KR101412129B1 - 배관 내면 코팅장치 - Google Patents

배관 내면 코팅장치 Download PDF

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KR101412129B1
KR101412129B1 KR1020140009408A KR20140009408A KR101412129B1 KR 101412129 B1 KR101412129 B1 KR 101412129B1 KR 1020140009408 A KR1020140009408 A KR 1020140009408A KR 20140009408 A KR20140009408 A KR 20140009408A KR 101412129 B1 KR101412129 B1 KR 101412129B1
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박태원
강경무
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삼건세기(주)
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Abstract

본 발명은 가열로를 사용하지 않으면서도 대형 배관의 전 부위에 대한 균일한 가열이 이루어질 수 있도록 하고, 코팅제 분말의 도포를 통한 코팅 작업이 상기 대형 배관의 가열 작업 후 연속적으로 수행될 수 있도록 하여 균일한 코팅 성능을 얻을 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 대형 배관의 내면 코팅장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 배관의 내면을 가열하기 위한 고온의 가열공기를 생성하는 가열공기 발생부; 상기 가열공기 발생부에서 생성된 가열공기를 상기 배관 내부로 공급하기 위한 공급 유동을 안내하는 가열공기 공급관; 일단은 상기 가열공기 공급관에 회전 가능하게 연결되고, 타단은 코팅하고자 하는 배관의 일측 끝단을 파지하는 제1파지부; 상기 배관을 통과하여 배출되는 가열공기의 배출 유동을 안내하는 가열공기 배출관; 그리고, 일단은 상기 배관의 타측 끝단을 파지하고, 타단은 상기 가열공기 배출관에 회전 가능하게 연결되는 제2파지부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 배관 내면 코팅장치가 제공된다.

Description

배관 내면 코팅장치{coating device for coating an inner wall of pipe}
본 발명은 코팅장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가열로를 이용하지 않고도 대형 배관의 내면에 대한 코팅 수행이 원활히 이루어질 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 대형 배관의 내면 코팅장치에 관한 것이다.
일반적으로 발전소나 선박 혹은, 상하수도관 등에 사용되는 대형 배관은 내식성과 내화학성 및 내마모성을 갖도록 하기 위해 그의 내부 표면을 다양한 코팅제로 코팅하여 사용한다.
통상적인 배관의 내부 표면에 대한 코팅은 등록실용신안공보 제20-0401022호 및 공개특허공보 제10-2009-0039045호에 기재된 바와 같이 상기 배관 내부에 코팅장치를 진입시켜 상기 코팅장치에 의한 코팅이 이루어지도록 하는 방법이 주로 사용되고 있지만, 상기 배관의 관경 및 길이가 긴 대형 배관의 경우는 이와 같은 코팅장치에 의한 코팅 작업이 극히 어려워 실질적인 적용이 이루어지지 않고 있다.
이에 종래에는 등록특허공보 제10-0375772호에 기재된 바와 같이 상기 대형 배관을 고온으로 가열한 후 상기 대형 배관의 내부에 파우더 상태의 코팅제 분말을 제공하여 상기 대형 배관을 균일한 속도로 회전시킴으로써 그 내부 표면에 대한 코팅을 수행하는 방법(이하, “제1방법”이라 함)과, 등록특허공보 제10-0992571호 및 등록특허공보 제10-1114631호에 기재된 바와 같이 대형 배관의 내부에 코팅제 분말을 제공한 상태에서 상기 대형 배관을 균일한 속도로 회전함과 더불어 상기 대형 배관의 외표면으로 고온의 열기를 제공하여 상기 코팅제 분말이 상기 대형 배관의 내부 표면에 코팅되도록 하는 방법(이하, “제2방법”이라 함)이 주로 사용되고 있다.
그러나, 이와 같은 종래 기술 중 제1방법의 경우는 대형 배관을 고온으로 가열하는 과정이 가열로를 통해 수행됨에 따라 상기 가열로의 크기가 상기 배관의 크기에 대응하여 대형화될 수밖에 없었으며, 특히 가열로의 크기에 대한 한계에 의해 실질적으로 중소형(1300mm 이하)의 관경으로 이루어진 배관에 대하여만 그의 가열이 가능하다는 단점이 있었다.
이와 함께, 전술된 제1방법은 가열로 내에서 대형 배관을 취출하여 코팅 장치가 위치된 장소에까지 상기 대형 배관을 이동하는 도중 급격한 온도저하가 발생되며, 이로 인해 상기 대형 배관 내부의 코팅이 균일하게 이루어지지 못하였던 문제점이 있었다.
또한, 전술된 제2방법의 경우는 대형 배관의 관경에 상관없이 코팅 작업이 가능하다는 장점을 갖는 반면, 대형 배관에 대한 가열 위치가 국부적으로만 이루어지기 때문에 대형 배관의 전 부분이 균일하게 가열되지 못하고 각 부위별 온도차이가 발생됨에 따른 코팅 불량이 야기될 수 있다는 우려를 가지고 있다.
