KR20220127556A - 모터 및 모터 냉각 시스템 - Google Patents

모터 및 모터 냉각 시스템 Download PDF

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KR20220127556A
KR20220127556A KR1020210031998A KR20210031998A KR20220127556A KR 20220127556 A KR20220127556 A KR 20220127556A KR 1020210031998 A KR1020210031998 A KR 1020210031998A KR 20210031998 A KR20210031998 A KR 20210031998A KR 20220127556 A KR20220127556 A KR 20220127556A
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박일석
전종욱
장연욱
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경북대학교 산학협력단
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Abstract

일 실시예에 따른 모터는 및 모터 냉각 시스템은, 내부에 코일이 감겨 있고 코일에 흐르는 전류에 의해 자기장을 형성하는 고정자; 상기 고정자에 의해 둘러싸이고 상기 자기장에 의해 회전하는 회전자; 및 상기 고정자 내부에 삽입되는 히트파이프;를 포함하고, 상기 히트파이프는 일단이 상기 고정자의 외부로 돌출되도록 형성되고 상기 일단을 통해 상기 고정자와 외부 사이의 열교환을 일으킴으로써 상기 고정자를 냉각할 수 있다.

Description

모터 및 모터 냉각 시스템{Motor and Motor Cooling System}
모터 및 모터 냉각 시스템이 개시된다.
구체적으로, 모터의 고정자에 삽입되는 히트파이프 및 히트파이프를 냉각하는 냉각 유체가 순환 가능하게 수용되는 히트파이프커버를 구비하여 모터 작동 시 발생하는 열을 효율적으로 냉각할 수 있는 모터 및 모터 냉각 시스템이 개시된다.
일반적으로, 모터는 고정자와 회전자로 구성되어 있다. 고정자에는 권선들이 감겨 있으며 감겨있는 권선들에 전류가 흐르면 자기장을 형성할 수 있다. 이와 같이 자기장이 발생하면, 회전자는 회전하여 모터의 동력을 발생시킨다. 이때, 권선에 전류가 흘러 생기는 전기적 손실과 모터의 회전에 따라 발생하는 기계적 손실에 의해 모터 내부에서 열이 발생하게 된다. 모터는 이러한 열에 대한 적절한 냉각이 이루어지지 않으면 베어링의 수명이 단축되거나, 내부 절연부가 열화되어 절연파손되는 등의 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제들은 결국 모터의 성능에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 모터의 성능을 개선하기 위해서는 모터 내부에서 발생하는 열을 효율적으로 냉각할 필요가 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지 기술이라고 할 수는 없다.
일본 등록특허공보 제5267750호
일 실시예에 따른 목적은 모터의 고정자 내부에 열전도율이 높은 히트파이프 및 히트파이프를 오일 쿨링할 수 있는 히트파이프커버를 복합적으로 설치하여, 모터를 효과적으로 냉각하고, 궁극적으로 모터의 성능 저하를 예방할 수 있는 모터 및 모터 냉각 시스템을 제공하는 것이다.
