KR102049554B1 - 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치 - Google Patents

열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 열교환기 내부의 튜브시트의 상태를 검사하기 위한 초소형 내시경 장치에 있어서, 2.5m ~ 10m 길이로 구성되며 탄성을 갖는 재질로 이루어지는 제1본체부; 상기 제1본체부와 동일한 길이로 구성되어 상기 제1본체부의 상부에 접합되며 내부에 제1수용공이 형성되는 제1코일스프링; 상기 제1본체부와 동일한 길이로 구성되어 상기 제1본체부의 하부에 접합되며 내부에 제2수용공이 형성되는 제2코일스프링; 및 상기 제1수용공 및 제2수용공 중 선택되는 어느 하나에 삽입되어 고정되는 작업부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 탄성력을 갖는 제1본체부의 상하부에 작업부가 구비된 상태로 열교환기 내부로 진입되어 튜브시트의 상태를 검사하고 처리하도록 구성됨으로써, 장기간에 걸쳐 튜브시트의 외부에 침전된 침전물을 처리할 수 있도록 구성되는 효과가 있다.

Description

열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치{A SMALL ENDOSCOPIC DEVICE FOR CLEANING TUBESHEET OF HEAT EXCHANGER}
본 발명은 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 탄성력을 갖는 제1본체부의 상하부에 작업부가 구비된 상태로 열교환기 내부로 진입되어 튜브시트의 상태를 검사하고 처리하도록 구성됨으로써, 장기간에 걸쳐 튜브시트의 외부에 침전된 침전물을 처리할 수 있도록 구성되는 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치에 관한 것이다.
한국 전력연구원에서는 1999년부터 2002년까지 고리1호기 델타60형 증기발생기 내부 침전물 제거 장비 개발 과제를 수행한 바 있다. 또한, 2001년부터 2004년까지는 한빛 1, 2호기 및 한울 3, 4호기용 증기발생기 튜브 부분에 침전된 연성 슬러지를 제거하는 장비를 개발한 바 있다. 그리고 2003년부터 2006년까지는 증기발생기 상부다발 세정 장비 개발 과제를 수행한 바 있다.
이러한 고형화된 침전물 제거 로봇 시스템의 경우 특허권 등의 문제로 인해 본격적인 연구 개발이 이루어지지 못했었으나, 최근 관련 특허 기간이 종료됨에 따라 기술 개발이 가능하게 되었다.
현재까지 국내에서 개발된 증기발생기 세정 장비는 연성 슬러지를 제거하기 위한 전용 장비 수준에 머물고 있으며, 1999년에 국내 최초로 관련 장비의 개발이 착수된 후 15년이 경과하여 장비 및 기술의 고도화가 필요한 실정이다.
월성 1호기의 경우와 같이 장기간에 걸쳐 침전물이 고형화된 경우에는 전문적으로 침전물을 제거할 수 있는 로봇 시스템을 필요로 하며, 향후 국내 증기발생기의 노후화가 진행됨에 따라 고형 침전물을 집중적으로 제거할 수 있는 기술을 필요로 하는 반면, 아직 국내에는 관련 기술이 개발되지 않은 상태이다.
최근 로봇 관련 기술은 비약적으로 발전하여 인간과 닮은 휴머노이드 로봇 제품들이 다수 발표되고 있을 정도로 로봇 기술의 고도화가 진행되고 있다. 기존 기술과 경험에서 발전된 로봇 기술인 힘반영 기술, 가상현실 기술, 센서 활용 기술 등을 접목시키면 증기발생기 내부의 고형화된 침전물도 안전하고 신속하게 제거할 수 있는 로봇 시스템의 개발이 가능할 것으로 전망된다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 기술 중 하나로, 등록특허 제 10-0497972 호에는 증기발생기 슬러지 세정 및 이물질 제거장치가 개시되어 있다.
도 1은 종래의 증기발생기 슬러지 세정 및 이물질 제거장치를 나타내는 도면이다. 첨부된 도 1을 참조하여 종래의 증기발생기 슬러지 세정 및 이물질 제거장치를 설명하자면, 접근하기 어려운 튜브시트까지 이송될 수 있는 가요성렌스를 구동시키는 이송로봇이 증기발생기 내에서 강하게 고정되는 레일 내부를 따라 이동되는 구조를 채택함으로써, 입구가 작은 증기발생기의 상부 핸드홀에도 설치가능한 증기발생기 슬러지 세정 및 이물질 제거장치를 제공하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 종래의 증기발생기 슬러지 세정 및 이물질 제거장치를 구체적으로 설명하자면, 증기발생기 슬러지 세정 및 이물질 제거 장치에 있어서, 내부 수용공간이 길게 형성된 구조를 가지고, 핸드홀을 통하여 증기발생기 내에 설치되는 레일(100)과; 상기 증기발생기 내로 유입된 상기 레일의 끝단과 접촉 결합되어 상기 레일(100)을 지지고정하기 위하여 상기 증기발생기 중앙 부분에 설치되는 고정봉(200)과; 상기 레일(100)의 수용공간에 삽입되어 이동되는 이송로봇(300)과; 상기 이송로봇(300)에 의하여 상기 증기발생기 내부의 튜브로 접근되는 가요성렌스(700)와; 상기 핸드홀에 고정 장착되어 상기 레일(100)의 이동을 유도하는 핸드홀결합수단(400)과; 상기 핸드홀결합수단(400)과 결합되어 상기 증기발생기 외부에 설치되는 테이크업(take-up)수단(500)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.
