KR101956881B1 - 방폭형 전기모터 - Google Patents

Abstract

게시된 내용은 석유, 화학, 가스 및 조선산업 등에서와 같이 작업중 스파크, 아크, 고온 등으로 인해 폭발 위험성이 높은 작업장에서 사용할 수 있도록 한 방폭형 전기모터에 관한 것으로,
본 명세서의 일 실시예에 따른 방폭형 전기모터는
밀폐유지되는 제1공간부에 전기모터가 수용되는 케이스, 상기 케이스의 일단 개구부에 장착되어 상기 전기모터의 축 일측을 회전가능하게 지지하는 제1플랜지, 상기 케이스의 타단 개구부에 장착되어 상기 축 타측을 회전가능하게 지지하는 제2플랜지로 이루어지는 바디;
밀폐유지되는 제2공간부 일측에 형성되어 상기 전기모터에 전원을 인가시키는 전원케이블이 통과되는 제1관통공, 상단에 형성되는 개구부에 장착되는 터미널커버로 이루어지는 터미널박스;
상기 케이스의 제1공간부에 연통되도록 상기 터미널박스에 형성되는 제2관통공에 장착되고, 상기 전원케이블이 통과되는 케이블 홀이 형성되며, 상기 제1공간부에 발생된 화염 또는 스파크가 상기 제2공간부로 확산되거나 또는 상기 제2공간부에 발생된 화염 또는 스파크가 상기 제1공간부로 확산되는 것을 차폐시키기 위한 블록장치;를 구비하는 것을 특징으로 하는 방폭형 전기모터를 제공한다.

Description

방폭형 전기모터{an explosion proof electric motor}

본 명세서는 전기모터에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 석유, 화학, 가스 및 조선산업 등에서와 같이 작업중 스파크, 아크, 고온 등으로 인해 폭발 위험성이 높은 작업장에서 사용되는 방폭형 전기모터에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

일반적으로, 조선산업 등에서와 같이 작업중 스파크 등의 발화요인으로 인해 폭발 위험성이 높은 작업장에서 방폭형 전기모터가 사용된다.

즉, 방폭형 전기모터는 작동시 방폭형 전기모터를 수용하는 케이스 내부에서 스파크 및 화염이 발생될 수 있다. 또한 방폭형 전기모터는 폭발성 분위기가 존재하는 작업장에서 사용되므로 케이스 내부에서 스파크 및 화염이 케이스 외부로 전이되는 경우 외부에서 2차 폭발이 발생된다.

따라서, 방폭형 전기모터를 수용한 케이스 내부에서 스파크 및 화염에 의한 폭발압이 발생될 경우 스파크 및 화염이 케이스 외부로 전파되지 않도록 방폭형 전기모터의 케이스 내부에서 발생된 폭발압에 대응될 수 있는 강도를 갖는 구조적 설계가 필수적이다.

이로 인해 방폭형 전기모터의 내압 및 방폭에 대한 안전을 위해 지속적으로 연구 개발이 진행되고 있다.

대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2014-0006658호에 내압 방폭형 전동기가 게시되어 있다.

따라서, 본 명세서의 실시예는, 방폭형 전기모터를 수용하는 케이스 내부에서 화재 발생시 화염 또는 스파크가 터미널박스로 전파되거나, 또는 터미널박스 내부에서 화염 또는 스파크가 케이스 내부로 전파되는 것을 방지하여 안전성을 확보할 수 있도록 한, 방폭형 전기모터와 관련된다.

본 명세서의 실시예는, 케이스와 터미널박스 내부에서 동시에 화재가 발생되는 경우 이들을 연통시키는 통로를 차폐시킴에 따라 폭발의 중첩을 방지할 수 있도록 한, 방폭형 전기모터와 관련된다.

본 명세서의 실시예는, 방폭형 전기모터에 전원을 인가시키도록 케이스 내부에 전원케이블을 통과시키기 위한 터미널박스(소위 "단자함"을 말함) 두께를 줄이면서 폭발압에 대해 내구성을 갖도록 한, 방폭형 전기모터와 관련된다.

