WO2020171278A1 - 팬 모터 - Google Patents

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WO2020171278A1
WO2020171278A1 PCT/KR2019/003602 KR2019003602W WO2020171278A1 WO 2020171278 A1 WO2020171278 A1 WO 2020171278A1 KR 2019003602 W KR2019003602 W KR 2019003602W WO 2020171278 A1 WO2020171278 A1 WO 2020171278A1
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rotor
neck
fan motor
barriers
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장광용
김용대
한철
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a fan motor, and more particularly, to a fan motor in which the inside can be cooled by a flow formed by an impeller.
  • the fan motor may be installed in a vacuum cleaner or a hair dryer to generate air flow.
  • the fan motor When the fan motor is installed in a home appliance such as a vacuum cleaner, it may generate a suction force that sucks air into the dust collecting unit.
  • the fan motor When the fan motor is installed in a home appliance such as a hair dryer, it may generate a blowing force that pressurizes the heater.
  • An example of such a fan motor may include a housing, a stator installed in the housing, a rotor rotated by the stator, a rotating shaft on which the rotor is mounted, and an impeller installed on the rotating shaft.
  • the rotation shaft of the fan motor may be rotatably supported by at least one bearing, and the rotation shaft may be rotated at high speed while being supported by the bearing.
  • the performance may be deteriorated, and it is preferable that the temperature inside the fan motor is maintained so as not to overheat.
  • An object of the present invention is to provide a fan motor capable of maintaining a coil with high reliability and increasing a dot ratio.
  • Another object of the present invention is to provide a fan motor capable of dissipating the rotor more quickly and reliably by forming a flow path capable of intensively cooling the rotor around the rotor.
  • a fan motor includes a rotating shaft; A rotor mounted on the rotating shaft; A stator surrounding the rotor; And an impeller connected to the rotation shaft, wherein the stator includes a stator core; A plurality of insulators coupled to the stator core; And a coil wound around each of the plurality of insulators.
  • the back yoke body and a plurality of teeth are not integrally formed, and each of the plurality of teeth may be coupled to the back yoke body, and each of the plurality of teeth may be disposed to be spaced apart from each other in the back yoke body.
  • the tooth, the insulator, and the coil may be coupled to the back yoke body in a coupled state, and the coil winding operation may be easier than when the tooth is integrally formed with the back yoke body.
  • Each of the plurality of teeth includes a neck coupled to the back yoke body; A shoe protruding from the neck and facing the outer circumference of the rotor may be included, and each of the plurality of insulators may support a coil and may include a barrier capable of guiding air to the periphery of the rotor.
  • the coil is supported by the barrier and can be wound with a high dot ratio, and the air flowed by the impeller is guided to the barrier to pass between the rotor and the barrier, and the rotor can be quickly radiated.
  • Each of the plurality of insulators includes: a neck insulator surrounding the neck, and a first barrier protruding from the neck insulator in an axial direction; It may include a pair of second barriers protruding from the neck insulator toward the inner circumference of the back yoke body.
  • the first barrier may support a portion of the coil located outside the back yoke body (ie, the outer coil part) so that it does not flow down in a direction toward the rotation axis due to its own weight or vibration, and the coil has a neck so that the number of windings is maximized. It can be wound around the insulator.
  • the second barrier can hold a portion of the coil located inside the back yoke body so that it does not move away from the teeth coupled with the insulator having the second barrier, and the coil can be wound around the neck insulator to maximize the number of windings. have.
  • a plurality of assemblies in which the insulator and teeth are coupled may surround the outer circumference of the rotor.
  • the plurality of assemblies may divide and surround the outer circumference of the rotor.
  • a cooling passage that is opened in an axial direction and closed in a radial direction may be formed between the plurality of assemblies and the rotor.
  • the inside of the back yoke body may be divided into the cooling passage surrounded by a plurality of assemblies and a plurality of outer passages between the insulator and the inner circumference of the back yoke body, and the air flowing from the impeller mainly comprises the cooling passage.
  • the rotor, in particular, the magnet can be intensively cooled while passing.
  • Each of the plurality of insulators may include a pair of first barriers, and the pair of first barriers may protrude in opposite directions to each other.
  • the coil When the coil is wound around the neck insulator, it may have a pair of outer coil units, and the pair of coil end turn units may be supported with high reliability by a pair of first barriers.
  • the pair of second barriers may protrude in opposite directions from the neck insulator. Each of the pair of second barriers may contact second barriers of other adjacent insulators.
  • Each of the pair of second barriers may include an air guide that is in contact with a second barrier of another adjacent insulator to form a cooling passage with the adjacent other insulator.
  • the fan motor may further include an inner insulator disposed on the inner circumference of the back yoke body.
  • a coil space in which a coil is accommodated may be formed between the second barrier and the neck insulator and the inner insulator.
  • a portion of the coil located inside the back yoke body ie, the inner coil unit) may be accommodated in the coil space.
  • the inner insulator may be disposed between each of the adjacent teeth.
  • One surface of the air guide may face the second barrier, the shoe, and the rotor of another adjacent insulator.
  • One surface of the air guide may guide air so that the air passes between the rotor and the air guide.
  • the other surface of the air guide may face the inner insulator.
  • the other surface of the air guide may contact the inner coil part of the coil, and may support the coil so that the inner coil part does not flow down toward the rotor.
  • Each of the pair of second barriers may include an inner insulator contactor extending from the air guide and contacting the inner insulator.
  • the inner insulator container may hold the coil so that the coil does not flow through between the air guide and the inner insulator, and the inner coil part may be supported more reliably.
  • the inner insulator, the neck insulator, and the second barrier may be sealed while surrounding the outer circumference of the inner coil part, and the inner coil part may be maintained with higher reliability.
  • the coil since the coil is supported by the barrier, it can be wound on the insulator with a high dot ratio, and the air flowed by the impeller passes between the rotor and the barrier to quickly dissipate the rotor.
  • both the outer coil unit and the inner coil unit can be supported with high reliability. It can be wound on the insulator, and as the fan motor is miniaturized, high output can be secured.
  • the air guide constituting the second barrier serves as both a function of guiding air and a function of supporting the coil, thereby minimizing the number of parts and miniaturization of the fan motor.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a fan motor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a fan motor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a plan view showing the inside of a fan motor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a fan motor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view when a plurality of teeth and a plurality of insulators are separated from a back yoke body according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating an insulator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a fan motor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a fan motor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an interior view of a fan motor according to an embodiment of the present invention. It is a top view.
  • the fan motor of this embodiment includes a motor body 1, a rotating shaft 2; A rotor 3 mounted on the rotating shaft 2; A stator 6 surrounding the rotor 3; It may include an impeller (8) connected to the rotation shaft (2).
  • the motor body 1 may form the exterior of a fan motor.
  • the motor body (1) has an air inlet (11) through which external air is sucked into the motor body (1), and an air outlet (12) through which air that has passed through the inside of the motor body (1) is discharged to the outside of the motor body (1).
  • (13) (14) (15) may be formed.
  • the motor body 1 may be composed of a combination of a plurality of members.
  • the motor body 1 may include an impeller cover 90, an inner bracket 100, and a motor housing 160.
  • the rotating shaft 2 is rotated together with the rotor 3 and may be long disposed inside the motor body 1.
  • the rotation shaft 2 may be disposed long from the inside of the motor housing 160 to the inside of the impeller cover 90.
  • the rotating shaft 2 may be supported by the bearings 4 and 5, and may be rotatably disposed inside the motor body 1.
  • the rotating shaft 2 can be rotated by the rotor 3 while being supported by the bearings 4 and 5.
  • An impeller connection to which the impeller 8 is connected may be formed on the rotating shaft 2.
  • the impeller connection portion may be formed at a position spaced apart from the rotor mounting portion in which the rotor 3 is mounted among the rotation shaft 2 in the axial direction L.
  • the impeller connection part may be formed at one end of the rotation shaft.
  • a bearing mounting portion on which the bearings 4 and 5 are mounted may be formed on the rotating shaft 2.
  • the rotor 3 may be formed in a hollow cylindrical shape.
  • the rotor 3 may be mounted on the rotation shaft 2 to surround a part of the rotation shaft 2, and the rotor 3 may be rotatably positioned inside the stator 6.
  • the rotor 3 may be mounted to surround a part between one end and the other end of the rotation shaft 2.
  • the rotor 3 may include a magnet 32 and a pair of end plates 33 and 34 fixing the magnet 32.
  • the magnet 32 may be an ND magnet.
  • the magnet 32 may face the inner circumference of the stator 6 in the radial direction R.
  • the rotor 3 may further include a rotor core 31 fixed to the rotation shaft 2, and when the rotor 3 further includes a rotor core 31, the magnet 32 is a rotor core 31 It may be disposed on the outer circumference of, and the magnet 32 may form the outer circumferential surface of the rotor (3). It goes without saying that the rotor 3 may be directly fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft 2 without the rotor core 31.