그러나 상기 종래기술은, 상기 레일(100)이 설치되는 위치로만 움직일 수 있도록 구성되기 때문에 상부에 설치된 레일(100)과 하부에 설치된 레일(100)의 사이의 이물질 제거가 어려운 문제가 있으며, 가요성렌스(700)가 레일(100)에 설치되어 움직이기 때문에 외측이 아닌 내측에 위치되는 튜브시트에는 접근이 어려운 문제가 있다.
등록특허공보 제 10-0497972 호(2005.06.20.) 공개실용신안공보 제 20-2012-0000453 호(2012.01.17.)
본 발명은 위와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 탄성력을 갖는 제1본체부의 상하부에 작업부가 구비된 상태로 열교환기 내부로 진입되어 튜브시트의 상태를 검사하고 처리하도록 구성됨으로써, 장기간에 걸쳐 튜브시트의 외부에 침전된 침전물을 처리할 수 있도록 구성되는 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치를 제공하는 데 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치는, 열교환기 내부의 튜브시트의 상태를 검사하기 위한 초소형 내시경 장치에 있어서, 2.5m ~ 10m 길이로 구성되며 탄성을 갖는 재질로 이루어지는 제1본체부; 상기 제1본체부와 동일한 길이로 구성되어 상기 제1본체부의 상부에 접합되며 내부에 제1수용공이 형성되는 제1코일스프링; 상기 제1본체부와 동일한 길이로 구성되어 상기 제1본체부의 하부에 접합되며 내부에 제2수용공이 형성되는 제2코일스프링; 및 상기 제1수용공 및 제2수용공 중 선택되는 어느 하나에 삽입되어 고정되는 작업부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1본체부는 스프링강판 및 스프링봉 중 선택되는 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1본체부와 제1코일스프링의 접합 및 상기 제1본체부와 제2코일스프링의 접합은 열과 압력을 가하여 접합시키는 용접 및 제3의 물질을 사이에 두어 접합시키는 접착 중 어느 하나의 방법에 의해 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 작업부는, 영상을 촬영하는 카메라모듈, 빛을 발산하는 LED모듈, 유체를 분사하는 분사노즐 및 집게 및 끌개로 구성되는 툴(tool) 중 선택되는 어느 하나 또는 둘의 조합으로 구성되며, 둘의 조합으로 구성되는 경우, 상기 제1수용공 및 제2수용공에 각각 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1본체부와 동일한 구성으로 이루어져 상기 제1본체부와 대칭되도록 상기 제1코일스프링의 상부 또는 상기 제2코일스프링의 하부에 접합되는 제2본체부; 및 상기 제1본체부와 동일한 길이로 구성되어 상기 제2본체부가 상기 제1코일스프링의 상부에 접합되는 경우에는 상기 제2본체부의 상부에 접합되고, 상기 제2본체부가 상기 제2코일스프링의 하부에 접합되는 경우에는 상기 제2본체부의 하부에 접합되며 내부에 제3수용공이 형성되는 제3코일스프링을 포함하며, 상기 작업부는 영상을 촬영하는 카메라모듈, 빛을 발산하는 LED모듈 및 유체를 분사하는 분사노즐 중 상기 제1수용공 및 제2수용공에 삽입되지 않은 어느 하나로 구성되어 상기 제3수용공에 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1본체부의 일단 및 타단에는 각각 하나 또는 복수의 제1타공홈이 형성되고, 상기 제1본체부와 동일한 구성으로 이루어지며 일단 및 타단에 각각 복수의 제2타공홈이 형성되고 상기 제1본체부의 일단 및 타단 중 어느 하나와 접하도록 배열되는 제3본체부, 상기 제1타공홈의 개수와 상기 제2타공홈의 개수와 대응되는 개수의 제3타공홈이 형성되며 상기 제3타공홈이 상기 제1타공홈 및 제2타공홈과 겹쳐지도록 상기 제1본체부 및 제3본체부와 중첩되게 배치되는 연결프레임 및 각각 상기 제1타공홈 및 제3타공홈을 관통하거나 상기 제2타공홈 및 제3타공홈을 관통하도록 구성되어 상기 제1본체부와 연결프레임 및 상기 제3본체부와 연결프레임을 고정시키는 고정나사를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1본체부의 일단 및 타단에는 각각 하나 또는 복수의 제1타공홈이 형성되고, 일 측에 형성되는 브릿지에 상기 제1타공홈과 대응되는 개수의 제4타공홈이 형성되며 상기 브릿지의 상하부에 상기 작업부의 일부가 삽입 고정되는 관통홈이 형성되고 상기 제4타공홈이 상기 제1타공홈과 중첩되도록 상기 제1본체부의 일단 및 타단 중 어느 하나에 인접하게 배치되는 터널블록 및 상기 제1타공홈 및 제4타공홈을 관통하도록 구성되어 상기 제1본체부와 터널블록을 고정시키는 고정나사를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1코일스프링 및 제2코일스프링의 지름은 1.9mm ~ 2.3mm로 구성되고, 상기 제1코일스프링의 제1수용공 및 제2코일스프링의 제2수용공의 지름은 1.4mm ~ 1.8mm로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1본체부의 두께는 적어도 상기 제1코일스프링 및 제2코일스프링의 두께보다 작은 두께로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1본체부, 제1코일스프링 및 제2코일스프링은 불소수지 PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene)를 합성한 테프론(Teflon) 및 폴리머 중 선택되는 어느 하나로 코팅되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1본체부의 