WO2019117521A1 - 덕트 청소 장치 - Google Patents

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WO2019117521A1
WO2019117521A1 PCT/KR2018/015196 KR2018015196W WO2019117521A1 WO 2019117521 A1 WO2019117521 A1 WO 2019117521A1 KR 2018015196 W KR2018015196 W KR 2018015196W WO 2019117521 A1 WO2019117521 A1 WO 2019117521A1
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manipulator
main body
apparatus main
sediment
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PCT/KR2018/015196
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최일섭
김성현
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주식회사 포스코
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Definitions

  • the present invention relates to a duct cleaning apparatus.
  • the FINEX process is a process for producing molten iron using low-cost powdered iron ore and untreated coal, and is equipped with a melting furnace corresponding to a blast furnace in a general blast furnace and a flow path as a reduction facility. Directly reduced iron made in a flow furnace is used as a material to produce refuse in a melting furnace.
  • the flow path is a facility for producing reduced iron by blowing a reducing gas generated from a melting furnace into a spectroscopic type iron ore, and generally has three to four flow paths per melting furnace.
  • a gas duct as a path of reducing gas is provided between the two flow paths, and fine dust particles which can not be captured by the cyclone of the flow path as well as the reducing gas are flowed through the duct.
  • These dusts are generally composed of Fe compounds (Fe, FeO, Fe 2 O 3 ), which cause deposition in the duct.
  • a duct cleaning apparatus capable of quickly and efficiently removing dust deposits in the duct is provided.
  • a duct cleaning apparatus includes an apparatus main body having wheels for running, a manipulator installed at a front end of the apparatus main body, and a duct disposed at an end of the manipulator, And a sediment storage unit installed at a rear end of the apparatus main body and containing sediments collected through the bucket tool.
  • the duct cleaning apparatus may further include a sediment transport line connected to the sediment storage unit and the suction tool for transporting the collected sediment to the outside of the duct.
  • the manipulator may include a plurality of rotatable actuators.
  • the manipulator may be provided with a cooling water channel for suppressing a temperature rise.
  • the suction tool may include a tubular body having an inner space, a rotating blade rotatably installed at one end of the body, and a rotating blade driving part connected to the rotating blade to transmit a rotating force.
  • the rotary blade is provided with a suction hole for sucking sediments, and may have a conical shape.
  • a hopper member provided in the apparatus main body and having a funnel shape and a mesh member installed at an upper end of the hopper member to prevent a large sized lump from entering the apparatus main body.
  • a sediment transport line for transporting sediments collected at the lower end of the hopper member to the outside of the duct may be connected.
  • a scraper can be installed on the front surface of the apparatus main body to collect sediments.
  • a plurality of cameras may be installed in the apparatus main body.
  • the plurality of cameras include a first camera disposed on an upper portion of the scraper, a second camera disposed on a manipulator mounting base on which the manipulator is installed, the second camera disposed on a front side or the rear side of the apparatus body, And a fourth camera disposed rearward.
  • the traveling wheel may be made of steel.
  • FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a FINEX facility in which a duct cleaning system using a duct cleaning apparatus according to a first embodiment of the present invention is used.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a duct cleaning system in which a duct cleaning apparatus according to a first embodiment of the present invention is used.
  • FIG 3 is a perspective view showing a duct cleaning apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a front view showing a duct cleaning apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is a front view showing a manipulator of the duct cleaning apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a deposit storage unit of the duct cleaning apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view for explaining a modified embodiment of the duct cleaning apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic perspective view showing a suction tool.
  • FIG 9 is an enlarged view showing the rotating blade of the suction tool.
  • FIG. 10 is a sectional view for explaining the rotating blade of the suction tool.
  • FIG. 1 is a configuration view showing a FINEX facility in which a duct cleaning system using a duct cleaning apparatus according to a first embodiment of the present invention is used
  • FIG. 2 is a schematic view of a duct cleaning apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • Fig. 5 is a block diagram showing a duct cleaning system.
  • the FINEX facility 1 has a melting furnace (not shown) and a flow path 2 as a reduction facility.
  • the flow path 2 is a facility for producing reduced iron by blowing a reducing gas generated from a melting furnace (not shown) into a spectroscopic type iron ore, and generally produces three to four flow paths 2 per melting furnace have.
  • a gas duct 10 serving as a path for reducing gas is provided between the two flow paths 2, and not only the reducing gas through the duct 10 but also the fine gas which can not be collected in the cyclone of the flow path 2 The dust of the particles flows.
  • the duct cleaning system 20 includes a duct cleaning apparatus 100 for cleaning the internal space of the gas duct 10, a duct cleaning apparatus 100 connected to the duct cleaning apparatus 100, A cooling water supply unit 24 for supplying cooling water to the duct cleaning apparatus 100; a pneumatic supply unit 26 for supplying air pressure to the duct cleaning apparatus 100; And a suction unit 28 for recovering sediments collected from the duct cleaning apparatus 100.
