KR101716361B1 - 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치는 내부공간과 외부공간 사이에서 구동축을 감싸도록 배치된 하우징과, 상기 하우징과 상기 구동축 사이를 밀봉시키도록 상기 하우징과 상기 구동축의 사이에 축방향으로 이격 배치된 복수의 씰링부재를 포함하는 밀폐 장치 본체; 및, 상기 씰링부재를 통한 누출 여부를 감지하도록 상기 씰링부재들의 사이에 형성된 밀폐공간에 배치되는 누출 감지 유닛;을 포함하며, 상기 하우징에는 내부공간과 상기 누출 감지 유닛이 배치된 밀폐공간을 연결하는 바이패스 통로가 마련되는 것을 특징으로 한다.

Description

누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치 {SEALING APPARATUS IN A LEAK DETECTION SYSTEM FOR DRIVING SHAFT}
본 발명은 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 씰링부재의 누설을 감지하기 위한 누출 감지 유닛의 정상작용 여부를 확인할 수 있는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치에 관한 것이다.
일반적으로 기어박스, 화학펌프, 교반기, 믹서기, 반응기, 변속기, 건조기, 콤프레샤 등과 같은 기계들은 구동축을 구비하고 있으며, 그 구동축을 따라 누설되는 것을 방지할 수 있도록 회전 밀폐 장치를 구동축에 설치하고 있다.
회전 밀폐 장치는 씰링부재의 종류에 따라 립씰(lip seal) 타입과 메카니컬씰(mechanical seal) 타입 및 반경축씰(radial shaft seal) 타입으로 구분될 수 있다.
예를 들면, 한국등록특허 제10-0356502호(발명의 명칭: 회전축부재의 밀폐장치, 공개일: 2001.08.17)에는 립씰 타입의 회전 밀폐 장치가 개시되어 있으며, 한국공개특허 제10-2006-0097034호(발명의 명칭: 메카니컬씰 및 메카니컬씰 장치, 공개일: 2006.09.13)에는 메카니컬씰 타입의 회전 밀폐 장치가 개시되어 있다.
통상적으로, 메카니컬씰 타입의 회전 밀폐 장치는 극한 사용 환경에서도 사용 가능하고 안전성과 밀봉성도 높은 장점이 있지만, 구조가 복잡하고, 유지보수가 어려우며, 부품수가 많고, 제조 비용이 높은 단점이 있다.
반면에, 립씰 타입의 회전 밀폐 장치는 구조가 간단하고, 유지보수가 쉬우며, 제조 비용이 저렴한 장점이 있지만, 메카니컬씰 타입보다 내구성과 밀봉성 및 안전성 등이 낮아서 사용 가능 분야가 협소한 단점이 있었다. 최근에는 립씰 타입의 씰링부재의 소재 및 구조를 개선하고 있으며, 이로 인하여 립씰 타입의 회전 밀폐 장치에 대한 사용 가능 분야가 증가하고 있는 추세이다.
특히, 회전 밀폐 장치의 사용 분야에서는 누출 사고로 인한 인명 피해와 재산 피해가 매우 심각하게 발생할 수 있으므로, 회전 밀폐 장치의 누출 여부를 신속하고 정확하게 검출하는 것이 매우 중요하고, 회전 밀폐 장치의 교체 시기를 결정하는 것도 매우 중요하다.
이와 관련하여, 최근에는 복수의 씰링부재 사이에 누출여부를 검사할 수 있는 누출 감지 유닛(센서)를 배치하여 씰링부재의 누설여부를 검출할 수 있는 회전 밀폐 장치가 개발되고 있다.
이러한 종래의 회전 밀폐 장치에 설치된 누출 감지 유닛의 정상작동 여부를 검사하기 위해서는, 회전 밀폐 장치를 다시 분해하여 누출 감지 유닛의 전방에 위치한 씰링부재를 제거하거나, 회전 밀폐 장치를 분해하는 대신 회전 밀폐 장치에 설치된 씰링부재를 파손시킨 다음, 회전 밀폐 장치를 테스트 장치에 설치하여 누출 감지 유닛에 누출 감지 대상 유체를 공급함으로써 누출 감지 유닛의 정상작동 여부를 확인하고 있다.
