KR20230105788A - 배관 세척 장치 및 세척 방법 - Google Patents

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KR20230105788A
KR20230105788A KR1020220001241A KR20220001241A KR20230105788A KR 20230105788 A KR20230105788 A KR 20230105788A KR 1020220001241 A KR1020220001241 A KR 1020220001241A KR 20220001241 A KR20220001241 A KR 20220001241A KR 20230105788 A KR20230105788 A KR 20230105788A
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안석영
주환이
최성현
이재용
김민성
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부산대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 배관 세척 장치 및 세척 방법으로써, 보다 상세하게 배관의 일단부에 구비되는 펌프부와, 상기 배관의 일단부에 삽입되고, 상기 펌프부를 통해 공급되는 유체에 의해 이송되는 헤드모듈과, 상기 헤드모듈의 후면에 구비되고, 상기 헤드모듈의 이송에 따라 이송되는 바디모듈과, 상기 헤드모듈과 바디모듈을 결합하는 링크모듈을 포함하고, 상기 헤드모듈은, 상기 헤드모듈의 외주면으로부터 돌출되어 형성되는 헤드 블레이드를 포함하며, 상기 바디모듈은, 상기 바디모듈의 외주면으로부터 돌출되어 형성되는 바디 블레이드를 포함하고, 상기 헤드 블레이드 및 바디 블레이드는, 나선형으로 형성되어, 상기 펌프부를 통해 유체가 상기 배관의 내부로 공급되면, 상기 헤드 블레이드 및 바디 블레이드에 의해 상기 헤드모듈과 바디모듈이 상기 배관의 중심축을 기준으로 회전하면서 상기 배관의 타단부를 향해 이송되며, 상기 헤드모듈이 이송되면서 회전하여 상기 배관의 내주면에 형성되는 관석을 1차 절삭하고, 상기 헤드모듈의 이송에 따라 상기 바디모듈이 이송되면서 상기 바디모듈이 회전하여 상기 관석을 2차 절삭하는 것을 특징으로 한다.

Description

배관 세척 장치 및 세척 방법{Cleaning apparatus of pipe and cleaning method of the same}
본 발명은 배관 세척 장치 및 세척 방법으로써 더욱 자세하게는, 공급되는 유체에 의하여 회전함과 동시에 배관 내부를 일방향으로 이동하면서 배관의 내주면에 관석을 제거할 수 있도록 하는 배관 세척 장치 및 세척 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 수돗물을 공급하는 중,대형 직경의 상수관로와 하수를 이송하는 하수관로나, 오일이나 가스 등과 같은 각종 유체를 이송하는 관로 등과 같은 각종 배관은 설치 후 장시간 동안 사용하게 되면, 노후화되면서 관로 내벽 면에 상,하 수돗물, 오일, 가스 등과 같은 유체에 포함되어 있는 각종 이물질이 슬러지로 퇴적되거나 관로 내면이 산화되면서 녹 등이 생성되고, 이들이 고형화되어 관석이 형성되게 된다.
상기와 같이 각종 배관의 내면에 이물질의 퇴적에 의해 형성되는 관석은 시간이 경과함에 따라 점차적으로 두꺼워지면서 고형화되기 때문에 유체의 원활한 흐름을 방해를 하여 유체 압을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있으며, 또한 유체 수송관로에 부착된 스케일층이 유체에 녹아들게 되어 유체를 오염시키는 원인이 되므로 유체 수송관로를 주기적으로 세척을 해주어야만 한다.
일례로, 대한민국 등록특허공보 제10-1674010호(2016.11.08.)에는 유체 수송관로 세척장치 및 그 방법에 관해 개시하고 있다. 그러나, 상기와 같은 종래의 경우, 세척장치의 이송을 위한 별도의 권취기 등의 구성이 필수적으로 구비됨에 따라 세척에 소요되는 시간 및 비용이 증가하게 되는 문제점과, 배관의 내주면에 딱딱하게 굳은 관석을 제거하는 것과, 복잡한 형상의 배관을 세척하는데 한계가 있는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1674010호(2016.11.08.)
