KR101385309B1 - 히터전원공급장치와 이를 이용한 섬유용 히터롤러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히터전원공급장치를 이용한 섬유용 히터롤러에 관한 것으로, 특히 전자기 유도 원리(Faraday원리)를 이용한 비접촉 방식으로 된 히터전원공급장치와 이를 이용한 섬유용 히터롤러에 관한 것이다.
본 발명의 히터전원공급장치는, 상기 모터수단(2100)에 축방향으로 고정되도록 등각도에 관통구멍(1111)이 형성된 링부재(1110)와, 이 링부재의 내주면에 권선되어 3상전원이 공급되도록 된 권선부(1120)를 갖춘 고정자(1100)와; 상기 롤러(2200)의 축방향 중심으로 일단이 끼워져 고정되는 모터축(2210)의 타단에 상기 고정자(1100)의 축방향 중심으로 회전가능하게 권선됨과 더불어 상기 롤러(2200)의 등각도에 장착된 히터봉(2220)에 권선되는 회전자(1200);를 포함한다. 본 발명의 섬유용 히터롤러(2000)는, 상기 모터수단(2100)의 모터브라켓트(2120)에 축방향으로 고정되는 히터전원공급장치(1000)를 구성하는 고정자(1100)와, 상기 고정자(1100)의 축방향 중심으로 회전가능하게 권선되는 히터전원공급장치를 구성하는 회전자(1200)와, 상기 모터축(2210)이 회전자(1200)의 중심에 고정됨과 더불어 회전자(1200)의 코일이 히터봉(2220)에 연결된 롤러(2200)로 된 것을 특징으로 한다.

Description

히터전원공급장치와 이를 이용한 섬유용 히터롤러{HEATER POWER SUPPLY UNIT AND HEATER ROLLER FOR FIBER USING THE SAME}

본 발명은 히터전원공급장치와 이를 이용한 섬유용 히터롤러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자기 유도 원리(Faraday원리)를 이용한 비접촉 방식으로 된 히터전원공급장치와 이를 이용한 섬유용 히터롤러에 관한 것이다.

일반적으로, 섬유 산업 분야의 연신 생산 공장에서 기존의 인덕션 히터에 전원을 공급하는 방식은 히터의 발열장치에서 상히터코어의 조밀한 철판 사이에 고주파 간섭으로 전원의 연결과 단락시 진동이 발생하여 모터가 진동 영향으로 베어링 및 모터의 수명이 짧아지고 롤러 또한 진동의 영향으로 연사에 영향을 주어 양질의 섬유 생산에 장해를 주게 된다.

이러한 종래의 단점을 보완 하고자 개선된 방식이 히팅 방법을 인덕션 히터가 아닌 롤러 내부에 히터 봉을 삽입하고 냉각수를 채운 롤러에 직접 전원을 투입하여 가열 하는 방식을 사용 하는데, 이는 롤러가 모터 축에 조립되어 함께 회전 하는 회전체 이므로 전원을 공급하는 전원선도 모터의 회전과 함께 롤러와 연동하여 회전하므로 선이 꼬이는 문제점이 있다.

참조문헌: 대한민국 공개특허공보 10-2007-0105148호 "섬유가공용 핫실린더롤러의 내부히터 온도 밸런싱방법 및 장치".

