KR20110139411A - 압축펌프 직결형 모터의 바로밸런스 쿨링팬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축펌프가 직결된 공기압축기용 모터의 반 부하 측에 설치된 쿨링팬에서 발생하는 바람을 이용하여 압축펌프 및 모터를 효율적으로 냉각함과 동시에 그 바람의 반발력으로 모터축이 반 부하 측으로 저절로 쏠리면서 상기 모터축의 요동을 발생하는 원인을 제거하여 압축펌프의 가동에 따른 소음과 진동을 획기적으로 방지하는 압축펌프 직결형 모터의 바로밸런스 쿨링팬에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 축결합부를 기점으로 다수의 직진유도 블레이드를 방사상으로 형성하되 상기 직진유도 블레이드는 축결합부의 축구멍과 평행한 각도를 유지하도록 형성하며, 상기 직진유도 블레이드의 후단에는 쿨링팬의 회전방향 쪽으로 기울어진 경사 블레이드를 일체로 형성시킨 쿨링팬을 구비함으로써 이루어진다.

Description

압축펌프 직결형 모터의 바로밸런스 쿨링팬{Direct balance cooling fan of motor for compression pump directing connection}

본 발명은 압축펌프가 직결된 공기압축기용 모터의 반 부하 측에 설치된 쿨링팬에서 발생하는 바람을 이용하여 압축펌프 및 모터를 효율적으로 냉각하고, 그 바람을 일으키는 원리의 작용으로 이 쿨링팬을 장착한 모터축이 풍력 진행방향의 반대 측으로 진행하려는 작용이 있어서 상기 모터축이 모터축에 끼워진 베어링과 이 베어링을 잡고 있는 베어링케이스 사이에 끼워진 웨이브스프링의 작동공간만큼 축 방향의 전후로 빈번히 작동하도록 된 기술적 구성에서 상기 모터에 직결로 된 압축펌프의 가동에 따른 반작용으로 모터축이 요동을 하게 되는 소음과 진동을 획기적으로 방지하는 기술에 관한 것이다. 참고로 이 웨이브스프링은 모터의 원만한 기동을 위하여 기본 구성에 포함되는 것이라 하겠다.

근자에는 공기압축기의 더욱 콤팩트한 구조 및 소형화, 경량화를 구현할 수 있는 장점으로 인해 상기 공기압축기를 구성하는 압축펌프를 모터의 부하 측에 직결하여 일체화로 구성한 구조의 공기압축기가 널리 제안되고 있다.

상기 압축펌프를 구동하기 위한 종래의 모터는 압축실린더 내에 설치된 피스톤을 모터축에 체결된 크랭크축을 이용하여 반복적으로 상하 왕복운동을 하게 하여 압축공기를 생성한다.

이 과정에서 상기 모터(2)는 도 6에 도시된 바와 같이 모터가 기동을 할 때 모터축(3)에 걸리는 최대부하의 기동장애를 해결하기 위하여 모터축(3)에 설치한 웨이브스프링(5)의 웨이브 공간만큼 상기 모터축(3)의 부하 측과 반 부하 측에 끼워진 베어링(6)의 외륜이 베어링 케이스(7)에 형성된 베어링 하우징(8) 내에서 좌우로 이동함과 동시에 모터축(3)이 부하의 상태에 따라서 요동을 할 수 있는 원인이 있는 것이다.

상기 모터축(3)에 체결된 크랭크축, 이 크랭크축에 연결된 커넥팅로드 및 상기 커넥팅로드의 선단에 결합된 피스톤이 일체화로 연결 구성된 압축기관의 부품들은 크랭크가 360°회전을 할 때 상하로 모터 회전수만큼 작동이 반복됨으로써 회전하는 도중에 이 부품들이 모터축 방향으로 구성되는 이격 공차만큼 늘 요동이 발생하고, 이 요동은 종합적으로 중첩되는 현상으로 인해 상기 압축펌프를 가동할 때 매우 심한 소음과 진동을 유발하고 있는 실정이다. 따라서, 부하가 걸리는 모터축이 일 방향으로 쏠리도록 하여주어야 할 필요가 있는 것이다.

본 발명은 모터의 부하 측에 일체화 직결된 압축펌프를 가동함에 따른 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 상기 모터의 반 부하 측에 설치한 쿨링팬을 이용하여 압축펌프 쪽으로 공기를 밀어내어 바람을 생성하도록 하고, 상기한 바람과 반대되는 일 방향으로 모터축이 저절로 쏠리도록 하여 모터축의 요동발생을 억제할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 모터의 반 부하 측에 설치하는 전용 쿨링팬을 구비하고, 상기 쿨링팬은 축결합부를 기점으로 다수의 직진유도 블레이드를 방사상으로 형성하되 상기 직진유도 블레이드는 축결합부의 축구멍과 평행한 각도를 유지하도록 형성하며, 상기 직진유도 블레이드의 후단에는 쿨링팬의 회전방향 쪽으로 기울어진 경사 블레이드를 일체로 형성하는 기술을 강구한다.

