KR0174325B1

KR0174325B1 - 히트 싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타

Info

Publication number: KR0174325B1
Application number: KR1019950005002A
Authority: KR
Inventors: 정민호
Original assignee: 강춘근; 오리엔트시계공업주식회사
Priority date: 1995-03-10
Filing date: 1995-03-10
Publication date: 1999-05-01
Also published as: KR960036250A

Abstract

히트싱크와 축류 팬모타를 1개로 구성함과 같은 정도의 크기가 되도록 한 축방향으로 두께가 얇고 소형이며, 냉각효과가 높고, 소음이 작은 히트 싱크 일체형 단상 브러시리스 플레이트 팬모타를 제공하며, 증공냉각 플레이트들을 미소공극을 사이로 하여 적층 배치한 냉각 플레이트 핀을 형성하여, 상기 내부의 금속 ㅎ 판에 스테이터 전기바를 배설하고, 상기 전기바와 대향하는 계자 마그네트를 가진 회전팬을 호전자재로 지지, 상기 회전팬은 중공 냉각플레이트들 내부의 상부 끝부분 구멍까지 바람을 받아들여 중공 냉각 플레이트간의 미소공극을 통하여 냉각 플레이트핀의 측방외부로 송풍하는 임펠라를 형성하는 것이다.

Description

히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타

제1도는 본 발명의 실시예 1을 나타낸 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타의 분해 경사도.

제2도는 플레이트 팬모타의 종단면도.

제3도는 단상 코아레스 스테이터 전기자의 평면도.

제4도는 자전 변환소자의 설치위치도.

제5도는 계자 마그네트와 단상배치의 전기자 코일의 전개도.

제6도는 상단의 중공냉각 플레이트의 중공내경을 작게한 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타의 분해 경사도.

제7도는 단상 브러시리스 축류 팬모타의 토르크 곡선의 상태도.

제8도는 제12도는 본 발명의 실시예 2 및 실시예 6을 나타낸 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타의 분해경사도.

제13도는 종래의 히트싱크 부착 직류 브러시리스 축류 팬모타의 경사도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전자 토르크 곡선 2 : 합성 토르크 곡선

3-1,3-2 : 사점

4 : 리럭턴스토르크(자기저항토르크) 5 : 계자 마그네트

6 : 스테이터 요크(고정자 철편) 7 : 단상 코아레스 스테이터

8 : DC 브러시리스 축류 팬모타 8' : 단상 브러시리스 축류 팬모타

9-1,9-2 : 전기자 코일

9a,9b : 발생 토르크에 영향을 끼치는 유효도체부

9c,9d : 발생 토르크에 영향을 끼치지 않는 도체부

10 : 히트싱크 11 : 회전팬

12 : 금속하판 12-1∼2 : 금속하판

13 : 히트싱크 봉 14 : 임펠러(회전 날개)

15 : 히트싱크 부착 DC 브러시리스 축류 팬모타

16 : 베어링 하우스

17 : 오일리스 메탈 베어링(oilless metal bearing)

18 : 스테이터 전기자 지지지주 19 : 회전축

20 : 히트싱크 일체형 단상 브러시리스 플레이트 팬모타

20-1∼4 : 히트싱크 일체형 단상 브러시리스 플레이트 팬모타

22,22-1 : 중공 냉각 플레이트 23 : 빈구멍

24 : 미소 공극부 25 : 빈구멍

26 : 미소 공극부 27 : 빈구멍

28 : 나사구멍 29 : 자른부분

30 : 자전 변환소자 31 : 구동회로(통전제어회로) IC

32 : 잘라 세운 조각

34 : 히트싱크 일체형 단상 브러시리스 팬 케이스

35 : 자전 변환소자 수납공 36 : 축방향 공극

37 : 냉각 플레이트 핀(fin) 38 : 나사구멍

39 : 빈구멍 40 : 접시머리 나사

41 : 공급 길이 유지돌기

42 : 반도체 정류장치(구동회로, 전류회로)

43 : PNP형 트랜지스터 44 : NPN형 트랜지스터

45 : PNP형 트랜지스터 46 : NPN형 트랜지스터

47 : 정측 전원단자(+단자) 48 : 부측 전원단자(- 단자)

49-1,49-2 : 출력단자 50 : 자른부분

51 : 리드선 52 : 리드선 수납구

53 : 리드선 가이드 돌기 54 : 리드선 수납구

55 : 리드선 가이드 돌기 56 : 리드선 수납구

57 : 비자성체 나사 58 : 단자

59 : 凹부 61 : 나사구멍

60 : 연장절곡편

본 발명은 컴퓨터 등에 이용되고 있는 CPU등의 IC(집적회로, integrated circuit), 스위칭(switching)전원, 그 외 냉각 때문에 이용되는 냉각능력이 뛰어난 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타(brushness plate fan motor)에 관한 것이다.

예를 들면, 컴퓨터에서는 다운 사이징(down sizing)경향이 있고, 그것에 사용되는 CPU등의 IC도 고밀도 실장화 경향에 있어 매우 높은 고밀도의 부품이기 때문에 발생 열을 식혀 주지 못하면 상기 IC의 특성에 나쁜 영향을 주게 된다.

이렇게 발생되는 열을 냉각하기 위하여, 종래에는, 컴퓨터내에 DC(직류, Direct current) 브러시리스 축류 팬모타를 사용하여, IC를 직접 냉각하거나, IC 주위 공기가 흐름에 따라서 상기 IC의 냉각을 도모했었다. 그러나, IC가 보다 고성능의 고밀도 실장형으로 되면, 그 발생열도 높고, 종래의 단수한 DC 브러시리스 축류 팬모타를 이용하는 것만으로는, 충분한 냉각을 행할 수가 없다. 그래서, 종래에는, 제13도에 도시한 히트싱크(heat sick)(10)위에 DC 브러시리스 축류 팬모타(8)를 나사로 고정하는 등의 수단으로 고정한, 히트싱크 부착 DC 브러시리스 축류 팬모타(15)를 구성하고 있었다.

히트싱크(10)는, 알루미늄 등의 열전도성이 양호한 재질로 만들어지며, 예를 들면, 제13도에서처럼 금속하판(12)의 상면에 일체로 한 히트싱크 봉(13)을 다수 형성한 모양으로 되어 있다.

따라서, DC 브러시리스 축류 팬모타(8')를 구동시키면, 회전 팬(11)이 회전하며, 이에 따라서 임펠러(impeller) -회전날개-(14)가 그 회전팬(11)의 상측으로부터 공기를 흡입하고, 그 아래의 금속하판(L2)에 이르게 한 후, 히트싱크 봉(棒)(13) 사이의 공극을 사이로 하여 히트싱크(10)의 측방 외부로 송풍한다.

히트싱크(10)에서는, 금속하판(12)의 밑면을 사이에 하여 그 상면 및 히트싱크 봉(13)으로 IC의 발생열이 전달되고 있으므로, 상기한 것처럼 회전 팬(11)의 회전에 의하여 송풍되는 바람이 상기 발생을 히트싱크(10)의 측방외부로 운반하기 때문에, 히트싱크 부착 DC 브러시리스 축류 팬모타(15)의 주위에 설치되어 있는 IC의 고온화를 막고, 그 IC의 파손과 성능이 나빠지는 것을 방지한다.

