KR102249952B1 - 파이프라인 세정 장치 - Google Patents

파이프라인 세정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102249952B1
KR102249952B1 KR1020200094399A KR20200094399A KR102249952B1 KR 102249952 B1 KR102249952 B1 KR 102249952B1 KR 1020200094399 A KR1020200094399 A KR 1020200094399A KR 20200094399 A KR20200094399 A KR 20200094399A KR 102249952 B1 KR102249952 B1 KR 102249952B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shaft assembly
assembly
plotter
coupled
bearing
Prior art date
Application number
KR1020200094399A
Other languages
English (en)
Inventor
조민권
오희경
박기호
Original Assignee
(주)대우건설
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)대우건설 filed Critical (주)대우건설
Priority to KR1020200094399A priority Critical patent/KR102249952B1/ko
Priority to PCT/KR2021/004651 priority patent/WO2022025388A1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102249952B1 publication Critical patent/KR102249952B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/04—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
    • B08B9/043—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved by externally powered mechanical linkage, e.g. pushed or drawn through the pipes
    • B08B9/045—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved by externally powered mechanical linkage, e.g. pushed or drawn through the pipes the cleaning devices being rotated while moved, e.g. flexible rotating shaft or "snake"
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/04—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
    • B08B9/043—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved by externally powered mechanical linkage, e.g. pushed or drawn through the pipes
    • B08B9/047—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved by externally powered mechanical linkage, e.g. pushed or drawn through the pipes the cleaning devices having internal motors, e.g. turbines for powering cleaning tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/04—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
    • B08B9/053—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved along the pipes by a fluid, e.g. by fluid pressure or by suction
    • B08B9/057—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved along the pipes by a fluid, e.g. by fluid pressure or by suction the cleaning devices being entrained discrete elements, e.g. balls, grinding elements, brushes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L2101/00—Uses or applications of pigs or moles
    • F16L2101/10—Treating the inside of pipes
    • F16L2101/12—Cleaning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

파이프라인 세정 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 파이프라인 내로 연장되는 와이어에 의해 이송되는 파이프라인 세정 장치에 있어서, 상기 와이어가 결합되는 제1 러그를 전단에 구비하는 바 형상의 샤프트 어셈블리; 상기 샤프트 어셈블리의 후단부에서 방사상으로 연장되는 복수의 링크 어셈블리, 및 상기 복수의 링크 어셈블리의 단부에 각각 결합되는 복수의 바퀴를 포함하는 바퀴 어셈블리; 상기 샤프트 어셈블리의 전단과 상기 바퀴 어셈블리 사이에서 상기 샤프트 어셈블리에 결합되어 방사상으로 연장되는 복수의 암, 및 상기 복수의 암의 단부에 각각 결합되는 복수의 브러시를 포함하는 브러시 어셈블리; 및 상기 샤프트 어셈블리의 전단과 상기 브러시 어셈블리 사이에서 상기 샤프트 어셈블리의 외주면에 형성된 제1 저널에 결합되는 제1 베어링, 및 상기 제1 베어링에 결합되는 제1 플로터를 포함하는 제1 플로터 어셈블리를 포함하는 파이프라인 세정 장치가 제공될 수 있다.

Description

파이프라인 세정 장치{PIPELINE CLEANING APPARATUS}
본 발명은 파이프라인 세정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해저 등에 설치되거나 담수 취수를 위한 파이프라인 내에 퇴적될 수 있는 이물질을 제거할 수 있는 파이프라인 세정 장치에 관한 것이다.
해수 취수 또는 담수 취수를 위한 파이프라인이 설치될 수 있는데, 파이프라인의 유로는 해수 또는 담수와 함께 유입되는 이물질, 예를 들어 생물이 퇴적됨으로 인해 감소할 수 있고, 이로 인해 취수 펌프의 부하가 증가하는 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 파이프라인 내에 퇴적된 이물질을 주기적으로 제거하는 세정 작업이 이루어진다.
종래 배관 세정 작업에는 피그 세정 장치(pig cleaning machine)를 사용하는 것이 일반적이었다.
