KR20010001465A

KR20010001465A - 침수감지 센서

Info

Publication number: KR20010001465A
Application number: KR1019990020692A
Authority: KR
Inventors: 양태열
Original assignee: 양태열; 금정공업 주식회사
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2001-01-05

Abstract

본 발명은 수중 모터펌프, 수중 폭기기, 수중 교반기 등에 적용되어 미캐니컬 시일(mechanical seal)의 손상에 의한 오일챔버의 침수를 감지하는 침수감지 센서에 관한 것으로서,

오일챔버 내부의 수위에 따라 상하이동되는 동시에 자장을 발생시키는 부유수단과, 상기 부유수단의 상하이동에 대한 이동경로를 제공하는 동시에 상기 부유수단의 상하이동시 상기 부유수단의 자장에 의해 온/오프되는 스위칭수단과, 상기 부유수단의 상하이동량을 제한하는 스토퍼 수단과, 상기 부유수단 및 스위칭수단을 감싸도록 배치되어 외부로부터 전달되는 유기전력에 의해 상기 스위칭수단이 온/오프되는 것을 방지하는 유기전력 차단수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 유기전력 차단수단은 모터부의 코일에서 발생하는 자장의 유기전압을 상쇠시킬 수 있도록 상기 베어링 하우징과 접지된다.

Description

침수감지 센서 { Warning sensor for water penetration }

본 발명은 수중 모터펌프, 수중 폭기기, 수중 교반기 등에 적용되는 침수감지 센서에 관한 것으로서 특히, 오일챔버 내에 장착되어 미캐니컬 시일(mechanical seal)의 손상에 의하여 오일챔버로의 침수를 감지하는 침수감지 센서에 관한 것이다.

본 발명은 모터부와 펌프부가 결합되고, 그 결합부에 오일챔버가 형성되는 수중 모터펌프, 수중 폭기기, 수중 교반기 등에 적용될 수 있으나, 이하의 설명에서는 수중 모터펌프에 적용된 것을 예로 들어 설명하고자 한다.

도 1은 일반적인 수중 모터펌프의 사용상태를 나타내는 단면도이다.

도 1을 참조하여 수중 모터펌프의 동작을 간략히 설명하면, 칼럼 파이프(1)에 내에 설치된 수중 모터펌프(2)는 수조 A에 저장된 유체를 수조 B를 통해 수조 C로 유동시키게 된다. 즉, 수중 모터펌프(2)가 작동하면 칼럼 파이프(1)의 하단을 통해 수조 A에 저장된 유체가 수중 모터펌프(2) 내로 흡입되고, 이렇게 흡입된 유체는 칼럼 파이프(1) 내로 토출되면서 수조 B를 통해 수조 C로 보내진다.

한편, 도 2는 일반적인 수중 모터펌프의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 2를 참조하면, 참조번호 10은 회전동력을 발생시키는 모터부를 나타내고, 20은 상기 모터부(10)의 회전동력을 전달받아 유체를 강제로 유동시키는 펌프부를 나타낸다.

여기서, 상기 모터부(10)는 회전동력을 전달하는 축(11)과, 상기 축(11)에 결합된 회전자(rotor)(12)와, 상기 회전자(12)에 대향되는 코일로 이루어진 고정자(stator)(13)를 포함한다. 또한, 상기 펌프부(20)는 상기 모터부(10)의 축(11)에 결합되는 프로펠러(21)와, 상기 프로펠러(21)의 외측에 설치되어 축방향으로 유체를 흡입하여 토출하는 케이싱(22)을 포함한다.

한편, 상기 모터부(10)와 펌프부(20)의 결합부에는 베어링 하우징(31) 및 오일챔버(32)가 형성되고, 상기 오일챔버(32)는 미캐니컬 시일(33)에 의해 밀봉된다. 이때, 상기 오일챔버(32)의 내부에는 침수를 감지하기 위한 침수감지 센서(34)가 장착되어 있다.

상기한 바와 같이 구성되는 수중 모터펌프(2)는 상기 모터부(10)의 회전력에 의해 프로펠러(21)가 회전하면서 상기 케이싱(22)의 흡입구(22a)를 통해 유체를 흡입하고 토출구(22b)를 통해 배출하면서 유체를 강제 유동시키게 된다.

상기의 동작중 시스템 내부로 침수가 이루어지면 상기 모터부(10)의 손상이 발생되어 심각한 문제를 발생시킬 수 있기 때문에 상기 침수감지 센서(34)에서 침수가 감지되면 즉시 모터부(10)로 인가되는 전원을 차단하여 시스템의 손상을 방지하는 동작을 하게 된다.

그런데, 최근 수중 모터펌프의 소형화가 이루어짐에 따라 상기 모터부(10)의 고정자(13)와 상기 침수감지 센서(34)의 거리가 가까워지기 때문에 모터부(10)의 동작을 위해 고정자(13)의 코일로 전원이 인가되면 상기 고정자(13)에 자장이 형성되고, 상기 형성된 자장은 침수감지 센서(34)에 유기되어 기전력을 발생시킴으로써 오동작을 유발하게 되는 문제점이 발생하고 있다.

상기와 같이 오동작이 이루어지면 시스템의 마이컴(미도시)에서는 시스템으로 인가되는 전원을 차단하기 때문에 수중 모터펌프의 기능을 수행할 수 없게 되는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 리드스위치로 유기될 수 있는 외부의 자장을 차단하는 수단을 구비하여 리드스위치의 오동작을 방지함으로써 침수감지의 성능을 향상시킬 수 있는 침수감지 센서를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 수중 모터펌프의 사용상태를 나타내는 도면,

도 2는 일반적인 수중 모터펌프의 구성을 나타내는 단면도,

도 3은 본 발명에 의한 침수감지 센서의 구성을 나타내는 분해사시도,

도 4는 본 발명에 의한 침수감지 센서의 구성을 나타내는 단면도.

