KR102214155B1 - 지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법 및 지중매립 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치 - Google Patents

지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법 및 지중매립 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력케이블이나 전선 등을 지하에 포설하기 위하여 사용되는 합성수지 파형관의 단부를 현장에서 용이하고 신속하게 선형화(즉, 직선화)시킬 수 있어 파형관의 단부 간의 연결 작업 효율을 향상시킬 수 있는 지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법 및 지중매립 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 장치 바디; 상기 장치 바디의 하부에 구비되는 바퀴; 상기 장치 바디에 일단부가 각각 회동가능하게 구성되되, 합성수지 파형관의 단부를 내측에 수용 가능하게 분할 형성되는 복수의 파지 부재; 상기 파지 부재의 내면 측에 구비되는 히팅 수단; 상기 파지 부재 각각을 회동 구동시키도록 구성되는 회동 구동 수단; 상기 장치 바디에 구비되며, 상기 히팅 수단 및 회동 구동 수단을 제어하도록 구성되는 제어 모듈; 및 상기 제어 모듈에 전원을 공급하도록 구성되는 전원 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치가 제공된다.

Description

지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법 및 지중매립 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치 {LINEARIZING METHOD OF END PORTION FOR PLASTIC-CORRUGATED PIPE LAID UNDERGROUND AND LINEARIZING APPARATUS FOR LINEARIZING END PORTION OF PLASTIC-CORRUGATED PIPE LAID UNDERGROUND}
본 발명은 지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법 및 지중매립 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력케이블이나 전선 등을 지하에 포설하기 위하여 사용되는 합성수지 파형관의 단부를 현장에서 용이하고 신속하게 선형화(즉, 직선화)시킬 수 있어 파형관의 단부 간의 연결 작업 효율을 향상시킬 수 있고, 특히 화석연료를 이용하는 토치 등의 사용을 제약하는 작업 환경의 문제점을 해결할 수 있는 지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법 및 지중매립 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전력 케이블이나 전선을 지하에 매설하려면 굴착 장비를 이용하여 터파기를 한 후, 상기 터파기한 장소에 합성수지 파형관을 복수의 열과 층으로 매설한 다음, 지하에 설치된 합성수지 파형관에 전선을 포설함으로써 지중에 설치하게 된다.
이때, 상기 합성수지 파형관의 경우에는 케이블을 설치하는 길이에 상응하는 길이로 연결소켓에 의해 연장되어 설치되며, 상기 합성수지 파형관을 설치한 다음에는 상기 합성수지 파형관이 매설되어 있는 터파기한 장소에 원토의 되메우기 작업을 하고 도로 포장작업을 한다. 이후, 상기 합성수지 파형관에 케이블을 삽입하여 설치함으로써 케이블의 지중설치 작업을 완료하게 된다.
이러한 합성수지 파형관을 설치할 시에는 상기 합성수지 파형관로가 손상되거나 형태가 변형되는 현상이 발생되는데, 그 주된 이유로는 첫째, 롤에 권취되어 있는 합성수지 파형관을 열을 가한 상태로 펴서 직선화시키는 작업으로 인한 합성수지 파형관의 물성변화, 둘째, 합성수지 파형관의 포설에 대한 시공불량, 셋째, 합성수지 파형관 자재 불량 등으로 인하여 합성수지 파형관로가 손상되거나 형태가 변형된다. 도 1은 합성수지 파형관이 롤 형태로 권취되어 있는 상태를 촬영한 사진이다.
상기와 같이 합성수지 파형관로의 손상 또는 변형이 발생되거나 연결소켓과 합성수지 파형관의 연결이 제대로 이루어지지 않게 되어 합성수지 파형관로의 수밀이 제대로 이루어지지 않을 경우 지하수가 합성수지 파형관로 내로 유입되는 현상이 발생하게 된다.
이때, 상기 합성수지 파형관로가 매설되어 있는 주변의 토립자가 포함된 지하수가 합성수지 파형관로 내로 단시간에 유입될 경우 지반을 침하시키게 됨으로써 싱크 홀의 원인이 된다는 매우 큰 문제점이 있다.
한편, 상기 합성수지 파형관로에 삽입되어 매설되는 전력 케이블이나 전선 등과 같은 케이블의 경우 일반적으로 30년 내지 40년 주기로 교체하게 되는데, 합성수지 파형관로 내부로 지하수와 함께 토사가 유입되어 쌓이게 될경우 케이블과 토사 사이에 매우 큰 마찰력이 발생됨으로써 상기 케이블을 맨홀을 통해 인출하여 철거를 할 수 없게 된다.
이러한 경우, 상기 케이블을 철거하기 위해서는 도로를 굴착하여 합성수지 파형관까지 철거해야 함으로써 케이블의 교체시간과 비용이 과도하게 소모된다는 문제점이 있다.
