KR20220083387A - 팬모터 - Google Patents

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KR20220083387A
KR20220083387A KR1020200173586A KR20200173586A KR20220083387A KR 20220083387 A KR20220083387 A KR 20220083387A KR 1020200173586 A KR1020200173586 A KR 1020200173586A KR 20200173586 A KR20200173586 A KR 20200173586A KR 20220083387 A KR20220083387 A KR 20220083387A
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KR
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housing
bearing
housing cover
impeller
air
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KR1020200173586A
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최중근
이정호
정태용
조성호
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엘지전자 주식회사
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Priority to US17/374,607 priority patent/US20220186735A1/en
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Abstract

본 발명은 하우징, 하우징의 내부에 설치되는 스테이터 어셈블리, 스테이터 어셈블리의 내측에 회전 가능하게 장착되는 로터 어셈블리, 로터 어셈블리로부터 동력을 제공받아 공기의 흐름을 생성하는 임펠러, 상기 하우징의 일 측에 장착되고, 내측에 제1 베어링을 구비하는 제1 하우징 커버, 하우징의 타 측에 장착되고, 내측에 제2 베어링이 설치되는 제2 하우징 커버, 상기 제2 하우징 커버의 하부에 설치되어 상기 제2 하우징 커버로부터 유입되는 공기의 유동을 가이드하는 베인을 포함하고, 임펠러는 사류형의 형상으로 이루어지고, 상기 제2 하우징 커버는 축류형의 형상으로 이루어져 상하 배치되는 팬모터에 관한 것이다.

Description

팬모터{FAN MOTOR}
본 발명은, 팬의 고속 회전이 가능한 소형 모터 관한 것이다.
모터는 전기 에너지를 이용하여 회전력을 발생시키는 장치를 의미한다. 일반적으로 모터는, 하우징과 하우징의 내부에 배치되는 스테이터와, 스테이터의 내측에 배치되어 스테이터에서 발생되는 자계에 의해 회전되도록 이루어지는 로터, 로터에 결합되어 로터와 함께 회전하는 회전축을 구성으로 포함한다.
모터의 회전축의 일측에는 임펠러(impeller)와 같은 팬(fan)이 결합되어 기류(air current)를 발생시키도록 구성될 수 있다.
모터는 청소기나 헤어 드라이기 등의 가전기기에 설치될 수 있으며, 모터는 팬(FAN)과 체결되고, 팬은 전동기로부터 동력을 전달받아 회전됨으로 기류를 생성할 수 있게 된다.
일반적으로, 청소기나 헤어 드라이기는 사용자가 직접 손으로 쥔 상태로 작동하게 되므로, 사용자의 휴대성 및 편의성을 높이기 위해 소형화 및 경량화할 필요가 있다. 또한, 청소기나 헤어 드라이기는 고속 회전이 필수적으로 요구되므로, 모터의 고속 회전에 따른 냉각과 베어링의 신뢰성 확보가 필요하다.
종래에는 일본등록특허공보 JP 5806758(이하, 특허문헌 1)에서는, 팬모터 하우징과 마운트를 이용하여 유로를 구성하고, 원심형 디퓨저를 통과한 공기가 디퓨저 하단의 간극을 통해 모터 내부를 냉각한후 배기구를 통해 모터의 외부로 배출하는 구조에 대해 개시하고 있다.
다만, 특허문헌 1은, 임펠러 입구에서 유동은 회전축과 평행하게 유입되나, 임펠러 출구에서 유동 각도가 꺾여 토출되고, 베인을 지난후 다시 유동 각도가 급격하게 변한 상태로 모터로 유입되는 유로를 형성하므로, 공기의 유로가 여러 번 급격하게 변형됨에 따라 유동 손실이 발생하게 된다.
또한, 특허문헌 1은, 외부에서 하우징의 내부를 향해 유입되는 공기가 임펠러의 회전에 따라 내부로 유입된 후 모터를 지나게 되므로, 고속 회전에 따른 모터의 냉각이 어려운 문제점이 있다.
이에, 공기의 유로가 급격하게 꺾이거나 변형됨에 따라 발생하는 유동 손실을 줄이면서, 팬모터의 소형화, 경량화 확보 및 고속 회전에 따른 효과적인 모터 냉각이 이루어지면서도 구조적인 안정성을 확보할 수 있는 팬모터의 구조에 대한 연구가 필요하다.
JP 5806758 B2
본 발명의 일 목적은, 하우징의 내부에서 공기 유로가 변형되는 것을 최소화하며, 공기의 유로의 전체 길이를 단축시켜 공기의 유동 손실을 최소화하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 베인의 반경 방향으로의 길이를 줄임으로써 공기의 유동을 간섭하는 현상을 방지하고, 소형화 및 경량화가 가능한 팬모터의 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 고속 회전에 따라 유입된 공기의 이동 경로를 변화시켜 외부로부터 유입된 공기가 모터와 접촉하면서 보다 효율적인 냉각이 이루어질 수 있는 팬모터의 구조를 제안하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 로터어셈블리의 양 단에서 설치되는 각 베어링이 하우징 커버에 의해 안정적으로 지지되어 신뢰성을 확보할 수 있는 팬모터의 구조를 제안하기 위한 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 팬모터는, 하우징의 내부에 설치되는 스테이터 어셈블리와, 스테이터 어셈블리의 내측에 회전 가능하게 장착되는 로터 어셈블리, 로터 어셈블리로부터 동력을 제공받아 공기의 흐름을 생성하는 임펠러, 하우징의 일 측에 장착되고, 내측에 제1 베어링을 구비하는 제1 하우징 커버, 하우징의 타 측에 장착되고, 내측에 제2 베어링이 설치되는 제2 하우징 커버 및 제2 하우징 커버의 하부에 설치되어 상기 제2 하우징 커버로부터 유입되는 공기의 유동을 가이드하는 베인을 포함할 수 있다.
이때, 본 실시예에 따른 팬모터는 팬유로 성능 개선을 위해, 사류형의 임펠러와, 축류형의 베인 역할을 하는 하우징 커버를 포함할 수 있다. 예를 들어, 임펠러는 사류형의 형상으로 이루어지고, 제2 하우징 커버는 축류형의 형상으로 각각 상하 배치됨으로써 팬모터의 유로 길이 단축이 가능하게 된다.
본 발명의 일 예에 따르면, 제2 하우징 커버는, 상기 제2 베어링을 수용하여 지지하고, 상기 하우징의 내측에 고정 설치되어 상기 임펠러의 하부에 위치될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 임펠러의 구동에 의해 유입되는 공기는, 상기 스테이터 어셈블리와 상기 로터 어셈블리와 각각 접촉하면서, 상기 제2 하우징 커버를 향해 이동함으로써, 임펠러 구동에 의해 유입되는 공기는 모터 냉각에 이용될 수 있게 된다.
본 발명의 일 예에 따르면, 제2 하우징 커버는, 아우터 커버, 상기 아우터 커버의 내측에 배치되는 제1 이너 허브, 제1 이너 허브의 일 측에서 상기 임펠러를 향해 돌출 형성되고, 상기 제2 베어링을 수용하는 제2 베어링 수용부, 제1 이너 허브의 외주면에서 상기 아우터 커버의 내주면을 향해 나선형으로 돌출되게 형성되어 상기 아우터 커버와 상기 제1이너 허브를 연결하는 복수의 하우징 커버블레이드를 포함할 수 있다.
이때, 상기 복수의 하우징 커버블레이드는, 상기 하우징의 내측면을 향해 일정한 각도로 경사지게 방사상으로 배치되어, 상기 임펠러에 의해 유동하는 공기의 이동을 각각 가이드할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 베인은, 상기 아우터 커버의 내측에 수용되고, 상기 제1 이너 허브와 직렬로 배치되는 제2 이너 허브와, 상기 제2 이너 허브의 외주면에서 상기 아우터 커버의 내주면을 향해 나선형으로 돌출 형성되는 복수의 베인 블레이드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 제1 하우징 커버는, 상기 하우징의 상부에 결합되고, 상기 공기의 흐름방향을 기준으로 상기 임펠러의 상류측에 배치되고, 제1 베어링을 수용하게 중심부가 함몰되도록 제1 베어링 수용부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 제1 하우징 커버는, 외곽에 일정한 높이의 원통형의 형상으로 이루어지는 아우터 링부와, 제1 베어링 수용부와 상기 아우터 링부 사이를 연결하도록 연장 형성되는 연결부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 제1 하우징 커버에는, 상기 제1 베어링 수용부에 인접한 위치에서 공기의 흡입이 이루어지도록 복수의 축방향 관통홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 복수의 축방향 관통홀은, 상기 연결부를 관통하도록 이루어지고, 상기 아우터 링부와 상기 연결부 사이에 각각 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 베인에는, 원통형의 베인허브의 외측면을 따라 복수의 베인 블레이드가 형성되고, 상기 복수의 베인블레이드는 상기 제2 하우징 커버에 형성되는 복수개의 하우징 커버 블레이드와 대응한 위치에 각각 배치될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 임펠러에는, 원통형의 허브의 외주면을 따라 돌출되는 복수개의 임펠러 블레이드가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 제1 베어링은 오링으로 이루어지고, 제2 베어링은, 볼베어링으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 임펠러, 상기 로터 어셈블리 및 상기 스테이터 어셈블리는, 상기 제1 베어링과 상기 제2 베어링의 사이에 위치될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 제1 하우징 커버를 지나 유입되는 공기는, 상기 제1 베어링, 상기 로터 어셈블리 및 상기 스테이터 어셈블리, 상기 임펠러 및 상기 제2 하우징 커버를 순차적으로 지나 외부로 배출될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 하우징은, 상기 로터 어셈블리와 상기 스테이터 어셈블리를 수용하는 제1 수용부, 상기 제1 수용부의 하부에 형성되고, 상기 임펠러를 수용하는 제2 수용부, 상기 제1 수용부와 상기 제2 수용부의 사이에, 상기 제1 수용부의 직경보다 직경이 더 작도록 이루어지는 목부 및 상기 제1 수용부로부터 상기 목부를 향해 경사지도록 이루어지는 경사부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 경사부는 상기 제1 수용부에서 상기 목부로 갈수록 직경이 작아지게 테이퍼진 형상으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 경사부의 기울기는, 상기 제1 수용부의 내경(D1)과 상기 목부의 내경(D2)의 차이의 반값(D3)과, 상기 경사부의 전후단부의 높이 차이(H)에 의해 결정될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 경사부의 각도(θ)는, [수학식 1]에 의해 결정될 수 있다.
