KR100588933B1 - 아우터 로터형 모터의 로터 브라켓 냉각 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아우터 로터형 모터의 로터 브라켓 냉각 구조에 관한 것으로, 회전하는 로터 브라켓 내부에서 방열 공기의 원할한 배출과 원할한 공기 유속의 흐름이 가능하도록 유체역학적 설계에 따른 로터 방열구를 형성하여 방열이 원할하면서 로터 브라켓의 설계 치수를 저감시킬 수 있도록, 로터 브라켓의 통풍구 내측에는 사선 방향으로 기립 형성되어, 로터 브라켓 내부에서의 공기 압력이 외측의 압력보다 낮아지도록 양력 발생형 플랩으로 형성되며, 상기 플랩은 통풍구에서 일체로 연장 가공되어 사선으로 연장하는 메인 플랩과, 메인 플랩으로부터 수평으로 연장되어 공기의 경계층을 형성하기 위한 보조 플랩으로 구성되는 아우터 로터형 모터의 로터 브라켓 냉각 구조를 제공하여, 로터 브라켓 내부 및 외부의 공기 유동중 압력 차이에 의한 양력 발생 효과에 의해 로터 브라켓 내부의 공기 유동이 원할하여 방열 효과가 향상되는 것이다.

모터, 로터 브라켓, 방열, 플랩, 양력

Description

아우터 로터형 모터의 로터 브라켓 냉각 구조{A COOLER OF THE BRACKET WITH IN THE ROTOR FOR OUTER ROTOR TYPE MOTOR}

도 1은 종래 로터 브라켓의 사시도.

도 2는 종래 로터 브라켓의 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 로터 브라켓의 평면도.

도 4는 도 3의 A-A선 단면도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 3의 A-A선 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 로터 브라켓 40: 통풍구

50: 플랩 52: 메인 플랩

54: 보조 플랩

본 발명은 아우터 로터형 모터의 로터 브라켓 냉각 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아우터 로터형 모터에서 회전하는 로터에 형성된 방열구를 개선하여 로터 브라켓의 설계 치수를 소형화화며 로터 브라켓 내부의 방열 성능을 향상시키 는 로터 브라켓을 제공하기 위한 아우터 로터형 모터의 로터 브라켓 냉각 구조에 관한 것이다.

다양한 모터의 기동 방식중, 유도 기전력에 의해 동기되는 유도 기전력형 모터는, 스테이터에서 발생하는 회전 자계와 로터에 생기는 유도 자계와의 상호 작용으로 회전력이 발생하는 교류 모터의 일종으로서 회전 자계형에 속한다.

이는 단상 뿐만 아니라 3상 유도 모터, 3상 권선형 유도 모터 등으로 다양하게 설계가 가능하며 교류 모터 중에서도 가장 사용하기 쉬운 모터의 하나로서 일반 가정의 전기 제품에 많이 사용되고 있다.

이러한 유도 전동 모터는 부하에 따라 정속성을 가지는 회전수 특성과 긴 수명으로 인하여 동력용 모터로 적합하며 특히 소형 중에서는 단상형의 콘덴서 모터가 가장 많이 보급되고 있다.

상기한 모터 종류 중에서, 최근에는 로터가 스테이터의 외측에 구비되어 동일 체적에서 토크를 증대시키고, 스테이터의 내부 공간을 다른 용도로 활용할 수 있는 아우터 로터형 유도 모터가 다양하게 활용되고 있다.

상기한 아우터 로터형 유도 모터는 구동축, 마그네트, 및 로터 케이스 등으로 구성된 로터가 철심, 코어, 베이스, 베어링 등으로 구성된 스테이터 바깥쪽에서 회전하는, 즉, 로터가 스테이터 주위를 회전하는 특성을 가진다.

이러한 아우터 로터형 유도 모터의 로터가 도 1에 도시된다.

도 1에 도시된 로터는, 프레스 가공되어 모터의 외장을 형성하는 스틸 재질의 로터 브라켓(1)과, 상기 로터 브라켓(1)의 내주면에 타발 가공되어 강제 압입되 는 적층 철심(2a) 및 적층철심(2a)의 상면과 하면에 각각 구비되는 링형상의 엔딩부재(2b)로 이루어진 로터 코어(2)와, 상기 로터 브라켓(1)과 회전축(미도시)을 결합하기 위한 로터 부싱(3)으로 이루어진다.

