KR101853940B1 - 냉각 작용을 구비한 모터 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉각 작용을 구비한 모터 구조에 관한 것으로, 특히 모터에 다중 냉각 경로를 형성하여 더욱 효과적으로 냉각 작용을 발휘할 수 있는 구조에 관한 것이며, 상기 구조는 하우징을 밀폐하는 전방 커버를 이용하고, 전방 커버 상에는 바람몰이용 링형 가리개가 구비되며, 상기 바람몰이용 링형 가리개 및 전방 커버 상에는 서로 간격을 갖는 다수의 가이드 구멍, 바람 입구가 구비되되 상기 가이드 구멍, 바람 입구 양자는 서로 관통되고 또한 이러한 구조에 의해 냉각 경로가 제공되며, 원형 선회 전진기류의 바깥 둘레 부분도 하우징의 바깥 둘레를 통해 하우징의 외표면을 스치면서 외부 하우징도 동시에 냉각되게 하여 다중 냉각 경로를 형성함으로써 더욱 효과적으로 냉각 작용을 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 있다.

Description

냉각 작용을 구비한 모터 구조{Motor Structure Having Cooling Effect}
본 발명은 냉각 작용을 구비한 모터 구조에 관한 것으로, 특히 모터에 다중 냉각 경로를 형성하여 더욱 효과적으로 냉각 작용을 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 가동되어 회전자가 작동한 후 모터 하우징 내에는 고열이 매우 쉽게 축적되고, 모터의 작동에 의해 생성되는 고열을 신속하게 발산하는 냉각 구조를 갖추고 있지 않기에 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 냉각 작용을 발휘할 수 있는 냉각 작용을 구비한 모터 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 냉각 작용을 구비한 모터 구조를 제공하는 것이며, 상기 모터는 하우징을 밀폐 시키는 전방 커버를 이용하고, 상기 전방 커버와 냉각 블레이드 팬에 의해 생성된 전진기류는, 양자가 모터 회전축의 축선 방향에서 정면으로 서로 마주보는 형태를 띠고, 전방 커버의 중심축 홀더의 바깥 둘레에는 관통된 바람 입구가 구비되고, 바람 입구 앞쪽의 전방 커버 상에는 바람몰이용 링형 가리개가 구비되고, 상기 바람몰이용 링형 가리개의 중앙부에는 축 구멍이 구비된 중심축 홀더가 구비되며, 중심축 홀더와 바람몰이용 링형 가리개 사이에는 다수의 가이드 구멍이 구비되며, 상기 가이드 구멍은 전방 커버 상의 바람 입구와 상호 대응되고 양자는 서로 관통되어, 냉각 블레이드 팬의 회전 시 생성되는 원형 선회 전진기류가 바람몰이용 링형 가리개 및 중심축 홀더에 의해 에워싸인 공간을 따라 가이드 구멍, 바람 입구를 통해 모터의 하우징 내부로 직접 진입하게 함으로써, 모터 운전 시 하우징 내부 공간에 생성되는 고온을 적시에 제거할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 냉각 작용을 구비한 모터 구조를 제공하는 것이며, 상기 모터는 하우징의 링형 둘레면에 적어도 하나의 완전히 관통된 대류 구멍이 구비되어 모터 하우징의 내부 및 외부에 유통되는 기류를 생성하고, 모터 운전 시 하우징 내부 공간에 생성되는 고온 기류를 하우징의 대류 구멍을 통해 배출하여, 모터의 내부 공간이 효과적으로 냉각되어 온도가 하강하도록 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 냉각 작용을 구비한 모터 구조를 제공하는 것이며, 특히 고온의 지리적 환경에서 운전 및 사용되는 냉각 작용을 구비한 모터 구조를 제공하는 것이며, 상기 모터에는 연소로 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 연소로 훼손되는 현상이 발생하지 않는다는 것을 확인하였다.
도 1은 본 발명에 따른 모터의 일부 부속품의 분해도이다.
도 2는 본 발명에 따른 모터의 입체도이다.
도 3은 본 발명에 따른 모터를 다른 각도에서 본 입체도이다.
도 4는 본 발명에 따른 바람몰이용 링형 가리개의 입체도이다.
도 5는 본 발명의 외관 평면도이다.
도 6은 도 5의 A-A 단면으로서, 전진기류가 모터 하우징 내에 진입하여 냉각 작용을 발휘하는 것을 나타내는 사용상태도이다.
