KR20170051940A

KR20170051940A - 배관 세척용 세척볼 및 이를 이용한 배관 세척 시스템

Info

Publication number: KR20170051940A
Application number: KR1020150153672A
Authority: KR
Inventors: 이제열
Original assignee: 에스케이이노베이션 주식회사
Priority date: 2015-11-03
Filing date: 2015-11-03
Publication date: 2017-05-12
Also published as: KR102652974B1

Abstract

본 발명은 배관 내의 이물이나 잔여물을 용이하게 제거할 수 있는 배관 세척용 세척볼 및 이를 이용한 배관 세척 시스템에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 배관 세척용 세척볼은, 원통 형상으로 양 단부에 각각 플랜지가 형성된 몸체부 및 상기 플랜지들 사이에 배치되는 적어도 하나의 세척 플레이트를 포함하며, 상기 세척 플레이트는 상기 플랜지보다 큰 외경을 가질 수 있다.

Description

배관 세척용 세척볼 및 이를 이용한 배관 세척 시스템{PIPELINE PIG AND CLEANING SYSTEM FOR PIPELINE USING THE SAME}

본 발명은 배관 내의 이물이나 잔여물을 용이하게 제거할 수 있는 배관 세척용 세척볼 및 이를 이용한 배관 세척 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 리튬 이온 배터리는 배관을 통해 원료를 슬러리(SLURRY) 상태로 이송한 후 이를 이용하여 제조된다.

따라서 특성이나 종류가 다른 배터리를 제조하게 되면 원료를 바꾸어야 하므로 배관 내부에 남은 슬러리를 제거하는 공정이 선행되어야 한다.

그런데 종래의 경우 수작업으로 배관을 모두 분리한 후, 내부의 세척을 수행하고 있어 세척에 많은 시간이 소요된다는 문제가 있다.

따라서 빠른 시간 내에 배관 내부를 용이하게 세척할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 배관 내부를 용이하게 세척할 수 있는 배관 세척용 세척볼과 이를 이용한 배관 세척 시스템을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 배관 세척용 세척볼은, 원통 형상으로 양 단부에 각각 플랜지가 형성된 몸체부 및 상기 플랜지들 사이에 배치되는 적어도 하나의 세척 플레이트를 포함하며, 상기 세척 플레이트는 상기 플랜지보다 큰 외경을 가질 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 세척 플레이트는, 적어도 두 개가 이격 배치될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 몸체부 내에 삽입 배치되는 자성부를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 플랜지는, 테두리에서 상기 플랜지의 중심을 향해 절개된 형태로 형성된 적어도 하나의 홈을 구비할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 세척 플레이트는, 실리콘 재질로 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 배관 세척 시스템은 슬러리를 공급하는 배관의 세척 시스템으로, 배관의 일단 측에 배치되는 투입부, 상기 배관의 타단 측에 배치되는 배출부, 및 상기 투입부에 투입된 후 공압에 의해 상기 배관 내부를 지나 상기 배출부로 배출되는 세척볼을 포함하며, 상기 배출부는 상기 세척볼의 이동을 억제하고 상기 슬러리는 통과시키는 차단막을 구비할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 차단막은, 상기 슬러리가 통과하는 다수의 구멍을 포함하며, 상기 구멍들의 전체 면적은 상기 배관의 내부 단면적과 대응할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 투입부는, 상기 배관이 연결되고 상기 슬러리가 이송되는 유로와, 상기 유로에서 분기되는 투입구를 포함하며, 상기 세척볼은 상기 투입구를 통해 상기 배관 내로 삽입될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 배출부는, 상기 배관이 연결되는 확장 유로와, 상기 확장 유로에서 분기되는 배출구를 포함하며, 상기 세척볼은 상기 배출구를 통해 상기 배관의 외부로 배출될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 확장 유로는, 상기 배관의 단면적보다 넓은 단면적으로 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 배출부는, 상기 배출구의 입구을 막는 뚜껑을 더 포함하며, 상기 뚜껑에는 상기 배관 내부의 압력을 표시하는 압력계가 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 배관 세척 시스템은 세척볼과 공압(pneumatic)을 이용하므로, 수작업을 통해 배관 내부를 청소하는 종래에 비해 세정 작업 시간과 비용을 줄일 수 있다.

