KR101550509B1 - 전폐형 공냉식 전동기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전폐형 공냉식 전동기에 관한 것으로, 전동기, 상기 전동기의 내부와 연통되도록 상기 전동기의 상부에 설치되는 열교환기, 상기 전동기의 일측 외부에 설치되어 외부 공기를 상기 열교환기로 송풍하는 냉각팬 및 상기 열교환기의 배출구 전방에 이격되게 설치되어 배출공기에 의해 발생하는 소음을 감소시키고 상기 열교환기에서 배출되는 공기에 의해 발생하는 소음을 감소시키도록 배출구 전방에 이격되게 설치되고 배출되는 공기가 상기 열교환기의 외측면을 따라 흐르도록 유도하는 흡음부를 포함하고, 열교환기에서 배출되는 공기에 의한 소음을 저감하며, 열교환기의 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

전폐형 공냉식 전동기{TIGHTLY CLOSED AND AIR COOLED MOTER}
본 발명은 전폐형 공냉식 전동기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전동기의 열교환기로부터 배출되는 배출공기에 의해 발생하는 소음을 저감하고, 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 전폐형 공냉식 전동기에 관한 것이다.
최근 화석연료의 고갈 및 환경문제가 부각됨에 따라 효율적인 전력 소모에 대한 필요가 급증하고 있으며, 이를 위해 기존에 사용되고 있는 전동기의 기대수명 및 효율향상을 위한 다양한 기술이 개발되고 있다. 이러한 전동기는 동작 시 회전자 코어 내 삽입된 도체 재질의 회전자 동바 및 회전자 동바에 결합되어 있는 회전자 엔드링의 온도 상승으로 인해 전동기의 효율 및 수명이 저감되는 문제를 해결하는 것이 중요한 실정이다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 전동기는 내부를 순환하는 고온의 공기를 냉각시키도록 전동기의 축 한쪽에 설치된 외부 블로워를 구동시켜서 외부의 차가운 공기를 도입하여 열교환기를 통해서 전동기 내부를 순환하는 고온의 공기와 열교환시켜 차가운 공기를 전동기에 다시 공급하여 전동기의 열을 찬 공기에 의해 냉각시키는 전폐형 공냉식 전동기가 사용된다.
이러한 전폐형 공냉식 전동기와 관련된 기술로는 일본공개특허 제2000-205198호(특허문헌 1) 및 한국공개특허 제10-1996-0031809호(특허문헌 2)가 개시된 바 있다.
도 1은 종래의 전폐형 공냉식 전동기를 설명하는 정면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 전폐형 공냉식 전동기(100)는 전동기(110)와, 전동기(110) 상부에 배치되는 열교환기(120) 및 외부 공기를 열교환기(120)로 송풍하는 냉각팬(130)을 포함한다. 여기서, 전동기(100)는 고정자 철심(111)과, 고정자 철심(111)으로부터 일정 간극 떨어져서 고정자 철심(111)에서 배출되는 자력에 의해 회전되는 회전자 철심(112)과, 고정자 철심(111)과 회전자 철심(112)에 의해 회전되도록 회전자 철심(112)에 고정 설치된 축(113)으로 구성된다.
이러한 전폐형 공냉식 전동기(100)는 축(113)의 일측에 연결되는 부하(예를 들어, 펌프와 같은 구동 장치)를 구동시킴에 따라 발생되는 열을 냉각시키기 위하여 전동기(110) 상부에 열교환기(120)가 설치되고, 축(113)의 타측에는 외부공기를 열교환기(120)로 송풍하는 냉각팬(130)이 설치된다.
여기서 열교환기(120)는 전동기(110)의 구동에 따라 발생되는 열에 의해 가열되는 전동기(110) 내부의 공기가 유입되어, 열교환에 의해 냉각시켜서 다시 전동기(110)로 공급한다. 이러한 전폐형 공냉식 전동기(100)는 열교환기(120)에서 냉각팬(130)으로부터 외부 공기가 유입되는 입구와, 유입된 외부 공기가 배출되는 출구에서 소음이 발생하는 문제점이 발생할 수 있다.
일본공개특허 제2000-205198호(2000.07.25). 한국공개특허 제10-1996-0031809호(1996.09.17).
