KR101674010B1 - 유체 수송관로 세척장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체 수송관로 세척장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 원통 또는 장구 형상을 갖는 속이 빈 몸체와; 세척대상 유체 수송관로의 내경보다 큰 외경을 갖도록 플랙시블한 와셔 형상으로 성형된 상태에서 상기 몸체의 양측 외면에 정해진 간격을 두고 각각 설치되어 세척장치가 추진수단에 의해 세척대상 유체 수송관로 내에서 이동될 때 유체 수송관로 내면에 밀착된 상태로 이동되며 유체 수송관로 내면에 부착되어 있는 각종 이물질을 포함한 저부의 퇴적물을 직접적으로 세척하며 유체 속으로 탈거시켜 주는 복수의 이물질 및 퇴적물 제거판과; 수중모터의 축에 프로펠러가 설치된 구성을 갖고 복수의 고정바가 외면에 정해진 각도를 두고 방사형으로 고정 설치된 복수의 모터 고정링을 통해 상기 몸체 내부에서 중심선을 따라 일측 개구부에 고정 설치되어 세척대상 유체 수송관로 내 유체 속에서 세척장치에 추진력을 발생시켜 주는 추진수단과; 상기 몸체 내의 바닥면에 고정 설치되어 제어반의 출력신호에 대응하여 추진수단에 전원전압을 공급시켜 주는 배터리와; 지상의 작업자가 조작부를 통해 상기 배터리에서 추진수단의 수중모터에 공급되는 전원전압 및 전류를 제어하여 추진력을 임의로 조절할 수 있도록 하는 제어반;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 유체단속밸브들에 의해 상,하류가 막힌 특정구간 내 잔류 유체를 이용하여 유체 수송관로 내를 세척할 수 있으므로 불필요한 유체의 소모를 방지할 수 있어 경제성을 대폭 증대(즉, 유체 수송관로 세척에 따른 비용을 대폭 절감)시킬 수 있음은 물론 유체 수송관로에 대한 세척효율을 대폭 증대시킬 수 있다.

Description

유체 수송관로 세척장치 및 그 방법{Fluid transport conduit cleaning device and method}

본 발명은 유체 수송관로 세척장치 및 그 방법에 관한 것으로 보다 구체적으로는 상수도관로, 하수도관로, 오일이나 가스 수송용 관로 등과 같은 산업용 관로를 포함하는 각종 유체 수송관로를 장기간 사용함으로 인해 각종 이물질이 슬러지로 퇴적되거나 내면이 산화되면서 녹 등이 생성되고, 이들이 고형화되어 스케일(Scale)층이 형성된 경우 일정구간 사이의 유체 수송관로 상,하류부를 버터플라이밸브 등과 같은 유체단속밸브를 이용하여 차단하고 유체 수송관로 내부에 프로펠러 등과 같은 추진수단 등을 구비한 피그(Pig)형 세척장치를 투입시키고 세척장치 자체에 구비된 추진수단을 이용하여 상기 세척장치를 수회 자동으로 왕복시키며 관로 내부를 깨끗하게 세척할 수 있도록 하고, 또 이물질 거름망을 몸체 내부에 교체 가능하게 설치하여 세척시 발생하는 비교적 큰 부피의 이물질을 거름망을 통해 포집하여 처리할 수 있도록 함과 동시에 몸체 내부를 포함한 드레인 파이프 등이 막히는 것과 추진수단의 프로펠러가 손상되는 것 등을 방지할 수 있으며, 또한 몸체의 전방부에 카메라를 설치하여 유체 수송관로 내부의 상태는 물론 세척상태 등을 정확히 확인할 수 있고, 또 하류부의 유체 수송관로의 저부에 현탁액단속밸브가 구비된 드레인 파이프를 설치하여 세척으로 인해 각종 이물질 등이 희석된 상태에서 유체 수송관로 내부에 정체되어 있는 현탁액을 포함한 내벽의 이물질 및 퇴적물을 수처리를 통해 외부로 배출시킬 수 있도록 하여 세척에 사용되는 유체값 등의 절감을 통해 경제성을 향상시킬 수 있음은 물론 세척으로 인해 발생된 현탁액(즉, 폐수)으로 인한 환경오염을 방지할 수 있도록 발명한 유체 수송관로 세척장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 수돗물을 공급하는 중,대형 직경의 상수관로와 하수를 이송하는 하수관로나, 오일이나 가스 등과 같은 각종 유체를 이송하는 관로 등과 같은 각종 유체 수송관로는 설치 후 장시간 동안 사용하게 되면, 노후화되면서 관로 내벽 면에 상,하 수돗물, 오일, 가스 등과 같은 유체에 포함되어 있는 각종 이물질이 슬러지로 퇴적되거나 관로 내면이 산화되면서 녹 등이 생성되고, 이들이 고형화되어 스케일(Scale)층이 형성되게 된다.

상기와 같이 각종 유체 수송관로의 내면에 이물질의 퇴적에 의해 형성되는 스케일층은 시간이 경과함에 따라 점차적으로 두꺼워지면서 고형화되기 때문에 유체의 원활한 흐름을 방해를 하여 유체 압을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있으며, 또한 유체 수송관로에 부착된 스케일층이 유체에 녹아들게 되어 유체를 오염시키는 원인이 되므로 유체 수송관로를 주기적으로 세척을 해주어야만 한다.

또한, 유체 수송관로의 노후로 인해 발생된 문제는 상하수도관 네트워크의 기능 유지에 큰 지장을 초래함은 물론 에너지 소비를 증가시키는 중대한 결과를 가져온다.

따라서, 각종 유체 수송관로 내부의 부식생성물과 파손 등의 문제 해결을 위해 노후된 유체 수송관로에 대한 개량공사(교체 또는 갱생)를 실시하게 되는데, 이러한 관로 개량공사에 적용되는 갱생공법에는 관로 내부를 청소하는 세척(크리닝) 및 라이닝이 대표적이다.

특히, 세척(Pipe cleaning)공법에서 유체의 유체 수송관로 내면에 퇴적된 스케일층을 제거하기 위한 공법은 여러 가지가 제안되어 사용되고 있다.

상기 세척공법에는 기기를 견인하여 퇴적물을 준설(dredging)하는 스크레이퍼(Scrapers)방식과 고압수를 이용한 워터 제트(Water Jet)방식을 혼합한 공법과, 고압에 의해 폴리피그를 돌진시켜 관내면의 스케일층을 제거하는 폴리피그(Polly pigs)공법 등이 개발되어 있으며, 이들 공법들은 일반적으로 관 도장(Pipe lining)의 전처리로서 실시한다.

상기에서 제안된 세척공법들 중에서 스크레이퍼 및 워터제트를 이용한 공법은 먼저 갱생 관로의 직경보다 큰 스크레이퍼에 강철 와이어를 연결하고, 이를 갱생관로 후미로 인출되도록 한 후, 상기 강철 와이어를 일정속도로 당겨 관로 내벽에 부착된 녹과 스케일 등을 긁어낸다.

다음에 고압펌프에 의한 제공되는 고압수(100kg/㎠~300kg/㎠)를 고압호스의 선단에 부착된 고압수 분사노즐을 통하여 관로 내벽으로 분사시켜 스크레이퍼에 의해서 제거된 녹 또는 스케일 등의 잔존물을 관로 외부로 밀어내어 줌으로써 관로 내면의 녹과 스케일을 깨끗하게 제거하는 공법이다.

상기 공법은 스크레이퍼를 이용하여 녹과 스케일을 제거할 때, 갱생관로보다 구경이 큰 스크레이퍼를 사용하는 것을 원칙으로 하나, 녹과 스케일이 많을 경우에는 스크레이퍼를 당기는데 소요되는 압력이 크게 증가할 뿐만 아니라 제거된 녹과 스케일 등이 스크레이퍼 후미부분에 축적되어 스크레이퍼 자체의 이동이 용이하지 않으므로 녹과 스케일 상태에 따라 크기가 작은 스크레이퍼를 관로 내에 투입하고, 이어 순차적으로 크기가 증가된 스크레이퍼를 관로 내부로 삽입하여 스케일을 제거하는 일련의 과정을 거치게 된다.

따라서, 크기가 다른 스크레이퍼를 여러 번 교체하면서 세척하기 때문에 작업이 매우 번거롭고, 세척작업에 많은 시간이 소요된다. 또한, 스크레이퍼에 의한 관로의 녹과 스케일을 제거 후, 행해지는 워터제트는 노즐이 제트추진에 의해 전진하게 되는데, 이때 상기 노즐이 전진하면서 관로 내에 존재하는 각종 이물질과 스케일을 밀어내면서 관로 내면에 부착된 스케일을 제거하는 것이기 때문에, 상기 워터제트 과정은 관로 내면의 스케일 제거기능이 아니라 스크래핑 후 관로 내에 떨어진 이물질을 외부로 배출하는 것으로서 이 또한 반복적인 작업을 거쳐야 한다.

이와 같이 종래의 스크레이퍼와 워터제트를 이용한 세척공법은 수회에 걸친 반복적인 스크레이퍼 및 워터제트 작업을 통하여 세척을 수행하기 때문에 세척 작업이 번거롭고, 세척 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.

또한, 상기 공법은 관로의 세척이 스크레이퍼가 수용할 수 있는 직경에 한정하므로, 700mm 이상의 대구경 관로의 세척에는 적합하지 않은 문제점이 있다.

특히, 관로의 내벽면에 장기간의 퇴적으로 인해 고형화된 스케일층, 즉 스크레이퍼로 긁어도 제거되지 않는 고형화 스케일층이나 공사장 등에서 유입되어 굳어진 몰탈이나 잘못 시공된 콘크리트 연결관 등은 상기 공법으로는 제거되지 않을 뿐만 아니라, 관로 내에 존재하는 스케일층, 몰탈덩어리 등과 같은 장애물이 스크레이퍼와 워터제트 기기 자체의 이동을 제한함으로써 준설작업을 계속하는데 어려움이 따르는 문제점이 있었다.

또, 관로의 유체압으로 이송시키면서 스케일을 제거하는 기구로서 널리 사용되고 있는 폴리피그 공법은, 유체압의 추진력에 의해 폴리피그가 나선방향으로 회전하면서 전진하기 때문에, 관내의 스케일층 제거에 효과적이기는 하나, 이 장치는 소형배관에 적합한 것으로, 통상적인 700mm 이상의 대구경배관에 끼인 스케일층을 제거하는 공법에는 적용할 수 없는 문제점을 내포하고 있다.

한편, 종래 유체 수송관로 세척장치 및 그 방법 중 피그(Pig)는 유체의 흐름방향 기준으로 유체 수송관로의 상류 측 유체단속밸브와 하류 측 유체단속밸브 사이의 퇴적물 세척을 위해 유체 수송관로의 단면적보다 다소 작은 직경의 판체 2개를 소정 간격(예를 들어 1~2m 내외)을 두고 일체화하여 수압을 이용하여 무동력으로 수회(예를 들어 5~10회) 이송시키면서 토적물이나 유체 수송관로 내벽에 고착된 스케일층을 세척하는 과정에서 양쪽 유체단속밸브 사이의 각종 유체를 수 회분 소비하게 되므로 불필요하게 유체(예를 들어 상수 등)를 낭비하게 되는 문제점이 있다.

또한, 종래 대부분의 유체 수송관로 세척장치 및 그 방법는 자중으로 인해 유체 수송관로 하부에 큰 마찰력이 작용하여 세척장치의 외주면에 설치된 브러쉬를 포함하여 세척장치 자체의 하부가 쉽게 마모 및 손상될 뿐만 아니라 시공속도가 저하되어 시공성이 저하되는 문제점이 있다.