  • cooling water line 24a of the cooling water supply unit 24, the pneumatic line 26a of the supply and supply unit 26, the power supply of the main control unit 22, and the control cable 22a are connected to the duct cleaning apparatus 100 .
  • An operation panel 22b for controlling the operation of the duct cleaning apparatus 100 may be connected to the main control unit 22.
  • the operator may adjust the driving of the duct cleaning apparatus 100 by the operation panel 22b or the duct cleaning apparatus 100 may be automatically operated by the main control unit 22.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a duct cleaning apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a front view showing a duct cleaning apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the duct cleaning apparatus 100 includes an apparatus main body 120, a manipulator 140, a bucket tool 160, a deposit storage unit 180 And a sediment transport line 190.
  • the apparatus main body 120 forms an outer shape of the duct cleaning apparatus 100 and has a traveling wheel 122.
  • the driving wheels 122 may be provided on four sides of the apparatus body 120, but the number of the driving wheels 122 may be variously changed.
  • the driving wheel 122 may be made of a steel material so as to be able to work in a high temperature working environment.
  • the traveling wheel 122 may be made of a heat-resistant material.
  • the apparatus main body 120 may be provided with a scraper 124 installed on the bottom surface so as to collect sediments.
  • the scrapers 124 can be connected to a lifting cylinder (not shown) for lifting and lowering. That is, when collecting sediments, the scrapers 124 descend and come in contact with the floor, and when the sediments are not collected, the scrapers 124 rise and are spaced apart from the floor.
  • a manipulator 140 may be installed on the top surface of the apparatus main body 120 and a manipulator 140 may be provided on the top surface of the apparatus main body 120, A frame 128 may be provided.
  • a plurality of cameras 130 are installed in the apparatus main body 120. That is, a plurality of cameras 130 are installed in the apparatus main body 120 to send out the circumstance so that the operator can control the driving of the duct cleaning apparatus 100 from outside the duct 10.
  • a plurality of cameras 130 are installed on a manipulator mounting base 126 on which a manipulator 140 is mounted such that a first camera 130a installed on the apparatus main body 120 is disposed on an upper portion of a scraper 124, A second camera 130b for confirming the operation status of the bucket tool 160 in front of the main body 120 and a manipulator mounting base 126 on which the manipulator 140 is installed, A third camera 130c for confirming a situation in which sediments are collected by the sediment collecting unit 180 and a fourth camera 130b for checking the rear of the apparatus main body 120 disposed behind the sediment storage unit 180 13d.
  • the manipulator 140 is rotatably mounted on the mounting base 126.
  • the manipulator 140 may include a plurality of rotatable actuators 142, as shown in greater detail in FIG. That is, the manipulator 140 is provided with a plurality of rotatable actuators 142 so as to have six degrees of freedom.
  • the number of the rotatable actuators 142 is not limited thereto and may be variously changed.
  • the bucket tool 160 installed at the end of the manipulator 140 can easily collect sediments accumulated in the duct 10 by driving the manipulator 140 having six free paths.
  • the manipulator 140 may be provided with a cooling water channel 144 for suppressing a temperature rise. That is, the manipulator 140 is provided with the cooling water flow path 144 for preventing the malfunction of the manipulator 140 due to the temperature rise of the manipulator 140 operating in a high temperature environment.
  • the bucket tool 160 is installed at an end of the manipulator 140 to collect deposits formed in the duct 10 internal space. To this end, the bucket tool 160 has an open top shape, and a plurality of protrusions 162 may be provided at the end of the bucket tool 160 to easily collect the deposit.
  • an inclined surface is formed at the ends of the plurality of protrusions 162 to allow the sediment to flow easily into the inner space of the bucket tool 160.
  • the bucket tool 160 and a suction tool 260 may be selectively installed at the end of the manipulator 140.
  • the sediment storage unit 180 is installed at the rear end of the apparatus main body 120, and the sediment collected through the bucket tool 160 is accommodated.
  • the deposit storage unit 180 is installed in the installation frame 128 of the apparatus main body 120.
  • the deposit storage unit 180 includes a hopper member 182 having a funnel shape and installed in the installation frame 128 as shown in more detail in Fig. 6, and a sediment storage unit 180 installed at the upper end of the hopper member 182, And a mesh member 184 for preventing ingress of the lumps.
  • a sediment transport line 190 for transporting the collected sediment to the outside of the duct 10 is connected to the sediment storage unit 180. That is, the sediment transport line 190 is connected to the lower end of the hopper member 182, so that the collected debris is discharged to the outside of the duct 10.
  • the mesh shape of the mesh member 184 may have a polygonal or circular shape. As a result, it is possible to prevent a large lump of sediment from being introduced into the hopper member 182 by the mesh member 184.
