KR102654663B1 - 외전형 모터 - Google Patents

Abstract

외전형 모터가 제공된다. 본 명세서의 일 면(aspect)에 따른 외전형 모터는 프레임과, 상기 프레임에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터에 권선되는 코일과, 상기 프레임의 중앙 영역에 회전 가능하게 결합되는 회전축과, 상기 회전축에 결합되고 상기 스테이터를 감싸는 커버와, 상기 커버에 배치되고 상기 스테이터와 대향하는 마그네트를 포함한다. 이 경우, 상기 커버의 내측면은 내측으로 돌출되고 반경 방향으로 연장되는 복수의 블레이드를 포함한다.

Description

외전형 모터{OUTER ROTOR MOTOR}

본 명세서는 외전형 모터에 관한 것이다. 보다 상세하게, 공기 조화기용 외전형 모터에 관한 것이다.

일반적으로 공기 조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하는 기기로서, 공기의 온도와, 습도와, 청정도 중 적어도 하나를 조절할 수 있다. 이를 테면, 여름에는 실내를 시원한 냉방 상태로, 겨울에는 따뜻한 난방 상태로 조절하고, 실내의 습도를 조절하여 실내의 공기를 쾌적한 청정 상태로 조절한다.

상세히, 상기 공기 조화기의 내부에는 냉매 사이클이 제공되고, 냉매 사이클을 통하여 상변화하는 냉매와 외부 공기가 열교환하게 된다. 그리고, 상기 냉매 사이클은, 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기와, 상기 압축기를 통과한 냉매가 실외 공기와 열교환하는 응축기와, 상기 응축기를 통과한 냉매가 저온 저압으로 팽창되는 팽창기 및 상기 팽창기를 통과한 냉매가 실내 공기와 열 교환하는 증발기로 구성된다. 여기서, 상기 공기 조화기가 냉방기로 사용될 경우, 상기 응축기는 실외 열교환기에 해당하고, 상기 증발기는 실내 열교환기에 해당한다.

그리고, 주지된 바와 같이 공기 조화기는, 실외기와 실내기가 각각 분리되어 설치되는 분리형 공기 조화기와, 실외기와 실내기가 일체로 설치되는 일체형 공기 조화기로 크게 나뉘고, 용량의 크기에 따라서 소용량의 공기 조화기와 대용량의 공기 조화기로 나뉠 수 있다.

최근 들어, 대형 식당이나 호텔과 같은 큰 건물들이 세워지면서 대형 공기 조화기 또는 멀티형 공기 조화기에 대한 필요 욕구가 증가되고 있다. 대형 공기 조화기 또는 멀티형 공기 조화기에는 외전형 모터(outer rotor moter)가 장착된다.

상기 외전형 모터는 코일이 감긴 스테이터가 내측에 설치되고, 이 스테이터의 코일을 마그넷이 둘러싸는 것처럼 로터가 상기 스테이터의 외측에 배치되어 있다. 즉, 상기 외전형 모터는 구조상 그 외측에 로터가 배치되어 회전하므로 관성이 상당히 커지게 되어 주로 대용량 공기 조화기에 사용되고 있다.

이러한 외전형 모터는 방열을 위해 냉각 휠, 냉각 팬 및 유로 가이드 등을 사용하므로 부품의 개수가 많고, 이에 따라 부품의 체결 구조가 복잡해지고 외전형 모터의 크기가 커지는 문제가 있었다.

한국 공개특허공보 10-2020-0068887 A (2020.06.16. 공개)

본 명세서가 해결하고자 하는 과제는, 불필요한 부품의 개수를 줄일 수 있는 외전형 모터를 제공하는 것이다.

