KR100456065B1 - 진동센서가 구비된 수중펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수중펌프에 진동센서가 구비되어 샤프트의 회전시 발생되는 진동을 모니터링 할 수 있도록 한 진동센서가 구비된 수중펌프에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 전동모터 및 펌프가 일체형으로 이루어져 수중에 잠수·운전되는 수중펌프에 있어서, 상기 수중펌프(10)에 샤프트(20)의 회전에 따른 진동을 감지할 수 있는 진동센서(40)가 고정·설치되는 것을 특징으로 하는 진동센서가 구비된 수중펌프가 제공된다.

Description

진동센서가 구비된 수중펌프 {SURMERGIBLE-PUMP WITH VIBRATION SENSOR}

본 발명은 수중펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수중펌프에 진동센서가 구비되어 샤프트의 회전시 발생되는 진동을 모니터링 할 수 있도록 한 진동센서가 구비된 수중펌프에 관한 것이다.

일반적으로 수중펌프는 수중에서 작동하는 전동식 펌프를 총징하는 말로서, 그 사용목적 및 용도에 따라 심정용, 상수도 가압용, 배수용 등 여러 종류로 다양하게 구분되어 진다.

상기와 같은 수중펌프의 대부분은 전동모터의 구동에 의한 샤프트의 회전력을 통해 수중의 물을 외부로 양수하는 구조를 취하고 있어 필연적으로 샤프트의 회전 진동이 발생하게 되며, 이러한 회전 진동은 기계의 이상 유무 및 결함 정도를 파악하는 데 중요한 자료가 된다는 것은 이미 검증된 사실이다.

그러나 종래의 수중펌프는 샤프트의 회전에 따른 진동을 검지할 수 있는 장치가 구비되지 않아 주기적으로 기계의 이상 유무를 점검해야 하므로 번거로웠으며, 결함이 있는 설비의 재생 및 보수를 신속히 해결하는 데에는 한계가 있었다.

특히, 수중펌프는 설치장소의 특수성으로 인해 한 번 고장이 나면 보수 및 교체가 곤란할 뿐 아니라 시간이 많이 소요되어 작업공정이 현저히 지연되는 결과를 초래하고 있었으며, 그에 따른 경제적 비용도 상당하였다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로, 수중펌프에 진동을 감지할 수 있는 센서를 부착하여 회전체(샤프트)의 이상 유·무를 실시간 점검할 수 있는 진동센서가 구비된 수중펌프를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 진동센서가 구비된 수중펌프의 구성도

도 2의 (a),(b)는 본 발명에 따른 진동센서가 구비된 수중펌프의 진동센서 설치상태를 도시한 부분확대도

도 3은 본 발명에 따른 진동센서가 구비된 수중펌프에 적용된 진동센서의 일 실시예를 도시한 단면도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 수중펌프 20 : 샤프트

30,30' : 베어링 40 : 진동센서

46 : 스터드볼트 50 : 연결박스

60 : 베어링하우징 70 : 전동모터

80 : 전원케이블 84 : 미케니컬 씰

86 : 가이드케이싱 90 : 프로펠러

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전동모터 및 펌프가 일체형으로 이루어져 수중에 잠수·운전되는 수중펌프에 있어서, 상기 수중펌프에 샤프트의 회전에 따른 진동을 감지할 수 있는 진동센서가 고정·설치되는 데 그 특징이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 진동센서가 구비된 수중펌프의 구성도이고, 도 2의 (a),(b)는 본 발명에 따른 진동센서가 구비된 수중펌프의 진동센서 설치상태를 도시한 부분확대도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 수중펌프(10)는 전원케이블(80)을 통해 외부전원이 공급되어 전동모터(70)가 구동됨과 동시에 샤프트(20)와 연동 설치된프로펠러(90)가 회전됨으로써, 그 회전력에 의해 수중의 물을 외부로 양수시키는 구조를 취하고 있으며, 샤프트(20)의 회전 진동을 검지하기 위한 복수개의 진동센서(40)가 고정·설치된다.

