KR20170111423A - 터보 기계 시스템의 탐지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 일 측면에 따르느 탐지 장치는, 상기 개구부를 폐쇄하는 플랜지; 및 내시경 본체, 상기 내시경 본체로부터 연장되며, 상기 플랜지를 관통하여 상기 터보 기계의 내부공간으로 삽입되는 탐지부 및 상기 내시경 본체와 탐지부를 연결하는 연장부를 구비하는 내시경 어셈블리를 포함한다.
본 발명에 의하면, 내시경 어셈블리가 직접 터보 기계의 내부공간으로 삽입되므로, 직접적으로 터보 기계의 내부를 확인할 수 있다. 또한, 지지어셈블리를 구비하여, 내부압력에 의해서 내시경 어셈블리가 외측으로 밀리지 않고, 내부공간에 삽입될 수 있다.

Description

터보 기계 시스템의 탐지장치{DETECTION DEVICE FOR TURBOMACHINE SYSTEM}
본 발명은 터보 기계 시스템의 탐지장치에 관한 것이다.
터보 기계 시스템은 터보 압축기(Turbo compressor), 터보 브로워 (Turbo blower), 터보 팬(Turbo fan) 등과 같이 터보 기계를 이용하여 작동유체(예: 공기 또는 냉매)를 압축하거나 유속의 증가시키는 시스템을 의미한다.
종래 터보 기계는 정속 회전 하는 모터에 증속기어를 이용하여 고속회전을 구현하는 방식이었으나, 최근 베어링과 인버터(Invertor) 등의 관련기술의 발전으로 직접 모터에 연결하는 직결식 고속 회전 기술이 적용되고 있다.
상기 터보 기계는 잠재균열을 미리 진단하여 시스템의 파손이나 고장을 방지할 필요성이 있었다.
선행문헌으로는 다음과 같은 것이 있다.
공개번호(공개일자): 일본 공개 공보 제2011132953호 (2011.7.7)
발명의 명칭: 터보 기계 블레이드의 균열을 검출하는 방법 및 시스템
선행문헌에는, 터보 기계의 내부에 GAP센서를 장착하거나 터보 기계의 외부에 음향센서 또는 가속도센서를 장착하고, 상기 센서를 통해서 검출된 신호가 허용범위를 벗어나면, 이상이 있는 것으로 판단하는 방법 및 그 방법을 이용한 시스템을 개시한다.
이와 같은 방법 및 시스템은 잠재 균열 등의 고장을 미리 진단할 수 있으나, 정확한 고장 위치나 고장 정도를 판단할 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 고장 위치나 고장 정도 등의 직접적인 고장 상태를 판단하려면, 필연적으로 터보 기계를 정지시키고, 터보 기계를 모두 분해하여 찾아야 하는 문제점이 있었다.
중대형의 터보 기계를 분해하고 고장 부위를 찾아내기 위해서는 많은 인력과 시간이 소요되기 때문에, 비용과 시간의 문제가 발생하였다.
따라서, 직접적으로 고장 위치 및 고장 정도를 정확하게 판단할 수 있는 탐지장치가 요구되었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 직접적으로 고장 위치 및 고장 정도를 관찰할 수 있는 탐지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 터보 기계의 작동 중에서도 터보 기계의 내부 공간을 관찰할 수 있는 탐지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의하면, 내시경 어셈블리가 직접 터보 기계의 내부공간으로 삽입되므로, 직접적으로 터보 기계의 내부를 확인할 수 있다.
또한, 지지어셈블리를 구비하여, 내부압력에 의해서 내시경 어셈블리가 외측으로 밀리지 않고, 내부공간에 삽입될 수 있다.
또한, 연장부를 지지하는 삽입관을 구비하므로, 내부공간을 유동하는 유체에 의해서 탐지 영역이 의도하지 않게 변경되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1실링부재와 제2실링부재를 구비하므로, 터보 장치의 내부공간의 유체가 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 내시경 어셈블리가 직접 터보 기계의 내부공간으로 삽입되므로, 직접적으로 터보 기계의 내부를 확인할 수 있다.
또한, 지지어셈블리를 구비하여, 내부압력에 의해서 내시경 어셈블리가 외측으로 밀리지 않고, 내부공간에 삽입될 수 있다.
또한, 연장부를 지지하는 삽입관을 구비하므로, 내부공간을 유동하는 유체에 의해서 탐지 영역이 의도하지 않게 변경되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1실링부재와 제2실링부재를 구비하므로, 터보 장치의 내부공간의 유체가 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
도1는 본 발명의 일 실시예에 따른 탐지장치의 사시도.
도2는 도1의 A-A의 단면도.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 장착 어셈블리의 단면도.
도4 및 도5은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 어셈블리의 단면도.
