KR200355613Y1 - 난방배관세척용 플로우믹스유닛 - Google Patents

Abstract

본 고안은 세척수와 공기를 혼합하여 난방배관에 주입함으로써 난방배관의 세척효율을 높일 수 있는 난방배관세척용 플로우믹스유닛에 관한 것으로, 본 고안에 따른 난방배관세척용 플로우믹스유닛은, 워터펌프(P)와 그 일단이 연결되어 세척수를 공급받는 메인세척수파이프(30), 상기 메인세척수파이프(30)에 개재되어 세척수의 통유량을 조절하는 세척수조절밸브(32), 에어컴프레서(C)와 그 일단이 연결되어 고압에어를 공급받는 메인에어파이프(40), 상기 메인에어파이프(40)에 개재되어 고압에어의 통유량을 조절하는 에어조절밸브(42), 상기 메인세척수파이프(30) 및 메인에어파이프(40)와 연결되는 각각의 흡입포트(52)(53)와 상기 각 흡입포트(52)(53)를 통해 흡입된 세척수와 고압에어가 혼합되어 이상유동(two-phase flow)을 형성하는 바디부(54)와 여기서 형성된 혼합유체를 난방배관으로 공급하는 토출포트(55)로 구성된 믹스노즐(50)을 포함하여 이루어진다.

상술한 바와 같은 본 고안에 따른 난방배관세척용 플로우믹스유닛에 의하면, 세척수와 에어를 혼합하여 난방배관에 강한 충격을 가하여 배관내면에 고착된 스케일을 효과적으로 제거할 수 있는 등, 난방배관의 세척효율이 향상되며, 특히, 안전공급수단을 활용함으로써 난방배관 세척시의 안전성을 높일 수 있다는 이점이 있다.

Description

난방배관세척용 플로우믹스유닛{flow mix unit for heating pipe cleaning}

본 고안은 난방배관 세척장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세척수와 공기를 혼합하여 난방배관에 주입함으로써 난방배관의 세척효율을 높일 수 있는 난방배관세척용 플로우믹스유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 가스보일러나, 기름보일러 등의 각종 열원을 이용하여 실내난방을 행하는 보일러 난방시스템은, 난방수를 가열하는 상기 보일러를 비롯하여, 보일러에서 가열된 난방수가 강제 순환되도록 가압하는 워터펌프와, 상기 워터펌프에 의해 가압된 난방수가 통유됨으로써 발열작용을 행하는 난방배관을 주구성요소로 하여 이루어져 있다.

여기서, 상기 난방배관은 가정용 주택의 경우, 대개 방바닥 등에 매설되는 형태로 장착되며, 각 방에 설치된 난방배관은 분배기를 통해 보일러와 연결되어 있다.

이와 같이 구성된 보일러 난방시스템에 의하면 보일러에서 가열된 난방수가 워터펌프에 의해 가압됨으로써 분배기를 통해 각 난방배관을 거쳐 순환되며, 난방수가 난방배관을 거치는 과정에서 열이 발산됨으로써 난방작용이 이루어지게 된다.

한편, 이러한 보일러 난방시스템에서는 난방수 순환유로가 폐(閉)유로를 형성하기 때문에, 한번 주입된 난방수는 교체되지 않고 보일러와 난방배관을 계속 순환하게 되며, 단지 증발 등으로 자연감소되는 난방수만이 자동적으로 보충되는 방식으로 사용된다.

그러므로, 이와 같은 일반적인 보일러 난방시스템에 의하면 사용기간이 지남에 따라 자연화학반응 등에 의해 난방수의 경도(硬度) 및 탁도(濁度)가 증가하여 배관이 부식되고, 난방배관의 내면에 산화물이 점착됨으로써 스케일을 형성하는 배관훼손현상이 진행되는데, 이러한 배관훼손현상에 의하면, 전반적으로 열효율이 저하됨으로써 결과적으로 난방비용이 증가된다는 문제가 발생하게 된다.

뿐만 아니라, 배관이 심하게 부식되어 균열이 발생하는 등의 원인으로 난방수가 누수될 경우에는 배관이 매설된 방바닥을 해체하여 난방배관을 전면 교체하는 보수공사를 행하여야 한다.

따라서, 보일러 난방시스템을 사용함에 있어서는, 일정기간 마다 난방수를 새로 교환하고, 난방배관의 내부를 세척하여 스케일을 제거함으로써 열효율이 저하되는 현상을 방지하고, 배관이 파손되는 것을 사전에 예방하는 것이 바람직하다.

