KR100872917B1 - 전폐 외선형 전동기 - Google Patents

Abstract

회전자(4)가 일체화된 회전축(1)의 구동측으로부터 구동력이 전달되도록 회전축(1)의 구동측 및 반구동측을 베어링(7, 9)으로 지지하고, 밀폐된 기내의 고정자(13)를 반구동측에 배치된 외선 팬(15)에 의해 회전축(1)의 축 방향으로 기외측에 송풍하여 냉각하고, 기내에 배치된 내선 팬(5)으로 기내의 공기를 순환시켜서 회전자(1)를 냉각하도록 한 전폐 외선형 전동기에 있어서, 회전축(1)의 구동측을 지지하는 베어링(7)의 기외측에서 베어링(1) 근방에 위치하여 회전축(1)에 장착된 방열체(17)를 설치하여, 구동측에 배치된 베어링의 냉각 효과를 향상시킨 것이다.

Description

전폐 외선형 전동기{TOTALLY-ENCLOSED FANCOOLED TYPE MOTOR}

본 발명은 밀폐된 기내(機內)의 고정자(stator)를 기외(機外)에 배치된 외선(外扇) 팬(fan)으로 냉각하고, 기내에 배치된 내선(內扇) 팬으로 회전자를 냉각하도록 한 전폐 외선형 전동기에 관한 것이다.

종래의 전폐 외선형 전동기에 있어서는 반구동측에 배치된 외선 팬에 의해 고정자에 형성한 제 1 통풍로에 냉각 바람을 통류(通流)시켜서 고정자를 냉각하고, 밀폐된 기내에서 회전자 철심에 형성한 제 2 통풍로 및 고정자 철심에 형성한 제 3 통풍로에 내선 팬에 의해 공기를 순환시킨다. 이에 의해 기내의 공기는 제 3 통풍로를 통과하는 과정에서 제 1 통풍로를 통과하는 공기와 열 교환하여 냉각된다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1 : 일본 특개 2003-143809호 공보(제 3 페이지, 도 1, 도 4)

종래의 전폐 외선형 전동기에서는 외선 팬측에 배치된 베어링의 열은 외선 팬이 냉각체로서 기능함으로써 냉각되나, 외선 팬과 반대측의 구동측에 배치된 베어링(bearing)은 냉각되기 어려우므로, 베어링 그리스의 열화를 일으킬 우려가 있다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로, 구동측에 배치된 베어링의 냉각 효과를 향상시킬 수 있는 전폐 외선형 전동기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 전폐(全閉) 외선형 전동기는 밀폐된 기내에 배치된 고정자와, 이 고정자에 대향 배치되어서 회전축에 장착된 회전자와, 상기 회전축의 구동측 및 반구동측을 지지하는 한 쌍의 베어링과, 기외에 배치되어서 상기 회전축의 반구동측에 장치되고, 상기 고정자에 송풍하는 외선 팬과, 기내에 배치되어 기내의 공기를 순환시켜서 상기 회전자 및 상기 고정자에 송풍하는 내선 팬을 구비한 전폐 외선형 전동기에 있어서, 상기 회전축의 구동측을 지지하는 상기 베어링의 기외측 동시에 해당 베어링 근방에 위치하여 상기 회전축에 장착되고, 상기 회전축의 구동측을 지지하는 상기 베어링을 냉각하는 방열체를 구비하여, 구동측을 지지하는 베어링의 냉각 효과를 향상시킬 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1을 나타내는 도면으로 전폐 외선형 전동기의 단면도.

도 2는 본 발명의 실시 형태 1을 나타내는 도면으로, 도 2(a)는 도 1의 주요부를 나타내는 정면도, 도 2(b)는 도 2(a)의 Ⅱ-Ⅱ선에 있어서의 단면을 화살표 방향으로 본 단면도.

도 3은 본 발명의 실시 형태 2를 나타내는 도면으로 전폐 외선형 전동기의 단면도.

도 4는 본 발명의 실시 형태 2를 나타내는 도면이며, 도 4(a)는 도 3의 주요부를 나타내는 정면도, 도 4(b)는 도 4(a)의 Ⅳ-Ⅳ선에 있어서의 단면을 화살표의 방향으로 본 단면도, 도 4(c)는 배면도.

도 5는 본 발명의 실시 형태 3을 나타내는 도면으로 전폐 외선형 전동기의 단면도.

도 6은 본 발명의 실시 형태 4를 나타내는 도면으로 전폐 외선형 전동기의 단면도.

도 7은 본 발명의 실시 형태 4를 나타내는 도면이며, 도 7(a)은 도 6의 주요부를 나타내는 정면도, 도 7(b)은 도 7(a)의 Ⅶ-Ⅶ선에 있어서의 단면을 화살표의 방향으로 본 단면도, 도 7(c)는 배면도.

도 8은 본 발명의 실시 형태 5를 나타내는 도면으로 전폐 외선형 전동기의 단면도.

도 9는 본 발명의 실시 형태 5를 나타내는 도면으로 도 9(a)는 도 8의 주요부를 나타내는 정면도, 도 9(b)는 도 9(a)의 Ⅸ-Ⅸ선에 있어서의 단면을 화살표의 방향으로 본 단면도, 도 9(c)는 배면도.

도 10은 본 발명의 실시 형태 6을 나타내는 도면으로 전폐 외선형 전동기의 단면도.

