KR101147356B1 - 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇 - Google Patents

증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇 Download PDF

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Abstract

본 발명은 증기발생기의 전열관 전체에 대한 세정 효과가 향상된 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇은 레일 조립체에 연결되는 이동장치 그리고 분사장치를 포함하여 이루어진다. 여기서, 레일 조립체는 증기발생기의 내측에 지름방향으로 구비되고, 상하면의 양측에 길이방향을 따라 각각 안내면이 형성되며, 안내면 중 적어도 어느 하나에는 길이방향으로 랙기어가 구비되는 레일을 가진다. 이동장치는 레일의 길이방향을 중심으로 양방향으로 회전하고, 하면에 형성된 개방홈을 통해서 부분 노출되는 제1틸팅기어가 구비되는 제1틸팅부와, 랙기어와 기어결합되어 회전하는 구동기어가 구비되는 구동부를 가지고, 레일을 따라 선택적으로 왕복 이동한다. 그리고, 분사장치는 이동장치에 결합되고 제1틸팅기어와 기어결합되어 양방향으로 1차 회전하는 틸트 몸체부와, 틸트 몸체부에 구비되어 틸트 몸체부와는 독립적으로 원주방향으로 2차 회전하면서 고압의 세척수가 분사되도록 하는 제1분사부를 가진다.

Description

증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇{robot for washing total sector of tube sheet of steam generator}
본 발명은 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증기발생기의 전열관 전체에 대한 세정 효과가 향상된 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇에 관한 것이다.
일반적으로, 원자력 발전소에서는 우라늄의 핵분열 시 발생하는 열로 물을 가열하여 발생한 증기의 힘으로 터빈을 회전시키고 이 회전력으로 발전기를 돌려 전기를 생산한다.
이와 같은 증기발생기의 내부는 전열관이 조밀하게 배치되어 있으며, 상기 전열관의 내부로는 방사능에 오염된 고온의 물이 흐르고 외부에는 오염되지 않은 저온의 물이 흐르면서 열 교환이 일어나게 된다.
그리고, 오염되지 않은 물이 고온 고압의 증기로 변환되게 되면 이 증기의 힘으로 터빈 및 발전기를 회전시켜 발전한다.
그런데, 이러한 증기발생기의 내부에는 운전 경과 년 수에 따라 슬러지가 축적되어 증기발생기 내부의 전열관의 열효율을 저하시키고 전열관의 손상을 초래하여 증기발생기 전체의 수명을 단축시키는 현상이 발생한다.
이러한 슬러지의 성분은 주로 산화철, 산화구리와 같은 부식 생성물로서 제거하지 않으면 응집되어 전열관 사이에 고착되고, 열 응력을 발생하며, 물과 함께 유동하면서 전열관을 마모시키기도 한다.
따라서, 이렇게 증기발생기의 수명에 좋지 않은 영향을 미치는 슬러지의 영향을 줄이기 위하여 세척장치를 이용하여 주기적으로 증기발생기 내부를 세척하고 있다. 관련 종래기술로서 한국 공개특허 제10-2008-105488호는 슬러지의 제거를 위한 장치를 개시하고 있다.
그러나, 상술한 종래의 증기발생기의 세척장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 상기 증기발생기의 세척장치는 분사되는 고압 세척수의 분사각도가 충분하지 못하여 전열관 전체에 대한 효과적인 세정 작업이 이루어지는 못하는 문제점이 있다.
둘째, 상기 증기발생기의 세척장치는 구성부품 수도 많고 구조도 복잡하여 제작시 생산성이 현저히 떨어질 뿐만 아니라 사용시 증기발생기 내부에 설치가 까다로워 사용 편의성도 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 증기발생기의 전열관 전체에 대한 세정 효과가 향상된 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 증기발생기의 내측에 지름방향으로 구비되고, 상하면의 양측에 길이방향을 따라 각각 안내면이 형성되며, 상기 안내면 중 적어도 어느 하나에는 길이방향으로 랙기어가 구비되는 레일을 가지는 레일 조립체에 연결되며, 상기 레일의 길이방향을 중심으로 양방향으로 회전하고, 하면에 형성된 개방홈을 통해서 부분 노출되는 제1틸팅기어가 구비되는 제1틸팅부와, 상기 랙기어와 기어결합되어 회전하는 구동기어가 구비되는 구동부를 가지고, 상기 레일을 따라 선택적으로 왕복 이동하는 이동장치; 그리고 상기 이동장치에 결합되고 상기 제1틸팅기어와 기어결합되어 양방향으로 1차 회전하는 틸트 몸체부와, 상기 틸트 몸체부에 구비되어 상기 틸트 몸체부와는 독립적으로 원주방향으로 2차 회전하면서 고압의 세척수가 분사되도록 하는 제1분사부를 가지는 분사장치를 포함하여 이루어지는 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇을 제공한다.
