KR100810751B1 - 벨트장력 자동조절 모터베이스 부착 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벨트장력 자동조절 모터베이스 부착 공기조화기에 관한 것으로, 공기조화기의 구동을 위한 구동원인 팬모터의 구동력을 송풍팬에 전달하는 벨트의 장력을 자동으로 조절하여 불필요한 장력 조절작업을 없애고 벨트의 마모를 방지하며 설치가 용이하도록 함을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 벨트장력 자동조절 모터베이스 부착 공기조화기는, 프레임(1)과; 상기 프레임에 올려진 캐비넷(2)의 내부에 탑재되는 송풍팬(10)과; 상기 프레임의 상기 캐비넷 외부에 설치되는 팬모터(20)와; 상기 팬모터에 축결합된 구동풀리와 상기 송풍팬에 축결합된 종동풀리에 무한궤도로 회전 가능하게 감겨 상기 팬모터의 구동력을 상기 송풍팬에 전달하는 벨트(30)와; 상기 벨트의 장력을 조절하는 장력조절수단(40)을 포함하며, 상기 장력조절수단은, 서로 일정 간격을 두고 상기 프레임에 각각 고정되는 한 쌍의 지지앵글(41), 상기 팬모터가 탑재되는 베이스 플레이트(42), 상기 지지앵글에 설치되며 상기 베이스 플레이트에 고정되어 상기 베이스 플레이트를 일방향으로 탄력 지지함으로써 상기 팬모터의 위치 변화를 통해 상기 벨트의 장력을 일정하게 유지하는 탄성수단(50)을 포함하여 구성된다.

공기조화기, 송풍팬, 팬모터, 장력

Description

벨트장력 자동조절 모터베이스 부착 공기조화기{Air Handling Unit Having Self-Tensioning Motor Base}

본 발명은 벨트장력 자동조절 모터베이스 부착 공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기조화기의 구동을 위한 구동원인 팬모터의 구동력을 송풍팬에 전달하는 벨트의 마모없이 벨트의 장력을 자동으로 조절하여 불필요한 장력 조절작업을 없애고 설치가 용이한 벨트장력 자동조절 모터베이스 부착 공기조화기에 관한 것이다.

인류의 역사에 있어서 선인들은 생존을 위하여 더위보다는 추위를 견디어내는 일이 급선무였다. 따라서 난방형식이 우선적으로 갖추어지게 되었으며, 그 다음에야 냉방기에 대한 개발이 시작되었고, 개발된 제품으로부터 시원하게 조화된 공기가 나오는 현상을 보고서 그 장치를 일컬어 공기조절기, 즉 에어컨디셔너(air-conditioner)라고 지칭하였다.

그러나 이것은 공기조화기가 아닌 단순한 냉방기로서 다시 정립되게 되고, 냉방과 난방을 각각 여름철에 행해지는 공기조화, 겨울철에 행해지는 공기조화라는 의미로서 여름철 공기조화, 겨울철 공기조화라고 일컫다가 근래에 이르러 완전 공기조화로서 제자리를 잡게 된 것이다.

일반적으로 공기 조화는 실내의 온도ㅇ습도ㅇ세균ㅇ냄새ㅇ기류 등의 조건을 그 장소의 사용 목적에 적합한 상태로 유지하여 주택 ㅇ호텔 ㅇ회관 ㅇ사무실 등에서 생활하는 실내의 사람을 쾌적한 상태로 만드는 것을 목적으로 하는 것으로서, 사람에게 쾌적한 공기상태는 기후조건 ㅇ복장 ㅇ생활수준 ㅇ건강상태 등 여러 가지 조건에 의하여 영향을 받게 되므로 일정한 값이 있는 것은 아니나, 여름에는 온도 26∼28℃, 상대습도 약 50%, 겨울에는 온도 20∼22℃, 상대습도 약 40%를 목표로 하는 것이 보통이다. 그러나 이 값은 절대적인 것은 아니며, 반도체 제조 크린룸ㅇ 공장의 작업장ㅇ창고 ㅇ실험실 등의 장소가 그 기능을 충분히 달성하기 위해서는 거기서 생산되고 가공되고 저장 또는 시험되는 물건이 가장 알맞은 상태를 유지하도록 하여야 한다.

