KR102520098B1 - Wap 기술 기반 관로 세척 장치 - Google Patents

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이안건설 주식회사
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Abstract

본 발명은 WAP 기술 기반 관로 세척 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 세척 장치는 워터가 배출되는 상수도관의 초입단에 일단이 결합되는 중공의 제1파이프, 제1파이프의 길이방향으로 연장형성되되, 제1파이프의 중공에 내삽되어 길이방향을 따라 이동가능한 중공의 제2파이프 및 제2파이프의 중공에 내삽되어 고정되고 상수도관방향으로 연장형성되는 노즐 및 노즐의 일단과 베어링 연결되며 복수의 타공이 형성된 노즐헤드를 포함하는 노즐부를 포함하고, 노즐의의 타단에는 에어 컴프레셔가 결합되고, 에어 컴프레셔에서 공급되는 에어가 노즐헤드의 타공을 통해 배출되면서 워터에 소용돌이를 발생시킬 수 있다. 이에, 상수도관 내벽을 세척할 수 있다.

Description

WAP 기술 기반 관로 세척 장치{A PIPE CLEANING EQUIPMENT BASED ON A WATERT-AIR PRESSURE TECHNOLOGY}
본 발명은 WAP(Water-Air Pressure) 기술 기반 관로 세척 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 워터-에어 압을 주입할 수 있고, 공기 압력에 의하여 회전할 수 있는 헤드부가 관로에 삽입되어 헤드부에서 토출되는 압력을 활용하여 관로를 세척하기 위한 관로 세척 장치에 관한 것이다.
통상 수도물과 같은 유체를 공급하는 관로는 설치 후 장기간 사용함에 따라 관로 내벽에 침전물이 퇴적되거나, 내벽이 산화되면서 녹 등이 생성되어 부착된다.
이러한 침전물이나 녹 등은 수질에 영향을 주며, 시간이 경과함에 따라 점차 두꺼워지기 때문에 유체의 흐름을 방해하게 된다. 하지만, 이런한 침전물이나 녹은 관로의 시공과정이나 정수과정은 물론 관 자체의 노후화 과정 등 다양한 원인과 경로로 유입, 생성되기 때문에 이를 원천적으로 차단하는 것은 어려운 문제이다.
이러한 문제를 고려해 매번 관로 자체를 교체하는 것은 비용적 측면에서 경제적이지 못하고 상수도관과 같이 지하에 매설된 관로를 교체하는 경우 교체 비용과 함께 교통 통제나 단수 등과 같은 불편도 초래하게 된다. 따라서 주기적으로 관로 내 침전물이나 녹을 제거하는 관로 세척이 효과적인 방법으로 고려될 수 있다.
통상 관로 세척은 관로 내부로 피그를 주입하고 이를 수압 등으로 이동시켜 관로 벽에 붙어 있는 침전물이나 녹을 앞으로 밀어내 관로를 청소하는 방법이 사용되고 있다. 하지만 상수도관의 위치나 크기, 관내 수압과 유량에 따라 피그 주입 자체가 어렵거나 주입되더라도 다양한 환경에 대응하지 않으면 세척 자체의 효율이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 관로를 효과적으로 세척하기 위한 관로 세척 장치를 제공한다. 구체적으로 워터-에어 압을 이용하여 관로 세척 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 관로 세척 장치는, 워터가 배출되는 상수도관의 초입단에 일단이 결합되는 중공의 제1파이프, 상기 제1파이프의 길이방향으로 연장형성되되, 상기 제1파이프의 중공에 내삽되어 상기 길이방향을 따라 이동가능한 중공의 제2파이프 및 상기 제2파이프의 중공에 내삽되어 고정되고 상기 상수도관방향으로 연장형성되는 노즐 및 상기 노즐의 일단과 베어링 연결되며 복수의 타공이 형성된 노즐헤드를 포함하는 노즐부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 노즐의 타단에는 에어 컴프레셔가 결합되고, 상기 에어 컴프레셔에서 공급되는 에어가 상기 노즐헤드의 타공을 통해 배출되면서 상기 워터에 소용돌이를 발생시킬 수 있다.
또한, 상기 노즐부는, 상기 제2파이프가 상기 제1파이프의 일단을 향해 이동시 상기 노즐부의 일단이 상기 상수도관의 초입단을 관통하여 삽입되고, 상기 노즐이 상기 배출되는 워터의 흐름방향을 따라 굴곡될 수 있다.
