KR200492098Y1

KR200492098Y1 - Lng 레벨전송기용 서보모터 지지구조체

Info

Publication number: KR200492098Y1
Application number: KR2020180005873U
Authority: KR
Inventors: 공석균; 박경철; 강민구
Original assignee: 주식회사 한국가스기술공사
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2020-08-05
Also published as: KR20200001385U

Abstract

본 고안은 LNG 저장탱크의 레벨 측정을 위한 레벨전송기에 사용되는 서보모터의 구동축을 지지하여 구동축의 흔들림이나 진동을 최소화할 수 있도록 그 구조가 개선된 LNG 레벨전송기용 서보모터 지지구조체에 관한 것이다.
본 고안은 일단부가 구조물에 고정되도록 설치되고, 타단부에 서보모터의 구동축 단부가 관통되도록 진입되는 관통공이 형성되며, 상기 관통공의 주위에 복수의 제1결합공이 형성된 지지브라켓과, 상기 지지브라켓의 타단부 일측과 밀착되는 서보모터의 일측면에 형성되는 제2결합공과, 상기 지지브라켓의 타단부 타측과 밀착되고, 중앙에 상기 구동축의 단부가 관통되는 중공이 형성되며, 상기 제1,2결합공에 대응되는 제3결합공이 형성된 고정부재 및 상기 제1,3결합공에 관통되어 상기 제2결합공에 체결되며 상기 서보모터를 상기 지지브라켓에 고정시키는 지지볼트로 구성된다.

Description

LNG 레벨전송기용 서보모터 지지구조체{SUPPORT STRUCTURE OF SERVO-MOTOR FOR LIQUEFIED NATURAL GAS LEVEL TRANSMITTER}

본 고안은 LNG 레벨전송기용 서보모터 지지구조체에 관한 것으로, 특히 LNG 저장탱크의 레벨 측정을 위한 레벨전송기에 사용되는 서보모터의 구동축을 지지하여 구동축의 흔들림이나 진동을 최소화할 수 있도록 그 구조가 개선된 LNG 레벨전송기용 서보모터 지지구조체에 관한 것이다.

일반적으로 수위 측정용 레벨측정기는 화학물질 오일 등 유체가 저장된 카고 탱크를 운반하는 선박 등에서 사용되며, 운반 하는 물질의 종류 및 환경 등에 따라 다양한 종류와 측정 방식이 존재한다. 종래에는 기계식 레벨 측정기나 레벨 스위치(level switch)를 주로 사용하였으나, 최근에는 비접촉 방식으로 유면을 측정하는 방식이 대세를 이루고 있다.

이러한 비접촉 방식에는 초음파 방식, 마이크로파를 이용한 레이더(Radar) 방식이 포함된다. 여기서, 전자파를 이용하여 유면의 레벨을 측정하는 마이크로파 레벨측정기는 흔히 레이더 레벨측정기로 불리며, 우수한 측정 정확도를 갖고 있어 비접촉 방식에서도 점차 점유율이 높아지고 있는 추세이다.

특히, 초기 단계의 레이더 레벨측정기는 고가의 장비였기 때문에, 고정밀을 요구하는 측정이나 탱크 게이지 등의 분야에서만 한정되어 주로 사용되었으나, 최근에는 마이크로파 기술의 발달과 저가 및 대량 생산 기술이 발달하여 다양한 유체의 유면 레벨 측정에 사용되고 있다.

특히, 석유 및 화학물질을 운반하는 선박에 사용되는 레벨측정기는 안전 문제가 중시되기 때문에, 매우 높은 정밀도를 갖는 레벨측정기를 요구하고 있으며, 최근에는 mm급의 높은 정밀도를 갖는 고수준 제품이 각광받고 있다. 이러한 이유로 특히 LNG(Liquefied Natural Gas)를 운반하는 LNG 선박에서 레이더 레벨측정기의 사용이 요구되고 있다.

최근들어 셰일가스 및 청정에너지 수요가 확산됨에 따라, LNG에 대한 국제 물류량이 크게 증가하면서 LNG 운반선 및 LNG용 해양플랜트 시장이 급속도로 성장하고 있다. 따라서, LNG 운반선, LNG벙커링 선박, LNG FSRU(LNG Floating Storage Regasification Unit; 부유식 액화천연가스 저장 및 재기화 설비), LNG 연료 선박 등에 레벨측정기의 사용이 필요하게 되었다.

