KR20130094580A - 스팀 해빙 장치 - Google Patents

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KR20130094580A
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Abstract

본 발명은 동결된 배관 내부로 고온의 스팀을 고압으로 분사할 수 있는 스팀 해빙 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스팀 해빙 장치는, 유체를 수용할 수 있는 내부 공간을 가진 챔버; 상기 유체를 미리 결정된 온도로 가열하여 스팀을 생성할 수 있도록 챔버에 설치된 히터; 상기 히터에 의하여 생성된 상기 챔버 내부의 스팀을 상기 동결된 배관으로 공급할 수 있도록, 상기 챔버와 상기 동결된 배관 사이를 연결하는 스팀 공급부재; 및 상기 동결된 배관에 공급된 스팀에 의하여 생성된 얼음 녹은 물이 외부로 배출되도록 상기 동결된 배관과 연통되는 녹은물 드레인부재;를 구비한다.

Description

스팀 해빙 장치{Steam thawing apparatus}
본 발명은 해빙 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 동결된 배관 내부로 고온의 스팀을 분사하는 스팀 해빙 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 상·하수도 파이프 등의 배관은 수돗물을 공급받거나 생활 폐수를 배출하기 위하여 건물의 내외벽이나 땅속에 설치된다. 그런데, 배관 내부에는 항상 물이 존재하기 때문에 추운 겨울철에 배관이 동결되어 수돗물이 배관을 통해 흐르지 않거나, 생활 폐수를 버릴 수 없는 경우가 종종 발생하게 된다. 이러한 문제는 특히, 물이 배관 내에 정체된 상태로 있을 경우 더욱 빈번하게 발생한다. 게다가, 배관이 심하게 동결되면 배관 자체가 파열되기도 한다.
이에, 동결된 배관을 해빙하기 위해, 물을 히터로 가열하여 발생한 고온의 스팀을 배관에 분사함으로써 배관 내의 얼음을 녹이는 스팀 해빙 장치가 개발되었다.
그러나, 이러한 종래의 스팀 해빙 장치에 구비된 스팀 분사용 연결관을 동결된 배관에 연결한 후에 스팀 해빙 장치를 가동하면, 배관의 입구 근처의 얼음은 녹일 수 있으나, 고온의 스팀이 얼음에 닿으면서 급속도로 냉각되어 미지근한 물이 생성되며, 이 미지근한 물이 동결된 배관에 정체된다. 일단 미지근한 물이 생성되면, 고온의 스팀이 동결된 배관의 내부에 계속적으로 공급된다고 하더라도 스팀이 배관 내부의 얼음에 직접 분사되지 않고, 미지근한 물에 섞여버리게 된다.
이에, 배관에서 동결된 구간의 길이가 매우 짧은 경우에만 극히 제한적으로 해빙 가능하기 때문에, 종래의 스팀 해빙 장치는 실제로 동결된 배관을 해빙하는 데에는 거의 쓸모가 없다는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 배관의 동결 구간의 길이가 긴 경우라도 해빙할 수 있는 스팀 해빙 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 배관 내부의 얼음에 스팀을 직접 분사할 수 있는 스팀 해빙 장치를 제공하는 것에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스팀 해빙 장치는: 유체를 수용할 수 있는 내부 공간을 가진 챔버; 상기 유체를 미리 결정된 온도로 가열하여 스팀을 생성할 수 있도록 챔버에 설치된 히터; 상기 히터에 의하여 생성된 상기 챔버 내부의 스팀을 상기 동결된 배관으로 공급할 수 있도록, 상기 챔버와 상기 동결된 배관 사이를 연결하는 스팀 공급부재; 및 상기 동결된 배관에 공급된 스팀에 의하여 생성된 얼음 녹은 물이 외부로 배출되도록 상기 동결된 배관과 연통되는 녹은물 드레인부재;를 구비한다.
바람직하게, 상기 스팀 공급부재는: 내부로 상기 챔버 내부의 스팀이 인가되며 상기 스팀이 빠져나갈 수 있는 스팀 배출공을 갖는 스팀 배출부; 및 일단이 상기 스팀 배출부에 연통되고 타단이 상기 동결된 배관의 입구부에 삽입되는 스팀 공급관;을 구비한다.
