KR101403938B1

KR101403938B1 - 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치 및 이를 구비한 쿨링타워 장치

Info

Publication number: KR101403938B1
Application number: KR1020130016291A
Authority: KR
Inventors: 김형찬
Original assignee: 김형찬
Priority date: 2013-02-15
Filing date: 2013-02-15
Publication date: 2014-06-09

Abstract

본 발명은 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치 및 이를 구비한 쿨링타워 장치에 관한 것으로, 유지 보수 작업성이 뛰어나고 비교적 낮은 비용으로 쿨링팬의 역회전을 방지할 수 있는 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치 및 이를 구비한 쿨링타워 장치를 제공한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치를 구비한 쿨링타워 장치는 쿨링팬과, 기반 상에 고정 설치되며 수평방향의 입력축과 수직방향의 출력축을 가지고 상기 쿨링팬을 회전 구동하는 감속기와, 모터축을 갖는 구동모터와, 상기 모터축으로부터의 구동력을 상기 감속기의 입력축에 전달하는 전동축과, 상기 전동축을 상기 모터축과 상기 입력축에 각각 연결하는 한 쌍의 커플링부와, 상기 입력축, 상기 전동축 및 상기 모터축 중 적어도 어느 하나에 결합되어 일체 회전하는 회전부재와, 상기 회전부재의 반경방향 외측에 배치되며 상기 기반에 대해 정지된 부분에 고정되는 고정부재와, 상기 회전부재와 상기 고정부재 사이에 개재되어 상기 회전부재의 정방향 회전은 허용하고 역방향 회전은 저지하는 역전방지부를 갖는 역전방지장치를 갖는다.
또 본 발명에 따른 쿨링팬과, 기반 상에 고정 설치되며 수평방향의 입력축과 수직방향의 출력축을 가지고 상기 쿨링팬을 회전구동하는 감속기와, 모터축을 갖는 구동모터와, 상기 모터축으로부터의 구동력을 상기 감속기의 입력축에 전달하는 전동축을 구비한 쿨링타워 장치에 적용되는 커플링 장치는 상기 전동축을 상기 모터축과 상기 입력축에 각각 연결하는 한 쌍의 커플링부와, 상기 입력축과 상기 모터축 중 적어도 어느 하나에 동심적으로 일체 회전가능하게 결합되는 동시에 상기 커플링 중 어느 하나에 일체 회전가능하게 결합되는 회전부재와, 상기 회전부재의 반경방향 외측에 배치되며 상기 기반에 대해 정지된 부분에 고정되는 고정부재와, 상기 회전부재와 상기 고정부재 사이에 개재되어 상기 회전부재의 정방향 회전은 허용하고 역방향 회전은 저지하는 역전방지부를 갖는 역전방지장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치.

Description

역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치 및 이를 구비한 쿨링타워 장치{Coupling apparatus having reverse rotation prevention apparatus for cooling tower and cooling tower apparatus having the same}

본 발명은 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치 및 이를 구비한 쿨링타워 장치에 관한 것이다.

쿨링타워는 공조시스템이나 냉각수 순환시스템 등에서 온도가 상승된 냉각수를 냉각하는 요소이다. 이러한 쿨링타워에는 온도가 상승한 공기를 쿨링타워 상측에 마련된 개구공간으로 배출하는 쿨링팬이 설치되어 있다.

쿨링팬은 통상적으로 수직방향의 팬축에 대해 회전하는 다수의 날개를 가지며, 날개의 반경은 용량에 따라 수 미터에서 십 수 미터에 이른다. 팬축은 그 하부에 마련된 감속기에 의해 구동되며, 감속기를 구동하는 구동모터는 냉각수 등의 영향을 받지 않도록 하기 위해 쿨링팬의 회전반경을 벗어난 위치에 설치된다. 구동모터와 감속기는 긴 전동축를 통해 구동력을 수수한다.

