KR101042688B1 - 파이프 세척 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프 세척 장치에 관한 것으로, 양극 단자와 연결되는 파이프의 내부 공간에 전해액을 공급하고 파이프의 내부 공간에 음극 단자를 배치하여 음극 단자를 파이프의 길이 방향으로 이동시킴으로써, 전해 연마 방식으로 파이프의 내측면을 외측면과 독립적으로 세척할 수 있고, 파이프의 외측면에 대한 불필요한 전해 연마 작용을 방지하고 전해액의 사용 효율을 향상시켜 전해액의 오염 및 변질을 감소시키며, 이에 따라 전해액 교체 주기가 증가하여 전체적으로 세척 작업의 소요 비용이 감소하며 유지 관리가 용이한 파이프 세척 장치를 제공한다.

Description

파이프 세척 장치{Pipe Cleaning Apparatus}

본 발명은 파이프 세척 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 양극 단자와 연결되는 파이프의 내부 공간에 전해액을 공급하고 파이프의 내부 공간에 음극 단자를 배치하여 음극 단자를 파이프의 길이 방향으로 이동시킴으로써, 전해 연마 방식으로 파이프의 내측면을 외측면과 독립적으로 세척할 수 있고, 파이프의 외측면에 대한 불필요한 전해 연마 작용을 방지하고 전해액의 사용 효율을 향상시켜 전해액의 오염 및 변질을 감소시키며, 이에 따라 전해액 교체 주기가 증가하여 전체적으로 세척 작업의 소요 비용이 감소하며 유지 관리가 용이한 파이프 세척 장치에 관한 것이다.

일반적으로 식음료 제조공장이나 청정도를 유지해야 하는 공장에서는 그 시설의 부식 방지를 위해 통상 스테인리스 재질의 파이프를 사용하여 설비가 제작되고 있다.

그러나 이러한 파이프는 장시간 사용함에 따라 내외부 표면에 각종 이물질이 부착되어 공장 내의 청정도 유지에 커다란 위협 요소로 작용하고 있다. 따라서, 일정 주기에 따라 설비에 사용되는 파이프를 세척하여 재사용하고 있는데, 일반적으로 파이프의 외측면은 손쉽게 세척할 수 있으나, 그 내측면의 세척 작업은 작업자의 손이 닿지 않아 작업이 매우 어렵고 시간이 많이 걸리는 문제가 있었다.

일반적인 파이프 세척 작업은 알칼리액 또는 기타 세척액에 파이프를 일정 시간 동안 담가 놓고 세척액에 의한 화학 작용에 의해 파이프 내측면에 부착된 이물질을 제거하는 방식으로 진행되고 있다. 그러나, 이와 같은 방식은 파이프 내측면에 부착된 이물질을 완벽하게 제거할 수 없어서 1차 세척후 다시 2차 3차 세척 작업을 반복하는 방식으로 진행되었으며, 이에 따라 세척 공정상에 많은 시간 및 비용이 소요되는 문제가 있었다.

또한, 최근에는 전해 연마 방식을 이용하여 파이프의 내측면을 세척하는 방법 또한 많이 적용되고 있는데, 이러한 전해 연마 방식 또한 전해액이 충전된 별도의 전해조에 세척할 파이프를 담가놓고 양극 전원 및 음극 전원을 공급하는 방식으로 진행되는바, 파이프가 전해조에 완전히 잠기게 되므로 파이프의 내측면 뿐만 아니라 외측면까지 전해 연마 작용이 발생하여, 오히려 파이프의 손상을 가져오거나 또는 파이프의 외측면에 대한 불필요한 전해 연마 작용에 의해 전해액이 오염되는 정도가 더욱 빨라지게 되어 고가의 전해액 교체 주기가 짧아지게 되고, 이에 따라 파이프 세척 공정의 소요 비용이 증가할 뿐만 아니라 잦은 주기의 전해액 교체에 따라 공정이 복잡해지고 시간이 많이 소요되는 등 효율적이지 못하다는 문제가 있었다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 양극 단자와 연결되는 파이프의 내부 공간에 전해액을 공급하고 파이프의 내부 공간에 음극 단자를 배치하여 음극 단자를 파이프의 길이 방향으로 이동시킴으로써, 전해 연마 방식으로 파이프의 내측면을 외측면과 독립적으로 세척할 수 있는 파이프 세척 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전해 연마 방식을 통한 파이프의 세척 과정에서 파이프의 내측면 만을 독립적으로 세척할 수 있도록 함으로써, 파이프의 외측면에 대한 불필요한 전해 연마 작용을 방지하고 전해액의 사용 효율을 향상시켜 전해액의 오염 및 변질을 감소시키고, 이에 따라 전해액 교체 주기가 증가하여 전체적으로 세척 작업의 소요 비용이 감소하며 유지 관리가 용이한 파이프 세척 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 파이프의 세척 작업시 불필요한 파이프의 외측면 세척을 방지하여 세척 작업 과정에서 발생할 수 있는 파이프의 외측면 손상을 방지할 수 있는 파이프 세척 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은, 금속 재질의 중공형 파이프의 내측면을 세척하는 파이프 세척 장치에 있어서, 상기 파이프의 외측면에 전기적으로 접촉되는 제 1 전극 단자; 상기 파이프의 내측면과 이격되도록 상기 파이프의 내부 공간에 삽입되며 상기 파이프의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 배치되는 제 2 전극 단자; 및 상기 파이프의 내부 공간에 전해액이 충전되어 유동하도록 상기 파이프의 내부 공간에 전해액을 연속적으로 공급하는 전해액 공급 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 세척 장치를 제공한다.

