KR20020090170A - 배관내 스케일 제거기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체가 통과되는 배관내에 끼인 스케일(scale)을 제거하는 배관내 스케일 제거기에 관한 것으로, 배관내에 추진력을 갖는 고압호스를 지속적으로 밀어 넣으면서 고압호스의 선단에 고정된 헤드를 통해 고압을 분사하여 배관의 내벽에 달라붙은 스케일을 자동으로 제거할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 저면에 이동 가능하게 바퀴(12)가 달린 본체(11)와, 상기 본체내에 설치되어 압축공기에 의해 구동하는 에어모터(13)와, 상기 에어모터와 호스(14)로 연결되게 본체에 설치되어 에어모터에 공급되는 압축공기의 유로를 변경하여 에어모터의 회전방향을 절환시키는 방향절환밸브(15)와, 상기 에어모터의 축(13a)에 커플링(19)으로 연결되어 에어모터의 회전수를 감속시키는 감속기(18)와, 상기 감속기의 축(18a)에 연결되어 중심부에 형성된 통공(20a)을 통해 압축공기를 공급함과 동시에 고압호스(16)에 회전력을 전달하는 스이블 죠인트(21)와, 상기 스이블 죠인트에 컨넥터(22)로 연결되며 선단에는 노즐(17)이 고정된 고압호스(16)와, 상기 스이블 죠인트의 선단에 설치되어 고압호스에 추진력을 부여하는 추진체(35)로 구성된 것이다.

Description

배관내 스케일 제거기{Removal Device of Scale of Interior Exhaust Pipe}

본 발명은 유체가 통과되는 배관내에 끼인 스케일(scale)을 제거하는 배관내 스케일 제거기에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 배관내에 추진력을 갖는 고압호스를 지속적으로 밀어 넣으면서 고압호스의 선단에 고정된 헤드를 통해 고압을 분사하여 배관의 내벽에 달라붙은 스케일을 자동으로 제거하는 배관내 스케일 제거기에 관한 것이다.

일반적으로 배관의 내벽에 부착되어 고체화된 스케일은 화학약품을 고압의 공기와 함께 배관내로 분사하여 용해시키므로써 제거된다.

즉, 종래에는 스케일 제거시 배관내의 잔류하고 있던 액체 또는 기체를 완전히 제거하고 배관을 소정의 길이로 절단한 다음 절단된 배관의 양측이 서로 통하여 지게 한 후 화학약품을 공기와 함께 분사시키면 스케일이 약품에 의해 용해되면서 분사 방향의 반대측으로 밀려나가 제거되었다.

그러나 이러한 종래의 방법은 배관스케일의 제거 작업시 배관을 소정의 길이로 절단해 주어야함은 물론 스케일 제거 후에는 유니온과 같은 부품을 이용하여 절단부분을 다시 연결해주어야 하는 작업상의 번거로움이 있었다.

또한, 공기 분사기와 같은 부수적인 장비가 필요하여 시공이 불편하였으며, 스케일의 용해를 위한 약품이 배관까지 용해시켜 배관의 손상을 초래함은 물론 시공비용이 많이 소요되는 등의 결점이 있었다.

상기한 문제점을 감안하여 배관을 절단하지 않고도 배관내에 끼인 스케일을 제거하는 스케일 제거기가 개발되어 실용신안 제64061호로 등록된 바 있다.

도 1은 종래의 배관 스케일 제거기를 나타낸 일부 종단면도이고 도 2는 종래 배관 스케일 제거기의 사용상태를 나타낸 개략도로서, 모터(1)의 구동축을 파이프형의 중공축(2)으로 하여 그 선단에 콜렛척(Collet Chuck)(3)을 고정하고 후단부에는 플랙시블 와이어(5)가 내장된 와이어통(4)을 고정하여 플랙시블 와이어(5)의 선단을 중공축(2)을 통해 콜렛척(3)에 척킹시킬 수 있도록 하여서 된 것이다.

도면 중 미 설명부호 (6)은 와이어통(4)을 중공축(2)에 고정하기 위한 스크류, (7)은 모터브라켓, (8)은 캐스터, (9)는 배관, (10)은 배관의 내벽에 부착된 스케일이다.