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 열교환기에서 외부로 배출되는 공기에 의한 소음을 저감할 수 있는 전폐형 공냉식 전동기를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 열교환기에서 외부로 배출되는 공기의 흐름을 열교환기 외측을 따라 흐르도록 유도하여 열교환기의 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 전폐형 공냉식 전동기를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전동기, 상기 전동기의 내부와 연통되도록 상기 전동기의 상부에 설치되는 열교환기, 상기 전동기의 일측 외부에 설치되어 외부 공기를 상기 열교환기로 송풍하는 냉각팬 및 상기 열교환기에서 배출되는 공기에 의해 발생하는 소음을 감소시키도록 배출구 전방에 이격되게 설치되고 배출되는 공기가 상기 열교환기의 외측면을 따라 흐르도록 유도하는 흡음부를 포함한다.
또한, 상기 흡음부는 상기 열교환기의 일측에 이격되게 설치되고, 상기 열교환기 측으로 개구부가 형성되는 프레임과, 상기 프레임의 개구부에 삽입되는 흡음재를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 프레임은 양 측면 사이에 절곡부가 형성되고, 상기 절곡부로부터 양 측면으로 갈수록 상기 열교환기 측으로 가까워지도록 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 흡음재는 양 측면 사이에 절곡부가 형성되고, 상기 절곡부로부터 양 측면으로 갈수록 상기 열교환기 측으로 가까워지도록 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 열교환기로 유입된 외부 공기가 배출되는 출구에 흡음재가 결합된 흡음부를 배치하여 열교환기에서 외부로 배출되는 공기가 흡음부에 충돌하여 발생하는 소음을 저감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 열교환기에서 외부로 배출되는 공기가 흡음부에 충돌하여 열교환기 외측면을 따라 흐를 수 있도록 흡음부를 절곡되게 형성하고, 열교환기에서 외부로 배출되는 공기의 흐름을 열교환기 외측을 따라 흐르도록 유도함으로써 열교환기의 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 밞령에 의하면, 열교환기의 냉각 성능을 향상시킴으로써 전동기의 내구 성능을 증대하고, 작동 효율을 증대할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 전폐형 공냉식 전동기를 설명하는 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전폐형 공냉식 전동기를 설명하는 정면도.
도 3은 도 2의 흡음부를 설명하는 사시도.
도 4는 도 2의 흡음부에 의한 공기 흐름을 설명하는 평면도.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전폐형 공냉식 전동기를 설명하는 정면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전폐형 공냉식 전동기(200)는 전동기(210)와, 전동기(210) 내부와 연통되도록 전동기(210)의 상부에 설치되는 열교환기(220)와, 외부 공기를 열교환기(220)로 송풍하는 냉각팬(230) 및 열교환기(220)의 일측에 설치되는 흡음부(240)를 포함한다. 전폐형 공냉식 전동기(200)는 열교환기(220)의 공기 배출구측에 흡음부(240)가 설치되어 열교환기(220)로부터 배출되는 배출공기에 의해 발생하는 소음을 저감한다.
전동기(210)는 고정자 철심(211)과, 고정자 철심(211)으로부터 일정 간극 떨어져서 고정자 철심(211)에서 배출되는 자력에 의해 회전되는 회전자 철심(212)과, 고정자 철심(211)과 회전자 철심(212)에 의해 회전되도록 회전자 철심(212)에 고정 설치된 축(213)으로 구성된다. 전동기(210)는 축(213)의 일측에 부하(예를 들어, 펌프와 같은 구동 장치)가 연결되고, 타측에 냉각팬(230)이 연결된다. 즉, 전동기(210)의 작동에 따라 축(213)에 연결된 냉각팬(230)이 작동한다.
열교환기(220)는 전동기(210)의 내부와 연통되도록 전동기(210)의 상부에 설치된다. 즉, 열교환기(220)는 전동기(210)의 내부에서 가열된 공기가 유입되는 유입구가 일측에 형성되고, 내부에서 열교환에 의해 냉각된 공기가 전동기(210)로 공급되는 공급구가 타측에 형성된다.
또한, 열교환기(220)는 냉각팬(230)에 의해 외부 공기가 내부로 유입되고, 외부에서 유입된 공기가 흐르는 복수의 튜브가 길이방향으로 배치된다. 이러한 열교환기(220)는 전동기(210)로부터 유입된 가열된 공기가 튜브의 외측에서 흐르면서 열교환이 이루어져 냉각되고, 냉각된 공기가 전동기(210)로 유입되게 한다.
