KR100510311B1 - 이물 제거 장치 및 방법 - Google Patents

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KR100510311B1 KR10-2003-7004923A KR20037004923A KR100510311B1 KR 100510311 B1 KR100510311 B1 KR 100510311B1 KR 20037004923 A KR20037004923 A KR 20037004923A KR 100510311 B1 KR100510311 B1 KR 100510311B1
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Abstract

본 발명은 간단한 설비 및 방법으로 배관의 내면에 부착된 스케일 등의 이물을 용이하게 단시간에 제거할 수 있는 이물 제거 장치 및 방법을 제공하는 것으로, 다음과 같이 구성된다. 즉, 배관(P)의 단부에 홀더(11)를 장착하고, 지지 아암(15)의 선단부에 고정된 연삭 보조 부재(16)를 홀더(11)를 사용하여 배관(P) 내에 삽입하고, 산화 스케일(S)이 다량으로 생성된 영역(A)에서 정지하고, 배관(P) 내에 블라스트 장치(14)에 의해 연삭재를 압송함으로써, 스케일 연삭 영역(A)에서의 연삭재의 유속을 상승시켜 산화 스케일(S)을 확실히 연삭 제거한다. 또한 필요에 따라 나선형 홈(17)을 연삭 보조 부재(16)의 외주에 형성하여 선회류를 발생시켜, 연삭재의 원심력을 크게 한다.

Description

이물 제거 장치 및 방법{FOREIGN MATTER REMOVING DEVICE AND METHOD}
본 발명은 열교환기의 전열관 등 소구경 관의 내면, 및 일반 배관의 내면에 부착된 스케일 등의 이물을 제거하는 이물 제거 장치 및 방법에 관한 것이다.
열교환기는, 예컨대 내부에 설치된 하우징 내에 다수의 전열관을 U자 형상을 이루어 배설하고, 하부의 입구 수집관에 연결하는 동시에 상부의 출구 수집관에 연결하는 한편, 상부에 입구관을 설치하여 하우징에 연통하는 동시에 상부 측벽에 출구관을 설치하여 중간 공간과 연결하여 구성되어 있다.
따라서 예컨대 입구관으로부터 하우징 내에 고온 공기를 공급하는 한편, 입구 수집관으로부터 하우징 내의 다수의 전열관에 냉각수를 공급하면, 하우징 내에서 고온 공기는 하강하고 냉각수는 상승함으로써 열교환이 실시된다. 그리고 냉각 공기는 하우징 하부로부터 상방으로 반전하여 중간 공간을 상승하여 출구관으로부터 배출되는 한편, 냉각수는 출구 수집관으로부터 배출된다.
이러한 열교환기에 있어서, 전열관에 대하여 전기 충격 요법(electro convulsive therapy ; ECT) 검사를 정기적으로 실시할 필요가 있지만, 장기적인 사용에 의해 전열관의 내면에 산화 스케일(oxide scale)이 생성되어 있기 때문에 검사 전에 이 산화 스케일을 제거해야 한다. 전열관 내면의 산화 스케일을 제거하는 방법으로서는 전열관 내에 연삭재를 압송하여 연삭 제거하는 블라스트 방법이 일반적이고, 예컨대 일본 특허 공개 제 2001-150348 호에 개시되어 있다.
이와 같이 종래의 산화 스케일 제거 방법으로서는 강관 내면에 생성된 산화 스케일에 대하여, 연삭재의 선회류(swirling flow)를 충돌시켜 블라스트 처리함으로써, 산화 스케일을 제거하고 있다. 그런데 이러한 강관 내면의 산화 스케일에 연삭재를 다양한 방향에서 충돌시킴으로써 강관 내면의 요철에 관계없이 산화 스케일을 제거할 수 있지만, 산화 스케일이 다량으로 생성되어 있는 부분에 관해서는 충분히 제거할 수 없다. 강관 내면에 생성되어 있는 다량의 산화 스케일을 제거하기 위해서는 연삭재의 양을 증가시키거나, 연삭재의 압송 속도를 증가시켜야 하므로, 설비의 대형화 및 고비용화를 초래한다는 문제가 있다.
또한, U자 형상 배관의 굽은 부분의 국부적인 두께 감소량(local thinning amount)의 억제로부터, 산화 스케일이 다량인 경우, 연삭재량 및 연삭재 압송 속도의 증가가 제한되는 경우가 있다. 이 경우, 수작업으로 산화 스케일을 제거하게 되지만, 전열관이 수천 개에도 미치는 열교환기에서는 작업이 지극히 장시간이 된다는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 간단한 설비나 방법으로 원자력 설비 등의 배관의 내면에 부착된 스케일 등의 이물을 용이하게 단시간에 제거할 수 있는 이물 제거 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
발명의 요약
상술한 목적을 달성하기 위한 제 1 발명의 이물 제거 장치는, 배관의 내경보다도 작은 직경으로 상기 배관내에 삽입되는 연삭 보조 부재와, 상기 연삭 보조 부재를 유지하는 상기 배관의 단부에 착탈 가능한 홀더 기구와, 상기 배관내에 연삭재를 압송하여 상기 배관 내면에 부착된 이물을 제거하는 블라스트 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다. 연삭재는 배관 단부 중 연삭 보조 부재가 삽입되는 쪽의 단부, 또는 이것과는 반대측의 단부 중 어느 하나로부터 압송될 수도 있다.
이 제 1 발명의 이물 제거 장치에 의하면, 배관의 내면과 연삭 보조 부재 사이에서의 연삭재의 유속을 증가시켜 이물을 제거함으로써, 간단한 설비로 배관의 내면에 부착된 스케일 등의 이물을 용이하게 단시간에 연삭 제거할 수 있다.
제 2 발명의 이물 제거 장치는 제 1 발명의 이물 제거 장치에 있어서, 상기 홀더 기구로서, 상기 배관의 단부에 착탈 가능한 홀더와, 상기 홀더에 축방향으로 이동 가능하게 지지되어 선단부가 개구부에서 상기 배관내에 삽입·분리 가능한 지지 아암을 구비하고, 상기 지지 아암의 선단부에 상기 연삭 보조 부재가 장착된 것을 특징으로 하고 있다.
이 제 2 발명의 이물 제거 장치에 의하면, 지지 아암을 조작함으로써, 배관내의 소망의 영역에 부착된 스케일 등의 이물을 제거할 수 있다.
제 3 발명의 이물 제거 장치는 제 2 발명의 이물 제거 장치에 있어서, 상기 홀더에 상기 지지 아암을 통해 상기 연삭 보조 부재를 상기 배관내에서 센터링하는 센터링 기구를 설치한 것을 특징으로 하고 있다.
이 제 3 발명의 이물 제거 장치에 의하면, 배관의 내주와 연삭 보조 부재 사이의 공간부를 원주 방향으로 균등하게 함으로써, 배관의 내면에 부착된 이물을 적정하게 제거할 수 있다.
제 4 발명의 이물 제거 장치는 제 2 발명의 이물 제거 장치에 있어서, 상기 연삭 보조 부재의 선단부에 상기 배관의 내주면에 접촉하여 진동을 방지하는 방진 부재를 설치한 것을 특징으로 하고 있다.
이 제 4 발명의 이물 제거 장치에 의하면, 배관의 내면과 연삭 보조 부재 사이의 공간부를 소정 간격으로 유지함으로써, 배관의 내면에 부착된 이물을 적정히 제거할 수 있다.
제 5 발명의 이물 제거 장치는 제 2 발명의 이물 제거 장치에 있어서, 상기 연삭 보조 부재의 외주면에 나선형 홈을 형성한 것을 특징으로 하고 있다.
이 제 5 발명의 이물 제거 장치에 의하면, 배관의 내면과 연삭 보조 부재 사이에서 연삭재의 선회류를 형성함으로써, 배관의 내면에 부착된 이물을 확실히 제거할 수 있다.
제 6 발명의 이물 제거 장치는 제 1 발명의 이물 제거 장치에 있어서, 상기 연삭 보조 부재에 하류를 향해 외경이 가늘어지는 테이퍼 형상 부분을 설치한 것을 특징으로 하고 있다.
이 제 6 발명의 이물 제거 장치에 의하면, 압력 손실에 의한 압력 저하로 감압 팽창하는 양을 보충하고, 연삭재의 유속이 균일화됨으로써, 배관의 내면에 부착된 이물을 균일하게 제거할 수 있다.
