KR102193111B1 - 공압 구동수단이 구비된 하수관로 보수장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공압 구동수단이 구비된 하수관로 보수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에어콤푸레셔에 압축공기공급라인이 연결되어 공급된 압축공기로 팽창되는 고무튜브가 구비된 보수기 본체; 상기 보수기 본체의 좌우 양단에 설치되어 보수기 본체를 이동시키는 복수개의 이동바퀴; 하수관로 내부의 영상을 촬영하도록 본체의 일측단에 구비되는 카메라모듈; 상기 카메라모듈에서 촬영되어 전송된 영상을 표시하는 영상표시부와, 상기 보수기 본체에 구비된 고무튜브의 팽창 및 상기 카메라모듈의 각도/촬영을 원격제어하기 위한 동작제어부가 구비된 조작부;를 포함하되, 상기 보수기 본체에는 상기 에어콤푸레셔에서 압축공기를 공급받아 정역회전이 이루어지는 공압모터와, 상기 공압모터의 회전력을 일정한 회전수로 감속시키기 위해 공압모터의 출력축에 연결 설치된 감속기와, 상기 감속기로부터 회전력을 전달받아 회전되도록 본체의 내측에서 이동바퀴의 휠축 방향으로 설치된 추진축과, 상기 추진축의 회전력을 전달받아 이동바퀴의 휠축으로 회전력을 전달하도록 추진축과 휠축 사이에 설치되는 차동기어와, 상기 조작부의 제어를 통해 상기 공압모터와 고무튜브로 압축공기의 선택적인 공급이 가능하도록 상기 메인 압축공기공급라인에 설치되는 3채널 압축공기분배기;를 더 포함하여 이루어진다.

Description

공압 구동수단이 구비된 하수관로 보수장치{Device of repairing sewer pipe equipped with pneumatic driving means}
본 발명은 공압 구동수단이 구비된 하수관로 보수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비굴착 방식으로 하수관로를 보수하는 보수장치의 이동을 압축공기를 이용한 공압기반 구동방식을 채택함으로써 보수장치의 구성 단순화, 조작의 용이성 및 보수장치의 운영효율성을 제고시킬 수 있도록 하는 공압 구동수단이 구비된 하수관로 보수장치에 관한 것이다.
지중에는 다양한 용도의 관로(상수관, 하수관, 우수관 등, 이하 ‘하수관로’로 통칭함)가 매설되어 있는데, 이들 하수관로는 시간이 지남에 따라 노후화되고, 계속된 외부의 충격에 의한 스트레스 등으로 크랙 등이 발생되면서 상대적으로 취약한 부위가 파손되는 경우가 자주 발생되고 있다.
하수관로가 파손되는 경우, 하수관로 내부의 하수 등이 외부로 유출되어 토양 및 지하수를 오염시키거나 지반 침하를 유발하여 각종 안전사고를 유발하는 경우가 발생되고 있다.
하수관로가 파손된 경우, 하수가 유출되는 주변 토양을 굴착하여 파손된 하수관로를 찾아 하수관로 전체를 교체하는 방법이 가장 바람직하지만, 지반 굴착이 어렵고 많은 공사기간과 비용이 소요되고, 교통의 불편함이 발생되는 등 많은 제약사항이 있기 때문에, 가능한 비굴착방식으로 하수관로의 파손부위만 보수하는 부분 보수방법을 이용하게 된다.
이러한 하수관로의 부분 보수방법 및 장치는 매우 다양한 형태로 개발되어 이용되고 있다.
본 발명은 하수관로 내부로 보강재가 둘러진 보수패커를 투입한 후에 보수패커에 압축공기를 집어넣어 팽창된 보수패커의 압착력으로 보강재를 하수관로 손상부위에 압착, 경화시키는 보수장치에 관한 것으로, 이하에서는 본 발명에 관련된 종래 기술분야에 한정해서 설명한다.
종래에 사용되고 있는 공기주입식 보수패커를 이용한 보수장치의 구동방식을 살펴보면, 통상 일측 맨홀을 통해 하수관로 내부로 보수패커를 투입한 후에 보수작업 위치까지 이동하기 위해 인력이나 기계장치를 이용하여 보수패커를 강제 이동시키는 견인식과, 전동모터를 설치하여 전동모터의 회전력으로 이동바퀴가 구동되면서 작업위치까지 이동하는 전기식 구동방식이 주로 이용되고 있다.
그 일례로, 특허등록 제10-697718호의 ‘PVC 튜브를 이용한 하수관로 비굴착 부분 보수 장치 및 그 공법’이 개시되어 있다.
상기 종래의 보수장치는 튜브에 보강재를 감싼 후, 튜브의 중공부에 몸체를 삽입하고, 튜브에 구비된 유입구에 압축공기공급관을 연결한 후 보수장치를 맨홀을 통해 하수관로에 투입하고, 하수관로에 투입된 보수장치를 보수지점까지 몸체에 구비된 고리에 로프를 연결하여 로프를 견인하면서 이동시키도록 구성되어 있다.
또한, 보수지점까지 보수장치의 이동이 완료되면, 튜브에 압축공기를 주입하여 팽창된 튜브가 하수관로에 밀착되면서 튜브를 감싼 보강재가 하수관로에 밀착되어 경화된 후에 튜브에 채워진 압축공기를 제거하여 보수장치를 하수관로 외부로 인출하도록 구성되어 있다.
이와 같이, 종래의 일 실시예에 따른 하수관로 비굴착 보수장치는 하수관로 내부에 투입된 보수장치의 몸체에 로프를 연결하여 하수관로 외부에서 로프를 견인하여 보수지점까지 이동시키도록 구성되어 작업자의 인력이나 별도의 기계식 견인장치가 보수장치에 구비되어야 한다.