여기서, 상기 구동부는, 상기 이동장치의 몸체부에 형성된 제1장착공간에 구비되고, 상기 몸체부의 길이방향으로 각각 제1슬릿 및 제2슬릿이 형성되는 제1베이스 및 제2베이스와, 상기 제1장착공간에 구비되고, 일측에는 상기 제1슬릿에 삽입되는 제1가이드부가 형성되며 타측에는 상기 제2슬릿에 삽입되는 제2가이드부가 구비되어 상기 몸체부의 길이방향을 따라 이동가능하게 구비되는 제1하우징과, 상기 제1하우징의 내측에 구비되는 제1모터와, 상기 제1모터의 회전축과 상기 구동기어의 사이에 결합되어 상기 회전축의 회전력을 상기 구동기어에 전달하는 동력전달기어를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
그리고, 상기 틸트 몸체부는, 일단부는 제1결합부에 회전가능하게 결합되고, 세척수가 공급되는 세척수 공급부가 구비되는 제1몸체와, 일단부는 상기 제1몸체와 연결되고 타단부는 제2결합부에 결합되며, 제2모터에 의해 회전하는 상기 제1틸팅기어와 기어결합되는 제1기어가 형성되어 상기 제1틸팅기어의 회전력에 의해 상기 제1몸체와 일체로 회전하는 제2몸체와, 상기 제1몸체에 구비되는 제3모터와, 상기 제3모터의 회전축에 결합된 제2틸팅기어와, 상기 제2틸팅기어와 기어결합되는 한 쌍의 전달기어를 가지는 제2틸팅부를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
또한, 상기 제1분사부는, 상기 틸트 몸체부의 양측에 구비되고, 각각 상기 세척수 공급부와 연결되는 튜브링크와, 일단부가 상기 튜브링크에 결합되어 내측으로 세척수를 안내하고, 외측에는 상기 전달기어와 기어결합되는 제2기어가 형성되어 상기 제2틸팅기어가 회전함에 따라 선택적으로 양방향으로 회전하는 제1튜브와, 상기 제1튜브의 타단부에 결합되고, 세척수가 분사되는 다수개의 제1분사노즐이 구비되는 분사챔버를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
그리고, 상기 분사챔버의 일단부는 상기 틸트 몸체부의 일단부보다 외측으로 연장되며, 상기 제1분사노즐들 중의 일부는 상기 틸트 몸체부의 일단부보다 외측에 구비됨이 바람직하다.
또한, 상기 제2몸체에는 제4모터와, 상기 제4모터의 회전축에 결합되는 스크류와, 내측에 상기 스크류가 결합되어 상기 스크류가 회전함에 따라 상기 제2몸체의 길이방향으로 선택적으로 왕복 이동하는 스크류 하우징과, 상기 제2몸체에 회전가능하게 결합되되, 연장부가 상기 스크류 하우징에 힌지결합되어 상기 스크류 하우징이 왕복 이동함에 따라 힌지회전하며, 내측으로는 세척수가 공급되는 회전챔버와, 일단부는 상기 회전챔버와 연결되고, 타단부에는 제2분사노즐이 구비되는 제2튜브를 포함하여 이루어지는 제2분사부가 구비됨이 바람직하다.
본 발명에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 틸트 몸체부가 1차 회전하고, 제1분사부가 상기 틸트 몸체부와는 독립적으로 2차 회전함으로써 제1분사노즐의 분사각도 범위가 더욱 넓어질 수 있고, 이를 통해, 증기발생기 전열관의 상부 및 하부에 대한 빠짐없는 세정이 가능하다.
둘째, 분사챔버의 일단부가 틸트 몸체부의 제2몸체보다 연장되도록 구비되고, 상기 분사챔버의 제1분사노즐들 중 일부가 상기 틸트 몸체부보다 외측에 위치됨으로써, 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇이 증기발생기의 중앙기둥에 근접시에도 상기 제1분사노즐이 상기 중앙기둥의 외측에 위치될 수 있으며, 이를 통해, 상기 중앙기둥의 간섭 없이 상기 중앙기둥의 양측에 대해서도 세정 작업이 진행될 수 있다.
셋째, 분사장치에 제2분사부가 구비되어 증기발생기의 전열관 및 증기발생기의 바닥면과 더욱 가까운 위치에서 세척수의 분사가 가능하며, 틸트 몸체부의 1차 회전시에는 상기 제2분사부가 각 전열관의 사이에 위치되어 회전하면서 세척수 분사가 가능하기 때문에 더욱 효율적인 세정 작업이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇이 증기발생기에 설치된 상태를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇이 설치된 상태를 아래에서 본 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇이 설치된 상태를 나타낸 정면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇이 설치된 상태를 나타낸 측면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇이 설치된 상태를 나타낸 저면도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇을 나타낸 분해사시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇의 이동장치를 나타낸 분해사시도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇의 분사장치를 나타낸 분해사시도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇의 분사장치의 작동상태를 나타낸 예시도.
상기의 기술적 과제를 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇이 증기발생기에 설치된 상태를 나타낸 예시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇이 설치된 상태를 아래에서 본 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇이 설치된 상태를 나타낸 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇이 설치된 상태를 나타낸 측면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇이 설치된 상태를 나타낸 저면도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇을 나타낸 분해사시도이다.
도 1 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇은 레일 조립체(100)에 연결되는 이동장치(200) 그리고 분사장치(300)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다. 여기서, 상기 레일 조립체(100)의 레일(101)은 증기발생기(10)의 내측에 지름방향으로 구비될 수 있다. 그리고, 상기 이동장치(200)는 상기 레일(101)을 따라 왕복 이동하게 되며, 상기 분사장치(300)는 상기 이동장치(200)에 결합되어 상기 이동장치(200)와 함께 이동하게 된다. 이때, 상기 분사장치(300)는 길이방향을 중심으로 양방향으로 1차 회전할 수 있도록 구비됨이 바람직하며, 이를 통해, 상기 분사장치(300)의 제1분사부(330)는 일정 각도범위로 고압의 세척수를 분사할 수 있게 된다. 나아가, 상기 제1분사부(330)는 독립적으로 2차 회전할 수 있도록 구비됨이 바람직하며, 이를 통해, 상기 제1분사부(330)는 더욱 넓은 각도범위로 고압의 세척수를 분사할 수 있게 되기 때문에, 상기 증기발생기(10)의 전열관의 상부 및 하부에 대한 빠짐없는 세정이 가능해지게 된다.