구동모터가 정상 작동할 때에는 쿨링팬이 정방향으로 회전하여 쿨링타워 내부 공기를 외부로 배출하지만, 구동모터의 가동이 정지되어 있을 경우에는 대기 환경에 따라 외부공기가 쿨링타워 내부로 유입되어 쿨링팬이 역전할 수도 있다. 이러한 쿨링팬의 역회전은 감속기 및 전동축을 통해 구동모터에 전달되어 구동모터를 손상시킬 수 있고, 특히 역회전 중에 구동모터를 동작시키게 되면 구동모터에 과도한 기동 전력이 소요되게 되므로 구동모터에 과부하가 걸려 고장 위험이 더욱 크다. 마찬가지로 감속기 내부의 기어 등 기계요소들이 손상되는 경우도 발생할 수 있다.

그래서 종래의 클링타워 장치에서는 감속기 내에 역회전 방지 메커니즘을 마련해두어 쿨링팬의 역회전을 방지하기도 하지만, 쿨링팬의 하부에 설치되어 있는 감속기에 접근하여 그 내부를 유지 및 보수하는 작업이 매우 불편하고, 비교적 정교한 감속기 내에 역전방지장치를 부가적으로 추가하게 되므로 전체적으로 비용이 크게 증가한다는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 유지 보수 작업성이 뛰어나고 비교적 낮은 비용으로 쿨링팬의 역회전을 방지할 수 있는 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치 및 이를 구비한 쿨링타워 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치가 구비된 쿨링타워 장치는 쿨링팬과, 기반 상에 고정 설치되며 수평방향의 입력축과 수직방향의 출력축을 가지고 상기 쿨링팬을 회전 구동하는 감속기와, 모터축을 갖는 구동모터와, 상기 모터축으로부터의 구동력을 상기 감속기의 입력축에 전달하는 전동축과, 상기 전동축을 상기 모터축과 상기 입력축에 각각 연결하는 한 쌍의 커플링과, 상기 입력축, 상기 전동축 및 상기 모터축 중 적어도 어느 하나에 결합되어 일체 회전하는 회전부재와, 상기 회전부재의 반경방향 외측에 배치되며 상기 기반에 대해 정지된 부분에 고정되는 고정부재와, 상기 회전부재와 상기 고정부재 사이에 개재되어 상기 회전부재의 정방향 회전은 허용하고 역방향 회전은 저지하는 역전방지부를 갖는 역전방지장치를 갖는다.

여기서, 상기 회전부재는 상기 입력축에 결합되며, 상기 고정부재는 상기 감속기의 케이싱에 고정되는 것이 바람직하다.

또, 상기 회전부재와 상기 고정부재는 상호 동심적으로 배치된 원통체의 형상을 갖는 것이 바람직하다.

그리고 상기 고정부재는 반경방향으로 확장된 고정플랜지를 가지고, 상기 고정플랜지는 축선에 평행한 방향으로 관통된 복수의 체결볼트에 의해 상기 감속기 케이싱에 고정되는 것이 바람직하다.

한편 상기 회전부재와 상기 입력축은 일체 회전가능하게 결합되며, 상기 감속기에 인접한 커플링은 상기 회전부재와 일체회전 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

또 상기 회전부재와 상기 커플링은 축선방향에 평행한 복수의 연결핀에 의해 일체 회전 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위하여 쿨링팬과, 기반 상에 고정 설치되며 수평방향의 입력축과 수직방향의 출력축을 가지고 상기 쿨링팬을 회전구동하는 감속기와, 모터축을 갖는 구동모터와, 상기 모터축으로부터의 구동력을 상기 감속기의 입력축에 전달하는 전동축을 구비한 쿨링타워 장치에 적용되는 커플링 장치는 상기 전동축을 상기 모터축과 상기 입력축에 각각 연결하는 한 쌍의 커플링과, 상기 입력축과 상기 모터축 중 적어도 어느 하나에 동심적으로 일체 회전가능하게 결합되는 동시에 상기 커플링 중 어느 하나에 일체 회전가능하게 결합되는 회전부재와, 상기 회전부재의 반경방향 외측에 배치되며 상기 기반에 대해 정지된 부분에 고정되는 고정부재와, 상기 회전부재와 상기 고정부재 사이에 개재되어 상기 회전부재의 정방향 회전은 허용하고 역방향 회전은 저지하는 역전방지부를 갖는 역전방지장치를 갖는다.

