KR100994537B1

KR100994537B1 - 선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 위한 열량식 유량감지 시스템

Info

Publication number: KR100994537B1
Application number: KR1020100061394A
Authority: KR
Inventors: 정경진
Original assignee: 금양산업(주)
Priority date: 2010-06-28
Filing date: 2010-06-28
Publication date: 2010-11-15
Also published as: CN102959186A; CN102959186B; WO2012002639A1; JP5629375B2; JP2013534991A

Abstract

본 발명은 유량감지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박용 내연기관에 있어서, 피스톤 냉각 오일이 내부를 흐르는 수집관의 유량감지를 위한 시스템에 있어서, 상기 수집관의 하부 측면에 결합되는 몸체부와, 상기 몸체부의 전방에 쌍으로 돌출되는 제1돌출부와 제2돌출부로 형성되어 피스톤 냉각 오일에 노출되도록 위치되며, 상기 제1돌출부의 내부에는 제1온도센서(131)와 전기열선이 구비되고, 상기 제2돌출부의 내부에는 제2온도센서가 구비되는 감지부를 포함하여 이루어지되, 상기 제1온도센서와 전기열선 그리고 상기 제2온도센서는 플렉시블한 인쇄 배선 회로 기판(P.C.B)의 내부에 형성되는 열량식 유량감지센서를 사용하는 것을 기술적 요지로 하여, 더욱 정밀한 유량을 측정할 수 있도록 하는 선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 위한 열량식 유량감지 시스템에 관한 것이다.

Description

선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 위한 열량식 유량감지 시스템{A thermal type flow sensing system for sensing amount of piston cooling oil of diesel engine for a ship}

본 발명은 유량감지 시스템에 관한 것으로, 선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 위하여 열량식 유량감지센서를 사용하도록 한 선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 위한 열량식 유량감지 시스템에 관한 것이다.

선박용 대형 내연기관은 선박의 추진을 담당하는 동력기관으로, 내연기관의 피스톤 냉각 오일은 내연기관의 안전 운전과 내구성에 중요한 영향을 미치므로 상기 피스톤 냉각 오일을 감지하는 센서의 감지방식에 따라 신뢰성과 내구성이 달라지게 된다.

종래의 센서들은 깔때기식 레벨스위치, 날개(valve)식 레벨스위치, 정전용량식 레벨스위치를 사용하여왔다.

상기 깔때기식 레벨스위치는, 깔때기를 만들어 상기 깔때기에 흘러 들어오는 피스톤 냉각 오일의 양과 배출되는 양에 따라 무게가 변하므로 그 무게로 지렛대를 이용한 스위치가 작동하도록 한다.

그리고, 상기 날개(valve)식 레벨스위치는 피스톤 냉각 오일의 흐름에 따라 날개의 흐름 저항이 발생되고, 그 저항의 힘으로 스위치가 작동된다.

그리고, 상기 정전용량식 레벨스위치는 수집통을 만들어 정전식 레벨스위치를 부착하고 피스톤 냉각 오일이 흘러 들어오는 양과 배출되는 양의 차이에 따라 피스톤 냉각 오일의 레벨이 형성되고 피스톤 냉각 오일이 정전용량식 레벨스위치에 닿을 때와 닿지 않을 때의 정전용량의 차이에 따라 작동하도록 하였다.

그러나, 상기와 같은 방법은 간접적으로 피스톤 냉각 오일을 감지하는 방식으로 잦은 오작동과 고장을 일으키는 문제점이 있었고 기술적인 문제로 직접적으로 피스톤 냉각 오일의 흐름을 감지할 수가 없었다.

또한, 상기와 같은 문제점이 발생되어, 자동 제어 장치가 판단하여 운항중인 선박을 정지시키는 등의 문제점이 발생하였고 간혹 피스톤 냉각 오일이 흐르지 않는데도 정상적으로 흐른다고 자동 제어 장치가 판단하도록 하여 선박용 내연기관에 피스톤이나 실린더가 파손되는 치명적인 결과를 초래하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 열량식 유량감지센서를 사용하여 직접적으로 유량을 감지할 수 있도록 하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 선박용 내연기관에 있어서, 피스톤 냉각 오일이 내부를 흐르는 수집관의 유량감지를 위한 시스템에 있어서, 상기 수집관의 하부 측면에 결합되는 몸체부와, 상기 몸체부의 전방에 쌍으로 돌출되는 제1돌출부와 제2돌출부로 형성되어 피스톤 냉각 오일에 노출되도록 위치되며, 상기 제1돌출부의 내부에는 제1온도센서(131)와 전기열선이 구비되고, 상기 제2돌출부의 내부에는 제2온도센서가 구비되는 감지부를 포함하여 이루어지되, 상기 제1온도센서와 전기열선 그리고 상기 제2온도센서는 플렉시블한 인쇄 배선 회로 기판(P.C.B)의 내부에 형성되는 열량식 유량감지센서를 사용하는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 제2돌출부의 내부에는 플렉시블한 인쇄 배선 회로 기판(P.C.B)의 내부에 형성되는 제3온도센서가 더 구비되어 외부와 직접 연결되어 피스톤 냉각 오일의 측정 온도를 제공하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 몸체부의 후단부에는 포트가 더 구비될 수 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

