KR100356710B1 - 자력을 이용한 스케일 억제방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자력을 이용하여 스케일을 제거하고자 설치되는 자력발생부의 설치가 간편하게 이루어짐은 물론 그 자력발생부에서 흐르는 유속에 변화를 줄 수 있도록 한 것으로,

양측으로 플랜지가 형성된 연결관의 내부에 자력발생부를 설치하여 이송되는 용수의 스케일을 제거하는 방법에 있어서, 상기 자력발생부를 수개의 막대자석을 N극과 S극이 일정하게 배열되도록 고정캡에 의해 판형태로 형성하고, 그 일단의 각 극성이 상호 교호되게 고정시키면서 상기 다수의 판형태 사이에는 다수의 유로가 형성되도록 일정거리를 이격시켜 설치하되, 그 유로의 전체 단면적은 자력발생부의 전체 단면적 보다 20% 이상을 초과하지 않도록 형성시킴과 아울러 그 유로의 인입부분의 유속을 평균 6m/ses 이상으로 용수를 통과시키는 자력을 이용한 스케일 억제방법 및 그 장치에 관한 것이다.

Description

자력을 이용한 스케일 억제방법 및 그 장치{A method and an apparatus for preventing the formation of scale using the angnetic force}

본 발명은 자력을 이용하여 스케일(scale)을 제거하고자 설치되는 자력발생부의 설치가 간편하게 이루어짐은 물론 그 자력발생부에서 흐르는 유속에 변화를 줄 수 있도록 한 자력을 이용한 스케일 억제방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 보일러나 공업용으로 사용되는 용수는 대부분이 금속재로 제조된 이송관을 통하여 필요로 하는 곳으로 이송되어 지는 데, 그렇게 이송되는 과정에서 상기 용수는 대부분이 이온성분이 함유되어 전도성을 갖고 있는 관계로, 그 전도성을 갖는 용수가 금속재의 이송관 내를 통과하면서 상호적인 물리적변화에 의하여 스케일을 형성하게 되고, 그 스케일이 이송관 내에서 점차적으로 부착 및 적재되어 이송관 내에서의 용수의 흐름을 지연시킴은 물론 이송관을 부식시키는 문제점이 발생하게 되었으며, 심지어는 그 적재되는 스케일로 인하여 이송관을 폐쇄시키거나 파손시키게 되는 문제점이 초래되었다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해소하고자 종래에도 다양한 스케일 제거장치등이 안출되었는 데, 그 중에서도 자력을 이용하여 스케일을 방지하는 여러 방법등이 안출된 바, 이를 첨부된 도면을 참고로 설명하면 다음과 같다.

도 3은 종래 스케일을 억제시키기 위한 제1 실시예로, 용수가 이송되는 이송관(50) 외주면의 양측에 각 극성을 갖는 N극자석(60)과 S극자석(70)을 설치하여 N극에서 발생되는 자력이 화살표와 같이 S극으로 이동하면서, 즉, 상호적인 작용에 의해 N극이 접한 이송관(50)에는 S극이 형성되면서 그 내주면이 N극을 띠게 되고, S극이 접한 이송관(50) 또한 N극이 형성되면서 그 내주면으로 역시 S극이 형성됨에 따라 이송관(50)을 통하여 이송되는 용수에 함유되어 있는 전도성을 갖는 이온성분 등의 결합력을 약하게 하는 것이다.

그러나, 이러한 방법에 있어서는 도면에 도시된 바와 같이 자력의 분포가 화살표 방향같이 이송관(50)의 내주면 외측으로 치우쳐 발생됨에 따라 중심 부분의 자력이 약할 뿐만 아니라, 자석이 이송관(50)의 외부에 설치되어 이송관(50)의 내부로 전달됨에 따라 그 자력이 미약한 점으로 인해 용이한 스케일 방지가 어려웠을 뿐만 아니라, 각 극성을 갖는 자석(60)(70)을 이송관(50)의 외주면으로 설치하기 번거러운 문제점이 발생하였다.

