KR102248298B1 - 수도관 세척장치 - Google Patents

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민동건
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주식회사 파워킹
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Abstract

본 발명의 일실시예는 수도관을 효과적으로 세척할 수 있는 수도관 세척장치를 제공한다. 여기서, 수도관 세척장치는 메인튜브, 베이스부, 링크 암, 회전력 발생부, 연결관 그리고 접촉부를 포함한다. 메인튜브는 외부로부터 수도관의 내측으로 공급되고, 내부에 고압수가 이동된다. 베이스부는 메인튜브에 결합되고, 메인튜브 내측의 고압수가 이동되는 유로홀을 가지며, 수도관을 따라 전방으로 이동된다. 링크 암은 복수개가 베이스부의 외주면에 원주방향을 따라 일정한 간격으로 배치되고, 일단부가 베이스부에 힌지 연결된다. 회전력 발생부는 링크 암에 구비되고, 링크 암이 수도관의 전방 방향으로 회전되도록 회전력을 발생한다. 노즐은 링크 암의 타단부에 구비되고 수도관의 내벽으로 고압수가 분사되도록 한다. 연결관은 일단부는 유로홀에 연결되고, 타단부는 노즐에 연결되어 메인튜브의 고압수를 노즐로 안내한다. 접촉부는 링크 암의 타단부에 구비되고, 수도관의 내벽에 접촉되어 수도관의 내벽 및 노즐 사이의 이격 거리가 일정하게 유지되도록 한다.

Description

수도관 세척장치{APPARATUS FOR CLEANING WATER PIPE}
본 발명은 수도관 세척장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수도관을 효과적으로 세척할 수 있는 수도관 세척장치에 관한 것이다.
통상적으로, 각종 대구경관이나 수도관 또는 가스관 등 파이프라인은 2~3년이 지나면 산화작용이 시작되고 10년 정도 지나면 부식되기 시작한다. 특히, 수도관 등은 시간이 지남에 따라 파이프 내부에 스케일 및 이물질이 축적되어 배관의 기능이 저하되고 녹물 발생 등의 문제점이 발생하게 된다. 따라서, 일정 기간별로 수도관 등을 보수하고 있다.
일반적으로 이러한 보수방법으로는 배관 교체, A/S(Air Sand)공법 및 공기주입 세척 공법 등이 많이 사용되고 있다.
배관 교체의 경우 건축물 파손, 소음, 단수기간이 길고, 공사비가 많이 소용되어 현재는 A/S공법 및 공기주입 세척 공법이 많이 시행되고 있다.
A/S공법은 건축물을 파괴하지 않고 밸브 및 플랜지 등을 해체하여 관 내부를 고압공기로 건조시킨 후 고압공기와 연마석(규사)을 혼합하여 관 내부를 청소하고 인체에 무해한 상수도용 에폭시 수지도료를 관 내부에 코팅하여 반영구적으로 배관의 수명을 연장하는 방법이다. 그러나, 이와 같은 A/S공법은 배관 모재가 손상될 우려(노후배관의 상태에 따라 균열이나 파손될 우려)가 있고, 곡관 등에는 적용이 곤란하며, 강관에만 적용이 가능하다는 문제점이 있다.
공기주입 세척 공법은 기존 관로 후단의 밸브는 폐쇄되도록 한 상태에서 관로 앞단의 밸브를 조정하여 세척을 위한 일정 유량의 물이 공급되도록 한 상태에서, 세척을 위한 압축공기를 주입한다. 그러면, 주입되는 압축공기는 관로의 후방으로 이동하면서 관로 내부를 세척하고, 세척되는 물은 관로 후단의 소화전 등을 통해 배출되도록 한다. 공기주입 세척 공법에서 사용되는 압축공기는 기존 관로의 운전수압(Static Operating Pressure) 이하에서 운영되므로 관의 파손이 발생할 가능성이 낮은 장점이 있다. 그러나, 공기주입 세척 공법에서는 유입되는 압축공기가 단순히 관로를 지나면서 세척공정이 이루어지기 때문에, 관로의 후단으로 갈수록 세척효과는 상대적으로 낮은 단점이 있다.
종래의 또 다른 세척 공법으로, 수도관 내의 물을 제거한 후, 수도관 내면을 브러싱(Brushing)하여 청소하는 방법도 사용되고 있다.