이때, 상기 전해액 공급 유닛은 별도의 전해액 저장 탱크과 연결되는 공급 펌프; 일측에는 상기 공급 펌프와 연결되도록 유입구가 형성되고 타측에는 상기 파이프의 일단과 연결되도록 다수개의 유출구가 형성되는 공급 매니폴드; 및 상기 공급 매니폴드의 유출구에 장착되는 유량 조절 밸브를 포함하고, 상기 공급 펌프는 상기 전해액 저장 탱크로부터 상기 공급 매니폴드로 전해액을 공급하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 파이프 세척 장치는 상기 파이프의 내부 공간을 유동한 후 배출되는 전해액을 회수할 수 있는 전해액 회수 유닛을 더 포함하고, 상기 전해액 회수 유닛은 회수된 전해액을 다시 상기 전해액 저장 탱크로 순환 공급하도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 전해액 회수 유닛은 상기 전해액 저장 탱크와 연결되는 회수 펌프; 일측에는 상기 회수 펌프가 연결되고 타측에는 상기 파이프의 타단이 연통 결합되는 회수 매니폴드; 및 상기 전해액에 함유된 이물질을 제거할 수 있도록 상기 회수 매니폴드와 상기 회수 펌프 사이에 장착되는 여과 필터를 포함하고, 상기 회수 펌프는 상기 회수 매니폴더에 유입된 전해액을 상기 전해액 저장 탱크로 순환 공급하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 제 2 전극 단자의 외측면에는 상기 제 2 전극 단자가 상기 파이프의 내측면과 접촉하지 않도록 상기 제 2 전극 단자의 외측면을 감싸는 전기 절연 재질의 절연 링이 장착될 수 있다.

이때, 상기 절연 링은 외경이 상기 파이프의 내경보다 작게 형성될 수 있다.

또한, 상기 절연 링의 외주면에는 상기 파이프의 길이 방향을 따라 전해액이 유동할 수 있도록 유동홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 절연 링은 상기 제 2 전극 단자의 길이 방향을 따라 이격되게 다수개 배치되고, 서로 인접한 절연 링에 각각 형성된 상기 유동홈은 상기 파이프의 길이 방향을 기준으로 서로 어긋나게 배치될 수 있다.

한편, 상기 제 1 전극 단자는 상기 파이프의 길이 방향을 따라 이격되게 다수개 배치될 수 있다.

또한, 상기 파이프는 다수개 구비되며, 상기 제 1 전극 단자는 다수개의 상기 파이프의 외측면에 동시에 전기적으로 접촉하도록 배치될 수 있다.

한편, 상기 파이프 세척 장치는 상기 제 2 전극 단자가 상기 파이프의 내부 공간에서 길이 방향을 따라 이동하도록 상기 제 2 전극 단자를 이동시키는 이송 유닛이 더 구비될 수 있다.

이때, 상기 이송 유닛은 상기 제 2 전극 단자에 연결된 케이블을 견인할 수 있도록 상기 케이블을 가압하며 서로 반대 방향으로 회전하는 제 1 및 제 2 회전 롤러; 및 상기 제 1 및 제 2 회전 롤러를 회전 구동하는 회전 구동부를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 양극 단자와 연결되는 파이프의 내부 공간에 전해액을 공급하고 파이프의 내부 공간에 음극 단자를 배치하여 음극 단자를 파이프의 길이 방향으로 이동시킴으로써, 전해 연마 방식으로 파이프의 내측면을 외측면과 독립적으로 세척할 수 있는 효과가 있다.

또한, 전해 연마 방식을 통한 파이프의 세척 과정에서 파이프의 내측면 만을 독립적으로 세척할 수 있도록 함으로써, 파이프의 외측면에 대한 불필요한 전해 연마 작용을 방지하고 전해액의 사용 효율을 향상시켜 전해액의 오염 및 변질을 감소시키고, 이에 따라 전해액 교체 주기가 증가하여 전체적으로 세척 작업의 소요 비용이 감소하며 유지 관리가 용이하다는 효과가 있다.

