WO2018012937A1

WO2018012937A1 - 고전압 클링팬 모터유닛

Info

Publication number: WO2018012937A1
Application number: PCT/KR2017/007604
Authority: WO
Inventors: 정민교; 김상훈; 박성준; 조성국; 진재경
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2016-07-15
Filing date: 2017-07-14
Publication date: 2018-01-18
Also published as: US11215107B2; DE112017002378T5; KR102524601B1; KR20180008141A; CN109415967A; CN109415967B; DE112017002378B4; US20190145302A1

Abstract

본 발명은 고전압 쿨링팬 모터유닛에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 고전압 쿨링팬 모터 하우징(102)의 내부에 위치된 모터(100); 상기 모터(100)의 상부에 위치된 인버터 PCB(200); 상기 모터하우징(102)의 상면을 커버하고 상기 인버터 PCB(200)와 마주보는 상태로 조립되며 외측 상면에 홈부(310)가 형성된 커버 플레이트(300); 상기 홈부(310)와 마주보는 상태로 상기 커버 플레이트(300)의 외측에 구비된 방열핀(400); 및 상기 커버 플레이트(300)의 내측 하면에 장착된 방열판(50)을 매개로 상기 인버터 PCB(200)와 마주보는 상태로 상기 방열판(50)의 하면에 장착되는 전력 변환부(500)를 포함한다.

Description

고전압 클링팬 모터유닛

본 발명은 고전압 쿨링팬에 구비된 전력 변환부가 스위칭으로 인해 고온으로 발열될 경우 커버 플레이트에 형성된 홈과 방열핀을 이용하여 상기 전력 변환부에 대한 신속한 방열을 통해 냉각을 도모하기 위한 고전압 클링팬 모터유닛에 관한 것이다.

최근 화석연료의 고갈과 환경오염 등의 문제로 인한 저공해 고연비 정책에 따라 화석연료와 전기를 모두 구동원으로 하는 하이브리드 자동차나, 전기 자동차, 또는 연료전지 차량이 각광받고 있으며, 이에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.

차량의 엔진을 수냉식으로 냉각하는 경우 엔진을 경유하면서 고온으로 열교환된 냉각수를 외부의 공기에 의해 냉각시키기 위한 라디에이터가 설치되어 있고, 라디에이터의 후방에는 외부의 공기를 강제로 유입시켜 냉각효율을 높이기 위한 쿨링팬이 설치되어 있으며, 이러한 쿨링팬을 회전시키기 위한 모터가 설치되어 있다.

일반적으로 차량의 공조장치는 차량 외부의 공기를 차량 실내로 도입하거나, 차량 실내의 공기를 순환시키는 과정에서 가열 또는 냉각시킴으로써 차량 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 것으로, 냉각 작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터 및 상기 증발기와 히터에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 송풍하기 위한 송풍 장치를 포함하고 있는데 이러한 송풍장치에는 모터가 구비된다.

쿨링팬의 구동수단인 모터의 예로 설명하면, 쿨링팬의 구동을 위한 모터는 통상 엔진에 근접하게 설치되기 때문에 엔진의 열에 의해 가열되어 손상 및 오동작의 우려가 있다.

또한 외부로부터의 열을 받아 가열되지 않더라도 오랫동안 구동되면 모터 자체에서 발생되는 열에 의해 가열된다. 이를 방지하기 위한 수단으로서, 쿨링팬 모터의 엔진측에 차열판, 이른바 히트쉴드(heat shield)를 설치함으로써 엔진에서 발생되는 열이 쿨링팬 모터로 전도되는 것을 방지하는 기술이 공지되어 있다.

특히 고전압으로 작동되는 고전압 쿨링팬 모터는 인버터에서 직류 전원을 스위칭을 통해 3상 교류 전원으로 변환하기 위해 IPM을 사용한다. 상기 IPM은 게이트 드라이버(gate driver)와 IGBT로 구성되고 상기 고전압 쿨링팬 모터는 구동시 상기 IPM의 스위칭으로 인해 고온으로 발열되고 이로 인해 발생된 고온의 열기는 상기 IPM에 부착된 방열판과 고전압 쿨링팬 모터는 마그네슘 합금으로 성형된 커버 플레이트를 통해 방열이 이루어진다.

