KR101939210B1

KR101939210B1 - 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치

Info

Publication number: KR101939210B1
Application number: KR1020180082926A
Authority: KR
Inventors: 노창근; 송수현
Original assignee: 노창근
Priority date: 2018-07-17
Filing date: 2018-07-17
Publication date: 2019-01-16

Abstract

본 발명에서는 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치에 있어서, 물을 분사시키는 헤드부(10); 상기 헤드부(10)의 정면(正面)에서 배수관(51)의 길이 방향으로 물을 분사하는 정면 분사구(18); 상기 헤드부(10)의 측면(側面)에 배치된 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6); 상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)의 안쪽에 배치되어 배수관(51)에 벽면에 물을 분사하는 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6); 상기 헤드부(10)을 지탱하는 제1 연결부(22) 및 제1 확장연결부(21); 상기 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6)에서 물이 분사되면, 상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)에 부딪침을 통하여 상기 헤드부(10)가 회전하며; 상기 헤드부(10)는 제1 호스(41-1)와 연결됨을 통하여 물탱크(71)의 물을 공급받으며; 상기 헤드부(10)의 수압(水壓)을 조절하는 제1 펌프(74); 상기 제1 펌프(74)를 직접적으로 회전시키는 제1 모터(73); 상기 제1 모터(73)를 제어하기 위한 제1 인버터(65); 상기 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)를 통해서 배수관(51)의 토사(土沙) 및 슬러지가 청소되며; 상기 토사(土沙) 및 슬러지는 토사(土沙) 및 슬러지를 모으는 곳(53)에 모이며, 토사(土沙) 및 슬러지 흡입구(77)를 통하여 흡입하여 토사(土沙) 및 슬러지 회수부(72)에 저장하며; 상기 토사(土沙) 및 슬러지 흡입구(77)에서 상기 토사(土沙) 및 슬러지의 흡입을 위한 제2 펌프(76); 상기 제2 펌프(76)를 직접적으로 회전시키는 제2 모터(75); 상기 제2 모터(75)를 제어하기 위한 제2 인버터(66); 상기 제1,2 모터(73,75)에 흐르는 전류를 바탕으로 제1,2 인버터 제어부(67,68)를 제어하는 통합 제어부(69); 상기 제1,2 인버터(65,66)는 톱니파(삼각파)와 사인파(Sine Wave)가 비교하여 제어하는 SPWM(Sine Pulse Width Modulation) 제어방식으로 제어되는 것을 특징으로 하는 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치를 제안한다.

Description

회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치{Dredging and cleaning equipment of sewage pipes using spinning water injection}

본 발명은 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자체적으로 회전하며 물을 분사함으로써 배수관 내부 벽면에 부착된 이물질을 효율적으로 청소할 수 있는 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치에 관한 것이다.

관련된 선행문헌으로 대한민국 등록특허공보 제10-0991831호, 공고일 2010. 11. 04.(이하 [특허문헌1]이라함)에서는 헤드가 관 내벽을 따라 회전 및 진퇴되면서 관 내벽을 향해 세척원을 분사하는 관 청소장치를 공개하고 있다. 상기 [특허문헌1]에서는 관 청소장치의 회전 및 진퇴를 위해 모터 또는 동력전달기구 등의 장치를 필요로 하는 한계가 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1641783호, 공고일 2016. 07. 21.(이하 [특허문헌2]이라함)에서는 관 내부가 굴곡진 형태의 경우에도 용이하게 이동 가능하며, 분사 노즐의 세척수 분사 방향을 다양화하며, 노즐본체 자체가 관 내부 벽면에 부딪히지 않은 상태에서 마찰이 최소화된 상태로 이동이 가능한 분사노즐을 이용한 관 세척장치를 제안하였다. 상기 [특허문헌2]에서는 관 세척장치는 안내부재를 따라서 이동하며 주전방분사구, 측전방분사구 및 측후방분사구를 통해 세척수를 다각도로 분사하지만, 고정된 방향으로 전진 또는 후진만 할 뿐이어서 관 내부의 이물질을 완벽하게 제거하지 못하는 어려움이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0790528호, 공고일 2008. 01. 02.(이하 [특허문헌3]이라함)에서는 상하수도관 내부로 진입된 고압수호스와 분사노즐이 상하수도관 벽면에 밀착되어 원주방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 회전드럼을 이용한 상하수도관 세척장치 및 세척공법을 공개하고 있다. 상기 [특허문헌3]에서는 분사노즐을 회전시키기 위해 회전축 및 회전축 구동유압모터 등의 장비를 구비하여야 한다는 한계가 있었다.

[특허문헌1] 대한민국 등록특허공보 제10-0991831호, 공고일 2010. 11. 04. [특허문헌2] 대한민국 등록특허공보 제10-1641783호, 공고일 2016. 07. 21. [특허문헌3] 대한민국 등록특허공보 제10-0790528호, 공고일 2008. 01. 02.

