KR20180078495A - 중공식 비엘디씨 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중공식 비엘디씨 모터에 관한 것으로, 특히 유체 흐름을 방해하지 않은 에어포일 형태의 중공축 로터를 도입하여 유체의 흐름을 원할하게 하는 중공식 비엘디씨 모터에 관한 것이다.
또한, 본 발명에 따르면, 중앙부에 중공이 형성되어 있으며, 외곽 표면이 아령 형상으로 중간 부분에 일정 간격씩 이격된 영구자석들이 설치된 함몰부를 구비하고 있는 로터; 상기 로터의 함몰부를 둘러싸도록 형성되며, 상기 영구 자석들에 대응되어 다수의 코일이 형성되어 있는 고정자; 및 상기 고정자를 둘러싸도록 형성되며, 외곽 표면이 볼록하게 형성되어 있는 하우징을 포함하며, 상기 로터에 상기 고정자와 상기 하우징이 결합되는 경우에 회전축과 나란한 단면이 에어포일 형태를 이루는 중공식 비엘디씨 모터가 제공되어 유체 흐름을 원활하게 한다.

Description

중공식 비엘디씨 모터{Hollow type BLDC Motor}

본 발명은 중공식 비엘디씨 모터에 관한 것으로, 특히 유체 흐름을 방해하지 않은 에어포일 형태의 중공축 로터를 도입하여 유체의 흐름을 원할하게 하는 중공식 비엘디씨 모터에 관한 것이다.

모터는 전류가 흐르는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 역학적에너지로 바꾸는 장치로서, 회전축을 포함하는 회전자와 회전자에 대향하는 고정자를 포함하여, 회전자와 고정자 사이에 형성되는 전자기력에 의하여 회전자가 회전하고, 회전축을 통하여 회전력을 외부에 전달할 수 있다.

일반적으로 모터는 크게 직류모터와 교류모터로 구분될 수 있다.

먼저, 직류모터의 경우에, 회전자는 회전력을 외부에 전달하는 회전축과, 중심에 상기 회전축이 압입되는 코어, 상기 코어에 권선되는 코일로 구성된다. 또한, 고정자는 모터 하우징의 내측면에 코어와 일정간격을 가지고 대향되게 설치되며, 영구자석으로 구성된다.

이러한 직류모터에서, 코일에 전류가 공급되면 코일과 영구자석 사이에 형성되는 전자기력에 의하여 코일 및 코어가 회전하면서 회전축을 회전시킨다.

한편, 교류모터의 경우에, 회전자는 회전축과, 회전축의 외주면에 일정반경을 가지고 결합되는 영구자석으로 구성된다. 또한, 고정자는 모터 하우징의 내측면에 회전자의 영구자석과 일정간격을 가지고 대향되게 설치되는 코일로 구성된다.

이러한 교류모터에서는 직류모터와 달리 고정자의 코일에 전류가 공급되면 영구자석이 회전하면서 회전축을 회전시킨다.

이처럼 모터는 크게 인가되는 전원의 종류에 따라 직류 모터와 교류 모터로 대별되며, 그 중에서도 비엘디씨 모터(Brushless DC motor)는 직류 모터의 일종으로서 가전제품의 구동을 위하여 많이 사용되고 있다.

일반적으로, 비엘디씨 모터(Brushless DC motor)라 함은 2상, 3상 또는 4상의 전기자 코일을 갖는 고정자와 영구자석의 회전자로 이루어지고 정류자를 갖지 않는 모터로, 가변속 구동을 위한 모터로 널리 활용되고 있다.

특히, 최근에 영구자석 재료의 발달에 힘입어 서보 드라이브(servo drive) 등으로 사용되는 등 가정용에서 산업용에 이르기까지 적용범위가 폭넓게 확대되고 있는 실정이다.

상기 비엘디씨 모터는 회전자계를 발생시키는 고정자 권선과 자속의 통로를 형성하여 상기 자속의 흐름을 원활하게 해주는 고정자 철심으로 이루어진 고정자와, 회전자 철심 및 영구자석으로 이루어진 회전자로 크게 구성된

다.

