KR102248894B1 - 인덕션 모터 - Google Patents

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KR102248894B1
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파비오 루이스
스테파노 피에리
마우리지오 스칼라브린
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니덱 아시 에스.피.에이.
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Abstract

인덕션 모터(1)는 하우징(10), 고정자(20), 회전자(30) 및 상기 하우징(20)의 바깥쪽 표면(10a) 상의 냉각 핀(40)을 포함한다. 회전자(30)는 기류가 내측 공기 덕트를 통해 통과할 수 있도록 구성된 내측 공기 덕트(36)를 포함한다. 모터(1)는 공기 순환 회로를 형성하도록 내측 공기 덕트(36)와 유체 연통하는 외측 공기 덕트(50)를 포함한다. 외측 공기 덕트(50)는 냉각 핀(40) 바깥쪽 반경방향으로 배치된다.

Description

인덕션 모터{Induction Motor}
본 발명은 인덕션 모터 냉각 시스템 분야에 관한 것이다.
인덕션 모터는 공동 내측에서 회전 자기장을 발생시키는 고정자와, 상기 고정자의 공동 내측에 회전가능하게 배치되고 상기 고정자에 의해 발생된 자기장과의 상호작용에 의해 회전하는 회전자를 포함한다.
고정자는 공동을 형성하는 고정자 스택 및 상기 고정자 스택의 내측 주변 부분에서 권취된 고정자 와인딩을 포함한다. 전류가 고정자 와인딩을 통해 흐를 때, 자기장이 상기 공동 내에 발생된다.
회전자는 회전 샤프트를 구비한 회전자 케이지(cage)와 회전자 스택을 포함한다. 회전자 케이지는 한 쌍의 단부 링과 상기 한 쌍의 단부 링 사이에 형성된 복수의 전도성 바에 의해 형성된다.
회전자가 고정자의 공동 내에 회전가능하게 배치될 때 그리고 전류가 고정자 와인딩을 통해 흐를 때, 상기 고정자 와인딩에 의해 발생된 자기장이 회전자에 가해진다. 이 결과 전도성 바에 전류가 발생하고 그리고 전자기력이 고정자에 의해 발생된 자기장과 전도성 바에서 발생된 전류 사이의 상호작용에 기인하여 회전자에서 발생된다. 회전자는 상기 회전자에서 발생된 전자기력에 기인하여 회전한다.
모터(고정자 스택과 회전자 스택, 고정자 와인딩, 및 회전자 케이지)의 전기 회로 및 자석에 있어 파워 손실은 전자기력 변환에 기인하여 존재한다. 이들 손실은 모터의 요구되는 레벨의 신뢰성 및 재료 열 등급 특성(materials thermal class properties)과 양립가능한 구성요소의 온도를 유지하도록 반드시 제거되어야 하는 열을 발생시킨다.
발생된 열을 제거하기 위하여, 모터에는 공기 순환 냉각 시스템이 제공된다.
기술 상태에 있어, 모터의 하우징의 외측 표면 상에 핀이 제공되고 모터의 비-구동 측에 팬 조립체가 제공되어 기류가 발생되 상기 핀 쪽으로 나아가게 된다고 알려졌다.
예로서, 냉각 시스템을 구비한 인덕션 모터가 US 2014/0062227, US 2014/0021812 및 US 2011/0068644에 개시되어 있다.
회전자에서 발생된 열에 의한 관련 양의 손실이 야기되기 때문에, 본 출원인은 냉각 핀이 회전자에서 발생된 열을 제거하려는데 거의 충분하고, 그리고 모터 성능이 회전자 냉각의 향상에 의해 증가될 수 있다는 것을 알고 있다.
따라서, 회전자의 냉각을 향상시킬 수 있는 냉각 시스템이 제공된 인덕션 모터의 필요성이 요구된다.