본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가열로를 사용하지 않으면서도 대형 배관의 전 부위에 대한 균일한 가열이 이루어질 수 있도록 하고, 또한 코팅제 분말의 도포를 통한 코팅 작업이 상기 대형 배관의 가열 작업 후 연속적으로 수행될 수 있도록 하여 균일한 코팅 성능을 얻을 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 대형 배관의 내면 코팅장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배관 내면 코팅장치에 따르면 배관의 내면을 가열하기 위한 고온의 가열공기를 생성하는 가열공기 발생부; 상기 가열공기 발생부에서 생성된 가열공기를 상기 배관 내부로 공급하기 위한 공급 유동을 안내하는 가열공기 공급관; 일단이 상기 가열공기 공급관에 회전 가능하게 연결되고, 타단은 코팅하고자 하는 배관의 일측 끝단을 파지하는 제1파지부; 일단이 상기 배관의 타측 끝단을 파지하는 제2파지부; 그리고, 상기 배관 및 제2파지부를 통과하여 배출되는 가열공기의 배출 유동을 안내하며, 상기 제2파지부의 타단이 회전 가능하게 연결되는 가열공기 배출관;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
여기서, 상기 각 파지부는 가열공기 공급관 혹은, 가열공기 배출관에 결합되는 외측플랜지와, 배관의 끝단을 이루는 확장플랜지에 일치되는 내측플랜지와, 상기 배관의 확장플랜지와 상기 내측플랜지를 동시에 파지하여 서로 고정도록 하는 하나 혹은, 복수의 클램프와, 상기 외측플랜지와 내측플랜지 간을 연결하는 연결관을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 클램프는 상기 내측플랜지의 둘레 부위로부터 돌출되는 돌출축과, 상기 돌출축에 회전 가능하게 설치되는 회전플레이트와, 상기 회전플레이트를 수직하게 관통하면서 나사식으로 결합되며, 회전 조작에 의해 상기 배관의 확장플랜지에 밀착되면서 가압하는 조임축을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 가열공기 공급관과 제1파지부 사이 혹은, 상기 제2파지부와 가열공기 배출관 사이 중 적어도 어느 한 부위에는 해당 파지부를 상기 배관의 축 방향으로 이동시키는 이송부가 더 구비됨을 특징으로 한다.
이와 함께, 상기 이송부는 일단은 가열공기 공급관 혹은, 가열공기 배출관으로부터 연장 가능하게 설치되고, 타단은 파지부에 결합되는 연장관과, 가열공기 공급관 혹은, 가열공기 배출관에 고정되면서 상기 연장관의 연장 방향을 따라 수평하게 설치된 가이드레일과, 상기 연장관의 타단측에 고정되며, 상기 가이드레일을 따라 이동 가능하게 설치되는 이동대차를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 연장관의 일단은 상기 가열공기 공급관 혹은, 가열공기 배출관 내로 수용되도록 형성되며, 상기 연장관의 일단 외주면과 상기 가열공기 공급관 혹은, 가열공기 배출관의 내주면 사이에는 기밀을 유지하기 위한 기밀부재가 더 구비됨을 특징으로 한다.
이와 함께, 상기 기밀부재의 외주면은 그 삽입 방향으로 갈수록 점차 직경이 축소되는 쐐기 구조로 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 가열공기 공급관의 공기 유출측 혹은, 상기 제1파지부의 내부 중 적어도 어느 한 부위에는 상기 가열공기 공급관으로부터 공급되는 가열공기가 상기 배관의 내벽면을 따라 유동되도록 하는 안내하는 유동 안내부가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 유동 안내부는 상기 제1파지부의 내벽면으로부터 돌출되면서 나선형 구조로 형성된 제1유입유동 안내돌기와, 상기 제1파지부의 중앙측 부위에 위치되면서 상기 제1파지부의 공기 유출측으로 갈수록 점차 직경이 확장되는 원뿔형 구조의 제2유입유동 안내돌기 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되며, 상기 제2파지부 내에는 공기 유출측으로 갈수록 점차 직경이 확장되도록 형성되어, 상기 배관으로부터 배출되는 가열공기가 직진성을 가지면서 상기 가열공기 배출관으로 배출되도록 하는 유출유동 안내돌기가 더 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 배관의 둘레면 혹은, 상기 배관과 각 파지부 간의 결합 부위를 받쳐주면서 상기 배관을 강제 회전시키는 하나 이상의 회전부가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.
이와 함께, 상기 회전부는 상기 배관의 둘레면 혹은, 상기 배관과 각 파지부 간의 결합 부위를 받쳐주면서 구름 회전되는 롤러와, 상기 롤러가 회전 가능하게 설치되면서 지면에 안착되는 설치프레임과, 상기 롤러의 회전을 위한 구동력을 제공하는 구동모터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 가열된 배관 내부로 코팅제 분말을 제공하는 파우더 공급부가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 파우더 공급부는 배관의 축 방향을 향해 이동 가능하게 설치되는 이동몸체와, 상기 이동몸체에 설치되며, 상단이 개방된 상태로 코팅제 분말이 수용되는 수용관체와, 상기 수용관체를 회전시켜 반전되도록 하는 회전모터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 수용관체의 내부는 배관 내부에 코팅제 분말이 고르게 분포될 수 있도록 복수로 구획된 격실 구조로 형성됨을 특징으로 한다.
이상에서와 같은 본 발명의 배관 내면 코팅장치는 가열로 내에서 배관을 가열하는 것이 아니라 통상의 작업장 내부와 같이 외부 환경에 노출된 장소에서 고온의 열기로 상기 배관의 내부를 가열하고, 계속해서 상기 가열된 배관의 내부에 코팅제 분말을 공급하여 코팅이 이루어질 수 있도록 함으로써 배관의 크기에 상관없이 원활한 내면 코팅을 이룰 수 있게 된 효과를 가진다.
