KR20140121127A - 배관 세척 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이송되는 물에 버블과 충격파를 작용시켜 배관의 스케일을 제거하는 배관 세척 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 배관 내부에 부착된 스케일을 제거하는 배관 세척 장치에 있어서, 케이스; 상기 케이스에 부착되어 원수가 유입하는 유입구; 상기 유입구를 통하여 원수를 가압하여 이송하는 펌프; 상기 펌프에서 배출되는 원수를 이송하여 케이스의 일측에 부착된 유출구와 연결되는 주관; 상기 주관에 설치되어 주관을 특정한 주기로 개폐하는 솔레노이드형의 주밸브; 상기 주밸브 후단에 공압을 이용하여 충격파를 주관 내부로 제공하는 충격파 공급기; 상기 펌프 후단의 주관에서 분지하여 상기 충격파 공급기 후단의 주관에 연통되는 바이패스관; 상기 바이패스관에 공압을 공급하는 공압 공급기; 및 상기 공압 공급기 후단에 설치되어 상기 바이패스관에 흐르는 원수에 버블을 형성하는 버블 생성기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배관 세척 장치{Cleaning apparatus of pipe}

본 발명은 배관 세척 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 마이크로 버블을 이용하여 배관에 투입되는 물을 처리하여 배관에 스케일 발생을 방지하는 배관 세척 장치에 관한 것이다.

급속한 산업화와 생활환경의 향상에 의해 공업용수 및 생활용수의 수요량은 증가하고 있는 추세이다. 따라서 수자원은 우리의 가정생활이나 산업활동에 있어서 필수불가결한 요소이다. 그러나 최근 무분별한 물의 남용과 관리소홀로 인하여 수자원이 고갈되고 있으며, 아직 남아있는 수자원도 오염 정도가 악화되고 있는 실정이다. 통상 수자원으로 이용되는 원수는 하천수 및 지하수 등이 이용된다.

그러나 상기 원수에는 불순물들이 포함되어 상기 원수를 사용할 경우 여러 가지 문제를 일으킬 수 있으므로 불순물 처리장치를 이용하여 상기 불순물을 제거한 연후에 사용해야 한다.

상기 불순물 제거장치로 가장 대표적으로 연수기를 들 수 있다. 상기 연수기는 예를 들면 공개실용 제1999-0033815호에 개시된 바와 같이, 이온 교환 수지를 이용하여 물의 불순물을 제거하는 것을 기술적 요지로 한다.

즉, 이온 교환 수지를 이용하여 원수에 포함된 칼슘, 마그네슘, 금속이온 및 중금속이온을 흡착 제거하여 연수로 변환시키는 기능을 수행한다.

상기 연수기는 사용되는 물을 연수화시켜 스케일을 사전에 방지하는 점에서 우수하나, 일정 기간 사용 후에는 상기 이온 교환 수지를 청소해야 하며, 또한 전체 시스템의 구조가 복잡하고 단가가 높은 단점이 있다.

한편, 상기 연수기를 사용하지 않는 경우에는 정기적으로 배관의 스케일 제거하는 작업을 수행하는 방식으로 운영된다.

상기 스케일 제거 방식은 스케일이 부착된 배관에 스케일을 직접 제거하기 위한 작업을 수행하는 방식으로 예를 들면 가요성이 있는 볼이나 브러쉬를 강제로 삽입시켜 배관내부를 세척하는브러쉬 공법, 염산 등과 같이 연성스케일에 대한 용해력이 강한 화공약품을 이용하여 녹을 연화시켜 세관하는 화학세관 공법, 유기산 세정법, 고압수를 노즐을 통하여 피세척물을 고속으로 분사하여 세척하는 고압수 분사 세척법, 샌드블라스팅 공법, 초음파 세척 공법 등이 있다.

상기의 방식들은 배관을 직접 세척하는 점에서 스케일 제거의 효율이 높으나, 스케일 제거 시 배관의 사용이 중단되고, 또한 화학품을 이용하여 작업하는 경우 환경에 악영향을 줄 수 있으며, 특히 배관이 노후된 경우에는 세척 작업에 의하여 배관 자체가 망실될 우려가 있다.