바람직하게, 상기 녹은물 드레인부재는: 상기 동결된 배관과 연결되어 상기 얼음 녹은 물이 유입되는 녹은물 유입부; 및 상기 유입부를 통하여 유입된 상기 얼음 녹은 물이 배출되는 녹은물 배출부;를 구비한다.
바람직하게, 상기 녹은물 드레인부재는 T형 분기관으로 형성된다.
바람직하게, 상기 녹은물 드레인부재가 상기 스팀 공급관을 둘러싸고 있으며, 상기 녹은물 드레인부재가 외부 파이프에 해당하고, 상기 스팀 공급관이 내부 파이프에 해당하는 2중관 구조를 이루고 있다.
바람직하게, 상기 녹은물 드레인부재는 T형 분기관으로 형성되고,
상기 T형 분기관의 일단은 상기 녹은물 유입부에 해당하고, 상기 녹은물 유입부로부터 굴곡된 단은 녹은물 배출부에 해당하며, 상기 얼음 녹은 물이 상기 녹은물 유입부와 상기 녹은물 배출부를 통해서만 흐를 수 있도록, 상기 T형 분기관의 나머지 단의 내측면과 상기 스팀 공급관의 외주면 사이 공간을 씰링하는 씰링부가 상기 나머지 단에 형성된다.
바람직하게, 상기 스팀 공급관의 일단은 상기 씰링부에 고정되며, 상기 나머지 단은 상기 스팀 배출공에 결합된다.
바람직하게, 상기 스팀 공급관의 일단은 상기 씰링부를 관통하여 연장되며, 상기 스팀 배출공에 끼워지고, 상기 나머지 단은 상기 스팀 배출공에 결합되지 않는다.
바람직하게, 상기 스팀 공급관의 외경은 상기 녹은물 유입부와 상기 나머지 단의 내경보다 작다.
바람직하게, 상기 챔버는: 상기 챔버 내부의 압력을 표시하는 압력계; 및 상기 챔버 내부의 압력의 변화에 연동하여 상기 히터를 선택적으로 구동할 수 있는 자동 전원 차단기;를 구비한다.
바람직하게, 상기 자동 전원 차단기는, 상기 챔버의 내부 압력이 미리 결정된 제1 압력(P1)까지 상승하면 상기 히터로 공급되는 전원을 차단하고, 상기 챔버 내부의 압력이 상기 제1 압력(P1)보다 낮은 제2 압력(P2)까지 하강하면 상기 히터로 전원을 다시 공급한다.
바람직하게, 상기 제1 압력(P1)은 8Kgf/cm2 내지 10Kgf/cm2이고, 상기 제2 압력(P2)은 7Kgf/cm2인 것을 특징으로 하는 스팀 해빙 장치.
바람직하게, 상기 스팀 해빙 장치는, 상기 챔버의 외부 표면에 설치된 단열부재를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 스팀 해빙 장치는, 상기 챔버를 수용하는 케이스를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 챔버는, 내부 압력이 미리 결정된 압력이상으로 상승하는 경우 상기 챔버 내부의 스팀을 챔버 외부로 배출시키기 위한 안전밸브를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 챔버는 내부 공간으로 유체를 공급할 수 있는 유체 입구부; 및 상기 챔버 내부의 유체를 상기 챔버 외부로 배출시킬 수 있는 유체 출구부를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 유체는 물을 포함한다.
본 발명에 따른 스팀 해빙 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 배관의 동결구간의 길이가 긴 경우라도 해빙할 수 있는 스팀 해빙 장치를 제공할 수 있다.
둘째, 배관 내부의 얼음에 스팀을 직접 분사할 수 있는 스팀 해빙 장치를 제공할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스팀 해빙 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면도이다.
도 3은 도 1의 일부 구성에 대한 발췌 단면을 나타내는 확대도이다.
도 4는 도 3에 도시된 일부 구성의 변형례를 나타내는 확대도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스팀 해빙 장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스팀 해빙 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스팀 해빙 장치(100)는, 유체를 수용할 수 있는 내부 공간을 가진 챔버(10)와, 상기 챔버(10) 내부의 유체를 가열하여 스팀을 생성하는 히터(30)와, 챔버(10) 내부와 동결된 배관(60, 도 3 참조) 사이를 연결하는 스팀 공급부재(40)와, 동결된 배관(60)에서 생성된 얼음 녹은 물이 배출되는 녹은물 드레인부재(50)를 구비한다.