한편, 상기 합성수지 파형관로가 수밀이 되지 않아 합성수지 파형관로 내부로 지하수가 유입되어 케이블의 절단면에 물이 침투할 경우 심각한 전력사고를 초래한다는 문제점이 있다.
관련 종래 기술로서, 대한민국 등록특허공보 제10-1675263호(특허문헌)에서는 합성수지 파형관을 한본씩 인력으로 포설한 방법과 다조 풀기장치를 이용한 다공 포설방법을 적용하고 있다. 포설구간이 긴 장소에서 합성수지 파형관을 중간 중간 연결하여야 하며, 이때 연결 소겟을 사용한다. 도 2는 종래 기술에 따른 다조 풀기장치를 합성수지 파형관에 이용하는 실시 예를 촬영한 사진이다.
그러나 특허문헌의 경우, 합성수지 파형관을 장기간(오랜시간) 묶어 놓거나 겨울철에는 일자(-)형으로 변형하는 데 어려움이 있으며, 합성수지 파형관을 연결하기 위하여 합성수지 파형관의 말단 부위에 직접 열(토치램프)을 가하는 시공방법을 사용하고 있으나, 작업자가 직접 토치램프를 이용하여 작업하기 때문에 작업 효율이 떨어지고, 특히 겨울철에는 작업의 어려움이 더욱 증가하는 문제점이 있다.
또한, 토치램피를 이용하여 합성수지 파형관을 선형화하는 작업은 화학 공장이나 반도체 공장에서 이용하지 못하는 환경적 제약을 받는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 10-1675263(2016.11.11. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-1709104(2017.02.24. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-1391341(2014.05.02. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-1309748(2013.09.17. 공고)
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 전력케이블이나 전선 등을 지하에 포설하기 위하여 사용되는 합성수지 파형관의 단부를 현장에서 용이하고 신속하게 선형화(직선화)시킬 수 있어 파형관의 단부 간을 연결용 소켓으로 연결하기 위한 작업 효율을 현저히 향상시킬 수 있는, 지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법 및 지중매립 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 화석연료를 이용하는 토치 등의 사용을 제약하는 작업 환경의 문제점을 해결할 수 있으며, 동절기와 같은 작업 여건에서도 합성수지 파형관의 연결 작업을 신속하게 행할 수 있는, 지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법 및 지중매립 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 전력 케이블이나 전선을 지하에 매설하기 위하여 이용되는 합성수지 파형관의 굴곡된 단부를 직선으로 선형화 처리하기 위한 방법으로서, 합성수지 파형관 전용 선형화 장치에 복수 구성되되, 일단부를 축으로 회동가능하게 복수 구성되는 파지 부재 내에 합성수지 파형관의 굴곡된 단부를 위치시키는 파형관 단부 위치 단계; 상기 파지 부재 내에 파형관 단부가 위치된 상태에서 상기 파지 부재의 내측에 구비되는 히팅 수단에 열을 발생시키면서 상기 파지 부재의 타단부가 서로 모아지게 방향으로 회동시키는 파지부재 회동제어 단계; 및 상기 파지부재 회동제어 단계에서 상기 파지 부재가 지면에 대하여 수평 상태로 되는 경우, 상기 히팅 수단의 히팅 동작을 정지시키며, 히팅 동작이 멈춘 상태에서 수평 상태의 상기 파지 부재를 일정 시간 동안 유지시키는 선형화 마무리 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법이 제공된다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 선형화 마무리 단계 이후 선형화 작업 완료를 작업자에게 시각적 알람 및 청각적 알람 중 적어도 하나의 알람을 발생시키는 알림 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 알람 단계의 알람과 동시에, 상기 파지 부재의 회동 동작과 히팅 수단의 히팅 동작이 자동 정지되도록 할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 전력 케이블이나 전선을 지하에 매설하기 위하여 이용되는 합성수지 파형관의 굴곡된 단부를 직선으로 선형화 하기 위한 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치로서, 장치 바디; 상기 장치 바디의 하부에 구비되는 바퀴; 상기 장치 바디에 일단부가 각각 회동가능하게 구성되되, 합성수지 파형관의 단부를 내측에 수용 가능하게 분할 형성되는 복수의 파지 부재; 상기 파지 부재의 내면 측에 구비되는 히팅 수단; 상기 파지 부재 각각을 회동 구동시키도록 구성되는 회동 구동 수단; 상기 장치 바디에 구비되며, 상기 히팅 수단 및 회동 구동 수단을 제어하도록 구성되는 제어 모듈; 및 상기 제어 모듈에 전원을 공급하도록 구성되는 전원 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 복수의 파지 부재는 일단부가 상기 장치 바디의 일측에 회동가능하게 결합되는 회동 로드, 및 상기 회동 로드의 타단부에서 인출 및 인입 가능하게 구비되는 인입출 연장 로드를 포함하고, 상기 히팅 수단은 카본히터 또는 마이크로파 히팅 모듈로 구성되며, 상기 회동 구동 수단은 일단부 측이 상기 장치 바디에 회동 가능하게 결합되고, 실린더 로드의 끝단부가 상기 복수의 파지 부재 각각의 인입출 연장 로드의 타단부에 회전가능하게 결합되는 유압 실린더로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 파지 부재는 길이방향 단면이 호 형상으로 형성되거나 내면이 라운드지게 형성되고, 상기 파지 부재의 내측면은 