여기서, 난방배관을 세척하는 방법으로서는 이른바 고압급수방식이 사용되는데, 상기 고압급수방식은 난방배관으로 세척수를 고압으로 공급함으로써 세척수의 압력에 의해 난방수 및 난방배관 내면에 점착된 스케일이 배출되도록 하는 것으로, 이에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

고압급수방식은 세척수를 고압으로 공급하기 위한 워터펌프 및, 워터펌프와 난방배관을 연결하는 연결호스, 세척수의 공급을 조절하기 위한 밸브기구 등을 사용하여 진행하게 되는데, 도 1에 나타난 것과 같이 난방배관(10) 도입부분의 분배기(12)의 주입구(121)에 연결호스(20)를 연결하고, 워터펌프(P)를 통해 세척수를 공급하게 된다.

상기 워터펌프(P)에 의해 가압된 세척수가 각각의 난방배관으로 주입되면 기존의 난방수를 밀어냄과 동시에 배관내면에 점착된 스케일 또한 세척수의 유동과정에서 발생하는 충격에 의해 배관으로부터 분리되어 배출되는 것이다.

즉, 이러한 종래의 난방배관 세척방법은 비교적 간단한 설비만으로 난방배관을 세척할 수 있다는 특징이 있다.

그러나, 이와 같은 종래기술에 의하면, 단순히 세척수의 압력만으로 세척효과를 얻기 때문에 난방배관이 오랜기간 세척되지 않고 사용되어 그 내면에 많은 양의 스케일이 강하게 고착된 경우에는, 스케일 제거작용이 효과적으로 수행되지 않는 등, 난방배관 세척이 제대로 이루어지지 않는다는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 종래 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 난방배관에 세척수와 에어를 혼합하여 주입함으로써 세척효과를 높일 수 있는 난방배관세척용 플로우믹스유닛의 제공을 목적으로 한다.

도 1은 종래기술에 따른 난방배관 세척방식을 나타낸 개략도이다.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 난방배관세척용 플로우믹스유닛의 구조를 나타낸 사시도이다.

도 3a는 본 고안의 실시예에 따른 난방배관세척용 플로우믹스유닛을 이용한 일반방식 세척작용을 나타낸 상태도이다.

도 3b는 본 고안의 실시예에 따른 난방배관세척용 플로우믹스유닛을 이용한 안전방식 세척작용을 나타낸 상태도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 난방배관 30: 메인세척수파이프

32: 세척수조절밸브 34: 보조세척수파이프

36: 세척수유도밸브 40: 메인에어파이프

42: 에어조절밸브 44: 보조에어파이프

46: 에어유도밸브 50: 믹스노즐

52: 흡입포트 53: 흡입포트

54: 바디부 55: 토출포트

P: 워터펌프 C: 에어컴프레서

상기 목적을 달성하기 위하여 제공되는 본 고안에 따른 난방배관세척용 플로우믹스유닛은, 워터펌프와 그 일단이 연결되어 세척수를 공급받는 메인세척수파이프, 상기 메인세척수파이프에 개재되어 세척수의 통유량을 조절하는 세척수조절밸브, 에어컴프레서와 그 일단이 연결되어 고압에어를 공급받는 메인에어파이프, 상기 메인에어파이프에 개재되어 고압에어의 통유량을 조절하는 에어조절밸브, 상기 세척수파이프 및 에어파이프와 연결되는 각각의 흡입포트와, 상기 각 흡입포트를 통해 흡입된 세척수와 고압에어가 혼합되어 이상유동(two-phase flow)을 형성하는 바디부와, 바디부에서 형성된 혼합유체를 난방배관으로 공급하는 토출포트로 구성된 믹스노즐을 포함하여 이루어진다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도 2부터 도 3b까지 참조로 하여 상세하게 설명한다.

본 고안의 실시예에 따른 난방배관세척용 플로우믹스유닛은, 도 2에 나타난 것과 같이, 워터펌프(P)(도 3a 참조)와 그 일단이 연결되어 세척수를 공급받는 메인세척수파이프(30)와, 상기 메인세척수파이프(30)에 개재되어 세척수의 통유량을 조절하는 세척수조절밸브(32)와, 에어컴프레서(C)(도 3a 참조)와 그 일단이 연결되어 에어를 공급받는 메인에어파이프(40)와, 상기 메인에어파이프(40)에 개재되어 고압에어의 통유량을 조절하는 에어조절밸브(42)와, 상기 각 메인파이프(30)(40)를 통해 공급되는 세척수와 고압에어를 혼합하여 난방배관으로 공급하는 믹스노즐(50)을 포함하여 이루어진다.