일단에는 상기 제2코일스프링 방향으로 굴곡되는 제1연장굴곡부가 연장 형성되고, 상기 제1코일스프링의 일단에는 상기 제1본체부의 제1연장굴곡부를 따라 접합되는 제2연장굴곡부가 연장 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치에 의하면, 탄성력을 갖는 제1본체부의 상하부에 작업부가 구비된 상태로 열교환기 내부로 진입되어 튜브시트의 상태를 검사하고 처리하도록 구성됨으로써, 장기간에 걸쳐 튜브시트의 외부에 침전된 침전물을 처리할 수 있도록 구성되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 열교환기의 내부로 진입시 이루어지는 밴딩 과정에서 제1코일스프링의 제1수용공 및 제2코일스프링의 제2수용공이 찌그러지는 현상을 방지하여 작업부가 손상되는 것을 방지함에 따라 내구성이 향상되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 제1본체부가 스프링강판 및 스프링봉 중 선택되는 어느 하나로 구성되되, 제1본체부의 두께가 적어도 제1코일스프링과 제2코일스프링의 두께보다 작은 두께로 구성되어 튜브시트 사이의 좁은 공간으로의 침투가 용이한 효과가 있다.
도 1은 종래의 증기발생기 슬러지 세정 및 이물질 제거장치를 나타내는 도면.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치를 나타내는 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치를 나타내는 도면.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치의 작업부를 나타내는 도면.
도 5a는 본 발명에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치의 제2본체부가 스프링강판으로 구성되는 상태를 나타내는 도면.
도 5b는 본 발명에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치의 제2본체부가 스프링봉으로 구성되는 상태를 나타내는 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치의 제1본체부와 제3본체부의 결합 상태를 나타내는 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치의 터널블록의 결합 상태를 나타내는 도면.
도 7c는 본 발명에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치의 터널블록을 나타내는 도면.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치의 제1연장굴곡부 및 제2연장굴곡부를 나타내는 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
본 발명은 탄성력을 갖는 제1본체부의 상하부에 작업부가 구비된 상태로 열교환기 내부로 진입되어 튜브시트의 상태를 검사하고 처리하도록 구성됨으로써, 장기간에 걸쳐 튜브시트의 외부에 침전된 침전물을 처리할 수 있도록 구성되는 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치에 관한 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치를 나타내는 도면이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치를 나타내는 도면이며, 도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 코일스프링 초소형 내시경 장치의 작업부를 나타내는 도면이다.
첨부된 도 2a 내지 도 4d에 따르면, 본 발명의 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치는 열교환기 내부의 튜브시트의 상태를 검사하고 처리하기 위한 것으로서, 제1본체부(10), 제1코일스프링(20), 제2코일스프링(30) 및 작업부(40)를 포함한다.
본 발명의 제1본체부(10), 제1코일스프링(20) 및 제2코일스프링(30)은 불소수지 PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene)를 합성한 테프론(Teflon) 및 폴리머 중 선택되는 어느 하나로 코팅 처리됨으로써 상기 제1본체부(10)와 제2코일스프링(20) 및 제1본체부(10)와 제3코일스프링(30) 사이의 접착력을 향상시켜 열교환기 진입시 밴딩에 의한 접착력이 소멸되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 상기 제1본체부(10), 제1코일스프링(20) 및 제2코일스프링(30)에 코팅되는 테프론은 테트라플루오르에틸렌(Tetrafluoroethylene)의 첨가중합으로 얻는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE, Polytetrafluoroethylene)으로 만든 섬유로서 1938년에 뒤폰사(Dupont,-社)가 개발하여 1945년부터 출시된 것이다.
특히, 이러한 테프론은 기존의 폴리우레탄보다 마찰저항이 적기 때문에 열교환기의 내부에서 튜브시트와 마찰되면서 발생될 수 있는 충격을 감소시킬 수 있으나, 융점이 327℃이어서 열 변형이 큰 문제가 있으므로 열교환기의 내부에 본 발명의 초소형 내시경 장치를 삽입하는 작업은 상온에서 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제1본체부(10)는, 2.5m ~ 10m 길이로 구성될 수 있고, 탄성력을 갖는 재질로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 스프링강판 및 스프링봉 중 선택되는 어느 하나로 구성될 수 있다.
