KR101188866B1

KR101188866B1 - 유량 및 압력측정 기능을 갖는 우레탄 약액 주입기용 유량계

Info

Publication number: KR101188866B1
Application number: KR1020110073357A
Authority: KR
Inventors: 김창준
Original assignee: 주식회사 우남케미코
Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2012-10-10

Abstract

본 발명은 유량 및 압력측정 기능을 갖는 우레탄 약액 주입기용 유량계에 관한 것으로서, 현재의 우레탄 약액 주입량 및 전체 주입량 그리고 현재의 약액 압력, 매회당 및 전체 평균압력을 실시간으로 확인할 수 있도록 하여 장치의 운용효율 및 신뢰성을 향상시키기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 혼합 공급이 이루어질 제1약액과 제2약액이 개별 보관되어지는 약액 보관탱크(10,20)와, 상기 각각의 약액보관탱크(10,20)에 보관되어지는 약액이 안내되어지는 안내관(11,21)과, 상기 안내관(11,21)과 연결된 공급관(12,22)으로 약액을 공급하기 위한 공급펌프(33,34)와, 상기 공급펌프(33,34)를 구동시키기 위한 구동모터(30)를 포함하는 구성을 이루는 약액 주입기의 공급유량 및 압력 측정을 위해 설치되는 유량계(70)에 있어서, 상기 유량계(70)는, 구동모터(30)의 모터축(31) 회전수를 감지하기 위해 모터축(31) 주변에 근접 설치된 유량측정센서(50)가 연결되고; 상기 각 안내관(11,21) 각각의 유압을 감지하기 위해 안내관(11,21) 내부 유로에 설치된 압력측정센서(60)가 연결되며; 상기 유량측정센서(50)에서 감지된 유량값이 디스플레이 되어지는 유량 디스플레이부(71,72) 및 상기 압력측정센서(60)에서 감지된 각각의 평균 압력값이 디스플레이 되어지는 압력 디스플레이부(73)가 일측에 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

유량 및 압력측정 기능을 갖는 우레탄 약액 주입기용 유량계{FLOW METER WITH PRESSURE MEASUREMENT FOR PU INJECTION UNIT}

본 발명은 우레탄 약액 주입기용 유량계에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차수 및 연약 지반의 보강을 위해 우레탄 보강제를 주입하게 되는 약액 주입기에 함께 설치되어 약액의 주입상태를 측정하기 위한 유량계 구조체에 관한 것이다.

일반적으로, 국내의 여러 건설현장에서는 연약화된 지반을 보강하거나 인접지반으로의 누수를 억제할 목적 등으로 다양한 종류의 약액 주입공법이 선정되어 사용되고 있는 바, 상기의 시공방법은 강관 및 기타 주입용 볼트에 드릴로 구멍을 뚫어 지반에 강제 타설한 후, 상기 주입용 볼트에 호스를 연결하여 저압 및 고압으로 우레탄 등과 같은 보강재를 주입함으로써 보강재가 연약지반에 투입될 수 있도록 된 것이다.

즉, 상기와 같이 연약지반에 보강재를 주입하기 위해서는 주입용 볼트와 보강재 주입장치가 필요한 바, 상기 주입용 볼트에 호스를 매개로 보강재를 펌핑하여 공급하는 종래의 주입장치는 약액을 담는 약액통과 각 약액통의 약액을 펌핑하는 펌프 및 구동모터 등으로 이루어지는 것이다.