실시 예들에서 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 모터는, 내부에 코일이 감겨 있고 코일에 흐르는 전류에 의해 자기장을 형성하는 고정자; 상기 고정자에 의해 둘러싸이고 상기 자기장에 의해 회전하는 회전자; 및 상기 고정자 내부에 삽입되는 히트파이프;를 포함하고, 상기 히트파이프는 일단이 상기 고정자의 외부로 돌출되도록 형성되고 상기 일단을 통해 상기 고정자와 외부 사이의 열교환을 일으킴으로써 상기 고정자를 냉각할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 히트파이프는, 상기 고정자 내부에 삽입되는 삽입부; 및 상기 삽입부로부터 연장되어 상기 고정자의 외부로 돌출되는 돌출부;를 포함하고, 상기 삽입부는 상기 고정자에서 발생하는 열을 흡수하고, 상기 돌출부는 상기 삽입부가 흡수한 열을 외부로 전달하여 상기 고정자를 냉각할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 고정자는 내측면으로부터 상기 회전자를 향해 돌출되고 상기 코일이 권선되는 복수 개의 톱니부를 포함하고, 상기 히트파이프는 각각 톱니부의 일측에 삽입될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 고정자는 내측면으로부터 상기 회전자를 향해 돌출되고 상기 코일이 권선되는 복수 개의 톱니부를 포함하고, 상기 히트파이프는 각각 톱니부 사이에 삽입될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 고정자의 외부로 돌출된 상기 히트파이프의 일단을 밀폐하도록 둘러싸는 링 형상의 히트파이프커버를 더 포함하고, 상기 히트파이프커버는, 상기 히트파이프커버의 내부로 냉각 유체의 유입을 허용하는 유입구; 및 상기 히트파이프커버로부터 외부로 냉각 유체를 배출하는 유출구;를 포함하고, 상기 냉각 유체는 상기 히트파이프커버 내부를 이동하면서 상기 히트파이프를 냉각할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 유입구 및 상기 유출구는 상기 히트파이프커버의 외측면 상에서 서로 대향하도록 배치될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 유입구 및 상기 유출구는 상기 히트파이프커버의 외측면 상에서 서로 인접하도록 배치될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 모터 냉각 시스템은, 냉각 유체가 유입되는 모터; 상기 모터로부터 외부로 배출된 냉각 유체를 여과하는 필터; 및 상기 모터의 열을 흡수한 냉각 유체를 냉각하는 쿨러; 를 포함하고, 상기 쿨러에 의해 냉각된 냉각 유체는 다시 상기 모터로 유입되어 상기 모터를 냉각하며, 상기 모터는, 내부에 코일이 감겨 있고 코일에 흐르는 전류에 의해 자기장을 형성하는 고정자; 상기 고정자에 의해 둘러싸이고 상기 자기장에 의해 회전하는 회전자; 상기 고정자 내부에 삽입되는 히트파이프; 및 상기 고정자의 외부로 돌출된 상기 히트파이프의 일단을 밀폐하도록 둘러싸는 링 형상의 히트파이프커버;를 포함하고, 상기 냉각 유체는 상기 히트파이프커버를 통과하면서 상기 고정자의 열을 흡수한 상기 히트파이프를 냉각시킬 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 냉각 유체를 상기 필터에서 상기 쿨러로 이동시키거나, 상기 쿨러에서 상기 모터로 이동시키는 펌프를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 모터 및 모터 냉각 시스템에 의하면, 모터의 고정자 내부에 열전도율이 높은 히트파이프 및 히트파이프를 오일 쿨링할 수 있는 히트파이프커버를 복합적으로 설치하여, 모터를 효과적으로 냉각하고, 궁극적으로 모터의 성능 저하를 예방할 수 있는 효과가 있다.
일 실시예에 따른 모터 및 모터 냉각 시스템의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 모터의 사시도이다.
도 2는 상이한 배치로 고정자에 삽입되는 히트파이프를 나타낸다.
도 3은 히트파이프커버가 장착된 모터의 사시도이다.
도 4는 도 3의 히트파이프커버의 정면도이다.
도 5는 도 4의 히트파이프커버와 상이한 구조를 갖는 히트파이프커버의 정면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 모터 냉각 시스템의 개략도이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 모터(10)의 사시도이다.
도 1을 참조하여, 일 실시예에 따른 모터(10)는 고정자(101), 회전자(102) 및 히트파이프(104)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 고정자(101)는 내부에 코일(103)이 감겨 있고 코일(103)에 흐르는 전류에 의해 자기장을 형성할 수 있다.
회전자(102)는 고정자(101)에 의해 둘러싸이고 고정자(101)에 감긴 코일(103)에서 발생한 자기장에 의해 회전할 수 있다. 회전자(102)는 샤프트를 포함할 수 있다. 샤프트는 회전자(102)의 중심에 배치되며, 회전자(102)의 회전축일 수 있다.
히트파이프(104)는 고정자(101) 내부에 삽입될 수 있다.