또한, 파이프의 세척 작업시 불필요한 파이프의 외측면 세척을 방지하여 세척 작업 과정에서 발생할 수 있는 파이프의 외측면 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 세척 장치의 구성을 개념적으로 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 세척 장치의 구성을 개념적으로 도시한 개념도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 세척 장치의 이송 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 세척 장치의 음극 단자에 대한 구성을 개략적으로 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 세척 장치의 음극 단자와 파이프의 내부 배치 구조를 개략적으로 도시한 횡단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 세척 장치의 음극 단자와 파이프의 내부 배치 구조를 개략적으로 도시한 종단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 세척 장치의 구성을 개념적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 세척 장치의 구성을 개념적으로 도시한 개념도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 세척 장치는 전해 연마 방식으로 금속 재질의 중공형 파이프의 내측면을 외측면과 독립적으로 세척할 수 있는 장치로, 파이프(100)의 외측면에 전기적으로 접촉되는 제 1 전극 단자(200)와, 파이프(100)의 내부 공간에 삽입되는 제 2 전극 단자(300)와, 파이프(100)의 내부 공간에 전해액을 충전 공급하는 전해액 공급 유닛(400)을 포함하여 구성된다. 이때, 제 1 전극 단자(200)는 양극 단자, 제 2 전극 단자(300)는 음극 단자로 각각 구성될 수 있으며, 이와 반대로 구성될 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의상 제 1 전극 단자(200)를 양극 단자로 기술하고 제 2 전극 단자(300)를 음극 단자로 기술한다.

양극 단자(200) 및 음극 단자(300)는 별도의 전원 공급 장치(800)를 통해 양극 전원 및 음극 전원이 공급되는데, 양극 단자(200)에는 전원 공급 장치(800)와 연결된 제 1 전극 부스바(210)를 통해 양극 전원이 공급되도록 구성되고, 음극 단자(300)에는 전원 공급 장치(800)와 연결된 제 2 전극 부스바(320)를 통해 음극 전원이 공급되도록 구성된다. 양극 단자(200)는 세척 대상인 파이프(100)의 외측면에 전기적으로 접촉되어 파이프(100)가 양극 단자로 통전되도록 구성되고, 음극 단자(300)는 파이프(100)의 내측면과 이격되도록 파이프(100)의 내부 공간에 삽입되며 파이프(100)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 배치된다.

전해액 공급 유닛(400)은 파이프(100)의 내부 공간에 전해액(P)이 충전되어 유동하도록 파이프(100)의 내부 공간에 전해액(P)을 연속적으로 공급하는 장치로서, 양단부가 각각 별도의 전해액 저장 탱크(T) 및 파이프(100)의 일단에 연통 결합되어 전해액 저장 탱크(T)로부터 파이프(100) 내부 공간으로 전해액(P)이 충전되도록 전해액(P)을 연속 공급한다. 이때, 파이프(100) 내구 공간으로 공급되는 전해액(P)은 파이프(100)의 재질에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로 전해 연마에 사용되는 다양한 종류의 전해액을 사용자의 필요에 따라 사용할 수 있다.

이러한 전해액 공급 유닛(400)은 별도의 전해액 저장 탱크(T)와 연결되는 공급 펌프(410)와, 일측에는 공급 펌프(410)와 연결되도록 유입구(421)가 형성되고 타측에는 파이프(100) 일단과 연통 결합되도록 다수개의 유출구(422)가 형성되는 공급 매니폴드(420)를 포함하여 구성되며, 이때, 공급 펌프(410)는 전해액 저장 탱크(T)로부터 공급 매니폴드(420)로 전해액(P)을 공급하도록 동작한다. 또한, 공급 매니폴드(420)의 유출구(422)에는 공급 매니폴드(420)로부터 파이프(100) 내부 공간으로 공급되는 전해액(P)의 유량을 용이하게 조절할 수 있도록 별도의 유량 조절 밸브(430)가 장착될 수 있다. 또한, 공급 매니폴드(420)의 유출구(422)와 파이프(100)의 연결 부위에는 별도의 연결 파이프(440)가 장착되어 공급 매니폴드(420)로부터 파이프(100)로의 전해액 공급이 누설없이 원활하게 진행되도록 구성될 수 있다.

