KR101003754B1

KR101003754B1 - 배관 내 파이프 로봇 및 작업방법

Info

Publication number: KR101003754B1
Application number: KR1020090077454A
Authority: KR
Inventors: 후카시 우라카미
Original assignee: 함연재; 후카시 우라카미
Priority date: 2009-06-28
Filing date: 2009-08-21
Publication date: 2010-12-23
Also published as: US20120090111A1; WO2011001843A3; EP2450113A2; WO2011001843A2; JP5521407B2; KR20120093142A; JP2011005451A; CN102574171A; EP2450113A4

Abstract

배관 내에서 주행 구동력이 매우 큰 「배관 내 파이프 로봇과 작업 방법」을 규정한다. 또, 「젖어 있는 배관 내면을 강제 건조시키는 수단」을 갖춘 「배관 내 파이프 로봇과 작업방법」을 규정한다. 배관의 내벽에 자유단 부분이 접촉하는 고리모양의 압력 경계 씰을 갖추고； 씰은, 배관 내부 공간을, 씰을 경계로 공간 A와 공간 B의 두 개의 공간으로 분할하고；공간 A의 씰에 기까운 한쪽의 끝은, 호스를 써서 흡입 펌프에 연결되고；한편, 공간 A의 해당 씰로 부터 먼 다른 쪽의 끝은, 공간 A의 내부의 부(-)의 압력을 조정하는 저압유지밸브를 통해 배관을 주위의 유체에 연결되고；공간 B에는, 호스가 배치되고； 공간 B의 씰에서 먼 쪽 끝은, 배관 주위의 유체에 연결되어 있다.

배관, 파이프 로봇, 압력 경계 씰

Description

배관 내 파이프 로봇 및 작업방법{pipe robot in pipeline and method for working}

본 발명은, 예를 들면 급수용 배관이나 배수용 배관 혹은 가스 배관과 같은 각종 배관의 내면에 부착한 녹이나 수서 생물 등의 이물질을 제거하고, 이들을 제거한 후에, 예를 들면 도료나 내식합금 등의 피복 재료로 코팅을 실시하는 등, 배관 내에서 주행하면서 배관의 보수 작업을 하는 파이프 로봇 및 작업방법에 관한 것이다.

이런 종류의 공개된 기술로는, 일본의 특허 공개 2003-225626호 공보에 기재된 「배관 내 작업방법 및 장치」가 알려져 있다.

[특허 문헌 1] 특허 공개 2003-225626호 공보

일본의 특허 공개 2003-225626호 공보로 공개된 「배관 내 작업방법 및 장치」에는 다음과 같은 문제가 남아 있다.

즉, 「배관 내 작업방법 및 장치」에서는,

배관 내 작업용 파이프 로봇을 이동시키기 위해서, 작업할 배관의 바깥쪽에 윈치(winch)를 배치하고, 윈치 드럼에 감겨진 채찍 모양의 기구의 끝에 파이프 로 봇을 연결하고, 채찍모양의 기구를 윈치로 감아들일 때 파이프 로봇이 배관 내에서 축 방향으로 끌려서 주행하게 되는 장치이다.

그러나, 이와 같은 「배관 내 작업방법 및 장치」는 작업할 배관의 양측을 열어놓고 배관의 한쪽 구멍으로부터 다른 쪽 구멍까지 로프 모양의 기구를 삽입하여 통과시키는 공정이 반드시 필요함으로 작업할 배관의 길이가 길거나 배관의 도중에 굽어진 부분이 있을 때에는 로프모양의 기구를 배관에 삽입하여 통과시키는 공정이 복잡해진다.

또, 이와 같은 「배관 내 작업방법 및 장치」에서는, 제트 분사 기구로 배관 내면에 붙어있는 이물질을 떨어내는 세정 작업을 하고, 이어서, 떨어낸 이물질을 빨아들여 회수하고, 그 다음 작업으로, 배관 내면을 코팅 재료로 피복 하는 보수작업을 하는 것이지만, 세정 작업 공정과 보수작업 공정과의 사이에 반드시 수행해야하는「젖어 있는 배관 내면을 강제 건조시키는 공정」이 기재되어 있지 않다.

배관 내면을 코팅 재료로 확실하게 피복하려면, 「젖어 있는 배관 내면을 강제 건조시키는 공정」이 반드시 필요하고, 젖어 있는 배관 내면을 건조시키는 수단으로 「자연 건조」로 택하면, 「자연 건조」시키는데 많은 시간이 필요로 할 뿐 아니라 세정 작업으로 얻은 모처럼의 깨끗한 철의 표면이 다시 녹슬게 된다. 뿐만 아니라, 도장된 후의 배관 내면을 「자연 건조」시키기 위해서도 많은 시간을 필요로 한다.

본 발명이 기술적으로 해결하려는 과제는 다음과 같다.

즉, 본 발명에서는, 배관 내에서 파이프 로봇을 주행시키기 위한 주행 구동 수단으로서 윈치를 이용할 필요가 없고 주행 구동력이 매우 큰 「배관 내 파이프 로봇 및 작업방법」을 규정하는 것이다.

그리고 본 발명에서는, 「젖어 있는 배관 내면을 강제 건조시키는 수단」을 갖춘 「배관 내 파이프 로봇 및 작업방법」을 규정하는 것이다.

또, 본 발명에서는, 「도장된 배관 내면을 강제 건조시키는 수단」을 갖춘 「배관 내 파이프 로봇 및 작업방법」을 규정하는 것이다.

상기의 기술적 문제를 해결하기 위한, 청구항 1과 관련된 발명은,

배관의 내부를 주행하며 작업을 하는 배관 내 파이프 로봇은；

배관 내벽에 자유단 부분이 접촉하는 고리모양의 압력 경계 씰이 있어서；

압력 경계 씰은, 작업할 배관의 내부 공간을, 압력 경계 씰을 경계로 공간 A와 공간 B의 두 공간으로 나누며；

공간 A의 압력 경계 씰에 가까운 한쪽 끝은, 호스로 흡입 펌프와 연결되어 있고；

또한, 공간 A의 압력 경계 씰에서 먼 다른 쪽 끝은 공간 A의 내부의 부(-)의 압력을 조절 하는 저압유지밸브를 사이에 두고 배관으로 둘러싸인 유체와 연결되고 ；

공간 B에는, 호스를 배치되어 있으며 공간 B의 압력 경계 씰에서 먼쪽 끝에는, 배관주위의 유체에 연결되어 있다；

위의 내용이 특징인 배관 내 파이프 로봇괴 작업방법을 규정 한다.

청구항 2와 관련되는 발명에서는,

압력 경계 씰은, 배관의 중심선을 포함하는 평면으로 절단한 단면 형상을 보면, 장치에 장착된 고정부와 고정부를 기점으로 공간 A로부터 멀어지는 방향으로 가며 배관의 내벽쪽으로 벌려져서 내벽에 접촉하는 자유단부분이 되는 것이 특징인 청구항 1에 기재된 배관 내 파이프 로봇을 규정한다.

청구항 3과 관련되는 발명에서는,

압력 경계 씰은, 배관의 중심선을 포함하는 평면으로 절단한 단면 형상에서 보면, 장치에는 2곳의 고정부가 있고 고정부의 각각에서 해당 배관의 내벽쪽으로 벌려져서 내벽에 접촉하고 이들이 다시 합쳐져 원호상의 자유단이 되고 압력 경계 씰의 안쪽 공간과 공간 B를 연결시키는 밸브를 갖추고 있는 것이 특징인 청구항 1 의 배관 내 파이프 로봇을 규정한다.

청구항 4와 관련되는 발명은,

배관에 굽어진 부분이 있더라도, 압력 경계 씰의 중심선이 배관의 중심선에 가까이 남아 있도록 압력 경계 씰을 구면 베어링에 장착하는 것이 특징인 청구항 1로부터 청구항 3까지에 기재된 배관 내 파이프 로봇을 규정한다.

청구항 5와 관련되는 발명은,

배관의 내벽을 청소하기 위해서, 물이나 갈아서 닦아내기 위한 청소용 재료들을 충돌시키는 방법을 갖춘 것이 특징인 청구항 1 로부터 청구항 4까지에 기재된 배관 내 파이프 로봇을 규정한다.

청구항 6과 관련되는 발명은,

배관 내부를 주행하면서 작업하는 배관 내 파이프 로봇에 관한 것으로서；

배관의 내벽에 자유단 부분이 접촉하는 고리모양의 압력 경계 씰이 있고；

압력 경계 씰은, 배관 내부 공간을, 압력 경계 씰을 경계로 공간 A와 공간 B의 두 개의 공간으로 분할하고 있고；

해당 공간 A의 해당 압력 경계 씰에 가까운 한쪽 끝은 호스로 토출 펌프에 연결되어 있고；

그리고, 공간 A의 압력 경계 씰에서 먼 쪽 끝은, 공간 A의 내부를 정(+)의 압력으로 유지시키는 압력 릴리프 밸브를 사이에두고 배관주위의 유체와 연결되고；

공간 B에는, 호스가 배치되고 있고；

그리고, 공간 B의 압력 경계 씰에서 먼쪽 끝은, 배관 주위의 유체에 연결된다；

이러한 것을 특징으로 하는 배관 내 파이프 로봇을 규정한다.

그리고 공기를 내보내는 토출 펌프의 특성은 공기를 압축하는 기능이 있고, 공기를 압축할 때 열이 발생하므로, 펌프로부터 토출되는 공기는 열풍이 되어 공간 A에 공급 된다.

청구항 7과 관련되는 발명은,

압력경계씰은, 배관의 중심선을 포함하는 평면으로 절단한 단면 형상에서, 장치에 장착된 고정부와, 고정부를 기점으로서 공간 B로부터 먼쪽으로 가며 배관의 내벽 쪽으로 벌려져서 내벽에 접촉하는 자유단부로 구성되는 것이 특징인 청구항 6에 기재된 배관 내 파이프 로봇을 규정한다.

청구항 8과 관련되는 발명은,

압력 경계 씰은, 배관의 중심선을 포함하는 평면으로 절단한 단면에서, 장치에 장착된 2개의 고정부 각각으로부터 배관의 내벽 쪽으로 벌려져서 내벽에 접촉하고 이들 벌려진 부분이 서로 합쳐져서 원호상의 자유단부를 이루도록 되어 있고, 압력 경계 씰 안쪽 공간과 공간 A를 연결 하는 밸브를 갖추고 있는 것이 특징인 청구항 6에 기재된 배관 내 파이프 로봇을 규정한다.

청구항 9와 관련되는 발명은,

배관에 굽어진 부분이 있더라도, 압력 경계 씰의 중심선이 배관의 중심선에 가까이 남아 있도록 압력 경계 씰을 구면 베어링에 붙여주는 것이 특징인 청구항 6으로부터 청구항 8까지에 기재된 배관 내 파이프 로봇을 규정한다.

청구항 10과 관련되는 발명은,

배관의 내벽을 피복하기 위해, 도료나 내식합금 등의 피복 재료로 코팅 하는 수단을 갖춘 것이 특징인 청구항 6으로부터 청구항 9까지에 기재된 배관 내 파이프 로봇을 규정한다.

청구항 11과 관련되는 발명은,

물이나 갈아서 닦아내는 청소용 재료를 충돌시키는 수단을 갖춘 청구항 1 으로부터 청구항 5까지에 기재된 배관 내 파이프 로봇을, 공간 B에서 공간 A방향으로 주행시켜 배관의 내벽을 청소하는 첫번째 공정과,

도료나 내식합금 등의 피복 재료를 코팅 하는 수단을 갖춘 청구항 6 으로부터 청구항 10까지에 기재된 배관 내 파이프 로봇을, 공간 A에서 공간 B 방향으로 주행시켜 배관의 내벽을 피복하는 두번째 공정을 갖춘 것이 특징인 배관 내 작업방법을 규정한다.

한편, 본 발명은, 배관의 내부를 주행하며 작업하는 배관 내 파이프 로봇에서, 상기 배관 내벽에 자유단부가 접촉하는 고리모양의 압력 경계 씰을 갖추고, 상기 압력 경계 씰은 상기 배관 내부 공간을 상기 압력 경계 씰을 경계로 하여 공간 A와 공간 B의 두 개의 공간으로 분할하고, 상기 공간 A의 상기 압력 경계 씰에 가까운 쪽의 끝은 호스로 흡입 펌프에 연결되어 있고, 상기 공간 A의 상기 압력 경계 씰에서 먼 다른 쪽의 끝은 상기 배관 내벽의 불순물을 떨어내는 기계식 분쇄장치에 연결되고, 상기 공간 B에는 상기 불순물을 흡입하여 상기 배관 외측으로 배출시키도록 상기 호스가 배치되는 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇을 제공한다.

