KR101418424B1 - 파이프 내벽용 청소 검사 장치 - Google Patents

파이프 내벽용 청소 검사 장치 Download PDF

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Abstract

파이프 내벽용 청소 검사 장치가 개시되어 있다. 본 발명의 일 실시예의 파이프 내벽용 청소 검사 장치는, 파이프 내의 공기 흐름에 의하여 추진되는 추진체, 상기 추진체에 연결되고, 상기 파이프의 내벽에 부착된 이물질을 청소하는 청소 유닛, 및 상기 청소 유닛에 연결되고, 상기 파이프의 내벽의 상태를 검사하는 영상 유닛을 포함하는 파이프 내벽용 청소 검사 장치를 포함한다.

Description

파이프 내벽용 청소 검사 장치 {CLEANING AND INSPECTING DEVICE FOR INSIDE WALL OF PIPE}
본 발명은 파이프 내벽용 청소 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로 파이프는 유체 물질을 이송하는데 사용되며, 시공 및 사용 상태에 따라 내부로 이물질이 유입 및 발생될 수 있다. 따라서 파이프의 내벽 상태를 검사하고 이물질을 제거할 필요가 있다.
검사 대상 파이프가 직경이 작은 소형인 경우, 작업자가 파이프의 내부로 직접 들어 갈 수 없으므로 검사 장비(예를 들면, 내시경)를 파이프의 내부로 투입하여 파이프의 내벽 검사를 수행하는 경우가 있다.
검사 결과, 파이프의 내벽에 제거해야 할 이물질이 있는 경우, 파이프의 내부로 물을 분사하여 물의 충격과 속도로 파이프의 내벽에 부착된 이물질을 제거하는 워터 플러싱(water flushing)을 수행할 수 있다.
워터 플러싱으로 파이프의 내벽을 청소하는 경우, 물을 순환시키기 위한 대용량의 펌프와 많은 양의 물이 필요하다. 또한 물을 계속 순환시키면서 청소 작업을 수행하므로 청소하는데 많은 시간이 소요된다. 물을 공급하고 순환시키기 위하여 파이프에 호스나 펌프 등을 연결하는 작업이 필요하다.
또한, 파이프의 내벽 청소 후, 청소 결과를 확인하기 위한 검사 장비를 파이프 내부로 다시 투입하여야 하고, 파이프 내벽의 부식을 방지하기 위하여 파이프 내부의 잔여 수분을 제거하는 부수적인 작업이 필요하다.
본 발명의 일 실시예는 파이프 내벽의 청소와 검사를 동시에 수행하는 파이프 내벽용 청소 검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내벽용 청소 검사 장치는, 파이프 내의 공기 흐름에 의하여 추진되는 추진체, 상기 추진체에 연결되고, 상기 파이프의 내벽에 부착된 이물질을 청소하는 청소 유닛, 및 상기 청소 유닛에 연결되고, 상기 파이프의 내벽의 상태를 검사하는 영상 유닛을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내벽용 청소 검사 장치는, 상기 영상 유닛 및 상기 청소 유닛에 연결되는 케이블, 상기 파이프의 일측에 위치하는 마개, 및 상기 마개에 설치되고, 상기 케이블을 관통시키며 상기 파이프 내로 공기 흐름을 형성하는 이젝터를 더 포함할 수 있다.
상기 청소 유닛은, 청소 바디, 상기 청소 바디에 구비되는 모터에 의해 회전하고, 상기 파이프의 내벽을 브러싱 하는 브러시, 및 일단은 상기 청소 바디에 장착되고, 타단에는 상기 청소 바디를 상기 내벽에 구름 접촉시키고 지지하는 롤이 구비되는 바를 포함할 수 있다.
상기 영상 유닛은, 상기 청소 유닛에 연결되는 영상 바디, 상기 영상 바디에 구비되는 카메라, 상기 카메라의 전방 외측에서 상기 영상 바디에 구비되는 엘이디, 및 일단은 상기 영상 바디의 양측에 장착되고, 타단에는 상기 영상 바디를 상기 내벽에 구름 접촉시키고 지지하는 롤이 구비되는 바를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 추진체에 청소 유닛과 영상 유닛을 연결하고, 청소 유닛과 영상 유닛에 케이블을 연결하여 제어함으로서 파이프 내벽의 청소와 검사를 동시에 수행하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내벽용 청소 검사 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1의 청소 유닛의 사시도이다.
도 3은 바와 청소 바디의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 영상 유닛의 사시도이다.
도 5는 도 4의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내벽용 청소 검사 장치의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 일 실시예의 파이프 내벽용 청소 검사 장치는 추진체(10), 청소 유닛(20), 영상 유닛(30) 및 케이블(40)을 포함하여, 파이프(P) 내벽(W)의 청소와 검사를 동시에 수행할 수 있도록 구성된다.