또한, 상기 제1파이프의 일단에는, 상기 제1파이프의 타단 중공 크기보다 큰 홈부가 형성되고, 상기 노즐헤드는, 상기 제2파이프의 위치이동에 따라 상기 홈부에 삽입되거나 이탈되되, 상기 홈부의 턱에 의해 이동이 제한될 수 있다.
또한, 상기 제2파이프의 외측에 형성되는 손잡이부 및 상기 제2파이프의 타단에 형성되고 상기 에어 컴프레셔의 에어공급을 제어하는 밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 노즐헤드는, 내부 공간을 구비하고 앞단에 복수 개의 제1타공이 형성된 외부헤드 및 상기 외부헤드의 내부 공간에 구비되되 외부헤드의 내측벽과 이격공간을 형성하여 배치되고, 측면에 복수 개의 제2타공이 형성된 내부헤드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1타공과 제2타공은 서로 대향하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 외부헤드의 타공은 나선홀 또는 경사홀을 형성하고, 상기 내부헤드의 내주면에는 나선홈이 형성되되 상기 제2타공에 연결될 수 있다.
또한, 상기 외부헤드와 내부헤드는 고정결합되고, 상기 노즐은 외부헤드 또는 내부헤드와 베어링결합될 수 있다.
또한, 상기 제1파이프의 타단에 연장형성되어 상기 제2파이프의 위치를 고정 또는 해지시키는 고정부를 더 포함할 수 있다.
또한, 워터 세척부를 더 포함하고, 상기 워터 세척부는, 상수도관에 연결되는 세척수 유입부, 380V 교류 전원 이동식 발전기로부터 전원을 공급 받고 상기 세척수 유입부에 병렬 연결되며 각각 380V 교류 유도 전동기를 갖는 복수개의 인버터 가압펌프, 상기 세척수 유입부로부터 상기 복수개의 인버터 가압펌프로 세척수 유입을 제어하는 복수개의 제어밸브, 상기 복수개의 인버터 가압펌프와 연결된 세척수 배출부, 상기 복수개의 인버터 가압펌프와 상기 세척수 배출부 사이에 연결되어 상기 세척수 배출부의 고압 세척수가 상기 복수개의 인버터 가압펌프 중 어느 하나로 유입되는 것을 방지하는 복수개의 체크밸브, 상기 세척수 유입부의 수위를 측정하는 제1 측정기, 상기 세척수 배출부의 수압을 측정하는 제2 측정기, 상기 제1 측정기에서 측정된 수위와 상기 제2 측정기에서 측정되는 수압을 기초로 상기 복수개의 인버터 가압펌프의 병렬적 구동을 제어하는 제어기 및 상기 세척수 유입부, 상기 복수개의 인버터 가압펌프 그리고 상기 세척수 배출부의 하단에 위치하며 지제차 포크가 들어갈 수 있는 공간을 갖는 받침대를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 관로 세척 장치는 관로를 통해 배출되는 워터 및 워터의 흐름 방향을 따라 내삽된 노즐(호스)이 워터 배출구쪽으로 굴곡되고, 회전헤드의 중공을 통해 에어컴프레셔의 에어가 배출됨으로써, 에어압에 의해 배출되는 워터(상수도관으로 배출되는 워터 또는 세척수)에 소용돌이를 발생시켜 관로 내부를 세척할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 워터-에어 압을 이용한 관로세척장치의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 에어 세척부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 에어 세척부와 워터 세척부(1000)의 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2의 노즐헤드를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2의 세척부의 A-A’단면도이다.
도 6은 도 2의 노즐헤드를 단면도이다.
도 7은 도 1의 워터 세척부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 7의 세척수 유입부 방향에서 바라본 사시도이다.
도 9는도 7의 워터 세척부를 세척수 배출부 방향에서 바라본 사시도이다.
본 발명에 따른 관로 세척 장치를 도면을 참조하여 설명한다. 참조된 도면은 본 발명의 일 실시예로 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 설명된 도면의 구성 요소 전체만을 본 발명의 필수적인 구성 요소로 해석하지 않아야 한다.
본 발명의 기술적 사상을 기초로 명세서에 설명되거나 도시되지 않은 구성 요소들도 본 발명의 실시를 위해 당업자에게 자명한 구성 요소는 부가될 수 있으며, 당업자에게 자명한 범위 내에서 기재되고 설명된 구성 요소들도 본 발명의 실시를 위해 추가 한정되거나 구체화될 수 있다.