특히, 지상에서 와이어를 이용하여 유체 수송관로 내 세척장치를 견인하며 세척하는 방식이 채택된 경우, 유체 수송관로의 꺾인 부위나 곡선부위를 통과할 때 또는 관로와 세척장치 사이에서 마찰이 심하게 발생할 경우 와이어를 통한 견인력만으로는 세척장치의 이송이 어려울 경우가 많이 발생하고 있고, 이로 인해 유체 수송관로 내부 세척에 따른 품질 및 시공성이 크게 저하되는 문제점이 있다.

또, 유체 수송관로의 내벽에는 각종 이물질이 불규칙한 요철 형태로 고착화된 형태를 갖고 있는데, 종래 무회전 세척장치로는 유체 수송관로 내벽의 세척 상태가 불량하여 세척효과가 감소되는 등의 문제점이 있다.

또한, 종래 세척장치에는 세척과정 중 유체 수송관로 내에서 발생하는 비교적 큰 부피의 이물질을 포집할 수 있는 어떠한 수단도 구비되어 있지 않아 세척시 발생하는 비교적 큰 부피의 이물질이 세척장치의 몸체 내부가 막히는 등의 문제점이 있다.

뿐만 아니라 세척중 유체 수송관로 내부의 상태를 정확히 파악할 수 있는 어떠한 수단도 없어 세척장치를 이용하여 유체 수송관로의 내부 상태 즉, 세척상태 등을 정확히 확인할 수 없는 문제점도 있다.

대한민국 등록특허공보 10-0656095호(2006년 12월 05일) 대한민국 등록특허공보 10-0799838호(2008년 01월 24일) 대한민국 등록특허공보 10-1435385호(2014년 08월 22일) 대한민국 등록특허공보 10-0382818호(2003년 04월 22일)

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 각종 유체 수송관로를 장기간 사용함으로 인해 각종 이물질이 슬러지로 퇴적되거나 내면이 산화되면서 녹 등이 생성되고, 이들이 고형화되어 스케일층이 형성된 경우 일정구간 사이의 유체 수송관로 상,하류부를 유체단속밸브를 이용하여 차단하고, 유체 수송관로 내부에 장구 또는 원통 형상을 갖는 속이 빈 몸체의 양측 외면에 관로의 내경보다 큰 외경을 갖는 플랙시블한 수개의 이물질 및 퇴적물 제거판이 정해진 간격을 두고 설치됨은 물론 몸체의 내부 중심선 상에는 배터리의 전원 전압에 의해 작동되는 수중모터와 프로펠러로 이루어진 추진수단이 구비된 구성의 세척장치를 투입시켜, 상기 추진수단의 동력을 이용하여 세척장치를 관로의 내부에서 수회 왕복시키며 관로 내부를 보다 깨끗하게 세척할 수 있도록 하여, 유체단속밸브들을 이용하여 상,하류를 막은 특정구간 내부의 잔류 유체를 이용하여 유체 수송관로 내면을 세척할 수 있으므로 불필요한 유체의 소모를 방지할 수 있어 경제성을 대폭 증대시킬 수 있음은 물론 유체 수송관로에 대한 세척효율을 대폭 증대시킬 수 있는 유체 수송관로 세척장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 몸체의 중간부 외면에는 브러쉬 일체형의 회전링을 회전 가능하게 설치하고, 상기 추진수단의 수중모터 축 후단부와 브러쉬 일체형의 회전링 일측면 사이에는 수중모터의 회전력을 브러쉬 일체형의 회전링에 전달해 주는 모터동력 전달수단을 설치하여, 유체 수송관로 내부에서 세척장치를 추진수단을 이용하여 이동시키며 이물질 및 퇴적물 제거판들을 통해 유체 수송관로 내부에 대한 세척을 진행할 때 추진수단의 수중모터에서 발생되는 동력에 의해 몸체 중간부 외면에 설치된 브러쉬 일체형의 회전링이 자동 회전하게 되므로 회전링에 일체로 구비된 브러쉬를 통해 세척이 더 진행되어 유체 수송관로에 대한 세척효과를 더욱더 증대시킬 수 있는 유체 수송관로 세척장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 세척장치의 몸체 내부에 비교적 부피가 큰 이물질을 이물질 거름망을 통해 포집하여 처리할 수 있는 이물질 거름망을 교체 가능하게 설치하여, 유체 수송관로 내부의 세척 중 발생하는 비교적 부피가 큰 이물질에 의해 몸체 내부를 포함한 드레인 파이프 등이 막히는 것은 물론 상기 추진수단의 프로펠러 등이 손상되는 것 미연에 방지할 수 있는 유체 수송관로 세척장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 몸체의 내부 상방부 또는 상부 외면에 부구 또는 영구자석 등과 같은 부상 또는 인상력 발생수단을 설치하여 특정구간 내부의 잔류 유체 내에서 세척장치를 이동시키며 세척 작업을 수행할 때 세척장치가 유체 수송관로 내 상부 측으로 부상 또는 인상한 상태를 유지하도록 하여, 세척장치가 자중에 의해 유체 수송관로 하부로 가라앉음으로 인해 발생할 수 있는 마찰력 상승 등을 방지하여 이물질 및 퇴적물 제거판과 브러쉬 등의 손상을 방지하고, 시공속도 및 시공성을 대폭 증대 및 향상시킬 수 있는 유체 수송관로 세척장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 몸체의 양측 개구부 중심부에 유체 수송관로 상,하류부 외측 지상에 설치한 와이어 권취기 또는 윈치의 와이어를 각각 착탈 가능하게 연결할 수 있는 와이어 걸림고리를 설치하여 세척장치를 추진수단의 추진력을 이용하여 유체 수송관로 내부로 이동시키며 관로의 내부를 세척하던 중 관로 내 일부가 파손되거나 급격히 꺾인 곡선부분 등을 만남으로 인해 관로가 급격히 좁혀져 세척장치가 걸리거나 또는 추진수단 등이 고장난 경우 외부에서 와이어 권취기 또는 윈치를 작동시켜 세척장치를 외부로 강제 견인하여 회수시킬 수 있어 세척작업에 따른 편리성과 안전성을 대폭 향상시킬 수 있는 유체 수송관로 세척장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 세척장치의 몸체 전방부에 카메라를 설치하여 유체 수송관로 내부의 오염상태는 물론 세척장치를 이용하여 관로 내부를 세척할 때 세척상태 등을 정확히 확인할 수 있는 유체 수송관로 세척장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 하류부의 유체 수송관로의 저부에 현탁액단속밸브가 구비된 드레인 파이프를 설치하여 세척으로 인해 각종 이물질 등이 희석된 상태에서 유체 수송관로 내부에 정체되어 있는 현탁액을 포함한 내벽의 이물질 및 퇴적물을 수처리를 통해 외부로 배출시킬 수 있어, 세척에 사용되는 유체 값 등의 절감을 통해 경제성을 향상시킬 수 있음은 물론 세척으로 인해 발생된 현탁액(즉, 폐수)으로 인한 환경오염을 사전에 방지할 수 있는 유체 수송관로 세척장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 몸체 일측 개구부 내에 개폐형 버터플라이밸브 또는 착탈형 마개 등으로 구성되는 개폐수단을 설치하여 유체 수송관로의 특정 구간에 대한 세척 및 수처리를 완료하고 유체 수송관로 내에 잔류하는 현탁액을 드레인 파이프를 통해 배출할 때 상기 개폐수단을 통해 몸체의 개구부를 폐쇄한 상태에서 유체 수송관로 상류부에 설치되어 있는 유체단속밸브를 열어 유체의 압력을 이용하여 세척장치를 세척 완료한 유체 이송관로의 하류측으로 이송시키며 관로 내부에 잔류하는 현탁액을 깨끗하게 드레인 파이프를 통해 외부로 배출할 수 있도록 하는 방식을 통해 오염된 유체 수송관로 내 세척에 따른 신뢰도 및 위생상 안전성을 확보할 수 있는 유체 수송관로 세척장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 장치는, 각종 유체를 수송시키는 긴 유체 수송관로 중 특정 구간 사이의 유체 수송관로 내부를 세척하기 위한 유체 수송관로 세척장치를 구성함에 있어서, 원통 또는 장구 형상을 갖는 속이 빈 몸체와; 세척대상 유체 수송관로의 내경보다 큰 외경을 갖도록 플랙시블한 와셔 형상으로 성형된 상태에서 상기 몸체의 양측 외면에 정해진 간격을 두고 각각 설치되어 세척장치가 추진수단에 의해 세척대상 유체 수송관로 내에서 이동될 때 유체 수송관로 내면에 밀착된 상태로 이동되며 유체 수송관로 내면에 부착되어 있는 각종 이물질을 포함한 저부의 퇴적물을 직접적으로 세척하며 유체 속으로 탈거시켜 주는 복수의 이물질 및 퇴적물 제거판과; 수중모터의 축에 프로펠러가 설치된 구성을 갖고 복수의 고정바가 외면에 정해진 각도를 두고 방사형으로 고정 설치된 복수의 모터 고정링을 통해 상기 몸체 내부에서 중심선을 따라 일측 개구부에 고정 설치되어 세척대상 유체 수송관로 내 유체 속에서 세척장치에 추진력을 발생시켜 주는 추진수단과; 상기 몸체 내의 바닥면에 고정 설치되어 제어반의 출력신호에 대응하여 추진수단에 전원전압을 공급시켜 주는 배터리와; 지상의 작업자가 조작부를 통해 상기 배터리에서 추진수단의 수중모터에 공급되는 전원전압 및 전류를 제어하여 추진력을 임의로 조절할 수 있도록 하는 제어반;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 몸체의 외면 중간부에는 외면에 브러쉬가 일체로 구비된 회전링을 회전 가능하게 설치하되, 상기 추진수단의 수중모터 축 후단부와 브러쉬 일체형의 회전링 사이에는 수중모터의 회전력을 브러쉬 일체형의 회전링에 전달해 주는 모터동력 전달수단을 설치한 것을 특징으로 한다.

이때 상기 모터동력 전달수단은, 수중모터 축의 후단부에 고정 설치되어 브러쉬 일체형의 회전링 구동에 필요한 동력을 발생하는 동력 발생용 베벨기어와; 상기 몸체의 내부에서 수직방향으로 세워진 상태에서 상,하단부가 몸체 내 천정면과 바닥면에 각각 설치되는 한 쌍의 베어링에 회동 가능하게 축지됨은 물론 상단 연장부는 상기 몸체 상부에 천공된 축 통과공을 통해 몸체의 외부로 돌출된 형태를 갖는 동력 전달축과; 수중모터 축과 90도 각도를 갖게 설치된 상기 동력 전달축의 중간부에서 상기 동력 발생용 베벨기어와 맞물리게 고정 설치되어 수중모터의 회전 동력을 동력 전달축에 전달하는 제 1 동력 전달용 베벨기어와; 브러쉬 일체형의 회전링 일측면에 경사지게 형성된 피동형 베벨기어와; 상기 회전링의 피동형 베벨기어와 맞물리도록 몸체의 외부로 돌출된 상기 동력 전달축의 상단 연장부에 고정 설치되어 수중모터의 회전 동력을 브러쉬 일체형의 회전링에 최종적으로 전달하는 제 2 동력 전달용 베벨기어;로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체의 입구측 내부에 복수의 거름망 고정고리를 정해진 간격을 두고 설치하여 관로 내 세척 중 발생하는 이물질을 포집하는 이물질 거름망을 교체 가능하게 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 몸체의 내부 상방부 또는 상부 외면에는 유체가 잔류하고 있는 세척대상 유체 수송관로 내에서 상부로 부상 또는 인상한 상태를 유지하도록 하는 부상력 발생수단 또는 인상력 발생수단을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 몸체의 내부 상방부에 설치되는 부상력 발생수단은 내부에 공기나 수소 또는 헬륨이 주입되는 하나 또는 복수의 부구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체의 상부 외면에 부착 설치되는 인상력 발생수단은 금속으로 성형된 유체 수송관로에 자력을 발생시켜 세척장치가 자력에 의해 유체 수송관로의 천정부 측으로 끌려 올라가도록 하는 복수의 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 영구자석들의 상면에는 유체 수송관로의 천정면과 영구자석 사이의 접촉면적 및 마찰력을 최소화할 수 있도록 하는 복수의 바퀴를 더 구비시킨 것을 특징으로 한다.