즉, 작업자의 인력으로 보수장치를 이동시키기 위해서는 작업자의 노동력이 필요하고, 기계식 견인장치를 이용하기 위해서는 별도의 견인장치를 마련해야 하므로, 하수관로 보수작업에 필요한 장치의 구성이 추가되어 시공업자는 추가 장비를 준비하는데 소요되는 비용손실과, 견인장치의 활용을 위한 인력이 추가로 필요하여 인력소모가 불가피하였다.
또 다른 종래의 일 실시예로, 특허등록 제10-1849618호의 ‘비굴착 하수관 보수장치 및 그 방법’에 개시된 보수장치는 관형프레임의 양측 끝단에 이동롤러가 설치되고 외주 둘레에 양측단만이 팽창하는 튜브가 패커부재가 구비된 구성으로 이루어지고, 상기 패커부재의 전단에는 패커부재의 이동을 위해 이동롤러를 구동하기 위한 전동모터가 설치된 이송부재가 설치된 구성으로 이루어져 있다.
또한, 패커부재에 설치된 부사노즐부재에 에어를 공급하는 펌핑모터와 공급장치의 제어 및 이송부재의 전원공급을 위한 제어장치가 구비된 콘트롤수단이 포함된 구성으로 이루어져 있다.
따라서, 이러한 종래의 비굴착 하수관 보수장치 역시 하수관 외부에 설치된 콘트롤수단에 하수관 내부로 투입된 패터부재에 에어 공급과, 이송부재의 전원공급을 위한 각각의 에어공급라인 및 전원공급라인 및 각 장치의 제어수단이 별도로 구성되어야 하므로 장치의 구성이 복잡하고, 장치의 운영 관리의 효율성이 떨어지는 단점이 있었다.
또한, 전동모터 방식의 구동수단이 적용된 보수장치를 이용할 경우, 하수관로 내부의 습한 환경 특성상 전동모터의 잦은 고장 발생과 부품의 내구성을 떨어뜨리는 문제점이 있고, 하수관로 내부에 가스 등이 차 있는 경우 전동모터에서 발생되는 전기적 성질로 인해 안전사고가 발생될 위험성이 늘 존재하였었다.
- 특허등록 제10-0697718호(등록일: 2007.03.14) - 특허등록 제10-1849618호(등록일: 2018.04.11) - 실용신안등록 제20-0404515호(등록일: 2005.12.19)
본 발명은 상술한 종래의 비굴착 하수관로 보수장치가 갖는 단점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 보수장치의 구성을 간단히 하여 작업이 간편하고 보수장치의 운영이 편리하도록 함은 물론 보수장치의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 공압 구동수단이 구비된 하수관로 보수장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 하수관로 보수작업에 소요되는 부수적인 보조장치의 구성을 최소화하여 보수작업 준비시간을 단축하고, 보수장치의 구성을 단순화하여 부가장치의 준비에 소요되는 비용을 절감할 수 있도록 하는 공압 구동수단이 구비된 하수관로 보수장치를 제공하고자 하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 하수관로 내부에 각종 가스가 차 있는 경우에도 비전기적인 공압모터 사용으로 안전사고 발생 위험을 줄일 수 있도록 하는 공압 구동수단이 구비된 하수관로 보수장치를 제공하고자 하는데 또 다른 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 공압 구동수단이 구비된 하수관로 보수장치는 에어콤푸레셔에 압축공기공급라인이 연결되어 공급된 압축공기로 팽창되는 고무튜브가 구비된 보수기 본체; 상기 보수기 본체의 좌우 양단에 설치되어 보수기 본체를 이동시키는 복수개의 이동바퀴; 하수관로 내부의 영상을 촬영하도록 본체의 일측단에 구비되는 카메라모듈; 상기 카메라모듈에서 촬영되어 전송된 영상을 표시하는 디스플레이부와, 상기 보수기 본체에 구비된 고무튜브의 팽창 및 상기 카메라모듈의 각도/촬영을 원격제어하기 위한 동작제어부가 구비된 조작부;를 포함하되, 상기 보수기 본체에는 상기 에어콤푸레셔에서 압축공기를 공급받아 정역회전이 이루어지는 공압모터와, 상기 공압모터의 회전력을 일정한 회전수로 감속시키기 위해 공압모터의 출력축에 연결 설치된 감속기와, 상기 감속기로부터 회전력을 전달받아 회전되도록 본체의 내측에서 이동바퀴의 휠축 방향으로 설치된 추진축과, 상기 추진축의 회전력을 전달받아 이동바퀴의 휠축으로 회전력을 전달하도록 추진축과 휠축 사이에 설치되는 차동기어와, 상기 조작부의 제어를 통해 상기 공압모터와 고무튜브로 압축공기의 선택적인 공급이 가능하도록 상기 메인 압축공기공급라인에 설치되는 3채널 압축공기분배기;를 더 포함하여 이루어진다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 공압 구동수단이 구비된 하수관로 보수장치는 에어콤푸레셔에 압축공기공급라인이 연결되어 공급된 압축공기로 팽창되는 고무튜브가 구비된 보수기 본체; 하수관로 내부의 영상을 촬영하도록 본체의 일측단에 구비되는 카메라모듈; 상기 카메라모듈에서 촬영되어 전송된 영상을 표시하는 디스플레이부와, 상기 보수기 본체에 구비된 고무튜브의 팽창 및 상기 카메라모듈의 각도/촬영을 원격제어하기 위한 동작제어부가 구비된 조작부;를 포함하되, 상기 보수기 본체의 이동이 가능하도록 이동바퀴가 각각 구비되어 상기 보수기 본체와 분리 가능하게 보수기 본체의 좌우측으로 제1, 제2 이동체가 각각 연결 설치되고, 상기 제1이동체 또는 제2이동체 중 어느 하나의 이동체에는 보수기 본체의 이동을 위한 공압구동수단이 구비되어 대향측 이동체와 복수의 압축공기공급라인 및 제어선이 상호 연결 설치되되, 상기 공압구동수단은 상기 에어콤푸레셔에서 압축공기를 공급받아 정역회전이 이루어지는 공압모터와, 상기 공압모터의 회전력을 일정한 회전수로 감속시키기 위해 공압모터의 출력축에 연결 설치된 감속기와, 상기 감속기로부터 회전력을 전달받아 이동바퀴의 휠축으로 회전력을 전달하도록 설치된 추진축과, 상기 추진축의 회전력을 전달받아 휠축으로 회전력을 전달하도록 추진축과 휠축 사이에 설치되는 차동기어와, 상기 조작부의 제어를 통해 상기 공압모터와 고무튜브로 압축공기의 선택적인 공급이 가능하도록 상기 압축공기공급라인에 설치되는 3채널 압축공기분배기;를 더 포함하여 구성된다.
