KR101335648B1

KR101335648B1 - 내마모성 슬러리 전용관의 제조방법 및 이에 의한 내마모성 슬러리 전용관

Info

Publication number: KR101335648B1
Application number: KR1020130110460A
Authority: KR
Inventors: 이종복
Original assignee: 이종복
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2013-12-03

Abstract

본 발명은 내마모성 슬러리 전용관의 제조방법 및 이에 의한 내마모성 슬러리 전용관에 관한 것으로,
보다 상세하게는 화력 발전소 등에서 연소된 후 발생하는 폐기물 등의 슬러리를 재처리하기 위하여 사용되는 슬러리 전용관의 제조방법에 있어서, 슬러리에 함유된 Pyrites & Bottom Ash 등에 의하여 전용관 본체의 내주면이 감육되어 마모되는 것을 방지할 수 있도록 본체 내부에 라이닝부재를 장착하는 단계를 포함하고, 상기 라이닝부재의 감육을 감지함과 동시에 라이닝부재의 장착이 용이하게 이루어지도록 본체 내주면에 구비된 장착홈에 센싱와이어가 내장된 장착돌기부를 상기 본체의 장착홈에 삽입하고 상기 센싱와이어를 잡아당김으로써 라이닝부재의 장착이 완료되는 내마모성 슬러리 전용관의 제조방법 및 이에 의한 내마모성 슬러리 전용관에 관한 것이다.

Description

내마모성 슬러리 전용관의 제조방법 및 이에 의한 내마모성 슬러리 전용관{MANUFACTURING METHOD FOR SLUDGE PIPE AND SLUDGE PIPE THEROF}

본 발명은 내마모성 슬러리 전용관의 제조방법 및 이에 의한 내마모성 슬러리 전용관에 관한 것으로,

보다 상세하게는 화력 발전소 등에서 연소된 후 발생하는 폐기물 등의 슬러리를 재처리하기 위하여 사용되는 슬러리 전용관의 제조방법에 있어서, 슬러리에 함유된 Pyrites & Bottom Ash 등에 의하여 전용관 본체의 내주면이 감육되어 마모되는 것을 방지할 수 있도록 본체 내부에 라이닝부재를 장착하는 단계를 포함하고, 상기 라이닝부재의 감육을 감지함과 동시에 라이닝부재의 장착이 용이하게 이루어지도록 본체 내주면에 구비된 장착홈에 센싱와이어가 내장된 장착돌기부를 상기 본체의 장착홈에 삽입하고 상기 센싱와이어를 잡아당김으로써 라이닝부재의 장착이 완료되는 내마모성 슬러리 전용관의 제조방법 및 이에 의한 내마모성 슬러리 전용관에 관한 것이다.

쓰레기 처리장, 하수 처리장, 발전소와 같이 폐기물 처리가 필용한 곳에서는 슬러리 이송을 위한 슬러리 전용관이 구비되어 재처리장비 등에 슬러리가 안전하게 이송된 후 재처리되도록 하고 있다.

상기 슬러리 전용관은 통상적으로 HDPE(High Density Poly Ethylene) 재질의 파이프관이 사용된다.

이때 화력 발전소와 같이 연료가 연소되고 남은 폐기물 등의 슬러리에는 연료 성분에 따라 Pyrites & Bottom Ash 등으로 구성되는데, Pyrites 성분은 충격, Bottom Ash는 미연탄소분이 0.5% 이상으로 무기질에 의한 마멸과 마모의 발생을 유발하는 것으로 HDPE 재질의 슬러리 전용관을 내부에서부터 충격, 마모시키는 특성이 있기 때문에 슬러리 전용관이 감육, 마모될 경우 슬러리가 외부로 유출됨에 따라 환경오염이 심각해 질 수 있으므로 전용관의 충격, 마모에 따른 감육을 방지하는 것이 매우 중요하다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 상기 슬러리 전용관에 관한 종래기술로써, 대한민국 공개특허 제10-2011-0082449호(2011.07.19.) "배관내 유체의 회전 유도 방법 및 장치"가 있는데(이하 종래기술 1이라 함),

상기 종래기술 1은 유체가 파이프 내부로 회전력을 주어 이동할 수 있도록 내부에 클립형의 장치 구성을 포함한 것으로 이송되는 유체가 회전하면서 이송되므로 침전물 발생이 억제됨으로써, 불순물 또는 찌꺼기로 인하여 파이프 및 배관의 수명주기가 짧아지는 것을 방지하기 위한 것이다.

그러나 상기 종래기술 1은 침전물에 의한 파이프 및 배관의 감육을 방지하는 것으로 발전소에서 생성되는 Pyrites & Bottom Ash를 포함하는 슬러리의 경우 이송로 둘레의 내주면에 장기간 접촉되는 것만으로 충격 및 마모가 일어나므로 파이프 및 배관 즉 슬러리 전용관의 내구성 강화에 바람직한 기술이라 할 수 없으며, 그 한계 또한 명확하다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 다른 종래기술로써, 대한민국 공개특허 제10-2009-0006522호(2009.01.15.) "공기 이송이 가능한 고 수명용 생활 폐기물 이송 파이프"가 있는데(이하 종래기술 2라 함)

상기 종래기술 2는 폐기물 이송 파이프에 관한 것으로, 폐기물 이송 파이프에 있어서, Fe 내에 C가 0.1 내지 5.0wt%, Ni가 0.1 내지 7.0wt%, Cr이 1.0 내지 20.0wt%, Mo가 0.1 내지 7.0wt%, W가 0.1 내지 7.0wt% 및 Mn이 0.1 내지 20wt%가 포함되는 것을 특징으로 한다.

