KR20220071759A - 공기압축기용 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임펠러를 회전시키는 공기압축기용 모터에 관한 것으로, 모터 하우징, 모터 하우징의 내부에 마련되는 고정자, 고정자의 내부에 회전 가능하게 마련되며 임펠러를 회전시키는 회전자, 및 고정자를 통과하도록 마련되며 냉각매체가 유동하는 냉각배관을 포함하는 것에 의하여, 냉각 성능을 향상시킬 수 있으며, 안정성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

Description

공기압축기용 모터{MOTOR FOR AIR COMPRESSOR}

본 발명은 공기압축기용 모터에 관한 것으로, 보다 구체적으로 냉각 성능을 향상시킬 수 있으며, 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 공기압축기용 모터에 관한 것이다.

공기압축기에 사용되는 모터는, 모터 하우징에 결합되는 고정자, 및 고정자의 내부에 일정 공극을 두고 회전 가능하게 배치되는 회전자를 포함하고, 회전자의 회전축에 연결되는 임펠러를 회전시켜 공기를 압축하도록 구성된다.

고정자는 전기 강판을 적층하여 이루어지며 복수개의 코일 권선부를 갖는 코어, 코어에 권선되는 고정자 코일을 포함한다.

한편, 모터에서는 고정자에서 생성되는 맴돌이 전류 등으로 인해 높은 열이 발생하게 되는데, 모터의 온도가 일정 이상 상승하면, 모터의 효율 및 수명이 저하될 수 있으므로, 열에 의한 손상을 막고 지속적으로 안정된 작동성을 확보하기 위해 냉각이 필수적으로 이루어질 수 있어야 한다.

그러나, 기존에는 하우징과 고정자의 사이 틈새에 마련된 냉각유로를 통해 냉각매체(예를 들어, 공기)를 유동시켜 모터를 냉각시켜야 함에 따라, 모터의 냉각 성능을 충분하게 확보하기 어려운 문제점이 있다.

이에 따라, 최근에는 모터의 냉각 성능을 향상시키기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.

본 발명에 따른 실시예는 냉각 성능을 향상시킬 수 있으며, 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 공기압축기용 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명에 따른 실시예는 고정자에서 발생하는 열을 효과적으로 냉각할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 구조를 간소화하고, 원가를 절감할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 임펠러를 회전시키는 공기압축기용 모터는, 모터 하우징, 모터 하우징의 내부에 마련되는 고정자, 고정자의 내부에 회전 가능하게 마련되며 임펠러를 회전시키는 회전자, 및 고정자를 통과하도록 마련되며 냉각매체가 유동하는 냉각배관을 포함한다.

이는, 공기압축기용 모터의 냉각 성능을 향상시키고, 안정성 및 신뢰성을 향상시키기 위함이다.

즉, 기존에는 하우징과 고정자의 사이 틈새에 마련된 냉각유로를 통해 냉각매체(예를 들어, 공기)를 유동시켜 모터를 냉각시켜야 함에 따라, 모터의 냉각 성능을 충분하게 확보하기 어려운 문제점이 있다.

특히, 기존에는 고정자의 둘레면과 하우징의 사이 틈새에 냉각유로가 형성됨에 따라, 고정자의 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 냉각시키기 어려운 문제점이 있다.

하지만, 본 발명의 실시예는 냉각매체가 유동하는 냉각배관이 고정자의 내부를 통과하도록 하는 것에 의하여, 고정자의 내부를 직접 냉각할 수 있으므로, 고정자에서 발생하는 열을 보다 효과적으로 냉각할 수 있으며, 안정성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

냉각배관은 고정자의 내부를 통과할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다.