도6 및 도7은 본 발명의 탐지장치가 터보 기계의 내부공간으로 삽입된 모습을 보여주는 도면.
도 8 및 도9은 본 발명의 일 실시예에 따른 탐지장치가 터보 기계의 베인부로 삽입된 모습을 보여주는 도면.
도10 및 도11는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탐지장치가 터보 기계의 증발부로 삽입된 모습을 보여주는 도면.
도12 및 도13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탐지장치가 터보 기계의 응축부로 삽입된 모습을 보여주는 도면.
상기와 같은 목적을 달성할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 탐지장치에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도1는 본 발명의 일 실시예에 따른 탐지장치의 사시도이고, 도2는 도1의 A-A의 단면도이며, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 장착 어셈블리의 단면도이고, 도4 및 도5은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 어셈블리의 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탐지장치(100)는, 터보 기계의 내부공간를 탐지하는 내시경 어셈블리(110); 상기 내부공간의 압력에 의해서 상기 내시경 어셈블리(110)가 후방으로 밀리지 않도록, 상기 내시경 어셈블리(110)가 장착되는 장착어셈블리(120); 상기 장착어셈블리(120)가 상기 터보 기계로부터 소정 거리 이격되어 위치되도록, 상기 장착어셈블리(120)를 지지하는 지지어셈블리(130); 상기 지지어셈블리(130)가 체결되며, 상기 지지어셈블리(130)를 상기 터보 기계에 고정하는 고정어셈블리(140)를 포함한다.
상기 내시경어셈블리(110)는 내시경 본체(111), 상기 터보 기계의 내부로 삽입되는 탐지부(112) 및 상기 내시경 본체(111)와 상기 탐지부(112)를 연결하는 연결부(113)을 포함한다.
상기 탐지부(112)에는 카메라 등의 광학장비 등이 장착될 수 있으며, 상기 광학장비를 통하여 상기 터보 기계의 내부 상태를 탐지할 수 있다.
일예로, 상기 터보 기계의 내벽을 탐지할 수 있으며, 상기 내벽의 균열 여부 및 균열 정도를 탐지할 수 있다.
상기 탐지부(112)는 상기 탐지부의 탐지 범위를 변경시킬 수 있는 렌즈(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 탐지부(112)는 상기 렌즈를 통하여 탐지부(112)의 전방 뿐만 아니라, 탐지부(113)의 측방도 탐지할 수 있다.
상기 연결부(113)는 상기 내시경 본체(111)로부터 상기 탐지부(112)를 향하여 연장될 수 있다. 일예로, 상기 연결부(113)는 전후 방향으로 연장될 수 있다.
이 때, 전후 방향이란, 상기 장착어셈블리(120)에서 상기 고정어셈블리(140)를 향하는 방향을 의미한다.
즉, 상기 연결부(113)의 일단에는 상기 탐지부(112)가 배치될 수 있으며, 상기 연결부(113)의 타단은 상기 내시경 본체(111)에 연결될 수 있다.
상기 내시경 어셈블리(110)는 상기 연결부(113)가 일측으로 휘어지는 것을 방지하는 삽입관(114)을 더 포함할 수 있다.
상기 삽입관(114)은 상기 연결부(113)의 연장 방향을 따라. 즉, 상기 삽입관(114)은 전후 방향으로 연장될 수 있다.
상기 삽입관(114)은 상기 연결부(113)의 외주면을 감싸도록 형성되어, 상기 연결부(113)를 외주면을 고정할 수 있다.
다른 관점에서 상기 삽입관(114)은 상기 연결부(113)의 외경에 대응되는 홀을 가지며, 상기 연결부(113)가 상기 삽입관(114)의 홀로 삽입되는 것으로 이해될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 삽입관(114)이 상기 연결부(113)와 별개로 형성되는 것으로 표현하였지만, 이에 한정되지 않으며, 상기 연결부(113)와 일체로 이루어지는 형성되는 것도 가능하다.
상기 삽입관(114)는 상기 연결부(113)가 상기 터보 기계의 내부 공간을 유동하는 유체에 의해서 휘는 것을 방지하므로, 탐지부(112)의 탐지범위가 의도하지 않게 변경되는 것을 방지할 수 있다.
상기 내시경 어셈블리(110)는, 상기 내시경 본체(111)를 이동시킬 수 있는 손잡이(115)를 더 포함할 수 있다. 일예로, 사용자는 상기 손잡이(115)를 전후 방향으로 이동시켜, 상기 내시경 본체(111)를 전후 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기 손잡이(115)의 이동에 의해서 상기 내시경 본체(111)가 전방으로 이동될 수 있으며, 이 때, 상기 탐지부(112)와 상기 연결부(113)의 일부는 상기 터보 기계의 내부공간으로 삽입될 수 있다.