상기한 구조의 히트싱크(10)에 DC 브러시리스 축류 팬모타(8')를 취부한 히트싱크 부착 DC 브러시리스 축류 팬모타(15)는, 그 DC 브러시리스 축류 팬모타(8')와 히트 싱크(10)의 두께가 추가되기 때문에, 냉각효과의 나눔으로는 두께가 두꺼운 대형으로, 고가가 되어 컴퓨터나 전자기기의 소형, 경량화에 기여하지 못하는 결점이 있는 외에, 무거운 것이 되었었다.

상기 결점에 더하여, 크기를 쪼개면 냉각효과가 적다. 이것은, 금속하판(12) 이외에는 히트싱크 봉(13)이 냉각에 영향을 끼치지만, 이 구조에 따르면 단위체적당 혹은 점유한 공기와 접촉하는 면적이 작기 때문에, 충분한 크기의 냉각을 행할 수가 없다.

그래서, 냉각효과를 올리기 위하여 히트싱크 봉(13)의 높이를 높게 하는 것이 고려 되지만, 히트싱크 봉(13)이 파손되기 쉽고, 히트싱크(10)의 제작이 어려워서 고가가 되며, 히트싱크 부착 DC 브러시리스 축류 팬모타(15)가 더욱 커지게 되고, 그 위에 중량이 무거워 지게 되는 등의 결점이 있다.

더구나, 이 히트싱크 부착 DC 브러시리스 축류 팬모타(15)의 구조에 따르면, 회전 팬(11)에 의하여 흘러온 바람과 부딪쳐 만나고, 곧 바람을 가로막는 히트싱크 봉(13)의 면적이 많게 되므로, 큰 충돌음이 발생하고, 소음 큰 히트싱크 부착 DC 브러시리스 축류 팬모타(15)로 되는 결점이 있다. 이 경우, 보다 냉각효과를 높이기 위하여, 회전팬(11)을 고속 회전시키게 되면 시키는 만큼, 보다 소음이 시끄러워 지는 결점이 있다.

본 발명은 상기의 결점을 해소한 축방향으로 두께가 얇고, 소형이며 경량으로, 냉각효과가 크고, 소음이 작은 히트싱크 일체형 단상 브러시리스 팬모타를 얻는 것을 목적으로 하고 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 알루미늄이나 알루미늄 합금 등의 열전도성이 양호한 금속하판의 상면에, 마찬가지로 열전도성이 양호한 두께가 얇은 중공 냉각 플랫(flat) 플레이트(plate)들을 미소한 공극을 사이에 두고 적층배치하여 냉각 플레이트 핀(fin)을 형성, 상기의 중공 냉각 플레이트들 내부의 금속 플레이트에 스테이터 전기자를 설치하고, 그 스테이터 전기자와 공극을 사이로 하여 마주보는 N극, S 극의 자극을 P극에 (P는 1 이상의 정수) 대비하여 계자 마그네트를 갖고 회전팬을 회동자재(回動自在)로 지지하며, 그 회전팬에는 상기의 중공 냉각 플레이트들 내부의 상부 중공으로부터 바람을 흡입하여 상기 중공 냉각 플레이트간의 미소 공극을 통하여 냉각 플레이트 핀의 측방 바깥부분으로 송풍하는 임펠러(impeller)를 형성한 히트싱크 일체형 단상 브러시리스 플레이트 팬모타를 제공하는 것으로서 달성할 수 있다.

다른 목적은, 상기의 스테이터 전기자를, 단상 스테이터 전기자로 하고, 상기 단상 스테이터 전기자쪽으로, 상기의 계자 마그네트와 상대적 회전을 하는 것에 의하여, 사점 위치에서 그 계자 마그네트의 2분의 1 자극 벗어난 각도 범위이내의 위치에 그 계자 마그네트가 사점위치에서 구속되는 않는 것처럼 되기 위한, 사점 탈출용의 리럭턴스 토르크를 발생시키는 리럭턴스를 토르크 발생수단과, 계자 마그네트 자극을 검출하는 1개의 위기 검출소자와, 상기 위치 검출소자의 검출출력에 응하여 상기의 전기자 코일들에 소정방향의 통전을 행하기 위하여 구동회로를 갖추는 것으로서 달성할 수 있다.

다른 목적은, 상기의 금속하판쪽에 가까운 하단의 1 내지 여러 장의 중공 냉각 플레이트의 내경부를 일부 절단하고, 그 절단부와 대향하는 금속하판면에 구동회로를 설치하는 것으로 달성할 수 있다.

다른 목적은, 상기의 냉각 플레이트 핀을, 상기의 중공냉각 플레이트의 상면 또는 하면에 형성한 돌기에 의하여 중공 냉각 플레이트간 또는 중공 냉각 플레이트와 금속하판간의 미소공극을 일정 공극 길이로 형성하는 것으로서 달성할 수 있다.

다른 목적은, 상기 상단의 중공 냉각 플레이트를, 그 중공부의 내경을 다른 중공 냉각 플레이트의 중공부의 내경보다 작게 성형하는 것으로서 달성할 수 있다.

다른 목적은, 상기의 구동회로를, 전기자 코일 탑재 기판의 하면에 배설하고, 이 구동회로를 상기의 금속하판의 상면에 형성한 구동회로 수납용 凹부에 들어가게 하는 것으로서 달성할 수 있다.

다른 목적은, 상기의 금속하판에, 단상 스테이터 전기자에 전기적으로 접속시킨 리드선(lead wire)을 히트싱크 일체형 단상 브러시리스 플레이트 팬모타의 외부로 이끌어내기 위한 리드선 수납구를 형성하는 것으로서 달성할 수 있다.

다른 목적은, 상기의 금속하판에, 단상 스테이터 전기자에 전기적으로 접속시킨 리드선을 히트싱크 일체형 단상 브러시리스 플레이트 팬모타의 외부로 이끌어 내기 위한 리드선 가이드(guide) 돌기를 형성하는 것으로서 달성할 수 있다.

다른 목적은, 상기 리드선을, 상기의 중공 냉각 플레이트에 형성한 돌기에 가이드 시켜 히트싱크 일체형 단상 브러시리스 플레이트 팬모타의 외부로 이끌어 내는 것으로서 달성할 수 있다.

다른 목적은, 상기의 리럭턴스 토르크(reluctance torque) 발생수단을, 서로 같은 위치에 m(m은 1 이상의 정수) 개소 형성하는 것으로서 달성할 수 있다.

다른 목적은, 상기 단상 스테이터 전기자는 공심형(空心型) 전기자 코일들을 단상 배치하여 단상 코아레스 스테이터 전기자로 하고, 상기의 계자 마그네트는 상기 코아레스 스테이터 전기자와 축방향의 공극을 사이로 하여 대향하는 평편한 것으로 하여 형성한 것으로서 달성할 수 있다.

다른 목적은, 상기의 리럭턴스 토르크 발생수단은, 전기자 코일 탑재기판을 형성하는 스테이터 요크(stator yoke)의 일부를 잘라 세운 절기편(切起片)을 형성하고, 상기 절기편을 상기의 사점 탈출용 리럭턴스 토르크를 발생하는 위치에 배치하는 것으로서 달성할 수 있다.

다른 목적은, 상기의 절기편을, 180도 대칭한 스테이터 요크 위치에 형성하는 것으로서 달성할 수 있다.

