KR101450365B1 - 상향 블라스팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일 저장 탱크 천장의 오염물질 제거를 위해 사용되는 블라스팅 장치에 관한 것으로서, 그릿을 상향 토출하는 블라스팅헤드부와 상기 블라스팅헤드부의 일측에 결합되어 분진을 수집하는 집진유닛 및 상기 블라스팅헤드부를 회동 가능하게 지지하는 지지프레임을 구비하고, 상기 블라스팅헤드부를 승강시킴과 동시에 전,후 방향으로 주행 가능하도록 구성함으로써, 복잡한 오일 저장 탱크 내를 주행하면서 블라스팅 작업이 가능하여 작업 효율을 현저히 향상시킬 수 있고, 또한 블라스팅헤드부와 집진유닛을 모듈화하여 링크 연결로 탑재시킴으로써, 탱크 내의 바닥면 단차에도 효과적으로 대응하며 블라스팅 작업을 수행할 수 있는 상향 블라스팅 장치에 관한 것이다.

Description

상향 블라스팅 장치{Upward blasting apparatus}

본 발명은 오일 저장 탱크 천장의 오염물질 제거를 위해 사용되는 블라스팅 장치에 관한 것으로서, 그릿을 상향 토출하는 블라스팅헤드부와 집진유닛을 모듈화하여 이동 가능한 베이스플레이트에 탑재시킴으로써, 전,후 방향으로 주행하면서 블라스팅 작업이 가능할 뿐 아니라, 탱크 내 바닥면의 단차에도 효과적으로 대응하면서 작업 수행이 가능하여 작업 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 상향 블라스팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로 오일 저장을 위해 건설되는 오일 저장 탱크는 직경과 높이가 각각 수십 미터에 이르는 대형 구조물로서, 설치 작업이 완료되면 기밀 시험을 거치게 되고, 또한 기밀 시험 완료 후 방청성 확보를 위해 내,외벽 도장 작업이 수행되어 진다.

이때 도장시 도막과 표면의 부착력 확보를 위하여 도장 표면의 오염물질 제거를 위한 블라스팅(blasting) 작업이 선행되어 지고 있다.

통상적으로 대형 저장 탱크의 내면은 약 1.8미터 높이에 지지바들이 설치되어 있어 협소한 공간을 형성하게 됨으로써, 기존의 대형 블라스팅 장비를 투입하여 작업하기가 곤란하기 때문에 주로 작업자가 블라스팅 호스 등을 이용하여 수동으로 블라스팅 작업을 실시하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 오일 저장 탱크 내부의 천장 블라스팅 작업은 다음과 같은 문제점들이 있었다.

첫째, 다수의 지지바들이 복잡하게 설치되어 있는 오일 저장 탱크 내부 구조의 특성상 작업자의 상향 자세에 따른 작업 부하가 큰 것은 물론 한번에 작업할 수 있는 면적이 작아 작업시간이 연장됨으로써, 작업효율이 현저히 저하되는 문제점이 있었고, 둘째, 기존의 대형 블라스팅 장비를 일정한 크기의 맨홀(출입구)을 통해 오일 저장 탱크에 투입하거나 철수시켜야 하기 때문에 작업이 용이하지 않았으며, 셋째, 탱크 내의 바닥면의 단차에 따른 높이 변화에 효과적으로 대응할 수 없어 작업 공수 증대는 물론 블라스팅 작업의 신뢰성이 확보되지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 첫째, 주행하면서 블라스팅 작업이 이루어질 수 있게 하여 작업성이 향상될 수 있게 하고, 둘째, 블라스팅 장치를 콤팩트하게 구성하여 투입 및 철수가 용하도록 하며, 셋째, 블라스팅헤드부와 집진유닛을 모듈화하여 회동 가능하게 탑재시킴과 동시에 승강 가능하도록 하여 탱크 내의 바닥면 단차에 따른 블라스팅 헤드 접착 확보 및 천장 구조의 높이 변화에 효과적으로 대응할 수 있는 상향 블라스팅 장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 그릿을 일정 영역으로 상향 토출하는 블라스팅헤드부와, 상기 블라스팅헤드부의 일측에 결합되어 분진을 수집하는 집진유닛과, 상기 블라스팅헤드부를 회동 가능하게 지지하는 지지프레임과, 상기 지지프레임이 설치되며 전,후 방향으로 주행 가능하도록 구비되는 베이스플레이트, 및 상기 베이스플레이트에 고정 설치되는 제어유닛을 포함하여 구성된다.

또한 상기 지지프레임은 상기 블라스팅헤드부가 회동 가능하도록 상단이 블라스팅헤드부의 양측부에 링크 연결된다.

