KR100822485B1

KR100822485B1 - 팬 모터

Info

Publication number: KR100822485B1
Application number: KR1020040020994A
Authority: KR
Inventors: 가사하라다카시; 신가이히로유키; 다카기마사아키
Original assignee: 니덱 코팔 가부시키가이샤
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2004-03-27
Publication date: 2008-04-16
Also published as: KR200352986Y1; CN2720716Y; JP4050994B2; CN1538602A; KR20040085040A; CN100477457C; US7348753B2; US20040189238A1; TW200507415A; TWI326515B; JP2004297942A

Abstract

본 발명은 팬 모터를 개시한다. 상기 팬 모터는 코일에 전류를 인가함으로써 여자(勵磁, excite)되어 단상 자극으로서 기능하는 고정자(stator), 및 단상으로 자화되는 영구 자석을 구비하고 상기 고정자의 자극이 변화됨에 따라 회전하는 회전자(rotor)를 포함하는 단상 스테핑 모터(single-phase stepping motor); 상기 회전자의 회전축에 의해 회전되는 임펠러(impeller); 및 상기 코일로의 전류 인가를 제어하는 구동 회로를 포함한다. 상기 구동 회로는 상기 코일에 펄스 전압을 인가하고, 상기 코일에 인가되는 전류의 평균값이 10 mA 이하가 되도록 상기 코일의 상수가 설정된다.

고정자 요크, 코일 요크, 영구자석, 베어링 부재

Description

팬 모터{Fan motor}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 팬 모터의 분해 사시도이다.

도 2는 조립된 팬 모터를 나타내는 도 1의 선 II - II에서 취해진 단면도이다.

도 3은 조립된 팬 모터를 나타내는 도 1의 선 III - III에서 취해진 단면도와 본 발명의 실시예에 따른 구동 회로의 블록도이다.

도 4는 스테핑 모터를 구동하기 위한 전압 파형을 나타내는 파형도이다.

도 5는 스테핑 모터를 구동하기 위한 전압 파형을 나타내는 파형도이다.

도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 실시예에 따른 스테핑 모터의 회전 동작을 나타내는 도면이다.

도 7은 도 2에 대응하고 본 발명의 실시예의 변형예로서 단상 스테핑 모터의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1A, 1B...고정자 요크, 2...코일 요크,

3...영구자석, 4...출력축,

5A, 5B...베어링 부재, 6...보빈(bobbin),

7...코일, 8...임펠러,

10...지지 부재, 11...구동회로,

12...발진 회로, 13...제어부,

14...CMOSFET, 21...마찰 부재.

본 발명은 팬 모터에 관한 것으로, 특히 제습기, 방충기 등에 사용되고, 저전류, 저소음 및 긴 수명을 실현하는 팬 모터에 관한 것이다.

지금까지, 제습기에 사용되는 전기 팬이 제안되었다(예를 들어, 하기 특허 문헌 1 내지 3 및 8 참조). 하지만, 종래 기술은 전기 모터를 배터리로 구동하는 것을 고려하지 않았고, 따라서 저전류, 저소음 및 긴 수명을 실현하도록 의도된 것이 아니다.

한편, 팬 모터의 전력 소비를 줄이기 위하여, 상기 팬 모터의 효과를 검출하고 상기 효과의 양에 따라 상기 팬 모터의 회전수를 제어(감소)하거나, 상기 팬 모터를 간헐적으로 구동함으로써 전력 소비를 억제하도록 제어하는 장치(예를 들어, 하기 특허 문헌 4 참조), 및, 다른 예로서, 압전소자(piezo-electric element)를 이용한 단일 블레이드(blade)를 갖도록 상기 팬 모터를 구성하는 장치(예를 들어, 하기 특허 문헌 5 참조)가 제안되었다.

하지만, 팬 모터가 단일 블레이드를 갖도록 구성되는 경우에는, 승압 회로(booster circuit)가 필요하기 때문에 고가가 되는 경향이 있다.