본 발명에 따르면, 상기 모터의 반 부하 측에 설치한 쿨링팬을 이용하여 압축펌프 쪽으로 공기를 밀어내어 바람을 생성함으로써 압축펌프 및 모터를 효율적으로 냉각함은 물론 상기 바람을 생성하는 작용으로 모터축은 반 부하 측으로 쏠리면서 모터축의 요동을 발생하는 원인을 제거하여 압축펌프를 가동할 때 발생하는 소음과 진동을 방지하는 효과를 제공한다.

또한, 상기 쿨링팬은 모터축이 회전을 할 때 이 쿨링팬을 보다 중량감이 있는 주조소재를 사용함으로써 회전하는 모터축의 무게균형을 이루어 부하 측과 균일한 밸런스를 유지함으로써 원심력에 따른 모터축의 무게중심균형은 물론 모터축의 전후 이동을 방지하여 모터축의 요동으로 인한 충격소음과 진동을 감소시키는 효과를 제공한다.

또한, 쿨링팬은 특히 직진유도 블레이드 및 경사 블레이드의 유기적인 결합구성으로 이루어짐으로써 강력한 바람의 생성 및 그 반대방향으로 반작용의 힘을 생성하여 모터의 축을 반 부하 측으로 더욱 일정하게 쏠리게 함으로써 소음 및 진동 방지의 성능을 가일층 향상하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명이 적용된 공기압축기의 정면도
도 2는 본 발명의 쿨링팬이 모터의 반 부하 측 모터의 축에 설치된 상태도
도 3은 본 발명 쿨링팬의 사시도
도 4는 본 발명의 경사 블레이드 및 직진유도 블레이드에 의한 공기의 흐름을 나타낸 쿨링팬의 측면도
도 5는 본 발명 쿨링팬의 정면도
도 6은 종래의 압축펌프 직결형 모터의 일 예시도

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

우선적으로 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 기술구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 모터(2)의 부하 측 모터축(3)에 압축펌프(4)가 직결 설치된 공기압축기(1)에 있어서, 상기 모터(2)의 반 부하 측 모터축(3)에 고정 설치되고, 모터축(3)과 연동 회전하면서 압축펌프(4) 쪽으로 공기를 밀어내어 바람을 생성하는 쿨링팬(F)을 구비하여 이루어짐을 알 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 쿨링팬(F)은, 모터축(3)이 끼움 결합되는 축구멍(11)이 양측으로 개방되게 형성된 축결합부(10)가 중앙에 배치되고, 상기 축결합부(10)를 기점으로 방사상으로 다수의 직진유도 블레이드(20)가 등간격으로 형성되되, 상기 직진유도 블레이드(20)는 축구멍(11)과 평행한 각도를 유지하도록 형성된다.

그리고 상기 직진유도 블레이드(20)의 후단에는 각각 쿨링팬(F)의 회전방향 쪽으로 기울어진 다수의 경사 블레이드(30)가 일체화 형성됨으로써 상기 쿨링팬(F)이 회전을 할 때 경사블레이드(30)는 대기를 끌어들이게 하는 작용을 하게 하고, 모터의 축 방향과 평행이 되는 직진유도 블레이드(20)는 공기를 직진으로 강력하게 밀어 내도록 하여 이렇게 생성된 바람을 이용하여 모터(2) 및 압축펌프(4)를 공랭할 수 있게 된다.

여기에서 본 발명은 상기 축결합부(10)에 경사 블레이드(30)만을 직접 설치하여도 무방하나 굳이 상기 직진유도 블레이드(20)를 추가로 설치한 후 상기 직진유도 블레이드(20)에 경사 블레이드(30)를 접목시킨 이유는 상기 경사 블레이드(30)가 공기를 밀어내어 발생하는 바람이 비산되면서 전방으로 원활하게 전달되지 않는 현상을 개선하기 위함이다.