열전도성 재질로 형성되며, 상기 파지 부재의 내측면은 요철부가 형성되어 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 제어 모듈은, 상기 장치 바디에 구비되는 온/오프 스위치; 상기 히팅 수단을 제어하는 히터 제어부; 상기 회동 구동 수단을 제어하는 회동 제어부; 및 상기 장치 바디에 구비되어 상기 파지 부재의 회동을 조작하기 위한 조작 신호를 상기 회동 제어부로 전달하는 조작 핸들;을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 장치 바디에 구비되어 시각적 알람 및 청각적 알람 중 적어도 하나로 알람하도록 하는 알람 수단; 및 상기 제어 모듈을 구성하며, 상기 알람 수단을 제어하는 알람 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법 및 지중매립 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 본 발명은 전력케이블이나 전선 등을 지하에 포설하기 위하여 사용되는 합성수지 파형관의 단부를 선형화하는 작업을 현장에서 용이하고 신속하게 행할 수 있어, 파형관의 단부 간을 연결용 소켓으로 연결하기 위한 작업 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 화석연료를 이용하는 토치 등의 사용을 금지하는 작업 환경에서도 이용할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 동절기와 같은 작업 여건에서도 합성수지 파형관의 연결 작업을 신속하게 행할 수 있는 작업 여건을 개선할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 본 발명은 외기 온도에 연동하여 히팅 시간을 자동 조절하면서 선형화 동작을 실행할 수 있고, 선형화 정도를 검출하여 완료 시 자동 정지함과 아울러 작업자에게 시각적 및/또는 청각적 알림을 실행하며, 스마트폰과 연동하여 장치를 조작할 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 합성수지 파형관이 롤 형태로 권취되어 있는 상태를 촬영한 사진이다.
도 2는 종래 기술에 따른 다조 풀기장치를 합성수지 파형관에 이용하는 실시 예를 촬영한 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 4는 본 발명에 따른 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치의 구성을 개략적으로 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치를 구성하는 일부 구성부들을 정면에서 바라본 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치를 구성하는 제어 모듈의 구성을 블록화하여 개략적으로 나타내는 블록도이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 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 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법 및 지중매립 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법에 대하여 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
본 발명에 따른 지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법은, 전력 케이블이나 전선을 지하에 매설하기 위하여 이용되는 합성수지 파형관의 굴곡된 단부를 직선으로 선형화 처리하기 위한 방법으로서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 크게 파형관 단부 위치 단계(S100); 파지부재 회동제어 단계(S200); 선형화 마무리 단계(S300);를 포함하며, 이에 더하여 수평상태 검출 단계(S210); 및 알림 단계(S310);를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법은, 전력 케이블이나 전선을 지하에 매설하기 위하여 이용되는 합성수지 파형관의 굴곡된 단부를 직선으로 선형화 처리하기 위한 방법으로서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 합성수지 파형관 전용 선형화 장치에 복수 구성되되, 일단부를 축으로 회동가능하게 복수 구성되는 파지 부재 내에 파형관의 굴곡된 단부를 위치시키는 파형관 단부 위치 단계(S100); 상기 파형관 단부 위치 단계(S100)에서 복수의 파지 부재 내에 파형관 단부가 위치된 상태에서 상기 파지 부재의 내측에 구비되는 히팅 수단에서 열이 발생하도록 제어하면서 상기 파지 부재의 타단부가 서로 모아지게 단계적으로 회동시키는 파지부재 회동제어 단계(S200); 상기 파지부재 회동제어 단계(S200)에서 상기 파지 부재가 지면에 대하여 수평 상태로 되고(즉, 파지 부재의 일단부와 타단부를 잇는 가상선이 수평 상태로 되고), 소정 시간이 경과한 후 상기 히팅 수단의 히팅 동작을 정지시키며, 히팅 동작이 멈춘 상태에서 수평 상태의 상기 파지 부재를 일정 시간 동안 유지시키는 선형화 마무리 단계(S300);를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법은 상기 파지부재 회동제어 단계(S200) 이후 상기 파지부재의 수평 상태를 검출하는 수평상태 검출 단계(S210); 및 상기 선형화 마무리 단계(S300) 이후 선형화 작업 완료를 작업자에게 시각적 및/또는 청각적 알람을 발생시키는 알림 단계(S310);를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법은 합성수지 파형관 전용 선형화 장치를 이용하게 되는데, 이에 대해서는 아래에서 보다 상세히 설명한다.
