본 발명의 시스템은 노후 배관(P) 등, 소정의 유체를 유동시키는 배관(P) 내부의 갱생을 위하여 사용되는 것으로, 갱생구간(S)인 배관(P)의 일측으로 정화된 공기를 공급하고 갱생구간(S)인 배관(P)의 타측으로 공기를 흡입하여 배출시키되 배출되기 전 공기를 정화시키도록 하여 배관(P) 내부의 작업환경을 쾌적하게 조성토록 하는 것이다.

이때, 본 발명에서는 반드시 상수도관에 한정되는 것은 아니며 다양한 직경을 가지고 내측에 유체가 이동할 수 있는 다양한 형태의 배관(P)이 본 발명에 적용될 수 있을 것이다.

먼저, 상기 급기부(10)는 도시된 바와 같이 갱생구간(S)의 일측 배관(P)에 연결되어 공기를 배관(P) 내부에 공급하도록 구성되는 것으로, 급기부(10)에서 생성되는 공기의 흐름이 급기덕트(11)를 통해 갱생구간(S)의 일측으로 유입되도록 구성할 수 있다.

이때, 상기 급기부(10)에는 상기 급기덕트(11)와 연결되는 부위에 소음챔버(C)가 더 구성될 수 있는데, 이는 갱생작업시 그 송풍 규모가 크기 때문에 급기과정에서 과도한 소음이 발생될 우려가 있는 바, 상기와 같이 소음챔버(C)를 마련함으로써 발생되는 소음을 차단할 수 있게 된다.

여기서, 상기 소음챔버(C)로는 공지의 흡음 또는 소음장치가 적용될 수 있는 것으로 그 것에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 배기부(20)는 도 1에서와 같이 갱생구간(S)의 타측 배관(P)에 연결되어 배관(P) 내부의 공기를 흡입한 후, 외부로 배출시키도록 구성되는 것으로, 배기부(20)의 작용에 의해 배관(P) 내부의 공기가 배기덕트(21)를 통해 흡입된 후, 외부로 배출될 수 있게 된다.

이때, 상기 배기부(20) 역시 소음챔버(C)가 구성될 수 있어 상기 급기부(10)에서와 같이 동작시 어느정도의 소음이 차단되도록 구성시킴이 바람직하다.

그리고 도면에 도시된 바는 없으나 상기 급기부(10) 및 배기부(20)에 구성되는 송풍기의 경우 상기 제어부(50)에 의해 풍량 및 풍속이 제어되도록 하여 배관(P)으로부터 급기량 및 배기량이 제어되도록 하는 것이다.

이어서, 상기 제 1정화부(30)는 상기 급기부(10)를 통해 배관(P) 내부로 공급되는 공기를 정화시키도록 구성되는 것이고, 상기 제 2정화부(40)는 상기 배기부(20)를 통해 외부로 배출되기 전에 배출되는 공기를 정화시키도록 구성된다.

상기 제 1정화부(30) 및 상기 제 2정화부(40)에는 도면에 도시된 바는 없으나 필터가 구성되도록 하여 외부의 공기로부터 정화 및 내부의 공기로부터 정화가 이루어지도록 하여야 한다. 여기서 상기 필터는 전기적 인가에 의한 공지의 필터도 적용될 수 있으므로 상기 제어부(5)의 제어에 의해 필터링이 인가되도록 할 수 있다.

또한 상기 제 1정화부(30)에는 도면에 도시된 바는 없으나 온습도제어부가 구성될 수 있는데, 상기 온습도제어부는 공지의 다양한 구성이 적용될 수 있는바, 예로 필터를 거쳐 매연, 분진이 걸러진 외기로부터 온도, 습도, 절대습도, 엔탈피를 조절하는 냉각기와 흡습로터, 상기 냉각기와 흡습로터 의해 냉각 및 제습된 외기를 가열(재열)하는 히터를 일체형으로 구축함으로써 갱생작업시 작업공정에 알맞게 배관(P) 내부를 최적화된 환경으로 조성토록 할 수 있는 것이다.