또 상기 지지프레임에는 축 방향 탄성 지지가 가능하도록 탄성지지수단을 구비하되, 상기 탄성지지수단은 압축스프링이 내설된 탄성지지축을 기립 설치하여 상기 지지프레임이 탄성 지지되도록 할 수 있다.

한편 베이스플레이트에는 상기 지지프레임을 승강시킬 수 있게 상기 지지프레임을 지지하는 리프트를 설치하되, 상기 리프트는 상단에 상기 지지프레임을 지지하는 지지판이 설치되고, 하단은 상기 베이스플레이트에 결합되는 시저스리프트가 사용될 수 있다.

또한 상기 블라스팅헤드부에는 주행 방향의 저항이 최소화되도록 전,후단부에 회전롤러가 설치되는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 한번에 작업할 수 있는 블라스팅 영역이 넓고 또한 주행하면서 블라스팅 작업 수행이 가능하여 작업 효율이 현저히 향상되는 효과가 있을 뿐 아니라, 탱크 내의 복잡한 구조에 효과적으로 대응하면서 블라스팅 작업 수행이 가능하여 작업자의 작업부담 경감은 물론 작업 공수 감소에 따른 작업 시간 단축 및 블라스팅 작업의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 상향 블라스팅 장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 상향 블라스팅 장치에 장착된 임펠러유닛의 작동 상태도,
도 3은 본 발명에 장착된 임펠러유닛의 그릿 토출 상태도,
도 4는 본 발명의 상향 블라스팅 장치의 작동 상태도이다.

이하 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 상향 블라스팅 장치의 구성도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명에 장착된 임펠러유닛의 작동 상태도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 상향 블라스팅 장치는 블라스팅헤드부(60), 집진유닛(70), 지지프레임(80), 베이스플레이트(150), 및 제어유닛(100)으로 구성된다.

블라스팅헤드부(60)는 그릿(200)을 일정 영역으로 상향 토출시켜 블라스팅 작업을 수행하는 것으로서, 메인하우징(10)과 임펠러유닛(50)으로 구성된다.

메인하우징(10)은 내부가 비어 있고 상부가 개방된 일정 깊이를 가지는 용기 형상으로 구비되는 것으로서, 하기에서 설명하는 임펠러유닛(50)으로부터 토출된 그릿(200)이 외부로 이탈되지 않고 회수될 수 있게 하는 것이다.

따라서 메인하우징(10)은 그릿(200)의 회수가 용이하도록 하측부가 상대적으로 좁게 형성된 용기 형상으로 구비된다.

그러나 메인하우징(10)은 도시된 바와 같은 형상으로 한정되는 것은 아니며, 블라스팅 조건이나 작업 특성에 따라 다양한 크기와 형상으로 구비될 수 있을 것이다.

한편 메인하우징(10)의 하부에는 블라스팅 작업이 완료된 후 메인하우징(10)에 채워지는 그릿(200)을 외부로 배출하는 그릿배출구(도시하지 않음)가 형성되며, 이때 그릿배출구는 별도로 구비되는 호퍼(hopper)(도시하지 않음)와 연결될 수 있을 것이다.

여기서 그릿(200)은 일반적으로 0.7mm ~ 1mm 직경의 스틸 볼(steel ball)이 사용될 수 있을 것이다.

따라서 호퍼는 메인하우징(10)의 그릿배출구를 통해 그릿(200)을 회수한 후, 회수된 그릿(200)을 다시 임펠러유닛(50)에 공급하여 재사용되도록 하는 것이다.

한편 메인하우징(10)의 전,후단부에는 회전롤러(12)가 각각 설치된다.

메인하우징(10)은 그릿(200)의 외부 이탈이 방지되도록 상단면이 오일 저장 탱크의 천장(300)(도4에 도시함)과 접촉된 상태를 유지하기 때문에, 회전롤러(12)는 주행 저항이 감소될 수 있도록 메인하우징(10)과 탱크의 천장(300)과의 마찰 저항을 구름 저항으로 변환시켜 블라스팅 작업이 원활하게 수행될 수 있게 하는 것이다.

즉 본 발명의 상향 블라스팅 장치는 주행하면서 블라스팅 작업을 수행하기 때문에 블라스팅헤드부(60)의 메인하우징(10)과 탱크의 천장(300)과의 마찰 저항으로 인해 주행 저항을 받게 된다.

따라서 회전롤러(12)는 외주가 탱크의 천장(300)에 밀착되어 회전됨으로써, 주행 저항을 최소화시키는 것이다.

한편 메인하우징(10)의 우측 하부에는 그릿유입구(17)가 관통 형성된다.

