KR20140008015A

KR20140008015A - 배관용 와류 발생장치

Info

Publication number: KR20140008015A
Application number: KR1020120074890A
Authority: KR
Inventors: 문제모
Original assignee: (주)보고텍
Priority date: 2012-07-10
Filing date: 2012-07-10
Publication date: 2014-01-21

Abstract

본 발명은 배관의 내부 수류의 흐름에 와류가 형성되도록 하여 배관 내벽면에 스케일이 발생되지 않도록 하는 배관용 와류 발생장치에 관한 것이다.
종래에는 모터 등의 수단을 이용하여 강제로 와류를 형성시키는 장치들이 제안되어 있으나 이는 전기를 공급해야 함으로써 장치가 매우 복잡하여 제조비 상승과 전기료 등의 비용이 상승되고 소음이 발생되는 등의 문제점들이 내재되어 있었는데 이를 해결하기 위하여, 배관(10)에 결합 고정되는 유도관(21)과, 상기 유도관(21)의 내부에 간격을 두고 설치되어 유체의 흐름을 나선 형상으로 유도하는 나선 형상의 제1 및 제2 와류 유도부재(30)(31)와, 상기 제1 및 제2 와류 유도부재(30)(31)의 사이에 설치되는 임펠러(32)를 포함하는 배관용 와류 발생장치가 제공된다.
따라서 배관의 내측으로 유입되는 유체에 와류를 발생시켜 와류에 의한 스케일의 발생이 미연에 방지되고, 이로 인하여 배관의 수명이 연장되고 제조비 및 관리비가 절감된다.

Description

배관용 와류 발생장치{Vortex generating device for piping}

본 발명은 배관용 와류 발생장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부로 유입되는 유체의 흐름에 강제적으로 와류를 형성시켜 배관 내부에 스케일 등이 발생되는 것을 방지하도록 된 배관용 와류 발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 수돗물을 공급하는 수도관이나 하수를 배출하는 하수관 등의 배관 내에는 물 등의 유체가 흐름에 따라 물 때 등에 의한 스케일이 발생되며, 이러한 스케일은 배관의 내부를 부식시켜 수명을 단축시킬 뿐만 아니라 이물질 등의 흡착으로 내부가 오염되고 유체의 흐름을 방해하는 등의 문제점들이 있었다.

그래서 종래에도 모터 등의 수단을 이용하여 강제로 배관 내부 유체에 와류를 형성시키는 장치들이 제안되어 있으나, 이는 모터 등의 장치에 전기를 공급해야 함으로써 장치가 매우 복잡하여 제조비 상승과 전기료 등의 비용이 발생되고 소음이 발생되는 등의 문제점들이 내재되어 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 배관의 내부에 와류를 형성시키는 와류유도부재를 설치하여 내부로 유입되는 유체의 흐름을 이용하여 와류를 발생시켜 스케일의 발생을 미연에 방지하고 구조를 간략화하여 제조비 및 관리비를 절감하고 배관의 수명을 더욱 연장시킬 수 있는 배관용 와류 발생장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 의한 배관용 와류 발생장치는, 배관에 결합 고정되는 유도관과, 상기 유도관의 내부에 간격을 두고 설치되어 유체의 흐름을 나선 형상으로 유도하는 나선 형상의 제1 및 제2 와류 유도부재와, 상기 제1 및 제2 와류 유도부재의 사이에 설치되는 임펠러를 포함한다.

본 발명은 배관의 내측으로 유입되는 유체에 와류를 발생시켜 와류에 의한 스케일의 발생이 미연에 방지되고, 이로 인하여 배관의 수명이 연장되고 제조비 및 관리비가 절감되는 등의 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 배관용 와류 발생장치를 도시한 결합 도면이고,
도 2는 본 발명에 의한 배관용 와류 발생장치를 도시한 사시도이고,
도 3은 본 발명에 의한 배관용 와류 발생장치를 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명에 의한 배관용 와류 발생장치에서 와류 유도부재를 도시한 사시도이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 배관용 와류 발생장치를 도시한 결합 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 배관용 와류 발생장치를 도시한 결합 도면으로서, 수도관이나 배수관 등의 배관(10)의 도중에 와류 발생수단(20)이 결합 고정된다.

