KR100453520B1 - 관 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세정얼룩이 생기지 않고 세정시간을 단축할 수 있으면서도 1m 를 초과하는 큰 길이의 관도 간단하게 세정할 수 있는 관 세정장치에 관한 것으로, 고압유체의 공급원에서 고압유체를 받아 고압호스에 중심축을 중심으로 회전을 하게 하는 호스회전유닛과, 고압호스에 그 축방향의 진퇴이동을 하게 하는 호스이송장치, 고압호스의 선단에 설치된 노즐 및, 이 노즐의 진행방향 좌우양측에 설치된 직경이 다른 한쌍의 분사구를 포함하여 이루어지며, 한 쌍의 분사구로부터 동시에 고압수를 분사하면 고압수의 분사압 차이에 의해 노즐은 관내벽에 한쪽 방향으로 치우치면서 근접하여 관내벽을 나선상으로 이동하면서 세정할 수 있도록 한 것이다.

Description

관 세정장치{PIPE WASHING APPARATUS}

본 발명은 송유관, 상하수도관 등의 관 내벽을 세정하는 관 세정장치에 관한 것으로, 특히 관로에 분사노즐을 진입시켜 분사노즐로부터 고압으로 분사되는 유체를 이용하여 관 벽에 부착된 이물질들을 제거하는 관 세정장치에 관한 것이다.

일반적으로 송유관, 상하수도관 등 관 종류의 내벽을 세정하는 것은 분사(제트)노즐에서 분사되는 고압수에 의해 관 내벽에 쌓여 있는 녹이나 슬러지 등을 제거하는 방법을 들 수 있다.

여기서, 상기 분사노즐은 호스에 접속된 중심관의 선단에서 방사상으로 4 내지 6개의 지관(枝管)이 연장되고, 각 지관은 우산살과 같이 후방으로 경사되어 있으며 그 선단에는 분사구가 형성되어 있다.

따라서, 노즐로부터 고압수가 후방으로 경사되게 분사되면 고압수에 의해 관벽이 세정됨과 동시에 노즐에 전진하는 힘이 가해져서 노즐은 가볍게 관로내를 이동할 수 있게 된다.

그러나, 상기의 방법은 분사노즐을 이동시키는데는 작업원이 일일이 수작업으로 해야 하기 때문에 많은 인원이 필요하고, 보내는 속도가 일정하게 유지되기어렵기 때문에 관벽에 세정얼룩이 생기기 쉽고, 이러한 세정얼룩을 방지하기 위해서는 세정시간을 길게하여야 한다는 문제점이 있었다.

또한, 상술한 분사노즐은 직경이 대략 20cm 이내의 관 세정에는 유효하나, 20cm 이상의 직경을 갖는 관의 경우 완전히 수작업으로 분사노즐을 취급해야 한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 관벽에 세정얼룩이 생기지 않으면서도 세정시간을 단축할 수 있고, 시간을 단축할 수 있으며, 1m 를 초과하는 큰 직경을 갖는 관에 대해서도 간단하게 세정할 수 있도록 한 관 세정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 관 세정장치를 나타낸 개략적인 구성도,

도 2a는 본 발명에서 호스이송장치의 요부를 나타낸 사시도,

도 2b는 도 2a에서 X-X선에 따른 단면도,

도 3은 본 발명에서 분사노즐의 개략적인 사시도,

도 4a는 본 발명에서 분사노즐에 구비된 굴곡가이드의 사용상태를 설명하기 위한 도면,

도 4b는 도 4a에서 분사노즐에 구비된 굴곡가이드의 개략적인 단면도,

도 5는 본 발명에 의해 고압수를 분사하여 관내벽을 세정방법을 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 관 세정장치 11 : 유체공급원