구체적으로, 명세서 전체에서 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 의미는 기재된 구성 요소만으로 제한되는 것이 아니라 다른 구성 요소가 더 부가될 수 있음을 의미한다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접 연결'되어 있는 경우 뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접 연결'되어 있는 경우도 포함한다.
본 발명의 워터-에어 압(WAP, Water-air pressure)을 이용한 관로 세척 장치는 관로에 유입되는 세척수(워터) 또는 상수도 워터에 에어압을 가하여 관로에 흐르는 워터에 소용돌이를 일으킴으로써 관로를 세척할 수 있다.
본 발명의 관로 세척 장치는 도 2의 실시예와 같은 에어 세척부(2000)와 도 7의 워터 세척부(1000)의 결합으로 구성되거나, 도 2의 에어 세척부(2000)만으로도 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 워터-에어 압을 이용한 관로세척장치의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 워터-에어 압을 이용한 관로세척장치(이하, WAP 관로세척장치라 함)는 워터 세척부(1000) 및 에어 세척부(2000)를 포함할 수 있으며, 에어 컴프레셔(3000)를 더 포함할 수도 있다.
도 2 내지 6을 통해 에어 세척부(2000)의 구성 및 기능을 설명하고, 도 7 내지 도 9를 통해 워터 세척부(1000)의 구성 및 기능을 설명하도록 한다. 이때, 본 발명의 WAP 관로세척장치는 상술한 바와 같이 에어 세척부(2000)만 이용하여 구성될 수도 있다.
도 2는 도 1의 에어 세척부의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어 세척부(2000)는 제1파이프(2100), 제2파이프(2200), 노즐부(2300), 손잡이(2400), 밸브(2500) 및 고정부(2600)를 포함할 수 있고, 노즐부(2300)는 노즐(2310) 및 노즐헤드(2320)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어 세척부(2000)는 도 3과 같이 워터 세척부(1000)에 연결될 수 있다. 도 3은 도 1의 에어 세척부와 워터 세척부(1000)의 연결을 설명하기 위한 도면이다. 도 3을 참고하면, 에어 세척부(2000)의 제1파이프(2100)의 일단이 워터 세척부(1000)(1)의 측면에 형성된 중공과 연통되도록 브라켓(2100a)을 통해 결합될 수 있다. 이때, 결합되는 위치는 워터가 배출되는 상수도관(1)의 초입단이 되는 것이 바람직하다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 에어 세척부(2000)의 제1파이프(2100)는 세척수가 배출되는 상수도관(1)의 초입단에 결합되는 중공을 가지는 파이프형태로 형성될 수 있다. 이때, 제1파이프(2100)의 일단은 워터 세척부(1000)가 결합된 상수도관(1)에 결합되고 타단은 제2파이프(2200)와 결합될 수 있다.
또한, 제1파이프(2100)의 일단은 상기 상수도관(1)의 측면 통공에 삽입 결합되고, 타단에는 제2파이프(2200)를 고정시키기 위한 고정부(2600)가 연장 형성될 수 있다. 또한, 제1파이프(2100)의 일단은 타단의 중공크기보다 큰 홈부(10)를 형성할 수 있다. 홈부(10)에는 제2파이프(2200)의 위치이동에 따라 노즐부(2300)의 노즐헤드(2320)가 삽입되거나 이탈될 수 있으며, 홈부(10)의 턱에 의해 이동이 제한될 수 있다.
제2파이프(2200)는 제1파이프(2100)의 길이방향으로 연장형성되되, 제1파이프(2100)의 중공에 내삽되고, 중공을 형성하는 파이프 형태로 형성될 수 있다.
제2파이프(2200)는 제1파이프(2100)의 중공에 의해 가이드되어 제1파이프(2100)의 일단의 방향(제1방향) 또는 타단의 방향(제2방향)으로 일정거리 이동할 수 있다. 이때, 제2파이프(2200)의 이동위치(제1방향 또는 제2방향으로 이동한 위치)에서 고정부(2600)에 의해 고정될 수 있으며, 제1방향 또는 제2방향으로 이동이 필요한 경우 고정부(2600)의 고정을 해지하여 제2파이프(2200)를 이동시킬 수 있다. 여기서, 고정부(2600)는 복수 개를 이용할 수 있고, 클램프 등이 될 수 있으며 제1파이프(2100)의 타단에 연장 결합될 수 있다.
