KR102655341B1 - electric motor with direct oil cooling - Google Patents

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KR102655341B1
KR102655341B1 KR1020230144884A KR20230144884A KR102655341B1 KR 102655341 B1 KR102655341 B1 KR 102655341B1 KR 1020230144884 A KR1020230144884 A KR 1020230144884A KR 20230144884 A KR20230144884 A KR 20230144884A KR 102655341 B1 KR102655341 B1 KR 102655341B1
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박성영
오진동
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국립공주대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은, 부분 분리되는 원통 형태의 하우징; 상기 하우징의 내주면을 감싸도록 배치되되, 외부측몸체와 내부측몸체 사이에 권선부가 마련되고, 상기 내부측몸체 일단 및 다른 일단 각각에 통공이 형성된 덮개부가 마련된 고정자; 상기 고정자 내측에 배치되되, 일단 및 타단으로부터 이어지는 샤프트가 상기 하우징 어느 일면 및 다른 일면을 관통하는 회전자; 상기 하우징 외부에 배치되되, 오일을 저장하는 저장조; 상기 저장조로부터 상기 하우징 어느 일면에 형성된 유입구로 이어지는 제1관체에 배치되되, 상기 오일을 상기 하우징 내부로 투입하는 펌프; 상기 하우징 외부에 배치되되, 상기 회전자의 어느 일측 상기 샤프트에 형성되는 유로 내측으로 압축공기를 투입하는 컴프레서; 및 상기 덮개부 각각의 상기 통공 내주면과 상기 회전자의 상기 샤프트 외주면 사이에 배치되는 기밀부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 직접 냉각 방식의 전기모터에 관한 것이다.The present invention includes a cylindrical housing that is partially separated; A stator disposed to surround the inner peripheral surface of the housing, having a winding portion provided between the outer body and the inner body, and a cover portion having a through hole formed at one end and the other end of the inner body, respectively; a rotor disposed inside the stator, wherein a shaft extending from one end and the other end penetrates one side and the other side of the housing; a reservoir disposed outside the housing to store oil; A pump disposed in a first pipe leading from the reservoir to an inlet formed on one side of the housing, and injecting the oil into the housing; A compressor disposed outside the housing and injecting compressed air into a passage formed in the shaft on either side of the rotor; and an airtight member disposed between the inner peripheral surface of the through hole of each of the cover parts and the outer peripheral surface of the shaft of the rotor.

Description

오일 직접 냉각 방식의 전기모터{electric motor with direct oil cooling}Electric motor with direct oil cooling

본 발명은 전기모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하우징 내부가 오일로 완전 충전되어 오일에 의해 고정자의 권선부 냉각이 이루어짐에 따라 과열로 인한 전기모터의 손상 및 성능 저하가 방지될 수 있도록 할 뿐만 아니라 회전자의 샤프트에 형성되는 유로를 통해 유입되는 압축공기가 고정자와 회전자 사이 공간에 충전되어 압축공기에 의해 고정자와 회전자 사이 공간으로의 오일 유입이 차단됨에 따라 오일에 의한 간섭 없이 회전자의 회전이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 오일 직접 냉각 방식의 전기모터에 관한 것이다.The present invention relates to an electric motor, and more specifically, the inside of the housing is completely filled with oil, so that the winding part of the stator is cooled by the oil, thereby preventing damage and performance degradation of the electric motor due to overheating. Instead, compressed air flowing in through the passage formed in the shaft of the rotor fills the space between the stator and the rotor, and the oil inflow into the space between the stator and the rotor is blocked by the compressed air, so the rotor operates without interference from oil. This relates to a direct oil-cooled electric motor that allows smooth rotation of the motor.

일반 자동차의 경우 내연기관의 구동에 의해 주행하게 되므로 배출가스로 인한 대기 오염 등을 유발하는 문제가 있었다.In the case of ordinary cars, since they are driven by an internal combustion engine, there is a problem of causing air pollution due to exhaust gases.

이러한 이유로 최근 전기자동차가 주목받고 있다.For this reason, electric vehicles have recently been attracting attention.

전기자동차는, 배터리로부터의 전원 공급에 의한 전기모터 회전에 의해 주행이 이루어지는바, 배기가스 발생이 없어 대기오염을 방지할 수 있고, 주행중 소음 발생이 미미하여 운전자의 피로를 덜 수 있으며, 부품 감소가 이루어질 수 있어 유지비 절감 등이 이루어질 수 있으므로 내연기관을 이용하는 일반 자동차를 대체하여 그 보급이 급속히 늘고 있다.Electric vehicles are driven by the rotation of an electric motor supplied with power from the battery, so they do not generate exhaust gases, preventing air pollution, generating minimal noise while driving, reducing driver fatigue, and reducing the number of parts. Since it can reduce maintenance costs, etc., its spread is rapidly increasing as it replaces general automobiles that use internal combustion engines.

