KR20220100346A - 발전기 - Google Patents

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KR20220100346A
KR20220100346A KR1020210002682A KR20210002682A KR20220100346A KR 20220100346 A KR20220100346 A KR 20220100346A KR 1020210002682 A KR1020210002682 A KR 1020210002682A KR 20210002682 A KR20210002682 A KR 20210002682A KR 20220100346 A KR20220100346 A KR 20220100346A
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하승형
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엘지전자 주식회사
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Abstract

발전기가 개시된다. 본 개시의 발전기는, 길게 연장되고, 자석을 구비하는 중공의 로터;로서, 상기 로터의 길이방향에서 상기 로터를 관통하여 형성되고 상기 자석이 삽입되는 슬롯을 구비하는 로터; 상기 로터의 외측에서 상기 로터의 측면을 둘러싸고, 코일이 권선되는 스테이터; 상기 로터의 일측에 결합되어, 상기 슬롯을 덮는 제1 엔드플레이트; 상기 로터의 타측에 결합되어, 상기 슬롯을 덮는 제2 엔드플레이트; 그리고, 회전력을 제공하고, 상기 로터의 길이방향으로 연장되며, 상기 로터의 외측에서 상기 제2 엔드플레이트에 결합되는 회전축을 포함한다.

Description

발전기{GENERATOR}
본 개시는 발전기에 관한 것이다. 특히, 본 개시는 로터를 경량화하고, 로터와 회전축의 동심도를 높일 수 있는 발전기에 관한 것이다.
일반적으로 발전기는 외부 동력원으로부터 기계적 에너지를 전달받아 전기적 에너지로 변환시키는 장치이다. 여기서, 외부 동력원은 터빈, 수차, 전동기 또는 가스 엔진 등을 예로 들 수 있다.
발전기의 외부 동력원이 가스 엔진인 경우로서, 가스 엔진의 피스톤의 왕복 운동은 커넥팅 로드에 연결된 크랭크축에 의해 회전 운동으로 변환될 수 있다. 또한, 발전기가 가스 엔진과 분리되어 구비되는 경우, 벨트에 의해 크랭크축 풀리와 연결되는 발전기의 회전축이 로터를 회전시켜 스테이터에 권선된 코일에 전류를 유도함으로써 발전기가 전력을 생산할 수 있다.
종래기술에 따른 발전기는 로터의 내측에 회전력을 회전축이 배치됨에 따라, 로터의 무게가 크게 증가하는 문제가 있다. 그리고, 로터의 무게로 인해 발전기의 조립이 어려워지고, 회전축이 로터의 내측까지 길게 연장됨에 따라 회전축의 제조 비용이 증가하는 문제가 있다.
본 개시는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
또 다른 목적은 로터를 중공형으로 구비하여 경량화할 수 있는 발전기를 제공하는 것일 수 있다.
또 다른 목적은 분해 및 조립 편의성이 증대된 발전기를 제공하는 것일 수 있다.
또 다른 목적은 로터와 로터의 외측에 구비되는 회전축의 동심도를 높이고 공극 균일도를 향상시켜, 로터의 진동 및 소음 특성을 개선시킬 수 있는 발전기를 제공하는 것일 수 있다.
또 다른 목적은 발전기의 동작 중에 스테이터로부터 발생되는 열을 효과적으로 제공할 수 있는 발전기를 제공하는 것일 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 측면에 따르면, 길게 연장되고, 자석을 구비하는 중공의 로터;로서, 상기 로터의 길이방향에서 상기 로터를 관통하여 형성되고 상기 자석이 삽입되는 슬롯을 구비하는 로터; 상기 로터의 외측에서 상기 로터의 측면을 둘러싸고, 코일이 권선되는 스테이터; 상기 로터의 일측에 결합되어, 상기 슬롯을 덮는 제1 엔드플레이트; 상기 로터의 타측에 결합되어, 상기 슬롯을 덮는 제2 엔드플레이트; 그리고, 회전력을 제공하고, 상기 로터의 길이방향으로 연장되며, 상기 로터의 외측에서 상기 제2 엔드플레이트에 결합되는 회전축을 포함하는 발전기를 제공한다.
