KR102283735B1 - 산업용 내시경 가이드 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압력에 따른 에어의 압축으로 내시경 케이스의 길이에 관계없이 각도 조절이 용이하여 제품의 효율을 최대화할 수 있는 산업용 내시경 가이드 장치에 관한 것으로, 중공 파이프 형상으로 형성되는 내시경 케이스와, 상기 내시경 케이스의 일끝단에 구비되어 굴곡되는 굴곡부와, 상기 굴곡부에 연결되어 배관의 내부 공간을 촬영하는 내시경 카메라와, 상기 내시경 케이스의 내부에 구비되고 굴곡부와 연결되어 내시경 카메라의 굴곡 각도를 조절하기 위해 에어가 공급되고 압축되는 복수개의 에어관과, 상기 내시경 케이스의 타끝단에 설치되고 에어관이 연결되어 에어관의 에어 압력을 조절하는 에어 컨트롤러와, 상기 에어 컨트롤러에 연결되는 조작부와, 상기 에어 컨트롤러에 연결되는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

산업용 내시경 가이드 장치{GUIDE APPARATUS FOR INDUSTRIAL ENDOSCOPE}

본 발명은 산업용 내시경 가이드 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압력에 따른 에어의 압축으로 내시경 케이스의 길이에 관계없이 각도 조절이 용이하여 제품의 효율을 최대화할 수 있는 산업용 내시경 가이드 장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업현장의 파이프, 하수도, 전선 배관 및 기계 내부 등은 시간이 지나면서 노후화되어 부식 또는 균열 등이 발생할 수 있다. 이러한 배관들은 주기적으로 그 내부의 상태를 검사하여 유지보수를 할 필요가 있다.

이러한 필요성을 충족시키기 위해 카메라를 검사하고자 하는 내부 공간에 삽입하여 내부 공간을 촬영함으로써 내부 공간의 상태를 정밀하게 검사할 수 있는 산업용 내시경 장치가 개발되어 이용되고 있다.

산업용 내시경 장치는 배관 등의 노후화 검사뿐만 아니라 용접부위 등을 정밀하게 검사하는데도 유용하게 사용되고 있다.

이러한 용도로 사용되는 산업용 내시경 장치의 예가 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0111838호(이하, '선행문헌 1'이라 한다)와 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0099011호(이하, '선행문헌 2'라 한다) 등에 개시되어 있다.

선행문헌 1의 경우 카메라 모듈과 반사경을 이용하여 진행 방향에 대한 측면 외부 영역을 촬영할 수 있고, 별도의 광섬유 다발을 통해 조명광을 조사함과 동시에 조명광이 반사경 및 카메라 모듈에 조사되지 않도록 함으로써, 촬영 영상에 대한 화질을 양호한 상태로 획득할 수 있는 장점을 갖는다.

그러나, 선행문헌 1의 경우 카메라 모듈의 각도조정이 어렵기 때문에 검사하고자 하는 부위가 넓은 경우 검사부위 전체를 촬영하는데 어려움이 있고 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.

선행문헌 2의 경우 직선구간뿐만 아니라 굴곡진 구간에서도 용이하게 접근하여 촬영할 수 있도록 다양한 각도조절이 가능하므로 다양한 환경에서의 검사를 용이하게 수행할 수 있다.

그러나, 선행문헌 2의 경우 각도조절을 위해서는 복잡한 구조를 갖는 기구적인 구성들이 필요하기 때문에 구조가 복잡하고 제작비용이 많이 소요되는 단점이 있다.

또한, 종래에는 카메라 모듈이 설치되는 내시경 케이스 내에 다수개의 강선이 삽입되어 강선을 이용하여 카메라 모듈의 각도를 조절하게 되는데 원자력 발전소에서는 로의 길이가 길게 구비됨에 따라 내시경 케이스의 길이가 길수록 점점 각도 조절이 어려워져 제품의 효율 및 작업성이 떨어지는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0111838호 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0099011호