그러나, 제한된 시간(통상적으로 새벽 시간) 내에 관 청소를 완료하여야 하는 상수도관 세척공사의 특성상 이러한 세척 공법에서는 수도관의 물을 제거하는데 시간이 소요되기 때문에, 특히 수도관의 관경이 클수록 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다. 또한, 세척을 완료한 후에는 다시 물을 흘려보내서 청소 잔재물을 제거하는 과정이 필요하기 때문에 추가적인 시간 소요가 발생하게 되는 문제점이 있다.
그리고, 금속 소재의 수도관은 단면이 정원으로 제조되었더라도 지중에 장시간 매설된 상태가 지속되면 토양의 하중에 의해 가압되어 타원형태를 이룰 수 있다. 따라서, 이와 같이 단면 형상이 변형된 수도관에 대해서도 효과적으로 세척할 수 있는 수도관 세척기술이 요구된다.
대한민국 공개특허공보 제2005-0104677호(2005.11.03. 공개)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 수도관을 효과적으로 세척할 수 있는 수도관 세척장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 외부로부터 수도관의 내측으로 공급되고, 내부에 고압수가 이동되는 메인튜브; 상기 메인튜브에 결합되고, 상기 메인튜브 내측의 상기 고압수가 이동되는 유로홀을 가지며, 상기 수도관을 따라 전방으로 이동되는 베이스부; 상기 베이스부의 외주면에 원주방향을 따라 일정한 간격으로 배치되고, 일단부가 상기 베이스부에 힌지 연결되는 복수개의 링크 암; 상기 링크 암에 구비되고, 상기 링크 암이 상기 수도관의 전방 방향으로 회전되도록 회전력을 발생하는 회전력 발생부; 상기 링크 암의 타단부에 구비되고 상기 수도관의 내벽으로 상기 고압수가 분사되도록 하는 노즐; 일단부는 상기 유로홀에 연결되고, 타단부는 상기 노즐에 연결되어 상기 메인튜브의 고압수를 상기 노즐로 안내하는 연결관; 그리고 상기 링크 암의 타단부에 구비되고, 상기 수도관의 내벽에 접촉되어 상기 수도관의 내벽 및 상기 노즐 사이의 이격 거리가 일정하게 유지되도록 하는 접촉부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수도관 세척장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 링크 암은 일단부가 제1힌지축에 의해 상기 베이스부에 힌지 연결되는 제1링크와, 상기 제1링크의 후방에서 상기 제1링크와 평행하게 배치되고, 일단부가 상기 베이스부에 힌지 연결되는 제2링크와, 일단부는 상기 제1링크의 타단부에 힌지 연결되고, 타단부는 상기 제2링크의 타단부에 힌지 연결되며, 상기 노즐이 결합되는 연결링크를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 회전력 발생부는, 일단부는 상기 제1링크에 연결되고, 타단부는 상기 제2링크에 연결되되, 상기 회전력 발생부의 타단부는 상기 베이스부를 기준으로, 상기 회전력 발생부의 일단부보다 상대적으로 더 먼 곳에 연결되고, 상기 회전력 발생부는 수축 복원력을 발생하여 상기 수축 복원력에 의해 상기 제1링크 및 상기 제2링크가 전방으로 회전되도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 회전력 발생부는, 상기 회전력 발생부의 타단부에서 상기 회전력 발생부의 일단부를 지나는 가상의 연장선이, 상기 베이스부를 기준으로 했을 때, 상기 제1힌지축보다 외측을 지나도록 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 연결링크는 상기 수도관의 내벽에 대향되는 설치면을 가지고, 상기 노즐은 상기 설치면에 구비되며, 상기 연결링크는 상기 제1링크 및 상기 제2링크의 회전 시에도 상기 설치면이 상기 수도관의 내벽에 항상 대향되도록 회동될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 베이스부는 상기 메인튜브에 결합되고 상기 유로홀이 형성되는 베이스 블록과, 상기 베이스 블록의 외측에 회전 가능하게 구비되고, 상기 유로홀과 연결되는 연결유로를 가지는 회전 블록과, 상기 회전 블록의 외주면에 원주방향을 따라 동일간격으로 구비되고, 상기 제1링크의 일단부 및 상기 제2링크의 일단부가 힌지 결합되는 베이스 플랜지와, 상기 베이스 플랜지에 관통 형성되는 관통공에 결합되고, 상기 제1링크의 전방 최대 회전 각도를 제한하는 스톱핀을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 관통공은 상기 베이스부의 반경방향을 따라 복수개가 이격 형성되고, 상기 스톱핀이 상기 베이스부에 가까워지게 결합될수록 상기 링크 암의 전방 최대 회전 각도는 