KR101688518B1 - 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치에 관한 것으로, 전측에 배관내측에 회전되어 슬러지를 제거하는 회전커터가 구비되고 회전커터 후측에 외부의 동력에 의해 회전되는 휠세트가 구비되어 이동되는 주행구동부와, 상기 주행구동부 후측에 연결되는 자재이음부와, 상기 자재이음부 후측에 연결되는 것으로 외부의 펌프와 연결된 흡입라인이 설치되어 슬러지를 흡입하여 배출되게 하는 흡입장치부로 구성된 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치에 있어서, 상기 자재이음부에 설치되어 상기 배관내를 밀착하여 구획하는 제1커버가 구비되고, 상기 흡입장치부에 설치되어 상기 배관내를 밀착하여 구획하는 제2커버가 구비되어, 상기 제1커버와 상기 제2커버의 사이 공간을 상기 흡입라인으로 연결되어 외부의 대기압과 동일한 상태에서 펌핑이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치{(Pipe internal Cleaning and sludge Suction Machine}

본 발명은 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치에 관한 것으로, 배관 내부로 이동하여 슬러지 상태에 따라 건식과 습식으로 다단계 제거하여 회수 배출할 수 있는 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치에 관한 기술이다.

본 발명은 배관 내로 이동하며 초고압 워터젯으로 슬러지를 제거하고, 배관내의 슬러지를 흡입하여 배출하는 청소기기이다.

이와 관련된 종래문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-1373301 '배관내 작업 장치 및 방법'에 개시되어 있다.

개략적으로, 도 1을 참조하면, 「배관내 작업 장치」의 제1의 적합 실시 예의 장치는；급수관 12의 내부에 배치된 장치 본체 2와；상류측의 단부가 장치 본체 2에 연결되어 하류측의 단부가 고체·액체 분리 장치 41의 상류측 입구에 연결된 호스 5와；상류측의 입구가 고체·액체 분리 장치 41의 하류측 출구에 연결되어 하류측의 출구가 맨홀 14의 내부에 개방된, 용적형 흡인 펌프 31；에 의해 구성되어 있다.

그러나 종래에는 배관내의 진공압 상태에서 슬러지 회수 기능을 수행하게 되는데, 이러한 진공환경에서는 흡입펌프의 출력을 높게 해야하므로 슬러지 흡입 능력이 부족하였다. 또한 주행성능도 부족하여 상용화에 성공하지 못하고 있는 실정이다.

KR 10-1373301 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 배관내부에서 대기압 상태를 유지하여 슬러지 회수 기능을 향상시킨 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전측에 배관내측에 회전되어 슬러지를 제거하는 회전커터가 구비되고 회전커터 후측에 외부의 동력에 의해 회전되는 휠세트가 구비되어 이동되는 주행구동부와, 상기 주행구동부 후측에 연결되는 자재이음부와, 상기 자재이음부 후측에 연결되는 것으로 외부의 펌프와 연결된 흡입라인이 설치되어 슬러지를 흡입하여 배출되게 하는 흡입장치부로 구성된 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치에 있어서, 상기 자재이음부에 설치되어 상기 배관내를 밀착하여 구획하는 제1커버가 구비되고, 상기 흡입장치부에 설치되어 상기 배관내를 밀착하여 구획하는 제2커버가 구비되어, 상기 제1커버와 상기 제2커버의 사이 공간을 상기 흡입라인으로 연결되어 외부의 대기압과 동일한 상태에서 펌핑이 이루어져 슬러지 흡입이 되는 것을 특징으로 한다.

