KR101006762B1

KR101006762B1 - 냉각풍의 직진 흐름을 방해하지 않는 압축기용 단상모터

Info

Publication number: KR101006762B1
Application number: KR1020090012803A
Authority: KR
Inventors: 성갑제
Original assignee: 주식회사코핸즈
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2011-01-10
Also published as: KR20100093734A

Abstract

본 발명은 모터에 압축펌프가 직결된 공기압축기의 압축펌프를 전용으로 구동하기 위한 단상모터에 관련된 것으로, 더욱 구체적으로는 냉각팬에서 생성된 냉각풍이 상기 단상모터에 부착되는 스타팅 콘덴서 및 러닝 콘덴서에 걸리면서 직진 흐름에 방해를 받아 압축실린더를 원활하게 냉각하지 못함을 적극적으로 해소하는 냉각풍의 직진 흐름을 방해하지 않는 압축기용 단상모터에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 상기 단상모터에서 반드시 필요로 하는 스타팅 콘덴서 및 러닝 콘덴서가 단상모터와 분리된 상태로 별도의 모터베이스 양측에 설치됨으로써 냉각팬에서 생성된 냉각풍이 상기 스타팅 콘덴서 및 러닝 콘덴서에 의한 직진 흐름의 방해를 받지않고 압축실린더 및 실린더헤드에 원활하게 공급되면서도 모터의 기동 및 운전에 전혀 지장을 주지 않아 공기압축기의 성능을 획기적으로 개선함을 특징으로 한다.

공기압축기, 단상모터, 직결, 압축펌프, 콘덴서, 모터베이스, 냉각팬

Description

냉각풍의 직진 흐름을 방해하지 않는 압축기용 단상모터{Single phase motor for compressor not preventing flow of cooling air}

본 발명은 모터에 압축펌프가 직결된 공기압축기의 압축펌프를 전용으로 구동하기 위한 단상모터의 기술분야에 속하는 것으로, 특히 스타팅 콘덴서 및 러닝 콘덴서를 단상모터로부터 분리설치하는 간단한 방법을 통해 단상모터의 기본성능인 기동 및 운전의 기능을 만족하면서도 어떠한 경우에도 냉각풍의 직진 흐름에는 방해를 주지 않도록 하는 단상모터에 관한 것이다.

압축공기를 생산하기 위한 일반적인 피스톤식 공기압축기는 리시버탱크 상에 압축펌프와 상기 압축펌프를 구동하기 위한 모터가 탑재되고, 이 모터와 압축펌프에는 구동용 벨트풀리가 장착되며, 상기 벨트풀리에는 벨트가 연결됨으로써 모터의 회전동력을 이용하여 압축펌프가 구동하게 된다.

이때 반복되는 압축펌프의 압축열을 발산, 냉각시키기 위한 방안으로 상기 압축펌프에 설치되는 벨트풀리는 통상 팬(fan)의 형태로 구성되고, 상기 팬 형태의 벨트풀리는 정해진 일 방향으로 회전하여야만 냉각풍을 발생할 수 있으며, 상기 구동용 벨트 및 벨트풀리는 공기압축기의 운전시 안전을 도모하기 위해 안전망으로 감싸도록 설치된다.

이와 같은 공통적인 구성으로 이루어진 종래의 피스톤식 공기압축기는 구동장치인 벨트풀리, 벨트, 안전망 등의 사용을 생략하며, 이에 따라 공기압축기의 콤팩트한 구조 및 소형화, 경량화를 구현할 수 있는 장점으로 인해 압축펌프와 이 압축펌프를 가동하기 위한 단상모터를 일체로 직결시킨 공기압축기가 제안되고 있다.