본 발명은 상술한 바와 같은 선행 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 공급되는 유체에 의하여 회전함과 동시에 배관 내부를 일방향으로 이동하면서 배관의 내주면에 관석을 제거할 수 있도록 하는 배관 세척 장치 및 세척 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배관 세척 장치에 있어서, 배관의 일단부에 구비되는 펌프부와, 상기 배관의 일단부에 삽입되고, 상기 펌프부를 통해 공급되는 유체에 의해 이송되는 헤드모듈과, 상기 헤드모듈의 후면에 구비되고, 상기 헤드모듈의 이송에 따라 이송되는 바디모듈과, 상기 헤드모듈과 바디모듈을 결합하는 링크모듈을 포함하고, 상기 헤드모듈은, 상기 헤드모듈의 외주면으로부터 돌출되어 형성되는 헤드 블레이드를 포함하며, 상기 바디모듈은, 상기 바디모듈의 외주면으로부터 돌출되어 형성되는 바디 블레이드를 포함하고, 상기 헤드 블레이드 및 바디 블레이드는, 나선형으로 형성되어, 상기 펌프부를 통해 유체가 상기 배관의 내부로 공급되면, 상기 헤드 블레이드 및 바디 블레이드에 의해 상기 헤드모듈과 바디모듈이 상기 배관의 중심축을 기준으로 회전하면서 상기 배관의 타단부를 향해 이송되며, 상기 헤드모듈이 이송되면서 회전하여 상기 배관의 내주면에 형성되는 관석을 1차 절삭하고, 상기 헤드모듈의 이송에 따라 상기 바디모듈이 이송되면서 상기 바디모듈이 회전하여 상기 관석을 2차 절삭하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 링크모듈은, 일단부가 상기 헤드모듈과 결합되는 헤드링크와, 일단부가 상기 바디모듈과 결합되는 바디링크와, 일단부는 상기 헤드링크의 타단부와 결합되고, 타단부는 상기 바디링크의 타단부와 결합되는 본체부를 포함하고, 상기 헤드링크 및 바디링크는 각각 상기 본체부에 대해 회동가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 헤드모듈은, 테이퍼 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 헤드모듈의 직경은, 상기 바디모듈의 직경 이하로 제작되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배관 세척 방법은, 배관 세척 장치를 이용하여, 상기 펌프부가 상기 배관의 내부로 유체를 공급하는 유체공급단계와, 상기 헤드모듈이 이송되면서 회전하여 상기 배관의 내주면에 형성되는 관석을 절삭하는 1차 절삭단계와, 상기 헤드모듈의 이송에 따라 상기 바디모듈이 이송되면서 상기 바디모듈이 회전하여 상기 관석을 절삭하는 2차 절삭단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 배관 세척 장치 및 세척 방법은 배관의 내주면에 형성되는 두꺼운 관석에 공동을 만들어 이송할 길을 만드는 역할을 하는 헤드모듈과, 직진하는 유동을 받아 회전 토크로 변환하고 헤드 모듈이 만든 공동을 절삭하여, 관석의 두께를 줄이는 역할을 하는 바디 모듈을 이용하여, 2차에 걸쳐 관석을 절삭함으로써 경도가 높은 관석을 용이하게 제거할 수 있는 배관 세척 장치 및 세척 방법을 제공하는데 그 효과가 있다.
또한, 본 발명의 배관 세척 장치 및 세척 방법은 헤드모듈과 바디모듈이 링크모듈을 통해 체인결합되어 곡선 형태의 배관 내부에서도 용이하게 이송될 수 있으며, 체인결합으로 강성을 유지할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명의 효과는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배관 세척 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2의 (a)는 배관 내의 유체의 흐름을 나타낸 도면이고, 도 2의 (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 배관 세척 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배관 세척 장치의 구성을 나타낸 조립도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 배관 세척 장치의 헤드모듈 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배관 세척 장치의 바디모듈 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 배관 세척 장치의 링크모듈 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 배관 세척 장치의 상쇄모듈 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 배관 세척 장치의 제어 구성을 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 배관 세척 장치의 제어순서도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 배관 세척 방법을 나타낸 순서도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배관 세척 장치에 있어서, 배관(50)의 일단부에 구비되는 펌프부(100)와, 상기 배관(50)의 일단부에 삽입되고, 상기 펌프부(100)를 통해 공급되는 유체에 의해 이송되는 헤드모듈(200)과, 상기 헤드모듈(200)의 후면에 구비되고, 상기 헤드모듈(200)의 이송에 따라 이송되는 바디모듈(300)과, 상기 헤드모듈(200)과 바디모듈(300)을 결합하는 링크모듈(400)을 포함하고, 상기 헤드모듈(200)이 상기 배관(50)을 따라 일방향으로 이송되면서 상기 배관(50)의 내주면에 형성된 관석(51)을 제거한다.