이와 같은 구성에 따라 전해액 공급 유닛(400)이 작동하게 되면, 공급 펌프(410)가 전해액 저장 탱크(T)로부터 유입구(421)를 통해 공급 매니폴드(420)로 전해액(P)을 공급하게 되고, 공급 매니폴드(420)로 공급된 전해액(P)은 유출구(422)를 통해 파이프(100)의 내부 공간으로 유입되게 된다. 파이프(100)의 내부 공간으로 유입된 전해액(P)은 공급 펌프(410)의 작동 압력에 따라 파이프(100)의 내부 공간에 일정 압력으로 충전되며, 충전된 상태로 파이프(100)의 내부 공간을 유동하게 된다. 즉, 공급 매니폴드(420)의 유출구(422)로부터 토출되는 전해액(P)은 파이프(100)의 일단을 통해 파이프(100)의 내부 공간으로 유입된 후 일정 압력으로 파이프(100)의 내부 공간에 충전됨과 동시에 파이프(100)의 타단으로 유동하며 파이프(100)의 외부로 유출된다.

이와 같이 파이프(100)의 내부 공간에 전해액이 충전된 상태에서 전원 공급 장치(800)를 통해 양극 단자(200)와 음극 단자(300)로 각각 양극 전원 및 음극 전원이 공급되면, 양극 단자(200)와 전기적으로 연결된 파이프(100)는 양극 단자로 통전되고, 파이프(100)의 내부 공간에는 음극 단자(300)가 이격된 상태로 위치하게 되므로, 양극 단자로 통전된 파이프(100)는 그 내측면에서 전기 분해 작용에 의해 그 표면이 용해되는 현상이 발생하게 된다. 이러한 표면 용해 현상에 따라 파이프(100)의 내측면에 부착된 각종 이물질은 파이프(100)의 내측면으로부터 제거되도록 분리 이탈되며 파이프(100)의 내측면이 세척되는데, 이와 같은 전해 연마 방식을 통한 세척 원리는 일반적으로 널리 공지된 원리이므로 전해 연마에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이러한 과정을 통해 파이프(100)의 내측면으로부터 분리 이탈된 이물질들은 파이프(100)의 내부 공간에서 전해액(P)과 함께 유동하며 파이프(100)의 타단으로 배출되고, 파이프(100)의 내측면은 전술한 전해 연마 과정을 통해 그 표면이 매끈하게 연마 세척된다.

이때, 음극 단자(300)는 도 2에 확대 도시된 바와 같이 파이프(100)의 내측면과 이격된 상태로 파이프(100)의 내부 공간에서 파이프(100)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 배치되기 때문에, 음극 단자(300)를 파이프(100)의 길이 방향을 따라 이동시키며 파이프(100) 내측면 전 구간을 고르게 전해 연마하며 전 구간에 대한 세척 작용을 균일하게 수행할 수 있다. 이 경우 음극 단자(300)의 외측면에는 음극 단자(300)와 파이프(100)의 내측면이 서로 접촉하지 않도록 별도의 절연 링(330)이 장착될 수 있으며, 또한 음극 단자(300)를 파이프(100)의 내부 공간에서 길이 방향을 따라 이동시킬 수 있도록 별도의 이송 유닛(600)이 구비될 수 있는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

이와 같이 음극 단자(300)가 파이프(100)의 길이 방향을 따라 이동할 수 있기 때문에, 파이프(100)의 내측면 전 구간이 균일하게 전해 연마될 수 있는데, 이때 파이프(100)의 외주면에 전기적으로 접촉하는 양극 단자(200)는 음극 단자(300)가 이동할 때 파이프(100)의 전 구간에서 전해 연마에 대한 강도 저하 없이 균일한 전해 연마 강도가 유지될 수 있도록 파이프(100)의 길이 방향을 따라 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 이격되게 다수개 배치되는 것이 바람직하다.

일반적으로 파이프(100)의 길이는 5m, 10m 등 그 길이가 매우 다양한데, 다양한 길이의 파이프(100)에 대해 모두 전 구간에서 균일한 전해 연마 강도가 유지될 수 있도록 양극 단자(200)를 일정 간격마다 용이하게 배치할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도시되지는 않았으나 별도의 작업 프레임(미도시) 상에 양극 단자(200)를 부스바 형태로 탈착 가능하게 장착하고, 양극 단자(200)의 상호 이격 간격 및 개수를 작업 환경에 따라 다양하게 조절할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

이러한 배치 구조에 따라 파이프(100)의 전 구간에 좀 더 균일한 양극 전원의 공급이 가능하므로, 음극 단자(300)가 파이프(100)의 길이 방향을 따라 이동하는 과정에서 양극 단자(200)와 음극 단자(300) 사이에 발생하는 전해 연마 강도가 좀 더 일정하게 유지될 수 있다.