[수학식 1]
경사부의 각도(θ)=
Figure pat00001
,D3=
Figure pat00002
여기서, D1은 제1 수용부의 내경(D1)이고, D2는 목부의 내경이며, H는 경사부의 전후단부의 높이 차이를 의미한다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 하우징의 하단부에는, 반경방향으로 외측으로 돌출되는 제1 플랜지가 형성되고, 상기 제2 하우징 커버에는, 반경방향으로 외측으로 돌출되는 제2 플랜지가 형성되며, 상기 제1 플랜지와 상기 제2 플랜지는 서로 중첩되어 밀착되게 배치될 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 팬모터는, 사류형 임펠러의 후방에 축류형 베인을 설치되는 구조를 가진다. 특히, 팬모터는 축류형 베인이 적용됨으로써 사류형 베인이 적용될 때보다도 공기의 유로가 급격히 변형되지 않게 되며 공기의 유로의 전체 길이를 단축시킴으로써 유동 손실을 최소화할 수 있게 된다. 또한, 하우징에는 공기의 유동 단면적이 작아지도록 목부가 형성됨으로써 공기의 유속이 빨라져 흡입 속도가 증가될 수 있으며, 공기의 유동이 원활히 이루어져 유동 손실을 더욱 감소시킬 수 있게 될 것이다.
또한, 팬모터는 축류형의 베인 역할을 하는 제2 하우징 커버를 포함하여, 사류형의 베인이 적용되는 구조보다, 반경 방향으로의 길이를 줄이는 것이 가능하여 팬모터의 소형화와 경량화가 가능하며, 공기의 유동에 따라 이동시 서로 간섭하는 현상을 방지될 수 있게 된다.
또한, 제2 하우징 커버는 축방향을 따라 나란하게 형성되는 구조를 가지므로, 상하 방향으로의 금형 추출이 보다 용이하여 제2 하우징 커버의 제작 과정이 보다 간편하여 양산에 따른 경제성을 확보할 수 있게 된다.
또한, 팬모터는 10만 rpm 이상의 고속 회전에 의하더라도, 임펠러의 회전에 의해 유입된 공기가 가장 먼저 스테이터 어셈블리와 로터 어셈블리와 접촉하여 냉각이 이루어지므로 보다 효율적인 냉각 성능 확보가 가능하게 된다.
또한, 회전축의 양 단에 설치되는 베어링은, 각각 제1 하우징 커버와 제2 하우징 커버에 의해 지지되므로, 회전축의 양단을 지지하는 제1 베어링과 제2 베어링 사이의 거리를 모터 설계에 따라 서로 멀리 배치하게 되더라도, 모터의 고속 회전시에도 안정적인 구조로 인해 하중 지지가 가능하므로 베어링의 수명을 연장하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 실시예에 따른 팬모터의 종단면도를 나타낸다.
도 2는, 팬모터의 분해 사시도이다.
도 3은, 제2 하우징 커버의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 4는, 도 3의 제2 하우징 커버의 단면도이다.
도 5는, 하우징의 내부에 임펠러와 제2 하우징 커버가 설치되어 공기가 이동하는 모습을 나타내는 개념도이다.
도 6은, 도 5의 A 부분을 확대한 도면이다.
도 7은, 하우징의 내부 모습을 나타내는 절개도이다.
도 8의 (a)는, 하우징의 내부 모습을 나타내는 단면도이고, 도 8의 (b)는, 하우징(100)의 경사부의 기울기를 제1 수용부의 내경(D1)과 목부의 내경(D2)의 차이값의 1/2 (D3)과 경사부의 전후단부의 높이 차이(H)를 삼각형을 이용하여 도시한 개념도이다.
이하, 본 발명에 관련된 팬모터에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 서로 다른 실시예라도 구조적, 기능적으로 모순이 되지 않는 한 어느 하나의 실시예에 적용되는 구조는 다른 하나의 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
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.
이하의 설명에서 사용되는 "모터(Motor)"라는 용어는 전기 등의 에너지를 공급받아 기계적인 운동으로 바꾸는 장치, 즉 전동기, 전기 모터 등을 의미하고, "팬모터"라는 용어는 팬을 돌려서 기류를 생성하는 모터를 의미한다.
또한, “모터”는 진공 청소기에서 공기를 흡입하거나 헤어 드라이어 등에서 공기를 특정 위치로 보내기 위한 동력을 제공할 수 있다.
이하에서 설명에서 상부 또는 상측 (up; 도 1, 도 2 참조)은 도면상의 상하방향에서 위쪽을 의미하고, 하부 또는 하측(down; 도 1, 도 2 참조)은 상하방향에서 아래쪽을 의미한다. 또한, 상하방향은 회전축의 축방향과 평행하거나 동일한 것을 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 반경방향은 전후방향(front/rear; 도 1, 도 2 참조)과 좌우방향(left/right; 도 1, 도 2 참조)을 포함할 수 있다.
도 1은, 본 실시예에 따른 팬모터(1000)의 종단면도를 나타내며, 도 2는, 팬모터(1000)의 분해 사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 팬모터(1000)는 하우징(100), 스테이터 어셈블리(110), 로터 어셈블리(130), 임펠러(136), 베인(1220), 제1, 2 베어링(134, 135) 및 제1, 2 하우징 커버(120, 1210)를 포함할 수 있다.
하우징(100)은 팬모터(1000)의 외관을 형성하는 것으로, 원형의 단면을 가지도록 구성될 수 있다.
하우징(100)은 내부에 수용공간을 구비할 수 있으며, 길이방향(도면 상의 상하방향 또는 축방향)을 따라 공기의 유동을 형성하는 역할을 한다.
하우징(100)의 상부로부터 흡입되는 공기는 하우징(100)의 내부에서 단면적이 좁아지는 목부(neck portion)를 지나고, 목부에서 공기의 유속이 빨라져 흡입속도가 증가될 수 있다. 목부는 하우징(100)의 제1 수용부(101)와 제2 수용부(102)의 사이에 형성되는 것으로, 병목부 (neck portion)라고 지칭될 수 있다. 이와 관련한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
하우징(100)은 제1수용부(101), 제2수용부(102) 및 목부(104)를 구비할 수 있다.
제1수용부(101)는 원통형의 형상으로 이루어지고, 하우징(100)의 상부에 배치될 수 있다. 제1수용부(101)의 중심은 하우징(100)의 중심을 형성하며 회전축(131)의 중심에 대응되게 위치될 수 있게 된다.
제1수용부(101)는 내부에 수용공간을 구비하여, 로터 어셈블리(130) 및 스테이터 어셈블리(110)를 수용하도록 이루어질 수 있다.
제1수용부(101)는 직경이 상하 방향으로 일정하게 유지되도록 형성될 수 있다. 제1수용부(101)는 반경방향의 단면적이 일정한 크기로 유지되도록 형성될 수 있다.
제1수용부(101)의 상부에는 흡기부(106)가 형성될 수 있다. 흡기부(106)는 제1수용부(101)의 상부에 일체로 형성될 수 있으며, 흡기부(106)는 하우징(100)의 내부로 공기를 흡입하도록 이루어진다. 흡기부(106)는 하우징(100)의 외부와 연통되도록 이루어질 수 있다.
흡기부(106)는 원형의 링 형태로 이루어질 수 있다. 흡기부(106)는 제1수용부(101)보다 직경이 더 크도록 이루어질 수 있다. 흡기부(106)의 상부에는 제1수용부(101)의 상단에서 직경이 크도록 반경방향을 향해 외측으로 연장되어 단차가 형성될 수 있다.
흡기부(106)에는 복수의 사이드 홀(107)이 형성될 수 있으며, 복수의 사이드 홀(107)은 흡기부(106)의 원주면에 반경 방향으로 관통되게 형성될 수 있다. 복수의 사이드 홀(107)은 흡기부(106)의 원주 방향으로 이격되게 배치될 수 있다.
복수의 사이드 홀(107)은 흡기부(106)의 원주방향을 따라 연장 형성될 수 있다. 사이드 홀(107)의 원주 방향으로의 길이는 사이드 홀(107)의 상하방향 높이보다 더 길게 형성될 수 있다.
복수의 사이드 홀(107)은 흡기부(106)의 원주방향으로 등간격으로 서로 이격되게 배치될 수 있다. 이때, 사이드 홀(107) 사이의 간격은 사이드 홀(107)의 길이보다 짧게 형성될 수 있다.
사이드 홀(107)은 하우징(100)의 외부 측면에서 반경방향으로 바라볼 때 사각형의 형상으로 이루어질 수 있다. 사이드 홀(107)의 각 꼭지점 부분은 라운드지도록 곡면 형상으로 이루어질 수 있다.
