KR101457540B1 - 팬 및 쉬라우드 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팬 및 쉬라우드 조립체에 관한 것으로, 허브와, 상기 허브로부터 바깥쪽으로 연장 형성된 복수개의 블레이드(blade)로 이루어진 팬과; 상기 팬의 회전에 의한 공기송풍을 조절하도록 상기 팬을 둘러싸도록 형성된 쉬라우드(shroud), 및; 상기 쉬라우드(shroud)에 고정되어 내부에 코일이 설치된 스테이터와, 상기 스테이터의 상부에 배치되어 내주연에 마그네트가 구비되고 외부에 상기 허브가 결합되는 로터로 이루어진 BLDC 모터; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 팬 및 쉬라우드 조립체에 있어서,

상기 스테이터와 로터 사이에는 이물질 유입방지수단이 형성된 것을 특징으로 한다.

BLDC, 모터, 이물질, 팬, 쉬라우드

Description

팬 및 쉬라우드 조립체{FAN AND SHROUD ASSEMBLY}

본 발명은 팬 및 쉬라우드 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 쉬라우드에 고정된 스테이터와, 상기 스테이터의 상부에 회전 가능하게 배치됨과 동시에 팬이 결합되는 로터 사이에 이물질의 유입이 차단된 팬 및 쉬라우드 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관은 공급되는 연료를 압축하여 고온·고압의 상태에서 점화·연소시킨다. 이에 따라 내연기관은 항상 상당한 열이 발생되는데 이를 방치하면 피스톤 또는 실린더 등 엔진을 구성하는 부재들이 과열되어 그 기능을 수행할 수 없게 된다. 따라서 일반적으로 엔진의 실린더 주위에 물재킷을 설치하고 그 속에 냉각수를 순환시켜 과열된 엔진을 냉각시키게 되는데, 이 냉각수도 그대로 두면 끓어서 엔진을 냉각시킬 수 없게 되므로 차량의 전방에 라디에이터를 설치하고 상기 라디에이터 전면 또는 후면에 팬을 배치하여 외부공기를 강제로 순환시켜 열교환시킴으로써 데워진 냉각수를 냉각시킨다.

상기 라디에이터의 전면 또는 후면에 배치되어 외부공기를 강제로 순환시키는 상기 팬은 방사상으로 배열된 회전익(回轉翼)인 다수의 블레이드(blade)를 회전시켜 공기를 축방향으로 송풍하는 유체기계로서, 팬 주위를 둘러싸 보호하는 쉬라우드를 통해 상기 라디에이터에 장착된다.

도 1과 도 2는 종래의 팬 및 쉬라우드 조립체를 나타낸 도면으로서, 상기 팬 및 쉬라우드 조립체는 크게 팬(150)과 쉬라우드(160) 및 상기 쉬라우드(160)에 고정되어 상기 팬(150)을 회전시키는 모터(110)로 이루어진다.

상기 모터(110)는 내부에 코일(140)이 설치되어 상기 쉬라우드(160)에 고정된 스테이터(120)와, 상기 스테이터(120)의 상부에 배치되어 내부에 구비된 마그네트(131)에 의해 회전하는 로터(130)로 구성되고, 상기 팬(150)은 상기 모터(110)의 로터(130)에 결합되는 허브(151)와, 상기 허브(151)의 외주면상에 일정한 간격으로 형성되는 복수개의 블레이드(152)로 구성되며, 상기 쉬라우드(160)는 상기 팬(150)을 둘러싸도록 형성된다.

상기 팬(150)이 회전되도록 하는 상기 모터(110)는 회전자 즉, 로터(130)가 외부에 형성된 BLDC 모터(110)로써 상기 로터(130)의 관성모멘트가 커 정속도 운전에 유리하고, 상기 마그네트(131)를 비교적 크게 할 수 있으므로 고효율, 고토크화하기 용이하며, 상기 코일(140)의 1코일 평균길이가 짧게 되어 손실이 적다는 장점이 있어 고급사양의 승용차량 및 연료전지 차량에 사용이 증가되고 있는 추세이다.

