KR100760805B1 - 수차발전기의 브레이크 분진 집진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수차발전기의 브레이크 분진 집진장치에 관한 것으로, 브레이크장치의 제동시에 발생되는 분진을 효과적으로 집진하기 위한 것인바, 회전축(S)을 중심으로 회전하는 회전자(R)의 스포크(P)에 상면이 마찰되면서 감속의 역할을 하는 브레이크슈(1)의 하면 및 측면을 감싸는 고정부재(10)과; 이 고정부재(10)의 외측면에 덧대어 부착되되, 이 고정부재(10) 일측으로부터 일정거리 이격시켜 상,하로 개구된 분진흡입부(25)가 형성되게 부착된 고정프레임(20)과; 상기 고정프레임(20) 상면에 브레이크슈(1) 상면보다 높게 설치된 내마모성 탄성재의 브러시씰(Brush seal;30)과; 상기 분진흡입부(25)의 연직하단부에 개구된 상단이 부착되되, 하단에는 분진배출호스(41) 및 이 분진배출호스(41)와 연결된 진공흡입기(42)가 구비된 집진호퍼(40)와; 상기 브레이크슈(B)의 승강동작을 감지하는 리미트 센서부(50)에서 감지된 신호에 따라 상기 진공흡입기(42)를 작동시키는 컨트롤박스(60);가 포함되어 이루어진다.

수차발전기, 브레이크, 집진장치

Description

수차발전기의 브레이크 분진 집진장치{Brake dust collector of water turbin generator}

도 1은 종래의 수차발전기에 대한 개략적인 설치단면도,

도 2는 도 1의 A부위에 대한 발췌상태도,

도 3은 본 발명에 따른 브레이크 분진 집진장치의 전체 개략상태도,

도 4는 본 발명에 따른 브레이크 분진 집진장치에서 브레이크슈 주변에 설치되는 일부 구성의 분해도,

도 5는 도 4의 조립상태도,

도 6은 도 5의 B-B선 단면도,

도 7은 본 발명에 따른 분진 집진장치가 설치된 상태에서의 브레이크슈의 평면도,

도 8은 본 발명에 따른 브레이크 분진 집진장치의 동작을 위한 개략적인 전기회로도이다.

도 9는 본 발명에 따른 브레이크 분진 집진장치가 설치된 수차발전기에 대한 종단면도이다.

＊도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명

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10 : 고정부재 20 : 고정프레임
21 : 장축 22 : 단축
23 : 분진이동통로 24 : 고정볼트
25 : 분진흡입부 30 : 브러시씰(Brush seal)
40 : 집진호퍼 41 : 분진배출호스
42 : 진공흡입기 43 : 고정볼트
50 : 리미트 센서부 60 : 컨트롤박스
61 : 리미트 스위치 62 : 모터컨트롤러
63 : 구동모터 100 : 분진 집진장치
S,S' : 회전축 R,R' : 회전자
P,P' : 스포크 B,B' : 브레이크슈
K,K' : 브레이크 T,T' : 고정자
W,W' : 수차실 C,C' : 유압실린더

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본 발명은 수차발전기의 브레이크 분진 집진장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수력으로 전기를 생산하는 수차발전기에서 회전하는 회전자를 정지시키기 위한 브레이크의 제동시 브레이크슈에서 발생되는 분진을 집진할 수 있도록 하여 발전실 내부에 분진이 쌓이는 것을 방지하여 기기의 효율적인 관리와 수명을 연장시킬 수 있도록 하는 수차발전기의 브레이크 분진 집진장치에 관한 것이다.

전기는 우리 실생활에서 없어서는 안될 매우 중요한 요소로, 전기를 생산하는 방법에는 수력, 화력, 원자력, 조력 발전 등 다양한 방법이 있으며, 환경 오염을 발생하지 않은 수력발전은 예로부터 지금까지 그 사용이 꾸준히 유지되고 있다.

본 발명이 속하는 수차발전기는 수력에 의해 전기를 생산하는 것으로, 설치형태에 따라 수평형과 수직형으로 나누어지며, 에너지의 변환특성에 따라 물의 속도수두를 이용하는 충동수차와 압력수두를 이용하는 반동수차로 구분된다.

