KR102244409B1 - Cooling structure device of electric motor - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a cooling structure device for an electric motor, which can effectively cool the inside of a frame of an electric motor and a coil in an electric motor, without an inner fan, an outer fan (an air-cooling type) and an outer cooling tower (a water-cooling type) necessary for cooling a conventional electric motor. The cooling structure device for an electric motor according to the present invention comprises: a frame of an electric motor and an electric motor installed in the frame; a cooler housing installed in the upper part of the frame of an electric motor to have an air inlet and an air outlet; an air channel for making the frame of an electric motor and the cooler housing interwork; and a turbo freezer mounted on the cooler housing to have a fan for a freezer. According to the present invention, when the fan for a freezer is driven, the pressure difference from external air introduced through the air inlet forces the inner air in the frame of an electric motor to be discharged through the air channel and the air outlet, thereby cooling the frame of an electric motor and the electric motor.

Description

전동기의 냉각 구조장치{Cooling structure device of electric motor}Cooling structure device of electric motor

본 발명은 전동기의 냉각 구조에 관한 것으로, 특히 기존의 공냉식 또는 수냉식 방식을 취하는 냉각 구조장치의 쿨링 덕트에 냉동기를 장착하여 전동기를 냉각하는 전동기의 냉각 구조장치에 관한 것이다. The present invention relates to a cooling structure for an electric motor, and more particularly, to a cooling structure device for an electric motor that cools an electric motor by mounting a refrigerator in a cooling duct of a cooling structure device using an existing air-cooled or water-cooled type.

전동기는 고정자와 회전자의 전자기적인 상호작용에 의해서 회전자가 회전하도록 함으로써 회전력을 발생시키고 전달하는 장치이다. 전동기에서는 고정자와 회전자의 전자기적인 상호작용을 위해서 고정자나 회전자에 전기를 공급하는데, 이러한 과정에서 열이 발생한다. 또한, 전동기에서는 회전자의 회전함에 따라 마찰에 의한 열이 발생한다. An electric motor is a device that generates and transmits rotational force by causing the rotor to rotate through electromagnetic interaction between the stator and the rotor. In an electric motor, electricity is supplied to the stator or the rotor for electromagnetic interaction between the stator and the rotor, and heat is generated in this process. In addition, in an electric motor, heat is generated due to friction as the rotor rotates.

이와 같이 전동기에 열이 발생하면, 온도상승으로 인해 전동기가 원활하게 작동할 수 없는 원인이 되므로, 전동기의 작동을 위하여 적정 온도를 유지할 수 있도록 냉각구조가 포함된다. When heat is generated in the electric motor as described above, a cooling structure is included so as to maintain an appropriate temperature for the operation of the electric motor, since it may cause the electric motor to not operate smoothly due to a temperature increase.

전동기의 냉각수단으로는 냉각팬을 이용한 공냉식과 냉각수를 이용한 수냉식이 있고, 각 타입별 냉각 구조에 대해 간략하게 살펴본다.The cooling means of an electric motor are air-cooled using a cooling fan and water-cooled using cooling water, and the cooling structure of each type will be briefly described.

공냉식은 내부의 회전자에 부착된 팬(Fan)(10) 및 외부의 축에 부착된 팬(Fan)(20)에 의해 공기를 강제로 순환시켜 내부의 상승된 공기를 냉각시키는 방식이고, 도 1에 도시하고 있다. 이를 보면, 회전축에 내부 팬(10)과, 프레임(30) 내에서 전동기 축(40)에 외부 팬(20)이 장착되고 있다. 내부 팬(10)은 전동기의 코일 냉각을 위한 것이고 외부 팬(20)은 전동기의 구동에 따라 뜨거워진 공기를 전동기의 상측에 마련된 쿨러 하우징(50)으로 순환시키는 역할을 한다.The air-cooled type is a method of cooling the elevated air inside by forcibly circulating air by a fan 10 attached to the inner rotor and a fan 20 attached to an outer shaft. It is shown in 1. Looking at this, the internal fan 10 is mounted on the rotating shaft, and the external fan 20 is mounted on the motor shaft 40 in the frame 30. The internal fan 10 is for cooling the coil of the electric motor, and the external fan 20 serves to circulate the air heated by the driving of the electric motor to the cooler housing 50 provided on the upper side of the electric motor.

