KR101148326B1 - 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로 및 장치 - Google Patents

선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피스톤 냉각오일의 흐름 및 온도를 감지하는 회로에 있어서, 24v의 전압이 출력되는 전원입력부와, 상기 전원입력부에서 출력된 전압을 일정한 전압으로 변화 및 유지시키는 정전압부와, 상기 정전압부에서 입력된 전압으로 구동되는 백금저항온도센서(PT100센서)를 이용해 저항값이 검출되며, 선 저항 및 거리에 따른 저항의 변화값을 보상해 주기 위해 휘스톤(wheatstone) 브릿지(bridge) 방식을 이용하되, 상기 저항의 변화값을 연산증폭기를 통해 증폭시켜 받아들이는 온도감지부와, 상기 온도감지부를 통한 전압값의 변화값이 컨버터(convertor)를 통해 디지털화되어 온도표시창으로 출력되는 온도변환부와, 상기 전원입력부에서 입력된 전압으로 플로센서(flow sensor)가 구동되며 유체흐름의 유무가 유체흐름표시램프에 점등되는 유체감지부가 구성된 구조로 이루어진다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로 및 장치는 백금저항온도센서(PT100센서)와 플로센서가 하우징 내측면에 돌출됨으로써, 공간효율이 향상되고 설치구조가 편리해 고장 발생시 분해 결합이 용이하며, 온도표시창과 유체흐름표시램프가 몸체 상면에 각각 디지털화되어 표시됨으로써 백금저항온도센서(PT100센서)와 플로센서에서 측정된 값을 사용자게 빠르게 인지 후 제어할 수 있는 또 다른 효과가 있다.

Description

선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로 및 장치 { Perception circuit and apparatus of piston oil for ship }
본 발명은 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온도측정 센서인 백금저항온도센서(PT100센서)를 이용하여 저항값을 검출해 온도를 감지하는 온도감지부와 정전용량 방식에 의해 유체 흐름을 감지하는 유체감지부가 상호 결합되어 냉각오일 파이프(pipe)에 결합됨에 따라 공간이 절약되고 유체의 온도와 흐름을 동시에 식별할 수 있는 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 선박 엔진의 구동시에는 고온이 발생되어 피스톤, 피스톤블록, 실린더 등에 직접적으로 전달되어 엔진의 수명을 단축시키게 되고, 이는 선박 사고로 이어질 수 있는 문제점이 있었다. 이러한 위험을 방지하기 위하여 엔진에서 발생된 열을 신속히 발산시키고 적당한 온도를 유지하도록 냉각오일 파이프를 통해 온도를 제어하게 된다. 상기 냉각오일 파이프에는 온도감지 및 냉각오일의 흐름을 감지하는 센서가 각각 구비되어 사용자에게 알려줌으로써 정밀한 제어가 이루어지도록 하고 있다.
종래에는 도 1에 도시된 바와 같이, 피스톤에 냉각오일 파이프(100)에 결합되는 파이프(101)를 통해 온도센서(200)와 유체흐름감지센서(300)를 개별적으로 구비 후 게이지(201)를 통해 피스톤의 냉각오일의 온도 및 흐름을 감지하였다.
그러나 상기와 같은 종래기술은 개별적으로 구비된 온도센서와 유체흐름감지센서로 인해 공간을 많이 차지했을 뿐만 아니라, 설치구조가 복잡하고 각 센서의 고장 발생시 분해/결합하기 위해 많은 시간이 낭비되는 문제점이 있었다. 또한, 각각 분리된 온도센서와 유체흐름감지센서로 인해 사용자가 빠른 식별을 하기가 어려워 안전사고가 발생될 수 있는 또 다른 문제점이 있었다.
전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 공간효율이 향상되고 설치구조가 편리해 고장 발생시 분해 결합이 용이하도록 백금저항온도센서(PT100센서)와 플로센서가 하우징 내측면에 각각 돌출된 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로 및 장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 백금저항온도센서(PT100센서)와 플로센서에서 측정된 값이 빠르게 사용자에게 전달될 수 있도록 유체흐름표시램프와 온도표시창이 몸체 상면에 각각 형성된 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로 및 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명은 피스톤 냉각오일의 흐름 및 온도를 감지하는 회로에 있어서, 24v의 전압이 출력되는 전원입력부와, 상기 전원입력부에서 출력된 전압을 일정한 전압으로 변화 및 유지시키는 정전압부와, 상기 정전압부에서 입력된 전압으로 구동되는 백금저항온도센서(PT100센서)를 이용해 저항값이 검출되며, 선 저항 및 거리에 따른 저항의 변화값을 보상해 주기 위해 휘스톤(wheatstone) 브릿지(bridge) 방식을 이용하되, 상기 저항의 변화값을 연산증폭기를 통해 증폭시켜 받아들이는 온도감지부와, 상기 온도감지부를 통한 전압값의 변화값이 컨버터(convertor)를 통해 디지털화되어 온도표시창으로 출력되는 온도변환부와, 상기 전원입력부에서 입력된 전압으로 플로센서(flow sensor)가 구동되며 유체흐름의 유무가 유체흐름표시램프에 점등되는 유체감지부가 구성된 구조로 이루어진다.
