KR100362807B1 - 고압형 직류 무정류자 모터의 방열 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고압형 직류 무정류자 모터의 방열 장치에 관한 것으로서, 모터 하우징 내부의 인쇄회로기판 상에 모터 구동 소자가 내장된 고압형 직류 무정류자 모터에 있어서, 상기 모터 하우징과 모터 구동 소자의 방열판 사이의 공간에는 상기 방열판을 통하여 발산되는 고열을 상기 하우징 외면 전체로 전달케 하여 공냉시킬 수 있도록 면 접촉되는 금속재의 열전달 부재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면 고압형 모터에 구동 소자가 내장되더라도 고열을 효율적으로 방사시킬 수 있으므로 모터가 오동작될 경우에 세트 본체나 전체 회로부에까지 악 영향을 미치지 않을 뿐만 아니라 소음 발생도 상당히 줄일 수 있게 된다.

Description

고압형 직류 무정류자 모터의 방열 장치{Radiator of high voltage type DC brushless motor}

본 발명은 고압형 직류 무정류자 모터의 방열 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터 하우징 내부에 내장된 모터 구동 소자로부터 발산되는 고열을 흡수시켜 외부로 원활하게 방열시킬 수 있도록 하는 고압형 직류 무정류자 모터의 방열 장치에 관한 것이다.

일반적으로 직류 무정류자 모터는 전원의 위상을 변환시켜 주는 정류자와 브러시가 필요한 직류(DC) 모터와 대별되는 것으로, 이는 약 40 V 정도의 직류 전압이 소요되는 저압형과, 약 240 V 정도의 고압형으로 나뉘어 진다.

종래의 저압형 직류 무정류자 모터는, 도 1 에서 나타낸 바와 같이, 교번 자계를 통한 전기적인 토오크(Torque)를 발생하는 원통형의 중공체인 고정자(1)와, 상기 고정자(1)의 내부에 삽입되어 토오크를 부하에 전달(전기적인 힘을 기계적으로 변환)할 수 있도록 회전축(도시되지 않음)에 일체로 결합된 회전자(2)와, 극수 교번에 따른 펄스를 변환시켜주는 촉매제 역할을 하는 마그네트(도시되지 않음)와, 상기 고정자(1)의 요크(1a)에 결합되어 회전자의 위치나 속도 검출용 홀 센서 등과 같은 소자들이 부착된 인쇄회로기판(3)과, 상기 회전축에 베어링(5)을 삽입 개재하여 모터의 외부 덮개 역할을 하는 모터 하우징(4) 등으로 구성된다.

더욱이, 저압형 모터의 경우, 도 2 에서 나타낸 바와 같이, 인쇄회로기판(3) 상에 모터 구동용 소자(6)인 집적회로(IC)가 부착될 수 있고, 그 주변에는 복수의 트랜지스터(Tr)(7)(7a) 등과 같은 고열을 발산하는 소자가 부착되어 있다.

이러한 저압형 모터에서는, 비록 낮은 직류 전압으로 인하여 비교적 저열을 발산하는 모터 구동 소자(6)를 모터 하우징(4) 내부에 내장할 수 있다하더라도 이 회로 구동소자(6)보다는 트랜지스터(7)(7a)가 더 많은 열을 방출하므로 그 방열 장치로써 상기 트랜지스터(7)(7a) 둘레에 다수의 핀이 돌출 형성된 방열판(8)(8a)이각 각 부착되어 열 발산을 효율적으로 이룰 수 있게 하고 있다.

그러나, 고압형 모터인 경우에 DC 240 V 정도의 고압 전원의 인가로 인하여 모터 구동 소자(IC)로부터 상당히 높은 고열이 발산케 되므로 이 모터 구동 소자를 인쇄회로기판 상에 부착시킬 수 없도록, 즉 모터 하우징 내부에 내장할 수 없게 되어 있다.

이에 따라 고압형 모터의 구동 소자는 외부의 회로부에 내장하거나 세트에 장착하고 있는 실정이고, 이 주위에 대형 방열판을 부착시켜 발열 문제를 해결하고 있다.

그러나, 구동부 외장형 모터는 비록 모터 단품의 오동작시에도 전체 회로부를 수리해야 하고 심하면 그 전체(회로부)를 교체까지 해야 하고, 또한 모터 구동부가 외장 설치됨에 따라 리드 와이어(Lead Wire)가 더욱 길어지게 되므로 잡음이 많이 발생되는 문제점이 있다.

그러므로 모터의 구동부를 모터에 내장하는 형태가 일반화되어 가는 추세에 있지만, 고압형 모터의 경우에는 구동 소자의 내장시 공간의 협소로 인하여 정상 작동이 가능한 온도 수준으로 온도를 저감시킬만한 방열판을 부착시킬 수 없으므로 구동 소자의 방열 문제를 시급히 해결해야하는 한계가 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 고압형 모터의 내부에 구동부(소자)가 내장되더라도 이 구동부로부터 발산되는 고열을 충분히 방열시킬 수 있도록 하는 고압형 직류 무정류자 모터의방열 장치를 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고압형 직류 무정류자 모터의 방열 장치는, 모터 하우징 내부의 인쇄회로기판 상에 모터 구동 소자가 내장된 고압형 직류 무정류자 모터에 있어서, 상기 모터 하우징과 모터 구동 소자의 방열판 사이의 공간에는 상기 방열판을 통하여 발산되는 고열을 상기 하우징 외면 전체로 전달케 하여 공냉시킬 수 있도록 면 접촉되는 금속재의 열전달 부재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래의 저압형 직류 무정류자 모터의 구성을 개략적으로 나타낸 결합 단면도.