따라서 와이어통(4)에 권회된 상태로 내장된 플랙시블 와이어(5)의 선단부가 중공축(2)으로 관통되어 콜렛척(3)에 의해 고정되어 있으므로 모터(1)에 전원을 인가하면 중공축(2)이 회전함과 동시에 콜렛척(3)과 와이어통(4) 및 플랙시블 와이어(5)가 같은 방향으로 함께 회전하게 된다.

이와 같이 플랙시블 와이어(5)의 선단 끝부분을 소정 길이만큼 배관(9)의 내부로 밀어 넣고 모터(1)를 구동시키면 도 2에서와 같이 플랙시블 와이어(5)는 중공축(2)과 같은 방향으로 회전함과 동시에 원심력에 의해 배관(9)내에 부착된 스케일(10)에 충돌하게 되므로 이러한 충격력에 의해 스케일(10)이 점차 부서지면서 배관(9)의 내벽으로부터 떨어지게 된다.

이렇게 플랙시블 와이어(5)가 삽입된 깊이만큼 스케일이 제거된 후에는 콜렛척(3)을 풀어 플랙시블 와이어(5)를 소정의 길이만큼 더 인출한 다음 배관(9)내로 더욱 깊이 삽입하여 전술한 바와 같이 플랙시블 와이어를 회전시키게 되므로 배관(9)내의 스케일을 완전히 제거할 수 있게 된다.

그러나 이러한 구조를 갖는 종래의 스케일 제거기는 화학약품을 사용하지 않고도 배관내의 스케일을 제거하므로 배관을 절단하지 않아도 되는 이점을 갖으나, 단순히 플랙시블 와이어를 직접 회전시켜 플랙시블 와이어가 배관의 내벽에 부딪히는 충격에 의해 스케일을 제거하므로 스케일의 제거효율이 떨어져 스케일 제거에 따른 시간이 오래 걸리므로 생산라인의 신속한 재가동이 불가능하여 생산성의 저하를 초래하게 되었다.

또한, 모터에 의해 회전하는 플랙시블 와이어가 추진력을 갖지 못하므로 인해 스케일을 제거하는 과정에서 모터의 구동을 주기적으로 중단시킨 다음 콜렛척을 풀고 와이어통으로부터 플랙시블 와이어를 더 인출시킨 후 이를 배관의 내부로 더 깊이 삽입하고 모터를 재가동하여야 되었으므로 스케일의 제거작업이 번거로운 문제점도 있었다.

한편, 배관의 내부로 플랙시블 와이어를 깊이 삽입하여 스케일을 제거하고 난 다음에는 배관내에 깊이 삽입된 플랙시블 와이어를 꺼내는데 많은 어려움이 수반되는 폐단도 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그구조를 개선하여 추진체상에 노즐이 고정된 고압호스를 끼운 상태에서 공기압에 의해 고압호스를 서서히 회전시키면 추진체에 끼워진 고압호스가 추진력을 갖으며 배관의 내부로 삽입되어 노즐을 통해 고압 분사되는 공기에 의해 배관내의 스케일을 자동으로 제거할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 저면에 이동 가능하게 바퀴가 달린 하우징과, 상기 하우징내에 설치되어 압축공기에 의해 구동하는 에어모터와, 상기 에어모터와 호스로 연결되게 하우징에 설치되어 에어모터에 공급되는 압축공기의 유로를 변경하여 에어모터의 회전방향을 절환시키는 방향절환밸브와, 상기 에어모터의 축에 커플링으로 연결되어 에어모터의 회전수를 감속시키는 감속기와, 상기 감속기의 축에 연결되어 중심부에 형성된 통공을 통해 압축공기를 공급함과 동시에 고압호스에 회전력을 전달하는 스이블 죠인트와, 상기 스이블 죠인트에 컨넥터로 연결되며 선단에는 노즐이 고정된 고압호스와, 상기 스이블 죠인트의 선단에 설치되어 고압호스에 추진력을 부여하는 추진체로 구성된 것을 특징으로 하는 배관내 스케일 제거기가 제공된다.

