KR101397730B1 - 회전형 노내 감시 장치 - Google Patents

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Abstract

회전형 노내 감시 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 회전형 노내 감시 장치는, 노의 외부에 부착되는 고정 플레이트; 상기 고정 플레이트의 일측에 설치되고, 상기 노의 내부로 삽입되는 월 슬리브; 상기 고정 플레이트를 관통하여 상기 월 슬리브 내부를 전후 방향으로 왕복 이동하고, 회전하여 상기 노의 내부를 감시하는 비젼 튜브; 상기 비젼 튜브를 전후 방향으로 왕복 이동시키는 구동부; 상기 비젼 튜브와 결합하고, 상기 비젼 튜브와 함께 회전하는 플랜지; 상기 플랜지와 결합하는 경우, 상기 플랜지를 회전시키는 제1기어; 상기 제1기어와 치합하고, 상기 제1기어를 회전시키는 제2기어; 상기 제2기어를 회전시키는 비젼 튜브 회전모터;를 포함한다.

Description

회전형 노내 감시 장치{ROTARY TYPE APPARATUS FOR FURNANCE MONITORING}
본 발명은 노내 감시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노 내부를 전체적으로 감시할 수 있는 회전형 노내 감시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 산업용 노(Furnace)의 종류는 생산하는 제품에 따라 여러 종류로 대별된다. 예를 들어, 폐기물 등을 소각하는 산업용 소각로, 금속을 용해하는데 사용되는 제철소용 용광로, 유리를 용해하는데 사용되는 가스로, 시멘트로, 도자기로, 소성로 등이 있다.
이와같은 여러 종류의 노(爐)에서 운용자의 공통된 요구들 중의 하나는 노의 운용중에 노 내부를 깨끗한 화상으로 수시 관찰할 수 있느냐 하는 것이다.
노는 한번 작동되기 시작하면 특별한 고장이 발생되지 않는 한 일정 기간동안은 연속적으로 운용되므로 운용중 노 내부를 수시로 관찰하여 노내의 상황을 점검하여야 한다.
즉, 노 내부의 화염의 분사/발생 상태, 노벽 균열 여부, 노벽 내면에서의 클링커(Clinker) 형성 상태 등을 감시하는 것이 필요하다.
노 내부를 감시하기 위한 종래 기술로는 특허 제10-0446578호(2004.08.23) 비젼 튜브를 이용한 로내부 감시방법이 있다.
종래기술은 노 내부를 감시하는 경우, 두꺼운 노벽에 형성된 구멍을 통하여 고정된 화각으로만 감시할 수밖에 없어, 노 내부의 극히 제한된 영역만의 감시만 가능하였다.
따라서, 종래기술은 고정된 화각에 따라 안정적인 노 내부의 촬영은 가능하나, 촬영이 가능한 노 내부의 영역이 한정적이라는 문제가 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 노 내부를 전체적으로 감시할 수 있는 회전형 노내 감시 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 회전형 노내 감시 장치는, 노의 외부에 부착되는 고정 플레이트; 상기 고정 플레이트의 일측에 설치되고, 상기 노의 내부로 삽입되는 월 슬리브; 상기 고정 플레이트를 관통하여 상기 월 슬리브 내부를 전후 방향으로 왕복 이동하고, 회전하여 상기 노의 내부를 감시하는 비젼 튜브; 상기 비젼 튜브를 전후 방향으로 왕복 이동시키는 구동부; 상기 비젼 튜브와 결합하고, 상기 비젼 튜브와 함께 회전하는 플랜지; 상기 플랜지와 결합하는 경우, 상기 플랜지를 회전시키는 제1기어; 상기 제1기어와 치합하고, 상기 제1기어를 회전시키는 제2기어; 상기 제2기어를 회전시키는 비젼 튜브 회전모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상세하게는, 비젼 튜브의 전방향 이동은 비젼 튜브가 노의 내부로 삽입되는 방향이고, 비젼 튜브의 후방향 이동은 비젼 튜브가 노의 내부에서 인출(引出)되는 방향이다.
