KR101912428B1 - 팬모터 - Google Patents

Abstract

회전 구동시 임펠러부의 초기 작동시 처짐현상을 방지하고, 상하, 좌우 방향으로의 밸런싱(balancing)을 유지하여, 임펠러부의 회전력이 저하되는 것을 방지하고, 조립 공정의 단순화를 통해 생산성이 향상된 팬모터가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 팬모터는, 외부 전원에 의해 구동력을 발생시키는 모터부와, 상기 외부 전원을 상기 모터부에 전기적으로 공급하는 회로부와, 상기 모터부와 결합되어 회전하면서, 외부의 공기를 흡입하거나 토출시키는 임펠러부와, 상기 모터부, 회로부와 상기 임펠러부를 수용하는 하우징부를 포함하되, 상기 모터부는, 상기 임펠러부와 연결된 회전축과, 상기 회전축 상에 위치하고, 상기 임펠러부와 상기 모터부간의 간격을 유지시키는 갭부재를 포함할 수 있다.

Description

팬모터 {Fan motor}

본 발명은 팬모터에 관한 것으로, 회전 구동시 임펠러부의 처짐 현상을 방지하여 회전력이 저하되는 것을 방지하고, 조립 공정의 단순화를 통해 생산성이 향상된 팬모터에 관한 것이다.

일반적으로, 팬모터는 방열용 장치에 사용될 수 있다. 이러한 팬모터로는 비엘디씨 모터(Brush Less Direct Current motor)가 사용될 수 있다.

상기의 비엘디씨(BLDC) 모터는 디씨(DC)모터에서 브러쉬가 없는 모터로서, 상기 BLDC 모터는 반도체 소자로 전류를 제어함에 따라 브러쉬를 사용할 필요가 없어 수명이 반영구적이고, 토크가 비교적 높아 고속회전을 통한 팬 쿨링(Fan Cooling)에 적합하다. 또한, 모터 드라이브 회로에서 전류제어가 용이하여 모터의 속도조절을 쉽게 할 수 있어, 자동차 산업 등 다양한 산업에 적용이 가능하다.

이러한 비엘디씨 모터는 상기 비엘디씨 모터에서 모터의 축에 회전팬이 직접 결합되어 있음에 따라 상기 모터의 축과 회전팬과의 밸런스를 잡기 위한 작업이 어려울 뿐만 아니라 이로 인해 상기 비엘디씨 모터의 모터와 회전팬의 결합작업이 매우 어려움에 따라 상기의 결합 및 조립작업에 따른 작업성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 비엘디씨 모터의 모터와 회전팬과의 밸런스가 맞지 않을 경우 상기 회전팬의 회전이 원활하게 이루어지지 않으므로 인해 상기 모터 및 회전팬이 손상 및 파손됨은 물론 상기 모터의 구동력이 회전팬으로 온전히 전달되지 않음에 따라 상기 비엘디씨 모터의 성능 및 효율이 저하되는 문제점도 있었다.

따라서, 모터와 회전팬과의 간격을 유지하여 밸런스를 유지하고, 모터의 작업 공수를 줄이는 모터를 개발할 필요가 있었다.

본 발명은 이러한 필요점을 해결하려 제안된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는, 회전 구동시 임펠러부의 처짐 현상을 방지하여 회전력이 저하되는 것을 방지하고, 초기 팬 구동시에 좌우 및 상하 방향으로의 밸런싱(balancing)을 유지하여 시스템의 작동 오류를 미연에 방지하며, 조립 공정의 단순화를 통해 생산성이 향상된 팬모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하려는 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 해결하려는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 팬모터는, 외부 전원에 의해 구동력을 발생시키는 모터부와, 상기 외부 전원을 상기 모터부에 전기적으로 공급하는 회로부와, 상기 모터부와 결합되어 회전하면서, 외부의 공기를 흡입하거나 토출시키는 임펠러부와, 상기 모터부, 회로부와 상기 임펠러부를 수용하는 하우징부를 포함하되, 상기 모터부는, 상기 임펠러부와 연결된 회전축과, 상기 회전축 상에 위치하고, 상기 임펠러부와 상기 모터부간의 간격을 유지시키는 갭부재를 포함할 수 있다.