하지만, 파이프라인의 직경이 커질수록 피그(pig)와 피그 런처(pig launcher)의 크기 또한 커질 수밖에 없고, 그로 인해 장치의 구입, 설치 및 철거 등에 소요되는 비용과 시간이 증가하는 문제가 있었다. 또한, 배출된 피그를 회수하는 것도 고 난이도의 해상 작업을 요하고, 피그가 파이프라인의 중간에 걸리는 비정상 상황이 발생하게 되면 피그를 제거하기 위해 막대한 비용과 전문인력이 요구되며 그로 인해 해수 취수가 중단되는 문제도 있었다. 또한, 파이프라인의 직경이 1000mm 이상이 되면 피그 세정 장치에 의한 세정 작업이 사실상 불가능해지는 문제도 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1806859호(2018.01.18, 배관 세정장치 및 세정방법)
본 발명의 실시 예는 파이프라인에 해수 또는 담수 등이 채워진 상태에서도 파이프라인 내에 퇴적된 이물질을 효율적으로 제거할 수 있는 파이프라인 세정 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 파이프라인 내로 연장되는 와이어에 의해 이송되는 파이프라인 세정 장치에 있어서, 상기 와이어가 결합되는 제1 러그를 전단에 구비하는 바 형상의 샤프트 어셈블리; 상기 샤프트 어셈블리의 후단부에서 방사상으로 연장되는 복수의 링크 어셈블리, 및 상기 복수의 링크 어셈블리의 단부에 각각 결합되는 복수의 바퀴를 포함하는 바퀴 어셈블리; 상기 샤프트 어셈블리의 전단과 상기 바퀴 어셈블리 사이에서 상기 샤프트 어셈블리에 결합되어 방사상으로 연장되는 복수의 암, 및 상기 복수의 암의 단부에 각각 결합되는 복수의 브러시를 포함하는 브러시 어셈블리; 및 상기 샤프트 어셈블리의 전단과 상기 브러시 어셈블리 사이에서 상기 샤프트 어셈블리의 외주면에 형성된 제1 저널에 결합되는 제1 베어링, 및 상기 제1 베어링에 결합되는 제1 플로터를 포함하는 제1 플로터 어셈블리를 포함하는 파이프라인 세정 장치가 제공될 수 있다.
상기 제1 플로터는, 상기 샤프트 어셈블리의 상측에 배치되는 제1 상부 플로터 및 제2 상부 플로터; 및 상기 샤프트 어셈블리의 하측에 배치되는 제1 하부 플로터를 포함하고, 상기 제1 상부 플로터는 상기 샤프트 어셈블리의 좌측에 배치되고, 상기 제2 상부 플로터는 상기 샤프트 어셈블리의 우측에 배치되며, 상기 제1 하부 플로터는 상기 샤프트 어셈블리를 기준으로 좌우 대칭일 수 있다.
상기 브러시 어셈블리와 상기 바퀴 어셈블리 사이에서 상기 샤프트 어셈블리의 외주면에 형성된 제3 저널에 결합되는 제3 베어링, 및 상기 제3 베어링에 결합되는 제2 플로터를 포함하는 제2 플로터 어셈블리를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 플로터는, 상기 샤프트 어셈블리의 상측에 배치되는 제3 상부 플로터 및 제4 상부 플로터; 및 상기 샤프트 어셈블리의 하측에 배치되는 제2 하부 플로터를 포함하고, 상기 제3 상부 플로터는 상기 샤프트 어셈블리의 좌측에 배치되고, 상기 제4 상부 플로터는 상기 샤프트 어셈블리의 우측에 배치되며, 상기 제2 하부 플로터는 상기 샤프트 어셈블리를 기준으로 좌우 대칭일 수 있다.
상기 브러시 어셈블리는, 상기 샤프트 어셈블리의 외주면에 형성된 제2 저널에 결합되고, 상기 복수의 암이 각각 상기 샤프트 어셈블리의 후단을 향해 회전 가능하게 결합되는 브러시 바디; 및 상기 브러시 바디에 결합되어 상기 복수의 암을 각각 지지하는 복수의 제1 스프링 어셈블리를 더 포함하고, 상기 암은 상기 브러시 바디의 전단부에 결합되는 반면, 상기 제1 스프링 어셈블리는 상기 브러시 바디의 후단부에 결합될 수 있다.
상기 바퀴 어셈블리는, 상기 샤프트 어셈블리의 외주면에 형성된 제4 저널에 결합되고, 상기 복수의 링크 어셈블리가 각각 상기 샤프트 어셈블리의 후단을 향해 회전 가능하게 결합되는 제4 베어링; 및 상기 제4 베어링에 결합되어 상기 복수의 링크 어셈블리를 각각 지지하는 복수의 제2 스프링 어셈블리를 더 포함하고, 상기 링크 어셈블리는 상기 제4 베어링의 전단부에 결합되는 반면, 상기 제2 스프링 어셈블리는 상기 제4 베어링의 후단부에 결합될 수 있다.
상기 샤프트 어셈블리는 다른 하나의 와이어가 결합되는 제2 러그를 후단에 구비할 수 있다.