공기조화기(Air Handling Unit)는 팬모터를 구동원으로 하여 구동하는 송풍팬의 송풍력에 의해 공기를 송풍하여 실내 온도를 조절하는 것으로, 상기 팬모터의 설치 위치에 따라 상기 팬모터와 송풍팬이 하나의 캐비넷 내부에 탑재되는 내장형과 상기 송풍팬은 캐비넷 내부에 탑재되며 상기 팬모터는 상기 캐비넷 외부에 장착되는 외장형으로 구분된다.

상기 팬모터와 송풍팬에는 구동풀리와 종동풀리가 각각 형성되며, 상기 구동풀리와 종동풀리에 벨트가 감겨 상기 송풍팬이 상기 벨트를 동력전달수단으로 하여 상기 팬모터의 구동력을 전달받아 작동한다.

이때, 상기 벨트의 장력에 따라 송풍팬의 작동이 달라지며, 상기 벨트는 경시적으로 장력이 느슨해지기 때문에 상기 벨트의 장력을 유지하기 위한 장력조절장치가 제공된다.

종래 기술에 의한 상기 장력조절장치는 다음과 같다.

상기 팬모터가 모터 브라켓에 고정되고, 이 모터 브라켓의 일측은 하우징의 일측에 회전 가능하게 결합되고, 그 타측은 일정길이의 가이드홈이 형성되고, 이 가이드홈에는 하우징의 일측면에 고정되는 샤프트의 양쪽 끝부분에 조절볼트에 의해 결합된다. 즉, 벨트장력조절장치에서 상기 벨트의 장력을 조절하기 위해서는 상기 조절볼트를 푼 다음, 상기 가이드홈을 따라 상기 모터 브라켓을 수평 이동시켜 상기 벨트의 장력을 적정수준으로 긴장시킨 뒤 풀었던 상기 조절볼트를 다시 조임으로써 상기 벨트의 장력이 소망하는 수준으로 유지된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 벨트장력조절장치에 의하면, 상기 조절볼트의 조임력에 의해 상기 벨트가 소정의 장력을 유지하게 되는 것이다. 즉, 사용자가 상기 벨트의 장력을 주기적으로 체크하여 장력을 조절하여야 하는 불편함이 있고, 또한, 사용자가 상기 벨트의 장력 체크 시기를 놓쳐 상기 벨트의 장력을 조절하지 못한 경우가 발생되므로 공기조화기의 오동작이 발생되는 문제점이 있다.

그리고, 상기 팬모터가 동작하면서 진동을 발생시키고 이와 연결된 상기 벨트가 회전하게 되면 상기 조절볼트가 느슨하여져 소망하는 장력을 유지할 수 없을 뿐만 아니라, 이로 인하여 상기 벨트의 마모가 가속되는 등의 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 기술로 본 출원인에 의해 출원되어 등록된 특허 제0751574호 팬벨트 자동조절기 부착형 공기조화기가 있다.

본 출원인에 의해 출원된 팬벨트 자동조절기 부착형 공기조화기에 의하면, 팬모터의 구동력을 송풍팬에 전달하는 벨트의 장력을 자동으로 조절할 수 있는 효과가 있지만, 무한궤도로 회전하는 벨트 자체를 지지하기 때문에 벨트에 마모가 발생될 수 있고 벨트의 장력을 맞추면서 기기를 설치하여야 하므로 설치가 어려운 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 팬모터의 구동력을 송풍팬에 전달하는 동력전달수단인 벨트의 장력을 자동으로 조절하여 벨트가 항상 소정 장력을 유지하도록 함은 물론 회전체인 벨트와 상관없이 벨트의 장력을 조절할 수 있도록 한 벨트장력 자동조절 모터베이스 부착 공기조화기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 벨트장력 자동조절 모터베이스 부착 공기조화기는, 팬모터의 구동풀리와 송풍팬의 종동풀리에 무한궤도로 감기는 벨트의 경로 상에 설치되며 탄성력에 의해 상기 벨트의 장력을 자동으 로 조절하는 자동 장력조절수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 자동 장력조절수단은 상기 팬모터의 위치 변화를 통해 벨트의 장력을 유지하도록 상기 팬모터의 위치를 조절하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 벨트장력 자동조절 모터베이스 부착 공기조화기에 의하면, 팬모터의 구동력을 송풍팬에 전달하는 동력전달부재인 벨트의 장력이 자동으로 조절되어 벨트의 장력을 조절하기 위한 불필요한 작업이 없어지므로 유지 관리가 용이하다.

