KR102247595B1 - 온도 센서용 케이블 설치 구조체 - Google Patents

온도 센서용 케이블 설치 구조체 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 하부 하우징과 상기 하부 하우징의 상부에 배치되는 상부 하우징을 포함하며 베어링을 지지하는 하우징에 적용되는 온도 센서용 케이블 설치 구조체에 있어서, 상기 하부 하우징의 상면에 형성되며 상기 베어링의 온도를 측정하는 온도 센서용 케이블이 배치되는 케이블 설치부와, 위쪽 방향으로 개구된 형상을 가지도록 상기 하부 하우징에 형성되며 상기 온도 센서용 케이블의 일부가 수납되는 케이블 수납부와, 상기 하부 하우징에 형성되며 상기 케이블 설치부와 상기 케이블 수납부를 연결하는 연결부와, 상기 케이블 수납부를 덮도록 배치되며, 위쪽 방향으로 상기 온도 센서용 케이블을 인출할 수 있는 적어도 하나의 인출 튜브가 배치된 커버부와, 상기 인출 튜브를 노출시키도록 상기 상부 하우징에 형성되며 상기 커버부의 위쪽 방향으로 움직임을 제한하는 턱부가 구비된 노출부를 포함하는 온도 센서용 케이블 설치 구조체를 제공한다.

Description

온도 센서용 케이블 설치 구조체{Installation structure for temperature sensor cable}
본 발명은 온도 센서용 케이블 설치 구조체에 관한 것이다.
일반적으로 회전 기계는 회전체를 지지하고 있는 베어링과 윤활 계통을 구비한다.
베어링은 크게 구름 베어링과 저널 베어링으로 나눌 수 있는데, 특히 저널 베어링의 경우에는 오일을 이용하여 유막을 형성하고, 미끄럼 운동으로 회전체의 회전 운동을 지지한다.
베어링의 오일의 온도는 회전체의 회전 안정성, 진동 등에 영향을 주기 때문에 베어링 구동 시 베어링 오일의 온도를 실시간으로 측정하여 베어링 상태를 모니터링 하는 장치가 필요하다.
최근에는 베어링의 오일 온도를 측정하기 위한 장치로 RTD(Resistance Temperature Detector)가 많이 사용되는데, RTD는 온도를 측정하기 위한 측온 저항 센서이다. RTD 센서는, 세라믹, 백금 등을 포함한 저항 소자와, 단자부와, 저항 소자와 온도 분석 장치를 연결하는 RTD 케이블 등을 구비하고 있다.
한편, 공개특허공보 1992-0009909호에는 RTD 센서를 이용한 온도 검출 회로가 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 하우징 외부로의 누유를 방지할 수 있는 온도 센서용 케이블 설치 구조체를 제공하는 것을 주된 과제로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 하부 하우징과 상기 하부 하우징의 상부에 배치되는 상부 하우징을 포함하며 베어링을 지지하는 하우징에 적용되는 온도 센서용 케이블 설치 구조체에 있어서, 상기 하부 하우징의 상면에 형성되며 상기 베어링의 온도를 측정하는 온도 센서용 케이블이 배치되는 케이블 설치부;와, 위쪽 방향으로 개구된 형상을 가지도록 상기 하부 하우징에 형성되며, 상기 온도 센서용 케이블의 일부가 수납되는 케이블 수납부;와, 상기 하부 하우징에 형성되며, 상기 케이블 설치부와 상기 케이블 수납부를 연결하는 연결부;와, 상기 케이블 수납부를 덮도록 배치되며, 위쪽 방향으로 상기 온도 센서용 케이블을 인출할 수 있는 적어도 하나의 인출 튜브가 배치된 커버부;와, 상기 인출 튜브를 노출시키도록 상기 상부 하우징에 형성되며, 상기 커버부의 위쪽 방향으로 움직임을 제한하는 턱부가 구비된 노출부;를 포함하는 온도 센서용 케이블 설치 구조체를 제공한다.
여기서, 상기 커버부의 하부에는 시일 부재가 배치될 수 있다.
여기서, 상기 하부 하우징에는 상기 연결부와 연결되며 오일을 배출하는 오일 배출부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 온도 센서용 케이블 설치 구조체에 따르면, 하우징 외부로의 오일이 누유되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 온도 센서용 케이블 설치 구조체가 하우징에 적용된 모습을 도시한 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 단면을 도시한 개략적인 사시도이다.
