KR101817612B1 - 모터를 냉각 할 수 있는 공기주입기 장비 세트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모터를 냉각 할 수 있는 공기주입기 장비 세트에 관한 것으로, 상기 공기주입기 장비 세트는 박스 부재 및 공기압축기를 포함하고, 상기 공기압축기는 박스 부재 내에 수용되고 박스 부재의 바람몰이 및 흐름 가이드 설계는 공기압축기의 냉각 블레이드가 작동할 때 생성되는 기류가 모터 하우징의 통풍구 부위로 신속하게 가이드되어, 통풍구를 통해 모터 하우징 내부로 진입하여 회전자 모듈에 대한 냉각작용을 일으킨 후, 하우징 끝단의 관통홀을 통해 고온 기류가 가이드 및 배출되어 모터의 하우징 내부에 열이 쉽게 누적되지 않음으로써 모터 운전의 최고 출력을 발휘하게 하여 모터의 운전 효율을 높이는 동시에 모터의 사용 수명도 연장할 수 있다.

Description

모터를 냉각 할 수 있는 공기주입기 장비 세트{Air injector equipment set for cooling a motor}
본 발명은 모터를 냉각 할 수 있는 공기주입기 장비 세트에 관한 것이다.
공기압축기는 공기를 충전할 물체에 대해 공기를 주입하는 장비로서, 통상 에어 쿠션 및 타이어 등의 공기 주입 용도에 광범위하게 사용되고 있다. 공기압축기의 부피가 작아서 휴대 및 보관이 용이한 동시에 휴대형 직류전원 공급기를 이용하거나 자동차 시거잭에 연결해서 공기압축기의 동력 전원으로 이용할 수 있어 조작 및 사용이 매우 간편하고 쉽다. 일반적으로, 종래의 공기압축기 장치의 주요 구조는 박스 부재를 이용하여 공기압축기를 내부에 장착하고 상기 공기압축기는 모터에 의해 피스톤 바디를 구동하여 실린더 내에서 왕복식 압축 동작을 하게 하여, 압축된 공기를 충전할 물체에 수송함으로써 공기 주입이라는 목적을 이룬다. 모터가 피스톤 바디를 구동하여 실린더 내에서 왕복 운동을 하게 할 때 생성되는 고온의 열에너지는 모터 하우징 내에 누적되고 고온이 박스 부재 안에 누적되므로, 신속한 냉각을 통해 박스 부재 밖으로 배출할 수 없다. 고온 현상이 발생하는 원인은, 모터에서 회전자를 기동시켜 작동한 후 전기자 철심(armature core), 전기자 권선(armature winding), 정류자(commutator) 등의 구조를 포함하는 전기자(armature)(또는 회전자(rotor)로 통칭) 모두 고열이 발생하여 온도가 상승하게 되는 데에 있다. 특히 전기자 안의 정류자(commutator)와 탄소 브러시(carbon brush) 양자 사이의 접촉 마찰작용에 의해 전체 전기자에 고열이 발생할 뿐만 아니라 이러한 고열로 인해 탄소 브러시에 탄소가 누적되는 문제점이 발생하기 쉬워서 전류의 흐름에 영향을 줄 수 있고, 또한 모터 하우징 내에 누적된 고열은 하우징 내벽에 장착된 자석의 자력에도 영향을 주고 자력이 감쇠하여 모터의 운전 효율도 점차 떨어지게 된다. 또한, 현재 적은 전력의 모터를 공기 충전장비에 적용한 차량 타이어 파손 긴급복구장치에 있어서, 다시 말해서 차량의 타이어가 파손된 후 긴급조치용 타이어 고무액 보충 및 공기 충전용 공기압축기 등은, 일부 국가들에서는 고속도로에서 타이어 파손이 일어날 때 차량 운전자가 법령에 의해 규정된 시한 내에 수리를 완료하고 차량을 사고 발생지점으로부터 이동시키도록 함으로써 뒤에서 오는 차량에 의한 추돌을 방지하여 모든 차량 운전자의 안전을 도모하고 있으므로, 사용하고 있는 모터는 단시간 내에 타이어 파손 문제를 처리해야 하는 상황에 놓이게 된다. 이때, 모터는 회전자가 빠르게 회전하는 과정 중에 생성되는 고열은 대부분 모터 하우징 내부에 누적되어 열을 효과적으로 냉각시킬 수 없는 상태에 놓이게 되고 모터의 운전 효율이 떨어지게 되며, 일정한 온도까지 상승한 후에는 전기자 안의 전기자 권선의 절연물이 파괴되어 전기자 권선의 단락을 일으켜서 전체 모터가 타버리게 되고 심지어는 다른 위험도 야기할 수 있다. 한편, 공기압축기는 박스 부재 내에 수용 및 보관되지만, 현재의 조립방식은 단지 박스 부재의 프레임 스트립이나 격판을 이용하여 공기압축기를 지지하는 동시에 원통형 모터를 안정적으로 고정시키는 것이기에, 실질적으로 상술한 종래의 박스 부재에는 모터에 대한 냉각 구조를 별도로 설계하지 않았다. 종래의 박스 부재의 전통적인 설계 방식은 여전히 모터 작동 중에 생성된 고열이 쉽게 누적됨으로써 모터의 냉각에 도움을 주지 못하고 모터의 작동 효율 감쇠 및 파손을 극복하지 못하는 문제점이 여전히 존재한다.
