KR101408869B1 - Water cooled motor - Google Patents

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KR101408869B1
KR101408869B1 KR1020120131901A KR20120131901A KR101408869B1 KR 101408869 B1 KR101408869 B1 KR 101408869B1 KR 1020120131901 A KR1020120131901 A KR 1020120131901A KR 20120131901 A KR20120131901 A KR 20120131901A KR 101408869 B1 KR101408869 B1 KR 101408869B1
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차현록
임대영
정태원
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한국생산기술연구원
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Abstract

본 발명은 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정자에서 발생되는 열을 냉각하기 위하여 냉각수를 순환시켜 냉각효율을 높일 수 있는 수냉식 모터에 관한 것이다.
본 발명은 내부에 고정자와 회전자가 장착되는 전동식 모터에 있어서, 일정길이를 갖는 중공형으로 구비되고 내부에 상기 고정자가 고정결합될 수 있도록 일정길이를 갖는 중공형으로 구비되고 외부면에 냉각수가 순환될 수 있도록 냉각유로가 형성되는 내부하우징; 냉각수가 유출입되는 입구와 출구를 갖추어 상기 내부하우징의 외부면에 밀착고정되는 외부하우징; 및 상기 내부하우징 및 외부하우징의 개방된 양단에 결합되는 단부캡;을 포함하고, 상기 냉각유로는 상기 내부하우징의 길이방향을 따라 서로 일정간격 이격배치되는 환형의 격벽에 의해 복수 개로 구비되고 서로 이웃하는 냉각유로는 상기 격벽에 형성되는 적어도 하나의 이동로를 통하여 서로 연통되는 것을 특징으로 하는 수냉식 모터를 제공한다.The present invention relates to a motor, and more particularly, to a water-cooled motor capable of increasing cooling efficiency by circulating cooling water to cool heat generated in a stator.
The present invention relates to an electric motor in which a stator and a rotor are mounted in the interior of the motor. The electric motor is provided with a hollow having a predetermined length and has a hollow having a predetermined length so that the stator can be fixedly coupled thereto. An inner housing having a cooling channel formed therein; An outer housing having an inlet and an outlet through which the cooling water flows and is closely fixed to the outer surface of the inner housing; And an end cap coupled to both open ends of the inner housing and the outer housing, wherein the cooling passages are formed by a plurality of annular partition walls spaced apart from each other by a predetermined distance along a longitudinal direction of the inner housing, Wherein the cooling channel is communicated with each other through at least one moving passage formed in the partition wall.

Description

수냉식 모터{Water cooled motor}Water cooled motor {Water cooled motor}

본 발명은 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정자에서 발생되는 열을 냉각하기 위하여 냉각수를 순환시켜 냉각효율을 높일 수 있는 수냉식 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a motor, and more particularly, to a water-cooled motor capable of increasing cooling efficiency by circulating cooling water to cool heat generated in a stator.

일반적으로 모터는 자석이 결합된 회전자와 코일이 권선된 고정자가 구비되어 고정자의 코일에 인가된 전류에 의해 발생되는 자속과 회전자의 전자기유도에 의해 회전자가 회전함에 따라 발생되는 동력을 이용하는 장치이다.Generally, a motor includes a rotor having a magnet coupled thereto and a stator having a coil wound thereon. The stator includes a magnetic flux generated by a current applied to a coil of the stator, and a device utilizing power generated by the rotor rotating by the electromagnetic induction of the rotor to be.

이러한 모터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 과정에서 철의 히스테리시스, 와전류, 기계적인 마찰 등에 의해서 에너지의 손실이 발생되며, 이러한 손실로 인해 모터에서는 열이 발생하게 된다.In the process of converting electrical energy into mechanical energy, such a motor generates energy loss due to iron hysteresis, eddy current, mechanical friction, and the like, which causes heat in the motor.

이러한 열손실은 모터의 기능을 저하시키는 원인이 되므로 모터에는 열을 냉각시키기 위한 냉각수단이 구비되어 있다. 모터의 냉각수단으로는 통상적으로 강냉식이 사용되는데 강냉식 구조로는 냉각팬을 이용한 공냉식과 냉각수를 이용한 수냉식이 있다.Since the heat loss causes a deterioration of the function of the motor, the motor is provided with cooling means for cooling the heat. As the cooling means of the motor, generally, a cooling method is used. In the structure of a strong cooling type, there are an air cooling type using a cooling fan and a water cooling type using cooling water.

이중 수냉식은 한국공개실용신안공보 제1999-0005911호에 개시되어 있는 바와 같이, 고정자를 둘러싸는 하우징 측으로 냉각수를 유입시켜 하우징으로 전달된 열을 냉각하는 방식을 사용하고 있다. 그러나 상기 특허는 모터의 주위에 마련된 물재킷의 밀폐구조를 형성하는 패킹과 지지테의 오조립 방지를 위한 것으로서 위치설정수단에 의한 조립 용이성을 도모하는데 초점을 두고 있어 냉각 기능의 향상을 기대하기는 곤란한 실정이다.As disclosed in Korean Utility Model Laid-Open No. 1999-0005911, the dual water-cooled type uses a method of cooling the heat transferred to the housing by introducing the cooling water into the housing side surrounding the stator. However, the above-mentioned patent is aimed at preventing misassembly between the packing and the support frame forming the sealing structure of the water jacket provided around the motor, and focusing on facilitating the assembly by the positioning means, It is a difficult situation.