상기 자재이음부는, 상기 주행구동부 후측에 연결되는 제1유니버셜조인트와, 상기 흡입장치부 전측에 연결되는 제2유니버셜조인트와, 상기 제1유니버셜조인트와 상기 제2유니버셜조인트 사이에 연결되어 상기 제1커버가 외측에 구비되는 연결축으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 연결축에는, 상기 제1커버 후측에 결합되어 배관내를 따라 회전마찰되어 슬러지를 제거하는 브러쉬가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 흡입장치부에는, 전측에 구비되어 배관내측으로 물을 분사하여 슬러지를 제거하는 노즐이 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 흡입라인에는, 단부에 연결되고 접철되어 길이가 조절되는 플렉시블관이 더 구비되고, 상기 플렉시블관 단부에 구비되어 자중에 의해 상기 플렉시블관이 펼쳐지게 되는 고하중부재가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 휠세트는, 상기 주행구동부의 외주면의 나선방향을 따라 복수 개가 구비되어 배관 내측과 탄성지지되어 밀착되되, 상기 주행구동부의 외주면에 나선방향을 따라 일정간격 이격 형성되고 외측으로 탄성 가압하는 가압수단과, 상기 가압수단 단부에 구비되는 플레이트와, 상기 플레이트 단부에 일정각도 경사지게 구비되는 휠로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1커버는, 상기 연결축에 결합되는 원형의 플레이트와, 상기 플레이트 외주에 다중겹으로 적층된 형태로 구비되어 상기 배관내측과 밀착되는 고무패킹으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2커버는, 상기 흡입장치부 후측에 결합되는 원형의 플레이트와, 상기 플레이트 외주에 다중겹으로 적층된 형태로 구비되어 상기 배관내측과 밀착되는 고무패킹으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

배관내 대기압 상태에서 슬러지를 회수할 수 있어 흡입 능력이 향상되어 종래에 비해 에너지 소비율이 월등히 우수하다.

도 1은 종래에 따른 배관내 작업 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2의 정면도이다.
도 4는 휠세트 상세 구성도이다.
도 6은 제1커버의 정면도(a)와 측면도(b)를 나타낸 것이다.
도 7은 제2커버의 정면도(a)와 측면도(b)를 나타낸 것이다.
도 8은 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치의 설치 예시도이다.
도 9는 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치의 주행 제1예시도이다.
도 10은 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치의 주행 제2예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치의 구성 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명인 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치는 크게 주행구동부(100), 자재이음부(200), 흡입장치부(300)로 이루어진 구성에서 관내 공간을 구획할 수 있는 제1커버(400)와 제2커버(500)가 더 구비되어 구획된 공간을 대기압 상태에서 슬러지를 흡입하는 것을 특징으로 하는 것이다.

도 3은 도 2의 정면도이다.

도 3을 참조하면, 상기 주행구동부(100)는 배관 내부에서 회전에 의해 전진 또는 후진으로 이동할 수 있는 구성이다.

먼저, 상기 주행구동부(100)의 전측에 배관내 슬러지를 제거하는 회전커터(120)가 방사형으로 복수 개가 구비되어 주행구동부의 회전에 연동되어 배관 내벽에 고착화된 1차 슬러지를 제거함으로써, 상기 휠세트(140)가 회전구동 할 수 있는 공간을 확보할 수 있다.

그리고, 상기 주행구동부(100)의 외측에는 외부의 동력에 의해 회전되는 휠세트(140)가 구비되어 휠세트가 나선형을 구동하여 주행이 이루어진다.

상기 자재이음부(200)는 주행구동부(100)와 흡입장치부(300)를 연결하기 위한 구성이다.

상기 자재이음부(200)는 상기 주행구동부(100) 후측에 연결되는 제1유니버셜조인트(220)와, 상기 흡입장치부(300) 전측에 연결되는 제2유니버셜조인트(240)와, 상기 제1유니버셜조인트(220)와 상기 제2유니버셜조인트(240) 사이에 연결되는 연결축(260)으로 구성되게 되고, 상기 연결축(260)의 외주면에는 상기 제1커버(400)가 외측에 설치된다.

여기서, 상기 자재이음부(200)의 연결축(260)에는 외주면에 브러쉬(280)가 더 구비되는 것을 특징으로 하며, 상기 연결축(260)은 상기 제1커버(400) 후측에 결합되어 회전되므로 상기 연결축(260)에 결합된 브러쉬(280)가 배관내측 내경방향을 따라 회전마찰되어 건식에 의해 2차로 슬러지를 제거할 수 있다.