상기 비엘디씨 모터의 구동원리는 3상 권선으로 이루어진 고정자 권선에 회전자계를 인가하면, 상기 회전자계에 의한 자속과 영구자석의 자속이 상호작용하여 회전자가 일정한 방향으로 회전하면서 토오크를 발생시키게 된다.

이와 같은 비엘디씨 모터를 송풍기나 헤어드라이어 등에 사용하는 경우에 최외곽면의 공기 마찰로 인해 공기 속도의 감소가 발생하는 문제가 있었다.

국내공개번호 10-1996-0018262호 국내공개번호 10-2015-0116368호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유체 흐름을 방해하지 않은 에어포일 형태의 하우징을 도입하여 유체의 흐름을 원할하게 하는 중공식 비엘디씨 모터를 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 측면은 중앙부에 중공이 형성되어 있으며, 외곽 표면이 아령 형상으로 중간 부분에 일정 간격씩 이격된 영구자석들이 설치된 함몰부를 구비하고 있는 로터; 상기 로터의 함몰부를 둘러싸도록 형성되며, 상기 영구 자석들에 대응되어 다수의 코일이 형성되어 있는 고정자; 및 상기 고정자를 둘러싸도록 형성되며, 외곽 표면이 볼록하게 형성되어 있는 하우징을 포함하며, 상기 로터에 상기 고정자와 상기 하우징이 결합되는 경우에 회전축과 나란한 단면이 에어포일 형태를 이루는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 측면의 상기 로터는 원통형으로 외부 표면에 일정 간격씩 이격된 다수의 영구자석이 설치되어 있는 로터 본체; 상기 로터 본체의 전면에 형성되어 있으며, 중앙부에 중공이 형성된 접시형상으로 외곽 표면이 상기 로터 본체를 향하여 진행하면서 회전축으로부터 지름이 증가하는 형상으로 형성된 하우징 전면 커버; 및 상기 로터 본체의 후면에 형성되어 있으며, 중앙부에 중공이 형성된 접시형상으로 외곽 표면이 상기 로터 본체로부터 멀어지면서 회전축으로부터 지름이 감소하는 형상으로 형성된 하우징 후면 커버를 포함한다.

또한, 본 발명의 일 측면의 상기 로터 본체는 원통형으로 형성된 원통형관; 및 상기 원통형관의 표면에 일전 간격씩 이격되어 설치된 다수의 영구 자석을 포함한다.

또한, 본 발명의 일 측면의 상기 원통형관은 회전축 방향으로 다수의 영구자석이 부착되는 제1 영역은 쇄교 자속을 형성하기 위해 상자성체로 형성될 수 있으며, 회전축 방향으로 다수의 영구자석이 부착되지 않는 제2 영역은 비자성체로 형성된다.

또한, 본 발명의 일 측면의 상기 하우징 전면 커버, 상기 로터 본체 및 상기 하우징 후면 커버는 일체형으로 형성된다.

또한, 본 발명의 일 측면의 상기 로터는 내부면에 내부를 향하여 돌출되어 있는 다수의 블레이드를 구비하고 있다.

또한, 본 발명의 일 측면의 상기 로터는 외부면에 블레이드를 구비하고 있다.

또한, 본 발명의 일 측면의 상기 블레이드는 하우징 전면 커버에 연결된 하단부의 수평길이가 돌출된 상단부로 향할수록 줄어들도록 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 측면의 상기 고정자는 고정자 코어; 회전축 방향으로 연장되고, 상기 고정자 코어의 원주 방향을 따라 배치된 다수의 티스부; 및 다수의 티스부에 감겨 있는 다수의 코일을 포함한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 유체 흐름을 방해하지 않는 에어포일 형태인 하우징을 도입하여 유체의 흐름을 원활하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 송풍기에 에어포일 형태의 하우징을 구비한 비엘디씨 모터를 채택하여 종래 제품보다 전기 효율이 크게 높아진 고성능 송풍기의 구현이 가능하다.