제 7 발명의 이물 제거 장치는 제 1 발명의 이물 제거 장치에 있어서, 상기 연삭 보조 부재에 하류측에 개구하여 내부를 통해 외주로 개구하는 블라스트 통로를 설치하고, 상기 배관내의 연삭재의 흐름방향과는 역방향으로 상기 블라스트 통로내에 연삭재를 압송하는 제 2 블라스트 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하고 있다. 이 경우, 제 2 블라스트 수단은 제 1 발명의 이물 제거 장치에 사용되는 블라스트 수단과 공용할 수도 있다.
이 제 7 발명의 이물 제거 장치에 의하면, 연삭 보조 부재 외주로부터의 연삭재의 분사와 배관내의 연삭재의 흐름이 상승하고, 전체 연삭재량이 증가하는 동시에, 연삭 보조 부재 외주로부터의 연삭재 분사에 의해, 연삭 보조 부재의 외주부에서의 연삭재의 유속이 더욱 상승함으로써 배관의 내면에 부착된 이물을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
제 8 발명의 이물 제거 장치는 제 7 발명의 이물 제거 장치에 있어서, 상기 블라스트 수단이 상기 배관의 일단측에서 상기 배관내에 연삭재를 압송하고, 제 2 블라스트 수단이 상기 배관의 타단측에서 상기 연삭 보조 부재의 블라스트 통로내에 연삭재를 압송하는 것을 특징으로 하고 있다.
이 제 8 발명의 이물 제거 장치에 의하면, 배관내의 연삭재의 흐름 방향과는 역방향으로 용이하게 연삭 보조 부재의 블라스트 통로내로 연삭재를 압송할 수 있다.
제 9 발명의 이물 제거 장치는 제 7 발명의 이물 제거 장치에 있어서, 상기 배관의 단부에 착탈 가능한 홀더와, 상기 홀더에 축방향으로 이동 가능하게 지지되어 선단부가 개구부에서 상기 배관내에 삽입·분리 가능하고, 선단부에 상기 연삭 보조 부재가 장착된 지지 아암과, 상기 연삭 보조 부재의 블라스트 통로를 제 2 블라스트 수단에 접속하는 것으로, 상기 연삭 보조 부재와 제 2 블라스트 수단 사이의 거리 변화가 흡수 가능한 접속 수단을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다. 접속 수단으로서는 가요성의 호스나 신축 가능한 파이프를 사용할 수 있다.
이 제 9 발명의 이물 제거 장치에 의하면, 지지 아암을 조작함으로써, 배관내의 소망의 영역에 부착된 이물을 제거할 수 있다.
제 10 발명의 이물 제거 장치는 제 1 발명의 이물 제거 장치에 있어서, 상기 연삭 보조 부재에 나선형 홈을 설치한 것을 특징으로 한다.
이 제 10 발명의 이물 제거 장치에 의하면, 배관의 내면과 연삭 보조 부재의 외면 사이에 연삭재의 선회류가 발생함으로써 연삭재의 원심력이 커져 연삭 효과가 향상되는 동시에 연삭면, 즉 배관의 내면을 매끈매끈하게 연삭할 수 있다.
또한 상술의 목적을 달성하기 위한 제 11 발명의 이물 제거 방법은, 배관내에 상기 배관의 내경보다도 작은 직경의 연삭 보조 부재를 삽입하고, 상기 배관내에 연삭재를 압송하고, 상기 배관의 내면과 상기 연삭 보조 부재와의 사이의 공간부에서의 상기 연삭재의 유속을 상승시켜, 상기 배관의 내면에 부착된 이물을 제거하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이 제 11 발명의 이물 제거 방법에 의하면, 간단한 방법으로 배관의 내면에 부착된 스케일 등의 이물을 용이하게 단시간에 제거할 수 있다.
제 12 발명의 이물 제거 방법은 제 11 발명의 이물 제거 방법에 있어서, 상기 배관내에 지지 아암을 통해 상기 연삭 보조 부재를 삽입하고, 상기 연삭 보조 부재를 상기 이물과 대향하는 위치로 센터링 유지하는 것을 특징으로 하고 있다.
이 제 12 발명의 이물 제거 방법에 의하면, 배관의 내주와 연삭 보조 부재 사이의 공간부가 원주방향으로 균등해져, 배관의 내면에 부착된 이물을 적정히 제거할 수 있다.
제 13 발명의 이물 제거 방법은 제 11 발명의 이물 제거 방법에 있어서, 상기 배관내의 연삭재의 흐름 방향과는 역방향으로 상기 연삭 보조 부재의 내부에 연삭재를 압송하고, 상기 연삭 보조 부재의 내부에서 외주를 향해서 연삭재를 분사하는 것을 특징으로 하고 있다.
이 제 13 발명의 이물 제거 방법에 의하면, 연삭 보조 부재 외주로부터의 연삭재의 분사와 배관내의 연삭재의 흐름이 상승하고, 전체 연삭재량이 증가하는 동시에 연삭 보조 부재 외주로부터의 연삭재 분사에 의해, 연삭 보조 부재의 외주부에서의 연삭재의 유속이 더욱 상승하여, 배관의 내면에 부착된 이물을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
제 14 발명의 이물 제거 방법은 제 11 발명의 이물 제거 방법에 있어서 상기 연삭 보조 부재에 형성한 하류를 향하여 외경이 가늘어지는 테이퍼 형상 부분에 의해 상기 연삭재의 유속을 일정화하는 것을 특징으로 하고 있다.
이 제 14 발명의 이물 제거 방법에 의하면, 배관의 내면에 부착된 이물을 균일하게 제거할 수 있다.
제 15 발명의 이물 제거 방법은 제 11 발명의 이물 제거 방법에 있어서, 상기 연삭 보조 부재에 형성된 나선형 홈에 의해 상기 연삭재의 원심력을 크게 하는 것을 특징으로 한다.
이 제 15 발명의 이물 제거 방법에 의하면, 배관의 내면과 연삭 보조 부재의 외면 사이에 연삭재의 선회류가 발생함으로써, 연삭재의 원심력이 커져 연삭 효과가 향상되는 동시에 연삭면, 즉 배관의 내면을 매끈매끈하게 연삭할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 이물 제거 장치의 개략 단면도,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도,
도 4는 테이퍼 형상 부분을 갖는 연삭 보조 부재를 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 관한 이물 제거 장치의 개략 단면도,
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 관한 이물 제거 장치의 개략 단면도,
도 7은 테이퍼 형상 부분을 갖는 연삭 보조 부재를 나타내는 도면,
도 8은 외경이 일정한 연삭 보조 부재에 있어서의 연삭 속도와 스케일 연삭 영역 내의 위치와의 관계를 나타내는 도면,
도 9는 테이퍼 형상 부분을 갖는 연삭 보조 부재에 있어서의 연삭 속도와 스케일 연삭 영역 내의 위치와의 관계를 나타내는 도면,
도 10은 하나의 블라스트 장치를 배관내로의 연삭재 압송과 연삭 보조 부재의 블라스트 통로로의 연삭재 압송이 공용되는 구성의 이물 제거 장치의 개략 단면도,
도 11은 블라스트 장치와 연삭 보조 부재의 블라스트 통로와의 별도의 접속예를 나타내는 도면.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 도면 중, 참조부호(P)는 배관, 참조부호(S)는 산화 스케일(이물), 참조부호(A)는 스케일 연삭 영역, 참조부호(11, 11a)는 홀더, 참조부호(12, 12a)는 결합부, 참조부호(13, 13a)는 홀더의 블라스트 통로, 참조부호(14, 14a)는 블라스트 장치(블라스트 수단), 참조부호(15)는 지지 아암, 참조부호(16)는 연삭 보조 부재, 참조부호(17)는 나선형 홈, 참조부호(18)는 가이드 돌기(센터링 기구), 참조부호(19)는 지지 돌기(접촉 방지 부재), 참조부호(20)는 연삭 보조 부재의 테이퍼 형상 부분(하류측), 참조부호(21)는 연삭 보조 부재의 테이퍼 형상 부분(상류측), 참조부호(22)는 연삭 보조 부재의 블라스트 통로, 참조부호(23)는 연삭 보조 부재의 외주 개구부, 참조부호(24)는 지지 아암의 블라스트 통로(접속 수단), 참조부호(27)는 밸브, 참조부호(28)는 가요성이 있는 호스(접속 수단)를 각각 나타낸다.
<제 1 실시예>
도 1에 본 발명의 제 1 실시예에 관한 이물 제거 장치의 개략 단면을 나타내고, 도 2에 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면을 나타내며, 도 3에 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선 단면을 나타낸다.
본 제 1 실시예의 이물 제거 장치는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 예컨대, 원자력 설비용의 열교환기의 전열관 등으로서 사용되는 배관(P) 내에 생성된 이물로서의 스케일(S)을 연삭하는 경우에 사용되는 것으로, 특히 배관(P)의 개구부 부근의 영역(A)에 다량의 스케일(S)이 생성되어 있다.
