KR102609807B1 - 폐증기 회수형 관로 보수장치 및 관로 보수방법 - Google Patents

폐증기 회수형 관로 보수장치 및 관로 보수방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 관로 보수장치는, 관로의 내벽면에 밀착된 라이너; 상기 라이너의 내로 투입되는 증기를 생성하고, 증기를 상기 라이너로 투입하는 증기투입관을 가지는 증기보일러; 및 상기 증기보일러에 온수를 공급하고, 상기 라이너로부터 배출되는 폐증기를 회수하는 증기회수관을 가지는 온수공급유닛;을 포함할 수 있다.

Description

폐증기 회수형 관로 보수장치 및 관로 보수방법{PIPELINE RENOVATION SYSTEM AND METHOD USING WASTE STEAM}
본 발명은 관로 보수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 라이너로부터 배출되는 폐증기를 온수공급유닛으로 회수함으로써 증기보일러의 증기 생성효율 및 에너지효율을 개선할 수 있고, 이를 통해 관로 보수작업을 매우 신속하고 안정적으로 실시할 수 있는 폐증기 회수형 관로 보수장치 및 관로 보수방법에 관한 것이다.
일반적으로, 상수관, 하수관, 가스관, 통신관, 오일관 등과 같은 지중 관로는 구조적인 노후화 및 지하 지반의 침하, 지상에서의 토압 변동, 외부하중에 의한 균열 및 파손 등의 흠결에 의해 빗물이 침수되거나 관 내부의 물이 균열 및 파손된 부분을 통해 지하에 스며들어 토양을 오염시키거나 지반의 침식 등을 일으키므로, 지중 관로의 보수가 빈번하게 요구된다.
이러한 지중 관로의 보수공법은 열경화성수지가 함침된 라이너('보수튜브'로 지칭되기도 함)를 이용한 견인공법 및 반전공법 등이 있다. 견인공법은 튜브 형태의 라이너를 노후된 관로 내로 견인한 후에 라이너의 내부에 압축공기를 투입하여 라이너를 외경방향으로 팽창시킴으로써 라이너는 관로의 내벽면에 밀착시킨 상태에서 라이너 내로 고온의 증기를 투입함으로써 라이너를 관로의 내벽면에 열경화 및 부착시키는 공법이다. 반전공법은 튜브 형태의 라이너를 관로 내에 견인한 후에 라이너를 압축공기에 의해 반전팽창시킴으로써 라이너를 관로의 내벽면에 밀착시킨 상태에서 라이너 내로 고온의 증기를 투입함으로써 라이너를 관로의 내벽면에 열경화 및 부착시키는 공법이다.
이와 같이, 보수공법은 관로 내에서 라이너를 팽창시킨 후에 보일러에서 발생된 고온의 스팀을 라이너 내로 공급하여 라이너를 열경화시켜 관로 내벽면에 현장경화관(Cured-In-Place-Pipe, CIPP)을 형성하는 방식이다.
하지만, 종래의 보수공법은 증기가 라이너의 일단에 투입되고 그 이후에 증기는 라이너의 타단을 통해 배출됨에 따라 증기의 폐열을 회수하지 못하고, 이로 인해 에너지손실이 크게 발생할 수 있고, 에너지효율 및 에너지회수율이 상대적으로 낮은 단점이 있었다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 여러 단점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 라이너로부터 배출되는 폐증기를 온수공급유닛으로 회수함으로써 증기보일러로 적정 온도의 온수를 안정적으로 공급할 수 있고, 이를 통해 증기보일러의 증기 생성효율 및 에너지효율을 개선할 수 있고, 관로 보수작업을 매우 신속하고 안정적으로 실시할 수 있는 폐증기 회수형 관로 보수장치 및 보수방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 폐증기 회수형 관로 보수장치는, 관로의 내벽면에 밀착된 라이너; 상기 라이너의 내로 투입되는 증기를 생성하고, 증기를 상기 라이너로 투입하는 증기투입관을 가지는 증기보일러; 및 상기 증기보일러에 온수를 공급하고, 상기 라이너로부터 배출되는 폐증기를 회수하는 증기회수관을 가지는 온수공급유닛;을 포함할 수 있다.
상기 증기투입관의 투입지점 및 상기 증기회수관의 회수지점이 상기 라이너의 상호 대향하는 양단에 위치할 수 있다.
상기 온수공급유닛은 복수의 온수탱크와, 복수의 온수탱크 내에 개별적으로 배치된 복수의 열교환코일과, 복수의 온수탱크로부터 상기 증기보일러로 온수를 개별적으로 공급하도록 구성된 복수의 급수관과, 폐증기가 복수의 온수탱크를 개별적으로 바이패스하도록 구성된 복수의 바이패스도관을 포함할 수 있다.
상기 복수의 열교환코일은 상기 증기회수관에 직렬로 연결될 수 있다.
상기 복수의 열교환코일 및 상기 복수의 바이패스도관은 배출구에 연결되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 폐증기 회수형 관로 보수장치는, 폐증기가 상기 복수의 온수탱크에 개별적으로 직접 공급되도록 구성된 복수의 증기공급관을 더 포함할 수 있다.
각 온수탱크의 상류지점에 개별적으로 배치된 복수의 기수분리기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 관로보수방법은, 관로의 내벽면에 라이너를 밀착시키는 단계; 증기보일러에 의해 증기를 생성하고, 생성된 증기를 증기투입관을 통해 상기 라이너의 내부로 증기를 투입하는 단계; 상기 라이너로부터 배출되는 폐증기를 증기회수관을 통해 온수공급유닛으로 회수하는 단계; 상기 온수공급유닛은 온수탱크를 포함하고, 상기 온수탱크 내에 저장된 물이 상기 폐증기에 의해 승온됨으로써 온수를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 온수를 상기 증기보일러로 공급하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 라이너로부터 배출되는 폐증기를 온수공급유닛으로 회수함으로써 증기보일러로 적정온도의 온수를 안정적으로 공급할 수 있고, 이를 통해 증기보일러의 증기 생성효율 및 에너지효율을 개선할 수 있고, 관로 보수작업을 매우 신속하고 안정적으로 실시할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 관로 보수장치에서 라이너가 지중 관로 내에서 견인공법에 의해 견인된 이후에 증기에 의해 경화되는 과정을 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 관로 보수장치에서 라이너가 지중 관로 내에서 반전공법에 의해 반전된 이후에 증기에 의해 경화되는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 관로 보수장치의 온수공급유닛을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 관로 보수장치에서 제1실시형태에 따른 열교환코일이 온수탱크 내에 위치한 것을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 관로 보수장치에서 제2실시형태에 따른 열교환코일이 온수탱크 내에 위치한 것을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 관로 보수장치에서 3개의 온수탱크가 사각형상의 컨테이너를 통해 단일체로 구성된 것을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 관로 보수장치에서 4개의 온수탱크가 사각형상의 컨테이너를 통해 단일체로 구성된 것을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 관로 보수장치에서 2개의 온수탱크가 사각형상의 컨테이너를 통해 단일체로 구성된 것을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 관로 보수장치에서 3개의 온수탱크가 역"ㄱ"자형의 컨테이너를 통해 단일체로 구성된 것을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 관로 보수장치에서 3개의 온수탱크가 "ㄱ"자형의 컨테이너를 통해 단일체로 구성된 것을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 관로 보수장치에서 3개의 온수탱크가 "ㄴ"자형의 컨테이너를 통해 단일체로 구성된 것을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 관로 보수장치에서 4개의 온수탱크가 정사각형상의 컨테이너를 통해 단일체로 구성된 것을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수장치를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수장치는 지중 관로(1)의 보수 대상구간(1a) 내에 위치한 라이너(11)와, 라이너(11)의 내부에 투입되는 증기를 생성하는 증기보일러(12)와, 증기보일러(12)로 온수를 공급하도록 구성된 온수공급유닛(13)을 포함할 수 있다.
라이너(11)는 지중 관로(1)의 보수 대상구간의 내벽면에 부착됨으로써 지중 관로(1)의 보수 대상구간을 보수할 수 있는 보수튜브의 일종이다. 예컨대, 라이너(11)는 폴리에스터 또는 유리섬유 등으로 직포 또는 부직포 형태로 이루어진 기재층을 가지고, 기재층의 내부에는 불포화 폴리에스터, 비닐에스터, 에폭시 등과 같은 수지 성분이 함침되어 있다.
팽창유체에 해당하는 압축공기가 라이너(11)의 내부로 투입됨에 따라 라이너(11)는 지중 관로(1)의 보수 대상구간(1a)에서 팽창하고, 라이너(11)는 압축공기에 의해 지중 관로(1)의 내벽면에 밀착되며, 경화유체인 고온의 증기가 라이너(11)의 내부에 투입됨에 따라 라이너(11)의 수지 성분이 경화됨으로써 라이너(11)는 관로(1)의 보수 대상구간(1a)의 내벽면에 견고하게 부착될 수 있다.