〈 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 〉

10 : 모터부 11 : 축

12 : 회전자(rotor) 13 : 고정자(stator)

20 : 펌프부 21 : 프로펠러(propeller)

22 : 케이싱 31 : 베어링 하우징

32 : 오일챔버(oil chamber) 33 : 미캐니컬 시일(mechanical seal)

34 : 침수감지 센서 41 : 링마그네트(ring magnet)

42 : 리드스위치(reed switch) 43 : 스토퍼(stopper)

44 : 실드케이스(shield case) 45 : 고정용 플레이트

46 : 너트

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 모터부와 펌프부가 결합되고, 그 결합부에 미캐니컬 시일(mechanical seal)에 의해 밀봉되는 베어링 하우징 및 오일챔버가 형성된 수중 모터펌프, 수중 폭기기, 수중 교반기 등에 적용되어 상기 오일챔버로의 침수를 감지하기 위한 침수감지 센서에 있어서,

오일챔버 내부의 수위에 따라 상하이동되는 동시에 자장을 발생시키는 부유수단과, 상기 부유수단의 상하이동에 대한 이동경로를 제공하는 동시에 상기 부유수단의 상하이동시 상기 부유수단의 자장에 의해 온/오프되는 스위칭수단과, 상기 부유수단의 상하이동량을 제한하는 스토퍼 수단과, 상기 부유수단 및 스위칭수단을 감싸도록 배치되어 외부로부터 전달되는 유기전력에 의해 상기 스위칭수단이 온/오프되는 것을 방지하는 유기전력 차단수단을 포함하는 침수감지 센서를 제공한다.

이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 유기전력 차단수단은 모터부의 코일에서 발생하는 자장의 유기전압을 상쇠시킬 수 있도록 상기 베어링 하우징과 접지되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명은 고정자 코일의 주위에 형성되는 자장으로 인해 침수감지 센서가 오동작을 하지 않도록 하기 위한 것이다. 이를 해결하기 위해서는 상기 고정자와 침수감지 센서의 설치간격을 멀리하는 것이 가장 이상적인 방법이나, 수중 모터펌프의 소형화 추세에 따라 이 방법을 사용할 수 없기 때문에 침수감지 센서에 외부의 유기전력을 차단할 수 있는 수단을 부착하여 오동작을 방지할 수 있도록 하였다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 침수감지 센서의 구성을 나타내는 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 침수감지 센서는 오일챔버(도 2의 32) 내부의 수위에 따라 상하이동되는 링마그네트(ring magnet)(41)와, 상기 링마그네트(41)의 상하이동에 대한 이동경로를 제공하는 동시에 상기 링마그네트(41)에서 발생되는 자장에 의해 온(on)되는 리드스위치(reed switch)(42)와, 상기 리드스위치(42)의 하측단에 설치되어 상기 링마그네트(41)의 하측 이동량을 제한하는 스토퍼(stopper)(43)와, 상기 링마그네트(41)와 리드스위치(42)를 감싸도록 배치되어 외부로부터 전달되는 유기전력에 의해 상기 리드스위치(42)가 온(on)되는 것을 방지하는 실드케이스(shield case)(44)를 포함하여 이루어진다. 이때, 상기 링마그네트(41)는 마그네트가 내장된 폴리프로필렌 발포제로 조합되어 물 또는 기름에서 부상(浮上)하여 자장을 발생시킨다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 침수감지 센서는 리드스위치(42)의 상단에 고정용 플레이트(45)를 결합하고, 너트(46)를 이용하여 고정시킨다. 그후, 상기 고정용 플레이트(45)를 베어링 하우징(도 2의 31)에 부착한다. 이때, 상기 실드케이스(44)는 모터부의 고정자(도 2의 13)에서 발생하는 자장의 유기전압을 상쇠시킬 수 있도록 상기 베어링 하우징(31)과 접지된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 침수감지 센서는 모터부의 고정자 코일에 형성되는 자장에 의해 리드스위치가 동작하지 않도록 실드케이스로 유기전력을 차단함으로써 오동작을 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 고정자의 코일에서 발생되는 자장을 차단하여 오동작을 방지할 수 있기 때문에 모터부와 침수감지 센서 사이의 거리제약이 해소되어 수중 모터펌프, 수중 폭기기, 수중 교반기 등을 소형화할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims

모터부와 펌프부가 결합되고, 그 결합부에 미캐니컬 시일(mechanical seal)에 의해 밀봉되는 베어링 하우징 및 오일챔버가 형성된 수중 모터펌프, 수중폭기기, 수중 교반기 등에 적용되어 상기 오일챔버로의 침수를 감지하기 위한 침수감지 센서에 있어서,

오일챔버 내부의 수위에 따라 상하이동되는 동시에 자장을 발생시키는 부유수단과, 상기 부유수단의 상하이동에 대한 이동경로를 제공하는 동시에 상기 부유수단의 상하이동시 상기 부유수단의 자장에 의해 온/오프되는 스위칭수단과, 상기 부유수단의 상하이동량을 제한하는 스토퍼 수단과, 상기 부유수단 및 스위칭수단을 감싸도록 배치되어 외부로부터 전달되는 유기전력에 의해 상기 스위칭수단이 온/오프되는 것을 방지하는 유기전력 차단수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 침수감지 센서.
제 1 항에 있어서,

상기 유기전력 차단수단은 모터부의 코일에서 발생하는 자장의 유기전압을 상쇠시킬 수 있도록 상기 베어링 하우징과 접지되는 것을 특징으로 하는 침수감지 센서.