그래서 회전자와 함께 내부 팬(10)이 회전함과 아울러 외부 팬(20)이 회전하면, 외부의 공기가 팬 커버(60)의 유입구를 통해 유입되고, 유입된 외부의 공기는 유동로를 통해 방열핀으로 유동하며, 방열핀으로 유동한 외부의 공기는 방열핀 사이를 유동하면서 전동기 및 전동기의 프레임(30) 내부를 냉각시킨다. So, when the internal fan 10 rotates together with the rotor and the external fan 20 rotates, external air is introduced through the inlet of the fan cover 60, and the external air introduced through the flow path. External air flowing through the radiating fins and flowing through the radiating fins cools the inside of the motor and the frame 30 of the motor while flowing between the radiating fins.

반면 수냉식은 회전자의 축방향 일단에 장착된 내부 팬에 의해 전동기 내부 공기를 강제로 순환시키면서, 전동기와 별도로 구성된 수냉식 쿨러 라디에이터에 공기를 통과시키도록 하여, 내부 온도를 냉각시키는 방식이다. 전동기 냉각장치의 수냉식 구조는 도 2에 도시하였고, 상세한 설명은 생략한다. 이러한 수냉식 방식은 전동기 내부 열을 외부로 배출하도록 냉각수를 이용하는 냉각방식이라 할 수 있다. 냉각수는 일정하게 형성된 유로를 통해 순환된다.On the other hand, the water cooling type is a method of cooling the internal temperature by forcibly circulating air inside the motor by an internal fan mounted at one end in the axial direction of the rotor, and allowing air to pass through a water-cooled cooler radiator configured separately from the motor. The water-cooled structure of the electric motor cooling device is shown in FIG. 2, and a detailed description thereof is omitted. This water cooling method may be referred to as a cooling method using cooling water to discharge heat inside the motor to the outside. The coolant is circulated through a flow path formed constantly.

그러나 상기한 종래 기술들은 다음과 같은 문제점이 있다. However, the above-described conventional techniques have the following problems.

앞서 설명한 공냉식 및 수냉식 냉각구조에서는 도 3에 도시한 바와 같이 전동기 내부 공기를 강제 순환시키도록 회전축에는 내부 팬(10)이 장착되어야 한다. 이 경우 내부 팬(10)의 길이(L1, L2)만큼 회전자의 전체 축의 길이도 길어질 수 밖에 없다. 내부 팬(10)을 회전축에 장착하기 위해서는 한 쪽당 400mm(전체 800mm)의 길이가 필요하다. 그리고 축의 길이가 길어진다는 것은 그만큼 축 진동 발생이 커지게 되어, 전동기의 성능저하가 예상된다. In the air-cooled and water-cooled cooling structures described above, as shown in FIG. 3, the internal fan 10 must be mounted on the rotating shaft to forcibly circulate the air inside the motor. In this case, the length of the entire shaft of the rotor is inevitably increased by the length of the internal fan 10 (L1, L2). In order to mount the internal fan 10 on the rotating shaft, a length of 400 mm (total 800 mm) per side is required. And the longer the length of the shaft increases the occurrence of shaft vibration, which is expected to degrade the performance of the motor.

또한 회전자를 감싸는 고정자의 프레임 길이도 길어지게 제작되어야 한다. 전체적으로 전동기의 냉각 구조의 사이즈가 커질 수밖에 없다. In addition, the length of the frame of the stator surrounding the rotor should be made longer. Overall, the size of the cooling structure of the motor inevitably increases.

또 일반적인 전동기의 경우 회전자와 회전되는 회전축 사이에 개재되는 베어링(70)이 고속 회전하는 회전축과 지속적으로 마찰되어 발열됨에 따라 베어링(70)이 손상되는 문제도 있다. 베어링(70)의 손상은 전동기의 진동발생 등과 같은 파손의 원인이 된다.In addition, in the case of a general electric motor, there is a problem that the bearing 70 is damaged as the bearing 70 interposed between the rotor and the rotating shaft is constantly rubbed against the rotating shaft rotating at a high speed to generate heat. Damage to the bearing 70 causes damage such as vibration of the motor.