또한, 상기 로터 브라켓(1)의 내측 저면에는 도 2에 도시된 바와 같이 방열구(4)가 형성되어 로터 브라켓(1) 내측에 설치되는 스테이터 및 권선 코일로부터 발생하는 열을 방열시키는 공기 통풍구로서 작용한다.

상기 로터 브라켓(1)의 저면에 형성된 방열구(4)는 로터 브라켓(1)의 저면을 드로잉 또는 펀칭 가공하면서 내측단으로 절곡부(5)가 형성되어 로터 브라켓(1) 회전시 방열구(4)를 통해 유입되는 공기가 절곡부(5)에 의해 유속을 가지게 됨으로써 로터 브라켓(1) 내측에 강한 공기압을 발생시킨다.

그러나, 상기와 같이 형성되는 절곡부(5)에 의해 발생되는 유동 공기는 로터 브라켓 내에서 심한 난류를 형성하여 방열을 위한 고온의 공기가 신속하게 배출되기 어려운 상태이며, 특히 절곡부(5)가 수직으로 형성되어 발생하는 풍량은 유체역학적으로 비효율적이게 되어 부압이 형성되는 등의 문제가 있으며, 절곡부(5)의 수직 높이에 의해 로터 브라켓(1)의 설계 치수의 높이가 크게 되어 모터의 크기가 비대해지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 회전하는 로터 브라켓 내부에서 방열 공기의 원할한 배출과 원할한 공기 유속의 흐름이 가능하도록 유체역학적 설계에 따른 로터 방열구를 형성하여 방열이 원할하면 서 로터 브라켓의 설계 치수를 저감시킬 수 있는 아우터 로터형 모터의 로터 브라켓 냉각 구조를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 아우터 로터형 모터에 설치되는 로터 브라켓에 있어서, 로터 브라켓의 통풍구 내측에는 사선 방향으로 기립 형성되어, 로터 브라켓 내부에서의 공기 압력이 외측의 압력보다 낮아지도록 양력 발생형 플랩으로 형성되며, 상기 플랩은 통풍구에서 일체로 연장 가공되어 사선으로 연장하는 메인 플랩과, 메인 플랩으로부터 수평으로 연장되어 공기의 경계층을 형성하기 위한 보조 플랩으로 구성되는 아우터 로터형 모터의 로터 브라켓 냉각 구조를 제공한다.

본 발명은 고속 회전하는 로터 브라켓에 형성되어 방열구 역할을 하는 통풍구 내측에 공기 유동상 양력이 발생하면서 경계층을 형성할 수 있는 단면 형상의 플랩을 형성하여 로터 브라켓 내부의 방열을 원할하게 하며, 로터 브라켓의 높이상 설계 치수를 저감시킬 수 있는 특징을 가진다.

상기와 같은 특징을 가지는 본 발명의 로터 브라켓이 도 3에 도시된다.

도 3에서, 아우터 로터형 모터에 설치되는 로터 브라켓(10)은 저면에 공기 유동을 위한 통풍구(40)가 형성된다.

상기 통풍구(40)는 로터 브라켓(10)의 회전 방향에 대하여 접선 방향으로 예각을 가지도록 경사지게 형성되어, 회전시 공기 유동이 로터 브라켓(10) 내측에서 외측으로 유동가능하게 한다.

그리고, 상기 로터 브라켓(10)의 통풍구(40) 내측에는 플랩(50)이 형성되는데, 상기 플랩(50)은 로터 브라켓(10)의 높이 방향에 대하여 사선 방향으로 기립 형성되는 바, 이는 상기 로터 브라켓(10) 내부에서의 공기 유동의 압력이 외측의 압력보다 낮아지면서 양력이 발생가능한 형상을 가지는 것이다.

한편, 상기 플랩(50)은 상기 통풍구(40)를 경계로 하여 도 4에 도시된 바와 같이 일측이 정방향으로 경사지며 타측이 역방향으로 경사지도록 상호 교대로 형성됨으로써 로터 브라켓(10) 내부에서의 공기 유동중 부압이 발생하지 않도록 한다.

또한, 상기 플랩(50)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 통풍구(40)에서 일체로 연장 가공되어 사선으로 연장하는 메인 플랩(52)과, 상기 메인 플랩(52)으로부터 수평으로 연장되어 공기의 경계층을 형성하기 위한 보조 플랩(54)으로 구성될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.

