KR20210142444A - Fan motor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 팬의 고속 회전에 적합한 팬모터에 관한 것이다.The present invention relates to a fan motor suitable for high-speed rotation of a fan.
전동기는 청소기나 헤어 드라이기 등의 가전기기에 설치될 수 있다. The electric motor may be installed in home appliances such as a vacuum cleaner or a hair dryer.
청소기나 헤더 드라이기 등은 전동기를 동력원으로 사용하여 회전력을 발생시킬 수 있다.A vacuum cleaner or a header dryer may use an electric motor as a power source to generate rotational force.
예를 들면, 전동기는 팬(FAN)과 체결될 수 있다. 팬은 전동기로부터 동력을 전달받아 회전됨으로 기류를 생성할 수 있다.For example, the electric motor may be coupled to the fan FAN. The fan receives power from the electric motor and rotates to generate airflow.
청소기나 헤어 드라이기는 사용자가 직접 손으로 들어 올린 상태로 작동된다. A vacuum cleaner or a hair dryer is operated while being lifted by the user.
사용자의 휴대성 및 편의성을 높이기 위해, 청소기나 헤어 드라이기 등을 소형화 및 경량화할 필요가 있다.In order to increase user's portability and convenience, it is necessary to reduce the size and weight of a vacuum cleaner or a hair dryer.
이를 위해서는, 전동기의 출력을 향상시키는 동시에 전동기의 소형화 및 경량화가 요구된다. 또한, 전동기의 고속 회전이 필수적이다.To this end, while improving the output of the motor, miniaturization and weight reduction of the motor are required. In addition, high-speed rotation of the motor is essential.
US 2010/0215491 A1(2010년 8월 26일 공개, 이하 특허문헌 1이라 함)에는 로터 어셈블리가 개시되어 있다.US 2010/0215491 A1 (published on August 26, 2010, hereinafter referred to as Patent Document 1) discloses a rotor assembly.
로터 어셈블리는 회전축을 포함한다. 회전축에 임펠러, 로터 코어 및 베어링 카트리지가 장착된다. 베어링 카트리지는 임펠러와 로터 코어 사이에 배치된다.The rotor assembly includes a rotating shaft. An impeller, rotor core and bearing cartridge are mounted on the rotating shaft. A bearing cartridge is disposed between the impeller and the rotor core.
베어링 카트리지는 두 개의 볼 베어링, 스프링 및 슬리브를 포함한다.The bearing cartridge contains two ball bearings, a spring and a sleeve.
베어링 카트리지는 두 개의 볼 베어링으로 회전축을 지지한다.The bearing cartridge supports the rotating shaft with two ball bearings.
베어링 카트리지는 두 개의 볼 베어링 사이에 스프링을 배치하고, 스프링은 상기 두 개의 볼 베어링에 각각 예압을 가함으로 볼 베어링의 수명을 확보할 수 있다.In the bearing cartridge, a spring is disposed between two ball bearings, and the spring applies a preload to each of the two ball bearings, thereby securing the life of the ball bearing.
베어링 카트리지는 슬리브의 내부에 상기 두 개의 볼 베어링을 수용하여, 슬리브에 의해 볼 베어링의 외륜을 정렬함으로 볼 베어링의 수명을 연장할 수 있다.The bearing cartridge accommodates the two ball bearings in the sleeve, and the outer ring of the ball bearing is aligned by the sleeve, thereby extending the life of the ball bearing.
그러나, 특허문헌 1의 두 개의 볼 베어링을 팬모터에 적용할 경우 팬모터의 소형화 및 경량화에 불리한 단점이 있다.However, when the two ball bearings of Patent Document 1 are applied to the fan motor, there is a disadvantage in reducing the size and weight of the fan motor.
예를 들면, 팬모터의 소형화 및 경량화를 위해, 볼 베어링의 크기가 작아야 하나, 볼 베어링은 복수의 볼이 외륜과 내륜 사이에서 구름 접촉하는 구조여서, 볼 베어링의 크기가 작을수록 하중 지지 측면에서 불리하고, 볼 베어링의 크기가 증가할수록 고속화에 부적합하다.For example, in order to reduce the size and weight of the fan motor, the size of the ball bearing should be small, but the ball bearing has a structure in which a plurality of balls are in rolling contact between the outer ring and the inner ring. It is disadvantageous, and as the size of the ball bearing increases, it is not suitable for high speed.
더욱 상세하게 설명하면, 볼 베어링의 크기가 작을수록 회전축의 직경이 작아져야 하나, 회전축의 직경이 너무 작으면 회전축의 휘어짐 문제가 발생한다. In more detail, the smaller the size of the ball bearing, the smaller the diameter of the rotary shaft should be. However, if the diameter of the rotary shaft is too small, a problem of bending of the rotary shaft occurs.
특히, 두 개의 볼 베어링 중 임펠러와 인접하는 볼 베어링이 장착되는 회전축의 지지부는 임펠러의 편하중으로 인해 휘어짐 문제가 더욱 크게 발생한다.In particular, of the two ball bearings, the support part of the rotating shaft on which the ball bearing adjacent to the impeller is mounted has a greater bending problem due to the unbalanced load of the impeller.
또한, 회전축의 직경이 너무 작으면 회전축의 허용한계속도가 낮아져서 팬모터의 운전속도가 고속으로 갈수록 위험해지는 문제가 있다.In addition, if the diameter of the rotating shaft is too small, the allowable limit speed of the rotating shaft is lowered, so that the operating speed of the fan motor becomes dangerous as the speed increases.
아울러, 회전축이 고속 회전에 견디기 위해서 회전축의 직경을 크게 할수록 볼 베어링의 직경을 크게 해야 하는데, 이 경우 볼 베어링의 수명이 단축되는 문제점이 있다.In addition, in order for the rotating shaft to withstand high-speed rotation, as the diameter of the rotating shaft increases, the diameter of the ball bearing must be increased. In this case, there is a problem in that the life of the ball bearing is shortened.
US 2018/0363669 A1(2018년 12월 20일 공개; 이하, 특허문헌 2)에 전기 기계가 개시되어 있다. An electric machine is disclosed in US 2018/0363669 A1 (published on December 20, 2018; hereinafter, Patent Document 2).
상기 전기 기계는 로터 어셈블리를 포함한다. 로터 어셈블리는 로터 코어 영구자석을 사이에 두고 회전축의 양측에 장착되는 제1볼 베어링 및 제2볼 베어링을 포함한다.The electric machine includes a rotor assembly. The rotor assembly includes a first ball bearing and a second ball bearing mounted on both sides of a rotation shaft with a rotor core permanent magnet interposed therebetween.
볼 베어링은 볼 베어링의 외주면에 오링을 설치함으로 볼 베어링의 수명을 연장시킬 수 있다.The life of the ball bearing can be extended by installing an O-ring on the outer circumferential surface of the ball bearing.
그러나, 특허문헌 2의 두 개의 볼 베어링을 팬모터에 적용할 경우 팬모터의 소형화 및 경량화에 불리한 단점이 있다. 이에 대한 상세한 설명은 특허문헌 1과 동일 내지 유사하므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다.However, when the two ball bearings of Patent Document 2 are applied to the fan motor, there is a disadvantage in reducing the size and weight of the fan motor. A detailed description thereof is the same as or similar to that of Patent Document 1, and thus a redundant description thereof will be omitted.
본 발명은 100,000rpm 이상으로 고속 회전이 가능하면서 소형화 및 경량화가 가능한 팬모터를 제공하는데 첫번째 목적이 있다.A first object of the present invention is to provide a fan motor capable of high-speed rotation at 100,000 rpm or more while reducing the size and weight.
본 발명은 회전축의 직경을 크게 하여도 베어링의 수명을 연장시킬 수 있는 팬모터를 제공하는 두번째 목적이 있다.A second object of the present invention is to provide a fan motor capable of extending the life of the bearing even when the diameter of the rotating shaft is increased.
본 발명은 고속 회전 시에도 허용제한속도를 높이고, 회전축의 휨을 방지할 수 있는 팬모터를 제공하는데 세번째 목적이 있다.A third object of the present invention is to provide a fan motor capable of increasing an allowable limit speed even during high-speed rotation and preventing bending of a rotating shaft.
본 발명은 베어링과 회전축 간의 에어갭을 일정하게 유지하여 회전축을 정렬시킬 수 있는 팬모터를 제공하는데 네번째 목적이 있다.A fourth object of the present invention is to provide a fan motor capable of aligning a rotating shaft by constantly maintaining an air gap between a bearing and a rotating shaft.
본 발명은 베어링의 이물질 유입을 최소화할 수 있는 팬모터를 제공하는데 다섯번째 목적이 있다.A fifth object of the present invention is to provide a fan motor capable of minimizing the inflow of foreign substances into the bearing.
상술한 첫번째 및 두번째 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 팬모터는, 쉬라우드; 상기 쉬라우드의 내측 중심을 가로지르는 일직선상에 회전 가능하게 배치되는 회전축; 상기 회전축의 일단부에 회전 가능하게 결합되는 임펠러; 상기 임펠러와 축방향으로 이격되게 상기 회전축에 설치되는 로터; 상기 회전축과 에어 갭을 두고 공기로 윤활되어, 상기 회전축의 일측을 회전 가능하게 지지하는 에어 베어링; 상기 로터를 사이에 두고 상기 에어 베어링의 반대편으로 상기 회전축의 타단부에 결합되고, 상기 회전축의 타측을 회전 가능하게 지지하는 볼 베어링을 포함할 수 있다.In order to achieve the first and second objects described above, a fan motor according to the present invention includes a shroud; a rotation shaft rotatably disposed on a straight line crossing the inner center of the shroud; an impeller rotatably coupled to one end of the rotation shaft; a rotor installed on the rotating shaft to be axially spaced apart from the impeller; an air bearing lubricated with air with an air gap between the rotation shaft and the rotation shaft to rotatably support one side of the rotation shaft; It may include a ball bearing coupled to the other end of the rotation shaft opposite to the air bearing with the rotor interposed therebetween and rotatably supporting the other side of the rotation shaft.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 에어 베어링은 상기 임펠러에 의해 생성되는 공기의 흐름방향을 기준으로 상기 임펠러의 하류측을 향해 상기 임펠러와 상기 로터 사이에 배치될 수 있다.According to an example related to the present invention, the air bearing may be disposed between the impeller and the rotor toward a downstream side of the impeller based on a flow direction of air generated by the impeller.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 회전축은, 상기 에어 베어링에 의해 지지되는 제1지지부; 상기 볼 베어링에 의해 지지되는 제2지지부; 및 상기 제1지지부와 상기 제2지지부 사이에 배치되고, 영구자석이 장착되는 영구자석 장착부를 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the rotation shaft may include a first support part supported by the air bearing; a second support part supported by the ball bearing; and a permanent magnet mounting part disposed between the first support part and the second support part and to which a permanent magnet is mounted.