커질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 접촉부는 상기 수도관의 내벽에 밀착되어 회전하면서 마찰을 감소시키는 바퀴를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 베이스부의 후방에서 상기 메인튜브에 결합되고, 상기 메인튜브의 길이방향을 따라 왕복 이동되는 슬라이딩 블록과, 상기 슬라이딩 블록에 원주방향을 따라 일정한 간격으로 배치되며, 일단부는 상기 슬라이딩 블록에 연결되고, 타단부는 각각의 상기 링크 암에 연결되어 상기 슬라이딩 블록이 후방으로 이동하면 상기 링크 암을 당겨 상기 링크 암이 동시에 접히도록 하는 복수의 와이어를 가지는 폴딩부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 와이어는 신축성 및 유연성 중 하나 이상의 성질을 가지는 소재로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 링크 암은 각각 독립적으로 회전될 수 있기 때문에, 수도관의 단면 형상이 타원이 되더라도 수도관 세척장치는 안정적으로 전방으로 이동될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 링크 암은 각각 독립적으로 회전될 수 있기 때문에, 각각의 링크 암은 접촉부가 모두 수도관의 내벽에 접촉되도록 회전될 수 있다. 이를 통해, 노즐과 수도관의 내벽 사이의 거리가 일정해지도록 할 수 있고, 균일한 분사력으로 세척 공정이 진행되어 수도관 세척장치의 흔들림 및 떨림이 효과적으로 방지될 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수도관 세척장치를 나타낸 단면예시도이다.
도 2는 도 1의 수도관 세척장치를 나타낸 우측면도이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 수도관 세척장치의 링크 암 및 회전력 발생부의 작동을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 도 1의 수도관 세척장치가 소관경의 수도관에서 사용되는 작동예시도이다.
도 6은 도 1의 수도관 세척장치의 제1링크의 전방 최대 회전 각도를 설명하기 위한 예시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결(접속, 접촉, 결합)”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 “간접적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 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.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수도관 세척장치를 나타낸 단면예시도이고, 도 2는 도 1의 수도관 세척장치를 나타낸 우측면도이다.
도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 수도관 세척장치는 메인튜브(100), 베이스부(200), 링크 암(300), 회전력 발생부(400), 노즐(500), 연결관(600) 그리고 접촉부(700)를 포함할 수 있다.
메인튜브(100)는 외부로부터 수도관(10)의 내측으로 공급될 수 있으며, 메인튜브(100)의 내측으로는 고압수가 주입될 수 있다.
이하에서는 설명의 편의상, 메인튜브(100)에서 고압수의 흐름 방향을 기준으로 전단/전단부/전방, 후단/후단부/후방으로 설명한다. 즉, 메인튜브(100)에서 고압수가 제1지점에서 제2지점으로 이동되는 경우, 제1지점을 후단/후단부/후방으로, 제2지점을 전단/전단부/전방으로 하여 설명한다. 이에 따르면 도 1을 기준으로 했을 때, 고압수는 도면의 좌측에서 우측 방향으로 이동하므로, 도면의 우측방향이 전방(FW), 도면의 좌측방향이 후방(BW)이 된다.
베이스부(200)는 메인튜브(100)에 결합되고, 메인튜브(100) 내측의 고압수가 이동되는 유로홀(211)을 가지며, 수도관(10)을 따라 전방으로 이동될 수 있다.
링크 암(300)은 복수개로 마련될 수 있으며, 베이스부(200)의 외주면에 원주방향을 따라 일정한 간격으로 배치되고, 일단부가 베이스부(200)에 힌지 연결될 수 있다.
회전력 발생부(400)는 링크 암(300)에 구비되고, 링크 암(300)이 수도관(10)의 전방(FW) 방향으로 회전되도록 회전력을 발생할 수 있다.
노즐(500)은 링크 암(300)의 타단부에 구비되고 수도관(10)의 내벽(11)으로 고압수가 분사되도록 할 수 있다.
연결관(600)은 일단부는 유로홀(211)에 연결되고, 타단부는 노즐(500)에 연결되어 메인튜브(100)의 고압수를 노즐(500)로 안내할 수 있다.
