KR101263373B1 - 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치에 관한 것으로, 출력수단으로써, 랙 부시의 내부에 구비되는 플레이트와 이 플레이트의 후방으로 돌출되며 코어를 연결한 지지봉을 포함하는 작동부, 이 랙 부시에 대향하도록 구비되어 선형 이동되는 코어의 변위를 전기적 신호로 변환시키는 감지부, 및 이 감지부에 연결되어 통풍팬의 조절된 날개각도에 따라 변환된 전기적 신호를 디스플레이하는 디지털지시계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 종래 기술과 달리 온도 및 습도의 영향 없이 코어의 변위를 전기적인 신호로 바꾸어 디지털지시계에 정확히 표시함으로써 날개각도가 조절되는 양을 정확히 감시할 수 있을 뿐만 아니라, 진동센서와 디지털게이지를 통해 진동의 허용 범위를 손쉽게 확인하여 유압식 작동기의 이상 유무를 사전 조사할 수 있으므로 효율적인 운전과 원활한 유지정비 및 설비의 안전에 기여할 수 있음은 물론, 이를 통해 설비의 심각한 파손을 미연에 방지할 수 있으며, 이격홈을 통해 분할 형성되어 결합너트로 조여지는 제 2결합부 및 고정너트의 내경에 끼워지는 오링을 통해 몸체를 고정너트에 손쉽고 견고하게 밀폐 고정할 수 있어 안전성을 높일 수 있다.

Description

화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치{DEVICE TO SENSE WINGS ANGLE CONTROL OF A FAN FOR A THERMOELECTRIC POWER PLANT}

본 발명은 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 온도 및 습도의 영향 없이 코어의 변위를 전기적인 신호로 바꾸어 디지털지시계에 정확히 표시함으로써 날개각도가 조절되는 양을 정확히 감시할 수 있을 뿐만 아니라, 진동센서와 디지털게이지를 통해 진동의 허용 범위를 손쉽게 확인하여 유압식 작동기의 이상 유무를 사전 조사할 수 있으므로 효율적인 운전과 원활한 유지정비 및 설비의 안전에 기여할 수 있음은 물론, 이를 통해 설비의 심각한 파손을 미연에 방지할 수 있으며, 이격홈을 통해 분할 형성되어 결합너트로 조여지는 제 2결합부 및 고정너트의 내경에 끼워지는 오링을 통해 몸체를 고정너트에 손쉽고 견고하게 밀폐 고정할 수 있어 안전성이 높아지는 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 발전소의 보일러에 설치된 통풍팬은 발전소 전체 출력의 50% 이상을 담당하고 있는 중요 설비로서, 이와 같은 축류팬의 고장은 발전소의 출력 감발 또는 운용 중지 등의 직접적인 원인이 된다.

그리고, 축류팬 중에서 압입 통풍기와 유인 통풍기는 조절날개의 각도 변화로 그 풍량을 조절하여 축류형 송풍기를 작동시키는 조절장치가 보일러 통풍계통의 자동제어에 있어서 가장 큰 핵심 설비이다.

여기서, 축류팬을 작동시키는 조절장치는 발전소 제어 시스템에서 제어신호를 인가 받아 작동하는 전기식 조절장치인데, 통상적으로 그 내부에 전자카드가 다수로 내장되어 있기 때문에 과부하에 의한 잦은 고장이 발생하여 장비의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었으며, 이러한 조절장치는 보일러 공기압력 및 유량의 제어를 통해 매우 민감하게 동작하므로 운전 중 조절장치의 과도한 움직임이 있을 때에는 운전 허용 제한치를 벗어나게 되어 발전 정지로 이어지는 문제점이 있었다.

한편, 전술한 축류팬의 풍량을 조절하기 위해 구비되는 조절장치의 고장이 발생하게 되면, 종래에는 한 개의 통풍통로 송풍기를 정지하여 정비를 수행함에 따라 자연히 전력생산의 50%가 감소되며, 이에 따라 설비효율 저하 및 기동정지에 따른 손실 등이 발생되는 문제점이 있었다.

그리하여, 국내등록특허 "제10-0895714"와 같은 "발전 설비용 축류팬의 유압식 날개 조절장치"가 개발되었으며, 이로 인하여 축류팬의 풍량을 조절함으로써, 조절장치의 고장률을 감소시켜 장시간 사용이 가능하도록 하였고, 고장이 발생한다 하더라도 고장이 일어난 부분만을 교체하여 재사용이 가능하도록 하였다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

기존 축류팬의 날개각 조절 검지장치는 그 이전의 문제점을 어느 정도 개선할 수는 있었으나, 회전 작동하는 축류팬의 진동이 유압실린더에 연결된 피스톤샤프트를 통해 랙 부시를 거쳐 출력수단으로 전해지기 때문에 출력수단에 떨림이 발생하는 문제점이 있었으며, 이에 따라 출력수단에 구성된 출력기어에 이물질이 끼게 되어 제대로 작동하지 않거나 출력기어에 마찰이 생겨 파손이 발생하는 문제점이 있다.

아울러, 기존 축류팬의 날개각 조절 검지장치는 진동이나 파손에 의해 출력기어에 연결 형성된 긴 파이프에도 심한 떨림 현상이 발생하기 때문에 긴 파이프의 끝단에 형성되어 긴 파이프의 회전각에 의해 조절된 축류팬의 날개각을 표시하는 지시계가 제대로 작동하지 않는 문제점이 있다.