상세히, 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇은 레일 조립체(100), 이동장치(200) 및 분사장치(300)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
먼저, 상기 레일 조립체(100)는 상기 레일(101)을 가지며, 상기 레일(101)은 상기 증기발생기(10)의 내측에 지름방향으로 구비될 수 있다.
여기서, 상기 레일(101)은 상기 증기발생기(10)의 양측에 구비된 핸드홀(hand hole)(11)을 통해 상기 증기발생기(10)의 내측으로 삽입될 수 있다.
또한, 양측에서 각각 삽입된 상기 레일(101)의 일단부는 상기 증기발생기(10)의 중앙에 구비된 중앙기둥(12)에 고정됨이 바람직하며, 이를 위해, 상기 레일(101)의 일단부에는 각각 기둥고정부(103)가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 레일(101)은 연결된 다수개의 레일유닛(105,106)으로 이루어질 수 있으며, 상기 레일유닛(105,106)의 개수는 요구되는 레일의 총 길이에 따라 적절하게 가감될 수 있다.
이를 통해, 상기 레일(101)은 증기발생기 별로 내측 지름이 다르더라도 그에 맞게 길이 조절이 가능하게 된다.
그리고, 상기 레일(101)은 파이프 형태(바람직하게는 사각파이프)로 이루어질 수 있으며, 하측은 개방 형성됨이 바람직하다.
또한, 상기 레일(101)은 상하면의 양측에 상기 레일(101)의 길이방향을 따라 각각 안내면(110)이 형성되게 된다.
그리고, 상기 안내면 중 적어도 어느 하나(바람직하게는, 하면에 형성되는 안내면 중 적어도 어느 하나)에는 길이방향으로 랙기어(111)가 구비됨이 바람직하다.
더하여, 상기 핸드홀(11)에는 상기 레일(101)이 상기 핸드홀(11)에 안정적으로 지지될 수 있도록 하기 위한 핸드홀 마운트 조립체(20)가 더 구비될 수 있다.
그리고, 상기 레일(101)에는 상기 이동장치(200)가 설치되는데, 이때, 상기 이동장치(200)는 상기 레일(101)의 양단부의 핸드홀(11)을 통해 양방향에서 각각 진입됨이 바람직하다.
여기서, 상기 이동장치(200)는 양측면에 다수개의 휠(290) 및 롤러(223)가 구비됨이 바람직하며, 상기 휠(290) 및 롤러(223)는 상기 안내면(110)에 밀착되어 상기 이동장치(200)가 안정적으로 이동하도록 지지하게 된다.
또한, 상기 이동장치(200)에는 구동기어(도 7의 243)가 구비됨이 바람직하며, 상기 구동기어(도 7의 243)는 상기 랙기어(111)와 기어결합됨이 바람직하다.
이때, 상기 구동기어(도 7의 243)는 모터에 의해 회전하게 되며, 상기 구동기어(도 7의 243)가 회전함에 따라 상기 이동장치(200)는 상기 레일(101)을 따라 왕복 이동할 수 있게 된다.
그리고, 상기 이동장치(200)의 하측에는 상기 분사장치(300)가 결합됨이 바람직하며, 상기 분사장치(300)는 틸트 몸체부(310), 제1분사부(330) 및 제2분사부(360)를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 틸트 몸체부(310)의 일단부는 제1결합부(316)에 회전가능하게 결합되고, 타단부는 제2결합부(313)에 회전가능하게 결합될 수 있다.
또한, 상기 제1결합부(316) 및 상기 제2결합부(313)는 상기 이동장치(200)에 결합될 수 있다.
이에 따라, 상기 틸트 몸체부(310)는 상기 틸트 몸체부(310)의 길이방향을 중심으로 양방향으로 즉, 원주방향으로 회전 가능하게 된다.
그리고, 상기 틸트 몸체부(310)의 상측에는 제1기어(317)가 형성됨이 바람직하며, 상기 제1기어(317)는 상기 이동장치(200)의 하면으로 부분 노출되는 제1틸팅기어(254)와 기어결합됨이 바람직하다.
따라서, 상기 제1틸팅기어(254)가 회전하게 되면 상기 제1기어(317)가 회전하게 되고, 이를 통해, 상기 틸트 몸체부(310)는 양방향으로 1차 회전할 수 있게 된다.
또한, 상기 틸트 몸체부(310)에는 제1분사부(330)가 구비됨이 바람직하다.
여기서, 상기 제1분사부(330)는 상기 틸트 몸체부(310)의 하단 양측에 구비되고, 다수개의 제1분사노즐(334)을 가지는 한 쌍의 분사챔버(333)를 포함하여 구성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 각 분사챔버(333)에 구비된 상기 제1분사노즐(334)은 상기 틸트 몸체부(310)의 길이방향 중심선을 기준으로 서로 대칭을 이루며 외측을 향하도록 구비됨이 바람직하다.
또한, 상기 분사챔버(333)의 일단부는 상기 틸트 몸체부(310)의 일단부보다 외측으로 연장됨이 바람직하며, 상기 제1분사노즐(334) 중 일부의 제1분사노즐(334)은 상기 틸트 몸체부(310)의 일단부보다 외측에 구비됨이 바람직하다.
이를 통해, 상기 한 쌍의 제1분사노즐(334)에서는 고압의 세척수가 일정 각도 범위를 이루면서 분사될 수 있다.