또, 상기 몸체의 전방부에는 유선 또는 무선 통신부를 구비하고 유체 수송관로 내부의 오염상태 및 세척상태를 영상으로 촬상하여 지상의 제어반을 통해 모니터상에 표시해 주는 카메라를 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체의 양측 개구부에는 유체 수송관로 상류부 및 하류부 외측 지상에 설치한 와이어 권취기 또는 윈치의 와이어를 각각 착탈 가능하게 연결할 수 있는 와이어 걸림고리를 착탈 가능하게 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 추진수단의 프로펠러 외측에는 유체 수송관로 내의 유체는 통과하고 각종 이물질이 프로펠러 측으로 유입되어 부딪히게 되므로 인해 손상되는 것을 방지하기 위해 보호망을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유체 수송관로의 하류부 저부에는 세척으로 인해 각종 이물질이 희석된 상태에서 유체 수송관로 내부에 정체되어 있는 현탁액(폐수)을 선택적으로 단속할 수 있는 현탁액단속밸브를 구비한 드레인 파이프를 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 몸체 일측 개구부 내에는 몸체의 내부를 선택적으로 개폐시킬 수 있는 개폐수단을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 개폐수단은 몸체의 외부에서 공구를 이용하여 개폐시킬 수 있는 버터플라이밸브 또는 복수의 볼트 또는 스크류를 이용하여 착탈시킬 수 있는 마개를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 방법은, 각종 유체를 수송시키는 긴 유체 수송관로 중 특정구간 사이의 유체 수송관로 내부에 세척장치를 투입시켜 세척하기 위한 유체 수송관로 세척방법에 있어서, 세척대상 유체 수송관로의 상하류에 각각 설치되어 있는 유체단속밸브를 닫아 유체의 흐름을 차단하는 단계와; 유체단속밸브들의 내측에 위치된 세척대상 유체 수송관로 상부 양측에 세척장치 출입구를 경사지게 각각 형성하는 단계와; 지상에 설치한 와어이 권취기 또는 윈치의 와이어 단부를 세척장치 몸체의 일측 또는 양측에 구비된 와이어 걸림고리에 연결하는 단계와; 세척장치를 일측의 세척장치 출입구를 통해 세척대상 유체 수송관로 내로 삽입 설치하는 단계와; 세척장치의 몸체 내에 설치된 추진수단을 작동시켜 유체 수송관로 내로 삽입 설치된 세척장치를 일측에서 타측으로 이동시키며 유체 수송관로 내부를 세척한 다음 추진수단의 구동을 차단하고 세척장치의 방향을 돌린 다음 두 와이어를 서로 바꾸어 연결한 상태에서 다시 추진수단을 작동시켜 타측에서 일측으로 이동시키며 유체 수송관로 내부를 재차 세척하는 과정을 원하는 횟수만큼 반복하여 원하는 정도로 세척을 수행하는 단계와; 원하는 정도로 세척이 완료되면 몸체의 양측에 연결된 와이어 권취기 또는 윈치 중 어느 일측의 와이어 권취기 또는 윈치만 세척장치로부터 분리하고 타측의 와이어 권취기 또는 윈치를 이용하여 입구 또는 출구를 통해 유체 수송관로 내부로부터 세척장치를 인출하는 단계와; 세척된 유체 수송관로 내의 현탁액을 포함한 내벽의 이물질 및 퇴적물을 수처리하여 외부로 배출하는 단계와; 유체 수송관로 상부에 형성시킨 세척장치 출입구를 밀봉하고 상하류에 각각 설치되어 있는 유체단속밸브들을 열어 유체의 공급을 재개하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 세척장치를 추진수단을 이용하여 세척대상 유체 수송관로 내부를 왕복시키며 세척을 진행할 때, 상기 세척장치는 몸체의 외부 양측에 설치된 복수의 이물질 및 퇴적물 제거판과 추진수단의 동력에 의해 몸체의 외부 중간부에서 회전하는 브러쉬에 의해 관로 내면의 세척이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 세척으로 인해 각종 이물질이 희석된 상태에서 유체 수송관로 내부에 정체되어 있는 현탁액(폐수)은, 현탁액단속밸브를 구비하고 상기 유체 수송관로의 하류 저부에 설치한 드레인 파이프를 통해 외부로 배출하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 세척장치의 몸체 전방부에 카메라가 구비되어 있는 경우, 세척장치를 세척대상 유체 수송관로 내부를 왕복시키며 세척을 진행할 때 상기 카메라를 통해 유체 수송관로 내부의 오염상태 및 세척상태를 영상으로 촬상하여 지상의 제어반에 구비된 모니터에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세척장치의 몸체 내에 이물질 거름망이 구비되어 있는 경우, 세척장치를 세척대상 유체 수송관로 내부를 왕복시키며 세척을 진행하던 중 각종 이물질이 이물질 거름망에 많이 걸렸을 때 유체 수송관로의 상류 또는 하류 측에서 이물질이 걸려있는 현재 이물질 거름망을 분리하고 새로운 이물질 거름망으로 교체하여 재설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 세척장치의 몸체 일측 개구부 내에 개폐수단이 구비되어 있는 경우, 세척장치를 세척대상 유체 수송관로 내부를 왕복시키며 세척을 진행할 때는 상기 개폐수단을 열어 관로 내 물이 통과될 수 있도록 하고, 세척이 완료되어 상류측에 설치된 와이어 권취기 또는 윈치만 세척장치로부터 분리한 후 하류 측의 와이어 권취기 또는 윈치를 이용하여 세척장치를 유체 수송관로 내부로부터 인출하며 유체 수송관로 내의 현탁액을 포함한 내벽의 이물질 및 퇴적물을 수처리하여 배출하기 전에 상기 개폐수단을 통해 몸체의 내부를 폐쇄하고 드레인 파이프에 설치되어 있는 현탁액단속밸브를 열음은 물론 상류 측의 유체단속밸브를 열어 유체 수송관로 내로 유입되는 유체의 압력과 와이어 권취기 또는 윈치의 당김력에 의해 상류 측에 위치된 세척장치가 하류 측으로 이동하며 몸체의 외측에 설치되어 있는 이물질 및 퇴적물 제거판과 더불어 몸체 내의 개폐수단이 유체 수송관로 내의 현탁액을 포함한 내벽의 이물질 및 퇴적물을 유체 수송관로 하류 측 저부에 설치된 드레인 파이프 측으로 강제로 밀어 배출시키도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 유체 수송관로 세척장치 및 그 방법에 의하면, 첫째 각종 유체 수송관로를 장기간 사용함으로 인해 각종 이물질이 슬러지로 퇴적되거나 내면이 산화되면서 녹 등이 생성되고, 이들이 고형화되어 스케일층이 형성된 경우 일정구간 사이의 유체 수송관로 상,하류부를 유체단속밸브를 이용하여 차단하고, 유체 수송관로 내부에 장구 또는 원통 형상을 갖는 속이 빈 몸체의 양측 외면에 관로의 내경보다 큰 외경을 갖는 플랙시블한 수개의 이물질 및 퇴적물 제거판이 정해진 간격을 두고 설치됨은 물론 몸체의 내부 중심선 상에는 배터리의 전원 전압에 의해 작동되는 수중모터와 프로펠러로 이루어진 추진수단이 구비된 구성의 세척장치를 투입시켜, 상기 추진수단의 동력을 이용하여 세척장치를 관로의 내부에서 수회 왕복시키며 관로 내부를 보다 깨끗하게 세척할 수 있도록 하여, 유체단속밸브들을 이용하여 상,하류를 막은 특정구간 내부의 잔류 유체를 이용하여 유체 수송관로 내면을 세척할 수 있으므로 불필요한 유체의 소모를 방지할 수 있어 경제성을 대폭 증대시킬 수 있음은 물론 유체 수송관로에 대한 세척효율을 대폭 증대시킬 수 있다.

둘째 세척장치의 몸체 중간부 외면에는 브러쉬 일체형의 회전링을 회전 가능하게 설치하고, 상기 추진수단의 수중모터 축 후단부와 브러쉬 일체형의 회전링 일측면 사이에는 수중모터의 회전력을 브러쉬 일체형의 회전링에 전달해 주는 모터동력 전달수단을 설치하여, 유체 수송관로 내부에서 세척장치를 추진수단을 이용하여 이동시키며 이물질 및 퇴적물 제거판들을 통해 유체 수송관로 내부에 대한 세척을 진행할 때 추진수단의 수중모터에서 발생되는 동력에 의해 몸체 중간부 외면에 설치된 브러쉬 일체형의 회전링이 자동 회전하게 되므로 회전링에 일체로 구비된 브러쉬를 통해 세척이 더 진행되어 유체 수송관로에 대한 세척효과를 더욱더 증대시킬 수 있다.

셋째 세척장치의 몸체 내부에 비교적 부피가 큰 이물질을 이물질 거름망을 통해 포집하여 처리할 수 있는 이물질 거름망을 교체 가능하게 설치하여, 유체 수송관로 내부의 세척 중 발생하는 비교적 부피가 큰 이물질에 의해 몸체 내부를 포함한 드레인 파이프 등이 막히는 것은 물론 상기 추진수단의 프로펠러 등이 손상되는 것 미연에 방지할 수 있다.

넷째 세척장치의 몸체 내부 상방부 또는 상부 외면에 부구 또는 영구자석 등과 같은 부상 또는 인상력 발생수단을 설치하여 특정구간 내부의 잔류 유체 내에서 세척장치를 이동시키며 세척 작업을 수행할 때 세척장치가 유체 수송관로 내 상부 측으로 부상 또는 인상한 상태를 유지하도록 하여, 세척장치가 자중에 의해 유체 수송관로 하부로 가라앉음으로 인해 발생할 수 있는 마찰력 상승 등을 방지하여 이물질 및 퇴적물 제거판과 브러쉬 등의 손상을 방지하고, 시공속도 및 시공성을 대폭 증대 및 향상시킬 수 있다.

다섯째 몸체의 양측 개구부 중심부에 유체 수송관로 상,하류부 외측 지상에 설치한 와이어 권취기 또는 윈치의 와이어를 각각 착탈 가능하게 연결할 수 있는 와이어 걸림고리를 설치하여 세척장치를 추진수단의 추진력을 이용하여 유체 수송관로 내부로 이동시키며 관로의 내부를 세척하던 중 관로 내 일부가 파손되거나 급격히 꺾인 곡선부분 등을 만남으로 인해 관로가 급격히 좁혀져 세척장치가 걸리거나 또는 추진수단 등이 고장난 경우 외부에서 와이어 권취기 또는 윈치를 작동시켜 세척장치를 외부로 강제 견인하여 회수시킬 수 있어 세척작업에 따른 편리성과 안전성을 대폭 향상시킬 수 있다.