본 발명에 따른 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치 및 이를 구비한 쿨링타워 장치는 비교적 저렴하게 쿨링팬의 역회전을 방지하는 효과가 있다.

또 본 발명에 따른 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치 및 이를 구비한 쿨링타워 장치는 유지 보수 작업성이 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치를 구비한 쿨링타워 장치를 도시한 부분 파단 사시도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치를 분해한 사시도이고,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치가 결합된 사시도이고,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치의 단면도이며,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치가 구동모터 측에 설치된 모습을 확대한 사시도이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치를 구비한 쿨링타워 장치를 도시한 부분 파단 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 쿨링타워 장치는 상부가 개방된 원통 형상의 쿨링타워 하우징(10)과, 쿨링타워 하우징(10)의 직경을 따라 연결되어 지지되는 프레임(20)을 갖는다.

프레임(20)의 중심부에는 감속기(40)가 마련되어 있으며, 감속기(40)의 출력축(43)은 쿨링팬(30)의 팬축과 결합되어있다. 감속기(40)의 수평방향 한쪽 측면에는 입력축(41)이 전동축(60)에 의해 구동모터(50)의 모터축과 연결되어 있다.

이러한 본 발명에 따른 쿨링타워 장치는 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링장치를 갖는다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치를 분해한 사시도이며, 도 3는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치가 결합된 사시도이다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제1커플링부재(91)는 회전부재체결볼트(83)에 의해 회전부재(81)와 결합되며, 고정부재(87)는 브라켓체결볼트(73)에 의해 브라켓(70)과 결합된다. 브라켓(70)은 브라켓고정볼트(71)에 의해 감속기 케이싱(45)에 고정된다.

이때, 회전부재체결볼트(83)의 머리는 회전부재체결홈(84) 내부까지 삽입되어 돌출되지 않는다. 그리고 회전부재(81)와 역전방지부(85) 및 고정부재(87)는 상호 동심적으로 배치된 원통체의 형상을 갖는다.

전동축(60)과 제2커플링부재(95)는 키홈(61)과 키(미도시)로써 상호 결합되며, 제2커플링부재(95)는 커플링체결볼트(93)에 의해 제1커플링부재(91)와 결합된다.

본 발명의 바람직한 조립순서는, 먼저 브라켓(70)에 역전방지장치(80)를 동축선상 위치에 맞추어 접촉시키고 브라켓 체결볼트(73)로 결합한다. 다음으로, 브라켓(70)이 결합된 역전방지장치(80)의 반대측에 제1커플링부재(91)를 동축선상에 맞춘 후 회전부재체결볼트(83)로 회전부재(81)와 제1커플링부재(91)을 결합한다. 다음으로, 제1커플링부재(91)에 제2커플링부재(95)를 커플링체결볼트(93)로 결합한다.

그리고 입력축(41)의 키홈(49)에 키(47)를 삽입한 후 상기 브라켓(70), 역전방지장치(80), 제1커플링부재(91) 및 제2커플링부재(95)을 결합한 구성을 입력축(41)에 끼워 맞춘다. 다음, 브라켓고정볼트(71)를 감속기 케이싱(45)에 결합한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치의 단면도이다.

도 4에서와 같이, 브라켓(70)은 고정부재(87)와 결합되며, 회전부재(81)는 제2커플링부재(95)와 결합된다. 한편, 회전부재체결홈(84)은 회전부재체결볼트(83)의 머리가 삽입되어 제2커플링부재(95)의 일면 상에 돌출되지 않도록 형성되어 있다.