상기 종래기술 2는 파이프의 재질을 상기와 같은 화학조성물로 이루어지도록 하여 파이프의 내마모성, 내충격성 및 내감육성 등을 향상시키는데,

상기 종래기술 2는 화학조성물을 이용함에 따라 파이프의 제작이 쉽지 않으며, 그에 따른 제작 단가가 상승하게 됨으로써 통상적으로 연소되고 남은 슬러리가 재처리설비로 이송하는 구간의 길이가 상당함을 고려하면, 그만큼의 슬러리 전용관의 길이도 증가될 수밖에 없고, 따라서 설비 투자비용이 매우 증대될 수밖에 없어 사용자에게 적지 않은 부담감을 주어 현실적으로 상기 종래기술 2에 따른 이송 파이프를 슬러리 전용관으로 사용하는데 무리가 있다.

또한 화학 조성물을 통해 내마모성, 내충격성, 내감육성을 향상시키더라도 결국에는 사용 수명의 한계가 도래할 수밖에 없는 점을 감안하면, 상기 종래기술 2를 슬러리 전용관으로 사용할 경우 교체주기마다 막대한 비용이 필요하므로 그 쓰임에 한계가 있을 수밖에 없다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명은 종래 사용되는 HDPE(High Density Poly Ethylene) 재질을 그대로 사용하여 제조 단가 및 설비 투자 단가를 절감시킴과 동시에 전용관의 사용 수명을 증대시킬 수 있도록 이송로 둘레의 내주면에 본체가 감육되어 마모되는 것을 방지하는 라이닝부재를 본체에 장착하는 단계를 포함하는 내마모성 슬러리 전용관의 제조방법 및 이에 의한 내마모성 슬러리 전용관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 라이닝부재의 파손을 감지할 수 있도록 슬러리와의 접촉을 감지하는 센싱와이어가 내장된 장착돌기부를 갖는 라이닝부재를 제조하는 단계를 포함하는 내마모성 슬러리 전용관의 제조방법 및 이에 의한 내마모성 슬러리 전용관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은 소정 길이를 갖는 본체에 상기 라이닝부재의 장착 작업을 쉽게 행할 수 있도록 상기 본체 내주면에 접착제를 도포한 다음 상기 라이닝부재의 장착돌기부를 상기 본체의 장착홈에 일부 삽입한 후 상기 센싱와이어를 잡아당김으로써 라이닝부재의 장착이 완료되는 단계를 포함하는 내마모성 슬러리 전용관의 제조방법 및 이에 의한 내마모성 슬러리 전용관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 라이닝부재를 상기 본체의 이송로에 쉽게 삽입한 후 견고하게 결합할 수 있도록 본체의 일측 단부를 밀폐시킨 다음 이송로에 에어를 분사하여 라이닝부재가 외측으로 가압되면서 본체의 내주면에 접착되는 공정을 포함하는 내마모성 슬러리 전용관의 제조방법 및 이에 의한 내마모성 슬러리 전용관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이어서 본 발명은 슬러리 전용관이 설치되는 장소 또는 이송되는 슬러리의 양 등에 따라 라이닝부재와 슬러리의 접촉면적을 조절할 수 있도록 상기 본체의 내주면에 상기 장착홈과 연통되어 내주면에서 함몰된 복수개의 장착부가 구비되고, 상기 라이닝부재가 상기 장착부와 동일 개수의 분체로 구성되어 상기 분체 각각이 상기 장착부에 삽입되면서 장착되는 단계를 포함하는 내마모성 슬러리 전용관의 제조방법 및 이에 의한 내마모성 슬러리 전용관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 내마모성 슬러리 전용관의 제조방법은

A) 내부가 연통되어 슬러리가 이송되는 이송로와, 상기 이송로 둘레의 내주면에 길이방향으로 구비되는 복수개의 장착홈을 포함하는 본체를 제조하는 단계;

B) 슬러리와의 접촉을 감지하는 센싱와이어가 내장되며 상기 장착홈에 슬라이딩 결합되는 장착돌기부를 갖고, 상기 이송로 둘레의 내주면에 결합되어 본체가 감육되어 마모되는 것을 방지하는 라이닝부재를 제조하는 단계; 및

C) 상기 본체의 내주면에 접착제를 도포한 다음 상기 장착돌기부의 일측 단부를 상기 장착홈에 삽입한 후 상기 센싱와이어를 잡아당겨 상기 라이닝부재를 상기 본체에 장착하는 단계; 를 포함하여 이루어진다.

또 본 발명에 따른 내마모성 슬러리 전용관의 제조방법에서 상기 C) 단계는 상기 라이닝부재를 삽입한 후 이송로의 일측을 밀폐한 다음 이송로내에 에어를 공급하여 라이닝부재가 외측으로 가압되면서 본체의 내주면에 접착되는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 내마모성 슬러리 전용관의 제조방법에서 상기 본체는 상기 이송로 둘레의 내주면을 따라 함몰되고 상기 장착홈과 연통된 복수개의 장착부를 포함하고, 상기 라이닝부재는 상기 장착부에 상응하는 복수개의 분체로 구성되어,

상기 C) 단계에서 상기 분체가 상기 장착부에 삽입되면서 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 제조방법에 의한 내마모성 슬러리 전용관은

A) 내부가 연통되어 슬러리가 이송되는 이송로와, 상기 이송로 둘레의 내주면에 길이방향으로 구비되는 복수개의 장착홈을 포함하는 본체를 제조하는 단계,