비록 시계용의 단상 스테핑 모터들이 저전력 소비형의 모터들로서 공지되어 있지만(예를 들어, 하기 특허 문헌 6 및 9), 상기 모터들은 토크(torque)가 매우 작기 때문에 팬 모터에 응용하기 어렵다.

또한, 특허 문헌 7에는 구동원으로서 스테핑 모터를 갖는 팬 모터가 제안되었지만, 임펠러의 관성 모멘트가 저전류 구동에는 크고, 팬 모터를 기동하는데 실패하는 경우 탈조(out-of-phase) 상태가 발생하기 때문에 저전력 구동을 실행불가능하게 한다.

특허 문헌 2 및 3은 모터 축에 팬 수신부가 장착되어 팬이 팬과 팬 수신부 간의 마찰에 의해 구동되는 구성을 개시하지만, 상기 구성은 장치가 비스듬하게 되는 경우 상기 모터들의 회전중에도 팬을 정지시키도록 예정된다. 상기 모터축 및 상기 팬간의 간격이 방사상으로 형성되기 때문에 팬의 중심이 모터축으로부터 벗어날 수 있고, 이것은 밸런스를 악화시킬 뿐 아니라 진동 및 소음의 원인이 된다.

특허 문헌 1

JP-UM-A-2-100631

특허 문헌 2

JP-A-3-154613

특허 문헌 3

JP-A-11-197438

특허 문헌 4

JP-A-10-5622

특허 문헌 5

JP-T-2000-513070

특허 문헌 6

JP-B-61-11390

특허 문헌 7

JP-A-10-136634

특허 문헌 8

JP-A-5-153892

특허 문헌 9

JP-A-8-255859

상기 상황에 있어서, 이전에는 회전자(rotor)의 저항값이 증가되는 브러시(brush)를 갖는 DC 모터를 사용하여 수 밀리 암페어의 무부하 전류가 획득되었다. 모터의 구동이 장시간 계속됨에 따라 브러시가 마모되는 경향이 있고 모터의 수명에 관한 문제가 발생한다. 따라서, 모터의 수명을 증가시키기 위하여 브러시같은 접점(contact)이 없는 브러시없는(brushless) 모터를 사용하는 것이 고려될 수 있지만, 상기 브러시없는 모터의 홀 소자(Hall element)만으로도 적어도 수 밀리 암페어가 요구되고 모터 및 구동 회로와 같은 다른 성분들로의 전력 공급이 필요한 경우 전류 소비는 수십 밀리 암페어가 될 것이다. 따라서, 배터리에 의한 장시간 연속 구동은 거의 불가능하다.

또한, 홀 소자를 구비하지 않는 센서없는 모터가 사용되는 경우에는, 코일의 역기전력이 검출되기 때문에 기동 특성이 높아야 하며, 저전력 소비를 얻는 것이 어렵고, 비용이 올라간다. 홀 소자를 필요로 하지 않는 스테핑 모터가 사용되는 경우에는, 저전류 구동이 가능하지만, 기동 토크가 작기 때문에 큰 관성 모멘트를 갖는 임펠러를 구동하려고 시도하는 것은 기동이 실패하고 탈조 상태가 발생하므로, 저전류 구동이 어렵게 된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기와 같은 단점들을 해결하기 위하여, 저전류, 저소음 및 긴 수명을 가지고 회전하는 임펠러를 구동할 수 있는 팬 모터를 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 코일에 전류를 인가함으로써 여자(勵磁, excite)되어 단상 자극으로서 기능하는 고정자(stator), 및 단상으로 자화되는 영구 자석을 구비하고 상기 고정자의 자극이 변화됨에 따라 회전하는 회전자(rotor)를 포함하는 단상 스테핑 모터(single-phase stepping motor); 상기 회전자의 회전축에 의해 회전되는 임펠러(impeller); 및 상기 코일로의 전류 인가를 제어하는 구동 회로를 포함하고, 상기 구동 회로는 상기 코일에 펄스 전압을 인가하고, 상기 코일에 인가되는 전류의 평균값이 10 mA 이하가 되도록 상기 코일의 상수(constant)가 설정되는 팬 모터를 제공한다.

