KR101468066B1 - 카메라가 구비된 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 펌프의 내부에 유체 흐름과의 간섭을 최소화하면서 견고하게 취부되어 정확한 부위를 촬영할 수 있도록 그 구조가 개선된 카메라가 구비된 펌프에 관한 것이다.
본 발명은 모터(20)의 모터축(22)에 연결되어 회전되는 회전체(30)와, 상기 회전체(30)가 내장되고 내부에 웨어링(40)이 배치되며 유체를 흡입하는 흡입구(12)와 흡입된 유체를 배출시키는 토출구(14)가 구성된 케이싱(10)으로 이루어진 펌프로서, 상기 케이싱(10) 및 케이싱안내커버(15)의 내주면 각각에 서로 이격되도록 복수개 형성되는 취부홀(110,120) 및 상기 취부홀(110,120)에 결합수단(200)을 매개로 각각 결합되고 상기 케이싱(10)의 내부와 위어링(40)부위를 향해 촬영하고 촬영된 영상신호를 제어부(500)측으로 송출하는 카메라(300)를 구비하며, 상기 취부홀(110,120)은 방수처리된 각각의 단부가 웨어링(40) 부위를 향해 경사지게 형성된 제1취부홀(110)과, 방수처리된 단부가 웨어링(40)에 대해 수평으로 형성된 제2취부홀(120)로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

카메라가 구비된 펌프{MOTOR PUMP WITH CAMERA}
본 발명은 카메라가 구비된 펌프에 관한 것으로, 특히 펌프의 내부에 내시경카메라가 유체 흐름과의 간섭을 최소화하면서 견고하게 취부되어 펌프의 내부 주요 부위를 촬영할 수 있도록 그 구조가 개선된 카메라가 구비된 펌프에 관한 것이다.
일반적으로, 수중모터펌프라 함은 청수 또는 오,폐수 등의 유체 중에 설치되어, 모터에 의하여 구동 회전되는 임펠러가 회전됨에 따라 흡입된 다음, 토출관을 통하여 밖으로 배출되도록 하는 모터펌프이다.
일반적으로 원심펌프는 케이싱의 일측에는 케이싱 커버가 설치되어 상기 임펠러가 설치된 공간부의 기밀을 유지하고 있다.
또, 케이싱에는 흡입구 및 토출구가 형성되며 상기 일측은 케이싱 커버로 막혀 있어 기밀을 유지하고 있다.
상기 임펠러는, 직경이 큰 입구단과 직경이 작은 출구단을 가지며, 상기 케이싱 및 케이싱 커버의 내측과 밀접하게 조립된다. 이 조립은 각각 웨어링이라고 불리는 부재에 매우 작은 틈새를 가진 채 이루어진다. 상기 웨어링은 녹발생 방지 및 내구성을 위하여 통상 스텐리스강 또는 청동을 사용하고 있다.
이와 같이 구성되는 종래의 원심펌프의 웨어링 구조는, 모터에 전원이 인가되면 상기 임펠러가 회전하고 이 임펠러 날개의 원심력에 의하여 내부 유체는 케이싱 내부로 흡인되는데, 이때, 임펠러의 입구단의 압력과 날개부 끝단인 출구단의 압력은 차이를 보인다. 즉, 출구단의 압력은 진공상태가 되어 지하수의 유체를 케이싱의 흡입구를 통하여 빨아들인다. 케이싱 내부의 유체는 이러한 압력 차이에 의하여 웨어링과 임펠러 사이의 미세 틈새를 통하여 불가피하게 누수현상이 발생한다
이를 극복하기 위해 한국 공개특허공보 제10-19980917629호 "원심펌프의 웨어링 구조"(공개일자 : 1998.06.05)에 개시된 바와 같이, 임펠러를 내장한 케이싱을 포함하는 원심펌프의 웨어링 구조에서 임펠러와 케이싱 및 케이싱 커버 사이에 탄성 기밀재가 설치된 것이다.
