KR101393231B1

KR101393231B1 - 워터 블라스팅 장치

Info

Publication number: KR101393231B1
Application number: KR1020120090230A
Authority: KR
Inventors: 최준은; 장승혁
Original assignee: 유한기술주식회사; 지에스칼텍스 주식회사
Priority date: 2012-08-17
Filing date: 2012-08-17
Publication date: 2014-05-08
Also published as: KR20140023777A

Abstract

본 발명의 일실시예는 라이저 파이프의 내벽면에 쌓인 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 워터 블라스팅 장치에 관한 것이다. 워터 블라스팅 장치는, 분사 노즐을 통해 고압의 물을 라이저 파이프의 내벽면에 분사하여 라이저 파이프의 내벽면에 존재하는 이물질을 제거할 수 있으며, 그 과정에서 발생되는 폐수를 폐수 처리 모듈을 이용하여 실시간으로 정화 처리할 수 있다.

Description

워터 블라스팅 장치 {WATER BLASTING APPARATUS}

본 발명은 워터 블라스팅 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 라이저 파이프 등과 같이 파이프의 내벽면에 이물질이 축적될 경우, 그 파이프의 내벽면에 존재하는 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 워터 블라스팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 화공 플랜트 설비에는 다양한 종류의 파이프가 사용되고 있다. 상기와 같은 파이프는 화공 플랜트 설비 분야 이외에도 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 라이저 파이프(riser pipe)는 통상적으로 수직하게 설치된 관 형성으로 형성된 것으로서, 장시간 사용될 경우 내벽면에 이물질이 축적되지만 수직하게 높은 구조로 인하여 이물질의 제거가 쉽지 않았다.

예를 들면, 정유 설비 분야인 RFCC(Residual Fluid Catalytic Cracker, 중질유분해시설) 또는 VRHCR(Vacuum Residue Hydrocracker, 감압잔사유 수첨탈황분해시설)에서도 라이저 파이프가 사용되고 있다.

그런데, RFCC의 라이저 파이프가 장시간 사용되면 상기 라이저 파이프의 내벽면에 내화물이 쌓일 수 있고, VRHCR의 라이저 파이프가 장시간 사용되면 상기 라이저 파이프의 내벽면에 코크스(coke)가 쌓일 수 있다. 따라서, 상기와 같은 내화물 또는 코크스 등의 이물질을 제거하기 위하여 유지 보수 작업이 정기적으로 반드시 실시되어야만 한다.

한편, 기존에는 라이저 파이프의 내벽면에 물리적인 충격을 주어 상기 라이저 파이프의 내벽면으로부터 이물질을 제거하는 브레이커(breaker)를 사용하였다. 하지만, 상기와 같은 브레이커를 사용할 경우, 작업 시간이 길어지고, 작업 공간이 협소하여 안전에 위험이 존재하며, 이물질을 완벽하게 제거하는 것이 어렵다.

따라서, 상기 라이저 파이프의 내벽면에 존재하는 이물질을 보다 효과적으로 원활하고 신속하게 제거할 수 있는 장치의 개발이 절실이 요구되고 있다.

본 발명의 실시예는 라이저 파이프의 내벽면에 존재하는 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 워터 블라스팅 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예는 라이저 파이프의 내벽면에 존재하는 이물질을 제거하는 과정에서 발생되는 폐수를 실시간으로 처리할 수 있는 워터 블라스팅 장치를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 라이저 파이프의 내부에 배치되고 상기 라이저 파이프의 내벽면으로 고압의 물을 분사하여 상기 라이저 파이프의 내벽면에 존재하는 이물질을 제거하는 분사 모듈, 상기 분사 모듈이 일측에 배치되고 상기 라이저 파이프의 내벽면을 따라 상기 분사 모듈을 이송시킴과 아울러 상기 분사 모듈의 분사 방향을 조절하도록 형성된 이송 모듈, 및 상기 라이저 파이프의 하부에 배치되고 상기 분사 모듈의 작동시 상기 라이저 파이프의 하부로 흘러내리는 폐수를 모아서 처리하는 폐수 처리 모듈을 포함하는 워터 블라스팅 장치를 제공한다.

즉, 본 실시예의 워터 블라스팅 장치는 상기 라이저 파이프의 내벽면에 존재하는 이물질을 제거하는 과정에서 발생되는 폐수를 실시간으로 처리하므로, 폐수를 처리하기 위한 별도의 처리 공정이 불필요하며, 폐수 처리 시설을 추가로 설치할 필요성이 없다.

일측에 따르면, 상기 분사 모듈은, 상기 라이저 파이프의 내벽면을 향하도록 상기 이송 모듈에 배치되는 분사 노즐, 및 상기 분사 노즐에 고압의 물을 제공하기 위하여 상기 분사 노즐과 연결된 분사 펌프를 구비할 수 있다.

상기 분사 노즐은 상기 이송 모듈에 복수개가 배치될 수 있다. 여기서, 상기 분사 노즐들은 상기 라이저 파이프의 내벽면 둘레를 따라 일정 각도로 서로 이격되게 배치될 수 있다. 또는, 상기 분사 노즐들은 상기 라이저 파이프의 길이 방향을 따라 서로 다른 위치에 배치될 수 있다.

한편, 상기 분사 노즐들은 상기 라이저 파이프의 내면벽에 존재하는 이물질의 제거 성능을 높이기 위하여 분사 압력 또는 분사 패턴 중 적어도 하나가 각각 서로 다르게 설정될 수 있다. 예를 들면, 상기 분사 노즐들 중에서 상기 이물질에 가장 먼저 물을 분사하는 분사 노즐이 가장 강한 압력으로 물을 분사하여 상기 이물질을 효과적으로 파쇄 및 분리할 수 있으며, 상기 분사 노즐들 중에서 상기 이물질에 가장 늦게 물을 분사하는 분사 노즐이 가장 넓은 면적의 패턴으로 물을 분사하여 상기 라이저 파이프의 내벽면에 남아있는 이물질을 효과적으로 세척할 수 있다.

일측에 따르면, 상기 이송 모듈은, 상기 라이저 파이프의 내부 중심에 배치된 일단부에 상기 분사 모듈이 구비되고 상기 분사 모듈을 상기 라이저 파이프의 길이 방향으로 이동시키도록 형성된 제1 이송 기구, 상기 제1 이송 기구의 타단부와 연결되고 상기 제1 이송 기구와 함께 상기 분사 모듈을 상기 라이저 파이프의 둘레 방향으로 회전시키도록 형성된 제2 이송 기구, 및 상기 제2 이송 기구와 연결되고 상기 제1 이송 기구와 상기 제2 이송 기구를 상기 라이저 파이프의 길이 방향으로 이동시키도록 형성된 제3 이송 기구를 구비할 수 있다.

상기 제1 이송 기구는, 상기 라이저 파이프의 길이 방향으로 길게 형성되며 상기 라이저 파이프의 내부 중심에 일단부가 배치된 이송 봉부, 상기 라이저 파이프의 내벽면에 접촉되도록 상기 이송 봉부의 일단부에서 동일 길이로 돌출된 복수개의 지지부들, 및 상기 분사 모듈이 배치되고 상기 이송 봉부를 따라 이동되도록 상기 이송 봉부에 구비된 승강부를 구비할 수 있다.

여기서, 상기 이송 봉부는, 상기 라이저 파이프의 길이 방향으로 이송될 경우 상기 라이저 파이프의 길이 방향의 형상에 따라 탄성적으로 절곡될 수 있도록 탄성 변형되는 소재 또는 구조로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 라이저 파이프의 일부분이 절곡된 경우라도, 상기 이송 봉부가 탄성적으로 절곡되면서 상기 라이저 파이프의 절곡 부위를 원활하게 통과될 수 있다.