예컨대, 관판이 SUS304, 전열관이 동니켈 합금인 경우, 관판과 전열관 출구 부분이 접속된 영역에서는 예컨대, 두께 70㎛ 내지 100㎛의 다량의 탈니켈층이 생성되고, 이것이 ECT 검사에 있어서의 노이즈의 원인이 되어 관판과 전열관 사이의 부식 검출이 방해가 되는 경우가 있다. 즉, 여기 이외에서는 2㎛ 내지 3㎛ 두께이고, 스케일의 양이 대폭 다르다.
이 이물 제거 장치에 있어서, 연삭 보조 부재(16)를 유지하는 홀더 기구로서, 홀더(11), 지지 아암(15) 및 센터링 기구(18)를 구비하고 있다. 홀더(11)는 배관(P)의 개구 단부에 착탈 가능한 결합부(12)를 갖는 동시에 내부에 원형 단면을 이루는 블라스트 통로(13)[이것은 도 6을 참조하여 후술하는 연삭 보조 부재(16)의 블라스트 통로(22)와는 별개임]가 형성되어 있다. 그리고 이 홀더(11)의 블라스트 통로(13)에는 배관(P)내에 연삭재(예컨대, 알루미나 미립자)를 압축 공기에 의해 압송하여 이 배관(P)의 내면에 부착된 스케일(S)을 연삭 제거하는 블라스트 장치(14)가 접속되어 있다.
지지 아암(15)은 홀더(11)의 블라스트 통로(13)에 축방향으로 이동 가능하게 지지되어 있고, 기단부에 작업자가 조작 가능한 도시하지 않은 조작부를 갖고, 선단부가 배관(P) 내의 개구 단부에서 내부에 삽입·분리 가능하고, 이 선단부에 연삭 보조 부재(16)가 고정되어 있다.
이 연삭 보조 부재(16)는 배관(P)의 내경보다도 작은 직경의 원기둥 형상을 이루고, 외주면에 나선형 홈(17)이 형성되어 있다. 나선형 홈(17)은 배관(P)의 내면과 연삭 보조 부재(16)의 외면 사이에 연삭재의 선회류를 발생시킨다.
또한 지지 아암(15)의 중간부에는 연삭 보조 부재(16)를 배관(P) 내에서 센터링하기 위한 센터링 기구로서의 3개의 가이드 돌기(18)가 부착되어 있다. 이 각 가이드 돌기(18)는 길이가 동일하며, 지지 아암(15)에 원주 방향으로서 거의 등간격으로 설치되어 있고, 선단부가 블라스트 통로(13)의 내벽면에 미끄럼 운동 가능하게 결합되어 있다. 따라서 홀더(11)를 블라스트 통로(13)와 배관(P)과의 축심이 맞도록 결합부(12)에 의해 배관(P)에 결합하고, 블라스트 통로(13)내에서 가이드 돌기(18)에 의해 지지 아암(15)을 센터링함으로써, 연삭 보조 부재(16)를 배관(P) 내에서 센터링 할 수 있다.
또한 연삭 보조 부재(16)의 선단부에는 이 연삭 보조 부재(16)가 배관(P) 내에서 진동하지 않도록 유지하기 위한 방진 부재로서의 3개의 지지 돌기(19)가 부착되어 있다. 이 각 지지 돌기(19)는 동일한 길이로, 연삭 보조 부재(16)에 원주 방향으로 거의 등간격으로 설치되어 있고, 선단부가 배관(P)의 내주면에 미끄럼 운동 가능하게 되어 있다. 따라서 가이드 돌기(18)에 의해 지지 아암(15)을 통해 배관(P)내에서 센터링된 연삭 보조 부재(16)는 지지 돌기(19)에 의해 진동되지 않고 적정히 지지된다. 연삭 보조 부재(16)는 지지 돌기(19)에 의해서도 센터링된다.
여기에서 이와 같이 구성된 본 제 1 실시예의 이물 제거 장치에 의해 배관(P)의 내면에 생성된 산화 스케일(S)을 제거하는 작업에 관해서 설명한다. 이 경우, 미리 배관(P)의 어떤 위치에 산화 스케일(S)이 다량으로 생성되어 있는지를 검사하는 등, 스케일 연삭 영역[본 제 1 실시예에서는 배관(P)의 개구부 부근의 영역(A)]을 설정해 둔다.
우선, 배관(P)의 개구 단부에 결합부(12)를 결합하여 홀더(11)를 장착하고, 홀더(11)의 블라스트 통로(13)에 블라스트 장치(14)를 접속한다. 다음으로 지지 아암(15)에 의해 연삭 보조 부재(16)를 배관(P) 내에 삽입하고, 산화 스케일(S)이 다량으로 생성되어 있는 스케일 연삭 영역(A)에서 정지한다. 이 때, 연삭 보조 부재(16)는 가이드 돌기(18)에 의해 지지 아암(15)을 통해 센터링되고, 배관(P)의 내면과 연삭 보조 부재(16)의 외면과의 거리가 원주 방향에 있어서 거의 균등해진다.
이 상태로 블라스트 장치(14)에 의한 압축 공기에 의해 연삭재를 블라스트 통로(13)를 통해 배관(P) 내로 압송한다. 그렇게 하면 배관(P) 내에서 스케일 연삭 영역(A)에 연삭 보조 부재(16)가 위치하고 있기 때문에 이 스케일 연삭 영역(A)에서는 그 전후의 영역에 비해 연삭재의 유로가 좁아지고, 연삭재의 유속이 상승한다. 그 때문에 배관(P)의 내면에 생성된 산화 스케일(S)에 대해, 보다 많은 연삭재가 보다 고속으로 충돌하게 되어 연삭 효과가 유속의 2승에 비례하여 향상되고, 다량의 산화 스케일(S)을 용이하게, 또한 확실히 연삭 제거할 수 있다.
또한 연삭 보조 부재(16)의 외주면에 나선형 홈(17)이 형성되어 있기 때문에, 배관(P)의 내면과 연삭 보조 부재(16)의 외면과의 사이에 연삭재의 선회류가 발생하여 유지되게 되어 연삭재의 원심력이 커져서 연삭 효과가 향상되는 동시에, 연삭면, 즉 배관(P)의 내면을 매끈매끈히 연삭할 수 있다. 또한 연삭 보조 부재(16)의 선단부(하류측 부분)가 지지 돌기(19)에 의해 방진 지지되어 있고, 선회류 등에 의해 연삭 보조 부재(16)가 진동하지 않게 되어, 적정한 연삭 작업을 실시할 수 있다. 그리고 연삭 보조 부재(16)의 전단부 및 후단부가 구형상이며, 선회류는 이 연삭 보조 부재(16)의 하류측에서는 정류되게 되어 난류 등이 발생하지 않고 부드럽게 흐른다.
이와 같이 본 제 1 실시예의 이물 제거 장치에 있어서는 배관(P)의 단부에 홀더(11)를 장착하고, 이 홀더(11)를 사용하여 지지 아암(15)의 선단부에 고정된 연삭 보조 부재(16)를 배관(P) 내에 삽입하여, 산화 스케일(S)이 다량으로 생성된 영역(A)에서 정지하고, 블라스트 장치(14)에 의해 이 배관(P) 내에 연삭재를 압송하도록 하고 있다.
따라서 연삭 보조 부재(16)가 위치한 스케일 연삭 영역(A)에서는 연삭재의 유로가 좁아져서 유속이 상승되기 때문에, 배관(P)의 내면에 생성된 산화 스케일(S)에 대하여 다량의 연삭재가 보다 고속으로 충돌하게 되어, 산화 스케일(S)을 용이하게 단시간에 또한 확실히 연삭 제거할 수 있다.
상술한 실시예에서는 배관을 원통 형상으로 하고 연삭 보조 부재(16)를 원기둥 형상으로 했지만, 배관이 각통(角筒) 형상이면 연삭 보조 부재(16)를 각기둥 형상으로 할 수도 있다. 또한 센터링 기구로서의 가이드 돌기(18) 및 방진 부재로서의 지지 돌기(19)의 수 및 형상은 실시예로 한정되는 것이 아니다.