먼저, 상기 펌프부(100)가 마련된다. 상기 펌프부(100)는 세척이 필요한 배관(50)의 일단부에 설치되어, 상기 배관(50)의 일단부가 폐쇄된 상태를 유지하도록 한다. 이와 같은 상태에서, 상기 펌프부(100)는 유체를 공급하는 외부라인(도면 미도시)과 연결되어 상기 배관(50)의 내부로 고압, 고속의 유체를 지속적으로 공급하는 역할을 수행한다. 일례로, 상기 외부라인은 상수도일 수 있고, 상기 펌프부(100)에 의해 상기 배관(50)의 내부로 공급되는 유체는 물일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 상기 헤드모듈(200)이 마련된다. 상기 헤드모듈(200)은 상기 배관(50)에 삽입되어 상기 배관(50)을 따라 이송되면서 상기 관석(51)을 제거하는 역할을 수행한다. 여기서, 상기 헤드모듈(200)은 상기 헤드모듈(200)의 외주면으로부터 돌출되어 형성되는 헤드 블레이드(210)와, 원기둥 형상으로 형성되어 상기 헤드 블레이드(210)를 지지하는 헤드본체(220)로 구성된다.
보다 상세하게, 상기 헤드본체(220)의 일단부는 뾰족하게 형성되며, 타단부는 후술할 헤드결합부(411)가 삽입되어 결합될 수 있도록 대응되는 형상으로 형성되는 홈(도면 미도시)이 마련된다. 즉, 상기 헤드본체(220)의 일단부는 상기 관석(51)과 최초로 접촉되는 부분으로, 상기 관석(51)과 부딪히면서 상기 관석(51)에 크랙이 형성되도록 한다. 또한, 상기 헤드 블레이드(210)는 상기 헤드본체(220)의 외주면으로부터 돌출되어 형성되며, 복수개로, 상기 헤드본체(220)의 외주면을 따라 방사형으로 배열된다.
다음으로, 상기 바디모듈(300)이 마련된다. 상기 바디모듈(300)은 상기 링크모듈(400)에 의해 상기 헤드모듈(200)을 따라 이송되면서 상기 관석(51)을 제거하는 역할을 수행한다. 여기서, 상기 바디모듈(300)은, 상기 바디모듈(300)의 외주면으로부터 돌출되어 형성되는 바디 블레이드(310)와, 원기둥 형상으로 형성되어 상기 바디 블레이드(310)를 지지하는 바디본체(320)로 구성된다.
보다 상세하게, 상기 바디본체(320)의 일단부는 후술할 바디결합부(421)가 삽입되어 결합될 수 있도록 대응되는 형상으로 형성되는 결합홈(321)이 마련되고, 타단부는 후술할 상쇄모듈(500)이 삽입되어 결합될 수 있도록 대응되는 형상으로 형성되는 홈(도면 미도시)이 마련된다. 또한, 상기 바디 블레이드(310)는 상기 바디본체(320)의 외주면으로부터 돌출되어 형성되며, 복수개로, 상기 바디본체(320)의 외주면을 따라 방사형으로 배열된다.
이때, 상기 헤드 블레이드(210) 및 바디 블레이드(310)는, 나선형으로 형성되어, 상기 펌프부(100)를 통해 유체가 상기 배관(50)의 내부로 공급되면, 상기 헤드 블레이드(210) 및 바디 블레이드(310)에 의해 상기 헤드모듈(200)과 바디모듈(300)이 상기 배관(50)의 중심축을 기준으로 회전하면서 상기 배관(50)의 타단부를 향해 이송된다. 이에 따라, 상기 헤드모듈(200)이 이송되면서 회전하여 상기 배관(50)의 내주면에 형성되는 관석(51)을 1차 절삭하고, 상기 헤드모듈(200)의 이송에 따라 상기 바디모듈(300)이 이송되면서 상기 바디모듈(300)이 회전하여 상기 관석(51)을 2차 절삭한다.