상술한 세번째 목적을 달성하기 위해, 본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1지지부는 상기 제2지지부보다 직경이 크게 형성될 수 있다.In order to achieve the third object described above, according to an example related to the present invention, the first support portion may be formed to have a larger diameter than the second support portion.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1지지부는 상기 영구자석 장착부보다 직경이 크게 형성될 수 있다.According to an example related to the present invention, the first support portion may be formed to have a larger diameter than the permanent magnet mounting portion.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 로터와 공극을 두고 상기 로터를 감싸도록 형성되는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 권선되는 스테이터 코일을 구비하는 스테이터를 포함하고, 상기 에어 베어링의 내경은 상기 스테이터 코어의 내경보다 더 작게 형성될 수 있다.According to an example related to the present invention, it includes a stator having a stator core formed to surround the rotor with an air gap with the rotor and a stator coil wound around the stator core, and the inner diameter of the air bearing is the stator core It may be formed smaller than the inner diameter of
이러한 구성에 의하면, 모터의 조립성을 확보할 수 있다.According to such a structure, the assembly property of a motor can be ensured.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 에어 베어링의 내경은 상기 로터의 직경보다 더 크게 형성될 수 있다.According to an example related to the present invention, the inner diameter of the air bearing may be formed to be larger than the diameter of the rotor.
상술한 네번째 목적을 달성하기 위해, 본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 에어 베어링을 감싸도록 상기 에어 베어링의 외주면에 장착되는 제1오링 홀더; 및 상기 제1오링 홀더에 형성된 복수의 제1오링 장착홈에 각각 장착되는 복수의 제1오링을 포함할 수 있다.In order to achieve the fourth object described above, according to an example related to the present invention, a first O-ring holder mounted on the outer circumferential surface of the air bearing to surround the air bearing; and a plurality of first O-rings respectively mounted in a plurality of first O-ring mounting grooves formed in the first O-ring holder.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 볼 베어링을 감싸도록 상기 볼 베어링의 외주면에 장착되는 제2오링 홀더; 및 상기 제2오링 홀더에 형성된 복수의 제2오링 장착홈에 각각 장착되는 복수의 제2오링을 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, a second O-ring holder mounted on the outer peripheral surface of the ball bearing so as to surround the ball bearing; and a plurality of second O-rings respectively mounted in the plurality of second O-ring mounting grooves formed in the second O-ring holder.
상술한 다섯번째 목적을 달성하기 위해, 본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 임펠러에 의해 생성되는 공기의 흐름방향을 기준으로 상기 임펠러의 하류측에 배치되고, 상기 에어 베어링을 수용하는 제1베어링 수용부를 구비하는 제1베어링 하우징을 포함하고, 상기 임펠러는 허브와 상기 허브의 외주면에 돌출되는 복수의 블레이드를 포함하고, 상기 허브는 상기 임펠러를 향해 개방되는 상기 에어 베어링의 상부를 덮도록 배치될 수 있다.In order to achieve the fifth object described above, according to an example related to the present invention, the first bearing is disposed on the downstream side of the impeller based on the flow direction of the air generated by the impeller, and accommodates the air bearing. a first bearing housing having a receiving portion, wherein the impeller includes a hub and a plurality of blades protruding from an outer circumferential surface of the hub, wherein the hub is disposed to cover an upper portion of the air bearing that is opened toward the impeller can
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 임펠러에 의해 생성되는 공기의 흐름방향을 기준으로 상기 임펠러의 하류측에 배치되고, 상기 에어 베어링을 수용하는 제1베어링 수용부를 구비하는 제1베어링 하우징; 상기 제1베어링 하우징의 일부를 덮도록 상기 공기의 흐름방향을 기준으로 상기 제1베어링 하우징의 하류측에 배치되고, 상기 공기의 유동을 가이드하는 복수의 제1베인을 구비하는 제1베인 허브; 및 상기 공기의 흐름방향을 기준으로 상기 제1베인 허브의 하류측에 배치되고, 상기 공기의 유동을 가이드하는 복수의 제2베인을 구비하는 제2베인 허브를 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the first bearing housing is disposed on the downstream side of the impeller based on the flow direction of the air generated by the impeller, the first bearing housing having a first bearing accommodating portion for accommodating the air bearing; a first vane hub disposed on a downstream side of the first bearing housing based on the flow direction of the air to cover a part of the first bearing housing and having a plurality of first vanes for guiding the flow of the air; and a second vane hub disposed on a downstream side of the first vane hub with respect to the flow direction of the air and having a plurality of second vanes for guiding the flow of the air.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1베인 허브와 상기 제2베인 허브는 동일한 직경을 갖는 원통 형태로 형성되고, 축방향으로 일직선상으로 배치될 수 있다.According to an example related to the present invention, the first vane hub and the second vane hub may be formed in a cylindrical shape having the same diameter, and may be arranged in a straight line in the axial direction.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 제1베인과 상기 복수의 제2베인은 상기 쉬라우드의 내주면에 끼워 맞춤으로 결합되어 지지될 수 있다.According to an example related to the present invention, the plurality of first vanes and the plurality of second vanes may be coupled to and supported by fitting to the inner circumferential surface of the shroud.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 로터와 공극을 두고 상기 로터를 감싸도록 형성되는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 권선되는 스테이터 코일을 구비하는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터는 상기 제2베인 허브의 내주면에 면접촉되게 결합되고, 상기 제2베인 허브와 상기 복수의 제2베인으로 상기 스테이터와 상기 공기의 열교환 면적으로 확장하도록 구성될 수 있다.According to an example related to the present invention, a stator comprising a stator core formed to surround the rotor with an air gap with the rotor and a stator coil wound around the stator core, wherein the stator is of the second vane hub It may be coupled to the inner circumferential surface to be in surface contact, and may be configured to extend to a heat exchange area between the stator and the air by the second vane hub and the plurality of second vanes.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제2베인 허브와 상기 복수의 제2베인은 열전도 가능한 금속재질로 형성될 수 있다.According to an example related to the present invention, the second vane hub and the plurality of second vanes may be formed of a thermally conductive metal material.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1베어링 하우징에서 축방향 하측으로 돌출되게 형성되는 제1체결부; 및 상기 제2베인 허브에서 축방향 상측으로 돌출되게 형성되는 제2체결부를 더 포함하고, 상기 제1체결부와 상기 제2체결부는 상기 제1베인 허브를 사이에 두고 반경방향으로 중첩되게 배치되고, 상기 제1베어링 하우징, 상기 제1베인 허브 및 상기 제2베인 허브는 상기 제1체결부, 상기 제1베인 허브 및 상기 제2체결부를 관통하는 체결부재에 의해 체결될 수 있다.According to an example related to the present invention, a first fastening portion formed to protrude downward in the axial direction from the first bearing housing; and a second fastening part formed to protrude upward from the second vane hub in the axial direction, wherein the first fastening part and the second fastening part are disposed to overlap in a radial direction with the first vane hub interposed therebetween, , the first bearing housing, the first vane hub, and the second vane hub may be fastened by a fastening member penetrating the first fastening part, the first vane hub, and the second fastening part.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 공기의 흐름방향을 기준으로 상기 로터의 하류측에 배치되고, 상기 볼 베어링을 수용하는 제2베어링 수용부를 구비하는 제2베어링 하우징을 더 포함하고, 상기 제2베어링 하우징은, 상기 제2베어링 수용부에서 상기 제2베인 허브의 내주면을 향해 돌출되어, 상기 제2베어링 수용부와 상기 제2베인 허브를 연결하는 복수의 브리지를 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, further comprising a second bearing housing disposed on the downstream side of the rotor with respect to the flow direction of the air and having a second bearing accommodating part accommodating the ball bearing, The two-bearing housing may include a plurality of bridges protruding from the second bearing accommodating part toward an inner circumferential surface of the second vane hub and connecting the second bearing accommodating part and the second vane hub.
상술한 첫번째 및 두번째 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 팬모터는, 쉬라우드; 상기 쉬라우드의 내부에 회전 가능하게 구비되어, 상기 쉬라우드의 내부로 공기를 흡입하는 임펠러; 일단부가 상기 임펠러에 결합되고, 상기 쉬라우드의 중심을 축방향으로 가로지르도록 배치되는 회전축; 상기 임펠러와 축방향으로 이격되게 배치되고, 상기 회전축에 장착되는 영구자석을 구비하는 로터; 상기 로터와 공극을 두고 상기 로터를 감싸도록 상기 쉬라우드의 내부에 구비되는 스테이터; 상기 임펠러와 상기 스테이터 사이에 배치되어, 상기 임펠러에 의해 흡입되는 공기를 상기 스테이터를 향해 유동하도록 가이드하는 제1베인; 상기 임펠러와 상기 로터 사이에 배치되고, 상기 회전축의 일측을 회전 가능하게 지지하도록 상기 회전축의 일측과 에어 갭을 두고 공기로 윤활되는 에어 베어링; 및 상기 로터를 기준으로 상기 임펠러의 반대편에 배치되고, 상기 회전축의 타측을 회전 가능하게 지지하는 볼 베어링을 포함할 수 있다.In order to achieve the first and second objects described above, a fan motor according to the present invention includes a shroud; an impeller rotatably provided inside the shroud to suck air into the shroud; a rotating shaft having one end coupled to the impeller and disposed to cross the center of the shroud in the axial direction; a rotor disposed to be spaced apart from the impeller in the axial direction and having a permanent magnet mounted on the rotating shaft; a stator provided inside the shroud to surround the rotor with a gap with the rotor; a first vane disposed between the impeller and the stator to guide air sucked in by the impeller to flow toward the stator; an air bearing disposed between the impeller and the rotor and lubricated with air with an air gap with one side of the rotation shaft so as to rotatably support one side of the rotation shaft; and a ball bearing disposed on the opposite side of the impeller with respect to the rotor and rotatably supporting the other side of the rotation shaft.
본 발명에 따른 팬모터의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The effect of the fan motor according to the present invention will be described as follows.
첫째, 임펠러와 인접하게 위치하는 회전축의 제1지지부를 지지하는 제1베어링으로 에어 베어링이 적용된다.First, an air bearing is applied as a first bearing supporting a first support part of a rotation shaft positioned adjacent to the impeller.
에어 베어링은 별도의 작동 유체 없이 공기로 윤활함으로, 에어 베어링과 회전축 간의 마찰이 발생하지 않는다.Since the air bearing is lubricated with air without a separate working fluid, friction between the air bearing and the rotating shaft does not occur.
이로 인해, 회전축이 10만 rpm 이상의 고속 회전을 하여도 에어 베어링과 회전축 간의 마찰로 인한 마모가 발생하지 않아서 베어링의 수명이 연장되는 이점이 있다. 또한, 에어 베어링을 적용함으로써, 고속 회전 시 팬모터의 수명을 연장시킬 수 있다.For this reason, even when the rotating shaft rotates at a high speed of 100,000 rpm or more, wear due to friction between the air bearing and the rotating shaft does not occur, thereby extending the life of the bearing. In addition, by applying an air bearing, it is possible to extend the life of the fan motor during high-speed rotation.
둘째, 에어 베어링은 직경을 크게 하여도 수명을 연장시킬 수 있는 잇점이 있다.Second, air bearings have the advantage of extending the lifespan even if the diameter is increased.
따라서, 에어 베어링의 직경을 증가시켜 제1지지부의 축 직경을 증가시킬 수 있다.Accordingly, it is possible to increase the diameter of the shaft of the first support by increasing the diameter of the air bearing.
