KR100848177B1 - Centering device have function as cleaning and painting inside of pipe - Google Patents
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Abstract
본 발명은 노즐부로부터 분출되는 고압유체가 관로내면을 타격할 때의 반발력을 이용하여 별도의 회전동력이 없이도 상기 노즐부가 자전하면서 유체를 분출하도록 구성한 단일의 세관장치로 관로 내면의 스케일층 제거 및 세관후의 도장작업을 겸용적으로 수행할 수 있는 센터링 디바이스에 관한 것이다.The present invention is to remove the scale layer of the inner surface of the pipeline with a single customs device configured to eject the fluid while rotating the nozzle portion without a separate rotational power by using the repulsive force when the high pressure fluid ejected from the nozzle hit the inner surface of the pipe and The present invention relates to a centering device capable of performing both post-customs painting work.
본 발명은, 고압유체 공급수단; 상기 고압유체 공급수단을 끼워 지지하며 중공을 갖는 다수의 분절관과, 상기 분절관 각각을 연결하며 곡관의 통과시에 유연한 굽힘성을 제공하여 센터를 유지하기 위한 관연결부재를 포함하는 본체; 일단은 상기 본체의 각 분절관 외면에 소정 각도로 설치되며, 타단은 노후 관로의 내면에 접촉하면서 구름동작하여 본체를 전후방향으로 이동시키기 위한 이동수단; 및 외경은 상기 본체의 선단부에 연결되고 내경은 고압유체 공급수단에 연결되며 센터에서 소정 간격만큼 편차를 갖는 분사노즐을 반경방향으로 구비하여 고압유체가 노후 관로의 내면을 타격할 때의 반발력에 의해 자전하면서, 상기 분출되는 고압유체의 타격압력으로 관로면의 스케일층을 제거하기 위한 고압유체 분사수단을 포함하는 세관 및 도장 겸용 센터링 디바이스를 제공한다. The present invention, the high pressure fluid supply means; A main body including a plurality of segmented pipes to which the high-pressure fluid supply means are inserted and having a hollow, connecting the segmented pipes, and a pipe connecting member to maintain the center by providing flexible bendability when passing the curved pipes; One end is installed at an outer surface of each segment pipe of the main body at a predetermined angle, and the other end is moved to move the main body back and forth by rolling while contacting the inner surface of the old pipe; And the outer diameter is connected to the distal end of the main body, the inner diameter is connected to the high pressure fluid supply means, and radially has injection nozzles having a deviation from the center at a predetermined interval by the repulsive force when the high pressure fluid strikes the inner surface of the aging pipe. While rotating, it provides a customs and painting centering device including a high-pressure fluid injection means for removing the scale layer of the conduit surface by the blow pressure of the high-pressure fluid is ejected.
관로, 세관, 도장, 무동력 자전, 고압유체, 노즐, 고압호스, 센터유지스프링 Pipeline, customs, coating, non-rotating, high pressure fluid, nozzle, high pressure hose, center holding spring
Description
도1은 종래 기술에 따른 센터링 디바이스가 곡관을 통과할 때의 내면을 세정하는 상태도.1 is a state diagram for cleaning an inner surface when a centering device according to the prior art passes through a curved pipe;
도2는 종래 기술에 따른 센터링 디바이스의 자전에 다른 세관상태를 나타낸 정단면도. Figure 2 is a front cross-sectional view showing another customs state in the rotation of the centering device according to the prior art.
도3a는 본 발명에 의한 세관 및 도장 겸용 센터링 디바이스의 일실시예를 나타낸 분해 사시도.
도3b는 도3a에서 고압유체 분사수단의 세부구성을 나타낸 분해사시도. Figure 3a is an exploded perspective view showing an embodiment of a customs and painting centering device according to the present invention.
Figure 3b is an exploded perspective view showing a detailed configuration of the high pressure fluid injection means in Figure 3a.
도4a는 도3a의 조립사시도.
도4b는 고압유체 분사수단의 결합단면도.Figure 4a is an assembled perspective view of Figure 3a.
Figure 4b is a combined cross-sectional view of the high pressure fluid injection means.
도5는 본 발명의 요부인 노즐의 분출압력에 의해 상기 노즐이 회전하는 상태를 나타낸 정단면도.Fig. 5 is a sectional front view showing a state in which the nozzle is rotated by the ejection pressure of the nozzle which is the main part of the present invention.
도6은 본 발명에 의한 센터링 디바이스의 작용상태를 나타내기 위한 측단면도.Figure 6 is a side cross-sectional view for showing the operating state of the centering device according to the present invention.
도7은 본 발명에 의한 센터링 디바이스가 곡관을 통과하는 상태도. 7 is a state diagram in which a centering device according to the present invention passes through a curved pipe;
도8은 본 발명의 요부인 도장기의 구성을 나타낸 단면도.Fig. 8 is a sectional view showing the construction of a sprayer which is a main part of the present invention.
도9는 도장기용 믹서기의 제1 예시 구성을 나타낸 일부 절개사시도.9 is a partial cutaway perspective view showing a first exemplary configuration of a mixer for sprayer;
도10은 도장기용 믹서기의 제2 예시 구성을 나타낸 분해도.10 is an exploded view showing a second exemplary configuration of a mixer for sprayer;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
2: 고압호스 4: 본체2: high pressure hose 4: main body
4a, 4b 4c : 제1 내지 제3 분절관 6: 센터유지 스프링4a,
8: 이동수단 10: 니플 연결관8: Vehicle 10: Nipple Connector
12: 고압유체 분사수단 14: 카메라 헤드12: high pressure fluid injection means 14: camera head
본 발명은 상수관로의 비굴착 갱생방식에 적용되는 세관 및 도장 겸용 센터링 디바이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 별도의 회전동력이 필요없이 유체분사압력만을 이용하여 노즐부를 자전시킬 수 있고, 테이퍼 관 및 곡관을 통과할 때 회전중심을 유지한 채로 고압수를 분사할 수 있으며, 한대의 세정기계로 상수 노후관로의 내면에 증착되어 고형화된 스케일층을 제거한 후, 도장작업도 함께 병용할 수 있는 세관 및 도장 겸용 센터링 디바이스에 관한 것이다.The present invention relates to a centering device for both a pipe and a paint applied to a non-excavation rehabilitation method of a water pipe. More specifically, the nozzle unit can be rotated using only a fluid injection pressure without the need for a separate rotational power. High-pressure water can be sprayed while maintaining the center of rotation when passing through the curved pipe, and the customs can be used together with the coating work after removing the solidified scale layer deposited on the inner surface of the constant aging pipe with one cleaning machine. It is related with the painting combined centering device.
