KR102481365B1 - 하수관로용 조사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수관로용 조사 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업자의 출입이 불가능하거나 별도의 CCTV가 설치되지 않은 하수관로의 내부 환경을 원격으로 실시간 모니터링 할 수 있으면서, 특히 주행 중 묻은 오물을 와이퍼로 제거하여 조사 중 CCTV의 시야를 깨끗하게 유지하여 정밀 촬영 및 조사를 가능하게 하는 하수관로용 조사 장치에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 하수관로용 조사 장치는, 하수관로를 주행할 수 있는 이동체; 상기 이동체에 장착되고, 렌즈의 전면을 이동하여 이물질을 제거하는 와이퍼를 구비한 CCTV;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

하수관로용 조사 장치{INVESTIGATION VEHICLE FOR SEWER}

본 발명은 하수관로용 조사 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업자의 출입이 불가능하거나 별도의 CCTV가 설치되지 않은 하수관로의 내부 환경을 원격으로 실시간 모니터링 할 수 있으면서, 특히 주행 중 묻은 오물을 와이퍼로 제거하여 조사 중 CCTV의 시야를 깨끗하게 유지하여 정밀 촬영 및 조사를 가능하게 하는 하수관로용 조사 장치에 관한 것이다.

일반적으로 맨홀은 지하에 매설된 수도관이나 하수관, 배선 따위를 검사하거나 수리 또는 청소하기 위하여 사람이 드나들 수 있게 만든 구멍이다.

하수도 맨홀은 지하에 매설된 하수관로와 연통되어 있으며, 상기 하수관로는 각 가정이나 건물 등에서 발생하는 하수를 모아 하수처리장으로 이송하는 기능을 한다.

종래에는 하수관로가 큰 경우 작업자의 출입이 가능하여 작업자가 하수관로에 직접 들어가 맨홀 및 하수관로를 관리하고, 작업자의 출입이 불가능한 하수관로의 경우 내시경을 하수관로로 삽입하여 관로의 상태를 점검 및 관리하여 왔다.

그러나 작업자가 직접 하수관로에 들어가 관리하는 것은 독성 가스로 인한 인명 사고의 발생 우려가 있으며, 지하 작업의 특성 상 안전사고가 자주 발생하기 때문에 최근에는 이를 지양하고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 내시경을 이동체에 장착하여, 이동체를 하수관로를 따라 주행시켜 내시경을 통해 하수관로의 내부 환경을 촬영해 관리하는 방법이 있으나,

하수관로의 특성 상 주행 중 오물이 튀는 등의 이유로 인해 내시경의 카메라 렌즈가 오염되면서 촬영이 불가능하거나 정밀 조사가 어려운 등의 문제점이 있었다.

참고로 이와 관련된 종래기술로써, 등록특허 제10-0142243호 등이 개시되어 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

작업자의 출입이 불가능하거나 별도의 CCTV가 설치되지 않은 하수관로의 내부 환경을 원격으로 실시간 모니터링 할 수 있으면서, 특히 주행 중 묻은 오물을 와이퍼로 제거하여 조사 중 CCTV의 시야를 깨끗하게 유지하여 정밀 촬영 및 조사를 가능하게 하는 하수관로용 조사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 하수관로용 조사 장치는,

하수관로를 주행할 수 있는 이동체;

상기 이동체에 장착되고, 렌즈의 전면을 이동하여 이물질을 제거하는 와이퍼를 구비한 CCTV;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 하수관로용 조사 장치에서,

상기 CCTV는 전방향 각도 조절 가능한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 하수관로용 조사 장치에서,

상기 이동체에 장착되고, 세정액을 분사하는 고압 분사기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명에 따른 하수관로용 조사 장치에서,

상기 와이퍼는 회전형 와이퍼로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 하수관로용 조사 장치는,

이동체에 장착된 CCTV에 와이퍼를 구비하여, 주행 중 렌즈에 묻은 오물을 바로 제검함으로써, 렌즈를 항상 깨끗하게 유지하여 정밀 촬영 및 조사를 가능하게 하고,

