KR20170088002A - 보빈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터 및 압축기의 고정자를 이루는 보빈에 관한 것으로, 코일이 권선되는 복수의 권선블럭이 방사상으로 배치되면서 서로 연결되어, 원통형을 이루는 몸체가 구비되고, 상기 권선블럭들의 상부에는 각각 중심에서 외측으로 또는 외측에서 중심으로 통하는 연통홈이 형성되어, 코일의 내측도 냉각되도록 하고, 코일의 내측이 냉각됨에 따라 코일의 냉각효율이 향상되어, 권선 저항에 의해서 생기는 줄손(joule loss)인 동손이 저감되도록 하며, 보빈에 코일 결선고정 작업 시, 연통홈을 통해 코일을 결선하는 아마사(코일 결속용 실)의 통로로 사용 가능하여 코일 결선이 용이하고, 모터의 전체 무게가 저감되는 보빈을 제공한다.

Description

보빈{Bobbin}

본 발명은 보빈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 방사상으로 연결되어, 모터의 고정자를 이루는 권선블록에 권선된 코일의 내측으로 냉매가 인입 가능하게 연통홈을 형성해, 권선블록에 권선된 코일의 내측도 냉각되도록 한 보빈에 관한 것이다.

일반적으로 모터는 전기, 기계 등과 같은 에너지를 기계적인 동력으로 변환시키는 기계 장치를 통칭하는 용어로서, 에너지를 공급하기 위하여 사용되는 매체의 종류에 따라 전기식 모터, 공압식 모터, 수압식 모터 등으로 구별된다.

특히 에너지 공급 매체로서 전기를 사용하는 일반적인 모터는 모터의 하우징에 고정되어 있는 고정자 및 이 고정자에 대하여 회전 가능하게 지지되어 있는 회전자를 그 필수 구성요소로 한다.

상기 고정자 및 회전자는 모터의 종류에 따라 약간의 차이는 있으나 통상 코어에 코일이 권선된 구조로 되어 있으며, 이 코일을 통하여 전류가 흐름으로써 상기 코어에 자기장이 생성되고, 고정자 코어와 회전자 코어에 생성된 자기장의 상호작용에 의하여 회전자가 회전함으로써 전기적인 에너지가 기계적인 동력으로 변환하게 된다.

이와 같은 모터는 장시간 구동시 일반적으로 모터가 고속으로 회전되는 과정에서 회전자 및 코일 주변에는 고온이 열이 발생하게 되며, 이로 인해 모터 하우징 내부의 부품들이 손상되는 것을 방지하기 위해 모터를 냉각시키기 위한 냉각장치가 요구된다.

종래의 모터는 구동시 코일에서 열이 발생하기 때문에 냉각 구조가 적용되고 있는데, 그 중 하나의 모터 냉각 방식으로는 하우징의 내부 유로를 통해 냉매를 순환시키는 워터 재킷 방식 등이 사용되었는데, 일례로 공개특허 제10-2014-0011449호(2014.01.28)에서는 코일이 권선된 코어가 결합되는 모터 하우징을 포함하는 고정자 및 상기 코일에서 생성된 전자기장에 의해 회전되는 영구자석 및 회전축을 포함한 회전자를 포함하는 모터를 냉각하기 위한 모터 냉각구조에 있어서, 상기 코일이 권선된 코어를 상기 모터 하우징에 결합하되 상기 코일로부터 발생하는 열을 상기 모터 하우징으로 전달하는 코어 홀더부를 포함하는 모터 냉각구조를 제공하였다.

하지만 종래의 모터 냉각구조는 하우징의 내부에 유로를 구성해야 하므로 구조가 복잡하고, 코일과 유로의 거리가 멀어 직접적인 냉각이 어려울 뿐만 아니라, 코일의 외측에만 냉각이 이루어져 냉각효율이 제한적인 문제점을 안고 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 권선블록에 권선된 코일의 내측으로 냉매가 인입 가능하게 연통홈을 권선블록에 형성해, 코일의 내측도 냉각되도록 하고, 코일의 내측이 냉각됨에 따라 코일의 냉각효율이 향상되어, 권선 저항에 의해서 생기는 줄손(joule loss)인 동손이 저감되도록 하며, 보빈에 코일 결선고정 작업 시, 연통홈을 통해 코일을 결선하는 아마사(코일 결속용 실)의 통로로 사용 가능하여 코일 결선이 용이하고, 모터의 전체 무게가 저감되는 보빈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 보빈은 모터 및 압축기의 고정자를 이루는 보빈에 관한 것으로, 코일이 권선되는 복수 개의 권선블럭이 방사상으로 배치되어 원통형을 이루는 몸체와, 상기 권선블럭들의 상부에는 각각 상기 몸체의 중심에서 외측으로 또는 상기 몸체의 외측에서 중심으로 통하는 연통홈이 형성된다.

