KR20080095960A - 센터조인트를 이용한 대형 상수도 노후 강관의 폴리우레아라이닝 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 1200mm이상의 직경크기를 가지는 대형 강관의 라이닝 처리에 적합하도록 설계하고, 또한 각도조절수단을 통해 분사노즐을 지지하는 노즐암의 경사각도를 조절할 수 있도록 구성하여 강관의 직경크기 상관없이, 다양한 크기로 제작되는 강관의 내경에 분사노즐을 근접시켜 라이닝 작업을 수행할 수 있도록 하고, 특히 분사노즐에 연결되는 제 1, 2연결호스 및 에어연결호스 그리고 히팅열선들이 조합된 센터조인트를 이용하여 회전식으로 라이닝을 실시하는 대형 상수도 노후 강관의 폴리우레아 라이닝 장치를 제공한다.

강관, 라이닝, 센터조인트, 폴리우레아, 각도조절수단, 분사노즐

Description

센터조인트를 이용한 대형 상수도 노후 강관의 폴리우레아 라이닝 장치{polyurea lining device}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 강관 내경의 폴리우레아 라이닝 장치의 정면을 도시한 도면.

도 2는 도 1의 측면을 도시한 도면.

도 3은 도 1에서 도시하고 있는 센터조인트의 구성을 상세하게 도시한 도면.

도 4는 도 3의 A-A선을 따라 절개하여 도시한 도면.

도 5는 도 3의 B-B선을 따라 절개하여 도시한 도면.

도 6은 도 1에서 도시하고 있는 각도조절수단이 장착된 노즐암의 구성을 상세하게 도시한 도면.

도 7은 도 3에서 도시하고 있는 각도조절수단의 측면을 도시한 도면.

도 8a와 도 8b는 각도조절수단의 동작상태를 도시한 도면들

도 9는 작은 직경으로 제작된 강관의 내경에 본 발명의 폴리우레아 라이닝 장치가 진입된 상태를 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 대차 16: 모터

22: 리엑터 24: 컴프레셔

28: 승강대 32: 센터조인트

34: 샤프트 36: 노즐암

46: 분사노즐 48: 수평유지대

52: 각도조절수단 58: 노즐암어뎁터

60: 안내관 64: 가이드스크류

본 발명은 상수도 노후강관의 폴리우레아 라이닝 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 1,200mm이상의 직경크기를 가지는 대형 강관의 라이닝 처리에 적합하며, 또한 강관의 직경크기에 따라 분사노즐을 지지하는 노즐암의 경사각도를 조절할 수 있으며, 특히 센터조인트를 이용하여 분사노즐에 연결되는 제 1, 2연결호스 및 에어연결호스 그리고 히팅 열선들이 회전과정에서 서로 꼬여지지 않도록 한 센터조인트를 이용한 대형 상수도 노후강관의 폴리우레아 라이닝 장치에 관한 것이다.

통상적으로 상수도 및 하수도의 관체는 매설 년수가 경과함에 따라 관의 내경에는 부식등으로 인한 스케일이 생성되어 지며, 이러한 스케일을 제때 제거하지 않을 경우에는 물의 유속감소는 물론 관의 파손으로 인한 누수현상 그리고 수질저 하등의 여러 제반 문제점들을 야기 시키게 되는 바, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 일정기간 마다 노후된 상수도관의 갱생공법이 행해지게 된다.

상기 상수도관 갱생공법으로는 세관공법과 클리닝공법 그리고 라이닝공법을 예로 들 수 있다.

세관공법은 강관의 내경에 들러붙어 있는 스케일을 제거하는 공법이며, 클리닝공법은 세관공법을 거쳐 스케일이 제거된 강관의 내경에 코팅되어 있는 노후화된 도막층을 제거하는 공법이며, 마지막으로 라이닝공법은 클리닝 공법이 완료된 후, 스케일이 제거된 강관의 내경에 도막층을 라이닝 처리하는 공법을 말한다.

한편, 상기 라이닝 공법은 클리닝 공법이 완료된 후, 스케일이 제거된 강관의 내경에 코팅층을 형성시키는 공법을 말한다.

상기 라이닝 공법에 사용되는 코팅층의 재질로는 세라믹 몰탈을 주로 사용하게 된다. 상기 세라믹 몰탈은 세라믹 몰탈분말과 액상의 혼화재를 서로 교반시켜 겔상태의 반죽물로 만드는 것으로서, 상기 세라믹 몰탈분말은 일반 시멘트 몰탈분말에 비하여 강도가 높고 양생시간이 짧으며 항균기능까지 가지는 개량된 것이며, 상기 혼화재(상품명 "DR-1800")는 물속에 폴리머 미립자가 균일하게 분산하여 우유처럼 되어 있는 액체를 말한다.

