KR100636002B1 - High speed electric motor - Google Patents

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KR100636002B1
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김천경
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Abstract

A high-speed electric motor is provided to quickly radiate heat from a rotor by forming a cooling passage in the rotor of the motor and to remarkably improve flow of the cooling fluid by using an impeller. A high-speed electric motor includes a stator(110) provided in an inner periphery of a housing, a rotor(10) positioned in the rotor and having a hollow chart and a magnet to generate a rotating magnetic field according to the application of current to the stator, and a cooling passage formed in the rotor in an axial direction. The cooling passage has a main passage(40) penetrating an end of the rotor and a branch passage(50) extending from an end of the main passage to an outer periphery of the rotor.

Description

초고속 전동기{High speed electric motor}High speed electric motor

도 1은 종래의 초고속 전동기의 구조와 냉각 공기 흐름을 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing the structure and cooling air flow of a conventional high speed motor.

도 2는 본 발명에 따른 초고속 전동기 내부에서 형성되는 유체의 흐름을 나타낸 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing the flow of fluid formed inside the high speed motor according to the present invention.

도 3a는 본 발명에 따른 초고속 전동기에 구비되는 회전자의 일실시예를 나타낸 단면도.Figure 3a is a cross-sectional view showing an embodiment of a rotor provided in the ultra high speed motor according to the present invention.

도 3b는 본 발명에 따른 초고속 전동기에 구비되는 회전자의 다른 실시예를 나타낸 단면도.Figure 3b is a cross-sectional view showing another embodiment of the rotor provided in the ultra-high speed motor according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 회전자 20 : 메인프레임10: rotor 20: mainframe

25 : 보강프레임 30 : 인입부25: reinforcement frame 30: inlet

35 : 유로요철부 40 : 메인유로35: Euro uneven portion 40: Main Euro

50,55 : 분지유로 60 : 마그네트50,55: branch euro 60: magnet

100 : 하우징 110 : 고정자100 housing 110 stator

120 : 원심 임펠러 120: centrifugal impeller

본 발명은 초고속 전동기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각 효과가 뛰어난 초고속 전동기에 관한 것이다.The present invention relates to an ultra high speed motor, and more particularly to an ultra high speed motor having an excellent cooling effect.

일반적으로, BLDC 모터의 경우 브러시와 정류자가 없기 때문에 정기적인 보수가 필요 없어 신뢰성이 높고 수명이 길며 효율이 우수하고 전기적 불꽃 발생, 기계적 소음이 거의 없는 것과 같은 장점이 있다. 이를 통하여, 치과용, 의료용 또는 고속 원심 분리기와 같은 소형 고속운전분야, 터보압축기나 스핀들, 연마기, 고속드릴, 공기압축용 터보 전동기, 고속모터 발전기 응용분야와 같은 산업용 고속운전분야 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.In general, BLDC motors do not require a brush and commutator, so there is no need for regular maintenance, such as high reliability, long life, high efficiency, little electrical spark, and little mechanical noise. Through this, it is used in various fields such as small high speed operation such as dental, medical or high speed centrifuge, industrial high speed operation such as turbo compressor or spindle, grinding machine, high speed drill, turbo compressor for high speed motor and high speed motor generator application. have.

도 1을 참조하여, 종래의 초고속 전동기의 구조를 설명하면 다음과 같다. Referring to Figure 1, the structure of a conventional high speed motor is as follows.

일반적인 초고속 전동기는 하우징(100)과 고정자(110)와 회전자(10)와 마그네트부(65)로 구비된 것이 일반적이다.A general high speed motor is generally provided with a housing 100, a stator 110, a rotor 10, and a magnet part 65.

상기 하우징(100)은 초고속 전동기의 몸체를 이루며 내부에 다양한 구성 부품들을 수용할 수 있도록 속이 빈 원통의 형상으로 형성된다.The housing 100 forms a body of an ultra-high speed motor and is formed in a hollow cylindrical shape to accommodate various components therein.

상기 고정자(110)는 다수의 얇은 판이 적층되어 형성되며 권선이 구비되고 상기 하우징(100)의 내부에 고정된다.The stator 110 is formed by stacking a plurality of thin plates and is provided with a winding and is fixed to the inside of the housing 100.

상부커버(210)는 상기 하우징(100)의 일단부에 체결되어 초고속 전동기의 상부 형상을 이루며, 하부커버(220)는 상기 하우징(100)의 타단부에 체결되어 초고속 전동기의 하부 형상을 이룬다.The upper cover 210 is fastened to one end of the housing 100 to form an upper shape of the super high speed motor, and the lower cover 220 is fastened to the other end of the housing 100 to form a lower shape of the ultra high speed motor.

