KR20180104865A - 펌프용 무전원 기계식 속도 제어장치가 내장된 유체 커플링 - Google Patents

펌프용 무전원 기계식 속도 제어장치가 내장된 유체 커플링 Download PDF

Info

Publication number
KR20180104865A
KR20180104865A KR1020170031686A KR20170031686A KR20180104865A KR 20180104865 A KR20180104865 A KR 20180104865A KR 1020170031686 A KR1020170031686 A KR 1020170031686A KR 20170031686 A KR20170031686 A KR 20170031686A KR 20180104865 A KR20180104865 A KR 20180104865A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pump
fluid
fluid coupling
amount
housing
Prior art date
Application number
KR1020170031686A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101963493B1 (ko
Inventor
강남원
류수형
안정섭
장춘수
Original Assignee
브이에스이앤지(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 브이에스이앤지(주) filed Critical 브이에스이앤지(주)
Priority to KR1020170031686A priority Critical patent/KR101963493B1/ko
Priority to PCT/KR2017/008863 priority patent/WO2018169146A1/ko
Publication of KR20180104865A publication Critical patent/KR20180104865A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101963493B1 publication Critical patent/KR101963493B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/04—Units comprising pumps and their driving means the pump being fluid driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0077—Safety measures
    • F04D15/0083—Protection against sudden pressure change, e.g. check valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/586—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D33/00—Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type
    • F16D33/06—Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type controlled by changing the amount of liquid in the working circuit
    • F16D33/08—Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type controlled by changing the amount of liquid in the working circuit by devices incorporated in the fluid coupling, with or without remote control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

본 발명은 펌프 토출량의 변화에 따른 토출수 압력변화를 보상하기 위하여, 펌프의 토출 압력 변화를 감지하고, 이를 통한 펌프 측 입력축에 연결되어 있는 유체커플링의 회전수를 제어하며, 작동유체의 냉각은 대기 중 방열량을 최대화시키는 날개형상을 외부에 가진 하우징과 폄프의 출력 측 유체로 일부 순환 시키어 냉각성능을 만족시키도록 한 유체커플링 하우징에 일체형으로 내장된 순환용 유체탱크와 기계식 제어장치로 구성되어, 별도의 제어를 위한 동력의 사용이 없이 반영구적 내구성을 가진 펌프용 무전원 기계식 속도 제어장치가 내장된 유체 커플링에 관한 발명인 것이다.

