KR102037132B1 - 분리형 레이더 수위 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이더를 이용한 수위 측정 장치로서, 특히 지지부 일 측에 구비되는 안테나 유닛과, 상기 안테나 유닛과 분리되어 설치되는 분리형 제어부를 포함하고, 상기 안테나 유닛은 레이더를 송수신하는 혼 안테나와, 상기 혼 안테나를 지지부에 고정하는 고정 플랜지와, 상기 혼 안테나와 분리형 제어부를 유선 또는 무선으로 연결하는 연결부를 포함하여 제어부를 측정 지역에서 분리하여 사용 환경이 가혹한 경우라도 제어부의 손상이 발생할 우려가 낮고 유지 보수가 용이한 분리형 레이더 수위 측정 장치이다.

Description

분리형 레이더 수위 측정 장치{DEVIDED RADAR LEVELING DEVICE}
본 발명은 레이더를 이용한 수위 측정 장치로서, 특히 지지부 일 측에 구비되는 안테나 유닛과, 상기 안테나 유닛과 분리되어 설치되는 분리형 제어부를 포함하고, 상기 안테나 유닛은 레이더를 송수신하는 혼 안테나와, 상기 혼 안테나를 지지부에 고정하는 고정 플랜지와, 상기 혼 안테나와 분리형 제어부를 유선 또는 무선으로 연결하는 연결부를 포함하여 제어부를 측정 지역에서 분리하여 사용 환경이 가혹한 경우라도 제어부의 손상이 발생할 우려가 낮고 유지 보수가 용이한 분리형 레이더 수위 측정 장치이다.
일반적으로 레이더(RADAR)라고 하는 것은 무선탐지와 거리측정(Radio Detecting And Ranging)의 약어로 마이크로파(극초단파, 10cm~100cm 파장) 정도의 전자기파를 물체에 발사시켜 그 물체에서 반사되는 전자기파를 수신하여 물체와의 거리, 방향, 고도 등을 알아내는 비 접촉식 감시장치를 말한다. 이러한 레이더에 의해 물체의 표면에서 반사되어 대기로 되돌아가는 마이크로파 신호를 내보낸다. 트랜스미터는 전송 및 수신된 에코 신호 간에 지체된 시간을 계측하고, 탑재된 마이크로프로세서가 측정물 표면까지의 거리를 계산한다
상술된 레이더를 이용하여 수위를 측정하는 수위 측정 장치가 사용되고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 수위 측정 장치(1)는 안테나 유닛(3)과 제어부(2)를 포함한다.
상기 안테나 유닛(3)은 혼 안테나(3-1)를 포함한다. 이러한 혼 안테나(3-1)에서 발신된 전송 신호(ST)가 탱크(T) 내부에 저장된 측정 대상물 표면에서 반사되어 리턴 신호(SR)로 되어 혼 안테나(3-1)가 수신하게 된다.
상기 혼 안테나(3-1)에서 수신된 신호는 도파관(2-1)을 통해 회로부(2-2)로 투입되어 제어부(2)에서 연산되어 수위를 산출하거나 산출된 수위를 디스플레이하게 된다.
그런데 상술된, 상기 제어부(2)는 탱크(T)와 일체로 구비되어 있는데, 이러한 종래 기술의 경우 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 종래의 레이더 수위 측정 장치는 침수되는 곳에 설치되는 경우 침수에 의해 제어부가 파손되거나 수리가 불가한 경우가 발생하는 문제점이 있었다.
둘째, 종래의 레이더 수위 측정 장치의 경우 수증기나 결로가 많은 곳에 설치되는 경우 역시 제어부가 파손되는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.
셋째, 종래의 레이더 수위 측정 장치의 경우 현장 유지 보수가 어려운 문제점 있었다.
즉, 이를 종합하여 보면 종래의 레이더 수위 측정 장치의 경우 사용 환경이 가혹한 경우 제어부에 손상이 발생할 우려가 높은 문제점 있었고 유지 보수가 어려운 문제점이 있었다.
한편 상술된 레이더 수위 측정 장치 자체는 널리 알려진 것으로서 특히 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있어 이에 대한 도시 및 설명은 생략한다.
한국 공개 특허 제10-2015-0132150호 한국 공개 특허 제10-2016-0074526호 한국 공개 특허 제10-2007-0045297호 한국 공개 특허 제10-2007-0086633호
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지지부 일 측에 구비되는 안테나 유닛과, 상기 안테나 유닛과 분리되어 설치되는 분리형 제어부를 포함하고, 상기 안테나 유닛은 레이더를 송수신하는 혼 안테나와, 상기 혼 안테나를 지지부에 고정하는 고정 플랜지와, 상기 혼 안테나와 분리형 제어부를 유선 또는 무선으로 연결하는 연결부를 포함하여 제어부를 측정 지역에서 분리하여 사용 환경이 가혹한 경우라도 제어부의 손상이 발생할 우려가 낮고 유지 보수가 용이한 분리형 레이더 수위 측정 장치를 제공함에 목적이 있다.