그러나 상기 BLDC 모터(110)의 경우 도 3과 도 4에 참조되는 바와 같이, 상기 쉬라우드(160)에 고정된 스테이터(120)와 상기 스테이터(120)의 상부에 배치된 로터(130) 사이에 공간이 형성됨에 따라 상기 공간(130)을 통해 BLDC 모터(110) 내부로 각종 이물질이 유입되기 쉽고 그로 인해 상기 BLDC 모터(110)의 내구성에 악영향을 끼친다는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 로터 또는 스테이터의 형상을 일부 변경하여 상기 BLDC 모터 내부로의 이물질 유입이 방지된 팬 및 쉬라우드 조립체를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 팬 및 쉬라우드 조립체는 허브와, 상기 허브로부터 바깥쪽으로 연장 형성된 복수개의 블레이드(blade)로 이루어진 팬과; 상기 팬의 회전에 의한 공기송풍을 조절하도록 상기 팬을 둘러싸도록 형성된 쉬라우드(shroud), 및; 상기 쉬라우드(shroud)에 고정되어 내부에 코일이 설치된 스테이터와, 상기 스테이터의 상부에 배치되어 내주연에 마그네트가 구비되고 외부에 상기 허브가 결합되는 로터로 이루어진 BLDC 모터; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 팬 및 쉬라우드 조립체에 있어서,

상기 스테이터와 로터 사이에는 이물질 유입방지수단이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이물질 유입방지수단은 상기 로터의 외주연을 감싸도록 상기 스테이터로부터 상부로 연장 형성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 이물질 유입방지수단은 그 상측 단부가 상기 로터의 하측 단부보다 상측에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 이물질 유입방지수단은 상기 스테이터의 외주연을 감싸도록 상기 로터로부터 하부로 연장 형성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 이물질 유입방지수단은 그 하측 단부가 상기 스테이터의 외주연 상측 단부보다 하측에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

이에 덧붙여 상기 이물질 유입방지수단에는 차단부재가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, BLDC 모터를 구성하는 로터 또는 스테이터의 형상을 일부 변경함으로써, 상기 BLDC 모터로의 이물질 유입이 방지되어 상기 BLDC 모터의 내구성이 향상된다는 작용효과가 있다.

또한, 기존의 BLDC 모터에도 적용이 용이하다는 특유의 작용효가가 있다.

상기 본 발명의 목적과 기술적 구성을 비롯한 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 첨부 도면을 참조하여 아래의 설명에 의해 명확하게 이해될 것이다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 팬 및 쉬라우드 조립체에 대해서 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 BLDC모터의 일부가 절개된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 BLDC 모터를 나타낸 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 BLDC 모터의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

도 5와 도 6은 본 발명에 따른 BLDC 모터를 나타낸 도면으로서, 도면에 참조되는 바와 같이 상기 BLDC 모터(10)는 쉬라우드(160)에 고정되는 스테이터(20)와, 상기 스테이터(20)의 상부에 배치되는 로터(30)로 이루어진다.

상기 스테이터(20)는 일반적인 모터의 고정자에 대응되는 것으로 상기 쉬라우드(160)에 고정되고, 상기 로터(30)는 일반적인 모터의 회전자에 대응되는 것으로 상기 스테이터(20)의 상부에 배치되어 회전된다.

여기서 상기 로터(30)의 내주연에는 마그네트(31)가 구비되고, 상기 스테이터(20)에는 상기 마그네트(31)의 안쪽으로 코일(40)이 설치된다.

이렇게 이루어진 상기 BLDC 모터(10)는 상기 스테이터(20)에 설치된 코일(40)에 전원이 공급되고, 그에 따라 상기 코일(40)과 마그네트(31) 사이에 발생되는 반발력에 의해 상기 로터(30)가 회전하게 된다.