상기 진동센서(40)는 수중펌프(10)의 샤프트(20) 회전에 따른 수평 및 수직 진동을 실시간 검지하기 위한 장치이며, 그 사용목적 및 용도에 따라 수량 및 배치를 자유롭게 조절 가능하지만 가능한 한 수중펌프(10)를 분해하지 않고 제거하거나 교체할 수 있는 장소에 견고하게 설치하는 것이 바람직하다. 이러한 조건을 감안하여 샤프트(20) 상단의 베어링(30)을 감싸고 있는 연결박스(50)에 수평 방향으로 1개, 중앙의 베어링(30')을 감싸고 있는 베어링하우징(60)의 수평 및 수직 방향에 각각 1개씩의 진동센서(40)가 고정·설치된다.

상기 진동센서(40)로는 속도계·가속도계·변위계 센서 등 여러 종류의 센서를 다양하게 적용할 수 있으며, 이러한 종류의 진동센서(40)는 타 분야에서 이미 사용되고 있는 공지 기술이다.

한편, 도면부호 84는 미케니컬 씰, 도면부호 86은 가이드케이싱을 도시한 것이다.

상기와 같은 수중펌프는 이미 공지된 기술이므로 그에 따른 구체적 구성 및 작용은 대부분 생략하고 본 발명의 요점인 진동센서의 내용을 주로 기재하였다.

도 3은 본 발명에 따른 진동센서가 구비된 수중펌프에 적용된 진동센서의 일 실시예를 도시한 단면도로서, 진동센서의 일종인 가속도계 센서를 도시한 것이다.

도면에 도시된 바와 같이, 가속도계 센서는 압전소자(41) 위에 일정한 크기를 갖는 질량(mass)(42)을 부착, 외부 진동이 발생할 경우 압전소자(41)에 가해지는 압력(힘)의 변화에 따라 전류의 변화가 발생되는 원리를 이용한 것이다. 즉, 압력의 변화에 의해 전류의 크기가 변하는 특성을 이용한 센서이다.

상기 가속도계 센서는 진동센서의 일종으로서 소형경량이면서도 측정범위 및 정밀도가 높고 설치가 간단하여 수중펌프에 가장 적합하며, 필요에 따라 변위계, 속도계 등 여러 종류의 진동센서를 다양하게 적용할 수 있다.

상기 가속도계 센서는 압전소자(41) 위의 질량(mass)(42) 크기를 달리하거나 압전소자(41) 크기에 따라 응답특성이 변하며, 절연물질의 강성을 변화함으로써 측정 주파수 범위를 조절 가능하다. 그리고 그 고정 방법으로는 영구적인 고정, 스터드볼트를 이용한 고정, 자석을 이용한 고정, 기타 접착제를 통한 고정 등 여러가지를 다양하게 적용할 수 있지만 고정에 따른 측정범위가 가장 큰 스터드볼트(46)를 이용하여 베어링하우징(60)에 고정시키는 것이 가장 바람직하다.

도면부호 43은 너트, 44는 예압볼트, 45는 절연판을 도시한 것이다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 진동센서를 통해 샤프트의 진동을 실시간 측정함으로써 수중펌프의 이상 유무를 효율적으로 점검할 수 있을 뿐 아니라 그러한 데이터를 바탕으로 설비보수 및 교체 시기를 정확히 진단할 수 있다.

그로 인해, 수중펌프의 수명을 기존에 비해 한층 연장시킬 수 있어 경제적인 측면에서도 유리하다.

Claims (4)

1. 전동모터 및 펌프가 일체형으로 이루어져 수중에 잠수·운전되는 수중펌프(10)에 샤프트(20)의 회전에 따른 진동을 감지할 수 있는 가속도센서로 이루어진 진동센서(40)가 고정·설치된 수중펌프에 있어서,

   상기 진동센서(40)는 샤프트(20) 상단의 베어링(30)을 감싸고 있는 연결박스(50)에 수평 방향으로 1개, 중앙의 베어링(30')을 감싸고 있는 베어링하우징(60)의 수평 및 수직 방향에 각각 1개씩 고정·설치되는 것을 특징으로 하는 진동센서가 구비된 수중펌프.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 진동센서(40)가 스터드볼트(46)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 진동센서가 구비된 수중펌프.