노즐부(2300)는 노즐(2310) 및 노즐(2310)과 베어링 연결되며 복수의 타공(2320h)이 형성된 노즐헤드(2320)를 포함할 수 있다. 노즐부(2300)는 제1파이프(2100)의 중공에 내삽된 제2파이프(2200)의 중공에 내삽되고, 노즐부(2310)의 외주면을 제2파이프(200)의 내주면에 고정 결합하여 형성될 수 있다. 이때, 노즐(2310)과 제2파이프(200) 사이에는 차수용 고무링이 구비될 수 있다.
이때, 노즐(2310)은 제2파이프(2200)의 길이방향으로 연장형성되되, 일단에는 복수의 타공(2320h)이 형성된 노즐헤드(2320)가 베어링 결합되고 타단에는 에어컴프레셔(3000)가 결합될 수 있다.
즉, 제2파이프(2200)의 타단에는 노즐(2310)과 함께 에어 컴프레셔(3000)가 결합되고, 에어 컴프레셔(3000)에서 공급되는 에어가 노즐헤드(2320)의 타공(2320h)을 통해 배출되면서 세척수에 소용돌이를 발생시킬 수 있다.
도 6의 (a)는 도 2의 노즐헤드(2320)의 단면도이며, 도 6의 (b)는 전면도이다. 도 4 내지 도 6을 살펴보면, 노즐헤드(2320)는 내부 공간을 구비하고 앞단에 복수 개의 제1타공(2320h1)이 형성된 외부헤드(2321)와, 외부헤드(2321)의 내부 공간에 구비되되 외부헤드(2321)의 내측벽과 이격공간을 형성하여 배치되는 내부헤드(2322)를 포함할 수 있다.
또한, 외부헤드(2321) 또는 내부헤드(2322)는 노즐(2310)과 베어링연결되며, 노즐(2310)을 통해 공급되는 에어가 이동하기 위한 통로를 구비하여 이동된 에어를 배출시키는 제2타공(2320h2)이 형성된 내부헤드(2322)를 포함할 수 있다. 외부헤드(2321)와 내부헤드(2322)는 서로 나사결합 등을 통해 고정 결합될 수 있다.
이때, 노즐헤드(2320)의 타공 즉, 제1타공(2310h1)과 제2타공(2320h2)은 복수 개가 구비될 수 있으며, 도 6과 같이 형성되어 에어를 이동(노즐-> 내부헤드의 제2타공->외부헤드의 제1타공)시킬 수 있다. 또한, 내부헤드(2322)의 내주면에는 나선홈(미도시)이 형성되어 노즐(2310)에서 유입되는 에어의 이동경로를 유도할 수 있고, 내부헤드(2322)의 제2타공(2320h2)은 내부헤드(2322)의 측면에 형성될 수 있고, 제2타공(2320h2)을 통해 배출되는 에어는 외부헤드(2321)와 내부헤드(2322) 사이의 이격공간을 통해 제1타공(2320)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
이때, 제1타공(2320h1)은 노즐부(2300)의 전면을 향해 에어가 배출되도록 외부헤드(2321)의 앞단에 기설정 간격으로 이격 형성되되, 소용돌이 형성을 위해 경사홀 또는 나선홀 형태로 형성될 수 있다.
또한, 제2타공(2320h2)에서 배출되는 에어가 제1타공(2320h1)을 향해 유도되도록 제2타공(2320h2)의 위치와 제1타공(2320h1)의 위치는 대향되게 형성될 수 있다.
이러한 노즐부(2300)의 구조를 통해, 에어컴프레셔(3000)에서 배출되는 에어는 노즐(2310), 내부헤드(2322)의 제2타공(2320h2), 외부헤드(2321)의 제1타공(2320h1)을 경유하여 상수도관(1) 내주면으로 배출될 수 있다.
즉, 에어 컴프레셔(3000)의 에어분사시, 에어압에 의해 회전하면서 타공(2320h)을 통해 에어를 분사하게 되고, 회전분사되는 에어는 상수도관(1) 내에 흐르는 워터에 분사됨으로써 소용돌이를 일으키게 된다. 이에 따라 상수도관(1) 내의 이물질들을 효율적으로 제거하며 세척할 수 있다.