접촉부(700)는 링크 암(300)의 타단부에 구비되고, 수도관(10)의 내벽(11)에 접촉되어 수도관(10)의 내벽(11) 및 노즐(500) 사이의 이격 거리가 일정하게 유지되도록 할 수 있다.
상세히, 메인튜브(100)는 외부로부터 수도관(10)의 내측으로 공급될 수 있다. 메인튜브(100)는 유연한 소재로 이루어질 수 있으며, 권취된 상태에서 풀리면서 수도관(10)의 내측으로 공급될 수 있다. 메인튜브(100)는 지상의 펌프(미도시)와 연결될 수 있으며, 펌프의 작동에 의해 메인튜브(100)의 내측으로는 고압수가 주입될 수 있다. 메인튜브(100)는 바람직하게는 수도관(10)의 후방으로부터 수도관(10)의 내측으로 유입될 수 있다. 그리고, 고압수는 메인튜브(100)의 후단부를 통해서 메인튜브(100)의 내부로 주입될 수 있다. 메인튜브(100)의 내부에 고압수가 주입되면 메인튜브(100)는 고압수의 압력에 의해 팽창되어 직선 형태로 유지될 수 있다.
베이스부(200)는 메인튜브(100)에 결합될 수 있으며, 베이스부(200)는 메인튜브(100)의 전단부에 구비될 수 있다.
베이스부(200)는 베이스 블록(210), 회전 블록(220), 베이스 플랜지(230) 그리고 스톱핀(240)을 가질 수 있다.
베이스 블록(210)의 후단부는 메인튜브(100)에 결합될 수 있으며, 베이스 블록(210)은 메인튜브(100)와 동심축을 가질 수 있다. 또한, 베이스 블록(210)에는 유로홀(211)이 형성될 수 있다. 유로홀(211)은 메인튜브(100)와 연결될 수 있으며, 메인튜브(100)의 내측으로 이동하는 고압수는 유로홀(211)로 유입될 수 있다.
회전 블록(220)은 베이스 블록(210)의 외측에 회전 가능하게 구비될 수 있으며, 유로홀(211)과 연결되는 연결유로(221)를 가질 수 있다. 회전 블록(220)은 베이스 블록(210)이 고정된 상태에서도 회전될 수 있으며, 회전 블록(220) 및 베이스 블록(210)의 사이에는 고압수의 기밀을 위한 기밀링(미도시)이 더 구비될 수 있다.
그리고, 수도관 세척장치는 추력발생부(900)를 가질 수 있다. 추력발생부(900)는 베이스 블록(210)의 후방에서 메인튜브(100)에 결합될 수 있다. 추력발생부(900)는 메인튜브(100)의 고압수(20) 중 일부의 고압수(21)를 베이스부(200)의 후방으로 분사하여 메인튜브(100) 및 베이스부(200)가 수도관(10)을 따라 전방으로 전진할 수 있는 추력을 발생할 수 있다.
메인튜브(100)의 고압수(20) 중 나머지 고압수(22)는 베이스 블록(210)의 유로홀(211)로 이동될 수 있다. 메인튜브(100) 및 베이스부(200)가 전진함과 동시에 유로홀(211)로 이동되는 고압수(22)가 노즐(500)에서 분사됨으로써 수도관(10)의 내벽(11)이 세척될 수 있게 된다.
메인튜브(100) 및 추력발생부(900)는 복수개로 구비될 수 있으며, 각각의 메인튜브(100)의 사이에 추력발생부(900)가 연결되도록 하여 수도관(10)의 길이가 긴 경우에도 메인튜브(100) 및 베이스부(200)의 전진을 위한 충분한 추력이 발생되도록 할 수 있다.
베이스 플랜지(230)는 회전 블록(220)의 외주면에 원주방향을 따라 동일간격으로 구비될 수 있다. 베이스 플랜지(230)는 그 사이에 링크 암(300)이 결합될 수 있도록 하는 한 쌍이 기본 단위를 형성될 수 있다. 도 2에는 베이스 플랜지(230)가 8쌍이 마련된 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것으로, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
링크 암(300)은 제1링크(310), 제2링크(320) 및 연결링크(330)를 가질 수 있다.
제1링크(310)는 일단부가 제1힌지축(311)에 의해 베이스부(200)에, 더욱 자세하게는 베이스 플랜지(230)에 힌지 연결될 수 있다.
