KR102073124B1 - 누유 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 누유 방지 장치에 관한 것으로, 이는 회전축이 관통하여 구비되는 하우징; 이 하우징에 일단이 연결되는 연결관; 이 연결관의 타단에 연결되는 보조용기; 및 이 보조용기 내에 설치되어 보조용기를 복수의 영역으로 구획하는 적어도 하나의 댐부재를 포함하여서, 하우징에 담긴 오일레벨이 설계된 범위 내에서 유지되어, 회전축과 하우징 사이에서 누유가 발생하지 않게 되고, 이에 따라 외부의 이물질이 유입될 우려도 없게 된다.

Description

누유 방지 장치 {Apparatus for preventing oil leakage}

본 발명은 회전기기의 누유 방지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 누유가 발생하지 않는 범위 내에서 최대 오일레벨을 유지할 수 있게 하는 누유 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 회전기기(전동기나 발전기 등)에는 회전축을 지지하기 위해 베어링이 회전축의 양단에 존재하게 된다. 또한, 회전축과 베어링의 사이에 마찰을 줄여주고 냉각을 하기 위해 오일이 주입된다.

도 1에는 회전기기가 갖는 베어링 윤활 시스템의 한 예를 나타낸 단면도로서, 이 베어링 윤활 시스템은 오일링(4)에 의한 자기 윤활 방식이 이용되고 있다.

도 1에 도시된 윤활 시스템은 베어링(3) 내부의 틈 사이로 오일링(4)이 회전축(2)에 걸쳐져 있고 오일링의 일부분은 하우징(5)에 수용된 오일(oil; 1)에 잠겨 있다.

회전축(2)이 회전하면 오일링(4)이 마찰에 의해 회전축과 같이 회전하면서 하우징(5)의 오일(1)을 묻혀서 회전축의 상단으로 오일을 이송한다. 이에 따라, 이송된 오일은 베어링(3) 전체로 퍼져서 베어링의 윤활제 역할을 수행한다.

이렇게 자기 윤활 방식에 있어서 오일링(4)은 중요한 비중을 차지하며 설계에 있어서는 오일링의 크기나 오일링이 오일 내에서 잠기는 높이 등을 결정하는 것이 급유의 효율을 결정하는 중요한 변수가 된다.

오일링(4)에 의해 공급된 오일(1)은 베어링(3)에서 윤활을 마친 후 하우징(5)으로 다시 복귀하게 된다.

이때, 하우징(5)에 담긴 오일레벨이 설계된 범위 내에서 유지되도록, 주입되는 오일량을 조절해야 한다. 주입되는 오일량이 많아져 오일레벨이 상승하게 되면 회전축(2)과 하우징(5) 사이에 실링부재(미도시)가 설치되어도 누유의 문제가 발생할 수 있고, 반면에 주입되는 오일량이 적어져 오일레벨이 하강하면 오일링이 재윤활을 하는 데에 문제가 생긴다.

이에 본 발명은 누유가 발생하지 않는 범위 내에서 최대 오일레벨을 유지할 수 있게 하는 누유 방지 장치를 제공하는 데에 그 주된 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 누유 방지 장치는, 회전축이 관통하여 구비되는 하우징; 상기 하우징에 일단이 연결되는 연결관; 상기 연결관의 타단에 연결되는 보조용기; 및 상기 보조용기 내에 설치되어 상기 보조용기를 복수의 영역으로 구획하는 적어도 하나의 댐부재를 포함하고, 상기 하우징과 상기 보조용기를 포함하는 설비에서, 상기 설비의 바닥면으로부터 상기 하우징 내 최대 오일레벨까지의 거리와, 상기 바닥면으로부터 상기 댐부재의 상단까지의 거리가 동일한 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 하우징에 담긴 오일레벨이 설계된 범위 내에서 유지되어, 회전축과 하우징 사이에서 누유가 발생하지 않게 되고, 이에 따라 외부의 이물질이 유입될 우려도 없게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 궁극적으로 회전기기의 냉각 및 윤활 효율이 향상되는 효과를 도모할 수 있다.

도 1은 회전기기가 갖는 베어링 윤활 시스템의 한 예를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누유 방지 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누유 방지 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 이에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 누유 방지 장치는, 회전축(2)이 관통하여 구비되는 하우징(5); 이 하우징에 일단이 연결되는 연결관(6); 이 연결관의 타단에 연결되는 보조용기(7); 및 이 보조용기 내에 설치되어 보조용기를 복수의 영역(71, 72)으로 구획하는 적어도 하나의 댐부재(8)를 포함하고 있다.

