KR102581383B1 - 상수도관 세척장치 및 세척공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상수도관에 형성된 T형 관에 결합 및 분리되는 연결프레임과 밀폐 커버를 소형화와 간소화할 수 있도록 구조를 개선하고, 연결프레임의 원주방향을 따라 전, 후면에 설치되는 상, 하부 압축공기 공급관을 서로 높이가 다르게 설치하여 연결프레임의 내부로 공급되는 압축공기는 회전 기류부재의 곡면부를 따라 1차 회전 기류와 2차 회전 기류가 섞일 수 있도록 구조를 개선하여 물분사노즐을 통해 공급되는 물과 공기가 섞이면서 관내부를 따라 압축공기방울이 터지면서 충격파를 발생하여 스케일 및 이물질을 강하게 타격하여 세척 효율을 3~5배 향상시킨 상수도관 세척장치 및 세척공법에 관한 것이다.

Description

상수도관 세척장치 및 세척공법{CLEANING DEVICE AND CLEANING METHOD FOR WATER}

본 발명은 상수도관 세척장치 및 세척공법에 관한 것이며, 더욱 상세히는 상수도관에 형성된 T형 관에 결합 및 분리되는 연결프레임과 밀폐 커버를 소형화와 간소화할 수 있도록 구조를 개선하고, 연결프레임의 원주방향을 따라 전, 후면에 설치되는 상, 하부 압축공기 공급관을 서로 높이가 다르게 설치하여 연결프레임의 내부로 공급되는 압축공기는 회전 기류부재의 곡면부를 따라 1차 회전 기류와 2차 회전 기류가 섞일 수 있도록 구조를 개선하여 물분사노즐을 통해 공급되는 물과 공기가 섞이면서 관내부를 따라 압축공기방울이 터지면서 충격파를 발생하여 스케일 및 이물질을 강하게 타격하여 세척 효율을 3~5배 향상시킨 상수도관 세척장치 및 세척공법에 관한 것이다.

일반적으로, 수돗물을 공급하는 상수관로와 하수를 이송하는 하수관로나, 오일이나 가스 등과 같은 각종 유체를 이송하는 관로 등과 같은 각종 유체 수송 관로는 설치 후 장시간 동안 사용하게 되면, 노후화되면서 관로 내벽 면에 수돗물, 하수, 오일, 가스 등과 같은 유체에 포함되어 있는 각종 이물질이 슬라임, 슬러지 등으로 부착 또는 침전되거나 관로 내면의 금속물이 산화되면서 녹 등이 생성되고, 이들이 고형화되어 스케일(Scale)층이 형성되게 된다.

상기와 같이 각종 유체 수송 관로의 내면에 이물질의 부착 및 침전에 의해 형성되는 이물질 층은 시간이 지남에 따라 점차 두꺼워지면서 막을 형성하기 때문에 유체의 유속, 유향의 변화에 따라 탈락하여 수질문제를 야기하고, 유체의 원활한 흐름을 방해하여 유체 압을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있으며, 또한 유체 수송 관로에 부착된 스케일 층이 유체에 녹아들게 되어 유체를 오염시키는 원인이 되므로 유체 수송관로를 주기적으로 세척을 해주어야만 한다.

상수도 배관의 오염을 방지하는 장치 및 방법으로는 아파트 등에서는 급수배관에 방청제를 소량 첨가하여 부식속도를 줄이는 방청제 이용장치 및 공법, 유체가 흐르는 배관 내부에 전류를 흘러 자기장을 형성시켜 물속의 금속이온을 자화시켜 스케일 형성을 억제하는 자기장치 및 공법, 배관 벽면에 금속이온 부착을 방지하는 전자장장치 및 공법 및 자외선과 오존 발생 장치를 이용한 광공학장치 및 코로나방전장치 및 공법이 있고, 오염된 배관을 세척하는 방법으로는 압축공기나 고압으로 배관 내부를 세척하는 Polly-Pig 장치 및 공법, 규사를 배관 내부로 고속 분사시키는 샌드블라스트 장치 및 공법, 초음파 및 공기충격을 주는 초음파 세척장치 및 공법(스케일부스터) 및 공기충격파 세척장치 및 공법 및 약품을 이용하는 약품세척 및 공법등이 있다.

상수도 배관의 오염을 방지하는 기술은 최초 실시에 드는 비용과 유지비용이 많이 들고, 종래 지어진 건물들에 설치된 대부분의 상수도 배관들은 오염방지 기술이 설치되지 않은 상태이며, 그 배관의 범위가 광범위하여 오염방지기술의 적용에 많은 어려움이 있으므로 주로 오염된 배관을 세척하는 장치 및 공법이 실시되고 있다.

또한, 샌드블라스트 장치 및 공법은 세척효과는 좋은 편이나 배관의 형상, 구조 및 기존 훼손 정도에 따라서 배관의 훼손심화가 더 수반되므로 다양한 형태의 배관에는 적용하기 어렵고, 초음파 세척장치 및 공법(스케일부스터) 및 공기충격파 세척장치 및 공법은 국소적인 면적의 연질스케일 제거에 사용되나 경질 스케일 제거는 어려우며, 시공시간이 오래 걸리고, 적용 길이가 짧다는 문제점을 가지고 있으며, Polly-Pig 장치 및 공법은 최근 물 뿐만 아니라 공기압을 결합하여 실시되고 있으나 물 및 공기압을 주는 여러 장치가 필요하고, 대형화되어 있으므로 세척공정이 어렵다는 문제점을 가지고 있다.