히트파이프(104)는 일단이 고정자(101)의 외부로 돌출되도록 형성될 수 있다. 상기 고정자(101)는 히트파이프(104)의 일단을 통해 외부와 열교환이 일어날 수 있다. 이에 따라, 고정자(101)가 냉각될 수 있다.
히트파이프(104)는 원통형으로 형성될 수 있다. 이러한 원통형의 히트파이프(104)는 복수 개로 마련될 수 있다. 각각의 히트파이프(104)는 고정자(101)의 원주 방향으로 이격 배치될 수 있다.
또한, 각각의 히트파이프(104)는 삽입부(미 도시) 및 돌출부(1041)로 구성될 수 있다.
구체적으로, 삽입부는 고정자(101) 내부에 삽입되어 고정자(101)와 직접 접촉할 수 있다. 이러한 삽입부는 고정자(101)에서 발생하는 열을 흡수할 수 있다.
돌출부(1041)는 삽입부로부터 연장되어 고정자(101)의 외부로 돌출될 수 있다. 즉, 돌출부(1041)는 고정자(101)의 내부와는 접촉하지 않으면서 외부로 노출되는 부분이다. 이러한 돌출부(1041)는 히트파이프(104)의 열을 외부로 방출할 수 있다. 즉, 돌출부(1041)는 삽입부가 흡수한 고정자(101)의 열을 외부로 전달할 수 있다.
전술한 삽입부 및 돌출부(1041)를 포함하는 히트파이프(104)는 고정자(101)와 외부 사이의 열교환을 일으켜서 일 실시예에 따른 모터(10)의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
도 2는 상이한 배치로 고정자(101)에 삽입되는 히트파이프(104)를 나타낸다.
구체적으로, 도 2(a)는 히트파이프(104)가 고정자(101)의 톱니부(1011)의 일측에 배치된 모터(10)를 나타낸다.
도 2(b)는 히트파이프(104)가 고정자(101)의 톱니부(1011) 사이에 배치된 모터(10)를 나타낸다.
도 2를 참조하여, 고정자(101)는 내측면으로부터 회전자(102) 또는 모터(10)의 중심을 향해 돌출되는 톱니부(1011)를 포함할 수 있다.
톱니부(1011)는 고정자(101)의 내측면에 복수 개가 형성될 수 있다. 이때, 각각의 톱니부(1011)는 고정자(101)의 내측면을 따라 원주 방향으로 일정 간격 이격 배치될 수 있다. 이러한 톱니부(1011)에는 각각 코일(103)이 권선될 수 있다. 코일(103)은 모터(10) 작동 시 발열이 가장 심한 부분이다. 따라서, 코일(103)을 신속하게 방열할 수 있도록 히트파이프(104)를 배치할 필요가 있다.
예를 들어, 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 히트파이프(104)는 각각 톱니부(1011)의 일측에 삽입될 수 있다. 이 경우에, 히트파이프(104)는 각각의 코일(103)과 가장 근접하게 배치될 수 있다. 또한, 이때 히트파이프(104)는 코일(103)과 간섭하지 않도록 배치될 수 있다.
따라서, 도 2(a)와 같이 히트파이프(104)를 배치함으로써, 각각의 코일(103)에서 발생하는 열을 히트파이프(104)의 삽입부가 신속하게 흡수할 수 있으며, 돌출부(1011)를 통해 외부로 방출할 수 있다. 결국, 고정자(101)의 톱니부(1011)의 일측에 히트파이프(1011)를 배치하여 모터(10)의 냉각 효율을 증가시킬 수 있다.
또한, 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 히트파이프(104)는 각각의 톱니부(1011)들 사이에 배치될 수 있다. 이 경우에, 각각의 히트파이프(104)는 두 톱니부(1011)에 권선된 코일(103)들에 의해 고정자(1011)에서 발생하는 열을 동시에 흡수할 수 있다.