그러나, 종래의 기계방식 유면 레벨측정기는 탱크 내 유체와 지속적인 접촉으로 인해 레벨측정기의 기계적 마모 및 손상으로 고장이 발생하는 문제가 있었다. 따라서, 초기 구입비에 비해 지속적인 유지관리에 필요한 유지보수비가 크게 증가한다는 문제점이 있었다.

반면에, 종래의 레이더 방식은 설치가 간편하고, 기계적 동작 부분이 없어 마모로 인한 손상의 위험은 적으나, 마이크로파가 유면뿐만 아니라 탱크의 바닥면으로부터 반사됨에 따라 유면의 레벨을 측정할 때 오차가 발생할 수 있다는 문제점이 있었다.

따라서, 선박용 LNG 탱크에 적용 가능하며, LNG 탱크 내의 유면을 비접촉 방식으로 정밀하게 측정할 수 있는 선박용 LNG 탱크의 레벨측정기가 요구되고 있다.

기존 LNG 탱크의 레벨측정기와 관련된 선행기술로는 한국 특허공개공보 10-2018-0114617호 "선박용 LNG 탱크의 레벨 트랜스미터"(공개일자 : 2018.10.19)에 개시된 바와 같이, LNG 탱크에 결합되며 중공이 형성된 플랜지부와, 플랜지부의 하측에 마련되어, 탱크 내부로 돌출 형성되는 프로브부와, 플랜지부의 상측에 결합되는 하우징부와, 하우징부의 내부에 마련되는 제어부와, LNG 탱크의 기울기를 제어부로 송신하는 기울기센서를 포함하고, 제어부는 마이크로웨이브를 LNG 탱크의 내부로 송신하고 LNG의 유면으로부터 반사된 마이크로웨이브를 수신하는 레이더부재와, 유면 레벨을 연산하는 연산부재와, 연산부재로부터 연산된 유면 레벨을 기울기센서로부터 수신한 기울기에 따라 보정하는 보정부재를 포함하는 것이다.

기존 LNG 탱크의 레벨측정기와 관련된 다른 선행기술로는 한국 특허공개공보 10-2017-0117629호 "선박용 LNG 탱크의 레벨측정기"(공개일자 : 2017.10.24)에 개시된 바와 같이, 선박용 LNG(Liquefied Natural Gas) 탱크의 레벨측정기로서, 상기 탱크의 상측에 결합되는 플랜지부, 상기 플랜지부로부터 하측으로 연장되는 프로브부, 상기 플랜지부의 상측에 결합되는 케이싱부 및 상기 케이싱부의 내부에 마련되는 전자제어부를 포함하며, 상기 전자제어부는 마이크로파를 송신 및 수신하는 레이더모듈과 유면으로부터 반사된 상기 마이크로파를 수신하여 상기 LNG의 레벨을 추정하는 처리모듈 및 상기 LNG의 레벨에 대한 오차 요인을 보정하는 보정모듈을 갖는 것을 특징으로 한다.

그런데, 기존 LNG 저장탱크에 설치되는 레벨측정기는 초저온에서도 잘 구동되는 서보모터타입을 주로 사용하는 데, 상기한 서보모터의 구동축에 의해 레벨 측정기가 승강동작되는 구조에서 구동축의 진동이나 흔들림이 전달될 경우 레벨 전송기의 부품이 쉽게 고장나거나 정확한 레벨 측정이 어려운 단점이 있다.

한국 특허공개공보 10-2018-0114617호 "선박용 LNG 탱크의 레벨 트랜스미터"(공개일자 : 2018.10.19) 한국 특허공개공보 10-2017-0117629호 "선박용 LNG 탱크의 레벨측정기"(공개일자 : 2017.10.24)

본 고안은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 LNG 저장탱크의 레벨 측정을 위한 레벨전송기에 사용되는 서보모터의 구동축을 지지하여 구동축의 흔들림이나 진동을 최소화할 수 있도록 그 구조가 개선된 LNG 레벨전송기용 서보모터 지지구조체를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 일단부가 구조물에 고정되도록 설치되고, 타단부에 서보모터의 구동축 단부가 관통되도록 진입되는 관통공이 형성되며, 상기 관통공의 주위에 복수의 제1결합공이 형성된 지지브라켓과; 상기 지지브라켓의 타단부 일측과 밀착되는 서보모터의 일측면에 형성되는 제2결합공과; 상기 지지브라켓의 타단부 타측과 밀착되고, 중앙에 상기 구동축의 단부가 관통되는 중공이 형성되며, 상기 제1,2결합공에 대응되는 제3결합공이 형성된 고정부재; 및 상기 제1,3결합공에 관통되어 상기 제2결합공에 체결되며 상기 서보모터를 상기 지지브라켓에 고정시키는 지지볼트를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 서보모터의 구동축 단부에는 상기 관통공의 내주면과 접촉되는 베어링부재가 결합되는 것이다.