또한, 상기 제1분사노즐(334)의 일부는 상기 중앙기둥(12)의 외부 양측에 위치될 수 있어, 상기 중앙기둥(12)에 간섭되지 않고 상기 중앙기둥(12)의 외부 양측으로도 세척수의 분사가 가능해지게 된다.
더욱이, 상기 제1틸팅기어(254)의 작동에 의해 상기 틸트 몸체부(310)가 1차 회전을 하게 되면, 상기 각도 범위는 증가하게 되므로, 더욱 넓은 범위로 세척수의 분사가 가능해지게 된다.
나아가, 상기 각 분사챔버(333)는 상기 틸트 몸체부(310)의 1차 회전과는 독립적으로 2차 회전됨이 바람직하다.
이를 통해, 상기 한 쌍의 제1분사노즐(334)에 의한 세척수의 분사 각도의 범위가 더욱 넓어질 수 있기 때문에, 전열관의 상부 및 하부에까지 빠짐없이 세정이 가능해지게 된다.
또한, 상기 분사장치(300)에는 제2분사부(360)가 더 구비될 수 있으며, 상기 제2분사부(360)는 하측 방향으로 회전 가능하게 구비될 수 있어 증기발생기(10)의 하면에 대한 직접적인 세정도 가능해지게 된다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇의 이동장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 7에서 보는 바와 같이, 상기 이동장치(200)는 몸체부(210), 제1틸팅부(250) 및 구동부(230)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
여기서, 상기 몸체부(210)는 상기 이동장치(200)의 몸체를 형성하게 된다.
그리고, 상기 몸체부(210)의 상면 양단부에는 각각 한 쌍의 제1롤러홈(211)이 형성되고, 상기 제1롤러홈(211)에는 롤러 조립체(220)가 결합될 수 있다.
상기 롤러 조립체(220)는 상기 제1롤러홈(211)에 삽입되는 롤러 하우징(221)과, 상기 롤러 하우징(221)에 회전축(222)과 함께 결합되어 회전하는 롤러(223)와, 상기 롤러 하우징(221)을 상기 몸체부(210)에 고정하는 결합핀(224)을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 몸체부(210)에는 제1장착공간(212), 제2장착공간(213) 및 제3장착공간(214)이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제1장착공간(212)에는 상기 구동부(230)가 구비됨이 바람직하다.
여기서, 상기 구동부(230)는 제1베이스(231), 제2베이스(232), 제1하우징(233), 제1모터(234) 및 동력전달기어(240)를 포함하여 이루어질 수 있다.
먼저, 상기 제1하우징(233)은 상기 제1장착공간(212)에 구비됨이 바람직하며, 상기 제1하우징(233)의 내측에는 상기 제1모터(234)가 설치될 수 있다.
그리고, 상기 제1하우징(233)의 일단부에는 제1가이드부(235)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1하우징(233)의 타단부에는 커버(236)가 결합되며, 상기 커버(236)에는 제2가이드부(237)가 형성될 있다.
따라서, 상기 제1하우징(233)의 일단부에는 제1가이드부(235)가, 타단부에는 제2가이드부(237)가 구비되게 된다.
그리고, 상기 제1장착공간(212)에서 상기 제1하우징(233)의 일측에는 상기 제1베이스(231)가 결합된다.
여기서, 상기 제1베이스(231)에는 상기 몸체부(210)의 길이방향으로 제1슬릿(238)이 형성되며, 상기 제1슬릿(238)에는 상기 제1가이드부(235)가 삽입되어 위치되게 된다.
또한, 상기 제1장착공간(212)에서 상기 제1하우징(233)의 타측에는 상기 제2베이스(232)가 결합되고, 상기 제2베이스(232)에는 상기 몸체부(210)의 길이방향으로 제2슬릿(239)이 형성되며, 상기 제2슬릿(239)에는 상기 제2가이드부(237)가 삽입되어 위치되게 된다.
이때, 상기 제1하우징(233)은 상기 제1베이스(231) 및 상기 제2베이스(232)와 소정의 간격을 두고 구비됨이 바람직하며, 이를 통해, 상기 제1하우징(233)은 상기 몸체부(210)의 길이방향을 따라 소정의 길이 만큼 이동이 가능해진다.
그리고, 상기 제1모터(234)의 회전축에는 상기 동력전달기어(240)가 구비됨이 바람직하다.
여기서, 상기 동력전달기어(240)는 상기 제1모터(234)의 회전축에 결합되는 제1베벨기어(241)와, 상기 제1베벨기어(241)와 기어결합되는 제2베벨기어(242)로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제2베벨기어(242)는 상기 몸체부(210)의 양측에 형성되는 제1설치홈(215)에 구비되는 구동기어(243)의 회전축(244)에 결합되어 상기 구동기어(243)와 일체로 회전하도록 구비됨이 바람직하다.
이때, 상기 구동기어(243)의 회전축(244)에는 베어링(245)이 결합될 수 있으며, 상기 회전축(244)의 일단부에는 베어링 커버(246)가 결합될 수 있다.
그리고, 상기 구동기어(243)는 전술한 랙기어(도 4의 111)와 기어 결합됨이 바람직하다.
이에 따라서, 상기 제1모터(234)에서 제공하는 동력에 의해 상기 제1베벨기어(241)가 회전하게 되면, 상기 제2베벨기어(242)가 회전하게 되면서 상기 구동기어(243)가 회전하게 되고, 이를 통해, 상기 몸체부(210)는 상기 레일(도 1의 101)을 따라 이동하게 된다.
그리고, 상기 몸체부(210)에 형성되는 제2장착공간(213)에는 상기 제1틸팅부(250)가 구비됨이 바람직하다.
