KR101769005B1 - 외부와 기밀된 배관의 내부 관측장치 - Google Patents

Abstract

배관의 외부로 돌출되고 일단에서 상기 배관과 기밀하게 결합하여 연통하는 하우징; 일단에 결합 브래킷이 형성된 신축 가능한 몸체로 구성되는 플렉시블 튜브; 상기 몸체의 타단에 기밀 결합하는 지지유닛; 및 일단에 촬상유닛이 장착되고 상기 튜브 내부에 삽입되어 상기 튜브 외부로 연장되는 케이블을 포함하며, 상기 지지유닛은 상기 촬상유닛을 지지하여 고정하고, 상기 결합 브래킷은 상기 하우징의 타단에 기밀 결합하는 것을 특징으로 하는 배관의 내부 관측장치가 개시된다.

Description

외부와 기밀된 배관의 내부 관측장치{Internal monitoring apparatus of airtight pipe}

본 발명은 배관 내부의 관측장치에 관한 것으로, 특히 외부와 기밀하게 차폐되고 내부에 오염물질이 잔류하는 배관 내부를 용이하고 신뢰성 있게 그리고 항상 관측할 수 있는 관측장치에 관련한다.

외부와 기밀하게 밀폐된 배관 내부를 관측하기 위해서 종래에는 배관을 분해하여 육안으로 내부를 관측하거나 배관에 관측 창(View Port)을 설치하여 배관의 내부를 육안으로 관측한다.

그러나, 종래의 방법에서 전자의 경우 배관 내부의 관측에 많은 인력과 시간이 소모되고, 후자의 경우 관측 창이 설치된 국소 부위만을 관측할 수 있다는 문제점이 있다.

통상 반도체 전공정 장비나 화학공정 장비들은 공정 중에 생기는 부산물을 외기와 차단하여 부산물 처리장치로 배기해야 하므로 외기와 기밀된 배기 배관 구조를 갖는다. 또한, 배관 내부의 오염물질의 상태와 배관 내벽의 손상 등 배관 내부의 환경 변화를 항상 신뢰성 있게 관측할 수 있어야 그로 인해 발생할 수 있는 위험 상황을 사전에 예방하고 조치할 수 있다.

이러한 측면에서, 오염물질의 누출을 방지하기 위한 기밀 구조를 유지하면서 원하는 시점에 항상 배관 내부를 신뢰성 있게, 다시 말해 배관 내부를 자세하게, 가령 일정 위치에서 전후방향과 좌우방향 및 상하방향으로 관측할 수 있고 현재 상태를 정확하게 관측할 수 있는 관측장치에 대한 요구가 증대하고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명의 목적은 배관 내부를 용이하고 신뢰성 있게 그리고 항상 관측할 수 있는 관측장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 배관의 일정 위치에서 배관 내부를 자세하고 정확하게 관측할 수 있는 관측장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적은, 배관의 외부로 돌출되고 일단에서 상기 배관과 기밀하게 결합하여 연통하는 하우징; 일단에 결합 브래킷이 형성된 신축 가능한 몸체로 구성되는 플렉시블 튜브; 상기 몸체의 타단에 기밀 결합하는 지지유닛; 및 일단에 촬상유닛이 장착되고 상기 튜브 내부에 삽입되어 상기 튜브 외부로 연장되는 케이블을 포함하며, 상기 지지유닛은 상기 촬상유닛을 지지하여 고정하고, 상기 결합 브래킷은 상기 하우징의 타단에 기밀 결합하는 것을 특징으로 하는 배관의 내부 관측장치에 의해 달성된다.

바람직하게, 상기 배관에 인접한 상기 하우징의 부분에 상기 배관의 내부로 불활성 가스를 공급하기 위한 가스 공급포트가 형성된다.

바람직하게, 상기 지지유닛은, 양단에 직경이 다른 입구를 갖는 통 형상의 홀더; 상기 홀더의 큰 직경의 입구에 끼워지는 투명 렌즈; 및 바닥을 구비한 통 형상으로, 바닥 중앙에 관측구멍이 형성되고, 단부에 상기 튜브의 몸체가 기밀 결합하는 실링 캡으로 이루어지며, 상기 홀더의 작은 직경의 입구는 상기 튜브의 몸체 끼워지고, 상기 촬상유닛은 상기 홀더의 작은 직경의 입구에 끼워진다.

