KR100483665B1 - 벽면세정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노즐로부터 고압유체를 분사하여 행하는 관로의 벽면에 부착된 이물질을 제거하는 벽면세정방법에 관한 것으로, 세정될 벽면에 양단부가 접하면서 중간이 이격되고 1개 이상의 개구를 갖는 공간을 형성하도록 덮개를 덮고, 상기 개구를 통해 공간내에 삽입한 고압호스를 그 중심축을 중심으로 회전시킴과 더불어 중심방향으로 진퇴이동시켜 노즐이 나선이동할 수 있도록 하고, 상기 노즐에 대향되게 뚫려진 직경이 서로 다른 복수의 분사구에서 분출시켜, 상기 분사구에서 분출되는 유체의 압력차에 의해 일측 내벽면에 근접되는 노즐을 나선상으로 이동시키면서 고압세정하는 것으로, 낮은 압력으로도 이물질을 제거할 수 있음과 더불어 평평한 벽면이나 일측이 개방된 관에 대해서도 효과적으로 세정작업을 할 수 있도록 한 것이다.

Description

벽면세정방법{WASHING METHOD FOR A PIPEWALL}

본 발명은 노즐로부터 고압유체를 분사하여 세정하는 벽면세정방법에 관한 것으로, 특히 분사압을 저하시켜 큰 세정력을 얻을 수 있고, 아울러 평평한 벽면이나 원관의 일부분과 같이 개방된 벽면도 세정할 수 있는 벽면세정방법에 관한 것이다.

일반적으로 송유관이나 상하수관 등 관류의 내벽을 세정하려면 분사(제트)노즐로부터 고압수를 분사하여, 그 분사압에 의해 관 내벽에 퇴적하고 있는 녹이나 슬러지 등을 제거하는 방법이 사용되어 오고 있다.

상기한 분사(제트)노즐로서는 호스에 접속된 중심관의 선단에서 방사상으로 4 내지 6개의 지관(枝管)을 연장하고, 각 지관의 선단에 분사구를 설치한 것이다. 지관은 우산살과 같이 약간 후방으로 경사지게 해 놓으므로써 노즐로부터 고압수를 분사하면 관을 세정함과 동시에 노즐에 전진하는 힘이 가해져 가볍게 관로내를 이동시킬 수 있다.

그러나, 상술한 방법에서는 노즐을 이동시키려면 작업원에 의한 수작업이 필요하고, 일정한 속도로 보내는 것이 어려우므로, 세정얼룩이 생기기 쉽다.

또한, 세정이 가능한 관경이 대략 20cm 정도가 한도이기 때문에 그보다 큰 관경이 되면 전부 수작업으로 분사노즐을 다룰 수 밖에 없었다.

그래서, 종래에는 관내에 고압호스를 삽입하고, 이 고압호스를 그 중심축 주위로 회전시켜 고압호스의 선단에 설치한 분사노즐 측면에 대향되게 뚫려진 직경이 다른 2개의 분사구를 통해 유체를 100MPa정도의 압력으로 분사시키는 벽면세정장치가 제안되고 있다.

즉, 상기한 벽면세정장치는 노즐로부터 분사되는 유체의 압력차에 의해 분사노즐을 관의 한쪽 내벽에 근접시키고, 분사노즐을 구비한 고압호스를 관내로 나선상으로 이송시켜 벽면을 세정하는 방법이 사용되고 있다.

이러한 세정방법에 의하면, 직경이 1m 를 초과하는 대경의 관로에 대해서도 세정이 가능하고, 세정얼룩도 생기지 않기 때문에 작업을 단시간에 끝낼 수 있게 된다.

그렇지만, 상기의 세정방법에서는 일반적으로 유체의 분사압을 고압으로 하여 관경이 큰 관내벽도 세정할 수 있지만, 너무 고압으로 하면 흄(hume)관 등과 같이 파단강도가 약한 관의 경우 세정시 파단할 가능성이 생긴다. 이와 같은 경우에는 유체의 분사압을 저하시켜야만 하는데, 예컨대 흄관의 경우는 20MPa 정도로 제한할 필요가 있다.