회전팬(11)이 회전하면, 그 임펠러(impeller)(14)에 의한 상단의 중공 냉각플레이트(22)의 중공부(23)에서 공기를 흡입하여, 이것을 회전 팬(11)의 옆방향에 있는 중공 냉각 플레이트(22)간의 미소공극부(24) 즉은 중공 냉각 플레이트(22)와 금속 하판(12)간의 미소 공극부(26)로 송풍하고, 다음으로 히트싱크 일체형 단상 브러시리스 플레이트 팬모타(20)의 측방외부로 송풍한다. 이것에 의하여 히트싱크 일체형 단상 브러시리스 팬 모터(20)와 접촉하는 주위공기도 냉각되지만, 특히 중공 냉각 플레이트(22) 혹은 금속하판(12)에 의하여 냉각되는 공이가 히트싱크 일체형 단상 브러시리스 팬모타(20)의 측방외부로 송풍되므로, 그 방향에 있는 피냉각장치가 냉각된다.

제1도는 본 발명의 실시예 1을 나타낸 히트싱크 일체형 단상(DC) 브러시리스 플레이트 팬모타(20)의 분해경사도, 제2도는 플레이트 팬모타(2)의 종단면도, 제3도는 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)의 평면도, 제4도는 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)의 하면도, 제5도는 계자 마그네트(5)와 단상 코아레스 스테이터 전기자 (7)의 전기자 코일(9-1, 9-2)와의 전개도. 제6도는 상단의 중공 냉각 플레이트의 내경을 작게 한 경우의 히트싱크 일체형 단상(DC) 브러시리스 플레이트 팬모타(20-1)의 분해투시도, 제7도는 단상 브러시리스 축류 팬모타(8)의 토르크 곡선 상태도를 도시하였다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 1을 나타내어 히트싱크 일체형 단상 브러시리스 플레이트 팬모타(20)(20-1)를 설명한다.

소형 컴퓨터 등에서는, 제13도에 나타낸 브러시리스 축류 팬모타는, 단순히 냉각을 목적으로 하여, 회전팬을 회전시키는 정도로 있는 것에서 값싸게 형성할 필요가 있어, 값싸게 되는 단상 통전 구조의 단상 브러시리스 축류 팬모타(8)로 되어 있다. 이 때문에, 아래에서 설명하는 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타도 값싸게 성형되는 구조의 히트싱크 일체형 단상 브러시리스 플레이트 팬모타(20)를 설명한다.

축방향 두께가 얇은 각(角)형의 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트팬모타(20) 큰, 고정자로 된 히트싱크 일체형 단상 브러시리스 플레이트 팬 케이스(34)와 회전자로 된 회전팬(11)을 가진 구조의 축방향 공극형 단상 DC 브러시리스 플레이트 팬모타로 되어 있다. 상기 실시예에서는, 그 플레이트 팬모타(20)는, 평면 사이즈가 가로(50mm)×세로(50mm) 이고, 축방향의 두께가 10mm로 되어 있는 대단히 두께가 얇은 소형이고 경량의 편평 구조로 되어 있다.

상기 플레이트팬모타(20)는 중공냉각 플레이트(22)들의 구멍(23)과 대향하는 금속 하판(12)위치가 모타 수납부로 되어 있어, 이 부분으로 아래에 설명하는 단상 브러시리스 축류 팬모타(8)에 배설된다.

상기 단상 브러시리스 축류 팬모타(8)의 회전팬(11)에는, 중공냉각 플레이트(22) 내부의 상부 끝부분 중공부로 되는 구멍(23)데서 바람을 흡입하고, 상기의 중공냉 각 플레이트(22)간의 미소공극부(24) 또는 중공냉각 플레이트(22)와 금속하판(12) 간의 미소공극부(26)를 통하여 냉각 플레이트 핀(37)-히트싱크 일체형 단상 브러시리스 플레이트 팬 케이스(34)-의 측방 외부로 송풍하는 임펠러(14)를 형성하고 있다. 표시부호(32)는 로터요크를 나타낸다.

히트싱크 일체형 단상 브러시리스 플레이트 팬 케이스(34)에 대하여 설명한다.

알루미늄이나 마그네슘 등의 알루미늄 합금등 열전도성이 양호한 금속에서 가능한 평면각형상의 금속하판(12)의 네모서리에, 나사구멍(38)을 형성한다. 금속하판(12)의 크기는, 평면에 대하여 가로(50mm)×세로(50mm)로 되어 있다. 이 실시예에서는 그처럼 형성되지 않지만, 금속하판(12)의 상면에, 금속하판(12)과 중공냉각 플레이트(22)와의 미소공극부(26)의 축방향 길이를 일정하게 하기 위한 후기에 설명하는 중공 냉각 플레이트(22)에 형성한 공극길이 유지돌출부(41)같은 모양의 돌기를 적당한 수량으로 형성하는 것도 좋다.

중공부에 구멍(23)이 형성된 두께가 얇은 중공 냉각 플레이트(22)는, 금속하판(12) 같은 알루미늄이나 마그네슘 등의 알루미늄 합금등 열전도성이 양호한 금속으로 형성되어 있다. 상기의 구멍(23)은, 중공냉각 플레이트(22)들에 의하여 형성된 구멍(23)의 내부에 단상 브러시리스 축류 팬모타(8)를 수납 배설할 수 있는 내경의 중공부로 되어 있다. 이 경우, 제6도에 도시한 것처럼 상단의 중공 냉각 플레이트(22-1)는, 그 하단들의 중공 냉각 플레이트(22)들의 중공부(23) 보다도 작은 내경 구멍(23)으로 형성하여 놓아 임펠러(14)의 보호가 고려되어 더욱 바람직하다.

상단의 중공냉각 플레이트(22-1)의 구멍(23)을 어느 정도 작게 내경에 형성하는 것은 적당하지만, 평면에서 임펠러(14)가 보이지 않을 정도의 작은 내경으로 형성하는 것도 좋다.

중공 냉각 플레이트(22)의 평면에 있어서의 크기는, 금속하판(12)의 크기와 같게 형성한다. 중공 냉각 플레이트(22)의 네모서리에 있는 상기 금속하판(13)의 나사 구멍(38)과 대향하는 위치에 구멍(39)을 형성하고 있다. 이 경우, 상단의 중공 냉각플레이트(22)의 관통구멍(39)은, 접시머리 나사(40)의 머리부분과 맞춰질 수 있도록 역원주 형상으로 형성되어 있다.

상단의 중공 냉각 플레이트(22)를 제거한 중공 냉각플레이트(22)에서는, 그 중공 냉각 플레이트(22)들을 미소공극부(24,26)를 사이에 두고 금속하판(12)의 상부에 적층배치한 경우, 중공 냉각 플레이트(22)간의 미소공극부(24) 또는 금속하판(12)과 중공냉각 플레이트(22)와의 미소공극부(26)의 축방향 길이를 일정하게 유지하기 위한 공극길이 유지돌출부(41)를 상하양면에 프레스(press) 작업등으로 여러개로 적당하게 형성되어 있다.

공극길이 유지돌출부(41)의 형상은 상기 목적이 달성되려면 어떤 모양의 형상으로 있어도 좋지만, 미소공극부(24)(26)로 송풍되어지는 바람을 막아 큰 소음을 발생하는 것과 같은 것은 좋지 않다. 또 공극길이 유지돌기(41)는, 중공냉각 플레이트(plate)(22)의 한쪽 면에 돌출한 형상의 것으로 있어도 좋다.