아울러, 임펠러와 인접하는 회전축의 제1지지부의 직경(두께)을 증가시킴(두껍게 함)으로, 고속 회전 시 임펠러의 편측 하중으로 인한 회전축의 휨을 방지할 수 있다. 또한, 제1지지부의 두께를 두껍게 함으로 회전축의 허용한계속도를 높일 수 있다.In addition, by increasing (thickening) the diameter (thickness) of the first support part of the rotating shaft adjacent to the impeller, it is possible to prevent bending of the rotating shaft due to the load on one side of the impeller during high-speed rotation. In addition, by increasing the thickness of the first support portion, it is possible to increase the allowable speed of the rotation shaft.
예를 들면, 제1지지부의 직경은 임펠러가 결합되는 회전축의 임펠러 결합부의 직경보다 더 크게 형성될 수 있다.For example, the diameter of the first support part may be formed to be larger than the diameter of the impeller coupling part of the rotation shaft to which the impeller is coupled.
또한, 제1지지부의 직경은 영구자석이 장착되는 회전축의 영구자석 장착부의 직경보다 더 크게 형성될 수 있다.In addition, the diameter of the first support part may be formed to be larger than the diameter of the permanent magnet mounting part of the rotation shaft on which the permanent magnet is mounted.
또한, 제1지지부의 직경은 제2베어링에 의해 지지되는 제2지지부의 직경보다 더 크게 형성될 수 있다.In addition, the diameter of the first support portion may be formed to be larger than the diameter of the second support portion supported by the second bearing.
셋째, 회전축은 스테이터가 쉬라우드의 내측에 선 조립된 후 스테이터 코어 내측에 형성된 로터수용공을 관통하여 쉬라우드의 제1수용부와 제2수용부의 동일 중심선 상에 배치되도록 조립된다.Third, after the stator is pre-assembled inside the shroud, it passes through the rotor receiving hole formed inside the stator core and is assembled so as to be disposed on the same center line of the first receiving part and the second receiving part of the shroud.
제1지지부가 로터수용공을 관통하여 제1베어링의 내주면에 결합되기 위해서는, 제1지지부의 직경이 스테이터 코어의 내경보다 작게 형성됨이 바람직하다.In order for the first support part to pass through the rotor receiving hole and be coupled to the inner circumferential surface of the first bearing, it is preferable that the diameter of the first support part is smaller than the inner diameter of the stator core.
아울러, 제1베어링의 내경은 스테이터 코어의 내경보다 작게 형성되어, 회전축 등의 조립성이 확보될 수 있다.In addition, the inner diameter of the first bearing is formed to be smaller than the inner diameter of the stator core, so that assembly of the rotating shaft and the like can be secured.
넷째, 에어 베어링은 팬모터의 메인 유로인 흡입유로, 확장유로 및 냉각유로에 배치되지 않고, 임펠러가 에어 베어링이 수용되는 제1베어링 수용부를 덮도록 배치됨으로써, 에어 베어링으로 먼지 등의 이물질 유입을 차단할 수 있다.Fourth, the air bearing is not disposed in the suction passage, the expansion passage, and the cooling passage, which are the main passages of the fan motor, but is disposed so that the impeller covers the first bearing receiving part in which the air bearing is accommodated, thereby preventing the inflow of foreign substances such as dust into the air bearing. can be blocked
다섯째, 에어 베어링을 감싸는 제1오링 홀더의 외벽에 제1오링 장착홈을 형성하고, 복수의 제1오링 장착홈에 복수의 제1오링이 장착되어, 회전축을 쉬라우드의 중심선상에 축방향을 따라 정렬시킬 수 있다. Fifth, a first O-ring mounting groove is formed on the outer wall of the first O-ring holder surrounding the air bearing, and a plurality of first O-rings are mounted in the plurality of first O-ring mounting grooves, so that the axis of rotation is axially positioned on the center line of the shroud. can be sorted accordingly.
여섯째, 제1오링은 탄성 재질로 형성되어, 외부로부터 제1베어링으로 전달되는 충격을 감쇠시킬 수 있다.Sixth, the first O-ring may be formed of an elastic material to attenuate an impact transmitted from the outside to the first bearing.
일곱째, 영구자석 장착부를 기준으로 임펠러와 반대편에 위치하는 회전축의 제2지지부를 지지하는 제2베어링으로 볼 베어링이 적용될 수 있다.Seventh, a ball bearing may be applied as a second bearing for supporting a second support portion of a rotation shaft positioned opposite to the impeller with respect to the permanent magnet mounting portion.
임펠러와 반대편에 위치하는 회전축의 제2지지부는 임펠러의 편측 하중으로부터 영향을 덜 받기 때문에, 제2지지부의 축 직경이 제1지지부의 축 직경보다 작아도 된다.Since the second support portion of the rotary shaft opposite to the impeller is less affected by the load on one side of the impeller, the shaft diameter of the second support portion may be smaller than the shaft diameter of the first support portion.
이로 인해, 제2지지부에 볼 베어링이 적용될 수 있다. 볼 베어링은 에어 베어링 대비 저가이다. 따라서, 회전축의 양측을 지지하는 베어링으로 두 개의 에어 베어링을 적용하는 것보다 1개의 에어 베어링과 1개의 볼 베어링을 적용하는 것이 비용 측면에서 유리하다.Due to this, a ball bearing may be applied to the second support part. Ball bearings are cheaper than air bearings. Therefore, it is more advantageous in terms of cost to apply one air bearing and one ball bearing than to apply two air bearings as bearings supporting both sides of the rotating shaft.
여덟째, 에어 베어링만으로 2개의 베어링을 사용할 때 필수 요소인 스러스트 베어링을 사용하여야 하나, 1개의 에어 베어링과 1개의 볼 베어링을 적용하면 스러스트 베어링을 사용하지 않아도 됨으로, 팬모터의 소형화 및 경량화에도 크게 기여할 수 있다.Eighth, when using two bearings only with air bearings, a thrust bearing, which is an essential element, must be used. However, if one air bearing and one ball bearing are applied, it is not necessary to use a thrust bearing, which will greatly contribute to the miniaturization and weight reduction of the fan motor. can
아홉째, 제1베인 허브와 제2베인 허브가 임펠러에 의해 생성된 공기의 흐름방향을 기준으로 임펠러의 하류측에 서로 일직선상에 배치되고, 쉬라우드와 제1 및 제2베인 허브 사이에 형성되는 냉각유로가 동일한 직경을 갖고 굴곡 없이 일직선 형태로 형성됨으로써, 공기의 유로저항을 최소화할 수 있고, 공기로 모터의 냉각효율을 높일 수 있다.Ninth, the first vane hub and the second vane hub are arranged in a straight line with each other on the downstream side of the impeller based on the flow direction of the air generated by the impeller, and are formed between the shroud and the first and second vane hubs Since the cooling passages have the same diameter and are formed in a straight line without bending, flow resistance of air can be minimized and the cooling efficiency of the motor can be increased with air.
열번째, 제2베인 허브의 외주면에 복수의 제2베인이 냉각유로로 돌출되게 형성되고, 복수의 제2베인은 공기의 유동을 가이드할 뿐만 아니라 공기와 스테이터의 열교환 면적을 확장함으로써, 모터의 냉각성능을 극대화할 수 있다.Tenth, a plurality of second vanes are formed to protrude into the cooling passage on the outer circumferential surface of the second vane hub, and the plurality of second vanes not only guide the flow of air but also expand the heat exchange area between the air and the stator. The cooling performance can be maximized.
열한번째, 제1베어링 하우징에서 복수의 제1체결부가 축방향 하측으로 돌출된다. 제2베인 허브에서 복수의 제2체결부가 축방향 상측으로 돌출된다. 제1체결부와 제2체결부가 제1베인 허브를 사이에 두고 반경방향으로 중첩되게 배치된다. 스크류 등과 같은 체결부재가 제1베어링 하우징의 제1체결부, 제1베인 허브 및 제2베어링 하우징의 제2체결부를 관통하여 체결함으로써, 축방향을 따라 배치되는 제1베어링 하우징, 제1베인 허브 및 제2베인 허브가 서로 견고하게 체결될 수 있고, 체결구조가 단순하고, 컴팩트한 체결구조로 모터의 소형화 및 경량화에 크게 기여할 수 있다.Eleventh, the plurality of first fastening portions protrude downward in the axial direction from the first bearing housing. A plurality of second fastening portions protrude upward in the axial direction from the second vane hub. The first fastening portion and the second fastening portion are disposed to overlap in a radial direction with the first vane hub interposed therebetween. The first bearing housing and the first vane hub are arranged along the axial direction by fastening a fastening member such as a screw through the first fastening part of the first bearing housing, the first vane hub, and the second fastening part of the second bearing housing. and the second vane hub can be securely fastened to each other, and the fastening structure is simple, and the compact fastening structure can greatly contribute to miniaturization and weight reduction of the motor.
도 1은 본 발명에 따른 팬모터의 외관을 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에서 팬모터의 분해도이다.
도 3은 도 1에서 III-III를 따라 취한 단면도이다.
도 4는 도 3에서 제1베어링 하우징, 제1베인 허브 및 제2베인 허브가 서로 체결된 모습을 보여주는 개념도이다.
도 5는 도 3에서 제1오링 홀더가 에어 베어링의 외측면을 감싸도록 장착된 모습을 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 3에서 VI를 확대하여 에어 베어링이 오링 홀더의 내측에 장착된 모습을 보여주는 단면도이다.1 is a perspective view showing the exterior of a fan motor according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded view of the fan motor in FIG. 1 .
3 is a cross-sectional view taken along III-III in FIG. 1 .
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a state in which the first bearing housing, the first vane hub, and the second vane hub are fastened to each other in FIG. 3 .
5 is a perspective view illustrating a state in which the first O-ring holder is mounted to surround the outer surface of the air bearing in FIG. 3 .
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view illustrating a state in which the air bearing is mounted inside the O-ring holder by enlarging VI in FIG. 3 .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numerals regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. The suffixes "module" and "part" for the components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have a meaning or role distinct from each other by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed herein is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention , should be understood to include equivalents or substitutes.
제1, 제2 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.Terms including an ordinal number, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
도 1은 본 발명에 따른 팬모터의 외관을 보여주는 사시도이다.1 is a perspective view showing the exterior of a fan motor according to the present invention.
도 2는 도 1에서 팬모터의 분해도이다.FIG. 2 is an exploded view of the fan motor in FIG. 1 .
도 3은 도 1에서 III-III를 따라 취한 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along III-III in FIG. 1 .
