KR102485932B1 - 챔버용 마그네틱 순환팬 - Google Patents

챔버용 마그네틱 순환팬 Download PDF

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Abstract

본 발명은 챔버용 마그네틱 순환팬에 관한 것으로서, 그 목적은, 고온의 챔버 내부에 설치되어 공기를 순환시키는 순환팬의 원활한 회전을 위해 사용되는 베어링유닛을 샤프트나 팬을 분리하지 않고도 간단하게 분리하여 교체할 수 있도록 하는 챔버용 마그네틱 순환팬을 제공함에 있다. 이는 챔버에 설치되어 내부의 공기를 순환시키도록 하는 챔버용 마그네틱 순환팬에 있어서, 상기 챔버의 일면에 고정되는 플랜지와 상기 플랜지에 결합되어 일체로 이루어지되, 내부의 공간부가 형성되도록 하는 웰딩부와, 상기 공간부에 고정되며, 외면에 복수의 제1자성체가 구비되어진 로터와, 상기 로터에 축 결합되어진 구동축과, 상기 구동축에 연결되어 동력을 전달하는 구동모터와, 상기 공간부의 외측에 결합되어지고, 상기 제1자성체와 자력에 의해 인력을 발생시키도록 내부에 제2자성체가 구비되어진 임펠러바디와, 상기 임펠러바디에 결합되며, 외주면에 복수의 블레이트를 구비하는 팬과, 상기 공간부의 외측 상부에 일단이 결합됨과 아울러 상기 팬이 결합된 임펠러바디에 결합되어 상기 임펠러바디의 회전을 원활히 하는 베어링유닛을 포함하며, 상기 팬 및 임펠러바디가 고정된 상태에서 상기 베어링유닛을 간단하게 분리하여 교체할 수 있도록 하는 것이다.

Description

챔버용 마그네틱 순환팬{Magnetic circulation fan for chamber}
본 발명은 챔버용 마그네틱 순환팬에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 고온의 챔버 내부에 설치되어 공기를 순환시키는 순환팬의 원활한 회전을 위해 사용되는 베어링유닛을 샤프트나 팬을 분리하지 않고도 간단하게 분리하여 교체할 수 있도록 하는 챔버용 마그네틱 순환팬에 관한 것이다.
일반적으로, 식품 또는 제약 등의 건조는 자연건조도 가능하지만, 시간을 단축하고, 생산성을 향상시키기 위해서 건조기 등을 사용하고 있다.
상기 건조기는 저온, 고온, 진공, 가압 등을 실시하기 위해 챔버(chamber)가 구비되고, 상기 챔버 내부의 공기를 순환하기 위한 모터(motor)에 의해 구동되는 팬(fan)이 설치된다.
이러한 팬은 챔버 내부에 설치되는데 반해, 모터는 챔버의 외부에 장착되는 구조이므로, 팬과 모터가 설치되는 챔버의 벽에 기계적 밀봉수단인 메커니컬 실(mechanical seal)이 설치하여 기밀성을 향상시키도록 하고 있으나, 별도의 밀폐구조가 필요한 문제점과 고온이나 저온에서의 챔버 내부에서는, 누유의 문제점이 있어서 챔버 내부의 온도 및 압력을 유지하기 어려운 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위한 종래의 일예로서는 대한민국 등록특허 등록번호 10-1249717호 "챔버용 밀봉구조의 마그네틱 샤프트 커플링" 에서 찾아 볼수 있다.
도 1은 종래에 따른 챔버용 밀봉구조의 마그네틱 샤프트 커플링을 나타낸다.
도 1을 참고하면, 밀폐된 구조를 갖는 챔버(10); 상기 챔버(10)의 일측면에 형성되고 상기 챔버(10)의 내측에 위치하도록 고정축(3a)이 형성된 브라켓(3); 구동축(6a)을 갖는 모터(6); 상기 구동축(6a)과 연결되고 복수의 외부 자성체(4a)가 구비되며 상기 브라켓(3)의 일측에 회전가능하게 설치된 제1 로터(4); 상기 브라켓(3)의 고정축(3a)에 회전가능하게 설치되고, 상기 제1 로터(4)와 상기 챔버(10)의 벽면을 사이에 위치하여 상기 외부 자성체(4a)와 자력에 의해 인력을 발생시키는 내부 자성체(2a)가 구비된 제2 로터(2); 및 상기 제2 로터(2)와 연결되어 회전하는 팬(1)을 포함하여 이루어진 것이다.