상기 파형관 단부 위치 단계(S100)는 일단부를 축으로 타단부가 서로 모아지는 방향 및 서로 멀어지는 방향으로 회동가능하게 구성되는 복수의 파지 부재 내에 파형관의 굴곡된 단부를 위치시키는 과정으로, 복수의 파지 부재가 벌어진 상태에서 그 파지 부재 내로 파형관의 굴곡된 단부를 위치시킨다.
그리고 상기 파지부재 회동제어 단계(S200)는 복수의 파지 부재 내에 파형관 단부가 위치된 상태에서 상기 파지 부재의 내측에 구비되는 히팅 수단에서 열이 발생시키면서 상기 파지 부재의 일단부를 축으로 회동시켜 타단부가 서로 모아지게 하여, 발생 열로 합성수지 파형관의 단부를 유연하게 하고, 이러한 유연한 상태의 파형관 단부를 파지 부재로 가압시키면서 서서히 펼쳐지도록 한다.
계속해서, 상기 선형화 마무리 단계(S300)는 상기 복수의 파지 부재가 서로 모아지면서 지면에 대하여 수평 상태로 됨과 동시에 또는 수평 상태로 된 이후 소정 시간이 경과한 다음, 상기 히팅 수단의 히팅 동작을 정지시키고, 히팅 동작이 멈춘 상태에서 수평 상태의 상기 파지 부재를 일정 시간 동안 유지시켜 선형화된 파형관의 단부가 경화되도록 한다.
그리고 상기 수평상태 검출 단계(S210)는 파지부재 회동제어 단계(S200) 이후 상기 파지부재의 수평 상태를 검출하여 상기 파지 부재의 회동 동작과 히팅 수단의 히팅 동작이 자동 정지되도록 한다.
상기 수평상태 검출 단계(S210)에서 수평 상태의 검출은 자석 검출 모듈, 광센서 모듈 및/또는 레이더 검출 모듈을 통해 파지부재의 수평 상태를 검출할 수 있다.
다시 말해서, 상기 수평상태 검출 단계(S210)는 상기 파지 부재가 벌어지 상태에서, 즉 지면에 대하여 소정 각도를 갖고 경사진 상태에서 파지 부재를 회동시켜 지면과 수평한 상태 또는 복수의 파지 부재 간이 평행한 상태를 자석 검출 센서나 광 센서 또는 레이더 거리 측정 센서를 통해 검출하고, 검출된 신호에 기반하여 상기 파지 부재의 회동 동작 및 히팅 수단의 히팅 동작가 정지되도록 한다.
상기 알림 단계(S310)는 상기 상기 선형화 마무리 단계(S300) 이후 또는 파지 부재의 수평 상태를 검출한 다음 소정 시간이 경과한 이후, 합성수지 파형관 전용 선형화 장치에 구비된 스피커 모듈 및/또는 LED 모듈을 통해 음향 및/또는 발광하도록 하여 선형화 작업이 완료되었음을 작업자에게 시각적 및/또는 청각적으로 알람하도록 이루어진다.
본 발명에 따른 지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법에서 상기 구성부들의 동작 제어 및 제어 상황은, 즉 파지 부재의 회동 동작 제어, 히팅 수단의 히팅 동작 제어, 및 파지부재 수평 상태 검출은 작업자의 단말기(예를 들면, 스마트폰)에 설치된 장치제어 연동 애플리케이션을 통해 제어되고 표시되도록 할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법을 구현하는데 이용되는 합성수지 파형관 전용 선형화 장치에 대하여 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치의 구성을 개략적으로 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치를 구성하는 일부 구성부들을 정면에서 바라본 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치를 구성하는 제어 모듈의 구성을 블록화하여 개략적으로 나타내는 블록도이다.