종래의 문제점들을 해결하기 위한 대한민국 등록특허공보 제10-2191330호 상수도관 등 관로의 세척방법은 소정간격으로 차단밸브가 설치된 관로의 내부를 세척하는 세척방법에 있어서, 양측 상기 차단밸브 사이의 세척대상구간에서, 양측 상기 차단밸브를 폐쇄하고 상기 세척대상구간의 일측과 타측에 관로의 내부와 연결된 일측 작업공 및 타측 작업공을 확보하는 1단계, 압축공기주입구와 물주입구를 가진 세척압공급장치를 상기 일측 작업공에 연결하고 상기 타측 작업공에는 다측 개폐밸브를 설치하는 2단계, 상기 타측 개폐밸브를 폐쇄한 상태에서 상기 물주입구 및 상기 압축공기주입구로부터 물과 압축공기를 관로의 내부로 공급하여 관로의 내부압력을 상승시키는 3단계, 관로의 내부압력이 설정치에 도달한 상태에서 상기 타측 개폐밸브를 개방하여 관로 내부의 압축된 공기와 물이 함께 비산하여 타측작업공으로 분출되는 4단계를 포함하되, 상기 세척압공급장치는, 상기 압축공기주입구와 물주입구가 설치된 구조를 포함하고, 상기 압축공기주입구와 물주입구의 후측에 상기 세척압공급장치의 내부를 외부와 연통 및 차단하는 일측 개폐밸브가 설치되며, 상기 4단계 후, 상기 타측 개폐밸브를 폐쇄하고 상기 물주입구 및 상기 압축공기주입구로부터 물과 압축공기를 관로의 내부로 공급하여 관로의 내부압력을 상승시키는 5단계; 관로의 내부압력이 설정치에 도달한 상태에서 상기 일측 개폐밸브를 개방하여 관로 내부의 압축된 공기와 물이 함께 상기 일측 작업공으로 분출되는 6단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관로의 세척방법으로 구성된다.

특허문헌 1의 발명은 압축공기주입구를 통해 물과 압축공기를 관로의 내부로 공급하게 되면 물의 사용량이 많아짐으로 인하여 폐수가 많이 발생하는 문제점과, 관로의 내부로 공급되는 물의 양이 많아지면 저항이 발생하여 세척력이 떨어지게 되는 문제점이 있다.

특허문헌 1은 장치의 구성이 복잡하고 대형화되어 있으므로 이동 및 취급에 어려움과, 관로에 부착된 이물질을 효과적으로 탈락시키 못하는 문제점으로 세척시간이 오래걸리고 추가 공정을 실시해야 하는 문제점이 있다.

최근에는 압축공기와 물로 세척하는 장치 및 공법의 문제점을 해결하기 위해서 등록되어 있는 등록특허공보 제10-2288136호 상수도관 세척 시스템 및 방법의 경우 'T'자 형태의 소켓 플랜지 T형 관(10); 상수도관(20) 내를 유동하는 물의 흐름을 개폐하도록, 상수도관(20)에서 체크무늬 모양으로 배치되어 분기된 부분의 주위에 배치된 복수의 밸브; 및 복수의 밸브 중 최상류측 밸브(4)에 연결된 소켓 플랜지 T형 관(10)의 상단 플랜지에 내부 공간이 연통 되게 연결된 공기 투입관(1a)을 가지는 압축공기 발생장치(1), 나선형 회전날개(6)와 이웃하는 상기 회전날개(6)들 사이에 형성된 나선형 회전공간(6a)을 가지고, 공기 투입관(1a)으로부터 회전홈(6a)으로 투입된 압축 공기의 회전류가 생성되도록 공기 투입관(1a)에 연결된 회전류 발생기(2)를 포함하는 세척장치를 포함하고, 회전류 발생기(2)에 내부 공간이 연통 되게 연결된 물 주입관(5b)에 연결되어 있고 물을 내부에 수용하고 있는 물탱크(5)를 더 포함하고, 물 주입관(5b)에는 펌프(5a)가 구비되어 있으며, 회전류 발생기(2)에서 생성된 압축 공기와 최상류측 밸브(4)의 개방에 의해 상류측 상수도관(20)으로부터 소켓플랜지 T형 관(10)으로 투입된 물의 혼합수의 회전류가 하류측 상수도관(20)으로 분사되는 것을 개폐하도록 회전류 발생기(2)와 소켓 플랜지 T형 관(10)의 사이에 설치된 경계밸브(3), 또는 회전류 발생기(2)에서 생성된 압축공기와 물탱크(5)로부터 회전류 발생기(2)를 거쳐 소켓 플랜지 T형 관(10)으로 투입된 물의 혼합수의 회전류가 하류측 상수도관(20)으로 분사되는 것을 개폐하도록 회전류 발생기(2)와 소켓 플랜지 T형 관(10)의 사이에 설치된 경계밸브(3)를 더 포함하는 상수도관 세척 시스템으로 상수도관을 세척하는 방법으로서, 체크무늬 모양으로 배치되어 분기된 부분을 가지며 분기된 부분의 주위에 배치된 밸브를 구비한 상수도관(20)에 연결된 소켓 플랜지 T형 관(10)의 상측에 세척구를 형성하고, 분기된 부분의 주위에 배치된 밸브에 의해 형성되는 복수의 유로에 연결된 퇴수구(12)를 형성하는 세척구와 퇴수구 형성단계(S1); 압축공기 발생장치(1)와 회전류 발생기(2)를 포함하는 세척장치를 공기 투입관(1a)에 설치하는 세척장치 설치단계(S2); 상수도관(20)의 복수의 상기 유로 중 세척하고자 하는 유로를 형성하도록 세척하고자 하는 상기 유로 상에서 분기된 부분의 주위에 배치된 밸브를 개방 또는 폐쇄하는 세척유로 형성단계(S3); 세척하고자 하는 상기 유로를 단수하는 세척유로 단수 단계(S4); 세척하고자 하는 상기 유로 내의 물을 외부로 배출하는 유로 내 배수 단계(S5); 회전류 발생기(2)에서 생성된 압축 공기와 최상류측 밸브(4)의 개방에 의해 최상류측 밸브(4)로 투입된 물의 혼합수로 세척하고자 하는 상기 유로 내를 세척하는 유로 내 세척단계(S6); 및 세척한 혼합수를 상기 유로로부터 배출하는 혼합수 배출단계(S7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관 세척방법이 등록되어 있으나, 특허문헌 2는 나선형 회전날개(6)의 나선형 회전공간(6a)을 따라 압축 공기의 회전류가 생성되는데 이때 압축 공기는 나선형 회전공간(6a)의 회전날개의 폭이 넓고 이동 통로가 촘촘하여 공기저항의 발생으로 회전 속도가 느려지면서 회전력의 손실로 인하여 세척 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