그리고, 벨트의 장력이 항상 유지되어 팬모터의 구동력이 항상 송풍팬에 전달되므로 송풍팬의 오동작이 방지된다.

또한 장력조절수단이 벨트를 지지하지 않고 팬모터의 위치를 변화시켜 벨트의 장력을 조절함으로써 벨트와 마찰이 일어나지 않으므로 벨트의 내구성 향상 및 수명을 연장할 수 있고, 팬모터를 장착하는 방법을 통해 설치가 완료되므로 설치 및 유지보수가 용이한 효과가 있다.

도 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 벨트장력 자동조절 모터베이스 부착 공기조화기는, 프레임(1)에 탑재된 캐비넷(2)의 내부에 장착되는 송풍팬(10)과; 캐비넷(2) 외부에 설치되는 팬모터(20)와; 팬모터(20)에 축결합된 구동풀 리(21)와 송풍팬(10)에 축결합된 종동풀리(11)에 무한궤도로 회전 가능하게 감겨 팬모터(20)의 구동력을 송풍팬(10)에 전달하는 벨트(30)와; 벨트(30)의 장력을 자동으로 조절하는 자동 장력조절수단(40)으로 구성된다.

도 1과 도 3에서 보이는 것처럼, 자동 장력조절수단(40)은, 서로 일정 간격을 두고 프레임(1)에 각각 고정되는 한 쌍의 지지앵글(41), 팬모터(20)가 탑재되는 베이스 플레이트(42), 지지앵글(41)에 설치되며 베이스 플레이트(42)에 고정되어 베이스 플레이트(42)를 일방향(벨트(30)의 장력을 유지하기 위한 방향)으로 탄력 지지함으로써 벨트(30)의 장력을 유지하는 탄성수단(50)으로 구성된다.

즉, 본 발명은 탄성수단(50)의 탄성력에 의해 팬모터(20)를 탄력지지하며, 탄성수단(50)을 탄성 변형시켜 벨트(30)를 장착함으로써 벨트(30)의 장력이 약해질 때 탄성수단(50)의 탄성 복원력에 의해 팬모터(20) 자체를 회전시켜 벨트(30)의 장력을 조절하는 것이다.

탄성수단(50)은 내부가 중공인 사각 단면의 하우징(51), 상측이 개방된 형태로 이루어져 하우징(51)의 하부에서 하우징(51)을 감싸면서 양단부가 베이스 플레이트(42)에 고정되는 하나 이상의 새들(saddle)(52), 마름모 형태로 이루어져 하우징(51) 내부에 배치되며 양단부가 지지앵글(41)에 각각 제자리 회전 가능하게 결합되는 회전안내축(53), 하우징(51) 내부의 회전안내축(53)의 둘레부에 각각 삽입되어 자체 탄성력에 의해 하우징(51)을 통해 베이스 플레이트(42)를 일방향으로 탄력 지지하는 4개의 탄성부재(54)로 이루어진다.

회전안내축(53)은 지지앵글(41) 사이의 간격보다 짧게 형성되어 지지앵 글(41) 사이에 개재되면서 지지앵글(41)측에서부터 체결되는 체결구와 베어링을 통해 지지앵글(41)에 제자리 회전 가능하게 지지된다.