이에 따라, 히트파이프(104)는 코일(103) 및 고정자(101)에서 발생하는 열을 신속하게 흡수하고 외부로 방출할 수 있다. 결국, 고정자(101)의 톱니부(1011) 사이에 히트파이프(1011)를 배치하여 모터(10)의 냉각 효율을 증가시킬 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 모터(10)에 히트파이프커버(105)가 장착된 모습을 나타낸다.
도 3을 참조하여, 일 실시예에 따른 모터(10)는 히트파이프커버(105)를 더 포함할 수 있다.
히트파이프커버(105)는 고정자(101)의 외부로 돌출된 히트파이프(104)의 일단을 밀폐할 수 있다. 즉, 히트파이프커버(105)는 히트파이프(104)의 돌출부(1041)를 밀폐할 수 있다.
또한, 히트파이프커버(105)는 링 또는 도넛 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 히트파이프커버(105)는 고정자(101)의 원주 방향을 따라 배치된 히트파이프(104)의 돌출부(1041)들을 모두 둘러쌀 수 있다.
이러한 히트파이프커버(105) 내부에는 냉각 유체가 수용될 수 있다. 이때, 냉각 유체는 히트파이프커버(105) 내부를 이동하면서 밀폐된 돌출부(1041)들과 접촉하면서 이를 냉각할 수 있다.
도 4는 히트파이프커버(105)의 정면도이다.
도 4를 참조하여, 히트파이프커버(105)는 유입구(1051), 유로(1052) 및 유출구(1053)를 포함할 수 있다.
유입구(1051)는 히트파이프커버(105)의 외측면으로부터 방사 방향으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 이때, 유입구(1051)는 외측면의 일측에 형성될 수 있다. 또한, 유입구(1051)는 외부와 히트파이프커버(105)의 내부를 연통시킬 수 있다. 예를 들어, 유입구(1051)는 히트파이프커버(105)의 내부로 냉각 유체의 유입을 허용할 수 있다.
유로(1052)는 히트파이프커버(1051)의 내부에 형성될 수 있다. 유로(1052)에는 냉각 유체가 수용 및 이동하는 통로일 수 있다. 예를 들어, 냉각 유체는 도 4에 도시된 화살표 방향과 같이, 유로(1052)를 따라 유출구(1053)를 향해 이동할 수 있다.
유출구(1053)는 히트파이프커버(105)의 외측면으로부터 방사 방향으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 이때, 유출구(1053)는 유입구(1051)와 대향하도록 히트파이프커버(105) 외측면의 타측에 형성될 수 있다. 또한, 유출구(1053)는 외부와 히트파이프커버(105)의 내부를 연통시킬 수 있다. 예를 들어, 유출구(1053)는 히트파이프커버(105)로부터 외부로 냉각 유체의 배출을 허용할 수 있다.
전술한 바와 같은 유입구(1051), 유로(1052) 및 유출구(1053)를 구비한 히트파이프커버(105)가 모터(10)에 장착됨으로써, 히트파이프(104)의 돌출부(1041)는 냉각 유체에 의해 효율적으로 냉각될 수 있다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 냉각 유체는 유입구(1051)를 통해 유로(1052)로 유입되고 화살표 방향으로 따라 양측으로 나뉘어 이동할 수 있다. 냉각 유체는 유로(1052)를 따라 이동하면서 히트파이프커버(105) 내부에 밀폐된 복수 개의 히트파이프(104)의 돌출부(1041)들과 접촉하고 돌출부(1041)가 흡수한 고정자(101)의 열을 흡수하는 열전달을 일으킬 수 있다. 열을 흡수한 냉각 유체는 유출구(1052)를 향해 이동하고 유출구(1052)를 통해 히트파이프커버(105)의 외부로 배출될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 모터(10)는 도 4의 히트파이프커버(105)와 다른 히트파이프커버(115)가 장착될 수 있다.
도 5는 도 4의 히트파이프커버(105)와 상이한 구조를 갖는 히트파이프커버(115)의 정면도이다.
도 5를 참조하여, 히트파이프커버(115)는 유입구(1151), 유로(1152) 및 유출구(1153)를 포함할 수 있다.