자재이음부(200)는 상기 제1유니버셜조인트(220)와 상기 제2유니버셜조인트(240)로 연결되므로 회전이 자유로우므로 굴곡진 관내에 맞게 회전각이 자유롭게 변화되어 주행이 가능하다.

상기 흡입장치부(300)는 상기 자재이음부(200) 후측에 연결되어 외부의 기기와 연결할 수 있는 것으로, 그 중 특히 외부의 펌프와 연결된 흡입라인(320)이 설치되어 슬러지를 흡입하여 배출할 수 있다.

상세하게, 상기 흡입장치부(300)는 에어라인(360)으로 연결되어 에어의 주입에 의해 회전되는 모터의 회전에 의해 상기 자재이음부(200) 및 주행구동부(100)를 회전시킬 수 있고, 또한 워터라인(340)으로 연결되어 워터펌프에 의해 물을 공급하여 분사할 수 있으며, 흡입라인(320)과 연결되어 관내 슬러지를 흡입하여 배출할 수 있다.

한편, 본 발명에서 상기 흡입장치부(300) 또는 자재이음부(200)에 감시카메라를 설치하여 관내 상태를 모니터링 하여 워터펌프 압력과 토출량을 조절할 수도 있다.

그리고, 상기 흡입장치부(300)에는 전측에 구비되어 배관내측으로 물을 분사하여 슬러지를 제거하는 노즐(310)이 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 노즐(310)은 상기 브러쉬(124) 후측에 구비되어 물을 고압으로 분사하여 습식방법으로 슬러지를 제거하게 된다. 물을 고압으로 분사하기 위해 워터젯으로 하며, 최고 압력은 배관 두께를 고려하여 배관이 손상되지 않는 범위의 적정압력으로 세팅하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 휠세트(140)는, 상기 주행구동부의 외주면의 나선방향을 따라 복수 개가 탈부착 가능하게 결합되어 배관 내측과 탄성지지되어 밀착되게 된다. 본 발명에서는 6세트로 구성하였고, 휠은 총 12개로 하였다.

도 4는 휠세트 상세 구성도이다.

도 4를 참조하면, 상기 휠세트(140)는 상기 주행구동부의 외주면에 나선방향을 따라 일정간격 이격 형성되고 외측으로 탄성 가압하는 가압수단(142)과, 상기 가압수단 단부에 구비되는 플레이트(144)와, 상기 플레이트(144) 단부에 일정각도 경사지게 구비되는 휠(146)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

가압수단(142)은 실런더와 로드 그리고, 로드를 외측으로 탄성지지할 수 있도록 하는데 이는 도 5에 상세하게 표현하였다.

도 5는 가압수단 예시도이다.

여기서, 도 5(a)에서는 가압수단(142)을 실린더 내에 스프링이 구비되어 탄성지지하게 되며, 또한 도 5(b)에서처럼 가압수단(142)을 실린더 내부에 가스를 충진하여 탄성지지하도록 하여 실시할 수 있다.

도 2와 3을 참조하면, 상기 제1커버(400)와 제2커버(500)는 최전방측과 최후방측에 각각 설치되어 관내에서 내부공간을 형성할 수 있게 된다.

상기 제1커버(400)는 상기 주행구동부(100) 전측에 구비되어 상기 배관내를 밀착하여 구획하게 되며, 상기 제2커버(500)는 상기 흡입장치부(300) 후측에 구비되어 상기 배관내를 밀착하여 구획하게 된다.