(특허문헌 1) KR20-1999-0005911 U (Patent Document 1) KR20-1999-0005911 U

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고정자를 둘러싸는 하우징에 냉각수가 순환되는 냉각유로를 개선하여 냉각효율을 높일 수 있는 수냉식 모터를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a water-cooled motor capable of improving the cooling efficiency by improving the cooling flow path through which the cooling water circulates in the housing surrounding the stator.

또한, 본 발명은 고정자와 하우징의 결합구조를 개선하여 조립이 용이하고 고정자에서 발생되는 열을 하우징 측으로 빠르게 전달시킴으로써 냉각효율을 높일 수 있는 수냉식 모터를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a water-cooled motor capable of improving cooling efficiency by facilitating assembling of a stator and a housing, facilitating assembly, and rapidly transferring heat generated from a stator to a housing.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부에 고정자와 회전자가 장착되는 전동식 모터에 있어서, 일정길이를 갖는 중공형으로 구비되고 내부에 상기 고정자가 고정결합될 수 있도록 외부면에 냉각수가 순환될 수 있도록 냉각유로가 형성되는 내부하우징; 냉각수가 유출입되는 입구와 출구를 갖추어 상기 내부하우징의 외부면에 밀착고정되는 외부하우징; 및 상기 내부하우징 및 외부하우징의 개방된 양단에 결합되는 단부캡;을 포함하고, 상기 냉각유로는 상기 내부하우징의 길이방향을 따라 서로 일정간격 이격배치되는 환형으로 이루어지는 다수 개의 격벽에 의해 복수 개로 구비되고 서로 이웃하는 냉각유로는 상기 격벽에 형성되는 적어도 하나의 이동로를 통하여 서로 연통되고, 상기 이동로는 서로 이웃하는 냉각유로가 지그재그 방식으로 연통되도록 상기 복수 개의 격벽에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 수냉식 모터를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electric motor including a stator and a rotor mounted therein, the motor having a hollow having a predetermined length and cooling water circulated to the outer surface so that the stator can be fixedly coupled to the motor. An inner housing having a cooling channel formed therein; An outer housing having an inlet and an outlet through which the cooling water flows and is closely fixed to the outer surface of the inner housing; And an end cap coupled to both open ends of the inner housing and the outer housing, wherein the cooling passages are formed by a plurality of annular partition walls spaced apart from each other by a predetermined distance along the longitudinal direction of the inner housing And the adjacent cooling passages communicate with each other through at least one passageway formed in the partition wall, and the passageway is formed in each of the plurality of partition walls so that adjacent cooling passages communicate with each other in a zigzag manner Water-cooled motor.

바람직하게는, 상기 고정자는 외부면에 길이방향을 따라 일정높이 돌출되는 적어도 하나의 융기부가 구비되고, 상기 내부하우징의 내부면에는 상기 융기부와 대응되도록 길이방향을 따라 일정깊이 절개형성되는 적어도 하나의 슬릿이 형성되어 상기 융기부가 상기 슬릿에 삽입됨으로써 고정자가 내부하우징에 고정될 수 있다.Preferably, the stator has at least one protruding portion protruding at a predetermined height along the longitudinal direction on the outer surface, and at least one protruding portion is formed on the inner surface of the inner housing at a predetermined depth along the longitudinal direction so as to correspond to the protruding portion. The protrusions can be fixed to the inner housing by inserting the protrusions into the slits.

바람직하게는, 상기 외부하우징의 내부면에는 상기 슬릿과 대응되는 영역에 상기 냉각수가 채워지는 챔버부가 일정깊이 함몰형성될 수 있다.Preferably, the inner surface of the outer housing is formed with a predetermined depth recess in a region corresponding to the slit, the chamber portion being filled with the cooling water.

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바람직하게는, 상기 다수 개의 격벽에는 상기 복수 개의 냉각유로를 서로 연통시킬 수 있도록 일직선상에 배치되는 연결로가 구비되고, 상기 외부하우징의 내부면에는 일정높이 돌출되는 복수 개의 차단돌기가 구비되며, 상기 외부하우징과 내부하우징의 결합시 상기 차단돌기가 상기 연결로 중 일부에 각각 삽입배치되어 서로 이웃하는 냉각유로를 차단하거나 연통시킴으로써 상기 이동로를 형성할 수 있다.Preferably, the plurality of partition walls are provided with a connecting passage arranged in a straight line so as to allow the plurality of cooling passages to communicate with each other, a plurality of blocking protrusions protruding at a predetermined height are provided on the inner surface of the outer housing, When the outer housing and the inner housing are coupled to each other, the blocking protrusions are inserted into a part of the connecting path to block or communicate with neighboring cooling flow paths, thereby forming the moving path.

바람직하게는, 상기 외부하우징과 단부캡의 접촉면에는 냉각수가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위한 기밀부재가 배치될 수 있다.Preferably, a hermetic member may be disposed on a contact surface between the outer housing and the end cap to prevent the cooling water from flowing out to the outside.

