KR100843733B1

KR100843733B1 - 모터 전력 절감용 팬

Info

Publication number: KR100843733B1
Application number: KR1020070038678A
Authority: KR
Inventors: 우분성; 김지상
Original assignee: 우분성; 박종국
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2008-07-04

Abstract

본 발명은 모터 전력 절감용 팬에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 모터 전력 절감용 팬은, 중심부에 모터의 구동축(10)이 관통되는 제1관통공(110)이 형성되는 제1원판(100);과 중심부에 모터의 구동축(10)이 관통되는 제2관통공(210)이 형성되는 제2원판(200);과 일측은 상기 제1관통공(110)에 연결되고, 타측은 내주면을 따라 제1베어링(320)이 형성되며, 길이방향을 따라 모터의 구동축(10)이 관통되는 제1중공부(310)가 형성된 원기둥 형상의 제1결합플랜지(300);와 일측은 상기 제2관통공(210)에 연결되고, 타측은 내주면을 따라 제2베어링(420)이 형성되며, 길이방향을 따라 모터의 구동축(10)이 관통되는 제2중공부(410)가 형성된 원기둥 형상의 제2결합플랜지(400);와 상기 제1,2결합플랜지(300,400)의 타측에 형성되어 상기 제1,2중공부(310,410)를 관통한 모터의 구동축(10)과 결합되는 커플 홈(520)이 형성되며, 압축공기에 의해 회전되도록 날개(510)가 형성되어 있는 팬(500); 및 상기 제1,2결합플랜지(300,400)에 연결된 상태로 상기 팬(500)을 밀폐시키며, 압축공기로 상기 날개(510)를 회전시키도록 형성된 압축공기 유입통공(610)과 상기 압축공기 유입통공(610)으로 유입된 압축공기가 배출되는 압축공기 배출통공(620)이 형성된 하우징브라켓(600);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 모터 전력 절감용 팬에 의하면, 압축공기를 이용하여 팬을 돌리고 상기 팬에 모터의 구동축을 연결시켜 모터의 시동전에 상기 구 동축을 회전시켜 모터의 초기회전시에 소모되는 전력을 줄일 수 있는 장점이 있다.

직류모터, 교류모터, 에어건

Description

모터 전력 절감용 팬{Fan for motor energy saving}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 전력 절감용 팬의 분해사시도,

도 2a와 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 전력 절감용 팬의 상태도 및 부분확대도,

도 3는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 전력 절감용 팬의 날개의 단면도 및 상세도,

도 4a와 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모터 전력 절감용 팬의 상태도 및 부분확대도,

도 5와 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모터 전력 절감용 팬의 분해사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-모터의 구동축 20-에어건

100-제1원판 110-제1관통공

120-제1체결공

200-제2원판 210-제2관통공

220-제2체결공

300-제1결합플랜지 310-제1중공부

400-제2결합플랜지 410-제2중공부

500-팬 510-날개

510a-일자형 날개 510b-절곡형 날개

510c-유선형 날개 520-커플 홈

600-하우징브라켓 610-압축공기 유입통공

620-압축공기 배출통공 630-가이드브라켓

본 발명은 모터 전력 절감용 팬에 관한 것으로, 더 상세하게는 모터의 회전시 모터에 연결된 부하의 상태변화로인해 일정회전수를 유지하는 모터에 과도한 전류가 흘러들어가 모터가 과열되며 소비전력이 증가하는데, 이 증가하는 소비전력을 감소시킬 수 있는 모터 전력 절감용 팬을에 관한 것이다.

일반적으로 모터(Motor)는 전기에너지를 이용하여 기계적 움직임 즉, 역학적에너지를 만드는 장치이다. 반대로 발전기는 역학적에너지를 이용하여 전기를 생산하는 장치이다. 모터와 발전기는 모두 에너지를 변환하는 장치로써, 발전기는 모터 의 역할을 할 수 있고, 반대로 모터는 발전기로 작동할 수 있다. 거의 대부분의 모터가 회전운동으로 동력을 만든다.

상기와 같은 모터는 전원(電源)의 종류에 따라 직류모터와 교류모터로 분류되며, 교류모터는 다시 3상교류용과 단상교류용으로 구분된다. 3상교류용은 1kW 정도 이상부터 수천 kW까지, 그리고 드물게는 1만 kW를 넘는 대형기가 있으며, 단상교류용은 수백 W 이하의 소형기에 사용한다.