그러나, 종래기술에서는 각 약액통으로 부터 공급 되어지는 약액의 각 공당 주입량과 전체 주입량 측정 및 주입 압력에 대한 자료 산정이 어렵기 때문에 공사현장에서 실제 사용량에 대한 정확한 산정이 이루어지지 못하게 되고, 이에 따른 작업 신뢰성이 저하되어질 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 약액의 각 공당 및 전체 주입량이 실시간으로 측정되어질 수 있도록 함과 함께 압력치에 대한 측정 및 표시가 이루어질 수 있는 유량계를 개발함으로써 약액 주입작업에 대한 작업 신뢰성 및 정확성을 향상시키도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 혼합 공급이 이루어질 제1약액과 제2약액이 개별 보관되어지는 약액 보관탱크와, 상기 각각의 약액보관탱크에 보관되어지는 약액이 안내되어지는 안내관과, 상기 안내관과 연결된 공급관으로 약액을 공급하기 위한 공급펌프와, 상기 공급펌프를 구동시키기 위한 구동모터를 포함하는 구성을 이루는 우레탄 약액 주입기의 공급유량 및 압력 측정을 위해 설치되는 유량계에 있어서, 상기 유량계는, 구동모터의 모터축 회전수를 감지하기 위해 모터축 주변에 근접 설치된 유량측정센서가 연결되고; 상기 각 안내관 각각의 유압을 감지하기 위해 안내관 내부 유로에 설치된 압력측정센서가 연결되며; 상기 유량측정센서에서 감지된 유량값이 디스플레이 되어지는 유량 디스플레이부 및 상기 압력측정센서에서 감지된 각각의 평균 압력값이 디스플레이 되어지는 압력 디스플레이부가 일측에 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유량계 후면에는 모터축의 1회전시 유량값을 각 약액 펌프의 토출용량 및 각 약액의 비중에 따라 설정할 수 있는 유량값 설정창이 구성된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 약액 주입기용 유량계는, 현재의 각 공당 약액 주입량 및 전체 주입량 그리고 현재의 약액 주입압력의 평균치를 실시간으로 확인할 수 있게 되므로 장치의 운용효율, 정확성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

특히, 유량계에 구비된 스위치 조작을 통해 신속하고 용이하게 원하는 데이타 확인이 가능하게 되므로 작업 편의성을 극대화할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명 약액 주입장치의 외관 사시도.
도 2는 본 발명 약액 주입장치의 측면 구조도.
도 3은 본 발명 약액 주입장치의 평면 구조도.
도 4는 본 발명 약액 주입장치의 동력 전달부 평면 개략도.
도 5는 본 발명 약액 주입장치의 유량측정부 구성도.
도 6은 본 발명 약액 주입장치의 유량계 정면 상세도.
도 7은 본 발명 약액 주입장치의 유량계 후면 상세도.
도 8은 본 발명 약액주입장치의 측정부 구성 블럭도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유량 및 압력 측정장치가 구비된 지반 보강용 약액 주입기의 전체적인 구조를 도 1을 통하여 토살펴보면, 본체 프레임(40) 상부에는 제1약액(A액)과 제2약액(B액)이 각각 개별 보관되어지는 약액 보관탱크(10,20)와 약액 공급상태 측정장비인 유량계(70) 그리고 전체적인 약액 주입기의 동작 제어를 위한 동작제어함(43)이 설치되어져 있다.

상기 약액 보관탱크(10,20)에는 각각 약액 안내를 위한 안내관(11,21)이 연결되고, 안내관(11,21) 선단에는 공급관(12,22)이 연결되어져 있고, 안내관(11,21)과 공급관(12,22)의 연결부위에는 유로의 개폐조절을 위한 조절밸브(13,23)가 구성되어져 있다. 공급관(12,22) 선단에는 개별 공급된 2개의 약액을 혼합하여 토출하는 토출밸브(미도시)가 구성되어지게 된다.

한편, 본체 프레임(40) 하부에는 구동모터(30)와, 구동모터(30)로 부터 동력을 전달받아 안내관(11,21)으로 안내되는 약액을 공급관(12,22)측으로 강제 공급하기 위한 공급펌프(33,34)가 설치되어져 있으며, 일측 공급펌프(33)와 연결된 모터축(31)과 타측 공급펌프(34)와 연결된 구동축(미도시)은 연결벨트(35)에 의해 연결되어 동력 전달이 이루어지게 된다.

이때, 도 5에서와 같이 모터축(31)에는 회전수를 감지하는 유량측정센서(50)가 구성되는데, 유량측정센서(50)는 금속의 접근을 감지하는 근접센서로 구비되고, 모터축(31)에는 금속재질의 감지키(32)가 돌출 구비됨이 바람직하다.

그리고, 각 안내관(11,21)에는 각각의 유압을 감지하는 압력측정센서(60)가 각각 구성되는데, 압력측정센서(60)는 각 안내관(11,21)의 유로 내부에 설치됨이 바람직하다.

또한, 도 6에서와 같이 약액의 공급상태 측정수치가 표시되는 유량계(70)는 유량측정센서(50)에서 감지된 매회 주입 유량이 디스플레이 되어지는 매회주입 유량 디스플레이부(71)와, 총 주입유량이 표시되는 총주입 유량 디스플레이부(72)와, 상기 압력측정센서(60)에서 감지된 각각의 압력값이 디스플레이 되어지는 압력 디스플레이부(73)와, 총주입유량 확인을 선택하기 위한 총주입량 스위치(74)와, 매회주입량 확인을 선택하기 위한 매회주입량 스위치(75)와, 전원 제어를 위한 온/오프 스위치(76)와, A액 또는 B액의 압력 확인 선택을 위한 압력선택 스위치(77)와, 해당 유량 또는 압력의 수치를 프린트하기 위한 인쇄부(78)와, 상기 각 구성의 제어를 위한 제어부(79)로 구성되어지게 된다.