본 발명의 주된 목적은 모터를 냉각할 수 있는 공기주입기 장비 세트를 제공하는 것이다. 상기 공기주입기 장비 세트는 박스 부재 및 공기압축기를 포함하고, 상기 박스 부재는 상부 커버체와 하부 하우징이 조합하여 이루어지며, 공기압축기는 박스 부재 내에 수용되고 또한 공기압축기의 모터의 하우징은 상부 커버체 및 하부 하우징 상에 장착된 상, 하부 흐름 가이드부에 의해 안정적으로 고정되는 것 이외에도, 상, 하부 흐름 가이드부의 바람몰이 및 흐름 가이드 설계 방식은 공기압축기의 냉각 블레이드가 작동할 때 생성되는 기류를 신속하게 가이드하여 모터 하우징의 통풍구에 집중시키고 통풍구를 통해 모터 하우징 내부로 진입되는 기류가 모터 내의 회전자 모듈에 대한 냉각작용을 일으키고 상기 기류는 마지막에 모터 끝단의 관통홀을 통해 고온 기류가 배출되도록 가이드됨으로써 모터가 냉각 작용에 힘입어 열의 누적으로 인한 파손을 방지하여 모터의 운전 효율을 높이고 모터의 사용 수명을 연장할 수 있다.
본 발명의 공기주입기 장비 세트의 일 양태는, 박스 부재와 공기압축기를 포함하고, 상기 박스 부재는 상부 커버체와 하부 하우징이 조합하여 이루어지며, 상부 커버체와 하부 하우징 양자의 패널의 양 측변에는 서로 마주보는 전방 측판 및 후방 측판이 형성되고, 전방 측판 상에는 열을 지어 배열되는 다수 개의 공기진입홀이 구비되고 후방 측판 상에는 배기 기능을 지니면서 열을 지어 배열되는 다수 개의 환기홀이 구비되며; 상기 공기압축기는 동력기구의 모터를 포함하고, 상기 모터에는 회전축 및 모터의 회전축 일측단에 설치되어 모터 하우징의 후방 단부에 가까운 냉각 블레이드를 구비하고, 상기 냉각 블레이드의 회전 시 박스 부재 외부의 공기를 공기진입홀을 통해 박스 부재 내로 흡입할 수 있고, 상기 모터의 하우징의 링형 둘레면 상에는 서로 대칭되는 통풍구가 구비되고, 공기압축기 전체 및 모터는 상부 커버체 및 하부 하우징이 조립하여 형성된 박스 부재 내에 안정적으로 수용 및 보관되는; 모터를 냉각할 수 있는 공기주입기 장비 세트에 있어서, 상부 커버체의 패널의 안쪽 벽 상에는 바람몰이 및 흐름 가이드 구조를 갖는 상부 흐름 가이드부가 구비되고, 하부 하우징은 상부 흐름 가이드부와 마주 보는 패널의 안쪽 벽 상에 바람몰이 및 흐름 가이드 구조를 갖는 하부 흐름 가이드부가 구비되고, 상부 흐름 가이드부는 패널 안쪽 벽에 기본선을 구비하고, 상기 기본선의 길이는 (Y0)이고, 상기 기본선에서 패널로부터 멀어지는 방향으로 높이가 있는 세로 벽이 연장되고, 상부 흐름 가이드부는 세로 벽의 상단에서 안쪽으로 움푹 파이는 원호형 지지부가 형성되고, 냉각 블레이드를 향하는 세로 벽의 일면 측에는 경사면이 형성될 수 있고, 상부 흐름 가이드부의 세로 벽의 좌, 우 양단은 전방 측판을 향하는 방향으로 집풍판이 각각 연장되어 상부 흐름 가이드부의 세로 벽, 집풍판이 함께 에워싸는 방식으로 바람 가이드용 슬롯을 구성하며, 하부 흐름 가이드부의 구체적인 구조는 전술한 상부 흐름 가이드부와 완전히 같고, 상기 하부 흐름 가이드부는 패널 안쪽 벽에 기본선을 구비하고, 상기 기본선의 길이는 (Y0)이고, 상기 기본선에서 