한편, 상기 모터에 압축펌프가 직결된 공기압축기에 사용되는 종래의 단상모터는 도 6과 같이 구동축(1)의 반 부하 측에 원심력스위치(2)가 설치되고, 이 원심력스위치(2)의 양측에는 기동할 때 순간만 동작해 모터가 회전할 수 있게 큰 전류를 순간적으로 공급하기 위한 스타팅 콘덴서(3) 및 운전 중 전압을 고르게 유지하기 위한 러닝 콘덴서(4)가 필수적으로 부착되며, 상기 원심력스위치(2), 스타팅 콘덴서(3) 및 러닝 콘덴서(4)를 감싸도록 보호하는 방열커버(5)가 부착되는 사양의 단상모터(M)와, 도 7과 같이 구동축(1)의 반 부하 측에 원심력스위치(2)가 설치되고, 이 원심력스위치(2)를 감싸도록 방열커버(5)가 부착되며, 단상모터(M1)의 외측면에 부착되는 콘덴서커버(6)의 내측에 각각 스타팅 콘덴서(3) 및 러닝 콘덴서(4)가 설치되는 사양의 단상모터(M1)로 양분된다.

그러나 전자의 단상모터(M)는 반 부하 측에 냉각팬 등과 같은 다른 부속물의 설치가 불가하여 단상모터의 부하 측에 설치되는 압축펌프의 압축실린더 및 실린더헤드를 전혀 냉각할 수 없는 문제점이 야기되고, 후자의 단상모터(M1)는 비록 반 부하 측에 냉각팬 등과 같은 부속물을 설치할 수 있으나 상부로 돌출하여 설치된 스타팅 콘덴서(3) 및 러닝 콘덴서(4)가 냉각풍의 직진 흐름을 방해함으로써 1개 이 상으로 구성되는 압축실린더를 균일하게 냉각할 수 없는 문제점이 야기된다.

또한, 상기 콘덴서가 없는 사양의 단상모터가 일부 제안되고 있으나, 이 경우 동력이 매우 약해 숫돌 그라인더와 같은 용도로 사용할 뿐 공기압축기를 가동하기 위한 용도로는 사용할 수 없는 실정이다.

따라서, 모터에 압축펌프가 직결된 공기압축기는 강력한 냉각풍을 필요로 함에도 종래의 단상모터를 그대로 사용할 경우 압축실린더는 물론 다수의 실린더헤드 간의 압력을 연결하는 압력연결관을 전혀 냉각할 수 없거나 냉각성능이 현저하게 저하됨은 물론 각 압축실린더가 불균일하게 냉각되는 폐단이 있게 된다.

본 발명은 종래의 기술에 따른 압축기용 단상모터에서 발생하는 다수의 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 단상모터에서 필요로 하는 스타팅 콘덴서 및 러닝 콘덴서를 냉각풍의 직진 흐름을 방해하지 않는 위치에 설치하여 각 콘덴서의 기능을 유지하면서도 냉각성능을 획기적으로 개선할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 모터의 반 부하 측에 설치된 원심력스위치를 관통하여 냉각팬축을 일체로 형성하고, 상기 냉각팬축에 냉각팬을 설치하며, 상기 모터가 안치되는 모터베이스의 양 측면에 스타팅 콘덴서 및 러닝 콘덴서를 전용으로 수납하는 제1, 제2 콘덴서케이스를 설치하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명은 다수의 실린더헤드를 연결하는 압력연결관에 더욱 충분한 냉각풍을 공급하도록 상기 모터베이스의 상부에 방진받침구를 매개로 모터를 상부로 띄움 설치하는 기술을 강구한다.

본 발명에 따르면, 단상모터가 안치된 모터베이스의 양 측면에 각각 스타팅 콘덴서 및 러닝 콘덴서가 수납 설치됨으로써 냉각풍은 상기 스타팅 콘덴서 및 러닝 콘덴서에 의한 직진 흐름의 방해를 전혀 받지 않고 압축실린더 및 실린더헤드를 원 활하게 냉각하면서도 상기 스타팅 콘덴서 및 러닝 콘덴서의 정상적인 작동이 가능하여 모터의 기동 및 운전에 어떠한 지장도 주지 않아 공기압축기의 성능을 획기적으로 향상시키는 효과를 제공한다.

