KR102201386B1 - 팬 모터 - Google Patents

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Abstract

팬 모터의 스테이터 코어는 백 요크 바디와; 백 요크 바디 내부에 서로 이격되게 배치되는 복수개의 치를 포함하고, 복수개의 치 각각은 백 요크 바디에 결합되는 넥과; 넥에서 돌출되고 로터의 외둘레를 향하는 슈를 포함하며, 팬 모터의 복수개 인슐레이터 각각은 넥를 감싸는 넥 인슐레이터와; 넥 인슐레이터에서 축 방향으로 돌출된 제1베리어와; 상기 넥 인슐레이터에서 백 요크 바디 내둘레를 향해 돌출된 한 쌍의 제2베리어를 포함한다.

Description

팬 모터{Fan motor}
본 발명은 팬 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임펠러에 의해 형성된 유동으로 내부가 냉각될 수 있는 팬 모터에 관한 것이다.
팬 모터는 청소기나 헤어 드라이기 등에 설치되어 공기 유동을 발생시킬 수 있다.
팬 모터는 청소기 등의 가전기기에 설치될 경우, 공기를 먼지 집진부로 흡인시키는 흡입력을 발생할 수 있다.
팬 모터는 헤어 드라이기 등의 가전기기에 설치될 경우, 공기를 히터를 압송하는 송풍력을 발생할 수 있다.
이러한 팬 모터의 일예는 팬 모터의 일예는 하우징과, 하우징에 설치된 스테이터와, 스테이터에 의해 회전되는 로터와, 로터가 장착된 회전축과, 회전축에 설치된 임펠러를 포함할 수 있다. 팬 모터의 회전축은 적어도 하나의 베어링에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있고, 회전축은 베어링에 지지된 상태에서 고속으로 회전될 수 있다.
팬 모터는 그 내부의 온도가 상승될 경우, 성능이 저하될 수 있고, 팬 모터 내부의 온도는 과열되지 않게 유지되는 것이 바람직하다.
본 발명은 코일을 신뢰성 높게 유지시킬 수 있고, 점적율을 높일 수 있는 팬 모터를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 로터의 주변에 로터를 집중적으로 냉각할 수 있는 유로를 형성하여 로터를 보다 신속하고 신뢰성 높게 방열시킬 수 있는 팬 모터를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터는 회전축과; 상기 회전축에 장착된 로터와; 상기 로터를 둘러싸는 스테이터와; 상기 회전축에 연결된 임펠러를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어와; 상기 스테이터 코어에 결합된 복수개 인슐레이터와; 상기 복수개 인슐레이터 각각에 권선된 코일을 포함한다.
상기 스테이터 코어는 백 요크 바디와, 복수개의 치가 일체로 형성되지 않고, 복수개의 치 각각이 백 요크 바디에 결합될 수 있고, 복수개 치 각각은 백 요크 바디 내부에 서로 이격되게 배치될 수 있다.
상기 치와 인슐레이터 및 코일는 결합된 상태에서, 상기 백 요크 바디에 결합될 수 있고, 치가 백 요크 바디에 일체로 형성될 경우 보다 코일의 권선 작업이 용이할 수 있다.
상기 복수개의 치 각각은 상기 백 요크 바디에 결합되는 넥과; 상기 넥에서 돌출되고 상기 로터의 외둘레를 향하는 슈를 포함할 수 있고, 상기 복수개의 인슐레이터 각각은 코일을 지지할 수 있고, 공기를 로터의 주변으로 유도할 수 있는 베리어를 포함할 수 있다.
이 경우, 코일은 베리어에 지지되어 점적율 높게 권선될 수 있고, 임펠러에 의해 유동된 공기는 베리어에 안내되어 로터와 베리어 사이를 통과할 수 있고, 로터를 신속하게 방열시킬 수 있다.
이러한 상기 복수개 인슐레이터 각각은 상기 넥를 감싸는 넥 인슐레이터와, 상기 넥 인슐레이터에서 축 방향으로 돌출된 제1베리어와; 상기 넥 인슐레이터에서 상기 백 요크 바디 내둘레를 향해 돌출된 한 쌍의 제2베리어를 포함할 수 있다.
상기 제1베리어는 코일 중 백 요크 바디의 외부에 위치하는 부분(즉, 아우터 코일부)가 자중이나 진동에 의해 회전축을 향하는 방향으로 흘러내리지 않게 지지할 수 있고, 상기 코일은 와인딩수가 최대화되게 넥 인슐레이터 주변에 권선될 수 있다.
상기 제2베리어는 코일 중 백 요크 바디의 내부에 위치하는 부분이 상기 제2베리어가 형성된 인슐레이터와 결합된 치에서 멀어지지 않게 잡아줄 수 있고, 코일은 와인딩수가 최대화되게 넥 인슐레이터 주변에 권선될 수 있다.
상기 인슐레이터와 치가 결합된 조립체의 복수개는 상기 로터의 외둘레를 둘러쌀 수 있다. 복수개의 조립체는 상기 로터의 외둘레를 분할하여 둘러쌀 수 있다. 그리고, 복수개의 조립체와 상기 로터의 사이에는 축 방향으로 개방되고 반경 방향으로 막힌 냉각 유로가 형성될 수 있다.