B) 슬러리와의 접촉을 감지하는 센싱와이어가 내장되고 상기 장착홈에 슬라이딩 결합되는 장착돌기부를 갖고, 상기 이송로 둘레의 내주면에 결합되어 본체가 감육되어 마모되는 것을 방지하는 라이닝부재를 제조하는 단계 및

C) 상기 본체의 내주면에 접착제를 도포한 다음 상기 장착돌기부의 일측 단부를 상기 장착홈에 삽입한 후 상기 센싱와이어를 잡아당겨 상기 라이닝부재를 상기 본체에 장착하는 단계를 거쳐 제조되는 파이프관; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 내마모성 슬러리 전용관의 제조방법 및 이에 의한 내마모성 슬러리 전용관은 라이닝부재에 내장되는 센싱와이어를 이용해 라이닝부재를 본체에 장착하므로 폐석회 성분에 대항하여 내감육성 및 내마모성이 뛰어난 라이닝부재를 종래 사용되는 HDPE(High Density Poly Ethylene) 재질의 본체에 도입하여 제조하기가 매우 쉽고, 제조비용 또한 매우 저렴하다.

또 본 발명에 따른 내마모성 슬러리 전용관의 제조방법 및 이에 의한 내마모성 슬러리 전용관은 센싱와이어를 통해 본체의 사용 수명을 증대시키는 라이닝부재의 파손 여부를 알 수 있으므로 라이닝부재의 교체시기를 정확하게 알 수 있어 장기간 사용에 따라 라이닝부재의 기능이 상실되어 본체가 감육되어 마모되는 것을 미연에 방지할 수 있으며,

또한 라이닝부재의 일부가 본체 내주면으로부터 탈락하여 슬러리의 이송로가 폐쇄는 것을 방지할 수 있다.

나아가 본 발명에 따른 내마모성 슬러리 전용관 및 이에 의한 내마모성 슬러리 전용관은 이송로내에 에어 분사 공정을 거쳐 라이닝부재가 외측으로 가압되면서 본체에 접착되도록 함으로써, 소정 길이를 갖는 본체 전체에 걸쳐 라이닝부재가 견고하게 장착, 결합할 수 있으며, 라이닝부재의 가공 오차에 따라 라이닝부재가 본체에 장착되지 않는 리스크를 저감시킬 수 있다.

또 본 발명에 따른 내마모성 슬러리 전용관 및 이에 의한 내마모성 슬러리 전용관은 이송로 둘레의 내주면에 함몰된 장착부에 라이닝부재의 분체가 결합되도록 함으로써, 본체의 중요 감육 지점에만 라이닝부재를 결합할 수 있으므로 라이닝부재의 투입비용을 절감할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 내마모성 슬러리 전용관의 제작방법을 설명하기 위한 도면들.
도 3은 본 발명의 제작방법에 따른 내마모성 슬러리 전용관의 제1실시예를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 제작방법에 따른 내마모성 슬러리 전용관의 제2실시예를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 제작방법에 따른 내마모성 슬러리 전용관의 설치예를 도시한 정면도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 내마모성 슬러리 전용관의 제작방법 및 이에 의한 내마모성 슬러리 전용관을 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 3 및 도 4를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여, 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정한다.

특히 도 1 내지 도 4에서 이송로(11A)가 형성된 방향을 내측으로 하여 그 반대 방향을 외측으로 정하고 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

또한 본 발명을 설명하기에 앞서, 슬러리란 화력 발전소 등에서와 같이 재처리가 필요한 폐기물 또는 재활용이 필요한 물질 등을 통칭하는 것으로써, 용어 선택에 따라 슬러리, 고형물, 케이크 등을 포괄하는 개념임을 밝힌다.

이하에서는 본 발명에 따른 내마모성 슬러리 전용관의 제작방법의 제작방법을 설명한다.

우선 본 발명에 따른 내마모성 슬러리 전용관의 제작방법은 A) 내부가 연통되어 슬러리가 이송되는 이송로(11A)와, 상기 이송로(11A) 둘레의 내주면(11a)에 길이방향으로 구비되는 복수개의 장착홈(12)을 포함하는 본체(11)를 제조하는 단계;

B) 슬러리와의 접촉을 감지하는 센싱와이어(18)가 내장되고 상기 장착홈(12)에 슬라이딩 결합되는 장착돌기부(16)를 갖고, 상기 이송로(11A) 둘레의 내주면(11a)에 결합되어 본체(11)가 감육되어 마모되는 것을 방지하는 라이닝부재(15)를 제조하는 단계; 및

C) 상기 본체(11)의 내주면(11a)에 접착제를 도포한 다음 상기 장착돌기부(16)의 일측 단부를 상기 장착홈(12)에 삽입한 후 상기 센싱와이어(18)를 잡아당겨 상기 라이닝부재(15)를 상기 본체(11)에 장착하는 단계; 를 포함한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 A) 단계에서 상기 본체(11)는 좌, 우측 개구부를 갖고 내부가 연통된 형태이며, 길이에는 제한이 없으나 슬러리 전용관의 설치 용이성을 감안하여 10~12M로 이루어지는 것이 바람직하다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 장착홈(12)은 상기 라이닝부재(15)의 결합 시 라이닝부재(15)를 안내하며, 라이닝부재(15)가 본체(11)의 내주면에서 탈락되는 것을 방지하기 위한 구성으로써,

상기 장착홈(12)의 양측 단부는 내측방향으로 돌출된 돌출부가 구비되어 유사 'Ω'자형으로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.

