KR900003886Y1 - 축류(軸流)팬 장치 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 축류팬용 각형 케이스(모터 케이싱)의 저면에 자성체 시일명판을 첩착할 경우의 설명도.
제2도는 축류팬용 각형 케이스(모터 케이싱)의 저면에 자성체 시일명판을 첩착한 축류팬용 각형 케이스의 하면 사시도.
제3도는 일예로 표시한 축류팬 장치의 주로 스테이터 요크를 구비하지 아니한 1상 통전되는 코어리스 편평브러시리스 모터부의 종단면도.
제4도는 제3도의 축류팬용 각형 케이스 사시도.
제5도는 제4도의 팬이 달린 캡체의 사시도.
제6도는 2극의 계자 마그넷과 제1 실시예로서의 스테이터 전기자 코일과의 대응도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
F : 축류팬 장치
1 : 스테이터 요크를 구비하지 않은 1상 통전되는 코어리스 편평 브러시리스 모터
2 : 모터 케이싱 3 : 축류 팬용 각형 케이스
4 :부 5 : 팬
6 : 투공 7 : 스테이
8 : 축수홀더 9,10 : 베어링 축수
11 : 회전축 12 : 빠짐 멈춤용 E링
13-1 : 플러스 전원 코오드 13-2 : 마이너스 전원 코오드
14 : 지주 15 : 프린트 기판
16 : 나사 17 : 자전 변환소자
18 : 구동회로용 IC 19 : 전기자 코일
19a,19a' : 발생토크에 기여할 도체부 20 : 계자 마크넷(마그넷 회전자)
21 : 중심선 22 : 중심점
23 : 중심선 24,25 : 중심점
26 : 중심측점 27-1,27-2 : 자기저항 발생용 자성체
28 : 팬이달린 캡체 29 : 보스부
30 : 로터요크 31 : 자성체 시일명판
32 : 모터 케이싱의 저면
본 고안은 기기등을 냉각하기 위한 초경량인 축류(軸流)팬 장치에 관한 것이다.
통상, 축류 팬장치에 있어서는, 그 본체내의 형성한 모터케이싱 내에 1상 통전되는 브러시리스 모터(전기자 코일이 2상 배치로 되어있는 것은 이것을 2상 모터라 부르는 사람도 있으나, 통전방법에서 생각하면 1상 모터라 칭하는 것이 정확하다)를 내장하고 있다.
여기서 사무기기 등 여러 가지 장치가 출연함에 따라 초경량으로, 또는 저렴가로, 소형으로 또는 극히 편평한 것이 요구되고 있다.
이 조건을 더욱 만족하게 하는 것은 축류팬 장치의 모터 케이싱내에 위치 검지소자가 1개로 족한 1상 통전되는 코어리스 편평 브러시리스 모터를 내장한 축류팬 장치이다.
이러한 1상 통정되는 코어리스 편평 브러시리스 모터에 의하면 코어리스 편평함으로써 극히 두께가 얇고 경량의 축수 팬장치를 얻으며 또 위치검지 소자가 1개로 충분하고 또 통전제어 회로가 간소한 것으로 끝내기 위하여 저렴가로 축수 팬장치를 형성할 수가 있다.
이런류의 1상 통전되는 브러시리스 모터는, 전기가 코일예의 통전 절환점에 있어서 발생로크(기동토크)가 영이되는 소위 "사점(디드포인트)"이 있다.
모터 기동시의 로터(마그넷 회전자)의 위치가 때때로 사점에 있으면, 당해 모터는 자기동(自起動)회전할 수 없는 결점이 있다.
따라서 1상 통전되는 브러시리스 모터에 있어서는 전기자 코일과 마그넷 회전자(후기에서는 계자 마그넷이라 하는 경우가 있음)에 의하여 발생하는 전기자 로크에 가하여 마그넷 회전자와 자기저항 발생용 자성체(철편 또는 차석)에 의한 자기저항 토크를 가하는 것으로 상기 사점을 해소하고 자기동 회전할 수 있도록 하여져 있다.