상기 샤프트 어셈블리의 전단 및 후단에 각각 배치되어 파이프라인의 내주면을 촬영하는 카메라; 상기 샤프트 어셈블리에 결합되어 위치 정보를 생성하는 GPS모듈; 및 상기 카메라의 촬영 영상과 상기 GPS모듈의 위치 정보를 송출하는 통신모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 파이프라인에 채워진 해수 또는 담수 등에 잠기면 부력을 발생시키는 플로터에 의해 샤프트 어셈블리가 파이프라인의 중심축과 정렬되게 할 수 있고, 그 결과 파이프라인 세정 장치가 자중에 의해 아래로 쳐지게 되어 복수의 브러시 중 일부가 파이프라인의 내주면으로부터 분리 또는 이격되는 문제를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프라인 세정 장치의 작동 예를 도시한 도면이고,
도 2는 도 1의 파이프라인 세정 장치의 사시도이고,
도 3은 도 1의 파이프라인 세정 장치의 측면도이고,
도 4는 도 3의 샤프트 어셈블리의 평면도이고,
도 5는 도 3의 제1 플로터 어셈블리의 측면도이고,
도 6은 도 3의 A - A에서 절단한 단면도이고,
도 7은 도 3의 브러시 어셈블리의 측면도이고,
도 8은 도 3의 B - B에서 절단한 단면도이고,
도 9는 도 3의 브러시 어셈블리의 일부 확대도이고,
도 10은 도 3의 제2 플로터 어셈블리의 측면도이고,
도 11은 도 3의 C - C에서 절단한 단면도이고,
도 12는 도 3의 바퀴 어셈블리의 측면도이고,
도 13은 도 3의 D - D에서 절단한 단면도이고,
도 14는 도 3의 바퀴 어셈블리의 일부 확대도이고,
도 15는 도 2의 파이프라인 세정 장치의 기타 구성을 도시한 블록다이어그램이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어는, 명백히 다른 의미로 정의되어 있지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 단지 특정 실시 예를 설명하기 위한 것으로 볼 것이지 본 발명을 제한하고자 하는 의도가 있는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 특별한 기재가 없는 한 복수형도 포함하는 것으로 볼 것이다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 기재된 경우, 해당 부분은 다른 구성요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다.
또한, 어떤 구성요소 "상"으로 기재된 경우, 해당 구성요소의 위 또는 아래를 의미하고, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결" 또는 "결합"된다고 기재된 경우, 해당 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 결합되는 경우뿐만 아니라, 해당 구성요소가 또 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결 또는 결합되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 어떤 구성요소를 설명하는데 있어서 제1, 제2 등의 용어를 사용할 수 있지만, 이러한 용어는 해당 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등을 한정하고자 하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프라인 세정 장치의 작동 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프라인 세정 장치(10)는 파이프라인(20)의 세정 작업을 위해 크레인 등에 의해 파이프라인(20) 내로 이송될 수 있고, 파이프라인 세정 장치(10)의 전단과 후단에는 각각 와이어(30, 40)가 연결될 수 있으며, 와이어(30, 40) 각각은 예를 들어 육상에 설치된 윈치(50)에 의해 권취될 수 있다.
따라서, 파이프라인 세정 장치(10)는 윈치(50)가 제1 와이어(30)를 권취하면 전진하되, 윈치(50)가 제2 와이어(40)를 권취하면 후진하면서 파이프라인(20)의 세정 작업을 수행할 수 있다.
즉, 파이프라인 세정 장치(10)는 자체 동력원이 없어도 파이프라인(20) 내로 연장되는 와이어(30, 40)에 의해 이송될 수 있다.
또한, 파이프라인 세정 장치(10)는 제1 와이어(30)가 권취되는 반대 방향의 파이프라인 말단에 설치된 도르래를 통하여 제1 와이어(30)를 권취하면 후진하면서 파이프라인(20)의 세정작업을 수행할 수 있다.
한편, 파이프라인(20)은 해수 취수를 위해 해저에 설치될 수 있고, 바다에 개방된 취수구를 통해 유입된 해수를 육상으로 이송하는 통로를 제공할 수 있다.
도 2는 도 1의 파이프라인 세정 장치의 사시도이고, 도 3은 도 1의 파이프라인 세정 장치의 측면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 파이프라인 세정 장치(10)는 샤프트 어셈블리(100), 제1 플로터 어셈블리(200), 브러시 어셈블리(300) 및 바퀴 어셈블리(500)를 포함할 수 있고, 제2 플로터 어셈블리(400)를 더 포함할 수도 있다.
샤프트 어셈블리(100)는 X 방향으로 연장되는 바(bar) 형상으로 이루어질 수 있다.
샤프트 어셈블리(100)의 전단에는 제1 와이어(30)가 결합되는 제1 러그(110)가 형성될 수 있다.
또한, 샤프트 어셈블리(100)의 후단에는 제2 와이어(40)가 결합되는 제2 러그(120)가 추가로 형성됨으로써 파이프라인 세정 장치(10)의 후진을 가능하게 할 수도 있다.
제1 플로터 어셈블리(200), 브러시 어셈블리(300), 제2 플로터 어셈블리(400) 및 바퀴 어셈블리(500)는 각각 샤프트 어셈블리(100)에 결합되어 X 방향을 따라 차례대로 될 수 있다.
제1 플로터 어셈블리(200) 및 제2 플로터 어셈블리(400)는 각각 해수에 잠기게 되면 부력을 발생시킬 수 있고, 브러시 어셈블리(300)는 파이프라인 세정 장치(10)가 이송됨에 따라 파이프라인(20)의 내주면에 퇴적된 이물질, 예를 들어 해양생물을 긁어낼 수 있으며, 바퀴 어셈블리(500)는 파이프라인 세정 장치(10)가 이송됨에 따라 파이프라인(20)의 내주면을 따라 주행하면서 마찰을 최소화하는 한편 파이프라인 세정 장치(10)를 안정적으로 지지할 수 있다.