여섯째 세척장치의 몸체 전방부에 카메라를 설치하여 유체 수송관로 내부의 오염상태는 물론 세척장치를 이용하여 관로 내부를 세척할 때 세척상태 등을 정확히 확인할 수 있다.

일곱째 하류부의 유체 수송관로의 저부에 현탁액단속밸브가 구비된 드레인 파이프를 설치하여 세척으로 인해 각종 이물질 등이 희석된 상태에서 유체 수송관로 내부에 정체되어 있는 현탁액을 포함한 내벽의 이물질 및 퇴적물을 수처리를 통해 외부로 배출시킬 수 있어, 세척에 사용되는 유체 값 등의 절감을 통해 경제성을 향상시킬 수 있음은 물론 세척으로 인해 발생된 현탁액(즉, 폐수)으로 인한 환경오염을 사전에 방지할 수 있다.

여덟째 세척장치의 몸체 일측 개구부 내에 개폐형 버터플라이밸브 또는 착탈형 마개 등으로 구성되는 개폐수단을 설치하여 유체 수송관로의 특정 구간에 대한 세척 및 수처리를 완료하고 유체 수송관로 내에 잔류하는 현탁액을 드레인 파이프를 통해 배출할 때 상기 개폐수단을 통해 몸체의 개구부를 폐쇄한 상태에서 유체 수송관로 상류부에 설치되어 있는 유체단속밸브를 열어 유체의 압력을 이용하여 세척장치를 세척 완료한 유체 이송관로의 하류측으로 이송시키며 관로 내부에 잔류하는 현탁액을 깨끗하게 드레인 파이프를 통해 외부로 배출할 수 있도록 하는 방식을 통해 오염된 유체 수송관로 내 세척에 따른 신뢰도 및 위생상 안전성을 확보할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명이 적용된 세척장치를 이용하여 유체 송수관로를 세척하는 상태를 보인 개략도.
도 2는 본 발명이 적용된 세척장치의 사시도.
도 3 및 도 4는 본 발명이 적용된 세척장치를 유체 송수관로 내에서 왕복 이동시키며 세척하는 상태를 보인 확대 단면도.
도 5 및 도 6은 본 발명이 적용된 세척장치 내에 서로 다른 개폐수단을 구비시켜 유체 송수관로 내부를 세척하는 상태를 보인 확대 단면도.
도 7은 본 발명이 적용된 세척장치의 측면도.
도 8은 본 발명 방법을 설명하기 위한 공정도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명이 적용된 세척장치를 이용하여 유체 송수관로를 세척하는 상태를 보인 개략도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명이 적용된 세척장치의 사시도를 나타낸 것이며, 도 3 및 도 4는 본 발명이 적용된 세척장치를 유체 송수관로 내에서 왕복 이동시키며 세척하는 상태를 보인 확대 단면도를 나타낸 것이다.

또한, 도 5 및 도 6은 본 발명이 적용된 세척장치 내에 서로 다른 개폐수단을 구비시켜 유체 송수관로 내부를 세척하는 상태를 보인 확대 단면도를 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명이 적용된 세척장치의 측면도를 나타낸 것이며, 도 8은 본 발명 방법을 설명하기 위한 공정도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명 장치는,

각종 유체를 수송시키는 긴 유체 수송관로(10) 중 특정 구간 사이의 유체 수송관로 내부를 세척하기 위한 유체 수송관로 세척장치를 구성함에 있어서,

원통 또는 장구 형상을 갖는 속이 빈 몸체(21)와;

세척대상 유체 수송관로(10)의 내경보다 큰 외경을 갖도록 플랙시블한 와셔 형상으로 성형된 상태에서 상기 몸체(21)의 양측 외면에 정해진 간격을 두고 각각 설치되어 세척장치(20)가 추진수단(23)에 의해 세척대상 유체 수송관로 내에서 이동될 때 유체 수송관로(10) 내면에 밀착된 상태로 이동되며 유체 수송관로 내면에 부착되어 있는 각종 이물질을 포함한 저부의 퇴적물을 직접적으로 세척하며 유체 속으로 탈거시켜 주는 복수의 이물질 및 퇴적물 제거판(22)과;

수중모터(231)의 축에 프로펠러(232)가 설치된 구성을 갖고 복수의 고정바(234)가 외면에 정해진 각도를 두고 방사형으로 고정 설치된 복수의 모터 고정링(235)을 통해 상기 몸체(21) 내부에서 중심선을 따라 일측 개구부에 고정 설치되어 세척대상 유체 수송관로 내 유체 속에서 세척장치(20)에 추진력을 발생시켜 주는 추진수단(23)과;

상기 몸체(21) 내의 바닥면에 고정 설치되어 제어반(50)의 출력신호에 대응하여 추진수단(23)에 전원전압을 공급시켜 주는 배터리(25)와;

지상의 작업자가 조작부(51)를 통해 상기 배터리(25)에서 추진수단(23)의 수중모터(231)에 공급되는 전원전압 및 전류를 제어하여 추진력을 임의로 조절할 수 있도록 하는 제어반(50);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 몸체(21)의 외면 중간부에는 외면에 브러쉬(26)가 일체로 구비된 회전링(261)을 회전 가능하게 설치하되, 상기 추진수단(23)의 수중모터(231) 축 후단부와 브러쉬(26) 일체형의 회전링(261) 사이에는 수중모터(231)의 회전력을 브러쉬 일체형의 회전링에 전달해 주는 모터동력 전달수단(27)을 설치한 것을 특징으로 한다.

이때 상기 모터동력 전달수단(27)은,

수중모터(231) 축의 후단부에 고정 설치되어 브러쉬(26) 일체형의 회전링(261) 구동에 필요한 동력을 발생하는 동력 발생용 베벨기어(271)와;

상기 몸체(21)의 내부에서 수직방향으로 세워진 상태에서 상,하단부가 몸체(21) 내 천정면과 바닥면에 각각 설치되는 한 쌍의 베어링(272)에 회동 가능하게 축지됨은 물론 상단 연장부는 상기 몸체(21)의 천정면에 천공된 축 통과공(211)통해 몸체(21)의 외부로 돌출된 형태를 갖는 동력 전달축(273)과;

수중모터(231) 축과 90도 각도를 갖게 설치된 상기 동력 전달축(273)의 중간부에서 상기 동력 발생용 베벨기어(271)와 맞물리게 고정 설치되어 수중모터(231)의 회전 동력을 동력 전달축(273)에 전달하는 제 1 동력 전달용 베벨기어(274)와;

브러쉬(26) 일체형의 회전링(261) 일측면에 경사지게 형성된 피동형 베벨기어(275)와;

상기 회전링(261)의 피동형 베벨기어(275)와 맞물리도록 몸체(21)의 외부로 돌출된 상기 동력 전달축(273)의 상단 연장부에 고정 설치되어 수중모터(231)의 회전 동력을 브러쉬(26) 일체형의 회전링(261)에 최종적으로 전달하는 제 2 동력 전달용 베벨기어(276);로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체(21)의 입구측 내부에 복수의 거름망 고정고리(281)를 정해진 간격을 두고 설치하여 관로 내 세척 중 발생하는 이물질을 포집하는 이물질 거름망(28)을 교체 가능하게 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 몸체(21)의 내부 상방부 또는 상부 외면에는 유체가 잔류하고 있는 세척대상 유체 수송관로 내에서 세척장치(20)가 상부로 부상 또는 인상한 상태를 유지하도록 하는 부상력 발생수단(29a) 또는 인상력 발생수단(29b)을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 몸체(21)의 내부 상방부에 설치되는 부상력 발생수단(29a)은,

내부에 공기나 수소 또는 헬륨 등이 주입되는 하나 또는 복수의 부구(29a-1)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체(21)의 상부 외면에 부착 설치되는 인상력 발생수단(29b)은,

금속으로 성형된 유체 수송관로(10)에 자력을 발생시켜 세척장치(20)가 자력에 의해 유체 수송관로의 천정부 측으로 끌려 올라가도록 하는 복수의 영구자석(29b-1)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 영구자석(29b-1)들의 상면에는 유체 수송관로(10)의 천정면과 영구자석(29b-1) 사이의 접촉면적 및 마찰력을 최소화할 수 있도록 하는 복수의 바퀴(29b-2)를 더 구비시킨 것을 특징으로 한다.

또, 상기 몸체(21)의 전방부에는 유선 또는 무선 통신부를 구비하고 유체 수송관로(10) 내부의 오염상태 및 세척상태를 영상으로 촬상하여 지상의 제어반(50)을 통해 모니터(52)상에 표시해 주는 카메라(30)를 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체(21)의 양측 개구부에는 유체 수송관로(10) 상류부 및 하류부 외측 지상에 설치한 와이어 권취기 또는 윈치(60)의 와이어(61)를 각각 착탈 가능하게 연결할 수 있는 와이어 걸림고리(24)를 착탈 가능하게 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 추진수단(23)의 프로펠러(232) 외측에는 유체 수송관로(10) 내의 유체는 통과하고 각종 이물질이 프로펠러(232) 측으로 유입되어 부딪히게 되므로 인해 손상되는 것을 방지하기 위해 보호망(233)을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유체 수송관로(10)의 하류부 저부에는 세척으로 인해 각종 이물질이 희석된 상태에서 유체 수송관로 내부에 정체되어 있는 현탁액(폐수)을 선택적으로 단속할 수 있는 현탁액단속밸브(41)를 구비한 드레인 파이프(40)를 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 몸체(21) 일측 개구부 내에는 몸체(21)의 내부를 선택적으로 개폐시킬 수 있는 개폐수단(31)을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 개폐수단(31)은 몸체(21)의 외부에서 공구(312)를 이용하여 개폐시킬 수 있는 버터플라이밸브(311) 또는 복수의 볼트 또는 스크류(314)를 이용하여 착탈시킬 수 있는 마개(313)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명 방법은,

각종 유체를 수송시키는 긴 유체 수송관로 중 특정구간 사이의 유체 수송관로(10) 내부에 세척장치(20)를 투입시켜 세척하기 위한 유체 수송관로 세척방법에 있어서,

세척대상 유체 수송관로(10)의 상하류에 각각 설치되어 있는 유체단속밸브(11)를 닫아 유체의 흐름을 차단하는 단계(S1)와;

유체단속밸브(11)들의 내측에 위치된 세척대상 유체 수송관로(10) 상부 양측에 세척장치 출입구(12)를 정해진 각도로 경사지게 각각 형성하는 단계(S2)와;

지상에 설치한 와어이 권취기 또는 윈치(60)의 와이어(61) 단부를 세척장치(20) 몸체(21)의 일측 또는 양측에 구비된 와이어 걸림고리(24)에 연결하는 단계(S3)와;

세척장치(20)를 일측의 세척장치 출입구(12)를 통해 세척대상 유체 수송관로(10) 내로 삽입 설치하는 단계(S4)와;

세척장치(20)의 몸체 내에 설치된 추진수단(23)을 작동시켜 유체 수송관로(10) 내로 삽입 설치된 세척장치(20)를 일측에서 타측으로 이동시키며 유체 수송관로 내부를 세척한 다음 추진수단(23)의 구동을 차단하고 세척장치(20)의 방향을 돌린 다음 두 와이어(61)를 서로 바꾸어 연결한 상태에서 다시 추진수단(23)을 작동시켜 타측에서 일측으로 이동시키며 유체 수송관로(10) 내부를 재차 세척하는 과정을 원하는 횟수만큼 반복하여 원하는 정도로 세척을 수행하는 단계(S5)와;