이것은 1상 통전되는 브러시리스 모터가 코어 있는 것이나 코어리스나를 막론하고 모두 같다.
여기서 저렴가로, 경량으로써 극히 편평한 축류팬 장치를 얻기 위해서는 1상 통전되는 코어리스 편평 브러시리스 모터를 사용하는 것이 바람직하나, 저렴가, 경량 및 초 편평한 축류팬을 얻기 위해서는 스테이터 요크를 사용치 않는 코어리스 편평 브러시리스 모터로 하는 것이 바람직하다.
그러나, 스테이터 요크를 구비하지 않는 1상 통전되는 코어리스 편평 브러시리스 모터를 축류팬에 사용한 경우에는, 스테이터요크가 없으므로 축방향에(축류팬 모터 장치본체의 저면방향)에 마그넷 회전자(계자 마그넷)의 자속이 샌다.
따라서 공냉등의 목적에서 어떤 종류의 장치에 이러한 축류팬 장치를 사용한 경우, 이러한 누출자속이 주변기기에 악영향을 미칠 우려가 있다.
특히 이런 경향은, 당해 축류팬 장치본체(특히 모터케이싱)가 비자성체일때에 일어난다.
또 축류팬 장치에 사용한 1상 통전되는 브러시리스 모터는 코어리스 편평 모터일 경우에 자속 누출이 많다. 이와같이 자속누출을 방지하기 위하여는 축류팬 장치본체 또는 모터 케이싱을 자성체로 형성하면 좋으나, 이와같이하면, 당해 축류팬장치의 중량이 무거워지고 어떤 곽내체에 조립함에 있어서 대단히 곤란하다.
또, 최근의 경, 박, 단, 소화의 요구에도 반하는 것이고 또한 단가를 낮추기 위하여는, 축류팬 장치 본체 또는 모터 케이싱을 수지로 일체 형성하는 것이 바람직하다. 또 스테이터 요크를 생략하는 것도 바람직하다.
이 경우에는, 상기 자속누출이 발생하는 결점이 있다.
본 고안은 축류팬장치 본체 혹은 모터 케이싱을 수지등의 비자성체로 형성하여 중량을 가볍게 하고 저렴가로 형성함과 동시에 특별히 번잡한 수단을 쓰지 않고도 축방향의 자속 누출을 방지할 수 있도록 함을 과제로 한 것으로써, 축류팬장치에서는 그 저면, 특히 모터 케이싱의 저면에 사명이나, 형명등의 필요사항을 기재한 명판을 첩착하는 것이 일반적이다.
그러므로 본 고안은, 명판으로 사용하는 종래의 시일을 자성체 시일로 하고, 이 자성체 시일로 명판을 형성하고, 이 자성체 시일 명판을 상기 저면에 접착하는 것으로, 본 고안의 과제를 달성할수 있게 된다.
또 상기 명판 시일에는, 통상 접착면에는 분착제가 형성되며 또 박리지를 첩착하고 있다.
따라서 자성과 시일 명판을 사용할 때 에는, 이것을 박리지에서 벗겨내고 그 접착제면을 상기 저면에 향하여 자성체 시일 명판은 첩착함으로써 본 고안을 이룩할수가 있다.
제1도는, 일예로서의 축류팬 장치(도면에 있어서 팬이 달린 캡체(28)는 취부하고 있지 않다)아래의 저면, 특히 모터케이싱(2)의 저면(32)에 자성체 시일 명판(31)을 첩착할 경우의 설명도이고, 제2도는 모터 케이싱(2)의 저면(32)에 자성체 시일명판(31)을 첩착한 축류팬 장치 아래의 하면 사시도(팬이 달린 캡체(28)은 취부하고 있지 않다)를 표시한다.
자성체 시일 명판(31)에는 상기와 같이 자성체 시일의 표면에 축류팬 장치하의 형명, 사명, 착색등을 그리고 한다.