더욱이, 본 발명은 이송부의 추가적 제공에 의해 제2파지부가 배관의 축 방향으로 이동 가능하게 됨으로써 배관의 길이에 상관없이 공용으로 사용할 수 있게 된 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내면 코팅장치를 설명하기 위해 나타낸 개략적인 구성도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내면 코팅장치 중 가열공기 공급관과 제1파지부 간의 결합 부위에 대한 구조를 설명하기 위해 나타낸 요부 단면도
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내면 코팅장치 중 파지부의 구조 및 그 조작 과정을 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내면 코팅장치 중 파우더 공급부의 구조 및 동작 상태를 설명하기 위해 나타낸 평면도 및 정면도
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내면 코팅장치 중 회전부를 더욱 구체적으로 설명하기 위해 나타낸 측면도
도 12 및 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관 내면 코팅장치 중 이송부의 설치 구조 및 동작 상태를 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예의 배관 내면 코팅장치 중 가열공기 공급관과 제1파지부 간의 결합 부위에 대한 구조를 설명하기 위해 나타낸 요부 단면도
이하, 본 발명의 배관 내면 코팅장치에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 14를 참조하여 설명하도록 한다.
첨부된 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내면 코팅장치를 설명하기 위해 나타낸 개략적인 구성도이다.
이러한 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내면 코팅장치는 크게 가열공기 발생부(100)와, 가열공기 공급관(200)과, 제1파지부(300)와, 제2파지부(500)를 포함하여 구성되어, 가열로 내에서 배관(10)을 가열하는 것이 아닌 일반 작업장 내에서 배관(10)의 가열 및 코팅 작업이 동시에 수행될 수 있도록 함을 특징으로 제시한다.
이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 가열공기 발생부(100)는 배관(내면을 코팅하고자 하는 배관)(10)의 내면을 가열하기 위한 고온의 가열공기를 생성하는 부위이다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기한 가열공기 발생부(100)가 연소실(110)과, 이 연소실(100) 내부의 공기를 가열하는 버너(120)를 포함하여 구성됨을 그 예로 한다.
이때, 상기 버너(120)는 가스버너로 구성하여 가스의 연소에 의한 연소열로써 상기 연소실(110) 내의 공기를 가열하도록 한다.
또한, 상기 연소실(110)의 공기 유출측에는 상기 연소실(110) 내의 가열공기를 강제 송풍하기 위한 송풍기(130)가 더 구비됨이 바람직하다.
다음으로, 상기 가열공기 공급관(200)은 상기 가열공기 발생부(100)에서 생성된 가열공기를 상기 배관(10) 내부로 공급하기 위한 공급 유동을 안내하는 관로이다.
상기 가열공기 공급관(200)의 일단은 상기 송풍기(130)와 연결되어 상기 송풍기(130)에 의해 강제 송풍되는 가열공기를 제공받도록 구성되며, 상기 가열공기 공급관(200)의 타단은 배관(10)의 일단에 인접하게 위치된다.
이때, 상기 가열공기 공급관(200)의 내벽면에는 내부 열기가 외부로 전도되어 열교환됨을 방지하도록 단열재(210)가 구비됨이 바람직하다.
다음으로, 상기 제1파지부(300)는 상기 가열공기 공급관(200)과 상기 배관(10)을 서로 연결하는 부위로써, 일단은 상기 가열공기 공급관(200)에 회전 가능하게 연결됨과 더불어 타단은 코팅하고자 하는 배관(10)의 일측 끝단을 파지하도록 구성된다.
이와 같은 제1파지부(300)는 첨부된 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 외측플랜지(310)와, 내측플랜지(320)와, 클램프(330) 및 연결관(340)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 외측플랜지(310)는 가열공기 공급관(200)에 회전 가능하게 결합되는 부위이다. 상기 가열공기 공급관(200)의 끝단은 상기 외측플랜지(310)를 관통하도록 설치되며, 상기 가열공기 공급관(200)과 외측플랜지(310) 간의 결합 부위에는 베어링(350)이 구비된다.
또한, 상기 내측플랜지(320)는 배관(10)의 일측 끝단을 이루는 확장플랜지(11)에 일치되는 부위이다. 이때 상기 내측플랜지(320)는 상기 확장플랜지(11)에 비해서는 큰 외경을 갖도록 형성된다.
또한, 상기 클램프(330)는 상기 배관(10)의 확장플랜지(11)와 상기 내측플랜지(320)를 동시에 파지하여 서로 고정되도록 하는 부위로써, 상기 내측플랜지(320)의 둘레를 따라 하나 혹은, 복수로 제공된다.
이와 같은 클램프(330)는 상기 내측플랜지(320)의 둘레 부위로부터 돌출되는 돌출축(331)과, 상기 돌출축(331)에 회전 가능하게 설치되는 회전플레이트(332)와, 상기 회전플레이트(332)를 수직하게 관통함과 더불어 나사식으로 결합되어 회전 조작에 의해 상기 배관(10)의 확장플랜지(11)에 밀착되면서 가압하는 조임축(333)을 포함하여 구성된다. 즉, 상기 클램프(330)는 그의 조작이 최대한 간편하면서도 신속히 이루어질 수 있도록 구성됨에 따라 배관(10)의 가열 후 해당 배관(10)이 코팅제의 코팅을 위한 온도보다 더욱 낮은 온도(280℃ 이하)로 냉각되기 전에 빠른 분해 및 결합이 이루어질 수 있도록 한 것이다.