일반적으로, 수도물을 공급하는 중,대형 직경의 송수관 및 소형 직경의 상수도 배관, 오일이나 가스와 같은 각종 유체를 이송하는 관로, 하수를 이송하는 하수관로등은 설치 후 장시간 동안 사용하게 되면, 노후화되면서 관로 내벽면에 물, 오 일, 가스등과 같이 유체에 포함되어 있는 각종 이물질이 퇴적되거나 관로 내면이 산화되면서 녹 등이 생성되고, 이들이 고형화되어 스케일(Scale)층을 형성하게 된다.Generally, medium and large diameter water supply pipes and small diameter water supply pipes, pipes for transferring various fluids such as oil and gas, and sewage pipes for transporting sewage are aged and used for a long time after installation. Various foreign substances contained in the fluid such as water, oil, gas, etc. are deposited on the inner wall surface or rust is generated as the inner surface of the pipe is oxidized, and these solidify to form a scale layer.
상기와 같이 유체 관로의 내면에 이물질 퇴적에 의해 생성되는 스케일층은 시간이 경과함에 따라 점차적으로 두꺼워지면서 고형화되기 때문에 유체의 원활한 흐름을 방해하여 유체압을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있으며, 또한 관로에 부착된 스케일층이 유체에 녹아들게 되어 유체를 오염시키는 원인이 되므로 관로를 주기적으로 청소를 해주어야만 한다.As described above, since the scale layer generated by the deposition of foreign matter on the inner surface of the fluid pipeline is gradually thickened and solidified with time, there is a problem of hindering the smooth flow of the fluid and lowering the fluid pressure. Since the scale layer is dissolved in the fluid and contaminates the fluid, the pipe should be cleaned periodically.
또한, 관로의 노후로 인해 발생된 문제는 상,하수도관 네트워크의 기능 유지에 큰 지장을 초래함은 물론 에너지 소비를 증가시키는 중대한 결과를 가져온다.In addition, the problems caused by the aging of the pipeline not only causes a major obstacle in maintaining the function of the water and sewage pipe network, but also has a significant result of increasing energy consumption.
따라서, 관 내부의 부식생성물과 관 파손등의 문제 해결을 위해 노후관에 대한 개량공사(교체 또는 갱생)를 실시하게 되는데, 이러한 관로개량공사에 적용되는 노후 상수도관 갱생공법에는 세관(크리닝) 및 라이닝이 대표적이다.Therefore, in order to solve problems such as corrosion products and pipe breakage inside the pipe, improvement work (replacement or rehabilitation) on the old pipe is carried out.In the old water pipe rehabilitation method applied to the pipeline improvement work, customs (cleaning) and lining This is representative.
노후 상수도관을 갱생하는 공법에 있어서는 그의 공정은 크게 4가지로 구성되어 있으며, 공정 설명은 다음과 같다.In the process of rehabilitation of old water pipes, the process is largely composed of four types, and the process description is as follows.
제 1 세관공정 : 매설 노후관을 길이 60∼80m 정도를 1구간으로 단수 후 절단 개관하여 스크레퍼, 와이어 브러쉬, 고압수 분사 크리너(Cleaner)등과 같은 세관장치를 수차례 반복하여 동력 권양기(Winch)로 끌어당겨 관내 부착 스케일을 제거하고 관 밖으로 배출시킨다.The first customs process: The buried old pipe is cut into pieces with a length of 60 to 80m in one section, and then cut and opened, and the customs devices such as scrapers, wire brushes, high-pressure water cleaners, etc. are repeatedly drawn and pulled to the power winches. Pull out the tube attachment scale and drain it out of the tube.
제 2 건조공정 : 관내 스케일을 제거하면 관 내부에 고인 물을 제거한 후에 브로어(Blower)로 공기를 이송하여 관 내부를 건조시킨다. 이때의 공기 온도는 공기의 마찰 저항으로 30∼40℃까지 상승한다.Second drying process: When the scale inside the tube is removed, water accumulated in the tube is removed, and then air is transferred to a blower to dry the inside of the tube. The air temperature at this time rises to 30-40 degreeC by the frictional resistance of air.
제 3 에폭시 라이닝 공정 : 관 내부의 표면이 건조되면 도장기 호수를 관 내부에 넣고 도료 분사기를 장착한 후 도막 두께가 1±0.3mm가 되도록 도장 속도를 조정하면서 1회에 도장하여 도장 완료한다.3rd epoxy lining process: When the surface inside the pipe is dried, put the painter's lake into the inside of the pipe, install the paint sprayer, and finish painting by adjusting the coating speed so that the film thickness is 1 ± 0.3mm.
제 4 관의 조립 및 통수 공정 : 에폭시 수지 도료가 완전경화하면 관 내부를 청소한 후에 관 절개 부분을 연결하여 통수하고 규정에 따라 토사를 메워 갱생공사를 완료한다.Assembling and watering process of the 4th pipe: When the epoxy resin paint is completely hardened, after cleaning the inside of the pipe, connect the pipe incision and pass it through and fill the soil according to the regulations to complete the rehabilitation work.
