KR100900718B1 - 몸체가 유연하게 휘어지도록 구성된 지하시설물 탐사용소형 프로브 장치 - Google Patents

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Abstract

통신 케이블, 전력 케이블, 예비관로 및 하수관 등의 위치, 심도 및 관로의 상태를 탐사하는데 사용되는 지하시설물 탐사를 위한 프로브 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 프로브 장치는 본체부, 상기 본체부의 일측단에 구비되는 헤드부 및 상기 헤드부를 상기 본체부에 대하여 자유롭게 휘어지도록 결합시키는 중간부재를 포함하여 구성된다.
따라서, 상기 헤드부가 휘어지는 것이 가능한, 적어도 2축 이상의 자유도를 가지도록 구성되어 관 내부가 꺾인 구간이나 관 내부에 형성된 장애물을 만나게 되었을 경우에도 상기 프로브가 관로를 따라 자유롭게 이동할 수 있는 장점이 있다.
특히, 국가지리 정보 시스템(NGIS) 사업의 일환인 지하시설물 탐사를 위하여 프로브 장치의 기능을 향상시킬 수 있다.
프로브, 전파, 볼, 배관, 탐사

Description

몸체가 유연하게 휘어지도록 구성된 지하시설물 탐사용 소형 프로브 장치{Compact Probe Apparatus with Flexible Body for Detecting Construction in Underground}
본 발명은 지하시설물 탐사를 위한 프로브 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 통신 케이블, 전력 케이블, 예비관로 및 하수관 등의 위치, 심도 및 관로의 상태를 탐사하는데 사용하는 프로브 장치에 관한 것이다.
최근에는 국가 사업의 일환으로 국가지리 정보 시스템(NGIS) 사업이 진행되고 있다. 이에 따라, 지하시설물 탐사를 위한 여러 가지 장치들이 개발되고 있는 실정이다.
종래의 지하 또는 시설물 내에 매설된 통신 케이블, 전력 케이블, 예비관로 및 하수관 등의 관로는 시공자의 배관도에 의하여 그 배관위치를 정확히 확인할 수 있으나, 이러한 배관도가 없는 지하 또는 시설물 내의 관로는 이를 탐사하기 위한 관로탐지기가 필요하다.
지하 또는 시설물 내에 매설된 관로를 탐사하기 위하여 지하 또는 시설물 내에 매설된 관로에서 지상으로 노출되어 접근이 가능한 부분에 송신기의 일측 케이 블을 연결하여 관내에 프로브를 삽입하여 관의 상태를 송신기와 상호 송수신 하였다.
지하 또는 시설물 내에 매설된 프로브가 삽입되는 통신 케이블, 전력 케이블, 예비관로 및 하수관 등은 항상 직선으로 곧게 형성되어 있는 것은 아니다. 또한, 관 내부에 이물질이 쌓여 마치 언덕과 같은 장애물이 형성되기도 한다.
특히, 전력 케이블의 경우 폴리에틸렌(PE)관이 주름관으로 이루어져 있어 프로브가 이동하는데 애로사항이 발생하기도 하였다.
이와 같이 종래에는 관 내부로 프로브가 삽입되어 관로를 따라 이동하게 될 때 꺾인 구간을 만나거나 이물질이 쌓여 생겨난 장애물을 만나게 되어 이동이 불가능하게 될 경우에는, 프로브의 전단에 연결선을 구비하여 그 연결선을 통하여 강제로 그 구간을 벗어나게 하였다.
이처럼, 구불구불한 관이나 관 내부에 형성된 장애물로 인하여 프로브가 이동에 장애를 받아 움직임이 멈출 경우에 인위적으로 그 구간을 벗어나야 함으로 인하여 그 구간에서는 탐사가 어려워지고, 시간이 지체되는 문제점이 존재하였다.
또한, 통신 케이블 경우 예비관로 및 기존관로의 광 케이블화로 관로의 직경이 매우 작아 프로브의 크기가 작아져야 하는 문제가 발생하였다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유연한 재질로 이루어져 내부에 전파를 송수신하기 위한 장치가 구비되는 전장부와 상기 전장부의 전측에 일체로 형성되어 자유롭게 휘어지도록 구비되는 헤드부를 구비하여 관 내부의 상태가 어떠한 경우라도 유연하게 움직일 수 있도록 하는 프로브 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 본체부와 자유롭게 휘어지고 기울어지는 것이 가능하도록 분리가 가능한 헤드부를 구비하여 구불구불한 관이나 관 내부에 형성되어 있는 장애물들을 만났을 경우에 유연하게 극복할 수 있고, 상기 헤드부 및 본체부를 필요에 따라 각각 따로 교체할 수 있는 프로브 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 전파의 송수신을 담당하는 본체부와 이동을 담당하는 헤드부의 사이에 2축 이상의 자유도를 가지는 중간부재를 구비하여 상기 헤드부가 스스로 관내의 장애물을 극복할 수 있는 프로브 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 직경이30mm 이하의 관에도 삽입하여 관로를 탐사할 수 있도록 소형화한 프로브 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 형태에 따르면 전단부가 자유롭게 휘어질 수 있도록 구비되는 몸체를 가지는 프로브 장치를 제공할 수 있다.