이때, 상기 제1본체부(10)는 탄성력 있는 재질로 구성되어 사용자가 원하는 위치로 용이하게 이동될 수 있도록 진직성, 변형력 및 복원력을 갖는 재질이라면 얼마든지 변경이 가능하도록 구성되나, 하부 방향으로는 쳐지지 않는 재질로 이루어져야 사용자가 원하는 위치로 상기 작업부(40)를 이동시켜 원하는 작업이 이루어지도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제1본체부(10)가 스프링강판으로 구성되는 경우에는 하부 방향으로 처지지 않도록 세로로 세워서 튜브시트의 사이로 진입시키는 것이 바람직하다.
상기 제1코일스프링(20)은 상기 제1본체부(10)와 동일한 길이로 구성되어 상기 제1본체부(10)의 상부에 접합되며 내부에 제1수용공(21)이 형성된다.
이러한 상기 제1코일스프링(20)은 내부에 제1수용공(21)이 형성될 수 있으며 상기 제1본체부(10)의 변형에 따라 함께 변형될 수 있는 구조라면 압축 코일 스프링, 인장 코일 스프링, 비틀림 코일 스프링, 원통 코일 스프링, 원추 코일 스프링, 장고꼴 코일 스프링, 볼록통 코일 스프링 등 어느 것으로 이루어져도 무방하나, 스프링의 중심선 방향의 인장 하중에 의해 신장이 용이하도록 인장 코일 스프링으로 이루어져 상기 제1본체부(10)의 상부에 접합되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1코일스프링(20)을 상기 제1본체부(10)의 상부에 접합시키는 것은 상기 제1본체부(10)의 진행에 따라 상기 제1코일스프링(20)이 함께 움직이도록 하기 위한 것이며, 상기 제1본체부(10)와 제1코일스프링(20)의 접합은 열과 압력을 가하여 접합시키는 용접 및 제3의 물질을 사이에 두어 접합시키는 접착 등 상기 제1본체부(10)와 제1코일스프링(20)의 탄성력을 감소시키지 않는 방법 중 어느 하나에 의해 이루어지도록 구성될 수 있다.
이때, 용접 방법으로 상기 제1본체부(10)와 제1코일스프링(20)을 접합시키는 경우 레이저 용접으로 이루어지되 1 ~ 5mm 간격으로 점용접할 수 있고, 접착 방법으로 상기 제1본체부(10)와 제1코일스프링(20)을 접합시키는 경우 에폭시를 상기 제1본체부(10)와 제1코일스프링(20)의 사이에 도포하여 상기 제1본체부(10)와 제1코일스프링(20)이 접합되도록 할 수 있다.
상기 제2코일스프링(30)은 상기 제1본체부(10)와 동일한 길이로 구성되어 상기 제1본체부(10)의 하부에 접합되며 내부에 제2수용공(31)이 형성된다.
이러한 상기 제2코일스프링(30)은 내부에 제2수용공(31)이 형성될 수 있으며 상기 제1본체부(10)의 변형에 따라 함께 변형될 수 있는 구조라면 압축 코일 스프링, 인장 코일 스프링, 비틀림 코일 스프링, 원통 코일 스프링, 원추 코일 스프링, 장고꼴 코일 스프링, 볼록통 코일 스프링 등 어느 것으로 이루어져도 무방하나, 스프링의 중심선 방향의 인장 하중에 의해 신장이 용이하도록 인장 코일 스프링으로 이루어져 상기 제1본체부(10)의 하부에 접합되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제2코일스프링(30)은 상기 제1코일스프링(20)과 동일한 구성으로 이루어질 수도 있다.
또한, 상기 제2코일스프링(30)을 상기 제1본체부(10)의 상부에 접합시키는 것은 상기 제1본체부(10)의 진행에 따라 상기 제2코일스프링(30)이 함께 움직이도록 하기 위한 것이므로 상기 제1코일스프링(20)과 동일하며, 상기 제1본체부(10)와 제2코일스프링(30)의 접합은 열과 압력을 가하여 접합시키는 용접 및 제3의 물질을 사이에 두어 접합시키는 접착 등 상기 제1본체부(10)와 제2코일스프링(30)의 탄성력을 감소시키지 않는 방법 중 어느 하나에 의해 이루어지도록 구성될 수 있고, 상기 제1코일스프링(20)과 제1본체부(10)의 접합 및 상기 제2코일스프링(30)과 제1본체부(10)의 접합은 서로 다른 방법에 의해 이루어질 수도 있다.
이때, 용접 방법으로 상기 제1본체부(10)와 제2코일스프링(30)을 접합시키는 경우 레이저 용접으로 이루어지되 1 ~ 5mm 간격으로 점용접할 수 있고, 접착 방법으로 상기 제1본체부(10)와 제2코일스프링(30)을 접합시키는 경우 에폭시를 상기 제1본체부(10)와 제2코일스프링(30)의 사이에 도포하여 상기 제1본체부(10)와 제2코일스프링(30)이 접합되도록 할 수 있다.
