KR20030055006A

KR20030055006A - 송풍팬용 모터의 고정자 구조

Info

Publication number: KR20030055006A
Application number: KR1020010085447A
Authority: KR
Inventors: 김성중
Original assignee: 주식회사 엘지이아이
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2003-07-02

Abstract

본 발명은 송풍팬용 모터의 고정자 구조에 관한 것으로, 본 발명은 소정 형상으로 각각 형성되는 제1 적층체와 제2 적층체가 서로 형합되어 회전자가 삽입되는 회전자 삽입구멍 및 보빈 결합구멍이 구비되는 분리형 적층코어와, 내부에 권선 코일이 구비되어 상기 보빈 결합구멍에 위치하도록 상기 분리형 적층코어에 고정 결합되는 보빈을 포함하도록 구성하여 상기 권선 코일에 흐르는 전류에 의해 그 권선 코일의 둘레에 형성되는 플럭스가 분리형 적층코어를 통해 흐르는 과정에서 상기 회전자가 위치하는 분리형 적층코어의 공극이외로 플럭스가 누설되는 것을 최소화함에 의해 그 공극으로 플럭스가 흐르는 것을 극대화함으로써 역기전력을 향상시켜 모터의 효율을 높일 수 있도록 한 것이다.

Description

송풍팬용 모터의 고정자 구조{STATOR FOR FAN MOTOR}

본 발명은 송풍팬용 모터의 고정자 구조에 관한 것으로, 특히 권선 코일에 전류가 인가됨에 의해 그 권선 코일의 주변에 흐르는 플럭스가 회전자가 위치하는 공극 이외로 누설되는 것을 최소화할 수 있도록 한 송풍팬용 모터의 고정자 구조에 관한 것이다.

일반적으로 전동기, 즉 모터는 전기에너지를 공급받아 운동에너지 변환시키는 기기로, 그 적용 분야에 따라 형태가 다양하다.

상기 모터가 적용된 일예로, 가전 제품의 하나인 냉장고에 장착된 모터는 증발기의 측부에 위치하도록 설치된 송풍팬을 회전시켜 그 증발기에 의해 형성되는 냉기를 고내로 순환 유동시키게 된다.

도 1, 2는 가전제품에 적용되는 종래 송풍팬용 모터의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 송풍팬용 모터는 소정 형상으로 형성되어 냉장고 본체 내부에 장착되는 고정자(S)와, 상기 고정자(S)의 내부에 회전 가능하게 결합되는 회전자(R)와 그 회전자(R)를 포함하여 구성된다.

상기 고정자(S)는 소정 형상을 갖는 다수개의 라미네이션 시트가 일정 두께를 갖도록 적층된 적층코어(10)와, 내부에 권선 코일(20)이 구비되어 상기 적층코어(10)의 일측 단에 고정 결합되는 보빈(30)을 포함하여 구성된다.

상기 적층코어(10)는 사각 형태의 적층체 내부에 상기 회전자(R)가 위치하는원형의 관통구멍(11)이 형성되고 그 관통구멍(11)의 측부에 상기 보빈(30)이 삽입 고정되는 사각 형태의 보빈 결합구멍(12)이 구비되어 이루어지며, 그 적층코어 보빈 결합구멍(12)의 외측 테두리 부분은 일정 길이 분리 가능하게 분리부(13)가 구비된다. 상기 관통구멍과 보빈 결합구멍(12)은 동일 선상에 위치하게 된다.

상기 보빈(30)은 일정 폭을 갖는 사각 형태의 링으로 형성되며 그 내부에 코일이 권선된 권선 코일(20)이 구비된다. 상기 보빈(30)은 상기 적층코어(10)의 분리부(13)가 분리된 상태에서 그 분리부(13)가 그 보빈(30)의 내부에 삽입되어 상기 적층코어(10)의 분리된 곳에 다시 결합 고정됨에 의해 상기 보빈(30)이 적층코어(10)에 결합된다. 이때, 상기 보빈(30)은 적층코어(10)의 면에 대하여 수직으로 위치하게 되며 그 보빈(30)에 권선된 권선 코일(20)은 외부의 전원 단자에 연결된다.