또한, 도 7에서와 같이 유량계(70) 후면에는 모터축(31)의 1회전시 유량값을 디지털 스위치(81)를 이용하여 각 약액펌프의 토출용량 및 각 약액의 비중에 따라 설정할 수 있는 유량값 설정창(80)이 구성되었다. 후면 하부에는 유량 및 압력센서와 전기적 연결을 위해 입력 와이어가 연결되어지는 입력결선부(82)가 구성된 것을 확인할 수 있다.

도면 중 미설명 부호 41은 본체 프레임 하부에 구성된 이동바퀴이고, 42는 손잡이를 각각 나타낸다.

이와 같은 구성을 이루는 본 발명 유량 및 압력측정 기능을 갖는 약액 주입기용 유량계 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

2개의 약액 보관탱크(10,20)에 각각 제1약액(A액)과 제2약액(B액)이 저장된 상태에서 구동모터(30)의 동작에 의해 양측 공급펌프(33,34)가 구동되어짐으로서 안내관(11,21)을 통해 안내되어진 후 공급관(12,22)을 통해 토출밸브 측으로 공급되어 혼합 토출되어진다.

한편, 이러한 동작과정에서 작업자는 약액의 주입량 및 각 약액의 평균 압력을 유량계(70)를 통해 확인할 수 있게 된다.

즉, 약액의 총주입량 및 매회 주입량은 각각의 유량 디스플레이부(71,72)를 통해 확인할 수 있게 되는데, 이러한 유량측정은 모터축(31)의 회전수가 감지키(32)와 유량측정센서(50)에 의해 감지하게 되며, 작업자는 작업전 미리 1회전당 유량값을 유량값 설정창(80)을 통해 설정함으로써 모터축(31)의 회전수에 비례한 유량값 [매회 주입량(kg)= 입력회전수*1회전당유량값/1,000] 측정이 이루어지게 되는 것이다. 총 주입량은 매회 주입량의 누적된 값이 표시되어지게 된다.

예를 들면, 우레탄 A액 및 B액의 부피 배합 비율이 1:1이고, A액과 B액의 펌프용량이 각각 30cc/cyl이며, A액과 B액의 비중이 각각 1.05, 1.24인 경우, 상기 조건하에서의 1회전당 유량값의 산정방식은 아래와 같다.

- 펌프용량 30cc × 1.05(A액 비중) = 31.5

- 펌프용량 30cc × 1.24(B액 비중) = 37.2

(부피 × 비중 = 중량 )

따라서, 위와 같은 경우 1회전당 유량값은 31.5 + 37.2 = 68.70 g/cyl 이 된다.

이에 따라, 유량계(70) 뒷면에 구성된 유량값 설정창(80)에 상기 68.70의 수치를 디지털 스위치(81)를 조작하여 자릿수에 맞추어 왼쪽으로 부터 6,8,7,0을 순차적으로 조정/설정하여 주게 되는 것이다.

상기 예와 같이 펌프의 용량과 약액 원료의 비중에 따라 손쉽게 1회전당 유량값을 설정할 수 있다.

또한, 제1약액(A액)과 제2약액(B액)의 압력값 표시는 안내관(11,21)에 각각 설치되어져 있는 압력측정센서(60)로 부터 들어오는 값을 받아 평균 압력값이 압력 디스플레이부(73)로 표시되게 되는데, 작업자가 압력선택 스위치(77)를 눌러주어 1회 누를때 마다 A액 또는 B액을 선택할 수 있게 된다.

따라서, 매회 약액 주입 작업시 마다 주입된 약액의 주입량 및 평균 주입압력 확인을 통해 적절한 작업환경 설정이 가능하게 되며, 또한 현재까지의 총 주입량을 확인할 수 있게 되어 작업 신뢰성 및 정확성을 향상시키게 됨을 알 수 있다.

한편, 유량계(70) 일측에는 인쇄부(78)가 구비되어져 있으므로 약액의 주입량 및 평균 주입압력에 대한 디스플레이값을 실시간으로 인쇄가 가능한 이점을 나타낸다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 약액 주입기 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.

그러나, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.

