KR200340323Y1 - 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드럼이 회전하면서 선원제어용 케이블이 인출될 때에 드럼은 이송스크류를 타고 상방향으로 상승하며 이에 따라 선원제어용 케이블이 항상 수평을 유지하면서 케이블 견인요소로 인출되도록 하는 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치에 관한 것이다. 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치는 선원제어용 케이블을 입출하는 환형의 케이블 견인요소; 케이블 견인요소가 설치된 축에 설치되는 제 1 풀리; 케이블 견인요소를 구동하는 구동모터; 선원제어용 케이블이 권취되는 소정의 피치를 갖는 나선의 홈이 외측 둘레에 형성되고 중앙의 관통된 부분의 내면에는 동일한 피치를 갖는 나사부가 형성된 드럼; 드럼의 일측에 결합되는 제 2 풀리; 및 드럼의 관통된 부분에 결합하며 동일 피치를 갖는 나사가 형성되고 케이스에 고정되는 이송스크류를 포함하여 구성되며, 케이블 견인요소의 외경과 드럼의 외경의 비율이 제 1 풀리의 외경과 제 2 풀리의 외경의 비율과 동일한 것을 특징으로 한다.

Description

상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치{ISOTOPE RADIOGRAPHY SOURCES CONTROL DEVICE WITH UP-DOWN MOVING DRUM}

본 고안은 비파괴검사 등에서 사용하는 방사선원을 검사대상에 접근시키고 복귀시키는 방사선원제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선원을 이동시키기 위한 드럼에 권취된 선원제어용 케이블이 인출될 때에 드럼이 이송스크류의 둘레를 회전하면서 나사작용에 의해 상승함으로써 선원제어용 케이블이 수평의 상태를 유지하면서 인출되도록 하는 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치에 관한 것이다.

비파괴검사는 검사대상의 내부에 존재하는 결함을 검사대상을 파괴하지 않고 외부에서 검사하는 방법으로서 방사선의 투과에 의한 방식과 초음파의 탐상에 의한 방법 등의 여러가지 방법이 있다.

방사선 투과 시험은 방사성 동위원소를 이용하여 검사대상에 방사선을 투과시키고 검사대상의 후면에 놓여진 필름의 감광상태를 분석하여 검사대상의 결함 등을 검출하는 것이다.

이 때 생체에 방사선이 조사되면 이온화작용에 의해서 생체 내의 세포조직이 얼마간 파괴되며, 어느 정도 이상으로 선량을 받을 때에는 급성 또는 만성적인 방사선장애가 생기기도 하고, 유전적인 변이가 유발된다. 따라서 방사선을 사용할 때에는 취급에 신중을 기해야 한다.

따라서, 방사선원을 이용하여 비파괴검사를 하는 장비는 사람과 멀리 떨어진곳에서 선원이 외부로 노출될 수 있도록 일정길이 이상의 선원제어용 케이블에 의해 방사선원이 이동되도록 하였다.

도 4는 종래의 방사선원제어장치를 나타낸 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 선원제어장치(80)는 나사와 같은 소정의 피치를 갖는 돌기가 형성된 선원제어용 케이블(87)을 견인하는 기어(83)가 본체(81)에 내장되고 본체(81)의 일측에는 기어(83)와 연결되는 회전손잡이(82)가 구비되어 있고, 본체(81)의 전방으로 2개의 케이블 안내튜브(86)와 장착을 위한 어댑터(84)가 설치되어 있다.

사용자가 회전손잡이를 일방향으로 회전시키면 기어가 선원제어용 케이블의 돌기와 물림하여 선원제어용 케이블을 인출하고 반대방향으로 회전시키면 선원제어용 케이블이 회수되는 것이었다.

그러나, 이러한 종래의 방사선원제어장치는 케이블 안내튜브가 선원저장용기에 직접 연결된 상태에서 작업자가 본체의 회전손잡이를 조작하여 선원제어용 케이블을 제어하였기 때문에 작업자가 방사선원으로부터 멀리 떨어진 상태에서 조작하기 위해서 7.5m나 되는 긴 길이의 케이블 안내튜브를 구비하여햐 했고, 이에 따라 선원제어장치를 이동할 경우 7.5m나 되는 케이블 안내튜브를 감아서 함께 이동해야 했으므로 중량이 커서 작업자가 혼자서 하기 어렵고 대기 2인 이상이 1조를 이루어 작업을 해야 했다.

또한, 수작업으로 회전손잡이를 회전시켜서 선원제어용 케이블을 전진 또는 후진시켰기 때문에 선원제어의 속도가 떨어지고 번거로운 점이 있었다. 본체의 기어의 크기가 커지면 기어의 일회전시에 선원제어용 케이블의 이동량이 커지므로 제어속도가 증가하지만 본체의 크기가 동시에 커져야 하므로 기어의 크기를 크게 하는 것에는 한계가 있었다.

