KR101137356B1 - laundry machine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모터 및 이를 포함하는 세탁기에 관한 것이며, 보다 구체적으로 모터가 직접 드럼과 연결된 모터 및 이를 포함하는 세탁장치에 관한 것이다. The present invention relates to a motor and a washing machine including the same, and more particularly, to a motor directly connected to a drum and a washing apparatus including the same.
본 발명에 따르면, 터브; 상기 터브 내부에 회전 가능하게 구비되는 드럼; 스테이터와 로터를 포함하고, 상기 터브 후벽에 구비되어 상기 드럼을 회전시키는 모터; 상기 모터의 회전과 역상 제동에 의한 급정지를 반복하여 상기 드럼에서 세탁이나 헹굼이 진행되도록 제어하는 컨트롤러를 포함하여 이루어지며, 상기 로터는, 회전 시 공기 유동을 발생시켜 상기 스테이터를 냉각시키도록 구비되는 냉각부를 포함하여 이루어지고, 상기 냉각부는, 상기 로터의 베이스 중심에서 반경 방향으로 연장되는 중심선을 기준으로 양측에서의 상기 회전축 방향으로의 공기 유동이 서로 반대가 되도록 구비됨을 특징으로 하는 세탁장치가 제공된다.According to the invention, the tub; A drum rotatably provided in the tub; A motor including a stator and a rotor, the motor being provided on the rear wall of the tub to rotate the drum; And a controller configured to control washing and rinsing of the drum by repeating sudden stops due to rotation of the motor and reverse braking. The rotor is configured to cool the stator by generating an air flow during rotation. It comprises a cooling unit, wherein the cooling unit is provided with a washing apparatus characterized in that the air flow in the direction of the rotation axis on both sides with respect to the center line extending in the radial direction from the base center of the rotor to be opposite to each other do.
모터, 세탁장치, 냉각부, 블레이드, 냉각홀 Motor, Washing Machine, Cooling Unit, Blade, Cooling Hole
Description
본 발명은 모터 및 이를 포함하는 세탁기에 관한 것이며, 보다 구체적으로 모터가 직접 드럼과 연결된 모터 및 이를 포함하는 세탁장치에 관한 것이다. The present invention relates to a motor and a washing machine including the same, and more particularly, to a motor directly connected to a drum and a washing apparatus including the same.
최근 세탁기, 특히 드럼 타입 세탁기가 많이 사용되고 있다. 드럼 타입 세탁기는 실질적으로 드럼이 수평으로 놓여지며, 수평축을 기준으로 회전하여 세탁물을 세탁하게 된다. 이러한 드럼 타입 세탁기는 일반적으로 캐비닛의 전면 개구부를 통해 세탁물을 드럼 내부로 넣거나 수거할 수 있기 때문에 프론트 로딩(front loading) 타입 세탁기라고도 일컫는다. Recently, many washing machines, particularly drum type washing machines, have been used. In the drum type washing machine, the drum is placed horizontally and rotates about the horizontal axis to wash laundry. Such a drum type washing machine is generally referred to as a front loading type washing machine because laundry can be put into or collected from the drum through the front opening of the cabinet.
드럼 세탁기는 세탁수가 저수되는 터브가 구비되고, 상기 터브 내부에 회전되는 드럼이 구비된다. 드럼의 외벽에는 통공이 형성되어 이를 통해서 세탁수가 터브와 드럼 내에서 유동하게 된다. The drum washing machine is provided with a tub for storing wash water, and a drum rotating inside the tub. A through hole is formed in the outer wall of the drum so that the wash water flows in the tub and the drum.
상기 드럼을 회전시키기 위해서 모터가 사용되는데, 드럼 회전 시 많은 토크가 발생되고 복잡한 제어를 요하기 때문에 BLDC(brushless DC) 모터가 많이 사용된다. 그리고, 이러한 모터는 로터가 스테이터의 외부에서 회전하는 아우터 로터형 모터를 많이 사용한다. A motor is used to rotate the drum, and a brushless DC (BLDC) motor is often used because a lot of torque is generated and complicated control is required when the drum is rotated. In addition, such a motor uses many outer rotor type motors in which the rotor rotates outside the stator.
또한, 로터의 회전력을 풀리 등을 이용하여 드럼을 회전시키지 않고, 직접 드럼을 회전시키는 형태를 많이 사용하고 있고, 따라서 이를 이러한 구동 형태를 갖는 세탁기를 직결식 드럼 세탁기라 일컫기도 한다. 직결식 드럼 세탁기에서는 스테이터가 터브의 후벽면에 고정되고, 로터의 회전력이 드럼축을 통해 직접 드럼에 전달되게 된다.In addition, the rotational force of the rotor is not used to rotate the drum by using a pulley or the like, and a lot of forms of directly rotating the drum are used. Therefore, a washing machine having such a driving form is also referred to as a direct drum washing machine. In the direct drum washing machine, the stator is fixed to the rear wall of the tub, and the rotational force of the rotor is transmitted directly to the drum through the drum shaft.