다만, 전기자동차의 전기모터는 작동 과정에서 열 발생이 상당하므로 이에 성능이 저하될 수 있을 뿐만 아니라 자칫 과열됨에 따라서는 부품 등의 손상으로 이어질 수 있는 문제가 있었다.However, the electric motor of an electric vehicle generates a lot of heat during operation, so not only can performance deteriorate, but overheating can also lead to damage to parts.

이와 같은 문제를 해소하고자 대한민국 등록실용신안 제20-0214688호 등에 개시된 바와 같이 구동모터에 각종의 냉각장치가 적용되고 있다.To solve this problem, various cooling devices are being applied to the drive motor, as disclosed in Korea Registered Utility Model No. 20-0214688.

한편, 구동모터 냉각장치의 하나로 고정자 등으로 오일을 분사하여 냉각하는 구동모터 냉각장치가 있다.Meanwhile, one of the drive motor cooling devices is a drive motor cooling device that cools by spraying oil onto the stator, etc.

그러나 오일 분사를 통해 냉각이 이루어질 수 있도록 하는 종래 구동모터 냉각장치에서 오일은 구동모터의 하우징 내측 일부에만 미치므로 오일 분사에 의한 냉각 효과가 기대에 미치지 못하는 문제가 있었다.However, in the conventional drive motor cooling device that allows cooling through oil injection, the oil only reaches the inner part of the housing of the drive motor, so there is a problem that the cooling effect by oil injection does not meet expectations.

또한, 오일 분사를 통해 냉각이 이루어질 수 있도록 하는 종래 구동모터 냉각장치에서 오일은 고정자와 회전자 사이의 공간으로 유입될 수 있으므로 이에 의해 캐비테이션 현상이 유발되므로 진동 발생 등으로 인하여 회전자 회전이 불안정해지는 문제가 있었다.In addition, in a conventional drive motor cooling device that allows cooling through oil injection, oil may flow into the space between the stator and the rotor, thereby causing cavitation, which makes rotor rotation unstable due to vibration, etc. There was a problem.

상기의 이유로 해당 분야에서는 오일에 의해 하우징 내측 고정자 및 회전자의 직접 냉각이 이루어지되, 오일에 의한 간섭 없이 회전자의 회전이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하는 전기모터의 개발을 시도하고 있으나, 현재까지는 만족할 만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.For the above reasons, attempts are being made in this field to develop an electric motor that directly cools the stator and rotor inside the housing by oil and allows the rotor to rotate stably without interference by oil. However, to date, this has not been satisfactory. The situation is that no satisfactory results are being obtained.

대한민국 등록실용신안 제20-0214688호Republic of Korea Registered Utility Model No. 20-0214688

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 하우징 내부가 오일로 완전 충전됨으로써 오일에 의해 고정자의 권선부 냉각이 원활하게 이루어질 수 있도록 할 뿐만 아니라 오일 충전 상태에서 고정자와 회전자 사이 공간으로의 오일 유입이 차단됨에 따라 오일에 의한 간섭 없이 회전자의 회전이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 전기모터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was proposed to solve the problems of the prior art as described above. The inside of the housing is completely filled with oil, so that not only can the winding part of the stator be smoothly cooled by oil, but also the stator and the rotor can be connected in an oil-filled state. The purpose is to provide an electric motor that allows the rotor to rotate smoothly without interference from oil as oil inflow into the space between electrons is blocked.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,

부분 분리되는 원통 형태의 하우징; 상기 하우징의 내주면을 감싸도록 배치되되, 외부측몸체와 내부측몸체 사이에 권선부가 마련되고, 상기 내부측몸체 일단 및 다른 일단 각각에 통공이 형성된 덮개부가 마련된 고정자; 상기 고정자 내측에 배치되되, 일단 및 타단으로부터 이어지는 샤프트가 상기 하우징 어느 일면 및 다른 일면을 관통하는 회전자; 상기 하우징 외부에 배치되되, 오일을 저장하는 저장조; 상기 저장조로부터 상기 하우징 어느 일면에 형성된 유입구로 이어지는 제1관체에 배치되되, 상기 오일을 상기 하우징 내부로 투입하는 펌프; 상기 하우징 외부에 배치되되, 상기 회전자의 어느 일측 상기 샤프트에 형성되는 유로 내측으로 압축공기를 투입하는 컴프레서; 및 상기 덮개부 각각의 상기 통공 내주면과 상기 회전자의 상기 샤프트 외주면 사이에 배치되는 기밀부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 직접 냉각 방식의 전기모터를 제안한다.A cylindrical housing that is partially separated; A stator disposed to surround the inner peripheral surface of the housing, having a winding portion provided between the outer body and the inner body, and a cover portion having a through hole formed at one end and the other end of the inner body, respectively; a rotor disposed inside the stator, wherein a shaft extending from one end and the other end penetrates one side and the other side of the housing; a reservoir disposed outside the housing to store oil; A pump disposed in a first pipe leading from the reservoir to an inlet formed on one side of the housing, and injecting the oil into the housing; A compressor disposed outside the housing and injecting compressed air into a passage formed in the shaft on either side of the rotor; and an airtight member disposed between the inner peripheral surface of the through hole of each of the cover parts and the outer peripheral surface of the shaft of the rotor.