그리고 수냉식 냉각 구조에서는 외부에 쿨링 타워를 별도로 설치 운영해야 하는 문제도 있다. 그만큼 운영비용이 증가하게 된다.In addition, in the water-cooled cooling structure, there is a problem that a cooling tower must be separately installed and operated outside. That increases the operating cost.

한국 공개특허 10-2018-0001276호(2018. 01. 04. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2018-0001276 (published on Jan. 04, 2018) 한국 공개특허 10-2013-0021612호(2013. 03. 06. 공개)Korean Patent Laid-Open No. 10-2013-0021612 (published on March 06, 2013)

따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래 내부 공기를 강제 순환시키도록 회전자 축에 구비된 공기 순환용 내부 팬을 제거함으로써, 회전자의 축 길이를 짧게 하여 전동기의 사이즈를 기존보다 작게 설계할 수 있도록 하는 전동기의 냉각 구조장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and by removing the internal fan for air circulation provided on the rotor shaft to forcibly circulate the internal air in the related art, the length of the shaft of the rotor is shortened to reduce the size of the motor. It is to provide a cooling structure device for an electric motor that can be designed to be smaller than the existing one.

본 발명의 다른 목적은, 프레임 내의 전동기 샤프트에 설치된 외부 팬의 구조도 제거할 수 있게 하는 것이다.Another object of the present invention is to make it possible to eliminate the structure of the external fan installed on the motor shaft in the frame.

본 발명의 또 다른 목적은, 수냉식 구조에서 사용되는 외부 쿨링타워를 설치하지 않고서도 전동기를 충분하게 냉각할 수 있게 하는 것이다.Another object of the present invention is to make it possible to sufficiently cool an electric motor without installing an external cooling tower used in a water-cooled structure.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전동기 프레임 및 상기 전동기 프레임 내에 설치된 전동기; 상기 전동기 프레임의 상부에 설치되며, 에어 유입구 및 에어 배출구가 형성된 쿨러 하우징; 상기 전동기 프레임과 쿨러 하우징을 상호 연동하는 에어통로; 및 상기 쿨러 하우징 내에 장착되고, 냉동기용 팬이 구비된 터보 냉동기를 포함하고, 상기 냉동기용 팬의 구동에 따라 상기 에어 유입구로 유입되는 외부 공기와의 압력차에 의해 상기 전동기 프레임 내부 공기가 상기 에어통로를 통해 상기 에어 배출구로 배출되어, 상기 전동기를 냉각하는 것을 특징으로 하는 전동기의 냉각 구조장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object, the electric motor frame and the electric motor installed in the electric motor frame; A cooler housing installed above the motor frame and having an air inlet and an air outlet; An air passage interconnecting the motor frame and the cooler housing; And a turbo chiller mounted in the cooler housing and provided with a fan for a refrigerator, and the air inside the motor frame is converted to the air due to a pressure difference with external air introduced into the air inlet when the fan for the refrigerator is driven. It is discharged to the air outlet through a passage to provide a cooling structure device for an electric motor, characterized in that cooling the electric motor.

바람직하게, 상기 에어 유입구는 쿨러 하우징의 저부에 형성되고, 상기 에어 배출구는 쿨러 하우징의 상부에 형성된다.Preferably, the air inlet is formed at the bottom of the cooler housing, and the air outlet is formed at the top of the cooler housing.

바람직하게, 상기 에어 유입구와 상기 에어 배출구는 서로 직각되는 방향에 위치한다. Preferably, the air inlet and the air outlet are positioned at right angles to each other.

바람직하게, 상기 냉동기용 팬은 상기 에어통로의 상측에 설치된다.Preferably, the fan for the refrigerator is installed on the upper side of the air passage.

바람직하게, 상기 전동기 프레임의 내부 온도 및 전동기 코일 온도를 감지하는 센서들을 더 포함하고, 상기 센서들의 감지에 따라 상기 냉동기용 팬은 선택 구동된다.Preferably, it further comprises sensors for sensing the internal temperature of the motor frame and the temperature of the motor coil, and the fan for the refrigerator is selectively driven according to the detection of the sensors.