그러나, 이와 같은 검사 방법은 씰링 모듈을 분해하거나 씰링부재를 파손시켜야 하므로 전수검사가 불가능하다. 따라서 샘플을 임의로 뽑아 검사하는 샘플링검사에 의존하여 검사를 수행할 수밖에 없는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 누출 감지 유닛의 정상작동 여부를 간단하게 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 누출 사고로 인한 인명 피해와 재산 피해를 고려하여 전수검사를 수행할 수 있는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 내부공간과 외부공간 사이에서 구동축을 감싸도록 배치된 하우징과, 상기 하우징과 상기 구동축 사이를 밀봉시키도록 상기 하우징과 상기 구동축의 사이에 축방향으로 이격 배치된 복수의 씰링부재를 포함하는 밀폐 장치 본체; 및, 상기 씰링부재를 통한 누출 여부를 감지하도록 상기 씰링부재들의 사이에 형성된 밀폐공간에 배치되는 누출 감지 유닛;을 포함하며, 상기 하우징에는 내부공간과 상기 누출 감지 유닛이 배치된 밀폐공간을 연결하는 바이패스 통로가 마련되는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 바이패스 통로는 상기 내부공간 측과 하우징의 외주면을 연결하는 제1통로와, 상기 누출 감지 유닛이 배치된 밀폐공간과 하우징의 외주면을 연결하는 제2통로, 상기 제1통로와 제2통로를 연결하는 제3통로와, 상기 제1통로 내지 제3통로 중 어느 하나에 설치되어 통로를 선택적으로 개폐하는 개폐수단을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1통로와 제2통로의 개구부와 상기 제3통로의 양단부에는 각각 서로 착탈 가능하게 연결되는 접속부가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 누출 감지 유닛은 복수 마련되는 밀폐공간 중 2개 이상의 밀폐공간에 배치되고, 상기 바이패스 통로는 복수 마련되어 상기 내부공간과 누출 감지 유닛이 배치된 밀폐공간을 각각 연결하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 내부공간 측과 누출 감지 유닛을 각각 연결하는 바이패스 통로는 서로 중첩되지 않도록 원주방향을 따라 이격 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 밀폐공간은 복수 마련되고, 상기 바이패스 통로는 복수의 밀폐공간 중 누출 감지 유닛이 배치된 밀폐공간과 상기 밀폐 장치 본체에 의해 밀폐된 내부공간을 각각 연결하도록 복수 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 목적은 내부공간과 외부공간 사이에서 구동축을 감싸도록 배치된 하우징과, 상기 하우징과 상기 구동축 사이를 밀봉시키도록 상기 하우징과 상기 구동축의 사이에 축방향으로 이격 배치된 복수의 씰링부재를 포함하는 밀폐 장치 본체; 및, 상기 씰링부재를 통한 누출 여부를 감지하도록 상기 씰링부재들의 사이에 형성된 밀폐공간 중 적어도 어느 하나에 배치되는 누출 감지 유닛;을 포함하며, 상기 하우징에는 내부공간과 하우징의 외주면을 연결하는 제1통로와, 적어도 하나의 밀폐공간과 하우징의 외주면을 연결하는 제2통로가 형성되고, 상기 제1통로와 제2통로에는 제1통로와 제2통로를 연결하는 제3통로 또는 제1통로와 제2통로를밀폐하기 위한 마감캡이 조립되는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치에 의해서도 달성될 수 있다.
여기서, 상기 제1통로와 제2통로 및 제3통로 중 적어도 어느 하나에는 통로를 선택적으로 개폐할 수 있는 개폐수단이 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1통로와 제2통로의 개구부와 상기 제3통로의 양단부에는 착탈 가능하게 결합할 수 있는 접속부가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 복수의 씰링부재 사이에 개재되어 씰링부재들의 사이 간격을 유지하는 고정링부재;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하우징의 내주면과 고정링부재의 외주면 사이에는 확장공간부 가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 확장공간부는 상기 하우징의 내주면과 고정링부재의 외주면 중 적어도 어느 하나에 형성되는 링형의 요홈을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 확장공간부는 상기 고정링부재의 외주면 양측에 각각 배치되어 상기 하우징의 내주면과 고정링부재의 외주면에 밀착하는 링형의 밀폐 부재를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 씰링부재를 우회하는 바이패스 통로를 이용해 누출 감지 유닛의 정상작동 여부를 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 누출 사고로 인한 인명 피해와 재산 피해를 고려하여 전수검사를 수행할 수 있는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치의 주요 구성을 나타내는 단면도,
도 2는 도 1의 A-A'선 단면도,
도 3은 도 1의 "A"부분 확대도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치의 누출 감지 유닛 검사 후 제3통로를 제거한 상태를 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치에 대한 변형 예를 나타낸 주요 구성도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치의 주된 구성을 나타내는 단면도이고,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치의 바이패스 통로의 구성을 나타내는 개념도이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치에 대하여 상세하게 설명한다.
