KR20010036663A - 솔레노이드형 파이프가 형성된 전동기의 수냉식 냉각구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기자동차를 구동시키기 위한 고출력 전동기의 프레임에 솔레노이드형 파이프가 내장되도록 냉각수로를 형성시켜 전동기를 구동시 프레임에 형성된 솔레노이드형 파이프를 통해 냉각수가 순환되므로서 냉각효율을 극대화시키면서 출력밀도가 향상되도록 한 전동기의 수냉식 냉각구조에 관한 것, 종래 전동기의 냉각방식이 수냉식일 경우 냉각수를 순환시키기 위한 냉각수로를 형성하기가 어렵고 냉각수로를 형성시, 전동기의 내부는 자켓형태의 수냉식 냉각구조로서 방열면적이 작을 경우 냉각수의 유속이 원활하지 못하여 냉각성능이 저하되며 상기 냉각수로에 의한 가스켓 부분에도 냉각수로를 형성하여야 하므로 가스켓부분에서 누수가 발생하는 경우가 있고, 상기 냉각성능을 향상시키기 위해 방열면적을 넓혔을 경우 가스켓부분에서는 계속적으로 누수가 발생될 우려가 높은 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 프레임의 내부에 솔레노이드형 파이프형태의 냉각수로를 형성시켜 상기 프레임의 내부에 냉각수를 공급시 솔레노이드형 파이프형태의 냉각수로에 의해 냉각효율이 극대화되므로서 전기자동차를 구동시키기 위한 전동기의 고출력화를 향상시킬 수 있도록 하고, 또한 냉각수로가 프레임의 내부에만 형성되어 있으므로 가스켓이 불필요하기 때문에 냉각수의 누수가 방지되어 고출력 전동기의 안전성이 극대화되도록 한 것이다.

Description

솔레노이드형 파이프가 형성된 전동기의 수냉식 냉각구조{Water Cooling Structure of Electric Motors provided with Solenoid pipes}

본 발명은 전기자동차를 구동시키기 위한 고출력 전동기의 수냉식 냉각구조에 관한 것으로, 특히 전동기의 프레임에 솔레노이드형 파이프가 내장되도록 냉각수로를 형성시켜 전동기를 구동시 프레임에 형성된 솔레노이드형 파이프를 통해 냉각수가 순환되므로서 냉각효율을 극대화시키면서 출력밀도가 향상되도록 한 솔레노이드형 파이프가 내장된 전동기의 수냉식 냉각구조에 관한 것이다.

일반적인 전기자동차의 전동기 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 회전자(2)를 지지하기 위한 샤프트(1)와, 상기 샤프트(1)에 의해 지지되어 회전하는 회전자(2)와, 상기 회전자(2)와 대향되게 위치하여 고정된 고정자(3)와, 상기 회전자(2)에 대향되게 위하한 고정자(3)를 압입하여 보호지지하는 프레임(4)으로 구성된 것으로,

전기자동차를 구동시키기 위해서는 고출력의 전동기를 필요로 하는 바 상기 고출력의 전동기를 구동시키기 위해 전원을 인가하게 되면 프레임(4)에 체결고정된 고정자(3)에 대향되도록 위치한 회전자(2)는 상기 고정자(3)에서 발생하는 자력에 의해 고정자(3)의 내측에서 샤프트(1)에 지지된 상태에서 고속으로 회전하게 된다.

종래의 전동기 냉각구조는 전동기의 출력밀도를 향상시키기 위해 대개 냉각방식을 바람에 의해 풍냉식으로 구성하거나, 또는 냉각수를 순환시켜 냉각시키는 방식을 이용하였다.

그러나 종래 전동기의 냉각방식이 수냉식일 경우 냉각수를 순환시키기 위한 냉각수로를 형성해야만 하는 바, 상기 냉각수로를 형성하기가 어렵고 냉각수로를 형성하였을 경우 즉, 전동기의 내부에 자켓형태의 수냉식 냉각구조로서 방열면적이 작을 경우 냉각수의 유속이 원활하지 못하여 냉각성능이 저하되며 상기 냉각수로를 형성할 경우 가스켓 부분에도 냉각수로를 형성하여야 하므로 가스켓부분에서 누수가 발생할 우려가 있고, 상기 방열면적을 넓혀 냉각수의 유속을 원활하게 하여 냉각성능을 향상시켰으나 가스켓부분에서는 계속적으로 누수가 발생될 우려가 높은 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 프레임의 내부에 솔레노이드형 파이프형태의 냉각수로를 형성시켜 상기 프레임의 내부에 냉각수를 공급시 솔레노이드형 파이프형태의 냉각수로에 의해 냉각효율이 극대화되므로서 전기자동차를 구동시키기 위한 전동기의 고출력화를 향상시킬 수 있도록 하고, 또한 냉각수로가 프레임의 내부에만 형성되어 있으므로 가스켓이 불필요하기 때문에 냉각수의 누수가 방지되어 고출력 전동기의 안전성이 극대화되도록 한 것으로, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 전동기의 구조를 보인 단면도.