상기 백 요크 바디의 내부에는 복수개의 조립체에 의해 둘러싸인 상기 냉각 유로와, 상기 인슐레이터와 백 요크 바디 내둘레 사이의 다수개 외측 유로로 구획될 수 있고, 상기 임펠러에서 유동된 공기는 상기 냉각 유로를 주로 통과하면서 상기 로터 특히, 마그네트를 집중적으로 냉각할 수 있다.
상기 복수개 인슐레이터 각각은 한 쌍의 제1베리어를 포함할 수 있고, 상기 한 쌍의 제1베리어는 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 코일은 상기 넥 인슐레이터에 권선되었을 때, 한 쌍의 아우터 코일부를 갖을 수 있는데, 한 쌍의 코일 엔드 턴부는 한 쌍의 제1베리어에 의해 신뢰성 높게 지지될 수 있다.
상기 한 쌍의 제2베리어는 상기 넥 인슐레이터에서 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 한 쌍의 제2베리어 각각은 인접한 타 인슐레이터들의 제2베리어와 접할 수 있다.
상기 한 쌍의 제2베리어 각각은 인접한 타 인슐레이터의 제2베리어와 접촉되어 인접한 타 인슐레이터와 함께 냉각 유로를 형성하는 에어 가이드를 포함할 수 있다.
상기 팬 모터는 상기 백 요크 바디의 내둘레에 배치된 이너 인슐레이터를 더 포함할 수 있다. 상기 제2베리어와 넥 인슐레이터와 이너 인슐레이터의 사이에는 코일이 수용되는 코일 공간이 형성될 수 있다. 상기 코일 중 상기 백 요크 바디의 내측에 위치하는 부분(즉, 이너 코일부)은 상기 코일 공간에 수용될 수 있다.
상기 이너 인슐레이터는 상기 인접한 치들의 사이 각각에 배치될 수 있다.
상기 에어 가이드의 일면은 인접한 타 인슐레이터의 제2베리어와, 슈 및 로터를 향할 수 있다. 이러한 에어 가이드의 일면은 공기가 로터와 에어 가이드 사이를 통과하게 공기를 안내할 수 있다.
그리고, 상기 에어 가이드의 타면은 상기 이너 인슐레이터를 향할 수 있다. 이러한, 에어 가이드의 타면은 코일 중 이너 코일부와 접촉될 수 있고, 이너 코일부가 로터를 향해 흘러내리지 않게 코일을 지지할 수 있다.
상기 한 쌍의 제2베리어 각각은 상기 에어 가이드에서 연장되어 상기 이너 인슐레이터에 접촉되는 이너 인슐레이터 컨텍터를 포함할 수 있다. 상기 이너 인슐레이터 컨테터는 코일이 에어 가이드와 이너 인슐레이터 사이를 통해 흘러내지 않게 코일을 잡아줄 수 있고, 이너 코일부는 보다 신뢰성 높게 지지될 수 있다.
상기 이너 인슐레이터와 넥 인슐레이터와 제2베리어는 상기 이너 코일부의 외둘레를 둘러싸면서 밀폐할 수 있고, 상기 이너 코일부는 보다 신뢰성 높게 유지될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 코일이 베리어에 지지되므로 인슐레이터에 점적율 높게 권선될 수 있고, 임펠러에 의해 유동된 공기가 로터와 베리어 사이를 통과하면서 로터를 신속하게 방열시킬 수 있다.
또한, 제1베리어가 아우터 코일부를 지지할 수 있고, 제2베리어가 이너 코일부를 지지할 수 있어, 아우터 코일부 및 이너 코일부 모두가 신뢰성 높게 지지될 수 있기 때문에, 코일이 점적율 높게 인슐레이터에 권선될 수 있고, 팬 모터가 소형화되면서 높은 출력을 확보할 수 있다.
또한, 제2베리어를 구성하는 에어 가이드가 공기를 안내하는 기능과 코일을 지지하는 기능을 겸하여, 부품수를 최소화할 수 있고, 팬 모터의 소형화가 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터의 종단면도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터의 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터의 내부가 도시된 평면도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터의 횡단면도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 복수개 치 및 복수개 인슐레이터가 백 요크 바디와 분리되었을 때의 사시도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 인슐레이터가 도시된 사시도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터의 종단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터의 내부가 도시된 평면도이다.
본 실시 예의 팬 모터는 모터 바디(1)와, 회전축(2)과; 회전축(2)에 장착된 로터(3)와; 로터(3)를 둘러싸는 스테이터(6)와; 회전축(2)에 연결된 임펠러(8)를 포함할 수 있다.
모터 바디(1)는 팬 모터의 외관을 형성할 수 있다. 모터 바디(1)에는 외부의 공기가 모터 바디(1) 내부로 흡입되는 공기 흡입구(11)와, 모터 바디(1) 내부를 통과한 공기가 모터 바디(1) 외부로 토출되는 공기 토출구(12)(13)(14)(15)가 형성될 수 있다.
모터 바디(1)는 복수개 부재의 결합체로 구성될 수 있다. 모터 바디(1)는 임펠러 커버(90)와, 이너 브래킷(100)와, 모터 하우징(160)을 포함할 수 있다.
회전축(2)는 로터(3)와 함께 회전되는 것으로서, 모터 바디(1) 내부에 길게 배치될 수 있다. 회전축(2)은 모터 하우징(160)의 내부에서 임펠러 커버(90)의 내부까지 길게 배치될 수 있다.