상기 임펠러부는, 임펠러 본체와, 상기 임펠러 본체와 결합된 다수의 회전핀을 포함할 수 있다.

상기 모터부는, 상기 임펠러 본체와 결합하는 로터 하우징과, 상기 로터 하우징과 결합하는 마그네트를 더 포함할 수 있다.

상기 하우징부는 상기 회전축을 수용하는 회전축 수용부를 포함할 수 있다.

상기 모터부는 상기 회전축 상에 위치하는 제1 베어링을 더 포함하되, 상기 제1 베어링은 상기 회전축 수용부에 수용될 수 있다.

상기 갭부재는 상기 제1 베어링과 상기 회전축 상에서 서로 접할 수 있다.

상기 회전축 수용부에는 상기 회전축의 수용시, 상기 회전축과 결합하는 제2 베어링이 위치할 수 있다.

상기 회로부는 상기 외부 전원이 인가되는 회로판과, 상기 회로판 상에 위차하는 고정자를 포함할 수 있다.

상기 회로판과 상기 고정자는 각각 홀을 포함하되, 상기 홀과 상기 회전축 수용부가 서로 결합하여, 상기 회로판과 상기 고정자가 상기 회전축 수용부에 고정될 수 있다.

상기 갭부재는 원통형의 형상이다.

상기 갭부재는 탄성을 가질 수 있다.

상기 갭부재는 실리콘으로 형성될 수 있다.

본 발명에 의할 경우, 회전 구동시 임펠러부의 처짐 현상을 방지하고, 좌우 및 상하 방향으로의 밸런싱(balancing)을 유지하여 회전력이 저하되는 것을 방지하고, 조립 공정의 단순화를 통해 생산성이 향상된 팬모터기 제공된다.

도 1은 본 발명의 팬모터가 적용된 방열용 팬모터 어셈블리를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 팬모터의 분해 사시도이다.
도 3은 팬모터의 임펠러부의 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 팬모터를 설명한다.

도 1은 본 발명의 팬모터가 적용된 방열용 팬모터 어셈블리를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 팬모터의 분해 사시도이고, 도 3은 팬모터의 임펠러부?l 사시도이다.

본 발명의 팬모터는 도 1에 도시된 바와 같이, 전자제품의 방열을 위한 장치에 적용될 수 있다. 이러한 방열용 장치는 팬모터 어셈블리(1)로 구성될 수 있다. 여기서, 팬모터(10)는 외부에서 인가되는 전원에 의해 외부의 공기를 흡입 및 토출할 수 있다. 팬모터(10)는 비엘디씨(BLDC; Brush Less Direct Current) 모터이다.

팬모터 어셈블리(1)에는 도 1에서 도시한 바와 같이, 팬모터(10)를 고정하는 팬모터 하우징(20)을 포함할 수 있다. 즉, 팬모터(10)는 팬모터 하우징(20)에 결합되고, 이에 의해 고정될 수 있다. 또한, 팬모터(10)는 팬모터 하우징(20)에 후크 체결, 나사 체결 또는, 열융착과 같은 방식에 의한 결합될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 팬모터(10)를 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 팬모터(10)는 외부 전원에 의해 구동력을 발생시키는 모터부(100)와, 상기 외부 전원을 상기 모터부(100)에 전기적으로 공급하는 회로부(200)와, 상기 모터부(100)와 결합되어 회전하면서, 외부의 공기를 흡입하거나 토출시키는 임펠러부(300)와, 상기 모터부(100), 회로부(200)와 상기 임펠러부(300)를 수납하는 하우징부(400)를 포함할 수 있다.

모터부(100)는 임펠러부(300)와 연결된 회전축(110)과, 회전축(110) 상에 위치하고, 임펠러부(300)와 모터부(100)간의 간격을 유지시키는 갭부재(115)를 포함할 수 있다.