하우징(5)은 회전축(2)이 관통하여 구비될 수 있다. 이러한 하우징은, 예컨대 상부 하우징과 하부 하우징이 결합하여 일체로 이루어질 수 있다.

하지만, 하우징의 구성과 형상은 특별히 한정되지 않고, 회전축이 관통하여 구비될 수 있는 구성과 형상이라면 다른 임의의 것도 가능하다.

하우징(5)의 일측에는 과잉으로 주입된 오일을 배출하기 위한 출구(51)가 마련될 수 있으며, 이 출구에는 메인 오일탱크(미도시)와 연결되는 배출관(52)이 연통되게 설치될 수 있다. 도면에 도시되어 있지는 않지만, 하우징의 타측에는 메인 오일탱크와 연통되는 입구가 형성되어 하우징 내에 오일을 공급할 수 있게 되어 있다.

베어링(3; 도 1 참조)이 회전축(2)에 설치되어 회전축이 원활하게 회전할 수 있도록 회전축을 지지한다.

오일링(4)은 베어링(3)의 내측에 설치되고, 회전축(2)에 걸쳐져 설치되며, 하우징(5)에 수용된 오일(1)에 그 일부분이 잠긴다. 이에 따라, 회전축이 회전하면 오일링도 회전하게 되며, 하우징에 수용된 오일이 오일링에 의해 회전축의 상단으로 이송되어 베어링의 내측으로 골고루 퍼지게 되면서 회전축이 더욱 원활하게 회전될 수 있도록 윤활 작용을 한다.

연결관(6)은, 그 일단이 하우징(5)의 하부에 연결되고, 타단은 보조용기(7)와 연결된다. 여기서, 연결관의 일단은 하우징의 저면에 관통공(53)을 형성하고 이 관통공에 삽입되어 설치되거나, 하우징의 하부에 마련된 드레인 탭(drain tap; 미도시)에 결합될 수도 있다.

연결관(6)의 타단도 보조용기(7)의 하부와 연결된다. 여기서, 연결관의 타단은, 연결관의 일단이 하우징의 하부에 연결되는 방식과 동일하거나 유사하게 보조용기에 연결될 수 있다.

보조용기(7)는 하우징(5)에 대하여 소정의 간격을 두고 측방으로 배치될 수 있다. 보조용기는 그 저면의 높이가 하우징의 저면의 높이와 동일하게 위치하는 것이 좋으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

보조용기(7)는 하우징(5)보다 소량의 오일(1)을 저장할 수 있게 되어 있다. 또, 보조용기에도 메인 오일탱크(미도시)와 연결되는 방출관(73)이 연통되게 설치되어 오일을 보낼 수 있게 되어 있다.

보조용기(7)를 복수의 영역(71, 72)으로 구획하는 적어도 하나의 댐부재(8)가 소정의 높이를 갖고서 보조용기 내에 설치되게 된다. 도 2에 도시된 바와 같이 댐부재의 위를 통하여 보조용기 내 복수의 영역은 상호 연통할 수 있다.

댐부재(8)의 상단의 높이는 이웃하게 설치된 하우징(5) 내에서 유지될 수 있는 최대 오일레벨과 동일하다. 다시 말해, 하우징(5)과 보조용기(6)를 포함하는 설비에서, 이 설비의 바닥면(9)으로부터 하우징 내 최대 오일레벨까지의 거리(H1)와, 상기 바닥면으로부터 댐부재의 상단까지의 거리(H2)가 동일하게 됨을 의미한다.

하우징(5)에 소정량의 오일(1)이 주입된다. 이에 따라, 하우징으로부터 연결관(6)을 거쳐, 보조용기(7) 내에서 연결관에 연통되는 일측 영역(71)으로도 오일이 유입되게 된다.

이 영역(71)으로 유입되는 오일량이 댐부재(8)의 높이를 초과하게 될 경우에, 오일(1)은 댐부재를 월류하여 타측 영역(72)으로 유입되게 된다. 또한, 오일은 방출관(73)을 통해 메인 오일탱크로 배출될 수 있다.

