KR200486090Y1

KR200486090Y1 - 모터의 냉각 구조

Info

Publication number: KR200486090Y1
Application number: KR2020160003768U
Authority: KR
Inventors: 웬-산 초우
Original assignee: 웬-산 초우
Priority date: 2015-07-10
Filing date: 2016-06-29
Publication date: 2018-04-02
Also published as: US20170012499A1; JP3206531U; CN205911899U; TWM518441U; KR20170000264U

Abstract

본 고안은 모터의 냉각 구조에 관한 것으로, 특히 모터 일측에 장착된 냉각 블레이드 팬이 작동할 때 생성되는 선회기류가 모터 하우징 내부로 신속하게 가이드되며 진입하여 냉각작용을 수행하도록 하여 모터 내부에 열이 쉽게 축적되지 않게 하는 모터의 냉각 구조에 관한 것으로, 모터 하우징의 앞방향 개구에 다수 개의 바람 가이드편과 가이드 구멍이 구비된 앞 덮개가 설치되고, 냉각 블레이드 팬이 회전할 때 생성되는 원형 선회 전진기류는 앞 덮개의 바람 가이드편에 의해 직접 저지되어 가이드 구멍을 통해 모터의 하우징 내부로 직접 진입하고, 원형 선회 전진기류의 바깥 둘레 부분도 하우징 바깥 둘레로 하우징의 외표면을 스치면서 외부 하우징도 동시에 냉각함으로써 다중 냉각 경로를 형성하여, 더욱 효과적으로 냉각작용을 발휘할 수 있고, 모터의 하우징 내부에 열이 쉽게 축적되지 않아 모터 운전시 최고 출력을 낼 수 있게 하고, 모터의 운전 효율을 높이는 동시에 사용 수명을 연장할 수 있다.

Description

모터의 냉각 구조{Cooling Structure For A Motor}

본 고안은 모터의 냉각 구조에 관한 것으로, 특히 모터에 다중 냉각 경로를 형성하여 더욱 효과적으로 냉각작용을 발휘할 수 있고 모터의 하우징 내부에 열이 쉽게 축적되지 않아 모터 운전시 최고 출력을 낼 수 있게 하고 모터의 운전 효율을 높이는 동시에 사용 수명을 연장할 수 있는 모터의 냉각 구조에 관한 것이다.

모터는 현재의 과학기술산업에서 매우 일반적으로 사용되는 동력 요소이다. 그러나 큰 전력을 공급하는 대형 모터나 작은 전력을 공급하는 소형 모터에 관계 없이 모터가 기동하여 회전자가 작동하면 모터 하우징 내에는 고열이 매우 쉽게 축적되고, 모터는 작동에 의해 생성되는 고열을 신속하게 발산하는 냉각 구조를 갖추고 있지 않았기에 모터 내부에 축적된 고열로 인해 자석의 자력이 감쇄하여 모터의 운전 효율이 점차 낮아지게 되며, 온도가 일정 수준까지 상승하게 되면 전기자 중의 전기자 권선의 절연물질이 손상되어 전기자 권선의 단락을 일으켜 전체 모터에 화재가 발생하며 나아가 또 다른 위험을 유발할 수 있다. 이러한 문제점을 방지하기 위해 현재 일반적으로 사용하는 기술은 모두 모터 중심 회전축의 일단에 냉각 블레이드 팬을 장착하여 모터가 운전 중에 빠르게 상승하는 온도를 억제하는데, 이러한 기술은 냉각 블레이드 팬의 전진 기류가 모터의 하우징 바깥 표면을 스치게 하는데 불과한 것일 뿐이고 실질적으로는 전진 기류가 하우징 내부에 직접 진입하게 할 수 없으므로 모터 내부를 신속하면서도 효과적으로 냉각 시킬 수 없다. 따라서, 현재 사용되고 있는 모터의 하우징 내부에 열이 매우 쉽게 축적되는 문제점은 여전히 극복되지 못하고 있다.