또한 상술한 제 1 실시예에서는 연삭 보조 부재(16)를 그 구형상의 전단부 및 후단부를 제외하여 일정 외경으로 하고 있지만, 도 4에 도시한 바와 같이 대부분을 하류를 향하여 외경이 가늘어지는 테이퍼 형상으로 형성할 수도 있다. 이 테이퍼 형상 부분(20)은 손실에 의한 압력 강하로 감압 팽창하는 만큼 보충하고, 연삭재의 유속을 테이퍼 형상 부분(20)이 없는 경우보다도 일정하게 하기 때문에, 스케일 연삭 영역(A)을 균일하게 연삭할 수 있다. 테이퍼 형상의 정도는 예컨대 실험 등에 의해 적절히 설정할 수 있다. 이 하류측 테이퍼 형상 부분(20)보다 상류측의 부분(21)은 저항을 감소시키도록, 역으로 상류를 향하여 외경이 가늘어지는 테이퍼 형상으로 형성하고 있다. 또한 하류측 테이퍼 형상 부분(20) 및 상류측 테이퍼 형상 부분(21)에 의해, 선회류가 이 연삭 보조 부재(16)의 하류측에서는 정류되게 되고, 난류(turbulence) 등이 발생하지 않고 부드럽게 흐른다.
또한 지지 아암(15)이 홀더(11)의 블라스트 통로(13)로 축방향으로 이동 가능하게 지지되어 있지만, 스케일 연삭 영역(A)이 고정적으로 결정되어 있는 경우에는 지지 아암(15)이 이동 가능할 필요는 없고, 미리 스케일 연삭 영역(A)에 맞춰 길이를 설정한 지지 아암(15)을 사용할 수 있다.
<제 2 실시예>
다음으로 도 5에 본 발명의 제 2 실시예에 관한 이물 제거 장치의 개략 단면을 나타낸다. 상술한 제 1 실시예에서는 연삭 보조 부재(16)의 삽입과 연삭재의 압송을 배관(P)의 동일측의 단부에서 실시했지만, 본 제 2 실시예에서는 도 5에 도시한 바와 같이 서로 반대측의 단부에서 하도록 하고 있다.
본 제 2 실시예의 이물 제거 장치도, 도 1에 나타낸 바와 같이 열교환기의 전열관 등으로서 사용되는 배관(P) 내에 생성된 이물로서의 스케일(S)을 연삭하는 경우에 사용되는 것이다.
즉, 본 제 2 실시예의 이물 제거 장치에서는 도 5에 도시한 바와 같이 결합부(12)와 내부의 원형 단면의 블라스트 통로(13)를 갖는 홀더(11)가 도 1과 동일하게 배관(P)의 일단측의 개구 단부에 착탈 가능하게 장착된다. 또한 배관(P)의 타단측의 개구 단부에는 별도의 홀더(11a)가 착탈 가능하게 장착된다. 이 홀더(11a)도, 배관(P)의 개구 단부에 착탈 가능한 결합부(12a)를 갖는 동시에 내부에 원형 단면을 이루는 블라스트 통로(13a)가 형성되어 있다. 그리고, 이 홀더(11a)의 블라스트 통로(13a)에 배관(P) 내에 연삭재를 압축 공기에 의해 압송하고 이 배관(P)의 내면에 부착된 스케일(S)을 연삭 제거하는 블라스트 장치(14)가 접속되어 있다.
또한 홀더(11)에는 도 1과 동일하게 지지 아암(15)이 블라스트 통로(13)에 축방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 이 지지 아암(15)은 기단부의 도시하지 않은 조작부를 작업자가 조작함으로써, 선단부가 배관(P) 내의 개구 단부에서 내부에 삽입·분리 가능하고, 이 선단부에 연삭 보조 부재(16)가 고정되어 있다.
본 제 2 실시예에서는 연삭 보조 부재(16)는 배관(P)의 내경보다도 작은 직경이며, 또한 외주면에 나선형 홈(17)이 형성되어 있지만, 그 형상은 도 4에 나타낸 것과 동일하게 연삭재의 유속을 일정화하여 스케일 연삭 영역(A)을 균일하게 연삭할 수 있도록, 대부분을 하류를 향하여 외경이 가늘어지는 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 이 테이퍼 형상 부분(20)보다 상류측의 부분(21)은 저항을 감소시키도록, 역으로 상류를 향하여 외경이 가늘어지는 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 이 연삭 보조 부재(16)의 외주에도, 도 1과 동일하게 필요에 따라 나선형 홈(17)이 형성된다.
또한 도 1과 동일하게 지지 아암(15)의 중간부에는 센터링 기구로서 3개의 가이드 돌기(18)가 부착되고, 연삭 보조 부재(16)의 선단부에는 방진 부재로서 3개의 지지 돌기(19)가 부착되어 있다.
본 제 2 실시예의 이물 제거 장치를 사용하여 이물을 제거하는 경우, 우선 배관(P)의 일단측의 개구 단부에 결합부(12)를 결합하여 홀더(11)를 장착하고, 지지 아암(15)에 의해 연삭 보조 부재(16)를 배관(P) 내에 삽입하고, 산화 스케일(S)이 다량으로 생성되어 있는 스케일 연삭 영역(A)에서 정지한다. 또한 배관(P)의 타단측의 개구 단부에 결합부(12a)를 결합하여 홀더(11a)를 장착하고, 홀더(11a)의 블라스트 통로(13a)에 블라스트 장치(14)를 접속한다. 이 상태로 블라스트 장치(14)에 의한 압축 공기에 의해 연삭재를 블라스트 통로(13a)를 통해 배관(P) 내로 압송한다. 그 결과, 도 1 및 도 4에 관해서 설명한 것과 동일한 작용 효과가 얻어진다.
<제 3 실시예>
다음으로 도 6에 본 발명의 제 3 실시예에 관한 이물 제거 장치의 개략단면을 나타낸다. 본 제 3 실시예의 이물 제거 장치도, 도 1에 나타낸 것과 동일하게 열교환기의 전열관 등으로서 사용되는 배관(P) 내에 생성된 이물로서의 스케일(S)을 연삭하는 경우에 사용되는 것이다.
본 제 3 실시예에서는 도 6에 도시한 바와 같이 블라스트 장치(14a)에서 배관(P) 내에 연삭재를 압송하는 것만으로, 이에 의한 배관(P) 내의 연삭재의 흐름 방향과는 역방향으로 별도의 블라스트 장치(14)로부터 연삭 보조 부재(16)의 내부에도 연삭재를 압송하고, 동일 연삭 보조 부재(16)의 내부에서 외주를 향해서 연삭재를 분사하도록 하고 있다.
이 이물 제거 장치에 있어서, 연삭 보조 부재(16)를 유지하는 홀더 기구로서, 도 1과 동일하게 홀더(11), 지지 아암(15) 및 센터링 기구(18)를 구비하고 있다. 홀더(11)는 배관(P)의 일단측의 개구 단부에 착탈 가능한 결합부(12)를 갖는 동시에 내부에 원형 단면을 이루는 블라스트 통로(13)가 형성되어 있다. 단, 블라스트 장치(14)는 홀더(11)의 블라스트 통로(13)가 아니라, 상세한 것은 후술하겠지만, 연삭 보조 부재(16)의 블라스트 통로(22)내에 연삭재를 압송하도록 접속되어 있다. 그리고 배관(P) 내에 연삭재를 압송하기 위해서, 별도의 홀더(11a)와 별도의 블라스트 장치(14a)를 구비하고 있다. 홀더(11a)는 배관(P)의 타단측의 개구 단부에 착탈 가능한 결합부(12a)를 갖는 동시에, 내부에 원형 단면을 이루는 블라스트 통로(13a)가 형성되어 있다. 이 홀더(11a)의 블라스트 통로(13a)에 별도의 블라스트 장치(14a)가 접속되어 있다. 어느 쪽의 블라스트 장치(14, 14a)도 알루미나 미립자 등의 연삭재를 압축 공기에 의해 압송하여 배관(P)의 내면에 부착된 스케일(S)을 연삭 제거하기 위한 것이다.
지지 아암(15)은 도 1과 동일하게 홀더(11)의 블라스트 통로(13)에 축방향으로 이동 가능하게 지지되어 있고, 기단부에 작업자가 조작 가능한 도시하지 않은 조작부를 갖고, 선단부가 배관(P) 내의 개구 단부에서 내부에 삽입·분리 가능하고, 이 선단부에 연삭 보조 부재(16)가 고정되어 있다.
연삭 보조 부재(16)는 배관(P)의 내경보다도 작은 직경의 원기둥 형상을 이루고, 외주면에 나선형 홈(17)이 형성되어 있다.
또한 이 연삭 보조 부재(16)에는 블라스트 장치(14a)로부터 압송되는 배관(P) 내의 연삭재의 흐름 방향에 관해서, 하류측에 개구하여 내부를 통해 외주로 개구하는 블라스트 통로(22)가 설치되어 있다. 외주의 개구부(23)는 되도록이면 상류측에 위치시켜, 원주방향으로 거의 등간격으로 복수개 개방되어 있다.