본 발명은 관 내부의 이물질을 제거하기 위한 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치에 관한 것이다. 기존의 관 세정장치에서는 단순히 세척수를 다각도로만 분사하여 이물질을 완벽하게 청소하지 못하거나, 세척의 효율성을 높이기 위해 회전을 하는 경우에는 그에 따른 장비를 구비하여야 하고, 장비의 관리가 요구되는 문제점이 있었다. 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 회전이 가능한 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 관 내부의 이물질을 제거하기 위한 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치에 관한 것으로서, 측면 분사구에서 회전날개에 가해지는 수압에 의해 자체적으로 회전하여 별도의 장비를 필요로 하지 않는 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치를 과제의 해결 수단으로 한다.

본 발명은 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치가 자체적으로 회전하며 물을 분사하는 것으로, 회전하여 물을 분사하기 때문에 관 내부의 이물질을 효율적으로 청소할 수 있으며, 회전을 위한 별도의 동력장비를 구비하지 않아도 되기 때문에 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 배수관 청소차량 구조도
도 2는 본 발명에 따른 배수관 청소장치 구조도
도 3(a)는 디젤엔진 및 발전기 세트
도 3(b)는 모터 및 펌프 세트
도 4는 본 발명에 따른 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 정면도(제1 실시예)
도 5는 본 발명에 따른 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 정면도(제2 실시예)
도 6은 본 발명에 따른 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 정면도(제3 실시예)
도 7은 본 발명에 따른 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 정면도(제4 실시예)
도 8은 본 발명에 따른 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 측면도(제1 실시예)
도 9는 본 발명에 따른 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 측면도(제2 실시예)
도 10은 본 발명에 따른 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 측면도(제3 실시예)
도 11은 본 발명에 따른 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 측면도(제4 실시예)
도 12는 본 발명에서 실제 제작된 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 정면도(제1 실시예)
도 13는 본 발명에서 실제 제작된 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 측면도(제1 실시예)
도 14는 본 발명에서 배수관 청소차량의 하수관 준설 및 세정장치 실시예
도 15는 본 발명의 모터 제어를 위한 인버터 시스템

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 배수관 청소차량 구조도를 나타내며, 도 2는 본 발명에 따른 배수관 청소장치 구조도를 나타낸다.

본 발명에서 제안하는 배수관 청소차량(43) 구조도를 나타낸다. 본 발명에서는 디젤엔진(62)-발전기(63) 세트를 통해서 디젤엔진(61)에서 발생하는 회전력은 디젤엔진 제어부(61)를 통하여 제어되며, 발전기(63)를 통하여 직류(DC) 전기(電氣)에너지를 생산하게 된다. 생산된 직류(DC) 전기 에너지는 배터리(64)를 통하여 저장된다.

상기 배터리(64)에 저장된 에너지는 제1 인버터(65)를 통하여 제1 모터(73)를 제어하며, 상기 제1 모터(73)는 제1 펌프(74)를 통하여 물탱크(71)에 저장된 물을 제1 호스(41-1)를 통하여 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)를 통해서 배수관(51)에 물을 분사하게 된다.

또한 상기 배터리(64)에 저장된 에너지는 제2 인버터(66)를 통해서 제2 모터(75)를 제어하며, 상기 제2 모터(75)는 제2 펌프(76)를 통하여 상기 배수관(51)의 토사(土沙) 및 슬러지를 모으는 곳(53)의 상기 토사(土沙) 및 슬러지를 토사(土沙) 및 슬러지 흡입구(77)를 통하여 흡입하여 토사(土沙) 및 슬러지 회수부(72)에 저장시키는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 제1,2 인버터(65,66)는 제1,2 인버터 제어부(67,68)에 의해서 제어되며, 상기 디젤엔진 제어부(61) 및 상기 제1,2 인버터 제어부(67,68)는 통합 제어부(69)에 의해서 통합적으로 제어되는 것을 기술적 특징으로 한다.

도 3(a)는 디젤엔진 및 발전기 세트를 나타내며, 도 3(b)는 모터 및 펌프 세트를 나타낸다.

도 3(a)에서 디젤엔진(62)-발전기(63) 세트를 통해서 디젤엔진(61)에서 발생하는 회전력은 디젤엔진 제어부(61)를 통하여 제어되며, 발전기(63)를 통하여 직류(DC) 전기(電氣)에너지를 생산하게 된다. 생산된 직류(DC) 전기 에너지는 배터리(64)를 통하여 저장된다.

또한, 도 3(b)에서 상기 배터리(64)에 저장된 에너지가 상기 제1,2 인버터(65,66)를 통하여 상기 제1,2 모터(73,75)를 제어하며, 상기 제1,2 모터(73,75)는 제1,2 펌프(74,76)를 제어하는 것을 기술적 특징으로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 정면도(제1 실시예)를 나타낸다. 상기 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)의 정면도 제1 실시예는 헤드부(10), 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6), 정면 분사구(18)가 배치되어 있다.