일 예로, 냉각배관은, 모터 하우징을 관통하도록 마련되는 제1배관, 고정자의 내부를 통과하도록 마련되는 제2배관, 및 모터 하우징의 내부에 마련되며 제1배관과 제2배관을 연결하는 커플러를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 고정자는, 내주면을 따라 이격되게 복수개의 코일 권선부가 마련되고 코일 권선부의 사이에는 슬롯이 정의되는 코어, 및 슬롯에 권선되는 코일을 포함할 수 있고, 제2배관은 슬롯을 통과하도록 배치될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는, 제2배관이 코일 권선부 사이에 이미 마련되는 슬롯의 내부에 배치되도록 하는 것에 의하여, 고정자의 내부에 제2배관을 배치하기 위한 공간을 별도로 가공하거나, 고정자의 구조를 변경하지 않고도, 고정자의 내부에 제2배관을 배치하는 것이 가능하다. 따라서, 구조 및 제조 공정을 간소화하고 원가를 절감하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제2배관은 슬롯에 각각 개별적으로 마련되고, 냉각배관은 제2배관을 연속적으로 연결하는 연결배관을 포함할 수 있다.

바람직하게, 제2배관은 고정자의 축 방향을 따라 직선 형태로 제공될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 공기압출기용 모터는 슬롯과 제2배관의 사이에 충진되는 몰딩층을 포함할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는 슬롯과 제2배관의 사이에 몰딩층을 형성하는 것에 의하여, 제2배관의 배치 상태를 안정적으로 고정하고, 고정자와 제2배관의 열교환 면적(냉각 성능)을 보다 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

커플러는 제1배관과 제2배관을 연결 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다.

일 예로, 커플러는 커플러 몸체, 커플러 몸체의 일단에 연결되고 제1배관이 연결되는 제1조인트, 및 커플러 몸체의 다른 일단에 연결되고 제1배관이 연결되는 제2조인트를 포함할 수 있다.

바람직하게, 제1조인트 및 제2조인트 중 적어도 어느 하나는 커플러 몸체의 일단에 회전 가능하게 연결될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는 제1조인트(또는 제2조인트)가 커플러 몸체의 일단에 회전 가능하게 연결되도록 하는 것에 의하여, 제1배관(또는 제2배관)을 커플러 몸체에 체결할 시, 또는 제1배관(또는 제2배관)을 따라 냉각매체가 유동하는 중에, 커플러 몸체(또는 제1배관, 제2배관)에 작용하는 변위(또는 부하)를 안정적으로 흡수하고 안정성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 냉각매체로서는 냉각수가 사용될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 공기압축기용 모터는, 모터 하우징의 일단에 마련되며 임펠러가 내부에 수용되는 전방 하우징을 포함할 수 있고, 전방 하우징과 모터 하우징의 사이에는 공기가 유동하는 유동홀이 형성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 공기압축기용 모터는, 모터 하우징의 내부에 마련되며, 임펠러에 의해 모터 하우징의 내부로 유입되는 공기가 유동하는 냉각채널을 포함할 수 있다.

냉각채널은 모터 하우징의 내부에서 공기를 유동시킬 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 냉각채널은, 고정자의 일단과 모터 하우징의 사이에 형성되는 제1채널, 고정자의 외주면과 모터 하우징의 사이에 형성되며 제1채널과 연통되는 제2채널, 및 고정자의 다른 일단과 모터 하우징의 사이에 형성되며 제2채널과 연통되는 제3채널을 포함할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는 고정자의 내부를 통과하는 냉각배관을 이용하여 고정자를 냉각함과 동시에, 고정자의 주변에 정의되는 냉각채널을 따라 공기를 유동시켜 고정자를 냉각하는 것에 의하여, 고정자의 냉각 성능 및 냉각 효율을 보다 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

무엇보다도, 본 발명의 실시예에 따르면 고정자의 내부와 고정자의 둘레면을 동시에 냉각하는 것에 의하여, 고정자의 국부적인 과열 현상을 효과적으로 억제하고, 안정성 및 신뢰성을 보다 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

바람직하게, 냉각배관의 적어도 일부는 냉각채널을 따라 유동하는 공기와 상호 열교환 가능하게 냉각채널에 노출될 수 있다.