수동식의 선원제어장치는 작업이 진행되는 동안에 작업자가 계속해서 지켜보면서 선원제저장치를 제어해야 했으므로 작업자에게 피로가 가중되는 문제가 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 원격으로 작업을 수행하므로 7.5m의 긴 케이블 안내튜브를 필요로 하지 않아서 장치가 크지 않고 상하로 이동하는 드럼에 의해 선원제어용 케이블의 인출 및 권취가 원활이 이루어질 수 있도록 하는 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 고안의 목적은 선원제어용 케이블을 입출하는 환형의 케이블 견인요소; 케이블 견인요소가 설치된 축에 설치되는 제 1 풀리; 케이블 견인요소를 구동하는 구동모터; 선원제어용 케이블이 권취되는 소정의 피치를 갖는 나선상의 홈이 외측 둘레에 형성되고 중앙의 관통된 부분의 내면에는 피치와 동일한 피치를 갖는 나사부가 형성된 드럼; 드럼의 일측에 결합되는 제 2 풀리; 및 드럼의 관통된 부분에 결합하며 피치를 갖는 나사산이 형성되고 케이스에 고정되는 이송스크류를 포함하여 구성되고, 케이블 견인요소의 외경과 드럼의 외경의 비율이 제 1 풀리의 외경과 제 2 풀리의 외경의 비율과 동일한 것을 특징으로 하는 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치에 의해 달성될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 선원제어용 케이블의 외측에는 소정의 피치를 갖는 나선상의 돌기가 형성되고, 케이블 견인요소 및 드럼의 홈에는 돌기의 피치와 동일한 간격으로 톱니가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치는 구동모터의 구동방향, 구동시간 및 정지시간을 설정하여 구동모터의 작동을 제어하는 타이머가 설치된 제어부를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치는 선원제어용 케이블이 전진을 시작하면 제1경고등(red hazard bulb)이 점등하고 선원제어용 케이블이 초기 위치로 복귀한 때에 제2경고등(safe green bulb)을 점등하도록 제어하는 제어기를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위해, 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치는 제어부로 제어신호를 송신하는 무선 리모콘을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

본 고안의 그밖의 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치의 구성을 나타낸 도면이고,

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치의 케이블 견인요소를 나타낸 도면이고,

도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치를 선원저장용기에 연결하여 사용하는 상태를 나타낸 도면이고,

도 4는 종래의 방사선원제어장치를 나타낸 도면이다.

* 주요 도면 부호의 설명 *

1: 방사선원제어장치 2: 권취부

5: 이송스크류 6: 이송나사

7: 회전봉 8: 제 2 풀리

10: 드럼 11: 권취홈

20: 선원제어용 케이블 30: 견인부

33: 제 1 풀리 40: 케이블 견인요소

60: 선원저장용기

이하에서는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치의 케이블 견인요소를 나타낸 도면이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 방사선원제어장치(1)는 대략 선원제어용 케이블(20)의 입출을 수행하는 케이블 견인요소(40) 및 제 1 풀리(33)가 설치된 견인부 본체(31)를 포함하는 견인부(30)와 선원제어용 케이블(20)이 보관되는 드럼(10), 드럼(10)의 상하이송을 안내하는 이송스크류(5) 및 제 2 풀리(8)가 설치된 권취부 본체(3)를 포함하는 권취부(2)로 이루어진다.

케이블 견인요소(40)는 선원저장용기(60)(미도시)의 내부로 선원제어용 케이블(20)을 전진 또는 후퇴시키는 것으로서, 환형이며 외측둘레에는 선원제어용 케이블(20)의 전진 또는 후퇴를 정확하게 제어하기 위해 선원제어용 케이블(20)에 나선형으로 감긴 와이어(21)와 맞물리는 톱니(41)들이 형성되어 있다. 케이블 견인요소(40)는 양방향 회전이 가능한 모터(50)와 연결되어 구동된다. 케이블 견인요소(40)와 결합된 축의 하단에는 모터(50)의 동력을 드럼(10)으로 전달하기 위한 제 1 풀리(33)가 결합되어 있다.

드럼(10)은 선원제어용 케이블(20)을 권취하여 보관하거나 선원제어용 케이블(20)을 공급하는 것으로서 원통형으로 이루어지고 원통형의 둘레에는 나선상의 권취홈(11)이 형성되어 있다. 드럼(10)의 중앙은 관통되어 있고 그 내면에는 이송스크류(5)와 나사결합하기 위한 나사(13)가 형성되어 있다. 또한 드럼(10)의 양측으로 대향되게 2개의 회전봉(7)이 설치될 수 있도록 회전봉 설치공(15)이 형성되어 있다. 드럼(10)을 회전시키기 위한 2개의 회전봉(7)은 각 일단이 상기 제 1풀리(33)와 벨트(56)를 통해 연결되는 제 2 풀리(8)에 고정되고 각 타단은 회전봉(7)의 배치를 규정하는 지지판(9)에 고정된다. 제 2 풀리(8)와 이송스크류(5)의 사이에는 베어링(18)이 설치된다.