증기보일러(12)는 일정압력(예컨대, 0.2~1.0kg/cm2)을 가진 고온(예컨대, 110~130℃)의 증기를 생성할 수 있고, 증기보일러(12)는 생성된 증기를 라이너(11)로 투입하는 증기투입관(14)을 가질 수 있다. 이에, 고온의 증기는 증기보일러(12)로부터 증기투입관(14)을 통해 라이너(11)에 투입될 수 있다. 고온의 증기가 라이너(11)의 내부에 투입되고, 라이너(11)의 내부에서 라이너(11)의 길이방향을 따라 통과함으로써 라이너(11)의 수지 성분은 고온의 증기에 의해 경화될 수 있으며, 이에 라이너(11)는 관로(1)의 보수 대상구간의 내벽면에 견고하게 부착될 수 있다. 증기보일러(12)는 그 내부에 내장된 급수펌프(12a)를 가질 수 있고, 급수펌프(12a)가 작동함에 따라 온수공급유닛(13)으로부터 온수가 증기보일러(12)로 공급될 수 있다.
온수공급유닛(13)은 증기보일러(12)로 온수를 공급하고, 증기보일러(12)는 온수공급유닛(13)으로부터 공급받은 온수를 가열하여 증기를 생성함으로써 증기의 생성효율을 대폭 개선할 뿐만 아니라 연료 및/또는 전기에너지의 소비를 줄일 수 있다. 예컨대, 증기보일러가 상온 또는 저온의 물(예컨대, 35℃ 미만의 물)을 가열하여 고온의 증기를 생성할 때 연료 및/또는 전기에너지가 상대적으로 많이 소비될 수 있지만, 온수(예컨대, 35℃ 이상의 물)를 가열하여 고온의 증기를 생성할 경우에는 연료 및/또는 전기에너지가 상대적으로 적게 소비될 수 있다.
온수공급유닛(13)은 라이너(11)로부터 배출되는 폐증기를 회수하는 증기회수관(15)을 포함할 수 있다. 라이너(11)의 경화 시에 증기가 증기투입관(14)을 통해 라이너(11)의 내부로 투입되고, 증기는 라이너(11)의 내부에서 라이너(11)의 길이방향을 따라 통과한 이후에, 라이너(11)로부터 배출되는 폐증기는 증기회수관(15)을 통해 온수공급유닛(13)으로 회수될 수 있다.
도 1의 실시예에 따르면, 라이너(11)는 견인윈치(2) 및 견인윈치(2)에 연결된 견인와이어(3)를 통해 견인됨으로써 라이너(11)는 관로(1)의 보수 대상구간(1a) 내에 위치할 수 있다. 라이너(11)의 선단(11a) 및 후방단(11b)은 밀봉될 수 있고, 증기투입관(14)의 투입지점(16a)이 라이너(11)의 선단(11a)과 인접할 수 있으며, 증기회수관(15)의 회수지점(16b)이 라이너(11)의 후방단(11b)과 인접할 수 있다. 이에 증기는 투입지점(16a)으로부터 라이너(11)의 후방단(11b)을 향해 흘러갈 수 있고(도 1의 화살표 K1 방향 참조), 후방단(11b)을 향해 흘러가는 폐증기는 증기회수관(15)의 회수지점(16b)을 통해 회수될 수 있다.
도 2의 실시예에 따르면, 라이너(11)는 견인윈치(2) 및 견인윈치(2)에 연결된 견인와이어(3)를 통해 견인됨으로써 라이너(11)는 관로(1)의 보수 대상구간(1a) 내에 위치할 수 있다. 라이너(11)의 선단(11a) 및 후방단(11b)은 밀봉될 수 있고, 증기투입관(14)의 투입지점(17a)이 라이너(11)의 후방단(11b)과 인접할 수 있고, 증기회수관(15)의 회수지점(17b)이 라이너(11)의 선단(11a)과 인접할 수 있다. 이에 증기투입관(14)의 투입지점(17a)을 통해 투입된 증기는 투입지점(17a)으로부터 라이너(11)의 선단(11a)을 향해 흘러갈 수 있고(도 2의 화살표 K2 방향 참조), 선단(11a)을 향해 흘러가는 폐증기는 증기회수관(15)의 회수지점(17b)을 통해 회수될 수 있다.
도 3의 실시예에 따르면, 라이너(11)는 반전기(5)에 의해 관로(1)의 보수 대상구간(1a) 내에서 반전됨에 따라 라이너(11)는 관로(1)의 보수 대상구간(1a) 내에 위치할 수 있다. 라이너(11)의 선단(11a)은 밀봉될 수 있고, 라이너(11)의 후방단(11b)은 반전기(5)에 연결될 수 있다. 증기투입관(14)의 투입지점(16a)이 라이너(11)의 선단(11a)과 인접할 수 있으며, 증기회수관(15)의 회수지점(16b)이 라이너(11)의 후방단(11b)과 인접할 수 있다. 이에 증기는 투입지점(16a)으로부터 라이너(11)의 후방단(11b)을 향해 흘러갈 수 있고(도 3의 화살표 K1 방향 참조), 후방단(11b)을 향해 흘러가는 폐증기는 증기회수관(15)의 회수지점(16b)을 통해 회수될 수 있다.
도 4의 실시예에 따르면, 라이너(11)는 반전기(5)에 의해 관로(1)의 보수 대상구간(1a) 내에서 반전됨에 따라 라이너(11)는 관로(1)의 보수 대상구간(1a) 내에 위치할 수 있다. 라이너(11)의 선단(11a)은 밀봉될 수 있고, 라이너(11)의 후방단(11b)은 반전기(5)에 연결될 수 있다. 증기투입관(14)의 투입지점(17a)이 라이너(11)의 후방단(11b)과 인접할 수 있고, 증기회수관(15)의 회수지점(17b)이 라이너(11)의 선단(11a)과 인접할 수 있다. 이에 증기투입관(14)의 투입지점(17a)을 통해 투입된 증기는 투입지점(17a)으로부터 라이너(11)의 선단(11a)을 향해 흘러갈 수 있고(도 2의 화살표 K2 방향 참조), 선단(11a)을 향해 흘러가는 폐증기는 증기회수관(15)의 회수지점(17b)을 통해 회수될 수 있다.
이와 같이, 증기투입관(14)의 투입지점(16a, 17a) 및 증기회수관(15)의 회수지점(16b, 17b)이 라이너(11)의 상호 대향하는 양단(11a, 11b)에 위치함으로써 증기의 투입 및 회수가 매우 효율적이고 원활하게 이루어질 수 있다.
온수공급유닛(13)은 복수의 온수탱크(71, 72, 73)와, 복수의 온수탱크(71, 72, 73) 내에 개별적으로 위치한 복수의 열교환코일(21, 22, 23)과, 복수의 온수탱크(71, 72, 73)로부터 증기보일러(12)로 온수를 개별적으로 공급하도록 구성된 복수의 급수관(81, 82, 83)과, 폐증기가 복수의 온수탱크(71, 72, 73)를 개별적으로 바이패스하도록 구성된 복수의 바이패스도관(61, 62, 63)을 포함할 수 있다.
각 온수탱크(71, 72, 73)는 물을 저장하도록 구성될 수 있다. 복수의 열교환코일(21, 22, 23)은 증기회수관(15)과 직렬로 연결될 수 있고, 증기회수관(15)을 통해 라이너(11)로부터 회수된 폐증기는 열교환코일(21, 22, 23)을 순차적으로 또는 선택적으로 통과함으로써 열교환코일(21, 22, 23)을 통과하는 증기 및 온수탱크(71, 72, 73) 내에 저장된 물 사이에서 열교환이 이루어질 수 있다. 특히 온수탱크(71, 72, 73) 내에 저장된 물은 열교환코일(21, 22, 23)을 통과하는 증기에 의해 가열될 수 있고, 이에 라이너(11)로부터 회수되는 폐증기에 의해 적절온도로 상승된 온수를 충분히 확보할 수 있다.
복수의 열교환코일(21, 22, 23) 및 복수의 바이패스도관(61, 62, 63)은 배출구(66)에 연결되도록 구성될 수 있고, 이에 복수의 열교환코일(21, 22, 23) 및 복수의 바이패스도관(61, 62, 63)을 통과한 폐증기는 배출구(66)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
압력센서(18) 및 온도센서(19)가 증기회수관(15)에 장착될 수 있고, 압력센서(18)는 증기회수관(15)으로부터 배출(회수)되는 폐증기의 압력을 센싱할 수 있으며, 온도센서(19)는 증기회수관(15)으로부터 배출(회수)되는 폐증기의 온도를 센싱할 수 있다.
회수용 개폐밸브(15a)가 증기회수관(15)에 장착될 수 있고, 회수용 개폐밸브(15a)는 증기회수관(15)의 유로를 개폐하도록 구성될 수 있다. 회수용 개폐밸브(15a)가 증기회수관(15)의 유로를 개방함으로써 폐증기는 라이너(11)로부터 증기회수관(15)을 통해 회수될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수공급유닛(13)은 제1온수탱크(71), 및 제1온수탱크(71)의 내부에 배치된 제1열교환코일(21)을 포함할 수 있다.
제1인렛도관(31) 및 제1증기공급관(32)이 증기회수관(15)에 병렬로 연결될 수 있다. 제1열교환코일(21)은 제1인렛도관(31)을 통해 증기회수관(15)과 유체적으로 연결될 수 있고, 제1온수탱크(71)는 제1증기공급관(32)을 통해 증기회수관(15)과 유체적으로 직접 연결될 수 있다.