추진체(10)는 파이프(P)의 일측에서 다른 일측으로 공급되는 내부의 공기 흐름에 의하여 압력을 받아서 파이프(P)의 내벽(W)을 따라 진행되면서 장치 전체에 추진력을 제공한다.
예를 들면, 추진체(10)는 접힌 상태로 파이프(P)의 내부로 삽입되고, 공급되는 공기 흐름에 의하여 파이프(P)의 내부에서 펼쳐지는 캐노피(canopy)로 형성될 수 있다.
즉, 캐노피는 파이프(P)의 내경 보다 좁게 접힌 상태로 삽입되어, 공기 흐름에 의하여 파이프(P)의 내경에 대응하는 크기로 펴질 수 있다. 따라서 추진체(10)는 작업자가 들어갈 수 없는 작은 직경을 가지는 파이프(P)의 내부로 쉽게 삽입될 수 있다.
또한, 캐노피는 파이프(P)의 내부에서 다양한 크기의 직경에 대응하여 펴지므로 다양한 직경의 파이프(P)의 청소 및 검사에 적용될 수 있다. 캐노피는 유연성을 가지므로 파이프(P)의 굽은 부분을 쉽게 경유하면서 추진력을 제공할 수 있다.
청소 유닛(20)은 추진체(10)의 후방에 제1 연결줄(S1)로 연결되어 추진체(10)의 추진력에 의하여 파이프(P)의 내벽(W)을 주행하면서 내벽(W)에 부착된 이물질을 제거할 수 있도록 형성된다.
영상 유닛(30)은 청소 유닛(20)의 후방에 제2 연결줄(S2)로 연결되어 추진체(10)의 추진력에 의하여 청소 유닛(20)과 함께 파이프(P)의 내벽(W)을 주행하면서 내벽(W)의 상태를 검사할 수 있도록 형성된다.
케이블(40)은 영상 유닛(30)과 청소 유닛(20)에 연결되어, 영상 유닛(30)과 청소 유닛(20)의 구동 및 제어를 가능하게 한다. 예를 들면, 케이블(40)은 영상 유닛(30)을 파이프(P) 외부의 제어부(미도시)에 연결하는 통신 케이블 및 전력 케이블로 형성될 수 있다.
또한, 파이프 내벽용 청소 검사 장치는 윈치(50), 마개(60) 및 이젝터(70)를 더 포함할 수 있다. 윈치(50)는 파이프(P)의 외부에 구비되어 케이블(40)에 연결되어 케이블(40)을 파이프(P)의 내부로 공급하거나 공급되었던 케이블(40)을 파이프(P)의 외부로 회수한다.
윈치(50)는 대상 파이프(P)의 길이가 길어서 케이블(40)의 길이가 길어지는 경우, 케이블(40)의 공급과 회수를 더욱 편리하게 한다. 마개(60)는 파이프(P)의 일측에 결합되어, 파이프(P)의 일측으로 케이블(40)의 공급을 가능하게 하면서 추진체(10)의 추진을 위하여 공급되는 공기 흐름의 누설 방지를 가능하게 한다.
이젝터(70)는 마개(60)에 설치될 수 있다. 이젝터(70)은 마개(60)의 중심부에 설치될 수 있다. 또한, 이젝터(70)는 케이블(40)을 관통시킬 수 있고, 파이프(P) 내부에 공기의 흐름을 형성할 수 있도록 구성될 수 있다. 이때, 케이블(40)은 이젝터(70)의 중심부를 관통할 수 있다.
마개(60)에는 설치 구멍(61)이 형성될 수 있는데, 상기 설치 구멍(61)은 마개(60)의 중심부에 위치할 수 있다. 한편, 이젝터(70)는 설치 구멍(61)에 기밀된 상태로 위치할 수 있다.
이젝터(70)에는 케이블(40)을 관통시키는 관통 구멍(71)이 형성되어 있고, 케이블(40)은 관통 구멍(71)을 삽입 및 통과한다. 이젝터(70)에는 관통 구멍(71)과 연결되고, 관통 구멍(71)의 일측에 압축 공기인 소스 에어를 공급하는 소스 구멍(72)이 형성되어 있다.
소스 구멍(72)으로 소스 에어가 공급될 때, 관통 구멍(71)을 통하여 대량의 공기가 파이프(P) 내부로 흡입될 수 있다. 즉 이젝터(70)는 파이프(P)의 내부로 유입되는 공기의 흐름을 형성하여 추진체(10)의 추진을 가능하게 한다.
도 2는 도 1의 청소 유닛의 사시도이다. 도 2를 참조하면, 청소 유닛(20)은 파이프(P)의 내부를 주행하면서 파이프(P)의 내벽(W)을 청소할 수 있도록 청소 바디(21), 브러시(22) 및 바(23)를 포함할 수 있다.
청소 바디(21)는 파이프(P)의 내로 삽입될 수 있도록 파이프(P)의 내경보다 충분히 작은 크기로 형성된다. 청소 바디(21)는 최전방에 아이 볼트(211)를 구비하여 추진체(10)에 제1 연결줄(S1)로 연결된다.
브러시(22)는 파이프(P)의 내벽(W)을 브러싱하여 이물질을 내벽(W)으로부터 분리시키도록 구성되며, 청소 바디(21)에 구비되는 모터(24)에 의하여 회전 가능하게 장착된다.
브러시(22)는 파이프(P)의 내벽(W)에 탄력적으로 밀착될 수 있도록 파이프(P)의 내경보다 더 크게 형성될 수 있다. 또한 브러시는 모터에 분해 결합 가능한 구조로 장착되어, 파이프의 다양한 내경에 대응할 수 있고, 마모시 교체가 가능하다.
바(23)는 청소 바디(21)의 브러시(22) 양측에 구비되어, 일단으로 청소 바디(21)에 장착되고 다른 일단에 롤(25)을 장착하고 있다. 즉 바(23)는 브러시(22)의 전방과 후방에 구비되어 청소 바디(21)를 지지하고 주행을 안내한다. 이때, 청소 유닛(20)은 파이프(P)의 내벽(W)에 롤(25)로 구름 접촉되면서 파이프(P)의 내부를 주행한다.
