KR20170085739A

KR20170085739A - 팬 모터 및 이를 포함하는 차량

Info

Publication number: KR20170085739A
Application number: KR1020160005243A
Authority: KR
Inventors: 변대길
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2016-01-15
Filing date: 2016-01-15
Publication date: 2017-07-25
Also published as: KR102476558B1

Abstract

본 발명은 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터; 상기 로터에 결합하는 블레이드;및 상기 스테이터의 아래에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 인쇄회로기판은, 상기 블레이드의 회전축을 중심으로 하는 궤도 중 상기 블레이드의 외경 보다 큰 반경을 갖는 궤도 상에 배열되는 전기소자를 포함하는 팬 모터를 제공하여, 인쇄회로기판의 면적이 작아 진 상태에서 실장된 소자들을 효과적으로 냉각할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

Description

팬 모터 및 이를 포함하는 차량{FAN MOTOR AND VEHICLE HAVING THE SAME}

실시예는 팬 모터 및 이를 포함하는 차량에 관한 것이다.

팬 모터는 로터에 블레이드가 결합되어 공기를 공급 또는 배출하는 송풍용 장치이다. 팬 모터는 로터와 스테이터와 블레이드를 포함하며, 로터의 둘레를 따라 간극을 두고 스테이터가 설치된다. 그리고 스테이터에는 회전 자계를 형성하는 코일이 권선될 수 있으며 로터와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터의 회전을 유도한다. 로터가 회전하면 로터에 결합된 블레이드가 회전한다.

인쇄회로기판은 블레이드 아래에 배치된다. 구체적으로, 인쇄회로기판은 블레이드 반경 내에 위치하도록 배치될 수 있다 이때, 로터의 샤프트와 하우징의 체결모듈이 관통하기 위해 인쇄회로기판에는 홀이 형성될 수 있다. 인쇄회로기판에 홀이 형성되는 경우, 인쇄회로기판의 전체 면적이 작아 지게 된다. 인쇄회로기판의 면적이 작아 지게 되면, 발열 효율이 떨어지게 된다. 이로 인하여 인쇄회로기판에 실장된 소자들의 성능이 떨어지는 문제점이 발생한다.

이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인쇄회로기판의 면적이 작아 진 상태에서 실장된 소자들을 효과적으로 냉각할 수 있는 팬 모터 및 이를 포함하는 차량을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 실시예는, 하우징과, 상기 하우징의 내부에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합하는 블레이드 및 상기 스테이터의 아래에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 인쇄회로기판은, 상기 블레이드의 회전축을 중심으로 하는 궤도 중 상기 블레이드의 외경 보다 큰 반경을 갖는 궤도 상에 배열되는 전기소자를 포함하는 팬 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 복수 개의 상기 전기소자는 동일 궤도 상에 배열될 수 있다.

바람직하게는, 상기 블레이드의 중심을 지나고 상기 하우징의 송풍구의 송풍면과 평행하게 형성되는 제1 기준선을 기준하여, 상기 송풍구는 상기 기준선의 어느 한 측에 배치되고, 상기 전기소자는 상기 기준선의 다른 측에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 블레이드의 중심을 지나고 상기 하우징의 송풍구의 송풍면과 평행하게 형성되는 제2 기준선을 기준하여 상기 전기소자는 상기 송풍구가 배치되는 상기 기준선의 어느 한 측에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 하우징은 제1 결합부를 포함하고, 상기 인쇄회로기판은 상기 제1 결합부와 결합하는 제2 결합부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 하우징은 상호 결합하는 하부 하우징과 상부 하우징을 포함하고, 상기 하부 하우징은 상기 제1 결합부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 로터의 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링과 상기 베어링을 포함하여 상기 하부 하우징에 결합하는 베어링 하우징을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 인쇄회로기판은 상기 베어링 하우징이 관통하는 홀이 마련될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 실시예는,하우징과, 상기 하우징의 내부에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합하는 블레이드 및 상기 스테이터의 아래에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 인쇄회로기판은, 상기 블레이드의 회전축을 중심으로 하는 궤도 중 상기 블레이드의 외경 보다 큰 반경을 갖는 궤도 상에 배열되는 전기소자를 포함하는 팬 모터를 포함하는 차량을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 송풍 경로 상에 소자들이 배치되도록 인쇄회로기판을 구성함으로써, 인쇄회로기판의 면적이 작아 진 상태에서 실장된 소자들을 효과적으로 냉각할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 송풍 경로 중, 블레이드 외측에 배치된 궤도 상에 소자들이 배치되도록 인쇄회로기판을 구성함으로써, 인쇄회로기판의 면적이 작아 진 상태에서 실장된 소자들을 보다 효과적으로 냉각할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 실시예에 다른 팬 모터를 도시한 도면,
도 2는 도 1에서 도시한 팬 모터의 단면도,
도 3은 도 1에서 도시한 팬 모터의 인쇄회로기판을 도시한 도면,
도 4는 하우징에 결합하는 인쇄회로기판을 도시한 도면,
도 5는 전기소자의 위치를 도시한 도면,
도 6은 송풍에 의해 냉각되는 전기소자를 도시한 도면,
도 7은 블레이드의 위치와 송풍구의 위치에 대응한 전기소자의 위치를 도시한 도면,
도 8은 블레이드에 의한 공기의 유속에 대응한 전기소자의 위치를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