또한 배관을 분해할 필요가 없으므로 불필요한 작업 시간을 생략할 수 있으며 배관의 분해, 결합을 반복함에 따라 문제가 발생될 수 있는 개연성을 최소화할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 세척볼은 하나 이상의 세척 플레이트를 구비하므로 세정력을 높일 수 있으며, 자성부를 구비하므로 위치 파악이 용이하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배관 세척 시스템을 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배관 세척용 세척볼을 개략적으로 도시한 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 배관 세척용 세척볼의 측면도.
도 4는 도 2에 도시된 배관 세척용 세척볼의 단면도.
도 5는 도 2에 도시된 배관 세척용 세척볼의 분해 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 더하여 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배관 세척 시스템을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 배관 세척 시스템(100)은 배관(20, 60), 투입부(30), 배출부(40), 그리고 배관 세척용 세척볼(1)을 포함한다.

본 실시예에 다른 배관(20, 60)은 배터리 제조에 이용되는 원료를 슬러리 형태로 이용하기 위한 배관으로, 이송 과정에서 원료의 변질을 막기 위해 스테인레스(SUS) 재질로 형성된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.

본 실시예에 따른 배관은 투입부(30)와 배출부(40) 사이에 배치되는 제1 배관(20) 및 배출부(40)와 저장 탱크(미도시) 사이에 배치되는 제2 배관(60)을 포함할 수 있다. 여기서 배관의 세척은 제1 배관(20)에 대해서만 수행된다.

제1 배관(20)은 후술되는 배관 세척용 세척볼(1, pig, 이하 세척볼)가 이동 가능한 크기로 형성된다. 즉 제1 배관(20)의 내벽이 세척볼(1)과 견고하게 밀착하도록 제1 배관(20)의 내경은 세척볼(1)의 외경과 동일하거나 다소 작게 형성될 수 있다.

투입부(30, pig launcher)와 배출부(40, pig receiver)는 제1 배관(20)의 양 단부(3)에 각각 연결된다.

투입부(30)는 세척볼(1)이 제1 배관(20) 내로 투입되는 부분으로, 제1 배관(20)의 일단 측에 배치되며, 슬러리가 이송되는 유로(31)와 세척볼(1)이 투입되는 투입구(32)를 포함한다.

따라서 투입구(32)와 유로(31)의 내부 공간은 세척볼(1)이 이동 가능한 크기로 형성된다.

유로(31)는 제1 배관(20)과 동일한 내경을 갖도록 구성된다. 반면에 투입구(32)는 세척볼(1)이 용이하게 유로(31) 내로 삽입될 수 있도록 제1 배관(20)보다 큰 직경으로 구성된다.

유로(31)의 일단은 제1 배관(20)을 통해 후술되는 배출부(40)와 연결된다. 또한 유로(31)의 타단은 원료 공급관(50)을 통해 원료 공급 장치(미도시)와 연결된다.

배출부(40)는 세척볼(1)이 제1 배관(20)을 지나 외부로 배출되는 부분으로, 제1 배관(20)의 타단 측에 배치되어 제1 배관(20)과 제2 배관(60)을 연결한다. 또한 배출부(40)는 확장 유로(41), 배관 연결부(46), 배출구(42) 및 스크린을 포함한다.

확장 유로(41)와 배출구(42)는 배출부(40)의 전체적인 외형을 형성하며, 전체적으로, ′T′ 형상으로 형성된다.

확장 유로(41)는 제1 배관(20)을 통해 이송된 세척볼(1)이 일시적으로 위치하는 곳으로, 제1 배관(20)을 통해 이송된 세척볼(1)은 확장 유로(41)에 유입되어 작업자에 의해 배출되기 전까지 확장 유로(41) 내에 위치한다.

확장 유로(41)는 제1 배관(20) 보다 넓은 단면적을 갖도록 형성된다.

확장 유로(41)의 양단은 배관 연결부(46)를 통해 제1, 제2 배관(20, 60)과 연결된다.