본 개시에 따른 발전기의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 개시의 적어도 하나의 실시 예에 의하면, 로터를 중공형으로 구비하여 경량화할 수 있는 발전기를 제공할 수 있다.
본 개시의 적어도 하나의 실시 예에 의하면, 분해 및 조립 편의성이 증대된 발전기를 제공할 수 있다.
본 개시의 적어도 하나의 실시 예에 의하면, 로터와 로터의 외측에 구비되는 회전축의 동심도를 높이고 공극 균일도를 향상시켜, 로터의 진동 및 소음 특성을 개선시킬 수 있는 발전기를 제공할 수 있다.
본 개시의 적어도 하나의 실시 예에 의하면, 발전기의 동작 중에 스테이터로부터 발생되는 열을 효과적으로 제공할 수 있는 발전기를 제공할 수 있다.
본 개시의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 개시의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 개시의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 발전기의 사시도이다.
도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 발전기의 분해 사시도이다.
도 3 및 4는 본 개시의 실시 예에 따른 발전기의 일부 구성의 분해 사시도들이다.
도 5는 본 개시의 실시 예에 따른 발전기의 종단면도이다.
도 6은 본 개시의 실시 예에 따른 발전기의 내부 구성이 표현된 절개 사시도로서, 발전기의 냉각을 위한 공기 유로를 설명하기 위한 도면이다.
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.
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.
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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
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.
본 개시의 발전기는 외부 동력원으로부터 기계적 에너지를 전달받아 전기적 에너지로 변환시킬 수 있다.
예를 들면, 상기 외부 동력원은 엔진일 수 있다. 이 경우, 상기 엔진에서 연료와 공기의 연소반응에 따라 생성되는 열 에너지는 피스톤의 직선 왕복운동이라는 기계적 에너지로 변환될 수 있다. 그리고, 위 왕복운동은 커넥팅 로드에 연결된 크랭크축에 의해 회전운동으로 변환될 수 있다. 이때, 위 왕복운동은 불연속적이나 상기 크랭크축에 수직하게 결합된 플라이휠(flywheel)에 의해 상기 크랭크축의 회전운동이 고르게 이루어질 수 있다.
이에 따라, 발전기는 상기 크랭크축을 통해 전달받은 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환시킬 수 있다. 이때, 상기 크랭크축은 상기 엔진의 출력축 또는 회전축이라 칭할 수 잇다. 다만, 상기 외부 동력원이 위와 같이 구성되는 엔진으로 한정되는 것은 아니고, 여러 종류의 동력원이 발전기에 기계적 에너지를 제공할 수 있다. 또한, 상기 엔진의 기계적 에너지를 발전기에 전달하는 방식이 위와 같이 구성되는 동력전달수단으로 한정되는 것은 아니고, 벨트(belt)-풀리(pulley) 연결 등의 다양한 방식이 이용될 수 있다.
도 1 및 2를 참조하면, 발전기는 엔진 브라켓(240)을 통해 엔진(200, 미도시)의 일측에 결합될 수 있다. 발전기는 로터(110), 제1 엔드플레이트(141), 제2 엔드플레이트(142), 스테이터(120), 회전축(210), 플라이휠(220), 그리고 엔진 브라켓(240)을 포함할 수 있다.
로터(110)는 발전기의 중심부에 위치할 수 있다. 로터(110)는 코어(111)와 자석(112)을 포함할 수 있다. 코어(111)는 전체적으로 실린더 형상으로 형성되고, 일측과 타측이 개구될 수 있다. 슬롯(111b)은 코어(111)의 길이방향으로 코어(111)의 일단과 타단을 관통하여 형성되고, 자석(112)이 삽입될 수 있다. 예를 들면, 슬롯(111b)은 코어(111)의 원주방향으로 서로 이격되는 복수개의 슬롯들(111b)을 포함하고, 자석(112)은 각각이 복수개의 슬롯들(111b)에 삽입되는 복수개의 자석들(112)을 포함할 수 있다.