바람직하게는, 상기 단부캡은 외부공기가 상기 고정자 측으로 유입될 수 있도록 일정면적을 갖는 적어도 하나의 공기유입공이 구비될 수 있다.Preferably, the end cap may include at least one air inflow hole having a predetermined area so that external air can be introduced into the stator.

본 발명에 의하면, 고정자를 둘러싸는 하우징에 냉각수가 순환되는 냉각유로를 개선하여 냉각면적을 넓히고, 고정자와 하우징의 결합구조를 개선하여 열전달면적을 넓혀 고정자에서 발생되는 열을 하우징 측으로 빠르게 전달시킴으로써 냉각효율을 높여 모터의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the cooling passage through which cooling water is circulated in the housing surrounding the stator is widened to widen the cooling area, the coupling structure between the stator and the housing is improved, and the heat transfer area is widened to rapidly transfer heat generated from the stator to the housing side, The efficiency of the motor can be improved and the performance of the motor can be improved.

도 1은 본 발명에 따른 수냉식 모터의 전체사시도.
도 2는 도 1의 종단면도.
도 3은 도 1의 분리사시도.
도 4는 도 1에서 내부하우징을 나타낸 종단면도.
도 5는 도 1에서 다른 실시예에 따른 내부하우징 및 외부하우징을 나타낸 사시도.
도 6은 도 5의 결합단면도.
도 7은 도 1의 횡단면도.
도 8은 본 발명에 따른 수냉식 모터에서 냉각수의 흐름을 나타낸 상태도.1 is an overall perspective view of a water-cooled motor according to the present invention;
Fig. 2 is a longitudinal sectional view of Fig. 1; Fig.
Figure 3 is an exploded perspective view of Figure 1;
Fig. 4 is a longitudinal sectional view showing the inner housing in Fig. 1; Fig.
FIG. 5 is a perspective view of an inner housing and an outer housing according to another embodiment of FIG. 1;
6 is an assembled sectional view of Fig.
Figure 7 is a cross-sectional view of Figure 1;
8 is a state diagram showing the flow of cooling water in a water-cooled motor according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

이하에서, 발명의 이해를 돕기 위해 도면부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면에 표시되었다 하더라도 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.In order to facilitate understanding of the present invention, the same reference numerals will be used to denote the same constituent elements even if they are shown in different drawings.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수냉식 모터(100)는 고정자(120) 및 회전자(110)가 내부에 장착되는 하우징을 내부하우징(130)과 외부하우징(140,240)으로 구성하고 내부하우징(130)과 외부하우징(140,240) 사이에 냉각수가 지그재그 방식으로 순환되도록 냉각유로(136)를 형성함으로써 모터의 작동시 발생되는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있는데 기술적 특징이 있다.The water-cooled motor 100 according to the preferred embodiment of the present invention includes a housing in which the stator 120 and the rotor 110 are mounted, the inner housing 130 and the outer housings 140 and 240, The heat generated during operation of the motor can be effectively cooled by forming the cooling passage 136 between the outer housings 140 and 240 so that the cooling water circulates in a zigzag manner.

이와 같은 본 발명에 따른 수냉식 모터(100)는 고정자(120), 회전자(110), 내부하우징(130), 외부하우징(140,240) 및 단부캡(150a,150b)을 포함한다.The water-cooled motor 100 according to the present invention includes a stator 120, a rotor 110, an inner housing 130, outer housings 140 and 240, and end caps 150a and 150b.

상기 회전자(110)는 일정길이를 갖는 회전축(112)의 둘레에 적어도 하나의 영구자석(114)이 배치되는 것으로, 전동식 모터에 구비되는 통상적인 구성이다. 이러한 회전자(110)는 양 단부측이 상기 단부캡(150a,150b)의 중앙부에 구비된 조립공(152)을 통해 베어링(153)을 매개로 회전가능하게 결합된다.The rotor 110 has at least one permanent magnet 114 disposed around a rotating shaft 112 having a predetermined length, and is typically provided in an electric motor. Both end portions of the rotor 110 are rotatably coupled through a bearing 153 through an assembly hole 152 provided at the center of the end caps 150a and 150b.