첨부도면 중 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치의 주요 구성을 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A'선 단면도이고, 도 3은 도 1의 "A"부분 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치(100)는 밀폐 장치 본체(110)와, 상기 밀폐 장치 본체(110)에 설치되어 밀폐 장치 본체(110)의 누출 여부를 감시할 수 있는 누출 감지 유닛(120) 및, 상기 누출 감지 유닛(120)의 정상 작동 여부를 검사할 수 있는 바이패스 통로(130)를 포함하여 구성된다.
일반적으로, 교반기와 반응기 및 혼합기 등과 같은 기계 장치들은 석유 화학 분야, 정밀 화학 분야, 의학 분야, 제약 분야, 식품 분야 등에서 널리 사용되는 장치이다. 상기와 같은 기계 장치들에는 일정 속도로 회전 운동 또는 직선 왕복 운동되는 구동축(S)이 구비될 수 있으며, 구동축(S)의 일부분에는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치(100)가 구비될 수 있다.
누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치(100)는 구동축(S)을 회전 운동 또는 직선 왕복 운동 가능한 상태로 밀봉시키는 장치이다. 밀폐 장치(100)는 구동축(S)의 일부분을 감싸도록 구동축(S)의 외주에 배치되거나, 또는 구동축(S)의 일부분에 배치된 슬리브를 감싸도록 슬리브의 외주에 배치될 수 있다. 슬리브는 구동축(S)의 외주에 원통 형상으로 배치될 수 있으며, 구동축(S)과 결합되어 구동축(S)과 함께 회전될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 슬리브가 생략된 것으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치의 설계 조건 및 상황에 따라 슬리브를 배치할 수도 있다.
상기 밀폐 장치 본체(110)는 구동축(S)의 주위를 밀봉하는 장치이다. 밀폐 장치 본체(110)는 구동축(S)의 둘레를 감싸는 구조로 형성될 수 있다. 예를 들면, 밀폐 장치 본체(110)는 하우징(111) 및 씰링부재(112)를 구비할 수 있다.
상기 하우징(111)은 구동축(S)의 외주 둘레를 감싸는 중공의 원통형 구조로 형성될 수 있다. 따라서, 하우징(111)의 중앙 부위에는 구동축(S)이 관통되게 배치될 수 있다. 예를 들면, 하우징(111)은 제1하우징 바디(111a), 고정링부재(113), 및 제2하우징 바디(111b)를 구비할 수 있다.
여기서, 제1하우징 바디(111a)는 구동축(S)의 외주 둘레를 감싸는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 제1하우징 바디(111a)의 일측면에는 구동축(S)이 회전 또는 직선이동 가능하게 관통되는 관통홀이 형성될 수 있다. 제1하우징 바디(111a)의 타측면에는 씰링부재(112)와 고정링부재(113)와 제2하우징 바디(111b)의 일부분이 삽입되도록 일측이 개구된 수용부(111c)가 형성될 수 있다.
그리고, 고정링부재(113)는 제1하우징 바디(111a)의 수용부(111c)에 배치될 수 있다. 고정링부재(113)는 제1하우징 바디(111a)의 내부에 씰링부재(112)를 고정하는 역할을 수행하는 구성요소이다. 즉, 고정링부재(113)는 구동축(S)의 길이방향으로 복수개가 적층될 수 있으며, 복수의 고정링부재(113) 사이에는 씰링부재(112)가 각각 배치될 수 있다.