그러나 세라믹 몰탈은 다른 코팅재료에 비해 경화시간이 길어 불필요한 작업시간이 지연되는 단점이 있다.

한편, 강관은 그 사용처에 따라 다양한 직경크기로 제작되며, 따라서 분사노즐을 지지하는 노즐암의 경우에는 강관의 직경크기에 맞추어 그 경사각도를 조절하 여야 하나, 종래의 라이닝 장치에는 각도조절수단이 구비되지 못함에 따라 장비의 사용에 많은 제약을 받는 단점이 있다.

따라서 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 1200mm이상의 직경크기를 가지는 대형 강관의 라이닝 처리에 적합하도록 설계된 센터조인트를 이용한 대형 상수도 노후강관의 폴리우레아 라이닝 장치를 제공함에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 센터조인트를 이용하여 분사노즐에 연결되는 제 1, 2연결호스 및 에어연결호스가 회전과정에서 서로 꼬여지지 않도록 한 센터조인트를 이용한 대형 상수도 노후강관의 폴리우레아 라이닝 장치를 제공함에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 강관의 직경크기에 따라 분사노즐을 지지하는 노즐암의 경사각도를 조절할 수 있도록 한 센터조인트를 이용한 대형 상수도 노후강관의 폴리우레아 라이닝 장치를 제공함에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 수평유지대를 통해 노즐암의 각도조절에 상관없이 분사노즐의 각도를 항상 일정하게 유지시킬 수 있는 센터조인트를 이용한 대형 상수도 노후강관의 폴리우레아 라이닝 장치를 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 리엑트(22)에서 공급되는 폴리아민(Polyether Amine)과 이소시아네이트(Isocyanate)트리폴리머(Prepolymer)를 혼합하여 폴리우레아를 혼합 형성하고, 상기 혼합 형성된 폴리우레아를 강관 내경으로 강하게 분사시켜 강관 내경을 라이닝처리하는 대형 상수도 노후강관의 폴리우레아 라이닝 장치에 있어서, 상기 라이닝 장치에는 센터조인트가 포함되며, 상기 센터조인트는 모토의 동력으로 회전하며 상기 분사노즐을 지지하는 노즐암을 회전 구동시키는 샤프트와, 상기 샤프트의 외경에 회전 가능하게 장착되며 내부에는 수평으로 다수개의 유로들이 형성되고, 외경에는 상기 유로들과 각각 개별적으로 연통하는 다수개의 둘레홈들이 형성되는 회전체 및 상기 회전체의 외부에 끼워지며 둘레에는 상기 회전체의 둘레홈들과 각각 개별적으로 연통하는 다수개의 포트들이 형성되는 고정체를 포함하며, 상기 고정체의 포트들에는 상기 리엑터에서 펌핑되는 폴리아민과 이소시아네이트 프리폴리머를 공급하는 제 1, 2공급호스와, 상기 컴프레셔에 배출되는 에어를 공급하는 에어공급호스가 각각 체결되며, 상기 회전체의 유로에는 상기 제 1, 2공급호스를 통해 공급된 폴리아민과 이소시아네이트 프리폴리머를 상기 분사노즐로 공급하는 제 1, 2연결호스와, 상기 에어공급호스에서 공급되는 에어를 상기 분사노즐로 공급하는 에어연결호스가 각각 체결됨을 특징으로 한다.

상기 센터샤프트의 일측에는 외형을 구성하는 슬립링케이스와, 상기 슬립링케이스 내에 고정 설치되며 일측에는 다수개의 전선들이 결속되고, 내면에는 상기 전선들과 연통하는 다수개의 분기선들이 연장 형성되는 고정커넥터와, 상기 샤프트의 외경에 회전 가능하게 결합되며 둘레면에는 상기 분기선들과 각각 전기적으로 결속되는 링형태의 단자들이 구비되는 회전커넥터로 이루어진 슬립링이 포함되어 설치되며, 상기 슬립링의 회전커넥터에는 일단은 상기 단자들에 전기적으로 접속하며, 타단은 상기 샤프트와 회전축을 관통한 상태로 설치되어 외부에서 인가된 전원으로 발열하며 상기 제 1, 2연결호스를 데워주는 히팅 전선이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 센터조인트의 샤프트 선단에는 각도조절수단이 부착되며, 상기 각도조절수단에는 상기 분사노즐을 상수도관의 내경에 근접시킨 상태로 지지하는 노즐암을 장착시켜 구성함이 바람직하다.