패널로부터 멀어지는 방향으로 높이가 있는 세로 벽이 연장되고, 하부 흐름 가이드부는 세로 벽의 상단에 안쪽으로 움푹 파이는 원호형 지지부가 형성되고, 냉각 블레이드를 향하는 세로 벽의 일면 측에는 경사면이 형성될 수 있고, 하부 흐름 가이드부의 세로 벽의 좌, 우 양단은 전방 측판을 향하는 방향으로 집풍판이 각각 연장되어 하부 흐름 가이드부의 세로 벽, 집풍판이 함께 에워싸는 방식으로 바람 가이드용 슬롯을 구성하며, 상기 상부 커버체 및 하부 하우징이 서로 결합하여 위치 고정된 후 상부 커버체 및 하부 하우징 안쪽 벽에 구비된 상, 하부 흐름 가이드부는 모터의 하우징을 지지하고, 또한 모터의 하우징의 통풍구가 상, 하부 흐름 가이드부의 바람 가이드용 슬롯 범위 내에 위치하게 함으로써, 냉각 블레이드가 작동하면서 흡입한 기류가 신속하게 가이드되어 하우징의 통풍구를 통해 모터 내부로 진입하여 냉각작용을 구현하고 모터 내부에 열이 쉽게 누적되지 않음으로써 모터의 최고 출력을 발휘하게 하여, 모터의 운전 효율을 높이는 동시에 모터의 사용 수명도 연장할 수 있는 것을 특징으로 하는 모터를 냉각할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기주입기 장비 세트는 박스 부재 및 공기압축기를 포함하고, 상기 공기압축기는 박스 부재 내에 수용되고, 박스 부재의 바람몰이 및 흐름 가이드 설계는 공기압축기의 냉각 블레이드가 작동할 때 생성되는 기류가 모터 하우징의 통풍구 부위로 신속하게 가이드되어, 통풍구를 통해 모터 하우징 내부로 진입하여 회전자 모듈에 대한 냉각작용을 일으킨 후, 하우징 끝단의 관통홀을 통해 고온 기류가 가이드 및 배출되어 모터의 하우징 내부에 열이 쉽게 누적되지 않음으로써 모터 운전의 최고 출력을 발휘하게 하여 모터의 운전 효율을 높이는 동시에 모터의 사용 수명도 연장할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 모터를 냉각할 수 있는 공기주입기 장비 세트의 분해도다.
도 2는 본 발명에 따른 모터를 냉각할 수 있는 공기주입기 장비 세트의 입체 단면도다.
도 3은 본 발명에 따른 모터를 냉각할 수 있는 공기주입기 장비 세트의 상측 투시 평면도다.
도 4는 본 발명에 따른 모터를 냉각할 수 있는 공기주입기 장비 세트의 단면 평면도다.
도 5는 본 발명의 공기압축기가 박스 부재에 내장되는 것을 나타내는 일부 단면 조립 설명 및 냉각과 흐름 가이드 설명도다.
도 6은 모터 후단 관통홀, 흐름 가이드부, 집풍판, 모터 통풍구, 냉각 블레이드 및 박스 부재 공기진입홀 등 부위의 상대적 위치를 나타내는 설명도다.
도 7은 본 발명의 박스 부재의 조립 단면 평면도다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 모터를 냉각할 수 있는 공기주입기 장비 세트를 제공한다. 상기 공기주입기 장비 세트는 박스 부재 및 공기압축기를 포함하고, 상기 박스 부재는 상부 커버체(1)와 하부 하우징(2)이 조합하여 이루어지고 공기압축기는 상부 커버체(1) 및 하부 하우징(2)에 의해 조립된 박스 부재 내에 보관 및 수용된다.