도 11은 본 발명의 실시 형태 6을 나타내는 도면으로 도 11(a)은 도 10의 주요부를 나타내는 정면도, 도 11(b)은 도 11(a)의 XI-XI선에 있어서의 단면을 화살표의 방향으로 본 단면도, 도 6(c)은 배면도.

도 12는 본 발명의 실시 형태 7을 나타내는 도면으로 전폐 외선형 전동기의 단면도.

도 13은 본 발명의 실시 형태 8을 나타내는 도면으로 전폐 외선형 전동기의 단면도.

<부호의 설명>

1 회전축 4 회전자

5 내선 팬 7 구동측의 베어링

13 고정자 15 외선 팬

17 방열체 17a 판형상부

17b 냉각 피스(cooling piece) 17c 방열체(17)의 구동측의 면

17d 방열체(17)의 반구동측의 면 17e 유통로(관통 구멍)

17f 방열체 외주면 17g 반구동측의 그루브(groove)부

17h 관통 구멍 17i 구동측의 그루브부

18 풍향 가이드 19 공기층

20 차폐판 21 통풍 구멍

g 냉각 피스(17b)사이의 틈새(gap)

실시 형태 1.

도 1은 본 발명을 실시하기 위한 실시 형태 1에 있어서의 전폐 외선형 전동기의 단면도, 도 2(a)는 도 1의 주요부를 나타내는 정면도, 도 2(b)는 도 2(a)의 Ⅱ-Ⅱ선에 있어서의 단면을 화살표 방향으로 본 단면도이다. 또한, 도 1, 도 2(a) 및 도 2(b)에 있어서, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다.

도 1 및 도 2에 있어서 회전축(1)의 구동측(1a)은 예를 들면 차량용의 경우, 감속 톱니바퀴(도시 생략)를 통하여 차축(도시 생략)에 연결되고 차축에 장착된 차바퀴(도시 생략)를 구동하여 차량을 주행시키도록 구성되어 있다. 상기 회전축(1)에 일체로 결합된 회전자 철심(2)에는 상기 회전축(1)의 축 방향으로 관통한 복수개의 통풍로(2a)가 원주 방향으로 형성되어 있다. 또, 상기 회전자 철심(2)의 외주에 회전자 도체(3)가 배치되어 있다. 또한, 상기 회전자 철심(2)과 상기 회전자 도체(3)로 회전자(4)가 구성되어 있다. 내선 팬(5)은 상기 회전축(1)의 반구동측(1b)에 상기 각 통풍로(2a)내의 공기를 흡인하도록 배치되어서 상기 회전축(1)에 일체로 결합되어 있다.

상기 회전축(1)의 구동측(1a)은 구동측 브래킷(bracket)(6)에 설치된 구동측의 베어링(7)으로 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 또, 상기 회전축(1)의 반구동측(1b)은 반구동측 브래킷(8)에 설치된 반구동측의 베어링(9)으로 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 상기 양 브래킷(6, 8) 사이를 프레임(10)으로 연결하여, 상기 회전자(4)가 수납된 기내와 기외와의 공기의 유통을 차단하도록 밀폐되어 있다.

상기 프레임(10)의 기내측에 상기 회전자 철심(2)과 대향하도록 고정자 철심(11)이 배치되어 있다. 상기 고정자 철심(11)에 고정자 권선(12)이 배치되어 있다. 또한, 상기 고정자 철심(11)에는 상기 회전축(1)의 축 방향으로 각각 복수개의 통풍로(11a, 11b)가 외주에 번갈아 배치되어 있다. 또한, 상기 고정자 철심(11)과 상기 고정자 권선(12)으로 고정자(13)가 구성되어 있다. 상기 통풍로(11a)는 도관(導管)(14a, 14b)을 통하여 상기 프레임(10)에 설치된 바깥 공기 구멍(10a, 10b)과 연통되어 있다.

상기 회전축(1)의 반구동측(11b)의 기외에 배치된 외선 팬(15)은 회전축(1)과 일체로 결합되어 있다. 상기 외선 팬(15)의 회전에 의해 발생한 바람의 흐름이 상기 도관(14)을 통하여 상기 통풍로(11a)에 유도하도록 팬 커버(16)가 설치되어 있다. 그리고, 상기 회전축(1)의 구동측(1a)을 지지하는 상기 베어링(7)의 기외측 또한 해당 베어링(7)의 근방에 위치하여 상기 회전축(1)과 일체로 결합된 방열체(17)가 설치되어 있다. 이 방열체(17)는 상기 회전축(1)과 동심(同心) 형상으로 형성된 원반상의 판형상부(17a)와, 상기 베어링(7)과는 반대측에 돌출하여(즉, 구동측에 돌출하여) 회전축(1)과 동심 형상으로 형성된 복수개의 고리 형상의 냉각 피스(17b)로 구성되어 있다. 상기 복수개의 고리 형상의 냉각 피스(17b)은 도시한 바와 같이 각각 지름이 다르며, 각 냉각 피스(17b) 사이에는 냉각 효과를 올리기 위해 소정의 틈새(g)가 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 전폐 외선형 전동기에 있어서는 상기 양 브래킷(6, 8) 및 상기 프레임(10)으로 밀폐된 기내의 공기는 흰색의 화살표 A로 나타낸 바와 같이 상기 통풍로(2a, 11b)의 경로에서 상기 내선 팬(5)에 의해 순환된다. 한편, 팬 커버(16) 내에 상기 외선 팬(15)에 의해 받아들여진 공기는 흰색 화살표 B로 나타낸 바와 같이 바깥 공기 구멍(10a) - 통풍로(11a) - 바깥 공기 구멍(10b)의 경로로 통류될 때, 인접한 통풍로(11b)에 통류되고 있는 고온의 기내의 공기와 열 교환이 이 루어지며, 통풍로(11b)에 통류되어 있는 고온의 기내의 공기는 화살표 B로 나타내는 바와 같이 통류하는 공기를 통하여 기외에 방열된다.