최근 대용량의 드럼이 선호되고 다양한 세탁 수요에 따라 세탁을 위해 드럼이 회전하는 형태가 매우 다양해지고 있다. 상기 모터의 스테이터에는 코일들이 감기게 되는데, 이러한 변화에 따라 모터에 가해지는 부하가 점차 증대되고 있다고 해도 과언이 아니다. 따라서, 스테이터 특히 스테이터 코일에 발생되는 열을 효과적으로 냉각하여 모터의 내구성과 신뢰성을 더욱 향상시킬 필요가 있고, 이를 통해서 사용자의 다양한 수요에 부응할 수 있는 세탁기를 제공할 필요성이 있게 된다. Recently, large-capacity drums are preferred, and the drum is rotating in various forms for washing according to various washing demands. Coils are wound around the stator of the motor, and it is no exaggeration to say that the load on the motor is gradually increased according to the change. Therefore, it is necessary to effectively cool the heat generated in the stator, in particular, the stator coil, to further improve the durability and reliability of the motor, thereby providing a washing machine capable of meeting various demands of the user.
한편, 이러한 직결식 모터의 냉각 특성을 위하여 많은 발명이 개시되어 있다. 일례로, 본 출원인이 출원한 대한민국 공개특허 10-2006-0054531에 기재된 발명은 로터 프레임에 냉각홀과 냉각핀이 형성된 세탁기용 모터에 관한 것이다. 상기 로터가 회전함에 따라 냉각핀이 공기의 유동을 발생시키고 냉각홀을 통해서 공기가 배출된다. On the other hand, many inventions have been disclosed for the cooling characteristics of such a direct type motor. For example, the invention described in Korean Patent Application Publication No. 10-2006-0054531 filed by the present applicant relates to a motor for a washing machine in which a cooling hole and a cooling fin are formed in a rotor frame. As the rotor rotates, cooling fins generate a flow of air and air is discharged through the cooling holes.
그러나, 이러한 모터는 특정 방향의 회전에 대해서만 냉각이 효과적일 뿐 반대 방향의 회전에 대해서는 냉각이 효과적이지 못하는 문제가 있다. 아울러, 스테이터의 냉각을 위해 공기의 유동 발생 관점이 주로 고려되어 공기의 유동 방향과 이로 인한 냉각 효과에 대해서는 고려하고 있지 않다.However, such a motor has a problem that cooling is effective only for rotation in a specific direction and cooling is not effective for rotation in the opposite direction. In addition, the viewpoint of the flow of air is mainly considered for the cooling of the stator, and thus does not consider the flow direction of the air and the cooling effect thereof.
최근에는 구리 가격의 상승으로 인해 스테이터 코일의 재질을 구리가 아닌 알루미늄으로 대체한 형태의 모터 및 세탁기가 개시되고 있다. 알루미늄은 전기적 특성상 구리에 비하여 전기 저항이 크기 때문에 발열량이 상대적으로 더 크다. 따라서 알루미늄을 사용한 모터 및 세탁기에서 스테이터의 냉각 성능을 향상시키는 것은 더욱 요구될 것이다. Recently, motors and washing machines have been disclosed in which the stator coil is replaced with aluminum instead of copper due to a rise in copper prices. Aluminum has a relatively higher heat generation rate because of its higher electrical resistance than copper. Therefore, it would be further desirable to improve the cooling performance of the stator in motors and washing machines using aluminum.
본 발명은 기본적으로 전술한 모터 및 세탁기의 문제를 해결하고자 함을 목적으로 한다. The present invention basically aims to solve the problems of the above-described motor and washing machine.
본 발명은 다양한 부하에 부응하여 효과적으로 스테이터를 냉각시킬 수 있는 모터 및 이를 포함하는 세탁기를 제공하고자 함을 목적으로 한다. 특히, 본 발명은 탈수 방향이 양방향으로 수행될 수 있는 세탁기에 있어서 효과적으로 스테이터의 냉각을 보장할 수 있는 모터 및 세탁기를 제공하고자 함을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a motor and a washing machine including the same that can effectively cool the stator in response to various loads. In particular, it is an object of the present invention to provide a motor and a washing machine that can effectively guarantee the cooling of the stator in a washing machine in which the dehydration direction can be performed in both directions.
또한, 본 발명은 모터로 인해 발생될 수 있는 진동 특성의 변화를 최소화하여 제조가 보다 용이한 세탁기를 제공하고자 함을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a washing machine that is easier to manufacture by minimizing a change in vibration characteristics that may be caused by a motor.
본 발명은 스테이터의 냉각을 위한 공기의 유동을 최적화하여 알루미늄 재질의 코일을 사용하는 모터와 세탁기에서도 요구되는 조건을 만족시킬 수 있는 모터와 세탁기를 제공하고자 함을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a motor and a washing machine that can satisfy the requirements of the motor and washing machine using an aluminum coil by optimizing the flow of air for cooling the stator.
아울러, 본 발명은 드럼의 회전과 급 제동이 반복되어 세탁이나 탈수가 수행되도록 될 수 있고, 이에 따라 냉각 성능을 만족시킬 수 있는 세탁장치를 제공하고자 함을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a washing apparatus capable of repeatedly washing and dehydrating the rotation and rapid braking of the drum, thereby satisfying the cooling performance.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 터브; 상기 터브 내부에 회전 가능하게 구비되는 드럼; 스테이터와 로터를 포함하고, 상기 터브 후벽에 구비되어 상기 드럼을 회전시키는 모터; 상기 모터를 랜덤 방향으로 회전시켜 상기 드럼에서 탈수가 진행되도록 제어하는 컨트롤러를 포함하여 이루어지며, 상기 로터는, 상기 로터의 회전 시 공기 유동을 발생시켜 상기 스테이터를 냉각시키도록 구비되는 냉각부를 포함하여 이루어지고, 상기 냉각부는, 상기 로터의 베이스의 중심에서 반경 방향으로 연장되는 중심선을 기준으로 양측에서의 상기 회전축 방향으로의 공기 유동이 서로 반대가 되도록 구비됨을 특징으로 하는 세탁장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, a tub; A drum rotatably provided in the tub; A motor including a stator and a rotor, the motor being provided on the rear wall of the tub to rotate the drum; And a controller configured to control dehydration from the drum by rotating the motor in a random direction, wherein the rotor includes a cooling unit provided to cool the stator by generating an air flow during rotation of the rotor. It is made, the cooling unit provides a washing apparatus characterized in that the air flow in the direction of the rotation axis on both sides with respect to the center line extending in the radial direction from the center of the base of the rotor to be opposite to each other.
