KR100905048B1

KR100905048B1 - 발전기의 컬렉터 링 청소기

Info

Publication number: KR100905048B1
Application number: KR1020070133006A
Authority: KR
Inventors: 최재규; 김수철; 김상철
Original assignee: 한국동서발전(주)
Priority date: 2007-12-18
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2009-06-30
Also published as: KR20090065618A

Abstract

본 발명은 발전기의 컬렉터 링 청소기에 관한 것이다.

본 발명은 양측에 서포트 빔이 슬라이딩되는 빔 관통홀이 구비되어 있으며, 중앙에 탄성 부재와 조정 노브가 삽입되는 조정홀이 형성되어 있는 조정부를 구비하고 있는 청소기 본체와; 상기 서포트 빔과 결합되며, 일측에 클리닝 부재를 고정시키는 고정판과 결합되어 상기 조정부의 탄성 부재에 의한 탄성력에 의해 지지력을 받는 홀더부; 및 중앙에 회전축이 관통되며 체결 부재에 의해 상기 청소기 본체와 결합되는 사다리꼴 형상의 체결 플랜지가 형성되어 있는 체결부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기의 컬렉터 링 청소기를 제공한다.

본 발명에 의하면 컬렉터 링 청소기를 발전기의 브러시 메거진을 고정하는 브러시 홀더 리깅에 삽입 고정함으로써, 컬렉터 링을 감싸고 있는 주변 부속품의 분해 작업이 없어도 컬렉터 링을 청소할 수 있게 되고, 컬렉터 링의 표면을 청결하게 유지하여 접촉 불량으로 인한 스파크 발생이 방지되어 컬렉터 링의 손상을 방지할 수 있게 된다.

발전기, 컬렉터 링, 브러시 홀더 리깅, 브러시 메거진, 컬렉터 하우징

Description

발전기의 컬렉터 링 청소기{The Collector Ring Cleaning Device of The Electric Generator}

본 발명은 발전기의 컬렉터 링 청소기에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 발전기의 브러시 메거진을 고정하는 브러시 홀더 리깅에 삽입 고정되어 컬렉터 링을 감싸고 있는 주변 부속품의 분해 작업이 없어도 컬렉터 링을 청소할 수 있고, 컬렉터 링의 표면을 청결하게 유지하여 접촉 불량으로 인한 스파크 발생이 방지되어 컬렉터 링의 손상을 방지할 수 있는 발전기의 컬렉터 링 청소기에 관한 것이다.

일반적으로 화력 발전소, 수력 발전소, 원자력 발전소 등의 발전 설비 중에서 발전기는 매우 중요한 구성요소이다. 발전기는 기계적인 회전 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치로서, 직류 발전기, 동기 발전기, 유도 발전기 등이 있다.

발전기는 통상 고정자(Stator), 회전자(Rotor), 베어링 및 여자기(Exciter) 등으로 구성되는데, 여자기는 발전기의 회전자 코일에 자장을 형성할 수 있도록 전류를 공급하는 장치를 말한다.

도 1은 종래 발전기 회전자의 전류 공급 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래 발전기 회전자의 전류 공급 장치는 발전기 회전자에 설치되어 여자기에서 발생된 여자 전류를 발전기 계자권선(Field)에 전달하는 컬렉터 링(Collector Ring; 110)과, 여자 전류를 발전기 계자권선에 공급하기 위하여 고속으로 회전하는 컬렉터 링에 접촉되는 브러시(Brush; 미도시)와, 브러시가 컬렉터 링에 일정하게 접촉되도록 고정시키는 브러시 메거진(Brush Magazine; 미도시)과, 결합부(130)와 결합홈(140)에 체결된 브러시 메거진에 여자 전류를 공급하고 컬렉터 링(110)에 일정한 간격으로 유지되도록 고정하는 브러시 홀더 리깅(Brush Holder Rigging; 120) 및, 여자용 변압기에서 브러시 홀더 리깅(120)에 여자 전류를 공급하는 여자기 버스(Exciter Bus; 미도시)를 포함하여 구성된다.