일례로, 관 내측으로 토출하는 공기의 최적화된 조건으로는 세척, 표면처리, 도장 등 실시되는 작업의 종류에 따라 각각 다르게 요구될 수 있는 바, 상기 온습도제어부에서는 각 작업에 최적화된 조건을 구현하도록 온도와 습도를 다양하게 조절하도록 구성된다.

또한, 제 2정화부(40)의 경우도 다양한 공지기술이 적용될 수 있는 바, 예로 집진기, 탈취기가 적용될 수 있다. 상기 배기부(20)와 배기덕트(21) 사이에는 집진기를 마련하여 관 내부 작업 중에 발생되는 분진이나 미세먼지 등을 흡입 및 포집하도록 구성되며, 이후 탈취기는 상기 집진기에 의하여 분진, 미세먼지가 걸러진 공기에 남아있는 유해가스, 악취를 제거 및 분해하여 결국 제 2정화부(40)에 의해 배관(P) 내부의 분진, 미세먼지, 유해가스 및 악취 등을 복합적으로 처리할 수 있게 되는 것이다.

상기 센싱부(60)는 갱생구간(S)의 배관(P) 내부에 복수로 설치되며 각 설치위치에서 배관(P) 내부환경을 파악할 수 있도록 하는 구성에 해당한다. 상기 센싱부(60)에 의해 배관(P) 내부환경이 센싱되도록 하는데, 내부환경은 온도, 습도, 일산화탄소, 이산화탄소, 산소, 황화수소, 유증기 중 하나 이상을 측정하도록 구성될 수 있어 상기 센싱부(60)가 설치된 위치에서 배관(P) 내부 환경값이 감지되도록 하는 것이다.

또한 상기 센싱부(60)에는 도면에 도시된 바는 없으나 상기 내부환경에 해당하는 값을 센싱하는 각종 센서에 더하여 이러한 센싱값을 상기 제어부(50)로 송신하는 통신부가 더 구성되어야 한다.

상기 제어부(50)는 상기 센싱부(60)의 센싱값을 전달받아 상기 급기부(10), 배기부(20), 제 1정화부(30) 및 제 2정화부(40)의 작동을 제어토록 하는 것이다.

상기 센싱부(60)는 상기 제어부(50)와 유선 또는 무선에 의해 연결되도록 구성하여 제어부(50)에서는 상기 센싱부(60)에서 감지한 배관(P) 내부환경값을 실시간으로 전달받고, 이를 토대로 배관(P) 내부가 기세팅 된 배관(P) 내부환경값에 도달하도록 실시간으로 상기 급기부(10), 배기부(20), 제 1정화부(30) 및 제 2정화부(40)를 제어할 수도 있는 바, 일례로 제어부(50)에서는 배관(P) 내부의 오염도가 높을 경우에는 상기 제 1정화부(30) 및 제 2정화부(40)의 가동량을 늘리고 이에 더하여 급기부(10) 및 배기부(20)의 가동량도 자동으로 늘려주는 역할을 수행할 수 있다.

이때, 상기 제어부(50)는 도 1에서와 같이 급기부(10), 배기부(20), 제 1정화부(30) 및 제 2정화부(40)와 연결되어 각 구성들의 작동을 제어할 수 있으며, 도 2에서와 같이 통신망을 통해 각 구성들을 무선 또는 유선으로 제어할 수도 있으며 관리자는 상기 통신망과 통신할 수 있는 스마트폰이나 개인PC등과 같은 단말기(미도시)를 통해 외부에서도 제어부(50)를 제어하도록 구성할 수도 있다.

일반적으로 갱생구간(S)은 수 m 내지 수 km 이상 형성될 수 있는 바, 상기 제어부(50)에서는 각각 상기 수 km 이상 이격될 수 있는 급기부(10)와 배기부(20) 그리고 제 1정화부(30)와 제 2정화부(40)들을 각각의 위치한 현장 작업자가 수동으로 각 장치를 작동시킬 경우 양측의 제어가 동시에 이뤄지기 어려워 급기부(10) 또는 배기부(20) 중 한 곳이 작동하지 않게 되고 그렇게 되면 배관(P) 내 공기의 흐름이 원활하게 이뤄지지 않아 배관(P) 내 작업자는 분진이나 유해가스 등 유해환경에 노출될 위험에 처하게 된다.

