KR20130001024U - 배관내 스케일생성 방지와 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지하수 또는 수도물을 이용하기 위한 배관과, 이 배관에 공급되는 용수를 이용하는 열교환기, 응축기, 콤프레셔, 냉각기 또는 보일러 이하 "용수 이용기기" 라 칭함 등은 장시간 사용하므로, 물에 의한 녹이나 스케일이 생성되어, 배관이 막히거나 용수 이용기기의 기능을 현저히 상실시켜 효율이 감소되는 문제를 개선하기 위하여 배관으로 고압의 공기를 공급시켜 버블과 함께 와류를 생성하여 이 배관내의 녹이나 스케일 등 이물질의 부착이 감소되고 또한 부착된 스케일을 제거할 수 있도록 하는 배관내 스케일생성 방지와 제거장치를 제공한다.
이러한 본 고안은 이음관(20)의 어댑터(22)에 수직노즐(30) 또는 방향조절노즐(32) 중 선택된 하나를 체결시켜 분사 에어가 이음관(20) 내벽면과 마찰로 버블과 와류를 생성하여 용수의 고속 이송으로 스케일방지 및 타격으로 스케일을 제거하도록하되, 이음관(20)의 어댑터(22)에 수직노즐(30) 또는 방향조절노즐(32) 중 선택된 노즐을 구성하는 간단한 구성으로 제조가 용이하고 고장이 없는 효과를 발휘하는 것이다.

Description

배관내 스케일생성 방지와 제거장치{Baegwannae-scale prevention and removal units generated}

본 고안은 지하수 또는 수도물을 이용하기 위한 배관과, 이 배관에 공급되는 용수를 이용하는 열교환기, 응축기, 콤프레셔, 냉각기 또는 보일러 이하 "용수 이용기기" 라 칭함 등은 장시간 사용하므로 물에 의한 녹이나 스케일이 생성되어, 배관이 막히거나 용수 이용기기의 기능을 현저히 상실시켜 효율이 감소되는 문제를 개선하기 위하여 배관으로 고압의 공기를 공급시켜 버블과 함께 와류를 생성하여 이 배관내의 녹이나 스케일 등 이물질의 부착이 감소되고 또한 부착된 스케일을 제거할 수 있도록 하는 배관내 스케일생성 방지와 제거장치에 관한 것이다.

가정에서 사용되는 수도물과 산업에서 사용되는 산업용수 등은 원수를 배관을 통해 먼거리로 이송하고, 산업용수는 배관에 의하여 구성되는 수처리장치, 열교환기, 응축기, 콤프레셔, 냉각기, 보일러 이하 "용수 이용기기" 라 칭함 등으로 구성하고 있다.

이러한 용수 이용기기는 장시간 사용하므로 물이 배관 내에서 이동과 정체되면서 배관내주면에 녹이나 스케일이 생성되어, 배관이 막히거나 면적을 줄여 물흐름이 저하되면서 이용기기의 기능이 상실 및 효율이 크게 감소되어 용수 이용기기를 교체하거나 큰 수리를 하여야 되는 문제가 발생되고 있다.

특히 용수에는 각종 금속원소와 미네랄 등 광물질과 기체원소 등이 용해되어 있고, 이러한 물질들을 적절히 처리해 주지 않으면 상기한 물질들은 상호간의 물리 화학적인 반응을 통한 결합에 의해 배관이나 수조(담수지 포함) 내에 녹이나 스케일이 생성되고 각종 세균의 번식과 유해한 미생물을 발생시키는 원천이 된다.

이러한 문제를 개선하기 위하여 등록특허 제10-0822354호와 등록특허 제 10-0979550호가 발명이 개시된바 있다.

상기한 제10-0822354호 특허는 용수이용기기의 용수 공급관체에 강제로 고압의 에어를 공급하되, 공급되는 에어가 상기 관체내로 공급됨과 함께 이 공급에어를 소량씩 분할하고 분할된 에어가 버블을 형성하여 관체 내주면을 따라 고속 이동하도록 함으로써 이러한 이동에 의해 관체 내의 녹방지와 또는 스케일을 타격시켜 스케일을 제거하도록 하는 것이다.