이때 본 발명에 따른 상기 복수 개의 권선블럭은 일체를 이루거나, 또는 각각 개별 개체로 구성되고, 서로의 측면을 통해 조립 연결될 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 상기 몸체의 외주연을 따라 일정한 간격을 두고 상향 돌출형성되어, 상기 권선블록에 권선된 코일이 몸체의 외주 측으로 이탈하는 것을 단속하는 제1플랜지와, 상기 권선블럭들의 내측변에서 각각 돌출형성되어, 상기 권선블록들에 권선된 코일이 몸체의 중심 측으로 이탈하는 것을 단속하는 제2플랜지가 포함된다.

여기서 본 발명에 따른 상기 제1플랜지에는 상기 연통홈의 외측과 연통되는 제1절개부가 형성되고, 상기 제2플랜지에는 상기 연통홈의 내측과 연통되는 제2절개부가 형성된다.

그리고 본 발명에 따른 상기 제1절개부 및 제2절개부는 냉매가 유동하는 연통유로가 연결되어, 상기 연통홈으로 냉매를 유동시켜, 상기 권선블록에 권선된 코일의 내측을 냉각한다.

또한 본 발명에 따른 상기 권선블록에 코일이 권선되면, 상기 연통홈의 바닥면과 권선된 코일의 하면에 의해 상기 몸체의 외측에서 중심으로 연통하는 통로가 형성된다.

본 발명에 따른 보빈의 효과는 다음과 같다.

첫째, 권선블록에 권선된 코일의 내측으로 냉매가 인입 가능하게 연통홈을 권선블록에 형성해, 코일의 내측도 냉각되는 효과를 가진다.

둘째, 코일의 내측이 냉각됨에 따라 코일의 냉각효율이 향상되어, 권선 저항에 의해서 생기는 줄 손(joule loss)인 동손이 저감되는 효과를 가진다.

셋째, 보빈에 코일 결선고정 작업 시, 연통홈을 통해 코일을 결선하는 아마사(코일 결속용 실)의 통로로 사용 가능하여 코일 결선이 용이하고, 모터의 전체 무게가 저감되는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보빈을 보인 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 서로 방사상으로 연결되어, 모터의 고정자를 이루는 권선블록(20)에 권선된 코일(30)의 내측으로 냉매가 인입 가능하게 연통홈(22)을 형성해, 권선블록(20)에 권선된 코일(30)의 내측도 냉각되도록 한 보빈에 관한 것으로, 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보빈을 보인 예시도이다.

본 발명에 따른 보빈은 코일(30)이 권선되는 복수의 권선블럭(20)이 방사상으로 배치되면서 서로 연결되어 원통형의 몸체(10)를 이룬다.

상기 몸체(10)는 통상적인 보빈과 같이 모터의 하우징(도시하지 않음) 내부에 구비되는 것으로, 코일(30)이 권선되는 권선블록(20)이 방사상으로 배치된다.

먼저 권선블록(20)을 보다 상세하게 살펴보면, 상기 권선블록(20)은 코일이 권선되는 슬롯의 단면이 '∩'형으로 형성되는 것이 바람직하고, 모터의 중심에 위치하는 회전자(도시하지 않음)가 내장되도록, 상기 권선블록(20)이 일정한 간격의 방사상으로 서로 연결된다.

이때 방사상으로 배치된 상기 권선블록(20)은 서로의 측방향이 연결되어, 연속반복되는데, 상기 권선블록(20)이 일체를 이루어 원통형의 몸체(10)를 구성하거나, 상기 권선블록(20)이 각각 개별 개체로 구성되고, 서로의 측면을 통해 조립 연결되어 원통형의 몸체를 이루도록 할 수 있고, 상기 권선블록(20)의 슬롯에 코일(30)의 권선이 용이하게 상기 권선블록(20)의 외측변은 서로 연결된 상태를 이루나, 내측변은 절개된 상태를 이룬다.