상기 하우징은 어느 일면의 하단부에 형성되는 유출구를 포함한다.The housing includes an outlet formed at a lower end of one side.

상기 유출구에는 상기 저장조로 이어지는 제2관체가 연결된다.A second pipe leading to the storage tank is connected to the outlet.

상기 내부측몸체는, 상기 덮개부 각각의 가장자리를 따라 방사상으로 배치되는 복수 개의 통공을 포함한다.The inner body includes a plurality of through holes arranged radially along the edges of each of the cover parts.

상기 통공 각각에는 상기 하우징을 관통하여 외부로 이어지는 제3관체가 연결된다.A third pipe that penetrates the housing and extends to the outside is connected to each of the through holes.

상기 유로는 상기 샤프트의 외주면으로 이어지는 복수 개의 출구를 포함한다.The flow path includes a plurality of outlets leading to the outer peripheral surface of the shaft.

상기 유로에는 상기 컴프레서로 이어지는 제4관체가 연결된다.A fourth pipe leading to the compressor is connected to the flow path.

상기 기밀부재는 메카니컬씰일 수 있다.The airtight member may be a mechanical seal.

본 발명에 의한 오일 직접 냉각 방식의 전기모터는, 저장조 및 펌프를 포함하는바, 저장조로부터 공급되는 오일이 펌프 작동에 의해 하우징 내부로 유입되에 하우징 내부에 완충됨에 따라 하우징 내부 부품, 특히 고정자의 권선부가 오일에 잠기게 되므로 이에 의해 권선부의 발열이 억제되며 냉각될 수 있어 과열로 인한 전기모터의 손상 및 성능 저하가 방지될 수 있다.The electric motor of the oil direct cooling method according to the present invention includes a storage tank and a pump. As the oil supplied from the storage tank flows into the housing by operating the pump and is cushioned inside the housing, the internal parts of the housing, especially the stator. Since the winding part is submerged in oil, heat generation in the winding part can be suppressed and cooled, thereby preventing damage to the electric motor and performance degradation due to overheating.

본 발명에 의한 오일 직접 냉각 방식의 전기모터는, 컴프레서를 포함하고, 컴프레서에 의해 공급되는 압축공기는 회전자의 샤프트에 형성되는 유로로 유입되는바, 압축공기가 고정자의 내부측몸체와 회전자 사이 공간으로 토출됨에 따라 고정자의 내부측몸체와 회전자 사이로의 오일 유입이 차단될 수 있으므로 고정자의 내부측몸체와 회전자 사이로의 오일 유입에 의한 간섭 없이 회전자의 회전이 안정적으로 이루어질 수 있다.The electric motor of the oil direct cooling method according to the present invention includes a compressor, and the compressed air supplied by the compressor flows into a passage formed in the shaft of the rotor, and the compressed air flows into the inner body of the stator and the rotor. As the oil is discharged into the space between them, the inflow of oil between the inner body of the stator and the rotor can be blocked, so the rotation of the rotor can be performed stably without interference from the inflow of oil between the inner body of the stator and the rotor.

도 1은 본 발명에 의한 오일 직접 냉각 방식의 전기모터의 구조를 보인 개략적 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 오일 직접 냉각 방식의 전기모터에서 하우징 내부의 오일 충전을 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 오일 직접 냉각 방식의 전기모터에서 고정자의 내부측몸체와 회전자 사이 공간의 압축공기 충전을 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 오일 직접 냉각 방식의 전기모터에서 기밀부재 배치 부위의 확대 단면도이다.Figure 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of an electric motor using direct oil cooling according to the present invention.
Figure 2 is an exemplary diagram showing oil filling inside the housing in an electric motor using direct oil cooling according to the present invention.
Figure 3 is an exemplary diagram showing compressed air filling of the space between the inner body of the stator and the rotor in the electric motor of the oil direct cooling method according to the present invention.
Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of the location of the airtight member in the electric motor of the oil direct cooling method according to the present invention.

이하, 첨부 도면에 의거 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 오일 직접 냉각 방식의 전기모터(A)는, 하우징(10); 고정자(20); 회전자(30); 저장조(40); 펌프(50); 컴프레서(60); 및 기밀부재(70);를 포함한다.As shown in Figure 1, the electric motor (A) of the oil direct cooling type according to the present invention includes a housing (10); stator (20); rotor (30); storage tank (40); pump (50); Compressor (60); and an airtight member 70.

본 발명의 하우징(10)은 원통 형태를 이룬다.The housing 10 of the present invention has a cylindrical shape.