상기 본체(11)는 HDPE(High Density Poly Ethylene) 재질로 이루어져 제작 용이성을 증대시키고, 제작 단가를 절감하는 것이 바람직하다.

상기 본체(11)는 HDPE 재질로 이루어지므로, 재질의 특성에 따라 압출 성형의 방식으로 상기 장착홈(12)이 구비된 본체(11)가 한 번에 제조되는 것이 바람직하다.

이어서 상기 B) 단계에서 상기 라이닝부재(15)는 금속 재질의 라이닝부재가 사용될 수 있으나, 제작 단가 절감의 측면에서 천연고무 및 그 성능과 기능이 슬러리 전용관의 쓰임에 적합한 고무재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 라이닝부재(15)는 외주면 둘레에 상기 장착홈(12)에 슬라이딩 결합하는 장착돌기부(16)가 일체로 성형되며, 상기 라이닝부재(15) 역시 재질의 특성에 따라 압출 성형되어 제조된다.

또 상기 라이닝부재는 상기 본체의 이송로의 직경과 동일하거나 미세하게 작은 직경을 갖는 원통형으로 제작되며 내부 중공이 이송로로써 활용된다.

그리고 상기 C) 단계를 통해 상기 본체(11)의 이송로에 상기 라이닝부재(15)가 결합되어 슬러리와 본체(11)의 접촉이 차단된다.

종래 HDPE 재질로 이루어진 본체(11; 파이프관)의 사용 수명이 3~5년임에 비하여 본 발명에 따른 본체(11)에 고무 재질의 라이닝부재(15)가 삽입되어 결합되므로 사용 수명이 10년 이상으로 증가된다.

즉, 고무의 재질이 HDPE 재질보다 Pyrites & Bottom Ash 등에 대항하는 내감육성, 내마모성 등의 효과가 탁월하므로 라이닝부재(15)를 본체(11)의 이송로에 구비하면 본체(11)가 감육되어 마모됨으로써 슬러리가 외부 환경으로 유출되는 것을 안전하게 방지할 수 있으며(즉, HDPE 재질의 사용주기 3~5년과 고무의 재질의 사용주기 약 10년을 합치면 최소 13~15년 동안 사용이 가능해진다.)

경우에 따라 약 10년을 주기로 라이닝부재(15)의 교체를 행하면 매우 적은 유비 보수비용만으로 본체(11)를 반영구적으로 사용할 수 있다.

이때 고무 재질로 이루어진 라이닝부재(15)가 종래 HDPE 재질보다 사용 수명이 길지만 라이닝부재(15) 역시 사용 수명을 갖는 소비재로써 종국에는 감육되어 사용할 수 없고, 나아가 라이닝부재(15)의 일부에 감육 및 마모가 진행되면 슬러리에 함유된 수분이 고무 내부로 침투하여 본체(11) 내주면과의 접착력을 저하시켜 라이닝부재(15)가 내주면으로부터 이탈하여 이송로(11)를 막는 문제점이 발생할 수 있다.

따라서 이송로(11)를 통과하는 슬러리에 함유된 Pyrites & Bottom Ash 등의 함유량, 슬러리의 종류, 이송되는 슬러리 양 등에 의하여 라이닝부재(15)의 사용 수명이 각각 달라질 수 있으므로, 라이닝부재(15)가 감육되어 본체(11)에 감육이 진행되기 전에 라이닝부재(15)의 감육을 인지하여 교체 또는 보수 등의 작업이 이루어지는 것이 바람직하다.

이에 본 발명은 상기 B) 단계에서 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 라이닝부재(15)의 장착돌기부(16)에 내장되는 센싱와이어(18)를 통해 라이닝부재(15)가 감육되어 슬러리가 내부로 침투하였을 때 상기 센싱와이어(18)가 상기 슬러리와 접촉되면서 라이닝부재(15)의 감육을 감지하도록 하였다.

도 3은 본 발명의 슬러리 전용관의 제1실시예를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 슬러리 전용관의 제2실시예를 도시한 도면이다.

상기 센싱와이어(18)는 슬러리와의 접촉 시 전기적으로 이를 감지할 수 있도록 전도성의 금속 재질로 이루어지며, 전도성 금속선의 외주면을 별도의 피복부재(고무 등)로 피복된 형태이거나, 전도성의 금속 가닥이 스파이럴 형태로 꼬아진 형태로 이루어질 수 있다.

상기 B) 단계에서 상기 센싱와이어(18)가 상기 라이닝부재(15)의 장착돌기부(16)에 내장되기 위한 방식으로써, 압출 성형 시 센싱와이어(18)와 라이닝부재(15)가 동시에 압출되면서 두 부재가 동시에 제조되는 방식,

또는 상기 라이닝부재(15) 제조 시 상기 센싱와이어(18)가 삽입되어 결합될 수 있도록 상기 장착돌기부(16)에 장착공(미도시)이 구비된 상태로 압출 성형한 후 상기 센싱와이어(18)를 상기 장착공에 삽입하여 제조되는 방식 등이 고려될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 센싱와이어(18)는 라이닝부재(15)의 원주 방향을 따라 복수개 구비되며, 센싱와이어(18)의 수와 상기 장착홈(12)의 개수가 동일하게 정해짐은 물론이다.

상기 센싱와이어(18)의 수는 그 제한이 없으나, 도 3에 도시된 바와 같이, 원형의 이송로(11A)를 통과하는 슬러리의 특성을 감안하여, 본체(11) 내주면의 원주방향을 따라 상하좌우 각각 1개소씩 구비되는 것이 바람직하다.