  • the speed at which the bucket tool 160 pours sediment at the top of the deposit storage unit 180 can be adjusted when the deposit is loaded into the deposit storage unit 180 by the bucket tool 160. That is, by controlling the driving of the manipulator 140, the rotation angle of the bucket tool 160 can be controlled to adjust the separation speed of the deposit poured from the bucket tool 160.
  • a large amount of sediment can be introduced into the deposit storage unit 180 at a time, thereby preventing the deposit transfer line 190 from being clogged by the deposit.
  • the duct cleaning apparatus 100 removes sediments while running by itself through remote or automatic operation, it is possible to prevent the inside of the duct 10 from entering the dangerous and harsh environment such as the duct 10 Sediment can be easily removed.
  • the manipulator 140 Furthermore, it is possible to prevent the manipulator 140 from malfunctioning by protecting the actuator 142 and the like from radiant heat generated from the high-temperature deposits through the cooling water flow path 144 for circulating the cooling water to the manipulator 140. Accordingly, the operation of the duct cleaning apparatus 100 in the duct 10 can be performed for a longer time.
  • the wheel 122 made of a steel material durability can be obtained even in a high temperature internal environment.
  • FIG. 7 is a perspective view for explaining a modified embodiment of the duct cleaning apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • a modified embodiment of the duct cleaning apparatus 100 includes an apparatus body 120, a manipulator 140, a suction tool 260, a deposit storage unit 180 and a sediment transport line 190.
  • the apparatus main body 120, the manipulator 140, the deposit storage unit 180, and the deposit transfer line 190 are substantially the same as those described above, a detailed description thereof will be omitted. do.
  • the suction tool 260 is installed at the end of the manipulator 140 to collect sediments formed in the space inside the duct 10. As described above, the suction tool 260 and the bucket tool 160 can be selectively installed at the end of the manipulator 140.
  • Fig. 8 is a schematic perspective view showing a suction tool
  • Fig. 9 is an enlarged view showing a rotating blade of a suction tool
  • Fig. 10 is a sectional view for explaining a rotating blade of a suction tool.
  • the suction tool 260 may include, for example, a body 262, a rotating blade 264, and a rotating blade driving unit 266.
  • the body 262 may have a cylindrical shape having an inner space.
  • the body 262 may have a hollow cylindrical shape, but is not limited thereto, and the body 262 may be of a tubular shape of various shapes.
  • a manipulator 140 is connected to the body 262.
  • the body 262 may be connected to the sediment transport line 190 for the suction of sediments. That is, the sediment transport line 190 may be connected to the body 262 so that the sediment transported by the rotating blade 264 can be introduced into the body 262 and transported by the sediment transport line 190.
  • the rotating blade 264 is rotatably installed at one end of the body 262.
  • the rotating blade 264 has a conical shape and may include a plurality of rotating blades 264b on which a suction hole 264a for suctioning sediments is formed.
  • the rotating blade 264 since the rotating blade 264 has a conical shape, the rotating blade 264 can easily break down the sediment and crush the sediment. Further, since the suction hole 264a is formed in the rotary blade 264b, the pulverized sediment can easily flow into the body 262. [
  • the upper surface of the rotating blade 264 is spaced apart from the end of the body 262 by a predetermined distance to prevent abrasion due to friction with the body 262.
  • the rotating blade driving unit 266 is connected to the rotating blade 264 and transmits rotational force.
  • the rotary blade driving unit 266 may include a driving motor (not shown) and a rotary shaft 266a connected to the driving motor.
  • One end of the rotary shaft 266a is connected to the drive motor and the other end is connected to the center of the rotary blade 264.
  • the transmission of the driving force from the drive motor may be via bevel gears, rack-pinion gears, or the like.
  • the sediment storage unit 180 may be provided as a flow path to the sediment transport line 190 and may be directly introduced into the sediment transport line 190 through the sediment storage unit 180.
  • the deposit storage unit 180 can perform the role of loading sediments. That is, when the duct cleaning apparatus 100 comes out of the duct 10, the sediment stored in the deposit storage unit 180 can be collected outside the duct 10 without passing through the deposit transfer line 190.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

주행용 바퀴가 구비되는 장치 본체와, 상기 장치 본체의 전단에 설치되는 매니퓰레이터와, 상기 매니퓰레이터의 끝단에 선택적으로 설치되어 덕트 내부 공간에 형성된 퇴적물을 수거하는 버켓 툴과 석션 툴 및 상기 장치 본체의 후단에 설치되며 상기 버켓 툴을 통해 수거된 퇴적물이 수용되는 퇴적물 보관유닛을 포함하는 덕트 청소 장치가 개시된다.

Description

덕트 청소 장치
본 발명은 덕트 청소 장치에 관한 것이다.
파이넥스 공법은 값이 싼 가루 형태의 철광석과 가공하지 않은 일반탄을 사용해 쇳물을 생산하는 공정으로서 일반 고로의 용광로에 해당하는 용융로와 환원설비인 유동로를 구비하고 있다. 유동로에서 만들어진 직접 환원철은 용융로에서 쇳물을 생산하기 위한 재료로 사용이 된다.