바람직하기로는, 상기 구동 회로는 CMOS 트랜지스터들을 포함한다.

바람직하기로는, 시계용 IC가 상기 구동 회로로서 사용된다.

바람직하기로는, 기동시에 상기 구동 회로로부터 출력되는 펄스 주파수가 정상시의 펄스 주파수보다 더 낮게 설정된다.

바람직하기로는, 상기 임펠러를 상기 회전축에 상대적이면서 회전가능하게 연결하는 연결 수단을 더 포함하고, 상기 연결 수단은 상기 임펠러를 상기 회전자의 회전축에 슬라이딩 가능하게(slidably) 연결하며; 상기 모터의 기동시에는 상기 임펠러에 대하여 상기 회전축을 공전하게 하고; 정상시에는 마찰에 의해 상기 회전축의 회전에 따라 상기 임펠러를 회전하게 한다.

바람직하기로는, 상기 임펠러를 상기 회전축에 상대적이면서 회전가능하게 연결하는 연결 수단을 더 포함하고, 상기 연결 수단은 상기 임펠러를 상기 회전자의 회전축에 슬라이딩 가능하게 연결하며; 상기 임펠러를 상기 회전자의 회전축에 소정의 압력으로 접촉하도록 상기 임펠러를 끌어당기는 영구 자석을 포함하고; 상기 모터의 기동시에는 상기 임펠러에 대하여 상기 회전축을 공전하게 하고; 정상시에는 마찰에 의해 상기 회전축의 회전에 따라 상기 임펠러를 회전하게 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 팬 모터의 분해 사시도이고, 도 2는 조립된 팬 모터를 나타내는 도 1의 선 II - II에서 취해진 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 팬 모터는 축류 팬(axial-flow fan) 또는 시록코 팬(sirocco fan)과 같은 복수의 날개를 구비하는 임펠러(impeller)(8)가 단상 스테핑 모터의 출력축(output shaft)(4)에 접속되도록 구성된다.

단상 스테핑 모터에 있어서, 단상(지름 방향으로 2극)에 자화된 원통형 영구 자석(회전자 자석(rotor magnet))(3)이 상기 출력축(4)에 고정되는 회전자(rotor)를 형성한다. 상기 출력축(4)은 축방향으로 결합되는 한 쌍의 베어링 부재(bearing member)(5A 및 5B)에 의해 회전가능하게 지지된다.

상기 한 쌍의 베어링 부재(5A 및 5B) 사이에 들어가는 고정자 요크(stator yoke)(1A 및 1B)로서 한 쌍의 얇은 자석 판이 제공된다. 상기 회전자 요크(1A 및 1B) 각각은 전류를 코일(7)에 인가함으로써 여자되어 단상 자극(S극 또는 N극)으로서 기능하는 고정자를 형성한다.

한 쌍의 고정자 요크(1A 및 1B)는 자기적으로 대칭하는 L자형 자성 재료(예를 들어, 금속)로 형성되고 상기 출력축(4)의 회전축(L)에 관하여 대칭적으로 배치된다. 각 고정자 요크(1A 및 1B)의 자극으로서 기능하는 일단부는 회전자 자석(3)의 외주부(3a)를 형성하는 원의 호에 대응하는 원호의 형태를 가지고 속이 비게 된다. 또한, 고정자 요크(1A 및 1B)의 자극 근방에 위치결정용 개구부(hole)들(1a)이 제공된다.

