KR101838962B1 - 냉각형 모터의 개선된 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉각형 모터의 개선된 구조에 관한 것으로, 특히 모터 일측에 장착된 냉각 블레이드 팬이 작동할 때 생성되는 선회기류가 모터 하우징 내부로 신속하게 가이드되며 진입하여 냉각작용을 발휘할 수 있어서 모터 내부에 열이 쉽게 축적되지 않게 하는 냉각형 모터의 개선된 구조에 관한 것으로, 하우징의 바깥 둘레 주변에 하우징으로 직접 프레스 성형된 다수 개의 돌출편 및 바람 입구가 구비되고, 냉각 블레이드 팬이 회전할 때 생성되는 원형 선회 전진기류는 돌출편에 의해 직접 저지되어 바람 입구를 통해 모터의 하우징 내부 공간에 진입하고, 모터 운전 시 하우징 내부 공간에 생성되는 고온을 적시에 효과적으로 제거할 수 있기에, 모터의 하우징 내부에 열이 쉽게 축적되지 않아 모터 운전의 최고 출력 전력을 낼 수 있게 하고 모터의 운전 효율을 높이는 동시에 모터의 사용 수명을 연장할 수 있다.

Description

냉각형 모터의 개선된 구조{A radiating motor with improved structure}

본 발명은 냉각형 모터의 개선된 구조에 관한 것으로, 특히 모터에 다중 냉각 경로를 형성하여 더욱 효과적으로 냉각작용을 발휘할 수 있고 모터의 하우징 내부에 열이 쉽게 축적되지 않아 모터 운전의 최고 출력 전력을 낼 수 있게 하고 모터의 운전 효율을 높이는 동시에 모터의 사용 수명을 연장할 수 있는 모터의 냉각 구조에 관한 것이다.

현재의 과학기술산업에서 모터는 매우 보편적으로 응용되는 동력요소이다. 그러나 큰 전력을 공급하는 대형 모터나 작은 전력을 공급하는 소형 모터에 관계 없이, 모터가 기동하여 회전자가 작동한 후 모터 하우징 내에는 고열이 매우 쉽게 축적되고, 모터의 작동에 의해 생성되는 고열을 신속하게 발산하는 냉각 구조를 갖추고 있지 않았기에 모터 내부에 축적된 고열로 인해 자석의 자력이 감쇄하여 모터의 운전 효율이 점차 낮아지게 되며, 온도가 일정 수준까지 상승하게 되면 전기자 중의 전기자 권선의 절연물질이 손상되어 전기자 권선의 단락을 일으켜 전체 모터에 화재가 발생하며 나아가 또 다른 위험을 유발할 수 있다. 이러한 문제점을 방지하기 위해, 현재 보편적으로 사용하는 기술은 모두 모터 중심 회전축의 일단에 냉각 블레이드 팬을 장착하여 모터가 운전 중에 빠르게 상승하는 온도를 억제하는데, 이러한 기술은 냉각 블레이드 팬의 전진기류가 모터의 하우징 바깥 표면을 스치게 하는데 불과한 것일 뿐이고 실질적으로는 전진기류가 하우징 내부에 직접 진입하게 할 수 없으므로 모터 내부를 신속하면서도 효과적으로 냉각 시킬 수 없다. 따라서, 현재 사용되고 있는 모터의 하우징 내부에 열이 매우 쉽게 축적되는 문제점은 여전히 극복되지 못하고 있다.

본 발명의 주된 목적은 다중 냉각 경로를 구비하여 더 효과적으로 냉각작용을 발휘할 수 있는 냉각형 모터의 개선된 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 주된 목적은 다중 냉각 경로를 구비하는 냉각형 모터의 개선된 구조를 제공하는 것으로, 상기 모터는 하우징의 원 둘레에서 직접 프레스 성형된 다수 개의 서로 간격을 두는 돌출편 및 이러한 돌출편과 상호 대응되는 바람 입구를 구비하여 성형되어 원형 선회 전진기류가 돌출편의 저지에 의해 바람 입구를 통해 모터의 하우징 내부 공간에 진입하게 하고, 모터 운전 시 하우징 내부 공간에 생성되는 고온을 적시에 효과적으로 제거할 수 있다.