본 고안의 주된 목적은 다중 냉각 경로를 구비하여 더 효과적으로 냉각작용을 발휘할 수 있는 모터의 냉각 구조를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 주된 목적은 모터의 냉각 구조를 제공하는 것으로, 상기 모터는 하우징의 앞방향 개구단이 앞 덮개와 결합되고, 상기 앞 덮개와 냉각 블레이드 팬에 의해 생성된 전진기류는 양자가 모터 회전축의 축선 방향에서 정면으로 서로 마주보는 형태를 띠고 앞 덮개의 중심축 홀더의 외주면에는 서로 간격을 갖는 다수 개의 바람 가이드편 및 상기 바람 가이드편과 상호 대응되는 가이드 구멍이 형성되고, 앞 덮개의 중심축 홀더는 원추형상의 중심축 홀더로서 대부분의 원형 선회 전진기류가 바람 가이드편 및 원추형상의 중심축 홀더에 의해 에워싸인 공간을 따라 흐르도록 하여 가이드 구멍을 통해 모터의 하우징 내부 공간으로 직접 진입하게 함으로써 모터 운전 시 하우징 내부 공간에 생성되는 고온을 적시에 제거할 수 있다.

본 고안의 또 다른 주된 목적은 모터의 냉각 구조를 제공하는 것으로, 상기 모터는 하우징의 둘레면에 완전히 관통되는 적어도 하나의 대류 구멍이 형성되어 모터 하우징의 내부 및 모터 하우징의 외부에 기류가 생성되어 유통되게 하고, 모터가 작동 중일 때는 내부 공간 내에 생성된 고온 기류가 하우징의 대류 구멍을 통해 밖으로 가이드되어 모터의 내부 공간이 효과적으로 냉각되어 온도가 낮아지도록 한다.

본 고안의 또 다른 주된 목적은 특히 고온의 지리적 환경에서 운전 및 사용되는 모터의 냉각 구조를 제공하는 것이다. 상기 냉각형 모터는 화재로 인해 훼손되는 현상이 발생하지 않으며, 이러한 목적을 이루기 위해 본 고안의 실제 물품을 70℃의 밀폐된 공간에서 장시간에 걸쳐서 연속 작동시켜 실험한 결과 고온의 지리적 환경에서 사용해도 타버려서 훼손되는 현상이 발생하지 않는다는 것을 확인하였다.

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 모터의 냉각 구조는 다중 냉각 경로를 구비하여 더 효과적으로 냉각작용을 발휘할 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 모터의 일부 부속품들을 분리한 도면
도 2는 본 고안에 따른 모터의 입체도
도 3은 본 고안에 따른 모터를 다른 각도에서 본 입체도
도 4는 본 고안에 따른 앞 덮개의 내측 입체도
도 5는 전진기류가 앞 덮개의 바람 가이드편 및 상기 바람 가이드편과 상호 고르게 대응되는 가이드 구멍을 통해 모터 하우징 내에 진입하여 냉각작용을 발휘하는 것을 나타내는 사용상태도
도 6은 본 고안의 외관 평면도
도 7은 본 고안의 단면도로서, 전진기류가 모터 하우징 내에 진입하여 냉각작용을 발휘하는 것을 나타내는 사용상태도
도 8은 모터 하우징 내의 고온 기류가 하우징의 뒷방향 벽의 바람 출구를 스치면서 나오도록 가이드되는 것을 나타내는 사용상태도