도 1은 종래의 배관 스케일 제거기를 나타낸 일부 종단면도

도 2는 종래 배관 스케일 제거기의 사용상태를 나타낸 개략도

도 3은 본 발명의 스케일 제거기를 나타낸 사시도

도 4는 본 발명을 나타낸 정면도

도 5는 본 발명의 요부를 나타낸 종단면도

도 6은 본 발명의 사용상태를 나타낸 사시도

도 7은 노즐로부터 분사되는 고압에 의해 곡관내의 스케일이 제거되는 상태를 나타낸 사시도

* 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 본체13 : 에어모터

15 : 방향절환밸브16 : 고압호스

17 : 노즐18 : 감속기

21 : 스이블 죠인트23 : 무단변속레버

35 : 추진체43 : 유도관

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 3 내지 도 7을 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 스케일 제거기를 나타낸 사시도이고 도 4는 본 발명을 나타낸 정면도이며 도 5는 본 발명의 요부를 나타낸 종단면도로서, 본 발명은본체(11)의 저면에 이동 가능하게 바퀴(12)가 달려 있고 상기 본체(11)의 내부에는 압축공기에 의해 구동하는 에어모터(13)가 설치되어 있으며 상기 에어모터(13)와 호스(14)로 연결되게 본체(11)에 설치된 방향절환밸브(15)는 에어모터(13)에 공급되는 압축공기의 유로를 변경하여 에어모터(13)의 회전방향을 절환시키도록 되어 있다.

상기 방향절환밸브(15)는 고압호스(16)가 전진하면서 배관(9)내에 끼인 스케일(10)을 제거하는 과정에서 선단에 고정된 노즐(17)이 스케일(10)에 끼여 추진되지 않을 경우 에어모터(13)의 회전방향을 절환시켜 고압호스(16)를 배관(9)으로부터 강제로 빼낼 때 사용된다.

상기 에어모터(13)의 축(13a)에 에어모터(13)의 회전수를 감속시키는 감속기(18)가 커플링(19)으로 연결되어 있고 상기 감속기 축(18a)에는 중심부에 형성된 통공(20a)을 통해 압축공기를 공급함과 동시에 고압호스(16)에 회전력을 전달하는 스이블 죠인트(Swible joint)(21)가 설치되어 있으며 상기 스이블 죠인트(21)의 선단에는 노즐(17)이 고정된 고압호스(16)가 컨넥터(22)로 연결되어 있다.

이 때, 상기 감속기(18)는 일측에 설치된 무단변속레버(23)의 회전에 따라 감속비가 무단으로 변속되도록 구성되어 있는데, 상기 무단변속기의 구조는 이미 널리 알려져 있어 이에 대한 도시 및 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고 상기 스이블 죠인트(21)는 감속기(18)의 축(18a)에 커플링(24)으로 연결되며 중심부에 통공(20a)이 형성된 축(20)과, 상기 축에 형성된 통공(20a)을 제외한 나머지 부분의 외주면에 감싸여지게 설치된 패킹(25)과, 상기 축에 형성된통공의 외주면에 차례로 설치된 케이지(26) 및 코일스프링(27)과, 상기 패킹의 양단에 설치되어 케이지 및 코일스프링의 이탈을 방지하는 서포트 링(28)과, 상기 케이지의 외측에 감싸여지게 설치되며 스이블 죠인트의 내부로 고압의 압축공기를 공급하는 호스(29)가 연결되는 캡(30)과, 상기 축의 선단에 나사 결합되어 축과 함께 회전하며 고압호스(16)가 컨넥터(22)에 의해 연결되는 인렛(32) 및 백링(33)과, 상기 인렛 및 백링을 감싸는 링(34)으로 이루어져 있다.

그리고 상기 스이블 죠인트(21)의 선단에는 고압호스(16)에 추진력을 부여하는 추진체(35)가 설치되어 있는데, 상기 추진체(35)는 지지대(36)와, 상기 지지대의 선단 및 후단에 설치된 3개의 추진링(37)(38)과, 상기 3개의 추진링 중 어느 하나의 추진링이 위치되어 지지대(36)로부터 개폐되는 개폐판(39)(40)과, 상기 개폐판을 지지대(36)에 록킹시키는 록킹레버(41)(42)로 구성되어 있다.