  • the bearings 4 and 5 may be accommodated and supported by the motor body 1 and rotatably support the rotating shaft 2 while being connected to the rotating shaft 2.
  • the bearings 4 and 5 may be rolling bearings such as ball bearings, roller bearings and needle bearings, or gas bearings.
  • the rolling bearings may include an inner ring fixed to a rotating shaft, an outer ring fixed to the motor body 1, and a rolling member disposed between the inner and outer rings.
  • the gas bearings may be supported by the motor body 1 to have an air gap with the rotating shaft 2.
  • the fan motor may include a plurality of bearings 4 and 5.
  • the plurality of bearings 4 and 5 may be arranged to be spaced apart with the rotor 3 interposed therebetween.
  • any one (4) of the plurality of bearings (4) (5) may be mounted on the rotating shaft (2) to be positioned between the impeller (8) and the rotor (3), and the plurality of bearings (4) (5)
  • the other 5 of the rotation shaft 2 may be mounted on the opposite side of the impeller 8, and the rotor 3 may be positioned between a plurality of bearings 4 and 5.
  • Each of the plurality of bearings 4 and 5 may be mounted on the rotating shaft 2 so as to be positioned between the impeller 8 and the rotor 3.
  • the plurality of bearings 4 and 5 may be mounted on the rotating shaft 2 to be spaced apart in the axial direction L.
  • bearings (4) (5) a plurality of bearings (4) (5) will be described as an example in which the rotor (3) is disposed to be spaced apart, and the bearing located between the impeller (8) and the rotor (3) is referred to as a first bearing (4). And the bearing positioned on the opposite side of the impeller 8 will be referred to as the second bearing 5 and described. Meanwhile, the common configuration of the first bearing 4 and the second bearing 5 will be referred to as bearings 4 and 5 and described.
  • the inner ring of the first bearing 4 may be fixed between the impeller 8 and the rotor 3 of the rotating shaft 2, and the outer ring of the first bearing 4 is the motor body 1, in particular, the inner bracket ( It may be fixed to the bearing housing 140 of 100).
  • the inner ring of the second bearing 5 may be fixed to the opposite side of the impeller 8 of the rotation shaft 2, and the outer ring of the second bearing 5 is the motor body 1, in particular, the hollow body of the motor housing 160 It can be fixed to 170.
  • the load and vibration of the rotating shaft 2 and the impeller 8 may be distributed and transmitted to the motor body 1 through the first bearing 4 and the second bearing 5.
  • the stator 6 may be disposed inside the motor body 1.
  • the stator 6 is mounted on the motor body 1 to rotate the rotor 3.
  • the stator 6 may be disposed inside the motor housing 160.
  • the stator 6 may be mounted to the motor body 1, in particular, the motor housing 160 with a fastening member such as a screw.
  • the stator 6 may be formed in a hollow cylindrical shape as a whole.
  • the stator 6 may be mounted on the inner circumference of the motor housing 160 to surround the outer circumference of the rotor 3.
  • the stator 6 may be composed of a combination of a plurality of members.
  • the stator 6 may include a stator core 61, an insulator and a coil.
  • the insulator may be coupled to the stator core 61, and the stator 6 may include a plurality of insulators 62, 63, 64, as shown in FIGS. 2 and 3.
  • a plurality of insulators 62, 63, 64 may be coupled to the stator core 61.
  • the coil may be wound on the insulator, and the stator 6 may include a plurality of coils 65, 66, 67, as shown in FIGS. 2 and 3, and such a coil includes a plurality of insulators 62 (63) (64) can be wound on each.
  • the insulator and the coil may correspond 1:1, and the stator 6 includes a stator core 61, a plurality of insulators 62, 63, 64, and a plurality of coils 65, 66, and 67. I can.
  • the stator core 61 includes a back yoke body 68, as shown in FIG. 3; It may include a plurality of teeth 69, 70, 71 disposed inside the back yoke body 68.
  • the plurality of teeth 69, 70, and 71 may be disposed to be spaced apart from each other.
  • One end of each of the plurality of teeth 69, 70, and 71 may be supported by the back yoke body 68, and the other end of each of the plurality of teeth 69, 70, and 71 is outside the rotor (3). You can face it around.
  • the plurality of teeth 69, 70, and 71 may be disposed at equal intervals in the circumferential direction.
  • Chihuahua, insulator and coil can be 1:1:1 correspondence.
  • the stator 63 has one back yoke body 68, three teeth 69, 70, 71, and three insulators 62, 63 and 63. 64) and three coils 65,66,67.
  • the plurality of coils 65, 66, 67 may be spaced apart along the outer circumference of the rotor 3, and a gap (G, see FIG. 2) through which air can pass may be formed between adjacent coils. .
  • the gap G may be formed to be opened in the radial direction R between outer coil portions of adjacent coils.
  • the impeller 8 may be connected to the rotating shaft 2.
  • the impeller 8 may be rotated inside the motor body 1, in particular, the impeller cover 90 when the rotation shaft 2 rotates.
  • the impeller 8 may include a plurality of blades 85 and a hub 86 from which the plurality of blades 85 protrude.
  • the plurality of blades 85 may be formed to protrude from a surface of the hub 86 facing the air intake 11.
  • the motor may further include a diffuser 9 positioned inside the motor body 1.
  • the diffuser 9 may be positioned after the impeller 8 in the air flow direction.
  • the diffuser 9 may be disposed to be located inside the impeller cover 90 or inside the motor housing 160.
  • the diffuser 9 may be coupled to at least one of the impeller cover 90, the inner bracket 100, and the motor housing 160.
  • the diffuser 9 may include a body portion 91 and a diffuser vane 92 that converts the dynamic pressure of air passing through the impeller 8 into a positive pressure.
  • the body portion 91 may be larger in size than the air inlet 11 and smaller in size than the impeller cover 90.
  • the body portion 91 may have a rotation shaft through hole through which the rotation shaft 2 is rotatably penetrated.
  • the body portion 91 may be disposed between the rotation shaft 2 and the motor body 1 to surround the outer circumference of the rotation shaft 2.
  • the diffuser vane 92 may protrude from the outer circumference of the body part 91.
  • the inside of the motor body 1 may be divided into a motor space S1 in which the rotor 3 and stator 6 are located, and an impeller space S2 in which the impeller 8 is rotatably accommodated.
  • the space S1 and the impeller space S2 may be divided by the diffuser 9.
  • An air inlet 11 may be formed in the impeller cover 90, and an impeller space S2 may be formed in the impeller cover 90.
  • the inner bracket 100 may guide the air flowing from the impeller 8 between the rotor 3 and the stator 6.
  • the inner bracket 100 may be provided with a flow guide 110 for guiding the air flowing from the impeller 8 between the plurality of coils 65, 66, and 67.
  • the flow guide 110 may guide the air flowing from the impeller 8 to be concentrated to the rotor 3.
  • the flow guide 110 may guide the air flowing from the impeller 8 toward the rotor 3 after passing through the gap G between the plurality of coils 65, 66, and 67.
  • the fan motor when all of the air flowing from the impeller 8 is guided to the rotor 3 and the stator 6, the flow path resistance is large and rapid exhaust may be difficult.
  • the fan motor may be configured such that a part of the air flowing from the impeller 8 is not guided to the rotor 3 and the stator 6, but is exhausted to the outside of the fan motor.
  • the inner bracket 100 may be provided with an air outlet 12 (refer to FIGS. 1 and 3) through which air is exhausted to the outside of the motor body 1.
  • the air outlet 12 formed in the inner bracket 100 may be an inner outlet positioned inside the fan motor.
  • the inner bracket 100 includes an inner guide 120 and an outer guide 130 spaced apart from the inner guide 120 can do.
  • Each of the inner guide 120 and the outer guide 130 may be formed in a ring shape.
  • the outer diameter of the inner guide 120 may be smaller than the inner diameter of the outer guide 130.
  • the outer guide 130 may be formed to be located outside the inner guide 120.
  • the outer guide 130 may be disposed to surround the outer circumference of the inner guide 120.
  • the inner guide 120 and the outer guide 130 may be formed to have a concentric shaft.
  • the flow guide 110 may be connected to each of the inner guide 120 and the outer guide 130, and the flow guide 110 is formed to connect the outer circumference of the inner guide 120 and the inner circumference of the outer guide 130. I can.
  • the flow guide 110 may be a guide bridge connecting the inner guide 120 and the outer guide 130.
  • the flow guide 110 may correspond to the coils 65, 66, 67 and 1:1, and the flow guide 110 is formed in plural on the inner bracket 100 Can be.
  • the plurality of flow guides 110 may be formed to be spaced apart from each other in the circumferential direction.
  • An air outlet 12 through which air can pass may be formed between the plurality of flow guides 110.
  • the air outlet 12 may be formed between the inner guide 120 and the outer guide 130 and the flow guide 110.