각 베어링 부재(5A 및 5B)에는 돌출부(5a) 및 개구부(5b)가 형성된다. 일측(상측)에 있는 베어링 부재(5A)의 돌출부(5a)가 타측(하측)에 있는 베어링 부재(5B)의 개구부(5b)에 끼워 맞추어 양 부재들을 고정시킨다. 상기 베어링 부재들(5A 및 5B)이 고정되는 경우, 상기 돌출부(5a)를 상기 고정자 요크(1A 및 1B)의 위치결정용 개구부(1a)에 통과시킴으로써 상기 고정자 요크(1A 및 1B)의 일단부(자극)가 상기 회전자 자석(3)의 외주부(3a)에 소정의 간격을 가지고 대향하도록 정확하게 위치될 수 있다.

상기 타측 베어링 부재(5B)의 장축 방향으로 측면 가장자리 부분에 가이드 면(guide face)(5c)이 제공되고, 상기 일측 베어링 부재(5B)의 대응하는 측면 가장자리 부분(5d)이 상기 가이드 면(5c)에 접촉된다. 따라서, 베어링 부재(5A 및 5B)의 위치가 서로 이탈되지 않게 하고 또한 회전자 자석(3) 및 고정자 요크(1A 및 1B)간의 흔들림을 억제하여 상기 회전자 자석(3) 및 상기 고정자 요크(1A 및 1B)간의 간격이 소정 거리로 유지된다.

코일 요크(coil yoke)(2)의 양단부가 리벳(rivet)(9) 또는 그런 종류의 다른 것을 이용하여 상기 고정자 요크(1A 및 1B)에 자기적으로 및 기계적으로 연결되도록 상기 고정자 요크(1A 및 1B)의 타단부에 맞춤용 개구부(fitting hole)(1b)가 형성된다. 자성 재료로 구성되는 코일 요크(2)는 보빈(bobbin)(6)에 감긴 코일(7)의 중심축을 관통하고 상기 코일(7)에 전류를 인가함으로써 여자되어 상기 고정자 요크(1A 및 1B)의 일단부에 단상 자극(S극 또는 N극)으로서 기능한다.

후술되는 구동 회로를 상기 코일(7)에 전기적으로 접속시키는 단자부(15)가 상기 보빈(6)에 설치된다. 상기 코일 요크(2)를 여자하도록 전류가 상기 코일(7)에 인가되는 경우 상기 고정자 요크(1A 및 1B)의 일단부가 자극으로 형성되고, 상기 자극을 반전시킴으로써 상기 회전자 자석(3)이 회전된다.

고정자 요크(1A 및 1B)의 자극인 일단부에는 컷아웃부(cutout portion)(1c)가 형성된다. 상기 컷아웃부(1c)는 상기 고정자 요크(1A 및 1B)의 일단부(자극) 및 상기 회전자 자석의 외주부(3a)간의 간격을 불균일하게 하여, 상기 회전자 자석(3)의 전자기적 안정위치(electromagnetically stable position)와 무여자 안정위치(non-excited stable position)를 형성하고, 회전자 자석(3)의 회전을 자기기동(self-starting)에 의해 가능하게 한다(도 6 참조).

보다 상세하게는, 고정자 요크(1A 및 1B)의 자극으로부터 코깅 토크(cogging torque)를 받는 경우, 무여자 안정위치에 있는 회전자 자석(3)의 자극은 여자시에 고정자 요크(1A 및 1B)간에 발생하는 자속의 방향(D1)(도 6a 내지 도 6e 참조)이 회전자 자석(3)의 극성 방향(D2)을 교차하면서 벗어나는(양자는 평행하지 않다) 배치 관계가 된다(도 6a, 도 6c 및 도 6e 참조).

상기 전자기적 안정위치에서는, 회전자 자석(3)의 자극이 고정자 요크(1A 및 1B)의 자극으로부터 흡인력 및 반발력을 받아 균형이 잡히고, 상기 회전자 자석(3)의 극성이 무여자 안정위치로부터 180°미만으로 반전되는 위치 관계가 된다(도 6b 및 도 6d 참조).