본 발명은 또한, 터브; 상기 터브 내부에 회전 가능하게 구비되는 드럼; 스테이터와 로터를 포함하고, 상기 터브 후벽에 구비되어 상기 드럼을 회전시키는 모터; 상기 모터의 회전과 역상 제동에 의한 급정지를 반복하여 상기 드럼에서 세탁이나 헹굼이 진행되도록 제어하는 컨트롤러를 포함하여 이루어지며, 상기 로터는,회전 시 공기 유동을 발생시켜 상기 스테이터를 냉각시키도록 구비되는 냉각부를 포함하여 이루어지고, 상기 냉각부는, 상기 로터의 베이스의 중심에서 반경 방향으로 연장되는 중심선을 기준으로 양측에서의 상기 회전축 방향으로의 공기 유동이 서로 반대가 되도록 구비됨을 특징으로 하는 세탁장치를 제공한다.The invention also provides a tub; A drum rotatably provided in the tub; A motor including a stator and a rotor, the motor being provided on the rear wall of the tub to rotate the drum; And a controller configured to control washing and rinsing in the drum by repeating sudden stops due to rotation and reverse braking of the motor, wherein the rotor is configured to cool the stator by generating air flow during rotation. And a cooling unit, wherein the cooling unit is provided such that air flows in both directions of the rotation axis in opposite directions with respect to a center line extending radially from the center of the base of the rotor to be opposite to each other. to provide.
상기 냉각부는 원주 방향을 따라 복수 개 구비될 수 있다. 그리고, 원주 방향을 따라 대칭되도록 형성됨이 바람직하다. 따라서, 시계 방향으로 회전하는 하는지 반 시계방향으로 회전하는지와 무관하게 동일한 진동 및 냉각 특성을 갖게 된다. The cooling unit may be provided in plurality in the circumferential direction. And, it is preferably formed to be symmetrical along the circumferential direction. Therefore, the vibration and cooling characteristics are the same regardless of whether they rotate clockwise or counterclockwise.
그리고, 중심선을 기준으로 공기의 유입과 유출이 일어나므로 스테이터 냉각을 위해 찬공기를 원활히 유입시킨 후 로터 내부에서 스테이터와 충분히 열교환을 시킬 수 있으며, 열교환된 더운 공기를 원활히 유출시킬 수 있다. 따라서, 회전 방 향과 무관하게 효과적인 냉각이 가능하게 된다.In addition, since the inflow and outflow of air occurs based on the center line, cold air may be smoothly introduced to cool the stator, and the heat exchanger may sufficiently exchange heat with the stator, and the heat exchanged hot air may be smoothly discharged. Thus, effective cooling is possible regardless of the direction of rotation.
상기 본 발명은 상세한 설명에 설명된 실시예들을 통해서 더욱 구체화될 수 있으나, 실시예에 한정되지는 않는다.The present invention may be further embodied through the embodiments described in the detailed description, but is not limited to the embodiments.
본 발명에 따르면 부하에 부응하여 효과적으로 스테이터를 냉각시킬 수 있는 모터 및 이를 포함하는 세탁기를 제공하고자 함을 목적으로 한다. 특히, 본 발명은 탈수 방향이 양방향으로 수행될 수 있는 세탁기에 있어서 효과적으로 스테이터의 냉각을 보장할 수 있는 모터 및 세탁기를 제공할 수 있다.According to the present invention, an object of the present invention is to provide a motor capable of effectively cooling a stator and a washing machine including the same. In particular, the present invention can provide a motor and a washing machine that can effectively ensure cooling of the stator in the washing machine in which the dehydration direction can be performed in both directions.
또한, 본 발명에 따르면 모터로 인해 발생될 수 있는 진동 특성의 변화를 최소화하여 제조가 보다 용이한 세탁기를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention it is possible to provide a washing machine that is easier to manufacture by minimizing the change in vibration characteristics that may be caused by the motor.
본 발명에 따르면 스테이터의 냉각을 위한 공기의 유동을 최적화하여 알루미늄 재질의 코일을 사용하는 모터와 세탁기에서도 요구되는 조건을 만족시킬 수 있는 모터와 세탁기를 제공할 수 있다. According to the present invention, by optimizing the flow of air for cooling the stator, it is possible to provide a motor and a washing machine capable of satisfying the requirements of a motor and a washing machine using an aluminum coil.