여기서, 컬렉터 링은 고속으로 회전(약 3600 RPM)하는 발전기 회전자에 설치되어 계자권선에 여자 전류를 전달해 주는 중요한 매체로서 컬렉터 링의 표면은 항상 청결하게 유지되어야 발전기 브러시와의 양호한 접촉으로 브러시와 컬렉터 링 간에 여자 전류의 소통이 원활하게 이루어지게 된다.

그러나, 이러한 컬렉터 링의 주변에 설치되어 있는 베어링의 윤활유나, 브러시의 마모 분진이 혼합되어 컬렉터 링의 표면을 오염시켜 브러시와 컬렉터 링의 접촉 상태를 불량하게 하고, 특히 오염이 심할 경우 접촉 부위의 과열 및 스파크 발생 현상이 생겨 컬렉터 링의 파손이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 컬렉터 링의 표면 청소 작업시 주변 부품인 컬렉터 하우징과 브러시 홀더 리깅 등을 제거하여야만 하였으므로, 발전소 가동 휴지기간 내에 컬렉터 링의 표면 청소를 충분히 할 수 있는 시간이 부족하게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 컬렉터 링의 주변 기기 등을 분해하지 않고 브러시 홀더 리깅에 직접 삽입 고정하여, 컬렉터 링의 표면을 청소할 수 있고, 컬렉터 링의 표면을 청결하게 유지하여 접촉 불량으로 인한 스파크 발생이 방지되어 컬렉터 링의 손상을 방지할 수 있는 발전기의 컬렉터 링 청소기를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 양측에 서포트 빔이 슬라이딩되는 빔 관통홀이 구비되어 있으며, 중앙에 탄성 부재와 조정 노브가 삽입되는 조정홀이 형성되어 있는 조정부를 구비하고 있는 청소기 본체와; 상기 서포트 빔과 결합되며, 일측에 클리닝 부재를 고정시키는 고정판과 결합되어 상기 조정부의 탄성 부재에 의한 탄성력에 의해 지지력을 받는 홀더부; 및 중앙에 회전축이 관통되며 체결 부재에 의해 상기 청소기 본체와 결합되는 사다리꼴 형상의 체결 플랜지가 형성되어 있는 체결부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기의 컬렉터 링 청소기를 제공한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 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 상 세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명에 의한 발전기의 컬렉터 링 청소기의 정면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 발전기의 컬렉터 링 청소기의 측면도이다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 발전기의 컬렉터 링 청소기는 크게 청소기 본체(210)와 홀더부(230) 및 체결부(340)로 구성된다.

청소기 본체(210)는 양측에 홀더부(230)와 연결되는 서포트 빔(217)이 관통되어 있고, 이 서포트 빔(217)은 빔 관통홀(211)을 따라 상,하로 슬라이딩 운동하게 되어 있어서, 컬렉터 링의 표면 청소 작업시 홀더부(230)의 클리닝 부재(235)가 컬렉터 링의 표면에 밀착될 수 있도록 지지하게 된다.

서포트 빔(217)은 양 끝단에 요홈 형상의 내경부(219)가 구비되어 있고, 이 내경부(219)의 내주면에 나사산과 골이 가공되어 있어서, 서포트 빔(217)의 상측은 청소기 본체(210)의 상단 외부에서 고정 볼트(213)와 너트(215)에 의해 체결되고 하측은 홀더부(230)에 형성되어 있는 고정 보스(237)와 치합되며 결합되게 된다.

또한, 청소기 본체(210)의 중앙 일측면에는 조정부(220)가 구비되어 있는데, 조정부(220)에는 조정홀(221)이 관통되어 뚫려 있고, 이 조정홀(221)에는 홀더부(230)에 하중을 가하는 탄성 부재(225)와, 이 탄성 부재(225)에 가해지는 하중을 조절하는 조정 노브(223)가 삽입되어 결합된다.

즉, 조정홀(221)의 내주면 상측에는 나사산과 골이 형성된 나사홀(222)이 구비 되어 있고, 이에 치합되는 나사부가 조정 노브(223)의 외주면에 형성되어 있어서, 조정 노브(223)를 회전시켜 나사홀(222)에 체결시키면서 조정 노브(223) 하측 의 탄성 부재(225)를 하측으로 밀면서 탄성 부재(225)에 하중을 가하도록 되어 있는 것이다.