상기와 같은 일련의 노후 상수도관 갱생공정중 세관(Pipe cleaning)공법에서 유체의 관로 내면에 퇴적된 스케일층을 제거하기 위한 공법은 여러가지가 제안되어 사용되고 있다. In the pipe cleaning method of the series of old water pipe regeneration process, a method for removing the scale layer deposited on the inner surface of the fluid pipe has been proposed and used.
상기 세관공법에는 기기를 견인하여 퇴적물을 준설(dredging)하는 스크레이퍼(Scrapers)방식과 고압수를 이용한 워터 제트(Water Jet)방식을 혼합한 공법과, 고압에 의해 폴리피그를 돌진시켜 관내면의 스케일층을 제거하는 폴리피그(Polly pigs)공법 등이 개발되어 있으며, 이들 공법들은 일반적으로 관 도장(Pipe lining)의 전처리로서 실시한다.The customs method includes a method in which a scraper method for dredging the sediment by dragging the device and a water jet method using high pressure water are rushed, and the polypig is rushed by high pressure to scale the inner surface of the pipe. Poly pigs (Poly pigs) method to remove the layer has been developed, these methods are generally carried out as a pre-treatment of pipe lining.
상기에서 제안된 세관공법들중에서 스크레이퍼 및 워터제트를 이용한 공법은 수회에 걸친 반복적인 스크레이퍼 및 워터제트 작업을 통하여 세관을 수행하기 때문에 세관 작업이 번거롭고, 세관 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다. 또한, 상기 공법은 관로의 세척이 스크레이퍼가 수용할 수 있는 직경에 한정하므로, 700mm 이 상의 대구경 관로의 세관에는 적합하지 않은 문제점이 있다. Among the proposed customs methods, the method using the scraper and the water jet has a problem that the customs work is cumbersome and takes a long time because the customs are performed through the repeated scraper and the water jet work several times. In addition, the method is limited to the diameter that the scraper can accommodate the cleaning of the conduit, there is a problem that is not suitable for the tubing of large diameter pipelines of 700mm or more.
특히, 관로의 내벽면에 장기간의 퇴적으로 인해 고형화된 스케일층, 즉 스크레이퍼로 긁어도 제거되지 않는 고형화 스케일층, 또는 공사장등에서 유입되어 굳어진 몰탈이나 잘못 시공된 콘크리트 연결관등은 상기 공법으로는 제거되지 않을 뿐만 아니라, 관로내에 존재하는 스케일층, 몰탈덩어리등과 같은 장애물이 스크레이퍼와 워터제트 기기 자체의 이동을 제한함으로써 준설작업을 계속하는데 어려움을 가중시키는 문제점이 있었다.In particular, the solidified scale layer due to long-term deposition on the inner wall surface of the pipeline, that is, the solidified scale layer that cannot be removed even by scraper, or the mortar or the impregnated concrete connection pipe that flows from the construction site, etc., is not removed by the above method. Not only that, obstacles such as scale layers, mortars, etc. present in the pipeline restrict the movement of the scraper and the waterjet device itself, thereby increasing the difficulty of continuing dredging.
관로의 유체압으로 이송시키면서 스케일을 제거하는 기구로서 널리 사용되고 있는 폴리피그 공법은 유체압의 추진력에 의해 폴리피그가 나선방향으로 회전하면서 전진하기 때문에, 관내의 스케일층 제거에 효과적이기는 하나, 이 장치는 소형배관에 적합한 것으로, 통상적인 700mm 이상의 대구경배관에 끼인 스케일층을 제거하는 공법에는 적용할 수 없는 문제점을 내포하고 있다. The polypig method, which is widely used as a mechanism for removing scale while transferring to the fluid pressure in a pipeline, is effective for removing the scale layer in the pipe because the polypig moves forward in a spiral direction due to the propulsion of the fluid pressure. Is suitable for small pipes, and includes a problem that cannot be applied to a method for removing a scale layer stuck to a large diameter pipe of 700 mm or more.
상기와 같은 세관 공법외에 고압수 분출노즐의 각도를 달리하여 무동력으로 자전하면서 견인되는 무동력 자전을 이용한 세관장치가 개시되어 있으며, 이를 도1 및 도2를 참조하여 간략히 설명하면 다음과 같다. In addition to the customs method as described above, there is disclosed a customs device using a non-powered rotation that is towed while rotating with no power by varying the angle of the high-pressure water jet nozzle, briefly described with reference to Figures 1 and 2 as follows.
도면에 도시된 바와 같이, 외부로부터 고압유체를 이송시키기 위한 소정길이의 유체이송관이 구비되어 노후 관로(100)내에서 이동하는 이동본체(200)와; 상기 이동본체(200)의 유체 이송관 전방에 설치되어 고압수를 분출하여 관로(100)내면에 성장한 스케일층을 제거하기 위한 분사노즐(300) 및 상기 이동본체(200)를 견인하기 위한 견인장치(400)로 구성되어 있다.As shown in the figure, the moving
상기의 무동력자전을 이용한 세관장치는 관로의 직경변화, 예를들어 900mm관경에서 850mm관경으로 축소되거나 소정 곡률 반경을 갖는 곡관을 통과할 경우에 세관장치의 이동본체와 관로의 센터가 일치하지 않는 편심오차(t)가 발생하게 된다.이때, 각 노즐팁과 관로면간의 편심오차 간격이 도면에서 t1>t2 만큼 상이하게 되면, 상기 관로면과 노즐팁간의 상이한 편심오차에 따라 관로면에 미치는 고압수의 타격압력이 서로 상이하게 되어 노즐의 자전이 원활하지 못할 뿐만 아니라, 관로면의 스케일층 제거도 불균일해지는 문제점이 있다. 상기 노즐의 자전이 원활하지 못하는 문제는 이동바퀴를 지지하고 있는 지지대가 뒤틀려지는 원인으로 작용하여 파손을 유도할 수 있으며, 이동본체(100)가 전복되는 경우도 발생하여 세관작업을 할 수 없는 문제점을 야기시킨다. 또한, 상기 편심오차(t)가 심하게 클 경우에는 노즐팁의 관로면에 부딪히는 경우도 발생하게 되는데, 이때에는 상기 노즐팁이 관로면을 타격하지 못하여 자전 자체가 불가능하게 되므로, 실질적인 세관작업을 할수 없는 다른 문제점이 있다. In the case of the customs device using the non-powered rotation, for example, when the diameter of the pipe is reduced, for example, when the diameter is reduced from 900 mm to 850 mm, or when it passes through a curved pipe having a predetermined radius of curvature, the moving body of the customs device and the center of the pipe do not coincide with each other. At this time, if the eccentricity error interval between each nozzle tip and the pipe surface is different by t1> t2 in the drawing, the high pressure water is applied to the pipe surface according to the different eccentricity error between the pipe surface and the nozzle tip. Since the impact pressures are different from each other, the rotation of the nozzle is not smooth, and there is a problem in that the scale layer is removed from the conduit surface. The problem that the nozzle is not rotated smoothly can cause damage by acting as a cause of the support for supporting the moving wheels, and the
한편, 종래의 노후 상수도관 갱생공정은 세관작업과 도장작업시 각각 전용장비들을 이용해야 하는 번거로움이 있고, 이들 장비들을 구입하는데 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다. On the other hand, the conventional old water pipe rehabilitation process has the trouble of having to use dedicated equipment for each customs and painting work, there is a problem that the cost is expensive to purchase these equipment.