  • a portion of each of the plurality of coils 65, 66, and 67 may be located inside the inner guide 120.
  • a portion of each of the coils 65, 66, and 67 located inside the inner guide 120 may face the inner guide 120 in the radial direction R.
  • the flow guide 110 may include a first guide 112 and a second guide 114.
  • the first guide 112 may be formed to connect the inner guide 120 and the outer guide 130.
  • the air flowed by the impeller 8 may flow to the inner bracket 100 while swirling in three dimensions. Some of this air may pass through the air outlet 12 while flowing in the axial direction (L), and the rest of the air is guided by the first guide 112 to rotate and flow in the circumferential direction and radial direction (R). It can be guided by 2 guides 114.
  • One surface 113 of the first guide 112 guiding air may be a curved surface.
  • the first guide 112 may have a different thickness in the radial direction, and may be gradually formed thicker toward the outside.
  • One surface 113 of the first guide 112 may be smoother as it is closer to the inner guide 120, and may be steeper as it is closer to the outer guide 130.
  • the first guide 112 may guide the rotating air to be guided to the second guide 114 while being collected in the inner direction of the fan motor.
  • the second guide 114 may be erected on the first guide 112.
  • the second guide 114 may face each of the plurality of coils 65, 66, and 67, or may face a gap G between adjacent coils. After the air guided by the first guide 112 hits one surface 115 of the second guide 114, it may be converted to a direction in which the one surface 115 of the second guide 114 guides.
  • the inner bracket 100 includes a bearing 4 and 5, in particular, a bearing housing 140 supporting the first bearing 4, and an inner bridge 150 connecting the bearing housing 140 and the inner guide 120. It may contain more.
  • the bearing housing 140 may be spaced apart from each of the inner guide 120 and the outer guide 130, as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the outer diameter of the bearing housing 140 may be smaller than the inner diameter of the inner guide 120, and the inner bridge 150 may be formed to connect the inner guide 110 and the bearing housing 140.
  • One end of the inner bridge 150 may be connected to the inner guide 110, and the other end of the inner bridge 150 may be connected to the bearing housing 140.
  • the inner bracket 100 may include a plurality of inner bridges 150, and the plurality of inner bridges 150 may be spaced apart from each other in the circumferential direction of the inner bracket 100.
  • the motor housing 160 may include a hollow body 170, an outer ring 180, and a plurality of outer bridges 190.
  • the hollow body 170 may be formed in a hollow cylindrical shape, and may face the rotor 3 in the axial direction L.
  • the hollow body 170 may support the bearings 4 and 5, in particular, the second bearing 5.
  • the outer ring 180 may be larger than the hollow body 170.
  • the inner diameter of the outer ring 180 may be larger than the outer diameter of the hollow body 170, and the outer ring 180 may be located outside the hollow body 170.
  • the outer ring 180 and the hollow body 170 may be spaced apart in the radial direction (R).
  • the plurality of outer bridges 190 may connect the hollow body 170 and the outer ring 180.
  • the plurality of outer bridges 190 may be spaced apart in the circumferential direction, and an air discharge port 15 through which air may be discharged to the outside of the fan motor may be formed between adjacent outer bridges 190.
  • the air outlet 15 may be opened in the axial direction L, and hereinafter, it may be referred to as an axial air outlet 15 to be distinguished from the other air outlets 12, 13, and 14.
  • Air that has cooled the rotor 3 inside the motor housing 160 may be discharged to the outside of the fan motor through the axial air discharge port 15.
  • the motor housing 160 may surround the outer circumference of the stator 6 and may protect the stator 6.
  • the motor housing 160 may further include a stator housing 200 and a plurality of connecting bodies 210.
  • the stator housing 200 may have an inner peripheral surface facing the outer peripheral surface of the stator 6.
  • the stator housing 200 may be a body to which the stator 6 is fastened, and may be a body substantially surrounding the outer circumference of the stator 6, particularly, the back yoke body 68.
  • the plurality of connecting bodies 210 may connect the stator housing 200 and the outer ring 180. One end of each of the plurality of connecting bodies 210 may be connected to the stator housing 200, and the other end of each of the plurality of connecting bodies 210 may be connected to the outer ring 180.
  • the plurality of connecting bodies 210 may be spaced apart in a circumferential direction, and an air outlet 14 through which air may be discharged to the outside of the fan motor may be formed between adjacent connecting bodies 210.
  • the air outlet 14 may be opened in the radial direction R, and hereinafter, it may be referred to as a radial air outlet 14 to be distinguished from other air outlets.
  • Some of the air cooled by the rotor 3 and the stator 6 inside the motor housing 160 may be discharged to the outside of the fan motor through the radial air discharge port 14.
  • the motor housing 160 may further include an outer body 220 that is larger than the stator housing 200.
  • the motor housing 160 may include a plurality of housing bridges 230 connecting the stator housing 200 and the outer body 220.
  • the inner diameter of the outer body 220 may be larger than the outer diameter of the stator housing 200.
  • the outer body 220 may be located outside the stator housing 200.
  • the stator housing 200 and the outer body 220 may have a concentric shaft, and the outer body 220 may surround a part of the outer circumference of the inner body 220.
  • the outer body 220 may be spaced apart from the stator housing 200 on the outside of the inner body 220 in the radial direction R.
  • the plurality of housing bridges 230 may be formed to be spaced apart from each other in a circumferential direction, and an air outlet 13 through which air may be discharged may be formed between adjacent housing bridges 230.
  • the motor housing 160 may be provided with an air discharge port (13. hereinafter referred to as the outer discharge port 13) communicating with the air discharge port 12 formed in the inner bracket 100, and the outer discharge port 13 is a stator. It may be formed between the housing 200 and the outer body 220 and the housing bridge 230.
  • the housing bridge 230 may correspond to the flow guide 110 1:1, and cover the flow guide 110 so that the view of the flow guide 110 from the outside is minimized.
  • the inner guide 120 of the inner bracket 100 may be connected to the stator housing 200.
  • the outer guide 130 of the inner bracket 100 may be spaced apart from the inner guide 120 of the inner bracket 100 and may be connected to the outer body 200.
  • Some of the air flowed by the impeller 8 sequentially passes through the air outlet 12 of the inner bracket 100 and the outer outlet 13 of the motor housing 160, and then the outside of the stator housing 200 It can be discharged out of the circumference, and this air can be quickly exhausted to the outside of the fan motor without being in direct contact with the rotor 3 and stator 6.
  • Figure 4 is a cross-sectional view of a fan motor according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a perspective view when a plurality of teeth and a plurality of insulators are separated from the back yoke body according to the embodiment of the present invention
  • Figure 6 is an implementation of the present invention
  • Each of the plurality of teeth 69, 70, and 71 may include a neck 72 and a shoe 73.
  • the neck 72 may be coupled to the back yoke body 68.
  • the shoe 73 may protrude from the neck 74 and may face the outer circumference of the rotor 3.
  • Each of the plurality of insulators 62, 63, and 64 may include a neck insulator 74, a first barrier 75, 76, and a second barrier 77 and 78.
  • the neck insulator 74 may be formed to surround the neck 72.
  • the neck 72 may be formed in a hexahedral shape as a whole, and the neck insulator 74 may be formed in a hollow rectangular cylindrical shape including four walls surrounding the neck 72.
  • a neck accommodation space S6 in which the neck 72 is inserted and accommodated may be formed in the neck insulator 74.
  • the nep accommodation space S6 may be opened in the radial direction R.
  • At least one first barrier 75 and 76 may be formed on the neck insulator 74.
  • the first barriers 75 and 76 may protrude from the neck insulator 74 in the axial direction L.
  • Each of the plurality of insulators 62, 63, and 64 may include a pair of first barriers 75 and 76.
  • the pair of first barriers 75 and 76 may protrude in opposite directions.
  • the coils 65, 66 and 67 may include an inner coil unit and a pair of outer coil units, and any one of the pair of outer coil units is a pair of first barriers 75 and 76 ) May be supported by any one of 75, and the other of the pair of outer coil units may be supported by the other 76 of the pair of first barriers 75 and 76.
  • the second barriers 77 and 78 may protrude from the neck insulator 74 in a different direction from the first barriers 75 and 76.
  • the second barriers 77 and 78 may protrude in a direction substantially perpendicular to the first barriers 75 and 76.
  • a pair of the second barriers 77 and 78 may be formed on the neck insulator 74, and each of the pair of second barriers 77 and 78 may be formed from the neck insulator 74 to the back yoke body. (68) It can protrude toward the inner circumference.
  • the fan motor may include a plurality of assemblies in which the insulator and teeth are combined.
  • the outer circumference of the rotor 3 may be surrounded.
  • a cooling passage S3 opened in an axial direction and closed in a radial direction may be formed between the plurality of assemblies and the rotor 3.