도 1은 수직으로 설치되어 물의 압력수두를 이용한 반동수차의 한 종류인 프란시스수차의 발전기 단면을 도시한 것으로, 하단부에 원주방향으로 물이 유입되어 수차의 날개깃에 충돌되어 회전축을 중심으로 회전력을 일으키는 수차실(W')이 구비되고, 회전축(S')의 상단부에는 회전축에 연결되어 일정속도로 회전할 수 있는 회전자(R')와, 이 회전자(R') 주변에 고정 설치된 고정자(T')로 구성되는 발전실이 구비된 형태로 이루어져 있다.

이러한 수차발전기에서 회전하는 회전자(R')를 정지시키기 위해 회전자, 더욱 상세하게는 회전자 스포크(P')의 저면에서 원주방향으로 복수개의 브레이크(K')가 일정간격으로 설치되어 회전자(R')의 회전을 멈출 수 있도록 구성되어 있으며, 회전자(R')의 저면에 설치된 브레이크(K')는 상하 동작되는 유압실린더(C')와, 상기 유압실린더(C')의 상면에 설치되어 회전자의 스포크 표면과 접촉되어 마찰력으로 제동력을 발생시키는 브레이크슈(B')가 설치된 구성으로 이루어진 것으로, 도 2에 수차발전기에 설치되는 브레이크(K')의 일례를 발췌도시하고 있다.

따라서, 유압실린더(C')가 상방향으로 이동함에 따라 브레이크슈(B)가 회전자의 스포크(P) 저면에 접촉되어 회전자를 제동시키기 때문에, 회전자의 제동시에 브레이크슈(B)와 스포크(P') 표면 사이에는 매우 높은 마찰열이 발생되고, 석면재질로 이루어진 브레이크슈(B')는 마모로 인한 많은 분진이 발생하게 된다.

브레이크슈(B')의 마모로 인해 발생된 분진은 회전자의 회전으로 사방으로 비산되어 밀폐된 발전실 내부를 뒤덮을 뿐만 아니라 회전자(R')와 고정자(T')에 구비된 각종 부품의 틈새로 침투하여 절연불량의 원인으로 작용할 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 종래의 경우 발전설비의 보전을 위해 수시로 발전실 내부를 청소하고 있으나, 발전실 내부가 밀폐되고 협소한 관계로 내부 청소가 매우 불편함은 물론, 청소를 실시하는데 별도의 많은 시간과 인원이 소요되고, 청소를 실시하는 동안 발전기의 가동을 멈추어야 하는 관계로 발전설비의 효율적인 이용을 저하시켜 막대한 경제적 손실이 발생되고 있는 실정이다.

특히, 회전자의 림부위나 고정자의 웨지(wedge) 부분에 쌓인 분진들은 발전기의 점검을 위해 약 4~5년 주기로 회전자를 분리하는 경우에만 내부 청소를 할 수 있어 회전자의 분리 점검 전에는 틈새에 침투한 분진의 제거가 어렵고, 틈새에 쌓인 분진으로 인해 고정자의 절연파괴의 위험으로 발전설비의 보존에 어려움이 있기에 발전실 내부에서 발생되는 브레이크슈의 분진을 효과적으로 제거하기 위한 장치나 방법이 강구되어야 할 필요성이 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 수차발전기가 갖는 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 수차발전기의 제동시 브레이크슈의 마모로 인해 발생되는 분진이 발전실 내부에 쌓이는 것을 방지하여 발전실의 청소주기를 연장하여 작업자의 인건비 절약과 발전기의 가동효율을 향상시키고, 발전기의 중요부품에 대한 수명이 연장되도록 하여 발전설비의 유지 및 보수가 편리하도록 하는 수차발전기의 브레이크 분진 집진장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 수차발전기의 브레이크 분진 집진장치의 구성을 구체적인 실시예를 토대로 이하에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.