상기 형태에 따른 프로브 장치에서, 몸체는 유연한 재질로 이루어져 내부에 전파를 송수신하기 위한 장치가 구비되는 전장부와 상기 전장부의 전측에 형성되어 상기 본체에 대하여 자유롭게 휘어질 수 있도록 구비되는 헤드부가 일체로 형성되 는 프로브 장치를 제공할 수 있다.
상기 형태에 따른 프로브 장치에서, 헤드부는 내부에 빈 공간을 형성하여 관내에서 장애물을 만났을 경우 기울어짐으로써 장애물을 극복할 수 있는 프로브 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 일 형태에 따르면 본체부 및 상기 본체부의 일단에 구비되어 자유롭게 휘어지는 것이 가능한 헤드부를 포함하여 이루어지는 프로브 장치를 제공할 수 있다.
상기 형태에 따른 프로브 장치에서, 헤드부는 본체부로부터 분리 가능하게 결합될 수 있다. 또한 적어도 2축 이상의 자유도를 가지도록 구성할 수 있다.
상기 형태에 따른 프로브 장치에서, 헤드부는 전단을 향할수록 중심부로 경사지게 형성할 수 있다.
상기 형태에 따른 프로브 장치에서, 상기 본체부에는 전파를 송신 또는 수신 하기 위한 송수신부가 구비될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 형태에 따르면 본체부, 상기 본체부의 일측단에 구비되는 헤드부 및 상기 헤드부를 상기 본체부에 대하여 자유롭게 휘어지도록 결합시키는 중간부재를 포함하는 프로브 장치를 제공할 수 있다.
상기 형태에 따른 프로브 장치에서, 중간부재는 헤드부와 결합되는 소켓, 본체부와 결합되는 스터드 및 상기 소켓과 상기 스터드를 회전 가능하게 결합시키는 힌지부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 형태에 따른 프로브 장치에서, 힌지부는 적어도 2축 이상의 자유도를 가질 수 있다.
상기 형태에 따른 프로브 장치에서, 힌지부는 일부분이 상기 소켓 또는 상기 스터드 중 어느 하나에 매립되고, 나머지 일부분은 상기 소켓 또는 상기 스터드 중 나머지 하나에 고정되는 볼을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 형태에 따른 프로브 장치에서, 소켓의 외부를 감싸는 형태로 구비되어 상기 소켓을 밀폐시키는 연질부재를 더 포함하여 구성할 수 있다. 여기에서 연질부재는 충격을 흡수할 수 있는 탄성체일 수 있다.
상기 형태에 따른 프로브 장치에서, 헤드부는 중간부재와 마찬가지로 적어도 2축 이상의 자유도를 가질 수 있다.
상기의 구성을 가지는 본 발명에 따른 프로브 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 전단부가 휘어질 수 있도록 구비되는 몸체를 가지게 됨으로써 관 내부가 곡선으로 이루어진 꺾인 구간이나 관 내부에 형성된 장애물을 만나게 되어도 관을 따라 이동이 자유롭게 되는 효과가 있다.
둘째, 본체부와 헤드부를 분리 가능하게 구비하여 소모된 부분이나 교체가 필요한 부분만을 각각 교체할 수 있는 장점이 있다.
셋째, 헤드부 또는 중간부재가 2축 이상의 자유도를 가짐으로써 관로의 상태에 구애 받지 않고, 어떠한 경우라 하더라도 효율적으로 관로를 따라 이동할 수 있는 효과가 있다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
제1실시예
우선, 도 1을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 프로브 장치에 대하여 설명한다. 여기에서 도 1은 제1실시예에 따른 프로브 장치의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 프로브 장치는 유연한 재질로 이루어져 내부에 전파를 송수신하기 위한 송수신부(16)가 구비되는 전장부(12)와 상기 전장부(12)의 전측에 형성되어 기울어질 수 있도록 구비되는 헤드부(14)가 일체로 형성된 몸체(10)로 구성되어 있다.
상기 몸체(10)와 결합되는 전원공급부(20)는 상기 송수신부(16)에 전원을 공급하는 역할을 담당한다.