회전축(2)은 베어링(4)(5)에 의해 지지될 수 있고, 모터 바디(1) 내부에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 회전축(2)은 베어링(4)(5)에 지지된 상태에서 로터(3)에 의해 회전될 수 있다.
회전축(2)에는 임펠러(8)가 연결되는 임펠러 연결부가 형성될 수 있다. 임펠러 연결부는 회전축(2) 중 로터(3)가 장착된 로터 장착부와 축 방향(L)으로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 임펠러 연결부는 회전축의 일 단부에 형성될 수 있다.
회전축(2)에는 베어링(4)(5)이 장착되는 베어링 장착부가 형성될 수 있다.
로터(3)는 중공 원통 형상으로 형성될 수 있다. 로터(3)는 회전축(2)의 일부를 둘러싸게 회전축(2)에 장착될 수 있고, 로터(3)는 스테이터(6) 내부에 회전 가능하게 위치될 수 있다.
로터(3)는 회전축(2)의 일단과 타단 사이의 일부를 둘러싸게 장착될 수 있다.
로터(3)는 마그네트(32)와, 마그네트(32)를 고정하는 한 쌍의 엔드 플레이트(33)(34)를 포함할 수 있다.
마그네트(32)는 ND자석일 수 있다. 마그네트(32)는 반경 방향(R)으로 스테이터(6)의 내둘레를 향할 수 있다.
로터(3)는 회전축(2)에 고정된 로터 코어(31)를 더 포함할 수 있고, 로터(3)가 로터 코어(31)를 더 포함할 경우, 마그네트(32)는 로터 코어(31)의 외둘레에 배치될 수 있고, 마그네트(32)는 로터(3)의 외둘레면을 형성할 수 있다. 로터(3)는 로터 코어(31) 없이, 마그네트(32)가 회전축(2)의 외둘레면에 직접 고정되는 것도 가능함은 물론이다.
베어링(4)(5)는 모터 바디(1)에 수용 및 지지될 수 있고, 회전축(2)에 연결된 상태에서 회전축(2)을 회전 가능하게 지지할 수 있다.
베어링(4)(5)은 볼 베어링과 롤러 베어링과 니들 베어링 등의 구름 베어링이거나 가스 베어링일 수 있다.
베어링(4)(5)이 구름 베어링일 경우, 구름 베어링은 회전축에 고정된 내륜과, 모터 바디(1)에 고정된 외륜과, 내륜과 외륜 사이에 배치된 구름부재를 포함할 수 있다.
베어링(4)(5)이 가스 베어링일 경우, 가스 베어링은 회전축(2)과 공극을 갖게 모터 바디(1)에 지지될 수 있다.
팬 모터는 복수개의 베어링(4)(5)를 포함할 수 있다.
복수개 베어링(4)(5)은 로터(3)를 사이에 두고 이격되게 배치되는 것이 가능하다. 이 경우, 복수개 베어링(4)(5) 중 어느 하나(4)는 임펠러(8)와 로터(3)의 사이에 위치되게 회전축(2)에 장착될 수 있으며, 복수개 베어링(4)(5) 중 다른 하나(5)는 회전축(2) 중 임펠러(8)의 반대편에 장착될 수 있으며, 로터(3)는 복수개의 베어링(4)(5) 사이에 위치될 수 있다.
복수개 베어링(4)(5) 각각은 임펠러(8)와 로터(3)의 사이에 위치되게 회전축(2)에 장착되는 것도 가능하다. 이 경우, 복수개 베어링(4)(5)는 축 방향(L)으로 이격되게 회전축(2)에 장착될 수 있다.
이하, 복수개 베어링(4)(5)이 로터(3)를 사이에 두고 이격되게 배치된 예로 들어 설명하고, 임펠러(8)와 로터(3) 사이에 위치하는 베어링을 제1베어링(4)이라 칭하고, 임펠러(8)의 반대편에 위치하는 베어링을 제2베어링(5)이라 칭하여 설명한다. 한편, 제1베어링(4)과 제2베어링(5)의 공통된 구성에 대해서는 베어링(4)(5)로 칭하여 설명한다.
제1베어링(4)의 내륜은 회전축(2) 중 임펠러(8)와 로터(3)의 사이에 고정될 수 있으며, 제1베어링(4)의 외륜은 모터 바디(1) 특히, 이너 브래킷(100)의 베어링 하우징(140)에 고정될 수 있다.
제2베어링(5)의 내륜은 회전축(2) 중 임펠러(8)의 반대편에 고정될 수 있고, 제2베어링(5)의 외륜은 모터 바디(1) 특히, 모터 하우징(160)의 중공 바디(170)에 고정될 수 있다.
회전축(2) 및 임펠러(8)의 하중 및 진동은 제1베어링(4)과 제2베어링(5)을 통해 모터 바디(1)에 분산되어 전달될 수 있다.
스테이터(6)는 모터 바디(1)의 내부에 배치될 수 있다. 스테이터(6)는 모터 바디(1)에 장착되어 로터(3)를 회전시킬 수 있다. 스테이터(6)는 모터 하우징(160) 내부에 배치될 수 있다. 스테이터(6)는 모터 바디(1) 특히, 모터 하우징(160)에 스크류 등의 체결부재로 장착될 수 있다. 스테이터(6)는 전체적으로 중공 원통 형상으로 형성될 수 있다. 스테이터(6)는 모터 하우징(160)의 내둘레에 로터(3)의 외둘레를 둘러싸게 장착될 수 있다.