유입구(1151)는 히트파이프커버(115)의 외측면으로부터 방사 방향으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 이때, 유입구(1151)는 외측면의 일측에 형성될 수 있다. 또한, 유입구(1151)는 외부와 히트파이프커버(115)의 내부를 연통시킬 수 있다. 예를 들어, 유입구(1151)는 히트파이프커버(115)의 내부로 냉각 유체의 유입을 허용할 수 있다.
유로(1152)는 히트파이프커버(1151)의 내부에 형성될 수 있다. 유로(1152)에는 냉각 유체가 수용 및 이동하는 통로일 수 있다. 냉각 유체는 유로(1152)를 따라 유출구(1153)를 향해 이동할 수 있다.
유출구(1153)는 유입구(1151)와 유사하게 히트파이프커버(115)의 외측면으로부터 방사 방향으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 이때, 유출구(1153)는 도 5에 도시된 바와 같이 유입구(1151)와 인접하도록 히트파이프커버(105) 외측면의 일측에 형성될 수 있다. 즉, 유출구(1153)는 유입구(1151)와 인접하게 이격 배치될 수 있다. 또한, 유출구(1153)는 외부와 히트파이프커버(115)의 내부를 연통시킬 수 있다. 예를 들어, 유출구(1153)는 히트파이프커버(115)로부터 외부로 냉각 유체의 배출을 허용할 수 있다.
전술한 바와 같은 유입구(1151), 유로(1152) 및 유출구(1153)를 구비한 히트파이프커버(115)가 모터(10)에 장착됨으로써, 히트파이프(104)의 돌출부(1041)는 냉각 유체에 의해 효율적으로 냉각될 수 있다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 냉각 유체는 유입구(1151)를 통해 유로(1152)로 유입되고 화살표 방향으로 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 이동할 수 있다. 냉각 유체는 유로(1152)를 따라 이동하면서 히트파이프커버(115) 내부에 밀폐된 복수 개의 히트파이프(104)의 돌출부(1041)들과 접촉하고 돌출부(1041)가 흡수한 고정자(101)의 열을 흡수하는 열전달을 일으킬 수 있다. 열을 흡수한 유출구(1152)에 냉각 유체가 도달한 후, 냉각 유체는 유출구(1052)를 통해 히트파이프커버(105)의 외부로 배출될 수 있다.
이하에서는 전술한 일 실시예에 따른 모터(10)를 포함하는 모터 냉각 시스템(1)에 대해 설명한다.
도 6은 일 실시예에 따른 모터 냉각 시스템(1)의 개략도이다.
도 6을 참조하여, 일 실시예에 따른 모터 냉각 시스템(1)은 모터(10), 필터(20), 펌프(30) 및 쿨러(40)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 모터(10)는 내부에서 순환하는 냉각 유체를 수용할 수 있다.
또한, 모터(10)는 고정자(101), 회전자(102), 히트파이프(104) 및 히트파이프커버(105)를 포함할 수 있다. 이때, 고정자(101), 회전자(102), 히트파이프(104) 및 히트파이프커버(105)는 전술한 바와 같은 일 실시예에 따른 모터(10)의 구성 요소들과 동일한 구성일 수 있다.
고정자(101)는 내부에 코일(103)이 감겨 있고 코일(103)에 흐르는 전류에 의해 자기장을 형성할 수 있다.
회전자(102)는 고정자(101)에 의해 둘러싸이고 자기장에 의해 회전할 수 있다.
히트파이프(104)는 원통형으로 형성될 수 있다. 이러한 원통형의 히트파이프(104)는 복수 개로 마련될 수 있다. 각각의 히트파이프(104)는 고정자(101)의 원주 방향으로 이격 배치될 수 있다.
또한, 각각의 히트파이프(104)는 삽입부(미 도시) 및 돌출부(1041)로 구성될 수 있다.
삽입부는 고정자(101) 내부에 삽입되어 고정자(101)와 직접 접촉할 수 있다. 이러한 삽입부는 고정자(101)에서 발생하는 열을 흡수할 수 있다.