상기 지지브라켓의 타단부 타측에는 상기 관통공의 테두리 외측에 상기 고정부재가 수용되도록 단턱진 수용홈이 형성된 것이다.

본 고안은 LNG 탱크 레벨전송기용 서보모터를 고정부재와 지지볼트를 이용하여 지지브라켓에 견고히 지지할 수 있으므로, 서보모터의 구동축 회전시 구동축으로부터 발생되는 진동이나 흔들림을 억제시켜 부품의 내구성을 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다.

도 1은 본 고안에 따른 LNG 레벨전송기용 서보모터 지지구조체를 나타낸 분해 사시도.
도 2는 본 고안 고정부재를 나타낸 정면도.
도 3은 도 2의 측단면도.

본 고안은 LNG 탱크의 레벨 전송기에 사용되는 서보모터를 지지브라켓과 고정부재를 이용하여 구동축의 흔들림을 최소화할 수 있도록 한다.

이하, 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통하여 본 고안에 따른 LNG 레벨전송기용 서보모터 지지구조체에 대해 보다 상세하게 기술하기로 한다.

본 고안에 따른 LNG 레벨전송기용 서보모터 지지구조체는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 일단부가 구조물(미도시)에 고정되도록 설치되고, 타단부에 서보모터(10)의 구동축(15) 단부가 관통되도록 진입되는 관통공(110)이 형성되며, 상기 관통공(110)의 주위에 복수의 제1결합공(120)이 형성된 지지브라켓(100)과; 상기 지지브라켓(100)의 타단부 일측과 밀착되는 서보모터(10)의 일측면에 형성되는 제2결합공(220)과; 상기 지지브라켓(100)의 타단부 일측과 밀착되고, 중앙에 상기 구동축(15)의 단부가 관통되는 중공(310)이 형성되며, 상기 제1,2결합공(120,220)에 대응되는 제3결합공(320)이 형성된 고정부재(300); 및 상기 제1,3결합공(120,320)에 관통되어 상기 제2결합공(220)에 체결되며 상기 서보모터(10)를 상기 지지브라켓(100)에 고정시키는 지지볼트(400);를 포함하여 이루어진 것이다.

도 1을 참조하면, 상기 지지브라켓(100)은 일단부가 LNG 탱크 또는 탱크 주변의 구조물에 고정되도록 설치되고, 타단부가 외팔보 형태로 자유단이 된다.

또한, 상기 지지브라켓(100)은 타단부에 서보모터(10)의 구동축(15) 단부가 관통되도록 진입되며, 단부 외주면에 구동축(15)의 회전을 지지하는 베어링부재(500)가 결합되는 구조를 갖는다.

상기 지지브라켓(100)은 타단부 일측면에 서보모터(10)의 일측면이 밀착되게 결합된다.

상기 지지브라켓(100)은 타단부 타측면 관통공(110)의 테두리 부위에 상기 고정부재(300)가 수용되도록 단턱진 수용홈(130)이 형성된다.

상기 수용홈(130)은 상기 고정부재(300)의 진입이 원활하도록 전면과 하측이 개구된 형태로 형성된다.

상기 지지브라켓(100)은 상기 관통공(110) 주위에 복수개의 제1결합공(120)이 형성된다.

상기 서보모터(10)는 지지브라켓(100)의 타단부 일측면과 서로 마주보는 일측면에 지지볼트(400)의 단부가 나사 체결되도록 상기 제1결합공(120)과 대응되는 제2결합공(220)이 형성된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 고정부재(300)는 중앙 내측에 구동축(15)의 단부가 진입되어 관통 결합되도록 중공(310)이 형성되고, 상기 중공(310)의 외측으로 복수의 제3결합공(320)이 상기 제1,2결합공(120,220)과 대응되는 위치에 형성된다.

상기 고정부재(300)는 수용홈(130) 내에 진입되어 수용되며, 수용홈(130)의 하측을 통해 진입이 용이한 원판형으로 형성된다.

상기 중공(310)은 타측면에 상기 베어링부재(500)의 단부가 수용되도록 단턱진 단턱홈(315)이 형성된 구조를 갖는다.