여기서, 유동로는 분광 형태의 철광석에 용융로에서 발생한 환원 가스를 불어 넣어 유동시켜서 환원철을 생산하는 설비로서 일반적으로 용융로 1기당 3~4기의 유동로가 갖추어져 있다.
한편 2개의 유동로 사이에는 환원 가스의 통로가 되는 가스 덕트가 설치 되어 있고 이 덕트를 통하여 환원 가스뿐만 아니라 유동로의 싸이클론에서 포집하지 못한 미세한 입자의 분진이 흐르게 된다. 이들 분진은 일반적으로 Fe 화합물(Fe, FeO, Fe2O3)로 구성이 되어 있는데, 이러한 분진은 덕트 내에서 퇴적을 발생시키게 된다.
이렇게 퇴적된 분진으로 인하여 덕트 내부에는 환원 가스의 압력손실이 발생하고, 이 덕트를 통하여 환원 가스를 공급받는 유동로에서는 가스 유동이 원활하지 못하게 되어 환원효율이 낮아지는 등의 문제를 발생시키게 된다. 따라서, 주기적으로 상기 덕트 내에 퇴적된 분진을 제거하는 작업이 필요하게 된다.
그런데, 분진 퇴적물 제거 작업은 덕트 내부로 가스 공급이 중단된 상태에서 수행하고 있지만 덕트 내부에 잔류하고 있는 유독성 가스 및 약 700℃의 분진 퇴적물로부터 발생한 복사열로 인하여 작업자가 덕트 내부에 직접 들어가서 작업을 할 수는 없다. 따라서, 종래에는 작업자가 덕트 외부에서 긴 삽과 같은 형태의 치공구를 이용하여 분진을 덕트 외부로 긁어 내는 방법을 쓰거나, 에어클리너 시스템에 연결된 진공 흡입 호스를 덕트 내부에 넣어서 분진을 빨아들여 외부로 배출하는 방법으로 제거하였는데, 이러한 방법은 작업 효율이 매우 낮고 시간이 많이 소요되는 문제가 있었으며, 이로 인하여 파이넥스 공장 휴지(shut down) 시간이 길어지게 되고 그 시간 동안 용선 생산을 할 수 없는 문제가 발생하였다.
신속하고 효율적으로 덕트 내부의 분진 퇴적물을 제거할 수 있는 덕트 청소 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 덕트 청소 장치는 주행용 바퀴가 구비되는 장치 본체와, 상기 장치 본체의 전단에 설치되는 매니퓰레이터와, 상기 매니퓰레이터의 끝단에 선택적으로 설치되어 덕트 내부 공간에 형성된 퇴적물을 수거하는 버켓 툴과 석션 툴 및 상기 장치 본체의 후단에 설치되며 상기 버켓 툴을 통해 수거된 퇴적물이 수용되는 퇴적물 보관유닛을 포함한다.
상기한 덕트 청소 장치는 상기 퇴적물 보관유닛과 상기 석션 툴에 연결되어 수거되는 퇴적물을 덕트의 외부로 이송하는 퇴적물 이송라인을 더 포함할 수 있다.
상기 매니퓰레이터는 복수개의 회전형 엑추에이터를 구비할 수 있다.
상기 매니퓰레이터에는 온도 상승을 억제하기 위한 냉각수 유로가 구비될 수 있다.
상기 석션 툴은 내부 공간을 가지는 통 형상을 가지는 바디와, 상기 바디의 일단에 회전 가능하게 설치되는 회전 블레이드 및 상기 회전 블레이드에 연결되어 회전력을 전달하는 회전 블레이드 구동부를 구비할 수 있다.
상기 회전 블레이드에는 퇴적물의 흡입을 위한 흡입홀이 형성되며, 원뿔 형상을 가질 수 있다.
상기 장치 본체에 설치되며 깔때기 형상을 가지는 호퍼부재와, 상기 호퍼부재의 상단부에 설치되어 크기가 큰 덩어리의 유입을 방지하는 매쉬부재를 구비할 수 있다.
상기 호퍼부재의 하단부에 수거된 퇴적물을 덕트 외부로 이송하기 위한 퇴적물 이송라인이 연결될 수 있다.
상기 장치 본체의 전면에 승강 가능하게 설치되어 퇴적물을 모으기 위한 스크래퍼가 구비될 수 있다.
상기 장치 본체에는 복수개의 카메라가 설치될 수 있다.
상기 복수개의 카메라는 상기 스크래퍼의 상부에 배치되는 제1 카메라와, 상기 매니퓰레이터가 설치되는 매니퓰레이터 설치대에 설치되어 상기 장치 본체의 전방 또는 후방을 향하도록 배치되는 제2,3 카메라 및 상기 퇴적물 보관유닛의 후방에 배치되는 제4 카메라가 구비될 수 있다.