한편, 상기 추진체(35)와 스케일을 제거하고자 하는 배관(9)사이에 고압호스(16)를 배관(9)의 내부로 유도하는 유도관(43)이 설치되어 있는데, 상기 유도관(43)은 추진체(35)와 배관(9)에 컨넥터(44a)(44b)에 의해 착탈시키도록 되어 있다.

도면 중 미 설명부호 (45)는 하우징의 선단에 절첩 가능하게 설치되어 스케일 제거작업시 인출하는 것으로, 고압호스를 안내하는 가이드관이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본체(11)로부터 가이드관(45)을 최대한 인출한 상태에서 선단에 노즐(17)이 고정된 고압호스(16)를 가이드관(45)을 통해 컨넥터(22)에 의해 스이블죠인트(21)의 선단에 위치된 백링(33)과 연결함과 동시에 추진체(35)를 구성하는 지지대(36)의 록킹레버(41)를 푼 다음 지지대에 개폐 가능하게 설치된 개폐판(39)을 벌리고 전진 추진링(37)사이에 고압호스(16)를 끼운 후 개폐판(39)을 초기 상태로 위치시키고 록킹레버(41)를 잠근다.

이에 따라, 고압호스(16)가 회전하면 3개의 추진링(37)에 의해 고압호스(16)는 추진력을 갖는다.

이와 동시에 도 5에 나타낸 바와 같이 고압호스(16)가 내부에 위치되도록 추진체(35)와 배관(9)사이에 유도관(43)을 위치시킴과 동시에 유도관(43)의 양단을 컨넥터(44a)(44b)에 의해 추진체(35)와 배관(9)에 연결하게 된다.

이와 같이 스이블 죠인트(21)에 고압호스(16)의 연결작업이 완료되고 나면 에어모터(13)를 구동하여 감속기(18)를 회전시켜야 되는데, 이를 위해 에어모터(13)에 고압(1000bar)의 에어가 공급되면 에어모터의 회전수가 감속기(18)에 의해 무단변속레버(23)의 조작에 따라 설정된 회전수로 감속되어 축(20)을 회전시키게 되므로 스이블 죠인트(21)가 회전하게 된다.

상기 감속기(18)의 구동으로 스이블 죠인트(21)의 중심부에 위치된 축(20)이 회전하더라도 축의 외주면에 설치된 캡(30)은 회전하지 않는다.

상기한 바와 같은 동작에 의해 축(20)이 회전하면 백링(33)과 컨넥터(22)로 연결된 고압호스(16)가 회전하게 되는데, 이 때 고압호스(16)는 고압호스의 전진방향으로 경사진 3개의 추진링(37)에 감싸여져 있어 고압호스(16)가 서서히 회전함에 따라 추진력을 갖는다.

이러한 상태에서 캡(30)에 연결된 호스(29)를 통해 고압의 압축공기가 공급되면 고압(1000bar)의 압축공기는 축(20)의 중심부에 형성된 통공(20a) 및 고압호스(16)를 통해 도 7에 나타낸 바와 같이 고압호스(16)의 선단에 고정된 노즐(17)로 분사되므로 배관(9)의 내벽에 끼인 스케일(10)이 고압에 의해 제거되어 반대편으로 배출되는데, 이 때 고압호스(16)는 플랙시블함과 동시에 감속기(18)의 구동에 따라 추진체(35)에 의해 전진하게 되므로 곡관인 경우에도 지속적으로 추진력을 갖으며 배관(9)내의 스케일(10)을 제거하게 된다.

계속되는 고압호스(16)의 전진으로 백링(33)과 연결하고 있던 고압호스(16)를 배관(9)내에 전부 삽입하고 나면 컨넥터(22)를 풀어 백링(33)으로부터 고압호스(16)를 분리함과 동시에 새로운 고압호스의 일단은 기 고압호스의 일단에 연결하고 다른 일단은 백링(33)에 컨넥터로 연결하므로써 배관(9)내에 고압호스(16)를 지속적으로 삽입하면서 스케일을 제거하게 된다.

한편, 배관(9)의 내부로 고압호스(16)를 끝까지 집어넣어 스케일을 완전히 제거하고 나면 배관으로부터 고압호스(16)를 꺼내야 되는데, 이 경우에는 추진체(35)의 고압호스(16) 전진용 추진링(37)이 설치된 개폐판(39)을 분리함과 동시에 후진용 추진링(38)이 설치된 개폐판(40)을 회동시켜 3개의 후진용 추진링(38)사이에 고압호스(16)가 감싸여지도록 록킹레버(42)를 잠근다.