또한, 상기 제2 로터(2)의 내부에는 베어링(2b)이 설치되어 상기 베어링(2b)에는 고정축(3a)가 결합되어 제2 로터(2)가 회전하기 위한 지지축 역할을 하게 된다.
이러한, 종래의 챔버용 밀봉구조의 마그네틱 샤프트 커플링은 모터(6)의 구동력을 제1 로터(4)가 전달받게 되고, 상기 제1 로터(4)의 외부자성체(4a)의 자력에 의해 챔버(10) 내부의 제2 로터(2)의 내부 자성체(2a)와의 인력에 의해 제2 로터(2)에 고정되어진 샤프트 축(1a) 상에 결합된 팬(1)이 회전하게 되어 챔버(10) 내부의 공기를 순환시키게 된다.
그러나, 챔버(10)의 내부 환경이 고온인 경우에는 베어링(2b)의 내구성이 저하되어 파손되는 경우가 많이 발생하게 되고, 이를 교체하기 위해서는 브라켓(3)의 고정축(3a)에 결합되어진 제2 로터(2)를 포함한 샤프트 축(1a) 및 팬(1)을 모두 분리한 후 제2 로터(2)의 내주면에 설치된 베어링(2b)을 공구를 이용하여 분리하게 되고, 분리된 파손된 베어링(2b)을 대신하여 새로운 베어링(2b)으로 교체한 후 다시 브라켓(3)의 고정축(3a)에 베어링(2b)의 내경을 결합하게 되는 등 베어링(2b)의 교체작업에 어려운 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1249717호(2013.04.03. 공고)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안하는 것으로서, 본 발명의 목적은, 고온의 챔버 내부에 설치되어 공기를 순환시키는 순환팬의 원활한 회전을 위해 사용되는 베어링유닛을 샤프트나 팬을 분리하지 않고도 간단하게 분리하여 교체할 수 있도록 하는 챔버용 마그네틱 순환팬을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 챔버에 설치되어 내부의 공기를 순환시키도록 하는 챔버용 마그네틱 순환팬에 있어서, 상기 챔버의 일면에 고정되는 플랜지와 상기 플랜지에 결합되어 일체로 이루어지되, 내부의 공간부가 형성되도록 하는 웰딩부와, 상기 공간부에 고정되며, 외면에 복수의 제1자성체가 구비되어진 로터와, 상기 로터에 축 결합되어진 구동축과, 상기 구동축에 연결되어 동력을 전달하는 구동모터와, 상기 공간부의 외측에 결합되어지고, 상기 제1자성체와 자력에 의해 인력을 발생시키도록 내부에 제2자성체가 구비되어진 임펠러바디와, 상기 임펠러바디에 결합되며, 외주면에 복수의 블레이트를 구비하는 팬과, 상기 공간부의 외측 상부에 일단이 결합됨과 아울러 상기 팬이 결합된 임펠러바디에 결합되어 상기 임펠러바디의 회전을 원활히 하는 베어링유닛을 포함하며, 상기 팬 및 임펠러바디가 고정된 상태에서 상기 베어링유닛을 간단하게 분리하여 교체할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 상기 베어링유닛은 상기 웰딩부의 상부에 형성된 결합홈에 일단이 나사결합되고, 타단에 공구에의해 회전되도록 하는 머리부가 형성된 베어링볼트와, 상기 베어링볼트의 축 상에 내경이 결합됨과 아울러 외경이 상기 임펠러바디에 결합되는 적어도 하나 이상의 볼베어링과, 상기 베어링볼트가 외부로 돌출되게 개방공이 중앙에 형성되고, 둘레면이 상기 상기 임펠러바디에 단부에 나사결합되는 베어링커버를 포함하는 것이다.
또한, 상기 볼베어링은 스테인레스 또는 세라믹재질 중 어느 하나로 이루어진 것이다.
