KR19980033203A - 범용 팬 단부 브래킷을 가진 모터 - Google Patents

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KR19980033203A
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질리랜드마이클엘.
쇼크로스제임스피.
치카렐리로버트에이.주니어
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알버트제이.노이페이버
아메테크,인크.
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Abstract

본 발명에 의한 모터식 팬 조립체용 팬 단부 브래킷은 곡선 테이퍼를 구비한 복수의 공기 통로부를 가진다. 각각의 공기 통로부는 유동 포트를 포함하여, 회전식 팬 조립체에 의해 이동된 공기는 공기 통로부 및 유동 포트를 통해 유도된다. 골조 모터 조립체는 모터 축이 단부 브래킷의 축 구멍을 통해 배치되도록 단부 브래킷의 한쪽에 부착된다. 회전식 팬 부재는 단부 브래킷의 다른 쪽에 인접한 모터 축에 부착된다. 시라우드(shroud) 부재는 공기 유동이 공기 통로부를 통해 유도되도록 회전식 팬 부재를 둘러싸기 위해 제공된다. 조절판(baffle plate)은 회전식 팬 부재와 단부 브래킷 사이에 개재된다. 조절판은 단부 브래킷의 공기 통로부에 대응하는 복수의 곡선 스캘럽(scallop)을 포함한다. 효과적인 유동 포트가 조절판의 스캘럽과 단부 브래킷의 테이퍼를 가진 경사면 사이에 만들어져 효과적인 유동 포트의 크기는 특정한 크기의 모터를 위한 팬의 유동 및 압력 변수를 최적화하도록 단지 조절판만을 교환함으로써 조정될 수도 있다.

Description

범용 팬 단부 브래킷을 가진 모터
본 발명은 모터 및 발전기 등의 기계 에너지와 전기 에너지를 상호 변환하는 기계의 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 그러한 모터 및 발전기용 팬 단부 브래킷에 관한 것이다. 특별히, 본 발명은 광범위한 크기의 모터용에 적절한 범용 팬 단부 브래킷에 관한 것이다.
이제까지, 다양한 공기 조절 또는 냉각 작동용 팬을 구동하기 위해 전기 모터를 사용하는 것이 공지되어 있었다. 그러한 모터에서 팬 단부 브래킷은 모터 코일에 보유되는 컵 형상의 모터에 볼트로 죄어진다. 골조 프레임을 가진 모터와 결합되는 팬 단부 브래킷을 활용하는 것도 또한 공지되어 있었으며, 단일 크기의 팬 단부 브래킷으로 다중 크기의 모터를 사용할 수 있다. 최근에는, 효율적으로 공기를 이동시키기 위한 공기 통로부를 포함하는 팬 단부 브래킷을 사용하는 것이 공지되어 있다. 그러한 단부 브래킷에서 각각의 유입구 및 배출구의 크기는 특정 적용 분야에서 특정 크기의 모터를 위한 공기 유동 및 공기 압력을 최적화하도록 선택된다. 그러나, 공기 통로부의 크기는 모터의 크기 및 속도를 조화시키도록 조정되어야 하기 때문에 공기 통로부를 가진 단일 크기의 단부 브래킷을 가진 상이한 크기의 모터를 사용하는 것은 실용적이지 못했다. 따라서, 다수의 상이한 크기의 모터와 사용하기에 적절하고 각각의 특정한 크기의 모터 및 적용을 위해 조정될 수 있는 범용 팬 단부 브래킷을 얻는 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 목적은 다수의 다른 크기의 모터와 사용하기에 적절하고 각각의 특정한 크기의 모터 및 적용을 위해 조정될 수 있는 범용 팬 단부 브래킷을 제공하는 것이다.
도1은 본 발명에 따른 모터 조립체의 부분 단면의 분해 정면도.
도2는 본 발명에 따른 팬 단부 브래킷의 평면도.
도3은 본 발명에 따른 팬 단부 브래킷의 저면도.
도4는 도2의 4-4 선을 따라 취한 팬 브래킷의 단면도.
도5는 팬 단부 브래킷의 정면도.
도6은 본 발명에 따른 조절판의 평면도.
도7은 브래킷 및 조절판의 정면도.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 팬 단부 브래킷
12 : 모터 조립체
14 : 단부 브래킷
15 : 팬 부재
16 : 축
18 : 조절 부재
19 : 시라우드 부재
20 : 개구
21 : 제1 측면
22 : 제2 측면
24 : 팬 장착용 평면
28 : 경사면
34 : 고정자 장착용 림
46 : 고정자부
47 : 회전자부
48 : 베어링
49 : 패스너
상술한 것에 비추어, 본 발명의 일태양은 전기 모터 조립체용 팬 단부 브래킷을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 태양은 공기 유동 및 공기 압력을 최적화하기 위해 내부에 복수의 공기 통로부를 가진 모터 조립체용 팬 단부 브래킷 설비이다.