12 : 연결호스 13 : 호스회전유닛

14 : 고압호스 15 : 호스이송장치

16 : 분사노즐 17 : 차륜

18 : 윈치 19a,19b : 장구형롤러

20a,20b : 분사구 21 : 베어링

22 : 굴곡가이드 23 : 원

100 : 관

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세정장치는, 유체에 압력을 가하여 고압유체를 발생시키는 공급원과, 이 공급원과 연결호스를 매개로 연결됨과 더불어 일측에 결합된 고압호스를 회전시키는 호스회전유닛, 상기 호스회전유닛에 의해 회전되는 상기 고압호스를 지지함과 동시에 고압호스를 그 축 방향으로 진퇴시키기 위한 한쌍의 장구형롤러를 갖춘 호스이송장치 및, 상기 고압호스의 선단에 설치되면서 서로 직경이 다른 한 쌍의 분사구를 구비한 분사노즐을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시례를 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 관 세정장치를 나타낸 개략적인 구성도로서, 관 세정장치(10)는 고압유체의 공급원(11)과, 이 고압유체공급원(11)에 연결호스(12)를 매개로 하여 접속되는 호스회전유닛(13), 이 호스회전유닛(13)에 연결되어 회전되는 고압호스(14), 이 고압호스(14)을 지지함과 더불어 세정위치로 안내 이송하는 호스이송장치(15) 및, 이 고압호스(14)의 선단에 설치되어 고압유체를 분출하는 분사노즐(16)로 구성되어 있다.

상기 고압유체의 공급원(11)으로서는 고압세정차가 사용되고 있으며, 이 고압세정차는 120㎫ 정도의 고압수를 500 ㎥/hr 정도로 토출하는 능력을 갖춘 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 호스회전유닛(13)은 고압유체의 공급원(11)에서 연결호스(12)를 거쳐 고압수를 받아 고압호스(14)에 공급함과 동시에 공지된 구성에 따라 고압호스(14)에 그 중심축(14a)을 중심으로 정회전 혹은 역회전을 주는 것이다.

그리고, 상기 호스회전유닛(13) 하부에는 차륜(17)이 구비되어 고압호스(14)가 관(100)내를 진퇴함에 따라 호스회전유닛(13)이 화살표(↔)방향으로 진퇴할 수 있도록 되어 있다. 여기서, 상기 차륜(17)의 이동경로상에 레일을 부설하여 호스회전유닛(13)의 진퇴를 더욱 원활하게 하는 것이 바람직하다.

아울러, 관벽의 세정이 다 이루어졌을 때와 같이 고압호스(14)가 관(100)내부로부터 후퇴하는 경우, 필요에 따라 호스회전유닛(13) 후방에 윈치(winch; 18)를 설치하여 고압호스(14)의 후퇴이동을 신속하게 할 수도 있다.

도 2는 본 발명에서 호스이송장치(15)의 요부를 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이, 호스이송장치(15)에는 같은 방향으로 회전하는 한쌍의 장구형롤러(19a,19b)가 도시되지 않는 프레임에 설치되어 있고, 이 한쌍의 장구형롤러(19a,19b)사이에는 회전하는 고압호스(14)가 삽통되어 있다. 상기 장구형롤러(19a,19b)는 고압호스(14)의 회전 및 이송을 원활하게 함과 동시에 고압호스(14)의 이송시 파손을 방지하기 위해 고무와 같은 쿠션재로 피복하는 것이 바람직하다.

상기 한쌍의 장구형롤러(19a,19b)는 모두 고압호스(14)에 적당한 압력으로 접촉되어 있고, 고압호스(14)의 회전방향에 따라 정회전 혹은 역회전되어 고압호스(14)를 관내로 전진시키거나 관내로부터 후퇴시키게 된다.

여기서, 한쌍의 장구형 롤러(19a,19b)의 중심축이 이루는 교차각(α)을 증감시킬 수 있는 구조로 하여 전진·후진 속도를 증감할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 분사노즐(16)은 고압호스(14)의 선단에 접속되어 고압호스(14)로부터 공급된 고압유체를 외부로 분출시키기 위한 것으로, 도 3에 나타낸 바와 같다.

즉, 노즐(16)은 그 중심축(16a)이 고압호스(14)의 중심축(14a)의 연장상에있도록 설치되어 있다.