상기 내시경 어셈블리(110)는, 상기 내시경 본체(111)와 외부 장치(미도시)를 연결하며, 상기 탐지부(112)에 탐지된 정보를 외부장치로 전달하는 케이블(119)을 더 포함할 수 있다.
상기 외부장치를 통해서, 사용자는 상기 탐지부(112)에서 탐지된 상기 터보 기계의 내부 공간의 상태를 확인할 수 있다. 일예로, 상기 외부장치는 디스플레이장치를 포함할 수 있다.
상기 장착어셈블리(120)는, 장착어셈블리 본체(121)와 상기 장착어셈블리 본체(121)의 일측에 배치되어, 상기 내시경 본체(111)가 수용되는 수용부(122)를 포함한다. 일예로, 상기 장착어셈블리 본체(121)는 상기 터보 기계의 일면을 마주보게 배치될 수 있으며, 원판 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 수용부(121)는 상기 장작어셈블리(120)의 중심부에 배치될 수 있다.
상기 수용부(122)는 후방을 향하여 개구된 체결부(122H)를 포함할 수 있으며, 상기 체결부(122H)에는 상기 내시경 본체(111)의 일측이 체결될 수 있다.
일예로, 상기 수용부(122)는 후면이 함몰되어 형성되는 체결부(122H)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 수용부(122)의 일면이 함몰되어 형성되는 제 1함몰면을 가지는 체결부(122H)를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 내시경 본체(111)의 일측으로부터 연장되는 연결부(113)는 상기 수용부(122)를 관통할 수 있다.
상기 수용부(122)는 상기 연결부(113)가 관통하는 제1관통부(122A)를 포함할 수 있다, 상기 관통부는 상기 제1함몰면에 형성될 수 있으며, 상기 제1관통부(122A)은 상기 연결부(113)의 직경에 대응하는 크기로 형성될 수 있으며, 상기 제1관통부(122A)는 상기 수용부(122)를 전후 방향으로 관통한다.
따라서, 상기 내시경 본체(111)의 일측이 상기 체결부(122H)에 체결되며, 상기 연결부(113)의 외주면 일부가 상기 제1관통부(122A)에 밀착 접촉되므로, 상기 내시경 어셈블리(110)는 상기 장착어셈블리(120)에 고정될 수 있다.
또한, 상기 수용부(122)는 전면에서 일정 깊이 후방으로 함몰되어 형성되는 제2함몰면을 가지는 제1고정부(122B)를 더 포함할 수 있다. 상기 제1고정부는 상기 제1관통부와 가상의 연장선(L)을 중심으로 하여 배치될 수 있다. 일예로, 상기 제1고정부(122B)은 상기 제1관통부(122A)의 전방에 배치될 수 있다.
상기 제1고정부(122B)는 상기 삽입관(114)의 직경에 대응하는 크기로 형성될 수 있다. 상기 삽입관(114)의 일측은 상기 제1고정부(122B)에 삽입된다. 이 때, 상기 내시경 본체(111)에서 상기 제1관통부(122A)를 관통한 상기 연결부(113)는 상기 삽입관(114)의 내부에 수용된다.
즉, 상기 연장부(113)의 일부는 상기 제1관통부(122A)에 고정되며, 상기 연장부(113)의 나머지 일부는 상기 제1고정부(122B)에 고정된 상기 삽입관(114)에 삽입될 수 있다.
상기 제1고정부(122B)의 직경은 상기 제1관통부(122A)의 직경보다 더 크게 형성된다. 일예로, 제1고정부(122B)는 상기 제1관통부(122A)보다 삽입관(114)의 두께만큼 크게 형성될 수 있다.
상기 제1고정부(122B)와 제1관통부(122A)의 경계에는 단턱이 형성될 수 있으며, 상기 단척은, 상기 삽입관(114)의 두께에 대응되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 단턱에는 상기 삽입관(114)의 일단이 접촉될 수 있다.
따라서, 상기 삽입관(114)은 상기 삽입관(114)의 일단이 상기 단턱에 접하도록 상기 제1고정부(122B)에 삽입된다.
또한, 상기 수용부(122)는 유체의 누설을 방지하는 제1실링부재(129)와 상기 제1실링부재(129)가 삽입되는 공간을 형성하는 제1실링부(122C)을 포함한다. 상기 제1실링부(122C)는 상기 수용부(112)의 전면에서 일정거리 후방으로 함몰되어 형성되는 제3함몰면을 포함할 수 있다.
또한, 상기 실링부(122C)는 상기 가상의 연장선(L)을 중심으로 구비될 수 있으며, 일예로 상기 제1실링부(122C)은 상기 제1고정부(122B)의 전방에 형성될 수 있다.