또한, 본 발명에 따르면 에어포일 형태의 모터의 내부에 블레이드를 장착하여 장착 공간과 송풍 효율을 크게 높인 송풍기가 가능하도록 한다.

또한, 본 발명에 따르면 비엘디씨 모터를 사용하여 모터 자체의 소음을 없애고 에어포일 형태의 하우징을 활용하여 공기 흡입이 병목구간을 줄임으로서 소음을 크게 줄인 헤어드라이어를 구현할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에 따르면 무한 단계의 풍속 조절이 가능함으로써 고가 고성능 헤어드라이어를 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중공식 비엘씨디 모터의 로터의 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중공식 비엘씨디 모터의 고정자의 사시도이고, 도 2b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중공식 비엘씨디 모터의 고정자의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중공식 비엘씨디 모터의 하우징의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중공식 비엘디씨 모터의 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 중공식 비엘디씨 모터의 사시도이며, 도 5b는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 중공식 비엘디씨 모터의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 중공식 비엘디씨 모터에 설치되는 블레이드의 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 중공식 비엘디씨 모터의 정면도이고, 도 7b는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 중공식 비엘디씨 모터의 사시도이며, 도 7c는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 중공식 비엘디씨 모터의 단면도이다.
도 8a는 본 발명에 따른 중공식 비엘디씨 모터가 적용되는 송풍기의 단면도이고, 도 8b는 본 발명에 따른 중공식 비엘디씨 모터가 적용되는 송풍기의 내부 투영도이며, 도 8c는 본 발명에 따른 중공식 비엘띠씨 모터가 적용되는 송풍기의 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 중공식 비엘디씨 모터가 적용되는 헤어드라이어의 단면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.

이하의 실시예는 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중공식 비엘씨디 모터의 로터의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중공식 비엘씨디 모터의 로터는 하우징 전면 커버(100), 로터 본체(110) 및 하우징 후면 커버(120)를 구비하고 있다.

상기 하우징 전면 커버(100)는 로터 본체(110)와 밀착하여 결합되어 있으며, 로터 본체(110)와 일체형으로 형성될 수 있다.

이러한 하우징 전면 커버(100)는 중앙부에 중공이 형성된 접시형상으로 외곽 표면이 로터 본체(110)를 향하여 진행하면서 회전축으로부터 지름이 증가하는 형상을 구비하고 있다.

즉, 하우징 전면 커버(100)는 접시 형상으로 접시의 아래면이 전면에 위치하고 있는 형상으로 형성되어 있다.

그리고, 하우징 전면 커버(100)에 있어서 내부의 표면의 회전축으로부터 지름은 로터 본체(110)를 향하여 진행하면서 동일한 지름을 갖도록 구현하였으나 증가하거나 감소하도록 구현할 수 있다.

이처럼 하우징 전면 커버(100)의 형상이 로터 본체(110)를 향하여 진행하면서 회전축을 중심으로 하는 지름이 증가하는 형상을 가지고 있기 때문에 단면이 에어포일 형상을 가지게 되어 유체의 흐름을 원활하게 한다.

이와 같은 하우징 전면 커버(100)는 이하에서 설명하는 하우징의 전면을 폐쇄한다.

상기 하우징 전면 커버(100)의 재질은 금속 또는 융점이 높은 합성수지제를 사용할 수 있다.

이러한 하우징 전면 커버(100)의 내부는 공동부(미도시)를 가질 수 있으며, 공동부는 플라스틱, 폴리에스테르 등의 주형(注型) 수지를 이용하여 채워질 수 있다.

다음으로 상기 로터 본체(110)는 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 중공 형상으로 형성되어 있는 원통형관(111)을 구비하고 있다.

원통형관(111)은 예를 들어 자성 재료(ferromagnetic material or magnetically permeable material)로 된 다수의 박판, 예를 들어 링 형상의 철판들이 회전축(Z) 방향으로 적층된 형태일 수 있다.

