KR102691669B1

KR102691669B1 - 하이브리드 축사 환풍기

Info

Publication number: KR102691669B1
Application number: KR1020210178622A
Authority: KR
Inventors: 차재범; 김시동; 전익수; 강보석; 추효준; 강환구; 김현수; 전진주; 유아선; 손지선; 홍의철; 이재돈
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2021-12-14
Filing date: 2021-12-14
Publication date: 2024-08-06
Anticipated expiration: 2041-12-14
Also published as: KR20230089878A

Abstract

본 발명은 환풍기의 날개; 상기 환풍기의 날개 중심에 결합된 출력 회전축; 제1 구동장치와 연결되어 구동되는 제1 입력 회전축; 제2 구동장치와 연결되어 구동되는 제2 입력 회전축; 제어장치;를 포함하고, 상기 제어장치의 조작에 따라 상기 제1 입력 회전축과 상기 제2 입력 회전축 중 어느 하나가 상기 출력 회전축에 구동을 전달할 수 있는 하이브리드 환풍기를 제공할 수 있다.

Description

하이브리드 축사 환풍기{Hybrid Barn Ventilator}

본 발명은 복수 종류의 구동 장치로 구동되는 하이브리드 축사 환풍기 장치에 관한 것이다.

가축을 키우기 위한 축사의 경우에는 가축이 배설하는 각종의 오물에 의해 젖어있는 상태로 유지되어 있는 바, 그러한 젖어있는 바닥을 건조시켜야 할뿐만 아니라, 하절기에 가축의 고온 스트레스를 예방하기 위한 수단으로서 환기장치가 채용되어 있다. 이러한 축사용 환기장치는 축사의 크기에 따라 단일개 또는 다수개의 환풍기를 설치하여 외부로 부터의 공기를 순환시키도록 되어 있고, 그러한 환풍기의 설치위치는 축사 내에서 공기가 배출되는 벽면에 배치하여 축사 내 공기가 외부로 배출하도록 한다. 한편, 축사용 환기장치에서는 환풍기를 회전시키기 위한 수단으로서 3상 모터를 채용하고 있고, 사용자에 의한 운전 스위치의 스위칭조작에 의해 전원을 인가받은 모터에서 정속 운전을 수행함에 따라, 환풍기가 회전하면서 외부로 부터 공기를 유입받아 축사에 환기시키도록 하고 있다.

대한민국 등록번호 제10-1308893호 대한민국 등록번호 제10-0676919호

종래의 축사 환풍기는 전기 모터 등의 단일 구동원으로 구동되므로 정전, 연료 부족 등의 비상사태가 발생하는 경우 축사 환풍기의 가동이 중단되므로 축사 내부에 수용된 가축들에 심각한 피해를 줄 수 있다는 문제가 있다.

이에, 본 발명은 복수 종류의 구동장치를 통해 비상 상황이 발생할 때 축사 환풍기를 구동할 수 있어 어느 하나의 구동장치가 구동 중단되더라도 다른 하나의 구동장치로 축사 환풍기를 구동할 수 있는 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 환풍기의 날개; 상기 환풍기의 날개 중심에 결합된 출력 회전축; 제1 구동장치와 연결되어 구동되는 제1 입력 회전축; 제2 구동장치와 연결되어 구동되는 제2 입력 회전축; 제어장치;를 포함하고, 상기 제어장치의 조작에 따라 상기 제1 입력 회전축과 상기 제2 입력 회전축 중 어느 하나가 상기 출력 회전축에 구동을 전달할 수 있는 하이브리드 환풍기을 제공한다.

또한, 상기 출력 회전축에는 출력기어가 결합된 하이브리드 환풍기를 제공한다.

또한, 상기 제1 입력 회전축에는 제1 입력기어가 결합되고, 상기 제2 입력 회전축에는 제2 입력기어가 결합되어, 상기 제어장치의 조작에 따라 상기 출력 회전축을 이동시켜 상기 출력기어가 상기 제1 입력기어와 상기 제2 입력기어 중 선택된 어느 하나와 맞물리도록 할 수 있는 하이브리드 환풍기을 제공한다.

또한, 상기 제어장치에는 유압 장치가 포함되는 하이브리드 환풍기를 제공한다.