그러나, 본 발명의 추가 태양은 다수의 상이한 크기의 모터와 사용하기 위해 조정되는 팬 단부 브래킷의 설비이다.
본 발명의 또 다른 태양은 특정한 크기의 모터 및 적용을 위해 공기 압력 및 공기 유동을 최적화하도록 조정될 수 있는 팬 단부 브래킷 설비이다.
상세한 설명이 진행됨에 따라 명백해지는 본 발명의 상기 및 다른 태양은 회전자(rotor) 부재에 구동하도록 접속된 회전식 팬 부재와, 고정자(stator) 조립체 내에 배치되는 회전자 부재와, 제1 및 제2 측면을 가진 팬 단부 브래킷, 상기 제1 및 제2 측면의 테이퍼를 가지고 각각 고정된 유통 포트 구멍을 내부에 가진 복수의 공기 통로부, 고정자 조립체를 상기 팬 단부 브래킷 상에 장착하는 수단, 상기 팬 단부 브래킷과 상호 결합 가능한 팬 부재를 둘러싸는 수단 및 상기 팬 부재와 상기 단부 브래킷 사이에 개재되고 각각의 상기 공기 통로부에 대응하는 효과적인 유동 포트 구멍을 선택적으로 제공하는 수단을 포함하는 고정자 조립체를 가진 모터 조립체에 의해 달성된다.
본 발명의 다른 태양은 복수의 경사면 및 유동 포트에 의해 형성된 테이퍼를 가진 복수의 공기 통로부를 구비한 팬 단부 브래킷을 가진 모터식 팬 조립체용 조절판에 의해 달성되며, 상기 조절판은 내부에 중앙 축 구멍을 가진 환형 디스크 형상의 부재 및 외주 주위에 배치된 테이퍼를 가진 복수의 스캘럽 부재를 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양은 제1 측면, 상기 제1 측면에 대향인 제2 측면, 각각 중앙 축 구멍을 가진 상기 제1 측면과 상기 제2 측면 사이의 원통형 외벽, 복수의 곡선 공기 통로부를 형성하고 상기 제1 측면의 상기 원통형 외벽 쪽으로 상기 중앙 축 구멍으로부터 외향으로 방사상으로 퍼지는 테이퍼를 가진 복수의 경사면, 각각의 상기 공기 통로부의 유동 포트 및 상기 제2 측면 상에 림을 장착하는 모터를 가진 단부 브래킷과, 상기 단부 브래킷의 상기 제1 측면 상에 배치되도록 조정되고 내부에 복수의 곡선 스캘럽을 가진 조절판을 포함하는 모터식 팬용 범용 팬 단부 브래킷에 의해 달성된다.
본 발명의 목적, 기술 및 구조를 완전히 이해하기 위해서는 다음의 상세한 설명 및 수반하는 도면을 참조하여야 한다.
이제 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 팬 단부 브래킷 조립체(10)가 도시되어 있다. 본 발명의 개념은 기계 에너지와 전기에너지를 상호 변환시키는 어떤 장치에도 적용 가능함을 이해하기 바라며, 이하에서는 도시된 모터 조립체의 성질에 관해 설명하기로 한다. 그러한 장치에서, 모터 조립체(12)는 일반적으로 원통형인 단부 브래킷(14)에 부착된다. 회전식 팬 부재(15)는 단부 브래킷(14)을 통해 연장하는 축(16)을 경유하여 모터 조립체(12)에 장착된다. 조절판(18)은 설명이 계속됨에 따라 명백해지는 이유 때문에 회전식 팬 부재(15)와 단부 브래킷(14) 사이에 개재된다. 시라우드 부재(19)는 회전식 팬 부재(15) 위에 배치되어 단부 브래킷(14)에 고정되게 결합한다. 시라우드 부재(19)는 컵 형상이고 공기 유동 개구(20)를 가진다.