도면에 도시되지는 않았지만 상기 프로브 장치는 전원공급부(20)와 결합되어 상기 송수신부(16)에 전원이 공급되고, 상기 송수신부(16)에 의해 외부의 수신장치와 전파를 송수신 하게 된다.
상기 헤드부의 내부에는 빈 공간(18)이 형성되어 있고, 상기 몸체(10)는 유연한 재질로 이루어져 있어 상기 몸체(10)에 대하여 자유롭게 휘어지게 되는 것이 다.
또한, 상기 헤드부(14)와 전장부(12)를 이루는 상기 몸체(10)는 유연한 재질로 형성되어 있으므로 외부로부터 힘이 상기 헤드부(14)에 가해질 때 상기 헤드부가 휘어질 수 있는 것이다.
더욱이, 상기 헤드부(14)의 내부에는 빈 공간(18)이 형성되어 있으므로 외부로부터 힘이 가해질 때 상기 헤드부(14)가 보다 수월하게 휘어질 수 있는 것이다.
따라서, 상기 프로브가 지하에 매설된 관로를 따라 이동하게 될 때 꺾인 구간을 만나거나 관 내부에 이물질이 쌓여 생겨난 장애물을 만나게 된다 하더라도 관로를 따라 자유롭게 이동이 가능하게 되는 것이다.
또한, 꺾인 구간이나 장애물을 만나게 되어도 관로를 따라 이동이 원활하게 하기 위하여 상기 헤드부는 전단을 향할수록 중심부로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
제2실시예
다음으로, 도 2내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 프로브 장치에 대해 설명한다. 여기에서 도 2는 제2실시예에 따른 프로브 장치의 구성도이고, 도 3은 도 2의 헤드부와 본체부의 분리도이다.
도 2내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 프로브 장치는, 본 발명의 제1실시예와 대동소이한 구조로 이루어 지나 본체부(10) 및 상기 본체부(10)의 일단에 구비되어 자유롭게 휘어지는 것이 가능한 헤드부(30)를 포함하여 구성하 고 있고, 상기 헤드부(30)가 상기 본체부(10)와 분리가 가능하다는 점에서 제1실시예와 차이를 보인다.
이하에서는 제1실시예와 다른 점을 중심으로 하여 본 실시예에 따른 프로브 장치에 대해 간단히 설명한다.
내부에 빈 공간(32)이 구비된 상기 헤드부(30)는 상기 본체부(10)와 플러그(34)를 통하여 결합된다.
상기 헤드부(30)는 상기 프로브 장치가 관내를 따라 이동할 때 장애물을 만나게 될 경우 장애물을 타고 넘어갈 수 있도록 전단을 향할수록 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 헤드부(30)와 상기 본체부(10)를 결합시키는 상기 플러그(34)는 상기 본체부(10)에 구비된 홈(14)과 결합하여 2축 이상의 자유도를 갖도록 볼 형태를 갖거나 또는 연질부재로 성형되는 것이 바람직하다.
본 실시예에서는, 상기 플러그(34)가 연질부재의 재질로 상기 헤드부(30)로부터 상기 본체부(10)를 향하여 연장되게 형성되어 이루어지는 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 즉, 상기 헤드부(30)의 배면에 상기 본체부(10)를 향하여 연장된 플러그(34)가 형성되고, 상기 본체부(10)에는 상기 플러그(34)가 삽입되는 홈(14)이 형성될 수 있다.
따라서, 상기 헤드부(30)의 플러그(34)가 상기 본체부(10)의 홈(14)에 삽입되어 상기 헤드부(30)가 고정될 수 있다. 이 때, 상기 플러그(34)는 상기 헤드부(30)가 쉽게 탈거되지 않도록 상기 홈(14)에 억지끼움 되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 플러그(34)는 상술한 바와 같이 연질부재로 이루어져 있으므로, 상기 프로브 장치가 지하 또는 시설물 내에 매설된 통신 케이블, 전력 케이블, 예비관로 및 하수관 등의 관로를 이동할 때 상기 관로가 꺾인 구간이 발생하거나 상기 관로 내부에 장애물이 존재한다 하더라도 상기 관로를 따라 이동이 가능하게 되는 것이다.
아울러, 상기 본체부(10)와 상기 헤드부(30)가 분리가 가능하기 때문에 상대적으로 마모가 잘 발생하는 상기 헤드부(30)만을 따로 교체가 가능하여 유지 보수 비용이 절감되는 효과가 있다.