이상과 같은 본 발명의 전동기의 냉각 구조장치에 따르면, 전동기 프레임의 내부 및 전동기 코일 온도가 기 설정된 온도 이상인 경우 구동되는 터보 냉동기를 전동기의 상측에 마련된 쿨러 하우징에 설치하여, 전동기를 냉각하고 있다.According to the cooling structure apparatus for an electric motor of the present invention as described above, a turbo chiller that is driven when the inside of the motor frame and the motor coil temperature is higher than or equal to a preset temperature is installed in a cooler housing provided above the motor to cool the motor.

따라서 종래 전동기 냉각을 위해 회전자의 회전축 및 전동기 축에 마련된 내부 팬 및 외부 팬의 구성을 제거할 수 있게 되어, 축 길이를 상대적으로 짧게 할 수 있다. 이는 축 진동 발생을 최소화할 수 있는 효과가 있다.Therefore, it is possible to remove the configuration of the internal fan and the external fan provided on the rotating shaft of the rotor and the motor shaft for cooling the conventional electric motor, so that the shaft length can be relatively shortened. This has the effect of minimizing the occurrence of shaft vibration.

또한 본 발명의 전동기의 냉각 구조장치에 따르면 회전축의 길이를 짧게 할 수 있어 전동기 프레임의 사이즈도 줄일 수 있어, 전동기의 제조 원가를 절감할 수 있다. Further, according to the cooling structure apparatus for an electric motor of the present invention, the length of the rotating shaft can be shortened, the size of the electric motor frame can be reduced, and thus the manufacturing cost of the electric motor can be reduced.

또한 본 발명의 전동기의 냉각 구조장치에 따르면 종래 내부 팬 및 외부 팬의 경우 가동전력이 전동기의 10% 수준으로 전동기 효율이 좋지 않았지만, 이를 개선할 수 있게 되어 전력비 절감을 기대할 수 있다.In addition, according to the cooling structure apparatus of the electric motor of the present invention, in the case of the conventional internal fan and the external fan, the operation power is 10% of the electric motor, and the electric motor efficiency is not good, but this can be improved, so that power cost can be reduced.

그리고 본 발명의 전동기의 냉각 구조장치에 따르면 터보 냉동기를 이용하기 때문에 종래 수냉식 냉각방식에 필요했던 외부 쿨링타워도 필요하지 않아 설치 및 운영비도 절감할 수 있다.In addition, according to the cooling structure of the electric motor of the present invention, since a turbo chiller is used, an external cooling tower required for a conventional water-cooled cooling method is not required, so installation and operation costs can be reduced.

무엇보다 이와 같은 효과들을 기대하면서도 전동기 코일을 충분히 냉각할 수 있어서, 전동기의 성능 및 수명 향상 효과가 있다.Above all, it is possible to sufficiently cool the motor coil while expecting such effects, thereby improving the performance and life of the motor.

도 1은 종래 공냉식 방식의 전동기 냉각장치의 구성도
도 2는 종래 수냉식 방식의 전동기 냉각장치의 구성도
도 3은 종래 공냉식 및 수냉식 냉각장치에 사용되는 회전자의 중심축에 내부 팬이 설치된 상태를 보인 도면
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동기의 냉각 구조장치를 보인 정면도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동기의 냉각 구조장치를 보인 측면도1 is a block diagram of a conventional air-cooled motor cooling device
2 is a block diagram of a conventional water-cooled motor cooling device
3 is a view showing a state in which an internal fan is installed on a central axis of a rotor used in a conventional air-cooled and water-cooled cooling device
4 is a front view showing a cooling structure device for an electric motor according to a preferred embodiment of the present invention
5 is a side view showing a cooling structure apparatus for an electric motor according to a preferred embodiment of the present invention

본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.Objects and effects of the present invention, and technical configurations for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described later in detail together with the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of users or operators.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. However, the present embodiments are provided to complete the disclosure of the present invention and to fully inform the scope of the invention to those of ordinary skill in the art, and the present invention is defined by the scope of the claims. It just becomes. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