한편, 직류와 교류의 차이가 있어도 원리는 동일하다. 자기장 속에서 움직이는 전하는 로렌츠힘을 받는다. 따라서 모터 내부에 영구자석을 놓아 자기장을 만들고, 축에 연결된 도선(코일)에 전류를 흘리면 전자기력에 의해 회전한다. 이때, 도선에 작용하는 전자기력은 자기장의 세기, 전류의 세기 및 도선의 길이에 비례한다.

그러나, 상기와 같은 모터는 초기회전시, 즉, 시동시에 영구자석에 의한 저항이 발생하는데, 상기와 같은 저항보다 큰 값의 전류가 흘러들어와야 회전되기 시작하므로, 초기회전시에 전력소모가 높은 문제점이 있었다.

또한, 모터에 연결되는 부하의 상태변화에 따라서 모터의 소비전력이 변화하는데, 이때, 과부하로 인해 모터가 과열되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 압축공기를 이용하여 팬을 돌리고 상기 팬에 모터의 구동축을 연결시켜 모터의 시 동전에 상기 구동축을 회전시켜 모터의 초기회전시에 소모되는 전력을 줄일 수 있는 모터 전력 절감용 팬을 제공하는 것이다.

또한, 모터의 회전시 모터에 연결된 부하의 상태변화로 인해 일정회전수를 유지하는 모터에 과도한 전류가 흘러들어가 모터가 과열되며 소비전력이 증가하는데, 이 증가하는 소비전력을 감소시킬 수 있는 모터 전력 절감용 팬을 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따른 모터 전력 절감용 팬은, 중심부에 모터의 구동축(10)이 관통되는 제1관통공(110)이 형성되는 제1원판(100);과 중심부에 모터의 구동축(10)이 관통되는 제2관통공(210)이 형성되는 제2원판(200);과 일측은 상기 제1관통공(110)에 연결되고, 타측은 내주면을 따라 제1베어링(320)이 형성되며, 길이방향을 따라 모터의 구동축(10)이 관통되는 제1중공부(310)가 형성된 원기둥 형상의 제1결합플랜지(300);와 일측은 상기 제2관통공(210)에 연결되고, 타측은 내주면을 따라 제2베어링(420)이 형성되며, 길이방향을 따라 모터의 구동축(10)이 관통되는 제2중공부(410)가 형성된 원기둥 형상의 제2결합플랜지(400);와 상기 제1,2결합플랜지(300,400)의 타측에 형성되어 상기 제1,2중공부(310,410)를 관통한 모터의 구동축(10)과 결합되는 커플 홈(520)이 형성되며, 압축공기에 의해 회전되도록 날개(510)가 형성되어 있는 팬(500); 및 상기 제1,2결합플랜지(300,400)에 연결된 상태로 상기 팬(500)을 밀폐시키며, 압축공기 로 상기 날개(510)를 회전시키도록 형성된 압축공기 유입통공(610)과 상기 압축공기 유입통공(610)으로 유입된 압축공기가 배출되는 압축공기 배출통공(620)이 형성된 하우징브라켓(600);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1,2원판(100,200)에는 상기 제1원판(100)이 모터의 일면과 나사결합되도록 형성되는 다수개의 제1체결공(120);과 상기 제2원판(200)이 모터의 일면과 나사결합되도록 형성되는 다수개의 제2체결공(220);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 날개(510)는 상기 압축공기 유입통공(610)으로부터 유입되는 압축공기의 방향으로 기울어져 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 각 도면에 제시된 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 전력 절감용 팬의 분해사시도가 도시되어 있고, 도 2a와 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 전력 절감용 팬의 상태도 및 부분확대도가 도시되어 있는데, 제1원판(100), 제2원판(200), 제1결합플랜지(300), 제2결합플랜지(400), 팬(500), 하우징브라켓(600)이 포함되며, 제1관통공(110), 제1체결공(120), 제2관통공(210), 제2체결공(220), 제1중공부(310), 제1베어링(320), 제2중공부(410), 제2베어링(420), 날개(510), 커플 홈(520), 압축공기 유입통공(610), 압축공기 배출통공(620), 가이드브라켓(630)이 포함될 수 있다.

상기 제1원판(100)은 대체로 원판형상으로 형성되는데, 중심부에는 모터의 구동축(10)이 관통되는 구멍인 상기 제1관통공(110)이 형성되며, 상기 제1원판(100)이 모터의 일면과 나사결합되도록 형성된 다수개의 제1체결공(120)이 형성된다.

또한, 상기 제1관통공(110)에는 후술할 제1결합플랜지(300)의 일측이 연결된다.

상기 제2원판(200)은 상기 제1원판(100)과 동일한 형상으로 형성되는데, 상기 제1원판(100)과 마찬가지로 중심부에는 모터의 구동축(10)이 관통되는 구멍인 상기 제2관통공(210)이 형성되며, 모터의 일면과 나사결합되도록 형성된 다수개의 제2체결공(220)이 형성된다.