특허문헌 2는 나선형 회전공간(6a)에서 발생하는 회전류는 하단으로 수평방향으로 물탱크(5)에서 공급되는 물이 나선형 회전공간(6a)의 내부와 충돌하여 분산되는 문제점으로 압축 공기와 물의 혼합되기 전에 분산되는 문제점과, 회전력의 손실된 상태에서 물이 공급되면 공기보다 물 비중이 100배 높음으로 인해 다시 물로 인해 2차 저항이 발생하여 회전력을 더 떨어지게 하는 문제점이 있다.

특허문헌 2에서 공기와 물의 체적비를 70%:30%, 50%:50%, 30%:70%로 각각 달리할 경우 폐수의 사용양이 많아지는 문제점이 있다.

특허문헌 2의 도 10의 호퍼형 회전날개의 경우 회전류가 호퍼 형태의 나선형 회전공간을 따라 이동하는 과정에서 폭이 좁아지면서 공기가 적체되어 공기저항이 발생하여 회전 속도가 느려지면서 회전력의 손실이 발생하는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-2191330호 대한민국 등록특허 제10-2288136호

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 상수도관에 형성된 T형 관에 결합 및 분리되는 연결프레임과 밀폐 커버를 소형화와 간소화할 수 있도록 구조를 개선하고, 연결프레임의 원주방향을 따라 전, 후면에 설치되는 상, 하부 압축공기 공급관을 서로 높이가 다르게 설치하여 연결프레임의 내부로 공급되는 압축공기는 회전 기류부재의 곡면부를 따라 1차 회전 기류와 2차 회전 기류가 섞일 수 있도록 구조를 개선하여 물분사노즐을 통해 공급되는 물과 공기가 섞여 관내부 벽면을 따라 회오리바람과 같은 와류 현상으로 스케일 및 이물질과 충돌하여 세척작업을 신속하게 수행할 수 있도록 한 상수도관 세척장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 연결프레임에 설치되는 상, 하부 압축공기 공급관은 일정 높이 이격시켜 연결프레임의 내부로 공급되는 압축공기의 공급 높이를 서로 다르게 공급하여 회전 기류부재의 곡면부를 따라서 회전하는 압축공기의 회전속도를 빠르게 작용하여 물과 공기가 빠르게 섞이면서 관내부를 따라 압축공기방울이 터지면서 충격파를 발생하여 스케일 및 이물질을 강하게 타격하여 세척 효율을 3~5배 향상시킨 상수도관 세척장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 물분사노즐의 둘레 면에 일체로 형성된 선회 기류부재의 원주방향을 따라 상부에서 하부까지 복수의 곡면부를 연속으로 형성하여 상, 하부 압축공기 공급관에서 공급되는 압축공기가 곡면부를 따라 회전하는 과정에서 마찰 저항을 최소화하여 빠르게 회전할 수 있도록 한 상수도관 세척장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 연결프레임과 관내부로 공급되는 압축공기와 물은 90%: 10%의 비율로 공급하고, 물의 사용을 최소화하여 폐수가 많이 발생하는 종래의 문제점을 해소할 수 있도록 한 상수도관 세척장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상수도관의 T형 관의 지름이 작을 경우 연결프레임의 하단에 보조 연결프레임을 더 설치하여 신속하게 세척작업을 수행할 수 있도록 한 상수도관 세척장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동 및 취급인 간편한 세척장치를 구비하여 세척장치의 설치 작업시간을 절감하고, 종래 물과 공기를 이용한 세척작업의 경우 1시간 이상 소요되는 작업시간을 20분으로 단축해 세척 비용을 절감할 수 있도록 한 상수도관 세척공법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상수도관의 끝 부분 T형 관에 회수라인과 회수 부재를 설치하여 이물질 및 세척수를 신속하게 회수하여 스케일 및 이물질을 분리시키는 여과장치 설치작업을 생략할 수 있도록 한 상수도관 세척장치 및 세척공법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 상수도관 세척장치는 상수도관에 형성된 T형 관에 연결프레임의 하부 플랜지를 볼트로 고정하고, 상기 연결프레임의 원주방향을 따라 전, 후면에 상, 하부 압축공기 공급관을 설치하며, 상기 상, 하부 압축공기 공급관은 일정 높이 이격시켜 일단은 밸브와 연결하고 타단은 연결프레임의 내부까지 연결하여 압축공기의 공급 높이를 서로 다르게 설치하며, 상기 