제1인렛도관(31)은 제1열교환코일(21)과 유체적으로 연결될 수 있고, 증기회수관(15)으로부터 전달된 폐증기는 제1인렛도관(31)을 통해 제1열교환코일(21)을 통과할 수 있으며, 제1열교환코일(21)을 통과하는 폐증기는 제1온수탱크(71)에 저장된 물과 열교환함으로써 제1온수탱크(71)에 저장된 물은 폐증기의 열에 의해 가열 내지 승온될 수 있다. 제1열교환코일(21)은 제1아웃렛도관(33)을 통해 배출구(66)와 유체적으로 연결될 수 있고, 폐증기가 배출구(66)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 제1체크밸브(33a)가 제1아웃렛도관(33)에 장착될 수 있고, 제1체크밸브(33a)는 제1아웃렛도관(33)으로 배출된 폐증기가 제1열교환코일(21)로 역류함을 차단하도록 구성될 수 있다. 제1인렛밸브(31a)가 제1인렛도관(31)에 장착될 수 있고, 제1인렛밸브(31a)는 제1인렛도관(31)의 유로를 개폐하도록 구성될 수 있다. 제1인렛밸브(31a)가 제1인렛도관(31)의 유로를 개방함으로써 폐증기는 제1인렛도관(31)을 통해 제1열교환코일(21)로 흘러들어갈 수 있다. 제1인렛밸브(31a)가 제1인렛도관(31)의 유로를 폐쇄함으로써 폐증기가 제1열교환코일(21)로 흘러들어감이 차단될 수 있다. 제1인렛도관(31)은 제1열교환코일(21)의 입구에 직접적으로 연결될 수 있고, 제1아웃렛도관(33)은 제1열교환코일(21)의 출구에 직접적으로 연결될 수 있다.
제1열교환코일(21)은 열전도성이 우수한 증기파이프가 나선형으로 감겨지도록 구성될 수 있고, 이를 통해 폐증기가 제1열교환코일(21)을 통과할 때 폐증기의 흐름 저항이 최소화될 뿐만 아니라 폐증기가 제1열교환코일(21) 내에서 체류하는 시간을 상대적으로 늘림으로써 제1온수탱크(71)에 저장된 물과 제1열교환코일(21)을 통과하는 폐증기 사이의 열전달효율을 높일 수 있다. 증기파이프는 동파이프, 합성수지 재질로 만들어진 엑셀파이트(X-L pipe) 등일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1열교환코일(21)은 증기파이프가 나선형으로 감겨진 원뿔 나선형 코일형상으로 구성될 수 있다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 파이프가 원뿔형 나선형상으로 감겨짐으로써 원뿔나선형 코일로 구성될 수 있다. 특히, 원뿔 나선형 코일은 그 하부로 갈수록 그 직경이 점차 감소하도록 구성될 수 있고, 이에 그 하부의 직경이 그 상부의 직경 보다 작게 형성될 수 있다. 제1차폐부(25)가 제1열교환코일(21)을 감싸도록 제1열교환코일(21)의 둘레에 배치될 수 있고, 제1차폐부(25)는 물이 통과하는 통과홀(25a)을 가질 수 있다. 제1차폐부(25)는 원뿔나선형 코일에 대응하도록 테이퍼진 형상으로 이루어질 수 있다. 이에, 제1열교환코일(21)을 통과하는 폐증기의 열이 제1온수탱크(71) 내에서 상향으로 전달됨으로써 제1열교환코일(21)을 통과하는 폐증기 및 제1온수탱크(71)에 저장된 물 사이의 열전도율(열교환효율)이 대폭 향상될 수 있고, 이를 통해 폐증기에 의한 온수 생성효율이 향상될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제1열교환코일은 증기파이프가 원통 나선형 코일형상으로 감겨져 구성될 수 있다. 도 7을 참조하면, 제1열교환코일은 원통 나선형 코일부(21a)와, 원통 나선형 코일부(21a)의 하단에 제공된 평면 나선형 코일부(21b)를 포함할 수 있다. 원통 나선형 코일부(21a)는 그 높이방향에서 동일한 직경을 가질 수 있고, 평면 나선형 코일부(21b)는 원통 나선형 코일부(21a)의 하단 평면 상에서 나선형으로 형성될 수 있다.
제1증기공급관(32)은 제1온수탱크(71)의 내부공간과 직접적으로 소통하도록 구성될 수 있다. 이에 제1증기공급관(32)은 제1온수탱크(71)와 유체적으로 직접 연결될 수 있고, 증기회수관(15)으로부터 전달된 폐증기는 제1증기공급관(32)을 통해 제1온수탱크(71) 내로 직접적으로 공급될 수 있다. 이에, 제1온수탱크(71)에 저장된 물은 폐증기와 직접적으로 접촉함으로써 폐증기는 제1온수탱크(71) 내에 물을 직접적으로 가열 내지 승온시킬 수 있다. 제1공급밸브(32a)가 제1증기공급관(32)에 장착될 수 있고, 제1공급밸브(32a)는 제1증기공급관(32)의 유로를 개폐하도록 구성될 수 있다. 제1공급밸브(32a)가 제1증기공급관(32)의 유로를 개방함으로써 폐증기는 제1증기공급관(32)을 통해 제1온수탱크(71) 내로 직접적으로 흘러들어갈 수 있다. 제1공급밸브(32a)가 제1증기공급관(32)의 유로를 폐쇄함으로써 폐증기가 제1온수탱크(71) 내로 직접적으로 흘러들어감이 차단될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 온수공급유닛(13)은 폐증기가 제1온수탱크(71)를 바이패스함을 허용하는 제1바이패스도관(61)을 포함할 수 있다. 제1바이패스도관(61)은 증기회수관(15)으로부터 분기될 수 있고, 제1바이패스도관(61)은 증기회수관(15) 상에서 회수용 개폐밸브(15a)의 하류지점으로부터 분기될 수 있다. 제1바이패스밸브(61a)가 제1바이패스도관(61)에 장착될 수 있고, 제1바이패스밸브(61a)는 제1바이패스도관(61)의 유로를 개폐하도록 구성될 수 있다. 제1바이패스밸브(61a)가 제1바이패스도관(61)의 유로를 개방함으로써 증기회수관(15)을 통해 회수되는 폐증기는 제1바이패스도관(61)으로 흘러갈 수 있다. 제1바이패스밸브(61a)가 제1바이패스도관(61)의 유로를 폐쇄함으로써 증기회수관(15)을 통해 회수되는 폐증기는 제1바이패스도관(61)으로 흘러감이 차단될 수 있다.
제1바이패스도관(61)은 제1배출관(64) 및 제2배출관(65)을 통해 배출구(66)에 연결될 수 있고, 제1배출밸브(64a)가 제1배출관(64)에 개폐가능하게 장착될 수 있으며, 제2배출밸브(65a)가 제2배출관(65)에 개폐가능하게 장착될 수 있다. 제1배출관(64) 및 제2배출관(65)은 배출구(66)에 직렬로 연결될 수 있고, 제1바이패스도관(61)은 합류지점(67)을 통해 제1배출관(64)에 연결될 수 있다.
제1온도센서(71d)가 제1온수탱크(71)에 장착될 수 있고, 제1온도센서(71d)는 제1온수탱크(71)에 저장된 물의 온도를 측정하도록 구성될 수 있다. 제1온수탱크(71)는 그 상단에 제공된 입구(71a)를 가질 수 있고, 커버(71b)가 입구(71a)를 개폐할 수 있으며, 커버(71b)는 메쉬 형상을 가질 수 있다. 특히, 제1온수탱크(71)는 그 입구(71a)가 항상 개방되도록 구성됨으로써 제1온수탱크(71)는 온수 및/또는 증기 등으로 인한 내부압력이 존재하지 않으며, 이에 제1온수탱크(71)는 내압성을 가질 필요가 없으므로 사각형 구조로 구성될 수 있고, 이를 통해 원통형에 비해 그 저장용량을 증대할 수 있다. 또한, 급수필터(71c)가 제1온수탱크(71)의 입구(71a)에 배치될 수 있고, 입구(71a)를 통해 제1온수탱크(71)에 채워지는 물은 급수필터(71c)에 의해 필터링될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 온수공급유닛(13)은 제1온수탱크(71)로부터 증기보일러(12)로 온수를 공급하도록 구성된 제1급수관(81)을 포함할 수 있다. 제1급수관(81)은 제1온수탱크(71) 및 메인급수관(80)을 연결하도록 구성될 수 있고, 제1급수관(81)은 제1온수탱크(71)의 바닥과 직접적으로 소통하도록 연결될 수 있다. 제1급수밸브(81a)가 제1급수관(81)에 장착될 수 있으며, 제1급수밸브(81a)가 제1급수관(81)의 유로를 개폐하도록 구성될 수 있다. 제1급수밸브(81a)가 제1급수관(81)의 유로를 개방할 때, 온수는 증기보일러(12)의 급수펌프(12a)의 작동에 의해 제1온수탱크(71)로부터 증기보일러(12)로 공급될 수 있다. 또한, 보충관(84)이 제1온수탱크(71) 및 메인급수관(80) 사이를 연결하도록 구성될 수 있고, 보충관(84)은 제1온수탱크(71)의 바닥과 직접적으로 소통하도록 연결될 수 있다. 보충밸브(84a)가 보충관(84)에 장착될 수 있으며, 보충밸브(84a)는 보충관(84)의 유로를 개폐하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 온수공급유닛(13)은 제1온수탱크(71)의 상류지점에 배치된 제1기수분리기(91)를 더 포함할 수 있고, 제1기수분리기(91)는 폐증기 및 응축수를 분리하도록 구성될 수 있으며, 제1기수분리기(91)는 제1인렛도관(31), 제1증기공급관(32), 및 제1바이패스도관(61)의 상류지점에 위치할 수 있다. 폐증기가 증기회수관(15)을 통해 회수될 때, 제1기수분리기(91)에 의해 응축수가 분리됨으로써 응축수가 제1인렛도관(31), 제1증기공급관(32), 제1바이패스도관(61)에 전달됨이 차단될 수 있다. 구체적으로, 제1기수분리기(91)는 폐증기 및 응축수를 분리하여 응축수만을 배출하는 스팀트랩(steam trap), 폐증기 및 응축수 내에 함유된 이물질을 제거하는 스트레이너(strainer) 등으로 구성될 수 있다. 응축수도관(95)이 제1기수분리기(91)에 연결될 수 있고, 응축수탱크(96)가 응축수도관(95)의 단부에 연결될 수 있다. 제1기수분리기(91)에서 분리된 응축수는 응축수도관(95)을 통해 응축수탱크(96)에 수거될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수공급유닛(13)은 제1온수탱크(71)에 직렬로 연결된 제2온수탱크(72), 및 제2온수탱크(72)의 내부에 배치된 제2열교환코일(22)을 더 포함할 수 있다.