상세하게는, 월 슬리브는 SUS304 재질의 스테인리스 강으로 가공된 원통형 관일 수 있다. 특히, 내열성을 높이기 위하여, 월 슬리브의 전단부(노의 내부로 삽입되는 부분)가 내열합금, 예컨대 인코넬600으로 가공될 수도 있다.
본 발명의 회전형 노내 감시 장치는, 상기 고정 플레이트에 대향하는 상기 월 슬리브의 일 단부에 결합되고, 상기 노 내부의 화염이나 열기가 외부로 유출되는 것을 방지하는 보호용 캡을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상세하게는, 비젼 튜브가 이동되어, 비젼 튜브의 전단부(노의 내부로 삽입되는 부분)가 월 슬리브 전단부 내부로 인입되면, 보호용 캡이 닫히게 되어, 노 내부의 화염이나 열기가 월 슬리브를 통해 외부로 유출되는 것이 방지된다.
본 발명의 회전형 노내 감시 장치의 상기 구동부는, 슬레드, 이동 레일 및 공압실린더를 포함하고, 상기 슬레드는 상기 비젼 튜브와 결합하고, 상기 이동 레일을 따라 상기 비젼 튜브와 함께 이동하고, 상기 공압실린더는 상기 슬레드를 전후 왕복 이동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 회전형 노내 감시 장치는, 상기 비젼 튜브, 상기 구동부, 상기 플랜지, 상기 제1기어, 상기 제2기어 및 상기 비젼 튜브 회전모터의 상부를 커버하도록 상기 고정 플레이트에 결합되고, 상기 비젼 튜브, 상기 구동부, 상기 플랜지, 상기 제1기어, 상기 제2기어 및 상기 비젼 튜브 회전모터를 외부로부터 보호하는 보호프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상세하게는, 상기 월 슬리브에 대향하는 상기 고정 플레이트의 일측 상부에 위치하는 보호프레임은, 보호 프레임의 하부에 위치하는, 비젼 튜브, 구동부, 플랜지, 제1기어, 제2기어 및 비젼 튜브 회전모터를 커버(Cover)한다.
노가 설치되어 있는 현장에는 여러가지 이물질이나 위험요소가 존재하므로 보호프레임을 설치하여 외부의 영향으로부터 노내 감시 장치를 보호할 수 있다.
본 발명의 회전형 노내 감시 장치의 상기 플랜지와 상기 제1기어와의 결합은, 상기 플랜지의 일면에 형성된 요홈에 상기 제1기어의 일면에 형성된 돌기가 삽입되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 회전형 노내 감시 장치의 상기 플랜지와 상기 제1기어와의 결합은, 상기 제1기어의 일면에 형성된 요홈에 상기 플랜지의 일면에 형성된 돌기가 삽입되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상세하게는, 제1기어 또는 플랜지에 형성된 요홈이나 돌기가 서로 결합되면, 제1기어의 회전력이 비젼 튜브와 결합된 플랜지에 전달될 수 있다. 따라서, 플랜지가 회전하면, 플랜지와 결합한 비젼 튜브도 함께 회전할 수 있다.
본 발명의 회전형 노내 감시 장치는, 상기 제1기어가 회전할 수 있도록 지지하고, 상기 월 슬리브에 대향하는 상기 고정 플레이트의 일측에 결합되는 기어 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상세하게는, 기어 지지부는 윈기둥 형상일 수 있으나, 제1기어가 회전할 수 있도록 지지하는 경우에는 다양한 형상으로 변경이 가능하다.
본 발명의 회전형 노내 감시 장치는, 상기 비젼 튜브 회전모터를 지지하고, 상기 월 슬리브에 대향하는 상기 고정 플레이트의 일측에 결합되는 비젼 튜브 회전모터 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상세하게는, 비젼 튜브 회전모터 지지부는 다수의 원기둥 형상일 수 있으나, 비젼 튜브 회전모터를 지지할 수 있는 경우에는 다양한 형상으로 변경이 가능하다.