여기서, 상기 공간 A에는 상기 배관을 따라 회전이동하는 구동 바퀴세트와 수평이동하는 주행 바퀴세트가 구비되되, 상기 배관의 일측에 연통된 분지관을 피하여 이동가능하도록, 상기 구동 바퀴세트는 그의 동일면상의 2개의 종동바퀴 간의 간격이 상기 분지관의 직경보다 크게 구비되며, 상기 주행 바퀴세트는 그의 종동바퀴가 상기 분지관의 분지각도를 피하는 배치각도로 배치된 것이 바람직하다. 또한, 상기 기계식 분쇄장치는, 파이프 로봇 몸통의 전단부에 연결되어 회전 구동하는 베이스의 둘레에 방사상으로 배치된 여러 개의 원통케이스와, 상기 원통케이스를 관통하여 단부에 장착된 마찰부재가 상기 배관의 내벽에 일정한 접촉력을 가지도록 탄성지지되어 이동되며 상기 배관 내벽의 코팅을 손상시키지 않도록 상기 원통케이스에 걸림되어 반경이 제한되는 이동축을 포함하여 이루어진 것이 바람직하다. 더욱이, 상기 호스의 외부에는 상기 배관의 곡관부에 상기 호스가 접촉되지 않도록 상기 호스의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 다수 개의 보조 바퀴세트가 구비된 것이 바람직하다. 또한, 상기 공간 A에는 상기 기계식 분쇄장치 측으로 연결되는 케이블 및 고압 튜브를 포함하는 케이블 일체를 내측에 배치시키는 중공식 유니버셜조인트가 구비된 것이 바람직하다. 그리고, 상기 배관 내 파이프 로봇은 기입력된 상기 배관 내부 형상 및 작업 환경의 자료에 기초하여 입력된 설정값에 따라 상기 배관을 청소 또는 보수하도록 자동으로 제어하는 제어장치가 구비된 것이 바람직하다. 또한, 상기 공간 A에는 청소작업의 감시 및 결과를 모니터링 또는 녹화하기 위하여 충분한 조명과 다방향으로 측시가 가능한 카메라시스템이 구비되되, 상기 카메라시스템의 측근에는 그의 렌즈부가 상기 청소작업으로 인해 오염되는 것을 방지하도록 고압 유체를 분사하는 분사장치가 구비된 것이 이 바람직하다. 그리고, 상기 배관 내 파이프 로봇은 상기 배관의 소정 범위의 크기에 호환 사용되도록, 상기 압력 경계 씰은 교체가능하며, 그의 길이 방향을 따라 설치된 구동 바퀴세트, 주행 바퀴세트 및 보조 바퀴세트가 상기 배관의 지름 방향으로 조절가능하게 구비된 것이 바람직하다. 또한, 상기 공간 A에는 고압 튜브가 청소용 및 도장용으로 겸 용가능하게 설치되며, 상기 청소용 및 상기 도장용에 따라 각각의 유체분사장치가 교체가능하게 구비된 것이 바람직하다. 그리고, 공간 A에는 청소가 끝난 상기 배관 내부의 손상된 부분을 부분 보수할 수 있도록 탈착가능한 배관 보수용 부속장치가 구비된 것이 바람직하다. 또한, 상기 압력 경계 씰은 상기 배관의 굴곡있는 부분에서 내부 압력이 유지되도록 양단부가 구면베어링에 연결된 것이 바람직하다.

본 발명은 아래와 같은 효과를 가지는 것이다.

즉, 배관 내에서 작업용 장치를 주행시키기 위한 주행 구동 수단으로서 윈치가 필요가 없고, 즉 주행 구동력이 매우 큰 「배관 내 파이프 로봇과 작업방법」을 규정한다.

또, 본 발명은, 「젖어 있는 배관 내면을 강제 건조시키는 수단」을 갖춘 「배관 내 파이프 로봇과 작업방법」을 규정한다.

또, 본 발명에서는, 「도장된 배관 내면을 강제 건조시키는 수단」을 갖춘 「배관 내 파이프 로봇과 작업방법」을 규정한다.

또, 본 발명에서는, 감속기붙이 에어 모터를 이용하여 스스로 이동 (Self Propulsion) 하면서 기계식 분쇄장치를 이용하여 배관 내벽의 녹 등 불순물을 떨어내고, 유체 분사장치를 통해 고압의 유체를 배관 내벽에 분사하여 배관 내벽을 깨끗하게 청소하며, 이와 동시에 따뜻한 공기를 공급하면서 이탈된 불순물과 분사된 유체를 진공장치로 흡입하여 배관 밖으로 배출시키는 「배관 내 파이프 로봇과 작업방법」을 규정한다.

이하, 본 발명에 따라서 구성된 장치의 적합 실시 예에 대해서, 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

[실시 예]

도 1은, 본 발명에 따라서 구성된 「배관 내 파이프 로봇」의 첫번째 적합 실시 예의 장치에 대하여, 파이프 로봇 몸통과 파이프 로봇 몸통에 부속된 장치류의 구성을 나타내는 전체도；

도 2는, 도 1에 나타내는 파이프 로봇 몸통의 확대 단면도；

도 3은, 도 2에 나타내는 파이프 로봇 몸통의 표면도；

도 4는, 도 2에 나타내는 파이프 로봇 몸통에서의 A-A단면의 측면도；

도 5는, 도 2에 나타내는 파이프 로봇 몸통에서의 B-B단면의 측면도；

도 6은, 도 2에 나타내는 파이프 로봇 몸통에서의 C-C단면의 측면도；

도 7은, 도 2에 나타내는 파이프 로봇 몸통에서의 D-D단면의 측면도；

도 8은, 도 1에 나타내는 저압유지밸브의 확대 단면도；

도 9는, 도 2에 나타내는 파이프 로봇에서의 압력 경계 씰부의 확대 단면도；

도 10은, 도 2에 나타내는 파이프 로봇 몸통의 곡관부에서의 모양을 나타내는 단면도이다.

도 1에 대하여,

본 발명에 따라서 구성된 「배관 (1)내 파이프 로봇」의 첫번째 적합한 실시 예의 장치는；

배관(1)의 내부에 배치된 파이프 로봇 몸통 (2)과；

상류 쪽 끝 부분이 파이프 로봇 몸통(2)에 연결되고, 하류 쪽 끝 부분이 고체·유체분리 장치 (4)의 상류쪽 입구에 연결된 호스 (5)와；

상류쪽 입구가 고체·유체분리 장치 (4)의 하류쪽 출구에 연결되고, 하류쪽 출구가 배관 (1)을 주위공간으로 틔어 있는, 용적형 펌프의 일종인 루트식 진공 펌프 (3)과 ；

배관 (1)의 2곳의 끝 부분에, 호스가 배치되지 않은 쪽 끝에 접속된 저압유지밸브 (6)；

로 구성되어 있다.

그리고, 배관 (1)의 2곳의 끝 부분에, 호스 (5)가 배치되어 있는 쪽 끝 부분은 배관 (1)주위의 공간으로 틔어 있다.

도 2 및 도 10에서, 파이프 로봇 몸통(2)의 구성에 대해 말하자면；

파이프 로봇 몸통(2)은；

배관 (1)의 내부의 중심선 방향으로 배치된 제1 원통부 (21)에서, 제1 원통부 (21)의 내부에는 중심선 방향으로 뻗어있는 원통형의 빈공간이 있고, 빈공간에는 감속기붙이 에어 모터 (31)가 고정되어 있고, 감속기붙이 에어 모터 (31)의 출력축에 연결된 주회전축 (32)은 2개의 베어링 (33)으로 밭쳐 지고, 제1 원통부 (21)의 중앙부 둘레 부분에는 주행 바퀴세트 (38)가 4개의 로드 회전방지형 실린더 (39)에 고정되어 있고, 제1 원통부 (21)의 둘레부분 우측 끝부분에는 고압 튜브 이 음 (42)이 장착되어 있는 구조의 제1 원통부 (21)와；

제1 원통부 (21)의 좌측 둘레부분에 배치되어, 한쪽 끝부분이 제1 원통부 (21)와 제1 구면 베어링 (211)으로 연결되고, 다른쪽 끝부분은 구경이 확대되어 플랜지 모양을 이루고, 양쪽 끝부분 사이의 둘레에는 여러 개의 구멍이 설치된 제2 원통부 (22)와；

한쪽 끝 부분이 제2 원통부 (22)의 플랜지부와 플랜지 연결된 제3 원통부 (23)와；

제3 원통부 (23)의 둘레부분에 배치되어, 한쪽 끝부분이 제3 원통부 (23)과 제2 구면 베어링 (231)으로 연결되고, 다른쪽 끝부분은 플랜지 모양이되는 제4 원통부 (24)와；

한쪽 끝부분이 제4 원통부 (24)의 플랜지부와 플랜지 연결되고, 다른쪽 끝부분은 구경이 축소된 원통형을 이루는 제5 원통부 (25)와；

한쪽 끝부분이 제5 원통부 (25)와 제3 구면 베어링 (251)으로 연결된 호스 연결구 (26)와；

호스 연결구 (26)에 연결된 호스 (5)와；

제2 원통부 (22)의 플랜지부와 제3 원통부 (23)의 플랜지부에 끼워 고정되는 고정부 (201)을 기점으로 호스 (5)가 뻗어나간 방향을 따라 배관 (1)의 내벽쪽으로 벌려져서 내벽과 접촉하는 자유단부 (202)를 이루는, 폴리우레탄 등의 유연 재료로 형성된 압력 경계 씰 (20)과；

제1 원통부 (21)의 중앙부의 둘레에 고정되는 주행 바퀴세트 (38)과；

주회전축 (32)의 우측 끝부분에 고압 튜브 연결구 (42)가 장착되고 있고, 회전하는 고압 튜브 연결구 (42)와 회전하지 않는 제1 원통부 (21)의 고압 튜브 연결구 (42)와의 사이에서, 즉 회전체와 비회전체의 사이에서도 항상 유체의 유동통로가 형성되는 로터리 조인트 기구 (34)가 장착된 주회전축 (32)과；

주회전축 (32)에 연결된 유니버셜조인트(35)와；

유니버셜조인트 (35)에 연결되고 둘레부분에는 구동 바퀴세트 (37)의 4개의 로드 회전방지형 실린더 (39)가 고정되며, 우측 끝 부분에는 청소 재료를 분사하는 노즐 (44)과 고압 튜브 연결구 (42)를 갖춘 종동회전축 (36)과；

배관 (1)의 내벽을 청소하기 위해서, 물이나 청소용 재료를 분사하는 노즐 (44)과；

종동 회전축 (36)의 둘레부분에 고정된 구동 바퀴세트 (37)과；

주회전축 (32)의 고압 튜브 연결구 (42)와 종동 회전축 (36)의 고압 튜브 연결구 (42)를 연결하는 고압 튜브 (43)와；

제5 원통부 (25)의 둘레부분에 배치된 3개의 종동 바퀴 (41)로 이루어진 보조 바퀴세트 (8)과；

호스 (5)의 둘레부분에 배치된 3개의 종동바퀴 (41)로 이루어진 여러개의 호스용 보조 바퀴세트 (9)；

로 구성되어 있다.

그리고 압력 경계 씰 (20)은, 배관 (1)의 내부 공간을, 해당 씰 (20)을 경계로, 공간 A：A0와 공간 B：B0 두 개의 공간으로 분할하고 있고, 저압유지밸브 (6) 에 연결된 공간을 공간 A라하고, 호스 (5)가 배치된 공간을 공간 B라한다.

도 2 로부터 도 4까지는 구동 바퀴세트 (37)의 구성에 대한 설명으로；

구동 바퀴세트 (37)은；

종동 회전축 (36)의 둘레에 방사상으로 배치되어 고정된 4개의 로드 회전방지형 실린더 (39)와；

4개의 로드 회전방지형 실린더 (39) 각각의 피스톤로드 끝 부분에 장착되는 각각 2개, 합계 4쌍, 즉 합계 8개의 종동바퀴 (41)；로 구성되고 있고；

각각 2개의 종동 바퀴(41)의 중심선은, 배관 (1)의 중심선과 평행이 아닌, 약간 기운 상태로 배치되어 있다.

4개의 로드 회전방지형 실린더 (39)는, 4쌍의 종동 바퀴 (41)가 배관 (1)의 내벽을 강하게 누르게 하는 기능을 가지고 있으며 각각의 로드 회전방지형 실린더 (39)는, 기능을 얻기 위해, 각각의 실린더 케이스 내부에 압축 코일 스프링을 배치하거나 로드 회전방지형 실린더 (39)를 로드 회전방지형 에어 실린더를 쓰고, 로터리 조인트(미도시)를 이용하여 외부의 압축 공기를 공급하여도 좋다.

