KR101072294B1 - 방열 코팅층이 형성된 전동기 - Google Patents

방열 코팅층이 형성된 전동기 Download PDF

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KR101072294B1
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박효열
강동준
안명상
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한국전기연구원
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Abstract

본 발명은 전동기의 표면에 방사율이 높은 고방사율 재료를 코팅하여 대류와 함께 복사에 의하여 전동기에서의 효율적인 방열을 도모하기 위한 방열 코팅제가 코팅된 전동기에 관한 것으로, 전동기 표면에 적외선 방사체 분말과 바인더로 이루어진 방열 코팅제가 코팅되어 방열 코팅층이 형성되되, 상기 적외선 방사체 분말은 옥, 세르사이트, 코디에라이트, 게르마늄, 산화철, 운모, 이산화망간, 실리콘카바이드, 맥섬석, 카본, 산화구리, 산화코발트, 산화니켈, 오산화안티몬, 산화주석, 산화크롬, 질화붕소, 질화알루미늄 및 질화규소 중 어느 하나 또는 이들을 둘 이상 혼합한 혼합물이고, 상기 바인더는, 실란 바인더, 유기 바인더, 실리콘 화합물 바인더, 무기바인더, 유무기하이브리드 바인더, 글래스 프릿(glass frit) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방열 코팅층이 형성된 전동기를 기술적 요지로 한다. 이에 의해 전동기 표면에 고방사율의 방열 코팅층을 형성하여 전동기 표면의 방사율을 높여 기존의 전동기 표면에서의 대류와 함께 복사에 의해서도 열이 잘 방출되도록 하는 이점이 있다.

Description

방열 코팅층이 형성된 전동기{Heat-radiant layer coated motor}
본 발명은 전동기의 표면에 방사율이 높은 고방사율 재료를 코팅하여 대류와 함께 복사에 의하여 전동기에서의 효율적인 방열을 도모하기 위한 방열 코팅제가 코팅된 전동기에 관한 것이다.
전동기에서는 전동기가 가동될 때 지속적인 마찰에 의하여 마찰열이 발생하고, 전류의 흐름에 의하여 저항열이 발생하게 된다. 열이 발생되면 전동기에 사용된 자석의 자화력이 약화되어 토크가 떨어지며, 열이 과도하게 발생되면 코일간의 절연을 위하여 구비된 절연지가 타거나 코일이 녹게 되어 수명이 줄어들게 된다.
이러한 현상을 개선하기 위하여 일반적으로 물과 같은 용매를 이용한 수냉식에 의하여 표면의 열을 강제로 떨어뜨리거나 표면적을 넓게 하여 공기의 대류현상에 의하여 자연 냉각을 시키고 있다. 수냉식의 경우 냉각효과가 매우 우수하지만 물을 순환시키는 부대 장비와 물을 저장하는 설비 등 많은 장치가 필요하여 비용이 많이 소요되고 장치의 규모가 커지는 단점이 있게 된다. 반면에 공랭식의 경우 냉각효과가 매우 낮아서 급속한 냉각이 되지 않게 된다.
한편, 전동기의 이러한 저항열에 대한 방열을 위한 종래 기술로는 대한민국특허청 공개특허공보 특2001-0036663호 "솔레노이드형 파이프가 형성된 전동기의 수냉식 냉각구조", 대한민국특허청 등록특허공보 10-0319140호 "냉각수단을 갖는 전동기", 대한민국특허청 공개특허공보 10-2008-0050676호 "전동기의 냉각구조" 등이 있다.
상기 "솔레노이드형 파이프가 형성된 전동기의 수냉식 냉각구조" 기술은 전동기의 프레임에 솔레노이드형 파이프가 내장되도록 냉각수로를 형성시켜 전동기를 구동시 프레임에 형성된 솔레노이드형 파이프를 통해 냉각수가 순환됨으로서 냉각효율을 극대화시키면서 출력밀도가 향상되도록 한 전동기의 수냉식 냉각구조에 관한 것이다. 그리고, "냉각수단을 갖는 전동기" 기술은 전동기의 고정자 적층부와 코일 사이에 축류팬을 장착하여 고정자 적층부와 코일을 효과적으로 냉각시킬수 있도록 한 것이다. 그리고, "전동기의 냉각구조" 기술은 전동기의 로크 너트 외주면에 회전시 바람을 일으킬 수 있는 냉각수단이 구비되고, 전동기의 프런트 베어링 하우징 외측면에 상기 로크 너트로부터 발생된 바람을 유도할 수 있는 가이드수단이 구비되어 베어링을 냉각할 수 있도록 한 것으로, 전동기의 베어링에서 발생된 마찰열을 효율적으로 냉각하여 베어링 성능을 보장하여 전동기의 수명을 연장시킬 수 있고, 전동기를 효과적으로 냉각시킴으로써 전동기의 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.