상기 회전자(10)는 양 단부가 베어링에 의해 체결되며 상기 고정자(110)와 회전자계를 형성하여 회전한다.Both ends of the rotor 10 are fastened by bearings and rotate by forming a rotor magnetic field with the stator 110.

한편, 고속의 회전수를 얻기 위해서 높은 주파수로 변환하여 운전이 이루어 질 경우 철손이 발생하게 된다. 또한, 상기 철손으로 인해 상기 회전자(10)에서는 열이 발생하고, 온도가 상승한다.On the other hand, iron loss occurs when the operation is performed by converting to a high frequency in order to obtain a high speed of rotation. In addition, heat is generated in the rotor 10 due to the iron loss, and the temperature rises.

이와 같은 온도의 상승은 초고속 전동기에 좋지 않은 영향을 끼치므로 이를 방지하기 위해 공기나 물과 같은 유체를 사용하기 위해 별도의 동력을 공급하는 방법이 사용되기도 하였다.This increase in temperature adversely affects the high speed motor, so a method of supplying a separate power to use a fluid such as air or water has been used to prevent this.

한편, 상기 초고속 전동기는 구동 시 상기 초고속 전동기의 하부 커버(220)에 형성되어 있는 구멍을 통해 상기 초고속 전동기의 내부로 유체가 유입되고 유입된 상기 유체는 상기 고정자(110)와 상기 회전자(10) 사이를 통해 흐른 뒤 상기 상부커버(210)에 형성되어 있는 구멍을 통해 외부로 나오는 유체 흐름이 형성된다.Meanwhile, when the ultra high speed motor is driven, fluid is introduced into the ultra high speed motor through a hole formed in the lower cover 220 of the ultra high speed motor, and the fluid is introduced into the stator 110 and the rotor 10. After flowing through), a fluid flow is formed through the hole formed in the upper cover 210 to the outside.

그러나, 상술한 종래의 초고속 전동기는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the above-described conventional high speed motor has the following problems.

첫째, 종래의 이러한 유체 흐름은 상기 고정자(110)의 내부와 상기 회전자의 외부를 냉각시키는 효과는 기대할 수 있으나 상기 회전자(10)의 내부는 냉각하지 못하는 구조를 가지고 있는 문제점이 있었다.First, such a fluid flow of the related art can be expected to cool the inside of the stator 110 and the outside of the rotor, but there is a problem that the inside of the rotor 10 has a structure that does not cool.

둘째, 상기 초고속 전동기 내부의 온도 상승과 철손의 발생으로 인해 상기 초고속 전동기의 출력이 저하되며 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.Second, the output of the ultra-high speed motor is lowered and the efficiency is lowered due to an increase in temperature and iron loss inside the ultra-high speed motor.

셋째, 상기 회전자에 발생하는 열에 의해 마그네트의 고온 탈자 현상을 야기하는 문제점이 있었다.Third, there is a problem that causes a high temperature demagnetization phenomenon of the magnet by the heat generated in the rotor.

넷째, 상기 철손으로 인해 발생되는 열에 의해 상기 회전자(10)의 열 변형을 초래하여 상기 회전자의 양단부를 지지하는 베어링의 손상을 야기하는 문제점이 있었다.Fourth, there is a problem in that the heat generated by the iron loss causes heat deformation of the rotor 10, causing damage to the bearings supporting both ends of the rotor.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 냉각효과가 뛰어난 초고속 전동기를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, the object of the present invention is to provide an ultra-high speed motor excellent in cooling effect.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전동기 하우징의 내주면에 구비된 고정자; 상기 고정자에 전류가 인가됨에 따라 회전자계를 형성하도록 중공축과 마그네트가 구비되어 상기 고정자 내측에 위치되는 회전자; 그리고 상기 회전자의 내부에 축방향으로 형성되되, 그 일단부가 상기 회전자의 끝단을 관통하며 형성되는 메인유로와, 상기 메인유로의 타단부로부터 상기 회전자의 외주면을 관통하며 적어도 1개 이상으로 분지되는 분지유로를 포함하여 구성되는 냉각유로를 포함하여 이루어지는 초고속 전동기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a stator provided on the inner peripheral surface of the motor housing; A rotor having a hollow shaft and a magnet provided inside the stator to form a rotor magnetic field as current is applied to the stator; And a main flow path formed in the rotor in the axial direction, one end of which penetrates an end of the rotor, and at least one penetrating the outer circumferential surface of the rotor from the other end of the main flow path. Provided is an ultra-high speed motor including a cooling passage configured to include a branch passage to be branched.