또한, 제2하우징 바디(111b)는 제1하우징 바디(111a)의 개구부에 일단부가 삽입되도록 제1하우징 바디(111a)와 결합될 수 있다. 상기와 같은 제2하우징 바디(111b)의 일단부는 제1하우징 바디(111a)의 내부에서 고정링부재(113)에 접촉될 수 있다. 한편, 제2하우징 바디(111b)와 제1하우징 바디(111a)는 체결부재(111d)로 체결될 수 있다. 체결부재(111d)의 체결력을 조절하면, 제2하우징 바디(111b)의 일단부가 고정링부재(113)들에게 강제로 밀착되는 압력이 증가될 수 있다. 즉, 고정링부재(113)들과 씰링부재(112)는 체결부재(111d)의 체결력에 의해서 제1하우징 바디(111a)와 제2하우징 바디(111b)의 사이에 매우 견고하고 안정적으로 고정될 수 있다.
씰링부재(112)는 하우징(111)과 구동축(S) 사이의 틈새를 밀봉하는 밀봉 요소이다. 본 발명에 따른 씰링부재(112)는 메카니컬씰, 립씰, 반경축씰, 오링, 오일씰, 샤프트씰, 고무링 등과 같이 다양한 형태를 밀봉요소를 포함할 수 있다. 씰링부재(112)는 하우징(111)과 구동축(S)의 사이에 구동축(S)의 축방향으로 복수개가 이격되게 배치될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 씰링부재(112)가 립씰인 것으로 설명한다.
즉, 씰링부재(112)는 중앙이 관통된 원판 구조로 형성된 립씰로 제작될 수 있다. 상기와 같은 씰링부재(112)는 고정부(112a)와 립씰부(112b)를 구비할 수 있다.
여기서, 고정부(112a)는 고정링부재(113)들의 사이에 배치되는 부위이다. 따라서, 고정부(112a)는 고정링부재(113)들의 사이에 끼워진 상태로 하우징(111)의 내부에 고정될 수 있다. 상기와 같은 고정부(112a)는 고정링부재(113)들 사이에 개재되는 링 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 립씰부(112b)는 고정부(112a)의 내주 부위에서 구동축(S)의 표면을 향해 경사지게 연장된 구조로 형성될 수 있다. 즉, 립씰부(112b)의 내주 단부는 구동축(S)의 표면에 접촉될 수 있으며, 립씰부(112b)의 외주 단부는 고정부(112a)와 연결될 수 있다. 따라서, 립씰부(112b)는 원판의 링 형상으로 형성될 수 있다. 상기와 같은 립씰부(112b)는 고무 소재 또는 플라스틱 소재로 형성될 수 있다. 예를 들면, 립씰부(112b)는 내열성, 비점착성, 절연 안정성, 낮은 마찰계수, 및 화학적 안정성 등이 우수한 테프론(teflon: PTFE, Poly Tetra Fluoro Ethylene) 소재로 형성될 수 있다.
한편, 씰링부재(112)들의 사이에는 밀폐공간(116)이 각각 형성될 수 있다. 상기와 같은 밀폐공간(116)은, 구동축(S)의 외주면과, 서로 이웃하게 배치된 2개의 씰링부재(112)의 측면과, 고정링부재(113)의 내주면에 의해 정의되는 공간을 의미한다. 밀폐공간(116)도 씰링부재(112)와 마찬가지로 구동축(S)의 축방향으로 복수개가 배치될 수 있다.
상기 누출 감지 유닛(120)은 씰링부재(112)를 통한 누출 여부를 감지하는 장치이다. 누출 감지 유닛(120)은 밀폐공간(116)에 배치될 수 있다. 즉, 누출 감지 유닛(120)은 씰링부재(112)들의 사이에 배치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 밀폐공간(116)은 구동축(S)의 길이 방향으로 복수개가 서로 이격되게 배치될 수 있다. 여기서, 누출 감지 유닛(120)은 밀폐공간(116)들 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 밀폐공간(116)들 중 어느 하나에 누출 감지 유닛(120)이 배치된 것으로 설명한다.