영구자석(112)은 아래 도 2에 도시된 고정자(200)의 티스부(220)와 마주보는 원통형관(111)의 일면에 등간격으로 위치되며, 원통형관(111)의 원주방향을 따라 N극과 S극이 교대로 배치된다.

원통형관(111)에 영구 자석(112)을 장착하는 방법으로는, 표면 자석형(SPM; Surface Permanent Magnet)과 매입 자석형(IPM; Interier Permanent Magnet)이

있다.

표면 자석형의 경우, 원통형관(111)의 외주 표면에 영구 자석(112)이 부착되고, 매입 자석형의 경우, 원통형관(111)의 내부에 영구 자석(112)이 매설된다.

매입 자석형은 표면 자석형과 비교하여 영구 자석(112)이 원통형관(111)으로부터 떨어질 우려가 없고 릴럭턴스 토크를 적극적으로 이용할 수 있다.

회전축(Z) 방향으로 영구자석(112)이 부착되는 원통형관(111)의 제1 영역(111a)은 쇄교 자속을 형성하기 위해 상자성체로 형성될 수 있으며, 회전축(Z) 방향으로 영구자석(112)이 부착되지 않는 원통형관(110)의 제2 영역(111b)은 비자성체로 형성될 수 있다.

한편, 상기 하우징 후면 커버(120)는 로터 본체(110)와 밀착하여 결합되어 있으며, 로터 본체(110)와 일체형으로 형성될 수 있다.

이러한 하우징 후면 커버(120)는 중앙부에 중공이 형성된 접시형상으로 외곽 표면이 로터 본체(110)로부터 멀어지면서 회전축으로부터 지름이 감소하는 형상을 구비하고 있다.

즉, 하우징 후면 커버(120)는 접시 형상으로 접시의 아래면이 후면에 위치하고 있는 형상으로 형성되어 있다.

그리고, 하우징 후면 커버(120)에 있어서 내부의 표면의 회전축으로부터 지름은 로터 본체(110)로부터 멀어지면서 동일한 지름을 갖도록 구현하였으나 증가하거나 감소하도록 구현할 수 있다.

이처럼 하우징 후면 커버(120)의 형상이 로터 본체(110)로부터 멀어지면서 회전축을 중심으로 하는 지름이 감소하는 형상을 가지고 있기 때문에 단면이 에어포일 형상을 가지게 되어 유체의 흐름을 원활하게 한다.

이와 같은 하우징 후면 커버(120)는 이하에서 도 3을 참조하여 설명하는 하우징의 후면을 폐쇄한다.

상기 하우징 후면 커버(120)의 재질은 금속 또는 융점이 높은 합성수지제를 사용할 수 있다.

이러한 하우징 후면 커버(120)의 내부는 공동부(미도시)를 가질 수 있으며, 공동부는 플라스틱, 폴리에스테르 등의 주형(注型) 수지를 이용하여 채워질 수 있다.

도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중공식 비엘씨디 모터의 고정자의 사시도이고, 도 2b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중공식 비엘씨디 모터의 고정자의 단면도이다.

도 2a와 도 2b를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중공식 비엘씨디 모터의 고정자(200)는 중공 형상의 고정자 코어(210)와, 회전축(Z) 방향으로 연장되고, 고정자 코어(210)의 원주 방향을 따라 배치된 다수의 티스부(teeth)(220)를 구비한다. 다수의 티스부(220)에는 코일(230)이 감긴다.

고정자 코어(210)는 링 형상의 박형 금속판이 회전축(Z) 방향으로 적층된 형태일 수 있다.

다수의 티스부(220)는, 로터 본체(110)의 영구 자석(112)과 회전축(Z) 방향으로 마주보는 고정자 코어(210)의 일 면에 고정자 코어(210)의 원주 방향을 따라 등간격으로 이격되도록 배치된다.

