KR102159558B1 - the robot for washing ring shape space of korean steam generator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 한국형 증기발생기에서 측벽과 바닥면으로 구성되어 평면상 곡률을 가지는 환형공간을 이동하며 슬러지를 포함한 이물질을 세정하기 위한 것으로,
본체(A);
상기 본체(A)의 상부에 설치되는 분사부(B);
상기 본체(A)의 우측면에 설치되는 전방구동부(C);
상기 본체(A)의 좌측면에 설치되는 후방구동부(D);
상기 본체(A)의 전면에 설치되는 하부구동부(E);
를 포함하여 구성되되,
상기 전방구동부(C)과 상기 후방구동부(D)에는 각각 자성으로 상기 측벽에 부착되어 회전하는 상부마그네틱휠(13)이 설치되고,
상기 하부구동부(E)에는 자성으로 상기 바닥면에 부착되어 회전하는 하부마그네틱휠(41)이 설치되므로,
상기 환형공간을 밀착하여 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 한국형 증기발생기의 환형공간 세정로봇을 제공한다.The present invention is for cleaning foreign substances including sludge while moving in an annular space having a curvature in a plane consisting of a side wall and a bottom surface in a Korean steam generator,
Body (A);
An injection part (B) installed on the upper part of the main body (A);
A front driving part (C) installed on the right side of the main body (A);
A rear driving part (D) installed on the left side of the main body (A);
A lower driving part (E) installed on the front surface of the main body (A);
It is composed including,
The front driving part (C) and the rear driving part (D) are each provided with an upper magnetic wheel 13 that rotates by being attached to the side wall with a magnet,
Since the lower driving part E is provided with a lower magnetic wheel 41 that is magnetically attached to the bottom surface and rotates,
It provides an annular space cleaning robot of a Korean steam generator, characterized in that it can move in close contact with the annular space.

Description

한국형 증기발생기의 환형공간 세정로봇{the robot for washing ring shape space of korean steam generator} The robot for washing ring shape space of korean steam generator

본 발명은 한국형 증기발생기에서 측벽과 바닥면으로 구성되어 평면상 곡률을 가지는 환형공간을 이동하며 슬러지를 포함한 이물질을 세정하기 위한 것으로, 자성을 가진 마그네틱휠을 사용하여 측벽과 바닥면에 안정적으로 밀착할 수 있고, 하부구동부의 높이 조절이 가능하여 장해물에 걸리지 않고 이동할 수 있으며, 노즐의 각도를 자유로이 조절하여 세척성능을 향상시킨 한국형 증기발생기의 환형공간 세정로봇에 관한 것이다.The present invention is for cleaning foreign substances including sludge by moving an annular space consisting of a side wall and a bottom surface in a Korean steam generator, and stably adheres to the side wall and the bottom surface using a magnetic wheel having magnetic properties. The present invention relates to a circular space cleaning robot of a Korean steam generator that can be used, and the height of the lower drive unit is adjustable so that it can move without being caught by obstacles, and the angle of the nozzle is freely adjusted to improve cleaning performance.

원자력발전소에서 증기발생기는 핵심기기 중에 하나로 원자로에서 발생한 열을 이용하여 증기발생기 내에서 고온 및 고압의 증기를 발생시켜 발전기를 가동시킨다. In a nuclear power plant, the steam generator is one of the core devices, and it uses the heat generated from the nuclear reactor to generate high-temperature and high-pressure steam in the steam generator to operate the generator.

특히 한국형 증기발생기 내부에서 증기 발생과정은 아래와 같다. In particular, the steam generation process inside the Korean steam generator is as follows.

원자로내부에서 핵반응으로 가열된 1차수가 관로를 따라 증기발생기 전열관 내부를 흐르고, 이 전열관 외부로 공급되는 2차수가 전열관의 외부로 교차하면서 전열관의 관벽을 사이에 두고 1차수와 2차수가 열 교환을 통해 1차수는 폐회로의 관로를 따라 다시 원자로로 순환되고, 2차수의 일부는 증기로 변환되어 터빈으로 공급된다. The primary water heated by the nuclear reaction inside the reactor flows through the steam generator heat transfer pipe along the pipe, and the secondary water supplied to the outside of the heat transfer pipe crosses the outside of the heat transfer pipe, and heat exchange between the primary and the secondary water with the pipe wall of the heat transfer pipe between them. Through this, the primary water is circulated back to the nuclear reactor along the closed-circuit pipeline, and part of the secondary water is converted to steam and supplied to the turbine.

증기발생기 내부를 순환하면서 온도가 낮아진 1차수는 펌프를 통하여 다시 원자로 내부로 공급되어 재가열되는 과정을 거친다. The primary water whose temperature has been lowered while circulating inside the steam generator is fed back into the reactor through a pump and reheated.

원자로 내부의 1차수는 방사능에 오염이 된 상태로 오염되지 않은 2차수와 시스템적으로 완전히 외부와 격리되어 있는 구조로 증기발생기가 이 역할을 담당한다. The primary water inside the reactor is contaminated by radioactivity, and the secondary water is completely isolated from the outside in a systematic way, and the steam generator plays this role.

