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KR102025829B1 - 관로 지장물 제거장치 - Google Patents

관로 지장물 제거장치 Download PDF

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Publication number
KR102025829B1
KR102025829B1 KR1020180047424A KR20180047424A KR102025829B1 KR 102025829 B1 KR102025829 B1 KR 102025829B1 KR 1020180047424 A KR1020180047424 A KR 1020180047424A KR 20180047424 A KR20180047424 A KR 20180047424A KR 102025829 B1 KR102025829 B1 KR 102025829B1
Authority
KR
South Korea
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main body
obstacle
tool
water
chain
Prior art date
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Active
Application number
KR1020180047424A
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English (en)
Inventor
김덕영
Original Assignee
(주)일진기술
진성건설주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)일진기술, 진성건설주식회사 filed Critical (주)일진기술
Priority to KR1020180047424A priority Critical patent/KR102025829B1/ko
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Abstract

구동바퀴가 설치되는 장치 본체와, 구동바퀴를 구동하도록 장치 본체에 설치되는 바퀴 구동부와, 장치 본체에 연결되며 구동시 관로 내부의 바닥의 지장물을 제거하는 지장물 제거툴과, 장치 본체에 설치되어 관로 내부로 고압수를 분사하는 물 분사부 및 바퀴 구동부 지장물 제거툴 및 물 분사부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 관로 지장물 제거장치가 개시된다.

Description

관로 지장물 제거장치{AN APPARATUS FOR REMOVING OBSTRUCTION IN PIPELINE}
본 발명은 관로 지장물 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 관 내부바닥에 부착된 이물질이나 고착물을 제거하기 위한 관로 지장물 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로 상하수도에 사용되는 관은 주철관 및 강관으로서 지하에 매립되어 정수장으로부터 각 가정으로 연결되어 압력으로 물을 공급하는데 주로 사용되거나, 가정이나 식당, 공장, 세차장 등에서 사용된 물을 오수 처리장 등으로 배출되도록 하는데 사용된다.
이러한 주철관 및 강관은 장기간 사용하게 되면 관 내부가 부식되어 녹이 발생하거나, 스케일이 관 내부에 퇴적되어 수질이 오염되고 물의 흐름을 방해하여 점점 통수량이 적어지게 된다.
특히, 하수도관의 경우에는 가정이나 식당은 물론, 세차장 등에서 배출되는 기름띠 등이 누적되어 고착되거나, 건축시 사용된물 시멘트를 세척 및 배출하는 과정에서 몰탈이 누적되어 고착화되는 현상이 발생하게 된다. 이러한 고착물은 주로 상하수도관의 바닥에 누적되어 고착되는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서 노후된 상하수도관을 교체하거나 내부의 녹 및 스케일과 같은 불순물을 고압수로 세척한 다음 스크레퍼 등을 이용하여 긁어내어 불순물을 제거하였으나, 불순물을 고압수가 말끔하게 제거하지 못하는 문제점이 있었다.
이러한 점을 감안하여 종래에는 굴착기 등의 툴을 회전장치 또는 로봇장치에 설치하여 관로 내부를 이동하면서, 관로 내벽의 스케일을 강제로 제거하는 방법이 이용되었으나, 이 경우 굴착기의 툴이 관로의 전체 둘레를 대상으로 동작되므로 특정 부분에 쌓인 스케일 등을 효과적으로 제거하기에는 적합하지 않다.
따라서 관로의 특성상 내부 바닥에 스케일 등이 누적되어 두껍게 고착되는 경우가 많은데, 이와 같이 관로의 바닥에 고착된 스케일 등의 이물질을 제거하기 위한 장치의 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-0951435호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 관로 내부의 바닥의 스케일, 몰탈, 기름띠 등의 지장물을 효과적으로 제거할 수 있는 관로 지장물 제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관로 지장물 제거장치는, 구동바퀴가 설치되는 장치 본체; 상기 구동바퀴를 구동하도록 상기 장치 본체에 설치되는 바퀴 구동부; 상기 장치 본체에 연결되며, 구동시 상기 관로 내부의 바닥의 지장물을 제거하는 지장물 제거툴; 상기 장치 본체에 설치되어 상기 관로 내부로 고압수를 분사하는 물 분사부; 및 상기 바퀴 구동부, 상기 지장물 제거툴 및 상기 물 분사부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이로써, 관로 내부의 바닥에 고착된 스케일, 몰탈, 기름띠 등의 지장물을 효과적으로 제거할 수 있다.