본 발명은 전동기에 터보 냉동 방식의 쿨링 장치를 구성하여, 종래의 공냉식 및 수냉식 냉각장치에 비해 구조를 간단하게 하면서도 전동기의 성능 향상을 개선하기 위한 냉각 구조를 제안한 것이고, 이러한 본 발명의 구성에 대하여 도면에 도시한 실시 예에 기초하여 아래에서 더욱 상세하게 설명하기로 한다. The present invention proposes a cooling structure for improving the performance of an electric motor, while simplifying the structure compared to the conventional air-cooled and water-cooled cooling devices by configuring a turbo refrigeration type cooling device for an electric motor. It will be described in more detail below based on the embodiment shown in the drawings.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동기의 냉각 구조장치를 보인 정면도, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동기의 냉각 구조장치를 보인 측면도이다.4 is a front view showing a cooling structure apparatus for an electric motor according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a side view showing a cooling structure apparatus for an electric motor according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 전동기 냉각 구조장치는, 전동기 프레임(100)과 그 프레임(100) 상부에 설치된 쿨러 하우징(200)을 포함한다. 전동기 프레임(100) 내에는 전동기(110)가 설치된다. 전동기(110)가 설치된 프레임(100) 내의 구성은, 도면에는 미도시하고 있지만 프레임 중앙에 부하측 베어링과 반부하측 베어링 및 부하측 브라켓트와 반부하측 브라켓트에 의해 지지 고정된 샤프트가 삽입 설치된다. 그리고 상기 샤프트의 외측에는 로터 바와 고정자 코일이 고정되고, 상기 샤프트와 프레임 사이에는 전기적 입력을 받아 전자력에 의해 기계적 출력을 발생하는 고정자 코아 및 회전자 코아가 고정되는 구조이다. As shown in FIGS. 4 and 5, the motor cooling structure apparatus includes an electric motor frame 100 and a cooler housing 200 installed on the frame 100. An electric motor 110 is installed in the electric motor frame 100. The structure in the frame 100 in which the electric motor 110 is installed is not shown in the drawing, but a shaft supported and fixed by a load-side bearing, a half-load-side bearing, and a load-side bracket and a half-load-side bracket is inserted and installed in the center of the frame. In addition, a rotor bar and a stator coil are fixed to the outside of the shaft, and a stator core and a rotor core that receive an electrical input and generate mechanical output by an electromagnetic force are fixed between the shaft and the frame.

앞서 설명한 바와 같이 종래의 전동기 및 프레임에는 회전자의 회전축에 내부 팬(10)과, 프레임 내의 전동기 축에 외부 팬(20)이 장착되고 있음을 알 수 있었다. 그러나 본 발명에 따르면 이러한 내부 팬(10) 및 외부 팬(20)이 모두 제거된다. 예컨대 상기 도 3에서 설명했던 바와 같이 회전자의 회전축에 장착된 내부 팬(10)이 본 발명에서는 필요없는 것이다. As described above, it can be seen that the conventional electric motor and frame are equipped with an internal fan 10 on the rotating shaft of the rotor and an external fan 20 on the shaft of the motor in the frame. However, according to the present invention, both the internal fan 10 and the external fan 20 are removed. For example, as described in FIG. 3, the internal fan 10 mounted on the rotating shaft of the rotor is not necessary in the present invention.

일반적으로 회전자의 회전축에 장착된 내부 팬(10)의 경우, 내부 팬(10) 및 이를 회전축에 장착하기 위한 구성을 포함한 전체 길이는 회전축의 축방향으로 대략 400mm이다. 내부 팬(10)이 회전축의 양단에 설치되기 때문에 800mm가 된다. In general, in the case of the internal fan 10 mounted on the rotating shaft of the rotor, the total length including the internal fan 10 and a configuration for mounting it on the rotating shaft is approximately 400 mm in the axial direction of the rotating shaft. Since the internal fan 10 is installed at both ends of the rotating shaft, it is 800 mm.

그런데 본 발명에서는 내부 팬(10)이 필요하지 않기 때문에, 약 800mm의 축 방향 길이를 줄일 수 있다. 이처럼 회전자의 축 길이를 줄일 수 있기 때문에 본 발명은 회전축의 진동발생을 최대한 억제할 수 있다. However, in the present invention, since the internal fan 10 is not required, the axial length of about 800 mm can be reduced. Since the length of the shaft of the rotor can be reduced as described above, the present invention can suppress the occurrence of vibration of the rotating shaft as much as possible.