종래의 고전압 쿨링팬 모터유닛에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 고전압 쿨링팬 모터 유닛(1a)은 상면에 커버 플레이트(1b)가 구비되고, 상기 커버 플레이트(1b)에 방열핀(1c)이 형성된다.

상기 방열핀(1c)은 방열을 위한 갯수가 적고, 충분한 방열 면적이 확보되지 않아 인버터 및 고전압 쿨링팬 모터의 온도가 상승하는 요인으로 작용하였다.

따라서 상기 고전압 쿨링팬 모터의 오작동 또는 인버터 소자가 오작동을 유발할 수 있어 이에 대한 대책이 필요하게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 고전압 쿨링팬 모터에 장착된 전력 변환부의 안정적인 방열을 위해 냉각 공기의 이동 흐름을 가이드하여 방열 성능을 향상시키기 위한 고전압 클링팬 모터유닛을 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 고전압 쿨링팬 모터 하우징의 내부에 위치된 모터; 상기 모터의 상부에 위치된 인버터 PCB; 상기 모터하우징의 상면을 커버하고 상기 인버터 PCB와 마주보는 상태로 조립되며 외측 상면에 홈부가 형성된 커버 플레이트; 상기 홈부와 마주보는 상태로 상기 커버 플레이트의 외측에 구비된 방열핀; 및 상기 커버 플레이트의 내측 하면에 장착된 방열판을 매개로 상기 인버터 PCB와 마주보는 상태로 상기 방열판의 하면에 장착되는 전력 변환부를 포함한다.

상기 홈부는 상기 커버 플레이트의 외측면에서 내측 하면을 향해 경사진 경사부; 상기 경사부의 하단에서 상기 방열핀을 향해 수평하게 연장된 연장부를 포함한다.

상기 홈부는 상기 방열핀으로 냉각 공기의 이동을 가이드 하기 위해 폭 방향에서 마주보는 양측벽면이 상기 방열핀을 향해 라운드진 것을 특징으로 한다.

상기 홈부의 홈 형성 방향과 상기 방열핀의 연장 방향은 서로 간에 일치 하는 것을 특징으로 한다.

상기 방열핀은 상기 전력 변환부의 길이 방향 길이 보다 길게 연장된 것을 특징으로 한다.

상기 방열핀은 상기 홈부와 마주보는 전면이 상기 홈부를 향해 단면적이 축소된 핀 경사부를 포함한다.

상기 방열핀은 단면 형태가 I자 형태 또는 T자 형태 또는 X자 형태 중의 어느 하나의 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 방열핀은 상기 홈부에서 길이 방향 단부를 향해 일 방향으로 연장된다. 상기 방열핀은 상기 홈부와 동일 평면에 위치된 것을 특징으로 한다.

상기 방열핀은 상기 홈부에서 길이 방향 단부로 갈수록 서로 간에 이격된 간격이 좁아지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 예에 의한 고전압 클링팬 모터유닛은 고전압 쿨링팬 모터 하우징의 내부에 위치된 모터; 상기 모터의 상부에 위치된 인버터 PCB; 상기 모터하우징의 상면을 커버하고 상기 인버터 PCB와 마주보는 상태로 조립되며 외측 상면에 형성된 홈부와, 원주 방향에 개구된 다수개의 개구 홀이 형성된 커버 플레이트; 상기 홈부와 마주보는 상태로 상기 커버 플레이트의 외측에 구비된 방열핀; 및 상기 커버 플레이트의 내측 하면에 장착되는 방열판을 매개로 상기 인버터 PCB와 마주보는 상태로 상기 방열판의 하면에 장착되는 전력 변환부를 포함한다.

상기 방열핀은 길이 방향 단부로 갈수록 상기 커버 플레이트의 외측을 향해 상향 경사지게 돌출된 것을 특징으로 한다.

상기 개구 홀은 상기 커버 플레이트의 상면에서 상기 모터 하우징의 외주면을 향해 경사지게 개구된 것을 특징으로 한다.