또한, 본 명세서가 해결하고자 하는 과제는, 부품의 체결 구조를 간소화하여 제품의 크기를 줄일 수 있는 외전형 모터를 제공하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 명세서의 일 면(aspect)에 따른 외전형 모터는 프레임과, 상기 프레임에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터에 권선되는 코일과, 상기 프레임의 중앙 영역에 회전 가능하게 결합되는 회전축과, 상기 회전축에 결합되고 상기 스테이터를 감싸는 커버와, 상기 커버에 배치되고 상기 스테이터와 대향하는 마그네트를 포함한다. 이 경우, 상기 커버의 내측면은 내측으로 돌출되고 반경 방향으로 연장되는 복수의 블레이드를 포함할 수 있다.

이를 통해, 냉각 휠, 냉각 팬 및 유로 가이드 등의 구성이 없이도 방열 효과를 높일 수 있으므로 부품의 개수를 줄일 수 있다. 또한, 부품의 체결 구조를 간소화하여 제품의 크기를 줄일 수 있다.

또한, 상기 복수의 블레이드는 상기 커버의 내측면에서 축 방향 후방으로 돌출될 수 있다.

또한, 상기 복수의 블레이드는 적어도 일부가 상기 코일과 마주보고, 축 방향으로 이격될 수 있다.

또한, 상기 복수의 블레이드는 상기 코일과 마주보는 영역 이외의 영역에서 적어도 일부가 반경 방향 내측 또는 외측으로 갈수록 축 방향 후방으로 더 돌출될 수 있다.

또한, 상기 복수의 블레이드는 상기 코일과 마주보는 영역에서 상기 코일과의 거리가 일정할 수 있다.

또한, 상기 복수의 블레이드는 상기 커버의 측면부와 접촉할 수 있다.

또한, 상기 복수의 블레이드는 상기 커버의 측면부와 접촉하는 영역에서 곡률을 가질 수 있다.

또한, 상기 복수의 블레이드는 상기 커버의 측면부와 접촉하는 영역에서 축 방향 전방으로 오목하게 형성될 수 있다.

또한, 축 방향 전방 또는 후방에서 보았을 때, 상기 복수의 블레이드는 전체적으로 곡률을 가질 수 있다.

또한, 축 방향 전방 또는 후방에서 보았을 때, 상기 복수의 블레이드는 상기 커버의 회전 방향으로 볼록하게 형성될 수 있다.

또한, 축 방향 전방 또는 후방에서 보았을 때, 상기 복수의 블레이드는 상기 커버의 회전 방향으로 오목하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 복수의 블레이드는 원주 방향으로 서로 이격될 수 있다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 명세서의 일 면(aspect)에 따른 외전형 모터는 프레임과, 상기 프레임에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터에 권선되는 코일과, 상기 프레임의 중앙 영역에 회전 가능하게 결합되는 회전축과, 상기 회전축에 결합되고 상기 스테이터를 감싸는 커버와, 상기 커버에 배치되고 상기 스테이터와 대향하는 마그네트를 포함한다. 이 경우, 상기 커버의 내측면은 내측으로 돌출되는 복수의 리브를 포함할 수 있다.

이를 통해, 냉각 휠, 냉각 팬 및 유로 가이드 등의 구성이 없이도 방열 효과를 높일 수 있으므로 부품의 개수를 줄일 수 있다. 또한, 부품의 체결 구조를 간소화하여 제품의 크기를 줄일 수 있다.

또한, 상기 복수의 리브는 상기 커버의 내측면에서 축 방향 후방으로 돌출될 수 있다.

또한, 상기 복수의 리브는 상기 코일과 마주하는 영역에 형성되고, 상기 코일과 축 방향으로 이격될 수 있다.

또한, 상기 복수의 리브는 상기 커버의 측면부와 반경 방향으로 이격될 수 있다.

또한, 상기 복수의 리브는 원주 방향으로 서로 이격될 수 있다.

본 명세서를 통해 불필요한 부품의 개수를 줄일 수 있는 외전형 모터를 제공할 수 있다.

