KR101176952B1 - Electric motor and electric vehicle having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은,전동기 및 이를 구비한 전기 차량에 관한 것이다. 본 발명의 전동기는, 스테이터와, 로터와, 저온부가 스테이터를 향하여 배치되는 열전소자를 구비하여 스테이터를 냉각시키는 냉각유닛을 구비하여 구성된다. 이에 의해, 냉각 성능을 제고할 수 있고 고출력 및 고효율의 전동기를 구현할 수 있다. The present invention relates to an electric motor and an electric vehicle having the same. The motor of the present invention includes a stator, a rotor, and a cooling unit that cools the stator by including a thermoelectric element in which a low temperature portion is disposed toward the stator. As a result, the cooling performance can be improved and a high power and high efficiency electric motor can be realized.

Description

전동기 및 이를 구비한 전기 차량{ELECTRIC MOTOR AND ELECTRIC VEHICLE HAVING THE SAME}ELECTRIC MOTOR AND ELECTRIC VEHICLE HAVING THE SAME

본 발명은, 전동기 및 이를 구비한 전기 차량에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 냉각 성능을 제고시켜 고출력밀도 및 고효율을 구현할 수 있도록 한 전동기 및 이를 구비한 전기 차량에 관한 것이다.The present invention relates to an electric motor and an electric vehicle having the same, and more particularly, to an electric motor and an electric vehicle having the same, which improves cooling performance to implement high power density and high efficiency.

주지된 바와 같이, 전동기는 전기에너지를 기계적인 에너지로 변환하는 장치이다. As is well known, an electric motor is a device that converts electrical energy into mechanical energy.

전동기는 그 사용 전원에 따라 직류전동기와 교류전동기로 구별될 수 있다. Electric motors can be classified into direct current motors and alternating current motors according to their power source.

또한, 상기 교류 전동기는 3상교류용과 단상교류용으로 구분될 수 있으며, 각각에 유도전동기와 동기전동기가 있다. In addition, the AC motor may be divided into three-phase AC and single-phase AC, each of which has an induction motor and a synchronous motor.

이 중 유도전동기는 전원에 바로 연결이 가능하고 구조가 간단하며 튼튼한데 비해 염가이고 취급이 쉬워 널리 이용되고 있다.Among them, induction motors can be directly connected to a power source, have a simple structure, and are robust, and are widely used because they are inexpensive and easy to handle.

한편, 최근에는 자동차 등 차량의 연료 연소시 발생하는 유해 가스에 기인한 환경오염을 방지하고자 차량의 구동원으로 전동기가 일부 이용되고 있다. On the other hand, in recent years, in order to prevent environmental pollution caused by harmful gases generated during fuel combustion of vehicles such as automobiles, electric motors are partially used as driving sources of vehicles.

차량의 구동원으로 이용되는 전동기, 즉 전기 차량용 전동기는 고열이 발생하기 때문에 별도의 냉각수단이 구비될 수 있다. Since the electric motor used as a driving source of the vehicle, that is, the electric vehicle electric motor generates high heat, a separate cooling means may be provided.

이러한 전기 차량용 전동기의 냉각수단으로는 전동기에 공기를 강제 송풍하는 공냉식 및 전동기에 물을 공급하여 냉각시키는 수냉식이 이용될 수 있다. As the cooling means of the electric motor for such an electric vehicle, an air cooling type for forcibly blowing air to the electric motor and a water cooling type for supplying water to the electric motor for cooling may be used.

그런데, 이러한 종래의 전기 차량용 전동기에 있어서는, 공냉식 냉각수단을 이용할 경우 팬 및/또는 덕트 등이 구비됨으로써 크기가 증가하게 될 뿐만 아니라 전동기의 발열에 비해 공기의 냉각 성능이 상대적으로 미흡하게 되어 전동기의 출력을 제고시키는데에 한계가 있다.However, in such a conventional electric vehicle electric motor, when the air-cooled cooling means is used, the fan and / or the duct is provided to increase the size, and the cooling performance of the air is relatively insufficient compared to the heat generation of the electric motor. There is a limit to increasing the output.

또한, 수냉식 냉각수단을 이용할 경우, 구성이 복잡하게 되고 프레임의 냉각유로의 크랙(균열) 발생의 우려가 있다. 프레임의 크랙 발생 시 프레임의 내부로 누수가 될 수 있고, 이에 기인하여 전동기의 손상이 발생될 수도 있다. In addition, when the water-cooled cooling means is used, the configuration becomes complicated and there is a fear of cracking (cracking) of the cooling flow path of the frame. When a crack occurs in the frame, leakage may occur inside the frame, thereby causing damage to the motor.

따라서, 본 발명은, 냉각 성능을 제고할 수 있고 고출력 및 고효율을 구현할 수 있는 전동기 및 이를 구비한 전기 차량을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an electric motor and an electric vehicle having the same, which can improve cooling performance and implement high power and high efficiency.

또한, 본 발명은, 누수 발생 시 누수의 내부 유입을 차단하여 스테이터의 손상을 억제할 수 있는 전동기 및 이를 구비한 전기 차량을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. In addition, another object of the present invention is to provide an electric motor and an electric vehicle having the same capable of preventing damage to the stator by blocking the inflow of water when leakage occurs.

또한, 본 발명은, 스테이터를 직접 냉각할 수 있는 전동기 및 이를 구비한 전기 차량을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide an electric motor capable of directly cooling the stator and an electric vehicle having the same.

본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 스테이터; 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터; 저온부가 상기 스테이터를 향하여 배치되는 열전소자를 구비하여 상기 스테이터를 냉각시키는 냉각유닛; 및 내부에 수용공간이 구비되고, 상기 스테이터 및 상기 로터를 수용하는 프레임;을 포함하고, 상기 프레임은, 관통부를 구비한 제1프레임과, 상기 제1프레임의 외측에 배치되는 제2프레임을 포함하며, 상기 열전소자는 상기 관통부에 구비되며, 상기 냉각유닛은 상기 열전소자와 상기 제2프레임 사이에 구비되는 열전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기를 제공한다.
여기서, 상기 냉각유닛은 상기 열전소자와 상기 스테이터 사이에 개재되어 상기 스테이터의 열이 상기 열전소자에 전달되는 것을 촉진시키는 열전달부를 더 포함하고, 상기 냉각유닛은 상기 스테이터의 열을 상기 제2프레임으로 전달하여 상기 스테이터를 냉각시키게 구성될 수 있다.
상기 열전소자와 상기 스테이터 사이에 개재되는 열전달부는 상기 열전소자와 상기 스테이터 사이에 개재되는 전열판을 포함하여 구성되고, 상기 전열판은 상기 스테이터의 외면에 면접촉되는 접촉면을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 열전소자와 상기 스테이터 사이에 개재되는 열전달부는 상기 열전소자와 상기 스테이터 사이에 개재되는 전열판 및 써멀컴파운드를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 열전소자와 상기 제2프레임 사이에 구비되는 열전달부는 써멀 컴파운드를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 관통부에는 실링부재가 구비될 수 있다.
상기 제2프레임에는 냉각유체가 내부를 관통하여 유동할 수 있게 냉각유로가 구비될 수 있다.
상기 제2프레임에는 방열면적이 증가할 수 있게 복수의 냉각핀이 구비될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상기 전동기를 구비한 전기 차량이 제공된다.
그리고, 상기 열전소자와 상기 제2프레임 사이에 구비되는 열전달부는 전열판을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 열전소자와 상기 제2프레임 사이에 구비되는 열전달부는 전열판 및 써멀컴파운드를 동시에 구비하여 구성될 수 있다. The present invention, in order to achieve the above object, the stator; A rotor rotatably disposed with respect to the stator; A cooling unit for cooling the stator with a thermoelectric element having a low temperature portion disposed toward the stator; And a frame having an accommodating space therein and accommodating the stator and the rotor, wherein the frame includes a first frame having a penetrating portion, and a second frame disposed outside the first frame. The thermoelectric element may be provided in the through part, and the cooling unit may include a heat transfer part provided between the thermoelectric element and the second frame.
Here, the cooling unit further includes a heat transfer part interposed between the thermoelectric element and the stator to facilitate the transfer of heat from the stator to the thermoelectric element, wherein the cooling unit transfers the heat of the stator to the second frame. And to cool the stator.
The heat transfer part interposed between the thermoelectric element and the stator may include a heat transfer plate interposed between the thermoelectric element and the stator, and the heat transfer plate may include a contact surface that is in surface contact with an outer surface of the stator.
The heat transfer part interposed between the thermoelectric element and the stator may include a heat transfer plate and a thermal compound interposed between the thermoelectric element and the stator.
The heat transfer part provided between the thermoelectric element and the second frame may include a thermal compound.
The through part may be provided with a sealing member.
The second frame may be provided with a cooling passage so that the cooling fluid can flow through the inside.
The second frame may be provided with a plurality of cooling fins to increase the heat dissipation area.
On the other hand, according to another field of the present invention, an electric vehicle provided with the electric motor is provided.
The heat transfer part provided between the thermoelectric element and the second frame may include a heat transfer plate.
The heat transfer part provided between the thermoelectric element and the second frame may include a heat transfer plate and a thermal compound at the same time.

