KR102249065B1 - 엔진발전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진발전기에 관한 것으로, 본 발명은 회전축에 연결되며, 다수 개의 팬날개들이 각각 장착되는 팬장착부들이 구비된 팬날개장착부재; 상기 팬날개장착부재의 팬장착부들에 각각 한쪽 부분이 장착되는 팬날개들; 상기 팬날개장착부재의 팬장착부들에 각각 장착된 팬날개들을 지지하는 팬날개지지판; 및 상기 팬날개와 팬날개지지판을 상기 팬날개장착부재에 체결하는 체결유닛을 포함한다. 본 발명에 따르면, 내구성을 높여 수명을 연장시킬 뿐만 아니라 유동 발생량을 증가시켜 라디에이터의 냉각 효율을 높인다.

Description

엔진발전기{ENGINE-GENERATOR}

본 발명은 엔진발전기에 관한 것이다.

엔진 발전기는 공급되는 연료를 기반으로 회전력을 발생시키는 엔진과, 그 엔진의 출력단에 연결되어 엔진에서 발생되는 회전력으로 전력을 발생시키는 발전기를 포함한다. 이와 같은 엔진 발전기는 가정에 구비되어 상용전원이 정전되었을 때 가정에 전력을 공급하기 위하여 사용하거나, 상용전원이 공급되지 않는 야외무대 또는 건설현장 등에 설치되어 야외무대나 산업현장에 전력을 공급하기 위하여 사용된다.

엔진 발전기는 작동 중에 소음과 열이 발생된다. 엔진 발전기에서 발생되는 소음이 외부로 전달되는 것을 최소화하기 위하여 엔진과 발전기를 케이스로 둘러 싸고 케이스의 내벽에 흡음용 스폰지를 붙이게 된다. 그러나, 엔진과 발전기를 케이스로 감싸게 되어 소음이 외부로 전달되는 것을 최소화할 수 있지만, 엔진과 발전기에서 발생되는 열이 외부로 충분히 방열되지 못하게 엔진이 과열될 수 있다.

일반적으로 엔진발전기는 엔진에서 발생되는 열을 흡수한 냉각수가 라디에이터에 보내지고 그 라디에이터에 인접하게 위치한 냉각팬이 회전하면서 유동을 발생시켜 라디에이터를 냉각시킨다.

대한민국 공개특허 제2010-0040071호(2010. 04. 19. 공개일)(이하, 선행기술이라 함)에는 자동차용 교류발전기의 냉각팬이 개시되어 있다. 그러나 선행기술은 내구성이 저하될 뿐만 아니라 풍량이 적어 라디이에터를 냉각시키는 성능이 떨어진다.

본 발명의 목적은 내구성을 높여 수명을 연장시킬 뿐만 아니라 유동 발생량을 증가시켜 라디에이터의 냉각 효율을 높이는 엔진발전기를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 회전축에 연결되며, 다수 개의 팬날개들이 각각 장착되는 팬장착부들이 구비된 팬날개장착부재; 상기 팬날개장착부재의 팬장착부들에 각각 한쪽 부분이 장착되는 팬날개들; 상기 팬날개장착부재의 팬장착부들에 각각 장착된 팬날개들을 지지하는 팬날개지지판; 및 상기 팬날개와 팬날개지지판을 상기 팬날개장착부재에 체결하는 체결유닛을 포함하는 엔진발전기가 제공된다.

상기 팬날개장착부재는 가운데에 축이 삽입되는 축삽입구멍이 구비되는 환형몸체부와, 상기 환형몸체부의 한쪽면 외측 가장자리에 원주 방향으로 간격을 두고 형성되는 상기 팬장착부들과, 상기 환형몸체부의 다른 한쪽면 축삽입구멍의 가장자리에 원통 형상으로 연장 돌출되는 축지지부를 포함하며, 상기 팬장착부는 일정 면적과 깊이를 갖는 홈 형상인 것이 바람직하다.

