KR101536403B1 - 배관 이물질 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 배관 이물질 제거장치는, 배관 내에 배치되는 본체; 상기 본체에 제공되되 상기 배관을 압박하도록 팽창되는 팽창수단; 및 상기 배관을 팽창압박하는 상기 팽창수단이 상기 배관 외측으로 인출되면서 상기 배관 내의 이물질을 제거하도록, 상기 팽창수단을 인출시키는 인출수단;을 포함한다.
이와 같은 본 발명은, 배관의 이물질에 의한 오염상태를 체크한 후 오염된 위치에서 팽창부재가 배관을 압박하도록 팽창하여 인출수단에 의해 배관 외측으로 인출됨으로써, 배관 내의 슬러지와 같은 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다.

Description

배관 이물질 제거장치{Apparatus for removing foreign material in pipe}

본 발명은 배관 이물질 제거장치로서, 배관 내의 슬러지와 같은 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 배관 이물질 제거장치에 관한 것이다.

산업기반시설에서 사용되는 여러 가지 종류의 배관에는 시간이 경과함에 따라서 열화, 부식 및 침전 현상이 일어난다. 이는 배관 안을 흐르는 유체의 흐름을 저하시키고, 기능이상을 유발시켜 때로는 사고와 이어지기도 한다. 즉, 화학물질로 인하여 배관의 부식이 진행되기도 하고, 배관 내부에 많은 이물질들이 쌓여 유량의 흐름을 저해하기 때문에, 배관의 기능저하 및 기능이상으로 인하여 큰 사고가 발생할 수 있다.

특히, BFG(Blast Furnace Gas) 또는 CFG(Corex Furnace Gas) 배관은 석탄 성분이 연소되어 생성되는 가스를 이송시키는 통로이기 때문에 탄소 성분의 가스 찌꺼기들이 시간이 지남에 따라 배관 곳곳에 쌓이게 된다. 수 Km 길이의 배관이 제철소 각 공장에 설치되어 생성되는 가스를 공급하고 있다.

정기적으로 배관 내부를 청소하지 않으면, 침전물이 쌓여 가스의 흐름을 저해하고, 각 공장에 제공되는 가스의 압력의 손실을 가져온다. 또한 탄소와 각종 철성분을 포함하고 있는 슬러지가 침전되면 배관 내부의 부식을 촉진시키고, 결국 배관의 손상을 초래하게 된다. 현재, 배관을 관리하거나, 청소하는 방법은 배관 내부의 슬러지가 많이 쌓일만할 부분을 예측하여, 배관을 절단한 후 내부를 청소하거나 혹은 청소하지 못하는 구간은 노후 배관을 새 배관으로 교체하는 방법을 이용한다. 이는 배관을 절단하고 용접하는데 많은 시간과 노동력이 소요될 뿐 아니라, 비용적인 측면에도 손실이 많기 때문에 공장의 작업 생산성에 많은 손실이 발생한다.

하지만, 현재까지는 이를 대체할 적절한 배관의 청소방법이 존재하지 않기 때문에 작업자가 직접 배관을 청소하는 방법을 사용한다. 특히 사람이 들어갈 수 없는 작은 직경의 배관은 일정 치공구를 사용하여 슬러지를 긁어내기 때문에 청소할 수 있을 정도의 길이만큼 절단되어 청소한다. 아울러, 배관의 어느 부분에서 얼마만큼의 슬러지가 침전되었는지 알 수 없기 때문에 배관 내부를 청소하는데 어려움이 있다.

도 1은 종래기술에 따라 작업자가 청소용 치공구로 직접 배관의 이물질을 제거하는 것을 나타낸 도면이다.

공장 수리기간 동안 가스가 흐르지 않는 배관의 끝단을 열어, 공구를 이용하여 배관(1) 내부에 쌓여 있는 각종 슬러지인 이물질(2)을 긁어내는 방법이다.

이물질(2)을 긁을 수 있도록 형성된 공구(20)를 이용하여 작업자가 직접 절개된 배관(1)의 끝단에서 배관(1) 내부를 바라보며 이물질(2)을 긁어낸다.