또한, 상기 유압 장치는 상기 출력 회전축과 결합된 하이브리드 환풍기를 제공한다.

또한, 상기 제1 구동장치는 전기 모터이고, 상기 제2 구동장치는 내연기관인 하이브리드 환풍기를 제공한다.

또한, 상기 제2 구동장치와 상기 제2 입력 회전축 사이에는 클러치가 배치된 하이브리드 환풍기를 제공한다.

또한, 상기 클러치는 원심력 클러치인 하이브리드 환풍기를 제공한다

본 발명은 구동 장치가 복수의 종류를 포함하므로 어느 하나의 구동 장치가 작동 불능 상태가 된 경우에도 다른 구동 장치를 통해 환풍기를 작동시킬 수 있어 환풍기 미작동으로 인한 발생되는 농가의 심각한 경제적 피해를 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 환풍기를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 환풍기가 제2 구동장치에 의해 구동되는 모습을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 제2 구동장치와 제2 입력 회전축 사이에 배치된 클러치를 나타낸 것이다.
도 4는 클러치의 구체적인 내부 구조를 나타낸 것이다.
도 5는 클러치가 제2 구동장치의 구동을 드럼에 전달하는 원리를 나타낸 것이다.

이하 설명하는 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 이하 설명하는 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 환풍기(10)의 모습을 개략적으로 나타낸 것으로, 하이브리드 환풍기(10)에는 환풍기 날개(100), 출력 회전축(200), 제1 입력 회전축(300), 제2 입력 회전축(400) 및 제어장치(500)이 포함될 수 있다.

환풍기 날개(100)는 케이스(110) 내부에 배치되며, 환풍기 날개(100)의 중심은 출력 회전축(200)과 결합되어 출력 회전축(200)의 단위시간당 회전수와 동일한 회전속도로 회전할 수 있다.

출력 회전축(200)은 입력 회전축(300, 400)의 회전 구동을 전달 받아 환풍기 날개(100)를 회전시킬 수 있다.

출력 회전축(200)에는 출력기어(210)가 결합될 수 있다.

출력기어(210)는 제1 입력 회전축(300)의 제1 입력기어(310) 또는 제2 입력 회전축(400)의 제2 입력기어(410)로부터 회전 구동을 전달 받을 수 있고, 출력기어(210)가 전달받은 회전 구동을 통해 출력 회전축(200)을 회전구동 시킬 수 있다.

출력 회전축(200)은 제어장치(500)의 제어 조작에 따라 회전축의 길이 방향을 따라 미리 정해진 거리 범위 내에서 전진 또는 후진 이동할 수 있다.

출력 회전축(200)에 결합된 출력기어(210)는 출력 회전축(200)의 전진 또는 후진 이동에 따라 출력 회전축(200)과 함께 이동할 수 있으며, 출력기어(210)가 이동한 위치에 따라 출력 회전축(200)을 회전 구동하는 입력 회전축(300, 400)이 정해질 수 있다.

출력기어(210)가 제1 입력기어(310)와 서로 맞물리는 위치로 이동한 경우에는 제1 입력기어(310)의 회전구동을 전달 받을 수 있고, 출력기어(210)가 제2 입력기어(410)와 서로 맞물리는 위치로 이동한 경우에는 제2 입력기어(410)의 회전구동을 전달 받을 수 있다.

출력 회전축(200)은 제어장치(500)와 연결되어 제어장치(500)의 유압장치(510)의 구동에 의해 전진 또는 후진 이동할 수 있다.

제1 입력 회전축(300)은 제1 구동장치(320)의 구동축과 결합되어 제1 구동장치(320)의 회전 구동에 따라 회전하는 회전축 일 수 있다. 제1 입력 회전축(300)은 출력 회전축(200)에 회전 구동을 전달할 수 있다.

제1 입력 회전축(300)에는 제1 입력기어(310)가 결합되어 제1 입력 회전축(300)의 회전 구동에 따라 제1 회전축(300)와 동일한 단위시간당 회전수로 제1 입력기어(310)도 회전 구동될 수 있다.

제1 구동장치(320)는 전기를 동력원으로 구동되는 전동기일 수 있다.