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상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 수차발전기의 브레이크 분진 집진장치는 회전축(S)을 중심으로 회전하는 회전자(R)의 스포크(P)에 상면이 마찰되면서 감속의 역할을 하는 브레이크슈(B)의 상부가 돌출되도록 이 브레이크슈(B)의 하면 및 측면을 감싸는 고정부재(10)와; 상기 고정부재(10)의 외측면에 덧대어 부착되되, 이 고정부재(10) 일측으로부터 일정거리 이격시켜 상,하로 개구된 분진흡입부(25)가 형성되게 부착된 고정프레임(20)과; 상기 고정프레임(20) 상면에 브레이크슈(B) 상면보다 높게 설치되어 브레이크장치의 제동시 브레이크슈(B) 상면에서 발생되는 분진이 주위로 비산되는 것이 방지되도록 내마모성 탄성재로 이루어진 브러시씰(Brush seal;30)과; 상기 분진흡입부(25)의 연직하단부에 개구된 상단이 부착되되, 하단에는 분진배출호스(41) 및 이 분진배출호스(41)와 연결된 진공흡입기(42)가 구비된 집진호퍼(40)와; 상기 브레이크슈(B)의 승각동작을 감지하는 리미트 센서부(50)에서 감지된 신호에 따라 상기 진공흡입기(42)를 작동시키는 컨트롤박스(60);가 포함되어 이루어진다.
특히, 상기 고정프레임(20)은 상,하로 관통되되 일측이 개구된 장방형의 형태로 이루어지고, 상기 브러시씰(30)은 상기 고정프레임(20)의 상면 외측에 부착되어 이 브러시씰(30) 과 상기 브레이크슈(B) 사이에 분진이동통로(23)가 형성되어 회전자(R)와 브레이크슈(B)의 접촉으로 발생되는 분진이 상기 분진이동통로(23)를 거쳐 상기 집진호퍼(41)로 낙하되어 상기 진공흡입기(42)로 유입되는 구조로 이루어진다.

이하, 첨부된 도면을 참고하면서 본 발명에 따른 수차발전기의 브레이크 분진 집진장치의 바람직한 실시예에 대하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 수차발전기의 브레이크 분진 집진장치는 기존에 설치된 브레이크 장치에도 간단히 설치될 수 있는 것으로, 본 발명에서는 수차발전기의 일반적인 구성과 동작 등에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하고 본 발명의 특징적인 구성을 위주로 설명하기로 한다.