작업자가 직접 바라보면서 작업하기 때문에 확실하게 이물질(2)을 긁어낼 수 있는 장점이 있으나, 배관(1)의 길이가 길어지면 공구(20)가 길어져야 하기 때문에 깊은 배관(1) 내부를 청소하는데는 한계가 있다.

아울러, 개구부로부터 멀리 있는 곳은 시야에 들어오지 않을뿐더러 공구(20)가 도달하지 못하고, 사람의 힘이 미치지 못하여 이물질(2)을 확실하게 긁어내지 못하는 단점이 있다.

도 2는 종래기술에 따른 배관 이물질 제거로봇을 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 배관 이물질 제거로봇(10)은 기본적으로 바디부(11), 이동을 할 수 있는 이동부(12), 슬러지를 청소하는 청소모듈(13), 흡입된 슬러지를 이동시키는 흡입호스(14), 그리고 로봇에 전원을 공급하는 전원케이블(16)로 구성된다.

아울러, 로봇의 구성 이외에 배관(1) 외부로 슬러지인 이물질(2)을 흡입할 수 있는 진공발생 집진기(15)가 필요한데, 이러한 진공발생 집진기(15)에는 이물질(2)을 흡입하여 이동시킬 수 있는 강한 흡입력이 요구된다. 강한 진공 흡입력을 발생시키기 위해서는 진공발생 집진기(15)의 크기와 용량이 커져야 하는 조건은 피할 수 없는 상황이다. 이에 따라 배관 이물질 제거로봇(10)을 이동식으로 제작할 경우에는 부가적인 많은 설비가 필요하여 많은 어려움이 따른다.

또한 배관(1) 내부의 이물질(2)에는 탄소성분인 타르 및 여러 성분이 포함되어 있어서, 공장마다 성분과 밀도, 점도 등이 각각 다르기 때문에 진공발생 집진(15)기를 이용하여 흡입이 모두 되지 않은 한계점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 배관 내의 슬러지와 같은 이물질을 효과적으로 제거하도록 배관 내에서 팽창되는 팽창부재에 의해 이물질을 배관 외측으로 긁어서 배출시킬 수 있는 배관 이물질 제거장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관 이물질 제거장치는, 배관 내에 배치되는 본체; 상기 본체에 제공되되 상기 배관을 압박하도록 팽창되는 팽창수단; 및 상기 배관을 팽창압박하는 상기 팽창수단이 상기 배관 외측으로 인출되면서 상기 배관 내의 이물질을 제거하도록, 상기 팽창수단을 인출시키는 인출수단;을 포함한다.

여기에서, 상기 팽창수단은, 상기 본체에 배치된 팽창부재; 상기 팽창부재에 연결된 에어라인; 및 상기 에어라인에 에어를 공급 및 배출시키는 에어펌프;를 구비할 수 있다.

이때, 상기 팽창부재는 고무 또는 우레탄 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 본체는, 바디; 상기 바디가 이동되도록 구성된 이동부; 및 상기 팽창부재를 탈거시키는 탈거부;를 구비할 수 있다.

여기에서, 상기 이동부는 상기 바디에 장착된 복수 개의 이동바퀴 또는 무한궤도가 활용될 수 있다.

또한, 상기 탈거부는, 상기 바디에서 안착된 상기 팽창부재의 후측에 배치된 안착대; 및 상기 안착대를 상기 바디의 전측으로 이동시키는 구동부재;를 구비할 수 있다.

아울러, 상기 바디의 전단부에는 영상촬영장치가 장착될 수 있다.

그리고, 상기 인출수단은, 상기 팽창부재에 연결된 인출선; 및 상기 인출선을 권취시키는 권취기;를 구비할 수 있다.

나아가, 본 발명은 상기 권취기 및 에어펌프와 전기적으로 연계되어 구동제어하는 제어기;를 더 포함하며, 상기 제어기에는 상기 팽창부재의 내부 에어압을 표시하는 에어압 게이지가 장착될 수 있다.