따라서 노후화된 발전소의 경우 증기발생기 전열관의 손상에 대한 건전성을 항상 감시해야할 필요성이 요구된다. Therefore, in the case of an aging power plant, there is a need to always monitor the integrity of the steam generator heat pipe.

증기발생기의 전열관 손상을 초래하는 여러 가지 원인중의 하나는 이물질이나 슬러지에 의한 손상이다. One of the many causes of damage to the heat transfer pipe of the steam generator is damage by foreign matter or sludge.

증기를 생산하기 위해 증기발생기의 상부와 하부의 노즐을 통하여 2차 측에 공급되는 2차수는 필터링 및 화학처리를 통해 공급되지만 계통관로내부를 순환하면서 밸브시트의 마모된 금속가루, 파이프 용접슬래그 등 여러 가지 경로를 통해 발생한 이물질과 산화철 성분의 슬러지를 동반하여 증기발생기 내부로 유입되어 관판(Tube Sheet)과 관지지판(TSP, Tube Support Plate)에 침전되거나 전열관 외벽에 들러붙게 되어 운전 중에 발생하는 진동과 열팽창으로 인해 마모가 발생하고 전열효과를 저하시킨다. In order to produce steam, the secondary water supplied to the secondary side through the nozzles at the top and bottom of the steam generator is supplied through filtering and chemical treatment, but it circulates inside the system pipeline, such as worn metal powder on the valve seat, pipe welding slag, etc. Vibration generated during operation due to foreign substances generated through various paths and sludge containing iron oxide, which flows into the steam generator and precipitates on the tube sheet and tube support plate or sticks to the outer wall of the heat transfer pipe. Abrasion occurs due to overheating and lowers the heat transfer effect.

특히, 슬러지는 발전소의 운전연수가 경과할수록 점차적으로 증가하여 전열관을 지지하고 있는 관판 및 관지지판과 전열관 외벽에 두껍게 고착되어 열효율을 저하시키고 열팽창을 반복적으로 하면서 마모를 일으켜 전열관 손상을 가속시키는 주요원인으로 작용한다. In particular, the sludge gradually increases as the number of years of operation of the power plant elapses, and is thickly adhered to the tube plate and tube support plate supporting the heat transfer pipe and the outer wall of the heat transfer pipe, reducing thermal efficiency and causing abrasion while repeatedly performing thermal expansion, a major cause of accelerating damage to the heat transfer tube Acts as

이러한 문제를 해결하기 위하여 화학적으로 슬러지를 제거하거나 물리적인 고압수를 분사하여 제거하는 방안이 있다. To solve this problem, there is a method of removing the sludge chemically or by spraying physical high pressure water.

이중 현장에서는 고압수를 분사하여 슬러지를 제거하는 방법을 선호하며, 실제로 여러 가지 장치들이 개발되어 사용되고 있다. Among these, the method of removing sludge by spraying high-pressure water is preferred in the field, and in practice various devices have been developed and used.

기존의 고압수를 이용한 세척장비들은 크기가 커서 비상 제거가 어렵고, 사전 절차가 복잡하며 노즐과 전열관 사이의 정렬을 위한 수동조정에 많이 시간이 소요되는 문제점이 있으며, 노즐의 길이가 짧아 압력이 끝까지 전달되지 않아 세척 성능이 떨어지는 단점이 있다. Existing washing equipment using high pressure water is difficult to emergency removal due to their large size, complicated pre-procedures, and manual adjustment for alignment between the nozzle and the heat transfer pipe has a problem that it takes a lot of time, and the length of the nozzle is short so that the pressure reaches the end. There is a disadvantage that cleaning performance is poor because it is not delivered.

이에 본 발명자는 한국형 증기발생기에서 측벽과 바닥면으로 구성되어 평면상 곡률을 가지는 환형공간을 이동하며 슬러지를 포함한 이물질을 세정하기 위한 것으로, 자성을 가진 마그네틱휠을 사용하여 측벽과 바닥면에 안정적으로 밀착할 수 있고, 하부구동부의 높이 조절이 가능하여 장해물에 걸리지 않고 이동할 수 있으며, 노즐의 각도를 자유로이 조절하여 세척성능을 향상시킨 한국형 증기발생기의 환형공간 세정로봇을 개발하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventor is for cleaning foreign substances including sludge by moving an annular space having a curvature in a plane consisting of a side wall and a bottom surface in a Korean steam generator, and stably on the side wall and the floor surface using a magnetic wheel It has come to develop an annular space cleaning robot for a Korean steam generator that can be closely contacted and can be moved without being caught by obstacles because the height of the lower drive unit is adjustable, and the angle of the nozzle is freely adjusted to improve cleaning performance.