도 2 와 도 3그리고 도 5에서, 주행 바퀴세트 (38)의 구성을 보면；

주행 바퀴세트 (38)는；

제1 원통부 (21)의 중앙부의 바깥쪽 둘레에 방사상으로 배치되어 고정된 4개의 로드 회전방지형 실린더 (39)와；

4개의 로드 회전방지형 실린더 (39) 각각의 피스톤로드 끝부분에 장착된 각각 2개, 합계 4쌍, 즉 합계 8개의 종동바퀴 (41)；

로 구성되어 있고；

각각 2개의 종동 바퀴 (41)의 중심선은 배관 (1)의 중심선과 직교하도록 배치되어 있다.

4개의 로드 회전방지형 실린더 (39)는 4쌍의 종동 바퀴 (41)가 배관 (1)의 내벽을 강하게 누르게 하는 기능을 가지고 있으나, 각각의 로드 회전방지형 실린더 (39)는, 그 기능을 얻기 위해서, 각각의 실린더 케이스 내부에 압축 코일 스프링을 배치하여도 좋고, 로드 회전방지형 실린더 (39)로 로드 회전방지형 에어 실린더를 사용하고 외부에서 압축 공기를 공급하여도 좋다.

도 8에서, 공개한 저압유지밸브 (6)의 구성에 대해 말하자면；

저압유지밸브 (6)은, 상류쪽에 밸브구멍 (61)이 있고 하류쪽에 호스 연결구 (62)가 있는 밸브케이스 (63)와, 밸브케이스 (63)의 내부에 배치된 밸브판 (64)과, 밸브판 (64)에 고정된 상태로 자유롭게 미끌어질 수 있는 밸브 로드 (65)와, 밸브판 (64)을 밸브구멍에 강하게 누르기 위한 압축 코일 스프링 (66)으로 구성되어 있다.

이상과 같이 구성된 「배관 내 파이프 로봇」의 첫번째 적합한 실시 예에서 파이프 로봇의 작용을, 도 1 및 도 10을 참조해 설명한다.

흡입 풍량이 충분한 루트식 진공 펌프 (3)가 작동하면,

배관 (1)의 내부의 공간 A：A0에 있는 대기는 하류쪽 방향, 즉 루트식 진공 펌프 (3)의 방향으로 빨아들여지고, 공간 A：A0는 저압유지밸브 (6)의 설정 압력 (예를 들어 약 -200 mmHg)까지 감압된다.

공간 A：A0의 감압이 이루어지면, 공간 B：B0에 있는 대기는, 도 9에서, 배관 (1)의 내벽과 압력 경계 씰 (20) 사이의 틈새로 공간 A：A0로 유입된다.

도시된 흑색 화살표는 공기가 흐르는 방향을 나타내고 있다.

끝 부분이 열려 있는 공간 B：B0의 압력은 대기압에 가까운 압력임에 비하여, 공간 A：A0의 압력은 -200 mmHg이므로, 압력 경계 씰 (20)의 자유단부 (202)는, 공간 A：A0와 공간 B：B0와의 압력차이 때문에, 배관 (1)의 내벽에 강하게 눌러져, 배관 (1)의 내벽과 압력 경계 씰 (20)과의 사이의 틈새는 한층 더 좁아진다.

배관 (1)의 내벽과 압력 경계 씰 (20) 사이의 틈새에는, 실제 배관 (1)의 내벽에 녹 등으로 부식된 요철이 있고, 압력 경계 씰 (20)의 표면에도 미세한 흠집 등이 있게 마련이어서 이들 요철이나 흠집 때문에 생기는 작은 틈새로, 공간 B：B0에서 공간 A：A0로 고속의 공기류가 유입된다.

도 8의 저압유지밸브 (6)는, 공간 A：A0의 압력이 -200 mmHg 이하가 되면, 대기의 압력이 압축 코일 스프링(66)의 힘보다 세져 밸브판 (64)를 밀어 열므로, 대기가 저압유지밸브 (6)의 내부로 유입되어 공간 A：A0의 압력은 -200 mmHg로 유지된다.

그리고 공간 A：A0와 공간 B：B0의 압력차이(200 mmHg) 때문에, 파이프 로봇 몸통 (2)은 공간 B：B0에서 공간 A：A0 방향으로 작용하는 강한 힘을 받는다.

도 2 로부터 도 5까지에서는, 감속기 붙이 에어 모터 (31)의 출력 축이, 도 2에서와 같이 왼쪽에서 오른쪽방향으로 놓였을 때, 시계 방향으로 회전 구동하면, 주회전축 (32), 유니버셜조인트(35), 종동 회전축 (36) 및 구동 바퀴세트 (37)은 시계 방향으로 회전 구동되어, 구동 바퀴세트 (37)에 장착된 종동바퀴 (41)을 회전시킨다.

이 때, 종동 바퀴 (41)의 중심선이, 배관 (1)의 바깥쪽에서 보았을 때 반시계 방향으로 조금 기울여 있으므로, 구동 바퀴세트 (37)에는 배관 (1)의 중심선을 따라 왼쪽에서 오른쪽으로 향하는 주행 구동력이 발생된다.

이 때, 주행 바퀴세트 (38)에는 반시계 방향으로 회전 시키려는 반작용이 작용하지만, 주행 바퀴세트 (38)에 장착된 종동 바퀴 (41)의 중심선은 배관 (1)의 중심선과 직교하고 있으므로, 종동 바퀴 (41)는 회전하지 않고, 주행 바퀴세트 (38)의 반시계 방향으로의 회전은 저지된다.

즉, 도 2에서 왼쪽에서 오른쪽으로 놓여진, 감속기붙이 에어 모터 (31)가 시계 방향으로 회전 구동하면, 파이프 로봇 몸통(2)은 흰색 화살표 방향으로 주행한다.

이 때 파이프 로봇 몸통(2)의 흰색 화살표 방향을 향하는 주행 구동력은, 구동 바퀴세트 (37)의 주행 구동력에 더하여, 공간 A：A0와 공간 B：B0의 압력차이(200 mmHg)로 인하여, 파이프 로봇 몸통 (2)을 흰색 화살표 방향으로 밀어주는 힘이 더하여짐으로, 합쳐진 주행 구동력은 매우 커진다.

제1 원통부 (21)에 장착된 고압 튜브 연결구 (42)에, 예를 들면 고압수가 공급되면, 고압수는, 로터리 조인트 기구 (34), 주회전축 (32)에 장착된 고압 튜브 연결구 (42), 고압 튜브 (43), 종동 회전축 (36)에 장착된 고압 튜브 연결구 (42)를 거쳐서 노즐 (44)로부터 배관 (1)의 내벽을 향하여 세게 분사되고, 내벽에 부착 된 녹이나 이물질이 떨어져나가서 청소된다.

저압유지밸브 (6)에서 공간 A：A0, 공간 B：B0, 호스 (5), 고체·유체 분리 장치 (4)를 거쳐서 루트식 진공 펌프 (3)에 이르는 공기류의 작용으로, 박리된 이물질과 사용이 끝난 물은 빨아들여 이송되고, 고체·유체 분리 장치 (4)에서 이물질과 사용이 끝난 물이 분리된 청정한 공기는 루트식 진공 펌프 (3)의 출구에서 대기 중으로 방출된다.

그리고, 배관 (1)의 내벽과 압력 경계 씰 (20)과의 사이의 작은 틈새로, 공간 B：B0에서 공간 A：A0로 고속의 공기류가 유입되고 있으므로, 젖어 있는 배관 (1)의 내벽은, 해당 고속 공기류의 작용으로 강제 건조된다.

도 10은, 도 2에서 보인 파이프 로봇 몸통(2)이 만곡부에 있을 때의 형상을 나타내는 단면도로서, 압력 경계 씰 (20)은 구면 베어링이 파이프 로봇 몸통(2)에 장착되어 있기 때문에, 배관(1)에 만곡부가 있어도, 압력 경계 씰 (20)의 중심선은 배관 (1)의 중심선에 가까이 있어서, 압력 경계 씰 (20)의 자유단부 (202)는 배관 (1) 내벽에 항상 밀착 가능해진다.

이하, 본 발명에 따라서 구성된 「배관 내 파이프 로봇」의 두번째 적합 실시 예에서 장치를, 첨부도를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 11은, 본 발명에 따라서 구성된 「배관 내 파이프 로봇」의 두번째 적합 실시 예에서 장치를, 파이프 로봇 몸통 (2)과 그에 부속된 장치류의 구성을 나타내는 전체도；

도 12는, 도 11에 보인 파이프 로봇 몸통 (2)의 확대 단면도；

도 13은, 도 11에 보인 압력 릴리프 밸브 (7)의 확대 단면도；

도 14는, 도 12에 보인 파이프 로봇 몸통 (2)의 압력경계 씰의 확대 단면도;

그리고 첫번째의 적합한 실시 예일 때의 파이프 로봇 몸통 (2)과 두번째 적합 실시 예에서 파이프 로봇 몸통 (2)과의 차이점으로서, 압력 경계 씰 (20)의 배치를 제외하고 그 외 부분의 모양은 같으므로 관계 도면을 생략 한다.

도 11에서,

본 발명에 따라 구성된 「배관 내 파이프 로봇」의 두번째 적합한 실시 예일 때의 장치는；

배관 (1)의 내부에 배치된 파이프 로봇 몸통 (2)와；

하류쪽 끝부분이 파이프 로봇 몸통 (2)에 연결되고, 상류쪽 끝부분이 루트식 펌프 (3)의 출구에 연결된 호스 (5)와；

용적형 펌프의 일종인 루트식 펌프(3)과；

배관 (1)의 2곳의 끝부분에, 호스 (5)가 배치되지 않은 쪽의 끝부분에 접속된 압력 릴리프 밸브 (7)；

로 구성되어 있다.

그리고 배관 (1)의 양쪽 끝부분에서, 호스 (5)가 배치되어 있는 쪽의 끝부분은 배관 (1) 주위의 공간으로 틔여있다.

도 12와 도 14에서, 파이프 로봇 몸통 (2)의 구성을 말하자면；

파이프 로봇 몸통 (2)은；

배관 (1)내의 중심선방향으로 배치된 제1 원통부 (21)에서, 제1 원통부 (21) 의 내부에는 중심선방향으로 이어진 원통형의 빈 공간이 있고, 빈 공간에는 감속기붙이 에어 모터 (31)가 고정되고, 감속기 에어 모터 (31)의 출력 축에 연결된 주회전축 (32)은 2개의 베어링 (33)으로 지지되어 있고 제1 원통부 (21)의 중앙부의 둘레부분에는 주행 바퀴세트 (38)의 4개의 로드 회전방지형 실린더 (39)가 고정되어, 제1 원통부 (21)의 둘레부분의 우측 끝부분에는 고압 튜브 연결구 (42)가 장착되어 위와 같이 구성된 제1 원통부 (21)와；

제1 원통부 (21)의 좌측 둘레에 배치되어, 한쪽 끝은 제1 원통부 (21)와 제1 구면 베어링 (211)에 연결되고, 다른 쪽 끝 부분은 그 구경이 확대되어 플랜지 모양을 이루며, 중간구간의 둘레에 여러 개의 구멍이 뚤려있는 제2 원통부 (22)와；

한쪽 끝부분이 제2 원통부 (22)의 플랜지부와 플랜지 연결된 제3 원통부 (23)과；

제3 원통부 (23)의 둘레부분에 배치되어, 한쪽 끝부분이 제3 원통부 (23)와 제2 구면 베어링 (231)으로 연결되고, 다른 쪽 끝 부분이 플랜지 모양을 이루는 제4 원통부 (24)와；

한쪽 끝부분이 제4 원통부 (24)의 플랜지부와 플랜지 연결되고, 다른 쪽 끝 부분은 그 구경이 축소되어 원통 모양을 이루는 제5 원통부 (25)와；

한쪽 끝부분이 제5 원통부 (25)와 제3 구면 베어링 (251)에 연결된 호스 연결구 (26)와；

호스 연결구 (26)에 연결된 호스 (5)와；

제4 원통부 (24)의 플랜지부와 제5 원통부 (25)의 플랜지부에 끼워 고정되는 고정부 (201)을 기점으로서 호스 (5)가 뻗어나가는 방향의 반대 방향과 배관 (1)의 내벽쪽으로 벌려져서 내벽에 접촉하게 되는 자유단부 (202)가 되는, 폴리우레탄 등의 유연재료로 형성된 압력 경계 씰 (20)과；

제1 원통부 (21)의 중앙부 둘레에 고정된 주행 바퀴세트 (38)과；

주회전축 (32)의 우측 끝부분에 고압 튜브 연결구 (42)가 장착되어 있어, 회전하고 있는 고압 튜브 연결구 (42)와 회전하고 있지 않는 제1 원통부 (21)의 고압 튜브 연결구 (42)와의 사이에서, 즉 회전체와 비회전체의 사이에서 항상 유체의 유동통로를 연결시켜주는 로터리 조인트 기구 (34)가 장착된 주회전축 (32)와；

주회전축 (32)에 연결된 유니버셜조인트 (35)와；

유니버셜조인트(35)에 연결되고 둘레부분에는 구동 바퀴세트 (37)의 4개의 로드 회전방지형 실린더 (39)가 고정되고, 한편 우측 끝 부분에는 코팅 재료를 분사하는 노즐 (44)과 고압 튜브 연결구 (42)를 갖춘 종동회전축 (36)과；

배관 (1)의 내벽을 코팅 하기 위해서, 도료나 내식 합금 등의 피복 재료를 분사하는 노즐 (44)와；

주회전축 (32)의 고압 튜브 연결구 (42)와 종동 회전축 (36)의 고압 튜브 연결구 (42)를 연결하는 고압 튜브 (43)과；

호스 (5)의 둘레부분에 배치된 3개의 종동 바퀴 (41)로 이루어진 여러개의 호스용 보조 바퀴세트 (9)；

로 구성되어 있다.