그리고, 상기 지지부들은 상기 라이저 파이프의 내벽면에 탄성적으로 구름 접촉되는 구조로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 라이저 파이프의 내벽면의 형상이 위치에 따라 다르거나 또는 상기 내벽면에 쌓인 이물질의 두께가 위치에 따라 다르더라도, 상기 지지부들의 길이가 탄성적으로 변형되면서 상기 이송 봉부가 안정적으로 지지될 수 있다.

상기 제3 이송 기구는, 상기 제2 이송 기구와 연결되고 상기 라이저 파이프의 길이 방향으로 길이가 변경되는 길이 조절부, 및 상기 길이 조절부와 연결되고, 상기 길이 조절부의 길이 조절에 필요한 작용력을 제공하는 작용력 제공부를 구비할 수 있다.

일측에 따르면, 상기 폐수 처리 모듈은, 상기 라이저 파이프의 하측으로 흘러내리는 폐수를 집수하도록 상기 라이저 파이프의 하부에 배치된 폐수 집수조, 및 상기 폐수 집수조에 집수된 폐수를 정화 처리하는 폐수 처리 기구를 구비할 수 있다.

상기 폐수 처리 기구는, 상기 폐수에 함유된 이물질을 필터링하는 필터부, 및 상기 폐수에 함유된 물과 기름 성분을 분리하는 유수분리부를 구비할 수 있다.

상기 폐수 처리 기구는 상기 폐수 집수조와 상기 분사 모듈에 연결될 수 있고, 상기 폐수 처리 기구에 의해 정화 처리된 물은 상기 분사 모듈로 공급되어 상기 분사 모듈에서 재사용될 수 있다. 따라서, 상기 라이저 파이프의 내벽면에서 이물질을 제거하기 위한 물 사용량을 줄일 수 있으며, 시스템 전체의 폐수 배출량도 감소시킬 수 있다.

일측에 따르면, 상기 분사 모듈, 상기 이송 모듈 및 상기 폐수 처리 모듈이 서로 다른 장소의 라이저 파이프들에 선택적으로 사용될 수 있도록 상기 분사 모듈, 상기 이송 모듈 및 상기 폐수 처리 모듈이 장착되는 운송 기구를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 분사 모듈, 상기 이송 모듈 및 상기 폐수 처리 모듈이 상기 운송 기구에 의해 다양한 장소로 운송되므로, 단수개의 워터 블라스팅 장치를 이용하여 다양한 장소에 위치된 라이저 파이프들의 이물질을 원활하게 제거할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 파이프의 내부에 배치되고 상기 파이프의 내벽면으로 고압의 물을 분사하여 상기 파이프의 내벽면에 존재하는 이물질을 제거하는 분사 모듈, 상기 분사 모듈이 배치되고, 상기 파이프의 내벽면을 따라 상기 분사 모듈과 함께 이송되도록 형성되며, 상기 분사 모듈의 분사 방향을 조절하는 이송 모듈; 및 상기 파이프의 하부에 배치되고 상기 분사 모듈의 작동시 상기 파이프의 하부로 흘러내리는 폐수를 모아서 처리하는 폐수 처리 모듈을 포함하는 워터 블라스팅 장치를 제공한다.

즉, 본 발명의 다른 실시예의 워터 블라스팅 장치에서는, 전술한 일실시예의 워터 블라스팅 장치와 달리, 상기 분사 모듈과 상기 이송 모듈이 상기 파이프의 내부로 완전히 들어갈 수 있으며, 상기 파이프를 따라 이동하면서 상기 파이프의 내벽면에 존재하는 이물질을 제거할 수 있다. 따라서, 본 실시예는 내벽면의 이물질 제거가 필요한 다양한 형상의 파이프에서 사용될 수 있다.

일측에 따르면, 상기 분사 모듈은, 상기 이송 모듈에 회전 가능하게 배치되고 내부가 중공되게 형성된 노즐 지지대, 상기 파이프의 내벽면을 향하도록 상기 노즐 지지대의 일단부에 연통되게 연결된 분사 노즐, 상기 노즐 지지대의 타단부를 회전 가능하게 지지하도록 상기 노즐 지지대의 타단부에 연통되게 연결된 스위블 커넥터, 상기 스위블 커넥터와 상기 노즐 지지대를 통해서 상기 분사 노즐에 고압의 물을 제공하도록 상기 스위블 커넥터에 연통되게 연결된 분사 펌프, 및 상기 노즐 지지대와 상기 이송 모듈에 연결되고 상기 노즐 지지대에 의해 상기 분사 노즐이 회전 또는 이동되도록 상기 노즐 지지대에 회전력 또는 이동력을 제공하는 분사 모터를 구비한 워터 블라스팅 장치를 제공한다.

상기 분사 노즐은 상기 노즐 지지대의 일단부에 복수개가 배치될 수 있으며, 상기 분사 노즐들은 상기 파이프의 내벽면 둘레를 따라 일정 각도로 서로 이격되게 배치될 수 있다. 또는, 상기 분사 노즐들은 상기 파이프의 길이 방향을 따라 서로 다른 위치에 배치될 수도 있다.

한편, 상기 분사 노즐들은 상기 파이프의 내면벽에 존재하는 이물질의 제거 성능을 높이기 위하여 분사 압력 또는 분사 패턴 중 적어도 하나가 각각 서로 다르게 설정될 수 있다.

일측에 따르면, 상기 이송 모듈은, 상기 파이프의 내부 중심에 배치되고 상기 파이프의 길이 방향으로 상기 분사 모듈을 이동시키도록 형성된 제1 이송 기구, 상기 제1 이송 기구의 양단부에 연결되고 상기 제1 이송 기구와 함께 상기 분사 모듈을 상기 파이프의 둘레 방향으로 회전시키도록 형성된 제2 이송 기구, 및 상기 파이프의 내벽면에 접촉되도록 상기 제1 이송 기구 또는 상기 제2 이송 기구 중 적어도 어느 하나의 양단부로부터 돌출되고 상기 제1 이송 기구와 상기 제2 이송 기구를 상기 파이프의 길이 방향으로 이동시키도록 형성된 제3 이송 기구를 구비할 수 있다.

상기 제1 이송 기구는, 상기 파이프의 길이 방향으로 길게 형성되며 상기 파이프의 내부 중심에 배치된 이송 봉부, 및 상기 분사 모듈이 배치되고, 상기 이송 봉부를 따라 이동되도록 상기 이송 봉부에 구비된 승강부를 구비할 수 있다.

상기 제2 이송 기구는, 상기 제1 이송 기구의 양단부에 연결된 제1 베어링부, 상기 제1 베어링부와 회전 가능하게 연결된 제2 베어링부, 및 상기 제1 베어링부에 회전력을 제공하도록 상기 제1 베어링부와 상기 제2 베어링부의 사이에 구비된 회전력 제공부를 구비할 수 있다.

여기서, 상기 회전력 제공부는, 상기 제1 베어링부 또는 상기 제2 베어링부 중 어느 하나에 구비된 베어링 구동 모터, 상기 베어링 구동 모터의 회전축에 구비된 구동 기어, 및 상기 상기 제1 베어링부 또는 상기 제2 베어링부 중 다른 하나에 구비되고, 상기 구동 기어와 동력 전달 가능하게 연결된 종동 기어를 구비할 수 있다.

상기 제3 이송 기구는, 상기 제1 이송 기구 또는 상기 제2 이송 기구 중 어느 하나의 양단부에서 상기 파이프의 내벽면을 향해 돌출되고 상기 파이프의 내벽면에 구름 접촉되는 복수개의 지지부들, 및 상기 지지부들에 구동력을 제공하도록 상기 지지부들에 각각 구비된 롤러 구동부를 구비할 수 있다.