본 발명의 회전형 노내 감시 장치의 상기 비젼 튜브는 내관과 외관을 구비하고, 상기 내관과 외관 사이에는 공기가 이동할 수 있는 통로를 가지고, 빛을 집광할 수 있는 핀홀이 상기 비젼 튜브의 일 단부에서 상기 비젼 튜브의 장축과 일정각도 경사져 배치되고, 상기 내관 내부에는 대물렌즈, 반사경(反射鏡), 다수의 블록식 릴레이 렌즈, 대안렌즈 및 이미지 센서가 배치하고, 상기 대물렌즈의 광축은 상기 내관의 장축과 일정각도 경사져 상기 내관에 배치되고, 상기 대물렌즈의 광축은 상기 릴레이 렌즈 및 대안렌즈의 광축과 일정 각도 경사지고, 상기 핀홀을 통하여 상기 대물렌즈에 의하여 집광된 빛은 상기 반사경에 의하여 경로가 변경된 후, 상기 릴레이 렌즈와 대안렌즈를 통과하여 상기 이미지 센서에 전달되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 내관은 신주 파이프로 가공되며, 외관은 SUS304 또는 SUS316 재질의 스테인리스 강으로 가공될 수 있다.
즉, 대물렌즈는 내관의 장축과 일정각도 경사져 내관에 배치되고, 대물렌즈의 광축은 릴레이 렌즈와 대안렌즈의 광축과 일정 각도 경사져 있다.
일 실시예에 있어서, 대물렌즈의 광축은 릴레이 렌즈 내지 비젼 튜브의 장축에 대하여 60° 경사져 있는 것이 바람직하다.
또한, 일 실시예에 있어서, 대물렌즈의 시야각은 100°인 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명은, 대물렌즈가 비젼 튜브의 장축과 일정 각도 어긋나 있고, 비젼 튜브가 회전하기 때문에, 노 내부를 촬영하는 방향이 지속적으로 변경될 수 있어, 노 내부를 전체적으로 감시할 수 있는 효과가 있다.
비젼 튜브가 회전하면서 노 내부를 촬영하기 때문에 운용자가 노 내부를 전체적으로 감시할 수 있고, 왜곡되지 않은 온전한 영상을 획득하는 것이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 회전형 회전형 노내 감시 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 회전형 회전형 노내 감시 장치의 단면도이다.
도 3은 도 1의 회전형 노내 감시 장치의 비젼 튜브 단면의 부분 확대도이다.
도 4는 도 1의 회전형 노내 감시 장치의 비젼 튜브가 월 슬리브 내부로 삽입된 상태를 나타낸 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 회전형 노내 감시 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 회전형 노내 감시 장치(1)는 고정 플레이트(10), 월 슬리브(80), 비젼 튜브(50), 구동부(40), 플랜지(52), 제1기어(14), 제2기어(94) 및 비젼 튜브 회전모터(90)를 포함한다.
고정 플레이트(10)는 노의 외부 벽면에 취부(부착)되고, 본 발명에 따른 회전형 노내 감시 장치(1)를 노의 외부에 부착시켜 고정한다.
고정 플레이트(80)에는 비젼 튜브(50)을 통과시키기 위한 중공이 형성되어 있다.
월 슬리브(80)는 고정 플레이트(10)의 일측에 설치되고, 노의 내부로 삽입된다. 즉, 월 슬리브(80)는 노의 외벽을 관통하여 형성된 삽입공을 통하여, 노의 내부로 삽입된다.
월 슬리브(80)의 내부에는 비젼 튜브(50)가 월 슬리브 내부를 따라 전후 왕복 이동할 수 있는 중공이 형성되어 있다.
월 슬리브(80)의 전단부는 비젼 튜브(50)가 후방(노의 내부에서 인출된 상태)으로 이동된 상태에서 노 내부의 화염이나 열기가 월 슬리브(80)를 통해 외부로 유출되는 것을 방지하는 보호용 캡(미도시됨)이 마련되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 월 슬리브(80) 전단부는 비젼 튜브(50)를 보호하기 위해 끝단이 절단된 상태이다.
비젼 튜브(50) 삽입 후, 비젼 튜브 회전모터(90)에 의하여 비젼 튜브(50)가 회전하는 경우, 월 슬리브(80)도 비젼 튜브(80)와 같이 회전한다.