자성체 시일명판(31)의 하면에는 첩착제가 착설되어 있어서 통상은 박리지에 다수 첩착되며, 사용에 있어서 1장씩 벗겨서 제1도와 같이 모터 케이싱(32)의 저면에 자성체 시일명판(31)의 하면에 대고 제2도와 같이 모터 케이싱의 저면(32)에 자성체 시일명판(32)을 첩착한다.
따라서 축류팬 장치 하면방향의 자속 누출을 예방할수 있게된다.
제1도 및 제2도, 제4도를 참조하여 4는 팬(5)을 수납하기 위한 케이스(3)와 케이싱(2)사이에 형성된부, 상기 축류팬 장치하의 일례로서 내부구조를 제3도 이하를 사용하여 설명한다.
제3도는, 축류팬장치(F)의 주로 스테이터 요크를 구비하지 않은 1상 통전되는 코어리스 편평 브러시리스 모터부의 종단면도이다.
1은 축류팬장치(F)의 모터 케이싱(2)내에 내장한 스테이터 요크를 구비하지 않은 1상 통전되는 코어리스 편평 브러시리스 모터, 3은 제4도에 표시한 바와같이 축 방향으로 편평한 수지나 알루미 다이케스트 등의 비자성체로 형성된 축류팬용 각형 케이스로써 그 내부에는 상기 캡형의 모터 케이싱(2)이 일체로 형성되어 있다.
케이싱(2)의 대체로 중심부에는 자성체로 형성된 혹은, 상부만 자성체로 해도 무방하다) 축수홀더(8)가 고정되어 있다.
축수홀더(8)의 내주부 상하 양단 개구부에는 베아링 축수(9,10)가 형성되며, 이 축수(7,10)에 의하여 코어리스 편평 브러시리스 모터(1)본체의 대체로 중심부에 회전축(11)이 회동자재로 축지되어 있다.
회전축(11)의 하부에는 빠짐 방지용 B링(12)이 장착되어 있으며, 부호 13-1, 13-2는 각각 플러스 전원코오드, 마이너스 전원 코오드이다.
14는 케이싱(2)에 일체로 형성된 지주로서 180도 대칭인 위치에도 도시하지 않은 지주(14)가 설치되어 있다
이 지주(14)의 정상부에는, 프런트 기판(15)이 비자성체로 핀 나사(16)에 의하여 고정 설치되어 있다.
프린트 기판(15)의 하면에는, 스테이터 요크를 형성하면 강한 계자를 얻게되나, 후기하는 위치검지 소자로써 사용한 홀 소자등의 자전 변환소자(17) (또 이 소자(17)는 후기하는 구동회로용 IC(18)내에 포함되도록 구성되어 있다)로부터의 출력이 방형파로 되며, 전기자 코일(19)에 방형파의 통전이 이루어짐으로 통전의 절환이 급하기 때문에 귀로 들을때 큰 회전음을 발생한다.
그러므로 스테이터 요크를 사용하지 않고 프린터 기판(14)만을 사용, 자전 변환소자(17)의 출력을 하게하여 사인파로 하고, 전기가 코일(4)에 사인파 통전을 하여 큰 회전음을 발생하지 않도록 하고 있다.
스테이터 요크가 없기 때문에 강한 계자가 얻어지지 못할 염려가 있으므로 전기자 코일(19)의 권선사양을 바꾸었는바, 통전 전류가 낮은 것으로 끝나며, 또 회전수가 상승한 코어리스 편평 브러시리스 모터(1)가 얻어겼다.
또 스테이터 요크가 없으므로, 스테이터 요크분만큼 저렴가로 또 두께가 얇아지며, 경량의 축류팬(F)을 얻는것이다.
또 스테이터 요크를 프린트기판(15)에 첩착하는 번거로운 공정을 생략할수 있어서 용이 양산할수 가 있다.
프린트기판(15)위에는, 제6도에 표시한 바와같이 1개의 전기자 코일(19)을 배설하고 있다.