여기서, 상기 분지유로는 상기 회전자의 축방향과 직각을 이루며 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 분지유로는 상기 메인유로와 둔각을 이루며 형성되는 것도 바람직하다.Here, the branch flow path is preferably formed to be perpendicular to the axial direction of the rotor. In addition, the branch flow path is preferably formed to form an obtuse angle with the main flow path.

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그리고, 상기 회전자의 단부에 결합되어 상기 회전자와 함께 회전하며 냉각 유체의 유속 및 유량이 증가되고 흡입력이 발생되도록 배출부를 형성하는 원심 임펠러를 포함하는 것이 바람직하다.And, it is preferable to include a centrifugal impeller coupled to the end of the rotor to rotate together with the rotor to form a discharge portion so that the flow rate and flow rate of the cooling fluid is increased and the suction force is generated.

또한, 상기 회전자의 외주면에 형성되는 메인프레임의 강도를 보강하기 위해 상기 메인프레임의 내부에 보강프레임을 구비하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 회전자의 방열효과를 높이기 위해, 상기 회전자의 내부에 구비되는 냉각유로 상에 방열면적이 증가 되도록 유로요철부를 형성하는 것도 가능하다.In addition, in order to reinforce the strength of the main frame formed on the outer circumferential surface of the rotor, it is preferable to provide a reinforcing frame in the interior of the main frame. In addition, in order to increase the heat dissipation effect of the rotor, it is also possible to form a channel concave-convex portion so that the heat dissipation area is increased on the cooling flow path provided in the rotor.

이하 상기의 목적을 구제적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention that can realize the above object specifically.

도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 초고속 전동기를 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 2, when described the ultra-high speed motor according to the present invention.

도 2에서 보는 바와 같이, 초고속 전동기에서 하우징(100)은 상기 초고속 전동기의 몸체로 형성된다.As shown in FIG. 2, in the ultra high speed motor, the housing 100 is formed of a body of the ultra high speed motor.

상기 하우징(100)의 일단부는 고정부(105)와 함께 상기 하우징(100)의 중심축과 평행하게 개방된 형상으로 형성되어질 수 있다.One end of the housing 100 may be formed together with the fixing part 105 to have an open shape parallel to the central axis of the housing 100.

또한, 상기 하우징(100)의 내부에 구비되는 고정부(105)의 일단부는 고정하부(130)와 결합되어지고 타단부는 고정상부(140)에 결합된다.In addition, one end of the fixing portion 105 provided in the housing 100 is coupled to the fixed lower portion 130 and the other end is coupled to the fixed upper portion 140.

그리고, 상기 고정부(105)의 내면에는 단차진 단턱이 형성됨이 바람직하고, 이를 통하여, 상기 고정자(110)와 결합되어질 때 상기 고정자(110)의 외측 끝단이 상기 단턱에 걸려 고정 되어진다.In addition, it is preferable that a stepped stepped step is formed on the inner surface of the fixing part 105, and through this, the outer end of the stator 110 is fixed to the stepped step when coupled with the stator 110.

상기 고정자(110)는 권선을 구비한 다수의 얇은 판이 적층되어 형성되어질 수 있으며 상기 고정부(105)의 내측에 고정되어 구비 되어진다.The stator 110 may be formed by stacking a plurality of thin plates having a winding and is fixed to the inside of the fixing part 105.

또한, 상기 고정자(110)의 외면은 다수의 돌기부로 구비될 수 있으며 상기 돌기부는 상기 고정부(105)의 내면과 결합되어질 때 다수의 관통부를 구비하며 형성되어진다.In addition, the outer surface of the stator 110 may be provided with a plurality of protrusions and the protrusions are formed with a plurality of through portions when combined with the inner surface of the fixing portion 105.

상기 회전자(10)는 상기 고정상부(140)와 상기 고정하부(130)의 중앙으로 관 통되어지며 상기 고정상부(140)와 상기 고정하부(130)에 각각 구비되어질 수 있는 베어링에 의해 결합되어질 수 있으며, 상기 고정상부(140)를 관통하여 위치하는 상기 회전자(10)의 단부에는 원심 임펠러(120)가 구비된다.The rotor 10 is connected to the center of the fixed upper portion 140 and the fixed lower portion 130 and coupled by a bearing that may be provided in the fixed upper portion 140 and the fixed lower portion 130, respectively. It may be, the end of the rotor 10 which is located through the fixed upper portion 140 is provided with a centrifugal impeller 120.

