KR101700905B1

KR101700905B1 - 노후관로 보수장치

Info

Publication number: KR101700905B1
Application number: KR1020150147366A
Authority: KR
Inventors: 시진덕
Original assignee: (주)강산이앤씨
Priority date: 2015-10-22
Filing date: 2015-10-22
Publication date: 2017-02-13

Abstract

본 발명의 노후관로 보수장치는 센터조절모터와 스프로킷을 통해 체인벨트로 연결되어 회전력을 전달받은 TM스크류가 회전함에 의해 나사산을 따라 움직이는 TM너트를 삽입고정하여, TM너트와 함께 움직이는 롤러결합브라켓의 양측에 힌지형태로 결합되는 링크를 연결하고, 상기 링크의 반대쪽 끝은 케이스의 양측 하부에 힌지 형태로 결합하고, 상기 링크의 내측으로는 한쪽 끝이 이동대차의 양측상부에 결합되고, 반대쪽 끝에는 롤러가 결합된 링크를 구비하여 그 중심을 연결봉을 관통하는 형태로 연결하고, 링크의 끝에 설치된 롤러가 케이스의 양측 하부에 구비된 롤러가이드에 각각 수용되어 경로를 따라 움직이도록 하여 분사노즐 센터의 높이를 조절할 수 있도록 구성하고, 구동모터와 결합된 구동기어가 회전자의 후단에 형성된 종동기어와 맞물려 회전하고, 종동기어로부터 형성된 관로가 세갈래로 나뉘어 외부로 이어져있는 회전자의 외주면에 분사노즐을 구비하여 관로의 내주면에 일정하게 보수재가 분사될 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

Description

노후관로 보수장치{Decrepit pipe line repair equipment}

본 발명은 노후된 관로의 내주면에 도료를 분사하여 도장을 하거나 보수용 시멘트를 분사하여 손상부를 보수하기 위한 보수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스케일 제거 작업이 끝난 노후관로의 내부로 진입하여 길이 조절이 가능한 회전식 분사노즐을 구비하고, 회전하는 분사노즐의 센터를 관로의 센터에 일치시킬 수 있도록 하는 센터조절부를 구비하여 관로 내주면에 최대한 근접하여 일정하게 보수재를 분사할 수 있도록 구성한 노후관로 보수장치에 관한 것이다.

일반적으로 상수도관, 하수도관, 가스관 등 지중에는 수 많은 관로들이 매설되어 있다. 상기 관로들은 노후됨에 따라 관로 내에 스케일이 쌓이고, 누수가 되는 등의 문제가 발생하게 되므로, 장기간 경과 시 보수를 필요로 하게 된다.