또한, 상기 볼베어링은 한쌍을 결합하되, 상기 볼베어링 사이에 이너베어링링과 아웃베어링링이 결합되도록 하여 회전시 안전성을 높이도록 이루어진 것이다.
또한, 상기 팬은 상기 임펠러바디에 결합되며, 회전운동을 하는 원형의 회전판; 중심부에 개구부가 형성되고 상기 회전판에 평행하게 마주하도록 위치하는 원형의 측판; 상기 회전판과 상기 측판 사이에 결합되며 그 원주 방향을 따라 방사상으로 다수 배치되어진 블레이드를 포함하는 것이다.
또한, 상기 챔버용 마그네틱 순환팬의 양측면에는 덕트가 형성되어 챔버 내부의 공기의 흐름을 원활히 이루어지도록 하는 것이다.
본 발명에 따른 챔버용 마그네틱 순환팬은, 고온의 챔버 내부에 설치되어 공기를 순환시키는 순환팬의 원활한 회전을 위해 사용되는 베어링유닛을 샤프트나 팬을 분리하지 않고도 간단하게 분리하여 교체할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래에 따른 챔버용 밀봉구조의 마그네틱 샤프트 커플링을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 챔버용 마그네틱 순환팬이 챔버에 설치된 상태의 도면.
도 3은 본 발명에 따른 챔버용 마그네틱 순환팬의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 챔버용 마그네틱 순환팬의 분해 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 챔버용 마그네틱 순환팬의 베어링유닛과 임펠러바디를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 챔버용 마그네틱 순환팬의 베어링유닛이 결합된 임펠러바디의 일부 절결사시도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가함을 배제하지 않는다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 챔버용 마그네틱 순환팬이 챔버에 설치된 상태의 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 챔버용 마그네틱 순환팬의 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 챔버용 마그네틱 순환팬의 분해 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 챔버용 마그네틱 순환팬의 베어링유닛과 임펠러바디를 나타낸 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 챔버용 마그네틱 순환팬의 베어링유닛이 결합된 임펠러바디의 일부 절결사시도이다.
도 2 내지 도 6을 참고하면, 본 발명에 따른 챔버용 마그네틱 순환팬(100)은, 챔버(200)에 설치되어 내부의 공기를 순환시키도록 하는 것으로, 상기 챔버(200)에서는 일예로서, 식품 또는 의약품의 건조 또는 멸균 등의 작업이 가능하게 된다.
상기 챔버용 마그네틱 순환팬(100)의 팬 양측면에는 덕트(210)가 형성되어 챔버(200) 내부의 공기의 흐름을 원활히 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
상기 챔버용 마그네틱 순환팬(100)은, 웰딩부(110), 로터(120), 구동축(130), 구동모터(140), 임펠러바디(150), 팬(160) 및 베어링유닛(170)을 포함한다.
상기 웰딩부(110)는, 상기 챔버(200)의 일면에 고정되는 플랜지(111)와 상기 플랜지(111)에 결합되어 일체로 이루어지되, 내부의 공간부(112)가 형성되도록 하는 것이다.
상기 로터(120)는, 상기 공간부(112)에 고정되며, 외면에 복수의 제1자성체(121)가 구비되어진다.
상기 구동축(130)은, 상기 로터(120)에 축 결합되어진 것이다.
또한, 상기 구동축(130)의 외측면에는 구동축(130)을 보호하는 하우징(131)이 결합되며, 상기 하우징(131)은 상부하우징(131a)과 하부하우징(131b)으로 분리될 수 있고, 상기 상부하우징(131a)은 웰딩부(110)에 결합되고, 상기 하부하우징(131b)은 구동모터(140)를 고정시키는 모터브라켓(141)에 연결되어진다.
상기 구동모터(140)는, 상기 구동축(130)에 연결되어 동력을 전달하는 것이다.
상기 임펠러바디(150)는, 상기 공간부(112)의 외측에 결합되어지고, 상기 제1자성체(121)와 자력에 의해 인력을 발생시키도록 내부에 제2자성체(151)가 구비되어진 것이다.
상기 팬(160)은, 상기 임펠러바디(150)에 결합되며, 외주면에 복수의 블레이드(163)를 구비하는 것이다.