[문헌 1] 대한민국 등록특허 제10-0621837호 ‘고압수 분사방식을 이용한 증기발생기 세정장치’, B6년09월01일[Document 1] Korean Patent Registration No. 10-0621837'Steam Generator Cleaning Device Using High Pressure Water Injection Method', September 01, B6 [문헌 2] 대한민국 등록특허 제10-0970436호 ‘원자력발전소의 증기발생기를 세정하는 수압구동 전열관 다발 부분 삽입형 세정장치’, 2010년07월08일[Document 2] Republic of Korea Patent Registration No. 10-0970436'The hydraulic-driven heat transfer tube bundle part insertion type cleaning device for cleaning the steam generator of a nuclear power plant', July 08, 2010

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다. 그 목적은 한국형 증기발생기에서 측벽과 바닥면으로 구성되어 평면상 곡률을 가지는 환형공간을 이동하며 슬러지를 포함한 이물질을 세정하기 위한 것으로, 자성을 가진 마그네틱휠을 사용하여 측벽과 바닥면에 안정적으로 밀착할 수 있고, 하부구동부의 높이 조절이 가능하여 장해물에 걸리지 않고 이동할 수 있으며, 노즐의 각도를 자유로이 조절하여 세척성능을 향상시킨 한국형 증기발생기의 환형공간 세정로봇을 제공하고자 한다. The present invention is presented to solve the problems of the prior art as described above. Its purpose is to move the annular space consisting of sidewalls and bottom surfaces in a Korean steam generator, and to clean foreign substances including sludge, and stably adhere to the sidewalls and floors by using magnetic magnetic wheels. It is intended to provide an annular space cleaning robot of a Korean steam generator with improved cleaning performance by freely adjusting the angle of the nozzle and freely adjusting the angle of the nozzle because the height of the lower drive part is adjustable.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 한국형 증기발생기에서 측벽과 바닥면으로 구성되어 평면상 곡률을 가지는 환형공간을 이동하며 슬러지를 포함한 이물질을 세정하기 위한 것으로,In order to solve the above technical problem, the present invention is for cleaning foreign substances including sludge by moving an annular space composed of side walls and a bottom surface and having a curvature in a plane in a Korean steam generator,

본체(A);Body (A);

상기 본체(A)의 상부에 설치되는 분사부(B);An injection part (B) installed on the upper part of the main body (A);

상기 본체(A)의 우측면에 설치되는 전방구동부(C);A front driving part (C) installed on the right side of the main body (A);

상기 본체(A)의 좌측면에 설치되는 후방구동부(D);A rear driving part (D) installed on the left side of the main body (A);

상기 본체(A)의 전면에 설치되는 하부구동부(E);A lower driving part (E) installed on the front surface of the main body (A);

를 포함하여 구성되되,It is composed including,

상기 전방구동부(C)과 상기 후방구동부(D)에는 각각 자성으로 상기 측벽에 부착되어 회전하는 상부마그네틱휠(13)이 설치되고,The front driving part (C) and the rear driving part (D) are each provided with an upper magnetic wheel 13 that rotates by being attached to the side wall with a magnet,

상기 하부구동부(E)에는 자성으로 상기 바닥면에 부착되어 회전하는 하부마그네틱휠(41)이 설치되므로,Since the lower driving part E is provided with a lower magnetic wheel 41 that is magnetically attached to the bottom surface and rotates,

상기 환형공간을 밀착하여 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 한국형 증기발생기의 환형공간 세정로봇을 제공한다.It provides an annular space cleaning robot of a Korean steam generator, characterized in that it can move in close contact with the annular space.

본 발명에 따르면 한국형 증기발생기에서 측벽과 바닥면으로 구성되어 평면상 곡률을 가지는 환형공간을 이동하며 슬러지를 포함한 이물질을 세정하기 위한 것으로, 자성을 가진 마그네틱휠을 사용하여 측벽과 바닥면에 안정적으로 밀착할 수 있고, 하부구동부의 높이 조절이 가능하여 장해물에 걸리지 않고 이동할 수 있으며, 노즐의 각도를 자유로이 조절하여 세척성능을 향상시킨 한국형 증기발생기의 환형공간 세정로봇을 제공한다. According to the present invention, in a Korean steam generator, it is composed of a side wall and a bottom surface to move an annular space having a curvature in a plane and to clean foreign substances including sludge, and a magnetic wheel having magnetic properties is used to stably on the side wall and the floor surface. Provides an annular space cleaning robot of a Korean steam generator that can be adhered closely, and can move without being caught by obstacles by adjusting the height of the lower driving part, and improves cleaning performance by freely adjusting the angle of the nozzle.

도 1은 본 발명의 한국형 증기발생기의 환형공간 세정로봇의 분해사시도이다.
도 2는 본 발명에서 본체의 분해사시도 및 결합사시도이다.
도 3은 본 발명에서 전방구동부의 분해사시도 및 결합사시도이다.
도 4는 본 발명에서 후방구동부의 분해사시도 및 결합사시도이다.
도 5는 본 발명에서 하부구동부의 분해사시도 및 결합사시도이다.
도 6은 본 발명에서 분사부의 분해사시도 및 결합사시도이다.
도 7은 본 발명의 한국형 증기발생기의 환형공간 세정로봇이 높이조절수단을 통하여 레벨링되는 모습을 도시한 것이다.
도 8은 증기발생기의 환형공간을 도시한 것이다.
도 9는 증기발생기의 환형공간에서 본 발명의 세정로봇의 세척하는 모습을 도시한 것이다.
도 10은 도 9의 평면도 및 단면도이다.1 is an exploded perspective view of an annular space cleaning robot of a Korean steam generator of the present invention.
2 is an exploded perspective view and a combined perspective view of the main body in the present invention.
Figure 3 is an exploded perspective view and a combined perspective view of the front drive in the present invention.
4 is an exploded perspective view and a combined perspective view of the rear driving unit in the present invention.
5 is an exploded perspective view and a combined perspective view of the lower driving part in the present invention.
6 is an exploded perspective view and a combined perspective view of the injection unit in the present invention.
7 shows a state in which the annular space cleaning robot of the Korean steam generator of the present invention is leveled through the height adjusting means.
8 shows an annular space of the steam generator.
9 shows a state of washing the cleaning robot of the present invention in the annular space of the steam generator.
10 is a plan view and a cross-sectional view of FIG. 9.