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 내시경 케이스 내에 복수개의 에어관을 구비하고 각각의 에어관을 통해 압력을 달리하여 에어를 압축함으로써 에어가 주입되는 압축 동작에 따라 내시경 케이스의 굴곡 각도를 용이하여 내시경 카메라의 각도를 간편하고 용이하게 조절할 수 있어 제품 효율 및 사용자에게 만족감을 최대화할 수 있는 산업용 내시경 가이드 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 산업용 내시경 가이드 장치는 중공 파이프 형상으로 형성되는 내시경 케이스와, 상기 내시경 케이스의 일끝단에 구비되어 굴곡되는 굴곡부와, 상기 굴곡부에 연결되어 배관의 내부 공간을 촬영하는 내시경 카메라와, 상기 내시경 케이스의 내부에 구비되고 굴곡부와 연결되어 내시경 카메라의 굴곡 각도를 조절하기 위해 에어가 공급되고 압축되는 복수개의 에어관과, 상기 내시경 케이스의 타끝단에 설치되고 에어관이 연결되어 에어관의 에어 압력을 조절하는 에어 컨트롤러와, 상기 에어 컨트롤러에 연결되는 조작부와, 상기 에어 컨트롤러에 연결되는 전원부를 포함할 수 있다.

상기 내시경 케이스에는 에어관 내의 에어 압력을 조절할 수 있도록 마이크로 밸브가 설치될 수 있다.

상기 내시경 케이스와 내시경 카메라의 외부에는 고온에 견딜 수 있도록 방화포나 방열솜, 반사포 중 어느 하나로 이루어진 단열재가 피복될 수 있다.

상기 굴곡부는 각각의 에어관을 통한 에어의 공급에 따라 원활하게 굴곡될 수 있도록 플랙시블하게 마련될 수 있다.

상기 에어관은 내시경 케이스의 내부에 상,하/좌,우로 일정 간격을 두고 4개로 마련될 수 있다.

상기 에어 컨트롤러에는 에어관과 연결되어 각각의 에어관으로 에어를 분배하는 마이크로 분배기가 설치될 수 있다.

상기 에어 컨트롤러는 내시경 케이스와 조작부 및 전원부가 연결되는 본체와, 상기 본체 내부에 구비되는 PCB기판과, 상기 본체의 정면 개방 부위를 덮게 되는 뚜껑을 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 산업용 내시경 가이드 장치에 의하면, 내시경 케이스의 내부에 내시경 카메라가 연결되는 굴곡부와 복수개의 에어관으로 연결되고 각각의 에어관으로 에어의 공급 및 압축을 설정하여 에어를 조절함으로써 배관 로의 길이에 구애받지 않고 에어의 압력에 따라 굴곡부의 각도 조절이 용이하여 작업의 효율성을 극대화할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 산업용 내시경 가이드 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 산업용 내시경 가이드 장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 산업용 내시경 가이드 장치를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 산업용 내시경 가이드 장치를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 산업용 내시경 가이드 장치의 내시경 케이스의 에어관의 설치상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 산업용 내시경 가이드 장치의 굴곡 상태를 도시한 측면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 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.

도면들에 있어서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.

본 명세서에서 '및/또는'이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, '연결되는/결합되는'이란 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

또한, 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및 소자의 존재 또는 추가를 의미한다.

실시 예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 측(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 산업용 내시경 가이드 장치를 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 산업용 내시경 가이드 장치를 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 산업용 내시경 가이드 장치를 도시한 평면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 산업용 내시경 가이드 장치를 도시한 측면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 산업용 내시경 가이드 장치의 내시경 케이스의 에어관의 설치상태를 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 산업용 내시경 가이드 장치의 굴곡 상태를 도시한 측면도이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 산업용 내시경 가이드 장치는 내시경 케이스(100)와, 굴곡부(200)와, 내시경 카메라(300)와, 에어관(400)과, 에어 컨트롤러(500)와, 조작부(600)와, 전원부(700)를 포함하게 된다.

상기 내시경 케이스(100)는 중공의 파이프 형상으로 형성되며, 검사하고자 하는 발전소의 로나 산업용 배관의 길이만큼 구비되어지게 된다.

상기 내시경 케이스(100)의 외부에는 로나 배관 내의 고열에 견딜 수 있도록 단열재(10)가 피복되게 된다.