이러한 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않았으나 아래 수단들 또는 실시예 상의 구체적인 구성에 따른 다른 목적 들은 그 기재로부터 이 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 지지부(S) 일 측에 구비되는 안테나 유닛(200)과, 상기 안테나 유닛(200)과 분리되어 설치되는 분리형 제어부(100)를 포함하고, 상기 안테나 유닛(200)은 레이더를 송수신하는 혼 안테나(220)와, 상기 혼 안테나(220)를 지지부(S)에 고정하는 고정 플랜지(210)와, 상기 혼 안테나(220)와 분리형 제어부(100)를 유선 또는 무선으로 연결하는 연결부(C)를 포함하는 분리형 레이더 수위 측정 장치를 제공한다.
상기에서, 상기 안테나 유닛(200)은 상기 고정 플랜지(210) 상에 배치되고 상기 혼 안테나(220)를 파지하는 파지부(230)와 상기 파지부(230)의 자세를 제어하는 자세 제어부(240)와 상기 혼 안테나(220) 일 측에 구비되는 경사 센서(250)를 더 포함하고, 상기 파지부(230)는 판체 형상이고 외측면에 치형이 형성되며 상기 혼 안테나(220)가 관통되어 고정되는 파지부 본체(231)와, 상기 고정 플랜지(210)와 파지부 본체(220) 사이에 구비되어 상기 파지부(230)를 탄성 지지하는 탄성 지지부(232)를 포함하고, 상기 고정 플랜지(210)는 지지부(S)의 상하면에 각각 배치되어 상호 고정되는 베이스(211) 및 고정판(212)을 포함하고, 상기 베이스(211)의 일부는 개방되어 상기 혼 안테나(220)가 관통한다.
상기에서, 상기 자세 제어부(240)는 상기 고정 플랜지(210)의 베이스(211) 상에 배치되어 회전력을 발생하는 액츄에이터(M)와, 상기 액츄에이터(M)에 의해 회전되고 상기 파지부(230) 일 측에 치형 결합하는 자세 조정 기어(242-2)를 포함하며, 상기 자세 조정 기어(242-2)의 회전에 의해 파지부(230) 일 측은 상기 파지부(230)의 높이 방향으로 승하강하여 자세를 조정한다.
상기에서, 상기 자세 제어부(240)는 상기 고정 플랜지(210)의 베이스(211) 상에 배치되고 혼 안테나(220) 주위에 원주 방향으로 일정 각도 이격되어 다수 개 배치되는 케이스(245)와 상기 케이스(245) 내부에 구비되는 구동부(241)와 상기 구동부(241)에 연동되는 종동부(242)를 포함하고, 상기 구동부(241)는 회전력을 발생하는 액츄에이터(M)와, 상기 액츄에이터(M)에 의해 회전되는 구동 샤프트(241-1)와 상기 구동 샤프트(241-1)에 의해 회전되는 구동 기어(241-2)와, 상기 구동 기어(241-2) 양 측에 구비되어 상기 구동 샤프트(241-1)를 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부(243)를 포함하고, 상기 종동부(242)는 상기 구동 기어(241-2)와 연동되어 회전되는 자세 조정 기어(242-2)와 상기 자세 조정 기어(242-2)를 관통하는 종동 샤프트(242-1)와 상기 자세 조정 기어(242-2)의 양 측에 구비되어 상기 종동 샤프트(242-1)를 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부(244)를 포함하며, 상기 자세 조정 기어(242-2)의 일부는 상기 케이스(245)에서 노출되어 상기 파지부(230) 외측 일부와 치형 결합한다.
상기에서, 상기 회전 지지부(243,244)와 구동 샤프트(241-1) 또는 종동 샤프트(242-1) 사이에 구비되어 상기 구동 샤프트(241-1) 또는 종동 샤프트(242-1)를 회전 가능하게 지지하는 축수부(400)를 포함한다.
상기에서, 상기 축수부(400)는 내륜(420) 및 외륜(410)과, 상기 내륜(420)의 중앙부에 원주 방향으로 배치되고 외륜(410) 방향으로 돌출되며 상기 내륜(420)을 폭 방향 분할하는 분리벽(430)과, 상기 분리벽(430)의 양 측에 구비되는 다수 개의 전동볼(440)과, 상기 분리벽(430) 상부에 배치되는 다수 개의 롤러(450)와, 상기 전동볼(440)을 지지하는 유지부(500)를 포함하며, 상기 유지부(500)는 길이 방향으로 개방부(511)가 다수 개 이격되어 형성되고 판체 형상인 유지부 본체(510)와, 상기 개방부(511) 사이에 형성되고 상기 개방부(511)에 장착되는 전동볼(440) 양 측이 접하는 홀더(520)를 포함하고, 상기 전동볼(440)은 상기 다수 개의 개방부(511) 중 하나의 개방부(511)를 건너서 배치되고, 상기 개방부(511) 중 전동볼(440)이 배치되는 않은 개방부(511)의 홀더(520) 사이에는 탄성 연결부(EB)가 설치되며 상기 외륜(410)과 내륜(420)에는 삽입홈(412,422)이 각각 형성되어 상기 유지부 본체(510)가 삽입된다.