더욱이 상기 모터는 방진받침구를 매개로 모터베이스의 상부로 띄움 설치됨으로써 모터의 하측에도 냉각풍의 직진 유로를 확보하여 각각의 실린더헤드를 연결하는 압력연결관을 충분하게 냉각시키는 효과를 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전체적인 기술구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 단상모터(10)의 부하 측 구동축(11)에 압축펌프(7)가 직결상태로 조립된 공기압축기(A)에 있어서, 상기 단상모터(10)의 반 부하 측에 설치된 원심력스위치(12)를 관통하여 원심력스위치(12)와 연동회전 가능하게 형성된 냉각팬축(20)과; 상기 냉각팬축(20)에 장착되고 단상모터(10)의 외경보다 큰 직경으로 형성되며, 회전작동에 따라 생성된 냉각풍을 압축펌프(7)로 공급하는 냉각팬(30)과; 상기 단상모터(10)가 상판(41)에 안치되고, 양 측판(42)의 하단부가 리시버탱크(8) 상에 고정 설치되는 모터베이스(40)와; 상기 양 측판(42)에 각각 탈부착 가능하게 설치되는 제1, 제2 콘덴서케이스(50)(50a)와; 상기 단상모터(10)와 분리된 상태로 제1, 제2 콘덴서케이스(50)(50a)에 개별 수납되는 한 쌍의 스타팅 콘덴서(60) 및 러닝 콘덴서(70)의 유기적인 결합구성으로 이루어짐을 알 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.

우선적으로 본 발명은 압축펌프(7)를 가동하기 위한 단상모터(10)의 부하 측에 설치된 구동축(11)에 압축펌프(7)가 직결상태로 조립되는 공기압축기(A)의 기술분야에 적용하기 위한 것으로, 상기 단상모터(10)의 구동축(11)은 압축펌프(7)를 가동하기 위한 동력원으로 사용한다.

상기 단상모터(10)의 반 부하 측에는 구동축(11)과 함께 회전하는 기동장치의 일종인 원심력스위치(12)가 설치되고, 이 원심력스위치(12)를 관통하여 냉각팬축(20)이 원심력스위치(12)와 연동회전 가능하게 일체로 형성된다.

여기에서 상기 원심력스위치(12)는 기동시 스파크가 발생함에 따라 주변의 발화물질에 그대로 노출될 경우 화재발생의 위험이 상존하는바 모터케이스(13)의 후면에 부착된 후면커버(14)의 중앙에 함몰 형성된 스위치 수납공간(15)에 수납되는 기술구성이 추가되고, 이에 더하여 후면커버(14)에는 원심력스위치(12)가 외부로 노출되지 않도록 커버링하는 스위치 커버(16)가 냉각축팬(20)에 관통된 상태로 부착됨으로써 안전을 기할 수 있으며, 상기 냉각축팬(20)과 스위치 커버(16)의 접촉부위는 기밀부재 등을 이용하여 기밀처리된다.

즉 도시가스(CNG) 등을 충전하기 위한 공기압축기에 사용하더라도 화재발생의 우려를 말끔하게 해소할 수 있게 된다.

상기 냉각팬축(20)에 장착되는 냉각팬(30)은 반드시 단상모터(10)의 외경보다 큰 직경으로 형성됨으로써 회전작동에 따라 발생하는 냉각풍이 단상모터(10)의 외측은 물론 압축펌프(7)의 압축실린더(7a) 및 실린더헤드(7b)까지 원활하게 공급될 수 있게 된다.

이와 같은 냉각팬(30)은 작업자가 접촉하더라도 부상을 입게 됨을 방지하도록 팬 커버(35)가 감싸도록 설치됨이 더욱 바람직하고, 이 팬 커버(35)는 후면커버(14)에 연결부재(36)를 매개로 일체화 고정될 수 있다.