상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)의 안쪽에는 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6)이 배치되어 있으며, 상기 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6)에서 물이 분사되며, 상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)에 부딪침을 통하여 회전하게 되며, 특히 제1 연결부(22)는 상기 헤드부(10)를 지지하며, 상기 헤드부(10)가 회전하게 하는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 정면도(제2 실시예)를 나타낸다. 상기 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)의 정면도 제2 실시예는 헤드부(10), 상기 제11 내지 제88 회전날개(12-1 내지 12-8), 정면 분사구(18)가 배치되어 있다.

상기 제11 내지 제88 회전날개(12-1 내지 12-8)의 안쪽에는 제1 내지 제8 측면 분사구(13-1 내지 13-8)이 배치되어 있으며, 상기 제1 내지 제8 측면 분사구(13-1 내지 13-8)에서 물이 분사되며, 상기 제11 내지 제88 회전날개(12-1 내지 12-8)에 부딪침을 통하여 회전하게 되며, 특히 제1 연결부(22)는 상기 헤드부(10)를 지지하며, 상기 헤드부(10)가 회전하게 하는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.

도 6은 본 발명에 따른 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 정면도(제3 실시예)를 나타낸다. 상기 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)의 정면도 제3 실시예는 헤드부(10), 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6), 정면 분사구(18) 및 제1 내지 제6 보조 분사구(14-1 내지 14-6)가 배치되어 있다.

상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)의 안쪽에는 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6)이 배치되어 있으며, 상기 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6)에서 물이 분사되며, 상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)에 부딪침을 통하여 회전하게 된다. 또한 정면 분사구(18)에서는 앞으로 물이 분사되며, 제1 내지 제6 보조 분사구(14-1 내지 14-6)에서는 배수관(51)의 길이 방향으로 약 30도 내지 70도의 기울기로 물이 회전하며 분사되는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 하며, 특히 제1 연결부(22)는 상기 헤드부(10)를 지지하며, 상기 헤드부(10)가 회전하게 하는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.

도 7은 본 발명에 따른 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 정면도(제4 실시예)를 나타낸다. 상기 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)의 정면도 제4 실시예는 헤드부(10), 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6), 정면 분사구(18), 제11 내지 제66 보조 분사구(15-1 내지 15-6) 및 제111 내지 제666 보조 분사구(16-1 내지 16-6)가 배치되어 있다.

상기 제11 내지 제66 보조 분사구(15-1 내지 15-6)의 물이 분사되는 구멍보다 상기 제111 내지 제666 보조 분사구(16-1 내지 16-6)의 물이 분사되는 구멍이 보다 작으며, 상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)의 안쪽에는 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6)이 배치되어 있으며, 상기 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6)에서 물이 분사되며, 상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)에 부딪침을 통하여 회전하게 된다. 또한 정면 분사구(18)에서는 앞으로 물이 분사되며, 제11 내지 제66 보조 분사구(15-1 내지 15-6)에서는 배수관(51)의 길이 방향으로 약 30도 내지 45도의 기울기로 물이 회전하며 분사하며, 제111 내지 제666 보조 분사구(16-1 내지 16-6)는 배수관(51)의 길이 방향으로 약 45도 내지 70도의 기울기로 물이 회전하며 분사되는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 하며, 특히 제1 연결부(22)는 상기 헤드부(10)를 지지하며, 상기 헤드부(10)가 회전하게 하는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.

도 8은 본 발명에 따른 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 측면도(제1 실시예)를 나타낸다. 상기 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)의 측면도 제1 실시예는 헤드부(10), 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6), 정면 분사구(18)가 배치되어 있다.

상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)의 안쪽에는 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6)이 배치되어 있으며, 상기 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6)에서 물이 분사되며, 상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)에 부딪침을 통하여 회전하게 되며, 특히 제1 연결부(22)는 상기 헤드부(10)를 지지하며, 상기 헤드부(10)가 회전하게 한다.

상기 헤드부(10)와 상기 제1 연결부(22)는 제1 연결 확장부(21)를 통하여 연결되며, 상기 제1 연결 확장부(21)에 연결된 상기 헤드부(10)만이 회전한다. 또한 상기 제1 연결 확장부(21)는 제2,3 연결부(31,32)가 연결되며, 상기 제3 연결부(32)는 호스 연결너트(33)를 통하여 제1 호스(41-1)와 연결되며, 물탱크(71)의 물을 공급받는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.

도 9는 본 발명에 따른 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 측면도(제2 실시예)를 나타낸다. 상기 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)의 측면도 제2 실시예는 헤드부(10), 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6), 정면 분사구(18) 및 제1 내지 제6 보조 분사구(14-1 내지 14-6)가 배치되어 있다.