스테이터(6)는 다수개 부재의 결합체로 구성될 수 있다.
스테이터(6)는 스테이터 코어(61)와, 인슐레이터 및 코일을 포함할 수 있다.
인슐레이터는 스테이터 코어(61)에 결합될 수 있고, 스테이터(6)는 복수개 인슐레이터(62)(63)(64)를 포함할 수 있다. 복수개 인슐레이터(62)(63)(64)는 스테이터 코어(61)에 결합될 수 있다.
코일은 인슐레이터에 권선될 수 있고, 스테이터(6)는 복수개 코일(65)(66)(67)을 포함할 수 있으며, 이러한 코일은 복수개 인슐레이터(62)(63)(64) 각각에 권선될 수 있다.
인슐레이터와 코일은 1:1 대응될 수 있고, 스테이터(6)는 스테이터 코어(61)와, 복수개 인슐레이터(62)(63)(64) 및 복수개 코일(65)(66)(67)을 포함할 수 있다.
스테이터 코어(61)는 백 요크 바디(68)와; 상기 백 요크 바디(68) 내부에 배치되는 복수개의 치(69)(70)(71)를 포함할 수 있다. 복수개의 치(69)(70)(71)는 서로 이격되게 배치될 수 있다. 복수개의 치(69)(70)(71) 각각의 일단이 백 요크 바디(68)에 지지될 수 있고, 복수개의 치(69)(70)(71) 각각의 타단은 로터(3)의 외둘레를 향할 수 있다.
복수개의 치(69)(70)(71)는 원주 방향으로 등 간격으로 배치될 수 있다.
치와, 인슐레이터 및 코일은 1:1:1 대응될 수 있다.
팬 모터가 2극 3상 모터일 경우, 스테이터(63)는 하나의 백 요크 바디(68)와, 3개의 치(69)(70)(71)와, 3개의 인슐레이터(62)(63)(64) 및 3개의 코일(65)(66)(67)를 포함할 수 있다.
복수개 코일(65)(66)(67) 각각은 인슐레이터에 권선되었을 때, 백 요크 바디(68)의 내부에 위치하는 이너 코일부와, 백 요크 바디(68)의 외부에 위치하는 한 쌍의 아우터 코일부를 포함할 수 있다.
복수개 코일(65)(66)(67)은 로터(3)의 외둘레를 따라 이격될 수 있고, 인접한 코일들 사이에 공기가 통과할 수 있는 틈(G)이 형성될 수 있다. 이러한 틈(G)은 인접한 코일들의 아우터 코일부 사이에 반경 방향(R)으로 개방되게 형성될 수 있다. 팬 모터가 2극 3상 모터일 경우, 틈(G)은 총 3개 형성될 수 있고, 이러한 3개의 틈(G)은 임펠러(8)에서 유동된 공기가 후술하는 냉각 유로(S3)로 유입되기 위한 통로로 기능할 수 있다.
임펠러(8)는 회전축(2)에 연결될 수 있다. 임펠러(8)는 회전축(2)의 회전시 모터 바디(1) 특히, 임펠러 커버(90) 내부에서 회전될 수 있다.
임펠러(8)는 다수의 블레이드(85)와, 다수의 블레이드(85)가 돌출된 허브(86)를 포함할 수 있다.
다수의 블레이드(85)는 허브(88)의 양면 중 공기흡입구(11)를 마주보는 면에 돌출되게 형성될 수 있다.
모터는 모터 바디(1)의 내측에 위치하는 디퓨저(9)를 더 포함할 수 있다. 디퓨저(9)는 공기 유동 방향으로 임펠러(8) 이후에 위치될 수 있다. 디퓨져(9)는 임펠러 커버(90)의 내부나 모터 하우징(160) 내부에 위치되게 배치될 수 있다. 디퓨저(9)는 임펠러 커버(90)와 이너 브래킷(100)과 모터 하우징(160) 중 적어도 하나와 결합될 수 있다.
디퓨저(9)는 바디부(91)와, 임펠러(8)를 통과한 공기의 동압력을 정압력으로 전환하는 디퓨저 베인(92)을 포함할 수 있다.
바디부(91)는 공기흡입구(11) 보다 크기가 크고 임펠러 커버(90) 보다 크기가 작을 수 있다.
바디부(91)는 회전축(2)이 회전 가능하게 관통되는 회전축 관통공이 형성될 수 있다. 바디부(91)는 회전축(2)과 모터 바디(1)의 사이에서 회전축(2)의 외둘레를 둘러싸게 배치될 수 있다.
디퓨져 베인(92)는 바디부(91)의 외둘레에 돌출될 수 있다.
모터 바디(1)의 내부는 로터(3) 및 스테이터(6)가 위치되는 모터 공간(S1)과, 임펠러(8)가 회전 가능하게 수용되는 임펠러 공간(S2)으로 구획될 수 있고, 이러한 모터 공간(S1)과 임펠러 공간(S2)은 디퓨져(9)에 의해 구분될 수 있다.
임펠러 커버(90)에는 공기 흡입구(11)가 형성될 수 있고, 임펠러 커버(90)의 내부에는 임펠러 공간(S2)가 형성될 수 있다.