아울러, 본 발명에 따르면 드럼의 회전과 급 제동이 반복되어 세탁이나 탈수가 수행되도록 될 수 있고, 이에 따라 냉각 성능을 만족시킬 수 있는 세탁장치를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, the rotation and rapid braking of the drum may be repeated so that washing or dehydration may be performed, thereby providing a washing apparatus capable of satisfying cooling performance.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내 용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to enable the disclosed contents to be thorough and complete, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Like numbers refer to like elements throughout.
도 1은 본 발명에 실시예에 따른 드럼세탁기의 일례를 개략적으로 도시한 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing an example of a drum washing machine according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 드럼세탁기는 외관을 형성하는 케이스(10)와, 상기 케이스(10) 내에 설치되며 세탁수를 수용하는 터브(20)와, 상기 터브(20) 내에 회전 가능하게 설치된 원통 형상의 드럼(30)과, 상기 터브(20)의 후면측에 설치되며 전원을 인가받아 회전력을 발생시키는 모터(40)로 크게 이루어진다.Referring to FIG. 1, a drum washing machine includes a
상기 케이스(10) 전면 중앙에는 드럼(30) 내부로 세탁물을 투입하고, 꺼낼 수 있도록 도어(12)가 설치된다. 상기 도어(12)는 케이스(10)와 힌지결합되어 개폐 동작을 하게 된다.The
상기 터브(20)의 외주면 상부측과 상기 케이스(10)의 상부면 내측 사이에는 터브(20)가 매달리게 되는 행잉 스프링(22)이 설치되고, 상기 터브(20) 외주면 하부측과 상기 케이스(10) 하부면 사이에는 탈수 시 발생하는 터브(20)의 진동을 감쇠시키기 위한 댐퍼(24)가 설치된다.A hanging
상기 도어(12)와 터브(20)사이에는 세탁수의 유출을 방지하는 개스킷(26)이 구비되어 기밀이 유지된다.A
상기 드럼(30)의 내주면에는 세탁물과 세탁수를 감아 올려 교반시키기 위한 리프트(32)가 원주 방향을 따라 일정 간격으로 설치된다.On the inner circumferential surface of the
그리고, 상기 모터(40)는 터브(20)의 후면에 고정되는 스테이터(42)와 상기 스테이터(42) 외측에 설치되는 로터(44)로 구성되며, 드럼축(46)이 상기 로터(44)와 드럼(30)을 직접 연결하여 회전력을 드럼(30)에 전달한다.In addition, the
한편, 상기 드럼(30)의 전면에는 원주방향을 따라 링형으로 형성되고 소정의 너비를 갖는 내부에 밸런서(50)가 구비된다.On the other hand, the front of the
상기 캐비닛(10)의 전면에는 사용자와의 인터페이스를 위한 컨트롤패널(11)이 구비되며, 상기 컨트롤패널(100)에는 드럼세탁기의 작동을 제어하는 제어부(미도시)가 구비될 수 있다.The front of the
본 발명에 따른 드럼세탁기는 양방향으로 탈수가 이루어짐이 바람직하다. 즉, 상기 제어부는 특정 방향으로만 탈수가 이뤄지도록 제어하지 않고, 시계방향 또는 반 시계방향 어느 방향으로든지 탈수가 이루어지도록 제어함이 바람직하다. 즉, 랜덤하게 탈수 방향이 정해진다.Drum washing machine according to the invention is preferably made of dehydration in both directions. That is, the control unit does not control the dehydration to occur only in a specific direction, it is preferable to control so that the dehydration in any direction clockwise or counterclockwise. That is, the dehydration direction is determined at random.
상기 제어부는 탈수를 위해 곧바로 드럼이 탈수 RPM이 되도록 제어하지 않는다. 즉, 진동과 소음을 최소화하기 위하여 탈수 진입을 위해서는 포풀림이나 편심 감지 등을 수행한 후 탈수 진입 조건이 만족되는 경우 탈수 RPM으로 가속하여 탈수가 진행되도록 제어하게 된다. The control unit does not control the drum to be dewatering RPM immediately for dewatering. In other words, in order to minimize vibration and noise, dehydration entry is performed to perform defoaming or eccentricity detection, and if dehydration entry conditions are satisfied, the dehydration RPM is accelerated to control dehydration.
만약, 어느 한 방향으로만 탈수가 진행되는 경우에는 탈수 시간이 늘어나게 되는 문제가 있다. 왜냐하면 탈수 진입 조건이 만족되더라도 특정한 탈수 방향으로 드럼이 회전하고 있지 않은 경우, 이전 과정을 다시 반복하여 특정한 탈수 방향으로 드럼이 회전하는 경우에만 탈수가 진행되기 때문이다. 따라서, 드럼세탁기가 양 방향으로 탈수가 이루어지는 경우 탈수 시간을 줄일 수 있게 된다. If dehydration proceeds in only one direction, there is a problem in that the dehydration time increases. This is because if the drum is not rotating in the specific dehydration direction even if the dehydration entry condition is satisfied, the dehydration proceeds only when the drum is rotated in the specific dehydration direction by repeating the previous process again. Therefore, when the drum washing machine is dewatered in both directions, it is possible to reduce the dehydration time.
그러나, 대부분의 경우 탈수 시 스테이터의 냉각이 가장 필요하게 된다. 따라서, 어느 방향으로 탈수가 이루어진다고 하더라도 효과적으로 스테이터를 냉각할 수 있는 모터가 요구되게 된다. 왜냐하면 종래의 모터는 특정 방향으로 탈수가 이루어지는 경우에만 냉각 효과를 높이도록 제작되었기 때문이다. In most cases, however, cooling of the stator is most necessary when dewatering. Therefore, even if dehydration takes place in any direction, a motor capable of effectively cooling the stator is required. This is because the conventional motor is designed to increase the cooling effect only when dehydration occurs in a specific direction.