또한, 본 명세서를 통해 부품의 체결 구조를 간소화하여 제품의 크기를 줄일 수 있는 외전형 모터를 제공할 수 있다.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터의 사시도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터의 단면도이다.
도 3은 도 2의 A 부분의 확대도이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터의 커버의 일부 영역의 사시도이다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터의 커버의 일부 영역의 배면도이다.
도 6 내지 도 11은 본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터의 커버의 일부 영역의 변형례이다.
도 12는 종래 기술에 따른 외전형 모터의 유체 유동을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터의 유체 유동을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터의 복수의 리브의 개수에 따른 코일의 온도를 나타내는 그래프이다.
도 15는 본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터의 복수의 블레이드의 형상에 따른 코일과 마그네트의 온도를 나타내는 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서(discloser)에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 명세서의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 명세서(discloser)의 용어는 document, specification, description 등의 용어로 대체할 수 있다.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터의 사시도이다. 도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터의 단면도이다. 도 3은 도 2의 A 부분의 확대도이다. 도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터의 커버의 일부 영역의 사시도이다. 도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터의 커버의 일부 영역의 배면도이다. 도 6 내지 도 11은 본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터의 커버의 일부 영역의 변형례이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터(10)는 프레임(100)과, 스테이터(200)와, 코일(300)과, 커버(400)와, 마그네트(500)와, 회전축(600)과, 컨트롤러(700)를 포함할 수 있으나, 이 중 일부의 구성을 제외하고 실시될 수도 있고, 이외 추가적인 구성을 배제하지도 않는다.

본 명세서의 일 실시예에서는 도 2를 기준으로 좌측이 축 방향 전방을 의미하고, 우측이 축 방향 후방을 의미하는 것으로 이해될 수 있고, 축 방향이란 도 2를 기준으로 회전축(600)이 연장되는 좌우 방향을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.

프레임(100)은 커버(400)의 후방에 배치될 수 있다. 프레임(100)과 커버(400)의 사이에는 스테이터(200)와, 코일(300)과, 마그네트(500)와, 회전축(600)이 배치될 수 있다. 프레임(100)의 후면에는 컨트롤러(700)가 결합될 수 있다.

프레임(100)은 결합부(110)를 포함할 수 있다. 결합부(110)는 축 방향으로 연장될 수 있다. 결합부(110)는 중앙 영역에 형성되고 축 방향으로 연장되는 장공을 포함할 수 있다. 결합부(110)의 장공에는 회전축(600)이 배치될 수 있다. 결합부(110)에는 회전축(600)이 회전 가능하게 결합될 수 있다. 결합부(110)에는 회전축(600)이 베어링을 통해 결합될 수 있다.

프레임(100)은 플랜지부(120)를 포함할 수 있다. 플랜지부(120)는 결합부(110)의 후방에서 반경 방향으로 연장될 수 있다. 플랜지부(120)의 후면에는 컨트롤러(700)가 결합될 수 있다. 플랜지부(120)의 전방에는 커버(400)가 배치될 수 있다. 플랜지부(120)는 커버(400)의 후단이 배치되는 홈(122)을 포함할 수 있다. 이를 통해, 커버(400)가 회전에 의해 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

스테이터(200)는 프레임(100)에 배치될 수 있다. 스테이터(200)는 프레임(100)의 결합부(110)에 배치될 수 있다. 스테이터(200)는 프레임(100)의 결합부(110)의 외주면에 배치될 수 있다. 스테이터(200)는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 이와 달리, 스테이터(200)는 원주 방향으로 이격되는 복수의 스테이터 유닛으로 이루어질 수도 있다. 스테이터(200)는 마그네트(500)와 대향할 수 있다. 스테이터(200)는 마그네트(500)의 내부에 배치될 수 있다. 스테이터(200)는 마그네트(500)와 소정 거리 이격될 수 있다. 스테이터(200)는 프레임(100)의 결합부(110)에 고정될 수 있으며, 고정자로 호칭될 수 있다.