관통구멍(39)과 나사구멍(38)을 일치시켜 접시머리 나사(40)를 구멍(39)으로 통하여 나사구멍(38)으로 나사를 삽입하고, 미소공극부(24)를 사이로 하여 중공냉각 플레이트(22)들을 적층배치하여 냉각 플레이트 핀(37)을 상기의 금속하판(12) 위에 미소공극부(26)를 사이로 하여 고정시킨다.

금속하판(12)의 중앙부에는, 축 방향 위쪽에 연이어서 베어링 하우스(bearing house)(16)를 금속하판(12)과 일체로 만들거나, 개별적으로 제작한 베어링 하우스(16)를 압입등의 수단으로 금속하판(12)에 직접 만든다. 이 베어링 하우스(16)에 오일리스(oilless) 메탈(metal)(17)을 설치하여 회전 팬(11)에 고정시킨 회전축(19)을 회동자재로 축지지하여, 회전 팬(11)을 회전하도록 하고 있다. 회전 팬(11)은, 계자 마그네트(5), 회전축(19)과 로터요크(32)를 분리, 수지로서 일체성형되어 있다.

상기의 구멍(23)과 대향하는 금속하판(12) 면에는, 180도 대칭한 위치로 축방향 위쪽에 연이어서 스테이터 전기자 지지용 지주(18)를 금속하판(12)과 일체로 만들거나, 개별적으로 제작한 스테이터 전기자 지지지주(18)를 압입등의 수단으로 금속하판(12)에 직접 만든다. 스테이터 전기자 지지지주위에, 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)를 다음에 설명하는 방법에 의하여 설치 고정한다.

상기 실시예에 있어서의 코아레스 스테이터 전기자(7)는, 전기자 코일 탑재기판을 형성하고 두께가 얇은 원환상의 스테이터 요크(6)[상기 실시예에서는, 이 스테이터 요크(6)가 전기자 코일 탑재기판으로 되어 있다]의 위에 2개의 코아레스 전기자 코일(9-1, 9-2)이 동상(同相)으로 되도록(동상통전 가능한 것처럼) 단상배치로 설치하여 만든다.

계자 마그네트(5)의 자로를 막은 원환상의 스테이터 요크(6)의 하면에는, 그렇게 형성한 구멍(25)과 원환상의 프린터(printer)(배선) 기판(21)에 형성한 구멍(27)을 일치시켜 양면 접착 테이프(tape)를 이용하여 프린터 기판(21)을 접착 고정하고, 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)를 형성하고 있다.

코아레스 전기자 코일(9-1, 9-2)은, 효율 좋은 축방향 공극형 단상 DC 브러시리스 축류 팬모타(8)를 형성하기 때문에, 제3도에 도시한 것처럼 반경 방향으로 연이어 발생 토르크에 기여하는 유효도체부(9a)와(9b)의 열림각이, 계자 마그네트(5)의 열림각 너비에 형성한 공심형으로 되어 있고, 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)를 형성하기 때문에. 양쪽 모두 180도 대칭한 스테이터 요크면에 접착되어 있다.

여기에서 코아레스 전기자 코일이라는 것은, 그전기자 코일(9-1, 9-2)을 권선을 형성하기 위한, 즉 도선을 감기 위한 철심(자성체)을 갖추고 있는 것을 말한다. 도선을 감기 위한 권심이어도 비자성체로 만들어져 있는 것은, 여기에서 말하는 코아레스 전기자 코일에 해당한다. 즉, 이 경우의 철심등의 자성체 권심은, 전기자 코일(9-1, 9-2)에 통전한 경우, 그 자성체 권심 그것이 N극 또는 S극의 작용을 행하는 기능을 가지므로, 그와 같은 기능을 가진 단순한 자성체가 전기자 코일(9-1, 9-2)의 가운데에 있다 하여도, 이와 같은 전기자 코일(9-1, 9-2)은 코아레스 전기자 코일에 속한다.

또 스테이터 요크(6)에는, 상기 구멍(25) 이외에, 상기 구멍(27)에서 45도의 각도 정도 원주방향으로 벗어난 위치에 있는 전기자 코일(9-1)의 반경방향에 연이어 유효도체부(9a)와 대향하여 스테이터 요크(6) 위치에 제4도에 나타낸 것과 같은 위치 검지 소자로서 기능하는 홀소자(hall element)와 홀 IC(hall IC)등의 자전변환 소자(30)를 받아들이기 위한 자전 변환소자 수납구멍(35)을 만들어, 프린트(print) 기판(21)의 상면에 설치한 자전 변환소자(30)를 상기의 자전 변환소자 수납구멍(35)에 받아들이고 있다.

자전변환 소자수납 구멍(35)에 의하여 생기는 방해가 되어 정(靜) 코깅(cogging)의 발생을 상쇄함과, 회전 발란스(balance)를 좋게 하기 위함이다. 따라서, 한쪽의 자전 변환 소자수납 구멍(35)에는, 자전변환 소자(30)는 받아들이고 있지 않다.

프린터 기판(21)의 하면에는, 구동회로(통전제어회로)용 IC(31)를 2개 배치함과 함께, 프린터 기판(21)에 형성하여 도시되지 않는 도전배선 패턴과 납땜부 등에 의하여 전기적으로 접속, 고정되어 있다. 이 구동 회로용 IC(31)은, 스테이터 전기자 지지지주(18)에 의해 확보된 프린터 기판(21)과 금속하판(12)간의 공극내에 받아들여지고 있다. 더구나, 상기 실시예에 있는 구동 회로용 IC(31)은, 1개로 형성하여도 좋지만, 다른 모터의 전용을 도모하는 것이 가능한 것처럼 2개로 분할한 것을 이용하고 있다.

상면에 1개의 자전변환 소자(30)를 설치하고, 하면에 통전제어회로용 IC(31)를 설치한 프린터 기판(21)을, 상면에 2개의 전기자 코일(9-1, 9-2)을 설치한 스테이터 요크(6)의 하면에 접착제를 이용하여 고정시킨 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)를 형성하고, 이 코아레스 스테이터 전기자(7)를 지름방향으로 연장하여 축방향의 공극(36)을 사이로 하여 회전 팬(11)에 고정한 서로 마주보는 N극, S극의 영구자석을 갖고 4극의 플래트한 원환상의 계자 마그네트(5)와 상대적 운동을 하는 면대향을 시킨 것이므로, 계자 마그네트(5)의 계자내에 자전변환 소자(30) 및 단상 배치 코아레스 스테이터 전기자(7)를 배치하고 있다.

황동, 알루미늄, 수지재료등의 비자성체로 이루어진 나사(57)를 계자 마그네트(5)의 자로(磁路)를 폐쇄시킨 스테이터 요크(6)에 형성한 구멍(25) 및 원환상의 프린터[배선] 기판(21)에 형성한 구멍(27)을 사이로 하여 상기의 지주(20) 윗부분의 나사구멍(28)에 나사를 넣고, 스테이터 전기자(7)를 상기의 지주(18) 위에 설치, 고정한 것이므로, 계자 마그네트(5)의 계자내에 단상 배치의 코아레스 스테이터 전기자(7)를 고정한다.