상기 각도조절수단은 상기 센터조인트(32)의 샤프트(34)에 부착되는 프레임(54)과, 상기 프레임(54)에 힌지(56) 결합되며, 상기 노즐암(36)을 회동 가능하게 지지하는 노즐암에뎁터(58)와, 상기 노즐암어뎁터(58)의 선단에 핀(61) 결합되는 안내관과, 상기 안내관에 결합되는 로드를 구비하며 상기 프레임에 핀 체결된 상태에서 외부의 동력으로 상기 로드를 동작시켜 상기 안내관에 핀 결합되어 있는 노즐암어뎁터를 회동시키는 실린더를 포함하여 구성함이 바람직하다.

상기 노즐암의 선단에는 상기 분사노즐을 회전 가능하게 지지하는 노즐어뎁터가 장착되며, 상기 노즐어뎁터에는 수평유지대의 일단이 힌지 체결되고, 상기 수평유지대의 타단은 상기 노즐암을 관통한 상태에서 상기 플레이트에 힌지 체결시켜 상기 분사노즐의 각도를 일정하게 유지시키도록 구성함이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 기술하기로 한다.

도 1과 도 2는 본 발명에서 구현하고자 하는 센터조인트를 이용한 대형 상수도 노후 강관의 폴리우레아 라이닝 장치의 구성을 도시한 도면들이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 폴리우레아 라이닝 장치(100)는 대차(10)를 포함한다. 상기 대차(10)는 본 발명인 강관 내경의 폴리우레아 라이닝 장치(100)를 구성하는 각 구성품들을 지지한 상태에서 모터(12)의 동력으로 회전하는 구동바퀴(14)를 통해 자동으로 전, 후 이동 동작을 수행하게 된다.

상기 대차(10)위에는 본 발명의 강관 내경의 폴리우레아 라이닝 장치(100)를 구성하는 탱크(16), 리엑터(22), 컴프레셔(24), 승강대(28), 센터조인트(32), 각도조절수단(50), 노즐암(36) 및 분사노즐(46)이 설치된다.

상기 탱크(16)는 폴리우레아의 원료가 되는 폴리아민(Polyether Amine)과 이소시아네이트(Isocyanate)트리폴리머(Prepolymer)를 각각 저장하는 곳이다. 즉, 강관(P) 내경으로 분사되는 폴리우레아는 상기 탱크(16)에 저장되어 있는 폴리아민(Polyether Amine)과 이소시아네이트(Isocyanate)트리폴리머(Prepolymer)를 각각 분사노즐(46)로 공급한 다음, 상기 분사노즐(46)내에서 서로 믹싱모듈에 의하여 고온, 고압으로 강력하게 믹싱되는 과정에서 혼합 형성되며, 또한 혼합 형성된 폴리우레아는 리엑트의 고압, 압송으로 인하여 외부, 즉 강관(P) 내경으로 분사되는 것이다.

상기 탱크(16)에는 제 1, 2호스(18, 20)의 일단이 각각 연결되고, 상기 제 1, 2호스(18, 20)의 타단은 리엑터(22)에 연결된다.

상기 리엑터(22)는 외부에서 인가된 전원으로 구동하며 상기 제 1, 2호 스(18, 20)를 통해 상기 탱크(16)내에 저장되어 있는 폴리아민(Polyether Amine)과 이소시아네이트(Isocyanate)트리폴리머(Prepolymer)를 각각 펌핑하게 된다. 이때 상기 제 1호스(18)로는 폴리아민이 펌핑되도록 하고, 상기 제 2호스(20)로는 이소시아네이트 프리폴리머가 펌핑되도록 한다.

상기 리엑터(22)에는 별도의 제 1, 2공급호스(68, 70)의 일단이 각각 연결되고, 상기 제 1, 2공급호스(68, 70)의 타단은 센터조인트(32)에 연결되어 있는 제 1, 2연결호스(150, 152)와 연결 구성하며, 상기 제 1, 2연결호스(150, 152)는 노즐암(36) 내부를 관통한 상태에서 노즐어뎁터(42)에 장착되어 있는 분사노즐(46)에 각각 연결 구성한다. 상기 제 1, 2연결호스(150, 152)를 통해 분사노즐(46)은 리엑터(22)에서 펌핑된 폴리아민(Polyether Amine)과 이소시아네이트(Isocyanate)트리폴리머(Prepolymer)를 각각 공급받을 수 있으며, 공급된 폴리아민(Polyether Amine)과 이소시아네이트(Isocyanate)트리폴리머(Prepolymer)는 분사노즐(46)내에서 믹싱모듈에 의하여 고온, 고압으로 강력하게 서로 믹싱되며, 폴리우레아로 혼합 형성된다.