여기서, 상기 헤드모듈(200)은, 테이퍼 형상으로 형성된다. 또한, 상기 헤드모듈(200)의 직경은, 상기 바디모듈(300)의 직경 이하로 제작된다. 보다 상세하게, 도 2의 (b)를 참조하면, 일반적으로 상기 배관(50)의 내주면에 형성되는 상기 관석(51)은 상기 배관(50)의 내주면에 일정한 두께를 가진 형태로 형성되지 않고, 한 지점에 적층되어 두터운 둔덕 형태로 형성되게 된다. 이때, 상기 관석(51)은 상기 배관(50)의 내경에 약 30% 이상의 길이를 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 관석(51)을 제거하기 위해서는 상기 관석(51)을 일차적으로 파쇄한 후, 남은 잔여물을 제거하는 방식으로 상기 배관(50)을 세척해야하는 것이다.
따라서, 상기 관석(51)과 최초로 접촉되는 상기 헤드모듈(200)은 전체적으로 테이퍼지게 형성되어, 상기 관석(51)의 취성을 이용하여 1차적으로 파쇄하는 방식으로 절삭한다. 이후, 상기 헤드모듈(200)을 따라 이송되는 상기 바디모듈(300)은 파쇄되고 남은 관석(51)의 잔여물을 절삭하여 제거한다. 다시 말하면, 상기 헤드모듈(200)은 상기 관석(51)을 파쇄하여 상기 바디모듈(300)이 통과할 수 있는 공간을 형성하는 역할을 하고, 상기 바디모듈(300)은 파쇄되고 남아있는 관석(51)을 제거하는 역할을 수행하는 것이다.
그리고, 상기 펌프부(100)는 상기 배관(50)의 직경을 커버할 수 있는 양의 유체를 지속적으로 공급한다. 즉, 상기 펌프부(100)는 상기 배관(50) 내부로 일정한 방향 및 유속으로 유체를 공급함으로써, 상기 헤드모듈(200) 및 바디모듈(300)은 자이로 효과를 얻어 직진의 용이성을 얻게 된다. 특히, 도 2의 (a)를 참조하면, 상기 배관(50) 내에서 유체의 유동은 층류의 형태를 가지게 됨으로, 유체의 유속벡터는 상기 배관(50)의 중심선과 평행해진다. 따라서, 상기 헤드모듈(200) 및 바디모듈(300)은 상기 배관(50)의 중심선을 따라 직진 이송되게 되는 것이다. 즉, 상기 헤드모듈(200) 및 바디모듈(300)이 자이로 효과를 받으면서 직선 이송됨에 따라 상기 관석(51)을 파쇄 및 절삭하기에 충분한 힘을 받게 되는 것이다. 이때, 상기 헤드모듈(200) 및 바디모듈(300)의 직경은 상기 배관(50)의 내경과 유사하게 형성될 수 있다.
한편으로, 상기 배관(50)의 타단부에는 상기 배관(50)을 통해 유동하는 유체와 상기 배관(50)의 내주면에 형성된 상기 관석(51)이 저장될 수 있는 공간을 형성하는 저장탱크(600)가 구비될 수 있다. 일례로, 상기 저장탱크(600)는 상기 배관(50)의 타단부에 상기 배관(50)과 내부가 연통되게 구비되어, 상기 배관(50)에 공급된 물 및 제거된 관석(51)이 저장될 수 있도록 한다.
여기서, 상기 저장탱크(600)는 상기 저장탱크(600)와 펌프부(100)를 연통하는 공급라인(610)과, 상기 저장탱크(600)의 내부에 구비되어 상기 저장탱크(600) 내의 유체와 관석(51)을 필터링하는 필터부(620)와, 상기 공급라인(610)의 일측에 구비되어 상기 공급라인(610)을 개폐하는 밸브부(630)를 포함할 수 있다.