상기 고정자(120)는 내부에 복수 개의 코일(122)이 권선되어 전원인가시 자속을 발생시킴으로써 유도기전력에 의해 상기 회전자(110)를 회전시키기 위한 것이다. 이러한 고정자(120)는 상기 내부하우징(130)의 내부에 고정결합된다. 이때, 본 발명에 따른 고정자(120)는 외부면에 길이방향을 따라 일정높이 돌출형성되는 적어도 하나의 융기부(124)가 구비된다. 이러한 융기부(124)는 상기 내부하우징(130)에 고정자(120)를 단순결합을 통해 고정하기 위한 구성이다. 즉, 상기 내부하우징(130)의 내부면에는 상기 융기부(124)와 대응되도록 길이방향을 따라 일정깊이 함몰형성되는 슬릿(132)이 구비되어 상기 고정자(120)와 내부하우징(130)의 결합시 상기 융기부(124)가 슬릿(132)에 삽입됨으로써 별다른 고정수단 없이 고정자(120)를 내부하우징(130)에 고정할 수 있게 된다. 이에 따라, 고정자(120)를 내부하우징(130)에 고정하기 위한 조립이 매우 용이하게 된다. 더불어, 이러한 융기부(124)는 상기 내부하우징(130)과의 접촉면적을 넓혀줌으로써 모터(100)의 작동시 고정자(120) 측에서 발생되는 열을 내부하우징(130) 측으로 빠르게 전달할 수 있게 되므로, 내부하우징(130) 측으로 전달된 열은 내부하우징(130)의 외부면에서 냉각유로(136)를 따라 순환되는 냉각수와의 열교환을 통해 빠르게 방열되어 냉각시간 및 효율을 높일 수 있게 된다.The stator 120 rotates the rotor 110 by induction electromotive force by winding a plurality of coils 122 inside the stator 120 to generate a magnetic flux when the power is applied. The stator 120 is fixedly coupled to the inside of the inner housing 130. At this time, the stator 120 according to the present invention is provided with at least one ridge 124 protruding from the outer surface at a predetermined height along the longitudinal direction. The raised portion 124 is configured to fix the stator 120 to the inner housing 130 through simple coupling. The inner surface of the inner housing 130 is provided with a slit 132 formed at a predetermined depth along the longitudinal direction so as to correspond to the protruding portion 124, The protrusion 120 can be fixed to the inner housing 130 without any fixing means by inserting the protrusion 124 into the slit 132. [ Accordingly, assembly for fixing the stator 120 to the inner housing 130 is very easy. In addition, since the protrusion 124 expands the contact area with the inner housing 130, heat generated from the stator 120 can be rapidly transmitted to the inner housing 130 during operation of the motor 100 The heat transferred to the inner housing 130 side is quickly dissipated through heat exchange with the cooling water circulating along the cooling flow path 136 from the outer surface of the inner housing 130 to improve the cooling time and efficiency.

상기 내부하우징(130)은 상기 고정자(120) 및 회전자(110)가 내부에 배치될 수 있도록 일정길이를 갖는 중공형으로 구비되며 내부면에는 길이방향을 따라 상기 고정자(120)의 융기부(124)가 삽입될 수 있는 슬릿(132)이 형성된다. 그리고, 내부하우징(130)의 외부면에는 모터의 작동시 발생되는 열을 냉각하기 위한 냉각수가 흐를 수 있도록 냉각유로(136)가 형성된다.The inner housing 130 is hollow and has a predetermined length so that the stator 120 and the rotor 110 can be disposed inside the stator 120. 124 can be inserted. A cooling passage 136 is formed on the outer surface of the inner housing 130 so that cooling water for cooling the heat generated when the motor operates can flow.

이를 위해, 상기 내부하우징(130)의 외부면에는 일정높이를 갖는 환형의 격벽(134)이 복수 개로 구비되어 내부하우징(130)의 길이방향을 따라 일정간격 이격배치된다. 이에 따라, 서로 이웃하는 격벽(134) 사이에는 일정깊이를 갖는 홈 형태의 냉각유로(136)가 형성된다. 그리고, 복수 개의 격벽(134) 사이사이에 형성된 복수 개의 냉각유로(136)는 상기 격벽(134)의 길이 중간에 절개형성된 이동로(137)를 통해 서로 연결된다. 이때, 상기 복수 개의 냉각유로(136)를 서로 연통시키는 이동로(137)는 서로 이웃하는 복수 개의 냉각유로(136)가 서로 지그재그 방식으로 연결되도록 구비된다. 즉, 도면에서 최상부에서 하부방향으로 배치된 복수 개의 냉각유로를 제1냉각유로(136a), 제2냉각유로(136b), 제3냉각유로(136c), 제4냉각유로(136d) 및 제5냉각유로(136e)라 가정할 때, 제1냉각유로(136a)와 제2냉각유로(136b)를 연결하는 제1이동로(137a)는 도면을 기준으로 좌측에 형성되고 제2냉각유로(136b)와 제3냉각유로(136c)를 연결하는 제2이동로(137b)는 도면을 기준으로 우측에 형성되며 제3냉각유로(136c)와 제4냉각유로(136d)를 연결하는 제3이동로(137c)는 다시 좌측에 형성되고 제4냉각유로(136d)와 제5냉각유로(136e)를 연결하는 제4이동로(137d)는 다시 우측에 형성되는 방식이다. 이와 같이 본 발명은 복수 개의 냉각유로(136)를 서로 연결하는 이동로(137)가 지그재그 방식으로 배치됨으로써 냉각수가 내부하우징(130)의 외부면을 전체적으로 고르게 접촉할 수 있게 된다. 이에 따라, 냉각수가 내부하우징(130)의 전체면적을 고르게 접촉하면서 순환됨에 따라 상기 고정자(120)로부터 내부하우징(130)으로 전달된 열이 냉각유로(136)를 따라 흐르는 냉각수에 의해 빠르게 냉각될 수 있게 된다. 또한, 상기 입구(142)를 통해 유입된 냉각수는 이동로(137)를 통해 이웃하는 냉각유로 측으로 이동한 후 양방향으로 이동되어 냉각유로를 채우게 되므로 이물질에 의해 냉각유로 중 일부가 막힌다 하더라도 정체하지 않고 이웃하는 냉각유로 측으로 이동할 수 있게 된다.For this, a plurality of annular partition walls 134 having a predetermined height are provided on the outer surface of the inner housing 130, and are spaced apart from each other by a predetermined distance along the longitudinal direction of the inner housing 130. Thus, a groove-like cooling flow path 136 having a predetermined depth is formed between adjacent partition walls 134. [ The plurality of cooling flow paths 136 formed between the plurality of barrier ribs 134 are connected to each other via the traveling path 137 formed at the middle of the barrier ribs 134. At this time, the moving path 137 for communicating the plurality of cooling paths 136 is provided so that a plurality of adjacent cooling paths 136 are connected to each other in a zigzag manner. That is, a plurality of cooling flow paths arranged in the uppermost to lower direction in the drawing are referred to as a first cooling flow path 136a, a second cooling flow path 136b, a third cooling flow path 136c, a fourth cooling flow path 136d, The first moving path 137a connecting the first cooling path 136a and the second cooling path 136b is formed on the left side of the drawing and the second cooling path 136b And the third cooling passage 136c are formed on the right side of the drawing and are connected to the third cooling passage 136c and the third cooling passage 136c, The fourth moving path 137c is formed on the left side again and the fourth moving path 137d connecting the fourth cooling path 136d and the fifth cooling path 136e is formed on the right side again. As described above, according to the present invention, the moving path 137 connecting the plurality of cooling flow paths 136 is disposed in a staggered manner, so that the cooling water uniformly contacts the outer surface of the inner housing 130 as a whole. Accordingly, as the cooling water is circulated while contacting the entire area of the inner housing 130, the heat transferred from the stator 120 to the inner housing 130 is rapidly cooled by the cooling water flowing along the cooling passage 136 . In addition, since the cooling water flowing through the inlet 142 moves to the side of the adjacent cooling flow path through the moving path 137 and then moves in both directions to fill the cooling flow path, even if a part of the cooling flow path is clogged by foreign substances, It is possible to move to the adjacent cooling channel side.