본 발명은 인덕션 모터에 관한 것이며, 상기 인덕션 모터는 외측 표면을 갖는 하우징, 상기 하우징 내에 유지되고 길이방향으로 뻗어있는 고정자 공동을 구비한 고정자, 상기 길이 방향을 따라 뻗어있는 축선 주위에서 상기 고정자와 관련하여 회전하도록 구성되고 상기 고정자의 상기 고정자 공동 내에 회전가능하게 배치된 회전자, 상기 하우징의 상기 외측 표면 상에 배치된 복수의 원주방향으로 이격된 냉각 핀을 포함하고, 각각의 냉각 핀은 상기 외측 표면 상에 위치된 베이스 부분과 핀 거리로 위치된 자유 단부 사이에서 상기 외측 표면으로부터 외측으로 돌출하고 상기 길이 방향을 따라 뻗어있고, 상기 핀 거리는 상기 축선과 상기 자유 단부 사이의 반경방향 거리로 측정되고, 상기 회전자는 복수의 내측 공기 덕트를 포함하고, 각각의 내측 공기 덕트는 기류가 상기 공기 덕트를 통해 통과할 수 있도록 구성되고, 상기 인덕션 모터는 공기 순환 회로를 형성하도록 상기 복수의 내측 공기 덕트와 유체 연통하는 복수의 외측 공기 덕트를 포함하고, 각각의 외측 공기 덕트는 개별 하나 이상의 냉각 핀과 인접하여 배치되고 그리고 상기 개별 하나 이상의 냉각 핀과 분리되어 이격되고, 각각의 외측 공기 덕트는 제1 단부 부분과 제2 단부 부분 사이에서 개별 하나 이상의 냉각 핀에 평행하게, 상기 길이 방향을 따라서 뻗어있고, 각각의 외측 공기 덕트는 상기 인접한 하나 이상의 냉각 핀 바깥쪽에 배치되고 상기 축선과 상기 외측 공기 덕트 사이의 최소 반경방향 거리로 측정된 최소 덕트 거리를 나타내며, 상기 최소 덕트 거리는 개별 인접한 하나 이상의 냉각 핀의 최대 핀 거리보다 더 크다.
바람직하게는, 각각의 외측 공기 덕트는 개별 인접한 냉각 핀의 자유 단부 바깥쪽에 반경방향으로 배치되고 그리고 상기 인접한 냉각 핀과 평행하게 뻗어있으며, 상기 최소 덕트 거리는 상기 인접한 냉각 핀의 핀 거리보다 더 크다.
바람직하게는, 상기 하우징은 상기 외측 표면에 형성된 복수의 제1 구멍 및 복수의 제2 구멍을 포함하고, 복수의 제1 외측 연결 부분 및 복수의 제2 외측 연결 부분은 대응하는 제1 구멍과 각각의 외측 공기 덕트의 제1 단부 부분을 연결하기 위해 그리고 대응하는 제2 구멍과 각각의 외측 공기 덕트의 제2 단부 부분을 연결하기 위해 제공된다.
바람직하게는, 상기 하우징은 구동 측과 팬 측 사이에서 뻗어있고, 상기 팬 측에 팬 냉각 조립체가 배치되고, 상기 팬 냉각 조립체는 내측 팬 및 외측 팬을 포함하고, 상기 내측 팬은 상기 복수의 내측 공기 덕트 및 상기 복수의 외측 공기 덕트를 통해 유동하는 기류를 발생시키도록 구성되고, 상기 외측 팬은 상기 하우징의 외측 표면에 배치된 상기 복수의 냉각 핀 쪽으로 그리고 상기 복수의 외측 공기 덕트 쪽으로, 기류를 발생시키고 나아가게 하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 내측 팬은 공기를 흡입하기 위한 유입구와 공기를 방출시키기 위한 유출구를 포함하고, 상기 내측 팬의 상기 유출구는 상기 제1 구멍과 제2 구멍 중 어느 한 구멍 부근에 위치된다.
바람직하게는, 내측 공기 가이드는 복수의 내측 공기 덕트와 내측 팬 사이에 위치되어, 내측 공기 덕트를 빠져나오는 공기를 내측 팬 쪽으로 수집하고 가이드하며, 상기 내측 공기 가이드는 복수의 내측 공기 덕트와 제1 구멍 사이에 위치되어, 제1 구멍을 빠져나오는 공기를 수집하고 상기 복수의 내측 공기 덕트 쪽으로 가이드한다.
바람직하게는, 케이싱이 복수의 냉각 핀 및 상기 복수의 외측 공기 덕트 바깥쪽에 배치되어, 냉각 핀 및 외측 공기 덕트가 하우징의 외측 표면과 케이싱 사이에서 둘러싸인다.
바람직하게는, 상기 회전자는 구동 샤프트와 결합되고, 상기 복수의 내측 공기 덕트는 하나 이상의 그룹의 원주방향으로 이격된 내측 공기 덕트를 포함하고, 적어도 하나의 그룹의 원주방향으로 이격된 내측 공기 덕트는 상기 구동 샤프트에 근접한 반경방향 위치에서 상기 회전자에 형성된다.
바람직하게는, 상기 회전자는 상기 구동 샤프트와 결합된 회전자 스택 및 상기 회전자 스택과 결합된 회전자 케이지를 포함하고, 상기 구동 샤프트에 가까운 반경방향 위치에서 상기 회전자에 형성된 상기 적어도 하나의 그룹의 원주방향으로 이격된 내측 공기 덕트가 상기 회전자 스택에 형성된다.