탄성수단(50)에 의하면, 벨트(30)가 연결되지 않은 상태에서는 탄성부재(54)가 탄성 변형되지 않으므로 베이스 플레이트(42)가 도 4a와 같이 위치되며, 벨트(30)를 팬모터(20)에 연결할 때에는 도 4b와 같이 회전안내축(53)을 통해 탄성부재(54)를 탄성변형시킨 상태에서 벨트(30)를 연결하며, 이때 탄성부재(54)는 원상태로 복원하려는 복원력을 갖고 있다. 이 상태에서 만약 벨트(30)의 장력이 느슨해지면 탄성부재(54)의 복원력에 의해 회전안내축(53)은 회전하지 않으면서 하우징(51)이 팬모터(20)와 함께 회전함에 따라 벨트(30)의 장력이 유지된다.

탄성부재(54)를 초기에 탄성 변형시키는 방법은 벨트(30)의 장력을 통해 하우징(51)을 회전시키는 방법, 벨트(30)를 조작하지 않고 하우징(51)을 회전시키는 방법, 회전안내축(53)을 강제 회전시키는 방법 등이 있으며 이하에서는 회전안내축(53)을 회전시키는 방법에 대해 설명한다.

일측이 탄성수단(50)의 회전안내축(53)에 고정되는 호형상의 회전판(55), 하단부가 지지앵글(41)에 지지되는 장력조절볼트(56), 장력조절볼트(56)에 고정되면서 회전판(55)의 타측에 고정되어 장력조절볼트(56)의 체결 및 해제에 의해 회전안내축(53)을 강제 회전시켜 탄성부재(54)에 선하중을 부여하는 어댑터(57)가 더 구성되어 탄성부재(54)를 탄성변형시킨다.

회전판(55)은 회전안내축(53)의 양측에 각각 설치된다.

장력조절볼트(56)가 제자리에서 회전할 때 회전판(55)은 회전하게 되므로 장력조절볼트(56)는 승강 및 전후진하도록 지지되어야 하며, 이를 위하여 지지앵글(41)의 바닥부에는 장력조절볼트(56)가 승강 및 전후진 가능하게 지지되는 가이드블록(43)이 형성된다. 가이드블록(43)은 내부가 전후로 관통 형성되면서 상면에 장력조절볼트(56)가 관통되는 가이드홀(43a)이 형성되고, 장력조절볼트(56)의 하부측에는 이탈방지용 너트(56a)가 체결된다. 즉, 이탈방지용 너트(56a)가 가이드홀(43a)의 직경보다 크게 형성되어 가이드홀(43a)의 저부에 지지됨으로써 장력조절볼트(56)가 가이드블록(43)에 이탈되지 않도록 지지되며, 장력조절볼트(56)를 조이거나 풀면 이탈방지용 너트(56a)의 지지를 받으면서 하강하거나 상승 및 전후진하여 어댑터(57)가 함께 움직이게 되며, 결국 어댑터(57)에 의해 회전판(55)이 회전하여 회전안내축(53)을 회전시키게 되어 탄성부재(54)가 탄성변형된다. 이러한 구조에 의해 초기에 탄성부재(54)가 탄성변형됨으로써 벨트(30)를 지지하며, 이 상태에서 벨트(30)의 장력이 느슨해질 경우 장력조절볼트(56)는 회전안내축(53)에 지지됨에 따라 위치가 변하지 않고 하우징(51)이 회전하면서 팬모터(20)의 위치를 이동시킨다.

장력조절볼트(56)를 조작하는 방법으로는 장력조절볼트(56)를 잡고 너트(56a)를 돌리거나 반대로 너트(56a)를 잡고 장력조절볼트(56)를 돌리는 방법 등이 가능하다.

그리고, 회전판(55)이 회전할 때 비틀림이 발생되지 않도록 회전판(55)에는 호형상의 가이드홀(55a)이 형성되며, 가이드홀(55a)과 지지앵글(41)에 가이드 핀(55b)이 관통 체결되어, 이 가이드핀(55b)에 의해 회전판(55)이 안정되게 회전할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 공기조화기의 작용은 다음과 같다.

벨트(30)의 초기 설치 상태는 도 4b와 같이 탄성부재(54)가 탄성변형되어 팬모터(20)를 지지한다.

공기조화기의 가동을 위하여 팬모터(20)에 전원을 인가하면 팬모터(20)의 구동축과 함께 구동풀리(21)가 회전하며, 이 회전력은 벨트(30)를 통해 종동풀리(11)에 전달되어 송풍팬(10)의 작동이 개시된다.