회전축(110)은 모터부(100)에서 발생된 동력을 임펠러부(300)로 전달한다. 갭부재(115)는 회전축(110) 상에 위치하는데, 회전축(110)이 갭부재(115)의 중앙부를 관통한다. 갭부재(115)는 임펠러부(300)와 모터부(100)간의 간격을 유지시킨다. 보다 구체적으로, 갭부재(115)는 임펠러부(300)의 원활한 회전을 위해 중요한 요소인 임펠러부(300)와 제1 베어링(151)의 이격거리를 어느 정도 확보할 수 있다. 이에 의해, 임팰러부(300)가 원활하게 돌아갈 수 있다. 즉, 갭부재(115)에 의해 이격거리가 생김으로써, 임펠러부(300)와 모터부(100)간의 간섭이 발생되지 않는다. 이에 의해, 모터부(100)에서 발생된 동력이 임팰러부(300)에 온전히 전달될 수 있다. 또한, 간섭이 없으므로, 임팰러부(300)는 동력의 손실없이 회전운동을 할 수 있다. 이에 의해, 외부의 공기를 흡입하거나 토출시키는 임팰러부(300)의 기능이 저하되지 않을 수 있다.

한편, 기존에는 임팰러부(300)와 제1 베어링(151) 사이에 스프링이 위치하는 경우가 있었다. 스프링이 채용될 경우, 조립의 어려움이 있었고, 스프링의 고탄성으로 인해 베어링이나 임팰러부가 탄성력을 받게 되었다. 베어링과 임팰러부가 스프링에 의해 힘을 받게되어, 임펠러부의 회전력 저하가 발생되었다. 이에 본 발명과 같이, 스프링을 갭부재(115)로 대체하면 상술한 문제가 해결될 수 있다.

갭부재(115)는 원통형의 형상을 가질 수 있다. 즉, 갭부재(115)는 실린더형일 수 있다. 또한, 갭부재(115)는 이격거리를 일정하게 유지하기 위하여 탄성을 가질 수 있다. 즉, 임펠러부(300)가 작동시 제1 베어링(151) 방향으로 임펠러부(300)가 쳐질 수 있는데, 이때 갭부재(115)가 임펠러부(300)가 처지지 않고 팽팽한 상태를 유지하도록 하고, 상하 및 좌우방향의 밸런싱(balancing)을 유지할 수 있도록 작용한다. 따라서, 제1 베어링(151)과 임펠러부(300)간의 간격이 소정 간격으로 유지될 수 있다. 갭부재(300)는 실리콘으로 형성될 수 있다. 갭부재(300) 가공성이 우수하고, 탄성이 있는 물질로 형성될 수 있는데, 이를 만족하는 물질이 실리콘일 수 있다.

임펠러부(300)는 임팰러 본체(310)와, 임펠러 본체(310)와 결합된 다수의 회전핀(320)을 포함할 수 있다. 임펠러 본체(310)는 임펠러부(300)의 중앙에 해당하는 부분으로, 임펠러 본체(310)의 중앙에서는 회전축(110)이 결합된다.

임펠러 본체(310)에는 다수의 회전핀(320)이 결합된다. 임펠러부(300)의 회전시 다수의 회전핀(320)에 의해, 임펠러부(300)가 외부의 공기를 흡입하거나 토출시킬 수 있다. 회전핀(320)은 다수개 포함될 수 있는데, 팬모터(10)에 요구되는 성능등을 고려하여, 회전핀(320)의 개수가 선택될 수 있다.

한편, 임펠러부(300)는 다수의 회전핀(320)을 서로 고정시키는 회전핀링(330)을 포함할 수 있다. 다수의 회전핀(320)이 회전될 때, 회전핀(320)이 자체적으로 요동을 칠 수 있다. 이에 의해, 회전핀(320)에 의한 외부 공기 흡입 및 토출 성능이 저하될 수 있다. 이때, 회전핀링(330)에 의해 다수의 회전핀(320)을 서로 고정시켜 회전핀(320)의 요동을 방지시킬 수 있다. 즉, 회전핀링(330)은 다수의 회전핀(320)에서 발생될 수 있는 각 회전핀의 요동을 방지함으호써, 팬모터(10)의 외부 공기 흡입 및 토출 성능을 향상시킬 수 있다.

