KR101499365B1 - Recirculating Heat Exchanger for High Voltage Motor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고압전동기의 재순환형 열교환기에 관한 것으로서, 특히 열교환기 몸체의 내부에서 열교환이 이루어진 후 대기중으로 배출되는 외기가 열교환기 몸체의 표면을 경유하여 배출되도록 한 것이다.The present invention relates to a recirculating heat exchanger of a high-voltage electric motor, and more particularly, it relates to a recirculating heat exchanger for a high-voltage electric motor in which heat is exchanged in a heat exchanger body, and then the air discharged into the atmosphere is discharged via a surface of a heat exchanger body.
일반적으로 고압 전동기의 과열을 방지하기 위한 방안으로 발열원인 회전자 코아와 고정자 코아를 냉각시키기 위해 전동기 샤프트에 내/외부팬을 설치하여 회전시 발생되는 압력차 인하여 공기 유동이 발생되도록 되어 있다.Generally, in order to prevent overheating of the high-voltage motor, an inner / outer fan is installed on the motor shaft to cool the rotor core and the stator core, which generate heat, so that an air flow is generated due to a pressure difference generated during rotation.
고압 전동기는 통상 전동기의 프레임 중앙에 부하측 베어링과 반부하측 베어링에 의하여 샤프트가 삽입되며, 샤프트의 외측에 로터 바와 고정자 코일이 고정되어 있다.In a high-voltage motor, a shaft is inserted into a center of a motor frame by a load-side bearing and a half-load-side bearing, and a rotor bar and a stator coil are fixed to the outside of the shaft.
프레임 내부에 통풍구를 갖는 고정자 코아와 회전자 코아가 설치되며, 외부에 열교환 하우징이 구비되어 있고, 프레임 내부의 상단에 고압 전동기의 냉각에 필요한 풍량을 발생시키기 위한 내부팬이 구비된다.A stator core and a rotor core are provided inside the frame, a heat exchanging housing is provided on the outside, and an internal fan is provided on an upper part of the frame to generate air volume required for cooling the high voltage electric motor.
도1은 종래 고압 전동기에 구비된 열교환 하우징으로서, 도시된 바와 같이 열교환 하우징(90)은 하우징 몸체(91)의 일측에 외기가 유입되는 외기 유입구(911)가 형성되며, 외기 유입구(911)와 대응되는 외기 유출구(912)가 하우징 몸체(91)의 타측에 형성되어 있고, 하우징 몸체(91)의 내부에는 다수개의 열교환 파이프(92)가 길이방향으로 구비되어 있다.As shown in the drawing, the heat exchange housing 90 of the conventional high-voltage electric motor is provided with an
또한 열교환 파이프(92)가 구비된 하우징 몸체(91)의 하부에는 온도가 상승된 공기가 유입되는 내기 유입구(913)와 온도가 낮아진 냉각된 내기가 유출되는 내기 유출구(914)가 구비되어 있다.A lower portion of the
또한 하우징 몸체(91)에 형성된 외기 유입구(911)의 내부측과 외기 유출구(912)의 외부측에는 소음저감부(93)가 구비되어 있다.A
이러한 고압 전동기(70)는 회전자 코아(71)가 회전됨에 따라 온도가 상승된 내부의 공기가 내부팬(72)의 회전에 의해 열교환 하우징(90)의 하우징 몸체(91)에 형성된 내기 유입구(913)을 통해 내부로 유입된 후 열교환 파이프(92) 사이를 경유하여 내기 유출구(914)를 통해 순환된다.The high-voltage
이러한 과정에서 외기는 외기 유입구(911)를 통해 하우징 몸체(91)로 유입된 후 열교환 파이프(92)를 경유하는 과정에서 열교환이 이루어져 온도가 상승된 공기를 냉각시킨다. 이후 외기 유출구(912)를 통해 배출되는 과정에서 소음저감부(93)에 의하여 배출소음이 줄어들게 된다.In this process, the outside air flows into the