상기에서, 상기 탄성 연결부(EB)는 홀더(520)의 높이 방향으로 배치되는 상부 연결부(530)와 하부 연결부(540)를 포함하고, 상기 상부 연결부(530)는 마주보는 홀더(520)의 내측면에서 수평 방향으로 각각 배치되는 탄성 재질의 제1상부 수평 바아(531) 및 제2상부 수평 바아(532)와, 상기 제1상부 수평 바아(531)의 일 측에 배치되고 상호 교차되는 형상이며 탄성 재질인 제1상부 교차 바아(533)와, 상기 제1상부 교차 바아(533)와 제2상부 수평 바아(532) 사이에 배치되고 상호 교차되는 형상이며 탄성 재질인 제2상부 교차 바아(534)를 포함하고, 상기 제1상부 수평 바아(531)와 제1상부 교차 바아(533)의 마주보는 측단에 탄성 재질인 제1상부 연결부(535)가 배치되고, 상기 제2상부 수평 바아(532)와 제2상부 교차 바아(534)의 마주보는 측단에는 탄성 재질인 제5상부 연결부(539)가 배치되며, 상기 인접하는 제1상부 교차 바아(533)와 제2상부 교차 바아(534)의 마주보는 측단에는 탄성 재질인 제3상부 연결부(537)가 배치되며, 상기 제1상부 교차 바아(533)의 교차되는 부분에는 탄성 재질인 제2상부 연결부(536)가 배치되며, 상기 제2상부 교차 바아(534)의 교차되는 부분에는 탄성 재질인 제4상부 연결부(538)가 배치되고, 상기 하부 연결부(540)는 상기 상부 연결부(530)의 하측에 배치되고 상기 마주보는 홀더(520) 내부에 순착적으로 배치되는 제1하부 교차 바아(541)와 제2하부 교차 바아(542) 그리고 제3하부 교차 바아(543)을 포함하고, 상기 제1하부 교차 바아(541)의 교차되는 부분에는 탄성 재질인 제1하부 연결부(544)가 배치되고, 제2하부 교차 바아(542)의 교차되는 부분에는 탄성 재질인 제3하부 연결부(546)와 제3하부 교차 바아(543)의 교차되는 부분에는 탄성 재질인 제5하부 연결부(548)가 배치되며, 상기 제1하부 교차 바아(541)와 제2하부 교차 바아(542)의 마주보는 측단에는 탄성 재질인 제2하부 연결부(545)와 상기 제2하부 교차 바아(542)와 제3하부 교차 바아(543)의 마주보는 측단에는 탄성 재질인 제4하부 연결부(547)가 배치된다.
상기에서, 상기 제1상부 연결부(535)와 제1하부 연결부(544)는 동일 선상에 배치되고, 상기 제2상부 연결부(536)와 제2하부 연결부(545)는 동일 선상에 배치되며, 상기 제3상부 연결부(537)는 제3하부 연결부(546)는 동일 선상에 배치되며, 상기 제4상부 연결부(538)는 제4하부 연결부(547)는 동일 선상에 배치되며, 상기 제5상부 연결부(539)는 제5하부 연결부(548)는 동일 선상에 배치되며, 상기 상부 연결부(530)와 하부 연결부(540) 사이에는 상하부 연결부(550)가 배치되고, 상기 상하부 연결부(550)는 원통 형상이고 상기 상부 연결부(530)와 하부 연결부(540)가 관통하여 설치된다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 본 명세서에 사용되는 기술적 용어는 단지 소정한 실시예를 설명하기 위하여 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의하여야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 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 하고 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 발명에 의하면 사용 환경이 가혹한 경우라도 제어부의 손상이 발생할 우려가 낮고 유지 보수가 용이한 효과가 있다.
도 1은 일반적인 레이더 수위 측정 장치를 나타내는 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 레이더 수위 측정 장치의 개략도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 레이더 수위 측정 장치의 자세 제어부와 파지부의 결합 관계를 나타내는 개략도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 레이더 수위 측정 장치의 자세 제어부와 파지부의 결합 관계를 나타내는 평면 개략도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 레이더 수위 측정 장치의 자세 제어부를 나타내는 사시도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 레이더 수위 측정 장치의 축수부와 샤프트와의 관계를 나타내는 개략도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 레이더 수위 측정 장치의 축수부의 단면 사시도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 레이더 수위 측정 장치의 축수부의 유지부를 나타내는 사시도,
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 축수부의 탄성 연결부를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 레이더 수위 측정 장치(10)는 도 2 내지 도 5에 나타난 바와 같이 지지부(S) 일 측에 구비되는 안테나 유닛(200)과, 상기 안테나 유닛(200)과 분리되어 설치되는 분리형 제어부(100)를 포함한다. 이때, 상기 안테나 유닛(200)은 레이더를 송수신하는 혼 안테나(220)와, 상기 혼 안테나(220)를 지지부(S)에 고정하는 고정 플랜지(210)와, 상기 혼 안테나(220)와 분리형 제어부(100)를 유선 또는 무선으로 연결하는 연결부(C)를 포함한다.
상기 지지부(S)는 도 2에 도시된 바와 같이 수위 측정 대상이 되는 장소(예를 들어 대형 수조 등)에 본 발명의 안테나 유닛(200)을 설치하기 위한 것으로서 도시된 바와 같이 외팔보 등을 이용할 수 있다. 이러한 지지부(S)는 상기 안테나 유닛(200)을 지지할 수 있는 한 어떠한 구성을 이용하더라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.