상기 및 기타 본 명세서의 목적을 달성하기 위하여 본 명세서의 일 실시예에 따르면,

밀폐유지되는 제1공간부에 전기모터가 수용되는 케이스, 상기 케이스의 일단 개구부에 장착되어 상기 전기모터의 축 일측을 회전가능하게 지지하는 제1플랜지, 상기 케이스의 타단 개구부에 장착되어 상기 축 타측을 회전가능하게 지지하는 제2플랜지로 이루어지는 바디;

밀폐유지되는 제2공간부 일측에 형성되어 상기 전기모터에 전원을 인가시키는 전원케이블이 통과되는 제1관통공, 상단에 형성되는 개구부에 장착되는 터미널커버로 이루어지는 터미널박스;

상기 케이스의 제1공간부에 연통되도록 상기 터미널박스에 형성되는 제2관통공에 장착되고, 상기 전원케이블이 통과되는 케이블 홀이 형성되며, 상기 제1공간부에 발생된 화염 또는 스파크가 상기 제2공간부로 확산되거나 또는 상기 제2공간부에 발생된 화염 또는 스파크가 상기 제1공간부로 확산되는 것을 차폐시키기 위한 블록장치;를 구비하는 것을 특징으로 하는 방폭형 전기모터를 제공한다.

전술한 구성을 갖는 본 명세서에 따르면 아래와 같은 이점을 갖는다.

방폭형 전기모터를 수용하는 케이스 내부에서 화재 발생시 화염 또는 스파크가 터미널박스로 전파되거나, 또는 터미널박스 내부에서 화염 또는 스파크가 케이스 내부로 전파되는 것을 방지함에 따라 안전성, 실용성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.

또한, 케이스와 터미널박스 내부에서 동시에 화재가 발생되는 경우 이들을 연통시키는 통로를 차폐시킴에 따라 폭발의 중첩을 방지함에 따라 신뢰성을 제공할 수 있게 된다.

또한, 방폭형 전기모터에 전원을 인가시키도록 케이스 내부에 전원케이블을 통과시키기 위한 터미널박스(또는 단자함) 두께를 필요 이상으로 증가시키지 않고도 폭발압에 대해 내구성을 갖게 되므로 동업종분야에서 제품에 대한 경쟁력을 갖는다.

도 1은 본 명세서의 바람직한 실시예에 따른 방폭형 전기모터의 개략적인 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 전기모터의 요부발췌분리도,
도 3은 도 1에 도시된 전기모터에서, 블록장치의 분리사시도,
도 4는 도 1에 도시된 전기모터에서, 터미널커버 및 터미널박스의 평면도,
도 5(a,b)는 도 3에 도시된 블록장치의 단면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방폭형 전기모터를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 5(a,b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방폭형 전기모터는

밀폐유지되는 제1공간부(10)에 전기모터(11)가 수용되는 케이스(12)와, 케이스(12)의 일단 개구부에 장착되어 전기모터(11)의 축(13) 일측을 제1베어링(도면부호 미 표기됨)에 의해 회전가능하게 지지하기 위한 제1플랜지(14)와, 케이스(12)의 타단 개구부에 장착되어 축(13) 타측을 제2베어링(도면부호 미 표기됨)에 의해 회전가능하게 지지하기 위한 제2플랜지(15)(또는 "브레이크 플랜지" 라고 함)로 이루어지는 바디(16),

하판(21a)을 관통하는 체결부재(S1)에 의해 케이스(12)의 상판(12a)에 장착되고, 밀폐유지되는 제2공간부(17) 일측에 형성되어 전기모터(11)에 전원을 인가시키기 위한 전원케이블(18)이 통과되는 제1관통공(19)과, 상단에 형성된 개구부에 체결부재(S2)에 의해 장착되는 원판형태의 터미널커버(20)로 이루어지는 터미널박스(21)(소위 "단자함"을 말함),

케이스(12)의 제1공간부(10)에 연통되도록 터미널박스(21)의 하판(21a) 중앙에 형성되는 제2관통공(22)에 장착되고, 전원케이블(18)이 통과되는 케이블 홀(23)이 형성되며, 제1공간부(10)에 발생된 화염 또는 스파크가 제2공간부(22)로 확산되거나, 또는 제2공간부(22)에 발생된 화염 또는 스파크가 제1공간부(10)로 확산되는 것을 차폐시키기 위한 블록장치(24)를 구비한다.