도 4는 도 3에서 제1베어링 하우징(150), 제1베인 허브(160) 및 제2베인 허브(163)가 서로 체결된 모습을 보여주는 개념도이다.4 is a conceptual diagram illustrating a state in which the
도 5는 도 3에서 제1오링 홀더(181)가 에어 베어링(180)의 외측면을 감싸도록 장착된 모습을 보여주는 사시도이다.5 is a perspective view illustrating a state in which the first O-
도 6은 도 3에서 VI를 확대하여 에어 베어링(180)이 오링 홀더의 내측에 장착된 모습을 보여주는 단면도이다.FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view illustrating a state in which the
본 발명에 따른 팬모터는 쉬라우드(100), 회전축(110), 임펠러(120), 제1베어링 하우징(150), 제1베인 허브(160), 제2베인 허브(163), 제2베어링 하우징(170), 스테이터(130), 로터(140), 에어 베어링(180), 볼 베어링(190)을 포함하여 구성된다.The fan motor according to the present invention includes a
쉬라우드(100)는 팬모터의 외관을 형성한다. 쉬라우드(100)는 원형의 단면 형상을 갖는다.The
쉬라우드(100)는 내부에 수용공간을 구비한다. The
쉬라우드(100)는 길이방향(상하방향 또는 축방향)을 따라 흡입구(101), 제1수용부(102), 제2수용부(104), 토출구(106)로 나뉘어 질 수 있다.The
흡입구(101)와 제1수용부(102)는 원뿔 형태로 형성될 수 있다. 제2수용부(104)는 원통 형태로 형성될 수 있다.The
쉬라우드(100)의 상단부에 흡입구(101)가 형성된다. 외부 공기가 흡입구(101)를 통해 쉬라우드(100)의 내측으로 흡입될 수 있다.A
공기의 흐름방향을 기준으로 흡입구(101)의 하류측에 단면적이 좁아지는 병목부(bottle neck portion)가 형성될 수 있다. 병목부에서 공기의 유속이 빨라져 흡입속도를 증가시킬 수 있다.A bottle neck portion having a narrow cross-sectional area may be formed on the downstream side of the
공기의 흐름방향을 기준으로 제1수용부(102)는 흡입구(101)의 하류측에 배치된다.Based on the flow direction of the air, the first
공기의 흐름방향을 기준으로 제2수용부(104)는 제1수용부(102)의 하류측에 배치된다.Based on the air flow direction, the second
제1수용부(102)에 임펠러(120)와 제1베어링 하우징(150)이 수용될 수 있다.The
제1수용부(102)는 병목부에서 제2수용부(104)로 갈수록 단면적이 점차적으로 증가하게 형성될 수 있다. 제1수용부(102)의 외주면은 병목부에서 제2수용부(104)를 향해 경사지게 형성될 수 있다.The cross-sectional area of the first
제2수용부(104)는 제1수용부(102)의 하류측에 배치될 수 있다.The second
제2수용부(104)는 흡입구(101)보다 직경이 큰 원통형으로 형성될 수 있다.The second
제2수용부(104)에 제1베인 허브(160)와 제2 베인 허브(121)가 수용될 수 있다.The
제2베인 허브(163)의 내측에 스테이터(130)가 수용될 수 있다.The
제2베인 허브(163)의 내측에 제2베어링 하우징(170)이 수용될 수 있다.The
제2수용부(104)의 하단에 토출구(106)가 형성된다. 토출구(106)는 제2수용부(104) 내측의 공기를 외부로 토출시키도록 구성된다.A
회전축(110)은 쉬라우드(100)의 중심을 축방향으로 가로지르는 쉬라우드(100)의 중심선을 따라 배치된다.The
임펠러(120)는 외부 공기를 흡입하도록 구성된다.The
임펠러(120)는 허브(121)와 복수의 블레이드(122)를 포함한다.The
허브(121)는 임펠러(120)의 중심부에 위치한다. 허브(121)는 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 크게 형성되는 원뿔 형태로 형성될 수 있다.The
복수의 블레이드(122)는 허브(121)의 외주면에 나선형으로 돌출되게 형성될 수 있다. 복수의 블레이드(122)는 허브(121)의 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다.The plurality of
복수의 블레이드(122)는 허브(121)의 상단에서 하단으로 갈수록 서로 간격이 더 넓어지게 형성될 수 있다.The plurality of
복수의 블레이드(122)는 제1수용부(102)와 간격을 두고 이격될 수 있다.The plurality of
제1수용부(102)와 허브(121) 사이에 흡입유로가 형성될 수 있다.A suction flow path may be formed between the first
회전축(110)의 일단부에 임펠러 결합부(111)가 형성될 수 있다. 임펠러(120)는 회전축(110)의 일단부에 결합되어, 회전축(110)과 함께 회전할 수 있다.An
임펠러(120)가 회전함에 따라 외부 공기가 흡입구(101)를 통해 쉬라우드(100)의 흡입유로를 따라 유입될 수 있다.As the
회전축(110)은 상단에서 하단을 향해 축방향을 따라 직경이 서로 다르게 형성된 제1지지부(112), 영구자석 장착부(113) 및 제2지지부(114)를 포함하여 구성될 수 있다.The
제1지지부(112)의 직경이 가장 크다. 제1지지부(112)는 임펠러 결합부(111)와 인접하게 위치한다. The diameter of the
제1지지부(112)에 제1베어링이 결합된다. 제1베어링은 에어 베어링(180)으로 구현될 수 있다.A first bearing is coupled to the
제1베어링은 회전축(110)의 제1지지부(112)를 회전 가능하게 지지하도록 구성된다.The first bearing is configured to rotatably support the
영구자석 장착부(113)는 제1지지부(112)와 제2지지부(114) 사이에 위치한다.The permanent
영구자석 장착부(113)는 제1지지부(112)보다 직경이 작게 형성될 수 있다.The permanent
영구자석 장착부(113)의 외주면을 감싸도록 영구자석 장착부(113)에 로터(140)의 영구자석(141)이 장착된다.The
제2지지부(114)의 직경은 영구자석 장착부(113)의 직경보다 더 작다.The diameter of the
제2지지부(114)에 제2베어링이 결합된다. 제2베어링은 볼 베어링(190)으로 구현될 수 있다.A second bearing is coupled to the
제2베어링은 회전축(110)의 제2지지부(114)를 회전 가능하게 지지하도록 구성된다.The second bearing is configured to rotatably support the
제1지지부(112)와 제2지지부(114)는 영구자석 장착부(113)를 사이에 두고 회전축(110)의 상부와 하부에 각각 배치될 수 있다. 제2지지부(114)는 축방향으로 임펠러 결합부(111)의 반대편에 위치할 수 있다.The
제1베어링 하우징(150)은 임펠러(120)의 하류측에 기설정된 간격을 두고 이격되게 배치된다.The
제1베어링 하우징(150)은 원뿔형과 원통형이 조합된 형태로 형성될 수 있다.The
제1베어링 하우징(150)의 상류측은 원뿔형태로 형성되고, 제1베어링 하우징(150)의 하류측은 원통형태로 형성될 수 있다.An upstream side of the
제1베어링 하우징(150)의 중심부에 제1베어링 수용부(151)가 함몰되게 형성된다.The first
제1베어링 수용부(151)는 임펠러(120)를 향해 개방되게 형성될 수 있다.The first
제1베어링 수용부(151)는 축방향으로 관통되게 형성될 수 있다.The first
제1베어링 수용부(151)는 제1지지부(112)와 제1베어링의 직경보다 직경이 더 크게 형성될 수 있다. The first
제1베어링 수용부(151)는 원통형으로 형성될 수 있다. 제1베어링 수용부(151)에 제1베어링이 수용될 수 있다.The first
제1베어링 수용부(151)의 하단에서 반경방향 내측으로 제1축방향 이동제한부(152)가 연장될 수 있다. The first axial
제1축방향 이동제한부(152)의 내측에 관통홀이 형성될 수 있다. 관통홀의 직경은 제1지지부(112)의 직경보다 더 크고, 제1베어링의 직경보다 작게 형성될 수 있다.A through hole may be formed inside the first
이러한 구성에 의하면, 제1축방향 이동제한부(152)는 제1베어링이 제1베어링 수용부(151)에 수용된 상태에서 로터(140)를 향해 축방향으로 이동하는 것을 제한할 수 있다.According to this configuration, the first axial
제1베어링 수용부(151)의 상단에서 반경방향 외측으로 제1스냅링 수용홈(153)이 형성될 수 있다.A first snap
제1스냅링 수용홈(153)은 내측에 스냅링(snap ring; 미도시)이 수용되도록 장착된다. 스냅링은 “C”자 형태로 형성될 수 있다. 스냅링은 일측이 개방된 링 형태로 형성되어, 스냅링 내측의 개방된 면적이 반경방향으로 확장되거나 축소되도록 탄성 변형 가능하다.The first snap
스냅링은 제1스냅링 수용홈(153)에 수용된 상태에서 제1베어링이 제1베어링 수용부(151)에서 임펠러(120)를 향해 축방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.The snap ring may prevent the first bearing from being separated from the first
임펠러(120)는 제1베어링 수용부(151)를 덮도록 제1베어링 하우징(150)과 축방향으로 중첩되게 배치된다.The
제1베어링 하우징(150)은 공기의 흐름방향을 기준으로 상류측에서 하류측으로 갈수록 직경이 점차적으로 커지도록 원뿔 형태로 형성될 수 있다.The
제1베어링 하우징(150)의 상부에서 축방향 하부로 갈수록 직경이 증가하는 비율은 허브(121)의 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 증가하는 비율 대비 더 크다.The ratio of the diameter increasing from the top of the
허브(121) 외측면의 경사도가 제1베어링 하우징(150) 외측면의 경사도보다 더 가파르다.The inclination of the outer surface of the
제1베어링 하우징(150)의 상단은 허브(121)의 하단보다 직경이 약간 크나, 제1베어링 하우징(150)의 직경 증가율과 유사한 비율로 크게 형성된다. The upper end of the
이러한 구성에 의하면, 공기의 유동 저항을 최소화할 수 있다.According to this configuration, it is possible to minimize the flow resistance of the air.