도 3은 바와 청소 바디의 분해 사시도이다. 도 3을 참조하면, 청소 바디(21)는 원주 방향에 대하여 적어도 3개의 장착부(26)를 형성하며, 본 실시예에서는 6개의 장착부(26)와 6개의 바(23)를 구비하여, 장착부(26)에 바(23)를 각각 장착하고 있다.
예를 들면, 바(23)는 장착부(26)에 토션 스프링(27)을 개재하여, 일단에 형성되는 장착구(231)와 이에 대응하여 형성되는 장착부(26)의 홀(264)에 삽입되는 힌지(28)로 회전 가능하게 장착된다. 따라서 바(23)는 토션 스프링(27)의 탄성에 의하여 힌지(28)를 중심으로 주행 방향으로 선회하려는 작용력을 받는다. 토션 스프링(27)은 다양한 구조로 적용 가능하다.
장착부(26)는 바(23)의 일단이 삽입되어 선회되는 홈(261), 홈(261)에서 토션 스프링(27)에 의하여 일측으로 선회되는 개구(262), 및 바(23)의 선회 최대 범위를 한정하도록 다른 일측을 차단하는 차단벽(263)을 포함할 수 있다.
도 4는 도 1의 영상 유닛의 사시도이고, 도 5는 도 4의 단면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 영상 유닛(30)은 파이프(P)의 내벽(W)을 검사할 수 있도록 영상 바디(31), 카메라(32), 엘이디(33) 및 바(34)를 포함한다.
영상 바디(31)는 파이프(P)의 내로 삽입될 수 있도록 파이프(P)의 내경보다 충분히 작은 크기로 형성된다. 영상 바디(31)는 최전방에 아이 볼트(311)를 구비하여 청소 바디(21)에 제2 연결줄(S2)로 연결된다.
영상 바디(31)는 원주 방향에 대하여 적어도 3개의 장착부(36)를 형성하며, 본 실시예에서는 6개의 장착부(36)와 6개의 바(34)를 구비하여, 장착부(36)에 바(34)를 각각 장착할 수 있다. 장착부(36) 및 바(34)는 청소 바디(21)에 장착되는 장착부(26) 및 바(23)와 동일 구조로 형성될 수 있다. 따라서 장착부(36) 및 바(34)에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
카메라(32)는 영상 바디(31)에 수용 장착되고 주행 방향 전방을 향하여 구비된다. 엘이디(33)는 카메라(32)의 전방 외측에서 영상 바디(31)에 장착되어 파이프(P)의 내벽(W)에 빛을 조사하여, 카메라(32)의 내벽(W) 상태의 영상 촬영을 가능하게 한다.
바(34)는 영상 바디(31)의 양측에 구비되어, 일단으로 영상 바디(31)에 장착되고, 다른 일단에 롤(35)을 장착하고 있다. 즉 바(34)는 카메라(32)의 전방과 후방에 구비되어 영상 바디(31)를 지지하고 주행을 안내한다. 이때, 영상 유닛(30)은 파이프(P)의 내벽(W)에 롤(35)로 구름 접촉되면서 파이프(P)의 내부를 주행한다.
한편, 케이블(40)은 청소 바디(21)를 관통하여 영상 바디(31)에 연결된다. 케이블(40)은 카메라(32)에 연결되는 통신 케이블(41)과 엘이디(33)에 연결되는 전력 케이블(42)을 포함할 수 있다.
또한, 케이블(40)은 청소 바디(21)의 브러시(22) 구동용 모터(24)에 연결되는 전력 케이블(43)을 더 포함할 수 있다. 이와 같이, 브러시(22) 구동용 모터(24)는 전기 모터일 수 있다.
한편, 브러시(22) 구동용 모터(24)는 에어 모터로 구성될 수 있다. 이 경우, 케이블(40)은 전력 케이블(43) 대신해서 에어 호스(44)를 구비할 수 있다. 에어 호스(44)는 윈치(50)에 의하여 케이블(40)과 일체로 공급 및 회수된다. 이때, 에어 호스(44)로 공급되는 에어는 소스 구멍(72)으로 공급되는 에어와 같을 수 있다.
도 4 및 도 5는 에어 호스(44)를 사용하는 구성을 예시하고, 전력 케이블(43)을 병기한다. 따라서 청소 바디(31)는 전방에 호스 연결구(45)를 구비한다. 호스 연결구(45)는 청소 바디(31)의 내부에서 외부로 에어 호스(44)를 연결하여, 브러시(22) 구동용 모터(24)로 구동용 에어를 공급할 수 있게 한다.
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 추진체 20 : 청소 유닛
21 : 청소 바디 22 : 브러시
23, 33 : 바 24 : 모터
25, 35 : 롤 26, 36 : 장착부
27 : 토션 스프링 28 : 힌지
30 : 영상 유닛 31 : 영상 바디
32 : 카메라 33 : 엘이디
40 : 케이블 41 : 통신 케이블
42, 43 : 전력 케이블 44 : 에어 호스
45 : 호스 연결구 50 : 윈치
60 : 마개 61 : 설치 구멍
70 : 이젝터 71 : 관통 구멍
72 : 소스 구멍 261 : 홈
262 : 개구 263 : 차단벽
264 : 홀 P : 파이프
S1, S2 : 제1, 제2 연결줄 W : 내벽