그리고 압력 경계 씰 (20)은, 배관 (1) 내부 공간을, 해당 씰 (20)을 경계로, 공간 A：A0와 공간 B：B0의 두 개의 공간으로 분할하고 있어, 압력 릴리프 밸브 (7)에 연결된 공간을 공간 A라 부르고, 호스 (5)가 배치된 공간을 공간 B라 부른다.

도 2 로부터 도 4까지에서, 구동 바퀴세트 (37)의 구성을 말하면；

구동 바퀴세트 (37)은；

종동 회전축 (36)의 둘레부분에 방사상으로 배치되어 고정된 4개의 로드 회전방지형 실린더(39)와

4개의 로드 회전방지형 실린더 (39) 각각의 피스톤 로드의 선단부에 장착된 각각 2개, 합계 4쌍, 즉 합계 8개의 종동바퀴 (41)；

로 구성되어 있고；

각각 2개의 종동 바퀴 (41)의 중심선은, 배관 (1)의 중심선과 평행이 아니고, 약간 경사진 상태로 배치되어 있다.

4개의 로드 회전방지형 실린더 (39)는 4쌍의 종동 바퀴 (41)를 배관 (1)의 내벽을 강하게 누르는 기능을 가지나 각각의 로드 회전방지형 실린더 (39)는, 그러한 기능을 가지기 위해서, 실린더 케이스의 내부에 압축 코일 스프링을 배치하여도 좋고, 로드 회전방지형 실린더 (39)를 로드 회전방지형 에어 실린더로 하고 로터리 조인트(미도시)를 거쳐서 외부로부터 압축 공기를 공급하여도 좋다.

도 2 와 도 3 그리고 도 5에서, 주행 바퀴세트 (38)의 구성을 살피하면；

주행 바퀴세트 (38)는；

제1 원통부 (21)의 중앙부 둘레부분에 방사상으로 배치되어 고정된 4개의 로드 회전방지형 실린더 (39)와；

4개의 로드 회전방지형 실린더 (39) 각각의 피스톤 로드 끝부분에 장착된 각각 2개, 합계 4쌍, 즉 합계 8개의 종동바퀴 (41)；

로 구성되고 있고；

각각 2개의 종동 바퀴 (41)의 중심선은, 배관 (1)의 중심선과 직교하도록 배치되어 있다.

4개의 로드 회전방지형 실린더 (39)는, 4쌍의 종동 바퀴 (41)가 배관 (1)의 내벽을 강하게 누르는 기능을 가지고 있으며, 각각의 로드 회전방지형 실린더 (39)가 그러한 기능을 가지도록, 각각의 실린더 케이스의 내부에 압축 코일 스프링을 배치하거나 로드 회전방지형 실린더 (39)에 외부로부터 압축 공기를 공급하여도 좋다.

도 8에서, 공개한 압력 릴리프 밸브 (7)의 구성을 살펴보면；

압력 릴리프 밸브 (7)은, 하류쪽 밸브구멍 (71)과 상류측의 호스 연결구 (72)를 갖춘 밸브케이스 (73)과, 밸브케이스 (73)의 외부에 배치된 밸브판 (74)과, 밸브판 (74)에 고정된 자유롭게 미끄러지는 밸브 로드 (75)와, 밸브판 (74)를 밸브 구멍 (71)에 강하게 눌러주는 압축 코일 스프링 (76)으로 구성되어 있다.

이상과 같이 구성된 「배관 내 파이프 로봇」의 두번째 적합한 실시 예에서 장치의 작용을 도 11로부터 도 14까지를 참조하여 설명한다.

토출 풍량이 충분한 루트식 펌프 (3)가 작동하면, 대기는 펌프 (3)에 의해 배관 (1)의 내부의 공간 A：A0로 공급 되어 공간 A：A0에는 압력 릴리프 밸브 (7)의 설정압력(예를들어 200 mmHg)까지 압력이 상승된다.

공간 A：A0의 압력이 올라가면, 공간 A：A0에 있는 공기는, 도 14에서, 배관 (1)의 내벽과 압력 경계 씰 (20)과의 사이의 틈새를 통하여 공간 B：B0로 유입한다.

도중의 흑색 화살표는 공기가 흐르는 방향을 나타내고 있다.

끝부분이 틔어 있는 공간 B：B0의 압력은 대기압에 가까운 압력인데 비하여, 공간 A：A0의 압력은 200 mmHg이므로, 압력 경계 씰 (20)의 자유단부 (202)는, 공간 A：A0와 공간 B：B0와의 압력차이로 인하여, 배관 (1)의 내벽에 강하게 눌려지고, 배관(1)의 내벽과 압력 경계 씰 (20)과의 사이의 틈새는 한층 더 좁아진다.

배관 (1)의 내벽과 압력 경계 씰 (20) 사이의 틈새에서, 실제 배관 (1)의 내벽에는 녹 등으로 부식된 요철이 있고, 압력 경계 씰 (20)의 표면에도 미세한 흠집이 있어, 이들의 요철이나 상처에 기인하는 적은 틈새를 통하여, 공간 A：A0에서 공간 B：B0로 고속의 공기류가 유입하는 것이다.

도 13의 압력 릴리프 밸브 (7)에 있어서, 공간 A：A0의 압력이 200 mmHg 이상이 되면, 공간 A：A0　의 공기의 압력이 압축 코일 스프링 (76)의 힘에 이겨 밸브판 (74)을 밀어 열기 때문에 공기는 압력 릴리프 밸브 (7)의 외부로 유출되어, 공간 A：A0의 압력은 200 mmHg로 유지된다.

그리고, 공간 A：A0와 공간 B：B0의 압력차이(200 mmHg)로 인하여, 파이프 로봇 몸통 (2)은 공간 A：A0에서 공간 B：B0의 방향으로 작용하는 강한 힘을 받는다.

도 12, 도 4 및 도 5에서, 감속기붙이 에어 모터 (31)의 출력축이, 도 12에 대해 왼쪽에서 오른쪽으로 놓인 상태에서, 반시계 방향으로 회전 구동시키면, 주회전축 (32), 유니버셜조인트(35), 종동 회전축(36)및 구동 바퀴세트 (37)은 반시계 방향으로 회전 구동되어 구동 바퀴세트 (37)에 장착된 종동 바퀴 (41)는 회전한다.

이 때, 종동 바퀴 (41)의 중심선이, 배관 (1)을 둘레에서 보아 축방향에 대하여 반시계 방향으로 약간 기울어져 있어서, 구동 바퀴세트 (37)에는 배관 (1)의 중심선을 따라 우측에서 좌측으로 주행 구동력이 발생한다.

이 때, 주행 바퀴세트 (38)에는 시계 방향으로 회전 시키려고 하는 반작용이 작용하지만, 주행 바퀴세트 (38)에 장착된 종동 바퀴 (41)의 중심선은 배관 1의 중심선과 직교 하고 있어서, 종동 바퀴 (41)은 회전하지 않고, 주행 바퀴세트 (38)의 시계 방향으로의 회전을 저지한다.

즉, 도 12에서 왼쪽에서 오른쪽을 보았을 때, 감속기붙이 에어 모터 (31)가 반시계 방향으로 회전하면, 파이프 로봇 몸통 (2)은 흰색 화살표 방향으로 주행한다.

이 때의 파이프 로봇 몸통 (2)의 흰색 화살표 방향으로의 주행 구동력은, 구동 바퀴세트 (37)의 주행 구동력에 공간 A：A0와 공간 B：B0의 압력차이(200 mmHg)로 인하여 파이프 로봇 몸통 (2)을 흰색 화살표 방향으로 미는 힘이 더해지므로, 합산된 주행 구동력은 매우 큰 것이 된다.

제1 원통부 (21)에 붙여진 고압 튜브 연결구 (42)에, 예를 들면 도료가 공급되면, 도료는, 로터리 조인트 기구 (34), 주회전축 (32)에 장착된 고압 튜브 연결구 (42), 고압 튜브 (43), 종동 회전축 (36)에 장착된 고압 튜브 연결구 (42)를 거쳐 이송되어 노즐 (44)로부터 배관 (1)의 내벽을 향해 분무되고, 해당 내벽은 도장된다.

그리고, 배관 (1)의 내벽과 압력 경계 씰 (20) 사이의 좁은 틈새를 통하여, 공간 A：A0에서 공간 B：B0 로 고속의 공기류가 유입되고 있으므로, 배관 (1)의 내벽이 젖어 있어도 고속 및 고온의 공기류 작용으로 강제 건조된다.

또, 루트식 펌프 (3)에서, 호스 (5), 공간 B：B0, 공간 A：A0를 경유해 압력 릴리프 밸브 (7)에 이르는 고온 고속 공기흐름으로, 도장은 빨리 건조된다.

그리고, 공기를 뿜어내는 토출 펌프의 특성으로서, 펌프는 공기를 압축하는 기능이 있고, 공기를 압축할때 열이 발생하므로, 펌프에서 토출되는 공기는 열풍이 된다. 그리하여, 공간 A：A0에는 열풍이 공급된다.

이상에서 말한, 본 발명에 따라 구성된 「배관 내 파이프 로봇」에서 첫번째 적합 실시 예의 장치는, 배관 (1)의 내벽에 대하여 물이나 갈아서 딱아내는 청소용 재료를 충돌시켜 청소하는 첫번째 공정에 유용하게 사용할 수 있다.

또, 본 발명에 따라서 구성된 「배관 내 파이프 로봇」의 두번째 적합 실시 예의 장치는, 배관 (1)의 내벽에 대해서 도료나 내식 합금 등의 피복 재료를 코팅 하는 두번째 공정에 대해 유용하게 사용할 수 있다.

여기에서, 첫번째 적합 실시 예의 파이프 로봇 몸통과 두번째 적합 실시 예의 파이프 로봇 몸통이 동일한 장치이면 더욱더 좋다.

첫번째 적합 실시 예의 파이프 로봇 몸통과 두번째 적합 실시 예의 파이프 로봇 몸통과의 차이점을 살펴보면

첫번째 적합 실시 예의 파이프 로봇 몸통은, 압력 경계 씰이 그 고정부를 기점으로서 「호스가 뻗어나가는 방향」그리고 배관 내벽쪽으로 벌려져서 내벽에 접촉하는 자유단부를 갖추고 있는데 대하여,

두번째 적합 실시 예의 파이프 로봇 몸통에서는, 압력 경계 씰이 그 고정부를 기점으로서 「호스가 뻗어나가는 방향의 반대 방향」그리고, 배관의 내벽쪽으로 벌려져서 내벽에 접촉하게 되는 자유단부를 갖추고 있다.

즉, 압력 경계 씰의 자유단부가 「호스가 뻗어나갈 방향」으로 뻗어 있는가, 혹은 「호스가 뻗어나갈 방향의 반대 방향」으로 뻗어 있는지가 다를 뿐이다.

여기서, 첫번째 적합 실시 예의 파이프 로봇 몸통과 두번째 적합 실시 예의 파이프 로봇 몸통을, 동일한 형상으로 만들기위하여 본 발명에 따라서 구성된 「배관 내 파이프 로봇」의 세번째 적합 실시 예의 장치와 그리고 네번째 적합 실시 예의 장치를 이하에서 제안한다.