도 3은 설명을 위해 도 1에서 상부 하우징을 분리한 모습을 도시한 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 자른 단면을 도시한 개략적인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 관한 커버부를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 관한 커버부를 하우징에 설치하는 모습을 도시한 개략적인 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 사용함으로써 중복 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 온도 센서용 케이블 설치 구조체가 하우징에 적용된 모습을 도시한 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 단면을 도시한 개략적인 사시도이다. 또한, 도 3은 설명을 위해 도 1에서 상부 하우징을 분리한 모습을 도시한 개략적인 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 자른 단면을 도시한 개략적인 사시도이다. 또한, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 관한 커버부를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 하우징(10)은, 회전 기계의 베어링(B)을 둘러싸고 지지하는 부재이다.
여기서 상기 회전 기계는 압축기, 펌프, 송풍기 등 회전축의 회전 운동을 하는 일체의 장치를 의미하며, 상기 베어링(B)은 상기 회전 기계의 회전축(S)을 회전 지지하는 장치이면 되고, 구체적인 형식이나 종류에는 특별한 제한이 없다. 예를 들어 베어링(B)으로 롤링 베어링, 저널 베어링, 쓰러스트 베어링 등 다양한 형식이나 종류의 베어링이 적용될 수 있다.
하우징(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 하부 하우징(11)과 하부 하우징(11)의 상부에 배치되는 상부 하우징(12)을 포함한다. 하부 하우징(11)과 상부 하우징(12)은 조립 과정에서 나사 결합으로 서로 고정된다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 베어링(B)은 하우징(10)에 형성된 베어링 지지부(13)에 의해 지지된다.
하우징(10)에는 온도 센서용 케이블 설치 구조체(100)가 적용되는데, 이하 그에 대해 자세히 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 온도 센서용 케이블 설치 구조체(100)는, 케이블 설치부(110), 케이블 수납부(120), 연결부(130), 커버부(140), 노출부(150), 오일 배출부(160)를 포함한다.
케이블 설치부(110)는 하부 하우징(11)의 상면에 형성되는데, 케이블 설치부(110)는 홈으로 형성될 수 있으며, 홈 형상의 케이블 설치부(110)에는 베어링(B)의 온도를 측정하는 온도 센서용 케이블(C)이 배치된다.
본 실시예에 따른 온도 센서용 케이블(C)은 RTD(Resistance Temperature Detector) 센서의 케이블이다.
본 실시예에 따른 온도 센서용 케이블(C)은 RTD 센서의 케이블이지만 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 온도 센서용 케이블은 RTD 센서가 아닌 다른 종류의 온도 센서에 적용되는 케이블이 될 수도 있음은 물론이다.
한편, 케이블 수납부(120)는, 위쪽 방향으로 개구된 형상을 가지도록 하부 하우징(110)에 형성된 공간이며, 온도 센서용 케이블(C)의 일부가 수납되는 장소이다. 즉 온도 센서용 케이블(C)의 여유분(CR)은 케이블 수납부(120)의 공간에 보관되게 된다.
케이블 수납부(120)의 상부에는 커버부(140)가 안착되는 커버 안착부(121)가 형성된다(도 6a 참조). 커버 안착부(121)에는 커버부(140)가 배치되는데, 커버 안착부(121)에 커버부(140)가 배치되면, 커버부(140)는 케이블 수납부(120)의 공간을 덮게 된다.
연결부(130)는 하부 하우징(110)에 형성되며, 케이블 설치부(110)와 케이블 수납부(120)를 연결한다.
연결부(130)는 연결 통로의 형상으로 형성되는데, 일단은 케이블 설치부(110)에 연통되고, 타단은 케이블 수납부(120)에 연통되도록 구성된다. 따라서, 온도 센서용 케이블(C)은 케이블 설치부(110), 연결부(130), 케이블 수납부(120)에 연속적으로 배치되게 된다.
한편, 커버부(140)는 케이블 수납부(120)를 덮도록 배치된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 커버부(140)에는 위쪽 방향으로 온도 센서용 케이블(C)을 인출할 수 있는 2개의 인출 튜브(141)가 배치되어 있다.
본 실시예에 따른 커버부(140)에는 인출 튜브(141)가 2개로 형성되지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 커버부에는 인출 튜브의 개수에 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 본 발명에 따른 인출 튜브는 1개, 3개, 4개 등으로 형성될 수도 있다.
커버부(140)의 하부에는 4각 고리 형상의 시일 부재(142)가 배치되는데, 시일 부재(142)는 커버 안착부(121)에 밀착 배치되어 시일 기능을 수행한다. 만약 온도 센서용 케이블(C)을 따라 오일이 누유되어 케이블 수납부(120)에 오일이 가득 차게 되더라도, 시일 부재(142)의 시일 작용에 의해 오일이 커버부(140)와 커버 안착부(121) 사이의 틈새로 배출되지 않게 된다.