Claims (4)

  1. 파이프 내의 공기 흐름에 의하여 추진되는 추진체;
    상기 추진체에 연결되고, 상기 파이프의 내벽에 부착된 이물질을 청소하는 청소 유닛;
    상기 청소 유닛에 연결되고, 상기 파이프의 내벽의 상태를 검사하는 영상 유닛;
    상기 영상 유닛 및 상기 청소 유닛에 연결되는 케이블;
    상기 파이프의 일측에 위치하는 마개, 및
    상기 마개의 중심부에 위치하는 설치 구멍에 기밀 상태로 설치되고, 상기 케이블을 관통시키는 관통 구멍으로 상기 케이블을 관통시키며, 상기 관통 구멍의 일측에 소스 에어를 공급하는 소스 구멍을 형성하여, 상기 소스 구멍으로 소스 에어가 공급될 때, 상기 관통 구멍을 통하여 상기 파이프 내로 공기 흐름을 형성하는 이젝터를 포함하며,
    상기 청소 유닛은,
    장착부를 가지는 청소 바디, 및
    상기 장착부에 일단이 장착되고, 상기 청소 바디를 상기 내벽에 구름 접촉시키고 지지하는 롤이 타단에 구비되는 바를 포함하며,
    상기 장착부는,
    상기 바의 일단이 삽입되어 선회되는 홈,
    상기 홈에 설치되는 토션 스프링에 의하여 상기 바를 일측으로 선회되게 하는 개구, 및
    상기 바의 선회 최대 범위를 한정하도록 상기 개구의 반대측을 차단하는 차단벽을 포함하고,
    상기 바는
    일단에 형성되는 장착구와 상기 장착구에 대응하여 상기 홈에 형성되는 홀에 삽입되는 힌지로 장착되는 파이프 내벽용 청소 검사 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 청소 유닛은,
    상기 청소 바디에 구비되는 모터에 의해 회전하고, 상기 파이프의 내벽을 브러싱 하는 브러시를 더 포함하는 파이프 내벽용 청소 검사 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 영상 유닛은,
    상기 청소 유닛에 연결되는 영상 바디,
    상기 영상 바디에 구비되는 카메라,
    상기 카메라의 전방 외측에서 상기 영상 바디에 구비되는 엘이디, 및
    일단은 상기 영상 바디의 양측에 장착되고, 타단에는 상기 영상 바디를 상기 내벽에 구름 접촉시키고 지지하는 롤이 구비되는 바를 포함하는 파이프 내벽용 청소 검사 장치.
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KR20080040372A (ko) * 2006-11-03 2008-05-08 대지종건(주) 상수도관 수중 세척장치
KR20110076473A (ko) * 2009-12-29 2011-07-06 창원대학교 산학협력단 관로 청소 장치

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