상기 컴프레셔(24)는 대차(10)내에 설치된 전원으로 구동하며 고압의 에어를 발생시키게 된다.

상기 컴프레셔(24)에는 에어공급호스(72)의 일단을 연결하고, 상기 에어공급호스(72)의 타단은 센터조인트(32)에 연결되어 있는 에어연결호스(154)와 연결되며, 상기 에어연결호스(154)는 노즐암(36)의 내부를 관통한 상태에서 노즐어뎁터(42)에 장착되어 있는 분사노즐(46)에 연결 구성한다.

상기 승강대(28)는 대차(10) 위에 일정거리 이격되게 위치하며 바닥면에 설치된 리프트의 동작에 따라 상, 하 이동 가능하도록 구성한다. 상기 승강대(28)를 상, 하로 이동 가능하게 구성한 것은, 후술하겠지만 직경이 작은 강관(P1)의 내경을 코팅 처리할 때, 노즐암(36)이 연결되어 있는 센터조인트(32)를 직경이 작은 강관(P1)의 센터(C1)상에 정확히 위치시키도록 하기 위함이다.

상기 센터조인트(32)는 승강대(28) 위에 장착되는 수단으로서, 모터의 동력으로 회전하며 노즐암을 회전 구동시키게 된다. 이때 상기 센터조인트는 회전과정에서 폴리아민 및 이소시아네이트 그리고 에어를 공급하는 호스인 제 1, 2공급호스(68, 70)와 에어공급호스(72)에 연결되는 제 1, 2연결호스(150, 152) 및 에어연결호스(154)와 히팅전선(142)들이 서로 꼬여지지 않도록 꼬임방지 기능을 구현하게 되는 바, 이에 대한 상세한 설명은 하기에 기술한 바와 같다.

첨부된 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 센터조인트(32)는 샤프트(110), 회전체(112), 고정체(120) 및 슬립링(130)을 포함하여 구성한다.

상기 샤프트(110)는 센터조인트(32)의 중심축을 구성하는 것으로서, 둘레면에는 모터(30)의 축과 체인으로 연결 구성되어 상기 모터(30)의 동력으로 회전하며 노즐암(36)을 회전시키게 된다.

상기 회전체(112)는 샤프트(110)의 선단에 플랜지(111) 결합되어, 샤프트(110)와 함께 회전동작을 수행하는 수단이다. 상기 회전체(112)의 내부에는 중앙으로 통과공(114)이 형성되고, 상기 통과공(114)의 둘레로 다수개의 유로(116)들이 방사상으로 형성된다. 또한 회전체(112)의 외경에는 일정간격을 유지한 상태로 다 수개의 둘레홈(118)들이 함몰 형성된다. 이때 상기 둘레홈(118)들은 회전체(112)의 내부에 형성되어 있는 유로(116)들과 각각 하나씩 개별적으로 연통하도록 구성한다. 상기 회전체(112)에 형성되는 유로(116)의 선단에는 노즐암(36)을 관통한 상태에서 분사노즐(46)에 일단이 연결되어 있는 제 1, 2연결호스(150, 152) 및 에어연결호스(154)의 타단이 각각 커플러(미 도시 함)로 체결 구성된다. 상기 제 1, 2연결호스(150, 152) 및 에어연결호스(154)는 회전체(112)의 유로(116)를 통해 후술하는 고정체(120)의 포트(122)에 각각 체결되는 제 1, 2공급호스(68, 70) 및 에어공급호스(72)와 각각 개별적으로 연결되어 진다.

상기 고정체(120)는 회전체(112)의 외경에 베어링(119)을 사이에 두고 조립되어 샤프트(110) 및 회전체(112)의 회전에 영향을 받지않고 고정상태를 유지하는 수단이다. 상기 고정체(120)에는 다수개의 포트(122)들이 일정간격을 유지한 상태로 관통 형성되며, 이 포트(122)로는 전술한 제 1, 2공급호스(68, 70) 및 에어공급호스(72)가 커플러(미 도시 함)로 체결 구성된다. 이때 상기 포트(122)들은 회전체(112)의 외경에 형성되어 있는 둘레홈(118)들과 각각 하나씩 개별적으로 연통하게 된다. 상기한 연결구조를 통해 고정체(120)의 포트(122)들은 회전체(112)의 둘레홈(118)들을 통해 상기 회전체(112)가 회전동작을 수행하더라도 회전체(112)의 유로(116)들과 항상 연통한 상태를 유지할 수 있으며, 따라서 제 1, 2공급호스(68, 70) 및 에어공급호스(72)에서 배출되는 폴리아민(Polyether Amine)과 이소시아네이트(Isocyanate)트리폴리머(Prepolymer) 그리고 에어를 회전체(112)의 각 유로(116)들로 개별적으로 공급할 수 있다.