상기 외부하우징(140,240)은 내부면이 상기 내부하우징(130)의 외부면과 밀착되도록 결합되어 상기 내부하우징(130)의 외부면에 형성된 냉각유로(136)의 개방부 측을 밀폐하는 역할을 한다. 더욱 자세하게는, 상기 외부하우징(140,240)과 내부하우징(130)의 결합시 외부하우징(140,240)의 내부면은 상기 격벽(134)의 단부와 각각 밀착된다. 이러한 외부하우징(140,240)은 외부로부터 냉각수가 상기 냉각유로(136) 측으로 유입된 후 다시 배출될 수 있도록 입구(142)와 출구(144)가 마련된다. 여기서, 상기 입구(142)는 냉각유로 중 최상부에 배치되는 제1냉각유로(136a)와 연통되는 위치에 형성되며, 상기 출구(144)는 냉각유로 중 최하부에 배치되는 제5냉각유로(136e)와 연통되는 위치에 형성된다. 물론, 반대로 상기 출구(144)가 냉각유로 중 최상부에 배치되는 제1냉각유로(136a)와 연통되는 위치에 형성되고, 상기 입구(142)는 냉각유로 중 최하부에 배치되는 제5냉각유로(136e)와 연통되는 위치에 형성될 수도 있다.The outer housing 140 and the inner housing 130 are closely coupled to the outer surface of the inner housing 130 to seal the opening of the cooling passage 136 formed on the outer surface of the inner housing 130 . More specifically, when the outer housing 140 and the inner housing 130 are coupled to each other, the inner surfaces of the outer housings 140 and 240 are in close contact with the ends of the barrier ribs 134, respectively. The outer housing 140 and the outer housing 140 are provided with an inlet 142 and an outlet 144 so that the cooling water can be discharged from the cooling channel 136 after being discharged from the outside. The inlet 142 is formed at a position that communicates with the first cooling channel 136a disposed at the uppermost portion of the cooling channel and the outlet 144 is formed at a position of the fifth cooling channel 136e disposed at the lowermost portion of the cooling channel, As shown in Fig. Of course, conversely, the outlet 144 is formed at a position communicating with the first cooling passage 136a disposed at the uppermost portion of the cooling passage, and the inlet 142 is formed at the lowest position of the fifth cooling passage 136e As shown in Fig.

이에 따라, 상기 입구(142)를 통해 유입된 냉각수는 내부하우징(130)의 외부면, 서로 이웃하는 격벽(134) 및 외부하우징(140,240)의 내부면에 의해 밀폐되고 이동로(137)를 통해 서로 연결된 냉각유로(136)를 따라 이동하면서 고정자(120)에서 내부하우징(130) 측으로 전달된 열을 방출시킨 후 출구(144)를 통해 외부로 배출된다. 여기서, 상기 입구(142) 및 출구(144)에는 별도의 펌프(미도시)와 라인을 매개로 연결되어 상기 냉각수를 순환공급받게 된다.The cooling water introduced through the inlet 142 is sealed by the outer surface of the inner housing 130, the partition walls 134 adjacent to each other, and the inner surface of the outer housings 140 and 240, The heat is transferred to the inner housing 130 from the stator 120 while moving along the cooling passage 136 connected to each other, and then discharged through the outlet 144 to the outside. Here, the inlet 142 and the outlet 144 are connected to another pump (not shown) via a line, and the cooling water is circulated and supplied.