상기 회전자(R)는 상기 적층코어 관통구멍(11)의 내경보다 약간 작은 외경을 갖는 원형 라미네이션 시트(L)가 일정 두께를 갖도록 다수장 적층된 적층체로 이루어지며 그 적층체의 가운데 모터 축(40)이 고정 결합된다.

상기 회전자(R)는 상기 고정자의 적층코어 관통구멍(11)에 삽입되며 이때, 상기 회전자(R)에 결합된 모터 축(40)이 상기 고정자의 적층코어(10) 양측면에 각각 고정 결합된 전방 프레임(50)과 후방 프레임(60)의 베어링부(51)(61)에 결합된다. 그리고 상기 모터 축(40)의 단부에 송풍팬(80)이 고정 결합된다.

상기한 바와 같은 송풍팬용 모터의 작동은 다음과 같다.

먼저, 상기 고정자의 권선 코일(20)에 교번 전류가 인가되면 그 인가되는 교번 전류에 의해 발생되는 회전 자기장과 그 회전 자기장에 의해 상기 회전자(R)에 발생되는 유도 전류와의 상호작용에 의해 토오크(Torque)가 발생되며 그 토오크에 의해상기 회전자(R)가 회전하게 된다. 이때, 상기 권선 코일(20)에 흐르는 전류에 의해 형성되는 플럭스는 상기 보빈 결합구멍(12)을 중심으로 하여 상기 적층코어(10)에 형성된다.

상기 회전자(R)의 회전력은 그 회전자(R)에 결합된 모터 축(40)에 의해 송풍팬(80)에 전달되어 그 송풍팬(80)이 회전하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 송풍팬용 모터는 상기 권선 코일(20)에 교번 전류가 인가됨에 의해 그 권선 코일(20)의 주변에 형성되는 플럭스가 상기 적층코어(10)를 따라 흐르는 과정에서, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 적층코어(10)의 관통구멍(11) 양측에 위치하는 부분, 즉 그 관통구멍(11)의 내주벽과 적층코어(10)의 외주벽사이 부분 그리고 상기 관통구멍(11)의 내주벽과 보빈 결합구멍(12)의 내주벽사이 부분을 따라 플럭스가 흐르게 됨으로써 상기 회전자(R)가 위치하는 관통구멍(11)인 공극으로 흐르는 플럭스의 밀도가 줄어들게 되어, 즉 플럭스의 누설이 발생되어 모터의 효율을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 권선 코일에 전류가 인가됨에 의해 그 권선 코일의 주변에 흐르는 플럭스가 회전자가 위치하는 공극 이외로 누설되는 것을 최소화할 수 있도록 한 송풍팬용 모터의 고정자 구조를 제공함에 있다.

도 1은 종래 송풍팬용 모터를 도시한 측단면도,

도 2는 상기 송풍팬용 모터의 고정자를 도시한 정면도,

도 3은 상기 송풍팬용 모터의 작동시 고정자에 형성되는 플럭스를 도시한 정면도,

도 4는 본 발명의 송풍팬용 모터의 고정자가 구비된 송풍팬용 모터를 도시한 측단면도,

도 5는 본 발명의 송풍팬용 모터 고정자를 구성하는 분리형 적층코어를 도시한 정면도,

도 6은 본 발명의 송풍팬용 모터 고정자 작동시 형성되는 플럭스를 도시한 정면도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

100 ; 분리형 적층코어 110 ; 제1 적층체

111 ; 제1 적층체 반원 개구홈 112 ; 제1 극부

113 ; 제1 패스부 114 ; 제1 결합부

120 ; 제2 적층체 121 ; 제2 적층체 반원 개구홈

122 ; 제2 극부 123 ; 제2 패스부

124 ; 제2 결합부 130 ; 회전자 삽입구멍

140 ; 보빈 결합구멍 200 ; 권선 코일

300 ; 보빈 G ; 틈새

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 소정 형상으로 각각 형성되는 제1 적층체와 제2 적층체가 서로 형합되어 회전자가 삽입되는 회전자 삽입구멍 및 보빈 결합구멍이 구비되는 분리형 적층코어와, 내부에 권선 코일이 구비되어 상기 보빈 결합구멍에 위치하도록 상기 분리형 적층코어에 고정 결합되는 보빈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 송풍팬용 모터의 고정자 구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 송풍팬용 모터의 고정자 구조를 첨부도면에 도시한 실시례에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 4, 5는 본 발명의 송풍팬용 모터 고정자 구조의 일예가 구비된 송풍팬용 모터를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 먼저 상기 송풍팬용 모터는 소정 형상으로 형성되어 냉장고 본체 내부에 장착되는 고정자(S)와, 상기 고정자(S)의 내부에 회전 가능하게 결합되는 회전자(R)와 그 회전자(R)를 포함하여 구성된다.