또한, 상기 제1틸팅부(250)는 상기 제2장착공간(213)에 구비되는 제2모터(251)와, 상기 제2모터(251)가 결합 고정되는 제2하우징(252)과, 상기 제2모터(251)의 회전축(253)에 결합되는 제1틸팅기어(254)를 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 제1틸팅기어(254)는 상기 몸체부(210)의 하면에 형성된 개방홈(도 6의 218)을 통해 일부가 부분 노출됨이 바람직하다.
또한, 상기 제3장착공간(214)에는 안전장치(260)가 구비될 수 있다.
여기서, 상기 안전장치(260)는 잠금홀더(261), 잠금축(262), 잠금로드(263) 및 핸들(264)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 잠금홀더(261)는 상기 몸체부(210)의 홀(219)에 삽입결합되며, 일단부에는 상기 제1하우징(233)이 결합될 수 있다.
그리고, 상기 잠금홀더(261)의 타단부에는 잠금링크(265)가 결합되어 상기 잠금축(262)과 연결될 수 있다.
또한, 상기 잠금축(262)에는 잠금플레이트(266)가 결합될 수 있으며, 상기 잠금플레이트(266)에는 상기 잠금로드(263)의 일단부가 결합될 수 있다.
이때, 상기 잠금로드(263)의 외측에는 스프링(267)이 구비될 수 있으며, 상기 잠금로드(263)의 타단부에는 상기 핸들(264)이 결합될 수 있다.
이를 통해, 상기 핸들(264)을 가압하게 되면 상기 잠금홀더(261)가 밀리게 되면서 결합된 상기 제1하우징(233)을 밀어 상기 제1베벨기어(241)가 상기 제2베벨기어(242)와 기어결합되게 된다.
그리고, 상기 핸들(264)을 당기게 되면 상기 잠금홀더(261)가 당기게 되면서 상기 제1하우징(233)도 당겨지게 되고, 이에 따라 상기 제1베벨기어(241)와 상기 제2베벨기어(242)의 기어결합이 해제되게 된다.
이를 통해, 정전 내지 외부전원 차단시와 같은 비상상태 시 상기 베벨기어(241,242)의 결합을 해제하여 외부에 연결된 연결선 등을 잡아당김으로써 상기 이동장치(200)를 철수할 수 있게 된다.
또한, 상기 몸체부(210)의 일단부에는 제1카메라장치(270)가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 제1카메라장치(270)는 제1카메라 소켓(271), 제1카메라 하우징(272), 제1카메라(273), 제1카메라 커버(274) 및 조명구(275)를 포함하여 이루어질 수 있다.
먼저, 상기 제1카메라 소켓(271)은 상기 몸체부(210)의 일단부에 결합된다.
그리고, 상기 제1카메라 소켓(271)의 양측에는 제2설치홈(216)이 형성될 수 있으며, 상기 제2설치홈(216)에는 휠(290)이 베어링(291) 및 캡(292)과 함께 결합될 수 있다.
상기 휠(290)은 상기 몸체부(210)의 양측에 형성되는 제3설치홈(217)에도 상기 제2설치홈(216)에 설치되는 구성과 동일한 구성으로 설치될 수 있다.
상기 휠(290)은 상기 롤러(223)의 안내면(도 4의 110)을 따라 굴러가면서 상기 이동장치(200)의 양단부를 지지하게 되기 때문에, 이를 통해, 상기 이동장치(200)는 안정적으로 이동할 수 있게 된다.
또한, 상기 제1카메라 소켓(271)에는 제1로드(276) 및 제1스프링(277)과 함께 상기 제1카메라 하우징(272)이 삽입결합될 수 있으며, 상기 제1카메라 하우징(272)의 내측에는 상기 제1카메라(273)가 삽입된다.
상기 제1카메라 하우징(272)에는 상기 제1카메라 커버(274)가 결합되어 상기 제1카메라(273)의 이탈을 방지하게 된다.
또한, 상기 제1카메라 하우징(272)에는 상기 조명구(275)가 더 구비될 수 있다.
이를 통해, 상기 제1카메라(273)는 상기 조명구(275)에서 방출하는 빛에 의해 환하게 밝혀진 증기발생기의 내부 영상을 촬영할 수 있게 되며, 이러한 영상을 통해 작업자는 증기발생기의 외부에서 상기 이동장치(200)를 조정할 수 있게 된다.
그리고, 상기 몸체부의 타단부에는 커넥터 연장부(280)가 결합되고, 상기 커넥터 연장부(280)에는 커넥터(281)가 결합되어 전력 및 신호 등을 전달하기 위한 케이블(미도시)이 결합될 수 있다.
또한, 상기 몸체부(210)의 상부에는 볼트와 같은 체결부재(284)에 의해 몸체커버(285)가 결합될 수 있는데, 이때, 상기 몸체커버(285)에는 상기 롤러(223)의 일부가 상측으로 돌출될 수 있도록 제2롤러홈(286)이 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇의 분사장치를 나타낸 분해사시도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇의 분사장치의 작동상태를 나타낸 예시도이다.
도 8 및 도 9에서 보는 바와 같이, 분사장치(300)는 틸트 몸체부(310), 제1분사부(330) 및 제2분사부(360)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
먼저, 상기 틸트 몸체부(310)는 제1몸체(311), 제2몸체(312) 그리고 제2틸팅부(320)를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 제1몸체(311)의 일단부는 제1결합부(316)에 회전가능하게 결합됨이 바람직하다.
그리고, 상기 제1몸체(311)에는 세척수 공급부(314)가 구비되며, 상기 세척수 공급부(314)에는 세척수 커넥터(315)가 연결되어 세척수가 공급되게 된다.