특히, 상기 공압모터의 하우징에는 하우징의 내부로 공급되는 압축공기를 서로 다른 방향으로 공급하여 로터 및 베인의 회전을 정방향 또는 역방향으로 제어하도록 하는 두 개의 압축공기 공급구가 서로 다른 방향으로 설치된 구조로 이루어진 다.
또한, 상술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 공압 구동수단이 구비된 하수관로 보수장치는 상기 제1이동체 또는 제2이동체 중 어느 일측 이동체에는 상기 조작부의 제어명령을 전달하거나 카메라모듈에서 촬영된 영상을 조작부로 전송하기 위한 제어선이 연결되는 영상/전기신호 입출력포트가 구비되고, 상호 분리된 제1이동체와 제2이동체 각각에는 상기 카메라모듈에서 촬영된 영상의 송신과 이의 동작제어를 위한 제어선이 연결되는 영상/전기신호 입출력 연결포트가 구비되며, 상기 3채널 압축공기분배기에서 분배된 압축공기를 공압모터로 독립적으로 공급하도록 상기 제1이동체와 제2이동체 각각에는 상호 대응되게 제1에어공급 연결포트 및 제2에어공급 연결포트가 각각 구비되고, 상기 3채널 압축공기분배기가 구비된 이동체에는 고무튜브로 압축공기를 공급하는 서브 압축공기공급라인이 연결되는 제3에어공급 연결포트가 구비된 구성으로 이루어진다.
또한, 상기 제1이동체와 제2이동체는 보수가 본체가 분리된 상태에서 상호 연결 또는 결합되어 최소화된 부피로 하수관로 내부 탐사가 가능하도록 상호 연결 또는 결합 가능한 구조로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.
상술한 본 발명에 따른 공압 구동수단이 구비된 하수관로 보수장치는 종래에 인력이나 기계식 견인장치 또는 전동식 모터를 이용하는 보수장치에 비해 장치의 구성을 콤팩트하게 구성할 수 있어 장치의 구입비용이나 운용인력을 절감할 수 있도록 하고, 하수관로 보수작업의 운영 효율성을 높일 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 보수장치는 구동방식으로 공압식을 이용함으로 인해서 신속한 기동성을 제공하고, 장치의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하며, 가스 등이 차 있는 하수관로 내부에서 전동식 모터를 사용함으로 인한 안전사고 발생 위험을 줄일 수 있는 유용한 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 보수장치는 제1이동체와 제2이동체 사이에 연결 설치되는 보수기 본체를 분리할 경우, 제1이동체와 제2이동체 상호간에 연결 또는 결합되는 구조로 이루어져 이동체의 부피를 최소화하여 하수관로 내부 탐사시에 이동체의 이동 및 탐사를 용이하게 수행할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공압 구동수단이 구비된 하수관로 보수장치의 전체적인 구성의 개념도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 공압 구동수단이 구비된 하수관로 보수장치에서 구동부의 동작 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 보수장치에 적용된 공압모터의 단면도,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공압구동수단이 구비된 하수관로 보수장치의 전체적인 구성도,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공압구동수단이 구비된 하수관로 보수장치에서 보수기 본체가 분리된 상태에서 제1, 제2이동체가 일체로 연결된 상태도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 보수장치에 적용된 조작부의 주요 구성 블럭도이다.
본 발명의 실시예에 따른 공압 구동수단이 구비된 하수관로 보수장치(이하, ‘하수관로 보수장치’라 약칭함)는 압축공기의 공급으로 팽창 가능한 고무튜브의 외주면에 보수재가 감싸여진 상태로 하수관로 내부로 투입되어 원격 조작을 통해 자율주행이 가능한 보수기 본체와, 하수관로 내부의 영상을 촬영하도록 보수기 본체의 일측단에 구비되는 카메라모듈과, 상기 보수기 본체와 압축공기공급라인으로 연결되어 고무튜브에 압축공기를 공급하도록 하수관로 외부에 설치되는 에어콤푸레셔와, 상기 보수기 본체의 주행과 에어콤푸레셔의 동작 제어 및 상기 카메라모듈의 원격제어를 수행하는 조작부;를 포함한 구성으로 이루어진다.