상기 믹스노즐(50)은, 메인세척수파이프(30) 및 메인에어파이프(40)와 연결되는 각각의 흡입포트(52)(53)와, 상기 각 흡입포트(52)(53)를 통해 흡입된 세척수와 고압에어가 혼합되어 이상(異狀)유체를 형성하는 바디부(54)와, 바디부(54)에서 형성된 이른바 혼합유체를 난방배관으로 공급하는 토출포트(55)로 구성된다.

여기서, 상기 각 메인파이프(30)(40)의 선단 및 믹스노즐(50)의 토출포트(55)에는 워터펌프(P) 와 에어컴프레서(C)의 연결호스(20) 및 난방배관 측과 분리 가능하게 연결되도록 하는 커넥터(301)(401)(501)가 구비되어 있다.

그리고, 본 실시예에 따른 난방배관세척용 플로우믹스유닛은, 메인세척수파이프(30) 및 메인에어파이프(40)를 통한 세척수 및 에어의 유동량을 일정치이하로 자동 제한할 수 있는 안전공급수단을 더욱 포함하여 이루어진다.

상기 안전공급수단은, 메인세척수파이프(30)에서 분기되어 믹스노즐(50)의 바디부(54)로 연결되는 보조세척수파이프(34)와, 메인에어파이프(40)에서 분기되어 역시 믹스노즐(50)의 바디부(54)로 연결되는 보조에어파이프(44)와, 각 메인파이프(30)(40)를 통해 유동되는 세척수 및 에어를 상기 각 보조파이프(34)(44)로 선택적으로 유도하기 위한 세척수유도밸브(36) 및 에어유도밸브(46)로 이루어진다.

여기서, 상기 각 보조파이프(34)(44)는, 메인세척수파이프(30) 및 메인에어파이프(40)의 내경보다 일정치 이상 작은 내경을 갖는 이른바 소구경 파이프로서, 각 메인파이프(30)(40) 중간에 개재된 T형 분기관(38)(48)을 통해 연결된다.

그리고, 상기 메인세척수파이프(30)와, 메인에어파이프(40)에는 세척수 및에어의 압력을 측정할 수 있는 압력계(39)(49)가 각각 설치된다.

상술한 바와 같은 본 실시예에 따른 난방배관세척용 플로우믹스유닛의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 실시예에 따른 플로우믹스유닛은, 도 3a에 나타난 것과 같이 메인세척수파이프(30) 및 메인에어파이프(40)가 선단의 커넥터(301)(401)를 통해 각각 워터펌프(P) 및 에어컴프레서(C)의 연결호스(20)와 연결되고, 믹스노즐(50)의 토출포트(55)가 커넥터(501)를 통해 난방배관(10)과 통하는 분배기(12)의 유입구와 연결되는 구조로 설치된다.

이러한 상태에서, 워터펌프(P) 및 에어컴프레서(C)를 가동하여 메인세척수파이프(30)를 통해 세척수를 공급하고, 메인에어파이프(40)를 통해 고압에어를 공급하면, 세척수와 고압에어가 믹스노즐(50)에서 혼합되어 이상유동(two-phase flow)상태로 토출포트(501)를 통해 난방배관(10)으로 공급된다.

이와 같이, 난방배관으로 공급된 이상유동상태의 혼합유체는 밀도가 일정하지 않기 때문에 유동과정에서 난방배관의 내면에 강한 충격을 가하게 되고, 이러한 충격에 의해 난방배관 내면에 고착된 스케일이 쉽게 떨어지게 됨으로써, 종래의 세척수만을 이용한 세척보다, 세척효율이 향상된다.

본 실시예에 따른 플로우믹스유닛을 사용함에 있어서는, 난방배관의 사양 및 특성에 맞게 세척수와 에어의 공급압력을 조절하여야 하는데, 공급압력을 조절하는 방식에 따라 이른바 일반방식과, 안전방식의 두가지 방식을 사용하게 된다.

먼저, 일반방식은, 세척수조절밸브(32) 및 에어조절밸브(42)를 조작하여 공급되는 세척수와 에어의 공급압력을 세척대상 난방배관의 특성에 적합하게 조절하는 것으로(도 3a 참조), 이때 각 유도밸브(36)(46)는 완전개방상태(메인파이프측으로 개방)로 유지함으로써 세척수와 에어의 공급량 대부분이 각 메인파이프(30)(40)를 통해 유동되도록 하는 것이 일반적이다.