한편, 상기 회전자(10)는 상기 고정자(110)와 회전자계를 형성하여 회전된다. 또한, 상기 회전자(10)가 회전함에 따라 상기 회전자(10)의 일측에 결합되어있는 원심 임펠러(120)가 회전된다. 이를 통하여, 상기 초고속 전동기 내부에서는 유체의 흐름이 형성된다.On the other hand, the rotor 10 is rotated by forming a rotor magnetic field with the stator 110. In addition, as the rotor 10 rotates, the centrifugal impeller 120 coupled to one side of the rotor 10 rotates. Through this, a fluid flow is formed in the ultra high speed motor.

여기서, 상기 초고속 전동기 내부에서 형성되는 유체의 흐름을 설명하면 다음과 같다.Here, the flow of the fluid formed inside the ultra-high speed motor is as follows.

상기 초고속 전동기 외부의 유체가 상기 하부커버(150)를 관통하여 구비되는 관통부를 통해 상기 고정하부(130)로 유입되거나 상기 회전자(10)의 내부로 유입된다. 이와 같이 유입된 상기 유체는 고정하부(130)를 관통하여 구비되는 관통부를 통해 상기 고정자(110)가 구비된 곳으로 이동되어 지거나 상기 회전자(10)에 구비된 메인유로(40)의 인입부(30)로 이동된다.Fluid outside the ultra-high speed motor is introduced into the fixed lower part 130 through the through part provided through the lower cover 150 or into the rotor 10. The fluid introduced in this way is moved to the place where the stator 110 is provided through a through portion provided through the fixed lower portion 130 or the inlet portion of the main flow passage 40 provided in the rotor 10. It is moved to 30.

먼저, 상기 고정하부(130)를 관통하여 구비되는 관통부를 통해 상기 고정자(110)와 상기 고정하부(130) 사이로 이동된 상기 유체의 일부는 상기 고정부(105)와 상기 고정자(110) 사이에 형성되어 질 수 있는 다수의 관통부를 통해 이동된다.First, a portion of the fluid moved between the stator 110 and the fixed lower portion 130 through a through portion provided through the fixed lower portion 130 is disposed between the fixed portion 105 and the stator 110. It is moved through a number of penetrations that can be formed.

또한, 상기 고정하부(130)를 관통하여 구비되는 관통부를 통해 상기 고정자(110)와 상기 고정하부(130) 사이로 이동되어진 상기 유체의 다른 일부는 상기 고정자(110)와 상기 회전자(10) 사이로 이동된다.In addition, the other part of the fluid that is moved between the stator 110 and the fixed lower portion 130 through a through portion provided through the fixed lower portion 130 between the stator 110 and the rotor 10. Is moved.

상기 유체는 상기 고정상부(140)를 관통하여 구비되는 관통부를 통해 원심 임펠러(120)의 입구로 이동되며 상기 원심 임펠러(120)를 통해 초고속 전동기 외부로 방출된다. 이를 통하여, 초고속 전동기의 내부와 상기 회전자(10)의 외부에서 발생되는 고온의 열은 전술한 유체의 흐름을 통해 상기 초고속 전동기 외부로 방출되고 상기 초고속 전동기 내부가 냉각되어지는 효과가 가능하다.The fluid is moved to the inlet of the centrifugal impeller 120 through a through part provided through the stationary upper part 140 and is discharged to the outside of the high speed motor through the centrifugal impeller 120. Through this, high temperature heat generated from the inside of the high speed motor and the outside of the rotor 10 is released to the outside of the high speed motor through the flow of the above-described fluid and the inside of the high speed motor is cooled.

한편, 상기 회전자(10)에 구비되는 메인유로(40)의 인입부(30)로 유입된 상기 유체는 넓은 방열면적이 포함되어진 유로요철부(35)로 이동되어지며 연결유로(45)를 거쳐 상기 회전자(10)의 외부로 관통되어 형성되어진 분지유로(50)로 이동하게 된다. On the other hand, the fluid introduced into the inlet portion 30 of the main flow path 40 provided in the rotor 10 is moved to the channel concave-convex portion 35 containing a large heat dissipation area and the connection flow path 45 After passing through the rotor 10, the branch flow path 50 is formed.