  • the cross-sectional shape of the cooling passage S3 may have a shape that is generally close to a triangular shape, and this cooling passage S3 is between a pair of second barriers 77 and 78 and the shoe 73 and the rotor 3.
  • the pair of second barriers 77 and 78 may protrude from the neck insulator 74 in opposite directions.
  • Each of the pair of second barriers 77 and 78 may contact second barriers of other adjacent insulators.
  • a pair of second barriers 77 and 78 constituting the first insulator 62 Any one of (78) may be in contact with one (77) of a pair of second barriers (77) (78) constituting the second insulator (63), a pair constituting the first insulator (62)
  • the other 77 of the second barriers 77 and 78 of may be in contact with one 78 of the pair of second barriers 77 and 78 constituting the third insulator 64.
  • Each of the pair of second barriers 77 and 78 may include an air guide 79 forming a cooling passage S3.
  • the air guide 79 may contact the second barrier of the adjacent insulator to form a cooling passage S3 together with the adjacent insulator.
  • the fan motor may further include an inner insulator disposed on the inner circumference of the back yoke body 68.
  • the inner insulator may be disposed between each of the adjacent teeth.
  • the inner insulator may correspond to a tooth 1:1, and the fan motor may include a plurality of inner insulators 81, 82, and 83.
  • a coil space S4 in which a coil is accommodated may be formed between the second barrier 77 and 78 and the inner insulator 81, 82 and 83.
  • One surface 79A of the air guide 79 may face the second barrier of another adjacent insulator, the shoe 73 and the rotor 3.
  • the other surface 79B of the air guide 79 may face the inner insulator.
  • Each of the pair of second barriers 77 and 78 may include an inner insulator contactor 80 extending from the air guide 79 and contacting the inner insulator 81, 82, and 83. have.
  • a cooling passage S3 and a stator cooling passage S5 partitioned between the adjacent pair of inner insulator contactors 80 and the inner insulator may be formed.
  • the stator cooling passage S5 may be partitioned with the cooling passage S3 and may be parallel to the cooling passage S3.

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Abstract

팬 모터의 스테이터 코어는 백 요크 바디와; 백 요크 바디 내부에 서로 이격되게 배치되는 복수개의 치를 포함하고, 복수개의 치 각각은 백 요크 바디에 결합되는 넥과; 넥에서 돌출되고 로터의 외둘레를 향하는 슈를 포함하며, 팬 모터의 복수개 인슐레이터 각각은 넥를 감싸는 넥 인슐레이터와; 넥 인슐레이터에서 축 방향으로 돌출된 제1베리어와; 넥 인슐레이터에서 백 요크 바디 내둘레를 향해 돌출된 한 쌍의 제2베리어를 포함한다.

Description

팬 모터
본 발명은 팬 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임펠러에 의해 형성된 유동으로 내부가 냉각될 수 있는 팬 모터에 관한 것이다.
팬 모터는 청소기나 헤어 드라이기 등에 설치되어 공기 유동을 발생시킬 수 있다.
팬 모터는 청소기 등의 가전기기에 설치될 경우, 공기를 먼지 집진부로 흡인시키는 흡입력을 발생할 수 있다.
팬 모터는 헤어 드라이기 등의 가전기기에 설치될 경우, 공기를 히터를 압송하는 송풍력을 발생할 수 있다.
이러한 팬 모터의 일예는 팬 모터의 일예는 하우징과, 하우징에 설치된 스테이터와, 스테이터에 의해 회전되는 로터와, 로터가 장착된 회전축과, 회전축에 설치된 임펠러를 포함할 수 있다. 팬 모터의 회전축은 적어도 하나의 베어링에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있고, 회전축은 베어링에 지지된 상태에서 고속으로 회전될 수 있다.
팬 모터는 그 내부의 온도가 상승될 경우, 성능이 저하될 수 있고, 팬 모터 내부의 온도는 과열되지 않게 유지되는 것이 바람직하다.
본 발명은 코일을 신뢰성 높게 유지시킬 수 있고, 점적율을 높일 수 있는 팬 모터를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 로터의 주변에 로터를 집중적으로 냉각할 수 있는 유로를 형성하여 로터를 보다 신속하고 신뢰성 높게 방열시킬 수 있는 팬 모터를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터는 회전축과; 상기 회전축에 장착된 로터와; 상기 로터를 둘러싸는 스테이터와; 상기 회전축에 연결된 임펠러를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어와; 상기 스테이터 코어에 결합된 복수개 인슐레이터와; 상기 복수개 인슐레이터 각각에 권선된 코일을 포함한다.
상기 스테이터 코어는 백 요크 바디와, 복수개의 치가 일체로 형성되지 않고, 복수개의 치 각각이 백 요크 바디에 결합될 수 있고, 복수개 치 각각은 백 요크 바디 내부에 서로 이격되게 배치될 수 있다.
상기 치와 인슐레이터 및 코일는 결합된 상태에서, 상기 백 요크 바디에 결합될 수 있고, 치가 백 요크 바디에 일체로 형성될 경우 보다 코일의 권선 작업이 용이할 수 있다.
상기 복수개의 치 각각은 상기 백 요크 바디에 결합되는 넥과; 상기 넥에서 돌출되고 상기 로터의 외둘레를 향하는 슈를 포함할 수 있고, 상기 복수개의 인슐레이터 각각은 코일을 지지할 수 있고, 공기를 로터의 주변으로 유도할 수 있는 베리어를 포함할 수 있다.
이 경우, 코일은 베리어에 지지되어 점적율 높게 권선될 수 있고, 임펠러에 의해 유동된 공기는 베리어에 안내되어 로터와 베리어 사이를 통과할 수 있고, 로터를 신속하게 방열시킬 수 있다.
이러한 상기 복수개 인슐레이터 각각은 상기 넥를 감싸는 넥 인슐레이터와, 상기 넥 인슐레이터에서 축 방향으로 돌출된 제1베리어와; 상기 넥 인슐레이터에서 상기 백 요크 바디 내둘레를 향해 돌출된 한 쌍의 제2베리어를 포함할 수 있다.
상기 제1베리어는 코일 중 백 요크 바디의 외부에 위치하는 부분(즉, 아우터 코일부)가 자중이나 진동에 의해 회전축을 향하는 방향으로 흘러내리지 않게 지지할 수 있고, 상기 코일은 와인딩수가 최대화되게 넥 인슐레이터 주변에 권선될 수 있다.
상기 제2베리어는 코일 중 백 요크 바디의 내부에 위치하는 부분이 상기 제2베리어가 형성된 인슐레이터와 결합된 치에서 멀어지지 않게 잡아줄 수 있고, 코일은 와인딩수가 최대화되게 넥 인슐레이터 주변에 권선될 수 있다.
상기 인슐레이터와 치가 결합된 조립체의 복수개는 상기 로터의 외둘레를 둘러쌀 수 있다. 복수개의 조립체는 상기 로터의 외둘레를 분할하여 둘러쌀 수 있다. 그리고, 복수개의 조립체와 상기 로터의 사이에는 축 방향으로 개방되고 반경 방향으로 막힌 냉각 유로가 형성될 수 있다.
상기 백 요크 바디의 내부에는 복수개의 조립체에 의해 둘러싸인 상기 냉각 유로와, 상기 인슐레이터와 백 요크 바디 내둘레 사이의 다수개 외측 유로로 구획될 수 있고, 상기 임펠러에서 유동된 공기는 상기 냉각 유로를 주로 통과하면서 상기 로터 특히, 마그네트를 집중적으로 냉각할 수 있다.
상기 복수개 인슐레이터 각각은 한 쌍의 제1베리어를 포함할 수 있고, 상기 한 쌍의 제1베리어는 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 코일은 상기 넥 인슐레이터에 권선되었을 때, 한 쌍의 아우터 코일부를 갖을 수 있는데, 한 쌍의 코일 엔드 턴부는 한 쌍의 제1베리어에 의해 신뢰성 높게 지지될 수 있다.
상기 한 쌍의 제2베리어는 상기 넥 인슐레이터에서 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 한 쌍의 제2베리어 각각은 인접한 타 인슐레이터들의 제2베리어와 접할 수 있다.
상기 한 쌍의 제2베리어 각각은 인접한 타 인슐레이터의 제2베리어와 접촉되어 인접한 타 인슐레이터와 함께 냉각 유로를 형성하는 에어 가이드를 포함할 수 있다.
상기 팬 모터는 상기 백 요크 바디의 내둘레에 배치된 이너 인슐레이터를 더 포함할 수 있다. 상기 제2베리어와 넥 인슐레이터와 이너 인슐레이터의 사이에는 코일이 수용되는 코일 공간이 형성될 수 있다. 상기 코일 중 상기 백 요크 바디의 내측에 위치하는 부분(즉, 이너 코일부)은 상기 코일 공간에 수용될 수 있다.
상기 이너 인슐레이터는 상기 인접한 치들의 사이 각각에 배치될 수 있다.