또한, 상기 연결관(340)은 상기 외측플랜지(310)와 내측플랜지(320) 간을 연결하는 관로이며, 특히 상기 가열공기 공급관(200)과 상기 배관(10)과의 직경 차이만큼 점차 확관 혹은, 축관되는 구조로 형성된다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 제1파지부(300)의 연결관(340) 내부에 유동 안내부(360)가 더 포함되어 구성됨을 제시한다.
상기 유동 안내부(360)는 상기 가열공기 공급관(200)으로부터 제1파지부(300) 내로 공급된 가열공기가 상기 배관(10)의 내벽면을 따라 유동되도록 안내하는 구성으로써, 이러한 유동 안내부(360)에 의해 상기 배관(10)의 내벽면에 대한 가열이 더욱 원활히 이루어질 수 있도록 한 것이다.
이와 같은 유동 안내부(360)는 첨부된 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1파지부(300)를 이루는 연결관(340)의 내벽면으로부터 돌출 형성되는 나선형의 제1유입유동 안내돌기(361)와, 상기 제1파지부(300)의 중앙측 부위에 위치되면서 상기 제1파지부(300)의 공기 유출측으로 갈수록 점차 직경이 확장되는 원뿔형 구조의 제2유입유동 안내돌기(362)를 포함하여 구성된다.
즉, 상기 제1유입유동 안내돌기(361) 및 제2유입유동 안내돌기(362)에 의해 상기 제1파지부(300) 내를 통과하는 공기가 배관(10)의 내벽면을 향해 유동될 수 있도록 하여, 가열공기에 의한 배관(10)의 가열 효율이 더욱 향상될 수 있도록 한 것이다.
다음으로, 상기 가열공기 배출관(400)은 상기 배관(10)을 통과하여 배출되는 가열공기의 배출 유동을 안내하는 관로로써, 그의 공기 유입측은 상기 배관(10)의 공기 유출측에 인접하게 위치되도록 배치된다.
특히, 상기 가열공기 배출관(400)의 공기 유출측은 가열공기 발생부(100)를 이루는 연소실(110)과 연통되도록 연결함으로써 가열공기 발생부(100)의 연소열 발생을 위한 연료 소모가 절감될 수 있도록 함이 바람직하다.
다음으로, 상기 제2파지부(500)는 상기 가열공기 배출관(400)과 상기 배관(10)을 서로 연결하는 부위로써, 일단은 상기 가열공기 배출관(400)에 회전 가능하게 연결됨과 더불어 타단은 코팅하고자 하는 배관(10)의 타측 끝단을 파지하도록 구성된다.
이와 같은 제2파지부(500)는 전술된 제1파지부(300)와 동일한 구조의 외측플랜지(510)와, 내측플랜지(520)와, 클램프(530) 및 연결관(540)을 포함하여 구성되며, 이는 첨부된 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같다.
이때, 상기 외측플랜지(510)는 가열공기 배출관(400)에 연결되고, 상기 외측플랜지(510)와 가열공기 배출관(400)의 연결 부위에는 베어링(550)이 구비됨으로써 상기 제2파지부(500)가 상기 가열공기 배출관(400)에 회전 가능하게 설치된 상태를 이룰 수 있게 된다.
여기서, 상기 내측플랜지(520)와 클램프(530) 및 연결관(540)의 구조는 전술된 제1파지부(300)에서 설명된 바와 동일하며, 이로 인해 재차적인 설명은 생략하도록 한다.
또한, 상기 제2파지부(500)를 이루는 연결관(540)의 내에는 상기 배관(10)으로부터 배출되는 가열공기가 직진성을 가지면서 상기 가열공기 배출관(400)으로 배출되도록 안내하는 유출유동 안내돌기(560)가 더 구비된다. 상기한 유출유동 안내돌기(560)는 공기 유출측으로 갈수록 점차 직경이 확장되도록 형성된다. 즉, 상기한 유출유동 안내돌기(560)의 추가적 구성에 의해 상기 가열공기 배출관(400)으로 배출되는 공기에 직진성이 부여될 수 있도록 함으로써 상기 공기의 원활한 배출이 이루어질 수 있도록 한 것이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 첨부된 도 1과 도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이 가열공기 공급관(200)의 어느 한 부위를 서로 분할하여 수평 회전 가능하게 형성하고, 이러한 가열공기 공급관(200)의 회전에 의해 배관(10)이 향하게 되는 방향측에는 상기 배관(10) 내부로 코팅제 분말(예컨대, 세라믹이나 실리콘 혹은, PE 등의 분말)을 제공하기 위한 파우더 공급부(600)가 더 포함되어 구성됨을 추가로 제시한다.
즉, 해당 배관(10)에 대한 가열 작업이 완료될 경우 상기 가열공기 공급관(200)의 분할 부위(이하, “분할부”라 함)(230)를 회전시켜 상기 배관(10)이 상기 파우더 공급부(600)의 작업 영역에 위치되도록 함으로써 배관(10)의 가열 및 코팅이 연속적으로 수행될 수 있도록 한 것이다.
물론, 도시되지는 않았지만 상기 가열공기 공급관(200)이 아닌 가열공기 배출관(400)을 분할하여 수평 회전 가능하게 형성할 수도 있다.
여기서, 상기 파우더 공급부(600)는 배관(10)의 축 방향을 향해 이동 가능하게 설치되는 이동몸체(610)와, 상기 이동몸체(610)에 설치되면서 상단이 개방된 상태로 코팅제 분말이 수용되는 수용관체(620)와, 상기 수용관체(620)를 회전시켜 반전되도록 하는 회전모터(630)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 수용관체(620)는 반원형의 관체를 이루도록 형성됨이 바람직하고, 상기 수용관체(620)의 내부는 복수로 구획된 격실 구조로 형성하여, 코팅제 분말이 상기 수용관체(620)의 전 부위에 고르게 담길 수 있도록 함으로써 배관(10)의 내면에 대한 고른 코팅이 가능하도록 한다.
