KR19990081454A - 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터에 관한 것으로, 본 발명의 모터는 외형을 이루는 하우징, 하우징 내부에 설치되며 외부에서의 전류의 인가로 전자기력이 발생하도록 하는 코일이 권선된 고정자, 고정자의 전자기력과 반응하여 회전하는 회전자를 구비하고, 코일의 양측단부에는 코일에서 발생하는 열을 방열하는 방열판이 구비되되, 방열판의 내부에는 유로가 형성되어 유로를 통하여 흐르는 유체에 의해 코일에서 방열판으로 전도된 열을 방열시킬 수 있도록 된 구성이다. 이러한 본 발명의 모터는 코일에서 발생하는 열을 내부에 냉각수가 유통하도록 된 방열판을 통하여 보다 효율적으로 방열시킴으로써 열에 의한 고정자의 전자기력의 손상을 최대한으로 줄일 수 있고, 이로 인한 모터의 구동효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

모터

본 발명은 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정자의 코일엔드부의 방열이 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 한 모터의 고정자 코일 엔드부 방열구조에 관한 것이다.

일반적으로 모터는 외부에서 인가된 전류에 의하여 발생한 전자기력을 운동에너지인 회전력으로 변환하여 동력을 발생시키는 전동장치이다.

이러한 모터(10)의 종래의 것은 도 1에 도시된 바와 같이 외형을 이루는 하우징(11)을 구비하고, 이 하우징(11)의 내부에는 하우징(11)의 내부에 고정 설치된 고정자(13)와 이 고정자(13)의 내측에 설치된 회전자(15)가 마련된다.

고정자(13)는 원통 형상으로 적층된 적층코아(미부호)와 이 적층코아에 권선된 코일(14)을 포함하며 전류는 이 코일(14)로 인가되어 전자기장이 발생하도록 한다.

그리고 회전자(15)는 원통 형상으로 적층된 적층코아(미부호)와 이 적층코아의 외주면에 결합된 영구자석(16)을 구비하고, 구동시에는 고정자(13)의 코일(14)에서 발생하는 전자기력과 영구자석(16)이 반응하여 회전력이 발생하게 된다.

그리고 회전자(15)에는 고정자(13)와의 상호작용으로 회전하는 회전자(15)의 회전력을 외부로 전달할 수 있도록 하는 회전축(17)이 압입 설치되는데, 이 회전축(17)은 전후방이 하우징(11)에 결합된 베어링(19)에 의하여 지지되도록 되어 있다.

한편, 이 하우징(11)은 원통형상의 내측하우징(11a)과 이 내측하우징(11a)의 직경보다 크며 별도 제작된 외측하우징(11b)으로 이루어지며 내측하우징(11a)의 외주면에는 다수의 방열판(12)이 돌출하여 형성된다.

그리고 이 방열판(12)에서의 원활한 열교환을 위하여 외측하우징(11b)의 일측부에는 흡입구(20)가 형성되고, 흡입구(20)의 내측으로 외부의 공기를 강제 흡입 공급하는 방열팬(18)이 설치되는데, 이 방열팬(18)은 회전축(17)과 축결합되어 회전축(17)의 회전으로 회전구동하게 되어 있다.

그리고 하우징(11)의 타측부에는 열교환된 공기가 토출되는 토출구(21)가 형성된다.

이러한 종래의 모터(10)에서의 방열구조는 외측하우징(11b)과 내측하우징(11a) 사이에 마련된 방열판(12)을 통하여 하우징(11)내부의 열이 방열되도록 되어 있다.

따라서 이때의 모터(10)의 방열은 하우징(11) 내부에서 발생한 열이 내측하우징(11a)으로 전도된 후 방열판(12)을 통하여 방열되게 된다.

그러나 모터(10)에서 상대적으로 가장 많은 열을 발하는 곳은 고정자(13)의 코일엔드부(14a)로써 이곳에서 발생한 열은 고정자(13)의 코어를 거쳐 내측하우징(11a)로 전도되도록 되어 있다.