이와 같은 일반방식에 의하면 각 조절밸브(32)(42)의 개방정도를 제어하는 방식으로 세척수와 에어의 공급압력을 세척대상 난방배관의 특성에 적합하게 정밀조절함으로써 세척효과를 극대화 할 수 있게 된다.

한편, 본 실시예에 따른 플로우믹스유닛에 의하면 일반방식으로 사용시 세척효과는 최고로 유지되나, 세척수와 고압에어가 혼합되어 강한 충격을 유발하므로, 난방배관의 각종 특성(길이, 직경, 재질, 사용연한, 부식정도 등)에 맞게 세척수와 고압에어의 공급압력을 조정하지 않을 경우, 난방배관이 파손될 우려가 있다.

따라서, 일반방식을 사용할 경우에는, 세척대상 난방배관의 특성을 정확히 파악하여, 세척수와 에어의 공급압력과 난방배관에 가해지는 영향의 상관관계를 예측할 수 있는 정도의 숙련된 작업자가 시행하는 것이 바람직하며, 비숙련 작업자의 경우에는 난방배관에 미치는 영향이 최소화되도록 안전방식을 이용하는 것이 효과적이다.

안전방식은, 도 2b에 나타난 것과 같이 상기 세척수유도밸브(36)와 에어유도밸브(46)를 조작하여, 각 메인파이프(30)(40)에서 믹스노즐(50)로 직접이어지는 유로를 차단하고, 세척수와 에어의 흐름이 각 메인파이프(30)(40)에서 보조세척수파이프(34) 및 보조에어파이프(44) 측으로 향하도록 하는 것이다.

즉, 세척수와 에어의 압력을 일정치 이하로 자동제한 하는 것으로서, 이러한 안전방식에 의하면, 보조세척수파이프(34)와 보조에어파이프(44)의 소구경 특성상 믹스노즐(50)로 유입되는 세척수와 에어의 압력이 일정치를 넘지 않기 때문에 대부분의 난방배관에 있어서, 그 특성치를 크게 고려하지 않고도, 안전하게 세척작업을 행할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 따른 난방배관세척용 플로우믹스유닛에 의하면, 세척수와 에어를 혼합하여 난방배관에 강한 충격을 가하여 배관내면에 고착된 스케일을 효과적으로 제거할 수 있는 등, 난방배관의 세척효율이 향상되며, 특히, 안전공급수단을 활용함으로써 난방배관 세척시의 안전성을 높일 수 있다는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 워터펌프와 그 일단이 연결되어 세척수를 공급받는 메인세척수파이프,

   상기 세척수파이프에 개재되어 세척수의 통유량을 조절하는 세척수조절밸브,

   에어컴프레서와 그 일단이 연결되어 고압에어를 공급받는 메인에어파이프,

   상기 에어파이프에 개재되어 고압에어의 통유량을 조절하는 에어조절밸브,

   상기 메인세척수파이프 및 메인에어파이프와 연결되는 각각의 흡입포트,

   상기 각 흡입포트를 통해 흡입된 세척수와 고압에어가 혼합되어 이상유동(two-phase flow)을 형성하는 바디부와, 바디부에서 형성된 혼합유체를 난방배관으로 공급하는 토출포트로 구성된 믹스노즐

   을 포함하여 이루어지는 난방배관세척용 플로우믹스유닛.
2. 제1항에 있어서,

   상기 메인세척수파이프의 내경보다 일정치 이상 작은 내경을 갖는 구조로서, 메인세척수파이프에서 분기되어 믹스노즐로 연결되는 보조세척수파이프와,

   상기 보조세척수파이프의 분기점과 믹스노즐 사이의 세척수파이프상에 개재되어 세척수파이프를 통한 세척수의 유동을 보조세척수파이프측으로 선택적으로 유도하기 위한 세척수유도밸브와,

   상기 메인에어파이프의 내경보다 일정치 이상 작은 내경을 갖는 구조로서,메인에어파이프에서 분기되어 믹스노즐로 연결되는 보조에어파이프,

   상기 보조에어파이프의 분기점과 믹스노즐 사이의 메인에어파이프상에 개재되어 메인에어파이프를 통한 고압에어의 유동을 보조에어파이프측으로 선택적으로 유도하기 위한 에어유도밸브

   로 구성되어 믹스노즐로의 세척수 및 에어 공급량을 일정치 이하로 자동제한할 수 있는 안전공급수단을 더욱 포함하는 난방배관세척용 플로우믹스유닛.