상기 제1실링부(122C)의 직경은 상기 제1관통부(122A) 또는 상기 제2관통부(122B)의 직경보다 더 크게 형성된다. 이 때, 상기 제1실링부재(129)는 상기 삽입관(114)의 외주면과 상기 제1실링부(122C)의 내주면 사이의 공간에 삽입된다.
상기 제1실링부재(129)는 상기 삽입관(114)을 통하여 상기 수용부(122)로 침투된 냉매가 장착어셈블리(120)의 외부로 유출되는 것을 방지한다.
이 때, 상기 제1관통부(122A), 제1고정부(122B) 및 제1실링부(122C)는 상기 가상의 연장선(L)에 정렬될 수 있다. 상기 연장선(L)은 상기 수용부(122)의 중심과 후술할 고정어셈블리(140)의 중심을 관통한다. 따라서, 상기 제1관통부(122A), 제1고정부(122B), 제1실링부(122C) 및 체결부(122H)는 상기 수용부(122)의 중심에 형성될 수 있다.
상기 가상의 연장선(L)은 상기 탐지장치(100)의 중심축으로 이해될 수 있다.
상기 장착어셈블리(120)는 상기 장착어셈블리 본체(121)의 테두리부에 배치되는 볼 부쉬(125)를 더 포함한다.
상기 볼 부쉬(125)는 후술할 바(135)에 결합되며, 상기 장착어셈블리(120)가 전후 방향으로 이동하도록 가이드한다. 또한, 상기 볼 부쉬(125)는 상기 바(135)와 대응되도록 복수로 구비될 수 있다.
또한, 상기 장착어셈블리(120)는 상기 장착어셈블리 본체(121)의 테두리부에 배치되는 볼 스플라인(127)을 더 포함한다.
상기 볼 스플라인(127)은 후술할 스크류(137)에 결합되며, 상기 장착어셈블리(120)가 상기 고정부(130)로부터 일정 거리 이격되어 위치되도록 한다.
상기 볼부쉬(125)와 볼스플라인(127)은 상기 장착어셈블리 본체(121)의 테두리부를 관통하여 장착될 수 있다.
상기 지지어셈블리(130)는 상기 장착어셈블리(120)과 상기 고정어셈블리(140)를 연결시킨다. 일예로, 지지어셈블리(130)는 상기 고정어셈블리(140)에 체결되며, 상기 장착어셈블리(120)를 지지할 수 있다.
상기 지지어셈블리(130)는 상기 고정어셈블리(140)로부터 상기 장착어셈블리(120)를 향하여 연장되는 바(135)를 포함한다.
상기 바(135)는 전후 방향으로 연장되며, 상기 볼 부쉬(125)에 결합될 수 있다. 상기 볼 부쉬(125)는 상기 바(125)의 외주면을 슬라이딩할 수 있으며, 상기 장착어셈블리(120)는 상기 바(125)을 따라 전후방향으로 이동될 수 있다.
상기 지지어셈블리(130)는 나사산을 구비하는 스크류(137)를 포함할 수 있다.
상기 스크류(127)는 전후 방향으로 연장되며, 상기 볼 스플라인(127)에 결합될 수 있다. 상기 볼 스플라인(127)은 상기 스크류(127)에 구비된 나사산에 체결되며, 상기 장착어셈블리(120)의 전후 방향으로 이동을 제한할 수 있다.
즉, 상기 볼 스플라인(127)이 상기 스크류(137)를 따라 이동할 수 있도록 하여, 상기 장착어셈블리(120)가 전후 방향으로 이동할 수 있으며, 상기 볼 스플라인(127)을 상기 스크류(137)의 일 지점에 고정시킴으로서, 상기 장착어셈블리(120)가 전후 방향으로 이동하는 것을 제한할 수 있다.
상기 바(135)와 상기 스크류(137)는 상기 삽입관(114)를 중심으로 하여 서로 대칭이 되도록 배치될 수 있다.
상기 고정어셈블리(140)는 상기 지지어셈블리(130)가 체결되는 고정어셈블리 본체(141)를 포함한다.
상기 고정어셈블리 본체(141)는 상기 장착어셈블리 본체(121)와 서로 마주보도록 배치될 수 있으며, 상기 지지어셈블리(120)에 의해서 상기 장착 어셈블리 본체(121)로부터 일정거리 이격된다.
상기 고정어셈블리 본체(141)의 모서리부에는 상기 지지어셈블리(130)가 체결될 수 있다. 일예로, 상기 고정어셈블리 본체(141)는 상기 장착어셈블리(120)에서 전방으로 바라보았을 때, 대략 삼각형 모양을 가지도록 구성될 수 있으며, 상기 삼각형의 꼭지점부에는 상기 지지어셈블리(130)가 체결될 수 있다.