한편, 흄관에는 모르타르, 콘크리트 덩어리 등과 같은 이물질이 강하고 견고하게 부착하는 경우가 있다. 이것은 공사현장에서 남겨진 모르타르와 콘크리트를 하수 등에 폐기함으로써 발생되는 것으로, 이와 같은 이물질을 제거하려면, 종래에는 적당한 방법이 없어 전부 수작업으로 제거해야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 강도가 약한 관의 벽면에 견고하게 부착된 이물질도 낮은 분사압으로 제거할 수 있도록 한 벽면세정방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 또다른 목적은 평평한 벽면이나 원관의 일부분과 같이 개방된 벽면도 세정할 수 있도록 한 벽면세정방법을 제공하기 위한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 벽면세정방법은, 세정된 벽면에 대향하는 2변이 당접하고 중간이 소정거리 떨어져 공간을 형성하도록 덮개로 덮고, 상기 공간에 적어도 1개이상의 개구를 형성하여, 상기 개구를 통해 공간내에 삽입한 고압호스를 그 중심축을 중심으로 회전시킴과 더불어 중심축방향으로 진퇴이동시켜, 회전하는 고압호스의 선단에 설치된 노즐과 상기 진퇴방향과 직교하는 방향으로 뚫려진 직경이 서로 다른 복수의 분사구에서 고압유체를 분사하여, 분사압의 차이에 의해서 노즐을 상기 공간의 내벽에 근접한 상태에서 나선상으로 이동하면서 분사하는 고압유체로 벽면을 세정하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 상기 덮개가 중공원통의 일부가 되게 하고, 상기 개구를 고압호스의 진퇴방향의 양방향으로 형성하여, 상기 덮개를 벽면을 따라 이동시키면서 세정하는 구성으로 할 수도 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시례를 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 벽면세정방법을 설명하기 위한 구성도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 세정방법은, 이물질이 부착되어 세정하고자 하는 벽면(10)에 소정 크기의 공간을 형성하도록 덮개(20)를 덮은 다음, 상기 공간에 후술할 세정장치(30)를 진입시켜 벽면(10)에 부착된 이물질을 제거하도록 되어 있다.

상기 세정장치(30)는 고압유체를 공급하는 고압유체공급원(31)과, 이 고압유체공급원(31)에 연결호스(32)를 매개로 하여 접속된 호스회전유닛(33), 이 호스회전유닛(33)에 접속되어 회전되는 고압호스(34), 이 고압호스(34)를 지지함과 더불어 세정위치로 안내 이송하는 호스수송장치(35) 및, 상기 고압호스(34)선단에 설치되어 고압유체를 분출하는 노즐(36)로 구성되어 있다.

상기 고압공급원(31)으로서는 고압세정차가 사용되고 있으며, 이 고압세정차는 100MPa 이하의 고압수를 120∼180ℓ/min 정도로 토출하는 능력을 갖고 있는 것이다.

상기 호스회전유닛(33)은 고압유체공급원(31)에서 연결호스(32)을 통하여 고압수를 공급받아 고압호스(34)로 토출함과 더불어, 동시에 공지 구성에 의해서 고압호스(34)에 그 중심축(34a)을 중심으로 회전시켜 주기 위한 것이다.

이 호스회전유닛(33)에는 차륜(37)이 구비되어 상기 고압호스(34)가 진퇴함에 따라서 화살표(↔)방향으로 전후진 할 수 있도록 되어 있다.

여기서, 호스회전유닛(33)의 진퇴를 원활하게 하기 위해 이동경로상에 레일 부설하는 것이 바람직하다.

또한, 고압호스(34)가 후퇴하는 경우, 이는 주로 벽면(10)의 세정을 마치고 귀환할 때 이루어지는 것으로, 그 후퇴 이동을 신속하게 하기 위해서 윈치(38)를 부가하여 사용하는것이 바람직하다.

도 2는 도 1에서 호스전송장치(35)의 요부를 나타낸 사시도이다.

호스전송장치(35)에는 고무재질로 된 두 개의 지지차륜(39a,39b)과, 1개의 전송차륜(39c)이 설치되어, 이들 사이에 회전하는 고압호스(34)가 관통되어 이송된다. 상기 각 차륜(39c,39b,39c)은 호스전송장치(35)의 프레임(도시하지 않음)에 지지되어 있다.