이와 같이, 냉각배관의 적어도 일부(예를 들어, 커플러, 연결배관)가 냉각채널에 노출되도록 하는 것에 의하여, 냉각채널을 따라 유동하는 공기를 냉각배관과 상호 열교환(예를 들어, 냉각)시킬 수 있으므로, 냉각채널을 따라 유동하는 공기에 의한 냉각 성능 및 냉각 효율을 보다 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 냉각 성능을 향상시킬 수 있으며, 안정성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예에 따르면 고정자에서 발생하는 열을 효과적으로 냉각하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 구조를 간소화하고, 원가를 절감하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기압축기용 모터를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기압축기용 모터로서, 냉각배관을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기압축기용 모터로서, 커플러를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기압축기용 모터로서, 냉각배관을 통한 냉각매체의 유동 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기압축기용 모터로서, 냉각채널을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성요소가 두 개의 구성요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 임펠러(510)를 회전시키는 공기압축기용 모터(10)는, 모터 하우징(100), 모터 하우징(100)의 내부에 마련되는 고정자(200), 고정자(200)의 내부에 회전 가능하게 마련되며 임펠러(510)를 회전시키는 회전자(300), 및 고정자(200)를 통과하도록 마련되며 냉각매체(CM)가 유동하는 냉각배관(400)을 포함한다.

참고로, 본 발명의 실시예에 따른 공기압축기용 모터(10)는 연료전지 차량에 장착되는 연료전지 스택에 공기(CA)를 공급하기 위해 사용될 수 있으며, 공기압축기용 모터(10)가 적용되는 피대상체의 종류에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

모터 하우징(100)은 내부에 소정의 수용 공간을 갖도록 형성되며, 모터 하우징(100)의 내부에는 고정자(200)가 수용될 수 있다.

모터 하우징(100)은 내부에 고정자(200)를 수용 가능한 형상 및 구조를 갖도록 형성될 수 있으며, 모터 하우징(100)의 형상 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 2를 참조하면, 고정자(200)는 모터 하우징(100)의 내부에 안착될 수 있으며, 고정자(200)에는 회전자(300)와 전기적 상호 작용을 유발하기 위한 코일(220)이 권선된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 고정자(200)는, 내주면을 따라 이격되게 복수개의 코일 권선부(212)(예를 들어, 티스)가 마련되고 코일 권선부(212)의 사이에는 슬롯(214)이 정의되는 코어(210), 및 슬롯(214)에 권선되는 코일(220)을 포함할 수 있다.

일 예로, 코어(210)는, 상호 협조적으로 링 형태를 이루도록 마련되는 복수개의 분할 코어(미도시), 및 복수개의 분할 코어의 외주면을 감싸도록 마련되는 서포트링(미도시)을 포함할 수 있다.

분할 코어의 개수 및 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 분할 코어의 개수 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

보다 구체적으로, 분할 코어는 회전자(300)의 축 방향을 따라 복수개의 전기 강판을 적층하여 형성될 수 있다.

전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는 고정자(200)가 복수개의 분할 코어를 포함하는 예를 들어 설명하고 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 고정자를 단 하나의 코어로 구성하는 것도 가능하다.

회전자(300)는 고정자(200)와 전기적 상호 작용을 통해 회전하며, 임펠러(510)를 회전시키도록 구성된다.

일 예로, 회전자(300)는 회전자 코어(미도시)와 마그넷(미도시)을 포함할 수 있다. 회전자 코어는 얇은 강판 형태의 복수개의 원형 플레이트를 적층한 구조로 제공되거나, 하나의 통 형태의 구조로 제공될 수 있다.

회전자(300)의 중심에는 회전축(310)이 결합하는 홀(미도시)이 형성될 수 있다. 회전자 코어의 외주면에는 마그넷을 가이드하는 돌기(미도시)가 돌출될 수 있다. 마그넷은 회전자 코어의 둘레 방향을 따라 일정 간격으로 이격되게 회전자 코어의 외주면에 부착될 수 있다.