또한 본 발명은 프레임 내의 외부 팬(20)도 제거하고 있다. 아래에서 설명하겠지만, 외부 팬(20)를 대신하여 냉각기능을 충분히 수행할 수 있도록 쿨러 하우징(200)에 별도의 냉동기(300)를 구성하게 된다. 외부 팬(20)도 제거되기 때문에, 상기 회전자의 축 길이 감소와 함께 전동기의 프레임(100) 사이즈도 작게 할 수 있다. In addition, the present invention also eliminates the external fan 20 in the frame. As will be described below, a separate refrigerator 300 is configured in the cooler housing 200 to sufficiently perform a cooling function instead of the external fan 20. Since the external fan 20 is also removed, it is possible to reduce the size of the frame 100 of the motor along with the reduction in the shaft length of the rotor.

도 4 및 도 5에서 보듯이 상기 전동기 프레임(100)의 상부에는 쿨러 하우징(200)이 설치되고 있다. 쿨러 하우징(200)은 전동기 프레임(100)의 상면과 접촉되게 구성되고, 그 접촉면에는 에어통로(130)가 형성된다. 상기 에어통로(130)가 프레임(100) 내부와 쿨러 하우징(200) 내부를 서로 연결하는 구성이고, 프레임(100) 내부의 뜨거워진 공기를 쿨러 하우징(200) 측으로 이동시키는 역할을 하는 것이다.As shown in FIGS. 4 and 5, a cooler housing 200 is installed on the motor frame 100. The cooler housing 200 is configured to be in contact with the upper surface of the motor frame 100, and an air passage 130 is formed on the contact surface. The air passage 130 is configured to connect the inside of the frame 100 and the inside of the cooler housing 200 to each other, and serves to move the heated air inside the frame 100 toward the cooler housing 200.

본 발명에 따르면 상기 쿨러 하우징(200)에는 터보 냉동 쿨링(turbo refrigerant cooled) 방식의 터보 냉동기(300)가 설치된다. According to the present invention, a turbo chiller 300 of a turbo refrigerant cooled method is installed in the cooler housing 200.

터보 냉동기(300)는 저압의 냉매를 흡입하여 고압의 냉매로 압축하는 압축기와, 응축기, 팽창밸브 및 증발기가 포함되어 냉동 사이클이 구동될 수 있다. 또한 구동모터의 구동력에 의하여 회전하여 냉매를 압축하는 하나 또는 그 이상의 임펠러, 디퓨저 및 상기 임펠러가 수용되는 하우징 등이 포함될 수 있다. 그리고 터보 냉동기에는 회전력을 발생시키는 터보모터 및, 상기 터보모터의 일측부에 연결되고, 상기 터보모터의 회전력에 의해 회전하는 냉동기용 팬이 설치된다. 상기 냉동기용 팬이 종래 설치되었던 내부 팬 및 외부 팬의 역할을 한다. 상기 냉동기용 팬은 터보 냉동기(300)에 일체로 구비되거나 또는 터보 냉동기의 외부에 설치될 수 있으며, 상기 프레임(100) 내부의 뜨거운 공기를 쉽게 외부로 배출할 수 있는 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 예를 들어 에어통로(130)의 상측에 별도의 브라켓을 이용하여 설치될 수 있다.The turbo refrigerator 300 includes a compressor that sucks a low-pressure refrigerant and compresses it into a high-pressure refrigerant, a condenser, an expansion valve, and an evaporator to drive a refrigeration cycle. In addition, one or more impellers that rotate by a driving force of a driving motor to compress a refrigerant, a diffuser, and a housing in which the impeller is accommodated may be included. In addition, a turbo motor that generates rotational force and a fan for a cooler that is connected to one side of the turbomotor and rotates by the rotational force of the turbomotor are installed in the turbo cooler. The fan for the refrigerator serves as an internal fan and an external fan that have been conventionally installed. The refrigerating fan may be provided integrally with the turbo chiller 300 or may be installed outside the turbo chiller, and it is preferable to be installed in a position where the hot air inside the frame 100 can be easily discharged to the outside. . For example, it may be installed on the upper side of the air passage 130 using a separate bracket.