제1 엔드플레이트(141)는 코어(111)의 일단에 분리 가능하게 결합되어, 슬롯(111b)의 일측을 덮을 수 있다. 예를 들면, 제1 엔드플레이트(141)는 스크류와 같은 체결부재가 제1 엔드플레이트(141)에 형성된 홀(141a)을 통과해 코어(111)의 일단에 형성된 체결홀(111a)에 스크류 체결됨으로써, 코어(111)의 일단에 결합될 수 있다. 제1 엔드플레이트(141)는 전체적으로 링 형상으로 형성되며, 코어(111)의 내경과 같거나 비슷한 내경과, 코어(111)의 외경과 같거나 비슷한 외경을 가질 수 있다.
제2 엔드플레이트(142)는 코어(111)의 타단에 분리 가능하게 결합되어, 슬롯(111b)의 타측을 덮을 수 있다. 예를 들면, 제2 엔드플레이트(142)는 스크류와 같은 체결부재가 제2 엔드플레이트(142)에 형성된 홀(1421a)을 통과해 코어(111)의 타단에 형성된 체결홀(미도시)에 스크류 체결됨으로써, 코어(111)의 타단에 결합될 수 있다. 제2 엔드플레이트(142)는 전체적으로 원판(circular plate) 형상으로 형성되며, 코어(111)의 외경과 같거나 비슷한 외경을 가질 수 있다.
이에 따라, 제1 엔드플레이트(141)와 제2 엔드플레이트(142)는 슬롯(111b)에 삽입된 자석(112)이 슬롯(111b)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 제1 엔드플레이트와 제2 엔드플레이트는 스토퍼(stopper)라 칭할 수 있다.
스테이터(120)는 로터(110)의 외측에서 로터(110)의 측면을 둘러쌀 수 있다. 스테이터(120)의 내측면은 로터(110)의 외측면에 인접할 수 있다. 예를 들면, 스테이터(120)의 내측면은 원을 그리며 연장되고, 스테이터(120)의 외측면은 팔각면으로 형성될 수 있다. 코일(C)은 스테이터(120)에 권선될 수 있다.
회전축(210)은 발전기에 대한 외부 동력원(예: 엔진)의 출력축, 또는 이에 기계적으로 연결된 축일 수 있다. 회전축(210)은 제2 엔드플레이트(142)에 결합되거나 고정될 수 있다. 다시 말해, 제2 엔드플레이트(142)는 로터(110)와 회전축(210) 사이에서 로터(110)와 회전축(210)에 결합되거나 고정될 수 있다.
이 경우, 로터의 내부로 회전축을 삽입하여 상기 회전축을 상기 로터에 고정시키는 경우와 비교하여, 로터(110)의 내부 공간을 중공으로 구성할 수 있어 로터(110)의 무게를 크게 줄일 수 있다. 그리고, 로터(110)의 분해, 조립성이 좋아지고, 회전축(210)의 길이를 대폭 줄일 수 있어 회전축(210)의 제조 비용 등을 절감할 수 있다.
그리고, 제2 엔드플레이트(142)는 전술한 슬롯(111b)에 대한 자석(112)의 이탈을 방지할 뿐만 아니라, 엔진(200)의 동력을 전달하는 회전축(210)에 직결되므로 제1 엔드플레이트(141)의 두께보다 큰 두께를 가져 강성을 확보하는 것이 바람직할 수 있다.
플라이휠(220)은 회전축(210)에 결합되거나 고정될 수 있다. 다시 말해, 회전축(210)은 제2 엔드플레이트(142)와 플라이휠(220) 사이에서 제2 엔드플레이트(142)와 플라이휠(220)에 결합되거나 고정될 수 있다. 플라이휠(220)의 반경방향은 회전축(210)의 길이방향에 직교할 수 있다.