이하, 본 발명으로 구성된 「배관 내 파이프 로봇」의 세번째 적합 실시 예의 장치를, 첨부도를 참조해 설명한다.

도 15는, 도 9와 도 14에서 보여주는 압력 경계 씰부의 다른 실시형태를 나타내는 확대 단면도이다.

그리고, 첫번째와 두번째 적합 실시 예의 파이프 로봇 몸통과, 세번째 적합 실시 예의 파이프 로봇 몸통과의 차이점에서, 압력 경계 씰을 제외한 나머지 부분의 모양은 같으므로 관계되는 도면은 생략 한다.

도 15에서, 압력 경계 씰 (20)은, 배관 (1)의 중심선을 포함하는 평면으로 절단한 단면 형상에서, 장치에 장착된 한쌍의 고정부 (201)와 각각에서 배관 (1)의 내벽쪽으로 벌려져서 내벽에 접촉하는 한편 각각에서 벌려 부분이 합쳐지는 원호상의 자유단부 (202)로 구성되어 있고, 압력 경계 씰의 안쪽 공간 (203)과 공간 B：B0, 압력 경계 씰의 안쪽의 공간 (203)과 공간 A：A0을 선택적으로 연결시키는 3 포트 2 위치 솔레노이드 밸브 (204)를 갖추고 있다.

3 포트 2 위치 솔레노이드 밸브 (204)는, 첫번째 적합 실시 예의 장치 구성에서 압력 경계 씰의 안쪽의 공간 (203)과 공간 B：B0를 연결시키고, 두번째 적합 실시 예의 장치 구성에서 압력 경계 씰의 안쪽의 공간 (203)과 공간 A：A0를 연결시킨다.

또한 솔레노이드 밸브를 사용하지 않고, 첫번째 적합 실시 예의 장치 구성에서, 압력 경계 씰의 안쪽의 공간 (203)과 공간 B：B0를 연결시키고, 두번째 적합 실시 예의 장치 구성시에는, 압력 경계 씰의 안쪽 공간 (203)과 공간 A：A0를 연결시키는 방법이 있으면 그 방법을 사용해도 좋다.

이하, 본 발명에 따라서 구성된 「배관 내 파이프 로봇」의 네번째 적합 실시 예의 장치에 대해서, 첨부도를 참조해 설명한다.

도 16은, 도 1과 도 11에 보인 파이프 로봇 몸통의 다른 실시형태를 나타내 는 일부 확대 단면도；

도 17은, 도 16에 보인 파이프 로봇 몸통에서의 BB단면의 측면도이다.

그리고 첫번째로부터 세번째 적합 실시 예까지의 파이프 로봇 몸통과 네번째 적합 실시 예의 파이프 로봇 몸통과의 차이점에서, 압력 경계 씰과 주행 바퀴세트를 제외한 나머지 부분의 모양은 같으므로 관계 도면을 생략 한다.

네번째 적합 실시 예의 파이프 로봇 몸통은, 첫번째로부터 세번째 적합 실시 예까지의 파이프 로봇 몸통과 달리 2개의 압력 경계 씰을 갖추고 있다.

2개의 압력 경계 씰을 갖추고 있어서, 주행 바퀴세트의 형상을 변경할 필요가 생긴 것이다.

우선 도 16과 도 17에 보인 네번째 적합 실시 예의 주행 바퀴세트에서,

해당 구동 바퀴세트는；

제1 원통부 (21)의 중앙부의 둘레에 방사상으로 배치되어 고정된 4개의 로드 회전방지형 실린더 (39)와；

4개의 로드 회전방지형 실린더 (39) 각각의 피스톤 로드의 선단부에 장착된 각각 2개, 합계 4쌍 즉 합계 8개의 종동바퀴 (41)；

로 구성되고 있고；

각각 2개의 종동 바퀴 (41)의 축중심선은, 배관 1의 중심선과 직교하도록 배치되어 있다.

4개의 로드 회전방지형 실린더 (39)는, 4쌍의 종동 바퀴 (41)을 배관 (1)의 내벽을 강하게 누르는 기능을 가지고 있으나, 각각의 로드 회전방지형 실린더 (39) 는, 그 기능을 갖추도록 각각의 실린더 케이스의 내부에 압축 코일 스프링을 배치하여도 좋고, 로드 회전방지형 실린더 (39)를 로드 회전방지형 에어 실린더로 하고, 외부로부터 압축 공기를 공급하여도 좋다.

네번째 적합 실시 예의 파이프 로봇 몸통은, 아래와 같이 2개의 압력 경계 씰을 가지고 있다.

즉, 제2 원통부 (22)의 플랜지부와 제3 원통부 (23)의 플랜지부 사이에 끼워져 고정되고 고정부 (201)을 기점으로서 호스 (5)가 뻗어나가는 방향 그리고, 배관 (1)의 내벽쪽으로 벌려져서 내벽에 접촉하는 자유단부 (202)를 갖추는, 폴리우레탄 등의 유연 재료로 성형한 압력 경계 씰 (20 A)；과

제4 원통부 (24)의 플랜지부와 제5 원통부 (25)의 플랜지부 사이에 끼워져 고정되고 고정부 (201)을 기점으로서 호스 (5)가 뻗은 방향의 반대 방향, 배관 (1)의 내벽쪽으로 벌려져서 내벽에 접촉하는 자유단부 (202)를 갖추는, 폴리우레탄 등의 유연 재료로 성형된 압력 경계 씰 (20 B)；을 갖추고 있다.

압력 경계 씰 (20 A)는, 첫번째 적합 실시 예의 장치를 구성할 때

자유단부 (202)는, 공간 A：A0와 공간 B：B0와의 압력차이로 인하여, 배관 (1)의 내벽을 강하게 누르는 씰의 기능을 하지만, 두번째 적합 실시 예의 장치를 구성할 때는 그 자유단부 (202)는 배관 (1)의 내벽에 강하게 눌리지 않기 때문에 씰의 기능을 하지 않는다.

압력 경계 씰 (20 B)는, 첫번째 적합 실시 예의 장치를 구성할 때, 그 자유단부 (202)는 배관 (1)의 내벽에 강하게 눌리지 않기 때문에 씰의 기능을 하지 않 고, 두번째 적합 실시 예의 장치를 구성할 때는, 그 자유단부 (202)는, 공간 A：A0와 공간 B：B0와의 압력차이로 인하여, 배관 (1)의 내벽에 강하게 눌려 씰의 기능을 한다.

배관의 끝부분에 저압유지밸브 또는 압력 릴리프 밸브를 두는 끝부분에 저압유지 밸브와 압력 릴리프 밸브 양쪽 밸브를 모두 두어도 좋다.

왜냐하면, 배관의 끝부분에 저압유지밸브를 두는 끝부분에 압력 릴리프 밸브를 더 두어도 저압유지밸브의 기능은 훼손되지 않으며, 배관의 끝부분에 압력 릴리프 밸브를 두고, 저압유지밸브를 더 두어도 압력 릴리프 밸브의 기능이 훼손되지 않기 때문이다.

앞에서 본 발명의 장치의 적합 실시 예에 대해 설명했지만, 본 발명의 파이프 로봇은 상술한 각 실시예 외에도 특허 청구의 범위에 따라서 여러 가지 실시예를 생각할 수 있다.

예를 들면, 첫번째와 두번째 적합 실시 예의 장치의 설명에서는, 파이프 로봇 몸통을 배관의 내부에서 주행시키기 위한 수단으로서 파이프 로봇 몸통에 구동 바퀴세트와 주행 바퀴세트를 갖추고 있다.

그리고 구동 바퀴세트는；

회전 구동되는 회전축의 둘레에 방사상으로 배치된 여러 개의 로드 회전방지형 실린더와；로드 회전방지형 실린더 각각에 장착되고 중심선은 배관의 중심선으로부터 약간 기울어지게 배치된 종동 바퀴와；종동 바퀴를 로드 회전방지형 실린더로 배관의 내벽을 강하게 누르게 하기 위하여, 로드 회전방지형 실린더에 고압 유 체를 공급하기 위한 수단, 혹은 로드 회전방지형 실린더의 내부에 배치된 압축 코일 스프링；로 구성되어 있고,

또, 주행 바퀴세트는；

비회전축의 둘레에 방사상으로 배치된 여러 개의 로드 회전방지형 실린더와；로드 회전방지형 실린더의 각각에 장착되어 있고 중심선은 배관의 중심선과 직교 하는 평면에 배치된 종동 바퀴와；종동 바퀴를 로드 회전방지형 실린더로 배관의 내벽을 강하게 누르기 위한, 로드 회전방지형 실린더에 고압 유체를 공급하는 수단, 혹은 로드 회전방지형 실린더의 내부에 배치된 압축 코일 스프링；으로 구성되어 있다.

파이프 로봇 몸통을 배관 내부에서 주행시키기 위한 수단은, 앞에서 말한 수단에 한정하지 않고, 예를 들면, 파이프 로봇 몸통에 와이어 로프를 연결하고, 파이프 로봇 몸통을 와이어 로프로 견인 주행시켜도 좋다.

또, 첫번째와 두번째 적합 실시 예의 장치의 설명에서는, 장치도 배관도 대기중에 있는 것으로서 설명을 하였지만, 장치와 배관이 수중에 있는 경우에도 본 발명의 장치를 적용할 수 있다.

이하, 본 발명에 따라서 구성된 「배관 내 파이프 로봇」의 다섯번째 적합 실시예에서 장치를, 첨부도를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 18은 본 발명에 따라 구성된 「배관 내 파이프 로봇」의 다른 적합 실시 예의 장치에서, 파이프 로봇 몸통 및 파이프 로봇 몸통에 부속하는 장치류의 구성을 나타내는 전체도이며, 도 19는 도 18에 보인 파이프 로봇 몸통의 확대 단면도이 다.

그리고, 첫번째의 적합한 실시예로부터 네번째 적합한 실시예일 때의 파이프 로봇 몸통(2)과 다섯번째 적합한 실시예에서 파이프 로봇 몸통(2)과의 차이점으로서, 저압유지밸브(6) 또는 압력 릴리프 밸브(7)의 배관 내부의 압력조절장치를 사용하지 않고 스스로 이동하면서 기계적 분쇄장치(12) 및 유체분사장치(13)를 이용하여 배관(1) 내부를 청소하는 것이다.

도 18에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따라서 구성된 「배관 내 파이프 로봇」의 다섯번째 적합한 실시예의 장치는 배관(1)의 내부에 배치된 파이프 로봇 몸통(2)과 상류 쪽 끝 부분이 파이프 로봇 몸통(2)에 연결되고, 하류 쪽 끝 부분이 고체·유체분리 장치(4)의 상류쪽 입구에 연결된 호스(5)와, 상류쪽 입구가 고체·유체분리 장치(4)의 하류쪽 출구에 연결되고, 하류쪽 출구가 배관(1)을 주위공간으로 틔어 있는 용적형 펌프의 일종인 루트식 진공 펌프(3)와, 파이프 로봇 몸통(2)의 상류쪽 단부에 설치된 기계식 분쇄장치(12) 및 유체분사장치(13)로 구성되어 있다. 그리고, 배관(1)의 2곳의 끝 부분은 배관(1)주위의 공간으로 틔어 있다.