출력축(4)은 임펠러(8)의 회전 중심축상에 제공되는 축 개구부(shaft hole)(8a)에 슬라이딩 가능하게(slidably)(공전할 수 있게) 삽입된다. 따라서, 상 기 임펠러(8)에 삽입된 출력축(4)의 선단부(4a)는 구의 형태를 가지며, 임펠러(8)의 축 개구부(8a)의 기저부에 접촉된다. 지지 부재(holding member)(10)로서 얇은판의 링형태 영구자석이 고정자 요크(1A 및 1B)에 대향하여 임펠러(8)의 밑면에 상기 출력축(4)과 동축으로 고정된다. 상기 지지 부재(10)가 상기 고정 요크(1A 및 1B)를 향해 자력에 의해 끌어당겨지는 경우, 출력축(4)의 전단부(4a)는 임펠러(8)의 축 개구부(8a)의 기저부에 소정 압력으로 접촉된다. 상기 지지 부재(10)는 관성 모멘트를 최소화하기 위하여 가능한 한 지름이 작고 얇아야 한다.

연결 수단에 의하여, 스테핑 모터의 기동시에는 출력축(4)이 임펠러(8)의 축 개구부(8a)에 대하여 슬라이딩하고(공전하고), 그 다음 정상 동작(steady operation)시에는 출력축(4)의 전단부(4a) 및 임펠러(8)의 축 개구부(8a)간의 마찰력에 의하여 임펠러(8)가 점차적으로 출력축(4)의 회전을 따르게 된다.

따라서, 임펠러가 출력축에 고정되게 연결되는 종래의 구성에서와 같이, 임펠러의 관성 모멘트가 커서 모터의 기동이 곤란하거나 임펠러의 관성 모멘트가 너무 커서 모터의 기동시에 모터가 탈조(out-of-phase)되는 경우에도, 작은 기동 토크를 요구하는 스테핑 모터를 사용하여 임펠러와 같은 관성 모멘트가 큰 것이 회전하도록 구동될 수 있다. 따라서, 기동시에 탈조 상태가 발생하지 않고, 저전류, 저소음 및 긴 수명의 구동이 가능하게 된다.

도 3은 조립된 팬 모터를 나타내는 도 1의 선 III - III을 따라 취해진 단면도와 본 발명의 실시예에 따른 구동 회로의 블록도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 구동 회로(11)는 예를 들면 전원으로서 2개의 건 전지(15)를 사용하고, 수정발진자를 포함하는 발진 회로(12)로부터 출력되는 클록 신호를 제어부(13)에서 분주 및 파형정형하며, 4개의 씨모스(CMOS) 트랜지스터를 포함하는 씨모스펫(CMOSFET)(14)의 각 게이트에 구동 제어 신호를 전송하여, 코일(7)의 단자간에 도 4에 도시된 바와 같이 주기적으로 반전되는 교번(alternating) 펄스 파형을 갖는 구동 전압을 인가하고, 단상 스테핑 모터를 일정 회전율로 구동한다. 본 발명의 실시예에 따라, 구동 전압의 온 시간(ON time)은 예를 들어 20 ms이고, 모터의 회전수는 480 rpm이다.

비록 도 4가 기동시부터 펄스 주파수가 일정하게 설정된 경우의 예를 도시하지만, 기동시의 펄스 주파수를 정상시의 펄스 주파수보다 더 낮게 설정함으로써 스테핑 모터의 회전수를 기동시부터 정상시까지 서서히 높여주는 슬로우업(slow-up) 기능이 추가되어, 큰 관성 모멘트를 갖는 임펠러를 저전류로 회전 구동하는 연결 수단의 작용이 더 촉진될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 단상 스테핑 모터의 코일 저항은 보통의 스테핑 모터의 코일 저항보다 상당히 큰 수백 오옴(ohm)이고, 수백 오옴의 저항들이 직렬로 접속될 수 있으므로, 구동 전류는 수 밀리 암페어가 된다. 본 발명의 실시예에 따라, 코일에 인가되는 전류의 평균값이 10 mA 이하가 되도록 고정자(코일)의 전기적인 상수(constant)가 설정된다.