지지판(9)은 원형이며, 회전봉(7)의 배치상태를 규정하는 것으로서, 대향되는 양측에 2개의 회전봉(7)이 고정되고 중앙부분은 이송스크류(5)가 통과되도록 관통되어 있다. 지지판(9)과 이송스크류(5)의 사이에는 베어링(19)이 설치된다.

이송스크류(5)는 드럼(10)의 나사(13)와 맞물리는 이송나사(6)가 형성되어 있고 권취부 본체(3)에 고정되며, 이송나사(6)는 드럼(10)의 나선상 권취홈(11)과 동일한 피치를 갖는다. 따라서 드럼(10)이 1회전할 때 드럼(10)은 이송스크류(5)를 따라 권취홈(11)의 피치만큼 상승 또는 하강한다.

케이블 견인요소(40)의 직경은 권취홈(11)을 기준으로 하는 드럼(10)의 직경의 1/2이고, 케이블 견인요소(40)에 연결된 제 1 풀리(33)의 직경은 드럼(10)에 연결된 제 2 풀리(8)의 직경의 1/2이다. 따라서, 선원제어용 케이블(20)의 전진 및 후퇴는 선원제어용 케이블(20)의 장력에 의해 이루어지는 것이 아니라 드럼(10)과 케이블 견인요소(40)의 회전에 의해 장력의 발생없이 이루어진다.

제어부(55)는 일측에 타이머(미도시)와 적색 및 녹색 경고등(미도시)들이 설치되고 타이머에 의한 방사선 노출시간자동설정 기능과 선원이동시 경고등 점멸기능을 수행한다.

이하에서는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치의 작동방법에 대해 설명하기로 한다.

모터(50)가 구동하여 케이블 견인요소(40)를 회전시키면 케이블 견인요소(40)와 동일한 축에 고정된 제 1 풀리(33)가 동시에 회전한다. 제 1 풀리(33)는 드럼(10)을 구동하는 제 2 풀리(8)와 벨트(56)로 결합되어 있으므로 제 1 풀리(33)의 회전이 제 2 풀리(8)에 전달되어 제 2 풀리(8)를 회전시킨다. 제 2 풀리(8)가 회전하면 제 2 풀리(8)에 고정된 회전봉(7)이 회전하면서 드럼(10)을 회전시킨다.

드럼(10)이 시계방향으로 회전하는 경우를 예를 들면 권취된 선원제어용 케이블(20)이 드럼(10)으로부터 풀리면서 케이블 견인요소(40)로 공급되고 케이블 견인요소(40)가 선원제어용 케이블(20)을 선원저장용기(60)로 전진시킨다.

도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치를 선원저장용기에 연결하여 사용하는 상태를 나타낸 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 비파괴 검사 현장의 작업자가 검사하고자 하는 피사체(70)에 필름(71)을 부착하고 선원저장용기(60)에 본 발명에 따른 방사선원제어장치(1)를 연결하고 타이머를 통해 노출시간을 설정하면 모터(50)가 회전하여 선원제어용 케이블이 앞으로 전진하게 된다. 이 때, 제어부(55)의 제1경고등인 적색 경고등이 점등하여 선원이 노출된 상태이니 주의가 요청된다는 것을 표시하고, 선원이 피사체(70)에 도착하면 제어부가 설정된 노출시간만큼 모터(50)를 정지시켜서 스탠드(61)를 통해 선원의 방사선(65)에 피사체(70)를 노출되게 한 후에, 설정된 노출시간이 끝나면 제어부에 의해 모터(50)가 역회전되어 선원이 선원저장용기(60)에 복귀하고 복귀시에 제1경고등인 적색 경고등은 꺼지고 제2경고등인 녹색 경고등이점등하며 동시에 모터(50)의 회전이 정지된다.

이 때 케이블 견인요소(40)의 직경이 드럼(10)의 직경의 1/2이므로 케이블 견인요소(40)가 2회전할 때 드럼(10)은 1회전을 하여야 선원제어용 케이블(20)의 전진 및 후퇴가 원활하게 이루어질 수 있고, 따라서 케이블 견인요소(40)에 연결된 제 1 풀리(33)와 드럼(10)에 연결된 제 2 풀리(8)는 직경이 1:2의 비율로 형성되어야 한다.

케이블 견인요소(40)에는 또한 톱니(41)가 형성되어 있으므로 톱니(41)와 선원제어용 케이블(20)에 설치된 와이어(21)와 맞물림으로써, 선원제어용 케이블(20)의 정확한 이동이 더욱 확실하게 보장된다.