제2온수탱크(72)는 제1아웃렛도관(33)을 통해 제1온수탱크(71)에 대해 유체적으로 연결될 수 있고, 제2인렛도관(41) 및 제2증기공급관(42)이 제2열교환코일(22)의 제1아웃렛도관(33)에 대해 병렬로 연결될 수 있다. 제2열교환코일(22)은 제2인렛도관(41)을 통해 제1열교환코일(21)의 제1아웃렛도관(33)과 유체적으로 연결될 수 있고, 제2온수탱크(72)는 제2증기공급관(42)을 통해 제2열교환코일(22)의 제1아웃렛도관(33)과 유체적으로 연결될 수 있다.
제2인렛도관(41)은 제2열교환코일(22)과 유체적으로 연결될 수 있고, 제1아웃렛도관(33)으로부터 전달된 폐증기는 제2인렛도관(41)을 통해 제2열교환코일(22)을 통과할 수 있으며, 제2열교환코일(22)을 통과하는 폐증기는 제2온수탱크(72)에 저장된 물과 열교환함으로써 제2온수탱크(72)에 저장된 물은 폐증기의 열에 의해 가열 내지 승온될 수 있다. 제2열교환코일(22)은 제2아웃렛도관(43)을 통해 배출구(66)와 유체적으로 연결될 수 있고, 제2체크밸브(43a)가 제2아웃렛도관(43)에 장착될 수 있으며, 제2체크밸브(43a)는 제2아웃렛도관(43)으로 배출된 폐증기가 제2열교환코일(22)로 역류함을 차단하도록 구성될 수 있다. 제2인렛밸브(41a)가 제2인렛도관(41)에 장착될 수 있고, 제2인렛밸브(41a)는 제2인렛도관(41)의 유로를 개폐하도록 구성될 수 있다. 제2인렛밸브(41a)가 제2인렛도관(41)의 유로를 개방함으로써 폐증기는 제2인렛도관(41)을 통해 제2열교환코일(22)로 흘러들어갈 수 있다. 제2인렛밸브(41a)가 제2인렛도관(41)의 유로를 폐쇄함으로써 폐증기가 제2열교환코일(22)로 흘러들어감이 차단될 수 있다. 제2인렛도관(41)은 제2열교환코일(22)의 입구에 직접적으로 연결될 수 있고, 제2아웃렛도관(43)은 제2열교환코일(22)의 출구에 직접적으로 연결될 수 있다.
제2열교환코일(22)은 열전도성이 우수한 증기파이프가 나선형으로 감겨지도록 구성될 수 있고, 이를 통해 폐증기가 제2열교환코일(22)을 통과할 때 증기의 흐름 저항이 최소화될 뿐만 아니라 폐증기가 제2열교환코일(22) 내에서 체류하는 시간을 상대적으로 늘림으로써 제2온수탱크(72)에 저장된 물과 제2열교환코일(22)을 통과하는 폐증기 사이의 열전달효율을 높일 수 있다. 증기파이프는 동파이프, 합성수지 재질로 만들어진 엑셀파이트(X-L pipe) 등일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2열교환코일(22)은 증기파이프가 나선형으로 감겨진 원뿔 나선형 코일형상으로 구성될 수 있다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 증기파이프가 원뿔형 나선형상으로 감겨짐으로써 원뿔나선형 코일로 구성될 수 있다. 특히, 원뿔 나선형 코일은 그 하부로 갈수록 그 직경이 점차 감소하도록 구성될 수 있고, 이에 그 하부의 직경이 그 상부의 직경 보다 작게 형성될 수 있다. 제2차폐부(26)가 제2열교환코일(22)을 감싸도록 제2열교환코일(22)의 둘레에 배치될 수 있고, 제2차폐부(26)는 물이 통과하는 통과홀(26a)을 가질 수 있다. 제2차폐부(26)는 원뿔나선형 코일에 대응하도록 테이퍼진 형상으로 이루어질 수 있다. 이에, 제2열교환코일(22)을 통과하는 폐증기의 열이 제2온수탱크(72) 내에서 상향으로 전달됨으로써 제2열교환코일(22)을 통과하는 폐증기 및 제2온수탱크(72)에 저장된 물 사이의 열전도율(열교환효율)이 대폭 향상될 수 있고, 이를 통해 폐증기에 의한 온수 생성효율이 향상될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제2열교환코일은 증기파이프가 원통 나선형 코일형상으로 감겨져 구성될 수 있다. 도 7을 참조하면, 제2열교환코일은 원통 나선형 코일부(22a)와, 원통 나선형 코일부(22a)의 하단에 제공된 평면 나선형 코일부(22b)를 포함할 수 있다. 원통 나선형 코일부(22a)는 그 높이방향에서 동일한 직경을 가질 수 있고, 평면 나선형 코일부(22b)는 원통 나선형 코일부(22a)의 하단 평면 상에서 나선형으로 형성될 수 있다.
제2증기공급관(42)은 제2온수탱크(72)의 내부공간과 직접적으로 소통하도록 구성될 수 있다. 이에 제2증기공급관(42)은 제2온수탱크(72)와 유체적으로 직접 연결될 수 있고, 제1아웃렛도관(33)으로부터 전달된 증기는 제2증기공급관(42)을 통해 제2온수탱크(72) 내로 직접적으로 투입될 수 있다. 이에, 제2온수탱크(72)에 저장된 물이 폐증기와 직접적으로 접촉함으로써 폐증기는 제2온수탱크(72) 내에서 물을 직접적으로 가열 내지 승온시킬 수 있다. 제2공급밸브(42a)가 제2증기공급관(42)에 장착될 수 있고, 제2공급밸브(42a)는 제2증기공급관(42)의 유로를 개폐하도록 구성될 수 있다. 제2공급밸브(42a)가 제2증기공급관(42)의 유로를 개방함으로써 폐증기는 제2증기공급관(42)을 통해 제2온수탱크(72) 내로 직접적으로 흘러들어갈 수 있다. 제2공급밸브(42a)가 제2증기공급관(42)의 유로를 폐쇄함으로써 폐증기는 제2온수탱크(72) 내로 직접적으로 흘러들어감이 차단될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 온수공급유닛(13)은 폐증기가 제2온수탱크(72)를 바이패스함을 허용하는 제2바이패스도관(62)을 포함할 수 있다. 제2바이패스도관(62)은 제1아웃렛도관(33)으로부터 분기될 수 있고, 제2바이패스도관(62)은 제1아웃렛도관(33) 상에서 제1체크밸브(33a)의 하류지점으로부터 분기될 수 있다. 제2바이패스밸브(62a)가 제2바이패스도관(62)에 장착될 수 있고, 제2바이패스밸브(62a)는 제2바이패스도관(62)의 유로를 개폐하도록 구성될 수 있다. 제2바이패스밸브(62a)가 제2바이패스도관(62)의 유로를 개방함으로써 제1아웃렛도관(33)으로부터 전달된 폐증기는 제2바이패스도관(62)으로 흘러갈 수 있다. 제2바이패스밸브(62a)가 제2바이패스도관(62)의 유로를 폐쇄함으로써 제1아웃렛도관(33)으로 전달되는 폐증기가 제2바이패스도관(62)으로 흘러감이 차단될 수 있다. 제2바이패스도관(62)은 제1배출관(64) 및 제2배출관(65)을 통해 배출구(66)에 연결될 수 있고, 제1바이패스도관(61) 및 제2바이패스도관(62)은 합류지점(67)을 통해 제1배출관(64)에 연결될 수 있다.