특히, 본 발명의 제1실시예에 따른 하수관로 보수장치는 보수기 본체에 에어콤푸레셔에서 압축공기를 공급받아 정역회전이 이루어지는 공압모터가 설치되고, 상기 공압모터의 회전력을 일정한 회전수로 감속시키기 위해 공압모터의 출력축에 감속기가 연결 설치된 구성으로 이루어진다.
또한, 상기 감속기로부터 회전력을 전달받아 회전되도록 본체의 내측에서 이동바퀴의 휠축 방향으로 추진축이 설치되고, 상기 추진축의 회전력을 전달받아 이동바퀴의 휠축으로 회전력을 전달하도록 추진축과 휠축 사이에 차동기어가 설치된 구성으로 이루어진다.
또한, 상기 조작부의 제어를 통해 상기 공압모터와 고무튜브로 압축공기의 선택적인 공급이 가능하도록 메인 압축공기공급라인에 3채널 압축공기분배기가 설치되어 압축공기의 공급라인의 제어를 통해 공압모터의 회전방향을 제어하고 고무튜브의 팽창동작이 이루어질 수 있도록 구성된다.
또한, 본 발명의 제 2실시예는 에어콤푸레셔에 압축공기공급라인이 연결되어 공급된 압축공기로 팽창되는 고무튜브가 구비된 보수기 본체; 하수관로 내부의 영상을 촬영하도록 본체의 일측단에 구비되는 카메라모듈; 상기 카메라모듈에서 촬영되어 전송된 영상을 표시하는 영상표시부와, 상기 보수기 본체에 구비된 고무튜브의 팽창 및 상기 카메라모듈의 각도/촬영을 원격제어하기 위한 동작제어부가 구비된 조작부;를 포함하되, 상기 보수기 본체의 이동이 가능하도록 이동바퀴가 각각 구비되어 상기 보수기 본체와 분리 가능하게 보수기 본체의 좌우측으로 제1이동체와 제2이동체가 각각 연결 설치된 구성으로 이루어진다.
이와 더불어, 상기 제1이동체 또는 제2이동체 중 어느 하나의 이동체에 보수기 본체의 이동을 위한 공압구동수단이 구비되어 대향측 이동체와 복수의 압축공기공급라인 및 제어선이 상호 연결 설치되며, 상기 조작부의 제어를 통해 상기 공압모터와 고무튜브로 압축공기의 선택적인 공급이 가능하도록 메인 압축공기공급라인에 3채널 압축공기분배기가 더 설치된 특징적인 구성으로 이루어진다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 용어는 본 발명의 구성에 대한 기능을 고려하여 당업계에서 일반적으로 사용되는 용어 및 출원인이 임의로 선정한 용어를 사용했으며, 이 경우 그 용어가 가지는 의미는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의된다.
또한, 본 발명의 상세한 설명 가운데에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 ‘포함’한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
또한, 상세한 설명 가운데에서 ‘~부’는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행할 수 있는 독립된 장치를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 상세한 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적인 연결’뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자나 부품, 장치 등을 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’되어 있는 경우를 포함하는 의미로 해석된다.
그리고, 본 발명의 상세한 설명에 이용되는 장치 및 용어 중 당업계에서 일반적으로 널리 사용되거나 공지된 기술로부터 용이하게 안출할 수 있는 구성에 대한 구체적인 기능이나 동작 설명은 가급적 생략하고 본 발명의 특징부 위주로 설명한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관로 보수장치에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
<제1실시예>
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 보수장치(200)의 전체적인 구성을 간략하게 도시하고 있고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 하수관로 보수장치(200)의 특징부인 구동부의 동작 구성을 블록도로 도시하고 있다.
도 1의 전체 개념도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 하수관로 보수장치(200)는 하수관로 내부에 투입되어 보강재를 이용한 파손부위의 보수작업을 수행하는 보수기 본체(100)의 주행동작과, 고무튜브 외주면에 결합된 보강재(120)를 하수관로 내면 부착시키기 위해 고무튜브(110)를 팽창시키는 과정에 압축공기를 이용하도록 구성된 점에 그 특징이 있다.
즉, 하수관로 내부로 투입되는 보수기 본체(100)는 압축공기의 공급에 따라 팽창되는 고무튜브(110)와, 상기 고무튜브(110)의 외주연에 접착층이 외측면에 구비된 보강재(120)가 끼워진 상태에서 하수관로(도시생략) 내부로 투입되는데, 하수관로 내부로 투입된 후에 보수기 본체(100)의 이동이 가능하도록 보수기 본체(100)의 좌우 양단에 복수개의 이동바퀴(130,131)가 설치되어 하수관로 외부에 준비된 조작부(190)의 제어에 의한 공압구동수단의 동작으로 이동바퀴가 회전되면서 보수기 본체(100)가 이동 가능하도록 구성된다.
또한, 상기 보수기 본체(100)에는 하수관로 내부로 투입된 상태에서 상기 조작부(190)의 제어명령에 따라 하수관로 내부의 영상을 촬영하기 위한 카메라모듈(170)이 더 구비되고, 하수관로 외부에 준비된 에어콤푸레셔(180)에서 상기 보수기 본체(100) 및 보수기 본체에서 공압구동수단 및 고무튜브로 압축공기를 공급할 수 있도록 메인 및 서브 압축공기 공급라인(182,162,164,166)이 연결 설치된 구성으로 이루어진다.
특히, 상기 에어콤푸레셔(180)에서 압축공기를 공급받아 상기 보수기 본체(100)가 하수관로 내부에서 작업위치로 이동할 수 있도록 보수기 본체(100)의 일측, 바람직하게는 보수기 본체(100)의 내측에 공압모터(140)가 설치되어 공급된 압축공기로 회전되면서 회전력을 발생시키게 되고, 상기 공압모터(140)의 회전력을 전달받아 회전이 이루어지면서 그 회전력을 일측 또는 양측 이동바퀴(130,131)로 전달할 수 있도록 본체의 내측 길이방향으로 추진축(150)이 설치된 구성으로 이루어진다.