보다 상세하게, 상기 필터부(620)는 상기 저장탱크(600)의 내부를 횡방향으로 커버하도록 구비된다. 즉, 상기 필터부(620)에 의해 상기 저장탱크(600)로 공급되는 유체 및 관석(51)은 상기 필터부(620)의 상부에서 하부방향으로 상기 필터부(620)와 접촉되게 된다. 이때, 상기 저장탱크(600)로 공급된 유체는 상기 필터부(620)를 지나 하부에 저장되고, 상기 관석(51)은 상기 필터부(620)를 통과하지 못하고 상기 필터부(620)의 상부에 적층되게 된다. 또한, 상기 저장탱크(600)가 가득차게 될 경우, 상기 밸브부(630)가 상기 공급라인(610)을 개방하여 상기 저장탱크(600) 내의 유체가 상기 공급라인(610)을 따라 상기 펌프부(100)로 유동할 수 있다.
그리고, 상기 배관(50)과 저장탱크(600)를 개폐하는 밸브(도면 미도시)가 구비될 수 있다. 즉, 상기 밸브는 압력밸브로 상기 배관(50) 내부의 압력에 따라 개방되거나 폐쇄될 수 있다.
다음으로, 상기 링크모듈(400)이 마련된다. 상기 링크모듈(400)은, 일단부가 상기 헤드모듈(200)과 결합되는 헤드링크(410)와, 일단부가 상기 바디모듈(300)과 결합되는 바디링크(420)와, 일단부는 상기 헤드링크(410)의 타단부와 결합되고, 타단부는 상기 바디링크(420)의 타단부와 결합되는 본체부(430)를 포함하고, 상기 헤드링크(410) 및 바디링크(420)는 각각 상기 본체부(430)에 대해 회동가능하게 결합된다.
보다 상세하게, 도 6을 참조하면, 상기 헤드링크(410)는 상기 헤드본체(220)의 타단부에 형성되는 홈과 대응되는 형상으로, 상기 헤드링크(410)의 일단부로부터 돌출되어 형성되는 헤드결합부(411)와, 상기 헤드링크(420)의 타단부로부터 돌출되어 형성되고 내부에 빈 공간이 형성되는 체인형태로 구비되는 헤드체인부(412)를 포함한다. 일례로, 상기 헤드결합부(411)는 ‘+’형태로 형성될 수 있고, 상기 헤드체인부(412)는 ‘U’자 형태로 형성될 수 있다.
또한, 바디링크(420)는 상기 바디본체(320)의 일단부에 형성되는 상기 결합홈(321)과 대응되는 형상으로, 상기 바디링크(420)의 일단부로부터 돌출되어 형성되는 바디결합부(421)와, 상기 바디링크(420)의 타단부로부터 돌출되어 형성되고 내부에 빈 공간이 형성되는 체인형태로 구비되는 바디체인부(422)를 포함한다. 일례로, 상기 바디결합부(421)는 ‘+’형태로 형성될 수 있고, 상기 바디체인부(422)는 U’자 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 본체부(430)는 상기 본체부(430)의 양단부에 각각 형성되는 체인홀(432)에 삽입되는 형태로 구비되는 2개의 본체체인부(431)를 포함한다. 이때, 상기 2개의 본체체인부(431)는 각각 상기 헤드체인부(412)와 바디체인부(422)에 체인결합된다.
즉, 상기 헤드모듈(200)과 바디모듈(300)은 량과 량끼리 연결된 열차처럼 서로 체인링크로 연결되어 곡선형태의 배관(50)의 내부를 진행할 수 있는 것이다. 다시 말하면, 상기 헤드모듈(200)은 상기 헤드체인부(412)에 의해 상기 본체부(430)와 결합됨에 따라 상기 배관(50)의 중심축에 수직인 방향으로 회동의 자유도를 가지게 된다. 또한, 상기 바디모듈(300) 역시 상기 바디체인부(422)에 의해 상기 본체부(430)와 결합됨에 따라 상기 배관(50)의 중심축에 수직인 측면을 따라 자유도를 가지게 된다. 결과적으로, 상기 헤드모듈(200)과 바디모듈(300)은 곡선 형태의 배관(50) 내부에서도 이송될 수 있으며, 체인결합으로 강성을 유지할 수 있는 이점이 있다.