본 발명에 따른 배관 이물질 제거장치는, 배관의 이물질에 의한 오염상태를 체크한 후 오염된 위치에서 팽창부재가 배관을 압박하도록 팽창하여 인출수단에 의해 배관 외측으로 인출됨으로써, 배관 내의 슬러지와 같은 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 종래기술에 따라 작업자가 청소용 치공구로 직접 배관의 이물질을 제거하는 것을 나타낸 도면이다.
도 2는 종래기술에 따른 배관 이물질 제거로봇을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관 이물질 제거장치가 배관 내에서 전진하는 것을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 배관 이물질 제거장치에서 팽창부재가 탈거되어 배관에 안착되는 것을 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 도 5에서 배관에 안착된 팽창부재에 에어가 주입되어 팽창되는 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에서 팽창되어 배관 내부를 압박하는 팽창부재를 인출수단으로 배관 외측으로 인출하는 것을 나타낸 도면이다.

본 발명의 배관 이물질 제거장치는, 배관 내의 슬러지와 같은 이물질을 효과적으로 제거하기 위해, 배관의 이물질에 의한 오염상태를 체크한 후 오염된 위치에서 팽창부재가 배관을 압박하도록 팽창하여 인출수단에 의해 배관 외측으로 인출되도록 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관 이물질 제거장치가 배관 내에서 전진하는 것을 나타낸 도면이고, 도 4 및 도 5는 도 3의 배관 이물질 제거장치에서 팽창부재가 탈거되어 배관에 안착되는 것을 나타낸 도면이다.

또한, 도 6 및 도 7은 도 5에서 배관에 안착된 팽창부재에 에어가 주입되어 팽창되는 것을 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7에서 팽창되어 배관 내부를 압박하는 팽창부재를 인출수단으로 배관 외측으로 인출하는 것을 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명은 배관(1) 내에 배치되는 본체, 상기 본체에 제공되는 팽창수단, 및 상기 팽창수단의 팽창부재(141)를 배관(1) 외측으로 인출하는 인출수단을 포함한다.

여기에서, 상기 본체는 바디(110), 상기 바디(110)가 이동되도록 구성된 이동부를 구비할 수 있는데, 이때 상기 이동부는 바디(110)에 장착된 복수 개의 이동바퀴가 활용될 수 있고, 도면에 도시된 바와 같이 무한궤도(120)가 활용될 수 있다. 이때, 상기 이동부는 케이블(112)에 의해 전원을 공급받아 구동될 수 있고 아울러 케이블(112)을 통해 구동제어되어 원거리에 있는 작업자에 의해 원격조정될 수 있다.

또한, 상기 바디(110)의 전단부에는 영상촬영장치(111)가 장착될 수 있는데, 상기 영상촬영장치(111)는 바디(110)가 이동부에 의해 이동하는 과정에서 배관(1) 내부를 촬영함에 따라 배관(1) 내부의 오염 상태(이물질 발생 정도)를 파악할 수 있으며, 나아가 배관(1)의 손상도 인지할 수 있다. 이때 상기 영상촬영장치(111)는 케이블(112)에 의해 전원을 공급받을 수 있고 아울러 촬영된 영상을 작업자가 볼 수 있는 디스플레이부(미도시)로 전송할 수 있다.

이와 같은 본체는, 구조적으로 배관(1) 내를 안정적으로 이동하기에 적정한 크기 및 형상을 취할 수 있으며, 아울러 팽창수단의 팽창부재(141)를 상부에 안착시켜 안정적으로 배치고정될 수 있고 영상촬영장치(111)가 견고하게 장착고정될 수 있는 적정한 구조를 취할 수 있다.

또한, 상기 팽창수단은 본체에 제공되되 배관(1)을 압박할 수 있도록 팽창가능한 구성을 취한다.

구체적으로, 팽창수단은 본체에 배치된 팽창부재(141), 상기 팽창부재(141)에 연결된 에어라인(142), 상기 에어라인(142)에 에어를 공급 및 배출시키는 에어펌프(143)를 구비할 수 있다.

여기에서, 상기 팽창부재(141)는 에어펌프(143)의 작동에 의해 에어가 에어라인(142)을 통해 주입되면 팽창하게 되며, 물론 이와 반대로 에어펌프(143)의 작동에 의해 에어가 에어라인(142)을 통해 배출될 수 있다. 물론, 상기 팽창부재(141)의 팽창을 위해 팽창부재(141) 내에 주입되는 것은 에어로 한정되지 않고 여러 가지 안정적인 가스가 활용될 수 있음은 물론이다.