상기 챔버(10)는 그 내부에 물을 비롯한 유체(이하, '물'이라 한다)를 수용할 수 있는 내부 공간을 가지며, 높은 압력에 의하여 파손되는 것을 방지하기 위하여 10Kgf/cm2이 넘는 압력에도 충분히 견딜 수 있는 강도를 갖도록 제조된다.
상기 챔버(10)의 외부 표면에는 단열부재(12)가 설치되는 것이 바람직하며, 케이스(14)는 단열부재(12)가 설치된 챔버(10)를 전체적으로 둘러싸고 있다. 단열부재(12)가 설치되면 챔버(10)의 열손실이 줄어들게 되며 이로 인해 챔버(10) 내부의 압력도 쉽게 떨어지지 않는 장점이 있다. 게다가, 챔버(10)의 열이 케이스(14)에 잘 전달되지 않기 때문에 케이스(14)가 챔버(10)에 의하여 2차적으로 가열되는 현상을 방지할 수 있고, 이 때문에, 작업자가 화상을 입을 우려가 없다는 장점이 있다.
히터(30)는 상기 챔버(10)의 내부 공간에 설치되며 물을 미리 결정된 온도로 가열할 수 있다. 또한, 히터(30)는 챔버(10)에 저장된 물의 수위가 낮더라도 물에 잠긴 상태에서 물을 가열할 수 있도록 챔버(10) 내부 공간 중 하단 부위에 설치되는 것이 바람직하다. 히터(30)의 표면은 방수처리 되며, 전원 공급을 위하여 전원 플러그(34)가 히터(30)의 일단에 연결된다.
그리고, 챔버(10)는 챔버(10) 내로 유체를 공급할 수 있는 유체 입구부(17)와, 챔버(10) 내에 수용된 유체를 챔버(10) 외부로 배출시킬 수 있는 유체 출구부(18)를 구비한다. 유체 입구부(17)에는 챔버(10)의 내부 공간과 외부 공간을 연통시키거나 차단시킬 수 있는 유체 입구 레버(17a)가 설치되며, 유체 입구부(17)에는 유체 입구부 마개(17b)가 설치될 수 있다.
유체 입구 레버(17a)를 개방 위치에 둔 상태에서 유체 입구부(17)의 단부를 통하여 물을 부어, 챔버(10) 내에 물을 저장할 수 있다.
유체 출구부(18)는 해빙 작업이 완료된 이후에 챔버(10) 내부에 수용되어 있는 물을 배수하기 위한 부재로서, 챔버(10) 내부의 물이 완전히 배수될 수 있도록 챔버(10)의 하방에 설치되는 것이 바람직하며, 유체 출구부(18)에 구비된 개폐 레버를 개방 위치에 두면 챔버(10) 내부의 물을 배수할 수 있다.
안전밸브(2)는 챔버(10)의 폭발을 미연에 방지할 수 있는 구성으로서, 평상시에는 폐쇄 상태에 있다가, 챔버(10) 내부 공간의 압력이 미리 결정된 압력 이상으로 과도하게 상승하면 개방 상태로 변하면서 챔버(10) 내부의 스팀을 챔버(10)의 외부로 배출시킨다. 도면 상에서는 안전밸브(2)가 후술할 스팀 배출부(42)에 부설되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 별도의 부재로서 챔버(10)에 직결되어 설치될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 챔버(10)는 챔버(10) 내부의 압력을 표시하는 압력계(20)와, 상기 챔버(10) 내부의 압력을 미리 설정된 특정한 압력 범위 내에서 조절하는 자동 전원 차단기(22)를 구비하는 것이 더욱 바람직하다. 자동 전원 차단기(22)는 상기 챔버(10) 내부의 압력이 미리 설정된 제1 압력(P1)까지 상승하면 상기 히터(30)로 공급되는 전원을 차단하고, 상기 챔버(10) 내부의 압력이 상기 제1 압력(P1)보다 낮은 제2 압력(P2)까지 하강하면 상기 히터(30)로 전원을 다시 공급하도록 작동하여, 스팀의 압력 및 온도를 해빙 작업에 최적인 상태로 유지할 수 있다.