상기 팬날개는 균일한 두께와 면적을 가지며 상기 팬장착부에 장착되는 장착판부와, 상기 장착판부의 한쪽에 연장 형성되되 장착판부에 대하여 경사지게 연장 형성되는 경사연결판부와, 상기 경사연결판부에 균일한 두께와 점점 커지는 면적으로 연장 형성되되 곡면으로 형성되어 상기 장착판부에 대하여 경사지게 위치하는 날개판부와, 상기 날개판부의 내부에 설정된 면적으로 가압하여 한쪽면은 함몰되고 다른 한쪽면은 돌출된 보강부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 경사연결판부와 날개판부는 서로 분리되며, 그 분리된 경사연결판부와 날개판부는 연결유닛에 의해 연결될 수도 있다.

상기 장착판부에 대한 날개판부의 경사각은 24도에서 26도인 것이 바람직하다.

상기 체결유닛은 상기 팬날개와 팬날개지지판에 각각 형성되는 복수 개의 관통구멍들과, 상기 팬날개장착부재의 팬장착부에 형성되는 복수 개의 나사홀들과, 상기 팬날개와 팬날개지지판의 관통구멍들에 각각 관통되어 상기 팬장착부의 나사홀들에 각각 체결되는 복수 개의 체결볼트들을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 팬날개장착부재의 팬장착부들에 각각 팬날개를 장착하고 팬날개장착부재의 팬장착부들에 각각 장착된 팬날개의 장착판부들을 팬날개지지판이 지지하며 팬날개지지판과 팬날개들이 체결유닛에 의해 팬날개장착부재에 체결되어 팬날개들의 결합이 견고하게 되므로 팬날개들의 내구성이 우수하게 될 뿐만 아니라 제작이 간단하게 된다.

또한, 본 발명은 팬날개장착부재에 장착되는 팬날개들이 각각 곡선판 형태로 형성되고 팬날개들이 각각 팬날개장착부재에 경사진 상태로 결합되므로 팬날개장착부재의 회전에 의해 팬날개들이 회전하면서 유동을 발생시킬 때 유동 발생량이 크게 되어 라디에이터의 냉각 효율을 높이게 된다. 이로 인하여, 엔진발전기의 디젤엔진의 효율을 높이게 된다.

또한, 본 발명은 팬날개장착부재에 각각 장착되는 팬날개들에 각각 설정된 면적으로 가압하여 한쪽면은 함몰되고 다른 한쪽면은 돌출된 보강부가 구비되어 팬날개의 구조적 강도를 높이게 되어 내구성을 증가시키고 또한 유동 발생량을 증가시켜 냉각 성능을 향상시키게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진발전기 냉각팬의 일실시예가 구비된 엔진발전기의 일예를 도시한 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 엔진발전기의 냉각팬의 일실시예를 도시한 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 엔진발전기의 냉각팬의 일실시예를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 엔진발전기의 냉각팬의 일실시예를 도시한 분해 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 엔진발전기의 냉각팬의 일실시예를 구성하는 팬날개의 경사각도를 도시한 측면도.

이하, 본 발명에 따른 엔진발전기의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진발전기 냉각팬의 일실시예가 구비된 엔진발전기의 일예를 도시한 정면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 엔진발전기의 일예는, 베이스프레임(100)과, 그 베이스프레임(100)의 상면 일측에 장착되는 디젤엔진(200)과, 베이스프레임(100)의 상면 타측에 장착되어 디젤엔진(200)의 회전력을 전달받아 전력을 발생시키는 발전기(300)와, 디젤엔진(200)과 발전기(300)를 커버하는 하우징(400)과, 디젤엔진(200)에 인접하게 위치하는 엔진 냉각장치(500)를 포함한다.

엔진 냉각장치(500)는, 라디에이터(510), 지지프레임(520), 본 발명에 따른 냉각팬(F), 워터펌프(540), 모터(550), 제1 냉각수 연결관(570), 제2 냉각수연결관(580)을 포함한다.