그런데, 기존 펌프의 경우 이러한 누수현상을 방지하기 위한 기밀재가 설치되더라도 시간이 경과됨에 따라 누수현상이 발생할 수 밖에 없으며, 이러한 누수현상이 발생하여 펌프의 효율이 저하되더라도 누수현상을 조기에 발견할 수 없는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위한 선행기술로는 한국 등록특허공보 제10-1124078호 "감시카메라가 구비된 펌프"(등록일자 : 2012.02.28)에 개시된 바와 같이, 내부에 모터가 내삽된 모터하우징과, 상기 모터하우징의 상단에 결합되는 연결박스와, 상기 모터하우징의 하단에 위치되어 상기 모터의 모터축에 축설되어 회전되는 회전체와, 상기 회전체가 내장되고 유체를 흡입하는 흡입구와 흡입된 유체를 배출시키는 배출구가 구성된 하부케이스로 이루어진 수중모터펌프에 있어서, 상기 모터 하우징의 내부에 구성되는 모터의 모터축 외주연에는 제1브라켓이 더 결합되고, 상기 제1브라켓에 결합되어 상기 모터를 촬영하여 모터 내부의 이상여부를 감시하는 모터내부감시카메라와, 상기 제1브라켓에 결합되어 상기 회전체를 촬영하여 회전체의 이상여부를 감시하는 회전체감시카메라를 더 구비한 것이다.
그런데, 종래 선행기술은 모터내부감시카메라와 회전체감시카메라를 제1브라켓에 결합시켜 모터의 바디 외측에서 각각의 카메라를 지지하도록 취부되어 있으나, 이는 수중에 설치된 수중모터펌프의 장소 특성상 수중 흐름에 의해 휘어지게 될 우려가 있으며, 이로 인해 각각의 카메라가 촬영하고자 하는 부위를 제대로 촬영하지 못하게 될 뿐만 아니라, 수시로 제1브라켓의 휨을 교정하거나 교체해야 하는 번거로움이 있다.
또한, 이를 해소하기 위해 제1브라켓의 두께와 폭을 확대시킬 경우에는 수중의 물 흐름과 간섭되어 펌프 효율을 저하시킬 우려가 있다.
한국 공개특허공보 제10-19980917629호 "원심펌프의 웨어링 구조"(공개일자 : 1998.06.05) 한국 등록특허공보 제10-1124078호 "감시카메라가 구비된 펌프"(등록일자 : 2012.02.28)
본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 펌프의 내부에 유체 흐름과의 간섭을 최소화하면서 견고하게 취부되어 정확한 부위를 촬영할 수 있도록 그 구조가 개선된 카메라가 구비된 펌프를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명은 최소한의 카메라로 펌프의 주요 부위를 촬영할 수 있도록 함으로써, 최소 비용으로 촬영 효율을 극대화할 수 있도록 한 카메라가 구비된 펌프를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 모터의 모터축에 연결되어 회전되는 회전체와, 상기 회전체가 내장되고 내부에 웨어링이 배치되며 유체를 흡입하는 흡입구와 흡입된 유체를 배출시키는 토출구가 구성된 케이싱으로 이루어진 펌프로서, 상기 케이싱 및 케이싱안내커버의 내주면 각각에 서로 이격되도록 복수개 형성되는 취부홀과, 상기 취부홀에 결합수단을 매개로 결합되고 상기 케이싱의 내부와 웨어링 부위를 향해 촬영하는 카메라를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 결합수단은 방수처리된 일단부가 상기 각 취부홀 내에 끼워지고 타단부가 취부홀의 내주면과 체결되는 홀더와, 상기 홀더의 타단부에 체결되어 카메라를 홀더 내부에 고정시키는 고정캡부재를 구비한 것이다.
상기 취부홀은 방수처리된 각각의 단부가 웨어링 부위를 향해 경사지게 형성된 제1취부홀과, 방수처리된 단부가 웨어링에 대해 수평으로 형성되는 제2취부홀로 구성된다.
상기 제어부가 인터넷 또는 휴대폰을 통해 외부로 무선 송출하도록 된 것이다.
바람직하게는 상기 제1,2취부홀이 마련된 상기 카메라측에는 각각 온도센서가 더 구비된 것이다.
본 발명은 펌프의 케이싱 내부에 견고하게 카메라를 취부할 수 있으며, 적은 개수의 카메라로 펌프 내부 전체를 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 펌프의 내부 주요 부위를 촬영하여 원격 위치에서 펌프의 이상 여부를 확인할 수 있는 유용한 이점을 갖는다.
또한, 본 발명은 흡입구와 토출구 측에 카메라를 설치하고, 카메라에 온도센서를 각각 마련함으로써, 물의 온도 변화에 따른 펌프의 이상유무를 쉽게 파악할 수 있는 이점을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 카메라가 구비된 펌프의 구성도.
도 2는 본 발명 제1취부홀과 카메라의 결합구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명 제2취부홀과 카메라의 결합구조를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 펌프가 양측흡입벌류트펌프에 적용된 상태를 보인 예시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 사시도.