이너 브래킷(100)는 임펠러(8)에서 유동된 공기를 로터(3)와 스테이터(6)의 사이로 안내할 수 있다. 이너 브래킷(100)에는 임펠러(8)에서 유동된 공기를 복수개의 코일(65)(66)(67) 사이로 안내하는 유동 가이드(110)가 형성될 수 있다. 유동 가이드(110)는 임펠러(8)에서 유동된 공기가 로터(3)로 집중되게 안내할 수 있다. 유동 가이드(110)는 임펠러(8)에서 유동된 공기가 복수개 코일(65)(66)(67) 사이의 틈(G)을 통과한 후 로터(3)로 향하게 안내할 수 있다.
팬 모터는 임펠러(8)에서 유동된 공기의 전부가 로터(3) 및 스테이터(6)로 안내될 경우, 유로 저항이 크고, 신속한 배기가 어려울 수 있다. 팬 모터는 임펠러(8)에서 유동된 공기의 일부가 로터(3) 및 스테이터(6)로 안내되지 않고, 팬 모터 외부로 배기되게 구성될 수 있다. 이를 위해, 이너 브래킷(100)에는 공기가 통과하는 모터 바디(1)의 외부로 배기되기 위해 통과하는 공기 토출구(12)가 형성될 수 있다. 이너 브래킷(100)에 형성된 공기 토출구(12)는 팬 모터의 내측에 위치하는 이너 토출구일 수 있다.
이너 브래킷(100)에는 유동 가이드(110) 및 공기 토출구(12)를 형성하기 위해, 이너 가이드(120)와, 이너 가이드(120)와 이격된 아우터 가이드(130)를 포함할 수 있다.
이너 가이드(120) 및 아우터 가이드(130) 각각은 링 형상으로 형성될 수 있다. 이너 가이드(120)의 외경은 아우터 가이드(130)의 내경 보다 작을 수 있다. 아우터 가이드(130)는 이너 가이드(120)의 외측에 위치되게 형성될 수 있다. 아우터 가이드(130)는 이너 가이드(120)의 외둘레를 둘러싸게 배치될 수 있다. 이너 가이드(120)와 아우터 가이드(130)는 동심축을 갖게 형성될 수 있다.
유동 가이드(110)는 이너 가이드(120) 및 아우터 가이드(130) 각각과 연결될 수 있고, 유동 가이드(110)는 이너 가이드(120)의 외둘레와 아우터 가이드(130)의 내둘레를 잇게 형성될 수 있다. 유동 가이드(110)는 이너 가이드(120)와 아우터 가이드(130)를 잇는 가이드 브릿지일 수 있다.
팬 모터가 2극 3상 모터일 경우, 유동 가이드(110)는 코일(65)(66)(67)과 1:1 대응될 수 있고, 유동 가이드(110)는 이너 브래킷(100)에 복수개 형성될 수 있다.
복수개 유동 가이드(110)는 원주 방향으로 서로 이격되게 형성될 수 있다. 복수개 유동 가이드(110)의 사이에는 공기가 통과할 수 있는 공기 토출구(12)가 형성될 수 있다. 공기 토출구(12)는 이너 가이드(120)와 아우터 가이드(130)와 유동 가이드(110) 사이에 형성될 수 있다.
복수개 코일(65)(66)(67) 각각의 일부는 이너 가이드(120) 내측에 위치될 수 있다. 각각의 코일(65)(66)(67) 중 이너 가이드(120) 내측에 위치하는 부분은 반경 방향(R)으로 이너 가이드(120)를 향할 수 있다.
유동 가이드(110)는 제1가이드(112)와, 제2가이드(114)를 포함할 수 있다.
제1가이드(112)는 이너 가이드(120)와 아우터 가이드(130)를 잇게 형성될 수 있다. 임펠러(8)에 의해 유동된 공기는 입체적으로 선회 유동되면서 이너 브래킷(100)으로 유동될 수 있다. 이러한 공기 중 일부는 축 방향(L)으로 유동되면서 공기 토출구(12)를 통과할 수 있고, 공기 중 나머지는 제1가이드(112)에 안내되어 원주 방향 및 반경 방향(R)으로 선회 유동되면서 제2가이드(114)로 안내될 수 있다.
제1가이드(112)는 공기를 안내하는 일면(113)이 곡면일 수 있다. 제1가이드(112)는 반경 방향으로 두께가 상이할 수 있고, 외측 방향으로 갈수록 점차 두껍게 형성될 수 있다. 제1가이드(112)의 일면(113)는 이너 가이드(120)에 가까울수록 완만할 수 있고, 아우터 가이드(130)에 가까울수록 가파를 수 있다. 제1가이드(112)는 선회 유동하는 공기가 팬 모터의 내측 방향으로 모아지면서 제2가이드(114)로 안내되게 안내할 수 있다.
제2가이드(114)는 제1가이드(112)에 세워질 수 있다. 제2가이드(114)는 복수개 코일(65)(66)(67) 각각을 향하거나 인접한 코일들 사이의 틈(G)을 향할 수 있다. 제1가이드(112)에 의해 안내되던 공기는 제2가이드(114)의 일면(115)에 부딛힌 후, 제2가이드(114)의 일면(115)이 안내하는 방향으로 전환될 수 있다.
이너 브래킷(100)는 베어링(4)(5) 특히, 제1베어링(4)을 지지하는 베어링 하우징(140)과, 베어링 하우징(140)과 이너 가이드(120)를 잇는 이너 브릿지(150)를 더 포함할 수 있다.