연결프레임의 상부 플랜지에 밀폐 커버를 설치하여 연결프레임의 내부를 밀폐시키고, 상기 밀폐 커버의 중앙에 물분사노즐을 설치하되, 상기 물분사노즐은 밀폐 커버의 상단에 설치된 전자 솔레노이드밸브와 연결하여 내부에 물을 공급 및 차단하고, 상기 물분사노즐의 끝 부분은 연결프레임의 내부로 연장되어 연결프레임과 관내부에 물을 분사하며, 상기 물분사노즐의 둘레 면에 회전 기류부재를 수직방향으로 설치하고, 상기 회전 기류부재의 원주방향을 따라 상부에서 하부로 복수의 곡면부를 연속으로 형성하여 상, 하부 압축공기 공급관으로 공급되는 압축공기가 곡면부를 따라 회전 기류를 발생하여 물분사노즐에서 공급되는 물과 공기가 섞여 관내부 벽면을 따라 회오리바람과 같은 와류 현상으로 스케일 및 이물질과 충돌하면서 세척할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 연결프레임은 상, 하부 플랜지를 일체로 형성하고, 상기 연결프레임의 원주방향을 따라 전, 후면에 상, 하부 압축공기 공급관을 설치하되, 상기 상, 하부 압축공기 공급관은 일정 높이 이격시켜 연결프레임의 내부에 공급되는 압축공기의 공급 높이를 서로 다르게 설치하고, 상기 상, 하부 압축공기 공급관의 일단은 연결프레임의 외부로 돌출되어 밸브와 연결하여 압축공기의 공급 및 차단을 제어하며, 상기 상, 하부 압축공기 공급관의 타단은 연결프레임의 내부까지 연장하여 끝 부분에 관통 구멍을 형성하고, 상기 상, 하부 압축공기 공급관은 압축공기의 공급 높이를 서로 다르게 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 밀폐 커버는 상기 연결프레임의 상부 플랜지와 볼트로 결합하여 연결프레임의 내부를 밀폐시키고, 상기 밀폐 커버의 중앙에 물분사노즐을 일체로 형성하여 상단으로 돌출된 부분에 전자 솔레노이드밸브를 설치하며, 하단은 하부 압축공기 공급관보다 길게 수직방향으로 연장하여 연결프레임과 관내부로 물을 분사하고, 상기 물분사노즐의 둘레 면에 수직방향으로 회전 기류부재를 설치하며, 상기 회전 기류부재의 원주방향을 따라 복수의 곡면부를 형성하여 곡면부를 따라 회전하는 압축공기의 마찰 저항을 최소화하되, 상기 회전 기류부재의 상단은 상부 압축공기 공급관의 위치보다 높게 설치하고, 하단은 물분사노즐의 저면까지 수직방향으로 연장하며, 상기 회전 기류부재의 원주방향을 따라 상부에서 하부까지 복수의 곡면부를 연속으로 형성하여 상, 하부 압축공기 공급관으로 서로 다른 높이에서 공급되는 압축공기가 곡면부를 따라 회전 기류를 발생하여 물분사노즐에서 분사되는 물과 공기가 빠른 시간에 섞여 관내부 벽면을 따라 이동할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상, 하부 압축공기 공급관으로 공급되는 압축공기와 상기 물분사노즐로 공급되는 물은 90%:10%의 비율로 공급되어 물의 사용을 최소화한 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 본 발명은 상수도관에 형성된 T형 관에 결합 및 분리되는 연결프레임과 밀폐 커버를 소형화와 간소화할 수 있도록 구조를 개선한 효과와, 연결프레임의 원주방향을 따라 전, 후면에 설치되는 상, 하부 압축공기 공급관을 서로 높이가 다르게 설치하여 연결프레임의 내부로 공급되는 압축공기가 회전 기류부재의 곡면부를 따라 1차 회전 기류와 2차 회전 기류가 섞이면서 회전 기류의 유속을 빠르게 가속시켜 밀폐 커버의 물분사노즐에서 공급되는 물에 압축공기가 섞여 관내부 벽면을 따라 회오리바람과 같은 와류 현상으로 스케일 및 이물질과 충돌하여 세척작업을 신속하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 연결프레임의 내부로 공급되는 압축공기의 공급 높이를 서로 다르게 공급하여 물과 공기가 빠르게 섞이면서 관내부를 따라 압축공기방울이 터지면서 충격파를 발생하여 관내부 벽면에 형성된 스케일 및 이물질을 강하게 타격하여 세척 효율을 3~5배 향상시킨 효과가 있다.

본 발명은 선회 기류부재의 원주방향을 따라 상부에서 하부까지 복수의 곡면부를 연속으로 형성하여 상, 하부 압축공기 공급관에서 공급되는 압축공기가 곡면부를 따라 회전하는 과정에서 마찰 저항을 최소화하여 빠르게 회전할 수 있는 효과와, 곡면부를 따라 선회하는 압축공기는 상, 하부 압축공기 공급관의 설치 높이 차이로 인하여 2중 선회 기류를 발생할 수 있도록 한 효과가 있다.