이때, 하우징(10)은 어느 일면에 형성되는 유입구(11)를 포함함으로써 저장조(40)로부터 공급되는 오일(100)이 유입구(11)를 통해 하우징(10) 내부로 유입될 수 있다.At this time, the housing 10 includes an inlet 11 formed on one side, so that the oil 100 supplied from the reservoir 40 can flow into the housing 10 through the inlet 11.

여기서, 유입구(11)와 저장조(40) 사이에는 제1관체(11a)가 연결됨으로써 저장조(40)로부터 공급되는 오일(100)이 제1관체(11a)를 따라 유동하여 하우징(10) 내부로 유입될 수 있다.Here, the first pipe body (11a) is connected between the inlet 11 and the storage tank 40, so that the oil 100 supplied from the storage tank 40 flows along the first pipe body 11a and enters the housing 10. may be introduced.

그리고 하우징(10)은 어느 일면의 하단부에 형성되는 유출구(12)를 포함함으로써 하우징(10) 내에 충전된 오일(100)이 유출구(12)를 통해 하우징(10) 외부로 유출될 수 있다.Additionally, the housing 10 includes an outlet 12 formed at the lower end of one side, so that the oil 100 filled in the housing 10 can flow out of the housing 10 through the outlet 12.

이때, 유출구(12)에는 저장조(40)로 이어지는 제2관체(12a)가 연결됨으로써 유출구(12)를 통해 하우징(10) 외부로 유출된 오일(100)이 제2관체(12a)를 따라 유동하여 저장조(40)로 재차 유입될 수 있다.At this time, the second pipe body 12a leading to the storage tank 40 is connected to the outlet 12, so that the oil 100 flowing out of the housing 10 through the outlet 12 flows along the second pipe body 12a. Thus, it can flow into the storage tank 40 again.

여기서, 유출구(12)와 저장조(40) 사이에 이어지는 제2관체(12a)에는 전자 신호에 의해 개폐되는 밸브(도면상 미도시)가 마련됨으로써 밸브 개폐에 의해 제2관체(12a)를 통한 오일(100)의 유동 단속이 이루어질 수 있다.Here, a valve (not shown in the drawing) that opens and closes by an electronic signal is provided in the second pipe body (12a) connected between the outlet 12 and the storage tank 40, so that oil flows through the second pipe body (12a) by opening and closing the valve. (100) flow control can be achieved.

한편, 하우징(10)은 부분 분리됨으로써 일부를 분리함에 따라 그 내측에 고정자(20) 및 회전자(30)의 배치가 이루어질 수 있다.Meanwhile, the housing 10 is partially separated so that the stator 20 and the rotor 30 can be placed inside it.

이때, 분리가 이루어진 하우징(10)의 일부는 그 내측에 고정자(20) 및 회전자(30)가 배치된 이후 다시 하우징(10)에 결합됨으로써 하우징(10)에서 고정자(20) 및 회전자(30)의 이탈이 방지될 수 있다.At this time, the part of the housing 10 that has been separated is coupled to the housing 10 again after the stator 20 and the rotor 30 are placed inside it, thereby forming the stator 20 and the rotor ( 30) deviation can be prevented.

본 발명의 고정자(20)는, 외부측몸체(21)와 내부측몸체(22) 사이에 권선부(23)가 마련된 것으로서, 하우징(10)의 내주면을 감싸도록 배치된다.The stator 20 of the present invention is provided with a winding portion 23 between the outer body 21 and the inner body 22, and is arranged to surround the inner peripheral surface of the housing 10.

이때, 내부측몸체(22) 일단 및 다른 일단 각각에는 통공(24a)이 형성된 덮개부(24)가 마련됨으로써 통공(24a)에 의해 회전자(30)의 샤프트(31) 관통이 이루어지면서 덮개부(24)에 의해 고정자(20)와 회전자(30) 사이의 공간 개방이 차단될 수 있다.At this time, a cover part 24 having a through hole 24a is provided on one end and the other end of the inner body 22, so that the shaft 31 of the rotor 30 penetrates through the through hole 24a and the cover part The opening of the space between the stator 20 and the rotor 30 may be blocked by (24).

여기서, 덮개부(24)는 내부측몸체(22)로부터 분리 가능하게 형성됨으로써 덮개부(24)를 분리함에 따라 내부측몸체(22) 내측에 회전자(30)의 배치가 이루어질 수 있다.Here, the cover part 24 is formed to be detachable from the inner body 22, so that the rotor 30 can be placed inside the inner body 22 by separating the cover part 24.

그리고 내부측몸체(22)는, 덮개부(24) 가장자리를 따라 방사상으로 배치되는 복수 개의 통공(22a)을 포함함으로써 아래에서 설명하는 압축공기(200)가 각 통공(22a)을 통해 덮개부(24) 외부로 유출될 수 있다.And the inner body 22 includes a plurality of through holes 22a radially arranged along the edge of the cover portion 24, so that the compressed air 200 described below passes through each through hole 22a and the cover portion (22a). 24) It may leak to the outside.