한편, 상기 고정체(120)에 형성되는 각 포트(122)들의 사이에는 밴트구멍(123)들이 더 형성되어 있으며, 이 밴트구멍(123)들은 제 1, 2공급호스(68, 70)가 연결되는 포트(122)와 회전체(112) 외경 사이 틈새로 폴리아민(Polyether Amine)과 이소시아네이트(Isocyanate)트리폴리머(Prepolymer)가 누출될 때, 누출되는 폴리아민(Polyether Amine)과 이소시아네이트(Isocyanate)트리폴리머(Prepolymer)가 서로 서로 석히지 않고, 상기 밴트구멍(123)을 통해 외부로 배출되도록 하여 폴리우레아로 경화되는 것을 방지하게 된다.

상술한 구성을 가지는 센터조인트(32)는 모터(30)의 동력으로 샤프트(110)가 노즐암(36)을 회전시키더라도 제 1, 2공급호스(68, 70) 및 에어공급호스(72)는 물론 제 1, 2연결호스(150, 152) 및 에어연결호스(154)들의 꼬임현상을 방지할 수 있다.

즉, 제 1, 2공급호스(68, 70) 및 에어공급호스(72)는 고정체(120)의 포트(122)에 연결되는 특성상, 샤프트(110)의 회전에 영향을 받지 않게 됨으로서 서로간의 꼬임이 발생하지 않게 된다.

그리고 분사노즐(46)에 일단이 결합된 상태에서 노즐암(36)을 관통한 후, 회전체의 유로(116)에 연결되는 제 1, 2연결호스(150, 152) 및 에어연결호스(154)는 상기 회전체(112)의 외경에 형성되어 있는 둘레홈(118)을 통해 고정체(120)의 포트(122)와 각각 개별적으로 연통하게 됨으로서, 샤프트(110)의 회전에 따라 회전체(112)가 회전동작을 수행하더라도 상기 둘레홈(118)을 통해 항상 포트(122)와 연통할 수 있음으로서, 제 1, 2연결호스(150, 152)는 서로간의 꼬임없이 제 1, 2공급 호스(68, 70)에서 공급되는 폴리아민(Polyether Amine)과 이소시아네이트(Isocyanate)트리폴리머(Prepolymer)를 공급받을 수 있고, 그리고 에어연결호스(154)는 에어공급호스(72)에서 공급되는 에어를 공급받아 분사노즐(46)로 배출할 수 있는 것이다.

한편, 상기 센터조인트(32)에는 슬립링(130)이 더 구비된다. 상기 슬립링(130)은 센터조인트(32)와 노즐암(36)을 관통하는 히팅전선(142)들과, 그리고 상기 히팅전선(142)으로 전원을 공급하는 전선(136)들의 꼬임을 방지시키는 수단이다. 상기 히팅전선(142)은 노즐암(36)을 관통하는 제 1, 2연결호스(150, 152)로 열원을 제공하여 상기 제 1, 2연결호스(150, 152)를 통과하는 폴리아민(Polyether Amine)과 이소시아네이트(Isocyanate)트리폴리머(Prepolymer)의 경화됨을 방지하게 된다.

첨부된 도 3과 도 5에 도시한 바와 같이 상기 슬립링(130)은 외형을 구성하는 슬립링케이스(132)와, 상기 슬립링케이스(132) 내에 고정 설치되며 일측에는 다수개의 전선(136)들이 결속되고, 내면에는 상기 전선(136)들과 연통하는 다수개의 분기선(138)들이 연장 형성되는 고정커넥터(134)와, 상기 샤프트(110)의 외경에 회전 가능하게 결합되며 둘레면에는 상기 분기선(138)들과 각각 전기적으로 결속되는 링형태의 단자(139)들이 구비되는 회전커넥터(140)와, 상기 회전커넥터(140)에 일단이 각각 내설되며 타단은 센터조인트(32)의 샤프트(110)와 회전체(112)의 통과구멍(114)을 지나, 노즐암(36)을 관통한 상태에서 노즐브라켓(38)에 결속되는 히팅전선(142)들을 포함하여 구성한다.

상기한 구성의 슬립링(130)은 샤프트(110)의 동력으로 회전커넥터(140)가 회전하더라도 고정커넥터(134)에 설치되어 있는 분기선(138)들은 고정된 상태에서 회전커넥터(140)의 둘레면에 설치되어 있는 단자(139)에 항상 접촉될 수 있으며, 따라서 회전커넥터(140)의 회전과 상관없이 고정커넥터(134)에 연결되어 있는 전선(136)들은 회전커넥터(140)에 연결되어 있는 히팅전선(142)들과 항상 전기적인 접속관계를 유지할 수 있으며, 또한 히팅전선(142)의 꼬임을 방지할 수 있다.