한편 외기가 외기 유입구(911)를 통해 유입되는 과정에서 외기 유입구(911)의 내부 형태가 거의 직각에 가깝게 구비됨으로써, 제조는 용이하나 열교환 파이프(92)유입 저항으로 인하여 냉각성능에 직접적으로 연관되는 외기유량이 적어지는 문제점이 있었다.Meanwhile, in the process of entering the outside air through the
또한 외기 유출구(912) 역시 열교환이 이루어진 후 대기중으로 유출되는 과정에서 직각으로 부딪혀 유출 소음이 줄어들지 못하는 문제점이 있었다.In addition, the
그리고 열교환이 하우징 몸체(91)의 내부 즉, 열교환 파이프(92)가 구비된 부분에서만 이루어짐으로써, 하우징 몸체(91)의 내부는 여전히 온도가 상승된 공기와 접촉된 상태가 유지되어 냉각효율이 낮아지는 또 다른 문제점이 있었다.Since the heat exchanging is performed only in the interior of the
본 발명은 외기 유입 저항을 줄여 유입되는 과정에서 발생되는 유입 소음을 줄일 수 있도록 하는 가운데 대기중으로 배출되는 유출 소음 역시 최대한으로 줄일 수 있도록 하고, 아울러 열교환기 몸체의 표면이 냉각될 수 있도록 하여 전체적으로 열교환율을 높일 수 있도록 한 것이다. The present invention reduces the inflow resistance of the outside air to reduce the inflow noise generated during the inflow, and also minimizes the outflow noise discharged to the atmosphere. Further, the surface of the heat exchanger body can be cooled, So that the rate can be increased.
본 발명은 열교환기 몸체(10)와; 상기 열교환기 몸체(10)의 일측에 외기가 유입되게 구비된 외기 유입구(20)와; 상기 열교환기 몸체(10)의 타측에 열교환된 외기가 토출되게 구비된 외기 토출구(30)와; 상기 열교환기 몸체(10)의 내부에 열교환되게 구비된 열교환부(40)와; 상기 열교환부(40)가 구비된 열교환기 몸체(10)의 하부 양측에 구비된 내기 유입출구(50)(51); 및 상기 외기 토출구(30)에 연결되며 상기 열교환기 몸체(10)의 표면을 감싸도록 구비된 재순환 가이드부(60)가 구비됨을 특징으로 한다.The present invention relates to a heat exchanger comprising: a heat exchanger body (10); An outside air inlet 20 through which outside air flows into one side of the
또한, 상기 유입구(20)는 외기가 유입되어 방향이 전환되는 모서리에 유로저항 감소부(21)가 형성되되, 상기 유로저항 감소부(21)는 만곡형태로 형성되고, 상기 유로저항 감소부(21)의 내부에 흠음재(22)가 구비됨을 특징으로 한다.The flow path
또한, 상기 외기 토출구(30)는 열교환기 몸체(10)의 내측에 격벽(11)으로 구획된 아우터 공간부(12)에 형성됨을 특징으로 한다.The
또한, 상기 열교환부(40)는 열교환기 몸체(10)의 일측에서 타측으로 수평되게 지그 재그로 중공파이프(41)가 배열되고, 상기 중공파이프(41)의 양측단부가 열교환기 몸체(10)를 관통하여 노출되게 지지되되, 상기 중공파이프(41)의 중간에 구비된 지지격벽(42)의 상단부와 열교환기 몸체(10)의 상부 내측 사이에 격벽레스 공간부(43)가 형성됨을 특징으로 한다.The
또한, 상기 재순환 가이드부(60)는 열교환기 몸체(10)의 타측 표면과 사이드 표면으로부터 간격이 유지되는 인너 격벽(61) 및 아우터 격벽(62)에 의하여 각각 인너 유로(63)와 아우터 유로(64)가 형성되되, 상기 인너격벽(61)의 일부가 제거되어 아우터 유로(64)가 연결되는 유턴 유로(65)가 형성되고, 상기 아우터 유로(64)의 끝에 외기 토출구(30)가 형성됨을 특징으로 한다.The
그리고 상기 인너 유로(63)의 내측으로 위치된 열교환기 몸체(10)의 표면에 길이방향을 갖는 다수개의 냉각핀(66)이 형성됨을 특징으로 한다.And a plurality of
본 발명은 열교환기 몸체의 내부에서 열교환이 이루어진 후 대기중으로 배출되는 외기가 열교환기 몸체의 표면을 경유하여 배출되도록 함으로써, 전체적으로 열교환율을 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In the present invention, after the heat exchange is performed inside the heat exchanger body, the outside air discharged to the atmosphere is discharged through the surface of the heat exchanger body, thereby achieving an effect of increasing the heat exchange rate as a whole.