또한, 노즐(16)의 진퇴방향의 좌우양측에는 직경이 서로 다른 제1분사구(20a)와 제2분사구(20b)가 구비되어 있고, 이 제1분사구(20a)와 제2분사구(20b)는 노즐(16)의 중심축(16a)에 대하여 직교방향으로 개구되어 있다.

그리고, 노즐(16)의 선단에는 관내의 굴곡부 등의 진입을 원활하게 하기 위해 원주방향으로 다수개의 베어링(22)을 설치하는 것이 바람직하다.

상기 제1,2분사구(20a,20b)는 하나의 노즐칩의 양단으로 뚫려져 노즐(16)에 착탈자재하여 교체가능하게 되어 있다. 노즐칩은 똑바른 것이기 때문에 제1분사구(20a)와 제2분사구(20b)는 정확히 180°위상을 두고 노즐(16)의 반대측에 위치하게 된다.

한편, 세정하기 위한 관은 관(100)로가 직선인 경우 뿐만 아니라 도 4a에 나타낸 바와 같이 분사노즐(16)의 진입이 원활하지 못한 굽은 부분도 있는 바, 도 4a와 도 4b에 나타낸 바와 같이 상기 분사노즐(16)의 선단에 볼조인트(ball joint)와 같이 상하좌우 어느 방향으로도 회전이 가능한 굴곡가이드(22)를 설치하여, 관(100)로가 굽은 부분쪽으로 굴곡가이드(22)가 굽어지게 하므로써 분사노즐(16)의 이동을 원활하게 안내할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도 5는 노즐(16)로부터 관(100)내로 고압수를 분사하여 관내벽을 세정하는 상태를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 고압호스(14)로부터 공급되는 고압수는 정반대반향으로설치된 제1분사구(20a)와 제2분사구(20b)의 쌍방으로부터 동시에 A,B 로 나타낸 것과 같이 분사된다.

그리고, 노즐(16)의 제1분사구(20a)와 제2분사구(20b)는 직경이 제2분사구(20b)쪽이 크기 때문에, 2개의 분사구(20a,20b)에서 분사된 물 A,B 의 수량이 다르며 직경이 큰 제2분사구(20b)가 제1분사구(20a)보다 대량의 물을 분출한다.

또한, 노즐(16)은 고압호스(14)의 선단에 설치되어 있을 뿐 고정되어 있지 않다. 따라서 노즐(16)은 양 분사구(20a,20b)에서 분출되는 물의 반력의 균형잡힌 도시된 위치, 즉 관(100)의 한쪽 방향 관벽(도 5는 좌측의 관벽)에 근접한 위치로 이동한다.

그리고, 관벽에 가까운 제1분사구(20a)에서 분사된 물A의 분사압에 따라 관(100)의 내벽의 세정이 된다.

제1분사구(20a)와 제2분사구(20b)의 직경은 노즐칩을 교환함으로써 다른 직경을 갖는 것을 사용할 수 있기 때문에, 여러 종류의 분사구경을 조합한 노즐칩을 준비하고 세정하는 관의 직경이나 토출압, 토출량 등에 따라 적당한 것을 선택하여 사용할 수 있다.

상술한 바와 같이 고압호스(14)는 그 중심축을 중심으로 회전하고 있기 때문에 노즐(16)도 함께 회전한다. 그러면 고압수의 분사방향도 변화하여 노즐(16)은 관(100)의 내벽에 근접한 원(23)을 따라 회전하게 된다.

이 회전에 따라 호스이송장치(15)에 의해 전진이 가해지기 때문에 결국 노즐(16)은 도 1에 나타낸 바와 같이 관(100)내를 나선상으로 진행해가면서 관의 내벽을 세정해 간다.

따라서, 고압호스(14)의 회전속도와 호스이송장치(15)의 이송속도를 적당하게 설정함에 따라 세정얼룩없이 관의 내벽을 세정할 수 있다.

도 1에서 노즐(16)이 관(100)내부로 나선상으로 진입해가면 호스회전유닛(13)도 고압호스(14)와 함께 관(100)쪽을 향해 진행해간다.