그러나, 이러한 구성은 단순히 이송되는 버블에 의한 타격만으로 구성되어 그 제거기능이 극히 저조할 뿐만 아니라 공급에어를 고속으로 주입시키기 위한 구성 소재들 에어분사부, 이 에어분사부에 구성되는 환형홈과 지지턱 그리고 이 에어분사부를 고정하기 위한 고정부재와 다수개의 오링들로 구성되어 각 부품들의 정밀성과 사용에 따른 막힘 등에 의한 고장이 많고 제조원가를 높이는 요인이 되고 있다.

또한 위 출원인의 다른 발명 10-0979550호는 공급에어를 더 신속하고 더 많은 버블이 발생되도록 에어를 강제 공급하되 관내의 내부압으로 역류되는 에어를 방지하고 관내의 용수가 역류되지 않도록 에어 공급부와 함께 공기유입공 일측에 역류방지밸브를 구성하되 이 역류방지밸브에는 밸브고정부와, 오링이 구비되고 가이드공이 형성된 개폐부 그리고 가이드공에 삽입되는 가이드봉과, 상기 개폐부와 밸브지지부 사이에 탄성지지되는 스프링으로 이루어진 역류방지밸브를 구성시켜 공급된 에어로 인하여 형성된 압에 의한 역류를 방지하도록 한바 있다.

이와 같이 복잡한 구성의 역류방지 밸브를 채택함으로서 소형임에도 불구하고 그 판매가격이 상승되어 중소기업에서의 사용이 어렵고 또 복잡한 구성에 따른 고장이 많은 단점이 있는 것이며 특히 상기 부품들이 발명자에 의해 각각 제조됨으로서 부품으로 교체할 수 없고 또한 상용화되지 못하여 수요자가 고장에 따른 교체 및 수리를 할 수 없는 문제가 있는 것이다.

본 고안은 배관내에서 흐르는 용수가 평상시 대략적으로 저압(약1.5kgf/㎠-3kgf/㎠), 저속(1.5m/s-2m/s)으로 배관내를 흐르고 이때 용수에 약 7kgf/㎠의 고압에어를 분사하게 되면 압축에어의 용량과 에어에 의한 버블발생으로 배관 내에는 상응하는 압력이 발생되면서 고속으로 이송되되, 고속이송과 버블이 지나는 배관 내주면에 용수로 인한 스케일이 형성되지 않도록 함과 함께 고속이송과 버블에 의한 충격으로 배관내에 형성된 스케일 덩어리를 타격시켜 분쇄함으로 배관내에 스케일이나 녹형성을 방지하고 또한 발생된 스케일을 제거하도록 함을 목적으로 한다.

그리고 본 고안은 그 구성을 간단히 설계하여 제조가 용이하고 고장 발생이 없도록 한 간단한 구성으로 이루어짐을 특징으로 함과 함께, 본 고안에 사용되는 구성의 부품을 기성품으로 이용함으로서 제조원가를 최저로 하여 대량생산할 수 있는 특징 및 고장이 발생될때도 일부 고장부품만을 간단히 교체하여 사용할 수 있도록 하려는 것이다.

본 고안의 해결수단은 배관(10)이 연결되는 이음관(20)에 입수와 퇴수를 위한 배관(10)이 좌우로 연결되고 상부 연결관(21)에는 어댑터(22)를 체결하되,

상기 어댑터(22)의 체결공(23)에 수직노즐(30) 또는 방향조절노즐(32) 중 선택된 하나를 이음관(20)내로 체결시켜 분사 에어가 이음관(20) 내벽면과 마찰로 버블과 와류를 생성시켜 용수의 고속 이송을 촉진하도록 함과,