또한, 노즐부(2300)는 손잡이부(240)를 이용하여 사용자가 제2파이프(2200)를 이동시킴으로써 이동될 수 있으며, 제2파이프(2200)에 고정결합된 노즐부(2300)의 일단이 상수도관 방향인 제1파이프(2100)의 일단 방향 즉, 제1방향쪽으로 이동된 경우, 상수도관(1)의 초입단을 관통하여 삽입되면서, 노즐(2310)이 상수도관(1)에 배출되는 세척수(워터)의 흐름방향을 따라 굴곡된다. 이에, 굴곡된 방향을 향해 에어압을 분사할 수 있게 된다.
이때, 제2파이프(2200)의 타단에는 밸브(2500)가 형성되고, 밸브(2500)를 통해 노즐(2320)에 공급되는 에어 컴프레셔(3000)의 에어공급을 제어할 수 있다.
도 7은 도 1의 워터 세척부(1000)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 워터 세척부(1000)는 세척수가 유입되는 세척수 유입부(100)와 고압 세척수를 배출하는 세척수 배출부(300)를 포함하고, 세척수 유입부(100)와 세척수 배출부(300) 사이에 연결되어 유입된 세척수를 가압하여 배출하는 복수개의 가압펌프(200)를 구비한다. 유입된 세척수의 양, 관로의 종류, 관로의 굴곡 여부, 관로의 노후화 정도, 관로 내 침전물의 양, 관로 내 녹의 정도, 관로 내 피그 주입 여부 등을 고려하여 복수개 가압펌프(200)는 개별 작동되거나 동시에 작동될 수 있다.
복수개의 가압펌프(200)를 통해 세척수를 단계적으로 가압하여 세척수 배출 수압을 조절할 수 있다. 가압펌프(200)는 교류 유도 전동기와 전동기 축에 연결된 임팰러(Impeller)를 포함하며 임펠러(Impeller)의 회전에 의해 세척수를 가압할 수 있다. 경우에 따라 전원부(900)와 전동기 사이에 인버터를 설치해 전동기의 회전수를 조절하거나, 전원부(900)의 발전 사양과 전동기의 전기 사양을 매칭시킬 수 있다.
복수개의 가압펌프(200)는 같은 가압 용량을 갖는 적어도 7개의 가압펌프 또는 적어도 5개의 가압펌프가 나머지 가압펌프와 가압 용량이 다른 적어도 7개의 가압펌프일 수 있다. 복수개의 가압펌프(200) 구성은 주 작업 환경과 세척하고자 하는 관로의 주된 종류 등을 기초로 선택될 수 있다.
전원부(900)는 고정식 상용 전원 대신 이동식 전원부(900)를 사용해 발전 전원을 워터 세척부(1000)에 공급한다. 전원부(900)는 이동식 디젤 발전기일 수 있으며 가압펌프(200)의 전기용량과 갯수를 고려해 발전기의 발전 용량을 결정할 수 있다. 예컨대 15KW 가압펌프(200) 3개를 안정적으로 구동하기 위해서 최소 50KW이상 또는 충분한 발전 용량을 위해서 100KW의 발전 용량을 갖는 이동식 디젤 발전기가 사용될 수 있다.
제어부(800)는 복수개의 가압펌프(200) 동작을 개별 제어할 수 있다. 경우에 따라, 제어부(800)는 세척수 유입부(100)나 세척수 배출부(300)에 설치된 밸브를 제어하여 가압펌프(200)로 세척수의 유입 여부를 추가 제어할 수 있다. 제어부(800)는 워터 세척부(1000)의 안정적 운영을 위해 유입되는 세척수의 유량, 수위 또는 수압의 측정값과 배출되는 세척수의 유량, 수위 또는 수압의 측정값을 기초로 가압펌프(200)의 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예로 세척수 유입부(100)의 세척수 수위와 세척수 배출부(300)의 수압을 기초로 가압펌프(200)를 제어할 수 있다. 제어부(800)는 가압펌프(200)를 온/오프 할 수 있다. 경우에 따라 제어기는 인버터 제어를 통해 전동기의 회전수를 조절하거나 전원부(900)의 발전 사양과 전동기의 전기 사양을 매칭시킬 수 있다.
도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 세척 장치를 세척수 유입부 방향에서 바라본 사시도이다.
도 8에 따르면, 세척수 유입부(도1의 100)는 흡입해더 (101), 유입관(103) 및 복수개의 제1 가지관(113)을 포함한다. 유입관(103)에는 수위 센서(105), 제1 토출밸브(107)와 수압 센서(109)가 설치되어 있으며 세 개의 제1 가지관(113)이 연결되어 있다. 제1 가지관(113) 각각은 유입관(103)과 가압펌프(201 203, 205)를 연결한다.