한편, 세척 대상인 파이프(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 다수개 구비되어 동시에 다수개의 파이프(100) 내측면을 세척하도록 구성되는 것이 공정상 바람직하며, 이 경우 양극 단자(200)는 다수개의 파이프(100)의 외측면에 동시에 전기적으로 접촉하도록 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 부스바 형태로 형성된 양극 단자(200)는 다수개의 파이프(100)의 외측면에 동시 접촉하며 일정 간격 이격되게 다수개 배치될 수 있다. 이때, 공급 매니폴드(420)는 유출구(422)가 다수개 형성되어 다수개의 파이프(100)에 전해액(P)을 공급할 수 있도록 구성되고, 음극 단자(300)는 각 파이프(100) 내부 공간에 각각 배치되어 동시에 이동하도록 구성된다.

이러한 구조에 따라 각각의 음극 단자(300)를 파이프(100) 내부 공간에서 이동시킴으로써 다수개의 파이프(100)의 내측면이 동시에 전해 연마되어 세척될 수 있으므로, 파이프에 대한 세척 공정 시간을 단축할 수 있을 것이다.

한편, 전해액 공급 유닛(400)을 통해 파이프(100)의 내부 공간으로 유입되는 전해액(P)은 전술한 바와 같이 파이프(100)의 개방된 타단을 통해 다시 외부로 배출되는 형태로 계속해서 파이프(100)에 공급되는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 세척 장치는 이와 같이 파이프(100)의 내부 공간을 유동한 후 배출되는 전해액(P)을 회수할 수 있도록 전해액 회수 유닛(500)을 더 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 전해액 회수 유닛(500)은 회수된 전해액을 다시 전해액 저장 탱크(T)로 순환 공급하도록 구성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 전해액(P)을 다시 전해액 공급 유닛(400)을 통해 파이프(100)의 내부 공간으로 공급할 수 있어 전해액(P)의 연속적인 반복 사용이 가능하다.

전해액 회수 유닛(500)은 전해액 저장 탱크(T)와 연결되는 회수 펌프(510)와, 일측에는 회수 펌프(510)가 연결되고 타측에는 파이프(100)의 타단이 연통 결합되는 회수 매니폴드(520)와, 회수 매니폴드(520)와 회수 펌프(510) 사이에 장착되는 여과 필터(530)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 회수 펌프(510)는 회수 매니폴드(520)에 유입된 전해액(P)을 전해액 저장 탱크(T)로 다시 순환 공급하도록 작동된다.

회수 매니폴드(520)에는 도 1에 도시된 바와 같이 일측에 회수 펌프(510)와 연결되도록 배출구(521)가 형성되며 타측에는 파이프(100)의 타단이 회수 매니폴드(520)의 내부 공간에 연통 결합되도록 인입구(522)가 형성된다. 따라서, 파이프(100)의 내부 공간을 유동한 전해액(P)은 파이프(100)의 타단으로 배출되며 회수 매니폴드(520)로 유입된다. 회수 매니폴드(520)는 도 1에 도시된 바와 같이 상면이 개방된 용기 형태로 형성될 수도 있으나, 개방된 상면을 개폐할 수 있도록 커버(미도시)가 장착되는 형태로 구성될 수도 있다. 또한, 회수 매니폴드(520)의 인입구(522)는 전술한 바와 같이 파이프(100)가 다수개 구비되는 경우 다수개의 파이프(100)가 각각 회수 매니폴드(520)의 내부 공간과 연통 결합되도록 다수개 형성되는 것이 바람직하며, 공급 매니폴드(420)의 유출구(422)의 개수와 동일한 개수로 형성될 수 있다.

회수 펌프(510)는 회수 매니폴드(520)의 배출구(521)와 연통 결합되어 회수 매니폴드(520)에 유입 저장된 전해액(P)을 펌핑하여 다시 전해액 저장 탱크(T)로 순환 공급하도록 동작한다. 이 과정에서 전해액(P)에 함유된 이물질이 여과 필터(530)에 의해 필터링되며, 이물질이 필터링된 상태의 순수한 전해액(P) 만이 전해액 저장 탱크(T)로 재유입된다.

따라서, 전해액 공급 유닛(400)을 통해 파이프(100)의 일단으로 유입 공급되는 전해액(P)은 파이프(100)의 내부 공간을 유동한 후 파이프(100)의 타단으로 배출되며, 파이프(100)의 타단으로 배출되는 전해액(P)은 파이프(100)의 타단에 연통 결합되는 회수 매니폴드(520)로 유입 저장된다. 회수 매니폴드(520)로 유입된 전해액(P)은 다시 회수 매니폴드(520)와 연결된 회수 펌프(510)에 의해 펌핑되어 전해액 저장 탱크(T)로 다시 공급된다. 이때, 회수 매니폴드(520)로부터 회수 펌프(510)에 의해 전해액(P)이 펌핑되는 과정에서 회수 매니폴드(520)에 저장된 전해액(P) 속에 함유된 이물질은 여과 필터(530)에 의해 필터링된다.