또한, 회전자(300)는 마그넷을 둘러싸도록 배치되어, 마그넷을 이탈을 억제하는 캔부재(미도시)를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 공기압축기용 모터(10)는, 모터 하우징(100)의 일단에 마련되며 임펠러(510)가 내부에 수용되는 전방 하우징(500)(임펠러 하우징)을 포함할 수 있다.

회전자(300)의 회전축(310)의 일단에는 임펠러(impeller)(510)가 마련되며, 임펠러(510)가 회전함에 따라 전방 하우징(500)의 내부로 빨려 들어가는 공기가 원심력에 의해 중심의 바깥쪽으로 밀리면서 압력 상승과 운동 에너지가 발생할 수 있다.

냉각배관(400)은 고정자(200)에서 발생하는 열을 냉각시키기 위하여 고정자(200)를 통과하도록 마련되며, 냉각배관(400)의 내부를 따라서는 냉각매체(CM)가 유동할 수 있다.

여기서, 냉각배관(400)이 고정자(200)를 통과한다 함은, 냉각배관(400)의 적어도 일부가 고정자(200)의 내부를 통과하는 것으로 정의된다.

일 예로, 냉각배관(400)은 고정자(200)의 축 방향을 따라 고정자(200)를 통과하도록 마련될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 냉각배관이 고정자의 반경 방향 또는 여타 다른 방향을 따라 고정자를 통과하도록 구성하는 것도 가능하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 냉각매체(CM)로서는 냉각수가 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 냉각매체(CM)로서 여타 다른 유체를 사용하는 것이 가능하며, 냉각매체(CM)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

냉각배관(400)은 고정자(200)의 내부를 통과할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 냉각배관(400)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 냉각배관(400)은, 모터 하우징(100)을 관통하도록 마련되는 제1배관(410), 고정자(200)의 내부를 통과하도록 마련되는 제2배관(420), 및 모터 하우징(100)의 내부에 마련되며 제1배관(410)과 제2배관(420)을 연결하는 커플러(430)를 포함할 수 있다.

제1배관(410)은 모터 하우징(100)을 관통하도록 마련되며, 제1배관(410)을 통해서는 냉각매체(CM)가 유입되거나 배출될 수 있다.

제1배관(410)은 모터 하우징(100)을 관통할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 제1배관(410)의 구조 및 형태에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 제1배관(410)은 고정자(200)의 반경 방향(예를 들어, 도 2를 기준으로 수평 방향)을 따라 모터 하우징(100)을 관통하는 직선 형태로 마련될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제1배관을 곡선 형태로 마련하는 것도 가능하다.

일 예로, 냉각배관(400)은 2개의 제1배관(410)을 포함할 수 있으며, 2개의 제1배관(410) 중 어느 하나에는 냉각매체(CM)가 유입될 수 있고, 2개의 제1배관(410) 중 다른 하나로부터는 냉각매체(CM)가 배출될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 냉각배관이 3개 이상의 제1배관을 포함하는 것도 가능하다.

제2배관(420)은 고정자(200)의 내부를 통과하도록 마련된다.

제2배관(420)은 고정자(200)의 내부를 통과할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 제2배관(420)의 구조 및 형태에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 제2배관(420)은 고정자(200)의 축 방향(예를 들어, 도 2를 기준으로 수직 방향)을 따라 고정자(200)를 통과하는 직선 형태로 마련될 수 있다.