제1수용부(102)와 제1베어링 하우징(150) 사이에 확장유로(103)가 형성될 수 있다. 확장유로(103)는 흡입유로로부터 흡입되는 공기를 후술할 제1베인(161)으로 전달하는 유로이다. 확장유로(103)는 임펠러(120)에서 제1베인(161)으로 갈수록 유로직경이 확장되게 형성될 수 있다.An
제1베인 허브(160)는 제1베어링 하우징(150)의 외측면 일부를 감싸도록 구성된다.The
제1베인 허브(160)의 상부는 제1베어링 하우징(150)을 감싸고, 제1베인 허브(160)의 하부는 축방향으로 직경이 일정한 원통형으로 형성될 수 있다.An upper portion of the
제1베인 허브(160)의 하부 내주면에 커넥션 링(135)이 장착될 수 있다. 제1베인 허브(160)의 하부는 원형의 커넥션 링(135)을 감싸도록 이루어진다. 커넥션 링(135)은 3상의 스테이터 코일(134)의 끝단(중성선)을 연결하도록 이루어진다.A
제1베어링 하우징(150)의 외측면에 감쌈홈이 제1베인 허브(160)의 두께와 동일한 깊이로 오목하게 형성될 수 있다. 이에 의하면, 제1베인 허브(160)가 감싸홈에 삽입 결합되어, 제1베어링 하우징(150)과 제1베인 허브(160) 간의 단차가 발생하지 않는다.A wrapping groove may be concavely formed on the outer surface of the
제1베인 허브(160)와 제1베어링 하우징(150)은 감쌈홈에 의해 형합될 수 있다.The
제1베인 허브(160)의 외주면에 복수의 제1베인(161)이 나선방향을 따라 돌출되게 형성될 수 있다.A plurality of
복수의 제1베인(161)은 제1베인 허브(160)의 원주방향으로 이격되게 배치된다.The plurality of
제1베인 허브(160)와 제1베인(161)은 절연성을 갖는 플라스틱 재질로 일체로 형성될 수 있다. 제1베인(161)은 확장유로(103)를 통해 유입되는 공기를 제2베인(164)으로 가이드하도록 이루어진다.The
복수의 제1베인(161)은 쉬라우드(100)의 제2수용부(104) 내측에 억지끼워맞춤으로 결합될 수 있다.The plurality of
제2베인 허브(163)는 제1베인 허브(160)의 하류측에 배치된다.The
제2베인 허브(163)는 원통형으로 형성될 수 있다.The
제2베인 허브(163)는 스테이터(130)를 감싸도록 이루어진다.The
스테이터(130)는 제2베인 허브(163)의 내측에 수용되게 장착될 수 있다.The
스테이터(130)는 제2베인 허브(163)의 내주면 상측에 접착제 등과 같은 접착수단에 의해 접착될 수 있다.The
스테이터(130)는 스테이터 코어(131)와 스테이터 코일(134)을 포함한다.The
스테이터 코어(131)는 백 요크(132)와 복수의 티스(133)로 구성될 수 있다.The
백 요크(132)는 링 형상으로 형성될 수 있다. 복수의 티스(133) 각각은 백 요크(132)의 내측면에서 백 요크(132)의 중심을 향해 돌출되게 형성된다.The
복수의 티스(133)는 백 요크(132)와 분리 가능하게 형성될 수 있다. 본 실시예에서 복수의 티스(133)는 3개로 형성될 수 있다.The plurality of
복수의 티스(133) 각각의 일측 단부에 결합돌기가 돌출되게 형성될 수 있다.A coupling protrusion may be formed to protrude from one end of each of the plurality of
결합돌기는 백 요크(132)의 내측에 형성된 결합홈을 따라 축방향으로 슬라이드 가능하게 결합될 수 있다.The coupling protrusion may be slidably coupled in the axial direction along the coupling groove formed inside the
복수의 티스(133) 각각의 타측 단부에 폴슈가 원주방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 복수의 티스(133)는 백 요크(132)의 원주방향으로 이격되게 배치된다.A pole shoe may be formed to protrude in the circumferential direction at the other end of each of the plurality of
스테이터 코일(134)은 3상 코일로 구성될 수 있다. 복수의 스테이터 코일(134)은 각 상별로 티스(133)에 각각 집중권 형태로 권선될 수 있다.The
이러한 구성에 의하면, 모터의 출력을 향상시킬 뿐만 아니라 모터의 소형화 및 경량화에 기여할 수 있다.According to this configuration, it is possible to not only improve the output of the motor, but also contribute to the miniaturization and weight reduction of the motor.
스테이터 코어(131)와 스테이터 코일(134) 사이를 절연시키는 인슐레이터(137)가 스테이터 코어(131)와 스테이터 코일(134) 사이에 개재될 수 있다. 인슐레이터(137)는 티스(133)의 일부를 감싸도록 형성되는 티스 인슐레이터(137)와 백 요크(132)의 일부를 감싸도록 형성되는 백 요크 인슐레이터(137)로 구성될 수 있다. 인슐레이터(137)는 플라스틱 등과 같은 절연재질로 형성된다.An
로터(140)는 영구자석(141)을 포함한다.The
영구자석(141)은 영구자석 장착부(113)의 외주면에 장착될 수 있다.The
영구자석 장착부(113)는 제1지지부(112)에서 축방향으로 연장된다. 영구자석 장착부(113)는 제1지지부(112)에 비해 직경이 작게 형성될 수 있다.The permanent
영구자석(141)은 스테이터 코어(131)의 내경보다 직경이 작게 형성될 수 있다.The
스테이터 코어(131)의 내경은 복수의 폴슈의 내측단을 원주방향으로 지나는 원주의 직경을 의미한다.The inner diameter of the
영구자석(141)과 제1지지부(112)는 서로 직경이 동일하게 형성될 수 있다.The
영구자석(141)은 스테이터 코어(131)의 폴슈와 반경방향 내측으로 에어갭을 두고 회전축(110)의 영구자석 장착부(113)에 회전 가능하게 장착될 수 있다.The
영구자석(141)의 축방향 이동을 제한하기 위해, 영구자석 장착부(113)의 하류측에 엔드캡(142; end cap)이 설치될 수 있다. 엔드캡(142)은 영구자석(141)과 동일한 직경을 갖는 원통형으로 형성될 수 있다.In order to limit the axial movement of the
영구자석(141)의 일측은 영구자석 장착부(113)보다 직경이 큰 제1지지부(112)에 접촉되어, 축방향의 상류측 이동이 제한될 수 있다.One side of the
영구자석(141)의 타측은 엔드캡(142)에 의해 축방향의 하류측 이동이 제한될 수 있다.On the other side of the
3상의 교류 전류가 복수의 스테이터 코일(134)에 각각 인가될 때, 영구자석(141)은 스테이터 코일(134)의 주위에 발생하는 자기장과 전자기적 상호 작용을 하여 회전력을 생성할 수 있다.When the three-phase alternating current is applied to each of the plurality of stator coils 134 , the
이러한 구성에 의하면, 로터(140)와 스테이터(130)의 전자기적 상호 작용에 의해 회전축(110)이 회전할 수 있다.According to this configuration, the
제2베인 허브(163)의 외주면에 복수의 제2베인(164)이 나선방향을 따라 돌출되게 형성될 수 있다.A plurality of
복수의 제2베인(164)은 제2베인 허브(163)의 원주방향으로 이격되게 배치된다.The plurality of
복수의 제2베인(164)은 제1베인(161)을 통과한 공기를 토출구(106)로 가이드하도록 이루어진다.The plurality of
복수의 제1베인(161)과 복수의 제2베인(164)은 축방향으로 일직선 상에 이격되게 배치된다.The plurality of
제2수용부(104)와 제1베인 허브(160) 사이에 냉각유로(105)가 형성될 수 있다.A
제2수용부(104)와 제2베인 허브(163) 사이에 냉각유로(105)가 형성될 수 있다.A
냉각유로(105)는 축방향을 따라 일직선 형태로 형성되어, 유로저항을 최소화할 수 있다.The
냉각유로(105)는 확장유로로부터 이동하는 공기를 이용하여 모터를 냉각하도록 구성된다.The
복수의 제2베인(164)은 냉각유로(105)에 수용되게 배치된다.The plurality of
복수의 제2베인(164)은 제2베인 허브(163)와 일체로 형성될 수 있다. 복수의 제2베인(164)은 제2베인 허브(163)와 동일한 재질의 금속 재질로 형성될 수 있다. 제2베인 허브(163)와 제2베인(164)은 열전도성이 우수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질로 형성될 수 있다.The plurality of
복수의 제2베인(164)은 공기를 가이드 하는 역할뿐만 아니라, 제2베인 허브(163)를 통해 전달받은 모터의 열을 냉각유로(105)로 방출하는 방열핀 역할을 한다.The plurality of
제2베인 허브(163)는 열전도를 통해 스테이터(130)로부터 전달되는 열을 냉각유로(105)로 방출할 수 있다. The
예를 들면, 스테이터 코일(134)에 전류가 인가되면, 스테이터 코일(134)에서 열이 발생한다. 스테이터 코일(134)에서 발생된 열은 스테이터 코어(131)의 티스(133)와 백 요크(132)를 통해 열전도되어 제2베인 허브(163)로 전달된다.For example, when a current is applied to the
복수의 제2베인(164)은 공기와의 열교환 면적을 확장시키도록 이루어진다.The plurality of
공기의 이동경로를 살펴보면, 공기는 흡입구(101)를 통해 쉬라우드(100)의 내측으로 흡입되고, 흡입유로와 확장유로(103)를 거쳐 냉각유로(105)를 따라 이동하면서 토출구(106)를 통해 외부로 토출된다.Looking at the movement path of the air, the air is sucked into the
냉각유로(105)를 따라 흐르는 공기는 복수의 제2베인(164) 및 제2베인 허브(163)와 열교환을 하며 스테이터(130)의 열을 냉각할 수 있다.Air flowing along the
복수의 제2베인(164)은 쉬라우드(100)의 제2수용부(104)의 내측면에 억지끼워 맞춤으로 결합된다.The plurality of
제2베어링 하우징(170)은 제2베인 허브(163)의 하부에 배치된다.The
제2베어링 하우징(170)은 내측 중심부에 제2베어링 수용부(171)를 구비한다.The
제2베어링 수용부(171)는 링 형태로 형성될 수 있다.The second
제2베어링 수용부(171)에 제2베어링이 수용된다.The second bearing is accommodated in the second
제2베어링은 볼 베어링(190)으로 구현될 수 있다.The second bearing may be implemented as a
제2베어링 수용부(171)의 상단에 제2축방향 이동제한부(173)가 반경방향 내측으로 연장될 수 있다.A second axial
제2축방향 이동제한부(173)의 내측에 관통홀이 형성될 수 있다. 관통홀의 직경은 제2지지부(114)와 영구자석 장착부(113)의 직경보다 크게 형성될 수 있다.A through hole may be formed inside the second
제2축방향 이동제한부(173)는 내측 직경이 제2베어링의 외측 직경보다 이 작게 반경방향 내측으로 돌출될 수 있다. 이에 의하면, 제2베어링은 제2베어링 수용부(171)에 수용된 상태에서 영구자석 장착부(113)를 향해 축방향으로 이동하는 것을 제한할 수 있다.The second
제2베어링 수용부(171)는 하방향으로 개방되게 형성될 수 있다.The second
제2베어링 수용부(171)의 하단에 제2스냅링 수용홈(174)이 반경방향 외측으로 오목하게 형성될 수 있다.A second snap
스냅링은 제2스냅링 수용홈(174)에 수용되게 장착될 수 있다.The snap ring may be mounted to be accommodated in the second snap
스냅링은 제2스냅링 수용홈(174)에 수용된 상태에서 제2베어링이 제2베어링 수용부(171)로부터 외측으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.The snap ring may prevent the second bearing from being separated outwardly from the second
제2베어링 하우징(170)은 복수의 브리지(172)를 포함할 수 있다.The
복수의 브리지(172)는 제2베어링 수용부(171)의 상측에서 제2베인 허브(163)의 내주면을 향해 상방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.The plurality of
복수의 브리지(172) 각각의 상단부는 제2베인 허브(163)의 내주면 하측에 접촉되며, 접착제 등과 같은 접착수단에 의해 본딩 결합될 수 있다.The upper end of each of the plurality of
복수의 브리지(172) 각각의 하단부에 복수의 버스바(136)가 설치될 수 있다.A plurality of