상기 제3결합공(320)은 상기 지지볼트(400)의 헤드가 수용되도록 단턱진 형태로 형성된 구조를 갖는다.

이러한 구성을 갖는 본 고안은 지지브라켓(100)의 일단부를 LNG 탱크 또는 탱크 주위의 구조물에 고정시킨 후에, 자유단이 되는 지지브라켓(100)의 타단부 일측에 서보모터(10)를 근접시킴과 아울러, 서보모터(10)의 구동축(15) 단부를 지지브라켓(100)의 관통공(110)을 통과하도록 진입시킨 후에, 지지브라켓(100)의 타단부 타측에서 고정부재(300)를 수용홈(130) 내에 진입시킨 상태로 상기 관통공(110)을 통과한 구동축(15)의 단부를 중공(310)에 진입시킨다.

이때, 상기 관통공(110) 내에 진입되는 구동축(15)의 외주면에는 베어링부재(500)가 결합되므로, 상기 베어링부재(500)는 관통공(110)의 내주면과 구동축(15) 사이에 개재되어 구동축(15)의 회전시 마찰력을 줄일 수 있으며 구동축(15)을 회전 가능하도록 지지하게 된다.

이어서, 지지볼트(400)를 고정부재(300)의 제3결합공(320)과 지지브라켓(100)의 제1결합공(120)을 순차적으로 통과시키고 서보모터(10)의 제2결합공(220)에 나사 체결시킴에 따라 서보모터(10)를 지지브라켓(100)에 고정시킬 수 있다.

이로 인해 상기 서보모터(10)의 구동축(15)을 베어링부재(500)를 매개로 지지브라켓(100)으로 지지할 수 있으므로, 구동축(15)의 회전시 발생되는 진동을 감소시키고 구동축(15)의 흔들림을 억제시킬 수 있게 되어 구동축(15)과 기어 이 맞물림 결합된 레벨전송기 부품의 기어에 전해지는 충격력을 감소시켜 고장 요인을 줄일 수 있는 이점을 갖는다.

따라서, 본 고안은 LNG 탱크 레벨전송기용 서보모터(10)를 고정부재(300)와 지지볼트(400)를 이용하여 지지브라켓(100)에 견고히 지지할 수 있으므로, 서보모터(10)의 구동축(15) 회전시 구동축(15)으로부터 발생되는 진동이나 흔들림을 억제시켜 부품의 내구성을 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다.

10 : 서보모터 15 : 구동축
100 : 지지브라켓 110 : 관통공
120 : 제1결합공 130 : 수용홈
220 : 제2결합공 300 : 고정부재
310 : 중공 315 : 단턱홈
320 : 제3결합공 400 : 지지볼트
500 : 베어링부재

Claims

일단부가 LNG 탱크 또는 탱크 주변의 구조물에 고정되도록 상,하로 구멍(140)이 형성되어 설치되고, 타단부에 서보모터(10)의 구동축(15) 단부가 관통되도록 진입되는 관통공(110)이 형성되며, 상기 관통공(110)의 주위에 복수의 제1결합공(120)이 형성된 지지브라켓(100)과;
상기 지지브라켓(100)의 타단부 일측과 밀착되는 서보모터(10)의 일측면에 형성되는 제2결합공(220)과;
상기 지지브라켓(100)의 타단부 타측과 밀착되고, 중앙에 상기 구동축(15)의 단부가 관통되는 중공(310)이 형성되며, 상기 제1,2결합공(120,220)에 대응되는 제3결합공(320)이 형성된 원판형의 고정부재(300); 및
상기 제1,3결합공(120,320)에 관통되어 상기 제2결합공(220)에 체결되며 상기 서보모터(10)를 상기 지지브라켓(100)에 고정시키는 지지볼트(400)를 구비하고,
상기 서보모터(10)의 구동축(15) 단부에는 상기 관통공(110)의 내주면과 접촉되는 베어링부재(500)가 결합되며,
상기 지지브라켓(100)의 타단부 타측에는 상기 관통공(110)의 테두리 외측에 상기 원판형의 고정부재(300)가 수용되도록 단턱진 수용홈(130)이 형성되어 상기 서보모터의 구동축(15)과, 상기 지지브라켓(100) 및 원판형의 고정부재(300)가 상기 지지볼트(400)에 의하여 유기적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 LNG 레벨전송기용 서보모터 지지구조체.
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