한편, 모터부(100)는 임펠러 본체(310)와 결합하는 로터 하우징(120)과 로터 하우징(120)과 결합하는 마그네트(122)를 포함할 수 있다.

로터 하우징(120)은 임팰러 본체(310)의 내주면과 접촉하면서, 내주면의 둘레를 감싸며 결합될 수 있다. 로터 하우징(120)은 마그네트(122)의 자력이 외부로 빠져나가지 못하도록 금속재로 구성될 수 있으며, 상기 로터 하우징(120)은 금속재 중 철재를 사용하는 것이 바람직하다. 로터 하우징(120)은 임펠러 본체(310)에 억지 끼움방식으로 고정시킬 수 있다.

마그네트(122)는 로터 하우징(120)의 내주면을 둘러싸며, 로터 하우징(120)의 내주면에 결함될 수 있다. 마그네트(122)는 후술할 회로부의 고정자(220)와 마주할 수 있다. 고정자(220) 마그네트(122)의 전자기 상호작용에 의해 회전력이 발생될 수 있다.

하우징부(400)는 모터부(100), 회로부(200), 임펠러부(300)를 수용하고, 팬모터(10)와 외부 모듈간의 결합시 팬모터(10)를 외부 모듈에 결합시키는 기능을 수행한다.

하우징부(400)는 모터부(100)의 회전축(110)을 수용하는 회전축 수용부(410)를 포함할 수 있다. 회전축 수용부(410)에는 제2 베어링(152)이 내설되어 있다. 즉, 회전축(110)이 회전축 수용부(410)에 수용될 때, 제2 베어링(152)과 회전축(110)이 서로 결합될 수 있다. 이에 의해, 회전축(110)의 회전시, 회전축(110)의 회전이 보다 원활할 수 있다.

상술한 바와 같이, 모터부(100)의 회전축(110) 상에 제1 베어링(151)이 위치한다. 이때, 제1 베어링(151)은 갭부재(115)와 접하게 된다. 즉, 회전축(110) 상에서 제1 베어링(151)과 갭부재(115)가 서로 접하게 된다.

제1 베어링(151)은 회전축(110)의 회전을 원활하게 하는 것으로, 제1 베어링(151)은 회전축(110)에 결합된 상태에서, 회전축 수용부(410)에 수용된다. 이에 의해, 회전축 수용부(410)에 내설된 제2 베어링(152)과 제1 베어링(151)은 모두 회전축 수용부(410)에 수용된다.

한편, 모터부에 외부 전원을 공급하기 위하여, 팬모터(10)는 회로부(200)를 포함할 수 있다. 회로부(200)는 외부 전원이 인가되는 회로판(210)과 회로판(210) 상에 위치하는 고정자(220)를 포함할 수 있다.

회로판(210)에는 회부 전원등을 컨트롤하고 저장할 수 있는 IC회로(211)나 캐페시터(212)가 위치할 수 있다. 회로판(200)에는 팬모터(1) 구동을 위한 여러가지 회로가 포함될 수 있다.

회로판(210) 상에는 마그네트(122)와 마주하는 고정자(220)가 위치할 수 있다. 고정자(220)는 외부의 전원에 의해 전류가 흐르면서 N극과 S극이 서로 바뀌는 전자력을 발생시킨다. 고정자(220)는 코일 구리선을 감아 제조될 수 있다.

회로판(210)과 고정자(220)는 각각 홀을 포함할 수 있다. 이때, 상기 홀은 회전축 수용부(410)과 서로 결합할 수 있다. 홀과 회전축 수용부(410)간의 결합에 의해, 회로판(210)과 고정자(220)가 회전축 수용부(410)에 고정된다. 보다 구체적으로, 회전축 수용부(410)사 상기 홀을 관통하며, 회전축 수용부(410)의 외주면에서 회전축 수용부(410)와 회로판(210) 및 고정자(220)가 서로 결합할 수 있다.