또한 지지 아암(15)의 중간부에는 도 1과 동일하게 연삭 보조 부재(16)를 배관(P) 내에서 센터링하기 위한 센터링 기구로서의 3개의 가이드 돌기(18)가 부착되어 있다. 각 가이드 돌기(18)는 길이가 동일하고, 지지 아암(15)에 원주방향으로 거의 등간격으로 설치되어 있고, 선단부가 블라스트 통로(13)의 내벽면에 미끄럼 운동 가능하게 결합되어 있다. 따라서, 홀더(11)를 블라스트 통로(13)와 배관(P)과의 축심이 맞도록 결합하고, 블라스트 통로(13)내에서 가이드 돌기(18)에 의해 지지 아암(15)을 센터링함으로써, 연삭 보조 부재(16)를 배관(P) 내에서 센터링할 수 있다.
또한 지지 아암(15)의 내부에는 연삭 보조 부재(16)의 블라스트 통로(22)에 연통된 블라스트 통로(24)가 개방되어 있고, 이 지지 아암(15)의 블라스트 통로(24)에 블라스트 장치(14)가 접속되어 있다.
또한 연삭 보조 부재(16)의 선단부[배관(P) 내의 연삭재의 흐름 방향에 관해서 상류측의 단부]에는 이 연삭 보조 부재(16)가 배관(P) 내에서 진동하지 않도록 유지하기 위한 방진 부재로서의 3개의 지지 돌기(19)가 부착되어 있다. 각 지지 돌기(19)는 길이가 동일하며, 연삭 보조 부재(16)에 원주 방향으로서 거의 등간격으로 설치되어 있고, 선단부가 배관(P)의 내주면에 미끄럼 운동 가능하게 되어 있다. 따라서 가이드 돌기(18)에 의해 지지 아암(15)을 통해 배관(P) 내에서 센터링된 연삭 보조 부재(16)는 지지 돌기(19)에 의해 진동하지 않고 적정히 지지된다. 연삭 보조 부재(16)는 지지 돌기(19)에 의해서도 센터링된다.
여기에서 이와 같이 구성된 본 실시예의 이물 제거 장치에 의해, 배관(P)의 내면에 생성된 산화 스케일(S)을 제거하는 작업에 관해서 설명한다. 이 경우, 미리 배관(P)의 어떤 위치에 산화 스케일(S)이 다량으로 생성되어 있는지를 검사하는 등, 스케일 연삭 영역[본 실시예에서는 배관(P)의 출구측 개구부 부근의 영역(A)]을 설정해 둔다.
우선, 배관(P)의 일단측의 개구 단부에 결합부(12)를 결합시켜 홀더(11)를 장착하고, 지지 아암(15)의 블라스트 통로(24)를 통해 연삭 보조 부재(16)의 블라스트 통로(22)에 블라스트 장치(14)를 접속한다. 또한 배관(P)의 타단측의 개구 단부에 결합부(12a)를 결합하여 홀더(11a)를 장착하고, 홀더(11a)의 블라스트 통로(13a)에 블라스트 장치(14a)를 접속한다. 다음으로 지지 아암(15)에 의해 연삭 보조 부재(16)를 배관(P) 내에 삽입하고, 산화 스케일(S)이 다량으로 생성되어 있는 스케일 연삭 영역(A)에서 정지한다. 이 때, 연삭 보조 부재(16)는 가이드 돌기(18)에 의해 지지 아암(15)을 통해 센터링되고, 배관(P)의 내면과 연삭 보조 부재(16)의 외면과의 거리가 원주 방향으로 거의 균등해진다.
이 상태로 블라스트 장치(14)에 의한 압축 공기에 의해 연삭재를 연삭 보조 부재(16)의 블라스트 통로(22)로 압송하고, 그 외주 개구부(23)로부터 배관(P) 내에 직접 분사시킨다. 또한 블라스트 장치(14a)에 의한 압축 공기에 의해 연삭재를 블라스트 통로(13a)를 통해 배관(P) 내로 압송한다.
그렇게 하면 배관(P) 내에서, 스케일 연삭 영역(A)에 연삭 보조 부재(16)가 위치하고 있기 때문에, 이 스케일 연삭 영역(A)에서는 그 전후의 영역에 비해 연삭재의 유로가 좁아지게 되고, 블라스트 장치(14a)에서 압송된 연삭재의 유속이 상승한다. 이에 추가하여, 블라스트 장치(14)로부터 압송된 연삭재가 연삭 보조 부재(16)의 외주 개구부(23)로부터 직접 분사되어 합류하고, 배관(P)의 일단측으로 흐른다. 그 때문에 이러한 상승 효과로서 전체 연삭재량이 증가하는 동시에 연삭 보조 부재(16)의 외주 개구부(23)로부터의 연삭재 분사에 의해, 연삭 보조 부재(16)의 외주부에서의 연삭재의 유속이 더욱 상승한다. 그 때문에 배관(P)의 내면에 생성된 산화 스케일(S)에 대해, 보다 많은 연삭재가 보다 고속으로 충돌하게 되어, 연삭 효과(연삭력)가 향상되고 다량의 산화 스케일(S)을 용이하게, 또한 확실히 연삭 제거할 수 있다.
이 경우, 블라스트 장치(14a)가 배관(P)의 타단측 개구부에서 배관(P) 내로 연삭재를 압송하고, 블라스트 장치(14)가 배관(P)의 일단측으로부터 연삭 보조 부재(16)의 블라스트 통로(22)내로 연삭재를 압송하기 때문에, 용이하게 연삭 보조 부재(16)의 블라스트 통로(22)내의 연삭재 압송 방향을 배관(P) 내의 연삭재의 흐름 방향과 역방향으로 할 수 있다. 또한 블라스트 장치(14)와 블라스트 장치(14a)가 있기 때문에, 블라스트 장치(14)에 의한 연삭재량 및 연삭재 압송 속도와 블라스트 장치(14a)에 의한 연삭재량 및 연삭재 압송 속도를 배관(P) 내의 스케일 부착 상황에 따라 조정할 수 있다. 예컨대, 열교환기의 U자 형상 배관의 출구측 개구 부근을 연삭하는 경우, 블라스트 장치(14a)에서의 연삭재의 양 및 압송 속도의 증가를 굽어진 부분의 국부적인 두께 감소량의 억제에 의한 제한내로 억제하고, 그 대신에 블라스트 장치(14)로부터의 연삭재의 양 및 압송 속도를 크게 증가시켜, 전체적으로 스케일 연삭 영역(A)에서 필요로 하는 연삭재량 및 연삭재 유속을 확보한다. 이에 따라, 비정상 두께 감소를 방지하면서, 스케일 연삭 영역(A)에서 다량의 스케일(S)을 연삭할 수 있다.
연삭 보조 부재(16)의 외주면에 형성되어 있는 나선형 홈(17)에 의한 작용 효과(연삭재의 선회류의 발생, 연삭재의 원심력의 증대, 연삭 효과의 향상, 매끄러운 연삭), 및 연삭 보조 부재(16) 선단부의 지지 돌기(19)에 의한 작용 효과[선회류 등에 의한 연삭 보조 부재(16)의 진동 방지, 적정한 연삭] 등은 도 1에 관해서 설명한 바와 동일하다.
또한 스케일 연삭 영역(A) 등, 국소적인 스케일의 부착량이 많은 곳에서는 스케일 부착량의 많고 적음에 따라 연삭 보조 부재(16)의 블라스트 통로(22)의 구경, 그 외주 개구부(23)의 구경 및 수, 및 지지 아암(15)의 블라스트 통로(24)의 구경을 변환함으로써 연삭 보조 부재(16)의 외주부에서의 유속을 가감할 수 있고, 스케일 연삭의 효과가 향상된다.
이와 같이 본 제 3 실시예의 이물 제거 장치에 있어서는 배관(P)의 타단부에 홀더(11a)를 장착하고, 이 홀더(11a)의 블라스트 통로(13a)에서 배관(P) 내에 블라스트 장치(14a)에 의해 연삭재를 압송하고, 이에 추가하여 배관(P)의 일단부에 홀더(11)를 장착하고, 이 홀더(11)를 사용하여 지지 아암(15)의 선단부에 고정된 연삭 보조 부재(16)를 배관(P) 내에 삽입하고, 산화 스케일(S)이 다량으로 생성된 영역(A)에서 정지하고, 블라스트 장치(14a)에 의한 연삭재의 흐름 방향과는 역방향으로, 연삭 보조 부재(16) 내부의 블라스트 통로(22)에 블라스트 장치(14)에 의해 연삭재를 압송하고, 내부에서 외주를 향해서 분사하도록 하고 있다.