바람직하게, 제2배관(420)은 슬롯(214)을 통과하도록 마련될 수 있으며, 복수개의 슬롯(214)에는 제2배관(420)이 각각 개별적으로 마련될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 제2배관을 곡선 형태로 마련하는 것도 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예는, 제2배관(420)이 코일 권선부(212) 사이에 이미 마련되는 슬롯(214)의 내부에 배치되도록 하는 것에 의하여, 고정자(200)의 내부에 제2배관(420)을 배치하기 위한 공간을 별도로 가공하거나, 고정자(200)의 구조를 변경하지 않고도, 고정자(200)의 내부에 제2배관(420)을 배치하는 것이 가능하다. 따라서, 구조 및 제조 공정을 간소화하고 원가를 절감하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 공기압축기용 모터(10)는 슬롯(214)과 제2배관(420)의 사이에 충진되는 몰딩층(450)을 포함할 수 있다.

바람직하게, 몰딩층(450)은 열전도성 소재(예를 들어, 에폭시)로 형성될 수 있으며, 몰딩층(450)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는 슬롯(214)과 제2배관(420)의 사이에 몰딩층(450)을 형성하는 것에 의하여, 제2배관(420)의 배치 상태를 안정적으로 고정하고, 고정자(200)와 제2배관(420)의 열교환 면적(냉각 성능)을 보다 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 냉각배관(400)은 각 슬롯(214)에 개별적으로 수용된 제2배관(420)을 연속적으로 연결하는 연결배관(440)을 포함할 수 있다.

여기서, 제2배관(420)을 연속적으로 연결한다 함은, 각 슬롯(214)에 개별적으로 수용된 제2배관(420)이 연결배관(440)을 매개로 끊어지지 않은 상태로 연속적으로 연결되는 것으로 이해될 수 있다.

연결배관(440)은 복수개의 제2배관(420)을 연속적으로 연결 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 연결배관(440)의 구조 및 배치 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 연결배관(440)은 대략 "U"자 형태(또는 "C"자 형태)를 이루도록 마련될 수 있으며, 서로 인접한 제2배관(420)의 단부를 연결(또는 회전축을 기준으로 서로 마주하는 제2배관의 단부를 연결)하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 연결배관을 "S"자 형태 또는 여타 다른 절곡된 형태로 형성하는 것도 가능하다.

이와 같이, 복수개의 제2배관(420)이 연결배관(440)을 매개로 연속적으로 연결되도록 하는 것에 의하여, 특정 제2배관(420)(예를 들어, 1차배관)에 공급된 냉각매체(CM)는, 연결배관(440)을 거쳐 다른 제2배관(420)(예를 들어, 2차배관)으로 공급될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 커플러(430)는 모터 하우징(100)의 내부에서 제1배관(410)과 제2배관(420)을 연결하도록 마련된다.

커플러(430)는 제1배관(410)과 제2배관(420)을 연결 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 커플러(430)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 커플러(430)는 커플러 몸체(432), 커플러 몸체(432)의 일단에 연결되고 제1배관(410)이 연결되는 제1조인트(434), 및 커플러 몸체(432)의 다른 일단에 연결되고 제1배관(410)이 연결되는 제2조인트(436)를 포함할 수 있다.

이하에서는 커플러 몸체(432), 제1조인트(434) 및 제2조인트(436)는 상호 협조적으로 대략 "L"자 형태를 이루도록 연결된 예를 들어 설명하기로 한다.

제1조인트(434)는 커플러 몸체(432)의 일단과 제1배관(410)을 연결 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다.

바람직하게, 제1조인트(434)는 커플러 몸체(432)의 일단에 회전 가능하게 연결될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는 제1조인트(434)가 커플러 몸체(432)의 일단에 회전 가능하게 연결되도록 하는 것에 의하여, 제1배관(410)을 커플러 몸체(432)에 체결할 시, 또는 제1배관(410)을 따라 냉각매체(CM)가 유동하는 중에, 커플러 몸체(432)(또는 제1배관)에 작용하는 변위(또는 부하)를 안정적으로 흡수하고 안정성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

제2조인트(436)는 커플러 몸체(432)의 다른 일단과 제1배관(410)을 연결 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다.