원하는 정도로 세척이 완료되면 몸체(21)의 양측에 연결된 와이어 권취기 또는 윈치(60) 중 어느 일측의 와이어 권취기 또는 윈치(60)만 세척장치(20)로부터 분리하고 타측의 와이어 권취기 또는 윈치(60)를 이용하여 세척장치 입구 또는 출구를 통해 유체 수송관로(10) 내부로부터 세척장치(20)를 인출하는 단계(S6)와;

세척된 유체 수송관로(10) 내의 현탁액을 포함한 내벽의 이물질 및 퇴적물을 수처리하여 외부로 배출하는 단계(S7)와;

유체 수송관로(10) 상부에 형성시킨 세척장치 출입구(12)를 밀봉하고 상하류에 각각 설치되어 있는 유체단속밸브(11)들을 열어 유체의 공급을 재개하는 단계(S8);로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 세척장치(20)를 추진수단(23)을 이용하여 세척대상 유체 수송관로(10) 내부를 왕복시키며 세척을 진행할 때(S5),

상기 세척장치(20)는 몸체(21)의 외부 양측에 설치된 복수의 이물질 및 퇴적물 제거판(22)과 추진수단(23)의 동력에 의해 몸체(21)의 외부 중간부에서 회전하는 브러쉬(26)에 의해 관로 내면의 세척이 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 세척으로 인해 각종 이물질이 희석된 상태에서 유체 수송관로(10) 내부에 정체되어 있는 현탁액(폐수)은,

현탁액단속밸브(41)를 구비하고 상기 유체 수송관로(10)의 하류 저부에 설치한 드레인 파이프(40)를 통해 외부로 배출하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 세척장치(20)의 몸체(21) 전방부에 카메라(30)가 구비되어 있는 경우,

세척장치(20)를 세척대상 유체 수송관로(10) 내부를 왕복시키며 세척을 진행할 때(S5), 상기 카메라(30)를 통해 유체 수송관로(10) 내부의 오염상태 및 세척상태를 영상으로 촬상하여 지상의 제어반(50)에 구비된 모니터(52)에 표시하는 단계(S5-1)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세척장치(20)의 몸체(21) 내에 이물질 거름망(28)이 구비되어 있는 경우,

세척장치(20)를 세척대상 유체 수송관로 내부를 왕복시키며 세척을 진행(S5)하던 중 각종 이물질이 이물질 거름망(28)에 많이 걸렸을 때 유체 수송관로(10)의 상류 또는 하류 측에서 이물질이 걸려있는 현재 이물질 거름망을 분리하고 새로운 이물질 거름망으로 교체하여 재설치하는 단계(S5-2)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 세척장치(20)의 몸체(21) 일측 개구부 내에 개폐수단(31)이 구비되어 있는 경우,

세척장치(20)를 세척대상 유체 수송관로(10) 내부를 왕복시키며 세척을 진행(S5)할 때는 상기 개폐수단(31)을 열어 관로 내 물이 세척장치(20)의 몸체(21) 내부를 통과될 수 있도록 하고, 세척이 완료되어 상류측에 설치된 와이어 권취기 또는 윈치(60)만 세척장치(20)로부터 분리한 후 하류 측의 와이어 권취기 또는 윈치(60)를 이용하여 세척장치(20)를 유체 수송관로(10) 내부로부터 인출(S6)하며 유체 수송관로(10) 내의 현탁액을 포함한 내벽의 이물질 및 퇴적물을 수처리하여 배출(S7)하기 전에, 상기 개폐수단(31)을 통해 몸체(21)의 내부를 폐쇄하고 드레인 파이프(40)에 설치되어 있는 현탁액단속밸브(41)를 열음은 물론 상류 측의 유체단속밸브(11)를 열어 유체 수송관로(10) 내로 유입되는 유체의 압력과 와이어 권취기 또는 윈치(60)의 당김력에 의해 상류 측에 위치된 세척장치(20)가 하류 측으로 이동하며 몸체(21)의 외측에 설치되어 있는 이물질 및 퇴적물 제거판(22)과 더불어 몸체(21) 내의 개폐수단(31)이 유체 수송관로 내의 현탁액을 포함한 내벽의 이물질 및 퇴적물을 유체 수송관로(10) 하류 측 저부에 설치된 드레인 파이프(40) 측으로 강제로 밀어 배출시키도록 하는 단계(S5-3)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성 및 단계로 이루어진 본 발명 장치 및 방법에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명이 적용된 유체 수송관로 세척장치의 일 실시 예는 도 1 내지 도 7 도시된 바와 같이, 몸체(21)와 복수의 이물질 및 퇴적물 제거판(22), 추진수단(23), 배터리(25) 및 제어반(50)으로 구성한 세척장치(20)를 세척대상 유체 수송관로(10) 내로 투입시켜, 상기 추진수단(23)의 동력을 이용하여 세척장치(20)를 관로의 내부에서 수회 왕복시키며 관로 내부를 보다 깨끗하게 세척할 수 있도록 한 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이때, 상기 세척장치(20) 중 몸체(21)는 합성수지재나 금속 등을 이용하여 소정지름 및 길이를 갖는 속이 빈 원통 또는 장구 형상으로 성형한 것으로, 양측 외면에는 정해진 간격을 두고 복수의 이물질 및 퇴적물 제거판(22)을 고정 설치한 형태를 갖는다.

또, 상기 복수의 이물질 및 퇴적물 제거판(22)은 탄성력이 좋은 고무나 실리콘 및 합성수지 등을 이용하여 세척대상 유체 수송관로(10)의 내경보다 큰 외경을 갖도록 플랙시블한 와셔 형상으로 성형한 것으로, 이와 같은 이물질 및 퇴적물 제거판(22)들은 상기 몸체(21)의 양측 외면에 정해진 간격을 두고 각각 착탈 가능하게 설치된다.

이와 같은 이물질 및 퇴적물 제거판(22)들은 상기 세척장치(20)를 세척대상 유체 수송관로(10) 내에 삽입 설치하였을 때, 유체 수송관로(10) 내에 억지로 삽입되어 일부가 탄력적으로 밀착된 상태를 유지하다가, 상기 세척장치(20)의 몸체(21) 내에 설치된 추진수단(23)이나 지상의 와어이 권취기 또는 윈치(60)의 작동방향에 대응하여 상기 세척장치(20)가 세척대상 유체 수송관로 내에서 이동할 때 유체 수송관로(10) 내면에 부착된 각종 이물질을 포함한 저부의 퇴적물을 직접적으로 밀거나 당기고 긁어 세척하며 유체 속으로 탈거시켜 주는 기능을 수행한다.

또한, 상기 추진수단(23)은 수중모터(231)의 축에 프로펠러(232)가 설치된 구성을 갖고 세척대상 유체 수송관로(10) 내 유체 속에서 세척장치(20)에 추진력을 발생시켜 주는 기능을 수행하는 것으로, 이와 같은 추진수단(23)은 복수의 고정바(234)가 외면에 정해진 각도를 두고 방사형으로 고정 설치된 복수의 모터 고정링(235)을 통해 상기 몸체(21) 내부에서 중심선을 따라 일측 개구부에 고정 설치된 형태를 갖는다.

이때, 상기 추진수단(23)의 프로펠러(232) 외측에는 안전을 위하여 보호망(233)을 더 설치해 주는 것이 바람직한데, 이와 같은 보호망(233)은 유체 수송관로(10) 내의 유체는 통과시키고 각종 이물질이 프로펠러(232) 측으로 유입되는 것을 방지하여 수중모터(231)의 회전수에 대응하여 강하고 빠르게 회전하는 프로펠러(232)에 의한 안전사고 발생을 방지할 수 있음은 물론 프로펠러(232) 자체의 손상을 방지할 수 있다.

또, 상기 배터리(25)는 외부가 방수된 형태를 갖고 상기 몸체(21) 내의 바닥면에 고정 설치되어 작업자의 조작에 대응하여 소정의 출력신호를 발생시키는 제어반(50)의 출력신호에 대응하여 상기 추진수단(23)의 수중모터(231)에 전원전압을 공급시켜 주는 기능을 수행한다.

또한, 상기 제어반(50)은 조작부(51)와 모니터(52) 등을 구비하고 지상에 설치된 상태에서 작업자가 조작부(51)를 통해 상기 배터리(25)에서 추진수단(23)의 수중모터(231)에 공급되는 전원전압 및 전류를 제어하여 유체 수송관로(10) 내에 투입시킨 세척장치(20)의 추진력을 임의로 조절할 수 있도록 하는 기능 등을 수행한다.

한편, 상기와 같이 세척장치(20)의 몸체(21) 외부 양측에 단순히 복수의 이물질 및 퇴적물 제거판(22)만 설치한 상태에서 유체 수송관로(10) 내부를 세척할 경우, 상기 유체 수송관로(10)의 내면에 밀착된 형태를 갖는 복수의 이물질 및 퇴적물 제거판(22)들만이 유체 수송관로(10) 내면에 부착된 각종 이물질을 포함한 저부의 퇴적물을 직접적으로 밀거나 당기고 긁어 세척하는 형태를 나타내게 되어 세척효율이 다소 저하될 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 몸체(21)의 외면 중간부에 브러쉬(26)가 일체로 구비된 회전링(261)을 회전 가능하게 더 설치하되, 상기 추진수단(23)의 수중모터(231) 축 후단부와 브러쉬(26) 일체형의 회전링(261) 사이에는 동력 발생용 베벨기어(271)와 동력 전달축(273), 제 1 동력 전달용 베벨기어(274), 피동형 베벨기어(275) 및 제 2 동력 전달용 베벨기어(276)로 구성된 형태를 갖고 상기 수중모터(231)의 회전력을 브러쉬 일체형의 회전링에 전달해 주는 모터동력 전달수단(27)을 설치하여 주었다.

이때, 상기 모터동력 전달수단(27)의 구성요소 중 상기 동력 발생용 베벨기어(271)는 추진수단(23)의 수중모터(231) 축 후단부에 고정 설치되어 세척장치(20)의 이동시 상기 수중모터(231)에서 발생되는 동력의 일부를 후술하는 제 1 동력 전달용 베벨기어(274)와 동력 전달축(273) 및 제 2 동력 전달용 베벨기어(276)를 통해 브러쉬(26) 일체형의 회전링(261)의 구동에 필요한 동력으로 전달하는 기능 즉, 브러쉬(26) 일체형의 회전링(261) 구동에 필요한 동력을 발생하는 기능을 수행한다.

또, 상기 동력 전달축(273)은 중간부에 상기 동력 발생용 베벨기어(271)과 맞물리는 제 1 동력 전달용 베벨기어(274)을 구비하고 상기 몸체(21)의 내부에서 수직방향으로 세워진 상태에서 상,하단부가 몸체(21) 내 천정면과 바닥면에 각각 설치된 한 쌍의 베어링(272)에 회동 가능하게 축지됨은 물론 상단 연장부는 상기 몸체(21)의 천정면에 천공된 축 통과공(211)통해 몸체(21)의 외부로 돌출된 형태를 갖고, 몸체(21) 내부에 설치되어 있는 수중모터(231)의 동력을 몸체(21)의 외부에 설치되어 있는 브러쉬(26) 일체형의 회전링(261)에 전당하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 제 1 동력 전달용 베벨기어(274)는 상기 추진수단(23)의 수중모터(231) 축과 90도 각도를 갖도록 상기 동력 전달축(273)의 중간부에서 상기 동력 발생용 베벨기어(271)와 맞물리게 고정 설치되어 형태를 갖고, 90도의 위상차를 갖고 발생되는 상기 수중모터(231)의 회전 동력을 동력 전달축(273)에 전달해 주는 기능을 수행한다.