이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through embodiments in which the concept of the present invention as described above is preferably implemented together with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 한국형 증기발생기의 환형공간 세정로봇의 분해사시도이고,1 is an exploded perspective view of an annular space cleaning robot of a Korean steam generator of the present invention,

도 7은 본 발명의 한국형 증기발생기의 환형공간 세정로봇이 높이조절수단을 통하여 레벨링되는 모습을 도시한 것이다.7 shows a state in which the annular space cleaning robot of the Korean steam generator of the present invention is leveled through the height adjusting means.

본 발명의 한국형 증기발생기의 환형공간 세정로봇은,The annular space cleaning robot of the Korean steam generator of the present invention,

한국형 증기발생기에서 측벽과 바닥면으로 구성되어 평면상 곡률을 가지는 환형공간을 이동하며 슬러지를 포함한 이물질을 세정하기 위한 것으로,It is for cleaning foreign substances including sludge by moving an annular space consisting of a side wall and a bottom surface in a Korean steam generator with a curvature in a plane.

본체(A);Body (A);

상기 본체(A)의 상부에 설치되는 분사부(B);An injection part (B) installed on the upper part of the main body (A);

상기 본체(A)의 우측면에 설치되는 전방구동부(C);A front driving part (C) installed on the right side of the main body (A);

상기 본체(A)의 좌측면에 설치되는 후방구동부(D);A rear driving part (D) installed on the left side of the main body (A);

상기 본체(A)의 전면에 설치되는 하부구동부(E);A lower driving part (E) installed on the front surface of the main body (A);

를 포함하여 구성되되,It is composed including,

상기 전방구동부(C)과 상기 후방구동부(D)에는 각각 자성으로 상기 측벽에 부착되어 회전하는 상부마그네틱휠(13)이 설치되고,The front driving part (C) and the rear driving part (D) are each provided with an upper magnetic wheel 13 that rotates by being attached to the side wall with a magnet,

상기 하부구동부(E)에는 자성으로 상기 바닥면에 부착되어 회전하는 하부마그네틱휠(41)이 설치되므로,Since the lower driving part E is provided with a lower magnetic wheel 41 that is magnetically attached to the bottom surface and rotates,

상기 환형공간을 밀착하여 이동할 수 있는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it can move in close contact with the annular space.

또한 도 6에 도시된 바와 같이,Also as shown in Figure 6,

본 발명의 한국형 증기발생기의 환형공간 세정로봇은,The annular space cleaning robot of the Korean steam generator of the present invention,

도 6(a)의 상태에서 장해물 발견시 상기 하부구동부(E)는 높이조절수단으로 높이 조절이 가능하여 도 6(b)와 같이 상기 본체(A)를 상승시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.When an obstacle is found in the state of FIG. 6 (a), the lower driving part (E) can be height-adjusted with a height adjustment means, so that the main body (A) can be raised as shown in FIG. 6 (b).

그리고 상기 높이조절수단은,And the height adjustment means,

랙앤피니언(rack and pinion) 방식인 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it is a rack and pinion method.

본 발명은 상기 분사부(B)에 노즐(82)이 부착된 챔버(81)가 설치되되,In the present invention, the chamber 81 to which the nozzle 82 is attached is installed in the injection unit B,

상기 챔버(81)는 회전가능하여 상기 노즐(82)의 분사방향을 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.The chamber 81 is rotatable so that the injection direction of the nozzle 82 can be adjusted.

도 2는 본 발명에서 본체의 분해사시도 및 결합사시도이다.2 is an exploded perspective view and a combined perspective view of the main body in the present invention.

상기 본체(A)는 메인프레임(Marn Frame, 1)의 양측면에 로킹샤프트(Locking Shaft, 33)가 돌출되며 정면에 로킹레버(Locking Lever, 34) 등이 부착된다.The main body A has a locking shaft 33 protruding from both sides of the main frame 1, and a locking lever 34 is attached to the front.

도 3은 본 발명에서 전방구동부의 분해사시도 및 결합사시도이고,3 is an exploded perspective view and a combined perspective view of the front drive in the present invention,

도 4는 본 발명에서 후방구동부의 분해사시도 및 결합사시도이다.4 is an exploded perspective view and a combined perspective view of the rear driving unit in the present invention.