여기서, 상기 원심 임펠러(120)의 회전에 의해 발생되는 흡입력과 상기 회전자(10)의 회전운동으로 인해 상기 분지유로(50)에 발생되어지는 원심력에 의해 상기 유체는 상기 회전자(10)의 외부로 이동된다.Here, the fluid is caused by the suction force generated by the rotation of the centrifugal impeller 120 and the centrifugal force generated in the branch flow path 50 due to the rotational movement of the rotor 10. Is moved outside.

상기 분지유로(50)를 통해 외부로 이동되어진 상기 유체는 상기 원심 임펠러(120)를 통해 상기 초고속 전동기의 외부로 방출된다. The fluid moved to the outside through the branch flow path 50 is discharged to the outside of the ultra-high speed motor through the centrifugal impeller 120.

이를 통하여, 상기 회전자(10)의 내부에서 발생되는 고온의 열은 전술한 유체의 흐름을 통해 상기 회전자(10)의 외부로 방출되어지며, 이에 따라, 상기 회전자(10)의 내부 뿐 만이 아니라 상기 초고속 전동기 내부가 냉각되어지는 효과가 가능하다.Through this, high temperature heat generated inside the rotor 10 is discharged to the outside of the rotor 10 through the flow of the above-described fluid, and thus, only the inside of the rotor 10 Not only that, it is possible to cool the inside of the ultra-high speed motor.

한편, 도 3a를 참조하여, 본 발명에 따른 초고속 전동기의 회전자의 제1실시예를 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, referring to FIG. 3A, a first embodiment of the rotor of the ultra high speed motor according to the present invention will be described.

도 3a에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 회전자(10)는 회전축을 중심으로 이루어지는 회전운동에 의해 동력을 전달하는 통상의 회전자 형상을 가진다.As shown in Figure 3a, the rotor 10 according to the first embodiment of the present invention has a conventional rotor shape for transmitting power by a rotational movement around the rotation axis.

또한, 상기 회전자(10)는 상기 회전자(10)의 회전축의 일부를 포함하며 상기 회전축 방향으로 형성되는 중공부로 이루어지는 메인유로(40)가 구비됨이 바람직하다.In addition, the rotor 10 preferably includes a main flow passage 40 including a part of the rotating shaft of the rotor 10 and formed of a hollow portion formed in the rotating shaft direction.

여기서, 상기 메인유로(40)는 인입부(30), 유로요철부(35)와 연결유로(45)로 형성될 수 있다.Here, the main flow path 40 may be formed of a lead portion 30, the flow path uneven portion 35 and the connection flow path (45).

상기 인입부(30)는 상기 회전자(10)의 회전축을 포함하며 상기 회전축 방향을 따라 형성되는 중공부로 상기 회전자(10)의 끝단을 관통하여 외부와 연결됨이 바람직하다.The inlet 30 includes a rotating shaft of the rotor 10 and is a hollow portion formed along the rotating shaft direction, and is preferably connected to the outside by passing through an end of the rotor 10.

상기 유로요철부(35)는 상기 회전자(10)의 회전축을 포함하며 상기 회전축 을 따라 형성되는 중공부로, 상기 인입부(30)의 일측과 연결되어진다.The flow path concave-convex part 35 is a hollow part including a rotating shaft of the rotor 10 and formed along the rotating shaft, and is connected to one side of the inlet part 30.

또한, 상기 유로요철부(35)는 상기 인입부(30)와 동일하거나 동일하지 않은 지름으로 형성될 수 있으나, 방열면적이 증가되기 위해서는 상기 인입부(30)보다 큰 지름으로 형성됨이 바람직할 수 있으며, 상기 유로요철부(35)는 마그네트(60)와 보강프레임(25)과 접하여 구비될 수 있다.In addition, the channel concave-convex portion 35 may be formed with the same or not the same diameter as the inlet portion 30, but in order to increase the heat dissipation area, it may be preferable to have a larger diameter than the inlet portion 30. In addition, the passage concave-convex portion 35 may be provided in contact with the magnet 60 and the reinforcement frame 25.

이를 통하여, 상기 유로요철부(35)는 상기 마그네트(60)와 상기 보강프레임(25)이 포함되어 확장되어지는 표면적을 구비하는 것이 가능하고 상기 표면적에서부터 발생되는 열에 대해서 높은 방출효과가 야기될 수 있다.Through this, the channel concave-convex part 35 may have a surface area in which the magnet 60 and the reinforcement frame 25 are expanded and may cause a high emission effect on heat generated from the surface area. have.