제1 가지관(113) 각각에는 제1 제어밸부(111)가 설치되어 있으며 제1 제어밸브(111)의 개폐를 통해 가압펌프(201, 203, 205)로 유입되는 세척수를 제어한다. 제1 제어밸브(111)는 수동 개폐밸브일 수 있으며, 경우에 따라 제어부(도1의 800)에 의해 제어되는 자동 개폐밸브일 수 있다.
흡입해더(101)는 유입 세척수관(도 1의 9)과 직접 연결될 수 있으며, 유입 세척수관(도 1의 9)과 흡입해더(101)의 크기가 다를 경우 제1 레듀샤(Reducer, 91)를 통해 연결될 수 있다.
복수개의 가압펌프(201, 203, 205)는 15KW, 380V, 60Hz의 동일 사양을 갖는 전동기와 다단으로 연결된 터빈형 임펠러(Turbine-Impeller)를 갖는 입형다단펌프일 수 있다.
세척수 유입부(도 7의 100), 복수개의 가압펌프(도1의 200) 그리고 세척수 배출부(도 900)의 하단에 받침대(95)를 설치하여 워터 세척부(1000)를 견고하게 지지하고 운반을 용이하게 할 수 있다. 받침대(95)는 지제차의 포크가 받침대(95) 하부로 들어갈 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 또한 받침대(95) 하부에 방진고무(97)를 설치하여 가압펌프(200) 진동에 의한 워터 세척부(1000)의 진동을 줄일 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 세척 장치를 세척수 배출부 방향에서 바라본 사시도이다.
도 9에 따르면, 세척수 배출부(도 7의 300)는 배출해더(301), 배출관(303) 및 복수개의 제2 가지관(313)을 포함한다. 배출관(303)에는 제2 토출밸브(307)와 수압센서(309)가 설치되어 있으며 세 개의 제2 가지관(313)이 연결되어 있다. 제2 가지관(313) 각각은 배출관(303)과 가압펌프(201, 203, 205)를 연결한다.
제2 가지관(313) 각각에는 체크밸브(323)가 설치되어 있어 고압의 세척수가 복수개의 가압펌프(201, 203, 205)로부터 배출관(303)으로만 흐를 수 있도록 제어한다. 이를 통해 세척수 배출부(도1의 300)의 고압 세척수가 복수개의 가압펌프(도 7의 200) 중 어느 하나로 유입되는 것을 방지한다. 예컨대, 하나의 가압펌프(201)만 구동될 경우, 배출관(303) 내 고압 세척수가 다른 가압펌프(203, 205)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
배출해더(301)는 배출 세척수관(도 1의 11)과 직접 연결될 수 있으며, 배출 세척수관(도 1의 11)과 배출해더(301)의 크기가 다를 경우 제 2 레듀샤(Reducer, 93)를 통해 연결될 수 있다.
필요에 따라, 제2 가지관(313) 각각에는 추가로 제2 제어밸부(311)가 설치되어 있으며 제2 제어밸브(311)의 개폐를 통해 배출관(303)으로부터 체크밸브(323)로 유입되는 고압 세척수를 제어할 수 있다. 제2 제어밸브(311)는 수동 개폐밸브일 수 있으며, 경우에 따라 제어부(도1의 800)에 의해 제어되는 자동 개폐밸브일 수 있다.
도 1을 참조하면, 유입 세척수관(9) 또는 배출 세척수관(11)은 워터 세척부(1000)(1)의 분수전이나 소화전에 연결될 수 있으며, 그 직경은 100mm나 65mm일 수 있다. 유입 세척수관(9)과 배출 세척수관(11) 사이 그리고 워터 세척부(1000)(1)의 일단에 위치한 게이트 밸브(5)를 닫아 배출 세척수관(11)과 연결된 워터 세척부(1000)(1)으로 상수(上水)가 직접 흐르는 것을 차단한다. 그리고 워터 세척부(1000)(1)의 타단에 위치한 게이트 밸브(7)를 닫고 드레인 밸브(3)을 개방하여 배출 세척수관(11)으로부터 주입되는 고압 세척수를 드레인 밸브(3)쪽으로 배출한다. 이때, 고압 세척수와 함께 상수도관(1) 내벽에 퇴적된 침전물이나 내벽의 녹 등이 같이 배출되어 상수도관(1)을 세척할 수 있다.