비젼 튜브(50)를 전후 방향으로 왕복 이동시키는 구동부(40)는 슬레드(36), 이동 레일(34) 및 공압실린더(미도시)를 포함한다.
슬레드(36)는 비젼 튜브(50)와 결합한다. 즉, 비젼 튜브(50)는 슬레드(36)를 관통하여 슬레드(36)와 결합한다.
슬레드(36)는 이동 레일(34)을 따라 이동할 수 있다.
보호프레임(30)은 브라켓(32)에 의해 고정 플레이트(10)에 고정되어 있다. 보호프레임(30)의 하측에는 이동 레일(34)이 위치하고, 이동 레일(34)에 슬레드(36)가 전후 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치된다.
슬레드(36)의 전방향(비젼 튜브(50)가 노의 내부로 삽입되는 방향) 이동은 공압실린더(미도시됨)에 의해 이루어지고, 후방향(비젼 튜브(50)가 노의 내부에서 인출(引出)되는 방향) 이동은 공압실린더에 의해 이루어지거나 리턴 스프링에 의해 이루어진다.
슬레드(36)가 공압실린더에 의하여 전후 왕복이동하는 것은 당업자에게 자명한 사항이므로 설명은 생략하기로 한다.
비젼 튜브(50)는 고정 플레이트(10)의 타측에 설치된다. 즉, 고정 플레이트(10)에 월 슬리브(80)가 설치된 방향과 반대방향에 설치된다.
비젼 튜브(50)는 전후 방향으로 왕복 이동한다. 또한, 월 슬리브(80) 내부를 이동하고, 회전하면서 노의 내부를 감시한다.
비젼 튜브(50)의 내부에는 이미지 센서와 다수의 렌즈들이 설치되며. 이에 대하여는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.
비젼 튜브(50)는 고정 플레이트(80)의 기어 지지부(12) 일단에 설치된 제1기어(14)에 선택적으로 결합할 수 있는 플랜지(Flange; 52)와 결합한다.
비젼 튜브(50)는 플랜지(52)의 중앙을 관통하여 플랜지(52)와 결합한다.
노 내부를 감시하기 위해 비젼 튜브(50)가 노 내부로 인입되는 경우, 플랜지(52)는 제1기어(14)와 결합할 수 있다. 이와 반대로 비젼 튜브(50)가 노 내부에서 인출되는 경우, 플랜지(52)는 제1기어(14)와 분리된다.
제1기어(14)를 통해 전달되는 회전 동력이 플랜지(52)에 제대로 전달될 수 있도록, 제1기어(12)와 플랜지(52)가 접촉하는 각각의 일면에는, 요홈(미도시됨)이 마련되거나 돌기(미도시됨)가 마련될 수 있다.
요홈과 돌기가 결합하는 경우, 제1기어(14)의 회전 동력이 플랜지(36)에 전달되어 플랜지(36)가 회전되고, 플랜지(36)와 비젼 튜브(50)가 함께 회전한다.
비젼 튜브(50)를 외부로 부터 보호하기 위한 케이싱(54)은 비젼 튜브(50)가 케이싱(54) 내부에서 이동할 수 있도록하는 중공이 형성되어 있다. 또한 케이싱(54)은 이동 레일(34)에 고정적으로 결합되는 것이 바람직하다.
비젼 튜브 회전모터(90)는 비젼 튜브(50)가 회전시키는 동력을 제공한다. 즉, 비젼 튜브 회전모터(90)에 의하여 비젼 튜브(50)가 회전한다.
고정 플레이트(80)의 타측에는, 기어 지지부(12)가 고정 플레이트(80)에 고정되어 설치된다.
기어 지지부(12)의 일단에는 제1기어(14)가 설치되고, 제1기어(14)는 회전 가능하도록 기어 지지부(12)에 설치된다. 즉, 제1기어(14)는 기어 지지부(12)와 고정적되어 설치되지 않는다. 이는 제1기어가 회전함으로써 비젼 튜브(50)도 회전하도록 하기 위함이다.
제1기어(14)는 비젼 튜브(50)을 통과시키기 위한 중공이 형성되어 있다.