제2링크(320)는 제1링크(310)의 후방에서 제1링크(310)와 평행하게 배치될 수 있으며, 일단부가 제2힌지축(321)에 의해 베이스 플랜지(230)에 힌지 연결될 수 있다.
연결링크(330)는 일단부는 제1링크(310)의 타단부에 제3힌지축(331)에 의해 힌지 연결될 수 있고, 타단부는 제2링크(320)의 타단부에 제4힌지축(332)에 의해 힌지 연결될 수 있다. 즉, 링크 암(300)은 4절 링크일 수 있다.
링크 암(300)은 베이스부(200)를 중심으로 전방(FW) 또는 후방(BW)으로 회전될 수 있다. 링크 암(300)이 후방(BW)으로 접히면 전체적인 지름이 작아질 수 있고, 이를 통해, 수도관과 연결되어 수도관 세척장치가 주입되는 주입구의 지름이 작더라도 수도관 세척장치의 삽입이 용이할 수 있다.
회전력 발생부(400)는 일단부는 제1링크(310)에 연결되고 타단부는 제2링크(320)에 연결될 수 있다. 회전력 발생부(400)는 수축 복원력을 발생할 수 있으며, 이러한 수축 복원력에 의해 제1링크(310) 및 제2링크(320)가 전방(FW)으로 회전되도록 할 수 있다. 회전력 발생부(400)는 신장되려고 하는 힘에 저항하는 코일 스프링일 수 있다.
도 3 및 도 4는 도 1의 수도관 세척장치의 링크 암 및 회전력 발생부의 작동을 설명하기 위한 예시도인데, 도 3은 링크 암(300)의 형태를 단순화해서 나타낸 것이다.
도 3의 (a)에서 보는 바와 같이, 회전력 발생부(400)의 타단부는 베이스부(200)를 기준으로, 회전력 발생부(400)의 일단부보다 상대적으로 더 먼 곳에 연결될 수 있다. 예를 들면, 회전력 발생부(400)의 일단부는 제1링크(310)의 중간지점쯤에 연결될 수 있고, 회전력 발생부(400)의 타단부는 제2링크(320)의 타단부에 근접하게 연결될 수 있다. 이를 통해, 회전력 발생부(400)는 제2링크(320)와 연결되는 회전력 발생부(400)의 타단부에서 제1링크(310)와 연결되는 회전력 발생부의 일단부를 지나는 가상의 연장선(VL)이, 베이스부(200)를 기준으로 했을 때, 제1힌지축(311)보다 외측을 지나도록 구비될 수 있다(도 4도 함께 참조). 따라서 이 상태에서, 회전력 발생부(400)가 수축 복원력을 발생시키면, 수축 복원력에 의해 제1링크(310) 및 제2링크(320)는 서로 가까워지도록 이동될 수 있으며, 이에 따라 제1링크(310)는 상측으로 이동하게 되고, 제2링크(320)는 하측으로 이동하게 되는데, 제2링크(320)가 고정된 상태로 가정하면 제1링크(310)는 상측으로 이동하게 되어 제1상태(ST1)가 될 수 있다(도 3의 (b) 참조).
그러나, 본 발명에서는 제1힌지축(311) 및 제2힌지축(321)은 베이스 플랜지(230)에 고정된 상태이기 때문에, 제1상태(ST1)에서와 같이 제1힌지축(311a)이 상측으로 이동될 수는 없다. 즉, 제1링크(310) 및 제2링크(320)가 회전하더라도 제1힌지축(311) 및 제2힌지축(321)의 위치에는 변화가 없다. 따라서, 제1힌지축(311) 및 제2힌지축(321)이 고정된 상태에서 제1링크(310) 및 제2링크(320)의 동작을 적용하면, 제2상태(ST2)에서와 같이 제1링크(310) 및 제2링크(320)는 시계방향으로 회전하게 된다. 즉, 회전력 발생부(400)가 수축 복원력을 발생시키면, 제1링크(310) 및 제2링크(320)는 전방(FW) 방향으로 회전할 수 있게 된다. 그리고, 제1링크(310) 및 제2링크(320)가 회전함에 따라 연결링크(330)도 회동하게 된다.