한편, 벨트(30)의 자체 장력이 약해져 느슨해질 경우 탄성부재(54)의 힘에 의해 하우징(51)이 위치가 변하게 되며, 결국 팬모터(20)가 벨트(30)의 장력을 유지할 수 있는 방향으로 이동됨으로써 벨트(30)가 팽팽해지게 된다(도 4c).

도 1은 본 발명에 의한 벨트장력 자동조절 모터베이스 부착 공기조화기의 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 벨트장력 자동조절 모터베이스 부착 공기조화기의 작동 상태도.

도 3은 본 발명에 의한 벨트장력 자동조절 모터베이스 부착 공기조화기에 적용된 탄성수단의 분해 사시도.

도 4a 내지 도 4c는 각각 본 발명에 의한 벨트장력 자동조절 모터베이스 부착 공기조화기에 적용된 탄성부재의 작용 상태도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10 : 송풍팬, 20 : 팬모터

30 : 벨트, 40 : 장력조절수단

41 : 지지앵글, 42 : 베이스 플레이트

43 : 가이드블록, 50 : 탄성수단

51 : 하우징, 52 : 새들

53 : 회전안내축, 54 : 탄성부재

Claims (4)

1. 삭제
2. 프레임(1)과; 상기 프레임에 올려진 캐비넷(2)의 내부에 탑재되는 송풍팬(10)과; 상기 프레임의 상기 캐비넷 외부에 설치되는 팬모터(20)와; 상기 팬모터에 축결합된 구동풀리와 상기 송풍팬에 축결합된 종동풀리에 무한궤도로 회전 가능하게 감겨 상기 팬모터의 구동력을 상기 송풍팬에 전달하는 벨트(30)와; 상기 벨트의 장력을 조절하는 장력조절수단(40)을 포함하며,

   상기 장력조절수단은, 서로 일정 간격을 두고 상기 프레임에 각각 고정되는 한 쌍의 지지앵글(41), 상기 팬모터가 탑재되는 베이스 플레이트(42), 상기 지지앵글에 설치되며 상기 베이스 플레이트에 고정되어 상기 베이스 플레이트를 일방향으로 탄력 지지함으로써 상기 팬모터의 위치 변화를 통해 상기 벨트의 장력을 일정하게 유지하는 탄성수단(50)을 포함하고,

   상기 탄성수단은 내부가 중공인 사각 단면의 하우징(51), 상측이 개방된 형태로 이루어져 상기 하우징의 하부에서 상기 하우징을 감싸면서 양단부가 상기 베이스 플레이트에 고정되는 하나 이상의 새들(saddle)(52), 마름모 형태로 이루어져 상기 하우징 내부에 배치되며 양단부가 상기 지지앵글에 각각 제자리 회전 가능하게 결합되는 회전안내축(53), 상기 하우징 내부의 상기 회전안내축의 둘레부에 각각 삽입되어 탄성력에 의해 상기 하우징을 통해 상기 베이스 플레이트를 일방향으로 탄력지지하는 다수의 탄성부재(54)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 벨트장력 자동조절 모터베이스 부착 공기조화기.
3. 제 2 항에 있어서, 일측이 상기 탄성수단의 회전안내축에 고정되는 호형상의 회전판(55), 하단부가 상기 지지앵글에 지지되는 장력조절볼트(56), 상기 장력조절볼트에 고정되면서 상기 회전판의 타측에 고정되어 상기 장력조절볼트의 체결 및 해제에 의해 상기 탄성수단의 회전안내축을 강제 회전시켜 상기 탄성부재에 선하중을 부여하는 어댑터(57)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 벨트장력 자동조절 모터베이스 부착 공기조화기.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 회전판에 호형상으로 형성되는 가이드홀(55a), 상기 가이드홀과 상기 지지앵글에 관통 체결되어 상기 회전판의 회전을 지지하는 가이드핀(55b)이 더 포함된 것을 특징으로 하는 벨트장력 자동조절 모터베이스 부착 공기조화기.

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