KR101331666B1

KR101331666B1 - 팬 모터 조립체

Info

Publication number: KR101331666B1
Application number: KR1020110146315A
Authority: KR
Inventors: 장수봉; 배한경; 윤희수; 석진수; 이상종; 윤영복; 윤태호
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2013-11-20
Also published as: EP2611006A3; US20130169082A1; KR20130077549A; EP2611006A2

Abstract

본 발명은 팬 모터 조립체에 관한 것으로, 팬 모터 조립체는 로터부와 스테이터부로 구성된 모터와; 모터의 모터 축 상단에 설치되어, 모터로 회전되어 공기를 흡입하도록 대향하는 한쌍의 판 사이에 다수개의 블레이드를 일정 간격으로 배치한 임펠러; 임펠러의 가장자리에 형성된 토출구 외측에 위치되는 디퓨저; 로터부와 스테이터부를 둘러싸는 모터 하우징; 모터 하우징 외부로 뻗어 있는 모터 축 하단에 설치되어, 상기 로터부의 회전을 감지하는 센서부; 및 모터 하우징에 설치되는 인덕터;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

팬 모터 조립체 {Fan motor assembly}

본 발명은 팬 모터 조립체에 관한 것이다.

통상적으로 진공 청소기용으로 채용되는 팬 모터 조립체는 스위치드 릴럭턴스 모터(Switched Reluctance Motor;SRM) 방식을 적용하고 있는바, 이러한 팬 모터 조립체는 스테이터부와 로터부로 구성되되, 이 스테이터부는 스테이터 요크 및 스테이터 요크로부터 돌출형상으로 다수개의 스테이터 돌극을 구비하고 있으며, 로터부는 로터 코어와 로터 코어로부터 돌출형상으로 다수개의 로터 돌극을 구비하고 스테이터부에서 회전가능하게 수용된다.

추가로, 종래기술에 따른 팬 모터 조립체는 제어기와 함께 인덕터(inductor)를 구비한다. 인덕터는 알려져 있듯이 제어기의 역률(power factor)을 개선하도록 교류 공급 전류의 고조파를 억제하기 위해 AC 입력단으로부터 전류의 경로에 배치되어 전류를 반송하기 위해 사용되고 있다.

이러한 구조로 이루어진 팬 모터 조립체는 진공 청소기와 같은 전기기구에 채용될 수 있는데, 팬 모터 조립체는 전술된 바와 같이 제어기 및 인덕터와 함께 진공 청소기의 한정된 내부 공간 안에 구비되어야 한다.

현재 진공 청소기는 내장될 팬 모터 조립체를 소형화하려는 추세를 보이고 있으며, 이에 종래의 팬 모터 조립체와 이에 부가적으로 요구되는 기타의 구성부재를 진공 청소기 내부에 장착하는데에 상당한 어려움이 따르게 된다.

특허문헌 : 대한민국 등록특허 제10-1006589호

본 발명은 전술된 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 인덕터를 내장한 팬 모터 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1실시예에 따른 팬 모터 조립체는 로터부와 스테이터부로 구성된 모터와; 모터의 모터 축 상단에 설치되어, 모터로 회전되어 공기를 흡입하도록 대향하는 한쌍의 판 사이에 다수개의 블레이드를 일정 간격으로 배치한 임펠러; 임펠러의 가장자리에 형성된 토출구 외측에 위치되는 디퓨저; 로터부와 스테이터부를 둘러싸는 모터 하우징; 모터 하우징 외부로 뻗어 있는 모터 축 하단에 설치되어, 상기 로터부의 회전을 감지하는 센서부; 및 모터 하우징 내에 내장된 인덕터;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 있어서, 인덕터는 모터 하우징의 하부면 상에 배치된다.

본 실시예에 있어서, 인덕터는 바람직하기로 트로이덜 타입의 인덕터로 형성되되, 이외에 다른 타입의 인덕터로 대체가능하다.

본 실시예에 있어서, 로터부는 모터 축 상에서 모터 하우징의 하부면과 소정의 간격을 두고 배열되어 있고, 이 이격거리는 인덕터의 높이보다 커 인덕터와 로터부의 접촉을 방지한다.