그리고, 반구동측(1b)에서는 상기 회전자(4)에서 발생한 열이 상기 회전축(1)으로부터 상기 외선 팬(15)을 통하여 방산된다. 또, 구동측(1a)에서는 상기 회전자(4)에서 발생한 열이 상기 회전축(1)을 거쳐서 상기 방열체(17)로부터 방산된다. 동일하게, 상기 구동측의 베어링(7)도 상기 회전축(4)을 거쳐서 상기 방열체(17)로부터 방열된다. 상기 방열체(17)는 회전자(4)의 회전에 수반하여 상기 회전축(1)과 함께 회전하므로 원심력에 의해 화살표 C로 나타내는 바와 같이 상기 방열체(17)의 구동측의 측면(17c) 및 반구동측의 측면(17d)을 따라, 상기 방열체(17)의 회전 중심을 중심으로 하는 방사(放射) 형상으로 공기류가 발생하고, 해당 공기류에 의해 상기 방열체(17)가 냉각되며, 따라서 상기 구동측의 베어링(7)의 온도가 내려간다. 또, 상기 방열체(17)를 설치하지 않은 경우에 상기 구동측의 베어링(7)의 구동측에 체류하고 있던 따뜻한 공기에도, 상술한 방열체(17)의 회전 중심을 중심으로 하는 방사 형상 공기류의 발생에 의해 흐름이 생겨 상기 구동측의 베어링(7)의 온도가 내려간다. 즉, 상기 구동측의 베어링(7)은 상기 회전축(1)을 거쳐서 방열체(17)로부터 방열되며, 또한 방열체(17)의 회전 중심을 중심으로 하는 방사 형상 공기류에 의해 방열되어 효율적으로 냉각된다.

이상과 같이 상기 회전축(1)의 구동측(1a)을 지지하는 상기 베어링(7)의 기외측에서 상기 베어링(7)의 근방에 상기 회전축(1)에 일체로 장착된 상기 방열체(17)를 설치함으로써, 상기 구동측(1a)을 지지하는 베어링(7)의 냉각 효과를 향 상시킬 수 있다. 또한, 상기 방열체(17)에 상기 회전축(1)과 동심 형상으로 형성된 상기 냉각 피스(17b)를 형성하면 상기 방열체(17)의 방열 면적이 증가하고, 또한 냉각 효과의 향상을 도모할 수 있다.

실시 형태 2.

도 3은 본 발명을 실시하기 위한 실시 형태 2에 있어서의 전폐 외선형 전동기의 단면도, 도 4(a)는 도 3의 주요부를 나타내는 정면도, 도 4(b)는 도 4(a)의 Ⅳ-Ⅳ선에 있어서의 단면을 화살표의 방향으로 본 단면도, 도 4(c)는 배면도이다. 또한, 도 3 및 도 4에 있어서, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고, 또 상술한 도 1 및 도 2는 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다. 이하, 본 발명의 실시 형태 2를 상술한 본 발명의 실시 형태 1과 다른 점을 주체로 설명하고, 그 밖에 대해서는 설명을 할애한다.

도 3 및 도 4에 있어서, 방열체(17)는 회전축(1)의 구동측(1a)을 지지하는 베어링(7)의 기외측에서 베어링(7) 근방에 상기 회전축(1)과 일체로 결합되어 있다. 또한, 상기 방열체(17)는 상술한 본 발명의 실시 형태 1과 동일하게, 상기 회전축(1)의 상기 구동측(1a)을 지지하는 상기 베어링(7)측에 배치되어서 상기 회전축(1)과 동심 형상으로 형성된 원반 형상의 판형상부(17a)와, 상기 베어링(7)과는 반대측에 상기 원반 형상의 판형상부(17a)로부터 상기 회전축(1)의 방향으로 돌출하여 상기 회전축(1)과 동심 형상으로 형성된 둥근 고리 형상의 복수의 냉각 피스(17b)로 형성되어 있다. 본 발명의 실시 형태 2에서는 또한 상기 원반 형상의 판형상부(17a)에, 화살표 D로 나타낸 바와 같이 상기 냉각 피스(17b)측으로부터 상기 베어링(7)측에 공기를 유통할 수 있도록 복수개의 유통로(17e)가 설치되어 있다. 상기 복수개의 유통로(17e)는 상기 방열체(17)의 반구동측에 상기 회전축(1)으로부터 멀어지는 방향으로 연장되어 있고, 각각 일단이 방열체 외주면(17f)에 개방하여 타단이 닫혀져 있는 복수개의 그루브부(17g)와, 상기 각 둥근 고리 형상 냉각 피스(17b) 사이의 고리 형상의 틈새(g)로 형성되어 있다. 또한, 상기 복수개의 그루브부(17g)와, 상기 틈새(g)와는 연통하고 있다. 다시 말하면, 상기 방열체는 그 구동측의 면(17c)과 반구동측의 면(17d)에 걸쳐서 관통하는 복수개의 관통 구멍(17e)을 가지고 있다.