한편, 하우징(111)에는 밀폐공간(116)과 연통되게 형성된 감지홀부(114)가 구비될 수 있다. 감지홀부(114)의 내부 또는 외부에는 누출 감지 유닛(120)이 설치될 수 있다. 즉, 누출 감지 유닛(120)은 감지홀부(114)의 내부에 설치되거나, 또는 감지홀부(114)에서 외부로 연장된 부품에 설치될 수 있다. 예를 들면, 감지홀부(114)에서 외부로 연장된 부품으로는 감지홀부(114)와 연통되게 연결되도록 하우징(111)과 일단부가 연결된 파이프 또는 튜브 등이 대표적이다. 이하, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 누출 감지 유닛(120)이 감지홀부(114)의 내부에 배치되는 것으로 설명한다.
상기와 같은 감지홀부(114)는 제1하우징 바디(111a)에 관통되게 형성될 수 있다. 따라서, 감지홀부(114)의 제1단부는 하우징(111)의 외부에 연통되게 연결될 수 있으며, 감지홀부(114)의 제2단부는 밀폐공간(116)과 연통되게 연결될 수 있다.
특히, 고정링부재(113)의 외주면 중 감지홀부(114)에 대응하는 위치에는 고정링부재(113)의 테두리를 따라 형성되어 감지홀부(114)와 연통하는 확장공간부(115)가 링형의 요홈 형태로 구성될 수 있다. 또한, 상기 확장공간부(115)의 폭은 감지홀부(114)의 직경보다 확장되는 것이 바람직하다. 따라서, 제1하우징 바디(111a)와 고정링부재(113)의 조립 과정에서 제1하우징 바디(111a)에 형성된 감지홀부(114)와 고정링부재(113)에 형성된 감지홀부(114)를 동일 축선 상에 배치하지 않아도, 양측의 감지홀부(114)는 확장공간부(115)를 통해 유체가 서로 연통하므로, 고정링부재(113)의 조립 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 고정링부재(113)에 형성된 확장공간부(115)의 양측에는 각각 오링과 같은 링형의 밀폐 부재가 구비될 수 있다. 밀폐 부재는 고정링부재(113)의 외주면과 제1하우징 바디(111a)의 내주면에 각각 밀착되어 고정링부재(113)와 제1하우징 바디(111a)의 조립면을 통해 외부 유체가 확장공간부(115) 내부로 유입되거나, 확장공간부(115) 내부의 유체가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 상기 요홈 형태의 확장공간부(115)가 고정링부재(113)의 외주면에 형성된 것으로 예를 들어 설명하였으나, 제1하우징 바디(111a)의 내주면 중 감지홀부(114)에 대응하는 위치에 요홈을 형성하거나, 고정링부재(113)의 외주면과 제1하우징 바디(111a)의 내주면에 각각 요홈을 형성하여 확장공간부(115)를 구성하는 것도 가능할 것이다.
상기 바이패스 통로(130)는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치(100)에 의해 밀폐되는 내부공간의 유체가 누출 감지 유닛(120)이 설치된 밀폐공간(116)으로 이동할 수 있도록 내부공간과 밀폐공간(116)을 연결하는 것이다.
이러한 바이패스 통로(130)는 상기 내부공간 측과 하우징(111)의 외주면을 연결하도록 하우징(111)에 형성되는 제1통로(131)와, 상기 누출 감지 유닛(120)이 배치된 밀폐공간(116)과 하우징(111)의 외주면을 연결하도록 하우징(111)에 형성되는 제2통로(132)와, 상기 하우징(111)의 외부에서 상기 제1통로(131)와 제2통로(132)를 연결하는 파이프 형태의 제3통로(133)와, 상기 제3통로(133)에 설치되어 제3통로(133)를 선택적으로 개폐하는 개폐수단(134)을 포함할 수 있다.
상기 제1통로(131)와 제2통로(132)의 개구부 및 상기 제3통로(133)의 양단부에는 각각 서로 착탈 가능하게 연결되는 접속부(135a,135b)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 제1통로(131)와 제2통로(132)의 개구부에 형성되는 접속부(135a)는 암나사부로 이루어질 수 있고, 제3통로(133)의 양단부에 형성되는 접속부(135b)는 상기 암나사부에 조립되는 숫나사부로 구성될 수 있으며, 상기 제3통로(133)의 접속부(135b)에는 숫나사부를 회전시킬 수 있는 헤드부가 마련될 수 있다.