따라서 코일엔드부(14a)에서 발생한 열은 고정자(13)를 거쳐 방열되기 때문에 고정자(13)에서는 상당한 고온상태를 계속적으로 유지하게 되고, 이러한 고온상태는 고정자(13)의 전자기력을 손상시켜 모터(10)의 구동효율을 떨어뜨리기 한다.

그러나 종래의 방열구조에서는 고정자(13)의 코일엔드부(14a)에서 발생한 열을 직접적으로 방열할 수 없기 때문에 이러한 고정자(13)의 전자기력 손상과 모터(10)의 구동효율의 손상을 감수하여야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 고정자의 코일에서 발생하는 열을 보다 효율적으로 방열시킬 수 있도록 하여 구동효율을 보다 향상시킬 수 있도록 한 모터를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 모터의 구조를 보인 측단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 모터의 구조를 보인 측단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 코일 엔드부 방열장치를 보인 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 방열장치의 도 3의 A - A선에 따른 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100...모터 110...하우징

130...고정자 140...코일

140a...코일엔드부 150...회전자

160...영구자석 170...회전축

190...베어링 300...방열판

310...유로 320...유입구

330...유출구 360...홈

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 외형을 이루는 하우징, 상기 하우징 내부에 설치되며 외부에서의 전류의 인가로 전자기력이 발생하도록 하는 코일이 권선된 고정자, 상기 고정자의 전자기력과 반응하여 회전하는 회전자를 구비한 모터에 있어서, 상기 코일의 양측단부에는 상기 코일에서 발생하는 열을 방열하는 방열판이 구비되되, 상기 방열판의 내부에는 유로가 형성되어 상기 유로를 통하여 흐르는 유체에 의해 상기 코일에서 상기 방열판으로 전도된 열을 방열시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 방열판은 일측에 유체의 유입을 위한 입구부가 형성되고, 타측에 상기 입구부로부터 유입된 유체가 토출되도록 하는 토출구가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방열판은 상기 코일엔드부가 끼워지도록 일측면에 원형 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 모터의 구조를 보인 측단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 코일 엔드부 방열판을 보인 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 방열장치의 도 3의 A - A선에 따른 단면도이다.

본 발명의 모터(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 외형을 이루며, 전후단이 개방된 원통형상의 하우징(110)을 구비한다.

그리고 이 하우징(110)의 내부에는 하우징(110)의 내부에 고정 설치되어 외부에서 인가된 전류를 전기장에 의한 전자기력을 발생시키는 고정자(130)가 설치되고, 이 고정자(130)의 내측에 설치되어 고정자(130)와 상호작용하는 회전자(150)가 마련된다.

먼저, 고정자(130)는 원형고리 형상으로 된 다수개의 강판이 적층된 적층코아(미부호)와 이 적층코아에 수회 권선된 코일(140)을 포함한다. 따라서 전류의 인가는 이 코일(140)로 인가되며 이때 코일(140)에서 전자기장이 발생하도록 되어 있다.

그리고 회전자(150)는 원통 형상으로 마련된 다수개의 강판이 적층된 적층코아(미부호)와 이 적층코아의 외주면을 감싸면서 결합된 영구자석(160)을 구비하고, 구동시에는 고정자(130)의 코일(140)에서 발생하는 전자기력과 영구자석(160)의 자기력이 서로 상호작용하여 회전자(150)에 회전력이 발생하도록 함으로써 동력을 얻는다.

이러한 구동력의 외부전달을 위하여 회전자(150)에는 고정자(130)와의 상호작용으로 회전하여 회전자(150)의 회전력을 외부로 전달할 수 있도록 하는 회전축(170)이 압입 설치된다.

이 회전축(170)은 전후방이 하우징(110)에 결합된 베어링(190)에 의하여 지지되도록 되어 있다.

한편, 코일(140)의 양 끝단부에는 코일(140)에서 발생한 열을 방열하기 위한 구조인 방열판(300)이 설치된다.

이 방열판(300)은 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 원판형상으로 마련되며 내측면에 코일엔드부(140a)가 끼워지도록 하기 위한 원형 홈(360)이 형성되어 있다.

