KR19980027973U - 배관내부 자동세정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 제철소 등의 생산설비에서 발생되는 부생가스, 공업용수, 슬러지수, 화학약품 등의 각종 유체를 이송하는 배관의 내부가 이송되는 이송유체중의 스케일, 분진, 더스트 등의 각종 부유물에 의하여 오염되어 있는 것을 자동으로 그 배관내부를 이동하면서 부유물을 제거하기 위한 배관내부 자동세정장치에 관한 것으로, 내부에 고압수공급관(106)과 연결된 제1 챔버(110)와, 고압수공급관(104)에 연결된 제2 챔버(111)를 형성하여, 상기 고압수 공급관(104)(106)의 어느 하나에 세정수를 공급하도록 된 몸체부(100)와, 복수개로 이루어져 배관의 길이방향에 대하여 서로 대칭되고, 상기 몸체부(100)의 제1 챔버(110)와 제2 챔버(111)의 각각에 연결되어 고정되며, 각각의 챔버에 연결되어 고압의 세정수를 배관의 길이방향에 대하여 경사를 형성하여 분사하게 함으로써 몸체부(100)에 추진력을 가하도록 된 다수개의 분사노즐(140)과, 각각의 챔버에 연결되어 고압의 세정수를 배관의 내표면부로 분사하게 하고 이들에 의한 추진력은 서로 상쇄되도록 된 다수개의 분사노즐(130)을 갖춘 분사부(300)로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

배관내부 자동세정장치

본 고안은 제철소 등의 생산설비에서 발생되는 부생가스, 공업용수, 슬러지수, 화학약품 등의 각종 유체를 이송하는 배관의 내부를 세정하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이송되는 이송유체중의 스케일, 분진, 더스트 등의 각종 부유물이 배관내부에 누적되는 경우 자동으로 그 배관내부를 이동하면서 부유물을 제거하기 위한 배관내부 자동세정장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소 등의 생산설비에서 발생되는 부생가스, 공업용수, 슬러지수, 화학약품 등의 각종 유체를 일정개소에서 필요개소로 이송하기 위하여는 배관설비가 필수적이며, 이러한 배관설비는 펌프 또는 송풍기(Blower)를 갖추어 배관내부의 각종 유체가 필요개소로 이송할 수 있도록 이루어지고, 이때 배관내부에는 유체중에 함유되거나 배관 자체의 부식 등에 의하여 스케일, 분진, 더스트(Dust) 등의 부유물이 누적되며, 이렇게 누적된 부유물은 배관은 내경을 축소시키거나 배관자체를 폐쇄시키는 것으로 각종 유체의 정상적인 이송을 불가능하게 한다.

이를 해결하기 위한 종래의 방법은, 작업자가 직접 배관관로에 설치된 소재구 또는 대형배관에 설치된 맨홀을 통하여 배관내부로 들어가 그 내부에 누적된 부유물을 외부로 제거하는 것으로, 이는 작업자가 가지고 들어가게 되는 호스를 통하여 분사되는 고압수에 의하여 제거되거나, 별도의 수공구에 의하여 제거되거나, 또는 부유물이 다량 존재하는 부분의 배관을 절단하여 내부의 부유물을 수작업으로 제거하고 다시 용접으로 배관을 부착하는 것이었다.

그러나, 이러한 종래방법에 의한 배관내부 부유물 제거작업에 있어서는 적정 개소마다 소재구를 설치하여야 하는 것이고, 특히 제철소등에서 사용되는 배관설비와 같이 그 직경이 큰 대형배관의 경우에는 그 설치위치가 고소인 관계로 소재구를 설치하여 그를 통한 부유물 제거작업은 실질적으로 불가능하고 공동가대를 설치하고 그 내부에 들어가 부유물들을 제거하는 것은 그 작업장소가 고소이고 또한 그 작업이 매우 난해하여 추락 등의 안전사고 위험이 매우 높은 것이다.

또한, 맨홀을 통한 부유물 제거방법에 있어서는 사람이 직접 배관내부로 들어가 작업을 행하게 된은 것이어서 특히 가스배관의 경우에는 그 가스성분으로 된 부유물에 의하여 질식되거나 중독되는 안전사고의 위험이 있는 것이었다.