상기 스테이터 요크(6)에 형성된 구멍(25)은, 후기하는 자기동 처리수단에 의하여 얻어지는 사점 탈출용 리럭턴스 토르크를 상쇄하지 못하는 전기자 코일(9-1, 9-2)의 발생 토르크에 기여하는 유효도체부(9a)에서 반화살표(A) 방향으로 향하여 45도 각도만큼 원주방향으로 벗어난 위치에서 형성하고 있다. 이같은 위치에 구멍(25)을 형성하는 것은, 이런 구멍(25)에 의해 생겨 방해가 되는 정코깅을 발생시키지 않는다. 따라서, 비자성체 나사(57)를 대신하여 철나사등의 자성체 나사를 이용하는 것을 가능하게 한다.

단상 브러시리스 축류 팬모타(8)에 있어서는, 어떠한 자기동 처리수단을 설정하지 않으면, 가끔 단상 브러시리스 축류 팬모타(8)가 사점(3-1, 3-2: 제7도 참조) 위치에서 정지하고, 이때, 자전 변환소자(30)는 계자 마그네트(5)의 N극 자극과 S극 자극의 중간인 무자극부를 검출하는 것이므로, 자전변환 소자(30)에서 출력신호가 나오지 않고, 또 전기자 코일(9-1, 9-2) 그 자체에 통전하고도 회전 토르크를 발생하는 것이 되지 않는 상태의 위치에 있기 때문에, 전기자 코일(9-1, 9-2)에 통전하고도 해당 단상 브러시리스 축류 팬모타가 자기동 회전하지 않게 되는 결점이 있다.

그러므로, 단상 브러시리스 축류 팬모타(8)에서는, 계자 마그네트(5-[회전팬 11]) 의 정지위치에 관계없이, 전기자 코일(9-1, 9-2)에 통전하면 반드시, 그 계자 마그네트(5)가 확실하게 자기동 회전하는 것처럼 하지 않으면 안된다.

즉, 상기 전기자 코일(9-1, 9-2)의 통전 절환점에 있는 사점(3-1, 3-2) 위치, 제7도에서는 전자 토르크 곡선(1)에서 토르크가 0으로 되는 사점(3-1, 3-2) 위치에서 사점 탈출 토르크를 얻어서 상기 계자 마그네트(5)가 사점(3-1, 3-2)위치에 구속되지 않는 것처럼 하지 않으면 안된다.

그러나, 단상 브러시리스 축류 팬모타(8)를, 단상 통전 구조로 한 이유는, 싼 값으로 형성할 수 있기 때문이며, 사점 탈출 토르크를 얻기 위한 자기동 처리수단을 도모하는 것이 고가로 되어서는 본래의 취지에서 벗어난다.

여기에서, 상기 실시예의 단상 브러시리스 축류 팬모타(8)에서는, 사점 탈출 토르크를 얻는 방법으로 하여, 처음의 스테이터 전기자(7)를 구성하는 스테이터 요크(6) 그것을 개량하여 그 스테이터 요크(6)에 자기동 처리수단으로 한 기능을 가지도록 하고 있다.

즉, 본 발명은, 사점(3-1, 3-2) 위치에서 상기한 계자 마그네트(5)의 2분의 1자극 벗어난 각도(45°) 범위 이내의 위치에서 상기 스테이터 요크(6)의 일부를 절단한 절기편(33)을 형성하고, 그 자기동처리 수단으로 한 절기편(33)에 의하여 상기 계자 마그네트(5)가 사점(3-1, 3-2) 위치에서 구속되지 않기 위하여 사점 탈출 토르크 발생용의 리럭턴스 토르크를 얻도록 하고 있다.

상기 실시예의 단상 브러시리스 축류 팬모타(8)에서는, 전기자 코일(9-1. 9-2)의 발생 토르크에 기여하는 도체부(9a) 위치에 상기한 계자 마그네트(5)와 화살표(A) 로 나타낸 회전 방향과는 반대의 반화살표(A) 방향으로 향한 전기자 코일(9-1, 9-2)의 발생 토르크에 기여하는 유효도체부(9a)의 외측면부의 스테이터 요크(6)부를 잘라 세워서 전기자 코일 위치 결정돌기를 겸한 절기편(33)을 형성하고, 그 절기편(33)에 의하여 상기한 계자 마그네트(5)가 사점(3-1, 3-2) 위치에서 구속되지 않기 위하여 사점탈출 토르크 발생용의 리럭턴스를 얻도록 하고 있다.

상기한 위치에 절기편(33)을 형성하면, 제5도에서와 같이 점선으로 표시한 계자 마그네트(5)와 전기자 코일(9-1, 9-2)과의 대응관계에서 나타낸 것처럼, 무통전시, 계자 마그네트(5)는, 절기편(33)이 해당 계자 마그네트(5)의 N극 또는 S극의 자극 중앙부와 자기적으로 적합한 위치에서 정지한다.

여기에, 절기편(33)에서 작은 원주 방향으로 벗어난 위치에 전기자 코일(9-1, 9-2) 이 설치되어 있으므로, 자전변환 소자(30)는 확실하게 마그네트(5)의 N극 또는 S극의 자극을 검출 가능하다. 즉 자전변환 소자(30)는 사점(3-1, 3-2)과 대향하여 있지 않고, 또한 전기자 코일(9-1, 9-2)도 토르크를 발생하는 위치에 존재하므로, 그 자전변환 소자(30)에서 출력신호가 얻어지고, 이 신호를 기준으로 전기자 코일(9-1, 9-2)에 통전하여, 당해 전기자 코일(9-1, 9-2)에 의하여 화살표(A) 방향의 회전 토르크를 얻는 것이 가능하며, 계자 마그네트(5)를 화살표(A) 방향으로 회전시키는 것이 가능하다.

절기편(33)을 180도 대칭한 동상 위치에 2개소 설치한 것은, 기계적인 회전진동을 작게 하고, 회전팬(1)이 매끄럽고 또 조용하며, 더구나 사점 탈출용의 큰 리럭턴스 토르크를 얻어서 확실하게 자기동 회전하는 것처럼 하기 위함이지만, 1개소 설치해도 좋다.

오히려, 전기자 코일(9-1, 9-2)에 있어서 원주방향의 도체부(9c, 96)는 발생 토르크에 기여하지 않는 도체부분이다(제3도 참조). 또 절기편(33)은, 동상위치에 1이상 형성되면 충분하며, 이들 동상위치의 어느 곳에나 1이상 개소를 선정하고, 절기편(33)을 형성해도 좋다.

절기편(33)은, 확실하게 자기동 하는 것처럼 하기 위함 또 충분히 큰 자기동용의 리럭턴스 토르크를 얻는 것처럼 하기 위하여, 계자 마그네트(5)의 N극의 자극과 S극의 자극과의 자극 경계부와 평형으로 상대적 통과하는 모양으로 형성되어 있다. 즉, 이 실시예에서는 제1도 및 제3도에 표시한 것처럼 절기편(33)은, 회전축(19)을 중심으로 하여 반경방향으로 길게 연이어 형성되어 있다. 절기편(33)의 지름방향의 길이, 축방향의 높이는, 형성하는 수는, 단상 브러시리스 축류 팬모타(8)의 사양으로 하여 적절한 설계가 선택된다.