복수의 버스바(136)는 3상의 스테이터 코일(134)과 각각 연결되어, 3상의 교류전류를 인가하도록 이루어진다.The plurality of
도 4를 참고하여 제1베인 허브(160), 제1베어링 하우징(150) 및 제2베인 허브(163)의 체결 구조를 설명하기로 한다.A fastening structure of the
제1베인 허브(160), 제1베어링 하우징(150) 및 제2베인 허브(163)는 서로 체결될 수 있다.The
제1베인 허브(160)에 복수의 제1체결홀(162)이 형성될 수 있다.A plurality of first fastening holes 162 may be formed in the
제1베어링 하우징(150)의 하단에 복수의 제1체결부(154)가 하방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 복수의 제1체결부(154)는 제1베어링 하우징(150)의 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다.A plurality of
복수의 제1체결부(154)에 복수의 제2체결홀(155)이 두께방향으로 관통되게 형성될 수 있다.A plurality of second fastening holes 155 may be formed to penetrate through the plurality of
제2베인 허브(163)의 상단에 복수의 제2체결부(165)가 상방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 복수의 제2체결부(165)는 제2베인 허브(163)의 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다.A plurality of
복수의 제2체결부(165)에 복수의 제3체결홀(166)이 각각 두께방향으로 관통되게 형성될 수 있다.A plurality of third fastening holes 166 may be formed in the plurality of
복수의 제1체결부(154)와 복수의 제2체결부(165)는 제1체결부(154)의 두께방향으로(제1베인 허브(160)의 반경방향 또는 축방향과 수직한 방향)으로 중첩되게 배치될 수 있다.The plurality of
제2체결부(165)는 제1베인 허브(160)의 내주면에 두께방향으로 중첩되게 배치될 수 있다.The
제2체결부(165)의 내측에 제1체결부(154)가 중첩되게 배치될 수 있다.The
복수의 제1체결홀(162), 복수의 제2체결홀(155) 및 복수의 제3체결홀(166)은 제1베인 허브(160)의 두께방향 또는 반경방향으로 중첩되게 배치될 수 있다.The plurality of first fastening holes 162 , the plurality of second fastening holes 155 , and the plurality of third fastening holes 166 may be disposed to overlap in a thickness direction or a radial direction of the
스크류 등과 같은 체결부재는 제1체결홀(162), 제2체결홀(155) 및 제3체결홀(166)을 관통하여 결합됨으로, 제1베인 허브(160), 제2베인 허브(163) 및 제1베어링 하우징(150)이 서로 체결될 수 있다.A fastening member such as a screw is coupled through the
제1체결부(154)의 외주면 상측에 커넥션 링 장착홈이 두께방향으로 오목하게 형성될 수 있다. 커넥션 링(135)은 커넥션 링 장착홈에 삽입 결합될 수 있다. 커넥션 링(135)은 제1베인 허브(160)와 제1베어링 하우징(150)의 제1체결부(154) 사이에 배치될 수 있다.A connection ring mounting groove may be concavely formed in the thickness direction on the upper side of the outer peripheral surface of the
제1체결부(154)의 외주면 하측에 체결홈이 두께방향으로 오목하게 형성될 수 있다. 체결홈에 제2체결부(165)가 삽입될 수 있다.A fastening groove may be concavely formed in the thickness direction on the lower side of the outer circumferential surface of the
제1체결부(154)의 상측 두께는 제2체결부(165)와 제1체결부(154)의 하측 두께를 각각 합한 두께와 동일하게 형성될 수 있다.The thickness of the upper side of the
제2체결부(165)는 제2베인 허브(163)의 두께보다 더 얇게 형성될 수 있다.The
제1베인 허브(160)는 제2체결부(165)를 감싸도록 형성될 수 있다.The
제1베인 허브(160)의 제2체결부(165)를 둘러싸도록 장착될 때, 제1베인 허브(160)와 제2베인 허브(163)는 단차 없이 축방향으로 중첩되게 배치될 수 있다.When mounted to surround the
이러한 구성에 의하면, 제1베어링 하우징(150)의 제1체결부(154), 제1베인 허브(160), 제2베인 허브(163)의 제2체결부(165)는 반경방향 내측에서 외측으로 중첩되게 배치되고, 체결부재가 제1체결부(154), 제1베인 허브(160) 및 제2체결부(165) 각각에 형성된 체결홀을 관통하여 체결되는 구조로, 제1베어링 하우징(150), 제1베인 허브(160) 및 제2베인 허브(163)는 서로 견고하게 체결되면서 간단한 체결 구조로 이루어지며 컴팩트하게 배치되어 소형화 및 경량화에도 기여할 수 있다.According to this configuration, the
쉬라우드(100)의 측면 일측에 복수의 확인창(107)이 두께방향으로 형성될 수 있다.A plurality of
확인창(107)은 제1체결홀(162), 제2체결홀(155) 및 제3체결홀(166)과 쉬라우드(100)의 반경방향으로 배치될 수 있다.The
확인창(107)을 통해 제1체결홀(162) 내지 제3체결홀(166)이 노출될 수 있다.The
확인창(107)을 통해 제1체결홀(162) 내지 제3체결홀(166)에 체결된 체결부재가 노출될 수 있다.The fastening members fastened to the
회전축(110)이 쉬라우드(100)의 중심에 축방향으로 정렬되지 않을 경우에, 확인창(107)을 통해 회전축(110)을 정렬시킬 수 있다.When the
예를 들어, 회전축(110)의 일측이 틀어질 경우에 드라이버 등과 같은 공구를 확인창(107)을 관통시켜 제1베인 허브(160)의 일측을 가압하거나 회전시킴으로 축방향으로 정렬시킬 수 있다.For example, when one side of the
도 5와 도 6을 참고하면, 제1지지부(112)를 지지하는 제1베어링은 에어 베어링(180)으로 구현될 수 있다.5 and 6 , the first bearing supporting the
에어 베어링(180)은 속이 빈 중공형 원통 형태로 형성될 수 있다. 에어 베어링(180)의 내부에 축수용부가 형성된다.The
에어 베어링(180)은 제1지지부(112)의 외주면과 에어 베어링(180)의 내주면 사이에 에어 갭(air gap)을 형성하도록 이루어진다.The
에어 갭은 0.04mm 이하일 수 있다.The air gap may be 0.04 mm or less.
회전축(110) 및 로터(140)의 조립성 확보를 위해, 에어 베어링(180)의 내경은 스테이터 코어(131)의 내경보다 작게 형성될 수 있다.In order to secure assembly of the
에어 베어링(180)은 에어 베어링(180)의 내경면의 마모를 줄이기 위해 에어 베어링(180)의 내경(d)이 에어 베어링(180)의 길이(높이)보다 크게 형성될 수 있다.In the
스테이터 코어(131)의 내경은 복수의 티스(133)의 내측 단부를 원주방향으로 지나는 원의 직경을 의미한다.The inner diameter of the
에어 베어링(180)의 길이(L)와 에어 베어링(180)의 내경(d)의 비율은 0.7 이하일 수 있다. 에어 베어링(180)의 길이/내경 비가 0.7을 초과할 경우에 에어 베어링(180)의 내경면의 마모량이 크게 증가할 수 있다.The ratio of the length L of the
에어 베어링(180)은 무윤활 상태에서 회전축(110)을 회전 가능하게 지지함으로, 마찰계수가 낮고 내마모성이 우수한 소재를 사용한다.Since the
예를 들면, 에어 베어링(180)은 무윤활 마찰 특성과 내마모성이 우수한 PEEK(Polyetheretherketone) 또는 PAEK(Polyaryletherketone) 소재를 사용할 수 있다. For example, the
PEEK 또는 PAEK는 운전 후 베어링의 마모량이 낮고 축과의 간극 변화가 작다.PEEK or PAEK has a low bearing wear after operation and a small change in clearance with the shaft.
에어 베어링(180)은 윤활오일 등 별도의 작동 유체 없이 회전축(110)과 에어 베어링(180)의 내주면 사이에 공기막을 형성하여 비접촉으로 회전축(110)을 회전 가능하게 지지할 수 있다.The
제1베어링의 외주면을 둘러싸도록 제1오링 홀더(181)가 제1베어링의 외주면에 장착될 수 있다.The first O-
제1오링 홀더(181)는 원통형으로 형성될 수 있다.The first O-
제1오링 홀더(181)는 제1베어링의 외경과 동일 내지 유사한 직경을 가질 수 있다.The first O-
제1베어링은 제1오링 홀더(181)의 내주면에 압입되어 결합될 수 있다.The first bearing may be press-fitted to the inner circumferential surface of the first O-
제1오링 홀더(181)는 제1베어링 수용부(151)에 수용될 수 있다.The first O-
제1오링 홀더(181)의 외주면에 원주방향을 따라 제1오링 장착홈(182)이 반경방향으로 오목하게 형성될 수 있다.A first O-
제1오링 장착홈(182)에 오링이 수용되게 장착될 수 있다.The O-ring may be mounted in the first O-
복수의 제1오링(183)은 고무 등과 같은 탄성 재질로 이루어진다.The plurality of first O-
제1오링 장착홈(182)은 제1오링 홀더(181)의 외주면에 복수 개로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 제1오링 장착홈(182)이 2개 형성된 모습을 보여준다.A plurality of first O-
복수의 제1오링 장착홈(182)은 제1오링 홀더(181)의 축방향으로 이격되게 배치될 수 있다.The plurality of first O-
복수의 제1오링(183)은 제1베어링 수용부(151)에 밀착되게 접촉된다.The plurality of first O-
이러한 구성에 의하면, 복수의 제1오링(183)은 제1베어링의 동심도를 정렬시킬 수 있다. 복수의 제1오링(183)은 제1오링 홀더(181)가 제1베어링 수용부(151)에서 회전하는 것을 방지할 수 있다. According to this configuration, the plurality of first O-
복수의 제1오링(183)은 외부에서 제1베어링으로 전달되는 진동 및 충격을 감쇠시킬 수 있다.The plurality of first O-
제2지지부(114)를 지지하는 제2베어링은 볼 베어링(190)으로 구현될 수 있다.The second bearing supporting the
볼 베어링(190)을 감싸도록 볼 베어링(190)의 외주면에 제2오링 홀더(191)가 장착될 수 있다.A second O-
제2오링 홀더(191)의 외주면에 복수의 제2오링 장착홈(192)이 형성될 수 있다. 본 실시예에서 제2오링 장착홈(192)은 2개로 형성된 모습을 보여준다.A plurality of second O-
복수의 제2오링 장착홈(192)에 복수의 제2오링(193)이 각각 장착될 수 있다.A plurality of second O-
복수의 제2오링(193)은 제2베어링의 동심도를 정렬시킬 수 있다. 복수의 제2오링(193)은 제2오링 홀더(191)가 제2베어링 수용부(171)에 대하여 회전하는 것을 방지할 수 있다. The plurality of second O-
복수의 제2오링(193)은 고무 등과 같은 탄성 재질로 이루어진다.The plurality of second O-
복수의 제2오링(193)은 외부에서 제2베어링으로 전달되는 진동 및 충격을 감쇠시킬 수 있다.The plurality of second O-
볼 베어링(190)은 외륜, 내륜 및 복수의 볼로 구성될 수 있다.The
외륜은 제2오링 홀더(191)의 내주면에 고정되게 설치된다. 내륜은 제2지지부(114)의 외주면에 결합된다. 복수의 볼은 외륜과 내륜 사이에 개재되어, 외륜에 대하여 내륜의 상대 회전운동을 지지하도록 이루어진다.The outer ring is fixedly installed on the inner circumferential surface of the second O-
따라서, 본 발명에 의하면, 임펠러(120)와 인접하게 위치하는 회전축(110)의 제1지지부(112)를 지지하는 제1베어링으로 에어 베어링(180)이 적용된다. Therefore, according to the present invention, the