전방향 각도 조절 가능한 CCTV를 이용해 하수관로를 보다 정확하게 촬영하여, 촬영된 영상에 대한 정확한 육안 검사로 관리의 정확도를 높이고,

촬영 부분에 오물 등이 고착화되어 있어 촬영이 어려운 경우, 고압의 세정액을 분사해 오물을 제거함으로써 촬영을 가능하게 하고,

회전형 와이퍼를 통해 렌즈 전체에 대한 세척이 가능해져 촬영의 정확도를 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명을 이용한 하수관료용 조사 실시예를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 하수관로용 조사 장치를 개략적으로 도시한 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 CCTV의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 회전형 와이퍼를 설명하기 위해 CCTV를 개략적으로 도시한 요부 측면도 및 정면도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 게시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 하수관로용 조사 장치를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 2를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 하수관로용 조사 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명은 하수관로용 조사 장치에 관한 것으로, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 크게 이동체의 주행을 위한 바퀴부(11), 하수관로의 내부 촬영을 위한 CCTV(100), 오물 등의 이물질 제거를 위한 고압 분사기(12)를 포함한다.

구체적으로 본 발명은,

하수관로(2)를 주행할 수 있는 이동체(10);

상기 이동체(10)에 장착되고, 렌즈(101)의 전면을 이동하여 이물질을 제거하는 와이퍼(102)를 구비한 CCTV(100);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 이동체(10)는 바퀴 구동 형태로써, 도면에서는 바퀴의 둘레에 무한궤도(Caterpillar)가 장착된 바퀴부(11)가 대표적으로 도시되어 있으나 이에 한정되지 않는다.

이러한 이동체(10)는 상기 바퀴부(11)에 연결된 모터(미도시)를 내장하여, 방향 전환 및 주행이 가능하며, 주행 조작 등은 유선 또는 무선으로 연결되어 가능하나 전파 송신이 어려운 지하의 특성 상 케이블(13)을 이용한 유선 조작으로 주행하는 것이 바람직하다.

아울러 상기 이동체(10)의 상면에는 상기 CCTV(100)가 장착되어 있다.

상기 CCTV(100)는 일반적인 영상 카메라나 적외선 카메라를 사용할 수 있고, 영상 카메라와 적외선 카메라를 모두 사용하거나 적외선 촬영 기능이 내장된 특수 카메라를 사용할 수 있으며, 필요 시 촬영방향을 조명하는 램프가 함께 설치될 수 있다.

이러한 CCTV(100)는 상기 케이블(13)을 통해 촬영된 영상을 실시간으로 전송하여, 상기 이동체(10)의 주행을 위한 시야 확보 기능과 더불어, 하수관로(2)의 결함 부위에 대한 정밀 촬영을 통해 육안 검사로 결함의 유무를 판독하는 기능을 한다.

이에 상기 CCTV(100)는 전방향 각도 조절 가능하게 장착된다.

특히 상기 CCTV(100)의 렌즈(101)로는 촬영각이 넓은 어안렌즈(101)를 사용하는 것이 바람직하며, CCTV(100)의 줌인/줌아웃 기능과, 촬영방향 변경(각도 조절) 기능을 포함하여, 맨홀(1) 및 하수관로(2)(2)에 대한 전체 또는 부분(확대) 촬영이 가능한 것이 바람직하다.

이밖에 도면에 도시되지 않았으나, 상기 이동체(10)에는,

맨홀(1) 및 하수관로(2)(2)의 유량과 유속 등의 수리적 특성을 측정하기 위한 수리적 특성 측정 유닛과,

수소이온농도(pH), 화학적 산소 요구량(COD), 용존 산소량(DO) 등의 수질 항목을 측정하기 위한 수질 특성 측정 유닛과,

황하수소 성분 등을 포함한 악취의 농도를 측정하기 위한 악취 측정 유닛 및

이외에도 맨홀(1)과 하수관로(2)(2)의 내부 상태를 검출하는데 필요한 각종 데이터를 측정(관측)할 수 있는 공지된 측정 장치 등,

다양한 내부 환경 관측 수단이 선택적으로 상기 이동체(10)에 추가 탑재될 수도 있다.

상기 와이퍼(102)는 CCTV(100)의 렌즈(101) 일측에 힌지 결합되어 좌우로 스윙 작동하여 와이퍼(102)의 브러쉬부로 렌즈(101) 표면에 묻은 각종 오염 물질을 제거하여 세척한다.

이러한 와이퍼(102)는 주기적인 반복 작동과 함께, 필요 시 조작 단말을 통해 작동하여 렌즈(101)에 대한 세척을 실시할 수 있다.