배관 연결부(46)는 확장 유로(41)의 양단에 배치되며 각각 제1 배관(20)과 제2배관(60)에 연결된다. 따라서 배관 연결부(46)는 제1, 제2 배관(20, 60)과 동일한 내경을 갖는 관으로 형성된다.

확장 유로(41)의 내부에는 세척볼(1)의 움직임을 차단하는 차단막(43)이 구비된다. 차단막(43)은 세척을 완료한 세척볼(1)이 제2 배관(60) 측으로 이동하는 것을 방지하기 위해 구비된다. 즉, 차단막(43)에 의해 세척볼(1)은 확장 유로(41)에서 움직임이 차단되어 제2 배관(60) 측으로 더 이상 이동할 수 없게 된다.

또한 차단막(43)에는 다수의 구멍(43a)이 형성될 수 있다. 구멍(43a)은 슬러리가 통과하는 통로로 이용된다. 따라서 배관 세척 시, 세척볼(1)을 통해 밀려온 슬러리는 구멍(43a)을 통해 차단막(43)을 지나 제2 배관(60)으로 유입되고, 세척볼(1)은 차단막(43)에 의해 이동이 억제된다.

차단막(43)에 형성되는 구멍들(43a)은 전체 면적이 제1, 제2 배관(20, 60)의 내부 단면적과 동일하거나 더 크게 형성된다. 이는 저장 탱크로 원료를 공급 과정에서 슬러리의 흐름이 차단막(43)에 의해 억제되는 것을 방지하기 위한 구성이다. 즉, 구멍들(43a)의 전체 면적이 제1, 제2 배관(20, 60)의 내부 단면적 이상으로 형성되므로, 원료 공급 과정에서 제1 배관(20)을 통해 확장 유로(41)로 이송된 슬러리는 차단막(43)의 구멍들(43a)을 통과하여 원활하게 제2 배관(60)으로 유입될 수 있다.

배출구(42)는 확장 유로(41)에서 분기되며, 확장 유로(41)와 유사한 단면적을 갖는다. 본 실시예에 따른 배출구(42)는 작업자가 통해 확장 유로(41)에 위치한 세척볼(1)을 꺼낼 수 있는 크기로 형성된다. 따라서 작업자가 세척볼(1)을 용이하게 꺼낼 수만 있다면 배출구(42)는 크기나 형상에 한정되지 않는다.

배출구(42)의 입구에는 압력계(45)가 배치될 수 있다. 압력계(45)는 배출구(42)의 입구를 개폐하는 뚜껑(44)에 배치되어 배관 세정 시 내부 압력을 표시한다.

이에 따라 작업자는 압력계(45)를 통해 배관 내부의 압력 상태를 확인한 후 배출구(42)의 입구를 개폐할 수 있다.

이어서 본 발명의 실시예에 따른 배관 세척용 세척볼에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배관 세척용 세척볼을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 배관 세척용 세척볼의 측면도이다. 또한 도 4는 도 2에 도시된 배관 세척용 세척볼의 단면도이고 도 5는 도 2에 도시된 배관 세척용 세척볼의 분해 사시도이다.

도 2 내지 도 5를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 세척볼(1)은 몸체부(4)와 세척 플레이트(5)를 포함한다.

몸체부(4)는 전체적으로 원통 형상으로 형성되며 양 단부(3)에는 외경이 부분적으로 증가하는 플랜지(3a)가 형성된다. 따라서 몸체부(4)는 아령(dumbbell)과 유사한 형상으로 형성될 수 있다.

플랜지(3a)는 제1 배관(20)의 내경과 동일하거나 다소 작게 형성될 수 있다.

또한 플랜지(3a)의 테두리에는 적어도 하나의 홈(3b)이 형성될 수 있다.

홈(3b)은 플랜지(3a)의 테두리에서 플랜지(3a)의 중심을 향해 플랜지(3a)를 절개하는 형태로 형성되며 다수 개가 이격 배치된다. 본 실시예에서는 3개의 홈(3b)이 각각 동일한 간격으로 이격 배치되는 경우를 예로 들고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이러한 홈(3b)은 세척볼(1)이 제1 배관(20) 내부를 지날 때 슬러리가 세척 플레이트(5) 측으로 유입되는 통로로 이용된다.