본 발명의 지지부(S)에 레이더 신호를 송수신하는 안테나 유닛(200)이 구비되고, 분리형 제어부(100)는 상기 안테나 유닛(200)에서 분리되어 배치된다. 상기 분리된 안테나 유닛(200)과 분리형 제어부(100)는 연결부(C)에 의해 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 즉, 본 발명에 의하면 레이더 신호를 송수신 하는 안테나 유닛(200)과 제어부(100)는 상기 연결부(C)에 의해 상호 분리되어 있다. 따라서, 상기 안테나 유니(200)의 사용환경이 가혹한 경우라도 상기 제어부(1000는 안테나 유닛(200)에서 분리되어 상대적으로 사용 환경이 좋은 곳에 배치할 수 있어 손상이 발생할 우려가 낮다. 이러한 본 발명에 의해 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있다.
상기 혼 안테나(220)는 레이더 신호를 송수신하기 위한 것으로서, 이는 종래 기술을 적용할 수 있어 이에 대한 설명과 도시는 생략한다.
도 2에서 설명되지 않은 도면 부호 260은 전송부로서 상기 혼 안테나(220)에서 발생되는 신호를 상기 연결부(C)측으로 전달하기 배선이 배치되는 것으로서 이는 널리 알려진 구성인 관계로 자세한 설명과 도시는 생략한다.
한편, 지진이나 태풍 등에 의해 지지부(C) 등이 변형되어 상기 안테나 유닛(200)의 자세가 변동된 경우 정확한 수위 측정이 어려울 수 있다. 이를 해결하기 위해 안테나 유닛(200)은 상술된 고정 플랜지(210) 상에 배치되고 상기 혼 안테나(220)를 파지하는 파지부(230)와 상기 파지부(230)의 자세를 제어하는 자세 제어부(240)와 상기 혼 안테나(220) 일 측에 구비되는 경사 센서(250)를 더 포함한다.
즉, 지진이나 태풍 등에 의해 지지부(C)가 변형되어 혼 안테나(220)가 경사지게 배치될 수 있으므로 이러한 혼 안테나(220)의 자세를 바로잡기 위해 상기 파지부(230)와 자세 제어부(240)를 포함하고, 상기 혼 안테나(220)의 경사를 측정하기 위해 경사 센서(250)를 포함한다.
상기 경사 센서(250)는 측정 대상물의 경사를 측정하기 위한 것으로서 이는 널리 알려진 기술(예를 들어 한국 등록 특허 제10-0942730호)인 관계로 이에 대한 자세한 설명과 도시를 생략한다.
이러한 경사 센서(250)를 혼 안테나(220)에 부착하면 지지부(S)의 변형에 의해 혼 안테나(220)가 경사진 것을 인식할 수 있다. 상기 경사 센서(250)에 의해 혼 안테나(220)의 경사 각도를 파악하면 상기 자세 제어부(240)에 의해 파지부(230)의 자세를 변형하여 혼 안테나(220)가 정확한 각도록 배치될 수 있도록 한다.
상기 파지부(230)는 판체 형상이고 외측면에 치형이 형성되며 상기 혼 안테나(220)가 관통되어 고정되는 파지부 본체(231)와, 상기 고정 플랜지(210)와 파지부 본체(220) 사이에 구비되어 상기 파지부(230)를 탄성 지지하는 탄성 지지부(232)를 포함한다. 상기 고정 플랜지(210)는 지지부(S)의 상하면에 각각 배치되어 상호 고정되는 베이스(211) 및 고정판(212)을 포함하고, 상기 베이스(211)의 일부는 개방되어 상기 혼 안테나(220)가 관통한다.
보다 상세히 설명하면, 지지부(S) 상하측에 고정 플랜지(210)의 베이스(211)와 고정판(212)이 각각 배치된다. 상기 베이스(211)는 판체 형상의 가지되 고장판(212)의 길이 보다 길게 형성되어 상기 베이스(211)의 일부는 상기 고정판(212)에서 돌출된다. 상기 돌출된 베이스(211)의 중앙 일부는 개방되어 상기 혼 안테나(220)가 관통된다. 또한, 상기 고정판(212)은 지지부(S)를 사이에 두고 베이스(211)와 결합된다. 상기 베이스(211)에 파지부(230)와 자세 제어부(240)가 배치된다.
한편, 상기 고정판(212)과 베이스(211)는 볼트 등의 고정구(F)에 의해 지지부(S)를 사이에 두고 상호 고정될 수 있다.
상기 자세 제어부(240)는 상기 고정 플랜지(210)의 베이스(211) 상에 배치되어 회전력을 발생하는 액츄에이터(M)와, 상기 액츄에이터(M)에 의해 회전되고 상기 파지부(230) 일 측에 치형 결합하는 자세 조정 기어(242-2)를 포함한다. 상기 자세 조정 기어(242-2)의 회전에 의해 파지부(230) 일 측은 상기 파지부(230)의 높이 방향으로 승하강하여 자세를 조정한다.
즉, 도 3에서 도면상 좌측의 자세 조정 기어(242-2)가 시계 방향으로 회전하면 상기 좌측의 자세 조정 기어(242-2)에 의해 상기 파지부(230)의 파지부 본체(231)가 하강한다. 상기 파지부 본체(231)의 좌측이 하강하면 혼 안테나(220)의 하단은 방향1로 기울어지게 된다.