상기와 같은 제1통로(131)와 제2통로(132)는 제1하우징 바디(111a)와 고정링부재(113)에 관통되게 형성될 수 있다. 따라서 제1통로(131)와 제2통로(132)의 접속부(135a)가 형성된 제1단부는 하우징(111)의 외부에 연통되게 연결될 수 있으며, 제1통로(131)와 제2통로(132)의 제2단부는 밀폐공간(116)과 연통되게 연결될 수 있다.
특히, 고정링부재(113)의 외주면에는 확장공간부(115)가 형성되어 있으므로, 고정링부재(113)를 제1하우징 바디(111a)의 수용부(111c)에 삽입하는 과정에서 제1하우징 바디(111a)와 고정링부재(113)에 형성된 제1통로(131)와 제2통로(132)를 각각 동일축선상에 배치하지 않아도 된다. 뿐만 아니라, 상기 확장공간부(115)는 감지홀부(114)에 의해 내부의 밀폐공간(116)과 연결되어 있으므로, 상기 제2통로(132)는 하우징(111)의 외주면과 확장공간부(115)를 연결하도록 구성하는 것도 가능할 것이다.
상기 개폐수단(134)은 상기 제3통로(133)에 설치되어 제3통로(133)를 선택적으로 개폐하는 것으로서, 제3통로(133)를 개폐하기 위한 전동 또는 수동 방식의 일반적인 밸브가 적용될 수 있다.
지금부터는 상술한 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치는, 내부공간에 검출 대상 유체를 공급할 수 있는 테스트장치(미도시)에 밀폐 장치 본체(110)를 설치한 상태에서, 바이패스 통로(130)의 개폐수단(134)을 이용해 제3통로(133)를 개방하면, 내부공간의 유체가 바이패스 통로(130)의 제1통로(131)와 제3통로(133) 및 제2통로(132)를 경유하여 누출 감지 유닛(120)이 설치된 밀폐공간(116)으로 이동하게 된다.
이때, 밀폐공간(116)과 연통된 감지홀부(114)에 설치되어 있는 누출 감지 유닛(120)이 밀폐공간(116)으로 이동한 유체를 감지하면 유체 검출 신호를 출력하므로, 누출 감지 유닛(120)의 정상작동 여부를 확인할 수 있다. 즉, 바이패스 통로(130)를 이용해 씰링부재(112)에 의해 밀폐된 내부공간으로부터 누출 감지 유닛(120)이 설치된 밀폐공간(116)측으로 누출 감지 대상 유체를 선택적으로로 공급함으로써 누출 감지 유닛(120)의 정상작동 여부를 검사할 수 있게 된다.
본 실시예에 따르면, 누출 감지 유닛(120)을 밀폐 장치(100) 유닛에 설치한 상태에서, 누출 감지 유닛(120)의 테스트를 위해 씰링부재(112)를 분리하거나 손상시키지 않고도 누출 감지 유닛(120)의 정상작동 여부를 검사할 수 있으므로, 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치의 전수검사가 가능하다. 따라서, 제품 불량에 의한 누출사고를 방지하고, 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
첨부도면 중, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치의 누출 감지 유닛(120) 검사 후 제3통로(133)를 제거한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 바이패스 통로(130)를 통해 누출 감지 유닛(120)의 정상작동 여부를 확인한 이후에는, 하우징(111)에 형성된 제1통로(131)와 제2통로(132)로부터 제3통로(133)를 분리하고, 제1통로(131)와 제2통로(132)의 개구부를 마감캡(140)으로 밀폐함으로써 밀폐 장치(100)의 사용 중 제1통로(131)와 제2통로(132)를 통해 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 마감캡(140)은 제1통로(131)와 제2통로(132)의 접속부(135a)에 결합할 수 있는 볼트형의 마개 구조로 형성될 수 있다. 즉, 마감캡(140)은 숫나사부가 형성된 체결부와 육각 머리 형상의 헤드부를 구비할 수 있다. 여기서, 체결부의 일단부는 감지홀부(114)의 제1단부에 삽입될 수 있다. 체결부의 일단부 및 제1통로(131)와 제2통로(132)의 접속부(135a)는 나사 체결 방식으로 밀봉 가능하게 결합될 수 있다. 그리고, 헤드부는 체결부의 타단부에 연결되어 하우징(111)의 외부에 배치될 수 있다. 즉, 헤드부의 조작을 통하여 체결부를 간편하게 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 헤드부는 체결부의 나사 체결 동작을 위해서 렌치와 연결되는 육각 머리 형상으로 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치에 대한 변형 예를 나타낸 주요 구성도이다. 즉, 도 5에는 도 1 내지 도 4에 도시된 밀폐 장치(100)에 대한 변형 예가 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 밀폐 장치(100)의 확장공간부(115)는 제1하우징 바디(111a)의 내주면과 고정링부재(113)의 외주면, 그리고 감지홀부(114)의 양측에 각각 배치되어 제1하우징 바디(111a)와 고정링부재(113)에 각각 밀착하는 링형의 밀폐 부재(117)에 의해 정의된다.