도장작업의 경우, 노후관로의 곡관을 통과시에 노즐이 센터에서 벗어나기 때문에 관로의 도료 분사도달거리가 상이하여 균일한 도장이 이루어지지 않는 문제점이 있다. In the case of the painting work, since the nozzle is released from the center when passing through the curved pipe of the old pipe, the paint spraying distance of the pipe is different and there is a problem that uniform coating is not made.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 노즐부로부터 분출되는 고압유체가 관로내면을 타격할 때의 반발력을 이용하여 별도의 회전동력이 없이도 상기 노즐부가 자전하면서 유체를 분출하도록 구성한 단일의 세관장치로 관로 내면의 스케일층을 제거함과 동시에, 상기 세관장치를 이용하여 후처리 도장작업을 겸용적으로 수행할 수 있는 세관 및 도장 겸용 센터링 디바이스를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above problems, by using the repulsive force when the high-pressure fluid ejected from the nozzle hit the inner surface of the pipe by using the repulsive force of the nozzle portion without rotating the rotating fluid It is an object of the present invention to provide a customs and painting centering device capable of performing a post-treatment painting work by using the customs equipment at the same time as removing the scale layer of the inner surface of the pipeline with a single customs equipment configured to eject.
또한, 본 발명은 소정 곡률반경을 갖는 곡관이나 관경 축소 또는 관경확대와 같이 직경변화를 갖는 관로를 통과할 경우에도 본체와 노후관로간의 중심을 일치시킴으로써, 분사노즐로부터 분출되는 고압유체의 균일한 타격압력을 관로면에 제공할 수 있고, 고압유체의 분출압력에 의해 이동본체가 전복되는 것을 방지할 수 있는 세관 및 도장 겸용 센터링 디바이스를 제공함에 다른 목적이 있다.In addition, the present invention is to uniform blow of the high-pressure fluid ejected from the injection nozzle by matching the center between the main body and the aging pipe, even when passing through the pipe having a change in diameter, such as a curved pipe having a predetermined radius of curvature, or reduced diameter or enlarged diameter Another object of the present invention is to provide a centering device for both a pipe and a paint, which can provide pressure to the pipe surface and prevent the mobile body from overturning by the ejection pressure of the high pressure fluid.
또한, 본 발명은 견인장치에 의해 이동본체가 후방으로 이동하면서 자전하는 노즐부로부터 고압의 유체를 분출시켜 관로 내면에 부착된 스케일층을 제거함으로써 상기 스케일층에 의한 이동상의 제약을 받지 않아 연속하여 세척작업을 행할 수 있고, 또한 상기 이동본체의 전단부에 세관노즐과 도장노즐을 각각 탈,부착할 수 있어 하나의 장비로 세관 및 도장작업을 병용할 수 있는 세관 및 도장 겸용 센터링 디바이스를 제공함에 또 다른 목적이 있다. In addition, the present invention is continuously unrestricted by the movement of the scale layer by removing the scale layer attached to the inner surface of the pipeline by ejecting a high-pressure fluid from the nozzle portion that rotates while the moving body moves backward by the traction device It is possible to perform the washing operation, and also to attach and detach the customs nozzle and the painting nozzles respectively at the front end of the mobile body to provide a customs and painting centering device that can be used together with the customs and painting work in one equipment There is another purpose.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 고압유체 공급수단; 상기 고압유체 공급수단을 끼워 지지하며 중공을 갖는 다수의 분절관과, 상기 분절관 각각을 연결하며 곡관의 통과시에 유연한 굽힘성을 제공하여 센터를 유지하기 위한 관연결부재를 포함하는 본체; 일단은 상기 본체의 각 분절관 외면에 소정 각도로 설치되며, 타단은 노후 관로의 내면에 접촉하면서 구름동작하여 본체를 전후방향으로 이동시키기 위한 이동수단; 외경은 상기 본체의 선단측 분절관에 연결되고 내경은 고압유체 공급수단에 연결되며 센터에서 소정 간격만큼 편차를 갖는 분사노즐을 반경방향으로 구비하여 고압유체가 노후 관로의 내면을 타격할 때의 반발력에 의해 자전하면서, 상기 분출되는 고압유체의 타격압력으로 관로면의 스케일층을 제거하기 위한 고압유체 분사수단; 및 세관공정의 완료후, 상기 본체의 선단측 분절관에 연결된 고압유체 분사수단 대신에 체결되며, 자체 동력을 가지고 회전하면서 세관된 관로에 라이닝 도료를 분사하기 위한 도장수단을 포함하는 세관 및 도장 겸용 센터링 디바이스를 제공한다. The present invention to achieve the above object, high pressure fluid supply means; A main body including a plurality of segmented pipes to which the high-pressure fluid supply means are inserted and having a hollow, connecting the segmented pipes, and a pipe connecting member to maintain the center by providing flexible bendability when passing the curved pipes; One end is installed at an outer surface of each segment pipe of the main body at a predetermined angle, and the other end is moved to move the main body back and forth by rolling while contacting the inner surface of the old pipe; The outer diameter is connected to the distal end pipe of the main body, the inner diameter is connected to the high pressure fluid supply means, and radially has injection nozzles having a deviation by a predetermined distance from the center so that the high pressure fluid strikes the inner surface of the aging pipe. High pressure fluid injection means for removing the scale layer of the conduit surface by the blow pressure of the high pressure fluid is ejected while rotating by; And after the completion of the customs process, fastened in place of the high-pressure fluid injection means connected to the distal segment pipe of the main body, and combined with the customs and painting, including painting means for spraying the lining paint on the tubular pipe while rotating with its own power Provide a centering device.