도 1은 실시예에 다른 팬 모터를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 도시한 팬 모터의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 팬 모터(10)는, 하우징(100)과, 스테이터(200)와, 로터(300)와, 블레이드(400)와, 인쇄회로기판(500)을 포함할 수 있다.

하우징(100)은 내부에 스테이터(200)와, 로터(300)와, 블레이드(400)를 포함할 수 있다. 하우징(100)은 공기를 흡입하는 흡입구(110)와 흡입된 공기를 배출하는 송풍구(120)를 포함할 수 있다. 그리고 하우징(100)은 송풍구(120)와 연결되는 송풍 유로(130)를 포함할 수 있다. 한편, 하우징(100)은 상호 결합하는 상부 하우징(100A)과 하부 하우징(100B)으로 이루어질 수 있다.

스테이터(200)는 이너커버(600) 내측에 배치될 수 있다. 스테이터(200)는 환형의 요크 부분과, 둘레 방향을 따라 배치되고 요크로부터 직경 방향 내측을 향해 등각도 간격으로 돌출되는 티스의 부분을 포함하는 복수의 강판을 적층하여 구성될 수 있다. 회전 자계를 형성하는 코일이 티스에 감길 수 있다.

로터(300)는 스테이터(200) 내측에 배치된다. 로터(300)의 중심에는 샤프트(310)가 결합될 수 있다. 그리고 샤프트(310)는 블레이드(400)와 결합된다.

스테이터(200)에 감긴 코일에 전류가 공급되면, 로터(300)와의 전기적 상호 작용이 유발되어 로터(300)가 회전한다. 로터(300)가 회전하면 샤프트(310)가 회전하면서 블레이드(400)에 동력을 제공한다.

도 3은 도 1에서 도시한 팬 모터의 인쇄회로기판을 도시한 도면이고, 도 4는 하우징에 결합하는 인쇄회로기판을 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 인쇄회로기판(500)은 제1 영역(510)과 제2 영역(520)으로 구분될 수 있다.

제1 영역(510)은 인쇄회로기판(500)이 블레이드(400) 아래에 배치될 때, 블레이드(400)의 반경(R) 내에 위치하는 부분이며, 제2 영역(520)은 블레이드(400)의 반경(R) 외에 배치되는 부분이다.

제1 영역(510)의 중심에는 홀(530)이 형성될 수 있다. 홀(530)은 샤프트(310)를 회전 가능하게 지지하는 베어링 조립체(700)이 관통하는 부분이다. 이러한 홀(530)로 인하여 인쇄회로기판(500)의 전체 면적이 작아 지게 된다. 실시예는 이를 보상하기 위하여 제2 영역(520)이 마련된다. 그리고 제2 영역(520)에는 FET(전계효과 트랜지스터, Field Effect Transistor)와 같은 발열이 심한 전기소자(540)들이 실장될 수 있다.

도 4에서 도시한 바와 같이, 인쇄회로기판(500)이 하부 하우징(100B)에 결합하는 경우, 제2 영역(520)은 블레이드(400)의 외측에 배치된다.

도 5는 전기소자의 위치를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 전기소자(540)는 블레이드(400)의 외주면을 따라 형성되는 가상의 원(B)의 외측에 배치될 수 있다. 구체적으로, 전기소자(540)들은 블레이드(400)의 회전축(CL)을 중심으로 하는 궤도 중 블레이드의 외경(R1) 보다 큰 반경(R2)을 갖는 궤도(O) 상에 배열될 수 있다. 그리고 전기소자(540)들은 어느 하나의 궤도(O)를 따라 배치될 수 있다. 나아가, 전기소자(540)가 블레이드(400)의 외측에 배열되는 범위 내에서 블레이드(400)에 가장 근접한 궤도를 따라 배열될 수 있다. 이는 송풍 유로(130)를 지나는 공기와 전기소자(540)의 마찰로 인하여 발생하는 소음을 최소화하기 위함이다.