돌출부(1041)는 삽입부로부터 연장되어 고정자(101)의 외부로 돌출될 수 있다. 이러한 돌출부(1041)는 히트파이프(104)의 열을 외부로 방출할 수 있다.
결국, 고정자(101)는 히트파이프(104)를 통해 외부와 열교환이 일어날 수 있다. 이에 따라, 고정자(101)가 냉각될 수 있다.
히트파이프커버(105)는 고정자(101)의 외부로 돌출된 히트파이프(104)의 일단을 밀폐할 수 있다. 즉, 히트파이프커버(105)는 히트파이프(104)의 돌출부(1041)를 밀폐할 수 있다.
또한, 히트파이프커버(105)는 링 또는 도넛 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 히트파이프커버(105)는 고정자(101)의 원주 방향을 따라 배치된 히트파이프(104)의 돌출부(1041)들을 모두 둘러쌀 수 있다.
이러한 히트파이프커버(105) 내부에서 냉각 유체가 이동할 수 있다. 냉각 유체는 히트파이프커버(105) 내부를 따라 이동하면서 히트파이프커버(105) 내부에 밀폐된 돌출부(1041)들과 접촉할 수 있다. 즉, 냉각 유체는 유입구(1051)를 통해 히트파이프커버(105) 내부로 유입되고 히트파이프커버(105) 내부를 이동 및 순환하면서 히트파이프(104)들을 냉각할 수 있다. 이와 같이 이동하는 냉각 유체는 히트파이프커버(105)의 유출구(1053)를 통해 모터(10)의 외부로 배출될 수 있다.
필터(20)는 모터(10)로부터 배출된 냉각 유체를 여과할 수 있다.
펌프(30)는 필터(20)와 쿨러(40) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 펌프(30)는 냉각 유체를 필터(20)에서 쿨러(40)로 이동시킬 수 있다. 또한, 펌프(30)는 쿨러(40)와 모터(10) 사이에 추가적으로 배치될 수 있다. 이러한 펌프(30)는 냉각 유체를 쿨러(40)에서 모터(10)로 이동시킬 수 있다. 즉, 냉각 유체는 펌프(30)에 의해 히트파이프커버(105)의 유입구(1051)를 향해 이동될 수 있다.
쿨러(40)는 모터(10)의 열을 흡수한 냉각 유체를 냉각할 수 있다. 쿨러(40)에 의해 냉각된 냉각 유체는 다시 모터(10)의 히트파이프커버(105) 내부로 유입되어 히트파이프(104)의 열을 흡수함으로써 모터(10)를 냉각할 수 있다.
전술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 모터 냉각 시스템(1)은 모터(10)를 효과적으로 냉각시키기 위해 냉각 유체를 순환시킬 수 있다. 이때, 냉각 유체는 모터(10)의 히트파이프커버(105) 내부로 유입되어 고정자(101)의 열을 흡수하고, 히트파이프커버(105) 외부로 배출될 수 있다. 배출된 냉각 유체는 필터(20), 펌프(30) 및 쿨러(40)를 거치면서 냉각될 수 있다. 냉각된 냉각 유체는 다시 히트파이프커버(105) 내부로 유입되어 모터(10)를 냉각할 수 있다.
일 실시예에 따른 모터(10) 및 이를 포함하는 모터 냉각 시스템(1)은 모터(10)의 고정자 내부에 열전도율이 높은 히트파이프(104)가 설치되어 모터(10) 내부에 발생한 열을 효과적으로 냉각할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 모터(10) 및 이를 포함하는 모터 냉각 시스템(1)은 전술한 히트파이프커버(105)가 장착됨으로써 냉각 유체를 사용하는 오일 쿨링 및 히트파이프(104)의 복합적인 모터(10) 냉각이 가능하다.