이하, 첨부된 도3 내지 도10의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings of FIGS. 3 to 10.
본 발명에 의한 세관 및 도장 겸용 센터링 디바이스는 별도의 회전동력 없이도 노즐로부터 분출되는 고압유체가 관로면을 타격할 때의 반발력에 의해 노즐부가 자전하는 것을 이용하여 관로면의 스케일층 제거하되, 축소 또는 확장관로 구간과 곡관을 통과할 때 발생되는 편심오차를 상쇄시켜 이동본체의 중심이 관로의 센터에 항상 일정하게 위치되도록 함으로써 균일한 세관작업 및 도장작업을 병용할 수 있도록 구현한 것이다.Centering device for both customs and painting according to the present invention removes the scale layer of the conduit surface by using the nozzle part rotating by the repulsive force when the high-pressure fluid ejected from the nozzle strikes the conduit surface without additional rotational power. By offsetting the eccentric error generated when passing through the extension pipe section and the curved pipe so that the center of the moving body is always located at the center of the pipe line, it is possible to use a combination of uniform customs and painting work.
도3a는 본 발명에 의한 세관 및 도장 겸용 센터링 디바이스의 일실시예를 나타낸 분해 사시도이고, 도3b는 도3a에서 고압유체 분사수단의 세부구성을 나타낸 분해사시도이고, 도4a는 도3a의 조립사시도이고, 도4b는 고압유체 분사수단의 결합단면도이고, 도5는 본 발명의 요부인 노즐의 분출압력에 의해 상기 노즐이 회전하는 상태를 나타낸 정단면도이고, 도6은 본 발명에 의한 센터링 디바이스의 작용상태를 나타내기 위한 측단면도를 각각 나타낸다.Figure 3a is an exploded perspective view showing one embodiment of a customs and painting centering device according to the present invention, Figure 3b is an exploded perspective view showing a detailed configuration of the high-pressure fluid injection means in Figure 3a, Figure 4a is an assembled perspective view of Figure 3a 4B is a cross-sectional view of a combined high pressure fluid injection means, FIG. 5 is a front sectional view showing a state in which the nozzle is rotated by the ejection pressure of the nozzle which is the main part of the present invention, and FIG. 6 is a centering device of the present invention. Side cross-sectional views are respectively shown for showing the state of action.
본 발명의 실시예에서는 도면에 도시된 바와 같이, 플렉시블한 관으로 이루어지되 선단부에 니플(nipple)(2a)이 구비되며, 외부로부터 고압유체를 이송시키기 위한 고압호스(2)와; 다수의 마디로 이루어지되 마주하는 대향 단부에 단차부가 형성된 제1 내지 제3 분절관(4a, 4b, 4c)과, 상기 제1 내지 제3 분절관(4a 4b, 4c) 각 단의 단차부에 끼워져 고정되며, 곡관의 통과시에 유연한 굽힘성을 제공하여 가변되는 곡률을 일정하게 수용하기 위한 센터유지 스프링(6)을 포함하며, 상기 제1 내지 제3 분절관(4a, 4b, 4c)에 고압호스(2)가 통과하도록 하기 위한 본체(4)와; 일단이 상기 본체(4)의 각 분절관(4a, 4b, 4c) 외면에 소정 각도로 설치되며, 타단은 노후 관로(100)의 내면에 접촉하면서 구름동작하여 본체(4)를 전후방향으로 이동시키기 위한 이동수단(8)과; 상기 본체(4)의 제1 분절관(4a)에 끼워져 결합되며, 외경부에 상기 고압호스(2)의 니플(2a)을 끼워 연결하기 위한 니플 연결관(10)과; 상기 니플 연결관(10)의 단부에 연결되며, 센터에서 소정 간격만큼 편차를 갖는 노즐을 반경방향으로 구비하여 고압유체가 노후 관로(100)의 내면을 타격할 때의 반발력에 의해 자전하면서, 상기 분출되는 고압유체의 타격압력으로 노후 관로(100)의 내면에 성장한 스케일층을 제거하기 위한 고압유체 분사수단(12)과; 상기 본체(4)의 제1 분절관(4a)의 외면에 설치되며, 후레쉬와 CCTV를 구비하여 상기 노후 관로(100)의 내면에 성장된 스케일층의 상황데이타를 확보하기 위해 촬영하는 카메라 헤드(14)를 포함한다.In the embodiment of the present invention, as shown in the drawing, a nipple (2a) is provided in the front end is made of a flexible tube, and a high pressure hose (2) for transferring the high pressure fluid from the outside; The first to third segmented