우선, 선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 위하여 열량식 유량감지센서를 사용하여 직접적으로 유량을 감지함에 따라 더욱 정밀하게 감지를 할 수 있게 되어 신뢰성을 향상시켜주는 이점이 있게 된다.

또한, 플렉시블한 인쇄 배선 회로 기판(P.C.B)를 사용하여 공간의 활용이 용이하여지는 이점이 있게 된다.

또한, 피스톤 냉각 오일의 실시간 온도를 외부 별도의 온도센서를 설치하지 않고 본 센서로 온도를 감지하여 외부로 전송하므로써 공간의 활용과 설치 작업의 간편성을 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 위한 열량식 유량감지 시스템의 실시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 위한 열량식 유량감지 시스템의 열량식 유량감지센서의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 위한 열량식 유량감지 시스템의 열량식 유량감지센서의 측면도이다.
도 4는 도 2의 'A'에서 바라본 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 위한 열량식 유량감지 시스템의 실시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 위한 열량식 유량감지 시스템의 열량식 유량감지센서의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 위한 열량식 유량감지 시스템의 열량식 유량감지센서의 측면도이고, 도 4는 도 2의 'A'에서 바라본 도면이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 선박용 내연기관에 있어서 피스톤 냉각 오일이 내부를 흐르는 수집관(10)의 유량감지를 위한 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 상기 유량감지를 위하여 열량식 유량감지센서(100)가 사용되어 진다.

여기서, 상기 열량식 유량감지센서(100)는, 상기 수집관(10)의 하부 측면에 결합되고, 일측이 상기 피스톤 냉각 오일에 노출되어 상기 피스톤 냉각 오일의 온도를 감지할 수 있게 된다.

여기서, 상기 열량식 유량감지센서(100)는 몸체부(110)와 감지부(120)를 포함하여 이루어진다.

상기 몸체부(110)는, 상기 수집관(10)의 하부 측면에 결합되게 되는데, 상기 몸체부(110)가 상기 내연기관에 결합되는 결합방식은 상기 몸체부(110)의 외주면에 나사산(40)이 형성되고 상기 내연기관에도 나사산(미도시)이 형성되는 홀(미도시)이 형성되어 상기 몸체부(110)를 끼운 후 일방향으로 회전을 시켜 결합이 되도록 도시되나, 이는 당업자의 재량에 따라 다양한 방법이 제시될 수 있다.

상기 감지부(120)는 상기 몸체부(110)의 전방에 쌍으로 돌출되는 제1돌출부(130)와 제2돌출부(140)로 형성된다.

여기서, 상기 제1돌출부(130)의 내부에는 제1온도센서(131)와 전기열선(132)이 구비되는데, 상기 제1온도센서(131)와 전기열선(132)이 인접하게 형성되어 상기 전기열선(132)에 일정량의 전류가 흘러 열을 발산하면, 상기 제1온도센서(131)는 주변의 온도 즉, 피스톤 냉각 오일에 의한 주변 온도에 상기 전기열선(132)에 의한 온도가 더하여진 값을 감지하여 변환부(20)로 제공한다.

한편, 상기 제2돌출부(140)의 내부에는 제2온도센서(141)가 구비되는데, 상기 제2온도센서(141)는 주변의 온도 즉, 피스톤 냉각 오일에 의한 주변 온도를 감지하여 변환부(20)로 제공을 하게 된다.

여기서, 상기 변환부(20)는 상기와 같이 제공되는 신호를 받아 상기 제1온도센서(131)에서 제공되는 온도값에서 상기 제2온도센서(141)에서 제공되는 온도값을 차감한 온도로 변환시킨다.