또한, 상기 유체감지부는 일정한 주파수를 가지는 펄스파형이 출력되는 펄스발생기와, 상기 펄스발생기와 연결된 플로센서가 중앙에 위치되어 펄스전압이 흐르되 플로센서에서 유체의 흐름 감지시 변형된 펄스전압이 흐르게 되는 커패시터(capacitor)가 구성된다.
본 발명은 피스톤 냉각오일의 흐름 및 온도를 감지하는 장치에 있어서, 피스톤 외측면에 소정높이 돌출되어 결합되는 하우징(housing)과, 상기 하우징 내측면으로 돌출되며 내측에 백금저항온도센서(PT100센서)가 고정된 제1보호관과, 상기 제1보호관과 소정거리 떨어져 하우징 내측면으로 돌출되며 플로센서가 고정된 제2보호관이 형성된 감지부와; 상기 백금저항온도센서(PT100센서) 및 플로센서와 전선에 의해 전기적으로 연결되어 유체의 온도 및 흐름 유무가 제어되는 제어회로와, 상기 제어회로와 연결되어 온도변화값이 출력되는 온도표시창과, 상기 제어회로와 연결되어 유체흐름의 유무가 출력되는 유체흐름표시램프가 형성된 몸체가 구성된 구조로 이루어진다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로 및 장치는 백금저항온도센서(PT100센서)와 플로센서(flow sensor)가 하우징(housing) 내측면에 돌출됨으로써, 공간효율이 향상되고 설치구조가 편리해 고장 발생시 분해 결합이 용이한 효과가 있다.
또한, 온도표시창과 유체흐름표시램프가 몸체 상면에 각각 디지털화되어 표시됨으로써 백금저항온도센서(PT100센서)와 플로센서에서 측정된 값을 사용자가 빠르게 인지 후 제어할 수 있는 또 다른 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 피스톤 냉각오일 상태감지 장치
도 2는 본 발명에 따른 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로 구성도
도 3 내지 도4는 본 발명에 따른 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로 상세도
도 5는 본 발명에 따른 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지장치 구성도
이하 본 발명에 의한 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로 및 장치의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면과 함께 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로 구성도이고, 도 3 내지 도4는 본 발명에 따른 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로 상세도이고, 도 5는 본 발명에 따른 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지장치 구성도를 나타내는 것이다.
본 발명의 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로는 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 전원전압이 입력되며 24V의 전압으로 변환되어 출력되는 전원입력부(24)와, 상기 전원입력부(24)에서 출력된 전압을 일정한 전압으로 변화 및 유지시키는 정전압부(25)와, 상기 정전압부(25)를 통해 입력된 전압에 의해 구동되어 변화되는 온도를 감지하는 온도감지부(26)와, 상기 온도감지부(26)를 통해 변화된 전압값을 디지털로 변환 후 후술되는 온도표시창(22)에 출력되도록 하는 온도변환부(27)와, 상기 전원입력부(24)를 통해 입력된 전압에 의해 구동되어 유체의 흐름이 감지되는 유체감지부(28)가 포함된 구조로 이루어진다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전원입력부(24)는 전원입력단(PWR)을 통해 입력되는 통상적인 전원전압을 정전압부(25)와 플로센서(131;flow sensor)가 각각 구동되도록 10 ~ 24V의 전압 중 어느 하나의 전압으로 출력되는 것이다.
상기 정전압부(25)는 전원입력부(24)에서 출력된 전압을 후술되는 백금저항온도센서(PT100센서;121)와 온도감지부(26) 구동을 위한 5 ~ 10V의 전압 중 어느 하나의 전압으로 변화 및 유지시키는 것이다.