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이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스테이터의 표면을 직접 냉각하여 스테이터를 신속하게 냉각시킬 수 있다. 이에 의해, 전동기의 냉각 성능을 제고할 수 있고 고출력밀도 및 고효율의 전동기가 제공될 수 있다.As described above, according to one embodiment of the present invention, the surface of the stator can be directly cooled to rapidly cool the stator. Thereby, the cooling performance of the electric motor can be improved and an electric motor of high power density and high efficiency can be provided.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 냉각수와 스테이터가 서로 분리되어 배치됨으로써 냉각수의 누수가 발생되어도 냉각수의 내부 유입이 억제될 수 있다. 이에 의해, 냉각수의 누수 발생시 누수로부터 스테이터(권선)를 보호할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, since the cooling water and the stator are separated from each other, even if leakage of the cooling water occurs, the inflow of the cooling water may be suppressed. Thereby, the stator (winding) can be protected from water leakage when leakage of cooling water occurs.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기의 단면도,
도 2는 도 1의 요부확대도,
도 3은 도 1의 스테이터 및 열전소자의 결합상태를 도시한 사시도,
도 4는 도 3의 정면도,
도 5는 도 1의 냉각부재의 사시도,
도 6은 도 5의 전열판의 확대단면도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동기의 단면도,
도 8은 도 7의 요부확대도,
도 9는 도 7의 열전소자 및 전열판들의 분리사시도,
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동기의 단면도,
도 11은 도 10의 ⅩⅠ-ⅩⅠ선에 따른 확대단면도이다. 1 is a cross-sectional view of an electric motor according to an embodiment of the present invention;
2 is an enlarged view illustrating main parts of FIG. 1;
3 is a perspective view illustrating a coupling state of the stator and the thermoelectric device of FIG. 1;
4 is a front view of FIG. 3;
5 is a perspective view of the cooling member of FIG.
6 is an enlarged cross-sectional view of the heat transfer plate of FIG. 5;
7 is a cross-sectional view of an electric motor according to another embodiment of the present invention;
8 is an enlarged view illustrating main parts of FIG. 7;
9 is an exploded perspective view of the thermoelectric element and the heat transfer plate of FIG. 7;
10 is a cross-sectional view of an electric motor according to another embodiment of the present invention;
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view taken along the line II-XI of FIG. 10.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

[1][One]

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기는, 스테이터(110); 상기 스테이터(110)에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터(130); 및 저온부가 상기 스테이터(110)를 향하여 배치되는 열전소자(150)를 구비하여 상기 스테이터(110)를 냉각시키는 냉각유닛(180);을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in Figure 1 and 2, the electric motor according to an embodiment of the present invention, the stator 110; A rotor (130) rotatably disposed with respect to the stator (110); And a cooling unit 180 that cools the stator 110 by including a thermoelectric element 150 disposed at a low temperature portion toward the stator 110.

상기 스테이터(110)는, 복수의 슬롯(116) 및 티스(117)를 구비한 스테이터코어(111)와, 상기 스테이터코어(111)에 권선되는 스테이터코일(121)을 구비할 수 있다.The stator 110 may include a stator core 111 having a plurality of slots 116 and teeth 117, and a stator coil 121 wound around the stator core 111.

상기 스테이터코어(111)는, 중앙에 로터수용공(114)이 관통되고, 상기 로터수용공(114)의 원주방향을 따라 복수의 슬롯(116) 및 티스(117)가 구비되는 복수의 전기강판(112)을 절연 적층하여 형성될 수 있다. The stator core 111 has a plurality of electrical steel sheets through which the rotor accommodation hole 114 penetrates in the center, and a plurality of slots 116 and teeth 117 are provided along the circumferential direction of the rotor accommodation hole 114. The insulating layer 112 may be formed by insulation lamination.

상기 스테이터코일(121)은 3상 교류 전원과 연결되게 구성될 수 있다.The stator coil 121 may be configured to be connected to a three-phase AC power source.

상기 로터수용공(114)의 내부에는 상기 로터(130)가 소정의 공극(air gap)(G)을 두고 회전 가능하게 배치될 수 있다. The rotor 130 may be rotatably disposed at a predetermined air gap G in the rotor accommodation hole 114.

상기 로터(130)는, 회전축(131)과, 상기 회전축(131)에 결합되는 로터코어(141), 상기 로터코어(141)에 삽입되는 복수의 도체바(146)를 구비한 인덕션 로터(INDUCTION ROTOR)로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 스테이터(110) 및 상기 로터(130)는 3상 유도 전동기로 구성될 수 있다. 또한, 상기 본 발명의 전동기는 배터리로부터 직류 전원을 공급받아 3상의 교류 전원으로 변환하여 출력하는 인버터에 연결되어 전기 차량 또는 하이브리드 전기 차량의 동력원으로 이용될 수 있다.The rotor 130 has an induction rotor having a rotating shaft 131, a rotor core 141 coupled to the rotating shaft 131, and a plurality of conductor bars 146 inserted into the rotor core 141. ROTOR). Here, the stator 110 and the rotor 130 may be composed of a three-phase induction motor. In addition, the electric motor of the present invention may be used as a power source of an electric vehicle or a hybrid electric vehicle by being connected to an inverter that receives DC power from a battery and converts the AC power into three phases.

상기 로터코어(141)는 중앙에 축공(144)이 관통된 복수의 전기강판(142)을 절연 적층하여 형성될 수 있다. The rotor core 141 may be formed by insulating stacking a plurality of electrical steel plates 142 through which shaft holes 144 pass through.

