KR20000003490U - 자동차 교류발전기용 냉각팬. - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차 교류발전기용 냉각팬(cooling fan)에 관한 것으로서 로터세그먼트의 양측에 구비되는 냉각팬가운데 일측을 배면에 다수 개의 날개를 더 형성하여 외부공기를 발전기의 내부중심까지 순환할 수 있도록하여 성능향상과 내구성증대를 목적으로;

상기 냉각팬은 로터샤프트(32)상의 로터세그먼트(37)양측에 형성되는 것으로 그 형상이 개략 원반형 본체(43)로 중심에는 허브(44)를 이용하여 로터샤프트체결홀(45)을 구비하고, 일측면 가장자리에는 본체(43)와 일체로 성형된 다수 개의 날개(46)가 중심에 대하여 일정기울기(θ)를 형성한 채 비등간격으로 구성되고,

상기 냉각팬(42)의 배면에는 각 모서리를 라운드(r)처리하고, 그 두께(t)는 날개부와 허브를 날개사이의 두께를 다르게하여 고속회전에도 결딜수 있도록 설계된 평판형의 보조날개(47)를 더 가지는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 구성된 본 고안인 자동차 교류발전기용 냉각팬은 전류발생부를 비롯하여 회전체에 발생하는 열원을 적절히 냉각하여 구성부품의 내구성증대는 물론 교류발전기의 내구성증대와 성능향상을 이룰 수 있는 유용한 고안이다.

Description

자동차 교류발전기용 냉각팬.

본 고안은 자동차 교류발전기용 냉각팬(cooling fan)에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 발전기내부에 형성되는 복수 개의 냉각팬중 리어냉각팬의 형상을 개선하여 발전기내의 공기유동성을 증대시켜 냉각효율의 상승과 발전기내구성의 증대를 이루기 위함이다.

일반적으로 자동차용 교류발전기는 전장품중의 하나로서 엔진과 벨트로 연결되어 소모된 배터리 전원을 충전시켜주고, 다른 전장품의 작동에 필요한 전류를 공급하여주는 역할을 수행하는 것이다.

이러한 자동차용 교류발전기(1)는 도 1에서와 같이 프론트(10) 및 리어하우징(11)상간에 스테이터코어(12)와 스테이터코일(13)로 구성된 스테이터어셈블리(14)가 압입되고, 이의 내방으로는 프론트 및 리어하우징(10,11)에 압입된 베어링(15)에 의하여 지지되는 로터샤프트(16)가 구비된다.

상기 로터샤프트(16)의 중도에는 로터코일(17)을 권취하여 후방의 슬립링(18)과 연결시킨 스풀보빈(19)이 압입되고 이의 외방에는 축방향으로 다수 개의 로터폴(20,21)을 가지는 로터세그먼트(22,23)가 결합되어 스풀보빈(19)을 수용하는 구성으로 로터어셈블리(24)가 구비된다.

상기 로터어셈블리(24)의 슬립링(18)외방에는 로터 및 스테이터어셈블리(14)에서 발생하는 전압을 일정한 상태로 유지하는 전압조정기(25)와 교류를 직류로 전환하는 정류장치(26)가 고정된다.

상기와 같이 로터샤프트(16)의 회전에 의해 전류를 생성하는 교류발전기(1)는 로터코일(17)을 비롯한 전압조정기(25), 베어링(15)등에서 전기생성과 마찰 등에 의한 열이 발생하고, 이는 교류발전기(1)의 발전효율과 내구성저하를 초래하는 원인이 되며,

상기와 같이 발열체의 냉각을 위해 로터샤프트(16)상에는 도 2에 도시된 바와 같은 냉각팬(27)을 로터세그먼트(22,23)의 양측방으로 구비한다.

상기 냉각팬(27)은 그 형상이 개략 원반형으로 일측평면에 다수 개의 날개(28)를 돌출구비한 것으로, 상기 날개(28)는 공기의 흡입에 용이하도록 중심에 대하여 일정기울기를 형성한다.

상기와 같이 형성된 냉각팬(27)은 각 하우징(10,11)과 근접한 곳에 장착되어 로터샤프트(16)와 동반회전하여 교류발전기(1)외부의 공기를 흡입하여 발전기(1)내부를 순환시킨다.