일예로, 상기 삼각형의 두 꼭지점부에는 상기 바(135)가 체결될 수 있으며, 상기 삼각형의 나머지 꼭지점부에는 상기 스크류(137)가 체결될 수 있다.
이 때, 상기 삼각형의 중심에는 상기 삽입관(114)이 관통한다.
상기 고정어셈블리 본체(141)의 중심에는 상기 삽입관(114)이 관통하는 제2관통부(141A)가 구비된다. 일예로, 상기 제2관통부(141A)는 상기 고정어셈블리 본체(141)의 중심을 관통하여 형성된다. 또한, 상기 제2관통부(141A)는 상기 삽입관(114)의 직경에 대응되도록 형성될 수 있다.
상기 제2관통부(141A)는 상기 제1고정부(122B)과 대응되도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 가상의 연장선(L)에 상기 제1고정부(122B)의 중심과 상기 제2관통부(141A)의 중심이 정렬될 수 있다.
따라서, 상기 삽입관(114)의 일측은 상기 제1고정부(122B)에 고정되며, 상기 삽입관(114)의 타측은 상기 제2관통부(141A)에 고정될 수 있다.
다만, 상기 삽입관(114)의 일단은 상기 제1고정부(122B)와 제1관통부(122A)의 경계를 이루는 단턱에 접촉되어 지지되므로, 상기 삽입관(114)은 상기 장착어셈블리(120)를 관통할 수 없으나, 상기 삽입관(115)의 타단은 단턱에의해 고정되지 않으므로, 상기 고정어셈블리(140)를 전후 방향으로 이동될 수 있다.
상기 고정어셈블리(140)는 상기 고정어셈블리 본체(141)의 후면에서 전방으로 소정 깊이 함몰되어 형성되는 제4함몰면을 가지는 제2실링부(141B)를 포함한다.
상기 제2실링부(141B)의 직경은 상기 제2관통부(141A)의 직경보다 더 크게 형성될 수 있으며, 상기 제2실링부(141B)는 상기 제2관통부(141A)의 중심을 기준으로 하는 원통형의 홀을 포함한다. 상기 제2실링부(141B)는 상기 가상의 연장선(L)에 정렬될 수 있다.
상기 제2실링부재(145)는 상기 제2실링부(141B)의 내부에 삽입될 수 있다.
상기 제2실링부재(145)는 상기 제2실링부(141B)에 대응되도록 형성될 수 있다. 일예로, 상기 제2실링부재(145)는 내주면과 외주면을 가지는 링 형상으로 형성될 수 있다. 상기 내주면은 상기 삽입관(114)의 외주면에 접촉될 수 있으며, 상기 외주면은 상기 제2실링부재(145)의 내주면에 접촉될 수 있다.
상기 제2실링부(141B)의 내주면에는 나사부(141C)가 구비된다. 일예로, 상기 나사부(141C)는 상기 제2실링부(141B)의 후방부에 배치될 수 있으며, 상기 나사부(141C)는 암나사산을 포함한다.
상기 고정어셈블리(140)는 상기 제2실링부(141B)에 삽입되는 조임나사(147)를 더 포함할 수 있다.
상기 조임나사(147)는 상기 삽입관(114)이 관통되도록 형성될 수 있다. 일예로, 상기 삽입관(114)는 상기 조임나사(147)의 중심부를 관통할 수 있다.
따라서, 상기 조임나사(147)는 상기 삽입관(114)의 외주면을 따라서 전후 방향으로 이동될 수 있다. 반대로, 상기 삽입관(114)는 상기 조임나사(147)를 관통한 상태에서 전후 방향으로 이동될 수 있다.
상기 조임나사(147)의 외주면은 상기 제2실링부(141B)의 내주면의 직경에 대응되는 크기로 형성될 수 있다. 상기 조임나사(147)의 외주면에는 나사부(147C)가 구비될 수 있다. 일예로 상기 나사부(147C)는 수나사산을 포함할 수 있다.
상기 조임나사의 나사부(147C)는 상기 제2실링부의 나사산(141C)에 체결된다. 즉, 상기 조임나사(147)는 일방향으로 회전하면서 상기 나사산(141C)을 따라 전진하고, 타방향으로 회전하면서 상기 나사산(141C)을 따라 후진한다.
상기 조임나사(147)가 상기 제2실링부(141B)에 체결될 때, 상기 제2실링부(141B)에 배치되는 제2실링부재(145)는 상기 조임나사(147)에 의해서 전후 방향으로 압축될 수 있다.
상기 제2실링부재(145)는 연성의 재질로 구비될 수 있으며, 전후 방향으로 압축되면, 축방향의 길이가 감소하고, 반경방향의 길이가 증가될 수 있다.