한편, 세탁기는 고유의 진동 특성을 갖는다. 즉, 고유의 저속 공진 RPM과 고속 공진 RPM을 갖게 되며, 드럼의 회전수가 상기 공진 RPM과 같은 경우에는 진동과 소음이 현저히 커지는 문제가 발생된다. 따라서, 일반적으로 세탁기의 탈수 수행시에는 이러한 공진 RPM을 피하도록 제어되고, 아울러 이러한 공진 RPM을 매우 빨리 벗어나도록 제어된다. 일반적으로 상기 저속 공진 RPM은 세탁 RPM 보다 높기 때문에 세탁시에는 크게 문제가 안 되며, 탈수 시에만 고려하게 된다. 그리고 일반적으로 탈수는 공진 RPM를 벗어난 RPM으로 드럼을 회전시켜 수행된다. On the other hand, the washing machine has inherent vibration characteristics. That is, it has an inherent low speed resonance RPM and a high speed resonance RPM, and when the drum rotation speed is equal to the resonance RPM, vibration and noise are significantly increased. Therefore, in general, when performing dehydration of the washing machine, it is controlled to avoid such a resonant RPM, and is also controlled to escape the resonant RPM very quickly. In general, since the low speed resonant RPM is higher than the washing RPM, it is not a problem during washing, and it is considered only when dewatering. In general, dehydration is performed by rotating the drum at an RPM outside the resonant RPM.
이러한 진동 특성으로 인해 세탁기의 탈수 방향이 달라지는 경우 세탁기의 진동 특성이 달라질 수 있다. 이는 모터의 양방향 회전 특성이 달라짐에 따라 발생될 수도 있다. 즉, 전술한 종래의 모터에 따르면, 회전 방향에 따라서 공기의 유동 양상이 다르다. 따라서, 양방향 탈수 시 냉각 특성뿐만 아니라 진동 특성이 달라져 설계 및 제어가 매우 어렵게 된다. When the dehydration direction of the washing machine is changed due to the vibration characteristics, the vibration characteristics of the washing machine may vary. This may occur as the bidirectional rotational characteristics of the motor change. That is, according to the conventional motor described above, the air flow pattern is different depending on the rotation direction. Therefore, the vibration and vibration characteristics as well as cooling characteristics during bidirectional dehydration are very difficult to design and control.
예를 들어, 다른 조건은 모두 동일하다고 하더라도 1000RPM으로 모터를 회전시켜 탈수하는 경우, 탈수 방향에 따라서 인가되어지는 전류량이 달라질 수 있다. 이는 로터 프레임의 형상이 탈수 방향에 관계없이 대칭이지 않기 때문에 회전 저항 이 탈수 방향에 따라 달라질 수 있기 때문이다. 만약, 같은 전류량을 인가한다고 하면 탈수 방향에 따라 탈수 성능이 달라질 수도 있기 때문에 제품의 신뢰성이 저하될 우려도 있다. For example, even if all other conditions are the same, when the motor is dehydrated by rotating the motor at 1000 RPM, the amount of current applied may vary according to the dehydration direction. This is because the rotational resistance may vary depending on the dehydration direction because the shape of the rotor frame is not symmetrical regardless of the dehydration direction. If the same amount of current is applied, the dehydration performance may vary depending on the dehydration direction, which may lower the reliability of the product.
따라서, 적어도 양방향으로 탈수가 수행되도록 모터가 제어되는 경우 모터의 회전 방향에 따라 세탁기의 진동 특성 내지는 회전 특성이 달라지는 문제를 제거함이 바람직하다. 이를 통해서 설계 및 제어가 보다 용이하고, 제조가 용이한 세탁기를 제공할 수 있게 될 것이다.Therefore, when the motor is controlled to perform dehydration at least in both directions, it is preferable to eliminate the problem that the vibration characteristics or the rotation characteristics of the washing machine vary according to the rotation direction of the motor. This will provide a washing machine easier to design and control, and easy to manufacture.
한편, 일반적으로 드럼세탁기는 드럼이 텀블링모션을 하면서 세탁이나 헹굼을 수행한다. 텀블링모션은 드럼이 일방향으로 회전하면서 세탁물을 들어올리고 떨어뜨리는 것을 반복하는 모션이다. 예를 들어, 20초 간 드럼을 시계방향으로 지속적으로 회전시킨 후 10초 간 정지하고, 다시 20초 간 드럼을 반 시계방향으로 지속적으로 회전시킨 후 10초 간 정지하는 패턴을 반복하게 된다. 여기서, 드럼 구동을 위한 모터의 ON 시간과 OFF 시간의 합은 30초이며, 드럼의 ON 시간은 20초이다. 따라서, 실동율은 20/30이라 할 수 있다. 이러한 텀블링모션은 시계방향 회전과 반시계 방향 회전이 교대로 수행된다. On the other hand, in general, the drum washing machine performs washing or rinsing while the drum is tumbling motion. Tumbling motion is a motion in which the drum rotates in one direction and lifts and drops the laundry. For example, after the drum is continuously rotated clockwise for 20 seconds and stopped for 10 seconds, the pattern is repeatedly repeated for 20 seconds after the drum is continuously rotated counterclockwise for 20 seconds. Here, the sum of the ON time and the OFF time of the motor for drum driving is 30 seconds, and the ON time of the drum is 20 seconds. Therefore, the actuation rate may be 20/30. In this tumbling motion, clockwise rotation and counterclockwise rotation are alternately performed.