이제 도2 내지 도5를 참조하면, 단부 브래킷(14)은 제1 측면(21) 및 제2 측면(22)을 포함한다는 것을 알 수 있다. 단부 브래킷(14)은 일반적으로 원통형인 원주 외벽(23)도 추가로 포함한다. 알 수 있는 것처럼, 단부 브래킷(14)의 제1 측면(21)은 일반적으로 중앙 축 구멍(26)을 가진 중앙 팬 장착용 평면(24)에 의해 형성된다. 테이퍼를 가진 복수의 공기 통로부(27)는 외벽(23) 쪽으로 팬 장착용 평면(24)으로부터 외향으로 방사상으로 퍼지는 곡선으로 해처럼 퍼지는(sunburst) 배열로 배치된다. 각각의 공기 통로부(27)는 팬 장착용 평면(24)으로부터 외벽(23) 쪽으로 테이퍼를 가진 상부 경사면(28)에 의해 형성된다. 각각의 공기 통로부(27)의 후미 모서리(29)에는 단부 브래킷(14)의 제2 측면(22)과 연통하는 포트 구멍(20)이 있다.
단부 브래킷(14)의 제2 측면(22)은 일반적으로 축 구멍(26) 주위에 배치된 원통형 벽(32)을 포함하는 중앙 베어링 장착부(31)에 의해 형성된다. 고정자 장착용 림(34)은 일반적으로 단부 브래킷(14)의 제2 측면(22)으로부터 직각으로 연장하는 벽 부재(35)를 포함한다. 각각의 공기 통로부(27)와 인접하는 복수의 공기 통로부(36)는 단부 브래킷(14)의 제2 측면(22)에 포함된다. 공기 통로부(36)는 베어링 장착부(31)로부터 고정자 장착용 림(34)까지 외향 방사상으로 퍼지는 복수의 곡선 통로벽(38)에 의해 형성된다.
이제 도6을 참조하면, 조절 부재(18)가 내부에 중앙 구멍(39)을 가진 일반적으로 환형인 디스크 형상의 판을 포함한다는 것을 알 수 있다. 알 수 있는 것처럼, 조절 부재(18)의 최외곽 직경은 단부 브래킷(14)의 외벽의 직경과 대략 동일하다. 조절 부재(18)에는 외부 직경 주위에 복수의 스캘럽(40)이 제공된다는 것을 알 수 있으며, 스캘럽(40)의 수는 단부 브래킷(14)의 공기 통로부(27)의 수에 대응한다. 각각의 스캘럽(40)은 전단부(42) 및 후단부(43)에 의해 형성된다. 도시된 것처럼, 각각의 스캘럽(40)의 전단부(42)는 인접한 스캘럽(40)의 후단부(43)에서 시작한다. 설명이 계속됨에 따라 명백해지는 이유 때문에 각각의 스캘럽(40)의 전단부(42) 및 후단부(43) 사이의 곡선 스캘럽 프로파일(44)은 대략 단부 브래킷(14)의 각각의 공기 통로부(27)의 곡선 프로파일과 근사하다. 스캘럽 프로파일(44)의 치수는 통로부(27, 36)를 통과하는 바람직한 공기 유동량에 따라 조정될 수도 있다. 조절판의 팬쪽에는 스캘럽 프로파일(44)의 외주를 따라 조절 베인(45)이 제공될 수도 있다. 조절 베인(45)은 팬 부재(15)와 원통형 단부 브래킷(14) 사이의 공기 유동 방향을 매끄럽게 만들어 준다. 물론, 조절 베인(45)은 팬 부재(15)의 회전에 방해되지 않도록 배치된다.
다시 도1을 참조하면, 장치(10) 조립체는 모터 조립체(12)의 고정자부(46)를 단부 브래킷(14)의 고정자 장착용 림(34)에 장착 스크류로 부착함으로써 달성된다. 모터 조립체(12)의 회전자부(47)는 축(16)이 축 구멍(26)을 통해 연장하고 베어링(48)을 경유하여 베어링 장착부(31)에 부착되도록 고정자부(46) 내에 배치된다. 조절 부재(18)는 단부 브래킷(14)의 팬 장착용 평면(24)에 인접하여 배치되고 회전식 팬 부재(15)는 이들 사이에 배치된 와셔(washer)를 가진 패스너(49)에 의해 축(16) 상에 장착된다. 장치(10) 조립체는 시라우드 부재(19)를 단부 브래킷(14)에 부착함으로써 완성된다. 시라우드 부재(19)는 도시된 것처럼 단부 브래킷(14)의 외벽을 압입하거나 또는 마찰하도록 결합한다.