코일(300)은 스테이터(200)에 배치될 수 있다. 코일(300)은 스테이터(200)에 권선될 수 있다. 코일(300)은 컨트롤러(700)와 전기적으로 연결될 수 있다.

커버(400)는 후면이 개방되는 형상으로 형성될 수 있다. 커버(400)는 회전축(600)에 결합될 수 있다. 커버(400)의 전면의 중앙 영역은 회전축(600)에 의해 관통될 수 있다. 커버(400)의 전면의 중앙 영역에는 회전축(600)이 결합될 수 있다. 커버(400)는 스테이터(200)와 코일(300)을 감쌀 수 있다. 커버(400)의 측면은 스테이터(200)와 코일(300)을 감쌀 수 있다. 커버(400)에는 마그네트(500)가 배치될 수 있다. 커버(400)의 측면부의 내측에는 마그네트(500)가 결합될 수 있다. 커버(400)의 후단은 프레임(100)의 플랜지부(120)의 홈(122)에 배치될 수 있다. 커버(400)의 측면부의 후단은 프레임(100)의 플랜지부(120)의 홈(122)에 배치될 수 있다.

커버(400)는 팬 브라켓(410)을 포함할 수 있다. 팬 브라켓(410)은 커버(400)의 외주면에서 반경 방향으로 연장될 수 있다. 팬 브라켓(410)은 커버(400)의 측면부의 외측에서 반경 방향으로 연장될 수 있다. 팬 브라켓(410)은 커버(400)와 일체로 형성되는 것을 예로 들어 설명하나, 별도의 부재로 만들어져 커버(400)에 결합될 수도 있다. 팬 브라켓(410)은 외전형 모터(10)의 전방에 배치되는 팬(20)이 결합될 수 있다. 팬 브라켓(410)은 회전축(600)의 중앙 영역보다 축 방향 전방에 배치될 수 있다. 팬 브라켓(410)은 스테이터(200)의 중앙 영역보다 축 방향 전방에 배치될 수 있다.

커버(400)는 복수의 블레이드(420)를 포함할 수 있다. 복수의 블레이드(420)는 커버(400)의 내측면에 형성될 수 있다. 복수의 블레이드(420)는 커버(400)의 전면부의 내측면에 형성될 수 있다. 복수의 블레이드(420)는 커버(400)의 내측면에서 후방으로 돌출될 수 있다. 복수의 블레이드(420)는 반경 방향으로 연장될 수 있다. 복수의 블레이드(420)는 적어도 일부가 스테이터(200)에 권선된 코일(300)과 마주볼 수 있다. 복수의 블레이드(420)는 적어도 일부가 코일(300)과 축 방향으로 이격될 수 있다. 복수의 블레이드(420)는 원주 방향으로 서로 이격될 수 있다. 인접하는 블레이드(420) 간 이격 거리는 서로 동일할 수 있다.

이를 통해, 커버(400)가 원주 방향으로 회전하는 경우 복수의 블레이드(420)는 커버(400)의 내측과 코일(300) 및 스테이터(200) 사이에서 유체의 유동을 발생시킬 수 있다. 즉, 대류를 통해 커버(400)의 내부 부품에 대한 방열 성능을 향상시킬 수 있다. 냉각 휠, 냉각 팬 및 유로 가이드 등의 별도의 구성 없이도 방열 효과를 높일 수 있으므로 외전형 모터(10)의 부품의 개수를 줄일 수 있다. 또한, 부품의 체결 구조를 간소화하여 외전형 모터(10)의 크기를 줄일 수 있다.