여기서, 상기 제1 압력(P1)은 8Kgf/cm2 내지 10Kgf/cm2이고, 상기 제1 압력(P1)보다 낮은 제2 압력(P2)은 7Kgf/cm2으로 설정할 수 있으며, 바람직하게는, 상기 제1 압력(P1)은 9Kgf/cm2 내지 10Kgf/cm2이고, 상기 제1 압력(P1)보다 낮은 제2 압력(P2)은 8Kgf/cm2으로 설정할 수 있다.
그리고, 본 발명의 스팀 해빙 장치(100)에는 히터(30)에 공급되는 전원이 비정상적으로 높거나 누전이 발생하여 히터(30) 및 히터를 제어하는 회로 등의 파손되는 것을 방지하기 위하여, 누전 차단기(24)가 설치될 수 있다.
한편, 상기 챔버(10)는, 챔버(10) 내부에 수용된 유체의 수위를 표시하는 유량 표시부(11)를 구비할 수 있다. 유량 표시부(11)는 투명 또는 반투명한 관으로 형성되며, 유량 표시부(11)의 상단과 하단은 모두 챔버(10)에 연통되어 있어서 챔버(10) 내부의 물과 공기가 유량 표시부(11)를 통해 자유롭게 유동 가능하게 되어 있다. 유량 표시부(11)를 통하여 챔버(10) 내부에 얼마만큼의 물이 수용되어 있는지를 쉽게 파악할 수 있어, 챔버(10) 내부의 수위를 적정하게 맞추는 것이 용이하다.
그리고, 본 발명에 따른 스팀 해빙 장치(100)는 동결된 배관(60)이 있는 장소에 쉽게 운반할 수 있도록 케이스(14)의 상부에 설치된 손잡이부(16)를 구비하는 것이 바람직하다.
도 3은 도 1의 일부 구성에 대한 발췌 단면을 나타내는 확대도로서, 스팀 공급부재와 녹은물 드레인부재의 평면도이다.
이하에서는, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본원발명의 바람직한 실시예에 따른 스팀 해빙 장치(100)에 구비된 스팀 공급부재(40)와 녹은물 드레인부재(50)에 대하여 설명하도록 한다.
스팀 공급부재(40)는 히터(30)에 의하여 생성된 챔버(10) 내부의 스팀을 동결된 배관(60)으로 공급할 수 있도록, 챔버(10)와 동결된 배관(60) 사이를 연결한다. 또한, 스팀 공급부재(40)는 전술한 바와 같이, 히터(30)에 의하여 가열되어 챔버(10) 내부에 수용되어 있는 스팀이 내부로 인가되며 상기 스팀이 빠져 나갈수 있는 스팀 배출공(42b)을 갖는 스팀 배출부(42)와, 일단이 상기 스팀 배출부(42)에 연통되고 타단이 동결된 배관(60)의 입구부에 삽입되는 스팀 공급관(46)을 구비한다.
스팀 배출부(42)는 스팀 배출레버(42a)를 개방 상태 또는 폐쇄 상태에 위치시키는 것에 의하여 챔버(10) 내의 가열된 스팀을 챔버(10)의 외부로 선택적으로 배출할 수 있다.
스팀 공급관(46)은 그 외경이 동결된 배관(60)의 내경보다는 충분히 작은 것이 바람직하다. 여기서 외경이 충분히 작다는 것은 '스팀 공급관(46)을 동결된 배관(60)의 내부로 삽입하는 데에 있어서, 배관(60)의 내면과 스팀 공급관(46)의 외면이 지속적으로 마찰되어 삽입 자체가 실질적으로 불가능한 외경보다는 작은 외경을 갖는다'는 것을 의미한다. 이러한 관점에서 스팀 공급관(46)의 외경은 도 3에 도시된 것과 같이, 배관(60) 내경의 1/2 이하인 것이 바람직하다. 또한, 스팀 공급관(46)은 잘 휘어지는 동시에 배관(60)의 깊숙한 곳까지 들어갈 수 있도록 소정의 강성을 지녀야 한다. 그리고, 이를 위해 PVC, 테프론, 또는 이 둘을 복합한 재질로 형성된다.