제2온도센서(72d)가 제2온수탱크(72)에 장착될 수 있고, 제2온도센서(72d)는 제2온수탱크(72)에 저장된 물의 온도를 측정하도록 구성될 수 있다. 제2온수탱크(72)는 그 상단에 제공된 입구(72a)를 가질 수 있고, 커버(72b)가 입구(72a)를 개폐할 수 있으며, 커버(72b)는 메쉬 형상을 가질 수 있다. 특히, 제2온수탱크(72)는 그 입구(72a)가 항상 개방되도록 구성됨으로써 제2온수탱크(72)는 온수 및/또는 증기 등으로 인한 내부압력이 존재하지 않으며, 이에 제2온수탱크(72)는 내압성을 가질 필요가 없으므로 사각형 구조로 구성될 수 있고, 이를 통해 원통형에 비해 그 저장용량을 증대할 수 있다. 또한, 급수필터(72c)가 제2온수탱크(72)의 입구(72a)에 배치될 수 있고, 입구(72a)를 통해 제2온수탱크(72)에 채워지는 물은 급수필터(72c)에 의해 필터링될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 온수공급유닛(13)은 제2온수탱크(72)로부터 증기보일러(12)로 온수를 공급하도록 구성된 제2급수관(82)을 포함할 수 있다. 제2급수관(82)은 제2온수탱크(72) 및 메인급수관(80)을 연결하도록 구성될 수 있고, 제2급수관(82)은 제2온수탱크(72)의 바닥과 직접적으로 소통하도록 연결될 수 있고, 제2급수밸브(82a)가 제2급수관(82)에 장착될 수 있으며, 제2급수밸브(82a)가 제2급수관(82)의 유로를 개폐하도록 구성될 수 있다. 제2급수밸브(82a)가 개방될 때, 온수는 증기보일러(12)의 급수펌프(12a)의 작동에 의해 제2온수탱크(72)로부터 증기보일러(12)로 공급될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제2온수탱크(72)의 상류지점에 배치된 제2기수분리기(92)를 더 포함할 수 있고, 제2기수분리기(92)는 증기 및 응축수를 분리하도록 구성될 수 있으며, 제2기수분리기(92)는 제2인렛도관(41), 제2증기공급관(42), 및 제2바이패스도관(62)의 상류지점에 위치할 수 있다. 특히, 제2기수분리기(92)는 제1체크밸브(33a)의 상류지점에 위치할 수 있다. 폐증기가 제1열교환코일(21)로부터 제1아웃렛도관(33)을 통해 배출될 때, 제2기수분리기(92)에 의해 응축수가 분리됨으로써 응축수가 제2인렛도관(41), 제2증기공급관(42), 제2바이패스도관(62)에 전달됨이 차단될 수 있다. 구체적으로, 제2기수분리기(92)는 폐증기 및 응축수를 분리하여 응축수만을 배출하는 스팀트랩(steam trap), 폐증기 및 응축수 내에 함유된 이물질을 제거하는 스트레이너(strainer) 등으로 구성될 수 있다. 응축수도관(95)이 제2기수분리기(92)에 연결될 수 있고, 응축수탱크(96)가 응축수도관(95)의 단부에 연결될 수 있다. 제2기수분리기(92)에서 분리된 응축수는 응축수도관(95)을 통해 응축수탱크(96)에 수거될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수공급유닛(13)은 제2온수탱크(72)에 직렬로 연결된 제3온수탱크(73), 및 제3온수탱크(73)의 내부에 배치된 제3열교환코일(23)을 더 포함할 수 있다.
제2온수탱크(72)는 제1아웃렛도관(33)을 통해 제1온수탱크(71)에 대해 유체적으로 연결될 수 있고, 제3인렛도관(51) 및 제3증기공급관(52)이 제2열교환코일(22)의 제2아웃렛도관(43)에 대해 병렬로 연결될 수 있다. 제3열교환코일(23)은 제3인렛도관(51)을 통해 제2열교환코일(22)의 제2아웃렛도관(43)과 유체적으로 연결될 수 있고, 제3온수탱크(73)는 제3증기공급관(52)을 통해 제2열교환코일(22)의 제2아웃렛도관(43)과 유체적으로 연결될 수 있다.
제3인렛도관(51)은 제3열교환코일(23)과 유체적으로 연결될 수 있고, 제2아웃렛도관(43)으로부터 전달된 폐증기는 제3인렛도관(51)을 통해 제3열교환코일(23)을 통과할 수 있으며, 제3열교환코일(23)을 통과하는 폐증기는 제3온수탱크(73)에 저장된 물과 열교환함으로써 제3온수탱크(73)에 저장된 물은 폐증기의 열에 의해 가열 내지 승온될 수 있다. 제3열교환코일(23)은 제3아웃렛도관(53)을 통해 배출구(66)와 유체적으로 연결될 수 있다. 제3체크밸브(53a)가 제3아웃렛도관(53)에 장착될 수 있고, 제3체크밸브(53a)는 제3아웃렛도관(53)으로 배출된 폐증기가 제3열교환코일(23)로 역류함을 차단하도록 구성될 수 있다.
제3인렛밸브(51a)가 제3인렛도관(51)에 장착될 수 있고, 제3인렛밸브(51a)는 제3인렛도관(51)의 유로를 개폐하도록 구성될 수 있다. 제3인렛밸브(51a)가 제3인렛도관(51)의 유로를 개방함으로써 폐증기는 제3인렛도관(51)을 통해 제3열교환코일(23)로 흘러들어갈 수 있다. 제3인렛밸브(51a)가 제3인렛도관(51)의 유로를 폐쇄함으로써 증기는 제3열교환코일(23)로 흘러들어감이 차단될 수 있다. 제3인렛도관(51)은 제3열교환코일(23)의 입구에 직접적으로 연결될 수 있고, 제3아웃렛도관(53)은 제3열교환코일(23)의 출구에 직접적으로 연결될 수 있다.
제3열교환코일(23)은 열전도성이 우수한 증기파이프가 나선형으로 감겨지도록 구성될 수 있고, 이를 통해 폐증기가 제3열교환코일(23)을 통과할 때 증기의 흐름 저항이 최소화될 뿐만 아니라 폐증기가 제3열교환코일(23) 내에서 체류하는 시간을 상대적으로 늘림으로써 제3온수탱크(73)에 저장된 물과 제3열교환코일(23)을 통과하는 증기 사이의 열전달효율을 높일 수 있다. 증기파이프는 동파이프, 합성수지 재질로 만들어진 엑셀파이트(X-L pipe) 등일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제3열교환코일(23)은 증기파이프가 나선형으로 감겨진 원뿔 나선형 코일형상으로 구성될 수 있다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 증기파이프가 원뿔형 나선형상으로 감겨짐으로써 원뿔나선형 코일로 구성될 수 있다. 특히, 원뿔 나선형 코일은 그 하부로 갈수록 그 직경이 점차 감소하도록 구성될 수 있고, 이에 그 하부의 직경이 그 상부의 직경 보다 작게 형성될 수 있다. 제3차폐부(27)가 제3열교환코일(23)을 감싸도록 제3열교환코일(23)의 둘레에 배치될 수 있고, 제3차폐부(27)는 물이 통과하는 통과홀(27a)을 가질 수 있다. 제3차폐부(27)는 원뿔나선형 코일에 대응하도록 테이퍼진 형상으로 이루어질 수 있다. 이에, 제3열교환코일(23)을 통과하는 폐증기의 열이 제3온수탱크(73) 내에서 상향으로 전달됨으로써 제3열교환코일(23)을 통과하는 증기 및 제3온수탱크(73)에 저장된 물 사이의 열전도율(열교환효율)이 대폭 향상될 수 있고, 이를 통해 폐증기에 의한 온수 생성효율이 향상될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제3열교환코일은 증기파이프가 원통 나선형 코일형상으로 감겨져 구성될 수 있다. 도 7을 참조하면, 제3열교환코일은 원통 나선형 코일부(23a)와, 원통 나선형 코일부(23a)의 하단에 제공된 평면 나선형 코일부(23b)를 포함할 수 있다. 원통 나선형 코일부(23a)는 그 높이방향에서 동일한 직경을 가질 수 있고, 평면 나선형 코일부(23b)는 원통 나선형 코일부(23a)의 하단 평면 상에서 나선형으로 형성될 수 있다.