팬 단부 브래킷(10)이 조립되는 동작에서, 공기는 개구(20)를 통해 팬 부재(15)의 중앙부 내로 인출되고, 그곳에서 공기는 조절판(18) 및 원통형 단부 브래킷(14) 쪽으로 외향 반경 방향으로 유도된다. 회전식 팬 부재(15)는 공기를 공기 통로부(27)를 경유하여 단부 브래킷(14)을 통해 유도한다. 각각의 공기 통로부(27)가 고정된 포트 구멍(30)을 포함하는 한편, 조절 부재(18)는 효과적인 포트 구멍(50)을 만들도록 사용된다. 효과적인 포트 구멍(50)은 조절판(18)의 스캘럽(40)의 전단부(42)와 공기 통로부(27)의 경사면(28) 사이에 만들어진다. 전단부(42)와 경사면(28) 사이의 거리가 효과적인 포트 구멍(50)을 형성함으로써, 공기가 회전식 팬 부재(15)에 의해 이동될 때에 공기는 효과적인 포트 구멍을 통해 이동할 수도 있다는 것을 인식해야 한다. 효과적인 포트 구멍(50)의 크기가 각각 스캘럽(40)의 곡선 프로파일(44)을 단축하거나 또는 연장함으로써 선택적으로 증가되거나 또는 감소될 수도 있다는 것도 또한 명백하다. 따라서, 단부 브래킷(14) 내의 공기 유동량 및 압력의 크기는 곡선 프로파일(44)을 위해 상이한 길이를 가진 조절판(18)을 이용함으로써 선택적으로 제어될 수도 있다.
당업자라면 이제 단일 크기의 단부 브래킷(14)을 상이한 축 길이를 가진 다수의 모터에 사용할 수 있게 되었기 때문에, 범용 팬 단부 브래킷이 얻어졌다는 것을 인식하게 된다.
이와 같이 본 발명의 목적은 상기 제시한 구조에 의해 만족된다는 것을 알 수 있다. 특허 발명의 위상에 일치하여 본 발명의 가장 우수한 유형 및 양호한 실시예만을 제시하여 상세하게 기술하였지만, 본 발명은 본 발명으로 또는 본 발명에 의해 제한되지 않도록 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 범주 및 폭을 이해하기 위해서는 다음의 특허 청구 범위를 참조하여야 한다.
고정자 조립체를 둘러싸는 선행 단부 브래킷에 대향되기 때문에, 단부 브래킷에 부착될 수도 있는 골조 프레임을 가진 모터 조립체를 사용함으로써 팬 단부 브래킷의 사용이 편리해진다. 상이한 크기를 가진 모터 조립체가 사용될 때라도, 전체 단부 브래킷 조립체가 아니라 조절판(14) 구성만을 변경하면 된다. 바꾸어 말하면, 조절판(18)의 사용 덕분에 단부 브래킷의 효과적인 포트(50)는 다른 단부 브래킷을 사용할 필요없이 각각의 모터 크기를 위한 유동 및 압력 조건을 최적화하도록 변화된다.

Claims (20)

  1. 고정자 조립체 내에 배치되는 회전자 부재에 구동하도록 접속된 회전식 팬 부재를 가진 모터 조립체에 있어서,
    제1 및 제2 측면을 가진 팬 단부 브래킷과,
    각각 내부에 고정된 포트 구멍을 가지고 상기 제1 및 제2 측면에 테이퍼를 가진 복수의 공기 통로부와,
    고정자 조립체를 상기 팬 단부 브래킷 상에 장착하는 수단과,
    상기 팬 단부 브래킷과 상호 결합 가능한 팬 부재를 둘러싸는 수단과,
    각각의 상기 공기 통로부에 대응하는 효과적인 유동 포트 구멍을 선택적으로 제공하도록 상기 팬 부재와 상기 단부 브래킷 사이에 개재된 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 장착 수단이 상기 단부 브래킷의 상기 제2 측면 상에 배치된 장착용 림인 것을 특징으로 하는 모터 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 팬 부재를 둘러싸는 수단이 대략 상기 단부 브래킷의 외부 직경에 근접하는 내경을 가진 컵 형상의 팬 시라우드인 것을 특징으로 하는 모터 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 선택적으로 효과적인 포트 구멍을 제공하는 상기 수단이 환형 디스크 형상의 조절판을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 조립체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 조절판이 중앙 축 구멍과, 원주 주위에 테이퍼를 가진 복수의 스캘럽을 가지고, 테이퍼를 가진 각각의 상기 스캘럽이 그로부터 연장하는 조절 베인을 가지는 것을 특징으로 하는 모터 조립체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 복수의 스캘럽의 수가 상기 단부 브래킷의 공기 통로부의 수와 동일한 것을 특징으로 하는 모터 조립체.
  7. 제4항에 있어서, 상기 조절판의 직경이 둘러싸는 상기 수단의 직경 보다 약간 작은 것을 특징으로 하는 모터 조립체.