반대로 도면상 좌측의 자세 조정 기어(242-2)가 반시계 방향으로 회전하면 상기 좌측의 자세 조정 기어(242-2)에 의해 상기 파지부(230)의 파지부 본체(231)가 상승한다. 상기 파지부 본체(231)의 좌측이 상승하면 혼 안테나(220)의 하단은 방향2로 기울어지게 된다.
이러한 자세 제어부(240)에 의해 파지부(230)의 자세가 변동되어 혼 안테나(220)의 각도를 조정할 수 있다.
한편, 상기 파지부 본체(231)의 하단에는 스프링 등을 이용한 탄성 지지부(232)가 배치되어 있고, 이러한 탄성 지지부(232)에 의해 파지부 본체(231)의 각도 조절이 보다 안정적으로 구현된다.
상기 자세 제어부(240)는 도 4에 도시된 바와 같이 x방향 및 y 방향으로 한 쌍씩 구비하여 상기 파지부(230)의 각도를 다양한 방향으로 조정할 수 있다.
상기 자세 제어부(240)는 다양한 구성을 가질 수 있으나, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 고정 플랜지(210)의 베이스(211) 상에 배치되고 혼 안테나(220) 주위에 원주 방향으로 일정 각도 이격되어 다수 개 배치되는 케이스(245)와 상기 케이스(245) 내부에 구비되는 구동부(241)와 상기 구동부(241)에 연동되는 종동부(242)를 포함한다.
상기 구동부(241)는 회전력을 발생하는 액츄에이터(M)와, 상기 액츄에이터(M)에 의해 회전되는 구동 샤프트(241-1)와 상기 구동 샤프트(241-1)에 의해 회전되는 구동 기어(241-2)와, 상기 구동 기어(241-2) 양 측에 구비되어 상기 구동 샤프트(241-1)를 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부(243)를 포함한다.
상기 종동부(242)는 상기 구동 기어(241-2)와 연동되어 회전되는 자세 조정 기어(242-2)와 상기 자세 조정 기어(242-2)를 관통하는 종동 샤프트(242-1)와 상기 자세 조정 기어(242-2)의 양 측에 구비되어 상기 종동 샤프트(242-1)를 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부(244)를 포함한다.
이때, 상기 자세 조정 기어(242-2)의 일부는 상기 케이스(245)에서 노출되어 상기 파지부(230) 외측 일부와 치형 결합한다.
즉, 상기 구동부(241)는 전동 모터 등을 이용하여 회전력을 발생하는 액츄에이터(M)를 포함한다. 상기 액츄에이터(M)에서 회전력이 발생하면 상기 액츄에이터(M)에 연동되는 구동 샤프트(241-1)가 회전한다. 상기 구동 샤프트(241-1)의 회전에 의해 구동 기어(241-1)가 회전한다.
상기 종동부(242)의 자세 조정 기어(242-2)는 상기 구동 기어(241-1)에 연동되어 회전한다. 상기 자세 조정 기어(242-2)에는 종동 샤프트(242-1)가 구비되어 회전된다.
이러한 자세 조정 기어(242-2) 일부는 상기 케이스(245)에서 노출되어 상기 파지부(230) 외측 일부와 치형 결합하고 상술된 바와 같이 상기 자세 조정 기어(242-2)의 회전 방향에 따라 파지부(230)의 일 측이 승하강하여 파지부(230)의 자세를 조정하고 이에 의해 혼 안테나(220)의 각도를 조절한다.
한편, 상기 구동 샤프트(241-1)와 종동 샤프트(242-1)는 회전 지지부(243,244)에 의해 안정적으로 회전 가능하게 지지되며, 이를 위해 도 6에 도시된 바와 같이 상기 회전 지지부(243,244)와 구동 샤프트(241-1) 또는 종동 샤프트(242-1) 사이에 구비되어 상기 구동 샤프트(241-1) 또는 종동 샤프트(242-1)를 회전 가능하게 지지하는 축수부(400)를 포함한다.
이러한 축수부(400)는 도 7 내지 도 11에 도시된 바와 같이 널리 알려진 내륜(420) 및 외륜(410)과, 상기 내륜(420)의 중앙부에 원주 방향으로 배치되고 외륜(410) 방향으로 돌출되며 상기 내륜(420)을 폭 방향 분할하는 분리벽(430)을 포함한다. 이러한 상기 분리벽(430)의 양 측에는 다수 개의 전동볼(440)이 배치되고, 상기 분리벽(430) 상부에 배치되는 다수 개의 롤러(450)가 배치된다. 이러한 전동볼(440)과 롤러(450)에 의해 상기 볼 스크류(220)에 작용되는 하중이 지지된다. 이러한 구조 자체는 한국 등록 특허 제10-1413040호에 자세히 기재되어 있는 바, 본 구조 자체에 대한 설명은 생략한다.
다만, 본 발명은 상기 전동볼(440)을 지지하는 유지부(500)를 포함한다. 상기 유지부(500)는 길이 방향으로 개방부(511)가 다수 개 이격되어 형성되고 판체 형상인 유지부 본체(510)와, 상기 개방부(511) 사이에 형성되고 상기 개방부(511)에 장착되는 전동볼(440) 양 측이 접하는 홀더(520)를 포함한다.