복수의 블레이드(420)는 코일(300)과 마주보는 영역에서 코일(300)과의 축 방향 거리가 일정할 수 있다. 복수의 블레이드(420)는 적어도 일부가 코일(300)과 최소 이격 거리(d)를 유지할 수 있다. 예를 들어, 복수의 블레이드(420)의 적어도 일부가 코일(300)과 이루는 최소 이격 거리(d)는 10mm 이상일 수 있다. 이를 통해, 복수의 블레이드(420)가 금속 재질로 형성되는 경우에도 코일(300)의 자기장에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.

복수의 블레이드(420)는 코일(300)과 마주보는 영역 이외의 영역에서 적어도 일부가 반경 방향 내측 또는 외측으로 갈수록 축 방향 후방으로 더 돌출될 수 있다. 이를 통해, 커버(400)의 내측면과 코일(300) 사이에 유체의 유동을 더 발생시켜 커버(400) 내에 배치되는 부품에 대한 방열 성능을 향상시킬 수 있다.

복수의 블레이드(420)는 커버(400)의 측면부와 접촉할 수 있다. 복수의 블레이드(420)는 커버(400)의 측면부와 접촉하는 영역에서 곡률을 가질 수 있다. 구체적으로, 도 3을 참조하면, 복수의 블레이드(420)가 커버(400)의 측면부와 인접하는 영역에서 복수의 블레이드(420)는 축 방향 전방으로 오목하게 형성될 수 있다. 이를 통해, 커버(400)의 내측면과 코일(300) 사이에 유체의 유동을 발생시키면서도, 유체의 유동 저항을 최소화하여 외전형 모터(10)의 출력 손실을 최소화할 수 있다. 복수의 블레이드(420)는 커버(400)의 전면부와 일체로 형성될 수 있다. 복수의 블레이드(420)는 다이캐스팅(Die Casting) 공법으로 형성될 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 복수의 블레이드(420)는 반경 방향으로 연장될 수 있다. 축 방향 전방 또는 후방에서 보았을 때, 복수의 블레이드(420)는 곡률을 가지지 않을 수 있다. 축 방향 전방 또는 후방에서 보았을 때, 복수의 블레이드(420)는 직선 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 'Radial' 블레이드라 호칭할 수 있다. 축 방향 전방 또는 후방에서 보았을 때, 복수의 블레이드(420)를 지나는 가상의 직선은 회전축(600)의 중심 영역을 지날 수 있다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 축 방향 전방 또는 후방에서 보았을 때, 복수의 블레이드(420)는 전체적으로 곡률을 가질 수 있다. 축 방향 전방 또는 후방에서 보았을 때, 복수의 블레이드(420)는 커버(400)의 회전 방향(w)으로 볼록하게 형성될 수 있다. 이 경우를 'Forward' 블레이드라 호칭할 수 있다. 복수의 블레이드(420)가 커버(400)의 회전 방향(w)으로 볼록하게 형성되는 경우, 커버(400)의 내측면과 코일(300) 사이에 유체의 유동을 더 발생시켜 커버(400) 내에 배치되는 부품에 대한 방열 성능을 향상시킬 수 있다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 축 방향 전방 또는 후방에서 보았을 때, 복수의 블레이드(420)는 전체적으로 곡률을 가질 수 있다. 축 방향 전방 또는 후방에서 보았을 때, 복수의 블레이드(420)는 커버(400)의 회전 방향(w)으로 오목하게 형성될 수 있다. 이 경우를 'Backward' 블레이드라 호칭할 수 있다. 복수의 블레이드(420)가 커버(400)의 회전 방향(w)으로 오목하게 형성되는 경우, Forward 블레이드에 비해 방열 성능은 떨어질 수 있으나, 복수의 블레이드(420)를 통한 유체의 유동 저항이 줄어들게 된다. 이를 통해, 커버(400)의 내측면과 코일(300) 사이에 유체의 유동을 발생시키면서도, 유체의 유동 저항을 최소화하여 외전형 모터(10)의 출력 손실을 최소화할 수 있다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 커버(400)는 복수의 리브(rib)(430)를 포함할 수 있다. 즉, 도 10 및 도 11의 실시예에서는 도 2 내지 도 9의 실시예에서 복수의 블레이드(420) 대신 복수의 리브(430)가 형성되는 것으로 이해될 수 있다.