상기 도체바(146)는 상기 로터코어(141)의 축선방향으로 삽입될 수 있다. 상기 로터코어(141)의 양 단부에는 상기 복수의 도체바(146)를 단락되게 연결하는 엔드링(147)이 구비될 수 있다.The conductor bar 146 may be inserted in the axial direction of the rotor core 141. Both ends of the rotor core 141 may be provided with end rings 147 connecting the plurality of conductor bars 146 to be short-circuited.

상기 스테이터(110)의 외곽에는 프레임(160)이 구비될 수 있다.The frame 160 may be provided outside the stator 110.

상기 프레임(160)은 내부에 수용공간이 형성되게 금속부재 또는 플라스틱(plastic)으로 형성될 수 있다. The frame 160 may be formed of a metal member or plastic to form an accommodation space therein.

상기 프레임(160)은 원형 단면을 가지게 형성될 수 있다. The frame 160 may have a circular cross section.

상기 프레임(160)은 양 측이 개방되게 형성될 수 있다.The frame 160 may be formed so that both sides are open.

상기 프레임(160)의 양 단부에는 커버(170)가 각각 구비될 수 있다. Covers 170 may be provided at both ends of the frame 160, respectively.

상기 각 커버(170)에는 상기 회전축(131)을 각각 회전가능하게 지지할 수 있게 베어링(171)이 각각 구비될 수 있다. Each cover 170 may be provided with bearings 171 to rotatably support the rotation shafts 131, respectively.

한편, 상기 스테이터(110)의 외면에는 열전소자(TEC:thermoelectric cooler, 또는 thermoelectric element)(150)를 구비한 냉각유닛(180)이 구비될 수 있다. On the other hand, the outer surface of the stator 110 may be provided with a cooling unit 180 having a thermoelectric cooler (TEC) (thermoelectric cooler, or thermoelectric element) 150.

상기 열전소자(150)는 판 상으로 형성될 수 있다. The thermoelectric element 150 may be formed in a plate shape.

상기 열전소자(150)는 얇은 두께를 가지는 직육면체로 형성될 수 있다.The thermoelectric element 150 may be formed of a rectangular parallelepiped having a thin thickness.

상기 열전소자(150)는 저온부(152) 및 고온부(153)를 구비한 펠티어(Peltier) 소자로 구성될 수 있다. The thermoelectric element 150 may be configured as a Peltier device having a low temperature portion 152 and a high temperature portion 153.

상기 열전소자(150)는 직류 전원이 공급될 수 있게 전선 또는 단자가 구비될 수 있다. 본 실시예에서는 열전소자(150)의 일 측에 양(+),음(-) 단자(155)들이 형성된 것으로 간주하여 설명한다. The thermoelectric element 150 may be provided with a wire or a terminal so that DC power can be supplied. In this embodiment, it is assumed that the positive and negative terminals 155 are formed on one side of the thermoelectric element 150.

상기 스테이터(110)의 외면에는 복수의 열전소자(150)가 배치될 수 있다. 상기 열전소자(150)는 저온부(152)가 상기 스테이터(110)의 표면을 향하게 배치될 수 있다. 이에 의해 상기 스테이터(110)에서 발생된 열을 신속하게 흡수하여 외부로 방열되도록 함으로써 상기 스테이터(110)를 신속하게 냉각시킬 수 있다. 또한, 상기 스테이터(110)의 온도가 크게 상승하지 아니하므로 상기 프레임(160)의 내부 온도가 상승하지 아니한다. A plurality of thermoelectric elements 150 may be disposed on the outer surface of the stator 110. The thermoelectric element 150 may be disposed such that the low temperature portion 152 faces the surface of the stator 110. As a result, the heat generated by the stator 110 may be rapidly absorbed to radiate heat to the outside, thereby rapidly cooling the stator 110. In addition, since the temperature of the stator 110 does not increase significantly, the internal temperature of the frame 160 does not increase.

상기 냉각유닛(180)은 상기 스테이터(110)와 상기 열전소자(150) 사이에 구비되는 열전달부(181)를 더 포함할 수 있다. The cooling unit 180 may further include a heat transfer part 181 provided between the stator 110 and the thermoelectric element 150.

상기 열전달부(181)는 상기 스테이터(110)의 외면과 상기 열전소자(150) 사이의 틈새에 존재하며 열전달율이 매우 낮은 공기(량)를 줄여 상기 스테이터(110)와 상기 열전소자(150) 간의 열전달량이 증가하게 구성될 수 있다. The heat transfer part 181 is present in the gap between the outer surface of the stator 110 and the thermoelectric element 150 and reduces the air (amount) having a very low heat transfer rate, thereby reducing the air flow between the stator 110 and the thermoelectric element 150. The heat transfer amount can be configured to increase.

상기 열전달부(181)는 써멀 그리스(thermal grease) 또는 써멀 컴파운드(thermal compound)(이하, "써멀 컴파운드"로 표기함)로 구성될 수 있다. The heat transfer part 181 may be composed of a thermal grease or a thermal compound (hereinafter, referred to as “thermal compound”).

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 열전달부(181)는 전열판(185)으로 구성될 수 있다. As shown in FIG. 2, the heat transfer part 181 may be configured as a heat transfer plate 185.

상기 전열판(185)은 상기 열전소자(150) 및 스테이터(110)에 각각 면접촉될 수 있게 평탄한 접촉면과 오목한 접촉면(187)이 각각 형성될 수 있다. The heat transfer plate 185 may be formed with a flat contact surface and a concave contact surface 187 to be in surface contact with the thermoelectric element 150 and the stator 110, respectively.

상기 스테이터(110)에 접촉되는 오목 접촉면(187)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 스테이터(110)의 외경에 대응되는 곡률반경을 가지게 구성될 수 있다. The concave contact surface 187 in contact with the stator 110 may be configured to have a radius of curvature corresponding to the outer diameter of the stator 110, as shown in FIG. 6.

상기 열전소자(150)의 고온부(153)에는 상기 열전소자(150)의 방열을 촉진할 수 있게 냉각부재(190)가 구비될 수 있다.The high temperature portion 153 of the thermoelectric element 150 may be provided with a cooling member 190 to promote heat dissipation of the thermoelectric element 150.

한편, 상기 프레임(160)에는 상기 스테이터(110)의 표면으로부터 돌출되는 열전소자(150)들이 수용될 수 있게 관통부(162)가 형성될 수 있다.Meanwhile, a through part 162 may be formed in the frame 160 to accommodate the thermoelectric elements 150 protruding from the surface of the stator 110.

상기 관통부(162)에는 상기 냉각부재(190)가 결합될 수 있다.The cooling member 190 may be coupled to the through part 162.

상기 냉각부재(190)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스테이터(110)의 외면에 원주방향을 따라 소정 거리 이격되게 배치될 수 있다. As shown in FIGS. 3 and 4, the cooling member 190 may be disposed on the outer surface of the stator 110 to be spaced apart a predetermined distance along the circumferential direction.

상기 냉각부재(190)는 상기 관통부(162)에 비해 더 크게 형성될 수 있다. The cooling member 190 may be larger than the through part 162.

상기 냉각부재(190)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 스크류 또는 볼트 등의 체결부재(194)에 의해 상기 프레임(160)에 결합되게 구성될 수 있다. As shown in FIG. 5, the cooling member 190 may be configured to be coupled to the frame 160 by a fastening member 194 such as a screw or bolt.