즉, 탄성 재질의 유지부 본체(510)는 얇은 두께를 가지고 개방부(511)가 길이 방향으로 다수 개 이격되어 형성된다. 상기 개방부(511)의 양 측에는 홀더(520)가 각각 배치된다. 상기 홀더(520)는 판체 형상이고 양 측면은 오목하게 형성되어 후술되는 전동볼(440)이 밀착된다.
상기 전동볼(440)은 상기 다수 개의 개방부(511) 중 하나의 개방부(511)를 건너서 배치된다. 즉, 상기 전동볼(440)은 하나의 개방부(511)를 걸러서 설치된다. 따라서, 상기 개방부(511) 중 전동볼(440)이 배치되는 않은 개방부(511)의 홀더(520) 사이에는 탄성 연결부(EB)가 설치된다.
한편, 상기 외륜(410)과 내륜(420)에는 삽입홈(412,422)이 각각 형성되어 상기 유지부 본체(510)가 삽입된다. 상기 삽입홈(412,422)은 외륜(410)과 내륜(420)의 두께 방향으로 형성되어 상기 유지부 본체(510)가 삽입된다.
도 8에 도시된 바와 같이 상기 유지부 본체(510)는 원호 형상을 구비하여 상기 외륜(410)과 내륜(420)에 배치되고 이를 위해 유지부 본체(510)의 하 측(510A)은 내륜(420)의 삽입홈(422)에 삽입되고 유지부 본체(510) 상 측은(510B)은 외륜(410)의 삽입홈(411)에 삽입된다.
이러한 유지부 본체(510)가 외륜(410)과 내륜(420)에 설치되어 안정적으로 고정된다.
상기 탄성 연결부(EB)는 홀더(520)의 높이 방향으로 배치되는 상부 연결부(530)와 하부 연결부(540)를 포함한다.
상기 상부 연결부(530)는 마주보는 홀더(520)의 내측면에서 수평 방향으로 각각 배치되는 탄성 재질의 제1상부 수평 바아(531) 및 제2상부 수평 바아(532)와, 상기 제1상부 수평 바아(531)의 일 측에 배치되고 상호 교차되는 형상이며 탄성 재질인 제1상부 교차 바아(533)와, 상기 제1상부 교차 바아(533)와 제2상부 수평 바아(532) 사이에 배치되고 상호 교차되는 형상이며 탄성 재질인 제2상부 교차 바아(534)를 포함한다.
즉, 상기 제1상부 수평 바아(531)와 제2상부 수평 바아(532)는 수평 방향으로 배치되고 상기 제1상부 수평 바아(531)와 제2상부 수평 바아(532) 사이에는 제1상부 교차 바아(533)와 제2상부 교차 바아(534)가 연이어 배치된다.
상기 제1상부 수평 바아(531)와 제1상부 교차 바아(533)의 마주보는 측단에는 탄성 재질인 제1상부 연결부(535)가 배치된다. 이러한 제1상부 연결부(535)는 예를 들어 구 형상 또는 원통 형상을 가지며 상기 제1상부 수평 바아(531)와 제1상부 교차 바아(533)가 삽입되어 설치될 수 있다.
또한, 상기 제2상부 수평 바아(532)와 제2상부 교차 바아(534)의 마주보는 측단에는 탄성 재질인 제5상부 연결부(539)가 배치된다.
또한, 상기 인접하는 제1상부 교차 바아(533)와 제2상부 교차 바아(534)의 마주보는 측단에는 탄성 재질인 제3상부 연결부(537)가 배치된다.
또한, 상기 제1상부 교차 바아(533)의 교차되는 부분에는 탄성 재질인 제2상부 연결부(536)가 배치되며, 상기 제2상부 교차 바아(534)의 교차되는 부분에는 탄성 재질인 제4상부 연결부(538)가 배치된다.
상기 하부 연결부(540)는 상기 상부 연결부(530)의 하측에 배치되고 상기 마주보는 홀더(520) 내부에 순착적으로 배치되는 제1하부 교차 바아(541)와 제2하부 교차 바아(542) 그리고 제3하부 교차 바아(543)을 포함한다.
상기 제1하부 교차 바아(541)의 교차되는 부분에는 탄성 재질인 제1하부 연결부(544)가 배치되고, 제2하부 교차 바아(542)의 교차되는 부분에는 탄성 재질인 제3하부 연결부(546)와 제3하부 교차 바아(543)의 교차되는 부분에는 탄성 재질인 제5하부 연결부(548)가 배치된다.
상기 제1하부 교차 바아(541)와 제2하부 교차 바아(542)의 마주보는 측단에는 탄성 재질인 제2하부 연결부(545)와 상기 제2하부 교차 바아(542)와 제3하부 교차 바아(543)의 마주보는 측단에는 탄성 재질인 제4하부 연결부(547)가 배치된다.