이러한 문제점을 해소하고자 도 4의 제2 실시예에서와 같이 이송관(50) 내부로 N,S극을 갖는 자석(60)(70)을 직접적으로 인입시켜 설치한 바 있었으나, 이는 그 자력이 화살표와 같은 방향인 중심부분으로 치우치게 발생되어 중심부분으로 통과되는 용수에만 영향력을 주는 것이고, 그 외측으로 이송되는 용수에는 별다를 영향력을 주지 못하는 문제점 및 이도 자석(60)(70)을 이송관(50) 내부로 관통되게 설치하는 설치상의 여러 문제점이 발생하게 되었다.

따라서, 근래에는 도 5의 제3 실시예에서와 같이 이송관(50)의 내측으로 서로 다른 극성을 갖는 자석부(60a)(70a)를 양측의 직선방향으로 서로 교호되도록 설치한 방법도 안출된 바, 이도 도시된 화살표 방향과 같이 그 측으로 설치되어 있는 서로 다른 극성으로 자력이 형성됨에 따라 제1 실시예에서와 같은 문제점을 그대로 가지게 되는 문제점이 발생하였다.

그에 따라, 상기한 바와 같은 문제점을 최소화할 수 있도록 본 출원이 실용신안공보 공고번호 제 92-5421호에 기재된 바와 같은 '자계용수 처리장치'를 안출한 바, 이를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.

도 6은 종래 자계용수 처리장치를 나타낸 종단면도로, 양측에 플랜지(200)(200a)를 형성한 관(100) 내에 마그네틱(300)를 내장한 마그네틱보호판(400)을 고정링(500)으로 고정하여 구성된다.

이와같이 구성된 종래의 자계용수 처리장치는 관(100) 내로 이송되는 용수에 함유되어 있는 이온결합한 입자들을 내부에 설치된 마그네틱(300)과 마그네틱(300) 사이에서 발생되는 자력의 밀도에 의해 물리적변화를 일으키게 하여 스케일을 형성하는 것을 방지시켰다.

그러나, 상기한 종래의 자계용수 처리장치에 있어서도 그 내부로 설치된 마그네틱(300)의 자력이 미약하여 용이한 스케일방지가 이루어지지 않았으며, 그 이송되는 용수의 유속에 따라 상기한 문제점이 더욱 크게 발생되는 문제점이 초래되었다.또한, 상기한 종래의 스케일 방지장치에 있어서는 그 관내로 설치되는 자석을 설치하기 곤란한 문제점, 즉 관내의 내면으로 막대자석등을 일일이 직접 용접등을 통하여 고정시킴으로서, 그 설치작업상에 상당히 번거러운 문제점이 발생하였다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하고자 본 출원인이 선출원한 실용신안공보 공고번호 제92 -5421호 "자계용수 처리장치"를 토대로 개량발명한 것으로, 그 목적은 자력을 이용하여 스케일을 제거하고자 설치되는 자력발생부의 설치가 간편하게 이루어짐은 물론 그 자력발생부에서 흐르는 유속에 변화를 줄 수 있도록 자장의 밀도가 최상의 조건으로 형성될 수 있도록 하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 스케일 억제장치의 구성을 나타낸 분해 사시도.

도 2a는 도 1에 따른 결합된 상태의 횡단면도.

도 2b는 도 2a에 따른 종단면도.

도 3은 종래 자력을 이용한 스케일을 억제시키기 위한 제1 실시예.

도 4는 도 3에 따른 제2 실시예.

도 5는 도 3에 따른 제3 실시예.

도 6은 종래 자계용수 처리장치를 나타낸 단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 자력발생부

10 : 자석판부

12 : 막대자석 14 : 고정캡14a : 끼움홈

20,A,B,C : 유로

30 : 고정링

100 : 연결관

200,200a : 플랜지

l,L : 거리

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 양측으로 플랜지가 형성된 연결관의 내부에 자력발생부를 설치하여 이송되는 용수의 스케일을 제거하는 방법에 있어서, 상기 자력발생부를 수개의 막대자석을 N극과 S극이 일정하게 배열되도록 고정캡에 의해 판형태로 형성하고, 그 일단의 각 극성이 상호 교호되게 고정시키면서 상기 다수의 판형태 사이에는 다수의 유로가 형성되도록 일정거리를 이격시켜 설치하되, 그 유로의 전체 단면적은 자력발생부의 전체 단면적 보다 20% 이상을 초과하지 않도록 형성시킴과 아울러 그 유로의 인입부분의 유속을 평균 6m/ses 이상으로 용수를 통과시키는 자력을 이용한 스케일 억제방법을 제공하는 데 있다.

