KR200235613Y1 - 열전 소자를 이용한 모터 냉각 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공조 유니트에 구비된 모터로부터 발생하는 열을 열전 소자를 이용하여 냉각시키므로써, 냉각 효과를 극대화시킬 수 있는 열전 소자를 이용한 모터 냉각 장치에 관한 것으로, 이를 위하여 본 고안은, 상기 모터의 구동에 따른 온도를 주기적으로 감지하는 온도 감지부; 상기 온도 감지부로부터 감지된 온도에 따라 상기 모터를 적응적으로 냉각시키기 위한 제어 신호를 발생하는 제어부; 상기 모터의 표면에 장착되며, 상기 제어 신호에 의거하여 상기 모터의 온도를 저하시키는 열전 소자를 포함하는 열전 소자를 포함한다.

Description

열전 소자를 이용한 모터 냉각 장치

본 고안은 공조 유니트의 블로워 모터(blower motor)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터의 회전으로 인해 발생되는 열을 효율적으로 냉각시킬 수 있는 열전 소자를 이용한 모터 냉각 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 공조 장치에는 송풍력을 발생시키기 위해 블로워 모터를 사용하게 되고, 이러한 블로워 모터의 구동으로 인해 발생하는 열을 냉각시키기 위해 냉각 장치가 구비되는데, 종래의 블로워 모터에 구비된 냉각 장치는 모터 날개의 회전으로 발생하는 바람의 일부를 에어 쿨링 호스(air cooling hose)를 이용하여 모터의 내부에 유입시키므로써, 블로워 모터에 발생하는 열을 냉각하는 방식을 사용하였다.

도 3은 종래의 일반적인 블로워 모터에서 이용되는 냉각 장치의 구성을 도시한 도면으로써, 모터 본체(11), 모터 날개(12), 에어 쿨링 호스(16)를 포함한다. 동도면을 참조하면, 모터 본체(11)에 전원이 인가되어 모터 날개(12)가 회전하게 되고, 모터 날개(12)의 회전으로 인한 송풍력이 발생하여 공조 시스템이 운용되는데, 이때 모터 날개(12)로부터 발생하는 바람의 일부를 에어 쿨링 호스(16)를 이용하여 모터 본체(11)의 내부로 유입하므로써, 모터 본체(11)에 발생하는 열을 냉각시키게 된다.

하지만, 이러한 종래의 모터 냉각 방식에서는 모터로부터 발생되는 열의 상태에서 따라 효율적인 냉각 제어가 불가능할 뿐만 아니라 전반적인 냉각 효율이 저조하기 때문에 모터의 과열 현상이 발생하게 되고, 그로 인해 모터의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공조 유니트의 모터로부터 발생되는 열을 감지하고, 감지된 열의 온도에 따라 열전 소자를 이용하여 모터를 냉각시킬 수 있는 열전 소자를 이용한 모터 냉각 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 송풍을 위해 구비되는 공조 유니트의 모터를 냉각시키기 위한 장치에 있어서, 상기 모터의 구동에 따른 온도를 주기적으로 감지하는 온도 감지부; 상기 온도 감지부로부터 감지된 온도에 따라 상기 모터를 적응적으로 냉각시키기 위한 제어 신호를 발생하는 제어부; 상기 모터의 표면에 장착되며, 상기 제어 신호에 의거하여 상기 모터의 온도를 저하시키는 열전 소자를 포함하는 열전 소자를 이용한 모터 냉각 장치를 제공한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 열전 소자를 이용한 모터 냉각 장치에 대한 블록구성도,

도 2a는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 열전 소자를 이용한 모터 냉각 장치의 구성을 도시한 도면,

도 2b는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 열전 소자를 이용한 모터 냉각 장치에 사용되는 열전 소자의 구성을 도시한 도면,

도 3은 종래의 일반적인 블로워 모터에서 이용되는 냉각 장치의 구성을 도시한 도면.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 모터 20 : 온도 센서

30 : 제어부 40 : 열전 소자

본 고안의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 고안의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 열전 소자를 이용한 모터 냉각 장치의 구성을 도시한 블록구성도로써, 모터(10), 온도 센서(20), 제어부(30), 열전 소자(40)를 포함한다.