이러한 상부 연결부(530)와 하부 연결부(540)에 의해 상기 홀더(520)가 상호 근접되거나 멀어지는 방향으로 작용되는 힘을 흡수할 수 있다. 또한, 상기 홀더(520)에 다양한 방향으로 작용되는 힘을 상기 상부 연결부(530)와 하부 연결부(540)가 흡수한다. 이러한 탄성 연결부(EB)에 의해 전동볼(440)이 안정적으로 작동되도록 할 수 있다.
한편, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 제1상부 연결부(535)와 제1하부 연결부(544)는 상하 방향 배치되고 동일 선(I)상에 배치된다. 또한, 상기 제2상부 연결부(536)와 제2하부 연결부(545)는 동일 선상(II)에 배치되며, 상기 제3상부 연결부(537)는 제3하부 연결부(546)는 동일 선상(III)에 배치되며, 상기 제4상부 연결부(538)는 제4하부 연결부(547)는 동일 선상(IV)에 배치되며, 상기 제5상부 연결부(539)는 제5하부 연결부(548)는 동일 선상(V)에 배치된다.
도 11에 도시된 바와 같이 상기 상부 연결부(530)와 하부 연결부(540) 사이에는 상하부 연결부(550)가 배치된다. 이러한 상기 상하부 연결부(550)는 원통 형상이고 상기 상부 연결부(530)와 하부 연결부(540)가 관통하여 설치도니다. 이때, 상기 상하부 연결부(550)는 상호 이격된 한 쌍의 연결부 본체(551)와, 사익 연결부 본체(551) 사이에 배치되는 탄성 연결부(532)를 포함한다.
이러한 구성에 의해 홀더(520)의 상하 방향 작용되는 힘이 흡수되어 축수부의 안정적인 작동을 도모한다.
이상 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 분리형 제어부 200 : 안테나 유닛
210 : 고정 플랜지 220 : 혼 안테나
230 : 파지부 240 : 자세 제어부
400 : 축수부 410 : 내륜
420 : 외륜 430 : 분리벽
440 : 전동볼 450 : 롤러
500 : 유지부 510 : 유지부 본체
520 : 홀더 530 : 상부 연결부
540 : 하부 연결부

Claims (8)

  1. 지지부(S) 일 측에 구비되는 안테나 유닛(200)과, 상기 안테나 유닛(200)과 분리되어 설치되는 분리형 제어부(100)를 포함하고,
    상기 안테나 유닛(200)은 레이더를 송수신하는 혼 안테나(220)와, 상기 혼 안테나(220)를 지지부(S)에 고정하는 고정 플랜지(210)와, 상기 혼 안테나(220)와 분리형 제어부(100)를 유선 또는 무선으로 연결하는 연결부(C)를 포함하고,
    상기 안테나 유닛(200)은 상기 고정 플랜지(210) 상에 배치되고 상기 혼 안테나(220)를 파지하는 파지부(230)와 상기 파지부(230)의 자세를 제어하는 자세 제어부(240)와 상기 혼 안테나(220) 일 측에 구비되는 경사 센서(250)를 더 포함하고,
    상기 파지부(230)는 판체 형상이고 외측면에 치형이 형성되며 상기 혼 안테나(220)가 관통되어 고정되는 파지부 본체(231)와, 상기 고정 플랜지(210)와 파지부 본체(220) 사이에 구비되어 상기 파지부(230)를 탄성 지지하는 탄성 지지부(232)를 포함하고,
    상기 고정 플랜지(210)는 지지부(S)의 상하면에 각각 배치되어 상호 고정되는 베이스(211) 및 고정판(212)을 포함하고, 상기 베이스(211)의 일부는 개방되어 상기 혼 안테나(220)가 관통하며,
    상기 자세 제어부(240)는 상기 고정 플랜지(210)의 베이스(211) 상에 배치되고 혼 안테나(220) 주위에 원주 방향으로 일정 각도 이격되어 다수 개 배치되는 케이스(245)와 상기 케이스(245) 내부에 구비되는 구동부(241)와 상기 구동부(241)에 연동되는 종동부(242)를 포함하고, 상기 구동부(241)는 회전력을 발생하는 액츄에이터(M)와, 상기 액츄에이터(M)에 의해 회전되는 구동 샤프트(241-1)와 상기 구동 샤프트(241-1)에 의해 회전되는 구동 기어(241-2)와, 상기 구동 기어(241-2) 양 측에 구비되어 상기 구동 샤프트(241-1)를 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부(243)를 포함하고, 상기 종동부(242)는 상기 구동 기어(241-2)와 연동되어 회전되는 자세 조정 기어(242-2)와 상기 자세 조정 기어(242-2)를 관통하는 종동 샤프트(242-1)와 상기 자세 조정 기어(242-2)의 양 측에 구비되어 상기 종동 샤프트(242-1)를 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부(244)를 포함하며, 상기 자세 조정 기어(242-2)의 일부는 상기 케이스(245)에서 노출되어 상기 파지부(230) 외측 일부와 치형 결합하며,
    상기 회전 지지부(243,244)와 구동 샤프트(241-1) 또는 종동 샤프트(242-1) 사이에 구비되어 상기 구동 샤프트(241-1) 또는 종동 샤프트(242-1)를 회전 가능하게 지지하는 축수부(400)를 포함하며,