또한, 상기한 방법을 달성하기 위한 본 발명은 양측으로 플랜지가 형성된 연결관의 내부에 유로가 형성되도록 다수의 막대자석이 설치되어 형성되는 자력발생부를 구비한 스케일 방지장치에 있어서, 상기 자력발생부는 중심에서 양측으로 점차적으로 작은 길이를 가지며 내측면에는 끼움홈이 형성되어 다수의 막대자석을 같은 극성이 위치하도록 선단과 끝단으로 형성되는 자성체인 고정캡으로 적층시켜 형성되는 수개의 자석판부와; 상기 자석판부의 일단의 극성이 상이하도록 상기 선단과 끝단의 고정캡 외주연으로 고정링을 결합고정하여서 된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 스케일 억제장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이며, 도 2a는 도 1에 따른 결합된 상태의 횡단면도이고, 도 2b는 도 2a에 따른 종단면도이다.

양측으로 연결수단인 플랜지(200)(200a)가 형성된 연결관(100)의 내부에 유로(20)가 형성되도록 다수의 막대자석(12)이 설치되어 용수가 이송되면서 물리적인 변화에 따라 발생되는 스케일을 방지하고자 형성되는 자력발생부(1)를 구비한 스케일 방지장치에 있어,

본 발명은 상기 자력발생부(1)를 중심에서 양측으로 점차적으로 작은 길이를 가지며 내측면에는 끼움홈(14a)이 형성되어 다수의 막대자석(12)을 같은 극성이 위치하도록 선단과 끝단으로 형성되는 자성체인 고정캡(14)으로 적층시켜 형성되는 수개의 자석판부(10)와,

상기 자석판부(10)의 일단의 극성이 상이하도록 상기 선단과 끝단의 고정캡(14) 외주연으로 고정링(30)에 점용접하여 결합고정하여 된 것을 나타낸 것이다.

따라서, 본 발명의 자력발생부(1)는 하나의 형틀 형태로 제작됨에 따라 외부에서의 제작이 간편하면서 신속하게 이루어질 뿐만 아니라 상기 연결관(100) 내로의 삽입이 원활하게 이루어지고 그 삽입된 자력발생부(1)의 고정링(30)을 일반적인 결합방식인 용접등으로 결합고정시킴에 따라 설치 또한 편리하게 이루어질 수 있는 것이다.

상기에서, 각 자석판부(10) 일단의 극성과 그 측으로 위치하는 각 자석판부(10) 일단의 극성을 서로 상이하도록 설치함에 따라 그 사이는 밀도가 높은 자장이 형성되는 것이다.

또한, 상기 유로(20)는 막대자석(12)의 양단으로 설치된 고정캡(14) 사이의 거리(l)가 자석판부(10)의 막대자석(12)과 막대자석(12) 사이의 거리(L) 보다 좁게 형성되어 짐에 따라 용수가 선단 좁은 곳으로부터 넓은 측으로 유입되어져 와류가 발생하게 되는 것이고, 그로 인해 상기 고정캡(14) 사이의 막대자석(12) 사이에서 더욱 오랜 잔류시간을 가지게 되는 것이다.

그리고, 상기 자석판부(10)의 고정캡(14) 사이로 인입되는 용수에서 스케일이 최소한으로 발생됨과 아울러 제거하기 위해서는 그 유속이 평균 6m/ses 이상의 범위로 통과될 수 있도록 상기 유로(20)의 전체 단면적을 자력발생부(1)의 전체 단면적에 비해 20% 이상을 초과하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용관계를 첨부된 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 연결관(100)으로 인입된 용수는 하나의 형틀 형태로 제작되어 전술한바와 같이 간편하게 설치되는 상기한 자력발생부(1)인 각 자석판부(10)의 선단인 유로(20)로 인입되어 지고, 이때, 상기 자석판부(10)의 각 선단은 서로 다른 극성으로 상호 교호되도록 연속되게 형성되어 있어 자장의 밀도가 상당히 높게 형성되어 있는 관계로, 상기 자력발생부(1)로 통과하는 용수에 함유된 전도성을 갖는 이온입자가 그 높은 자장의 밀도에 의해 발생되는 자력으로 인하여 서로 결합되지 않음은 물론 결합된 이온입자 조차 1차적으로 붕괴시키게 된다.