상기의 종래기술들은 기존의 전동기 주변의 방열 구조를 변경하거나, 전동기에 별도의 구성요소를 부가하여 냉각이 이루어지도록 하는 것으로서, 이는 앞서 언급한 바와 같이 부대장비와 용매를 저장하는 설비 등 많은 장치가 필요하여 비용이 많이 소요되고 장치의 규모가 커지게 되며, 기존의 전동기 방열 구조를 변경하여야 하는 등 생산성이나 실용화 등의 문제가 있게 된다.
또한, 상기 종래기술들은 전동기 방열 구조를 변경하거나 부가하여 적용되는 것으로서 특정 전동기 구조 등에만 국한하여 적용할 수 있는 등의 문제점이 있으며, 이러한 방법은 전동기의 용량이 클 경우 여전히 방열의 문제가 발생되고 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기존의 전동기를 그대로 이용하면서, 전동기의 표면에 방사율이 높은 고방사율 재료를 코팅하여 기존의 대류와 함께 복사에 의한 전동기 표면에서의 효율적인 방열을 도모하기 위한 방열 코팅제가 코팅된 전동기의 제공을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전동기 표면에 적외선 방사체 분말과 바인더로 이루어진 방열 코팅제가 코팅되어 방열 코팅층이 형성되되, 상기 적외선 방사체 분말은 옥, 세르사이트, 코디에라이트, 게르마늄, 산화철, 운모, 이산화망간, 실리콘카바이드, 맥섬석, 카본, 산화구리, 산화코발트, 산화니켈, 오산화안티몬, 산화주석, 산화크롬, 질화붕소, 질화알루미늄 및 질화규소 중 어느 하나 또는 이들을 둘 이상 혼합한 혼합물이고, 상기 바인더는, 실란 바인더, 유기 바인더, 실리콘 화합물 바인더, 무기바인더, 유무기하이브리드 바인더, 글래스 프릿(glass frit) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방열 코팅층이 형성된 전동기를 기술적 요지로 한다.
여기에서, 상기 실란 바인더는, 4개의 알콕시기를 가지는 실란을 포함하되, 상기 4개의 알콕시기를 가지는 실란은 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라-n-프로폭시실란, 테트라-i-프로폭시실란, 테트라-n-부톡시실란으로 이루어진 군 중 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실란 바인더는, 기능성 유기 알콕시 실란으로써 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 알킬기, 비닐기, 아민기 및 에폭시 작용기 중 하나 이상을 지니는 실란을 포함하되, 기능성 알콕시 실란이 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, i-프로필트리메톡시실란, i-프로필트리에톡시실란, n-부틸트리메톡시실란, n-부틸트리에톡시실란, n-펜틸트리메톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-헵틸트리메톡시실란, n-옥틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 시클로헥실트리메톡시실란, 시클로헥실트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 2-히드록시에틸트리메톡시실란, 2-히드록시에틸트리에톡시실란, 2-히드록시프로필트리메톡시실란, 2-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-히드록시프로필트리메톡시실란, 3-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 트리알콕시실란류와 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디에틸디메톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 디-n-프로필디메톡시실란, 디-n-프로필디에톡시실란, 디-i-프로필디메톡시실란, 디-i-프로필디에톡시실란, 디-n-부틸디메톡시실란, 디-n-부틸디에톡시실란, 디-n-펜틸디메톡시실란, 디-n-펜틸디에톡시실란, 디-n-헥실디메톡시실란, 디-n-헵틸디메톡시실란, 디-n-헵틸디에톡시실란, 디-n-옥틸디메톡시실란, 디-n-옥틸디에톡시실란, 디-n-시클로헥실디메톡시실란, 디-n-시클로헥실디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 디알콕시실란류로 이루어진 군 및 이의 혼합물 군에서 선택된 1종인 것이 바람직하다.