또한, 기존 축류팬의 날개각 조절 검지장치는 온도에 의한 오작동에 의해 축류팬의 날개각이 조절되는 검지를 제대로 이루어지지 못하는 문제점이 있었다. 다시 말해서, 초음파 센서는 60℃를 넘어서면 제대로 작동하지 않고 오작동을 일으키기 때문에 축류팬의 날개각이 조절되는 검지가 정확하지 않은 문제가 있으며, 이로 인해 날개각도조절 유압식 작동기의 원활한 유지정비를 하지 못하는 문제가 있다.

그리고, 기존 초음파를 이용한 축류팬의 날개각 조절 검지장치는 발생되는 진동을 육안으로 확인할 수 없어 유압식 작동기의 이상 유무를 사전 조사할 수 없는 문제가 있었으며, 이로 인해 유압식 작동기의 내부 고장에 따른 장치의 심각한 파손을 미연에 방지할 수 없는 문제가 있었다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 작동부의 랙 부시의 작동에 따라 감지홀 내부에서 전, 후로 이동되는 코어의 변위를 전기적인 신호로 바꾸어 디지털지시계에 정확히 표시함으로써 통풍팬의 날개각도가 조절되는 양을 정확히 감시할 수 있을 뿐만 아니라, 자기 센서의 이용으로 인해 온도 및 습도의 영향을 받지 않아 오작동이 방지되므로, 날개각도조절 유압식 작동의 원활한 유지정비를 이룰 수 있도록 하기 위한 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 랙 부시에 의해 회전 운동하는 출력기어가 구성되지 않기 때문에 랙 부시의 전, 후 이동 및 통풍팬의 회전작동에도 진동이 적게 발생하고, 랙 부시의 떨림을 감지하는 진동센서와 상기 진동센서의 진동을 숫자로 표시하는 디지털게이지를 통해 진동의 허용 범위를 쉽게 확인할 수 있어 유압식 작동기의 이상 유무를 사전 조사할 수 있으며, 이를 통해 효율적인 운전 및 설비의 안정에 기여할 수 있음은 물론, 설비의 심각한 파손을 미연에 방지하기 위한 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

아울러, 본 발명은 이격홈을 통해 분할되어 형성된 제 2결합부의 외경에 결합너트를 나사 결합하는 것으로 몸체를 고정너트에 견고히 고정 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 고정너트의 내경에 끼워진 오링에 의해 몸체를 고정너트에 밀폐 결합할 수 있어 고정너트와 몸체와 결합너트로 이루어진 감지부의 견고하고 안전한 설치를 손쉽게 이룰 수 있도록 하기 위한 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치는: 중공형 랙 부시, 및 상기 랙 부시의 작동에 따라 통풍팬의 날개각도가 조절된 범위를 감시하는 출력수단을 포함하고, 상기 출력수단은, 상기 랙 부시의 내부에 구비되는 플레이트와 상기 플레이트의 후방으로 돌출되며 코어를 연결한 지지봉을 포함하는 작동부, 상기 랙 부시에 대향하도록 구비되어 선형 이동되는 상기 코어의 변위를 전기적 신호로 변환시키는 감지부, 및 상기 감지부에 연결되어 상기 통풍팬의 조절된 날개각도에 따라 변환된 전기적 신호를 디스플레이하는 디지털지시계를 포함한다.

상기 감지부는, 상기 지지봉을 왕복 슬라이드 이동 가능하게 축 삽입하도록 감지홀을 형성한 몸체를 포함한다.

상기 랙 부시는 상기 플레이트의 원주 방향 회전을 방지하기 위해 내측면에 단턱부를 형성함이 바람직하다.

상기 랙 부시는 내부에 삽입된 상기 플레이트의 삽입측으로 이탈되는 것을 방지하기 위해 내접링을 구비하고, 상기 내접링을 수용하기 위해 내측면에 내접홈을 함몰 형성함이 바람직하다.

상기 감지부는, 상기 몸체를 축 삽입하는 고정너트, 및 상기 고정너트의 일측을 죔으로써 상기 고정너트로 상기 몸체를 가압하여 고정하는 결합너트를 더 포함한다.

상기 고정너트는, 상기 랙 부시를 내측에 구비하는 기어하우징의 일측에 나사 결합되는 제 1결합부, 및 상기 제 1결합부의 일측으로 연장되고 둘레면에서 중심방향으로 관통하는 이격홈을 통공하며 상기 결합너트가 나사 결합 여부에 따라 상기 이격홈의 간격이 달라지는 제 2결합부를 포함한다.

상기 제 1결합부는 삽입되는 상기 몸체와의 틈새 방지를 위해 내측에 오링을 구비하고, 상기 오링은 상기 제 1결합부 내측에 함몰된 끼움홈에 끼워져 고정됨이 바람직하다.

상기 이격홈은 상기 제 2결합부의 원주 방향을 따라 등간격으로 형성되고, 상기 제 2결합부의 외경은 상기 결합너트의 죄임시 상기 몸체의 둘레면 가압력을 점차적으로 증가시키기 위해 상기 제 1결합부 방향으로 갈수록 점차적으로 커지게 형성됨이 바람직하다.