즉 상기 경사 블레이드(30)의 표면에 접촉하는 공기의 흐름은 도 4와 같이 경사 블레이드(30)의 경사면을 따라 이동한 후 직진유도 블레이드(20)에 의해 방향 전환되면서 모터축(3)과 평행한 직선상의 흐름을 갖도록 직진유도가 됨으로써 모터(2) 및 압축펌프(4)의 360도 방향과 피냉각체의 거리에 따라 쿨링팬의 직경 끝보다 훨씬 높은 곳까지 강력한 바람을 골고루 원활하게 전달하는 효과를 제공할 뿐만 아니라 직진유도의 반발력으로 인하여 모터축(3)이 반 부하 측으로 강력하게 쏠리는 효과를 이룰 수 있도록 하는 것이다.

따라서, 상기 압축펌프(4) 및 모터(2)를 효율적으로 공랭함은 물론 상기한 바람을 일으키는 작용으로 쿨링팬(F) 및 모터축(3)은 함께 반 부하 측으로 쏠리게 되어 상기 모터축(3)의 요동을 억제함으로써 압축펌프(4)의 가동시 발생하는 소음과 진동을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 쿨링팬(F)은 직진유도 블레이드(20)의 사이사이에 보강을 위한 보강리브(40)가 일체로 연결 설치되되, 상기 보강리브(40)는 경사 블레이드(30)에 중첩되면서 간섭되지 않도록 축결합부(10)에 인접하여 국부적으로 설치됨이 바람직하다.

또한, 상기 보강리브(40)의 외측에는 송풍로(50)가 형성됨으로써 경사 블레이드(30)가 공기를 밀어내어 발생하는 바람이 상기 송풍로(50)를 경유하여 전방으로 원활하게 이동할 수 있게 된다.

아울러 본 발명의 쿨링팬(F)은 도 2와 같이 모터(2)의 직경(D1)보다 더 큰 직경(D2)을 갖는 규격으로 형성됨으로써 상기 쿨링팬(F)에서 발생하는 바람은 모터(2)의 외측에 형성된 공랭핀을 접촉하면서 압축펌프(4)까지 원활하게 전달되어 공랭효과를 획기적으로 개선할 수 있게 된다.

F: 쿨링팬 1: 공기압축기
2: 모터 3: 모터축
4: 압축펌프 5: 웨이브스프링
10: 축결합부 20: 직진유도 블레이드
30: 경사 블레이드 40: 보강리브
50: 송풍로

Claims (5)

1. 모터(2)의 부하 측 모터축(3)에 압축펌프(4)가 직결 설치된 공기압축기(1)에 있어서,
   상기 모터(2)의 반 부하 측 모터축(3)에 고정 설치되고, 모터축(3)과 연동 회전하면서 압축펌프(4) 쪽으로 공기를 밀어내어 바람을 생성하는 쿨링팬(F)을 구비하는 한편;
   상기 쿨링팬(F)은, 모터축(3)이 끼움 결합되는 축구멍(11)이 형성된 축결합부(10)와;
   상기 축결합부(10)를 기점으로 방사상으로 형성되되, 축구멍(11)과 평행한 각도를 유지하도록 형성되는 다수의 직진유도 블레이드(20)와;
   상기 직진유도 블레이드(20)의 후단에 쿨링팬(F)의 회전방향 쪽으로 기울어진 상태로 일체화 형성된 다수의 경사 블레이드(30)로 이루어진 것을 특징으로 하는 압축펌프 직결형 모터의 바로밸런스 쿨링팬.
   
2. 제 1항에 있어서,
   직진유도 블레이드(20)의 사이사이에는 경사 블레이드(30)에 간섭되지 않는 보강리브(40)가 일체로 연결 설치된 것을 특징으로 하는 압축펌프 직결형 모터의 바로밸런스 쿨링팬.
   
3. 제 2항에 있어서,
   보강리브(40)의 외측에는 경사 블레이드(30)가 공기를 밀어내어 발생하는 바람이 전방으로 이동할 수 있는 송풍로(50)가 형성된 것을 특징으로 하는 압축펌프 직결형 모터의 바로밸런스 쿨링팬.
   
4. 제 1항에 있어서,
   직진유도 블레이드(20)는 경사 블레이드(30)가 공기를 밀어내어 발생하는 바람이 비산되지 않고 압축펌프(4)에 골고루 전달되도록 모터축(3)과 평행한 직선상의 흐름을 갖도록 유도하는 것을 특징으로 하는 압축펌프 직결형 모터의 바로밸런스 쿨링팬.
   
5. 제 1항에 있어서,
   쿨링팬(F)은 모터(2)의 직경(D1)보다 더 큰 직경(D2)을 갖는 규격으로 형성되어 상기 쿨링팬(F)에서 생성된 바람이 모터(2)의 외경부 및 압축펌프(4)에 원활하게 전달되면서 공랭효과를 높이는 것을 특징으로 하는 압축펌프 직결형 모터의 바로밸런스 쿨링팬.

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