또한, 상기 제1코일스프링(20) 및 제2코일스프링(30)의 지름은 1.9mm ~ 2.3mm로 구성될 수 있고, 상기 제1코일스프링(20)의 제1수용공(21) 및 제2코일스프링(30)의 제2수용공(31)의 지름은 1.4mm ~ 1.8mm로 구성될 수 있다.
상기 제1코일스프링(20) 및 제2코일스프링(30)의 지름이 1.9mm ~ 2.3mm로 구성되는 것은 일반적으로 열교환기 내부에 구비되는 복수의 튜브시트간 사이 간격이 2.6mm ~ 2.8mm 정도로 이루어지기 때문이다.
따라서, 상기 제1코일스프링(20)의 제1수용공(21) 및 제2코일스프링(30)의 제2수용공(31)으로 삽입되어 고정되는 작업부(40)가 소형화될 수 있고, 상기 제1코일스프링(20) 및 제2코일스프링(30)이 상기 제1본체부(10)의 움직임에 동기화될 수 있는 구조라면 상기 제1코일스프링(20) 및 제2코일스프링(30)의 지름은 더욱 축소되어 구성될 수도 있다.
또한, 본 발명의 초소형 내시경 장치는 열교환기의 내부에서 이동할 때 최대한 튜브시트와 마찰되지 않도록 하는 것이 바람직하므로, 상기 제1본체부(10)의 두께는 비교적 마찰면적이 좁은 상기 제1코일스프링(20) 및 제2코일스프링(30)의 두께보다 작은 두께로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 작업부(40)는 상기 제1수용공(21) 및 제2수용공(31) 중 선택되는 어느 하나에 삽입되어 고정된다.
이러한 작업부(40)는, 영상을 촬영하는 카메라모듈(41), 빛을 발산하는 LED모듈(42), 유체를 분사하는 분사노즐(43) 및 집게 및 끌개로 구성되는 툴(tool)(44) 중 선택되는 어느 하나 또는 둘의 조합으로 구성될 수 있으며, 둘의 조합으로 구성되는 경우 상기 제1수용공(21) 및 제2수용공(31)에 각각 삽입되어 고정될 수 있다.
즉, 상기 작업부(40)는 상기 제1코일스프링(20)의 제1수용공(21) 및 제2코일스프링(30)의 제2수용공(31)에 삽입되어 사용자에 의해 조작됨으로써, 열교환기 내부의 튜브시트에 물 때 등의 이물질이 낀 상태를 확인하거나 상기 이물질을 처리하도록 구성될 수 있다.
상기 작업부(40)는 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이, 카메라모듈(41), LED모듈(42), 분사노즐(43) 및 툴(44) 중 선택되는 어느 하나 또는 복수의 조합으로 구성될 수 있는데, 상기 카메라모듈(41)은 상기 튜브시트의 외부에 낀 물 때 등의 이물질을 촬영하여 외부에서 확인할 수 있도록 하는 것이며, 상기 LED모듈(42)은 본 발명의 초소형 내시경 장치가 진입하는 열교환기 내부를 밝혀서 상기 카메라모듈(41)에 의해 상기 튜브시트의 형상이 잘 드러나도록 하는 것이고, 상기 분사노즐(43)은 상기 튜브시트의 외부에 낀 물 때 등의 이물질에 고압의 유체를 분사하여 세척하는 것이며, 상기 툴(44)은 집게나 끌개 형상을 이용하여 상기 튜브시트의 외부에 낀 물 때 등의 이물질을 상기 튜브시트에서 떨어뜨리기 위한 것이다.
도 5a는 본 발명에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치의 제2본체부가 스프링강판으로 구성되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 5b는 본 발명에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치의 제2본체부가 스프링봉으로 구성되는 상태를 나타내는 도면이다.
첨부된 도 5a 및 도 5b에 따르면, 본 발명의 초소형 내시경 장치에는, 제1본체부(10)와 동일한 길이로 구성되며 탄성을 갖는 재질로 이루어져 상기 제1본체부(10)와 대칭되도록 상기 제1코일스프링(20)의 상부 또는 상기 제2코일스프링(30)의 하부에 접합되는 제2본체부(50) 및 상기 제1본체부(10)와 동일한 길이로 구성되어 상기 제2본체부(50)가 상기 제1코일스프링(20)의 상부에 접합되는 경우에는 상기 제2본체부(50)의 상부에 접합되고, 상기 제2본체부(50)가 상기 제2코일스프링(30)의 하부에 접합되는 경우에는 상기 제2본체부(50)의 하부에 접합되며 내부에 제3수용공(61)이 형성되는 제2코일스프링(30)이 포함될 수 있다.