이와 같은 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 세척 장치는 종래 기술과 달리 전해액(P)이 파이프(100)의 내부 공간을 통과하며 전해 연마를 통해 파이프(100) 내측면을 세척한 후 다시 전해액 저장 탱크(T)로 공급되는 전해액 순환 구조를 갖는다. 즉, 종래 기술과 달리 전해조 방식이 아니기 때문에, 파이프(100)의 외측면에 대한 세척 작용이 이루어지지 않고 파이프(100)의 내측면만을 세척한 상태로 전해액(P)이 순환하는 구조를 가지므로, 전해 연마를 수행하는 전해액(P)의 사용 정도가 감소하게 되어 상대적으로 전해액(P)의 오염 및 변질이 방지된다.

다시 말하면, 종래 기술의 전해조 방식에 사용되는 전해액은 하나의 파이프(100)에 대해 내측면 및 외측면을 모두 전해 연마하는 방식으로 사용되지만, 본 발명의 파이프 세척 장치에 사용되는 전해액은 파이프(100)의 내측면 만을 전해 연마하는 방식으로 사용되기 때문에, 전해 연마 과정에서 발생되는 이물질에 의한 전해액(P)의 오염 및 변질이 현저히 감소되며, 이에 따라 전해액 교체 주기가 증가하고 전체적으로 파이프 세척 작업에 소요되는 비용이 절감된다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 세척 장치는 종래 기술과 달리 파이프(100)의 내측면을 세척하는 과정에서 불필요하게 파이프(100)의 외측면까지 세척하지 않고 파이프(100)의 내측면 만을 독립적으로 세척할 수 있도록 함으로써, 전해액의 효율적 사용이 가능하여 장치에 대한 유지 관리가 용이하고 파이프 세척 작업의 비용을 절감할 수 있다. 또한, 파이프(100)의 내측면을 전해 연마를 통해 세척하는 과정에서 파이프(100)의 외측면에 대해서는 전해 연마되지 않도록 함으로써, 파이프(100)의 외측면 손상을 방지할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 세척 장치의 이송 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 세척 장치는 전술한 바와 같이 파이프(100)의 내부 공간에 음극 단자(300)가 배치되고, 이러한 음극 단자(300)를 파이프(100)의 길이 방향을 따라 이동시키는 이송 유닛(600)이 구비될 수 있는데, 이송 유닛(600)은 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 회전 롤러(610,620)와, 이를 회전 구동하는 회전 구동부(630)를 포함하여 구성될 수 있다.

음극 단자(300)의 일측에는 전원 공급 장치(800)로부터 음극 전원을 공급받을 수 있도록 케이블(310)이 연결되어 있는데, 제 1 및 제 2 회전 롤러(610,620)는 이러한 케이블(310)을 견인할 수 있도록 케이블(310)을 가압하며 서로 반대 방향으로 회전하도록 장착된다. 이때, 파이프(100)가 다수개 구비된 경우 각 파이프(100)에 대응하여 음극 단자(300)가 다수개 구비될 수 있으므로, 제 1 및 제 2 회전 롤러(610,620)는 다수개의 음극 단자(300)를 동시에 견인 이동시킬 수 있도록 다수개의 음극 단자(300)에 각각 연결된 케이블(310)을 동시에 가압 견인하도록 일측 방향으로 길게 형성되는 것이 바람직하다.

회전 구동부(630)는 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 회전 롤러(610)만을 회전 구동하도록 구성될 수 있으며, 이때, 제 2 회전 롤러(620)는 제 1 회전 롤러(610)와 상호 가압 접촉된 상태로 배치되기 때문에, 제 1 회전 롤러(610)의 회전에 따라 동시에 반대 방향으로 회전하게 된다. 물론, 회전 구동부(630)가 제 2 회전 롤러(620) 만을 회전하도록 구성되거나 2개의 회전 롤러 모두 회전하도록 구성될 수도 있다.

또한, 회전 구동부(630)는 도 3에 도시된 바와 같이 전기 모터의 형태로 구성되어 사용자의 버튼 조작에 따라 자동으로 제 1 및 제 2 회전 롤러(610,620)를 회전 구동하도록 구성될 수 있으나, 이와 달리 별도의 회전 레버(미도시) 형태로 구성되어 사용자의 수작업으로 제 1 및 제 2 회전 롤러(610,620)를 회전 구동하도록 구성될 수도 있다.