한편, 상기 연결유로(45)는 상기 회전자(10)의 회전축을 포함하며 상기 회전축을 따라 형성되는 중공부로 상기 연결유로(45)의 일단은 상기 유로요철부(35)의 일단과 연결되어진다.On the other hand, the connection passage 45 is a hollow portion formed along the rotation axis of the rotor 10, one end of the connection passage 45 is connected to one end of the concave-convex portion 35. .

또한, 상기 연결유로(45)의 타단에는 상기 회전자(10)의 외주면을 관통하여 분지되는 분지유로(50)가 형성되어진다. 물론, 상기 분지유로(50)는 1개 이상의 다수개로 형성될 수도 있다.In addition, a branch passage 50 is formed at the other end of the connection passage 45 to branch through the outer circumferential surface of the rotor 10. Of course, the branch flow path 50 may be formed of one or more dogs.

따라서, 상기 인입부(30)로부터 유로요철부(35)를 거쳐 연결유로(45)로 통하는 메인유로(40)가 형성된다. 또, 상기 메인유로(40)는 상기 분지유로(50)와 연결되어짐이 바람직하다.Accordingly, the main flow passage 40 is formed from the lead portion 30 to the connection flow passage 45 via the flow path uneven portion 35. In addition, the main flow path 40 is preferably connected to the branch flow path (50).

이를 통해서, 상기 인입부(30)로 들어온 유체는 유로요철부(35)와 연결유로(45)를 거쳐 분지유로(50)를 통해 상기 회전자(10)의 외부로 이동하게 될 수 있다.Through this, the fluid entering the inlet 30 may be moved to the outside of the rotor 10 through the branch flow path 50 through the flow path concave-convex portion 35 and the connection flow path (45).

한편, 상기 분지유로(50)는 상기 회전자(10)의 회전축과 직각을 이루며 형성될 수 있다. 여기서, 직각을 이룬다 함은 상기 분지유로(50)가 상기 회전자(10)의 반경 방향으로 외주면을 관통하여 'T'자형으로 형성되어지는 것을 의미한다. 이 경우, 상기 회전자(10)의 회전으로 인해 발생되어지는 원심력이 상기 분지유로(50)에 가장 크게 적용되어질 수 있고, 이를 통하여 냉각유로 내의 유체의 흐름이 향상되어질 가능성도 있다.On the other hand, the branch flow path 50 may be formed at a right angle with the rotation axis of the rotor 10. Here, to form a right angle means that the branch flow path 50 is formed in a 'T' shape through the outer peripheral surface in the radial direction of the rotor (10). In this case, the centrifugal force generated due to the rotation of the rotor 10 may be applied to the branch flow path 50 to the greatest extent, thereby improving the flow of the fluid in the cooling flow path.

한편, 상기 회전자(10)의 외주면에는 메인프레임(20)이 구비되어진다.On the other hand, the main frame 20 is provided on the outer peripheral surface of the rotor 10.

상기 메인프레임(20)은 상기 회전자(10)의 외주면에 돌출되는 형상으로 구비될 수 있으며, 상기 메인프레임(20)의 내부에 마그네트(60)와 보강프레임(25)이 구 비되는 것이 바람직하다.The main frame 20 may be provided in a shape protruding on the outer circumferential surface of the rotor 10, it is preferable that the magnet 60 and the reinforcement frame 25 is provided inside the main frame 20. Do.

상기 마그네트(60)는 상기 메인프레임(20)에 구비되어 상기 유로요철부(35)를 형성할 수도 있다.The magnet 60 may be provided in the main frame 20 to form the flow path convex portion 35.

그리고, 상기 마그네트(60)의 외주면은 상기 마그네트(60)가 설치되어지는 상기 메인프레임(20)의 내주면과 접하도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 마그네트(60)는 상기 회전자(10)에 복수 개가 구비될 수도 있다.The outer circumferential surface of the magnet 60 may be provided to contact the inner circumferential surface of the main frame 20 in which the magnet 60 is installed. In addition, a plurality of the magnets 60 may be provided in the rotor 10.

한편, 상기 보강프레임(25)은 상기 메인프레임(20)의 내부에 밀착되도록 삽입됨이 바람직하며 상기 마그네트(60)의 사이에 구비될 수도 있다.On the other hand, the reinforcement frame 25 is preferably inserted to be in close contact with the inside of the main frame 20 may be provided between the magnets (60).