흡기부(106)는 상하 방향으로 관통되도록 이루어질 수 있다. 흡기부(106)를 통해, 공기는 하우징(100)의 외부에서 복수의 사이드 홀(107)을 통해 반경방향으로 이동하여 하우징(100)의 내부로 유입될 수 있다. 또한, 공기는 흡기부(106)의 상부에서 축방향으로 하우징(100)의 내부로 유입될 수 있다.
하우징(100)에 형성되는 목부(104)는 제1 수용부(101)와 제2 수용부(102) 사이에 형성될 수 있다. 목부(104)는 직경이 제1 수용부(101)의 직경보다 작도록 이루어질 수 있다. 이를 통해, 제1 수용부(101)에서 제2 수용부(102)로 이동하는 공기가 목부(104)를 지나면서 유속이 증가될 수 있게 된다.
또한, 제1 수용부(101)의 하단과 목부(104) 사이에 경사부(105)가 구비될 수 있다. 경사부(105)는 제1 수용부(101)에서 목부(104)를 향해 갈수록 직경이 점차적으로 작아지도록 이루어질 수 있다.
제2 수용부(102)는 원뿔 형태로 형성될 수 있다. 제2 수용부(102)는 상부에서 하부를 향해 갈수록, 직경이 점차적으로 증가하는 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 수용부(102)의 상단은 제2 수용부(102)의 하단보다 직경이 더 작도록 이루어질 수 있다.
제2 수용부(102)의 하단부에 제1 플랜지(103)가 형성될 수 있다. 제1 플랜지(103)는 링 형상으로 이루어질 수 있으며, 제1 플랜지(103)는 제2 수용부(102)의 하단에서 반경 방향 외측으로 연장 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 플랜지(103)는 제2 수용부(102)의 하단에서 외측 반경 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.
제2 수용부(102)에는 임펠러(136)가 수용될 수 있다. 임펠러(136)는 로터 및 스테이터 어셈블리(110, 130)에 의해 형성된 회전력을 통해 공기의 유동을 형성하는 역할을 한다.
임펠러(136)는 회전축(131)의 일 측에 장착되어, 회전축(131)과 함께 회전하도록 구성될 수 있다.
임펠러(136)는 회전축(131)을 통해 모터로부터 동력을 전달받아 공기의 유동을 형성하는 역할을 하며, 임펠러(136)는 제1 수용부(101)로 유입되는 공기를 제2 수용부(102)로 흡입할 수 있다.
임펠러(136)는 임펠러 허브(1361)와 복수의 블레이드(1362)로 구성될 수 있다. 이때, 도 2에서 보는 바와 같이, 임펠러(136)는 사류형으로 이루어질 수 있다.
사류형의 임펠러(136)는 원뿔 형상으로 이루어지는 것으로, 임펠러(136)의 임펠러 허브(1361)는 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 커지는 원뿔 형상으로 이루어질 수 있다.
사류형의 임펠러(136)는, 유체의 흐름 방향이 원심형과 축류형의 중간에 해당하는 것으로, 복수의 블레이드(1362)가 회전 방향과 축방향에 대해, 대략 45도 정도의 경사를 가지게 된다. 유체의 흐름 방향은 임펠러 허브(1361)의 외측면을 따라 형성되게 된다.
임펠러 허브(1361)는 상단에서 하단으로 갈수록 그 직경이 커지도록 이루어지며, 외측면이 기설정된 각도로 경사지도록 형성될 수 있다.
임펠러 허브(1361)의 내부에는 원통 형태로 임펠러 허브(1361)의 축방향으로 관통되도록 축결합부(미도시)가 형성될 수 있다.
회전축(131)의 일 측은 축결합부(미도시)의 내부에 삽입되고 임펠러(136)는 회전축(131)과 함께 회전할 수 있게 된다.
복수의 블레이드(1362)는 임펠러 허브(1361)의 외측면에서 제2 수용부(102)의 내측면을 향해 돌출되도록 이루어질 수 있다. 복수의 블레이드(1362)는 허브(1361)의 외측면에서 기설정된 감쌈 각도(Wrap angle)로 나선방향으로 연장될 수 있다. 여기서, 감쌈 각도(Wrap angle)란 블레이드(1362)가 임펠러 허브(1361)의 외측면에서 원주방향으로 연장되는 길이가 형성하는 각도를 의미하는 것으로, 블레이드(1362)의 감쌈 각도가 작을수록 임펠러(136)의 공기 유동저항이 감소할 수 있게 된다.
임펠러(136)는 공기의 유동 저항을 감소하도록, 임펠러(136)의 감김 각도가 90도 이하로 형성하는 것이 바람직할 것이다. 이 경우, 임펠러(136)는 모터의 회전력에 의해 제2 수용부(102)에 대해 상대 회전하여, 블레이드(1362) 사이의 공기를 회전시킬 수 있고, 회전하는 공기는 허브(1361)의 외측면과 제2 수용부(102)의 내측면 사이의 유로를 따라 제2 수용부(102)의 상단에서 하단으로 이동할 수 있다.
본 실시예에서, 팬모터(100)는, 하우징(100) 일 측에는 내측에 제1 베어링(134)을 구비하는 제1 하우징 커버(120)와, 하우징(100)의 타 측에 장착되고, 내측에 제2 베어링(135)을 구비하는 제2 하우징 커버(1210)를 포함할 수 있다.
하우징(100)의 상부에는 제1 하우징 커버(120)가, 하부에는 제2 하우징 커버(1210)가 각각 설치될 수 있다.
제1 하우징 커버(120)는 원형의 링 형상으로 이루어질 수 있으며, 제1 하우징 커버(120)는 하우징(100)의 상부 즉, 하우징(100)의 흡기부(106)의 상부에 장착될 수 있다.
제1 하우징 커버(120)는 아우터 링부(1201), 제1 베어링 수용부(1203) 및 연결부(1204)를 포함할 수 있다.
아우터 링부(1201)는 제1 하우징 커버(120)의 외곽 측면을 형성할 수 있다.
제1 베어링 수용부(1203)는 아우터 링부(1201)의 중심부에 형성되는 것으로, 원통 형상으로 이루어질 수 있다. 제1 베어링 수용부(1203)는 제1 베어링(134)을 수용하도록 수용공간을 구비한다.
제1 베어링 수용부(1203)는 높이(두께)가 아우터 링부(1201)와 동일하게 이루어질 수 있다. 제1 베어링 수용부(1203)의 상부에는 관통홀(1205)이 형성될 수 있다. 제1 베어링 수용부(1203)는 제1 베어링(134)의 외주면을 감싸지지하는 역할을 한다.
본 실시예에서, 제1 베어링(134)은 볼 베어링으로 이루어질 수 있으며, 제1 베어링(134)의 외주면에는 제1 홀더(1341)가 결합 설치될 수 있다. 제1 홀더(1341)는 원통형의 형상으로 이루어질 수 있다.
제1 홀더(1341)의 외주면에는 제1 오링(1342)이 설치될 수 있다. 제1 오링(1342)은 복수개로 이루어질 수 있다.
제1 오링(1342)은 제1 홀더(1341)의 길이 방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 제1 홀더(1341)의 외주면에는 제1 오링장착홈(미도시)이 형성되어 제1 오링(1342)이 삽입되어 고정될 수 있다.
제1 오링(1342)은 제1 베어링 수용부(1203)의 내주면과 제1 홀더(1341)의 외주면 사이에 밀착되게 배치될 수 있다.
제1 오링(1342)은 원형의 단면 형상을 갖고, 제1 오링(1342)의 원형 단면 중 적어도 일부는 제1 오링장착홈(미도시)에서 돌출되어, 제1 베어링 수용부(1203)의 내주면에 밀착될 수 있다.
제1 오링(1342)은 탄성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 제1 오링(1342)은 회전축(131)을 양단 지지하는 두 베어링의 동심도를 조절하는 역할을 할 수 있으며, 제1 베어링(134)으로 전달되는 진동과 충격을 감쇠시켜 베어링의 신뢰성을 확보하는 역할을 할 수 있다.
제1 오링(1342)은 회전축(131)이 회전할 때, 전달되는 진동을 흡수하고 충격을 완화시켜 감쇄하는 역할을 한다.
제1 베어링 수용부(1203)는 아우터 링부(1201) 보다 그 직경이 작게 형성될 수 있다.
아우터 링부(1201)와 제1 베어링 수용부(1203)의 사이에는 연결부(1204)가 형성될 수 있다.
연결부(1204)는 아우터 링부(1201)와 제1 베어링 수용부(1203) 사이에서 반경 방향으로 연장되어 아우터 링부(1201)와 제1베어링 수용부(1203)를 연결한다.
연결부(1204)는 사각형의 단면형상을 갖도록 형성될 수 있다.
복수의 연결부(1204)는 아우터 링부(1201)의 원주방향으로 등간격으로 이격되게 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 연결부(1204)가 3개로 구비된 모습을 보여준다.
예를 들어, 복수의 연결부(1204)가 아우터 링부(1201)의 원주방향으로 등간격으로 이격되게 배치되고, 연결부(1204)가 3개의 발 형상으로 이루어져, 아우터 링부(1201)와 연결부(1204)의 사이에 3개의 공기유입홀(축방향 관통홀)이 형성될 수 있다.
제1 하우징 커버(120)는 복수의 축방향 관통홀(1205)을 구비할 수 있다. 복수의 축방향 관통홀(1205)은 복수의 연결부(1204) 사이에 축방향(또는 상하방향)으로 관통되도록 이루어질 수 있다.