상기 와류 발생수단(20)은 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 유도관(21)의 양 선단 가장자리에 플랜지(22)(23)가 형성되어 있고, 이 플랜지(22)(23)와 상기 배관(10)의 절단부에 형성된 플랜지(11)(12)를 맞대어 볼트(24)로써 체결된다.

상기 와류 발생수단(20)의 결합방식은 볼트 체결방식에 한정하는 것은 아니며, 예컨대 일반적으로 배관의 결합 방식에 적용하는 클램프 고정방식이나 페럴 고정방식 등이 적용될 수 있다.

상기 유도관(21)의 내측에는 내부로 유입된 유체의 흐름을 이용하여 강제적으로 와류가 형성되도록 유도하는 나선형상의 제1 와류 유도부재(30) 및 제2 와류 유도부재(31)가 내장되어 있다.

상기 유도관(21)은 양 가장자리 내측면에는 유체의 흐름을 가속시키도록 양측면에 형성된 경사면에 의해 내부 직경이 작은 가속부(21a),(21b)가 형성되어 있다.

상기 가속부(21a),(21b)는 별도로 내측의 경사면을 가공한 후, 상기 유도관(21)의 내측에 제1 와류 유도부재(30), 임펠러(32) 및 제2 와류 유도부재(31)를 결합한 상태에서 양 선단에 용접 등의 수단으로 상기 가속부(21a),(21b)를 부착하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 가속부(21a),(21b)의 사이에는 상기 제1 와류 유도부재(30) 및 제2 와류 유도부재(31)가 삽입 설치되어 있고, 상기 제1 와류 유도부재(30) 및 제2 와류 유도부재(31)의 사이에는 유체의 흐름에 따라 회전하는 임펠러(32)가 회전 가능하게 결합되어 있다.

상기 임펠러(32)는 양측에 돌출 형성된 축(32a)이 제1 와류 유도부재(30) 및 제2 와류 유도부재(31)의 선단에 회전가능하게 삽입된다.

상기 제1 와류 유도부재(30) 및 제2 와류 유도부재(31)는 흐르는 유체에 와류를 형성하도록 유도하게 되는데, 이는 도 4에 도시한 바와 같이 나선형으로 형성되어 유입된 유체가 나선형으로 유도되어 흐르면서 와류를 형성하게 된다.

상기 와류 발생수단(20)은 배관(10)의 곡선부가 끝나는 부분에 설치하는 것이 유체의 유속이 가속되므로 더욱 효과적으로 와류를 형성하도록 유도하는데 유리하게 된다.

상기 제1 와류 유도부재(30) 및 제2 와류 유도부재(31)는 나선 방향을 서로 반대방향으로 형성되도록 구성됨이 바람직하다.

이는 일 방향으로 유도된 유체의 흐름이 임펠러(32)에 의해 일 방향으로 회전된 후 다시 나선 방향이 반대인 제2 와류 유도부재(31)에 의해 반대방향으로 유도되면서 더욱 강력한 와류를 형성하도록 유도하게 된다.

또한 상기 유도관(21)의 외측, 즉 임펠러(32)가 위치된 부분에는 도 5에 도시한 바와 같이 외부에서 공기를 분사하도록 인젝터 노즐(40)을 결합하면 더욱 임펠러(32)의 회전 속도가 가속되고, 이에 따라 유속이 빨라짐과 동시에 더욱 강력한 와류를 형성하는 것이 가능하게 된다.

상기 제1 와류 유도부재(30) 및 제2 와류 유도부재(31)는 철이나 스테인레스 스티일 등의 금속재로 제조되는 것이 바람직하고, 상기 임펠러(32)는 유체에 살균 기능을 수행하도록 구리로 제조되는 것이 가장 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 배관용 와류 발생장치는 수도관이나 배수관 등의 배관(10)의 도중에 설치되는데, 도 1에 도시한 바와 같이 배관(10)의 굴곡된 부분을 지나서 설치되는 것이 바람직하다.