따라서, 주행구동부에서 중요한 부분은 배관 내부에서 동작을 할 수 있도록 바퀴의 마찰을 생성하는 압력생성기구이다. 배관 로봇이 배관 내부를 주행하기 위해서는 로봇과 배관 내부 사이에 일정한 압력을 생성하여 배관을 따라 이동하는 바퀴에 적절한 마찰력을 일으켜야 한다. 이를 위해서 적절한 압력생성기구가 요구되는데, 다양한 크기의 배관 내부를 주행 방향으로 마찰력을 이용하여 바퀴 구동을 할 수 있도록 벽면과 로봇 간에 일정한 압력을 생성할 수 있는 압력생성기구를 스프링실린더를 이용한 기구로 로봇의 몸체에 탈 부착할 수 있는 모듈 형태로 구성하여, 배관의 지름에 따라 로봇 몸체의 모듈만 교환하면 되는 매우 유연한 메커니즘을 갖는 구조이다.

도 6은 제1커버의 정면도(a)와 측면도(b)를 나타낸 것이고, 도 7은 제2커버의 정면도(a)와 측면도(b)를 나타낸 것이다.

여기서, 도 6(a),(b)을 참조하면, 상기 제1커버(400)는 상기 연결축에 결합되는 스테인레스강 재질의 원형의 플레이트(420)와, 상기 플레이트(420) 외주에 다중겹으로 적층된 형태로 구비되어 상기 배관내측과 밀착되는 고무패킹(440)으로 구성되며, 고무패킹(440)은 유연한 구조로 전진 방향 주행시 고무패킹(440)이 배관내에 부착된 스케일과 단단히 접촉되어 배관 바닥에 고인 슬러지가 로봇 전방으로 흘러가지 못하게 되며, 로봇 후진 방향 주행 시는 제거완료되어 원활히 이동 가능하게 된다.

그리고, 도 7(a),(b)를 참조하면, 상기 제2커버(500)는 상기 흡입장치부(300) 후측에 결합되는 원형의 플레이트(520)와, 상기 플레이트(520) 외주에 다중겹으로 적층된 형태로 구비되어 상기 배관내측과 밀착되는 고무패킹(540)으로 구성되며, 고무패킹(540)에 의해 배관 바닥에 고인 슬러지는 후방으로 흘러가지 못하게 되며, 흡입라인과 연결된 흡입펌프에 의해 남은 슬러지는 고무패킹에 의해 전방으로 이동된다.

그러므로, 상기 제1커버(400)와 상기 제2커버(500)의 사이 공간을 상기 흡입라인으로 연결되어 외부의 대기압과 동일한 상태에서 펌핑이 이루어져 슬러지 흡입이 이루어질 수 있게 되는 것이다.

도 8은 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치의 설치 예시도이다.

상기 제1커버(400)와 제2커버(500)가 배관내 일부분을 구획하여 공간을 만들고, 상기 흡입장치부(300)측에 흡입라인(320)이 구획된 공간에서 흡입할 수 있게 되는데, 흡입라인(320)은 지면측으로 연결되어 외부의 기압인 대기압과 동일한 상태가 되게 된다. 그래서, 대기압 상태에서 펌핑이 이루어지므로 펌핑 효율이 높고 에너지 소비도 적은 이점이 있게 되는 것이다.

도 9는 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치의 주행 제1예시도이고, 도 10은 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치의 주행 제2예시도이다.

도 9와 10을 참조하면, 본 발명인 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치는 최전방에 회전커터(120)가 회전되어 배관내의 슬러지를 제거하므로 주행을 위한 주행 공간 확보로 원활한 주행이 가능하고, 또한, 제1유니버셜조인트(220)와 제2유니버셜조인트(240)가 자재이음부 전,후에 각각 설치됨에 따라서 재관내의 곡관 이동시 부드럽게 주행이 가능하다.

그리고, 상기 흡입라인(320)에는 단부에 연결되고 접철되어 길이가 조절되는 플렉시블관(390)이 더 구비되고, 상기 플렉시블관(390) 단부에 구비되어 자중에 의해 상기 플렉시블관이 펼쳐지게 되는 고하중부재가 구비된 것을 특징으로 하여 고하중부재의 자중에 의해 연장 또는 축소 가능하게 하여 수평관 이나 경사관 이동시 효율적으로 슬러지 흡입이 가능하다.