세척 플레이트(5)는 적어도 하나가 플랜지들(3a) 사이에서 판 형태로 배치되며 플랜지들(3a)과 나란하게 배치된다.

세척 플레이트(5)는 외경이 제1 배관(20)의 내경과 동일하거나 약간 크게 형성될 수 있다. 따라서 세척볼(1)이 제1 배관(20) 내에 삽입되면 세척 플레이트(5)의 테두리는 제1 배관(20)의 내벽에 견고하게 접촉한다.

본 실시예에 있어서, 세척 플레이트(5)는 플랜지(3a)보다 큰 외경을 갖는다. 이에 제1 배관(20) 내에 남겨진 슬러리는 플랜지(3a)와 제1 배관(20) 사이 또는 플랜지(3a)의 홈(3b)을 통해 플랜지(3a)와 세척 플레이트(5) 사이의 공간으로 유입된 후, 세척 플레이트(5)에 의해 지지되며 세척볼(1)과 함께 이송된다.

본 실시예에서는 두 개의 세척 플레이트(5)가 일정 거리 이격되도록 배치된다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 세척 플레이트(5)를 세 개 이상으로 구성하거나, 하나만 구성하는 등 필요에 따라 다양한 변형이 가능하다.

세척 플레이트(5)는 실리콘 재질로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 세척 플레이트(5)의 테두리가 제1 배관(20)의 내벽과 긴밀하게 접촉할 수만 있다면 다양한 재질이 이용될 수 있다.

본 실시예에 따른 세척볼(1)은 중심을 기준으로 좌우 대칭되는 형태로 형성된다. 따라서 투입 방향에 제한 없이 제1 배관(20) 내로 투입할 수 있다.

이에 더하여, 본 실시예에 따른 세척볼(1)은 내부에 적어도 하나의 자성부(10)를 구비한다. 자성부(10)는 예를 들어 영구 자석이 이용될 수 있다.

자성부(10)는 세척볼(1)의 위치를 확인하기 위해 구비된다. 배관 세척 과정에서 세척볼(1)이 제1 배관(20) 내부를 이동하게 되면 세척볼(1)의 위치를 파악하기 어렵다. 그러나 본 실시예에 따른 세척볼(1)은 자성부(10)를 구비하므로 자력 측정기(미도시)를 이용하여 세척볼(1)의 위치를 용이하게 파악할 수 있다.

본 실시예에서는 자성부(10)가 몸체부(4) 내부에 삽입되는 경우를 예로 들고 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며 몸체부(4)의 표면에 부착시키는 것도 가능하다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 세척볼(1)은 볼트와 같은 체결 부재(6)에 의해 다수의 부재들이 결합되어 완성된다. 또한 몸체부(4)는 플랜지(3a)를 포함하는 2개의 단부(3)와, 세척 플레이트(5) 사이에 배치되는 연결부(2)를 포함한다.

단부(3)와 연결부(2), 세척 플레이트(5)의 내부에는 각각 체결 부재(6)가 삽입 체결되는 체결 구멍이 구비된다.

또한 단부 중 어느 하나에는 체결 구멍(43a)에 자성부(10)가 먼저 삽입된 후, 볼트가 체결된다. 따라서 자성부(10)는 체결 구멍보다 작은 크기로 형성된다.

이어서, 본 실시예에 따른 배관 세척용 세척볼(1)과 이를 이용한 배관 세척 시스템(100)의 동작을 설명한다.

도 1을 참조하면, 먼저 투입부(30)의 투입구(32)를 통해 세척볼(1)을 제1 배관(20)의 내부로 삽입한다. 그리고 투입구(32)의 입구를 뚜껑(34)으로 막은 후, 투입구(32)의 입구에 연결된 공기 공급관(70)을 통해 일정한 압력으로 공기를 공급한다.

이때, 공급관(50)의 밸브(51)는 잠긴 상태이므로, 슬러리는 제1 배관(20) 내로 공급되지 않는다. 또한 투입구(32)를 통해 공급된 공기는 제1 배관(20) 측으로만 이동된다.