여기서, 상기 지장물 제거툴은, 툴 본체; 상기 툴 본체의 외측에 무한궤도상으로 주행 가능하게 설치되는 주행체인; 상기 주행체인의 외측에 일정 간격으로 배치되는 툴부재; 사기 주행체인을 주행 구동시키는 체인 구동부; 및 상기 툴 본체의 일단에 설치되어 상기 장치 본체와 연결되는 연결부;를 포함하고, 상기 장치 본체의 선단에는 상기 연결부에 결합되는 도킹부가 설치되는 것이 바람직하다.
이로써, 지장물 제거툴의 구동시 관로 바닥의 지장물을 타격하여 효과적으로 제거할 수 있으며, 장치 본체에 선택적으로 연결하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 물 분사부는, 상기 장치 본체의 상기 지장물 제거툴 후방에 설치되는 분사노즐; 상기 분사노즐로 물을 공급하기 위한 물 공급호스; 및 상기 분사노즐로 물을 강제 펌핑하는 물 분사펌프;를 포함하며, 상기 분사노즐은 상기 관로의 내벽에 대해 수직으로 고압수를 분사하는 제1분사구와, 상기 장치 본체의 전진방향의 반대방향으로 고압수를 분사하는 제2분사구를 가지는 것이 좋다.
이로써, 지장물 제거툴에 의해 제거된 이물질을 물 분사압력에 의해 효과적으로 이동시킬 수 있고, 관로 내벽의 이물질도 함께 제거할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 바퀴 구동부를 정지시킨 상태에서 상기 체인 구동부를 구동시켜 상기 툴부재가 상기 관로의 바닥의 스케일을 반복 타격하여 제거하도록 구동 제어하는 것이 좋다.
이로써, 무한궤도를 주행하는 체인에 설치된 툴부재가 지장물을 제자리에서 타격하여 효과적으로 제거할 수 있게 된다.
본 발명의 관로 지장물 제거장치에 따르면, 관로의 바닥 부분에 고착된 스케일, 몰탈, 기름띠 등의 지장물을 효과적으로 제거할 수 있으며, 고압수를 이용하여 제거된 이물질을 외부로 배출할 수 있다.
또한, 장치 본체를 전진 및 후진을 반복하도록 제어하면서 관로를 뚫는 작업을 하도록 제어함으로써, 관로 내부의 바닥에 고착된 지장물을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 지장물 제거툴의 툴부재의 단부를 관로의 내경에 대응되는 곡률을 가지도록 라운드지게 형성함으로써, 관로 바닥의 지장물을 완전히 제거한 후에 툴부재가 관로에 부딪히는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 지장물 제거작업 중 관로의 손상을 방지하면서 바닥의 지장물을 효과적으로 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명은 실시예에 따른 관로 지장물 제거장치가 관로 내에 진입한 상태를 보인 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 지장물 제거툴을 발췌하여 보인 측면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 지장물 제거툴을 나타내 보인 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 지장물 제거툴의 체인 및 체인구동부를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 지장물 제거툴의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 관로 지장물 제거장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 관로 지장물 제거장치를 자세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 관로 지장물 제거장치(100)는, 구동 바퀴(111)가 설치되는 장치 본체(110)와, 장치 본체(110)의 전방에 설치되는 지장물 제거툴(120)과, 장치 본체(110)에 설치되는 카메라모듈(130), 장치 본체(110)에 설치되어 관로(10) 내벽으로 물을 고압 분사하는 물 분사부(140) 및 제어부(150)를 구비한다.
상기 장치 본체(110)는 관로(10) 내부를 안정된 자세로 주행할 수 있도록 복수의 구동 바퀴(111)가 설치된다. 그리고 장치 본체(110)에는 관로(10) 내부의 상황을 촬영하여 외부에서 확인할 수 있도록 카메라모듈(130)이 설치될 수 있다. 장치 본체(110)의 전방에는 툴 도킹부(113)가 설치되어, 지장물 제거툴(120)이 결합되거나 분리될 수 있다.
상기 구동 바퀴(111)는 바퀴 구동부(170)에 의해 구동되어 전진 또는 후진방향으로 회전되면서 장치 본체(110)를 관로(10) 내부에서 전, 후진 이동시킬 수 있다.