상기 기어하우징은 상기 랙 부시의 진동을 감지하는 진동센서를 구비하고, 상기 진동센서는 감지된 진동을 표시하는 디지털게이지를 연결하며, 상기 디지털게이지는 과진동을 경고하는 경보기를 구비함이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치는 종래 기술과 달리 작동부의 랙 부시의 작동에 따라 감지홀 내부에서 전, 후로 이동되는 코어의 변위를 전기적인 신호로 바꾸어 디지털지시계에 정확히 표시함으로써 통풍팬의 날개각도가 조절되는 양을 정확히 감시할 수 있을 뿐만 아니라, 자기 센서의 이용으로 인해 온도 및 습도의 영향을 받지 않아 오작동이 방지되므로, 날개각도조절 유압식 작동의 원활한 유지정비를 이룰 수 있다.

그리고, 본 발명은 랙 부시에 의해 회전 운동하는 출력기어가 구성되지 않기 때문에 랙 부시의 전, 후 이동 및 통풍팬의 회전작동에도 진동이 적게 발생하고, 랙 부시의 떨림을 감지하는 진동센서와 상기 진동센서의 진동을 숫자로 표시하는 디지털게이지를 통해 진동의 허용 범위를 쉽게 확인할 수 있어 유압식 작동기의 이상 유무를 사전 조사할 수 있으며, 이를 통해 효율적인 운전 및 설비의 안정에 기여할 수 있음은 물론, 설비의 심각한 파손을 미연에 방지할 수 있다.

아울러, 본 발명은 이격홈을 통해 분할되어 형성된 제 2결합부의 외경에 결합너트를 나사 결합하는 것으로 몸체를 고정너트에 견고히 고정 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 고정너트의 내경에 끼워진 오링에 의해 몸체를 고정너트에 밀폐 결합할 수 있어 고정너트와 몸체와 결합너트로 이루어진 감지부의 견고하고 안전한 설치를 손쉽게 이룰 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화력발전소의 통풍팬의 날개각도 조절부 감시장치를 도시한 상태도이다.
도 2는 도 1의 B-B'선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화력발전소의 통풍팬의 날개각도 조절부 감시장치의 부분확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 부시 및 기어하우징에 결합되는 출력수단을 분리하여 도시한 부분확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부에 구성된 중공형 고정너트를 도시한 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부에 구성된 중공형 고정너트를 도시한 배면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동센서와 디지털게이지와 경보기의 상태도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력수단이 반 시계방향으로 회전된 작동상태도이다.
도 9는 도 7의 작동에 의해 유압실린더가 후진운동하여 출력수단을 통해 통풍팬의 날개각도가 조절된 상태를 도시한 작동상태도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력수단이 시계방향으로 회전된 작동상태도이다.
도 11은 도 10의 작동에 의해 유압실린더가 전진운동하여 출력수단을 통해 통풍팬의 날개각도가 조절된 상태를 도시한 작동상태도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화력발전소의 통풍팬의 날개각도 조절부 감시장치를 도시한 상태도이고, 도 2는 도 1의 B-B'선 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화력발전소의 통풍팬의 날개각도 조절부 감시장치의 부분확대도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 부시 및 기어하우징에 결합되는 출력수단을 분리하여 도시한 부분확대도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부에 구성된 중공형 고정너트를 도시한 측단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부에 구성된 중공형 고정너트를 도시한 배면도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동센서와 디지털게이지와 경보기의 상태도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력수단이 반 시계방향으로 회전된 작동상태도이며, 도 9는 도 8의 작동에 의해 유압실린더가 후진운동하여 출력수단을 통해 통풍팬의 날개각도가 조절된 상태를 도시한 작동상태도이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력수단이 시계방향으로 회전된 작동상태도이고, 도 11은 도 10의 작동에 의해 유압실린더가 전진운동하여 출력수단을 통해 통풍팬의 날개각도가 조절된 상태를 도시한 작동상태도이다.

도 1 내지 도 4을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치는 통풍팬(1)의 날개각도를 자동으로 조절하여 감시하는 장치에 관한 것으로서, 유압실린더(10), 피스톤샤프트(20), 유압공급부(30), 기어하우징(40), 랙-피니언기어부(50), 가이드몸체(60), 입력수단(70), 중공형 랙 부시(80), 및 출력수단(90)을 포함하여 이루어진다.

먼저, 유압실린더(10)는 공급되는 오일의 압력에 의해 통풍팬(1)의 날개(1a)를 회전시킬 수 있도록 통풍팬(1)의 링크부재(2)에 연결된 것으로, 내부에는 피스톤(11)을 형성하고 있으며, 피스톤(11)의 양측으로는 제 1,2저장부(12,13)를 각각 구성한다.

여기서, 유입실린더(10)는 용이한 유지보수를 할 수 있도록 일측을 탈부착할 수 있는 실린더커버(10a)로 마감하는 것이 바람직하며, 실린더커버(10a)에는 피스톤샤프트(20)에 구성된 피드백로드(23)가 결합되는 실커버(10b)가 더 포함되어 구성될 수 있다.

또한, 피스톤샤프트(20)는 유압실린더(10)를 관통하여 설치되는 피드백로드(23)를 구성한 것으로, 오일의 공급과 회수를 위해 유압실린더(10)의 제 1,2저장부(12,13)와 연결되는 제 1,2유로관(21,22)이 형성되어 있으며, 피드백로드(23)는 일측이 실커버(10b)에 결합되어 고정되고, 타측이 베어링결합과 같은 연결부(81)를 통하여 중공형 랙 부시(80)에 결합된다.