비젼 튜브 회전모터(50)는 복수의 비젼 튜브 회전모터 지지부(92)에 의해 고정 플레이트(10)에 설치된다. 비젼 튜브의 회전모터(90)의 회전축에는 제2기어(94)가 설치되고, 제2기어(94)는 고정 플레이트(10)의 기어 지지부(12)에 설치된 제1기어(14)와 치합된다.
비젼 튜브 회전모터(50)는 제2기어(94)를 회전 시키고, 제2기어(94)는 제1기어(14)와 치합하고 제2기어(94)가 회전하면 제1기어(14)도 회전한다. 따라서, 제1기어(14)가 플랜지(52)를 회전시켜 비젼 튜브(50)가 회전할 수 있다.
기어 지지부(12)의 일측에는 제1압축 공기 주입부(16)가 마련되고, 제1압축공기 주입부(16)와 월 슬리브(80) 사이에는 압축공기 이동 경로가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 회전형 노내 감시 장치(1)는 보호프레임(30)을 더 포함할 수 있다.
보호프레임(30)은 비젼 튜브(50), 구동부(40), 플랜지(52), 제1기어(14), 제2기어(94) 및 비젼 튜브 회전모터(90)를 외부로부터 보호한다.
고정 프레임의 타측 상부에 위치하는 보호프레임은, 고정 프레임의 타측에 위치하며 보호 프레임의 하부에 위치하는, 비젼 튜브, 구동부, 플랜지, 제1기어, 제2기어 및 비젼 튜브 회전모터를 커버(Cover)한다.
도 2는 도 1의 회전형 노내 감시 장치의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 비젼 튜브(50)는 내관과 외관을 구비한다. 내관은 광학계를 수납할 수 있고, 내관을 노 내부의 열로부터 보호하기 위하여 외관과 내관 사이에는 내관을 냉각시킬 수 있는 압축공기의 이동 통로가 형성되어 있다.
내관과 외관의 일단에는 대안렌즈(68)를 전후 방향으로 이동시켜 초점을 조절할 수 있는 포커스 조절 노브(72)가 마련되는 것이 바람직하다.
비젼 튜브(50)가 고정 플레이트(10)의 기어 지지부(12)와 착탈되는 과정에서 야기될 수 있는 충격으로부터 비젼 튜브(50)를 보호할 수 있도록, 비젼 튜브(50)의플랜지(52)에 제1완충 스프링(53)이 마련되는 것이 바람직하다.
내관은 대물렌즈(62), 반사경(反射鏡), 블록식으로 제작되어 대물렌즈의 후방에서 일렬로 배치되어 있는 다수의 릴레이 렌즈(66), 릴레이 렌즈(66)의 후방에 배치되는 대안렌즈(68) 및 대안렌즈(68)의 후방에 배치되는 이미지 센서(70)를 포함한다.
또한, 노 내부의 화염으로 인해 빛이 지나치게 밝을 수 있기 때문에, 이미지 센서(70) 전방에 광감쇄 필터(미도시)가 추가로 배치되는 것이 바람직하다.
비젼 튜브(50)의 이동 과정에서 야기될 수 있는 충격으로부터 내관의 렌즈들을 보호하기 위하여 이미지 센서(70)의 후방에는 제2완충 스프링(74)이 마련될 수 있다.
포커스 조절 노브(72)의 전방에는, 제2압축공기 유입구(78)가 형성된 압축공기 유입부(76)가 형성되어 있어서, 압축공기 유입구(76)를 통해 유입되는 압축공기가 내관과 외관의 사이를 이동할 수 있다.
포커스 조절 노브(72)의 후방에는 이미지 센서(70)에 의해 촬상된 영상신호를 외부의 컨트롤 박스(미도시) 내지 모니터링 장치(미도시)에 공급하기 위한 커넥터(79)가 마련되어 있다.
도 3은 도 1의 회전형 노내 감시 장치의 비젼 튜브 단면의 부분 확대도이다.
도 3을 참조하면, 비젼 튜브(50)의 내관의 전단부에 설치되는 대물렌즈(62)의 광축이 경사진 방향을 향하도록 릴레이 렌즈(66)와 대안렌즈(68)의 광축과 어긋나 있다.