상기 3개의 차륜(39a,39b,39c)은 호스전송장치(35)의 프레임(도시하지 않음)에 지지되어 있으며, 전부 고압호스(34)에 적당한 압력을 가지고 접촉하고 있다.

그 중 하측 2개의 지지차륜(39a,39b)은 그 회전축이 고압호스(34)의 중심축(34a)과 평행을 이루고, 고압호스(34)를 아래에서 지지하는 것이고 고압호스(34)는 2개의 차륜(39a,39b) 사이의 오목한 곳으로 들어가 안정되게 지지되는 구조로 되어 있다.

한편, 상부에 있는 전송차륜(39c)은 회동가능한 회동축(40)에 의해 지지되어 있으며, 이 회동축(40)의 회동에 의해 전송차륜(39c)은 접촉각(α)이 도 3a에 표시한 바와 같이 예각이 되는 위치로부터 도 3b에 표시한 바와 같이 둔각이 되는 위치 사이에서 적당한 접촉각(α)으로 설정할 수 있도록 되어 있다.

여기서, 전송차륜(39c)이 도 3a에 도시된 바와 같이 α＜90°의 각도에서 고압호스(34)에 접촉하면, 고압호스(34)는 화살표로 표시한 바와 같이 도면의 왼쪽에서 오른쪽을 향하여 이동한다.

반대로, 전송차륜(39c)을 도 3b에 도시된 바와 같이 α＞90°의 각도에서 고압호스(34)에 접촉하도록 하면, 고압호스(34)는 이번에는 역으로 도면에서 화살표로 표시한 바와 같이 도면의 오른쪽에서 왼쪽을 향하여 이동한다.

즉, 고압호스(34)의 회전방향을 변경하지 않고도 고압호스(34)에 대하여 고압호스(34)의 접촉각(α)을 변경시킴에 따라 고압호스(34)를 좌우로 이동시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 접촉각(α)을 증감하는 것에 의해 고압호스(34)의 전후진 속도를 증감할 수 있게 된다.

도 4는 도 1에서 노즐(36)의 사시도로서, 고압호스(34)의 선단에 접속되어 있다.

도시된 바와 같이, 노즐(36)의 진퇴방향의 좌우 양측에는 직경이 다른 제1분사구(41a)와 제2분사구(41b)가 형성되어 있고, 이 제1분사구(41a)와 제2분사구(41b)는 노즐(36)의 중심축(36a)에 대하여 직교하는 방향으로 뚫려져 있으며, 노즐(36)의 중심축(36a)은 고압호스(34)의 중심축(34a) 연장선상에 있다.

상기 제1,2분사구(41a,41b)는 하나의 노즐칩(도시하지 않음) 양단에 뚫려 있고, 노즐칩은 노즐(36)에 착탈이 자유롭게 교체할 수 있도록 되어 있다. 노즐칩은 곧은 것이기 때문에 제1분사구(41a)와 제2분사구(41b)는 정확히 180°위상을 두고 노즐(36)의 반대측에 위치하게 된다.

도 5는 도 1의 X-X선에 따른 단면도로서, 세정되는 벽면(10)은 본 실시례에서는 큰 직경을 갖는 관의 일부를 나타낸 것이다. 통상적으로 관의 저면에 콘크리드 등의 이물질(11)이 남아 있으므로 여기를 세정할 경우가 가장 많다.

상기 덮개(20)는 횡단면 형상이 세정될 관의 직경보다 작은 곡률반경을 가지는 원호형상, 즉 중공원통의 일부로 구성되어, 관의 저부 벽면(10)을 덮을 수 있도록 배치되어 있다.

덮개(20)는 대향하는 양단부(20a,20b)이 관벽면(10)에 당접되게 하고, 벽면(10)과의 사이에 일정한 공간(21)을 형성하여, 이 공간(21)에는 도 1에 표시된 바와 같이 고압호스(34)의 진행방향인 전후방으로 개구(開口; 21a,21b)가 형성되어 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 노즐(36)은 개구(21a)를 통해 공간(21)내로 진입하고, 공간(21)내에 진입된 노즐(36)에서는 고압수를 분사한다.