도 1 내지 도 4에서는 확장공간부(115)가 링형의 요홈 형태로 형성되었으나, 도 5와 같이 고정링부재(113)의 외주면 중 감지홀부(114)의 양측에 배치되는 링형의 밀폐 부재(117)에 의해 확장공간부(115)를 형성하는 것도 가능하다.
이와 같이 링형의 밀폐 부재(117)로 확장공간부(115)를 형성하는 경우, 제1하우징 바디(111a)와 고정링부재(113)의 사이에 도 1 내지 도 4에 도시된 것과 같은 링형의 요홈을 별도로 가공하지 않아도 되고, 제1하우징 바디(111a)와 고정링부재(113) 사이의 결합면을 통해 누설이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치에 대하여 설명한다.
첨부도면 중 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치의 주된 구성을 나타내는 단면도이고, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치의 바이패스 통로의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치는 상기 밀폐공간(116)이 복수 마련되고, 상기 바이패스 통로(130)가 복수의 밀폐공간(116) 중 누출 감지 유닛(120)이 배치된 밀폐공간(116)과 상기 밀폐 장치 본체(110)에 의해 밀폐된 내부공간을 각각 연결하도록 복수 마련되는 점에서 상술한 제1실시예와 차이를 갖는다.
본 실시예에서는 두 개의 밀폐공간(116)에 누출 감지 유닛(120)이 각각 배치되고, 두 개의 바이패스 통로(130)가 밀폐 장치 본체(110)에 의해 밀폐된 내부공간과 누출 감지 유닛(120)이 배치된 밀폐공간(116)을 각각 연결하는 것으로 예를 들어 설명한다.
또한, 설명의 편의를 위해 첫 번째 밀폐공간(116)을 제1밀폐공간(116a), 두 번째 밀폐공간(116)을 제2밀폐공간(116a)으로 하고, 내부공간과 제1밀폐공간(116a)을 연결하는 바이패스 통로(130)를 제1바이패스 통로(130a), 내부공간과 제2밀폐공간(116b)을 연결하는 바이패스 통로(130)를 제2바이패스 통로(130b)로 한다.
상기 제1바이패스 통로(130a)와 제2바이패스 통로(130b)는 각각 제1통로(131), 제2통로(132), 제3통로(133) 및 개폐수단(134)을 포함할 수 있다. 또한, 제1바이패스 통로(130a)와 제2바이패스 통로(130b)는 제1통로(131)의 위치가 서로 중첩되지 않도록 구동축(S)의 중심을 기준으로 원주방향으로 이격 배치될 수 있다.
즉, 도 8과 같이 제1바이패스 통로(130a)의 개폐수단(134)을 개방하면 제1밀폐공간(116a)에 설치된 누출 감지 유닛(120)의 정상작동 여부를 확인할 수 있고, 제2바이패스 통로(130b)의 개폐수단(134)을 개방하면 제2밀폐공간(116b)에 설치된 누출 감지 유닛(120)의 정상작동 여부를 확인할 수 있다.