장치 본체(110)에는 외부로부터 전원케이블(113)이 연결되어 외부에서 전원을 공급하여 줌으로써, 관로(10) 내부에서 이동 가능하고, 관로(10) 내부의 지장물 제거작업을 할 수 있다.
상기 지장물 제거툴(120)은 툴 본체(121)와, 툴 본체(121) 외측에 무한궤도를 주행하는 주행체인(123)과, 주행체인(123)에 일정간격으로 배치되는 툴부재(125)와, 주행체인(123)을 주행 구동시키는 체인 구동부(127)를 구비한다.
툴 본체(121)는 소정 길이와 높이를 가지며, 외측에 주행체인(123)이 무한궤도를 주행하도록 설치된다. 툴 본체(121)의 일단에는 상기 도킹부(113)에 결합되는 연결부(129)가 설치된다. 연결부(129)는 툴 본체(121)의 일단부의 양측 각각에서 연결되어 후방으로 연장되는 한 쌍의 연결부재(129a)를 가진다. 연결부재(129a)의 자유단의 서로 마주하는 단부에는 결합공(129b)이 형성된다. 상기 결합공(129b)에 연결핀(129c)이 결합될 수 있다. 연결핀(129c)은 상기 도킹부(113)와 결합되도록 결합공(129b)에 끼워져 고정됨으로써, 지장물 제거툴(120)과 장치 본체(110)를 연결할 수 있다. 상기 도킹부(113)와 연결부(129)의 구성은 다양한 예가 가능하다. 도킹부(113)는 장치 본체(110)의 전방으로 돌출되게 설치되며, 상기 연결핀(129c)이 끼워져 결합되는 핀 결합홀이 형성될 수 있다.
상기 주행체인(123)은 체인 구동부(127)에 의해 주행하면서 툴부재(125)에 의해 관로(10) 바닥의 스케일(11)이 제거되도록 하는 역할을 한다.
툴부재(125)는 주행체인(123)에 결합되는 체인 결합부(125a)와, 체인 결합부(125a)에서 외측으로 돌출되어 관로(10) 바닥의 지장물(11)을 제거하는 타격부(125b)를 가진다. 이러한 툴부재(125)는 주행체인(123)을 따라서 일정 간격으로 설치된다. 이와 같이, 일정 간격으로 주행체인(123)의 외측으로 돌출되게 설치된 툴부재(125)는 주행체인(123)이 주행함에 따라서 관로(10) 바닥의 지장물(11)을 타격하여 지장물(11)이 제거되도록 하는 역할을 한다. 상기 타격부(125b)의 외측단은 관로(10)의 내경에 대응되는 곡률을 가지도록 라운드지게 형성되는 것이 좋다. 따라서 지장물(11)이 모두 제거된 후에는 타격부(125b)가 관로(10)를 타격하지 않고, 도 5에 도시된 바와 같이, 관로(10)의 바닥면을 스치고 지나갈 수 있게 되어 관로(10)가 손상되는 것을 방지하면서 지장물(11)을 효과적으로 제거할 수 있게 된다.
상기 체인 구동부(127)는 툴 본체(121)의 전단부 및 후단부 각각에 설치되는 체인 구동기어(127a)와, 상기 체인 구동기어(127a)를 구동시키는 유압모터(127b)를 구비할 수 있다. 유압모터(127b)는 별도의 유압공급라인(127c,127d)을 통해 공급되는 유압에 의해 작동하면서 체인 구동기어(127a)를 정방향 또는 역방향으로 회전되도록 하여 주행체인(123)을 주행시킬 수 있게 된다. 유압은 유압공급라인(127c,127d)을 통해서 공급 및 회수될 수 있다.
또한, 상기 물 분사부(140)는 장치 본체(110)에 설치되는 분사노즐(141)과, 상기 분사노즐(141)로 물을 공급하는 물 공급라인(142) 및 물 분사펌프(143)를 구비한다.
상기 분사노즐(141)은 관로(10)의 내벽을 향하여 물을 고압 분사하는 제1분사구(141a)와, 후방으로 물을 고압 분사하는 제2분사구(141b)를 가진다. 상기 제1분사구(141a)는 분사노즐(141)의 양측에 각각 배치되며, 관로(10) 내벽에 대해 대략 수직방향으로 물을 고압 분사하도록 형성된다. 따라서 제1분사구(141a)에서 분사된 고압수는 관로(10) 벽면에 남아 있는 스케일, 몰탈, 기름띠 등의 지장물을 제거할 수 있게 된다. 즉, 고압수는 관로(10) 내벽면과 이물질 사이의 틈으로 진입되어 이물질을 관로(10) 내벽면에서 효과적으로 분리할 수 있게 된다.