본 실시예에 있어서, 센서부는 모터 하우징 하부면 중앙부에 형성된 오목형상의 챔버 내부에 수용된다.

본 실시예에 있어서, 팬 모터 조립체에 채용된 모터는 중앙에 모터 축과 고정되게 결합되는 로터 코어와 이 로터 코어의 외주면으로부터 돌출 형성된 복수 개의 로터 돌극으로 이루어진 로터부와; 로터부가 내부에 회전 가능하게 수용되는 스테이터 요크와 로터 돌극과 대응되도록 스테이터 요크로부터 로터 돌극 방향으로 돌출 형성되며, 코일이 권선되는 복수 개의 스테이터 돌극으로 이루어진 스테이터부;로 구성된다.

본 발명의 제2실시예에 따른 팬 모터 조립체는 로터부와 스테이터부로 구성된 모터와; 모터의 모터 축 상단에 설치되어, 모터로 회전되어 공기를 흡입하도록 대향하는 한쌍의 판 사이에 다수개의 블레이드를 일정 간격으로 배치한 임펠러; 임펠러의 가장자리에 형성된 토출구 외측에 위치되는 디퓨저; 로터부와 스테이터부를 둘러싸는 모터 하우징; 모터 하우징 외부로 뻗어 있는 모터 축 하단에 설치되어, 로터부의 회전을 감지하는 센서부; 및 모터 하우징 하부면 아래에 부착된 인덕터;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 있어서, 인덕터는 트로이덜(troidal) 타입의 인덕터로 형성된다.

본 발명의 인덕터는 모터 하우징의 하부면 가장자리를 따라 배열되도록 한다.

본 발명의 센서부는 상기 모터 하우징 하부면 중앙부에 형성된 오목형상의 챔버 내부에 수용되어 외력으로부터 보호될 수 있게 한다.

본 발명의 모터는 중앙에 모터 축과 고정되게 결합되는 로터 코어와 이 로터 코어의 외주면으로부터 돌출 형성된 복수 개의 로터 돌극으로 이루어진 로터부와; 로터부가 내부에 회전 가능하게 수용되는 스테이터 요크와 로터 돌극과 대응되도록 스테이터 요크로부터 로터 돌극 방향으로 돌출 형성되며, 코일이 권선되는 복수 개의 스테이터 돌극으로 이루어진 스테이터부;를 구비한다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이상 본 발명의 설명에 의하면, 본 발명은 팬 모터 조립체에 인덕터를 구비하도록 제공된다.

이로써, 본 발명은 인덕터를 팬 모터 조립체에 내장하기 위해 팬 모터 조립체의 설계를 필요로 하지 않는 장점을 갖는다.

본 발명은 제한 공간, 예컨대 진공 청소기와 같은 한정된 공간 내에서도 점유 공간이 작은 특징을 가진다.

또한, 본 발명은 인덕터를 고정하기 위해 브라켓과 같은 별도의 구성부재 없이도 단순히 팬 모터 조립체에 부착할 수 있어 제작비 및 작업량을 현저하게 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 팬 모터 조립체의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 팬 모터 조립체의 부분 절개도이다
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 팬 모터 조립체의 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 팬 모터 조립체의 부분 절개도이다.

이제, 본 발명에 따른 팬 모터 조립체는 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.

본 발명의 장점, 특징, 그리고 이들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되는 실시예들을 통해 명확해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일하거나 유사한 구성요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서에서 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불명료하게 할 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 팬 모터 조립체의 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 팬 모터 조립체의 부분 절개도이다. 여기서, 도 2는 본 발명의 요지를 더욱 명료하게 도시하기 위해 모터 하우징과 인덕터 및 모터 축 만을 도시하고 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 팬 모터 조립체는 도시된 바와 같이 스테이터부(11)와 로터부(12)를 구비한다. 로터부(12)는 모터 축(13) 상에 고정되어 회전되는바, 로터부(12)의 회전이 모터 축(13)에 전달되어 팬 모터 조립체의 회전 구동을 발생한다.