따라서, 배관 자체에 영향이 최소화되면서 친환경적인 배관 세척 장치가 필요한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 이송되는 물에 버블과 충격파를 작용시켜 배관의 스케일을 제거하는 배관 세척 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 배관 내부에 부착된 스케일을 제거하는 배관 세척 장치에 있어서, 케이스; 상기 케이스에 부착되어 원수가 유입하는 유입구; 상기 유입구를 통하여 원수를 가압하여 이송하는 펌프; 상기 펌프에서 배출되는 원수를 이송하여 케이스의 일측에 부착된 유출구와 연결되는 주관; 상기 주관에 설치되어 주관을 특정한 주기로 개폐하는 솔레노이드형의 주밸브; 상기 주밸브 후단에 공압을 이용하여 충격파를 주관 내부로 제공하는 충격파 공급기; 상기 펌프 후단의 주관에서 분지하여 상기 충격파 공급기 후단의 주관에 연통되는 바이패스관; 상기 바이패스관에 공압을 공급하는 공압 공급기; 및 상기 공압 공급기 후단에 설치되어 상기 바이패스관에 흐르는 원수에 버블을 형성하는 버블 생성기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 충격파 공급기는 외부에서 공급되는 공압을 개폐하는 공압 밸브와 상기 공압 밸브에서 배출되는 공압을 상기 주관에 공급하는 공압관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 주배관과 상기 공압 밸브는 제어장치에 의하여 개폐가 제어되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 버블 생성기는 필터를 통과한 원수를 노즐로 분사하여 충격판에 의하여 충돌시키는 노즐부와 원수를 상기 바이패스관으로 안내하는 연결관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 펌프 후단의 주관은 원수에 초음파를 인가하는 초음파 발생기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 버블 생성기 후단의 바이패스관에는 자화기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 배관 세척 장치는 배관의 원수 유입부에 장착하여 유입되는 원수에 버블과 충격파를 작용시켜 배관 벽면에 생성된 스케일을 제거하는 것을 그 특징으로 하므로, 유입 원수 부분에 단순히 설치하여 사용할 수 있으므로, 스케일 제거를 위한 설치가 매우 편리한 효과가 있으며, 충격파 및 버블을 생성하는 전력만 필요하므로 낮은 전력으로 가동되는 효과가 있으며, 또한 화학약품의 미사용으로 사용 후 별다른 후처리가 필요 없어 친환경성을 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 배관 세척 장치의 구성도이며,
도 2는 도 1에 도시된 버블 발생기의 단면도이며,
도 3은 도 1에 초음파 발생기와 자화기가 추가된 다른 실시예이며,
도 4는 도 1의 제어장치의 구성도이며,
도 5는 도 1의 외형을 나타내는 사시도이다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 배관 세척 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 원수(1)를 유입시키는 펌프(10), 상기 펌프(10)의 출력단에 연결되어 원수(1)가 유동하는 주관(20), 상기 주관(20)의 펌프(10) 출력단에서 분지되어 상기 주관(20)의 배출단에 연결되는 바이패스관(30)을 포함하여 구성되며, 상기 주관(20)에는 주밸브(40), 충격파 공급기(50)가 연결되며, 상기 바이패스관(30)에는 공압 공급기(60), 버블 발생기(70)가 장착된다.

또한, 상기 배관 세척 장치(100)는 상기 주밸브(40)와 충격파 공급기(50)의 작동을 제어하기 위하여 제어장치(90)를 포함한다.

또한, 상기 바이패스관(30)의 유입구 및 유출구에는 필요한 경우 조작밸브(81, 82)가 장착되어 바이패스관(30)을 개폐할 수 있으며, 상기 주관(20)에도 조작밸브(83)가 장착되어 주관(20)을 개폐할 수 있게 구현될 수 있다.

먼저, 상기 펌프(10)는 외부의 원수(1)를 유입하는 역할을 하는 것으로 상기 펌프(10)에 의하여 도출되는 원수(1)는 5kgf/cm² 내지 10kgf/cm² 정도의 토출압력을 갖는 것이 바람직하다.