전술한 블록장치(24)는

제2관통공(22)에 대응되게 원통형태로 형성되고, 케이블 홀(23)이 가장자리에 관통형성되는 블록체(25)와,

제2관통공(22)의 내주연 상단에 형성되는 제1나사부(26)(암나사부를 말함)와 대응되는 제2나사부(27)(숫나사부를 말함)가 외주연에 형성되고, 제2관통공(22)으로 부터 블록체(25)가 이탈되는 것을 방지하기 위한 스토퍼(stopper)(28)로 이루어진다.

블록체(25)는

제2관통공(22)의 내주연과 이와 대응되는 블록체(25)의 외주연 사이의 틈새를 씰링처리하기 위해 탄성력을 갖는 고무재로 형성될 수 있다.

블록장치(24)는

블록체(25)의 케이블 홀(23)과 대응되는 케이블 홀(23)이 형성되어 블록체(25)의 상단 및 하단에 장착되고, 제1공간부(10) 또는 제2공간부(17)에 발생되는 화재로 인해 고무재의 블록체(25)에 압력이 가해질 경우 상하 방향으로 변형되는 것을 방지하기 위한 비금속재(일 예로서, 브론즈(bronze) 등의 비금속재가 사용될 수 있음)의 상부 서포터(29) 및 하부 서포터(30)를 더 구비할 수 있다.

도면중 미 설명부호 31 및 32는 전기모터(11)를 이루는 로터 코어(rotor core)(회전자를 말함) 및 스테이터 코어(stator core)(고정자를 말함)이고, 33은 축(13) 타단에 장착되고 전기모터(11)의 계속적인 구동으로 인해 바디(16) 내부에서 상승된 온도를 냉각시키기 위한 냉각팬이며, 34는 제2플랜지(15) 외측면에 장착되고 축(13) 회전을 제동시키기 위한 브레이크 장치(35)를 수용하는 브레이크 케이싱이며, 36은 냉각팬(33)을 감싸는 커버이다.

이하에서, 본 명세서의 일 실시예에 따른 방폭형 전기모터의 사용예를 첨부도면에 따라 설명한다.

도 1 내지 도 5(a,b)에서와 같이, 로터 코어(31) 및 스테이터 코어(32)로 이루어지고 전원케이블(18)을 통해 스테이터 코어(32)에 전원 인가시 구동되는 전기모터(11)와, 제1플랜지(14) 및 제2플랜지(15)에 장착된 제1베어링 및 제2베어링에 의해 회전가능하게 지지된 축(13)과, 제2플랜지(15) 외측면에 장착되고 축(13) 회전을 제동시키기 위한 브레이크 장치(35)와, 냉각팬(33)을 포함하는 전기모터는 당해분야에서 사용되는 기술내용이므로 이들의 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제1관통공(19)을 통해 터미널박스(21)에 인입된 후, 제2관통공(22)에 체결된 블록체(25)의 케이블 홀(23)을 관통하는 전원케이블(18)에 의해 전원이 인가되어 전기모터(11)의 로터 코어(31)가 고속으로 회전됨에 따라 케이스(12)의 제1공간부(10) 내부에서 스파크 또는 아크가 발생되거나, 고온 분위기가 형성되어 폭발로 인한 화재가 발생될 수 있다.

도면에는 미 도시되었으나, 케이스(12) 내부에 생성된 화염이 케이스(12) 외부로 전파되는 것을 방지하기 위해 제1플랜지(14) 및 제2플랜지(15)를 관통하는 축(13)에 라비린스 실 또는 글란드 실이 형성될 수 있다.

양단이 개방된 바디(16)의 제1공간부(10)에 로터 코어(31) 및 스테이터 코어(32)로 이루어진 전기모터(11)를 수용하되, 바디(16)의 양단 개구부에 체결부재(도면부호 미 표기됨)에 의해 제1플랜지(14) 및 제2플랜지(15)를 체결한다.

이때, 로터 코어(31)를 관통하는 축(13) 양측이 제1플랜지(14) 및 제2플랜지(15)에 장착된 제1,2베어링에 의해 회전가능하게 지지된다.

터미널박스(21)의 제2공간부(17)와 연통되도록 케이스(12)의 상판(12a)에 형성된 개구부(12b)에 터미널박스(21)의 하판(21a)에 연장형성된 원통형태의 연장편(21b)을 밀착시킨 후 하판(21a)을 관통하는 체결부재(S1)에 의해 체결한다. 이때 하판(21a)에 형성된 제2관통공(22)에 의해 케이스(12)의 제1공간부(10)와 터미널박스(21)의 제2공간부(17)가 연통된다.