상기의 목적은, 배관의 외부로 경사지게 돌출되고 일단에서 상기 배관과 기밀하게 결합하여 연통하는 하우징; 일단에 결합 브래킷이 형성되고 길이방향으로 절곡된 파이프 몸체를 구비하고, 상기 몸체의 타단에 인접하여 신축부가 형성되고, 상기 절곡 부분을 기준으로 전단과 후단은 각각 상기 하우징과 상기 배관에 평행하게 연장하는 플렉시블 튜브; 상기 몸체의 타단에 기밀 결합하는 지지유닛; 및 일단에 촬상유닛이 장착되고 상기 튜브 내부에 삽입되어 상기 튜브 외부로 연장되는 케이블을 포함하며, 상기 지지유닛은 상기 촬상유닛을 지지하여 고정하고, 상기 결합 브래킷은 상기 하우징의 타단에 기밀 결합하는 것을 특징으로 하는 배관의 내부 관측장치에 의해 달성된다.

바람직하게, 상기 지지유닛은, 양단에 직경이 다른 입구를 갖는 통 형상의 홀더; 상기 홀더의 큰 직경의 입구에 끼워지는 투명 렌즈; 및 바닥을 구비한 통 형상으로, 바닥 중앙에 관측구멍이 형성되고 인접하여 배출구멍이 더 형성되고, 단부에 상기 튜브의 몸체가 기밀 결합하는 실링 캡으로 이루어지며, 상기 홀더의 작은 직경의 입구는 상기 튜브의 몸체 끼워지고, 상기 촬상유닛은 상기 홀더의 작은 직경의 입구에 끼워지고, 상기 결합 브래킷에는 상기 튜브의 내부에 불활성 가스를 공급하기 위한 가스 공급포트가 형성되고, 상기 튜브 몸체의 일단에 배출구멍이 형성되어 상기 불활성 가스는 상기 배출구멍과 상기 분사구멍을 통하여 분사되면서 상기 관측구멍에 인접하여 잔류하는 이물질을 제거한다.

상기한 구성에 의하면, 끝에 촬상유닛이 장착된 케이블을 외부에서 조작하여 촬상유닛이 전 방향을 촬영할 수 있도록 함으로써 배관 내부의 오염물질의 상태나 배관 내벽의 손상 등 환경 변화를 상시 관측할 수 있어 그로 인한 위험상황의 발생을 억제함과 동시에 재산상의 피해를 사전에 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 관측장치를 보여준다.
도 2는 도 1의 관측장치를 분해하여 보여준다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 관측장치를 보여준다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '구성된다' 또는 '포함한다' 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 관측장치를 보여주고, 도 2는 도 1의 관측장치를 분해하여 보여준다.

관측장치는, 배관(1)의 외부로 돌출되고 일단에서 배관(1)과 기밀하게 결합하여 연통하는 하우징(10), 일단에 지지유닛(50, 60, 70)이 결합하고 타단에 결합 브래킷(32)이 결합하며, 신축 가능한 몸체(31)로 구성되는 플렉시블 튜브(30), 및 일단에 촬상유닛(40)이 장착되고 튜브(30) 내부에 삽입되어 튜브(30) 외부로 연장되는 케이블(100)을 포함한다.

이하, 각 구성부분에 대해 상세하게 설명한다.

<하우징(10)>

하우징(10)은 가령 원통 형상으로 배관(1)의 외부로 돌출되도록 배관(1)에 용접 등에 의해 기밀 결합되는데, 타단에는 플랜지가 형성되어 후술하는 플렉시블 튜브(30)와 용이하고 간단하게 결합되도록 한다.

여기서, 배관(1) 내부에는 유독가스나 파우더를 포함하는 기체가 흐르거나 액체가 흐를 수 있으므로 하우징(10)과 배관(1) 사이는 기밀 접합되어야 한다.