그릿유입구(17)는 임펠러유닛(50)으로부터 토출되는 그릿(200)이 메인하우징(10)으로 유입되어 상향 토출되도록 하는 것으로서, 일정 크기로 상측 방향을 향하도록 관통 형성된다.

한편 임펠러유닛(50)은 그릿(200)을 상향 토출시키는 역할을 하는 것으로서, 구동모터(20)와 임펠러(40) 및 임펠러하우징(30)으로 구성된다.

구동모터(20)는 임펠러(40)에 회전력을 전달하게 되며, 임펠러하우징(30)은 임펠러(40)가 내설되는 부분으로서, 상측부에는 일정 크기의 그릿토출구(32)가 관통 형성된다.

그릿토출구(32)는 도 2에 도시된 바와 같이, 임펠러(40)가 회전될 때, 임펠러(40)의 회전에 의해 토출되는 그릿(200)이 일정 범위를 형성하여 토출되도록 적정 크기로 형성되는 것이 바람직하며, 메인하우징(10)의 그릿유입구(17)에 결합된다.

따라서 그릿유입구(17)와 그릿토출구(32)는 그릿(200)이 임펠러(40)의 회전에 의해 토출되는 영역을 고려하여 적정 크기로 형성될 수 있을 것이다.

또한 임펠러하우징(30)의 전면 중앙부에는 그릿투입구(35)가 관통 형성된다.

이때 그릿투입구(35)는 별도로 설치되는 호퍼와 연결될 수 있을 것이다.

따라서 도 2에 도시된 바와 같이, 그릿(200)은 그릿투입구(35)를 통해 임펠러하우징(30) 내부에 투입된 후, 임펠러(40)의 회전에 의해 임펠러하우징(30) 내에서 회전되고, 이때 회전 관성에 의해 그릿토출구(32)를 통해 메인하우징(10) 상측으로 상향 토출되는 것이다.

이하 도 3을 참조하여 본 발명에 장착된 임펠러유닛(50)의 그릿 토출 상태의 일 예를 설명한다.

도 3은 설명의 편의를 위하여 임펠러(40)의 회전에 대응한 대략적인 그릿(200) 토출 영역을 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 임펠러하우징(30)의 그릿투입구(35)를 통해 투입되는 그릿(200)이 'a' 영역으로 투입되도록 하면, 투입된 그릿(200)은 임펠러(40)에 의해 회전되고, 이때 회전 관성에 의해 대략적으로 도시된 바와 같은 'L'의 그릿(200) 토출 영역을 형성하게 되는 것이다.

이때 임펠러유닛(50)은 그릿(200) 투입 지점을 조정함으로써, 그릿(200)이 토출되는 범위에 변화를 주어 오일 저장 탱크 천장(300)의 블라스팅 영역을 조정할 수 있을 것이다.

한편 임펠러유닛(50)은 메인하우징(10)에 두 개를 병렬로 설치하여 이중 구조를 가지도록 함으로써, 그릿(200) 토출 영역이 보다 크게 형성되도록 하여 한번에 수행되는 블라스팅 영역을 확대시킬 수 있을 것이다.

한편 집진유닛(70)은 블라스팅 작업에 의해 메인하우징(10) 내에 유입되는 분진(오일 저장 탱크의 천장에서 제거된 녹 또는 이물질)을 수집하여 제거하기 위한 것으로서, 집진기(71)와 집진통(75)으로 구성된다.

집진기(71)는 메인하우징(10) 내의 분진을 흡입할 수 있게 메인하우징(10)의 일측면에 결합되고, 집진통(75)은 흡입된 분진을 저장한 후, 최종적으로 폐기할 수 있도록 집진기(71) 하부에 착탈 가능하게 결합된다.

이때 집진기(71)는 유지 보수가 용이하도록 메인하우징(10)에 착탈 가능하게 설치되는 것이 바람직하며, 통상적인 구조의 분진 제거용 집진 장치가 사용될 수 있을 것이다.

따라서 블라스팅헤드부(60)와 집진유닛(70)은 모듈화되어 독립적으로 탑재됨으로써, 작업 효율을 향상시키게 되는 것이다.

한편 지지프레임(80)은 블라스팅헤드부(60)를 회동 가능하게 지지하는 것으로서, 상단부는 메인하우징(10)의 양측면에 각각 링크 연결되고, 하단부는 하기에서 설명하는 리프트(90)에 결합된다.

이때 지지프레임(80)은 메인하우징(10)이 일정 범위 내에서 화살표(b)와 같이, 회동 가능하도록 메인하우징(10)에 링크 연결되는 것이 바람직하다.