상기 제2본체부(50)는 상기 제1본체부(10)와 동일한 구성으로 이루어질 수 있고, 상기 제3코일스프링(60)은 상기 제1코일스프링(20) 및 제2코일스프링(30)과 동일한 구성으로 이루어질 수 있으며, 각각 서로 다른 구성으로 이루어질 수도 있으나, 서로 접합되어 열교환기의 내부로 진입되어 이동되어야 하는 특성상 동일한 특성을 가진 구성으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1수용공(21), 제2수용공(31) 및 제3수용공(61)에 삽입 고정되는 작업부(40)의 구성에 따라 상기 제1본체부(10)는 스프링강판으로 이루어지고, 상기 제2본체부(50)는 스프링봉으로 이루어지거나, 상기 제1본체부(10)는 스프링봉으로 이루어지고 상기 제2본체부(50)는 스프링강판으로 이루어지는 등 다양한 조합으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 초소형 내시경 장치에 상기 작업부(40)의 카메라모듈(41), LED모듈(42) 및 분사노즐(43)을 설치하여 작업을 진행하려는 경우, 상기 카메라모듈(41)에서 촬영되는 영상이 상기 분사노즐(43)에서 분사되는 유체에 의해 방해받아 장애가 될 수 있으므로, 상기 제1수용공(21)에는 카메라모듈(41)을 삽입하여 고정시키고 제2수용공(31)에는 LED모듈(42)을 삽입하여 고정시키며 제3수용공(61)에는 분사노즐(43)을 삽입하여 고정시킨 상태에서 상기 제1수용공(21)이 형성되는 제1코일스프링(20)과 제2수용공(31)이 형성되는 제2코일스프링(30)의 사이에 위치되는 제1본체부(10)는 스프링강판으로 구성하고 상기 제2수용공(31)이 형성되는 제2코일스프링(30)과 제3수용공(61)이 형성되는 제3코일스프링(60)의 사이에 위치되는 제2본체부(50)는 스프링봉으로 구성함으로써, 상기 카메라모듈(41)과 분사노즐(43)의 사이 간격이 비교적 커지도록 할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치의 제1본체부와 제3본체부의 결합 상태를 나타내는 도면이다.
첨부된 도 6a 및 도 6b에 따르면, 본 발명의 제1본체부(10)의 일단 및 타단에는 각각 하나 또는 복수의 제1타공홈(12)이 형성될 수 있고, 본 발명의 초소형 내시경 장치는, 제3본체부(70), 연결프레임(80) 및 고정나사(85)를 포함할 수 있다.
상기 제3본체부(70)는 상기 제1본체부(10)와 동일한 구성으로 이루어지며 일단 및 타단에 각각 복수의 제2타공홈(71)이 형성되고 상기 제1본체부(10)의 일단 및 타단 중 어느 하나와 접하도록 배열될 수 있다.
상기 연결프레임(80)은 상기 제1타공홈(12)의 개수와 상기 제2타공홈(71)의 개수와 대응되는 개수의 제3타공홈(81)이 형성되며 상기 제3타공홈(81)이 상기 제1타공홈(12) 및 제2타공홈(71)과 겹쳐지도록 상기 제1본체부(10) 및 제3본체부(70)와 중첩되게 배치될 수 있다.
상기 고정나사(85)는 각각 상기 제1타공홈(12) 및 제3타공홈(81)을 관통하거나 상기 제2타공홈(71) 및 제3타공홈(81)을 관통하도록 구성되어 상기 제1본체부(10)와 연결프레임(80) 및 상기 제3본체부(70)와 연결프레임(80)을 고정시킬 수 있다.
이때, 상기 고정나사(85)는 아일렛 형상 등 작업 환경에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있으나, 사용자가 필요에 따라 상기 제1본체부(10)와 제3본체부(70)를 연결하여 길이를 연장시킬 수 있도록 탈부착이 가능한 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 상기 연결프레임(80) 및 고정나사(85)는 상기 제1본체부(10) 및 제3본체부(70)를 연결시킨 상태에서 상기 제1코일스프링(20) 및 제2코일스프링(30)을 벗어나지 않는 두께로 구성될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치의 터널블록의 결합 상태를 나타내는 도면이고, 도 7c는 본 발명에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치의 터널블록을 나타내는 도면이다.
첨부된 도 7a 내지 도 7c에 따르면, 본 발명의 제1본체부(10)의 일단 및 타단에는 각각 하나 또는 복수의 제1타공홈(12)이 형성될 수 있고, 본 발명의 초소형 내시경 장치는, 터널블록(90) 및 고정나사(85)를 포함할 수 있다.
상기 터널블록(90)은 일 측에 형성되는 브릿지(91)에 상기 제1타공홈(12)과 대응되는 개수의 제4타공홈(92)이 형성되며 상기 브릿지(91)의 상하부에 상기 작업부(40)의 일부가 삽입 고정되는 관통홈(93)이 형성되고 상기 제4타공홈(92)이 상기 제1타공홈(12)과 중첩되도록 상기 제1본체부(10)의 일단 및 타단 중 어느 하나에 인접하게 배치될 수 있다.
상기 고정나사(85)는 상기 제1타공홈(12) 및 제4타공홈(92)을 관통하도록 구성되어 상기 제1본체부(10)와 터널블록(90)을 고정시킬 수 있다.