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 전자기 유도 원리(Faraday원리)를 이용한 비접촉 방식으로 되어 진동의 발생이 크게 감소하여 모터의 수명이 길어져 제품의 품질이 향상될 뿐만 아니라, 유지 보수비용도 절감되도록 된 히터전원공급장치와 이를 이용한 섬유용 히터롤러를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은, 섬유를 가열하는 롤러의 표면 온도가 균일하도록 하여 섬유의 품질이 우수하도록 된 섬유용 히터롤러를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 히터전원공급장치는, 섬유용 히터롤러를 구성하는 모터수단과, 이 모터수단의 축방향으로 설치한 롤러에 연결구성되되, 상기 모터수단에 축방향으로 고정되도록 등각도에 관통구멍이 형성된 링부재와, 이 링부재의 내주면에 권선되어 3상 교류 전원이 공급되도록 된 고정자와; 상기 롤러의 축방향 중심으로 일단이 끼워져 고정되는 모터축과, 이 모터축의 타단에 상기 고정자의 축방향 중심으로 회전가능하게 권선됨과 더불어 상기 롤러의 등각도에 장착된 히터봉에 코일이 연결되는 회전자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 모터수단은, 모터본체와, 이 모터본체의 측면에 고정된 모터브라켓트로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 섬유용 히터롤러는, 모터본체와 의 측면에 고정된 모터브라켓트로 이루어진 모터수단과, 상기 모터수단의 모터브라켓트에 축방향으로 고정되는 상기 히터전원공급장치를 구성하는 고정자와, 상기 고정자의 축방향 중심으로 회전가능하게 권선되는 상기 히터전원공급장치를 구성하는 회전자와, 상기 회전자를 구성하는 모터축이 축방향 중심에 고정됨과 더불어 내측 등각도에 축방향으로 끼워져 상기 회전자에 연결 구성된 히터봉을 갖춘 롤러로 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 롤러의 외주면에서 일정한 깊이에 내장된 환형기둥 형상의 물탱크부재를 더 갖춘 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 물탱크부재는 상기 롤러의 외주면에 고정되는 원통형의 링부재에 의해 내장된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 히터전원공급장치와 이를 이용한 섬유용 히터롤러에 의하면, 전자기 유도 원리(Faraday원리)를 이용한 비접촉 방식으로 되어 진동의 발생이 크게 감소하여 제품의 품질이 향상되는 효과가 있다.

본 발명에 따른 히터전원공급장치와 이를 이용한 섬유용 히터롤러에 의하면, 모터의 수명이 길어져 유지 보수비용도 절감되도록 된 히터전원공급장치와 이를 이용한 섬유용 히터롤러를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 히터전원공급장치와 이를 이용한 섬유용 히터롤러에 의하면, 소 용량에서 대 용량 까지도 안정적인 전류를 가변 공급할 수 있으므로 생산하는 제품의 다변화를 꾀하고 제품의 획기적인 품질 향상을 얻을 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 섬유용 히터롤러에 의하면, 섬유를 가열하는 롤러의 표면 온도가 균일하도록 하여 섬유의 품질이 우수하게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 히터전원공급장치를 구성하는 고정자의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 히터전원공급장치를 구성하는 회전자의 정면도,
도 3은 도 1과 도2의 고정자와 회전자를 채용한 히터전원공급장치를 이용한 섬유용 히터롤러의 일실시예를 나타내는 조립단면도,
도 4는 도 3의 우측면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 조립단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

상기 도면의 구성 요소들에 인용부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, '상부', '하부', '앞', '뒤', '선단', '전방', '후단' 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시 예의 구성요소는 다양한 배향으로 위치설정될 수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.

본 발명의 히터전원공급장치(1000)는 도 1 내지 도 4를 참조로 설명한다.

본 발명에 의한 섬유용 히터롤러(2000)를 구성하는 모터수단(2100)과, 이 모터수단의 축방향으로 설치한 롤러(2200)에 연결구성된 히터전원공급장치(1000)는, 상기 모터수단(2100)에 축방향으로 고정되도록 등각도에 관통구멍(1111)이 형성된 링부재(1110)와, 이 링부재의 내주면에 권선되어 3상 교류 전원이 공급되도록 된 권선부(1120)를 갖춘 고정자(1100)와; 상기 롤러(2200)의 축방향 중심으로 일단이 끼워져 고정되는 모터축(2210)의 타단에 상기 고정자(1100)의 축방향 중심으로 회전가능하게 코일이 권선됨과 더불어 상기 롤러(2200)의 등각도에 장착된 히터봉(2220)에 코일이 연결되는 회전자(1200);를 포함한다.

따라서 상기 고정자(1100)의 권선부(1120)쪽 코일에 흐르는 전류의 세기를 변화시키기 위하여 3상의 교류를 흐르게 하면, 3상의 교류 전기가 흐르면서 도선 주위에 생긴 자기장의 방향도 계속적으로 변화하고, 이 변화는 전자기 유도 법칙에 의해 상기 회전자(1200)쪽 코일에 변압기의 원리와 같이 전류가 흐르게 된다.