이와 같이 구성된 전폐 외선형 전동기에 있어서는 회전자(4)의 회전에 수반하여 상기 방열체(17)가 회전되면, 상기 각 그루브부(17g, 17, ㆍㆍㆍ) 안의 공기가 그 내주측으로부터 외주측에(즉, 상기 회전축(1)으로부터 방사 형상으로 멀어지는 방향으로) 방출되고, 상기 구동측 브래킷(6)과 상기 방열체(17) 사이의 공기도 상기 방열체(17)의 내주측으로부터 외주측에 방출된다. 따라서, 상기 방열체(17)보다 구동측의 차가운 공기가 화살표 D로 나타내고 있는 바와 같이 상기 각 냉각 피스(7b, 17b, ㆍㆍㆍ) 사이의 상기 틈새(g, g, ㆍㆍㆍ)로부터 유입하고, 상기 각 그루브부(17g, 17g, ㆍㆍㆍ)를 경유하여 상기 구동측 브래킷(6)과 상기 방열체(17) 사이에 흘러, 상기 방열체(17) 및 상기 구동측의 베어링(7)이 상술한 본 발명의 실시 형태 1보다 더욱 효과적으로 냉각된다.

실시 형태 3.

도 5는 본 발명을 실시하기 위한 실시 형태 3에 있어서의 전폐 외선형 전동 기의 단면도이다. 또한, 도 5에 있어서, 상술한 도 1 ~ 도 4와 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다. 이하, 본 발명의 실시 형태 3을 상술한 본 발명의 실시 형태 1 및 2와 다른 점을 주체로 설명하고, 그 밖에 대해서는 설명을 할애한다.

도 5에 있어서, 반구동측(1b)에 배치된 외선 팬(15)과는 반대측(구동측)에, 바깥 공기 구멍(10b)보다 지름 방향 외측에서, 또한 방열체(17)를 둘러싸도록 풍향 가이드(18)가 배치되어 있다. 풍향 가이드(18)는 바깥 공기 구멍(10b)으로부터 송출된 외선 팬(15)의 바람을 받아서 해당 바람의 방향을 상기 방열체(17)의 방향으로 바꾸도록 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 전폐 외선형 전동기에 있어서는 상기 통기 구멍(10b)으로부터 송출된 바람은 상기 풍향 가이드(18)에 의해 상기 구동측 브래킷(6)을 따라 상기 회전축(1)의 중심 방향으로 방향을 바꾸고, 상기 방열체(17)와 접촉하면서 통과하므로, 상기 방열체(17)의 냉각은 효과적으로 실시된다.

예를 들면, 출력 180kw, 상기 프레임(10)의 외경 670mm, 상기 회전축(1)의 축 방향 길이 580mm 의 전폐 외선형 전동기에 있어서, 상기 외선 팬(15)의 풍량 11㎥/min, 상기 방열체(17)의 외경 210mm 인 경우 상기 방열체(17)와 상기 회전축(1)으로부터의 방열량은 상기 회전축(1)만으로부터의 방열량의 1.5 배가 된다.

이와 같이 상기 외선 팬(15)으로부터 송출된 바람을 받아서 상기 방열체(17)의 방향으로 바람의 방향을 바꾸는 상기 풍향 가이드(18)를 설치함으로써 상기 방열체(17)로부터의 열 방산이 촉진되므로, 상기 회전축(1)으로부터 상기 방열체(7) 에의 열전도에 의한 열 이동량이 커지기 때문에 구동측의 상기 베어링(7)의 온도 상승을 더욱 억제할 수 있다.

이어서, 상술한 본 발명의 실시 형태 3에 있어서, 상술한 본 발명의 실시 형태 1의 방열체(17)(도 2 참조) 대신에 상술한 본 발명의 실시 형태 2의 방열체(17)(도 4 참조)를 사용한 경우에 대해 설명한다.

예를 들면, 출력 180kw, 상기 프레임(10)의 외경 670mm, 상기 회전축(1)의 축 방향 길이 580mm 의 전폐 외선형 전동기에 있어서, 상기 외선 팬(15)의 풍량 11㎥/min, 상기 방열체(17)의 외경 210mm, 상기 유통로(17e)의 단면적 8,100㎟ 인 경우, 상기 방열체(17)와 상기 회전축(1)으로부터의 방열량은 상기 회전축(1)만으로부터의 방열량의 1.8 배가 된다. 이것은 상기 구동측의 베어링(7)의 온도 상승치로 약 15%의 온도 상승 억제를 도모할 수 있다.

이와 같이 상기 풍향 가이드(18)를 설치하는 동시에 상기 유통로(17e)를 설치한 상기 방열체(17)를 사용함으로써, 상기 외선 팬(15)으로부터의 바람이 상기 유통로(17e)를 통과하므로, 상기 방열체(17)의 방열 면적이 증대하여 상기 구동측의 베어링(7)의 온도 상승을 더욱 억제할 수 있다. 상술한 풍향 가이드(18)를 상술한 본 발명의 실시 형태 1에 설치한 경우는 상기 방열체(17)의 냉각은 상술한 본 발명의 실시 형태 1보다 더욱 효과적으로 실시되고, 상술한 풍향 가이드(18)를 상술한 본 발명의 실시 형태 2에 설치한 경우는 상기 방열체(17)의 냉각은 상술한 본 발명의 실시 형태 2보다 더욱 효과적으로 실시된다.