스테이터부(11)는 스테이터 요크 및 스테이터 요크로부터 돌출형상으로 다수개의 스테이터 돌극을 구비하고 있다. 이와 대응되게, 로터부(12)는 로터 코어와 로터 코어로부터 돌출형상으로 다수개의 로터 돌극을 구비하고 스테이터부(11)에서 회전가능하게 수용된다.

이미 널리 알려져 있듯이, 임펠러(20;impeller)가 모터 축(13)의 상단에서 체결되되, 로터부(12)의 회전 운동이 모터 축(13)에 결합된 임펠러(20)로 전달된다. 그런 다음에, 임펠러(20)의 회전 운동은 임펠러(20) 주변에 원심력을 제공하여 팬 모터 조립체의 외부에서 공기를 흡입하여 임펠러(20)의 가장자리, 즉 바깥방향으로 토출시킨다.

임펠러(20)는 고속회전을 통해 외기를 흡입할 수 있도록, 모터 축(13)을 동심축으로 하여 소정의 간격으로 이격되어 있는 상판과 하판을 구비하고, 이들 상판과 하판 사이에서 방사상방향으로 뻗어 있는 다수의 블레이드를 구비한다. 상판의 중앙에는 임펠러(20)의 회전 운동으로 유입될 공기의 유입통로를 형성한다.

디퓨저(30;diffuser)는 임펠러(20)를 회전가능하도록 임펠러(20)의 외측에서 소정의 간격으로 이격되어 배열된다. 디퓨저(30)는 임펠러(20)의 회전으로 팬 모터 조립체의 흡입구를 통해 고속으로 유입된 공기를 팬 모터 조립체 내부로 안내한다.

덧붙여서, 본 발명에 따른 팬 모터 조립체는 로터부(12)의 회전을 확인할 수 있는 센서부(40)를 구비한다.

이 센서부(40)는 센서와 센서 디스크를 구비하여, 팬 모터 조립체를 케이싱하는 하우징(10) 외부에 설치된다. 센서 디스크는 모터 축(13)의 하단에 체결되되, 센서 디스크는 로터부(12)의 로터 돌극과 동일한 형상을 갖는 한편, 모터 축(13) 상에 결합되어 있는 로터 돌극과 동일한 배열상태를 유지하도록 한다.

이로써, 센서 디스크는 로터부(12)의 로터 돌극과 동일한 회전속도로 회전하게 되고, 센서는 이러한 센서 디스크의 회전을 감지하여 로터부(12)의 회전 특성을 파악할 수 있게 된다.

바람직하기로, 본 발명에 따른 팬 모터 조립체는 모터 하우징(10)의 내부와 센서부(40)를 구획되게 배열한다.

도시되었듯이, 모터 하우징(10)은 이의 하부면(101)에 챔버를 형성하게 되고, 이 챔버에 센서부(40)를 장착한다.

챔버는 전술된 바와 같이 모터 하우징(10)의 하부면에서 모터 축(13)을 중심으로 오목한 내부공간을 형성한다. 바람직하기로, 챔버는 모터 축(13)에 고정된 센서 디스크의 회전 반경을 고려하여 원통형상으로 이루어질 수도 있다.

센서부(40)는 팬 모터 조립체 외부로 돌출되어 있지 않아 팬 모터 조립체의 크기를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 민감한 센서부(40)를 외부로부터 보호할 수 있게 설계한다.

본 발명에 따른 팬 모터 조립체는 인덕터(50)를 내장하는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에서, 인덕터(50)는 팬 모터 조립체의 내부 공간에 배치되되, 바람직하기로 팬 모터 조립체의 모터 하우징(10) 하부면(101) 상에 부착된다.

팬 모터 조립체는 일반적으로 모터 하우징(10)의 하부면(101)과 로터부(12)의 충돌을 미연에 방지하기 위해서 모터 축(13) 상에 고정되어 있는 로터부(12)와 모터 하우징(10) 사이에 소정의 간격으로 떨어지게 배열한다.

모터 하우징(10)의 하부면(101)과 로터부(12) 사이의 공간에 인덕터(50)가 배치되기 때문에, 팬 모터 조립체의 크기에 영향을 미치지 않아 전반적으로 종래기술에 따른 팬 모터 조립체와 동일한 크기를 유지할 수 있게 된다.