또한, 상기 유기 바인더는, 탄소사슬의 양 말단 또는 사슬의 측쇄에 열중합이 가능한 비닐기, 아크릴기, 에스테르기, 우레탄기, 에폭시기, 아미노기, 이미드기 및 열경화가 가능한 유기 관능기를 적어도 1관능기 이상을 함유하는 유기고분자, 그리고 광중합이 가능한 비닐기, 알릴기, 아크릴기, 메타아크릴레이트기 및 광경화가 가능한 유기 관능기를 적어도 1관능기 이상을 함유하는 유기고분자로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것이 바람직하며, 또한, 상기 유기고분자는 탄화수소기의 일부 수소가 불소로 치환된 것을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실리콘 화합물 바인더는, 실록산(-Si-O-)을 기본으로 하면서, 실리콘 원자의 4개 결합부위 중 어느 하나에 직쇄, 측쇄 또는 고리형의 탄화수소기를 가지는 물질이며, 상기 탄화수소기는 알킬기, 케톤기, 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 알콕시기, 방향족기, 아미노기, 에테르기, 에스테르기, 니트로기, 하이드록시기, 사이클로부텐기, 카르복실기, 알키드기, 우레탄기, 비닐기, 니트릴기, 수소 또는 에폭시 작용기를 단독 또는 2종 이상을 가지거나, 상기 탄화수소기의 일부 수소가 불소로 치환된 것을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 무기바인더는, 수 분산된 콜로이드 실리카에 Li+, Na+, K+, Mg2+, Pb2+, Ca2+ 중 하나 이상의 이온을 포함하는 물질을 첨가하여 형성된 것이 바람직하며, 또한, 상기 Li+, Na+, K+, Mg2+, Pb2+, Ca2+ 중 하나 이상의 이온을 포함하는 물질은 수산화물인 LiOH, NaOH, KOH, Mg(OH)2, Pb(OH)2, Ca(OH)2인 것이 바람직하다.
또한, 상기 유무기하이브리드 바인더는, 콜로이드 무기입자 100중량부에 대해 실란 0.1~150중량부 또는 유기수지 0.1~150중량부를 혼합하여 형성되는 것이 바람직하며, 또한, 상기 콜로이드 무기입자는, 실리카, 알루미나, 산화마그네슘, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화아연, 바륨타이타네이트, 지르코늄타이타네이트 및 스트론튬타이타네이트 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전동기 표면과 방열 코팅층 사이에는 프라이머 처리가 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 프라이머 처리는, 실란, 유기수지, 실리콘 화합물, 무기바인더, 유무기하이브리드 바인더, 글래스 프릿(glass frit) 중 어느 하나를 사용하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 방열 코팅층 표면에는 보호층이 더 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 보호층은, 실란, 유기수지, 실리콘 화합물, 무기바인더, 유무기하이브리드 바인더, 글래스 프릿(glass frit) 중 어느 하나의 재료로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 과제 해결 수단에 의해 본 발명은, 기존의 전동기 구조를 그대로 이용하면서, 전동기 표면에 고방사율의 방열 코팅제를 코팅하여 전동기 표면의 방사율을 높여 기존의 전동기 표면에서의 대류와 함께 복사에 의해서도 열이 잘 방출되도록 하여 방출 효율을 높이고, 다양한 형태의 모든 전동기에 적용할 수 있어 그 활용도 및 경제적인 효과가 우수하며, 이에 따라 전동기의 컴팩트화도 가능한 효과가 있다.
도 1 - 본 발명의 실시예에 따라서 전동기 표면에 방열 코팅층이 형성된 경우와 방열 코팅층이 형성되지 않은 경우의 전동기의 표면 온도 측정 결과를 나타낸 도.
본 발명은 전동기의 표면에 방사율이 높은 고방사율의 방열 코팅제를 코팅하여 방열 코팅층을 형성함으로써 열의 복사 현상에 의하여 열이 전동기 표면으로부터 잘 방출되도록 하는 것이다.