베어링 하우징(140)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 이너 가이드(120) 및 아우터 가이드(130) 각각과 이격될 수 있다. 베어링 하우징(140)의 외경은 이너 가이드(120)의 내경 보다 작을 수 있고, 이너 브릿지(150)는 이너 가이드(110)와 베어링 하우징(140)를 잇게 형성될 수 있다. 이너 브릿지(150)의 일단은 이너 가이드(110)에 연결될 수 있고, 이너 브릿지(150)의 타단은 베어링 하우징(140)에 연결될 수 있다.
이너 브래킷(100)는 복수개의 이너 브릿지(150)를 포합할 수 있고, 복수개의 이너 브릿지(150)는 이너 브래킷(100)의 원주 방향으로 서로 이격될 수 있다.
모터 하우징(160)은 중공 바디(170)와, 아우터 링(180)과, 복수개 아우터 브릿지(190)를 포함할 수 있다.
중공 바디(170)는 중공 원?? 형상으로 형성될 수 있고, 로터(3)를 향할 수 있다. 중공 바디(170)는 베어링(4)(5) 특히, 제2베어링(5)을 지지할 수 있다.
아우터 링(180)은 중공 바디(170) 보다 클 수 있다. 아우터 링(180)의 내경은 중공 바디(170)의 외경 보다 클 수 있고, 아우터 링(180)은 중공 바디(170)의 외측에 위치될 수 있다. 아우터 링(180)과 중공 바디(170)는 반경 방향(R)으로 이격될 수 있다.
복수개 아우터 브릿지(190)는 중공 바디(170)와 아우터 링(180)을 연결할 수 있다.
복수개 아우터 브릿지(190)는 원주 방향으로 이격될 수 있고, 인접한 아우터 브릿지(190)들의 사이에는 공기가 팬 모터 외부로 토출될 수 있는 공기 토출구(15)가 형성될 수 있다. 이러한 공기 토출구(15)는 축 방향(L)으로 개방될 수 있고, 이하, 타 공기 토출구(12)(13)(14)와 구분되기 위해 축 방향 공기 토출구(15)로 칭하여 설명될 수 있다.
상기 모터 하우징(160)의 내부에서 로터(3)을 냉각시킨 공기는 축 방향 공기 토출구(15)를 통해 팬 모터 외부로 토출될 수 있다.
모터 하우징(160)은 스테이터(6)의 외둘레를 둘러쌀 수 있고, 스테이터(6)를 보호할 수 있다.
모터 하우징(160)은 스테이터 하우징(200)와, 복수개 커넥팅 바디(210)을 더 포함할 수 있다.
스테이터 하우징(200)는 스테이터(6)의 외둘레면을 향하는 내둘레면을 갖을 수 있다. 스테이터 하우징(200)는 스테이터(6)가 체결되는 바디일 수 있고, 실질적으로 스테이터(6) 특히, 백 요크 바디(68)의 외둘레를 둘러싸는 바디일 수 있다.
복수개 커넥팅 바디(210)는 스테이터 하우징(200)와 아우터 링(180)을 연결할 수 있다. 복수개 커넥팅 바디(210) 각각의 일단은 스테이터 하우징(200)에 연결될 수 있고, 복수개 커넥팅 바디(210) 각각의 타단은 아우터 링(180)에 연결될 수 있다.
복수개 커넥팅 바디(210)는 원주 방향으로 이격될 수 있고, 인접한 커넥팅 바디(210)들의 사이에는 공기가 팬 모터 외부로 토출될 수 있는 공기 토출구(14)가 형성될 수 있다. 이러한 공기 토출구(14)는 반경 방향(R)으로 개방될 수 있고, 이하, 타 공기 토출구와 구분되기 위해 반경 방향 공기 토출구(14)로 칭하여 설명될 수 있다.
상기 모터 하우징(160)의 내부에서 로터(3) 및 스테이터(6)을 냉각시킨 공기 중 일부는 반경 방향 공기 토출구(14)를 통해 팬 모터 외부로 토출될 수 있다.
모터 하우징(160)에 상기와 같은 축 방향 공기토출구(15) 및 반경 방향 공기 토출구(14)가 함께 형성될 경우, 모터 하우징(160)의 내부에서 로터(3) 및 스테이터(6)를 냉각시킨 공기는 팬 모터 외부로 보다 신속하게 배기될 수 있다.
한편, 모터 하우징(160)은 스테이터 하우징(200) 보다 큰 아우터 바디(220)을 더 포함할 수 있다. 모터 하우징(160)은 스테이터 하우징(200)와 아우터 바디(220)를 잇는 복수개 하우징 브릿지(230)를 포함할 수 있다.
아우터 바디(220)의 내경은 스테이터 하우징(200)의 외경 보다 클 수 있다. 아우터 바디(220)는 스테이터 하우징(200)의 외측에 위치될 수 있다. 스테이터 하우징(200)와 아우터 바디(220)은 동심축을 갖을 수 있고, 이우터 바디(220)는 이너 바디(220)의 일부 외둘레를 둘러쌀 수 있다.
아우터 바디(220)는 이너 바디(220)의 외측에 스테이터 하우징(200)와 반경 방향(R)으로 이격될 수 있다.
복수개 하우징 브릿지(230)는 원주 방향으로 서로 이격되게 형성될 수 있고, 인접한 하우징 브릿지(230)들 사이에는 공기가 토출될 수 있는 공기 토출구(13)가 형성될 수 있다.