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에서, 상기 본체(4)는 센터유지 스프링(6)의 탄성력에 의해 최대 90°까지 구부러질 수 있어 센터를 정확히 유지한 상태에서 90°곡관을 무리없이 통과할 수 있다. In the embodiment of the present invention configured as described above, the
여기서, 상기 이동수단(8)은 제1 내지 제3 분절관(4a, 4b 4c) 각각의 외면에서 120°반경방향으로 설치된 박스프레임(22a)과, 상기 박스프레임(22a)의 내부에서 외부로 돌출되어 신축운동하는 스프링(22b)이 구비된 완충기(22)와; 상기 완충기(22)의 스프링(22b) 상단부에 설치된 "U자" 형상의 고정브라켓(24)과; 상기 완충기(22)의 박스프레임(22a)에 대향되게 결합되며, 상부에 수직으로 장공(26a)이 형성되어 있는 지지브라켓(26)과; 상기 고정브라켓(24)에 끼워지며, 관로(100)의 내면에 접촉하여 360°구름동작하는 바퀴(30)와; 상기 바퀴(30)를 고정 브라켓(24)에 끼워 지지하는 힌지(32)를 포함한다.Here, the moving means (8) is a box frame (22a) installed in the radial direction 120 ° from the outer surface of each of the first to third segment pipe (4a,
본 실시예에서, 상기 바퀴(30)는 원판 형태의 바퀴로 이루어져 있으나, 이에 국한하는 것은 아니고 360°회전할 수 있는 볼 타입으로 이루어질 수 있음은 주지의 사실이다. In the present embodiment, the
상기 니플 연결관(10)은 도3b에 도시한 바와 같이 일측에 니플(2a)이 나사체결되고, 타측에는 외부에서 제공되는 회전력에 회전하는 부싱(36)이 설치된다. 상기 부싱(36)은 니플 연결관(10)과는 별도로 회전한다. 즉, 상기 니플 연결관(10)은 고정상태이며, 부싱(36)은 외력에 의해 회전하는 구성이다. As shown in FIG. 3B, the
상기 고압유체 분사수단(12)은 도3b 및 도4b에 도시한 바와 같이 상기 니플 연결관(10)의 부싱(36)에 결합되는 결합축(40)과; 상기 결합축(40)에 연결되며, 내부에 고압유체를 임시 저장하기 위한 공간부(42a)를 가지되 센터에서 소정 간격(t)만큼 편차진 위치에서 반경방향으로 적어도 둘 이상의 유체통로(42b)가 관통되게 형성된 노즐헤드(42)와; 상기 노즐헤드(42)의 각 유체통로(42b)에 결합된 분사노즐(44) 및 상기 노즐헤드(42)의 선단면에 윈치등으로 견인할 수 있도록 마련된 견인고리(46)를 포함한다.The high pressure fluid injection means 12 includes a
상기와 같이 구성된 고압유체 분사수단(12)은 노즐 헤드(42)의 센터에서 "t" 간격만큼 편심되게 위치된 분사노즐(44)로부터 분출되는 고압유체는 관로면을 비스듬하게 타격하게 되고, 이 타격에 따른 반발력에 의해 노즐헤드(42)와 결합축(40) 및 부싱(36)이 함께 별도의 동력없이 자전하게 되는 것이다.The high pressure fluid injection means 12 configured as described above is blown from the
상기 노즐헤드(42)에 형성된 4개의 유체통로(42b)는 정원으로 가공하지 않고 약간 비스듬하게 가공하여 상기 유체통로(42b)를 통하여 배출되는 유체의 방향이 나선형태가 되도록 할 수도 있다. 이 구조에 의하면, 나선방향으로 형성된 상기 유체통로(42b)를 통하여 유체가 분출될 때, 나선방향으로 회전하려고 하는 회전력이 분사노즐(44)에 작용하도록 하여 자전을 좀더 원활히 할 수 있다. 본 실시예에서 상기 노즐헤드(42)에 설치되는 유체분사노즐이 90°간격으로 4개 설치된 예를 보여주고 있으나, 이에 국한하는 것은 아니고, 노즐헤드(42)의 중심과 상하(또는 좌우) 편심을 가지고, 소정 각도로 구부러진 유체분사노즐을 설치할 수도 있다. 즉, 상기 노즐헤드(42)의 양측면에 대칭으로 유체통로가 형성되되 이 유체통로는 중심선에 대하여 상, 하 또는 좌, 우측으로 소정 간격(t)만큼 편심되며, 대략 45°만큼 서로 반대방향으로 틀어진 구조로 할 수 있다.The four
한편, 상기 본체(4)의 선단측 제1 분절관(4a)에는 세관작업의 완료후 고압유체 분사수단(12) 대신에 도장기(50)가 설치된다. 이에 따라, 본 발명에서는 하나의 세관장치로 세관작업과 도장작업을 겸용할 수 있는 것이다.On the other hand, the front end side of the first segment pipe (4a) of the
도8은 본 발명의 요부인 도장기의 구성을 나타낸 단면도이다.Fig. 8 is a sectional view showing the construction of a sprayer which is the main part of the present invention.