아울러, 상기 팽창부재(141)는 에어의 주입에 의해 용이하게 팽창되면서 배관(1) 내부 형상에 대응되게 배관(1)에 밀착할 수 있도록 고무 또는 우레탄 재질로 이루어진 것이 바람직하다. 나아가 팽창부재(141)는 일정 기간 사용 후 보수 또는 교체할 수 있도록 에어라인(142)과 탈착가능한 구조를 이룰 수 있다.

이와 같은 팽창부재(141)는 팽창되어 배관(1)의 내면을 압박하면서 인출수단에 의해 인출되는 경우, 배관(1) 내면에 부착된 슬러지와 같은 이물질(2)을 긁어내면서 배관(1) 외측으로 밀어냄에 따라, 배관(1) 내의 이물질(2)을 제거하는 역할을 수행한다.

상기와 같은 팽창부재(141)는 본체에 장착되어 배관(1) 내를 이동할 수 있는데, 일례로서 도면에 도시된 바와 같이 본체 상면에 안착되며 배관(1) 이물질(2) 제거작업을 위해 팽창하기 전에는, 본체로부터 탈거됨에 따라 배관(1)의 하면 측으로 낙하하여 안착될 수 있다.

여기에서, 상기 본체에는 팽창부재(141)를 탈거시키는 탈거부를 구비할 수 있는데, 상기 탈거부는 바디(110)에서 안착된 팽창부재(141)의 후측에 배치된 안착대(131), 상기 안착대(131)를 바디(110)의 전측으로 이동시키는 구동부재를 구비할 수 있다.

이때, 상기 안착대(131)는 팽창부재(141)를 안정적으로 바디(110) 상에서 밀어서 이동시킬 수 있도록, 일례로서 도면에 도시된 바와 같이 팽창부재(141)의 후부를 감싸도록 ㄴ자 형상의 구조를 취할 수 있다.

아울러, 상기 구동부재는 실린더(132)가 활용될 수 있으며, 실린더(132)의 피스톤(132a) 단부가 안착대(131)에 연결되어 피스톤(132a)의 신축구동에 의해 안착대(131)가 전진 및 후진할 수 있다.

그리고, 상기 인출수단은 배관(1)을 팽창압박하는 팽창수단의 팽창부재(141)가 외측으로 인출되면서 배관(1) 내의 이물질(2)을 제거하도록 팽창부재(141)를 인출시키는 기능을 수행한다.

구체적으로, 상기 인출수단은 팽창부재(141)에 연결된 인출선(151)과, 상기 인출선(151)을 권취시키는 권취기(152)를 구비할 수 있다.

이때, 상기 인출선(151)은 배관(1) 내면을 팽창압박하는 팽창부재(141)를 외측으로 끌어낼 수 있도록 쉽게 끊어지지 않는 물성이 우수한 재질로 이루어질 수 있으며, 일례로서 비틀림특성이 우수한 와이어가 활용될 수 있다.

또한, 상기 권취기(152)는 일례로서 도시된 바와 같이 배관(1)들끼리 연결되는 부위인 플랜지(1a)에 착탈될 수 있는 구조를 지니면, 플랜지(1a)에 견고하게 지지고정된 후 작동됨으로써 인출선(151)을 안정적으로 권취하여 팽창부재(141)를 배관(1) 외측으로 인출할 수 있다.

이에 더하여, 본 발명은 권취기(152) 및 에어펌프(143)와 전기적으로 연계되어 구동제어하는 제어기(160)를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 제어기(160)에는 팽창부재(141)의 내부 에어압을 표시하는 압력게이지(161)가 장착됨으로써, 팽창부재(141)가 배관(1)을 팽창압박 시 배관(1)을 손상시키지 않으면서 배관(1) 내부의 이물질(2)을 긁어낼 수 있을 정도의 적정 압력으로 팽창부재(141)를 팽창시킬 수 있다.