다만, 이에 추가적으로 조정 노브(223)와 탄성 부재(225) 사이에 박판 형상의 조정판(227)이 구비될 수 있는데, 조정 노브(223)의 체결시 이와 맞닿은 조정판(227)이 탄성 부재(225)에 하중을 가하도록 구성될 수 있다.

이렇게 서포트 빔(217)과 탄성 부재(225)에 의해 지지되는 홀더부(230)는 컬렉터 링의 표면과 접촉되어 이물질을 닦아내는 클리닝 부재(235)가 결합될 수 있도록 양 측면에 고정홀(239)이 형성되어 있는데, 클리닝 부재(235)를 홀더부(230)에 씌운 후 양 측면에서 고정판(231)을 덧대어 볼트(233)에 의해 클리닝 부재(235)를 고정시키게 된다.

다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 추가적으로 홀더부(230)에 요홈 형상의 결합홈(367)을 형성하고, 이 결합홈(367)에 탄성력이 있는 재질의 결합봉(365)을 삽입하여 이 결합봉(365)이 클리닝 부재(235)에 감싸져서 컬렉터 링의 표면과 밀착되어 이물질을 닦아내도록 구성될 수 있다.

도 4는 본 발명에 의한 발전기의 컬렉터 링 청소기의 배면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 발전기의 컬렉터 링 청소기의 평면도이다.

도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 청소기 본체(210)에는 브러시 홀더 리깅에 결합 고정되는 체결부(340)가 결합되어 있는데, 체결부(340)는 중앙에 회전축(343)이 관통되는 축홀(351)이 구비되어 있고 체결 부재(347)에 의해 청소기 본체(210)의 체결 리브(501)에 결합되어 있다.

체결부(340)는 전체적으로 역사다리꼴 형상을 구비하고 있으며, 회전축(343)의 양쪽으로 체결 부재(347)의 장착을 위한 체결홀(357)이 형성되어 있는 평면부(359)가 요면 형상으로 형성되어 있고, 평면부(359)의 양쪽에는 쐐기 형상의 체결 플렌지(345)가 브러시 홀더 리깅의 결합부(도 1의 130참조)에 삽입되도록 형성되어 있다.

체결부(340)의 중앙을 관통하는 회전축(343)의 상측 끝단에는 체결부(340)를 브러시 홀더 리깅에 조립시 회전축(343)을 돌려서 브러시 홀더 리깅에 결합될 수 있도록 파지 가능한 둥근 손잡이 형상의 그립(241)이 형성되어 있다.

또한, 이에 추가적으로 회전축(343)의 하측 끝단에는 회전축(343)의 직경을 관통하는 막대 모양의 장착핀(341)이 구비될 수 있는데, 청소기 본체(210)와 체결부(340)가 결합된 컬렉터 링 청소기 전체를 브러시 홀더 리깅의 결합부(도 1의 130 참조)에 삽입한 후 체결부(340)의 회전축(343)을 돌려서 장착핀(341)이 브러시 홀더 리깅의 결합홈(도 1의 140참조)에서 분리되지 않도록 작업자가 그립(241)을 손으로 돌려서 장착하는 구조로 구성되는 것이다.

한편, 체결부(340)의 상측에는 회전축(343)의 회전을 지지하는 지지판(355)과, 지지판(355)을 감싸며 회전축(343)의 회전시 일체로 회전하는 회전판(353)이 구비되어 있다.

지지판(355)은 중앙에 회전축(343)이 관통되는 축홀(351)이 뚫려있는 원형의 디스크 형상으로 체결부(340)의 상측에 고정되며, 지지판(355)의 상측에는 지지판(355)에 삽입되어 회전되도록 오목한 요면이 형성된 대경부(361)와, 이 대경 부(361)와 연결 축소되어 일체로 형성되며 회전축(343)을 감싸는 소경부(363)를 구비한 회전판(353)이 구비된다.