상기 방열 핀은 상기 홈부와 마주보는 상태로 배치된 메인 방열핀; 상기 메인 방열핀을 기준으로 상기 커버 플레이트의 반경 방향 외측을 향해 이격된 보조 방열핀을 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 고전압 쿨링팬 모터유닛은 전력 변환부에가 작동되면서 고온으로 발열되는 경우에도 커버 플레이트의 홈부와 방열핀을 이용하여 상기 전력 변환부의 안정적인 방열을 실시할 수 있어 고전압 쿨링팬 모터유닛의 오작동 또는 고장 발생을 감소시켜 안정적으로 사용할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 커버 플레이트의 상면에 홈을 형성하여 냉각 공기가 방열핀으로 이동 가능하도록 구조를 변경하여 고전압 쿨링팬 모터유닛의 방열을 도모하고자 한다.

본 발명의 실시 예들은 모터가 수납된 모터 하우징으로 냉각 공기를 유도하여 안정적인 방열을 도모하고자 한다.

도 1은 종래의 고전압 클링팬 모터유닛을 도시한 사시도.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 고전압 클링팬 모터유닛의 종 단면도 사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 고전압 클링팬 모터유닛의 종 단면도.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 고전압 클링팬 모터유닛의 방열핀을 확대 도시한 사시도.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 방열핀의 다양한 실시 예를 도시한 사시도.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 방열핀의 다른 배치 상태를 도시한 평면도.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 고전압 클링팬 모터유닛을 도시한 사시도.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 고전압 클링팬 모터유닛의 종 단면도 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 고전압 클링팬 모터유닛의 종 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 고전압 클링팬 모터유닛의 방열핀을 확대 도시한 사시도이다.

첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 고전압 쿨링팬 모터유닛(1)은 일 예로 연료전지 자동차에 장착될 수 있으며 고전압 쿨링팬 모터 하우징(102)의 내부에 위치된 모터(100)와, 상기 모터(100)의 상부에 위치된 인버터 PCB(200)와, 상기 모터하우징(102)의 상면을 커버하고 상기 인버터 PCB(200)와 마주보는 상태로 조립되며 외측 상면에 홈부(310)가 형성된 커버 플레이트(300)와, 상기 홈부(310)와 마주보는 상태로 상기 커버 플레이트(300)의 외측에 구비된 방열핀(400); 및 상기 커버 플레이트(300)의 내측 하면에 장착된 방열판(50)을 매개로 상기 인버터 PCB(200)와 마주보는 상태로 상기 방열판(50)의 하면에 장착되는 전력 변환부(500)를 포함한다.

본 실시 예에 의한 고전압 쿨링팬 모터유닛(1)은 모터 하우징(102)이 슈라우드(미도시)에 장착되고, 상기 슈라우드(미도시)의 전방에 위치된 한 쌍의 팬(미도시)이 모터(100)에서 연장된 회전축(미도시)의 회전력을 전달받아 회전된다. 참고로 라디에이터 유닛은 미도시 하였다.

상기 모터 하우징(102)은 내부에 도면 기준으로 모터(100)의 상부에 인버터 PCB(200)가 위치되고, 상기 인버터 PCB(200)에는 다수개의 전기 소자가 실장되어 모터(100)의 안정적인 작동을 가능하게 한다.

커버 플레이트(300)는 고전압 쿨링팬 모터유닛(1)의 상면을 덮는 덮개로서 외측 상면에 홈부(310)가 구비되어 있어 냉각 공기의 유입을 도모한다.

커버 플레이트(300)는 내측 하면에 방열판(50)이 고정 부재(10)를 매개로 밀착된 상태가 유지된다. 상기 고정 부재(10)는 일 예로 나사가 사용되나 다른 구성으로 변경되는 것도 가능할 수 있다.

방열판(50)은 후술할 전력 변환부(500)에서 발생되는 고온의 열기를 방열핀(400)으로 전달하여 고온으로 작동되는 전력 변환부(500)의 고온 발열로 인한 안정적인 방열을 도모하고자 한다.