상기 제2분사구(141b)는 분사노즐(141)의 후방으로 물을 고압으로 분사하도록 후단측에 형성된다. 제2분사구(141b)에서 분사된 고압수는 관로(10) 내에서 지장물 제거툴(120)에 의해 제거된 이물질과 제1분사구(141a)에서 분사된 고압수에 의해 제거된 이물질들을 후방으로 강제 이송시키는 역할을 한다. 따라서 장치 본체(110)가 전진할 때, 제거된 이물질에 의해 전진이동이 방해되는 것을 방지하고, 제거된 이물질을 후방의 출구로 용이하게 빼낼 수 있게 된다.
상기 분사노즐(141)로 물을 강제 펌핑하기 위한 물 분사펌프(143)는 장치 본체(110)에 구비될 수도 있고, 관로(10) 외부에 별도로 구비될 수도 있다.
상기 제어부(150)는 상기 바퀴구동부(170)를 정방향 및 역방향 구동 제어하여, 장치 본체(110)가 전진 및 후진 이동되도록 한다. 물론, 제어부(150)는 복수의 바퀴(111)가 각각 독립적으로 구동되도록 제어할 수도 있다. 따라서 장치 본체(110)가 전진 및 후진이동은 물론, 방향전환이 용이하게 이루어지게 제어할 수 있게 된다.
또한, 제어부(150)는 관로(10)의 바닥의 지장물 제거 작업시, 체인 구동부(127)를 정방향 또는 역방향으로 구동제어하다. 따라서 지장물 제거툴(120)을 정방향 및 역방향으로 반복 구동하면서 관로(10)의 바닥의 지장물을 완전히 제거할 수 있다.
또한, 상기 제어부(150)는 관로(10) 바닥의 지장물 제거 작업시, 물 분사펌프(143)를 구동 제어하여 분사노즐(141)을 통해 관로(10) 내부로 고압수를 분사하도록 제어한다.
이하 상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 관로 지장물 제거장치(100)를 이용하여 관로(10) 내부의 막힌 부분을 뚫고 스케일, 몰탈, 기름띠 등의 지장물을 제거하는 공정에 대해 자세히 설명하기로 한다.
먼저, 장치 본체(110)에 지장물 제거툴(120)을 장착한 상태로, 보수할 관로(10)의 내부로 진입시킨다.
장치 본체(110)가 관로(10) 내부로 진입된 상태에서 바퀴 구동부(170)를 구동 제어하여 작업할 위치까지 전진시킨다. 작업위치에 도착하면, 제어부(150)는 체인 구동부(127)를 회전 구동시켜서 관로(10)의 바닥의 지장물이 툴부재(125)에 의해 반복 타격되어 제거되도록 한다. 즉, 장치 본체(110)가 정지된 상태에서 지장물 제거툴(120)만 구동시키면, 제자리에서 주행체인(123)이 무한궤도로 주행함으로써 툴부재(125)가 바닥(10)의 지장물을 반복하여 타격하여 제거할 수 있게 된다. 한 번의 작업에 의해 제거되지 않은 지장물은 장치 본체(110)를 전진 및 후진시키면서 반복적인 제거작업을 통해서 완전하게 제거할 수 있다.
또한, 제어부(150)는 체인 구동부(127)를 일정 시간간격을 두고 정방향 및 역방향 구동을 반복함으로써, 지장물 제거툴(120)이 관로(10)의 일정 구간을 양방향으로 반복하여 전진 및 후진하면서 지장물 제거툴(120)에 의해 관로(10)의 바닥의 스케일이 완전하게 제거되도록 할 수 있다.
또한, 제어부(150)는 바퀴 구동부(170)를 전진 및 후진동작을 반복하면서 전진하도록 구동 제어한다. 그러면, 지장물 제거툴(120)이 관로(10)의 바닥에 두껍게 고착된 지장물을 제거할 때 부하가 증가하는 것을 방지하고, 제거된 이물질이 후방으로 흘러나오도록 한 뒤 공간을 확보하여 용이하게 작업을 할 수 있게 된다.