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 고안에 따른 모터의 냉각 구조는 내부 공간(15)이 구비된 하우징(1)을 기본적으로 포함한다. 상기 하우징(1)의 일단에는 앞방향 개구(10)가 형성되고 하우징(1)의 타단에는 다수 개의 상호 격리되는 바람 출구(14)가 관통 형성된 밀폐형 뒷방향 벽(11)이 형성되며, 하우징(1)의 둘레면에는 완전히 관통되는 적어도 하나의 대류 구멍(13)이 형성되어 모터 하우징(1)의 내부 및 모터 하우징(1)의 외부에 기류의 흐름이 발생될 수 있게 한다. 하우징(1)은 내부 공간(15) 내에 회전자(2), 권선(3) 및 자석(4) 등과 같은 모터 구조에 필수적인 구성요소들이 설치되고 하우징(1) 뒷방향 벽(11) 및 앞방향 개구(10)의 축선에는 회전축(8)이 설치되며, 이러한 회전축(8)에는 뒷방향 벽(11)으로부터 연장되어 관련된 동력전달 부재에 연결할 수 있는 출력 단부(80)가 형성되고 회전축(8)의 회전에 의해 모터의 기능을 수행 할 수 있다. 상기 모터는 하우징(1) 외부 둘레에 금속재질의 투자성 케이스(9)를 끼움 설치할 수 있고, 투자성 케이스(9)는 투자성을 지니기 때문에 모터가 작동 할 때 모터의 효율을 높일 수 있다.

본 고안은 앞 덮개(6)를 포함하고, 앞 덮개(6)의 외표면의 중앙 축선에는 축 구멍(61)이 형성된 원추 형상(62)의 중심축 홀더(60)가 구비되고 상기 원추 형상(62)의 중심축 홀더(60)의 단면 지름은 앞 덮개(6)의 외표면에서 위로 갈수록 축소되고 중심축 홀더(60)의 바깥 둘레에는 다수개의 상호 간격을 두는 바람 가이드편(63) 및 상기 바람 가이드편(63)과 상호 대응되는 가이드 구멍(64)이 형성되고, 상술한 바람 가이드편(63)은 앞 덮개(6)의 외표면에 세워진 상태를 이루며, 앞 덮개(6)의 수평면(V)을 기준으로 할 때(도 7 참고) 상술한 바람 가이드편(63)이 회전축(8)을 바라보는 방향에서의 세움 각도(Θ1)는 앞 덮개(6)의 수평면(V)과 둔각을 이루도록 구성된다. 앞 덮개(6)의 내표면에는 위치 고정용 끼움 컬럼(68, 69) 및 완전히 관통되는 관통홀(66, 67)이 구비되고(도 4 참조) 앞 덮개(6)가 하우징(1)의 앞방향 개구(10)에 결합될 때 전기 전도 용도로 사용되는 전도성 삽입편(81, 82)은 앞 덮개(6)의 관통홀(66, 67)에 알맞게 끼움 결합되고 또한 관통홀(66, 67) 밖으로 연장되며 하우징(1) 내에 구비된 컬럼형 핀(83, 84)이 위치 고정용 끼움 컬럼(68, 69)에 끼움 결합되어 앞 덮개(6)가 하우징(1)의 앞방향 개구(10)에 고정되게 되며, 물론, 앞 덮개(6) 상에도 위치 고정용 원형 홀(65)이 별도로 구비되어서 나사못(미도시)이 하우징(1) 내부에 형성된 기타 위치 고정 부위(미도시)에 결합할 수 있게 하고, 앞 덮개(6)가 하우징(1)에 결합된 후 회전축(8)의 바깥 끝단, 즉 연결 단부(89)는 중심축 홀더(60)의 축 구멍(61)으로부터 연장 돌출되고 중심축 홀더(60) 내에는 베어링(미도시)이 설치되어 회전축(8)이 순조롭게 회전하게 한다.

본 고안은 냉각 블레이드 팬(7)을 포함하고, 상기 냉각 블레이드 팬(7)에는 축 구멍(70)이 구비되고 냉각 블레이드 팬(7)은 상기 축 구멍(70)을 통해 회전축(8)의 연결 단부(89)에 삽입 고정된다.