또한, 유압공급부(30)는 피스톤샤프트(20)의 외주에 형성되며 제 1,2유로관(21,22)에 연결되는 오일안내공(31)이 형성된 밸브몸체(32)와, 오일안내공(31)과 연결되는 유로(33)를 형성하여 밸브몸체(32)를 수용하며 일면에는 오일공급부(34)와 오일회수부(35)가 형성되는 수용부(36)를 구성한 유압하우징(37)과, 유압하우징(37)의 수용부(36)에 설치되며 플런저(38)를 내주에 구비한 유량조절부재(39)로 이루어진다.

또한, 기어하우징(40)은 유압공급부(30)의 유압하우징(37)에 결합되는 케이스와 같은 구성으로, 내부에는 랙-피니언기어부(50)가 설치되는 가이드몸체(60)와, 입력수단(70)과, 중공형 랙 부시(80) 및 출력수단(90)이 설치되며, 후방 측으로는 중공형 랙 부시(80)의 대향 방향으로 설치부(41)가 형성된다.

또한, 랙-피니언기어부(50)는 기어하우징(40)의 내부에 장착되는 것으로, 고정샤프트(51)를 통하여 유압공급부(30)의 유량조절부재(39)의 내주에 구성된 플런저(38)에 체결되는 랙기어부(52)를 구성한다.

랙기어부(52)는 입력수단(70)에 의해 가이드몸체(60)와 연동하여 회전 운동하는 피니언기어부(53)에 결합되어 피니언기어부(53)에 의해 전, 후로 움직이게 된다.

그리고, 피니언기어부(53)는 가이드몸체(60)에 결합되는 핀(54)에 결합되어 랙기어부(52)에 동력을 전달하는 소형기어(55)와, 중공형 랙 부시(80)에 동력을 전달하는 대형기어(56)로 이루어진다.

또한, 가이드몸체(60)는 기어하우징(40) 내부에 장착되는 것으로, 랙-피니언기어부(50)가 설치되는 수용홈(61a)을 형성하고 있으며, 입력수단(70)을 통해 동력을 전달받을 수 있도록 슬라이딩 홈(61)이 형성되어 있다.

또한, 입력수단(70)은 기어하우징(40) 내부에 장착되어 가이드몸체(60)를 이동시키는 구성으로, 가이드몸체(60)의 슬라이딩 홈(61)에 삽입되는 회전축(71)이 구성되어 있다.

또한, 중공형 랙 부시(80)는 일측으로 연결부(81)를 형성하여 피스톤샤프트(20)에 결합되는 것으로, 외주면으로는 기어치(82)를 형성하고 있다.

여기서, 기어치(82)는 중공형 랙 부시(80)의 상, 하면에 각각 형성되어 지는 것이 보통이나, 본 발명에서는 중공형 랙 부시(80)가 출력수단(90)을 구동하지 않지 않는 구성이기 때문에 기어치(82)를 하측에만 구성하여도 무방할 것이며, 중공형 랙 부시(80)의 상부에는 출력수단(90)이 구성되지 않기 때문에 중공형 랙 부시(80)의 상부 즉, 기어하우징(40)의 상부는 통상의 덮개(42)로써 마감처리를 할 수 있다.

또한, 출력수단(90)은 랙 부시(80)의 작동에 따라 통풍팬(1)의 날개각도가 조절된 범위를 감시하는 작용을 하는 것으로, 작동부(100), 감지부(110), 및 디지털지시계(120)을 포함하여 이루어진다.

작동부(100)는 일측이 중공형 랙 부시(80)의 내주에 끝단 부분에 고정 설치되고, 타측이 감지부(110)의 내부에 끼워져 슬라이드 결합되는 구성으로, 랙 부시(80) 내주에 고정 설치되는 플레이트(101), 이 플레이트(101)의 후방으로 돌출 형성되어 감지부(110)의 내부에 끼워지는 지지봉(106)으로 구성되며, 지지봉(106)의 끝단에는 코어(105)가 결합된다.

아울러, 중공형 랙 부시(80)와 작동부(100)의 결합은 다양하게 할 수 있으나, 작동부(100)의 용이한 결합설치를 위해 랙 부시(80)의 내경에 단턱부(83)를 형성하고, 단턱부(83)의 후방에는 단턱부(83)에서 이격되어 내접링(85)이 결합되는 내접홈(84)이 더 포함된다.

이에 따라, 랙 부시(80)에 결합되는 작동부(100)의 플레이트(101)를 단턱부(83)의 끝단면과 내접홈(84) 사이에 위치시킨 후, 내접홈(84)에 내접링(85)을 끼워넣음으로써 단턱부(83)와 내접링(85) 사이에 플레이트(101)를 손쉽고 견고하게 밀착 고정설치 할 수 있다.

더불어, 플레이트(101)의 후방으로 돌출 형성되어 감지부(110)의 내부에 삽입되는 작동부(100)의 지지봉(106)은 플레이트(101)의 중앙에 지지봉(106)이 끼워지는 관통홀을 형성한 후, 플레이트(101)의 전, 후면에 밀착된 상태로 지지봉(106)의 끝단 부분에 각각 나사 결합되는 한 쌍의 너트(103)를 통해 지지봉(106)을 플레이트(101)의 중앙에 손쉽고 견고하게 고정 설치할 수 있으며, 지지봉(106)의 끝단에는 코어(105)가 결합 설치됨으로써 코어(105)를 감지부(110)의 내부에 위치하도록 구성할 수 있다.