여기서, 상기 전동기의 표면이라 함은 일반적으로 전동기 케이스 표면을 의미하는 것으로, 전동기 케이스 표면에 본 발명에 따른 방열 코팅제를 코팅할 수도 있으나, 따로이 전동기 외부 또는 내부에 방열 구조를 가지는 방열판 등에 방열 코팅제를 코팅할 수도 있어 전동기 케이스 표면 또는 전동기의 방열 구조의 표면에 방열 코팅층이 형성된 구조를 포함하는 개념이며, 이는 당업자에게는 자명한 정도일 것이다.
상기 방열 코팅제는 적외선 방사체 분말과 바인더로 이루어져 전동기 표면에 코팅되어 방열 코팅층을 형성하는 것으로서, 상기 적외선 방사체 분말은, 옥, 세르사이트, 코디에라이트, 게르마늄, 산화철, 운모, 이산화망간, 실리콘카바이드, 맥섬석, 카본, 산화구리, 산화코발트, 산화니켈, 오산화안티몬, 산화주석, 산화크롬, 질화붕소, 질화알루미늄 및 질화규소 중 어느 하나 또는 이들을 둘 이상 혼합한 혼합물을 사용한다. 그리고, 상기 바인더로는, 실란 바인더, 유기 바인더, 실리콘 화합물 바인더, 무기바인더, 유무기하이브리드 바인더, 글래스 프릿(glass frit) 중 어느 하나를 사용한다.
또한, 상기 전동기 표면과 상기 방열 코팅층 사이에는 프라이머 처리가 이루어지도록 하여 방열 코팅층의 접착력을 향상시킨다. 상기 프라이머로서는, 실란, 유기수지, 실리콘 화합물, 무기바인더, 유무기하이브리드 바인더, 글래스 프릿(glass frit)을 사용한다.
또한, 상기 방열 코팅층 표면에는 방열 코팅층을 보호하고 표면을 매끄럽게 하기 위하여 보호층이 더 형성되며, 상기 보호층은 실란, 유기수지, 실리콘 화합물, 무기바인더, 유무기하이브리드 바인더, 글래스 프릿(glass frit) 중 어느 하나의 재료로 이루어진다.
또한, 상기 실란 바인더는, 4개의 알콕시기를 가지는 실란을 포함하되, 상기 4개의 알콕시기를 가지는 실란은 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라-n-프로폭시실란, 테트라-i-프로폭시실란, 테트라-n-부톡시실란으로 이루어진 군 중 하나 이상을 포함하여 사용한다.
또한, 상기 실란 바인더는, 기능성 유기 알콕시 실란으로써 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 알킬기, 비닐기, 아민기 및 에폭시 작용기 중 하나 이상을 지니는 실란을 포함하되, 기능성 알콕시 실란이 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, i-프로필트리메톡시실란, i-프로필트리에톡시실란, n-부틸트리메톡시실란, n-부틸트리에톡시실란, n-펜틸트리메톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-헵틸트리메톡시실란, n-옥틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 시클로헥실트리메톡시실란, 시클로헥실트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 2-히드록시에틸트리메톡시실란, 2-히드록시에틸트리에톡시실란, 2-히드록시프로필트리메톡시실란, 2-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-히드록시프로필트리메톡시실란, 3-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 트리알콕시실란류와 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디에틸디메톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 디-n-프로필디메톡시실란, 디-n-프로필디에톡시실란, 디-i-프로필디메톡시실란, 디-i-프로필디에톡시실란, 디-n-부틸디메톡시실란, 디-n-부틸디에톡시실란, 디-n-펜틸디메톡시실란, 디-n-펜틸디에톡시실란, 디-n-헥실디메톡시실란, 디-n-헵틸디메톡시실란, 디-n-헵틸디에톡시실란, 디-n-옥틸디메톡시실란, 디-n-옥틸디에톡시실란, 디-n-시클로헥실디메톡시실란, 디-n-시클로헥실디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 디알콕시실란류로 이루어진 군 및 이의 혼합물 군에서 선택된 1종을 사용한다.
또한, 상기 유기 바인더는, 탄소사슬의 양 말단 또는 사슬의 측쇄에 열중합이 가능한 비닐기, 아크릴기, 에스테르기, 우레탄기, 에폭시기, 아미노기, 이미드기 및 열경화가 가능한 유기 관능기를 적어도 1관능기 이상을 함유하는 유기고분자, 그리고 광중합이 가능한 비닐기, 알릴기, 아크릴기, 메타아크릴레이트기 및 광경화가 가능한 유기 관능기를 적어도 1관능기 이상을 함유하는 유기고분자로 이루어진 군에서 선택된 1종이며, 또한 상기 유기고분자는 탄화수소기의 일부 수소가 불소로 치환된 것을 포함하는 것을 사용한다.