도 2 는 도 1 의 인쇄회로기판을 발췌 도시한 평면도.

도 3 은 본 발명에 따른 고압형 직류 무정류자 모터의 방열 장치의 구성을 나타낸 요부 결합 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

30 : 인쇄회로기판, 40 : 모터 하우징,

50 : 모터 구동 소자, 52 : 방열판,

60 : 열전달 부재, 70 : 절연 종이,

80 : 실리콘 분진.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.

도 3 은 본 발명에 따른 고압형 직류 무정류자 모터의 방열 장치의 구성을 나타낸 요부 결합 단면도이다. 이 도면 중 전술한 종래의 구성과 동일한 일반적인 구성부에 관한 부호 및 명칭은 편의상 동일하게 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 중복을 피하기 위하여 생략하기로 한다.

상기 도면에서, 본 발명의 장치는 고압형의 직류 무정류자 모터에 적용되는 것으로, 부호 50 은 모터 하우징(40) 내에 내장되는 모터 구동 소자인 집적회로(IC) 칩이며, 이는 고정자(1)의 요크(1a) 상에 나사 결합된 인쇄회로기판(30) 위에 고정 설치된 것이다.

상기 모터 구동 소자(50)의 상부 면에는 자체 방열판(52)이 구비되고, 그 하부 면에는 리드선(54)이 인쇄회로기판(30) 상에 납땜 결합되어 소자 전체를 고정할수 있게 한다.

특히, 본 실시예에서 모터 구동 소자(50)의 방열판(52)과 모터 하우징(40) 사이의 공간에는 부호 60 으로 도시된 직육면체의 함체 형상으로 이루어진 금속재의 열전달 부재(60)가 더 결합된다. 이 열전달 부재(60)의 하단 면은 구동 소자(50)의 방열판(52)과 면 접합됨과 동시에 그 상단 면은 모터 하우징(40)과 나사(90)를 이용하여 체결된다.

여기서, 상기 모터 구동 소자(50)의 방열판(52)과 열전달 부재(60)의 접합면에는 실리콘(Si) 분진(컴파운드; Compound)(80)을 사용하여 접착되면 바람직한데, 이 실리콘 분진(80)은 열전달을 더욱 용이하게 하는 매개체이다.

더욱이, 상기 모터 구동 소자(50)의 방열판(52)과 열전달 부재(60) 사이의 접합면에 절연 종이(70)가 더 삽입 개재되면, 주로 모터 제품의 출하시에 행해지는 강제 내압 시험을 잘 견딜 수 있어서 바람직하다. 이 때에도 절연 종이(70)의 상, 하면에 실리콘 분진(80)이 발라져야 한다.

그리고, 상기 열전달 부재(60)의 재질은 알루미늄(Al) 소재로 이루어지면, 비교적 저렴하고도 열 전도율이 양호하므로 매우 바람직하다.

이와 같이 구비된 본 발명에 따른 고압형 모터의 방열 장치는 모터의 구동시 모터 구동 소자(50)의 방열판(52)을 통하여 발산되는 고열이 열전달 부재(60)로 전달된 후, 이와 접촉된 모터 하우징(40) 쪽으로 직접 전열되어 외부에서 공냉하게 된다.

이 때, 모터 하우징(40) 전체가 방열판 역할을 수행할 수 있고, 또한 열전달부재(60)는 열전달 매개체 역할을 담당하게 되는 것이다.

따라서, 이러한 열전달 구조를 가지게 되면, 아무리 약 240 V 정도의 고압인 직류 전압이 흐르는 고압형 모터라고 하더라도 모터 하우징(40) 내부에 모터 구동부(소자)(50)를 내장하는데 무리가 따르지 않는다. 즉, 비교적 협소한 공간을 잘 활용할 수 있음은 물론, 고열을 하우징(40) 전체를 통하여 발산시키는 작용이 원활하게 이루어지기 때문이다.

상술한 본 발명에 의하면, 고압형 모터에 구동 소자가 내장되더라도 고열을 효율적으로 방사시킬 수 있으므로 모터가 오동작될 경우에 세트 본체나 전체 회로부에까지 악 영향을 미치지 않을 뿐만 아니라 소음 발생도 상당히 줄일 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 모터 하우징 내부의 인쇄회로기판 상에 모터 구동 소자가 내장된 고압형 직류 무정류자 모터에 있어서,

   상기 모터 하우징과 모터 구동 소자의 방열판 사이의 공간에 위치하고, 상기 모터하우징과 상기 모터구동소자 각각에 면 접촉되며, 상기 방열판을 통하여 발산되는 고열을 상기 하우징 외면 전체로 전달하는 금속재 열전달부재와; 상기 모터구동소자 방열판과 상기 열전달부재 접합면에 도포되어 열전달을 보다 용이하게 하는 실리콘(Si)분진;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고압형 직류 무정류자 모터의 방열장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 모터 구동 소자의 방열판과 열전달 부재 사이의 접합면 사이에는 내압 시험을 견딜 수 있도록 절연 종이가 더 부착되는 것을 특징으로 하는 고압형 직류 무정류자 모터의 방열 장치.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 열전달 부재의 재질은 알루미늄(Al)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고압형 직류 무정류자 모터의 방열 장치.