이러한 모터 하우징(160)에는 이너 브래킷(100)에 형성된 공기 토출구(12)와 연통되는 공기 토출구(13. 이하 아우터 토출구(13)라 칭함)이 형성될 수 있고, 이러한 아우터 토출구(13)은 스테이터 하우징(200)와 아우터 바디(220)와 하우징 브릿지(230)의 사이에 형성될 수 있다.
하우징 브릿지(230)는 유동 가이드(110)와 1:1 대응될 수 있고, 외부에서 유동 가이드(110)가 보이는 것이 최소화되게 유동 가이드(110)를 커버할 수 있다.
이너 브래킷(100)의 이너 가이드(120)는 스테이터 하우징(200)와 연결될 수 있다. 그리고, 이너 브래킷(100)의 아우터 가이드(130)는 이너 브래킷(100)의 이너 가이드(120)와 이격될 수 있고, 아우터 바디(200)와 연결될 수 있다.
임펠러(8)에 의해 유동된 공기 중 일부는 이너 브래킷(100)의 공기 토출구(12)와, 모터 하우징(160)의 아우터 토출구(13)를 순차적으로 통과한 후, 스테이터 하우징(200)의 외둘레 외측으로 토출될 수 있고, 이러한 공기는 로터(3) 및 스테이터(6)와 직접 접촉되지 않고, 팬 모터 외부로 신속하게 배기될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터의 횡단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 복수개 치 및 복수개 인슐레이터가 백 요크 바디와 분리되었을 때의 사시도이며, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 인슐레이터가 도시된 사시도이다.
상기 복수개의 치(69)(70)(71) 각각은 넥(72)과, 슈(73)를 포함할 수 있다.
상기 넥(72)은 상기 백 요크 바디(68)에 결합될 수 있다.
상기 슈(73)는 상기 넥(74)에서 돌출될 수 있고, 상기 로터(3)의 외둘레를 향할 수 있다.
상기 복수개 인슐레이터(62)(63)(64) 각각은 넥 인슐레이터(74)와, 제1베리어(75)(76)와, 제2베리어(77)(78)를 포함할 수 있다.
상기 넥 인슐레이터(74)는 상기 넥(72)를 감싸게 형성될 수 있다.
상기 넥(72)는 전체적으로 육면체 형상으로 형성될 수 있고, 넥 인슐레이터(74)는 이러한 넥(72)을 둘러싸는 4개의 벽체를 포함하는 중공 사각 통체 형상으로 형성될 수 있다.
상기 넥 인슐레이터(74)의 내부에는 넥(72)이 삽입되어 수용되는 넥 수용공간(S6)이 형성될 수 있다. 넵 수용공간(S6)은 반경 방향(R)으로 개방될 수 있다.
상기 제1베리어(75)(76)는 상기 넥 인슐레이터(74)에 적어도 하나 형성될 수 있다. 상기 제1베리어(75)(76)은 상기 넥 인슐레이터(74)에서 축 방향(L)으로 돌출될 수 있다.
상기 복수개 인슐레이터(62)(63)(64) 각각은 한 쌍의 제1베리어(75)(76)를 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 제1베리어(75)(76)는 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있다.
상기 코일(65)(66)(67)은 이너 코일부와 한 쌍의 아우터 코일부를 포함할 수 있고, 상기 한 쌍의 아우터 코일부 중 어느 하나는 한 쌍의 제1베리어(75)(76) 중 어느 하나(75)에 지지될 수 있으며, 상기 한 쌍의 아우터 코일부 중 다른 하나는 한 쌍의 제1베리어(75)(76) 중 다른 하나(76)에 지지될 수 있다.
상기 제2베리어(77)(78)는 상기 넥 인슐레이터(74)에 상기 제1베리어(75)(76)와 상이한 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 제2베리어(77)(78)는 상기 제1베리어(75)(76)와 대략 직교한 방향으로 돌출될 수 있다.
상기 제2베리어(77)(78)는 상기 넥 인슐레이터(74)에 한 쌍 형성될 수 있고, 한 쌍의 제2베리어(77)(78) 각각은 상기 넥 인슐레이터(74)에서 상기 백 요크 바디(68) 내둘레를 향해 돌출될 수 있다.
팬 모터는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 인슐레이터와 치가 결합된 조립체의 복수개를 포함할 수 있다. 이러한 복수개의 조립체는 백 요크 바디(68)에 결합되었을 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 로터(3)의 외둘레를 둘러쌀 수 있다.
상기 복수개의 조립체와 상기 로터(3)의 사이에는 축 방향으로 개방되고 반경 방향으로 막힌 냉각 유로(S3)가 형성될 수 있다. 냉각 유로(S3)의 단면 형상은 전체적으로 삼각형 형상에 가까운 형상일 수 있고, 이러한 냉각 유로(S3)는 한 쌍의 제2베리어(77)(78)와 슈(73)과 로터(3)의 사이에 형성될 수 있다.
상기 한 쌍의 제2베리어(77)(78)는 상기 넥 인슐레이터(74)에서 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있다.
상기 한 쌍의 제2베리어(77)(78) 각각은 인접한 타 인슐레이터들의 제2베리어와 접할 수 있다.