여기서, 덮개(20)는 강철재질을 사용하고, 분사압에 의해 움직이지 않도록 충분한 중량을 가지도록 함이 바람직하다.

한편, 덮개(20)는 상부에서 누르는 구성으로 할 수도 있고, 벽면(10)이 철계통이면 덮개(20)의 대향하는 양단부(20a,20b)에 자석을 설치하여 자력으로 부착시켜 고정할 수도 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이 고압호스(34)에서 공급되는 고압수는 정반대의 방향으로 설치된 제1분사구(41a)와 제2분사구(41b) 쌍방에서 A,B에서 표시한 바와 같이 동시에 분사된다.

그리고, 상기 노즐(36)의 제1분사구(41a)와 제2분사구(41b) 직경은 제2분사구(41b) 쪽이 크게 형성되어 있으므로, 두 개의 분사구에서 분사되는 물 A,B의 수량이 다르게 된다.

즉, 직경이 큰 제2분사구(41b)쪽이 제1분사구(41a)에 비하여 대량의 물을 분출한다. 노즐(36)은 상기 고압호스(34)의 선단에 설치되어 있을 뿐이고 별도의 고정수단을 통해 고정되어 있지 않으므로 노즐(36)은 양 분사구(41a,41b)에서 분출되는 물의 반력이 평형을 이루는 도면에 표시된 위치 즉, 공간(21)의 한 쪽 관벽에 근접한 위치로 이동한다. 그리고, 관벽에 가까운 제1분사구(41a)에서 분사된 물 A의 분사압에 의해 공간(21)의 내벽세정이 이루어지게 된다.

상기 고압호스(34)는 그 중심축(34c)을 중심으로 하여 회전하고 있으므로 그 선단에 결합된 노즐(36)도 함께 회전한다. 이와 같이 노즐(36)이 회전됨에 따라 고압수의 분사방향도 변화하므로 노즐(36)은 공간(21)의 내벽 형상에 따라 회전하여 소정형상의 루프(L)를 형성하게 된다.

이 회전중에 상기 호스전송장치(35)에 의해 노즐(36)의 전진이 가해지므로, 결국, 노즐(36)은 도 1에 표시된 바와 같이 공간(21)내를 나선상으로 진행하면서 벽면(10)을 세정하여 가게 된다.

여기서, 벽면(10)에 부착된 녹과 콘크리트 덩어리 등의 이물질(11)이 고압수에 의한 강한 힘으로 분쇄, 박리되어 제거되는 것이다.

고압호스(34)의 회전속도와 호스전송장치(35)의 전송속도를 적당하게 설정하므로써 세정얼룩이 생기지 않고 벽면(10)의 덮개(20)로 덮은 부분을 세정할 수 있다.

덮개(20)에 로프(22)를 연결하고, 고압호스(34)의 진행에 맞춰 상기 로프(22)를 잡아당겨 덮개(20)를 이동시키면, 길이가 긴 벽면(10)도 연속적으로 세정할 수 있게 된다. 덮개(20)의 반대측에도 별도의 로프(23)를 연결하여 두면, 세정후에 덮개(20)를 회수할 때에 이용할 수 있다.

본 발명의 세정방법에 의하면, 세정되는 벽면(10)을 덮개(20)로 덮고 작은 공간(21)을 형성하므로, 고압수의 분사압을 낮게 하여도 큰 세정력을 얻을 수 있게 된다.

이와 같이 분사압이 낮게 되므로 강도가 약하여 고압에 대해 파손되기 쉬운 흄관 등에 고착된 콘크리트 덩어리를 박리할 수 있게 되는 것이다.

한편, 덮개(20)를 이용하지 않고 관로 전체를 세정하는 방법은 관로가 갈라져 나와 있는 곳에서는 쉽게 세정할 수 없으나, 본 발명에서는 한 개의 관로내에 덮개(20)를 설치하여 벽면을 세정하므로, 관로가 갈라져 나와 있어도 그렇지 않은 곳과 같이 세정할 수 있다.

