KR102173514B1

KR102173514B1 - 번들 세척 장치

Info

Publication number: KR102173514B1
Application number: KR1020200020583A
Authority: KR
Inventors: 한현석
Original assignee: 한현석
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2020-11-03

Abstract

번들 세척 장치는 복수의 파이프를 구비하는 번들이 상측에 안착되며 번들을 회전시키는 번들 회전 유닛과, 번들 회전 유닛의 일측방에 배치되어 번들을 세척하기 위한 세척액을 번들에 분사하는 노즐 유닛과, 번들의 길이 방향과 평행한 방향으로 노즐 유닛을 이동시키도록 노즐 유닛의 하부에 연결되는 노즐 유닛 이동부과, 노즐 유닛, 노즐 유닛 이동부 및 번들 회전 유닛의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

번들 세척 장치{BUNDLE CLEANING APPARATUS}

본 발명은 번들 세척 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 튜브를 포함하는 번들의 외부에서 고압의 물을 분사하여 튜브 내외부를 세척하기 위한 번들 세척 장치에 관한 것이다.

수많은 열교환용 튜브의 다발로 이루어지는 번들(bundle)은 열교환을 통한 냉각을 필요로 하는 유로에 배치되어 튜브 내부를 순환하는 열교환 유체를 통해 냉각을 수행할 수 있다.

냉각 과정이 지속됨에 따라 튜브 사이와 번들 표면에 부유 물질이 축적되어 열교환 효율이 저하되는 문제점이 발생한다. 따라서, 정기적으로 번들을 인출하여 튜브 사이와 번들 표면에 축적된 이물질을 제거해주는 작업이 수행된다.

번들의 크기가 상당하여 작업자가 세척액을 직접 고압 분사하여 번들 전체를 세척하는 것은 상당한 시간을 소요한다. 튜브 사이의 이물질까지 완전히 제거하기 위해서는 작업자가 노즐을 직접 파지하고 세척액을 분사하기 곤란할 만큼 세척액을 고압으로 분사하기 때문에 조종 가능한 거치 장치에 분사 노즐을 거치하여 세척 작업을 수행하는 것이 통상적이다. 거대한 수조에 세척액을 투입하고 세척액에 번들을 담가 초음파를 인가하여 이물질을 제거하는 방법도 사용되지만, 이 또한 번들을 인출한 후 잔여 이물질을 제거하는데 추가적인 세척액 고압 분사가 필요하다.

통상의 번들 세척 장치의 경우 번들을 일정한 위치에 거치한 후 사이드 바 상에서 수평 및 수직으로 이동 가능한 분사 노즐을 작업자가 수동으로 직접 조종하여 번들의 표면을 세척한다. 번들의 폭, 길이가 상이하고 이물질의 제거 용이도가 상이하기 때문에 작업자가 직접 번들의 세척 정도를 확인하면서 번들 세척을 수행한다. 대량의 세척액을 분사하며 번들 표면 전체를 세척해야 하기 때문에 이 또한 많은 시간이 소요된다. 따라서, 여전히 작업 시간 동안 작업자가 직접 조종해야 하므로 작업 효율이 개선되지 못하고 있는 실정이다.

따라서, 번들의 길이를 자동으로 감지하여 분사 노즐을 제어하고, 번들의 부분별 세척 정도를 파악하여 전체적으로 균일한 세척을 진행하여 작업 효율을 향상시킬 수 있는 번들 세척 장치가 요구된다.