여기서, 상기 지지부는, 상기 제1 이송 기구 또는 상기 제2 이송 기구 중 어느 하나의 양단부에서 상기 파이프의 내벽면을 향해 돌출된 지지 다리, 및 상기 파이프의 내벽면에 구름 접촉되도록 상기 지지 다리의 단부에 회전 가능하게 배치된 지지 롤러를 구비할 수 있다. 상기 롤러 구동부는 상기 지지 롤러에 구동력을 제공하도록 상기 지지 다리에 배치될 수 있다.

일측에 따르면, 상기 폐수 처리 모듈은, 상기 파이프의 하측으로 흘러내리는 폐수를 집수하도록 상기 파이프의 하부에 배치된 폐수 집수조, 및 상기 폐수 집수조에 집수된 폐수를 정화 처리하는 폐수 처리 기구를 구비할 수 있다.

한편, 상기 폐수 처리 기구는 상기 폐수 집수조와 상기 분사 모듈에 연결될 수 있고, 상기 폐수 처리 기구에 의해 정화 처리된 물은 상기 분사 모듈로 공급되어 상기 분사 모듈에서 재사용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 워터 블라스팅 장치는, 분사 모듈에서 분사되는 고압의 물을 이용하여 라이저 파이프 등과 같은 파이프의 내벽면에 존재하는 이물질을 효과적으로 제거할 수 있으며, 그로 인하여 이물질을 제거하는 작업 시간도 단축시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 워터 블라스팅 장치는, 폐수 처리 모듈을 이용하여 이물질을 제거하는 과정에서 발생되는 폐수를 실시간으로 처리하므로, 폐수의 발생량을 줄일 수 있고, 폐수를 처리하기 위한 폐수 처리 시설을 생략할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 워터 블라스팅 장치는, 폐수 처리 모듈에 의해 처리된 물을 분사 모듈이 재사용할 수 있으므로, 워터 블라스팅 장치의 물 사용량을 줄일 수 있다. 따라서, 물 부족이 심각한 상황에서 원활하게 사용할 수 있으며, 물 사용량에 엄격한 국가에서도 사용 가능할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 워터 블라스팅 장치의 구성이 개략적으로 도시된 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 분사 모듈의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 A-A 선에 따른 단면을 나타낸 도면이다.
도 4와 도 1에 도시된 이송 모듈의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 워터 블라스팅 장치가 운송 기구에 탑재된 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 워터 블라스팅 장치의 구성이 개략적으로 도시된 구성도이다.
도 7은 도 6에 도시된 제2 이송 기구의 단면을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 제3 이송 기구의 주요부를 나타낸 도면이다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 워터 블라스팅 장치(100)의 구성이 개략적으로 도시된 구성도이다. 도 2는 도 1에 도시된 분사 모듈(110)의 다른 예를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1에 도시된 A-A 선에 따른 단면을 나타낸 도면이며, 도 4와 도 1에 도시된 이송 모듈(120)의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 5는 도 1에 도시된 워터 블라스팅 장치(100)가 운송 기구(180, 182)에 탑재된 상태를 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 워터 블라스팅 장치(100)는 분사 모듈(110), 이송 모듈(120), 및 폐수 처리 모듈(130)을 포함한다.

분사 모듈(110)은 라이저 파이프(140)의 내벽면으로 고압의 물을 분사하는 장치이다. 분사 모듈(110)은 라이저 파이프(140)의 내부에 배치될 수 있다. 상기와 같은 분사 모듈(110)은 라이저 파이프(140)의 내벽면으로 분사되는 고압의 물을 이용하여 라이저 파이프(140)의 내벽면에 존재하는 이물질을 제거할 수 있다.

여기서, 라이저 파이프(140)의 내벽면에 존재하는 이물질은 라이저 파이프(140)가 구비된 설비의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 라이저 파이프(140)가 RFCC에 설치되면 이물질은 라이저 파이프(140)의 내벽면에 쌓이는 내화물(R)이고, 라이저 파이프(140)가 VRHCR에 설치되면 이물질은 라이저 파이프(140)의 내벽면에 쌓이는 코크스이다. 이하, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 라이저 파이프(140)가 RFCC에 설치된 것으로 설명하며, 라이저 파이프(140)의 내벽면에 존재하는 이물질도 내화물(R)인 것으로 설명한다.

상기와 같은 분사 모듈(110)은 분사 노즐(112) 및 분사 펌프(114)를 구비할 수 있다.

분사 노즐(112)은 라이저 파이프(140)의 내벽면을 향하도록 이송 모듈에 배치될 수 있다. 분사 펌프(114)는 분사 노즐(112)에 고압의 물을 제공하도록 분사 노즐(112)과 연결될 수 있다. 따라서, 분사 펌프(114)에 의해 고압의 물이 분사 노즐(112)에 제공될 수 있으며, 고압의 물이 분사 노즐(112)를 통해 라이저 파이프(140)의 내벽면에 분사될 수 있으며, 라이저 파이프(140)의 내벽면에 쌓인 내화물(R)이 충돌되는 고압의 물에 의해 제거될 수 있다.

한편, 분사 노즐(112)은 이송 모듈(120)에 단수개 또는 복수개가 구비될 수 있다. 도 1에는 단수개의 분사 노즐(112)가 구비된 워터 블라스팅 장치(100)를 도시하고 있으며, 도 2에는 복수개의 분사 노즐(116, 117, 118)가 구비된 워터 블라스팅 장치(100)의 주요부를 도시하고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 복수개의 분사 노즐(116, 117, 118)들은 다양한 배치 구조로 이송 모듈(120)에 구비될 수 있다. 예를 들면, 분사 노즐(116, 117, 118)들은 라이저 파이프(140)의 내벽면 둘레를 따라 일정 각도로 서로 이격되게 배치되거나, 또는 라이저 파이프(140)의 길이 방향을 따라 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. 즉, 도 2에는 분사 노즐(116, 117, 118)들이 라이저 파이프(140)의 길이 방향, 즉 상하 방향으로 서로 다른 높이에 배치된 것으로 도시되어 있다.

예를 들면, 도 2에 도시된 분사 노즐(116, 117, 118)들은 제1 분사 노즐(116), 제2 분사 노즐(117) 및 제3 분사 노즐(118)을 구비할 수 있다. 여기서, 제1 분사 노즐(116)이 가장 높은 위치에 배치될 수 있고, 제3 분사 노즐(118)이 가장 낮은 위치에 배치될 수 있다. 따라서, 제1 분사 노즐(116)이 라이저 파이프(140)의 내면벽의 내화물(R)에 가장 먼저 물을 분사하고, 제2 분사 노즐(117)이 제1 분사 노즐(116)에 의해 물이 분사된 부위에 다시금 물을 분사하며, 제3 분사 노즐(118)이 제1 분사 노즐(116)과 제2 분사 노즐(117)에 의해 물이 분사된 부위에 마지막으로 물을 분사한다.

상기와 같은 분사 노즐(116, 117, 118)들은 라이저 파이프(140)의 내면벽에 존재하는 이물질의 제거 성능을 향상시키도록 분사 압력과 분사 패턴이 서로 다르게 설정될 수 있다. 예컨데, 분사 압력은 제1 분사 노즐(116), 제2 분사 노즐(117), 제3 분사 노즐(118) 순으로 낮아지도록 설정될 수 있으며, 분사 면적은 제1 분사 노즐(116), 제2 분사 노즐(117), 제3 분사 노즐(118) 순으로 증가되도록 설정될 수 있다.