팬 모터가 제1,2,3 인슐레이터(62)(63)(64)를 포함할 경우, 도 4를 참조하면, 제1인슐레이터(62)를 구성하는 한 쌍의 제2베리어(77)(78) 중 어느 하나(78)은 제2인슐레이터(63)를 구성하는 한 쌍의 제2베리어(77)(78) 중 하나(77)와 접할 수 있고, 제1인슐레이터(62)를 구성하는 한 쌍의 제2베리어(77)(78) 중 다른 하나(77)은 제3인슐레이터(64)를 구성하는 한 쌍의 제2베리어(77)(78) 중 하나(78)과 접할 수 있다.
상기 한 쌍의 제2베리어(77)(78) 각각은 냉각 유로(S3)를 형성하는 에어 가이드(79)를 포함할 수 있다. 에어 가이드(79)는 인접한 타 인슐레이터의 제2베리어와 접촉되어 인접한 타 인슐레이터와 함께 냉각 유로(S3)를 형성할 수 있다.
팬 모터는 상기 백 요크 바디(68)의 내둘레에 배치된 이너 인슐레이터를 더 포함할 수 있다. 상기 이너 인슐레이터는 상기 인접한 치들의 사이 각각에 배치될 수 있다. 상기 이너 인슐레이터는 치와 1:1 대응될 수 있고, 팬 모터는 복수개의 이너 인슐레이터(81)(82)(83)를 포함할 수 있다. 상기 제2베리어(77)(78)와 상기 이너 인슐레이터(81)(82)(83) 사이에는 코일이 수용되는 코일 공간(S4)이 형성될 수 있다.
상기 에어 가이드(79)의 일면(79A)은 인접한 타 인슐레이터의 제2베리어와, 슈(73) 및 로터(3)를 향할 수 있다.
상기 에어 가이드(79)의 타면(79B)은 상기 이너 인슐레이터를 향할 수 있다.
상기 한 쌍의 제2베리어(77)(78) 각각은 상기 에어 가이드(79)에서 연장되어 상기 이너 인슐레이터(81)(82)(83)에 접촉되는 이너 인슐레이터 컨텍터(80)를 포함할 수 있다.
인접한 한 쌍의 이너 인슐레이터 컨텍터(80)와, 이너 인슐레이터의 사이에는 냉각 유로(S3)와 구획된 스테이터 냉각유로(S5)가 형성될 수 있다. 이러한 스테이터 냉각유로(S5)는 냉각 유로(S3)와 구획될 수 있고, 냉각 유로(S3)와 나란할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
2: 회전축 3: 로터
6: 스테이터 8: 임펠러
61: 스테이터 코어 62,63,64: 인슐레이터
65,66,67: 코일 68: 백 요크 바디
69,70,71: 치 72: 넥
73: 슈 74: 넥 인슐레이터
75,76: 제1베리어 77,78: 제2베리어

Claims (10)

  1. 회전축과;
    상기 회전축에 장착된 로터와;
    상기 로터를 둘러싸는 스테이터와;
    상기 회전축에 연결된 임펠러를 포함하고,
    상기 스테이터는
    스테이터 코어와;
    상기 스테이터 코어에 결합된 복수개 인슐레이터와;
    상기 복수개 인슐레이터 각각에 권선된 코일을 포함하고,
    상기 스테이터 코어는
    백 요크 바디와;
    상기 백 요크 바디 내부에 서로 이격되게 배치되는 복수개의 치를 포함하고,
    상기 복수개의 치 각각은
    상기 백 요크 바디에 결합되는 넥과;
    상기 넥에서 돌출되고 상기 로터의 외둘레를 향하는 슈를 포함하며,
    상기 복수개 인슐레이터 각각은
    상기 넥를 감싸는 넥 인슐레이터와,
    상기 넥 인슐레이터에서 축 방향으로 돌출된 제1베리어와;
    상기 넥 인슐레이터에서 상기 백 요크 바디 내둘레를 향해 돌출된 한 쌍의 제2베리어를 포함하고,
    상기 스테이터는, 상기 백 요크 바디의 내둘레에 배치된 이너 인슐레이터를 더 포함하고,
    상기 제2베리어와 넥 인슐레이터와 이너 인슐레이터 사이에는 코일이 수용되는 코일 공간이 형성된 팬 모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인슐레이터와 치가 결합된 조립체의 복수개는 상기 로터의 외둘레를 둘러싸고,
    복수개의 조립체와 상기 로터의 사이에는 축 방향으로 개방되고 반경 방향으로 막힌 냉각 유로가 형성된 팬 모터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개 인슐레이터 각각은 한 쌍의 제1베리어를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제1베리어는 서로 반대 방향으로 돌출된 팬 모터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제2베리어는 상기 넥 인슐레이터에서 서로 반대 방향으로 돌출된 팬 모터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제2베리어 각각은 인접한 타 인슐레이터들의 제2베리어와 접하는 팬 모터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제2베리어 각각은
    인접한 타 인슐레이터의 제2베리어와 접촉되어 인접한 타 인슐레이터와 함께 냉각 유로를 형성하는 에어 가이드를 포함하는 팬 모터.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 이너 인슐레이터는 상기 인접한 치들의 사이 각각에 배치된 팬 모터.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 에어 가이드의 일면은 인접한 타 인슐레이터의 제2베리어와, 슈 및 로터를 향하고,
    상기 에어 가이드의 타면은 상기 이너 인슐레이터를 향하는 팬 모터.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제2베리어 각각은 상기 에어 가이드에서 연장되어 상기 이너 인슐레이터에 접촉되는 이너 인슐레이터 컨텍터를 포함하는 팬 모터.
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