감지부(110)는 작동부(100)의 지지봉(106)이 삽입되도록 구성되는 것으로, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 중공형 랙 부시(80)와 대향되도록 기어하우징(40)의 후방에 고정 설치되며, 지지봉(106)이 삽입되어 슬라이드 이동되는 감지홀(115)을 형성한다.

따라서, 지지봉(106)에 결합된 코어(105)가 중공형 랙 부시(80)의 작동에 따라 슬라이드 이동되면, 선형 이동된 코어(105)의 변위를 감지하여 전기적인 신호로 변환시키는 작용을 한다.

이와 같은 작동부(100)와 감지부(110)의 작동은 변위 측정 자기센서인 LVDT(Linear Variable Differential Transformer)의 원리를 이용하는 것으로, 이에 따르면, 비접촉 검지가 가능할 뿐만 아니라, 습도와 온도에 영향을 받지 않아 정확도가 높으며, 값이 싸고 수명이 길긴 장점이 있다.

그리고, 감지부(110)의 구성은 용이하면서도 견고한 결합을 위해 고정너트(114), 몸체(116), 및 결합너트(117)로 구성되는 것이 바람직한데, 이와 같은 구성을 아래에 상세히 설명한다.

고정너트(114)는 기어하우징(40)에 감지부(110)를 쉽고 견고하게 고정결합하기 위한 구성으로, 중공형으로 형성되며, 기어하우징(40)의 후방에 나사 결합되는 제 1결합부(111)를 구성한다. 그리고, 제 1결합부(111)의 후방으로는 몸체(116)를 견고히 고정결합하기 위한 제 2결합부(113)가 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 기어하우징(40)과 제 1결합부(111)의 나사결합을 위해서는 기어하우징(40)의 내경과 제 1결합부(111)의 외경에 나사산이 각각 형성되어야 할 것이고, 제 1결합부(111)의 끝단 부분에는 기어하우징(40)의 끝단면과 제 1결합부(111)의 결합면이 밀착되는 사이의 부분에 와셔(W)가 끼워지는 단턱(111a)이 더 포함되어 구성되어야 할 것이며, 이와 같은 와셔(W)를 통하면 기어하우징(40)에 나사 결합된 제 1결합부(111)의 풀림이 방지된다.

아울러, 제 2결합부(113)는 결합너트(117)의 결합시 외경에서 내경 방향으로 조여질 수 있도록 제 2결합부(113)의 외주에서 내주를 관통하는 이격홈(112)이 형성된 것을 특징으로 하며, 결합너트(17)와의 나사결합을 위해 제 2결합부(113)의 외경에는 나사산이 형성된다.

또한, 몸체(116)는 고정너트(114)의 내경에 끼워져 설치되는 구성으로, 내부에는 코어(105)를 형성한 지지봉(106)이 삽입되는 감지홀(115)을 형성한다. 그리고, 몸체(116)는 일측면이 고정너트(114)의 전면과 동일한 위치에 배치되고 타측이 고정너트(114)의 후방으로 길게 돌출 형성되는 구성으로 이루어져 있어 감지홀(115)에 삽입된 지지봉(106)이 슬라이드 이동되는 공간을 형성한다.

또한, 결합너트(117)는 내경에 나사산을 형성하여 고정너트(114)의 제 2결합부(113) 외경에 나사 결합됨으로써, 제 2결합부(113)를 조이는 작용을 하는 구성으로, 결합너트(117)가 제 2결합부(113)의 외경에 나사 결합되면, 제 2결합부(113)에 형성된 이격홈(112)에 의해 분리된 제 2결합부(113)가 조여지게 되어 고정너트(114)의 내경에 끼워진 몸체(116)가 결합 고정되는 작용이 이루어진다.

한편, 몸체(116)가 고정너트(114)의 내경에 보다 견고하게 밀폐 결합될 수 있도록 하는 구성이 더 포함되어 구성될 수 있는데, 이와 같은 구성은 고정너트(114)의 제 1결합부(111) 내경에 오링(O)이 끼워지는 끼움홈(114a)이 더 포함하는 구성으로 함으로써 용이하게 이룰 수 있으며, 제 1결합부(111)의 끼움홈(114a)에 오링(O)이 끼워지면, 몸체(116)가 오링(O)에 밀착되게 되어 고정너트(114)와 몸체(116)의 견고한 밀폐고정이 이루어진다.

더불어, 고정너트(114)에 구성된 제 2결합부(113)의 이격홈(112)은 고정너트(114)의 결합시 조임이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 등 간격으로 이격되어 4개로 형성되는 것이 바람직하며, 제 2결합부(113)의 외경은 전방에서 후방으로 갈수록 직경이 작아지도록 경사(α)를 형성함으로써 결합너트(116)의 결합이 더욱 용이하게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 그리고, 결합너트(116)의 내경은 제 2결합부(113)의 외경과 대응되게 형성하거나, 결합너트(116)를 2개로 결합하여 사용함으로써 제 2결합부(113)와의 결합 용이성을 높일 수도 있다.