상기 팬(160)의 구성을 좀더 상세히 살펴보면, 상기 팬(160)은 상기 임펠러바디(150)에 결합되며, 회전운동을 하는 원형의 회전판(161)과, 중심부에 개구부가 형성되고 상기 회전판에 평행하게 마주하도록 위치하는 원형의 측판(162)과, 상기 회전판(161)과 상기 측판(162) 사이에 결합되며 그 원주 방향을 따라 방사상으로 다수 배치되어진 블레이드(163)를 포함한다.
상기 베어링유닛(170)은, 상기 공간부(112)의 외측 상부에 일단이 결합됨과 아울러 상기 팬(160)이 결합된 임펠러바디(150)에 결합되어 상기 임펠러바디(150)의 회전을 원활히 하는 것이다.
또한, 상기 베어링유닛(170)은, 상기 팬(160) 및 임펠러바디(150)가 고정된 상태에서 간단하게 분리하여 교체할 수 있도록 하는 것으로, 베어링볼트(171), 볼베어링(172), 베어링커버(173)를 포함한다.
상기 베어링볼트(171)는, 상기 웰딩부(110)의 상부에 형성된 결합홈(113)에 일단이 나사결합되고, 타단에 공구에 의해 회전되도록 하는 머리부(171a)가 형성된 것이다.
상기 볼베어링(172)은, 적어도 하나 이상으로 이루어지며, 상기 베어링볼트(171)의 축 상에 내경이 결합됨과 아울러 외경이 상기 임펠러바디(150)에 결합되는 것이다.
또한, 상기 볼베어링(172)은 스테인레스 또는 세라믹재질로 이루어질 수 있는데, 이는 식품이나 의약품의 특성상 인체에 유해한 윤활유 등의 사용을 배제하기 위한 것으로 윤활에 의해 내구성이 높지 않으므로 파손의 위험이 높아 자주 교체가 이루어져야 된다.
또한, 상기 볼베어링(172)은 한쌍을 결합하되, 상기 볼베어링(172) 사이에 이너베어링링(174)과 아웃베어링링(175)이 결합되도록 하여 회전시 안전성을 높이도록 이루어진 것이다.
상기 베어링커버(173)는, 상기 베어링볼트(171)가 외부로 돌출되게 개방공(173a)이 중앙에 형성되고, 둘레면이 상기 상기 임펠러바디(150)에 단부에 나사결합되는 것이다.
한편, 미설명 부호 176은 멈춤링을 나타낸다.
이와 같이 구성된 본 발명의 챔버용 마그네틱 순환팬(100)은, 챔버(200)에 설치되어 상기 챔버(200)의 내부에 형성된 덕트(210)에 공기의 흐름을 유도하게 된다.
먼저, 웰딩부(110)를 챔버(200)에 용접 등으로 결합하게 되고, 상기 웰딩부(110)의 기준으로 챔버(200)의 내측에 설치되는 공간부(112)에는 제1자성체(121)가 설치된 로터(120)가 결합되며, 상기 로터(120)는 구동축(130)과 축결합되며, 상기 구동축(130)은 구동모터(140)에 의해 회전가능하게 된다.
또한, 상기 웰딩부(110)의 공간부(112) 외측에는 팬(160)이 고정된 임펠러바디(150)가 결합되며, 상기 임펠러바디(150)의 내측에 설치된 제2자성체(151)가 상기 로터(120)의 제1자성체(121)의 인력에 의해 회전 가능하게 된다.
또한, 상기 임펠러바디(150)의 상측에는 베어링유닛(170)이 결합되게 되며, 이는 로터(120)에 의해 회전되는 임펠러바디(150)의 회전이 원활히 이루어지도록 하는 것이다.
이 상태에서 베어링유닛(170)의 내부에 설치된 볼베어링(172)은 식품 및 의약품의 특성상 세라믹재질로 이루어지며, 고온 등에 취약하게 되어 고장이 빈번이 발생할 수 있는데, 이때 상기 베어링유닛(170)의 베어링커버(173)를 임펠러바디(150)에서 분리한 후 베어링볼트(171)의 머리부(171a)를 공구로 회전시키게 되면 볼베어링(172)이 결합된 베어링볼트(171)를 분리하게 된다.