상기 쿨러 하우징(200)의 저부에는 서로 마주보는 측면에 에어 유입구(140)가 형성된다. 또한 쿨러 하우징(200)의 상부에는 서로 마주보는 측면에 에어 배출구(150)가 형성된다. 에어 유입구(140)와 에어 배출구(150)는 서로 직각방향에 위치하게 된다. 그리고 상기 에어 유입구(140)가 저부에 형성되는 것은 에어 유입구(140)를 통해 유입된 외부 공기와의 압력 차에 의하여 상기 에어통로(130)를 통해 프레임(100) 내부의 뜨거운 공기를 쿨러 하우징(200) 측으로 빠르게 이송시키기 위한 것이다. Air inlets 140 are formed on side surfaces of the cooler housing 200 facing each other at the bottom of the cooler housing 200. In addition, air outlets 150 are formed on sides of the cooler housing 200 facing each other. The air inlet 140 and the air outlet 150 are positioned at right angles to each other. In addition, the air inlet 140 is formed at the bottom of the cooler housing ( It is to quickly transfer to 200)

이와 같은 본 발명의 구성에 따르면, 터보 냉동기용 팬을 구동시키면, 에어 유입구(140)를 통해 외부 공기가 쿨러 하우징(200) 내부로 유입되고, 외부 배출구(150)를 통해 배출되는 에어 경로가 형성된다. 이때 에어 유입구(140)와 근접하게 위치한 에어통로(130)를 통해 프레임 내의 뜨거워진 공기가 압력 차에 의해 쿨러 하우징(200) 측으로 빠져 나오고, 쿨러 하우징(200) 내부를 순환하면서 에어 경로를 따라 에어 유입구(140)를 통해 유입된 공기와 함께 외부 배출구(150)를 통해 외부로 배출된다. According to the configuration of the present invention, when the fan for a turbo refrigerator is driven, external air is introduced into the cooler housing 200 through the air inlet 140 and an air path discharged through the external outlet 150 is formed. do. At this time, the heated air in the frame through the air passage 130 located close to the air inlet 140 exits the cooler housing 200 side due to the pressure difference, and circulates inside the cooler housing 200 while circulating the air along the air path. Together with the air introduced through the inlet 140, it is discharged to the outside through the external outlet 150.

이러한 과정에 따라 전동기(110)내의 코일 온도와 함께 전동기 프레임(100) 내의 온도를 낮춰, 소정 온도 이하로 냉각상태를 유지할 수 있다. According to this process, the temperature in the motor frame 100 is lowered together with the coil temperature in the motor 110, so that the cooling state can be maintained below a predetermined temperature.

이처럼 본 발명은 종래에 전동기 축 및 회전자 축에 마련된 팬 없이도 전동기를 냉각시킬 수 있는 것이다. As described above, the present invention can cool the electric motor without a fan provided on the motor shaft and the rotor shaft in the related art.

한편 본 발명은 전동기 프레임(100)의 내부 온도 및 전동기(110) 코일 온도에 따라 터보 냉동기(300) 또는 냉동기용 팬의 구동을 제어할 수 있다. 이때 프레임 내부 온도 및 전동기 코일 온도를 감지할 수 있는 복수의 센서장치(미도시)가 장착되어야 한다.Meanwhile, according to the present invention, the driving of the turbo refrigerator 300 or the fan for the refrigerator may be controlled according to the internal temperature of the motor frame 100 and the coil temperature of the motor 110. At this time, a plurality of sensor devices (not shown) capable of sensing the temperature inside the frame and the temperature of the motor coil must be installed.

터보 냉동기(300)와 냉동기용 팬이 연동되어 동작한다는 가정하에, 센싱동작에 따라 상기 프레임(100)의 내부 온도나 전동기(110)의 코일 온도가 미리 설정한 온도에 도달했을 때(또는 초과한 경우)만 구동되게 한다. 그리고 구동 이후 설정 온도 이하가 되면 중지되게 한다. 즉 냉동기용 팬이 항상 구동되는 조건이 아니다. When the internal temperature of the frame 100 or the coil temperature of the electric motor 110 reaches (or exceeds) a preset temperature according to the sensing operation, assuming that the turbo refrigerator 300 and the cooling fan are operated in conjunction with each other. Case) only. And it is stopped when the temperature falls below the set temperature after driving. In other words, it is not a condition in which the fan for the refrigerator is always driven.

이와 같이 센싱 동작에 따라 터보 냉동기(300)를 온/오프 구동시킴으로써 터보 냉동기(300)를 상시 구동시키지 않아도 될 것이다.In this way, by driving the turbo chiller 300 on/off according to the sensing operation, it is not necessary to always drive the turbo chiller 300.