또한 슬러리가 이송 중에 중력에 의하여 이송로(11A) 하부를 통해 이송되므로 슬러리와의 접촉에 의하여 감육이 발생하기 쉬운 중요 부위는 이송로(11A) 하부가 될 수밖에 없고, 따라서 도 4에 도시된 바와 같이, 상하 2개소에 각각 구비될 수 있다.

상하 한 쌍의 센싱와이어(18)를 도입한 이유는 하부의 센싱와이어(18)가 라이닝부재(15)의 감육을 감지할 경우(즉 슬러리와의 접촉이 발생할 경우) 즉각 라이닝부재(15)를 교체하는 것이 아니라 본체(11)를 180도 회전시켜 상부의 센싱와이어(18)를 활용하여 이송로(11A) 하부의 감육 중요 부위를 감지할 수 있도록 하는 구성이다.

이를 통해 슬러리 전용관을 구성하는 파이프관(10)을 제조할 때 제조 용이성 확보 및 교체시기에 따른 비용 절감과 보수 용이성 확보를 동시에 달성할 수 있다.

다음으로 상기 C) 단계에서 상기 라이닝부재(15)는 원통형의 고무 재질로 이루어진 것으로 본체(11; 파이프관)가 소정 길이(예를 들어 약 11M)를 갖고, 라이닝부재(15)는 본체(11)의 이송로(11A)의 직경에 상응하거나 동일한 너비를 갖고 있으므로 원통형의 라이닝부재(15)를 그대로 삽입할 경우 라이닝부재(15)와 본체(11)와의 마찰에 의하여 삽입 및 장착이 원활하지 않을 수 있다.

이에 본 발명은 상기 (B)단계에서 센싱와이어(18)가 라이닝부재(15)에 내장된 상태를 이용하여 결합하도록 하였다.

즉 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 (B) 단계에서 상기 센싱와이어(18)는 상기 라이닝부재(15)의 장착돌기부(16)에 내장되어 일체화 된 상태이므로, 상기 장착돌기부(16)를 상기 본체(11)의 장착홈(12)에 일부를 삽입한 후 장착돌기부(16) 외측으로 연장되어 구비되는 센싱와이어(18)를 삽입방향으로 잡아당기게 되면,

상기 장착돌기부(16)는 상기 장착홈(12)에 안내되면서 라이닝부재(15)가 원활하게 삽입되어 장착이 완료되는 것이다.

장착이 완료된 후 상기 장착돌기부(16)에 내장되지 않은 센싱와이어(18)의 일부는 후술하는 감지수단(30)과의 연결을 위하여 이용되거나, 또는 절단된 후 내장된 센싱와이어와 감지수단을 별도의 구성을 통해 전기적으로 연결할 수 있다.

이때 상기 라이닝부재(15)와 상기 본체(11)의 내주면과의 결합력 확보를 위하여 상기 본체(11)의 내주면에는 접착제가 도포된다.

상기 접착제는 상기 라이닝부재(15)와 상기 본체(11)의 재질의 접착에 적합한 것이 사용되며, 일례로 수지용 본드가 사용될 수 있다.

또 상기 접착제는 윤활성을 갖는 것이 바람직하며, 접착제 도포 후 라이닝부재(15)의 삽입 시까지 접착제가 경화되면 안 되므로 속건성(速乾性)의 특성을 갖지 않는 접착제가 적합하다.

상기 본체(11)는 소정 길이를 갖은 형태이므로 내주면(또는 장착부)에 접착제를 도포하는 공정이 쉽게 이루어지도록 접착제를 분하하는 스프레이 방식이 고려될 수 있다.

이때 상기 C) 단계에서 상기 라이닝부재(15)를 이송로(11A)에 삽입하여 내주면(11a)에 결합시킬 때 안정된 결합을 위해서는 상기 라이닝부재(15)의 외측 직경과 이송로(11A)의 내측 직경이 동일하거나 상응할 수밖에 없고,

나아가 라이닝부재(15)의 삽입이 쉽게 행해지더라도 본체(11) 중간 내부에서 라이닝부재(15)를 외측 방향으로 가압하여 접착 강도를 증대시키는 작업이 매우 어려운 문제점이 있다.

이에 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 C) 단계에서 상기 라이닝부재(15)를 삽입한 후 이송로(11A)의 일측을 밀폐시킨 다음 이송로(11A)에 에어를 공급하여 라이닝부재(15)가 외측으로 가압되면서 본체(11)의 내주면(11a)에 접착되는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

고무로 이루어진 라이닝부재(15)가 소정의 탄성력을 갖는 특성을 이용하여 에어 분사를 통해 고무의 팽창을 유발하여 라이닝부재(15) 전체에 걸쳐 외측방향으로 가압이 이루어지도록 함으로써 접착 강도를 증대시키는 것이다.

또한 상기 라이닝부재(15)는 상기 이송로(11A)와 동일 또는 상응한 형태로 이루어질 뿐만 아니라, 도 2의 [A]에 도시된 바와 같이, 본체(11)의 내주면(11a)과 라이닝부재(15)의 외주면이 상호 접촉되지 않도록 유사 '마름모'형태로 압출된 후 상술한 에어 공급 공정을 통해 라이닝부재(15)가 외측 방향으로 팽창하면서 본체(11)의 이송로(11A)에 상응하는 형태로 변위되면서 접착이 이루어짐으로써 라이닝부재(15)의 장착이 완료될 수 있다.