본 발명에 따른 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치는, 전력 케이블이나 전선을 지하에 매설하기 위하여 이용되는 합성수지 파형관의 굴곡된 단부를 직선으로 선형화 하기 위한 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치로서, 도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 크게 장치 바디(100); 바퀴(110); 파지 부재(200); 히팅 수단(300); 회동 구동 수단(400); 제어 모듈(500); 및 전원 공급부를 포함하며, 이에 더하여 수평상태 검출수단(600) 및 알람 수단(700)을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치는, 전력 케이블이나 전선을 지하에 매설하기 위하여 이용되는 합성수지 파형관의 굴곡된 단부를 직선으로 선형화 하기 위한 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치로서, 도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 장치 바디(100); 상기 장치 바디(100)의 하부 전방 및 후방에 구비되는 바퀴(110); 상기 장치 바디(100)의 일단부에 일단부가 각각 회동가능하게 구비되며, 합성수지 파형관의 단부를 내측에 수용할 수 있게 형성되는 복수의 파지 부재(200); 상기 파지 부재(200)의 내면 측에 구비되는 히팅 수단(300); 상기 파지 부재(200) 각각을 일단부를 축으로 회동 구동시키도록 구성되는 회동 구동 수단(400); 상기 장치 바디(100)에 구비되며, 상기 히팅 수단(300) 및 회동 구동 수단(400)을 제어하도록 구성되는 제어 모듈(500); 및 상기 제어 모듈(500)에 전원을 공급하도록 구성되는 전원 공급부(미도시);를 포함한다.
상기 장치 바디(100)는 소정 형태의 함체형으로 형성되고, 하부에 바퀴(110)가 구비되어 작업 현장에서 이동가능하게 구성된다.
그리고 상기 장치 바디(100)의 상부 일측에는 이동 손잡이(101)가 형성되며, 파지 부재(200)의 회동을 위해 수동 조작하는 조작 부재가 구성된다. 상기 조작 부재는 아래에서 설명될 제어 모듈(500)의 일 구성부를 구성한다.
상기 복수의 파지 부재(200)는 상기 장치 바디(100)의 일단부에 일단부가 각각 회동가능하게 구비되며, 합성수지 파형관의 단부를 내측에 수용할 수 있게 구성된다.
구체적으로, 상기 복수의 파지 부재(200)는 일단부가 상기 장치 바디(100)의 일단부(전방부)에 회동가능하게 결합되는 회동 로드(210), 및 상기 회동 로드(210)의 타단부에 구비되되, 그 회동 로드(210)의 타단부에서 인출 및 인입 가능하게 구비되는 인입출 연장 로드(220)를 포함한다.
상기 인입출 연장 로드(220)에는 아래에서 자세히 설명될 회동 구동 수단(400)의 구동 로드 단부가 연결된다.
다시 말해서, 상기 복수의 파지 부재(200)는 텔레스코핑(telescoping) 방식으로 늘어나고 축소될 수 있는 복수의 로드로 구성된다.
상기 파지 부재(200)는 도 5에 나타낸 바와 같이 길이방향 단면이 호(arc) 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 또는, 상기 파지 부재(200)는 내면이 라운드지게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 파지 부재(200)의 내측면은 상기 히팅 수단(300)의 열을 전달할 수 있게 열전도성 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 파지 부재(200)의 내면은 둘레 방향으로 요철부가 형성되게 구성되어 그 내측에 위치되는 합성수지 파형관에 대한 파지력을 증대시킬 수 있도록 할 수 있다.
계속해서, 상기 히팅 수단(300)은 상기 파지 부재(200)의 내면 측에 구비되어 제어 모듈(500)의 제어로 발열하하도록 이루어진다.
상기 히팅 수단(300)은 열 저항으로 히팅되는 열선으로 이루어진다. 예를 들면, 상기 히팅 수단(300)은 상기 파지 부재(200)의 내측면에 매립되는 카본히터로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 카본히터로 이루어지는 히팅 수단(300)은 마이크로파로 가열하는 마이크로파 히팅 모듈로 대체될 수 있다.
다음으로, 상기 회동 구동 수단(400)은 상기 복수의 파지 부재(200)의 타단부에 결합되어 그 파지 부재(200)의 타단부를 인입 및 인출시키면서 일단부를 축으로 회동할 수 있게 구동시킬 수 있는 장치라면 특별히 한정되는 것은 아니다.
상기 회동 구동 수단(400)은 유압 실린더로 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 회동 구동 수단(400)은 유압 실린더의 일단부 측이 상기 장치 바디(100)에 회동 가능하게 결합되고, 제어 모듈(500)의 제어 신호로 동작하는 유압 실린더의 실린더 로드(410)의 단부가 상기 복수의 파지 부재(200)의 타단부(인입출 연장 로드(220))에 힌지 연결 링크(221)를 통해 회전가능하게 결합되어 구성될 수 있다.
이와 같이 구성되는 상기 회동 구동 수단(400)은 인입출 연장 로드(220)가 연장되는 방향으로 구동시키는 경우, 파지 부재(200)는 일단부를 축으로 서로 모아지는 방향으로 회동하며, 그 내측에 위치되는 합성수지 파형관의 단부를 내면에 접촉시키면서 가압하게 되며, 아래에서 설명되는 히팅 수단(300)의 히팅열로 합성수지 파형관의 단부를 연화(soft)시키게 된다.