상부 커버체(1)의 실체는 대략 사각형 박스 모양을 갖고 패널 상에는 공기압축기를 시동 및 정지 시키는 작용을 하는 스위치(10)가 구비되고 패널의 양 측변에는 서로 마주보는 전방 측판(11) 및 후방 측판(12)이 형성되며, 전방 측판(11) 상에는 열을 지어 배열되는 다수 개의 공기진입홀(110)이 구비되고, 후방 측판(12) 상에는 배기 기능을 지니면서 열을 지어 배열되는 다수 개의 환기홀(120)이 구비되며, 상부 커버체(1)의 패널의 안쪽 벽 상에는 바람몰이 및 흐름 가이드용 구조가 구비되되, 상기 바람몰이 및 흐름 가이드용 구조는 상부 커버체(1)의 패널 안쪽 벽에다 상부 흐름 가이드부(3)를 설치한다. 도 6 및 도 7을 동시에 참조하면, 상기 상부 흐름 가이드부(3)는 패널 안쪽 벽에 기본선(30)을 구비하고 상기 기본선(30)의 길이는 Y0이며, 상기 기본선(30)에서 패널로부터 멀어지는 방향으로 높이가 있는 세로 벽(31)이 연장되고 상기 세로 벽(31)은 기류를 차단할 수 있으며, 전술한 세로 벽(31)의 좌, 우 양단은 전방 측판(11)을 향하는 방향으로 전술한 세로 벽(31)과 수직을 이루는 방향 또는 수직을 이루지 않는 방향으로 각각 집풍판(32, 33)이 연장되어 모터(6) 하우징(61) 통풍구(621) 상부에 위치하는 패널 안쪽 벽과 두 개의 집풍판(32, 33) 및 세로 벽(31)이 함께 에워싸는 방식으로 바람 가이드용 슬롯(37)을 구성할 수 있으며, 세로 벽(31)과 수직을 이루는 방식으로 집풍판(32, 33)이 연장될 경우 두 개의 집풍판(32, 33) 및 세로 벽(31)은 대체적으로 '
Figure 112017082632373-pat00001
' 모양을 나타내는 바람 가이드용 슬롯(37)을 형성할 수 있고(본 명세서의 첨부 도면에 도시되지 않음) 세로 벽(31)과 수직을 이루지 않는 방식으로 비스듬한 방향의 집풍판(32, 33)이 연장될 경우 두 개의 집풍판(32, 33) 및 세로 벽(31)은 V자형의 바람 가이드용 슬롯(37)을 형성할 수 있으며, 이러한 상태의 바람 가이드용 슬롯(37)은 기류를 더 쉽게 모이게 할 수 있다. 전술한 바람 가이드용 슬롯(37)의 구조에 대해 한층 더 분석을 하면(도 7 참조), 두 개의 집풍판(32, 33)의 연장 시작점으로부터 계산하여 상기 두 개의 집풍판(32, 33)의 상호 매칭되는 연장 시작점 양자 사이의 거리는 Y1이지만 두 개의 집풍판(32, 33)의 바깥 끝단에 형성된 개방형 집풍 통로(34)에서 두 개의 집풍판(32, 33)의 최 끝단의 상호 대칭되는 양 끝점의 거리는 Y2이고 Y2>Y1 및 Y2>Y0의 관계가 성립된다. 전술한 상부 커버체(1)는 전방 측판(11)의 내측에 전방 측판(11)과 평행을 이루는 상부 아크형 가장자리 판(13)이 구비된다. 전술한 상부 흐름 가이드부(3)는 세로 벽(31)의 상단에서 안쪽으로 움푹 파이는 원호형 지지부(35)가 형성될 수 있고; 냉각 블레이드(7)를 향하는 세로 벽(31)의 일면 측에는 경사면(36)이 형성될 수 있고 상기 경사면(36)은 전진 기류가 앞으로 더욱 순조롭게 전진하도록 가이드할 수 있다.
하부 하우징(2)의 실체도 전술한 상부 커버체(1)의 사각형 박스 모양에 상당하고 패널의 양 측변에는 서로 마주보는 전방 측판(21) 및 후방 측판(22)이 형성되고, 전방 측판(21) 상에는 열을 지어 배열되는 다수 개의 공기진입홀(210)이 구비되고, 후방 측판(22) 상에는 배기 기능을 지니면서 열을 지어 배열되는 다수 개의 환기홀(220)이 구비되며, 하부 하우징(2)의 패널의 안쪽 벽 상에도 바람몰이 및 흐름 가이드용 구조가 구비되되, 상기 바람몰이 및 흐름 가이드용 구조는 하부 하우징(2)의 패널 안쪽 벽에다 하부 흐름 가이드부(4)를 설치하되 상기 하부 흐름 가이드부(4)의 구체적인 구조는 전술한 상부 흐름 가이드부(3)와 같다. 마찬가지로, 상기 하부 흐름 가이드부(4)는 패널 안쪽 벽에 기본선(40)을 구비하고 상기 기본선(40)의 길이는 Y0이고 상기 기본선(40)에서 패널로부터 멀어지는 방향으로 높이가 있는 세로 벽(41)이 연장되고 상기 세로 벽(41)은 기류를 차단할 수 있으며 세로 벽(41)의 좌, 우 양단은 전방 측판(21)을 향하는 방향으로 전술한 세로 벽(41)과 수직을 이루는 방향 또는 수직을 이루지 않는 방향으로 각각 비스듬하게 집풍판(42, 43)이 연장되어 모터(6) 하우징(61) 통풍구(622) 상부에 위치하는 패널 안쪽 벽과 두 개의 집풍판(42, 43) 및 세로 벽(41)이 함께 에워싸는 방식으로 바람 가이드용 슬롯(47)을 구성할 수 있으며, 세로 벽(41)과 수직을 이루는 방식으로 집풍판(42, 43)이 연장될 경우 두 개의 집풍판(42, 43) 및 세로 벽(41)은 대체적으로 '