또 한편, 본 발명의 일 실시예에서는 배관(10) 혹은, 각 파지부(300,500) 중 적어도 어느 한 부위를 강제적으로 회전시키는 회전부(700)가 더 포함되어 구성됨을 추가로 제시한다.
상기한 회전부(700)는 배관(10)의 내면에 대한 가열 작업이나 상기 배관(10)의 내면에 대한 코팅의 수행시 상기 배관(10)이 강제적으로 회전될 수 있도록 함으로써 상기 배관(10)의 내면 전 부위의 균일한 가열 및 균일한 코팅이 이루어질 수 있도록 한 것이다.
이와 같은 회전부(700)는 첨부된 도 1과 도 2 및 도 11에 도시된 바와 같이 상기 배관(10)의 일단과 제1파지부(300) 간의 결합 부위 및 상기 배관(10)의 타단과 제2파지부(500) 간의 결합 부위를 각각 받쳐주도록 복수로 제공된다.
여기서, 상기 회전부(700)는 상기 배관(10)의 둘레면 혹은, 상기 배관(10)과 각 파지부(300,500) 간의 결합 부위를 받쳐주면서 구름 회전되는 롤러(710)와, 상기 롤러(710)가 회전 가능하게 설치되면서 지면에 안착되는 설치프레임(720)과, 상기 롤러(710)의 회전을 위한 구동력을 제공하는 구동모터(730)를 포함하여 구성된다. 이때 상기 롤러(710)와 구동모터(730)는 체인(740)과 같은 동력 전달부재를 통해 서로 간의 동력 전달이 가능하게 구성된다.
도시되지는 않았지만 상기 회전부(700)는 상기 배관(10)의 둘레면을 받쳐주면서 상기 배관(10)을 회전시키도록 배치할 수도 있다. 하지만, 상기 배관(10)은 고온으로 가열된 상태임을 고려할 때 외부 하중에 의한 변형이 우려될 수 있기 때문에 배관(10)과 각 파지부(300,500) 간의 연결 부위를 받쳐주면서 구동될 수 있도록 함이 가장 바람직하다. 물론, 상기 회전부(700)를 제1파지부(300)와 가열공기 공급관(200) 간의 연결 부위 및 제2파지부(500)와 가열공기 배출관(400) 간의 연결 부위를 각각 받쳐주도록 구성할 수도 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내면 코팅장치를 이용한 배관(10) 내면의 코팅 과정에 대하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
우선, 내면을 코팅하고자 하는 배관(10)이 제공되지 않은 최초의 상태에서는 각 파지부(300,500)의 클램프(330,530)를 이루는 조임축(333,533)이 내측플랜지(320,520)의 외부에 위치된 상태로 유지된다.
이러한 최초의 상태에서, 내면을 코팅하고자 하는 배관(10)의 양 끝단에 형성된 확장플랜지(11)을 제1파지부(300)의 내측플랜지(320) 및 제2파지부(500)의 내측플랜지(520)에 각각 밀착시킨다.
이의 상태에서, 각 파지부(300,500)를 이루는 클램프(330,530)를 조작하여 상기 배관(10)의 확장플랜지(11)와 각 파지부(300,500)의 내측플랜지(320,520) 간을 서로 고정한다. 즉, 돌출축(331,531)으로부터 회전플레이트(332,532)를 회전시켜 조임축(333,533)이 상기 배관(10)의 확장플랜지(11)에 대향되도록 한 후 상기 조임축(333,533)을 조작하여 상기 확장플랜지(11)를 가압하면서 파지하도록 하는 것이다.
그리고, 상기 과정에 의해 배관(10)의 장착이 완료되면 가열공기 발생부(100)를 이루는 버너(120)를 동작시켜 연소실(110) 내부에 존재하는 공기를 고온으로 가열한다.
이와 함께, 상기 연소실(110)의 공기 유출측에 구비된 송풍기(130)를 구동시켜 상기 연소실(110) 내에서 가열된 공기가 가열공기 공급관(200)으로 제공되도록 한다.
이로 인해, 상기 가열공기는 상기 가열공기 공급관(200)을 따라 유동되면서 제1파지부(300)의 연결관(340)을 통과하여 배관(10) 내부로 제공되며, 이의 과정에서 상기 가열공기는 상기 배관(10) 내부를 가열하게 된다.
특히, 상기 가열공기 공급관(200)을 통해 상기 연결관(340) 및 배관(10) 내부로 가열공기가 유입되는 도중 상기 가열공기는 상기 연결관(340) 내부에 형성된 유동 안내부(360)를 이루는 나선형의 제1유입유동 안내돌기(361) 및 원뿔형의 제2유입유동 안내돌기(362)에 의해 해당 연결관(340) 내벽면을 타고 선회되면서 배관(10)의 내벽면을 향해 유동될 수 있게 되며, 이로 인해 가열공기에 의한 배관(10) 내면의 가열이 더욱 원활히 이루어진다.
그리고, 상기와 같이 배관(10) 내부를 가열한 공기는 제2파지부(500)의 연결관(540)을 통과하여 가열공기 배출관(400)으로 배출되며, 계속해서 상기 가열공기 배출관(400)의 안내를 받아 연소실(120) 내로 제공된다.