상기 주행용 바퀴는 스틸 재질로 이루어질 수 있다.
신속하고 효율적으로 덕트 내부의 분진 퇴적물을 제거할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 덕트 청소 장치가 사용되는 덕트 청소 시스템이 사용되는 파이넥스 설비를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 덕트 청소 장치가 사용되는 덕트 청소 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 덕트 청소 장치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 덕트 청소 장치를 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 덕트 청소 장치의 매니퓰레이터를 나타내는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 덕트 청소 장치의 퇴적물 보관유닛을 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 덕트 청소 장치의 변형 실시예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 석션 툴을 나타내는 개략 사시도이다.
도 9는 석션 툴의 회전 블레이드를 나타내는 확대도이다.
도 10은 석션 툴의 회전 블레이드를 설명하기 위한 단면도이다.
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. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 덕트 청소 장치가 사용되는 덕트 청소 시스템이 사용되는 파이넥스 설비를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 덕트 청소 장치가 사용되는 덕트 청소 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 파이넥스 설비(1)는 용융로(미도시)와 환원설비인 유동로(2)를 구비한다. 즉, 유동로(2)는 분광 형태의 철광석에 용융로(미도시)에서 발생한 환원 가스를 불어 넣어 유동시켜서 환원철을 생산하는 설비로서 일반적으로 용융로 1기당 3~4기의 유동로(2)가 갖추어져 있다.
한편, 2개의 유동로(2) 사이에는 환원 가스의 통로가 되는 가스 덕트(10)가 설치되어 있고 이 덕트(10)를 통하여 환원 가스뿐만 아니라 유동로(2)의 싸이클론에서 포집하지 못한 미세한 입자의 분진이 흐르게 된다.
한편, 도 2를 참조하면, 덕트 청소 시스템(20)은 가스 덕트(10)의 내부 공간의 청소를 수행하는 덕트 청소 장치(100)와, 덕트 청소 장치(100)에 연결되어 덕트 청소 장치(100)의 구동을 제거하기 위한 메인 제어부(22), 상기 덕트 청소 장치(100)로 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급부(24), 상기 덕트 청소 장치(100)에 공기압을 제공하는 공압 공급부(26), 상기 덕트 청소 장치(100)로부터 수거되는 퇴적물의 회수를 위한 석션부(28)를 포함한다.
한편, 냉각수 공급부(24)의 냉각수 라인(24a), 공급 공급부(26)의 공압 라인(26a), 메인 제어부(22)의 전원 및 제어 케이블(22a)은 통합 케이블의 형태로 덕트 청소 장치(100)에 연결될 수 있다.
또한, 메인 제어부(22)에는 덕트 청소 장치(100)의 구동을 컨트롤하는 조작패널(22b)이 연결될 수 있다.
그리고, 조작패널(22b)에 의해 작업자가 덕트 청소 장치(100)의 구동을 조절할 수도 있으며, 메인 제어부(22)에 의해 자동으로 덕트 청소 장치(100)가 구동될 수도 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 덕트 청소 장치에 대하여 보다 자세하게 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 덕트 청소 장치를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 덕트 청소 장치를 나타내는 정면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 덕트 청소 장치(100)는 일예로서, 장치 본체(120), 매니퓰레이터(140), 버켓 툴(160), 퇴적물 보관 유닛(180) 및 퇴적물 이송라인(190)을 포함하여 구성될 수 있다.
장치 본체(120)는 덕트 청소 장치(100)의 외형을 형성하며, 주행용 바퀴(122)를 구비한다. 일예로서, 주행용 바퀴(122)는 장치 본체(120)의 측면에 4개가 구비될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 주행용 바퀴(122)의 개수는 다양하게 변경 가능할 것이다. 한편, 주행용 바퀴(122)는 고온의 작업환경에서 작업이 가능할 수 있도록 스틸 재질로 이루어질 수 있다. 다시 말해, 주행용 바퀴(122)는 내열성 재질로 이루어질 수 있다.
그리고, 장치 본체(120)는 저면에 승강 가능하게 설치되어 퇴적물을 모으기 위한 스크래퍼(124)가 구비될 수 있다. 스크래퍼(124)는 승강을 위한 승강 실린더(미도시)에 연결될 수 있다. 즉, 퇴적물을 모으는 경우 스크래퍼(124)가 하강하여 바닥면에 접촉되며, 퇴적물을 모으지 않는 경우 스크래퍼(124)가 상승하여 바닥면으로부터 이격 배치된다.
또한, 장치 본체(120)의 상면 전단부에는 매니퓰레이터(140)가 설치되는 매니퓰레이터 설치대(126)가 구비될 수 있으며, 장치 본체(120)의 상면 후단부에는 퇴적물 보관 유닛(180)이 설치되는 설치 프레임(128)이 구비될 수 있다.