본 발명에 의할 경우, 갭부재(115)에 의해, 모터부(110)와 임펠러부(300)가 일정 간격을 유지할 수 있다. 보다 구체적으로, 갭부재(115)에 의해, 임펠러부(300)의 임펠러 본체(310)와 제1 베어링(151)이 일정 간격을 유지하게 된다. 이에 의해, 임팰러부(300)가 원활하게 돌아갈 수 있다. 즉, 갭부재(115)에 의해 이격거리가 생김으로써, 임펠러부(300)와 모터부(100)간의 간섭이 발생되지 않는다. 이에 의해, 모터부(100)에서 발생된 동력이 임팰러부(300)에 온전히 전달될 수 있는 것이다. 또한, 간섭이 없으므로, 임팰러부(300)는 동력의 손실없이 회전운동을 할 수 있다. 이에 의해, 외부의 공기를 흡입하거나 토출시키는 임팰러부(300)의 기능이 저하되지 않을 수 있다.

또한, 갭부재(115)를 회전축(110)에 결합시키는 공정은 스프링을 결합시키는 공정보다 용이하므로, 공정 속도가 증가될 수 있다. 이에 의해, 팬모터의 생산성이 향상될 수 있다.

이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 팬모터 100: 모터부
110: 회전축 115: 갭부재
120: 로터 하우징 122: 마그네트
151: 제1 베어링 152: 제2 베어링
200: 회로부 300: 임펠러부
400: 하우징부 410: 회전축 수용부

Claims (12)

1. 팬모터 하우징에 고정 결합되어, 일측으로 방열하도록 일측에만 팬이 구비된 팬 모터에 있어서,
   외부 전원에 의해 구동력을 발생시키는 모터부;
   상기 외부 전원을 상기 모터부에 전기적으로 공급하는 회로부;
   상기 모터부와 결합되어 회전하면서, 외부의 공기를 흡입하거나 토출시키는 임펠러부; 및
   상기 모터부, 상기 회로부와 상기 임펠러부를 수용하는 하우징부를 포함하되,
   상기 임펠러부는,
   임펠러 본체와, 상기 임펠러 본체와 결합된 다수의 회전핀을 포함하고,
   상기 모터부는,
   상기 임펠러 본체의 중앙에 결합된 회전축;
   상기 회전축 상에 위치하고, 상기 임펠러부와 상기 모터부간의 간격을 유지시키도록 탄성을 가지는 실리콘으로 제공되는 갭부재;
   상기 임펠러 본체와 결합하는 로터 하우징;
   상기 로터 하우징과 결합하는 마그네트; 및
   상기 회전축 상에 위치하는 제1 베어링;을 포함하고,
   상기 회로부는 상기 외부 전원이 인가되는 회로판과, 상기 회로판 상에 위치하는 고정자를 포함하되,
   상기 임펠러부는 상기 하우징부의 일측에만 구비되고,
   상기 하우징부는 상기 회전축을 수용하는 회전축 수용부를 포함하고,
   상기 회전축 수용부에는 상기 회전축의 수용시, 상기 회전축에 내설되어 상기 회전축과 결합하는 제2베어링이 수용되고,
   상기 로터하우징은 상기 마그네트의 자력이 외부로 빠져나가는 것을 방지하도록 금속재로 구성되고,
   상기 로터 하우징은 양단이 개방되어, 임펠러 본체에 끼움 방식으로 고정되며,
   상기 회전축은 상기 갭부재의 중앙부를 관통하고,
   상기 제1 베어링은 상기 회전축 수용부에 수용되고,
   상기 갭부재는 상기 제1 베어링과 상기 회전축 상에서 서로 접하여, 상기 임펠러 본체와 상기 제1 베어링 사이를 일정 간격으로 유지하여, 상기 임펠러부와 상기 모터부 간의 간섭을 방지하는 팬모터.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1 항에 있어서,
   상기 회로판과 상기 고정자는 각각 홀을 포함하되,
   상기 홀과 상기 회전축 수용부가 서로 결합하여, 상기 회로판과 상기 고정자가 상기 회전축 수용부에 고정되는 팬모터.
10. 제1 항에 있어서,
    상기 갭부재는 원통형의 형상을 갖는 팬모터.
11. 삭제
12. 삭제

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