특히, 상기 배관(10)을 통과하여 상기 제2파지부(500)의 연결관(540) 내를 통과하는 공기는 상기 연결관(540) 내에 구비된 유출유동 안내돌기(560)에 의해 그의 배출 유동을 안내받게 된다. 즉, 상기 가열공기 배출관(400)으로 배출되는 공기는 연결관(540)의 축관 형상과 유출유동 안내돌기(560)의 확관 형상에 의해 실질적인 배출시에는 직진성을 갖게 됨으로써 상기 가열공기 배출관(400)을 통한 공기의 원활한 배출이 이루어질 수 있게 되는 것이다.
또한, 전술된 각 과정이 진행되는 도중에는 회전부(700)를 이루는 구동모터(730)의 동작 제어가 이루어지면서 롤러(710)를 강제 회전시키게 되고, 이러한 롤러(710)의 회전에 의해 상기 롤러(710)에 얹혀있던 배관(10)과 각 파지부(300,500) 간의 결합 부위가 강제 회전되면서 상기 배관(10)을 회전시키게 된다.
따라서, 전술된 각 과정의 반복에 의해 상기 배관(10)의 온도는 코팅에 적정한 온도에 이르기까지 상승할 수 있게 된다.
그리고, 상기 배관(10)의 온도가 설정된 온도에 이르게 되면 가열공기 발생부(100)의 동작 중단이 이루어짐으로써 가열공기 공급관(200)을 통한 가열공기의 공급이 중단된다.
이의 상태에서, 제2파지부(500)를 이루는 클램프(530)를 조작하여 신속하게 상기 배관(10)과 제2파지부(500) 간의 결합을 해제한 후 상기 가열공기 공급관(200)의 분할부(230)를 수평 회전시켜 상기 배관(10)이 파우더 공급부(600)의 수용관체(620)가 향하는 방향측에 위치되도록 한다. 이는, 첨부된 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같다.
특히, 상기한 배관(10)의 위치 이동시에는 회전부(700)도 함께 이동되도록 함이 바람직하다.
물론, 상기 배관(10)과 제1파지부(300) 및 상기 배관(10)과 제2파지부(500) 간을 결합하는 모든 클램프(330,530)를 신속히 분리한 후 상기 배관(10)을 상기 파우더 공급부(600)가 준비된 장소로 이동하여 코팅 작업이 이루어지도록 할 수도 있다.
그리고, 상기 배관(10)이 상기 파우더 공급부(600)의 수용관체(620)가 위치된 부위에 놓이게 되면 상기 파우더 공급부(600)의 이동몸체(610)를 이동시켜 상기 수용관체(620)가 상기 수평하게 배치된 배관(10) 내로 삽입되도록 한다.
이때, 상기 수용관체(620) 내에는 코팅제 분말이 한 위치에만 집중되지 않고 균일하게 투입될 수 있도록 각 격실 내에 각각 고르게 분산되어 저장된 상태이다.
그리고, 상기 수용관체(620)가 상기 배관(10) 내로 완전히 삽입되면 회전모터(630)의 동작을 제어하여 상기 수용관체(620)가 회전되면서 반전되도록 함으로써 상기 수용관체(620) 내에 저장된 코팅제 분말을 상기 배관(10) 내부에 균일하게 공급한다. 이는 첨부된 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같다. 이후 상기 수용관체(620)는 후퇴 이동시켜 제거한다.
특히, 이러한 과정 중에는 상기 회전부(700)의 동작 제어를 통해 상기 배관(10)이 지속적으로 회전되도록 함으로써 상기 배관(10) 내로 공급된 코팅제 분말이 상기 배관(10)의 내면 전 부위에 고르게 공급될 수 있도록 한다.
따라서, 상기 코팅제 분말은 상기 배관(10)의 내면으로부터 발산되는 고온의 열기에 의해 용융점 이상으로 가열되면서 녹게 되고, 이와 동시에 상기 배관(10)의 회전에 의해 상기 용융된 상태의 코팅제는 상기 배관(10)의 내주면을 따라 흐르면서 균일하게 코팅된다.
한편, 첨부된 도 12 및 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관 내면 코팅장치를 나타내고 있다.
이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관 내면 코팅장치는 전술된 일 실시예에 따른 배관 내면 코팅장치에 이송부(800)가 더 포함되어 구성된 것임을 제시한다.
즉, 전술된 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내면 코팅장치는 길이가 서로 다른 복수 종류에 대한 배관(10)의 내면 코팅 작업에는 부적합하다는 우려가 있다는 것을 고려하여 본 발명의 다른 실시예에서는 제2파지부(500)와 가열공기 배출관(400) 사이에 상기 이송부(800)를 더 구비하여 상기 제2파지부(500)의 위치 변경이 가능하도록 함으로써 배관(10)의 길이에 상관없이 공용으로 사용할 수 있도록 한 것이다.
이를 위해, 상기 이송부(800)는 연장관(810)과, 가이드레일(820)과, 이동대차(830)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 연장관(810)은 일단이 가열공기 배출관(400) 내로 인입 혹은, 인출 가능하게 설치됨과 더불어 타단은 제2파지부(500)의 외측플랜지(510)에 결합된다. 이러한 연장관(810)의 구조는 단순히 제2파지부(500) 만을 이동시키는 구조가 아니라 상기 제2파지부(500)의 이동이 이루어지더라도 상기 제2파지부(500)와 가열공기 배출관(400) 간의 공기 유동은 정확히 이루어질 수 있도록 하여 배관(10)을 가열하여 배출되는 공기가 외부로 노출됨이 방지될 수 있도록 한 구조이다.