또한, 상기 실리콘 화합물 바인더는, 실록산(-Si-O-)을 기본으로 하면서, 실리콘 원자의 4개 결합부위 중 어느 하나에 직쇄, 측쇄 또는 고리형의 탄화수소기를 가지는 물질이며, 상기 탄화수소기는 알킬기, 케톤기, 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 알콕시기, 방향족기, 아미노기, 에테르기, 에스테르기, 니트로기, 하이드록시기, 사이클로부텐기, 카르복실기, 알키드기, 우레탄기, 비닐기, 니트릴기, 수소 또는 에폭시 작용기를 단독 또는 2종 이상을 가지거나, 상기 탄화수소기의 일부 수소가 불소로 치환된 것을 포함하는 것을 사용한다.
또한, 상기 무기바인더는, 수 분산된 콜로이드 실리카에 Li+, Na+, K+, Mg2+, Pb2+, Ca2+ 중 하나 이상의 이온을 포함하는 물질을 첨가하여 형성된 것을 사용하며, 이는 수산화물인 LiOH, NaOH, KOH, Mg(OH)2, Pb(OH)2, Ca(OH)2을 사용한다.
또한, 상기 유무기하이브리드 바인더는, 콜로이드 무기입자 100중량부에 대해 실란 0.1~150중량부 또는 유기수지 0.1~150중량부를 혼합하여 형성된 것을 사용하며, 상기 콜로이드 무기입자는, 실리카, 알루미나, 산화마그네슘, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화아연, 바륨타이타네이트, 지르코늄타이타네이트 및 스트론튬타이타네이트 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 사용한다.
또한, 상기 글래스 프릿(glass frit) 바인더는 유리조성을 고온에서 녹인 뒤 냉각시켜서 분말 혹은 조각의 형태로 만든 것으로서, 보호코팅이나 씰링 등의 용도로 광범위하게 사용되고 있으며, 용융 온도도 조성에 따라서 다르게 나타난다. 상기 글래스 프릿은 상온에서 고상의 형태로 존재하지만 온도를 올리면 액상으로 되어 바인더로서 사용이 가능하게 되므로, 액상에서 접착을 시킨 뒤 다시 냉각을 시키게 되면 고상의 형태로 접착이 되게 된다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하고자 한다.
방열 코팅제의 방열효과를 조사하기 위하여 0.66kW 진공펌프에 사용된 전동기의 바깥 표면에 방열 코팅제를 코팅하여 방열 코팅층을 형성한 것과 방열 코팅층이 형성되지 않은 것에 대한 전동기 표면의 온도가 어느 정도 떨어지는 가를 조사하였다.
여기에 사용된 방열 코팅제는 에폭시 유기 바인더 100중량부(주재:100%, 경화제:30%)에 적외선 방사체 분말(옥:20~30중량부, 실리콘카바이드:50-70중량부, 코디에라이트:10~20중량부, 세르사이트:1~3중량부, 이산화망간:1~5중량부) 150 중량부 그리고 점도를 떨어뜨리기 위한 톨루엔 50 중량부를 섞어서 2시간 동안 볼밀로써 혼합하여 만들었다. 제조된 방열 코팅제를 사용하여 스프레이 방법으로 전동기 표면에 코팅하여 방열 코팅층을 형성하였다.
도 1은 상기 실시예에 따른 전동기 표면의 방열 코팅층 코팅 전 후의 전동기 표면온도 측정 결과이다. 가동 후 8시간 동안의 측정한 결과로, 방열 코팅층 코팅 전 전동기의 표면온도는 84.4℃, 코팅 후 전동기의 표면온도는 78.1℃이었으며, 대기온도는 실온(18℃)에서 측정하였다.
이와 같이 전동기 표면에 방열 코팅층을 형성하였을 경우 전동기 표면의 온도를 떨어뜨리는 효과가 크게 나타났다. 이는 전동기 표면에서의 공기의 대류에 의한 방열과 함께 상기 방열 코팅제에 의한 복사에 의하여 표면에서 열이 더욱 잘 방출되기 때문인 것으로 판단된다.