바람직하게, 제2조인트(436)는 커플러 몸체(432)의 다른 일단에 회전 가능하게 연결될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는 제2조인트(436)가 커플러 몸체(432)의 다른 일단에 회전 가능하게 연결되도록 하는 것에 의하여, 제2배관(420)을 커플러 몸체(432)에 체결할 시, 또는 제2배관(420)을 따라 냉각매체(CM)가 유동하는 중에, 커플러 몸체(432)(또는 제2배관)에 작용하는 변위(또는 부하)를 안정적으로 흡수하고 안정성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 공기압축기용 모터(10)는, 모터 하우징(100)의 내부에 마련되며, 임펠러(510)에 의해 모터 하우징(100)의 내부로 유입되는 공기(CA)가 유동하는 냉각채널(110)을 포함할 수 있다.

일 예로, 전방 하우징(500)과 모터 하우징(100)의 사이에는 공기(CA)가 유동 가능한 유동홀(502)이 형성될 수 있으며, 임펠러(510)에 의해 흡입되는 공기(CA) 중 일부는 유동홀(502)을 통해 모터 하우징(100)의 내부로 공급될 수 있다.

냉각채널(110)은 모터 하우징(100)의 내부에서 공기(CA)를 유동될 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 냉각채널(110)의 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

일 예로, 냉각채널(110)은, 고정자(200)의 일단과 모터 하우징(100)의 사이에 형성되는 제1채널(112), 고정자(200)의 외주면과 모터 하우징(100)의 사이에 형성되며 제1채널(112)과 연통되는 제2채널(114), 및 고정자(200)의 다른 일단과 모터 하우징(100)의 사이에 형성되며 제2채널(114)과 연통되는 제3채널(116)을 포함할 수 있다.

유동홀(502)을 통해 공급된 공기(CA)는 제1채널(112), 제2채널(114) 및 제3채널(116)을 순차적으로 거친 후 모터 하우징(100)의 외부로 배출될 수 있다.

참고로, 냉각채널(110)을 통과한 공기(CA)는 회전축(310)의 내부를 따라 외부로 배출되거나, 모터 하우징(100)에 마련된 별도의 배출홀(미도시)을 통해 외부로 배출될 수 있으며, 공기의 배출 방식에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1채널(112)로 유입된 공기(CA) 중 일부는 고정자(200)의 회전자(300)의 사이 간극을 통해 유동되는 것이 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는 고정자(200)의 내부를 통과하는 냉각배관(400)을 이용하여 고정자(200)를 냉각함과 동시에, 고정자(200)의 주변에 정의되는 냉각채널(110)을 따라 공기(CA)를 유동시켜 고정자(200)를 냉각하는 것에 의하여, 고정자(200)의 냉각 성능 및 냉각 효율을 보다 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

무엇보다도, 본 발명의 실시예에 따르면 고정자(200)의 내부와 고정자(200)의 둘레면을 동시에 냉각하는 것에 의하여, 고정자(200)의 국부적인 과열 현상을 효과적으로 억제하고, 안정성 및 신뢰성을 보다 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

바람직하게, 냉각배관(400)의 적어도 일부는 냉각채널(110)을 따라 유동하는 공기(CA)와 상호 열교환 가능하게 냉각채널(110)에 노출될 수 있다.

일 예로, 도 5를 참조하면, 제1채널(112)에는 커플러(430)가 노출될 수 있고, 제3채널(116)에는 연결배관(440)이 노출될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1배관 또는 제2배관 중 일부가 냉각채널에 노출되도록 구성하는 것도 가능하다.