도면에 도시한 바와 같이, 상기 도장기(50)는 본체(4)의 제1 분절관(4a)에 체결되도록 일측부에 나사관(52a)이 일체로 형성된 케이싱(52)과; 상기 케이싱(52)을 축방향으로 관통하며, 호스(2)로부터 제공되는 라이닝 도료를 스케일층이 제거된 관로에 분사하는 도료분사기(54)와; 상기 도료분사기(54)로부터 호스(2)가 자유롭게 유동되도록 연결하는 스위블 조인트(swivel joint)(56)와; 상기 케이싱(52)의 내부에 설치되며, 상기 도료분사기(54)에 회전력을 제공하는 회전력 제공장치(58)로 구성된다.As shown in the figure, the
상기 회전력 제공장치(58)는 1:1 기어비로 치합되며 종동측 기어에 도료분사기(54)를 끼워 지지하는 한쌍의 스퍼어 기어(62)와; 상기 스퍼어 기어(62)의 원통측에 연결되는 감속모터(64) 및 상기 케이싱(52)의 내부에 설치되며, 스퍼어 기어(62)를 끼워 지지하도록 원형 홈이 형성된 지지브라켓(66); 및 상기 케이싱(52)을 관통하여 지지브라켓(66)을 고정하는 고정볼트(68)로 구성된다. The rotational force providing device (58) is a pair of spur gears (62) which are engaged in a 1: 1 gear ratio and support the paint sprayer (54) to the driven gear; A support bracket (66) installed in the reduction motor (64) and the casing (52) connected to the cylindrical side of the spur gear (62) and having a circular groove formed therein to support the spur gear (62); And a fixing
상기 도장기(50)의 구성에서 상기 도료분사기(54)는 90°방향으로 구부려진 적어도 하나 이상의 노즐팁(72)과 상기 노즐팁(72)에 연결되는 도료 공급관(74)으로 구성되며, 상기 구조는 외부에서 혼합된 1액형 도료를 공급하기에 적합한 구조이다. 이때, 상기 도료 공급관(74)은 도료를 혼합하기 위한 믹서기로서의 기능을 수행할 수 있다. 상기 믹서기는 도9에 도시한 바와 같이, 양측에 연결용 니플(76a)이 구비된 연결관(76)과; 일측에 주제와 경화제를 공급하기 위한 2액형 노즐관과 연결되며, 중공관 양단에 믹싱홀(78a)이 관통되고 혼합을 위한 홈이 나사산부에 각각 일직선으로 형성되어 상기 연결관(76)의 내부에 삽입되는 제1 믹서관(78)으로 구성된다. The
한편, 상기 도장기(50)의 다른 실시예로서 도10에 도시된 바와 같이, 외부로부터 2액형의 도료가 공급되어 혼합되며, 선단부에 모터가 내장된 믹서관(92)과; 상기 믹서관(92)에서 2갈래로 분기되며, 각각 다른 길이를 가지되 단부가 소정 각도로 구부러져 있는 2개의 노즐(94) 및 상기 모터축에 연결되며, 외주면에 각 노즐(94)로부터 분출되는 도료를 통과시키기 위한 홀이 4열로 형성된 분사홀더(96)로 구성될 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 10 as another embodiment of the
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 무동력 자전을 이용한 세관 및 도장 겸용 센터링 디바이스의 작용상태를 상세히 설명한다. The working state of the customs and painting combined centering device using the non-powered rotation according to the present invention configured as described above will be described in detail.
일반적으로, 노후된 상수도 관로(100)를 갱생하는 공정은 노후 관로(100)에 세관기를 투입하여 관로 내면에 성장한 스케일층을 제거하고, 관 밖으로 배출하는 세관공정과; 상기 세관된 관로내에 고인 물을 외부로 배출한 후에 브로어(brower)를 매개로 공기를 불어넣어 관로를 건조하는 건조공정과; 관로 내면이 건조되면 도료 분사장치가 구비된 도장기를 투입하되, 에폭시 수지 도료를 관로내면에 분사하여 소정 두께로 도포하는 에폭시 라이닝 공정; 및 에폭시 수지 도료가 완전 경화되면 관 내부를 청소하고 통수시켜 갱생공사를 완료하는 관로의 조립 및 통수 공정으로 구성된다. In general, the process of regenerating the
상기와 같이 일련의 공정을 수행하는 노후 관로 갱생공법에서, 본 발명에 의한 세관장치를 이용하여 할 경우 세관공정 및 에폭시 라이닝 공정을 겸용적으로 이 용할 수 있다.In the old pipeline rehabilitation method that performs a series of processes as described above, when using the customs apparatus according to the present invention can be used in combination with the customs process and epoxy lining process.
먼저, 관로의 세관공정을 수행하는 경우에 대하여 설명한다. First, the case of carrying out the customs process of the pipeline will be described.
상기 노후 관로(100)의 내면에 성장한 스케일층을 제거하기 위한 고압유체가 모래일 경우에는 관로 외부에 설치된 샌딩키트로부터 모래를 공급받고, 고압수일 경우에는 워터젯 펌프로부터 공급받는다. 또한, 상기 본체(4)를 관로(100)에 투입하고, 노즐 헤드(42)의 견인고리에 로프를 연결한 후, 윈치등을 매개로 관로의 전방부측으로 견인하면서 상기 본체(4)의 제1 분절관(4a)에 설치된 카메라 헤드(14)에 의해 관로(100)의 전방을 조사하게 된다.When the high pressure fluid for removing the scale layer grown on the inner surface of the
상기 관로(100)의 전방부에서 후방부측으로 본체(4)를 견인하면서 고압호스(2)를 통해 고압유체를 공급하게 되면, 상기 고압유체는 고압호스(2)의 니플(2a)에 연결된 니플연결관(10)을 통해 노즐 헤드(42)로 유입되고, 상기 노즐 헤드(42)에 연결된 분사노즐(44)을 통해 관로(100)내면으로 분출된다.When the high pressure fluid is supplied through the
이때, 도4b에 나타낸 바와 같이, 상기 노즐헤드(42)의 센터로부터 소정 간격(t)만큼 편심되게 위치된 분사노즐(44)의 구조에 의해 분출되는 고압유체가 관로의 내부 곡면을 비스듬히 타격하게 된다. 이때, 관로면을 타격할 때에 발생하는 반발력이 상기 분사노즐(44)에 작용하여 고압유체의 분출방향과는 반대방향으로 자전하려고 하는 힘이 발생한다. 상기 분사노즐(44)의 자전하려고 하는 힘은 상기 노즐헤드(42)와 부싱(36)에 전달되어 무동력으로 고압유체 분사수단(12) 전체를 자전시키게 된다.At this time, as shown in Figure 4b, the high-pressure fluid ejected by the structure of the
상기 분사노즐(44)은 자전하면서 고압유체를 분출하여 관로면에 성장한 스케 일층을 제거하게 되며, 이동수단(8)의 바퀴(30)가 관로면에 구름동작하면서 이동하게 된다.The
상기 분사노즐(42)에서 분출되는 고압유체를 매개로 관로(100)면의 스케일층을 제거할 때 발생되는 진동은 바퀴(30)에 연결된 완충기(22)에 의해 완충적으로 흡수되기 때문에, 바퀴(30)가 원활한 구름동작을 할 수 있게 된다. Since the vibration generated when removing the scale layer of the surface of the