따라서 지지프레임(80)은 메인하우징(10)이 회동 가능하도록 지지함으로써, 메인하우징(10) 상단이 오일 저장 탱크의 천장(300)에 항상 일정하게 안정적으로 접촉될 수 있게 하는 것이다.

한편 지지프레임(80)에는 탄성지지수단(85)이 설치된다.

탄성지지수단(85)은 지지프레임(80)이 화살표(c)와 같이 상,하 방향으로 일정 범위 내에서 탄성 지지되도록 하기 위한 것으로서, 압축스프링(86)이 내설된 탄성지지축(87)으로 구성된다.

여기서 탄성지지축(87)은 리프트(90)의 지지판(95)에 설치되어 지지판(95)과 함께 승강되도록 설치될 수 있을 것이다.

이때 지지프레임(80)은 하부가 탄성지지축(87)에 삽입되어 압축스프링(86)에 의해 탄성 지지됨으로써, 상,하 방향으로 탄성력을 받을 수 있게 되는 것이다.

따라서 탄성지지수단(85)은 본 발명의 블라스팅 장치가 오일 저장 탱크 내부를 주행할 때, 탱크 바닥면에 형성되는 불규칙적인 단차 등에 의한 높낮이 변화를 흡수하여 메인하우징(10)의 상단부가 항상 탱크 천장(300)에 안정적으로 접촉되도록 함으로써, 블라스팅 작업이 원활하게 이루어질 수 있게 하는 것이다.

한편 베이스플레이트(150)는 지지프레임(80)을 승강시키는 리프트(90)와 제어유닛(100)이 설치되는 부분으로서 일정 두께와 폭을 가지는 판재 형태로 구비될 수 있으며, 하부에는 이동수단(110)이 구비된다..

이동수단(110)은 본 발명의 블라스팅 장치를 주행시키기 위한 것으로서, 다수개의 바퀴(115)와 바퀴(115)를 구동시키는 구동모터(112)로 구성된다.

한편 선단부 바퀴(115)에는 주행 방향을 변환시킬 수 있도록 조향 기능을 부여하여 탱크 내의 다수의 지지바들을 회피하면서 주행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

조향 기능은 구동모터(112)를 이용하여 바퀴(115)에 조향 각을 부여하는 통상적인 구조의 조향장치가 사용될 수 있으며, 라쳇(ratchet)을 설치하여 바퀴(115)를 고정시킬 수 있게 함으로써, 일정한 궤도로 원운동이 가능토록 하여 작업성이 향상되도록 할 수 있다.

한편 리프트(90)는 지지프레임(80)을 승강시켜 탱크 내의 천장(300)과 바닥면과의 거리 차이에 의한 높이 변화에 대응하기 위한 것으로서, 일반적인 구조의 시저스리프트(sissors lift)가 사용될 수 있다.

시저스리프트는 하단이 베이스플레이트(150)에 링크 결합되고, 상단에는 지지판(95)이 설치된다.

지지판(95)에는 탄성지지축(85)이 설치될 수 있다.

한편 시저스리프트의 승강은 공압 실린더(92) 등을 사용하여 승강시킬 수 있을 것이다.

따라서 리프트(90)는 지지프레임(80)과 탄성지지수단(85)을 승강시켜 블라스팅헤드부(60)의 높이를 조절함으로써, 블라스팅헤드부(60)의 상측부가 탱크의 천장(300)에 접촉되도록 하는 것이다.

한편 제어유닛(100)은 파워공급부, 콘트롤러 등이 구비됨으로써, 임펠러유닛(50), 집진유닛(70), 리프트(90) 및 이동수단(110)을 제어하는 역할을 하게 된다.

이하 도 4를 참조하여 본 발명의 상향 블라스팅 장치의 작동 과정을 설명한다.

도 4는 본 발명의 상향 블라스팅 장치의 작동 상태도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 먼저 본 발명의 상향 블라스팅 장치를 탱크 내에 투입한 후, 이동수단(110)의 바퀴(115)를 구동시켜 블라스팅 작업을 수행하기 위한 최초 위치로 이동시킨다.

이 후, 리프트(90)를 작동시켜 지지프레임(80)을 상승시킴으로써, 블라스팅헤드부(60)의 회전롤러(12)가 탱크의 천장(300)에 접촉되도록 한 후, 리프트(90)를 고정시킨다.

여기서 메인하우징(10)의 상단과 탱크 천장(300) 사이의 이격 거리는 제거된 분진의 외부 누출이 방지되도록 최소로 유지되는 것이다.