본 발명의 또 다른 주된 목적은 냉각형 모터의 개선된 구조를 제공하는 것으로, 상기 모터는 하우징의 원 둘레 상 두 개의 융기된 돌출편 사이에 전후로 관통되어 저항이 없는 열린 틈을 형성함으로써 하우징 내부에 진입하지 않은 전진기류가 두 돌출편 사이의 열린 틈을 통해 하우징의 외표면을 스치면서 외부 하우징도 동시에 냉각 효과를 구현하게 한다.

본 발명의 또 다른 주된 목적은 특히 고온의 지리적 환경에서 운전 및 사용되는 냉각형 모터의 개선된 구조를 제공하고 이러한 냉각형 모터에는 화재로 인해 훼손되는 현상이 발생하지 않으며, 이러한 목적을 이루기 위해 본 발명의 실제 물품을 70℃의 밀폐된 공간에서 장시간에 걸쳐서 연속 작동시켜 실험한 결과 고온의 지리적 환경에서 사용해도 화재로 훼손되는 현상이 발생하지 않는다는 것을 확인하였다.

도 1은 본 발명에 따른 모터의 일부 부속품들을 분리한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 모터의 입체도다.
도 3은 본 발명에 따른 모터를 다른 각도에서 본 입체도다.
도 4는 본 발명에 따른 전방 커버의 내측 입체도다.
도 5는 본 발명의 외관 평면도다.
도 6은 도 5의 E-E 단면으로서, 전진기류가 모터 하우징 내에 진입하여 냉각작용을 발휘하는 것을 나타내는 사용상태도다.
도 7은 도 5의 F-F 단면으로서, 전진기류가 모터 하우징 내에 진입하여 냉각작용을 발휘하는 것을 나타내는 사용상태도다.
도 8은 모터 하우징 내의 고온 열기가 하우징의 후방벽의 바람 출구를 거치면서 나오도록 가이드되는 것을 나타내는 사용상태도다.

모터의 작동 원리 및 내부의 관련된 구조는 모두 매우 보편적으로 공지되고 공개된 기술이기에 본 명세서에서는 더 이상 추가 설명하지 않는다.

도 1내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 다중 냉각 경로를 구비한 냉각형 모터의 개선된 구조는 내부 공간(15)이 구비된 하우징(1)을 기본적으로 포함한다. 상기 하우징(1)의 일단에는 전방 개구(10)가 형성되고 타단에는 다수 개의 상호 격리되는 바람 출구(14)가 관통 형성된 밀폐형 후방벽(11)이 형성된다. 또한, 하우징(1)의 외측벽 둘레에서, 하우징(1)의 세 개의 변이 프레스 성형에 따라 하우징(1)으로부터 분리되는 것으로써 돌출편(12)과 상호 대응되는 바람 입구(13)가 형성된다. 이러한 돌출편(12)은 하우징(1) 상에 세워지는 상태를 형성한다. 구체적으로, 하우징(1)의 지름 횡단면(C)을 기준으로 할 때 이러한 돌출편(12)의 회전축(8) 측의 상기 지름 횡단면(C)에 대한 세움각도 θ2는 θ2>90도이다(도 5 참고). 두 개의 융기된 돌출편(12) 사이에는 전후 관통되어 저지되지 않는 열린 틈(16)이 형성된다. 하우징(1)은 내부 공간(15) 내에 회전자(2), 권선(3) 및 자석(4) 등과 같은 모터 구조에 필수적인 구성요소들이 설치되고 하우징(1) 후방벽(11) 및 전방 개구(10)의 축선에는 회전축(8)이 설치되며, 상기 회전축(8)의 일단은 후방벽(11)으로부터 연장되어 관련된 동력전달 부재에 연결할 수 있는 출력 단부(80)가 형성되고 회전축(8)이 회전한 후에는 모터의 기능을 수행 할 수 있다(도 7 참조). 상기 모터는 하우징(1) 외부 둘레에 금속재질의 투자성 케이스(9)를 끼움 설치할 수 있고, 투자성 케이스(9)는 투자성을 지니기 때문에 모터가 작동 할 때 모터의 효율을 높일 수 있다.