또한, 상기 제2관통공(210)에는 후술할 제2결합플랜지(400)의 일측이 연결된다.

즉, 상기 제1원판(100)과 제2원판(200)은 동일한 형상을 하고 있다.

상기 제1결합플랜지(300)는 대체로 원기둥 형상으로 형성되는데, 상기 제1관통공(110)에 일측이 연결되며, 길이방향을 따라 모터의 구동축(10)이 관통되는 제1중공부(310)가 형성되어 있다.

또한, 상기 제1결합플랜지(300)의 타측의 내주면에는 상기 제1베어링(320)이 형성되는데, 상기 제1베어링(320)은 상기 제1결합플랜지(300)와 후술할 팬(500)을 상호지지하는 역할을 하며, 상기 팬(500)의 측면으로 돌출형성되는 커플 홈(520)를 고정시킨 상태로 끼워져 회전이 용이하도록 형성된다.

상기 제2결합플랜지(400)는 상기 제1결합플랜지(300)와 동일한 형상으로 형성되는데, 상기 제1결합플랜지(300)와 마찬가지로 대체로 원기둥 형상으로 형성되고, 상기 제2관통공(210)에 일측이 연결되며, 길이방향을 따라 모터의 구동축(10)이 관통되는 제2중공부(410)가 형성되어 있다.

또한, 상기 제2결합플랜지(400)의 타측도 상기 제1결합플랜지(300)와 마찬가지로 내주면에는 상기 제2베어링(420)이 형성되는데, 상기 제2베어링(420)은 상기 제2결합플랜지(400)와 후술할 팬(500)을 상호지지하는 역할을 하며, 상기 팬(500)의 측면으로 돌출형성되는 커플 홈(520)을 고정시킨 상태로 끼워져 회전이 용이하도록 형성된다.

즉, 상기 제1결합플랜지(300)와 제2결합플랜지(400)는 동일한 형상을 하고 있다.

상기 팬(500)은 물의 낙차를 이용한 물레방아의 물레와 유사한 형상으로 형성되며, 물레방아는 물을 이용하여 회전되지만, 본 발명인 모터 전력 절감형 팬은 압축공기를 이용하여 회전되는 것이 특징이다.

상기 팬(500)의 회전중심의 양 측면, 즉, 좌우로 상기 커플 홈(520)이 돌출형성되어 있는데, 상기 커플 홈(520)의 일측은 상기 제1중공부(310) 또는 제2중공부(410)를 관통한 모터의 구동축(10)과 끼움결합이 용이하도록 형성된다.

또한, 상기 커플 홈(520)은 상기 제1베어링(320)과 제2베어링(420)에 끼워져 회전된다.

상기 커플 홈에 대해 좀 더 상세히 설명하면, 도 2a에 도시된 바와 같이 상기 커플 홈(520)의 우측은 모터의 구동축(10)과 결합되고, 좌측은 예컨대 커플링 키(미도시)를 매개로 부하(미도시)가 연결되는데, 이에 따라, 모터의 구동축(10)으로부터 상기 팬(500)으로 회전력이 전달되어 상기 좌우 커플 홈(520)을 매개로 상기 부하를 작동시킨다.

한편, 상기 팬(500)의 외부에는 후술할 하우징브라켓(600)이 형성되는데, 상기 하우징브라켓(600)은 상기 제1결합플랜지(300)와 제2결합플랜지(400)에 연결된 상태로 상기 팬(500)을 밀폐시킨다.

상기 팬(500)에는 날개(510)가 형성되는데, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 날개(510)의 형상은 일자형(510a), 절곡형(510b), 유선형(510c) 등의 다양한 형상으로 형성되며, 이외에도 다양한 형상으로의 변형이 가능하다.

상기 일자형의 날개(510a)는 후술할 하우징브라켓(600)에 형성된 압축공기 유입통공(610)으로부터 유입되는 압축공기에 의해 상기 팬(500)으로 회전력의 전달이 용이하도록 형성된다.

또한, 상기 절곡형의 날개(510b)와 유선형의 날개(510c)는 상기 압축공기 유 입통공(610)으로부터 유입되는 압축공기의 방향으로 기울어져 형성되는 형상의 특징으로 인하여 상기 일자형의 날개(510a)보다 상기 팬(500)으로 전달되는 회전력이 더 높다.