상기 냉각부재(190)의 모서리영역에는 상기 체결부재(194)가 결합될 수 있게 관통하여 형성되는 체결부재삽입공(192)이 각각 구비될 수 있다. Fastening member insertion holes 192 are formed in the corner regions of the cooling member 190 so as to penetrate the fastening member 194.

상기 냉각부재(190)는 상기 관통부(162)에 삽입되는 삽입부(195)를 구비하여 구성될 수 있다. 상기 삽입부(195)는 상기 냉각부재(190) 본체에 대해 축소된 크기로 돌출되게 형성될 수 있다. The cooling member 190 may be provided with an insertion part 195 inserted into the through part 162. The insertion part 195 may be formed to protrude in a reduced size with respect to the main body of the cooling member 190.

상기 삽입부(195)에는 상기 열전소자(150)가 수용될 수 있게 함몰된 열전소자수용부(196)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 열전소자수용부(196)에는 상기 열전소자(150)에 전원을 공급할 수 있게 전원공급부(157)가 구비될 수 있다. 상기 전원공급부(157)는 상기 열전소자(150)의 양, 음 단자(155)들과 각각 접촉되게 구성될 수 있다. 상기 전원공급부(157)는 전원 케이블(158)과 연결될 수 있다. 도 5에는 하나의 전원공급부(157)가 상기 전원 케이블(158)에 연결된 상태를 예시하고 있으나, 상기 각 열전소자수용부(196)들에 각각 형성되는 전원공급부(157)들은 도면에는 도시하지 아니하였으나 상기 전원 케이블(158)에 병렬로 각각 연결되게 구성될 수 있다. The insertion unit 195 may have a thermoelectric element accommodating part 196 recessed to accommodate the thermoelectric element 150. Here, the thermoelectric element accommodating part 196 may be provided with a power supply part 157 to supply power to the thermoelectric element 150. The power supply unit 157 may be configured to be in contact with the positive and negative terminals 155 of the thermoelectric element 150, respectively. The power supply unit 157 may be connected to the power cable 158. Although FIG. 5 illustrates a state in which one power supply unit 157 is connected to the power cable 158, the power supply units 157 formed in the thermoelectric element accommodation units 196 are not shown in the drawing. However, each of the power cables 158 may be configured to be connected in parallel.

또한, 상기 열전소자수용부(196)의 내부에는 써멀 컴파운드 등이 구비되어 열전달계통(예를 들면 열전소자(150)와 주변부품 간에 형성되는 틈새)에 존재하는 공기가 배출되게 하여 열전달량이 증대되게 구성될 수 있다. In addition, a thermal compound is provided inside the thermoelectric element accommodating part 196 such that air existing in the heat transfer system (for example, a gap formed between the thermoelectric element 150 and the peripheral parts) is discharged to increase the amount of heat transfer. Can be configured.

상기 냉각부재(190)에는 냉각유체가 유동할 수 있게 냉각유로(205)가 형성될 수 있다. 이에 의해, 상기 열전소자(150)의 고온부(153)와 상기 냉각부재(190)의 온도차를 더욱 크게하여 상기 열전소자(150)의 고온부(153)의 방열을 현저하게 촉진시킬 수 있다. A cooling passage 205 may be formed in the cooling member 190 to allow the cooling fluid to flow. As a result, the temperature difference between the high temperature portion 153 of the thermoelectric element 150 and the cooling member 190 may be further increased to significantly promote heat dissipation of the high temperature portion 153 of the thermoelectric element 150.

상기 냉각유체는 냉각수일 수 있다. 여기서, 상기 냉각부재(190)의 일 측에는 상기 냉각유로(205)의 냉각유체의 유동을 촉진하는 펌프(미도시) 및 상기 냉각유체를 냉각시키는 냉각유체냉각수단(미도시) 등이 더 구비될 수 있다. The cooling fluid may be cooling water. Here, one side of the cooling member 190 is further provided with a pump (not shown) for promoting the flow of the cooling fluid of the cooling passage 205 and a cooling fluid cooling means (not shown) for cooling the cooling fluid. Can be.

상기 냉각부재(190)와 상기 프레임(160)의 상호 접촉영역에는 실링부재(166)가 구비될 수 있다. 이에 의해, 상기 냉각유체의 누설 시 상기 냉각유체가 상기 관통부(162)를 통해 상기 프레임(160)의 내부로 유입되는 것을 억제할 수 있다.A sealing member 166 may be provided in the mutual contact area between the cooling member 190 and the frame 160. As a result, when the cooling fluid leaks, the cooling fluid may be prevented from flowing into the frame 160 through the through part 162.

상기 실링부재(166)는 상기 삽입부(195)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. The sealing member 166 may be disposed along the circumference of the insertion unit 195.

상기 관통부(162)에는 상기 실링부재(166)가 안착될 수 있게 안착부(164)가 형성될 수 있다. 상기 안착부(164)는 상기 관통부(162)에 비해 소정 폭 확장되게 형성될 수 있다.A mounting portion 164 may be formed in the through portion 162 to allow the sealing member 166 to be seated. The seating portion 164 may be formed to extend a predetermined width compared to the through portion 162.

상기 냉각유로(205)는 상기 냉각부재(190)를 관통하여 형성될 수 있다. The cooling passage 205 may be formed through the cooling member 190.

상기 냉각유로(205)는 상기 냉각부재(190)를 관통하는 직선구간부(206a)와, 상기 직선구간부(206a)를 상호 연통되게 연결하는 연결부(206b)를 구비할 수 있다. 상기 연결부(206b)는, 도 5에 도시된 바와 같이, "U"형상을 가지는 관(pipe)으로 구성될 수 있다.The cooling passage 205 may include a straight section 206a penetrating the cooling member 190 and a connecting part 206b for connecting the straight section 206a to communicate with each other. The connecting portion 206b may be configured as a pipe having a “U” shape, as shown in FIG. 5.

상기 냉각유로(205)에는 냉각유체가 유입되는 유입관(207) 및 냉각유체가 유출되는 유출관(208)이 각각 구비될 수 있다. 여기서, 본 실시예에서는 상기 냉각유로(205)는 하나의 유입관(207) 및 유출관(208)을 구비한 단일의 냉각유체의 이동경로를 형성한 경우를 예시하고 있다. 그러나, 상기 냉각유로(205)는 복수의 유입관 및 유출관을 구비하여 복수의 냉각유체의 이동경로를 형성하게 구성될 수도 있다. The cooling passage 205 may be provided with an inlet tube 207 through which the cooling fluid flows and an outlet tube 208 through which the cooling fluid flows out. Here, in the present embodiment, the cooling passage 205 illustrates a case where the movement path of a single cooling fluid having one inlet pipe 207 and an outlet pipe 208 is formed. However, the cooling passage 205 may be configured to include a plurality of inlet and outlet tubes to form a movement path of the plurality of cooling fluids.

이러한 구성에 의하여, 상기 스테이터코일(121)에 전원이 인가되면 자기장이 발생하고, 상기 로터(130)는 상기 자기장과 상호 작용하여 상기 회전축(131)을 중심으로 회전한다. 상기 스테이터코일(121)에 전원이 인가되면 열이 발생하여 온도가 상승하게 된다. By this configuration, when power is applied to the stator coil 121, a magnetic field is generated, and the rotor 130 rotates about the rotation shaft 131 by interacting with the magnetic field. When power is applied to the stator coil 121, heat is generated to increase the temperature.