Figure 112017082632373-pat00002
' 모양을 나타내는 바람 가이드용 슬롯(47)을 형성할 수 있고(본 명세서의 첨부 도면에 도시되지 않음) 세로 벽(41)과 수직을 이루지 않는 방식으로 비스듬한 방향의 집풍판(42, 43)이 연장될 경우 두 개의 집풍판(42, 43) 및 세로 벽(41)은 V자형의 바람 가이드용 슬롯(47)을 형성할 수 있으며, 이러한 상태의 바람 가이드용 슬롯(37)은 기류를 더 쉽게 모이게 할 수 있다. 전술한 바람 가이드용 슬롯(47)의 구조에 대해 한층 더 분석을 하면(도 7 참조), 두 개의 집풍판(42, 43)의 연장 시작점으로부터 계산하여 상기 두 개의 집풍판(42, 43)의 상호 매칭되는 연장 시작점 양자 사이의 거리는 (Y1)이지만 두 개의 집풍판(42, 43)의 바깥 끝단에 형성된 개방형 집풍 통로(44)에서 두 개의 집풍판(42, 43)의 최 끝단의 상호 대칭되는 끝점의 거리는 Y2이고 Y2>Y1 및 Y2>Y0의 관계가 성립된다. 전술한 하부 하우징(2)은 전방 측판(21)의 내측에 전방 측판(21)과 평행을 이루는 하부 아크형 가장자리 판(23)이 구비된다. 전술한 하부 흐름 가이드부(4)는 세로 벽(41)의 상단에서 안쪽으로 움푹 파이는 원호형 지지부(45)가 형성될 수 있고; 냉각 블레이드(7)를 향하는 세로 벽(41)의 일면 측에는 경사면(46)이 형성될 수 있고 상기 경사면(46)은 전진 기류가 앞으로 더욱 순조롭게 전진하게 가이드할 수 있다.
공기압축기는 본 발명에서 개시하는 주된 특징이 아니지만 본 발명의 기술적 특징 및 그 효과와 기능을 명확하게 이해시키기 위해 공기압축기 및 이에 상호 조합되는 모터(6)의 실시 형태를 개략적으로 설명한다. 도 2 내지 도 5를 참조하면, 공기압축기는 상부 커버체(1) 및 하부 하우징(2) 사이에 보관 및 수용되고, 상기 공기압축기는 메인 프레임(5), 상기 메인 프레임(5) 상에 결합되는 실린더(51), 상기 메인 프레임(5) 상에 조립되는 동력기구 및 상기 동력기구에 의해 구동되어 상기 실린더(51) 내에서 왕복운동을 하는 피스톤 바디(85)를 포함한다. 상기 동력기구는 모터(6), 동력전달용 피니언(81), 기어(82), 크랭크 핀(84)이 구비된 중량 회전판(83)(도 5 참조) 및 냉각용 냉각 블레이드(7) 등을 포함한다. 모터(6)의 하우징(61) 내에는 회전자 모듈(64)이 장착되고 그 중앙부위에는 회전축(60)이 구비되며, 회전자 모듈(64)은 전기자 권선(66)이 감겨진 전기자 철심(65), 정류자(67), 단자(68) 및 탄소 브러시(69)를 포함하고, 회전축(60)의 일단에는 전술한 피니언(81)이 장착되고 타단에는 냉각용 냉각 블레이드(7)가 장착되며, 모터(6) 하우징(61)의 링형 둘레면 상에는 서로 대칭되는 통풍구(621, 622)가 구비되고 피니언(81) 단의 모터(6) 표면에는 다수 개의 관통홀(63)이 구비되며(도 5 참조), 전술한 기어(82)에는 중량 회전판(83)이 결합되고 상기 중량 회전판(83) 상에는 축과 크랭크 핀(84)이 설치되고 상기 축의 일단은 기어(82)를 관통하여 메인 프레임(5)에 피봇 연결되고 크랭크 핀(84)의 일단은 피스톤 바디(85)의 끝단에 피봇 연결되며, 이때, 상기 피니언(81)은 기어(82)와 서로 맞물린다. 조합된 후의 상부 커버체(1) 및 하부 하우징(2)에 공기압축기가 수용 및 보관될 때 상기 모터(6) 하우징(61)의 링형 둘레면은 상부 커버체(1) 및 하부 하우징(2) 내면에 설치된 상, 하부 흐름 가이드부(3, 4)가 상호 협지하여 안정되게 위치고정 되기에, 즉, 원호형 지지부(35, 45) 양자가 모터(6)의 하우징(61)을 상당히 안정적이고 견고하게 지지하기에 모터(6)가 느슨해지거나 경사지거나 뒤집어지는 현상이 발생하지 않게 한다. 모터(6)가 작동된 후 피니언(81)은 기어(82)를 구동하여 피스톤 바디(85)가 실린더(51) 내에서 왕복식 압축동작을 하게 한다.