궁극적으로 일 실시예에 따른 모터(10) 및 이를 포함하는 모터 냉각 시스템(1)은 모터(10)의 성능 저하를 예방할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1: 모터 냉각 시스템
10: 모터
101: 고정자
1011: 톱니부
102: 회전자
103: 코일
104: 히트파이프
1041: 돌출부
105: 히트파이프커버
1051: 유입구
1052: 유로
1053: 유출구
115: 히트파이프커버
1151: 유입구
1152: 유로
1153: 유출구
20: 필터
30: 펌프
40: 쿨러

Claims (9)

  1. 내부에 코일이 감겨 있고 코일에 흐르는 전류에 의해 자기장을 형성하는 고정자;
    상기 고정자에 의해 둘러싸이고 상기 자기장에 의해 회전하는 회전자; 및
    상기 고정자 내부에 삽입되는 히트파이프;
    를 포함하고,
    상기 히트파이프는 일단이 상기 고정자의 외부로 돌출되도록 형성되고 상기 일단을 통해 상기 고정자와 외부 사이의 열교환을 일으킴으로써 상기 고정자를 냉각하는, 모터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 히트파이프는,
    상기 고정자 내부에 삽입되는 삽입부; 및
    상기 삽입부로부터 연장되어 상기 고정자의 외부로 돌출되는 돌출부;
    를 포함하고,
    상기 삽입부는 상기 고정자에서 발생하는 열을 흡수하고, 상기 돌출부는 상기 삽입부가 흡수한 열을 외부로 전달하여 상기 고정자를 냉각하는, 모터.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 고정자는 내측면으로부터 상기 회전자를 향해 돌출되고 상기 코일이 권선되는 복수 개의 톱니부를 포함하고,
    상기 히트파이프는 각각 톱니부의 일측에 삽입되는, 모터.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 고정자는 내측면으로부터 상기 회전자를 향해 돌출되고 상기 코일이 권선되는 복수 개의 톱니부를 포함하고,
    상기 히트파이프는 각각 톱니부 사이에 삽입되는, 모터.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 고정자의 외부로 돌출된 상기 히트파이프의 일단을 밀폐하도록 둘러싸는 링 형상의 히트파이프커버를 더 포함하고,
    상기 히트파이프커버는,
    상기 히트파이프커버의 내부로 냉각 유체의 유입을 허용하는 유입구; 및
    상기 히트파이프커버로부터 외부로 냉각 유체를 배출하는 유출구;
    를 포함하고,
    상기 냉각 유체는 상기 히트파이프커버 내부를 이동하면서 상기 히트파이프를 냉각하는, 모터.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 유입구 및 상기 유출구는 상기 히트파이프커버의 외측면 상에서 서로 대향하도록 배치되는, 모터.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 유입구 및 상기 유출구는 상기 히트파이프커버의 외측면 상에서 서로 인접하도록 배치되는, 모터.
  8. 냉각 유체가 유입되는 모터;
    상기 모터로부터 외부로 배출된 냉각 유체를 여과하는 필터; 및
    상기 모터의 열을 흡수한 냉각 유체를 냉각하는 쿨러;
    를 포함하고,
    상기 쿨러에 의해 냉각된 냉각 유체는 다시 상기 모터로 유입되어 상기 모터를 냉각하며,
    상기 모터는,
    내부에 코일이 감겨 있고 코일에 흐르는 전류에 의해 자기장을 형성하는 고정자;
    상기 고정자에 의해 둘러싸이고 상기 자기장에 의해 회전하는 회전자;
    상기 고정자 내부에 삽입되는 히트파이프; 및
    상기 고정자의 외부로 돌출된 상기 히트파이프의 일단을 밀폐하도록 둘러싸는 링 형상의 히트파이프커버;
    를 포함하고,
    상기 냉각 유체는 상기 히트파이프커버를 통과하면서 상기 고정자의 열을 흡수한 상기 히트파이프를 냉각시키는, 모터 냉각 시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 냉각 유체를 상기 필터에서 상기 쿨러로 이동시키거나, 상기 쿨러에서 상기 모터로 이동시키는 펌프를 더 포함하는, 모터 냉각 시스템.
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