한국 등록 실용신안 공보 제20-0476774호 한국 등록 특허 공보 제10-1790956호 한국 등록 특허 공보 제10-1152247호

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 번들의 양단과 측단에 배치되는 하중 센서를 통해 세척 정도를 파악하여 세척이 부족한 부분의 세척을 자동적으로 수행하며, 노즐 유닛 이동 제한 유닛을 통해 분사 노즐의 이동 범위를 설정하여 이동 범위 내에서 분사 노즐이 자동적으로 왕복 이동하며 세척을 수행하고, 광 센서를 통해 번들에 대한 분사 노즐의 위치를 파악하여 번들의 측방 외주면과 양단부면을 자동으로 오고 가며 세척을 수행할 수 있는 번들 세척 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 번들 세척 장치는 복수의 파이프를 구비하는 번들이 상측에 안착되며 번들을 회전시키는 번들 회전 유닛과, 번들 회전 유닛의 일측방에 배치되어 번들을 세척하기 위한 세척액을 번들에 분사하는 노즐 유닛과, 번들의 길이 방향과 평행한 방향으로 노즐 유닛을 이동시키도록 노즐 유닛의 하부에 연결되는 노즐 유닛 이동부과, 노즐 유닛, 노즐 유닛 이동부 및 번들 회전 유닛의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 번들 회전 유닛은, 상측에 번들이 안착하여 번들의 하부 측방 외주면과 접촉하며 번들을 회전시키도록 회전하는 롤러; 상기 롤러의 회전축 상 양단부를 지지하며 상기 롤러가 회전 가능하게 연결되는 롤러 지지체; 상기 롤러 지지체의 하단이 고정되며 상기 롤러의 회전축 상 양단부와 상기 롤러의 측부의 외곽을 따라 일체로 연장 형성되는 롤러 지지 프레임; 상기 롤러의 회전축 상 일단 측에 배치되며 상기 롤러 지지 프레임에 고정되어 동력을 생성하는 롤러 구동 모터; 상기 구동 모터와 상기 롤러의 회전축 상 일단부를 동력 전달 가능하게 연결하는 롤러 구동 벨트; 상기 롤러 구동 모터와 상기 롤러 구동 벨트의 외측부와 상부에 배치되어 낙수의 침투를 방지하는 벨트 커버; 하단부가 상기 롤러 지지 프레임의 하단으로부터 하방으로 돌출되고 상기 롤러의 양측방에 배치되며 상기 롤러의 회전축 방향을 따라 상기 롤러 지지 프레임이 선형 이동 가능하도록 상기 롤러 지지 프레임에 회전 가능하게 연결되는 롤러 이동용 바퀴; 상기 롤러 지지 프레임의 하면에 연결되며 지면에 대해 수직한 회전축에 대해 회전하는 롤러 이동용 회전 기어 부재; 지면에 고정되고 상기 롤러의 회전축 방향을 따라 연장 형성되는 고정 프레임; 상기 고정 프레임의 상부 측방에 상방으로 연장 형성되어 상기 롤러 이동용 바퀴의 측방 이동을 제한하는 롤러 이동용 바퀴 가이드 레일; 상기 고정 프레임의 상부 내측면으로부터 내측방으로 연장 형성되며 상기 롤러 이동용 바퀴가 안착되는 롤러 이동용 바퀴 지지 레일; 및 상기 고정 프레임의 내측면으로부터 내측방을 향하도록 고정되며 상기 롤러 이동용 회전 기어 부재와 기어 결합되는 롤러 이동용 선형 기어 부재를 포함하고, 번들의 양단측에 두 개의 상기 롤러 지지 프레임이 각각 배치되며, 상기 제어부는 미리 설정된 번들의 길이에 따라 상기 롤러 지지 프레임 간 간격을 조정하도록 상기 롤러 지지 프레임을 이동시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 노즐 유닛은, 세척액이 분사되는 복수의 분사 노즐 및 길이 방향으로 연장 형성되고 상기 복수의 분사 노즐이 소정 간격을 두고 일방향으로 배열되어 고정되는 노즐 고정 샤프트를 구비하는 노즐 결합체; 상기 분사 노즐의 배열 방향과 평행한 회전축에 대해 상기 노즐 결합체를 회전시키도록 상기 노즐 결합체와 연결되는 제1 노즐 회전 결합체; 상기 분사 노즐의 배열 방향과 수직한 회전축에 대해 상기 노즐 결합체를 회전시키도록 상기 제1 노즐 회전 결합체와 연결되는 제2 노즐 회전 결합체; 상기 제2 노즐 회전 결합체가 회전하는 회전축과 평행한 방향으로 연장 형성되며 상기 제2 노즐 회전 결합체와 연결되는 노즐 인출 프레임; 상기 노즐 인출 프레임의 연장 방향과 동일한 방향으로 연장 형성되고 상기 노즐 인출 프레임이 출입 가능하게 