디지털지시계(120)는 감지부(110)에 연결되어 통풍팬(1)의 조절된 날개각도를 표시하는 구성으로, 중공형 랙 부시(80)의 이동에 따른 코어(105)의 변위 값을 감지부(110)를 통해 변환된 전기적 신호로 받아 숫자로 표시하는 작용을 하며, 케이블을 통해 감지부(110)에 연결되어 작업자가 용이하게 확인할 수 있는 장소에 설치되기 때문에 통풍팬(1)의 조절된 날개각도를 손쉽게 알 수 있는 작용효과가 있다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 랙 부시(80)의 떨림을 감지하는 수단이 더 포함되어 구성될 수도 있는데, 이와 같은 구성은 기어하우징(40)에 랙 부시(80)의 떨림을 감지하는 진동센서(130)와, 이 진동센서(130)에 연결되어 감지된 진동을 숫자로 표시하는 디지털게이지(140)로 용이하게 이룰 수 있으며, 이때 디지털게이지(140)는 케이블을 통해 진동센서(130)에 연결하여 디지털지시계(120)의 옆에 설치함으로써 통풍팬(1)의 날개각도 감시와 진동의 확인을 동시에 이룰 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 디지털게이지(140)에는 과진동을 경고하는 경보기(150)를 더 포함하여 구성함으로써, 정해진 진동의 허용 범위를 초과하였을 시 작업자에게 경고음을 알리도록 할 수도 있으며, 이를 통하면, 즉각적인 사전조치를 통하여 장치의 효율적인 운전 및 설비의 안정성에 기여할 수 있을 뿐만 아니라, 설비의 심각한 파손을 미연에 방지할 수 있는 작용효과가 있다.

아울러, 디지털지시계(120)와 디지털게이지(140)는 별도의 구성이 아닌 하나의 구성으로 통합하여 설치함으로써 설비의 간소화를 이룰 수도 있을 것이다.

상기와 같은 구성에 따른 작용을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 풍량의 세기를 조절하기 위하여 통풍팬(1)의 날개(1a)를 열거나 닫히도록 조절하고, 이에 따라 조절된 통풍팬(1)의 날개각도를 감시하는 장치에 관한 것으로, 액츄에어터(도시하지 않음)의 작동을 통한 입력수단(70)의 회전에 의해 동작하게 된다.

먼저, 도 1, 도 2, 도 4, 도 8 및 9에 도시된 바와 같이, 통풍팬(1)의 날개를 닫는 방향으로 조절하기 위해 입력수단(70)을 반 시계방향으로 회전시키면, 오일탱크(도시하지 않음)에서는 오일공급부(34)를 통해 오일을 공급하게 된다.

또한, 반 시계방향으로 회전하는 입력수단(70)의 회전축(71)에 의해 가이드몸체(60)가 직선운동하면서 랙-피니언기어부(50)의 랙기어부(52)를 후방으로 직선 운동시킨다. 그리고 가이드몸체(60)에 회전 가능하게 고정된 피니언기어부(53) 역시 후방으로 밀리면서 회전 운동하는데, 피니언기어부(53)에 구성된 대형기어(56)는 중공형 랙 부시(80)의 기어치(82)를 따라 후방으로 밀리면서 회전 운동함으로, 중공형 랙 부시(80)의 움직임은 발생하지 않는다.

아울러, 후방으로 직선 운동하는 랙기어부(52)는 핀(54)에 의해 플런저(38)에 고정되어 있기 때문에 플런저(38)가 함께 후방으로 직선 운동하게 되며, 플런저(38)의 후진운동에 따라 오일공급부(34)를 통해 공급되는 오일이 유량조절부재(39)와 유압하우징(37) 및 피스톤샤프트(20)의 제 2유로관(22)을 통해 유압실린더(10)의 제 2저장부(13)에 저장되게 된다.

따라서, 이와 같은 작동을 통해 상기 유압실린더(10)의 제 2저장부(13)에 저장되는 오일이 양이 많아질수록 실린더커버(10a)의 실커버(10b)와 피스톤샤프트(20)에 의해 결합된 유압실린더(10)는 피스톤(11)과 제 2저장부(13)의 압력에 의해 후진방향으로 이동하는 작동이 일어나며, 이에 따라 유압실린더(10)에 연결되어 있는 링크부재(2)는 유압실린더(10)의 이동량 만큼 링크작동을 하게 되어 통풍팬(1)의 날개각도가 설정된 각도만큼 닫힘의 상태로 변경되게 된다.

더불어, 유압실린더(10)가 후진방향으로 이동할 때에는, 유압실린더(10)를 관통하여 설치된 피스톤샤프트(20)의 피드백로드(23)도 후진방향으로 이동하게 되기 때문에 피스톤샤프트(20)의 피드백로드(23)에 연결부(81)로써 결합된 중공형 랙 부시(80)가 후진방향으로 이동하게 된다.

따라서, 중공형 랙 부시(80)의 후진에 따라 중공형 랙 부시(80)에 결합된 작동부(100)의 코어(105)가 감지부(110)의 감지홀(115)에서 후방으로 슬라이드 이동되는 작용이 일어나고, 이와 같은 코어(105)의 선형 거리 변위 값은 감지부(110)에서 전기적인 신호로 변환되어 디지털지시계(120)에 숫자로 표시되며, 이와 같은 작용을 통해 통풍팬(1)의 날개가 닫힘에 따라 조절된 날개각도를 디지털지시계(120)로 손쉽게 확인할 수 있다.