  8. 제5항에 있어서, 각각의 상기 스캘럽이 전단부 및 후단부를 가지고, 하나의 상기 스캘럽의 상기 후단부가 인접한 상기 스캘럽의 상기 전단부까지 이어지는 것을 특징으로 하는 모터 조립체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 스캘럽의 상기 전단부와 상기 스캘럽의 상기 후단부 사이의 거리가 각각의 효과적인 포트 구멍의 크기를 결정하는 것을 특징으로 하는 모터 조립체.
  10. 복수의 경사면 및 유동 포트에 의해 형성된 테이퍼를 가진 복수의 공기 통로부를 구비한 팬 단부 브래킷을 가진 모터식 팬 조립체용 조절판에 있어서,
    내부에 중앙 축 구멍을 가진 환형 디스크 형상의 부재와, 외주 주위에 배치된 테이퍼를 구비한 복수의 스캘럽을 가진 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터식 팬 조립체용 조절판.
  11. 제10항에 있어서, 상기 스캘럽의 수가 단부 브래킷의 공기 통로부의 수에 대응하는 것을 특징으로 하는 모터식 팬 조립체용 조절판.
  12. 제10항에 있어서, 각각의 상기 스캘럽이 전단부와, 후단부와, 상기 전단부와 상기 후단부를 접속시키는 곡선 모서리에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 모터식 팬 조립체용 조절판.
  13. 제12항에 있어서, 하나의 상기 스캘럽의 상기 전단부가 인접한 상기 스캘럽의 후단부까지 이어지는 것을 특징으로 하는 모터식 팬 조립체용 조절판.
  14. 제13항에 있어서, 각각의 상기 스캘럽의 상기 곡선 모서리가 상기 단부 브래킷의 상기 공기 통로부의 프로파일과 근사한 것을 특징으로 하는 모터식 팬 조립체용 조절판.
  15. 제14항에 있어서, 상기 조절판이 단부 브래킷 상에 배치되어 상기 조절판과 각각의 공기 통로부의 경사면 사이에 효과적인 유동 포트를 형성함으로써, 상기 곡선 모서리의 길이가 상기 효과적인 유동 포트의 크기를 결정하는 것을 특징으로 하는 모터식 팬 조립체용 조절판.
  16. 모터식 팬 조립체용 범용 팬 단부 브래킷에 있어서,
    제1 측면과,
    상기 제1 측면에 대향인 제2 측면과,
    관통하는 중앙 축 개구를 가진 상기 제1 측면과 상기 제2 측면 사이의 원통형 외벽과,
    상기 제1 측면의 상기 중앙 축 구멍으로부터 상기 제1 측면의 상기 원통형 외벽 쪽으로 외향으로 방사상으로 퍼지고 복수의 곡선 공기 통로부를 형성하는 테이퍼를 가진 복수의 경사면과,
    각각의 상기 공기 통로부의 유동 포트와,
    상기 제2 측면 상에 림을 장착하는 모터와,
    내부에 복수의 곡선 스캘럽을 가지고 상기 단부 브래킷의 상기 제1 측면 상에 배치되도록 조정된 조절판을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터식 팬 조립체용 범용 팬 단부 브래킷.
  17. 제16항에 있어서, 상기 조절판의 상기 스캘럽의 수가 상기 단부 브래킷의 공기 통로부의 수에 대응하는 것을 특징으로 하는 모터식 팬 조립체용 범용 팬 단부 브래킷.
  18. 제17항에 있어서, 각각의 상기 스캘럽이 전단부와, 후단부와, 상기 전단부와 상기 후단부를 접속시키는 곡선 모서리에 의해 형성되고, 하나의 상기 스캘럽의 전단부가 인접한 상기 스캘럽의 후단부까지 이어지는 것을 특징으로 하는 모터식 팬 조립체용 범용 팬 단부 브래킷.
  19. 제18항에 있어서, 상기 스캘럽의 상기 곡선 모서리가 상기 단부 브래킷의 상기 공기 통로부의 프로파일과 근사한 것을 특징으로 하는 모터식 팬 조립체용 범용 팬 단부 브래킷.
  20. 제19항에 있어서, 상기 조절판이 상기 단부 브래킷 상에 배치되어 상기 조절판과 각각의 상기 공기 통로부의 상기 경사면 사이에 효과적인 유동 포트를 형성함으로써, 각각의 상기 스캘럽의 곡선 모서리의 길이가 상기 효과적인 유동 포트의 크기를 결정하는 것을 특징으로 하는 모터식 팬 조립체용 범용 팬 단부 브래킷.
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