KR100332759B1 - 세탁기용비엘디시모터의냉각구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기용 비엘디시 모터의 냉각구조에 관한 것으로, 종래 기술에서는 상기 모터 프레임의 통풍구들 사이에는 상측으로 향하도록 상측 냉각리브가 설치되어 있고, 각 통풍구의 저면에도 하측 냉각리브가 설치되어 각 냉각리브가 공기의 유동을 상호 방해하기 때문에 모터의 냉각 성능을 저하시키는 바, 이에 본 발명은 축 결합부가 형성되고 하면에 통풍구가 형성된 모터 프레임과, 이 모터 프레임의 내부에 결합되어 모터 프레임과 일체로 회전하는 회전자 및, 이 회전자의 내측에서 세탁조 바닥에 고정된 고정자를 구비한 세탁기용 비엘디시 모터에 있어서, 상기 모터 프레임의 내주면에 회전시 통풍구로 유입된 공기의 유동 소음을 감소시키기 위해 전향각 또는 후향각을 가지는 복수개의 냉각 블레이드를 일정 간격을 두고 형성함으로써, 축류팬의 방식을 사용하기 때문에 기존의 냉각구조에 비해 통풍구의 크기를 넓혀 공기의 유동을 활성화시킴으로써 모터의 냉각 성능을 향상시키게 된다.

Description

세탁기용 비엘디시 모터의 냉각구조

본 발명은 세탁기용 비엘디시 모터에 관한 것으로, 특히 모터의 냉각 성능을 향상시키기 위한 세탁기용 비엘디시 모터의 냉각구조에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기용 비엘디시 모터는 세탁물 및 세탁수가 인입되는 세탁조의 하측에 회전축으로 연결 설치되어 상기 세탁조를 회전시켜 세탁이나 탈수 등의 작동을 하게 된다.

이와 같이 세탁기에 사용되는 종래 비엘디시 모터는 도 1에 도시한 바와 같이, 소정의 내부 체적을 갖도록 형성된 모터 프레임(1)의 내부에 코어(2a), 코일(2b) 등으로 이루어진 고정자(2)가 세탁조에 결합되어 있고, 그 고정자(2)의 외측에는 마그네트(3a), 요크(3b) 등으로 이루어진 회전자(3)가 회전 가능하게 모터 프레임(1)에 결합되어 있으며, 상기 회전자(3)의 내경에는 회전축(4)이 압입되어 있다.

상기와 같은 비엘디시 모터는 고정자(2)의 코일(2a)에 전류가 인가되어 회전자계가 발생하면 회전자(3)에 회전력이 발생하게 되고, 이 회전력에 의해 회전자(3) 및 이에 압입된 회전축(4)이 회전하여 세탁조를 정방향 및 역방향으로 회전시키게 된다.

그런데 상기 비엘디시 모터는 코어(2a) 동선에 전류를 가해주기 때문에 코일(2b)에서 많은 양의 열이 발생하게 되며,(통상적으로 세탁기용 비엘디시 모터의 효율은 60% 미만이기 때문에 가해지는 전력량의 많은 부분은 손실로 작용하여 코일의 온도가 상당히 올라가게 된다.) 아울러 마그네트(3a)의 주위도 코일(2b)의 온도 상승에 의한 열전달에 의해서 온도가 상승하게 된다.

따라서, 모터의 온도 상승을 막기 위해서 고정자(3)의 하측에 수 개의 냉각리브(5)가 모터 프레임(1)에 결합 설치되어 모터의 작동시 상기 고정자(2) 및 회전자(3)를 냉각하게 된다.

이와 같은 냉각구조를 도 2를 참고하여 부연 설명하면, 모터 프레임(1)의 중심에 형성된 축 결합공(1a)을 중심으로 그 방사상에 일정 간격을 두고 원형으로 이루어진 수 개의 통풍구(1b)가 설치되어 있고, 상기 각 통풍구(1b)와 통풍구 사이에는 상측으로 향하도록 상측 냉각리브(5a)가 설치되어 있으며, 상기 각각의 통풍구(1b)의 저면에는 하측 냉각리브(5b)가 설치되어 있다.

따라서, 모터 프레임(1)의 통풍구(1b)를 통해 유입된 공기가 모터 프레임(1) 내부로 유입되어 상기 모터 프레임(1)이 회전하게 되면, 모터 프레임(1)에 결합 설치된 냉각리브(5)의 회전으로 인해 풍량이 발생하게 되고, 이와 같이 발생된 풍량은 대류열전달에 의해 고정자(2) 및 회전자(3)에서 발생하는 발열량을 냉각하게 된다.

일반적으로 회전자의 회전방향과 일치하는 쪽에 위치한 통풍구에서는 정지해 있는 유체와의 충돌로 인해 압력이 높아지기 때문에 주변의 유체를 모터 프레임 내부로 유입시키지 못하고, 그 반대편의 통풍구는 주변보다 압력이 낮기 때문에 공기가 유입되어 모터를 냉각시키도록 되어 있지만, 종래 기술에서는 상기 모터 프레임(1)의 통풍구(1b)들 사이에는 상측으로 향하도록 상측 냉각리브(5a)가 설치되어 있고, 각 통풍구(1b)의 저면에도 하측 냉각리브(5b)가 설치되어 각 냉각리브(5a)(5b)가 공기의 유동을 상호 방해하기 때문에 모터의 냉각 성능을 저하시키는 문제점이 있었다.