이 전기자 코일(19)은, 발생토크에 기여할 도체부(19a,19a')가 후술하는 계자 마그넷(20)의 직경정도의 길이를 갖는 구형틀상의 것으로 되어있다.
즉 당해 전기자 코일(19)은, 일방의 반생토크에 기여할 도체부(19a)의 중심선(21)위의 중심점(22)과 타방의 발생 토크에 기여할 도체부(19a')의 중심선(23)위의 중심점(24)과의 개각이, 계자 마그넷(20)의 자극의 개각폭의 2분의1, 즉 계자 마그넷(20)이 제6도에 표시한 바와같이 N,S의 자극을 갖는 원환상의 2극의 것으로 되어 있으며, 이 N 또는 S의 한개의 자극이 180도의 개각으로 되어있어서, 상기 개각폭은 실질적으로 90도의 것으로 되어 있다.
상기 프린트 기판(15)의 상면에는, 제6도에서와 같이 전기자 코일(19)의 중심점(25)과 회전축(11)의 중심측정(26)등을 일치시켜서, 제6도에서와 같은 1개의 전기자코일(17)을 프린트기판(15)에 첩착 고정하고 있다.
이 1개의 전기자 코일(19)을 프린트 기판(15)의 상면에 첩착고정하여 형성한 스테이터 전기자는, 제3도에서와 같이 계자마그넷(20)에 면대항하고 있다.
상기한 전기자 코일(19)을 제3도에서와 같이 프린트 기판(15)에 첩착 고정하면, 제6도에서 이해되는 바와같이 프린트 기판(15)의 면에는 전기자 코일(19)의 점령 위치에도 충분한 전기부품 배설용 공간이 생긴다.
따라서 그 프린트 기판(15)의 전기부품 배설용 공간면에 위치 검지소자인 자전변환소자(17)와 구동회로를 일체적으로 집적회로로써 형성한 구동회로용 IC(18)를 제3도 및 제6도에서와 같이 배설하고 있다.
또 상기 전기자 코일(19)의 둘레방향의 도체부(19b)는 원칙적으로 발생토크에 기여하지 않는 도체부이나, 계자 마그넷(20)과의 대응관계에 의하여는 발생토크에 기여할 도체부로써 기능한다.
27-1, 27-2는 자기저항 토크를 발생시켜 예를들면 자전변환 소자(17)가 1개 이어도 계자 마그넷(20)이 자기동 할수있는 위치에 정지시킬수 있도록 프린트기판(15)면에 적합한 위치로 배설한 자기저항 발생용 자성체이다.
자기저항 발생용 자성체(27-1, 27-2)는, 상기 계자 마그넷(27)의 회전방향(화살표 A방향)에 대하여 상기 전기자 코일(19)이 밭생토크에 기여할 도체부(19a) 또는 도체부(19a')에서 상기 계자 마그넷(20)의 자극폭의 대체로 2분의1, 될수있는 대로 대체로 4분의 1내지 3분의 1자극폭까지의 앞위치에 형성하는 것이 이상적이다.
제6도에 표시한 예에 있어서는, 전기자 코일(19)의 발생토크에 기여할 도체부(19a. 19a')에 인접한 위치에서 계자 마그넷(20)의 회전방향(화살표 A방향에 대하여 앞위치의 프린트 기판(15)면에 약 45도 폭의 자기저항 발생용 자성체(27-1,27-2)를 고정하고, 전기자코일(19)의 위치결정 기능을 하계한다.
자기저항 발생용 자성체(27-1,27-2)로써는, N 또는 S극의 일방면을 계자 마그넷(20)을 향한 N,S의 자극을 갖는 자기저항 발생용 자석을 사용해도 좋다.
이러한 자기저항 발생용 자석을 자기저항 발생용 자성체로서 사용한 경우에는 계자 마그넷 (20)의 정지위치가 정해짐으로 전기가 코일(19)에 미리 정해진 방향의 통전을 하면, 계자 마그넷(20)은 미리 정해진 방향에 자기동 회동할수가 있다.