그리고, 이때에는 중공형 랙 부시(80)의 후진방향 이동에 따라 중공형 랙 부시(80)에 결합된 피니언기어부(53)의 대형기어(56) 및 이 대형기어(56)와 연동하는 소형기어(55)가 시계방향으로 회전하게 되어 랙기어부(52)를 전진방향으로 이동시키는 시키는 작동이 일어나며, 이에 따라 랙기어부(52)에 핀(54)으로 결합된 플런저(38)가 전진방향으로 이동하게 되어 유량조절부재(39)를 제어하게 되는 작동이 일어나는데, 여기서, 플런저(38)의 이동에 따른 유량조절부재(39)의 작동이나, 전술한 유압하우징(37) 및 피스톤샤프트(20)를 통해 오일이 이동되는 유동경로는 공지된 바와 같으므로, 자세한 설명은 생략한다.

미설명된 도면부호는 상술한 것으로 대체한다.

또한, 도 1, 도 2, 도 4, 도 10 및 11에 도시된 바와 같이, 통풍팬(1)의 날개(1a)를 여는 방향으로 조절하기 위해 상기 입력수단(70)을 시계방향으로 회전시키면, 오일탱크(도시하지 않음)에서는 오일공급부(34)를 통해 오일을 공급하게 되는데, 시계방향으로 회전하는 입력수단(70)의 회전축(71)에 의해 가이드몸체(60)가 직선운동하면서 랙-피니언기어부(50)의 랙기어부(52)를 전방으로 직선 운동시킨다. 그리고 상기 가이드몸체(60)에 회전 가능하게 고정된 피니언기어부(53) 역시 전방으로 밀리면서 회전 운동하는데, 피니언기어부(53)에 구성된 대형기어(56)가 중공형 랙 부시(80)의 기어치(82)를 따라 전방으로 밀리면서 회전 운동함으로써, 중공형 랙 부시(80)의 움직임은 발생하지 않는다.

아울러, 전방으로 직선 운동하는 랙기어부(52)는 핀(54)에 의해 플런저(38)에 고정되어 있기 때문에 플런저(38)가 함께 전방으로 직선 운동하게 되며, 플런저(38)의 전진운동에 따라 오일공급부(34)를 통해 공급되는 오일이 유량조절부재(39)와 유압하우징(37) 및 피스톤샤프트(20)의 제 1유로관(21)을 통해 유압실린더(10)의 제 1저장부(12)에 저장되게 된다.

따라서, 이와 같은 작동을 통해 유압실린더(10)의 제 1저장부(12)에 저장되는 오일이 양이 많아질수록 실린더커버(10a)의 실커버(10b)와 피스톤샤프트(20)에 의해 결합된 유압실린더(10)는 피스톤(11)과 제 1저장부(12)의 압력에 의해 전진방향으로 이동하는 작동이 일어나며, 이에 따라 유랍실린더(10)에 연결되어 있는 링크부재(2)는 유압실린더(10)의 이동량만큼 링크작동을 하게 되어 통풍팬(1)의 날개각도가 설정된 각도만큼 열림의 상태로 변경되게 된다.

더불어, 유압실린더(10)가 전진방향으로 이동할 때에는, 유압실린더(10)를 관통하여 설치된 피스톤샤프트(20)도 전진방향으로 이동하게 되기 때문에 피스톤샤프트(20)의 피드백로드(23)에 연결부(81)로써 결합된 중공형 랙 부시(80)가 전진방향으로 이동하게 된다.

따라서, 중공형 랙 부시(80)의 전진운동에 따라 중공형 랙 부시(80)에 결합된 작동부(100)의 코어(105)가 감지부(110)의 감지홀(115)에서 전방으로 슬라이드 이동되는 작용이 일어나고, 이와 같은 코어(105)의 선형 거리 변위 값은 감지부(110)에서 전기적인 신호로 변환되어 디지털지시계(120)에 숫자로 표시되므로, 통풍팬(1)의 날개(1a)가 열림에 따라 조절된 날개각도를 디지털지시계(120)로써 손쉽게 확인할 수 있게 된다.

그리고, 이때에는 중공형 랙 부시(80)의 전진방향 이동에 따라 중공형 랙 부시(80)에 결합된 피니언기어부(53)의 대형기어(56) 및 이 대형기어(56)와 연동하는 소형기어(55)가 반 시계방향으로 회전하게 되어 랙기어부(52)를 후진방향으로 이동시키는 시키는 작동이 일어나며, 이에 따라 랙기어부(52)에 핀(54)으로 결합된 플런저(38)가 후진방향으로 이동하게 되어 유량조절부재(39)를 제어하게 되는 작동이 일어나는데, 여기서, 플런저(38)의 이동에 따른 유량조절부재(39)의 작동이나, 전술한 유압하우징(37) 및 피스톤샤프트(20)를 통해 오일이 이동되는 유동경로는 공지된 바와 같으므로, 자세한 설명은 생략한다.

미설명된 도면부호는 상술한 것으로 대체한다.