제1공간부(10)에 발생된 화염 또는 스파크가 제2공간부(17)로 확산되거나, 또는 제2공간부(17)에 발생된 화염 또는 스파크가 제1공간부(10)로 확산되는 것을 차폐시키기 위해 제2관통공(22)에 블록장치(24)를 장착시킨다.

이를 상세하게 설명하면, 제2관통공(22)에 이와 대응되게 형성된 원통형태의 블록체(25)를 결합시킨다. 이때 블록체(25)의 하단이 제2관통공(22) 내주연 하측에 형성된 걸림턱(도면부호 미 표기됨)에 안착되며, 제2관통공(22)의 내주연 상단에 형성된 제1나사부(26)에 이와 대응되게 제2나사부(27)가 외측면에 형성된 스토퍼(28)를 나사결합시켜 체결한다.

이로 인해, 케이스(12)의 제1공간부(10)에 화재가 발생되어 화염으로 인한 압력에 의해 블록체(25)가 제2관통공(22)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 제2관통공(22)에 장착된 블록체(25)가 탄성력을 갖는 고무재로 형성됨에 따라 제2관통공(22)의 내주연과 블록체(25)의 외주연 사이의 틈새를 씰링처리할 수 있게 된다. 즉 제2관통공(22)에 장착된 탄성력을 갖는 블록체(25)가 씰링재 역할을 하게 되므로 기밀성 및 안전성을 확보할 수 있다.

블록체(25)의 케이블 홀(23)과 대응되는 케이블 홀(23)이 형성된 상부 서포터(29) 및 하부 서포터(30)를 블록체(25)의 상단 및 하단에 장착시킨다.

이로 인해, 제1공간부(10) 또는 제2공간부(17)에 화재가 발생되어 화염으로 인해 블록체(25)에 압력이 가해질 경우에도 고무재로 형성된 블록체(25)가 상하 방향으로 변형되는 것을 방지할 수 있게 된다.

따라서, 블록체(25)의 가장자리에 관통형성된 케이블 홀(23)에 통과되는 전원케이블(18)에 의해 케이스(12)의 제1공간부(10)에 수용된 전기모터(11)의 스테이터 코어(32)에 전원을 인가시킴에 따라 전기모터(11)를 구동시켜 축(13)을 회전시킬 수 있다.

도 5(a)에서와 같이, 블록장치(24)는

블록체(25)의 상면 및 바닥면 가장자리에 각각 대향되게 돌출형성되는 고정핀(37);

고정핀(37)과 대응되게 상부 및 하부 서포터(29,30)에 관통형성되는 고정홀(38)을 구비하여,

블록체(25)의 상면 및 바닥면에 상부 및 하부 서포터(29,30)를 안착시킬 경우 고정핀(37) 및 고정홀(38)의 상호 요철결합됨에 의해 블록체(25)로부터 상부 및 하부 서포터(29,30)가 유동되는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 5(b)에서와 같이, 블록장치(24)는

블록체(25)의 상면 및 바닥면 중앙쪽에 각각 돌출형성되는 엠보싱부(39),

엠보싱부(39)와 대응되게 상부 및 하부 서포터(29,30)에 관통형성되는 고정홀(40)을 구비하여,

블록체(25)의 상면 및 바닥면에 상부 및 하부 서포터(29,30)를 안착시킬 경우 엠보싱부(39) 및 고정홀(40)의 상호 요철결합됨에 의해 블록체(25)로부터 상부 및 하부 서포터(29,30)가 유동되는 것을 방지할 수 있게 된다.

전술한 바와 같이 본 명세서의 실시예에 따른 방폭형 전기모터에 따르면,

전기모터(11)가 수용된 케이스(12)의 제1공간부(10)와 전원케이블(18)이 인입된 터미널박스(21)의 제2공간부(17)를 연통시키도록 케이스(12)의 상판(12a)에 터미널박스(21)의 하판(21a)을 장착시키되, 제1공간부(10)와 연통되도록 터미널박스(21)의 하판(21a) 중앙에 형성된 제2관통공(22)에 블록장치(24)(블록체(25) 및 스토퍼(28)를 말함)를 체결한다.