이때, 통공(22a) 각각에는 하우징(10)을 관통하여 외부로 이어지는 제3관체(22b)가 연결됨으로써 통공(22a)을 통해 덮개부(24) 외부로 유출되는 압축공기(200)가 제3관체(22b)를 따라 유동하여 하우징(10) 외부로 유출될 수 있다.At this time, a third pipe body 22b that penetrates the housing 10 and extends to the outside is connected to each of the through holes 22a, so that the compressed air 200 flowing out of the cover portion 24 through the through hole 22a is connected to the third pipe body 22b. It may flow along the pipe body 22b and leak out of the housing 10.

본 발명의 회전자(30)는, 고정자(20) 내측에 배치되되, 일단 및 타단으로부터 이어지는 샤프트(31)가 하우징(10) 어느 일면 및 다른 일면을 관통한다.The rotor 30 of the present invention is disposed inside the stator 20, and a shaft 31 extending from one end and the other end penetrates one side and the other side of the housing 10.

이때, 어느 일측 샤프트(31)는 길이 방향으로 이어지는 유로(32)를 포함함으로써 컴프레서(60)로부터 공급되는 압축공기(200)가 유로(32)를 따라 유동할 수 있다.At this time, one side of the shaft 31 includes a passage 32 extending in the longitudinal direction, so that the compressed air 200 supplied from the compressor 60 can flow along the passage 32.

여기서, 유로(32)는 어느 일측 샤프트(31)의 외주면으로 이어지는 복수 개의 출구(32a)를 포함함으로써 각 출구(32a)를 통해 압축공기(200)의 토출이 이루어질 수 있다.Here, the flow path 32 includes a plurality of outlets 32a leading to the outer peripheral surface of one side of the shaft 31, so that the compressed air 200 can be discharged through each outlet 32a.

그리고 유로(32)에는 컴프레서(60)로 이어지는 제4관체(32b)가 연결됨으로써 컴프레서(60)에 의해 공급되는 압축공기(200)가 제4관체(32b)를 따라 유동하여 유로(32) 내부로 유입될 수 있다.And the fourth pipe body 32b leading to the compressor 60 is connected to the flow path 32, so that the compressed air 200 supplied by the compressor 60 flows along the fourth pipe body 32b and enters the flow path 32. may flow into.

본 발명의 저장조(40)는 하우징(10) 외부에 배치되어 오일(100)을 저장한다.The storage tank 40 of the present invention is disposed outside the housing 10 to store the oil 100.

이때, 저장조(40)에는 유출구(41)가 마련됨으로써 유출구(41)를 통해 외부로 오일(100)의 유출이 이루어질 수 있다.At this time, an outlet 41 is provided in the storage tank 40 so that the oil 100 can flow out to the outside through the outlet 41.

그리고 유출구(41)에는 전자 신호에 의해 개폐되는 밸브(도면상 미도시)가 마련됨으로써 밸브 개폐에 의해 유출구(41)를 통한 오일(100)의 유출 단속이 이루어질 수 있다.In addition, a valve (not shown in the drawing) that is opened and closed by an electronic signal is provided at the outlet 41, so that the outflow of oil 100 through the outlet 41 can be controlled by opening and closing the valve.

이와 같은 저장조(40)는 오일(100)을 저장하는 것일 뿐 특별한 기능을 갖는 것은 아닌바, 저장조(40)에 관한 상세한 설명은 생략한다.Since this storage tank 40 only stores the oil 100 and does not have a special function, a detailed description of the storage tank 40 will be omitted.

본 발명의 펌프(50)는 저장조(40)로부터 하우징(10) 어느 일면에 형성된 유입구(11)로 이어지는 제1관체(11a)에 배치된다.The pump 50 of the present invention is disposed in the first pipe body 11a leading from the storage tank 40 to the inlet 11 formed on one side of the housing 10.

따라서 펌프(50) 작동이 이루어짐에 따라 저장조(40)로부터 공급되는 오일(100)이 하우징(10) 내부로 투입될 수 있다.Therefore, as the pump 50 operates, the oil 100 supplied from the storage tank 40 can be introduced into the housing 10.

이와 같은 펌프(50)는 오일(100)을 강제 유동시키는 것일 뿐 특별한 기능을 갖는 것은 아닌바, 펌프(50)에 관한 상세한 설명은 생략한다.Since this pump 50 only forces the oil 100 to flow and has no special function, a detailed description of the pump 50 will be omitted.

본 발명의 컴프레서(60)는, 하우징(10) 외부에 배치되어 회전자(30)의 어느 일측 샤프트(31)에 형성되는 유로(32) 내측으로 압축공기(200)를 투입한다.The compressor 60 of the present invention is disposed outside the housing 10 and injects compressed air 200 into the flow path 32 formed on one shaft 31 of the rotor 30.

이와 같은 컴프레서(60)는 압축공기(200)를 공급할 수 있는 것이라면 통상의 어떠한 구조 및 방식의 것이어도 무방한바, 컴프레서(60)에 관한 상세한 설명은 생략한다.The compressor 60 may be of any conventional structure and method as long as it can supply the compressed air 200, and a detailed description of the compressor 60 will be omitted.