한편, 본 발명에서는 랙 부시(80)의 떨림을 감지하는 진동센서(130)와, 상기 진동센서(130)에서 감지된 값을 표시하는 디지털게이지(140)를 통해 장치의 내부 진동을 용이하게 알 수 있을 뿐만 아니라, 진동의 허용 범위 초과시 디지털게이지(140)의 경보기(150)에서 발생되는 경고음을 통해 작업자에게 경고음을 알 수 있기 때문에, 즉각적인 사전조치를 통하여 장치의 효율적인 운전 및 설비의 안정성에 기여할 수 있음은 물론, 설비의 심각한 파손을 미연에 방지할 수 있는 작용효과가 있다.

아울러, 작동부(100)와 감지부(110)의 작동이 변위 측정 자기센서인 LVDT의 원리로 이루어져, 본 발명의 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치 내부에서 발생하는 고온과 습도에 영향을 받지 않기 때문에, 정확한 날개각도 감시를 이룰 수 있 수 있으며, 오작동 방지를 통해 날개각도 조절 유압식 작동의 원활한 유지정비를 이룰 수 있는 작용효과도 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1: 통풍팬 1a: 날개
2: 링크부재 10: 유압실린더
10a: 실린더커버 10b: 실커버
11: 피스톤 12,13: 제 1, 2저장부
20: 피스톤샤프트 21,22: 제 1, 2유로관
23: 피드백로드 30: 유압공급부
31: 오일안내공 32: 밸브몸체
33: 유로 34: 오일공급부
35: 오일회수부 36: 수용부
37: 유압하우징 38: 플런저
39: 유량조절부재 40: 기어하우징
41: 설치부 42: 덮개
50: 랙-피니언기어부 51: 고정샤프트
52: 랙기어부 53: 피니언기어부
54: 핀 55: 소형기어
56: 대형기어 60: 가이드몸체
61: 슬라이딩 홈 70: 입력수단
71: 회전축 80: 중공형 랙 부시
81: 연결부 82: 기어치
83: 단턱부 84: 내접홈
85: 내접링 90: 출력수단
100: 작동부 101: 플레이트
103: 너트 105: 코어
106: 지지봉 110: 감지부
111: 제 1결합부 111a: 단턱
112: 이격홈 113: 제 2결합부
114: 고정너트 114a: 끼움홈
115: 감지홀 116: 몸체
117: 결합너트 120: 디지털지시계
130: 진동센서 140: 디지털게이지
150: 경보기

Claims (9)

1. 중공형 랙 부시; 및
   상기 랙 부시의 작동에 따라 통풍팬의 날개각도가 조절된 범위를 감시하는 출력수단을 포함하고,
   상기 출력수단은, 상기 랙 부시의 내부에 구비되는 플레이트와, 상기 플레이트의 후방으로 돌출되며 코어를 연결한 지지봉을 포함하는 작동부;
   상기 랙 부시에 대향하도록 구비되어 선형 이동되는 상기 코어의 변위를 전기적 신호로 변환시키는 감지부; 및
   상기 감지부에 연결되어 상기 통풍팬의 조절된 날개각도에 따라 변환된 전기적 신호를 디스플레이하는 디지털지시계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 감지부는, 상기 지지봉을 왕복 슬라이드 이동 가능하게 축 삽입하도록 감지홀을 형성한 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 랙 부시는 상기 플레이트의 원주 방향 회전을 방지하기 위해 내측면에 단턱부를 형성하는 것을 특징으로 하는 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치.
   
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
   상기 랙 부시는 내부에 삽입된 상기 플레이트의 삽입측으로 이탈되는 것을 방지하기 위해 내접링을 구비하고, 상기 내접링을 수용하기 위해 내측면에 내접홈을 함몰 형성하는 것을 특징으로 하는 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치.
   
5. 제 2항에 있어서, 상기 감지부는,
   상기 몸체를 축 삽입하는 고정너트; 및
   상기 고정너트의 일측을 죔으로써 상기 고정너트로 상기 몸체를 가압하여 고정하는 결합너트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 고정너트는, 상기 랙 부시를 내측에 구비하는 기어하우징의 일측에 나사 결합되는 제 1결합부; 및
   상기 제 1결합부의 일측으로 연장되고, 둘레면에서 중심방향으로 관통하는 이격홈을 통공하며, 상기 결합너트가 나사 결합 여부에 따라 상기 이격홈의 간격이 달라지는 제 2결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 제 1결합부는 삽입되는 상기 몸체와의 틈새 방지를 위해 내측에 오링을 구비하고;
   상기 오링은 상기 제 1결합부 내측에 함몰된 끼움홈에 끼워져 고정되는 것을 특징으로 하는 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치.
   
8. 제 6항에 있어서,
   상기 이격홈은 상기 제 2결합부의 원주 방향을 따라 등간격으로 형성되고;
   상기 제 2결합부의 외경은 상기 결합너트의 죄임시 상기 몸체의 둘레면 가압력을 점차적으로 증가시키기 위해 상기 제 1결합부 방향으로 갈수록 점차적으로 커지는 것을 특징으로 하는 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치.
   
9. 제 6항에 있어서,
   상기 기어하우징은 상기 랙 부시의 진동을 감지하는 진동센서를 구비하고;
   상기 진동센서는 감지된 진동을 표시하는 디지털게이지를 연결하며;
   상기 디지털게이지는 과진동을 경고하는 경보기를 구비하는 것을 특징으로 하는 화력발전소의 통풍팬 날개각도 조절부 감시장치.

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