상기 B) 단계에서 유사 '마름모'형태의 라이닝부재(15)로 성형한 후 본체(11)에 삽입하여 장착할 경우, 상술한 라이닝부재(15)와 본체(11)의 내주면(11a)간의 마찰이 발생하지 않으므로 삽입 공정을 더욱 원활하게 행할 수 있다.

상기 에어 공급(분사) 공정은 고무의 가압(팽창)이 자연적으로 이루어지도록 소정 온도의 고온으로 분사되는 것이 더욱 바람직하며, 고압의 콤프레셔 등을 이용한 방식이 고려될 수 있다.

또한 도 1의 원내 확대 단면도에 도시된 바와 같이, 상기 센싱와이어(18)는 센싱와이어(18)와 라이닝부재(15)의 결합을 보장하고, 상기 C) 단계에서 라이닝부재(15)의 장착 작업 시 센싱와이어(18)가 라이닝부재(15)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여,

센싱와이어(18)의 길이방향을 따라 소정 간격마다 외주면에서 돌출된 다수의 저항돌기(19)를 포함하여 이루어진다.

상기 저항돌기(19)는 센싱와이어(18)를 구성하는 피복부재 또는 금속선의 일부가 절개되어 일측으로 경사지게 돌출된 형태 또는 센싱와이어(18)를 구성하는 금속선 가닥 중 일부가 외측으로 돌출된 형태로 구현될 수 있다.

또한 상기 저항돌기(19)는 비전도성의 별도 부재로 제작되어 센싱와이어(18)의 외주면에 접착시키거나, 금속선 가닥과 연결하는 등의 방법으로 형성하여, 라이닝부재(15)의 완전 감육이 발생하기 전에 슬러리와 접촉됨으로써 라이닝부재의 감육을 오감지하는 것을 방지할 수 있다.

상기 저항돌기(19)는 일종의 미늘과 같은 기능을 하는 것으로써, 센싱와이어(18)의 길이방향 중 일측을 향해 돌출되는 것이 바람직하며,

이 경우 돌출된 방향은 상기 C)단계에서 라이닝부재(15)가 삽입되는 방향과 동일방향으로 구성된다.

상기 센싱와이어(18)는 내주면(11a)의 원주방향을 따라 복수개 구비되며, 센싱와이어(18)의 수에 따라 상기 장착홈(12)의 개수가 정해짐은 물론이다.

또한 슬러리의 이송량이 이송로(11A)의 소정 높이로 제한될 경우(슬러리 전용관이 설치되는 장소 또는 용도 등에 따라 슬러리의 이송량이 정해질 것이다.) 슬러리와의 접촉이 발생하지 않은 내주면(11a)을 상기 라이닝부재(15)가 덮도록 구비되는 것은 제작 단가를 상승시키는 요인이 될 수 있으므로,

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 라이닝부재(15)를 복수개의 분체(15A)로 구성하여 상기 내주면(11a)에 결합되도록 할 수 있다.

이때 상기 라이닝부재(15)의 분체(15A)는 원통형이 아니므로 양측 단부가 단절되어 내주면(11a)의 형상에 맞게 일부만이 덮도록 제작되므로, 따라서 내주면(11a)과 분체(15A)는 단차에 따른 높이차가 발생하고, 이는 슬러리의 이송압력에 의하여 분체(15A)를 내주면(11a)으로부터 탈락시키는 결과를 초래할 수 있으므로, 상기 분체(15A)는 상기 본체(11)의 내주면(11a)에 함몰되어 동일높이를 갖도록 결합되는 것이 바람직하다.

이를 위하여 상기 A) 단계에서 상기 본체(11)는 상기 이송로(11A) 둘레의 내주면(11a)을 따라 함몰된 복수개의 장착부(13)가 구비되며,

상기 라이닝부재(15)는 상기 장착부(13)와 동일한 개수의 분체(15A)로 구성되어 상기 각 분체(15A)가 상기 장착부(13)에 삽입되어 결합된다.

또한 상기 라이닝부재(15)를 구성하는 분체(15A)들은 원통형의 라이닝부재(15)와 달리 내주면(11a)과의 결합 면적이 적으므로 결합력 저하로 인한 탈락이 발생할 수 있다.

이를 방지하기 위하여 도 4의 하측 원내 확대 단면도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 장착부(13)는 양측 단부에 분체(15A)의 이탈을 방지하는 돌기부(13a)가 구비되어 있다.

상기 돌기부(13a)는 장착부(13) 내주면(11a)과 사이에 홈을 형성하고 상기 분체(15A)의 양측 단부는 상기 홈의 형상에 상응하여 상기 돌기부(13a)와 대응하도록 대응돌기부(15a)를 구비하여 내측 방향으로의 이탈을 방지할 수 있다.

또 상기 분체(15A)가 상기 본체(11)의 장착부(13)에 보다 견고하게 장착될 수 있도록 도 4의 상측 원내 확대 사시도에 도시된 바와 같이, 상기 본체(11)에는 상기 장착홈(12)의 외측방향과 연통된 슬롯홈(14)이 더 구비되고,

상기 라이닝부재(15)는 보조장착부(17)를 구비하여 [보조장착부(17)와 라이닝부재(15)]의 결합체가 상기 슬롯홈(14)과 상기 장착부(13)에 슬라이딩 결합되도록 할 수 있다.