하우징(10)이 배관(1) 외부로 돌출되는 길이는 한정되지 않지만, 가령 플렉시블 튜브(30)가 압축되어 길이가 가장 짧을 때 플렉시블 튜브(30)를 수용할 정도이면 된다.

도 1을 참조하면, 배관(10)과 결합 부분에 인접하여 하우징(10)에는 가스 공급포트(12)가 형성되어, 가령 불활성 가스가 공급된다.

가스 공급포트(12)가 형성되는 위치는 플렉시블 튜브(30)가 압축되어 길이가 가장 짧을 때, 실링 캡(70)의 단부에 대응하는 위치와 대략 일치하게 되며, 그 결과 가스 공급포트(12)로부터 분사되는 불활성 가스에 의해 실링 캡(70)의 단부 부근에 잔류하는 파우더 등의 이물질을 제거하여 촬상유닛(40)의 시야를 확보하도록 할 수 있다.

<플렉시블 튜브(30)>

이 실시 예에서, 플렉시블 튜브(30)는 신축 가능한 몸체(31), 몸체(31)의 일단에 형성되는 고정부(34), 및 몸체(31)의 타단에 결합되는 결합 브래킷(32)으로 구성된다.

플렉시블 튜브(30)를 구성하는 각 부분은 배관(1) 내부에 노출되는데, 배관(1) 내부에 잔류하는 물질은 화학적 그리고 전기적으로 민감한 물질이기 때문에 플렉시블 튜브(30)를 구성하는 각 부부분과 후술하는 지지유닛(50, 60, 70)은 화학적 그리고 전기적으로 안정적인 물질로 구성될 수 있다.

따라서, 플렉시블 튜브(30)의 대부분을 신축 가능한 몸체(31)가 차지하는데, 이러한 구조에 한정되지 않고 후술하는 것처럼 신축 가능한 몸체가 일부분을 차지하도록 구성할 수 있음은 물론이다.

몸체(31)는, 가령 주름관이나 벨로우즈(bellows)가 사용될 수 있으며, 길이방향으로 압축과 팽창이 가능한 어떠한 형태도 사용할 수 있다.

몸체(31)의 일단에는 파이프 형상의 고정부(34)가 형성되어 후술하는 것처럼 실링 캡(70)과의 결합을 용이하게 할 수 있으며, 몸체(31)의 타단에는 플렉시블 튜브(30)를 하우징(10)에 결합하기 위한 결합 브래킷(32)이 형성된다.

결합 브래킷(32)은, 가령 플랜지 형상으로 형성되어 하우징(10)의 타단에 형성된 플랜지와 쉽게 기밀 결합할 수 있는데, 결합 브래킷(32)의 중심에는 플렉시블 튜브(30)가 통과할 수 있도록 관통구멍(32a)이 형성되고, 관통구멍(32a)의 가장자리를 따라 내측으로 리브(32b)가 돌출되어 몸체(31)와 연결된다.

따라서, 신축 가능한 몸체(31)가 리브(32b)에 의해 지지되므로 몸체(31)가 하우징(10) 내부에서 자유롭고 원활하게 신축되도록 할 수 있다.

플렉시블 튜브(30) 내부에는 케이블(100)이 끼워지는데, 케이블(100)의 단부에는 촬상유닛(40), 가령 CCD 카메라가 설치되어 배관(1) 내부를 촬영하며, 촬영된 영상은 케이블(100)을 통하여 영상처리장치(미도시)로 전송되며, 영상처리장치에서는 전송된 영상을 디스플레이에 표시하거나 원격지 또는 로컬 스토리지에 저장할 수 있다.

케이블(100)은, 내시경용 케이블과 같이, 외부에서의 조작에 의해 촬상유닛(40)이 장착된 단부로부터 40㎜ ~ 60㎜ 부분이 절곡되어 전후, 좌우 및 상하의 전 방향으로 촬상유닛(40)을 제어할 수 있다.