따라서, 본 발명에서는 상기 제어부(50)에서 무선통신 등을 통해 동시에 급기부(10) 및 배기부(20)를 동시에 작동시키고 동시에 작동이 해제되도록 운용할 수 있어, 배관(P) 내 작업자에게 발생할 수 있는 각종 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 급기부(10)에는 상기 급기덕트(11)에 공기를 토출시키는 예비 급기팬(12)이 더 마련되고, 상기 배기부(20)에는 상기 배기덕트(21)로부터 공기를 흡입하여 외부로 배출시키는 예비 배기팬(22)이 더 마련되도록 구성하여, 갑자기 정전이 발생한다거나 급기부(10) 또는 배기구가 고장 등의 이유로 작동을 안하는 경우 상기 예비 급기팬(12) 또는 예비 배기팬(22)이 자동으로 동작하도록 하여 갱생구간(S)의 배관(P) 내측에 공기의 흐름을 유지시킬 수 있고 그에 따라 배관(P) 내 작업자가 유해물질에 노출되는 것을 방지할 수 있게 된다.

그리고 상기 급기부(10)에는 도 2에서와 같이 배관(P) 내부로 산소를 공급할 수 있는 산소공급부(13)를 더 구성하여 배관(P) 내 산소 결핍시 신속하게 산소를 공급하도록 함으로써 작업자의 안전을 이중 삼중으로 보호할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 산소공급부(13)로는 공기압축기가 적용될 수 있으며, 도시된 바와 같이 산소공급부(13)로부터 공급되는 산소는 상기 급기덕트(11)를 통하지 않고 바로 배관(P) 내측에 직결되도록 하여 비상시에 배관(P) 내 산소공급이 보다 신속하게 이뤄지도록 구성할 수 있게 된다.

한편 갱생구간(S)은 상기에서 언급한 바와 같이 수 km 이상 형성될 수 있으며, 상기 센싱부(60)를 갱생구간(S)에 복수의 위치에 설치하는 경우에도 배관(P)에는 상기 센싱부(60)가 설치되지 않은 영역에서 유해가스가 집중적으로 포집되는 구역이 존재할 수 있다.

이에 본 발명에서는 상기에서 언급한 바와 같이 고정된 영역에서 상기 센싱부(60)의 센싱에 의해 배관(P) 내부 관리가 이루어지도록 하는 것에 더하여 배관(P) 내부를 이동하는 작업자에 의해 센싱이 이루어지도록 하여 센싱의 사구역 발생을 제어함과 동시에 작업자가 위험에 노출되는 것을 제어토록 하기 위한 실시예가 도 4 내지 도 6에 도시되고 있다.

도 4 등에서는 갱생구간(S)의 배관(P) 내부에서 작업하는 작업자에 장착되는 안전모(70)가 더 구성되되, 상기 안전모(70)에는 유독가스가 감지되는 가스감지센서(71)와, 상기 가스감지센서(71)에서 감지된 센싱값이 상기 제어부(50)로 송신되도록 하는 통신부(72)와, 경고신호를 출력하는 경고부(73)가 포함되며, 상기 제어부(50)는 특정 위치의 작업자의 안전모(70)에서 송신되는 센싱값을 전달받아 전달받은 센싱값이 임계치를 초과하는 경우 상기 경고부(73)에서 경고신호가 출력되도록 하면서 해당 위치에 인접하는 급기부(10) 또는 배기부(20)를 제어토록 하는 예가 제시된다.

즉 작업자가 착용하는 안전모(70)에 가스감지센서(71), 통신부(72), 경고부(73)가 포함되도록 하여 각 작업자의 작업위치에서 유해가스가 감지되도록 함으로써 상기 센싱부(60)에 의해 모니터링 될 수 없는 구역에서의 안전사고를 방지할 수 있도록 하는 것이다.