노후된 관로에서 스케일 제거 작업을 마치게 되면 부식이 되는 것을 억제하고, 누수가 되는 것을 방지할 수 있도록 관로의 내주면에 보수작업을 해주어야 하는데, 종래의 보수장치들은 분사노즐의 길이를 조절할 수 있는 수단을 갖추고 있어 관로의 내주면에 근접하여 보수재를 분사할 수는 있었으나, 보수장치에서 보수재가 분사되는 분사부의 센터 높이를 조절할 수 있는 수단이 없어 관로의 내주면에 근접하는 분사노즐 쪽에만 보수재가 편중되고, 그렇지 못한 쪽에서는 허공에서 비산되는 보수재의 양이 증가하여 보수재를 고르게 칠할 수 없는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-0772938호(도관 도장장치)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 회전하는 분사노즐의 센터를 관로의 센터와 일치시킬 수 있도록 하는 센터조절부를 구비하고 분사노즐의 길이를 조절할 수 있도록 구성하여, 분사노즐이 관로의 내주면에 최대한 근접하여 일정하게 보수재를 분사할 수 있도록 하는 노후관로 보수장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 센터조절모터와 스프로킷을 통해 체인벨트로 연결되어 회전력을 전달받은 TM스크류가 회전함에 의해 나사산을 따라 움직이는 TM너트를 삽입고정하여, TM너트와 함께 움직이는 롤러결합브라켓의 양측에 힌지형태로 결합되는 링크를 연결하고, 상기 링크의 반대쪽 끝은 케이스의 양측 하부에 힌지 형태로 결합하고, 상기 링크의 내측으로는 한쪽 끝이 이동대차의 양측상부에 결합되고, 반대쪽 끝에는 롤러가 결합된 링크를 구비하여 그 중심을 연결봉을 관통하는 형태로 연결하고, 링크의 끝에 설치된 롤러가 케이스의 양측 하부에 구비된 롤러가이드에 각각 수용되어 경로를 따라 움직이도록 하여 분사노즐 센터의 높이를 조절할 수 있도록 구성하고, 구동모터와 결합된 구동기어가 회전자의 후단에 형성된 종동기어와 맞물려 회전하고, 종동기어로부터 형성된 관로가 세갈래로 나뉘어 외부로 이어져있는 회전자의 외주면에 분사노즐을 구비하여 관로의 내주면에 일정하게 보수재가 분사될 수 있도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 분사노즐은 파이프의 내부에 파이프를 수용하는 형태로 구성되는 복수개의 마디를 형성하고, 상기 마디의 내부에는 스프링의 탄성을 이용하여 외부로 돌출되도록 하는 고정핀을, 마디의 표면에는 상기 고정핀이 삽입되어 위치를 고정할 수 있도록 하는 고정홀를 구비하여, 고정핀을 눌러 다른 위치의 고정홀 내부로 삽입되도록 함으로써 길이를 조절할 수 있도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 케이스의 상부에 관로 내부의 상황을 관로 외부에 있는 작업자에게 전달할 수 있도록 카메라를 구비하고, 상기 카메라의 상부에 어두운 관로 내부에서 카메라가 정상적으로 작동할 수 있도록 관로의 내부를 밝혀주는 조명장치를 구비하며, 관로의 외부에서 카메라를 통해 전달되는 영상을 보면서 관로 내부를 보수할 수 있도록, 보수장치를 원격으로 조작할 수 있는 원격조작장치를 구비할 수 있다.

본 발명은 회전하며 보수재를 분사하도록 하는 분사노즐의 길이를 조절가능하도록 구성함으로써, 보수재가 관로의 내주면에 근접한 상태에서 분사되어 비산하여 낭비되는 보수재의 양이 크게 감소하게 되는 효과가 있고, 회전하는 분사노즐의 센터를 관로의 센터에 맞추어 보수재를 분사하도록 함으로써, 관로 내주면에 분사된 보수재가 어느 한쪽으로 치우치지 않고 고르게 칠해지는 효과가 있다.

또한, 원격조작장치를 이용하여 노후관로 보수장치를 조작할 수 있도록 구성함으로써, 카메라를 통하여 비추어지는 관로의 상태를 실시간으로 확인하여 손상부를 집중적으로 보수할 수 있게 되므로 관로를 오랫동안 튼튼하게 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체적인 모습을 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 센터조절부의 모습을 확대하여 도시한 확대도
도 3은 본 발명의 분사부를 일부단면하여 도시한 일부파절사시도
도 4는 본 발명의 사용상태를 도시한 사용상태도

이하, 본 발명의 노후관로 보수장치(100)를 첨부된 도면들을 참고하여 상세히 설명하기로 한다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 링크(121)(121'), 연결봉(122), 롤러가이드(123), TM스크류(124), 베어링홀더(125), TM너트(126), 롤러결합브라켓(127), 센터조절모터(128), 롤러(129)의 결합으로 구성된 센터조절부(120)와, 케이스(131), 구동모터(132), 구동기어(133), 종동기어(134), 회전자(135), 분사노즐(136), 고정핀(137), 고정홀(139)의 결합으로 구성된 분사부(130)와, 조명장치(141), 카메라(142)의 결합으로 구성된 검사부(140)와 이동대차(110), 보수재주입호스(101), 보수재공급장치(102) 및 원격조작장치(103)으로 구성된다.

공지 기술인 이동대차(110)는 모터의 구동에 의한 바퀴의 회전에 의하여 노후관로 보수장치(100)를 관로의 내부에서 전진 및 후진을 할 수 있도록 구성된다.