다음으로, 도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배관 세척 장치는 상기 바디모듈(300)의 후면에 구비되어, 상기 바디모듈(300)에 의해 생긴 유체의 난류를 상쇄하여 상기 헤드모듈(200) 및 바디모듈(300)의 회전 안정성을 향상시키는 상쇄모듈(500)을 더 포함할 수 있다.
보다 상세하게, 상기 상쇄모듈(500)은 내부에 빈 공간이 형성되고, 원판형상으로 형성되는 외륜부(510)와, 원기둥 형상으로 상기 외륜부(510)의 내부에 상기 외륜부(510)와 동심원을 이루도록 구비되는 내륜부(520)와, 상기 내륜부(520)의 외주면으로부터 상기 외륜부(510)의 내주면까지 연장되어 형성되는 복수개의 휠부(530)와, 상기 내륜부(520)의 외주면으로부터 상기 외륜부(510)의 내주면까지 연장되되, 상기 휠부(530)를 기준으로 비스듬하게 형성되는 부채꼴부재(540)를 포함한다. 이때, 상기 부채꼴부재(540)는 복수개로, 상기 외륜부(510)와 내륜부(520) 사이의 공간을 커버하되, 상기 휠부(530)를 기준으로 비스듬하게 형성되어, 상기 부채꼴부재(540)와 인접한 부채꼴부재(540) 사이에 슬릿(541)이 형성되도록 한다. 따라서, 상기 바디모듈(300)에 의한 난류상태의 유체는 상기 상쇄모듈(500)의 복수개의 슬릿(541)을 통과하면서 레이놀즈수가 감소한 상태로 층류화되어 상기 바디모듈(300)의 회전 안정성이 향상될 수 있다. 즉, 난류상태일 때의 레이놀즈 수 보다 더 작은 상태로 전환되어 상기 바디모듈(300)의 회전 안정성이 향상되는 것이다. 여기서, 상기 내륜부(520)는 상기 바디본체(320)를 향하는 방향으로 돌출되어 형성되며, 상기 내륜부(520)의 돌출부위가 상기 바디본체(320)의 타단부에 형성되는 홈(도면 미도시)에 삽입되는 방식으로 결합될 수 있다.
그리고, 도 8을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배관 세척 장치는 상기 펌프부(100) 및 밸브부(630)를 제어하는 제어부(700)와, 상기 제어부(700)로 센싱정보를 송신하는 센서부(800)를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 센서부(800)는 상기 헤드모듈(200)의 내부에 구비되어, 상기 헤드모듈(200)의 위치정보 또는 지피에스 정보를 상기 제어부(700)로 송신하는 지피에스센서(810)와, 상기 저장탱크(600)의 내부에 구비되어 상기 저장탱크(600)의 수위정보를 상기 제어부(700)로 송신하는 수위센서(820)를 포함한다. 또한, 상기 제어부(700)는 상기 지피에스센서(810) 및 수위센서(820)로부터 수신된 정보를 바탕으로 상기 펌프부(100)와 밸브부(630)를 제어할 수 있다.
보다 상세하게, 도 9를 참조하면, 상기 지피에스센서(810)가 상기 헤드모듈(200)의 위치정보를 상기 제어부(700)로 송신한다. 이때, 상기 제어부(700)는 상기 펌프부(100)의 가동시간에 따른 상기 지피에스센서(810)의 위치 정보를 바탕으로 상기 헤드모듈(200)의 이동속도를 측정한다. 이때, 상기 제어부(700)는 상기 헤드모듈(200)의 이동속도가 기설정된 값 미만인지를 판단한다. 여기서, 상기 제어부(700)가 상기 헤드모듈(200)의 이동속도가 기설정된 값 미만이라고 판단하는 경우, 해당지점에 경도가 높은 관석(51)이 형성된 것으로, 상기 펌프부(100)의 회전속도를 증가시켜 보다 더 고압 및 고속의 유체가 상기 배관(50) 내부로 공급되도록 제어한다. 또한, 상기 제어부(700)가 상기 헤드모듈(200)의 이동속도가 기설정된 값 이상인 경우, 상기 펌프부(100)의 회전속도를 유지한다.