엔진 브라켓(240)은 브라켓 바디(241)와 커넥터들(242)을 포함할 수 있다. 브라켓 바디(241)의 일측은 개구되고, 타측은 회전축(210)의 일부가 관통하는 관통홀(241a)이 형성될 수 있다. 커넥터들(242)은 브라켓 바디(241)의 내벽에 구비될 수 있다. 전술한 플라이휠(220) 등은 엔진 브라켓(240)의 내부 공간에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 스테이터(120)는 커넥터들(242)을 통해 엔진 브라켓(240)에 분리 가능하게 결합될 수 있다.
이에 따라, 엔진(200)이 구동되면, 회전축(210)과 함께 로터(110)가 회전되어, 스테이터(120)에 권선된 코일(C)에 전류가 유도되고, 발전기는 전력을 생산할 수 있다.
도 3 및 4를 참조하면, 제2 엔드플레이트(142)는 제1 파트(1421), 제2 파트(1422), 그리고 제3 파트(1423)를 포함할 수 있다. 제1 파트(1421), 제2 파트(1422), 및 제3 파트(1423)는 동일한 중심을 가지며, 축홀(142a)은 상기 중심을 지나 제1 파트(1421), 제2 파트(1422), 및 제3 파트(1423)를 관통하여 형성될 수 있다.
제1 파트(1421)는 제2 엔드플레이트(142)의 외경을 형성하고, 전체적으로 원판 형상으로 형성될 수 있다. 전술한 홀(1421a)은 제1 파트(1421)를 관통하여 형성될 수 있다. 제1 파트(1421)의 두께는 t일 수 있다.
제2 파트(1422)는 제1 파트(1421)의 일측으로부터 코어(111)를 향해 제1 길이(l1)만큼 돌출될 수 있다. 제2 파트(1422)는 원판 형상으로 형성되고, 제2 파트(1422)의 직경은 제1 파트(1421)의 직경보다 작고, 코어(111)의 내경과 동일할 수 있다. 흡입홀들(1422a)은 제2 파트(1422)를 관통하여 형성되고, 축홀(142a)에 대하여 방사형으로 배치될 수 있다. 흡입홀들(1422a)은 코어(111)의 내부 공간과 연통되고, 공기는 코어(111)의 내부 공간을 거쳐 흡입홀들(1422a)로 유입될 수 있다. 결합홀들(1423a)은 제2 파트(1422)를 관통하여 형성되고, 축홀(142a)에 대하여 방사형으로 배치될 수 있다. 결합홀들(1423a)은 제2 파트(1422)의 반경방향에서 축홀(142a)과 흡입홀들(1422a) 사이에 배치될 수 있다.
제3 파트(1423)는 제1 파트(1421)의 타측으로부터 코어(111)를 향해 제3 길이(l3)만큼 함몰되고, 회전축(210)과 마주할 수 있다. 전술한 흡입홀들(1422a)은 제3 파트(1423)에 대하여 방사형으로 배치될 수 있다. 전술한 결합홀들(1423a)은 제3 파트(1423)를 관통할 수 있다.
회전축(210)은 플랜지(211), 바디(212), 헤드(213), 그리고 보스(214, boss)를 포함할 수 있다. 플랜지(211), 바디(212), 헤드(213), 및 보스(214)는 동일한 중심을 가질 수 있다.
플랜지(211)는 전체적으로 원판 형상으로 형성될 수 있다. 홀(211a)은 플랜지(211)를 관통하여 형성되고, 스크류와 같은 체결부재는 홀(211a)을 통과해 플라이휠(220)의 일측에 체결될 수 있다.
바디(212)는 플랜지(211)의 일측으로부터 제2 엔드플레이트(142)를 향해 돌출될 수 있다. 바디(212)는 전체적으로 실린더 형상으로 형성되고, 바디(212)의 직경은 플랜지(211)의 직경보다 작을 수 있다. 결합홀들(212a)은 바디(212)의 일측에 형성되고, 스크류와 같은 체결부재는 제2 파트(1422)의 결합홀들(1422a)을 통과해 바디(212)의 결합홀들(212a)에 체결될 수 있다.