하우징(100) 외부의 공기는 복수의 축방향 관통홀(1205)을 통해 하우징(100)의 내부로 유입될 수 있다.
아우터 링부(1201)의 상부에는 복수개의 제1 결합부(1202)가 상방향으로 돌출 형성될 수 있다. 제1 결합부(1202)는 연결부(1204)의 연장선상에 배치될 수 있다. 제1 결합부(1202)는 원통형으로 돌출될 수 있다.
본 실시예에 따른 팬모터(1000)는, 제2 하우징 커버(1210)를 포함할 수 있다.
제2 하우징 커버(1210)는 하우징(100)의 하부에는 장착되는 것으로, 제2 하우징 커버(1210)에는 제2 베어링 수용부(1214)가 형성되며, 제2 하우징 커버(1210)은 제2 베어링(135)을 수용하여 지지하는 역할을 한다.
제2 하우징 커버(1210)는 임펠러(136)의 하부에서 하우징(100)의 내측에 고정 설치된다.
제2 하우징 커버(1210)는 축류형의 베인 역할 수행이 가능한 구조로 이루어질 수 있다. 즉, 사류형의 임펠러(136)는 제2 하우징 커버(1210)와 상하 배치될 수 있으며, 이 경우, 사류형의 임펠러(136)의 후방에 축류형의 베인 역할을 하는 제2 하우징 커버(1210)가 배치되게 된다.
제2 하우징 커버(1210)가 축류형의 베인 구조를 가짐에 따라, 본 실시예에 따른 팬모터(1000)는, 사류형의 베인 구조가 적용되는 것보다 반경 방향으로의 길이를 줄여 유로 길이를 단축하는 것이 가능하게 된다. 이와 함께, 임펠러(136)를 따라 이동하는 공기가 제2 하우징 커버(1210)를 지나면서 공기 유로가 꺾여 변형되는 각도를 최소화할 수 있으며, 이에 공기의 유동에 의한 간섭 현상을 줄일 수 있게 된다.
팬모터(1000)는, 하우징(100)의 내부에 설치되는 스테이터 어셈블리(110)와, 스테이터 어셈블리(110)의 내측에서 회전 가능하게 장착되는 로터 어셈블리(130)를 포함할 수 있다.
로터 어셈블리(130)는 회전축(131), 영구자석(132) 및 복수의 엔드플레이트(133)를 포함하여 구성될 수 있다.
회전축(131)은 회전축(131)의 중심을 축방향으로 가로 지르도록 연장될 수 있으며, 회전축(131)의 중심은 하우징(100)의 중심에 일치되게 배치될 수 있다.
회전축(131)은 제1 베어링 지지부(1311)와 제2 베어링 지지부(1311, 1312), 영구자석 장착부(1313), 축연장부(1314), 임펠러 장착부(1315)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 베어링 지지부(1311, 1312)는 회전축(131)의 양단부에 구비될 수 있다. 제1 베어링 지지부(1311)는 회전축(131)의 상단부, 즉 공기의 이동방향을 기준으로 영구자석 장착부(1313)의 상류측에 배치될 수 있다.
제2 베어링 지지부(1312)는 회전축(131)의 하단부, 즉 공기의 이동방향을 기준으로 임펠러 장착부(1315)의 하류측에 배치될 수 있다.
각 베어링(134, 135)은 제1 베어링(134)과 제2 베어링(135)으로 구성될 수 있으며, 회전축(131)의 양단부는 제1 베어링(134)과 제2 베어링(135)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.
제1 베어링 지지부(1311)는 제1 베어링(134)의 중앙홀을 관통하여 결합되고, 제1 베어링(134)에 의해 지지될 수 있다. 제2 베어링 지지부(1312)는 제2 베어링(135)의 중앙홀을 관통하여 결합되고, 제2 베어링(135)에 의해 지지될 수 있다.
영구자석 장착부(1313)는 제1 베어링 지지부(1311)에서 하방향으로 직경이 약간 크게 형성될 수 있다. 공기의 이동방향을 기준으로 영구자석 장착부(1313)는 제1 베어링 지지부(1311)의 하류측에 배치될 수 있다.
영구자석 장착부(1313)는 제1 베어링 지지부(1311)보다 전체 길이가 길게 형성될 수 있다.
영구자석(132)의 중앙에 축수용공이 축방향으로 관통되게 형성될 수 있다.
영구자석 장착부(1313)는 축수용공을 관통할 수 있다.
영구자석 장착부(1313)는 영구자석(132)의 길이보다 더 길게 형성될 수 있다. 영구자석(132)은 영구자석 장착부(1313)를 따라 축방향으로 슬라이드 가능하며 영구자석 장착부(1313)에 장착될 수 있다.
영구자석(132)이 영구자석 장착부(1313)에서 축방향으로 움직이는 것을 제한하기 위해, 복수의 엔드플레이트(133)가 영구자석(132)의 상부와 하부에 각각 배치될 수 있다. 복수의 엔드플레이트(133)는 공기의 이동방향을 기준으로 영구자석(132)의 상류측과 하류측에 각각 배치되어, 영구자석(132)의 축방향 이동을 제한할 수 있게 된다.
축연장부(1314)는 공기의 이동방향을 기준으로 영구자석 장착부(1313)의 하류측에 직경이 더 크게 축방향으로 연장될 수 있다.
축연장부(1314)의 직경이 영구자석 장착부(1313)의 직경보다 큰 경우에 영구자석(132)의 축방향 중 하방향으로 이동하는 것을 제한할 수 있으므로, 복수의 엔드플레이트(133) 중 어느 하나는 생략될 수 있다.
임펠러 장착부(1315)는 축연장부(1314)에서 하방향으로 형성되며 직경이 작게 이루어질 수 있다.
임펠러 장착부(1315)가 임펠러(136)의 축결합부에 관통하여 결합되므로 임펠러(136)는 임펠러 장착부(1315)에 장착될 수 있다.
임펠러(136)의 허브(1361) 하부에는 함몰되도록 형성되는 리세스부(1363)가 형성되며, 리세스부(1363)의 내측에는 제2 하우징 커버(1210)의 제2 베어링 수용부(1214)가 수용될 수 있다.
임펠러(136)의 리세스부(1363)는 제2 베어링 수용부(1214)와 제2 베어링(135)을 덮도록 이루어질 수 있다. 이 경우, 제2 베어링(135)은 리세스부(1363)에 의해 제2 베어링 수용부(1214)에서 이탈되는 것을 제한될 수 있다.
또한, 임펠러(136)의 리세스부(1363)는 제2 베어링 수용부(1214)와 제2 베어링(135)을 덮는 구조를 가지므로, 공기 중에 포함된 먼지 등의 이물질이 제2 베어링 수용부(1214)와 제2 베어링(135) 사이의 틈새로 유입되는 것을 제한할 수 있게 된다.
본 발명의 경우, 3상 모터로 이루어지고, 서로 다른 위상을 갖는 3개의 교류전원을 이용하여 로터 주위에 회전 자기장을 형성함으로 동력을 얻을 수 있게 된다.
스테이터 어셈블리(110)는 스테이터 코어(111), 복수의 스테이터 코일(117)로 이루어질 수 있으며, 복수의 스테이터 코일(117)은 스테이터 코어(111)에 권선될 수 있다.
본 실시예에서는 도 2에서 보는 바와 같이, 3개의 스테이터 코일(117)이 스테이터 코어(111)에 권선될 수 있다.
3상(예, U상, V상, W상)의 교류전원은 3개의 스테이터 코일(117)에 각각 연결되어, 스테이터 코일(117)에 교류전원이 인가될 수 있다. 스테이터 코일(117)에 교류전원이 인가되면 로터 주위에 회전 자기장이 발생함으로, 로터가 회전할 수 있다.
스테이터 코어(111)는 백 요크(112)와 복수의 티스(114)를 포함할 수 있다.
백 요크(112)는 속이 빈 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 복수의 티스(114)는 백 요크(112)의 내측에 설치될 수 있다.
복수의 스테이터 코일(117)은 복수의 티스(114)에 각각 권선될 수 있으며, 이때, 티스(114)의 개수는 스테이터 코일(117)의 개수와 대응되도록 이루어질 수 있다.
복수의 티스(114)는 백 요크(112)의 원주방향으로 등간격을 두고 이격되게 배치될 수 있다.
백 요크(112)의 내측에는 스테이터 코어(111)의 축방향으로 관통하도록 복수의 내부유로가 형성될 수 있다. 이에, 하우징(100)의 제1 수용부(101)로 유입된 공기는 복수의 내부유로를 따라 스테이터 어셈블리(110)의 내부를 지날 수 있게 된다.
스테이터 코어(111)와 스테이터 코일(117) 사이에 인슐레이터(118)가 구비될 수 있다.
인슐레이터(118)는 스테이터 코일(117)과 스테이터 코일(117) 사이를 전기적으로 절연시키는 역할을 한다.
복수의 스테이터 코일(117)의 일단부에는 3상의 교류전원을 공급하기 위해 복수의 전원단자(1190)가 결합될 수 있다.
복수의 스테이터 코일(117)의 타단부에 중성선 단자(1191)가 연결될 수 있다. 중성선 단자(1191)는 3상의 스테이터 코일(117) 각각의 타단부를 연결하도록 이루어진다.
상부 티스 인슐레이터(1185)의 외측 단부에 단자장착부가 형성될 수 있다. 단자장착부는 전원 단자장착부(1194)와 중성선 단자장착부(1195)를 포함한다.
전원 단자장착부(1194)와 중성선 단자장착부(1195)는 내부에 수용공간을 구비하여, 전원단자(1190)와 중성선 단자(1191)가 전원 단자장착부(1194)와 중성선 단자장착부(1195)에 각각 장착될 수 있다.