한편, 상기 스테이터(110)의 냉각을 위해 상기 열전소자(150)에는 직류전원이 공급될 수 있다. 상기 열전소자(150)에 전원이 공급되면 상기 저온부(152)는 냉각되고 상기 고온부(153)는 온도가 상승하게 된다. Meanwhile, a DC power may be supplied to the thermoelectric element 150 for cooling the stator 110. When power is supplied to the thermoelectric element 150, the low temperature portion 152 is cooled and the high temperature portion 153 has a temperature increase.

이에 따라, 상기 스테이터(110)에서 발생된 열은 상기 열전소자(150)의 저온부(152)를 통해 흡열되고, 상기 고온부(153)를 통해 방열된다. 이때, 상기 열전소자(150)의 저온부(152)와 상기 스테이터(110)의 온도차가 매우 크므로 열교환이 신속하게 이루어져 상기 스테이터(110)가 매우 신속하게 냉각될 수 있다. 또한, 상기 열전소자(150)의 고온부(153)와 상기 상기 냉각유체에 의해 냉각되는 냉각부재(190)는 온도차가 매우 크므로 상기 열전소자(150)의 고온부(153)는 매우 신속하게 방열될 수 있다. Accordingly, heat generated in the stator 110 is absorbed through the low temperature unit 152 of the thermoelectric element 150 and radiated through the high temperature unit 153. At this time, since the temperature difference between the low temperature unit 152 and the stator 110 of the thermoelectric element 150 is very large, heat exchange can be made quickly, and the stator 110 can be cooled very quickly. In addition, since the temperature difference between the high temperature portion 153 of the thermoelectric element 150 and the cooling member 190 cooled by the cooling fluid is very large, the high temperature portion 153 of the thermoelectric element 150 may be radiated very quickly. Can be.

이에 의해, 발열원인 스테이터(110)에 열전소자(150)가 직접 작용함으로써 상기 스테이터(110)를 매우 신속하게 냉각시킬 수 있다. 또한, 스테이터(110)에서 발생된 열을 지속적으로 제거함으로써 스테이터(110)의 열이 주변으로 확산되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 상기 프레임(160)의 내부 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 상기 스테이터(110) 및 로터(130)의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있어 고출력밀도 및 고효율의 전동기를 구현할 수 있다.  As a result, the thermoelectric element 150 directly acts on the stator 110 serving as a heat generating source, thereby allowing the stator 110 to be cooled very quickly. In addition, by continuously removing the heat generated in the stator 110, it is possible to suppress the heat of the stator 110 to spread to the surroundings. As a result, the internal temperature of the frame 160 may be prevented from rising. As described above, the present invention can prevent the temperature of the stator 110 and the rotor 130 from rising, thereby realizing a high power density and high efficiency electric motor.

[2][2]

이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8.

전술 및 도시한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 동일한 참조부호를 부여하고, 일부 중복되는 설명은 생략하기로 한다.The same reference numerals and the same components as the above-described and illustrated configurations are denoted by the same reference numerals for convenience of description, and some overlapping descriptions will be omitted.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동기는, 프레임(160); 상기 프레임(160)의 내부에 배치되는 스테이터(110); 상기 스테이터(110)에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터(130); 및 저온부(152)가 상기 스테이터(110)를 향하여 배치되는 열전소자(150)를 구비하여 상기 스테이터(110)를 냉각시키는 냉각유닛(180);을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in Figure 7 and 8, the electric motor according to another embodiment of the present invention, the frame 160; A stator 110 disposed inside the frame 160; A rotor (130) rotatably disposed with respect to the stator (110); And a cooling unit 180 for cooling the stator 110 by having a low temperature unit 152 having a thermoelectric element 150 disposed toward the stator 110.

상기 프레임(160)은, 관통부(212)를 구비한 제1프레임(210)과, 상기 제1프레임(210)의 외측에 배치되는 제2프레임(220)을 포함하여 구성될 수 있다.The frame 160 may include a first frame 210 having a penetrating portion 212 and a second frame 220 disposed outside the first frame 210.

상기 제1프레임(210)은 상기 스테이터(110)와 접촉되게 구성될 수 있다. The first frame 210 may be configured to be in contact with the stator 110.

상기 제1프레임(210)은 상기 스테이터(110)의 외경에 대응되는 내경을 가지게 원통 형상으로 형성될 수 있다.The first frame 210 may be formed in a cylindrical shape with an inner diameter corresponding to the outer diameter of the stator 110.

상기 제1프레임(210)은 양 측이 개방되게 형성될 수 있다.The first frame 210 may be formed so that both sides are open.

상기 제1프레임(210)의 원주면에는 내외가 연통되게 복수의 관통부(212)가 형성될 수 있다. 상기 제1프레임(210)의 원주면에는 축방향 및 원주방향을 따라 서로 이격되게 복수의 관통부(212)가 형성될 수 있다. A plurality of through parts 212 may be formed on the circumferential surface of the first frame 210 so that the inside and the outside communicate. A plurality of through parts 212 may be formed on the circumferential surface of the first frame 210 to be spaced apart from each other along the axial direction and the circumferential direction.

상기 관통부(212)의 내부에는 상기 열전소자(150)가 배치될 수 있다. 상기 관통부(212)는 그 내부에 하나의 열전소자(150)가 수용되게 형성될 수 있다. 상기 관통부(212)에는 상기 열전소자(150)에 직류 전원을 공급할 수 있게 전원공급부(157)가 구비될 수 있다. 상기 전원공급부(157)는 상기 열전소자(150)의 전원단자와 각각 접촉되게 구성될 수 있다.The thermoelectric element 150 may be disposed in the through part 212. The through part 212 may be formed to accommodate one thermoelectric element 150 therein. The through part 212 may include a power supply unit 157 to supply DC power to the thermoelectric element 150. The power supply unit 157 may be configured to be in contact with the power terminal of the thermoelectric element 150, respectively.

상기 냉각유닛(180)은 상기 스테이터(110)와 상기 열전소자(150) 사이에 개재되는 열전달부(181)를 구비할 수 있다.The cooling unit 180 may include a heat transfer part 181 interposed between the stator 110 and the thermoelectric element 150.

상기 열전달부(181)는 상기 스테이터(110)와 면접촉되는 오목 접촉면(187)을 구비한 전열판(185)을 포함할 수 있다. The heat transfer part 181 may include a heat transfer plate 185 having a concave contact surface 187 in surface contact with the stator 110.

상기 열전달부(181)는 상기 스테이터(110)와 상기 열전소자(150) 사이에 개재되는 써멀 컴파운드로 구성될 수도 있다. The heat transfer part 181 may be composed of a thermal compound interposed between the stator 110 and the thermoelectric element 150.

상기 열전달부(181)는 상기 전열판(185) 및 상기 써멀 컴파운드를 동시에 구비할 수도 있다. The heat transfer part 181 may include the heat transfer plate 185 and the thermal compound at the same time.