상기 전력 변환부(500)는 인버터 PCB(200)에서 직류 전원을 스위칭을 통해 3상 교류 전원으로 변환하기 위해 IPM이 사용되는데, 상기 IPM은 게이트 드라이버(gate driver)와 IGBT로 구성되고, 상기 IPM의 스위칭으로 인해 고온으로 발열 작동되는 특성을 가지고 있다.

상기 전력 변환부(500)는 밀착된 방열판(50)과 열전달을 통해 커버 플레이트(300)의 외측으로 고온의 열기가 방열 되면서 과열로 인한 오작동이 방지된다.

본 실시 예에서는 상기 방열판(50)과 함께 커버 플레이트(300)에 다수개의 방열핀(400)이 구비되어 있어 냉각 공기를 통한 방열이 추가로 이루어진다.

상기 방열핀(400)은 보다 효율적인 방열을 위해 냉각 공기가 상기 방열핀(400)으로 가이드 되어 상기 전력 변환부(500)에서 발생된 고온의 열기를 신속하게 방열시킬 수 있다.

커버 플레이트(300)는 홈부(310)가 도면에 도시된 위치에 형성되고, 상기 방열핀(400)과 마주보는 위치인 상기 커버 플레이트(300)의 내측 하면에 전력 변환부(500)가 위치된다.

홈부(310)는 가로 방향 길이가 세로 방향 길이 보다 길게 연장되고, 커버 플레이트(300)의 외측면에서 내측 하면을 향해 경사진 경사부(312)와, 상기 경사부(312)의 하단에서 상기 방열핀(400)을 향해 수평하게 연장된 연장부(314)를 포함한다. 참고로 상기 홈부(310)의 가로 방향 길이는 방열핀(400)이 배치된 전체 폭 길이와 대응되는 길이와 유사한 길이로 연장되거나, 약간 짧은 길이로 연장될 수 있다.

본 실시 예에 의한 홈부(310)는 커버 플레이트(300)에 단순히 소정의 깊이로 형성된 홈이 아니라 다수개의 방열핀(400)에 대한 냉각을 통해 전력 변환부(500)의 안정적인 방열을 도모하기 위해 냉각 공기를 상기 방열핀(400)으로 가이드 하는 역할을 한다.

여기서 가이드의 의미는 냉각 공기의 이동 방향을 방열핀(400)으로 유도하여 다수개의 방열핀(400)으로 방열에 필요한 저온의 공기를 공급하는 것을 의미한다.

상기 경사부(312)는 홈부(310)를 구성하는 내부 영역으로 냉각 공기를 가이드하기 위해 소정의 각도로 경사지게 상기 연장부(314)를 향해 연장된다. 연장부(314)는 평면 구간으로 이루어지고 상기 경사부(312)를 통해 가이드된 냉각 공기를 방열핀(400)으로 유도하기 위해 형성된다.

상기 홈부(310)는 상기 방열핀(400)으로 냉각 공기의 이동을 가이드 하기 위해 폭 방향에서 마주보는 양측벽면이 상기 방열핀(400)을 향해 라운드지게 연장된다.

이와 같은 구조로 구성될 경우 냉각 공기의 이동 흐름은 확대도에 화살표로 도시된 바와 같이 상기 홈부(310)의 상면에서 연장부(314)를 향해 하강하는 제1 이동 흐름과, 상기 홈부(310)의 양측벽면의 라운드 진 구조를 따라 이동하는 제2 이동 흐름이 발생된다.

전술한 제1 이동 흐름은 방열핀(400)의 중앙 및 중앙과 이웃한 홈부(310)의 폭 방향에서 공급되는 냉각 공기의 이동 흐름을 의미한다. 그리고 제2 이동 흐름은 다수개의 방열핀(400) 중 가장 자리에 위치된 방열핀으로 냉각 공기를 공급하기 위한 냉각 공기의 이동 흐름을 의미한다.

이와 같이 홈부(310)의 내부 영역을 통해 이동하는 냉각 공기의 이동 흐름이 다수개의 방열핀(400)을 향해 최적화된 이동 패턴으로 공급될 경우 와류로 인한 손실이 감소되고, 상기 방열핀(400)과 접촉되는 냉각 공기의 유량이 증가되어 보다 안정적인 전력 변환부(500)의 방열을 실시할 수 있다.