상기 보조장착부(17)는 상기 라이닝부재(15)와 같이, 고무재질로 이루어져, 상기 B) 단계에서 압출 성형 시 일체로 압출 성형되도록 하며, 슬롯홈(14) 삽입 시 마찰력 저하를 위하여 슬롯홈의 폭이나 너비보다 좁게 이루어지되, 상기 장착홈(12)보다 넓게 구비되어 라이닝부재(15)가 이탈하는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

또한 슬러리가 이송 중에 중력에 의하여 이송로(11A) 하부를 통해 이송되므로 감육이 발생하기 쉬운 중요 부위는 이송로(11A) 하부가 될 수밖에 없고, 따라서 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 라이닝부재(15)가 한 쌍의 분체(15A)로 이루어질 경우 상기 센싱와이어(18)는 상하 2개소에 각각 구비될 수 있다.

상하 한 쌍의 센싱와이어(18)를 도입한 이유는 하부의 센싱와이어(18)가 라이닝부재(15)의 감육을 감지할 경우 본체(11)의 교체 또는 라이닝부재(15)를 교체하는 것이 아니라 본체(11)를 180도 회전시켜 상부의 센싱와이어(18)가 감육의 중요부위를 감지할 수 있도록 하는 구성이며,

이를 통해 슬러리 전용관을 제작할 때 제작 용이성 확보 및 교체 시기에 비용 절감과 보수 용이성 확보를 동시에 달성할 수 있다.

또 상기 보조장착부를 이용하여 센싱와이어(18)가 장착되는 경우에도 상기 C) 단계를 통해 [센싱와이어(18)와 보조장착부의 결합체] 각각을 하나씩 장착하는 것 보다 상기 센싱와이어를 이용하여 복수개의 결합체를 한 번에 장착하는 것이 작업 시간을 단축하는 데 매우 효과적이다.

그리고 상기 C) 단계에서 상술한 공기 공급 공정을 통해 라이닝부재(15)를 본체(11)의 내주면(11a)에 접착할 경우 상기 라이닝부재(15)를 구성하는 분체(15A)를 장착부(13)의 내주면(11a)에 접촉되지 않는 형태로 성형한 후 공기압을 통해 외측 방향으로 벌어지면서 장착이 완료되도록 할 수 있다.

또한 본 발명은 도 3에 도시된 제1실시예에서 센싱와이어(18)의 개수와 같은 구성 및 도 4에 도시된 제2실시예에서 센싱와이어(18)와 장착부(13), 슬롯홈(14)과 보조장착부(17) 등의 구성 등의 구성은 각 실시예 모두에 서로 적용될 수 있는 것으로 본 명세서의 도면에 도시된 형태로 제한하여 해석되지 않는다.

따라서 상기 A) 단계에서 본 발명의 제2실시예를 따른 파이프관(10)을 제작할 경우, 장착부(13)가 구비된 상태로 본체(11)가 한 번에 성형되는 것은 자명하며, 슬롯홈 등의 구성이 더 구비되는 경우 역시 마찬가지이고, 이는 본 발명의 기술분야에 속하는 통상의 기술자라면 충분히 예측하여 재현할 수 있다.

이어서 본 발명은 상기 공정을 통해 제조되는 복수개의 파이프관(10)이 상호 결합되어 슬러리 이송을 위해 사용된다.

따라서 상기 본체(11)를 비롯한 파이프관(10)의 형태는 본 발명의 내마모성 슬러리 전용관의 설치 장소에 따라 원통형의 일자 형태뿐만 아니라, 경우에 따라 일측으로 절곡된 형태, 또는 유사'U' 자 형태 등 다양하게 제조될 수 있으며, 이때 상기 C) 단계의 센싱와이어(18)를 통한 라이닝부재(15)의 삽입 공정, 상기 공기압을 통한 라이닝부재(15)의 장착 공정을 이용하면 다양한 형태의 파이프관(10) 제조가 매우 쉽게 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 내마모성 슬러리 전용관은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 파이프관(10) 다수개가 구비되어 결합부재(20)를 통해 이송로(11A)가 연결되어 슬러리가 이송된다.

상기 결합부재(20)는 본체(11)의 일측 단부가 결합되는 몸통부(21)와 상기 몸통부(21)와 연결된 날개부(22)를 포함한다.

인접한 한 쌍의 본체(11)는 각각 일측 단부와 타측 단부에 상기 결합부재(20)가 결합되고, 상기 결합부재(20)의 날개부(22)가 상호 마주보면서 결합되어 슬러리 전용관으로 설치된다.

상기 날개부(22)는 인접하는 날개부(22)와의 결합력을 보장하기 위하여 방사상으로 관통하여 구비되는 결합공(22A)이 다수개 구비되며,

접하는 날개부(22)들의 결합공(22A)을 볼트(23)가 일측방향에서 삽입된 후 타측에 너트(24)가 조여짐으로써 인접하는 본체(11)들의 결합이 완료된다.

상기 결합부재(20)는 상기 본체(11)와 일체로 형성될 수도 있으나, 후술하는 센싱와이어(18)를 내장한 라이닝부재(15)의 조립을 위하여 각각 별개로 제작되는 것이 바람직하며,

본체(11)와 결합부재(20)가 별개의 부재로 제작될 경우, 상기 본체(11)와 상기 결합부재(20)의 몸통부(21)는 용접 등의 방식으로 연결될 수 있고,

더 나아가 본체(11)의 일측 단부의 외주면이 상기 몸통부에 삽입되어 나사 결합되는 방식이 고려되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 결합부재(20) 역시 HDPE(High Density Poly Ethylene) 재질로 이루어져 제작 용이성을 증대시키고, 제작 단가를 절감하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 내마모성 슬러리 전용관은 상기 센싱와이어(18)와 연결되어 사용자에게 라이닝부재(15)의 감육 정보를 알려주는 감지수단(30);을 포함하여 이루어진다.