또한, 이를 통해 대기중으로 배출되는 유출 소음을 최대한 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, it is possible to reduce the leakage noise emitted to the atmosphere to the utmost.
그리고 유입구 내부로 만곡형태의 유로저항 감소부를 형성하여 외기가 유입되는 과정에서 발생되는 유입 소음을 더 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, a curved passage resistance reducing portion is formed in the inlet port, so that the inflow noise generated during the inflow of the outside air can be further reduced.
도1은 종래 기술에 따른 고압전동기의 재순환형 열교환기를 도시한 예시도.
도2는 본 발명에 따른 고압전동기의 재순환형 열교환기를 도시한 사시도.
도3은 본 발명에 따른 고압전동기의 재순환형 열교환기를 도시한 저면 사시도.
도4는 본 발명에 따른 고압전동기의 재순환형 열교환기를 일부 절개하여 내,외부를 도시한 분해 사시도.
도4는 본 발명에 따른 고압전동기의 재순환형 열교환기를 도시한 종단면도,
도5는 본 발명에 따른 고압전동기의 재순환형 열교환기를 도시한 횡단면도,BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing an example of a recirculation heat exchanger of a high-voltage electric motor according to the prior art; FIG.
2 is a perspective view illustrating a recirculation heat exchanger of a high-voltage electric motor according to the present invention.
3 is a bottom perspective view showing a recirculating heat exchanger of a high-voltage electric motor according to the present invention.
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a part of a recirculating heat exchanger of a high-voltage electric motor according to the present invention, inside and outside. FIG.
4 is a longitudinal sectional view showing a recirculating heat exchanger of a high-voltage electric motor according to the present invention,
5 is a cross-sectional view illustrating a recirculation heat exchanger of a high-voltage electric motor according to the present invention,
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 고압전동기의 재순환형 열교환기는 도2 내지 도5에 도시된 바와 같이, 열교환기 몸체(10), 외기 유입구(20), 외기 토출구(30), 열교환부(40), 내기 유입출구(50)(51) 및 재순환 가이드부(60)로 구성되어 있다.2 to 5, the recirculation heat exchanger of the high-voltage electric motor according to the present invention includes a
이러한 재순환형 열교환기는 열교환기 몸체(10)의 일측에 외기가 유입되는 외기 유입구(20)가 구비되고, 상기 열교환기 몸체(10)의 타측에 열교환된 외기가 토출되는 외기 토출구(30)가 상기 외기 유입구(20)와 대응되게 구비되어 있다.The recirculation type heat exchanger includes an
상기 외기 유입구(20)는 외기가 유입되어 방향이 전환되는 모서리 내측면으로 유로저항 감소부(21)가 형성되어 저항 감소로 인한 소음을 줄일 수 있는 기능을 갖는 것으로 만곡형태를 갖도록 형성되어 있다.The
상기 유로저항 감소부(21)의 내부에는 흠음재(22)가 구비되어 더 한층 소음을 줄일 수 있게 구비되어 있다.The channel