본 발명은 연결프레임과 관내부로 공급되는 압축공기와 물은 90%: 10%의 비율로 공급하고, 물과 압축공기를 초속 15~20m/s로 발사하여 관내부에 강력한 선회 기류를 형성하면서 물의 사용을 최소화하여 폐수가 많이 발생하는 종래의 문제점을 해소할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상수도관의 T형 관의 지름이 작을 경우 연결프레임의 하단에 보조 연결프레임을 더 설치하여 신속하게 세척작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 이동 및 취급인 간편한 세척장치를 구비하여 세척장치의 설치 작업시간을 절감하고, 종래 물과 공기를 이용한 세척작업의 경우 1시간 이상 소요되는 작업시간을 20분으로 단축시켜 세척 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상수도관의 끝 부분 T형 관에 회수라인과 회수 부재를 설치하여 이물질 및 세척수를 신속하게 회수하여 스케일 및 이물질을 분리시키는 여과장치 설치작업을 생략할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명 세척장치 및 세척공법의 전체 작업 구성도면.
도 2는 본 발명 연결프레임과 상, 하부 압축공기 공급관의 평면 일부 확대 도면.
도 3은 본 발명 세척장치의 작동상태를 보여주는 일부 확대 도면.
도 4는 본 발명 세척장치에 보조 연결프레임을 설치한 작동상태 일부 확대 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명은 상수도관의 T형 관에 설치되는 연결프레임(10)의 상단에 밀폐 커버(20)를 결합하여 연결프레임(10)의 내부를 밀폐시키고, 상기 밀폐 커버(20)의 내부에 설치된 물분사노즐(21)에서 공급되는 물을 관내부까지 이송시키는 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)을 연결프레임(10)의 원주방향을 따라 전, 후면에 일정 높이 이격시켜 연결프레임(10) 내부에 압축공기를 공급하면 압축공기는 물분사노즐(21) 둘레 면에 형성된 선회 기류부재(23)의 곡면부(24)를 따라서 빠르게 회전하면서 물과 압축공기를 초속 15~20m/s로 발사하여 관내부에서 발생하는 강력한 기류에 의해 압축공기방울이 터지면서 충격파를 발생하여 관내부 벽면에 형성된 스케일 및 이물질을 세척하는 것을 특징으로 한다.

상수도관에 형성되는 T형 관은 지름이 크고 작음에 따라서 T형 관에 설치되는 프레임의 크기 또한 조금씩 다르게 적용해야 하고, 상기 T형 관에 형성된 플랜지에 연결프레임(10)의 하부 플랜지(12)를 볼트를 이용해서 결합 및 분리할 수 있으며, 상기 연결프레임(10)의 원주방향을 따라 전, 후면에 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)을 설치하며, 상기 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)은 일정 높이 이격시켜 일단은 밸브(15)와 연결하고 타단은 연결프레임(10)의 내부까지 연결하여 관통 구멍(13a)(14a)을 통해 압축공기를 연결프레임(10)의 내부로 공급하되, 상기 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)으로 공급되는 압축공기의 공급 높이를 서로 다르게 설치하여 압축공기가 후술할 선회 기류부재(23)의 곡면부(24)를 따라서 빠르게 회전하면서 회전속도와 이동속도를 향상시키면서 2중 선회 기류를 발생하여 물과 공기가 빠른 시간에 섞이면서 스케일 및 이물질에 충격을 가해 세척할 수 있도록 한다.

상기 연결프레임(10)의 상부 플랜지(11)에 밀폐 커버(20)를 설치하여 연결프레임(10)의 내부를 밀폐하고, 상기 밀폐 커버(20)는 상기 연결프레임(10)의 상부 플랜지(11)와 볼트로 결합 및 분리하며, 상기 밀폐 커버(20)의 중앙에 물분사노즐(21)을 일체로 형성하여 상단으로 돌출된 부분에 전자 솔레노이드밸브(22)를 설치하여 연결프레임(10)과 관내부로 물을 공급 및 차단하고, 하단은 하부 압축공기 공급관(14)보다 길게 수직방향으로 연장하여 연결프레임(10)과 관내부로 물을 분사하며, 상기 물분사노즐(21)의 둘레 면에 수직방향으로 회전 기류부재(23)를 설치하고, 상기 회전 기류부재(23)의 원주방향을 따라 복수의 곡면부(24)를 형성하여 곡면부(24)를 따라 회전하는 압축공기의 마찰 저항을 최소화하되, 상기 회전 기류부재(23)의 상단은 상부 압축공기 공급관(13)의 위치 보다 높게 설치하고, 하단은 물분사노즐(21)의 저면까지 수직방향으로 연장하며, 상기 회전 기류부재(23)의 원주방향을 따라 상부에서 하부까지 복수의 곡면부(24)를 연속으로 형성하여 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)으로 서로 다른 높이에서 공급되는 압축공기가 곡면부(24)를 따라 1~2차 회전 기류를 발생하여 물분사노즐(21)에서 분사되는 물과 공기가 빠른 시간에 섞여 관내부 벽면을 따라 회오리바람과 같은 와류 현상으로 스케일 및 이물질과 충돌하면서 세척할 수 있도록 한 특징이 있다.

상기 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)으로 공급되는 압축공기와 상기 물분사노즐(21)로 공급되는 물의 체적 비율을 90%: 10%로 공급하여 물의 사용량을 최소화하여 종래 폐수를 처리하는 시간과 비용을 절감할 수 있도록 하며, 상기 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)으로 공급되는 압축공기는 우선적으로 하부 압축공기 공급관(14)으로 먼저, 공급되는 압축공기가 곡면부(24)를 따라서 1차 선회 기류를 발생하면서 물분사노즐(21)에서 공급되는 물과 공기가 빠르게 섞이면서 회전하고, 상기 상부 압축공기 공급관(13)으로 공급되는 압축공기 또한 곡면부(24)를 따라 2차 선회 기류를 발생하면서 하부 압축공기 공급관(14)에서 공급되는 압축공기의 유속을 배가시키는 특징이 있으며, 관내부로 공급되는 물과 압축공기는 초속 15~20m/s로 발사하여 관내부 벽면을 따라 회오리바람과 같이 물이 회전하면서 스케일 및 이물질과 충돌하면서 내부 마찰력을 증대시켜 세척할 수 있는 특징이 있다.