한편, 이러한 이송 유닛(600)에 의해 견인 이동되는 음극 단자(300)의 케이블(310)은 파이프(100) 내부 공간의 전해 연마 과정에서 발생하는 열 또는 저항 등의 이유로 가열될 수 있기 때문에, 이송 유닛(600)에 의해 견인 이동한 상태에서 별도의 냉각 수조(700)에 의해 냉각되도록 구성될 수 있다(도 1 및 도 2 참조). 즉, 냉각 수조(700)에는 냉각액(710)이 저장된 상태로 유지되어 케이블(310)이 이송 유닛(600)에 의해 이동하며 느슨한 상태로 냉각 수조(700)에 잠길 수 있도록 구성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 세척 장치의 음극 단자에 대한 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 세척 장치의 음극 단자와 파이프의 내부 배치 구조를 개략적으로 도시한 횡단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 세척 장치의 음극 단자와 파이프의 내부 배치 구조를 개략적으로 도시한 종단면도이다.

전술한 바와 같이 음극 단자(300)의 외측면에는 음극 단자(300)와 파이프(100)의 내측면이 접촉하지 않도록 별도의 절연 링(330)이 장착되는데, 절연 링(330)은 도 4에 도시된 바와 같이 링 형태로 음극 단자(300)의 외측면을 감싸는 형태의 절연 재질로 형성되며, 파이프(100)의 길이 방향을 따라, 좀더 구체적으로는 음극 단자(300)의 길이 방향을 따라 서로 이격되게 다수개 배치될 수 있다. 이러한 절연 링(330)은 도 4 및 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 원형 링의 형태로 형성될 수도 있고, 도 4 및 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 팔각형 링의 형태로 형성될 수도 있는 등 사용자의 필요에 따라 다양하게 변경 가능할 것이다.

따라서, 음극 단자(300)는 절연 링(330)에 의해 파이프(100)의 내측면에 접촉하지 않게 되므로, 파이프(100)의 내부 공간에서는 전기적인 합선 없이 원활하게 전해 연마 작용이 발생된다.

이때, 절연 링(330)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 그 외경이 파이프(100)의 내경 보다 더 작게 형성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 이송 유닛(600)에 의한 음극 단자(300)의 이동시 절연 링(330)과 파이프(100) 내측면과의 마찰에 의한 이동 저항이 발생되지 않아 더욱 원활하게 음극 단자(300)를 이동시킬 수 있다. 특히, 절연 링(330)의 재질 및 형상을 전해액(P) 내부에서 부력이 작용하도록 형성함으로써, 음극 단자(300)의 이동시 음극 단자(300) 및 절연 링(330)이 전해액(P)이 충전된 파이프(100) 내부 공간의 중심 경로를 따라 이동하도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 절연 링(330)의 외경이 파이프(100)의 내경보다 작게 형성되는 경우 절연 링(330)의 외주면과 파이프(100)의 내측면 사이에 발생하는 이격 거리를 통해 전해액(P)이 유동하게 되므로, 이러한 절연 링(330)의 크기에 따라 전해액(P)의 유량을 조절할 수도 있다. 특히, 절연 링(330)이 도 4 및 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 다각형 링의 형태로 형성되는 경우에는 절연 링(330)의 외주면과 파이프(100)의 내측면 사이에는 절연 링(330)의 형상에 따라 서로 다른 이격 공간이 발생하게 되므로, 절연 링(330)의 형상을 변경하여 전해액(P)의 유량을 조절할 수도 있을 것이다.

한편, 절연 링(330)의 외주면에는 파이프(100)의 길이 방향을 따라 전해액(P)이 유동할 수 있도록 유동홈(331)이 형성되는 것이 바람직하다. 유동홈(331)은 절연 링(330)의 외주면을 따라 일정 간격으로 다수개 형성될 수 있으며, 유동홈(331)의 형상 및 개수는 요구되는 전해액(P)의 유량에 따라 다양하게 변경할 수 있다. 즉, 유동홈(331) 또한 파이프(100) 내부 공간에서 전해액(P)의 유량과 상당한 관련이 있으므로, 전해액(P)의 종류 또는 파이프(100)의 크기 등을 고려하여 그 형상 및 배치 상태를 다양하게 조절할 수 있다.