상기 전방구동부(C) 및 후방구동부(B)는 설치위치만 다를 뿐 대칭으로 구조는 거의 유사하며, 구동모터하우징(Driving Motor Housing, 2)에 구동모터(Driving Motor, 148)가 설치되고 상기 구동모터(Driving Motor, 148)에 상부마그네틱휠(Magnetic Whleel, 13)이 연결된다. 따라서 상기 전방구동부(C)에 설치된 상기 상부마그네틱휠(13)과 상기 후방구동부(D)에 설치된 상기 상부마그네틱휠(13)은 상기 전방구동부(C)과 상기 후방구동부(D) 각각에 설치된 구동모터(Driving Motor, 148)에 의해 독립적으로 구동된다.The front driving part (C) and the rear driving part (B) differ only in their installation positions, but are symmetrically similar in structure, and a driving motor (148) is installed in the driving motor housing (2) and the driving The upper magnetic wheel (13) is connected to the driving motor (148). Therefore, the upper magnetic wheel 13 installed in the front driving part C and the upper magnetic wheel 13 installed in the rear driving part D are driven in each of the front driving part C and the rear driving part D. It is independently driven by a motor (Driving Motor) 148.

도 5는 본 발명에서 하부구동부의 분해사시도 및 결합사시도이다.5 is an exploded perspective view and a combined perspective view of the lower driving part in the present invention.

상기 하부구동부(E)는 크게 모터하우징(Motor Housing ,38)과 기어하우징(Gear Housing ,39)으로 구성되고, 상기 모터하우징(Motor Housing ,38)에는 구동모터(Driving Motor, 148)가 설치되고 상기 구동모터(Driving Motor, 148)에 하부마그네틱휠(Magnetic Whleel, 41)이 연결된다.The lower driving part (E) is largely composed of a motor housing (38) and a gear housing (39), and a driving motor (148) is installed in the motor housing (38). A lower magnetic wheel 41 is connected to the driving motor 148.

상기 하부구동부(E)는 랙앤피니언(rack and pinion) 방식과 같은 높이조절수단을 이용하여 높이 조절이 가능하여 상기 본체(A)를 상승시킬 수 있는 것을 특징으로 하며, 도면에 자세히 도시되어 있으므로 부연설명은 생략하기로 한다.The lower driving part (E) is characterized in that the height can be adjusted by using a height adjustment means such as a rack and pinion method, so that the main body (A) can be raised, and it is shown in detail in the drawings. Description will be omitted.

도 6은 본 발명에서 분사부의 분해사시도 및 결합사시도이다.6 is an exploded perspective view and a combined perspective view of the injection unit in the present invention.

상기 분사부(B)는 노즐(Nozzle, 82)이 부착된 챔버(Chamber, 81)가 설치되고 상기 챔버(81)는 회전가능하여 상기 노즐(82)의 분사방향을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는데,The injection part (B) is characterized in that a chamber 81 to which a nozzle 82 is attached is installed, and the chamber 81 is rotatable so that the injection direction of the nozzle 82 can be adjusted. ,

이를 구현하기 위하여 상기 챔버는 노즐틸팅모터(Nozzle Tilting Motor, 107)에 의해 상하 회전 구동되며,In order to implement this, the chamber is driven to rotate up and down by a nozzle tilting motor (107),

별도의 모터와 회전샤프트(Rotating Shaft, 6)에 의해 좌우 회전 구동이 가능하다.Left and right rotation drive is possible by a separate motor and rotating shaft (6).

도 8은 증기발생기의 환형공간을 도시한 것이다.8 shows an annular space of the steam generator.

그리고 도 9는 증기발생기의 환형공간에서 본 발명의 세정로봇의 세척하는 모습을 도시한 것이며,And Figure 9 shows a state of washing the cleaning robot of the present invention in the annular space of the steam generator,

도 10은 도 9의 평면도 및 단면도이다.10 is a plan view and a cross-sectional view of FIG. 9.

도 8에 도시된 바와 같이, 증기발생기의 환형공간은 경사진 측벽과 바닥면으로 구성되는 데, 이곳을 세정하는 세정장치는 상기 측벽과 바닥면을 지지하면서 이동하여야 한다.As shown in Fig. 8, the annular space of the steam generator is composed of an inclined sidewall and a bottom surface, and a cleaning device for cleaning this must move while supporting the sidewall and the bottom surface.

본 발명의 세정로봇은 증기발생기의 환형공간의 방사선 환경 및 밀폐 공간 내에서 구조물과 로봇의 간섭을 쉽게 파악이 가능하도록 전방과 후방의 2대의 카메라(13)를 통해 실시간 육안으로 감시하면서 원격조정을 통해 이동하며, 상단에 설치된 별도의 카메라와 레이저모듈(58)을 활용하여 도 9 및 10과 같이 주변 구조물과 직접 접촉을 하지 않고 일정한 거리를 유지한 상태로 환형공간을 이동하는 구조로, 두 개의 근접 카메라로 확인하여 전열관 틈새를 정확하게 조준하는 방식을 사용하여 로봇의 위치제어의 정확성을 높였다. The cleaning robot of the present invention performs remote control while visually monitoring in real time through two cameras 13 at the front and rear so that it is possible to easily grasp the interference between the structure and the robot in the radiation environment of the annular space of the steam generator and the enclosed space. It is a structure that moves through the annular space while maintaining a certain distance without direct contact with surrounding structures as shown in FIGS. 9 and 10 using a separate camera and laser module 58 installed at the top. The accuracy of the robot's position control was improved by using a method of accurately aiming at the gap in the heat transfer tube by checking with a proximity camera.