냉각팬(230)은 전동기(210)의 일측 외부에 설치되어 외부 공기를 열교환기(220)로 송풍한다. 냉각팬(230)은 전동기(210)의 축(213)에 연결되어 전동기(210)의 작동함에 따라 함께 작동한다.
흡음부(240)는 열교환기(220)에서 배출되는 공기에 의해 발생하는 소음을 감소시키도록 배출구 전방에 이격되게 설치되고, 배출되는 공기가 열교환기(220)의 외측면을 따라 흐르도록 유도한다. 즉, 흡음부(240)는 열교환기(220)에서 공기가 외부로 배출되는 배출구 전방에 이격되게 설치되는 프레임(241)과, 프레임(241) 내부에 배치되어 열교환기(220)에서 배출되는 공기가 충돌하는 흡음재(242)를 포함한다. 이하 도 3을 통해 흡음부(240)를 더 자세히 설명한다.
도 3은 도 2의 흡음부를 설명하는 사시도이다.
도 3을 참조하면, 흡음부(240)는 열교환기(220)의 일측에 이격되게 설치되고, 열교환기(220) 측으로 개구부가 형성되는 프레임(241)과, 프레임(241)의 개구부에 삽입되는 흡음재(242)를 포함한다. 흡음부(240)는 열교환기(220)에서 배출되는 공기가 열교환기(220)의 외측면을 따라 흐르도록 공기의 흐름을 유도한다.
프레임(241)은 열교환기(220)의 일측에 이격되게 설치되고, 열교환기(220) 측으로 개구부가 형성된다. 프레임(241)은 양 측면 사이에 절곡부(241a)가 형성되고, 절곡부(241a)로부터 양 측면으로 갈수록 열교환기(220) 측으로 가까워지도록 경사지게 형성된다. 즉, 프레임(241)은 절곡부(241a)가 양 측면보다 열교환기(220)로부터 멀리 이격되게 형성된다.
흡음재(242)는 프레임(241)에서 열교환기(220) 측면에 형성된 개구부에 삽입된다. 흡음재(242)는 양 측면 사이에 절곡부(241b)가 형성되고, 절곡부(241b)로부터 양 측면으로 갈수록 열교환기(220) 측으로 가까워지도록 경사지게 형성된다. 흡음재(242)는 열교환기(220)로부터 배출되는 공기가 충돌함에 따라 발생하는 소음이 저감될 수 있도록 소프트한 재질로 형성될 수 있다.
또한, 흡음재(242)는 절곡부(241b)로부터 경사지게 형성됨으로써, 열교환기(220)에서 배출되는 공기가 충돌하여 절곡부(241b)의 양측면으로 흘러 열교환기(220)의 외측면을 따라 흐를 수 있게 공기의 흐름을 유도할 수 있다. 이때, 흡음재(242)는 프레임(241)의 개구부측 단부보다 깊게 삽입되어 흡음재(242)의 경사를 따라 흐르는 공기가 프레임(241)의 단부에 충돌하여 열교환기(220) 측으로 흐르도록 공기의 흐름 방향을 변경할 수 있다. 이러한 흡음부(240)를 통한 공기 흐름을 도 4를 통해 더 자세히 설명한다.
도 4는 도 2의 흡음부에 의한 공기 흐름을 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 전폐형 공냉식 전동기(200)는 냉각팬(230)에 의해 열교환기(220)의 내부로 송풍되는 외부 공기가 열교환기(220)를 거쳐서 흡음부(240) 측으로 배출된다. 이때, 흡음부(240)는 양측에서 중심으로 갈수록 열교환기(220)에서 멀어지도록 경사지게 형성되어 열교환기(220)에서 배출되는 공기가 흡음부(240)의 경사를 따라 양측으로 흐르게 된다(a).
이때, 열교환기(220)는 흡음부(240)측 모서리에 챔퍼와 같이 경사지게 형성되어 흡음부(240)에 의해 열교환기(220)의 양측면 측으로 흐르는 공기가 열교환기(220)의 양측면을 따라 흐를 수 있다(b). 여기서 열교환기(220)의 흡음부(240)측 모서리는 라운드지게 형성될 수 있고, 이 외의 다른 형상으로 공기 흐름이 부드럽게 열교환기(220)의 양측면을 따라 흐를 수 있도록 형성될 수 있다.