상기 상수도관의 경우 지름의 크기가 다를 경우 기존의 연결프레임(10)을 적용할 수 없기 때문에 도 4와 같이 보조 연결프레임(30)을 더 설치하여 사용하고, 상기 보조 연결프레임(30)의 상단과 하단에 제1,2 플랜지를 일체로 형성하고, 상기 제1 플랜지(31)는 연결프레임(10)의 하부 플랜지(12)와 동일한 크기로 제작하여 볼트로 고정하며, 상기 제2 플랜지(32)는 연결프레임(10)의 하부 플랜지(12)의 지름보다 작게 형성된 T형 관과 결합할 수 있도록 지름을 작게 형성하고, 상기 보조 연결프레임(30)의 둘레 면은 제1 플랜지(31)에서 제2 플랜지(32)가 연결되는 부분을 원뿔 모양으로 형성하여 관내부로 공급되는 물과 공기의 유속을 더 가속시켜 스케일과 이물질을 더욱 빠르고 강하게 세척할 수 있도록 한 특징이 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 상수도관 세척장치 및 세척공법은 다음과 같이 작동된다.

도 1에서 보는 바와 같이 세척장치 설치단계는 상수도관의 양끝 부분을 밸브를 설치하여 관내부를 막아놓은 상태에서 T형 관의 플랜지에 연결프레임(10)의 하부 플랜지(12)를 볼트로 고정하고, 상기 연결프레임(10)이 설치되는 반대편 끝 부분에 형성된 T형 관에는 회수 부재(40)의 회수라인(41)을 설치하여 후술할 물분사노즐(21)에서 공급한 물과 관내부에서 세척되는 스케일 및 이물질을 신속하게 회수할 수 있도록 함으로써 종래 폐수 처리와 스케일 및 이물질을 처리하기 위한 여과장치의 설치작업을 생략할 수 있는 특징이 있으며, 상기 상부 플랜지(11)에 밀폐 커버(20)를 볼트로 고정하여 연결프레임(10)의 내부를 밀폐시킨 상태에서 다음 작업을 수행한다.

상기 상수도관 내벽 면에 형성되는 스케일 및 이물질은 오랜 기간 철, 망간 등과 같은 스케일 및 이물질 등이 쌓이면서 불규칙한 형태로 관내 벽에 부착된 상태를 유지하고, 이러한 이물질을 세척하기 위한 이물질 세척단계는 상기 밀폐 커버(20) 상단에 위치한 전자 솔레노이드밸브(22)로 공급되는 물의 양을 연결프레임(10)의 내부에 공급되는 압축공기와 대비하여 10%까지 공급할 수 있도록 제어하여 물분사노즐(21)을 통해 연결프레임(10)과 관내부로 물을 분사하고, 상기 연결프레임(10)의 원주방향을 따라서 상단과 하단에 설치된 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)과 밸브를 통해 압축공기를 90% 공급하면 압축공기는 물분사노즐(21) 둘레 면에 설치된 회전 기류부재(23)의 복수의 곡면부(24)를 따라 1~2차 회전 기류를 연속으로 발생하여 물분사노즐(21)에서 공급되는 물과 공기가 섞여 관내부 벽면을 따라 회오리바람과 같은 와류 현상으로 스케일 및 이물질과 충돌하면서 세척한다.

상기 세척장치의 물분사노즐(21)에서 공급되는 물은 수직방향으로 분사되는 동시에 하부 압축공기 공급관(14)에서 공급되는 압축공기가 먼저 회전 기류부재(23)의 하단 곡면부(24)를 따라서 빠르게 회전하면서 물과 압축공기가 1차로 빠르게 섞일 수 있도록 하고, 상기 상부 압축공기 공급관(13)에 공급되는 압축공기가 곡면부(24)를 따라 회전하면서 하단의 곡면부(24)와 섞이면서 회전속도 및 이동속도를 배가시켜 2중 선회 기류를 형성하면서 관내부로 물과 압축공기를 초속 15~20m/s로 발사하여 관내부에서 강력한 회전 기류를 형성하여 압축공기방울이 터지면서 충격파가 발생하기 때문에 스케일 및 이물질의 세척 효과가 3~5배 향상시킨 특징이 있다.

상기 스케일 및 이물질의 세척 단계를 완료하고 관내부 폐수 및 이물질을 회수하는 마무리단계는 관내부 벽면을 따라 회오리바람과 같은 와류 현상을 지속적으로 발생하면서 스케일 및 이물질을 연속으로 세척하면서 관내부를 따라서 이동하고, 상기 관내부를 따라서 선회하는 압축공기와 물은 반대편의 T형 관에 설치된 회수라인(41)을 통해 물과 이물질을 빠르게 회수할 수 있는 특징과, 상기 스케일 및 이물질을 세척하기 위해 사용된 물은 10%만 사용함으로 폐수의 사용을 최소화하여 물의 사용 비용을 절감시킨 특징이 있다.

도 4에서 보는 바와 같이 상기 상수도관의 경우 지름의 크기가 다를 경우 기존의 연결프레임(10)을 적용할 수 없기 때문에 보조 연결프레임(30)을 더 설치하여 사용하고, 상기 보조 연결프레임(30)의 상단과 하단에 제1,2 플랜지를 일체로 형성하고, 상기 제1 플랜지(31)는 연결프레임(10)의 하부 플랜지(12)와 동일한 크기로 제작하여 볼트로 고정하며, 상기 제2 플랜지(32)는 연결프레임(10)의 하부 플랜지(12)의 지름보다 작게 형성된 T형 관과 결합할 수 있도록 지름을 작게 형성하고, 상기 보조 연결프레임(30)의 둘레 면은 제1 플랜지(31)에서 제2 플랜지(32)가 연결되는 부분을 원뿔 모양으로 형성하여 관내부로 공급되는 물과 공기의 유속을 더 가속시켜 스케일과 이물질을 더욱 빠르고 강하게 세척할 수 있도록 한 특징이 있다.