한편, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 배관 이물질 제거장치에 의해 배관(1) 내의 이물질(2)이 제거되는 과정을, 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 배관(1) 내에서 본체를 이동시키면서 영상촬영장치(111)를 통해 배관(1) 내부의 오염상태를 체크한 후, 배관(1) 내의 이물질(2)을 제거하고자 하는 위치까지 전진한다.

그런 다음, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 구동부재인 실린더(132)의 작동에 의해 안착대(131)가 전진하면서 본체의 바디(110) 상부에 안착된 팽창부재(141)를 배관(1)에 떨어뜨린 후, 본체는 후진하여 배관(1) 외측으로 나오게 한다.

다음으로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 에어라인(142)을 통해 팽창부재(141)에 에어를 공급하여 팽창부재(141)를 팽창시킴으로써 팽창부재(141)가 배관(1)을 적정 압력으로 팽창압박하게 된다.

마지막으로, 도 8에 도시된 바와 같이 권취기(152)를 작동시켜 팽창부재(141)에 연결된 인출선(151)을 권취함으로써 팽창부재(141)를 배관(1) 외측으로 인출함에 따라, 배관(1) 내의 이물질(2)을 긁어서 배관(1) 외측으로 배출시키게 된다.

결과적으로, 상기와 같은 본 발명은 배관(1)의 이물질(2)에 의한 오염상태를 체크한 후 오염된 위치에서 팽창부재(141)가 배관(1)을 압박하도록 팽창하여 인출수단에 의해 배관(1) 외측으로 인출됨으로써, 배관(1) 내의 슬러지와 같은 이물질(2)을 효과적으로 제거할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

110 : 바디 111 : 영상촬영장치
112 : 케이블 120 : 무한궤도
131 : 안착대 132 : 실린더
132a : 피스톤 141 : 팽창부재
142 : 에어라인 143 : 에어펌프
151 : 인출선 152 : 권취기
160 : 제어기 161 : 압력게이지

Claims (9)

1. 배관(1) 내에 배치되는 본체; 상기 본체에 제공되되 상기 배관(1)을 압박하도록 팽창되는 팽창수단; 및 상기 배관(1)을 팽창압박하는 상기 팽창수단이 상기 배관(1) 외측으로 인출되면서 상기 배관(1) 내의 이물질(2)을 제거하도록, 상기 팽창수단을 인출시키는 인출수단;을 포함하며,
   상기 팽창수단은, 상기 본체에 배치된 팽창부재(141); 상기 팽창부재(141)에 연결된 에어라인(142); 및 상기 에어라인(142)에 에어를 공급 및 배출시키는 에어펌프(143);를 구비하며,
   상기 본체는, 바디(110); 상기 바디(110)가 이동되도록 구성된 이동부; 및 상기 팽창부재(141)를 탈거시키는 탈거부;를 구비하며,
   상기 탈거부는, 상기 바디(110)에서 안착된 상기 팽창부재(141)의 후측에 배치된 안착대(131); 및 상기 안착대(131)를 상기 바디(110)의 전측으로 이동시키는 구동부재;를 구비하며,
   상기 인출수단은, 상기 팽창부재(141)에 연결되며 와이어로 이루어진 인출선(151); 및 상기 인출선(151)을 권취시키며 배관(1)의 플랜지에 착탈되는 권취기(152);를 구비하는 것을 특징으로 하는 배관 이물질 제거장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 팽창부재(141)는 고무 또는 우레탄 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 배관 이물질 제거장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 이동부는 상기 바디(110)에 장착된 복수 개의 이동바퀴 또는 무한궤도(120)인 것을 특징으로 하는 배관 이물질 제거장치.
   
6. 삭제
7. 제1항 또는 제5항에 있어서,
   상기 바디(110)의 전단부에는 영상촬영장치(111)가 장착된 것을 특징으로 하는 배관 이물질 제거장치.
   
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 권취기(152) 및 에어펌프(143)와 전기적으로 연계되어 구동제어하는 제어기(160);를 더 포함하며, 상기 제어기(160)에는 상기 팽창부재(141)의 내부 에어압을 표시하는 압력게이지(161)가 장착된 것을 특징으로 하는 배관 이물질 제거장치.
   

Images