상기 외기 토출구(30)는 열교환기 몸체(10)의 내측에 격벽(11)으로 구획된 아우터 공간부(12)에 형성되어 열교환부(40)를 경유하면서 열교환이 이루어진 외기가 바로 대기중으로 배출되는 것을 방지하여 배출 소음 역시 줄일 수 있도록 구비되어 있다.The outside
상기 열교환기 몸체(10)의 내부에 열교환이 이루어지도록 열교환부(40)가 구비되고, 상기 열교환부(40)가 구비된 열교환기 몸체(10)의 하부 양측에 내기 유입,출구(50)(51)가 구비되어 고온 상태의 내기가 열교환기 몸체(10)의 내부로 용이하게 유입됨과 동시에 냉각이 이루어진 상태에서 유출될 수 있게 구비되어 있다.A
상기 열교환부(40)는 열교환기 몸체(10)의 일측에서 타측으로 수평되게 지그재그로 중공파이프(41)가 배열되어 단면적이 최대한으로 넓게 유지될 수 있도록 하는 가운데 열교환기 몸체(10)의 내부로 유입된 내기가 내기 유출구(51)를 향하여 이동되는 과정에서 지그 재그형태로 이동됨으로써, 열교환율을 높일 수 있게 구비되어 있다.The
상기 중공파이프(41)의 양측단부는 열교환기 몸체(10)를 관통하여 노출되게 지지된 것으로 상기 중공파이프(41)의 중간에 지지격벽(42)이 구비되어 다수개의 중공파이프(41)가 안정되게 지지될 수 있도록 하고, 상기 지지격벽(42)의 상단부와 열교환기 몸체(10)의 상부 내측 사이에 지지격벽(42)의 상단부가 제거된 형태의 격벽레스 공간부(43)가 형성되어 내기 유입구(50)를 통해 유입된 가열된 내기가 열교환기 몸체(10)의 내부를 돌아 내기 유출구(51)를 향하여 길게 이동할 수 있게 된다.Both end portions of the
상기 재순환 가이드부(60)는 외기 토출구(30)에 연결된 것으로 상기 열교환기 몸체(10)의 표면을 감싸도록 구비되어 배출되는 외기를 지연시켜 냉각이 더 이루어질 수 있게 구비되어 있다.The
이를 위해, 상기 재순환 가이드부(60)는 열교환기 몸체(10)의 타측 표면과 사이드 표면으로부터 일정한 간격이 유지되는 인너 격벽(61) 및 아우터 격벽(62)에 의하여 각각 인너 격벽(61)과 열교환기 몸체(10)의 사이드 표면 사이로 인너 유로(63)가 형성되며, 인너 격벽(61)과 아우터 격벽(62) 사이로 아우터 유로(64)가 형성되어 있다.The
상기 인너 격벽(61)의 일부 즉, 외기 유입구(20)가 형성된 부분이 제거되어 인너 유로(63)와 아우터 유로(64)가 연결되는 유턴 유로(65)가 형성되고, 상기 아우터 유로(64)의 끝에 상기 외기 토출구(30)가 형성되어 있다.A portion of the
한편, 상기 인너 유로(63)의 내측으로 위치된 열교환기 몸체(10)의 표면에는 길이 방향을 갖는 다수개의 냉각핀(66)이 형성되어 열교환기 몸체(10)의 표면에 열교환이 더 용이하게 이루질 수 있게 된다.On the other hand, a plurality of
이와 같은 고압전동기의 재순환형 열교환기는 먼저, 고압 전동기(70)의 회전자 코아(71)가 회전됨에 따라 온도가 상승된 공기는 내부팬(72)의 회전에 의해 열교환기 몸체(10)의 하부에 형성된 내기 유입구(50)를 통해 열교환기 몸체(10)의 내부로 유입된 후 내기 유출구(51)를 향하여 이동되는 과정에서 열교환부(40)의 중공파이프(41) 사이를 경유하면서 열교환이 이루어진다.The recirculated heat exchanger of the high-voltage electric motor is operated such that the air whose temperature is raised as the
다음, 열교환을 통해 냉각된 공기는 지지격벽(42)의 상단부에 형성된 격벽레스 공간부(43)를 경유하면서 이동 방향이 전환되고, 이어 내기 유출구(51)를 통해 유출된 후 고압 전동기(80)의 내부를 통해 순환되면서 고압 전동기(80)가 과열되는 것을 방지할 수 있게 된다.Next, the air cooled through the heat exchange is changed in the moving direction while passing through the partition-
이와 동시에 외기는 열교환기 몸체(10)에 형성된 외기 유입구(20)를 통해 내부로 유입되는 과정에서 만곡형태를 갖는 유로저항 감소부(21)에 의하여 유로저항이 감소되고, 아울러 내부의 흡음재(22)에 의하여 흡입 과정에서 발생되는 소음이 최대한 줄어들게 된다.At the same time, the air flow resistance is reduced by the flow path