이와 같이 이루어진 상기 스테이터(20)의 단부에는 상기 로터(30)의 외주연 일부를 감싸도록 이물질 유입방지수단(21)이 상부측으로 연장 형성된다.

상기 이물질 유입방지수단(21)은 상기 BLDC 모터(10) 내부로의 이물질 유입 을 차단하는 것으로, 그 상측 단부가 상기 로터(30)의 하측 단부보다 상측에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 로터(30)와 스테이터(20) 사이의 공간을 통해 이물질이 유입되지 않도록 상기 스테이터(20)로부터 상부로 이물질 방지수단(21)이 연장 형성됨에 따라 상술한 바와 같이 상기 로터(30)와 스테이터(20) 사이 공간을 통해 상기 BLDC 모터(10) 내부로 이물질이 유입되는 것이 방지됨은 물론, 상기 로터(30)와 스테이터(20) 사이 공간에 이물질이 개재되는 것 또한 방지된다.

이에 따라 이물질에 의해 소음이 발생되지 않으며, 각종 부재가 청결하게 유지됨에 따라 상기 BLDC모터(10)의 내구성이 향상된다.

상기 이물질 유입방지수단(21)에는 도면에서 참조되는 바와 같이 차단부재(22)가 더 구비된다.

상기 차단부재(22)는 입자의 크기가 작은 먼지와 같은 이물질의 유입을 2차적으로 차단하는 것으로, 상기 이물질 유입방지수단(21)의 내측면 또는 상기 이물질 유입방지수단(21)의 내측면과 대향하는 상기 로터(30)의 외측면 중 어느 하나 또는 모두에 형성될 수 있다.

상기 차단부재(22)는 다양한 부재가 적용될 수 있으나, 상기 로터(30)가 회전체임을 감안하여 마찰열로 인해 연소되지 아니함과 아울러 상기 로터(30)의 회전에 저항체로써 작용하지 않는 불연체의 섬모(纖毛)재로 이루어짐이 보다 바람직하다.

도 7은 본 발명에 따른 BLDC 모터의 다른 실시예를 나타낸 도면으로서, 도면에 참조되는 바와 같이 상기 BLDC 모터(10)는 쉬라우드(160)에 고정되는 스테이터(20)와, 상기 스테이터(20)의 상부에 설치되는 로터(30)로 이루어진다.

이와 같이 이루어진 상기 로터(30)의 단부에는 상기 스테이터(20)의 외주연 일부를 감싸도록 이물질 유입방지수단(21)이 하부측으로 연장 형성된다.

상기 이물질 유입방지수단(21)은 상기 BLDC 모터(10) 내부로의 이물질 유입을 차단하는 것으로, 그 하측 단부가 상기 스테이터의 외주연 상측 단부보다 하측에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 로터(30)와 스테이터(20) 사이의 공간을 통해 이물질이 유입되지 않도록 상기 로터(30)로부터 하부로 이물질 방지수단(21)이 연장 형성됨에 따라 상술한 바와 같이 상기 로터(30)와 스테이터(20) 사이 공간을 통해 상기 BLDC 모터(10) 내부로 이물질이 유입되는 것이 방지됨은 물론, 상기 로터(30)와 스테이터(20) 사이 공간에 이물질이 개재되는 것 또한 방지된다.

이에 따라 이물질에 의해 소음이 발생되지 않으며, 각종 부재가 청결하게 유지됨에 따라 상기 BLDC모터(10)의 내구성이 향상된다.

상기 이물질 유입방지수단(21)에는 도면에서 참조되는 바와 같이 차단부 재(22)가 더 구비된다.

상기 차단부재(22)는 입자의 크기가 작은 먼지와 같은 이물질의 유입을 2차적으로 차단하는 것으로, 상기 이물질 유입방지수단(21)의 내측면 또는 상기 이물질 유입방지수단(21)의 내측면과 대향하는 상기 스테이터(20)의 외측면 중 어느 하나 또는 모두에 형성될 수 있다.