제3증기공급관(52)은 제3온수탱크(73)의 내부공간과 직접적으로 소통하도록 구성될 수 있다. 이에 제3증기공급관(52)은 제3온수탱크(73)와 유체적으로 직접 연결될 수 있고, 제2아웃렛도관(43)으로부터 전달된 폐증기는 제3증기공급관(52)을 통해 제3온수탱크(73) 내로 직접적으로 공급될 수 있다. 이에, 제3온수탱크(73)에 저장된 물이 폐증기와 직접적으로 접촉함으로써 폐증기는 제3온수탱크(73) 내에서 물을 직접적으로 가열 내지 승온시킬 수 있다. 제3공급밸브(52a)가 제3증기공급관(52)에 장착될 수 있고, 제3공급밸브(52a)는 제3증기공급관(52)의 유로를 개폐하도록 구성될 수 있다. 제3공급밸브(52a)가 제3증기공급관(52)의 유로를 개방함으로써 폐증기는 제3증기공급관(52)을 통해 제3온수탱크(73) 내로 직접적으로 흘러들어갈 수 있다. 제3공급밸브(52a)가 제3증기공급관(52)의 유로를 폐쇄함으로써 폐증기가 제3온수탱크(73) 내로 직접적으로 흘러들어감이 차단될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 온수공급유닛(13)은 폐증기가 제3온수탱크(73)를 바이패스함을 허용하는 제3바이패스도관(63)을 포함할 수 있다. 제3바이패스도관(63)은 제2아웃렛도관(43)으로부터 분기될 수 있고, 제3바이패스도관(63)은 제2아웃렛도관(43) 상에서 제2체크밸브(43a)의 하류지점으로부터 분기될 수 있다. 제3바이패스밸브(63a)가 제3바이패스도관(63)에 장착될 수 있고, 제3바이패스밸브(63a)는 제3바이패스도관(63)의 유로를 개폐하도록 구성될 수 있다. 제3바이패스밸브(63a)가 제2바이패스도관(62)의 유로를 개방함으로써 제2아웃렛도관(43)으로부터 전달된 증기는 제3바이패스도관(63)으로 흘러갈 수 있다. 제3바이패스밸브(63a)가 제3바이패스도관(63)의 유로를 폐쇄함으로써 제2아웃렛도관(43)으로 전달되는 폐증기는 제3바이패스도관(63)으로 흘러감이 차단될 수 있다. 제3바이패스도관(63)은 제2배출관(65)을 통해 배출구(66)에 연결될 수 있고, 제3바이패스도관(63)은 제1배출관(64)과 함께 합류지점(68)을 통해 제2배출관(65)에 연결될 수 있다.
제3온도센서(73d)가 제3온수탱크(73)에 장착될 수 있고, 제3온도센서(73d)는 제3온수탱크(73)에 저장된 물의 온도를 측정하도록 구성될 수 있다. 제3온수탱크(73)는 그 상단에 제공된 입구(73a)를 가질 수 있고, 커버(73b)가 입구(73a)를 개폐할 수 있으며, 커버(73b)는 메쉬 형상을 가질 수 있다. 특히, 제3온수탱크(73)는 그 입구(73a)가 항상 개방되도록 구성됨으로써 제3온수탱크(73)는 온수 및/또는 증기 등으로 인한 내부압력이 존재하지 않으며, 이에 제3온수탱크(73)는 내압성을 가질 필요가 없으므로 사각형 구조로 구성될 수 있고, 이를 통해 원통형에 비해 그 저장용량을 증대할 수 있다. 또한, 급수필터(73c)가 제3온수탱크(73)의 입구(73a)에 배치될 수 있고, 입구(73a)를 통해 제3온수탱크(73)에 채워지는 물은 급수필터(73c)에 의해 필터링될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 온수공급유닛(13)은 제3온수탱크(73)로부터 증기보일러(12)로 온수를 공급하도록 구성된 제3급수관(83)을 포함할 수 있다. 제3급수관(83)은 제3온수탱크(73) 및 메인급수관(80)을 연결하도록 구성될 수 있고, 제3급수관(83)은 제3온수탱크(73)의 바닥과 직접적으로 소통하도록 연결될 수 있고, 제3급수밸브(83a)가 제3급수관(83)에 장착될 수 있으며, 제3급수밸브(83a)가 제3급수관(83)의 유로를 개폐하도록 구성될 수 있다. 제3급수밸브(83a)가 제3급수관(83)의 유로를 개방할 때, 온수는 증기보일러(12)의 급수펌프(12a)의 작동에 의해 제3온수탱크(73)로부터 증기보일러(12)로 공급될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제3온수탱크(73)의 상류지점에 배치된 제3기수분리기(93)를 더 포함할 수 있고, 제3기수분리기(93)는 폐증기 및 응축수를 분리하도록 구성될 수 있으며, 제3기수분리기(93)는 제3인렛도관(51), 제3증기공급관(52), 및 제3바이패스도관(63)의 상류지점에 위치할 수 있다. 특히, 제3기수분리기(93)는 제3체크밸브(53a)의 상류지점에 위치할 수 있다. 폐증기가 제3열교환코일(23)로부터 제3아웃렛도관(53)을 통해 배출될 때, 제3기수분리기(93)에 의해 응축수가 분리됨으로써 응축수가 제3인렛도관(51), 제3증기공급관(52), 제3바이패스도관(63)에 전달됨이 차단될 수 있다. 구체적으로, 제3기수분리기(93)는 폐증기 및 응축수를 분리하여 응축수만을 배출하는 스팀트랩(steam trap), 폐증기 및 응축수 내에 함유된 이물질을 제거하는 스트레이너(strainer) 등으로 구성될 수 있다. 응축수도관(95)이 제3기수분리기(93)에 연결될 수 있고, 응축수탱크(96)가 응축수도관(95)의 단부에 연결될 수 있다. 제3기수분리기(93)에서 분리된 응축수는 응축수도관(95)을 통해 응축수탱크(96)에 수거될 수 있다.
도 5를 참조하면, 메인급수관(80)은 복수의 온수탱크(71, 72, 73) 중에서 적어도 하나의 온수탱크로부터 온수를 증기보일러(12)로 공급하도록 구성될 수 있다. 제1급수관(81), 제2급수관(82), 및 제3급수관(83)은 메인급수관(80)에 연결됨으로써 온수는 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 및 제3온수탱크(73)로부터 증기보일러(12)로 공급될 수 있다.
메인급수밸브(80a), 보충펌프(85), 및 급수측 체크밸브(85a)가 메인급수관(80)에 장착될 수 있다. 메인급수밸브(80a)는 메인급수관(80)의 상류측에 배치될 수 있고, 보충펌프(85)는 메인급수밸브(80a)의 하류지점에 배치될 수 있으며, 급수측 체크밸브(85a)는 보충펌프(85)의 하류지점에 배치될 수 있다. 급수측 체크밸브(85a)는 온수가 보충펌프(85)의 출구로 역류함을 차단하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 온수공급유닛(13)은 온수가 보충펌프(85)를 바이패스함을 허용하는 바이패스도관(86)을 더 포함할 수 있다. 바이패스도관(86)은 보충펌프(85)의 상류지점과 보충펌프(85)의 하류지점을 연결하도록 구성될 수 있다. 바이패스밸브(86a)가 바이패스도관(86)에 장착될 수 있고, 바이패스밸브(86a)가 바이패스도관(86)의 유로를 개폐하도록 구성될 수 있다. 바이패스밸브(86a)가 바이패스도관(86)의 유로를 개방함으로써 제2온수탱크(72) 또는 제3온수탱크(73)로부터 배출된 온수는 바이패스도관(86)으로 흘러갈 수 있다. 바이패스밸브(86a)가 바이패스도관(86)의 유로를 폐쇄함으로써 증기회수관(15)을 통해 회수되는 증기는 제1바이패스도관(61)으로 흘러감이 차단될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 및 제3온수탱크(73)는 하나의 컨테이너(70)를 통해 단일체로 구성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 컨테이너(70)가 사각형상(직육면체)으로 구성될 수 있고, 외부단열재(70a)가 컨테이너(70)의 외면에 제공될 수 있으며, 2개의 내부단열재(70b, 70c)들이 컨테이너(70)의 내부에 제공될 수 있다. 2개의 내부단열재(70b, 70c)는 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 및 제3온수탱크(73)를 구획하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 하나의 컨테이너(70)가 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 및 제3온수탱크(73)를 구성할 수 있으므로 그 제조비용이 대폭 절감될 수 있고, 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 및 제3온수탱크(73)의 공간효율이 개선될 수 있다.
도 9를 참조하면, 컨테이너(70)가 사각형상(직육면체)으로 구성될 수 있고, 외부단열재(70a)가 컨테이너(70)의 외면에 제공될 수 있으며, 3개의 내부단열재(70b, 70c, 70d)들이 컨테이너(70)의 내부에 제공될 수 있다. 3개의 내부단열재(70b, 70c, 70d)는 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 제3온수탱크(73), 및 제4온수탱크(74)를 구획하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 하나의 컨테이너(70)가 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 제3온수탱크(73), 및 제4온수탱크(74)를 구성할 수 있으므로 그 제조비용이 대폭 절감될 수 있고, 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 제3온수탱크(73), 및 제4온수탱크(74)의 공간효율이 개선될 수 있다.
도 10을 참조하면, 컨테이너(70)가 사각형상(직육면체)으로 구성될 수 있고, 외부단열재(70a)가 컨테이너(70)의 외면에 제공될 수 있으며, 1개의 내부단열재(70b)가 컨테이너(70)의 내부에 제공될 수 있다. 1개의 내부단열재(70b)는 제1온수탱크(71), 및 제2온수탱크(72)를 구획하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 하나의 컨테이너(70)가 제1온수탱크(71), 및 제2온수탱크(72)를 구성할 수 있으므로 그 제조비용이 대폭 절감될 수 있고, 제1온수탱크(71), 및 제2온수탱크(72)의 공간효율이 개선될 수 있다.
도 11을 참조하면, 컨테이너(70)가 역"ㄱ"자형으로 구성될 수 있고, 외부단열재(70a)가 컨테이너(70)의 외면에 제공될 수 있으며, 2개의 내부단열재(70b, 70c)가 컨테이너(70)의 내부에 제공될 수 있다. 2개의 내부단열재(70b, 70c)는 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 및 제3온수탱크(73)를 구획하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 하나의 컨테이너(70)가 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 및 제3온수탱크(73)를 구성할 수 있으므로 그 제조비용이 대폭 절감될 수 있고, 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 및 제3온수탱크(73)의 공간효율이 개선될 수 있다.