상기 공압모터(140)는 압축공기의 공급방향에 따라 회전방향이 정회전/역회전되도록 복수의 서브 압축공기 공급라인(162,164)이 연결 설치되며, 상기 복수의 서브 압축공기 공급라인(162,164)과 고무튜브(110)측으로 압축공기를 독립적으로 공급 제어하도록 에어콤푸레셔(180)에서 압축공기를 공급하는 메인 압축공기 공급라인(182)에 3채널 압축공기 분배기(160)가 설치된 구성으로 이루어진다.
즉, 상기 3채널 압축공기 분배기(160)에 각각 독립된 복수의 서브 압축공기 공급라인(162,164,166)이 연결 설치된 구성으로 이루어진 것으로, 공압모터(140)측으로 2채널 압축공기 공급라인(162,164)이 연결되고, 고무튜브(110)측으로 1채널 압축공기 공급라인(166)이 연결 설치된 구조로 이루어진다.
이와 같이, 상기 공압모터(140)측으로 2채널 압축공기 공급라인(162,164)이 연결 설치되어 어느 일측 압축공기 공급라인(162)으로 압축공기가 공급될 경우 상기 공압모터(140)는 정회전이 이루어지게 되고, 타측 압축공기 공급라인(164)으로 압축공기가 공급될 경우 상기 공압모터(140)는 역회전이 이루어지게 되어 공압모터(140)의 회전방향 제어를 통해 추진축(150)과 휠축(154) 및 이동바퀴(130,131)의 회전방향이 결정되어 본체(100)를 좌측 또는 우측으로 이동시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 에어콤푸레서(180)에서 압축공기를 공급받아 공압모터(140)와 고무튜브(110) 내측으로 압축공기를 분배하는 3채널 압축공기분배기(160)는 하수관로 외부에 별도로 구비된 조작부(190)와 제어선(191)으로 연결되어 조작부(190)에서 조작하는 조작명령에 따라 3채널 압축공기분배기(160)에서 공압모터(140)와 고무튜브(110) 측으로 제공되는 압축공기의 공급을 제어할 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 본체(100)의 일측에 설치되어 하수관로 내부를 촬영하는 카메라모듈(170) 역시 상기 조작부(190)와 제어선(191)으로 연결되어 조작부(190)의 제어명령에 따라 카메라모듈(170)의 방향이 제어되면서 하수관로 내부를 촬영할 수 있도록 구성되고, 상기 카메라모듈(170)에서 촬영된 영상은 조작부(190)로 전송되어 저장되도록 구성된다.
그리고, 상기 추진축(150)의 회전력을 전달받아 이동바퀴(130,131)의 회전이 이루어지도록 추진축(150)과 휠축(154) 사이에는 추진축(150)의 회전력을 직각방향으로 변환하여 이동바퀴(130)에 연결된 회전력을 전달하기 위한 차동기어(152,153)가 설치된다.
상기 차동기어(152,153)는 운송장치나 수송장치에 일반적으로 널리 사용되는 회전력을 전달하는 동력전달요소로 본 발명의 상세한 설명에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2에는 상기 보수기 본체(100)의 이동을 위해 압축공기를 공급받아 동작되는 공압구동수단의 계통도가 블럭도로 간략하게 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 보수기 본체(100)의 이동을 위해 조작부(190)에서 이동이 필요한 방향으로 이동명령을 내리게 되면, 조작부(190)의 신호를 받은 3채널 압축공기 분배기(160)에서 공압모터(140)측으로 공급되는 압축공기의 공급채널을 제어하게 된다.
즉, 상기 조작부(190)에는 보수기 본체(100)의 좌측 또는 우측 이동을 제어하기 위한 방향 조작키가 별도로 구비되어 있어서 작업자는 조작부(190)에 구비된 디스플레이부를 보면서 본체의 이동방향을 결정하여 방향 조작키를 제어하게 됨으로써 공압모터(140)측으로 압축공기를 공급하는 서브 압축공기 공급라인을 선택하고, 조작부(190)의 명령을 받은 3채널 압축공기 분배기(160)는 전달된 명령에 따라 공압모터(140)측으로 공급되는 2채널 압축공기공급라인의 개폐동작을 통해 선택된 하나의 서브 압축공기공급라인으로 압축공기를 공급하여 공압모터(140)의 회전 및 회전방향을 제어하게 된다.
압축공기를 공급받은 공압모터(140)는 압축공기가 공급되는 서브 압축공기공급라인에 따라 정회전 또는 역회전을 하게 되고, 공압모터(140)의 회전력에 감속기에 전달되어 복수의 기어조합으로 이루어진 감속기에서 회전력(수)아 감속된 후에 감속기에 연결된 추진축(150)으로 회전력이 전달되면서 추진축(150) 역시 정회전 또는 역회전이 이루어지게 된다.
추진축(150)의 회전으로 추진축(150)의 말단에 복수의 기어가 조합된 구성으로 이루어진 차동기어(152)가 회전되면서 휠축(154)으로 회전력이 전달되고, 휠축에 전달된 회전력은 보수기 본체(100)의 일측 이동바퀴(130) 또는 양측에 구비된 이동바퀴(130,131)를 회전시킴으로써 보수기 본체가 이동하게 되며, 이동바퀴(130)의 회전방향에 따라 본체가 좌측으로 이동하거나 또는 우측으로 이동하면서 필요한 위치까지 움직이게 된다.