즉, 대물렌즈(62)의 광축은 내관의 장축과 일정각도 경사져 내관에 배치되고, 릴레이 렌즈(66)와 대안렌즈(68)의 광축은 내관의 장축과 평행하고, 대물렌즈(62)의 광축은 릴레이 렌즈(66)와 대안렌즈(68)의 광축과 일정 각도 경사져 있다.
일 실시예에 있어서, 대물렌즈(62)의 광축은 릴레이 렌즈(66)와 대안렌즈(68)의 광축에 대하여 60°경사져 있는 것이 바람직하다.
일 실시예에 있어서, 대물렌즈(62)의 시야각은 100°인 것이 바람직하다.
핀홀(60)은 비젼 튜브의 전방에서 비젼 튜브(50)의 장축과 일정각도 경사져 배치되고, 대물렌즈(62)의 광축은 핀홀(60)을 향하고 있다. 따라서, 노 내부의 빛은 핀홀(60)을 통과하여 대물렌즈(62)에 의해 집광된다.
대물렌즈(62)에 의해 집광된 빛은 굴절수단, 예컨대 빈사경(64)에 의해 경로가 변경되어 릴레이 렌즈(66)의 광축과 일치하게 된다.
핀홀(60)을 통하여 대물렌즈(62)에 의하여 집광된 빛은 반사경(64)에 의하여 경로가 변경된 후, 릴레이 렌즈(66)과 대안렌즈(68)를 통과하여 이미지 센서(70)에 전달된다.
본 발명에 따른 회전형 노내 감시 장치(1)는 노의 외부 벽면에 볼트를 체결함으로써 설치될 수 있고, 설치 직후의 비젼 튜브(50)는 도 1에 도시된 바와 같이 플랜지(52)가 고정 플레이트(10)의 제1기어(14)와 분리된 상태이다.
도 4는 도 1의 회전형 노내 감시 장치의 비젼 튜브가 월 슬리브 내부로 삽입된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 회전형 노내 감시 장치(1)가 노의 외부에 설치된 후, 컨트롤러(미도시됨)로부터 구동신호가 인가되면, 공압실린더(미도시됨)에 의해 슬레드(36)가 이동 레일(34)을 따라 전방으로 이동되고, 이에 따라 슬레드(34)에 결합되어 있는 비젼 튜브(50)가 전방으로 이동된다.
비젼 튜브(50)가 이동함에 따라, 비젼 튜브(50)의 전단부는 월 슬리브(80) 내부를 따라 이동하고, 월 슬리브(80) 전단에 마련된 보호용 캡(미도시됨)을 밀고, 노 내부 공간으로 진입한다. 따라서, 비젼 튜브(50)는 도 4에 도시된 위치에 있게 된다.
비젼 튜브(50)가 전방으로 이동되기 시작할 때 또는 이동이 완료되는 시점에, 비젼 튜브 회전모터(90)가 컨트롤러에 의해 구동되고, 비젼 튜브 회전모터(90)의 회전축에 결합된 제2기어(94)가 회전한다. 이에 따라 제2기어(94)에 치합된 제1기어(14)도 회전한다.
비젼 튜브(50)가 이동하면 플랜지(52)도 같이 같은 방향으로 이동하여, 플랜지(52)가 제1기어(14)와 결합한다. 즉, 플랜지(52)와 제1기어(14)가 서로 접촉하게 된다.
제1기어(14)와 플랜지(52)의 접촉면에서, 일측에 마련된 돌기가 타측에 마련된 요홈에 끼워져 제1기어(14)와 플랜지(52)가 밀착 고정됨으로써, 제1기어(14)와 플랜지(52)는 굳게 결합한다.
제1기어(14)가 회전함에 따라 비젼 튜브(50)의 플랜지(52)가 회전하게 되며, 플랜지(52)에 결합된 비젼 튜브(50)의 내관과 외관도 함께 회전한다.