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 전동기 표면에 적외선 방사체 분말과 바인더로 이루어진 방열 코팅제가 코팅되어 방열 코팅층이 형성되되,
    상기 적외선 방사체 분말은 옥, 세르사이트, 코디에라이트, 게르마늄, 산화철, 운모, 이산화망간, 실리콘카바이드, 맥섬석, 카본, 산화구리, 산화코발트, 산화니켈, 오산화안티몬, 산화주석, 산화크롬, 질화붕소, 질화알루미늄 및 질화규소 중 어느 하나 또는 이들을 둘 이상 혼합한 혼합물이고,
    상기 바인더는 실란바인더이고, 상기 실란 바인더는, 4개의 알콕시기를 가지는 실란을 포함하되, 상기 4개의 알콕시기를 가지는 실란은 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라-n-프로폭시실란, 테트라-i-프로폭시실란, 테트라-n-부톡시실란으로 이루어진 군 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 코팅층이 형성된 전동기.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 실란 바인더는, 기능성 유기 알콕시 실란으로써 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 알킬기, 비닐기, 아민기 및 에폭시 작용기 중 하나 이상을 지니는 실란을 포함하되, 기능성 알콕시 실란이 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, i-프로필트리메톡시실란, i-프로필트리에톡시실란, n-부틸트리메톡시실란, n-부틸트리에톡시실란, n-펜틸트리메톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-헵틸트리메톡시실란, n-옥틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 시클로헥실트리메톡시실란, 시클로헥실트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 2-히드록시에틸트리메톡시실란, 2-히드록시에틸트리에톡시실란, 2-히드록시프로필트리메톡시실란, 2-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-히드록시프로필트리메톡시실란, 3-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 트리알콕시실란류와 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디에틸디메톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 디-n-프로필디메톡시실란, 디-n-프로필디에톡시실란, 디-i-프로필디메톡시실란, 디-i-프로필디에톡시실란, 디-n-부틸디메톡시실란, 디-n-부틸디에톡시실란, 디-n-펜틸디메톡시실란, 디-n-펜틸디에톡시실란, 디-n-헥실디메톡시실란, 디-n-헵틸디메톡시실란, 디-n-헵틸디에톡시실란, 디-n-옥틸디메톡시실란, 디-n-옥틸디에톡시실란, 디-n-시클로헥실디메톡시실란, 디-n-시클로헥실디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 디알콕시실란류로 이루어진 군 및 이의 혼합물 군에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 방열 코팅층이 형성된 전동기.
  4. 전동기 표면에 적외선 방사체 분말과 바인더로 이루어진 방열 코팅제가 코팅되어 방열 코팅층이 형성되되,
    상기 적외선 방사체 분말은 옥, 세르사이트, 코디에라이트, 게르마늄, 산화철, 운모, 이산화망간, 실리콘카바이드, 맥섬석, 카본, 산화구리, 산화코발트, 산화니켈, 오산화안티몬, 산화주석, 산화크롬, 질화붕소, 질화알루미늄 및 질화규소 중 어느 하나 또는 이들을 둘 이상 혼합한 혼합물이고,
    상기 바인더는 유기 바인더이고, 상기 유기 바인더는, 탄소사슬의 양 말단 또는 사슬의 측쇄에 열중합이 가능한 비닐기, 아크릴기, 에스테르기, 우레탄기, 에폭시기, 아미노기, 이미드기 및 열경화가 가능한 유기 관능기를 적어도 1관능기 이상을 함유하는 유기고분자, 그리고 광중합이 가능한 비닐기, 알릴기, 아크릴기, 메타아크릴레이트기 및 광경화가 가능한 유기 관능기를 적어도 1관능기 이상을 함유하는 유기고분자로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 방열 코팅층이 형성된 전동기.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 유기고분자는 탄화수소기의 일부 수소가 불소로 치환된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 코팅층이 형성된 전동기.