따라서 연삭 보조 부재(16)가 위치한 스케일 연삭 영역(A)에서는 블라스트 장치(14a)에서의 연삭재의 흐름과, 연삭 보조 부재(16) 외주로부터의 연삭재의 직접 분사가 상승하여 전체 연삭재량이 증가하는 동시에, 연삭 보조 부재(16) 외주로부터의 연삭재 분사에 의해 연삭 보조 부재(16)의 외주부에서의 연삭재의 유속이 더욱 상승된다. 그 때문에 배관(P)의 내면에 생성된 산화 스케일(S)에 대하여 다량의 연삭재가 보다 고속으로 충돌하게 되어, 산화 스케일(S)을 용이하게 단시간에 또한 확실히 연삭 제거할 수 있다.
상술한 제 3 실시예에서는 연삭 보조 부재(10)의 전후 양단부를 도 1에 나타낸 바와 동일하게, 구형상으로 형성할 수도 있다. 또한 배관을 원통 형상으로서 연삭 보조 부재(16)를 원기둥 형상으로 했지만, 배관이 각통 형상이면 연삭 보조 부재(16)를 각기둥 형상으로 할 수도 있다. 또한 센터링 기구로서의 가이드 돌기(18) 및 방진 부재로서의 지지 돌기(19)의 수 및 형상은 실시예의 것으로 한정되지 않는다.
또한 상술한 제 3 실시예에서는 연삭 보조 부재(16)의 형상을 일정 외경으로 했지만, 도 7에 도시한 바와 같이 대부분을 하류를 향하여 외경이 가늘어지는 테이퍼 형상으로 형성할 수도 있다. 이 테이퍼 형상 부분(20)은 압력 강하로 감압 팽창하는 만큼을 보충하고, 연삭재의 유속을 테이퍼 형상 부분(20)이 없는 경우보다도 일정화하기 때문에, 스케일 연삭 영역(A)을 균일하게 연삭할 수 있다. 테이퍼 형상의 정도는 실험 등에 의해, 적절히 설정할 수 있다. 이 하류측 테이퍼 형상 부분(20)보다 상류측의 부분(21)은 저항을 감소시키도록, 역으로 상류를 향하여 외경이 가늘어지는 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 이 연삭 보조 부재(16)의 외주에도, 도 1의 것과 동일하게 필요에 따라 나선형 홈(17)이 형성된다. 도 7 중, 참조부호(22)는 블라스트 통로, 참조부호(23)는 그 외주 개구부이다. 외주 개구부(23)는 하류측의 테이퍼 형상 부분(20)에 존재하면 바람직하다.
도 8에 외경이 일정한 연삭 보조 부재(도 6)에 있어서의 연삭 속도와 스케일 연삭 영역(A) 중의 위치와의 관계(25)를 예시하고, 도 9에 테이퍼 형상 부분(20)을 갖는 연삭 보조 부재(도 7)에 있어서의 연삭 속도와 스케일 연삭 영역(A) 중의 위치와의 관계(26)를 예시한다. 테이퍼 형상 부분(20)을 갖는 경우는 유속이 균일화되기 때문에, 도 8 및 도 9로부터, 외경이 일정한 경우(도 6)에 비해, 테이퍼 형상 부분(20)을 갖는 경우(도 7)가 연삭 속도가 균일화되고, 균일한 연삭이 가능하다는 것을 알 수 있다.
또한 상술한 제 3 실시예에서는 2개의 블라스트 장치(14, 14a)를 사용했지만, 도 10에 도시한 바와 같이 하나의 블라스트 장치(14)의 출력을 2로 분기함으로써, 2개의 블라스트 장치(14, 14a) 대신으로 할 수도 있다. 이 경우, 블라스트 장치(14)와 이 출력으로부터 분기되어 배관(P)의 일단측 개구부에 이르는 통로가 하나의 블라스트 수단을 구성하고, 블라스트 장치(14)와 이 출력으로부터 분기되어 배관(P)의 타단측 개구부에 이르는 별도의 통로가 또 하나의 별도의 블라스트 수단을 구성하게 된다. 분기로에 적당한 밸브(27)를 설치하고, 연삭재의 양 및 압송 속도를 조정할 수 있다.
또한 상술한 제 3 실시예에서는 지지 아암(15) 내에 설치한 블라스트 통로(24)를 통해 블라스트 장치(14)와 연삭 보조 부재(16)의 블라스트 통로(22)를 접속하고 있지만, 지지 아암(15)에는 블라스트 통로는 설치하지 않고, 그 대신 도 11에 도시한 바와 같이 연삭 보조 부재(16)와 블라스트 장치(14) 사이의 거리 변화를 흡수할 수 있는 접속 수단, 예컨대 가요성을 갖는 호스(28) 및 신축 가능한 파이프로 직접 연삭 보조 부재(16)의 블라스트 통로(22)와 블라스트 장치(14)를 접속할 수도 있다.
또한 지지 아암(15)이 홀더(11)의 블라스트 통로(13)에 축방향으로 이동 가능하게 지지되어 있지만, 스케일 연삭 영역(A)이 고정적으로 결정되어 있는 경우에는 지지 아암(15)이 이동 가능할 필요는 없고, 미리 스케일 연삭 영역(A)에 맞춰 길이를 설정한 지지 아암(15)을 사용할 수 있다.
또한 도시하지 않지만, 홀더(11a)에도 도 1과 동일하게 축방향으로 이동 가능하게 되어 선단부가 배관의 타단측 개구부에서 배관내로 삽입·분리 가능한 지지 아암을 구비하고, 이 지지 아암의 선단부에도 도 1과 동일하게 연삭 보조 부재를 장착해 둘 수 있다. 이와 같이 구성한 이물 제거 장치에서는 배관의 일단부 및 타단부 양측에서 각각 배관 내면의 각각의 개소에 부착된 이물을 동시에 연삭하여 제거할 수 있다.
어떤 경우도, 연삭 보조 부재(16) 및 그 내부의 블라스트 통로(22), 지지 아암(15), 그 내부의 블라스트 통로(24), 밸브(27), 호스(28) 등, 배관(P) 이외에서 연삭재에 접촉하는 부분은 되도록이면 그 자체가 연삭재로 연삭되기 어려운 재료로 구성해 두면 바람직하다.
상술한 제 1 내지 제 3 실시예로부터, 이하의 사항이 유도된다.
(i) 배관(P)의 내경보다도 작은 직경으로 배관(P) 내에 삽입되는 연삭 보조 부재(16)와, 배관(P)의 단부에 착탈 가능하고, 연삭 보조 부재(16)를 유지하는 홀더 기구(11, 15)와, 배관(P) 내에 연삭재를 압송하는 블라스트 장치(14 또는 14a)를 구비한 이물 제거 장치는 배관(P)의 내면과 연삭 보조 부재(16)의 외면과의 사이에서 연삭재의 유속을 상승시키기 때문에 간단한 설비로 배관(P)의 내면에 부착된 스케일(S) 등의 이물을 용이하게 단시간에 연삭 제거할 수 있다. 이와 같이 연삭 보조 부재(16)는 연삭재의 유속을 상승시키는 것으로, 열교환기에 있어서의 관판과 전열관 출구 부분이 접속된 영역 등, 배관(P)의 단부 부근에 연삭 보조 부재(16)를 삽입한다고 하는 지극히 간단한 작업으로, 배관(P)의 단부 부근에 생성되는 다량의 스케일(S)을 제거할 수 있다. 연삭재는 배관(P) 단부 중, 연삭 보조 부재(16)가 삽입되는 쪽의 단부, 또는 이것과는 반대측의 단부중 어느 쪽으로부터 압송해도 바람직하다.
(ⅱ) 상기 (i)의 이물 제거 장치에 있어서, 홀더 기구로서 배관(P)의 단부에 착탈 가능한 홀더(11)와, 상기 홀더(11)에 축방향으로 이동 가능하게 지지되어 선단부가 배관(P)의 개구부에서 내부에 삽입·분리 가능한 지지 아암(15)을 구비하고, 지지 아암(15)의 선단부에 연삭 보조 부재(16)를 장착한 이물 제거 장치로는 지지 아암(15)을 조작함으로써 배관(P) 내의 소망의 영역(A)에 부착된 스케일(S) 등의 이물을 제거할 수 있다.
(ⅲ) 상기 (ⅱ)의 이물 제거 장치에 있어서, 지지 아암(15)을 통해 연삭 보조 부재(16)를 배관(P) 내에서 센터링하는 센터링 기구(18)를 홀더(11)에 설치한 이물 제거 장치에서는 배관(P)의 내주와 연삭 보조 부재(16)의 외주와의 사이의 공간부를 원주 방향으로 균등화하기 때문에 배관(P)의 내면에 부착된 이물(S)을 적정히 제거할 수 있다.