한편, 상기 호스이송장치(15)는 고정된 상태이다. 따라서, 호스회전유닛(13)이 호스이송장치(15)에 닿으면 세정을 일단 중지하고 고압호스(14)를 연장해서 호스회전유닛(13)을 후퇴시켜 다시 상술한 바와 같은 세정작업을 개시하면 된다. 노즐(16)이 관(100)의 종단에 닿으면 세정작업을 완료한다.

세정에 의해 관벽에서 떨어져 나온 슬러지와 녹은 관(100)의 아래에 쌓이기 때문에 호스회전유닛(13)의 회전방향을 반대방향으로 바꿔, 노즐(16)을 나선상으로 회전시키면서 후퇴시킨다. 그리고 이때 토출하는 물로 관(100)의 아래에 쌓인 슬러지와 녹 등은 배출한다. 이 노즐(16)의 후퇴를 원활하게 하기 위해 윈치(18)에서 호스회전유닛(13)을 잡아당겨 내도록 한다.

또한, 상술한 실시례에서는 제1분사구(20a)와 제2분사구(20b)가 노즐(16)의 중심축(16a)에 대해 직교하는 방향으로 향해 있다. 이와 같은 구성으로 하면 세정력이 가장 강하게 된다. 물론, 노즐(16)의 중심축(16a)에 대해 약간 후방쪽으로 경사시켜 구성할 수도 있다.

그리고, 본 발명의 실시례에서는 노즐(16)의 분사구가 제1분사구(20a)와 제2분사구(20b)의 한 쌍으로 2개 되어 있지만, 이에 한정되지 않으며 2쌍으로 하여 합계 4개의 분사구를 형성하는 등 복수쌍의 분사구를 설치하는 것도 가능하다.

분사구수가 많아지면 그만큼 토출량이 증가하기 때문에 세정속도도 빠르게 되지만, 이러한 토출량의 증가는 고압유체의 공급원(11)의 능력으로 허용되는 범위내로 한정되어야 할 것이다.

본 발명은 상술한 실시례에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상이 허용되는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 노즐의 분사구에서 분출되는 고압유체의 토출량과 토출압력을 조절하므로써 20cm를 초과하는 관을 포함하여 다양한 직경을 갖는 관을 세정할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 호스이송장치를 통해 고압호스를 자동적으로 이송할 수 있으므로써 작업원이 수작업으로 고압호스 및 그 선단에 결합된 노즐을 이송시키는 번거로움을 해소할 수 있다.

그리고, 호스회전유닛과 호스이송장치를 통해 이송되는 노즐의 속도를 일정하게 유지할 수 있으므로써 관벽에 세정얼룩이 생기는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 세정얼룩제거를 위해 불필요하게 소요되는 세정시간도 아울러 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 관로가 굽어진 부분이 있는 경우에도 노즐선단에 결합된 굴곡가이드를 통해 원활하게 노즐의 진입시켜 세정작업을 할 수 있는 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 유체에 압력을 가하여 고압유체를 발생시키는 공급원(11)과, 상기 공급원(11)과 연결호스(12)를 매개로 연결됨과 더불어 일측에 결합된 고압호스(14)를 회전시키는 호스회전유닛(13), 상기 호스회전유닛(13)에 의해 회전되는 상기 고압호스(14)를 지지함과 동시에 고압호스(14)를 그 축 방향으로 진퇴시키기 위한 호스이송장치(15), 및 상기 고압호스(14)의 선단에 설치되면서 직경이 다른 한 쌍의 분사구(19a,19b)를 구비한 분사노즐(16)을 포함하여 구성되는 관 세정장치에 있어서,

   상기 호스이송장치(15)는 상기 호스회전유닛(13)에 의해 회전되는 고압호스(14)를 관내의 전후방으로 이송시킬 수 있도록 같은 방향으로 회전하는 한쌍의 장구형롤러(19a,19b)가 상기 고압호스(14)의 양 사이드에 각각 구비되고,

   상기 분사노즐(16)의 선단에는 원주방향으로 다수개의 베어링(21)이 설치됨과 아울러 상하좌우 회전이 가능하도록 굴곡가이드(22)가 설치되는 것을 특징으로 하는 관 세정장치.
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