상기 어댑터(22)에는 에어공급관(41)과 역류방지밸브(42) 그리고 마이컴 또는 타이머로 간헐 개폐를 이루는 첵크밸브(40)를 순차적으로 구성시켜 공급 에어를 간헐적으로 공급되도록 구성함과 함께

상기 어댑터(22)의 체결공(23)에 수직관체로 구성된 수직노즐(30)을 체결시켜 분사에어로 버블이 발생되도록 구성 또는 상기 방향조절노즐(32)은 단부가 어느 한 방향으로 굽고 점차적으로 축소된 에어 분사공(31)이 구성되어 분사 에어의 방향을 조절할 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 배관내 스케일생성 방지와 제거장치를 제공하려는 것이다.

본 고안은 지하수 또는 수도물을 이용하기 위한 배관과, 이 배관에 공급되는 용수를 이용하는 열교환기, 응축기, 콤프레셔, 냉각기 또는 보일러 등에서 물에 의한 녹이나 스케일의 생성방지와 스케일에 의한 효율 감소를 방지하기 위하여 공급순환 용수에 고압력의 에어를 공급시켜 버블과 와류를 생성시켜 배관 내의 녹이나 스케일 등 이물질의 부착방지와 부착된 스케일을 제거할 수 있도록 하되,

이음관(20)의 어댑터(22)에 수직노즐(30) 또는 방향조절노즐(32) 중 선택된 하나를 체결시켜 분사 에어가 이음관(20) 내벽면과 마찰로 버블과 와류를 생성하여 용수의 고속 이송으로 스케일방지 및 타격으로 스케일을 제거하도록하되,

이음관(20)의 어댑터(22)에 수직노즐(30) 또는 방향조절노즐(32) 중 선택된 노즐을 구성하는 간단한 구성으로 제조가 용이하고 고장이 없는 효과를 발휘하는 것이다.

도 1은 본 고안의 중요부분에 대한 분해사시도.
도 2는 본 고안 도 1의 결합된 사용상태의 단면도.
도 3은 본 고안의 실시예를 도시한 것으로 (a)는 고속분사시키기 위한 에어 노즐 구성의 실시예 설명도이고. (b)는 많은 버블을 생성하기 위한 노즐구성의 실시예 설명도. 그리고 (c)는 에어로 발생된 버블과 용수 배관 내주면과 마찰을 증대하기 위한 노즐 구성의 실시예 설명도.

이하, 본 고안의 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 보다 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 도면 도 1과 도 2에서 도시된 바와 같이, 지하수 또는 수도물을 이용하기 위한 배관과, 이 배관에 의해 공급되는 용수를 이용하는 열교환기, 응축기, 콤프레셔, 냉각기 또는 보일러 이하 "용수 이용기기" 라 칭함 등을 장시간 사용하므로, 물에 의한 녹이나 스케일이 생성되어, 배관이 막히거나 용수 이용기기의 기능을 현저히 상실시켜 효율이 감소되는 문제를 개선하기 위하여 배관내로 고압의 공기를 공급시켜 버블과 함께 와류를 생성하여 배관 내의 녹이나 스케일 등 이물질의 부착이 감소되고 또한 부착된 스케일을 제거할 수 있도록 하는 배관내 스케일생성 방지와 제거장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 고안은 도면에서 도시한 바와 같이 상부와 양측으로 배관(10)이 연결되는"┻"자 형상의 이음관(20)에 입수와 퇴수를 위한 배관(10)이 좌우로 연결되고 상부 연결관(21)에는 어댑터(22)를 체결하되,

상기 어댑터(22)에 뚫린 체결공(23)에 수직관체로 구성되는 수직노즐(30) 또는 단부가 어느 한 방향으로 굽고 점차적으로 축소된 에어 분사공(31)이 구성되어 분사되는 에어의 방향을 조절할 수 있는 방향조절노즐(32)을 체결시켜 분사되는 에어가 이음관(20)내로 구성됨과 함께 에어의 고속 분사와 이음관(20) 내벽면과 마찰로 버블과 용수의 고속 이송 및 와류 발생을 촉진하도록 함과,

상기 어댑터(22)에는 에어공급관(41)과 역류방지밸브(42) 그리고 마이컴 또는 타이머로 간헐 개폐를 이루는 첵크밸브(40)를 순차적으로 구성시켜 미도시 한 에어펌프로 공급되는 압축 에어가 간헐적으로 공급과 분사되어 이음관(20)내에 형성되는 고압력으로 용수가 역류되지 않도록 구성되는 것이다.