본 발명은 첨부한 도면을 참조하여 이하 더욱 상세하게 기재되어 있고, 상기 도면에 본 발명의 여러 실시예가 도시되어 있다. 실시예를 나타내고 있는 도면은 개략적으로 나타내어져 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕션 모터의 사시도이고,
도 2는 도 1의 모터의 단면도이고,
도 3은 도 1의 모터의 정면도이고,
도 4 - 도 7은 도 1의 모터의 다른 단면도이다.
도 1은 인덕션 모터(1)를 나타내고 있다.
바람직한 실시예에 따라, 인덕션 모터(1)가 TEFC(totally enclosed fan cooled) 인덕션 모터이다.
인덕션 모터(1)는 하우징(10)과 상기 하우징(10) 내에 유지된 고정자(20)를 포함한다. 하우징(10)은 외측 표면(10a) 및 내측 표면(10b)을 구비한다.
바람직하게는, 하우징(10)은 베이스 바닥부(floor)에서 지지하기 위해, 일례로서 다리부의 형태로 복수의 지지 부재(15)를 포함한다.
고정자(20)는 길이 방향(X-X)을 따라서 뻗어있는 고정자 공동(21)을 구비하고, 상기 방향을 따라서 인덕션 모터(1)의 축선(A)이 뻗어있다.
고정자(20)는 제1 단부(22a) 및 제2 단부(22b)로부터 길이 방향(X-X)을 따라서 뻗어있는 고정자 스택(22)과, 제1 단부 부분(23a) 및 제2 단부 부분(23b)으로부터 길이 방향(X-X)을 따라 뻗어있고 상기 고정자 스택(22)과 결합된 고정자 와인딩(23)을 포함한다. 고정자 와인딩(23)은 고정자 스택(22)의 제1 및 제2 단부(22a, 22b)로부터 길이방향으로 뻗어있다. 특히, 고정자 와인딩(23)의 제1 단부 부분(23a) 및 제2 단부 부분(23b)은 고정자 스택(22)의 제1 및 제2 단부(22a, 22b)로부터 뻗어있다.
회전자(30)는 고정자(20) 내에, 특히 고정자 공동(21) 내에 회전가능하게 배치되고, 그리고 축선(A) 주위에서 상기 고정자(20)와 관련하여 회전하도록 구성된다. 회전자(30)는 제1 단부 부분(31a)과 제2 단부 부분(31b) 사이에서 길이 방향(X-X)을 따라서 뻗어있는 구동 샤프트(31)를 포함한다. 제1 단부 부분(31a)은 인덕션 모터(1)의 구동 연결부를 나타낸다(identify).
일 실시예에 따라, 회전자(30)는 구동 샤프트(31)와 결합된 회전자 스택(32) 및 상기 회전자 스택(32)과 결합된 회전자 케이지(33)를 포함한다. 회전자 케이지(33)는 복수의 원주방향으로 이격된 바(34) 및 상기 복수의 원주방향으로 이격된 바(34)와 결합된 두 개의 반대쪽에 위치한 링(35a, 35b)을 포함한다. 바(34) 및 링(35a, 35b)은 전기 전도성 재료로 만들어진다.
하우징(10)은 제1 단부 부분(10c)과 제2 단부 부분(10d) 사이에서 길이방향으로 뻗어있다. 제1 단부 부분(10c)은 구동 측(11)을 나타내고 그리고 제2 단부 부분(10d)은 팬 측(12)을 나타낸다.
구동 측(11)에, 구동 베어링 조립체(2)가 배치된다. 구동 베어링 조립체(2)는 하우징(10)에 고정되어 유지되는 제1 차폐부(13)에 의해 지지된다. 구동 베어링 조립체(2)는 구동 샤프트(31)의 구동 작동과 회전을 지지하도록 상기 구동 샤프트(31)의 제1 단부 부분(31a)과 결합된다.
팬 측(12)에, 팬 냉각 조립체(3) 및 비-구동 베어링 조립체(4)가 배치된다. 비-구동 베어링 조립체(4)는 하우징(10)에 고정되어 유지되는 제2 차폐부(14)에 의해 지지된다. 비-구동 베어링 조립체(4)는 구동 샤프트(31)의 제2 단부 부분(31b)과 결합되고, 그리고 상기 구동 샤프트(31)의 회전을 지지하도록 구동 베어링 조립체(2)와 상호협동한다.
팬 냉각 조립체(3)는 내측 팬(5) 및 외측 팬(6)을 포함한다.
내측 팬(5)은 회전자(30)와 제2 차폐부(14) 사이에서 하우징(10) 내측에 위치되고, 그리고 상기 회전자(30)와, 바람직하게는, 고정자(20)의 한 부분을 냉각시키기 위한 기류를 발생시키도록 구성된다. 특히, 내측 팬(5)은 공기를 흡입하기 위한 유입구(5a)와 공기를 방출하기 위한 유출구(5b)를 포함한다.