스팀 배출레버(42a)를 개방 상태에 두면, 챔버(10) 내부의 스팀이 스팀 배출부(42) 및 스팀 공급관(46)을 통과하여 동결된 배관(60)의 내부로 분사된다.
녹은물 드레인부재(50)는, 동결된 배관(60) 내로 공급된 스팀에 의하여 배관(60) 내의 얼음(70)이 녹아 생성된 얼음 녹은 물을 외부로 배출한다. 녹은물 드레인부재(50)는 동결된 배관과 연결되어 얼음 녹은 물이 유입되는 녹은물 유입부(51)와, 상기 녹은물 유입부(51)를 통하여 유입된 얼음 녹은 물이 배출되는 녹은물 배출부(53)를 구비한다.
도 3에는, T형 분기관이 녹은물 드레인부재(50)를 이루고 있는 예시적 실시예가 도시되어 있으며, 도 3을 기준으로 했을 때, T형 분기관(50, 녹은물 드레인부재)의 일단은 녹은물 유입부(51)에 해당하고, 이 녹은물 유입부(51)로부터 굴곡된 단은 녹은물 배출부(53)에 해당한다. 그리고, 이 두 개의 단(51, 53)을 제외한 나머지 단(52)이 있다. 즉, 상기 녹은물 유입부(51)와 나머지 단(52) 사이에 녹은물 배출부(53)가 형성된 것이다.
녹은물 유입부(51)는 어댑터(51a)에 의하여 상기 동결된 배관(60)과 연결될 수 있다. 그리고, 상기 녹은물 유입부(51)는 연결관(51b)을 추가적으로 구비하여, 스팀 해빙 장치(100)를 동결된 배관(60)에 매우 가깝게 근접시키지 않더라도 해빙 작업이 가능하도록 할 수 있다.
상기 나머지 단(52)은 상기 녹은물 유입부(51)와 직선상에 놓이는데, 상기 스팀 공급관(46)이 상기 나머지 단(52)과 상기 녹은물 유입부(51)의 내부를 지나가게 된다. 다시 말해, 녹은물 드레인부재(50)는 스팀 공급관(46)을 둘러싸고 있으며, 녹은물 드레인부재(50)가 외부 파이프에 해당하고, 스팀 공급관(46)이 내부 파이프에 해당하는 2중관 구조를 이루고 있다.
그리고, 얼음 녹은 물이 녹은물 유입부(51)와 후술할 녹은물 배출부(53)를 통해서만 흐를 수 있도록, 나머지 단(52)의 내측면과 스팀 공급관(46)의 외주면 사이 공간을 씰링하는 씰링부(52a)가 나머지 단(52)의 내부에 형성될 수 있다. 이 씰링부(52a)는 나머지 단(52)과 일체로 형성될 수도 있고, 나머지 단(52)과는 별도의 부재로서 나머지 단(52)의 내부에 결합될 수 도 있다.
스팀 공급관(46)의 일단은 씰링부(52a)에 끼워져 고정되며, 나머지 단(52)이 스팀 배출공(42b)에 결합된다.
녹은물 배출부(53)를 통해서 얼음 녹은 물이 빠져 나가게 되며, 녹은물 배출부(53)에 녹은물 배출레버(58)가 설치되거나, 도 3에 도시된 것과 같이, 드레인 관(56)이 녹은물 배출부(53)에 결합되고 드레인 관(56)에 녹은물 배출레버(58)가 설치될 수 있다. 녹은물 배출레버(58)를 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 조절하여, 얼음 녹은물이 배출되는 유량을 조절할 수 있다. 그리고, 드레인 관(56)의 단부는 니플이 형성될 수 있는데, 이 니플에 호스를 연결하여 얼음 녹은물이 개수구 또는 하수도로 흘러나가게 할 수 있다.
스팀 공급관(46)은 녹은물 유입부(51)와 나머지 단(52)의 내부를 관통하여 배치되며, 상술한 바와 같이 스팀 공급관(46)의 외경은 녹은물 유입부(51) 내경과 나머지 단(52)의 내경보다 작다.