상기 구동 회로(11)로서 범용 시계용 집적 회로(IC)가 사용될 수 있기 때문에, 비싸지 않고 전력 소비가 작은 건전지를 사용하는 것은 시계의 경우에서와 같이 장시간의 구동을 가능하게 한다(예를 들어, 2개의 건전지에서 유도되는 3V 및 2mA의 전력 소비에서, 건전지는 200mA의 용량을 가지기 때문에 40일간의 연속 구동이 가능하다).

도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 실시예에 따른 스테핑 모터의 회전 동작을 나타내는 도면으로서, 고정자 요크(1A 및 1B) 및 회전자 자석(3)의 위치 관계를 나타낸다.

도 6a의 무여자(non-excited) 안정위치(오프 상태)에서는, 회전자 자석(3)의 자극이 고정자 요크(1A 및 1B)의 자극으로부터 매우 작은 코깅(cogging) 토크를 받고, 고정자 요크(1A 및 1B)간에 발생하는 자속의 방향(D1)과 회전자 자석(3)의 극성 방향(D2)이 교차하면서 벗어나는 위치 관계가 된다. 상기 코깅 토크는 자기장을 약하게 하기 위하여 가능한 한 작게 되어야 하지만, 제로가 되지는 않는다.

고정자 요크(1A 및 1B)를 여자하기 위하여 상기 무여자 안정위치로부터 코일(7)에 전류를 인가(온 상태)함으로써 고정자 요크(1A 및 1B)의 자극과 극성이 상이한 회전자 자석(3)의 자극이 끌어 당겨지고, 동일한 극성을 갖는 자극은 서로 반발하여 균형이 잡힌다. 따라서, 도 6a의 무여자 안정위치로부터 도 6b의 전자기적 안정위치까지 회전자 자석(3)의 극성이 180°미만으로 오른쪽을 회전한다.

코일(7)로의 전류 인가가 정지되는 경우(오프 상태), 코깅 력의 작용때문에 회전자 자석(3)의 극성이 도 6b의 전자기적 안정위치로부터 약간 회전하여, 도 6a의 위치로부터 180° 반전된 도 6c의 무여자 안정위치까지 회전한다.

그 다음, 도 6b의 여자시와의 반전된 극성이 고정자 요크(1A 및 1B)에 발생되도록 도 6b의 전류 인가시와는 반전된 펄스가 도 6c의 무여자 안정위치로부터 코 일(7)에 출력된다. 따라서, 고정자 요크(1A 및 1B)의 자극과 극성이 상이한 회전자 자석(3)의 자극이 끌어 당겨지고, 동일한 극성을 갖는 자극은 서로 반발하여 균형이 잡힌다. 따라서, 도 6c의 무여자 안정위치로부터 도 6d의 전자기적 안정위치까지 회전자 자석(3)의 극성이 180°미만으로 오른쪽을 회전한다.

코일(7)로의 전류 인가가 정지되는 경우(오프 상태), 코깅 력의 작용때문에 회전자 자석(3)의 극성이 도 6d의 전자기적 안정위치로부터 약간 회전하여, 도 6e의 무여자 안정위치(도 6c의 위치로부터 180°회전한 위치 또는 도 6a의 위치로부터 360°회전한 위치)까지 회전하고, 도 6a의 위치로 돌아와 1회전 완료한다. 이후 유사한 온-오프 패턴이 반복됨으로써 회전자 자석(3)이 연속적으로 회전한다.