연결링크(330)는 노즐(500)이 구비되는 설치면(335)을 가질 수 있다. 설치면(335)은 수도관(10)의 내벽(11)에 대향될 수 있다. 연결링크(330)는 제1링크(310) 및 제2링크(320)의 회전 시에도 설치면(335)이 수도관(10)의 내벽(11)에 항상 대향되도록 회동될 수 있다. 설치면(335)은 수도관(10)의 내벽(11)에 평행하게 될 수 있다.
즉, 도 4에서 보는 바와 같이, 직경이 상대적으로 작은 수도관(10a)에서는 링크 암(300)의 회전 각도(A1)가 상대적으로 작아지게 되고, 직경이 상대적으로 큰 수도관(10b)에서는 링크 암(300)의 회전 각도(A2)가 상대적으로 커지게 되지만, 이와 같이 링크 암(300)의 회전 각도가 다르게 되더라도, 연결링크(330)의 설치면(335)은 각 수도관(10a,10b)의 내벽(11a,11b)에 평행하게 될 수 있다. 이에 따라, 각각의 노즐(500)에서 분사되는 고압수(22)는 수도관(10)의 중심축과 수직을 이룰 수 있고, 수도관의 내벽에 수직하게 분사될 수 있다.
도 5는 도 1의 수도관 세척장치가 소관경의 수도관에서 사용되는 작동예시도인데, 도 5를 참조하면, 소관경의 수도관(10)에서 링크 암(300)이 후방으로 거의 접히도록 회전되는 경우에도, 연결링크(330)의 설치면(335)은 수도관(10)의 내벽(11)에 평행하게 될 수 있고, 이에 따라 노즐(500)에서 분사되는 고압수는 수도관(10)의 중심축과 수직을 이룰 수 있고, 수도관의 내벽에 수직하게 분사될 수 있다.
한편, 도 2에서 보는 바와 같이, 각각의 노즐(500)에서 분사되는 고압수(22)는 일방향으로 비스듬한 분사각(EJ)을 가질 수 있다. 노즐(500)에서 고압수(22)가 수도관(10)의 내벽으로 비스듬한 분사각(EJ)으로 분사되면, 이에 대한 반력에 의해 회전 블록(220)은 회전될 수 있다. 전술한 바와 같이, 베이스부(200)는 수도관(10)을 따라 전방으로 이동하는데, 이때, 회전 블록(220)은 회전되기 때문에, 노즐(500)에서 분사되는 고압수(20)는 수도관(10)의 내벽(11)을 전체적으로 세척할 수 있게 된다.
그리고, 접촉부(700)는 바퀴(710)를 가질 수 있으며, 바퀴(710)는 연결링크(330)에 연결되는 설치프레임(720)에 결합될 수 있다. 바퀴(710)는 수도관(10)의 내벽(11)에 밀착되어 회전하면서 마찰을 감소시킬 수 있다. 또한, 각각의 바퀴(710)는 동일한 지름으로 형성되어 각각의 노즐(500)과 수도관(10)의 내벽(11) 사이의 거리가 일정해지도록 할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 금속 소재의 수도관은 단면이 정원으로 제조되었더라도 지중에 장시간 매설된 상태가 지속되면 토양의 하중에 의해 가압되어 타원형태를 이룰 수 있다.
그런데, 본 발명에 따른 링크 암(300)은 각각 독립적으로 회전될 수 있기 때문에, 각각의 링크 암(300)은 접촉부(700)가 수도관(10)의 내벽(11)에 접촉되도록 전방으로 회전될 수 있다. 따라서, 이와 같이 수도관의 단면 형상이 타원이 되더라도 수도관 세척장치가 전방으로 이동될 수 있다. 또한, 각각의 링크 암(300)은 접촉부(700)가 모두 수도관의 내벽에 접촉되도록 회전될 수 있다. 이를 통해, 노즐(500)과 수도관(10)의 내벽(11) 사이의 거리가 일정해지도록 할 수 있고, 균일한 분사력으로 세척 공정이 진행되어 수도관 세척장치의 흔들림 및 떨림이 효과적으로 방지될 수 있다.
그리고, 도 1, 도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이, 수도관 세척장치는 폴딩부(800)를 포함할 수 있다.
폴딩부(800)는 슬라이딩 블록(810) 및 와이어(820)를 가질 수 있다.
슬라이딩 블록(810)은 베이스부(200)의 후방에서 메인튜브(100)에 결합될 수 있으며, 메인튜브(100)의 길이방향을 따라 왕복 이동되도록 구비될 수 있다.