도 19에서, 파이프 로봇 몸통(2)의 구성에 대해 말하자면, 파이프 로봇 몸통(2)은 배관(1)의 내부의 중심선 방향으로 배치된 제1 원통부(21)에서, 제1 원통부(21)의 내부에는 중심선 방향으로 뻗어있는 원통형의 빈공간이 있고, 빈공간에는 감속기붙이 에어 모터(31)가 고정되어 있고, 감속기붙이 에어 모터(31)의 출력축에 연결된 주회전축(32)은 2개의 베어링(33)으로 받쳐지고, 제1 원통부(21)의 중앙부 둘레 부분에는 주행 바퀴세트(38)가 4개의 로드 회전방지형 실린더(39)에 고정되어 있는 구조의 제1 원통부(21)와;

제1 원통부(21)의 좌측 둘레부분에 배치되어, 한쪽 끝부분이 제1 원통부(21)와 제1 구면 베어링(211)으로 연결되고, 다른쪽 끝부분은 제3 원통부(23)와 제2 구면베어링(231)으로 연결되며, 양쪽 끝부분 사이의 둘레에는 여러 개의 구멍이 설치된 제2 원통부(22)와;

한쪽 끝부분이 제3 원통부(23)와 제2 구면베어링(231)으로 연결되고, 다른쪽 끝부분이 제4 원통부(24)와 제4 구면베어링(241)으로 연결된 제3 원통부(23)와；

제3 원통부(23)와 제4 구면베어링(241)으로 연결되고, 다른쪽 끝부분은 구경이 축소된 원통형을 이루는 제4 원통부(24)와;

한쪽 끝부분이 제4 원통부(24)와 제3 구면 베어링(251)으로 연결된 호스 연결구(26)와；호스 연결구(26)에 탈착가능하도록 호스 탈착구(27)로 연결된 호스 (5)와；

제2 원통부(22)와 제4 원통부(24)에 각각 제2 구면베어링(231)과 제4 구면베어링(241)으로 고정 연결된 단면 원호 형상으로 배관(1)의 내벽과 접촉하는 폴리우레탄 등의 유연 재료로 형성된 압력 경계 씰(20)과；

제1 원통부(21)의 중앙부의 둘레에 고정되는 주행 바퀴세트(38)와；

주회전축(32)의 우측 끝부분에 공압분사장치(14)가 장착되어 있고, 회전하는 공압분사장치(14)와 회전하지 않는 제1 원통부(21)와의 사이에서, 즉 회전체와 비회전체의 사이에서도 항상 유체의 유동통로가 형성되는 로터리 조인트 기구(34)가 장착된 주회전축(32)과；

주회전축(32)에 연결된 유니버셜조인트(35)와；

유니버셜조인트(35)에 연결되고 둘레부분에는 구동 바퀴세트(37)의 4개의 로드 회전방지형 실린더(39)가 고정되며, 우측 끝 부분에는 청소 재료를 분사하는 구멍이 형성된 유체분사장치(13)와 배관(1) 내벽에 접촉되어 불순물을 떨어내는 기계식 분쇄장치(12)가 구비된 종동회전축(36)과；

배관(1)의 내벽을 청소하기 위해서, 물이나 청소용 재료를 분사하는 구멍이 둘레에 형성된 유체분사장치(13)와；

유체분사장치(13)의 전단에 연결된 기계식 분쇄장치(12)와;

종동 회전축(36)의 둘레부분에 고정된 구동 바퀴세트(37)와；주회전축(32)으로부터 종동 회전축(36)까지 유니버셜 조인트(35)의 내측으로 배관(1)의 중심선을 따라 연결된 고압 튜브(43)와；

제4 원통부(24)의 둘레부분에 배치된 3개의 종동 바퀴(41)로 이루어진 보조 바퀴세트(8)과；

호스(5)의 둘레부분에 배치된 3개의 종동바퀴(41)로 이루어진 여러개의 호스용 보조 바퀴세트(9)로 구성되어 있다.

그리고 압력 경계 씰(20)은, 배관(1)의 내부 공간을, 해당 씰(20)을 경계로, 공간 A(A0)와 공간 B(B0) 두 개의 공간으로 분할하고 있고, 기계식 분쇄장치(12)에 연결된 공간을 공간 A라하고, 호스(5)가 배치된 공간을 공간 B라한다.

도 2 로부터 도 4까지에서, 구동 바퀴세트(37)의 구성을 말하면,

구동 바퀴세트(37)는, 종동 회전축(36)의 둘레에 방사상으로 배치되어 고정 된 4개의 로드 회전방지형 실린더(39)와, 4개의 로드 회전방지형 실린더(39) 각각의 피스톤로드 끝 부분에 장착되는 각각 2개, 합계 4쌍, 즉 합계 8개의 종동바퀴 (41)로 구성되고 있고, 각각 2개의 종동 바퀴(41)의 중심선은, 배관(1)의 중심선과 평행이 아닌, 약간 기운 상태로 배치되어 있다.

4개의 로드 회전방지형 실린더(39)는, 4쌍의 종동 바퀴(41)가 배관(1)의 내벽을 강하게 누르게 하는 기능을 가지고 있으며 각각의 로드 회전방지형 실린더 (39)는, 기능을 얻기 위해, 각각의 실린더 케이스 내부에 압축 코일 스프링을 배치하거나 로드 회전방지형 실린더(39)를 로드 회전방지형 에어 실린더를 쓰고, 로터리 조인트(미도시)를 이용하여 외부의 압축 공기를 공급하여도 좋다.

도 2 와 도 3그리고 도 5에서, 주행 바퀴세트(38)의 구성을 보면,

주행 바퀴세트(38)는, 제1 원통부(21)의 중앙부의 바깥쪽 둘레에 방사상으로 배치되어 고정된 4개의 로드 회전방지형 실린더(39)와, 4개의 로드 회전방지형 실린더(39) 각각의 피스톤로드 끝부분에 장착된 각각 2개, 합계 4쌍, 즉 합계 8개의 종동바퀴(41)로 구성되어 있고 각각 2개의 종동 바퀴(41)의 중심선은 배관(1)의 중심선과 직교하도록 배치되어 있다.

4개의 로드 회전방지형 실린더(39)는 4쌍의 종동 바퀴(41)가 배관(1)의 내벽을 강하게 누르게 하는 기능을 가지고 있으나, 각각의 로드 회전방지형 실린더 (39)는, 그 기능을 얻기 위해서, 각각의 실린더 케이스 내부에 압축 코일 스프링을 배치하여도 좋고, 로드 회전방지형 실린더(39)로 로드 회전방지형 에어 실린더를 사용하고 외부에서 압축 공기를 공급하여도 좋다.

한편, 상기 배관 내 파이프 로봇은 기입력된 상기 배관(1) 내부 형상 및 작업 환경의 자료에 기초하여 입력된 설정값에 따라 상기 배관(1)을 청소 또는 보수하도록 자동으로 제어하는 제어장치(미도시)가 구비된 것이 바람직하다.

이를 위해서, 상기 배관(1) 내부의 작업환경을 조사하기 위한 선행 조사 등을 수행하며 이러한 선행 조사에 의한 자료를 기준하여 작업 구간의 배관 내부 형상 및 작업 환경에 따른 작업 조건 등에 따른 설정값을 상기 제어장치(미도시)에 입력한다. 상기 제어장치(미도시)는 주지 관용되는 기술에 의해 구현될 수 있다.

한편, 도 20는 도 18에 보인 주행 바퀴세트가 분지관에 접한 단면도이다.

도 19 및 도 20에서 보는 바와 같이, 상기 공간 A(A0)에는 상기 배관(1)을 따라 회전이동하는 구동 바퀴세트(37)와 수평이동하는 주행 바퀴세트(38)가 구비되되, 상기 배관(1)의 일측에 연통된 분지관(102)을 피하여 이동가능하도록, 상기 구동 바퀴세트(37)는 그의 동일면상의 2개의 종동바퀴(41) 간의 간격이 상기 분지관(102)의 직경보다 크게 구비되며, 상기 주행 바퀴세트(38)는 그의 종동바퀴(41)가 상기 분지관(102)의 분지각도를 피하는 배치각도로 배치된 것이 바람직하다.

여기서, 구동 바퀴세트(37)의 동일면상의 2개의 종동바퀴(41)는 도 19를 참조하면, 로드 회전방지형 실린더(39)에 연결된 한 쌍의 종동바퀴(41)를 말한다.

또한, 도 20에 도시된 도시된 (a), (b)와 같이 상기 주행 바퀴세트(38)의 종동바퀴(41)는 3개가 제1 원통부(21)의 둘레에 분지관(102)의 분지각도(예컨대, ±45도)를 피할 수 있도록 배치각도를 가지며 배치된다. 여기서, 도 20의 (a)는 -45도의 분지관을 나타낸 예시도이며, 도 20의 (b)는 +45도의 분지관을 나타낸 예시도 이다.

한편, 도 21은 도 18에 보인 기계식 분쇄장치의 정면도 및 측면도인데, 도 (a)는 정면도이고, 도 (b)는 측면도이다.

도 21에서 상기 기계식 분쇄장치(12)는, 파이프 로봇 몸통(2)의 전단부에 연결되어 회전 구동하는 베이스(126)의 둘레에 방사상으로 배치된 여러 개의 원통케이스(125)와, 상기 원통케이스(125)를 관통하여 단부에 장착된 마찰부재(124)가 상기 배관(1)의 내벽에 일정한 접촉력을 가지도록 탄성지지되어 이동되며 상기 배관 (1) 내벽의 코팅을 손상시키지 않도록 상기 원통케이스(125)에 걸림되어 반경이 제한되는 이동축(123)을 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.

상세히, 기계식 분쇄장치(12)는 유체분사장치(13)의 단부에 연결되고 회전되는 베이스(126)와, 베이스(126)의 둘레에 적어도 하나 이상 배치되는 원통케이스(125)와, 원통케이스(125)를 관통하여 상하로 이동되는 이동축(123)과, 이동축(123)의 이동거리를 제한하는 걸림턱(122)과, 이동축(123)에 이동가능한 스프링력을 제공하는 스프링(121)과, 이동축(123)의 단부에 구비되어 배관의 내벽에 스프링력으로 일정하게 접촉되고 원심력에 의해 불순물을 떨어내는 마찰부재(124)로 구성되어 있다.

따라서, 기계식 분쇄장치(12)는 원심력과 스프링력 등을 이용하여 배관(1) 내벽에 일정한 접촉력을 가질 수 있으며, 그의 최대 반경이 제한되므로 분지관 및 곡면을 원할하게 통과할 수 있으며 배관(1) 내벽의 코팅을 손상시키지 않는다.

한편, 도 22는 도 18에 보인 파이프 로봇 몸통에서의 FF단면의 측면도이다.

도 19 및 도 22에서 보는 바와 같이, 상기 호스(5)의 외부에는 상기 배관(1)의 곡관부 및 직관부에 상기 호스(5)가 접촉되지 않도록 상기 호스(5)의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 다수 개의 호스용 보조 바퀴세트(9)가 구비된 것이 바람직하다. 각각의 호스용 보조 바퀴세트(9)는 종동바퀴(41)가 호스(5)의 원주상으로 3개소에 배치됨이 바람직하다.

한편, 도 23은 도 18에 보인 유니버셜 조인트의 단면도 및 절개 사시도인데, (a)는 단면도이며, (b)는 절개사시도이다.

도 19 및 도 23에서 보는 바와 같이, 상기 공간 A(A0)에는 상기 기계식 분쇄장치(12) 측으로 연결되는 케이블 및 고압 튜브(43)를 포함하는 케이블 일체를 내측에 배치시키는 중공식 유니버셜조인트(35)가 구비된 것이 바람직하다.

즉, 회전하지 않는 주행 바퀴세트(38) 부분으로부터 회전하는 구동 바퀴세트(37) 부분으로의 기계식 분쇄장치(12) 및 유체분사장치(13)에 연결되는 고압 튜브(43) 및 케이블(미도시) 등을 중공식 유니버셜조인트(35)의 내측에 배치시킴으로써, 케이블 일체를 배관(1)의 중심선을 따라 연결할 수 있다.

한편, 도 24는 도 18에 보인 G부분의 확대도이다.

도 19 및 도 24에서 보는 바와 같이, 상기 공간 A(A0)에는 청소작업의 감시 및 결과를 모니터링 또는 녹화하기 위하여 충분한 조명과 다방향으로 측시가 가능한 카메라시스템(15)이 구비되되, 상기 카메라시스템(15)의 측근에는 그의 렌즈부가 상기 청소작업으로 인해 오염되는 것을 방지하도록 공압 등의 고압 유체를 분사하는 분사장치(14)가 구비된 것이 바람직하다.

한편, 도 25는 도 18에 보인 파이프 로봇 몸통의 다른 실시형태를 나타낸 단면도이다.

도 19 및 도 25에서 보는 바와 같이, 상기 배관 내 파이프 로봇은 상기 배관(1)의 소정 범위의 크기 내에서 호환 사용되도록, 상기 압력 경계 씰(20)은 교체가능하며, 그의 길이 방향을 따라 설치된 구동 바퀴세트(37), 주행 바퀴세트(38) 및 보조 바퀴세트(8)가 상기 배관(1)의 지름 방향으로 조절가능하게 구비된 것이 바람직하다. 여기서, 호스용 보조 바퀴세트(9)도 조절가능하게 구비됨이 바람직하다.

즉, 한 세트의 배관 내 파이프 로봇의 몸통을 활용하여 일정한 범위 (예 ±200 mm)의 배관에서도 작업이 가능하도록 구동 바퀴세트(37), 주행 바퀴세트(38) 및 보조 바퀴세트(8)를 상기 배관(1)의 지름에 대응되게 간격을 조절할 수 있는 구조로 하고 압력 경계씰은 용이하게 교체 가능한 구조로 주지 관용되는 기술에 의해 구성한 것이다.

한편, 도 26은 도 18에 보인 구동 바퀴세트의 단부에 장착가능한 유체분사장치들을 보인 사시도이다.