한편, 상기 제2프레임(220)은 상기 제1프레임(210)의 외경에 대응되는 내경을 가지게 형성될 수 있다. 상기 제2프레임(220)은 양 측이 개방된 원통 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제2프레임(220)은 상기 제1프레임(210)과 면접촉되게 결합될 수 있다. 여기서, 상기 제1프레임(210)과 제2프레임(220)은 결합 전에 상호 접촉영역에 써멀 컴파운드를 도포하여 결합될 수 있다. 이에 의해 상기 제1프레임(210)과 제2프레임(220)의 열교환량이 증가할 수 있다. Meanwhile, the second frame 220 may have an inner diameter corresponding to the outer diameter of the first frame 210. The second frame 220 may be formed in a cylindrical shape with both sides open. The second frame 220 may be coupled in surface contact with the first frame 210. Here, the first frame 210 and the second frame 220 may be combined by applying a thermal compound to the mutual contact area before the coupling. As a result, the heat exchange amount between the first frame 210 and the second frame 220 may increase.

여기서, 상기 제1프레임(210) 및 제2프레임(220)은 동일한 길이로 형성될 수 있다.Here, the first frame 210 and the second frame 220 may be formed of the same length.

상기 제1프레임(210) 및 제2프레임(220)의 양 단부에는 커버(170)가 각각 구비될 수 있다. 이에 의해, 상기 제1프레임(210) 및 제2프레임(220)의 양 단부가 각각 차단될 수 있다. 상기 커버(170)에는 상기 회전축(131)을 지지하는 베어링(171)이 각각 구비될 수 있다. Covers 170 may be provided at both ends of the first frame 210 and the second frame 220, respectively. As a result, both ends of the first frame 210 and the second frame 220 may be blocked. The cover 170 may be provided with bearings 171 supporting the rotation shaft 131, respectively.

상기 냉각유닛(180)은 상기 제2프레임(220)과 상기 열전소자(150) 사이에 개재되는 열전달부(181)를 더 포함하여 구성될 수 있다. The cooling unit 180 may further include a heat transfer part 181 interposed between the second frame 220 and the thermoelectric element 150.

상기 열전달부(181)는 상기 열전소자(150)의 고온부(153) 및 상기 제2프레임(220)의 내면(내경)에 면접촉되는 접촉면(233)을 구비한 전열판(231)을 구비하여 구성될 수 있다.The heat transfer part 181 includes a heat transfer plate 231 having a high temperature portion 153 of the thermoelectric element 150 and a contact surface 233 in surface contact with an inner surface (inner diameter) of the second frame 220. Can be.

상기 열전달부(181)는 써멀 컴파운드로 구성될 수 있다.The heat transfer part 181 may be composed of a thermal compound.

상기 열전달부(181)는 상기 전열판(231) 및 상기 써멀 컴파운드를 구비하여 구성될 수 있다.The heat transfer part 181 may be configured to include the heat transfer plate 231 and the thermal compound.

상기 전열판(231)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제2프레임(220)의 내면에 면접촉될 수 있게 일 측에 외측으로 볼록한 호형상의 접촉면(233)이 구비될 수 있다. As illustrated in FIG. 9, the heat transfer plate 231 may be provided with an arc-shaped contact surface 233 which is convex outwardly on one side to be in surface contact with the inner surface of the second frame 220.

상기 제2프레임(220)에는 냉각유체가 유동할 수 있게 냉각유로(225)가 구비될 수 있다.The second frame 220 may be provided with a cooling passage 225 to allow the cooling fluid to flow.

상기 냉각유로(225)는, 상기 제2프레임(220)을 축선방향으로 관통하는 직선구간부(226a)와, 상기 직선구간부(226a)를 연통되게 연결하는 연결부(226b)를 구비하여 구성될 수 있다. 상기 연결부(226b)는 상기 커버(170)의 내면에 각각 함몰되게 형성될 수 있다. 상기 연결부(226b)는 서로 인접한 두 직선구간부(226a)를 상호 연통되게 연결하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 연결부(226b)는 상기 커버(170)를 관통하여 결합되는 "U"형상의 연결관으로 구성될 수도 있다. The cooling passage 225 may be configured to include a straight section 226a penetrating the second frame 220 in the axial direction and a connecting part 226b for communicating the straight section 226a in communication. Can be. The connection part 226b may be formed to be recessed in the inner surface of the cover 170, respectively. The connection part 226b may be formed to connect two adjacent linear sections 226a adjacent to each other. In addition, the connection part 226b may be configured as a “U” -shaped connection pipe coupled through the cover 170.

이러한 구성에 의하여, 운전이 개시되면 상기 스테이터코일(121) 및 상기 열전소자(150)에는 각각 전원이 인가될 수 있다.By such a configuration, when operation is started, power may be applied to the stator coil 121 and the thermoelectric element 150, respectively.

상기 스테이터코일(121)에 전원이 인가되면 자기장이 형성되고, 상기 로터(130)는 상기 스테이터(110)와 상호 작용하여 상기 회전축(131)을 중심으로 회전한다.When power is applied to the stator coil 121, a magnetic field is formed, and the rotor 130 rotates about the rotation shaft 131 by interacting with the stator 110.

상기 스테이터코일(121)에 전원이 인가되면 열이 발생되고, 상기 스테이터(110)의 온도가 상승한다.When power is applied to the stator coil 121, heat is generated, and the temperature of the stator 110 increases.

한편, 상기 열전소자(150)에 전원이 인가되면 상기 스테이터(110)측을 향한 저온부(152)는 온도가 저하되고, 상기 제2프레임(220)측을 향한 고온부(153)는 온도가 상승하게 된다. 이에 따라, 상기 스테이터(110)와 상기 열전소자(150)의 저온부(152)는 온도차가 매우 크게 발생되므로 열교환이 신속하게 될 수 있다. 이에 의해, 상기 스테이터(110)가 매우 신속하게 냉각될 수 있다. 또한, 상기 열전소자(150)의 고온부(153)와 냉각유체에 의해 냉각된 제2프레임(220)은 온도차가 매우 크게 되므로 상기 열전소자(150)의 고온부(153)의 방열이 매우 신속하게 이루어질 수 있다. 이러한 과정을 반복적으로 수행함으로써 상기 스테이터(110)에서 발생된 열이 신속하게 이동 및 제거되어 상기 스테이터(110)가 항상 낮은 온도를 유지할 수 있다. 또한, 상기 스테이터(110)의 온도가 상승하지 아니하므로 로터(130)의 온도도 낮은 상태에서 운전될 수 있다. On the other hand, when power is applied to the thermoelectric element 150, the low temperature portion 152 toward the stator 110 side decreases in temperature, and the high temperature portion 153 toward the second frame 220 side increases in temperature. do. Accordingly, since the temperature difference is very large between the stator 110 and the low temperature unit 152 of the thermoelectric element 150, heat exchange may be rapid. Thereby, the stator 110 can be cooled very quickly. In addition, since the temperature difference between the high temperature unit 153 of the thermoelectric element 150 and the cooling fluid is very large, the heat dissipation of the high temperature unit 153 of the thermoelectric element 150 is made very quickly. Can be. By repeatedly performing this process, heat generated in the stator 110 may be quickly moved and removed so that the stator 110 may always maintain a low temperature. In addition, since the temperature of the stator 110 does not increase, the temperature of the rotor 130 may also be operated in a low state.