한편, 상기 각도조절수단(52)은 센터조인트(32)를 구성하는 회전체(112)의 선단에 플랜지(124) 결합되며, 노즐암(36)을 지지한 상태에서 강관(P)의 직경크기에 맞추어 노즐암(36)의 경사각도를 조절시키게 되는 바, 상기 각도조절수단(52)의 상세구성은 아래에 다시 설명하기로 한다.

상기 노즐암(36)은 각도조절수단(52)에 일정각도 세워진 상태로 설치되는 것으로서, 내부가 비어있는 파이프 형태로 제작되며, 선단에 장착되는 분사노즐(46)을 강관(P) 내경에 근접되게 위치시키게 된다. 이때 상기 노즐암(36)이 가지는 길이를 통해 본 발명의 라이닝 장치는 1200mm 이상의 직경크기를 가지는 대형강관을 용이하게 라이닝 처리할 수 있다. 상기 노즐암의 내부에는 전술한 센터샤프트에 일단이 연결되어 있는 제 1, 2연결호스와, 에어연결호스 그리고 다수개의 연결전선들이 관통하게 되고, 상기 노즐암을 관통하는 제 1, 2연결호스 및 에어연결호스는 분사노즐에 각각 연결되어 진다.

상기 분사노즐(46)은 노즐암(36)의 선단에 장착되며, 상기 노즐암을 관통하는 제 1, 2연결호스(150, 152)에서 공급되는 폴리아민(Polyether Amine)과 이소시 아네이트(Isocyanate)트리폴리머(Prepolymer)를 혼합하여 폴리우레아를 혼합 형성시키게 되고, 이때 리엑트에서 유압실린더의 강력한 압력(3,500PSI)으로 인하여 분사노즐(46)내에 설치되어 있는 믹싱 모듈(도시하지 않음)에서 믹싱된 폴리우레아는 강력하게 강관 내부를 분사하여 라이닝된다.

상기 분사노즐(46)과 노즐암(36)의 결합구조는 상기 노즐암(36)의 선단으로 브라켓(38)을 고정 설치하고, 상기 브라켓(38)에는 노즐어뎁터(42)를 힌지(40) 결합시켜, 상기 힌지(40)를 중심으로 노즐어뎁터(42)가 회동 가능하게 결합 구성하고, 이 노즐어뎁터(42)에 상기 분사노즐(46)을 부착한다.

또한 상기 노즐어뎁터(42)에는 슈평유지대(48)의 일단이 힌지(46) 결합되고, 상기 수평유지대(48)의 타단은 각도조절수단(52)을 구성하는 프레임(54)에 힌지(50)결합시켜 구성한다. 상기 수평유지대(48)는 상기 노즐암(36)의 경사각도를 조절할 때, 프레임(54)에 결합되어 있는 힌지(50)를 중심으로 회동하며 노즐어뎁터(42)를 항상 수평되게 지탱하도록 함으로서 노즐암(36)의 경사각도를 조절하더라도 분사노즐(46)의 각도를 항상 일정하게 유지시키게 된다.

한편, 첨부된 도 6과 도 7은 강관(P)의 직경크기에 맞추어 노즐암(36)의 경사각도를 조절하게 되는 각도조절수단(52)의 구성을 상세하게 도시한 도면들이다.

도시된 바와 같이, 각도조절수단(52)은 상기 센터조인트(32)의 샤프트(34)에 부착되는 프레임(54)과, 상기 프레임(54)의 측면에 힌지(56) 결합되며 상기 노즐암(36)을 회동 가능하게 지지하는 노즐암에뎁터(58)와, 상기 노즐암어뎁터(58)의 선단에 핀(61) 결합되는 안내관(60)과, 상기 안내관(60)에 결합되는 로드(64)를 구 비하며 상기 프레임(54)에 핀(62) 체결된 상태에서 외부의 동력으로 상기 로드(64)를 동작시켜 상기 안내관(60)에 핀(61) 결합되어 있는 노즐암어뎁터(58)를 회동시키는 실린더(66)를 포함하여 구성한다.

상기한 구성을 가지는 각도조절수단(52)은 도 8a와 도 8b에 도시한 바와 같이, 실린더(66)를 구동시켜 로드(64)에 연결되어 있는 안내관(60)을 당겨주게 되면 상기 안내관(60)과 핀(61) 결합되어 있는 노즐암어뎁터(58)는 프레임(54)의 힌지(56)를 중심으로 아래로 회동하게 됨으로서 노즐암(36)의 경사각도를 하향으로 조정할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 센터조인트를 이용한 대형 상수도 노후강관의 폴리우레아 라이닝 장치(100)의 작용을 기술하기로 한다.