도 2는 본 발명에 따른 엔진발전기의 냉각팬의 일실시예를 도시한 측면도이다. 도 3은 본 발명에 따른 엔진발전기의 냉각팬의 일실시예를 도시한 사시도이다. 도 4는 본 발명에 따른 엔진발전기의 냉각팬의 일실시예를 도시한 분해 사시도이다.

도 2, 3, 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 엔진발전기의 냉각팬(F)은, 팬날개장착부재(10), 팬날개(20)들, 팬날개지지판(30), 체결유닛(40)을 포함한다.

팬날개장착부재(10)는 회전축에 연결되며, 다수 개의 팬날개(20)들이 각각 장착되는 팬장착부(12)들이 구비된다. 팬날개장착부재(10)의 일예로, 팬날개장착부재(10)는 가운데에 축이 삽입되는 축삽입구멍(1)이 구비되는 환형몸체부(11)와, 그 환형몸체부(11)의 한쪽면 외측 가장자리에 원주 방향으로 간격을 두고 형성되는 팬장착부(12)들과, 환형몸체부(11)의 다른 한쪽면 축삽입구멍(1)의 가장자리에 원통 형상으로 연장 돌출되는 축지지부(13)를 포함한다. 환형몸체부(11)는 균일한 두께를 갖는 것이 바람직하다. 환형몸체부(11)에서 팬장착부(12)들이 형성되는 면을 전면이라 하고 축지지부(13)가 돌출되는 면을 후면이라 한다. 팬장착부(12)는 일정 면적과 깊이를 갖는 홈 형상인 것이 바람직하며, 팬장착부(12)들은 환형몸체부(11)의 전면에 원주 방향으로 균일한 간격을 두고 위치하는 것이 바람직하다. 팬장착부(12)들의 수는 팬날개(20)들의 수와 같다. 축지지부(13) 내부구멍의 내경과 환형몸체부(11) 축삽입구멍(1)의 내경은 같다. 환형몸체부(11)의 전면 축삽입구멍의 가장자리에 환형링 형상의 고정링부(14)가 돌출 형성됨이 바람직하다. 고정링부(14)의 반경반향 단면 형상은 사각형인 것이 바람직하다. 팬날개장착부재(10)는 금속재질인 것이 바람직하다.

팬날개(20)들은 팬날개장착부재(10)의 팬장착부(12)들에 각각 한쪽 부분이 장착된다. 팬날개(20)들은 여섯개인 것이 바람직하다. 팬날개(20)의 제1 예로, 팬날개(20)는 균일한 두께와 면적을 가지며 팬장착부(12)에 장착되는 장착판부(21)와, 그 장착판부(21)의 한쪽에 연장 형성되되 장착판부(21)에 대하여 경사지게 연장 형성되는 경사연결판부(22)와, 그 경사연결판부(22)에 균일한 두께와 점점 커지는 면적으로 연장 형성되되 곡면으로 형성되어 장착판부(21)와 경사지게 위치하는 날개판부(23)와, 그 날개판부(23)의 내부에 설정된 면적으로 가압하여 한쪽면은 함몰되고 다른 한쪽면은 돌출된 보강부(24)를 포함한다. 장착판부(21)는 평면판으로 형성되되 사다리꼴 형상의 형성됨이 바람직하다. 경사연결판부(22)는 한쪽의 길이가 다른 한쪽의 길이보다 길며 그 긴쪽이 장착판부(21)보다 아래에 위치하도록 곡면으로 경사지게 장착판부(21)의 큰 변으로부터 연장 형성된다. 날개판부(23)는 역삼각형 형상으로 형성됨이 바람직하며, 그 한쪽 꼭지점 부분의 폭은 경사연결판부(22)의 한쪽 변의 길이와 같게 형성되어 그 날개판부(23)의 한쪽 꼭지점 부분과 경사연결판부(22)의 한쪽 변이 연결된다. 날개판부(23)는 경사연결판부(22)와 연결되는 부분에서 연장되는 가상의 선을 중심으로 양쪽이 서로 마주보게 휘어져 날개판부(23)의 가운데 부분이 볼록한 곡면 형상인 것이 바람직하다. 도 5에 도시한 바와 같이, 장착판부(21)와 날개판부(23)의 경사각(a)은 24도에서 26도인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 25도이다. 보강부(24)는 날개판부(23)의 형상과 같은 형상인 것이 바람직하다. 즉 날개판부(23)가 역삼각 형상인 경우 보강부(24)도 역삼각 형상인 것이 바람직하다. 보강부(24)는 날개판부(23)의 한쪽면으로부터 균일한 높이를 갖도록 돌출되는 것이 바람직하다. 날개판부(23)에서 경사연결판부(22)와 연결되는 부분의 반대편에 위치하는 날개판부(23)의 한쪽 끝 부분에 너어링처리가 되어 미세돌기들이 형성된 난류발생부가 구비됨이 바람직하다. 팬날개장착부재(10)의 팬장착부(12)의 형상은 팬날개(20)의 장착판부(21)의 형상과 상응하는 형상으로 형성된다. 팬날개(20)는 금속판인 것이 바람직하다.