상기 고정자(S)는 소정 형상의 라미네이션 시트가 다수개 적층된 적층체로 각각 이루어지는 제1 적층체(110)와 제2 적층체(120)가 서로 형합되어 회전자(R)가 삽입되는 회전자 삽입구멍(130) 및 보빈 결합구멍(140)이 구비되는 분리형 적층코어(100)와, 내부에 권선 코일(200)이 구비되어 상기 보빈 결합구멍(140)에 위치하도록 상기 분리형 적층코어(100)에 고정 결합되는 보빈(300)을 포함하여 이루어진다.

상기 분리형 적층코어의 제1 적층체(110)는 소정의 면적을 가지며 그 일면에반원 형태로 개구된 반원 개구홈(111)이 구비된 제1 극부(112)와 그 제1 극부(112)의 일측에 니은자 형태로 연장 절곡 형성된 제1 패스부(113)와 그 제1 패스부(113)의 단부에 개구홈 형태로 형성되는 제1 결합부(114)가 구비되어 이루어진다.

그리고 상기 분리형 적층코어의 제2 적층체(120)는 소정의 면적을 가지며 그 일면에 반원 형태로 개구된 반원 개구홈(121)이 구비된 제2 극부(122)와 그 제2 극부(122)의 일측에 소정의 길이로 연장 형성된 제2 패스부(123)와 그 제2 패스부(123)의 단부에 상기 제1 적층체(110)의 제1 결합부(114)와 형합되도록 돌기 형태로 형성되는 제2 결합부(124)로 이루어진다.

상기 보빈(300)은 일정 폭을 갖는 사각 형태의 링으로 형성되며 그 내부에 코일이 권선된 권선 코일(200)이 구비된다.

상기 보빈(300)은 상기 분리형 적층코어(100)를 구성하는 제1 적층체(110)와 제2 적층체(120)가 분리된 상태에서 그 제1 적층체(110)의 제1 패스부(113)에 삽입되고 그 보빈(300)이 삽입된 제1 적층체(110)의 제1 결합부(114)와 상기 제2 적층체(120)의 제2 결합부(124)를 형합시킴에 의해 상기 보빈(300)이 그 분리형 적층코어(100)에 고정 결합된다. 상기 제1 적층체(110)와 제2 적층체(120)가 결합된 분리형 적층코어의 회전자 삽입구멍(130)은 제1 적층체 제1 극부(112)의 끝과 제2 적층체 제2 극부(122)의 끝에 의해 일정 틈새, 즉 간격을 이루게 된다.

상기 회전자(R)는 상기 분리형 적층코어의 회전자 삽입구멍(130)에 회전 가능하게 삽입되고 그 회전자(R)의 가운데 모터 축(40)이 고정 결합된다. 상기 모터 축(40)에 송풍팬(80)이 고정 결합된다.

미설명 부호 50은 전방 프레임이고, 60은 후방 프레임이다.

이하, 본 발명의 송풍팬용 모터 고정자 구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 송풍팬용 모터는 고정자의 권선 코일(200)에 교번 전류가 인가되면 그 인가되는 교번 전류에 의해 발생되는 회전 자기장과 그 회전 자기장에 의해 상기 회전자(R)에 발생되는 유도 전류와의 상호작용에 의해 토오크(Torque)가 발생되며 그 토오크에 의해상기 회전자(R)가 회전하게 된다. 이때, 상기 권선 코일(200)에 흐르는 교번 전류에 의해 그 권선 코일(200)에 발생되는 회전 자기장은 상기 분리형 적층코어(100)를 따라 형성된다. 즉, 상기 권선 코일(200)에 전류가 인가되면 그 권선 코일(200)의 둘레에 형성되는 플럭스는 분리형 적층코어 제1 적층체(110)의 제1 패스부(113)와 제1 극부(112)의 반원 개구홈(111) 그리고 제2 적층체(120)의 제2 극부 반원 개구홈(122)과 제2 패스부(123) 그리고 다시 상기 제1 적층체(110)의 제1 패스부(113)로 하는 경로로 흐르게 되고 또한 상기 권선 코일(200)에 인가되는 전류의 방향이 바뀌게 되면 상기 경로의 반대 방향으로 플럭스가 흐르게 된다.