제3실시예
다음으로, 도 4 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 프로브 장치에 대해 설명한다. 여기에서 도 4는 제3실시예에 따른 프로브 장치의 구성도이고, 도 5는 도 3의 중간부재를 확대한 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 프로브 장치는, 상술한 본 발명의 다른 실시예들과 대동소이한 구조로 이루어 지나 본체부(10), 상기 본체부(10)의 일측단에 구비되는 헤드부(30) 및 상기 헤드부(30)와 상기 본체부(10)를 결합시키는 중간부재(40)를 포함하여 구성하고 있고, 상기 헤드부(30)와 상기 본체부(10)가 상기 중간부재(40)를 통하여 결합된다는 점에서 여타의 실시예들과 차이를 보인다.
이하에서는 여타의 실시예들과 다른 점을 중심으로 하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 프로브 장치에 대해 간단히 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이 상기 헤드부(30)로부터 상기 중간부재(40)를 향하여 연장되게 형성된 상기 플러그(34)는 상기 중간부재(40)에 구비된 홀(41)에 결합되도록 연질부재의 재질로 구비될 수 있다.
상기 플러그(34)는 상기 중간부재(40)에 구비된 홀(41)과 억지끼움 되어 상기 헤드부(30)가 쉽게 탈거되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
도 5에 도시된 바와 같이 상기 중간부재(40)는, 상기 헤드부(30)와 결합되는 소켓(42), 상기 본체부(10)와 결합되는 스터드(44) 및 상기 소켓(42)과 상기 스터드(44)를 회전 가능하게 결합시키는 힌지부(46)를 포함하여 구성된다.
상기 힌지부(46)는 2축 이상의 자유도를 가지도록 하기 위하여 일부분이 상기 소켓(42) 또는 상기 스터드(44) 중 어느 하나에 매립되고, 나머지 일부분은 상기 소켓(42) 또는 상기 스터드(44) 중 나머지 하나에 고정되는 볼(46a) 및 상기 볼(46a)을 회전 가능하게 수용하는 하우징(46b)을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 볼(46a)이 상기 하우징(46b) 내에서 회전함에 따라 상기 소켓(42) 또는 상기 스터드(44)의 각도가 변화하여 상기 헤드부(30)가 상기 본체(10)에 대하여 회전될 수 있다.
또한, 상기 힌지부(46)가 구 형상의 볼(46a) 및 상기 볼(46a)을 수용하는 하우징(46b)으로 이루어지므로, 상기 힌지부(46)는 적어도 2축 이상의 자유도를 가질 수 있다.
본 실시예에서는 상기 힌지부(46)가 상기 볼(46a)과 하우징(46b)를 이용하여 2축 이상의 자유도를 가지도록 구성되어 있으나 이에 한정하지 않고, 설계에 따라 다양하게 변화가 가능하다.
이처럼, 2축 이상의 자유도를 갖는 힌지부(46)가 상기 중간부재(40)를 구성하는 하나의 요소이기 때문에 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 프로브 장치가 지하 또는 시설물 내에 매설된 통신 케이블, 전력 케이블, 예비관로 및 하수관 등의 관로를 이동할 때 상기 관로 내부에 장애물이 존재한다 하더라도 상기 장애물을 타고 넘어갈 수 있게 되는 것이다.
상기 소켓(42)의 외부에는 상기 소켓(42)을 밀폐시키는데 사용되는 연질부재(48)가 상기 소켓(42)을 감싸는 형태로 더 구비될 수도 있다.
여기에서, 상기 연질부재(48)는 상기 중간부재(40)가 움직이는 과정에서 상기 본체부(10) 내부에 구비된 전파를 송수신하기 위한 송수신부(16)에 가해지는 충격을 흡수할 수 있는 탄성체로 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 연질부재(48)는 상기 소켓(42)을 밀폐시켜 상기 소켓(42) 내부에 구비되어 있는 상기 힌지부(46)에 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
도 1은 제1실시예에 따른 프로브 장치의 구성도;
도 2는 제2실시예에 따른 프로브 장치의 구성도;
도 3은 도 2의 헤드부와 본체부의 분리도;
도 4는 제3실시예에 따른 프로브 장치의 구성도; 및
도 5는 도 4의 중간부재를 확대한 구성도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 >
10: 본체부 16: 송수신부
20: 전원공급부 30: 헤드부
34: 플러그 40: 중간부재
42: 소켓 44: 스터드
46: 힌지부 48: 연질부재

Claims (15)

  1. 내부에 전파를 송수신하기 위한 장치가 구비되는 전장부; 및
    상기 전장부 전단에 상기 전장부에 대하여 휘어짐이 가능하게 형성되는 헤드부;
    를 포함하여 이루어지고,
    유연한 재질로 이루어져 상기 전장부와 헤드부를 일체로 형성하는 몸체;
    를 포함하여 구성되는 프로브 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 몸체는,
    상기 헤드부가 전장부에 대하여 휘어질 수 있도록, 상기 헤드부와 전장부의 사이에 빈 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
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