와이어(820)는 복수개가 구비될 수 있으며, 슬라이딩 블록(810)에 원주방향을 따라 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 각각의 와이어(820)는 일단부는 슬라이딩 블록(810)에 연결되고, 타단부는 각각 짝을 이루는 링크 암(300)에 연결될 수 있다. 구제척으로는 제2링크(320)에 연결될 수 있다.
슬라이딩 블록(810)이 후방(BW)으로 이동하게 되면 와이어(820)는 링크 암(300)을 당기게 되고, 이에 따라, 링크 암(300)은 동시에 접힐 수 있다.
와이어(820)는 신축성 및 유연성 중 하나 이상의 성질을 가지는 소재로 형성될 수 있으며, 이를 통해, 각각의 링크 암(300)의 독립적 회전이 안정적으로 이루어질 수 있다.
그리고, 스톱핀(240)은 베이스 플랜지(230)에 관통 형성되는 관통공(231)에 결합될 수 있다. 관통공(231)에 결합된 스톱핀(240)은 링크 암(300)의 전방 최대 회전 각도를 제한할 수 있다.
도 6은 도 1의 수도관 세척장치의 제1링크의 전방 최대 회전 각도를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6에서 보는 바와 같이, 베이스 플랜지(230)에는 복수개의 관통공(231a,231b) 형성될 수 있으며, 관통공(231a,231b)은 베이스부(200)의 반경방향을 따라 이격 형성될 수 있다.
스톱핀(240)은 관통공(231a,231b) 중 어느 하나에 선택적으로 결합될 수 있으며, 이를 통해, 제1링크(310)가 전방으로 회전 시 최대로 회전이 가능하도록 하는 각도, 즉, 링크 암(300)의 전방 최대 회전 각도가 조절되도록 할 수 있다.
도 6의 (b)를 참조하면, 스톱핀(240)이 상측의 관통공(231a)에 결합되는 경우, 제1링크(310)의 일단부에서 상대적으로 상측 부분이 스톱핀(240)에 걸리게 되어 회전이 구속될 수 있다.
그리고, 도 6의 (c)를 참조하면, 스톱핀(240)이 하측의 관통공(231b)에 결합되는 경우, 제1링크(310)의 일단부에서 상대적으로 하측 부분이 스톱핀(240)에 걸리게 되어 회전이 구속될 수 있다. 따라서, 이때의 링크 암(300)의 전방 최대 회전 각도(A4)는 도 6의 (b)에서 링크 암(300)의 전방 최대 회전 각도(A3)보다 클 수 있다. 즉, 스톱핀(240)이 베이스부(200)에 가까워지게 결합될수록 링크 암(300)의 전방 최대 회전 각도는 커질 수 있다.
제1링크(310)에는 제1걸림홈(315) 및 제2걸림홈(316)이 형성될 수 있다. 제1걸림홈(315)은 제1힌지축(311)을 중심으로 상측의 관통공(231a)까지의 거리에 대응되는 거리에 형성될 수 있고, 제2걸림홈(316)은 제1힌지축(311)을 중심으로 하측의 관통공(231b)까지의 거리에 대응되는 거리에 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1링크(310)가 회전 시, 제1걸림홈(315)은 상측의 관통공(231a)에 결합된 스톱핀(240)에 걸릴 수 있고, 제2걸림홈(316)은 하측의 관통공(231b)에 결합된 스톱핀(240)에 걸릴 수 있어 제1링크(310)의 회전이 좀 더 안정적으로 구속될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 수도관 100: 메인튜브
200: 베이스부 300: 링크 암
310: 제1링크 320: 제2링크
330: 연결링크 500: 노즐
600: 연결관 700: 접촉부
800: 폴딩부 900: 추력발생부

Claims (10)

  1. 외부로부터 수도관의 내측으로 공급되고, 내부에 고압수가 이동되는 메인튜브;
    상기 메인튜브에 결합되고, 상기 메인튜브 내측의 상기 고압수가 이동되는 유로홀을 가지며, 상기 수도관을 따라 전방으로 이동되는 베이스부;
    상기 베이스부의 외주면에 원주방향을 따라 일정한 간격으로 배치되고, 일단부가 상기 베이스부에 힌지 연결되는 복수개의 링크 암;
    상기 링크 암에 구비되고, 상기 링크 암이 상기 수도관의 전방 방향으로 회전되도록 회전력을 발생하는 회전력 발생부;
    상기 링크 암의 타단부에 구비되고 상기 수도관의 내벽으로 상기 고압수가 분사되도록 하는 노즐;
    일단부는 상기 유로홀에 연결되고, 타단부는 상기 노즐에 연결되어 상기 메인튜브의 고압수를 상기 노즐로 안내하는 연결관; 그리고