그리고 상기 회전자(R)의 회전력은 그 회전자(R)에 결합된 모터 축(40)에 의해 송풍팬(80)에 전달되어 그 송풍팬(80)이 회전하게 된다.

본 발명은 상기 권선 코일(200)에 흐르는 전류에 의해 그 권선 코일(200) 둘레에 형성되는 플럭스가 흐르는 자로인 분리형 적층코어(100)가 그 제1 적층체(110)와 제2 적층체(120)의 결합으로 이루어지게 되어 상기 제1,2적층체(110)(120)의 반원 개구홈(111)(121)에 의해 형성되는 회전자 삽입구멍(130)의 양측이 틈새(G)가 형성되므로, 도 6에 도시한 바와 같이, 플럭스가 상기 제1 적층체(110)의 반원 개구홈(111)과 제2 적층체(120)의 반원 개구홈(121)을 통해 흐르게 되어 그 공극이외로 플럭스가 흐르는 것을 최소화시키게 된다. 즉, 종래에는 회전자가 삽입되는 적층코어의 관통구멍(11) 양측이 연결되어 있어 그 부분으로 플럭스가 누설되나, 본 발명은 상기 회전자(R)가 삽입되는 회전자 삽입구멍(130)의 양측에 틈새(G)가 형성되어 그 틈새(G)로 플럭스가 누설되는 것을 최소화시키게 된다.

또한 상기 분리형 적층코어가 제1 적층체(110)와 제2 적층체(120)로 이루어져 금형 제작이 가능하여 금형 설계시 적층판의 손실을 감소시키게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 송풍팬용 모터의 고정자 구조는 권선 코일에 흐르는 전류에 의해 그 권선 코일의 둘레에 형성되는 플럭스가 분리형 적층코어를 통해 흐르는 과정에서 회전자가 위치하는 분리형 적층코어의 공극이외로 플럭스가 누설되는 것을 최소화함에 의해 그 공극으로 플럭스가 흐르는 것을 극대화하게 됨으로써 역기전력을 향상시켜 모터의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims

소정 형상으로 각각 형성되는 제1 적층체와 제2 적층체가 서로 형합되어 회전자가 삽입되는 회전자 삽입구멍 및 보빈 결합구멍이 구비되는 분리형 적층코어와, 내부에 권선 코일이 구비되어 상기 보빈 결합구멍에 위치하도록 상기 분리형 적층코어에 고정 결합되는 보빈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 송풍팬용 모터의 고정자 구조.
제1항에 있어서, 상기 분리형 적층코어의 회전자 삽입구멍은 그 양측이 상기 제1 적층체와 제2 적층체에 의해 각각 틈새가 형성된 것을 특징으로 하는 송풍팬용 모터의 고정자 구조.
제1항에 있어서, 상기 제1 적층체는 소정의 면적을 가지며 그 일면에 반원 형태로 개구된 반원 개구홈이 구비된 제1 극부의 일측에 니은자 형태로 연장 절곡된 제1 패스부가 형성되고 그 제1 패스부의 단부에 제1 결합부가 구비되어 이루어지며, 상기 제2 적층체는 소정의 면적을 가지며 그 일면에 반원 형태로 개구된 반원 개구홈이 구비된 제2 극부의 일측에 소정의 길이로 연장된 제2 패스부가 형성되고 그 제2 패스부의 단부에 상기 제1 적층체의 제1 결합부와 형합되는 제2 결합부로 이루어진 것을 특징으로 하는 송풍팬용 모터의 고정자 구조.