Description

펌프용 무전원 기계식 속도 제어장치가 내장된 유체 커플링{Fluid coupling equipped with the mechanical speed controlled and nonpowered system for pump}
본 발명은 가변속 유체 커플링, 제어장치 및 밸브들로 구성된 무동력 기계식 자동제어 동력 전달 장치에 관한 것이다.
1. 기존의 유체커플링은 1차 구동휠(컴프레서 휠)과 2차 피동휠(터빈 휠) 사이의 유체를 매체로 동력이 전달되는 원리이며, 이때 매체인 유체의 양을 조절하여 1차 구동휠과 2차 피동휠 사이의 슬립량에 의한 전달 동력 또는 회전수의 변경을 실현하여 왔다.
2. 이때, 1차 구동휠과 2차 피동휠 사이의 동력 전달매체인 유체의 양 또는 수준은 외부 전원에 의해 구동되는 스쿠프 튜브 제어시스템에 의해 제어되었다.
3. 작동유체의 냉각 및 순환을 위한 열교환기, 순환폄프 및 이에 부속한 유체탱크 및 밸브류 등의 설치가 요구 되었다.
인버터(VVVF)로 가변속 부하 조절하는 소형펌프의 제어를 기계식 자동제어 시스템으로 대체함으로써, 상대적 단순한 시스템으로 고가의 장비 가격 축소, 전기적 제어가 아닌 기계식 제어시스템으로 전기 동력공급 생략, 동력전달의 효율이 향상, 고장으로 인한 가동중단의 빈도 저감 등을 실현한다.
본 발명은 내구 신뢰성이 확보된 유체 커플링과 작동유체의 수준을 별도의 전원 공급이 없이 기계적 제어 장치를 통하여 신뢰성을 확보한다.
특히, 소용량에 따른 작동유체의 방열 부하는 펌프측 토출유체의 일부를 순환시키고 케이싱 형상의 표면적을 최대화시킴으로서 대기중 방열하도록 하여, 냉각 및 순환을 위한 설비 및 동력손실을 없도록 한다.
1. 소형 가압펌프(50kw 이하)는 인버터(VVVF)로 가변속 부하조절을 하나, 이러한 장비가 활용되는 공간은 대부분 전기사용 장비가 취약한 습도가 높은 외부 환경에 노출되며 밀폐된 규모가 작은 소형 가압 펌프장 등인 까닭에 별도의 관리인력 배치가 비현실적이고, 고장으로 가동중지가 잦아, 적용 대상은 많으나, 실제 운영되는 현장은 많지 않다.
2. 특히 각 도시의 상수도 사업본부 등에서 운영하는 많은 숫자의 가압펌프는 인버터의 복잡한 자동 부하제어 시스템과 고비용 장비가격으로 적용이 기피되거나, 적용을 하더라도 효과적인 자동제어 운전이 되고 있지 않다. 따라서 내구성이 좋은 보급형 전천후 부하 자동제어 시스템이 개발되면, 국내 사용되는 모터수량의 50% 이상을 차지하는 소형 가압펌프의 부하 자동제어 운전 및 많은 에너지 절약이 가능하다.
3. 본 발명에 따른 동력전달 장치는 유체커플링의 펌프 측 터어빈 휠과 구동모터측 휠 사이의 슬립의 양을 결정짓는 작동유 또는 작동수의 수준 제어를 펌프의 부하에 다른 펌프 출력 측의 압력을 감지한 신호를 통하여 유지함으로써 결과적으로 구동 모터의 소모 전력량을 조절하여 에너지 효율을 향상시킴과 동시에 신뢰성 확보로 적용 범위가 확장됨에 따른 에너지 절감의 양을 확대시킬 수가 있다.
도면 1은 제어장치가 장착된 유체 커플링의 전체 조립도이다.
도면 2은 본 발명의 제어장치 구조를 설명하는 개념도이다.
도면 3는 순환수 재순환을 위한 가이더의 개념도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규 특징들은 다음의 첨부 도면에서 설명한다.
도 1은 개략화된 본 발명의 대표도이다.
도 2 개념도에서 본 발명의 주요한 구조 및 구성품들을 나타낸다. 1차 구동측 컴프레서 휠(1)는 엔진, 모터 등의 구동원과 연결되어 동력이 입력된다. 입력축의 외측으로는 축을 지지하는 베어링 및 기밀을 유지하기 위한 씰 등이 연결된다.
1차 구동측 컴프레서 휠(1)과 마주하는 2차 피동측 터어빈 휠(2)는 1차 구동측 임펠러(1)의 회전수가 중간의 작동유체의 수준에 따라 슬립 양을 발생시키며 동력을 전달받는다. 이때 발생되는 슬립의 양을 결정짓는 작동유체의 수준은 탱크(5)로부터 공급되는 작동유체의 양이 펌프의 출력 측에서 감지하는 압력에 의해 제어밸브(6)를 통하여 커플링으로 공급되는 작동유체의 양에 의거 제어된다. 하우징(4)는 커플링 입력축의 플랜지가 구동모터에 연결되고, 커플링 출력축(10)의 플랜지는 펌프와 함께 연결되며, 내측에 유체커플링 어셈블리가 내장되고, 이와 연결되는 펌프측의 토출압을 감지하여 이 압력의 변화량을 통하여 밸브(6)의 개도를 제어함으로써 공급되는 작동유체의 양을 제어하게 된다. 또한 밸브의 기본 셋팅을 지정하는 조정 손잡이(7)가 밸브 스템에 설치되어 있다.
케이싱에는 펌프측 토출유체의 일부를 순환시키면서 작동유체의 냉각을 돕는 파이프 및 열전달 효율을 극대화 시킨 핀이 표면에 부착된 파이프가 또한 내장된다.
도 3의 개념도는 유체커플링의 작동유체중 케이싱 바닥으로 유입된 작동유체가 휠의 회전에 의해 리턴 되면서, 최종적으로 탱크로 주입되는 원리를 보여준다.
(도 2)
1. 1차 구동측 휠(컴프레서 휠)
2. 2차 피동측 휠(터어빈 휠)
3. 쉘
4. 하우징
5. 탱크
6. 밸브
7. 조정 손잡이
8. 구동 모터
9. 커플링 입력축
10. 커플링 출력축
11. 작동유 또는 작동수 공급
(도 3)
1. 1차 구동측 휠(컴프레서 휠)
2. 2차 피동측 휠(터어빈 휠)
3. 쉘
4. 하우징
5. 탱크
6. 밸브
7. 조정 손잡이
8. 작동유체 순환 가이더

Claims (2)