실시 형태 4.

도 6은 본 발명을 실시하기 위한 실시 형태 4에 있어서의 전폐 외선형 전동기의 단면도, 도 7(a)은 도 6의 주요부를 나타내는 정면도, 도 7(b)은 도 7(a)의 Ⅶ-Ⅶ선의 단면도 및 도 7(c)은 배면도이다. 또한, 도 6 및 도 7에 있어서, 상술한 도 1 ~ 도 4와 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다. 이하, 본 발명의 실시 형태 4를 상술한 본 발명의 실시 형태 1 ~ 3과 다른 점을 주체로 설명하고, 그 밖에 대해서는 설명을 할애한다.

도 6 및 도 7에 있어서, 상기 방열체(17)의 반구동측의 상기 각 그루브부(17g)의 밑부분에, 상기 방열체(17)를 상기 회전축(1)의 연장 방향으로 관통하고 또한 지름 방향의 치수가 상기 냉각 피스(17b) 사이의 상기 틈새(g)보다 큰 관통 구멍(17h)이 설치되어 있다. 또, 상기 관통 구멍(17h, 17h, ㆍㆍㆍ)은 모두 지름 방향 내측의 고리 형상 냉각 피스(17b)를 관통하고 있다.

이와 같이 구성된 전폐 외선형 전동기에 있어서는 상기 회전자(4)의 회전에 수반하여 상기 방열체(17)가 회전되면, 상술한 도 4와 동일하게 화살표 D로 나타내는 바와 같이 상기 방열체(17)의 구동측에 있어서의 차가운 공기가 상기 복수개의 관통 구멍(17h, 17h, ㆍㆍㆍ), 및 상기 각 냉각 피스(17b, 17b, ㆍㆍㆍ) 사이의 상기 복수개의 틈새(g, g, ㆍㆍㆍ), 상기 반구동측의 복수개의 그루브부(17g, 17g, ㆍㆍㆍ)를 통하여 상기 구동측 브래킷(6)과 상기 방열체(17)와의 사이의 공간으로 흐르며, 그 공기량은 지름 방향의 치수가 상기 냉각 피스(17b) 사이의 상기 틈새(g)보다 크고 지름 방향 내측의 고리 형상 냉각 피스(17b)를 관통하고 있는 복수개의 상기 관통 구멍(17h, 17h, ㆍㆍㆍ)이 설치되어 있음으로써, 상술한 도 4의 사 례의 경우보다 많아진다. 따라서, 상기 방열체(17) 및 상기 구동측의 베어링(7)은 상술한 도 4의 사례의 경우보다 한층 더 효과적으로 냉각된다.

또한, 상기 원반 형상의 판형상부(17a)의 베어링(7)측과 반대측의 면(즉, 구동측의 면)(17c)에 있어서의 상기 관통 구멍(17h, 17h, ㆍㆍㆍ)보다 상기 회전축(1)측에 위치하여 상기 구동측의 면(17C)에 방사 형상으로 설치된 구동측의 복수개의 제 2 그루브부(17i, 17i, ㆍㆍㆍ)가 설치되어 있다. 이들 구동측의 복수개의 제 2 그루브부(17i, 17i, ㆍㆍㆍ)가 설치되어 있음으로써, 상기 방열체(17)의 구동측에 있어서의 차가운 공기는 화살표 D로 나타내는 바와 같이 상기 구동측의 복수개의 제 2 그루브부(17i, 17i, ㆍㆍㆍ), 상기 복수개의 관통 구멍(17h, 17h, ㆍㆍㆍ), 및 상기 각 냉각 피스(17b, 17b, ㆍㆍㆍ) 사이의 상기 복수개의 틈새(g, g, ㆍㆍㆍ), 상기 반구동측의 복수개의 그루브부(17g, 17g, ㆍㆍㆍ)를 통하여 상기 구동측 브래킷(6)과 상기 방열체(17)와의 사이의 공간에 흘러, 그 공기량은 더욱 많아지며, 또한 상기 구동측의 복수개의 제 2 그루브부(17i, 17i, ㆍㆍㆍ)에 의한 상기 방열체(17)의 방열 면적 확대 효과와 더불어, 상기 방열체(17) 및 상기 구동측의 베어링(7)의 냉각 효과는 더욱 향상한다.

본 발명의 실시 형태 4에 있어서, 예를 들면 출력 150kw, 상기 프레임(10)의 외경 580mm, 상기 회전축(1)의 축 방향 길이 530mm 의 전폐 외선형 전동기에 있어서 상기 방열체(17)가 있는 경우, 상기 방열체(17)가 없는 경우에 비해 베어링(7)의 온도 상승치로 약 17%의 온도 상승 억제를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 형태 4에 있어서는 상기 공기의 유통로(17e)는 상기 복수개의 관통 구멍(17h, 17h, ㆍㆍㆍ), 상기 각 냉각 피스(17b) 사이의 상기 복수개의 틈새(g, g, ㆍㆍㆍ), 및 상기 복수개의 그루브부(17g, 17g, ㆍㆍㆍ)로 형성되어 있다.

실시 형태 5.