이러한 팬 모터 조립체는 한정된 진공 청소기의 내부 공간에 최적화되어 사용될 수 있을 것이다.

바람직하기로, 인덕터(50)는 트로이덜(troidal) 타입의 인덕터를 사용할 수 있다. 물론 인덕터는 트로이덜 타입에 국한되지 않고 다양한 유형의 인덕터를 사용할 수 있다.

트로이덜 타입의 인덕터(50)는 모터 하우징(10)의 하부면(101) 상에서 예컨대 본딩 접합방식 등의 다양한 방식으로 부착된다. 팬 모터 조립체의 회전구동시, 인덕터(50)가 모터 하우징(10)으로부터 탈거될 경우 고속 회전하는 로터부(12)와 충돌하여 팬 모터 조립체를 파손시킬 수 있기 때문에 인덕터(50)를 모터 하우징(10)의 하부면(101)에 확실하게 고정시켜야 한다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 팬 모터 조립체의 개략적인 단면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 팬 모터 조립체의 부분 절개도이다. 여기서, 도 4는 본 발명의 요지를 더욱 명료하게 도시하기 위해 모터 하우징과 인덕터 및 모터 축 만을 도시하고 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 팬 모터 조립체는 도시된 바와 같이 스테이터부(11) 및 로터부(12)를 수용하는 모터 하우징(10)과, 임펠러(20), 디퓨저(30), 센서부(40), 및 인덕터(50)를 구비한다.

도 3에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 팬 모터 조립체는 도 1에 도시된 제1실시예의 모터 조립체(1)에서 인덕터의 배치 상태를 제외하고는 유사하다. 따라서, 본 발명의 명료한 이해를 돕기 위해서 유사하거나 동일한 구성부재에 대한 설명은 여기서는 배제할 것이다.

본 발명에 따른 팬 모터 조립체는 스테이터부(11)와 로터부(12)를 수용하는 모터 하우징(10)을 매개로 하여 센서부(40)를 구획한다.

센서부(40)는 모터 하우징(10)의 하부에 중공의 챔버 속에 수용되어 외부 충격으로부터 보호받을 수 있게 설치된다. 선택가능하기로, 챔버는 중공의 원통형상으로 이루어져 센서부(40)의 센서 디스크 회전 반경에 영향을 미치지 않게 한다.

제1실시예와는 달리, 본 발명의 제2실시예에 따른 팬 모터 조립체는 인덕터(50)를 모터 하우징 표면 상에 장착하는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에서, 인덕터(50)는 팬 모터 조립체의 모터 하우징에 장착되되, 바람직하기로 팬 모터 조립체의 모터 하우징(10) 하부면(101) 아래에 부착된다.

인덕터(50)가 모터 하우징(10) 하부면(101) 아래에 부착되기 때문에, 종래와 같이 인덕터를 진공 청소기 내부에 설치하기 위한 공간과 설치용 브라켓을 필요로 하지 않게 된다.

트로이덜 타입의 인덕터(50)는 모터 하우징(10)의 하부면(101) 아래에서 예컨대 본딩 접합방식 등의 다양한 방식으로 부착된다. 특히, 트로이덜 타입의 인덕터(50)는 팬 모터 조립체의 중심에 배치된 센서부(40)와 겹치지 않게 배열될 수 있기 때문에, 센서부(40)가 고장나서 교체해야 할 경우 인덕터(50)의 탈·장착 없이도 작업자가 센서부(40)에 용이하게 접근할 수 있다.

선택가능하기로, 트로이덜 타입의 인덕터(50)는 원통형상의 모터 하우징(10) 하부면 가장자리를 따라 배열되어 센서부(40)와 떨어져 배열시킬 수 있다.

본 발명은 앞서 기술되었듯이 모터 조립체에 인덕터를 구비하는 것을 특징으로 하는바, 특히 본 발명의 제1실시예는 모터 조립체 내부에 인덕터를 내장하고 있으며 본 발명의 제2실시예는 모터 조립체 외부, 특히 하부면에 부착하고 있다. 하지만, 이에 국한되지 않고 모터 조립체의 용량에 따라서 본 발명의 제1실시예와 제2실시예를 조합하여 모터 조립체에 다수의 인덕터를 구비할 수도 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 팬 모터 조립체는 이에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위의 범주 및/또는 범위 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 혹은 변경이 가능함을 미리 밝혀둔다.