아울러 상기 고압 분사기(12)는 상기 이동체(10)에 장착되고, 세정액을 분사한다.

이러한 고압 분사기(12)는 상기 이동체(10)의 전면부에 구비되어 있으며, CCTV(100)와 마찬가지로 전방향 각도 조절이 가능하게 장착되어, CCTV(100)를 통해 세정액을 정확한 위치로 조사할 수 있게 한다.

특히 상기 고압 분사기(12)는 상기 CCTV(100)로 촬영하는 부분의 오물 등을 제거하는데 사용하는 바, 상기 CCTV(100)와 동일한 방향에 맞춰지도록 각도 조절이 서로 연동하여 작동하는 것이 바람직하다.

이러한 고압 분사기(12)는 상기 케이블(13)을 통해 세정액 저장부(미도시)와 연결되어 세정액 및 고압 분사를 위한 압축 공기를 공급받는 것이 바람직하다.

이러한 구성의 조사 장치(M)는 맨홀(1)을 통해 하수관로(2)로 투입된 후 하수관로(2)를 주행하면서 CCTV(100)를 통해 하수관로(2)의 내부를 촬영해 내부 조사를 실시하고, 크랙 등의 결함이 의심되는 부위에 대해선 줌인으로 정밀 촬영하여 하수관로(2)의 내부 결함 유무를 조사한다.

특히 본 발명의 조사 장치(M)는 맨홀 위치 및 하수관로명, 하수관로의 직경이나 길이, 용도 등의 제원과, 촬영 시간과 위치에 관한 정보 등이, 맨홀(1) 및 하수관로(2)의 매설 위치 등을 표시한 전자지도와 연동하여 지도에 표시된 위치에 따라 서로 매칭되어 CCTV(100)로 촬영한 영상을 전송하는 것이 바람직하다.

한편 도 3과 같이 스윙 작동하는 일반적의 와이퍼(102)의 경우, 이물질 제거 영역이 부채꼴 형상이기 때문에 원형의 렌즈(101) 전체를 세척하지 못해 제거되지 않은 이물질이 촬영 시야를 가릴 수 있다.

이에 본 발명은 도 4와 같이, 원형의 렌즈(101) 전체를 세척할 수 있는 회전형 와이퍼(110)를 도입하였다.

상기 CCTV(10)의 회전형 와이퍼(110)는,

상기 렌즈(101)가 장착된 하우징의 전면 둘레에 공회전 가능하게 결합된 회전캡(111),

일측단이 상기 회전캡(111)의 전면에 힌지 결합되어 렌즈(101)의 중심을 향해 회동 가능하되, 렌즈(101)의 반경에 상응하는 길이를 가지며, 상기 회전캡(111)의 전면에 대칭 배열된 한 쌍의 브러쉬(112),

상기 회전캡(111) 후방에 배열되어 결합하되 모터(미도시)에 의해 양방향 회전하는 작동캡(113),

상기 작동캡(113)의 테두리에서 전방으로 연장되어 연결되어 있으며, 각 브러쉬(112)의 끝단부 외측면에 접촉되는 작동롤러(114)를 포함한다.

상기 회전캡(111)은 렌즈캡(미도시)을 감싸는 구조로 결합되어 렌즈캡의 둘레방향으로 자유 회전 가능하게 결합되어 있다.

상기 브러쉬(112)는 상기 회전캡(111)의 곡률에 상응하는 원호 형상으로 양 끝단 사이의 직선길이가 렌즈(101)의 반경에 대응하는 길이를 가지며, 상기 회전캡(111)의 전면에 중첩된 상태에서 상기 작동롤러(114)의 가압으로 렌즈(101)의 중앙부를 향해 회동한다. 이러한 브러쉬(112)는 토션스프링 등의 탄성체를 통해 외측으로 회동하게 탄성 지지되어 있으며, 브러쉬(112)의 외측 회동 시 브러쉬(112)가 회전캡(111) 외측으로 이탈하지 않게 스토핑되어 있다.

상기 작동캡(113)은 상기 회전캡(111)의 후방에서 상기 하우징의 둘레방향으로 회전 가능하게 결합되며, 각종 축 및/또는 기어로 모터에 연결되어 양방향 회전한다.