도 8은 본 발명을 실시하기 위한 실시 형태 5에 있어서의 전폐 외선형 전동기의 단면도, 도 9(a)는 도 8의 주요부를 나타내는 정면도, 도 9(b)는 도 9(a)의 Ⅳ-Ⅳ선의 단면도 및 도 9(c)는 배면도이다. 또한, 도 8 및 도 9에 있어서, 상술한 도 1 ~ 도 7과 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다. 이하, 본 발명의 실시 형태 5를 상술한 본 발명의 실시 형태 1 ~ 4와 다른 점을 주체로 설명하고, 그 밖에 대해서는 설명을 할애한다.

도 8 및 도 9에 있어서, 방열체(17)의 구동측의 면(17c)은 상술한 본 발명의 실시 형태 1 ~ 4와 같은 냉각 피스(17b)를 설치하지 않고 편평한 면으로서 하고 있다. 또, 상기 방열체(17)의 반구동측의 면(17d)에는 상술한 도 4 및 도 7과 동일하게 복수개의 그루브부(17g, 17g, ㆍㆍㆍ)가 설치되어 있으며, 해당 그루브부(17g, 17g, ㆍㆍㆍ)의 각각의 밑부분(상기 회전축(1)에 가까운 부분)에 상기 관통 구멍(17h)이 설치되어 있다. 또, 본 발명의 실시 형태 5에 있어서의 상기 관통 구멍(17h, 17h, ㆍㆍㆍ)은 도시한 바와 같이 상기 회전축(1)의 연장 방향으로 본 형상은 원형이며, 단순한 천공(穿孔) 가공할 수 있다. 또한, 화살표 D에 나타내는 바와 같이 상기 방열체(17)를 관통하여 구동측으로부터 반구동측에 유통하는 공기의 유통로(17e)는 상기 복수개의 그루브부(17g, 17g, ㆍㆍㆍ)와 상기 복수개의 관통 구멍(17h, 17h, ㆍㆍㆍ)으로 형성되어 있다.

본 발명의 실시 형태 5에 있어서는 상기 방열체(17)의 구동측의 면(17c)은 상술한 본 발명의 실시 형태 1 ~ 4와 같은 냉각 피스(17b)를 설치하지 않고 편평한 면으로 하고 있으나, 상기 그루브부(17g) 및 상기 관통 구멍(17h)을 다수 설치함으로써, 화살표 D로 나타내는 바와 같이 상기 방열체(17)를 관통하여 구동측으로부터 반구동측에 유통하는 공기의 양을 충분히 확보할 수 있는 동시에 상기 방열체(17)의 방열 면적도 확보할 수 있으므로, 제작이 용이하고 또한 상기 방열체(17) 및 상기 구동측의 베어링(7)의 냉각 효과를 향상시킬 수 있다.

실시 형태 6.

도 10은 본 발명을 실시하기 위한 실시 형태 6에 있어서의 전폐 외선형 전동기의 단면도, 도 11(a)은 도 10의 주요부를 나타내는 정면도, 도 11(b)은 도 11(a)의 ?-?선의 단면도 및 도 11(c)은 배면도이다. 또한, 도 10 및 도 11에 있어서, 상술한 도 1 ~ 도 9와 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다. 이하, 본 발명의 실시 형태 6을 상술한 본 발명의 실시 형태 1 ~ 5와 다른 점을 주체로 설명하고, 그 밖에 대해서는 설명을 할애한다.

도 10 및 도 11에 있어서, 방열체(17)의 구동측의 면(17c)에 방사 형상으로 설치된 구동측의 복수개의 제 2 그루브부(17i, 17i, ㆍㆍㆍ)가 설치되어 있다. 이들 구동측의 복수개의 제 2 그루브부(17i, 17i, ㆍㆍㆍ)가 설치되어 있음으로써, 상기 방열체(17)의 구동측에 있어서의 차가운 공기는 상기 구동측의 복수개의 제 2 그루브부(17i, 17i, ㆍㆍㆍ), 상기 복수개의 관통 구멍(17h, 17h, ㆍㆍㆍ), 및 상 기 각 냉각 피스(17b, 17b, ㆍㆍㆍ) 사이의 상기 복수개의 틈새(g, g, ㆍㆍㆍ), 상기 반구동측의 복수개의 그루브부(17g, 17g, ㆍㆍㆍ)를 통하여 상기 구동측 브래킷(6)과 상기 방열체(17) 사이의 공간으로 흘러, 그 공기량은 상술한 본 발명의 실시 형태 5(도 9)보다 많아지며, 또한 상기 구동측의 복수개의 제 2 그루브부(17i, 17i, ㆍㆍㆍ)에 의한 상기 방열체(17)의 방열 면적 확대 효과와 더불어, 상기 방열체(17) 및 상기 구동측의 베어링(7)의 냉각 효과는 상술한 본 발명의 실시 형태 5보다 더욱 향상되며, 게다가 상술한 도 1 ~ 도 7에 비해 상기 방열체(17)의 제작이 용이하다.

또한, 상기 구동측의 복수개의 제 2 그루브부(17i, 17i, ㆍㆍㆍ)는 도시한 바와 같이 모두 상기 반구동측의 복수개의 그루브부(17g, 17g, ㆍㆍㆍ)보다 지름 방향의 길이가 상기 회전축(1)에 가깝게 길게 형성되어 있다. 이 구성에 의해, 상기 방열체(17)의 회전에 의해 발생하는 공기류의 양이 상술한 본 발명의 실시 형태 5(도 9 참조)보다 많아진다.

실시 형태 7.