또한, 상기 회동 구동 수단(400)은 인입출 연장 로드(220)가 축소되는 방향으로 구동시키는 경우, 파지 부재(200)는 일단부를 축으로 서로 벌어지는(멀어지는) 방향으로 회동하게 되며, 선형화 된 합성수지 파형관을 위치시키거나 꺼낼 수 있게 된다.
다음으로, 상기 제어 모듈(500)은 상기 장치 바디(100)에 구비되며, 상기 히팅 수단(300) 및 회동 구동 수단(400)을 제어하도록 구성된다.
구체적으로, 상기 제어 모듈(500)은 장치를 온/오프하도록 상기 장치 바디(100)의 일측에 구비되는 온/오프 스위치(510)와, 상기 히팅 수단(300)을 제어하는 히터 제어부(520)와, 상기 회동 구동 수단(400)을 제어하는 회동 제어부(530), 및 상기 장치 바디(100)의 일측에 구비되어 파지 부재(200)의 회동을 조작하도록 구비되며, 조작 신호를 상기 회동 제어부(530)로 전달하는 조작 핸들(540)을 포함한다.
그리고 상기 제어 모듈(500)에 전원을 공급하도록 구성되는 전원 공급부(미도시)는, 장치 바디(100)에 구비되는 배터리로 구성될 수 있으며, 작업 현장에서 상시 전력망의 전력을 이용하는 전력 케이블로 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치는, 상기 파지 부재(200)가 회동하여 그 파지부재가 수평 상태로 되는 상황을 검출하는 수평상태 검출수단(600); 및 상기 제어 모듈(500)을 구성하며, 상기 수평상태 검출수단(500)에 의해 검출된 신호에 기반하여 상기 히팅 수단(300)의 히팅 동작과 회동 구동 수단(400)의 회동 동작을 자동 단속시키도록 이루어지는 동작 자동 제어부(550)를 더 포함한다.
상기 수평상태 검출수단(500)은 자석 검출 모듈, 광센서 모듈 또는 레이저 검출 모듈로 구성될 수 있다.
즉, 상기 수평상태 검출수단(500)은 일 실시 예로 상기 파지 부재(200)의 타단부 측에 구비되는 자석, 및 상기 파지 부재(200)가 수평 상태에 있는 위치에서 상기 자석에 대향하여 장치 바디(100)에 구비되는 자석 센서를 포함하는 자석 검출 센서 모듈로 구성될 수 있다.
또한, 상기 수평상태 검출수단(500)은 다른 실시 예로 상기 파지 부재(200)의 타단부 측에 구비되는 발광부(발광 소자), 및 상기 파지 부재(200)가 수평 상태에 있는 위치에서 상기 발광부에 대향하여 장치 바디(100)에 구비되는 수광부(수광 소자)를 포함하는 광 센서 모듈로 구성될 수 있다.
또한, 상기 수평상태 검출수단(500)은 또 다른 실시 예로 상기 장치 바디(100)의 전방 측(파지 부재(200)의 타단부가 구성되는 측)에 구비되어 레이저를 수평으로 조사하도록 구성되는 레이저 거리 검출 모듈로 구성될 수 있다.
상기와 같이 수평상태 검출수단(500)이 자석 검출 센서 모듈 또는 광 센서 모듈로 구성되는 경우, 상기 파지 부재(200)가 수평 상태가 될 때, 검출 신호를 발생시켜 상기 동작 자동 제어부(500)로 전달하며, 상기 동작 자동 제어부(500)에서는 히팅 수단(300)의 히팅 동작과 회동 구동 수단(400)의 회동 동작을 제어하게 된다.
즉, 상기 수평상태 검출수단(500)이 자석 검출 센서 모듈 또는 광 센서 모듈로 구성되는 경우, 상기 파지 부재(200)가 수평 상태가 될 때, 검출 신호를 발생시켜 상기 동작 자동 제어부(500)로 전달하며, 상기 동작 자동 제어부(500)는 회동 구동 수단(400)의 회동 동작을 정지시킨 다음, 또는 회전 동작의 정지와 함께 히팅 수단(300)의 히팅 동작을 정지시키도록 제어한다.