또한, 탈수 등의 동작을 할 때에는 모터가 고속으로 회전하게 되는데, 이때 종래 기술은 모터 프레임(1)의 상하면에 냉각리브(5a)(5b)가 수직으로 설치되어 있기 때문에 공기의 저항이 심화되어 소음이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 모터의 냉각 성능을 향상시키기 위한 세탁기용 비엘디시 모터의 냉각구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 모터의 고속 회전시에도 소음이 발생하는 것을 저감시킬 수 있는 세탁기용 비엘디시 모터의 냉각구조를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 세탁기용 비엘디시 모터를 보인 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 냉각구조를 보인 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 냉각구조를 보인 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 냉각구조의 효과를 보인 세탁기의 개략도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10 ; 모터 프레임 11 ; 축 결합부

12 ; 냉각 블레이드

따라서, 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 축 결합부가 형성된 모터 프레임의 내부에 회전자 및 고정자가 결합되는 비엘디시 모터에 있어서, 상기 모터 프레임의 내주면에 회전시 공기의 유동 소음을 감소시키기 위해 전향각 또는 후향각을 가지는 복수개의 냉각 블레이드를 일정 간격을 두고 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 세탁기용 비엘디시 모터의 냉각구조를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 세탁기용 비엘디시 모터의 냉각구조에 대한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 모터의 냉각구조는 도 4에 도시한 바와 같이, 상측 및 하측이 관통된 모터 프레임(10)의 중앙에 축 결합공(11a)이 통공된 축 결합부(11)를 형성하고, 상기 축 결합부(11)로부터 모터 프레임(10)의 내측면에 일정 간격을 두고 다수개의 냉각 블레이드(12)를 설치하여 이루어진다.

이때, 냉각 블레이드(12)의 측단면은 공기의 유동 방향과 곡률 반경 중심을 일치시킨다. 즉, 공기의 유동 방향을 상단으로 안내하려면 냉각 블레이드(12)의 상측에 곡률 반경 중심을 위치시키고, 공기의 유동 방향을 하단으로 안내하려면 냉각 블레이드(12)의 하측에 곡률 반경 중심을 위치시킨다.

또한, 모터의 냉각시 공기와의 마찰을 줄여 소음을 줄일 수 있도록 냉각 블레이드에 전향각 또는 후향각을 준다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 세탁기용 비엘디시 모터의 냉각구조에 대한 작용을 설명하면 다음과 같다.

세탁을 하기 위해 고정자 및 회전자의 작동에 의해 회전자가 회전하게 되면, 냉각 블레이드(12)와 냉각 블레이드(12) 사이에 형성된 통풍구(10a)를 통해 유입된 공기가 모터 프레임(10) 내부로 유입되어 상기 모터 프레임(10)의 회전시 냉각 블레이드(12)에 의해 풍량이 발생되어 고정자 및 회전자에서 발생하는 발열량을 냉각하게 된다.

즉, 통상 고체와 유체간에는 열전도는 물론, 유체의 운동에 의한 대류열전달이 일어나게 되며, 이에 따라 상기 모터의 주변에서 냉매유동이 활성화되면 그 냉매의 운동에 의한 대류열전달이 발생되어 결국 모터의 냉각이 원활하게 이루어지게 되는 것이다.

한편, 도 7에 도시한 바와 같이 세탁기(20)의 헹굼 또는 탈수 동작시에는, 세탁시보다 회전 속도가 빨라 상대적으로 많은 양의 공기가 유입되고, 따라서 많은 양의 냉기가 자연 대류에 의해 모터(M)를 냉각시키게 되며, 아울러 냉기의 일부는 세탁기(20)의 기계실 상부에 설치되어 모터(M)의 제어 등에 이용되는 피시비(P)에도 도달하게 되어 피시비(P)에서 발생하는 발열량을 외부로 방출시키기 위한 히트 싱크(S)의 부피를 줄일 수 있어 결과적으로 제조 비용을 저감시킬 수 있게 된다.

한편, 탈수시에는 보통 1000RPM 정도의 속도로 회전하기 때문에 종래에는 공기에 의해 냉각리브에 저항력을 증가시켜 소음이 발생하게 되는데, 본 발명에서는 상기 냉각 블레이드(12)에 소정의 각도로 전향각 또는 후향각을 형성하여 냉각 블레이드(12)의 회전시 공기의 유로 저항을 감소시킴으로써 소음을 저감시키게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 세탁기용 비엘디시 모터의 냉각구조는 상하면이 관통된 모터 프레임에 냉각 블레이드를 장착하여 모터를 냉각시키는 축류팬의 방식을 사용하기 때문에 기존의 냉각구조에 비해 통풍구의 크기를 넓혀 공기의 유동을 활성화시킴으로써 모터의 냉각 성능을 향상시키게 된다.

Claims (1)

1. 축 결합부가 형성되고 하면에 통풍구가 형성된 모터 프레임과, 이 모터 프레임의 내부에 결합되어 모터 프레임과 일체로 회전하는 회전자 및, 이 회전자의 내측에서 세탁조 바닥에 고정된 고정자를 구비한 세탁기용 비엘디시 모터에 있어서,

   상기 모터 프레임의 내주면에 회전시 통풍구로 유입된 공기의 유동 소음을 감소시키기 위해 전향각 또는 후향각을 가지는 복수개의 냉각 블레이드를 일정 간격을 두고 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 세탁기용 비엘디시 모터의 냉각구조.