상기 제2실링부재(145)의 반경방향의 길이가 증가되면, 상기 제2실링부재(145)의 외주면과 상기 제2실링부(141B)의 내주면이 서로 밀착 접촉하게 되며, 제2실링부재(145)의 내주면과 상기 삽입관(114)의 외주면이 밀착 접촉하게 된다. 따라서, 상기 제1관통홀(122A)에 실링이 이루어진다.
상기 조임나사(147)가 상기 제2실링부(141A)의 내측으로 전진하면, 제2실링부재(145)가 상기 제1관통홀(122A)를 실링한다. (도5을 참조) 반대로, 상기 조임나사(147)가 상기 제2실링부(141B)의 외측으로 후퇴되면, 서서히 제1관통홀(122A)의 실링이 해체된다. (도4을 참조)
사용자는 상기 조임나사(147)를 일정거리 후퇴시킨 후 상기 삽입관(114)을 전후방향으로 이동시킬 수 있으며, 상기 내시경 어셈블리의 위치가 고정되면, 상기 조임나사(147)를 전진시켜, 실링할 수 있다. 상기 내시경 어셈블리(110)의 이동에 대한 자세한 설명은 후술한다.
상기 제2실링부재(145)는 상기 고정어셈블리(140)로 냉매가 유출되는 것을 방지하며, 상기 제1실링부재(129)는 상기 장착어셈블리(120)로 냉매가 유출되는 것을 방지한다.
상기 탐지장치(100)는 상기 터보 기계의 개구부를 폐쇄하는 플랜지(170)를 더 포함할 수 있다. 상기 플랜지(170)는 상기 터보 기계의 개구부에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 일예로, 원형으로 형성될 수 있다.
상기 플랜지(170)는 상기 개구부의 모서리부에 체결부재(171)에 의해서 체결될 수 있다.
상기 플랜지(170)의 중심부에는 상기 플랜지(170)를 관통하는 제3관통부 (172)를 포함할 수 있다. (도7참조) 이 때, 상기 제1관통부(122A), 제2관통부(141A) 그리고 제3관통부(172)는 상기 가상의 연장선(L)에 정렬될 수 있다.
상기 제2관통부(141A) 및 제3관통부(172)는 상기 장착어셈블리(120)의 위치에 따라서, 상기 연장부(113)와 삽입관(114)이 전후방으로 이동될 수 있으므로, 이동통로로 이해될 수 있다.
상기 탐지장치(100)는 상기 플랜지(170)와 상기 고정어셈블리(140) 사이에 구비되며, 상기 내시경 어셈블리(110)의 상기 이동 통로를 선택적으로 차단하는 밸브(180)를 더 포함할 수 있다.
상기 밸브(180)는 상기 탐지장치(100)가 사용되지 않을 때, 상기 이동통로를 차단하므로, 상기 내부공간으로부터 냉매가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 밸브(180)는 개폐를 위한 손잡이(181)를 포함할 수 있다.
이하에서는 상기 탐지장치(100)가 상기 터보 기계 내부로 삽입되는 과정을 설명한다.
도6 및 도7은 본 발명의 탐지장치가 터보 기계의 내부공간으로 삽입된 모습을 보여주는 도면이다.
도 6 내지 도7을 참조하면, 먼저 상기 밸브(180)를 개방하여, 상기 제2관통부(141A)와 제3관통부(172)를 연결하는 이동통로를 개방한다.
그리고, 상기 장착어셈블리(120)가 상기 지지어셈블리(130)를 따라서 이동할 수 있도록 상기 볼 스플라인(127)의 고정을 해제시킨다.
그리고, 상기 내시경 어셈블리(110)를 상기 터보 기계를 향하여 민다. 이 때, 상기 내시경 본체(111)은 상기 장착 어셈블리(120)에 장착된 상태로 전방으로 이동한다. 상기 장착 어셈블리(120)는 상기 고정 어셈블리(140)를 향하여 이동한다.
이 때, 상기 연장부(113) 및 삽입관(114)은 제2관통부(141A)를 따라서 이동하여, 상기 고정 어셈블리(140)를 관통하고, 상기 제3관통부(172)를 통과하여 상기 터보 기계의 내부공간으로 삽입된다.
상기 내시경 어셈블리(110)의 이동이 완료되었으면, 상기 볼 스플라인(127)을 상기 스크류(137)에 고정하여, 상기 장착어셈블리(120)가 후방으로 밀리지 않도록 고정한다.
또한, 상기 조임나사(147)를 일방향으로 돌려, 상기 조임나사가 상기 제2실링부재(145)를 가압하도록 한다.
상기 제2실링부재(145)가 상기 삽입관(114)과 제2실링부(141B) 사이를 실링하여, 상기 고정어셈블리(140)로 상기 내부공간의 냉매가 유출되는 것을 방지할 수 있다.