팬날개(20)의 제2 예로, 팬날개(20)의 제2 예는 제1 예의 팬날개(20)에서와 같이, 장착판부(21), 경사연결판부(22), 날개판부(23), 보강부(24)를 포함하되, 경사연결판부(22)와 날개판부(23)는 서로 분리되며, 그 분리된 경사연결판부(22)와 날개판부(23)는 연결유닛에 의해 연결된다. 장착판부(21)와 경사연결판부(22)는 제1 예의 장착판부(21)와 경사연결판부(22)와 각각 같게 형성된다. 날개판부(23)도 제1 예의 날개판부(23)와 같게 형성된다. 연결유닛의 일예로, 연결유닛은 경사연결판부(22)와 날개판부(23)에 각각 형성되는 관통구멍들과 그 경사연결판부(22)의 관통구멍들과 날개판부(23)의 관통구멍들을 각각 관통하여 경사연결판부(22)와 날개판부(23)를 체결하는 복수 개의 볼트와 너트들을 포함한다.

팬날개지지판(30)은 팬날개장착부재(10)의 팬장착부(12)들에 각각 장착된 팬날개(20)들을 지지한다. 팬날개지지판(30)의 일예로, 팬날개지지판(30)은 균일한 두께를 갖는 원판 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 팬날개지지판(30)의 내부에 팬날개장착부재(10)의 고정링부(14)의 외경과 상응하는 내경을 갖는 관통구멍(2)이 구비되는 것이 바람직하다. 팬날개지지판(30)의 크기는 팬날개장착부재(10)의 환형몸체부(11)의 크기와 같은 것이 바람직하다.

체결유닛(40)은 팬날개(20)와 팬날개지지판(30)을 팬날개장착부재(10)에 체결한다. 체결유닛(40)의 일예로, 체결유닛(40)은 팬날개(20)와 팬날개지지판(30)에 각각 형성되는 복수 개의 관통구멍(3)들과, 팬날개장착부재(10)의 팬장착부(12)에 형성되는 복수 개의 나사홀(4)들과, 팬날개(20)와 팬날개지지판(30)의 관통구멍(3)들에 각각 관통되어 팬장착부(12)의 나사홀(4)들에 각각 체결되는 복수 개의 체결볼트(41)들을 포함한다. 한 개 팬날개(20)의 장착판부(21)에 형성되는 관통구멍(3)은 세 개인 것이 바람직하며, 팬날개장착부재(10)의 한 개의 팬장착부(12)에 형성되는 관통구멍(3)이 세 개이다. 팬날개지지판(30)에 형성되는 관통구멍(3)들은 세 개씩 구성된 관통구멍(3)들이 팬날개지지판(30)의 원주 방향으로 간격을 두고 형성된다.