본 발명에 따른 로터 브라켓(10)은, 내측에 스테이터가 설치되며 모터의 권선 코일 등이 내장된다.

상기 로터 브라켓(10)은 모터의 구동시 고속 회전을 하게 되는데, 이때 상기 로터 브라켓(10)의 내측에서는 상기 스테이터 및 권선 코일 등에 의해 고온의 열이 발생하게 되고, 발생된 고열은 로터 브라켓(10)의 고속 회전에 따른 공기 유동을 따라 유동하게 된다.

상기와 같이 유동하는 공기는 상기 로터 브라켓(10)의 통풍구(40)를 통해 배출될 수 있는 것인데, 상기 통풍구(40)는 로터 브라켓(10)의 외측으로부터 내부로 공기가 유입되도록 형성된 플랩(50)에 의해 외부의 저온 공기가 유입된다.

상기 플랩(50)은 로터 브라켓(10)의 회전 방향에 대하여 사선으로 형성되어 회전시 외부 공기가 원할하게 로터 브라켓(10)의 내부로 유입된다.

상기와 같이 유입된 공기는 상기 플랩(50)을 따라 유동하면서 플랩(50)이 사선 방향으로 경사지게 형성되어, 상기 플랩(50)을 기준으로 하여 플랩(50) 상부의 압력보다 플랩(50) 하부의 압력이 높아지게 되는 양력이 발생하게 된다.

그리하여, 상기 플랩(50)에 의해 형성된 공기 양력에 의해 로터 브라켓(10) 내부의 공기는 플랩(50)을 따라 유동하면서 상기 일측의 통풍구(40)로 배출이 용이하게 된다.

즉, 일측의 통풍구(40)를 통해 유입된 공기는 플랩(50)에 의해 로터 브라켓(10) 내부에서 양력이 발생하게 되어 타측의 통풍구(40)로 유연하게 배출될 수 있게 된다.

또한, 상기 플랩(50)은 상기 통풍구(40)에서 일체로 연장 가공되어 사선으로 연장하는 메인 플랩(52)과, 상기 메인 플랩(52)으로부터 수평으로 연장되어 공기의 경계층을 형성하기 위한 보조 플랩(54)으로 구성될 수 있는 바, 전술한 바와 같이 로터 브라켓(10) 내부의 공기는 상기 메인 플랩(52)에 의해 발생되는 양력으로 외부로 배출되는 동시에 보조 플랩(54)에 의해 공기의 경계층이 형성되어 양력의 발생이 보다 확실하게 된다.

그리하여, 상기의 보조 플랩(54)에 의하여 일측의 통풍구(40)로 유입되는 공기는 국부적인 압력의 차이로 인하여 로터 브라켓(10)의 외부 및 내부의 압력에 따 른 양력 변화와 경계층을 따라 보다 신속하게 외부로 배출될 수 있는 것이다.

한편, 상기 플랩(50)은 전술한 바와 같이 사선 방향으로 기울어져 형성되어 있어 로터 브라켓(10)의 전체 높이가 낮게 설계될 수 있어 아우터 로터의 크기가 작아지게 형성할 수 있다.

본 발명의 아우터 로터형 모터의 로터 브라켓 냉각 구조에 의하여, 로터 브라켓 내부 및 외부의 공기 유동중 압력 차이에 의한 양력 발생 효과에 의해 로터 브라켓 내부의 공기 유동이 원할하여 방열 효과가 향상되는 것이다.

이상에서 본 발명을 특정한 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정하지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 아우터 로터형 모터에 설치되는 로터 브라켓(10)에 있어서,

   상기 로터 브라켓(10)의 통풍구(40)는 회전 방향의 접선에 대하여 예각으로 경사져 형성되고,

   상기 통풍구(40) 내측에는, 사선 방향으로 기립 형성되며, 상기 로터 브라켓(10) 내부에서의 공기 유동의 압력이 외측의 압력보다 낮아지도록, 상기 통풍구(40)에서 일체로 연장 가공되어 사선으로 연장하는 메인 플랩(52)과, 상기 메인 플랩(52)으로부터 수평으로 연장되어 공기의 경계층을 형성하는 보조 플랩(54)으로 구성되는 양력 발생형 플랩(50)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 아우터 로터형 모터의 로터 브라켓 냉각 구조.
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