또한, 배관의 일부를 절단하여 부유물을 제거하는 방법도 소형배관의 경우에는 그 작업효율이 비록 떨어질지라도 가능하나, 대형배관의 경우에는 작업시간이 과다하게 소요되고, 통상 이송물의 이송이 차단할 수 없는 배관설비에 있어서의 적용은 불가능한 것이었다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은, 배관내부에 작업자가 들어가는 등의 문제점을 해결하기 위한 장치본체만이 배관 직경에 적합한 상태로 배관내부에 투입되고 자동으로 배관을 따라 이동하면서 부유물을 제거하도록 함으로서, 수동작업에 의한 추락, 가스중독 등의 안전사고의 위험을 방지하고, 또한 작업시간을 현저하게 줄일 수 있도록 된 배관내부 자동세정장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 따른 배관내부 자동세정장치를 도시한 전체 구성도

도 2는 본 고안에 따른 배관내부 자동세정장치를 길이방향의 일측에서 본 개략구성도

도 3은 본 고안의 몸체부를 도시한 요부단면도

도 4는 본 고안의 연결부를 도시한 개략 구성도

도 5는 본 고안에 따른 분사노즐의 장착구조를 도시한 분해도

도 6은 본 고안에 따른 배관내부 자동세정장치가 배관내부에 설치된 상태를 도시한 설치도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100:몸체부104,106:고압수 공급관

108:차단막110,111:챔버

200:가이드부201:가이드롤러

202:연결대203:조정구멍

205,207:아암300:분사부

330,340:분사노즐

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 고안은 내부에 고압수공급관과 연결된 제1 챔버와, 고압수공급관에 연결된 제2 챔버를 형성하여, 상기 고압수공급관의 어느 하나에 세정수를 공급하도록 된 몸체부와, 복수개로 이루어져 배관의 길이방향에 대하여 서로 대칭되고, 상기 몸체부의 제1 챔버와 제2 챔버의 각각에 연결되어 고정되며, 각각의 챔버에 연결되어 고압의 세정수를 배관의 길이방향에 대하여 경사를 형성하여 분사하게 함으로써 몸체부에 추진력을 가하도록 된 다수개의 분사노즐과, 각각의 챔버에 연결되어 고압의 세정수를 배관의 내표면부로 분사하게 하고 이들에 의한 추진력은 서로 상쇄되도록 된 다수개의 분사노즐을 갖춘 분사부로 이루어짐을 특징으로 하는 배관내부 자동세정장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 배관내부 자동세정장치를 전체적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 고안의 장치를 일측 길이방향 단부에서 본 개략 구성도로서, 일정 길이를 까지는 중공원통형으로 형성되어 배관의 중앙부에 위치할 수 있도록 된 몸체부(100)와, 상기 몸체부(110)의 외측으로 일정거리 떨어지도록 설치되어 그 거리가 조절되고 또한 배관의 내표면에 접촉하여 본 장치를 배관의 길이방향으로 이동하도록 안내하여 주며 상기 몸체부(110)를 중심으로 일정 각도로 다수개(가장 바람직하기로는 120°간격으로 3개) 설치된 가이드부(200)와, 상기 몸체부(100)의 양단부에 설치되어 장치가 이동할 수 있도록 추진력을 부여하며 또한 배관의 내표면부측으로 세정액을 분사할 수 있도록 된 분사부(300)로 이루어진다.

상기 몸체부(100)의 양단부측에는 분사부(300)를 결합하여 고정하기 위한 연결나사부(102)를 형성한 연결구(101)가 각각 고정되고, 중앙부 내측에는 좌우측을 서로 차단하도록 된 차단막(108)을 설치하여 그를 기준으로 한 좌우측에 각각 제1 챔버(110)와 제2 챔버(111)를 형성한다.

이러한 몸체부(100)의 양측 단부, 보다 바람직하게는 연결구(101)측보다는 약간 중앙부측으로 가까운 위치의 외측에는 방사상으로 돌출형성되고, 가이드부(200)에 부합하는 위치 및 그와 부합하는 개수로 이루어지는 브라켓(103)(103a)을 각각 용접 등 의하여 고정한다.