또, 상기 피동형 베벨기어(275)는 상기 몸체(21)의 중간부 외면에서 회동 가능하게 설치되어 있는 브러쉬(26) 일체형의 회전링(261) 일측면에 후술하는 제 2 동력 전달용 베벨기어(276)가 맞물릴 수 있도록 경사지게 형성된 형태를 갖는다.

또한, 상기 제 2 동력 전달용 베벨기어(276)는 상기 몸체(21)의 상부에서 외부로 돌출된 형태를 갖는 상기 동력 전달축(273)의 상단 연장부에 고정 설치된 상태에서 상기 회전링(261)의 피동형 베벨기어(275)와 맞물린 형태를 갖고, 상기 동력 발생용 베벨기어(271)와 제 1 동력 전달용 베벨기어(274), 동력 전달축(273)을 통해 전달되어 오는 수중모터(231)의 회전 동력을 브러쉬(26) 일체형의 회전링(261)에 최종적으로 전달해 주는 기능을 수행한다.

이와 같이 본 발명의 다른 실시 예에서는 상기 세척장치(20)의 몸체(21) 외면 중간부에 브러쉬(26)가 일체로 구비된 회전링(261)을 회전 가능하게 더 설치함과 동시에 상기 추진수단(23)의 수중모터(231) 축 후단부와 브러쉬(26) 일체형의 회전링(261) 사이에 모터동력 전달수단(27)을 설치하여 줌으로써 상기 추진수단(23)의 작동에 대응하여 유체 수송관로(10) 내부에서 상기 세척장치(20)가 상류 및 하류 측으로 이동되며 전술한 복수의 이물질 및 퇴적물 제거판(22)을 통해 유체 수송관로(10) 내면에 대한 세척을 실시할 때, 상기한 모터동력 전달수단(27)을 통해 수중모터(231)의 동력을 전달받는 상기 브러쉬(26) 일체형의 회전링(261)도 몸체(21)의 외면을 따라 자동으로 회전하며 유체 수송관로(10) 내면을 강하게 닦아주는 형태를 갖게 된다.

따라서, 유체 수송관로(10)의 내면에 대한 세척이 복수의 이물질 및 퇴적물 제거판(22)과 브러쉬(26)에 의해 동시에 이루어지게 되므로 복수의 이물질 및 퇴적물 제거판(22)만을 사용하여 세척할 때에 비해 유체 수송관로(10)에 대한 세척효과를 더욱더 증대시킬 수 있음은 물론 유체 수송관로 세척에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명에서는 상기 몸체(21)의 입구측 내부에 복수의 거름망 고정고리(281)를 정해진 간격을 두고 설치하여 이물질 거름망(28)을 교체 가능하게 더 설치하여 주었다.

따라서, 상기 추진수단(23)을 작동시켜 세척장치(20)를 이동시키며 상기 유체 수송관로(10) 내부를 세척하단 중 발생하여 몸체(21)의 내부 공간부를 통과하는 비교적 부피가 큰 이물질을 상기 이물질 거름망(28)을 통해 포집한 다음 상기 세척장치(20)가 세척대상 유체 수송관로(10)의 상류측 또는 하류측에 도착하였을 때 이물질과 함께 상기 이물질 거름망(28)을 몸체(21)의 내부로부터 분리하여 이물질을 떨어낸 후 다시 설치하거나 또는 새로운 이물질 거름망(28)으로 교체하고 관로 내부 세척공정을 지속할 수 있어 상기 세척장치(20)의 몸체(21) 내부 공간부를 통과하는 비교적 부피가 큰 이물질에 의해 후술하는 드레인 파이프(40) 등이 막히는 것을 방지할 수 있음은 물론 상기 추진수단(23)의 프로펠러(232) 등이 손상되는 것 사전에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 세척장치(20)의 몸체(21) 내부 상방부 또는 상부 외면에 부상력 발생수단(29a) 또는 인상력 발생수단(29b)을 더 설치하여, 상기 세척장치(20)가 유체가 잔류하고 있는 세척대상 유체 수송관로(10) 내부를 통과할 때 부력 또는 자력에 의해 상부로 부상 또는 인상한 상태를 유지하도록 하였다.

이때, 상기 몸체(21)의 내부 상방부에 설치되는 부상력 발생수단(29a)으로는 도 1, 도 3 내지 도 5와 같이, 내부에 공기나 수소 또는 헬륨 등이 주입되는 하나 또는 복수의 부구(29a-1)를 포함한다.

또, 상기 몸체(21)의 상부 외면에 부착 설치되는 인상력 발생수단(29b)으로는 도 6 및 도 7과 같이, 금속으로 성형된 유체 수송관로(10)에 자력을 발생시켜 세척장치(20)가 자력에 의해 유체 수송관로의 천정부 측으로 끌려 올라가도록 하는 복수의 영구자석(29b-1)을 포함하게 되는데, 이때 상기 인상력 발생수단(29b)으로 영구자석(29b-1)을 그대로 몸체(21) 상면에 설치할 경우 영구자석(29b-1)들이 자력에 의해 금속으로 성형된 유체 수송관로(10)의 내면에 달라붙어 세척장치(20)의 진행을 방해할 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서는 인상력 발생수단(29b)으로는 복수의 영구자석(29b-1)을 세척장치(20) 몸체(21)의 외측 상면에 설치하고자 할 경우, 상기 영구자석(29b-1)의 상면에 복수의 바퀴(29b-2)를 더 구비시켜, 유체 수송관로(10)의 천정면과 영구자석(29b-1) 사이의 접촉면적 및 마찰력을 최소화할 수 있도록 하였다.

이와 같이 본 발명에서는 상기 세척장치(20)의 몸체(21) 내 상방부 또는 상부 외면에 부구(29a-1) 또는 영구자석(29b-1) 등과 같은 부상력 발생수단(29a) 또는 인상력 발생수단(29b)을 선택적으로 설치하여 줌으로써, 내부에 유체가 잔류하고 있는 유체 수송관로(10) 내에 세척장치(20)를 삽입 설치하고 이를 추진수단(23)을 이용하여 이동시키며 세척 작업을 수행할 때, 상기 세척장치(20)를 유체 수송관로(10) 내 상부 측으로 부상 또는 인상한 상태를 유지시킬 수 있어, 세척장치가 자중에 의해 유체 수송관로 하부로 가라앉음으로 인해 발생할 수 있는 마찰력 상승 등을 방지할 수 있으므로 이물질 및 퇴적물 제거판(22)과 브러쉬(26) 등의 손상을 방지할 수 있음은 물론 시공속도 및 시공성을 대폭 증대 및 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에는 상기 몸체(21)의 양측 개구부에 와이어 걸림고리(24)를 각각 착탈 가능하게 더 설치하여, 상기 유체 수송관로(10) 상류부 및 하류부 외측 지상에 설치되는 와이어 권취기 또는 윈치(60)와 연결된 와이어(61)의 단부를 상기 몸체(21)의 양측에 설치된 와이어 걸림고리(24)에 각각 착탈 가능하게 연결할 수 있도록 하였다.

따라서, 상기 세척장치(20)를 세척대상 유체 수송관로(10) 내에 설치하고 추진수단(23)의 추진력을 이용하여 유체 수송관로(10) 내부로 이동시키며 관로의 내부를 세척하던 중 관로 내 일부가 파손되거나 급격히 꺾인 곡선부분 등을 만남으로 인해 관로가 급격히 좁혀져 세척장치가 걸리거나 또는 추진수단(23) 등이 고장난 경우, 외부에서 상기 와이어 권취기 또는 윈치(60)를 작동시켜 세척장치를 외부로 강제 견인하여 회수시킬 수 있어 세척작업에 따른 편리성과 안전성을 대폭 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명에서는 상기 세척장치(20)의 몸체(21) 전방부에 유선 또는 무선 통신부를 구비한 카메라(30)를 착탈 가능하게 설치하여 주었다.

따라서, 상기 세척장치(20)를 이용하여 특정구간의 유체 수송관로(10)를 세척할 때, 작업자가 지상의 제어반(50)에 구비된 모니터(52)를 통해 상기 카메라(30)에 의해 촬상되는 관로 내 오염 및 세척상태 등을 실시간으로 정확히 확인하고 필요한 조치를 정확히 취할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 세척장치(20)의 몸체(21) 일측 개구부 내에 속이 빈 몸체(21)의 내부를 선택적으로 개폐시킬 수 있는 개폐수단(31)을 더 설치하였다.

이때, 상기 개폐수단(31)으로는 다양한 형태를 제시할 수 있는데, 그 일 예로는 도 5와 같이 상기 세척장치(20)의 몸체(21) 외부에서 공구(312)를 이용하여 개폐시킬 수 있는 버터플라이밸브(311)를 설치할 수도 있고, 다른 예로는 도 7과 같이 원판 형상을 갖는 마개를 복수의 볼트 또는 스크류(314)를 이용하여 몸체(21)의 일측 개구부 측에 착탈 가능하게 설치할 수도 있다.

이와 같이 상기 세척장치(20)의 몸체(21) 일측 개구부 내에 버터플라이밸브(311) 또는 마개(313) 등으로 구성되는 개폐수단(31)을 개폐 및 착탈 가능하게 설치하여, 본 발명이 적용된 세척장치(20)를 이용하여 유체 수송관로(10)의 내부에 대한 세척을 진행할 때는 몸체(21)의 내부로 유체가 통과할 수 있도록 개폐수단(31)을 열어둔 형태로 유지시키다가, 해당 유체 수송관로(10)에 대한 세척 및 수처리를 완료하고 유체 수송관로 내에 잔류하는 현탁액을 드레인 파이프(40) 등을 통해 배출하고자 할 때에는 상기 개폐수단(31)을 통해 몸체(21) 내 공간부를 폐쇄할 수 있다.

이와 같은 상태(즉, 세척장치(20)의 몸체(21) 내부를 개폐수단(31)을 통해 폐쇄한 상태)에서 상기 유체 수송관로(10) 상류부에 설치되어 있는 유체단속밸브(11)를 열어 유체(원수)를 공급시켜 주면 유체의 강한 압력이 상기 세척장치(20)의 몸체(21) 내부를 막고 있는 개폐수단(31)에 가해지게 되므로 세척장치(20) 자체가 유체의 압력에 의해 상류부에서 하류부로 자동 밀리면서 관로 내부에 잔류하는 현탁액을 깨끗하게 드레인 파이프(40) 측으로 밀어주게 되므로 유체 수송관로(10) 내부가 더욱 깨끗이 세척된 형태를 나타내게 되어 유체 수송관로 내 세척에 따른 신뢰도 및 위생상 안전성을 확보할 수 있다.

또, 본 발명에서는 상기 유체 수송관로(10)의 하류 저부에 현탁액단속밸브(41)를 구비한 드레인 파이프(40)를 별도로 더 설치하여 줌으로써, 세척으로 인해 각종 이물질이 희석된 상태에서 유체 수송관로(10) 내부에 정체되어 있는 현탁액(즉, 폐수)을 상기 드레인 파이프(40)를 통해 외부의 하수관로나 현탁액 수집 차량 등으로 배출시킬 수 있어 세척에 사용되는 유체 값 등의 절감을 통해 경제성을 향상시킬 수 있음은 물론 세척으로 인해 발생된 현탁액(즉, 폐수)으로 인한 환경오염을 사전에 방지할 수 있다.

한편, 상기한 유체 수송관로 세척장치를 이용하여 실시되는 본 발명의 유체 수송관로 세척방법은 도 8에 도시한 바와 같이, 세척대상 유체 수송관로(10)의 양측(즉, 상류와 하류)에 각각 설치되어 있는 유체단속밸브(11)를 닫아 세척을 하고자 하는 유체 수송관로(10)의 특정 구간에 흐르고 있는 유체를 차단하게 된다(S1).