상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)의 안쪽에는 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6)이 배치되어 있으며, 상기 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6)에서 물이 분사되며, 상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)에 부딪침을 통하여 회전하게 되며, 특히 제1 연결부(22)는 상기 헤드부(10)를 지지하며, 상기 헤드부(10)가 회전하게 한다. 또한 정면 분사구(18)에서는 앞으로 물이 분사되며, 제1 내지 제6 보조 분사구(14-1 내지 14-6)에서는 배수관(51)의 길이 방향으로 약 30도 내지 70도의 기울기로 물이 회전하며 분사되는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다. 상기 헤드부(10)와 상기 제1 연결부(22)는 제1 연결 확장부(21)를 통하여 연결되며, 상기 제1 연결 확장부(21)에 연결된 상기 헤드부(10)만이 회전한다. 또한 상기 제1 연결 확장부(21)는 제2,3 연결부(31,32)가 연결되며, 상기 제3 연결부(32)는 호스 연결너트(33)를 통하여 제1 호스(41-1)와 연결되며, 물탱크(71)의 물을 공급받는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.

도 10은 본 발명에 따른 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 측면도(제3 실시예)를 나타낸다. 상기 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)의 측면도 제3 실시예는 헤드부(10), 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6), 정면 분사구(18), 제11 내지 제66 보조 분사구(15-1 내지 15-6) 및 제111 내지 제666 보조 분사구(16-1 내지 16-6)가 배치되어 있다.

상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)의 안쪽에는 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6)이 배치되어 있으며, 상기 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6)에서 물이 분사되며, 상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)에 부딪침을 통하여 회전하게 되며, 특히 제1 연결부(22)는 상기 헤드부(10)를 지지하며, 상기 헤드부(10)가 회전하게 한다. 또한 정면 분사구(18)에서는 앞으로 물이 분사되며, 제11 내지 제66 보조 분사구(15-1 내지 15-6)에서는 배수관(51)의 길이 방향으로 약 30도 내지 45도의 기울기로 물이 회전하며 분사하며, 제111 내지 제666 보조 분사구(16-1 내지 16-6)는 배수관(51)의 길이 방향에서 약 45도 내지 70도의 기울기로 물이 회전하며 분사되는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다. 상기 헤드부(10)와 상기 제1 연결부(22)는 제1 연결 확장부(21)를 통하여 연결되며, 상기 제1 연결 확장부(21)에 연결된 상기 헤드부(10)만이 회전한다. 또한 상기 제1 연결 확장부(21)는 제2,3 연결부(31,32)가 연결되며, 상기 제3 연결부(32)는 호스 연결너트(33)를 통하여 제1 호스(41-1)와 연결되며, 물탱크(71)의 물을 공급받는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.

도 11은 본 발명에 따른 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 측면도(제4 실시예)를 나타낸다. 상기 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)의 측면도 제4 실시예는 헤드부(10), 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6), 정면 분사구(18)가 배치되어 있다. 상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)의 안쪽에는 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6)이 배치되어 있으며, 상기 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6)에서 물이 분사되며, 상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)에 부딪침을 통하여 회전하게 되며, 특히 제1 연결부(22)는 상기 헤드부(10)를 지지하며, 상기 헤드부(10)가 회전하게 한다.

상기 헤드부(10)와 상기 제11 연결부(23)[상기 제11 연결부(23)는 상기 제1 연결부(22)와 비교하여 그 길이가 긴 것이 특징임]는 제1 연결 확장부(21)를 통하여 연결되며, 상기 제1 연결 확장부(21)에 연결된 상기 헤드부(10)만이 회전한다. 또한 상기 제1 연결 확장부(21)는 제2,3 연결부(31,32)가 연결되며, 상기 제3 연결부(32)는 호스 연결너트(33)를 통하여 제1 호스(41-1)와 연결되며, 통하여 물탱크(71)의 물을 공급받는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다. 무엇보다 상기 제11 연결부(23)는 상기 제1 연결부(22)와 비교하여 그 길이가 길게 됨을 통하여 보다 안정적으로 상기 헤드부(10)가 회전되는 것을 특징으로 한다.

도 12는 본 발명에서 실제 제작된 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 정면도(제1 실시예)를 나타내며, 도 13는 본 발명에서 실제 제작된 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치의 측면도(제1 실시예)를 나타낸다.

도 14는 본 발명에서 배수관 청소차량의 하수관 준설 및 세정장치 실시예를 나타낸다.

상기 배수관 청소차량(43)은 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)와 연결된 제1 호스(41-1)되어 있으며, 제1 펌프(74)를 통하여 물탱크(71)에 저장된 물을 제1 호스(41-1)를 통하여 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)를 통해서 배수관(51)에 물을 분사하게 된다. 또한, 제2 펌프(76)를 통하여 상기 배수관(51)의 토사(土沙) 및 슬러지를 모으는 곳(53)의 상기 토사(土沙) 및 슬러지를 토사(土沙) 및 슬러지 흡입구(77)를 통하여 흡입하여 토사(土沙) 및 슬러지 회수부(72)에 저장시키는 것을 기술적 특징으로 한다.

이를 통하여 본 발명에서 제안하는 상기 배수관 청소차량의 하수관 준설 및 세정장치는 매우 효율적으로 배수관을 청소하며, 동시에 토사(土沙) 및 슬러지를 흡입하게 된다. 무엇보다 본 발명에서 제안하는 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)는 매우 효과적이고 깨끗하게 세척할 수 있다.