도6을 참조하면, 도 6은 모터(6)가 박스 부재의 상, 하부 흐름 가이드부(3, 4)에 위치고정 될 때 박스 부재와의 상대적 위치를 나타내는 설명도다. 모터(6)의 하우징(61)의 후방 단부(612)는 박스 부재와 마주보는 가장 가까운 공기진입홀(110, 210)이고, 모터(6)의 하우징(61)의 전방 단부(611)는 박스 부재로부터 멀리 떨어지는 공기진입홀(110, 210)이고 또한 박스 부재와 마주보는 환기홀(120, 220)이다. 도 6은 하우징(61) 전방 단부의 표면을 기준선(Y)으로 하고 모터(6)의 회전축(60)을 기준선(X)으로 하며, 하우징(61)의 전방 단부(611)는 X=0이고, 하우징(61)의 전방 단부(611)와 상, 하부 흐름 가이드부(3, 4)의 패널 안쪽 벽의 기본선(30, 40) 사이의 거리가 (X1)이고, 하우징(61)의 전방 단부(611)와 모터의 통풍구(621, 622) 사이의 거리는 (X2)고 하우징(61)의 전방 단부(611)와 집풍판(32, 33) 및 (42, 43)의 제일 바깥 끝단의 끝점 사이의 거리는 (X3)이고 하우징(61)의 전방 단부(611)와 냉각 블레이드(7) 사이의 거리는 (X4)고 하우징(61)의 전방 단부(611)와 박스 부재의 공기진입홀(110, 210) 사이의 거리는 (X5)이고 상술한 거리는 X1<X2<X3<X4<X5라는 구조적 상태를 지닌다.
도 3 및 도 5는 공기압축기가 박스 부재에 내장될 때의 조립 설명 및 냉각과 흐름 가이드 설명도다. 상기 공기압축기의 모터(6) 일단의 냉각 블레이드(7)가 회전할 때 상기 냉각 블레이드(7)는 외부 공기를 박스 부재의 전방 측판(11, 21)에 구비된 공기진입홀(110, 210)을 통해 인입되게 가이드하고 또한 서로 조립 결합된 상부 아크형 가장자리 판(13), 하부 아크형 가장자리 판(23)에 의해 함께 에워 싸여진 바람 가이드용 통로(130, 230)를 통해 외부 공기가 전술한 상부 커버체(1) 내면에 구비된 V자형으로 배열된 두 개의 집풍판(32, 33) 및 하부 하우징(2) 내면에 구비된 V자형으로 배열된 두 개의 집풍판(42, 43)의 집풍 통로(34, 44)에 더욱 순조롭게 진입하게 하고 또한 상부 커버체(1) 및 하부 하우징(2) 내면에 설치된 상, 하부 흐름 가이드부(3, 4)는 모터(6) 통풍구(621, 622)측의 링형 둘레면에 맞닿을 수 있어 상, 하부 흐름 가이드부(3, 4)의 세로 벽(31, 41)의 경사면(36, 46)이 기류를 모터(6)의 통풍구(621, 622)측에 직접 가이드할 수 있게 하며, 또한 통풍구(621, 622)를 통해 전술한 냉각 블레이드(7)가 회전할 때 생성되는 전진 기류를 직접 가이드 및 수용할 수 있으며 탄소 브러시(69)와 정류자(67) 양자가 마찰로 인해 고열이 발생하기 쉬운 부위 및 전류가 흐르는 전기자 권선(66) 등 부위를 적시에 냉각시키며, 즉, 도 4에 나타낸 냉각 상태와 같다.
이상에서, 기존의 공기압축기를 박스 부재 내에 수용 및 보관하는 조립방식은 단지 박스 부재의 프레임 스트립이나 격판을 이용하여 공기압축기를 지지하는 동시에 원통형 모터를 안정적으로 고정시키는 것이기에, 종래의 박스 부재는 모터에 대한 냉각 기능을 제공할 수 없다. 이와 반대로, 본 발명에서 박스 부재의 상, 하부 흐름 가이드부(3, 4)의 바람몰이 및 흐름 가이드 설계는 공기압축기의 냉각 블레이드(7)가 작동할 때 생성되는 기류를 모터(6) 하우징(61)의 통풍구(621, 622)측에 신속하게 가이드할 수 있고 또한 통풍구(621, 622)를 통해 모터(6) 하우징(61) 내부에 진입시켜서 회전자 모듈(64)에 대한 냉각작용을 족히 할 수 있게 한다. 그리고 하우징(61) 끝단의 관통홀(63)을 통해 고온 기류를 배출하도록 가이드하여 모터(6)의 하우징(61) 내부에 열이 쉽게 누적되지 않음으로써 모터(6)의 최고 출력을 발휘하게 하여 모터(6)의 운전 효율을 높이는 동시에 모터(6)의 사용 수명을 연장할 수 있다. 본 발명의 상, 하부 흐름 가이드부(3, 4)는 모터(6)를 위치고정 시킬 뿐만 아니라 모터(6)를 제때에 냉각 시키는 상승 효과도 발휘하기에 본 발명의 실용 가치는 종래의 제품보다 훨씬 크다.