도 12는 본 발명을 실시하기 위한 실시 형태 7에 있어서의 전폐 외선형 전동기의 단면도이다. 또한, 도 12에 있어서, 상술한 도 1 ~ 도 11과 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다. 이하, 본 발명의 실시 형태 7을 상술한 본 발명의 실시 형태 1 ~ 6과 다른 점을 주체로 설명하고, 그 밖에 대해서는 설명을 할애한다.

본 발명의 실시 형태 7에서는 기내의 고온의 공기로부터 격리되고, 상기 구 동측 베어링(7)의 외주를 둘러싸는 단열 공기층(19)이 설치되어 있으며, 이 단열 공기층(19)은 상기 구동측 베어링(7) 근방의 기내측에 설치된 차폐판(20)에 의해 상기 구동측 브래킷(6)의 일부분(상기 구동측 베어링(7)에 인접하는 부분)과의 사이에 기내와 밀폐되어 형성되어 있다. 따라서, 화살표 A로 나타내는 고온의 기내의 공기류는 상기 구동측 베어링(7) 및 구동측 브래킷(6)의 일부분(구동측 베어링(7)에 인접하는 부분)에 직접 접하는 일은 없다. 즉, 이와 같이 구성된 전폐 외선형 전동기에 있어서는 상기 내선 팬(5)에 의해 화살표 A로 나타내는 바와 같이 발생하는 고온의 안쪽 공기(內氣) 순환풍이 상기 구동측 베어링(7)을 직접 가열하는 것을 방지한다.

따라서, 상기 구동측 베어링(7) 근방의 기내측에 설치된 차폐판(20) 및 이 차폐판(20)에 의해 기내의 고온의 공기로부터 격리되고, 상기 구동측 베어링(7)의 외주를 둘러싸는 단열 공기층(19)을 설치함으로써, 방열체(17) 및 베어링(7)의 냉각 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시 형태 7에 있어서, 예를 들면 출력 150kw, 상기 프레임(10)의 외경 580mm, 상기 회전축(1)의 축 방향 길이 530mm 의 전폐 외선형 전동기에 있어서, 상기 공기층(19)이 있는 경우, 상기 공기층(19)이 없는 경우에 비해 베어링(7)의 온도 상승치로 약 4%의 온도 상승 억제를 도모할 수 있다.

실시 형태 8.

도 13은 본 발명을 실시하기 위한 실시 형태 8에 있어서의 전폐 외선형 전동기의 단면도이다. 또한, 도 13에 있어서, 상술한 도 1 ~ 도 12와 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다. 이하, 본 발명의 실시 형태 8을 상술한 본 발명의 실시 형태 1 ~ 7과 다른 점을 주체로 설명하고, 그 밖에 대해서는 설명을 할애한다.

도 13에 있어서, 본 발명의 실시 형태 8에서는 상기 공기층(19)에 바깥 공기를 유통시키기 위해 상기 구동측 브래킷(6)의 일부에 상기 구동측 베어링(7)의 주위를 둘러싸도록 복수개의 통풍 구멍(21)이 형성되어 있으며, 이들 복수개의 통풍 구멍(21)을 통하여 상기 공기층(19)과 기외의 바깥 공기를 연통하고 있다.

이와 같이 구성된 전폐 외선형 전동기에 있어서는 상기 내선 팬(5)에 의해 발생하는 고온의 안쪽 공기 순환풍이 구동측 베어링(7)을 직접 가열하는 것을 방지하는 동시에, 상기 방열체(17)의 회전에 의해 기외에 발생하는 냉각 바람이 상기 통풍 구멍(21)을 통해 상기 공기층(19)내를 교반하기 때문에, 상기 베어링(7) 및 상기 브래킷(6)의 내면이 냉각되어, 상술한 본 발명의 실시 형태 7에 비해, 상기 방열체(17) 및 베어링(7)의 냉각 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시 형태 8에 있어서, 예를 들면 출력 150kw, 상기 프레임(10)의 외경 580mm, 상기 회전축(1)의 축 방향 길이 530mm 의 전폐 외선형 전동기에 있어서, 상기 통풍 구멍(21)이 있는 경우, 상기 통풍 구멍(21)이 없는 경우에 비해 베어링(7)의 온도 상승치로 약 8%의 온도 상승 억제를 도모할 수 있다.

본 발명은 밀폐된 기내에 배치된 고정자와, 이 고정자에 대향 배치되어서 회전축에 장착된 회전자와, 상기 회전축의 구동측 및 반구동측을 지지하는 한 쌍의 베어링과, 기외에 배치되어서 상기 회전축의 반구동측에 장치되고, 상기 고정자에 송풍하는 외선 팬과, 기내에 배치되어 기내의 공기를 순환시켜서 상기 회전자 및 상기 고정자에 송풍하는 내선 팬을 구비한 전폐 외선형 전동기에 있어서, 상기 회전축의 구동측을 지지하는 상기 베어링의 기외측 동시에 해당 베어링의 근방에 위치하여 상기 회전축에 장착되고, 상기 회전축의 구동측을 지지하는 상기 베어링을 냉각하는 방열체를 구비하고 있으므로, 구동측을 지지하는 베어링의 냉각 효과를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