또한, 도 10을 참조하면, 상기 수위센서(820)가 상기 저장탱크(600)의 수위를 측정하여 상기 제어부(700)로 송신한다. 이때, 상기 제어부(700)는 상기 저장탱크(600)의 수위가 기설정된 값 미만인지를 판단한다. 여기서, 상기 저장탱크(600)의 수위가 기설정된 값 미만인 경우, 상기 제어부(700)는 상기 밸브부(630)가 상기 공급라인(610)을 폐쇄한 상태인 잠금상태를 유지하도록 제어한다. 또한, 상기 저장탱크(600)의 수위가 기설정된 값 이상인 경우, 상기 제어부(700)는 상기 밸브부(630)가 상기 공급라인(610)이 개방되도록 제어한다. 즉, 상기 공급라인(610)을 통해 상기 필터부(620)에 의해 필터링된 유체가 상기 펌프부(100)로 공급되도록 하는 것이다.
한편으로, 상기 배관(50)의 타단부는 상기 압력밸브에 의해 폐쇄된 상태일 수 있다. 즉, 상기 센서부(800)는 상기 압력밸브의 일측에 구비되어 상기 압력밸브를 통해 상기 배관(50)의 내부 압력을 측정하는 압력센서를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 배관(50) 내부의 압력이 상승하여, 물의 저항이 높아지면 상기 헤드모듈(200)의 이송속도가 감소함에 따라 상기 제어부(800)는 상기 펌프부(100)의 회전속도를 증가시킬 수 있다. 또한, 상기 압력센서의 측정값이 기설정된 값을 초과하는 경우 상기 압력밸브가 개방되도록 하여, 상기 배관(50) 내부의 유체 및 관석(51)이 상기 저장탱크(600)로 유동하도록 할 수도 있다.
또한, 상기 배관(50)의 내부 압력이 더욱 상승하여 상기 압력밸브가 자동으로 개방되면 급속도로 상기 배관(50) 내부의 유체가 상기 저장탱크(600)로 유동하게 됨으로, 상기 제어부(700)는 상기 펌프부(100)의 회전속도가 일시적으로 감소되도록 제어할 수도 있다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배관 세척 장치를 이용한 배관 세척 방법에 대해 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배관 세척 방법은, 본 발명의 배관 세척 장치를 이용하여, 상기 펌프부(100)가 상기 배관(50)의 내부로 유체를 공급하는 유체공급단계(S100)와, 상기 헤드모듈(200)이 이송되면서 회전하여 상기 배관(50)의 내주면에 형성되는 관석(51)을 절삭하는 1차 절삭단계(S200)와, 상기 헤드모듈(200)의 이송에 따라 상기 바디모듈(300)이 이송되면서 상기 바디모듈(300)이 회전하여 상기 관석(51)을 절삭하는 2차 절삭단계(S300)를 포함한다.
먼저, 상기 유체공급단계(S100)는 세척이 필요한 배관(50) 내에 유체를 제거한 후, 상기 헤드모듈(200) 및 바디모듈(300)을 상기 배관(50)의 일단부에 삽입하고, 상기 펌프부(100)를 상기 배관(50)의 일단부에 설치하여 상기 배관(50)의 일단부가 폐쇄되도록 한다. 이와 같은 상태에서 상기 펌프부(100)를 가동시켜 상기 배관(50)의 내부로 유체가 공급되도록 하는 것이다.
그리고, 상기 1차 절삭단계(S200)는 상기 펌프부(100)의 가동에 의해 상기 헤드모듈(200)이 상기 배관(50)의 타단부로 이송되면서 상기 배관(50)의 내주면에 형성된 관석(51)을 파쇄하는 것이다.
또한, 상기 2차 절삭단계(S300)는 상기 헤드모듈(200)을 따라 이송되는 상기 바디모듈(300)이 상기 헤드모듈(200)에 의해 파쇄되고 남은 잔여물을 제거하는 것이다.