또한, 상기 가이드레일(820)은 상기 가열공기 배출관(400)의 끝단에 고정되면서 상기 연장관(810)의 연장 방향을 따라 수평하게 설치되며, 상기 이동대차(830)는 상기 연장관(810)의 타단측에 고정되면서 상기 가이드레일(820)을 따라 이동 가능하게 설치된다.
이때, 상기 이동대차(830)는 전원 제공에 의해 자동으로 이동되도록 구성함이 바람직하나 수동 조작에 의해 상기 가이드레일(820)을 따라 이동되도록 구성할 수도 있다.
특히, 상기 연장관(810)의 일단 외주면과 상기 가열공기 배출관(400)의 내주면 사이에는 기밀을 유지하기 위한 기밀부재(840)가 구비된다. 이때 상기 기밀부재(840)는 그의 외주면이 삽입 방향으로 갈수록 점차 직경이 축소되는 쐐기 구조로 형성되도록 하여 기밀성의 향상을 이룰 수 있도록 함이 바람직하다.
물론, 전술된 이송부(800)는 상기 제2파지부(500)와 가열공기 배출관(400) 사이에만 구비되는 것으로 한정되지 않는다.
즉, 상기 이송부(800)는 가열공기 공급관(200)과 제1파지부(300) 사이에만 구비할 수도 있고, 가열공기 공급관(200)과 제1파지부(300) 사이 및 가열공기 배출관(400)과 제2파지부(500) 사이에 모두 구비할 수도 있다.
또 한편, 본 발명의 배관 내면 코팅장치는 가열공기 공급관(200)이 배관(10)의 어느 한 측으로만 가열공기를 공급하도록 안내하는 구성으로만 한정되지 않는다.
즉, 도시되지는 않았지만 상기 가열공기 공급관(200)을 상기 배관(10)의 양측 모두에 연결하여 상기 배관(10)의 양측 모두를 통해 가열공기가 공급되도록 구성할 수도 있는 것이다. 이의 경우 가열공기 배출관(400)은 상기 가열공기 공급관(200)의 공기 유출측으로부터 분지되는 구성을 이루도록 함이 바람직하다.
뿐만 아니라, 본 발명의 배관 내면 코팅장치는 가열공기가 배관(10)의 내벽면을 따라 유동되도록 안내하는 구조(예컨대, 유동 안내부)가 제1파지부(300)에만 형성되어야 하는 것으로 한정되지 않는다.
즉, 첨부된 도 14에 도시된 바와 같이 가열공기 공급관(200)의 유체 유출측에 나선형 혹은, 경사형 구조의 안내돌기(220)를 더 형성함으로써 상기 가열공기가 상기 배관(10)의 내벽면으로 더욱 원활히 유동되도록 구성할 수도 있는 것이다.
물론, 도시되지는 않았지만 상기 안내돌기(220)만 제공되도록 구성할 수도 있다.
이렇듯, 본 발명의 배관 내면 코팅장치는 전술된 각 실시예를 통해 설명된 바와 같은 구조로만 실시될 수 있는 것이 아닌 다양한 구조로의 실시가 가능하다.
결국, 본 발명의 배관 내면 코팅장치는 가열로 내에서 배관(10)을 가열하는 것이 아니라 통상의 작업장 내부와 같이 외부 환경에 노출된 장소에서 고온의 열기로 상기 배관(10)의 내부를 가열하고, 계속해서 상기 가열된 배관(10)의 내부에 코팅제 분말을 공급하여 코팅이 이루어질 수 있도록 함으로써 배관(10)의 크기에 상관없이 원활한 내면 코팅을 이룰 수 있게 된다.
특히, 이송부(800)의 추가적 제공에 의해 제2파지부(500)가 배관(10)의 축 방향으로 이동 가능하게 됨으로써 배관(10)의 길이에 상관없이 공용으로 사용할 수 있게 된다.