(ⅳ) 상기 (ⅱ)의 이물 제거 장치에 있어서, 배관(P)의 내주면에 접촉하여 진동을 방지하는 방진 부재(19)를 연삭 보조 부재(16)의 선단부에 설치한 이물 제거 장치에서는 배관(P)의 내면과 연삭 보조 부재(16)의 외면과의 사이의 공간부를 소정 간격으로 유지하기 때문에 배관(P)의 내면에 부착된 이물을 적정히 제거할 수 있다.
(ⅴ) 상기 (ⅱ)의 이물 제거 장치에 있어서, 연삭 보조 부재(16)의 외주면에 나선형 홈(17)을 형성한 이물 제거 장치에서는 배관(P)의 내면과 연삭 보조 부재(16)의 외면과의 사이에 연삭재의 선회류를 형성하기 때문에 배관(P)의 내면에 부착된 이물을 확실히 제거할 수 있다.
(ⅵ) 상기 (i)의 이물 제거 장치에 있어서, 하류를 향하여 외경이 가늘어지는 테이퍼 형상 부분(20)을 연삭 보조 부재(16)에 설치한 이물 제거 장치에서는 손실에 의한 압력 저하로 감압 팽창하는 만큼을 보충하고, 연삭재의 유속이 균일화되기 때문에 배관(P)의 내면에 부착된 이물을 균일히 제거할 수 있다.
(ⅶ) 상기 (i)의 이물 제거 장치에 있어서, 연삭 보조 부재(16)에 하류측에 개구하여 연삭 보조 부재(16)의 내부를 통해 외주로 개구하는 블라스트 통로(22)를 설치하고, 배관(P) 내의 연삭재의 흐름 방향과는 역방향으로 블라스트 통로(22)내에 연삭재를 압송하는 제 2 블라스트 장치(14)를 구비한 이물 제거 장치에서는 연삭 보조 부재(16)의 외주 개구부(23)로부터의 연삭재의 분사와 배관(P) 내의 연삭재의 흐름이 상승하고, 전체 연삭재량이 증가하는 동시에, 연삭 보조 부재(16)의 외주 개구부(23)로부터의 연삭재 분사에 의해, 연삭 보조 부재(16)의 외주부에서의 연삭재의 유속이 더욱 상승하기 때문에, 배관(P)의 내면에 부착된 이물을 보다 효과적으로 제거할 수 있다. 이 경우, 제 2 블라스트 장치(14)는 배관(P) 내에 연삭재를 압송하는 블라스트 장치(14a)와 공용할 수도 있다. 공용의 경우는 예컨대, 하나의 블라스트 장치(14)의 출력을 2로 분기하고, 적어도 한쪽의 분기로에 적당한 밸브(27)를 설치하고, 밸브(27)의 조정에 의해, 분기로 사이에서 연삭재의 양 및 압송 속도를 조정 할 수 있다.
(ⅷ) 상기 (ⅶ)의 이물 제거 장치에 있어서, 블라스트 장치(14a)가 배관(P)의 타단측에서 상기 배관(P) 내에 연삭재를 압송하고, 제 2 블라스트 장치(14)가 배관(P)의 일단측에서 연삭 보조 부재(16)의 블라스트 통로(22)내에 연삭재를 압송하는 이물 제거 장치로는 배관(P) 내의 연삭재가 흐름 방향과는 역방향으로 용이하게 연삭 보조 부재(16)의 블라스트 통로(22)내로 연삭재를 압송할 수 있다.
(ⅸ) 상기 (ⅶ)의 이물 제거 장치에 있어서, 배관(P)의 단부에 착탈 가능한 홀더(11)와, 상기 홀더(11)에 축방향으로 이동 가능하게 지지되어 선단부가 배관(P)의 개구부에서 내부에 삽입·분리 가능하고, 선단부에 연삭 보조 부재(16)가 장착된 지지 아암(15)과, 연삭 보조 부재(16)의 블라스트 통로(22)를 블라스트 장치(14)에 접속하는 연삭 보조 부재(16)와, 블라스트 장치(14) 사이의 거리 변화가 흡수 가능한 접속 장치(28)를 구비한 이물 제거 장치로는, 지지 아암(15)을 조작함으로써, 배관(P) 내의 소망의 영역(A)에 부착된 이물을 제거할 수 있다. 접속 장치(28)로서는 가요성의 호스 및 신축 가능한 파이프를 사용할 수 있다.
(ⅹ) 상기 (i)의 이물 제거 장치에 있어서, 연삭 보조 부재(16)에 나선형 홈(17)을 설치한 이물 제거 장치에서는 배관(P)의 내면과 연삭 보조 부재(16)의 외면과의 사이에 연삭재의 선회류가 발생하기 때문에 연삭재의 원심력이 커져, 연삭 효과가 향상되는 동시에 연삭면, 즉 배관(P)의 내면을 매끈매끈하게 연삭할 수 있다.
(ⅹⅰ) 또한 배관(P) 내에 상기 배관(P)의 내경보다도 작은 직경의 연삭 보조 부재(16)를 삽입하고, 배관(P) 내에 연삭재를 압송하고, 배관(P)의 내면과 연삭 보조 부재(16)의 외면과의 사이의 공간부에서 연삭재의 유속을 올려, 배관(P)의 내면에 부착된 이물을 제거하는 이물 제거 방법은 간단한 방법으로 배관(P)의 내면에 부착된 스케일(S) 등의 이물을 용이하게 단시간에 제거할 수 있다. 열교환기에 있어서의 관판과 전열관 출구 부분이 접속된 영역 등, 배관(P)의 단부 부근에 연삭 보조 부재(16)를 삽입한다고 하는 지극히 간단한 작업으로, 배관(P)의 단부 부근에 생성되는 다량의 스케일(S)을 제거할 수 있다.
(ⅹⅱ) 상기 (ⅹⅰ)의 이물 제거 방법에 있어서, 연삭 보조 부재(16)를 지지 아암(15)을 통해 배관(P) 내에 삽입하고, 상기 연삭 보조 부재(16)를 이물과 대향하는 위치로 센터링 유지하는 이물 제거 방법에서는 배관(P)의 내주와 연삭 보조 부재(16)의 외주와의 사이의 공간부가 원주 방향으로 균등화하여, 배관(P)의 내면에 부착된 이물을 적정히 제거할 수 있다.
(ⅹⅲ) 상기 (ⅹⅰ)의 이물 제거 방법에 있어서, 배관(P) 내의 연삭재의 흐름 방향과는 역방향으로 연삭 보조 부재(16)의 내부에 연삭재를 압송하고, 연삭 보조 부재(16)의 내부에서 외주를 향해서 연삭재를 분사하는 이물 제거 방법에서는 연삭 보조 부재(16)의 내부에서 외주로의 연삭재의 분사와 배관(P) 내의 연삭재의 흐름이 상승하고, 전체 연삭재량이 증가하는 동시에 연삭 보조 부재(16)의 내부에서 외주로의 연삭재 분사에 의해, 연삭 보조 부재(16)의 외주부에서의 연삭재의 유속이 더욱 상승하여, 배관(P)의 내면에 부착된 이물을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
(ⅹⅳ) 상기 (ⅹⅰ)의 이물 제거 방법에 있어서, 연삭 보조 부재(16)에 형성된 하류를 향하여 외경이 가늘어지는 테이퍼 형상 부분(20)에 의해, 연삭재의 유속을 일정화하는 이물 제거 방법으로서는 배관(P)의 내면에 부착된 이물을 균일하게 제거할 수 있다.
(ⅹⅴ) 상기 (ⅹⅰ)의 이물 제거 방법에 있어서, 연삭 보조 부재(16)에 형성된 나선형 홈(17)에 의해, 연삭재의 원심력을 크게 하는 이물 제거 방법에서는 배관(P)의 내면과 연삭 보조 부재(16)의 외면과의 사이에 연삭재의 선회류가 발생하고, 연삭재의 원심력이 커져서, 연삭 효과가 향상되는 동시에 연삭면, 즉 배관(P)의 내면을 매끈매끈하게 연삭할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 이물 제거 장치 및 방법은 연삭 보조 부재를 배관내에 삽입하여 연삭재의 유속을 상승시킴으로써 배관의 내면에 부착된 스케일 등의 이물을 용이하게 단시간에서 제거할 수 있는 것으로, 예컨대 배관의 단부 부근에 다량으로 생성되는 스케일의 제거에 적용하기 유용하다.