다시 말해서 상기 고정자(1100)의 권선부(1120)쪽 코일에 교류를 흐르게 하면 회전자(1200)쪽의 코일에도 전류가 흐르게 된다.

즉, 상기 모터수단(2100)에 고정되는 고정자(1100)와 회전자(1200)가 전자기 유도 원리(Faraday원리)를 이용한 비접촉 방식으로 장착되어, 상기 섬유용 히터롤러(2000)의 롤러(2200)가 회전시 진동 발생이 크게 감소하여 제품의 품질이 향상되고, 모터의 수명이 길어져 유지 보수비용도 절감되며, 소 용량에서 대 용량까지도 안정적인 전류를 가변 공급할 수 있으므로 생산하는 제품의 다변화를 꾀하고 제품의 획기적인 품질 향상을 얻을 수 있다.

여기서 상기 모터수단(2100)은, 모터본체(2110)와, 이 모터본체의 측면에 고정된 모터브라켓트(2120)로 이루어질 수 있고, 일체로 조립될 수 있다.

본 발명에 의한 섬유용 히터롤러(2000)는, 모터본체(2110)와, 이 모터본체의 측면에 고정된 모터브라켓트(2120)로 이루어진 모터수단(2100)과, 상기 모터수단의 모터브라켓트에 축방향으로 고정되는 상기 히터전원공급장치(1000)를 구성하는 고정자(1100)와, 상기 고정자의 축방향 중심으로 회전가능하게 권선되는 상기 히터전원공급장치를 구성하는 회전자(1200)와, 상기 모터축(2210)과 고정되어 동기적으로 회전하고, 상기 모터축(2210)이 상기 회전자(1200)의 축방향 중심에 고정됨과 더불어, 내측 등각도에 축방향으로 끼워져 상기 회전자에 연결 구성된 히터봉(2220)을 갖춘 롤러(2200)로 이루어진다.

따라서 상기 모터수단(2100)의 모터브라켓트(2120)에 나사못 또는 볼트(1101)고정되는 고정자(1100)와 상기 회전자(1200)가 전자기 유도 원리(Faraday원리)를 이용한 비접촉 방식으로 장착되어, 상기 섬유용 히터롤러(2000)의 롤러(2200)가 회전시 진동 발생이 크게 감소하여 제품의 품질이 향상되게 된다.

또한 상기 고정자(1100)와 회전자(1200)가 전자기 유도 원리(Faraday원리)를 이용한 비접촉 방식으로 장착되어, 모터의 수명이 길어져 유지 보수비용도 절감되게 된다.

또 상기 고정자(1100)와 회전자(1200)로 이루어진 히터전원공급장치(1000)로 섬유용 히터롤러(2000)를 제작하게 되면, 소 용량에서 대 용량 까지도 안정적인 전류를 가변 공급할 수 있으므로 생산하는 제품의 다변화를 꾀하고 제품의 획기적인 품질 향상을 얻을 수 있다.

즉, 상기 고정자(1100) 및 회전자(1200) 측 코일의 감은 수 와 코일의 굵기를 조정하여 전압과 전류의 크기를 원하는 용량에 맞도록 설계하여 회전하는 롤러(2200)속에 삽입된 복수개의 히터봉(2220)에 유도되는 전기를 공급하여 롤러(2200)를 가열 할 수 있게 된다.

또 상기 고정자(1100) 쪽에 필요한 적정량의 전류를 가변하며 인가 하면 회전자(1200) 쪽에 유도된 전류가 적정량의 가변 전류가 흘러 히터봉(2220)에 투입되어 필요한 적정 온도를 얻게 되므로, 소 용량에서 대 용량까지 안정적인 전류를 가변 공급할 수 있으므로 생산하는 제품의 다변화를 꾀하고 제품의 획기적인 품질 향상을 얻을 수 있게 된다.

미설명부호 2231은 상기 고정자(1100)와 회전자(1200)가 수용되도록 롤러(2200)에 형성된 수용홈이고, 2232는 상기 모터축(2210)이 끼워져 고정되는 모터축고정구멍이다.