다음, 외기 유입구(20)로 유입된 외기는 이어 열교환부(40)의 중공파이프(41) 내부를 통과하는 과정에서 열교환이 이루어지고, 열교환이 이루어진 외기는 중공파이프(41) 끝을 통해 배출된 후 이어 열교환기 몸체(10)의 타측 표면과 사이드 표면으로부터 간격이 유지되는 인너 격벽(61)에 의하여 제공된 인너 유로(63)를 경유하는 과정에서 열교환기 몸체(10)의 표면과 열교환이 이루어져 열교환기 몸체(10)의 외부가 냉각될 수 있게 된다. 이때, 인너 유로(63)의 내측으로 위치된 열교환기 몸체(10)의 표면에 길이방향을 갖는 다수개의 냉각핀(66)에 의하여 냉각율이 더 높아질 수 있게 된다.Next, the outside air flowing into the
다음, 열교환기 몸체(10)의 표면을 냉각시킨 공기는 인너 유로(63)를 경유 한 후 인너 유로(63)의 끝에 형성된 유턴 유로(65)를 통해 아우터 유로(64)의 입구측으로 흐름 방향이 전환 된 후 아우터 유로(64)를 따라 이동하고, 이어 아우터 유로(64)의 끝에 형성된 외기 토출구(30)를 통해 대기중으로 배출됨으로써, 배출소음이 더 한층 줄어 들게 되며, 냉각율이 더 높아질 수 있게 된다.The air that has cooled the surface of the
한편, 본원 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하기 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.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 therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
10:열교환기 몸체 11:격벽
12:아우터 공간부 20:외기 유입구
21:유로저항 감소부 22:흠음재
30:외기 토출구 40:열교환부
41:중공파이프 42:지지격벽
43:격벽레스 공간부 50,51:내기 유입,출구
60:재순환 가이드부 61:인너 격벽
62:아우터 격벽 63:인너 유로
64:아우터 유로 65:유턴 유로
66:냉각핀10: heat exchanger body 11: partition wall
12: outer space part 20: outside air inlet
21: Reduced flow resistance part 22: Damaged sound
30: Outside air outlet 40: Heat exchanger
41: hollow pipe 42: support bulkhead
43: bulkhead-
60: recirculation guide portion 61: inner barrier rib
62: outer barrier rib 63:
64: Outer channel 65: U-turn channel
66: cooling pin
Claims (6)
상기 열교환기 몸체(10)의 일측에 외기가 유입되게 구비된 외기 유입구(20)와;
상기 열교환기 몸체(10)의 타측에 열교환된 외기가 토출되게 구비된 외기 토출구(30)와;
상기 열교환기 몸체(10)의 내부에 열교환되게 구비된 열교환부(40)와;
상기 열교환부(40)가 구비된 열교환기 몸체(10)의 하부 양측에 구비된 내기 유입출구(50)(51); 및
상기 외기 토출구(30)에 연결되며 상기 열교환기 몸체(10)의 표면을 감싸도록 구비된 재순환 가이드부(60)가 구비됨을 특징으로 하는 고압전동기의 재순환형 열교환기.A heat exchanger body (10);
An outside air inlet 20 through which outside air flows into one side of the heat exchanger body 10;
An outside air discharge port 30 provided at the other side of the heat exchanger body 10 so as to discharge heat-exchanged outside air;
A heat exchanging part 40 provided inside the heat exchanger body 10 so as to be heat-exchanged;
(50) (51) provided on both lower sides of the heat exchanger body (10) provided with the heat exchanging part (40); And
And a recirculating guide unit (60) connected to the outside air outlet (30) and surrounding the surface of the heat exchanger body (10).