공압(pneumatic)에 의해 세척볼(1)은 배출부(40) 측으로 이동하며 제1 배관(20)의 내부를 청소한다. 이 과정에서 세척볼(1)은 세척 플레이트(5)가 배관(20)의 내벽과 밀착한 상태로 이동한다. 따라서 세척 플레이트(5)는 제1 배관(20)에 남아 있는 슬러리를 긁어내며 배출부(40) 측으로 이동한다.

이어서, 세척볼(1)이 배출부(40)까지 이동하게 되면, 세척볼(1)은 배출부(40)의 확장 유로(41) 내로 진입한다. 따라서 확장 유로(41) 내에는 세척볼(1)과 세척볼(1)이 긁어낸 슬러리가 위치하게 된다.

이어서 작업자는 공기의 공급을 차단하고 압력계(45)를 확인하여 내부 압력이 대기압 상태로 낮아지면 배출구(42)의 뚜껑(44)을 열고 세척볼(1)을 꺼낸다. 이때, 확장 유로(41) 내의 슬러리도 함께 제거될 수 있다.

이상과 같이 구성되는 본 실시예에 따른 배관 세척 시스템은 세척볼과 공압(pneumatic)을 이용하므로, 수작업을 통해 배관 내부를 청소하는 종래에 비해 세척에 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 세척볼은 두 장의 세척 플레이트를 구비하므로 세정력을 높일 수 있으며, 자성부를 구비하므로 위치 파악이 용이하다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

1: 세척볼
4: 몸체부
5: 세척 플레이트
10: 자성부
20: 배관
30: 투입부
40: 배출부
100: 배관 세척 시스템

Claims

원통 형상으로 양 단부에 각각 플랜지가 형성된 몸체부; 및
상기 플랜지들 사이에 배치되는 적어도 하나의 세척 플레이트;
를 포함하며,
상기 세척 플레이트는 상기 플랜지보다 큰 외경을 갖는 배관 세척용 세척볼.
제1항에 있어서, 상기 세척 플레이트는
적어도 두 개가 이격 배치되는 배관 세척용 세척볼.
제1항에 있어서,
상기 몸체부 내에 삽입 배치되는 자성부를 더 포함하는 배관 세척용 세척볼.
제1항에 있어서, 상기 플랜지는,
테두리에서 상기 플랜지의 중심을 향해 절개된 형태로 형성된 적어도 하나의 홈을 구비하는 배관 세척용 세척볼.
제1항에 있어서, 상기 세척 플레이트는,
실리콘 재질로 형성되는 배관 세척용 세척볼.
슬러리를 공급하는 배관의 세척 시스템으로,
배관의 일단 측에 배치되는 투입부;
상기 배관의 타단 측에 배치되는 배출부; 및
상기 투입부에 투입된 후 공압에 의해 상기 배관 내부를 지나 상기 배출부로 배출되는 세척볼;
을 포함하며,
상기 배출부는 상기 세척볼의 이동을 억제하고 상기 슬러리는 통과시키는 차단막을 구비하는 배관 세척 시스템.
제6항에 있어서, 상기 차단막은,
상기 슬러리가 통과하는 다수의 구멍을 포함하며, 상기 구멍들의 전체 면적은 상기 배관의 내부 단면적과 대응하는 배관 세척 시스템.
제6항에 있어서, 상기 투입부는,
상기 배관이 연결되고 상기 슬러리가 이송되는 유로와, 상기 유로에서 분기되는 투입구를 포함하며,
상기 세척볼은 상기 투입구를 통해 상기 배관 내로 삽입되는 배관 세척 시스템.
제6항에 있어서, 상기 배출부는,
상기 배관이 연결되는 확장 유로와, 상기 확장 유로에서 분기되는 배출구를 포함하며,
상기 세척볼은 상기 배출구를 통해 상기 배관의 외부로 배출되는 배관 세척 시스템.
제9항에 있어서, 상기 확장 유로는,
상기 배관의 단면적보다 넓은 단면적으로 형성되는 배관 세척 시스템.
제9항에 있어서, 상기 배출부는,
상기 배출구의 입구를 막는 뚜껑을 더 포함하며, 상기 뚜껑에는 상기 배관 내부의 압력을 표시하는 압력계가 구비되는 배관 세척 시스템.