“L자"형 플랙시블 흡입구를 제2커버 앞에 설치 및 ”L자“플렉시블 흡입구 전면부에 자중이 있는 무거운 재질로 구성하여 경사관 하향 주행시 자중에 의한 프랙시블 흡입구가 자동 연장, 경사관 상향 주행시 자동 축소되는 구조로 하여 모든 경사진 배관 내부 주행시 슬러지 흡입효율을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

100: 주행구동부 120: 회전커터
140: 휠세트 142: 가압수단
144: 플레이트 146: 휠
200: 자재이음부
220: 제1유니버셜조인트 240: 제2유니버셜조인트
260: 연결축 280: 브러쉬
300: 흡입장치부 310: 노즐
320: 흡입장치부 340: 워터라인
360: 에어라인 390: 플렉시블관
400: 제1커버 420: 플레이트
440: 고무패킹 500: 제2커버
520: 플레이트 540: 고무패킹

Claims (8)

1. 전측에 배관내측에 회전되어 슬러지를 제거하는 회전커터가 구비되고 회전커터 후측에 외부의 동력에 의해 회전되는 휠세트가 구비되어 이동되는 주행구동부와, 상기 주행구동부 후측에 연결되는 자재이음부와, 상기 자재이음부 후측에 연결되는 것으로 외부의 펌프와 연결된 흡입라인이 설치되어 슬러지를 흡입하여 배출되게 하는 흡입장치부로 구성된 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치에 있어서,
   상기 자재이음부에 설치되어 상기 배관내를 밀착하여 구획하는 제1커버가 구비되고,
   상기 흡입장치부에 설치되어 상기 배관내를 밀착하여 구획하는 제2커버가 구비되어,
   상기 제1커버와 상기 제2커버의 사이 공간을 상기 흡입라인으로 연결되어 외부의 대기압과 동일한 상태에서 펌핑이 이루어져 슬러지 흡입이 되는 것을 특징으로 하는 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 자재이음부는,
   상기 주행구동부 후측에 연결되는 제1유니버셜조인트와, 상기 흡입장치부 전측에 연결되는 제2유니버셜조인트와, 상기 제1유니버셜조인트와 상기 제2유니버셜조인트 사이에 연결되어 상기 제1커버가 외측에 구비되는 연결축으로 구성되는 것을 특징으로 하는 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 연결축에는,
   상기 제1커버 후측에 결합되어 배관내측을 따라 회전마찰되어 슬러지를 제거하는 브러쉬가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 흡입장치부에는,
   전측에 구비되어 배관내측으로 물을 분사하여 슬러지를 제거하는 노즐이 구비된 것을 특징으로 하는 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 흡입라인에는,
   단부에 연결되고 접철되어 길이가 조절되는 플렉시블관이 더 구비되고, 상기 플렉시블관 단부에 구비되어 자중에 의해 상기 플렉시블관이 펼쳐지게 되는 고하중부재가 구비된 것을 특징으로 하는 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 휠세트는,
   상기 주행구동부의 외주면의 나선방향을 따라 복수 개가 구비되어 배관 내측과 탄성지지되어 밀착되되, 상기 주행구동부의 외주면에 나선방향을 따라 일정간격 이격 형성되고 외측으로 탄성 가압하는 가압수단과, 상기 가압수단 단부에 구비되는 플레이트와, 상기 플레이트 단부에 일정각도 경사지게 구비되는 휠로 구성되는 것을 특징으로 하는 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치.
7. 제2항에 있어서,
   상기 제1커버는,
   상기 연결축에 결합되는 원형의 플레이트와, 상기 플레이트 외주에 다중겹으로 적층된 형태로 구비되어 상기 배관내측과 밀착되는 고무패킹으로 구성되는 것을 특징으로 하는 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제2커버는,
   상기 흡입장치부 후측에 결합되는 원형의 플레이트와, 상기 플레이트 외주에 다중겹으로 적층된 형태로 구비되어 상기 배관내측과 밀착되는 고무패킹으로 구성되는 것을 특징으로 하는 습식, 건식 혼합형 배관 내부 슬러지 제거 및 흡입 장치.

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