KR200175549Y1 - 교류발전기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 교류발전기에 관한 것으로, 더 상세하게는 슬립팅과 브러시의 마찰로 발생되는 불꽃을 차단하여 폭발을 방지하는 불꽃 차단수단에 관한 것이다.

본 고안에 따른 교류발전기는 슬립링 주위에서 발생되는 불꽃을 소멸시키는 불꽃 차단수단이 마련되므로서, 가연성 가스에 의한 폭발 위험이 방지되므로 제품의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

또한, 상기 불꽃 차단수단이 베어링 크립방지구와 일체로 마련되므로서, 부품수가 감소되어, 제조비용이 절감되고, 조립공수가 줄어드는 이점이 있다.

Description

교류발전기

본 고안은 교류발전기에 관한 것으로, 더 상세하게는 슬립링과 브러시의 마찰로 발생되는 불꽃을 차단하여 폭발을 방지하는 불꽃 차단수단에 관한 것이다.

일반적으로 교류발전기는 원동기에 접속된 회전축에 계자코일이 구비된 회전자가 마련되고, 이 회전자가 고정자 안에서 회전되면서, 고정자 권선과의 사이에 교류기전력이 발생되는 장치이다.

교류발전기는 여자전류가 공급되어 회전자에 자극이 형성되는데, 여자전류는 회전축에 마련된 슬립링과 이에 접하는 브러시를 통하여 회전사의 계자코일에 공급되게 된다.

이러한 교류발전기는 고속으로 회전하는 슬립링에 브러시가 접촉되어 있기 때문에 브러시에는 항상 마찰이 발생된다. 이 마찰에 의해 브러시 분말과 불꽃이 발생되는데, 이 분말과 불꽃을 외부로 배출하기 위해, 종래의 교류발전기에는 배출구가 형성되어 있다. 이를 제1도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

후방브라켓(1)의 외측으로 연장된 회전축(2)에는 회전자의 계자코일(미도시)에 전류를 공급하기 위한 슬립링(3)이 마련되어 있다. 또한 이 회전축(2)의 둘레에는 슬립링(3)에 접촉되는 브러시(4)와 이를 지지하는 브러시 홀더(5)가 구비되어 있다. 브러시 홀더(5)는 슬립링(3)의 주위을 감싸고 있어, 마모된 브러시(4)의 분말과 불꽃이 주위로 산란되는 것이 방지되어 있다.

한편 베어링(6)이 고정되는 후방브라켓(1)에는 베어링(6)의 외륜이 회전방향으로 미끄러지며 도는 크립(CREEP)현상을 방지하는 크립방지구(7)가 고정되어 있고, 이 크립방지구(7) 외측으로 상기 불꽂이 배츨되는 배출구(8)가 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 교류발전기는 회전자에 설치된 팬(9)이 회전됨에 따라 슬립링(3) 주위에서 발생된 브러시(4) 분말과 불꽃이 상기 배출구(8)를 통해 외부로 배출되게 된다. 즉, 팬(9)의 동작으로 브러시홀더의 통기공(5')으로 유입된 유체가 슬립링(3)의 주위를 거쳐 상기 배출구(8)를 통해 흘러가는데, 이때 슬립링(3) 주위에서 발생된 분말과 불꽃도 함께 배출되게 된다.

이러한 교류발전기는 일반적으로 차량의 엔진룸 내에 설치되는데, 차량의 엔진룸에 설치될 경우에는 차량의 엔진룸이 대기에 노출되어 문제가 없었다. 그러나 소형선박의 엔진룸처럼 밀폐공간에 설치될 경우에는 큰 문제가 발생되었다. 즉 교류발전기가 밀폐공간에 설치될 경우, 밀폐공간 내에 체류된 미연소가스가 상기 불꽃에 의해 점화되어 폭발될 위험이 상존하는 것이다.