예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이 음극 단자(300)에 결합된 3개의 절연 링(330)에 대해 음극 단자(300)의 양단에 각각 결합된 절연 링(330)과 중단에 결합된 절연 링(330)의 배치 상태를 다르게 함으로써, 파이프(100) 내부 공간을 유동하는 전해액(P)의 유량을 조절할 수도 있다. 즉, 절연 링(330)이 다수개 배치된 상태에서, 서로 인접한 절연 링(330)의 유동홈(331)이 파이프(100)의 길이 방향을 기준으로 서로 어긋나게 배치되도록 함으로써, 전해액(P)이 절연 링(330) 부위를 통과하는 과정에서 전해액(P)의 유속이 변화하도록 할 수 있다. 도 6에 도시된 배치 상태의 경우, 3개의 절연 링(330)의 유동홈(331)이 모두 동일한 배치 상태를 이루는 경우보다 전해액(P)의 유속이 음극 단자(300)의 중단에 배치된 절연 링(330) 부위에서 저항을 받으며 더 느려질 수 있다. 따라서, 이러한 절연 링(330)의 유동홈(331) 배치 상태 조절을 통해 전해액(P)에 대한 유량을 조절할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 파이프 200: 양극 단자
300: 음극 단자 310: 케이블
330: 절연 링 331: 유동홈
400: 전해액 공급 유닛 420: 공급 매니폴드
500: 전해액 회수 유닛 520: 회수 매니폴드
600: 이송 유닛 P: 전해액
T: 전해액 저장 탱크

Claims (12)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 금속 재질의 중공형 파이프의 내측면을 세척하는 파이프 세척 장치에 있어서,
   상기 파이프의 외측면에 전기적으로 접촉되며 상기 파이프의 길이 방향을 따라 이격되게 다수개 배치되는 제 1 전극 단자;
   상기 파이프의 내측면과 이격되도록 상기 파이프의 내부 공간에 삽입되며 상기 파이프의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 배치되는 제 2 전극 단자;
   상기 파이프의 내부 공간에 전해액이 충전되어 유동하도록 별도의 전해액 저장 탱크로부터 상기 파이프의 내부 공간으로 전해액을 연속적으로 공급하는 전해액 공급 유닛;
   상기 파이프의 내부 공간을 유동한 후 배출되는 전해액을 회수하고, 회수된 전해액을 다시 상기 전해액 저장 탱크로 순환 공급하는 전해액 회수 유닛; 및
   상기 제 2 전극 단자에 연결된 케이블을 냉각시킬 수 있는 냉각 수조
   를 포함하고,
   상기 전해액 공급 유닛은
   상기 전해액 저장 탱크과 연결되는 공급 펌프;
   일측에는 상기 공급 펌프와 연결되도록 유입구가 형성되고 타측에는 상기 파이프의 일단과 연결되도록 다수개의 유출구가 형성되는 공급 매니폴드; 및
   상기 공급 매니폴드의 유출구에 장착되는 유량 조절 밸브
   를 포함하고, 상기 공급 펌프는 상기 전해액 저장 탱크로부터 상기 공급 매니폴드로 전해액을 공급하며,
   상기 전해액 회수 유닛은
   상기 전해액 저장 탱크와 연결되는 회수 펌프;
   일측에는 상기 회수 펌프가 연결되고 타측에는 상기 파이프의 타단이 연통 결합되는 회수 매니폴드; 및
   상기 전해액에 함유된 이물질을 제거할 수 있도록 상기 회수 매니폴드와 상기 회수 펌프 사이에 장착되는 여과 필터
   를 포함하고, 상기 회수 펌프는 상기 회수 매니폴더에 유입된 전해액을 상기 전해액 저장 탱크로 순환 공급하며,
   상기 제 2 전극 단자의 외측면에는 상기 제 2 전극 단자가 상기 파이프의 내측면과 접촉하지 않도록 상기 제 2 전극 단자의 외측면을 감싸는 전기 절연 재질의 절연 링이 장착되고, 상기 절연 링의 외주면에는 상기 파이프의 길이 방향을 따라 전해액이 유동할 수 있도록 유동홈이 형성되며, 상기 절연링은 상기 제 2 전극 단자의 길이 방향을 따라 이격되게 다수개 배치되고 서로 인접한 절연링에 각각 형성된 상기 유동홈이 상기 파이프의 길이 방향을 기준으로 서로 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 하는 파이프 세척 장치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 절연 링은 외경이 상기 파이프의 내경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 파이프 세척 장치.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제 5 항에 있어서,
    상기 파이프는 다수개 구비되며, 상기 제 1 전극 단자는 다수개의 상기 파이프의 외측면에 동시에 전기적으로 접촉하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 파이프 세척 장치.
    
11. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 전극 단자가 상기 파이프의 내부 공간에서 길이 방향을 따라 이동하도록 상기 제 2 전극 단자를 이동시키는 이송 유닛이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 파이프 세척 장치.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 이송 유닛은
    상기 제 2 전극 단자에 연결된 케이블을 견인할 수 있도록 상기 케이블을 가압하며 서로 반대 방향으로 회전하는 제 1 및 제 2 회전 롤러; 및
    상기 제 1 및 제 2 회전 롤러를 회전 구동하는 회전 구동부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 세척 장치.
    

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