에어 베어링(180)은 별도의 작동 유체 없이 공기로 윤활함으로, 에어 베어링(180)과 회전축(110) 간의 마찰이 발생하지 않는다.Since the
이로 인해, 회전축(110)이 10만 rpm 이상의 고속 회전을 하여도 에어 베어링(180)과 회전축(110) 간의 마찰로 인한 마모가 발생하지 않아서 베어링의 수명이 연장되는 이점이 있다. 또한, 에어 베어링(180)을 적용함으로써, 고속 회전 시 팬모터의 수명을 연장시킬 수 있다.For this reason, even when the
또한, 에어 베어링(180)은 직경을 크게 하여도 수명을 연장시킬 수 있는 잇점이 있다.In addition, the
따라서, 에어 베어링(180)의 직경을 증가시켜 제1지지부(112)의 축 직경을 증가시킬 수 있다.Accordingly, by increasing the diameter of the
아울러, 임펠러(120)와 인접하는 회전축(110)의 제1지지부(112)의 직경(두께)을 증가시킴(두껍게 함)으로, 고속 회전 시 임펠러(120)의 편측 하중으로 인한 회전축(110)의 휨을 방지할 수 있다. 또한, 제1지지부(112)의 두께를 두껍게 함으로 회전축(110)의 허용한계속도를 높일 수 있다.In addition, by increasing (thickening) the diameter (thickness) of the
예를 들면, 제1지지부(112)의 직경은 임펠러(120)가 결합되는 회전축(110)의 임펠러 결합부(111)의 직경보다 더 크게 형성될 수 있다.For example, the diameter of the
또한, 제1지지부(112)의 직경은 영구자석(141)이 장착되는 회전축(110)의 영구자석 장착부(113)의 직경보다 더 크게 형성될 수 있다.In addition, the diameter of the
또한, 제1지지부(112)의 직경은 제2베어링에 의해 지지되는 제2지지부(114)의 직경보다 더 크게 형성될 수 있다.Also, the diameter of the
회전축(110)은 스테이터(130)가 쉬라우드(100)의 내측에 선 조립된 후 스테이터 코어(131) 내측에 형성된 로터수용공을 관통하여 쉬라우드(100)의 제1수용부(102)와 제2수용부(104)의 동일 중심선 상에 배치되도록 조립된다.The
제1지지부(112)가 로터수용공을 관통하여 제1베어링의 내주면에 결합되기 위해서는, 제1지지부(112)의 직경이 스테이터 코어(131)의 내경보다 작게 형성됨이 바람직하다.In order for the
아울러, 제1베어링의 내경은 스테이터 코어(131)의 내경보다 작게 형성되어, 회전축(110) 등의 조립성이 확보될 수 있다.In addition, the inner diameter of the first bearing is formed smaller than the inner diameter of the
더욱이, 에어 베어링(180)은 팬모터의 메인 유로인 흡입유로, 확장유로(103) 및 냉각유로(105)에 배치되지 않고, 임펠러(120)가 에어 베어링(180)이 수용되는 제1베어링 수용부(151)를 덮도록 배치됨으로써, 에어 베어링(180)으로 먼지 등의 이물질 유입을 차단할 수 있다.Moreover, the
뿐만 아니라, 에어 베어링(180)을 감싸는 제1오링 홀더(181)의 외벽에 제1오링 장착홈(182)을 형성하고, 복수의 제1오링 장착홈(182)에 복수의 제1오링(183)이 장착되어, 회전축(110)을 쉬라우드(100)의 중심선상에 축방향을 따라 정렬시킬 수 있다. In addition, a first O-
게다가, 제1오링(183)은 탄성 재질로 형성되어, 외부로부터 제1베어링으로 전달되는 충격을 감쇠시킬 수 있다.In addition, the first O-
한편, 영구자석 장착부(113)를 기준으로 임펠러(120)와 반대편에 위치하는 회전축(110)의 제2지지부(114)를 지지하는 제2베어링으로 볼 베어링(190)이 적용될 수 있다.On the other hand, the
임펠러(120)와 반대편에 위치하는 회전축(110)의 제2지지부(114)는 임펠러(120)의 편측 하중으로부터 영향을 덜 받기 때문에, 제2지지부(114)의 축 직경이 제1지지부(112)의 축 직경보다 작아도 된다.Since the
이로 인해, 제2지지부(114)에 볼 베어링(190)이 적용될 수 있다. 볼 베어링(190)은 에어 베어링(180) 대비 저가이다. 따라서, 회전축(110)의 양측을 지지하는 베어링으로 두 개의 에어 베어링(180)을 적용하는 것보다 1개의 에어 베어링(180)과 1개의 볼 베어링(190)을 적용하는 것이 비용 측면에서 유리하다.For this reason, the
또한, 에어 베어링(180)만으로 2개의 베어링을 사용할 때 필수 요소인 스러스트 베어링을 사용하여야 하나, 1개의 에어 베어링(180)과 1개의 볼 베어링(190)을 적용하면 스러스트 베어링을 사용하지 않아도 됨으로, 팬모터의 소형화 및 경량화에도 크게 기여할 수 있다.In addition, when using two bearings with only the
뿐만 아니라, 제1베인 허브(160)와 제2베인 허브(163)가 임펠러(120)에 의해 생성된 공기의 흐름방향을 기준으로 임펠러(120)의 하류측에 서로 일직선상에 배치되고, 쉬라우드(100)와 제1 및 제2베인 허브(163) 사이에 형성되는 냉각유로(105)가 동일한 직경을 갖고 굴곡 없이 일직선 형태로 형성됨으로써, 공기의 유로저항을 최소화할 수 있고, 공기로 모터의 냉각효율을 높일 수 있다.In addition, the
아울러, 제2베인 허브(163)의 외주면에 복수의 제2베인(164)이 냉각유로(105)로 돌출되게 형성되고, 복수의 제2베인(164)은 공기의 유동을 가이드할 뿐만 아니라 공기와 스테이터(130)의 열교환 면적을 확장함으로써, 모터의 냉각성능을 극대화할 수 있다.In addition, a plurality of
더욱이, 제1베어링 하우징(150)에서 복수의 제1체결부(154)가 축방향 하측으로 돌출된다. 제2베인 허브(163)에서 복수의 제2체결부(165)가 축방향 상측으로 돌출된다. 제1체결부(154)와 제2체결부(165)가 제1베인 허브(160)를 사이에 두고 반경방향으로 중첩되게 배치된다. 스크류 등과 같은 체결부재가 제1베어링 하우징(150)의 제1체결부(154), 제1베인 허브(160) 및 제2베어링 하우징(170)의 제2체결부(165)를 관통하여 체결함으로써, 축방향을 따라 배치되는 제1베어링 하우징(150), 제1베인 허브(160) 및 제2베인 허브(163)가 서로 견고하게 체결될 수 있고, 체결구조가 단순하고, 컴팩트한 체결구조로 모터의 소형화 및 경량화에 크게 기여할 수 있다.Moreover, the plurality of
100 : 쉬라우드
101 : 흡입구
102 : 제1수용부
103 : 확장유로
104 : 제2수용부
105 : 냉각유로
106 : 토출구
107 : 확인창
110 : 회전축
111 : 임펠러 결합부
112 : 제1지지부
113 : 영구자석 장착부
114 : 제2지지부
120 : 임펠러
121 : 허브
122 : 블레이드
130 : 스테이터
131 : 스테이터 코어
132 : 백 요크
133 : 티스
134 : 스테이터 코일
135 : 커넥션 링
136 : 버스바
137 : 인슐레이터
140 : 로터
141 : 영구자석
142 : 엔드캡
150 : 제1베어링 하우징
151 : 제1베어링 수용부
152 : 제1축방향 이동제한부
153 : 제1스냅링 수용홈
154 : 제1체결부
155 : 제2체결홀
160 : 제1베인 허브
161 : 제1베인
162 : 제1체결홀
163 : 제2베인 허브
164 : 제2베인
165 : 제2체결부
166 : 제3체결홀
170 : 제2베어링 하우징
171 : 제2베어링 수용부
172 : 브리지
173 : 제2축방향 이동제한부
174 : 제2스냅링 수용홈
180 : 에어 베어링
181 : 제1오링 홀더
182 : 제1오링 장착홈
183 : 제1오링
190 : 볼 베어링
191 : 제2오링 홀더
192 : 제2오링 장착홈
193 : 제2오링100: shroud 101: intake
102: first accommodating part 103: expansion passage
104: second accommodating part 105: cooling flow path
106: outlet 107: confirmation window
110: rotation shaft 111: impeller coupling part
112: first support part 113: permanent magnet mounting part
114: second support 120: impeller
121: hub 122: blade
130: stator 131: stator core
132: back yoke 133: teeth
134: stator coil 135: connection ring
136: bus bar 137: insulator
140: rotor 141: permanent magnet
142: end cap 150: first bearing housing
151: first bearing receiving part 152: first axial movement limiting part
153: first snap ring receiving groove 154: first fastening part
155: second fastening hole 160: first vane hub
161: first vane 162: first fastening hole
163: second vane hub 164: second vane
165: second fastening part 166: third fastening hole
170: second bearing housing 171: second bearing receiving part
172: bridge 173: second axial movement limiting part
174: second snap ring receiving groove 180: air bearing
181: first O-ring holder 182: first O-ring mounting groove
183: first O-ring 190: ball bearing
191: second O-ring holder 192: second O-ring mounting groove
193: 2nd O-ring
Claims (20)
상기 쉬라우드의 내측 중심을 가로지르는 일직선상에 회전 가능하게 배치되는 회전축;
상기 회전축의 일단부에 회전 가능하게 결합되는 임펠러;
상기 임펠러와 축방향으로 이격되게 상기 회전축에 설치되는 로터;
상기 회전축과 에어 갭을 두고 공기로 윤활되어, 상기 회전축의 일측을 회전 가능하게 지지하는 에어 베어링;
상기 로터를 사이에 두고 상기 에어 베어링의 반대편으로 상기 회전축의 타단부에 결합되고, 상기 회전축의 타측을 회전 가능하게 지지하는 볼 베어링을 포함하는 팬모터.shroud;
a rotation shaft rotatably disposed on a straight line crossing the inner center of the shroud;
an impeller rotatably coupled to one end of the rotation shaft;
a rotor installed on the rotating shaft to be axially spaced apart from the impeller;
an air bearing lubricated with air with an air gap between the rotation shaft and the rotation shaft to rotatably support one side of the rotation shaft;
and a ball bearing coupled to the other end of the rotation shaft opposite to the air bearing with the rotor interposed therebetween and rotatably supporting the other side of the rotation shaft.
상기 에어 베어링은 상기 임펠러에 의해 생성되는 공기의 흐름방향을 기준으로 상기 임펠러의 하류측을 향해 상기 임펠러와 상기 로터 사이에 배치되는 팬모터.According to claim 1,
The air bearing is a fan motor disposed between the impeller and the rotor toward a downstream side of the impeller based on a flow direction of the air generated by the impeller.
상기 회전축은,
상기 에어 베어링에 의해 지지되는 제1지지부;
상기 볼 베어링에 의해 지지되는 제2지지부; 및
상기 제1지지부와 상기 제2지지부 사이에 배치되고, 영구자석이 장착되는 영구자석 장착부를 포함하는 팬모터.According to claim 1,
The rotating shaft is
a first support part supported by the air bearing;
a second support part supported by the ball bearing; and
and a permanent magnet mounting part disposed between the first support part and the second support part and to which a permanent magnet is mounted.