이러한 텀블링모션은 드럼의 회전에 의해서 발생되는 원심력이 중력(1G)보다 작기 때문에 발생된다. 텀블링모션에서의 드럼 회전 속도는 드럼의 내경에 따라 달라지겠지만, 대략 43RPM 정도로 결정될 수 있다. 따라서, 텀블링모션에서 드럼을 회전시킬 때 모터에 걸리는 부하는 그리 크지 않다. 이러한 이유로 전술한 바와 같이, 모터에 걸리는 부하는 세탁이나 헹굼 시가 아닌 탈수 시에만 특히 고려되었다 고 할 수 있다.This tumbling motion is generated because the centrifugal force generated by the rotation of the drum is smaller than the gravity 1G. The drum rotation speed in the tumbling motion will depend on the inner diameter of the drum, but can be determined to be around 43 RPM. Therefore, the load on the motor when rotating the drum in tumbling motion is not so great. For this reason, as mentioned above, it can be said that the load on the motor was taken into account only during dehydration, not during washing or rinsing.
그러나, 세탁이나 헹굼 성능을 더욱 향상시키기 위하여 텀블링모션이 아닌 다른 모션으로 드럼을 구동시킬 필요가 있다. 즉, 더욱 강한 기계력을 세탁물이나 세탁수에 가하여 세탁이나 헹굼 성능을 더욱 향상시킬 필요가 있다. 또한, 이러한 드럼구동모션을 통해 사용자가 시각적으로 세탁과 헹굼이 충분히 수행되고 있음을 파악할 수 있도록 함이 바람직하다. However, in order to further improve washing or rinsing performance, it is necessary to drive the drum in a motion other than tumbling motion. In other words, it is necessary to further increase the washing or rinsing performance by applying a stronger mechanical force to the laundry or the wash water. In addition, it is desirable to allow the user to visually recognize that washing and rinsing are sufficiently performed through the drum driving motion.
이하에서는 도 2와 3을 참조하여 텀블링모션과는 다른 스텝모션과 스크럽모션에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, a step motion and a scrub motion different from the tumbling motion will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.
도 2는 스텝모션(step motion)을 시간에 따라 보여주는 도면이다. 상기 스텝모션은 상기 모터(40)가 드럼(30)을 일방향으로 회전시키되 상기 드럼 내주면에 있는 세탁물이 드럼의 회전방향 최고점(약 180도 위치)에서 드럼의 최저점으로 낙하하도록 제어되는 모션이다.2 is a diagram showing step motion over time. The step motion is a motion in which the
모터(40)가 드럼(30)을 약 60RPM 이상으로 회전시키게 되면 세탁물은 원심력에 의해 낙하 없이 회전할 수 있게 되는데, 상기 스텝모션은 세탁물이 원심력에 의해 드럼 내주면에서 낙하하지 않는 속도로 상기 드럼을 회전시킨 후, 상기 드럼을 급제동함으로써 세탁물에 충격력을 극대화하는 모션이다.When the
상기 스텝모션에서 상기 모터(40)는 원심력에 의해 세탁물이 드럼의 외주면에서 낙하하지 않는 속도(약 60RPM 이상)로 상기 드럼을 회전시킨 후 세탁물이 드럼의 최고점(회전방향 180도) 부근에 위치한 경우 역토크를 상기 드럼(30)에 공급하도록 제어된다.In the step motion, the
따라서, 세탁물은 상기 드럼(30)의 최저점에서 드럼의 회전방향을 따라 상승한 후 모터(40)의 역토크에 의해 드럼이 정지하는 순간 드럼(30)의 최고점에서 최저점으로 낙하하게 되므로, 상기 스텝모션은 드럼 내부에 있는 세탁물이 최대낙차로 낙하하는 과정에서 유발되는 충격력에 의해 세탁이나 헹굼을하는 모션이다. 이러한 스텝모션에 의해 발생되는 기계력은 전술한 텀블링모션보다 크게 된다.Therefore, the laundry rises in the rotational direction of the drum at the lowest point of the
시각적으로 스텝모션은 드럼이 시계방향 회전 시 드럼의 최저점에서 3사분면으로부터 2사분면을 지나 드럼의 최고점으로 이동한 후 갑자기 드럼 내주면에서 벗어나 드럼의 최저점으로 낙하하는 형태가 된다. 따라서, 스텝모션에서 드럼 내부에서 낙하하는 거리가 가장 크기 때문에 포량이 적은 경우 더욱 효과적으로 기계력을 제공할 수 있게 된다.Visually, the step motion is a form in which the drum moves clockwise from the lowest point of the drum to the highest point of the drum after passing from the third quadrant to the highest point of the drum and then suddenly falls off the inner peripheral surface of the drum to the lowest point of the drum. Therefore, since the distance falling in the drum in the step motion is the largest, it is possible to more effectively provide a mechanical force when the amount of small amount.