본 실시 예는 전술한 냉각 공기의 이동에 따른 가이드와 함께 홈부(310)의 홈 형성 방향과 상기 방열핀(400)의 연장 방향은 서로 간에 일치하도록 구성된다.

이 경우 다량의 냉각 공기는 홈부(310)로 유입될 경우 다수개의 방열핀(400)의 외주면을 따라 이동될 수 있어 상기 냉각 공기의 불필요한 방향 전환으로 인한 와류 발생이 최소화 될 수 있어 전력 변환부(500)의 안정적인 방열을 도모할 수 있다.

본 실시 예에 의한 방열핀(400)은 상기 전력 변환부(500)의 길이 방향 길이 보다 길게 연장되므로 작동시 고온으로 발열이 이루어지는 전력 변환부(500)의 전 영역에서 열 교환이 이루어져 방열을 안정적으로 실시할 수 있다.

상기 방열핀(400)이 길이가 길게 연장될 경우 상기 커버 플레이트(300)의 한정적인 면적을 최대한 활용하여 냉각 공기와의 접촉을 도모할 수 있어 전력 변환부(500)의 방열 면적이 증가된다.

따라서 상기 전력 변환부(500)가 고온으로 작동되면서 신속한 방열이 필요로 할 경우 상기 방열핀(400)을 통해 이를 달성할 수 있어 방열 면적이 한정적인 전력 변환부(500)의 냉각을 보다 효율적으로 실시할 수 있다.

첨부된 도 4를 참조하면, 본 실시 예에 의한 방열핀(400)은 상기 홈부(310)와 마주보는 전면이 상기 홈부(310)를 향해 단면적이 축소된 핀 경사부(402)가 형성된다. 상기 핀 경사부(402)는 홈부(310)로 유입된 냉각 공기가 최초 접촉되는 방열핀(400)의 선단부에서 상기 냉각 공기의 박리로 인한 유동 저항을 최소화 하기 위해 형성된다.

상기 핀 경사부(402)는 정면에서 바라볼 때 좌우 대칭 형태로 유선형의 라운드지게 전방을 향해 연장되므로 상기 냉각 공기가 라운드 진 상기 핀 경사부(402)의 외주면을 따라 길이 방향으로 이동된다.

전술한 핀 경사부(402)는 도면에 도시된 라운드 형태 이외에도 다른 형태로 변경 가능하며 반드시 도면에 도시된 형태로 한정하지 않는다.

첨부된 도 5를 참조하면, 본 실시 예에 의한 방열핀(400)은 단면 형태가 I자 형태 또는 T자 형태 또는 X자 형태 중의 어느 하나의 형태로 형성된다. 방열핀(400)은 단면적이 증가될수록 냉각 공기와의 접촉 면적이 비례하여 증가되므로 최대한 증가시키는 것이 유리하나 냉각 공기의 안정적인 유동과 제작의 용이성을 위해 전술한 단면 형태 중의 어느 하나로 구성될 수 있다.

상기 방열핀(400)은 상기 홈부(310)에서 길이 방향 단부를 향해 일 방향으로 연장되므로 냉각 공기가 홈부(310)로 유입될 경우 상기 방열핀(400)과 접촉된 상태로 길이 방향을 따라 안정적으로 이동된다. 이 경우 고온으로 발열하는 전력 변환부(500)에서 발생된 고온의 열기는 신속하게 상기 방열핀(400)을 통해 커버 플레이트(300)의 외측으로 방열될 수 있어 인버터 PCB(200) 또는 모터(100)의 과열을 예방할 수 있다.

따라서 고온의 외기 온도가 유지되는 기후 조건 또는 장시간 모터(100)가 작동되면서 발생되는 고온의 열기로 인한 오작동 및 고장을 사전에 예방할 수 있다.

본 실시 예에 의한 방열핀(400)은 상기 홈부(310)와 동일 평면에 위치되므로 냉각 공기가 홈부(310)로 유입된 후에 방열핀(400)으로 이동될 경우 커버 플레이트(300)의 상측으로 이동되지 않고 다수개의 방열핀(400)의 이격된 공간을 따라 안정적으로 이동될 수 있다.