따라서, 제1 분사 노즐(116)은 라이저 파이프(140)의 내벽면의 내화물(R)에 가장 강한 압력으로 물을 분사하여 내화물(R)을 효과적으로 파쇄 및 분리할 수 있다. 또한, 제3 분사 노즐(118)은 라이저 파이프(140)의 내벽면의 내화물(R)에 가장 넓은 면적의 패턴으로 물을 분사하여 라이저 파이프(140)의 내벽면에 남아있는 내화물(R)을 효과적으로 세척할 수 있다.

이하, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 단수개의 분사 노즐(112)를 갖는 워터 블라스팅 장치(100)로 한정하여 설명하기로 한다.

도 1과 도 3 및 도 4를 참조하면, 이송 모듈(120)은 라이저 파이프(140)의 내벽면을 따라 분사 모듈(110)을 이송하는 장치로서, 분사 모듈(110)의 분사 방향도 적절히 조절할 수 있다. 따라서, 분사 모듈(110)이 이송 모듈(120)의 일측에 배치될 수 있다.

예를 들면, 이송 모듈(120)은 제1 이송 기구(122), 제2 이송 기구(124), 및 제3 이송 기구(126)를 구비할 수 있다.

제1 이송 기구(122)는 분사 모듈(110)의 분사 노즐(112)을 라이저 파이프(140)의 길이 방향으로 이동시키는 장치로서, 라이저 파이프(140)의 내부 중심에 배치된 일단부에 분사 모듈(110)이 구비될 수 있다.

상기와 같은 제1 이송 기구(122)는, 라이저 파이프(140)의 길이 방향으로 길게 형성되며 라이저 파이프(140)의 내부 중심에 일단부가 배치된 이송 봉부(150), 라이저 파이프의 내벽면에 접촉되도록 이송 봉부(150)의 일단부에서 동일 길이로 돌출된 복수개의 지지부(152)들, 및 분사 모듈(110)이 배치되고 이송 봉부(150)를 따라 이동되도록 이송 봉부에 구비된 승강부(154)를 구비할 수 있다.

여기서, 이송 봉부(150)는 봉 형상으로 형성된 부재로서, 라이저 파이프(140)의 내부에 적어도 일단부가 배치될 수 있다. 이송 봉부(150)는 라이저 파이프(140)의 중심 축선을 따라 이동될 수 있다.

일반적으로, 라이저 파이프(140)는 상하 방향으로 수직하게 형성된 수직관 형상으로 형성되므로, 이송 봉부(150)도 상하 방향으로 수직한 직선봉 형상으로 형성될 수 있다. 도 1에는 상하 방향으로 수직하게 형성된 이송 봉부(150)가 도시되어 있다.

한편 도 4를 참조하면, 라이저 파이프(142)는 설치 공간 및 설계 조건에 따라 일부분이 굴곡된 구조로 형성될 수도 있다. 상기와 같이 굴곡 부위를 갖는 라이저 파이프(142)의 내벽면의 내화물을 제거하기 위해서, 제1 이송 기구(123)의 이송 봉부(156)는 적어도 한 부분이 탄성적으로 절곡 가능하게 형성될 수 있다. 따라서, 라이저 파이프(142)의 일부분이 절곡된 경우라도, 이송 봉부(156)가 자체적으로 탄성 절곡되면서 라이저 파이프(142)의 굴곡 부위를 원활하게 통과할 수 있다.

예를 들면, 제1 이송 기구의 이송 봉부는 탄성적으로 절곡 가능한 소재로 형성될 수 있다. 즉, 이송 봉부는 탄성력이 높은 금속 소재 또는 고무 소재로 형성될 수 있다. 구체적으로, 이송 봉부는 탄성력이 우수한 스프링 강으로 형성될 수 있다. 상기와 같이 이송 봉부가 형성되면, 이송 봉부가 라이저 파이프(142)의 길이 방향으로 이송됨에 따라 라이저 파이프(142)의 형상에 대응하여 탄성적으로 변형될 수 있다.

상기와 다르게, 제1 이송 기구(123)의 이송 봉부(156)는 탄성적으로 절곡 가능한 구조로 형성될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이송 봉부(156)의 절곡 부위에는 회전 가능한 복수개의 관절부(156a)가 형성될 수 있으며, 관절부(156a)들의 내부에는 관절부(156a)들을 초기 위치로 복기시키기 위한 리턴 스프링(미도시)이 구비될 수 있다. 상기와 같이 이송 봉부(156)가 형성되면, 이송 봉부(156)가 라이저 파이프(142)의 길이 방향으로 이송됨에 따라 라이저 파이프(142)의 형상에 대응하여 관절부(156a)들을 중심으로 탄성적으로 변형될 수 있다.

이하, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 라이저 파이프(140)가 직선 형상으로 형성되고 이송 봉부(150)가 탄성적으로 절곡되지 않는 구조로 형성된 것으로 설명한다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 워터 블라스팅 장치(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 다양하게 변형될 수도 있다.

그리고, 지지부(152)들은 라이저 파이프(140)의 내벽면에 탄성적으로 구름 접촉되는 구조로 이송 봉부(150)에 형성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 지지부(152)들은 이송 봉부(150)의 외주 둘레를 따라 적어도 2개가 구비될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 이송 봉부(150)의 외주에 3개의 지지부(152)들이 동일 각도로 이격되게 배치된 것으로 설명한다.

예를 들면, 지지부(152)는 도 3에 도시된 바와 같이, 이송 봉부(150)의 외주에서 라이저 파이프(140)의 내벽면을 향해 돌출되게 형성된 지지 다리(158), 및 지지 다리(158)의 단부에 구비되어 라이저 파이프(140)의 내벽면에 구름 접촉되는 지지 롤러(159)를 구비할 수 있다.

상기와 같은 지지 다리(158) 또는 지지 롤러(159) 중 적어도 하나에는 지지 롤러(159)가 라이저 파이프(140)의 내벽면에 탄성적으로 밀착되도록 탄성 구조가 형성될 수 있다. 따라서, 라이저 파이프(140)의 내벽면의 형상이 위치에 따라 다르거나 또는 내화물(R)의 두께가 위치에 따라 다르더라도, 지지 다리(158)들의 길이가 탄성적으로 변형되어 이송 봉부(150)가 안정적으로 지지될 수 있다.

이하, 본 실시예에서는 지지 다리(158)가 피스톤(158a)과 실린더(158b)로 형성되고, 그 피스톤(158a)과 실린더(158b)의 사이에 탄성체(미도시)가 배치된 것으로 설명한다. 하지만, 이에 한정된 것은 아니며, 지지 다리(158)와 탄성 구조는 워터 블라스팅 장치(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다.

또한, 승강부(154)는 이송 봉부(150)를 따라 이동 가능한 장치이다. 승강부(154)에는 분사 노즐(112)이 견고하게 장착될 수 있다. 승강부(154)는 이송 봉부(150)를 따라 이동될 수 있는 구조로 형성될 수 있다. 예를 들면, 승강부(154)는 이송 봉부(150)에 형성된 랙 기어를 따라 이동하는 피니언 기어가 구비된 모터로 형성될 수 있으며, 또는 통상의 엘리베이터와 동일 유사한 구조로 형성될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 이에 한정되지 않으며 워터 블라스팅 장치(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 승강부(154)는 다양한 구조로 형성될 수 있다.

도 1을 참조하면, 제2 이송 기구(124)는 제1 이송 기구(122)와 함께 분사 노즐(112)을 라이저 파이프(140)의 둘레 방향으로 회전시키는 장치이다. 제2 이송 기구(124)는 분사 노즐(112)이 배치되지 않은 이송 봉부(150)의 하단부와 연결될 수 있으며, 제3 이송 기구(126)의 상부에 배치될 수 있다.