본 발명의 한국형 증기발생기의 환형공간 세정로봇은 상술한 필수 구성요소와 보조기기로 구성되며, The annular space cleaning robot of the Korean steam generator of the present invention consists of the above-described essential components and auxiliary devices,

일반적으로 환형공간의 쉘 벽면에서 전열관 외벽의 틈새가 일정하지 않으므로, 본 발명은 쉘의 내벽보다는 전열관 외곽의 측벽과 바닥면에 로봇을 밀착시켜 고정하며 이동하게 된다. In general, since the gap between the outer wall of the heat transfer tube is not constant in the shell wall of the annular space, the present invention moves while in close contact with the robot to the side wall and the bottom of the outer wall of the heat transfer tube rather than the inner wall of the shell.

상기 분사부(B)는 노즐(82)을 통하여 분사된 고압수를 활용하여 전열관 외면의 슬러지를 제거하기 위한 장치로, 상술한 바와 같이 일정한 각도로 좌우 회전 및 상하 틸팅기능을 가지고 있다. The injection unit (B) is a device for removing sludge on the outer surface of the heat transfer pipe by using the high-pressure water sprayed through the nozzle 82, and has a function of horizontal rotation and vertical tilting at a certain angle as described above.

상기 본체(A)와 조립되는 여러 구동부(C, D, E)는 환형공간에서 본 발명의 세정로봇이 안전하게 원하는 거리를 이동하는 기능을 한다. 또한 구동모터(148)에 부착된 엔코더를 이용하여 거리를 감시하여, 환형공간 내부에서 세정로봇의 위치를 파악하기 위한 기능도 포함된다.Several driving units (C, D, E) assembled with the main body (A) function to safely move the desired distance by the cleaning robot of the present invention in an annular space. In addition, a function for determining the location of the cleaning robot in the annular space by monitoring the distance using an encoder attached to the drive motor 148 is also included.

상기 엔코더는 신호손실을 최소화하기 위하여 라인 드라이브 방식을 이용하기로 한다.The encoder uses a line drive method to minimize signal loss.

기타 보조기기로는 케이블(Hose, Power Cable), 모티터링 카메라(Monitoring Camera)가 있으며,Other auxiliary devices include cables (Hose, Power Cable) and monitoring cameras.

상기 카메라(13)와 같이 설치되는 엘이디램프(48)는 환형공간 내부에서 부족한 광원을 공급해주는 역할을 할 수 있도록 최대한 고희도의 LED를 사용하며 모듈형으로 제작하여 정비의 편의성을 고려하였다.The LED lamp 48 installed together with the camera 13 uses LEDs of as high a degree as possible to supply insufficient light sources in the annular space, and is manufactured in a modular type to consider the convenience of maintenance.

본 발명의 세정로봇은 적절한 강성을 확보하고 부식에 강하며 자체 중량을 최소화하기 위하여 고강성 알루미늄(예: A6061-T6) 등의 소재를 사용하는 것이 바람직하다. The cleaning robot of the present invention preferably uses a material such as high-rigidity aluminum (eg A6061-T6) in order to secure appropriate rigidity, resist corrosion, and minimize its own weight.

특히, 증기발생기 내부의 습도 및 온도에 견딜 수 있도록 내식성이 강한 스텐레스, 티타늄 또는 고강성 알루미늄 등의 소재를 선택하여 적용하기로 한다.In particular, it is decided to select and apply a material such as stainless steel, titanium, or high-rigidity aluminum having strong corrosion resistance so as to withstand the humidity and temperature inside the steam generator.

상기 노즐(82)은 내면을 경면으로 가공하여 비산을 억제하고, 구경은 공급유량과 속도를 감안하여 직경 1~1.2mm 범위에서 종류별로 취사선택한다.The nozzle 82 is processed into a mirror surface to suppress scattering, and the diameter is selected and selected for each type in the range of 1 to 1.2 mm in diameter in consideration of the supply flow rate and speed.

상기 노즐(82)을 고정하는 상기 챔버(81)는 내부로 공급되는 유체의 수직방향에 대한 반력을 억제하기 위하여 Thrust Bearing을 채택하며 고압의 하중을 견딜 수 있도록 제작하는 것이 바람직하다.The chamber 81 for fixing the nozzle 82 adopts a thrust bearing to suppress the reaction force in the vertical direction of the fluid supplied to the inside, and is preferably manufactured to withstand a high pressure load.

본 발명의 세정로봇에 부착된 마그네틱휠(13, 41)은 철재로써. 부식 방지용 도금 및 산화철 피막처리를 하며, 내부에 네오디뮴 자석을 내장하여 이동 과정에 본 발명의 세정로봇이 전복되지 않는 구조로 제작한다.The magnetic wheels 13 and 41 attached to the cleaning robot of the present invention are made of steel. Corrosion-preventing plating and iron oxide film treatment are performed, and a neodymium magnet is embedded in the interior so that the cleaning robot of the present invention does not overturn during the movement process.