전원 단자장착부(1194)와 중성선 단자장착부(1195)는 격벽에 의해 서로 분리될 수 있다. 전원단자(1190)는 전원 단자장착부(1194)에 장착되어, 스테이터 코일(117)의 일단부에 연결될 수 있다. 중성선 단자(1191)는 중성선 단자장착부(1195)에 장착되어, 스테이터 코일(117)의 타단부에 연결될 수 있다.
복수의 중성선 단자(1191)는 커넥션 링(1192)에 의해 연결될 수 있다. 커넥션 링(1192)은 원형의 링 형태로 형성될 수 있다.
커넥션 링(1192)에는 복수의 커넥션 바(1193)가 형성될 수 있다. 복수의 커넥션 바(1193)는 커넥션 링(1192)의 외주면에서 반경방향으로 외측을 향해 연장될 수 있다. 커넥션 바(1193)는 중성선 단자(1191)에 연결되도록 축방향으로 꺽임 구조로 형성될 수 있다. 복수의 중성선 단자(1191)는 커넥션 바(1193; connection bar)와 커넥션 링(1192)에 의해 연결될 수 있다.
스테이터 어셈블리(110)의 내측에 로터 어셈블리(130)가 공극을 두고 배치되므로, 로터 어셈블리(130)는 스테이터 어셈블리(110)에 대하여 회전될 수 있게 된다.
스테이터 코어(111)의 내측 중심부에 로터수용공이 구비된다.
영구자석(132)은 로터수용공에 배치될 수 있다.
스테이터 어셈블리(110)와 로터 어셈블리(130)는 제1 베어링(134)과 제2 베어링(135) 사이에 배치될 수 있다.
스테이터 어셈블리(110)와 로터 어셈블리(130)는 서로 전자기적 상호작용을 하여, 로터 어셈블리(130)가 스테이터 어셈블리(110)에 대해 회전될 수 있다.
3개의 스테이터 코일(117)은 3상의 교류전원을 인가받아 영구자석(132) 주위에 회전자기장을 발생시킬 수 있다.
영구자석(132)은 회전자기장에 의해 회전되고, 영구자석(132)과 회전축(131)은 일체로 회전될 수 있다.
본 발명의 경우, 임펠러(136)는 제1 베어링(134)과 제2 베어링(135)의 사이에 배치되는 구조를 가진다.
로터 어셈블리(130)와 임펠러(136)가 제1 베어링(134)과 제2 베어링(135) 사이에 배치되면, 제1 베어링(134)과 제2 베어링(135)이 회전축(131)의 양단을 지지함으로써 로터 어셈블리(130)와 임펠러(136)의 회전 시 구조적인 안정성을 강화시킬 수 있게 된다.
스테이터 어셈블리(110)와 로터 어셈블리(130)는 공기의 이동방향을 기준으로 임펠러(136)의 상류측에 배치될 수 있다.
스테이터 어셈블리(110)와 로터 어셈블리(130)가 임펠러(136)의 상류측에 배치되면, 하우징(100) 외부의 찬 공기가 먼저 스테이터 어셈블리(110)의 내부유로(108)를 관통한 후, 임펠러(136)로 흡입되기 때문에, 모터의 냉각성능을 보다 향상시키는 것이 가능하게 된다.
스테이터 어셈블리(110)의 내부에 형성되는 유로는, 복수의 스테이터 코일(117), 영구자석(132) 및 회전축(131)이 수용되어 있으므로 공기가 내부유로(108)를 축방향으로 관통할 수 있는 공간이 매우 협소하므로 유로 저항 및 유로 손실이 매우 크게 된다. 이에, 본원발명은 바이패스 유로(109)가 하우징(100)의 외측 또는 내측에 구비될 수 있다.
바이패스 유로(109)는 하우징(100)의 내측에 형성되며, 스테이터 어셈블리(110)의 외측에 형성될 수 있다.
도 1에서 보는 바와 같이, 바이패스 유로(109)는 하우징(100)과 스테이터 코어(111) 사이에 배치될 수 있다.
바이패스 유로(109)는 제1 수용부(101)의 내측에 형성될 수 있으며, 두께방향으로 함몰되게 형성될 수 있다.
또한, 바이패스 유로(109)는 제1 수용부(101)의 내측에 복수 개로 구비될 수 있다. 바이패스 유로(109)의 개수는 스테이터 코일(117)의 와인딩 개수와 대응되게 구비될 수 있다.
베인(1220)은, 제2 하우징 커버(1210)의 하부에 배치되어 임펠러(136)로부터 이동하는 공기의 유동을 가이드하는 역할을 한다.
베인(1220)은, 원통형으로 이루어지는 제2 이너허브(1223)와, 원통형의 제2 이너허브(1223)의 외측면을 따라 형성되는 복수개의 베인 블레이드(1222)를 포함할 수 있다.
제2이너 허브(1223)는 속이 빈 원통형의 형상으로 이루어질 수 있다.
제2이너 허브(1223)는 제1이너 허브(1212)와 축방향으로 직렬로 배치될 수 있다.
제2이너 허브(1223)는 제1이너 허브(1212)의 하부에 장착될 수 있으며, 제1이너 허브(1212)와 동일한 직경을 가질 수 있다.
제2이너 허브(1223)의 중심은 아우터 커버(1211)의 중심과 일체가 되도록 배치될 수 있다.
제2이너 허브(1223)의 상부에는 삽입부(1221)가 형성될 수 있다. 삽입부(1221)는 제1이너 허브(1212)와 제2이너 허브(1223)를 결합하도록 이루어진다. 삽입부(1221)는 제2이너 허브(1223)의 상부에서 상방향으로 직경이 작게 형성될 수 있다.
삽입부(1221)는 속이 빈 원통형으로 형성될 수 있다. 삽입부(1221)는 제1이너 허브(1212)의 내부로 삽입되어 포개지게 결합됨으로써, 제1이너 허브(1212)와 제2이너 허브(1223)가 서로 결합될 수 있다.
삽입부(1221)의 상부는 반경방향 내측으로 연장되게 형성될 수 있다. 삽입부(1221)의 상부와 제1이너 허브(1212)의 상부는 상하방향으로 중첩되게 배치될 수 있다. 삽입부(1221)의 상부와 제1이너 허브(1212)의 상부 내측은 스크류 등과 같은 체결부재에 의해 서로 체결될 수 있다.
복수의 베인 블레이드(1222)는 아우터 커버(1211)의 내주면과 제2이너 허브(1223)의 외주면 사이의 환형공간에 구비될 수 있다. 베인 블레이드(1222)과 제2이너 허브(1223)는 아우터 커버(1211)의 내측에 수용될 수 있다.
베인 블레이드(1222)은 제2이너 허브(1223)의 외주면에서 하방향으로 경사지게 연장될 수 있다. 베인 블레이드(1222)은 축류형으로 구현될 수 있다.
복수의 베인 블레이드(1222)은 아우터 커버(1211)와 제2이너 허브(1223)를 연결하도록 이루어진다. 베인 블레이드(1222)의 내측단은 제2이너 허브(1223)의 외주면에 연결되고, 베인 블레이드(1222)의 외측단은 아우터 커버(1211)의 내주면에 연결된다.
복수의 베인 블레이드(1222)은 제2이너 허브(1223)의 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다.
복수의 베인 블레이드(1222)은 아우터 커버(1211)와 제2이너 허브(1223) 사이에 고정되게 구비될 수 있다.
아우터 커버(1211)와 제2이너 허브(1223) 사이에 토출부(123)가 형성될 수 있다. 토출부(123)는 하우징(100)의 외부와 연통되게 연결될 수 있다.
토출부(123)는 제2 수용부(102)에서 제2 하우징 커버(1210)의 내측으로 이동하는 공기를 하우징(100)의 외부로 토출시킬 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 임펠러(136)에 의해 흡입된 공기는 제2 수용부(102)에서 제2 하우징 커버(1210)의 내측유로, 즉 아우터 커버(1211)의 내주면과 제1 및 제2이너 허브(1223)의 외주면 사이의 환형 공간으로 이동할 수 있게 된다.
회전축(120)의 회전에 따라 임펠러(136)가 회전하게 되면, 제2 베어링 하우징(180)에 형성된 공기유입구(180a)로부터 공기가 유입되게 된다. 유입된 공기는 하우징(100)의 내부를 따라 베인(150)을 향해 이동하게 된다.
구체적으로, 제2 베어링 하우징(180)으로 공기가 유입되면서 인접한 위치에 배치되는 제2 베어링(162)을 냉각시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 제2 베어링 하우징(180)으로부터 유입된 낮은 온도의 공기는 스테이터(142)와 로터(141)의 구동으로 인해 발생하는 열을 직접 냉각시킬 수 있게 된다.
이를 통해, 종래의 임펠러(136)를 지나 이동하는 공기에 의해 스테이터(142) 및 로터(141)의 냉각이 이루어지는 것에 비해 냉각 효율이 향상될 수 있는 장점이 있다.
즉, 본 실시예의 경우, 외부에서 들어온 공기가 로터(141)와 스테이터(142)를 먼저 냉각시킬 수 있으며, 종래의 모터는 임펠러(136)가 상부에 위치하여 온도가 상승된 공기가 로터와 스테이터를 냉각하게 되므로, 본 발명의 구조에서는 온도가 상승하기 전의 외기가 로터(141)와 스테이터(142)를 우선적으로 냉각시킬 수 있어, 냉각 효율이 향상될 수 있게 된다.