또한, 흡음부(240)는 양 측면으로부터 중심으로 갈수록 열교환기(220)로부터 멀어지도록 라운드지게 형성되어, 열교환기(220)에서 배출되는 공기가 흡음부(240)의 라운드를 따라 양측으로 흐르게 된다(c).
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 전폐형 공냉식 전동기(200)의 작용을 간략하게 설명하기로 한다.
전폐형 공냉식 전동기(200)는 전동기(210)를 작동함에 따라 발생하는 열에 의해 전동기(210) 내부에 공기가 가열되고, 가열된 공기는 열교환기(220)로 유입된다. 이때, 전동기(210)의 작동에 의해 냉각팬(230)이 함께 작동하고, 냉각팬(230)은 외부의 공기를 열교환기(220)로 송풍한다.
열교환기(220)는 냉각팬(230)에 의해 유입되는 외부 공기가 튜브를 통해 길이방향으로 이동하고, 전동기(210)에서 유입되는 가열된 공기가 튜브의 외측을 지나면서 열교환에 의해 냉각되어 다시 전동기(210)로 유입된다. 이때, 열교환기(220)에서 튜브를 거쳐 외부로 배출되는 공기는 흡음부(240)에 충돌하고, 소프트한 흡음재(242)에 의해 충돌로 인한 소음 발생을 저감할 수 있다.
또한, 흡음부(240)는 열교환기(220)에서 배출되는 공기가 충돌하여 외측으로 흐르도록 경사지게 형성되고, 양측 단부에서 열교환기(220) 측으로 흐름 방향이 변경되도록 형성된다. 따라서, 흡음부(240)는 열교환기(220)에서 배출되는 공기가 열교환기(220)의 양측면을 따라 이동하면서 열교환기(220)를 2차 냉각할 수 있게 한다.
즉, 전폐형 공냉식 전동기(200)는 열교환기(220)에서 배출되는 공기에 의한 소음 발생을 저감하고, 열교환기(220)의 냉각 성능을 증대함으로써 전동기(210)의 내구 성능을 증대할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
200 : 전폐형 공냉식 전동기 210 : 전동기
220 : 열교환기 230 : 냉각팬
240 : 흡음부 241 : 프레임
241a : 절곡부 242 : 흡음재
242a : 절곡부

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 전동기;
    상기 전동기의 내부와 연통되도록 상기 전동기의 상부에 설치되는 열교환기;
    상기 전동기의 일측 외부에 설치되어 외부 공기를 상기 열교환기로 송풍하는 냉각팬; 및
    상기 열교환기에서 배출되는 공기에 의해 발생하는 소음을 감소시키도록 배출구 전방에 이격되게 설치되고, 배출되는 공기가 상기 열교환기의 외측면을 따라 흐르도록 유도하는 흡음부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전폐형 공냉식 전동기로서,
    상기 흡음부는 상기 열교환기의 일측에 이격되게 설치되면서, 상기 열교환기 측으로 개구부가 형성되는 프레임을 포함하고, 상기 흡음부는 상기 프레임의 개구부에 삽입되는 흡음재를 포함하고,
    상기 프레임은,
    양 측면 사이에 절곡부가 형성되고, 상기 절곡부로부터 양 측면으로 갈수록 상기 열교환기 측으로 가까워지도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 전폐형 공냉식 전동기.
  4. 전동기;
    상기 전동기의 내부와 연통되도록 상기 전동기의 상부에 설치되는 열교환기;
    상기 전동기의 일측 외부에 설치되어 외부 공기를 상기 열교환기로 송풍하는 냉각팬; 및
    상기 열교환기에서 배출되는 공기에 의해 발생하는 소음을 감소시키도록 배출구 전방에 이격되게 설치되고, 배출되는 공기가 상기 열교환기의 외측면을 따라 흐르도록 유도하는 흡음부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전폐형 공냉식 전동기로서,
    상기 흡음부는 상기 열교환기의 일측에 이격되게 설치되면서, 상기 열교환기 측으로 개구부가 형성되는 프레임을 포함하고, 상기 흡음부는 상기 프레임의 개구부에 삽입되는 흡음재를 포함하고,
    상기 프레임은,
    상기 개구부의 양 측면이 상기 개구부에 삽입되는 상기 흡음재보다 상기 열교환기 측으로 가까워지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전폐형 공냉식 전동기.
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