도 8 및 도9 은 본 발명의 일 실시예에 따른 탐지장치가 터보 기계의 베인부로 삽입된 모습을 보여주는 도면이다.
도8및 도9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탐지장치(100)는 칠러시스템(10)의 압축부(20)에 설치될 수 있다.
상기 압축부(20)는, 상기 칠러시스템를 유동하는 냉매를 압축하는 압축기(20)와 상기 압축기의 입구측에 구비되어, 상기 압축기로 유입되는 냉매의 양을 조절하는 베인부(21)를 포함할 수 있다. 상기 베인부(21)는 상기 압축기(20)의 운전 중에 써지가 발생되지 않도록 냉매의 양을 조절할 수 있다.
상기 베인부(21)는 외형을 형성하는 쉘(23)과 상기 쉘(23)의 내부에 형성되는 내부공간(25)을 포함한다.
상기 쉘의 일측에는 개구부(27)가 형성될 수 있다. 상기 개구부(27)는 외측에서 바라보았을 때, 원형으로 형성될 수 있으며, 상기 탐지장치(100)의 플랜지(170)가 상기 개구부의 모서리부에 체결될 수 있다.
상기 탐지장치(100)의 탐지부(112), 연장부(113) 및 삽입관(114)는 상기 플랜지(170)의 관통부(172)를 통하여 상기 내부공간(25)으로 삽입될 수 있으며, 상기 내부공간의 내벽 또는 냉매의 유입량을 조절하는 베인(28)을 관찰할 수 있다.
도10 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탐지장치가 터보 기계의 증발부로 삽입된 모습을 보여주는 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탐지장치(100)는 칠러시스템(10)의 증발부(30)에 설치될 수 있다.
상기 증발부(30)는 쉘 튜브형(shell and tube) 열교환 장치로 구성될 수 있으며, 상기 증발기(30)는 외형을 구성하는 쉘(33)과 상기 냉수가 유동하는 냉수관(38)를 포함할 수 있다. 상기 냉수관(38)은 상기 쉘(33)의 내부에 복수로 구성될 수 있다.
상기 증발부(30)는 상기 쉘(33)의 내면과 상기 냉수관(38)의 외면 사이에 내부공간(35)을 구비한다. 상기 냉매는 상기 내부공간(35)을 유동하며, 상기 내부공간(35)을 통과하는 냉매와 냉수관(38)을 통과하는 냉수는 서로 열교환된다.
상기 내부공간(35)을 통과하는 냉매는 상기 냉수관(38)을 유동하는 냉수에 의해서 증발되며, 냉수는 냉매에 의해서 냉각된다.
상기 탐지장비(100)는 상기 내부공간(35)으로 삽입될 수 있으며, 상기 내부공간(35)의 내벽의 균열 상태 등을 확인할 수 있다.
도11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탐지장치가 터보 기계의 응축부로 삽입된 모습을 보여주는 도면이다.
상기 도11을 참조하면, 응축부(40)는 쉘 튜브형(shell and tube) 열교환 장치로 구성될 수 있으며, 상기 응축기(40)는 외관을 형성하는 쉘(45)과 상기 냉각수가 유동하는 냉각수관(47)를 포함할 수 있다.
상기 냉각수관(47)은 상기 쉘(45)의 내부에 복수로 구성될 수 있으며, 상기 응축기(40)는 상기 쉘(45)의 내면과 상기 냉각수관(47)의 외면 사이에 내부공간(46)을 구비한다.
상기 냉매는 상기 내부공간(46)을 유동하며, 상기 내부공간(46)을 통과하는 냉매와 냉각수관(47)을 통과하는 냉각수는 서로 열교환된다.
상기 내부공간(46)을 통과하는 냉매는 상기 냉각수관(47)을 유동하는 냉각수에 의해서 응축되며, 냉매는 냉각수에 의해서 냉각된다.
상기 탐지장비(100)는 상기 내부공간(45)으로 삽입될 수 있으며, 상기 내부공간(45)의 내벽의 균열 상태 등을 확인할 수 있다.
본 발명은, 칠러시스템의 내부공간으로 삽입되는 탐지장치를 개시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 탐지장치는 내부와 외부가 실링되는 터보 기계라면 어디든 장착될 수 있다. 일예로, 흡수식 냉동기에도 장착될 수 있다.
또한, 본 발명의 탐지장치의 탐지대상은, 터보기계의 내부공간을 구성하는 내벽에 한정되지 않으며, 탐지하고자 하는 목적에 따라 냉매의 유동이나, 회전체의 속도이나 베어링의 진동을 탐지할 수 있다.