그리고, 장치 본체(120)에는 복수개의 카메라(130)가 설치된다. 즉, 덕트(10)의 외부에서 작업자가 덕트 청소 장치(100)의 구동을 조절할 수 있도록 주위 상황을 송출하기 위한 복수개의 카메라(130)가 장치 본체(120)에 설치되는 것이다.
일예로서, 복수개의 카메라(130)는 스크레퍼(124)의 상부에 배치되도록 장치 본체(120)에 설치되는 제1 카메라(130a), 매니퓰레이터(140)가 설치되는 매니퓰레이터 설치대(126)에 설치되어 장치 본체(120)의 전방, 즉 버켓 툴(160)의 작업 상황을 확인하기 위한 제2 카메라(130b), 매니퓰레이터(140)가 설치되는 매니퓰레이터 설치대(126)에 설치되어 장치 본체(120)의 후방, 즉 퇴적물 수거유닛(180)으로 퇴적물이 수거되는 상황을 확인하기 위한 제3 카메라(130c) 및 퇴적물 보관유닛(180)의 후방에 배치되어 장치 본체(120)의 후방을 확인하기 위한 제4 카메라(13d)를 구비할 수 있다.
매니퓰레이터(140)는 상기한 설치대(126)에 일단이 회전 가능하게 설치된다. 일예로서, 매니퓰레이터(140)는, 도 5에 보다 자세하게 도시된 바와 같이, 복수개의 회전형 엑추에이터(142)를 구비할 수 있다. 즉, 매니퓰레이터(140)는 6 자유도를 가지도록 이동하도록 복수개의 회전형 엑추에이이터(142)가 구비되는 것이다.
다만, 회전형 엑추에이터(142)의 갯수는 이에 한정되지 않으며 다양하게 변경 가능할 것이다.
이와 같이, 6 자유로를 가지는 매니퓰레이터(140)의 구동에 의해 매니퓰레이터(140)의 끝단에 설치되는 버켓 툴(160)이 덕트(10) 내부에 퇴적된 퇴적물의 수거를 용이하게 수행할 수 있다.
나아가, 매니퓰레이터(140)에는 온도 상승을 억제하기 위한 냉각수 유로(144)가 구비될 수 있다. 즉, 고온의 환경에서 작동하는 매니퓰레이터(140)의 온도 상승으로 인하여 매니퓰레이터(140)의 오작동을 방지하기 위한 냉각수 유로(144)가 매니퓰레이터(140)에 구비된다.
버켓 툴(160)은 매니퓰레이터(140)의 끝단에 설치되어 덕트(10) 내부 공간에 형성된 퇴적물을 수거한다. 이를 위해 버켓 툴(160)은 상부가 개방된 형상을 가지며, 끝단에는 퇴적물을 용이하게 수거할 수 있도록 복수개의 돌출부(162)가 구비될 수 있다.
나아가, 복수개의 돌출부(162)의 끝단에는 경사면이 형성되어 퇴적물이 용이하게 버켓 툴(160)의 내부 공간으로 유입되도록 한다.
한편, 버켓 툴(160)과 후술할 석션 툴(260)은 선택적으로 매니퓰레이터(140)의 끝단에 설치될 수 있다.
퇴적물 보관유닛(180)은 장치 본체(120)의 후단에 설치되며, 버켓 툴(160)을 통해 수거된 퇴적물이 수용된다. 그리고, 퇴적물 보관유닛(180)은 장치 본체(120)의 설치 프레임(128)에 설치된다. 한편, 퇴적물 보관유닛(180)은 도 6에 보다 자세하게 도시된 바와 같이 설치 프레임(128)에 설치되며 깔때기 형상을 가지는 호퍼부재(182)와, 호퍼부재(182)의 상단부에 설치되어 크기가 큰 덩어리의 유입을 방지하는 매쉬부재(184)를 구비한다.
한편, 퇴적물 보관유닛(180)에는 수거된 퇴적물을 덕트(10)의 외부로 이송하는 퇴적물 이송라인(190)이 연결된다. 즉, 퇴적물 이송라인(190)은 호퍼부재(182)의 하단부에 연결되어 수거된 퇴절물이 덕트(10)의 외부로 배출되도록 한다.
일예로서, 매쉬부재(184)의 매쉬 형상은 다각형 또는 원형의 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 매쉬부재(184)에 의해 큰 덩어리의 퇴적물이 호퍼부재(182)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 큰 덩어리의 퇴적물이 퇴적물 이송라인(190)으로 유입되어 퇴적물 이송라인(190)이 막히는 것을 방지할 수 있다.
한편, 버켓 툴(160)에 의해 퇴적물이 퇴적물 보관유닛(180)에 적재되는 경우 버켓 툴(160)이 퇴적물 보관유닛(180)의 상부에서 퇴적물을 붓는 속도가 조절될 수 있다. 즉, 매니퓰레이터(140)의 구동을 제어하여 버켓 툴(160)의 회전각을 제어하여 버켓 툴(160)로부터 쏟아지는 퇴적물의 분리 속도를 조절할 수 있다.