상기 토출압력이 10kgf/cm²이하인 경우에는 원수(1)의 토출압력이 너무 낮아 베관 세척 장치(100)에서 배출되는 처리수에 별도의 펌프를 추가하여 이송해야하는 단점이 있으며, 10kgf/cm²을 초과하는 경우에는 펌프(10)의 용량이 커져 전체 장치의 크기가 증가하는 단점이 있다.

상기 펌프(10)를 통하여 가압된 원수(1)는 주관(20)을 통과하여 이송되며, 상기 주관(20)에는 주밸브(40)가 장착되어 상기 원수(1)의 이송을 조절한다.

상기 주밸브(40)는 솔레노이드 밸브로 구현되며, 상기 제어장치(90)에 의하여 개폐가 조절되나, 일정한 시간을 주기로 개-폐를 반복하도록 구동된다.

상기 주밸브(40) 이후의 주관(20)에는 충격파 공급기(50)되며, 상기 충격파 공급기(50)는 외부에서 공급되는 공압을 개폐하는 공압밸브(51)와 상기 공압밸브(51)를 통과한 공압을 상기 주관(20)에 공급하는 공압관(52)으로 구성된다.

상기 공압밸브(51)에 공급되는 공압은 펌프(10)의 토출압력보다 1~5kgf/cm²높은 압력이며, 상기 공압밸브(51) 역시 상기 제어장치(90)에 의하여 개폐가 일정 주기로 반복하도록 구현된다.

상기 펌프(10)에 의하여 가압된 원수(1)는 상기 주밸브(40)에서 개폐 주기를 3 내지 5초, 상기 공압밸브(51)에 의한 개폐 주기를 1 내지 3초로 구동하는 경우 상기 공압에 의한 충격파가 원수(1)에 공급되어 배관의 세척 특성을 향상시킨다.

그러나 상기 작동 주기는 일예이며, 실제 사용 시에는 상기 주기를 다양하게 조절하여 적용할 수 있다.

한편 상기 바이패스관(30)에는 공압 공급기(60)가 먼저 연결된다. 상기 공압 공급기(60)에서 공급되는 공압은 버블 형성을 위한 것으로 5 내지 10kgf/cm² 압력의 공압이 공급된다.

상기 공압 공급기(60)를 통하여 공급되는 공압은 원수(1)에 혼합되고, 이후 버블 발생기(70)를 통과하여 버블이 생성된다.

상기 버블 발생기(70)는 도 2에 도시된 바와 같이, 원통형의 형상에 끝단에 형성된 노즐(71)과, 상기 노즐(71)의 입구에는 형성된 필터(72), 그리고 노즐(71) 외곽에 부착되는 충격판(73)을 포함하는 노즐부(75)와 상기 노즐부(75)에서 분사된 원수(1)를 다시 바이패스관(30)에 유입시키는 연결관(76)을 포함하여 구성된다.

상기 필터(72)는 원수(1)에 포함된 이물질을 걸러내기 위한 구성이며, 상기 필터(72)를 통과한 원수(1)와 공기의 혼합 유체는 상기 노즐(71)에 의하여 분사되어 충격판(73)에 충돌한 후 버블이 형성되어 상기 바이패스관(30)으로 유입된다.

상기 노즐(71)의 직경은 0.1 내지 0.8mm가 바람직하다. 상기 직경이 0.1mm 미만인 경우에는 물의 유동량이 높지 않은 단점이 있고, 0.8mm를 초과하는 경우에는 버블이 제대로 발생하지 않는 단점이 있다.

상기 노즐부(75)는 노즐(71)에 의한 유동 저항이 있으므로, 필요한 경우 병렬로 다수개 형성할 수 있다.

또한, 상기 조작밸브(81, 82)를 닫아 주관(10)에 설치된 충격파 만으로 배관의 스케일 제거 작업을 수행할 수 있으며, 조작밸브(83)를 닫아 바이패스관(30)만으로도 스케일 제거 작업을 수행할 수 있다.