여기서 상기 롤러(2200)는, 도 5에 도시된 것과 같이, 롤러의 외주면에서 일정한 깊이에 내장된 환형기둥 형상의 물을 수용하도록 된 물탱크부재(2230)를 더 갖춘 구조로 되어 있다.

따라서 상기 물탱크부재(2230)가 롤러(2200)에 내장되어 설치됨으로 인해, 상기 롤러(2200)의 외주면에 섬유를 밀착시켜 가열할 때 롤러(2200)의 표면 온도가 균일하여 섬유의 품질이 우수하게 된다.

그리고 상기 물탱크부재(2230)는 롤러부재(2250)의 외주면에 고정되는 원통형의 링부재(2240)에 의해 롤러(2200)에 내장된다. 또한 상기 링부재(2240)는 롤러부재(2250)의 양단부에 고정될 수도 있다.

따라서 상기 링부재(2240)에 의해 물탱크부재(2230)가 롤러부재(2250)에 간단하게 설치되므로, 상술한 바와 같이 링부재(2240)의 외주면이 물탱크부재(2230)에 의해 균일하여 섬유의 가열시 품질이 우수하게 된다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

1000 : 히터전원공급장치 1100 : 고정자
1110 : 링부재 1111 : 관통구멍
1120 : 권선부 1200 : 회전자
2100 : 모터수단 2110 : 모터본체
2120 : 모터브라켓트 2200 : 롤러
2210 : 모터축 2220 : 히터봉
2230 : 물탱크부재 2240 : 링부재
2250 : 롤러부재

Claims (5)

1. 섬유용 히터롤러를 구성하는 모터수단과, 이 모터수단의 축방향으로 설치된 롤러에 연결되는 히터전원공급장치에 있어서,
   상기 모터수단(2100)에 축방향으로 고정되도록 등각도에 관통구멍(1111)이 형성된 링부재(1110)와, 이 링부재의 내주면에 권선되어 교류 전원이 공급되도록 된 권선부(1120)를 갖춘 고정자(1100)와;
   상기 롤러(2200)의 축방향 중심으로 모터축(2210)의 일단이 끼워져 고정되고, 상기 모터축(2210)의 타단에 상기 고정자(1100)의 축방향 중심으로 삽입되도록 장착되어 모터축(2210) 및 롤러(2200)와 동기적으로 회전하도록 권선됨과 더불어, 상기 롤러(2200)의 등각도에 장착된 히터봉(2220)에 코일이 연결되는 회전자(1200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터전원공급장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 모터수단(2100)은, 모터본체(2110)와, 이 모터본체의 측면에 고정된 모터브라켓트(2120)로 이루어진 것을 특징으로 하는 히터전원공급장치.
3. 모터본체와 모터본체의 측면에 고정된 모터브라켓트로 이루어진 모터수단과, 모터축이 축방향 중심에 고정됨과 더불어 내측 등각도에 축방향으로 끼워져 코일이 연결 구성된 히터봉을 갖춘 롤러로 이루어진 섬유용 히터롤러에 있어서,
   상기 모터수단(2100)의 모터브라켓트(2120)에 축방향으로 고정되는 제1항 또는 제2항의 히터전원공급장치(1000)를 구성하는 고정자(1100)와,
   상기 고정자(1100)의 축방향 중심으로 회전가능하게 권선되는 제1항 또는 제2항의 히터전원공급장치(1000)를 구성하는 회전자(1200)와,
   상기 모터축(2210)이 회전자(1200)의 중심에 고정됨과 더불어 회전자(1200)의 코일이 히터봉(2220)에 연결된 롤러(2200)로 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유용 히터롤러.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 롤러(2200)의 외주면에서 일정한 깊이에 내장된 환형기둥 형상의 물탱크부재(2230)를 갖춘 것을 특징으로 하는 섬유용 히터롤러.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 물탱크부재(2230)는 상기 롤러(2200)를 구성하는 롤러부재(2250)에 고정되는 원통형의 링부재(2240)에 의해 내장된 것을 특징으로 하는 섬유용 히터롤러.

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