상기 차단부재(22)는 다양한 부재가 적용될 수 있으나, 상기 로터(30)가 회전체임을 감안하여 마찰열로 인해 연소되지 아니함과 아울러 상기 로터(30)의 회전에 저항체로써 작용하지 않는 불연체의 섬모(纖毛)재로 이루어짐이 보다 바람직하다.

이하 나머지 구성은 상술한 실시예와 같음으로 생략한다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 만족하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 종래의 팬 및 쉬라우드 조립체를 나타낸 사시도.

도 2는 종래의 팬 및 쉬라우드 조립체의 분해사시도.

도 3은 종래 BLDC모터의 일부가 절개된 상태를 나타낸 사시도.

도 4는 종래의 BLDC 모터를 나타낸 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 BLDC모터의 일부가 절개된 상태를 나타낸 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 BLDC 모터를 나타낸 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 BLDC 모터의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: BLDC 모터 20: 스테이터

21: 이물질 유입방지수단 22: 차단부재

30: 로터 31: 마그네트

40: 코일 150: 팬

151: 허브 152: 블레이드

160: 쉬라우드

Claims (6)

1. 삭제
2. 허브(151)와, 상기 허브(151)로부터 바깥쪽으로 연장 형성된 복수개의 블레이드(blade, 152)로 이루어진 팬(150)과;

   상기 팬(150)의 회전에 의한 공기송풍을 조절하도록 상기 팬(150)을 둘러싸도록 형성된 쉬라우드(shroud, 160), 및;

   상기 쉬라우드(shroud, 160)에 고정되어 내부에 코일이 설치된 스테이터(20)와, 상기 스테이터(20)의 상부에 배치되어 내주연에 마그네트(31)가 구비되고 외부에 상기 허브(151)가 결합되는 로터(30)로 이루어진 BLDC 모터(10);

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 팬 및 쉬라우드 조립체에 있어서,

   상기 스테이터(20)와 로터(30) 사이에는 이물질 유입방지수단(21)이 형성되되,

   상기 이물질 유입방지수단(21)은 상기 로터(30)의 외주연을 감싸도록 상기 스테이터(20)로부터 상부에 일체로 연장 형성되며, 그 상측 단부가 상기 로터(30)의 하측 단부보다 상측에 위치하도록 형성되고,

   상기 이물질 유입방지수단(21)에는 차단부재(22)가 더 구비되되, 상기 차단부재(22)는 불연체의 섬모(纖毛)재로 이루어진 것을 특징으로 하는 팬 및 쉬라우드 조립체.
3. 삭제
4. 허브(151)와, 상기 허브(151)로부터 바깥쪽으로 연장 형성된 복수개의 블레이드(blade, 152)로 이루어진 팬(150)과;

   상기 팬(150)의 회전에 의한 공기송풍을 조절하도록 상기 팬(150)을 둘러싸도록 형성된 쉬라우드(shroud, 160), 및;

   상기 쉬라우드(shroud, 160)에 고정되어 내부에 코일이 설치된 스테이터(20)와, 상기 스테이터(20)의 상부에 배치되어 내주연에 마그네트(31)가 구비되고 외부에 상기 허브(151)가 결합되는 로터(30)로 이루어진 BLDC 모터(10);

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 팬 및 쉬라우드 조립체에 있어서,

   상기 스테이터(20)와 로터(30) 사이에는 이물질 유입방지수단(21)이 형성되되,

   상기 이물질 유입방지수단(21)은 상기 스테이터(20)의 외주연을 감싸도록 상기 로터(30)로부터 하부에 일체로 연장 형성되며, 그 하측 단부가 상기 스테이터(20)의 외주연 상측 단부보다 하측에 위치하도록 형성되고,

   상기 이물질 유입방지수단(21)에는 차단부재(22)가 더 구비되되, 상기 차단부재(22)는 불연체의 섬모(纖毛)재로 이루어진 것을 특징으로 하는 팬 및 쉬라우드 조립체.
5. 삭제
6. 삭제

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