또한, 본 발명의 세정방법에 의하면, ∪자형 채널과 같이 일부가 개방된 채널도 내벽에서도 개방된 부분에 평판상의 덮개를 씌워 세정할 수 있고, 벽면(10)이 전부 평면일지라도 반원상의 덮개를 씌워서 세정할 수 있다.

그리고, 개구를 덮개(20)의 진행방향 전후에 설치했지만, 후방의 개구(21a)가 있으면 전방 개구(21b)는 폐쇄되어 있어도 좋다.

본 발명의 상기한 실시례에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상이 허용되는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

예컨데, 상기의 실시예는 고압유체로써 물을 사용하여 설명했지만, 그외의 액체를 사용하든지 공기 등의 기체를 사용하는 것도 가능하다.

특히, 송유관과 같이 관 내부에 가연성 가스가 존재하는 경우 폭발의 위험성이 있으므로 기체는 산소 보다는 질소를 사용하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 벽면세정방법은, 세정되는 벽면을 덮개로 씌우고 벽면과 덮개에 의해서 형성되는 공간에 고압호스를 삽입하여, 고압호스를 그 중심축을 중심으로 회전시킴과 동시에 중심축 방향으로 진퇴이동시켜, 회전하는 고압호스의 선단에 설치된 노즐의 직경이 다른 복수의 분사구에서 고압의 유체를 분사하고, 분사압의 차이에 따라 해당 노즐을 상기 공간의 내벽면에 근접한 상태로 나선상으로 이동하고 분사한 고압유체로 벽면을 세정하기 때문에, 흄관 등과 같이 강도가 낮은 관의 세정부위를 덮개하여 세정하는 것으로 낮은 분사압으로 강력한 박리력을 얻을 수 있게 된다.

또한, 덮개를 벽면을 따라 이동시키면서 세정하도록 하면 연속적인 세정작업을 할 수 있는 효과를 얻을 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 벽면세정방법을 설명하기 위한 구성도,

도 2는 도 1에서 호스전송장치의 요부사시도,

도 3a와 도 3b는 고압호스의 진퇴방향을 설명하기 위한 개념도,

도 4는 도 1에서 노즐의 사시도,

도 5는 도 1의 X-X에 따른 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 벽면 11 : 이물질

20 : 덮개 20a,20b : 양단부

21 : 공간 21a, 21b : 개구(開口)

22,23 : 로프 30 : 세정장치

31 : 고압유체공급원 32 : 연결호스

33 : 호스회전유닛 34 : 고압호스

35 : 호스수송장치 36 : 노즐

37 : 차륜 38 : 윈치

39a,39b : 지지차륜 39c : 전송차륜

40 : 회동축 41a,42b : 분사구

L : 루프

Claims (4)

1. 고압호스(34) 선단에 설치된 노즐(36)로부터 분출되는 고압유체를 이용하여 벽면(10)에 부착된 이물질(11)을 제거하는 벽면세정방법에 있어서,

   상기 벽면(10)에 대향되게 양단부(20a, 20b)가 접하면서 중간이 이격되고 상기 고압호스(34)의 진퇴 양방향으로 각각 개구(21a)를 갖는 공간(21)을 형성하도록 덮개(20)를 덮어 성기 덮개(20)가 중공원통의 일부가 되고, 상기 개구(21a)를 통해 공간(21) 내에 삽입한 고압호스(34)를 그 중심축을 중심으로 회전시킴과 더불어 중심방향으로 진퇴이동시켜 노즐(36)이 나선이동할 수 있도록 하고, 상기 노즐(36)에 대향되게 뚫려진 직경이 서로 다른 복수의 분사구(41a,41b)에서 분출시켜, 상기 분사구(41a, 15b)에서 분출되는 유체의 압력차에 의해 일측 내벽면에 근접되는 노즐(36)을 나선상으로 이동시키면서 고압 세정하며, 상기 덮개(20)에 연결된 로프(22)를 잡아당겨 덮개(20)를 벽면(10)을 따라 이동시키면서 세정하는 것을 특징으로 하는 벽면세정방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 고압유체는 물과 질소인 것을 특징으로 하는 내벽세정방법.