그리고, 상기 몸체부(100)의 중앙부, 즉 상기 차단막(108)에 의하여 서로 분리되어 차단된 제1 챔버(110)에는 연결플러그(107)를 매개로 고압수 공급관(106)이 연결되고, 마찬가지로 제2 챔버에는 연결플러그(105)를 매개로 고압수 공급관(104)이 연결되어, 후술하겠지만 장치를 배관내부에서 전진시키고자 하는 경우에는 고압수공급관(106)을 통하여 제1 챔버(110)내부로 고압수를 공급하여 배관의 세정과 함께 장치가 전진동작할 수 있도록 하고, 반대로 장치를 배관내부에서 후진시키고자 하는 경우에는 고압수공급관(104)을 통하여 제2 챔버(111)내부로 고압수를 공급하여 배관의 세정과 함께 장치가 후진동작할 수 있도록 하며, 이때 상기 고압수 공급관(104)(106)은 400kg/cm²이상의 고압에 견딜 수 있는 고압호스로 이루어지며, 이는 고압수 펌프(미도시)와 연결되고, 절환밸브(미도시)에 의하여 상기 고압수 공급관(104)(106)의 어느 일측에만 고압수를 공급할 수 있도록 한다.

배관의 직경에 부합하도록 본 고안 장치의 전체 외경 크기를 조정하고 또한 본 고안 장치의 전후진을 안내하여 주는 가이드부(200)는 몸체부(100)의 길이방향측 단부에 각각 다수개로 형성된 브라켓트(103)(103a)에 연결되는 바, 제1 챔버(110)측 브라켓트(103)에는 아암(105)의 일측 단부에 형성된 클래비스형 연결구(205)가 핀(210a)을 매개로 회전가능하도록 연결되고, 상기 아암(105)의 타측 단부에 형성된 클래비스형 연결구(204)에는 가이드롤러(201)가 핀(210)을 매개로 회전가능하도록 연결되며, 상기 핀(210)의 양측 단부는 연결구(204)의 외측으로 약간 더 연장 돌출되어 그 돌출된 부분에 일정길이를 가지는 막대형상으로 된 연결대(202)의 각각의 단부가 회전가능하도록 장착된다.

상기 연결대(202)는 그 길이방향에 일정간격 떨어지도록 조정구멍(203)을 다수개 형성하고, 이러한 연결대(202)는 그 단부가 서로 동일한 구성으로 이루어져, 제2 챔버(111)측 단부가 아암(205)의 클래비스형 연결구(206)에 의하여 핀(211)을 매개로 브라켓트(103a)에 연결되는 것이다.

또한, 상기 브라켓트(103a)에는 또다른 아암(207)의 일측 단부인 클래비스형 연결구(212)가 핀(213)을 매개로 회전가능하도록 연결되고, 상기 아암(207)의 타측 단부에는 파이프형 연결구(208)가 직경방향으로 고정되는 바, 상기 파이프형 연결구(208)는 복수개로 된 상기 연결대(202)에 형성된 어느 하나의 조정구멍(203) 사이로 끼워지는 보울트부재(209)에 의하여 그 연결대(202)에 연결된다.

그리고, 몸체부(100)의 양측 단부에 각각 형성되는 분사부(300)는 서로 대칭되도록 형성되는 바, 도 4에 도시한 바와같이 내표면에 길이방향으로 몸체부(100)의 연결나사부(102)에 나사결합으로 연결되는 나사부(351)를 형성하는 후방측 연결부(350)와, 상기 후방측 연결부(350)와 일체로 이루어지고 세정수 공급구멍(352)을 통하여 연결되며 내측에 일정 크기의 세정수 챔버(310)를 형성한 중앙몸체(311)와, 상기 중앙몸체(311)에 보울트부재 등으로 장착되어 고정됨으로서 세정수 챔버(310)가 밀폐될 수 있도록 하며 그 형상이 대략의 원뿔형으로 된 전방 덮개부(360)로 이루어지고, 상기 중앙몸체(311)에는 내외부를 관통하도록 중앙부와 후방부에 각각 다수개의 구멍(320)(320a)을 형성하여 그 구멍(320)(320a)이 원주방향에 일정 간격으로 위치하도록 한다.