상기 변환부(20)에서 차감한 온도는, 피스톤 냉각 오일의 흐르는 량에 따라 변하게 되고, 상기 온도변화량을 감지하여 전기신호로 변환하고 증폭시켜 작업자가 모니터링을 할 수 있게 하는 제어부(30)와 연결되어, 제어를 통하여 선박 엔진의 정지까지도 이를 수 있게 하는데, 이에 관한 것은 공지기술로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 제1온도센서(131)와 전열히터(132)는 플렉시블한 인쇄 배선 회로 기판(P.C.B)(200)의 내부에 형성되어 상기 제1돌출부(130)의 내부에 위치된다.

또한, 상기 제2온도센서(141)도 상기 플렉시블한 인쇄 배선 회로 기판(P.C.B)(200)의 내부에 형성되어 상기 제2돌출부(140)의 내부에 위치된다.

여기서, 상기 인쇄 배선 회로 기판(P.C.B)(200)은 높은 신뢰성을 지닐 수 있으며 플렉시블하게 이루어져 공간의 제약을 일정 정도 해소할 수 있게 한다.

또한, 상기 제2돌출구(140)의 내부에는 제3온도센서(142)가 더 구비되어 외부에 피스톤 냉각 오일의 온도값만을 제공할 수 있도록 하며, 상기 제3온도센서(142)도 플렉시블한 인쇄 배선 회로 기판(P.C.B)(200)의 내부에 위치되어 진다.

그리고, 상기 몸체부(110)의 후단부에는 포트(300)가 더 구비되고 상기 포트(300)는 외부와 연결이 되어 상기 제1,2,3온도센서(131,141,142)를 통한 신호를 제공하는 역할을 한다

이와 같이 구성된 선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 위한 열량식 유량감지 시스템의 작동과정을 설명하기로 한다.

전기열선(132)과 피스톤 냉각 오일의 온도에 의한 주변온도가 더하여진 값을 제1온도센서(131)가 감지하여 변화부(20)로 신호를 제공하고, 피스톤 냉각 오일에 의한 주변온도를 제2온도센서(141)가 감지하여 변환부(20)로 신호를 제공하여 상기 제1온도센서(131)의 감지온도에서 제2온도센서(141)의 감지온도가 차감된 온도로 변환하여, 상기 변환된 온도의 변화값을 제어부(30)로 제공하여 모니터링 및 제어가 될 수 있게 한다.

또한, 제3온도센서(142)는 피스톤 냉각 오일의 온도를 제어부(30)에서 모니터링을 할 수 있도록 하여, 상기 피스톤 냉각 온도를 통하여 이상 유무를 인지할 수 있도록 한다.

이상과 같이 본 발명은 선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 열량식 유량감지센서를 사용하여 더욱 정밀한 측정을 할 수 있도록 하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명은 기본적인 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 수집관
20 : 변환부
30 : 제어부
100 : 열량식 유량감지센서
110 : 몸체부
120 : 감지부
130 : 제1돌출부
131 : 제1온도센서
132 : 전기열선
140 : 제2돌출부
141 : 제2온도센서
142 : 제3온도센서
200 : 인쇄 배선 회로 기판(P.C.B)
300 : 포트

Claims

선박용 내연기관에 있어서, 피스톤 냉각 오일이 내부를 흐르는 수집관(10)의 유량감지를 위한 시스템에 있어서,
상기 수집관(10)의 하부 측면에 결합되는 몸체부(110)와, 상기 몸체부의 전방에 쌍으로 돌출되는 제1돌출부(130)와 제2돌출부(140)로 형성되어 피스톤 냉각 오일에 노출되도록 위치되며, 상기 제1돌출부(130)의 내부에는 제1온도센서(131)와 전기열선(132)이 구비되고, 상기 제2돌출부(140)의 내부에는 제2온도센서(141)가 구비되는 감지부(120)를 포함하여 이루어지되, 상기 제1온도센서와 전기열선 그리고 상기 제2온도센서는 플렉시블한 인쇄 배선 회로 기판(P.C.B)(200)의 내부에 형성되는 열량식 유량감지센서(100)를 사용하는 것을 특징으로 하는 선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 위한 열량식 유량감지 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제2돌출부의 내부에는, 플렉시블한 인쇄 배선 회로 기판(P.C.B)의 내부에 형성되는 제3온도센서(142)가 더 구비되어 피스톤 냉각 오일의 측정 온도를 제공하는 것을 특징으로 하는 선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 위한 열량식 유량감지 시스템.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 몸체부의 후단부에는 포트(300)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 위한 열량식 유량감지 시스템.