본 발명의 세척장치는 T형 관에 결합 및 분리작업을 신속하게 수행하여 작업에 소요되는 작업 시간과 작업을 마무리하는 전체적인 작업시간을 단축할 수 있는 특징이 있고, 상가 연결프레임(10)과 밀폐 부재(20)의 결합 및 분리작업 또한 간편하여 이동 및 취급이 간편한 특징이 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 상수도관 세척장치 및 세척공법은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.

10: 연결프레임 11: 상부 플랜지
12: 하부 플랜지 13: 상부 압축공기 공급관
14: 하부 압축공기 공급관 15: 밸브
20: 밀폐 커버 21: 물분사노즐
22: 전자 솔레노이드밸브 23: 회전 기류부재
24: 곡면부 30: 보조 연결프레임
31: 제1 플랜지 32: 제2 플랜지
40: 회수 부재 41: 회수라인

Claims (11)

1. 상수도관에 형성된 T형 관에 연결프레임(10)의 하부 플랜지(12)를 볼트로 고정하고, 상기 연결프레임(10)의 원주방향을 따라 전, 후면에 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)을 설치하며, 상기 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)은 일정 높이 이격시켜 일단은 밸브(15)와 연결하고 타단은 연결프레임(10)의 내부까지 연결하여 압축공기의 공급 높이를 서로 다르게 설치하며, 상기 연결프레임(10)의 상부 플랜지(11)에 밀폐 커버(20)를 설치하여 연결프레임(10)의 내부를 밀폐시키고, 상기 밀폐 커버(20)의 중앙에 물분사노즐(21)을 설치하되,
   상기 물분사노즐(21)은 밀폐 커버(20)의 상단에 설치된 전자 솔레노이드밸브(22)와 연결하여 내부에 물을 공급 및 차단하고, 상기 물분사노즐(21)의 끝 부분은 연결프레임(10)의 내부로 연장되어 연결프레임(10)과 관내부에 물을 분사하며, 상기 물분사노즐(21)의 둘레 면에 회전 기류부재(23)를 수직방향으로 설치하고, 상기 회전 기류부재(23)의 원주방향을 따라 상부에서 하부로 복수의 곡면부(24)를 연속으로 형성하여 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)으로 공급되는 압축공기가 곡면부(24)를 따라 회전 기류를 발생하여 물분사노즐(21)에서 공급되는 물과 공기가 섞여 관내부 벽면을 따라 회오리바람과 같은 와류 현상으로 스케일 및 이물질과 충돌하면서 세척할 수 있도록 한 상수도관 세척장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 연결프레임(10)은 상, 하부 플랜지(11)(12)를 일체로 형성하고, 상기 연결프레임(10)의 원주방향을 따라 전, 후면에 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)을 설치하되,
   상기 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)은 일정 높이 이격시켜 연결프레임(10)의 내부에 공급되는 압축공기의 공급 높이를 서로 다르게 설치하고, 상기 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)의 일단은 연결프레임(10)의 외부로 돌출되어 밸브(15)와 연결하여 압축공기의 공급 및 차단을 제어하며, 상기 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)의 타단은 연결프레임(10)의 내부까지 연장하여 끝 부분에 관통 구멍(13a)(14a)을 형성하고, 상기 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)은 압축공기의 공급 높이를 서로 다르게 형성한 것을 특징으로 하는 상수도관 세척장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 밀폐 커버(20)는 상기 연결프레임(10)의 상부 플랜지(11)와 볼트로 결합하여 연결프레임(10)의 내부를 밀폐시키고, 상기 밀폐 커버(20)의 중앙에 물분사노즐(21)을 일체로 형성하여 상단으로 돌출된 부분에 전자 솔레노이드밸브(22)를 설치하며, 하단은 하부 압축공기 공급관(14)보다 길게 수직방향으로 연장하여 연결프레임(10)과 관내부로 물을 분사하고, 상기 물분사노즐(21)의 둘레 면에 수직방향으로 회전 기류부재(23)를 설치하며, 상기 회전 기류부재(23)의 원주방향을 따라 복수의 곡면부(24)를 형성하여 곡면부(24)를 따라 회전하는 압축공기의 마찰 저항을 최소화하되,
   상기 회전 기류부재(23)의 상단은 상부 압축공기 공급관(13)의 위치 보다 높게 설치하고, 하단은 물분사노즐(21)의 저면까지 수직방향으로 연장하며, 상기 회전 기류부재(23)의 원주방향을 따라 상부에서 하부까지 복수의 곡면부(24)를 연속으로 형성하여 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)으로 서로 다른 높이에서 공급되는 압축공기가 곡면부(24)를 따라 회전 기류를 발생하여 물분사노즐(21)에서 분사되는 물과 공기가 빠른 시간에 섞여 관내부 벽면을 따라 이동할 수 있도록 한 상수도관 세척장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)으로 공급되는 압축공기와 상기 물분사노즐(21)로 공급되는 물의 체적 비율을 90%: 10%로 공급되는 것을 특징으로 하는 상수도관 세척장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 T형 관과 연결프레임(10)의 하부 플랜지(12)의 사이에 보조 연결프레임(30)을 더 설치하는 것을 특징으로 하는 상수도관 세척장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 보조 연결프레임(30)의 상단과 하단에 제1,2 플랜지를 일체로 형성하고, 상기 제1 플랜지(31)는 연결프레임(10)의 하부 플랜지(12)와 동일한 크기로 제작하여 볼트로 고정하며, 상기 제2 플랜지(32)는 연결프레임(10)의 하부 플랜지(12)의 지름보다 작게 형성된 T형 관과 결합할 수 있도록 지름을 작게 형성하고, 상기 보조 연결프레임(30)의 둘레 면은 제1 플랜지(31)에서 제2 플랜지(32)가 연결되는 부분을 원뿔 모양으로 형성한 것을 특징으로 하는 상수도관 세척장치.