이때, 상기 관통홈(93)은 작업 환경에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있는데, 예를 들어, 분사노즐(43)이 복수로 구성된 상태에서 상기 터널블록(90)의 관통홈(93)으로 삽입되는 경우, 상기 관통홈(93)은 상기 복수의 분사노즐(43)이 삽입되는 부분은 넓은 폭으로 형성되고 상기 복수의 분사노즐(43)에서 분사되는 물이 배출되는 부분은 좁은 폭으로 형성시킴으로써, 상기 복수의 분사노즐(43)에서 분사되는 물이 좁은 폭의 관통홈(93)을 통해 배출되도록 하여 물의 압력을 높이도록 구성될 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따른 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치의 제1연장굴곡부 및 제2연장굴곡부를 나타내는 도면이다.
첨부된 도 8a 내지 도 8c에 따르면, 본 발명의 제1본체부(10)의 일단에는 제2코일스프링(30) 방향으로 굴곡되는 제1연장굴곡부(11)가 연장 형성될 수 있고, 본 발명의 제1코일스프링(20)의 일단에는 상기 제1본체부(10)의 제1연장굴곡부(11)를 따라 접합되는 제2연장굴곡부(22)가 연장 형성될 수 있다.
예를 들어 열교환기 내부에 구비되는 튜브시트에서 비교적 하부 측을 촬영하고자 하는 경우, 상기 제1본체부(10)를 따라 연장 형성되는 제1코일스프링(20)의 제1수용공(21)에는 상기 작업부(40)의 카메라모듈(41)이 삽입 고정될 수 있고, 상기 제2코일스프링(30)의 제2수용공(31)에는 상기 작업부(40)의 LED모듈(42)이 삽입 고정될 수 있다.
이때, 상기 제1연장굴곡부(11)가 형성된 제1수용공(21)에 카메라모듈(41)이 삽입 고정되고 상기 제2수용공(31)에 LED모듈(42)이 고정되는 것은, 상기 제1코일스프링(20)의 제1수용공(21)에 삽입되어 영상을 촬영하는 특성상 상기 카메라모듈(41)은 적어도 1.4mm 이하로 구성되어야 하므로 비교적 좁은 공간을 촬영할 수밖에 없으며, 상기 제2코일스프링(30)의 제2수용공(31)에 삽입되어 빛을 발산하는 LED모듈(42)은 빛을 방사형으로 발산하도록 구성되기 때문이다.
따라서, 튜브시트의 하부 측을 촬영하고자 하는 경우에는 상기 제1본체부(10)를 따라 하부 방향으로 연장 형성되는 제1코일스프링(20)의 제1수용공(21)에 카메라모듈(41)이 삽입 고정되도록 하고 상기 제2코일스프링(30)의 제2수용공(31)에 LED모듈(42)이 삽입 고정되도록 할 수 있다.
한편, 열교환기 내부에 구비되는 튜브시트에서 비교적 상부 측을 촬영하고자 하는 경우에는 위와 반대로, 상기 제1본체부(10)의 일단에 형성되는 제1연장굴곡부(11)를 제1코일스프링(20) 방향으로 굴곡되게 형성하고, 상기 제2코일스프링(30)의 일단에 상기 제1본체부(10)의 제1연장굴곡부(11)를 따라 접합되는 제3연장굴곡부가 연장 형성되도록 구성될 수 있다.
이상 본 발명에 의하면, 탄성력을 갖는 제1본체부의 상하부에 작업부가 구비된 상태로 열교환기 내부로 진입되어 튜브시트의 상태를 검사하고 처리하도록 구성됨으로써, 장기간에 걸쳐 튜브시트의 외부에 침전된 침전물을 처리할 수 있도록 구성되는 효과가 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시 예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 알 수 있다.