또 역전방지부(85)에는 전동체가 개재되어 있으며, 회전부재(81)와 고정부재(87)는 상호 역방향으로 쐐기 역할을 하는 프로파일을 가지고 회전부재(81)가 역회전 시 전동체가 쐐기물림하게 되어 역회전을 저지한다. 이러한 역전방지 메커니즘은 래칫식이나 전자식에 의해 대체될 수 있다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치가 구동모터 측에 설치된 모습을 확대한 사시도이다. 구동모터(50) 측 커플링 장치도 도 1에서와 같은 구성으로 결합되는데 이때 구동모터(50)의 케이싱이 감속기 케이싱(45)역할을 수행한다.

한편, 본 발명에 따른 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치를 구비한 쿨링타워 장치는 역전방지장치(80)가 커플링부(90)가 아닌 전동축(60)에 직접 설치될 수 있으며, 고정부재(87)는 프레임(20)에 고정된 브라켓에 결합될 수 있다. 이때, 회전부재(81)는 전동축(60)과 직접적으로 결합된 상태가 되며, 브라켓(70)은 하방으로 연장된 다리를 가짐으로써 프레임(20)과 고정된다.

이상과 같은 구조에 의해, 본 발명에 따른 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치 및 이를 구비한 쿨링타워 장치는 전동축(60)의 회전을 따라 커플링부(90)가 회전하며, 회전하는 커플링(90)에 의해 회전부재(81)가 따라 회전하게 된다. 그리고 회전부재(81)의 회전에 따라 감속기(40)의 입력축(41)이 일체 회전하게 된다.

이때, 회전부재(81)의 반경방향 외측에 마련된 역전방지부(85)는 회전부재(81)가 한쪽 방향으로만 회전하도록 한다.

역전방지부(85)의 반경방향 외측에는 고정부재(87)가 마련되어 있으며, 고정부재(87)는 축선방향으로 브라켓(70)과 결합되어 회전되지 않고 고정된다.

또, 본 발명에 따른 역전방지장치(80)가 전동축(60)에 직접 설치될 경우 전동축(60)의 회전에 의해 회전부재(81)가 따라 회전하게 되며, 회전부재(81)는 회전부재(81)의 반경방향 외측에 마련된 역전방지부(85)에 의해 한쪽 방향으로만 회전하게 된다. 이때, 고정부재(87)는 프레임(20) 상에 지지되어 고정되어 있는 브라켓(70)에 결합되어 있어 정지된 상태를 유지한다.

한편, 본 발명에 따른 고정부재(87)는 브라켓(70)과 결합되지 않고 반경방향으로 확장된 플랜지를 가짐으로써 감속기 케이싱(45) 또는 구동모터(50)에 직접 고정될 수도 있다.

또, 본 발명에 따른 고정부재(87)는 하방으로 연장된 다리를 가짐으로써 프레임(20)에 직접적으로 고정될 수도 있다.

본 발명에 따른 감속기(40)는 전동축(60)으로부터 전달되어오는 회전 구동력을 입력축(41)으로 수령하며, 내부에서 입력축(41)의 회전속력을 감소함으로써 회전력을 증대시킨 후 출력축(43)으로 회전 구동력을 전달하는 역할을 수행한다.

본 발명에 따른 키(47)와 키홈(49)은 스플라인 또는 세레이션으로 대체되어질 수도 있다.

본 발명에 따른 역전방지장치는 입력축(41), 모터축(미도시) 및 전동축(60) 중 어느 하나에만 결합될 수 있으며, 이 경우 나머지 축 결합은 일반 커플링부재에 의해 축결합된다.