결과적으로, 본 발명의 배관 세척 장치는 상기 배관(50)의 내주면에 형성되는 두꺼운 관석(51)에 공동을 만들어 이송할 길을 만드는 역할을 하는 상기 헤드모듈(200)과, 직진하는 유동을 받아 회전 토크로 변환하고 상기 헤드 모듈(200)이 만든 공동을 절삭하여, 관석(51)의 두께를 줄이는 역할을 하는 상기 바디 모듈(300)을 이용하여, 2차에 걸쳐 관석(51)을 절삭함으로써 경도가 높거나 두꺼운 관석을 용이하게 제거할 수 있는 이점이 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 각 구성간의 결합에 있어서, 유체의 압력 및 관석의 압력을 견딜 수 있도록 결합력을 향상시키는 홈, 돌기 등의 구성이 더 포함될 수 있음은 당연하다.
50 : 배관
51 : 관석
100 : 펌프부
200 : 헤드모듈
210 : 헤드 블레이드
220 : 헤드본체
300 : 바디모듈
310 : 바디 블레이드
320 : 바디본체
321 : 결합홈
400 : 링크모듈
410 : 헤드링크
411 : 헤드결합부
412 : 헤드체인부
420 : 바디링크
421 : 바디결합부
422 : 바디체인부
430 : 본체부
431 : 본체체인부
432 : 체인홀
500 : 상쇄모듈
510 : 외륜부
520 : 내륜부
530 : 휠부
540 : 부채꼴부재
541 : 슬릿
600 : 저장탱크
610 : 공급라인
620 : 필터부
630 : 밸브부
700 : 제어부
800 : 센서부
810 : 지피에스센서
820 : 수위센서
S100 : 유체공급단계
S200 : 1차 절삭단계
S300 : 2차 절삭단계

Claims (5)

  1. 배관의 일단부에 구비되는 펌프부;
    상기 배관의 일단부에 삽입되고, 상기 펌프부를 통해 공급되는 유체에 의해 이송되는 헤드모듈;
    상기 헤드모듈의 후면에 구비되고, 상기 헤드모듈의 이송에 따라 이송되는 바디모듈; 및
    상기 헤드모듈과 바디모듈을 결합하는 링크모듈;을 포함하고,
    상기 헤드모듈은,
    상기 헤드모듈의 외주면으로부터 돌출되어 형성되는 헤드 블레이드;를 포함하며,
    상기 바디모듈은,
    상기 바디모듈의 외주면으로부터 돌출되어 형성되는 바디 블레이드;를 포함하고,
    상기 헤드 블레이드 및 바디 블레이드는, 나선형으로 형성되어,
    상기 펌프부를 통해 유체가 상기 배관의 내부로 공급되면, 상기 헤드 블레이드 및 바디 블레이드에 의해 상기 헤드모듈과 바디모듈이 상기 배관의 중심축을 기준으로 회전하면서 상기 배관의 타단부를 향해 이송되며,
    상기 헤드모듈이 이송되면서 회전하여 상기 배관의 내주면에 형성되는 관석을 1차 절삭하고, 상기 헤드모듈의 이송에 따라 상기 바디모듈이 이송되면서 상기 바디모듈이 회전하여 상기 관석을 2차 절삭하는 것을 특징으로 하는 배관 세척 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 링크모듈은,
    일단부가 상기 헤드모듈과 결합되는 헤드링크;
    일단부가 상기 바디모듈과 결합되는 바디링크; 및
    일단부는 상기 헤드링크의 타단부와 결합되고, 타단부는 상기 바디링크의 타단부와 결합되는 본체부;를 포함하고,
    상기 헤드링크 및 바디링크는 각각 상기 본체부에 대해 회동가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 배관 세척 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 헤드모듈은, 테이퍼 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배관 세척 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 헤드모듈의 직경은, 상기 바디모듈의 직경 이하로 제작되는 것을 특징으로 하는 배관 세척 장치.
  5. 제1항의 배관 세척 장치를 이용하여,
    상기 펌프부가 상기 배관의 내부로 유체를 공급하는 유체공급단계;
    상기 헤드모듈이 이송되면서 회전하여 상기 배관의 내주면에 형성되는 관석을 절삭하는 1차 절삭단계; 및
    상기 헤드모듈의 이송에 따라 상기 바디모듈이 이송되면서 상기 바디모듈이 회전하여 상기 관석을 절삭하는 2차 절삭단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 세척 방법.
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