절기편(33)을 형성한 위치는, 제7도의 곡선(1,2,4)에서 분명하게 전자 토르크 곡선(2)의 최대 토르크가 얻어지는 위치에서 4분의 1 자극폭의 각도(기계적으로, 22.5°)만큼 반화살표(A) 방향으로 향하여 원주방향으로 벗어난 위치에서 절기편(33)에 따른 사점 탈출용 리럭턴스 토르크가 발생하고 리럭턴스 토르크 곡선 4가 얻어지는 위치에 배치하는 것이 알맞게 바람직하고, 이 실시예에서는, 그러한 조건에 일치되게 절기편(33)을 형성한다.

더하여, 전기자 코일(9-1, 9-2)에 통전하는 것으로 얻어지는 전자 토르크 곡선(1)의 볼록한 부분의 중앙부분이 가장 큰 전자 토르크가 얻어지는 위치이므로, 이 부분이 전기자 코일(9-1, 9-2)의 발생 토르크에 기여하는 유효도체부(9a) 또는(9b) 위치이다. 이 부분(9a) 또는(9b)에서 사점 탈출용 리럭턴스 토르크가 발생되는 것으로 기동 시의 손실이 크게 되므로, 상기한 위치에서 사점 탈출용 리럭턴스 토르크를 발생시키는 것이 바람직하다.

더하여, 절기편(33)은, 상기한 전기자 코일(9-1, 9-2)의 통전절환점인 사점(3-1, 3-2) 위치에서 0 θ π/2 (π는 전기각으로 180°의 각도이고, 4극의 계자 마그네트(5)를 사용하는 경우는, 기계각 90°= π로 된다.)의 배치각 θ의 위치에 사점 탈출 토르크를 얻기 위한 절기편(33)을 형성하여 상기의 계자 마그네트(5)가 상기의 사점(3-1, 3-2) 위치에 구속되지 않으면 탈출 토르크를 얻게 하여도 좋다.

단상 코아레스 스테이터 전기자(7)에서는, 상기의 결점을 해소하기 위하여, 제1도 및 제3도에 나타낸 스테이터 요크(6)에 형성한 절기편(33)에 의하여 스테이터 요크(6)에는, 슬릿(slit)형상의 자른부분(29)이 형성되므로, 이 자른부분(29) 및 이 자른부분(29)과 대향하는 프린트 기판(21)의 외주부분에 형성한 절결부(50: 제1도 참조)를 사이로 하여 전기자 코일(9-1, 9-2)의 단자를 프린트 기판(21) 하면의 표시된 프린트 배선 패턴으로 유도하여 땜납으로 납땜한 것이므로, 당해 전기자 코일(9-1, 9-2)의 단자와 구동회로(구동회로용 IC: 31)를 전기적으로 결선하고 있다.

이렇게 하는 것으로, 전기자 코일(9-1, 9-2)와 단자를 절단하거나, 혹은 다른 단자를 스테이터 요크(6) 및 프린트 기판(21)의 외주에 따라 붙게 하거나 하여 스페이스(space)적인 여유가 없는 여러 가지에 의하여 일어나는 결점을 해소하고, 또 그 단자를 통하기 위한 스테이터 요크(6)에 만들지 않으면 안되는 자른부분을 만들어, 방해가 되는 정 코깅의 발생을 방지한다.

제5도는 계자 마그네트(5)와 단상 배치의 전기자 코일(9-1, 9-2)과의 전개도이며, 전기자 코일(9-1, 9-2)은, 발생 토르크에 기여하는 유효도체부(9a)와(9b)의 전개폭은, 계자 마그네트(5)의 일자극폭(기계각으로 90°, 전기각으로 180°)의 각도폭으로 형성되고, 기계각으로 180° 피치(pitch)의 등간격 배치로 배설되어 있는 것이 분명하게 된다.

전기자 코일(coil)(9-1)의 한쪽의 발생 토르크에 기여하는 유효도체부(9a)의 단자(58)는, 2개의 구동회로용 IC(31)에 의하여 구성되어 반도체 정류장치(구동회로, 전류장치(轉流裝置)라고도 한다)(42)내의 PNP형 트랜지스터(43)와 컬렉터(collector)회로와 NPN형 트랜지스터(44)의 컬렉터 회로와의 접속점에 전기적으로 접속하고 있다.

전기자 코일(9-2)의 다른 방향의 발생 토르크에 기여하는 유효도체부(9b)의 단자(58)는, 반도체 정류장치(42)내의 PNP형 트랜지스터(45)의 컬렉터 회로와 NPN형 트랜지스터(46)의 컬렉터 회로와의 접속점에 전기적으로 접속하고 있다.

전기자 코일(9-1)의 다른 방향의 발생 토르크에 기여하는 유효도체부(9b)의 단자와 전기자 코일(9-2)의 한쪽의 발생 토르크에 기여하는 유효도체부(9a)의 단자를 전기적으로 접속하고 있다. 트랜지스터(43) 및(45)의 에미터(emitter)회로를 전기적으로 접속하고, +쪽 전하단자(47)쪽에 전기적으로 접속한다.

트랜지스터(44) 및(46)의 에미터 회로를 전기적으로 접속하고, -쪽 전원단자(48) 쪽에 전기적으로 접속한다. 트랜지스터(43) 및(46)의 베이스(base) 회로 동사를 전기적으로 접속하고, 자전변환 소자(이 경우, 4단자 홀소자를 사용)(30)의 한쪽 출력단자(49-1)쪽에 전기적으로 접속하고, 트랜지스터(44) 및(45)의 베이스 회로 동사를 전기적으로 접속하고, 자전변환 소자(30)의 다른 방향의 출력단자(49-2)쪽에 전기적으로 접속한다.

제5도에서, 점선으로 표시한 계자 마그네트(5)는, 무통전시에 절기편(33)과 계자 마그네트(5)가 전기적으로 당기며 합쳐져 안정되어 계자 마그네트(5)가 정지하고 있는 상태를 나타낸다. 이러한 계자 마그네트(5)의 위치는, 제5도의 전개도에서도 분명하게 있지만, 계자변환 소자(30)가 계자 마그네트(5)의 N극 또는 S극의 자극을 반드시 검출하고 있는 상태에 있으므로, 확실한 단상 브러시리스 축류 팬모타(8)를 자기동하는 것으로 한다.

따라서, 제5도를 참조하여 자전변환 소자(30)가 점선으로 표시된 계자 마그네트(5)의 N극의 자극을 검출하고 있으므로, 한쪽의 출력단자(49-1)를 사이로 하여 트랜지스터(43) 및(46)을 도통하고, 전기자 코일(9-1, 9-2)에 화살표 방향의 전류를 흘려서 화살표(A) 방향의 회전 토르크가 얻어지므로, 계자 마그네트(5)[회전팬 11]을 화살표(A) 방향으로 회전시키는 것이 가능하다.

작은 계자 마그네트(5)[회전팬 11]이 화살표(A) 방향으로 회전하며, 전기자 코일(9-1, 9-2)은 제5도에 있는 실선으로 나타낸 계자 마그네트(5)와 대향하여 최대 기동 토르크를 발생한다. 최초로부터 최대 기동 토르크를 발생시키게 하면, 기동시의 손실에서 실제로는 효율이 나빠지게 되지만, 이처럼 4분의 1 자극의 각도만큼 계자 마그네트(5)가 회전한 후에 최대 기동 토프크를 발생하게 하면, 기동시의 손실이 되고, 효율이 좋은 단상 브러시리스 축류 팬모타(8)를 얻는 것이 가능하다.