한편, 본 발명은 단상모터(10)를 안정적으로 지지하는 동시에 단상모터(10)의 직경보다 큰 냉각팬(30)이 하측의 구조체(리시버탱크 등)에 간섭됨을 방지하도록 적정 높이를 유지시키는 모터베이스(40)가 구비된다.

상기 모터베이스(40)는 단상모터(10)가 안치되는 상판(41)의 양측에 한 쌍의 양 측판(42)이 하향으로 절곡 형성되고, 이 측판(42)의 하단부는 리시버탱크(8) 상에 고정설치되도록 구성된다.

여기에서 상기 단상모터(10)는 모터베이스(40)의 상판(41)에 직접 설치되더라도 무방하나 본 발명에서는 상판(41)의 사방에 고무재의 방진받침구(45)가 추가로 배치되고, 이 방진받침구(45)의 상부에 단상모터(10)가 안착되며, 이와 같은 상태에서 단상모터(10)의 고정브라켓(13a), 방진받침구(45) 및 상판(41)이 체결부재(46)로 관통하여 일체화 결합된다.

상기 방진받침구(45)는 압축펌프(7)의 가동시 발생하는 진동이 리시버탱크(8)로 전달됨을 방지함은 물론 소음발생을 억제할 뿐만 아니라 단상모터(10)를 모터베이스(40)의 상부로 띄워주어 단상모터(10)의 하측에도 냉각풍이 통과할 수 있는 직진 유로(48)를 확보함으로써 다수의 실린더헤드(7b)를 일체로 연결하는 압 력연결관이 단상모터(10)의 하측에 위치함에도 이를 효과적으로 냉각하는 특별한 효과를 제공한다.

이러한 모터베이스(40)의 양 측판(42)에는 각각 본 발명의 핵심기술인 제1, 제2 콘덴서케이스(50)(50a)가 탈부착 가능하게 설치된다.

그리고 상기 제1, 제2 콘덴서케이스(50)(50a)에는 각각 단상모터(10)와 분리된 상태로 스타팅 콘덴서(60) 및 러닝 콘덴서(70)가 전용으로 개별 수납된다.

따라서, 냉각팬(30)에서 생성된 냉각풍은 어떠한 장애도 없이 압축실린더(7a) 및 실린더헤드(7b)에 원활하게 공급됨은 물론 다수의 압축실린더(7a)에 골고루 균일하게 냉각풍이 공급된다.

즉 상기 스타팅 콘덴서(60) 및 러닝 콘덴서(70)가 단상모터(10)로부터 분리 설치됨으로써 냉각풍의 직진 흐름을 방해하는 요인을 해소할 수 있게 된다.

또한, 이와 같은 스타팅 콘덴서(60) 및 러닝 콘덴서(70)에 연결되는 배선(51)은 제1, 제2 콘덴서케이스(50)(50a)의 내부 공간과 연통하도록 양 측판(42)에 형성된 배선통로(52) 및 상판(41)에 형성된 배선통로(52)를 순차적으로 경유하여 단상모터(10)와 연결됨으로써 모터의 기본적인 기동 및 운전기능을 만족할 수 있게 된다.

아울러 상기 제1, 제2 콘덴서케이스(50)(50a)는 각각의 콘덴서를 외부의 충격으로부터 안전하게 보호함은 물론 고장시 이를 쉽게 교환할 수 있으며, 양측에 스타팅 콘덴서(60) 및 러닝 콘덴서(70)를 항상 고정위치에 설치할 수 있도록 제1, 제2 콘덴서케이스(50)(50a)에 형성된 체결공의 위치를 달리하여 구분함으로써 제1, 제2 콘덴서케이스(50)(50a)에는 항상 정해진 콘덴서가 정확하게 수납되어 사후관리가 매우 용이한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명이 적용된 단상모터가 리시버탱크 상에 설치된 상태의 일예시도