특히, 브러시 어셈블리(300)의 전후에 제1 플로터 어셈블리(200)와 제2 플로터 어셈블리(400)를 동시에 배치하는 경우에 샤프트 어셈블리(100)의 정렬 및 브러시 어셈블리(300)의 고른 밀착이 보다 향상될 수 있다.
도 4는 도 3의 샤프트 어셈블리의 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 샤프트 어셈블리(100)는 복수의 샤프트(131, 132, 133, 134)를 포함할 수 있고, 제1 샤프트(131), 제2 샤프트(132), 제3 샤프트(133) 및 제4 샤프트(134)는 X 방향을 따라 차례대로 배치되어 예를 들어 스페이서 스풀(spacer spool)(135)을 통해 상호간에 분리 가능하게 결합될 수 있으며, 제1 샤프트(131), 제2 샤프트(132), 제3 샤프트(133) 및 제4 샤프트(134)에는 각각 제1 플로터 어셈블리(200), 브러시 어셈블리(300), 제2 플로터 어셈블리(400) 및 바퀴 어셈블리(500)가 결합될 수 있다.
따라서, 파이프라인 세정 장치(10)가 모듈화되어 현장 이동, 조립 및 분해가 용이해질 수 있다.
한편, 제1 러그(110)는 제1 샤프트(131)에 구비될 수 있고, 제2 러그(120)는 제4 샤프트(134)에 구비될 수 있다.
도 5는 도 3의 제1 플로터 어셈블리의 측면도이고, 도 6은 도 3의 A - A에서 절단한 단면도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 제1 플로터 어셈블리(200)는 제1 베어링(210) 및 제1 플로터(220)를 포함할 수 있다.
제1 베어링(210)은 제1 샤프트(131)의 외주면에 형성된 제1 저널(131a)에 결합되어 제1 샤프트(131)의 원주 방향을 따라 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1 베어링(210)은 제1 저널(131a)에서 돌출된 제1 스토퍼(131b)에 의해 X 방향으로의 이동이 구속될 수 있다.
제1 플로터(220)는 제1 베어링(210)에 결합될 수 있고, 해수에 잠기게 되면 부력을 발생시킬 수 있다.
제1 플로터(220)는 제1 상부 플로터(221), 제2 상부 플로터(223) 및 제1 하부 플로터(225)를 포함할 수 있다.
제1 상부 플로터(221) 및 제2 상부 플로터(223)는 샤프트 어셈블리(100)의 상측에 배치될 수 있고, 제1 하부 플로터(225)는 샤프트 어셈블리(100)의 하측에 배치될 수 있다. 또한, 제1 상부 플로터(221)는 샤프트 어셈블리(100)의 좌측에 배치될 수 있고, 제2 상부 플로터(223)는 샤프트 어셈블리(100)의 우측에 배치될 수 있으며, 제1 하부 플로터(225)는 샤프트 어셈블리(100)를 기준으로 좌우 대칭인 형상일 수 있다. 본 명세서에서 상하 좌우 구분은 설명 편의를 위한 것으로 도면을 기준으로 설정된 것으로 본다.
제1 상부 플로터(221), 제2 상부 플로터(223) 및 제1 하부 플로터(225)에는 부력 발생을 위한 가스가 채워질 수 있다.
따라서, 제1 상부 플로터(221) 및 제2 상부 플로터(223)에 의해 좌우 균형을 조절할 수 있고, 제1 하부 플로터(225)에 의해 부족한 부력을 보충할 수 있다.
도 7은 도 3의 브러시 어셈블리의 측면도이고, 도 8은 도 3의 B - B에서 절단한 단면도이고, 도 9는 도 3의 브러시 어셈블리의 일부 확대도이다.
도 3, 도 4, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 브러시 어셈블리(300)는 복수의 암(320) 및 복수의 브러시(330)를 포함할 수 있고, 브러시 바디 및/또는 복수의 제1 스프링 어셈블리(340)를 더 포함할 수도 있다.
브러시 바디는 제2 샤프트(132)의 외주면에 형성된 제2 저널(132a)에 결합될 수 있다.
예를 들어, 브러시 바디는 제2 샤프트(132)의 외주면에 형성된 제2 저널(132a)에 결합되어 제2 샤프트(132a)의 원주 방향을 따라 회전하는 제2 베어링(310)일 수 있다.
복수의 암(320)은 각각 제2 베어링(310)의 전단부에 샤프트 어셈블리(100)의 후단을 향해 회전 가능하게 결합될 수 있고, 샤프트 어셈블리(100)를 중심으로 방사상으로 연장될 수 있다.
복수의 브러시(330)는 복수의 암(320)의 단부에 각각 결합될 수 있다.
특히, 브러시(330)의 단부는 파이프라인(20)의 내주면에 직접 닿는 부분으로서 샤프트 어셈블리(100)의 길이 방향, 즉 X 방향에 대하여 경사지게 연장될 수 있다. 예를 들어, 브러시(330)의 단부는 샤프트 어셈블리(100)를 중심으로 나선형으로 연장될 수 있다.