한편, 도 3에는 본 발명의 실시예에 따른 하수관로 보수장치(200)에 이용되는 공압모터(140)의 단면이 간략하게 도시되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 이용되는 공압모터(140)는 압축공기가 유입되는 유입구(142,143)가 두 개가 구비된 특징적인 구조로 이루어지며, 두 개의 유입구(142,143)는 하우징(141) 내부로 압축공기를 유입시키는 방향이 서로 다르게 구성된다.
상기 유입구(142,143)가 서로 다른 방향(각도)으로 압축공기를 하우징(141) 내부로 유입되도록 하는 이유는 하우징(141)의 내부에서 회전이 이루어지는 로터(147) 및 베인(145)의 회전방향을 정회전 또는 역회전시키기 위한 것이다.
상기 두 개의 유입구(142,143)가 형성된 반대측 방향의 하우징(141)에는 하우징 내부로 유입되어 로터(147) 및 베인(145)을 회전시킨 후 외부로 압축공기가 빠져나가도록 하는 배출구(144)가 마련된다.
도면에 도시된 미설명된 부호 146은 공압모터의 회전축을 표시한 것이며, 상기 공압모터의 기본적인 기능이나 동작방식은 기 공지된 기술과 동일하므로, 본 발명에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
<제2실시예>
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 하수관로 보수장치(200)의 전체적인 구성을 간략하게 단면도로 도시하고 있고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 하수관로 보수장치에서 보수기 본체가 분리된 상태에서 제1, 제2이동체가 일체로 연결된 상태를 도시하고 개략적으로 도시하고 있다.
즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 하수관로 보수장치(200)는 고무튜브가 구비된 보수기 본체(100)와, 상기 보수기 본체(100)를 이동시키기 위해 제1, 제2이동체(102,104)로 구성되어 보수기 본체와 분리 가능한 구성으로 이루어지는 특징을 갖는다.
이를 좀 더 상술하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 하수관로 보수장치(200)는 에어콤푸레셔(180)에 메인 압축공기공급라인(182)이 연결되어 공급된 압축공기로 팽창되는 고무튜브(100)가 구비된 보수기 본체(100)와, 하수관로 내부의 영상을 촬영하도록 상기 보수기 본체(100)의 일측단에 구비되는 카메라모듈(170)과, 상기 카메라모듈(170)에서 촬영되어 전송된 영상을 표시하는 영상표시부와 상기 보수기 본체(100)에 구비된 고무튜브(110)의 팽창 및 상기 카메라모듈(170)의 각도/촬영을 원격제어하기 위한 동작제어부가 구비된 조작부(190)를 포함한 구성으로 이루어진다.
특히, 상기 보수기 본체(100)의 이동이 가능하도록 이동바퀴(130,131)가 각각 구비되어 상기 보수기 본체(100)와 분리 가능하게 보수기 본체(100)의 좌우측으로 제1, 제2 이동체(102,104)가 각각 연결 설치된 구성으로 이루어진다.
또한, 상기 제1이동체(102) 또는 제2이동체(104) 중 어느 하나의 이동체, 도면에 도시된 일 실시예의 경우 제2이동체(104)에 보수기 본체(100)의 이동을 위한 공압구동수단이 구비되어 대향측 이동체인 제1이동체(102)와 복수의 서브 압축공기공급라인(162,164) 및 제어선(191)이 상호 연결 설치된 구성으로 이루어진다.
상기 제2이동체(104)에 구비되는 공압구동수단은 상기 에어콤푸레셔(180)에서 압축공기를 공급받아 정역회전이 이루어지는 공압모터(140)와, 상기 공압모터(140)의 회전력을 일정한 회전수로 감속시키기 위해 공압모터의 출력축에 연결 설치된 감속기(148)와, 상기 감속기(148)로부터 회전력을 전달받아 이동바퀴(131)의 휠축(154)으로 회전력을 전달하는 추진축(150)과, 상기 추진축(150)의 회전력을 전달받아 추진축(150)과 직각으로 배치된 휠축(154)으로 회전력을 전달하도록 추진축(150)과 휠축(154) 사이에 설치되는 차동기어(152)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 조작부(190)의 제어를 통해 상기 공압모터(140)와 고무튜브(110)로 압축공기의 선택적인 공급이 가능하도록 상기 제1이동체(102)의 메인 압축공기공급라인(182)에 3채널 압축공기분배기(160)이 설치된 구성으로 이루어진다.
그리고, 상기 제1이동체(102) 또는 제2이동체(104) 중 어느 일측 이동체, 도면에 도시된 일 실시예에서는 제1이동체(102)에 상기 조작부(190)의 제어명령을 전달하거나 카메라모듈(170)에서 촬영된 영상을 조작부(190)로 전송하기 위한 제어선(191)이 연결되는 영상/전기신호 입출력포트(105)가 구비된다.
또한, 상호 분리된 제1이동체(102)와 제2이동체(104) 각각에는 상기 카메라모듈(170)에서 촬영된 영상의 송신과 이의 동작제어를 위한 제어선(191)이 연결되는 영상/전기신호 입출력 연결포트(105a,105b)가 구비되어 조작부(190)의 제어명령을 제2이동체측(104)에 구비된 카메라모듈(170)로 전송하고, 카메라모듈(170)에서 촬영된 영상을 제2이동체(104), 제1이동체(102)를 경유하여 조작부(190)로 전송할 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 제1이동체(102)에 구비된 3채널 압축공기분배기(160)에서 분배된 압축공기를 제2이동체(104)측 공압모터(140)로 각각 독립적으로 공급하도록 상기 제1이동체(102)와 제2이동체(104)에는 상호 대응되게 제1에어공급 연결포트(106a,106b) 및 제2에어공급 연결포트(107a,107b)가 각각 구비되어 서브 압축공기 공급라인(162,164)이 연결 설치되어 압축공기의 공급이 원활하게 이루어질 수 있는 구성으로 이루어진다.