상기 온도감지부(26)는 정전압부(25)에서 입력된 전압으로 구동되는 백금저항온도센서(PT100센서;121)를 통해 저항값을 입력받게 되며, 이 저항값을 이용하여 온도를 측정하게 되는데, 선 저항과 온도보상을 위해 휘스톤(wheatstone) 브릿지(bridge) 방식을 이용하였다. 또한, 저항의 변화값은 연산증폭기(261)를 통해 증폭시켜 전압으로 받아들이게 되는 것이다.
상기 온도변환부(27)는 온도감지부(26)를 통한 전압값의 변화를 컨버터(271)를 통해 디지털 값으로 변환시킨 후 온도표시창(22)으로 출력시켜 사용자가 손쉽게 온도를 파악할 수 있는 것이다.
한편, 상기 유체감지부(28)는 전원입력부(24)에서 입력된 전압에 의해 플로센서(131)가 구동되어 유체 흐름을 감지하는 것으로, 상기 플로센서(131)는 전원에 의해 구동되며 일정한 주파수를 가지는 펄스(pulse)가 발생되는 펄스발생기(281)와 결합되며, 유체 흐름의 유무에 따라 플로센서(131) 양측의 커패시터(282;capacitor)로 변형된 펄스파형이 공급되어 유체흐름표시램프(23)가 점등되는 것이다.
본 발명의 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 금속 소재의 원형관 형태의 하우징(11;housing)이 냉각오일 파이프(P) 외측면에 소정높이 돌출되어 결합되며, 상기 하우징(11) 내측면으로 돌출되며 내부에 백금저항온도센서(PT100센서;121)가 고정된 제1보호관(12)과, 상기 제1보호관(12)과 소정거리 떨어진 하우징(11) 내측면에 돌출되며 플로센서(131)가 내부에 고정된 제2보호관(13)이 하우징(11) 내측면에 일체형으로 형성된 감지부(10)와, 상기 백금저항온도센서(PT100센서;121) 및 플로센서(131)와 전선(L)에 의해 전기적으로 연결되어 냉각오일 파이프(P)의 유체 온도 및 흐름 유무가 제어되는 제어회로(21)와, 상기 제어회로(21)와 연결되어 온도값이 표시되는 온도표시창(22)과, 상기 제어회로(21)와 연결되어 유체흐름의 유무가 출력되는 유체흐름표시램프(23)가 형성된 몸체(20)가 포함된 구조로 이루어진다.
이하 본 발명에 의한 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로 및 장치의 실시예에 따른 사용 과정을 도면과 함께 상세하게 설명한다.
본 발명의 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로는 전원입력부(24)에서 출력된 10 ~ 24V의 전압 중 어느 하나의 전압이 선택적으로 유체감지부(28)와 정전압부(25)에 각각 입력되며, 상기 정전압부(25)에서 5 ~ 10V의 전압 중 어느 하나의 전압이 선택적으로 출력되어 온도감지부(26)가 구동되도록 전원이 공급되는 것이다.
상기 온도감지부(26)는 정전압부(25)에 의해 구동되는 백금저항온도센서(PT100센서;121)가 휘스톤 브릿지 방식에 의해 저항의 변화값을 감지하게 되며, 변화된 저항값은 연산증폭기(261)를 통해 증폭시키게 되는 것이다. 또한, 상기 연산증폭기(261)를 통해 변화된 전압값은 온도변환부(27)의 컨버터(271)를 통해 디지털 값으로 변환되어 온도표시창(22)으로 출력됨에 따라 사용자가 유체의 온도를 인지하게 되는 것이다.
한편, 상기 유체감지부(28)는 도 4에 도시된 바와 같이 다수개 형성된 펄스발생기(281)를 통해 일정한 주파수를 가지는 펄스 파형이 출력되어 플로센서(131) 쪽으로 연결되고, 상기 플로센서(131) 양측에 형성된 다수개의 커패시터(282)를 통하여 유체흐름 유무에 따라 변형된 펄스파형이 생성되는 것이다. 이 파형으로 인하여 다수개의 트랜지스터(Q1,Q2,Q3,Q4)에서 전압의 변화가 발생되어 유체흐름표시램프(23)에 유체의 흐름 유무상태를 각각 녹색 또는 적색 등 다양한 색상으로 점등 또는 소등되어 사용자에게 알려줄 수 있는 것이며, 이러한 방법으로 릴레이(283) 역시 동작 가능하게 되는 것이다.