도 19 및 도 26에서 보는 바와 같이, 상기 공간 A에는 고압 튜브가 청소용 및 도장용으로 겸용가능하게 설치되며, 상기 청소용 및 상기 도장용에 따라 각각의 유체분사장치가 교체가능하게 구비된 것이 바람직하다.

즉, 고압 튜브(43)는 청소용 및 도장용으로 작업 환경에 따라 겸용으로 사용하거나 각각 사용할 수 있도록 구성하고 각각의 청소용 유체분사장치(13) 또는 도 장용 유체분사장치(16)는 기계식으로 용이하게 교체 가능한 구조로 구성한 것이 바람직하다.

한편, 도 27은 도 18에 보인 파이프 로봇 몸통에 보수용 보속장치가 설치되어 보수 과정을 보인 예시 단면도이다.

도 19 및 도 27에서 보는 바와 같이, 공간 A(A0)에는 청소가 끝난 상기 배관 (1) 내부의 손상된 부분을 부분 보수할 수 있는 배관 보수용 부속장치(17)가 탈착가능하게 구비된 것이 바람직하다.

여기서, 상기 배관 보수용 부속장치(17)는 원통 형상으로 일측이 종동 회전축(36)의 단부에 결합되어 내부에 고압 유체가 공급 또는 회수되며, 그의 측부는 상기 배관(1)에 선택적으로 접촉되도록 팽창이 가능한 유연 재질로 구비됨이 바람직하다. 또한, 배관 보수용 부속장치(17)는 기계식 분쇄장치(12) 및 유체분사장치(13)가 설치되는 공간에 용이하게 설치할 수 있도록 구성한 것이 바람직하다.

그리고, 상기 배관 보수용 부속장치(17)에 의한 보수 작업방법을 설명하면, 도 27의 (a)에서, 배관 내 파이프 로봇은 보수지점(R)으로 이동하여 배관 보수용 부속장치(17)의 측부가 보수지점(R)에 대향되게 배치된다. 이때, 상기 배관 보수용 부속장치(17)의 측부에는 수지(P)가 구비된다. 이후, 도 27의 (b)에서, 배관 보수용 부속장치(17)의 내측에 고압 튜브(43)를 통해 고압 유체를 주입하면, 배관 보수용 부속장치(17)의 측부가 팽창하고 측부에 구비된 수지(P)가 보수지점을 커버하여 보수가 이루어진다. 이후, 도 27의 (c)에서, 배관 보수용 부속장치(17)의 내측에 충진된 고압 유체를 회수하면 배관 보수용 부속장치(17)의 측부가 원래대로 수축되 고 배관 내 파이프 로봇은 자유롭게 이동된다.

한편, 도 28은 도 18에 보인 파이프 로봇 몸통이 곡관을 통과하는 예시도이다.

도 28에서 보는 바와 같이, 상기 압력 경계 씰(20)은 상기 배관(1)의 굴곡있는 부분에서 내부 압력이 유지되도록 양단부가 구면베어링(231, 241)에 연결된 것이 바람직하다.

상세히, 상기 압력 경계 씰(20)은 원호 형상의 고리모양으로 양측 단부가 각각 제2 구면베어링(231)과 제4 구면베어링(241)에 결합된다. 따라서, 파이프 로봇 몸통(2)은 4개소에 자유회전 연결장치의 역할을 하는 구면베어링이 구비된다.

이를 통하여, 배관 내 파이프 로봇은 관로 내부를 이동할 때 굴곡이 있는 구간에도 원활하게 주행할 수 있으며, 압력 경계 씰(20)이 굴곡 부분에서도 압력손실이 발생되지 않는다.

이상과 같이 구성된 「배관 내 파이프 로봇」의 다섯번째 적합한 실시예에서 파이프 로봇의 작용을, 도 19 및 도 28을 참조해 설명한다.

흡입 풍량이 충분한 루트식 진공 펌프(3)가 작동하면, 배관(1)의 내부의 공간 A(A0)에 있는 대기는 하류쪽 방향, 즉 루트식 진공 펌프(3)의 방향으로 흡입된다. 이때, 압력 경계 씰(20)은 원호 형상으로 내부에 유체가 충진되어 상기 배관(1)의 내벽에 밀착하여 밀봉장치의 역할을 한다.

감속기 붙이 에어 모터 (31)의 출력축이, 도 19에서와 같이 왼쪽에서 오른쪽방향으로 놓였을 때, 시계 방향으로 회전 구동하면, 주회전축(32), 유니버셜조인 트(35), 종동 회전축(36), 구동 바퀴세트(37), 기계식 분쇄장치(12) 및 유체분사장치(13)는 시계 방향으로 회전 구동되어, 구동 바퀴세트(37)에 장착된 종동바퀴(41)을 회전시킨다.

이때, 종동 바퀴(41)의 중심선이, 배관(1)의 바깥쪽에서 보았을 때 반시계 방향으로 조금 기울여 있으므로, 구동 바퀴세트(37)에는 배관(1)의 중심선을 따라 왼쪽에서 오른쪽으로 향하는 주행 구동력이 발생된다.

이때, 주행 바퀴세트(38)에는 반시계 방향으로 회전 시키려는 반작용이 작용하지만, 주행 바퀴세트(38)에 장착된 종동 바퀴(41)의 중심선은 배관(1)의 중심선과 직교하고 있으므로, 종동 바퀴(41)는 회전하지 않고, 주행 바퀴세트(38)의 반시계 방향으로의 회전은 저지된다.

즉, 도 19에서 왼쪽에서 오른쪽으로 놓여진, 감속기붙이 에어 모터(31)가 시계 방향으로 회전 구동하면, 파이프 로봇 몸통(2)은 흰색 화살표 방향으로 주행한다.

이때, 파이프 로봇 몸통(2)의 흰색 화살표 방향을 향하는 주행 구동력은 구동 바퀴세트(37)의 주행 구동력으로만 이루어진다.

이때, 파이프 로봇 몸통(2)의 전단부에 장착된 기계식 분쇄장치(12)가 회전되면서 단부에 장착된 마찰부재(124)가 배관(1) 내벽의 불순물을 떨어내고 또한 회전되는 유체분사장치(13)의 둘레에 형성된 구멍(131)을 통해 고압수가 배관(1) 내벽에 분사되어 녹이나 이물질을 떨어내어 배관(1) 내벽을 청소한다.

루트식 진공 펌프 (3)에 이르는 공기류의 작용으로, 박리된 불순물, 이물질 과 사용이 끝난 물은 제2 원통부(22)의 둘레에 형성된 구멍들을 통해 빨아들여 이송되고, 고체·유체 분리 장치(4)에서 불순물, 이물질과 사용이 끝난 물이 분리된 청정한 공기는 루트식 진공 펌프(3)의 출구에서 대기 중으로 방출된다.

도 28은, 도 19에서 보인 파이프 로봇 몸통(2)이 만곡부에 있을 때의 형상을 나타내는 단면도로서, 압력 경계 씰(20)은 구면 베어링이 파이프 로봇 몸통(2)에 장착되어 있기 때문에, 배관(1)에 만곡부가 있어도, 압력 경계 씰(20)의 중심선은 배관(1)의 중심선에 가까이 있어서, 압력 경계 씰(20)은 배관(1) 내벽에 항상 밀착 가능해진다.

즉, 상술한 다섯번째 실시예의 배관 내 파이프 로봇에 의한 배관 내부 청소방법은, 감속기붙이 에어 모터를 이용하여 스스로 이동(Self Propulsion) 하면서 기계식 분쇄장치(12)를 이용하여 배관 내벽의 녹 등 불순물을 떨어내고, 유체분사장치(13)를 통해 고압의 유체를 배관 내벽에 분사하여 배관 내벽을 깨끗하게 청소하며, 이와 동시에 따뜻한 공기를 공급하면서 이탈된 불순물과 분사된 유체를 진공장치로 흡입하여 배관 밖으로 배출시키는 것이다.

이상 전술한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에서 청구한 청구 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.

본 발명은, 예를 들면 급수용 배관이나 배수용 배관 혹은 가스 배관 등의 각 종 배관의 내면에 부착한 녹이나 수서 생물 등의 이물질을 제거하고, 이들을 제거한 후에, 도료나 내식 합금 등의 피복 재료로 코팅을 실시하는 등, 배관 내에서 주행하면서 배관의 보수 작업을 실시하는 배관 내 파이프 로봇과 작업방법으로 유용하게 이용할 수 있다.

도 1은 본 발명으로 구성된 「배관 내 파이프 로봇」의 첫번째 적합 실시 예의 장치에서, 파이프 로봇 몸통 및 파이프 로봇 몸통에 부속하는 장치류의 구성을 나타내는 전체도.

도 2는 도 1에 보인 파이프 로봇 몸통의 확대 단면도.

도 3은 도 2에 보인 파이프 로봇 몸통의 표면도.

도 4는 도 2에 보인 파이프 로봇 몸통에서의 AA단면의 측면도.

도 5는 도 2에 보인 파이프 로봇 몸통에서의 BB단면의 측면도.

도 6은 도 2에 보인 파이프 로봇 몸통에서의 CC단면의 측면도.

도 7은 도 2에 보인 파이프 로봇 몸통에서의 DD단면의 측면도.

도 8은 도 1에 보인 저압유지밸브의 확대 단면도.

도 9는 도 2에 보인 파이프 로봇 몸통에서의 압력 경계 씰부의 확대 단면도.

도 10은 도 2에 보인 파이프 로봇 몸통의 곡관부에서의 모양을 나타내는 단면도.

도 11은 본 발명에 따라서 구성된 「배관 내 파이프 로봇」의 두번째 적합 실시 예의 장치에서, 파이프 로봇 몸통 및 파이프 로봇 몸통에 부속하는 장치류의 구성을 나타내는 전체도.

도 12는 도 11에 보인 파이프 로봇 몸통의 확대 단면도.

도 13은 도 11에 보인 압력 릴리프 밸브의 확대 단면도.

도 14는 도 12에 보인 파이프 로봇 몸통의 압력 경계 씰부의 확대 단면도.

도 15는 도 9와 도 14에 보인 압력 경계 씰부의 다른 실시형태를 나타내는 확대 단면도.

도 16은 도 1과 도 11에 보인 파이프 로봇 몸통의 다른 실시형태를 나타내는 일부 확대 단면도.

도 17은 도 16에 보인 파이프 로봇 몸통에서의 BB단면의 측면도.

도 18은 본 발명에 따라 구성된 「배관 내 파이프 로봇」의 다른 적합 실시 예의 장치에서, 파이프 로봇 몸통 및 파이프 로봇 몸통에 부속하는 장치류의 구성을 나타내는 전체도.

도 19는 도 18에 보인 파이프 로봇 몸통의 확대 단면도.

도 20는 도 18에 보인 주행 바퀴세트가 분지관에 접한 단면도.

도 21은 도 18에 보인 기계식 분쇄장치의 정면도 및 측면도.

도 22는 도 18에 보인 파이프 로봇 몸통에서의 FF단면의 측면도.

도 23은 도 18에 보인 유니버셜 조인트의 단면도 및 절개 사시도.

도 24는 도 18에 보인 G부분의 확대도.

도 25는 도 18에 보인 파이프 로봇 몸통의 다른 실시형태를 나타낸 단면도.

도 26은 도 18에 보인 구동 바퀴세트의 단부에 장착가능한 유체분사장치들을 보인 사시도.

도 27은 도 18에 보인 파이프 로봇 몸통에 보수용 보속장치가 설치되어 보수 과정을 보인 예시 단면도.