한편, 상기 모터(40)는 상기 드럼의 제동을 위해 역상 제동됨이 바람직하다. 상기 역상 제동은 모터가 회전하고 있는 방향과 반대방향으로 회전력을 발생시켜 모터를 제동하는 방식이다. 모터가 회전하고 있는 방향과 반대방향의 회전력을 유발하기 위해서 모터에 공급되는 전류의 상(phase)을 역전시킬 수 있으며, 상기 역상 제동은 모터의 급제동을 가능하게 한다. 따라서, 상기 역상제동은 세탁물에 강한 충격을 주는 상기 스텝모션에 가장 적절한 제동방식이 된다.On the other hand, the
이후, 상기 모터(40)는 다시 상기 드럼(30)에 토크를 인가하여 드럼의 최저점에 있는 세탁물을 최고점으로 상승시키게 된다. 즉, 시계방향으로 회전하도록 토크를 가한 후 순간적으로 반 시계방향으로 회전하도록 토크를 가하여 급정지시키고, 이후 다시 시계방향으로 회전하도록 토크를 가하여 스텝모션이 구현된다.Thereafter, the
결국, 상기 스텝모션은 드럼의 회전 시에는 드럼의 통공으로 유입된 세탁수와 세탁물을 마찰시켜 세탁하고, 세탁물이 드럼의 최고점에 위치하면 낙하시켜 충격력에 의해 세탁하는 모션이다.As a result, the step motion is a motion of washing the laundry and the laundry introduced into the through hole of the drum during the rotation of the drum, and washing the laundry by the impact force when the laundry is located at the top of the drum.
이러한 스텝모션은 소정 실동율로 시계 방향으로 수행되고, 이 후 소정 실동율로 반시계 방향으로 수행된다. 이러한 패턴은 텀블링과 동일하게 수행될 수 있다.This step motion is performed in a clockwise direction at a predetermined actual rate, and then counterclockwise at a predetermined actual rate. This pattern may be performed in the same way as tumbling.
도 3는 스크럽모션(scrub motion)을 시간에 따라 보여주는 도면이다.FIG. 3 shows scrub motion over time. FIG.
상기 스크럽모션은 모터(40)가 드럼(30)을 양방향으로 회전시키되, 드럼의 회전방향 약 90도 이상의 위치에서 세탁물이 낙하하도록 제어되는 모션이다.The scrub motion is a motion in which the
즉, 모터(40)가 드럼(30)을 반 시계방향으로 약 60RPM 이상으로 회전시키면 상기 드럼(30)의 최저점에 위치한 세탁물은 반시계방향으로 소정 높이 상승하게 된다. 이때, 상기 모터는 세탁물이 드럼의 반시계방향 약 90도의 위치를 지난 뒤 드럼에 역토크를 제공하여 상기 드럼의 회전을 일시 정지시키게 된다. 그러면, 드럼의 내주면에 있던 세탁물은 급격히 낙하하게 된다.That is, when the
이후, 상기 모터(40)는 드럼을 시계방향으로 약 60RPM으로 회전시켜 낙하한 세탁물을 시계방향으로 소정높이 상승시킨다. 상기 모터(40)는 세탁물이 드럼의 시계방향 90도 위치를 지나면 드럼(30)에 역토크를 제공하여 상기 드럼의 회전을 일시정지시키게 된다. 따라서, 드럼의 내주면에 있던 세탁물은 드럼의 시계방향 90도 이상의 위치에서 드럼의 최저점으로 낙하하게 된다.Thereafter, the
따라서, 상기 스크럽모션은 세탁물이 소정높이에서 급격히 낙하하도록 함으로써 세탁물을 세탁하게 된다. 한편, 상기 모터(40)는 상기 드럼의 제동을 위해 역상제동됨이 바람직하다.Thus, the scrub motion is to wash the laundry by dropping the laundry sharply at a predetermined height. On the other hand, the
드럼의 회전 방향이 급격히 전환되기 때문에 세탁물이 드럼 내주면을 크게 벗어나지 않게 되어 매우 강력하게 비벼빠는 효과를 얻을 수 있게 된다. 상기 스크럽모션은 3사분면을 지나 2사분면 일부까지 이동한 세탁물이 급격히 낙하하여 다시 4사분면을 지나 1사분면 일부까지 이동한 후 낙하함을 반복하는 형태이다. 따라서 시각적으로는 상승한 세탁물이 드럼 내주면을 따라 하강함을 반복하는 형태라 할 수 있다. Since the direction of rotation of the drum is sharply switched, the laundry does not deviate greatly from the inner circumferential surface of the drum, thereby obtaining a very strong rubbing effect. The scrub motion is a form in which the laundry moved to the part of the second quadrant after the third quadrant drops sharply and moves again to the part of the first quadrant after the fourth quadrant. Therefore, it can be said that the laundry which rises visually descends along the inner peripheral surface of a drum.
전술한 스텝모션과 스크럽모션을 통해 드럼 내부의 세탁물의 유동 패턴은 텀블링모션과는 매우 상이하게 된다. 즉, 회전과 급정지로 인해 세탁물의 유동이 급격히 변화하게 되어 더욱 큰 기계력이 세탁물과 세탁수에 가해질 수 있게 된다.Through the above-described step motion and scrub motion, the flow pattern of the laundry inside the drum is very different from the tumbling motion. That is, due to the rotation and sudden stop, the flow of the laundry changes drastically, so that a larger mechanical force can be applied to the laundry and the wash water.