상기 단열재(10)는 방화포나 방열솜, 반사포 등 중 어느 하나를 사용하여 내시경 케이스(100)를 피복하게 된다.

상기 내시경 케이스(100)에는 에어관(400)의 끝단에 연결되어 에어관(400) 내의 에어 압력을 조절할 수 있도록 마이크로 밸브(110)가 설치되게 된다.

상기 굴곡부(200)는 내시경 케이스(100)의 일끝단에 구비되어 굴곡되면서 내시경 카메라(300)의 각도를 조절하게 된다.

또한, 상기 굴곡부(200)는 내시경 케이스(100)에 설치되되 에어관(400)을 통한 에어의 공급에 따라 원활하게 굴곡될 수 있도록 플랙시블하게 구비될 수 있다.

상기 내시경 카메라(300)는 굴곡부(200)에 연결되어 굴곡부(200)의 굴곡 변화에 따라 회전되면서 배관 내부를 검사하기 위해 촬영하게 된다.

또한, 상기 내시경 카메라(300)는 고온이 발생되는 발전소의 로 내부를 검사할 때 고온에 견딜 수 있도록 고온 내열성 카메라를 사용함이 바람직하다.

그리고, 상기 굴곡부(200)와 내시경 카메라(300)의 외부에는 내시경 케이스(100)의 외부에 피복된 단열재(10)와 동일한 소재의 단열재가 피복될 수 있다.

상기 에어관(400)은 내시경 케이스(100)의 내부에 구비되고 굴곡부(200)와 연결되어 내시경 카메라(300)를 회전시키기 위해 굴곡부(200)의 굴곡 각도를 조절할 수 있도록 에어가 공급되고 압축될 수 있게 된다.

또한, 도 5에서와 같이 상기 에어관(400)은 내시경 케이스(100)의 내부에 복수개로 설치되되 상,하/좌,우의 바깥쪽으로 일정 간격을 두고 4개로 설치됨이 바람직하다.

즉, 상기 내시경 케이스(100)의 내부에 굴곡부(200)와 연결되게 복수개의 에어관(400)을 구비하여 에어 컨트롤러(500)의 제어에 따라 각각의 에어관(400)을 통한 에어의 공급 및 압축량을 달리하여 상기 굴곡부(200)의 굴곡 각도를 조절할 수 있게 된다.

상기 에어 컨트롤러(500)는 내시경 케이스(100)의 타끝단에 설치되고 내시경 케이스(100) 내부로 연결되는 에어관(400)이 연결되어 에어관(400)의 에어 압력을 조절하게 된다.

또한, 상기 에어 컨트롤러(500)는 내시경 케이스(100)와 조작부(600) 및 전원부(700)가 연결되는 본체(510)와, 상기 본체(510)의 내부에 구비되어 내시경 카메라(300)와 조작부(600)를 제어하는 PCB기판(520)과, 상기 본체(510) 정면의 개방 부위를 덮게 되는 뚜껑(530)을 포함하게 된다.

상기 본체(510)의 내부에는 에어관(400)과 연결되어 각각의 에어관(400)으로 에어를 분해하는 마이크로 분배기(540)가 설치되게 된다.

상기 조작부(600)는 에어 컨트롤러(500)에 연결되고 PCB기판(520)과 전기적으로 연결되어 내시경 카메라(300) 및 마이크로 분배기(540)를 작동시키기 위해 PCB기판(520)으로 신호를 보내게 된다.

한편, 상기 조작부(600)는 이미 널리 알려져 사용되고 있으므로 이에 대한 구조 및 작동원리에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 전원부(700)는 에어 컨트롤러(500)에 연결되고 PCB기판(520)과 전기적으로 연결되어 전기를 공급하게 된다.

상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 산업용 내시경 가이드 장치에 따른 작용상태를 살펴보면 아래와 같다.

상기 내시경 케이스(100)에 내시경 카메라(300)가 연결될 때 상기 내시경 케이스(100)와 내시경 카메라(300) 사이에 굴곡부(200)가 구비되어 상기 굴곡부(200)의 휘어짐에 따라 내시경 카메라(300)의 회전 각도를 조절할 수 있다.