10,20 : 약액 보관탱크 11,21 : 안내관
12,22 : 공급관 13,23 : 조절밸브
30 : 구동모터 31 : 모터축
32 : 감지키 33,34 : 공급펌프
35 : 연결벨트 36 : 가이드베어링
40 : 본체 프레임 41 : 손잡이
42 : 이동바퀴 43 : 동작제어함
50 : 유량측정센서 60 : 압력측정센서
70 : 유량계 71 : 매회주입 유량 디스플레이부
72 : 총주입유량 디스플레이부 73 : 압력 디스플레이부
74 : 총주입량 스위치 75 : 매회주입량 스위치
76 : 온/오프 스위치 77 : 압력선택 스위치
78 : 인쇄부 79 : 제어부
80 : 유량값 설정창 81 : 디지털 스위치
82 : 입력결선부

Claims

혼합 공급이 이루어질 제1약액(A액)과 제2약액(B액)이 개별 보관되어지는 약액 보관탱크(10,20)와, 상기 각각의 약액보관탱크(10,20)에 보관되어지는 약액이 안내되어지는 안내관(11,21)과, 상기 안내관(11,21)과 연결된 공급관(12,22)으로 약액을 공급하기 위한 공급펌프(33,34)와, 상기 공급펌프(33,34)를 구동시키기 위한 구동모터(30)를 포함하는 구성을 이루는 우레탄 약액 주입기의 공급유량 및 압력 측정을 위해 설치되는 유량계(70)에 있어서,
상기 유량계(70)는,
구동모터(30)의 모터축(31) 회전수를 감지하기 위해 모터축(31) 주변에 근접 설치된 유량측정센서(50)가 연결되고;
상기 각 안내관(11,21) 각각의 유압을 감지하기 위해 안내관(11,21) 내부 유로에 설치된 압력측정센서(60)가 연결되며;
상기 유량측정센서(50)에서 감지된 유량값이 디스플레이 되어지는 유량 디스플레이부(71,72) 및 상기 압력측정센서(60)에서 감지된 각각의 평균 압력값이 디스플레이 되어지는 압력 디스플레이부(73)가 일측에 구비된 것을 특징으로 하는 유량 및 압력측정 기능을 갖는 우레탄 약액 주입기용 유량계.
청구항 1에 있어서,
상기 모터축(31)에는 금속재질의 감지키(32)가 돌출 구비되어져 있으며, 상기 유량측정센서(50)는 근접센서인 것을 특징으로 하는 유량 및 압력측정 기능을 갖는 우레탄 약액 주입기용 유량계.
청구항 1에 있어서,
상기 유량 디스플레이부(71,72)는 매회 주입유량이 표시되는 매회주입 유량 디스플레이부(71)와, 상기 매회주입 유량이 누적되어진 총 주입유량이 표시되는 총주입 유량 디스플레이부(72)로 이루어짐을 특징으로 하는 유량 및 압력측정 기능을 갖는 우레탄 약액 주입기용 유량계.
청구항 1에 있어서,
상기 유량계(70) 일측에는 압력선택 스위치(77)가 구비되어져 있어서, 상기 압력선택 스위치(77)를 1회 누를때 마다 제1약액과 제2약액이 선택되어져 압력 디스플레이부(73)에 해당 약액의 유압이 표시되어짐을 특징으로 하는 유량 및 압력측정 기능을 갖는 우레탄 약액 주입기용 유량계.
청구항 1에 있어서,
상기 유량계(70)에는 유량 디스플레이부(71,72) 또는 압력 디스플레이부(73)의 수치를 프린트 하기 위한 인쇄부(78)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 유량 및 압력측정 기능을 갖는 우레탄 약액 주입기용 유량계.
청구항 1에 있어서,
상기 유량계(70) 후면에는 모터축(31)의 1회전시 유량값을 디지털 스위치(81)를 이용하여 각 약액펌프의 토출 용량 및 각 약액의 비중에 따라 설정할 수 있는 유량값 설정창(80)이 구성된 것을 특징으로 하는 유량 및 압력측정 기능을 갖는 우레탄 약액 주입기용 유량계.
청구항 6에 있어서,
상기 유량값 설정창(80)의 설정은, A액과 B액 각각의 펌프용량(부피)과 비중을 곱한 결과치를 더하여 계산된 합계수치를 디지털 스위치(81)를 조작하여 설정하는 것을 특징으로 하는 유량 및 압력측정 기능을 갖는 우레탄 약액 주입기용 유량계.