즉, 본 발명은 지면에 대해 수직으로 설치되는 수차발전기의 중심 회전축(S)상에 연결 설치된 회전자(Rotor;R)의 스포크(spoke;P) 저면에 설치되어 상하 승강동작으로 회전하는 스포크의 저면에 밀착되거나 밀착이 해제되어 회전자의 제동과 해제가 이루어지도록 구성되는 브레이크장치에 조립 설치되는 구성으로 이루어진다.
도 3에 도시된 바와 같이 대규모의 수차발전기의 발전설비가 밀폐된 공간 내부에 설치되는 특성상 밀폐된 공간내부에서 브레이크 제동시 브레이크슈의 마찰로 인해 발생되는 석면가루 등 분진이 외부로 빠져나갈 수 없는 구조여서 특별한 장치를 설치하지 않은 이상 발전실 내부 곳곳에 쌓이거나 침투하기 마련이다. 하지만 본 발명에 따른 브레이크 분진 집진장치(100)는 브레이크슈(B)에서 발생되는 분진이 브레이크슈(B) 주변으로 확산되지 않도록 분진이 발생됨과 동시에 브레이크슈(B) 주변에서 발생된 분진을 신속하게 흡입하는 장치를 제공함으로써 각종 전기부품 사이로 석면가루 등이 침투하여 절연불량이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 하며, 주기적으로 발전실 내부를 청소하는 불편을 해소할 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 브레이크 분진 집진장치의 전체구성을 개략적으로 도시한 것이고, 도 4는 수차발전기의 브레이크슈 주변에 본 발명의 주요부가 설치되는 일부구성의 분해도이며, 도 5는 도 4의 조립상태를 도시하고 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수차발전기의 브레이크 분진 집진장치는 수차발전기의 브레이크슈(B) 외측으로 설치되어 브레이크슈(B)를 감싸도록 일정한 크기와 형상으로 이루어진 고정프레임(20)과, 상기 고정프레임(20) 상면에 수직으로 설치되어지되 그 상면이 그 내측에 설치된 브레이크슈(B)의 표면보다 다소 높은 높이를 유지하도록 조밀하게 고정 설치되는 브러시씰(Brush seal;30)과, 상기 브러시씰(30)의 내측에서 회전자의 스포크 저면과 접촉되는 브레이크슈(B)에서 발생되는 분진을 강제로 흡입할 수 있도록 상기 고정프레임(20)의 일측 하단으로 설치되는 집진호퍼(40)와, 상기 집진호퍼(40)에 연결되는 일정길이의 분진배출호스(41) 및 상기 분진배출호스(41)의 말단에 연결 설치되는 진공흡입기(42)와, 내부에 소정의 전기적인 회로가 구비되어 브레이크장치의 제동 신호에 따라 상기 진공흡입기(42)를 동작시켜 브레이크슈(B) 표면에서 발생되는 분진을 강제 흡입하도록 진공흡입기(42)와 전기적으로 연결 설치된 컨트롤박스(60)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상하로 승,하강되는 브레이크슈(B)의 하단 일측에는 브레이크장치의 제동으로 브레이크의 유압실린더(C)가 동작되는 신호를 감지하여 상기 진공흡입기(42)의 동작을 제어할 수 있도록 브레이크슈(B)의 상하 동작을 감지하는 리미트 센서부(50)가 설치되어 상기 컨트롤박스(60)에 전기적인 신호를 전달하도록 구성된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 주요부를 더욱 상세히 설명하기 위해 도 4에 브레이크슈(B)의 주변으로 설치되는 분진 집진장치의 일부 구성에 대한 분해도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고정프레임(20)은 브레이크슈(B)의 형상에 따라 다양한 형태로 이루어질 수 있지만, 본 발명의 실시예에서는 가장 널리 사용되는 직사각형태의 브레이크슈(B) 주변에 고정 설치되어 회전자의 회전방향에 따라 직진방향과 원심 및 구심력 방향으로 브레이크슈(B)에서 발생된 분진이 비산되는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 상,하로 관통되되 일측이 개구된 장방형의 형태로 이루어져 있다.

특히, 상기 고정프레임(20)은 회전자의 직경방향, 즉 도 5에서 장축(21) 부위가 브레이크슈(B)를 감싸고 있는 고정부재(10)에 결합되는 고정볼트(24)를 이용하여 고정부재(10)에 일체로 결합되는 구조로 이루어지고, 양측의 장축(21) 프레임을 연결하는 단축(22)은 도 6의 조립사시도에 도시된 바와 같이 브레이크슈(17)에서 일정거리 이격되는 구조로 조립 설치된다.

즉, 상기 고정프레임(20)은 장축(21)부위가 설치될 브레이크슈(B)의 길이보다 다소 크게 형성되어 단축(22) 부위가 브레이크슈(B) 일측으로 일부 돌출되도록 구성되고, 단축(22)은 고정부재(10)에 밀착될 수 있는 크기로 제작되어 설치된다.

또한, 상기 고정프레임(20)의 상면에 수직으로 고정 설치되는 브러시씰(30)은 브레이크슈(B)에 근접하는 고정프레임(20)의 내측단 상면에 브러시씰(30)이 구비되지 않고 브레이크슈(B)에서 일정거리 이격된 위치에만 구비되도록 구성되어 브레이크슈(B) 테두리부와 브러시씰(30) 사이에 소정의 이격된 분진이동통로(23)가 형성되는 구조로 이루어지며, 상기 브러시씰(30)은 미립자의 브레이크 분진이 빠져나갈 수 없도록 조밀하게 설치되며, 회전자의 스포크와 접촉으로 쉽게 마모되지 않은 내마모성재질로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 상기 고정프레임(20)의 일측 하단, 즉 회전자(R)가 회전하는 방향과 거의 직각으로 위치하는 고정프레임(20)의 단측(22)이 위치하는 하부로 설치되는 집진호퍼(40)는 그 내부로 유입된 분진이 자연스럽게 분진배출호스(41)로 빠져나갈 수 있도록 내주면이 유선형으로 제작되는 것이 바람직하며, 상기 분진배출호스(41)는 자바라 형식으로 이루어져 그 방향과 길이를 유연하게 조절할 수 있는 구조로 이루어진다.