  6. 전동기 표면에 적외선 방사체 분말과 바인더로 이루어진 방열 코팅제가 코팅되어 방열 코팅층이 형성되되,
    상기 적외선 방사체 분말은 옥, 세르사이트, 코디에라이트, 게르마늄, 산화철, 운모, 이산화망간, 실리콘카바이드, 맥섬석, 카본, 산화구리, 산화코발트, 산화니켈, 오산화안티몬, 산화주석, 산화크롬, 질화붕소, 질화알루미늄 및 질화규소 중 어느 하나 또는 이들을 둘 이상 혼합한 혼합물이고,
    상기 바인더는 실리콘 화합물 바인더이고, 상기 실리콘 화합물 바인더는, 실록산(-Si-O-)을 기본으로 하면서, 실리콘 원자의 4개 결합부위 중 어느 하나에 직쇄, 측쇄 또는 고리형의 탄화수소기를 가지는 물질이며, 상기 탄화수소기는 알킬기, 케톤기, 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 알콕시기, 방향족기, 아미노기, 에테르기, 에스테르기, 니트로기, 하이드록시기, 사이클로부텐기, 카르복실기, 알키드기, 우레탄기, 비닐기, 니트릴기, 수소 또는 에폭시 작용기를 단독 또는 2종 이상을 가지거나, 상기 탄화수소기의 일부 수소가 불소로 치환된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 코팅층이 형성된 전동기.
  7. 전동기 표면에 적외선 방사체 분말과 바인더로 이루어진 방열 코팅제가 코팅되어 방열 코팅층이 형성되되,
    상기 적외선 방사체 분말은 옥, 세르사이트, 코디에라이트, 게르마늄, 산화철, 운모, 이산화망간, 실리콘카바이드, 맥섬석, 카본, 산화구리, 산화코발트, 산화니켈, 오산화안티몬, 산화주석, 산화크롬, 질화붕소, 질화알루미늄 및 질화규소 중 어느 하나 또는 이들을 둘 이상 혼합한 혼합물이고,
    상기 바인더는 무기바인더이고, 상기 무기바인더는, 수 분산된 콜로이드 실리카에 Li+, Na+, K+, Mg2+, Pb2+, Ca2+ 로 구성된 그룹 중 하나 이상의 이온을 포함하는 물질을 첨가하되, 하나 이상의 이온을 포함하는 물질은 수산화물인 LiOH, NaOH, KOH, Mg(OH)2, Pb(OH)2, Ca(OH)2인 것을 특징으로 하는 방열 코팅층이 형성된 전동기.
  8. 삭제
  9. 전동기 표면에 적외선 방사체 분말과 바인더로 이루어진 방열 코팅제가 코팅되어 방열 코팅층이 형성되되,
    상기 적외선 방사체 분말은 옥, 세르사이트, 코디에라이트, 게르마늄, 산화철, 운모, 이산화망간, 실리콘카바이드, 맥섬석, 카본, 산화구리, 산화코발트, 산화니켈, 오산화안티몬, 산화주석, 산화크롬, 질화붕소, 질화알루미늄 및 질화규소 중 어느 하나 또는 이들을 둘 이상 혼합한 혼합물이고,
    상기 바인더는 유무기하이브리드 바인더이고, 상기 유무기하이브리드 바인더는, 콜로이드 무기입자 100중량부에 대해 실란 0.1~150중량부 또는 유기수지 0.1~150중량부를 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 방열 코팅층이 형성된 전동기.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 콜로이드 무기입자는, 실리카, 알루미나, 산화마그네슘, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화아연, 바륨타이타네이트, 지르코늄타이타네이트 및 스트론튬타이타네이트 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 방열 코팅층이 형성된 전동기.
  11. 제 2항 내지 제7항, 제 9항, 제 10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 전동기 표면과 방열 코팅층 사이에는 프라이머 처리가 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 코팅층이 형성된 전동기.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 프라이머 처리는, 실란, 유기수지, 실리콘 화합물, 무기바인더, 유무기하이브리드 바인더, 글래스 프릿(glass frit) 중 어느 하나를 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 코팅층이 형성된 전동기.
  13. 제 2항 내지 제7항, 제 9항, 제 10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 방열 코팅층 표면에는 보호층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 방열 코팅층이 형성된 전동기.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 보호층은, 실란, 유기수지, 실리콘 화합물, 무기바인더, 유무기하이브리드 바인더, 글래스 프릿(glass frit) 중 어느 하나의 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 방열 코팅층이 형성된 전동기.
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