그리고 이 방열판(300)의 내부에는 코일엔드부(140a)의 열을 흡열하여 방열시키기 위한 냉각수가 유통하도록 하는 유로(310)가 형성되어 있다.

또한 방열판(300)의 상하부에는 방열판(300) 내부로 냉각수가 유통할 수 있도록 하기 위한 물 유입구(320)와 유출구(330)가 각각 형성되어 있으며, 이 각각의 유입구(320)와 유출구(330)에는 외부에서 인가된 도관(미도시)과의 연결을 위한 니플(340)이 설치되어 있다.

또한 방열판(300)의 전면에는 방열판(300) 내부의 유로(310)를 개구할 수 있도록 실링재에 의하여 코킹 결합되는 덮개(350)가 설치되는데, 이 덮개(350)는 방열판(300)의 유로(310)가 폐쇄유로를 형성할 경우 이 유로(310) 내부의 냉각수를 교체할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이러한 방열판(300)은 코일엔드부(140a)에 결합됨으로써 하우징(110)의 양측면을 형성하게 된다.

그리고 이때 하우징(110)과 방열판(300)의 결합은 볼트 등의 체결부재를 사용하여 결합할 수 있다.

이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 모터의 작동에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 모터(100)의 구동은 외부의 전류가 코일(140)로 인가되면 고정자(130)에서는 전자기력이 발생하게 된다.

그리고 이 전자기력은 회전자(150)의 영구자석(160)과 상호작용하여 회전자(150)를 회전구동시키게 되고, 회전자(150)의 회전구동으로 회전축(170)은 회전구동력을 외부에 제공하게 된다.

이러한 모터(100)의 구동시 코일(140)에는 상당한 열을 발하게 된다.

특히 코일(140)의 양단부인 코일엔드부(140a)에서는 다른 부분보다 휠씬 큰 온도의 열을 발하게 되는데, 이때의 열은 고정자(130)의 코어로 전도되기 전에 방열판(300)으로 전도된다.

그리고 이 방열판(300)은 코일엔드부(140a)로 부터 전도된 열에 의하여 상당한 온도로 온도가 상승하게 되지만 방열판(300)의 내부유로(310)를 통하여 유통하는 냉각수에 열을 빼앗겨 코일엔드부(140a)로 부터 전도된 열을 냉각수로 방열하게 된다.

이와 같이 본 발명에서는 모터(100)의 지속적인 구동으로 코일엔드부(140a)에서 상당한 열을 발생시키더라도 이 열을 방열판(300)의 냉각수를 통하여 방열하기 때문에 모터(100)의 고정자(130)에서는 양호한 냉각상태를 지속적으로 유지할 수 있게 되며, 따라서 모터(100)의 구동효율 또한 상당히 향상되게 된다.

이상에서와 같은 본 발명의 모터는 코일에서 발생하는 열을 내부에 냉각수가 유통하도록 된 방열판을 통하여 보다 효율적으로 방열시킴으로써 열에 의한 고정자의 전자기력의 손상을 최대한으로 줄일 수 있고, 이로 인한 모터의 구동효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 외형을 이루는 하우징, 상기 하우징 내부에 설치되며 외부에서의 전류의 인가로 전자기력이 발생하도록 하는 코일이 권선된 고정자, 상기 고정자의 전자기력과 반응하여 회전하는 회전자를 구비한 모터에 있어서,

   상기 코일의 측단부에는 상기 코일에서 발생하는 열을 방열하는 방열판이 구비되되, 상기 방열판의 내부에는 유로가 형성되어 상기 유로를 통하여 흐르는 유체에 의해 상기 코일에서 상기 방열판으로 전도된 열을 방열시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 모터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 방열판은 일측에 유체의 유입을 위한 유입구가 형성되고, 타측에 상기 유입구로부터 유입된 유체가 토출되도록 하는 유출구가 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 방열판은 상기 코일엔드부가 끼워지도록 일측면에 원형 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 모터.