특정위치에서 작업자의 안전모(70)에서 가스감지센서(71)에 의해 유해가스가 감지되면 이러한 센싱값이 상기 통신부(72)를 통해 상기 제어부(50)로 송신되도록 하는 것이며, 상기 제어부(50)는 특정 위치의 작업자의 안전모(70)에서 송신되는 센싱값을 전달받아 전달받은 센싱값이 임계치를 초과하는 경우 상기 경고부(73)에서 경고신호가 출력되도록 하는 것이다.

여기서 임계치는 기 설정된 유해가스농도를 초과하는 값으로 정의된다.

또한 상기 안전모(70)에는 GPS(global positioning system) 모듈이 내재될 수 있으며, GPS모듈에서 생성 및 출력되는 위치정보가 통신부(72)를 통해 제어부(50)로 송신됨으로써, 안전모(70)에 대한 위치 정보를 분석 및 식별할 수 있다.

상기 경고부(73)는 음향 또는 광조사에 의해 알람이 되도록 하는 것으로 작업자가 유해가스의 존재를 인지토록 하는 것이다.

상기와 같이 해당 안전모(70)에서 경고음이 발생토록 함과 동시에 상기 제어부(50)는 해당 위치에 인접하는 급기부(10) 또는 배기부(20)를 제어토록 한다. 즉 급기부(10) 또는 배기부(20)의 송풍기를 강하게 가동토록 하여 급기에 의해 유해가스를 희석시키거나 배기에 의해 유해가스를 외부로 배출토록 하여 위험요소를 제거토록 하는 것이다. 예로 배관(P)에서 유해가스가 감지된 위치가 급기부(10)에 가까운 경우 급기부(10)에서 송풍을 강하게 하여 유해가스를 희석시키도록 하는 것이며, 배기부(20)에 가까운 경우 배기부(10)의 송풍을 강하게 하여 유해가스를 흡입토록 하는 것이다.

여기서, 상기 급기부(10) 및 배기부(20) 등은 사전에 설치 위치를 식별할 수 있는 고유의 식별정보가 제어부(50)에 기등록됨으로써 위치 기반의 기기 제어가 구현 가능하게 할 수 있도록 한다.

이에 더하여 본 실시예에서는 상기 안전모(70)에 있어 전면에 복수의 임펠러(74)가 구성되어 상기 경고부(73)에서 신호가 출력되면 동시에 복수의 임펠러(74)가 가동하여 작업자의 호흡기에 유독가스가 노출되는 것을 제어하는 예를 제시한다.

즉 유해가스가 임계치 이상으로 감지되는 경우 상기 임펠러(74)가 작동하게 되는 바, 도 6에서 보는 바와 같이 작업자의 전면으로 임펠러(74)에 의한 송풍이 작동되어 작업자의 얼굴 전면에 에어커튼이 형성되도록 하는 것이다. 이러한 에어커튼에 의해 유독가스(g)가 작업자의 호흡기로 유입되는 것을 차단토록 하는 것이다. 이렇게 임시적으로 차단이 되도록 한 상태에서 작업자가 안전한 구역으로 피신이 가능하도록 하는 것이다.

이에 더하여 상기 안전모(70)의 테두리에는 펼침시 내피(751)와, 상기 내피(751)의 외측면에 부착되며 노출면에 전이금속 산화물을 포함하는 코팅층이 도포된 외피(752)로 구성된 보호구(75)가 구성되도록 함으로써 작업자의 호흡기 등에 유독가스가 노출되는 것을 제어토록 한다.

평상시에는 도면에서 보는 바와 같이 상기 보호구(75)가 감긴 형태가 되어 외피(752)가 내피(751)에 의해 비노출이 된 상태인데 이와 같이 외피(752)가 노출되지 않도록 하는 것은 외피(752)의 코팅층이 기타 물질을 흡착함으로써 독성가스 흡착능이 저하되는 것을 제어하기 위한 것이다.

그리고 화재시에는 작업자의 조작에 의해 감겨 있던 보호구(75)가 펼쳐짐으로써 도면에서 보는 바와 같이 작업자의 머리 전체가 보호구(75)에 내재되도록 하고, 상기 외피(752)가 노출되면서 코팅층에 독성가스가 흡착되도록 하여 보호구(75) 자체가 얼굴을 포함한 머리를 내재시키도록 하여 독성가스로부터 차단이 되도록 함에 더하여 독성가스를 흡착에 의해 제거함으로써 작업자 보호능이 배가되도록 하는 것이다.