도 12를 참조하면, 컨테이너(70)가 "ㄱ"자형으로 구성될 수 있고, 외부단열재(70a)가 컨테이너(70)의 외면에 제공될 수 있으며, 2개의 내부단열재(70b, 70c)가 컨테이너(70)의 내부에 제공될 수 있다. 2개의 내부단열재(70b, 70c)는 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 및 제3온수탱크(73)를 구획하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 하나의 컨테이너(70)가 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 및 제3온수탱크(73)를 구성할 수 있으므로 그 제조비용이 대폭 절감될 수 있고, 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 및 제3온수탱크(73)의 공간효율이 개선될 수 있다.
도 13을 참조하면, 컨테이너(70)가 "ㄴ"자형으로 구성될 수 있고, 외부단열재(70a)가 컨테이너(70)의 외면에 제공될 수 있으며, 2개의 내부단열재(70b, 70c)가 컨테이너(70)의 내부에 제공될 수 있다. 2개의 내부단열재(70b, 70c)는 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 및 제3온수탱크(73)를 구획하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 하나의 컨테이너(70)가 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 및 제3온수탱크(73)를 구성할 수 있으므로 그 제조비용이 대폭 절감될 수 있고, 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 및 제3온수탱크(73)의 공간효율이 개선될 수 있다.
도 14를 참조하면, 컨테이너(70)가 정사각형(정육면체)으로 구성될 수 있고, 외부단열재(70a)가 컨테이너(70)의 외면에 제공될 수 있으며, 2개의 내부단열재(70b, 70c)가 컨테이너(70)의 내부에서 서로 직교하도록 제공될 수 있다. 2개의 내부단열재(70b, 70c)는 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 제3온수탱크(73), 및 제4온수탱크(74)를 구획하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 하나의 컨테이너(70)가 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 제3온수탱크(73), 및 제4온수탱크(74)를 구성할 수 있으므로 그 제조비용이 대폭 절감될 수 있고, 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 제3온수탱크(73), 제4온수탱크(74)의 공간효율이 개선될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 관로 보수장치는 증기보일러(12)의 작동 및 온수공급유닛(13)의 작동을 제어기(미도시) 등을 통해 자동으로 제어하거나 작업자에 의해 수동으로 제어하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 관로 보수장치는, 증기보일러(12) 및 온수공급유닛(13)을 제어하는 제어기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어기는 압력센서(18) 및 온도센서(19)로부터 증기회수관(15)을 통해 회수되는 폐증기의 압력 및 온도를 수신 및 모니터링할 수 있다. 제어기는 제1온도센서(71d)로부터 제1온수탱크(71)에 저장된 물의 온도를 수신 및 모니터링할 수 있고, 제2온도센서(72d)로부터 제2온수탱크(72)에 저장된 물의 온도를 수신 및 모니터링할 수 있으며. 제3온도센서(73d)로부터 제3온수탱크(73)에 저장된 물의 온도를 수신 및 모니터링할 수 있다. 제어기는 압력센서(18), 온도센서(19), 제1온도센서(71d), 제2온도센서(72d), 제3온도센서(73d)로부터 수신된 정보를 이용하여, 회수용 개폐밸브(15a), 제1인렛밸브(31a), 제1공급밸브(32a), 제2인렛밸브(41a), 제2공급밸브(42a), 제3인렛밸브(51a), 제3공급밸브(52a), 제1바이패스밸브(61a), 제2바이패스밸브(62a), 제3바이패스밸브(63a), 제1배출밸브(64a), 제2배출밸브(65a), 제1급수밸브(81a), 제2급수밸브(82a), 제3급수밸브(83a), 보충밸브(84a), 바이패스밸브(86a), 보충펌프(85) 등을 제어할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 온수공급유닛(13)에 대한 운전과정 및 그에 따른 관로 보수방법을 설명하면 다음과 같다.
(경화 시작 전)
라이너(11)가 견인공법 또는 반전공법 등을 통해 지중 관로(1)의 보수 대상구간(1a) 내에서 위치한 후에, 압축기에 의해 압축된 압축공기가 라이너(11)의 내부에 공급됨에 따라 라이너(11)가 팽창되어 라이너(11)는 지중 관로(1)의 내벽면에 밀착될 수 있다. 압축공기가 라이너(11)의 내부에 공급될 때, 온수공급유닛(13)의 회수용 개폐밸브(15a), 제1바이패스밸브(61a), 제1배출밸브(64a), 및 제2배출밸브(65a)가 개방됨으로써 압축공기는 증기회수관(15), 제1바이패스도관(61), 제1배출관(64), 및 제2배출관(65)을 거쳐 배출구(66)로 배출될 수 있다. 그리고, 제1급수밸브(81a)가 개방된다.
(경화 시작 후)
그 이후에, 지중 관로(1)의 내벽면에 밀착된 라이너(11)의 경화를 위하여 증기보일러(12)가 작동하고, 제1급수밸브(81a)가 개방됨에 따라 제1온수탱크(71)에 저장된 물은 증기보일러(12)에 내장된 급수펌프(12a)에 의해 증기보일러(12)로 공급될 수 있고, 증기보일러(12)는 일정압력(예컨대, 0.2~1.0kg/cm2)을 가진 고온(예컨대, 110~130℃)의 증기를 생성할 수 있다. 증기보일러(12)에 의해 생성된 증기가 라이너(11) 내로 투입됨에 따라 증기는 라이너(11)의 길이방향을 따라 이송될 수 있다. 그리고, 폐증기가 증기회수관(15)을 통해 온수공급유닛(13)으로 회수될 수 있다.
(폐증기에 의한 온수 생성)
증기회수관(15)을 통해 배출(회수)되는 폐증기의 온도가 온도센서(19)를 통해 일정 온도범위(예컨대, 30~110℃) 이내인지를 모니터링할 수 있고, 증기회수관(15)을 통해 배출(회수)되는 폐증기의 압력이 압력센서(18)를 통해 일정 압력범위(예컨대, 0.2~1.0kg/cm2)인지를 모니터링할 수 있따.
특히, 증기회수관(15)을 통해 회수되는 폐증기의 온도가 물을 승온시키기 위한 최소한계온도(예컨대, 30℃)에 도달하면 제2인렛밸브(41a) 및 제3인렛밸브(51a)가 개방되고, 제1바이패스밸브(61a)가 폐쇄됨과 동시에 제1인렛밸브(31a)가 개방됨으로써 폐증기가 제1온수탱크(71)의 제1열교환코일(21)을 통과함으로써 제1온수탱크(71)에 저장된 물이 승온 내지 가열될 수 있다. 그 이후에, 제2바이패스밸브(62a) 및 제1배출밸브(64a)가 폐쇄됨과 동시에 제2인렛밸브(41a)가 개방됨으로써 폐증기가 제2온수탱크(72)의 제2열교환코일(22)을 통과함으로써 제2온수탱크(72)에 저장된 물이 승온 내지 가열될 수 있다. 그 이후에, 제3바이패스밸브(63a) 및 제2배출밸브(65a)가 폐쇄됨과 동시에 제3인렛밸브(51a)가 개방됨으로써 폐증기가 제3온수탱크(73)의 제3열교환코일(23)을 통과함으로써 제3온수탱크(73)에 저장된 물이 승온 내지 가열될 수 있다. 이와 같이, 복수의 온수탱크(71, 72, 73)가 폐증기와의 열교환을 통해 순차적으로 승온 내지 가열됨으로써 각 온수탱크(71, 72, 73)에 저장된 물이 35℃이상의 온수가 된다.
제1온수탱크(71)에 수용된 물의 온도가 제1온도센서(71d)에 의해 측정되고, 제2온수탱크(72)에 수용된 물의 온도가 제2온도센서(72d)에 의해 측정되며, 제3온수탱크(73)에 수용된 물의 온도가 제3온도센서(73d)에 의해 측정된다. 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 및 제3온수탱크(73)에 개별적으로 수용된 물의 온도가 목표온도(예컨대, 35℃~60℃)에 도달할 때까지 상술한 작동을 실행한다. 여기서, 목표온도는 온수에 해당하는 온도를 의도한다. 목표온도에 도달한 온수가 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 및 제3온수탱크(73) 등으로부터 증기보일러(12)로 공급될 수 있다.
제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 및 제3온수탱크(73)에 개별적으로 수용된 물의 온도가 목표온도에 도달할 때, 폐증기는 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 및 제3온수탱크(73)를 순차적으로 바이패스하도록 제1인렛밸브(31a), 제2인렛밸브(41a), 제3인렛밸브(51a), 제1바이패스밸브(61a), 제2바이패스밸브(62a), 및 제3바이패스밸브(63a) 등의 작동을 제어할 수 있다.