복수개의 가압펌프(도 7의 200)는 유입된 세척수의 양, 워터 세척부(1000)(1)의 종류, 워터 세척부(1000)(1)의 굴곡 여부, 워터 세척부(1000)(1)의 노후화 정도, 상수도관(1) 내 침전물의 양, 상수도관(1) 내 녹의 정도, 상수도관(1) 내 피그 주입 여부 등을 고려하여 복수개 가압펌프(도 7의 200)를 개별 작동시키거나 동시에 작동하여 고압의 세척수를 워터 세척부(1000)(1)에 주입한다.
필요에 따라, 워터 세척부(1000)(1)에 피그를 주입한 후 워터 세척부(1000)(1)에 고압 세척수를 주입할 수 있다. 사용되는 피그는 발포성 수지 외면에 엘라스코머 수지를 도포한 피그 또는 발포성 수지 외면에 마찰력을 증가시키기 위해 금속성 물질을 도포한 피그일 수 있다. 효과적인 세척을 위해 피그의 크기는 상수도관(1) 내벽에 정확히 맞거나 상수도관(1) 내부를 완전히 압착하기 위해 워터 세척부(1000)(1)보다 약간 큰 것을 사용할 수 있다.
필요에 따라, 워터 세척부(1000)(1)에 고압 세척수를 1차 주입하여 침전물이나 녹 등을 배출한 후 약품을 투입할 수 있다. 해당 약품은 상수 처리에 사용되는 염소 소독액일 수 있으며, 예컨대 치아염소산나트륨(NaOCl)일 수 있다. 일정 시간 경과 후 워터 세척부(1000)(1)에 고압 세척수를 2차 주입하여 투입된 악품을 배출할 수 있다.
만약, 가압펌프(도 7의 200) 한대로 시간당 20톤 정도의 물을 가압하여 고압 세척수를 방출할 수 있다면, 본 발명에 따른 워터 세척부(1000)는 상수도관(1) 직경 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400mm의 세척에 적합할 수 있다. 구체적으로 워터 세척부(1000)는 직경 75, 100, 125mm 상수도관(1)의 경우 가압펌프(도 7의 200) 한 대를 가동하여 고압 세척수를 배출하는 제1 모드, 직경 150, 200mm 워터 세척부(1000)(1)의 경우 가압펌프(도 7의 200) 2대를 가동하여 고압 세척수를 배출하는 제2 모드, 직경 250, 300, 350, 400mm 워터 세척부(1000)(1)의 경우 가압펌프(도 7의 200) 3대를 가동하여 고압 세척수를 배출하는 제3 모드로 작동할 수 있다. 다만, 워터 세척부(1000)(1)의 굴곡 여부, 워터 세척부(1000)(1)의 노후화 정도, 상수도관(1) 내 침전물의 양, 상수도관(1) 내 녹의 정도에 따라 탄력적으로 가압펌프(도 7의 200)의 가동 모드를 한 단계 상향하거나 낮출 수 있다. 한편, 가압펌프(도 7의 200)의 가압 용량 및 갯수를 변경하면 보다 다양한 직경을 갖는 상수도관(1)을 세척할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 다른 예에 따른 WAP 관로세척장치는 상술한 도 2의 에어 세척부(2000)와 함께 도 7의 워터 세척부를 동시에 이용함으로써, 종래보다 연장된 구간을 세척할 수 있고, 상수도관(1) 내부를 보다 깨끗하게 세척할 수 있다.