상기 내피(751)는 그 종류를 한정하지 않으며 예로 알루미늄 시트로 구성될 수 있다.

상기 외피(752)는 외피 재질자체로 흡착능이 발현되도록 하는 재질로서 부직포가 적용될 수 있으며, 이러한 외피(752)의 노출면에 전이금속 산화물을 포함하는 코팅층이 도포되도록 하는 것이다.

상기 코팅층은 전이금속 산화물이 포함된 조성물로 구성되는 바, 예로 바인더수지 100중량부에 대해 충진제 10 내지 50중량부, 전이금속 산화물 10 내지 30중량부, 증점제 3 내지 8중량부를 포함하는 조성물의 도포에 의해 코팅층이 형성되도록 할 수 있다.

상기 전이금속은 주기율표에서 4~7주기, 3~12족까지의 원소들 중 하나일 수 있으며, 바람직하기로는 Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag 및 Cd로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 것이다.

상기 전이금속 산화물은 상기 전이금속의 공지의 산화물이나 착물이 사용될 수 있으며, 구체적인 예로는 Cu2O, CuO, CeO2, PdO 등이 적용될 수 있다.

상기 전이금속의 산화물은 화재시 발생하는 HCN, CO, HCl, HBr, HF, CO2 및 NOx 등의 독성가스를 흡착하여 독성가스가 확산되는 것을 줄일 수 있도록 함으로써 독성가스로 인한 안전사고를 현저히 줄일 수 있게 되는 것이다.

한편 상기 제 2정화부(4)는 갱생구간(S)의 배관(P) 내부의 공기를 정화하여 배출토록 하는 것인데, 배관(P) 내부의 공기는 입자성 오염물질은 물론 수분, 유류 등 점착성 물질이 포함되는데 이러한 수분, 점착성 물질은 여과과정에서 필터에 침적되어 여과효율을 저하시키는 요인이 되며 이렇게 침적된 물질이 부식에 의해 필터의 내구성 저하요인으로 작용될 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 실시예가 도 7 등에 도시되고 있는 바, 본 실시예에 있어 제 2정화부(4)는 도 7에서 보는 바와 같이 일측 하단에 상기 배기부(20)를 통해 외부로 배출되는 공기가 유입되는 유입라인(411-1)과, 일측 상단에 처리가스가 배출되는 배출라인(411-2)과, 하단에 침적된 침적물을 외부로 배출하는 침적물배출라인(411-3)이 형성되는 하우징(411); 상기 하우징(411)을 상,하로 구획하며 복수의 타공(412-1)이 형성되는 구획판(412); 상기 하우징(411) 상단에 구성되는 고정구(413); 상기 고정구(413)에 복수로 체결되며 상기 구획판(412)에 상기 타공(412-1)과 연통하도록 장착되는 주머니형 필터(414);를 포함하는 여과장치(41); 상기 유입라인(411-1)에 연결되며 활성탄분말이 저장되면서 상기 유입라인(411-1)으로 활성탄분말을 공급하는 저장조(42);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 여과장치(41)는 도 8에서 보는 바와 같이 상기 배기부(20)를 통해 외부로 배출되는 공기(이하, 가스(g2)라함)가 상기 유입라인(411-1)을 통해 하우징(411) 내부로 유입되고, 유입된 가스(g2)는 상향하면서 구획판(412)의 타공(412-1)과 연통하는 각 주머니형 필터(414)를 통과하면서 입자형 오염물질이 제거된 가스(g3)로 상기 배출라인(411-2)을 통해 외부로 배출된다.

상기 주머니형 필터(414)는 상기 하우징(411) 상단에 구성되는 고정구(413)에 의해 각각 직립상태로 고정이 되는 것이다.

상기 주머니형 필터(414)는 그 재질을 한정하지 않으며 다양한 공지의 재질이 사용될 수 있다.