10. 배관 11. 확장플랜지
100. 가열공기 발생부 110. 연소실
120. 버너 130. 송풍기
200. 가열공기 공급관 210. 단열재
220. 안내돌기 230. 분할부
300,500. 제1파지부,제2파지부 310,510. 외측플랜지
320,520. 내측플랜지 330,530. 클램프
331,531. 돌출축 332,532. 회전플레이트
333,533. 조임축 340,540. 연결관
350,550. 베어링 360. 유동 안내부
361. 제1유입유동 안내돌기 362. 제2유입유동 안내돌기
400. 가열공기 배출관 560. 유출유동 안내돌기
600. 파우더 공급부 610. 이동몸체
620. 수용관체 630. 회전모터
700. 회전부 710. 롤러
720. 설치프레임 730. 구동모터
740. 체인 800. 이송부
810. 연장관 820. 가이드레일
830. 이동대차 840. 기밀부재

Claims (14)

  1. 고온의 가열공기를 생성하는 가열공기 발생부;
    상기 가열공기 발생부에서 생성된 가열공기의 공급 유동을 안내하는 가열공기 공급관;
    일단이 상기 가열공기 공급관에 회전 가능하게 연결되고, 타단은 내면 코팅을 위한 배관의 일측 끝단을 외부 환경으로부터 폐쇄하면서 분리 가능하게 결합되는 제1파지부;
    일단이 상기 배관의 타측 끝단을 외부 환경으로부터 폐쇄하면서 분리 가능하게 결합되는 제2파지부;
    상기 배관 및 제2파지부를 통과하여 배출되는 가열공기의 배출 유동을 안내하며, 상기 제2파지부의 타단이 회전 가능하게 연결되는 가열공기 배출관;
    상기 배관의 둘레면 혹은, 상기 배관과 각 파지부 간의 결합 부위를 받쳐주면서 상기 배관을 강제 회전시키는 하나 이상의 회전부; 그리고,
    각 파지부 중 어느 한 파지부로부터 배관의 어느 일단이 분리된 상태에서 상기 배관 내부로 파우더 상태의 코팅제 분말을 공급하는 파우더 공급부;를 포함하여 구성되어,
    각 파지부에 의해 외부 환경으로부터 폐쇄된 배관의 내부로 가열공기를 공급하여 상기 배관의 내면이 가열되도록 한 다음 상기 배관 내부에 코팅제 분말을 공급하여 재차적인 가열공기의 제공 및 상기 배관의 회전을 수행하여 상기 배관 내면에 대한 코팅이 이루어질 수 있도록 한 것임을 특징으로 하는 배관 내면 코팅장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 파지부는
    가열공기 공급관 혹은, 가열공기 배출관에 결합되는 외측플랜지와,
    배관의 끝단을 이루는 확장플랜지에 일치되는 내측플랜지와,
    상기 배관의 확장플랜지와 상기 내측플랜지를 동시에 파지하여 서로 고정도록 하는 하나 혹은, 복수의 클램프와,
    상기 외측플랜지와 내측플랜지 간을 연결하는 연결관을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 배관 내면 코팅장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 클램프는
    상기 내측플랜지의 둘레 부위로부터 돌출되는 돌출축과,
    상기 돌출축에 회전 가능하게 설치되는 회전플레이트와,
    상기 회전플레이트를 수직하게 관통하면서 나사식으로 결합되며, 회전 조작에 의해 상기 배관의 확장플랜지에 밀착되면서 가압하는 조임축을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 배관 내면 코팅장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열공기 공급관과 제1파지부 사이 혹은, 상기 제2파지부와 가열공기 배출관 사이 중 적어도 어느 한 부위에는 해당 파지부를 상기 배관의 축 방향으로 이동시키는 이송부가 더 구비됨을 특징으로 하는 배관 내면 코팅장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 이송부는
    일단은 가열공기 공급관 혹은, 가열공기 배출관으로부터 연장 가능하게 설치되고, 타단은 파지부에 결합되는 연장관과,
    가열공기 공급관 혹은, 가열공기 배출관에 고정되면서 상기 연장관의 연장 방향을 따라 수평하게 설치된 가이드레일과,
    상기 연장관의 타단측에 고정되며, 상기 가이드레일을 따라 이동 가능하게 설치되는 이동대차를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 배관 내면 코팅장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 연장관의 일단은 상기 가열공기 공급관 혹은, 가열공기 배출관 내로 수용되도록 형성되며,
    상기 연장관의 일단 외주면과 상기 가열공기 공급관 혹은, 가열공기 배출관의 내주면 사이에는 기밀을 유지하기 위한 기밀부재가 더 구비됨을 특징으로 하는 배관 내면 코팅장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기밀부재의 외주면은 그 삽입 방향으로 갈수록 점차 직경이 축소되는 쐐기 구조로 형성됨을 특징으로 하는 배관 내면 코팅장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열공기 공급관의 공기 유출측 혹은, 상기 제1파지부의 내부 중 적어도 어느 한 부위에는
    상기 가열공기 공급관으로부터 공급되는 가열공기가 상기 배관의 내벽면을 따라 유동되도록 하는 안내하는 유동 안내부가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 배관 내면 코팅장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 유동 안내부는
    상기 제1파지부의 내벽면으로부터 돌출되면서 나선형 구조로 형성된 제1유입유동 안내돌기와, 상기 제1파지부의 중앙측 부위에 위치되면서 상기 제1파지부의 공기 유출측으로 갈수록 점차 직경이 확장되는 원뿔형 구조의 제2유입유동 안내돌기 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되며,
    상기 제2파지부 내에는 공기 유출측으로 갈수록 점차 직경이 확장되도록 형성되어, 상기 배관으로부터 배출되는 가열공기가 직진성을 가지면서 상기 가열공기 배출관으로 배출되도록 하는 유출유동 안내돌기가 더 구비됨을 특징으로 하는 배관 내면 코팅장치.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전부는
    상기 배관의 둘레면 혹은, 상기 배관과 각 파지부 간의 결합 부위를 받쳐주면서 구름 회전되는 롤러와,
    상기 롤러가 회전 가능하게 설치되면서 지면에 안착되는 설치프레임과,
    상기 롤러의 회전을 위한 구동력을 제공하는 구동모터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 배관 내면 코팅장치.
  12. 삭제
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 파우더 공급부는
    배관의 축 방향을 향해 이동 가능하게 설치되는 이동몸체와,
    상기 이동몸체에 설치되며, 상단이 개방된 상태로 코팅제 분말이 수용되는 수용관체와,
    상기 수용관체를 회전시켜 반전되도록 하는 회전모터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 배관 내면 코팅장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 수용관체의 내부는 배관 내부에 코팅제 분말이 고르게 분포될 수 있도록 복수로 구획된 격실 구조로 형성됨을 특징으로 하는 배관 내면 코팅장치.
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