회전축(Z) 방향으로 다수의 티스부(220)가 부착되는 고정자 코어(210)는 쇄교 자속을 형성하기 위해 상자성체로 형성될 수 있다. 인접한 각각의 티스부(220) 사이에는 티스부(220)에 권선되는 코일(230)을 수용하기 위한 요부(凹部)형상의 다수의 슬롯(250) 즉, 코일수용공간이 형성된다.

다수의 슬롯(250)은 고정자 코어(210)의 원주 방향을 따라 등간격으로 이격되도록 배치된다. 즉, 티스부(220)와 슬롯(250)은 원주방향으로 교대로 배열된다.

코일(230)은, 티스부(220)들 각각에 절연성의 인슐레이터(도시하지 않음)를 사이에 두고 와이어가 권선됨으로써 형성된다.

이처럼 고정자(210)는 자성체(112)를 구비한 로터 본체(110)의 외면과 이격 거리를 두고 로터 본체(110)의 외면을 둘러싸는 구조로 형성되는데, 고정자(210)에는 로터 본체(110)를 지지하면서 로터 본체(110)의 자유로운 회전을 가능하게 하는 지지부가 형성된다. 상기 지지부의 구조는 로터 본체(110)를 회전가능하게 하도록 베어링 등을 포함하는 다양한 구성과 구조로 형성될 수 있을 것이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중공식 비엘씨디 모터의 하우징의 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중공식 비엘씨디 모터의 하우징(300)은 상기 고정자(200)의 고정자 코어(210)를 고정할 수 있는 구조를 가지고 있으며 외곽면은 회전축을 중심으로 하는 지름이 점점 증가하다가 어느 지점이후에는 감소하는 볼록한 형상으로 형성되어 있다.

그리고, 하우징(300)에 있어서 내부의 표면의 회전축으로부터 지름은 로터 본체(110)의 외곽의 형상에 따라 멀어지면서 동일한 지름을 갖도록 구현하였으나 증가하거나 감소하도록 구현할 수 있다.

상기 하우징(300)의 재질은 금속 또는 융점이 높은 합성수지제를 사용할 수 있다.

이러한 하우징(300)의 내부는 공동부를 가질 수 있으며, 공동부는 플라스틱, 폴리에스테르 등의 주형(注型) 수지를 이용하여 채워질 수 있다.

위에서 살펴본 바와 같이 상기 도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중공식 비엘씨디 모터의 로터를 보여주고 있으며, 도 2a와 도 2b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중공식 비엘씨디 모터의 고정자의 사시도를 보여주고 있고, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중공식 비엘씨디 모터의 하우징을 보여주고 있는바, 이와 같이 개시된 로터와, 고정자 그리고 하우징을 결합한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중공식 비엘디씨 모터의 전체 사시도가 도 4에 도시되어 있다.

상기 하우징 전면 커버(100)는 중앙부에 중공이 형성된 접시형상으로 외곽 표면이 로터 본체(110)를 향하여 진행하면서 회전축으로부터 지름이 증가하는 형상을 구비하고 있다.

그리고, 하우징(300)은 상기 고정자(200)의 고정자 코어(210)를 고정할 수 있는 구조를 가지고 있으며 외곽면은 회전축을 중심으로 하는 지름이 점점 증가하다가 어느 지점이후에는 감소하는 볼록한 형태를 가진다.

다음으로, 하우징 후면 커버(120)의 형상은 로터 본체(110)로부터 멀어지면서 회전축을 중심으로 하는 지름이 감소하는 형상을 가지고 있다.

이와 같은 하우징 전면 커버(100), 하우징(300) 및 하우징 후면 커버(120)를 결합하면, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 전체적으로 에어포일 형상을 형성하여 유체의 흐름이 원활하게 되도록 한다.

도 5a는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 중공식 비엘디씨 모터의 사시도이며, 도 5b는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 중공식 비엘디씨 모터의 단면도이다.