Claims (17)

  1. 개구부를 구비하는 터보 기계를 탐지하는 탐지 장치에 있어서,
    상기 개구부를 폐쇄하는 플랜지; 및
    내시경 본체, 상기 내시경 본체로부터 연장되며, 상기 플랜지를 관통하여 상기 터보 기계의 내부공간으로 삽입되는 탐지부 및 상기 내시경 본체와 탐지부를 연결하는 연장부를 구비하는 내시경 어셈블리를 포함하는 탐지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내시경 본체가 장착되는 장착어셈블리; 및
    상기 장착어셈블리와 이격되게 배치되며, 상기 플랜지에 결합되는 고정어셈블리를 더 포함하며,
    상기 탐지부 및 연장부의 적어도 일부는,
    상기 고정어셈블리를 관통하여 상기 내부 공간으로 삽입되는 탐지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 탐지 장치는,
    상기 고정어셈블리에 체결되며, 상기 장착어셈블리를 지지하는 지지어셈블리를 더 포함하는 탐지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 지지어셈블리는, 상기 고정어셈블리와 상기 장착어셈블리의 사이에 설치되는 복수의 바를 포함하고,
    상기 장착어셈블리에는, 상기 복수의 바가 관통하는 볼 부쉬를 포함하며,
    상기 볼 부쉬는 상기 복수의 바의 길이 방향으로 이동하는 탐지 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 지지어셈블리는, 스크류를 포함하며,
    상기 장착 어셈블리는, 상기 스크류가 관통하는 볼 스플라인이 포함되고,
    상기 볼 스플라인은 상기 스크류를 선택적으로 고정하여, 상기 장착어셈블리의 이동을 제안하는 탐지 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 장착어셈블리는,
    장착어셈블리 본체;
    상기 장착어셈블리 본체의 일면이 함몰되어 형성되는 제1 함몰면을 가지며, 상기 내시경 본체가 수용되는 체결부; 및
    상기 제1함몰면에 위치되며, 상기 연장부가 상기 장착어셈블리 본체를 통과하도록 구비되는 제1관통부를 포함하는 탐지 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 내시경 어셈블리는,
    상기 연장부의 외주면을 감싸도록 배치되며, 상기 연장부의 휘어짐을 방지하는 삽입관을 더 포함하는 탐지 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 장착어셈블리는,
    상기 장착어셈블리 본체의 타면이 함몰되어 형성되는 제2함몰면을 가지며, 상기 삽입관의 일측이 고정되는 제1고정부를 포함하며,
    상기 삽입관은, 상기 제1고정부의 내주면 및 제2함몰면에 고정되는 탐지 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1관통부와 제1고정부는 하나의 가상의 연장선에 정렬되는 것을 특징으로 하는 탐지 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 장착어셈블리는,
    상기 장착어셈블리 본체의 타면이 함몰되어 형성되는 제3함몰면을 가지며, 상기 연장선에 정렬되는 제1실링부 및 상기 제1실링부에 삽입되는 제1실링부재를 포함하며,
    상기 제1실링부재는 상기 제1실링부의 내주면과 상기 삽입관의 외주면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 탐지 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 고정어셈블리는
    고정어셈블리 본체 및 상기 고정 어셈블리의 본체를 관통하며, 상기 연장선에 배치되는 제2관통부를 포함하며,
    상기 삽입관의 타측은 상기 제2관통부의 내주면에 고정되는 것을 특징으로 하는 탐지 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 내시경 어셈블리가 이동될 때, 상기 삽입관은 상기 제2관통부를 통과하는 것을 특징으로 하는 탐지 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 고정어셈블리는,
    상기 고정어셈블리 본체의 일면이 함몰되어 형성되는 제4함몰면을 가지며, 상기 연장선에 배치되는 제2실링부 및 상기 제2실링부에 삽입되는 제2실링부재를 더 포함하며,
    상기 제2실링부재는 상기 제2실링부의 내주면과 상기 삽입관의 외주면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 탐지 장치.
  14. 제 13 항에 있어서
    상기 고정어셈블리는,
    상기 제2실링부에 체결되는 조임나사를 더 포함하며,
    상기 조임나사은 상기 제2실링부에 삽입되는 과정에서, 상기 제2실링부재를 가압하는 것을 특징으로 하는 탐지 장치.
  15. 제 3 항에 있어서,
    상기 내시경 어셈블리는,
    상기 탐지부의 일측에 구비되어, 상기 탐지부의 탐지 범위를 변경시킬 수 있는 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탐지 장치.
  16. 제 3 항에 있어서
    상기 플랜지는,
    상기 탐지부 및 연장부의 적어도 일부가 관통되는 제3관통부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탐지 장치.
  17. 제 3 항에 있어서,
    상기 플랜지와 상기 고정어셈블리를 결합하며, 상기 탐지부가 이동하는 이동경로를 선택적으로 차단하는 밸브를 더 포함하는 탐지 장치.
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