도 15는 본 발명의 모터 제어를 위한 인버터 시스템을 나타낸다.

상기 모터(73,75)는 3상 유도전동기(Induction Motor)이며, 상기 모터(73,75)는 펌프(74,76)와 연결되어 있다. 제1 펌프(74)는 상기 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)에 물탱크(71)의 물을 공급하여 분사시키는 기능을 수행한다. 또한, 제2 펌프(26)는 상기 토사(土沙) 및 슬러지 흡입구(77)에서 흡인된 상기 토사(土沙) 및 슬러지를 토사(土沙) 및 슬러지 회수부(72)에 저장시키는 기능을 수행한다.

이 때 상기 모터(73,75)의 회전 속도를 제어하는 것은 상기 펌프(74,76)의 회전 속도를 제어하는 것이 되며, 이를 통하여 상기 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)에서 분사되는 물의 수압을 제어하거나, 또는 상기 토사(土沙) 및 슬러지 흡입구(77)를 통하여 더욱 빠르게 상기 토사(土沙) 및 슬러지를 회수시키는 기능을 수행한다.

상기 3상 유도전동기(Induction Motor)의 모터를 제어하기 위하여 인버터의 제1 내지 제6 스위치(84 내지 89)가 배치되어 있으며, 이러한 구조를 3상 인버터(Inverter)라고 한다. 본 발명의 인버터의 제1 내지 제6 스위치(84 내지 89)는 톱니파(삼각파)와 사인파(Sine Wave)가 비교하여 제어하는 SPWM(Sine Pulse Width Modulation) 제어방식 또는 3상 유도전동기를 2상 모터의 d축 및 q축의 좌표축으로 제어하는 SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation) 제어방식으로 제어할 수 있다.

본 발명에서 인버터 제어부(93)는 상기 모터(73,75)의 속도를 검출하는 엔코더(Encoder)에 의해서 회전 속도 값을 검출하여 상기 SPWM(Sine Pulse Width Modulation) 제어방식을 또는 SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation) 제어방식을 선택하여 제어할 수 있다. 또한, 상기 인버터 제어부(93)는 배터리(64)의 전압 값을 전압 검출부(83)에 의해서 센싱하고, 상기 배터리의 전류 값을 전류 검출부(82)에 의해서 센싱한다. 상기 전압 값, 상기 전류 값 및 상기 회전 속도 값을 바탕으로 상기 모터(73,75)가 최적으로 제어가 되도록 하는 것을 목적으로 하며, 정밀하게 제어하는 경우 SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation) 제어방식을 채택하며, 일반적으로 제어하는 경우 SPWM(Sine Pulse Width Modulation) 제어방식으로 제어하는 것을 기술적 특징으로 한다.

- 정밀도가 높은 제어방식 : SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation) 제어방식 사용

- 정밀도가 낮은 제어방식(범용 제어방식) : SPWM(Sine Pulse Width Modulation) 제어방식 사용

또한, 상기 인버터 제어부(93)는 통신부(92)를 통하여 통합 제어부(69)에 정보를 제공하게 되며, 상기 통합 제어부(69)는 디젤엔진 제어부(61), 제1,2 인버터 제어부(67,68)를 제어함을 통하여 상기 하수관 준설 및 세정장치를 종합적으로 제어하는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.

따라서 본 발명에서는 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치에 있어서, 물을 분사시키는 헤드부(10); 상기 헤드부(10)의 정면(正面)에서 배수관(51)의 길이 방향으로 물을 분사하는 정면 분사구(18); 상기 헤드부(10)의 측면(側面)에 배치된 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6); 상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)의 안쪽에 배치되어 배수관(51)에 벽면에 물을 분사하는 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6); 상기 헤드부(10)을 지탱하는 제1 연결부(22) 및 제1 확장연결부(21); 상기 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6)에서 물이 분사되면, 상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)에 부딪침을 통하여 상기 헤드부(10)가 회전하며; 상기 헤드부(10)는 제1 호스(41-1)와 연결됨을 통하여 물탱크(71)의 물을 공급받으며; 상기 헤드부(10)의 수압(水壓)을 조절하는 제1 펌프(74); 상기 제1 펌프(74)를 직접적으로 회전시키는 제1 모터(73); 상기 제1 모터(73)를 제어하기 위한 제1 인버터(65); 상기 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)를 통해서 배수관(51)의 토사(土沙) 및 슬러지가 청소되며; 상기 토사(土沙) 및 슬러지는 토사(土沙) 및 슬러지를 모으는 곳(53)에 모이며, 토사(土沙) 및 슬러지 흡입구(77)를 통하여 흡입하여 토사(土沙) 및 슬러지 회수부(72)에 저장하며; 상기 토사(土沙) 및 슬러지 흡입구(77)에서 상기 토사(土沙) 및 슬러지의 흡입을 위한 제2 펌프(76); 상기 제2 펌프(76)를 직접적으로 회전시키는 제2 모터(75);
상기 제2 모터(75)를 제어하기 위한 제2 인버터(66); 상기 제1,2 모터(73,75)에 흐르는 전류를 바탕으로 제1,2 인버터 제어부(67,68)를 제어하는 통합 제어부(69); 상기 제1,2 인버터(65,66)는 톱니파(삼각파)와 사인파(Sine Wave)가 비교하여 제어하는 SPWM(Sine Pulse Width Modulation) 제어방식으로 제어되는 것을 특징으로 하는 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치를 제안하고자 한다.