도 7은 본 발명에 따른 모터의 앞쪽 평면도이다.
도 8은 모터 하우징 내의 고온 기류가 하우징의 밀폐면의 바람 출구를 통해 배출되는 것을 나타내는 사용 상태도이다.
모터의 작동 원리 및 내부의 관련된 구조는 모두 매우 보편적으로 공지되고 공개된 기술이기에 본 명세서에서는 더 이상 추가 설명하지 않는다.
우선, 도 1내지 도 3을 참고하면, 본 발명은 냉각 작용을 구비한 모터 구조로서, 상기 구조는 통 모양의 하우징(1)을 포함하고, 상기 하우징(1)의 일단은 상호 이격된 다수의 바람 출구(12)가 관통 형성된 밀폐면(11)이고, 하우징(1) 타단의 링형 둘레면에는 적어도 하나의 완전히 관통된 대류 구멍(10)이 구비되어 모터 하우징(1)의 내부 및 모터 하우징(1)의 외부에 유통되는 기류를 생성한다. 하우징(1) 내에는 회전자(5), 권선(6) 및 자석(7) 등과 같은 모터 구조에 필수적인 구성요소들이 설치되고 하우징(1) 일단의 밀폐면(11) 및 타단의 축선에는 회전축(8)이 설치되며, 상기 회전축(8)에서 밀폐면(11)으로부터 뻗어 나온 일단은 관련된 동력전달 부재에 연결될 수 있는 출력 단부(80)로서, 회전축(8)이 회전하면 즉시 모터가 기능을 수행하게 한다. 상기 모터는 하우징(1) 외부 둘레에 금속재질의 투자성 케이스(19)를 끼움 설치할 수 있고, 투자성 케이스(19)는 투자성을 지니기 때문에 모터가 작동할 때 모터의 효율을 높일 수 있다.
전방 커버(2)는 조각체 형상으로, 조각체의 중앙 축심에는 축 구멍(21)이 구비된 중심축 홀더(20)가 형성되고 중심축 홀더(20)의 바깥 둘레에는 관통된 바람 입구(26)가 구비되며, 전방 커버(2)가 상기 하우징(1)에 결합되어 밀폐하면 전방 커버(2)는 하우징(1) 내에 장착되어 밖으로 연장되어 나오는 끼움용 컬럼(22, 23)에 알맞게 끼움 결합되고, 하우징(1) 내에 장착된 전기 전도 용도로 사용되는 전도성 삽입편(24, 25)은 끼움용 컬럼(22, 23) 밖으로 뻗어 나오며, 전방 커버(2)가 하우징(1)에 결합된 후 회전축(8)의 선단, 즉 연결 단부(89)는 중심축 홀더(20)의 축 구멍(21)을 통해 뻗어 나오며, 중심축 홀더(20) 내에는 베어링(미도시)이 설치되어 회전축(8)이 순조롭게 회전하게 한다. 바람 입구(26) 앞쪽의 전방 커버(2) 상에는 바람몰이용 링형 가리개(9)가 더 구비되고(도 4 참조), 상기 바람몰이용 링형 가리개(9)에는 두 개의 서로 대응되는 'U'형 부재(94, 95)가 구비되고, 'U'형 부재(94, 95)를 전방 커버(2) 외측면의 끼움용 컬럼(22, 23)에 끼움 설치하여 바람몰이용 링형 가리개(9)가 전방 커버(2)에 고정되게 하고, 바람몰이용 링형 가리개(9)의 중앙부에는 축 구멍(91)이 구비된 원추 형상(92)의 중심축 홀더(90)가 구비되며, 상기 원추 형상(92)의 중심축 홀더(90)의 단면 지름은 바람몰이용 링형 가리개(9)의 밑단에서 위로 갈수록 축소되고, 중심축 홀더(90)와 바람몰이용 링형 가리개(9) 사이에는 다수의 가이드 구멍(93)이 존재하고, 상기 가이드 구멍(93)은 전방 커버(2) 상의 바람 입구(26)와 상호 대응되고 양자는 서로 관통된다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 냉각 블레이드 팬(4)을 포함하고, 상기 냉각 블레이드 팬(4)에는 축 구멍(40)이 구비되고 냉각 블레이드 팬(4)은 상기 축 구멍(40)을 통해 회전축(8)의 연결 단부(89)에 삽입 고정된다.