이러한 본 고안은 배관내 녹이나 스케일 이물질 제거장치로 사용되며 특히 지하수 또는 수도물을 이용하기 위한 배관과, 용수를 이용하는 열교환기, 응축기, 콤프레셔, 냉각기 또는 보일러 등에 적용되어 녹이나 스케일 생성방지와 제거기능 및 고압의 에어로 생성되는 버블과 와류에 의한 이동성을 증가시켜 기기의 성능저하를 방지하고 보다 향상된 성능을 발휘할 수 있도록 하는 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 고안을 적용하여 실시되는 작동상태를 첨부도면을 참조하여 바람직할 실시예를 상세히 설명한다.

본 고안은 도 2에서 도시한 바와 같이 지하수 또는 수도물의 공급 원수로부터 용수를 공급받기 위하여 본 고안 이음관(20)의 입수측에 공급 배관(10)을 연결하고 이와 대응되는 퇴수측에 순환 배관(10)을 연결함과 함께 이 순환 배관(10)은 용수를 공급받아 이용하는 열교환기, 응축기, 콤프레셔, 냉각기 또는 보일러 등에 연결시켜 용수를 공급하도록 한다.

그리고 미도시한 에어펌프와 연결되는 에어공급관(41)에 마이컴 또는 타이머로 간헐 개폐를 이루는 첵크밸브(40)와 역류방지밸브(42)를 구성함과 함께 상기 첵크밸브(40)는 사용 조건에 따라 미리 설정된 시간마다 개폐를 제어하도록 마이컴 또는 타이머를 장착시켜 첵크밸브(40)를 제어하도록 하였다.

따라서 에어펌프로부터 공급되는 고압의 에어는 상기 첵크밸브(40)에 의해 설정된 시간별로 에어를 공급시키고 공급되는 에어는 역류방지밸브(42)와 에어공급관(41) 그리고 어댑터(22)에 체결된 수직노즐(30) 또는 방향조절노즐(32)을 통해 에어가 이음관(20)내로 분사된다.

즉, 상기 수직노즐(30)로 분사되는 에어는 수직관 형태의 수직노즐(30)에서 분사되어 이음관(20) 내측 저면과 충돌함으로서 마찰에 의한 버블이 대량으로 형성되고 입기측 배관(10)을 통해 공급되는 용수의 고압력으로 저압 상태인 전진방향으로 용수를 이동시키게 되면서 상기한 에어에 의해 발생되는 버블은 용수와 함께 고속이동하면서 용수가 이동하는 배관 내에 스케일 부착을 방지하고 또한 부착된 스케일과의 충돌로 일정 부분을 격파함으로서 배관 내 막힘을 방지하고 보다 깨끗한 배관을 유지시켜 사용기기의 성능저하를 방지하게 된다.

그리고 분사방향을 조절하도록 구성된 방향조절노즐(32)은 단부가 굽고 점차적으로 축소된 에어 분사공(31)으로 구성되어 에어 분사속도를 증가함과 함께 에어분사공(31)을 이음관(20)의 내벽의 측면벽과 마찰되게 방향을 조절하여 체결된다.

상기한 방향조절은 공급 에어가 배관 내벽과의 마찰에서 방향을 전환하는 각도를 감안하여 와류생성이 보다 효과적으로 이루어지는 방향 또는 고속 이송력을 제공하는 방향 등을 고려하여 조절된 체결을 한다.