또한, 고정프레임(20)의 일측단 하부에 연결 설치되는 집진호퍼(40)는 그 상단테두리부가 고정프레임의 단축(22)과 고정부재(10)에 소정의 고정볼트(43)로 밀착 설치되어 분진이 외부로 빠져나갈 수 없도록 하고, 그 내주면은 유입된 분진이 자연스럽게 분진배출호스(41)측으로 배출될 수 있도록 유선형으로 이루어져 집진된 분진이 집진호퍼(40) 내측에 머무르지 않고 배출될 수 있도록 구성된다.

도 5는 도 4의 조립상태도로써, 도면에 도시된 바와 같이 브레이크슈(B)의 고정부재(10)외측을 감싸도록 설치되는 고정프레임(20)은 그 장축(21)이 고정부재(10)보다 다소 길게 형성되어 있으므로, 고정부재(10)의 외측에 고정 설치시 단축(22)부위가 고정부재(1)의 선단부에서 일정거리 이격된 상태로 조립되어 소정의 분진흡입부(25)가 형성되도록 하며, 상기 분진흡입부(25)의 하단부로 상기 집진호퍼(40)가 설치되어 브레이크슈(B)가 회전자의 스포크 표면과의 마찰로 발생된 분진이 회전하는 회전자 스포크의 원심력방향 및 이 원심력방향의 직각방향으로 이동되어 고정프레임(20)의 장축방향으로 형성된 분진이동통로(23)를 거쳐 분진흡입부(70)로 모아져 집진호퍼(40)를 통해 자연스럽게 배출될 수 있도록 구성된다.

이와 같이 브레이크슈(B) 외측으로 설치되는 고정프레임(20)의 설치상태를 더욱 알아보기 쉽도록 도 6은 도 5의 B-B선 종단면도를 도시하고 있다.

고정프레임(20)의 상면에 조밀하게 고정 설치된 브러시씰(30)은 그 높이가 브레이크슈(B)의 상면보다 다소 높은 높이를 갖도록 설치되어 회전자의 스포크 표면과 브레이크슈(B)가 접촉되는 경우, 일부 휘어지면서 스포크 표면과의 접촉면적을 늘리면서 브러시씰(30) 사이의 틈을 더욱 조밀하게 하여 브레이크슈(B) 표면에서 발생된 분진이 브러시씰(B)을 통해 빠져나가는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 구성되며, 상기 집진호퍼(40)의 개구된 상단부가 부착된 분진흡입부(25)는 고정프레임(20)의 설치방향에 따라 좌우 어느측으로도 방향을 변경하여 설치될 수 있으며, 고정프레임(20)의 설치 방향은 브레이크슈(B)와 접촉하는 회전자의 회전방향에 따라 결정된다.

즉, 도면에 설치된 실시예는 회전자가 우측에서 좌측으로 회전하는 경우를 예상하여 고정프레임(20)이 설치된 것으로, 고정프레임(20)의 개구단이 위치한 부위는 회전자가 브레이크슈(B)에 진입하는 쪽이고, 분진흡입부(25)가 설치된 부위가 회전자가 브레이크슈(B)에서 빠져나가는 쪽이 되어 브레이크슈(B)에서 발생된 분진이 회전자의 회전방향에 따라 이동되면서 자연스럽게 집진될 수 있는 구조를 제공한다.