도 28은 도 18에 보인 파이프 로봇 몸통이 곡관을 통과하는 예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

공간 A：A0 공간 B：B0

배관 1 배관 단부 플러그 101

루트식 펌프 3 고체·유체 분리 장치 4

호스 5 보조 바퀴세트 8

호스용 보조 바퀴세트 9 저압유지밸브 6

상류측의 밸브 구멍 61 하류측의 호스 연결구 62

밸브케이스 63 밸브판 64

밸브 판에 고정된 밸브로드 65 압축 코일 스프링 66

압력 릴리프 밸브 7 하류측의 밸브 구멍 71

상류측의 호스 연결구 72 밸브케이스 73

밸브판 74 밸브 판에 고정된 밸브로드 75

압축 코일 스프링 76 파이프 로봇 몸통 2

압력 경계 씰 20 고정부 201

자유단부 202 압력 경계 씰의 안쪽의 공간 203

3 포토 2 위치 솔레노이드밸브 204 감속기붙이 에어 모터 31

주회전축 32 베어링 33

로터리 조인트 34 유니버셜조인트35

종동 회전축 36 제1 원통부 21

제2 원통부 22 제3 원통부 23

제4 원통부 24 제5 원통부 25

호스 연결구 26 제1 구면 베어링 211

제2 구면 베어링 231 제3 구면 베어링 251

구동 바퀴세트 37 주행 바퀴세트 38

로드 회전방지형 실린더 39 종동 바퀴 41

고압 튜브 연결구 42 고압 튜브 43

노즐 44 기계식 분쇄장치 12

유체분사장치 13 분사장치 14

카메라시스템 15 제4 구면 베어링 241

Claims

배관의 내부를 주행하며 작업하는 배관 내 파이프 로봇에서,

상기 배관 내벽에 자유단부가 접촉하는 고리모양의 압력 경계 씰을 갖추고,

상기 압력 경계 씰은 상기 배관 내부 공간을 상기 압력 경계 씰을 경계로 하여 공간 A와 공간 B의 두 개의 공간으로 분할하고,

상기 공간 A의 상기 압력 경계 씰에 가까운 쪽의 끝은 호스로 흡입 펌프에 연결되어 있고,

상기 공간 A의 상기 압력 경계 씰에서 먼 다른 쪽의 끝은 상기 공간 A 내부의 부(-)의 압력을 조정하는 저압유지밸브를 사이에 두고 상기 배관으로 둘러싸인 유체와 연결되고,

상기 공간 B에는 상기 호스가 배치되어 있고,

상기 공간 B의 상기 압력 경계 씰에서 먼쪽 단부는 상기 배관 주위의 유체에 연결되는 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
제 1 항에 있어서,

상기 압력 경계 씰은, 상기 배관의 중심선을 포함하는 평면으로 절단한 단면 형상에서 파이프 로봇 몸통에 장착된 고정부와, 상기 고정부를 기점으로 상기 공간 A로부터 먼 방향 그리고 상기 배관의 내벽쪽으로 벌려져서 상기 내벽에 접촉하는 상기 자유단부로 구성되는 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
제 1 항에 있어서,

상기 압력 경계 씰은, 상기 배관의 중심선을 포함하는 평면으로 절단한 단면 형상에서 파이프 로봇 몸통에 장착된 한 쌍의 고정부 각각으로부터 상기 배관 내벽쪽으로 벌려져서 상기 배관 내벽에 접촉하는 한편 각각의 벌려진 부분이 합쳐져 원호상의 상기 자유단부로 구성되고, 상기 압력 경계 씰의 안쪽공간과 상기 공간 B를 연결시키는 밸브를 갖추는 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 배관에 곡관부가 있어도, 상기 압력 경계 씰의 중심선이 상기 배관의 중심선 가까이 있도록 상기 압력 경계 씰은 구면 베어링을 써서 장착되는 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 배관의 내벽을 청소하기 위해서, 물이나 갈아서 닦아내는 청소용 재료들을 충돌시키는 수단을 갖춘 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
배관의 내부를 주행하면서 작업하는 배관 내 파이프 로봇에서,

상기 배관의 내벽에 자유단부가 접촉하는 고리모양의 압력 경계 씰이 있고,

상기 압력 경계 씰은 상기 배관의 내부의 공간을 상기 압력 경계 씰을 경계 로 공간 A와 공간 B의 두 개의 공간으로 분할하고 있고,

상기 공간 A의 상기 압력 경계 씰에 가까운 한쪽 끝부분은 호스로 토출 펌프에 연결되고,

상기 공간 A의 상기 압력 경계 씰에서 먼쪽 끝은 상기 공간 A 내부의 정(+)의 압력을 조정하는 압력 릴리프 밸브를 써서 상기 배관으로 둘러싸인 유체에 연결되고,

상기 공간 B에는 상기 호스가 배치되고,

상기 공간 B의 상기 압력 경계 씰에서 먼쪽 끝은 상기 배관 주위의 유체에 연결되어 있는 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
제 6 항에 있어서,

상기 압력 경계 씰은, 상기 배관의 중심선을 포함하는 평면으로 절단한 단면 형상에서 파이프 로봇 몸통에 장착된 고정부와, 상기 고정부를 기점으로 하여 상기 공간 B에서 먼 방향으로가며 상기 배관 내벽쪽으로 벌려져서 상기 내벽에 접촉하는 상기 자유단부로 구성되는 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
제 6 항에 있어서,

상기 압력 경계 씰은, 상기 배관의 중심선을 포함하는 평면으로 절단한 단면 형상에서, 파이프 로봇 몸통에 장착된 2곳의 고정부와 상기 고정부 각각에서 상기 배관의 내벽쪽으로 벌려져서 상기 내벽에 접촉하고 각각의 펼쳐진 부분이 합쳐져서 원호상의 상기 자유단부를 구성하고 상기 압력 경계 씰의 안쪽 공간과 상기 공간 A를 연결시키는 밸브를 갖춘 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 배관에 굽어진 부분이 있어도, 상기 압력 경계 씰의 중심선이 상기 배관의 중심선 가까이 있도록 하기 위해 상기 압력 경계 씰은 구면 베어링을 써서 장착되는 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 배관의 내벽를 피복하기 위해서, 도료나 내식 합금 등의 피복 재료를 코팅하는 수단을 갖춘 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
물이나 갈아서 닦아내는 재료 등의 청소용 재료를 충돌시키는 수단을 갖추되, 배관 내벽에 접촉하는 압력 경계 씰을 통하여 공간 A와 공간 B로 분할하는 배관 내 파이프 로봇을 상기 공간 A에 부(-)의 압력을 조정하면서 상기 공간 B에서 상기 공간 A로 향하는 방향으로 주행시켜 배관 내벽을 청소하는 첫번째 공정과, 도료나 내식 합금 등의 피복 재료를 코팅하는 수단을 갖춘 상기 배관 내 파이프 로봇을 상기 공간 A에 정(+)의 압력을 조정하면서 상기 공간 A로부터 상기 공간 B로 향하는 방향으로 주행시켜 상기 배관의 내벽을 피복하는 두번째 공정을 갖춘 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇의 작업방법.
제 1 항 내지 제 3 항, 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 배관 내 파이프 로봇을 상기 배관의 내부를 따라 주행시키기 위한 수단으로서,

회전 구동되는 회전축 둘레에 방사상으로 배치된 여러 개의 로드 회전방지형 실린더와 상기 로드 회전방지형 실린더의 각각에 장착되고 축 중심선은 상기 배관의 중심선으로부터 약간 기울어지게 배치된 종동 바퀴와 상기 종동 바퀴를 상기 로드 회전방지형 실린더로 상기 배관의 내벽을 강하게 눌러주기 위하여 상기 로드 회전방지형 실린더에 고압유체를 공급하는 수단이 있거나 상기 로드 회전방지형 실린더의 내부에 압축 코일 스프링을 배치한 구동 바퀴세트와,

비회전축 둘레에 방사상으로 배치된 여러 개의 로드 회전방지형 실린더와 상기 로드 회전방지형 실린더 각각에 장착되어 축 중심선은 상기 배관의 중심선과 직교하는 평면에 놓이는 종동 바퀴와 상기 종동 바퀴를 상기 로드 회전방지형 실린더로 배관 내벽을 강하게 누르도록 상기 로드 회전방지형 실린더에 고압유체를 공급하는 수단 혹은 상기 로드 회전방지형 실린더의 내부에 압축 코일 스프링을 배치하는 수단이 있는 주행 바퀴세트를 갖춘 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
제 1 항 내지 제 3 항, 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 압력 경계 씰의 모양에서, 상기 배관의 중심선을 포함하는 평면으로 절단한 단면 형상은, 파이프 로봇 몸통에 장착된 고정부와 상기 고정부를 기점으로하 여 공간 A로부터 멀어지는 방향과 상기 배관의 내벽쪽으로 벌려져서 상기 내벽에 접하는 자유단부로 형성되는 압력 경계 씰과, 파이프 로봇 몸통에 장착된 고정부와 상기 고정부를 기점으로 공간 B에서 멀어지는 방향과 상기 배관의 내벽쪽으로 벌려져서 상기 내벽에 접촉하는 자유단부로 구성되는 압력 경계 씰을 갖춘 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
제 13 항에 있어서,

상기 배관의 끝부분에 저압유지밸브 또는 압력 릴리프 밸브를 갖춘 끝부분에서, 상기 저압유지밸브와 상기 압력 릴리프 밸브 양쪽 모두를 갖춘 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
배관의 내부를 주행하며 작업하는 배관 내 파이프 로봇에서,

상기 배관 내벽에 자유단부가 접촉하는 고리모양의 압력 경계 씰을 갖추고,

상기 압력 경계 씰은 상기 배관 내부 공간을 상기 압력 경계 씰을 경계로 하여 공간 A와 공간 B의 두 개의 공간으로 분할하고,

상기 공간 A의 상기 압력 경계 씰에 가까운 쪽의 끝은 호스로 흡입 펌프에 연결되어 있고,

상기 공간 A의 상기 압력 경계 씰에서 먼 다른 쪽의 끝은 상기 배관 내벽의 불순물을 떨어내는 기계식 분쇄장치에 연결되고,

상기 공간 B에는 상기 불순물을 흡입하여 상기 배관 외측으로 배출시키도록 상기 호스가 배치되며,

상기 배관 내 파이프 로봇은 상기 배관의 소정 범위의 크기 내에서 호환 사용되도록, 상기 압력 경계 씰은 교체가능하며, 그의 길이 방향을 따라 설치된 구동 바퀴세트, 주행 바퀴세트 및 보조 바퀴세트가 상기 배관의 지름 방향으로 조절가능하게 구비된 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
제 15 항에 있어서,

상기 공간 A에는 상기 배관을 따라 회전이동하는 상기 구동 바퀴세트와 수평이동하는 상기 주행 바퀴세트가 구비되되, 상기 배관의 일측에 연통된 분지관을 피하여 이동가능하도록,

상기 구동 바퀴세트는 그의 동일면상의 2개의 종동바퀴 간의 간격이 상기 분지관의 직경보다 크게 구비되며, 상기 주행 바퀴세트는 그의 종동바퀴가 상기 분지관의 분지각도를 피하는 배치각도로 배치된 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
제 15 항에 있어서,

상기 기계식 분쇄장치는, 파이프 로봇 몸통의 전단부에 연결되어 회전 구동하는 베이스의 둘레에 방사상으로 배치된 여러 개의 원통케이스와, 상기 원통케이스를 관통하여 단부에 장착된 마찰부재가 상기 배관의 내벽에 일정한 접촉력을 가지도록 탄성지지되어 이동되며 상기 배관 내벽의 코팅을 손상시키지 않도록 상기 원통케이스에 걸림되어 반경이 제한되는 이동축을 포함하여 이루어진 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
제 15 항에 있어서,

상기 호스의 외부에는 상기 배관의 곡관부 및 직관부에 상기 호스가 접촉되지 않도록 상기 호스의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 다수 개의 상기 호스용 보조 바퀴세트가 구비된 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
제 15 항에 있어서,

상기 공간 A에는 상기 기계식 분쇄장치 측으로 연결되는 케이블 및 고압 튜브를 포함하는 케이블 일체를 내측에 배치시키는 중공식 유니버셜조인트가 구비된 것을 특징으로 하는 배관 내 파이프 로봇.
제 15 항에 있어서,

상기 배관 내 파이프 로봇은 기입력된 상기 배관 내부 형상 및 작업 환경의 자료에 기초하여 입력된 설정값에 따라 상기 배관을 청소 또는 보수하도록 자동으로 제어하는 제어장치가 구비된 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
제 15 항에 있어서,

상기 공간 A에는 청소작업의 감시 및 결과를 모니터링 또는 녹화하기 위하여 충분한 조명과 다방향으로 측시가 가능한 카메라시스템이 구비되되, 상기 카메라시스템의 측근에는 그의 렌즈부가 상기 청소작업으로 인해 오염되는 것을 방지하도록 고압 유체를 분사하는 분사장치가 구비된 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
삭제
제 15 항에 있어서,

상기 공간 A에는 고압 튜브가 청소용 및 도장용으로 겸용가능하게 설치되며, 상기 청소용 및 상기 도장용에 따라 각각의 유체분사장치가 교체가능하게 구비된 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
제 15 항에 있어서,

상기 공간 A에는 청소가 끝난 상기 배관 내부의 손상된 부분을 부분 보수할 수 있도록 탈착가능한 배관 보수용 부속장치가 구비된 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.
제 15 항에 있어서,

상기 압력 경계 씰은 상기 배관의 굴곡있는 부분에서 내부 압력이 유지되도록 양단부가 구면베어링에 연결된 것이 특징인 배관 내 파이프 로봇.