제2 입력 회전축(400)은 제2 구동장치(420)의 구동축과 결합되어 제2 구동장치(420)의 회전 구동에 따라 회전하는 회전축일 수 있다. 제2 입력 회전축(400)은 출력 회전축(200)에 회전 구동을 전달할 수 있다.

제2 입력 회전축(400)에는 제2 입력기어(410)가 결합되어 제2 입력 회전축(400)의 회전 구동에 따라 제2 입력 회전축(400)과 동일한 단위 시간당 회전수로 제2 입력기어(410)도 회전 구동될 수 있다.

제2 구동장치(420)는 연료에 의해 구동되는 내연기관으로써, 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어, 디젤엔진, 가솔린 엔진, 방켈 엔진 등일 수 있다.

도 2를 참조하여 설명하면, 제어장치(500)는 제어장치(500)의 조작에 따라 출력 회전축(200)을 회전축의 길이 방향을 따라 전진 또는 후진 이동하기 위한 장치일 수 있다.

제어 장치(500)에는 유압장치(510)가 포함될 수 있으며, 유압장치(510)는 출력 회전축(200)과 결합되어 유체의 압력으로 출력 회전축(200)을 축의 길이 방향을 따라 전진 이동시키거나 후진 이동시킬 수 있다.

제어 장치(500)는 제어 장치(500)의 조작에 따라 출력 회전축(200)을 이동시켜 출력기어(210)가 제1 입력기어(310)와 제2 입력기어(410) 중 선택된 어느 하나와 맞물리도록 할 수 있으며, 출력기어(210)와 맞물리는 입력기어(310, 410)는 출력기어(210)에 회전 구동을 전달하여 출력 회전축(200)을 회전시킬 수 있다.
한편, 출력 회전축(200)은 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 구동장치(320)의 제1 입력 회전축(300)과 제2 구동장치(420)의 제2 입력 회전축(400) 사이에 배치되며, 출력기어(210)는 제1 입력 회전축(300)의 제1 입력기어(310) 또는 제2 입력 회전축(400)의 제2 입력기어(410)에 맞물리도록 형성된다. 이때, 제1 입력 회전축(300)의 제1 입력기어(310) 및 제2 입력 회전축(400)의 제2 입력기어(410)는 출력 회전축(200)의 길이 방향으로 서로 이격되어 형성된다. 이에 따라, 출력 회전축(200)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제어 장치(500)의 유체 압력으로 전진 또는 후진되면서, 상기 출력기어(210)를 제1 입력기어(310) 또는 제2 입력기어(410)에 맞물릴 수 있다.

하이브리드 환풍기(10)에는 클러치(600)가 더 포함될 수 있다. 클러치(600)는 원심력에 의해 구동장치의 구동을 전달 또는 차단할 수 있다. 클러치(600)는 제2 구동장치(420)의 구동축과 제2 입력 회전축(400) 사이에 결합될 수 있다.

도 4을 참조하여 설명하면, 클러치(600)에는 몸체(610), 마찰부재(620), 압축스프링(630), 드럼(640)이 포함될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 몸체(610)에는 중심에 중공(611)이 형성되며, 중공(611)에는 제2 구동장치(420)의 구동축이 결합되어, 구동축의 회전에 따라 몸체(610)도 함께 회전할 수 있다. 드럼(640)은 제2 입력 회전축(400)과 결합될 수 있다.

몸체(610) 외측에 형성된 결합홈에는 압축스프링(630)이 삽입되고, 압축스프링(630)에는 몸체(610)의 바깥 방향으로 마찰부재(620)가 결합될 수 있다. 마찰부재(620)는 마찰면이 드럼(640)의 내주면을 바라보도록 압축스프링(630)과 결합될 수 있다.

몸체(610)의 회전속도에 따라 마찰부재(620)는 원심력에 의해 몸체(610)의 바깥 방향으로 몸체(610)로부터 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다.

도 5를 참조하여 설명하면, 몸체(610)가 회전하며 발생되는 원심력이 압축스프링(630)의 탄성력보다 커지는 경우 마찰부재(620)가 점차 몸체(610)의 바깥 방향으로 벌어져 마찰부재(620)가 드럼(640)과 접하게 되면 마찰부재(620)의 마찰력에 의해 드럼(640)에 회전 구동력이 전달될 수 있다.