또한, 도 7에는 브레이크슈(B)의 주변에 고정프레임(20)과 브러시씰(30)의 설치상태를 알아보기 쉽도록 조립상태의 평면도를 도시하고 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 직사각형구조의 브레이크슈(B)의 주변을 상,하로 관통되되 일측이 개구된 장방형(‘ㄷ’형)의 고정프레임(20)이 감싸는 구조로 설치되고, 상기 고정프레임(20)의 상면에 구비되는 상기 브러시씰(30)은 브레이크슈(B)의 최외측테두리부에서 일정거리 이격된 위치에 구성되어 상기 브러시씰(30)과 브레이크슈(B)의 최외측간에 분진이동통로(23)가 형성되고, 고정프레임(20)의 장축(21)을 따라 형성된 상기 분진이동통로(23)를 따라 이동하는 분진은 고정프레임(20)의 일측에 구비된 분진흡입부(25)측으로 이동된 후에 그 하단에 설치된 집진호퍼(40)로 자연스럽게 배출될 수 있는 구조를 제공한다.

즉, 상기 분진흡입부(25)는 회전자의 이동방향인 원주방향측에서 브레이크슈(B)에서 회전자의 접촉이 최종적으로 이탈되는 쪽에 형성되어 고정프레임(20)의 장축(21) 양쪽에 형성된 분진이동통로(23)를 따라 이동된 분진이 분진흡입부(25)로 자연스럽게 유입될 수 있는 구조를 제공한다.

도 8은 본 발명에 따른 장치의 구동을 위한 컨트롤박스(60)의 내부 회로도를 간략하게 도시한 것으로, 브레이크슈(B)가 동작되는 제동장치의 일측에 설치된 리미트 센서부(50)는 브레이크슈(B)의 상승동작에 따라 센서부위가 가변되어 리미트스위치(61)가 연결되어 모터컨트롤러(62)에 전원이 공급되고, 모터컨트롤러(62)에 인가된 전원은 진공흡입기(42)에 구비된 구동모터(63)에 연결된 단자에 전원접속이 이루어져 진공흡입기(42)의 가동이 이루어지도록 구성되며, 브레이크장치의 제동해제로 브레이크슈(B)가 하강하면 리미트 스위치가 단락되어 모터컨트롤러에 공급되는 전원이 차단되어 진공흡입기의 구동모터 역시 정지되어 진공흡입기의 동작이 정지될 수 있도록 구성됨으로써 브레이크슈(B)의 승강동작에 따라 진공흡입기의 동작이 자동으로 제어될 수 있도록 구성된다.

한편, 이하에서는 상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 수차발전기의 브레이크 분진 집진장치의 작용효과에 대하여 도 9에 도시된 사용상태도를 참고하면서 상세히 설명한다.

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즉, 종래와 같이 수차발전기의 발전실 내부에 회전자의 제동시 발생되는 브레이크 분진 제거장치가 별도로 설치되지 않은 경우, 최소한 분기별로 각 수차발전기의 호기당 수명의 작업인부가 약 3일정도 분진제거 청소를 실시하고 있어, 1회 청소시에만 수백만원의 작업비용이 소요되어 발전설비의 유지 및 관리에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었으나, 본 발명에 따른 브레이크 분진 집진장치를 설치한 경우, 그 구성이 복잡하지 않아 설치비용이 많이 소요되지 않음은 물론 분진발생을 최대한 억제할 수 있게 되어 수차발전기의 유지 및 관리에 불필요한 경제적 손실을 줄일 수 있어 수익성을 향상시킬 수 있도록 한다.

특히, 발전설비의 유지 관리업무를 담당하는 인원이 단순한 분진제거작업을 하는데 관여하지 않고 다른 설비의 점검 정비를 할 수 있어 설비의 보전 및 효율의 극대화를 이룰 수 있도록 한다.

또한, 발전실 내부에 쌓인 분진을 청소하는 동안 발전기의 가동을 중지시켜야 하므로 전기 생산에 차질이 발생되고, 발전기의 가동율을 떨어뜨리는 요인으로 작용하였으나, 본 발명을 적용할 경우 발전기를 멈출 필요가 없어 발전기의 가동율 을 극대화할 수 있도록 한다.