도 5a와 도 5b를 참조하면, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 중공식 비엘디씨 모터는 상부 하우징 커버의 내부면에 로터의 회전에 따라 유체의 흐름을 발생시키기 위해 내부 중앙을 향해 돌출된 복수개의 블레이드(112in)가 설치된다. 여기서 블레이드(112in)는 상기 도 5a와 도 5b에 도시된 형상에 국한되지 않고 로터의 회전에 따라 유체의 흐름을 발생시키기 위한 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

이처럼 상부 하우징 커버의 내부에 설치된 블레이드(112in)는 로터의 내부 공간에서 차지하는 부피를 최소화시키고 유체 흐름의 원활하게 하기 위해 내부 중앙을 향해 돌출된 형태로서 원주방향을 따라 복수개가 형성되는데, 바람직하게는 도 6에 도시된 본 발명에 따른 중공식 비엘디씨 모터에 설치되는 블레이드의 실시예에 도시된 바와 같이 하우징 전면 커버에 연결된 하단부의 수평길이(A)가 돌출된 상단부로 향할수록 더 줄어들도록 형성될 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따라 블레이드(112in)를 그 수평길이가 하부로부터 상부로 좁아지도록 형성하는 경우에 블레이드(112in)가 하우징 전면 커버의 내부면에 접하는 부분에서 발생되는 유체 흐름의 와류를 줄이는 동시에 블레이드(112in)가 하우징 전면 커버의 내부면에 접하는 부위에 이물질이 끼는 현상을 제거할 수 있으므로 유체의 흐름을 더욱 원활하게 유지시킬 수 있게 된다.

여기에서는 블레이드(112in)가 하우징 전면 커버의 내부에 설치되는 것을 예로 들었지만 이와 달리 블레이드(112in)가 로터의 내부에 설치될 수도 있다.

도 7a는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 중공식 비엘디씨 모터의 정면도이고, 도 7b는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 중공식 비엘디씨 모터의 사시도이며, 도 7c는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 중공식 비엘디씨 모터의 단면도이다.

도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 중공식 비엘디씨 모터는 하우징 전면 커버의 외곽면에 로터의 회전에 따라 유체의 흐름을 발생시키기 위해 외부를 향해 돌출된 복수개의 블레이드(112out)가 설치된다. 여기서 블레이드(112out)는 상기 도 7a 내지 7c에 도시된 형상에 국한되지 않고 로터의 회전에 따라 유체의 흐름을 발생시키기 위한 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

이처럼 하우징 전면 커버의 외곽면에 설치된 블레이드(112out)는 유체 흐름의 원활하게 하기 위해 외부를 향해 돌출된 형태로서 원주방향을 따라 복수개가 형성되는데, 바람직하게는 하우징 전면 커버에 연결된 하단부의 수평길이(A)가 돌출된 상단부로 향할수록 더 줄어들도록 형성될 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따라 블레이드(112out)를 그 수평길이가 하부로부터 상부로 좁아지도록 형성하는 경우에 블레이드(112out)가 유체 흐름의 와류를 줄이는 동시에 블레이드(112out)가 하우징 전면 커버의 외곽면에 접하는 부위에 이물질이 끼는 현상을 제거할 수 있으므로 유체의 흐름을 더욱 원활하게 유지시킬 수 있게 된다.

도 8a는 본 발명에 따른 중공식 비엘디씨 모터가 적용되는 송풍기의 단면도이고, 도 8b는 본 발명에 따른 중공식 비엘디씨 모터가 적용되는 송풍기의 내부 투영도이며, 도 8c는 본 발명에 따른 중공식 비엘띠씨 모터가 적용되는 송풍기의 사시도이다.

도 8a 내지 도 8c를 보면, 본 발명에 따른 중공식 비엘디씨 모터가 적용되는 송풍기는 하우징(1) 및 하우징의 내측에 설치된 중공식 비엘디씨 모터(2)를 구비하고 있다.