1 : 상부 커버체 10 : 스위치
11 : 전방 측판 110 : 공기진입홀
12 : 후방 측판 120 : 환기홀
13 : 상부 아크형 가장자리 판
130 : 바람 가이드용 통로
2 : 하부 하우징 21 : 전방 측판
210 : 공기진입홀 22 : 후방 측판
220 : 환기홀 23 : 하부 아크형 가장자리 판
230 : 바람 가이드용 통로 3 : 상부 흐름 가이드부
30 : 기본선 31 : 세로 벽
32, 33 : 집풍판 34 : 집풍 통로
35 : 지지부 36 : 경사면
37 : 바람 가이드용 슬롯 4 : 하부 흐름 가이드부
40 : 기본선 41 : 세로 벽
42, 43 : 집풍판 44 : 집풍 통로
45 : 지지부 46 : 경사면
47 : 바람 가이드용 슬롯 5 : 메인 프레임
51 : 실린더 6 : 모터
60 : 회전축 61 : 하우징
611 : 전방 단부 612 : 후방 단부
621, 622 : 통풍구 63 : 관통홀
64 : 회전자 모듈 65 : 전기자 철심
66 : 전기자 권선 67 : 정류자
68 : 단자 69 : 탄소 브러시
7 : 냉각 블레이드 81 : 피니언
82 : 기어 83 : 중량 회전판
84 : 크랭크 핀 85 : 피스톤 바디

Claims (5)

  1. 박스 부재와 공기압축기를 포함하고,
    상기 박스 부재는 상부 커버체와 하부 하우징이 조합하여 이루어지며, 상부 커버체와 하부 하우징 양자의 패널의 양 측변에는 서로 마주보는 전방 측판 및 후방 측판이 형성되고, 전방 측판 상에는 열을 지어 배열되는 다수 개의 공기진입홀이 구비되고 후방 측판 상에는 배기 기능을 지니면서 열을 지어 배열되는 다수 개의 환기홀이 구비되며;
    상기 공기압축기는 동력기구의 모터를 포함하고, 상기 모터에는 회전축 및 모터의 회전축 일측단에 설치되어 모터 하우징의 후방 단부에 가까운 냉각 블레이드를 구비하고, 상기 냉각 블레이드의 회전 시 박스 부재 외부의 공기를 공기진입홀을 통해 박스 부재 내로 흡입할 수 있고, 상기 모터의 하우징의 링형 둘레면 상에는 서로 대칭되는 통풍구가 구비되고, 공기압축기 전체 및 모터는 상부 커버체 및 하부 하우징이 조립하여 형성된 박스 부재 내에 안정적으로 수용 및 보관되는; 모터를 냉각할 수 있는 공기주입기 장비 세트에 있어서,
    상부 커버체의 패널의 안쪽 벽 상에는 바람몰이 및 흐름 가이드 구조를 갖는 상부 흐름 가이드부가 구비되고, 하부 하우징은 상부 흐름 가이드부와 마주 보는 패널의 안쪽 벽 상에 바람몰이 및 흐름 가이드 구조를 갖는 하부 흐름 가이드부가 구비되고, 상부 흐름 가이드부는 패널 안쪽 벽에 기본선을 구비하고, 상기 기본선의 길이는 (Y0)이고, 상기 기본선에서 패널로부터 멀어지는 방향으로 높이가 있는 세로 벽이 연장되고, 상부 흐름 가이드부는 세로 벽의 상단에서 안쪽으로 움푹 파이는 원호형 지지부가 형성되고, 냉각 블레이드를 향하는 세로 벽의 일면 측에는 경사면이 형성될 수 있고, 상부 흐름 가이드부의 세로 벽의 좌, 우 양단은 전방 측판을 향하는 방향으로 집풍판이 각각 연장되어 상부 흐름 가이드부의 세로 벽, 집풍판이 함께 에워싸는 방식으로 바람 가이드용 슬롯을 구성하며, 하부 흐름 가이드부의 구체적인 구조는 전술한 상부 흐름 가이드부와 완전히 같고, 상기 하부 흐름 가이드부는 패널 안쪽 벽에 기본선을 구비하고, 상기 기본선의 길이는 (Y0)이고, 상기 기본선에서 패널로부터 멀어지는 방향으로 높이가 있는 세로 벽이 연장되고, 하부 흐름 가이드부는 세로 벽의 상단에 안쪽으로 움푹 파이는 