따라서 위치검지 소자로서 자전 변환소자를 사용치 않고, 전기자 코일(19)의 역기전력을 위치검지 신호로써 이용하면 자전 변환소자가 없어도 자기동하고 이후 연속 회전하는 저렴한 축류팬(F)을 형성할수 있어 유용하다.
또 상기 프린트 기판(15)을 지지하기 위한 나사(16)로써, 자성체로된 나사를 이용, 이 나사를 자기저항 발생용 자성체(27-1,27-2)의 대용으로 해도 무방하다.
상기 자기저항 발생용 자성체(27-1,27-2)를 프린트 기판(15)위에 배설하는 것으로, 자성체 돌기를 형성하는 것으로, 계자 마그넷(20)을 상기 돌기에 끌어붙여서 당해 마그넷(20)을 자기동 할수있는 위치, 즉, 모터 기동시에 있어서 자전 변환소자(17)를 디드포인트를 검지하지 않는 위치에 정지하도록 상기한 위치에 돌기를 형성하는 것으로, 자전변환소자(17)를 예를들어 1개로도 1코일 1상의 코어리스 편평 브러시리스 모터(1)를 자기동 할수있다.
자기저항 발생용 자성체(27-1,27-2)는, 기동시에 미리 최대기동 토크가 작동하도록 하는 위치에 배설하면 기동시의 로스로 최고능률의 모터(10)을 얻을수 없다.
그러므로 자기저항 발생용 자성체(27-1,27-2)는, 상기한 조건위치에 배설하고 계자 마그넷(20)을 조금이라도 움직이면 최고기동 토크를 발생하도록 된 것이다.
회전축(11)의 상단부는, 수지로 형성된 팬이 달린 캡체(28)의 보스부(29)에 고정되어 계자 마그넷(20)과 일체로 하여 회전하도록 되어 있고 캡체(27)가 회전하면 팬(5)에 의하여 바람이 투광(6)측에 송풍된다.
계자 마그넷(20)의 상부는, 로터요크(30)를 통하여 캡체(25)에 고정되어 있다.
상기 구성의 1상 통전되는 코어리스 편평 브러시리스 모터(1)는 (1)코어리스 타입이기 때문에 모터의 성능에 지장이 되는 자기저항이 발생하지 않고, 또 코어리스이므로 무게가 가벼운것을 얻게된다.
(2)전기자 코일이 1개이므로 위치맞춤이 용이하며, 전기자 코일을 바른 위치에 배설할수 있어 회전 균형이 좋은 코어리스 편평 브러시리스 모터를 용이하게 얻을수가 있다.
(3)전기자 코일이 1개라도 종래 2개를 필요로 한것과 같은 회전 토크를 갖는 효율이 좋은 코어리스 편평 브러시리스 모터로 된다.
(4)전기자 코일이 1개이므로 종래에 비하여 전기자 코일의 단자의 납땜 공수를 줄일수 있어서 신속하게 생산할수 있다.
(5)위치 검지소자가 0개 또는 1개 및 전기자 코일이 1개 이어도 더욱 적합한 위치에서 할수있을뿐 아니라, 안정한 회전을 할수가 있다.
(6)스테이터 요크등을 사용치 않아도 되므로 저렴한 2극의 계자 마그넷으로 된다.
또 전기자 코일이 1개라는 측면에서 부품점수가 적으므로 당해 성능이 좋은 코어리스 편평 브러시리스 모터를 저렴가로 양산할수 있다는 등의 효과가 있다.
또 상기 예에 있어서는 전기자 코일로서 구형상으로 하였으나, 4각 형상, 타원형상, 기타 같은 목적을 달성할수 있다면 타의 형상이어도 좋다.