이에 따라, 한꺼번에 많은 양의 퇴적물이 퇴적물 보관유닛(180)으로 유입되어 퇴적물 이송라인(190)이 퇴적물에 의해 막히는 것을 방지할 수 있다.
상기한 바와 같이, 덕트 청소 장치(100)가 원격 또는 자동 운전을 통하여 스스로 주행하면서 퇴적물을 제거하기 때문에 덕트(10)와 같이 위험하고 열악한 환경에 작업자가 직접 들어가지 않고서도 덕트(10) 내부의 퇴적물을 쉽게 제거할 수 있다.
또한, 매니퓰레이터(140)에 연결된 버켓 툴(160)로 퇴적물을 퍼 담은 후 장치 본체(120)의 후단에 설치된 퇴적물 보관유닛(180)의 호퍼부재(182)에 부으면 퇴적물 이송라인(190)을 통하여 덕트(10) 외부로 퇴적물이 배출된다. 이에 따라, 신속하게 퇴적물을 제거하여 작업 시간을 크게 단축시킬 수 있다.
그리고, 버켓 툴(160)에서 퇴적물 보관유닛(180)으로 퇴적물을 부을 때, 버켓 툴(160)로부터 퇴적물을 붓는 속도를 적절하게 제어함으로써 한꺼번에 많은 양의 퇴적물이 퇴적물 이송라인(190)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 결국, 퇴적물 이송라인(190)이 퇴적물에 의해 막히는 것을 방지하여 작업 시간이 증대되는 것을 방지할 수 있다.
나아가, 매니퓰레이터(140)에 냉각수 순환을 위한 냉각수 유로(144)를 통하여 고온의 퇴적물로부터 발상되는 복사열로부터 엑추에이터(142) 등을 보호하여 매니퓰레이터(140)의 오작동을 방지할 수 있다. 이에 따라, 덕트(10) 내에서의 덕트 청소 장치(100)의 작업이 보다 오랜 시간 동안 수행될 있다.
또한, 스틸 재질로 이루어지는 주행용 바퀴(122)를 사용함으로써 고열의 내부 환경에서도 내구성을 가질 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 덕트 청소 장치의 변형 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 덕트 청소 장치의 변형 실시예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 덕트 청소 장치(100)의 변형 실시예는, 일예로서 장치 본체(120), 매니퓰레이터(140), 석션 툴(260), 퇴적물 보관 유닛(180) 및 퇴적물 이송라인(190)을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 장치 본체(120), 매니퓰레이터(140), 퇴적물 보관 유닛(180) 및 퇴적물 이송라인(190)은 상기에서 설명한 구성요소와 실질적으로 동일하므로, 자세한 설명은 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
석션 툴(260)은 매니퓰레이터(140)의 끝단에 설치되어 덕트(10) 내부 공간에 형성된 퇴적물을 수거한다. 그리고, 상기에서 설명한 바와 같이, 석션 툴(260)과 버켓 툴(160)은 선택적으로 매니퓰레이터(140)의 끝단에 설치될 수 있다.
도 8은 석션 툴을 나타내는 개략 사시도이고, 도 9는 석션 툴의 회전 블레이드를 나타내는 확대도이고, 도 10은 석션 툴의 회전 블레이드를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 석션 툴(260)은 일예로서, 바디(262), 회전 블레이드(264) 및 회전 블레이드 구동부(266)를 구비할 수 있다.
바디(262)는 내부 공간을 가지는 통 형상을 가질 수 있다. 일예로서 바디(262)는 중공의 원통 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 바디(262)는 다양한 형상의 통 형상으로 변경 가능할 것이다. 한편, 바디(262)에는 매니퓰레이터(140)가 연결된다. 나아가, 바디(262)에는 퇴적물의 흡입을 위해 퇴적물 이송라인(190)에 연결될 수 있다. 즉, 회전 블레이드(264)에 의해 분쇄된 퇴적물이 바디(262)의 내부로 유입되어 퇴적물 이송라인(190)에 의해 이송될 수 있도록 바디(262)에는 퇴적물 이송라인(190)이 연결될 수 있다.
회전 블레이드(264)는 바디(262)의 일단에 회전 가능하게 설치된다. 일예로서, 회전 블레이드(264)는 원뿔 형상을 가지며, 퇴적물의 흡입을 위한 흡입홀(264a)이 형성되는 복수개의 회전날(264b)을 구비할 수 있다.
이와 같이, 회전 블레이드(264)가 원뿔 형상을 가지므로 회전 블레이드(264)가 퇴적물의 아래쪽으로 용이하게 파내려가면서 퇴적물을 분쇄할 수 있다. 나아가, 회전날(264b)에 흡입홀(264a)이 형성되므로 분쇄된 퇴적물이 바디(262)의 내부로 용이하게 유입될 수 있다.