예를 들면, 제2 이송 기구(124)는, 제3 이송 기구(126)의 상부에 배치되어 이송 봉부(150)의 하단부를 지지하는 서포터, 서포터와 이송 봉부(150)의 하단부 사이에 구비된 트러스트 베어링, 이송 봉부(150)의 하단부에 회전 구동력을 제공하는 구동부를 구비할 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않으며 워터 블라스팅 장치(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 제2 이송 기구(124)가 다양한 구조로 형성될 수 있다.

도 1을 참조하면, 제3 이송 기구(126)는 제1 이송 기구(122)와 제2 이송 기구(124)를 라이저 파이프(140)의 길이 방향으로 이동시키는 장치이다. 제3 이송 기구(126)는 제2 이송 기구(124)와 연결될 수 있다.

예를 들면, 제3 이송 기구(126)는, 제2 이송 기구(124)와 연결되고 라이저 파이프(140)의 길이 방향으로 길이가 변경되는 길이 조절부(160), 및 길이 조절부(160)와 연결되고 길이 조절부(160)의 길이 조절에 필요한 작용력을 제공하는 작용력 제공부(162)를 구비할 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 길이 조절부(160)가 접철 가능한 링크 구조로 형성되고, 작용력 제공부(162)가 길이 조절부(160)를 접거나 펴기 위한 작용력을 제공하는 유압 기구로 설명한다. 하지만, 이에 한정되지 않으며 워터 블라스팅 장치(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 제3 이송 기구(126)가 다양한 구조로 형성될 수 있다.

도 1을 참조하면, 폐수 처리 모듈(130)은 워터 블라스팅 장치(100)의 사용시 라이저 파이프(140)의 하부로 흘러내리는 폐수를 모아서 실시간으로 처리하는 장치이다. 따라서, 폐수 처리 모듈(130)은 라이저 파이프(140)의 하부에 배치될 수 있다.

예를 들면, 폐수 처리 모듈(130)은, 라이저 파이프(140)의 하측으로 흘러내리는 폐수를 집수하도록 라이저 파이프(140)의 하부에 배치된 폐수 집수조(132), 및 폐수 집수조(132)에 집수된 폐수를 정화 처리하는 폐수 처리 기구(134)를 구비할 수 있다. 여기서, 폐수 처리 기구(134)는, 폐수에 함유된 이물질을 필터링하는 필터부(136), 및 폐수에 함유된 물과 기름 성분을 분리하는 유수분리부(138)를 구비할 수 있다.

상기와 같은 폐수 처리 기구(134)는 폐수 집수조(132)와 분사 펌프(114)의 사이에 연결될 수 있다. 즉, 폐수 처리 기구(134)에 의해 정화 처리된 물은, 분사 모듈(110)의 분사 펌프(114)로 공급되어 분사 노즐(112)를 통해 다시 분사될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 폐수 처리 기구(134)에 의해 정화 처리된 물을 외부로 배수할 수도 있다.

폐수 처리 기구(134)에 의해 처리된 물을 분사 모듈(110)이 다시 사용하면, 라이저 파이프(140)의 내벽면에서 이물질을 제거하기 위한 물 사용량을 줄일 수 있으며, 시스템에서 외부로 배출되는 폐수 배출량도 감소시킬 수 있다. 또한, 폐수를 처리하기 위한 별도의 처리 공정이 생략될 수 있으며, 폐수 처리 시설을 추가로 설치할 필요성도 생략될 수 있다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 워터 블라스팅 장치(100)는 제어 모듈(170) 및 운송 기구(180, 182)를 더 포함할 수 있다.

제어 모듈(170)은 분사 모듈(110), 이송 모듈(120) 및 폐수 처리 모듈(130)의 작동을 제어하는 장치이다. 제어 모듈(170)은 분사 모듈(110), 이송 모듈(120) 및 폐수 처리 모듈(130)과의 사이에 신호 전달이 가능하도록 분사 모듈(110), 이송 모듈(120) 및 폐수 처리 모듈(130)에 연결될 수 있다.

운송 기구(180, 182)는 워터 블라스팅 장치(100)를 운송하는 장치이며, 워터 블라스팅 장치(100)는 적어도 하나의 운송 기구(180, 182)에 탑재된 상태로 이동될 수 있다. 즉, 분사 모듈(110), 이송 모듈(120) 및 폐수 처리 모듈(130)이 서로 다른 장소의 라이저 파이프들(140)에 선택적으로 사용될 수 있도록, 분사 모듈(110), 이송 모듈(120) 및 폐수 처리 모듈(130)은 운송 기구(180, 182)에 장착될 수 있다. 한편, 워터 블라스팅 장치(100)는 운송 기구(180, 182)에 탑재된 상태로 이송되되, 운송 기구(180, 182)에 탑재된 상태에서 라이저 파이프(140)의 내벽면의 내화물(R)을 제거할 수 있다. 또는 상기와 다르게, 워터 블라스팅 장치(100)는 운송 기구(180, 182)에 탑재된 상태로 이송되되, 운송 기구(180, 182)로부터 내려진 후 라이저 파이프(140)의 내벽면의 내화물(R)을 제거할 수 있다.

도 5에는 두 개의 운송 기구(180, 182)에 워터 블라스팅 장치(100)가 분리되어 탑재된 것으로 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며 상황에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 도 5에 도시된 두 개의 운송 기구(180, 182) 중 어느 하나에는 폐수 처리 기구(134)가 탑재되고, 다른 하나에는 폐수 처리 기구(134)를 제외한 모듈들이 탑재되며, 양자는 선택적으로 분리 또는 연결이 가능한 호스로 연결된다.

따라서, 워터 블라스팅 장치(100)는 운송 기구(180, 182)에 의해 서로 다른 장소의 라이저 파이프(140)들로 간편하게 이동될 수 있으며, 하나의 워터 블라스팅 장치(100)에 의해서 복수개의 라이저 파이프(140)들의 유지 보수 작업이 원활하게 실시될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 워터 블라스팅 장치(100)의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 워터 블라스팅 장치(100)를 라이저 파이프(140)의 하부로 운송한다. 이후, 제3 이송 기구(126)의 작용력 제공부(162)가 길이 조절부(160)를 작동시켜 제1 이송 기구(122)의 이송 봉부(150)를 라이저 파이프(140)의 내부로 삽입한다.

이때, 제1 이송 기구(122)의 지지부(152)들이 라이저 파이프(140)의 내벽면에 탄성적으로 밀착 지지되므로, 이송 봉부(150)는 라이저 파이프(140) 내의 정위치에서 안정적으로 지지될 수 있다.

그리고, 분사 모듈(110)의 분사 펌프(114)를 작동시켜 분사 노즐(112)에 고압의 물을 공급한다. 이때, 분사 노즐(112)은 제1 이송 기구(122)의 승강부(154) 및 제3 이송 기구(126)에 의해 라이저 파이프(140)의 길이 방향으로 이동될 수 있으며, 제2 이송 기구(124)에 의해 라이저 파이프(140)의 외주 둘레 방향으로 회전될 수 있다.

상기와 같이 분사 노즐(112)의 분사 방향을 적절히 변경하면서 라이저 파이프(140)의 내벽면에 존재하는 내화물(R)을 모두 제거한다.

즉, 라이저 파이프(140)의 내벽면에 쌓인 내화물(R)은 분사 노즐(112)에서 분사되는 고압의 물에 의해 파쇄되면서 라이저 파이프(140)의 내벽면으로부터 분리된다. 이때, 라이저 파이프(140)에서 분리된 내화물(R)은 물과 함께 라이저 파이프(140)를 따라 하측으로 흘러내린 후 라이저 파이프(140)의 하부에 구비된 폐수 집수조(132)에 모인다.