외측 팬(6)은 제2 차폐부(14)를 넘어, 하우징(10) 바깥쪽에 위치되고, 그리고 상기 하우징(10)의 외측 표면(10a)에서 기류를 발생시키도록 구성된다. 특히, 외측 팬(6)은 공기 흡입을 위한 유입구(6a)와 공기 방출을 위한 유출구(6b)를 포함한다.
특히 하우징(10)의 외측 표면(10a)에, 복수의 원주방향으로 이격된 냉각 핀(40)이 배치된다. 바람직하게는 냉각 핀(40)은 복수의 그룹의 냉각 핀을 포함하며, 여기서 각각의 그룹의 냉각 핀이 서로 평행하다.
각각의 냉각 핀(40)은 길이 방향(X-X)을 따라서 뻗어있고, 그리고 외측 표면(10a)에 위치된 베이스 부분(43)과 핀 거리(F1)에 위치된 자유 단부(44) 사이의 외측 표면(10a)으로부터 외측으로 돌출한다. 핀 거리(F1)는 축선(A)과 자유 단부(44) 사이의 반경방향 거리로 측정된다. 달리 말하자면, 핀 거리(F1)는 단면(Y-Z)(즉, 축선(A)과 길이 방향(X-X)에 수직한 평면)에서 축선(A)과 자유 단부(44) 사이의 선형 거리로 측정된다. 핀 거리(F1)는 제1 단부 부분(41)과 제2 단부 부분(42) 사이에서 일정할 수 있거나 또는 길이방향으로 변할 수 있다. 이러한 예에 있어서, 각각의 그룹의 평행한 냉각 핀은 길이 방향(X-X)에 수직하는 각각의 횡단 방향, 예로서 Y-Y 방향이나 Z-Z 방향을 따라서 외측으로 뻗어있다. 횡단 방향(Y-Y 및 Z-Z)은 길이 방향(X-X)에 수직한 평면에 놓여있다.
바람직하게는, 냉각 핀(40)의 제1 단부 부분(41) 및 제2 단부 부분(42)은 하우징(10)의 제1 단부 부분(10c) 및 제2 단부 부분(10d) 부근에 각각 위치한다. 이처럼, 냉각 핀(40)은 실질적으로 하우징(10)의 전체 유효 외측 표면(10a)을 활용한다(exploit).
외측 팬(6)에 의해 발생된 기류는 특히, 고정자(20)에 의해 하우징(10) 내에 발생된 열을 상기 하우징(10) 바깥쪽 공기와 열 교환함으로써 제거하기 위해 냉각 핀(40) 쪽으로 나아가게 된다.
내측 팬(5)은 구동 샤프트(31)의 제2 단부 부분(31b)과 결합되고 이에 따라 상기 구동 샤프트(31)에 의해 구동된다. 특히, 내측 팬(5)은 구동 샤프트(31)의 제2 단부 부분(31b)에 끼워맞춰지고 상기 구동 샤프트(31)와 함께 회전한다.
일 실시예에 따라, 외측 팬(6)은 또한 구동 샤프트(31)의 제2 단부 부분(31b)과 결합된다. 특히, 외측 팬(5)은 또한 구동 샤프트의 제2 단부 부분(31b)에 끼워맞춰지고 구동 샤프트(31)와 함께 회전한다.
대안적인 실시예에 따라, 외측 팬(6)은 이러한 목적에 대해 제공된 전기 모터의 구동 샤프트와 결합될 수 있다. 이러한 실시예는 인덕션 모터(1)가 저속 또는 가변속도의 모터일 때 유리하다. 이러한 경우에 있어서, 실제로, 구동 샤프트(31)의 저속이나 가변 속도는 외측 팬(6)의 기류의 충분한 속도를 보장하지 않을 수 있다.
팬 커버(7)는 외측 팬(6)을 커버하도록 하우징(10)에 고정된다. 팬 커버(7)는 하우징(10)의 외측 표면(10a)에 나아가게 된 기류를 발생시키고 공기를 흡입할 수 있게 하는 복수의 구멍(7a)을 구비한다. 하우징(10)의 외측 표면(10a)에, 외측 팬(6)에 의해 발생된 기류는 상기 하우징(10)으로부터의 열을 제거하도록 핀(40)과 열 교환한다.
회전자로부터 열을 제거하기 위하여, 회전자(30)는 복수의 내측 공기 덕트(36)를 포함한다. 바람직하게는, 내측 공기 덕트(36)는 회전자 스택(32)에 형성된다. 각각의 내측 공기 덕트(36)는 기류가 상기 공기 덕트를 통해 통과할 수 있게 구성된다.
일 실시예에 따라, 내측 공기 덕트(36)는 하나 이상의 그룹의 원주방향으로 이격된 내측 공기 덕트를 포함한다. 내측 공기 덕트의 그룹은 별개의(distinct) 반경방향 위치에 배치된다.