상기 이동대차(110)의 상부에는 한 쌍의 베어링홀더(125)의 내부에 삽입고정된 TM스크류(124)가 회전할 수 있는 형태로 구비되어 있고, 상기 TM스크류(124)에는 TM너트(126)가 외삽되어 TM스크류(124)의 나사산을 따라 앞·뒤로 이동되도록 구성되어 있다. 상기 TM스크류(124)에 의해 관통되는 형태로 구비된 롤러결합브라켓(127)은 TM너트(126)를 내부로 삽입고정하여 TM너트(126)와 함께 이동되도록 구성되는데, 상기 롤러결합브라켓(127)의 양측면으로 힌지 형태로 동작되도록 하는 링크(121)가 연결된다.

상기 롤러결합브라켓(127)과 연결된 링크(121)의 반대쪽은 분사부(130)의 케이스(131) 하단에 힌지 형태로 결합되는데, 상기 링크(121)의 내측으로 한쪽 끝이 이동대차(110)의 상부에 힌지형태로 결합되고 반대쪽 끝은 롤러(129)와 결합되어 있는 링크(121')가 구비되어, 그 중심이 연결봉(122)에 의해 관통되는 'X'자 형태로 결합된다.

이 때, 링크(121')에 결합된 롤러(129)는 케이스(131)의 양측 하부에 구비된 롤러가이드(123)의 내부로 각각 수용되어 있어, 롤러가이드(123)를 따라 롤러(129)가 전진하면 링크(121)(121')의 상부에 연결된 분사부(130)의 높이가 낮아지고, 롤러(129)가 후진하면 분사부(130)의 높이가 높아지게 되어 보수장치의 센터를 조절할 수 있게 된다.

또한, 이동대차(110)의 상부에 설치된 센터조절모터(128)의 축과 TM스크류(124)의 한쪽 끝에는 스프로킷이 구비되며 체인 벨트에 의해 상호 연결되도록 구성되어 있어, 상기 센터조절모터(128)를 작동하여 센터조절부(120)의 높이를 조절할 수 있도록 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 센터조절부(120)의 상부에는 분사부(130)의 지지부재로써의 역할을 하는 케이스(131)가 설치되어 있고, 상기 케이스(131)의 내부에는 구동모터(132)의 축에 연결된 구동기어(133)가 회전자(135)의 후단에 형성된 종동기어(134)와 맞물리도록 구성되어 있다. 상기 회전자(135)의 내부에는 회전자(135) 후단에 형성된 구동기어(133)의 내부로부터 시작되는 관로가 회전자(135)의 내부에서 세갈래로 나뉘어져 외부로 이어져 있고, 상기 회전자(135)의 외주면으로 이어진 세갈래의 관로에는 다단으로 되어 보수재를 분사하도록 된 분사노즐(136)이 설치되어 있다.

상기 분사노즐(136)은 파이프의 내부에 파이프를 수용하는 형태로 구성되는 복수개의 마디를 형성하고, 상기 각 마디의 내부에는 스프링의 탄성을 이용하여 외부로 돌출되도록 하는 고정핀(137)을, 각 마디의 표면에는 상기 고정핀(137)이 삽입되어 위치를 고정할 수 있도록 하는 고정홀(139)를 구비하여, 고정핀(137)을 눌러 다른 위치의 고정홀(139) 내부로 삽입되도록 함으로써 분사노즐(136)을 밀고 당기면서 길이를 조절할 수 있고 조절된 상태에서 보수재를 분사하도록 구성되어 있다.

또한, 분사부(130)의 케이스(131) 상부에는 관로의 내부 상태를 작업자에게 보여 줄 수 있도록 카메라(142)가 설치되고, 카메라(142)의 상부에는 어두운 관로의 내부를 밝게 비추어 카메라(142)가 관로 내부의 형상을 담아낼 수 있도록 하는 조명장치(142)가 설치된다.

또한, 관로의 외부에 관로의 손상에 따라 용도에 맞도록 도료 또는 보수용 시멘트 등의 보수재를 저장하고 이를 배출하는 보수재공급장치(102)를 구비하고, 배출된 보수재를 노후관로 보수장치(100)로 이송할 수 있는 보수재주입호스(101)를 연결하여, 상기 보수재주입호스(101)의 끝을 케이스(131)를 관통하는 형태로 삽입하고 회전자(135)의 후단에 설치하여, 보수재공급장치(102)에서 배출되는 보수재가 분사노즐(136)을 통하여 관로 내부에 분사될 수 있도록 구성된다.