엔진발전기의 냉각팬(F)은 팬날개장착부재(10)의 팬장착부(12)에 팬날개(20)의 장착판부(21)가 삽입되도록 팬날개(20)들을 팬날개장착부재(10)에 장착되고, 팬날개지지판(30)이 팬날개(20)들의 장착판부(21)들을 지지한다. 그리고 체결유닛(40)의 체결볼트(41)들이 팬날개지지판(30)과 팬날개(20)들을 팬날개장착부재(10)에 체결한다. 팬날개장착부재(10)의 축지지부(13)의 축삽입구멍에 회전축(50)이 삽입되어 고정수단(60)에 의해 축지지부(13)와 회전축(50)이 고정 결합된다.

이하, 본 발명에 따른 엔진발전기의 작용과 효과를 설명한다.

먼저, 엔진발전기는 디젤엔진(200)에 연료가 공급되면서 디젤엔진(200)이 작동하여 회전력을 발생시키고 디젤엔진(200)의 회전력이 발전기(300)에 전달되어 발전기(300)가 디젤엔진(200)에서 전달된 회전력으로 전력을 발생시킨다. 디젤엔진(200)이 작동하면서 디젤엔진(200)에서 열이 발생되며, 디젤엔진(200)에서 발생되는 열은 엔진 냉각장치(500)에 의해 외부로 방열된다.

엔진 냉각장치(500)는 모터(550)가 작동하여 회전력을 발생시키게 되면 그 모터(550)의 회전력이 냉각팬(530)에 전달되어 냉각팬(F)이 회전하면서 공기의 유동을 발생시킨다. 또한, 모터(550)의 회전력이 워터펌프(540)에 전달되어 워터펌프(540)를 작동시키게 된다. 워터펌프(540)가 작동함에 따라 냉각수를 펌핑하게 되면 그 펌핑력에 의해 라디에이터(510)의 냉각수가 제1 냉각수연결관(570)과 워터펌프(540)와 제2 냉각수연결관(580)을 통해 디젤엔진(200)의 냉각수순환유로로 유입되어 냉각수순환유로를 순환유동하면서 디젤엔진(200)을 냉각시키면서 가열된다. 디젤엔진(200)의 냉각수순환유로를 순환한 가열된 냉각수는 제3 냉각수연결관(P)을 통해 라디에이터(510)로 유입되어 라디에이터(510)를 유동하면서 냉각팬(530)에 의해 발생되는 공기의 유동에 의해 냉각되며, 그 냉각된 냉각수는 제1 냉각수연결관(570)을 통해 워터펌프(540)로 흡입된다. 이와 같은 과정을 반복하면서 디젤엔진(200)에서 발생되는 열을 라디에이터(510)를 통해 방열시키면서 디젤엔진(200)을 냉각시키게 된다.

본 발명에 따른 냉각팬(F)은 팬날개장착부재(10)에 회전력이 전달되어 팬날개장착부재(10)가 회전하면서 팬날개(20)들을 회전시킨다. 팬날개(20)들의 회전에 의해 공기의 유동이 발생되어 외부의 공기를 라디에이터(510)쪽으로 유동시키면서 라디에이터(510)를 냉각시킨다.

본 발명은 팬날개장착부재(10)의 팬장착부(12)들에 각각 팬날개(20)를 장착하고 팬날개장착부재(10)의 팬장착부(12)들에 각각 장착된 팬날개(20)의 장착판부(21)들을 팬날개지지판(30)이 지지하며 팬날개지지판(30)과 팬날개(20)들이 체결유닛(40)에 의해 팬날개장착부재(10)에 체결되어 팬날개(20)들의 결합이 견고하게 되므로 팬날개(20)들의 내구성이 우수하게 될 뿐만 아니라 제작이 간단하게 된다.