또한, 이에 추가적으로 회전판(353)의 소경부(363) 상측에는 장방형의 판 형상으로 연결홀(369)이 형성되어 있는 지그판(349)이 회전축(343)의 그립(241)과 체결되어 구비될 수 있는데, 컬렉터 링 청소기 전체를 브러시 홀더 리깅에 설치 또는 분리할 때 이용되는 조립 장치(미도시)와 연결시킴으로써 장착 및 분리의 편의성을 높이게 된다.

이와 같은 구조와 형상을 갖는 본 발명에 의하면, 컬렉터 링 청소기를 발전기의 브러시 홀더 리깅에 삽입 고정한 후 컬렉터 링을 회전시키게 되어, 컬렉터 링을 감싸고 있는 주변 부속품의 분해 작업이 없어도 컬렉터 링의 표면을 청소할 수 있게 되고, 컬렉터 링의 표면을 청결하게 유지하여 접촉 불량으로 인한 스파크 발생이 방지되어 컬렉터 링의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예는 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동일한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 종래 발전기 회전자의 전류 공급 장치를 개략적으로 나타내는 사시도;

도 2는 본 발명에 의한 발전기의 컬렉터 링 청소기의 정면도;

도 3은 본 발명에 의한 발전기의 컬렉터 링 청소기의 측면도;

도 4는 본 발명에 의한 발전기의 컬렉터 링 청소기의 배면도; 및

도 5는 본 발명에 의한 발전기의 컬렉터 링 청소기의 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110: 컬렉터 링 120: 브러시 홀더 리깅

130: 결합부 140: 결합홈

210: 청소기 본체 211: 빔 관통홀

217: 서포트 빔 220: 조정부

223: 조정 노브 225: 탄성 부재

230: 홀더부 231: 고정판

235: 클리닝 부재 237: 고정 보스

241: 그립 340: 체결부

341: 장착핀 343: 회전축

345: 체결 플랜지 349: 지그판

353: 회전판 355: 지지판

359: 평면부 367: 결합봉

Claims

양측에 서포트 빔이 슬라이딩되는 빔 관통홀이 구비되어 있으며, 중앙에 탄성 부재와 조정 노브가 삽입되는 조정홀이 형성되어 있는 조정부를 구비하고 있는 청소기 본체와;

상기 서포트 빔과 결합되며, 일측에 클리닝 부재를 고정시키는 고정판과 결합되어 상기 조정부의 탄성 부재에 의한 탄성력에 의해 지지력을 받는 홀더부; 및

중앙에 회전축이 관통되며 체결 부재에 의해 상기 청소기 본체와 결합되는 사다리꼴 형상의 체결 플랜지가 형성되어 있는 체결부;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기의 컬렉터 링 청소기.
제 1 항에 있어서,

상기 조정부의 조정 노브와 탄성 부재 사이에는 조정 노브가 상기 탄성 부재에 하중을 가하도록 박판 형상의 조정판이 추가로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 발전기의 컬렉터 링 청소기.
제 1 항에 있어서,

상기 홀더부에는 요홈 형상의 결합홈이 형성되어 있고, 이 결합홈에 클리닝 부재가 감싸지는 탄성력이 있는 결합봉이 추가로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 발전기의 컬렉터 링 청소기.
제 1 항에 있어서,

상기 회전축의 하측 끝단에는 회전축의 직경을 관통하는 막대 형상의 장착핀이 추가로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 발전기의 컬렉터 링 청소기.
제 1 항에 있어서,

상기 체결부의 회전축 상측 끝단에는 회전축의 회전시 파지를 위한 둥근 손잡이 형상의 그립이 추가로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 발전기의 컬렉터 링 청소기.
제 1 항에 있어서,

상기 체결부의 상측에는 상기 회전축이 관통되는 디스크 형상의 지지판과, 이 지지판에 삽입되어 회전축과 동시에 회전하는 대경부와 소경부로 형성된 회전판이 추가로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 발전기의 컬렉터 링 청소기.
제 6 항에 있어서,

상기 회전판의 상측에는 회전축과 결합되어 컬렉터 링 청소기의 현장 설치 및 분리시 이용되는 지그판이 추가로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 발전기의 컬렉터 링 청소기.