연결되는 노즐 수평 지지 프레임; 상기 노즐 수평 지지 프레임을 지지하며 상기 노즐 수평 지지 프레임이 상하 이동 가능하게 연결되는 노즐 수직 지지 프레임; 상기 노즐 수평 지지 프레임의 측방에 회전 가능하게 연결되는 노즐 이동용 회전 기어 부재; 상기 노즐 수직 지지 프레임의 측방에 배치되며 상하 방향을 따라 연장 형성되고 상기 노즐 이동용 회전 기어 부재와 기어 결합되는 노즐 이동용 선형 기어 부재; 상기 노즐 수직 지지 프레임의 하단에 고정되는 노즐 하부 지지 프레임; 상기 노즐 하부 지지 프레임의 측방에 배치되며 상기 롤러의 회전축과 평행한 방향을 따라 상기 노즐 하부 지지 프레임이 선형 이동 가능하도록 상기 노즐 하부 지지 프레임에 회전 가능하게 연결되는 노즐 유닛 이동용 바퀴; 및 상기 노즐 하부 지지 프레임의 하면에 연결되며 지면에 대해 수직한 회전축에 대해 회전하는 노즐 유닛 이동용 회전 기어 부재를 포함하며, 상기 노즐 유닛 이동부는, 상기 노즐 하부 지지 프레임의 하부에 배치되며 상기 노즐 유닛이 측방으로 선형 이동 가능하게 연결되는 노즐 유닛 연결 프레임; 상기 노즐 유닛 연결 프레임의 하부에 위치하며 지면에 대해 수직한 프레임과 평행한 프레임을 구비하여 수직 방향 및 수평 방향으로 상기 노즐 유닛 연결 프레임을 지지하는 노즐 유닛 지지 구조체; 상기 노즐 유닛 연결 프레임의 상부 측방에 상방으로 연장 형성되어 상기 노즐 유닛 이동용 바퀴의 측방 이동을 제한하는 노즐 유닛 이동용 바퀴 가이드 레일; 상기 노즐 유닛 연결 프레임의 상부 내측면으로부터 내측방으로 연장 형성되며 상기 노즐 유닛 이동용 바퀴가 안착되는 노즐 유닛 이동용 바퀴 지지 레일; 상기 노즐 유닛 연결 프레임의 내측면으로부터 내측방을 향하도록 고정되며 상기 노즐 유닛 이동용 회전 기어 부재와 기어 결합되는 노즐 유닛 이동용 선형 기어 부재; 및 상기 노즐 유닛 이동용 바퀴 지지 레일에 탈착 가능하게 연결되어 상기 노즐 유닛 이동용 바퀴의 이동을 제한하는 위치 조정 부재와, 상기 위치 조정 부재의 표면에 배치되어 상기 노즐 유닛 이동용 바퀴의 근접을 감지하여 상기 제어부에 근접 여부에 대한 신호를 송신하는 근접 센서를 구비하는 노즐 유닛 이동 제한 유닛을 포함하고, 상기 제어부는 상기 근접 센서로부터 상기 노즐 유닛 이동용 바퀴의 근접이 감지되는 경우 상기 노즐 유닛을 반대 방향으로 이동시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 번들 회전 유닛은 번들의 무게를 측정한 값을 상기 제어부에 송신하며 상기 롤러 지지체에 배치되는 하중 센서를 구비하고, 상기 제어부는 번들의 일단부 측에 배치된 상기 하중 센서에 의해 감지된 무게가 번들의 타단부 측에 배치된 상기 하중 센서에 의해 감지된 무게보다 미리 결정된 오차 범위 이상으로 더 큰 경우, 각각의 하중 센서에 의해 감지된 무게 간의 차이가 미리 결정된 오차 범위보다 작을 때까지 번들의 일단부 측을 세척하도록 상기 노즐 유닛 및 상기 노즐 유닛 이동부를 제어하며, 상기 제어부는 상기 노즐 유닛으로부터 상대적으로 가깝게 배치된 상기 하중 센서에 의해 감지된 무게가 상기 노즐 유닛으로부터 상대적으로 멀게 배치된 상기 하중 센서에 의해 감지된 무게보다 미리 결정된 오차 범위 이상으로 더 큰 경우, 상기 롤러의 회전을 멈추고 각각의 하중 센서에 의해 감지된 무게 간의 차이가 미리 결정된 오차 범위보다 작을 때까지 상기 노즐 유닛으로부터 가까운 번들의 측방 외주면을 세척하도록 상기 노즐 유닛 및 상기 노즐 유닛 이동부를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 노즐 유닛은 번들에 대한 상기 노즐 유닛의 위치를 측정하여 측정값을 상기 제어부에 송신하는 광 센서를 포함하며, 상기 제어부는 번들의 측방에서 이동하는 상기 노즐 유닛이 상기 광 센서에 의해 번들의 일단부에 위치한 것으로 감지된 경우, 상기 노즐 유닛을 반대 방향으로 이동시켜 번들의 측방 외주면을 반복하여 세척하거나, 상기 분사 노즐이 번들의 일단부면을 향하도록 상기 제1 노즐 회전 결합체 및 상기 제2 노즐 회전 결합체를 작동시켜 번들의 일단부면을 세척하도록 제어할 수 있다.