도 7은 도 1 및 도 2에 대응하고 본 발명의 실시예의 변형으로서 단상 스테핑 모터의 단면도이다. 이하, 도 1 및 도 2와 유사한 구조 및 기능을 갖는 부재들에 유사한 참조 번호가 부여되고 그 설명은 생략될 것이다.

본 발명의 상기 실시예에 있어서는, 출력축(4) 및 임펠러(8)가 지지 부재(10)에 의해 끌어 당겨지도록 구성되지만, 도 7에는 임펠러(8) 및 출력축(4)이 지지 부재(10)를 대신하여 플라스틱 마찰 부재(21)에 의해 슬라이딩 가능하게 연결될 수 있다.

이러한 경우에 있어서, 출력축(4)에 대한 마찰 부재(21)의 접촉(슬라이드(slide)) 면적 및 출력축(4)의 직경을 최적화함으로써 출력축(4) 및 임펠러(8)간의 마찰력이 조정될 수 있고, 임펠러가 기동시부터 서서히 출력축(4)의 회전을 따르고 정상시에 회전이 유지되도록 임펠러(8)가 구성될 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 임펠러를 저전류, 저소음, 긴 수명으로 회전 구동할 수 있다.

Claims

코일에 전류를 인가함으로써 여자(勵磁, excite)되어 단상 자극으로서 기능하는 고정자(stator), 및 단상으로 자화되는 영구 자석을 구비하고 상기 고정자의 자극이 변화됨에 따라 회전하는 회전자(rotor)를 포함하는 단상 스테핑 모터(single-phase stepping motor);

상기 회전자의 회전축에 의해 회전되는 임펠러(impeller); 및

상기 코일로의 전류 인가를 제어하는 구동 회로를 포함하고,

상기 구동 회로는 상기 코일에 펄스 전압을 인가하고, 상기 코일에 인가되는 전류의 평균값이 10 mA 이하가 되도록 상기 코일의 상수(constant)가 설정되는 팬 모터에 있어서,

상기 임펠러를 상기 회전축에 상대적이면서 회전가능하게 연결하는 연결 수단을 더 포함하고,

상기 연결 수단은 상기 임펠러를 상기 회전자의 회전축에 슬라이딩 가능하게(slidably) 연결하며; 상기 모터의 기동시에는 상기 임펠러에 대하여 상기 회전축을 공전하게 하고; 정상시에는 마찰에 의해 상기 회전축의 회전에 따라 상기 임펠러를 회전하게 하는 것을 특징으로 하는 팬 모터.
제1항에 있어서, 상기 구동 회로는 CMOS 트랜지스터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 모터.
제1항에 있어서, 시계용 IC가 상기 구동 회로로서 사용되는 것을 특징으로 하는 팬 모터.
코일에 전류를 인가함으로써 여자(勵磁, excite)되어 단상 자극으로서 기능하는 고정자(stator), 및 단상으로 자화되는 영구 자석을 구비하고 상기 고정자의 자극이 변화됨에 따라 회전하는 회전자(rotor)를 포함하는 단상 스테핑 모터(single-phase stepping motor);

상기 회전자의 회전축에 의해 회전되는 임펠러(impeller); 및

상기 코일로의 전류 인가를 제어하는 구동 회로를 포함하고,

상기 구동 회로는 상기 코일에 펄스 전압을 인가하고, 상기 코일에 인가되는 전류의 평균값이 10 mA 이하가 되도록 상기 코일의 상수(constant)가 설정되는 팬 모터에 있어서, 기동시에 상기 구동 회로로부터 출력되는 펄스 주파수가 정상시의 펄스 주파수보다 더 낮게 설정되는 것을 특징으로 하는 팬 모터.
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제1항에 있어서, 상기 연결 수단은 상기 임펠러를 상기 회전자의 회전축에 소정의 압력으로 접촉하도록 상기 임펠러를 끌어당기는 영구 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 모터.