또한, 본 발명에서는 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치에 있어서, 물을 분사시키는 헤드부(10); 상기 헤드부(10)의 정면(正面)에서 배수관(51)의 길이 방향으로 물을 분사하는 정면 분사구(18); 상기 헤드부(10)의 측면(側面)에 배치된 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6); 상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)의 안쪽에 배치되어 배수관(51)에 벽면에 물을 분사하는 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6); 상기 헤드부(10)을 지탱하는 제1 연결부(22) 및 제1 확장연결부(21); 상기 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6)에서 물이 분사되면, 상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)에 부딪침을 통하여 상기 헤드부(10)가 회전하며; 상기 헤드부(10)는 제1 호스(41-1)와 연결됨을 통하여 물탱크(71)의 물을 공급받으며; 상기 헤드부(10)의 수압(水壓)을 조절하는 제1 펌프(74); 상기 제1 펌프(74)를 직접적으로 회전시키는 제1 모터(73); 상기 제1 모터(73)를 제어하기 위한 제1 인버터(65); 상기 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)를 통해서 배수관(51)의 토사(土沙) 및 슬러지가 청소되며; 상기 토사(土沙) 및 슬러지는 토사(土沙) 및 슬러지를 모으는 곳(53)에 모이며, 토사(土沙) 및 슬러지 흡입구(77)를 통하여 흡입하여 토사(土沙) 및 슬러지 회수부(72)에 저장하며; 상기 토사(土沙) 및 슬러지 흡입구(77)에서 상기 토사(土沙) 및 슬러지의 흡입을 위한 제2 펌프(76); 상기 제2 펌프(76)를 직접적으로 회전시키는 제2 모터(75);
상기 제2 모터(75)를 제어하기 위한 제2 인버터(66); 상기 제1,2 모터(73,75)에 흐르는 전류를 바탕으로 제1,2 인버터 제어부(67,68)를 제어하는 통합 제어부(69); 상기 제1,2 인버터(65,66)는 3상 모터를 d축 및 q축의 2상 좌표축으로 제어하는 SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation) 제어방식으로 제어되는 것을 특징으로 하는 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치를 제안하고자 한다.

또한, 본 발명에서는 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치에 있어서, 물을 분사시키는 헤드부(10); 상기 헤드부(10)의 정면(正面)에서 배수관(51)의 길이 방향으로 물을 분사하는 정면 분사구(18); 상기 헤드부(10)의 측면(側面)에 배치된 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6); 상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)의 안쪽에 배치되어 배수관(51)에 벽면에 물을 분사하는 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6); 상기 헤드부(10)는 제1 호스(41-1)와 연결됨을 통하여 물탱크(71)의 물을 공급받으며; 상기 헤드부(10)의 수압(水壓)을 조절하는 제1 펌프(74); 상기 제1 펌프(74)를 직접적으로 회전시키는 제1 모터(73); 상기 제1 모터(73)를 제어하기 위한 제1 인버터(65); 상기 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)를 통해서 배수관(51)의 토사(土沙) 및 슬러지가 청소되며; 상기 토사(土沙) 및 슬러지는 토사(土沙) 및 슬러지를 모으는 곳(53)에 모이며, 토사(土沙) 및 슬러지 흡입구(77)를 통하여 흡입하여 토사(土沙) 및 슬러지 회수부(72)에 저장하며; 상기 토사(土沙) 및 슬러지 흡입구(77)에서 상기 토사(土沙) 및 슬러지의 흡입을 위한 제2 펌프(76); 상기 제2 펌프(76)를 직접적으로 회전시키는 제2 모터(75); 상기 제2 모터(75)를 제어하기 위한 제2 인버터(66); 상기 제1,2 모터(73,75)에 흐르는 전류를 바탕으로 제1,2 인버터 제어부(67,68)를 제어하는 통합 제어부(69)를 포함하는 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치를 제안하고자 한다.

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본 발명은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 다양한 변형에 의하여 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치에 적용시킬 수 있으며, 기술적으로 용이하게 변형시키는 기술의 범주도 본 특허의 권리범위에 속하는 것으로 인정해야 할 것이다.