헤드(213)는 바디(212)의 일측으로부터 제2 엔드플레이트(142)를 향해 제2 길이(l2)만큼 돌출될 수 있다. 헤드(213)는 짧은 파이프 또는 실린더 형상으로 형성되고, 헤드(213)의 직경은 바디(212)의 직경보다 작을 수 있다. 헤드(213)의 일측은 개구되어, 헤드(213)의 내부 공간은 축홀(142a)과 연통될 수 있다.
보스(214)는 플랜지(211)의 타측으로부터 플라이휠(220)을 향해 돌출되어, 플라이휠(220)의 중심부에 형성된 홀(220a)을 관통할 수 있다. 즉, 보스(214)는 홀(220a)과 엔진 브라켓의 관통홀(241a, 도 2)을 거쳐 엔진(200)에 연결될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제2 엔드플레이트(142)가 로터(110)의 타측에 결합되면, 제2 파트(1422)는 로터(110)의 내부 공간(110S)으로 삽입되어 로터(110)의 내면에 접촉할 수 있다. 이때, 제2 파트(1422)의 직경은 로터(110)의 내경과 동일할 수 있다.
이 경우, 로터(110)의 반경방향에서, 제2 파트(1422)는 로터(110)와 중첩되거나 맞물리는 제1 길이(l1)의 중첩부를 형성할 수 있다.
회전축(210)이 제2 엔드플레이트(142)의 타측에 결합되면, 바디(212)는 제3 파트(1423)에 안착되고, 헤드(213)는 축홀(142a, 도 3 및 4 참조)로 삽입될 수 있다. 이때, 바디(212)의 직경은 제3 파트(1423)의 직경과 동일하고, 헤드(213)의 직경은 축홀(142a)의 직경과 동일할 수 있다.
이 경우, 제2 엔드플레이트(142)의 반경방향에서, 바디(212)는 제3 파트(1423)에 단차지게 형성되는 제1 파트(1421)와 중첩되거나 맞물리는 제3 길이(l3)의 중첩부를 형성할 수 있다. 그리고, 제2 엔드플레이트(142)의 반경방향에서, 헤드(213)는 축홀(142a)을 형성하는 제3 파트(1423)와 중첩되거나 맞물리는 제2 길이(l2)의 중첩부를 형성할 수 있다.
이에 따라, 로터(110)에 대한 제2 엔드플레이트(142)의 결합력이 보다 견고해지고, 로터(110)에 대한 제2 엔드플레이트(142)의 결합이 용이해질 수 있다. 그리고, 제2 엔드플레이트(142)에 대한 회전축(210)의 결합력이 보다 견고해지고, 제2 엔드플레이트(142)에 대한 회전축(210)의 결합이 용이해질 수 있다. 또한, 로터(110), 제2 엔드플레이트(142), 및 회전축(210)의 동심도를 높일 수 있고, 공극 균일도를 향상시킬 수 있다. 나아가, 제2 엔드플레이트(142)에 대한 회전축(210)의 면접촉에 의해 냉각 성능이 향상될 수 있다.
도 2 및 6을 참조하면, 스테이터(120)는 코일(C)이 권선되고 스테이터(120)의 내둘레에 인접하는 코일 슬롯(120a)과, 스테이터(120)의 외둘레를 형성하는 요크(121, 122)를 포함할 수 있다.
요크(121, 122)는 제1 요크(121)와 제2 요크(122)를 포함할 수 있다. 결합홀(121a)은 제1 요크(121)를 관통하여 형성되고, 제2 요크(122)는 요크(121, 122)에서 제1 요크(121)를 제외한 부분일 수 있다.