따라서, 파이프라인 세정 장치(10)가 파이프라인(20)을 따라 이동하면, 파이프라인(20)과 브러시(330) 간의 마찰에 의해 브러시 어셈블리(300)가 회전하게 될 수 있다.
그 결과, 복수의 브러시(330) 상호간에 브러시(330)의 단부가 샤프트 어셈블리(100)의 원주 방향을 따라 이격 배치되더라도, 세정되지 않는 영역이 형성되는 문제를 파이프라인(20)의 내주면 상에서 원주 방향으로 회전하는 브러시(330)에 의해 해소할 수 있고, 브러시(330)의 개수를 줄여 비용 및 중량을 줄일 수 있다. 또한, 브러시 어셈블리(300)의 회전에도 불구하고 샤프트 어셈블리(100)가 회전하지 않게 되어 샤프트 어셈블리(100)에 연결된 와이어(30, 40)가 트위스트 되는 현상을 예방할 수도 있다.
제1 스프링 어셈블리(340)는 제2 베어링(310)의 후단부에 결합되어 암(320)을 지지할 수 있다.
예를 들어, 제1 스프링 어셈블리(340)는 제2 베어링(310)에서 X 방향에 대해 경사지게 연장되어 암(320)의 중앙부에 연결될 수 있고, 스프링 및 쇼크 업소버(shock absorber)를 포함할 수 있다.
따라서, 브러시(330)가 파이프라인(20)의 내주면에 밀착되게 할 수 있고, 이물질 제거 시 발생하는 충격을 완화시킬 수도 있다.
도 10은 도 3의 제2 플로터 어셈블리의 측면도이고, 도 11은 도 3의 C - C에서 절단한 단면도이다.
도 3, 도 4, 도 10 및 도 11을 참조하면, 제2 플로터 어셈블리(400)는 제3 베어링(410) 및 제2 플로터(420)를 포함할 수 있다.
제3 베어링(410)은 제3 샤프트(133)의 외주면에 형성된 제3 저널(133a)에 결합되어 제3 샤프트(133)의 원주 방향을 따라 회전할 수 있다. 예를 들어, 제3 베어링(410)은 제3 저널(133a)에서 돌출된 제3 스토퍼(133b)에 의해 X 방향으로의 이동이 구속될 수 있다.
제2 플로터(420)는 제3 베어링(410)에 결합될 수 있고, 해수에 잠기게 되면 부력을 발생시킬 수 있다.
제3 플로터(420)는 제3 상부 플로터(421), 제4 상부 플로터(423) 및 제2 하부 플로터(425)를 포함할 수 있다.
제3 상부 플로터(421) 및 제4 상부 플로터(423)는 샤프트 어셈블리(100)의 상측에 배치될 수 있고, 제2 하부 플로터(425)는 샤프트 어셈블리(100)의 하측에 배치될 수 있다. 또한, 제3 상부 플로터(421)는 샤프트 어셈블리(100)의 좌측에 배치될 수 있는 반면, 제4 상부 플로터(423)는 샤프트 어셈블리(100)의 우측에 배치될 수 있으며, 제2 하부 플로터(425)는 샤프트 어셈블리(100)를 기준으로 좌우 대칭인 형상일 수 있다.
제3 상부 플로터(421), 제4 상부 플로터(423) 및 제2 하부 플로터(425)에는 부력 발생을 위한 가스가 채워질 수 있다.
따라서, 제3 상부 플로터(421) 및 제4 상부 플로터(423)에 의해 좌우 균형을 조절할 수 있고, 제2 하부 플로터(425)에 의해 부족한 부력을 보충할 수 있다.
도 12는 도 3의 바퀴 어셈블리의 측면도이고, 도 13은 도 3의 D - D에서 절단한 단면도이고, 도 14는 도 3의 바퀴 어셈블리의 일부 확대도이다.
도 3, 도 4, 도 12 내지 도 14를 참조하면, 바퀴 어셈블리(500)는 복수의 링크 어셈블리(520) 및 복수의 바퀴(530)를 포함할 수 있고, 제4 베어링(510) 및/또는 복수의 제2 스프링 어셈블리(540)를 더 포함할 수도 있다.
제4 베어링(510)은 제4 샤프트(134)의 외주면에 형성된 제4 저널(134a)에 결합되어 제4 샤프트(134)의 원주 방향을 따라 회전할 수 있다. 예를 들어, 제4 베어링(510)은 제4 저널(134a)에서 돌출된 제4 스토퍼(134b)에 의해 X 방향으로 이동이 구속될 수 있다.
복수의 링크 어셈블리(520)는 각각 제4 베어링(510)의 전단부에 샤프트 어셈블리(100)의 후단을 향해 회전 가능하게 결합될 수 있고, 샤프트 어셈블리(100)를 중심으로 방사상으로 연장될 수 있다.
링크 어셈블리(520)는 상호간에 샤프트 어셈블리(100)의 후단을 향해 회전 가능하게 직렬 결합되는 복수의 링크로 이루어질 수도 있다.