10 : 제1본체부 11 : 제1연장굴곡부
12 : 제1타공홈
20 : 제1코일스프링 21 : 제1수용공
22 : 제2연장굴곡부
30 : 제2코일스프링 31 : 제2수용공
40 : 작업부 41 : 카메라모듈
42 : LED모듈 43 : 분사노즐
44 : 툴
50 : 제2본체부
60 : 제3코일스프링 61 : 제3수용공
70 : 제3본체부 71 : 제2타공홈
80 : 연결프레임 81 : 제3타공홈
85 : 고정나사
90 : 터널블록 91 : 브릿지
92 : 제4타공홈 93 : 관통홈

Claims (11)

  1. 열교환기 내부의 튜브시트의 상태를 검사하고 처리하기 위한 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치에 있어서,
    2.5m ~ 10m 길이로 구성되며 탄성력을 갖는 스프링강판으로 이루어지되 가로 길이보다 세로 길이가 더 긴 형상으로 형성되며 상기 열교환기의 내부로 진입 시 세로로 세워서 튜브시트의 사이로 진입되는 제1본체부(10);
    상기 제1본체부(10)와 동일한 길이로 구성되어 상기 제1본체부(10)의 상부에 접합되며 내부에 제1수용공(21)이 형성되는 제1코일스프링(20);
    상기 제1본체부(10)와 동일한 길이로 구성되어 상기 제1본체부(10)의 하부에 접합되며 내부에 제2수용공(31)이 형성되는 제2코일스프링(30); 및
    상기 제1수용공(21) 및 제2수용공(31) 중 선택되는 어느 하나에 삽입되어 고정되는 작업부(40);
    를 포함하고,
    상기 제1본체부(10)와 제1코일스프링(20)의 접합 및 상기 제1본체부(10)와 제2코일스프링(30)의 접합은 레이저 용접으로 이루어지되 1 ~ 5mm 간격으로 점용접되도록 구성되며,
    상기 작업부(40)는, 영상을 촬영하는 카메라모듈(41), 빛을 발산하는 LED모듈(42), 유체를 분사하는 분사노즐(43) 및 집게 및 끌개로 구성되는 툴(tool)(44) 중 선택되는 어느 하나 또는 둘의 조합으로 구성되며, 둘의 조합으로 구성되는 경우, 상기 제1수용공(21) 및 제2수용공(31)에 각각 삽입되어 고정되고,
    상기 제1코일스프링(20) 및 제2코일스프링(30)의 지름은 1.9mm ~ 2.3mm로 구성되고, 상기 제1코일스프링(20)의 제1수용공(21) 및 제2코일스프링(30)의 제2수용공(31)의 지름은 1.4mm ~ 1.8mm로 구성되며,
    상기 제1본체부(10)의 두께는 적어도 상기 제1코일스프링(20) 및 제2코일스프링(30)의 두께보다 작은 두께로 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1본체부(10)와 제1코일스프링(20)의 접합 및 상기 제1본체부(10)와 제2코일스프링(30)의 접합은,
    열과 압력을 가하여 접합시키는 용접 및 제3의 물질을 사이에 두어 접합시키는 접착 중 어느 하나의 방법에 의해 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1본체부(10)와 동일한 구성으로 이루어져 상기 제1본체부(10)와 대칭되도록 상기 제1코일스프링(20)의 상부 또는 상기 제2코일스프링(30)의 하부에 접합되는 제2본체부(50); 및
    상기 제1본체부(10)와 동일한 길이로 구성되어 상기 제2본체부(50)가 상기 제1코일스프링(20)의 상부에 접합되는 경우에는 상기 제2본체부(50)의 상부에 접합되고, 상기 제2본체부(50)가 상기 제2코일스프링(30)의 하부에 접합되는 경우에는 상기 제2본체부(50)의 하부에 접합되며 내부에 제3수용공(61)이 형성되는 제3코일스프링(60);
    을 포함하며,
    상기 작업부(40)는,
    영상을 촬영하는 카메라모듈(41), 빛을 발산하는 LED모듈(42) 및 유체를 분사하는 분사노즐(43) 중 상기 제1수용공(21) 및 제2수용공(31)에 삽입되지 않은 어느 하나로 구성되어 상기 제3수용공(61)에 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1본체부(10)의 일단 및 타단에는 각각 하나 또는 복수의 제1타공홈(12)이 형성되고,
    상기 제1본체부(10)와 동일한 구성으로 이루어지며 일단 및 타단에 각각 복수의 제2타공홈(71)이 형성되고 상기 제1본체부(10)의 일단 및 타단 중 어느 하나와 접하도록 배열되는 제3본체부(70), 상기 제1타공홈(12)의 개수와 상기 제2타공홈(71)의 개수와 대응되는 개수의 제3타공홈(81)이 형성되며 상기 제3타공홈(81)이 상기 제1타공홈(12) 및 제2타공홈(71)과 겹쳐지도록 상기 제1본체부(10) 및 제3본체부(70)와 중첩되게 배치되는 연결프레임(80) 및 각각 상기 제1타공홈(12) 및 제3타공홈(81)을 관통하거나 상기 제2타공홈(71) 및 제3타공홈(81)을 관통하도록 구성되어 상기 제1본체부(10)와 연결프레임(80) 및 상기 제3본체부(70)와 연결프레임(80)을 고정시키는 고정나사(85)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1본체부(10)의 일단 및 타단에는 각각 하나 또는 복수의 제1타공홈(12)이 형성되고,
    일 측에 형성되는 브릿지(91)에 상기 제1타공홈(12)과 대응되는 개수의 제4타공홈(92)이 형성되며 상기 브릿지(91)의 상하부에 상기 작업부(40)의 일부가 삽입 고정되는 관통홈(93)이 형성되고 상기 제4타공홈(92)이 상기 제1타공홈(12)과 중첩되도록 상기 제1본체부(10)의 일단 및 타단 중 어느 하나에 인접하게 배치되는 터널블록(90) 및 상기 제1타공홈(12) 및 제4타공홈(92)을 관통하도록 구성되어 상기 제1본체부(10)와 터널블록(90)을 고정시키는 고정나사(85)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1본체부(10)의 일단에는,
    상기 제2코일스프링(30) 방향으로 굴곡되는 제1연장굴곡부(11)가 연장 형성되고,
    상기 제1코일스프링(20)의 일단에는,
    상기 제1본체부(10)의 제1연장굴곡부(11)를 따라 접합되는 제2연장굴곡부(22)가 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기의 튜브시트 세정용 초소형 내시경 장치.
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