복수의 리브(430)는 커버(400)의 내측면에 형성될 수 있다. 복수의 리브(430)는 커버(400)의 전면부의 내측면에 형성될 수 있다. 복수의 리브(430)는 커버(400)의 내측면에서 후방으로 돌출될 수 있다. 복수의 리브(430)는 커버(400)의 측면부와 이격될 수 있다.

복수의 리브(430)는 반경 방향으로 연장될 수 있다. 복수의 리브(430)는 적어도 일부가 스테이터(200)에 권선된 코일(300)과 마주볼 수 있다. 복수의 리브(430)는 적어도 일부가 코일(300)과 축 방향으로 이격될 수 있다. 복수의 리브(430)는 원주 방향으로 서로 이격될 수 있다. 인접하는 리브(430) 간 이격 거리는 서로 동일할 수 있다.

이를 통해, 커버(400)가 원주 방향으로 회전하는 경우 복수의 리브(430)는 커버(400)의 내측과 코일(300) 및 스테이터(200) 사이에서 유체의 유동을 발생시킬 수 있다. 즉, 대류를 통해 커버(400)의 내부 부품에 대한 방열 성능을 향상시킬 수 있다. 냉각 휠, 냉각 팬 및 유로 가이드 등의 별도의 구성 없이도 방열 효과를 높일 수 있으므로 외전형 모터(10)의 부품의 개수를 줄일 수 있다. 또한, 부품의 체결 구조를 간소화하여 외전형 모터(10)의 크기를 줄일 수 있다.

복수의 리브(430)는 코일(300)과 마주보는 영역에서 코일(300)과의 축 방향 거리가 일정할 수 있다. 복수의 리브(430)는 적어도 일부가 코일(300)과 최소 이격 거리를 유지할 수 있다. 예를 들어, 복수의 리브(430)의 적어도 일부가 코일(300)과 이루는 최소 이격 거리는 10mm 이상일 수 있다. 이를 통해, 복수의 리브(430)가 금속 재질로 형성되는 경우에도 코일(300)의 자기장에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.

복수의 리브(430)는 커버(400)의 전면부와 일체로 형성될 수 있다. 복수의 리브(430)는 딥드로잉(Deep Drawing) 공법으로 제작될 수 있다. 복수의 리브(430)는 커버(400)와 같은 금속 재질로 형성될 수 있다. 복수의 리브(430)는 복수의 블레이드(420)에 비해 유체의 유동 형성에는 불리하나, 방열 면적 증대의 효율을 가져올 수 있다.

마그네트(500)는 커버(400)에 배치될 수 있다. 마그네트(500)는 커버(400)의 내측면에 배치될 수 있다. 마그네트(500)는 스테이터(200)와 대향할 수 있다. 마그네트(500)는 스테이터(200)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 마그네트(500)는 코일(300)로 인해 스테이터(200)에 발생되는 전기장과의 전자기적 상호작용을 통해 커버(400)와 회전축(600)과 팬(20)을 원주 방향으로 회전시킬 수 있다.

회전축(600)은 프레임(100)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 회전축(600)은 프레임(100)의 반경 방향 중앙 영역에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 회전축(600)은 프레임(100)의 결합부(110)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 회전축(600)은 프레임(100)의 결합부(110)에 베어링을 통해 결합될 수 있다.

회전축(600)은 팬(20)과 결합될 수 있다. 회전축(600)의 전방 영역은 팬(20)과 결합될 수 잇다. 회전축(600)은 커버(400)를 관통할 수 있다. 회전축(600)은 커버(400)의 전면부의 중앙 영역을 관통할 수 있다. 회전축(600)은 커버(400)의 전면부에 결합될 수 있다. 이를 통해, 회전축(600)은 커버(400)와 일체로 회전할 수 있다.