복수의 바퀴(530)는 복수의 링크 어셈블리(520)의 단부에 각각 결합될 수 있다.
제2 스프링 어셈블리(540)는 제4 베어링(510)의 후단부에 결합되어 링크 어셈블리(520)를 지지할 수 있다.
예를 들어, 제2 스프링 어셈블리(520)는 제4 베어링(510)에서 X 방향에 대해 경사지게 연장되어 링크 어셈블리(520)의 중앙부 또는 말단부에 연결될 수 있고, 스프링 및 쇼크 업소버를 포함할 수 있다.
따라서, 바퀴(530)가 파이프라인(20)의 내주면에 밀착되게 할 수 있고, 주행 중 발생하는 충격을 완화시킬 수도 있다.
도 15는 도 2의 파이프라인 세정 장치의 기타 구성을 도시한 블록다이어그램이다.
도 15를 참조하면, 파이프라인 세정 장치(10)는 카메라(600), 조명(610), GPS모듈(620), 통신모듈(630), 거리센서(640), 가스이송부(650) 및/또는 제어부(660)를 더 포함할 수도 있다.
카메라(600)는 샤프트 어셈블리(100)의 전단 및 후단에 각각 예를 들어 상하 좌우 방향으로 촬영할 수 있도록 4개씩 배치되어 파이프라인(20)의 내주면을 촬영할 수 있다.
카메라(600)는 수중 촬영이 가능한 수중 카메라일 수 있다.
조명(620)은 샤프트 어셈블리(600)의 전단 및 후단에 각각 배치되어 카메라(600)의 촬영 영역에 빛을 조사함으로써 컴컴한 파이프라인(20) 내에서도 수중 촬영이 가능하게 할 수 있다.
GPS모듈(620)은 샤프트 어셈블리(600)에 결합되어 위치 정보를 생성할 수 있다.
통신모듈(630)은 카메라(600)의 촬영 영상과 GPS모듈(620)의 위치 정보를 외부, 예를 들어 관제센터의 서버로 송출할 수 있다. 그 결과, 파이프라인(20)의 세정 작업 상황을 확인할 수 있고, 파이프라인 세정 장치(10)의 위치 추적이 가능해질 수 있다.
거리센서(640)는 제1 플로터 어셈블리(200) 및/또는 제2 플로터 어셈블리(400)에 결합될 수 있고, 제1 베어링(210) 및/또는 제3 베어링(410)의 원주 방향을 따라 상호간에 이격되도록 복수로 배치되어 파이프라인(20)의 내주면까지의 거리를 감지할 수 있다.
가스이송부(650)는, 제어부(660)의 제어 신호에 따라, 제1 상부 플로터(221), 제2 상부 플로터(223) 및 제1 하부 플로터(225)에 충전된 가스를 상호간에 이동시키거나, 제3 상부 플로터(421), 제4 상부 플로터(423) 및 제2 하부 플로터(425)에 충전된 가스를 상호간에 이동시킬 수 있으며, 제1 하부 플로터(225) 또는 제2 하부 플로터(425)에 충전된 가스를 외부로 배출시킬 수도 있다. 이를 위해, 가스이송부(650)는 플로터 상호간을 연결하는 배관(미도시), 및 상기 배관에 설치되는 밸브 및 펌프를 포함할 수도 있다.
제어부(660)는 파이프라인 세정 장치(10)에 탑재된 각종 전기계장치를 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(660)는 복수의 거리센서(640)의 감지 결과를 기초로 샤프트 어셈블리(100)가 파이프라인(20)의 중심에서 기 설정된 시간 동안 이탈된 것으로 판단되면 샤프트 어셈블리(100)가 파이프라인(20)의 중심에 정렬되도록 가스이송부(650)를 제어하여 복수의 플로터(221, 223, 225, 421, 423, 425)에 충전된 가스를 상호간에 이동시키거나 외부로 배출시킬 수도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 기술사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 실시 예를 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 파이프라인 세정 장치 20: 파이프라인
30, 40: 와이어 50: 윈치
100: 샤프트 어셈블리 110: 제1 러그
120: 제2 러그 131: 제1 샤프트
131a: 제1 저널 131b: 제1 스토퍼
132: 제2 샤프트 132a: 제2 저널
133: 제3 샤프트 133a: 제3 저널
133b: 제3 스토퍼 134: 제4 샤프트
134a: 제4 저널 134b: 제4 스토퍼
135: 스페이서 스풀 200: 제1 플로터 어셈블리
210: 제1 베어링 220: 제1 플로터
221: 제1 상부 플로터 223: 제2 상부 플로터
225: 제1 하부 플로터 300: 브러시 어셈블리
310: 제2 베어링 320: 암
330: 브러시 340: 제1 스프링 어셈블리
400: 제2 플로터 어셈블리 410: 제3 베어링
420: 제2 플로터 421: 제3 상부 플로터
423: 제4 상부 플로터 425: 제2 하부 플로터
500: 바퀴 어셈블리 510: 제4 베어링
520: 링크 어셈블리 530: 바퀴
540: 제2 스프링 어셈블리 600: 카메라
610: 조명 620: GPS모듈
630: 통신모듈 640: 거리센서
650: 가스이송부 660: 제어부