1. 밀폐된 기내(機內)에 배치된 고정자(stator)와, 상기 고정자에 대향 배치되어서 회전축에 장착된 회전자와,

   상기 회전축의 구동측 및 반구동측을 지지하는 한 쌍의 베어링(bearing)과,

   기외(機外)에 배치되어서 상기 회전축의 반구동측에 장치되고, 상기 고정자에 송풍하는 외선(外扇) 팬(fan)과,

   기내에 배치되어 기내의 공기를 순환시켜서 상기 회전자 및 상기 고정자에 송풍하는 내선(內扇) 팬과,

   상기 회전축의 구동측을 지지하는 상기 베어링의 기외측 및 해당 베어링 근방에 위치하여 상기 회전축에 장착되고, 상기 회전축의 구동측을 지지하는 상기 베어링을 냉각하는 방열체를 구비하고

   상기 방열체는 그 방열체 자체의 구동측의 면과 그 방열체 자체의 반구동측의 면에 걸쳐서 관통하고, 그 방열체 자체의 구동측으로부터 그 방열체 자체의 반구동측을 향하여 공기가 유통하는 복수개의 관통 구멍을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 전폐 외선형 전동기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 방열체는 그 방열체 자체의 구동측으로부터 그 방열체 자체의 반구동측으로 공기가 유통하는 복수개의 유통로를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 전폐 외선형 전동기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 방열체는, 각각 상기 회전축으로부터 멀어지는 방향으로 연장되고 각각 일단(一端)이 방열체 자체의 외주면에 개방된 복수개의 그루브(groove)부를, 그 방열체 자체의 반구동측의 면에 가지고 있는 것을 특징으로 하는 전폐 외선형 전동기.
5. 제1항에 있어서,

   상기 방열체는, 각각 상기 회전축으로부터 멀어지는 방향으로 연장되고 각각 일단이 방열체 자체의 외주면에 개방된 복수개의 그루브부를, 그 방열체 자체의 반구동측의 면 및 그 방열체 자체의 구동측의 면에 가지고 있는 것을 특징으로 하는 전폐 외선형 전동기.
6. 제1항에 있어서,

   상기 방열체는

   그 방열체 자체의 구동측의 면과 그 방열체 자체의 반구동측의 면에 걸쳐서 관통하는 복수개의 관통 구멍과,

   각각 상기 회전축으로부터 멀어지는 방향으로 연장되고, 각각 일단이 상기 방열체 자체의 외주면에 개방된 복수개의 그루브부를 가지며,

   상기 관통 구멍과 상기 그루브부에서, 상기 방열체 자체의 구동측으로부터 상기 방열체 자체의 반구동측으로 공기가 유통하는 복수개의 유통로를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 전폐 외선형 전동기.
7. 제1항에 있어서,

   상기 방열체는

   각각 상기 회전축으로부터 멀어지는 방향으로 연장되고, 각각 일단이 상기 방열체 자체의 외주면에 개방된 복수개의 그루브부와,

   상기 각 그루브부의 상기 회전축측의 부분에 위치하여 그 방열체 자체의 구동측의 면과 그 방열체 자체의 반구동측의 면에 걸쳐서 관통하는 복수개의 관통 구멍을 가지며,

   상기 그루브부와 상기 관통 구멍으로, 상기 방열체 자체의 구동측으로부터 상기 방열체 자체의 반구동측을 향하여 공기가 유통하는 복수개의 유통로를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 전폐 외선형 전동기.
8. 제1항에 있어서,

   상기 방열체는

   그 방열체 자체의 구동측의 면 및 그 방열체 자체의 반구동측의 면의 쌍방에 설치되고, 각각 상기 회전축으로부터 멀어지는 방향으로 연장되고, 각각 일단이 상기 방열체 자체의 외주면에 개방된 복수개의 그루브부와,

   상기 각 그루브부의 상기 회전축측의 부분에 위치하여 그 방열체 자체의 구동측의 면과 그 방열체 자체의 반구동측의 면에 걸쳐서 관통하는 복수개의 관통 구멍을 가지며,

   상기 그루브부와 상기 관통 구멍으로, 상기 방열체 자체의 구동측으로부터 상기 방열체 자체의 반구동측을 향하여 공기가 유통하는 복수개의 유통로를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 전폐 외선형 전동기.
9. 제8항에 있어서,

   상기 방열체 자체의 구동측의 면에 있는 상기 그루브부의 지름 방향의 길이가 상기 방열체 자체의 반구동측의 면에 있는 상기 그루브부의 지름 방향의 길이보다, 상기 회전축측으로 긴 것을 특징으로 하는 전폐 외선형 전동기.
10. 제1항에 있어서,

    상기 방열체는

    상기 회전축과 동심(同心) 형상으로 형성된 판형상부와,

    구동측을 지지하는 상기 베어링측과는 반대측에 상기 판형상부로부터 돌출하여 형성된 냉각 피스(piece)를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 전폐 외선형 전동기.
11. 제1항에 있어서,

    구동측에 설치되고, 상기 외선 팬으로부터 송출된 바람을 받아서 해당 바람의 방향을 상기 방열체의 방향으로 바꾸는 풍향 가이드를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전폐 외선형 전동기.
12. 제1항에 있어서,

    상기 회전축의 구동측을 지지하는 상기 베어링의 외주가 기내의 고온의 공기로부터 격리된 공기층으로 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 전폐 외선형 전동기.
13. 제12항에 있어서,

    상기 회전축의 구동측을 지지하는 상기 베어링과 상기 방열체와의 사이의 공간과 상기 공기층이 연통하고 있는 것을 특징으로 하는 전폐 외선형 전동기.

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