상기의 베어링볼트(171)에서 볼베어링(172)을 분리하는 과정은 멈춤링(176)을 분리하고, 하나의 볼베어링(172)을 분리한 후 이너베어링링(174)과 아웃베어링링(175)을 분리하며, 나머지 볼베어링(172)을 분리하게 된다.
이렇게 분리된 볼베어링(172)은 조립의 역순으로 다른 볼베어링(172)으로 교체한 후 베어링볼트(171)를 웰딩부(110)의 결합홈(113)에 고정시키게 되고, 임펠러바디(150)에 베어링커버(173)를 나사결합하면 간단하게 설치가 마무리된다.
이상에서 설명한 것은 댐퍼를 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니한다. 본 발명에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변경실시가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
100: 챔버용 마그네틱 순환팬
110: 웰딩부 111: 플랜지
112: 공간부 113: 결합홈
120: 로터 121: 제1자성체
130: 구동축 131: 하우징
131a: 상부하우징 131b: 하부하우징
140: 구동모터 141: 모터브라켓
150: 임펠러바디 151: 제2자성체
160: 팬 161: 회전판
162: 측판 163: 블레이드
170: 베어링유닛 171: 베어링볼트
171a: 머리부 172: 볼베어링
173: 베어링커버 173a: 개방공
174: 이너베어링링 175 아웃베어링링
200: 챔버 210: 덕트

Claims (6)

  1. 챔버에 설치되어 내부의 공기를 순환시키도록 하는 챔버용 마그네틱 순환팬에 있어서,
    상기 챔버의 일면에 고정되는 플랜지와 상기 플랜지에 결합되어 일체로 이루어지되, 내부의 공간부가 형성되도록 하는 웰딩부와,
    상기 공간부에 고정되며, 외면에 복수의 제1자성체가 구비되어진 로터와,
    상기 로터에 축 결합되어진 구동축과,
    상기 구동축에 연결되어 동력을 전달하는 구동모터와,
    상기 공간부의 외측에 결합되어지고, 상기 제1자성체와 자력에 의해 인력을 발생시키도록 내부에 제2자성체가 구비되어진 임펠러바디와,
    상기 임펠러바디에 결합되며, 외주면에 복수의 블레이트를 구비하는 팬과,
    상기 공간부의 외측 상부에 일단이 결합됨과 아울러 상기 팬이 결합된 임펠러바디에 결합되어 상기 임펠러바디의 회전을 원활히 하는 베어링유닛을 포함하며,
    상기 팬 및 임펠러바디가 고정된 상태에서 상기 베어링유닛을 간단하게 분리하여 교체할 수 있도록 하며,
    상기 베어링유닛은
    상기 웰딩부의 상부에 형성된 결합홈에 일단이 나사결합되고, 타단에 공구에의해 회전되도록 하는 머리부가 형성된 베어링볼트와,
    상기 베어링볼트의 축 상에 내경이 결합됨과 아울러 외경이 상기 임펠러바디에 결합되는 적어도 하나 이상의 볼베어링과,
    상기 베어링볼트가 외부로 돌출되게 개방공이 중앙에 형성되고, 둘레면이 상기 상기 임펠러바디에 단부에 나사결합되는 베어링커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버용 마그네틱 순환팬.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 볼베어링은 스테인레스 또는 세라믹재질 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 챔버용 마그네틱 순환팬.
  4. 제1항에 있어서, 상기 볼베어링은 한쌍을 결합하되, 상기 볼베어링 사이에 이너베어링링과 아웃베어링링이 결합되도록 하여 회전시 안전성을 높이도록 이루어진 것을 특징으로 하는 챔버용 마그네틱 순환팬.
  5. 제1항에 있어서, 상기 팬은 상기 임펠러바디에 결합되며, 회전운동을 하는 원형의 회전판; 중심부에 개구부가 형성되고 상기 회전판에 평행하게 마주하도록 위치하는 원형의 측판; 상기 회전판과 상기 측판 사이에 결합되며 그 원주 방향을 따라 방사상으로 다수 배치되어진 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버용 마그네틱 순환팬.
  6. 제1항에 있어서, 상기 챔버용 마그네틱 순환팬의 양측면에는 덕트가 형성되어 챔버 내부의 공기의 흐름을 원활히 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 챔버용 마그네틱 순환팬.
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