커넥터(242)는 제1 요크(121)와 마주할 수 있다. 결합홀(242a)은 회전축(210)의 길이방향으로 커넥터(242)를 관통하여 형성될 수 있다. 이 경우, 롱 볼트 또는 스크류와 같은 체결부재는 제1 요크(121)의 결합홀(121a)을 통과해 커넥터(242)의 결합홀(242a)에 체결될 수 있다.
이에 따라, 스테이터(120)를 구비하는 발전기를 별도의 지지체없이 엔진 측에 결합할 수 있어, 상기 지지체를 별도로 제작하기 위한 비용 및 시간을 절약하고, 상기 지지체를 스테이터(120)에 설치하는 공정 간에 야기되는 스테이터(120)의 손상을 방지할 수 있다.
한편, 블레이드(230)는 플라이휠(220)의 일측에 결합되거나 고정될 수 있다. 회전축(210)이 회전하면, 플라이휠(220)과 블레이드(230)가 회전축(210)을 중심으로 회전할 수 있다.
블레이드(230)가 회전하면, 흡입홀들(1422a)을 통해 플라이휠(220)로 유입된 공기는 플라이휠(220)의 반경방향으로 유동할 수 있다. 블레이드(230)는 적어도 한번 밴딩될 수 있다. 블레이드(230)의 블레이드(230)는 플라이휠(220)의 원주방향으로 서로 이격되는 복수개의 블레이드들(230)을 포함할 수 있다.
블레이드(230)에 의해 유동하는 공기의 적어도 일부는 커넥터(242)의 유입구(242b)로 유입되어 토출구(242c)를 통해 스테이터(120)로 제공될 수 있다. 유입구(242b)는 플라이휠(220)의 반경방향으로 커넥터(242)를 관통하여 형성될 수 있다. 토출구(242c)는 회전축(210)의 길이방향으로 커넥터(242)를 관통하여 형성되고, 유입구(242b)와 연통될 수 있다.
한편, 블레이드(230)에 의해 유동하는 공기의 나머지는 엔진 브라켓(240)의 타측에서 스테이터(120)를 향해 연장되는 브라켓 바디(241)의 내벽을 통해 스테이터(120)로 제공될 수 있다.
냉각 유로(121b)는 회전축(210)의 길이방향으로 제1 요크(121)를 관통하여 형성되고, 토출구(242c)와 연통될 수 있다. 즉, 블레이드(230)의 회전에 대응하여 토출구(242c)로부터 토출되는 공기는 냉각 유로(121b)를 유동할 수 있다. 이로써, 발전기의 동작 중에 스테이터(120) 또는 코일(C)에서 발생되는 열이 효과적으로 제거될 수 있다.
핀들(122a, fins)은 제2 요크(122)의 표면으로부터 외측으로 돌출될 수 있다. 핀들(122a)은 회전축(210)의 길이방향으로 길게 연장되고, 제2 요크(122)의 둘레방향으로 서로 이격되어 공기의 유로를 형성할 수 있다. 즉, 블레이드(230)의 회전에 대응하여 공기는 브라켓 바디(241)의 내벽을 따라서 핀들(122a)을 향해 유동할 수 있다. 이로써, 발전기의 동작 중에 스테이터(120) 또는 코일(C)에서 발생되는 열이 효과적으로 제거될 수 있다.
한편, 제1 요크(121)의 외측면 중 적어도 일부는 브라켓 바디(241)의 내측면에 접촉하고, 핀들(122a) 각각의 외측면 중 적어도 일부는 브라켓 바디(241)의 내측면에 접촉할 수 있다. 즉, 스테이터(120)의 일부가 엔진 브라켓(240)에 삽입됨으로써, 중첩부(OA)를 형성할 수 있다.
이에 따라, 블레이드(230)의 회전에 따라 플라이휠(220)의 반경방향으로 송풍된 공기가 외부로 누설되는 것 없이 냉각 유로(121b) 및 핀들(122a)로 안내될 수 있다. 또한, 중첩부(OA)가 커넥터(242)의 일측에 형성됨으로써, 커넥터(242)를 통해 엔진 브라켓(240)에 대한 스테이터(120)의 결합이 용이하게 안내될 수 있다.