또한, 상기 보강프레임(25)의 외주면은 상기 메인프레임(20)의 내주면과 일치하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 보강프레임(25)은 상기 회전자(10)의 회전축과 소정의 각을 이루도록 형성되어질 수 있으며, 상기 보강프레임(25)의 단면 형상이 다각형을 이루는 링플레이트 형상으로 형성될 수 있다.In addition, the outer circumferential surface of the reinforcing frame 25 preferably corresponds to the inner circumferential surface of the main frame 20. In addition, the reinforcement frame 25 may be formed to form a predetermined angle with the rotation axis of the rotor 10, the cross-sectional shape of the reinforcement frame 25 may be formed in a ring plate shape forming a polygon.

이를 통하여, 상기 회전자(10)가 회전시 발생될 수 있는 진동이나, 원심력에 의해서 상기 메인프레임(20)에 작용되는 원심하중으로 인한 상기 메인프레임(20)의 파손을 방지하는 것도 가능하다.Through this, it is also possible to prevent damage to the main frame 20 due to vibration that may occur when the rotor 10 is rotated, or centrifugal load acting on the main frame 20 by centrifugal force.

한편, 도 3b를 참조하여, 본 발명에 따른 초고속 전동기의 회전자의 제2실시예를 설명하면 다음과 같다.On the other hand, referring to Figure 3b, a second embodiment of the rotor of the ultra-high speed motor according to the present invention will be described.

본 실시예의 기본적인 구성은 전술한 제1실시예와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment described above, a description thereof will be omitted.

도 3b에서 보는 바와 같이, 상기 회전자(10)의 회전축을 포함하며 상기 회전 축을 따라 형성되는 상기 연결유로(45)의 일단은 상기 유로요철부(35)의 일단과 연결된다. As shown in FIG. 3B, one end of the connection passage 45 including the rotation axis of the rotor 10 and formed along the rotation axis is connected to one end of the flow path convex and convex portion 35.

그리고, 상기 연결유로(45)의 타단에는 상기 회전자(10)의 회전축과 소정의 각도를 이루며 상기 회전자(10)의 외주면을 관통하며 분지되는 분지유로(50)가 형성된다. 물론, 상기 분지유로(50)는 1개 이상의 다수개로 형성될 수도 있다.A branch passage 50 is formed at the other end of the connection passage 45 at a predetermined angle with the rotation axis of the rotor 10 and penetrates through the outer circumferential surface of the rotor 10. Of course, the branch flow path 50 may be formed of one or more dogs.

또한, 상기 인입부(30)로부터 유로요철부(35)를 거쳐 연결유로(45)로 통하여 형성되는 메인유로(40)는 상기 분지유로(50)와 연결되어짐이 바람직하다.In addition, the main flow passage 40 formed through the connection portion 45 through the flow path uneven portion 35 from the inlet portion 30 is preferably connected to the branch flow path (50).

한편, 상기 분지유로(50)는 상기 메인유로(40)와 둔각을 이루며 형성될 수 있다. 여기서, 둔각을 이룬다고 함은 상기 분지유로(50)가 상기 회전자(10)의 반경 방향으로부터 상기 회전자(10)의 축방향 상측으로 외주면을 관통하며 'Y'자형으로 형성되어는 경우를 포함한다. 이에 따라, 상기 메인유로(40)에서 상기 분지유로(50)를 따라 이동하는 유체의 운동에너지의 소모를 줄일 수 있으며, 상기 회전자(10)의 회전으로 인해 발생되어지는 원심력과 상기 회전자(10)의 일부에 구비되어 회전하는 원심 임펠러(도 2 참조)에서 발생될 수 있는 흡입력의 영향을 받을 수 있다. 이를 통하여, 냉각유로 내의 유체의 흐름이 향상되어질 가능성도 있다.Meanwhile, the branch channel 50 may be formed at an obtuse angle with the main channel 40. Here, the obtuse angle means that the branch flow path 50 is formed in a 'Y' shape while penetrating the outer circumferential surface of the rotor 10 upwardly from the radial direction of the rotor 10 in the axial direction. Include. Accordingly, it is possible to reduce the consumption of the kinetic energy of the fluid moving along the branch flow path 50 from the main flow path 40, the centrifugal force generated by the rotation of the rotor 10 and the rotor ( 10) may be affected by the suction force that may be provided in the rotating centrifugal impeller (see FIG. 2). Through this, there is a possibility that the flow of the fluid in the cooling flow path is improved.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.As described above, the present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications by those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Implementations are possible and such variations are within the scope of the present invention.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 초고속 전동기의 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effect of the ultra-high speed motor according to the present invention described above are as follows.