상기 제1지지부는 상기 제2지지부보다 직경이 크게 형성되는 팬모터.4. The method of claim 3,
The fan motor in which the first support part has a larger diameter than the second support part.
상기 제1지지부는 상기 영구자석 장착부보다 직경이 크게 형성되는 팬모터.4. The method of claim 3,
The first support portion is a fan motor having a larger diameter than the permanent magnet mounting portion.
상기 로터와 공극을 두고 상기 로터를 감싸도록 형성되는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 권선되는 스테이터 코일을 구비하는 스테이터를 포함하고,
상기 에어 베어링의 내경은 상기 스테이터 코어의 내경보다 더 작게 형성되는 팬모터.According to claim 1,
A stator comprising a stator core formed to surround the rotor with an air gap with the rotor and a stator coil wound around the stator core,
An inner diameter of the air bearing is smaller than an inner diameter of the stator core.
상기 에어 베어링의 내경은 상기 로터의 직경보다 더 크게 형성되는 팬모터.According to claim 1,
An inner diameter of the air bearing is formed to be larger than a diameter of the rotor.
상기 에어 베어링을 감싸도록 상기 에어 베어링의 외주면에 장착되는 제1오링 홀더; 및
상기 제1오링 홀더에 형성된 복수의 제1오링 장착홈에 각각 장착되는 복수의 제1오링을 포함하는 팬모터.According to claim 1,
a first O-ring holder mounted on an outer circumferential surface of the air bearing to surround the air bearing; and
and a plurality of first O-rings respectively mounted in the plurality of first O-ring mounting grooves formed in the first O-ring holder.
상기 볼 베어링을 감싸도록 상기 볼 베어링의 외주면에 장착되는 제2오링 홀더; 및
상기 제2오링 홀더에 형성된 복수의 제2오링 장착홈에 각각 장착되는 복수의 제2오링을 포함하는 팬모터.According to claim 1,
a second O-ring holder mounted on an outer circumferential surface of the ball bearing to surround the ball bearing; and
and a plurality of second O-rings respectively mounted in a plurality of second O-ring mounting grooves formed in the second O-ring holder.
상기 임펠러에 의해 생성되는 공기의 흐름방향을 기준으로 상기 임펠러의 하류측에 배치되고, 상기 에어 베어링을 수용하는 제1베어링 수용부를 구비하는 제1베어링 하우징을 포함하고,
상기 임펠러는 허브와 상기 허브의 외주면에 돌출되는 복수의 블레이드를 포함하고,
상기 허브는 상기 임펠러를 향해 개방되는 상기 에어 베어링의 상부를 덮도록 배치되는 팬모터.According to claim 1,
A first bearing housing disposed on the downstream side of the impeller based on the flow direction of the air generated by the impeller and having a first bearing accommodating part for accommodating the air bearing,
The impeller includes a hub and a plurality of blades protruding from an outer circumferential surface of the hub,
The hub is a fan motor disposed to cover an upper portion of the air bearing that is opened toward the impeller.
상기 임펠러에 의해 생성되는 공기의 흐름방향을 기준으로 상기 임펠러의 하류측에 배치되고, 상기 에어 베어링을 수용하는 제1베어링 수용부를 구비하는 제1베어링 하우징;
상기 제1베어링 하우징의 일부를 덮도록 상기 공기의 흐름방향을 기준으로 상기 제1베어링 하우징의 하류측에 배치되고, 상기 공기의 유동을 가이드하는 복수의 제1베인을 구비하는 제1베인 허브; 및
상기 공기의 흐름방향을 기준으로 상기 제1베인 허브의 하류측에 배치되고, 상기 공기의 유동을 가이드하는 복수의 제2베인을 구비하는 제2베인 허브를 포함하는 팬모터.According to claim 1,
a first bearing housing disposed on a downstream side of the impeller based on a flow direction of the air generated by the impeller and having a first bearing accommodating part for accommodating the air bearing;
a first vane hub disposed on a downstream side of the first bearing housing based on the flow direction of the air to cover a part of the first bearing housing and having a plurality of first vanes for guiding the flow of the air; and
and a second vane hub disposed on a downstream side of the first vane hub with respect to the flow direction of the air and having a plurality of second vanes guiding the flow of the air.
상기 제1베인 허브와 상기 제2베인 허브는 동일한 직경을 갖는 원통 형태로 형성되고, 축방향으로 일직선상으로 배치되는 팬모터.12. The method of claim 11,
The first vane hub and the second vane hub are formed in a cylindrical shape having the same diameter, and are disposed in a straight line in the axial direction.
상기 복수의 제1베인과 상기 복수의 제2베인은 상기 쉬라우드의 내주면에 끼워 맞춤으로 결합되어 지지되는 팬모터.12. The method of claim 11,
A fan motor in which the plurality of first vanes and the plurality of second vanes are coupled to and supported by fitting to an inner circumferential surface of the shroud.
상기 로터와 공극을 두고 상기 로터를 감싸도록 형성되는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 권선되는 스테이터 코일을 구비하는 스테이터를 포함하고,
상기 스테이터는 상기 제2베인 허브의 내주면에 면접촉되게 결합되고,
상기 제2베인 허브와 상기 복수의 제2베인으로 상기 스테이터와 상기 공기의 열교환 면적으로 확장하도록 구성되는 팬모터.12. The method of claim 11,
A stator comprising a stator core formed to surround the rotor with an air gap with the rotor and a stator coil wound around the stator core,
The stator is coupled to surface contact with the inner peripheral surface of the second vane hub,
A fan motor configured to extend to a heat exchange area between the stator and the air with the second vane hub and the plurality of second vanes.
상기 제2베인 허브와 상기 복수의 제2베인은 열전도 가능한 금속재질로 형성되는 팬모터.12. The method of claim 11,
The second vane hub and the plurality of second vanes are formed of a thermally conductive metal material.
상기 제1베어링 하우징에서 축방향 하측으로 돌출되게 형성되는 제1체결부; 및
상기 제2베인 허브에서 축방향 상측으로 돌출되게 형성되는 제2체결부를 더 포함하고,
상기 제1체결부와 상기 제2체결부는 상기 제1베인 허브를 사이에 두고 반경방향으로 중첩되게 배치되고,
상기 제1베어링 하우징, 상기 제1베인 허브 및 상기 제2베인 허브는 상기 제1체결부, 상기 제1베인 허브 및 상기 제2체결부를 관통하는 체결부재에 의해 체결되는 팬모터.12. The method of claim 11,
a first fastening portion formed to protrude downward in the axial direction from the first bearing housing; and
Further comprising a second fastening portion formed to protrude upward in the axial direction from the second vane hub,
The first fastening part and the second fastening part are disposed to overlap in a radial direction with the first vane hub therebetween,
The first bearing housing, the first vane hub, and the second vane hub are fastened by a fastening member penetrating the first fastening part, the first vane hub, and the second fastening part.
상기 공기의 흐름방향을 기준으로 상기 로터의 하류측에 배치되고, 상기 볼 베어링을 수용하는 제2베어링 수용부를 구비하는 제2베어링 하우징을 더 포함하고,
상기 제2베어링 하우징은,
상기 제2베어링 수용부에서 상기 제2베인 허브의 내주면을 향해 돌출되어, 상기 제2베어링 수용부와 상기 제2베인 허브를 연결하는 복수의 브리지를 포함하는 팬모터.12. The method of claim 11,
A second bearing housing disposed on the downstream side of the rotor with respect to the flow direction of the air and having a second bearing accommodating part for accommodating the ball bearing,
The second bearing housing,
and a plurality of bridges protruding from the second bearing accommodating part toward an inner circumferential surface of the second vane hub and connecting the second bearing accommodating part and the second vane hub.
상기 쉬라우드의 내부에 회전 가능하게 구비되어, 상기 쉬라우드의 내부로 공기를 흡입하는 임펠러;
일단부가 상기 임펠러에 결합되고, 상기 쉬라우드의 중심을 축방향으로 가로지르도록 배치되는 회전축;
상기 임펠러와 축방향으로 이격되게 배치되고, 상기 회전축에 장착되는 영구자석을 구비하는 로터;
상기 로터와 공극을 두고 상기 로터를 감싸도록 상기 쉬라우드의 내부에 구비되는 스테이터;
상기 임펠러와 상기 스테이터 사이에 배치되어, 상기 임펠러에 의해 흡입되는 공기를 상기 스테이터를 향해 유동하도록 가이드하는 제1베인;
상기 임펠러와 상기 로터 사이에 배치되고, 상기 회전축의 일측을 회전 가능하게 지지하도록 상기 회전축의 일측과 에어 갭을 두고 공기로 윤활되는 에어 베어링; 및
상기 로터를 기준으로 상기 임펠러의 반대편에 배치되고, 상기 회전축의 타측을 회전 가능하게 지지하는 볼 베어링을 포함하는 팬모터.shroud;
an impeller rotatably provided inside the shroud to suck air into the shroud;
a rotating shaft having one end coupled to the impeller and disposed to cross the center of the shroud in the axial direction;
a rotor disposed to be spaced apart from the impeller in the axial direction and having a permanent magnet mounted on the rotating shaft;
a stator provided inside the shroud to surround the rotor with a gap with the rotor;
a first vane disposed between the impeller and the stator to guide air sucked in by the impeller to flow toward the stator;
an air bearing disposed between the impeller and the rotor and lubricated with air with an air gap with one side of the rotation shaft to rotatably support one side of the rotation shaft; and
and a ball bearing disposed opposite the impeller with respect to the rotor and rotatably supporting the other side of the rotation shaft.
상기 에어 베어링을 감싸도록 상기 에어 베어링의 외주면에 장착되는 제1오링 홀더;
상기 제1오링 홀더에 형성된 복수의 제1오링 장착홈에 각각 장착되는 복수의 제1오링;
상기 볼 베어링을 감싸도록 상기 볼 베어링의 외주면에 장착되는 제2오링 홀더; 및
상기 제2오링 홀더에 형성된 복수의 제2오링 장착홈에 각각 장착되는 복수의 제2오링을 포함하는 팬모터.19. The method of claim 18,
a first O-ring holder mounted on an outer circumferential surface of the air bearing to surround the air bearing;
a plurality of first O-rings respectively mounted in a plurality of first O-ring mounting grooves formed in the first O-ring holder;
a second O-ring holder mounted on an outer circumferential surface of the ball bearing to surround the ball bearing; and
and a plurality of second O-rings respectively mounted in a plurality of second O-ring mounting grooves formed in the second O-ring holder.
상기 에어 베어링은 상기 공기의 흐름방향으로 상기 임펠러의 하류측에 배치되는 제1베어링 수용부에 수용되고,
상기 임펠러를 향해 개방되는 상기 제1베어링 수용부의 상측은 상기 임펠러의 허브에 의해 덮이도록 배치되는 팬모터.19. The method of claim 18,
The air bearing is accommodated in a first bearing receiving portion disposed on the downstream side of the impeller in the flow direction of the air,
An upper side of the first bearing accommodating part opened toward the impeller is disposed to be covered by a hub of the impeller.
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CN111375496A (en) * | 2019-12-31 | 2020-07-07 | 浙江三联环保科技股份有限公司 | Drum type separator |
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