하우징(100)의 상부에는 인버터(1250)가 구비될 수 있다.
인버터(1250)는 PCB(1251, 인쇄회로기판), IGBT 및 커패시터 등의 반도체 소자를 구비할 수 있다. 인버터(1250)는 모터의 속도를 제어하도록 구성된다. 반도체 소자는 PCB(1251)에 장착될 수 있다.
PCB(1251)는 원판 형태로 형성될 수 있다. PCB(1251)는 제1 하우징 커버(120)와 축방향으로 이격될 수 있다. PCB(1251)는 제1 하우징 커버(120)와 축방향으로 중첩되게 배치될 수 있다.
PCB(1251)의 하면에 복수의 제2 결합부(1252)가 하방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.
제2 결합부(1252)는 제1 결합부(1202)를 감싸 수용하도록 이루어진다. 제2 결합부(1252)는 제1 결합부(1202)보다 직경이 큰 원통형으로 이루어질 수 있다.
제2 결합부(1252)는 제1 결합부(1202)보다 축방향 또는 상하방향의 높이가 더 길게 연장될 수 있다.
복수의 제1 및 제2 결합부(1202, 1252)는 PCB(1251)의 원주방향으로 등간격을 두고 이격되게 배치될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 제1 결합부(1202)와 제2 결합부(1252)가 한 조를 이루며 서로 끼움 결합되어, PCB(1251)가 제1 하우징 커버(120)에 결합될 수 있다.
또한, 제1 하우징 커버(120)와 PCB(1251) 사이에 복수의 측방향 유로(1253)가 형성될 수 있다.
복수의 측방향 유로(1253)는 복수의 제1 및 제2 결합부(1202, 1252) 사이에 반경방향으로 관통되게 형성될 수 있다. 복수의 측방향 유로(1253)의 높이는 제1 및 제2 결합부(1202, 1252)의 높이에 의해 한정될 수 있다. 복수의 측방향 유로(1253)는 복수의 제1 및 제2 결합부(1202, 1252) 사이의 간격에 의해 한정될 수 있다.
복수의 측방향 유로(1253)는 복수의 사이드 홀(107)의 상부에 배치될 수 있다.
측방향 유로(1253)와 사이드 홀(107)은 상하방향 또는 축방향으로 중첩되게 형성될 수 있다.
측방향 유로(1253)와 사이드 홀(107) 각각은 제1 하우징 커버(120)의 축방향 관통홀(1205)과 연통되게 연결될 수 있다.
측방향 유로(1253)와 사이드 홀(107)은 원주방향 길이가 서로 동일한 각도로 연장될 수 있다. 또한, 축방향 관통홀(1205)의 최외곽부의 원주방향 길이는 측방향 유로(1253) 및 사이드 홀(107)의 원주방향 길이와 동일한 각도로 대응되게 형성될 수 있다.
도 3은, 제2 하우징 커버(1210)의 모습을 나타내는 사시도이다. 도 4는, 도 3의 제2 하우징 커버(1210)의 단면도이다.
앞서 설명한 바와 같이, 하우징(100)의 하부에는 제2 하우징 커버(1210)가 장착될 수 있다.
제2 하우징 커버(1210)는 아우터 커버(1211), 제2 플랜지(1216), 제1이너 허브(1212), 제2 베어링 수용부(1214), 하우징 커버 블레이드(1213)를 포함하여 구성될 수 있다.
아우터 커버(1211)는 속이 빈 원통 형태로 형성될 수 있다. 아우터 커버(1211)는 제2 하우징 커버(1210)의 외측면을 형성할 수 있다. 아우터 커버(1211)는 상하방향으로 직경이 일정하게 형성될 수 있다.
제2 플랜지(1216)는 아우터 커버(1211)의 상단에서 반경방향 외측으로 연장될 수 있다. 이때, 하우징(100)에 형성되는 제1 플랜지(103, 도 2 참조)와 제2 플랜지(1216)는 상하방향으로 중첩되게 배치될 수 있다. 다만, 제2 플랜지(1216)는 제1 플랜지(103)보다 직경이 약간 작게 형성될 수 있다.
이때, 제1 플랜지(103)는 제2 플랜지(1216)보다 두께가 더 두껍게 형성될 수 있다.
제1 플랜지(103)의 하면에 플랜지 수용홈이 오목하게 형성될 수 있다. 플랜지 수용홈은 제2 플랜지(1216)가 수용되도록 형성될 수 있다. 플랜지 수용홈은 제2 플랜지(1216)와 서로 결합 가능하게 형성될 수 있다.
제1 플랜지(103)와 제2 플랜지(1216) 각각은 복수의 체결홀을 구비할 수 있다. 복수의 체결홀은 제1 플랜지(103)와 제2 플랜지(1216)의 두께방향으로 관통되게 형성될 수 있다.
복수의 체결홀은 제1 플랜지(103)와 제2 플랜지(1216)의 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다.
이러한 구성에 의해, 제1 및 제2 플랜지(1216)는 서로 결합될 수 있게 된다. 스크류 등과 같은 체결부재가 복수의 체결홀을 관통하여 제1 및 제2 플랜지(1216)에 체결되어 제2 하우징 커버(1210)는 하우징(100)의 하부에 체결될 수 있다.
제1이너 허브(1212)는 원통 형태로 형성될 수 있다. 제1이너 허브(1212)는 아우터 커버(1211)보다 직경이 작게 형성될 수 있다.
제1이너 허브(1212)의 상부는 막히고 제1이너 허브(1212)의 하부는 개방되게 형성될 수 있다.
아우터 커버(1211)의 축방향 길이는 제1이너 허브(1212)의 축방향 길이보다 더 길게 연장될 수 있다.
제1이너 허브(1212)의 상단부는 제1이너 허브(1212)의 상단에서 상방향으로 돌출되게 배치될 수 있다. 제1이너 허브(1212)의 중심은 아우터 커버(1211)의 중심에 일치하게 배치될 수 있다.
제1이너 허브(1212)의 상단부에 제2 베어링 수용부(1214)가 구비될 수 있다. 제2 베어링 수용부(1214)는 제1이너 허브(1212)의 상단부에서 상방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.
제2 베어링 수용부(1214)는 내측에 제2 베어링(135)을 수용할 수 있다.
제2 베어링 수용부(1214)는 상방향으로 개방되도록 형성될 수 있다. 제2 베어링 수용부(1214)는 상부를 통해 제2 베어링(135)이 수용될 수 있게 된다.
제2 베어링(135)은 볼 베어링으로 구현될 수 있다. 제2 베어링(135)을 감싸도록 제2 베어링(135)의 외주면에 원형의 링 형상의 제2홀더(1351)가 결합될 수 있다.
제2홀더(1351)의 외주면에는 제2오링(1352)이 장착될 수 있다. 제2오링(1352)은 한 개 또는 복수 개로 형성될 수 있다.
제2오링(1352)은 제2홀더(1351)의 길이방향으로 이격되게 배치될 수 있다.
제2오링(1352) 및 제2홀더(1351)는 제1 오링(1342) 및 제1 홀더(1341)와 동일 내지 유사하게 구성되므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
제2 베어링 수용부(1214)의 내측에 웨이브 와셔(1215; wave washer)가 수용될 수 있다. 웨이브 와셔(1215)는 물결 모양의 링 형태로 형성될 수 있다. 웨이브 와셔(1215)는 제2 베어링 수용부(1214)의 내측 저면과 제2 베어링(135) 사이에 배치될 수 있다.
웨이브 와셔(1215)는 제2 베어링(135)의 압력을 고르게 분산시켜 면압을 낮출 수 있다.
제2 베어링(135)은 제2오링(1352)에 의해 제2 베어링 수용부(1214)의 내측면에 밀착되게 결합될 수 있다. 웨이브 와셔(1215)는 스프링 와셔와 같이, 즉 제2 베어링(135)이 제2 베어링 수용부(1214)에서 풀리는 것을 방지할 수 있다.
아우터 커버(1211)의 내주면과 제1이너 허브(1212)의 외주면 사이의 환형공간에 복수의 하우징 커버 블레이드(1213)가 형성될 수 있다.
하우징 커버 블레이드(1213)은 제1이너 허브(1212)의 외주면에서 아우터 커버(1211)의 내주면으로 돌출되게 형성될 수 있다.
하우징 커버 블레이드(1213)은 제1이너 허브(1212)의 외주면에서 제1이너 허브(1212)의 상부에서 하방향으로 경사지게 연장될 수 있다. 하우징 커버 블레이드(1213)은 축류형으로 이루어질 수 있다.
복수의 하우징 커버 블레이드(1213)은 아우터 커버(1211)와 제1이너 허브(1212)를 연결하도록 이루어진다. 하우징 커버 블레이드(1213)의 내측단은 제1이너 허브(1212)의 외주면에 연결되고, 하우징 커버 블레이드(1213)의 외측단은 아우터 커버(1211)의 내주면에 연결될 수 있다.
복수의 하우징 커버 블레이드(1213)은 제1이너 허브(1212)의 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다.
복수의 하우징 커버 블레이드(1213)는 아우터 커버(1211)와 제1이너 허브(1212) 사이에 고정되게 구비될 수 있다.
즉, 제2 하우징 커버(120)는, 하우징 커버 블레이드(1213)은 축류형으로 이루어져 축류형의 베인 역할을 할 수 있으므로, 사류형의 베인이 적용되는 구조보다 반경 방향으로의 길이를 축소하는 것이 가능하게 되며, 공기의 유동시 유동 길이를 단축할 수 있게 되므로, 사류형 베인이 적용되는 구조에 비해, 팬모터의 소형화와 경량화가 가능하며, 공기의 유동에 따라 이동시 서로 간섭하는 현상을 방지할 수 있게 된다.