(제1온수탱크의 바이패스)
제1온수탱크(71)에 저장된 물의 온도가 목표온도에 도달하면, 폐증기는 제1온수탱크(71)를 바이패스할 수 있다. 구체적으로, 제1배출밸브(64a)가 폐쇄되고, 제2바이패스밸브(62a)가 개방되며, 제1바이패스밸브(61a)가 개방되고, 제1인렛밸브(31a) 및 제1공급밸브(32a)가 폐쇄됨으로써 폐증기는 제1온수탱크(71)를 완전히 바이패스하고, 제1바이패스도관(61) 및 제2바이패스도관(62)을 거쳐 제2온수탱크(72)의 제2열교환코일(22)로 흘러들어갈 수 있다.
(제2온수탱크의 바이패스)
제2온수탱크(72)에 저장된 물의 온도가 목표온도에 도달하면, 폐증기는 제2온수탱크(72)를 바이패스할 수 있다. 구체적으로, 제1바이패스밸브(61a)가 개방되며, 제1인렛밸브(31a) 및 제1공급밸브(32a)가 폐쇄되고, 제2배출밸브(65a)가 폐쇄되며, 제3바이패스밸브(63a)가 개방되며, 제2바이패스밸브(62a)가 폐쇄됨과 동시에 제1배출밸브(64a)가 개방되고, 제2인렛밸브(41a) 및 제2공급밸브(42a)가 폐쇄됨으로써 폐증기는 제2온수탱크(72)를 완전히 바이패스하고, 제1바이패스도관(61), 제1배출관(64), 및 제3바이패스도관(63)을 통해 제3온수탱크(73)의 제3열교환코일(23)로 흘러들어갈 수 있다.
(라이너의 양생 시)
라이너(11)의 양생을 위하여 압축공기만을 라이너(11) 내로 투입할 경우에는, 제1바이패스밸브(61a), 제1배출밸브(64a), 및 제2배출밸브(65a)를 개방하고, 제1인렛밸브(31a), 제2인렛밸브(41a), 제3인렛밸브(51a), 제2바이패스밸브(62a), 및 제3바이패스밸브(63a)를 폐쇄함으로써 양생에 이용된 압축공기를 배출구(66)를 통해 외부로 배출할 수 있다.
라이너(11)의 경화 및 양생이 종료된 이후에, 온수가 제2온수탱크(72) 및 제3온수탱크(73)에 일정양으로 남아 있는 경우에, 온수를 제2온수탱크(72) 및 제3온수탱크(73)로부터 제1온수탱크(71)로 이송시킴으로써 제1온수탱크(71)에서 온수의 온도를 안정적으로 유지할 수 있다.
(제2온수탱크로부터 제1온수탱크로 보충)
제1온수탱크(71)의 보충밸브(84a) 및 제2급수밸브(82a)가 개방된 상태에서, 보충펌프(85)가 작동함에 따라 온수가 제2온수탱크(72)로부터 보충관(84)을 통해 제1온수탱크(71)로 이송될 수 있고, 이를 통해 온수는 제2온수탱크(72)로부터 제1온수탱크(71)로 보충될 수 있다. 또한, 메인급수밸브(80a), 바이패스밸브(86a), 및 제2급수밸브(82a)가 개방될 때, 제2온수탱크(72)에 저장된 온수는 증기보일러(12)의 급수펌프(12a)에 의해 증기보일러(12)로 직접적으로 공급될 수 있다.
(제3온수탱크로부터 제1온수탱크로 보충)
제1온수탱크(71)의 보충밸브(84a) 및 제3급수밸브(83a)가 개방된 상태에서, 보충펌프(85)가 작동함에 따라 온수가 제3온수탱크(73)로부터 보충관(84)을 통해 제1온수탱크(71)로 이송될 수 있고, 이를 통해 온수는 제3온수탱크(73)로부터 제1온수탱크(71)로 보충될 수 있다. 또한, 메인급수밸브(80a), 바이패스밸브(86a), 및 제2급수밸브(82a)가 개방될 때, 제2온수탱크(72)에 저장된 온수는 증기보일러(12)의 급수펌프(12a)에 의해 증기보일러(12)로 직접적으로 공급될 수 있다.
(폐증기의 직접 공급)
현장 특성상, 폐증기의 온도가 50℃를 초과하지 않을 경우에, 폐증기에 의한 온수의 확보가 상대적으로 용이하지 못할 수 있고, 이로 인해 증기보일러(12)의 증기생성효율이 저하됨에 따라 라이너(11)의 경화시간에 장시간이 소요될 가능성이 있다. 이런 경우에, 제1공급밸브(32a), 제2공급밸브(42a), 제3공급밸브(52a) 중에서 적어도 하나를 개방함으로써 라이너(11)로부터 회수되는 폐증기가 제1증기공급관(32), 제2증기공급관(42), 제3증기공급관(52) 중에서 적어도 하나를 통해 제1온수탱크(71), 제2온수탱크(72), 및 제3온수탱크(73) 중에서 어느 하나의 내부로 직접적으로 공급될 수 있고, 이를 통해 폐증기가 어느 한 온수탱크 내에서 물과 직접적으로 접촉함으로써 온수를 신속하게 생성할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 지중 관로 1a: 보수 대상구간
2: 견인윈치 3: 견인와이어
11: 라이너 12: 증기보일러
13: 온수공급유닛 14: 증기투입관
15: 증기회수관 21, 22, 23: 열교환코일
31, 41, 51: 인렛도관 32, 42, 52: 증기공급관
33, 43, 53: 아웃렛도관 81, 82, 83: 급수관
84: 보충관 85: 보충펌프
61, 62, 63: 바이패스도관 71, 72, 73: 온수탱크
81, 82, 83: 급수관

Claims (7)

  1. 관로의 내벽면에 밀착된 라이너;
    상기 라이너의 내로 투입되는 증기를 생성하고, 증기를 상기 라이너로 투입하는 증기투입관을 가지는 증기보일러; 및
    상기 증기보일러에 온수를 공급하고, 상기 라이너로부터 배출되는 폐증기를 회수하는 증기회수관을 가지는 온수공급유닛;을 포함하고,
    상기 온수공급유닛은, 제1온수탱크와, 상기 제1온수탱크의 내부에 배치된 제1열교환코일과, 제2온수탱크와, 상기 제2온수탱크의 내부에 배치된 제2열교환코일과, 제3온수탱크와, 상기 제3온수탱크의 내부에 배치된 제3열교환코일을 포함하며,
    제1인렛도관이 상기 제1열교환코일의 입구에 연결되고, 상기 제1인렛도관이 상기 증기회수관에 연결되며, 제1아웃렛도관이 상기 제1열교환코일의 출구에 연결되고, 제2인렛도관이 상기 제2열교환코일의 입구에 연결되며, 상기 제2인렛도관이 상기 제1아웃렛도관에 연결되고, 제2아웃렛도관이 상기 제2열교환코일의 출구에 연결되며, 제3인렛도관이 제3열교환코일의 입구에 연결되고, 제3아웃렛도관이 제3열교환코일의 출구에 연결되며, 상기 제3아웃렛도관은 배출구에 연결되고,
    제1바이패스도관이 상기 증기회수관으로부터 분기되고, 상기 제1바이패스도관은 제1배출관 및 제2배출관을 통해 상기 배출구에 연결되며,
    제2바이패스도관이 상기 제1아웃렛도관으로부터 분기되며, 상기 제2바이패스도관은 상기 제1배출관 및 상기 제2배출관을 통해 상기 배출구에 연결되며,
    제3바이패스도관이 상기 제2아웃렛도관으로부터 분기되고, 상기 제3바이패스도관은 제2배출관을 통해 상기 배출구에 연결되는 폐증기 회수형 관로 보수장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 증기투입관의 투입지점 및 상기 증기회수관의 회수지점이 상기 라이너의 상호 대향하는 양단에 위치하는 폐증기 회수형 관로 보수장치.


  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 증기회수관에 연결되고, 상기 제1온수탱크의 내부공간과 직접적으로 소통하는 제1증기공급관;
    상기 제1아웃렛도관에 연결되고, 상기 제2온수탱크의 내부공간과 직접적으로 소통하도록 구성된 제2증기공급관; 및
    상기 제2아웃렛도관에 연결되고, 상기 제3온수탱크의 내부공간과 직접적으로 소통하도록 구성된 제3증기공급관;을 더 포함하는 폐증기 회수형 관로 보수장치.
  7. 청구항 1항의 장치를 이용한 관로보수방법으로,
    관로의 내벽면에 라이너를 밀착시키는 단계;
    증기보일러에 의해 증기를 생성하고, 생성된 증기를 증기투입관을 통해 상기 라이너의 내부로 증기를 투입하는 단계;
    상기 라이너로부터 배출되는 폐증기를 증기회수관을 통해 온수공급유닛으로 회수하는 단계;
    상기 온수공급유닛은 온수탱크를 포함하고, 상기 온수탱크 내에 저장된 물이 상기 폐증기에 의해 승온됨으로써 온수를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 온수를 상기 증기보일러로 공급하는 단계;를 포함하는 관로보수방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010065722A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Asahi Tec Environmental Solutions Corp 管路補修システム
KR101729227B1 (ko) * 2016-03-16 2017-04-21 (주)신이앤씨 하수관 비굴착 전체보수시스템 및 이를 이용한 하수관 비굴착 전체보수방법
KR102093850B1 (ko) * 2019-12-31 2020-03-26 정지훈 스팀열 회수기능을 구비하는 비굴착 관로 보수장치

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