상기 하우징(1)은, 공기를 송풍시킬 수 있도록, 외부로부터 공기가 흡입되는 흡입구와 상기 흡입된 공기가 배출되는 배기구가 형성되어 있으며, 습기 등에 의한 부식을 방지할 수 있도록 SUS(Steel Use Stainless) 계열 등과 같은 내부식성 재질로 이루어진다.

상기 중공식 비엘디씨 모터(2)는 도 7a 내지 도 7c에 개시된 중공식 비엘디씨 모터로서, 하우징(1)의 내부에서 복수개의 모터 고정부재(3)에 의해 장착 고정된다.

이상과 같은 구성에 의해, 제어박스(미도시)의 인버터로부터 출력된 소정 주파수의 전원이 중공식 비엘디씨 모터(2)에 공급됨에 따라 블레이드가 회전되고 공기의 송풍이 가능하게 된다.

여기에서, 제어박스 내에는 외부로부터 공급된 상용전원을 소정 레벨로 변환시키기 위한 컨버터 및 컨버터에 의해 변환된 전원을 중공식 비엘디씨 모터(2)에 공급시키기 위한 인버터 등을 구비한다.

이와 같이 본 발명에 따른 중공식 비엘디씨 모터를 송풍기에 사용하면 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있다.

즉, 종래 기술에 따르면 송풍 팬의 경우 내부의 최외곽의 공기의 마찰이 심한 부분이어서 속도의 감소가 일어나고 팬의 외곽과 공기 저항이 가장 작은 중앙부의 경우에 모터가 공기의 흐름을 방해하여 유동 박리 현상이 일어나게 된다.

이러한 현상은 결국은 팬의 효율에 크게 영향을 미치게 된다. 하지만, 본 발명에 따른 에오포일 형태의 하우징을 갖는 중공식 비엘디씨 모터를 적용하게 되면 중앙부의 유동 박리 현상은 사라지게 된다.

도 9는 본 발명에 따른 중공식 비엘디씨 모터가 적용되는 헤어 드라이어의 단면도이다.

도 9를 보면, 본 발명에 따른 중공식 비엘디씨 모터가 적용되는 헤어 드라이어는 본체(20) 및 본체(20)의 내측에 설치된 중공식 비엘디씨 모터(30)를 구비하고 있다.

이처럼, 본 발명에 따른 더운 바람을 공급하여 젖은 머리를 말릴 수 있도록 하는 헤어 드라이어는 본체(20)의 내부에 외부의 공기를 유입하여 생생한 바람을 보낼 수 있도록 하는 중공식 비엘디씨 모터(30)와 블레이드(40)가 설치되고, 블레이드(40)의 전방에 더운 바람을 만들 수 있도록 하는 발열부(10)가 설치되며, 발열부(10)는 코일형의 전열체가 ＋자형 지지체의 둘레에 감겨 설치되는 형태를 갖는 다.

상기 헤어 드라이어는 본체(20) 내부의 블레이드(40)와 발열부(10)를 작동하는 경우 본체의 토출구(12)로 더운 바람을 토출할 수 있게 되고, 발열부(10)를 작동하지 않고 블레이드(40)만을 작동하는 경우 본체의 토출구(12)로 시원한 바람을 토출할 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명이 적용된 헤어 드라이어는 종래 기술과 비교하여 비엘디씨 모터를 채택하여 모터 자체의 소음을 없애고 에어포일 형상의 하우징을 채택하여 공기 흡입의 병목 구간을 줄임으로써 소음을 크게 줄일 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 유체 흐름을 방해하지 않는 에어포일 형태인 하우징을 도입하여 유체의 흐름을 원활하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 송풍기에 에어포일 형태의 하우징을 구비한 비엘디씨 모터를 채택하여 종래 제품보다 전기 효율이 크게 높아진 고성능 송풍기의 구현이 가능하다.

또한, 본 발명에 따르면 에어포일 형태의 모터의 내부에 블레이드를 장착하여 장착 공간과 송풍 효율을 크게 높인 송풍기가 가능하도록 한다.