또한, 제2 하우징 커버(120)는 축방향을 따라 나란하게 형성되는 구조를 가지게 되므로, 상하 방향으로의 금형 추출이 보다 간편하여 제작성이 용이하다. 이에, 제2 하우징 커버(102)의 제작 과정이 보다 간편하여 양산에 따른 경제성을 확보할 수 있게 된다.
도 5는, 하우징(100)의 내부에 임펠러(136)와 제2 하우징 커버(1210)를 따라 공기가 이동하는 모습을 나타내는 개념도이며, 도 6은, 도 5의 A 부분을 확대한 도면이다.
사류형으로 이루어지는 임펠러(136)의 임펠러 허브(1361)는 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 커지는 원뿔 형상으로 이루어질 수 있다.
하우징 커버 블레이드(1213)와 베인(1220)의 베인 블레이드(1222)는 제2 하우징 커버(1210)의 내측에서 나란하게 배치되어 임펠러(136)에 의해 흡입된 공기를 하우징(100)의 외측으로 이동시킬 수 있게 된다.
공기가 이동하는 모습을 구체적으로 살펴보면, 공기는 인버터(1250)의 측방향 유로(1253)와 모터의 사이드 홀(107)을 통해 유입된 후, 제1 하우징 커버(120)의 축방향 관통홀(1205)을 거쳐 스테이터 어셈블리(110)를 지나게 된다. 그 후, 경사부(105)와 목부(104)를 거쳐 임펠러(136)와 제2 하우징 커버(1210)의 하우징 커버 블레이드(1213)를 지나 베인 블레이드(1222)을 통과하여 유출된다.
본 실시예의 경우, 사류형의 임펠러(136)와 나란하게 제2 하우징 커버(1210)가 설치되며, 제2 하우징 커버(1210)에 형성된 하우징 커버 블레이드(1213)가 축류형으로 이루어져, 임펠러(136)를 따라 이동하는 공기가 제2 하우징 커버(1210)를 지나면서 공기 유로가 꺾여 변형되는 각도를 최소화할 수 있으며, 이에 공기의 유동에 의한 간섭 현상을 줄일 수 있게 된다.
또한, 축류형의 베인 블레이드(1222)와 하우징 커버 블레이드(1213)는 2단으로 나란하게 배치 공기의 유동이 원활히 이루어질 수 있어 공기의 유동 저항을 최소화할 수 있게 된다.
또한, 도 6에서 보는 바와 같이, 로터 어셈블리(130) 및 스테이터 어셈블리(110)를 지나, 하우징(100)의 내부를 따라 이동하는 공기는 경사부(105)에서 합류할 수 있게 된다. 공기는 목부(104)를 지나 유로단면적이 점차적으로 좁아진 상태로 임펠러(136)의 상류측으로 이동하게 된다. 목부(104)를 통과한 공기는 임펠러(136)로부터 회전동력을 전달받아 제2 수용부(102)의 축방향을 따라 이동할 수 있게 된다.
제2 하우징 커버(1210)의 하우징 커버 블레이드(1213)과 베인 레이드(1222)는 각각 축류형태로 일루어져, 임펠러(136)를 통과한 공기의 유동방향을 축방향으로 가이드할 수 있게 된다.
즉, 임펠러(136)를 통과한 공기는 제2 하우징 커버(1210)의 하우징 커버 블레이드(1213)과 베인 블레이드(1222)을 순서대로 연속해서 관통하여 하우징(100)의 외부로 유출되며 일방향으로 송풍할 수 있게 된다.
도 7은, 하우징(100)의 내부 모습을 나타내는 절개도이고, 도 8의 (a)는, 하우징(100)의 내부 모습을 나타내는 단면도이고, 도 8의 (b)는, 하우징(100)의 경사부의 기울기를 제1 수용부(101)의 내경(D1)과 목부(104)의 내경(D2)의 차이의 1/2(D3)과, 경사부(105)의 전후단부의 높이 차이(H)를 삼각형을 이용하여 도시한 개념도이다.
앞서 살펴본 바와 같이, 하우징(100)에는 목부(104)가 형성되며, 목부(104)는 제1 수용부(101)와 제2 수용부(102) 사이에 구비될 수 있다. 목부(104)의 직경이 제1 수용부(101)의 직경보다 작도록 이루어질 수 있다.
또한, 제1 수용부(101)의 하단과 목부(104) 사이에 경사부(105)가 형성되며 경사부(105)는 제1 수용부(101)에서 목부(104)로 갈수록 직경이 점차적으로 작아지게 형성될 수 있다.
구체적으로, 경사부(105)는 제1 수용부(101)의 하단에서 원주방향을 따라 연장되며, 제1 수용부(101)의 하단에서 목부(104)를 향해 하향 경사지도록 이루어질 수 있다.
경사부(105)는 하우징(100)의 길이방향으로 중앙부에 배치될 수 있다.
경사부(105)의 외측면과 내측면은 서로 다른 기울기로 경사지게 형성될 수 있다.
경사부(105)의 내측면은 경사부(105)의 외측면보다 상대적으로 기울기가 더 크게 형성될 수 있다.
제1 수용부(101)와 경사부(105)가 연결되는 내측 부분은 곡면 형태로 라운드지게 형성될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 제1 수용부(101)에서 경사부(105)로 이동하는 공기의 유로 저항을 최소화할 수 있다.
목부(104)의 내측면은 곡면 형태로 라운드지게 형성될 수 있다.
목부(104)의 곡률은 제1 수용부(101)와 경사부(105)의 연결 부분의 곡률보다 작게 형성될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 목부(104)의 내측 곡면은 곡면 형태로 형성되어, 공기가 제1 수용부(101)에서 제2 수용부(102)를 향해 목부(104)를 통과 시 공기 유동저항을 최소화할 수 있다.
목부(104)는 제2 수용부(102)의 상단부와 연결될 수 있다. 목부(104)는 하우징(100)의 내측을 관통하는 내측유로의 직경 중에서 최소 직경을 갖는 부분이다.
또한, 하우징(100)의 내측에 복수의 지지부(1090)가 구비될 수 있다. 복수의 지지부(1090)는 스테이터 코어(111)의 외주면에 접촉되어 스테이터 코어(111)를 지지하도록 이루어진다.
복수의 지지부(1090)는 제1 수용부(101)의 내주면에서 반경방향 내측으로 돌출되게 형성될 수 있다.
복수의 지지부(1090)는 하우징(100)의 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 복수의 지지부(1090)의 중심부는 원주방향으로 등간격으로 이격되게 배치될 수 있다.
본 실시예에서 지지부(1090)는 3개로 구비되며, 복수의 지지부(1090)는 원주방향을 따라 120도의 등간격으로 이격되게 배치될 수 있다.
복수의 바이패스 유로(109)와 복수의 지지부(1090)는 하우징(100)의 원주방향으로 교대로 배치될 수 있다.
지지부(1090)는 제1지지부(1091) 내지 제3지지부(1093)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1지지부(1091)는 흡기부(106)의 내주면에서 반경방향 내측으로 돌출되게 형성될 수 있다. 복수의 제1지지부(1091)는 복수의 사이드 홀(107) 사이에 배치될 수 있다.
제2지지부(1092)는 제1지지부(1091)의 하부에 구비될 수 있다.
제2지지부(1092)는 제1 수용부(101)의 상단에서 하방향으로 연장될 수 있다. 제2지지부(1092)는 제1 수용부(101)의 내주면에서 반경방향 내측으로 돌출되게 형성될 수 있다. 복수의 제2지지부(1092)는 스테이터 코어(111)의 백 요크(112)의 외주면을 지지하도록 구성된다.
제3지지부(1093)는 제2지지부(1092)의 하부에 구비될 수 있다.
제3지지부(1093)는 제1 수용부(101)의 내주면에서 반경방향 외측으로 돌출되게 형성될 수 있다.
제3지지부(1093)는 제2지지부(1092)의 하단에서 반경방향 외측으로 더 돌출되게 형성될 수 있다.
또한, 앞서 도 1에서 보는 바와 같이, 공기는 인버터(1250)의 측방향 유로(1253)와 모터의 사이드 홀(107)을 통해 유입된 후, 제1 하우징 커버(120)의 축방향 관통홀(1205)을 거쳐 스테이터 어셈블리(110)를 지나게 된다. 그 후, 도 8의 (a)에서 보는 바와 같이, 경사부(105)와 목부(104)를 거쳐 임펠러(136)와 제2 하우징 커버(1210)의 하우징 커버 블레이드(1213)를 지나 베인 블레이드(1222)을 통과하여 유출된다.
이때, 경사부(105)는 제1 수용부(101)에서 목부(104)로 갈수록 직경이 작아지게 테이퍼진 형상으로 이루어질 수 있으며, 경사부(105)의 기울기 각도(θ) 제1 수용부(101의 내경(D1)과 목부의 내경(D2)의 차이값의 반값(D3)과, 경사부(105)의 전후단부의 높이 차이값(H)에 의해 결정될 수 있을 것이다.
구체적으로, 도 8의 (a)와 도 8의 (b)에서 보는 바와 같이, 경사부(105)의 각도(θ)는, 하기의 수학식 1에 의해 결정될 수 있다.
[수학식 1]
경사부의 각도(θ)=
Figure pat00003
, D3=
Figure pat00004
)
여기서, D1은 제1 수용부의 내경, D2는 목부의 내경(D2), H는 경사부의 전후단부의 높이 차이를 의미한다.