한편, 상기 회전자(135)는 회전 니플의 형태로 구성되어, 보수재주입호스(101)는 고정되어 있는 채로 회전자(135)만이 회전하도록 되어있으므로 회전자(135)가 회전을 하더라도 보수재주입호스(101)는 비틀어질 염려가 없게 된다.

상기와 같이 구성된 노후관로 보수장치(100)에는 외부에서 노후관로 보수장치(100)를 조작할 수 있도록 하는 원격조작장치(103)가 연결되어 작업자가 관로의 내부로 진입하지 않고도 카메라(142)를 통해 내부의 상태를 확인하며 보수재를 분사할 수 있게 되므로 손상부를 집중적으로 보강할 수 있는 노후관로 보수장치(100)를 제공할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 노후관로 보수장치(100)의 작용에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저 손상된 관로의 내부를 보강할 수 있도록, 도료 또는 보수용 시멘트 등의 보수재를 배출하는 보수재공급장치(102)를 관로의 외부에 위치시키고, 보수재공급장치(102)에 보수재주입호스(101)를 연결하여 그 끝을 회전자(135)의 후단과 연결한다.

이 후, 관로의 내부에 분사되는 보수재가 비산되지 않고 올바르게 분사될 수 있도록 분사노즐(136)에 구비된 고정핀(137)을 가압하여 관로의 내부직경에 근접할 수 있도록 하는 고정홀(139)의 내부로 삽입한 뒤, 압력을 제거하면 스프링의 탄성에 의하여 고정핀(137)이 외부로 돌출되어 고정홀(139)의 내부에서 견고하게 결속된다.

또한, 분사노즐(136)이 한쪽으로 가까이 근접하여 보수재가 한쪽으로 치우쳐 분사되는 것을 방지할 수 있도록 센터조절모터(128)를 작동하면, 스프로킷에 연결된 체인벨트를 통하여 회전력이 전달되어 TM스크류(124)가 회전하게 되는데, 이 때, TM너트(126)와 결합되어 이송되는 롤러결합브라켓(127) 외측에 구비된 링크(121)의 한쪽끝이 롤러결합브라켓(127)을 따라 이동하게 되며, 이와 함께 링크(121)의 내측에 연결봉(122)을 중심으로 'X'자 형태로 연결된 링크(121')의 한쪽 끝에 구비된 롤러(129)가 케이스(131)의 양측 하부에 구비된 롤러가이드(123)를 따라 이동하게 되므로, 분사부(130)의 높이를 조절할 수 있게 되어 분사노즐(136)의 센터와 관로의 센터를 일치시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 관로와 분사노즐(136)의 센터가 일치된 노후관로 보수장치(100)를 관로의 내부로 진입시키면 조명장치(141)에 의해 밝게 비추어진 관로의 내부 상태를 카메라(142)를 통해 확인할 수 있게 된다.

노후관로 보수장치(100)가 관로의 내부로 완전히 진입하면 구동모터(132)를 동작시킨다. 구동모터(132)에 의해 구동기어(133)가 회전하며 종동 기어(134)를 회전시키면, 종동기어(134)의 선단에 형성된 회전자(135)가 회전하면서 보수재주입호스(101)로부터 받아들인 보수재를 분사노즐(136)을 통해 배출하게 되므로, 분사노즐(136)은 회전하며 관로의 내주면에 일정하게 보수재를 입힐 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 노후관로 보수장치(100)를 사용하여 노후된 관로의 보수작업을 하게 되면, 관로의 손상부를 카메라(142)를 통하여 보면서 보수하는 것이 가능하므로, 정밀한 보수작업 가능하고, 손상부에 집중적인 시공을 할 수 있게 되는 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 노후관로 보수장치 101 : 보수재주입호스
102 : 보수재공급장치 103 : 원격조작장치
110 : 이동대차 120 : 센터조절부
121, 121' : 링크 122 : 연결봉
123 : 롤러가이드 124 : TM스크류
125 : 베어링홀더 126 : TM너트
127 : 롤러결합브라켓 128 : 센터조절모터
129 : 롤러 130 : 분사부
131 : 케이스 132 : 구동모터
133 : 구동기어 134 : 종동기어
135 : 회전자 136 : 분사노즐
137 : 고정핀 139 : 고정홀
140 : 검사부 141 : 조명장치
142 : 카메라