그리고 상기 수평상태 검출수단(500)이 레이저 거리 검출 모듈로 구성되는 경우, 레이저 거리 검출 모듈에서 검출되는 검출값은 미리 설정된 값보다 크거나 무한대가 될 때, 상기 파지 부재(200)가 수평 상태인 것으로 판단하며, 이러한 레이저 거리 검출 모듈의 신호는 상기 상기 동작 자동 제어부(500)로 전달되고, 상기 동작 자동 제어부(500)에서는 히팅 수단(300)의 히팅 동작과 회동 구동 수단(400)의 회동 동작을 제어하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치는, 상기 파지 부재(200)가 수평 상태가 되면, 상기한 히팅 수단(300) 및 회동 구동 수단(400)의 구동 제어와 동시에, 시각적 및/또는 청각적으로 알람하도록 하는 알람 수단(700), 및 상기 제어 모듈(500)을 구성하며 상기 수평상태 검출수단(500)의 검출 신호를 전달받아 상기 알람 수단(700)을 제어하도록 구성되는 알람 제어부(560)를 더 포함할 수 있다.
상기 알람 수단은 스피커 모듈 및/또는 LED 모듈로 구성될 수 있으며, 이에 따라 음향 및/또는 발광을 통해 합성수지 파형관의 단부에 대한 선형화 작업이 완료되었음을 작업자에게 알람하게 된다.
또한, 상기 알람 수단은 작업자가 소지하는 작업자 단말장치(예를 들면, 스마트 폰)으로 알람할 수 있게 이루어질 수 있다.
즉, 본 발명의 합성수지 파형관 전용 선형화 장치에서 이루어지는 동작 제어 및 제어 상황은, 즉 파지 부재의 회동 동작 제어, 히팅 수단의 히팅 동작 제어, 및 파지부재 수평 상태 검출은 작업자의 단말기(예를 들면, 스마트폰)에 설치된 장치제어 연동 애플리케이션을 통해 제어되고 표시되도록 구성할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치는, 상기 장치 바디(100)에 구비되어 외부 온도를 검출하는 온도 센서를 더 포함하며, 상기 제어 모듈(500)의 히터 제어부(520)는 상기 온도 센서에 의해 검출된 온도에 기반하여 상기 히팅 수단(300)의 제어 온도가 설정된 온도까지 승온시켜 제어하도록 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치는, 상기 장치 바디(100)에 수평방향으로 슬라이딩 이동가능하게 구비되어, 상기 파지 부재(200) 내측에 구비되는 합성수지 파형관의 내부로 이동할 수 있는 보조 히터(800)를 더 포함하며, 상기 히터 제어부(520)는 상기 보조 히터(800)를 제어하도록 구성될 수 있다.
상기 보조 히터(800)는 작업자의 수동 조작으로 장치 바디(100)로부터의 이동 거리가 조정되어 슬라이딩 가능하게 구성될 수 있으며, 구동 모터와 랙기어 방식으로 슬라이딩 이동가능하게 구성하는 보조히터 구동장치를 조작하는 조작 버튼을 통해 자동으로 슬라이딩 가능하게 구성될 수 있다.
이때, 후자의 경우, 상기 제어 모듈(500)은 상기 조작 버튼의 신호를 전달받아 상기 보조히터 구동장치를 제어하는 보조히터구동장치 제어부(570)를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 보조 히터(800)가 더 구성되는 경우, 상기 히팅 수단(300)은 합성수지 파형관의 외측에서 상기 파지 부재(200)의 접촉에 따른 열전도로 합성수지 파형관의 외측을 가열하게 되고, 상기 보조 히터(800)는 합성수지 파형관의 내측으로 이동하여 대류열에 의해 상기 합성수지 파형관의 내측을 가열하도록 이루어짐으로써 합성수지 파형관의 연화를 더욱 신속하게 행할 수 있도록 할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법 및 지중매립 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치에 의하면, 전력케이블이나 전선 등을 지하에 포설하기 위하여 사용되는 합성수지 파형관의 단부를 선형화하는 작업을 현장에서 용이하고 신속하게 행할 수 있어, 파형관의 단부 간을 연결용 소켓으로 연결하기 위한 작업 효율을 향상시킬 수 있으며, 화석연료를 이용하는 토치 등의 사용을 금지하는 작업 환경에서도 이용할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 동절기와 같은 작업 여건에서도 합성수지 파형관의 연결 작업을 신속하게 행할 수 있는 작업 여건을 개선할 수 있고, 외기 온도에 연동하여 히팅 시간을 자동 조절하면서 선형화 동작을 실행할 수 있으며, 선형화 정도를 검출하여 완료 시 자동 정지함과 아울러 작업자에게 시각적 및/또는 청각적 알림을 실행하고, 스마트폰과 연동하여 장치를 조작할 수 있도록 하는 이점이 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
S100: 파형관 단부 위치 단계
S200: 파지부재 회동제어 단계
S210: 수평상태 검출 단계
S300: 선형화 마무리 단계