한편, 상기 외부하우징(140,240)의 내부면에는 보다 많은 양의 냉각수가 일시 저장될 수 있도록 복수 개의 챔버부(246)가 구비될 수 있다. 이러한 챔버부(246)는 상기 내부하우징(130)의 내부면에 형성되는 슬릿(132)과 대응되는 위치에 형성된다. 이는, 고정자(120)에서 발생되는 열은 외측으로 돌출된 융기부(124) 측으로 집중되게 된다. 이와 같이 융기부(124)에 집중된 열을 보다 효과적으로 냉각시키기 위하여 외부하우징(140,240)의 내부면에는 상기 융기부(124)가 결합되는 슬릿(132)과 대응되는 위치에 챔버부(246)를 형성하여 보다 많은 냉각수가 냉각유로(136) 상에 존재하도록 함으로써 상기 슬릿(132)을 통해 상대적으로 전달되는 많은 열을 보다 빠르게 냉각시킬 수 있도록 하기 위함이다.Meanwhile, a plurality of chamber parts 246 may be provided on the inner surfaces of the outer housings 140 and 240 so that a larger amount of cooling water may be temporarily stored. The chamber portion 246 is formed at a position corresponding to the slit 132 formed on the inner surface of the inner housing 130. This causes the heat generated in the stator 120 to be concentrated toward the protruding portion 124 protruding outward. A chamber portion 246 is formed on the inner surface of the outer housing 140 or 240 at a position corresponding to the slit 132 to which the ridge portion 124 is coupled in order to cool the heat concentrated in the ridge portion 124 more effectively So that more cooling water is allowed to exist on the cooling flow path 136, so that much heat that is relatively transferred through the slit 132 can be cooled more quickly.

상기 복수 개의 냉각유로(136)를 지그재그 방식으로 서로 연통시키기 위한 다른 방식이 도 5 및 도 6에 도시되어 있다. Another method for communicating the plurality of cooling flow paths 136 in a zigzag manner is shown in Figs. 5 and 6. Fig.

즉, 복수 개의 격벽(134)에는 일직선상에 위치되도록 각각 연결로(138)를 절개형성한다. 그리고 상기 외부하우징(140,240)의 내부면에는 상기 연결로(138)와 형합되는 복수 개의 차단돌기(248)를 형성한다. 이에 따라, 외부하우징(140,240)을 내부하우징(130)에 슬라이딩 결합시키면 도 5에서 우측에 형성된 연결로(138) 중에서 제1격벽(134a), 제3격벽(134c) 및 제5격벽(134)에 형성된 연결로(138)는 상기 차단돌기(248)에 의해 폐쇄되고 상기 제2격벽(134b) 및 제4격벽(134d)에 형성된 연결로(138)는 개방되어 서로 이웃하는 냉각유로를 연통시키는 이동로의 역할을 수행하게 된다. 그리고, 도 5에서 좌측에 형성된 연결로(138)는 우측에 형성된 연결로와는 반대로 제1격벽(134a), 제3격벽(134c) 및 제5격벽(134)에 형성된 연결로(138)는 개방되어 이동로의 역할을 수행하고 제2격벽(134b) 및 제4격벽(134d)에 형성된 연결로(138)는 상기 차단돌기(248)에 의해 폐쇄된다. 이에 따라, 복수 개의 냉각유로를 서로 연통시키는 이동로(137)는 전체적으로 지그재그 방식을 취하게 된다. 이러한 결합방식을 통해 상기 차단돌기(248)에 의해 외부하우징(140,240)이 회전되는 것을 방지함으로써 외부하우징(140,240)의 내부면에 형성된 챔버부(246)가 내부하우징(130)의 슬릿(132)과 대응되는 위치에 항상 위치될 수 있도록 하여 원활한 냉각작용이 이루어질 수 있도록 한다.In other words, the connection passages 138 are formed so as to be positioned on the plurality of the partition walls 134 in a straight line. A plurality of blocking protrusions 248 are formed on the inner surfaces of the outer housings 140 and 240 to cooperate with the connection paths 138. Accordingly, when the outer housings 140 and 240 are slidably coupled to the inner housing 130, the first partition wall 134a, the third partition wall 134c, and the fifth partition wall 134 among the connection passages 138 formed on the right side in FIG. The connection passage 138 formed in the second partition wall 134b and the fourth partition wall 134d is opened by the shutoff protrusion 248 and the adjacent cooling passages are communicated with each other And serves as a moving path. 5, the connection path 138 formed on the first partition wall 134a, the third partition wall 134c and the fifth partition wall 134 is opened to open the connection path 138 formed on the right side, And the connecting path 138 formed in the second bank 134b and the fourth bank 134d is closed by the blocking protrusion 248. [ As a result, the moving path 137 for communicating the plurality of cooling paths with each other takes a zigzag manner as a whole. This prevents the outer housing 140 and 240 from being rotated by the blocking protrusion 248 so that the chamber portion 246 formed on the inner surface of the outer housings 140 and 240 can be prevented from being separated from the slit 132 of the inner housing 130. [ So that a smooth cooling action can be achieved.