본 고안은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 브러시 분말과 불꽃이 배출되는 배출구에 불꽃 차단수단을 마련하여, 밀폐공간에서도 안전하게 작동되는 교류발전기를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 상기 불꽃 차단수단을 베어링의 크립방지구와 일체로 마련함으로서, 제조비용이 절감되고, 조립성이 향상되는 교류발전기를 제공하는 것이다.

제1도는 종래 교류발전기의 브러시 분말 배출구조를 보인 부분 단면도이다.

제2도는 본 고안에 따른 교류발전기의 전체적인 구성을 보인 단면도이다.

제3도는 본 고안에 따른 교류발전기의 브러시 분말 배출구조 및 불꽃 차단수단을 보인 부분 단면도이다.

제4도는 본 고안에 따른 불꽃 차단수단이 마련된 크립방지구의 형상과 결합구조를 보인 분해 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

13 : 후방브라켓 21 : 크립방지구

21a : 불꽂 차단수단 22 : 슬립링

23 : 브러시

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 교류발전기의 몸체, 상기 몸체의 내부에 마련되어 기전력을 유도하는 회전자, 상기 회전자에 여자전류를 인가하도록 마련된 슬립링과 브러시, 상기 회전자에 고정되어 부품을 냉각시키는 냉각팬, 상기 몸체에 고정되어 베어링의 크립현상을 방지하는 크립방지구가 구비된 교류발전기에 있어서, 상기 크립방지구에는, 상기 슬립링과 브러시의 마찰로 발생된 분말과 불꽃이 상기 냉각팬의 구동에 의해 배출되면서, 불꽃이 소멸되게 하는 불꽃 차단수단이 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

본 고안에 따른 교류발전기는 제2도에 도시된 바와 같이, 철심과 코일로 구성된 원통상의 고정자(11)가 마련되고, 이 고정자(11)는 이를 지지하는 전 후방브라켓(12, 13)과 함께 교류발전기의 몸체(10)를 이룬다.

몸체(10)의 내부 중심에는 전·후방 베어링(14, 15)에 의해 측지된 회전축(16)이 구비된다. 이 회전축(16)에는 계자코일이 내장된 회전자(17)가 설치되어, 외측의 고정자(11)와 상호작용을 통해 기전력을 유도하게 되고, 회전자(17)의 양측에는 몸체(10) 내의 부품을 냉각시키는 냉각팬(18, 19)이 설치된다. 그리고 베어링(18, 19)이 설치되는 전·후방브라켓(12, 13)에는 베어링(14, 15)의 외륜이 회전방향으로 미끄러지면서 회전되는 크립현상을 방지하는 크립방지구(20, 21)가 마련된다.

후방브라켓(13)의 외측으로 연장된 회전축(16)에는 회전자(17)의 계자코일에 전류를 공급하기 위한 슬립링(22)이 마련된다. 그리고 후방브라켓(13) 외측에는 슬립링(22)과 접촉되게 브러시(23)가 마련되며, 이를 지지하는 브러시 홀더(24)가 구비된다. 또한, 교류를 정류하여 직류로 바꾸는 정류기(25)와 발전기의 출력전압을 조절하는 전압조정기(6)가 마련되고, 이들을 감싸 보호하는 엔드커버(27)가 구비된다.

이와 같이 구성된 교류발전기는 브러시(23)와 슬립링(22)을 통하여 여자전류를 공급받은 회전자(17)가 회전되면, 고정자(11)에 출력전류가 발생된다. 이 출력 전류는 정류기(25)에서 정류되고, 전압을 조절하는 전압조정기(26)를 거쳐 외부로 출력되게 된다.

한편, 상기 슬립링(22)에 접촉되는 브러시(23)에는 슬립링(22)의 고속회전으로 인해 항상 마찰이 발생되고, 이 마찰에 의해 브러시(23) 분말과 불꽃이 발생된다. 본 고안에서는 이 불꽃이 소멸되고, 브러시의 분말이 외부로 배출되게 하는 구조가 마련되는데, 이를 제3도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

후방브라켓(13)의 외측에 마련된 브러시 홀더(24)는 슬립링의 주위을 감싸고 있어, 마모된 브러시(23)의 분말과 불꽃이 주위에 산란되는 것이 방지된다. 또한 브러시홀더(24)에는 슬립링(22) 주위에 외기가 유입되도록 통기공(24')이 마련 된다.