바람직하게는, 내측 공기 덕트(36)는 회전자 스택(32)에 형성된 내측 공기 덕트의 제1 그룹(36a)을 포함한다. 더욱 바람직하게는, 내측 공기 덕트(36)는 또한 두 개의 인접한 바(34) 사이에 형성된 제2 그룹(36b)의 내측 공기 덕트를 포함한다.
제1 그룹(36a)은 제2 그룹(36b)보다 구동 샤프트(31)에 더 근접해 위치된다. 각각의 그룹의 내측 공기 덕트는 원주방향으로 이격된 내측 공기 덕트의 하나 이상의 어레이를 포함할 수 있으며, 여기서 상기 어레이는 별개의 반경방향 위치에 위치된다.
예로서, 제1 그룹(36a)은 3개의 어레이의 원주방향으로 이격된 내측 공기 덕트를 포함하는 한편으로, 제2 그룹(36b)은 하나의 어레이의 원주방향으로 이격된 내측 공기 덕트를 포함한다.
회전자 스택(32)에 형성된 제1 그룹(36a)의 내측 공기 덕트는 환형 단면을 갖는다. 두 개의 인접한 바(34) 사이에 형성된 제2 그룹(36b)의 내측 공기 덕트가 짧은 측 및 긴 측을 갖는 세장형 단면을 구비하며, 여기서 상기 긴 측은 반경방향으로 뻗어있다.
공기 순환 회로를 형성하기 위해, 복수의 원주방향으로 이격된 외측 공기 덕트(50)는 하우징(10) 바깥쪽에 제공된다. 외측 공기 덕트(50)는 내측 공기 덕트(36)와 유체 연통 상태이다.
내측 팬(5)은 내측 공기 덕트(36) 및 외측 공기 덕트(50)를 통해 유동하는 기류를 발생시키도록 구성된다.
일 실시예에 따라, 내측 팬(5)은 내측 공기 덕트(36)를 통해 공기를 흡입하고 그리고 외측 공기 덕트(50)에서 흡입된 공기를 배출한다. 이처럼, 흡입된 공기는 회전자(30)에 의해 발생된 열의 일부를 수집하고 이후에 외측 공기 덕트(50)를 통과하여 하우징(10) 바깥쪽 공기와 열-교환함으로써 이처럼 수집된 열을 배출한다.
대안적인 실시예에 따라, 내측 팬(5)은 외측 공기 덕트(50)를 통해 공기를 흡입하고, 내측 공기 덕트(36)에서 흡입된 공기를 배출한다. 이처럼, 흡입된 공기가 내측 공기 덕트(36)를 통과하며, 이 내측 공기 덕트에서 상기 흡입된 공기가 회전자(30)에 의해 발생된 열의 일부를 수집하고 이후 외측 공기 덕트(50)를 통과하여 하우징(10) 바깥쪽 공기와 열-교환함으로써 이처럼 수집된 열을 배출한다.
각각의 외측 공기 덕트(50)는 개별 하나 이상의 냉각 핀(40)에 인접하여 배치되고, 그리고 상기 개별 하나 이상의 냉각 핀(40)으로부터 이격되어 분리된다.
각각의 외측 공기 덕트(50)는 제1 단부 부분(51)과 제2 단부 부분(52) 사이에서, 개별 하나 이상의 냉각 핀(40)과 평행하게, 길이 방향(X-X)을 따라서 뻗어있다.
각각의 외측 공기 덕트(50)는 인접한 하나 이상의 냉각 핀(40) 바깥쪽에 배치되고, 그리고 축선(A)과 외측 공기 덕트(50) 사이의 최소 반경방향 거리로 측정된 최소 덕트 거리(D1)를 나타낸다. 달리 말하자면, 최소 덕트 거리(D1)는 축선(A)과 외측 공기 덕트(50) 사이의 최소 선형 거리로 단면(Y-Z)(즉, 축선(A) 및 길이 방향(X-X)에 수직한 평면)에서 측정된다. 최소 덕트 거리(D1)는 개별 인접한 하나 이상의 냉각 핀(40)의 최대 핀 거리(F1)보다 더 크다. 달리 말하자면, 외측 공기 덕트(50)는 복수의 냉각 핀(40) 바깥쪽 반경방향으로 배치된다.