    상기 링크 암의 타단부에 구비되고, 상기 수도관의 내벽에 접촉되어 상기 수도관의 내벽 및 상기 노즐 사이의 이격 거리가 일정하게 유지되도록 하는 접촉부를 포함하고,
    상기 링크 암은
    일단부가 제1힌지축에 의해 상기 베이스부에 힌지 연결되는 제1링크와,
    상기 제1링크의 후방에서 상기 제1링크와 평행하게 배치되고, 일단부가 상기 베이스부에 힌지 연결되는 제2링크를 가지고,
    상기 베이스부는
    상기 메인튜브에 결합되고 상기 유로홀이 형성되는 베이스 블록과,
    상기 베이스 블록의 외측에 회전 가능하게 구비되고, 상기 유로홀과 연결되는 연결유로를 가지는 회전 블록과,
    상기 회전 블록의 외주면에 원주방향을 따라 동일간격으로 구비되고, 상기 제1링크의 일단부 및 상기 제2링크의 일단부가 힌지 결합되는 베이스 플랜지와,
    상기 베이스 플랜지에 관통 형성되는 관통공에 결합되고, 상기 제1링크의 전방 최대 회전 각도를 제한하는 스톱핀을 가지는 것을 특징으로 하는 수도관 세척장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 링크 암은
    일단부는 상기 제1링크의 타단부에 힌지 연결되고, 타단부는 상기 제2링크의 타단부에 힌지 연결되며, 상기 노즐이 결합되는 연결링크를 가지는 것을 특징으로 하는 수도관 세척장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회전력 발생부는, 일단부는 상기 제1링크에 연결되고, 타단부는 상기 제2링크에 연결되되, 상기 회전력 발생부의 타단부는 상기 베이스부를 기준으로, 상기 회전력 발생부의 일단부보다 상대적으로 더 먼 곳에 연결되고,
    상기 회전력 발생부는 수축 복원력을 발생하여 상기 수축 복원력에 의해 상기 제1링크 및 상기 제2링크가 전방으로 회전되도록 하는 것을 특징으로 하는 수도관 세척장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회전력 발생부는,
    상기 회전력 발생부의 타단부에서 상기 회전력 발생부의 일단부를 지나는 가상의 연장선이, 상기 베이스부를 기준으로 했을 때, 상기 제1힌지축보다 외측을 지나도록 구비되는 것을 특징으로 하는 수도관 세척장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 연결링크는 상기 수도관의 내벽에 대향되는 설치면을 가지고, 상기 노즐은 상기 설치면에 구비되며,
    상기 연결링크는 상기 제1링크 및 상기 제2링크의 회전 시에도 상기 설치면이 상기 수도관의 내벽에 항상 대향되도록 회동되는 것을 특징으로 하는 수도관 세척장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 관통공은 상기 베이스부의 반경방향을 따라 복수개가 이격 형성되고, 상기 스톱핀이 상기 베이스부에 가까워지게 결합될수록 상기 링크 암의 전방 최대 회전 각도는 커지는 것을 특징으로 하는 수도관 세척장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 접촉부는 상기 수도관의 내벽에 밀착되어 회전하면서 마찰을 감소시키는 바퀴를 가지는 것을 특징으로 하는 수도관 세척장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부의 후방에서 상기 메인튜브에 결합되고, 상기 메인튜브의 길이방향을 따라 왕복 이동되는 슬라이딩 블록과,
    상기 슬라이딩 블록에 원주방향을 따라 일정한 간격으로 배치되며, 일단부는 상기 슬라이딩 블록에 연결되고, 타단부는 각각의 상기 링크 암에 연결되어 상기 슬라이딩 블록이 후방으로 이동하면 상기 링크 암을 당겨 상기 링크 암이 동시에 접히도록 하는 복수의 와이어를 가지는 폴딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수도관 세척장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 와이어는 신축성 및 유연성 중 하나 이상의 성질을 가지는 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 수도관 세척장치.
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