그리고 제어부(150)는 물 분사펌프(143)를 구동 제어하여 분사노즐(141)을 통해 고압수를 관로(10)의 내벽과 후방 각각으로 분사하도록 한다. 관로(10)의 내벽으로 분사되는 고압수는 관로(10) 내벽에 얇게 남아 있는 지장물과 관로(10) 내벽의 사이의 틈으로 들어가서 남은 지장물을 효과적으로 분리시켜 제거한다.
그리고 제2분사구(141b)를 통해 후방으로 분사되는 고압수는 제거된 지장물을 후방으로 강제로 밀어내어서 장치 본체(110)가 용이하게 전진할 수 있도록 한다.
또한, 관로(10)의 바닥의 지장물을 제거하여 보수하는 동안에, 관로(10) 내부로 물 배수호스(115)를 집어넣어서 분사노즐(141)에서 분사되어 고인 물을 외부로 빼낼 수 있다.
이러한 물 배수호스(115)는 장치 본체(110)에 연결된 상태로 장치 본체(110)와 함께 관로(10) 내부로 이동되면서 물을 외부로 배수하도록 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 물 배수호스(115)로 물 펌핑력을 제공하는 배수펌프(미도시)는 장치 본체(110)에 설치될 수도 있고, 관로(10) 외부로 별도로 마련할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 관로 지장물 제거장치(100)는, 관로(10) 내부에서 이동 가능한 장치 본체(110)에 지장물 제거툴(120)을 장착하여 관로(10) 바닥의 지장물(11)을 제거할 수 있다.
그리고 지장물 제거툴(120)에 의해 관로(10) 바닥에서 제거된 이물질은 물 분사부(140)에서 분사되는 고압수를 이용하여 후방으로 이동시켜서 용이하게 제거할 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100..관로 지장물 제거장치 110..장치 본체
120..지장물 제거툴 121..툴 본체
123..주행체인 125..툴부재
127..체인 구동부 129..연결부
130..카메라모듈 140..물 분사부
150..제어부 170..바퀴 구동부

Claims (4)

  1. 구동바퀴가 설치되는 장치 본체;
    상기 구동바퀴를 구동하도록 상기 장치 본체에 설치되는 바퀴 구동부;
    상기 장치 본체에 연결되며, 구동시 관로 내부의 바닥의 지장물을 제거하는 지장물 제거툴;
    상기 장치 본체에 설치되어 상기 관로 내부로 고압수를 분사하는 물 분사부; 및
    상기 바퀴 구동부, 상기 지장물 제거툴 및 상기 물 분사부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 지장물 제거툴은,
    툴 본체;
    상기 툴 본체의 외측에 무한궤도상으로 주행 가능하게 설치되는 주행체인;
    상기 주행체인의 외측에 일정 간격으로 배치되는 툴부재;
    상기 주행체인을 주행 구동시키는 체인 구동부; 및
    상기 툴 본체의 일단에 설치되어 상기 장치 본체와 연결되는 연결부;를 포함하고,
    상기 장치 본체의 선단에는 상기 연결부에 결합되는 도킹부가 설치되며,
    상기 툴부재는,
    상기 주행체인에 결합되는 체인 결합부와, 상기 체인 결합부에서 외측으로 돌출되어 상기 관로 바닥의 지장물을 제거하는 타격부를 포함하며,
    상기 타격부의 외측면은 상기 관로의 내경에 대응되는 곡률을 가지도록 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 관로 지장물 제거장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 물 분사부는,
    상기 장치 본체의 상기 지장물 제거툴 후방에 설치되는 분사노즐;
    상기 분사노즐로 물을 공급하기 위한 물 공급호스; 및
    상기 분사노즐로 물을 강제 펌핑하는 물 분사펌프;를 포함하며,
    상기 분사노즐은 상기 관로의 내벽에 대해 수직으로 고압수를 분사하는 제1분사구와, 상기 장치 본체의 전진방향의 반대방향으로 고압수를 분사하는 제2분사구를 가지는 것을 특징으로 하는 관로 지장물 제거장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 바퀴 구동부를 정지시킨 상태에서 상기 체인 구동부를 구동시켜 상기 툴부재가 상기 관로의 바닥의 지장물을 반복 타격하여 제거하도록 구동 제어하는 것을 특징으로 하는 관로 지장물 제거장치.
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