도 4는 도 3에 도시된 일부 구성의 변형례를 나타내는 확대도이다.
이하에서는 도 4를 참조하여, 스팀 배출공(52b)과 스팀 공급관(46)이 다른 방식으로 연결되는 변형례에 대하여 설명하도록 한다.
녹은물 드레인부재(50)의 나머지 단(52)에는 씰링부(52a)가 설치되어 있는데, 도 3과 비교했을 때, 스팀 공급관(46)의 일단이 더 길게 연장되어 씰링부(52a)를 관통하여 배치된 것을 확인할 수 있다. 그리고, 스팀 공급관(46)의 일단은 스팀 배출공(42b)에 끼워지게 된다. 그리고, 나머지 단(52)은 스팀 배출공(42b)에 결합되지는 않고, 단지 스팀 공급관(46)과 나머지 단(52) 사이로 얼음 녹은 물이 누출되는 것을 방지하기 위하여 씰링부(52a)를 구비하고 있을 뿐이다.
또한, 도 4에 도시된 변형례 외에도, 스팀 배출공(42b)로부터 인가되는 스팀이 스팀 공급관(46)에 공급될 수 있는 구조인 한, 스팀 공급관(46)이 스팀 배출부(42)와 연통될 수 있는 구조는 자유롭게 채택할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스팀 해빙 장치(100)의 작동에 대하여 설명하도록 한다.
녹은물 드레인부재(50)의 녹은물 유입부(51)을 동결된 배관(60)에 직접 체결하거나 별도의 연결관(4)을 개재하여 체결하고, 챔버(10) 내부에 유체 입구부(17)를 통하여 물을 채워 넣은 상태에서, 히터(30)를 가동하여 챔버(10) 내부의 압력이 제1 압력(P1)에 도달할 때까지 대기한다. 그리고, 챔버(10) 내부의 압력이 제1 압력(P1)에 도달하면, 스팀 배출레버(42a)를 서서히 개방하여 동결된 배관(60)의 내부로 고온 고압의 스팀을 공급한다. 물론, 스팀을 공급하는 초기에는 스팀의 압력이 떨어지는 것을 방지하기 위하여 녹은물 배출레버(58)는 폐쇄 상태로 둔다. 도 3을 참조하면, 스팀은 실선 화살표 방향을 따라 배관(60)까지 공급된다. 동결된 배관(60) 내부의 얼음(70)에 스팀이 닿게 되면 얼음 녹은물이 생성되고, 이 얼음 녹은물은 녹은물 유입부(51)로 유입된다. 도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이, 씰링부(52a)는 나머지 단(52)의 내경과 스팀 공급관(46)의 외경 사이를 씰링하고 있기 때문에 나머지 단(52)을 통해서는 얼음 녹은물이 빠져 나갈 수 없고, 당연히 도 3 및 도 4의 점선 화살표 방향을 따라 녹은물 배출부(53)를 통하여 빠져 나가게 된다.
상술한 바와 같이, 동결된 배관(60)의 내부로 스팀이 공급되는 초기에는 녹은물 배출레버(58)를 폐쇄 상태로 두지만, 스팀에 의하여 얼음(70)이 녹아 얼음 녹은물이 생성되면 녹은물 배출레버(58)를 개방하여 얼음 녹은물을 배출시킨다. 이로 인해, 얼음 녹은 물은 동결된 배관(60)의 내부에 정체되지 않고, 녹여야 할 얼음(70)에 고온 고압의 스팀이 계속 분사될 수 있게 된다. 다만, 얼음(70)에 분사되는 스팀의 압력이 일시에 떨어져서 해빙 속도가 저하되는 현상을 방지하기 위하여, 녹은물 배출레버(58)는 일시에 개방하기 보다는 점진적으로 개방하는 것이 바람직하다. 또한, 압력계(20)에 표시되는 스팀의 압력을 확인하면서 녹은물 배출레버(58)의 개방 정도를 조절하는 것이 바람직하다.