결합 브래킷(32)의 관통구멍(32a)에는 케이블 가이드(20)가 끼워질 수 있는데, 케이블 가이드(20)의 중앙에는 안내구멍(22)이 형성되어 케이블(100)이 슬라이드 가능하게 통과한다. 이를 위해, 케이블 가이드(20)는 내화학성이 뛰어나고 마찰계수가 작아 표면이 매끄러운 테프론 재질로 구성될 수 있다.

<지지유닛>

지지유닛은, 서로 관통하는 직경이 다른 입구(52, 54)를 갖는 홀더(50), 홀더(50)의 큰 직경의 입구(54)에 끼워지는 투명 렌즈(60), 및 일단에 관측구멍(72)이 형성된 바닥을 구비하고 타단에 튜브(30)의 고정부(34)가 기밀 결합하는 통 형상의 실링 캡(70)으로 이루어진다.

홀더(50)는 촬상유닛(40)과 렌즈(60)를 지지하여 랜즈(60)를 통하여 정확한 영상이 촬상유닛(40)에 입력되도록 하는 역할을 하는데, 길이방향으로 관통하되 일단에 직경이 작은 입구(52)가 형성되고 타단에 직경이 큰 입구(54)가 형성된다.

직경이 작은 입구(52)는 튜브(30)의 고정부(34)에 끼워져 고정되는데, 이때 직경이 작은 입구(52)로 촬상유닛(40)이 삽입되어 고정되며, 직경이 큰 입구(54)에는 렌즈(60)가 끼워져 고정된다.

렌즈(60)의 상면과 하면에는 각각 고무 링(62, 64)이 개재되어 렌즈(60)를 통한 누설을 차단한다.

이 상태에서, 튜브(30)의 고정부(34)가 실링 캡(70)에 끼워져 고정되며, 이들 사이에 실링 고무(74)가 개재되어 기밀 결합한다.

이러한 구조에 의하면, 촬상유닛(40)은 지지유닛(50, 60, 70)에 의해 배관(1) 내부와 완전히 격리된 상태에서 배관(1) 내부의 상태를 정확하고 상세하게 촬영할 수 있게 된다.

도 1을 참조하면, 외부의 조작으로 케이블(100)을 밀어넣으면 튜브(30)의 몸체(31)가 늘어나면서 점선으로 나타낸 것처럼 실링 캡(70)은 배관(1) 내부로 진입하고, 이 상태에서 케이블(100)을 외부에서 조작하여 단부가 절곡되도록 하여 원하는 위치에서 배관(1) 내부의 상태를 나타내는 영상을 촬영할 수 있다.

상기한 것처럼, 촬상유닛(40)이 전 방향을 촬영할 수 있도록 케이블(100)의 단부는 가령 최대 120도 각도로 절곡된다. 그 결과, 케이블(100)과 함께 촬상유닛(40)도 전 방향으로 절곡되어 배관(1) 내부를 촬영하게 된다.

그 결과, 배관 내부의 오염물질의 상태나 배관 내벽의 손상 등 환경 변화를 상시 관측할 수 있어 그로 인한 위험상황의 발생을 억제함과 동시에 재산상의 피해를 사전에 예방할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 관측장치를 보여준다.

이 실시 예에서 상기의 일 실시 예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 적용한다.

이 실시 예에 의하면, 플렉시블 튜브(130)는 배관(1) 내부로 더 깊숙하게 삽입된다.

도 3을 참조하면, 하우징(110)은 배관(1) 외부로 돌출되는데 일정한 각도로 경사지게 돌출되어 플렉시블 튜브(130)가 비스듬하게 삽입되도록 함으로써, 배관(1) 내부로 더 깊이 삽입 가능하게 한다.

플렉시블 튜브(130)는 일단에 결합 브래킷(132)이 형성되고 타단의 고정부(134)에 인접하여 신축부(133)가 형성된 파이프 몸체(131)로 구성된다.

파이프 몸체(131)는 일정한 각도로 절곡된 상태를 유지하는데 선단은 하우징(110)과 평행하게 연장되고 후단은 배관(1)에 평행하게 연장된다.