최대 기동 토르크가 얻어진 후에, 다음으로, 계자 마그네트(5)가 회전하고, 이번에는 자전 변환소자(30)가 계자 마그네트(5)의 S극의 자극을 검출하여, 다른 출력단자(49-2)를 사이로 하여 트랜지스터(44 및 45)를 도통하고, 전기자 코일(9-1, 9-2)로 역방향의 전류를 흐르게 하면 화살표(A) 방향의 회전 토르크가 얻어지므로, 계자 마그네트(5)[회전 팬 11]이 화살표(A) 방향으로 재차 회전한다. 이상의 동작을 차례로 되풀이하므로, 단상 브러시리스 축류 팬모타(8)는 연속회전을 한다.

제8도는 본 발명의 실시예 2의 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타(20-2)의 분해사시도를 나타낸다. 더하여, 실시예 1과 공통인 개소의 설명은, 생략하고, 다른 개소에 관하여서만 설명한다.

이 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타(20-2)에서는, 금속하판(12)에 단상 코아레스 스테이터 전자기자(7)의 프린트 기판(21)에 땜납 등으로써 전기적으로 접속시킨 리드선(51)을 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이그 팬모타(20-2)의 외부로 유도해 내기 위한 리드선 수납구(52)를 형성한 금속하판(12-1)을 사용, 그 금속 하판(12-1)의 리드선 수납구(52)에 상기한 리드선(51)을 수납하게 하고 있다. 이처럼 하는 것으로, 프린트 기판(21)의 하면에 구동회로용 IC(31)이 있는 경우에도, 당해 리드선(51)이 방해가 되지 않게 하고 있다.

제9도는, 본 발명의 실시예 3의 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타(20-3)의 분해사시도를 나타낸다. 더하여, 실시예 1과 공통인 개소의 설명은, 생략하고, 다른 개소에 관하여서만 설명한다.

이 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타(20-2)에서는, 금속하판(12)에 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)의 프린트 기판(21)에 땜납 등으로써 전기적으로 접속시킨 리드선(51)을 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타(20-2)의 외부로 유도해내기 위한 리드선 수납구(52)를 형성한 금속하판(12-1)을 사용, 그 금속 하판(12-1)의 리드선 수납구(52)에 상기한 리드선(51)을 수납하게 하고 있다. 이처럼 하는 것으로, 프린트 기판(21)의 하면에 구동회로용 IC(31)이 있는 경우에도, 당해 리드선(51)이 방해가 되지 않게 하고 있다.

제10도는 본 발명의 실시예 4의 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타(20-4)의 분해사시도를 나타낸다. 더하여, 실시예 4와 공통인 개소의 설명은 생략하고, 다른 개소에 관하여서만 설명한다.

이 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타(20-3)에서는, 금속하판(L2)에 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)의 프린트 기판(21)에 땜납 등으로써 전기적으로 접속시킨 리드선(51)을 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타(20-2)의 외부로 유도해 내기 위한 금속하판(12)과 대향하는 중공 냉각 플레이트(22)면에 리드선 가이드 돌기(55)를 잘라 세워 형성한 중공 냉각 플레이트(22-2)를 이용, 상기한 리드선 돌기(55)에 의하여 형성된 리드선 수납구(56)에 상기의 리드선(51)을 수납되게 하고 있다. 이처럼 하는 것으로 리드선(51)의 가로로 흔들림을 방지하는 등, 리드선(51)으로 임펠러(14)가 감기는 것에 의한 장애를 없이 하게 된다. 더하여, 리드선 돌기(55)의 대신으로 상기한 공극길이를 일정하게 하기 위한 공극길이 유지 돌기(41)를 이용하여도 좋다.

제11도는 본 발명의 실시예 5의 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타(20-5)의 분해사시도를 나타낸다. 더하여, 실시예 1과 공통인 개소의 설명은 생략하고, 다른 개소에 관하여서만 설명한다.

이 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타(20-5)에서는, 조금이라도 두께가 얇은 것을 형성하기 위하여, 혹은 회전 팬(11)의 임펠러(14)를 축방향으로 길게 하여 송풍량을 많게 하기 위하여, 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)의 축방향으로 두께가 얇아지게 하기 위하여, 프린트 기판(21)과 금속하판(12)간의 축방향의 길이를 짧게 하기 위하여, 회전팬(11)을 가진 단상 브러시리스 축류 팬 모터(8)가 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타(20-5)의 높이 이내에 들어가게 하는 것, 스테이터 전기자 지지지주(支持支株)(18)의 축방향의 높이를 짧도록 형성하게 하는 것을 고러한 것이다.

그 때문에, 이 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타(20-5)에서는, 축방향의 높이를 짧게 형성한 스테이터 전기자 지지지주(18)로 하고, 프린트 기판(21)의 하면의 구동회로용 IC(31)과 대향하는 금속하판(12)면에 구동회로용 IC(31)을 凹부(59)에 들어가도록 수납하게한 스테이터 전기자(7)를 스테이터 전기자 지지지주(18)의 상부에 탑재 고정한다.

제12도는 본 발명의 실시예 6의 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타(20-6)의 분해사시도를 나타낸다. 더하여, 실시예 1과 공통인 개소의 설명은, 생략하고, 다른 개소에 관하여서만 설명한다.

이 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타(20-6)는, 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타(20-5)와 똑같은 효과를 도모하는 것으로, 프린트 기판(21) 및 스테이터 요크(6)를 일체로 형성한 자성체 기판, 예를 들면 철기판(6-1)을 전기자 코일 탑재기판으로 이용하고, 그 철기판(6-1)의 외주의 일부를 중공냉각 플레이트(22)쪽에 연장하여 형성한 연장절곡편(58)을 형성하고, 이 연장절곡편(60)위에 구동회로용 IC(31)을 탑재 설치하고, 그 구동치로용 IC(31)과 연장절곡편(60) 위치까지 형성한 나타내지 않은 프린트 배선 패턴을 전기적으로 결선하고 있다.

중공 냉각 플레이트(22-2)의 구멍(23)의 내경부를 일부 절단하고, 이 절단부(59)에 그 연장절곡편(60)에 설치한 구동회로용 IC(32)을 들어가게 단상 코아레스 스테이터 전기자(7-1)를 금속하판(12-4)면에 설치하고, 금속하판(12-4)에 형성한 나사구멍(61)에 철기판(6-1)에 형성한 구멍(25-1)을 관통한 비자성체 나사(57)를 조립하여, 금속하판(12-4)면에 단상 코아레스 스테이터 전기자(7-1)를 고정하고 있다.

상기 실시예에 있어서는, 전기자 코일을 2개 이용한 예를 나타내었지만. 단상 코아레스 스테이터 전기자를 형성하게 되면, 그 수는 1개로도, 3개 이상으로도 좋다. 예를 들면, 상기 4극의 계자 마그네트(5)를 이용한 경우에는, 최대 4개의 전기자 코일(9)을 교대로 거듭되게 되고, 같은 위치에 배설된다. 이 경의 전기자 코일(9)은, 그 열림각은, 유효도체부(9a)와(9)와의 외주부분의 열림각이 계자 마그네트(5)의 일자극폭의 가운데에 들어가는 모양의 형상으로 형성하므로 좋다.