이러한 방향조절노즐(32)에 의해 분사되는 에어가 에어분사공(31)의 소공을 통과하면서 그 속도를 증가시켜 용수의 빠른 이송과 버블 그리고 이음관(20) 내벽과의 충돌로 방향이 전환되면서 와류를 발생시키게 된다.

이러한 고속이송과 와류는 이송되는 과정에서 연속하여 배관 내벽 면을 타격하게 됨으로써 버블과 와류는 배관 내에 생성된 스케일과의 연속적인 충돌로 부착된 스케일을 타격으로 이탈시키게 되는 것이다.

또한 빠른 이송은 용수에 혼입된 이물질이 배관 내벽에 부착되지 못하도록 할 뿐만 아니라 용수의 순환을 촉진하여 이 순환 용수를 공급받아 이용하는 열교환기, 응축기, 콤프레셔, 냉각기 또는 보일러 등의 열교환효율을 증대함으로 기기의 사용효과를 증대하게 된다.

본 고안에서 설명되고 도면으로 도시한 수직노즐(30) 또는 방향조절노즐(32)은 에어의 속도와 와류 형성을 더 효과적으로 발휘할 수 있는 형상으로 구성될 수 있음은 당연하다.

또한 본 고안에서 도시된 어댑터(22)의 체결공(23)에 수직노즐(30) 또는 방향조절노즐(32)이 나사체결되고 있으나 이와 달리 일체로 구성되거나 또는 용접으로 구성될 수 있으나 이러한 구성은 제조 원가 또는 제조의 편리성에 따라 선택됨은 당연하다.

그리고 상기한 노즐로 공급된 에어는 관내를 통과하면서 에어와 물을 회전시키는 와류의 생성과 버블로 용수의 흐름을 빠르게 함과 아울러 물과 에어가 공동화현상(Cavitation)에 의해 배관이나 주변기기 등의 이물질이나 스케일 성분을 효과적으로 제거할 수 있는 것이며 또한 에어의 공급에 따른 관내 압축으로 에어의 폭발력에 의해 이물질이나 스케일 성분이 점차적으로 제거되는 효과를 얻게 된다.

이상에서 설명된 바와 같이 본 고안은 종래의 복잡한 구성에 따른 제조 원가 상승을 초례하지 않을 뿐만 아니라 구성이 간단하여 고장이 없고 제조원가가 저렴한 특징을 발휘하여 용수를 이용하는 기기를 보다 효과적으로 사용할 수 있는 것이다.

10 : 배관 20 : 이음관 21 : 연결관
22 : 어댑터 23 : 체결공 30 : 수직노즐
31 : 에어 분사공 32 : 방향조절노즐 40 : 첵크밸브
41 : 에어공급관 42 : 역류방지밸브

Claims (3)

1. 배관(10)이 연결되는 이음관(20)에 입수와 퇴수를 위한 배관(10)이 좌우로 연결되고 상부 연결관(21)에는 어댑터(22)를 체결하되,
   
   상기 어댑터(22)의 체결공(23)에 수직노즐(30) 또는 방향조절노즐(32) 중 선택된 하나를 이음관(20)내로 체결시켜 분사 에어가 이음관(20) 내벽면과 마찰로 버블과 와류를 생성시켜 용수의 고속 이송을 촉진하도록 함과,
   
   상기 어댑터(22)에는 에어공급관(41)과 역류방지밸브(42) 그리고 마이컴 또는 타이머로 간헐 개폐를 이루는 첵크밸브(40)를 순차적으로 구성시켜 공급 에어를 간헐적으로 공급되도록 구성함을 특징으로 하는 배관내 스케일생성 방지와 제거장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 어댑터(22)의 체결공(23)에 수직관체로 구성된 수직노즐(30)을 체결시켜 분사에어로 버블이 발생되도록 구성함을 특징으로 하는 배관내 스케일생성 방지와 제거장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 방향조절노즐(32)은 단부가 어느 한 방향으로 굽고 점차적으로 축소된 에어 분사공(31)이 구성되어 분사 에어의 방향을 조절할 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 배관내 스케일생성 방지와 제거장치.

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