또한, 피스톤 냉각오일의 상태 감지장치는 일측은 냉각오일 파이프 내측에 삽입되며 타측은 냉각오일 파이프 외측면에 소정길이 돌출되어 하우징(11)이 결합되며, 냉각오일 파이프 내측에 삽입된 하우징(11) 내측면으로 각각 제1,2보호관(12,13)이 돌출되어 고정되는 것으로, 상기 제1,2보호관(12,13)은 각각 백금저항온도센서(PT100센서;121)와 플로센서(131)가 내측에 함께 고정되어 유체의 온도 및 흐름 유무를 감지하게 됨으로써 냉각오일 파이프(P)에서 분해/결합이 용이한 것이다.
특히, 상기 백금저항온도센서(PT100센서;121)와 플로센서(131)는 각각 전선에 의해 전기적으로 제어회로(21)와 연결되며, 상기 제어회로(21)를 통해 몸체(20) 상면의 온도표시창(22)과 유체흐름표시램프(23)에서 각각 온도와 유체흐름 여부를 출력하게 되는 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로 및 장치는 백금저항온도센서(PT100센서)와 플로센서가 하우징 내측면에 돌출됨으로써, 공간효율이 향상되고 설치구조가 편리해 고장 발생시 분해 결합이 용이하며, 온도표시창과 유체흐름표시램프가 몸체 상면에 각각 디지털화되어 표시됨으로써 백금저항온도센서(PT100센서)와 플로센서에서 측정된 값을 사용자게 빠르게 인지 후 제어할 수 있는 또 다른 효과가 있다.
본 발명은 상기한 특징의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10 : 감지부 11 : 하우징
12 : 제1보호관 121 : 백금저항온도센서(PT100센서)
13 : 제2보호관 131 : 플로센서
20 : 몸체 21 : 제어회로
22 : 온도표시창 23 : 유체흐름표시램프
24 : 전원입력부 25 : 정전압부
26 : 온도감지부 261 : 연산증폭기
27 : 온도변환부 271 : 컨버터
28 : 유체감지부 281 : 펄스발생기
282 : 커패시터 283 : 릴레이

Claims (3)

  1. 피스톤 냉각오일의 흐름 및 온도를 감지하는 회로에 있어서,
    24v의 전압이 출력되는 전원입력부(24)와,
    상기 전원입력부(24)에서 출력된 전압을 일정한 전압으로 변화 및 유지시키는 정전압부(25)와,
    상기 정전압부(25)에서 입력된 전압으로 구동되는 백금저항온도센서(PT100센서;121)를 이용해 저항값이 검출되며, 선 저항 및 거리에 따른 저항의 변화값을 보상해 주기 위해 휘스톤 브릿지 방식을 이용하되, 상기 저항의 변화값을 연산증폭기(261)를 통해 증폭시켜 받아들이는 온도감지부(26)와,
    상기 온도감지부(26)를 통한 전압값의 변화값이 컨버터(271)를 통해 디지털화되어 온도표시창(22)으로 출력되는 온도변환부(27)와,
    상기 전원입력부(24)에서 입력된 전압으로 플로센서(131)가 구동되며 유체흐름의 유무가 유체흐름표시램프(23)에 점등되는 유체감지부(28)가 구성된 것을 특징으로 하는 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유체감지부(28)는 일정한 주파수를 가지는 펄스파형이 출력되는 펄스발생기(281)와, 상기 펄스발생기(281)와 연결된 플로센서(131)가 중앙에 위치되어 펄스전압이 흐르되 플로센서(131)에서 유체의 흐름 감지시 변형된 펄스전압이 흐르게 되는 커패시터(282)가 구성된 것을 특징으로 하는 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지회로.
  3. 피스톤 냉각오일의 흐름 및 온도를 감지하는 장치에 있어서,
    피스톤 외측면에 소정높이 돌출되어 결합되는 하우징(11)과, 상기 하우징(11) 내측면으로 돌출되며 내측에 백금저항온도센서(PT100센서;121)가 고정된 제1보호관(12)과, 상기 제1보호관(12)과 소정거리 떨어져 하우징(11) 내측면으로 돌출되며 플로센서(131)가 고정된 제2보호관(13)이 형성된 감지부(10)와;
    상기 백금저항온도센서(PT100센서;121) 및 플로센서(131)와 전선에 의해 전기적으로 연결되어 유체의 온도 및 흐름 유무가 제어되는 제어회로(21)와, 상기 제어회로(21)와 연결되어 온도변화값이 출력되는 온도표시창(22)과, 상기 제어회로(21)와 연결되어 유체흐름의 유무가 출력되는 유체흐름표시램프(23)가 형성된 몸체(20)가 구성된 것을 특징으로 하는 선박엔진용 피스톤 냉각오일의 상태 감지장치.
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