또 계자 마그네트는 4극의 것을 이용하지만, 2극의 것으로도, 6극 이상의 것을 이용하여도 좋다. 그렇지만, 소형의 단상 코아레스 팬모타의 경우에는, 2극의 계자 마그네트를 이용하면, 전기자 코일을 최적형상으로 할 수가 없거나, 적은 수로밖에 배설되지 않고, 6극 이상의 계자 마그네트를 이용하면, 틀림없이 전기자 코일의 수를 많이 설치하게 되거나, 모터지름이 작게 되고, 전기자 코일을 제작하는 것이 위험하게 되므로, 상기한 실시예에 의한 계자 마그네트는 4극의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 또 소형의 단상 브러시리스 팬모타의 경우에는, 회전팬도 작은 것에서, 2개의 전기자 코일을 이용하는 것만으로도 충분한 토르크를 얻게 된다.

또 축방향 공극형 구조의 단상 브러시리스 모타를 중심으로 설명했지만, 원통상의 지름 방향 공극형 구조의 단상 브러시리스 모타에 본 발명의 기술적 사상을 전개하여도 좋은 것은 말할 필요가 없다. 이 경우에는, 절기편은 내경방향등의 지름 방향으로 돌출하게 형성한다.

또 미소 공극부를 일정한 공극길이로 유지하기 위한 수단은, 상기 돌기로 한정짓지 말고, 다른 수단에 의하여서도 좋고, 모타라도 다르게 되는 구조의 것을 이용하여도 좋다. 그 외, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 그 구성요소는, 적당하게 설계 변경하여도 좋다.

본 발명은, 중공냉각 플레이트를 미소공극부를 차이로 하여 평형하게 적층배치하고 있기 위하여, 임펠러에 의한 송풍되어 오는 바람이 직각으로 충돌하는 면적이 적으므로, 대단한 저소음의 것이 된다. 또 중공 냉각 플레이트들을 이용하여 이러한 미소공극부를 송풍시키기 위하여, 냉각면적이 대단히 크고, 체적당에 있어서 대단히 냉각효과가 큰 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타를 구성한다.

더구나, 히트싱크 브러시리스 축류 팬모타가 유기적으로 일체하여 형성되고 있기 위하여, 종래의 히트싱크 부착 DC 브리시리스 축류 팬모타에 비교해서 대단히 두께가 얇고, 또 소형으로 형성만 되면, 냉각효과를 더 높일 수가 있다. 더구나 구조가 대단히 간단하므로, 저렴한 가격으로 양산이 가능하다

Claims

히트싱크 일체형 단상 브러시리스 플레이트 팬모타에 있어서, 알루미늄이나 알루미늄 합금 등의 열전도성이 양호한 금속하판과, 상기 금속하판의 상면에 열전도성이 양호하며 두께가 얇고 평편한 중공냉각 플레이트들을 미소(微小) 공극을 사이로 하여 적층배치한 냉각 플레이트 핀과, 상기 중공냉각 플레이트들 내부의 금속하판 상면에 배설한 스테이터 전기자와, 상기 스테이터 전기자와 공극을 사이로 하여 대향하고 N극, S극의 자극을 P극(P는 1 이상의 정수)에 대비하는 계자 마그네트를 갖는 회전팬과, 상기 회전팬에 설치되어 상기 중공냉각 플레이트 내부의 상부 개구단(開口端)에서 바람을 흡입하고 상기 중공냉각 플레이트간의 미소공극을 통하여 냉각 플레이트 핀의 측방 외부로 송풍하는 임펠러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 히트싱크 일체형 단상 브러시리스 플레이트 팬모타.
제1항에 있어서, 상기 스테이터 전기자는 단상 스테이터 전기자이고, 상기 단상 스테이터 전기자 옆에는, 상기 계자 마그네트와 상대적인 회전에 따라 사점 위치로부터 상이 계자 마그네트의 2분의 1 자극 떨어진 각도 범위이내의 위치에 상기 계자 마그네트가 사점 위치로 구성되지 않도록 하는 사점 탈출용 리럭턴스 토르크를 발생시키는 리럭턴스 토르크 발생수단과, 계자 마그네트의 자극을 검출하는 1개의 위치 검지소자와, 상기 위치검지소자의 검출출력에 응하여 상기의 전기자 코일들에 소정방향의 통전을 행하도록 하는 구동회로를 또한 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타.
제2항에 있어서, 상기 구동회로는 상기 금속하판측에 가까운 하단의 하나 또는 여러 장의 중공냉각 플레이트의 내경부를 일부분 절단하고 상기 절단부와 대향하는 금속하판에 배설되는 것을 특징으로 하는 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타.
제1항에 있어서, 상기 냉각 플레이트 핀은 상기 중공 냉각 플레이트 상면 또는 하면에 미소 공극을 일정 공극길이로 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타.
제1항에 있어서, 상기 중공냉각 플레이트의 상단은 그 중공부의 내경을 다른 중공 냉각 플레이트의 중공부의 내경보다도 작게 형성하는 것을 특징으로 하는 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타.
제2항에 있어서, 상기 구동회로는 전기자 코일 탑재기관의 하면에 설치되어 상기 금속하판의 상면에 형성한 구동회로 수납용 凹부로 들어가게 한 것을 특징으로 하는 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타.
제1항에 있어서, 상기 금속하판에는 단상 스테이터 전기자에 전기적으로 접속시킨 리드선을 상기 히트싱크 일체형 단상 브러시리스 플레이트 팬모타의 외부로 유도하기 위한 리드선 수납구가 형성되는 것을 특징으로 하는 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타.
제1항에 있어서, 상기 금속하판에는 단상 스테이터 전기자에 전기적으로 접속시킨 리드선을 히트싱크 일체형 단상 브러시리스 플레이트 팬모타의 외부로 유도하기 위한 리드선 가이드 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 리드선은 상기 중공냉각 플레이트에 형성한 돌기에 가이드되어 상기 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타 외부로 유도되는 것을 특징으로 하는 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타.
제2항에 있어서, 상기 리럭턴스 토르크를 발생수단은 동상의 위치에 m(m은 1 이상의 정수)개소를 형성하는 것을 특징으로 하는 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타.
제1항에 있어서, 상기 스테이터 전기자는 공심형 전기자 코일들을 단상 배치하는 단상 코아레스 스테이터 전기자로 형성하고, 상기 계자 마그네트는 상기 단상 코아레스 스테이터 전기자와 축방향의 빈 공간을 사이에 두고 대향한 평면으로 배치하여, 축방향 공극형 단상 브러시리스 모타를 형성하는 것을 특징으로 하는 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타.
제2항에 있어서, 상기 리럭턴스 토르크 발생수단은 전기자 코일 탑재기판을 이루는 스테이터 요크의 일부를 잘라세운 절기편을 형성하여 장기 절기편을 사점 탈출용 리럭턴스 토르크를 발생하는 위치에 배치하는 것을 특징으로 하는 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타.
제12항에 있어서, 상기 절기편은 180도 대칭한 스테이터 요크 위치에 형성하는 것을 특징으로 하는 히트싱크 일체형 브러시리스 플레이트 팬모타.