본 개시의 일 측면에 따르면, 길게 연장되고, 자석을 구비하는 중공의 로터;로서, 상기 로터의 길이방향에서 상기 로터를 관통하여 형성되고 상기 자석이 삽입되는 슬롯을 구비하는 로터; 상기 로터의 외측에서 상기 로터의 측면을 둘러싸고, 코일이 권선되는 스테이터; 상기 로터의 일측에 결합되어, 상기 슬롯을 덮는 제1 엔드플레이트; 상기 로터의 타측에 결합되어, 상기 슬롯을 덮는 제2 엔드플레이트; 그리고, 회전력을 제공하고, 상기 로터의 길이방향으로 연장되며, 상기 로터의 외측에서 상기 제2 엔드플레이트에 결합되는 회전축을 포함하는 발전기를 제공한다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제1 엔드플레이트는 링 형상으로 형성되고, 상기 제2 엔드플레이트는 원판 형상으로 형성되며, 상기 제2 엔드플레이트의 두께는 상기 제1 엔드플레이트의 두께보다 클 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제2 엔드플레이트는: 상기 로터의 타측에 결합되는 제1 파트; 그리고, 상기 제1 파트의 일측으로부터 상기 로터를 향해 돌출되는 제2 파트를 더 포함하고, 상기 제2 파트의 직경은, 상기 제1 파트의 직경보다 작되, 상기 로터의 내경과 동일하고, 상기 제2 파트의 측면은 상기 로터의 내면에 접촉할 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제2 엔드플레이트는: 상기 제1 파트의 타측으로부터 상기 로터를 향해 함몰되는 제3 파트를 더 포함하고, 상기 제3 파트는, 상기 회전축과 마주하며, 상기 회전축과 면 접촉할 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 회전축은: 상기 회전축의 길이방향으로 연장되어 상기 제3 파트에 안착되는 바디를 더 포함하고, 상기 바디의 직경은 상기 제3 파트의 직경과 동일하고, 상기 바디의 측면의 일부는 상기 제3 파트와 단차지게 형성되는 상기 제1 파트에 접촉할 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제1 파트, 상기 제2 파트, 및 상기 제3 파트는 동일한 중심을 갖고, 상기 제2 엔드플레이트는: 상기 중심을 지나 상기 제1 파트, 상기 제2 파트, 및 상기 제3 파트를 관통하여 형성되는 축홀을 더 포함할 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 회전축은: 상기 바디의 일측으로부터 상기 축홀을 향해 돌출되는 헤드를 더 포함하고, 상기 헤드의 직경은 상기 축홀의 직경과 동일하고, 상기 헤드의 측면은 상기 축홀을 형성하는 상기 제3 파트에 접촉할 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 회전축이 고정되는 플라이휠을 더 포함하고, 상기 회전축은: 상기 회전축으로부터 상기 플라이휠을 향해 돌출되어, 상기 플라이휠을 관통하는 보스를 더 포함할 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 플라이휠의 일측에 결합되는 블레이드를 더 포함하고, 상기 제2 엔드플레이트는: 상기 회전축의 길이방향에서 상기 제2 엔드플레이트를 관통하여 형성되고, 상기 로터의 내부 공간과 연통되어, 상기 블레이드로 공기를 제공하는 흡입홀을 더 포함하고, 상기 블레이드는 상기 플라이휠의 반경방향으로 공기를 토출할 수 있다.
또 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 플라이휠을 내부에 수용하고, 상기 블레이드로부터 토출된 공기가 유동하는 내부 공간을 구비하는 엔진 브라켓을 더 포함하고, 상기 스테이터는 상기 엔진 브라켓의 내부 공간과 연통되는 유로를 형성할 수 있다.
앞에서 설명된 본 개시의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 개시의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.