첨부된 도 6을 참조하면, 본 실시 예에 의한 방열핀(400)은 상기 홈부(310)에서 길이 방향 단부로 갈수록 서로 간에 이격된 간격이 좁아지도록 구성될 수 있다.

이 경우 다수개의 방열핀(400) 사이를 통과하여 이동하는 냉각 공기의 이동 속도가 후단부로 이동할수록 증가되므로 상기 냉각 공기는 상기 방열핀(400)의 선단부에서 후단부를 향해 이동하면서 열교환을 통한 방열과 신속한 이동을 통해 고온으로 열교환된 냉각 공기를 커버 플레이트(300)의 외측으로 배출시켜 전력 변환부(500)에서 발생된 열기를 안정적으로 방열 시킬 수 있다.

본 실시 예에 의한 방열핀(400)은 상기 홈부(310)와 마주보는 상태로 배치된 메인 방열핀(410)과, 상기 메인 방열핀(410)을 기준으로 상기 커버 플레이트(300)의 반경 방향 외측을 향해 이격된 보조 방열핀(420)을 포함한다.

메인 방열핀(410)은 전력 변환부(500)와 마주보는 커버 플레이트(300)의 상면에 다수개가 서로 간에 이격된 상태로 배치된다.

상기 전력 변환부(500)는 작동시 고온으로 발열되므로 신속한 방열을 위해 상기 전력 변환부(500)와 대응되는 커버 플레이트(300)의 상면에 위치됨으로써 방열판(50)과 더불어 안정적인 방열을 도모할 수 있다.

따라서 상기 전력 변환부(500)가 고온 상태가 유지되는 경우에도 과열로 인한 오작동 또는 고장을 사전에 예방할 수 있다.

보조 방열핀(420)은 메인 방열핀(410)에서 외측으로 이격되어 위치하고, 방열판(50)을 고정하는 고정부재(10)로 인해 상기 메인 방열핀(410)의 길이 보다는 짧은 길이로 연장되고 상기 고정부재(10)가 결합되는 마운팅 홀로 인해 도면에 도시된 상태로 연장된다.

본 발명의 다른 실시 예에 의한 고전압 클링팬 모터유닛에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 의한 고전압 클링팬 모터유닛(1a)는 고전압 쿨링팬 모터 하우징(1002)의 내부에 위치된 모터(1000)와, 상기 모터(1000)의 상부에 위치된 인버터 PCB(2000)와, 상기 모터하우징(1002)의 상면을 커버하고 상기 인버터 PCB(2000)와 마주보는 상태로 조립되며 외측 상면에 형성된 홈부(3100)와, 원주 방향에 개구된 다수개의 개구 홀(3200)이 형성된 커버 플레이트(3000)와, 상기 홈부(3100)와 마주보는 상태로 상기 커버 플레이트(3000)의 외측에 구비된 방열핀(4000); 및 상기 커버 플레이트(3000)의 내측 하면에 장착되는 방열판(50)을 매개로 상기 인버터 PCB(2000)와 마주보는 상태로 상기 방열판(4000)의 하면에 장착되는 전력 변환부(5000)를 포함한다.

본 실시 예는 전술한 실시 예와 주요 구성이 유사하나 모터(1000)를 감싸는 모터 하우징(1002)에 대한 냉각과 전력 변환부(5000)에 대한 냉각을 동시에 실시하여 고전압 쿨링팬 모터유닛(1a)에 대한 안정적인 방열을 도모하는 차이점을 갖고 있다.

커버 플레이트(3000)의 원주 방향에 다수개의 개구 홀(3200)이 개구되어 있고 냉각 공기가 상기 개구 홀(3200)을 경유하여 상기 모터 하우징(1002)으로 이동된다. 상기 모터 하우징(1002)은 고속 회전하는 모터(100)의 외형을 이루는 구성품이므로 장기간 모터(1000)가 작동될 경우 냉각 공기를 공급하여 냉각을 실시하는 것이 과열을 방지할 수 있다.