상기 저장조(42)는 활성탄분말이 저장되면서 공급되도록 여과장치(41)의 전단에 구성되도록 하는데, 상기 여과장치(41)에 있어 주머니형 필터(414)로 활성탄분말을 공급하여 주머니형 필터(414)의 내주연에 활성탄분말이 코팅되도록 하는 것이다. 이와 같이 활성탄분말이 주머니형 필터(414)의 내주연에 코팅이 되도록 하여 유입되는 공기 중 수분, 점착성 물질은 활성탄분말에 의해 흡착되도록 하고, 수분, 점착성 물질이 제거된 공기가 주머니형 필터(414)를 통과하면서 입자상 오염물질이 여과되도록 하는 것이다.

한편 상기 저장조(42)에서 상기 여과장치(41)로 바로 활성탄분말을 가스와 함께 유입되도록 하지 않고, 여과장치(41) 전단에서 활성탄분말과 가스가 반응토록 하여 수분, 유류 등 점착성 물질이 제거된 가스만이 여과장치(41)로 유입되도록 상기 여과장치(41) 전단에 수분제거 싸이클론(43)이 더 구성되는 예를 제시한다.

상기 수분제거 싸이클론(43)은 상기 유입라인(411-1) 상에 구성되며, 공기와 활성탄분말 혼합물이 일측으로 유입되어 내부에서 와류가 형성되며 이 과정에서 공기로부터 수분을 포함하는 오염물질이 흡착된 활성탄분말이 비중에 의해 하단으로 침적되고 상단에서 수분을 포함하는 오염물질이 제거된 공기가 상기 유입라인(411-1)으로 배출되도록 하는 것이다.

여기서 수분을 포함하는 오염물질은 가스에 포함된 수분, 점착성 물질 등을 포함하는 개념이다.

도 9에서 보는 바와 같이 수분제거 싸이클론(43)은 일측에 공기와 활성탄분말 혼합물(g)의 유입라인(431-1)과 상단에 수분을 포함하는 오염물질이 제거된 가스(g1)의 배출라인(431-2)이 구성되는데, 이러한 유입라인(431-1) 및 배출라인(431-2)은 공히 상기 유입라인(411-1)과 연결되도록 하는 것이다.

도면에서 보는 바와 같이 수분제거 싸이클론(43)으로 유입된 공기와 활성탄분말 혼합물(g)은 와류를 형성하면서 이 과정에 공기로부터 수분을 포함하는 오염물질이 활성탄분말에 흡착이 이루어진다. 비중이 커진 활성탄분말은 하강하여 하단에 침적되며 침적된 활성탄분말은 활성탄분말 배출라인(431-3)을 통해 외부로 배출되어 도면에 도시된 바는 없으나 재생과정을 거치게 되는 것이다.

또한 이 과정에서 수분을 포함하는 오염물질이 제거된 가스(g1)는 상기 배출라인(431-2)(유입라인(431-1))을 통해 상기 하우징(41) 내부로 유입되도록 하는 것이다.

이와 같이 수분제거 싸이클론(43)이 구성되어 수분, 점착성 물질이 주머니형 필터(414)에 침적되어 여과효율을 저하시키거나 침적된 물질이 부식에 의해 내구성 저하요인으로 작용되는 것을 차단토록 하는 것은 물론 수분 등 오염물질이 흡착된 활성탄분말이 직접적으로 주머니형 필터(414)에 유입되어 타격에 의한 찢김, 입자형 오염물질의 여과효율 저하의 문제도 제어되도록 하는 것이다.

또한 본 발명에서는 상기 주머니형 필터(414)의 폐색 등을 방지하기 위해 용이하게 세척이 이루어지도록 하는 예가 도 10 및 도 11에 제시되고 있다.