Claims

모터의 구동에 의한 바퀴의 회전에 의하여 노후관로 보수장치(100)를 관로의 내부에서 전진 및 후진을 할 수 있도록 구성되는 이동대차(110)를 갖고,
상기 이동대차의 상부에는 센터조절부(120)를 구성하되, 센터조절모터(128)에 의해 회전하는 TM스크류(124)가 구비되어 있고 상기 TM스크류(124)에는 롤러결합브라켓(127)의 TM너트(126)가 외삽되어 롤러결합브라켓이 앞·뒤로 이동되도록 구성되며, 상기 롤러결합브라켓(127)과 분사부(130) 하단 사이에 결합되는 링크(121)와 이동대차와 분사부 저면의 롤러가이드 사이에 결합되는 링크(121')가 연결봉(122)에 의해 'X'형으로 연결되어 롤러결합브라켓의 전후진으로 분사부(130)의 높이가 높아지거나 낮아지게 되어 보수장치의 센터를 조절할 수 있게 되며,
상기 센터조절부(120)의 상부에는 분사부(130)가 구성되는데, 지지부재로써의 역할을 하는 케이스(131)가 설치되고, 상기 케이스(131)의 내부에는 구동모터(132)에 의해 구동기어(133) 및 종동기어(134)로 동력을 전달받아 회전하는 회전자(135)가 설치되며, 상기 회전자의 내부에는 회전자 후단에 형성된 종동기어(134)의 내부로부터 시작되는 관로가 회전자(135)의 내부에서 세갈래로 나뉘어져 외부로 이어져 있고, 상기 세갈래의 관로에는 보수재주입호스를 통해 유입되는 보수재가 통과하여 분사되는 분사노즐(136)이 설치되며, 상기 분사노즐(136)은 파이프의 내부에 파이프를 수용하는 형태로 구성되는 복수개의 마디를 형성하여 보수재가 통과하도록 되고, 상기 각 마디의 내부에는 스프링의 탄성을 이용하여 외부로 돌출되도록 하는 고정핀(137)을, 각 마디의 표면에는 상기 고정핀(137)이 삽입되어 위치를 고정할 수 있도록 하는 다수 개의 고정홀(139)를 구비하여, 고정핀(137)을 눌러 다른 위치의 고정홀(139) 내부로 삽입되도록 함으로써 분사노즐(136)을 밀고 당기면서 길이를 조절할 수 있으면서 길이가 조절된 상태에서도 분사노즐을 통해 보수재가 분사되도록 구성되며, 분사부(130)의 케이스(131) 상부 중앙에는 관로의 내부 상태를 작업자에게 보여 줄 수 있도록 카메라(142)가 설치되고, 카메라(142)의 상부에는 어두운 관로의 내부를 밝게 비추어 카메라(142)가 관로 내부의 형상을 담아낼 수 있도록 하는 조명장치(142)가 설치되며,
관로의 외부에 관로의 손상에 따라 용도에 맞도록 도료 또는 보수용 시멘트 등의 보수재를 저장하고 이를 배출하는 보수재공급장치(102)를 구비하고, 배출된 보수재를 노후관로 보수장치(100)로 이송할 수 있는 보수재주입호스(101)를 연결하여, 상기 보수재주입호스(101)의 끝을 케이스(131)를 관통하는 형태로 삽입하고 회전자(135)의 후단에 설치하여, 보수재공급장치(102)에서 배출되는 보수재가 분사노즐(136)을 통하여 관로 내부에 분사될 수 있도록 구성되며,
외부에서 노후관로 보수장치(100)를 조작할 수 있도록 하는 원격조작장치(103)가 연결되어 작업자가 관로의 내부로 진입하지 않고도 카메라(142)를 통해 내부의 상태를 확인하며 보수재를 분사할 수 있게 되므로 손상부를 집중적으로 보강할 수 있도록 함을 특징으로 하는 노후관로 보수장치.
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