첫째, 상기 초고속 전동기의 회전자의 내부에 냉각유로가 구비됨으로써, 상기 회전자에서 발생되는 열이 신속히 방출되어 상기 회전자를 효과적으로 냉각시킬 수 있다. First, since a cooling flow path is provided inside the rotor of the ultra-high speed motor, heat generated in the rotor may be quickly released, thereby effectively cooling the rotor.

둘째, 상기 회전자의 일단에 원심 임펠러가 구비되고 상기 원심 임펠러가 냉각 유체의 배출구가 됨으로써 상기 원심 임펠러의 흡입력으로 인해 냉각 유체의 흐름이 현저히 향상되어질 수 있다.Second, since the centrifugal impeller is provided at one end of the rotor and the centrifugal impeller is the outlet of the cooling fluid, the flow of the cooling fluid can be remarkably improved due to the suction force of the centrifugal impeller.

셋째, 상기 회전자에서 발생되는 열을 신속히 방출함으로써 상기 회전자의 내구성이 향상될 수 있다.Third, durability of the rotor can be improved by quickly dissipating heat generated from the rotor.

넷째, 상기 회전자에 형성되는 메인프레임에 접하는 링플레이트 형상의 보강프레임이 구비됨으로써 메인프레임의 강도를 보강될 수 있다.Fourth, by providing a reinforcing frame of the ring plate shape in contact with the main frame formed on the rotor can be reinforced the strength of the main frame.

다섯째, 상기 회전자 내부에 형성되는 냉각유로상에 유로요철부가 구비됨으로써 회전자 방열면적을 넓혀 냉각효과가 향상될 수 있다.Fifth, by providing the concave-convex portion on the cooling flow path formed in the rotor, the cooling effect can be improved by widening the heat dissipation area of the rotor.

Claims (7)

전동기 하우징의 내주면에 구비된 고정자;A stator provided on an inner circumferential surface of the motor housing; 상기 고정자에 전류가 인가됨에 따라 회전자계를 형성하도록 중공축과 마그네트가 구비되어 상기 고정자 내측에 위치되는 회전자; 그리고A rotor having a hollow shaft and a magnet provided inside the stator to form a rotor magnetic field as current is applied to the stator; And 상기 회전자의 내부에 축방향으로 형성되되, 그 일단부가 상기 회전자의 끝단을 관통하며 형성되는 메인유로와, 상기 메인유로의 타단부로부터 상기 회전자의 외주면을 관통하며 적어도 1개 이상으로 분지되는 분지유로를 포함하여 구성되는 냉각유로를 포함하여 이루어지는 초고속 전동기.It is formed in the rotor in the axial direction, one end of the main flow passage is formed through the end of the rotor, and branched at least one or more through the outer peripheral surface of the rotor from the other end of the main flow path An ultra high speed electric motor comprising a cooling channel configured to include a branch channel. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분지유로는 상기 회전자의 축방향과 직각을 이루며 형성되는 것을 특징으로 하는 초고속 전동기.The branch flow path is formed at a right angle to the axial direction of the rotor, ultra-high speed motor, characterized in that formed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분지유로는 상기 메인유로와 둔각을 이루며 형성되는 것을 특징으로 하는 초고속 전동기.The branch flow path is formed of an obtuse angle with the main flow path ultra high speed motor, characterized in that formed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전자의 단부에 결합되어 상기 회전자와 함께 회전하며 냉각 유체의 유속 및 유량이 증가되고 흡입력이 발생되도록 배출부를 형성하는 원심 임펠러를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고속 전동기.And a centrifugal impeller coupled to an end of the rotor and rotating together with the rotor to form a discharge portion such that a flow rate and flow rate of cooling fluid are increased and a suction force is generated. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전자의 외주면에 형성된 메인프레임의 강도가 향상되도록 상기 메인프레임 내부에 보강프레임이 구비되는 것을 특징으로 하는 초고속 전동기.Ultra high-speed motor, characterized in that the reinforcement frame is provided inside the main frame to improve the strength of the main frame formed on the outer peripheral surface of the rotor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전자의 내부에 구비되는 냉각유로 상에 방열면적이 증가되도록 유로요철부를 형성하는 것을 특징으로 하는 초고속 전동기.Ultra-high speed motor, characterized in that for forming a concave-convex portion so that the heat dissipation area is increased on the cooling flow path provided in the rotor.
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