한편, 폐수 집수조(132)에 모인 폐수는 폐수 처리 모듈(130)의 폐수 처리 기구(134)에서 정화 처리한 후 분사 모듈(110)의 분사 펌프(114)로 재공급한다.

상기와 같은 방법으로 라이저 파이프(140)의 내벽면에 존재하는 내화물(R)이 모두 제거되면, 운송 기구(180, 182)를 이용하여 다른 라이저 파이프(140)로 워터 블라스팅 장치(100)를 운송하고, 새로운 라이저 파이프(140)에 대하여 전술한 작업을 반복적으로 실시한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 워터 블라스팅 장치(200)의 구성이 개략적으로 도시된 구성도이고, 도 7은 도 6에 도시된 제2 이송 기구(224)의 단면을 나타낸 도면이며, 도 8은 도 6에 도시된 제3 이송 기구(226)의 주요부를 나타낸 도면이다.

도 6 내지 도 8에서 도 1 내지 도 5에 도시된 참조부호와 동일 유사한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 이하에서는 도 1 내지 도 5에 도시된 워터 블라스팅 장치(100)와 상이한 점을 중심으로 서술하도록 한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 워터 블라스팅 장치(200)가 도 1 내지 도 5에 도시된 워터 블라스팅 장치(100)와 상이한 점은, 분사 모듈(210)과 이송 모듈(220)이 파이프(240)의 내부에 완전히 들어갈 수 있으며, 상기 이송 모듈(220)에 의해 상기 파이프(240)의 내부를 따라 이동하면서 이물질의 제거 작업을 수행할 수 있다는 점이 상이하다.

즉, 본 실시예에서는 분사 모듈(210)과 이송 모듈(220)이 파이프(240)의 내부를 따라 함께 이동하는 하나의 이동체를 형성하므로, 파이프(240)의 길이와 형상에 따른 이물질 제거 작업의 제약을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 실시예의 워터 블라스팅 장치(200)는 도 1 내지 도 5에 도시된 워터 블라스팅 장치(100)보다 다양한 구조의 파이프(240)에서 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 실시예의 워터 블라스팅 장치(200)는, 전술한 라이저 파이프(140)와 같이 수직하게 형성된 파이프, 지면에 대해 소정 각도로 경사지게 형성된 파이프, 또는 이송 모듈(220)의 선회가 가능한 곡률로 절곡된 파이프 등에서 모두 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 워터 블라스팅 장치(200)는 분사 모듈(210), 이송 모듈(220), 및 폐수 처리 모듈(미도시)를 포함한다. 여기서, 폐수 처리 모듈은 도 1 내지 도 5에 도시된 워터 블라스팅 장치(100)의 폐수 처리 모듈(130)과 동일하므로, 본 실시예의 폐수 처리 모듈에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 6을 참조하면, 분사 모듈(210)은 노즐 지지대(211), 분사 노즐(212), 스위블 커넥터(213), 분사 펌프(214) 및 분사 모터(215)를 구비한다.

노즐 지지대(211)는 분사 노즐(212)을 지지하는 부재로서, 후술하는 이송 모듈(220)의 제1 이송 기구(222)에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 노즐 지지대(211)는 내부가 중공된 파이프 형상으로 형성될 수 있다.

분사 노즐(212)은 노즐 지지대(211)의 일단부에 연통되게 연결될 수 있다. 이때, 분사 노즐(212)은 파이프(240)의 내벽면을 향하도록 배치될 수 있다. 따라서, 분사 노즐(212)에서 분사되는 물은 노즐 지지대(211)의 내부를 통해 분사 노즐(212)에 공급될 수 있다.

여기서, 분사 노즐(212)은 노즐 지지대(211)의 일단부에 복수개가 배치될 수 있다. 즉, 분사 노즐(212)들은 파이프(240)의 내벽면 둘레를 따라 일정 각도로 서로 이격되게 배치되거나, 또는 파이프(240)의 길이 방향을 따라 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. 또한, 분사 노즐(212)들은 파이프(240)의 내면벽에 존재하는 이물질의 제거 성능을 높이기 위하여 분사 압력 또는 분사 패턴 중 적어도 하나가 각각 서로 다르게 설정될 수 있다. 상기와 같은 분사 노즐(212)들의 배치 구조, 분사 압력과 분사 패턴의 설정은 도 1 내지 도 5에 도시된 워터 블라스팅 장치(100)의 분사 노즐(212)과 동일 유사하므로, 그에 대한 상세한 설명도 생략하기로 한다.

이하, 본 실시예에서는 3개의 분사 노즐(212)들이 노즐 지지대(211)의 일단부에 일렬로 배치되고, 분사 노즐(212)들의 분사 압력은 동일하며, 분사 노즐(212)들이 노즐 지지대(211)를 회전 중심으로 하여 노즐 지지대(211)와 함께 회전되는 것으로 설명한다.

스위블 커넥터(213)는 노즐 지지대(211)의 타단부를 회전 가능하게 지지하는 부재이다. 그리고, 스위블 커넥터(213)는 노즐 지지대(211)의 내부로 물을 공급하도록 노즐 지지대(211)의 타단부에 연통되게 연결될 수 있다. 즉, 분사 펌프(214)는 스위블 커넥터(213)를 통해 노즐 지지대(211)의 내부로 물을 공급할 수 있다. 한편, 분사 노즐(212)들과 노즐 지지대(211)의 회전시 분사 펌프(214)에서부터 노즐 지지대(211)로 물을 원활하게 공급하기 위하여, 스위블 커넥터(213)의 물 유입부(216)는 노즐 지지대(211)와 함께 회전되지 않는 구조로 형성될 수 있다.

분사 펌프(214)는 스위블 커넥터(213)의 물 유입부(216)에 연통되게 연결될 수 있다. 분사 펌프(214)는 스위블 커넥터(213)와 노즐 지지대(211)를 통해서 분사 노즐(212)들에 고압의 물을 제공할 수 있다.

분사 모터(215)는 노즐 지지대(211)에 회전력 또는 이동력을 제공하도록 노즐 지지대(211)와 제1 이송 기구(222)에 연결될 수 있다. 즉, 분사 노즐(212)들은 분사 모터(215)에 의해 노즐 지지대(211)와 함께 회전하거나 또는 이동하여 특정 분사 패턴을 설정할 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 분사 모터(215)에 의해 노즐 지지대(211)의 중심축을 기준으로 분사 노즐(212)들과 노즐 지지대(211)가 회전되는 것으로 설명한다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 이송 모듈(220)은 파이프(240)의 내벽면을 따라 분사 모듈(210)을 이송시킴과 아울러 분사 모듈(210)의 분사 방향을 조절하는 부재이다. 분사 모듈(210)은 이송 모듈(220)의 일측에 배치되므로, 이송 모듈(220)과 함께 분사 모듈(210)이 이동될 수 있다.

예를 들면, 이송 모듈(220)은 제1 이송 기구(222), 제2 이송 기구(224), 및 제3 이송 기구(226)를 구비할 수 있다.

제1 이송 기구(222)는 파이프(240)의 길이 방향으로 분사 모듈(210)을 이동시키는 부재로서, 파이프(240)의 내부 중심에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 이송 기구(222)는, 파이프(240)의 길이 방향으로 길게 형성되며 파이프(240)의 내부 중심에 배치된 이송 봉부(250), 및 이송 봉부(250)를 따라 이동되도록 이송 봉부(250)에 구비된 승강부(252)를 구비할 수 있다. 분사 모듈(210)은 제1 이송 기구(222)의 승강부(252)에 배치되어 승강부(252)와 함께 이송 봉부(250)를 따라 이동될 수 있다.