도 6은 송풍에 의해 냉각되는 전기소자를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 블레이드(400)에 의해 송풍 된 공기(W)는 송풍구(120)를 향하게 되면서, 송풍 유로(130)에 배치된 전기소자(540)를 지나게 된다. 송풍 된 공기(W)가 전기소자(540)를 지나면서 전기소자(540)를 냉각하게 된다. 또한, 인쇄회로기판(500)의 제2 영역(520) 자체에서 발생하는 열을 흡수하여 냉각하게 된다.

도 7은 블레이드의 위치와 송풍구의 위치에 대응한 전기소자의 위치를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 블레이드(400)와 송풍구(120)를 고려한 전기소자(540)의 위치(A)는 블레이드(400)의 우측 상방에 배치될 수 있다.

구체적으로, 제1 기준선(L1)의 어느 한 측에 송풍구(120)가 배치되는 경우, 전기소자(540)의 위치(A)는 제1 기준선(L1)의 다른 한 측에 마련될 수 있다. 동시에 전기소자(540)의 위치(A)는 제2 기준선(L2)의 어느 한 측에 송풍구(120)와 함께 마련될 수 있다.

여기서, 제1 기준선(L1)이라 함은 블레이드(400)의 중심(CL)을 지나고 하우징(100)의 송풍구(120)의 송풍면(121)과 평행하게 형성되는 가상의 기준선을 의미하며, 제2 기준선(L2)이라 함은 블레이드(400)의 중심(CL)을 지나고 하우징(100)의 송풍구(120)의 송풍면(121)과 평행하게 형성되는 가상의 기준선을 의미한다.

도 8은 블레이드에 의한 공기의 유속에 대응한 전기소자의 위치를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 블레이드에 의한 공기의 유속에 대응한 전기소자(540)의 위치(A)를 살펴보면, 블레이드(400)의 우측 상부가 유속이 작은 영역에 해당하고 이 영역에 전기소자(540)의 위치(A)가 마련되기 때문에 풍동 소음을 최소화하면서도 전기소자(540)의 냉각 성능을 확보할 수 있게 된다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 팬 모터 및 이를 포함하는 차량에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 하우징
100A: 상부 하우징
100B: 하부 하우징
110: 흡입구
120: 송풍구
121: 송풍면
130: 송풍 유로
200: 스테이터
300: 로터
310: 샤프트
400: 블레이드
500: 인쇄회로기판
510: 제1 영역
520: 제2 영역
530: 홀
540: 전기소자

Claims

하우징;
상기 하우징의 내부에 배치되는 스테이터;
상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터;
상기 로터에 결합하는 블레이드;및
상기 스테이터의 아래에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하고,
상기 인쇄회로기판은, 상기 블레이드의 회전축을 중심으로 하는 궤도 중 상기 블레이드의 외경 보다 큰 반경을 갖는 궤도 상에 배열되는 전기소자를 포함하는 팬 모터.
제1 항에 있어서,
복수 개의 상기 전기소자는 동일 궤도 상에 배열되는 팬 모터.
제1 항에 있어서.
상기 블레이드의 중심을 지나고 상기 하우징의 송풍구의 송풍면과 평행하게 형성되는 제1 기준선을 기준하여, 상기 송풍구는 상기 기준선의 어느 한 측에 배치되고, 상기 전기소자는 상기 기준선의 다른 측에 배치되는 팬 모터.
제3 항에 있어서,
상기 블레이드의 중심을 지나고 상기 하우징의 송풍구의 송풍면과 평행하게 형성되는 제2 기준선을 기준하여 상기 전기소자는 상기 송풍구가 배치되는 상기 기준선의 어느 한 측에 배치되는 팬 모터.
제1 항에 있어서,
상기 하우징은 제1 결합부를 포함하고, 상기 인쇄회로기판은 상기 제1 결합부와 결합하는 제2 결합부를 포함하는 팬 모터.
제5 항에 있어서,
상기 하우징은 상호 결합하는 하부 하우징과 상부 하우징을 포함하고, 상기 하부 하우징은 상기 제1 결합부를 포함하는 팬 모터.
제6 항에 있어서,
상기 로터의 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링과 상기 베어링을 포함하여 상기 하부 하우징에 결합하는 베어링 하우징을 포함하는 베어링 조립체를 더 포함하는 팬 모터.
제7 항에 있어서,
상기 인쇄회로기판은 상기 베어링 하우징이 관통하는 홀이 마련되는 팬 모터.
하우징과, 상기 하우징의 내부에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합하는 블레이드 및 상기 스테이터의 아래에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 인쇄회로기판은, 상기 블레이드의 회전축을 중심으로 하는 궤도 중 상기 블레이드의 외경 보다 큰 반경을 갖는 궤도 상에 배열되는 전기소자를 포함하는 팬 모터를 포함하는 차량.