또한, 상기 제1몸체(311)의 타단부에는 상기 제2몸체(312)의 일단부가 결합되며, 상기 제2몸체(312)의 타단부에는 제2결합부(313)가 결합될 수 있다.
그리고, 상기 제2몸체(312)의 상부에는 제1기어(317)가 형성됨이 바람직하며, 상기 제1기어(317)는 상기 제1틸팅기어(도 6의 254)와 기어결합되도록 형성됨이 바람직하다.
이를 통해, 상기 제1틸팅기어(도 6의 254)가 회전하게 되면 상기 제1기어(317)가 기어결합되어 회전하게 되면서 상기 제1몸체(311) 및 상기 제2몸체(312)는 일체로 회전할 수 있게 되고, 이에 따라, 상기 틸트 몸체부(310)는 1차 회전할 수 있게 된다.
도 9의 (a)에서 보는 바와 같이, 상기 틸트 몸체부(310)의 1차 회전의 회전 각도 범위는 상기 제1틸팅기어(도 6의 254)와 상기 제1기어(317)의 회전량에 따라 결정되는데, 상기 1차 회전의 회전 각도 범위(R1)는 약 90° 정도가 될 수 있다.
그리고, 상기 제1몸체(311)에는 상기 제2틸팅부(320)가 구비됨이 바람직하다.
여기서, 상기 제2틸팅부(320)는 제3모터(321), 제2틸팅기어(322) 그리고 전달기어(323)를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 제3모터(321)는 상기 제1몸체(311)에 구비되고, 상기 제3모터(321)의 회전축(324)에는 상기 제2틸팅기어(322)가 결합될 수 있다.
또한, 상기 제2틸팅기어(322)의 양측에는 한 쌍의 상기 전달기어(323)가 기어결합됨이 바람직하다.
그리고, 상기 제1몸체(311)에는 전력 케이블 및 신호 케이블 등과 같은 케이블이 삽입되도록 형성된 공간을 덮기 위해 케이블 박스 커버(317)가 결합될 수 있다.
이를 통해, 상기 제3모터(321)의 회전축(324)이 회전하게 되면, 상기 제2틸팅기어(322)가 회전하게 되며, 연동하여 상기 전달기어(323)도 회전하게 된다.
그리고, 상기 틸트 몸체부(310)의 양측에는 상기 제1분사부(330)가 구비될 수 있으며, 상기 제1분사부(330)는 제1튜브링크(331), 제1튜브(332) 및 분사챔버(333)를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 제1튜브링크(331)는 상기 세척수 공급부(314)와 연결되어 내측으로 세척수가 이동하도록 하게 된다.
또한, 상기 제1튜브링크(331)에는 상기 제1튜브(332)의 일단부가 회전가능하게 결합되며, 이를 통해, 상기 세척수 공급부(314)의 세척수는 상기 제1튜브링크(331)를 거쳐 상기 제1튜브(332)로 이동할 수 있게 된다.
그리고, 상기 제1튜브(332)의 타단부에는 상기 분사챔버(333)가 결합됨이 바람직하며, 상기 분사챔버(333)에는 다수개의 제1분사노즐(334)이 구비됨이 바람직하다.
여기서, 상기 제1분사노즐(334)은 상기 분사챔버(333)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 구비되며, 외측 하부를 향하여 비스듬한 각도로 세척수가 분사되도록 구비됨이 바람직하다.
이때, 상기 제1분사부(330)에서 분사되는 수압은 약 150bar 정도 됨이 바람직하다.
또한, 상기 제1튜브(332)의 외측면에는 상기 전달기어(323)와 기어결합되도록 제2기어(335)가 형성됨이 바람직하다.
이를 통해, 상기 제3모터(321)의 회전력에 의해 상기 제2틸팅기어(322)가 회전하게 되면, 상기 전달기어(323)도 회전하게 되고, 상기 전달기어(323)와 기어결합된 상기 제2기어(335)의 회전방향에 따라 연동하여 상기 제1튜브(332)도 원주방향으로 회전하게 된다.
즉, 상기 제1튜브(332)는 상기 틸팅 몸체부(210)와는 독립적으로 2차 회전하게 된다.
이때, 제1분사노즐(334)의 회전 각도 범위는 상기 제2틸팅기어(322)와 상기 제2기어(335)의 회전량에 따라 결정되는데, 도 9의 (b)에서 보는 바와 같이, 상기 2차 회전의 회전 각도 범위(R2)는 약 70° 정도가 될 수 있다.
따라서, 상기 틸팅 몸체부(210)의 1차 회전과 상기 제1튜브(332)의 2차 회전이 동시에 이루어지는 경우, 더욱 넓은 회전 각도 범위를 이룰 수 있게 되며, 이를 통해, 증기발생기의 전열관의 상부 및 하부의 베드 섹터(bad sector) 없이 세정이 가능해지게 된다.
그리고, 상기 분사챔버(333)에는 지지롤러(336)가 결합핀(337)에 의해 결합될 수 있는데, 상기 지지롤러(336)는 상기 제2몸체(312)의 외측면에 밀착될 수 있다.
이에 따라, 상기 분사챔버(333)의 회전시 상기 지지롤러(336)는 상기 제2몸체(312)의 외측면에 밀착되어 회전하면서 상기 분사챔버(333)가 흔들림 없이 안정적으로 회전할 수 있도록 지지하게 된다.