그리고 상기 센서장치의 감지동작에 따라 상기 냉동기용 팬이 구동되는 시점은 임의로 조정 가능하다. 즉 냉동기용 팬이 동작하게 되는 프레임(100) 내부의 온도 및 전동기(110)의 코일 온도를 더 높게 또는 더 낮게 설정할 수 있다. 이는 전동기(110)의 내구 연한에 따라 원래보다 더 낮은 온도에서 전동기(110)를 냉각시킬 필요가 있을 경우에 유용할 것이다. In addition, the timing at which the fan for the refrigerator is driven may be arbitrarily adjusted according to the sensing operation of the sensor device. That is, the temperature inside the frame 100 at which the refrigerator fan operates and the coil temperature of the electric motor 110 may be set higher or lower. This will be useful when it is necessary to cool the electric motor 110 at a lower temperature than the original according to the lifespan of the electric motor 110.

이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다. Although described with reference to the illustrated embodiments of the present invention as described above, these are only exemplary, and those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains, without departing from the gist and scope of the present invention, various It will be apparent that variations, modifications and other equivalent embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100: 전동기 프레임
110: 전동기
120: 샤프트
130: 에어 통로
140: 에어 유입구
150: 에어 배출구
200: 쿨러 하우징
300: 터보 냉동기100: electric motor frame
110: electric motor
120: shaft
130: air passage
140: air inlet
150: air outlet
200: cooler housing
300: turbo chiller

Claims (5)

전동기 프레임 및 상기 전동기 프레임 내에 설치된 전동기;
상기 전동기 프레임의 상부에만 설치되며, 일면 저부에 형성된 에어 유입구 및 타면 상부에 형성된 에어 배출구가 구비된 쿨러 하우징;
상기 전동기 프레임과 쿨러 하우징을 상호 연동하며, 상기 쿨러 하우징과 전동기 프레임의 접촉면 중 상기 에어 유입구의 하방에 형성되는 에어통로; 및
상기 쿨러 하우징 내에서 상기 에어 유입구와 에어 배출구 사이에 위치하며, 냉동기용 팬이 구비된 터보 냉동기를 포함하고,
상기 냉동기용 팬의 구동에 따라 상기 에어 유입구로 유입된 외부 공기와의 압력차에 의해 상기 전동기 프레임 내부 공기가 에어통로를 통해 상기 에어 배출구로 배출되어, 상기 전동기를 냉각하는 것을 특징으로 하는 전동기의 냉각 구조장치.An electric motor frame and an electric motor installed in the electric motor frame;
A cooler housing installed only on an upper portion of the motor frame and having an air inlet formed at a bottom of one surface and an air outlet formed at an upper portion of the other surface;
An air passage interlocking the electric motor frame and the cooler housing, and formed below the air inlet of a contact surface between the cooler housing and the electric motor frame; And
It is located between the air inlet and the air outlet in the cooler housing, and includes a turbo refrigerator equipped with a fan for a refrigerator,
According to the driving of the refrigerating fan, the air inside the motor frame is discharged to the air outlet through an air passage due to a pressure difference with external air introduced into the air inlet to cool the electric motor. Cooling rescue device. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 에어 유입구와 상기 에어 배출구는 서로 직각되는 방향에 위치하는 전동기의 냉각 구조장치.The method of claim 1,
The air inlet port and the air outlet port are positioned at right angles to each other. 제 1 항에 있어서,
상기 냉동기용 팬은 상기 에어통로의 상측에 설치되는 전동기의 냉각 구조장치.The method of claim 1,
The refrigerator fan is a cooling structure device for an electric motor that is installed on the upper side of the air passage. 제 1 항에 있어서,
상기 전동기 프레임의 내부 온도 및 전동기 코일 온도를 감지하는 센서들을 더 포함하고,
상기 센서들의 감지에 따라 상기 냉동기용 팬은 선택 구동되는 전동기의 냉각 구조장치.The method of claim 1,
Further comprising sensors for sensing the internal temperature of the motor frame and the motor coil temperature,
The cooling structure device of an electric motor in which the cooling fan is selectively driven according to the detection of the sensors.
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