바람직한 실시예에 있어서, 내관 내에 설치된 이미지 센서(70)도 함께 회전하나, 변형된 실시예에 있어서는 이미지 센서(70)가 회전하지 않고 고정된 상태를 유지할 수 있다.
비젼 튜브(50)가 회전함에 따라, 비젼 뷰브(50)의 내관의 전단부에서 경사지게 설치된 대물렌즈(62)의 광축, 즉 노 내부를 바라보는 방향이 지속적으로 변경된다.
핀홀(60)을 통해 입사되어 대물렌즈(62)에 의해 집광된 빛은 반사경에 의해 경로가 변경된 후, 릴레이 렌즈(66)와 대안렌즈(68)를 통해 이미지 센서(70)에 전달된다.
이미지 센서(70)에 의해 획득되는 빛(영상)은 촬영방향이 지속적으로 변경되고, 시간이 경과함에 따라 본 발명에 따른 회전형 노내 감시 장치(1)는 노 내부 전체를 촬영할 수 있다.
비젼 튜브(50)가 전방으로 이동되어 있는 상태에서, 기어 지지부(12)의 제1압축공기 유입구(16)를 통해 외관을 냉각시키는 압축공기가 외관과 월 슬리브(80) 사이의 공간을 통해 분사된다.
또한, 비젼 튜브(50)의 압축공기 유입부(76)에 위치한 제2압축공기 유입구(78)를 통해서도 내관과 외관을 냉각시키는 압축공기가 공급되어 내관과 외관 사이의 공간을 통해 이동한 후 핀홀(60)을 통해 배출된다.
이러한 압축공기의 흐름으로 말미암아, 노 내부에 삽입된 비젼 튜브의 내관과 외관의 전단부가 과열되는 현상이 방지될 수 있다.
한편, 영상촬영을 완료하고 노 내부 감시를 종료하고자 하는 경우에는, 운용자의 조작에 따라 컨트롤러가 비젼 튜브 회전모터(90)의 동작을 정지시키게 된다.
그리고, 컨트롤러의 제어에 의하여, 공압실린더가 슬레드(36)를 이동 레일(34)를 따라 후방으로 이동시키고, 슬레드(36)와 결합된 비젼 튜브(50)도 후방으로 이동된다.
또한, 비젼 튜브(50)가 후방으로 이동되면, 제1기어(14)와 플랜지(52)의 결합도 분리된다.
비젼 튜브(50)가 후방으로 이동되어, 비젼 튜브(50)의 전단부가 월 슬리브(80) 전단부 내부로 인입되면, 월 슬리브(80)의 보호용 캡이 닫히게 되어, 노 내부의 화염이나 열기가 월 슬리브(80)를 통해 외불 유출되는 것이 방지된다.
그리고, 제1 및 제2압축공기 유입구(16, 78)를 통한 압축공기 공급도 중단된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 그 기술적 사상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다양한 방식으로 변형될 수 있고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다.
예컨테, 이상에서 설명한 실시예에서는 비젼 튜브 회전모터(90)가 회전하는 실시예에 대하여 설명하였지만, 다른 실시예에 있어서는 운용자의 조작에 따라 비젼 튜브(50)가 일정 각도만큼 회전한 후 정지하도록 컨트롤러가 비젼 튜브 회전모터(90)를 제어할 수도 있다.