먼저, 노후화된 강관(P)의 내경으로 본 발명의 라이닝 장치(100)를 진입시킨 다음, 리엑터(22)로 전원을 인가하게 되면, 리엑터(22)는 제 1, 2호스(18, 20)를 통해 탱크(16)내에 저장되어 있는 폴리아민(Polyether Amine)과 이소시아네이트(Isocyanate)트리폴리머(Prepolymer)를 제 1, 2공급호스(68, 70)로 펌핑시키게 되고, 이어서 센터샤프트(32)의 회전체(112) 유로(116)에 형성되어 있는 제 1, 2연결호스(150, 152)를 거쳐 분사노즐(46)로 공급되어 진다. 상기 분사노즐(46)로 공급된 폴리아민(Polyether Amine)과 이소시아네이트(Isocyanate)트리폴리머(Prepolymer)는 믹싱 모듈에 의하여 강력하게 서로 믹싱되며, 폴리우레아로 혼합 형성된다.

다음, 컴프레셔(24)로 전원을 인가하게 되면, 컴프레셔(24)는 에어공급호 스(72)로 공급하게 되고, 이어서 센터샤프트(32)의 회전체(112) 유로(116)에 형성되어 있는 에어연결호스(154)를 거쳐 분사노즐(46)로 고압의 에어를 공급하게 된다.

상기 분사노즐(46)에서 폴리우레아가 분사됨과 동시에 센터조인트(32)의 샤프트(34)는 모터(30)의 동력으로 회전하며 센터조인트(32)의 회전체(112)를 회전시켜 노즐암(36)을 회전시키게 되며, 따라서 노즐암(36)에 장착되어 있는 분사노즐(46)은 강관(P)의 내경을 따라 회전하며, 강관(P) 내경 전체로 폴리우레아를 골고루 분사시키게 된다.

한편, 도 9에서와 같이 직경이 작게 제작된 강관(P1)의 내경으로 폴리우레아를 분사시킬 때에는 센터조인트(32)를 하강시킨 후, 노즐암(36)의 경사각도를 조절하여 사용토록 한다.

먼저, 승강대(28)를 하강시켜 센터조인트(32)를 직경이 작게 제작된 강관(P1)의 센터(C1)상에 정확히 위치시킨 다음, 도 8a와 도 8b에서와 같이 실린더(66)를 구동시켜 실린더(66) 로드(64)에 연결되어 있는 안내관(60)을 당겨주게 되면, 상기 안내관(60)과 핀(61) 결합되어 있는 노즐암어뎁터(58)는 프레임(54)의 힌지(56)를 중심으로 아래로 회동하게 됨으로서 노즐암(36)의 경사각도를 하향으로 조정할 수 있다.

즉, 상기와 같이 승강대(28)를 하강시켜 센터조인트(32)를 직경이 작게 제작된 강관(P1)의 센터(C1)상에 정확히 위치시키고, 또한 각도조절수단(52)을 통해 노즐암(36)의 경사각도를 하향으로 조정함으로서 직경크기에 상관없이 다양한 크기로 제작되는 강관의 내경으로 분사노즐(46)을 근접시켜 폴리우레아를 코팅 처리할 수 있게 된다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 많은 효과들을 달성한다.

먼저, 본 발명은 각도조절수단을 통해 분사노즐을 지지하는 노즐암의 경사각도를 조절할 수 있도록 함으로서 강관의 직경크기 상관없이, 다양한 크기로 제작되는 강관의 내경에 분사노즐을 근접시켜 라이닝 작업을 수행할 수 있는 장점을 가진다.

또한 본 발명은 수평유지대를 통해 노즐암의 각도조절에 상관없이 분사노즐의 각도를 항상 일정하게 유지시킬 수 있는 효과를 가진다.