상기 단부캡(150a,150b)은 상기 외부하우징(140,240) 및 내부하우징(130)의 개방된 양단에 각각 결합된다. 이때, 상기 단부캡(150a,150b)은 제1캡(150a) 및 제2캡(150b) 한 쌍으로 구비되며, 도면을 기준으로 상부에 위치된 제1캡(150a)은 내부하우징(130)의 단부에 고정결합되고, 하부에 위치된 제2캡(150b)은 외부하우징(140,240)의 단부에 고정결합된다. 이에 따라, 일측에 단부캡(150a,150b)이 각각 고정된 내부하우징(130)과 외부하우징(140,240)을 서로 결합시키면 내부하우징(130)의 하부단은 상기 제2캡(150b)과 접촉하고 외부하우징(140,240)의 상부단은 제1캡(150a)과 접촉된다. 이때, 외부하우징(140,240)의 상부단과 내부하우징(130)의 하부단에는 각각 기밀부재(154)가 배치됨으로써 냉각유로(136)를 흐르는 냉각수가 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있도록 한다.The end caps 150a and 150b are coupled to open ends of the outer housing 140 and the inner housing 130, respectively. The first cap 150a and the second cap 150b are disposed on a pair of the end caps 150a and 150b. The first cap 150a is disposed on the upper side of the inner housing 130, And the second cap 150b positioned at the bottom is fixedly coupled to the end of the outer housing 140, Accordingly, when the inner housing 130 and the outer housings 140 and 240, to which the end caps 150a and 150b are respectively fixed, are coupled to each other, the lower end of the inner housing 130 contacts the second cap 150b The upper end of the outer housing 140, 240 is in contact with the first cap 150a. At this time, the hermetic member 154 is disposed at the upper end of the outer housings 140 and 240 and the lower end of the inner housing 130, respectively, so that the cooling water flowing through the cooling path 136 can be prevented from leaking to the outside.

한편, 상기 제1캡(150a) 및 제2캡(150b)은 상술한 바와 같이 중앙부에 조립공(152)이 형성되어 상기 회전자(110)의 회전축(112)이 베어링(153)을 매개로 회전가능하게 결합된다. 그리고, 제1캡(150a) 및 제2캡(150b)의 내부에는 일정면적을 갖는 적어도 하나의 공기유입공(151)이 각각 관통형성되어 외부공기가 상기 고정자(120) 측으로 유입되도록 함으로써 냉각효율을 높일 수 있도록 한다.The first cap 150a and the second cap 150b are formed with an assembly hole 152 at the center as described above so that the rotation axis 112 of the rotor 110 rotates through the bearing 153 Lt; / RTI > At least one air inflow hole 151 having a predetermined area is formed in each of the first cap 150a and the second cap 150b to allow external air to flow into the stator 120, .

본 발명에 의하면, 고정자를 둘러싸는 하우징에 냉각수가 순환되는 냉각유로를 개선하여 냉각면적을 넓히고, 고정자와 하우징의 결합구조를 개선하여 열전달면적을 넓혀 고정자에서 발생되는 열을 하우징 측으로 빠르게 전달시킴으로써 냉각효율을 높여 모터의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, the cooling passage through which cooling water is circulated in the housing surrounding the stator is widened to widen the cooling area, the joining structure between the stator and the housing is improved, and the heat transfer area is widened to rapidly transfer heat generated from the stator to the housing side, The efficiency of the motor can be improved and the performance of the motor can be improved.

상기에서 본 발명의 특정 실시예와 관련하여 도면을 참조하여 상세히 설명하였지만 본 발명을 이와 같은 특정 구조에 한정하는 것은 아니다. 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 벗어나지 않고서도 용이하게 수정 또는 변경할 수 있을 것이다. 그러나 이러한 단순한 설계변형 또는 수정을 통한 등가물 변형물 및 교체물은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속함을 미리 밝혀둔다.
While the foregoing is directed in detail to a particular embodiment of the invention with reference to the drawings, it is not intended to limit the invention to this particular embodiment. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be expressly understood, however, that all such equivalent design modifications and alterations through such simple design variations or modifications are expressly included within the scope of the present invention.

