KR100253231B1 - 일체형 인버터 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일체형 인버터 냉각장치에 관한 것으로, 종래의 모터에 부착된 자냉팬만을 사용하는 장치에 있어서는 인버터가 저속으로 모터를 동작시킬 경우 자냉팬에 의해 발생하는 풍량만으로는 모터와 인버터를 냉각시키기에 충분하지 못하고, 강냉팬만을 사용하는 장치에 있어서는 모터의 회전속도에 관계없이 전원이 인가되는 동안에 계속 작동하므로 에너지 효율이 떨어지게 되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 모터의 축에 부착된 자냉팬과; 모터 후면에 부착되어 열을 방출하는 방열판과; 상기 방열판내에서 모터의 회전을 가변속 제어하는 인버터와; 상기 인버터의 후면에 부착된 강냉팬과; 상기 방열판내의 온도에 따라 상기 강냉팬을 온/오프 제어하는 강냉팬 제어부로 구성하여 모터 및 인버터의 온도상승을 검출함으로써 검출온도에 따라 선택적으로 강냉팬을 구동시켜 저온/고속도에서는 자냉팬만을 구동시키고, 고온/저속도에서는 강냉팬을 동시에 구동시켜 냉각 성능을 향상시킬 뿐 아니라 에너지 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

일체형 인버터 냉각장치

본 발명은 일체형 인버터 냉각장치에 관한 것으로, 특히 모터축에 자냉팬을 부착하고 인버터에 강냉팬을 일체로 부착시킴으로써 인버터의 내부 온도에 따라 선택적으로 강냉팬을 구동시켜 저온에서는 자냉팬만을 구동시키고, 고온에서는 강냉팬을 동시에 구동시켜 냉각 성능을 향상시킬 뿐 아니라 에너지 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 일체형 인버터 냉각장치에 관한 것이다.

도1은 종래 자냉팬 일체형 인버터 냉각장치의 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이 모터(1)의 축에 부착되어 모터(1)가 회전함에 따라 바람을 발생하여 모터(1) 및 인버터(4)를 냉각시키는 자냉팬(2)과; 상기 모터(1) 후면에 부착되어 열을 방출하는 방열판(3)으로 구성된다.

도2는 종래 강냉팬 일체형 인버터 냉각장치의 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이 인버터(4)후면에 부착되어 전원의 인가에 따라 바람을 발생하여 모터(1)를 식힘과 동시에 인버터(4)를 냉각시키는 강냉팬(5)과; 상기 모터(1) 후면에 부착되어 열을 방출하는 방열판(3)으로 구성되는 것으로, 자냉팬만으로 냉각하는 경우 자냉팬이 모터의 축에 부착되어 있기 때문에 인버터에 의해서 제어되는 모터의 회전속도에 비례한 풍량이 발생되어 모터 뒷면에 부착된 방열판으로 구성된 유로(미도시)를 통하여 모터 및 인버터를 냉각시키게 된다.

또한 강냉팬만으로 냉각하는 경우 전원이 인가됨과 동시에 강냉팬이 동작하여 모터를 식힘과 동시에 인버터를 냉각시키게 된다.

그러나, 상기 종래의 모터에 부착된 자냉팬만을 사용하는 장치에 있어서는 인버터가 저속으로 모터를 동작시킬 경우 자냉팬에 의해 발생하는 풍량만으로는 모터와 인버터를 냉각시키기에 충분하지 못하고, 강냉팬만을 사용하는 장치에 있어서는 모터의 회전속도에 관계없이 전원이 인가되는 동안에 계속 작동하므로 에너지 효율이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 모터축에 자냉팬을 부착하고 인버터에 강냉팬을 일체로 부착시킴으로써 인버터의 내부 온도에 따라 선택적으로 강냉팬을 구동시켜 고속도에서는 자냉팬만을 구동시키고, 저속도에서는 강냉팬을 동시에 구동시켜 냉각 성능을 향상시킬 뿐 아니라 에너지 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 일체형 인버터 냉각장치를 제공 하는데 그 목적이 있다.

도1은 종래 자냉팬 일체형 인버터 냉각장치의 구성 예시도.

도2는 종래 강냉팬 일체형 인버터 냉각장치의 구성 예시도.

도3은 본 발명에 의한 일체형 인버터 냉각장치의 구성 예시도.

도4는 도3의 강냉팬 제어부의 회로도.

도5는 도4의 온도센서의 부온도 특성도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

10 : 강냉팬 제어부 OP1 : 비교기

R1∼R7 : 저항 C1 : 캐패시터

RY1 : 릴레이 TC : 온도센서

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 모터의 축에 부착된 자냉팬과; 상기 모터 후면에 부착되어 열을 방출하는 방열판과; 상기 방열판내에서 모터의 회전을 가변속 제어하는 인버터와; 상기 인버터의 후면에 부착된 강냉팬과; 상기 방열판내의 온도를 검출하여 그 검출 온도에 따라 상기 강냉팬을 온/오프 제어하는 강냉팬 제어부로 구성함을 특징으로 한다.