상기 하우징브라켓(600)은 상기 제1결합플랜지(300)와 제2결합플랜지(400)에 연결되어 상기 팬(500)을 밀폐시키는데, 상기 제1결합플랜지(300)와 제2결합플랜지(400)와 일체로 형성되는 것이 바람직하지만, 끼움식으로 형성되는 것도 무방하다.

또한, 상기 하우징브라켓(600)의 외주면에는 에어건(20)으로부터 압축공기가 유입되는 압축공기 유입통공(610)이 형성되며, 상기 압축공기 유입통공(610)으로 유입되는 공기를 외부로 배출시켜 상기 하우징브라켓(600) 내부의 압력 증가를 방지하도록 압축공기 배출통공(620)이 형성되어 있다.

한편, 상기 압축공기 유입통공(610)은 상기 팬(500)을 한쪽 방향, 예컨대 상기 제1원판(100)측에서 바라보면 시계방향으로 회전되도록 별도의 가이드브라켓(630)이 상기 하우징브라켓(600)과 기울어져 형성되며, 상기와 같은 가이드브라켓(630)에 에어건(20)이 끼워져 고정되는 것이 바람직하다.

다음으로, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예를 설명한다.

도 4 내지 도 6 에는 본 발명의 또 다른 실시예가 도시되어 있는데, 하우징브라켓(600)과 팬(500)이 2개씩 형성되는 것이 특징이며, 상기와 같이 2개의 팬(500)으로 회전되면, 모터의 소비 전력을 낮출 수 있다. 또한, 상기 팬(500)이 3개 이상 형성될 수도 있다.

한편, 도 4a 및 도 4b에는 압축공기를 상기 압축공기 유입통공(610)을 통해 상기 2개의 팬 모두에 압축공기가 발사되도록 도시되어 있지만, 예컨대 좌측 또는 우측 중 어느 일측의 압축공기 유입통공(610)에만 압축공기를 발사할 수도 있다.

좀 더 상세하게 설명하면, 예컨대, 상기 압축공기 유입통공(610)을 통해 우측 팬(500)에만 압축공기를 발사할 경우, 좌측 팬(500)은 상기 우측 팬(500)이 회전되는 패턴과 같은 방향, 즉, 시계방향으로 회전되면서, 모터의 구동축(10)과 대향되는 방향에 형성된 커플링 키로 회전력을 전달한다.

한편, 사용자의 필요에 따라 모터의 회전방향을 반시계방향으로 전환시킬 경우, 상기 압축공기 유입통공(610)을 통해 좌측 팬(500)에만 압축공기를 발사한다.

이때, 상기 팬(500)이 반시계방향으로 회전되려면 도 6에 도시된 바와 같이, 좌측의 압축공기 유입통공(610)은 우측의 압축공기 유입통공(610)과 압축공기의 발사각도가 서로 다른데, 상기 2개의 하우징브라켓 중 어느 하나를 좌우대칭이 되도록 설치한다.

상기와 같이 2개의 하우징브라켓(600)을 좌우대칭이 되도록 설치하면, 상술한 바와 같이 하우징브라켓(600)과 기울어져 형성되는 상기 가이드브라켓(630)의 각도가 서로다르게 되어 상기 압축공기 유입통공(610)의 각도가 서로 다르게 되는 것은 당연하며, 상기 2개의 하우징브라켓(600)의 내부에 형성된 상기 팬(500)의 날개(510)의 방향도 서로 대칭이 되는 것은 당연하다.

이하에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여 상기와 같은 구성을 갖는 모터 전력 절감용 팬의 작용을 설명한다. 도 1 내지 도 4를 함께 살펴보면, 모터 전력 절감용 팬의 작용은 다음과 같다. 이에 대한 상세한 설명은 도 1 내지 도 4에 설명되었으므로 생략한다.

먼저, 도 2a의 상태 즉, 모터가 시계방향으로 회전되는 것을 가정한다.

제1관통공(110)으로 모터의 구동축(10)을 삽입한 후, 제1체결공(120)에 볼트를 삽입하여 모터의 일면에 제1원판(100)을 고정시킨다.

상기와 같이 제1원판(100)을 모터의 일면에 고정시킨 후, 에어건(20)으로 하우징브라켓(600)에 형성된 압축공기 유입통공(610)으로 압축공기를 유입시킨다. 상기와 같이 압축공기가 하우징브라켓(600)의 내부로 유입되면, 팬(500)에 형성된 날개(510)에 압축공기의 압력이 전달되어 상기 팬(510)이 시계방향으로 회전되기 시작하며, 상기 압축공기 유입통공(610)으로 유입된 압축공기는 압축공기 배출통공(620)으로 배출된다.

상기와 같이 팬(500)이 시계방향으로 회전되면, 모터의 스위치를 온(On)으로 전환하여 모터의 구동축(10)을 시계방향으로 회전시킨다.