S310: 알림 단계
100: 장치 바디
101: 이동 손잡이
110: 바퀴
200: 파지 부재
210: 회동 로드
220: 인입출 연장 로드
221: 힌지 연결 링크
300: 히팅 수단
400: 회동 구동 수단
410: 실린더 로드
500: 제어 모듈
510: 온/오프 스위치
520: 히터 제어부
530: 회동 제어부
540: 조작 핸들
550: 동작 자동 제어부
560: 알람 제어부
570: 보조히터구동장치 제어부
600: 수평상태 검출수단
700: 알람 수단
800: 보조 히터

Claims (8)

  1. 전력 케이블이나 전선을 지하에 매설하기 위하여 이용되는 합성수지 파형관의 굴곡된 단부를 직선으로 선형화 처리하기 위한 방법으로서,
    합성수지 파형관 전용 선형화 장치에 복수 구성되되, 일단부를 축으로 회동가능하게 복수 구성되는 파지 부재 내에 합성수지 파형관의 굴곡된 단부를 위치시키는 파형관 단부 위치 단계;
    상기 파지 부재 내에 파형관 단부가 위치된 상태에서 상기 파지 부재의 내측에 구비되는 히팅 수단에 열을 발생시키면서 상기 파지 부재의 타단부가 서로 모아지는 방향으로 회동시키는 파지부재 회동제어 단계; 및
    상기 파지부재 회동제어 단계에서 상기 파지 부재가 지면에 대하여 수평 상태로 되는 경우, 상기 히팅 수단의 히팅 동작을 정지시키며, 히팅 동작이 멈춘 상태에서 수평 상태의 상기 파지 부재를 일정 시간 동안 유지시키는 선형화 마무리 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 선형화 마무리 단계 이후 선형화 작업 완료를 작업자에게 시각적 알람 및 청각적 알람 중 적어도 하나의 알람을 발생시키는 알림 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 알림 단계의 알람과 동시에, 상기 파지 부재의 회동 동작과 히팅 수단의 히팅 동작이 자동 정지되도록 하는 것을 특징으로 하는
    지중매립 합성수지 파형관 단부 선형화 처리 방법.
  4. 삭제
  5. 전력 케이블이나 전선을 지하에 매설하기 위하여 이용되는 합성수지 파형관의 굴곡된 단부를 직선으로 선형화 하기 위한 합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치로서,
    장치 바디;
    상기 장치 바디의 하부에 구비되는 바퀴;
    상기 장치 바디에 일단부가 각각 회동가능하게 구성되되, 합성수지 파형관의 단부를 내측에 수용 가능하게 분할 형성되는 복수의 파지 부재;
    상기 파지 부재의 내면 측에 구비되는 히팅 수단;
    상기 파지 부재 각각을 회동 구동시키도록 구성되는 회동 구동 수단;
    상기 장치 바디에 구비되며, 상기 히팅 수단 및 회동 구동 수단을 제어하도록 구성되는 제어 모듈; 및
    상기 제어 모듈에 전원을 공급하도록 구성되는 전원 공급부;를 포함하고,
    상기 복수의 파지 부재는 일단부가 상기 장치 바디의 일측에 회동가능하게 결합되는 회동 로드, 및 상기 회동 로드의 타단부에서 인출 및 인입 가능하게 구비되는 인입출 연장 로드를 포함하고,
    상기 히팅 수단은 카본히터 또는 마이크로파 히팅 모듈로 구성되며,
    상기 회동 구동 수단은 일단부 측이 상기 장치 바디에 회동 가능하게 결합되고, 실린더 로드의 끝단부가 상기 복수의 파지 부재 각각의 인입출 연장 로드의 타단부에 회전가능하게 결합되는 유압 실린더로 구성되는 것을 특징으로 하는
    합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 파지 부재는 길이방향 단면이 호 형상으로 형성되거나 내면이 라운드지게 형성되고,
    상기 파지 부재의 내측면은 열전도성 재질로 형성되며,
    상기 파지 부재의 내측면은 요철부가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는
    합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 장치 바디에 구비되는 온/오프 스위치;
    상기 히팅 수단을 제어하는 히터 제어부;
    상기 회동 구동 수단을 제어하는 회동 제어부; 및
    상기 장치 바디에 구비되어 상기 파지 부재의 회동을 조작하기 위한 조작 신호를 상기 회동 제어부로 전달하는 조작 핸들;을 포함하는 것을 특징으로 하는
    합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 장치 바디에 구비되어 시각적 알람 및 청각적 알람 중 적어도 하나로 알람하도록 하는 알람 수단; 및 상기 제어 모듈을 구성하며, 상기 알람 수단을 제어하는 알람 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    합성수지 파형관 전용 단부 선형화 장치.
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