그리고 후방브라켓(13)에 고정되는 베어링 크립방지구(21)에는 상기 브러시(23) 분말에서 발생된 불꽃이 소멸되어 배출되게 하는 불꽃 차단수단(21a)이 마련되는데, 이를 제4도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제4도는 불꽃 차단수단(21a)이 마련된 크립방지구(21)의 형상과 결합구조를 보인 분해 사시도이다.

불꽃 차단수단(21a)은 크립방지구(21)의 외주면에 돌출되게 마련되는데, 이불꽃 차단수단(21a)은 하나이상 마련되며, 크립방지구(21)와 일체로 형성된다. 불꽃 차단수단(21a)에는 다수의 작은 구멍(21b)이 관통되게 마련되어, 브러시(23)에서 발생한 분말과 불꽃이 관통된 구멍(21b)을 통과하게 된다. 이는 종래의 배출구의 기능에 불꽃 소멸기능이 추가된 것으로, 불꽃이 구멍(21b)을 통과하는 과정에서 구멍(21b)의 내면에 접촉되어 소멸되게 된다.

후방브라켓(13)에는 크립방지구(21)의 외주면에 돌출되게 마련된 불꽃 차단수단(21a)이 대응되어 수용되도록 내곡홈(13a)이 마련된다.

이와 같이 구성된 교류발전기는 회전자(17)에 설치된 팬(19)이 회전됨에 따라 슬립링(22) 주위에서 발생된 브러시(23)의 분말과 불꽃이 불꽃 차단수단(21a)을 통과하여 외부로 배출된다. 즉, 팬(19)의 동작으로 브러시홀더의 통기공(24')으로 유입된 유체가 슬립링(22)의 주위를 거쳐 불꽃 차단수단(21a)에 형성된 작은 구멍(21b)을 통해 흘러가는데, 이때 슬립링(22) 주위에서 발생된 브러시(23) 분말과 불꽃이 함께 배출되면서, 불꽃이 소멸되게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 교류발전기는 슬립링 주위에서 발생되는 불꽃을 소멸시키는 불꽃 차단수단이 마련됨으로서, 가연성 가스에 의한 폭발 위험이 방지되므로 제품의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

또한, 상기 불꽃 차단수단이 베어링 크립방지구와 일체로 마련됨으로서, 부품수가 감소되어, 제조비용이 절감되고, 조립공수가 줄어드는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 몸체(10)의 내부에 회전 가능하게 장착되어 기전력을 유도하는 회전자(17), 상기 회전자(17)에 여자전류를 인가하도록 마련된 슬립링(22)과 브러시(23), 상기 회전자(17)의 회전축(16)을 지지하도록 상기 몸체(10)에 고정된 베어링(15), 상기 베어링(15)의 외륜이 미끄러지며 회전하는 크립현상을 방지하도록 상기 베어링(15)의 외면에 장착된 크립방지구(21), 상기 슬립링(22)과 브러시(23)의 마찰로 발생되는 분말과 불꽃이 배출되도록 상기 크립방지구(21)의 외측의 상기 몸체에 형성된 내곡홈(13a), 상기 내곡홈(13a)을 통해 배출되는 불꽃을 소멸시키도록 상기 내곡홈(13a)에 장착되며 다수의 구멍을 가진 불꽃차단수단을 구비한 교류발전기에 있어서, 상기 불꽃차단수단(21a)은 상기 크립방지구(21)와 일체로 형성되되, 상기 크립방지구(21)의 외면에서 돌출되어 상기 내곡홈(13a)에 수용되도록 한 것을 특징으로 하는 교류발전기.