    상기 축수부(400)는 내륜(420) 및 외륜(410)과, 상기 내륜(420)의 중앙부에 원주 방향으로 배치되고 외륜(410) 방향으로 돌출되며 상기 내륜(420)을 폭 방향 분할하는 분리벽(430)과, 상기 분리벽(430)의 양 측에 구비되는 다수 개의 전동볼(440)과, 상기 분리벽(430) 상부에 배치되는 다수 개의 롤러(450)와, 상기 전동볼(440)을 지지하는 유지부(500)를 포함하며,
    상기 유지부(500)는 길이 방향으로 개방부(511)가 다수 개 이격되어 형성되고 판체 형상인 유지부 본체(510)와, 상기 개방부(511) 사이에 형성되고 상기 개방부(511)에 장착되는 전동볼(440) 양 측이 접하는 홀더(520)를 포함하고, 상기 전동볼(440)은 상기 다수 개의 개방부(511) 중 하나의 개방부(511)를 건너서 배치되고, 상기 개방부(511) 중 전동볼(440)이 배치되는 않은 개방부(511)의 홀더(520) 사이에는 탄성 연결부(EB)가 설치되며 상기 외륜(410)과 내륜(420)에는 삽입홈(412,422)이 각각 형성되어 상기 유지부 본체(510)가 삽입되는 분리형 레이더 수위 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자세 제어부(240)는 상기 고정 플랜지(210)의 베이스(211) 상에 배치되어 회전력을 발생하는 액츄에이터(M)와, 상기 액츄에이터(M)에 의해 회전되고 상기 파지부(230) 일 측에 치형 결합하는 자세 조정 기어(242-2)를 포함하며,
    상기 자세 조정 기어(242-2)의 회전에 의해 파지부(230) 일 측은 상기 파지부(230)의 높이 방향으로 승하강하여 자세를 조정하는 분리형 레이더 수위 측정 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 연결부(EB)는 홀더(520)의 높이 방향으로 배치되는 상부 연결부(530)와 하부 연결부(540)를 포함하고,
    상기 상부 연결부(530)는 마주보는 홀더(520)의 내측면에서 수평 방향으로 각각 배치되는 탄성 재질의 제1상부 수평 바아(531) 및 제2상부 수평 바아(532)와, 상기 제1상부 수평 바아(531)의 일 측에 배치되고 상호 교차되는 형상이며 탄성 재질인 제1상부 교차 바아(533)와, 상기 제1상부 교차 바아(533)와 제2상부 수평 바아(532) 사이에 배치되고 상호 교차되는 형상이며 탄성 재질인 제2상부 교차 바아(534)를 포함하고,
    상기 제1상부 수평 바아(531)와 제1상부 교차 바아(533)의 마주보는 측단에 탄성 재질인 제1상부 연결부(535)가 배치되고, 상기 제2상부 수평 바아(532)와 제2상부 교차 바아(534)의 마주보는 측단에는 탄성 재질인 제5상부 연결부(539)가 배치되며, 상기 인접하는 제1상부 교차 바아(533)와 제2상부 교차 바아(534)의 마주보는 측단에는 탄성 재질인 제3상부 연결부(537)가 배치되며, 상기 제1상부 교차 바아(533)의 교차되는 부분에는 탄성 재질인 제2상부 연결부(536)가 배치되며, 상기 제2상부 교차 바아(534)의 교차되는 부분에는 탄성 재질인 제4상부 연결부(538)가 배치되고,
    상기 하부 연결부(540)는 상기 상부 연결부(530)의 하측에 배치되고 상기 마주보는 홀더(520) 내부에 순착적으로 배치되는 제1하부 교차 바아(541)와 제2하부 교차 바아(542) 그리고 제3하부 교차 바아(543)을 포함하고,
    상기 제1하부 교차 바아(541)의 교차되는 부분에는 탄성 재질인 제1하부 연결부(544)가 배치되고, 제2하부 교차 바아(542)의 교차되는 부분에는 탄성 재질인 제3하부 연결부(546)와 제3하부 교차 바아(543)의 교차되는 부분에는 탄성 재질인 제5하부 연결부(548)가 배치되며,
    상기 제1하부 교차 바아(541)와 제2하부 교차 바아(542)의 마주보는 측단에는 탄성 재질인 제2하부 연결부(545)와 상기 제2하부 교차 바아(542)와 제3하부 교차 바아(543)의 마주보는 측단에는 탄성 재질인 제4하부 연결부(547)가 배치되는 분리형 레이더 수위 측정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1상부 연결부(535)와 제1하부 연결부(544)는 동일 선상에 배치되고,
    상기 제2상부 연결부(536)와 제2하부 연결부(545)는 동일 선상에 배치되며,
    상기 제3상부 연결부(537)는 제3하부 연결부(546)는 동일 선상에 배치되며,
    상기 제4상부 연결부(538)는 제4하부 연결부(547)는 동일 선상에 배치되며,
    상기 제5상부 연결부(539)는 제5하부 연결부(548)는 동일 선상에 배치되며,
    상기 상부 연결부(530)와 하부 연결부(540) 사이에는 상하부 연결부(550)가 배치되고,
    상기 상하부 연결부(550)는 원통 형상이고 상기 상부 연결부(530)와 하부 연결부(540)가 관통하여 설치되는 분리형 레이더 수위 측정 장치.
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