하지만, 상기와 같이 공기를 흡입순환하는 냉각팬(27)은 외부에서 냉각팬(27)에 이르는 공간에는 공기순환이 활발하여 냉각작용이 용이하지만, 양측 냉각팬(27)의 상간에 위치한 로터코일(17)과 로터세그먼트(22,23)등은 공기의 순환이 불순하여 원활한 냉각작용을 기대하기 어렵다.

상기와 같이 발전기(1)의 중간부위에 위치한 로터세그먼트(22,23) 및 로터코일(17)의 냉각효율이 저하되면 고온에 의한 발전작용에 지대한 영향을 미쳐 성능저하와 장시간사용시 내구성을 떨어뜨려 불량발생의 원인이 되었다.

이에 본 고안에서는 상기한 여러 가지의 문제점을 해결하기위해 안출된 것으로서 로터세그먼트의 양측에 구비되는 냉각팬가운데 일측을 배면에 다수 개의 날개를 더 형성하여 외부공기 발전기의 내부중심까지 순환할 수 있도록하여 성능향상과 내구성증대를 목적으로 한다.

도 1은 통상적인 자동차용 교류발전기를 도시한 전체단면도,

도 2는 종래 기술의 교류발전기용 냉각팬을 도시한 정면도 및 단면도,

도 3은 본 고안이 적용된 자동차용 교류발전기를 도시한 단면도,

도 4는 본 고안인 교류발전기용 냉각팬을 도시한 정면도 및 단면도,

도 5는 본 고안인 냉각팬의 배면도.

*도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명*

3;교류발전기

30;하우징

42,42';냉각팬

43;본체

46;날개

47;보조날개

이하 첨부되는 도면과 관련하여 본 고안의 구성 및 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안이 적용된 자동차용 교류발전기를 도시한 단면도, 도 4는 본 고안인 교류발전기용 냉각팬을 도시한 정면도 및 단면도, 도 5는 본 고안인 냉각팬의 배면도로서 함께 설명한다.

자동차에서 사용되는 전원의 생성과 충전을 위해 엔진의 회전력을 전가받은 구동축의 회전으로 전류를 발생하는 자동차용 교류발전기를 구비한다.

상기 교류발전기(3)는 원통형 하우징(30)중심으로 베어링(31)에 의하여 지지되는 로터샤프트(32)를 구비하고, 상기 로터샤프트(32)상에는 전류생성을 위해 로터코일(33)을 권취하여 후방의 슬립링(34)과 연결시킨 스풀보빈(35)이 압입된다.

상기 스풀보빈의 외측에는 축방향으로 다수 개의 로터폴(36)을 가지는 로터세그먼트(37)가 결합되어 스풀보빈(35)을 수용하는 로터어셈블리(38)가 구비된다.

상기 로터어셈블리(38)의 외방으로는 스테이터코어(39)와 스테이터코일(40)로 구성된 스테이터어셈블리(41)가 압입된다.

또한 상기 로터샤프트(32)상에는 발전과정에서 발생하는 발열체의 열을 냉각하는 냉각팬(42)이 로터세그먼트(37)양측에 형성된다.

상기 냉각팬(42)은 도 4에서와 같이 그 형상이 개략 원반형 본체(43)로 중심에는 허브(44)를 이용하여 로터샤프트체결홀(45)을 구비하고, 일측면 가장자리에는 본체(43)와 일체로 성형된 다수 개의 날개(46)가 중심에 대하여 일정기울기(θ)를 형성한 채 비등간격으로 구성된다.

상기 냉각팬(42)의 배면에는 평판형의 보조날개(47)가 정면에 배하여진 날개(46)에 비하여 절반의 수량으로 비등간격 형성된다.

상기 보조날개(47)는 흡입하는 외부공기의 손실을 최소화하기위해 각 모서리를 라운드(r)처리하고, 그 두께(t)를 날개부와 나머지 부위의 두께를 다르게하여 고속회전에도 견딜수 있도록 되어 있으며 또한 공기의 순환을 최대화한다.