이와 같이 복수의 바이패스 통로(130)를 이용해 누출 감지 유닛(120)이 설치된 각각의 밀폐공간(116)으로 누출 감지 대상 유체를 공급하는 것에 의해 밀폐 장치 본체(110)에 설치된 복수의 누출 감지 유닛(120)을 모두 검사하여 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100:밀폐 장치, 110:밀폐 장치 본체, 111:하우징,
111a:제1하우징 바디, 111b:제2하우징 바디, 111c:수용부,
111d:체결부재, 112:씰링부재, 112a:고정부,
112b:립씰부, 113:고정링부재, 114:감지홀부,
115:확장공간부, 116:밀폐공간, 117:밀폐부재,
120:누출 감지 유닛, 130:바이패스 통로, 131:제1통로,
132:제2통로, 133:제3통로, 134:개폐수단,
135a,135b:접속부, 140:마감캡, S:구동축

Claims (13)

  1. 내부공간과 외부공간 사이에서 구동축을 감싸도록 배치된 하우징과, 상기 하우징과 상기 구동축 사이를 밀봉시키도록 상기 하우징과 상기 구동축의 사이에 축방향으로 이격 배치된 복수의 씰링부재를 포함하는 밀폐 장치 본체; 및
    상기 씰링부재를 통한 누출 여부를 감지하도록 상기 씰링부재들의 사이에 형성된 밀폐공간에 배치되는 누출 감지 유닛;을 포함하며,
    상기 하우징에는 내부공간과 상기 누출 감지 유닛이 배치된 밀폐공간을 연결하는 바이패스 통로와, 상기 바이패스 통로를 선택적으로 개폐하는 개폐수단이 마련되는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 바이패스 통로는 상기 내부공간 측과 하우징의 외주면을 연결하는 제1통로와, 상기 누출 감지 유닛이 배치된 밀폐공간과 하우징의 외주면을 연결하는 제2통로, 상기 제1통로와 제2통로를 연결하는 제3통로를 포함하는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1통로와 제2통로의 개구부와 상기 제3통로의 양단부에는 각각 서로 착탈 가능하게 연결되는 접속부가 형성되는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 누출 감지 유닛은 복수 마련되는 밀폐공간 중 2개 이상의 밀폐공간에 배치되고, 상기 바이패스 통로는 복수 마련되어 상기 내부공간과 누출 감지 유닛이 배치된 밀폐공간을 각각 연결하는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 내부공간 측과 누출 감지 유닛을 각각 연결하는 바이패스 통로는 서로 중첩되지 않도록 원주방향을 따라 이격 배치되는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 밀폐공간은 복수 마련되고, 상기 바이패스 통로는 복수의 밀폐공간 중 누출 감지 유닛이 배치된 밀폐공간과 상기 밀폐 장치 본체에 의해 밀폐된 내부공간을 각각 연결하도록 복수 마련되는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치.
  7. 내부공간과 외부공간 사이에서 구동축을 감싸도록 배치된 하우징과, 상기 하우징과 상기 구동축 사이를 밀봉시키도록 상기 하우징과 상기 구동축의 사이에 축방향으로 이격 배치된 복수의 씰링부재를 포함하는 밀폐 장치 본체; 및
    상기 씰링부재를 통한 누출 여부를 감지하도록 상기 씰링부재들의 사이에 형성된 밀폐공간 중 적어도 어느 하나에 배치되는 누출 감지 유닛;을 포함하며,
    상기 하우징에는 내부공간과 하우징의 외주면을 연결하는 제1통로와, 적어도 하나의 밀폐공간과 하우징의 외주면을 연결하는 제2통로가 형성되고, 상기 제1통로와 제2통로에는 제1통로와 제2통로를 연결하는 제3통로 또는 제1통로와 제2통로를밀폐하기 위한 마감캡이 조립되는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제1통로와 제2통로 및 제3통로 중 적어도 어느 하나에는 통로를 선택적으로 개폐할 수 있는 개폐수단이 마련되는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제1통로와 제2통로의 개구부와 상기 제3통로의 양단부에는 착탈 가능하게 결합할 수 있는 접속부가 형성되는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 씰링부재 사이에 개재되어 씰링부재들의 사이 간격을 유지하는 고정링부재;를 더 포함하는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 하우징의 내주면과 고정링부재의 외주면 사이에는 확장공간부 가 형성되는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 확장공간부는 상기 하우징의 내주면과 고정링부재의 외주면 중 적어도 어느 하나에 형성되는 링형의 요홈을 포함하는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 확장공간부는 상기 고정링부재의 외주면 양측에 각각 배치되어 상기 하우징의 내주면과 고정링부재의 외주면에 밀착하는 링형의 밀폐 부재를 포함하는 누출감지 기능이 있는 구동축용 밀폐장치.
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