일 실시예에 따라, 하우징(10)의 외측 표면(10a)은 실질적으로 원통형 형상을 갖는다. 복수의 원주방향으로 이격된 냉각 핀(40)은 하우징(10)의 외측 표면(10a)에 배치되고 그리고 상기 외측 표면(10a)으로부터 외측으로 돌출한다. 특히, 복수의 냉각 핀(40)은 외측 표면(10a)으로부터 외측으로 뻗어있고, 상기 외측 표면은 상기 외측 표면을 포위하고 둘러싸는 환형 구역 내에서 펼쳐져 있다. 환형 구역은 길이 방향(X-X)을 따라서 뻗어있고 실질적으로 환형 섹션을 나타내며, 이에 따라 실질적으로 원통형 외측 표면(10a)을 포위하고 둘러싼다. 더욱이, 외측 공기 덕트(50)는 실질적으로 반경방향 배치를 갖는 환형 구역 바깥쪽에 배치된다. 더욱이, 환형 구역의 외측 경계부는 각각의 냉각 핀(40)의 자유 단부(44)와 국부적으로 일치하고, 이에 따라 축선(A)으로부터 핀 거리(F1)로 위치된다. 상기 기재한 바와 같이, 외측 덕트는 환형 구역 바깥쪽, 이에 따라 인접한 하나 이상의 냉각 핀(50)의 최대 핀 거리(F1)보다 국부적으로 더 큰 최소 덕트 거리(D1)로 위치된다. 예로서, 냉각 핀(50)은 상기 냉각 핀(50)의 그룹을 포함할 수 있고, 각각의 그룹의 냉각 핀(50)은 상이한 정위 및 상이한 핀 거리(F1)를 갖는 외측 표면(10a)으로부터 돌출한다. 상기 이미 언급한 바와 같이, 외측 공기 덕트(50)의 최소 덕트 거리(D1)는 핀 거리(F1)보다 국부적으로 더 크고, 그리고 냉각 핀(40)의 최대 핀 거리(F1)에 따라 결정되어 "국부적으로" 변할 수 있다. 이에 따라, 각각의 외측 공기 덕트(50)는 인접한(또는 가장 가까운) 그룹의 냉각 핀(40)으로부터 분리되어 이격된다.
외측 공기 덕트(50)의 이러한 배열(arrangement)은 외측 팬(6)에 의해 발생되고 냉각 핀(40) 쪽으로 나아가게 되는 열 소산 기류(고정자(20)에 의해 발생된 열을 전적으로 주로 제거하기 위함), 및 내측 팬(5)에 의해 발생되고 외측 공기 덕트(50) 내에서 유동하는 열 소산 기류(회전자(30)에 의해 발생된 열을 전적으로 주로 제거하기 위함)를 분리시킬 수 있다.
일 실시예에 따라, 각각의 외측 공기 덕트(50)는 개별 인접한 냉각 핀(40)의 자유 단부(44) 바깥쪽 반경방향으로 배치되고 그리고 인접한 냉각 핀(40)과 평행하게 뻗어있다. 최소 덕트 거리(D1)는 인접한 냉각 핀(40)의 핀 거리(F1) 보다 더 크다.
일 실시예에 따라, 인덕션 모터(1)는 냉각 핀(40)과, 외측 공기 덕트(50) 바깥쪽에 배치된 케이싱(16)을 포함한다. 냉각 핀(40) 및 외측 공기 덕트(50)는 이에 따라 하우징(10) 및 케이싱(16)에 의해 둘러싸인다. 케이싱(16)은 외측 표면(16a) 및 내측 표면(16b)을 갖는다. 이러한 실시예로써, 외측 팬(6)에 의해 발생된 기류는 하우징(10)의 외측 표면(10a)과 케이싱(16)의 내측 표면(16b) 사이를 유동하도록 가압된다. 이 결과, 냉각 핀(40)을 통한 기류와 상기 냉각 핀(40)의 열 교환 효율이 최적화된다.
바람직하게는, 내측 팬(5)에 의해 발생된 기류의 일부가 고정자 스택(22)으로부터 돌출하는 고정자 와인딩(23)의 제2 단부 부분(23b) 쪽으로 유동한다. 이에 따라, 내측 팬(5)에 의해 발생된 기류의 이러한 일부가 고정자 와인딩(23)에 의해 발생된 열을 수집하고 이후 외측 공기 덕트(50)를 통해 유동하여 이러한 열을 배출한다.
바람직하게는, 외측 공기 덕트(50)의 제1 단부 부분(51) 및 제2 단부 부분(52)은 하우징(10)의 제1 단부 부분(10c) 및 제2 단부 부분(10d) 부근에 위치한다.
하우징(10)은 외측 표면(10a)에 형성된 복수의 제1 구멍(17) 및 복수의 제2 구멍(18)을 포함한다. 복수의 제1 외측 연결 덕트(53) 및 복수의 제2 외측 연결 덕트(54)는 대응하는 제1 구멍(17)과 각각의 외측 공기 덕트(50)의 제1 단부 부분(51)을 연결하기 위해 그리고 대응하는 제2 구멍(18)과 각각의 외측 공기 덕트(50)의 제2 단부 부분(52)을 연결하기 위해 제공된다.