상기 작동롤러(114)는 상기 작동캡(113)에서 회전캡(111)의 외측을 우회하여 연결된 연결바(113a)의 전단에 CCTV(100)의 길이방향을 축으로 축설되어 있다. 이때 상기 연결바(113a)의 축설부(113b) 후면에는 볼스프링(113c)이 돌출되게 구비되어 상기 볼스프링(113c)이 상기 회전캡(111)의 전면에 접촉되게 구비되어, 상기 작동캡(113)의 베어링 및 상기 브러쉬(112)를 렌즈(101)에 밀착시키는 기능을 한다.

이러한 회전형 와이퍼(110)의 작동을 설명하면, 먼저 상기 작동캡(113)이 모터에 의해 일방향(도면 상 시계방향)으로 회전하면, 상기 작동롤러(114)가 회전캡(111)의 전면을 따라 둘레 방향으로 함께 회전하는데, 이때 상기 볼스프링(113c)의 베어링 기능으로 인해 상기 회전캡(111)이 정지된 상태에서 상기 작동캡(113)만이 회전하여 상기 작동롤러(114)가 상기 브러쉬(112)를 내측으로 가압한다.

이에 한 쌍의 브러쉬(112)가 동시에 회동하면 그 끝단이 렌즈(101)의 중심에서 만나서 접촉하여 회동이 멈추게 되고, 상기 작동캡(113)이 상기 브러쉬(112)의 힌지축부에 접촉한 상태로 상기 작동캡(113)이 일방향으로 계속 회전하면, 상기 회전캡(111)이 상기 작동캡(113)과 함께 일방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 렌즈(101)의 직경방향으로 배열된 한 쌍의 브러쉬(112)가 렌즈(101)의 중심을 축으로 회전하면서 렌즈(101) 전체에 대한 이물질 제거가 이루어진다.

이때 상기 볼스프링(113c)에 의해 상기 회전캡(111)이 후방측으로 가압되는 바, 상기 브러쉬(112)는 렌즈(101)의 전면에 상시 밀착되어 세척력을 높일 수 있다. 그리고 이물질 제거 후 상기 작동캡(113)이 타방향(도면 상 시계 반대방향)으로 회전하면, 상기 회전캡(111)이 정지된 상태에서 상기 작동캡(113)만이 타방향으로 회전함에 따라 상기 작동롤러(114)의 가압이 해소되면서, 상기 탄성체로 인해 상기 한 쌍의 브러쉬(112)가 원위치로 복귀 회동함으로써, 한 쌍의 브러쉬(112)가 렌즈(101)의 시야를 방해하지 않게 된다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 하수관로(2)용 조사 장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

*도면의 주요 부분에 대한 설명*
1 : 맨홀 2 : 하수관로
10 : 이동체 100 : CCTV

Claims (4)

1. 하수관로를 주행할 수 있는 이동체(10);
   상기 이동체(10)에 장착되고, 렌즈(101)의 전면을 이동하여 이물질을 제거하는 와이퍼를 구비한 CCTV(100);를 포함하고,
   상기 와이퍼는 회전형 와이퍼(110)로 구성되되,
   상기 CCTV(10)의 회전형 와이퍼(110)는,
   상기 렌즈(101)가 장착된 하우징의 전면 둘레에 공회전 가능하게 결합된 회전캡(111),
   일측단이 상기 회전캡(111)의 전면에 힌지 결합되어 렌즈(101)의 중심을 향해 회동 가능하되, 렌즈(101)의 반경에 상응하는 길이를 가지며, 상기 회전캡(111)의 전면에 대칭 배열된 한 쌍의 브러쉬(112),
   상기 회전캡(111) 후방에 배열되어 결합하되 모터에 의해 양방향 회전하는 작동캡(113),
   상기 작동캡(113)의 테두리에서 전방으로 연장되어 연결되어 있으며, 각 브러쉬(112)의 끝단부 외측면에 접촉되는 작동롤러(114)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수관로용 조사 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 CCTV(100)는 전방향 각도 조절 가능한 것을 특징으로 하는 하수관로용 조사 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 이동체(10)에 장착되고, 세정액을 분사하는 고압 분사기(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수관로용 조사 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 고압 분사기(12)는 전방향 각도 조절이 가능하되, 상기 CCTV(100)와 동일한 방향에 맞춰지도록 각도 조절이 서로 연동하여 작동하는 것을 특징으로 하는 하수관로용 조사 장치.
   

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