KR20060093993A

KR20060093993A - 엑시얼 타입 비엘디씨 모터의 냉각 방법

Info

Publication number: KR20060093993A
Application number: KR1020050015173A
Authority: KR
Inventors: 전한용
Original assignee: 전한용
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2006-08-28

Abstract

본 발명은 엑시얼(axial) 타입의 BLDC(brushless DC) 모터의 회전 시 열원인 스테이터(stator)에서 발생하는 열을 냉각시키기 위해 고안되었다.

스테이터에 전압을 인가하면 코일(coil)에서 힘이 발생하여 로터(rotor)에 부착되어 있는 자석과의 상호작용으로 로터와 샤프트(shaft)가 회전하게 된다. 이런 경우, 코일의 전류에 의한 열과 로터의 공기마찰에 의한 열이 발생하여 모터의 성능에 영향을 미치게 되므로, 발열을 억제하는 것이 모터의 성능을 좌우하게 된다.

본 발명에서 제안하고 있는 구조에서는 로터가 회전하면 사선방향으로 뚫려있는 냉각구멍에 의해 외부 공기가 유입되고, 따라서 스테이터에서 발생하는 열을 냉각시키는 효과를 주게 된다.

모터, BLDC, 냉각, Axial type

Description

엑시얼 타입 비엘디씨 모터의 냉각 방법 {The method of the cooling of axial type BLDC motor}

도 1 하나의 로터로 구성된 엑시얼 BLDC 모터

도 2 두개의 로터로 구성된 엑시얼 BLDC 모터

도 3 로터의 3차원 모양

도 4 수직 방향의 냉각 구멍을 가진 종래의 로터

(1): 샤프트(shaft)

(2): 로터(upper rotor)

(3): 스테이터(stator)

(4): 로터(lower rotor)

(5), (6), (7): 냉각 구멍(cooling hole)

본 발명은 엑시얼 타입 BLDC 모터를 효과적으로 냉각하기 위한 방법에 관한 것이다.

종래의 기술은 도 4와 같이 로터에 수직으로 구멍을 내어 냉각하는 방법을 사용하였다. 이는 공기를 유입한다기보다 스테이터에서 발생하는 열을 밖으로 배출하는 기능을 이용한 것이다. 또한 공기를 유입한다고 해도 유입량이 크지 않기 때문에 모터의 열원(스테이터)을 효과적으로 냉각할 수 없었다.

본 발명은 상술한 바와 같이 종래의 냉각 방법이 갖는 제반 제약사항들을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 방법이다. 로터의 회전 방향에 따라 공기가 잘 유입될 수 있도록 사선 방향으로 공기 유입 구멍을 뚫어 외부 공기로 모터의 열원을 냉각시켜 모터의 성능을 향상시키는데 목적이 있다.

본 발명에 따른 모터 냉각 장치는 회전 운동을 하는 로터에 외부 공기가 유입될 수 있도록 회전 방향으로 향한 사선의 구멍을 뚫어, 로터의 하측에 있는 모터의 열원(주로 스테이터)에 공기로 냉각하는 방식이다. 일반적인 냉각 구멍은 도 4의 (7)과 같이 수직 방향으로 뚫려있고, 이는 공기의 유입이 목적이기보다는 열원에서 발생한 열을 방출함을 목적으로 한다. 이와 같은 방식은 냉각 효과가 크게 떨어진다. 본 발명의 정확한 설명을 위하여 도면으로 발명의 구성과 작용을 설명한다.

도 1에서와 같이 하나의 로터(single rotor type)로 구성된 엑시얼 타입 BLDC 모터의 경우는 회전 방향에 따라 냉각 구멍을 좌상-우하측(시계 방향 회전), 또는 우상-좌하측(시계 반대 방향 회전) 방향으로 하여 외부 공기가 열원에 잘 유입될 수 있도록 한다. 샤프트(1)과 로터(2)가 서로 결합되어 있고, 사선 방향 냉각 구멍(5)에 의해 스테이터(3)을 냉각하는 방식이다.

도 2에서와 같이 두개의 로터(double rotor type)로 구성된 모터의 경우는 상측 로터(2)와 하측 로터(4)의 사선 방향이 서로 반대((5)와 (6))가 되어 상하측 동시에 공기가 유입되어 스테이터(3)을 냉각하는 방식이다.

도 3은 하나의 로터로 구성된 방식의 모터에서 회전 방향이 시계 반대 방향 이거나, 두개의 로터로 구성된 시스템의 모터에서 회전 방향이 시계 방향인 경우의 3차원 모양을 나타내고 있다.

도 4는 냉각 구멍이 수직 방향(7)으로 뚫려있는 종래의 로터를 나타내고 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 엑시얼 타입 BLDC 모터의 냉각 장치는 회전 방향을 향한 냉각 구멍을 통해 외부의 공기가 유입되어 모터를 냉각시킨다. 모터의 작동으로 인한 열은 모터의 성능을 저하시키고, 각 부품들을 열성능이 뛰어난 고가의 부품을 써야한다. 본 발명으로부터 모터의 성능과 가격 경쟁력이 향상된 제품을 만들 수 있다.

Claims

엑시얼 타입 BLDC 모터에서 회전 방향에 따른 사선 방향의 냉각 구멍을 가진 로터로 구성된 모터.
제 1 항에 있어서,

하나의 로터에 회전 방향에 따른 사선 방향의 냉각 구멍을 가진 엑시얼 타입 BLDC 모터.
제 1 항에 있어서,

두 개 이상의 로터에 회전 방향에 따른 사선 방향의 냉각 구멍을 가진 엑시얼 타입 BLDC 모터.