상기 강냉팬 제어부는 전원전압이 온도센서와 저항에 의해 분압되어 저항를 통해 비반전단자에 입력되고, 상기 전원전압이 저항에 의해 분압되어 저항을 통해 반전단자에 입력되는 비교기와; 상기 비교기의 출력을 전원전압레벨로 풀업시키는 풀업저항과; 상기 풀업된 전압의 전류를 제한하는 전류제한저항과; 상기 전류 제한저항에 연결되어 상기 비교기의 출력에 따라 강냉팬을 온/오프 제어하는 릴레이로 구성됨으로써 달성되는 것으로, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도3은 본 발명에 의한 일체형 인버터 냉각장치의 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 모터(1)의 축에 부착된 자냉팬(2)과; 상기 모터(1) 후면에 부착되어 열을 방출하는 방열판(3)과; 상기 방열판(3)내에서 모터(1)의 회전을 가변속 제어하는 인버터(4)와; 상기 인버터(4)의 후면에 부착된 강냉팬(5)과; 상기 방열판(3)내의 온도를 검출하여, 그 검출 온도에 따라 상기 강냉팬(5)을 온/오프 제어하는 강냉팬 제어부(10)로 구성한다.

도4는 상기 강냉팬 제어부(10)의 회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 전원전압(VCC)이 온도센서(TC)와 저항(R1)에 의해 분압되어 저항(R4)을 통해 비반전단자(+)에 입력되고, 전원전압(VCC)이 저항(R2,R3)에 의해 분압되어 저항(R5)을 통해 반전단자(-)에 입력되는 비교기(OP1)와; 상기 비교기(10)의 출력을 전원전압(VCC)레벨로 풀업시키는 풀업저항(R6)과; 상기 풀업된 전압의 전류를 제한하는 전류제한저항(R7)과; 상기 전류 제한저항(R7)에 연결되어 상기 비교기(10)의 출력에 따라 강냉팬(5)을 온/오프 제어하는 릴레이(RY1)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 동작 및 작용을 설명한다.

온도센서(TC)는 도5에 도시된 바와 같이 온도의 상승에 따라 저항값은 그에 반비례하여 감소하는 부온도특성을 가지는 것으로, 방열판(3)내부에 설치되어 모터(1)와 인버터(4)의 온도상승을 동시에 검출할 수 있게 된다.

저항(R2,R3)에 의해 분압된 전압이 저항(R5)을 통해 비교기(OP1)의 반전단자(-)에 입력되어 기준전압 즉 기준온도가 되도록 한 상태에서 모터가 운전하기 전 온도센서(TC)는 높은 저항값을 가지게 되고, 저항(R1)에 의해 분압된 전압이 비교기(OP1)의 기준전압(Vref)보다 낮으므로 비교기(OP1)의 출력은 부전위(-)가 되므로 릴레이(RY1)를 오프시키게 되어 강냉팬(5)은 동작되지 않는다.

그러나 모터(1)가 서서히 저속에서 부터 운전하게 되면 모터(1)와 인버터(4)의 발열로 인해 일체형 인버터 내부의 온도가 상승하게 되므로 온도센서(TC)의 저항값은 그에 반비례하여 작아지게 되고, 따라서 온도센서(TC)와 저항(R1)에 의해 분압된 전압(Vcomp)이 점점 증가하게 되어 반전단자(-)에 입력되는 기준전압(Vref)보다 크게 되면 비교기(OP1)에서 고전위가 출력되므로 릴레이(RY1)가 온되어 강냉팬(5)이 동작된다.

한편, 강냉팬(5)의 동작과 모터(1)의 운전속도가 증가하여 자냉팬(2)에 의한 풍량이 많아져서 인버터(4)의 온도가 내려가게 되면 온도센서(TC)의 저항값은 서서히 증가하게 되고, 온도센서(TC)와 저항(R1)에 의해 분압되는 전압(Vcomp)이 점점 감소하여 기준전압(Vref)보다 작아지게 되면 비교기(OP1)의 출력은 부전압(-)이 되어 릴레이(RY1)는 오프되고 강냉팬(5)은 동작되지 않는다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 일체형 인버터 냉각장치는 방열판 내부에 온도센서를 두어 모터 및 인버터의 온도상승을 검출함으로써 검출온도에 따라 선택적으로 강냉팬을 구동시켜 저온/고속도에서는 자냉팬만을 구동시키고, 고온/저속도에서는 강냉팬을 동시에 구동시켜 냉각 성능을 향상시킬 뿐 아니라 에너지 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 모터의 축에 부착된 자냉팬과; 상기 모터 후면에 부착되어 열을 방출하는 방열판과; 상기 방열판내에서 모터의 회전을 가변속 제어하는 인버터와; 상기 인버터의 후면에 부착된 강냉팬과; 상기 방열판내의 온도에 따라 상기 강냉팬을 온/오프 제어하는 강냉팬 제어부로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 일체형 인버터 냉각장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 강냉팬 제어부는 방열판내의 온도를 전압으로 검출하는 온도센서 및 저항과, 상기 검출된 전압을 저항에 의해 설정된 기준전압과 비교하는 비교기와; 상기 비교기의 출력신호에 따라 강냉팬을 온/오프 제어하는 릴레이로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 일체형 인버터 냉각장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 강냉팬 제어부는 상기 비교기의 출력을 전원전압 레벨로 풀업시키는 풀업저항과; 상기 풀업된 전압의 전류를 제한하여 릴레이의 구동제어신호로 인가하는 전류 제한저항을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 일체형 인버터 냉각장치.

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