상기와 같이 냉각팬(42)의 배면에 형성된 보조날개(47)는 로터세그먼트(37)양측에 구비되는 냉각팬(42,42')중 하나의 냉각팬(42)에만 설치해야 공기의 순환이 원활한데, 만약 상기 보조날개(47)를 양측의 냉각팬(42,42')에 동시에 설치할 경우 흡입되는 공기가 상호 마찰에 의해 와류를 형성하여 오히려 냉각효율을 저하하는 결과를 초래한다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용상태를 살펴보면; 먼저, 보조날개(47)가 형성되지않은 제 1냉각팬(42')을 날개(46')가 프레임(30)의 외부로 향하도록하여 로터샤프트(32)상에 장착하고 이어 로터어셈블리(38)를 압입한다.

상기 로터어셈블리(38)의 외측에는 배면에 보조날개(47)가 형성된 제 2냉각팬(42)을 장착하되 제 2냉각팬(42)의 보조날개(47)가 로터어셈블리(38)쪽으로 향하도록 구비한다.

상기와 같이 장착된 제 1냉각팬(42')과 제 2냉각팬(42)은 로터샤프트(32)가 회전함에 따라 동반회전하고, 이로 인하여 외부공기가 흡입되어 교류발전기(3)내부를 순환한다.

상기 제 1냉각팬(42')을 통하여 흡입된 공기는 베어링(31)을 비롯한 풀리(4)등이 체결된 교류발전기(3)의 선단부를 냉각하고, 제 2냉각팬(42)를 통하여 흡입된 공기는 전압조정기(5)등이 장착된 교류발전기(3)후미를 냉각한다.

상기와 같은 상황에서 제 1냉각팬(42')을 통하여 흡입된 공기는 제 2냉각팬(42)의 보조날개(47)의 흡입력에 의해 교류발전기(3)의 중심부를 관통하고, 이로 인하여 로터어셈블리(38)를 거쳐 프레임(30)의 측면유동홀로 배출되어 순환한다.

상기와 같이 제 2냉각팬(42)에 형성된 보조날개(47)는 제 1냉각팬(42')을 통하여 흡입된 공기를 교류발전기(3)의 중심부까지 순환시켜 선단부만을 냉각하고 배출되던 종래에 비하여 높은 냉각효율을 나타낸다.

이상과 같이 구성된 본 고안인 자동차 교류발전기용 냉각팬은 전류발생부를 비롯하여 회전체에 발생하는 열원을 적절히 냉각하여 구성부품의 내구성증대는 물론 교류발전기의 내구성증대와 성능향상을 이룰 수 있는 유용한 고안이다.

Claims (2)

1. 자동차 사용전원의 생성과 충전을 위해 교류발전기(3)는 원통형 하우징(30)중심으로 베어링(31)에 의하여 지지되는 로터샤프트(32)를 구비하고, 상기 로터샤프트(32)상에는 전류생성을 위해 로터코일(33)을 권취하여 후방의 슬립링(34)과 연결시킨 스풀보빈(35)이 압입되고,

   상기 스풀보빈(35)의 외측에는 축방향으로 다수 개의 로터폴(36)을 가지는 로터세그먼트(37)가 결합되어 스풀보빈(35)을 수용하는 로터어셈블리(38)와,

   상기 로터어셈블리(38)의 외방으로는 스테이터코어(39)와 스테이터코일(40)로 구성된 스테이터어셈블리(41)와 발전과정에서 발생하는 발열체의 열을 냉각하는 냉각팬(42)으로 구성된 자동차용 교류발전기를 구성함에 있어서;

   상기 냉각팬(42)은 그 형상이 개략 원반형 본체(43)로 중심에는 허브(44)를 이용하여 로터샤프트체결홀(45)을 구비하고, 일측면 가장자리에는 본체(43)와 일체로 성형된 다수 개의 날개(46)가 중심에 대하여 일정기울기(θ)를 형성한 채 비등간격으로 구성되고,

   상기 냉각팬(42)의 배면에는 각 모서리를 라운드(r)처리하고, 그 두께(t)를 가진 평판형의 보조날개(47)를 더 가지는 것을 특징으로 하는 자동차 교류발전기용 냉각팬.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 냉각팬(42)의 배면에 형성되는 보조날개(47)는 정면에 배하여진 날개(46)의 개수에 대하여 절반의 수량으로 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 교류발전기용 냉각팬.