상기 에어 가이드의 일면은 인접한 타 인슐레이터의 제2베리어와, 슈 및 로터를 향할 수 있다. 이러한 에어 가이드의 일면은 공기가 로터와 에어 가이드 사이를 통과하게 공기를 안내할 수 있다.
그리고, 상기 에어 가이드의 타면은 상기 이너 인슐레이터를 향할 수 있다. 이러한, 에어 가이드의 타면은 코일 중 이너 코일부와 접촉될 수 있고, 이너 코일부가 로터를 향해 흘러내리지 않게 코일을 지지할 수 있다.
상기 한 쌍의 제2베리어 각각은 상기 에어 가이드에서 연장되어 상기 이너 인슐레이터에 접촉되는 이너 인슐레이터 컨텍터를 포함할 수 있다. 상기 이너 인슐레이터 컨테터는 코일이 에어 가이드와 이너 인슐레이터 사이를 통해 흘러내지 않게 코일을 잡아줄 수 있고, 이너 코일부는 보다 신뢰성 높게 지지될 수 있다.
상기 이너 인슐레이터와 넥 인슐레이터와 제2베리어는 상기 이너 코일부의 외둘레를 둘러싸면서 밀폐할 수 있고, 상기 이너 코일부는 보다 신뢰성 높게 유지될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 코일이 베리어에 지지되므로 인슐레이터에 점적율 높게 권선될 수 있고, 임펠러에 의해 유동된 공기가 로터와 베리어 사이를 통과하면서 로터를 신속하게 방열시킬 수 있다.
또한, 제1베리어가 아우터 코일부를 지지할 수 있고, 제2베리어가 이너 코일부를 지지할 수 있어, 아우터 코일부 및 이너 코일부 모두가 신뢰성 높게 지지될 수 있기 때문에, 코일이 점적율 높게 인슐레이터에 권선될 수 있고, 팬 모터가 소형화되면서 높은 출력을 확보할 수 있다.
또한, 제2베리어를 구성하는 에어 가이드가 공기를 안내하는 기능과 코일을 지지하는 기능을 겸하여, 부품수를 최소화할 수 있고, 팬 모터의 소형화가 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터의 종단면도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터의 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터의 내부가 도시된 평면도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터의 횡단면도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 복수개 치 및 복수개 인슐레이터가 백 요크 바디와 분리되었을 때의 사시도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 인슐레이터가 도시된 사시도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터의 종단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터의 내부가 도시된 평면도이다.
본 실시 예의 팬 모터는 모터 바디(1)와, 회전축(2)과; 회전축(2)에 장착된 로터(3)와; 로터(3)를 둘러싸는 스테이터(6)와; 회전축(2)에 연결된 임펠러(8)를 포함할 수 있다.
모터 바디(1)는 팬 모터의 외관을 형성할 수 있다. 모터 바디(1)에는 외부의 공기가 모터 바디(1) 내부로 흡입되는 공기 흡입구(11)와, 모터 바디(1) 내부를 통과한 공기가 모터 바디(1) 외부로 토출되는 공기 토출구(12)(13)(14)(15)가 형성될 수 있다.
모터 바디(1)는 복수개 부재의 결합체로 구성될 수 있다. 모터 바디(1)는 임펠러 커버(90)와, 이너 브래킷(100)와, 모터 하우징(160)을 포함할 수 있다.
회전축(2)는 로터(3)와 함께 회전되는 것으로서, 모터 바디(1) 내부에 길게 배치될 수 있다. 회전축(2)은 모터 하우징(160)의 내부에서 임펠러 커버(90)의 내부까지 길게 배치될 수 있다.
회전축(2)은 베어링(4)(5)에 의해 지지될 수 있고, 모터 바디(1) 내부에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 회전축(2)은 베어링(4)(5)에 지지된 상태에서 로터(3)에 의해 회전될 수 있다.
회전축(2)에는 임펠러(8)가 연결되는 임펠러 연결부가 형성될 수 있다. 임펠러 연결부는 회전축(2) 중 로터(3)가 장착된 로터 장착부와 축 방향(L)으로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 임펠러 연결부는 회전축의 일 단부에 형성될 수 있다.
회전축(2)에는 베어링(4)(5)이 장착되는 베어링 장착부가 형성될 수 있다.
로터(3)는 중공 원통 형상으로 형성될 수 있다. 로터(3)는 회전축(2)의 일부를 둘러싸게 회전축(2)에 장착될 수 있고, 로터(3)는 스테이터(6) 내부에 회전 가능하게 위치될 수 있다.
로터(3)는 회전축(2)의 일단과 타단 사이의 일부를 둘러싸게 장착될 수 있다.
로터(3)는 마그네트(32)와, 마그네트(32)를 고정하는 한 쌍의 엔드 플레이트(33)(34)를 포함할 수 있다.
마그네트(32)는 ND자석일 수 있다. 마그네트(32)는 반경 방향(R)으로 스테이터(6)의 내둘레를 향할 수 있다.
로터(3)는 회전축(2)에 고정된 로터 코어(31)를 더 포함할 수 있고, 로터(3)가 로터 코어(31)를 더 포함할 경우, 마그네트(32)는 로터 코어(31)의 외둘레에 배치될 수 있고, 마그네트(32)는 로터(3)의 외둘레면을 형성할 수 있다. 로터(3)는 로터 코어(31) 없이, 마그네트(32)가 회전축(2)의 외둘레면에 직접 고정되는 것도 가능함은 물론이다.
베어링(4)(5)는 모터 바디(1)에 수용 및 지지될 수 있고, 회전축(2)에 연결된 상태에서 회전축(2)을 회전 가능하게 지지할 수 있다.
베어링(4)(5)은 볼 베어링과 롤러 베어링과 니들 베어링 등의 구름 베어링이거나 가스 베어링일 수 있다.
베어링(4)(5)이 구름 베어링일 경우, 구름 베어링은 회전축에 고정된 내륜과, 모터 바디(1)에 고정된 외륜과, 내륜과 외륜 사이에 배치된 구름부재를 포함할 수 있다.
베어링(4)(5)이 가스 베어링일 경우, 가스 베어링은 회전축(2)과 공극을 갖게 모터 바디(1)에 지지될 수 있다.
팬 모터는 복수개의 베어링(4)(5)를 포함할 수 있다.
복수개 베어링(4)(5)은 로터(3)를 사이에 두고 이격되게 배치되는 것이 가능하다. 이 경우, 복수개 베어링(4)(5) 중 어느 하나(4)는 임펠러(8)와 로터(3)의 사이에 위치되게 회전축(2)에 장착될 수 있으며, 복수개 베어링(4)(5) 중 다른 하나(5)는 회전축(2) 중 임펠러(8)의 반대편에 장착될 수 있으며, 로터(3)는 복수개의 베어링(4)(5) 사이에 위치될 수 있다.
복수개 베어링(4)(5) 각각은 임펠러(8)와 로터(3)의 사이에 위치되게 회전축(2)에 장착되는 것도 가능하다. 이 경우, 복수개 베어링(4)(5)는 축 방향(L)으로 이격되게 회전축(2)에 장착될 수 있다.
이하, 복수개 베어링(4)(5)이 로터(3)를 사이에 두고 이격되게 배치된 예로 들어 설명하고, 임펠러(8)와 로터(3) 사이에 위치하는 베어링을 제1베어링(4)이라 칭하고, 임펠러(8)의 반대편에 위치하는 베어링을 제2베어링(5)이라 칭하여 설명한다. 한편, 제1베어링(4)과 제2베어링(5)의 공통된 구성에 대해서는 베어링(4)(5)로 칭하여 설명한다.
제1베어링(4)의 내륜은 회전축(2) 중 임펠러(8)와 로터(3)의 사이에 고정될 수 있으며, 제1베어링(4)의 외륜은 모터 바디(1) 특히, 이너 브래킷(100)의 베어링 하우징(140)에 고정될 수 있다.
제2베어링(5)의 내륜은 회전축(2) 중 임펠러(8)의 반대편에 고정될 수 있고, 제2베어링(5)의 외륜은 모터 바디(1) 특히, 모터 하우징(160)의 중공 바디(170)에 고정될 수 있다.
회전축(2) 및 임펠러(8)의 하중 및 진동은 제1베어링(4)과 제2베어링(5)을 통해 모터 바디(1)에 분산되어 전달될 수 있다.
스테이터(6)는 모터 바디(1)의 내부에 배치될 수 있다. 스테이터(6)는 모터 바디(1)에 장착되어 로터(3)를 회전시킬 수 있다. 스테이터(6)는 모터 하우징(160) 내부에 배치될 수 있다. 스테이터(6)는 모터 바디(1) 특히, 모터 하우징(160)에 스크류 등의 체결부재로 장착될 수 있다. 스테이터(6)는 전체적으로 중공 원통 형상으로 형성될 수 있다. 스테이터(6)는 모터 하우징(160)의 내둘레에 로터(3)의 외둘레를 둘러싸게 장착될 수 있다.