또한, 상기 내시경 케이스(100)의 내부에 복수개의 에어관(400)을 굴곡부(200)와 연결되게 설치하고 마이크로 분배기(540)에 연결함으로써 상기 에어 컨트롤러(500)의 제어에 따라 마이크로 분배기(540)에서 각각의 에어관(400)으로 에어의 공급 압력을 다르게 분배하여 상기 각각의 에어관(400)으로 주입되는 에어의 압축비에 의해 굴곡부(200)의 굴곡 방향이 변하면서 상기 굴곡부(200)가 원활하게 회전될 수 있다.

그리고, 상기 에어관(400)을 통한 에어의 공급량 및 공기압에 따라 굴곡부(200)의 굴곡 각도를 조절할 수 있어 내시경 케이스(100)의 길이의 길이에 구애받지 않고 상기 굴곡부(200)의 각도 조절이 용이하여 내시경 카메라(300)를 원활하게 원하는 방향으로 회전시킬 수 있어 검사의 정확성 및 검사효율을 높일 수 있게 된다.

이와 함께, 상기 내시경 케이스(100)에 복수개의 에어관(400)을 구비하여 에어관(400)의 에어 압력에 따라 굴곡부(200)의 각도를 조절할 수 있음은 물론 상기 에어관(400)을 통한 에어를 공급하게 되어 상기 내시경 케이스(100) 및 내시경 카메라(300)에 고온의 열이 전달되지 않도록 차단시켜 내시경 카메라(300)의 손상을 최대한 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10 : 단열재
100 : 내시경 케이스
110 : 마이크로 밸브
200 : 굴곡부
300 : 내시경 카메라
400 : 에어관
500 : 에어 컨트롤러
510 : 본체
520 : PCB기판
530 : 뚜껑
540 : 마이크로 분배기
600 : 조작부
700 : 전원부

Claims (7)

1. 중공 파이프 형상으로 형성되는 내시경 케이스;
   상기 내시경 케이스의 일끝단에 구비되어 굴곡되는 굴곡부;
   상기 굴곡부에 연결되어 배관의 내부 공간을 촬영하되 고온이 발생되는 발전소의 로 내부를 검사할 때 고온에 견딜 수 있도록 고온 내열성 카메라를 사용하는 내시경 카메라;
   상기 내시경 케이스의 내부에 구비되고 굴곡부와 연결되어 내시경 카메라의 굴곡 각도를 조절하기 위해 에어가 공급되고 압축되는 복수개의 에어관;
   상기 내시경 케이스의 타끝단에 설치되고 에어관이 연결되어 에어관의 에어 압력을 조절하는 에어 컨트롤러;
   상기 에어 컨트롤러에 연결되는 조작부; 및
   상기 에어 컨트롤러에 연결되는 전원부;를 포함하며,
   상기 내시경 케이스에는 에어관 내의 에어 압력을 조절할 수 있도록 마이크로 밸브가 설치되고,
   상기 내시경 케이스와 내시경 카메라 및 굴곡부의 외부에는 고온에 견딜 수 있도록 방화포나 방열솜, 반사포 중 어느 하나로 이루어진 단열재가 피복되며,
   상기 굴곡부는 각각의 에어관을 통한 에어의 공급에 따라 원활하게 굴곡될 수 있도록 플랙시블하게 구비되고,
   상기 에어관은 내시경 케이스의 내부에 상,하/좌,우로 일정 간격을 두고 4개로 구비되어 에어 컨트롤러의 제어에 따라 각각의 에어관을 통한 에어의 공급 및 압축량을 달리하여 굴곡부의 굴곡 각도를 조절하며,
   상기 에어 컨트롤러에는 에어관과 연결되어 각각의 에어관으로 에어를 분배하는 마이크로 분배기가 설치되고,
   상기 에어 컨트롤러는,
   상기 내시경 케이스와 조작부 및 전원부가 연결되는 본체;
   상기 본체 내부에 구비되는 PCB기판; 및
   상기 본체의 정면 개방 부위를 덮게 되는 뚜껑;을 포함하는 산업용 내시경 가이드 장치.
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