본 발명의 기밀부재(70)는 덮개부(24) 각각의 통공(24a) 내주면과 회전자(30)의 샤프트(31) 외주면 사이에 배치된다.The airtight member 70 of the present invention is disposed between the inner peripheral surface of each through hole 24a of the cover portion 24 and the outer peripheral surface of the shaft 31 of the rotor 30.

이와 같은 기밀부재(70)는 덮개부(24) 각각의 통공(24a) 내주면과 회전자(30)의 샤프트(31) 외주면 사이를 통한 오일(100) 유입을 차단할 수 있는 것이라면 통상의 어떠한 구조 및 방식의 것이어도 무방하며, 그 일례로는 메카니컬씰일 수 있다.Such an airtight member 70 may have any conventional structure and structure as long as it can block the inflow of oil 100 through the inner peripheral surface of each through hole 24a of the cover portion 24 and the outer peripheral surface of the shaft 31 of the rotor 30. It may be a type of seal, and an example of this may be a mechanical seal.

본 발명에 의한 오일 직접 냉각 방식의 전기모터(A)는 오일(100)에 의해 하우징(10) 내부 부품, 특히 고정자(20)의 권선부(23) 냉각이 이루어질 수 있다. 이에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.In the electric motor (A) of the oil direct cooling method according to the present invention, the internal parts of the housing 10, especially the winding part 23 of the stator 20, can be cooled by the oil 100. This is explained in detail as follows.

본 발명에서 오일(100)을 저장하는 저장조(40)와 하우징(10) 어느 일면에 형성되는 유입구(11) 사이에는 제1관체(11a)가 연결된다.In the present invention, a first pipe body (11a) is connected between the storage tank (40) storing the oil (100) and the inlet (11) formed on one side of the housing (10).

그리고 저장조(40)와 하우징(10) 사이에 이어지는 제1관체(11a)에는 펌프(50)가 배치된다.And a pump 50 is disposed in the first pipe body 11a connected between the storage tank 40 and the housing 10.

따라서 저장조(40)로부터 공급되는 오일(100)이 펌프(50) 작동에 의해 유동하여 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(10) 내부에 완전 충전될 수 있으므로, 하우징(10) 내부 부품, 즉 고정자(20) 및 회전자(30)의 샤프트(31)가 오일과의 직접 접촉에 의해 발열이 억제되며 냉각될 수 있어 과열로 인한 손상 및 성능 저하가 방지될 수 있다.Therefore, since the oil 100 supplied from the storage tank 40 flows by the operation of the pump 50 and can be completely filled inside the housing 10 as shown in FIG. 2, the internal parts of the housing 10, that is, the stator (20) and the shaft 31 of the rotor 30 can suppress heat generation and cool down by direct contact with oil, thereby preventing damage and performance degradation due to overheating.

이때, 오일(100)은 고정자(20)의 외부측몸체(21)와 내부측몸체(22) 사이 권선부(23)에도 미칠 수 있으므로 특히 고정자(20)의 권선부(23) 발열이 억제되며 냉각될 수 있다.At this time, the oil 100 may also reach the winding part 23 between the outer body 21 and the inner body 22 of the stator 20, so heat generation in the winding part 23 of the stator 20 is particularly suppressed. It can be cooled.

여기서, 하우징(10) 내부에 완전 충전된 오일(100)의 일부는 하우징(10) 어느 일면의 하단부에 형성된 유출구(12)를 통해 유출된 후 제2관체(12a)를 따라 유동하여 저장조(40)로 재차 유입되는바, 오일(100)의 순환이 이루어질 수 있어 순환 과정에서의 냉각에 의해 오일(100)의 온도가 일정 수준으로 유지되므로 오일(100)에 의한 하우징(10) 내부 부품, 특히 고정자(20)의 권선부(23) 냉각이 지속적으로 원활하게 이루어질 수 있다.Here, a portion of the oil 100 fully charged inside the housing 10 flows out through the outlet 12 formed at the lower end of one side of the housing 10 and then flows along the second pipe body 12a into the storage tank 40. ), the oil 100 can be circulated, and the temperature of the oil 100 is maintained at a certain level by cooling during the circulation process, so the internal parts of the housing 10 by the oil 100, especially Cooling of the winding portion 23 of the stator 20 can be continuously and smoothly performed.

다만, 하우징(10) 내부에 완전 충전되는 오일(100)이 고정자(20)와 회전자(30) 사이의 공간으로 유입되는 경우 회전자(30) 회전을 간섭, 특 회전자(30) 회전 과정에서 캐비테이션 현상을 유발하여 회전자(30)의 진동을 키우거나 하므로 이에 의해 회전자(30)의 회전이 불안정해질 수 있다.However, if the oil 100, which is fully charged inside the housing 10, flows into the space between the stator 20 and the rotor 30, it interferes with the rotation of the rotor 30, especially during the rotation process of the rotor 30. This causes a cavitation phenomenon and increases the vibration of the rotor 30, which may cause the rotation of the rotor 30 to become unstable.