이와 같은 경우, 운용자는 자신이 관찰하고자 하는 노 내부에 대하여 고정적으로 상세히 감시하는 것이 가능하다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
1: 회전형 노내 감시 장치 2: 노의 외부 벽면
10: 고정 플레이트 12: 기어 지지부
14: 제1기어 16: 제1압축공기 유입구
30: 보호프레임 32: 브라켓
34: 이동 레일 36: 슬레드
40: 구동부 50: 비젼 튜브
52: 플랜지 53: 제1완충 스프링
54: 케이싱 56: 내관
58: 외관 60: 핀홀
62: 대물렌즈 64: 반사경
66: 릴레이 렌즈 68: 대안렌즈
70: 이미지 센서 72: 포커스 조절 노브
74: 제2완충 스프링 76: 압축공기 유입부
76: 제2압축공기 유입구 79: 커넥터
80: 월 슬리브(Wall sleeve) 90: 비젼 튜브 회전모터
92: 비젼 튜브 회전모터 지지부 94: 제2기어

Claims (9)

  1. 노의 외부에 부착되는 고정 플레이트;
    상기 고정 플레이트의 일측에 설치되고, 상기 노의 내부로 삽입되는 월 슬리브;
    상기 고정 플레이트를 관통하여 상기 월 슬리브 내부를 전후 방향으로 왕복 이동하고, 회전하여 상기 노의 내부를 감시하는 비젼 튜브;
    상기 비젼 튜브를 전후 방향으로 왕복 이동시키는 구동부;
    상기 비젼 튜브와 결합하고, 상기 비젼 튜브와 함께 회전하는 플랜지;
    상기 플랜지와 결합하는 경우, 상기 플랜지를 회전시키는 제1기어;
    상기 제1기어와 치합하고, 상기 제1기어를 회전시키는 제2기어; 및
    상기 제2기어를 회전시키는 비젼 튜브 회전모터;를 포함하는, 회전형 노내 감시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정 플레이트에 대향하는 상기 월 슬리브의 일 단부에 결합되고, 상기 노 내부의 화염이나 열기가 외부로 유출되는 것을 방지하는 보호용 캡을 더 포함하는, 회전형 노내 감시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    슬레드, 이동 레일 및 공압실린더를 포함하고,
    상기 슬레드는 상기 비젼 튜브와 결합하고, 상기 이동 레일을 따라 상기 비젼 튜브와 함께 이동하고, 상기 공압실린더는 상기 슬레드를 전후 왕복 이동시키는, 회전형 노내 감시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비젼 튜브, 상기 구동부, 상기 플랜지, 상기 제1기어, 상기 제2기어 및 상기 비젼 튜브 회전모터의 상부를 커버하도록 상기 고정 플레이트에 결합되고, 상기 비젼 튜브, 상기 구동부, 상기 플랜지, 상기 제1기어, 상기 제2기어 및 상기 비젼 튜브 회전모터를 외부로부터 보호하는 보호프레임을 더 포함하는, 회전형 노내 감시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플랜지와 상기 제1기어와의 결합은,
    상기 플랜지의 일면에 형성된 요홈에 상기 제1기어의 일면에 형성된 돌기가 삽입되어 이루어지는, 회전형 노내 감시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 플랜지와 상기 제1기어와의 결합은,
    상기 제1기어의 일면에 형성된 요홈에 상기 플랜지의 일면에 형성된 돌기가 삽입되어 이루어지는, 회전형 노내 감시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1기어가 회전할 수 있도록 지지하고, 상기 월 슬리브에 대향하는 상기 고정 플레이트의 일측에 결합되는 기어 지지부를 더 포함하는, 회전형 노내 감시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 비젼 튜브 회전모터를 지지하고, 상기 월 슬리브에 대향하는 상기 고정 플레이트의 일측에 결합되는 비젼 튜브 회전모터 지지부를 더 포함하는, 회전형 노내 감시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 비젼 튜브는,
    내관과 외관을 구비하고, 상기 내관과 외관 사이에는 공기가 이동할 수 있는 통로를 가지고, 빛을 집광할 수 있는 핀홀이 상기 비젼 튜브의 상기 월 슬리브에 대향하는 일 단부에서 상기 비젼 튜브의 장축과 일정각도 경사져 배치되고,
    상기 내관은 대물렌즈, 반사경(反射鏡), 다수의 블록식 릴레이 렌즈, 대안렌즈 및 이미지 센서를 포함하고,
    상기 대물렌즈의 광축은 상기 내관의 장축과 일정각도 경사져 상기 내관에 배치되고, 상기 대물렌즈의 광축은 상기 릴레이 렌즈 및 대안렌즈의 광축과 일정 각도 경사지고,
    상기 핀홀을 통하여 상기 대물렌즈에 의하여 집광된 빛은 상기 반사경에 의하여 경로가 변경된 후, 상기 릴레이 렌즈와 대안렌즈를 통과하여 상기 이미지 센서에 전달되는, 회전형 노내 감시 장치.
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