이때 상기 중앙부에 형성되는 구멍(320)은 후방측 구멍(320a)은 그 역할이 서로 다른데 중앙부측 구멍을 통하여 외부로 배출되는 세정수는 배관내부의 부유물을 제거하도록 하고 후방부측 구멍을 통하여 외부로 배출되는 세정수는 그 주목적이 본 장치에 워터제트(Water Zet)에 의한 추진력을 가할 수 있도록 하는 것인바, 상기 구멍(320)은 그로부터 분사된은 세정수에 의한 반발력이 장치 본체에 가해지지 않도록 하기 위하여 전방측과 후방측으로 경사를 가지는 한쌍의 서로 대칭되는 구멍으로 형성하고, 상기 구멍(320a)은 장치 본체에 적정한 추진력을 가하도로 하기 위하여 후방측으로 적정한 경사를 가지도록 한다. 물론, 상기 구멍(320)(320a)들의 수량과 그 형상등은 제한하지 않으며 본 고안이 속하는 기술분야에 종사하는 당업자라면 다양한 구조를 실시할 수 있고, 그러한 모든 구조가 본 고안의 기술적 범위에 속하게 되는 것은 당연하다.

그리고, 상기 구멍(320)(320a)의 각각에는 도 5에 도시한 바와 같은 분사노즐(330)(340)을 장착하게 되는 바, 상기 구멍(320)(320a)의 외측 단부에는 그보다 약간 더 큰 직경을 형성하여 그 내표면에 나사부(335)를 형성하고, 상기 나사부(335)에는 분사노즐(330)(340)의 연결나사(334)가 결합되며, 이러한 분사노즐(330)(340)은 노즐헤드(331)를 가지며, 상기 노즐헤드(331)에는 적정한 크기의 노즐분사구멍(332)이 형성된다. 물론, 상기 분사노즐(330)(340)은 세정하고자 하는 배관의 직경, 내부에 있는 부유물의 종류 등에 관련하여 가장 효과적인 부유물 세정작업 가능하도록 다양한 형태가 제안될 수 있으며, 따라서 각각의 배관마다 서로 다른 형상의 분사노즐로 교체하여 세정을 행하도록 하는 것이 바람직하다.

상기한 구성으로 된 본 고안은 배관내부 자동세정장치를 사용하여 배관의 내부 부유물을 처리하기 위하여는 그 배관내부를 흐르는 유체의 특성에 부합하여 형상에 가장 적합한 형상으로 된 분사노즐(330)(340)을 분사부(300)에 조립하고, 그 배관의 내경크기에 부합하도록 본 장치의 전체 외경 크기를 조절하게 된다.

본 방치의 전체 외경크기라 함은 장치의 가장 외측으로 위치하게 되는 가이드롤러(201)의 바깥측 표면이 이루는 외경크기를 말하고, 이러한 장치의 전체 외경크기가 배관내경의 크기와 같거나 약간 작도록 하여야 본 장치가 배관내부를 따라 용이하게 이동할 수 있는 것이며, 이를 위하여는 가이드부(200)의 연결대(202)에 체결되어 있는 보울트부재(209)를 제거한 후, 그에 의하여 연결대(202)의 일정위치에 연결되어 있던 아암(207)의 연결구(208)를 자유로운 상태에 있게 하고, 따라서 가이드부(200)는 아암(205)에 의한 링크연결로 몸체부(100)와의 거리가 변화될 수 있게 되며, 적정한 정도가 되는 조정구멍(203)에 보울트부재(209)로 아암(207)의 연결구(208)를 연결하면 본 장치의 외경크기가 세정하고자 하는 배관내경크기와 유사하게 되어 본 장치의 이동이 원활하게 이루어지게 된다. 물론, 상기 조정구멍(203)의 위치와 아암(205)(207)의 크기를 적절하게 조정하며, 사용자가 주로 사용하는 배관 세정작업에 보다 효과적으로 사용할 수 있으며, 상기 가이드 롤러(201)중 제1 챔버(110)와 제2 챔버(111)측의 어느 하나는 배관의 내경측에 접촉하여 이동할 수 있게 된다.

이러한 상태로 장치의 외경을 조정한 후, 장치 전체를 세정하고자 하는 배관의 내측으로 삽입하고 고압수 공급관(104)(106)의 어느 하나를 통하여 고압의 세정제를 분사노즐(330)(340)에 의하여 배관의 내부로 분사하게 되면, 분사노즐(33)을 통하여 분사되는 고압의 세정제에 의하여 배관내부가 깨끗하게 세정되고, 또한 분사노즐(340)을 통하여 분사되는 고압의 세정제에 의하여 본 장치는 추진력을 받게 되므로 배관의 길이방향으로 이동하면서 세정작업을 실행하게 되는 것이다. 물론, 상기 분사노즐(330)의 위치를 지그재그형이나 그밖의 여러 배열로하여 보다 효과적인 배관내부 세정작업이 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 상술하였지만 이때에는 그 분사노즐(330)에 의하여 분사되는 고압의 세정수에 의하여 본 장치에 추진력을 가하지 않도록 하면 된다.