그러나 본 발명은 컴프레서(60)를 포함하고, 회전자(30)의 어느 일측 샤프트(31)는 길이 방향으로 이어지는 유로(32)를 포함하며, 컴프레서(60)와 회전자(30)의 유로(32) 사이에는 제4관체(32b)가 연결되는바, 컴프레서(60)로부터 공급되는 압축공기(200)가 제4관체(32b)를 거쳐 유로(32) 내부로 유입된 후 유로(32)의 출구(32a)를 통해 토출되어 도 3에 도시된 바와 같이 고정자(20)의 내부측몸체(22)와 회전자(30) 사이의 공간에 충전됨에 따라 고정자(20)와 회전자(30) 사이 공간으로의 오일(100) 유입이 차단될 수 있으므로 고정자(20)와 회전자(30) 사이 공간으로의 오일(100) 유입에 의한 회전자(30)의 회전 간섭이 방지될 수 있어 하우징(10) 내부의 오일(100) 완전 충전과 무관하게 회전자(30)의 회전이 안정적으로 이루어질 수 있다.However, the present invention includes a compressor 60, and one shaft 31 of the rotor 30 includes a passage 32 extending in the longitudinal direction, and a passage between the compressor 60 and the rotor 30 ( 32), a fourth pipe body (32b) is connected between them, and the compressed air (200) supplied from the compressor (60) flows into the flow path (32) through the fourth pipe body (32b) and then flows into the flow path (32). As it is discharged through the outlet 32a and filled in the space between the inner body 22 of the stator 20 and the rotor 30 as shown in FIG. 3, it is charged between the stator 20 and the rotor 30. Since the inflow of oil 100 into the space can be blocked, rotational interference of the rotor 30 due to the inflow of oil 100 into the space between the stator 20 and the rotor 30 can be prevented, so that the housing 10 ) The rotation of the rotor 30 can be performed stably regardless of whether the internal oil 100 is fully charged.

더불어, 본 발명에서 덮개부(24) 각각의 통공(24a) 내주면과 회전자(30)의 샤프트(31) 외주면 사이에는 도 4에 도시된 바와 같이 기밀부재(70)가 배치되는바, 기밀부재(70)에 의해 덮개부(24) 각각의 통공(24a) 내주면과 회전자(30)의 샤프트(31) 외주면 사이를 통한 오일(100) 유입이 차단될 수 있으므로 고정자(20)와 회전자(30) 사이 공간으로의 오일(100) 유입에 의한 회전자(30)의 회전 간섭이 더욱 방지될 수 있어 하우징(10) 내부의 오일(100) 완전 충전과 무관하게 회전자(30)의 회전이 더욱 안정적으로 이루어질 수 있다.In addition, in the present invention, as shown in FIG. 4, an airtight member 70 is disposed between the inner peripheral surface of each through hole 24a of the cover portion 24 and the outer peripheral surface of the shaft 31 of the rotor 30. (70) can block the inflow of oil 100 through the inner peripheral surface of each through hole 24a of the cover portion 24 and the outer peripheral surface of the shaft 31 of the rotor 30, so that the stator 20 and the rotor ( 30) Interference with the rotation of the rotor 30 due to the inflow of oil 100 into the space between them can be further prevented, so that the rotation of the rotor 30 is prevented regardless of the complete filling of the oil 100 inside the housing 10. It can be done more stably.

이때, 고정자(20)의 내부측몸체(22)는 덮개부(24) 각각의 가장자리를 따라 방사상으로 배치되는 복수 개의 통공(22a)을 포함하고, 통공(22a) 각각에는 하우징(10)을 관통하여 외부로 이어지는 제3관체(22b)가 연결되는바, 고정자(20)의 내부측몸체(22) 내측에 충전되는 압축공기(200)가 내부측몸체(22)의 각 통공(22a)과 제3관체(22b)를 거쳐 유동한 후 하우징(10) 외부로 유출되므로 압축공기(200)로 인한 내부측몸체(22) 내부의 과도한 압력 상승이 방지되면서 컴프레서(60)에 의한 압축공기(200)의 투입이 지속적으로 원활하게 이루어질 수 있다.At this time, the inner body 22 of the stator 20 includes a plurality of through holes 22a radially arranged along the edges of each cover portion 24, and each of the through holes 22a has a hole that penetrates the housing 10. As a result, the third pipe 22b leading to the outside is connected, and the compressed air 200 charged inside the inner body 22 of the stator 20 is connected to each through hole 22a of the inner body 22. Since it flows through the three-pipe body (22b) and then flows out of the housing (10), an excessive pressure increase inside the inner body (22) due to the compressed air (200) is prevented, and the compressed air (200) by the compressor (60) is prevented. The input can be carried out continuously and smoothly.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 가능하며, 그와 같은 변경은 이하 청구범위 기재에 의하여 정의되는 본 발명의 보호범위 내에 있게 된다.The present invention as described above is not limited to the above-described embodiments, so changes can be made without departing from the gist of the present invention claimed in the claims, and such changes may be made to the present invention as defined by the claims below. falls within the scope of protection of the invention.