10: 쿨링타워 하우징 20: 프레임
30: 쿨링팬 40: 감속기
41: 입력축 43: 출력축
45: 감속기케이싱 47: 키
49: 키홈 50: 구동모터
60: 전동축 70: 브라켓
71: 브라켓고정볼트 72: 브라켓고정볼트홈
73: 브라켓체결볼트 74: 브라켓체결홈
80: 역전방지장치 81: 회전부재
83: 회전부재 체결볼트 84: 회전부재 체결홈
85: 역전방지부 87: 고정부재
90: 커플링부 91: 제1커플링부재
93: 커플링체결볼트 94: 커플링체결홈
95: 제2커플링부재

Claims

쿨링타워 장치에 있어서,
쿨링팬과;
기반 상에 고정 설치되며 수평방향의 입력축과 수직방향의 출력축을 가지고 상기 쿨링팬을 회전 구동하는 감속기와;
모터축을 갖는 구동모터와;
상기 모터축으로부터의 구동력을 상기 감속기의 입력축에 전달하는 전동축과;
상기 전동축을 상기 모터축과 상기 입력축에 각각 연결하는 한 쌍의 커플링부와;
상기 입력축에 결합되어 일체 회전하는 회전부재와, 상기 회전부재의 반경방향 외측에 배치되며 상기 감속기의 케이싱에 고정되는 고정부재와, 상기 회전부재와 상기 고정부재 사이에 개재되어 상기 회전부재의 정방향 회전은 허용하고 역방향 회전은 저지하는 역전방지부를 갖는 역전방지장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치가 구비된 쿨링타워 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 회전부재와 상기 고정부재는 상호 동심적으로 배치된 원통체의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치가 구비된 쿨링타워 장치.
제3항에 있어서,
상기 고정부재는 반경방향으로 확장된 고정플랜지를 가지고, 상기 고정플랜지는 축선에 평행한 방향으로 관통된 복수의 체결볼트에 의해 상기 감속기 케이싱에 고정되는 것을 특징으로 하는 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치가 구비된 쿨링타워 장치.
제4항에 있어서,
상기 회전부재와 상기 입력축은 일체 회전가능하게 결합되며, 상기 감속기에 인접한 커플링은 상기 회전부재와 일체회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치가 구비된 쿨링타워 장치.
제5항에 있어서,
상기 회전부재와 상기 커플링은 축선방향에 평행한 복수의 연결핀에 의해 일체 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치가 구비된 쿨링타워 장치.
쿨링팬과, 기반 상에 고정 설치되며 수평방향의 입력축과 수직방향의 출력축을 가지고 상기 쿨링팬을 회전구동하는 감속기와, 모터축을 갖는 구동모터와, 상기 모터축으로부터의 구동력을 상기 감속기의 입력축에 전달하는 전동축을 구비한 쿨링타워 장치에 적용되는 커플링 장치에 있어서,
상기 전동축을 상기 모터축과 상기 입력축에 각각 연결하는 한 쌍의 커플링부와;
상기 입력축과 상기 모터축 중 적어도 어느 하나에 동심적으로 일체 회전가능하게 결합되는 동시에 상기 커플링 중 어느 하나에 일체 회전가능하게 결합되는 회전부재와, 상기 회전부재의 반경방향 외측에 배치되며 상기 기반에 대해 정지된 부분에 고정되는 고정부재와, 상기 회전부재와 상기 고정부재 사이에 개재되어 상기 회전부재의 정방향 회전은 허용하고 역방향 회전은 저지하는 역전방지부를 갖는 역전방지장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치.
제7항에 있어서,
상기 회전부재는 상기 입력축에 결합되며, 상기 고정부재는 상기 감속기의 케이싱에 고정되는 것을 특징으로 하는 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치.
제7항에 있어서,
상기 회전부재와 상기 고정부재는 상호 동심적으로 배치된 원통체의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치.
제9항에 있어서,
상기 고정부재는 반경방향으로 확장된 고정플랜지를 가지고, 상기 고정플랜지는 축선에 평행한 방향으로 관통된 복수의 체결볼트에 의해 상기 감속기 케이싱에 고정되는 것을 특징으로 하는 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치.
제10항에 있어서,
상기 회전부재와 상기 입력축은 일체 회전가능하게 결합되며, 상기 감속기에 인접한 커플링은 상기 회전부재와 일체회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치.
제11항에 있어서,
상기 회전부재와 상기 커플링은 축선방향에 평행한 복수의 연결핀에 의해 일체 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 역전방지장치를 가진 쿨링타워용 커플링 장치.