이어서 유체단속밸브(11)들의 내측에 위치된 세척대상 유체 수송관로(10) 상부 양측에 세척장치 출입구(12)를 정해진 각도(예를 들어 30~60도)로 경사지게 각각 형성(S2)하게 된다.

이때, 세척대상 유체 수송관로(10) 상에 세척장치 출입구(12)가 기설치되어 있을 경우는 뚜껑을 열고, 세척장치 출입구(12)가 기설치되어 있지 않을 경우에는 용접기나 절단기 등을 이용하여 세척장치(20)을 투입하거나 꺼내기에 적당한 크기로 구멍을 천공하여 세척장치 출입구(12)를 임시 또는 차후 세척을 위해 고정적으로 정해진 경사각도를 갖도록 형성시켜 주면 된다.

이후, 지상에서는 상기 세척장치 출입구(12) 주변에 각각 와이어 권취기 또는 윈치(60)를 설치하고, 일측의 와이어 권취기 또는 윈치(60)에 권취되어 있는 견인용 와이어(61)는 지상에서 세척장치(20)의 몸체(21) 일측에 구비된 와이어 걸림고리(24)에 연결하고, 타측 와이어 권취기 또는 윈치(60)에 권취되어 있는 와이어(61)는 세척대상 유체 수송관로의 타측 세척장치 출입구(12)를 통해 유체 수송관로 내부로 삽입시킨 다음 일측 세척장치 출입구(12)를 통해 지상으로 인출시킨 후 세척장치(20)의 몸체(21) 타측에 구비된 와이어 걸림고리(24)에 연결한다(S3).

이어서 상기 세척장치(20)를 일측의 세척장치 출입구(12)를 통해 세척대상 유체 수송관로(10) 내로 삽입 설치(S4)한 다음, 지상의 제어반(50)에 구비된 조작부(51)를 통해 세척장치(20)의 몸체(21) 내에 설치된 추진수단(23)을 작동시켜 유체 수송관로(10) 내로 삽입 설치된 세척장치(20)를 예를 들어 도 3과 같이 일측에서 타측으로 이동시키며 유체 수송관로 내부를 세척한 후 추진수단(23)의 구동을 차단하고, 상기 세척장치(20)의 방향을 이전과 반대방향으로 돌린 다음 두 와이어(61)를 서로 바꾸어 연결한 상태에서 다시 추진수단(23)을 작동시켜 예를 들어 도 4와 같이 타측에서 일측으로 이동시키며 유체 수송관로(10) 내부를 재차 세척하는 과정을 원하는 정도가 될 때까지 원하는 횟수만큼 반복 수행하게 된다(S5).

상기에서 세척장치(20)가 추진수단(23)의 추진력에 의해 유체 수송관로(10) 내부를 이송되는 과정에서 세척장치(20)에 구비된 복수의 고정형 이물질 및 퇴적물 제거판(22) 및 회전형 브러쉬(26) 등에 의해 유체 수송관로 내면에 부착되어 있는 각종 이물질을 포함하여 바닥면에 가라앉아 있는 퇴적물 등이 정체된 유체 속에 떨어지고 흐트러져 희석되는 형태를 갖는다.

상기와 같이 세척장치(20)를 추진수단(23)을 이용하여 세척대상 유체 수송관로(10) 내부를 왕복시키며 세척을 진행(S5)할 때, 상기 세척장치(20)의 몸체(21) 외부 양측에 복수의 이물질 및 퇴적물 제거판(22)만 설치된 경우에는 복수의 이물질 및 퇴적물 제거판(22)만 이용하여 관로 내면의 세척이 이루어지게 되고, 또 상기한 복수의 이물질 및 퇴적물 제거판(22)과 더불어 추진수단(23)의 동력에 의해 몸체(21)의 외부 중간부에서 회전하는 브러쉬(26)가 설치된 경우에는 복수의 이물질 및 퇴적물 제거판(22)과 회전하는 브러쉬(26)에 의해 동시에 관로 내면에 대한 세척이 이루어지게 된다.

또, 상기 세척장치(20)의 몸체(21) 전방부에 카메라(30)가 구비되어 있는 경우, 상기와 같이 세척장치(20)를 세척대상 유체 수송관로(10) 내부를 왕복시키며 세척을 진행(S5)할 때, 상기 카메라(30)를 통해 유체 수송관로(10) 내부의 오염상태 및 세척상태를 영상으로 촬상하여 지상의 제어반(50)에 구비된 모니터(52)에 표시해 줄 수도 있다.

또한, 상기 세척장치(20)의 몸체(21) 내에 이물질 거름망(28)이 구비되어 있는 경우에는, 상기와 같이 세척장치(20)를 세척대상 유체 수송관로 내부를 왕복시키며 세척을 진행(S5)하던 중 상기 이물질 거름망(28)에 걸린 이물질의 량을 계속해서 확인하여 만약 각종 이물질이 이물질 거름망(28)에 많이 걸렸다고 판단될 경우에는. 유체 수송관로(10)의 상류 또는 하류 측에서 이물질이 걸려있는 현재 이물질 거름망을 분리하여 이물질을 털어내고 다시 설치하거나 또는 새로운 이물질 거름망으로 교체하여 재설치하면 된다.

한편, 상기와 같은 방법을 통해 특정구간에 대한 유체 수송관로(10) 내의 세척을 원하는 정도로 완료한 후에는, 상기 세척장치(20) 몸체(21)의 양측에 연결된 와이어 권취기 또는 윈치(60) 중 어느 일측(예를 들어 상류)의 와이어 권취기 또는 윈치(60)만 세척장치(20)로부터 분리하고, 타측(예를 들어 하류)의 와이어 권취기 또는 윈치(60)를 작동시켜 세척장치 출입구(12)를 통해 유체 수송관로(10) 내부로부터 세척장치(20)를 인출하게 된다(S6).

이때, 세척으로 인해 각종 이물질이 희석된 상태에서 유체 수송관로(10) 내부에 정체되어 있는 현탁액(즉, 폐수)은, 지상에 설치한 펌프를 통해 외부로 배출할 수도 있지만 이 경우 현탁액으로 인해 주변환경이 오염될 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 유체 수송관로(10)의 하류 저부에 현탁액단속밸브(41)를 구비한 드레인 파이프(40)를 별도로 더 설치하여, 세척으로 인해 각종 이물질이 희석된 상태에서 유체 수송관로(10) 내부에 정체되어 있는 현탁액(즉, 폐수)을 상기 드레인 파이프(40)를 통해 외부의 하수관로나 현탁액 수집 차량 등으로 배출시킬 수 있어 세척에 사용되는 유체 값 등의 절감을 통해 경제성을 향상시킬 수 있음은 물론 세척으로 인해 발생된 현탁액(즉, 폐수)으로 인한 환경오염을 사전에 방지할 수 있다.

또, 상기와 같이 세척으로 인해 발생된 현탁액(즉, 폐수)을 외부로 배출(S7)시킨 후에는, 현탁액단속밸브(41)를 닫아 드레인 파이프(40)를 차단시켜 줌은 물론, 상기 유체 수송관로(10) 상부에 형성시킨 세척수단 출입구(12)를 밀봉하여 유체의 누수를 방지하고, 유체 수송관로(10)의 상류 및 하류 측에 설치되어 있는 유체단속밸브(11)들을 열어 세척이 이루어진 유체 수송관로(10) 내부로 유체 공급을 재개(S8)하면 해당 구간의 유체 수송관로(10)에 대한 세척이 완료된다.

한편, 상기 세척장치(20)의 몸체(21) 일측 개구부 내에 개폐수단(31)이 구비되어 있을 경우, 상기 세척장치(20)를 세척대상 유체 수송관로(10) 내부를 왕복시키며 세척을 진행(S5)할 때는, 상기 개폐수단(31)을 열어(즉, 도 6의 가상선과 같이 버터플라이밸브(311)을 열거나 도 6에서 마개(313)를 분리시킨 상태) 관로 내 물을 포함한 이물질 등이 상기 세척장치(20)의 몸체(21) 내부를 도 3 및 도 4와 같이 통과될 수 있도록 하다가 세척이 완료되어 상기에서 설명한 바와 같이 상류 측에 설치된 와이어 권취기 또는 윈치(60)만 세척장치(20)로부터 분리한 후 하류 측의 와이어 권취기 또는 윈치(60)를 이용하여 세척장치(20)를 유체 수송관로(10) 내부로부터 인출(S6)하기에 앞서 상기 개폐수단(31)을 통해 상기 세척장치(20)의 몸체(21)의 내부 공간부를 도 5 및 도 6의 실선과 같이 폐쇄하고, 이후 단계를 계속 진행하면 된다.

즉, 개폐수단(31)이 구비된 세척장치(20)를 이용하여 특정구간에 대한 유체 수송관로(10)의 세척을 완료한 후에는 세척과정에서 열어 놓거나 분리시켜 놓았던 상기 개폐수단(31)을 도 5 및 도 6과 같이 닫거나 또는 설치하여 상기 세척장치(20)의 몸체(21)내에 형성된 공간부를 폐쇄시키고, 이후 단계인 현탁액(즉, 폐수)을 외부로 배출(S7)시킬 때 드레인 파이프(40)에 설치되어 있는 현탁액단속밸브(41)를 열은 다음 상류 측의 유체단속밸브(11)를 열어 유체 수송관로(10) 내로 유체를 유입시키면 원수인 유체의 압력이 몸체(21)의 일측 개구부를 막고 있는 개폐수단(31)에 직접 작용함과 동시에 지상에서 작업자에 의해 작동되는 와이어 권취기 또는 윈치(60)의 당김력에 의해 상류 측에 위치되어 있는 상기 세척장치(20)가 하류 측으로 자동으로 이동하며 몸체(21)의 외측에 설치되어 있는 이물질 및 퇴적물 제거판(22)과 더불어 몸체(21) 내의 개폐수단(31)이 유체 수송관로 내에 잔류하는 현탁액을 포함한 내벽의 이물질 및 퇴적물을 유체 수송관로(10) 하류 측 저부에 설치된 드레인 파이프(40) 측으로 강제로 밀어 배출시켜 주게 된다.

따라서, 유체 수송관로 내부에 잔류하는 현탁액을 포함한 각종 이물질을 드레인 파이프(40)를 통해 깨끗이 외부로 배출시킬 수 있는데, 특히 세척장치(20)를 세척장치 출입구(12)를 통해 인출한 후에도 하류 측 유체단속밸브(11)를 담아 둔 상태로 소정시간 이상 유지시켜 주면 상류 측에서 지속적으로 유입되는 깨끗한 유체가 세척장치(20)에 의해 세척된 정해진 구간의 유체 수송관로(10) 내부를 더욱 깨끗하게 세척해 줌은 물론 이렇게 관로 내부를 통과한 물은 드레인 파이프(40)를 통해 외부로 배출되므로 오염된 유체 수송관로 내 세척에 따른 신뢰도 및 위생상 안전성을 확보할 수 있다.