해빙 작업을 수행할 때에는, 압력계(20)에 표시되는 압력이 제1 압력(P1)과 제2 압력(P2) 사이에서 유지되는 한도 내에서 스팀 배출레버(42a)와 녹은물 배출레버(58)를 조작하는 것이 바람직하며, 스팀 배출레버(42a)의 개방 정도가 클수록, 녹은물 배출레버(58)의 개방 정도도 크게 조절하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에서 동결된 배관(60)의 해빙을 위하여 사용되는 스팀은 통상적인 끓는 물보다는 훨씬 고온이어야만 높은 해빙 효율을 유지할 수 있다. 또한, 스팀은 동결된 배관(60) 내부의 얼음(70)을 밀치고 나갈 수 있는 충분한 압력을 가져야 한다. 엄밀한 의미에서는 스팀의 압력이 제2 압력(P2)이 되더라도 해빙 작업의 개시가 가능하지만, 상술한 바와 같이, 이보다 높은 제1 압력(P1)에 다다른 상태에서 해빙 작업을 개시하는 것이 해빙 효율이 높다.
스팀의 압력이 7Kgf/cm2 내지 10Kgf/cm2인 경우에, 스팀의 온도는 160℃~170℃가 되며, 이 압력과 온도 범위의 스팀을 동결된 배관(60)에 분사하는 경우, 배관(60) 중 동결된 부위를 5m만큼 해빙하는 데에 20분이 걸리고, 배관(60) 중 동결된 부위를 10m만큼 해빙하는 데에 50분이 걸리는 것을 실험적으로 확인하였다.
배관(60) 내부에 아직 해빙되지 않은 얼음(70)이 남아있는 경우에는, 스팀 배출부(42)로부터 분사된 스팀이 얼음(70)에 부딪히게 되고, 스팀과 물의 혼합유체가 도 3의 점선 화살표 방향을 따라서 이동하며 결국 녹은물 배출부(53)을 통해 외부 공간으로 배출된다. 그리고, 이 혼합유체가 녹은물 배출부(53)을 통하여 외부로 배출될 때에는 녹은물 드레인부재(50)에서 부글거리는 소리가 난다.
그러나, 배관(60)의 해빙이 완료되면 배관(60) 내부를 막고 있는 얼음(70)이 없기 때문에, 녹은물 배출레버(58)를 완전 개방 상태에 두더라도 상기 혼합유체가 얼음(70)에 부딪히지 않으며, 녹은물 배출부(53)을 통하여 매우 적은 양만 배출되거나, 전혀 배출되지 않는다. 또한, 녹은물 드레인부재(50)에서 부글거리는 소리가 확연하게 줄어들거나, 전혀 나지 않는다. 이와 같이, 녹은물 배출부(53)을 통하여 배출되는 혼합유체의 양과, 소리의 크기를 통하여 해빙작업의 완료 여부를 쉽게 알 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
2 : 안전밸브 10 : 챔버
11 : 유량 표시부 12 : 단열부재
14 : 케이스 16 : 손잡이부
17 : 유체 입구부 17a : 유체 입구 레버
17b : 유체 입구부 마개 18 : 유체 출구부
20 : 압력계 22 : 자동 전원 차단기
24 : 누전 차단기 30 : 히터
34 : 전원 플러그 40 : 스팀 공급부재
42 : 스팀 배출부 42a : 스팀 배출레버
42b: 스팀 배출공 46 : 스팀 공급관
50 : 녹은물 드레인부재 51 : 녹은물 유입부
51a : 어댑터 51b : 연결관
52 : 나머지 단 52a : 씰링부
53 : 녹은물 배출부 56 : 드레인 관
58 : 녹은물 배출레버 60 : 배관
70 : 얼음 100 : 스팀 해빙 장치

Claims (17)

  1. 유체를 수용할 수 있는 내부 공간을 가진 챔버;
    상기 유체를 미리 결정된 온도로 가열하여 스팀을 생성할 수 있도록 챔버에 설치된 히터;
    상기 히터에 의하여 생성된 상기 챔버 내부의 스팀을 상기 동결된 배관으로 공급할 수 있도록, 상기 챔버와 상기 동결된 배관 사이를 연결하는 스팀 공급부재; 및
    상기 동결된 배관에 공급된 스팀에 의하여 생성된 얼음 녹은 물이 외부로 배출되도록 상기 동결된 배관과 연통되는 녹은물 드레인부재;를 구비한 것을 특징으로 하는 스팀 해빙 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스팀 공급부재는:
    내부로 상기 챔버 내부의 스팀이 인가되며 상기 스팀이 빠져나갈 수 있는 스팀 배출공을 갖는 스팀 배출부; 및
    일단이 상기 스팀 배출부에 연통되고 타단이 상기 동결된 배관의 입구부에 삽입되는 스팀 공급관;을 구비한 것을 특징으로 하는 스팀 해빙 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 녹은물 드레인부재는:
    상기 동결된 배관과 연결되어 상기 얼음 녹은 물이 유입되는 녹은물 유입부; 및