7. 상수도관에 형성된 T형 관에 연결프레임(10)에 형성된 상, 하부 플랜지(11)(12) 중에서 하부 플랜지(12)를 볼트로 고정하고, 상기 상부 플랜지(11)에 밀폐 커버(20)를 볼트로 고정하여 연결프레임(10)의 내부를 밀폐시키는 세척장치 설치단계;
   상기 밀폐 커버(20) 상단에 위치한 전자 솔레노이드밸브(22)로 공급되는 물은 연결프레임(10)의 내부로 공급되는 압축공기와 대비하여 10%까지 공급할 수 있도록 제어하여 물분사노즐(21)을 통해 연결프레임(10)과 관내부로 물을 분사하고, 상기 연결프레임(10)의 원주방향을 따라서 상단과 하단에 설치된 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)과 밸브를 통해 압축공기를 90% 공급하면 압축공기는 물분사노즐(21) 둘레 면에 설치된 회전 기류부재(23)의 복수의 곡면부(24)를 따라 회전 기류를 발생하여 물분사노즐(21)에서 공급되는 물과 공기가 섞여 관내부 벽면을 따라 회오리바람과 같은 와류 현상으로 스케일 및 이물질과 충돌하면서 세척하는 이물질 세척단계;
   상기 회전 기류부재(23)의 곡면부(24)를 따라서 이동하는 압축공기의 공급 높이와 위치를 서로 다르게 설치하여 회전하는 과정에서 발생하는 마찰 저항을 최소화하여 빠른 유속으로 공기 입자와 물이 빠르게 서로 섞이면서 이물질과의 충격이 배가되어 신속하게 이물질을 세척하면서 관내부를 따라서 이동하고, 상기 관내부를 따라서 선회하는 압축공기와 물은 반대편의 T형 관에 설치된 회수라인(41)의 회수 부재(40)를 통해 물과 이물질을 회수하는 마무리단계;
   로 이루어진 것을 특징으로 하는 상수도관 세척공법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 연결프레임(10)은 상, 하부 플랜지(12)를 일체로 형성하고, 상기 연결프레임(10)의 원주방향을 따라 전, 후면에 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)을 설치하되,
   상기 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)은 일정 높이 이격시켜 연결프레임(10)의 내부에 공급되는 압축공기의 공급 높이를 서로 다르게 설치하고, 상기 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)의 일단은 연결프레임(10)의 외부로 돌출되어 밸브(15)와 연결하여 압축공기의 공급 및 차단을 제어하며, 상기 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)의 타단은 연결프레임(10)의 내부까지 관통하여 압축공기의 공급 높이를 서로 다르게 형성한 것을 특징으로 하는 상수도관 세척공법.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 밀폐 커버(20)는 상기 연결프레임(10)의 상부 플랜지(11)와 볼트로 결합하여 연결프레임(10)의 내부를 밀폐시키고, 상기 밀폐 커버(20)의 중앙에 물분사노즐(21)을 일체로 형성하여 상단으로 돌출된 부분에 전자 솔레노이드밸브(22)를 설치하며, 하단은 하부 압축공기 공급관보다 길게 수직방향으로 연장하여 연결프레임(10)과 관내부로 물을 분사하고, 상기 물분사노즐(21)의 둘레 면에 수직방향으로 회전 기류부재(23)를 설치하며, 상기 회전 기류부재(23)의 원주방향을 따라 복수의 곡면부(24)를 형성하여 곡면부(24)를 따라 회전하는 압축공기의 마찰 저항을 최소화하되,
   상기 회전 기류부재(23)의 상단은 상부 압축공기 공급관의 위치 보다 높게 설치하고, 하단은 물분사노즐(21)의 저면까지 수직방향으로 연장하며, 상기 회전 기류부재(23)의 원주방향을 따라 상부에서 하부까지 복수의 곡면부(24)를 연속으로 형성하여 상, 하부 압축공기 공급관(13)(14)으로 서로 다른 높이에서 공급되는 압축공기가 곡면부(24)를 따라 회전 기류를 발생하여 물분사노즐(21)에서 분사되는 물과 공기가 빠른 시간에 섞여 관내부 벽면을 따라 이동할 수 있도록 한 상수도관 세척공법.
10. 제 7 항에 있어서, 상기 T형 관과 연결프레임(10)의 하부 플랜지(12)의 사이에 보조 연결프레임(30)을 더 설치하는 것을 특징으로 하는 상수도관 세척공법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 보조 연결프레임(30)의 상단과 하단에 제1,2 플랜지를 일체로 형성하고, 상기 제1 플랜지(31)는 연결프레임(10)의 하부 플랜지(12)와 동일한 크기로 제작하여 볼트로 고정하며, 상기 제2 플랜지(32)는 연결프레임(10)의 하부 플랜지(12)의 지름보다 작게 형성된 T형 관과 결합할 수 있도록 지름을 작게 형성하고, 상기 보조 연결프레임(30)의 둘레 면은 제1 플랜지(31)에서 제2 플랜지(32)가 연결되는 부분을 원뿔 모양으로 형성한 것을 특징으로 하는 상수도관 세척공법.