몸체(610)가 회전하며 발생되는 원심력이 압축스프링(630)의 탄성력보다 작은 경우 마찰부재(620)가 드럼(640)과 접할 수 없으므로 드럼(640)에 회전 구동력이 차단될 수 있다.

드럼(640)은 몸체(610)와 미리 정해진 거리만큼 이격되어 몸체(610)를 둘러싸도록 배치되고, 제2 입력 회전축(400)과 연결되어 회전 구동력을 전달할 수 있다.

이상 실시예를 통해 본 기술을 설명하였으나, 본 기술은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 기술의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 기술에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.

10 : 하이브리드 환풍기
100 : 환풍기 날개
110 : 케이스
200 : 출력 회전축
210 : 출력기어
300 : 제1 입력 회전축
310 : 제1 입력기어
320 : 제1 구동장치
400 : 제2 입력 회전축
410 : 제2 입력기어
420 : 제2 구동장치
500 : 제어장치
510 : 유압장치
600 : 클러치
610 : 몸체
611 : 중공
620 : 마찰부재
630 : 압축스프링
640 : 드럼

Claims

환풍기의 날개;
상기 환풍기의 날개 중심에 결합된 출력 회전축;
제1 구동장치와 연결되어 구동되는 제1 입력 회전축;
제2 구동장치와 연결되어 구동되는 제2 입력 회전축;
제어장치;를 포함하고,
상기 제어장치의 조작에 따라 상기 제1 입력 회전축과 상기 제2 입력 회전축 중 어느 하나가 상기 출력 회전축에 구동을 전달하며,
상기 출력 회전축에는 출력기어가 결합되며,
상기 제1 입력 회전축에는 제1 입력기어가 결합되고,
상기 제2 입력 회전축에는 제2 입력기어가 결합되어,
상기 제어장치의 조작에 따라 상기 출력 회전축을 이동시켜 상기 출력기어가 상기 제1 입력기어와 상기 제2 입력기어 중 선택된 어느 하나와 맞물리도록 하며,
상기 출력 회전축은 상기 제1 구동장치의 제1 입력 회전축과, 상기 제2 구동장치의 제2 입력 회전축 사이에 배치되며,
상기 제1 입력 회전축의 제1 입력기어 및 상기 제2 입력 회전축의 제2 입력기어는 상기 출력 회전축의 길이 방향으로 서로 이격되고,
상기 제어장치는 상기 출력 회전축을 전진 또는 후진시키면서 상기 출력 회전축의 출력 기어를 상기 제1 입력기어 또는 제2 입력기어에 맞물리게 할 수 있는 하이브리드 축사 환풍기.
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제 1 항에 있어서,
상기 제어장치에는 유압 장치가 포함되는 하이브리드 축사 환풍기.
제 4 항에 있어서,
상기 유압 장치는 상기 출력 회전축과 결합된 하이브리드 축사 환풍기.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 구동장치는 전기 모터이고,
상기 제2 구동장치는 내연기관인 하이브리드 축사 환풍기.
제 6 항에 있어서,
상기 제2 구동장치와 상기 제2 입력 회전축 사이에는 클러치가 배치된 하이브리드 축사 환풍기.
제 7 항에 있어서,
상기 클러치에는 몸체, 마찰부재 및 압축스프링이 포함되고,
상기 몸체에는 중공이 형성되어 상기 중공에 상기 제2 구동장치의 구동축이 결합되며,
상기 마찰부재는 상기 몸체에 형성된 결합홈에 상기 압축스프링에 의해 결합된 하이브리드 축사 환풍기.
제 8 항에 있어서,
상기 클러치에는 드럼이 더 포함되고,
상기 드럼은 상기 몸체와 미리 정해진 거리만큼 이격되어 몸체를 둘러싸며,
상기 드럼은 상기 제2 입력 회전축과 연결되는 하이브리드 축사 환풍기.
제 9 항에 있어서,
상기 몸체가 상기 구동축에 의해 회전하며 발생되는 원심력이 상기 압축스프링의 탄성력보다 커지는 경우 상기 마찰부재는 상기 몸체의 바깥 방향으로 이동하여 상기 마찰부재의 마찰력에 의해 상기 드럼에 회전 구동력을 전달할 수 있는 하이브리드 축사 환풍기.