또 코어리스 편평 브러시리스 모터에서는 2극의 계자 마그넷을 사용한 경우를 표시하였으나, 2P(P는 1이상의 자연수)극의 것을 사용해도 좋고, 또 전기자 코일은 계자 마그넷의 대체로 1자극폭의 개각에 형성된 공심형의 전기자 코일을 1이상 사용하여 형성한 스테이터 요크를 구비한 1상 통전되는 코어편평 브러시리스 모터를 사용해도 좋다.
본 고안의 축류팬 장치에 의하면, 특별한 자기회로의 설계 변경을 하거나, 중량이 무겁거나 조립이 복잡하거나 또 단자가 높아지는 스테이터 요크를 사용하지 않고 또 축류팬 장치 혹은 모터 케이싱을 경량화 및 저렴하게 제작하기 위하여 수지 등 비자성체로 형성해도 종래 축류팬장치, 혹은 모터 케이싱의 저면에 접착하고 있던 시일명판의 재질을 자성체 시일로하고 이 자성체 시일 명판을 사용하는 것으로 축류팬장치의 하면 방향의 자속누출을 크게 방지할수 있는 실용상의 효과가 있다.
또 특별한 자속 누출 대책을 세우지 않아도 되므로, 자속 누출이 대체로 없는 축류팬 장치를 저렴하게 제작할 수 있는 효과가 있다. 그리고 이 효과는 특히 축류팬장치의 모터 케이싱내에 내장하는 모터로써, 스테이터 요크를 구비하지 않는 1상 통전되는 코어리스 편평 브러시리스 모터를 사용한 경우에는 당해 축류팬장치를 보다 경량으로 저렴가로, 두께를 극히 얇게 형성할수 있는 효과가 있다.
Claims (7)
- 축류팬 장치(F)본체와 그 내부에 스테이(7)를 통하여 형성되는 모터 케이싱(2)을 수시로 일체 형성한 축류팬 장치의 상기 모터 케이싱내에 자기저항 토크를 이용하여 자체기동 할수 있도록한 공심형의 전기자 코일을 배설한 프린트 기판의 하면에 스테이터 요크를 구비하고 있지 않은 스테이터 전기자와 공극을 통하여 회동 자유롭게 계자 마그넷을 설치한 1상 통전되는 코어리스 편평 브러시리스 모터를 내장 배설한 축류팬장치에 있어서, 자성체 시일의 1방면에 첩착제를 갖고 타방면에 필요 사항을 기재한 자성체 시일 명판(31)의 상기 첩착제부를 모터 케이싱이 외부 저면에 첩착함으로서, 그 명판(31)이 상기 코어리스 편평 브러시리스 모터의 계자 마그넷에서 발생하는 축 방향의 자속이 누설을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 축류팬장치.
- 제1항에 있어서, 축류팬 장치(F)의 모터 케이싱(2) 내에 내장한 브러시리스 모터는 1상 통전되는 브러시리스 모터인 것을 특징으로 하는 축류팬장치.
- 제2항에 있어서, 1상 통전되는 브러시리스 모터는 자기저항 토크를 이용하여 자기동 할수 있도록된 것을 특징으로 하는 축류팬장치.
- 제3항에 있어서, 자기저항 토크를 이용하여 자기동 할수 있도록한 1상 통전되는 브러시리스 모터는, 축방향 공극형으로된 것을 특징으로 하는 축류팬 장치.
- 제4항에 있어서, 1상 통전되는 축방향 공극형 브러시리스 모터는, 스테이터 요크를 구비하지 않음을 특징으로 하는 축류팬 모터.
- 제4항에 있어서, 1상 통전되는 축방향 공극형 브러시리스 모터는, 스테이터 전기자에 구비한 스테이터 요크에 절결부를 형성한 것으로, 자기저항 토크를 발생시켜 자기동 할수 있도록 된 것을 특징으로 하는 축류 팬 장치.
- 제5항 또는 제6항에 있어서, 축 방향 공극형 브러시리스 모터는, 코어리스 편평 모터인 것을 특징으로 하는 축류 팬 장치.
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