그 후, 에어모터(13)에 공압을 작용시키면 고압호스(16)가 추진시와 마찬가지로 동일방향으로 회전하더라도 추진링(38)의 경사면이 고압호스의 전진시와는 반대방향을 향하고 있어 배관(9)내의 고압호스(16)가 빠져 나오게 되므로 배관내의스케일 제거작업이 완료되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 종래의 스케일 제거기에 비하여 다음과 같은 여러 가지 장점을 갖는다.

첫째, 추진체에 의해 고압호스가 일정 궤적을 그리며 추진되는 과정에서 고압호스의 선단에 고정된 노즐을 통해 고압의 압축공기가 분사되므로 직선배관은 물론이고 곡관까지도 배관의 내벽에 끼인 스케일이 신속하고도 완벽하게 제거된다.

둘째, 고압호스가 배관내에 삽입됨에 따라 백링과 고압호스를 연결하기만 하면 고압호스가 추진체에 의해 추진력을 갖으므로 고압호스를 인위적으로 배관내에 밀어 넣을 필요가 없게 된다.

셋째, 배관내에 삽입하면서 스케일을 제거하는 작업을 완료한 상태에서 추진체의 후방에 설치된 다른 추진링사이에 고압호스를 끼우고 에어모터의 회전방향을 절환시키지 않고 동일방향으로 회전시키면 추진링의 경사면에 의해 배관내에 삽입되어 있던 고압호스가 역방향으로 회전하면서 빠져 나오게 되므로 고압호스의 제거작업이 편리해지게 된다.

Claims (4)

1. 저면에 이동 가능하게 바퀴가 달린 본체와, 상기 본체내에 설치되어 압축공기에 의해 구동하는 에어모터와, 상기 에어모터와 호스로 연결되게 본체에 설치되어 에어모터에 공급되는 압축공기의 유로를 변경하여 에어모터의 회전방향을 절환시키는 방향절환밸브와, 상기 에어모터의 축에 커플링으로 연결되어 에어모터의 회전수를 감속시키는 감속기와, 상기 감속기 축에 연결되어 중심부에 형성된 통공을 통해 압축공기를 공급함과 동시에 고압호스에 회전력을 전달하는 스이블 죠인트와, 상기 스이블 죠인트에 컨넥터로 연결되며 선단에는 노즐이 고정된 고압호스와, 상기 스이블 죠인트의 선단에 설치되어 고압호스에 추진력을 부여하는 추진체로 구성된 것을 특징으로 하는 배관내 스케일 제거기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스이블 죠인트는 감속기 축에 커플링으로 연결되며 중심부에 통공이 형성된 축과, 상기 축에 형성된 통공을 제외한 나머지 부분의 외주면에 감싸여지게 설치된 패킹과, 상기 축에 형성된 통공의 외주면에 차례로 설치된 케이지 및 코일스프링과, 상기 패킹의 양단에 설치된 서포트 링과, 상기 케이지의 외측에 감싸여지게 설치되며 스이블 죠인트의 내부로 고압의 압축공기를 공급하는 호스가 연결되는 캡과, 상기 축의 선단에 나사 결합되어 함께 회전하며 고압호스가 컨넥터에 의해 연결되는 인렛 및 백링과, 상기 인렛 및 백링을 감싸는 링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 배관내 스케일 제거기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 추진체는 지지대와, 상기 지지대의 선단 및 후단에 설치된 3개의 추진링과, 상기 3개의 추진링 중 어느 하나의 추진링이 위치되어 지지대로부터 개폐되는 개폐판과, 상기 개폐판을 지지대에 록킹시키는 록킹레버로 구성된 것을 특징으로 하는 배관내 스케일 제거기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 추진체와 스케일을 제거하고자 하는 배관사이에 고압호스를 배관의 내부로 유도하는 유도관을 설치하여 상기 유도관을 추진체와 배관에 컨넥터로 착탈 가능하게 설치하여서 된 배관내 스케일 제거기.