본 발명에 따른 카메라가 구비된 펌프는 도 1 내지 도 4를 참조하면, 내부에 모터(20)가 설치된 모터 하우징(25)과, 모터(20)의 모터축(22)에 연결되어 회전되는 회전체(30)와, 상기 회전체(30)가 내장되고 내부에 웨어링(40)이 배치되며 유체를 흡입하는 흡입구(12)와 흡입된 유체를 배출시키는 토출구(14)가 구성된 케이싱(10)과, 상기 케이싱(10)의 내주면에 서로 이격되도록 복수개 형성되고 일단부가 케이싱(10) 내부를 향해 형성되는 취부홀(110,120)과, 취부홀(110,120)에 결합수단(200)을 매개로 결합되고 상기 케이싱(10)의 내부 주요 부위를 촬영하기 위한 카메라(300)로 구성된 것이다.
도 1을 참조하면, 회전체(30)는 임펠러로서, 회전체(30)와 케이싱(10)의 내주면 사이에 웨어링(40)이 배치되며, 웨어링(40)은 케이싱(10) 또는 케이싱(10) 내에 배치된 케이싱 안내커버(15)의 내부에 틈새를 갖도록 조립된다.
취부홀(110,120)은 케이싱(10) 또는 케이싱안내커버(15)의 내주면에 외부로 관통되도록 형성되고, 방수처리된 각각의 단부가 웨어링(40) 부위를 향해 경사지게 형성된 제1취부홀(110)과, 방수처리된 단부가 수평으로 형성되는 제2취부홀(120)로 구성된다.
제1취부홀(110)은 카메라(300)의 렌즈가 펌프의 주요부위(예를 들어 웨어링(40) 부위)를 향해 경사진 각도로 형성되고, 제2취부홀(120)은 카메라(300)의 렌즈가 웨어링(40)과 케이싱(10) 또는 웨어링(40)과 케이싱 안내커버(15)의 사이의 틈새 간격을 측정할 수 있는 부위에 형성된 구조를 갖는다.
또한 도1 및 도 3에 도시된 바와 같이 제2취부홀(120)이 케이싱안내커버(15)의 내주면에 돌출되게 설치될 때에는 단부가 위어링(40)에 대해 수평으로 형성된 돌출부(125)를 더 구비할 수 있다.
카메라(300)는 제1취부홀(110) 내에 설치된 것은 펌프 내부의 이물질 혼입을 감시하는 기능을 수행하며, 제2취부홀(120) 내에 설치된 것은 펌프의 주요부위를 수평상태로 계측하도록 된 것이며 일 예로 펌프의 주요부위인 웨어링(40)의 틈새 간격을 측정하는 기능을 수행하게 된다.
카메라(300)에서 촬영된 영상신호를 외부의 디스플레이부(600)가 정해진 비율로 확대하고 작업자가 이를 확인하고 연산하여 웨어링(40)의 틈새 간격을 정확하게 측정할 수 있다.
웨어링(40)의 틈새가 과도하게 벌어질 경우 펌프의 효율이 저하되므로, 카메라(300)를 이용하여 웨어링(40) 틈새의 간격을 정밀하게 측정하여 이상 여부를 측정하게 된다.
결합수단(200)은 방수처리된 일단부가 각 취부홀(110,120) 내에 끼워지도록 결합되고 내부에 카메라(300)가 수용되도록 마련되며 타단부의 외주면에 취부홀(110,120)의 내주면과 체결되도록 수나사산이 형성되는 홀더(210)와, 상기 홀더(210)의 타단부에 체결되어 카메라(300)를 홀더(210) 내부에 고정시키는 고정캡부재(220)로 구성된다.
고정캡부재(220)는 중앙에 카메라(300)의 전선이 통과되는 통공이 형성되고, 일측 내주면에 암나사산이 형성되어 취부홀(110,120)에 체결되어 외부로 돌출된 홀더(210)의 외주면과 나사 체결되는 구조를 갖는다.
또한, 고정캡부재(220)는 통공에 카메라(300)의 전선이 통과되도록 외부와 연통되는 틈새부가 형성된다.
상기한 홀더(210)는 제1,2취부홀(110,120)의 형태에 따라 규격화된 구조를 가지며, 방수처리를 위해 별도의 패킹재(미도시)가 구비된다.
이 홀더(210)는 카메라(300)가 제1,2취부홀(110,120) 형태에 따라 카메라(300)의 형태를 변경할 필요없이 카메라(300)를 장착할 수 있는 기능을 갖는다.
한편, 제2취부홀(120)에 결합되는 홀더(210)는 제2취부홀(120)의 단부 내부로 진입이 용이하도록 일단부가 타단부보다 직경이 작은 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
홀더(210)의 조립은 홀더(210)의 외주면에 수나산을 형성하여 취부홀(110,120) 내주면과 체결됨과 아울러, 케이싱(10)의 외측에 밀착된 고정캡부재(220)에 체결시키는 나사 체결방식으로 조립할 수 있으나, 이에 한정하지는 아니한다.