본 발명은 전방 커버(6)를 포함하고, 전방 커버(6)의 중앙 축점에는 축 구멍(61)이 구비되고 축 구멍(61)의 바깥 둘레에는 다수 개의 상호 격리되는 유통구(64)가 구비되며, 전방 커버(6)의 내표면에는 위치 고정용 끼움 컬럼(68, 69) 및 완전히 관통되는 관통홀(66, 67)이 구비되고(도 4 참조), 전방 커버(6)가 하우징(1)의 전방 개구(10)에 결합될 때 전기 전도 용도로 사용되는 전도성 삽입편(81, 82)은 전방 커버(6)의 관통홀(66, 67)에 알맞게 끼움 결합되고 또한 관통홀(66, 67) 밖으로 연장되며 하우징(1) 내에 구비되는 컬럼형 핀(83, 84)은 위치 고정용 끼움 컬럼(68, 69)에 끼움 결합되어 전방 커버(6)가 하우징(1)의 전방 개구(10)에 고정되게 하며, 물론 전방 커버(6) 상에도 위치 고정용 원형 홀(65)이 별도로 구비되어서 나사못(미도시)이 하우징(1) 내부에 구비된 기타 위치 고정 부위(미도시)에 결합될 수 있게 하고, 전방 커버(6)가 하우징(1)에 결합된 후 회전축(8)의 선단, 즉 연결 단부(89)는 중심축 안치부(60)의 축 구멍(61)으로부터 연장 돌출되고 중심축 안치부(60) 내에는 베어링(미도시)이 설치되어 회전축(8)이 순조롭게 회전하게 한다.

본 발명은 냉각 블레이드 팬(7)을 포함하고, 상기 냉각 블레이드 팬(7)에는 축 구멍(70)이 구비되고 냉각 블레이드 팬(7)은 상기 축 구멍(70)을 통해 회전축(8)의 연결 단부(89)에 삽입 고정된다.

하우징(1), 전방 커버(6) 및 냉각 블레이드 팬(7)이 조합된 후의 상태는 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같다. 도 5를 참고하면, 모터 회전축(8)이 작동할 때 냉각 블레이드 팬(7)은 동기 회전하여 원형 선회 전진기류가 생성되고, 즉, 냉각 블레이드 팬(7) 우측(도 5의 관찰 방향을 볼 경우)에 위치하는 기류는 흡입되어 냉각 블레이드 팬(7) 좌측으로 배출되고, 상기 배출되는 전진기류는 본 발명의 다중 냉각 경로 구조 설계에 의해 가이드되어 하우징(1) 내부 공간(15)으로 진입하여 모터 운전 시 하우징(1) 내부 공간(15)에 생성되는 고온을 신속하게 효과적으로 제거할 수 있다. 본 발명의 다중 냉각 경로 구조 설계 및 이로 인해 발생되는 효과는 도 5, 도 6, 도 7 및 도 8을 참고할 수 있다. 전방 커버(6)와 냉각 블레이드 팬(7)에 의해 생성된 전진기류는 양자가 모터 회전축(8)의 축선 방향에서 정면으로 서로 마주보는 형태를 갖기에 원형 선회 전진기류는 전방 커버(6)의 유통구(64)를 통해 모터의 하우징(1) 내부 공간(15) 직접 진입하는 외에도, 대부분의 원형 선회 전진기류의 경로(B)는 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이 원형 선회 전진기류 중에서 전방 커버(6)의 원형 면적 범위보다 넓은 바깥 영역의 기류도 돌출편(12)의 저지에 의해 바람 입구(13)를 통해 모터의 하우징(1) 내부 공간(15)에 진입함으로써 하우징(1) 내에 구비된 회전자(2), 권선(3) 및 자석(4)의 온도가 쉽게 상승하지 못하게 하고, 모터 운전 시 내부 공간(15) 내에 생성되는 고온 열기는 하우징(1)의 후방벽(11)의 바람 출구(14)를 통해 가이드되며 배출되어 모터 운전 시 하우징(1) 내부 공간(15)에 생성되는 고온을 적시에 제거할 수 있다(도 7 참고). 한편, 경로(D)는 도 5에 나타낸 바와 같이 하우징(1) 내부에 진입하지 않은 전진기류는 두 돌출편(12) 사이의 열린 틈(16)을 거쳐 하우징(1)의 외표면을 스치면서 외부 하우징(1)도 동시에 냉각될 수 있게 한다.