10 : 헤드부
11-1 : 제1 회전날개
11-2 : 제2 회전날개
11-3 : 제3 회전날개
11-4 : 제4 회전날개
11-5 : 제5 회전날개
11-6 : 제6 회전날개
12-1 : 제11 회전날개
12-2 : 제22 회전날개
12-3 : 제33 회전날개
12-4 : 제44 회전날개
12-5 : 제55 회전날개
12-6 : 제66 회전날개
12-7 : 제77 회전날개
12-8 : 제88 회전날개
13-1 : 제1 측면 분사구
13-2 : 제2 측면 분사구
13-3 : 제3 측면 분사구
13-4 : 제4 측면 분사구
13-5 : 제5 측면 분사구
13-6 : 제6 측면 분사구
14-1 : 제1 보조 분사구
14-2 : 제2 보조 분사구
14-3 : 제3 보조 분사구
14-4 : 제4 보조 분사구
14-5 : 제5 보조 분사구
14-6 : 제6 보조 분사구
15-1 : 제11 보조 분사구
15-2 : 제22 보조 분사구
15-3 : 제33 보조 분사구
15-4 : 제44 보조 분사구
15-5 : 제55 보조 분사구
15-6 : 제66 보조 분사구
16-1 : 제111 보조 분사구
16-2 : 제222 보조 분사구
16-3 : 제333 보조 분사구
16-4 : 제444 보조 분사구
16-5 : 제555 보조 분사구
16-6 : 제666 보조 분사구
18 : 정면 분사구
20 : 회전 세척부
21 : 제1 연결 확장부
22 : 제1 연결부
23 : 제11 연결부
30 : 호스 연결부
31 : 제2 연결부
32 : 제3 연결부
33 : 호스 연결너트
41-1 : 제1 호스
41-2 : 제2 호스
42-1 : 제1 호스 보관부
42-2 : 제2 호스 보관부
43 : 배수관 청소차량
51 : 배수관
52 : 배수구
53 : 토사(土沙) 및 슬러지를 모으는 곳
61 : 디젤엔진 제어부
62 : 디젤엔진
63 : 발전기
64 : 배터리
65 : 제1 인버터
66 : 제2 인버터
67 : 제1 인버터 제어부
68 : 제2 인버터 제어부
69 : 통합 제어부
71 : 물탱크
72 : 토사(土沙) 및 슬러지 회수부
73 : 제1 모터
74 : 제1 펌프
75 : 제2 모터
76 : 제2 펌프
77 : 토사 및 슬러지 흡입부
82 : 전류 검출부
83 : 전압 검출부
84 : 인버터의 제1 스위치
85 : 인버터의 제2 스위치
86 : 인버터의 제3 스위치
87 : 인버터의 제4 스위치
88 : 인버터의 제5 스위치
89 : 인버터의 제6 스위치
92 : 통신부
93 : 인버터 제어부
95 : 엔코더(Encoder)
100 : 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치