도 2는 본 발명 솔레노이드형 파이프가 형성된 전동기의 수냉식 냉각구조를 보인 단면도.

도 3은 본 발명 솔레노이드형 파이프가 형성된 전동기의 수냉식 냉각구조를 보인 측단면도.

회전자(2)를 지지하기 위한 샤프트(1)와, 상기 샤프트(1)에 의해 지지되어 회전하는 회전자(2)와, 상기 회전자(2)와 대향되게 위치하여 고정된 고정자(3)와, 상기 회전자(2)에 대향되게 위치한 고정자(3)를 압입하여 보호지지하는 프레임(4)으로 구성된 전기자동차의 고출력 전동기에 있어서,

프레임(4)은 내부에 냉각수가 순환되어 냉각효율이 극대화되도록 솔레노이드형 파이프형태의 냉각수로(5)가 형성되고, 냉각수로(5)에 냉각수가 유입 및 배출되도록 프레임(4)에 유입구(6)와 배출구(7)가 형성되도록 구성된 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 전동기를 구동시키기 위해 전원을 인가하게 되면, 고정자(3)에 대향되게 위치한 샤프트(1)에 지지된 회전자(2)가 고속으로 회전하게 되는 바, 상기 회전자(2)의 고속회전시 열이 발생하게 되므로 이를 냉각시켜야만 전동기의 출력밀도가 향상된다.

따라서, 전동기를 냉각시키기 위해 고정자(3)를 압입하여 지지하는 프레임(4)의 내부에는 냉각수가 순화되도록 냉각수로(5)가 형성되어 있고 상기 냉각수로(5)에 냉각수가 순환되도록 외부에서 냉각수가 유입되는 유입구(6)와, 순화된 냉각수가 외부로 배출되도록 배출구(7)가 프레임(4)에 형성되어 있으므로, 전동기를 구동시 프레임(4)의 내부에 형성된 냉각수로(5)에 의해 전동기의 냉각효율을 극대화시킬 수 있게 된다.

즉, 전동기를 구동시 프레임(4)에 형성된 유입구(6)를 통해 냉각수가 계속적으로 유입되면 내부에 형성된 솔레노이드형 파이프형태의 냉각수로(5)에 냉각수가 계속적으로 순환되어 배출구(7)를 통해 순환된 냉각수가 계속적으로 배출되므로서 전동기 구동에 의한 회전자(2)의 회전시 발생한 열을 프레임(4)의 내부에서 균등하게 냉각시키므로서 전동기의 출력밀도를 향상시킬 수 있게 된다.

그리고, 프레임(4)의 내부에 형성된 냉각수로(5)에 의해 전동기에서 발생하는 열을 냉각시키므로서 프레임(4)의 내부에 유입된 냉각수의 동파방지를 위해 냉각수와 부동액을 혼합할 때 혼합비율은 냉각제 전체의 냉각성능의 변화에 따라 적당하게 혼합할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 솔레노이드형 파이프형태의 냉각수로를 프레임의 내부에만 형성시켜 전동기 구동시 냉각수가 냉각수로를 통해 순환되므로서 전동기 구동시 발생하는 열을 쉽게 냉각시키므로서 냉각효율이 향상되어 전동기의 고밀도 출력을 극대화 시킬 수 있으며, 상기 냉각수가 순환되는 냉각수로가 프레임에만 형성되어 있으므로 가스켓이 불필요하기 때문에 냉각수 순환시 누수현상이 발생하지 않으므로서 전동기의 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 샤프트와, 상기 샤프트에 의해 지지되어 회전하는 회전자와, 상기 회전자와 대향되게 위치하여 고정된 고정자와, 상기 회전자에 대향되게 위치한 고정자를 압입하여 보호지지하는 프레임으로 구성된 전기자동차의 고출력 전동기에 있어서,

   프레임은 내부에 냉각수가 순환되어 냉각효율이 극대화되도록 솔레노이드형 파이프형태의 냉각수로가 형성되고, 냉각수로에 냉각수가 유입 및 배출되도록 프레임에 유입구와 배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드형 파이프가 형성된 전동기의 수냉식 냉각구조.