그런 다음 유로(20)의 선단(A)을 통과하게 되면 그 선단에 비해 비교적 넓은 폭을 갖게 되는 자석막대(12)의 유로(20)(B)에서는 인입부분에서 보다 유속이 저하되면서 와류가 발생하게 되어 오랜 잔류시간을 확보하게 되고 그로 인해 용수의 이온성분이 재차 결합되는 반응성을 상실시키게 된다.

그 후, 다시 유로(20)의 끝단(C)은 상기 자석막대(12)의 유로(B) 보다 선단(A)과 같이 좁은 폭으로 형성되어 다시 빠른 유속으로 배출되어 용수에 함유된 이온성분의 결합을 더욱 방해하게 되어 결국 부동태(不動態)화 됨으로써, 용수가 이송되면서 발생되는 스케일을 최소화시킬 수 있는 조건과, 이미 용수에서 형성된 스케일 또한 붕괴 및 제거시키게 되는 것이다.

다시말해서, 자장의 밀도가 높은 유로(20) 부분의 선단(A)과 중간부분(B) 및 끝단(C) 부분의 유속이 상호 다르게 하여 와류를 발생시킴으로써, 용수에 함유된 전도성을 갖는 이온입자 등이 상호 결합되는 것을 최소화하는 것이다.

또한, 상기 유로(20)의 선단(A)의 자력 방향은 도 2a에서와 같이 N극과 S극 사이로 통과되고, 다시 끝단(C)은 S극과 N극으로 형성되는 자력부분을 통과하게 됨에 따라 서로 다른 자력방향으로 인해 상기한 부동태화를 더욱 크게 갖게 되어 스케일 형성을 보다 저지시키게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 자력을 이용하여 스케일을 제거하고자 설치되는 자력발생부를 하나의 형틀 형태로 형성되어 짐에 따라 제작이 간편함은 물론 그에 따른 연결관 내의 설치 또한 편리하게 이루어질 수 있는 효과를 갖는 것이다.또한, 상기 자력발생부 내로 흐르는 용수의 유속에 변화를 주어 그에 따른 용수에 함유되어 이송되면서 발생되는 스케일을 최소화시킴은 물론 이미 용수속에서 생성된 스케일 또한 최적의 상태로 붕괴 및 제거시킬 수 있는 뛰어난 효과를 갖는 것이다.

Claims (6)

1. 양측으로 플랜지가 형성된 연결관의 내부에 자력발생부를 설치하여 이송되는 용수의 스케일을 제거하는 방법에 있어서, 상기 자력발생부를 수개의 막대자석을 N극과 S극이 일정하게 배열되도록 고정캡에 의해 판형태로 형성하고, 그 일단의 각 극성이 상호 교호되게 고정시키면서 상기 다수의 판형태 사이에는 다수의 유로가 형성되도록 일정거리를 이격시켜 설치하되, 그 유로의 전체 단면적은 자력발생부의 전체 단면적 보다 20% 이상을 초과하지 않도록 형성시킴과 아울러 그 유로의 인입부분의 유속을 평균 6m/ses 이상으로 용수를 통과시키는 자력을 이용한 스케일 억제방법.
2. 양측으로 플랜지가 형성된 연결관의 내부에 유로가 형성되도록 다수의 막대자석이 설치되어 형성되는 자력발생부를 구비한 스케일 방지장치에 있어서, 상기 자력발생부(1)는 중심에서 양측으로 점차적으로 작은 길이를 가지며 내측면에는 끼움홈(14a)이 형성되어 다수의 막대자석(12)을 같은 극성이 위치하도록 선단과 끝단으로 형성되는 자성체인 고정캡(14)으로 적층시켜 형성되는 수개의 자석판부(10)와; 상기 자석판부(10)의 일단의 극성이 상이하도록 상기 선단과 끝단의 고정캡(12) 외주연으로 고정링(30)을 결합고정하여서 된 것을 특징으로 하는 자력을 이용한 스케일 억제장치.
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