즉, 본 발명에 따른 팬모터는 사류형의 임펠러(136)와 나란하게 제2 하우징 커버(1210)가 설치되는 구조를 가지며, 제2 하우징 커버(1210)에 형성된 하우징 커버 블레이드(1213)가 축류형으로 이루어짐으로써 임펠러(136)를 따라 이동하는 공기가 제2 하우징 커버(1210)를 지나면서 공기 유로가 꺾여 변형되는 각도를 최소화할 수 있으며, 이에 공기의 유동에 의한 간섭 현상을 줄일 수 있어 팬 효율이 저감되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은, 10만 rpm 이상의 고속으로 회전축(131)이 회전을 하게 되더라도, 회전축(131)의 양 단을 지지하는 제1 베어링(134)과 제2 베어링(135)에 의해 지지될 수 있는 구조를 가진다.
구체적으로 제1 및 제2 베어링(134, 135)은 각각 제1 하우징 커버(120)의 제1 베어링 수용부와, 제2 하우징 커버(1210)의 제2 베어링 수용부 각각에 의해, 안정적인 지지가 가능하므로, 베어링에 충격이 가해지는 것이 제한되어 그 수명이 단축되는 것이 방지될 수 있다.
이를 통해, 회전축(131)의 양단을 지지하는 제1 베어링(134)과 제2 베어링(135) 사이의 거리를 모터 설계에 따라 서로 멀리 배치하는 경우라도, 모터의 고속 회전시 보다 안정적인 지지가 가능하게 될 것이다.
또한, 로터 어셈블리(130)로부터의 제1 베어링(134)과 제2 베어링(135)까지의 이격 거리가 서로 다르며, 제2 베어링(135)과 인접하게 임펠러(136)가 배치되어, 임펠러(136)의 구동에 따른 충격이 발생하더라도 보다 안정적으로 충격 흡수가 이루어질 수 있어, 고속 회전에 따른 안정적인 자세 유지가 문제되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이, 제1 베어링(134)은 볼 베어링으로 이루어질 수 있으며, 제1 베어링(134)의 외주면에는 제1 홀더(1341)가 결합 설치될 수 있다. 제1 홀더(1341)는 원통형의 형상으로 이루어질 수 있다.
제1 홀더(1341)의 외주면에는 제1 오링(1342)이 설치됨으로서, 고속 회전에 따른 진동 전달 방지와 자동 조심의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 제1 오링(1342)은 복수개로 제1 베어링(134)으로 전달되는 진동과 충격이 보다 원활히 흡수될 수 있게 될 것이다.
이때, 제2 베어링(135)은 외륜, 내륜 및 복수의 볼로 구성되는 볼 베어링으로 이루어지는 것도 가능하며, 제1 베어링(134)과 같이, 오링 홀더의 내부에 오링이 설치되는 구조를 가지는 것도 가능할 것이다.
또한, 본 실시예에 따른 팬모터(1000)는 임펠러(136)가 회전함에 따라 유입되는 공기가, 스테이터 어셈블리(110)와 로터 어셈블리(130)와 우선 접촉하게 되므로, 모터 구동에 따라 발생한 열을 냉각시킬 수 있게 되므로, 고속 회전에 따라 발생하는 열을 보다 효과적으로 제거할 수 있게 된다.
즉, 본 발명은, 유입된 공기의 이동 경로를 종래와 다르게 구성하는 것으로서, 외부로부터 유입된 공기가 스테이터 어셈블리(110)와 로터 어셈블리(130)와 우선 접촉하여 공기로 모터의 냉각효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 제1 하우징 커버(120)와 제2 하우징 커버(1210)에 의한 베어링 지지구조 및 사류형의 임펠러(136)와 인접한 위치에 축류형의 제2 하우징 커버(1210)를 위치시킴으로써, 공기의 유동 길이 단축에 따른 유동 손실의 저감이 이루어질 수 있으며, 축류형의 제2 하우징 커버(1210) 적용으로 인한 하우징(100)의 반경 방향 길이를 단축시킬 수 있어, 모터의 팬모터의 소형화, 경량화 확보가 가능하게 될 것이다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 팬모터를 실시하기 위한 실시예들에 불과한 것으로서, 본 발명은 이상의 실시예들에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

Claims (20)

  1. 하우징;
    상기 하우징의 내부에 설치되는 스테이터 어셈블리;
    상기 스테이터 어셈블리의 내측에 회전 가능하게 장착되는 로터 어셈블리;
    상기 로터 어셈블리로부터 동력을 제공받아 공기의 흐름을 생성하는 임펠러;
    상기 하우징의 일 측에 장착되고, 내측에 제1 베어링을 구비하는 제1 하우징 커버;
    상기 하우징의 타 측에 장착되고, 내측에 제2 베어링이 설치되는 제2 하우징 커버; 및
    상기 제2 하우징 커버의 하부에 설치되어 상기 제2 하우징 커버로부터 유입되는 공기의 유동을 가이드하는 베인을 포함하고,
    상기 임펠러는 사류형의 형상으로 이루어지고, 상기 제2 하우징 커버는 축류형의 형상으로 이루어져 상하 배치되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 하우징 커버는, 상기 제2 베어링을 수용하여 지지하고, 상기 하우징의 내측에 고정 설치되어 상기 임펠러의 하부에 위치되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 임펠러의 구동에 의해 유입되는 공기는, 상기 스테이터 어셈블리와 상기 로터 어셈블리와 각각 접촉하면서, 상기 제2 하우징 커버를 향해 이동하는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 하우징 커버는,
    아우터 커버;
    상기 아우터 커버의 내측에 배치되는 제1 이너 허브;
    상기 제1 이너 허브의 일 측에서 상기 임펠러를 향해 돌출 형성되고, 상기 제2 베어링을 수용하는 제2 베어링 수용부; 및
    상기 제1 이너 허브의 외주면에서 상기 아우터 커버의 내주면을 향해 나선형으로 돌출되게 형성되어 상기 아우터 커버와 상기 제1 이너 허브를 연결하는 복수의 하우징 커버블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 하우징 커버블레이드는, 상기 하우징의 내측면을 향해 일정한 각도로 경사지게 방사상으로 배치되어, 상기 임펠러에 의해 유동하는 공기의 이동을 각각 가이드하는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 베인은,
    상기 아우터 커버의 내측에 수용되고, 상기 제1 이너 허브와 직렬로 배치되는 제2 이너 허브와,
    상기 제2 이너 허브의 외주면에서 상기 아우터 커버의 내주면을 향해 나선형으로 돌출 형성되는 복수의 베인 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 하우징 커버는, 상기 하우징의 상부에 결합되고, 상기 공기의 흐름방향을 기준으로 상기 임펠러의 상류측에 배치되고,
    상기 제1 베어링을 수용하게 중심부가 함몰되도록 제1 베어링 수용부가 형성되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 하우징 커버는,
    외곽에 일정한 높이의 원통형의 형상으로 이루어지는 아우터 링부; 및
    상기 제1 베어링 수용부와 상기 아우터 링부 사이를 연결하도록 연장 형성되는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 하우징 커버에는, 상기 제1 베어링 수용부에 인접한 위치에서 공기의 흡입이 이루어지도록 복수의 축방향 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 축방향 관통홀은, 상기 연결부를 관통하도록 이루어지고, 상기 아우터 링부와 상기 연결부 사이에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 베인에는, 원통형의 베인허브의 외측면을 따라 복수의 베인 블레이드가 형성되고,
    상기 복수의 베인블레이드는 상기 제2 하우징 커버에 형성되는 복수개의 하우징 커버 블레이드와 대응한 위치에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 임펠러에는, 원통형의 허브의 외주면을 따라 돌출되는 복수개의 임펠러 블레이드가 형성되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 베어링은 오링으로 이루어지고,
    상기 제2 베어링은, 볼베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 임펠러, 상기 로터 어셈블리 및 상기 스테이터 어셈블리는, 상기 제1 베어링과 상기 제2 베어링의 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 하우징 커버를 지나 유입되는 공기는, 상기 제1 베어링, 상기 로터 어셈블리 및 상기 스테이터 어셈블리, 상기 임펠러 및 상기 제2 하우징 커버를 순차적으로 지나 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 로터 어셈블리와 상기 스테이터 어셈블리를 수용하는 제1 수용부;
    상기 제1 수용부의 하부에 형성되고, 상기 임펠러를 수용하는 제2 수용부;
    상기 제1 수용부와 상기 제2 수용부의 사이에, 상기 제1 수용부의 직경보다 직경이 더 작도록 이루어지는 목부; 및
    상기 제1 수용부로부터 상기 목부를 향해 경사지도록 이루어지는 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 경사부는 상기 제1 수용부에서 상기 목부로 갈수록 직경이 작아지게 테이퍼진 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 경사부의 기울기는, 상기 제1 수용부의 내경(D1)과 상기 목부의 내경(D2)의 차이의 반값(D3)과, 상기 경사부의 전후단부의 높이 차이(H)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 경사부의 각도(θ)는, 하기의 수학식 1에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
    [수학식 1]
    경사부의 각도(θ)=
    Figure pat00005
    , D3=
    Figure pat00006

    (여기서, D1은 제1 수용부의 내경(D1)이고, D2는 목부의 내경이며, H는 경사부의 전후단부의 높이 차이를 의미한다.)
  20. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 하단부에는, 반경방향으로 외측으로 돌출되는 제1 플랜지가 형성되고,
    상기 제2 하우징 커버에는, 반경방향으로 외측으로 돌출되는 제2 플랜지가 형성되며,
    상기 제1 플랜지와 상기 제2 플랜지는 서로 중첩되어 밀착되게 배치되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
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