Claims (5)

1. 리엑트(22)에서 공급되는 폴리아민과 이소시아네이트 트리폴리머를 혼합하여 폴리우레아를 혼합 형성하고, 상기 혼합 형성된 폴리우레아를 강관 내경으로 강하게 분사시켜 강관 내경을 라이닝처리하는 대형 상수도 노후강관의 폴리우레아 라이닝 장치에 있어서,

   상기 라이닝 장치에는 센터조인트(32)가 포함되며;

   상기 센터조인트(32)는;

   모터(30)의 동력으로 회전하며 상기 분사노즐(46)을 지지하는 노즐암(36)을 회전 구동시키는 샤프트(110)와;

   상기 샤프트(110)의 선단에 회전 가능하게 장착되며 내부에는 수평으로 다수개의 유로(116)들이 형성되고, 외경에는 상기 유로(116)들과 각각 개별적으로 연통하는 다수개의 둘레홈(118)들이 형성되는 회전체(112) 및 ;

   상기 회전체(112)의 외부에 끼워지며 둘레에는 상기 회전체(112)의 둘레홈(118)들과 각각 개별적으로 연통하는 다수개의 포트(122)들이 형성되는 고정체(120)를 포함하며;

   상기 고정체(120)의 포트(122)들에는 상기 리엑터(22)에서 펌핑되는폴리아민과 이소시아네이트 트리폴리머를 공급하는 제 1, 2공급호스(68, 70)와, 상기 컴프레셔(24)에 배출되는 에어를 공급하는 에어공급호스(72)가 각각 체결되며;

   상기 회전체(112)의 유로(116)에는 상기 제 1, 2공급호스(68, 70)를 통해 공 급된 폴리아민과 이소시아네이트 트리폴리머를 상기 분사노즐(46)로 공급하는 제 1, 2연결호스(150, 152)와, 상기 에어공급호스(72)에서 공급되는 에어를 상기 분사노즐(46)로 공급하는 에어연결호스(154)가 각각 체결됨을 특징으로 하는 센터조인트를 이용한 대형 상수도 노후 강관의 폴리우레아 라이닝 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 센터샤프트(32)에는 외형을 구성하는 슬립링케이스(132)와;

   상기 슬립링케이스(132) 내에 고정 설치되며 일측에는 다수개의 전선(136)들이 결속되고, 내면에는 상기 전선(136)들과 각각 개별적으로 접속하는 다수개의 분기선(138)들이 연장 형성되는 고정커넥터(134)와;

   상기 샤프트(110)의 외경에 회전 가능하게 결합되며 둘레면에는 상기 분기선(138)들과 각각 전기적으로 결속되는 링형태의 단자(139)들이 구비되는 회전커넥터(140)로 이루어진 슬립링(130)이 포함되어 설치되며;

   상기 슬립링(130)의 회전커넥터(140)에는 일단은 상기 단자(139)들에 전기적으로 접속하며, 타단은 상기 샤프트(110)와 회전축(112)을 관통한 상태로 설치되어 외부에서 인가된 전원으로 발열하며 상기 제 1, 2연결호스(150, 152)를 데워주는 히팅전선(142)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 센터조인트를 이용한 대형 상수도 노후 강관의 폴리우레아 라이닝 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 센터조인트(32)는 상, 하 수직으로 이동하는 승강대(28)에 장착시켜 구성하고, 상기 센터조인트(32)에는 상기 분사노즐(46)을 강관(P)의 내경에 근접시킨 상태로 지지하는 노즐암(36)이 구비되고, 상기 노즐암(36)과 센터조인트(32)의 사이에는 상기 노즐암(36)의 경사각도를 조절하는 각도조절수단(52)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 센터조인트를 이용한 대형 상수도 노후 강관의 폴리우레아 라이닝 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 각도조절수단(52)은;

   상기 센터조인트(32)의 회전체(112)에 플랜지(124) 결합되는 프레임(54)과;

   상기 프레임(54)에 힌지(56) 결합되며, 상기 노즐암(36)을 회동 가능하게 지지하는 노즐암에뎁터(58)와;

   상기 노즐암어뎁터(58)의 선단에 핀(61) 결합되는 안내관(60)과;

   상기 안내관(60)에 결합되는 로드(64)를 구비하며, 상기 프레임(54)에 핀(62) 체결된 상태에서 외부의 동력으로 상기 로드(64)를 동작시켜, 상기 안내관(60)에 핀(61) 결합되어 있는 노즐암어뎁터(58)를 회동시키는 실린더(66)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 센터조인트를 이용한 대형 상수도 노후 강관의 폴리 우레아 라이닝 장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 노즐암(36)의 선단에는 상기 분사노즐(46)을 회전 가능하게 지지하는 노즐어뎁터(42)가 장착되며;

   상기 노즐어뎁터(42)에는 수평유지대(48)의 일단이 힌지(44) 체결되고, 상기 수평유지대(48)의 타단은 상기 노즐암(36)을 관통한 상태에서 상기 프레임(54)에 힌지(56) 체결시켜, 상기 분사노즐(46)의 각도를 일정하게 유지시키도록 구성함을 특징으로 하는 센터조인트를 이용한 대형 상수도 노후 강관의 폴리우레아 라이닝 장치.

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