또한, 본 발명에 따르면 비엘디씨 모터를 사용하여 모터 자체의 소음을 없애고 에어포일 형태의 하우징을 활용하여 공기 흡입이 병목구간을 줄임으로서 소음을 크게 줄인 헤어드라이어를 구현할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에 따르면 무한 단계의 풍속 조절이 가능함으로써 고가 고성능 헤어드라이어를 구현할 수 있다.

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 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 하우징 전면 커버 110 : 로터 본체
111 : 원통형관 112 : 영구자석
120 : 하우징 후면 커버 200 : 고정자
210 :고정자 코어 220 : 티스부
230 : 코일 300 : 하우징

Claims (9)

1. 중앙부에 중공이 형성되어 있으며, 외곽 표면이 아령 형상으로 중간 부분에 일정 간격씩 이격된 영구자석들이 설치된 함몰부를 구비하고 있는 로터;
   상기 로터의 함몰부를 둘러싸도록 형성되며, 상기 영구 자석들에 대응되어 다수의 코일이 형성되어 있는 고정자; 및
   상기 고정자를 둘러싸도록 형성되며, 외곽 표면이 볼록하게 형성되어 있는 하우징을 포함하며,
   상기 로터에 상기 고정자와 상기 하우징이 결합되는 경우에 회전축과 나란한 단면이 에어포일 형태를 이루는 중공식 비엘디씨 모터.
2. 청구항 1항에 있어서,
   상기 로터는
   원통형으로 외부 표면에 일정 간격씩 이격된 다수의 영구자석이 설치되어 있는 로터 본체;
   상기 로터 본체의 전면에 형성되어 있으며, 중앙부에 중공이 형성된 접시형상으로 외곽 표면이 상기 로터를 향하여 진행하면서 회전축으로부터 지름이 증가하는 형상으로 형성된 하우징 전면 커버; 및
   상기 로터 본체의 후면에 형성되어 있으며, 중앙부에 중공이 형성된 접시형상으로 외곽 표면이 상기 로터 본체로부터 멀어지면서 회전축으로부터 지름이 감소하는 형상으로 형성된 하우징 후면 커버를 포함하는 중공식 비엘디씨 모터.
3. 청구항 2항에 있어서,
   상기 로터 본체는
   원통형으로 형성된 원통형관; 및
   상기 원통형관의 표면에 일전 간격씩 이격되어 설치된 다수의 영구 자석을 포함하는 중공식 비엘디씨 모터.
4. 청구항 3항에 있어서,
   상기 원통형관에 있어서 회전축 방향으로 다수의 영구자석이 부착되는 제1 영역은 쇄교 자속을 형성하기 위해 상자성체로 형성될 수 있으며, 회전축 방향으로 다수의 영구자석이 부착되지 않는 제2 영역은 비자성체로 형성되는 중공식 비엘디씨 모터.
5. 청구항 2항에 있어서,
   상기 하우징 전면 커버, 상기 로터 본체 및 상기 하우징 후면 커버는 일체형으로 형성된 중공식 비엘디씨 모터.
6. 청구항 1항에 있어서,
   상기 로터는 내부면에 내부를 향하여 돌출되어 있는 다수의 블레이드를 구비하고 있는 중공식 비엘디씨 모터.
7. 청구항 1항에 있어서,
   상기 로터는 외부면에 블레이드를 구비하고 있는 중공식 비엘디씨 모터.
8. 청구항 6항 또는 7항에 있어서,
   상기 블레이드는 하우징 전면 커버에 연결된 하단부의 수평길이가 돌출된 상단부로 향할수록 줄어들도록 형성된 것을 특징으로 하는 중공식 비엘디씨 모터.
9. 청구항 1항에 있어서,
   상기 고정자는
   고정자 코어;
   회전축 방향으로 연장되고, 상기 고정자 코어의 원주 방향을 따라 배치된 다수의 티스부; 및
   다수의 티스부에 감겨 있는 다수의 코일을 포함하는 중공식 비엘디씨 모터.

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