본 발명에 의하면, 번들의 부분별 하중 변화에 따른 부분별 세척 정도를 파악하여 노즐 유닛을 제어하여 균일한 세척을 수행할 수 있으며, 노즐 유닛 이동 제한 유닛과 더불어 노즐 유닛의 이동 범위를 감지하고, 분사 노즐의 위치, 노즐 고정 샤프트의 각도 등을 실시간으로 조정하여 번들의 어느 부분을 세척하고 있는지 스스로 인지하고 필요에 따라 조정할 수 있다. 이를 통해, 기존에 작업자가 수동으로 직접 조정하는 작업을 자동으로 수행함으로써 작업의 효율을 향상시키고, 균일한 세척을 통해 불필요하게 세척액을 과도하게 투입하는 것을 방지하고 전체 세척 시간을 단축시킬 수도 있다.

다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 번들 세척 장치의 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1의 번들 세척 장치의 개략적인 평면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예들에서, 별도로 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 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 번들 세척 장치에 대해 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 번들 세척 장치(1000)는 복수의 파이프를 구비하는 번들(10)이 상측에 안착되며 번들(10)을 회전시키는 번들 회전 유닛(1100)과, 번들 회전 유닛(1100)의 일측방에 배치되어 번들(10)을 세척하기 위한 세척액을 번들(10)에 분사하는 노즐 유닛(1200)과, 번들(10)의 길이 방향과 평행한 방향으로 노즐 유닛(1200)을 이동시키도록 노즐 유닛(1200)의 하부에 연결되는 노즐 유닛 이동부(1300)과, 노즐 유닛(1100), 노즐 유닛 이동부(1200) 및 번들 회전 유닛(1300)의 동작을 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.