본 실시예에 따른 시일 부재(142)는 고리 형상으로 형성되지만 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 시일 부재(142)의 형상에는 특별한 제한이 없다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 노출부(150)는 인출 튜브(141)를 노출시키도록 상부 하우징(12)에 형성된다. 노출부(150)는 내부 가장자리에 턱부(151)를 구비하는데, 턱부(151) 사이의 간격(D1)은 커버부(140)의 폭(도 5의 D2) 보다 작게 형성되므로 턱부(151)는 커버부(140)가 위쪽 방향으로 움직이는 것을 제한한다.
오일 배출부(160)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 배출 통로(161)와 배출구(162)를 포함하며 연결부(130)에 연결되도록 하부 하우징(11)에 형성된다. 만약 온도 센서용 케이블(C)을 따라 오일이 누유되어 연결부(130)에 오일이 도달되면, 오일의 적어도 일부는 연결부(130)와 연결된 배출 통로(161)를 거쳐 배출구(162)로 배출되는데, 배출구(162)로 배출된 오일은 하우징(10)의 안쪽 공간에 배치된 기름 받침대(미도시)로 떨어지게 됨으로써, 하우징(10)의 외부로 오일의 배출을 방지하게 된다.
이하, 도면을 참고하여, 본 실시예에 관한 온도 센서용 케이블 설치 구조체(100)를 이용하여 온도 센서용 케이블(C)을 설치하는 과정을 설명한다.
작업자는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 하부 하우징(11)의 상면에 형성된 연결부(130)쪽의 구멍(H)으로 온도 센서용 케이블(C)을 삽입하여 케이블 수납부(120)쪽으로 온도 센서용 케이블(C)의 일부를 빼낸다. 이 때, 충분한 길이의 온도 센서용 케이블(C)의 여유분(CR)이 케이블 수납부(120)에 존재하도록 온도 센서용 케이블(C)을 빼낸다.
이어, 하부 하우징(11)의 상면 쪽에 온도 센서용 케이블(C)을 케이블 설치부(110)에 배치시키고, 그 단부를 RTD 센서(미도시)의 단자부에 전기적으로 연결시킨다. 이어, 설치자는 상부 하우징(12)을 하부 하우징(11)에 조립하여 고정한다.
그 다음, 도 6a에 도시된 바와 같이, 케이블 수납부(120)쪽으로 빼낸 온도 센서용 케이블(C)의 단부를 커버부(140)의 아래쪽으로 이동시켜 인출 튜브(141)쪽으로 삽입하고, 이어 도 6b에 도시된 바와 같이, 커버부(140)를 커버 안착부(121)와 턱부(151) 사이에 밀어서 끼워 넣고, 온도 센서용 케이블(C)의 단부를 인출 튜브(141)를 통해 인출한다.
이후, 설치자는 인출 튜브(141)를 통해 인출된 온도 센서용 케이블(C)의 단부를 외부의 온도 분석 장치(미도시)에 연결하여 설치를 완료한다.
본 실시예에 따르면, 설치자는 커버부(140)를 커버 안착부(121)와 턱부(151) 사이에 밀어서 끼워, 마찰력으로 커버부(140)를 하우징(10)에 고정하지만 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면, 설치자는 커버부(140)를 커버 안착부(121)와 턱부(151) 사이에 밀어서 끼운 후, 접착제, 나사 결합 등을 이용하여 커버부(140)를 하우징(10)에 견고하게 고정할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 설치자는 상부 하우징(12)을 하부 하우징(11)에 조립하여 고정한 후, 커버부(140)를 커버 안착부(121)와 턱부(151) 사이에 밀어서 끼움으로써 커버부(140)를 하우징(10)에 설치하지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면 우선 하부 하우징(11)에 커버부(140)를 커버 안착부(121)에 배치시킨 후, 상부 하우징(12)을 하부 하우징(11)에 조립하여 고정하여 커버부(140)를 하우징(10)에 설치할 수도 있다.
이하, 본 실시예에 관한 회전 기계의 베어링(B)의 온도를 측정하는 모습 및 본 실시예에 관한 온도 센서용 케이블 설치 구조체(100)의 구체적인 특징에 대해 설명한다.