제2 이송 기구(224)는 제1 이송 기구(222)와 함께 분사 모듈(210)을 파이프(240)의 둘레 방향으로 회전시키도록 형성될 수 있다. 제2 이송 기구(224)는 제1 이송 기구(222)의 이송 봉부(250)의 양단부에 베어링 구조로 연결될 수 있다.

예를 들면, 제2 이송 기구(224)는, 이송 봉부(250)의 양단부에 연결된 제1 베어링부(260), 제1 베어링부(260)와 회전 가능하게 연결된 제2 베어링부(262), 및 제1 베어링부(260)에 회전력을 제공하도록 제1 베어링부(260)와 제2 베어링부(262)의 사이에 구비된 회전력 제공부(264)를 구비할 수 있다.

여기서, 제1 베어링부(260)와 제2 베어링부(262)의 사이에는 구름 마찰되도록 복수개의 볼(266)이 배치될 수 있다. 제2 베어링부(262)는 체결 부재(268)에 의해 제1 베어링부(260)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 즉, 제2 베어링부(262)에는 체결부재(268)이 회전 가능하게 관통되는 관통홀(262a)이 형성될 수 있고, 제1 베어링부(260)에는 체결부재(268)이 체결 고정되는 체결홀(260a)이 형성될 수 있다.

그리고, 회전력 제공부(264)는 이송 봉부(250)의 양단부에 모두 구비될 수 있지만, 본 실시예에서는 이송 봉부(250)의 양단부 중 어느 한 단부에만 회전력 제공부(264)가 구비된 것으로 설명한다. 예를 들면, 회전력 제공부(264)는, 제1 베어링부(260) 또는 제2 베어링부(262) 중 어느 하나에 구비된 베어링 구동 모터(265), 베어링 구동 모터(265)의 회전축(265a)에 구비된 구동 기어(266), 및 제1 베어링부(260) 또는 제2 베어링부(262) 중 다른 하나에 구비되고 구동 기어(266)와 동력 전달 가능하게 연결된 종동 기어(267)를 구비할 수 있다.

제3 이송 기구(226)는 제1 이송 기구(222)와 제2 이송 기구(224)를 파이프(240)의 길이 방향으로 이동시키는 부재로서, 이송 모듈(220)과 분사 모듈(210)을 파이프(240)의 내부에 이동 가능하게 지지할 수 있다. 제3 이송 기구(226)은 파이프(240)의 내벽면에 접촉되도록 이송 봉부(250)의 양단부, 제1 베어링부(260), 또는 제2 베어링부(262) 중 적어도 어느 하나로부터 돌출되게 형성될 수 있다.

예를 들면, 제3 이송 기구(226)는, 이송 봉부(250)의 양단부, 제1 베어링부(260), 또는 제2 베어링부(262) 중 어느 하나에서 파이프(240)의 내벽면을 향해 돌출되고 파이프(240)의 내벽면에 구름 접촉되는 복수개의 지지부(270)들, 및 지지부(270)들의 지지 롤러(274)에 구동력을 독립적으로 제공하도록 지지부(270)들에 각각 구비된 롤러 구동부(272)를 구비할 수 있다.

여기서, 지지부(270)는, 이송 봉부(250)의 양단부, 제1 베어링부(260), 또는 제2 베어링부(262) 중 어느 하나에서 파이프(240)의 내벽면을 향해 돌출된 지지 다리(273), 및 파이프(240)의 내벽면에 구름 접촉되도록 지지 다리(273)의 단부에 회전 가능하게 배치된 지지 롤러(274)를 구비할 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 지지 다리(273)가 제2 베어링부(262)에서 돌출되고 지지 롤러(274)는 지지 다리(273)의 단부의 좌우에 하나씩 배치되는 것으로 설명한다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 워터 블라스팅 장치(200)의 설계 조건과 상황에 따라 지지 다리(273)와 지지 롤러(274)는 다양하게 변형될 수 있다.

그리고, 롤러 구동부(272)는, 지지 다리(273)에 각각 구비된 롤러 구동 모터(275), 및 롤러 구동 모터(275)의 구동력을 지지 롤러(274)로 전달하는 동력 전달 부재(276)를 구비할 수 있다. 동력 전달 부재(276)는 롤러 구동 모터(275)의 구동력을 한 쌍의 지지 롤러(274)에 전달하는 웜 기어로 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 롤러 구동 모터(275), 베어링 구동 모터(265), 및 분사 모터(215)는 유압 모터 또는 전기 모터 중 적어도 하나로 구성될 수 있지만, 본 실시예에서는 유압 모터를 사용하는 것으로 설명한다. 따라서, 본 실시예의 워터 블라스팅 장치(200)는 유압 제어 시스템에 의해 작동이 제어될 수 있으며, 전기 모터의 사용으로 인한 방전과 누전 등의 위험이 감소될 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100, 200: 워터 블라스팅 장치
110, 210: 분사 모듈
112, 116, 117, 118, 212: 분사 노즐
114, 214: 분사 펌프
120, 220: 이송 모듈
130: 폐수 처리 모듈
132: 폐수 집수조
134: 폐수 처리 기구
140, 142: 라이저 파이프
150, 156, 250: 이송 봉부
152, 270: 지지부
154, 252: 승강부
R: 내화물