번들 회전 유닛(1100)은 상측에 번들(10)이 안착하여 번들(10)의 하부 측방 외주면과 접촉하며 번들(10)을 회전시키도록 회전하는 롤러(1111)와, 롤러(1111)의 회전축 상 양단부를 지지하며 롤러(1111)가 회전 가능하게 연결되는 롤러 지지체(1112)와, 롤러 지지체(1112)의 하단이 고정되며 롤러(1111)의 회전축 상 양단부와 롤러(1111)의 측부의 외곽을 따라 일체로 연장 형성되는 롤러 지지 프레임(1113)과, 롤러(1111)의 회전축 상 일단 측에 배치되며 롤러 지지 프레임(1113)에 고정되어 동력을 생성하는 롤러 구동 모터(1114)와, 롤러 구동 모터(1114)와 롤러(1111)의 회전축 상 일단부를 동력 전달 가능하게 연결하는 롤러 구동 벨트(1115)와, 롤러 구동 모터(1114)와 롤러 구동 벨트(1115)의 외측부와 상부에 배치되어 낙수의 침투를 방지하는 벨트 커버(1116)를 포함할 수 있다.

번들 회전 유닛(1100)은 하단부가 롤러 지지 프레임(1113)의 하단으로부터 하방으로 돌출되고 롤러(1111)의 양측방에 배치되며 롤러(1111)의 회전축 방향을 따라 롤러 지지 프레임(1113)이 선형 이동 가능하도록 롤러 지지 프레임(1113)에 회전 가능하게 연결되는 롤러 이동용 바퀴(1121)와, 롤러 지지 프레임(1113)의 하면에 연결되며 지면에 대해 수직한 회전축에 대해 회전하는 롤러 이동용 회전 기어 부재(1122)와, 지면에 고정되고 롤러(1111)의 회전축 방향을 따라 연장 형성되는 고정 프레임(1131)과, 고정 프레임(1131)의 상부 측방에 상방으로 연장 형성되어 롤러 이동용 바퀴(1121)의 측방 이동을 제한하는 롤러 이동용 바퀴 가이드 레일(1132)과, 고정 프레임(1131)의 상부 내측면으로부터 내측방으로 연장 형성되며 롤러 이동용 바퀴(1121)가 안착되는 롤러 이동용 바퀴 지지 레일(1133)과, 고정 프레임(1131)의 내측면으로부터 내측방을 향하도록 고정되며 롤러 이동용 회전 기어 부재(1122)와 기어 결합되는 롤러 이동용 선형 기어 부재(1134)를 포함할 수 있다. 롤러 지지 프레임(1113)은 롤러 이동용 회전 기어 부재(1122)의 회전에 의해 롤러 이동용 선형 기어 부재(1134)와의 기어 결합에 따라 번들(10)의 길이 방향으로 선형 이동할 수 있다.

번들(10)의 양단측에 두 개의 롤러 지지 프레임(1113)이 각각 배치될 수 있다. 번들(10)의 양단부는 각각 번들(10)의 양단측에 배치된 롤러 지지 프레임(1113)에 구비된 롤러(1111)에 안착될 수 있다. 번들(10)의 양단측에 위치하도록 롤러 지지 프레임(1113)의 위치를 조정함으로써 상이한 크기의 번들을 세척할 때 번들의 길이에 맞게 롤러(1111)의 위치를 조정할 수 있다.

번들 회전 유닛(1100)은 번들(10)의 무게를 측정한 값을 제어부에 송신하며 롤러 지지체(1112)에 하부에 배치되는 하중 센서(1140)를 구비할 수 있다. 하중 센서(1140)는 번들(10)의 양단부와 양측부에 각각 배치되어 번들(10)의 부분별 하중과 하중의 변화를 파악할 수 있다.

노즐 유닛(1200)은 세척액이 분사되는 복수의 분사 노즐(1211) 및 길이 방향으로 연장 형성되고 복수의 분사 노즐(1211)이 소정 간격을 두고 일방향으로 배열되어 고정되는 노즐 고정 샤프트(1212)를 구비하는 노즐 결합체(1210)를 포함할 수 있다.

노즐 유닛(1200)은 분사 노즐(1211)의 배열 방향과 평행한 회전축에 대해 노즐 결합체(1210)를 회전시키도록 노즐 결합체(1210)와 연결되는 제1 노즐 회전 결합체(1220)와, 분사 노즐(1211)의 배열 방향과 수직한 회전축에 대해 노즐 결합체(1210)를 회전시키도록 제1 노즐 회전 결합체(1220)와 연결되는 제2 노즐 회전 결합체(1230)를 포함할 수 있다. 번들(10)의 측방 외주면의 세척 시 분사 노즐(1211)이 번들(10)의 측방 외주면을 향하도록 제1 노즐 회전 결합체(1220)가 노즐 결합체(1210)를 회전시키며, 번들(10)의 양단부면의 세척 시 후술하는 노즐 인출 프레임(1241)이 양단부면의 위치까지 인출되고 분사 노즐(1211)이 양단부면을 향하도록 제1 노즐 회전 결합체(1220)가 노즐 결합체(1210)를 회전시킬 수 있다.