이 실시 예에 의하면, 신축부(133)에서 케이블(100)이 외부 조작에 의해 전 방향으로 절곡되며, 그 결과, 촬상유닛(40)도 전 방향으로 절곡되어 배관(1) 내부를 촬영하게 된다.

도 3을 참조하면, 결합 브래킷(132)의 가장자리로부터 중심으로 방사상으로 연장하는 가스 공급구멍(136)이 형성되어 튜브(130)의 내부로 불활성 가스가 공급된다.

또한, 원 내부에 확대된 것처럼, 튜브(130)의 고정부(134)에 배출구멍(134a)이 형성되고, 실링 캡(170)의 바닥에 분사구멍(171)이 더 형성된다.

이러한 구조에 의하면, 가스 공급구멍(136)을 통하여 공급된 불활성 가스는 배출구멍(134a)과 분사구멍(171)을 통하여 분사됨으로써 실링 캡(170)의 관측구멍(172)에 인접하여 잔류하는 이물질을 제거할 수 있다.

전술한 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 배관
10, 110: 하우징
100: 케이블
12: 가스 공급포트
20: 케이블 가이드
30, 130: 플렉시블 튜브
31, 131: 몸체
32, 132: 결합 브래킷
133: 신축부
34, 134: 고정부
40: 촬상유닛
50: 홀더
60: 렌즈
70, 170: 실링 캡

Claims (5)

1. 반도체 공정이나 화학공정으로부터 발행하는 부산물을 외기와 차단하여 부산물 처리장치로 배기하는 배기 배관에 적용되며,
   상기 배관에 기밀하게 연통하여 외부로 돌출하고, 측면에 불활성 가스를 공급하는 가스공급포트가 형성된 하우징;
   상기 하우징의 단부에 기밀 결합하고 중앙에 관통구멍이 형성된 결합 브래킷;
   상기 하우징의 내부에서 일단이 상기 관통구멍을 감싸도록 상기 결합 브래킷에 결합되어 하방으로 연장된 플렉시블 튜브;
   상기 튜브 내부에서 상기 관통구멍을 통하여 외부로 연장되고, 단부에 촬상유닛이 장착된 케이블;
   상기 촬상유닛을 지지하고 상기 튜브의 타단이 고정되며, 렌즈가 끼워지는 홀더; 및
   상기 홀더의 외측에서 상기 홀더를 감싸 기밀 결합하고 중앙에 관측구멍이 형성되는 실링 캡을 포함하며,
   상기 가스 공급포트로부터 분사되는 불활성 가스에 의해 상기 실링 캡의 단부 부근에 잔류하는 파우더 등의 이물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 배관의 내부 관측장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 반도체 공정이나 화학공정으로부터 발행하는 부산물을 외기와 차단하여 부산물 처리장치로 배기하는 배기 배관에 적용되며,
   상기 배관에 기밀하게 결합하여 연통하여 외부로 경사지게 돌출된 하우징;
   상기 하우징의 단부에 기밀 결합하고 중앙에 관통구멍이 형성되며, 가장자리에서 상기 관통구멍으로 연통하는 가스공급구멍이 형성된 결합 브래킷;
   상기 하우징의 내부에서 일단이 상기 관통구멍을 감싸도록 상기 결합 브래킷에 결합하고, 중간에 절곡되어 상기 배관 방향으로 평행하게 연장하여 신축부가 형성되며, 타단에 배출구멍이 형성된 플렉시블 튜브;
   상기 튜브 내부에서 상기 관통구멍을 통하여 외부로 연장되고, 단부에 촬상유닛이 장착된 케이블;
   상기 촬상유닛을 지지하고 상기 튜브의 타단이 고정되며, 렌즈가 끼워지는 홀더; 및
   상기 홀더의 외측에서 상기 홀더를 감싸 기밀 결합하고, 중앙에 관측구멍이 형성되고 그 주위에 분사구멍이 형성되는 실링 캡을 포함하며,
   상기 가스 공급구멍을 통하여 공급된 불활성 가스는 상기 배출구멍과 상기 분사구멍을 통하여 분사되어 상기 관측구멍에 인접하여 잔류하는 이물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 배관의 내부 관측장치.
   
5. 삭제

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