한편, 회전 블레이드(264)는 바디(262)와의 마찰에 의한 마모를 방지하기 위하여 상면이 바디(262)의 끝단으로부터 소정 간격 이격 배치된다.
회전 블레이드 구동부(266)는 회전 블레이드(264)에 연결되며 회전력을 전달한다. 이를 위해 회전 블레이드 구동부(266)는 구동모터(미도시)와 구동모터에 연결되는 회전축(266a)을 구비할 수 있다. 회전축(266a)은 일단이 구동모터에 연결되며 타단이 회전 블레이드(264)의 중앙부에 연결된다. 일예로서, 구동모터로부터의 구동력의 전달은 베벨 기어들, 랙-피니언 기어 등을 통해 이루어질 수도 있을 것이다.
상기한 바와 같이, 석션 툴(260)이 매니퓰레이터(140)의 끝단에 설치되는 경우 덕트(10)의 내부면에 부착된 퇴적물을 제거할 수 있다. 이에 따라, 덕트 내부를 보다 깨끗하고 효율적으로 청소할 수 있다.
다시 말해, 버켓 툴(160)을 통해 덕트(10) 내부를 청소한 후 석션 툴(260)로 교체하여 덕트(10) 내부를 청소할 수 있으므로, 버켓 툴(160)을 통해 제거하지 못한 퇴적물을 석션 툴(260)을 통해 제거할 수 있다.
이에 따라, 덕트 내부를 보다 깨끗하고 효율적으로 청소할 수 있는 것이다.
한편, 상기한 퇴적물 보관유닛(180)은 퇴적물 이송 라인(190)으로 유입되는 유동 경로로 제공되어 퇴적물 보관유닛(180)을 거쳐 퇴적물 이송 라인(190)으로 곧장 유입될 수 있다.
또한, 퇴적물 보관유닛(180)은 퇴적물을 적재하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 덕트 청소 장치(100)가 덕트(10)로부터 빠져나오는 경우 퇴적물 보관유닛(180)에 적재된 퇴적물은 퇴적물 이송 라인(190)을 통하지 않고 덕트(10)의 외부로 수거될 수 있다.
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.

Claims (12)

  1. 주행용 바퀴가 구비되는 장치 본체;
    상기 장치 본체의 전단에 설치되는 매니퓰레이터;
    상기 매니퓰레이터의 끝단에 선택적으로 설치되어 덕트 내부 공간에 형성된 퇴적물을 수거하는 버켓 툴과 석션 툴; 및
    상기 장치 본체의 후단에 설치되며 상기 버켓 툴을 통해 수거된 퇴적물이 수용되는 퇴적물 보관유닛;
    을 포함하는 덕트 청소 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 퇴적물 보관유닛과 상기 석션 툴에 연결되어 수거되는 퇴적물을 덕트의 외부로 이송하는 퇴적물 이송라인을 더 포함하는 덕트 청소 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 매니퓰레이터는 복수개의 회전형 엑추에이터를 구비하는 덕트 청소 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 매니퓰레이터에는 온도 상승을 억제하기 위한 냉각수 유로가 구비되는 덕트 청소 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 석션 툴은
    내부 공간을 가지는 통 형상을 가지는 바디;
    상기 바디의 일단에 회전 가능하게 설치되는 회전 블레이드; 및
    상기 회전 블레이드에 연결되어 회전력을 전달하는 회전 블레이드 구동부;
    를 구비하는 덕트 청소 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 회전 블레이드에는 퇴적물의 흡입을 위한 흡입홀이 형성되며, 원뿔 형상을 가지는 덕트 청소 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 퇴적물 보관유닛은
    상기 장치 본체에 설치되며 깔때기 형상을 가지는 호퍼부재와, 상기 호퍼부재의 상단부에 설치되어 크기가 큰 덩어리의 유입을 방지하는 매쉬부재를 구비하는 덕트 청소 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 호퍼부재의 하단부에 수거된 퇴적물을 덕트 외부로 이송하기 위한 퇴적물 이송라인이 연결되는 덕트 청소 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 장치 본체의 전면에 승강 가능하게 설치되어 퇴적물을 모으기 위한 스크래퍼가 구비되는 덕트 청소 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 장치 본체에는 복수개의 카메라가 설치되는 덕트 청소 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수개의 카메라는 상기 스크래퍼의 상부에 배치되는 제1 카메라와, 상기 매니퓰레이터가 설치되는 매니퓰레이터 설치대에 설치되어 상기 장치 본체의 전방 또는 후방을 향하도록 배치되는 제2,3 카메라 및 상기 퇴적물 보관유닛의 후방에 배치되는 제4 카메라가 구비되는 덕트 청소 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 주행용 바퀴는 스틸 재질로 이루어지는 덕트 청소 장치.
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