드럼(10)의 권취홈(11)의 피치와 이송스크류(5)의 이송나사(6)의 피치가 동일하므로 드럼(10)이 회전하면 드럼(10)은 권취홈(11)의 피치만큼 상승 또는 하강하게 되므로, 선원제어용 케이블(20)이 전진하거나 후퇴할 때에 항상 케이블 견인요소(40)로 수평을 유지하며 입출된다. 따라서 선원제어용 케이블(20)이 전진시에는 케이블 견인요소(40)로의 공급이 엉키지 않고 원활하게 이루어지며 선원제어용 케이블(20)의 후퇴시에는 드럼(10)에의 권취가 엉키지 않고 원활하게 이루어진다.

본 고안의 바람직한 실시예에서는 케이블 견인요소의 축으로부터 드럼의 축으로 전동하는데 풀리를 사용하였으나, 본 고안은 이에 한하지 않고, 체인이나 벨트 또는 기어를 전동수단으로 사용하는 것도 가능하다.

본 고안의 바람직한 실시예에서는 케이블 제어요소와 드럼의 직경의 비율 및 제 1 풀리와 제 2 풀리의 직경의 비율을 1:2로 하였으나, 본 고안은 이에 한하지않고, 케이블 제어요소와 드럼의 직경의 비율과 제 1 풀리와 제 2 풀리의 직경의 비율이 동일하다면 어떠한 비율로 형성하는 것도 본 고안의 범위를 벗어나지 않는다.

본 고안의 바람직한 실시예에서는 나타내지 않았으나 본 고안은 리모컨을 사용하여 방사선원제어장치를 제어하는 것도 가능하다.

본 고안의 바람직한 실시예에서는 경고등 만을 경고수단으로 채택하였으나, 본 고안은 이에 한하지 않고, 부저를 추가하여 경고음을 발생하도록 하는 것도 가능하다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치에 따르면, 무선 리모컨을 사용하여 원거리에서도 방사선원제어장치를 작동할 수 있으므로 종래의 수동식 방사선원제어장치에서 방사선노출을 피하기 위해 7.5m나 되는 케이블 안내튜브를 설치할 필요가 없고 선원제어용 케이블이 드럼에 권취되는 방식을 채택하였기 때문에 장치가 소형화되어 특히 방사선원제어장치의 운반이 편리하게 되는 효과가 있다.

선원제어용 케이블을 원활하게 인출하고 회수할 수 있도록 선원제어용 케이블이 인출 또는 회수될 때에 드럼이 상하로 이동하기 때문에 선원제어용 케이블은 항상 수평의 상태로 케이블 견인요소로 진입하므로 원활한 인출과 회수가 보장되는 장점이 있다.

비록 본 고안이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만,고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 실용신안등록청구의 범위는 본 고안의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (4)

1. 선원제어용 케이블(20)을 입출하는 환형의 케이블 견인요소(40);

   상기 케이블 견인요소(40)가 설치된 축에 설치되는 제 1 풀리(33);

   상기 케이블 견인요소(40)를 구동하는 모터(50);

   상기 선원제어용 케이블(20)이 권취되는 소정의 피치를 갖는 나선상의 권취홈(11)이 외측 둘레에 형성되고 중앙의 관통된 부분의 내면에는 상기 피치와 동일한 피치를 갖는 나사(13)가 형성된 드럼(10);

   상기 드럼(10)과 회전봉(7)을 통해 결합되며 상기 제 1 풀리와 벨트(56)로 연결된 제 2 풀리(8); 및

   상기 드럼(10)의 관통된 부분에 결합하며 상기 권취홈(11)과 동일한 피치를 갖는 이송나사(6)가 형성되고 권취부 본체(3)에 고정되는 이송스크류(5)를 포함하여 구성되고,

   상기 케이블 견인요소(40)의 외경과 상기 드럼(10)의 외경의 비율이 상기 제 1 풀리(33)의 외경과 상기 제 2 풀리(8)의 외경의 비율과 동일한 것을 특징으로 하는 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 선원제어용 케이블(20)의 외측에는 소정의 피치를 갖도록 나선상으로 와이어(21)가 감겨서 설치되고, 상기 케이블 견인요소(40)에는 상기 와이어(21)의피치와 동일한 간격을 갖는 톱니(41)가 형성된 것을 특징으로 하는 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동모터(50)의 구동방향, 구동시간 및 정지시간을 설정하여 구동모터(50)의 작동을 제어하는 타이머가 설치된 제어부(55)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 선원제어용 케이블(20)이 전진을 시작하면 제1경고등이 점등하고 선원제어용 케이블(20)이 초기 위치로 복귀한 때에 제2경고등을 점등하도록 제어하는 제어기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상하 이동식 드럼을 구비한 방사선원제어장치.