    상기 녹은물 유입부를 통하여 유입된 상기 얼음 녹은 물이 배출되는 녹은물 배출부;를 구비한 것을 특징으로 하는 스팀 해빙 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 녹은물 드레인부재는 T형 분기관으로 형성된 것을 특징으로 하는 스팀 해빙 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 녹은물 드레인부재가 상기 스팀 공급관을 둘러싸고 있으며,
    상기 녹은물 드레인부재가 외부 파이프에 해당하고, 상기 스팀 공급관이 내부 파이프에 해당하는 2중관 구조를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 스팀 해빙 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 녹은물 드레인부재는 T형 분기관으로 형성되고,
    상기 T형 분기관의 일단은 상기 녹은물 유입부에 해당하고, 상기 녹은물 유입부로부터 굴곡된 단은 녹은물 배출부에 해당하며,
    상기 얼음 녹은 물이 상기 녹은물 유입부와 상기 녹은물 배출부를 통해서만 흐를 수 있도록, 상기 T형 분기관의 나머지 단의 내측면과 상기 스팀 공급관의 외주면 사이 공간을 씰링하는 씰링부가 상기 나머지 단에 형성된 것을 특징으로 하는 스팀 해빙 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스팀 공급관의 일단은 상기 씰링부에 고정되며,
    상기 나머지 단은 상기 스팀 배출공에 결합되는 것을 특징으로 하는 스팀 해빙 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 스팀 공급관의 일단은 상기 씰링부를 관통하여 연장되며, 상기 스팀 배출공에 끼워지고,
    상기 나머지 단은 상기 스팀 배출공에 결합되지 않는 것을 특징으로 하는 스팀 해빙 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 스팀 공급관의 외경은 상기 녹은물 유입부와 상기 나머지 단의 내경보다 작은 것을 특징으로 하는 스팀 해빙 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 챔버는:
    상기 챔버 내부의 압력을 표시하는 압력계; 및
    상기 챔버 내부의 압력의 변화에 연동하여 상기 히터를 선택적으로 구동할 수 있는 자동 전원 차단기;를 구비한 것을 특징으로 하는 스팀 해빙 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 자동 전원 차단기는, 상기 챔버의 내부 압력이 미리 결정된 제1 압력(P1)까지 상승하면 상기 히터로 공급되는 전원을 차단하고, 상기 챔버 내부의 압력이 상기 제1 압력(P1)보다 낮은 제2 압력(P2)까지 하강하면 상기 히터로 전원을 다시 공급하는 것을 특징으로 하는 스팀 해빙 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 압력(P1)은 8Kgf/cm2 내지 10Kgf/cm2이고, 상기 제2 압력(P2)은 7Kgf/cm2인 것을 특징으로 하는 스팀 해빙 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 챔버의 외부 표면에 설치된 단열부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 스팀 해빙 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 챔버를 수용하는 케이스를 더 구비한 것을 특징으로 하는 스팀 해빙 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 챔버는, 내부 압력이 미리 결정된 압력이상으로 상승하는 경우 상기 챔버 내부의 스팀을 챔버 외부로 배출시키기 위한 안전밸브를 더 구비한 것을 특징으로 하는 스팀 해빙 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 챔버는 내부 공간으로 유체를 공급할 수 있는 유체 입구부; 및
    상기 챔버 내부의 유체를 상기 챔버 외부로 배출시킬 수 있는 유체 출구부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 스팀 해빙 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 유체는 물을 포함한 것을 특징으로 하는 스팀 해빙 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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