한편, 제어부(500)는 카메라(300)로부터 촬영된 영상신호를 인가받고, 인가된 영상신호를 무선 신호로 변환한 후에 인터넷 또는 휴대폰을 통해 외부의 기기(디스플레이부(600) 등)로 무선 송출함으로써, 작업자가 조종실 등의 원격 위치에서 펌프의 이상 여부를 시각적으로 확인할 수 있도록 된 것이다.
상기한 본 발명 카메라가 구비된 펌프는 원심펌프, 사류펌프, 축류펌프 등에도 채용할 수 있으며, 도 1에서는 수중 사류펌프를 일 예로 설명하였으나, 다른 예로 도 4에서와 같이 양측흡입벌류트펌프에도 적용 가능하다.
이러한 구성을 갖는 본 발명은 제1,2취부홀(110,120)이 케이싱(10)의 내부와 외부를 연통하도록 천공 형성시킨 후에, 천공된 제1,2취부홀(110,120) 내에 카메라(300)가 장착된 각각의 홀더(210)를 체결하면 조립이 완료된다.
이때, 제1,2취부홀(110,120)에 체결되는 홀더(210)의 조립은 앞서 설명한 바와 같이 제1,2취부홀(110,120)의 내주면 형태와 대응되는 형태의 홀더(210)가 각각 구비된다.
한편, 홀더(210) 없이 카메라(300)가 제1,2취부홀(110,120)의 형태와 대응되는 형태로 제작됨과 아울러, 외주면에 제1,2취부홀(110,120)과 체결 가능한 수나사산을 형성시켜 홀더(210)를 생략하고 카메라(300)가 직접 제1,2취부홀(110,120)에 체결될 수도 있다.
이후에, 제1,2취부홀(110,120)에 각각 장착된 카메라(300)들 중 제1취부홀(110)에 장착된 카메라(300)는 웨어링(40) 및 케이싱(10)의 내부 상태를 촬영하여 촬영된 것을 영상신호로 제어부(500)측으로 출력하여 내부 이물질의 혼입 여부를 감시하게 된다.
제2취부홀(120)에 장착된 카메라(300)는 웨어링(40)의 틈새 간격을 수평 상태로 촬영하게 되어 웨어링(40)의 틈새 간격이 정상적인 지 비정상적인 지를 감시하게 된다.
제1,2취부홀(110,120)에 장착된 카메라(300)는 각각의 영상신호를 제어부(500)측으로 출력하게 되고, 제어부(500)는 앞서 설명한 바와 같이 촬영된 영상정보를 무선 인터넷 또는 휴대폰을 통해 외부의 조종실 측으로 무선 송출하여 원격 위치에서 디스플레이부(600)를 통해 펌프의 이상 유무를 확인할 수 있게 된다.
따라서, 제1취부홀(110)에 장착된 카메라(300)는 케이싱(10)의 내부 흡입구(12) 측으로 혼입되는 내부 이물질을 감시하는 주 목적을 가지며, 제2취부홀(120)에 장착된 카메라(300)는 웨어링(40)의 틈새 부위를 촬영하여 웨어링(40)의 틈새 간격을 감시하는 주 목적을 수행하게 된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 보인 도면으로서, 앞서 설명한 선 실시예와 동일한 구성요소를 가지되, 흡입구(12)와 토출구(14)측에 각각의 제1,2취부홀(110,120)이 마련되고 상기 카메라(300)측에 각각 온도센서(410,420)가 더 구비된 것이다.
온도센서(410,420)는 각각의 카메라(300)의 단부에 돌출되도록 마련되어 케이싱(10) 내부의 온도를 계측하도록 되어 있다.
또한, 온도센서(410,420)는 흡입구(12) 측의 취부홀(110,120)에 배치된 카메라(300)에 장착되는 제1온도센서(410)와, 토출구(14) 측의 취부홀(110,120)에 배치된 카메라(300)에 장착되는 제2온도센서(420)로 구성된다.
즉, 제1온도센서(410)는 흡입구(12) 내부를 통과하는 유체(물)의 온도를 계측하고 이를 제어부(500)측으로 출력하게 되고, 제2온도센서(420)는 토출구(14) 내부를 통과하는 유체의 온도를 계측하여 이를 제어부(500)측으로 출력하게 된다.