[3][3]

이하, 도 10 및 도 11을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동기는, 프레임(160); 상기 프레임(160)의 내부에 배치되는 스테이터(110); 상기 스테이터(110)에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터(130); 및 저온부(152)가 상기 스테이터(110)를 향하여 배치되는 열전소자(150)를 구비하여 상기 스테이터(110)를 냉각시키는 냉각유닛(180);을 포함하여 구성될 수 있다. 10 and 11, the motor according to another embodiment of the present invention, the frame 160; A stator 110 disposed inside the frame 160; A rotor (130) rotatably disposed with respect to the stator (110); And a cooling unit 180 for cooling the stator 110 by having a low temperature unit 152 having a thermoelectric element 150 disposed toward the stator 110.

상기 프레임(160)은, 관통부(212)를 구비한 제1프레임(210)과, 상기 제1프레임(210)의 외측에 배치되는 제2프레임(240)을 구비할 수 있다.The frame 160 may include a first frame 210 having a penetrating portion 212 and a second frame 240 disposed outside the first frame 210.

상기 제1프레임(210)은 상기 스테이터(110)의 외경에 대응되는 내경을 가지게 원통 형상으로 형성될 수 있다.The first frame 210 may be formed in a cylindrical shape with an inner diameter corresponding to the outer diameter of the stator 110.

상기 제1프레임(210)은 양 측이 개방되게 형성될 수 있다.The first frame 210 may be formed so that both sides are open.

상기 제1프레임(210)의 원주면에는 내외가 연통되게 복수의 관통부(212)가 형성될 수 있다. A plurality of through parts 212 may be formed on the circumferential surface of the first frame 210 so that the inside and the outside communicate.

상기 관통부(212)의 내부에는 상기 열전소자(150)가 배치될 수 있다. The thermoelectric element 150 may be disposed in the through part 212.

상기 냉각유닛(180)은 상기 스테이터(110)와 상기 열전소자(150) 사이에 개재되는 열전달부(181)를 구비할 수 있다.The cooling unit 180 may include a heat transfer part 181 interposed between the stator 110 and the thermoelectric element 150.

상기 열전달부(181)는 상기 스테이터(110)와 면접촉되는 오목 접촉면(187)을 구비한 전열판(185)을 포함하여 구성될 수 있다.The heat transfer part 181 may include a heat transfer plate 185 having a concave contact surface 187 in surface contact with the stator 110.

상기 제2프레임(240)은 상기 제1프레임(210)의 외경에 대응되는 내경을 가지게 형성될 수 있다. 상기 제1프레임(210) 및 제2프레임(240)은 각각 양 측이 개방된 원통형상을 가지게 동일한 길이로 형성될 수 있다. 상기 제1프레임(210) 및 제2프레임(240)의 양 단부에는 커버(170)가 각각 구비될 수 있다.The second frame 240 may be formed to have an inner diameter corresponding to the outer diameter of the first frame 210. The first frame 210 and the second frame 240 may be formed to have the same length so that both sides have an open cylindrical shape. Covers 170 may be provided at both ends of the first frame 210 and the second frame 240, respectively.

상기 냉각유닛(180)은 상기 열전소자(150)와 상기 제2프레임(240)의 내경 사이에 개재되는 열전달부(251)를 구비할 수 있다. The cooling unit 180 may include a heat transfer part 251 interposed between the thermoelectric element 150 and the inner diameter of the second frame 240.

상기 열전소자(150)의 고온부(153)와 상기 제2프레임(240)의 내면 사이에 개재되는 열전달부(251)는 써멀 컴파운드로 구성될 수 있다. The heat transfer part 251 interposed between the high temperature part 153 of the thermoelectric element 150 and the inner surface of the second frame 240 may be formed of a thermal compound.

한편, 상기 제2프레임(240)의 외면에는 방열 면적이 증가할 수 있게 복수의 냉각핀(fin)(242)이 구비될 수 있다. 이에 의해, 상기 제2프레임(240)의 전체 방열면적이 증가할 수 있으며, 결국 상기 열전소자(150)의 고온부(153)의 방열이 촉진될 수 있다. Meanwhile, a plurality of cooling fins 242 may be provided on the outer surface of the second frame 240 to increase the heat dissipation area. As a result, the total heat dissipation area of the second frame 240 may increase, and as a result, heat dissipation of the high temperature portion 153 of the thermoelectric element 150 may be promoted.

상기 냉각핀(242)은 상기 제2프레임(240)의 외면으로부터 돌출되고 길이방향으로 연장되게 구성될 수 있다. 상기 냉각핀(242)은 길이방향을 따라 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되게 구성될 수 있다. The cooling fin 242 may be configured to protrude from the outer surface of the second frame 240 and extend in the longitudinal direction. The cooling fins 242 may be configured to be spaced apart from each other at predetermined intervals along the longitudinal direction.

상기 냉각핀(242)의 주변에는 상기 제2프레임(240) 및 상기 냉각핀(242)의 방열을 촉진할 수 있게 송풍팬(미도시)이 더 구비될 수 있다. A blowing fan (not shown) may be further provided around the cooling fins 242 to promote heat dissipation of the second frame 240 and the cooling fins 242.

이러한 구성에 의하여, 운전이 개시되면 상기 스테이터코일(121) 및 상기 열전소자(150)에는 각각 전원이 인가될 수 있다.By such a configuration, when operation is started, power may be applied to the stator coil 121 and the thermoelectric element 150, respectively.

상기 열전소자(150)에 전원이 인가되면 상기 열전소자(150)의 저온부(152)는 온도가 저하되고 고온부(153)는 온도가 상승하게 된다. When power is applied to the thermoelectric element 150, the low temperature portion 152 of the thermoelectric element 150 decreases in temperature and the high temperature portion 153 increases in temperature.

이에 따라, 온도가 상승한 스테이터(110)와 상기 열전소자(150)의 저온부(152)는 온도차가 매우 크게 발생하므로 상기 스테이터(110)와 상기 저온부(152)의 열교환이 매우 신속하게 이루어질 수 있다. 이에 의해, 상기 스테이터(110)가 매우 신속하게 냉각될 수 있다.Accordingly, since the temperature difference between the stator 110 and the low temperature unit 152 of the thermoelectric element 150 having a high temperature is very large, heat exchange between the stator 110 and the low temperature unit 152 may be performed very quickly. Thereby, the stator 110 can be cooled very quickly.

상기 열전소자(150)의 고온부(153)와 접촉된 제2프레임(240)은 냉각핀(242)에 의해 표면적(방열면적)이 현저하게 확장된 상태로 상기 열전소자(150)의 고온부(153)에 비해 상대적으로 매우 낮은 온도를 유지할 수 있다. 이에 따라 상기 열전소자(150)의 고온부(153)의 방열이 매우 신속하게 이루어질 수 있다. The second frame 240, which is in contact with the high temperature portion 153 of the thermoelectric element 150, has a high temperature portion 153 of the thermoelectric element 150 with the surface area (heat dissipation area) significantly extended by the cooling fin 242. It can keep the temperature relatively low compared to). Accordingly, heat dissipation of the high temperature portion 153 of the thermoelectric element 150 may be performed very quickly.

이러한 과정을 반복적으로 수행함으로써 상기 스테이터(110)에서 발생된 열이 신속하게 제거되어 상기 스테이터(110)가 항상 낮은 온도를 유지할 수 있다. By repeatedly performing this process, heat generated in the stator 110 may be quickly removed, so that the stator 110 may always maintain a low temperature.