컨트롤러(700)는 프레임(100)에 결합될 수 있다. 컨트롤러(700)는 코일(300)과 전기적으로 연결될 수 있다. 컨트롤러(700)는 프레임(100)의 플랜지부(120)의 후면에 결합될 수 있다. 컨트롤러(700)는 프레임(100)의 플랜지부(120)의 후면에 결합되는 결합 부재(710)와 결합 부재(710)에 배치되고 코일(300)과 전기적으로 연결되는 기판(720)을 포함할 수 있다. 기판(720)은 PCB(Printed Circuit Board)일 수 있다. 컨트롤러(700)의 후면에는 컨트롤러(700)에서 발생하는 열을 방출할 수 있는 히트싱크가 설치될 수 있다.

도 12는 종래 기술에 따른 외전형 모터의 유체 유동을 나타내는 도면이다. 도 13은 본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터의 유체 유동을 나타내는 도면이다. 도 14는 본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터의 복수의 리브의 개수에 따른 코일의 온도를 나타내는 그래프이다. 도 15는 본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터의 복수의 블레이드의 형상에 따른 코일과 마그네트의 온도를 나타내는 그래프이다.

도 12를 참조하면, 종래 기술에 따른 외전형 모터의 경우 커버(400)의 내측면과 코일(300) 사이에서는 유체의 유동이 거의 발생하지 않는다.

도 13을 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터(10)의 경우 커버(400)의 내측면과 코일(300) 사이에서 종래 기술에 비해 유체의 유동이 원활하게 발생함을 알 수 있다. 즉, 본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터(10)는 대류에 의한 커버(400) 및 커버(400)의 내부 부품에 대한 방열 성능을 향상시킬 수 있다.

도 14를 참조하면, 도 10 및 도 11에 따른 복수의 리브(430)의 개수가 4개 이상인 경우 코일(300)의 온도가 급격히 떨어짐을 알 수 있다. 따라서, 본 명세서의 일 실시예에서 복수의 리브(430)의 개수는 4개 이상인 것이 바람직하다.

도 15를 참조하면, 복수의 블레이드(420)의 경우 종래 기술에 비해 코일(300) 및 마그네트(500)의 온도가 급격하게 떨어짐을 알 수 있다.

도 2 내지 도 5에 따른 Radial 블레이드의 경우 종래 기술에 비해 코일(300) 및 마그네트(500)의 온도가 저감하고, 도 6 및 도 7에 따른 Forward 블레이드의 경우 Radial 블레이드에 비해 마그네트(500)의 온도가 급격하게 떨어져 방열 성능이 더욱 향상됨을 알 수 있다.

도 8 및 도 9에 다른 Backward 블레이드의 경우 Forward 블레이드에 비해 방열 성능이 다소 떨어지나, 외전형 모터(10)의 출력 손실을 줄일 수 있는 이점이 있다.

본 명세서의 일 실시예에 따른 외전형 모터(10)는 냉각 휠, 냉각 팬 및 유로 가이드 등의 별도의 구성 없이도 방열 효과를 높일 수 있으므로 외전형 모터(10)의 부품의 개수를 줄일 수 있다. 또한, 부품의 체결 구조를 간소화하여 외전형 모터(10)의 크기를 줄일 수 있다.

앞에서 설명된 본 명세서의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 명세서의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.

예를 들어 특정 실시예 및/또는 도면에 설명된 A 구성과 다른 실시예 및/또는 도면에 설명된 B 구성이 결합될 수 있음을 의미한다. 즉, 구성 간의 결합에 대해 직접적으로 설명하지 않은 경우라고 하더라도 결합이 불가능하다고 설명한 경우를 제외하고는 결합이 가능함을 의미한다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 명세서의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 명세서의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 명세서의 범위에 포함된다.