상기 감지수단(30)은 상기 센싱와이어(18)가 슬러리와의 접촉을 감지하면 라이닝부재(15)의 감육으로 판단하여 그 정보를 사용자에게 알려주어 라이닝부재(15)의 교체 등 후속 조치를 취할 수 있도록 한다.

상기 감지수단(30)은 사용자가 라이닝부재(15)의 감육 정보를 바로 식별하여 인지할 수 있도록 LED 디스플레이(31)로 이루어진다.

도 5에 원내 확대 사시도에 도시된 바와 같이, 상기 LED 디스플레이(31)는 박스형의 바디(32)를 갖고, 다리(35)를 통해 상기 본체(11) 또는 상기 결합부재(20)에 설치된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 인접하여 결합된 한 쌍의 본체(11) 사이에 하나의 LED 디스플레이(31)가 구비되어 양측의 센싱와이어(18)와 연결되는 것이 보다 바람직하다.

상기 바디(32)에는 상기 센싱와이어(18)들과 연동되어 LED 램프(33)의 색을 제어하는 제어부(미도시)가 내장되어 센싱와이어(18)와 슬러리와의 접촉이 발생할 경우 LED 램프(33)의 색을 변화시켜 사용자가 라이닝부재(15)의 감육 정도를 바로 파악하여 추후 작업을 행하도록 한다.

예를 들어 상기 센싱와이어(18)가 슬러리에 접촉되지 않은 상태에서는 푸른색 램프를 발광하도록 하고, 라이닝부재가 감육되어 슬러리가 침투하여 센싱와이어와의 접촉이 감지되면 붉은색으로 점멸하도록 하는 방식이 고려될 수 있다.

또 상기 바디(32)는 경보신호를 송출할 수 있는 스피커(미도시) 또는 슬러리 전용관이 설치된 메인통제실과 유서 또는 무선으로 연결되어 경보신호를 송출하는 경보 발신기(미도시) 등의 구성을 더 포함할 수 있다.

또 본 발명에 따른 슬러리 전용관은 통상적으로 야외에 설치되는 것이 보통이므로 상기 바디(32) 상면에는 상기 LED 램프(33) 및 상기 센싱와이어(18)에 상시적으로 구동 전력이 공급되도록 태양전지 모듈(34)이 더 구비된다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 내마모성 슬러리 전용관의 제작방법 및 이에 의한 내마모성 슬러리 전용관을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 파이프관 11 : 본체
11A : 이송로 11a : 내주면
12 : 장착홈 13 : 장착부
14 : 슬롯홈 15 : 라이닝부재
15A : 라이닝부재 분체 16 : 장착돌기부
17 : 보조장착부 18 : 센싱와이어
19 : 저항돌기
20 : 결합부재 21 : 몸통부
22 : 날개부
30 : 감지수단 31 : LED 디스플레이
32 : 바디 33 : LED 램프
34 : 태양전지 모듈 35 : 다리

Claims

A) 내부가 연통되어 슬러리가 이송되는 이송로와, 상기 이송로 둘레의 내주면에 길이방향으로 구비되는 복수개의 장착홈을 포함하는 본체를 제조하는 단계;
B) 슬러리와의 접촉을 감지하는 센싱와이어가 내장되며 상기 장착홈에 슬라이딩 결합되는 장착돌기부를 갖고, 상기 이송로 둘레의 내주면에 결합되어 본체가 부식되어 마모되는 것을 방지하는 라이닝부재를 제조하는 단계; 및
C) 상기 본체의 내주면에 접착제를 도포한 다음 상기 장착돌기부의 일측 단부를 상기 장착홈에 삽입한 후 상기 센싱와이어를 잡아당겨 상기 라이닝부재를 상기 본체에 장착하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내마모성 슬러리 전용관의 제작방법.
제 1 항에 있어서,
상기 C) 단계는 상기 라이닝부재를 삽입한 후 이송로의 일측을 밀폐한 다음 이송로내에 에어를 공급하여 라이닝부재가 외측으로 가압되면서 본체의 내주면에 접착되는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내마모성 슬러리 전용관의 제작방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 본체는 상기 이송로 둘레의 내주면을 따라 함몰되고 상기 장착홈과 연통된 복수개의 장착부를 포함하고,
상기 라이닝부재는 상기 장착부에 상응하는 복수개의 분체로 구성되어,
상기 C) 단계에서 상기 분체가 상기 장착부에 삽입되면서 장착되는 것을 특징으로 하는 내마모성 슬러리 전용관의 제작방법.
A) 내부가 연통되어 슬러리가 이송되는 이송로와, 상기 이송로 둘레의 내주면에 길이방향으로 구비되는 복수개의 장착홈을 포함하는 본체를 제조하는 단계,
B) 슬러리와의 접촉을 감지하는 센싱와이어가 내장되고 상기 장착홈에 슬라이딩 결합되는 장착돌기부를 갖고, 상기 이송로 둘레의 내주면에 결합되어 본체가 부식되어 마모되는 것을 방지하는 라이닝부재를 제조하는 단계 및
C) 상기 본체의 내주면에 접착제를 도포한 다음 상기 장착돌기부의 일측 단부를 상기 장착홈에 삽입한 후 상기 센싱와이어를 잡아당겨 상기 라이닝부재를 상기 본체에 장착하는 단계를 거쳐 제조되는 파이프관; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내마모성 슬러리 전용관.