또한 원통형의 상기 몸체(10)의 외주면을 따라 환형의 단턱(미부호)이 형성되어, 모터 하우징의 결합이 용이하도록 한다.

그리고 상기한 몸체(10)의 외주연을 따라 일정한 간격을 두고 제1플랜지(11)가 상향 돌출형성되어, 상기 권선블록(20)에 권선된 코일(30)이 몸체(10)의 외주 측으로 이탈하는 것을 단속한다.

여기서 상기 제1플랜지(11)은 원주를 따라 굴곡진 판상으로, 상기 권선블록(20)의 외측변에서 연장 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 권선블럭(20)의 내측변에는 제2플랜지(21)이 돌출형성되어, 상기 권선블록(20)에 권선된 코일(30)이 몸체의 중심 측으로 이탈하는 것을 단속한다.

상기 권선블럭(20)들의 상부에는 각각 중심에서 외측으로 또는 외측에서 중심으로 통하는 연통홈(22)이 형성되고, 상기 제1플랜지(11)에는 상기 연통홈(22)의 외측과 연통되는 제1절개부가 형성되며, 상기 제2플랜지(21)에는 상기 연통홈(22)의 내측과 연통되는 제2절개부가 형성된다.

상기 제1절개부 및 제2절개부는 냉매가 유동하는 연통유로가 연결되어, 상기 연통홈(22)으로 냉매를 유동시켜, 상기 권선블록(20)에 권선된 코일(30)의 내측을 냉각한다.

이때 상기 연통홈(22)을 유동하는 냉매는 불연성 가스인 것이 바람직하고, 냉매가 액체인 경우 냉매가 유동하면서 냉을 코일로 전도하는 냉매튜브가 상기 연통홈(22)에 삽입 구비될 수도 있다.

또한 본 발명에 따른 연통홈(22)은 상기 권선블록(20)에 코일이 권선되면, 상기 연통홈(22)의 바닥면과 권선된 코일의 하면에 의해 상기 몸체(10)의 외측에서 내측으로 연통하는 통로가 형성되어, 보빈에 코일 결선고정 작업 시, 연통홈(22)을 통해 코일을 결선하는 아마사(코일 결속용 실)가 통로를 통하도록 하여 코일 결선이 용이하도록 할 수도 있다.

더불어 본 발명의 실시에 따른 보빈은 모터를 중심으로 기술하나, 이에 한정하지 않고 전동압축기의 고정자를 이루는 보빈일 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 몸체
11: 제1플랜지
20: 권선블록
21: 제2플랜지
22: 연통홈
30: 코일

Claims (7)

1. 모터 또는 압축기의 고정자를 이루는 보빈에 관한 것으로,
   코일이 권선되는 복수 개의 권선블럭;이 방사상으로 배치되어 원통형을 이루는 몸체;
   상기 권선블럭들의 상부에는 각각 상기 몸체의 중심에서 외측으로 또는 상기 몸체의 외측에서 중심으로 통하는 연통홈이 형성되는 보빈.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수 개의 권선블럭은
   일체를 이루는 보빈.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수 개의 권선블럭은
   각각 개별 개체로 구성되고, 서로의 측면을 통해 조립 연결되는 보빈.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 몸체의 외주연을 따라 일정한 간격을 두고 상향 돌출형성되어, 상기 권선블록에 권선된 코일이 몸체의 외주 측으로 이탈하는 것을 단속하는 제1플랜지와;
   상기 권선블럭들의 내측변에서 각각 돌출형성되어, 상기 권선블록들에 권선된 코일이 몸체의 중심 측으로 이탈하는 것을 단속하는 제2플랜지가 포함되는 보빈.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제1플랜지에는 상기 연통홈의 외측과 연통되는 제1절개부가 형성되고,
   상기 제2플랜지에는 상기 연통홈의 내측과 연통되는 제2절개부가 형성되는 모터 보빈.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1절개부 및 제2절개부는 냉매가 유동하는 연통유로가 연결되어, 상기 연통홈으로 냉매를 유동시켜, 상기 권선블록에 권선된 코일의 내측을 냉각하는 모터 보빈.
   
7. 청구항 4에 있어서,
   상기 권선블록에 코일이 권선되면, 상기 연통홈의 바닥면과 권선된 코일의 하면에 의해 상기 몸체의 외측에서 중심으로 연통하는 통로가 형성되는 모터 보빈.

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