도 1을 참조하면, 모터(10)는 일반적인 공조 유니트의 송풍을 위해 사용되는 블로워 모터로써, 내부 날개의 회전력을 이용하여 바람을 일으키게 되고 그로 인해 공조 유니트의 송풍 작용을 하게 된다. 온도 센서(20)는 모터(10)의 표면에 장착되며, 모터(10)의 구동으로 인해 모터(10)의 표면에 발생하는 열을 감지하여 후술하는 제어부(30)에 제공하게 되는데, 이러한 온도 센서(20)는 일반적으로 온도에 의해 전기 저항이 크게 변하는 반도체 저항 소자로써, 대체로 온도가 상승하면 저항값이 감소하게 되고, 이때 발생되는 저항값의 변화에 의해 온도 측정이 가능하게 된다.

한편, 제어부(30)는 모터 구동에 따른 열을 냉각시키기 위한 제어 수단으로써, 상술한 온도 센서(20)로부터 감지된 모터(10)의 표면 온도가 기설정된 일정 온도, 예를 들어 모터(10) 냉각 기준 온도 이상이 되면, 후술하는 열전 소자(40)를 구동하기 위한 제어 신호를 발생하게 된다. 열전 소자(40)는 제어부(30)로부터 제공되는 제어 신호에 의해 모터(10)의 표면에 발생하는 열을 냉각시키게 되는데, 도 2a는 이러한 열전 소자(40)가 모터(10)에 장착된 일 형태를 도시한 도면으로써, 동도면에 도시된 바와 같이 모터 본체(11)의 표면에 장착된다.

그리고, 도 2b는 이러한 열전 소자(40)의 구성을 도시한 도면으로써, 동도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 일반적으로 열전 소자(40)는 펠티에 효과에 의한 흡열 또는 발열을 이용한 것으로, 비스무트와 테르르의 화합물(Bi₂Te₃) 등의 반도체로 만든 pn 접합을 사용하는데, 동도면에 도시된 동판(41) 부분을 모터 본체(11)의 표면에 부착시키게 된다.

또한, 일반적으로 열전 소자(40)는 동도면에 도시된 바와 같이 다수의 냉각 핀(42)을 포함하여 구성되는데, 이러한 다수의 냉각 핀(42)은 표면적을 크게 하여 동판(41)을 통해 전달되는 열에 대한 방열 특성을 높이기 위한 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 열전 소자를 이용한 모터 냉각 장치에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

공조 유니트에 장착된 모터(10)에 전원이 공급되어 모터의 날개(12)가 회전하게 되면, 모터(10)의 회전 및 운동 에너지에 따른 열이 발생하여 모터 본체(11)의 표면 온도가 상승하게 된다. 이때, 모터 본체(11)에 장착된 온도 센서(20)는 모터 본체(11)의 온도를 주기적으로 감지하게 되고, 이때 감지된 온도를 계속해서 제어부(30)에 제공하게 된다.

한편, 제어부(30)는 온도 센서(20)로부터 제공되는 모터 본체(11)의 온도를 체크하여 기설정된 온도, 즉 모터(10)를 냉각시키기 위한 기준 온도와 비교하게 되는데, 만일 온도 센서(20)로부터 제공되는 모터 본체(11)의 온도가 기준 온도 이상이 되면, 제어부(30)는 열전 소자(40)를 구동하기 위한 구동 제어 신호를 발생하게 된다. 따라서, 열전 소자(40)는 제어부(20)로부터 제공되는 구동 제어 신호에 의거하여 흡열 구동을 하게 되고, 그에 따라 모터 본체(11)의 온도를 저하시키는 강제 냉각 작용을 하게 된다.

상술한 바와 같은 과정을 거쳐 모터(10)에 대한 냉각 과정을 수행하는 도중에도 온도 센서(20)는 계속해서 모터 본체(11)의 온도를 체크하여 제어부(30)에 제공하게 되는데, 만일 이러한 냉각 작용으로 인해 모터 본체(11)의 온도가 기준 온도 이하가 되면, 제어부(30)는 열전 소자(40)의 구동을 차단하여 모터(10)에 대한 냉각 동작을 중단시키게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따르면, 공조 유니트내의 모터로부터 발생되는 열을 열전 소자를 이용하여 적응적으로 냉각시키므로써, 모터에 대한 냉각 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있고, 그에 따라 모터의 과열로 인한 모터의 수명 단축을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 송풍을 위해 구비되는 공조 유니트의 모터를 냉각시키기 위한 장치에 있어서,

   상기 모터의 구동에 따른 온도를 주기적으로 감지하는 온도 감지부;

   상기 온도 감지부로부터 감지된 온도에 따라 상기 모터를 적응적으로 냉각시키기 위한 제어 신호를 발생하는 제어부;

   상기 모터의 표면에 장착되며, 상기 제어 신호에 의거하여 상기 모터의 온도를 저하시키는 열전 소자를 포함하는 열전 소자를 이용한 모터 냉각 장치.