이렇게 배관(10)에 와류 발생수단(20)이 설치되면 배관(10)의 내부를 흐르는 유체가 굴곡진 부분을 통과하면서 유속이 빨라지게 되는데, 이 유체는 와류 발생수단(20)의 유도관(21)의 내부로 유입되면서 가속부(21a)를 통과하면서 직경이 축소됨에 따라 유속이 더욱 빨라지게 되며, 상기 가속부(21a)를 통과한 유체는 제1 와류 유도부재(30)를 통과하면서 시계방향으로 유도되어 와류가 형성되고, 이 와류는 임펠러(32)를 회전시키면서 통과한 후 다시 제2 와류 유도부재(31)에 의해 반시계 방향으로 유도되어 상기 제1 와류 유도부재(30)과는 반대 방향의 와류를 형성하면서 통과한 후 가속부(21b)에 의해 가속이 이루어진 후 배관(10)을 통과하게 된다.

상기 와류 발생수단(20) 내에서 와류가 형성된 유체는 배관(10)의 내부를 나선형의 와류를 형성하면서 흘러서 충격력을 가하게 됨으로써 배관(10)의 내측면에 이끼나 물때 등의 스케일이 형성된 것을 미연에 방지하게 된다.

또한 상기 임펠러(32)를 통과하는 유체는 상기 임펠러(32)가 구리로 형성됨에 따라 살균이 이루어져 세균 번식 등을 미연에 방지하게 된다.

더욱이 상기 유도관(21)에 임펠러(32)의 대응 위치에 인젝터 노즐(40)이 설치되고, 이 인젝터 노즐(40)을 통하여 고압의 공기나 유체가 분사되면 그 압력에 의해 상기 임펠러(32)의 회전속도가 더욱 빨라짐과 동시에 유체의 유속이 더욱 빨라짐으로써 와류 발생수단(20)을 통과하는 유체의 유속이 빨라지고 더욱 강력한 와류가 형성되며, 이에 따라 배관(10)의 내측면에 와류에 의한 충격력이 전달되어 유체의 흐름에 의한 스케일의 발생이 미연에 방지되어 배관(10)의 수명이 더욱 연장되고, 관리비가 절감되며, 유속을 증가시키기 위한 펌프 등의 장치를 필요로 하지 않으므로 제조비가 절감된다.

10: 배관 20: 와류 발생수단
21: 유도관 21a,21b: 가속부
30: 제1 와류 유도부재 31: 제2 와류 유도부재
32: 임펠러 40: 인젝터 노즐

Claims

배관(10)에 결합 고정되는 유도관(21):
상기 유도관(21)의 내부에 간격을 두고 설치되어 유체의 흐름을 나선 형상으로 유도하는 나선 형상의 제1 및 제2 와류 유도부재(30)(31) 및;
상기 제1 및 제2 와류 유도부재(30)(31)의 사이에 설치되는 임펠러(32)를 포함하는 배관용 와류 발생장치.
제 1 항에 있어서,
상기 유도관(21)은 양 선단 내측에 양측으로 경사면이 형성되어 직경이 다른 부분보다 작게 형성되어 유체의 유속을 가속시키는 가속부(21a),(21b)가 구비된 것을 특징으로 하는 배관용 와류 발생장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 와류 유도부재(30) 및 제2 와류 유도부재(31)는 나선 방향이 서로 반대 방향인 것을 특징으로 하는 배관용 와류 발생장치.
제 1 항에 있어서,
상기 임펠러(32)는 재질이 구리인 것을 특징으로 하는 배관용 와류 발생장치.
제 1 항에 있어서,
상기 유도관(21)의 임펠러(32)에 대응하는 위치에는 유체를 고압으로 분사하는 인젝터 노즐(40)이 결합된 것을 특징으로 하는 배관용 와류 발생장치.