10 : 모터 하우징 11 : 스테이터부
12 : 로터부 20 : 임펠러
30 : 디퓨저 40 : 센서부
50 : 인덕터

Claims

로터부와 스테이터부로 구성된 모터와;
상기 모터의 모터 축 상단에 설치되어, 상기 모터로 회전되어 공기를 흡입하도록 대향하는 한쌍의 판 사이에 다수개의 블레이드를 일정 간격으로 배치한 임펠러;
상기 임펠러의 가장자리에 형성된 토출구 외측에 위치되는 디퓨저;
상기 로터부와 스테이터부를 둘러싸는 모터 하우징;
상기 모터 하우징 외부로 뻗어 있는 모터 축 하단에 설치되어, 상기 로터부의 회전을 감지하는 센서부; 및
상기 모터 하우징의 내부 공간에 장착될 수 있도록, 상기 모터 하우징의 하부면 위에 부착되어 있는 트로이덜(troidal) 타입의 인덕터;로 이루어져 있는 팬 모터 조립체.
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청구항 1에 있어서,
상기 로터부는 상기 모터 축 상에서 상기 모터 하우징의 하부면과 소정의 간격을 두고 배열되어 있는 팬 모터 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 센서부는 상기 모터 하우징 하부면 중앙부에 형성된 챔버 내부에 수용되는 팬 모터 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 모터는 중앙에 모터 축과 고정되게 결합되는 로터 코어와 상기 로터 코어의 외주면으로부터 돌출 형성된 복수 개의 로터 돌극으로 이루어진 로터부와;
상기 로터부가 내부에 회전 가능하게 수용되는 스테이터 요크와 상기 로터 돌극과 대응되도록 상기 스테이터 요크로부터 상기 로터 돌극 방향으로 돌출 형성되며, 코일이 권선되는 복수 개의 스테이터 돌극으로 이루어진 스테이터부;로 이루어진 팬 모터 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 팬 모터 조립체는 상기 모터 하우징의 하부면 아래에 인덕터를 추가로 구비하는 팬 모터 조립체.
로터부와 스테이터부로 구성된 모터와;
상기 모터의 모터 축 상단에 설치되어, 상기 모터로 회전되어 공기를 흡입하도록 대향하는 한쌍의 판 사이에 다수개의 블레이드를 일정 간격으로 배치한 임펠러;
상기 임펠러의 가장자리에 형성된 토출구 외측에 위치되는 디퓨저;
상기 로터부와 스테이터부를 둘러싸는 모터 하우징;
상기 모터 하우징 외부로 뻗어 있는 모터 축 하단에 설치되어, 상기 로터부의 회전을 감지하는 센서부; 및
상기 모터 하우징 외부에 장착될 수 있도록, 상기 모터 하우징의 하부면 아래에 부착된 트로이덜(troidal) 타입의 인덕터;로 이루어져 있으며,
상기 인덕터는 상기 하우징의 하부면 아래의 가장자리를 따라 배열되어 있는 팬 모터 조립체.
삭제
삭제
청구항 8에 있어서,
상기 센서부는 상기 모터 하우징 하부면 중앙부에 형성된 챔버 내부에 수용되는 팬 모터 조립체.
청구항 8에 있어서,
상기 모터는 중앙에 모터 축과 고정되게 결합되는 로터 코어와 상기 로터 코어의 외주면으로부터 돌출 형성된 복수 개의 로터 돌극으로 이루어진 로터부와;
상기 로터부가 내부에 회전 가능하게 수용되는 스테이터 요크와 상기 로터 돌극과 대응되도록 상기 스테이터 요크로부터 상기 로터 돌극 방향으로 돌출 형성되며, 코일이 권선되는 복수 개의 스테이터 돌극으로 이루어진 스테이터부;로 이루어진 팬 모터 조립체.
청구항 8에 있어서,
상기 팬 모터 조립체는 상기 모터 하우징의 하부면 위에 트로이덜 타입의 인덕터를 추가로 구비하는 팬 모터 조립체.