회전축(S)이 회전하여 베어링(B)이 작동하게 되면, 베어링(B)의 내부 오일의 온도가 올라가게 되는데, 그렇게 되면 내부 오일으로부터 열을 전달받은 RTD 센서(미도시)의 저항값이 변하게 되고, 그러한 저항값 변화는 온도 센서용 케이블(C)을 통하여 하우징(10) 외부의 온도 분석 장치(미도시)로 전송되고, 온도 분석 장치(미도시)는 휘스톤 브릿지 방식, 정전류 방식 등을 이용하여 베어링(B)의 내부 오일의 온도를 산출한다.
한편, 베어링(B)의 내부의 윤활 오일은 누유되어, 모세관 현상 등에 의해 온도 센서용 케이블(C), 케이블 설치부(110), 연결부(130)를 따라 이동할 수 있다. 그런데, 본 실시예의 온도 센서용 케이블 설치 구조체(100)는, 연결부(130)와 연통된 케이블 수납부(120)를 가지고, 위쪽 방향으로 온도 센서용 케이블(C)을 인출할 수 있는 인출 튜브(141)가 배치된 커버부(140)를 포함하고 있으므로, 누유된 오일이 연결부(130)를 거쳐 케이블 수납부(120)에 도달하더라도 케이블 수납부(120)의 공간에 오일이 가득찬 후에 인출 튜브(141)까지 오일이 넘쳐서 배출되지 않는 한 누유된 오일은 하우징(10)의 외부로 배출되지 않게 된다.
특히, 본 실시예에 따른 온도 센서용 케이블 설치 구조체(100)는, 커버부(140)의 하부에 배치된 4각 고리 형상의 시일 부재(142)의 시일 작용에 의해 누유된 오일이 커버부(140)와 커버 안착부(121) 사이의 틈새로 배출되지 않게 된다.
아울러, 본 실시예에 따른 온도 센서용 케이블 설치 구조체(100)는, 연결부(130)에 연통된 오일 배출부(160)에 의해 누유된 오일이 하우징(10)의 안쪽 공간에 배치된 기름 받침대(미도시)로 배출되므로, 누유된 오일은 하우징(10)의 외부로 배출되지 않게 된다.
또한, 본 실시예의 온도 센서용 케이블 설치 구조체(100)는, 케이블 수납부(120)의 공간에 온도 센서용 케이블(C)의 여유분(CR)을 충분히 보관할 수 있다. 따라서, 차후 베어링(B)의 유지 보수 시 베어링(B)을 베어링 지지부(13)로부터 분리하는 경우에, 온도 센서용 케이블(C)을 베어링(B)으로부터 분리하지 않고도 온도 센서용 케이블(C)의 여유분(CR)의 길이만큼 베어링(B)의 이동이 가능하므로, 베어링(B)의 유지 보수를 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 일 측면들은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 온도 센서용 케이블 설치 구조체의 제조 및 그와 관련된 사업에 이용될 수 있다.
10: 하우징 11: 하부 하우징
12: 상부 하우징 100: 온도 센서용 케이블 설치 구조체
110: 케이블 설치부 120: 케이블 수납부
130: 연결부 140: 커버부
150: 노출부 160: 오일 배출부
C: 온도 센서용 케이블

Claims (3)

  1. 하부 하우징과 상기 하부 하우징의 상부에 배치되는 상부 하우징을 포함하며 베어링을 지지하는 하우징에 적용되는 온도 센서용 케이블 설치 구조체에 있어서,
    상기 하부 하우징의 상면에 형성되며 상기 베어링의 온도를 측정하는 온도 센서용 케이블이 배치되는 케이블 설치부;
    위쪽 방향으로 개구된 형상을 가지도록 상기 하부 하우징에 형성되며, 상기 온도 센서용 케이블의 일부가 수납되는 케이블 수납부;
    상기 하부 하우징에 형성되며, 상기 케이블 설치부와 상기 케이블 수납부를 연결하는 연결부;
    상기 케이블 수납부를 덮도록 배치되며, 위쪽 방향으로 상기 온도 센서용 케이블을 인출할 수 있는 적어도 하나의 인출 튜브가 배치된 커버부; 및
    상기 인출 튜브를 노출시키도록 상기 상부 하우징에 형성되며, 상기 커버부의 위쪽 방향으로 움직임을 제한하는 턱부가 구비된 노출부;를 포함하는 온도 센서용 케이블 설치 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커버부의 하부에는 시일 부재가 배치되는 온도 센서용 케이블 설치 구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하부 하우징에는 상기 연결부와 연결되며 오일을 배출하는 오일 배출부가 형성된 온도 센서용 케이블 설치 구조체.
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