바람직하게는, 제1 구멍(17) 및 제2 구멍(18)은 하우징(10)의 제1 단부 부분(10c) 및 제2 단부 부분(10d)의 부근에 위치한다.
내측 팬(5)은 회전자 내측 덕트(36)로부터 고온의 공기를 흡입하고 고온의 기류를 제2 구멍(18) 쪽으로 나아가게 한다. 제2 구멍(18)을 통해, 고온의 기류가 외측 공기 덕트(50)에 진입하고 그리고 외측 공기 덕트 내에서 기류가 이동하는 동안에 실행된 열 교환에 기인하여, 보다 낮은 온도로 제1 구멍(17)에서 빠져나온다. 제1 구멍을 빠져나오는 기류는 회전자 내측 덕트(36)를 통해 내측 팬(5)에 의해 흡입되고 이에 따라서 회전자(30)에 의해 발생된 열을 수집하도록 회전자 내측 공기 덕트(36)로 진입한다.
바람직하게는, 내측 팬(5)의 유출구(5b)는 상기 내측 팬(5)의 상기 유출구(5b)와 제2 구멍(18) 사이의 유동 손실을 감소시키도록 상기 제2 구멍(18) 부근에 위치된다.
바람직하게는, 내측 공기 가이드(8)는 구동 샤프트(31)의 제2 단부 부분(31b)과 결합되고 그리고 내측 공기 덕트(36)와 내측 팬(5) 사이에 위치되어 상기 내측 공기 덕트(36)를 빠져나오는 공기를 수집하고 상기 내측 팬(5) 쪽으로 가이드한다.
바람직하게는, 내측 공기 가이드(9)는 구동 샤프트(31)의 제1 단부 부분(31a)과 결합되고 그리고 내측 공기 덕트(36)와 제1 구멍(17) 사이에 위치되어, 상기 제1 구멍(17)을 빠져나오는 공기를 수집하고 상기 내측 공기 덕트(36) 쪽으로 가이드한다.
내측 공기 가이드(8, 9)는 구동 샤프트(31)와 함께 회전한다.
본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 기재되어 있는 한편으로, 상기 실시예는 본 발명의 일례일 뿐이며 본 발명이 이러한 실시예로 한정되지 않음을 알 수 있을 것이다.
당업자라면 첨부된 청구범위로 정의되는 본 발명의 범주 내에서 본 발명에 대한 여러 변경 및 수정을 행할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. - 외측 표면(10a)을 갖는 하우징(10),
    - 상기 하우징(10) 내에 유지되고, 길이 방향(X-X)을 따라서 뻗어있는 고정자 공동(21)을 구비한 고정자(20),
    - 상기 고정자(20)의 상기 고정자 공동(21) 내에 회전가능하게 배치되고 그리고 상기 길이 방향(X-X)을 따라서 뻗어있는 축선(A) 주위에서 상기 고정자(20)와 관련하여 회전하도록 구성된 회전자(30),
    - 상기 하우징(10)의 상기 외측 표면(10a)에 배치된 복수의 원주방향으로 이격된 냉각 핀(40)을 포함하고,
    각각의 냉각 핀(40)은 상기 길이 방향(X-X)을 따라 뻗어있고 그리고 상기 외측 표면(10a)에 위치된 베이스 부분(43)과 핀 거리(F1)로 위치된 자유 단부(44) 사이에서 상기 외측 표면(10a)으로부터 외측으로 돌출하고, 상기 핀 거리(F1)는 상기 축선(A)과 상기 자유 단부(44) 사이의 반경방향 거리로 측정되고,
    상기 회전자(30)는 복수의 내측 공기 덕트(36)를 포함하고, 각각의 내측 공기 덕트(36)는, 기류가 상기 공기 덕트를 통해 통과할 수 있도록, 구성되고,
    인덕션 모터(1)는 공기 순환 회로를 형성하도록 상기 복수의 내측 공기 덕트(36)와 유체 연통하는 복수의 외측 공기 덕트(50)를 포함하고,
    각각의 외측 공기 덕트(50)는 개별 하나 이상의 냉각 핀(40)에 인접하여 배치되고 그리고 상기 개별 하나 이상의 냉각 핀(40)과 분리되어 이격되고,
    각각의 외측 공기 덕트(50)는 제1 단부 부분(51)과 제2 단부 부분(52) 사이에서, 개별 하나 이상의 냉각 핀(40)과 평행한 상기 길이 방향(X-X)을 따라서 뻗어있는, 인덕션 모터(1)에 있어서,
    각각의 외측 공기 덕트(50)는 상기 인접한 하나 이상의 냉각 핀(40) 바깥쪽에 배치되고 그리고 상기 축선(A)과 상기 외측 공기 덕트(50) 사이에서 최소 반경방향 거리로 측정된 최소 덕트 거리(D1)를 갖도록 위치되며, 상기 최소 덕트 거리(D1)는 상기 개별 인접한 하나 이상의 냉각 핀(40)의 최대 핀 거리(F1)보다 더 큰, 인덕션 모터(1).