노즐 유닛(1200)은 제2 노즐 회전 결합체(1230)가 회전하는 회전축과 평행한 방향으로 연장 형성되며 제2 노즐 회전 결합체(1230)와 연결되는 노즐 인출 프레임(1241)과, 노즐 인출 프레임(1241)의 연장 방향과 동일한 방향으로 연장 형성되고 노즐 인출 프레임(1241)이 출입 가능하게 연결되는 노즐 수평 지지 프레임(1242)를 포함할 수 있다.

노즐 유닛(1200)은 노즐 수평 지지 프레임(1242)을 지지하며 노즐 수평 지지 프레임(1242)이 상하 이동 가능하게 연결되는 노즐 수직 지지 프레임(1251)과, 노즐 수평 지지 프레임(1242)의 측방에 회전 가능하게 연결되는 노즐 이동용 회전 기어 부재(미도시)와, 노즐 수직 지지 프레임의 측방에 배치되며 상하 방향을 따라 연장 형성되고 노즐 이동용 회전 기어 부재와 기어 결합되는 노즐 이동용 선형 기어 부재(미도시)를 포함할 수 있다. 노즐 수평 지지 프레임(1242)은 노즐 이동용 회전 기어 부재의 회전에 의해 노즐 이동용 선형 기어 부재와의 기어 결합에 따라 수직 방향으로 선형 이동할 수 있다.

노즐 유닛(1200)은 노즐 수직 지지 프레임(1251)의 하단에 고정되는 노즐 하부 지지 프레임(1260)과, 노즐 하부 지지 프레임(1260)의 측방에 배치되며 롤러(1111)의 회전축과 평행한 방향을 따라 노즐 하부 지지 프레임(1260)이 선형 이동 가능하도록 노즐 하부 지지 프레임(1260)에 회전 가능하게 연결되는 노즐 유닛 이동용 바퀴(1270)와, 노즐 하부 지지 프레임(1260)의 하면에 연결되며 지면에 대해 수직한 회전축에 대해 회전하는 노즐 유닛 이동용 회전 기어 부재(1280)를 포함할 수 있다.

노즐 유닛 이동부(1300)는 노즐 하부 지지 프레임(1260)의 하부에 배치되며 노즐 유닛(1200)이 측방으로 선형 이동 가능하게 연결되는 노즐 유닛 연결 프레임(1310)과, 노즐 유닛 연결 프레임(1310)의 하부에 위치하며 지면에 대해 수직한 프레임과 평행한 프레임을 구비하여 수직 방향 및 수평 방향으로 노즐 유닛 연결 프레임(1310)을 지지하는 노즐 유닛 지지 구조체(1320)와, 노즐 유닛 연결 프레임(1310)의 상부 측방에 상방으로 연장 형성되어 노즐 유닛 이동용 바퀴(1270)의 측방 이동을 제한하는 노즐 유닛 이동용 바퀴 가이드 레일(1330)과, 노즐 유닛 연결 프레임(1310)의 상부 내측면으로부터 내측방으로 연장 형성되며 노즐 유닛 이동용 바퀴(1270)가 안착되는 노즐 유닛 이동용 바퀴 지지 레일(1340)과, 노즐 유닛 연결 프레임(1310)의 내측면으로부터 내측방을 향하도록 고정되며 노즐 유닛 이동용 회전 기어 부재(1280)와 기어 결합되는 노즐 유닛 이동용 선형 기어 부재(1350)와, 노즐 유닛 이동용 바퀴 지지 레일(1340)에 탈착 가능하게 연결되어 노즐 유닛 이동용 바퀴(1270)의 이동을 제한하는 위치 조정 부재(1361)와, 위치 조정 부재(1361)의 표면에 배치되어 노즐 유닛 이동용 바퀴(1270)의 근접을 감지하여 제어부에 근접 여부에 대한 신호를 송신하는 근접 센서(1361)를 구비하는 노즐 유닛 이동 제한 유닛(1360)을 포함할 수 있다. 노즐 유닛 연결 프레임(1310)은 노즐 유닛 이동용 회전 기어 부재(1280)의 회전에 의해 노즐 유닛 이동용 선형 기어 부재(1350)와의 기어 결합에 따라 번들(10)의 길이 방향으로 선형 이동할 수 있다.

노즐 유닛 이동 제한 유닛(1360)은 노즐 유닛 이동용 바퀴 지지 레일(1340) 상의 미리 설정된 위치에 위치 조정 부재(1361)를 고정시킴으로써 근접 센서(1361)에 의해 노즐 유닛 이동용 바퀴(1270)의 접근을 감지하여 노즐 유닛(1200)의 이동 범위를 제한할 수 있다.