Claims (8)

  1. 파이프라인 내로 연장되는 와이어에 의해 이송되는 파이프라인 세정 장치에 있어서,
    상기 와이어가 결합되는 제1 러그를 전단에 구비하는 바 형상의 샤프트 어셈블리;
    상기 샤프트 어셈블리의 후단부에서 방사상으로 연장되는 복수의 링크 어셈블리, 및 상기 복수의 링크 어셈블리의 단부에 각각 결합되는 복수의 바퀴를 포함하는 바퀴 어셈블리;
    상기 샤프트 어셈블리의 전단과 상기 바퀴 어셈블리 사이에서 상기 샤프트 어셈블리에 결합되어 방사상으로 연장되는 복수의 암, 및 상기 복수의 암의 단부에 각각 결합되는 복수의 브러시를 포함하는 브러시 어셈블리;
    상기 샤프트 어셈블리의 전단과 상기 브러시 어셈블리 사이에서 상기 샤프트 어셈블리의 외주면에 형성된 제1 저널에 결합되는 제1 베어링, 및 상기 제1 베어링에 결합되는 제1 플로터를 포함하는 제1 플로터 어셈블리;
    상기 브러시 어셈블리와 상기 바퀴 어셈블리 사이에서 상기 샤프트 어셈블리의 외주면에 형성된 제3 저널에 결합되는 제3 베어링, 및 상기 제3 베어링에 결합되는 제2 플로터를 포함하는 제2 플로터 어셈블리;
    상기 샤프트 어셈블리의 전단 및 후단에 각각 배치되어 파이프라인의 내주면을 촬영하는 카메라;
    상기 샤프트 어셈블리에 결합되어 위치 정보를 생성하는 GPS모듈;
    상기 카메라의 촬영 영상과 상기 GPS모듈의 위치 정보를 송출하는 통신모듈;
    상기 샤프트 어셈블리의 전단 및 후단에 각각 배치되어 상기 카메라의 촬영 영역에 빛을 조사하는 조명;
    상기 제1 플로터 어셈블리 및 상기 제2 플로터 어셈블리에 결합되는 거리센서;
    상기 거리센서의 감지 결과를 기초로 상기 샤프트 어셈블리가 상기 파이프라인의 중심에서 기 설정된 시간 동안 이탈된 것으로 판단하는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어 신호에 따라, 복수의 플로터에 충전된 가스를 이송시키거나, 외부로 배출시키는 가스이송부를 포함하고,
    상기 브러시 어셈블리는,
    상기 샤프트 어셈블리의 외주면에 형성된 제2 저널에 결합되어 상기 샤프트 어셈블리의 원주 방향을 따라 회전하고, 상기 복수의 암이 각각 상기 샤프트 어셈블리의 후단을 향해 회전 가능하게 결합되는 제2 베어링; 및
    상기 제2 베어링에 결합되어 상기 복수의 암을 각각 지지하는 복수의 제1 스프링 어셈블리를 더 포함하고,
    상기 암은 상기 제2 베어링의 전단부에 결합되는 반면, 상기 제1 스프링 어셈블리는 상기 제2 베어링의 후단부에 결합되고,
    상기 복수의 브러시의 단부는 상기 샤프트 어셈블리의 길이 방향에 대하여 나선형으로 연장되고,
    상기 거리센서는 상기 제1 베어링 및 제3 베어링의 원주방향을 따라 상호간에 이격되도록 복수로 배치되는 것을 특징으로 하는 파이프라인 세정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 플로터는,
    상기 샤프트 어셈블리의 상측에 배치되는 제1 상부 플로터 및 제2 상부 플로터; 및
    상기 샤프트 어셈블리의 하측에 배치되는 제1 하부 플로터를 포함하고,
    상기 제1 상부 플로터는 상기 샤프트 어셈블리의 좌측에 배치되고, 상기 제2 상부 플로터는 상기 샤프트 어셈블리의 우측에 배치되며, 상기 제1 하부 플로터는 상기 샤프트 어셈블리를 기준으로 좌우 대칭인 것을 특징으로 하는 파이프라인 세정 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 플로터는,
    상기 샤프트 어셈블리의 상측에 배치되는 제3 상부 플로터 및 제4 상부 플로터; 및
    상기 샤프트 어셈블리의 하측에 배치되는 제2 하부 플로터를 포함하고,
    상기 제3 상부 플로터는 상기 샤프트 어셈블리의 좌측에 배치되고, 상기 제4 상부 플로터는 상기 샤프트 어셈블리의 우측에 배치되며, 상기 제2 하부 플로터는 상기 샤프트 어셈블리를 기준으로 좌우 대칭인 것을 특징으로 하는 파이프라인 세정 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 바퀴 어셈블리는,
    상기 샤프트 어셈블리의 외주면에 형성된 제4 저널에 결합되고, 상기 복수의 링크 어셈블리가 각각 상기 샤프트 어셈블리의 후단을 향해 회전 가능하게 결합되는 제4 베어링; 및
    상기 제4 베어링에 결합되어 상기 복수의 링크 어셈블리를 각각 지지하는 복수의 제2 스프링 어셈블리를 더 포함하고,
    상기 링크 어셈블리는 상기 제4 베어링의 전단부에 결합되는 반면, 상기 제2 스프링 어셈블리는 상기 제4 베어링의 후단부에 결합되는 것을 특징으로 하는 파이프라인 세정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트 어셈블리는 다른 하나의 와이어가 결합되는 제2 러그를 후단에 구비하는 파이프라인 세정 장치.