100 : 수냉식 모터
110 : 회전자 112 : 회전축
114 : 영구자석 120 : 고정자
122 : 코일 124 : 융기부
130 : 내부하우징 132 : 슬릿
134,134a,134b,134c,134d,134e : 격벽
136,136a,136b,136c,136d,136e : 냉각유로
137,137a,137b,137c,137d : 이동로
138 : 연결로 140,240 : 외부하우징
142 : 입구 144 : 출구
246 : 챔버부 248 : 차단돌기
150a : 제1캡 150b : 제2캡
151 : 공기유입공 152 : 조립공
153 : 베어링 154 : 기밀부재100: Water-cooled motor
110: rotor 112: rotary shaft
114: permanent magnet 120: stator
122: coil 124: ridge
130: inner housing 132: slit
134, 134a, 134b, 134c, 134d, 134e:
136, 136a, 136b, 136c, 136d, 136e:
137, 137a, 137b, 137c, 137d:
138: connecting path 140, 240: outer housing
142: inlet 144: outlet
246: chamber part 248:
150a: first cap 150b: second cap
151: air inflow hole 152: assembly air
153: Bearing 154: Airtight member

Claims (7)

내부에 고정자와 회전자가 장착되는 전동식 모터에 있어서,
일정길이를 갖는 중공형으로 구비되고 내부에 상기 고정자가 고정결합될 수 있도록 외부면에 냉각수가 순환될 수 있도록 냉각유로가 형성되는 내부하우징;
냉각수가 유출입되는 입구와 출구를 갖추어 상기 내부하우징의 외부면에 밀착고정되는 외부하우징; 및
상기 내부하우징 및 외부하우징의 개방된 양단에 결합되는 단부캡;을 포함하고,
상기 냉각유로는 상기 내부하우징의 길이방향을 따라 서로 일정간격 이격배치되는 환형으로 이루어지는 다수 개의 격벽에 의해 복수 개로 구비되고 서로 이웃하는 냉각유로는 상기 다수 개의 격벽에 형성되는 적어도 하나의 이동로를 통하여 서로 연통되고,
상기 이동로는 서로 이웃하는 냉각유로가 지그재그 방식으로 연통되도록 상기 다수 개의 격벽에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 수냉식 모터.1. An electric motor in which a stator and a rotor are mounted inside,
An inner housing provided in a hollow shape having a predetermined length and having a cooling passage formed therein so that cooling water can be circulated on the outer surface so that the stator can be fixedly coupled to the inner housing;
An outer housing having an inlet and an outlet through which the cooling water flows and is closely fixed to the outer surface of the inner housing; And
And an end cap coupled to both open ends of the inner housing and the outer housing,
The cooling channels are formed by a plurality of annular partition walls spaced apart from each other by a predetermined distance along the longitudinal direction of the inner housing, and neighboring cooling channels are formed through at least one moving passage formed in the plurality of partition walls Respectively,
Wherein the moving passage is formed in each of the plurality of partition walls so that neighboring cooling passages communicate with each other in a staggered manner. 제 1항에 있어서,
상기 고정자는 외부면에 길이방향을 따라 일정높이 돌출되는 적어도 하나의 융기부가 구비되고, 상기 내부하우징의 내부면에는 상기 융기부와 대응되도록 길이방향을 따라 일정깊이 절개형성되는 적어도 하나의 슬릿이 형성되어 상기 융기부가 상기 슬릿에 삽입됨으로써 고정자가 내부하우징에 고정되는 것을 특징으로 하는 수냉식 모터.The method according to claim 1,
The stator includes at least one protruding portion protruding at a predetermined height along the longitudinal direction on the outer surface of the stator. At least one slit is formed on the inner surface of the inner housing, And the protrusions are fixed to the inner housing by inserting the protrusions into the slits. 제 2항에 있어서,
상기 외부하우징의 내부면에는 상기 슬릿과 대응되는 영역에 상기 냉각수가 채워지는 챔버부가 일정깊이 함몰형성되는 것을 특징으로 하는 수냉식 모터.3. The method of claim 2,
And a chamber portion filled with the cooling water is formed at a predetermined depth in an area corresponding to the slit on an inner surface of the outer housing. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 다수 개의 격벽에는 상기 복수 개의 냉각유로를 서로 연통시킬 수 있도록 일직선상에 배치되는 연결로가 구비되고, 상기 외부하우징의 내부면에는 일정높이 돌출되는 복수 개의 차단돌기가 구비되며, 상기 외부하우징과 내부하우징의 결합시 상기 차단돌기가 상기 연결로 중 일부에 각각 삽입배치되어 서로 이웃하는 냉각유로를 차단하거나 연통시킴으로써 상기 이동로를 형성하는 것을 특징으로 하는 수냉식 모터.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of partition walls are provided with a connecting passage arranged in a straight line so as to allow the plurality of cooling channels to communicate with each other, and a plurality of blocking protrusions protruding at a predetermined height are provided on the inner surface of the outer housing, Wherein the blocking protrusions are respectively inserted and disposed in a part of the connecting path to block or communicate neighboring cooling flow paths when the housings are coupled. 제 1항에 있어서,
상기 외부하우징과 단부캡의 접촉면에는 냉각수가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위한 기밀부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 수냉식 모터.The method according to claim 1,
And a hermetic member is disposed on a contact surface between the outer housing and the end cap to prevent the cooling water from flowing out to the outside. 제 1항에 있어서,
상기 단부캡은 외부공기가 상기 고정자 측으로 유입될 수 있도록 일정면적을 갖는 적어도 하나의 공기유입공이 구비되는 것을 특징으로 하는 수냉식 모터.

The method according to claim 1,
Wherein the end cap is provided with at least one air inflow hole having a predetermined area so that external air can be introduced into the stator.

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