상기 분사챔버(333), 상기 제1튜브(332), 상기 제1튜브링크(331) 및 상기 세척수 공급부(314)는 회전중에도 세척수의 누출이 없도록 실링처리가 됨은 물론이며, 이를 위해, 튜브 링크(340), 튜브부싱(341), 튜브앤드링크(342) 및 캡(343) 등과 같은 실링부재가 더 결합될 수 있다.
그리고, 상기 제2몸체(312)와 상기 제2결합부(313)의 사이에는 제2카메라장치(350)가 구비될 수 있다.
또한, 상기 제2카메라장치(350)는 제2카메라 소켓(351), 제2카메라 하우징(352), 제2카메라(353), 제2카메라 커버(354) 및 조명구(355)를 포함하여 이루어질 수 있다.
먼저, 상기 제2카메라 소켓(351)은 상기 제2몸체(312)와 상기 제2결합부(313)의 사이에 구비될 수 있다.
또한, 상기 제2카메라 소켓(351)에는 상기 제2카메라 하우징(352)이 삽입결합될 수 있으며, 상기 제2카메라 하우징(352)의 내측에는 상기 제2카메라(353)가 삽입된다.
상기 제2카메라 하우징(352)에는 제2카메라 커버(354)가 결합되어 상기 제2카메라(353)의 이탈을 방지하게 된다.
또한, 상기 제2카메라 하우징(352)에는 상기 조명구(355)가 더 구비될 수 있다.
이를 통해, 상기 제2카메라(353)는 상기 조명구(355)에서 방출하는 빛에 의해 환하게 밝혀진 증기발생기의 내부 영상을 촬영할 수 있게 되며, 이러한 영상을 통해 작업자는 증기발생기의 외부에서 상기 분사장치(300)의 작동상태 확인 및 작동 작업을 할 수 있게 된다.
그리고, 상기 제2몸체(312)에는 상기 제2분사부(360)가 구비될 수 있으며, 상기 제2분사부(360)는 제4모터(361), 스크류(362), 스크류 하우징(363), 회전챔버(364) 및 제2튜브(365)를 포함하여 이루어질 수 있다.
먼저, 상기 제4모터(361)는 상기 제2몸체(312)에 구비되며, 상기 제4모터(361)에는 상기 스크류(362)가 결합될 수 있다.
또한, 상기 스크류(362)에는 상기 스크류 하우징(363)이 결합될 수 있으며, 이때, 상기 제4모터(361)와 상기 스크류 하우징(363)의 사이에는 제4모터커버(366)와 볼 부시(ball bush)(367)가 구비될 수 있다.
상기 스크류 하우징(363)은 상기 제4모터(361)의 회전력에 의해 상기 스크류(362)가 회전함에 따라 상기 제2몸체(312)의 길이방향으로 왕복 이동하게 될 수 있다.
그리고, 상기 회전챔버(364)는 상기 제2몸체(312)에 회전가능하게 결합될 수 있으며, 상기 회전챔버(364)의 연장부(368)는 상기 스크류 하우징(363)에 힌지결합될 수 있다.
이를 통해, 상기 스크류 하우징(363)이 왕복 이동하게 되면, 상기 회전챔버(364)는 상기 제2몸체(312)에서 회전하게 된다.
또한, 상기 회전챔버(364)에는 상기 제2튜브(365)의 일단부가 연결됨이 바람직하다.
이때, 상기 제2튜브(365)는 하나 이상이 구비될 수 있으며, 상기 제2튜브(365)가 두 개 이상이 구비되는 경우에는 상기 제2튜브(365)를 고정하기 위한 스토퍼(370)와, 상기 제2튜브(365)의 간격을 유지하기 위한 간격기(371)가 더 구비될 수 있다.
그리고, 상기 제2튜브(365)의 타단부에는 상기 제2분사노즐(372)이 구비될 수 있다.
또한, 상기 회전챔버(364)에는 제2튜브링크(373)가 연결될 수 있으며, 상기 제2튜브링크(373)에는 워터튜브(374)가 연결될 수 있다.
여기서, 상기 워터튜브(374)를 통해서는 세척수가 공급됨이 바람직하며, 공급되는 세척수는 상기 제2튜브링크(373)와 상기 회전챔버(364)를 통해 상기 제2튜브(365)로 공급되어 상기 제2분사노즐(372)을 통해 분사됨이 바람직하다.
이를 통해, 상기 제4모터(361)가 작동하여 상기 스크류 하우징(363)이 상기 제4모터(361) 쪽으로 이동하게 되면, 상기 회전챔버(364)의 연장부(368)가 당겨지게 되어 상기 회전챔버(364)가 회전하게 된다.
그리고, 상기 회전챔버(364)가 회전함에 따라 상기 제2튜브(365)도 회전하게 되면서 상기 제2튜브(365)는 상기 제2몸체(312)로부터 나오게 된다.
이에 따라, 상기 제2분사노즐(372)은 수직 하방을 향하도록 위치되어 세척수를 수직 하방으로 분사할 수 있게 된다.
이때, 상기 제2분사부(360)에서 분사되는 수압은 약 300bar 정도 됨이 바람직하다.
또한, 상기 제2분사노즐(372)은 증기발생기의 전열관의 사이에 위치됨이 바람직하다.
그리고 여기서, 상기 틸트 몸체부(310)가 1차 회전하게 되면 상기 제2분사노즐(372)은 상기 전열관의 사이로 들어가게 되며, 이때, 고압의 세척수를 분사함으로써 전열관의 사이 공간에 대한 세정이 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.
이때, 상기 제1분사부(330) 및 상기 제2분사부(360)의 분사작업을 위한 영상은 상기 제2카메라(353)에 의해 확보될 수 있어 양호한 조건에서의 작업이 가능하다.