Claims

라이저 파이프의 내부에 배치되고, 상기 라이저 파이프의 내벽면으로 고압의 물을 분사하여 상기 라이저 파이프의 내벽면에 존재하는 이물질을 제거하는 분사 모듈;
상기 분사 모듈이 일측에 배치되고, 상기 라이저 파이프의 내벽면을 따라 상기 분사 모듈을 이송시킴과 아울러 상기 분사 모듈의 분사 방향을 조절하도록 형성된 이송 모듈; 및
상기 라이저 파이프의 하부에 배치되고, 상기 분사 모듈의 작동시 상기 라이저 파이프의 하부로 흘러내리는 폐수를 모아서 처리하는 폐수 처리 모듈;을 포함하하고,
상기 이송 모듈은,
상기 라이저 파이프의 내부 중심에 배치된 일단부에 상기 분사 모듈이 구비되고, 상기 분사 모듈을 상기 라이저 파이프의 길이 방향으로 이동시키도록 형성된 제1 이송 기구;
상기 제1 이송 기구의 타단부와 연결되고, 상기 제1 이송 기구와 함께 상기 분사 모듈을 상기 라이저 파이프의 둘레 방향으로 회전시키도록 형성된 제2 이송 기구; 및
상기 제2 이송 기구와 연결되고, 상기 제1 이송 기구와 상기 제2 이송 기구를 상기 라이저 파이프의 길이 방향으로 이동시키도록 형성된 제3 이송 기구;
를 구비한 워터 블라스팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 분사 모듈은,
상기 라이저 파이프의 내벽면을 향하도록 상기 이송 모듈에 배치되는 분사 노즐; 및
상기 분사 노즐에 고압의 물을 제공하기 위하여 상기 분사 노즐과 연결된 분사 펌프;
를 구비한 워터 블라스팅 장치.
제2항에 있어서,
상기 분사 노즐은 상기 이송 모듈에 복수개가 배치되고,
상기 분사 노즐들은 상기 라이저 파이프의 내벽면 둘레를 따라 일정 각도로 서로 이격되게 배치된 워터 블라스팅 장치.
제2항에 있어서,
상기 분사 노즐은 상기 이송 모듈에 복수개가 배치되고,
상기 분사 노즐들은 상기 라이저 파이프의 길이 방향을 따라 서로 다른 위치에 배치된 워터 블라스팅 장치.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 분사 노즐들은 상기 라이저 파이프의 내면벽에 존재하는 이물질의 제거 성능을 높이기 위하여 분사 압력 또는 분사 패턴 중 적어도 하나가 각각 서로 다르게 설정된 것을 특징으로 하는 워터 블라스팅 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 이송 기구는,
상기 라이저 파이프의 길이 방향으로 길게 형성되며, 상기 라이저 파이프의 내부 중심에 일단부가 배치된 이송 봉부;
상기 라이저 파이프의 내벽면에 접촉되도록 상기 이송 봉부의 일단부에서 동일 길이로 돌출된 복수개의 지지부들; 및
상기 분사 모듈이 배치되고, 상기 이송 봉부를 따라 이동되도록 상기 이송 봉부에 구비된 승강부;
를 구비한 워터 블라스팅 장치.
제7항에 있어서,
상기 이송 봉부는, 상기 라이저 파이프의 길이 방향으로 이송될 경우 상기 라이저 파이프의 길이 방향의 형상에 따라 탄성적으로 절곡될 수 있도록 탄성 변형되는 소재 또는 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 워터 블라스팅 장치.
제7항에 있어서,
상기 지지부들은 상기 라이저 파이프의 내벽면에 탄성적으로 구름 접촉되는 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 워터 블라스팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 제3 이송 기구는,
상기 제2 이송 기구와 연결되고, 상기 라이저 파이프의 길이 방향으로 길이가 변경되는 길이 조절부; 및
상기 길이 조절부와 연결되고, 상기 길이 조절부의 길이 조절에 필요한 작용력을 제공하는 작용력 제공부;
를 구비한 워터 블라스팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 폐수 처리 모듈은,
상기 라이저 파이프의 하측으로 흘러내리는 폐수를 집수하도록 상기 라이저 파이프의 하부에 배치된 폐수 집수조; 및
상기 폐수 집수조에 집수된 폐수를 정화 처리하는 폐수 처리 기구;
를 구비한 워터 블라스팅 장치.
제11항에 있어서,
상기 폐수 처리 기구는,
상기 폐수에 함유된 이물질을 필터링하는 필터부; 및
상기 폐수에 함유된 물과 기름 성분을 분리하는 유수분리부;
를 구비한 워터 블라스팅 장치.
제11항에 있어서,
상기 폐수 처리 기구는 상기 폐수 집수조와 상기 분사 모듈에 연결되고,
상기 폐수 처리 기구에 의해 정화 처리된 물은 상기 분사 모듈로 공급되어 상기 분사 모듈에서 재사용되는 것을 특징으로 하는 워터 블라스팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 분사 모듈, 상기 이송 모듈 및 상기 폐수 처리 모듈이 서로 다른 장소의 라이저 파이프들에 선택적으로 사용될 수 있도록 상기 분사 모듈, 상기 이송 모듈 및 상기 폐수 처리 모듈이 장착되는 운송 기구를 더 포함하는 워터 블라스팅 장치.
파이프의 내부에 배치되고, 상기 파이프의 내벽면으로 고압의 물을 분사하여 상기 파이프의 내벽면에 존재하는 이물질을 제거하는 분사 모듈;
상기 분사 모듈이 배치되고, 상기 파이프의 내벽면을 따라 상기 분사 모듈과 함께 이송되도록 형성되며, 상기 분사 모듈의 분사 방향을 조절하는 이송 모듈; 및
상기 파이프의 하부에 배치되고, 상기 분사 모듈의 작동시 상기 파이프의 하부로 흘러내리는 폐수를 모아서 처리하는 폐수 처리 모듈;을 포함하고,
상기 이송 모듈은,
상기 파이프의 내부 중심에 배치되고, 상기 파이프의 길이 방향으로 상기 분사 모듈을 이동시키도록 형성된 제1 이송 기구;
상기 제1 이송 기구의 양단부에 연결되고, 상기 제1 이송 기구와 함께 상기 분사 모듈을 상기 파이프의 둘레 방향으로 회전시키도록 형성된 제2 이송 기구; 및
상기 파이프의 내벽면에 접촉되도록 상기 제1 이송 기구 또는 상기 제2 이송 기구 중 적어도 어느 하나의 양단부로부터 돌출되고, 상기 제1 이송 기구와 상기 제2 이송 기구를 상기 파이프의 길이 방향으로 이동시키도록 형성된 제3 이송 기구;
를 구비한 워터 블라스팅 장치.
제15항에 있어서,
상기 분사 모듈은,
상기 이송 모듈에 회전 가능하게 배치되고, 내부가 중공되게 형성된 노즐 지지대;
상기 파이프의 내벽면을 향하도록 상기 노즐 지지대의 일단부에 연통되게 연결된 분사 노즐;
상기 노즐 지지대의 타단부를 회전 가능하게 지지하도록 상기 노즐 지지대의 타단부에 연통되게 연결된 스위블 커넥터;
상기 스위블 커넥터와 상기 노즐 지지대를 통해서 상기 분사 노즐에 고압의 물을 제공하도록 상기 스위블 커넥터에 연통되게 연결된 분사 펌프; 및
상기 노즐 지지대와 상기 이송 모듈에 연결되고, 상기 노즐 지지대에 의해 상기 분사 노즐이 회전 또는 이동되도록 상기 노즐 지지대에 회전력 또는 이동력을 제공하는 분사 모터;
를 구비한 워터 블라스팅 장치.
삭제
제15항에 있어서,
상기 제1 이송 기구는,
상기 파이프의 길이 방향으로 길게 형성되며, 상기 파이프의 내부 중심에 배치된 이송 봉부; 및
상기 분사 모듈이 배치되고, 상기 이송 봉부를 따라 이동되도록 상기 이송 봉부에 구비된 승강부;
를 구비한 워터 블라스팅 장치.
제15항에 있어서,
상기 제2 이송 기구는,
상기 제1 이송 기구의 양단부에 연결된 제1 베어링부;
상기 제1 베어링부와 회전 가능하게 연결된 제2 베어링부; 및
상기 제1 베어링부에 회전력을 제공하도록 상기 제1 베어링부와 상기 제2 베어링부의 사이에 구비된 회전력 제공부;
를 구비한 워터 블라스팅 장치.
제19항에 있어서,
상기 회전력 제공부는,
상기 제1 베어링부 또는 상기 제2 베어링부 중 어느 하나에 구비된 베어링 구동 모터;
상기 구동 모터의 회전축에 구비된 구동 기어; 및
상기 상기 제1 베어링부 또는 상기 제2 베어링부 중 다른 하나에 구비되고, 상기 구동 기어와 동력 전달 가능하게 연결된 종동 기어;
를 구비한 워터 블라스팅 장치.
제15항에 있어서,
상기 제3 이송 기구는,
상기 제1 이송 기구 또는 상기 제2 이송 기구 중 어느 하나의 양단부에서 상기 파이프의 내벽면을 향해 돌출되고, 상기 파이프의 내벽면에 구름 접촉되는 복수개의 지지부들; 및
상기 지지부들에 구동력을 제공하도록 상기 지지부들에 각각 구비된 롤러 구동부;
를 구비한 워터 블라스팅 장치.
제21항에 있어서,
상기 지지부는, 상기 제1 이송 기구 또는 상기 제2 이송 기구 중 어느 하나의 양단부에서 상기 파이프의 내벽면을 향해 돌출된 지지 다리; 및 상기 파이프의 내벽면에 구름 접촉되도록 상기 지지 다리의 단부에 회전 가능하게 배치된 지지 롤러;를 구비하며,
상기 롤러 구동부는 상기 지지 롤러에 구동력을 제공하도록 상기 지지 다리에 배치된 워터 블라스팅 장치.