  2. 청구항 1에 있어서,
    각각의 외측 공기 덕트(50)는 개별 인접한 냉각 핀(40)의 자유 단부(44) 바깥쪽 반경방향으로 배치되고 상기 인접한 냉각 핀(40)에 평행하게 뻗어있으며,
    상기 최소 덕트 거리(D1)는 상기 인접한 냉각 핀(40)의 상기 핀 거리(F1) 보다 더 큰, 인덕션 모터(1).
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징(10)은 상기 외측 표면(10a)에 형성된 복수의 제1 구멍(17) 및 복수의 제2 구멍(18)을 포함하고,
    복수의 제1 외측 연결 덕트(53) 및 복수의 제2 외측 연결 덕트(54)는 대응하는 제1 구멍(17)과 각각의 외측 공기 덕트(50)의 제1 단부 부분(51)을 연결하기 위해 그리고 대응하는 제2 구멍(18)과 각각의 외측 공기 덕트(50)의 제2 단부 부분(52)을 연결하기 위해, 제공되는, 인덕션 모터(1).
  4. 청구항 1에 있어서,
    - 상기 하우징(10)은 구동 측(11)과 팬 측(12) 사이에서 뻗어있고,
    - 상기 팬 측(12)에, 팬 냉각 조립체(3)가 배치되고,
    - 상기 팬 냉각 조립체(3)는 내측 팬(5) 및 외측 팬(6)을 포함하고,
    - 상기 내측 팬(5)은 상기 복수의 내측 공기 덕트(36) 및 상기 복수의 외측 공기 덕트(50)를 통해 유동하는 기류를 발생시키도록 구성되고,
    - 상기 외측 팬(6)은 상기 하우징(10)의 외측 표면(10a)에 배치된 상기 복수의 냉각 핀(40) 쪽으로 그리고 상기 복수의 외측 공기 덕트(50) 쪽으로 기류를 발생시켜 나아가게 하도록 구성된, 인덕션 모터(1).
  5. 청구항 4에 있어서,
    - 상기 내측 팬(5)은 공기를 흡입하기 위한 유입구(5a)와 공기를 방출하기 위한 유출구(5b)를 포함하고,
    - 상기 내측 팬(5)의 상기 유출구(5b)는 상기 외측 표면(10a)에 형성된 복수의 제1 구멍(17) 및 복수의 제2 구멍(18) 중 어느 한 구멍 주위에 위치되는, 인덕션 모터(1).
  6. 청구항 5에 있어서,
    - 내측 공기 가이드(8)는 상기 내측 공기 덕트(36)를 빠져나오는 공기를 수집해 상기 내측 팬(5) 쪽으로 가이드하도록 상기 복수의 내측 공기 덕트(36)와 상기 내측 팬(5) 사이에 위치되고,
    - 내측 공기 가이드(9)는 제1 구멍(17)을 빠져나오는 공기를 수집해 상기 복수의 내측 공기 덕트(36) 쪽으로 가이드하도록 상기 복수의 내측 공기 덕트(36)와 상기 제1 구멍(17) 사이에 위치되는, 인덕션 모터(1).
  7. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    케이싱(16)은, 상기 냉각 핀(40) 및 상기 외측 공기 덕트(50)가 상기 하우징(10)의 상기 외측 표면(10a)과 상기 케이싱(16) 사이에서 둘러싸이도록, 상기 복수의 냉각 핀(40)과 상기 복수의 외측 공기 덕트(50) 바깥쪽에 배치되는, 인덕션 모터(1).
  8. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    - 상기 회전자(30)는 구동 샤프트(31)와 결합되고,
    - 상기 복수의 내측 공기 덕트(36)는 하나 이상의 그룹의 원주방향으로 이격된 내측 공기 덕트(36a, 36b)를 포함하고,
    - 적어도 하나의 그룹의 원주방향으로 이격된 내측 공기 덕트(36a)가 상기 구동 샤프트(31)에 근접한 반경방향 위치에서 상기 회전자(30)에 형성되는, 인덕션 모터(1).
  9. 청구항 8에 있어서,
    - 상기 회전자(30)는 상기 구동 샤프트(31)와 결합된 회전자 스택(32), 및 상기 회전자 스택(32)과 결합된 회전자 케이지(33)를 포함하고,
    - 상기 구동 샤프트(31)에 근접한 반경방향 위치에서 상기 회전자(30)에 형성된 상기 적어도 하나의 그룹의 원주방향으로 이격된 내측 공기 덕트(36a)는 상기 회전자 스택(32)에 형성되는, 인덕션 모터(1).
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