예를 들어 개구 홀(3200)이 커버 플레이트(3000)의 단면을 기준으로 수직 관통될 경우 상기 개구 홀(3200)을 경유한 냉각 공기는 모터 하우징(1002)의 외주면을 향해 전부 이동되지 못하고 부분적으로 이동될 수 있다.

이를 방지하기 위해 본 실시 예에서는 이를 위해 본 실시 예에 의한 개구 홀(3200)은 일 예로 상기 커버 플레이트(3000)의 상면에서 상기 모터 하우징(1002)의 외주면을 향해 경사지게 개구될 수 있다.

이와 같이 개구 홀(3200)이 경사지게 형성될 경우 냉각 공기의 이동 흐름은 상기 모터 하우징(1002)의 외주면을 향해 주로 이동한다. 그리고 냉각 공기는 경사진 개구 홀(3200)을 경유할 경우 상기 모터 하우징(1002)의 길이 방향을 따라 외주면 단부로 갈수록 이동 흐름이 나선 형태로 유도된다.

냉각 공기는 모터 하우징(1002)의 외주면과 지속적으로 접촉될 경우 모터(1000)의 작동에 따른 열기를 안정적으로 방열시킬 수 있다. 특히 상기 모터 하우징(1002)의 길이 방향으로 냉각 공기가 이동하는 것 보다는 외주면을 따라 나선 형태로 이동될 경우 접촉 시간이 증가될 수 있어 모터(1000)의 작동에 따라 발생된 열기를 안정적으로 방열하여 고장 또는 오작동을 사전에 예방할 수 있다.

첨부된 도 7 내지 도 8을 참조하면, 본 실시 예에 의한 방열핀(4000)은 길이 방향 단부로 갈수록 상기 커버 플레이트(3000)의 외측을 향해 상향 경사지게 돌출된다. 여기서 돌출된 높이는 10미리미터 이내로 돌출될 수 있으며 방열 면적의 증가로 냉각 공기와의 접촉 면적이 증가되므로 고온으로 작동되는 전력 변환부(5000)의 발열을 최대한 억제 할 수 있다.

본 실시 예에 의한 방열핀(4000)은 상기 홈부(3100)와 마주보는 상태로 배치된 메인 방열핀(4100)과, 상기 메인 방열핀(4100)을 기준으로 상기 커버 플레이트(3000)의 반경 방향 외측을 향해 이격된 보조 방열핀(4200)을 포함한다.

메인 방열핀(4100)은 전력 변환부(5000)와 마주보는 커버 플레이트(3000)의 상면에 다수개가 서로 간에 이격된 상태로 배치된다.

상기 전력 변환부(5000)는 작동시 고온으로 발열되므로 신속한 방열을 위해 상기 전력 변환부(5000)와 대응되는 커버 플레이트(3000)의 상면에 위치됨으로써 방열판(50)과 더불어 안정적인 방열을 도모할 수 있다.

따라서 상기 전력 변환부(5000)가 고온 상태가 유지되는 경우에도 과열로 인한 오작동 또는 고장을 사전에 예방할 수 있다.

보조 방열핀(4200)은 메인 방열핀(4100)에서 외측으로 이격되어 위치하고, 방열판(50)을 고정하는 고정부재(10)로 인해 상기 메인 방열핀(4100)의 길이 보다는 짧은 길이로 연장되고 상기 고정부재(10)가 결합되는 마운팅 홀로 인해 도면에 도시된 상태로 연장된다.

본 실시 예들은 방열핀의 다양한 구성을 통해 고전압 쿨링팬이 구비된 모터유닛을 제공하고자 한다.

Claims

고전압 쿨링팬 모터 하우징(102)의 내부에 위치된 모터(100);

상기 모터(100)의 상부에 위치된 인버터 PCB(200);

상기 모터하우징(102)의 상면을 커버하고 상기 인버터 PCB(200)와 마주보는 상태로 조립되며 외측 상면에 홈부(310)가 형성된 커버 플레이트(300);

상기 홈부(310)와 마주보는 상태로 상기 커버 플레이트(300)의 외측에 구비된 방열핀(400); 및

상기 커버 플레이트(300)의 내측 하면에 장착된 방열판(50)을 매개로 상기 인버터 PCB(200)와 마주보는 상태로 상기 방열판(50)의 하면에 장착되는 전력 변환부(500)를 포함하는 고전압 쿨링팬 모터유닛.
제1 항에 있어서,