도 2는 본 발명의 모터베이스에 안착된 단상모터, 스타팅 콘덴서 및 러닝 콘덴서의 조립상태 측면도

도 3은 본 발명의 모터베이스에 안착된 단상모터 및 냉각팬의 분해사시도

도 4는 본 발명의 단상모터, 압축펌프, 냉각팬 및 모터베이스의 조립상태 정면도

도 5는 본 발명 단상모터의 일부절결 정면도

도 6 및 도 7은 종래 단상모터의 구조를 나타낸 평단면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

M, M1, 10: 단상모터 2, 12: 원심력스위치

3, 60: 스타팅 콘덴서 4, 70: 러닝 콘덴서

7: 압축펌프 20: 냉각팬축

30: 냉각팬 40: 모터베이스

42: 측판 45: 방진받침구

50: 제1 콘덴서케이스 50a: 제2 콘덴서케이스

Claims

단상모터(10)의 부하 측 구동축(11)에 압축펌프(7)가 직결상태로 조립된 공기압축기(A)에 있어서,

상기 단상모터(10)의 반 부하 측에 설치된 원심력스위치(12)를 관통하여 원심력스위치(12)와 연동회전 가능하게 형성된 냉각팬축(20)과;

상기 냉각팬축(20)에 장착되고 단상모터(10)의 외경보다 큰 직경으로 형성되며, 회전작동에 따라 생성된 냉각풍을 압축펌프(7)로 공급하는 냉각팬(30)과;

상기 단상모터(10)가 상판(41)에 안치되고, 양 측판(42)의 하단부가 리시버탱크(8) 상에 고정 설치되는 모터베이스(40)와;

상기 양 측판(42)에 각각 탈부착 가능하게 설치되는 제1, 제2 콘덴서케이스(50)(50a)와;

상기 단상모터(10)와 분리된 상태로 제1, 제2 콘덴서케이스(50)(50a)에 개별 수납되는 한 쌍의 스타팅 콘덴서(60) 및 러닝 콘덴서(70)로 이루어지는 한편;

상기 스타팅 콘덴서(60) 및 러닝 콘덴서(70)에 연결된 배선(51)은 모터베이스(40)의 양 측판(42) 및 상판(41)에 형성된 배선통로(52)를 경유하여 단상모터(10)와 연결되는 것을 특징으로 하는 냉각풍의 직진 흐름을 방해하지 않는 압축기용 단상모터.
삭제
제 1항에 있어서,

모터베이스(40)의 상판(41)에는 다수의 방진받침구(45)가 배치되고, 상기 방진받침구(45)의 상부에 단상모터(10)가 안착되며, 상기 단상모터(10)의 고정브라켓(13a), 방진받침구(45) 및 상판(41)은 체결부재(46)로 관통하여 일체화 결합된 것을 특징으로 하는 냉각풍의 직진 흐름을 방해하지 않는 압축기용 단상모터.
제 1항에 있어서,

원심력스위치(12)는 후면커버(14)의 중앙에 함몰 형성된 스위치 수납공간(15)에 수납되고, 상기 후면커버(14)에는 원심력스위치(12)를 커버링하는 스위치 커버(16)가 냉각축팬(20)에 관통된 상태로 부착되며, 상기 냉각축팬(20)과 스위치 커버(16)의 접촉부위는 기밀처리되는 것을 특징으로 하는 냉각풍의 직진 흐름을 방해하지 않는 압축기용 단상모터.
제 1항에 있어서,

냉각팬(30)의 외측에는 팬 커버(35)가 감싸게 설치되고, 상기 팬 커버(35)는 후면커버(14)에 일체로 고정되는 것을 특징으로 하는 냉각풍의 직진 흐름을 방해하지 않는 압축기용 단상모터.