스테이터(6)는 다수개 부재의 결합체로 구성될 수 있다.
스테이터(6)는 스테이터 코어(61)와, 인슐레이터 및 코일을 포함할 수 있다.
인슐레이터는 스테이터 코어(61)에 결합될 수 있고, 스테이터(6)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수개 인슐레이터(62)(63)(64)를 포함할 수 있다. 복수개 인슐레이터(62)(63)(64)는 스테이터 코어(61)에 결합될 수 있다.
코일은 인슐레이터에 권선될 수 있고, 스테이터(6)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수개 코일(65)(66)(67)을 포함할 수 있으며, 이러한 코일은 복수개 인슐레이터(62)(63)(64) 각각에 권선될 수 있다.
인슐레이터와 코일은 1:1 대응될 수 있고, 스테이터(6)는 스테이터 코어(61)와, 복수개 인슐레이터(62)(63)(64) 및 복수개 코일(65)(66)(67)을 포함할 수 있다.
스테이터 코어(61)는 도 3에 도시된 바와 같이, 백 요크 바디(68)와; 백 요크 바디(68) 내부에 배치되는 복수개의 치(69)(70)(71)를 포함할 수 있다. 복수개의 치(69)(70)(71)는 서로 이격되게 배치될 수 있다. 복수개의 치(69)(70)(71) 각각의 일단이 백 요크 바디(68)에 지지될 수 있고, 복수개의 치(69)(70)(71) 각각의 타단은 로터(3)의 외둘레를 향할 수 있다.
복수개의 치(69)(70)(71)는 원주 방향으로 등 간격으로 배치될 수 있다.
치와, 인슐레이터 및 코일은 1:1:1 대응될 수 있다.
팬 모터가 2극 3상 모터일 경우, 스테이터(63)는 하나의 백 요크 바디(68)와, 3개의 치(69)(70)(71)와, 3개의 인슐레이터(62)(63)(64) 및 3개의 코일(65)(66)(67)를 포함할 수 있다.
복수개 코일(65)(66)(67) 각각은 인슐레이터에 권선되었을 때, 백 요크 바디(68)의 내부에 위치하는 이너 코일부와, 백 요크 바디(68)의 외부에 위치하는 한 쌍의 아우터 코일부를 포함할 수 있다.
복수개 코일(65)(66)(67)은 로터(3)의 외둘레를 따라 이격될 수 있고, 인접한 코일들 사이에는 공기가 통과할 수 있는 틈(G, 도 2 참조)이 형성될 수 있다. 이러한 틈(G)은 인접한 코일들의 아우터 코일부 사이에 반경 방향(R)으로 개방되게 형성될 수 있다. 팬 모터가 2극 3상 모터일 경우, 틈(G)은 총 3개 형성될 수 있고, 이러한 3개의 틈(G)은 임펠러(8)에서 유동된 공기가 후술하는 냉각 유로(S3, 도 1 ㅁ및 도 4 참조)로 유입되기 위한 통로로 기능할 수 있다.
임펠러(8)는 회전축(2)에 연결될 수 있다. 임펠러(8)는 회전축(2)의 회전시 모터 바디(1) 특히, 임펠러 커버(90) 내부에서 회전될 수 있다.
임펠러(8)는 다수의 블레이드(85)와, 다수의 블레이드(85)가 돌출된 허브(86)를 포함할 수 있다.
다수의 블레이드(85)는 허브(86)의 양면 중 공기흡입구(11)를 마주보는 면에 돌출되게 형성될 수 있다.
모터는 모터 바디(1)의 내측에 위치하는 디퓨저(9)를 더 포함할 수 있다. 디퓨저(9)는 공기 유동 방향으로 임펠러(8) 이후에 위치될 수 있다. 디퓨져(9)는 임펠러 커버(90)의 내부나 모터 하우징(160) 내부에 위치되게 배치될 수 있다. 디퓨저(9)는 임펠러 커버(90)와 이너 브래킷(100)과 모터 하우징(160) 중 적어도 하나와 결합될 수 있다.
디퓨저(9)는 바디부(91)와, 임펠러(8)를 통과한 공기의 동압력을 정압력으로 전환하는 디퓨저 베인(92)을 포함할 수 있다.
바디부(91)는 공기흡입구(11) 보다 크기가 크고 임펠러 커버(90) 보다 크기가 작을 수 있다.
바디부(91)에는 회전축(2)이 회전 가능하게 관통되는 회전축 관통공이 형성될 수 있다. 바디부(91)는 회전축(2)과 모터 바디(1)의 사이에서 회전축(2)의 외둘레를 둘러싸게 배치될 수 있다.
디퓨져 베인(92)는 바디부(91)의 외둘레에 돌출될 수 있다.
모터 바디(1)의 내부는 로터(3) 및 스테이터(6)가 위치되는 모터 공간(S1)과, 임펠러(8)가 회전 가능하게 수용되는 임펠러 공간(S2)으로 구획될 수 있고, 이러한 모터 공간(S1)과 임펠러 공간(S2)은 디퓨져(9)에 의해 구분될 수 있다.
임펠러 커버(90)에는 공기 흡입구(11)가 형성될 수 있고, 임펠러 커버(90)의 내부에는 임펠러 공간(S2)가 형성될 수 있다.
이너 브래킷(100)는 임펠러(8)에서 유동된 공기를 로터(3)와 스테이터(6)의 사이로 안내할 수 있다. 이너 브래킷(100)에는 임펠러(8)에서 유동된 공기를 복수개의 코일(65)(66)(67) 사이로 안내하는 유동 가이드(110)가 형성될 수 있다. 유동 가이드(110)는 임펠러(8)에서 유동된 공기가 로터(3)로 집중되게 안내할 수 있다. 유동 가이드(110)는 임펠러(8)에서 유동된 공기가 복수개 코일(65)(66)(67) 사이의 틈(G)을 통과한 후 로터(3)로 향하게 안내할 수 있다.
팬 모터는 임펠러(8)에서 유동된 공기의 전부가 로터(3) 및 스테이터(6)로 안내될 경우, 유로 저항이 크고, 신속한 배기가 어려울 수 있다. 팬 모터는 임펠러(8)에서 유동된 공기의 일부가 로터(3) 및 스테이터(6)로 안내되지 않고, 팬 모터 외부로 배기되게 구성될 수 있다. 이를 위해, 이너 브래킷(100)에는 공기가 모터 바디(1)의 외부로 배기되기 위해 통과하는 공기 토출구(12, 도 1 및 도 3 참조)가 형성될 수 있다. 이너 브래킷(100)에 형성된 공기 토출구(12)는 팬 모터의 내측에 위치하는 이너 토출구일 수 있다.
이너 브래킷(100)에 유동 가이드(110) 및 공기 토출구(12)를 형성하기 위해, 이너 브래킷(100)은 이너 가이드(120)와, 이너 가이드(120)와 이격된 아우터 가이드(130)를 포함할 수 있다.
이너 가이드(120) 및 아우터 가이드(130) 각각은 링 형상으로 형성될 수 있다. 이너 가이드(120)의 외경은 아우터 가이드(130)의 내경 보다 작을 수 있다. 아우터 가이드(130)는 이너 가이드(120)의 외측에 위치되게 형성될 수 있다. 아우터 가이드(130)는 이너 가이드(120)의 외둘레를 둘러싸게 배치될 수 있다. 이너 가이드(120)와 아우터 가이드(130)는 동심축을 갖게 형성될 수 있다.
유동 가이드(110)는 이너 가이드(120) 및 아우터 가이드(130) 각각과 연결될 수 있고, 유동 가이드(110)는 이너 가이드(120)의 외둘레와 아우터 가이드(130)의 내둘레를 잇게 형성될 수 있다. 유동 가이드(110)는 이너 가이드(120)와 아우터 가이드(130)를 잇는 가이드 브릿지일 수 있다.
팬 모터가 2극 3상 모터일 경우, 유동 가이드(110)는 코일(65)(66)(67)과 1:1 대응될 수 있고, 유동 가이드(110)는 이너 브래킷(100)에 복수개 형성될 수 있다.
복수개 유동 가이드(110)는 원주 방향으로 서로 이격되게 형성될 수 있다. 복수개 유동 가이드(110)의 사이에는 공기가 통과할 수 있는 공기 토출구(12)가 형성될 수 있다. 공기 토출구(12)는 이너 가이드(120)와 아우터 가이드(130)와 유동 가이드(110) 사이에 형성될 수 있다.
복수개 코일(65)(66)(67) 각각의 일부는 이너 가이드(120) 내측에 위치될 수 있다. 각각의 코일(65)(66)(67) 중 이너 가이드(120) 내측에 위치하는 부분은 반경 방향(R)으로 이너 가이드(120)를 향할 수 있다.