통상적인 네오디뮴 자석은 지구상에서 현재 사용되는 자석 가운데 가장 강한 자력(25~50MGOe)을 지니고 있으며, 가공성이 양호하고 사마륨-코발트 자석이나 알니코 자석에 비해 가격이 저렴하나, 부식과 열에 약한 단점이 있다.Conventional neodymium magnets have the strongest magnetic force (25-50MGOe) among magnets currently used on the planet, have good workability, and are cheaper than samarium-cobalt magnets or alnico magnets, but are weak against corrosion and heat. .

따라서 본 발명에 사용되는 네오디뮴 자석은 표면을 니켈 등으로 코팅하여 사용하며, 디스프로슘 등의 첨가물을 첨가하여 온도계수를 200℃ 이상으로 높여 제작하므로 내식성과 내열성을 강화할 수 있다.Therefore, the neodymium magnet used in the present invention is used by coating the surface with nickel or the like, and the temperature coefficient is increased to 200°C or higher by adding an additive such as dysprosium, so that corrosion resistance and heat resistance can be enhanced.

더불어 본 발명은 상기 네오디뮴 자석과 같은 영구자석 대신에 전력공급으로 자성을 띠는 전자석을 적용할 수도 있다.In addition, in the present invention, instead of a permanent magnet such as the neodymium magnet, an electromagnet having a magnetic property may be applied by power supply.

구체적인 나머지 세부 구성요소는 도면을 참조하길 바라며 이상 본 발명의 한국형 증기발생기의 환형공간 세정로봇에 대하여 필수 구성요소를 중심으로 기능에 중점을 두어 설명하였다.For the specific remaining detailed components, referring to the drawings, the above description has been made focusing on the functions of essential components for the annular space cleaning robot of the Korean steam generator of the present invention.

본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다. The present invention has been described in connection with a preferred embodiment as mentioned above, but various modifications and variations can be made without departing from the gist of the present invention, and can be used in various fields.

따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.Accordingly, the claims of the present invention include modifications and variations that fall within the true scope of the invention.

A: 본체
B: 분사부
C: 전방구동부
D: 후방구동부
E: 하부구동부
1: 메인프레임(Main Frame)
2: 구동모터하우징(Driving Motor Housing)
3: 모터하우징커버(Motor Housing Cover)
4: 로봇케이블(Robot Cable)
5: 회전모터하우징(Rotating Motor Housing)
6: 회전샤프트(Rotating Shaft)
7: 틸팅모터하우징(Tilting Motor Housing)
8: 스위벨조인트하우징(Swivel Joint Housing)
9: 틸팅모터브래킷(Tilting Motor Bracket)
10: 틸팅모터커버(Tilting Motor Cover)
11: 구동휠브래킷(Driving Wheel Bracket)
12: 구동기어하우징(Driving Gear Housing)
13: 상부마그네틱휠(Magnetic Wheel)
16: 구동휠샤프트(Driving Wheel Shaft)
18: 아이들기어(Idle Gear)
19: 피니언기어(Pinion Gear)
20: 회전모터브래킷(Rotating Motor Brocket)
22: 아이들기어서포트(Idle Gear Support)
24: 베벨기어(Bevel Gear)
26: 아이들기어(Idle Gear)
27: 구동기어샤프트(Driving Gear Shaft)
30: 연결로드(Connect Rod)
32: 피니언기어(Pinion Gear)
33: 로킹샤프트(Locking Shaft)
34: 로킹레버(Locking Lever)
35: 기어하우징커버(Gear Housing Cover)
36: 슬라이더(Slider)
37: 락기어(Rock Gear)
38: 모터하우징(Motor Housing)
39: 기어하우징(Gear Housing)
41: 하부마그네틱휠(Magnetic Wheel)
46: 카메라하우징(Camera Housing)
48: 엘이디램프(LED Light)
55: 스위벨샤프트(Swivel Shaft)
58: 레이저모듈(Loser module)
60: 노즐하우징(Nozzle Ca. Housing)
62: 노즐커버(Nozzle Ca. Cover)
65: 틸팅기어(Tilting Gear)
77: 링기어(Ring Gear)
81: 챔버(Chamber)
82: 노즐(Nozzle)
84: 피스톤로드(Piston Rod)
93: 틸팅모터(Tilting Motor)
100: 챔버실링(Chamber Seal Ring)
107: 노즐틸팅모터(Nozzle Tilting Motor)
123: 아이들기어(Idle Gear)
124: 베벌기어(Bevel Gear)
130: 카메라(Camera)
148: 구동모터(Driving Motor)A: main body
B: injection part
C: front drive
D: rear drive
E: lower drive part
1: Main Frame
2: Driving Motor Housing
3: Motor Housing Cover
4: Robot Cable
5: Rotating Motor Housing
6: Rotating Shaft
7: Tilting Motor Housing
8: Swivel Joint Housing
9: Tilting Motor Bracket
10: Tilting Motor Cover
11: Driving Wheel Bracket
12: Driving Gear Housing
13: Upper Magnetic Wheel
16: Driving Wheel Shaft
18: Idle Gear
19: Pinion Gear
20: Rotating Motor Brocket
22: Idle Gear Support
24: Bevel Gear
26: Idle Gear
27: Driving Gear Shaft
30: Connect Rod
32: Pinion Gear
33: Locking Shaft
34: Locking Lever
35: Gear Housing Cover
36: Slider
37: Rock Gear
38: Motor Housing
39: Gear Housing
41: lower magnetic wheel
46: Camera Housing
48: LED Light
55: Swivel Shaft
58: laser module
60: nozzle housing (Nozzle Ca. Housing)
62: Nozzle Ca. Cover
65: Tilting Gear
77: Ring Gear
81: Chamber
82: Nozzle
84: Piston Rod
93: Tilting Motor
100: Chamber Seal Ring
107: Nozzle Tilting Motor
123: Idle Gear
124: Bevel Gear
130: Camera
148: Driving Motor