펌프 내부에 캐비테이션(cavitation)현상 등이 발생하게 되거나 내부 이물질이 막히게 되는 경우 등의 펌프 이상 발생시 펌프 내부의 온도가 상승하게 되므로, 제어부(500)는 제1,2온도센서로부터 계측된 물의 온도를 비교 판단하여 미세한 온도 변화를 감지하여 앞서 설명한 펌프의 이상 발생을 조기에 확인할 수 있는 이점을 갖는다.
따라서, 상기한 바와 같이 설명한 본 발명은 펌프 케이싱(10)의 내부에 견고하게 카메라(300)를 취부할 수 있으며, 적은 개수의 카메라(300)로 펌프 내부 전체를 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 펌프의 내부 주요 부위(웨어링(40) 등)를 촬영하여 원격 위치에서 펌프의 이상 여부를 확인할 수 있는 유용한 이점을 갖는다.
또한, 본 발명은 흡입구(12)와 토출구(14) 측에 카메라(300)를 설치하고, 카메라(300)에 온도센서(410,420)를 각각 마련함으로써, 물의 온도 변화에 따른 펌프의 이상유무를 쉽게 파악할 수 있는 이점을 갖는다.
10 : 케이싱 15 : 케이싱 안내커버
20 : 모터 22 : 모터축
25 : 모터 하우징 30 : 회전체(임펠러)
40 : 웨어링 110,120 : (제1,2)취부홀
200 : 결합수단 210 : 홀더
220 : 고정캡부재 300 : 카메라
410,420 : (제1,2)온도센서

Claims (6)

  1. 모터(20)의 모터축(22)에 연결되어 회전되는 회전체(30)와, 상기 회전체(30)가 내장되고 내부에 웨어링(40)이 배치되며 유체를 흡입하는 흡입구(12)와 흡입된 유체를 배출시키는 토출구(14)가 구성된 케이싱(10)으로 이루어진 펌프로서,
    상기 케이싱(10) 및 케이싱안내커버(15)의 내주면 각각에 서로 이격되도록 복수개 형성되는 취부홀(110,120) 및
    상기 취부홀(110,120)에 결합수단(200)을 매개로 각각 결합되고 상기 케이싱(10)의 내부와 위어링(40)부위를 향해 촬영하고 촬영된 영상신호를 제어부(500)측으로 송출하는 카메라(300)를 구비하며,
    상기 취부홀(110,120)은 방수처리된 각각의 단부가 웨어링(40) 부위를 향해 경사지게 형성된 제1취부홀(110)과, 방수처리된 단부가 웨어링(40)에 대해 수평으로 형성된 제2취부홀(120)로 구성된 것을 특징으로 하는 카메라가 구비된 펌프.
  2. 모터(20)의 모터축(22)에 연결되어 회전되는 회전체(30)와, 상기 회전체(30)가 내장되고 내부에 웨어링(40)이 배치되며 유체를 흡입하는 흡입구(12)와 흡입된 유체를 배출시키는 토출구(14)가 구성된 케이싱(10)으로 이루어진 펌프로서,
    상기 케이싱(10)의 내주면에 서로 이격되도록 복수개 형성되는 취부홀(110,120) 및
    상기 취부홀(110,120)에 결합수단(200)을 매개로 각각 결합되고 상기 케이싱(10)의 내부와 위어링(40)부위를 향해 촬영하고 촬영된 영상신호를 제어부(500)측으로 송출하는 카메라(300)를 구비하며,
    상기 취부홀(110,120)은 방수처리된 각각의 단부가 웨어링(40) 부위를 향해 경사지게 형성된 제1취부홀(110)과, 방수처리된 단부가 웨어링(40)에 대해 수평으로 형성된 제2취부홀(120)로 구성된 것을 특징으로 하는 카메라가 구비된 펌프.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결합수단(200)은 방수처리된 일단부가 상기 각 취부홀(110,120) 내에 끼워지고 타단부가 취부홀(110,120)의 내주면과 체결되는 홀더(210)와,
    상기 홀더(210)의 타단부에 체결되어 카메라(300)를 홀더(210) 내부에 고정시키는 고정캡부재(220)를 구비한 것을 특징으로 하는 카메라가 구비된 펌프.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부(500)가 인터넷 또는 휴대폰을 통해 외부로 무선 송출하도록 된 것을 특징으로 하는 카메라가 구비된 펌프.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1,2취부홀(110,120)에 마련된 카메라(300)측에는 각각 온도센서(410,420)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 카메라가 구비된 펌프.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2취부홀(120)은 케이싱안내커버(15)의 내주면에 돌출되고, 단부가 웨어링(40)에 대해 수평방향으로 형성된 돌출부(125)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 카메라가 구비된 펌프.
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