또한, 본 발명은 팬날개장착부재(10)에 장착되는 팬날개(20)들이 각각 곡선판 형태로 형성되고 팬날개(20)들이 각각 팬날개장착부재(10)에 경사진 상태로 결합되므로 팬날개장착부재(10)의 회전에 의해 팬날개(20)들이 회전하면서 유동을 발생시킬 때 유동 발생량이 크게 되어 라디에이터(510)의 냉각 효율을 높이게 된다. 이로 인하여, 엔진발전기의 디젤엔진(200)의 효율을 높이게 된다.

또한, 본 발명은 팬날개장착부재(10)에 각각 장착되는 팬날개(20)들에 각각 설정된 면적으로 가압하여 한쪽면은 함몰되고 다른 한쪽면은 돌출된 보강부(24)가 구비되어 팬날개(20)의 구조적 강도를 높이게 되어 내구성을 증가시키고 또한 유동 발생량을 증가시켜 냉각 성능을 향상시키게 된다.

10; 팬날개장착부재 20; 팬날개
30; 팬날개지지판(30) 40; 체결유닛

Claims (6)

1. 베이스프레임과, 상기 베이스프레임의 상면 일측에 장착되는 디젤엔진과, 상기 베이스프레임의 상면 타측에 장착되어 상기 디젤엔진의 회전력을 전달받아 전력을 발생시키는 발전기와, 상기 디젤엔진과 발전기를 커버하는 하우징과, 상기 디젤엔진에 인접하게 위치하는 엔진 냉각장치를 포함하며,
   상기 엔진 냉각장치는, 라디에이터, 지지프레임, 워터펌프, 모터, 제1 냉각수 연결관, 제2 냉각수연결관, 냉각팬을 포함하며,
   상기 냉각팬은,
   상기 모터의 회전축에 연결되며, 다수 개의 팬날개들이 각각 장착되는 팬장착부들이 구비된 팬날개장착부재;
   상기 팬날개장착부재의 팬장착부들에 각각 한쪽 부분이 장착되는 팬날개들;
   상기 팬날개장착부재의 팬장착부들에 각각 장착된 팬날개들을 지지하는 팬날개지지판; 및
   상기 팬날개와 팬날개지지판을 상기 팬날개장착부재에 체결하는 체결유닛을 포함하며,
   상기 팬날개장착부재는 가운데에 축이 삽입되는 축삽입구멍이 구비되는 환형몸체부와, 상기 환형몸체부의 한쪽면 외측 가장자리에 원주 방향으로 간격을 두고 형성되는 홈 형상의 상기 팬장착부들과, 상기 환형몸체부의 다른 한쪽면 축삽입구멍의 가장자리에 원통 형상으로 연장 돌출되는 축지지부를 포함하며,
   상기 팬날개는 균일한 두께와 면적을 가지며 상기 팬장착부에 장착되는 장착판부와, 상기 장착판부의 한쪽에 연장 형성되되 장착판부에 대하여 경사지게 연장 형성되는 경사연결판부와, 상기 경사연결판부에 균일한 두께와 점점 커지는 면적으로 연장 형성되되 곡면으로 형성되어 상기 장착판부에 대하여 경사지게 위치하는 날개판부와, 상기 날개판부의 내부에 설정된 면적으로 가압하여 한쪽면은 함몰되고 다른 한쪽면은 돌출된 보강부와, 상기 경사연결판부와 연결되는 부분의 반대편에 위치하는 날개판부의 한쪽 끝 부분에 너어링처리가 되어 미세돌기들이 형성된 난류발생부를 포함하며,
   상기 경사연결판부와 날개판부는 서로 분리되며, 그 분리된 경사연결판부와 날개판부는 연결유닛에 의해 연결되며,
   상기 경사연결판부는 상기 장착판부에 대한 날개판부의 경사각이 24도에서 26도가 되도록 경사지게 연결하는 것을 특징으로 하는 엔진발전기.
   
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