상기 유입구(20)는 외기가 유입되어 방향이 전환되는 모서리에 유로저항 감소부(21)가 형성되되, 상기 유로저항 감소부(21)는 만곡형태로 형성되고, 상기 유로저항 감소부(21)의 내부에 흠음재(22)가 구비됨을 특징으로 하는 고압전동기의 재순환형 열교환기.The method according to claim 1,
The flow path resistance reducing portion 21 is formed in a curved shape and the flow path resistance reducing portion 21 is formed at a corner where the flow direction is changed. And a damper (22) is provided inside the high-voltage electric motor (10).
상기 외기 토출구(30)는 열교환기 몸체(10)의 내측에 격벽(11)으로 구획된 아우터 공간부(12)에 형성됨을 특징으로 하는 고압전동기의 재순환형 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the outside air discharge port (30) is formed in an outer space part (12) partitioned by a partition wall (11) inside a heat exchanger body (10).
상기 열교환부(40)는 열교환기 몸체(10)의 일측에서 타측으로 수평되게 지그 재그로 중공파이프(41)가 배열되고, 상기 중공파이프(41)의 양측단부가 열교환기 몸체(10)를 관통하여 노출되게 지지되되, 상기 중공파이프(41)의 중간에 구비된 지지격벽(42)의 상단부와 열교환기 몸체(10)의 상부 내측 사이에 격벽레스 공간부(43)가 형성됨을 특징으로 하는 고압전동기의 재순환형 열교환기.The method according to claim 1,
The heat exchanging unit 40 has a hollow pipe 41 arranged horizontally from one side of the heat exchanger body 10 to the other side and both ends of the hollow pipe 41 pass through the heat exchanger body 10 (43) is formed between the upper end of the support partition wall (42) provided in the middle of the hollow pipe (41) and the upper inside of the heat exchanger body (10) Recirculating heat exchanger of electric motor.
상기 재순환 가이드부(60)는 열교환기 몸체(10)의 타측 표면과 사이드 표면으로부터 간격이 유지되는 인너 격벽(61) 및 아우터 격벽(62)에 의하여 각각 인너 유로(63)와 아우터 유로(64)가 형성되되, 상기 인너격벽(61)의 일부가 제거되어 아우터 유로(64)가 연결되는 유턴 유로(65)가 형성되고, 상기 아우터 유로(64)의 끝에 외기 토출구(30)가 형성됨을 특징으로 하는 고압전동기의 재순환형 열교환기The method according to claim 1,
The recirculating guide unit 60 is connected to the inner passage 63 and the outer passage 64 by an inner partition wall 61 and an outer partition wall 62 which are spaced apart from the other surface of the heat exchanger body 10 and the side surface, A portion of the inner partition wall 61 is removed to form a U-turn flow passage 65 to which the outer flow passage 64 is connected, and an outer air discharge opening 30 is formed at an end of the outer flow passage 64 Recirculating heat exchanger of high-voltage electric motor
상기 인너 유로(63)의 내측으로 위치된 열교환기 몸체(10)의 표면에 길이방향을 갖는 다수개의 냉각핀(66)이 형성됨을 특징으로 하는 고압전동기의 재순환형 열교환기.6. The method of claim 5,
Wherein a plurality of cooling fins (66) having a longitudinal direction are formed on the surface of the heat exchanger body (10) positioned inside the inner flow path (63).
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