또한, 상기 스테이터(110)의 온도가 높게 상승하지 아니하므로 상기 로터(130)의 온도도 상승하지 아니하여 상기 스테이터(110) 및 로터(130)가 상대적으로 낮은 온도에서 운전될 수 있다. 이에 의해, 온도 상승에 의한 효율저하가 방지될 수 있고, 온도 상승에 기인한 부품의 강제 열화가 거의 발생하지 아니하므로 부품의 수명이 연장될 수 있다. In addition, since the temperature of the stator 110 does not increase high, the temperature of the rotor 130 does not increase, so the stator 110 and the rotor 130 may be operated at a relatively low temperature. Thereby, the efficiency decrease by the temperature rise can be prevented, and since the forced deterioration of the parts due to the temperature rise hardly occurs, the life of the parts can be extended.

전술 및 도시한 실시예에서는, 스테이터와 열전소자 사이에 전열판이 구비된 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 상기 전열판 대신에 상기 스테이터의 외면에 상기 열전소자와 면접촉될 수 있게 평탄접촉면을 구성할 수도 있다. In the above-described and illustrated embodiments, the case in which the heat transfer plate is provided between the stator and the thermoelectric element has been described as an example. It may be.

또한, 열전소자와 제2프레임 사이에 전열판이 구비된 경우를 예를 들고 있지만, 제2프레임에 상기 열전소자와 면접촉될 수 있게 평탄접촉면을 구성할 수도 있다.In addition, the heat transfer plate is provided between the thermoelectric element and the second frame, for example.

이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 한다. In the above, specific embodiments of the present invention have been shown and described. However, the present invention can be embodied in various forms without departing from the spirit or essential features thereof, so the embodiments described above should not be limited by the details of the detailed description.

또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.Further, even when the embodiments not listed in the detailed description have been described, it should be interpreted broadly within the scope of the technical idea defined in the appended claims. It is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.

110 : 스테이터 111 : 스테이터코어
121 : 스테이터코일 130 : 로터
131 : 회전축 141 : 로터코어
150 : 열전소자 152 : 저온부
153 : 고온부 155 : 단자
160 : 프레임 162 : 관통부
164 : 안착부 166 : 실링부재
170 : 커버 181 : 열전달부
185 : 전열판 187 : 접촉면
190 : 냉각부재 195 : 삽입부
196 : 열전소자수용부 205 : 냉각유로
206a : 직선구간부 206b : 연결부
207 : 유입관 208 : 유출관110: stator 111: stator core
121: stator coil 130: rotor
131: rotation axis 141: rotor core
150: thermoelectric element 152: low temperature part
153: high temperature section 155: terminal
160: frame 162: through part
164: mounting portion 166: sealing member
170: cover 181: heat transfer part
185: heat transfer plate 187: contact surface
190: cooling member 195: insertion portion
196: thermoelectric element accommodating part 205: cooling flow path
206a: straight section 206b: connecting section
207: inlet pipe 208: outlet pipe

Claims (18)

스테이터;
상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터;
저온부가 상기 스테이터를 향하여 배치되는 열전소자를 구비하여 상기 스테이터를 냉각시키는 냉각유닛; 및
내부에 수용공간이 구비되고, 상기 스테이터 및 상기 로터를 수용하는 프레임;을 포함하고,
상기 프레임은, 관통부를 구비한 제1프레임과, 상기 제1프레임의 외측에 배치되는 제2프레임을 포함하며, 상기 열전소자는 상기 관통부에 구비되며,
상기 냉각유닛은 상기 열전소자와 상기 제2프레임 사이에 구비되는 열전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기.Stator;
A rotor rotatably disposed with respect to the stator;
A cooling unit for cooling the stator with a thermoelectric element having a low temperature portion disposed toward the stator; And
It includes a receiving space therein, the frame for receiving the stator and the rotor; includes;
The frame includes a first frame having a through part, and a second frame disposed outside the first frame, wherein the thermoelectric element is provided in the through part.
The cooling unit is an electric motor, characterized in that it comprises a heat transfer unit provided between the thermoelectric element and the second frame. 제1항에 있어서,
상기 냉각유닛은 상기 열전소자와 상기 스테이터 사이에 개재되어 상기 스테이터의 열이 상기 열전소자에 전달되는 것을 촉진시키는 열전달부를 더 포함하고, 상기 냉각유닛은 상기 스테이터의 열을 상기 제2프레임으로 전달하여 상기 스테이터를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 전동기. The method of claim 1,
The cooling unit further includes a heat transfer part interposed between the thermoelectric element and the stator to facilitate the transfer of heat from the stator to the thermoelectric element, wherein the cooling unit transfers the heat of the stator to the second frame. An electric motor characterized by cooling the stator. 제2항에 있어서,
상기 열전소자와 상기 스테이터 사이에 개재되는 열전달부는 상기 열전소자와 상기 스테이터 사이에 개재되는 전열판을 포함하여 구성되고, 상기 전열판은 상기 스테이터의 외면에 면접촉되는 접촉면을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기.The method of claim 2,
And a heat transfer part interposed between the thermoelectric element and the stator, and including a heat transfer plate interposed between the thermoelectric element and the stator, wherein the heat transfer plate has a contact surface in surface contact with an outer surface of the stator. 제2항에 있어서,
상기 열전소자와 상기 스테이터 사이에 개재되는 열전달부는 상기 열전소자와 상기 스테이터 사이에 개재되는 전열판 및 써멀컴파운드를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기. The method of claim 2,
And a heat transfer part interposed between the thermoelectric element and the stator including a heat transfer plate and a thermal compound interposed between the thermoelectric element and the stator. 제1항에 있어서,
상기 열전소자와 상기 제2프레임 사이에 구비되는 열전달부는 써멀 컴파운드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전동기. The method of claim 1,
And a heat transfer part provided between the thermoelectric element and the second frame comprises a thermal compound. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 관통부에는 실링부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 전동기. The method of claim 1,
The penetrating portion is provided with a sealing member electric motor. 제1항 내지 제5항 또는 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2프레임에는 냉각유체가 내부를 관통하여 유동할 수 있게 냉각유로가 구비되는 것을 특징으로 하는 전동기.The method according to any one of claims 1 to 5 or 12,
The second frame is characterized in that the cooling flow path is provided so that the cooling fluid flows through the electric motor. 제1항 내지 제5항 또는 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2프레임에는 방열면적이 증가할 수 있게 복수의 냉각핀이 구비되는 것을 특징으로 하는 전동기.The method according to any one of claims 1 to 5 or 12,
The second frame is characterized in that a plurality of cooling fins are provided to increase the heat dissipation area. 제1항 내지 제5항 또는 제12항 중 어느 한 항의 전동기를 구비한 전기 차량. An electric vehicle comprising the electric motor according to any one of claims 1 to 5 or 12. 제1항에 있어서,
상기 열전소자와 상기 제2프레임 사이에 구비되는 열전달부는 전열판을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기. The method of claim 1,
And a heat transfer part provided between the thermoelectric element and the second frame. 제1항에 있어서,
상기 열전소자와 상기 제2프레임 사이에 구비되는 열전달부는 전열판 및 써멀컴파운드를 동시에 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기. The method of claim 1,
And a heat transfer part provided between the thermoelectric element and the second frame simultaneously with a heat transfer plate and a thermal compound. 제16항 또는 제17항의 전동기를 구비한 전기차량. An electric vehicle comprising the electric motor of claim 16 or 17.
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