한편, 상기 워터튜브(374), 상기 제2튜브링크(373), 상기 회전챔버(364) 및 상기 제2튜브(365)는 회전중에도 세척수의 누출이 없도록 실링처리가 됨은 물론이다.
그리고, 상기 회전챔버(364)의 일측에는 베어링커버(375)가 결합될 수 있으며, 상기 제2튜브링크(373)의 일측에는 도그볼트(dogbolt)(376)가 결합될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정한 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
10: 증기발생기 11: 핸드홀
20:핸드홀 마운트 조립체 12: 중앙기둥
100: 레일 조립체 101: 레일
103: 기둥고정부 200: 이동장치
210: 몸체부 220: 롤러 조립체
230: 구동부 240: 동력전달기어
243: 구동기어 250: 제1틸팅부
254: 제1틸팅기어 260: 안전장치
270: 제1카메라장치 2 273: 제1카메라
290: 휠 300: 분사장치
310: 틸트 몸체부 317: 제1기어
330: 제1분사부 333: 분사챔버
334: 제1분사노즐 335: 제2기어
350: 제2카메라 장치 353: 제2카메라
360: 제2분사부 364: 회전챔버
372: 제2분사노즐

Claims (5)

  1. 증기발생기의 내측에 지름방향으로 구비되고, 상하면의 양측에 길이방향을 따라 각각 안내면이 형성되며, 상기 안내면 중 적어도 어느 하나에는 길이방향으로 랙기어가 구비되는 레일을 가지는 레일 조립체에 연결되며,
    상기 레일의 길이방향을 중심으로 양방향으로 회전하고, 하면에 형성된 개방홈을 통해서 부분 노출되는 제1틸팅기어가 구비되는 제1틸팅부와, 상기 랙기어와 기어결합되어 회전하는 구동기어가 구비되는 구동부를 가지고, 상기 레일을 따라 선택적으로 왕복 이동하는 이동장치; 그리고
    상기 이동장치에 결합되고 상기 제1틸팅기어와 기어결합되어 양방향으로 1차 회전하는 틸트 몸체부와, 상기 틸트 몸체부에 구비되어 상기 틸트 몸체부와는 독립적으로 원주방향으로 2차 회전하면서 고압의 세척수가 분사되도록 하는 제1분사부를 가지는 분사장치를 포함하여 이루어지는 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 이동장치의 몸체부에 형성된 제1장착공간에 구비되고, 상기 몸체부의 길이방향으로 각각 제1슬릿 및 제2슬릿이 형성되는 제1베이스 및 제2베이스와,
    상기 제1장착공간에 구비되고, 일측에는 상기 제1슬릿에 삽입되는 제1가이드부가 형성되며 타측에는 상기 제2슬릿에 삽입되는 제2가이드부가 구비되어 상기 몸체부의 길이방향을 따라 이동가능하게 구비되는 제1하우징과,
    상기 제1하우징의 내측에 구비되는 제1모터와,
    상기 제1모터의 회전축과 상기 구동기어의 사이에 결합되어 상기 회전축의 회전력을 상기 구동기어에 전달하는 동력전달기어를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 틸트 몸체부는,
    일단부는 제1결합부에 회전가능하게 결합되고, 세척수가 공급되는 세척수 공급부가 구비되는 제1몸체와,
    일단부는 상기 제1몸체와 연결되고 타단부는 제2결합부에 결합되며, 제2모터에 의해 회전하는 상기 제1틸팅기어와 기어결합되는 제1기어가 형성되어 상기 제1틸팅기어의 회전력에 의해 상기 제1몸체와 일체로 회전하는 제2몸체와,
    상기 제1몸체에 구비되는 제3모터와, 상기 제3모터의 회전축에 결합된 제2틸팅기어와, 상기 제2틸팅기어와 기어결합되는 한 쌍의 전달기어를 가지는 제2틸팅부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1분사부는,
    상기 틸트 몸체부의 양측에 구비되고, 각각 상기 세척수 공급부와 연결되는 튜브링크와,
    일단부가 상기 튜브링크에 결합되어 내측으로 세척수를 안내하고, 외측에는 상기 전달기어와 기어결합되는 제2기어가 형성되어 상기 제2틸팅기어가 회전함에 따라 선택적으로 양방향으로 회전하는 제1튜브와,
    상기 제1튜브의 타단부에 결합되고, 세척수가 분사되는 다수개의 제1분사노즐이 구비되는 분사챔버를 포함하여 이루어지며,
    상기 분사챔버의 일단부는 상기 틸트 몸체부의 일단부보다 외측으로 연장되며, 상기 제1분사노즐들 중의 일부는 상기 틸트 몸체부의 일단부보다 외측에 구비됨을 특징으로 하는 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2몸체에는
    제4모터와,
    상기 제4모터의 회전축에 결합되는 스크류와,
    내측에 상기 스크류가 결합되어 상기 스크류가 회전함에 따라 상기 제2몸체의 길이방향으로 선택적으로 왕복 이동하는 스크류 하우징과,
    상기 제2몸체에 회전가능하게 결합되되, 연장부가 상기 스크류 하우징에 힌지결합되어 상기 스크류 하우징이 왕복 이동함에 따라 힌지회전하며, 내측으로는 세척수가 공급되는 회전챔버와,
    일단부는 상기 회전챔버와 연결되고, 타단부에는 제2분사노즐이 구비되는 제2튜브를 포함하여 이루어지는 제2분사부가 구비됨을 특징으로 하는 증기발생기 튜브시트 전구간 세정용 세정로봇.
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