예를 들어 특정 실시예 및/또는 도면에 설명된 A 구성과 다른 실시예 및/또는 도면에 설명된 B 구성이 결합될 수 있음을 의미한다. 즉, 구성 간의 결합에 대해 직접적으로 설명하지 않은 경우라고 하더라도 결합이 불가능하다고 설명한 경우를 제외하고는 결합이 가능함을 의미한다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 길게 연장되고, 자석을 구비하는 중공의 로터;로서, 상기 로터의 길이방향에서 상기 로터를 관통하여 형성되고 상기 자석이 삽입되는 슬롯을 구비하는 로터;
    상기 로터의 외측에서 상기 로터의 측면을 둘러싸고, 코일이 권선되는 스테이터;
    상기 로터의 일측에 결합되어, 상기 슬롯을 덮는 제1 엔드플레이트;
    상기 로터의 타측에 결합되어, 상기 슬롯을 덮는 제2 엔드플레이트; 그리고,
    회전력을 제공하고, 상기 로터의 길이방향으로 연장되며, 상기 로터의 외측에서 상기 제2 엔드플레이트에 결합되는 회전축을 포함하는 발전기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 엔드플레이트는 링 형상으로 형성되고,
    상기 제2 엔드플레이트는 원판 형상으로 형성되며,
    상기 제2 엔드플레이트의 두께는 상기 제1 엔드플레이트의 두께보다 큰 발전기.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 엔드플레이트는:
    상기 로터의 타측에 결합되는 제1 파트; 그리고,
    상기 제1 파트의 일측으로부터 상기 로터를 향해 돌출되는 제2 파트를 더 포함하고,
    상기 제2 파트의 직경은,
    상기 제1 파트의 직경보다 작되, 상기 로터의 내경과 동일하고,
    상기 제2 파트의 측면은 상기 로터의 내면에 접촉하는 발전기.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 엔드플레이트는:
    상기 제1 파트의 타측으로부터 상기 로터를 향해 함몰되는 제3 파트를 더 포함하고,
    상기 제3 파트는,
    상기 회전축과 마주하며, 상기 회전축과 면 접촉하는 발전기.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 회전축은:
    상기 회전축의 길이방향으로 연장되어 상기 제3 파트에 안착되는 바디를 더 포함하고,
    상기 바디의 직경은 상기 제3 파트의 직경과 동일하고,
    상기 바디의 측면의 일부는 상기 제3 파트와 단차지게 형성되는 상기 제1 파트에 접촉하는 발전기.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 파트, 상기 제2 파트, 및 상기 제3 파트는 동일한 중심을 갖고,
    상기 제2 엔드플레이트는:
    상기 중심을 지나 상기 제1 파트, 상기 제2 파트, 및 상기 제3 파트를 관통하여 형성되는 축홀을 더 포함하는 발전기.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 회전축은:
    상기 바디의 일측으로부터 상기 축홀을 향해 돌출되는 헤드를 더 포함하고,
    상기 헤드의 직경은 상기 축홀의 직경과 동일하고,
    상기 헤드의 측면은 상기 축홀을 형성하는 상기 제3 파트에 접촉하는 발전기.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 회전축이 고정되는 플라이휠을 더 포함하고,
    상기 회전축은:
    상기 회전축으로부터 상기 플라이휠을 향해 돌출되어, 상기 플라이휠을 관통하는 보스를 더 포함하는 발전기.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 플라이휠의 일측에 결합되는 블레이드를 더 포함하고,
    상기 제2 엔드플레이트는:
    상기 회전축의 길이방향에서 상기 제2 엔드플레이트를 관통하여 형성되고, 상기 로터의 내부 공간과 연통되어, 상기 블레이드로 공기를 제공하는 흡입홀을 더 포함하고,
    상기 블레이드는 상기 플라이휠의 반경방향으로 공기를 토출하는 발전기.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 플라이휠을 내부에 수용하고, 상기 블레이드로부터 토출된 공기가 유동하는 내부 공간을 구비하는 엔진 브라켓을 더 포함하고,
    상기 스테이터는 상기 엔진 브라켓의 내부 공간과 연통되는 유로를 형성하는 발전기.
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