원호형 지지부가 형성되고, 냉각 블레이드를 향하는 세로 벽의 일면 측에는 경사면이 형성될 수 있고, 하부 흐름 가이드부의 세로 벽의 좌, 우 양단은 전방 측판을 향하는 방향으로 집풍판이 각각 연장되어 하부 흐름 가이드부의 세로 벽, 집풍판이 함께 에워싸는 방식으로 바람 가이드용 슬롯을 구성하며, 상기 상부 커버체 및 하부 하우징이 서로 결합하여 위치 고정된 후 상부 커버체 및 하부 하우징 안쪽 벽에 구비된 상, 하부 흐름 가이드부는 모터의 하우징을 지지하고, 또한 모터의 하우징의 통풍구가 상, 하부 흐름 가이드부의 바람 가이드용 슬롯 범위 내에 위치하게 함으로써, 냉각 블레이드가 작동하면서 흡입한 기류가 신속하게 가이드되어 하우징의 통풍구를 통해 모터 내부로 진입하여 냉각작용을 구현하고 모터 내부에 열이 쉽게 누적되지 않음으로써 모터의 최고 출력을 발휘하게 하여, 모터의 운전 효율을 높이는 동시에 모터의 사용 수명도 연장할 수 있는 것을 특징으로 하는 모터를 냉각할 수 있는 공기주입기 장비 세트.
  2. 제1항에 있어서,
    상부 커버체는 전방 측판의 내측에 전방 측판과 평행을 이루는 상부 아크형 가장자리 판이 구비되고; 전술한 하부 하우징은 전방 측판의 내측에 전방 측판과 평행을 이루는 하부 아크형 가장자리 판이 구비되는 것을 특징으로 하는 모터를 냉각할 수 있는 공기주입기 장비 세트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부 흐름 가이드부 및 하부 흐름 가이드부는 각각 세로 벽의 좌, 우 양단이 세로 벽과 수직을 이루지 않는 방향으로 비스듬한 방향의 집풍판이 연장되고, 두 개의 집풍판 및 세로 벽은 V자형의 바람 가이드용 슬롯을 형성할 수 있으며, 두 개의 집풍판의 바깥 끝단에는 개방형 집풍 통로가 형성되고, V자형 바람 가이드용 슬롯은 기류를 더 쉽게 모이게 할 수 있는 것을 특징으로 하는 모터를 냉각할 수 있는 공기주입기 장비 세트.
  4. 제3항에 있어서,
    상부 흐름 가이드부 및 하부 흐름 가이드부의 두 개의 집풍판의 연장 시작점에서, 상호 매칭되는 두 개의 연장 시작점 양자 사이의 거리는 모두 (Y1)이고, 상부 흐름 가이드부 및 하부 흐름 가이드부의 두 집풍판의 제일 바깥 끝단에서 상호 대칭되는 두 개의 끝점 사이의 거리는 모두 (Y2)고, Y2>Y1 및 Y2>Y0의 관계가 성립되는 것을 특징으로 하는 모터를 냉각할 수 있는 공기주입기 장비 세트.
  5. 제1항에 있어서,
    모터의 하우징의 후방 단부는 박스 부재와 마주보는 가장 가까운 공기진입홀이고, 모터의 하우징의 전방 단부는 박스 부재로부터 멀리 떨어지는 공기진입홀이고 또한 박스 부재와 마주보는 환기홀이며, 하우징 전방 단부의 표면을 기준선(Y)으로 하고 모터의 회전축을 기준선(X)으로 하며, 하우징의 전방 단부는 X=0이고, 하우징의 전방 단부와 상, 하부 흐름 가이드부의 패널 안쪽 벽에서의 기본선 사이의 거리가 (X1)이고, 하우징의 전방 단부와 모터의 통풍구 사이의 거리가 (X2)고, 하우징의 전방 단부와 집풍판의 제일 바깥 끝단 사이의 거리는 (X3)이고, 하우징의 전방 단부와 냉각 블레이드 사이의 거리는 (X4)고, 하우징의 전방 단부와 박스 부재의 공기진입홀 사이의 거리는 (X5)고, 상술한 거리는 X1<X2<X3<X4<X5라는 구조적 상태를 지닌 것을 특징으로 하는 모터를 냉각할 수 있는 공기주입기 장비 세트.
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