10 : 하우징 11 : 유입구
11a : 제1관체 12 : 유출구
12a : 제2관체 20 : 고정자
21 : 외부측몸체 22 : 내부측몸체
22a : 통공 22b : 제3관체
23 : 권선부 24 : 덮개부
24a : 통공 30 : 회전자
31 : 샤프트 32 : 유로
32a : 출구 32b : 제4관체
40 : 저장조 41 : 유출구
50 : 펌프 60 : 컴프레서
70 : 기밀부재 100 : 오일
200 : 압축공기 A : 전기모터10: housing 11: inlet
11a: first pipe 12: outlet
12a: second pipe 20: stator
21: outer body 22: inner body
22a: through hole 22b: third pipe body
23: winding part 24: cover part
24a: through hole 30: rotor
31: Shaft 32: Euro
32a: Exit 32b: 4th pipe
40: storage tank 41: outlet
50: pump 60: compressor
70: airtight member 100: oil
200: Compressed air A: Electric motor

Claims (5)

부분 분리되는 원통 형태의 하우징;
상기 하우징의 내주면을 감싸도록 배치되되, 외부측몸체와 내부측몸체 사이에 권선부가 마련되고, 상기 내부측몸체 일단 및 다른 일단 각각에 통공이 형성된 덮개부가 마련된 고정자;
상기 고정자 내측에 배치되되, 일단 및 타단으로부터 이어지는 샤프트가 상기 하우징 어느 일면 및 다른 일면을 관통하는 회전자;
상기 하우징 외부에 배치되되, 오일을 저장하는 저장조;
상기 저장조로부터 상기 하우징 어느 일면에 형성된 유입구로 이어지는 제1관체에 배치되되, 상기 오일을 상기 하우징 내부로 투입하는 펌프;
상기 하우징 외부에 배치되되, 상기 회전자의 어느 일측 상기 샤프트에 형성되는 유로 내측으로 압축공기를 투입하는 컴프레서; 및
상기 덮개부 각각의 상기 통공 내주면과 상기 회전자의 상기 샤프트 외주면 사이에 배치되는 기밀부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 직접 냉각 방식의 전기모터.A cylindrical housing that is partially separated;
A stator disposed to surround the inner peripheral surface of the housing, having a winding portion provided between the outer body and the inner body, and a cover portion having a through hole formed at one end and the other end of the inner body, respectively;
a rotor disposed inside the stator, wherein a shaft extending from one end and the other end penetrates one side and the other side of the housing;
a reservoir disposed outside the housing to store oil;
A pump disposed in a first pipe leading from the reservoir to an inlet formed on one side of the housing, and injecting the oil into the housing;
A compressor disposed outside the housing and injecting compressed air into a passage formed in the shaft on either side of the rotor; and
An electric motor with direct oil cooling, comprising: an airtight member disposed between the inner peripheral surface of the through hole of each of the cover parts and the outer peripheral surface of the shaft of the rotor. 제1항에 있어서,
상기 하우징은 어느 일면의 하단부에 형성되는 유출구를 포함하고, 상기 유출구에는 상기 저장조로 이어지는 제2관체가 연결되는 것을 특징으로 하는 오일 직접 냉각 방식의 전기모터.According to paragraph 1,
The housing includes an outlet formed at a lower end of one side, and a second pipe leading to the storage tank is connected to the outlet. 제1항에 있어서,
상기 내부측몸체는 상기 덮개부 각각의 가장자리를 따라 방사상으로 배치되는 복수 개의 통공을 포함하고, 상기 통공 각각에는 상기 하우징을 관통하여 외부로 이어지는 제3관체가 연결되는 것을 특징으로 하는 오일 직접 냉각 방식의 전기모터.According to paragraph 1,
The inner body includes a plurality of through holes radially arranged along the edges of each of the cover portions, and each of the through holes is connected to a third pipe that penetrates the housing and extends to the outside. electric motor. 제1항에 있어서,
상기 유로는 상기 샤프트의 외주면으로 이어지는 복수 개의 출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 직접 냉각 방식의 전기모터.According to paragraph 1,
An electric motor with direct oil cooling, characterized in that the flow path includes a plurality of outlets leading to the outer peripheral surface of the shaft. 제1항에 있어서,
상기 유로에는 상기 컴프레서로 이어지는 제4관체가 연결되는 것을 특징으로 하는 오일 직접 냉각 방식의 전기모터.According to paragraph 1,
An electric motor of the oil direct cooling type, characterized in that a fourth pipe leading to the compressor is connected to the flow path.
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