하우징(1), 앞 덮개(6) 및 냉각 블레이드 팬(7)이 조합된 후의 상태는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같다. 도 6을 참고하면, 모터 회전축(8)이 작동할 때 냉각 블레이드 팬(7)은 동시에 회전하여 원형 선회 전진기류가 생성된다. 즉, 냉각 블레이드 팬(7) 우측(도 6의 투시도 방향으로 말할 때)에 위치하는 공기는 흡입되어 냉각 블레이드 팬(7) 좌측으로 배출되고, 상기 배출되는 전진기류는 본 고안의 다중 냉각 경로 구조 설계에 의해 가이드되어 하우징(1) 내부 공간(15)으로 진입하여 도 7에 도시된 바와 같이 모터 운전 시 하우징(1) 내부 공간(15)에 생성되는 고온을 신속하게 효과적으로 제거할 수 있다. 본 고안의 다중 냉각 경로 구조 설계 및 이로 인해 발생되는 효과는 도 5, 도 7 및 도 8을 참고할 수 있다. 앞 덮개(6)와 냉각 블레이드 팬(7)에 의해 생성된 전진기류는 양자가 모터 회전축(8)의 축선 방향에서 정면으로 서로 마주보는 형태를 띄고 또한 원추 형상(62)의 중심축 홀더(60) 구조에 의해 대부분의 원형 선회하는 전진기류가 바람 가이드편(63) 및 원추 형상(62)의 중심축 홀더(60) 사이의 공간을 따라서 가이드 구멍(64)을 통해 모터의 하우징(1) 내부 공간(15)으로 직접 진입하게 함으로써 상기 경로(A)는 도 5, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 모터 운전 시 내부 공간(15) 내에 생성된 고온 열기는 하우징(1)의 대류 구멍(13), 하우징(1)의 뒷방향 벽(11)의 바람 출구(14)를 통해 가이드되어 배출되어 모터 운전 시 하우징(1) 내부 공간(15)에 생성되는 고온을 신속하게 제거할 수 있다. 다른 경로(B)는 도 7에 도시된 바와 같이, 앞 덮개(6)에 형성되어 있는 바람 가이드편(63)에 의해 둘러싸인 내측 원형 면적 범위보다 넓은 원형 선회 전진기류의 바깥 영역의 기류도 하우징(1)의 외표면을 스치면서 하우징(1)의 외부를 동시에 냉각하여 다중 냉각 경로를 형성함으로써 더욱 효과적으로 냉각작용을 발휘할 수 있고, 상기 경로(B)는 실질적으로 경로(A)와 함께 냉각 기능의 시너지효과를 발휘할 수 있으므로 모터가 연소되어 훼손되는 현상이 발생하지 않게 된다.

상술한 내용을 종합해 보면, 본 고안에 따른 모터는 하우징(1) 앞방향 개구(10) 단의 앞 덮개(6)에 구비된 다수 개의 바람 가이드편(63) 및 가이드 구멍(64)이 냉각경로(A)를 제공할 수 있다. 냉각 블레이드 팬(7)에 의해 생성된 원형 선회 전진기류의 외측에 형성되는 기류는 냉각경로(B)를 형성할 수 있으며, 하우징(1)의 외표면을 스치면서 하우징(1)의 외부를 동시에 냉각하여 다중 냉각 경로를 형성함으로써 더욱 효과적으로 냉각작용을 발휘할 수 있다. 모터의 하우징(1) 내부에 열이 쉽게 축적되지 않으므로 모터의 운전이 최고의 출력을 갖게 하며, 모터의 운전 효율을 높이는 동시에 모터의 사용 수명을 연장할 수 있고, 특히 본 고안은 지리적으로 고온인 환경에서 운전 및 사용할 때 상기 냉각형 모터가 연소되어 훼손되는 현상이 발생하지 않기에 본 고안은 실용성과 진보성을 확실히 구비했다는 것을 알 수 있다.