일반적으로 모터는 회전이 시작되는 시점, 즉, 시동시에 전력소모가 가장 높 은데, 상기와 같이 에어건(20)을 이용해 압축공기를 상기 압축공기 유입통공(610)으로 유입시키면 상기 팬(500)이 돌아가면서, 상기 팬(500)에 연결된 모터의 구동축(10)이 회전된다.

상기와 같이 모터의 구동축(10)이 상기 팬(500)에 의해 회전되기 시작한 상태에서 모터의 스위치를 온(On) 시키면 시동시에 발생하는 초기 전력의 소모를 줄일 수 있으며, 모터의 회전중에도 상기 팬(500)이 모터의 구동축에 회전력을 전달하므로, 총 전력소모도 줄일 수 있게 된다.

또한, 상기 팬(500)이 항상 시계방향으로 회전되도록 에어건(20)을 약간 비스듬하게 설치하거나 혹은 별도의 가이드브라켓(530)으로 에어건(20)을 비스듬하게 가이드하는 것이 바람직하며, 상기 가이드브라켓(530)의 각도를 조절가능하게 형성하는 것도 무방하다.

다음으로, 도 2b의 상태 즉, 모터가 반시계방향으로 회전되는 것을 가정한다.

상기와 같은 도 2a의 상태에서 모터의 회전방향을 반시계방향으로 전환시키면, 상기 제1원판(100)을 모터의 일면으로부터 분리한 후, 제2원판(200)을 상기 제1원판(100)과 같은 방법으로 모터의 일면에 고정시킨다.

상기와 같이 제2원판(200)을 모터의 일면에 고정시키면, 본 발명인 모터 전력 절감용 팬의 좌우가 전환됨과 동시에 상기 팬(500)의 회전방향도 시계방향에서 반시계방향으로 전환된다.

또한, 도 4a 및 도 4b는 상술한 도 2a 및 도 2b의 작용과 같다.

도면과 명세서에는 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 압축공기를 이용하여 팬을 돌리고 상기 팬에 모터의 구동축을 연결시켜 모터의 시동 전에 상기 구동축을 회전시켜 모터의 초기회전시에 소모되는 전력을 줄일 수 있는 장점이 있다.

모터의 회전시 모터에 연결된 부하의 상태변화로 인해 일정회전수를 유지하는 모터에 과도한 전류가 흘러들어가 모터가 과열되며 소비전력이 증가하는데, 이 증가하는 소비전력을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims

중심부에 모터의 구동축(10)이 관통되는 제1관통공(110)이 형성되는 제1원판(100);과

중심부에 모터의 구동축(10)이 관통되는 제2관통공(210)이 형성되는 제2원판(200);과

일측은 상기 제1관통공(110)에 연결되고, 타측은 내주면을 따라 제1베어링(320)이 형성되며, 길이방향을 따라 모터의 구동축(10)이 관통되는 제1중공부(310)가 형성된 원기둥 형상의 제1결합플랜지(300);와

일측은 상기 제2관통공(210)에 연결되고, 타측은 내주면을 따라 제2베어링(420)이 형성되며, 길이방향을 따라 모터의 구동축(10)이 관통되는 제2중공부(410)가 형성된 원기둥 형상의 제2결합플랜지(400);와

상기 제1,2결합플랜지(300,400)의 타측에 형성되어 상기 제1,2중공부(310,410)를 관통한 모터의 구동축(10)과 결합되는 커플 홈(520)이 형성되며, 압축공기에 의해 회전되도록 날개(510)가 형성되어 있는 팬(500); 및

상기 제1,2결합플랜지(300,400)에 연결된 상태로 상기 팬(500)을 밀폐시키며, 압축공기로 상기 날개(510)를 회전시키도록 형성된 압축공기 유입통공(610)과 상기 압축공기 유입통공(610)으로 유입된 압축공기가 배출되는 압축공기 배출통공(620)이 형성된 하우징브라켓(600);을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 전력 절감용 팬.
청구항 1에 있어서, 상기 제1,2원판(100,200)에는

상기 제1원판(100)이 모터의 일면과 나사결합되도록 형성되는 다수개의 제1체결공(120);과

상기 제2원판(200)이 모터의 일면과 나사결합되도록 형성되는 다수개의 제2체결공(220);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 전력 절감용 팬.
청구항 1에 있어서,

상기 날개(510)는 상기 압축공기 유입통공(610)으로부터 유입되는 압축공기의 방향으로 기울어져 형성되는 것을 특징으로 하는 모터 전력 절감용 팬.