유동 가이드(110)는 제1가이드(112)와, 제2가이드(114)를 포함할 수 있다.
제1가이드(112)는 이너 가이드(120)와 아우터 가이드(130)를 잇게 형성될 수 있다. 임펠러(8)에 의해 유동된 공기는 입체적으로 선회 유동되면서 이너 브래킷(100)으로 유동될 수 있다. 이러한 공기 중 일부는 축 방향(L)으로 유동되면서 공기 토출구(12)를 통과할 수 있고, 공기 중 나머지는 제1가이드(112)에 안내되어 원주 방향 및 반경 방향(R)으로 선회 유동되면서 제2가이드(114)로 안내될 수 있다.
제1가이드(112)는 공기를 안내하는 일면(113)이 곡면일 수 있다. 제1가이드(112)는 반경 방향으로 두께가 상이할 수 있고, 외측 방향으로 갈수록 점차 두껍게 형성될 수 있다. 제1가이드(112)의 일면(113)는 이너 가이드(120)에 가까울수록 완만할 수 있고, 아우터 가이드(130)에 가까울수록 가파를 수 있다. 제1가이드(112)는 선회 유동하는 공기가 팬 모터의 내측 방향으로 모아지면서 제2가이드(114)로 안내되게 안내할 수 있다.
제2가이드(114)는 제1가이드(112)에 세워질 수 있다. 제2가이드(114)는 복수개 코일(65)(66)(67) 각각을 향하거나 인접한 코일들 사이의 틈(G)을 향할 수 있다. 제1가이드(112)에 의해 안내되던 공기는 제2가이드(114)의 일면(115)에 부딛힌 후, 제2가이드(114)의 일면(115)이 안내하는 방향으로 전환될 수 있다.
이너 브래킷(100)는 베어링(4)(5) 특히, 제1베어링(4)을 지지하는 베어링 하우징(140)과, 베어링 하우징(140)과 이너 가이드(120)를 잇는 이너 브릿지(150)를 더 포함할 수 있다.
베어링 하우징(140)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 이너 가이드(120) 및 아우터 가이드(130) 각각과 이격될 수 있다. 베어링 하우징(140)의 외경은 이너 가이드(120)의 내경 보다 작을 수 있고, 이너 브릿지(150)는 이너 가이드(110)와 베어링 하우징(140)를 잇게 형성될 수 있다. 이너 브릿지(150)의 일단은 이너 가이드(110)에 연결될 수 있고, 이너 브릿지(150)의 타단은 베어링 하우징(140)에 연결될 수 있다.
이너 브래킷(100)는 복수개의 이너 브릿지(150)를 포합할 수 있고, 복수개의 이너 브릿지(150)는 이너 브래킷(100)의 원주 방향으로 서로 이격될 수 있다.
모터 하우징(160)은 중공 바디(170)와, 아우터 링(180)과, 복수개 아우터 브릿지(190)를 포함할 수 있다.
중공 바디(170)는 중공 원통 형상으로 형성될 수 있고, 축 방향(L)으로 로터(3)를 향할 수 있다. 중공 바디(170)는 베어링(4)(5) 특히, 제2베어링(5)을 지지할 수 있다.
아우터 링(180)은 중공 바디(170) 보다 클 수 있다. 아우터 링(180)의 내경은 중공 바디(170)의 외경 보다 클 수 있고, 아우터 링(180)은 중공 바디(170)의 외측에 위치될 수 있다. 아우터 링(180)과 중공 바디(170)는 반경 방향(R)으로 이격될 수 있다.
복수개 아우터 브릿지(190)는 중공 바디(170)와 아우터 링(180)을 연결할 수 있다.
복수개 아우터 브릿지(190)는 원주 방향으로 이격될 수 있고, 인접한 아우터 브릿지(190)들의 사이에는 공기가 팬 모터 외부로 토출될 수 있는 공기 토출구(15)가 형성될 수 있다. 이러한 공기 토출구(15)는 축 방향(L)으로 개방될 수 있고, 이하, 타 공기 토출구(12)(13)(14)와 구분되기 위해 축 방향 공기 토출구(15)로 칭하여 설명될 수 있다.
모터 하우징(160)의 내부에서 로터(3)을 냉각시킨 공기는 축 방향 공기 토출구(15)를 통해 팬 모터 외부로 토출될 수 있다.
모터 하우징(160)은 스테이터(6)의 외둘레를 둘러쌀 수 있고, 스테이터(6)를 보호할 수 있다.
모터 하우징(160)은 스테이터 하우징(200)와, 복수개 커넥팅 바디(210)을 더 포함할 수 있다.
스테이터 하우징(200)는 스테이터(6)의 외둘레면을 향하는 내둘레면을 갖을 수 있다. 스테이터 하우징(200)는 스테이터(6)가 체결되는 바디일 수 있고, 실질적으로 스테이터(6) 특히, 백 요크 바디(68)의 외둘레를 둘러싸는 바디일 수 있다.
복수개 커넥팅 바디(210)는 스테이터 하우징(200)와 아우터 링(180)을 연결할 수 있다. 복수개 커넥팅 바디(210) 각각의 일단은 스테이터 하우징(200)에 연결될 수 있고, 복수개 커넥팅 바디(210) 각각의 타단은 아우터 링(180)에 연결될 수 있다.
복수개 커넥팅 바디(210)는 원주 방향으로 이격될 수 있고, 인접한 커넥팅 바디(210)들의 사이에는 공기가 팬 모터 외부로 토출될 수 있는 공기 토출구(14)가 형성될 수 있다. 이러한 공기 토출구(14)는 반경 방향(R)으로 개방될 수 있고, 이하, 타 공기 토출구와 구분되기 위해 반경 방향 공기 토출구(14)로 칭하여 설명될 수 있다.
상기 모터 하우징(160)의 내부에서 로터(3) 및 스테이터(6)을 냉각시킨 공기 중 일부는 반경 방향 공기 토출구(14)를 통해 팬 모터 외부로 토출될 수 있다.
모터 하우징(160)에 상기와 같은 축 방향 공기토출구(15) 및 반경 방향 공기 토출구(14)가 함께 형성될 경우, 모터 하우징(160)의 내부에서 로터(3) 및 스테이터(6)를 냉각시킨 공기는 팬 모터 외부로 보다 신속하게 배기될 수 있다.
한편, 모터 하우징(160)은 스테이터 하우징(200) 보다 큰 아우터 바디(220)을 더 포함할 수 있다. 모터 하우징(160)은 스테이터 하우징(200)와 아우터 바디(220)를 잇는 복수개 하우징 브릿지(230)를 포함할 수 있다.
아우터 바디(220)의 내경은 스테이터 하우징(200)의 외경 보다 클 수 있다. 아우터 바디(220)는 스테이터 하우징(200)의 외측에 위치될 수 있다. 스테이터 하우징(200)와 아우터 바디(220)은 동심축을 갖을 수 있고, 이우터 바디(220)는 이너 바디(220)의 일부 외둘레를 둘러쌀 수 있다.
아우터 바디(220)는 이너 바디(220)의 외측에 스테이터 하우징(200)와 반경 방향(R)으로 이격될 수 있다.
복수개 하우징 브릿지(230)는 원주 방향으로 서로 이격되게 형성될 수 있고, 인접한 하우징 브릿지(230)들 사이에는 공기가 토출될 수 있는 공기 토출구(13)가 형성될 수 있다.
이러한 모터 하우징(160)에는 이너 브래킷(100)에 형성된 공기 토출구(12)와 연통되는 공기 토출구(13. 이하 아우터 토출구(13)라 칭함)이 형성될 수 있고, 이러한 아우터 토출구(13)은 스테이터 하우징(200)와 아우터 바디(220)와 하우징 브릿지(230)의 사이에 형성될 수 있다.
하우징 브릿지(230)는 유동 가이드(110)와 1:1 대응될 수 있고, 외부에서 유동 가이드(110)가 보이는 것이 최소화되게 유동 가이드(110)를 커버할 수 있다.
이너 브래킷(100)의 이너 가이드(120)는 스테이터 하우징(200)와 연결될 수 있다. 그리고, 이너 브래킷(100)의 아우터 가이드(130)는 이너 브래킷(100)의 이너 가이드(120)와 이격될 수 있고, 아우터 바디(200)와 연결될 수 있다.
임펠러(8)에 의해 유동된 공기 중 일부는 이너 브래킷(100)의 공기 토출구(12)와, 모터 하우징(160)의 아우터 토출구(13)를 순차적으로 통과한 후, 스테이터 하우징(200)의 외둘레 외측으로 토출될 수 있고, 이러한 공기는 로터(3) 및 스테이터(6)와 직접 접촉되지 않고, 팬 모터 외부로 신속하게 배기될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터의 횡단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 복수개 치 및 복수개 인슐레이터가 백 요크 바디와 분리되었을 때의 사시도이며, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 인슐레이터가 도시된 사시도이다.