본 실시예에서 상기 고정구(413)는, 하우징(411) 상면에 고정되며 양단에 회전롤러(413-11)가 형성되는 고정축(413-1)과, 상기 회전롤러(413-11)에 회전력을 인가하는 구동수단(413-2)과, 상기 고정축(413-1) 하부에 회전가능 하도록 체결되며 양단에 제 2회전롤러(413-31)가 형성되는 회전축(413-3)과, 상기 회전롤러(413-11)와 상기 제 2회전롤러(413-31)를 연결하는 구동벨트(413-4)와, 상기 회전축(413-3)에 각 주머니형 필터(414)에 대향하는 위치에 구성되며 상기 회전축(413-3)의 회전에 의해 길이가 신축되는 연결줄(413-5)과, 상기 연결줄(413-5)의 끝단과 상기 주머니형 필터(414)의 끝단을 연결하는 무게추(413-6)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정축(413-1)의 회전롤러(413-11)는 고정축(413-1)을 축으로 회전연동을 하도록 구성되며, 상기 회전축(413-3)의 제 2회전롤러(413-31)는 상기 회전축(413-3)과 일체로 회전연동이 되도록 구성되어야 한다.

상기 회전축(413-3)은 도면에서 보는 바와 같이 상기 고정축(413-1)에서 하향으로 돌출되는 지지대(413-32)에 회전가능 하도록 체결되는 것이다.

상기 구동수단(413-2)의 구동에 의해 회전롤러(413-11)가 회전하고, 상기 회전롤러(413-11)와 구동벨트(413-4)로 연결된 제 2회전롤러(413-31)가 회전하면서 상기 제 2회전롤러(413-31)와 일체로 연동하는 회전축(413-3)이 회전하게 되는 것이다.

상기 회전축(413-3)에는 도면에서 보는 바와 같이 복수의 개소에 연결줄(413-5)이 감긴상태로 상기 회전축(413-3)의 회전에 의해 상기 연결줄(413-5)의 신축이 가능하게 되는 것이다.

이러한 작동기작에 의해 연결줄(413-5)이 풀어지면 이와 연결된 무게추(413-6)가 하강하면서 도 11에서 보는 바와 같이 상기 주머니형 필터(414)는 구획판(412) 하부로 뒤집힌 형태로 하강하게 되는 것이다.

즉 도 11에서 보는 바와 같이 필터링 과정에서 내주연이 외주연으로 노출되는 것이다.

이렇게 연결줄(413)이 풀어지면서 무게추(413-6)의 자중에 의해 주머니형 필터(414)가 뒤집히면서 주머니형 필터(414)의 내주연에 침적된 오염물질(S)이 털리는 효과가 발현되는 것이다.

이렇게 주머니형 필터(414)로부터 탈리된 오염물질(S)은 침적물배출라인(411-3)을 통해 배출되도록 하는 것이다.

또한 이러한 탈리과정을 더욱 효율적으로 이루어지도록 하기 위해 상기 유입라인(411-1)에는 공기주입장치(44)가 밸브에 의해 연결되도록 하여 뒤집힌 주머니형 필터(414)에 공기(a)를 분사하여 주머니형 필터(414)로부터 침적된 오염물질(S)의 탈리효율을 더욱 높이도록 하는 것이다.

그리고 이렇게 탈리과정이 끝나면 상기에서 본 작동기작에 의해 연결줄(413)이 감기면서 무게추(413-6)가 상승하여 원위치가 되는 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10 : 급기부 11 : 급기덕트
12 : 예비 급기팬 13 : 산소공급부
20 : 배기부 21 : 배기덕트
22 : 예비 배기팬 30 : 제 1정화부
40 : 제 2정화부 50 : 제어부
60 : 모니터링부