하우징(1), 전방 커버(2) 및 냉각 블레이드 팬(4)이 조합된 후의 상태는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같다. 다시 도 5 내지 도 8을 참조하면, 모터 회전축(8)이 작동할 때 냉각 블레이드 팬(4)이 동기 회전하여 원형 선회 전진기류가 생성한다. 즉, 냉각 블레이드 팬(4) 우측(도 5의 투시도 방향으로 볼 경우)에 위치하는 기류는 흡입되어 냉각 블레이드 팬(4) 좌측으로 전진하고, 상기 전진기류는 본 발명의 다중 냉각 경로의 구조 설계에 의해 가이드 되어 하우징(1) 내부로 진입하여, 도 6에 도시된 바와 같이 모터 운전 시 하우징(1) 내부에 생성되는 고온을 신속하게 효과적으로 제거할 수 있다. 본 발명의 다중 냉각 경로 구조 설계 및 이로 인해 발생되는 효과는 도 6 내지 도 8을 참고할 수 있다. 전방 커버(2)와 상기 냉각 블레이드 팬(4)에 의해 생성된 전진기류는 모터 회전축(8)의 축선 방향에서 정면으로 서로 마주보는 형태를 띠고, 또한 바람몰이용 링형 가리개(9)의 원추 형상(92)의 중심축 홀더(90)의 구조를 통해 원형 선회 전진기류의 냉각 경로(A)가 바람몰이용 링형 가리개(9) 및 원추 형상(92)의 중심축 홀더(90)에 의해 에워싸인 공간을 따라 가이드 구멍(93), 바람 입구(26)를 통해 모터의 하우징(1) 내부로 직접 진입하게 하고, 상기 냉각 경로(A)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같으며, 모터 운전 시 하우징(1) 내부 생성된 고온 기류는 하우징(1)의 대류 구멍(10), 밀폐면(11)의 바람 출구(12)를 통해 안내 배출되어, 모터 운전 시 하우징(1) 내부에 생성되는 고온을 신속하게 제거할 수 있다. 원형 선회 전진기류 중에서 전방 커버(2) 상의 바람몰이용 링형 가리개(9)에 의해 둘러싸인 원형 면적 범위보다 넓은 바깥 영역의 기류는 냉각 경로(B)가 될 수 있고, 전진 기류의 냉각 경로(B)는 하우징(1) 내부에 진입하지 못한 전진 기류로서, 하우징(1)의 바깥 둘레를 통해 하우징(1)의 외표면을 스치면서 외부 하우징(1)도 동시에 냉각되게 하여, 도 6에 도시된 바와 같이 다중 냉각 경로를 형성함으로써 더욱 효과적으로 냉각 작용을 발휘할 수 있고, 상기 냉각 경로(B)는 실질적으로 냉각 경로(A)와 함께 냉각 기능의 시너지 효과를 발휘할 수 있으므로 모터가 연소되어 훼손되는 현상이 발생하지 않게 된다.
상술한 내용을 종합해 보면, 본 발명은 모터 일측에 장착된 냉각 블레이드 팬(4)이 작동 시 생성되는 공기 기류가 다중 냉각 경로를 구비하여 더욱 효과적으로 냉각 작용을 발휘할 수 있는 냉각 작용을 구비한 모터 구조를 개시하며, 상기 구조는 하우징(1)을 밀폐하는 전방 커버(2)를 이용하고, 전방 커버(2)에는 바람몰이용 링형 가리개(9)가 구비되며, 상기 바람몰이용 링형 가리개(9) 및 전방 커버(2) 상에는 서로 간격을 갖는 다수의 가이드 구멍(93), 바람 입구(26)가 구비되되 상기 가이드 구멍(93), 바람 입구(26) 양자는 서로 관통되고 또한 이러한 구조에 의해 냉각 경로(A)가 제공되며, 원형 선회 전진기류 중에서 전방 커버(2) 상의 바람몰이용 링형 가리개(9)에 의해 둘러싸인 원형 면적 범위보다 넓은 바깥 영역의 기류는 냉각 경로(B)가 될 수 있고, 전진기류의 냉각 경로(B)는 하우징(1) 내부에 진입하지 못한 전진 기류로서, 하우징(1)의 바깥 둘레를 통해 하우징(1)의 외표면을 스치면서 외부 하우징(1)도 동시에 냉각되게 하여, 다중 냉각 경로를 형성함으로써 더욱 효과적으로 냉각 작용을 발휘할 수 있기에 하우징(1) 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. 특히 본 발명은 지리적으로 고온인 환경에서 운전 및 사용할 때 상기 모터가 연소되어 훼손되는 현상이 발생하지 않기에 본 발명은 실용성과 진보성을 확실히 구비했다는 것을 알 수 있다.