물론, 상기와 같이 깨끗한 원수 유체를 이용하여 세척된 정해진 구간의 유체 수송관로(10) 내부를 더 깨끗하게 세척을 완료한 후에는 현탁액단속밸브(41)를 닫아 드레인 파이프(40)를 차단시켜 줌과 동시에 상기 유체 수송관로(10) 하류 측에 하류 측에 설치되어 있는 유체단속밸브(11)들을 열어 세척이 이루어진 유체 수송관로(10) 내부로 원수인 유체 공급을 재개(S8)하면 된다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

10 : 유체 수송관로
11 : 유체단속밸브 12 : 세척장치 출입구
20 : 세척장치
21 : 몸체 211 : 축 통과공
22 : 이물질 및 퇴적물 제거판
23 : 추진수단 231 : 수중모터
232 : 프로펠러 233 : 보호망
234 : 고정바 235 : 모터 고정링
24 : 와이어 걸림고리 25 : 배터리
26 : 브러쉬 261 : 회전링
27 : 모터동력 전달수단
271 : 동력 발생용 베벨기어 272 : 베어링
273 : 동력 전달축 274 : 제 1 동력 전달용 베벨기어
275 : 피동형 베벨기어 276 : 제 2 동력 전달용 베벨기어
28 : 이물질 거름망 281 : 거름망 고정고리
29a : 부상력 발생수단 29a-1 : 부구
29b : 인상력 발생수단
29b-1 : 영구자석 29b-2 : 바퀴
30 : 카메라 31 : 개폐수단
311 : 버터플라이밸브 312 : 공구
313 : 마개 314 : 볼트 또는 스크류
40 : 드레인 파이프 41 : 현탁액단속밸브
50 : 제어반
51 : 조작부 52 : 모니터
60 : 와이어 권취기 또는 윈치 61 : 와이어

Claims (19)

1. 각종 유체를 수송시키는 긴 유체 수송관로 중 특정 구간 사이의 유체 수송관로 내부를 세척하기 위한 유체 수송관로 세척장치를 구성함에 있어서,
   원통 또는 장구 형상을 갖는 속이 빈 몸체와;
   세척대상 유체 수송관로의 내경보다 큰 외경을 갖고 상기 몸체의 양측 외면에 정해진 간격을 두고 각각 설치되어 세척장치가 추진수단에 의해 세척대상 유체 수송관로 내에서 이동될 때 유체 수송관로 내면에 밀착된 상태로 이동되며 유체 수송관로 내면에 부착되어 있는 각종 이물질을 포함한 저부의 퇴적물을 직접적으로 세척하며 유체 속으로 탈거시켜 주는 복수의 이물질 및 퇴적물 제거판과;
   수중모터의 축에 프로펠러가 설치된 구성을 갖고 상기 몸체 내의 일측 개구부에 고정 설치되어 세척대상 유체 수송관로 내 유체 속에서 세척장치에 추진력을 발생시켜 주는 추진수단과;
   상기 몸체 내에 고정 설치되어 제어반의 출력신호에 대응하여 추진수단에 전원전압을 공급시켜 주는 배터리와;
   지상의 작업자가 조작부를 통해 상기 배터리에서 추진수단의 수중모터에 공급되는 전원전압 및 전류를 제어하여 추진력을 임의로 조절할 수 있도록 하는 제어반;을 포함하는 구성하되,
   상기 추진수단의 프로펠러 외측에는 보호망을 설치한 것을 특징으로 하는 유체 수송관로 세척장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 몸체의 외면 중간부에는 외면에 브러쉬가 일체로 구비된 회전링을 회전 가능하게 설치하되,
   상기 추진수단의 수중모터 축 후단부와 상기 브러쉬 일체형의 회전링 사이에는 모터동력 전달수단을 설치한 것을 특징으로 하는 유체 수송관로 세척장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 모터동력 전달수단은,
   수중모터 축의 후단부에 고정 설치되어 브러쉬 일체형의 회전링 구동에 필요한 동력을 발생하는 동력 발생용 베벨기어와;
   상기 몸체의 내부에서 수직방향으로 세워진 상태에서 한 쌍의 베어링에 회동 가능하게 축지됨은 물론 상단 연장부는 상기 몸체 상부에 천공된 축 통과공을 통해 몸체의 외부로 돌출된 형태를 갖는 동력 전달축과;
   상기 동력 전달축의 중간부에서 동력 발생용 베벨기어와 맞물리게 설치되어 수중모터의 회전 동력을 동력 전달축에 전달하는 제 1 동력 전달용 베벨기어와;
   브러쉬 일체형의 회전링 일측면에 경사지게 형성된 피동형 베벨기어와;
   상기 회전링의 피동형 베벨기어와 맞물리도록 몸체의 외부로 돌출된 상기 동력 전달축의 상단 연장부에 고정 설치되어 수중모터의 회전 동력을 브러쉬 일체형의 회전링에 최종적으로 전달하는 제 2 동력 전달용 베벨기어;로 구성한 것을 특징으로 하는 유체 수송관로 세척장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 몸체의 입구측 내부에 복수의 거름망 고정고리를 정해진 간격을 두고 설치하여 관로 내 세척 중 발생하는 이물질을 포집하는 이물질 거름망을 교체 가능하게 설치한 것을 특징으로 하는 유체 수송관로 세척장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 몸체의 내부 상방부 또는 상부 외면에는 유체가 잔류하고 있는 세척대상 유체 수송관로 내에서 세척장치가 상부로 부상 또는 인상한 상태를 유지하도록 하는 부상력 발생수단 또는 인상력 발생수단을 더 설치한 것을 특징으로 하는 유체 수송관로 세척장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 몸체의 내부 상방부에 설치되는 부상력 발생수단은,
   내부에 공기나 수소 또는 헬륨이 주입되는 하나 또는 복수의 부구를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 수송관로 세척장치.
   
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 몸체의 상부 외면에 부착 설치되는 인상력 발생수단은,
   금속으로 성형된 유체 수송관로에 자력을 발생시켜 세척장치가 자력에 의해 유체 수송관로의 천정부 측으로 끌려 올라가도록 하는 복수의 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 수송관로 세척장치.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 영구자석들의 상면에는 복수의 바퀴를 더 구비시킨 것을 특징으로 하는 유체 수송관로 세척장치.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 몸체의 전방부에는 유선 또는 무선 통신부를 구비하고 유체 수송관로 내부의 오염상태 및 세척상태를 영상으로 촬상하여 지상의 제어반을 통해 모니터상에 표시해 주는 카메라를 더 설치한 것을 특징으로 하는 유체 수송관로 세척장치.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체의 양측 개구부에는 유체 수송관로 상류부 및 하류부 외측 지상에 설치한 와이어 권취기 또는 윈치의 와이어를 각각 착탈 가능하게 연결할 수 있는 와이어 걸림고리를 착탈 가능하게 더 설치한 것을 특징으로 하는 유체 수송관로 세척장치.
    
11. 삭제
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 유체 수송관로의 하류부 저부에는 세척으로 인해 각종 이물질이 희석된 상태에서 유체 수송관로 내부에 정체되어 있는 현탁액(폐수)을 선택적으로 단속할 수 있는 현탁액단속밸브를 구비한 드레인 파이프를 더 설치한 것을 특징으로 하는 유체 수송관로 세척장치.
    
13. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체 일측 개구부 내에는 몸체의 내부를 선택적으로 개폐시킬 수 있는 개폐수단을 더 설치한 것을 특징으로 하는 유체 수송관로 세척장치.
    
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 개폐수단은,
    몸체의 외부에서 개폐시킬 수 있는 버터플라이밸브 또는 복수의 볼트 또는 스크류를 이용하여 착탈시킬 수 있는 마개를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 수송관로 세척장치.
    
15. 각종 유체를 수송시키는 긴 유체 수송관로 중 특정구간 사이의 유체 수송관로 내부에 세척장치를 투입시켜 세척하기 위한 유체 수송관로 세척방법에 있어서,
    세척대상 유체 수송관로의 상하류에 각각 설치되어 있는 유체단속밸브를 닫아 유체의 흐름을 차단하는 단계와;
    유체단속밸브들의 내측에 위치된 세척대상 유체 수송관로 상부 양측에 세척장치 출입구를 각각 형성하는 단계와;
    지상에 설치한 와어이 권취기 또는 윈치의 와이어 단부를 세척장치 몸체의 일측 또는 양측에 연결하는 단계와;
    세척장치를 일측의 세척장치 출입구를 통해 세척대상 유체 수송관로 내로 삽입 설치하는 단계와;
    세척장치의 몸체 내에 설치된 추진수단을 작동시켜 유체 수송관로 내로 삽입 설치된 세척장치를 일측에서 타측으로 이동시키며 유체 수송관로 내부를 세척한 다음 추진수단의 구동을 차단하고 세척장치의 방향을 돌린 다음 두 와이어를 서로 바꾸어 연결한 상태에서 다시 추진수단을 작동시켜 타측에서 일측으로 이동시키며 유체 수송관로 내부를 재차 세척하는 과정을 반복 수행하는 단계와;
    세척이 완료되면 몸체의 양측에 연결된 와이어 권취기 또는 윈치 중 어느 일측의 와이어 권취기 또는 윈치만 세척장치로부터 분리하고 타측의 와이어 권취기 또는 윈치를 이용하여 입구 또는 출구를 통해 유체 수송관로 내부로부터 세척장치를 인출하는 단계와;
    세척된 유체 수송관로 내의 현탁액을 포함한 내벽의 이물질 및 퇴적물을 수처리하여 외부로 배출하는 단계와;
    유체 수송관로 상부에 형성시킨 세척장치 출입구를 밀봉하고 상하류에 각각 설치되어 있는 유체단속밸브들을 열어 유체의 공급을 재개하는 단계;를 포함하여 이루어지되,
    몸체의 일측 개구부 내에 개폐수단이 구비된 세척장치를 세척대상 유체 수송관로 내부를 왕복시키며 세척을 진행할 때는 상기 개폐수단을 열어 관로 내 물이 통과될 수 있도록 하고,
    세척이 완료되면 상기 개폐수단을 통해 몸체의 내부를 폐쇄하고 드레인 파이프에 설치되어 있는 현탁액단속밸브를 열음은 물론 상류 측의 유체단속밸브를 열어 유체 수송관로 내로 유입되는 원수 유체의 압력에 의해 상류 측에 위치된 세척장치가 하류 측으로 이동하며 유체 수송관로 내의 현탁액을 몸체의 외측에 설치되어 있는 이물질 및 퇴적물 제거판과 더불어 개폐수단이 유체 수송관로 하류 측 저부에 설치된 드레인 파이프 측으로 강제로 밀어 배출시키도록 한 것을 특징으로 하는 유체 수송관로 세척방법.
    
16. 청구항 15에 있어서,
    세척으로 인해 각종 이물질이 희석된 상태에서 유체 수송관로 내부에 정체되어 있는 현탁액(폐수)은,
    현탁액단속밸브를 구비하고 상기 유체 수송관로의 하류 저부에 설치한 드레인 파이프를 통해 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 유체 수송관로 세척방법.
    
17. 청구항 15에 있어서,
    상기 세척장치를 세척대상 유체 수송관로 내부를 왕복시키며 세척을 진행할 때, 상기 세척장치의 몸체 전방부에 설치되어 있는 카메라를 통해 유체 수송관로 내부의 오염상태 및 세척상태를 영상으로 촬상하여 지상의 제어반에 구비된 모니터에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 수송관로 세척방법.
    
18. 청구항 15에 있어서,
    상기 세척장치를 세척대상 유체 수송관로 내부를 왕복시키며 세척을 진행하던 중 상기 세척장치의 몸체 내에 설치되어 있는 이물질 거름망에 걸려진 이물질을 확인하여 정해진 량 이상이면 유체 수송관로의 상류 또는 하류 측에서 이물질이 걸려있는 현재 이물질 거름망을 분리하고 새로운 이물질 거름망으로 교체하여 재설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 수송관로 세척방법.
    
19. 삭제

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