한편 베이스플레이트(150)의 이동수단(110)을 작동시켜 특정 방향으로 주행시킴과 동시에 임펠러유닛(50)과 집진유닛(70)을 작동시킴으로써, 블라스팅 작업을 수행하면 되는 것이다.

이때 주행 중 탱크 바닥면(350)의 단차에 의한 높낮이 변화는 탄성지지수단(85)의 압축스프링(86)이 흡수하게 되고, 또한 바닥면(350)의 기울기 변화 등에 의한 베이스플레이트(150)의 경사 변화는 블라스팅헤드부(60)를 회동 지지하는 지지프레임(80)에 의해 블라스팅헤드부(60)가 화살표(a)와 같이, 전,후로 회동됨으로써, 메인하우징(10)의 상단이 탱크 천장(300)에 항상 안정적으로 접촉되는 것이다.

또한 라쳇을 이용하여 조향 바퀴(115)를 일정각도로 고정시킴으로써, 특정 궤도의 원운동을 하면서 블라스팅 작업이 수행되도록 할 수도 있을 것이다.

한편 본 발명의 상향 블라스팅 장치는 리모트 콘트롤러를 이용하여 원격 조정이 가능하도록 할 수도 있을 것이다.

따라서 본 발명은 블라스팅 장치를 콤팩트하게 구성하여 투입 및 철수가 용이하고, 또한 주행하면서 블라스팅 작업이 이루어질 수 있어 작업성이 향상될 뿐 아니라, 블라스팅헤드부(60)와 집진유닛(70)을 모듈화하여 회동 가능하게 탑재시킴과 동시에 승강 가능하도록 함으로써, 탱크 내의 바닥면(350)의 단차 또는 기울기 등의 변화에 따른 높이 변화에도 효과적으로 대응할 수 있게 되는 것이다.

이상, 상기의 실시 예는 단지 설명의 편의를 위해 예시로서 설명한 것에 불과하므로 특허청구범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술 범주 내에서 다양한 변형이 가능할 것이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 메인하우징
12 : 회전롤러 17 : 그릿유입구
20,112 : 구동모터 30 : 임펠러하우징
32 : 그릿토출구 35 : 그릿투입구
40 : 임펠러 50 : 임펠러유닛
60 : 블라스팅헤드부 70 : 집진유닛
71 : 집진기 75 : 집진통
80 : 지지프레임 85 : 탄성지지수단
86 ; 압축스프링 87 : 탄성지지축
90 : 리프트 92 : 실린더
95 : 지지판 100 : 제어유닛
110 : 이동수단 115 : 바퀴
150 : 베이스플레이트 200 : 그릿
300 : 천장 350 : 바닥면

Claims (5)

1. 그릿을 일정 영역으로 상향 토출하는 블라스팅헤드부;
   상기 블라스팅헤드부의 일측에 결합되어 분진을 수집하는 집진유닛;
   상기 블라스팅헤드부를 회동 가능하게 지지하는 지지프레임;
   상기 지지프레임이 설치되며, 전,후 방향으로 주행 가능하도록 구비되는 베이스플레이트; 및
   상기 베이스플레이트에 고정 설치되는 제어유닛;을 포함하여 구성하되,
   상기 블라스팅헤드부는 그릿배출구가 구비된 메인하우징과 임펠러유닛으로 구성되고, 상기 임펠러유닛은 임펠러하우징의 중앙부에 설치되는 그릿투입구로부터 유입된 그릿을 상부에 설치된 그릿토출구를 통해 상향 토출시킬 수 있도록 구비되며,
   상기 지지프레임은 상기 블라스팅헤드부가 회동 가능하도록 상단이 블라스팅헤드부의 양측부에 링크 연결되고, 상기 지지프레임에는 축 방향 탄성 지지가 가능하도록 탄성지지수단을 구비하되,
   상기 탄성지지수단은 압축스프링이 내설된 탄성지지축을 기립 설치하고, 상기 지지프레임의 하부가 상기 탄성지지축에 삽입되어 상기 압축스프링에 의해 탄성 지지되도록 한 것을 특징으로 하는 상향 블라스팅 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 베이스플레이트에는 상기 지지프레임을 승강시킬 수 있게 상기 지지프레임을 지지하는 리프트를 설치하되, 상기 리프트는 상단에 상기 지지프레임을 지지하는 지지판이 설치되고, 하단은 상기 베이스플레이트에 결합되는 시저스리프트가 사용된 것을 특징으로 하는 상향 블라스팅 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 블라스팅헤드부에는 주행 방향의 저항이 최소화되도록 전,후단부에 회전롤러가 설치되는 것을 특징으로 하는 상향 블라스팅 장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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