이때, 하우징(5) 내의 유면과 보조용기(5) 내 일측 영역(71)의 유면의 위치는 거의 일치한 높이가 된다. 이것은 대기압으로 유지되는 하우징과 보조용기 내에서의 유면 위치가 같게 되도록, 오일(1)의 이동이 발생하기 때문이다. 이 일치되는 유면의 높이가 최대로 될 때 누유가 발생하지 않는 하우징 내 최대 오일레벨로 될 수 있다.

즉, 댐부재(8)의 상단의 높이를 결정하면 하우징(5) 내 최대 오일레벨이 결정될 수 있게 되며, 역으로 하우징 내 최대 오일레벨을 결정하면 댐부재의 상단의 높이가 결정될 수 있다.

예를 들어, 누유가 발생하지 않는 범위에서 하우징(5) 내 최대 오일레벨은, 오일링(4)의 하단으로부터 오일링이 갖는 지름의 대략 15% 내지 17% 정도 상승한 높이까지 하우징 내에 오일(1)이 수용되는 것이 바람직하다.

여기서, 오일링(4)의 지름은 회전축(2)이 갖는 지름의 약 1.5 배 내지 1.7배인 것이 좋다.

혹은, 하우징(5) 내 최대 오일레벨은, 하우징(5)의 일측에 형성되어 과잉으로 주입된 오일을 배출하는 출구(51)의 하단으로부터 약 20mm 내지 25mm 정도 아래로 떨어진 위치로 설정되어도 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 하우징에 담긴 오일레벨이 설계된 범위 내에서 유지되어, 회전축과 하우징 사이에서 누유가 발생하지 않게 되고, 이에 따라 외부의 이물질이 유입될 우려도 없게 된다.

더구나, 펌프 등의 이송수단에 의한 오일의 이동이 필요 없어 오일레벨을 유지하는 데에 별도의 동력이 요구되지 않게 되는 장점도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 오일 2: 회전축
3: 베어링 4: 오일링
5: 하우징 6: 연결관
7: 보조용기 8: 댐부재
9: 바닥면

Claims (10)

1. 회전축이 관통하여 구비되는 하우징;
   상기 하우징에 일단이 연결되는 연결관;
   상기 연결관의 타단에 연결되는 보조용기; 및
   상기 보조용기 내에 설치되어 상기 보조용기를 복수의 영역으로 구획하는 적어도 하나의 댐부재
   를 포함하고,
   상기 하우징과 상기 보조용기를 포함하는 설비에서, 상기 설비의 바닥면으로부터 상기 하우징 내 최대 오일레벨까지의 거리와, 상기 바닥면으로부터 상기 댐부재의 상단까지의 거리가 동일한 누유 방지 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하우징에는 과잉으로 주입된 오일을 배출하기 위한 출구가 마련된 것을 특징으로 하는 누유 방지 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 연결관은, 일단이 상기 하우징의 하부에 연결되고, 타단은 상기 보조용기의 하부와 연결된 것을 특징으로 하는 누유 방지 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 보조용기는 상기 하우징에 대하여 간격을 두고 측방으로 배치된 것을 특징으로 하는 누유 방지 장치.
5. 삭제
6. 제4항에 있어서,
   상기 복수의 영역 중 일측 영역으로 유입되는 오일량이 상기 댐부재의 높이를 초과하면, 상기 오일은 상기 댐부재를 월류하여 상기 복수의 영역 중 타측 영역으로 유입되고,
   상기 오일은 타측 영역으로부터 방출관을 통해 상기 보조용기로부터 배출되는 것을 특징으로 하는 누유 방지 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 회전축에 베어링이 설치되고,
   상기 베어링 내측에 오일링이 설치되는 것을 특징으로 하는 누유 방지 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 하우징 내 최대 오일레벨은, 상기 오일링의 하단으로부터 상기 오일링이 갖는 지름의 15% 내지 17%의 범위로 상승한 높이까지 상기 하우징 내에 오일이 수용되도록 결정되는 것을 특징으로 하는 누유 방지 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 오일링의 지름은 상기 회전축이 갖는 지름의 1.5 배 내지 1.7배인 것을 특징으로 하는 누유 방지 장치.
10. 제2항에 있어서,
    상기 하우징 내 최대 오일레벨은, 상기 출구의 하단으로부터 20mm 내지 25mm만큼 아래로 떨어진 위치로 결정된 것을 특징으로 하는 누유 방지 장치.

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