  1. 피구동 펌프의 토출 압력에 따라 실린더의 피스톤 변위를 일으키고, 이 변위가 유체커플링의 작동유체의 유량을 제어함으로써 유체커플링의 슬립양을 조절하고, 이를 통한 유체커플링의 전달속도를 제어하는 장치.
  2. 물 또는 유압유 등의 유체로 작동되며, 속도제어용 밸브, 작동유체 탱크, 작동유체 이송가이더, 냉각핀이 외부의 형상을 이루는 유체커플링 하우징에 펌프의 토출측 액체 일부를 순환시켜 작동유체의 냉각기능을 가진 유로가 하우징에 일체형으로 내장된 유체커플링.
KR1020170031686A 2017-03-14 2017-03-14 펌프용 무전원 기계식 속도 제어장치가 내장된 유체 커플링 장치 KR101963493B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170031686A KR101963493B1 (ko) 2017-03-14 2017-03-14 펌프용 무전원 기계식 속도 제어장치가 내장된 유체 커플링 장치
PCT/KR2017/008863 WO2018169146A1 (ko) 2017-03-14 2017-08-16 펌프용 무전원 기계식 속도 제어장치가 내장된 유체 커플링

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170031686A KR101963493B1 (ko) 2017-03-14 2017-03-14 펌프용 무전원 기계식 속도 제어장치가 내장된 유체 커플링 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180104865A true KR20180104865A (ko) 2018-10-01
KR101963493B1 KR101963493B1 (ko) 2019-03-28

Family

ID=63523608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170031686A KR101963493B1 (ko) 2017-03-14 2017-03-14 펌프용 무전원 기계식 속도 제어장치가 내장된 유체 커플링 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101963493B1 (ko)
WO (1) WO2018169146A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102074096B1 (ko) * 2019-04-04 2020-02-05 브이에스이앤지(주) 제어 밸브, 이를 이용한 유체 커플링 장치 및 펌프 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3999385A (en) * 1975-01-17 1976-12-28 Voith Turbo Kg Hydrodynamic control coupling
US4203289A (en) * 1977-10-28 1980-05-20 Voith Turbo Gmbh & Co., Kg Hydrodynamic control coupling

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4203829A (en) * 1978-09-28 1980-05-20 Standard Oil Company (Indiana) Catalyst, method of preparation and use thereof in hydrodesulfurizing cracked naphtha
DE102004029656A1 (de) * 2004-06-18 2006-01-19 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Hydrodynamische Kupplung mit Drehzahlschutz und Turbocompound-System
DE102004059833A1 (de) * 2004-12-10 2006-06-14 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Regeln der maximalen Drehzahl einer Arbeitsmaschine und hydrodynamische Kupplung hierfür
DE102006062230A1 (de) * 2006-12-22 2008-06-26 Voith Patent Gmbh Hydrodynamische Kupplung
KR100885549B1 (ko) * 2007-06-14 2009-02-26 최쌍석 물을 작동매체로 사용하는 가변속 구동장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3999385A (en) * 1975-01-17 1976-12-28 Voith Turbo Kg Hydrodynamic control coupling
US4203289A (en) * 1977-10-28 1980-05-20 Voith Turbo Gmbh & Co., Kg Hydrodynamic control coupling

Also Published As

Publication number Publication date
KR101963493B1 (ko) 2019-03-28
WO2018169146A1 (ko) 2018-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220412379A1 (en) Turbine fracturing apparatus
US4245844A (en) Apparatus for removing leakage flow of a pressurized medium from gap type seals
CN101680455A (zh) 流体泵系统
CN113039346A (zh) 用于冷却电池组的螺杆泵
EP2678594A2 (en) Pump assemblies with freeze-preventive heating
AU7220491A (en) Continuously active pressure accumulator power transfer system
US20060075751A1 (en) Hydraulic system for providing an auxiliary force for a motor vehicle device
SE1550887A1 (en) Hydrodynamic retarder device
US20150377250A1 (en) Inlet guide vane mechanism
KR20180104865A (ko) 펌프용 무전원 기계식 속도 제어장치가 내장된 유체 커플링
US4383418A (en) Circulator pump for conveying a liquid and/or gaseous medium
CN104131982B (zh) 特种变压器和一体化种特种整流装置用油泵
CN215111965U (zh) 压裂设备
KR200453123Y1 (ko) 유압 구동식 수중펌프를 구비한 양수기
RU2306495C1 (ru) Электроприводной вихревой теплогенератор
CN110332253B (zh) 一种机车用可控驱动装置
CN113217402A (zh) 一种水冷智能泵
CN106080761A (zh) 一种空气压缩机与液压转向泵集成机构
CN218971480U (zh) 一种高效散热的液下泵轴承座
CN109764010A (zh) 一种直驱式容积控制电液伺服机构
US20160131163A1 (en) Hydrostatic Drive For Variable Speed Operation of Rotational Equipment
CN112112820B (zh) 制冷循环系统及其泵压机
CN104214861A (zh) 一种液压驱动电空调系统
US20080181797A1 (en) Hydraulic submersible pump with electric motor drive
CN219432058U (zh) 一种螺杆真空泵磁性驱动冷却水泵

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right