또한, 상기 3채널 압축공기분배기(160)가 구비된 제1이동체(102)에는 3채널 압축공기분배기(160)에서 고무튜브(110)로 압축공기를 공급하는 서브 압축공기공급라인(166)이 연결되는 제3에어공급 연결포트(108a)가 별도로 구비된다.
한편, 도 5에는 상술한 제2실시예에 따른 하수관로 보수장치의 구성에서 보수기 본체(100)가 제1, 제2이동체(102,104)에서 분리된 상태에서 제1, 제2이동체(102,104)가 일체로 연결된 상태가 도시되어 있다.
상기 제1이동체(102)와 제2이동체(104)에는 보수기 본체(100)와 분리 구성된 상태에서 일체로 결합되기 위한 연결브라켓(101,103)이 구비되어 있어서 필요에 따라 보수기 본체(100)를 제1, 제2이동체(102,104)에서 분리할 수 있으며, 보수기 본체가 분리된 제1, 제2이동체(102,104)는 그 부피를 줄여 하수관로 내부 탐사시 좁은 하수관로 내부 이동이 용이하도록 도 5에 도시된 바와 같이 상호 일체로 연결 또는 결합된 상태에 주행이 가능하도록 구성된 특징을 갖는다.
도 5에 도시된 실시예에서는 제1이동체(102)와 제2이동체(104)에 구비된 연결브라켓(101,103)에 별도의 연결대(109)를 설치되어 좌우 제1, 제2이동체(102,104)를 하나로 연결하고 있다.
상기 제1이동체(102)와 제2이동체(104)를 연결하는 구성은 연결대(109) 이외에도 다른 연결수단을 이용하여 일체로 연결할 수 있으며, 이러한 연결수단은 당업자에 의해 다양하게 변형 실시가 가능한 것이다.
그리고, 상술한 본 발명의 제2실시에에서는 제2이동체(104)에 공압구동수단이 구비된 예를 설명하였지만, 보수기 본체의 이동방향이나 작업환경 등을 고려하여 제1이동체에 설치될 수 있으며, 본 발명에서 설명되는 제1 이동체, 제2이동체는 좌우 이동체를 구분하기 위한 의미로만 해석되는 것이 바람직하다.
한편, 도 6에는 하수관로 내부로 투입된 상기 보수가 본체를 하수관로 외부에서 제어하는 조작부(190)의 구성을 블럭도로 간략하게 도시하고 있다.
상기 조작부(190)에는 보수기 본체 또는 이동체의 이동을 제어하기 위한 복수의 조작키로 구성된 보수기 본체 주행제어부(192)와, 보수기 본체의 이동시 하수관로 내부 영상을 취득하기 위해 카메라모듈을 제어하기 위한 카메라모듈제어부(193)와, 보강재를 하수관로 내면에 부착시키기 위해 고무튜브에 압축공기를 공급하기 위한 고무튜브 팽창제어부(194)가 구비된다.
또한, 상기 조작부(199)에는 상기 카메라모듈에서 취득한 영상을 작업자가 확인할 수 있도록 영상을 표출시키는 디스플레이부(195)와, 촬영된 하수관로 내부 영상과 보수장치의 전제적인 제어에 필요한 동작프로그램이 저장된 메모리부(197)와, 상기 카메라모듈 또는 에어콤프레셔의 동작을 제어하기 위한 전원제어부(196)를 더 포함한 구성으로 이루어진다.
상술한 본 발명의 상세한 설명에서는 상기 카메라모듈이나 에어콤푸레셔에 기본적으로 전원을 공급하기 위한 전원공급수단에 대해서는 자세한 설명을 하지 않았으나, 당업자라면 통상의 공지된 기술을 통해 당연히 구비되는 것으로 이해할 것이어서 이에 대한 설명은 생략한다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 도면에 도시된 일부 실시예를 위주로 본 발명을 설명하였으나, 당업자가 본 발명의 동일한 기술적 사상의 범위 이내에서 다양하게 변형 실시가 가능할 것이다.