1 : 하우징 10 : 앞방향 개구
11 : 뒷방향 벽 13 : 대류 구멍
14 : 바람 출구 15 : 내부 공간
2 : 회전자 3 : 권선
4 : 자석 6 : 앞 덮개
60 : 중심축 홀더 61 : 축 구멍
62 : 원추 형상 63 : 바람 가이드편
64 : 가이드 구멍 65 : 위치 고정용 원형 홀
66, 67 : 관통홀 68, 69 : 위치 고정용 끼움 컬럼
7 : 냉각 블레이드 팬 70 : 축 구멍
8 : 회전축 80 : 출력 단부
81, 82 : 전도성 삽입편 83, 84 : 컬럼형 핀
89 : 연결 단부 9 : 투자(透磁)성 케이스

Claims

내부 공간을 구비하고, 일단에는 앞방향 개구가 형성되고, 타단에는 다수 개의 상호 격리되는 바람 출구가 관통 형성된 밀폐형 뒷방향 벽이 형성되는 하우징;
하우징 내에 장착되어 회전할 수 있고, 그 일단은 출력 단부로서 뒷방향 벽으로 연장돌출되고 타단은 연결 단부인 회전축;
중심 축점상에는 축 구멍이 구비된 중심축 홀더가 구비되고, 회전축은 중심축 홀더의 축 구멍을 관통하여 연장되어 나올 수 있는 앞 덮개; 및
회전축의 연결 단부에 삽입 고정되고 회전축과 동시에 회전할 수 있는 냉각 블레이드 팬;을 포함하는 모터의 냉각 구조에 있어서,
앞 덮개 상의 중심축 홀더는 원추 형상의 중심축 홀더이고, 상기 원추 형상 중심축 홀더의 단면 지름은 앞 덮개의 외표면에서 위로 갈수록 단면 지름이 축소되고, 앞 덮개는 중심축 홀더의 바깥 둘레에 다수개의 상호 간격을 두는 바람 가이드편 및 상기 바람 가이드편과 상호 고르게 대응되는 가이드 구멍이 구비되고, 상술한 바람 가이드편은 앞 덮개의 외표면에 세워진 상태를 이루며, 앞 덮개의 수평면(V)을 기준으로 할 때 상술한 바람 가이드편이 회전축을 바라보는 방향에서의 세움 각도(θ1)는 앞 덮개의 수평면(V)과 둔각을 이루도록 구성되며; 냉각 블레이드 팬이 회전할 때 생성되는 원형 선회 전진기류가 앞 덮개의 바람 가이드편에 의해 직접 저지되어 가이드 구멍을 통해 모터의 하우징 내부로 직접 진입할 수 있게 하고,
상기 하우징의 링형 둘레면에는 완전히 관통되는 적어도 하나의 대류 구멍이 형성되어, 모터 하우징의 내부 및 모터 하우징의 외부에 기류가 생성되어 유통되게 하고; 상기 앞 덮개 상에는 완전히 관통되는 관통홀이 구비되고, 앞 덮개가 하우징의 앞방향 개구에 결합될 때 전기 전도 용도로 사용되는 전도성 삽입편이 앞 덮개의 관통홀에 알맞게 끼움 결합되고, 또한 관통홀 밖으로 연장되어 고정 상태를 이룰 수 있으며; 상기 앞 덮개의 내표면에는 위치 고정용 끼움 컬럼이 구비되고, 하우징 내에 구비된 컬럼형 핀이 위치 고정용 끼움 컬럼에 끼움 결합되어 앞 덮개가 하우징의 앞방향 개구에 고정되게 하며; 상기 앞 덮개 상에도 위치 고정용 원형 홀이 별도로 구비되어서 나사못이 하우징 내부에 구비된 위치 고정 부위에 결합할 수 있게 하고, 앞 덮개가 하우징에 결합된 후 회전축의 바깥 끝단이 상기 연결 단부인 것을 특징으로 하는 모터의 냉각 구조.
삭제