특히, 발전실 내부에서 발생된 분진은 회전자의 회전시 비산되어 협소한 부분이나 요철부위 및 회전자 림(Rotor Rim)이나 고정자 웨지(stator Wedge) 부분에 쌓이게 되는데, 이러한 분진은 통상 4~5년마다 실시하는 발전기의 정기점검시 회전자를 들어내는 경우에야 고정자의 웨지부분 등을 청소할 수 있어 회전자를 분리하여 정기점검을 하기 전에는 고정자 웨지부분에 분진이 쌓이게 되며, 분진의 침투로 고정자 코일의 절연층이 파괴되어 고정자의 고장을 유발하여 발전설비의 가동을 멈추어야 하는 문제점이 있었으나, 본 발명의 분진 제거장치를 설치한 경우 브레이크슈에서 발생된 분진이 주변으로 비산되기 전에 진공흡입기에 의해 집진되므로 발전설비의 가동중에 분진이 쌓여 발생될 수 있는 여러가지 문제점들을 사전에 제거하여 설비의 원활한 가동과 효율적인 유지 관리가 가능하도록 한다.

또한, 본 발명은 종래에 설치된 수차발전기의 브레이크에도 그 적용이 간편하여 기 설치된 발전설비에 과다한 설계변경이 필요한 것도 아니어서 그 적용에 특별한 어려움이 없어 활용성을 배가시킬 수 있으며, 브러시씰의 마모시에는 고정프레임을 분리하여 다른 것으로 간단하게 교체사용 할 수 있으며, 분진흡입기에 채워진 분진만 일정 주기로 비워주면 되므로, 항상 깨끗한 발전실 내부를 유지할 수 있도록 한다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수차발전기의 브레이크 분진 집진장치는 구조가 간단하고 그 설치비용도 저렴하고, 설치후 발전실 내부를 깨끗하게 유지할 수 있어 분진 제거를 위한 청소를 위해 발전설비의 가동을 중지하여 발전설비의 가동효율을 떨어뜨리는 문제점을 해결하고, 분진제거작업에 소요되었던 많은 인건비를 절약할 수 있도록 하며, 고정자 코일의 절연층이 분진으로 파괴되는 문제점을 사전에 예방하여 고가의 부품이 망실되는 것을 예방하면서 발전설비의 효율적인 유지 및 관리가 가능하도록 한다.

Claims (3)

1. 회전축(S)을 중심으로 회전하는 회전자(R)의 스포크(P)에 상면이 마찰되면서 감속의 역할을 하는 브레이크슈(B)의 상부가 돌출되도록 이 브레이크슈(B)의 하면 및 측면을 감싸는 고정부재(10)와;

   상기 고정부재(10)의 외측면에 덧대어 부착되되, 이 고정부재(10) 일측으로부터 일정거리 이격시켜 상,하로 개구된 분진흡입부(25)가 형성되게 부착된 고정프레임(20)과;

   상기 고정프레임(20) 상면에 브레이크슈(B) 상면보다 높게 설치되어 브레이크장치의 제동시 브레이크슈(B) 상면에서 발생되는 분진이 주위로 비산되는 것이 방지되도록 내마모성 탄성재로 이루어진 브러시씰(Brush seal;30)과;

   상기 분진흡입부(25)의 연직하단부에 개구된 상단이 부착되되, 하단에는 분진배출호스(41) 및 이 분진배출호스(41)와 연결된 진공흡입기(42)가 구비된 집진호퍼(40)와;

   상기 브레이크슈(B)의 승강동작을 감지하는 리미트 센서부(50)에서 감지된 신호에 따라 상기 진공흡입기(42)를 작동시키는 컨트롤박스(60);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수차발전기의 브레이크 분진 집진장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 고정프레임(20)은 상,하로 관통되되 일측이 개구된 장방형의 형태로 이루어지고, 상기 브러시씰(30)은 상기 고정프레임(20)의 상면 외측에 부착되어 이 브러시씰(30) 과 상기 브레이크슈(B) 사이에 분진이동통로(23)가 형성된 것을 특징으로 하는 수차발전기의 브레이크 분진 집진장치.
3. 삭제

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