케이스(12)에 수용된 전기모터(11)의 구동 중에 케이스(12)의 제1공간부(10) 또는 터미널박스(21)의 제2공간부(17)에 생성되는 스파크, 아크, 또는 고온 분위기로 인해 화재가 발생될 수 있다.

이때, 케이스(12)의 제1공간부(10)와 터미널박스(21)의 제2공간부(17)가 상호 연통되도록 터미널박스(21)에 형성된 제2관통공(22)에 나사결합에 의해 체결된 블록장치(24)에 의해 제1공간부(10)와 제2공간부(17)를 연통시키는 통로를 차폐시킬 수 있게 된다.

이로 인해, 케이스(12)의 제1공간부(10) 또는 터미널박스(21)의 제2공간부(17)에 화재가 발생되는 경우에도 제2관통공(22)에 체결된 블록장치(24)에 의해 화재로 인한 화염이 외부로 확산되는 것을 차폐시킴에 따라 2차적 화재 또는 폭발사고를 차단할 수 있게 된다.

여기에서, 전술한 본 명세서에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 명세서의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 명세서를 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10; 제1공간부
11; 전기모터
12; 케이스
13; 축
14; 제1플랜지
15; 제2플랜지
16; 바디
17; 제2공간부
18; 전원케이블
19; 제1관통공
20; 터미널커버
21; 터미널박스
22; 제2관통공
23; 케이블 홀
24; 블록장치
25; 블록체
26; 제1나사부
27; 제2나사부
28; 스토퍼
29; 상부 서포터
30; 하부 서포터

Claims (6)

1. 밀폐유지되는 제1공간부에 전기모터가 수용되는 케이스, 상기 케이스의 일단 개구부에 장착되어 상기 전기모터의 축 일측을 회전가능하게 지지하는 제1플랜지, 상기 케이스의 타단 개구부에 장착되어 상기 축 타측을 회전가능하게 지지하는 제2플랜지로 이루어지는 바디;
   밀폐유지되는 제2공간부 일측에 형성되어 상기 전기모터에 전원을 인가시키는 전원케이블이 통과되는 제1관통공, 상단에 형성되는 개구부에 장착되는 터미널커버로 이루어지는 터미널박스;
   상기 케이스의 제1공간부에 연통되도록 상기 터미널박스에 형성되는 제2관통공에 장착되고, 상기 전원케이블이 통과되는 케이블 홀이 형성되며, 상기 제1공간부에 발생된 화염 또는 스파크가 상기 제2공간부로 확산되거나 또는 상기 제2공간부에 발생된 화염 또는 스파크가 상기 제1공간부로 확산되는 것을 차폐시키기 위한 블록장치;를 구비하는 방폭형 전기모터에 있어서,
   상기 블록장치는
   상기 제2관통공에 대응되게 원통형태로 형성되고, 상면 및 바닥면 가장자리에 각각 대향되게 돌출형성되는 고정핀을 구비한 블록체;
   상기 제2관통공의 내주연 상단에 형성되는 제1나사부와 대응되는 제2나사부가 외주연에 형성되고, 상기 제2관통공으로 부터 상기 블록체가 이탈되는 것을 방지하기 위한 스토퍼;
   상기 고정핀과 대응되게 관통형성되는 고정홀을 구비하여 상기 고정핀 및 고정홀의 상호 요철결합됨에 의해 상기 블록체의 상단 및 하단에 장착되어 상기 블록체로부터 유동되는 것을 방지하며, 상기 제1공간부 또는 제2공간부에 발생되는 화재로 인해 상기 블록체에 압력이 가해질 경우 상하 방향으로 변형되는 것을 방지하기 위한 비금속재의 상부 및 하부 서포터;를 구비하는 것을 특징으로 하는 방폭형 전기모터.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 블록체의 상면 및 바닥면 중앙쪽에 각각 돌출형성되는 엠보싱부;
   상기 엠보싱부와 대응되게 상기 상부 및 하부 서포터에 관통형성되는 고정홀을 구비하여,
   상기 블록체의 상면 및 바닥면에 상기 상부 및 하부 서포터를 안착시킬 경우 상기 엠보싱부 및 고정홀의 상호 요철결합됨에 의해 상기 블록체로부터 상기 상부 및 하부 서포터가 유동되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 방폭형 전기모터.

Images