이와 같이, 냉각배관(400)의 적어도 일부(예를 들어, 커플러, 연결배관)가 냉각채널(110)에 노출되도록 하는 것에 의하여, 냉각채널(110)을 따라 유동하는 공기(CA)를 냉각배관(400)과 상호 열교환(예를 들어, 냉각)시킬 수 있으므로, 냉각채널(110)을 따라 유동하는 공기(CA)에 의한 냉각 성능 및 냉각 효율을 보다 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 모터
100 : 모터 하우징
110 : 냉각채널
112 : 제1채널
114 : 제2채널
116 : 제3채널
200 : 고정자
210 : 코어
212 : 코일 권선부
214 : 슬롯
220 : 코일
300 : 회전자
310 : 회전축
400 : 냉각배관
410 : 제1배관
420 : 제2배관
430 : 커플러
432 : 커플러 몸체
434 : 제1조인트
436 : 제2조인트
440 : 연결배관
450 : 몰딩층
500 : 전방 하우징
502 : 유동홀
510 : 임펠러

Claims (13)

1. 임펠러를 회전시키는 공기압축기용 모터로서,
   모터 하우징;
   상기 모터 하우징의 내부에 마련되는 고정자;
   상기 고정자의 내부에 회전 가능하게 마련되며, 상기 임펠러를 회전시키는 회전자; 및
   상기 고정자를 통과하도록 마련되며, 냉각매체가 유동하는 냉각배관;
   을 포함하는 공기압축기용 모터.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 냉각배관은,
   상기 모터 하우징을 관통하도록 마련되는 제1배관;
   상기 고정자의 내부를 통과하도록 마련되는 제2배관; 및
   상기 모터 하우징의 내부에 마련되며, 상기 제1배관과 상기 제2배관을 연결하는 커플러;
   를 포함하는 공기압축기용 모터.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 고정자는,
   내주면을 따라 이격되게 복수개의 코일 권선부가 마련되고, 상기 코일 권선부의 사이에는 슬롯이 정의되는 코어; 및
   상기 슬롯에 권선되는 코일;을 포함하고,
   상기 제2배관은 상기 슬롯을 통과하도록 배치되는 공기압축기용 모터.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2배관은 상기 슬롯에 각각 개별적으로 마련되고,
   상기 냉각배관은 상기 제2배관을 연속적으로 연결하는 연결배관을 포함하는 공기압축기용 모터.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 제2배관은 상기 고정자의 축 방향을 따라 직선 형태로 제공되는 공기압축기용 모터.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 슬롯과 상기 제2배관의 사이에 충진되는 몰딩층을 포함하는 공기압축기용 모터.
   
7. 제2항에 있어서,
   상기 커플러는,
   커플러 몸체;
   상기 커플러 몸체의 일단에 연결되고, 상기 제1배관이 연결되는 제1조인트; 및
   상기 커플러 몸체의 다른 일단에 연결되고, 상기 제1배관이 연결되는 제2조인트;
   를 포함하는 공기압축기용 모터.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1조인트 및 상기 제2조인트 중 적어도 어느 하나는 상기 커플러 몸체에 회전 가능하게 연결되는 공기압축기용 모터.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 모터 하우징의 내부에 마련되며, 상기 임펠러에 의해 상기 모터 하우징의 내부로 유입되는 공기가 유동하는 냉각채널을 포함하는 공기압축기용 모터.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 냉각채널은,
    상기 고정자의 일단과 상기 모터 하우징의 사이에 형성되는 제1채널;
    상기 고정자의 외주면과 상기 모터 하우징의 사이에 형성되며, 상기 제1채널과 연통되는 제2채널; 및
    상기 고정자의 다른 일단과 상기 모터 하우징의 사이에 형성되며, 상기 제2채널과 연통되는 제3채널;
    을 포함하는 공기압축기용 모터.
    
11. 제9항에 있어서,
    상기 냉각배관의 적어도 일부는 상기 공기와 상호 열교환 가능하게 상기 냉각채널에 노출되는 공기압축기용 모터.
    
12. 제9항에 있어서,
    상기 모터 하우징의 일단에 마련되며 상기 임펠러가 내부에 수용되는 전방 하우징을 포함하고,
    상기 전방 하우징과 상기 모터 하우징의 사이에는 상기 공기가 유동하는 유동홀이 형성되는 공기압축기용 모터.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 냉각매체는 냉각수를 포함하는 공기압축기용 모터.
    

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