  8. 삭제
KR1020200094399A 2020-07-29 2020-07-29 파이프라인 세정 장치 KR102249952B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200094399A KR102249952B1 (ko) 2020-07-29 2020-07-29 파이프라인 세정 장치
PCT/KR2021/004651 WO2022025388A1 (ko) 2020-07-29 2021-04-13 파이프라인 세정 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200094399A KR102249952B1 (ko) 2020-07-29 2020-07-29 파이프라인 세정 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102249952B1 true KR102249952B1 (ko) 2021-05-10

Family

ID=75917088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200094399A KR102249952B1 (ko) 2020-07-29 2020-07-29 파이프라인 세정 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102249952B1 (ko)
WO (1) WO2022025388A1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001096246A (ja) * 1999-10-01 2001-04-10 Toa Harbor Works Co Ltd 管路内の清掃方法及び装置
EP2159574A2 (en) * 2008-06-23 2010-03-03 Röntgen Technische Dienst B.V. Device for pipeline inspection and method of its use
KR20150074994A (ko) * 2013-12-24 2015-07-02 주식회사 포스코 배관 이물질 청소장치
KR101806859B1 (ko) 2016-10-19 2018-01-18 주식회사 포스코건설 배관 세정장치 및 세정방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8805579B2 (en) * 2011-02-19 2014-08-12 Richard Arthur Skrinde Submersible robotically operable vehicle system for infrastructure maintenance and inspection
KR101674010B1 (ko) * 2016-04-21 2016-11-08 주식회사 뉴컨스텍 유체 수송관로 세척장치 및 그 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001096246A (ja) * 1999-10-01 2001-04-10 Toa Harbor Works Co Ltd 管路内の清掃方法及び装置
EP2159574A2 (en) * 2008-06-23 2010-03-03 Röntgen Technische Dienst B.V. Device for pipeline inspection and method of its use
KR20150074994A (ko) * 2013-12-24 2015-07-02 주식회사 포스코 배관 이물질 청소장치
KR101806859B1 (ko) 2016-10-19 2018-01-18 주식회사 포스코건설 배관 세정장치 및 세정방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022025388A1 (ko) 2022-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105344670B (zh) 海底管线清洗装置
EP2605871A1 (en) Cleaning robot and underwater sediment cleaning apparatus and method
US20100307545A1 (en) Underwater cleaning robot and auxiliary cleaning work machine
CA2938173C (en) Subsea hosting of unmanned underwater vehicles
TWI706895B (zh) 水下船體清洗器、船體清洗系統以及清洗船體的方法
CN106625700B (zh) 一种大型取水隧洞爬行监测机器人
KR102249952B1 (ko) 파이프라인 세정 장치
NO336049B1 (no) Teknisk system, fremgangsmåte og anvendelse for online måling og overvåking av partikkelinnholdet i en injeksjonsvannstrøm i en undervannsledning
KR102107975B1 (ko) 관로 내부 확인이 용이한 세척장치 및 이를 이용한 관로 세척방법
WO2017055737A1 (fr) Système de nettoyage de piscine à dispositif de prise d'images
CN109577401A (zh) 具备自纠偏功能的螺旋桨驱动左右摆动绞吸式清淤机器人
CN105814307A (zh) 带传动波能发电站
FI97418B (fi) Menetelmä raakaöljylähteen johdon puhdistamiseksi
KR102055344B1 (ko) 관로의 세정과 완주가 가능한 제트추진형 관로 조사 장치 및 관로 조사 공법
KR20220040907A (ko) 점검 로봇을 이용하는 하수관 점검 시스템
KR101853929B1 (ko) 해상 유출기름 제거용 선박
KR20120023415A (ko) 배관 내부 검사용 이동 로봇과 이를 이동시키기 위한 이동 장치
JP7217242B2 (ja) 養魚業又は海洋捕獲において使用されるシステム及び方法
CN116518314A (zh) 一种水下外管道组合变径巡检机器人
AU2020348188A1 (en) Water main flushing with high pressure jetting and directional control
NO20160538A1 (no) Fartøy for rengjøring av en dykket struktur
KR102441287B1 (ko) 부력증대 및 장력을 최소화 한 상ㆍ하수관 관로점검장치
CN108535058A (zh) 采样装置及方法
CN209719880U (zh) 无线水下检测机器人
EP4175468A1 (en) Autonomous vessel, system and method for performing an operation in an aquatic organism containing structure

Legal Events

Date Code Title Description
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant