KR102380681B1

KR102380681B1 - 워터제트식 관로 세척장치

Info

Publication number: KR102380681B1
Application number: KR1020220001221A
Authority: KR
Inventors: 오문택
Original assignee: 오문택
Priority date: 2022-01-04
Filing date: 2022-01-04
Publication date: 2022-04-01

Abstract

본 발명은 세척수를 고압으로 분사하여 관로의 벽면을 청소하는 워터제트식 관로 세척장치에 관한 것으로, 이의 구성은 세척수를 고압 분사하여 관로 벽면(P)을 청소하는 헤드(10); 헤드(10) 전방에 장착되어 관로 내부를 촬영하는 카메라(20); 롤러(31)가 관로 내벽과 구름접촉하여 헤드(10)가 전,후진할 때 관로 벽면(P)에 부딪치지 않도록 안내하는 제1가이드(30); 헤드(10)를 감싸 호보하는 보호프레임(40); 에어를 고압 분사하여 관로 벽면(P)을 청소하는 에어블레이드(50); 에어블레이드(50)의 전방을 덮어 보호하는 에어블레이드가드(60); 최외측면에 회전가능하게 설치된 복수 개의 롤러(71)가 관로 내벽과 구름접촉하여 헤드(10) 및 에어블레이드(50)가 전,후진할 때 관로 벽면(P)에 부딪치지 않도록 안내하는 제2가이드(70); 제2가이드(70) 후방에서 복수 개가 간격을 두고 세척수 공급호스(WH)에 착탈가능하게 조립되어, 세척수 공급호스(WH)가 전진 또는 후진 이동할 때 관로의 벽면(P)에 부딪치지 않도록 벽면(P)과 간격을 유지시키는 간격유지홀더(80); 및 청소 후 관로에 진입한 세척수 공급호스(WH)를 당겨 회수할 수 있도록 상기 제2가이드(70)에 고정되는 회수와이어(90);를 포함한다.

Description

워터제트식 관로 세척장치{Water jet type pipe cleaning device}

본 발명은 노즐에서 고압으로 분사된 세척수와 에어가 후방으로 분사되게 하여 관로 벽면을 청소하고, 이 후방 분사압력에 의해 발생하는 추진력으로 헤드와 에어블레이드가 전방으로 이동하면서 관로를 청소토록 하는 워터제트식 관로 세척장치에 관한 것이다.

길게 배관된 관로는 길이가 길고 협소하여 사람이 청소할 수 없으므로 관로 세척장치를 이용하여 청소하게 된다.

따라서, 종래에도 많은 관로 세척장치가 개시되고 있으며, 특히 세척수를 후방으로 고압 분사하여 이 때 발생하는 추진력으로 노즐이 장착된 헤드가 전방으로 이동하면서 청소하는 워터제트식 관로 세척장치가 널리 사용되고 있다.

이러한 워터제트식 관로 세척장치의 종래 특허문헌1은 등록특허 제10-1255093호의 "초고압 워터 제트에 의한 회전자주식 관로 세척장치"가 2013년 04월 16일 공고되었다.

상기 특허문헌1은 통상의 경우와 같이 노즐의 출구가 후방으로 향하도록 설계되어 있으므로, 이 노즐에서 고압으로 분사된 세척수가 후방 경사방향으로 분사되어 관로 벽면에 공급되고, 이 때 발생하는 추진력으로 외부의 도움없이 스스로 전방으로 이동하면서 청소하게 된다.

그러나, 상기 특허문헌1의 관로 세척장치는 헤드가 세척수를 분사하여 관로를 청소하게 되므로 많은 세척수를 준비해야 하는 번거로움이 있고, 청소 후 사용된 많은 세척수는 추가적으로 환경을 오염시키는 원인이 되므로 이의 정화처리에 많은 비용이 소요되는 문제가 있다.

또한, 세척수를 공급하는 안내호스가 곡면형태의 관로에 부딪치지 않도록 하는 보호수단이 없기 때문에 호스가 공급되거나 회수될 때 곡면 관로에 접촉된 상태로 이동하므로 이 때 발생하는 마찰로 인하여 안내호스가 쉽게 손상되거나 닳아 청소 과정에서 자주 터지는 문제가 있었다.

따라서, 환경오염을 일으키지 않으면서 공급이 쉬운 에어를 세척수와 함께 사용하고, 세척수 공급호스가 곡면 관로와 부딪치지 않도록 보호하는 보호수단을 갖춘 워터제트식 관로 세척장치가 절실히 요구되고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1255093호

이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 관로 세척장치의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그의 해결하고자 하는 과제는 세척수와 별도로 에어를 고압으로 분사하여 세척수 사용량을 줄이면서도 관로를 깨끗하게 세척할 수 있는 워터제트식 관로 세척장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 해결하고자 하는 과제는 최전방에 위치하면서 세척수를 고압으로 분사하는 헤드를 보호프레임으로 보호하여 청소 과정에서 장애물에 의해 헤드가 손상되는 것을 방지할 수 있는 워터제트식 관로 세척장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 해결하고자 하는 과제는 에어를 고압으로 분사는 에어블레이드 전방을 에어블레이드가드로 감싸 보호하여 청소 과정에서 장애물에 의해 에어블레이드가 터지거나 손상되는 것을 방지할 수 있는 워터제트식 관로 세척장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 해결하고자 하는 과제는 전진하면서 관로를 청소할 때 에어블레이드 후방에 설치된 제1솔레노이드밸브가 제1분기관을 개방하여 제1노즐에서 에어가 후방 경사방향으로 고압 분출되고 이 때 전진하는 추진력이 발생되도록 하고, 청소 후 후진하여 회수할 때 제2솔레노이드밸브가 제2분기관을 개방하여 제2노즐에서 에어가 전방 경사방향으로 고압 분출되고 이 때 후진하는 추진력이 발생되도록 하여 전진과 후진을 스스로 수행할 수 있는 워터제트식 관로 세척장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 해결하고자 하는 과제는 복수 개의 간격유지홀더를 필요한 간격으로 세척수 공급호스에 장착하여 이 세척수 공급호스를 공급 또는 회수하기 위해 이동시킬 때 곡면 관로에 부딪치지 않도록 보호하는 워터제트식 관로 세척장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 해결하고자 하는 과제는 세척수 공급호스에 착탈가능하게 장착되는 간격유지홀더를 쉽게 장착 및 제거할 수 있는 워터제트식 관로 세척장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 해결하고자 하는 과제는 간격유지홀더 내부에 외경의 굵기가 다른 다양한 형태의 세척수 공급호스를 긴밀하게 장착하여 사용의 편리함을 제공할 수 있는 워터제트식 관로 세척장치를 제공함에 있다.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 워터제트식 관로 세척장치는 세척수 공급호스와 연통되게 이음된 노즐이 세척수 공급호스에서 압송된 세척수를 후방으로 고압 분사하여 그 분사압력에 의해 발생된 추진력으로 전진 이동하면서 관로 벽면을 청소하는 헤드;

상기 헤드 전방에 장착되고 관로 내부를 촬영하는 카메라;

상기 헤드 후방에서 세척수 공급호스에 고정되고, 최외측면에 회전가능하게 설치된 복수 개의 롤러가 관로 내벽과 구름접촉하여 상기 헤드가 전,후진할 때 관로 벽면에 부딪치지 않도록 안내하는 제1가이드;

링형상을 갖는 전방프레임이 카메라 외측 둘레에 위치하여 카메라를 보호하고, 상기 전방프레임에서 후방으로 연장되고 제1가이드에 고정된 메인프레임이 헤드 외측 둘레에 위치하여 헤드를 보호하고, 링형상을 갖는 중간프레임이 상기 메인프레임 경로상에 설치되고 이 중간프레임과 전방프레임을 연결하는 서브프레임이 각각 헤드 외측 둘레를 감싸 헤드를 보호하는 보호프레임;

상기 제1가이드 후방에서 팽창과 수축가능한 상태로 세척수 공급호스에 고정되고, 에어 공급호스에서 에어가 공급될 때 팽창하여 그 공급된 에어를 노즐을 통해 관로 벽면에 고압 분사하여 벽면을 청소하는 에어블레이드;

상기 에어블레이드 전방에서 펼침과 오므림 가능한 상태로 세척수 공급호스에 밀착되고, 에어블레이드가 팽창할 때 발생된 힘으로 펼쳐지고 수축할 때 원상태로 복원되면서 에어블레이드 전방을 덮어 보호하는 에어블레이드가드;

상기 에어블레이드 후방에서 세척수 공급호스에 고정되고, 최외측면에 회전가능하게 설치된 복수 개의 롤러가 관로 내벽과 구름접촉하여 상기 헤드 및 에어블레이드가 전,후진할 때 관로 벽면에 부딪치지 않도록 안내하는 제2가이드;

상기 제2가이드 후방에서 복수 개가 간격을 두고 세척수 공급호스에 착탈가능하게 조립되어, 세척수 공급호스가 전진 또는 후진 이동할 때 관로의 벽면에 부딪치지 않도록 벽면과 간격을 유지시키는 간격유지홀더; 및

청소 후 관로에 진입한 세척수 공급호스를 당겨 회수할 수 있도록 상기 제2가이드에 고정되는 회수와이어;를 포함하고,

여기서, 상기 에어블레이드는 후방 가장자리에 메인배출관과 이 메인배출관에서 분기된 제1,2분기관을 방사상으로 배치하고, 상기 제1,2분기관에 제1,2노즐 및 제1,2솔레노이드밸브를 장착하여, 전진하면서 관로를 청소할 때 제1솔레노이드밸브가 제1분기관을 개방하여 제1노즐에서 에어가 후방 경사방향으로 고압 분출되고 이 때 전진하는 추진력이 발생되도록 하고, 청소 후 후진하여 회수할 때 제2솔레노이드밸브가 제2분기관을 개방하여 제2노즐에서 에어가 전방 경사방향으로 고압 분출되고 이 때 후진하는 추진력이 발생되도록 하는 것을 포함하고,

상기 에어블레이드가드는 복수 개 각각이 서로 양단부에 형성된 플랜지들끼리 볼트와 너트로 체결 조립되어 그 내부에 세척수 공급호스를 감싸 고정하는 클램프;

몸체가 상기 각 클램프에 형성된 플랜지에 힌지핀으로 회전가능하게 조립되어 에어 공급으로 에어블레이드가 팽창할 때 가해진 힘에 의해 펼쳐지고, 에어블레이드가 수축할 때 원위치로 복원하여 상시 에어블레이드 전방을 덮어 보호하는 보호판;

상기 에어블레이드가 수축할 때 각 보호판이 원상태로 복원될 수 있도록 탄성을 제공하는 스프링; 및

상기 보호판의 전후방에 각각 돌출되어 보호판이 펼침과 오므릴 때 과도한 회전을 방지하는 스톱퍼;를 포함하고,

상기 간격유지홀더는 세척수 공급호스를 내부에 장착할 수 있도록 일측단이 힌지핀으로 결속되고 타측단에 위치한 플랜지가 개폐되는 한 쌍의 홀더본체;

상기 홀더본체 외주연에 장착되고 관로 벽면에 구름접촉하는 복수 개의 롤러;

상기 홀더본체 내주연에 복수 개가 방사상으로 삽입 고정되고 그 자유단부가 세척수 공급호스가 장착되는 수납공간으로 돌출되어 이 수납공간에 수용되어 장착되는 세척수 공급호스를 밀착지지하는 스프링; 및

상기 홀더본체의 일측 플랜지에 회전가능하게 장착되고, 한 쌍의 홀더본체가 폐쇄되어 양측 플랜지가 서로 밀착될 때 탄성부재의 탄성력에 의해 회전하는 로킹부재가 타측 플랜지를 결속하여 로킹상태를 유지하고, 사용자가 로킹부재를 누름 조작하면 타측 플랜지의 결속상태가 해제되는 레버;를 포함한다.

본 발명의 에어블레이드는 신축성을 갖는 고무, 연질의 합성수지, 우레탄, 실리콘 중에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.

본 발명은 로킹부재가 타측 플랜지를 결속할 때 로킹부재의 선단부에 위치한 걸림턱이 타측 플랜지의 수용홈에 삽입되어 이 수용홈 외측에 위치한 단턱에 걸림된 상태로 결속되게 할 수 있다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 워터제트식 관로 세척장치는 세척수와 별도로 에어를 고압으로 분사하여 세척수 사용량을 줄이면서도 관로를 깨끗하게 세척할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 최전방에 위치한 보호프레임이 헤드를 씌워 보호함으로 청소 과정에서 장애물에 의해 헤드가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 에어를 고압으로 분사는 에어블레이드를 에어블레이드가드로 감싸 보호하여 청소 과정에서 장애물에 의해 에어블레이드가 터지거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 에어블레이드에 설치된 2개의 노즐이 전,후진할 때 각각 선택적으로 에어를 전방 또는 후방으로 고압으로 분사하여 관로를 세척함과 동시에 이 때 발생하는 자체 추진력으로 전진과 후진을 수행할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 복수 개의 간격유지홀더를 필요한 간격으로 세척수 공급호스에 장착하여 이 세척수 공급호스를 공급 또는 회수할 때 곡면 관로에 부딪치지 않도록 보호할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 세척수 공급호스에 착탈가능하게 장착되는 간격유지홀더를 레버의 조작만으로 쉽게 장착 및 제거할 수 있고, 내부에 외경의 굵기가 다른 다양한 형태의 세척수 공급호스를 긴밀하게 장착할 수 있으므로 사용의 편리함까지 제공할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 워터제트식 관로 세척장치까지 세척수를 공급하는 장비를 보인 계통도.
도 2는 본 발명이 관로 내부를 청소하는 것을 보인 단면도.
도 3은 본 발명의 제1가이드에 헤드가 설치된 상태를 보인 확대도.
도 4는 도 3의 정면도.
도 5는 본 발명의 보호프레임이 헤드를 감싸 보호하는 것을 보인 정면도.
도 6은 본 발명의 에어블레이드가 관로를 청소하는 것을 보인 확대도.
도 7은 본 발명의 에어블레이드에 설치된 제1노즐이 에어를 분사하여 전진하는 추진이 발생하는 것을 확대해서 보인 개념도.
도 8은 본 발명의 에어블레이드에 설치된 제2노즐이 에어를 분사하여 후진하는 추진이 발생하는 것을 확대해서 보인 개념도.
도 9는 본 발명의 에어블레이드가드가 펼쳐진 상태를 보인 정면도.
도 10은 본 발명에 따른 에어블레이드가드의 보호판 조립상태를 보인 개념도.
도 11은 본 발명에 따른 에어블레이드가드의 플랜지 조립상태를 보인 개념도.
도 12는 본 발명에 따른 에어블레이드가드의 보호판의 오므린 상태를 보인 측면도.
도 13은 도 12의 원내부를 확대하여 보호판의 조립상태를 보인 확대도.
도 14는 본 발명에 따른 에어블레이드가드의 보호판이 펼쳐진 상태를 보인 확대도.
도 15는 본 발명의 제2가이드를 보인 측면도.
도 16은 도 15의 제2가이드 정면도.
도 17은 본 발명에 따른 간격유지홀더의 사용상태를 보인 측단면도.
도 18은 본 발명에 따른 간격유지홀더의 일 실시예 사용상태를 보인 정면도.
도 19는 본 발명에 따른 간격유지홀더의 다른 실시예 사용상태를 보인 정면도.
도 20은 본 발명에 따른 간격유지홀더의 레버가 플랜지를 결속한 상태를 보인 확대도.
도 21은 본 발명에 따른 간격유지홀더의 레버가 플랜지를 해제한 상태를 보인 확대도.
도 22는 도 21의 간격유지홀더가 개방된 상태를 보인 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 워터제트식 관로 세척장치의 구성을 상세히 설명한다.

상기 도면과 같이 본 발명의 워터제트식 관로 세척장치(1)는 노즐(11)에서 세척수를 후방으로 고압 분사하여 관로의 벽면(P)을 청소하고 이 때 발생되는 추진력으로 전진 이동하는 헤드(10), 관로 내부를 촬영하는 카메라(20), 상기 헤드(10)가 전,후진할 때 관로 벽면(P)에 부딪치지 않도록 안내하는 제1가이드(30), 상기 헤드(10)를 감싸 보호하는 보호프레임(40), 공급된 에어를 관로 벽면(P)에 고압 분사하여 벽면(P)을 청소하는 에어블레이드(50), 상기 에어블레이드(50) 전방을 덮어 보호하는 에어블레이드가드(60), 상기 에어블레이드(50)가 전,후진할 때 관로 벽면(P)에 부딪치지 않도록 안내하는 제2가이드(70), 세척수 공급호스(WH)가 전진 또는 후진 이동할 때 관로의 벽면(P)에 부딪치지 않도록 벽면(P)과 간격을 유지시키는 간격유지홀더(80), 및 청소 후 관로에 진입한 세척수 공급호스(WH)를 당겨 회수하는 회수와이어(90)를 포함한다.

상기 헤드(10)는 세척수 공급호스(WH)와 연통되게 이음되어 그로부터 유입된 세척수가 후방으로 분사되어 벽면을 세척할 수 있도록 도 3과 같이 복수 개의 노즐(11) 출구가 후방을 향해 방사상으로 배치되어 있다. 따라서 이 노즐(11)에 의해 고압으로 분사되는 세척수는 헤드(10)의 후방 벽면(P)에 강하게 충돌하여 그 곳을 청소하고, 이 때 발생된 추진력으로 전진 이동하게 된다.

상기와 같이 세척수를 후방으로 고압 분사하여 발생하는 추진력으로 전진 이동하는 헤드(10)는 공지의 것으로, 이미 워터제트식 관로 세척장치에서 널리 사용되고 있다. 상기 헤드(10)에서 분출되는 세척수의 분사 압력은 세척수 공급호스(WH)와 헤드(10)의 종류 선택에 따라 다양하게 설정할 수 있으며, 본 발명에서는 일례로 최대 500bar까지 가능한 것을 사용할 수 있다.

참고로, 관로 외부에는 도 1과 같이 상기 본 발명에 따른 워터제트식 관로 세척장치(1)의 헤드(10)에 세척수를 공급하는 장비들, 즉 물탱크(T), 고압펌프(PU), 호스권취장치(WD) 및 호스공급기(FE)가 배치된다. 물탱크(T)는 세척수를 저장하는 것이고, 고압펌프(PU)는 세척수 공급호스(WH)와 연결되어 세척수를 헤드(10)까지 고압으로 압송하는 것이고, 호스권취장치(WD)는 세척수 공급호스(WH)를 감아 보관하고, 호스공급기(FE)는 호스권취장치(WD)에 감겨있는 세척수 공급호스(WH)를 풀어 관로 내부로 이송시키는 것이다. 이 장비들은 모두 공지의 것이기에 더 이상 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 카메라(20)는 헤드(10) 전방에 장착되어 관로 내부 상태를 촬영하여 실시간으로 그 곳의 현재 상태를 확인할 수 있다. 따라서 헤드(10)가 세척수를 관로 벽면(P)에 고압으로 분사하여 청소하면서 전진이동하고, 이 과정에서 카메라(20)가 관로 내부를 촬영하여 많이 더러운 곳은 호스공급기(FE)를 속도를 늦추어 오랫동안 청소하고 비교적 깨끗한 곳은 속도를 높여 지체없이 통과하면서 청소할 수 있게 된다. 카메라(20)는 세척수 공급호스(WH)과 같이 관로 내부로 공급되는 전선(미도시)를 이용하여 외부 전원을 공급할 수 있고, 배터리를 이용하여 외부 전원없이 자체적으로 전원을 공급할 수 있다. 또한 카메라(20)는 리모트콘트롤러 조작에 의해 촬영 방향이 조절되게 하여 조작자가 원하는 방향을 촬영할 수 있도록 할 수 있다.

상기 제1가이드(30)는 도 3과 같이 헤드(10) 후방에서 세척수 공급호스(WH)를 중앙에 수용한 상태로 고정되고, 최외측면에 회전가능하게 설치된 복수 개의 롤러(31)가 관로 벽면(P)과 구름접촉하여 헤드(10)가 전,후진할 때 관로 벽면(P)에 부딪치지 않도록 안내하게 된다. 제1가이드(30)는 세척수 공급호스(WH)가 관로 벽면(P)에 부딪치지 않도록 하는 것이기 때문에 중앙부분(32)이 세척수 공급호스(WH)를 수용한 상태로 고정된다. 상기 중앙부분(32)의 사방에는 지지대(33)가 돌출되고, 상기 각 지지대(33)에는 관로의 내경에 따라 외연을 넓게 또는 좁게 조절할 수 있도록 아암(34)이 고정되는 데, 이 아암(34)은 장공(35)에 삽입된 볼트(36)가 너트 체결로 고정되므로 외연을 넓히거나 좁힐 수 있다. 그리고 상기 아암(34)에는 롤러(31)가 장착된 레버(37)가 힌지핀에 의해 회전가능하게 장착되고, 이 레버(37)는 연결된 스프링(38)에 의해 상시 스프링(38) 방향으로 벌어져 외연을 확장하려 하므로 전,후진 할 때 그 단부에 장착된 롤러(31)가 관로 벽면(P)에 구름접촉하게 된다.

따라서 상기 제1가이드(30)는 롤러(31)가 벽면(P)과 구름접촉하면서 전,후진하므로 이에 장착된 헤드(10)는 항상 관로 중앙에 위치한 상태로 함께 이동하게 된다.

상기 보호프레임(40)은 헤드(10)와 카메라(20)를 보호하기 도 3 내지 도 5와 같이 헤드(10)에 씌워진 상태에서 볼트와 너트로 제1가이드(30)에 체결 고정된다. 상기 보호프레임(40)은 링형상을 갖는 전방프레임(41)이 카메라(20) 외측 둘레에 위치하여 카메라(20)를 보호하고, 상기 전방프레임(41)에서 후방으로 연장되고 제1가이드(30)의 아암(34)에 고정된 메인프레임(42)이 헤드(10) 외측 둘레에 위치하여 헤드(10)를 보호하고, 링형상을 갖는 중간프레임(43)이 상기 메인프레임(42) 경로상에 설치되고 이 중간프레임(43)과 전방프레임(41)을 연결하는 서브프레임(44)이 각각 헤드(10) 외측 둘레를 감싸 헤드(10)를 보호하게 된다. 헤드(10)와 카메라(20)는 본 발명의 워터제트식 관로 세척장치(1)의 최전방에 위치하므로 관로 내부에 존재하는 장애물에 노출되어 있기 때문에 이들을 상기 보호프레임(40)이 보호토록 한 것이다.

상기 에어블레이드(50)는 제1가이드(30) 후방에서 팽창과 수축가능한 상태로 세척수 공급호스(WH)에 고정되고, 에어 공급호스(AH)에서 에어가 공급될 때 팽창하여 그 공급된 에어를 노즐(54)을 통해 관로 벽면(P)에 고압 분사하여 벽면(P)을 청소하게 된다. 따라서 상기 에어블레이드(50)는 팽창과 수축을 반복해야 하므로 재질은 신축성을 갖는 고무, 연질의 합성수지, 우레탄, 실리콘 중에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.

상기 에어블레이드(50)는 후방 가장자리에 복수 개의 메인배출관(51) 방사상으로 배치되고, 각 메인배출관(51)에서 분기된 제1,2분기관(52)(53)에는 제1,2노즐(54a)(54b) 및 제1,2솔레노이드밸브(55a)(55b)를 장착된다. 전진하면서 관로를 청소할 때 제1솔레노이드밸브(55a)가 제1분기관(52)을 개방하여 제1노즐(54a)에서 에어가 후방 경사방향으로 고압 분출되어 관로 벽면(P)에 분출되도록 하고, 이 때 전진하는 추진력이 발생되도록 한다. 또한 상기 에어블레이드(50)는 청소 후 후진하여 회수할 때 제2솔레노이드밸브(55b)가 제2분기관(53)을 개방하여 제2노즐(54b)에서 에어가 전방 경사방향으로 고압 분출되어 관로 벽면(P)에 분출되도록 하고, 이 때 후진하는 추진력이 발생되도록 한다.

이와 같이 에어블레이드(50)가 관로 외부로 회수될 때 관로 벽면(P)에 에어를 다시 분출하는 것은 세척수를 낭비하지 않으면서 관로를 2차로 깨끗하게 청소하는 효과가 있고, 이와 동시에 후진하는 추진력을 얻을 수 있으므로 회수할 때 세척수 공급호스(WH)가 회수와이어(90)에 의해 당겨지는 힘을 줄일 수 있어 세척수 공급호스(WH)를 보호하는 기능을 겸하게 된다.

상기 에어블레이드가드(60)는 에어블레이드(50) 전방에서 펼침과 오므림 가능한 상태로 세척수 공급호스(WH)에 고정되고, 에어블레이드(50)가 팽창할 때 발생된 힘으로 펼쳐지고 수축할 때 원상태로 복원되면서 에어블레이드(50) 전방을 덮어 보호하게 된다. 이와 같이 에어블레이드가드(60)가 에어블레이드(50) 전방을 덮어 보호하는 이유는 전진하면서 관로 벽면(P)을 청소할 때 관로에 장애물이 존재할 경우 연질의 재질로 구성된 에어블레이드(50) 전방은 무방비 상태로 장애물과 충돌하게 되는 데, 이러한 충돌현상을 방지하기 위해 에어블레이드(50) 전방에 에어블레이드가드(60)를 설치하여 그를 보호토록 하였다. 따라서 상기 에어블레이드가드(60)는 강하면서도 녹슬지 않은 스텐레스 재질을 사용하면 좋다.

상기 에어블레이드가드(60)의 구성은 도 9 내지 도 14와 같이 복수 개 각각이 서로 양단부에 형성된 플랜지(61a)들끼리 볼트와 너트로 체결 조립되어 그 내부에 세척수 공급호스(WH)를 감싸 고정하는 클램프(61);

몸체가 상기 각 클램프(61)에 형성된 플랜지(61b)에 힌지핀(62a)으로 회전가능하게 조립되어 에어 공급으로 에어블레이드(50)가 팽창할 때 가해진 힘에 의해 펼쳐지고, 에어블레이드(50)가 수축할 때 원위치로 복원하여 상시 에어블레이드(50) 전방을 덮어 보호하는 보호판(62);

상기 에어블레이드(50)가 수축할 때 각 보호판(62)이 원상태로 복원될 수 있도록 탄성을 제공하는 스프링(63); 및

상기 보호판(62)의 전후방에 각각 돌출되어 보호판(62)이 펼침과 오므릴 때 과도한 회전을 방지하는 스톱퍼(64);를 포함한다.

이와 같이 구성된 에어블레이드가드(60)는 클램프(61)에 회전가능하게 장착된 보호판(62)을 스프링(63)이 잡아당겨 연질의 재질을 갖는 에어블레이드(50) 전방에 밀착되게 하므로, 보호판(62)은 항상 에어블레이드(50) 전방에 밀착된 상태에서 그를 보호하게 된다.

상기 클램프(61)는 복수 개가 서로 볼트와 너트에 의해 체결 고정될 수 있도록 양단부에 플랜지(61a)가 돌출되고, 중앙 부분에서 보호판(62)을 힌지핀(62a)으로 회전가능하게 고정할 수 있도록 플랜지(61b)가 돌출된다.

상기 보호판(62)은 회전할 수 있도록 도 9와 같이 복수 개가 클램프(61)의 플랜지(61b)에 힌지핀(62a)으로 회전가능하게 조립되어 동시에 회전하면서 펼침과 오므림을 수행하면서 에어블레이드(50)를 전방을 덮어 보호하게 된다.

상기 제2가이드(70)는 도 15 내지 도 16과 같이 에어블레이드(50) 후방에서 세척수 공급호스(WH)에 고정되고, 최외측면에 회전가능하게 설치된 복수 개의 롤러(71)가 관로 내벽과 구름접촉하여 상기 헤드(10) 및 에어블레이드(50)가 전,후진할 때 관로 벽면(P)에 부딪치지 않도록 안내하게 된다. 제2가이드(70)는 세척수 공급호스(WH)가 관로 벽면(P)에 부딪치지 않도록 하는 것이기 때문에 중앙부분(72)이 세척수 공급호스(WH)를 수용한 상태로 고정된다. 상기 중앙부분(72)의 사방에는 지지대(73)가 돌출되고, 상기 각 지지대(73)에는 관로의 내경에 따라 외연을 넓게 또는 좁게 조절할 수 있도록 아암(74)이 고정되는 데, 이 아암(74)은 장공(75)에 삽입된 볼트(76)가 너트 체결로 고정되므로 외연을 넓히거나 좁힐 수 있다. 그리고 상기 아암(74)에는 롤러(71)가 장착된 레버(77)가 힌지핀에 의해 회전가능하게 장착되고, 이 레버(77)는 연결된 스프링(78)에 의해 상시 스프링(78) 방향으로 당겨지게 되므로, 관로 내부를 전,후진 할 때 레버(77) 단부에 장착된 롤러(71)가 관로 벽면(P)에 구름접촉하게 된다. 또한 제2가이드(70)는 후방에 회수와이어(90)를 걸어 고정할 수 있는 후크(79)가 구비되어 있다.

상기 제2가이드(70)는 제1가이드(30)와 협력하여 헤드(10), 카메라(20), 에어블레이드(50) 및 에어블레이드가드(60)를 관로 중앙에 위치시킨 상태로 전,후진 할 수 있도록 지지하게 된다. 만약 제1,2가이드(30)(70) 중 어느 하나가 없다면 나머지 하나 만으로 그들을 관로 중앙에 위치시킬 수 없어 본 발명을 달성할 수 없을 것이다.

상기 간격유지홀더(80)는 도 17 내지 도 22와 같이 제2가이드(70) 후방에서 복수 개가 간격을 두고 세척수 공급호스(WH)에 착탈가능하게 조립되어, 세척수 공급호스(WH)가 전진 또는 후진 이동할 때 관로의 벽면(P)에 부딪치지 않도록 벽면(P)과 간격을 유지시키는 기능을 한다. 상기 간격유지홀더(80)는 내부에 세척수 공급호스(WH)를 수용한 상태로 장착하게 되는 데, 상기 세척수 공급호스(WH) 뿐만 아니라 에어 공급호스(AH)와 각 구성요소에 전원을 공급하는 전선(미도시)들을 수용할 수 있다.

세척수 공급호스(WH)는 내부에 세척수가 고압으로 흐르게 되므로 자체의 무게와 함께 세척수 무게가 더해지고, 여기에 더하여 상당한 수압이 작용한 상태에서 청소하는 위치까지 지속적으로 공급된다. 이 공급과정에서 관로 벽면(P)에 빈번하게 부딪치면 그 부분이 닳아 손상되는 데, 특히 관로의 곡면 구간을 이동할 때 심한 마찰이 발생하고, 이러한 마찰이 지속되면 결국 손상이 심한 부분이 터져 청소를 할 수 없게 된다. 관로 깊숙이 공급된 상태에서 세척수 공급호스(WH)가 터지면 이를 회수한 다음 수리하여 다시 관로를 청소해야 하므로 이에 따른 작업이 매우 까다롭고 힘들 뿐만 아니라 청소에 많은 시간이 소요되는 등 공수가 증가 및 고비용이 소요되는 문제를 피할 수 없었다.

이러한 문제를 해결할 수 있는 간격유지홀더(80)의 구성을 구체적으로 살펴보면, 도 18과 같이 세척수 공급호스(WH)를 내부에 장착할 수 있도록 일측단이 힌지핀(82)으로 결속되고 타측단에 위치한 플랜지(81a)(81b)가 개폐되는 한 쌍의 홀더본체(81);

상기 홀더본체(81) 외주연에 장착되고 관로 벽면(P)에 구름접촉하는 복수 개의 롤러(83); 및

상기 홀더본체(81)의 일측 플랜지(81a)에 회전가능하게 장착되고, 한 쌍의 홀더본체(81)가 폐쇄되어 양측 플랜지(81a)(81b)가 서로 밀착될 때 탄성부재(84b)의 탄성력에 의해 회전하는 로킹부재(84a)가 타측 플랜지(81b)를 결속하여 로킹상태를 유지하고, 사용자가 로킹부재(84a)를 누름 조작하면 타측 플랜지(81b)의 결속상태가 해제되는 레버(84);를 포함한다.

또한, 상기 간격유지홀더(80)는 도 19와 같이 홀더본체(81) 내주연에 복수 개가 방사상으로 삽입 고정되고 그 자유단부가 세척수 공급호스(WH)가 장착되는 수납공간으로 돌출되어 이 수납공간에 수용되어 장착되는 세척수 공급호스(WH)를 밀착지지하는 스프링(85)을 더 포함할 수 있다.

이와 같이 구성된 간격유지홀더(80)는 복수 개가 청소를 마칠 때까지 세척수 공급호스(WH)에 간격을 두고 장착되는 데, 관로가 심하게 구부러진 구간이 있으면 이 관로에 부딪치지 않도록 장착 간격을 촘촘하게 하고, 관로가 완만하게 구부러진 구간만 있으면 그에 맞게 장착 간격을 떨어지게 하는 등 관로의 구부러진 정도에 따라 선택적으로 장착 간격을 조절하게 된다.

그러므로, 관로가 심하게 구부러진 구간이 많은 관로를 청소할 경우에는 작업자는 복수 개의 간격유지홀더(80)를 공급 중인 세척수 공급호스(WH)에 촘촘하게 장착해야 하는 데, 이를 위해서는 제한 시간 내에서 신속하게 장착할 수 있는 구조를 갖추어야 한다. 간격유지홀더(80)를 장착할 때 많은 시간이 많이 소요되면 촘촘하게 장착할 수 없으므로 장착 구조는 매우 중요한 사항이라 할 수 있다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 간격유지홀더(80)를 세척수 공급호스(WH)에 쉽게 장착 및 제거할 수 있도록 하였다. 즉 한 쌍의 홀더본체(81)를 벌려 그 내부에 세척수 공급호스(WH)를 수용한 상태에서 이 홀더본체(81)를 회전시켜 양측 플랜지(81a)(81b)를 밀착되게 닫고, 로킹부재(84a)를 누름조작한 상태에서 레버(84)를 회전시킨 후 그 로킹부재(84a)의 누름상태를 해제하면 탄성부재(84b)의 탄성력에 의해 원상태로 복원하는 로킹부재(84a)가 타측 플랜지(81b)를 밀착 구속하게 되므로 간격유지홀더(80)를 세척수 공급호스(WH)에 신속하면서도 간편하게 장착하게 된다. 특히 상기 로킹부재(84a)가 타측 플랜지(81b)를 결속할 때 도 21과 같이 로킹부재(84a)의 선단부에 위치한 걸림턱(84a-1)이 타측 플랜지(81b)의 수용홈(81b-1)에 삽입되어 이 수용홈(81b-1) 외측에 위치한 단턱(81b-2)에 걸림된 상태로 결속되므로 견고한 로킹상태를 유지하여 작업자의 분리 조작이 없는 한 로킹상태가 해제되지 않는다.

그리고, 상기 간격유지홀더(80)는 도 19와 같이 홀더본체(81) 내주연에 스프링(85)을 방사상으로 배치하면 외경이 다른 다양한 세척수 공급호스(WH)를 내부에 수용하여 장착할 수 있으므로, 세척수 공급호스(WH)의 외경에 따라 그에 맞는 다양한 크기를 가진 간격유지홀더(80)를 구비하지 않아도 되므로 사용의 편리함을 도모할 수 있다.

상기 회수와이어(90)는 청소 후 관로에 진입한 세척수 공급호스(WH)를 당겨 회수할 수 있도록 상기 제2가이드(70)에 구비된 후크에 고정된다. 관로의 청소가 완료된 다음에는 세척수 공급호스(WH)와 이 세척수 공급호스(WH)에 장착된 본 발명을 관로에서 빼내어 회수해야 한다. 이때 세척수 공급호스(WH) 도 1의 호스공급기의 롤러(미도시)를 천천히 역회전시키면 세척수 공급호스(WH)는 천천히 빠져나오는 데, 이 때 세척수 공급호스(WH)에 무리한 힘이 가해지지 않도록 호스공급기와 같은 속도로 회수와이어(90)를 모터 등을 이용하여 잡아당기면 세척수 공급호스(WH)는 무리없이 관로 외부로 배출되어 회수된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 에어블레이드(50)를 이용하여 세척수와 별도로 에어를 고압으로 분사하여 세척수 사용량을 줄이면서도 관로를 깨끗하게 세척할 수 있는 점, 보호프레임(40)으로 헤드(10)를 씌워 보호함으로 청소 과정에서 장애물에 의해 헤드(10)가 손상되는 것을 방지할 수 있는 점, 에어블레이드가드(60)를 이용하여 에어블레이드(50)를 감싸 보호하여 청소 과정에서 장애물에 의해 에어블레이드(50)가 터지거나 손상되는 것을 방지할 수 있는 점, 에어블레이드(50)에 설치된 2개의 노즐(54a)(54b)이 전,후진할 때 각각 선택적으로 에어를 고압으로 분사하여 관로를 세척함과 동시에 이 때 발생하는 자체 추진력으로 전진과 후진을 수행할 수 있는 점, 복수 개의 간격유지홀더(80)를 필요한 간격으로 세척수 공급호스(WH)에 장착하여 이 세척수 공급호스(WH)를 공급 또는 회수하기 위해 이동시킬 때 곡면 관로에 부딪치지 않도록 보호하는 점, 그리고 간격유지홀더(80) 내부에 외경의 굵기가 다른 다양한 형태의 세척수 공급호스(WH)를 장착하여 그의 외경에 맞는 것을 구비하지 않아도 되므로 사용의 편리함을 도모할 수 있는 점까지 갖추고 있으므로 진보성을 갖춘 발명이라 하겠다.

1 : 워터제트식 관로 세척장치 10 : 헤드
20 : 카메라 30 : 제1가이드
40 : 보호프레임 50 : 에어블레이드
60 : 에어블레이드가드 61 : 클램프
62 : 보호판 63 : 스프링
64 : 스톱퍼 70 : 제2가이드
80 : 간격유지홀더 81 : 홀더본체
82 : 힌지핀 83 : 롤러
84 : 레버 84a : 로킹부재
84b : 탄성부재 85 : 스프링
90 : 회수와이어

Claims

세척수 공급호스(WH)와 연통되게 이음되고 복수 개의 출구가 후방을 향해 방사상으로 관통된 노즐(11)이 세척수 공급호스(WH)에서 압송된 세척수를 고압 분사하여 그 분사압력에 의해 발생된 추진력으로 전진 이동하면서 관로 벽면(P)을 청소하는 헤드(10);
상기 헤드(10) 전방에 장착되고 관로 내부를 촬영하는 카메라(20);
상기 헤드(10) 후방에서 세척수 공급호스(WH)에 고정되고, 최외측면에 회전가능하게 설치된 복수 개의 롤러(31)가 관로 벽면(P)과 구름접촉하여 상기 헤드(10)가 전,후진할 때 관로 벽면(P)에 부딪치지 않도록 안내하는 제1가이드(30);
링형상을 갖는 전방프레임(41)이 카메라(20) 외측 둘레에 위치하여 카메라(20)를 보호하고, 상기 전방프레임(41)에서 후방으로 연장되고 제1가이드(30)에 고정된 메인프레임(42)이 헤드(10) 외측 둘레에 위치하여 헤드(10)를 보호하고, 링형상을 갖는 중간프레임(43)이 상기 메인프레임(42) 경로상에 설치되고 이 중간프레임(43)과 전방프레임(41)을 연결하는 서브프레임(44)이 각각 헤드(10) 외측 둘레를 감싸 헤드(10)를 보호하는 보호프레임(40);
상기 제1가이드(30) 후방에서 팽창과 수축가능한 상태로 세척수 공급호스(WH)에 고정되고, 에어 공급호스(AH)에서 에어가 공급될 때 팽창하여 그 공급된 에어를 노즐(54)을 통해 관로 벽면(P)에 고압 분사하여 벽면(P)을 청소하는 에어블레이드(50);
상기 에어블레이드(50) 전방에서 복수 개의 보호판(62)이 펼침과 오므림 가능한 상태로 세척수 공급호스(WH)에 밀착되고, 에어블레이드(50)가 팽창할 때 발생된 힘으로 펼쳐지고 수축할 때 원상태로 복원되면서 에어블레이드(50) 전방을 덮어 보호하는 에어블레이드가드(60);
상기 에어블레이드(50) 후방에서 세척수 공급호스(WH)에 고정되고, 최외측면에 회전가능하게 설치된 복수 개의 롤러(71)가 관로 벽면(P)과 구름접촉하여 상기 헤드(10) 및 에어블레이드(50)가 전,후진할 때 관로 벽면(P)에 부딪치지 않도록 안내하는 제2가이드(70);
상기 제2가이드(70) 후방에서 복수 개가 간격을 두고 세척수 공급호스(WH)에 착탈가능하게 조립되어, 세척수 공급호스(WH)가 전진 또는 후진 이동할 때 관로의 벽면(P)에 부딪치지 않도록 벽면(P)과 간격을 유지시키는 간격유지홀더(80); 및
청소 후 관로에 진입한 세척수 공급호스(WH)를 당겨 회수할 수 있도록 상기 제2가이드(70)에 고정되는 회수와이어(90);를 포함하고,

여기서, 상기 에어블레이드(50)는 후방 가장자리에 복수 개의 메인배출관(51)이 방사상으로 배치되고, 각 메인배출관(51)에서 분기된 제1,2분기관(52)(53)에는 제1,2노즐(54a)(54b) 및 제1,2솔레노이드밸브(55a)(55b)가 장착되어, 전진하면서 관로를 청소할 때 제1솔레노이드밸브(55a)가 제1분기관(52)을 개방하여 제1노즐(54a)에서 에어가 후방 경사방향으로 고압 분출되고 이 때 전진하는 추진력이 발생되도록 하고, 청소 후 후진하여 회수할 때 제2솔레노이드밸브(55b)가 제2분기관(53)을 개방하여 제2노즐(54b)에서 에어가 전방 경사방향으로 고압 분출되고 이 때 후진하는 추진력이 발생되도록 하는 것을 포함하고,

상기 에어블레이드가드(60)는 복수 개 각각이 서로 양단부에 형성된 플랜지(61a)들끼리 볼트와 너트로 체결 조립되어 그 내부에 세척수 공급호스(WH)를 감싸 고정하는 클램프(61);
몸체가 상기 각 클램프(61)에 형성된 플랜지(61b)에 힌지핀(62a)으로 회전가능하게 조립되어 에어 공급으로 에어블레이드(50)가 팽창할 때 가해진 힘에 의해 펼쳐지고, 에어블레이드(50)가 수축할 때 원위치로 복원하여 상시 에어블레이드(50) 전방을 덮어 보호하는 보호판(62);
상기 에어블레이드(50)가 수축할 때 각 보호판(62)이 원상태로 복원될 수 있도록 탄성을 제공하는 스프링(63); 및
상기 보호판(62)의 전후방에 각각 돌출되어 보호판(62)이 펼침과 오므릴 때 과도한 회전을 방지하는 스톱퍼(64);를 포함하고,

상기 간격유지홀더(80)는 세척수 공급호스(WH)를 내부에 장착할 수 있도록 일측단이 힌지핀(82)으로 결속되고 타측단에 위치한 플랜지(81a)(81b)가 개폐되는 한 쌍의 홀더본체(81);
상기 홀더본체(81) 외주연에 장착되고 관로 벽면(P)에 구름접촉하는 복수 개의 롤러(83);
상기 홀더본체(81) 내주연에 복수 개가 방사상으로 삽입 고정되고 그 자유단부가 세척수 공급호스(WH)가 장착되는 수납공간으로 돌출되어 이 수납공간에 수용되어 장착되는 세척수 공급호스(WH)를 밀착지지하는 스프링(85); 및
상기 홀더본체(81)의 일측 플랜지(81a)에 회전가능하게 장착되고, 한 쌍의 홀더본체(81)가 폐쇄되어 양측 플랜지(81a)(81b)가 서로 밀착될 때 탄성부재(84b)의 탄성력에 의해 회전하는 로킹부재(84a)가 타측 플랜지(81b)를 결속하여 로킹상태를 유지하고, 사용자가 로킹부재(84a)를 누름 조작하면 타측 플랜지(81b)의 결속상태가 해제되는 레버(84);를 포함하는 것을 특징으로 하는 워터제트식 관로 세척장치.
청구항 1에 있어서, 상기 에어블레이드(50)는 신축성을 갖는 고무, 연질의 합성수지, 우레탄, 실리콘 중에서 선택되는 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 워터제트식 관로 세척장치.
청구항 1에 있어서, 상기 로킹부재(84a)가 타측 플랜지(81b)를 결속할 때 로킹부재(84a)의 선단부에 위치한 걸림턱(84a-1)이 타측 플랜지(81b)의 수용홈(81b-1)에 삽입되어 이 수용홈(81b-1) 외측에 위치한 단턱(81b-2)에 걸림된 상태로 결속되는 것을 특징으로 하는 워터제트식 관로 세척장치.