또한 필요한 경우 도 3에 도시된 바와 같이, 펌프(10)의 토출부 인근의 주관에 초음파 발생기(85)를 추가하여 구성할 수 있다.

상기 초음파 발생기(85)에서 발생된 초음파와 상기 충격파 공급기(50)에 의하여 생성되는 충격파 그리고 바이패스관(30)에서 생성된 버블이 혼합되는 경우에는 버블의 파괴에 의한 충격파, 충격파 및 초음파가 서로 연동되어 스케일 제거 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있으며, 또한 미세 버블은 음이온의 발생을 유도하여 세척성을 향상시키는 효과도 있다.

또한 상기 바이패스관(30)에는 자화기(86)를 추가하여 원수(1) 자체를 육가수로 변화하여 스케일 제거의 효율을 배가시킬 수 있다.

상기 제어장치(90)는 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자가 원하는 입력을 처리할 수 있는 입력부(91)를 포함하며, 또한 사용자 조작 값을 나타내는 출력부(92)를 포함하여 구성되며, 상기 초음파 발생기(85)의 작동도 제어할 수 있게 구성할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 배관 세척 장치(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 박스 형태의 케이스(2)에 원수(1)가 유입되는 유입구(3)와 유입된 원수(1)를 처리한 다음 배출하는 유출구(4)를 구성하고, 상기 유출구(4)를 스케일 제거를 위한 배관에 연결하는 형태로 사용될 수 있으며, 필요한 경우 상기 케이스(2) 하단에 이동용 바퀴를 장착시켜 이동의 편리성을 제공하도록 구성할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시 예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시 예들을 모두 포함한다.

1: 원수 2: 케이스
3: 유입구 4: 유출구
10: 펌프 20: 주관
30: 바이패스관 40: 주밸브
50: 충격파 공급기 51: 공압 밸브
52: 공압관 60: 공압 공급기
70: 버블 발생기 71: 노즐
72: 필터 73: 충격판
75: 노즐부 76: 연결관
81, 82, 83: 조작밸브
85: 초음파 발생기 86: 자화기
90: 제어장치 100: 배관 세척 장치

Claims (6)

1. 배관 내부에 부착된 스케일을 제거하는 배관 세척 장치에 있어서,
   케이스;
   상기 케이스에 부착되어 원수가 유입하는 유입구;
   상기 유입구를 통하여 원수를 가압하여 이송하는 펌프;
   상기 펌프에서 배출되는 원수를 이송하여 케이스의 일측에 부착된 유출구와 연결되는 주관;
   상기 주관에 설치되어 주관을 특정한 주기로 개폐하는 솔레노이드형의 주밸브;
   상기 주밸브 후단에 공압을 이용하여 충격파를 주관 내부로 제공하는 충격파 공급기;
   상기 펌프 후단의 주관에서 분지하여 상기 충격파 공급기 후단의 주관에 연통되는 바이패스관;
   상기 바이패스관에 공압을 공급하는 공압 공급기; 및
   상기 공압 공급기 후단에 설치되어 상기 바이패스관에 흐르는 원수에 버블을 형성하는 버블 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 세척 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 충격파 공급기는 외부에서 공급되는 공압을 개폐하는 공압 밸브와 상기 공압 밸브에서 배출되는 공압을 상기 주관에 공급하는 공압관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배관 세척 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서, 상기 주배관과 상기 공압 밸브는 제어장치에 의하여 개폐가 제어되는 것을 특징으로 하는 배관 세척 장치.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 버블 생성기는 필터를 통과한 원수를 노즐로 분사하여 충격판에 의하여 충돌시키는 노즐부와 원수를 상기 바이패스관으로 안내하는 연결관을 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 세척 장치.
   
5. 청구항 4에 있어서, 상기 펌프 후단의 주관은 원수에 초음파를 인가하는 초음파 발생기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 세척 장치.
   
6. 청구항 5에 있어서, 상기 버블 생성기 후단의 바이패스관에는 자화기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 세척 장치.
   

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