노즐 유닛(1200)은 번들(10)에 대한 노즐 유닛(1200)의 위치를 측정하여 측정값을 제어부에 송신하는 광 센서(1290)를 포함할 수 있다. 광 센서(1290)는 번들(10)에 광을 조사하고 반사광을 수신함으로써 번들(10)의 측방에서 번들(10)의 유무를 구별함으로써 번들(10)의 양단부면의 위치를 파악할 수 있다. 광 센서(1290)는 노즐 인출 프레임(1241)에 설치되는 것으로 도시되었으나 번들(10)의 측방 외주면을 감지할 수 있는 노즐 유닛(1200) 상의 다른 위치에 설치될 수도 있다.

제어부는 노즐 유닛(1200), 노즐 유닛 이동부(1300) 및 번들 회전 유닛(1100)의 동작을 제어한다. 제어부는 미리 설정된 번들(10)의 길이에 따라 롤러 지지 프레임(1113) 간 간격을 조정하도록 롤러 지지 프레임(1113)을 이동시킬 수 있다. 제어부는 근접 센서(1362)로부터 노즐 유닛 이동용 바퀴(1270)의 근접이 감지되는 경우 노즐 유닛(1200)을 반대 방향으로 이동시킬 수 있다. 제어부는 번들(10)의 일단부 측에 배치된 하중 센서(1140)에 의해 감지된 무게가 번들(10)의 타단부 측에 배치된 하중 센서(1140)에 의해 감지된 무게보다 미리 결정된 오차 범위 이상으로 더 큰 경우, 각각의 하중 센서(1140)에 의해 감지된 무게 간의 차이가 미리 결정된 오차 범위보다 작을 때까지 번들(10)의 일단부 측을 세척하도록 노즐 유닛(1200) 및 노즐 유닛 이동부(1300)를 제어할 수 있다.

제어부는 노즐 유닛(1200)으로부터 상대적으로 가깝게 배치된 하중 센서(1140)에 의해 감지된 무게가 노즐 유닛(1200)으로부터 상대적으로 멀게 배치된 하중 센서(1140)에 의해 감지된 무게보다 미리 결정된 오차 범위 이상으로 더 큰 경우, 롤러(1111)의 회전을 멈추고 각각의 하중 센서(1140)에 의해 감지된 무게 간의 차이가 미리 결정된 오차 범위보다 작을 때까지 노즐 유닛(1200)으로부터 가까운 번들의 측방 외주면을 세척하도록 노즐 유닛(1200) 및 노즐 유닛 이동부(1300)를 제어할 수 있다.

제어부는 번들(10)의 측방에서 이동하는 노즐 유닛(1200)이 광 센서(1290)에 의해 번들(10)의 일단부에 위치한 것으로 감지된 경우, 노즐 유닛(1200)을 반대 방향으로 이동시켜 번들(10)의 측방 외주면을 반복하여 세척하거나, 분사 노즐(1211)이 번들(10)의 일단부면을 향하도록 제1 노즐 회전 결합체(1220) 및 제2 노즐 회전 결합체(1230)를 작동시켜 번들(10)의 일단부면을 세척하도록 제어할 수 있다.

제어부는 분사 노즐(1211)로부터 분사되는 세척액의 분사 압력, 번들(10)의 하중 변화, 노즐 유닛(1200)의 위치 등을 실시간으로 파악하고 이를 기초로 제어에 필요한 수치를 산출할 수 있다. 제어부는 번들(10)의 부분별 하중 변화에 따른 번들(10)의 부분별 세척 정도를 파악하여 노즐 유닛(1200)을 제어하여 균일한 세척을 수행할 수 있으며, 노즐 유닛 이동 제한 유닛(1360)과 더불어 노즐 유닛(1200)의 이동 범위를 감지하고, 분사 노즐(1211)의 위치, 노즐 고정 샤프트(1212)의 각도 등을 실시간으로 조정하여 번들(10)의 어느 부분을 세척하고 있는지 스스로 인지하고 필요에 따라 조정할 수 있다. 이를 통해, 기존에 작업자가 수동으로 직접 조정하는 작업을 자동으로 수행함으로써 작업의 효율을 향상시키고, 균일한 세척을 통해 불필요하게 세척액을 과도하게 투입하는 것을 방지하고 전체 세척 시간을 단축시킬 수도 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1100: 번들 회전 유닛
1111: 롤러
1112: 롤러 지지체
1113: 롤러 지지 프레임
1114: 롤러 구동 모터
1115: 롤러 구동 벨트
1116: 벨트 커버
1121: 롤러 이동용 바퀴
1122: 롤러 이동용 회전 기어 부재
1131 : 고정 프레임
1132: 롤러 이동용 바퀴 가이드 레일
1133: 롤러 이동용 바퀴 지지 레일
1134: 롤러 이동용 선형 기어 부재
1140: 하중 센서
1200: 노즐 유닛
1210: 노즐 결합체
1211: 분사 노즐
1212: 노즐 고정 샤프트
1220: 제1 노즐 회전 결합체
1230: 제2 노즐 회전 결합체
1241: 노즐 인출 프레임
1242: 노즐 수평 지지 프레임
1251: 노즐 수직 지지 프레임
1260: 노즐 하부 지지 프레임
1270: 노즐 유닛 이동용 바퀴
1280: 노즐 유닛 이동용 회전 기어 부재
1290: 광 센서
1300: 노즐 유닛 이동부
1310: 노즐 유닛 연결 프레임
1320: 노즐 유닛 지지 구조체
1330: 노즐 유닛 이동용 바퀴 가이드 레일
1340: 노즐 유닛 이동용 바퀴 지지 레일
1350: 노즐 유닛 이동용 선형 기어 부재
1360: 노즐 유닛 이동 제한 유닛
1361: 위치 조정 부재
1362: 근접 센서
1000: 번들 세척 장치
10: 번들