1 : 하우징 10 : 대류 구멍
11 : 밀폐면 12 : 바람 출구
19 : 투자성 케이스 2 : 전방 커버
20 : 중심축 홀더 21 : 축 구멍
22, 23 : 끼움용 컬럼 24, 25 : 전도성 삽입편
26 : 바람 입구 4 : 냉각 블레이드 팬
40 : 축 구멍 5 : 회전자
6 : 권선 7 : 자석
8 : 회전축 80 : 출력 단부
89 : 연결 단부 9 : 바람몰이용 링형 가리개
90 : 중심축 홀더 91 : 축 구멍
92 : 원추 형상 93 : 가이드 구멍
94, 95 : 'U'형 부재

Claims (4)

  1. 일단이 다수의 바람 출구가 구비된 밀폐면인 하우징;
    하우징 내에 장착되어 회전할 수 있고, 일단은 출력 단부로서 밀폐면으로부터 뻗어 나오고 타단은 연결 단부인 회전축;
    조각체 상태를 지니며, 조각체 중심 축선상에는 축 구멍이 구비된 중심축 홀더가 형성되고, 회전축은 축 구멍을 관통하여 뻗어 나올 수 있고, 상기 하우징에 결합되어 밀폐하는 전방 커버;
    회전축의 연결 단부에 삽입 고정되어 회전축과 동기 회전할 수 있는 냉각 블레이드 팬;을 포함하는 냉각 작용을 구비한 모터 구조에 있어서,
    전방 커버의 중심축 홀더의 바깥 둘레에는 관통된 바람 입구가 구비되고, 바람 입구 앞쪽의 전방 커버 상에는 바람몰이용 링형 가리개가 구비되고, 상기 바람몰이용 링형 가리개의 중앙부에는 축 구멍이 구비된 중심축 홀더가 구비되고, 상기 바람몰이용 링형 가리개의 중심축 홀더는 원추 형상의 중심축 홀더이고, 상기 원추 형상의 중심축 홀더의 단면 지름은 바람몰이용 링형 가리개의 밑단에서 위로 갈수록 축소되며, 중심축 홀더와 바람몰이용 링형 가리개 사이에는 다수의 가이드 구멍이 존재하고, 상기 가이드 구멍은 전방 커버 상의 바람 입구와 상호 대응되고 양자는 서로 관통되어, 냉각 블레이드 팬의 회전 시 생성되는 원형 선회 전진기류가 바람몰이용 링형 가리개 및 중심축 홀더에 의해 에워싸인 공간을 따라 가이드 구멍, 바람 입구를 통해 모터의 하우징 내부로 직접 진입하게 하는 것을 특징으로 하는 냉각 작용을 구비한 모터 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 링형 둘레면에는 적어도 하나의 완전히 관통된 대류 구멍이 구비되어, 모터 하우징의 내부 및 외부에 유통되는 기류를 생성하는 것을 특징으로 하는 냉각 작용을 구비한 모터 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    전방 커버가 상기 하우징에 결합되어 밀폐하면 전방 커버는 하우징 내에 장착되어 밖으로 연장되어 나오는 끼움용 컬럼에 알맞게 끼움 결합되고, 하우징 내에 장착된 전기 전도 용도로 사용되는 전도성 삽입편은 끼움용 컬럼 밖으로 뻗어 나오며, 상기 바람몰이용 링형 가리개에는 두 개의 서로 대응되는 'U'형 부재가 구비되어 'U'형 부재를 전방 커버 외측면의 끼움용 컬럼에 끼움 설치하여, 바람몰이용 링형 가리개가 전방 커버에 고정되게 하는 것을 특징으로 하는 냉각 작용을 구비한 모터 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 외표면에 끼움 설치되되, 투자 기능을 구비한 금속재질로 구성되어 모터의 효율을 높이는 링형 고리 모양의 투자성 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 작용을 구비한 모터 구조.
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