상기 홈부(310)는 상기 커버 플레이트(300)의 외측면에서 내측 하면을 향해 경사진 경사부(312);

상기 경사부(312)의 하단에서 상기 방열핀(400)을 향해 수평하게 연장된 연장부(314)를 포함하는 고전압 쿨링팬 모터유닛.
제1 항에 있어서,

상기 홈부(310)는 상기 방열핀(400)으로 냉각 공기의 이동을 가이드 하기 위해 폭 방향에서 마주보는 양측벽면이 상기 방열핀(400)을 향해 라운드진 것을 특징으로 하는 고전압 쿨링팬 모터유닛.
제1 항에 있어서,

상기 홈부(310)의 홈 형성 방향과 상기 방열핀(400)의 연장 방향은 서로 간에 일치 하는 고전압 쿨링팬 모터유닛.
제1 항에 있어서,

상기 방열핀(400)은 상기 전력 변환부(500)의 길이 방향 길이 보다 길게 연장된 고전압 쿨링팬 모터유닛.
제1 항에 있어서,

상기 방열핀(400)은 상기 홈부(310)와 마주보는 전면이 상기 홈부(310)를 향해 단면적이 축소된 핀 경사부(402)를 포함하는 고전압 쿨링팬 모터유닛.
제1 항에 있어서,

상기 방열핀(400)은 단면 형태가 I자 형태 또는 T자 형태 또는 X자 형태 중의 어느 하나의 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 고전압 쿨링팬 모터유닛.
제1 항에 있어서,

상기 방열핀(400)은 상기 홈부(310)에서 길이 방향 단부를 향해 일 방향으로 연장된 고전압 쿨링팬 모터유닛.
제1 항에 있어서,

상기 방열핀(400)은 상기 홈부(310)와 동일 평면에 위치된 것을 특징으로 하는 고전압 쿨링팬 모터유닛.
제1 항에 있어서,

상기 방열핀(400)은 상기 홈부(310)에서 길이 방향 단부로 갈수록 서로 간에 이격된 간격이 좁아지는 것을 특징으로 하는 고전압 쿨링팬 모터유닛.
고전압 쿨링팬 모터 하우징(1002)의 내부에 위치된 모터(1000);

상기 모터(1000)의 상부에 위치된 인버터 PCB(2000);

상기 모터하우징(1002)의 상면을 커버하고 상기 인버터 PCB(2000)와 마주보는 상태로 조립되며 외측 상면에 형성된 홈부(3100)와, 원주 방향에 개구된 다수개의 개구 홀(3200)이 형성된 커버 플레이트(3000);

상기 홈부(3100)와 마주보는 상태로 상기 커버 플레이트(3000)의 외측에 구비된 방열핀(4000); 및

상기 커버 플레이트(3000)의 내측 하면에 장착되는 방열판(50)을 매개로 상기 인버터 PCB(2000)와 마주보는 상태로 상기 방열판(4000)의 하면에 장착되는 전력 변환부(5000)를 포함하는 고전압 쿨링팬 모터유닛.
제11 항에 있어서,

상기 방열핀(4000)은 길이 방향 단부로 갈수록 상기 커버 플레이트(3000)의 외측을 향해 상향 경사지게 돌출된 것을 특징으로 하는 고전압 쿨링팬 모터유닛.
제1 항에 있어서,

상기 개구 홀(3200)은 상기 커버 플레이트(3000)의 상면에서 상기 모터 하우징(1002)의 외주면을 향해 경사지게 개구된 것을 특징으로 하는 고전압 쿨링팬 모터유닛.
제11 항에 있어서,

상기 방열 핀(4000)은 상기 홈부(3100)와 마주보는 상태로 배치된 메인 방열핀(4100);

상기 메인 방열핀(4100)을 기준으로 상기 커버 플레이트(3000)의 반경 방향 외측을 향해 이격된 보조 방열핀(4200)을 포함하는 고전압 쿨링팬 모터유닛.