10: 외전형 모터 20: 팬
100: 프레임 200: 스테이터
300: 코일 400: 커버
500: 마그네트 600: 회전축
700: 컨트롤러

Claims (17)

1. 프레임;
   상기 프레임에 배치되는 스테이터;
   상기 스테이터에 권선되는 코일;
   상기 프레임의 중앙 영역에 회전 가능하게 결합되는 회전축;
   상기 회전축에 결합되고 상기 스테이터를 감싸는 커버; 및
   상기 커버에 배치되고 상기 스테이터와 대향하는 마그네트를 포함하고,
   상기 커버는 후면이 개방되는 형상으로 형성되고, 상기 커버의 전면의 중앙 영역은 상기 회전축에 의해서 관통되고, 상기 회전축에 의해 관통되는 영역을 제외하고 상기 커버의 전면과 상기 커버의 측면은 상기 스테이터와 상기 코일을 둘러싸고,
   상기 커버의 내측면은 내측으로 돌출되고 반경 방향으로 연장되는 복수의 블레이드를 포함하고,
   상기 복수의 블레이드는 상기 커버의 내측면에서 축 방향 후방으로 돌출되고,
   상기 복수의 블레이드는 적어도 일부가 상기 코일과 마주보고, 축 방향으로 이격되고,
   상기 복수의 블레이드는 상기 코일과 마주보는 영역 이외의 영역에서 적어도 일부가 반경 방향 내측 또는 외측으로 갈수록 축 방향 후방으로 더 돌출되는 외전형 모터.
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5. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 블레이드는 상기 코일과 마주보는 영역에서 상기 코일과의 거리가 일정한 외전형 모터.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 블레이드는 상기 커버의 측면부와 접촉하는 외전형 모터.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 복수의 블레이드는 상기 커버의 측면부와 접촉하는 영역에서 곡률을 가지는 외전형 모터.
8. 프레임;
   상기 프레임에 배치되는 스테이터;
   상기 스테이터에 권선되는 코일;
   상기 프레임의 중앙 영역에 회전 가능하게 결합되는 회전축;
   상기 회전축에 결합되고 상기 스테이터를 감싸는 커버; 및
   상기 커버에 배치되고 상기 스테이터와 대향하는 마그네트를 포함하고,
   상기 커버는 후면이 개방되는 형상으로 형성되고, 상기 커버의 전면의 중앙 영역은 상기 회전축에 의해서 관통되고, 상기 회전축에 의해 관통되는 영역을 제외하고 상기 커버의 전면과 상기 커버의 측면은 상기 스테이터와 상기 코일을 둘러싸고,
   상기 커버의 내측면은 내측으로 돌출되고 반경 방향으로 연장되는 복수의 블레이드를 포함하고,
   상기 복수의 블레이드는 상기 커버의 내측면에서 축 방향 후방으로 돌출되고,
   상기 복수의 블레이드는 상기 커버의 측면부와 접촉하고,
   상기 복수의 블레이드는 상기 커버의 측면부와 접촉하는 영역에서 곡률을 가지고,
   상기 복수의 블레이드는 상기 커버의 측면부와 접촉하는 영역에서 축 방향 전방으로 오목하게 형성되는 외전형 모터.
9. 제 1 항에 있어서,
   축 방향 전방 또는 후방에서 보았을 때, 상기 복수의 블레이드는 곡률을 가지는 외전형 모터.
10. 제 1 항에 있어서,
    축 방향 전방 또는 후방에서 보았을 때, 상기 복수의 블레이드는 상기 커버의 회전 방향으로 볼록하게 형성되는 외전형 모터.
11. 제 1 항에 있어서,
    축 방향 전방 또는 후방에서 보았을 때, 상기 복수의 블레이드는 상기 커버의 회전 방향으로 오목하게 형성되는 외전형 모터.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 블레이드는 원주 방향으로 서로 이격되는 외전형 모터.
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