상기 복수개의 치(69)(70)(71) 각각은 넥(72)과, 슈(73)를 포함할 수 있다.
상기 넥(72)은 상기 백 요크 바디(68)에 결합될 수 있다.
상기 슈(73)는 상기 넥(74)에서 돌출될 수 있고, 상기 로터(3)의 외둘레를 향할 수 있다.
상기 복수개 인슐레이터(62)(63)(64) 각각은 넥 인슐레이터(74)와, 제1베리어(75)(76)와, 제2베리어(77)(78)를 포함할 수 있다.
상기 넥 인슐레이터(74)는 상기 넥(72)를 감싸게 형성될 수 있다.
상기 넥(72)는 전체적으로 육면체 형상으로 형성될 수 있고, 넥 인슐레이터(74)는 이러한 넥(72)을 둘러싸는 4개의 벽체를 포함하는 중공 사각 통체 형상으로 형성될 수 있다.
상기 넥 인슐레이터(74)의 내부에는 넥(72)이 삽입되어 수용되는 넥 수용공간(S6)이 형성될 수 있다. 넵 수용공간(S6)은 반경 방향(R)으로 개방될 수 있다.
상기 제1베리어(75)(76)는 상기 넥 인슐레이터(74)에 적어도 하나 형성될 수 있다. 상기 제1베리어(75)(76)은 상기 넥 인슐레이터(74)에서 축 방향(L)으로 돌출될 수 있다.
상기 복수개 인슐레이터(62)(63)(64) 각각은 한 쌍의 제1베리어(75)(76)를 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 제1베리어(75)(76)는 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있다.
상기 코일(65)(66)(67)은 이너 코일부와 한 쌍의 아우터 코일부를 포함할 수 있고, 상기 한 쌍의 아우터 코일부 중 어느 하나는 한 쌍의 제1베리어(75)(76) 중 어느 하나(75)에 지지될 수 있으며, 상기 한 쌍의 아우터 코일부 중 다른 하나는 한 쌍의 제1베리어(75)(76) 중 다른 하나(76)에 지지될 수 있다.
상기 제2베리어(77)(78)는 상기 넥 인슐레이터(74)에 상기 제1베리어(75)(76)와 상이한 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 제2베리어(77)(78)는 상기 제1베리어(75)(76)와 대략 직교한 방향으로 돌출될 수 있다.
상기 제2베리어(77)(78)는 상기 넥 인슐레이터(74)에 한 쌍 형성될 수 있고, 한 쌍의 제2베리어(77)(78) 각각은 상기 넥 인슐레이터(74)에서 상기 백 요크 바디(68) 내둘레를 향해 돌출될 수 있다.
팬 모터는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 인슐레이터와 치가 결합된 조립체의 복수개를 포함할 수 있다. 이러한 복수개의 조립체는 백 요크 바디(68)에 결합되었을 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 로터(3)의 외둘레를 둘러쌀 수 있다.
상기 복수개의 조립체와 상기 로터(3)의 사이에는 축 방향으로 개방되고 반경 방향으로 막힌 냉각 유로(S3)가 형성될 수 있다. 냉각 유로(S3)의 단면 형상은 전체적으로 삼각형 형상에 가까운 형상일 수 있고, 이러한 냉각 유로(S3)는 한 쌍의 제2베리어(77)(78)와 슈(73)과 로터(3)의 사이에 형성될 수 있다.
상기 한 쌍의 제2베리어(77)(78)는 상기 넥 인슐레이터(74)에서 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있다.
상기 한 쌍의 제2베리어(77)(78) 각각은 인접한 타 인슐레이터들의 제2베리어와 접할 수 있다.
팬 모터가 제1,2,3 인슐레이터(62)(63)(64)를 포함할 경우, 도 4를 참조하면, 제1인슐레이터(62)를 구성하는 한 쌍의 제2베리어(77)(78) 중 어느 하나(78)은 제2인슐레이터(63)를 구성하는 한 쌍의 제2베리어(77)(78) 중 하나(77)와 접할 수 있고, 제1인슐레이터(62)를 구성하는 한 쌍의 제2베리어(77)(78) 중 다른 하나(77)은 제3인슐레이터(64)를 구성하는 한 쌍의 제2베리어(77)(78) 중 하나(78)과 접할 수 있다.
상기 한 쌍의 제2베리어(77)(78) 각각은 냉각 유로(S3)를 형성하는 에어 가이드(79)를 포함할 수 있다. 에어 가이드(79)는 인접한 타 인슐레이터의 제2베리어와 접촉되어 인접한 타 인슐레이터와 함께 냉각 유로(S3)를 형성할 수 있다.
팬 모터는 상기 백 요크 바디(68)의 내둘레에 배치된 이너 인슐레이터를 더 포함할 수 있다. 상기 이너 인슐레이터는 상기 인접한 치들의 사이 각각에 배치될 수 있다. 상기 이너 인슐레이터는 치와 1:1 대응될 수 있고, 팬 모터는 복수개의 이너 인슐레이터(81)(82)(83)를 포함할 수 있다. 상기 제2베리어(77)(78)와 상기 이너 인슐레이터(81)(82)(83) 사이에는 코일이 수용되는 코일 공간(S4)이 형성될 수 있다.
상기 에어 가이드(79)의 일면(79A)은 인접한 타 인슐레이터의 제2베리어와, 슈(73) 및 로터(3)를 향할 수 있다.
상기 에어 가이드(79)의 타면(79B)은 상기 이너 인슐레이터를 향할 수 있다.
상기 한 쌍의 제2베리어(77)(78) 각각은 상기 에어 가이드(79)에서 연장되어 상기 이너 인슐레이터(81)(82)(83)에 접촉되는 이너 인슐레이터 컨텍터(80)를 포함할 수 있다.
인접한 한 쌍의 이너 인슐레이터 컨텍터(80)와, 이너 인슐레이터의 사이에는 냉각 유로(S3)와 구획된 스테이터 냉각유로(S5)가 형성될 수 있다. 이러한 스테이터 냉각유로(S5)는 냉각 유로(S3)와 구획될 수 있고, 냉각 유로(S3)와 나란할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 회전축과;
    상기 회전축에 장착된 로터와;
    상기 로터를 둘러싸는 스테이터와;
    상기 회전축에 연결된 임펠러를 포함하고,
    상기 스테이터는
    스테이터 코어와;
    상기 스테이터 코어에 결합된 복수개 인슐레이터와;
    상기 복수개 인슐레이터 각각에 권선된 코일을 포함하고,
    상기 스테이터 코어는
    백 요크 바디와;
    상기 백 요크 바디 내부에 서로 이격되게 배치되는 복수개의 치를 포함하고,
    상기 복수개의 치 각각은
    상기 백 요크 바디에 결합되는 넥과;
    상기 넥에서 돌출되고 상기 로터의 외둘레를 향하는 슈를 포함하며,
    상기 복수개 인슐레이터 각각은
    상기 넥를 감싸는 넥 인슐레이터와,
    상기 넥 인슐레이터에서 축 방향으로 돌출된 제1베리어와;
    상기 넥 인슐레이터에서 상기 백 요크 바디 내둘레를 향해 돌출된 한 쌍의 제2베리어를 포함하는 팬 모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인슐레이터와 치가 결합된 조립체의 복수개는 상기 로터의 외둘레를 둘러싸고,
    복수개의 조립체와 상기 로터의 사이에는 축 방향으로 개방되고 반경 방향으로 막힌 냉각 유로가 형성된 팬 모터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개 인슐레이터 각각은 한 쌍의 제1베리어를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제1베리어는 서로 반대 방향으로 돌출된 팬 모터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제2베리어는 상기 넥 인슐레이터에서 서로 반대 방향으로 돌출된 팬 모터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제2베리어 각각은 인접한 타 인슐레이터들의 제2베리어와 접하는 팬 모터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제2베리어 각각은
    인접한 타 인슐레이터의 제2베리어와 접촉되어 인접한 타 인슐레이터와 함께 냉각 유로를 형성하는 에어 가이드를 포함하는 팬 모터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 백 요크 바디의 내둘레에 배치된 이너 인슐레이터를 더 포함하고,
    상기 제2베리어와 넥 인슐레이터와 이너 인슐레이터 사이에는 코일이 수용되는 코일 공간이 형성된 팬 모터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이너 인슐레이터는 상기 인접한 치들의 사이 각각에 배치된 팬 모터.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 에어 가이드의 일면은 인접한 타 인슐레이터의 제2베리어와, 슈 및 로터를 향하고,
    상기 에어 가이드의 타면은 상기 이너 인슐레이터를 향하는 팬 모터.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제2베리어 각각은 상기 에어 가이드에서 연장되어 상기 이너 인슐레이터에 접촉되는 이너 인슐레이터 컨텍터를 포함하는 팬 모터.
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