이러한 본 고안의 장치는, 작은 직경을 가지는 배관이나 큰 직경을 가지는 배관의 어느 곳에도 사용이 가능하고, 또한 자동적으로 전진 및 후진하면서 세정수를 배관내부에서 분사하여 그 내부를 세정하는 것으로서, 작업자가 직접 배관관로에 설치된 소재구 또는 대형배관에 설치된 맨홀을 통하여 배관내부로 들어가 그 내부에 누적된 부유물을 외부로 제거할 필요가 없고, 제철소등에 사용되는 배관설비와 같이 그 직경이 큰 대형배관의 경우 또는 그 설치위치가 고소인 경우에도 세정작업이 용이하고 안전하게 이루어져 종래와 같이 추락 등의 안전사고 위험이 배제된다.

또한, 맨홀을 통한 부유물 제거방법에 있어서도 사람이 직접 배관내부로 들어가 작업을 행할 필요가 없어 가스배관인 경우인 경우에도 그 가스성분으로 된 부유물에 의하여 질식되거나 중독되는 안전사고의 위험이 배제된다.

또한, 배관의 일부를 절단하여 부유물을 제거하는 종래의 방법은 불필요하여 보다 짧은 시간에 배관의 세정작업이 가능하게 된다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 배관내부 자동세정장치에 의하면, 배관내부에 위치되어 세정제를 분사하고, 내관의 직경이 작거나 큰 경우에는 장치전체의 외경크기를 조정하여 가장 적정한 상태로 배관의 길이방향으로 이동하도록 하며, 또한 고압세정수의 분사에 의한 추진력에 의하여 자동으로 전진 또는 후진하여 배관의 내부를 세정하게 됨으로써, 배관내부의 세정작업이 신속하게 이루어지며, 유동가스 등에 의한 중독사고 등을 예방할 수 있고, 따라서 보다 청정한 상태의 유체를 필요개소에 공급할 수 있어 생산제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과도 보유한다.

Claims (3)

1. 내부에 고압수공급관(106)과 연결된 제1 챔버(110)와, 고압수공급관(104)에 연결된 제2 챔버(111)를 형성하여, 상기 고압수공급관(104)(106)의 어느 하나에 세정수를 공급하도록 된 몸체부(100)와,

   복수개로 이루어져 배관의 길이방향에 대하여 서로 대칭되고, 상기 몸체부(100)의 제1 챔버(110)와 제2 챔버(111)의 각각에 연결되어 고정되며, 각각의 챔버에 연결되어 고압의 세정수를 배관의 길이방향에 대하여 경사를 형성하여 분사하게 함으로서 몸체부(100)에 추진력을 가하도록 된 다수개의 분사노즐(140)과, 각각의 챔버에 서로 연결되어 고압의 세정수를 배관의 내표면부로 분사하게 하고 이들에 의한 추진력은 서로 상쇄되도록 된 다수개의 분사노즐(130)을 갖춘 분사부(300)로 이루어짐을 특징으로 하는 배관내부 자동세정장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 몸체부(100)의 외측 방사상으로 적어도 3개의 가이드롤러(201)를 일정각도로 위치시켜 회전가능하도록 함으로서 그 가이드롤러(201)가 배관의 내표면을 따라 이동함을 특징으로 하는 배관내부 자동세정장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 가이드롤러(201)는 몸체부(100)의 양단부측에 설치되며, 상기 가이드롤러(201)는 길이방향의 복수개로 된 연결대(202)에 의하여 서로 연결되며, 상기 연결대(202)의 양측 단부는 몸체부(100)에 회전가능하도록 연결된 아암(205)의 타측단부에 회전가능하도록 연결되고, 상기 연결대(202)는 길이방향에 다수개의 조정구멍(203)을 형성하며, 상기 어느 하나의 조정구멍(203)은 몸체부(100)에 회전가능하도록 연결된 아암(207)의 단부에 보울트부재(209)를 매개로 연결됨을 특징으로 하는 배관내부 자동세정장치.