에어 세척부(2000) 에어 컨프레셔(3000)
제1파이프(2100) 제2파이프(2200)
노즐부(2300) 노즐(2310)
노즐헤드(2320)
외부헤드(2321) 제1타공(2320h1)
내부헤드(2322) 제2타공(2320h1)
손잡이(2400) 밸브(2500)
고정부(2600)
워터 세척부(1000)
세척수 유입부(100)
흡입해더 (101) 유입관(103)
제1 가지관(113) 제1 제어밸브(111)
세척수 배출부(300) 배출해더(301)
배출관(303) 제2 가지관(313)
제2 제어밸부(311) 체크밸브(323)
레듀샤(91, 93) 복수개의 가압펌프(200)
전원부(900) 제어부(800)

Claims (10)

  1. 워터가 배출되는 상수도관의 초입단에 일단이 결합되는 중공의 제1파이프;
    상기 제1파이프의 길이방향으로 연장형성되되, 상기 제1파이프의 중공에 내삽되어 상기 길이방향을 따라 이동가능한 중공의 제2파이프; 및
    상기 제2파이프의 중공에 내삽되어 고정되고 상기 상수도관방향으로 연장형성되는 노즐 및 상기 노즐의 일단과 베어링 연결되며 복수의 타공이 형성된 노즐헤드를 포함하는 노즐부를 포함하고,
    상기 노즐의의 타단에는 에어 컴프레셔가 결합되고,
    상기 에어 컴프레셔에서 공급되는 에어가 상기 노즐헤드의 타공을 통해 배출되면서 상기 워터에 소용돌이를 발생시키며,
    상기 노즐헤드는,
    내부 공간을 구비하고 앞단에 복수 개의 제1타공이 형성된 외부헤드; 및
    상기 외부헤드의 내부 공간에 구비되되 외부헤드의 내측벽과 이격공간을 형성하여 배치되고, 측면에 복수 개의 제2타공이 형성된 내부헤드를 포함하는, 워터-에어 압을 이용한 관로 세척 장치.
  2. 제1항에 있어서,상기 노즐부는,
    상기 제2파이프가 상기 제1파이프의 일단을 향해 이동시 상기 노즐부의 일단이 상기 상수도관의 초입단을 관통하여 삽입되고, 상기 노즐이 상기 배출되는 워터의 흐름방향을 따라 굴곡되는, 워터-에어 압을 이용한 관로 세척 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1파이프의 일단에는, 상기 제1파이프의 타단 중공 크기보다 큰 홈부가 형성되고,
    상기 노즐헤드는, 상기 제2파이프의 위치이동에 따라 상기 홈부에 삽입되거나 이탈되되, 상기 홈부의 턱에 의해 이동이 제한되는, 워터-에어 압을 이용한 관로 세척 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2파이프의 외측에 형성되는 손잡이부; 및
    상기 제2파이프의 타단에 형성되고 상기 에어 컴프레셔의 에어공급을 제어하는 밸브;를 더 포함하는, 워터-에어 압을 이용한 관로 세척 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1타공과 제2타공은 서로 대향하여 형성된, 워터-에어 압을 이용한 관로 세척 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 외부헤드의 타공은 나선홀 또는 경사홀을 형성하고, 상기 내부헤드의 내주면에는 나선홈이 형성되되 상기 제2타공에 연결되는, 워터-에어 압을 이용한 관로 세척 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 외부헤드와 내부헤드는 고정결합되고, 상기 노즐은 외부헤드 또는 내부헤드와 베어링결합된, 워터-에어 압을 이용한 관로 세척 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1파이프의 타단에 연장형성되어 상기 제2파이프의 위치를 고정 또는 해지시키는 고정부를 더 포함하는, 워터-에어 압을 이용한 관로 세척 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    워터 세척부를 더 포함하고, 상기 워터 세척부는,
    상수도관에 연결되는 세척수 유입부;
    380V 교류 전원 이동식 발전기로부터 전원을 공급 받고 상기 세척수 유입부에 병렬 연결되며 각각 380V 교류 유도 전동기를 갖는 복수개의 인버터 가압펌프;
    상기 세척수 유입부로부터 상기 복수개의 인버터 가압펌프로 세척수 유입을 제어하는 복수개의 제어밸브;
    상기 복수개의 인버터 가압펌프와 연결된 세척수 배출부;
    상기 복수개의 인버터 가압펌프와 상기 세척수 배출부 사이에 연결되어 상기 세척수 배출부의 고압 세척수가 상기 복수개의 인버터 가압펌프 중 어느 하나로 유입되는 것을 방지하는 복수개의 체크밸브;
    상기 세척수 유입부의 수위를 측정하는 제1 측정기;
    상기 세척수 배출부의 수압을 측정하는 제2 측정기;
    상기 제1 측정기에서 측정된 수위와 상기 제2 측정기에서 측정되는 수압을 기초로 상기 복수개의 인버터 가압펌프의 병렬적 구동을 제어하는 제어기; 및
    상기 세척수 유입부, 상기 복수개의 인버터 가압펌프 그리고 상기 세척수 배출부의 하단에 위치하며 지제차 포크가 들어갈 수 있는 공간을 갖는 받침대를 포함하는, 워터-에어 압을 이용한 관로 세척 장치.
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