Claims

회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치에 있어서,
물을 분사시키는 헤드부(10);
상기 헤드부(10)의 정면(正面)에서 배수관(51)의 길이 방향으로 물을 분사하는 정면 분사구(18);
상기 헤드부(10)의 측면(側面)에 배치된 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6);
상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)의 안쪽에 배치되어 배수관(51)에 벽면에 물을 분사하는 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6);
상기 헤드부(10)을 지탱하는 제1 연결부(22) 및 제1 확장연결부(21);
상기 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6)에서 물이 분사되면, 상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)에 부딪침을 통하여 상기 헤드부(10)가 회전하며;
상기 헤드부(10)는 제1 호스(41-1)와 연결됨을 통하여 물탱크(71)의 물을 공급받으며;
상기 헤드부(10)의 수압(水壓)을 조절하는 제1 펌프(74);
상기 제1 펌프(74)를 직접적으로 회전시키는 제1 모터(73);
상기 제1 모터(73)를 제어하기 위한 제1 인버터(65);
상기 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)를 통해서 배수관(51)의 토사(土沙) 및 슬러지가 청소되며;
상기 토사(土沙) 및 슬러지는 토사(土沙) 및 슬러지를 모으는 곳(53)에 모이며, 토사(土沙) 및 슬러지 흡입구(77)를 통하여 흡입하여 토사(土沙) 및 슬러지 회수부(72)에 저장하며;
상기 토사(土沙) 및 슬러지 흡입구(77)에서 상기 토사(土沙) 및 슬러지의 흡입을 위한 제2 펌프(76);
상기 제2 펌프(76)를 직접적으로 회전시키는 제2 모터(75);
상기 제2 모터(75)를 제어하기 위한 제2 인버터(66);
상기 제1,2 모터(73,75)에 흐르는 전류를 바탕으로 제1,2 인버터 제어부(67,68)를 제어하는 통합 제어부(69);
상기 제1,2 인버터(65,66)는 톱니파(삼각파)와 사인파(Sine Wave)가 비교하여 제어하는 SPWM(Sine Pulse Width Modulation) 제어방식으로 제어되는 것을 특징으로 하는 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치
회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치에 있어서,
물을 분사시키는 헤드부(10);
상기 헤드부(10)의 정면(正面)에서 배수관(51)의 길이 방향으로 물을 분사하는 정면 분사구(18);
상기 헤드부(10)의 측면(側面)에 배치된 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6);
상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)의 안쪽에 배치되어 배수관(51)에 벽면에 물을 분사하는 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6);
상기 헤드부(10)을 지탱하는 제1 연결부(22) 및 제1 확장연결부(21);
상기 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6)에서 물이 분사되면, 상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)에 부딪침을 통하여 상기 헤드부(10)가 회전하며;
상기 헤드부(10)는 제1 호스(41-1)와 연결됨을 통하여 물탱크(71)의 물을 공급받으며;
상기 헤드부(10)의 수압(水壓)을 조절하는 제1 펌프(74);
상기 제1 펌프(74)를 직접적으로 회전시키는 제1 모터(73);
상기 제1 모터(73)를 제어하기 위한 제1 인버터(65);
상기 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)를 통해서 배수관(51)의 토사(土沙) 및 슬러지가 청소되며;
상기 토사(土沙) 및 슬러지는 토사(土沙) 및 슬러지를 모으는 곳(53)에 모이며, 토사(土沙) 및 슬러지 흡입구(77)를 통하여 흡입하여 토사(土沙) 및 슬러지 회수부(72)에 저장하며;
상기 토사(土沙) 및 슬러지 흡입구(77)에서 상기 토사(土沙) 및 슬러지의 흡입을 위한 제2 펌프(76);
상기 제2 펌프(76)를 직접적으로 회전시키는 제2 모터(75);
상기 제2 모터(75)를 제어하기 위한 제2 인버터(66);
상기 제1,2 모터(73,75)에 흐르는 전류를 바탕으로 제1,2 인버터 제어부(67,68)를 제어하는 통합 제어부(69);
상기 제1,2 인버터(65,66)는 3상 모터를 d축 및 q축의 2상 좌표축으로 제어하는 SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation) 제어방식으로 제어되는 것을 특징으로 하는 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치
청구항 제1항 또는 청구항 제2항에 있어서,
상기 헤드부(10)에는 제1 내지 제6 보조 분사구(14-1 내지 14-6)를 추가적으로 배치시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치
청구항 제3항에 있어서,
상기 제1 내지 제6 보조 분사구(14-1 내지 14-6)는 배수관(51)의 길이 방향으로 30도 내지 70도의 기울기로 물이 회전하며 분사되는 것을 특징으로 하는 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치
청구항 제1항 또는 청구항 제2항에 있어서,
상기 헤드부(10)에는 제11 내지 제66 보조 분사구(15-1 내지 15-6)를 추가적으로 배치시키거나 상기 헤드부(10)에는 제111 내지 제666 보조 분사구(16-1 내지 16-6)를 추가적으로 배치시키는 것을 특징으로 하는 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치
청구항 제5항에 있어서,
상기 제11 내지 제66 보조 분사구(15-1 내지 15-6)는 배수관(51)의 길이 방향으로 30도 내지 45도의 기울기로 물이 회전하며 분사되는 것을 특징으로 하는 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치
청구항 제5항에 있어서,
상기 제111 내지 제666 보조 분사구(16-1 내지 16-6)는 배수관(51)의 길이 방향으로 45도 내지 70도의 기울기로 물이 회전하며 분사되는 것을 특징으로 하는 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치
회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치에 있어서,
물을 분사시키는 헤드부(10);
상기 헤드부(10)의 정면(正面)에서 배수관(51)의 길이 방향으로 물을 분사하는 정면 분사구(18);
상기 헤드부(10)의 측면(側面)에 배치된 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6);
상기 제1 내지 제6 회전날개(11-1 내지 11-6)의 안쪽에 배치되어 배수관(51)에 벽면에 물을 분사하는 제1 내지 제6 측면 분사구(13-1 내지 13-6);
상기 헤드부(10)는 제1 호스(41-1)와 연결됨을 통하여 물탱크(71)의 물을 공급받으며;
상기 헤드부(10)의 수압(水壓)을 조절하는 제1 펌프(74);
상기 제1 펌프(74)를 직접적으로 회전시키는 제1 모터(73);
상기 제1 모터(73)를 제어하기 위한 제1 인버터(65);
상기 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치(100)를 통해서 배수관(51)의 토사(土沙) 및 슬러지가 청소되며;
상기 토사(土沙) 및 슬러지는 토사(土沙) 및 슬러지를 모으는 곳(53)에 모이며, 토사(土沙) 및 슬러지 흡입구(77)를 통하여 흡입하여 토사(土沙) 및 슬러지 회수부(72)에 저장하며;
상기 토사(土沙) 및 슬러지 흡입구(77)에서 상기 토사(土沙) 및 슬러지의 흡입을 위한 제2 펌프(76);
상기 제2 펌프(76)를 직접적으로 회전시키는 제2 모터(75);
상기 제2 모터(75)를 제어하기 위한 제2 인버터(66);
상기 제1,2 모터(73,75)에 흐르는 전류를 바탕으로 제1,2 인버터 제어부(67,68)를 제어하는 통합 제어부(69)를 포함하는 회전 물분사를 이용한 하수관 준설 및 세정장치