Claims

복수의 파이프를 구비하는 번들이 상측에 안착되며 번들을 회전시키는 번들 회전 유닛;
상기 번들 회전 유닛의 일측방에 배치되어 번들을 세척하기 위한 세척액을 번들에 분사하는 노즐 유닛;
번들의 길이 방향과 평행한 방향으로 상기 노즐 유닛을 이동시키도록 상기 노즐 유닛의 하부에 연결되는 노즐 유닛 이동부; 및
상기 노즐 유닛, 상기 노즐 유닛 이동부 및 상기 번들 회전 유닛의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 번들 회전 유닛은,
상측에 번들이 안착하여 번들의 하부 측방 외주면과 접촉하며 번들을 회전시키도록 회전하는 롤러;
상기 롤러의 회전축 상 양단부를 지지하며 상기 롤러가 회전 가능하게 연결되는 롤러 지지체;
상기 롤러 지지체의 하단이 고정되며 상기 롤러의 회전축 상 양단부와 상기 롤러의 측부의 외곽을 따라 일체로 연장 형성되는 롤러 지지 프레임;
상기 롤러의 회전축 상 일단 측에 배치되며 상기 롤러 지지 프레임에 고정되어 동력을 생성하는 롤러 구동 모터;
상기 롤러 구동 모터와 상기 롤러의 회전축 상 일단부를 동력 전달 가능하게 연결하는 롤러 구동 벨트;
상기 롤러 구동 모터와 상기 롤러 구동 벨트의 외측부와 상부에 배치되어 낙수의 침투를 방지하는 벨트 커버;
하단부가 상기 롤러 지지 프레임의 하단으로부터 하방으로 돌출되고 상기 롤러의 양측방에 배치되며 상기 롤러의 회전축 방향을 따라 상기 롤러 지지 프레임이 선형 이동 가능하도록 상기 롤러 지지 프레임에 회전 가능하게 연결되는 롤러 이동용 바퀴;
상기 롤러 지지 프레임의 하면에 연결되며 지면에 대해 수직한 회전축에 대해 회전하는 롤러 이동용 회전 기어 부재;
지면에 고정되고 상기 롤러의 회전축 방향을 따라 연장 형성되는 고정 프레임;
상기 고정 프레임의 상부 측방에 상방으로 연장 형성되어 상기 롤러 이동용 바퀴의 측방 이동을 제한하는 롤러 이동용 바퀴 가이드 레일;
상기 고정 프레임의 상부 내측면으로부터 내측방으로 연장 형성되며 상기 롤러 이동용 바퀴가 안착되는 롤러 이동용 바퀴 지지 레일; 및
상기 고정 프레임의 내측면으로부터 내측방을 향하도록 고정되며 상기 롤러 이동용 회전 기어 부재와 기어 결합되는 롤러 이동용 선형 기어 부재를 포함하고,
번들의 양단측에 두 개의 상기 롤러 지지 프레임이 각각 배치되며,
상기 제어부는 미리 설정된 번들의 길이에 따라 상기 롤러 지지 프레임 간 간격을 조정하도록 상기 롤러 지지 프레임을 이동시키고,
상기 노즐 유닛은,
세척액이 분사되는 복수의 분사 노즐 및 길이 방향으로 연장 형성되고 상기 복수의 분사 노즐이 소정 간격을 두고 일방향으로 배열되어 고정되는 노즐 고정 샤프트를 구비하는 노즐 결합체;
상기 분사 노즐의 배열 방향과 평행한 회전축에 대해 상기 노즐 결합체를 회전시키도록 상기 노즐 결합체와 연결되는 제1 노즐 회전 결합체;
상기 분사 노즐의 배열 방향과 수직한 회전축에 대해 상기 노즐 결합체를 회전시키도록 상기 제1 노즐 회전 결합체와 연결되는 제2 노즐 회전 결합체;
상기 제2 노즐 회전 결합체가 회전하는 회전축과 평행한 방향으로 연장 형성되며 상기 제2 노즐 회전 결합체와 연결되는 노즐 인출 프레임;
상기 노즐 인출 프레임의 연장 방향과 동일한 방향으로 연장 형성되고 상기 노즐 인출 프레임이 출입 가능하게 연결되는 노즐 수평 지지 프레임;
상기 노즐 수평 지지 프레임을 지지하며 상기 노즐 수평 지지 프레임이 상하 이동 가능하게 연결되는 노즐 수직 지지 프레임;
상기 노즐 수평 지지 프레임의 측방에 회전 가능하게 연결되는 노즐 이동용 회전 기어 부재;
상기 노즐 수직 지지 프레임의 측방에 배치되며 상하 방향을 따라 연장 형성되고 상기 노즐 이동용 회전 기어 부재와 기어 결합되는 노즐 이동용 선형 기어 부재;
상기 노즐 수직 지지 프레임의 하단에 고정되는 노즐 하부 지지 프레임;
상기 노즐 하부 지지 프레임의 측방에 배치되며 상기 롤러의 회전축과 평행한 방향을 따라 상기 노즐 하부 지지 프레임이 선형 이동 가능하도록 상기 노즐 하부 지지 프레임에 회전 가능하게 연결되는 노즐 유닛 이동용 바퀴; 및
상기 노즐 하부 지지 프레임의 하면에 연결되며 지면에 대해 수직한 회전축에 대해 회전하는 노즐 유닛 이동용 회전 기어 부재를 포함하며,
상기 노즐 유닛 이동부는,
상기 노즐 하부 지지 프레임의 하부에 배치되며 상기 노즐 유닛이 측방으로 선형 이동 가능하게 연결되는 노즐 유닛 연결 프레임;
상기 노즐 유닛 연결 프레임의 하부에 위치하며 지면에 대해 수직한 프레임과 평행한 프레임을 구비하여 수직 방향 및 수평 방향으로 상기 노즐 유닛 연결 프레임을 지지하는 노즐 유닛 지지 구조체;
상기 노즐 유닛 연결 프레임의 상부 측방에 상방으로 연장 형성되어 상기 노즐 유닛 이동용 바퀴의 측방 이동을 제한하는 노즐 유닛 이동용 바퀴 가이드 레일;
상기 노즐 유닛 연결 프레임의 상부 내측면으로부터 내측방으로 연장 형성되며 상기 노즐 유닛 이동용 바퀴가 안착되는 노즐 유닛 이동용 바퀴 지지 레일;
상기 노즐 유닛 연결 프레임의 내측면으로부터 내측방을 향하도록 고정되며 상기 노즐 유닛 이동용 회전 기어 부재와 기어 결합되는 노즐 유닛 이동용 선형 기어 부재; 및
상기 노즐 유닛 이동용 바퀴 지지 레일에 탈착 가능하게 연결되어 상기 노즐 유닛 이동용 바퀴의 이동을 제한하는 위치 조정 부재와, 상기 위치 조정 부재의 표면에 배치되어 상기 노즐 유닛 이동용 바퀴의 근접을 감지하여 상기 제어부에 근접 여부에 대한 신호를 송신하는 근접 센서를 구비하는 노즐 유닛 이동 제한 유닛을 포함하고,
상기 제어부는 상기 근접 센서로부터 상기 노즐 유닛 이동용 바퀴의 근접이 감지되는 경우 상기 노즐 유닛을 반대 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 번들 세척 장치.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 번들 회전 유닛은 번들의 무게를 측정한 값을 상기 제어부에 송신하며 상기 롤러 지지체에 배치되는 하중 센서를 구비하고,
상기 제어부는 번들의 일단부 측에 배치된 상기 하중 센서에 의해 감지된 무게가 번들의 타단부 측에 배치된 상기 하중 센서에 의해 감지된 무게보다 미리 결정된 오차 범위 이상으로 더 큰 경우, 각각의 하중 센서에 의해 감지된 무게 간의 차이가 미리 결정된 오차 범위보다 작을 때까지 번들의 일단부 측을 세척하도록 상기 노즐 유닛 및 상기 노즐 유닛 이동부를 제어하며,
상기 제어부는 상기 노즐 유닛으로부터 상대적으로 가깝게 배치된 상기 하중 센서에 의해 감지된 무게가 상기 노즐 유닛으로부터 상대적으로 멀게 배치된 상기 하중 센서에 의해 감지된 무게보다 미리 결정된 오차 범위 이상으로 더 큰 경우, 상기 롤러의 회전을 멈추고 각각의 상기 하중 센서에 의해 감지된 무게 간의 차이가 미리 결정된 오차 범위보다 작을 때까지 상기 노즐 유닛으로부터 가까운 번들의 측방 외주면을 세척하도록 상기 노즐 유닛 및 상기 노즐 유닛 이동부를 제어하고,
상기 노즐 유닛은 번들에 대한 상기 노즐 유닛의 위치를 측정하여 측정값을 상기 제어부에 송신하는 광 센서를 포함하며,
상기 제어부는 번들의 측방에서 이동하는 상기 노즐 유닛이 상기 광 센서에 의해 번들의 일단부에 위치한 것으로 감지된 경우, 상기 노즐 유닛을 반대 방향으로 이동시켜 번들의 측방 외주면을 반복하여 세척하거나, 상기 분사 노즐이 번들의 일단부면을 향하도록 상기 제1 노즐 회전 결합체 및 상기 제2 노즐 회전 결합체를 작동시켜 번들의 일단부면을 세척하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 번들 세척 장치.