한편, 관경이 축소된 구간, 또는 확장된 구간을 상기 본체(4)가 통과할 경우에는 변화된 관경만큼 바퀴(30)가 완충기(22)를 매개로 완충되면서 관로의 내면에 밀착된다. 예를 들어, 도6에 도시된 바와 같이 상기 관로의 직경이 좁아질 경우에, 좁아진 직경만큼 상기 바퀴(30)가 눌려지고, 이에 따라 힌지(32)가 지지브라켓(26)의 장공(26a) 내에서 하강하고, 완충기(22)의 스프링(22b)이 압축된다. 반대로, 관로의 축소 구간을 통과했을 때에는 상기 스프링(22b)의 복원력에 의해 다시 바퀴(30)가 관로(100)면에 밀착된다. 이와 같이, 관경의 축소 또는 확장될 때, 노즐헤드(42)의 회전중심이 관로의 중심으로부터 벗어나 편심오차가 발생하게 되는데, 이러한 편심량만큼 바퀴(30)가 완충동작하면서 편심량을 보상함으로써 결국, 상기 노즐헤드(42)의 회전중심과 관로 중심의 일치 상태를 유지한 채로 견인된다.On the other hand, when the main body (4) passes through the section of reduced diameter, or the expanded section, the
따라서, 도5에 도시된 바와 같이 관로(100)의 내면과 분사노즐(44)간의 간격 t1, t2, t3, t4 는 모두 동일하게 된다. Therefore, as shown in FIG. 5, the intervals t1, t2, t3, t4 between the inner surface of the
한편, 도7에 도시된 바와 같이 소정 곡률을 갖는 곡관을 통과할 경우에는, 곡률반경만큼 본체(4)를 연결하는 센터유지 스프링(6)이 구부러지게 된다. 이에 따라, 상기 본체(4)의 중심과 노즐 헤드(42)의 회전중심은 편심되지 않고, 관로의 중 심과 일치된 채로 견인되는 것이다. On the other hand, when passing through the curvature having a predetermined curvature, as shown in Figure 7, the
상기 세관공정이 완료된 후에는 본체(4)의 제1 분절관(4a)에 체결되어 있는 고압유체 분사수단(12)을 분리하고, 도장기(50)를 연결하여 도장작업을 수행한다.After the customs process is completed, the high-pressure fluid injection means 12 which is fastened to the
상기 도장기(50)에는 별도의 감속모터(64)가 설치되어 있어 원하는 회전속도로 도료분사기(54)를 회전시키면서 관로의 라이닝 도료작업을 할 수 있다. The
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 구름동작하는 이동장치를 본체에 장착하여 관로내면을 견인할 수 있도록 하되, 분사노즐의 위치를 노즐헤드의 중심에 대하여 소정 간격(t)만큼 편차지게 위치시키거나, 상기 분사노즐을 엇각으로 비틀어 위치시킨 후에 고압유체를 분출함으로써 관로면에 타격되는 고압유체의 반발력에 의해 노즐헤드가 별도의 모터회전동력의 필요없이 자전할 수 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to tow the inner surface of the pipe by mounting a moving device in the rolling motion, the position of the injection nozzle is shifted by a predetermined distance (t) with respect to the center of the nozzle head or The nozzle head may be rotated without the need for a separate motor rotational power by the repulsive force of the high pressure fluid hitting the conduit surface by ejecting the high pressure fluid after displacing the injection nozzle at an angle.
또한, 본 발명은 본체를 분절관 형태로 하고 각 분절관에 센터유지 스프링을 연결한 구성을 제공함으로써, 소정 곡률반경을 갖는 곡관의 통과시 그의 곡률반경만큼 상기 본체가 유연하게 구부러지게 되고, 상기 본체의 회전중심과 곡관의 중심을 항상 일치시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 상기 분사노즐은 균일한 타격압력을 관로면에 제공할 수 있어 관로의 손상없이 관로면에 성장한 스케일층을 균일하게 제거할 수 있으며, 고압유체의 분출압력에 의해 본체의 견인이 불안정하거나 전복되는 것을 방지할 수 있는 다른 효과가 있다. In addition, the present invention provides a configuration in which the main body is in the form of a segmental tube and a center retaining spring is connected to each segmented tube, so that the main body is flexibly bent by the radius of curvature of the curved tube having a predetermined radius of curvature. The center of rotation of the body and the center of the bend can always be matched. Accordingly, the injection nozzle can provide a uniform blow pressure to the pipe surface to uniformly remove the scale layer grown on the pipe surface without damaging the pipe, and the traction of the main body is unstable due to the ejection pressure of the high pressure fluid There are other effects that can prevent overturning.
또한, 본 발명은 상기 노즐헤드의 회전중심과 관로의 중심의 일치를 유지한 채로 세관작업을 하므로, 관로면에 타격되는 압력이 균일하여 관로의 손상없이 세관작업을 간단하고 깨끗하게 행할 수 있고, 상기 세관 공정이 완료된 후에는 에폭시 수지 도료등을 이용한 도장작업시 상기 세관장치를 이용하여 균일한 두께의 도장을 행할 수 있는 또 다른 효과를 가진다. In addition, the present invention is to perform the customs work while maintaining the center of rotation of the nozzle head and the center of the pipeline, the pressure hitting the surface of the pipeline is uniform and can be done simply and cleanly without damaging the pipeline, After the customs process is completed, there is another effect that the coating of uniform thickness can be performed by using the customs device during the painting work using epoxy resin paint.
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- 2006-07-13 KR KR1020060065985A patent/KR100848177B1/en active IP Right Grant
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