Claims

갱생구간의 일측 배관에 연결되어 공기를 배관 내부로 공급시키는 급기부;
갱생구간의 타측 배관에 연결되어 배관 내부의 공기를 흡입한 후, 외부로 배출시키는 배기부;
상기 급기부를 통해 배관 내부로 공급되는 공기를 정화시키는 제 1정화부;
상기 배기부를 통해 외부로 배출되는 공기가 유입되어 복수의 주머니형 필터를 통과하면서 입자형 오염물질의 여과처리가 이루어진 처리가스를 외부로 배출하는 제 2정화부;
갱생구간의 배관 내부에 복수로 설치되며 각 설치위치에서 배관 내부환경을 파악할 수 있는 센싱부;
상기 센싱부의 센싱값을 전달받아 상기 급기부, 배기부, 제 1정화부 및 제 2정화부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제 2정화부는,
일측 하단에 상기 배기부를 통해 외부로 배출되는 공기가 유입되는 유입라인과, 일측 상단에 처리가스가 배출되는 배출라인과, 하단에 침적된 침적물을 외부로 배출하는 침적물배출라인이 형성되는 하우징; 상기 하우징을 상,하로 구획하며 복수의 타공이 형성되는 구획판; 상기 하우징 상단에 구성되는 고정구; 상기 고정구에 복수로 체결되며 상기 구획판에 상기 타공과 연통하도록 장착되는 주머니형 필터;를 포함하는 여과장치;
상기 유입라인에 연결되며 활성탄분말이 저장되면서 상기 유입라인으로 활성탄분말을 공급하는 저장조;를 포함하고,
상기 고정구는,
하우징 상면에 고정되며 양단에 회전롤러가 형성되는 고정축과, 상기 회전롤러에 회전력을 인가하는 구동수단과, 상기 고정축 하부에 회전가능하도록 체결되며 양단에 제 2회전롤러가 형성되는 회전축과, 상기 회전롤러와 상기 제 2회전롤러를 연결하는 구동벨트와, 상기 회전축에 각 주머니형 필터에 대향하는 위치에 구성되며 상기 회전축의 회전에 의해 길이가 신축되는 연결줄과, 상기 연결줄의 끝단과 상기 주머니형 필터의 끝단을 연결하는 무게추를 포함하는 것을 특징으로 하는 관 내부 갱생작업을 위한 환기 및 유해물질 제거시스템.
제 1항에 있어서,
상기 급기부에는 예비 급기팬이, 상기 배기부에는 예비 배기팬이 각각 마련되고,
상기 급기부에는 배관 내부에 산소를 공급할 수 있는 산소공급부가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 관 내부 갱생작업을 위한 환기 및 유해물질 제거시스템.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 제 2정화부에는,
상기 유입라인 상에 구성되며, 공기와 활성탄분말 혼합물이 일측으로 유입되어 내부에서 와류가 형성되며 이 과정에서 공기로부터 수분을 포함하는 오염물질이 흡착된 활성탄분말이 비중에 의해 하단으로 침적되고 상단에서 수분을 포함하는 오염물질이 제거된 공기가 상기 유입라인으로 배출되도록 하는 수분제거 싸이클론이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 관 내부 갱생작업을 위한 환기 및 유해물질 제거시스템.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 유입라인에는 공기주입장치가 밸브에 의해 연결됨을 특징으로 하는 관 내부 갱생작업을 위한 환기 및 유해물질 제거시스템.
제 1항에 있어서,
갱생구간의 배관 내부에서 작업하는 작업자에 장착되는 안전모가 더 구성되되, 상기 안전모에는 유독가스가 감지되는 가스감지센서와, 상기 가스감지센서에서 감지된 센싱값이 상기 제어부로 송신되도록 하는 통신부와, 경고신호를 출력하는 경고부가 포함되며,
상기 제어부는 특정 위치의 작업자의 안전모에서 송신되는 센싱값을 전달받아 전달받은 센싱값이 임계치를 초과하는 경우 상기 경고부에서 경고신호가 출력되도록 하면서 해당 위치에 인접하는 급기부 또는 배기부를 제어토록 하는 것을 특징으로 하는 관 내부 갱생작업을 위한 환기 및 유해물질 제거시스템.
제 7항에 있어서,
상기 안전모에는 전면에 복수의 임펠러가 구성되어 상기 경고신호가 출력되면 동시에 복수의 임펠러가 가동하도록 하고, 상기 안전모의 테두리에는 펼침시 내피와, 상기 내피의 외측면에 부착되며 노출면에 전이금속의 산화물을 포함하는 코팅층이 도포된 외피로 구성된 보호구가 구성되어 작업자의 호흡기에 유독가스가 노출되는 것을 제어하는 것을 특징으로 하는 관 내부 갱생작업을 위한 환기 및 유해물질 제거시스템.