상술한 내용을 종합해 보면, 본 발명에 따른 모터는 하우징(1) 상에 구비된 다수 개의 돌출편(12) 및 바람 입구(13)라는 구조를 통해 냉각 경로(B)를 제공할 수 있고, 모터는 하우징(1)의 원 둘레 상 두 개의 융기된 돌출편(12) 사이에 전후 관통되어 저지되지 않는 열린 틈(16)을 형성하고, 상기 열린 틈(16) 구조는 냉각 경로(D)를 제공함으로써 하우징(1) 내부에 진입하지 못한 전진기류가 두 돌출편(12) 사이의 열린 틈(16)을 거쳐 하우징(1)의 외표면을 스치게 하여 하우징(1)의 외부를 동시에 냉각하여 다중 냉각 경로를 형성함으로써 더욱 효과적으로 냉각작용을 발휘할 수 있고 모터의 하우징(1) 내부에 열이 쉽게 축적되지 않으므로 모터의 운전이 최고의 출력을 갖게 하며, 모터의 운전 효율을 높이는 동시에 사용 수명을 연장할 수 있고, 특히 본 발명은 고온의 지리적 환경에서 운전 및 사용할 때 상기 모터의 화재로 인해 훼손되는 현상이 발생하지 않기에 본 발명은 실용성과 진보성을 확실히 구비했다는 것을 알 수 있다.

1 : 하우징 10 : 전방 개구
11 : 후방벽 12 : 돌출편
13 : 바람 입구 14 : 바람 출구
15 : 내부 공간 16 : 열린 틈
2 : 회전자 3 : 권선
4 : 자석 6 : 전방 커버
61 : 축 구멍 64 : 유통구
65 : 위치 고정용 원형 홀 66, 67 : 관통홀
68, 69 : 위치 고정용 끼움 컬럼 7 : 냉각 블레이드 팬
70 : 축 구멍 8 : 회전축
80 : 출력 단부 81, 82 : 전도성 삽입편
83, 84 : 컬럼형 핀 89 : 연결 단부
9 : 투자(透磁)성 케이스

Claims (2)

1. 내부 공간을 구비하고 일단에는 전방 개구가 형성되고 타단에는 다수 개의 상호 격리되는 바람 출구가 관통 형성된 밀폐형 후방벽이 형성되는 하우징;
   하우징 내에 장착되어 회전할 수 있고 그 일단은 출력 단부로서 후방벽으로 연장돌출되고 타단은 연결 단부인 회전축;
   중심 축선상에는 축 구멍이 구비되고, 회전축이 상기 축 구멍을 관통하여 연장되어 나올 수 있는 전방 커버;
   회전축의 연결 단부에 삽입 고정되고 회전축과 동기 회전할 수 있는 냉각 블레이드 팬;을 포함하는 냉각형 모터의 개선된 구조에 있어서,
   상기 하우징의 세 개의 변이 프레스 성형에 따라 상기 하우징으로부터 분리되는 것으로 돌출편 및 바람 입구가 형성되며, 상기 돌출편은 하우징 상에 세워지는 상태를 형성하고, 상기 하우징의 지름 횡단면(C)을 기준으로 할 때 상기 돌출편의 회전축 측의 상기 지름 횡단면(C)에 대한 세움각도 θ2 는 θ2>90도이고; 두 개의 융기된 돌출편 사이에는 전후 관통되어 저지되지 않는 열린 틈이 형성되고; 냉각 블레이드 팬이 회전할 때 생성되는 원형 선회 전진기류가 돌출편에 의해 저지되어 바람 입구를 통해 모터의 하우징 내부 공간에 진입하게 하는 것을 특징으로 하는 냉각형 모터의 개선된 구조.
2. 제1항에 있어서,
   전방 커버의 축 구멍의 바깥 둘레에는 다수 개의 상호 격리되는 유통구가 더 구비되고; 상기 전방 커버에는 완전히 관통되는 관통홀이 구비되고, 전방 커버가 하우징의 전방 개구에 결합될 때 전기 전도 용도로 사용되는 전도성 삽입편은 전방 커버의 관통홀에 알맞게 끼움 결합되고 또한 관통홀 밖으로 연장되어 고정 상태를 이룰 수 있으며; 상기 전방 커버의 내표면에는 위치 고정용 끼움 컬럼이 구비되고, 하우징 내에 구비된 컬럼형 핀은 위치 고정용 끼움 컬럼에 끼움 결합되어 전방 커버가 하우징의 전방 개구에 고정되게 하며; 전방 커버 상에도 위치 고정용 원형 홀이 별도로 구비되어서 나사못이 하우징 내부에 구비된 기타 위치 고정 부위에 결합될 수 있게 하고, 전방 커버가 하우징에 결합된 후 회전축의 선단이 상기 회전축의 연결 단부인 것을 특징으로 하는 냉각형 모터의 개선된 구조.

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