Claims (4)

한국형 증기발생기에서 측벽과 바닥면으로 구성되어 평면상 곡률을 가지는 환형공간을 이동하며 슬러지를 포함한 이물질을 세정하기 위한 것으로,
본체(A);
상기 본체(A)의 상부에 설치되는 분사부(B);
상기 본체(A)의 우측면에 설치되는 전방구동부(C);
상기 본체(A)의 좌측면에 설치되는 후방구동부(D);
상기 본체(A)의 전면에 설치되는 하부구동부(E);
를 포함하여 구성되되,
상기 전방구동부(C)과 상기 후방구동부(D)에는 각각 자성으로 상기 측벽에 부착되어 회전하는 상부마그네틱휠(13)이 설치되고,
상기 하부구동부(E)에는 자성으로 상기 바닥면에 부착되어 회전하는 하부마그네틱휠(41)이 설치되므로,
상기 환형공간을 밀착하여 이동할 수 있는 것을 특징으로 하고,
장해물 발견시 상기 하부구동부(E)는 높이조절수단으로 높이 조절이 가능하여 상기 본체(A)를 상승시킬 수 있는 것을 특징으로 하며,
상기 분사부(B)에는,
노즐(82)이 부착된 챔버(81)가 설치되되,
상기 챔버(81)는 회전가능하여 상기 노즐(82)의 분사방향을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하고,
상기 전방구동부(C)에 설치된 상기 상부마그네틱휠(13)과 상기 후방구동부(D)에 설치된 상기 상부마그네틱휠(13)은 상기 전방구동부(C)과 상기 후방구동부(D) 각각에 설치된 구동모터(Driving Motor, 148)에 의해 독립적으로 구동되며,
상기 챔버(81)는 노즐틸팅모터(Nozzle Tilting Motor, 107)에 의해 상하 회전 구동되며, 별도의 모터와 회전샤프트(Rotating Shaft, 6)에 의해 좌우 회전 구동되고,
상기 상부마그네틱휠(13)과 상기 하부마그네틱휠(41)은 외부에 부식 방지용 도금 및 산화철 피막처리를 하며, 내부에 네오디뮴 자석을 내장하되,
상기 네오디뮴 자석은 표면을 니켈을 코팅하여 사용하며, 디스프로슘을 포함한 첨가물을 첨가하여 온도계수 200℃ 이상으로 높여 제작하므로 내식성과 내열성을 강화한 것을 특징으로 하며,
상기 하부구동부(E)는 높이조절수단으로 높이 조절이 가능하여 상기 본체(A)를 상승시킬 수 있으므로 상기 바닥면에 위치한 장해물에 걸리지 않고 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 한국형 증기발생기의 환형공간 세정로봇.It is for cleaning foreign substances including sludge by moving an annular space consisting of a side wall and a bottom surface in a Korean steam generator with a curvature in a plane.
Body (A);
An injection part (B) installed on the upper part of the body (A);
A front driving part (C) installed on the right side of the main body (A);
A rear driving part (D) installed on the left side of the main body (A);
A lower driving part (E) installed on the front surface of the main body (A);
It is composed including,
The front driving part (C) and the rear driving part (D) are each provided with an upper magnetic wheel 13 that rotates by being attached to the side wall with a magnet,
Since the lower driving part E is provided with a lower magnetic wheel 41 that is magnetically attached to the bottom surface and rotates,
Characterized in that it can move in close contact with the annular space,
When an obstacle is found, the lower driving part (E) is characterized in that the height can be adjusted with a height adjusting means to raise the main body (A),
In the injection part (B),
The chamber 81 to which the nozzle 82 is attached is installed,
The chamber 81 is rotatable to control the spraying direction of the nozzle 82,
The upper magnetic wheel 13 installed in the front driving part C and the upper magnetic wheel 13 installed in the rear driving part D are driving motors installed in each of the front driving part C and the rear driving part D. It is independently driven by (Driving Motor, 148),
The chamber 81 is driven to rotate up and down by a nozzle tilting motor 107, and is driven to rotate left and right by a separate motor and a rotating shaft 6,
The upper magnetic wheel 13 and the lower magnetic wheel 41 are externally plated for corrosion prevention and iron oxide film treatment, and a neodymium magnet is embedded therein,
The neodymium magnet is characterized by enhancing corrosion resistance and heat resistance because the surface is coated with nickel, and an additive including dysprosium is added to increase the temperature coefficient to 200°C or higher.
An annular space cleaning robot of a Korean steam generator, characterized in that the lower driving part (E) can be adjusted in height by a height adjusting means, so that the main body (A) can be raised, so that it can be moved without being caught by an obstacle located on the floor . 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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