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 이물 제거 장치에 있어서,
    배관의 내경보다도 작은 직경으로 상기 배관내에 삽입되는 연삭 보조 부재와,
    상기 연삭 보조 부재를 유지하는 상기 배관의 단부에 착탈 가능한 홀더 기구와,
    상기 홀더 기구와 접속되는 동시에 상기 배관내에 연삭재를 압송하여 상기 배관 내면에 부착된 이물을 제거하는 블라스트 수단을 구비하며,
    상기 홀더 기구로서, 상기 배관의 단부에 착탈 가능한 홀더와, 상기 홀더에 축방향으로 이동 가능하게 지지되어 선단부가 개구부에서 상기 배관내에 삽입·분리 가능한 지지 아암을 구비하고, 상기 지지 아암의 선단부에 상기 연삭 보조 부재가 장착되고,
    상기 홀더에 상기 지지 아암을 통해 상기 연삭 보조 부재를 상기 배관내에서 센터링하는 센터링 기구를 설치한 것을 특징으로 하는
    이물 제거 장치.
  4. 이물 제거 장치에 있어서,
    배관의 내경보다도 작은 직경으로 상기 배관내에 삽입되는 연삭 보조 부재와,
    상기 연삭 보조 부재를 유지하는 상기 배관의 단부에 착탈 가능한 홀더 기구와,
    상기 홀더 기구와 접속되는 동시에 상기 배관내에 연삭재를 압송하여 상기 배관 내면에 부착된 이물을 제거하는 블라스트 수단을 구비하며,
    상기 홀더 기구로서, 상기 배관의 단부에 착탈 가능한 홀더와, 상기 홀더에 축방향으로 이동 가능하게 지지되어 선단부가 개구부에서 상기 배관내에 삽입·분리 가능한 지지 아암을 구비하고, 상기 지지 아암의 선단부에 상기 연삭 보조 부재가 장착되고,
    상기 연삭 보조 부재의 선단부에 상기 배관의 내주면에 접촉하여 진동을 방지하는 방진 부재를 설치한 것을 특징으로 하는
    이물 제거 장치.
  5. 이물 제거 장치에 있어서,
    배관의 내경보다도 작은 직경으로 상기 배관내에 삽입되는 연삭 보조 부재와,
    상기 연삭 보조 부재를 유지하는 상기 배관의 단부에 착탈 가능한 홀더 기구와,
    상기 홀더 기구와 접속되는 동시에 상기 배관내에 연삭재를 압송하여 상기 배관 내면에 부착된 이물을 제거하는 블라스트 수단을 구비하며,
    상기 홀더 기구로서, 상기 배관의 단부에 착탈 가능한 홀더와, 상기 홀더에 축방향으로 이동 가능하게 지지되어 선단부가 개구부에서 상기 배관내에 삽입·분리 가능한 지지 아암을 구비하고, 상기 지지 아암의 선단부에 상기 연삭 보조 부재가 장착되고,
    상기 연삭 보조 부재의 외주면에 나선형 홈을 형성한 것을 특징으로 하는
    이물 제거 장치.
  6. 이물 제거 장치에 있어서,
    배관의 내경보다도 작은 직경으로 상기 배관내에 삽입되는 연삭 보조 부재와,
    상기 연삭 보조 부재를 유지하는 상기 배관의 단부에 착탈 가능한 홀더 기구와,
    상기 홀더 기구와 접속되는 동시에 상기 배관내에 연삭재를 압송하여 상기 배관 내면에 부착된 이물을 제거하는 블라스트 수단을 구비하며,
    상기 연삭 보조 부재에 하류를 향하여 외경이 가늘어지는 테이퍼 형상 부분을 설치한 것을 특징으로 하는
    이물 제거 장치.
  7. 이물 제거 장치에 있어서,
    배관의 내경보다도 작은 직경으로 상기 배관내에 삽입되는 연삭 보조 부재와,
    상기 연삭 보조 부재를 유지하는 상기 배관의 단부에 착탈 가능한 홀더 기구와,
    상기 홀더 기구와 접속되는 동시에 상기 배관내에 연삭재를 압송하여 상기 배관 내면에 부착된 이물을 제거하는 블라스트 수단을 구비하며,
    상기 연삭 보조 부재에 하류측에 개구하여 내부를 통해 외주로 개구하는 블라스트 통로를 설치하고, 상기 배관내의 연삭재의 흐름 방향과는 역방향으로 상기 블라스트 통로내에 연삭재를 압송하는 제 2 블라스트 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    이물 제거 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 블라스트 수단이 상기 배관의 일단측에서 상기 배관내에 연삭재를 압송하고, 제 2 블라스트 수단이 상기 배관의 타단측에서 상기 연삭 보조 부재의 블라스트 통로내로 연삭재를 압송하는 것을 특징으로 하는
    이물 제거 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 배관의 단부에 착탈 가능한 홀더와, 상기 홀더에 축방향으로 이동 가능하게 지지되어 선단부가 개구부에서 상기 배관내에 삽입·분리 가능하고, 선단부에 상기 연삭 보조 부재가 장착된 지지 아암과, 상기 연삭 보조 부재의 블라스트 통로를 제 2 블라스트 수단에 접속하는 것으로, 상기 연삭 보조 부재와 제 2 블라스트 수단 사이의 거리 변화가 흡수 가능한 접속 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는
    이물 제거 장치.
  10. 이물 제거 장치에 있어서,
    배관의 내경보다도 작은 직경으로 상기 배관내에 삽입되는 연삭 보조 부재와,
    상기 연삭 보조 부재를 유지하는 상기 배관의 단부에 착탈 가능한 홀더 기구와,
    상기 홀더 기구와 접속되는 동시에 상기 배관내에 연삭재를 압송하여 상기 배관 내면에 부착된 이물을 제거하는 블라스트 수단을 구비하며,
    상기 연삭 보조 부재에 나선형 홈을 설치한 것을 특징으로 하는
    이물 제거 장치.
  11. 삭제
  12. 이물 제거 방법에 있어서,
    배관내에 상기 배관의 내경보다도 작은 직경의 연삭 보조 부재를 상기 배관의 단부에 착탈가능한 홀더 기구를 통해서 삽입하고, 상기 배관내에 연삭재를 압송하고, 상기 배관의 내면과 상기 연삭 보조 부재와의 사이의 공간부에서의 상기 연삭재의 유속을 상승시켜, 상기 배관의 내면에 부착된 이물을 제거하며,
    상기 배관내에 지지 아암을 통해 상기 연삭 보조 부재를 삽입하고, 상기 연삭 보조 부재를 상기 이물과 대향하는 위치로 센터링 유지하는 것을 특징으로 하는
    이물 제거 방법.
  13. 이물 제거 방법에 있어서,
    배관내에 상기 배관의 내경보다도 작은 직경의 연삭 보조 부재를 상기 배관의 단부에 착탈가능한 홀더 기구를 통해서 삽입하고, 상기 배관내에 연삭재를 압송하고, 상기 배관의 내면과 상기 연삭 보조 부재와의 사이의 공간부에서의 상기 연삭재의 유속을 상승시켜, 상기 배관의 내면에 부착된 이물을 제거하며,
    상기 배관내의 연삭재의 흐름 방향과는 역방향으로 상기 연삭 보조 부재의 내부에 연삭재를 압송하고, 상기 연삭 보조 부재의 내부에서 외주를 향해서 연삭재를 분사하는 것을 특징으로 하는
    이물 제거 방법.
  14. 이물 제거 방법에 있어서,
    배관내에 상기 배관의 내경보다도 작은 직경의 연삭 보조 부재를 상기 배관의 단부에 착탈가능한 홀더 기구를 통해서 삽입하고, 상기 배관내에 연삭재를 압송하고, 상기 배관의 내면과 상기 연삭 보조 부재와의 사이의 공간부에서의 상기 연삭재의 유속을 상승시켜, 상기 배관의 내면에 부착된 이물을 제거하며,
    상기 연삭 보조 부재에 형성된 하류를 향하여 외경이 가늘어지는 테이퍼 형상 부분에 의해 상기 연삭재의 유속을 일정화하는 것을 특징으로 하는
    이물 제거 방법.
  15. 이물 제거 방법에 있어서,
    배관내에 상기 배관의 내경보다도 작은 직경의 연삭 보조 부재를 상기 배관의 단부에 착탈가능한 홀더 기구를 통해서 삽입하고, 상기 배관내에 연삭재를 압송하고, 상기 배관의 내면과 상기 연삭 보조 부재와의 사이의 공간부에서의 상기 연삭재의 유속을 상승시켜, 상기 배관의 내면에 부착된 이물을 제거하며,
    상기 연삭 보조 부재에 형성된 나선형 홈에 의해 상기 연삭재의 원심력을 크게 하는 것을 특징으로 하는
    이물 제거 방법.
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