100 : 보수기 본체 101, 103 : 연결브라켓
102 : 제1이동체 104 : 제2이동체
105 : 영상/전기 입출력포트
105a, 105b : 영상/전기 입출력 연결포트
106 : 에어공급포트
106a, 106b : 제1에어공급 연결포트
107a,107b : 제2에어공급 연결포트
108a,108b : 제3에어공급 연결포트
109 : 연결대 110 : 고무튜브
120 : 보강재 130, 131 : 이동바퀴
140 : 공압모터 141 : 하우징
142,143 : 유입구 144 : 배출구
145 : 베인 146 : 회전축
147 : 로터 148 : 감속기
150 : 추진축 152 : 차동기어
154 : 휠축
160 : 3채널 압축공기분배기
162, 164, 166 : 서브 압축공기 공급라인
170 : 카메라모듈 180 : 에어콤푸레셔
182 : 메인 압축공기 공급라인 190 : 조작부
191 : 제어선 192 : 주행제어부
193 : 카메라모듈제어부 194 : 고무튜브 팽창제어부
195 : 디스플레이부 196 : 전원제어부
197 : 메모리부 200 : 보수장치

Claims (5)

  1. 에어콤푸레셔(180)에 압축공기공급라인이 연결되어 공급된 압축공기로 팽창되는 고무튜브(110)가 구비된 보수기 본체(100); 상기 보수기 본체(100)의 좌우 양단에 설치되어 보수기 본체(100)를 이동시키는 복수개의 이동바퀴(130,131); 하수관로 내부의 영상을 촬영하도록 보수기 본체(100)의 일측단에 구비되는 카메라모듈(170); 상기 카메라모듈(170)에서 촬영되어 전송된 영상을 표시하는 디스플레이부와, 상기 보수기 본체에 구비된 고무튜브의 팽창 및 상기 카메라모듈의 각도/촬영을 원격제어하기 위한 동작제어부가 구비된 조작부(190);를 포함하되,
    상기 보수기 본체(100)에는 상기 에어콤푸레셔(180)에서 압축공기를 공급받아 정역회전이 이루어지는 공압모터(140)와,
    상기 공압모터(140)의 회전력을 일정한 회전수로 감속시키기 위해 공압모터(140)의 출력축에 연결 설치된 감속기(148)와,
    상기 감속기(148)로부터 회전력을 전달받아 회전되도록 이동바퀴(130)의 휠축(154) 방향으로 설치된 추진축(150)과,
    상기 추진축(150)의 회전력을 전달받아 휠축(154)으로 회전력을 전달하도록 추진축(150)과 휠축(154) 사이에 설치되는 차동기어(152)와,
    상기 조작부(190)의 제어를 통해 상기 공압모터(140)와 고무튜브(110)로 압축공기의 선택적인 공급이 가능하도록 상기 압축공기공급라인에 설치되는 3채널 압축공기분배기(160);를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공압 구동수단이 구비된 하수관로 보수장치.
  2. 에어콤푸레셔(180)에 압축공기공급라인이 연결되어 공급된 압축공기로 팽창되는 고무튜브(110)가 구비된 보수기 본체(100); 하수관로 내부의 영상을 촬영하도록 보수기 본체(100)의 일측단에 구비되는 카메라모듈(170); 상기 카메라모듈(170)에서 촬영되어 전송된 영상을 표시하는 디스플레이부와, 상기 보수기 본체에 구비된 고무튜브의 팽창 및 상기 카메라모듈의 각도/촬영을 원격제어하기 위한 동작제어부가 구비된 조작부(190);를 포함하되,
    상기 보수기 본체(100)의 이동이 가능하도록 이동바퀴(130,131)가 각각 구비되어 상기 보수기 본체(100)와 분리 가능하게 보수기 본체(100)의 좌우측으로 각각 연결 설치되는 제1, 제2 이동체(102,104);
    상기 제1이동체(102) 또는 제2이동체(104) 중 어느 하나의 이동체에 보수기 본체의 이동을 위한 공압구동수단이 구비되어 대향측 이동체와 복수의 압축공기공급라인 및 제어선이 상호 연결 설치되되, 상기 공압구동수단은
    상기 에어콤푸레셔(180)에서 압축공기를 공급받아 정역회전이 이루어지는 공압모터(140)와,
    상기 공압모터(140)의 회전력을 일정한 회전수로 감속시키기 위해 공압모터의 출력축에 연결 설치된 감속기(148)와,
    상기 감속기(148)로부터 회전력을 전달받아 이동바퀴의 휠축(154)으로 회전력을 전달하도록 설치된 추진축(150)과,
    상기 추진축(150)의 회전력을 전달받아 휠축(154)으로 회전력을 전달하도록 추진축(150)과 휠축(154) 사이에 설치되는 차동기어(152)와,
    상기 조작부(190)의 제어를 통해 상기 공압모터와 고무튜브로 압축공기의 선택적인 공급이 가능하도록 상기 압축공기공급라인에 설치되는 3채널 압축공기분배기(160);를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공압 구동수단이 구비된 하수관로 보수장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 공압모터(140)의 하우징(141)에는 하우징(141) 내부로 공급되는 압축공기를 서로 다른 방향으로 공급하여 로터(147) 및 베인(145)의 회전을 정방향 또는 역방향으로 제어하도록 하는 두 개의 압축공기 공급구(142,143)가 서로 다른 방향으로 설치된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 공압 구동수단이 구비된 하수관로 보수장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1이동체(102) 또는 제2이동체(104) 중 어느 일측 이동체에는 상기 조작부(190)의 제어명령을 전달하거나 카메라모듈(170)에서 촬영된 영상을 조작부(190)로 전송하기 위한 제어선(191)이 연결되는 영상/전기신호 입출력포트(105)가 구비되고,
    상호 분리된 제1이동체(102)와 제2이동체(104) 각각에는 상기 카메라모듈(170)에서 촬영된 영상의 송신과 이의 동작제어를 위한 제어선이 연결되는 영상/전기신호 입출력 연결포트(105a,105b)가 구비되며,
    상기 3채널 압축공기분배기(160)에서 분배된 압축공기를 공압모터로 독립적으로 공급하도록 상기 제1이동체(102)와 제2이동체(104) 각각에는 상호 대응되게 제1에어공급 연결포트(106a,106b) 및 제2에어공급 연결포트(107a,107b)가 각각 구비되고,
    상기 3채널 압축공기분배기(160)가 구비된 이동체에는 고무튜브로 압축공기를 공급하는 서브 압축공기공급라인이 연결되는 제3에어공급 연결포트(108a)가 구비된 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공압구동수단이 구비된 하수관로 보수장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1이동체(102)와 제2이동체(104)는 보수기 본체(100)가 분리된 상태에서 상호 연결 또는 결합되어 최소화된 부피로 하수관로 내부 탐사가 가능하도록 상호 연결 또는 결합 가능한 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 공압구동수단이 구비된 하수관로 보수장치.




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