한편, 스텝모션과 스크럽모션에서 모터(40)의 역상제동 시점은 드럼(30) 내 세탁물의 위치와 밀접한 관련이 있으므로 세탁물의 위치를 판단 또는 예상할 수 있는 장치가 구비됨이 바람직하며, 로터의 회전각을 판단할 수 있는 홀센서(Hall effect sensor)를 구비한 감지장치가 일례가 될 수 있다. Meanwhile, in the step motion and the scrub motion, the reverse braking timing of the
상기 홀센서를 통해 제어부는 로터의 회전각뿐만 아니라 회전 방향을 판단할 수 있다. 이에 대한 사항은 당업자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.Through the Hall sensor, the controller may determine the rotation direction as well as the rotation angle of the rotor. Details thereof will be apparent to those skilled in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted.
제어부는 상기 감지장치를 통해 드럼의 회전각을 판단할 수 있게 되고, 드럼이 소정 각도 회전함을 감지하면 상기 모터(40)를 역상 제동하도록 제어한다. The control unit may determine the rotational angle of the drum through the sensing device, and when the drum detects that the drum rotates by a predetermined angle, the controller controls the
상기 스텝모션과 스크럽모션은 세탁 성능이나 헹굼 성능 향상에 매우 바람직 한 드럼구동모션이라고 할 수 있다. 그러나, 일반적인 텀블링모션에 비해서 드럼 회전속도가 크게 된다. 그리고, 회전과 급정지를 반복하게 되어 모터에 기계적인 부하가 많이 걸리게 된다. 또한, 인가되는 전류의 상이 드럼의 급정지를 위해 순간적으로 바뀌게 된다. 따라서, 스테이터 코일에 과도한 열이 발생될 우려가 있다. The step motion and scrub motion can be said to be a drum driving motion is very desirable for improving the washing performance or rinsing performance. However, the drum rotation speed is larger than the general tumbling motion. Then, the rotation and sudden stop are repeated, which causes a large mechanical load on the motor. In addition, the phase of the applied current is changed instantaneously for the sudden stop of the drum. Therefore, there is a fear that excessive heat is generated in the stator coil.
또한, 상기 스텝모션과 스크럽모션은 드럼의 시계방향 회전과 반 시계방향 회전이 번갈아 일어나면서 수행된다. In addition, the step motion and the scrub motion are performed while alternating clockwise rotation and counterclockwise rotation of the drum.
이러한 이유로 인해, 스텝모션과 스크럽모션으로 세탁이나 헹굼을 수행하는 경우 모터의 회전 방향과 무관하게 동일한 냉각 성능을 확보할 필요가 있다. 즉, 스텝모션이나 스크럽모션으로 세탁이나 헹굼이 수행되는 경우, 탈수 시뿐만 아니라 세탁이나 헹굼 시에도 모터의 냉각 성능을 고려할 필요가 있게 된다. For this reason, when washing or rinsing in step motion and scrub motion, it is necessary to ensure the same cooling performance regardless of the rotation direction of the motor. That is, when washing or rinsing is performed in step motion or scrub motion, it is necessary to consider the cooling performance of the motor when washing or rinsing as well as during dehydration.
따라서, 후술하는 본 발명의 실시예들은 탈수를 위한 드럼의 회전 방향이 랜덤하게 이루어지는 세탁장치뿐만 아니라, 세탁이나 헹굼 시 시계방향과 반 시계방향으로 회전하면서 역상제동으로 인해 급제동이 일어나는 스텝모션 또는 스크럽모션이 수행되는 세탁장치에 매우 바람직하게 된다. 물론, 어느 경우나 드럼의 회전은 제어부를 통해 제어되게 된다. Therefore, embodiments of the present invention described below are not only a washing device in which the rotational direction of the drum for dehydration is random, but also a step motion or scrub in which rapid braking occurs due to reverse braking while rotating clockwise and counterclockwise during washing or rinsing. It is very desirable for a washing machine in which a motion is performed. Of course, in either case, the rotation of the drum is controlled by the control unit.
이하에서는 도 4와 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 세탁장치에 적용될 수 있는 모터의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to Figures 4 and 5 will be described in detail an embodiment of a motor that can be applied to the washing apparatus according to the present invention.
먼저, 도 4를 참조하여 모터의 스테이터에 대해서 상세히 설명한다.First, the stator of the motor will be described in detail with reference to FIG. 4.
스테이터(42)는 크게 스테이터 코어(110), 상부 인슐레이터(120), 그리고 하부 인슐레이터(130)를 포함하여 이루어질 수 있다.The
상기 스테이터 코어(110)는 환형의 백요크(111)와 상기 백요크의 외주를 따라서 반경 방향 외측으로 돌출된 티스(112)를 포함하여 이루어진다. The
상기 스테이터 코어(110)는 강판을 타발하여 적층하여 형성될 수 있다. 그러나 이러한 방법을 사용하는 경우에는 내측에 원형으로 발생되는 강판 조각 등은 필요가 없게 되어 재료가 낭비될 여지가 많다. 따라서, 띠 형상의 백요크와 상기 백요크에서 수직으로 돌출된 티스를 나선 형상으로 굴곡시켜 가면서 적층하여 스파이럴 코어로 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 스파이럴 코어 형태가 도 2에 도시되어 있다.The
그리고, 상기 적층된 환형의 백요크(111)에는 각 층이 서로 결합되어 일체로 스테이터 코어가 형성되도록 코킹부(113)가 형성된다.In addition, the stacked
상기 티스(112)에는 코일(미도시)이 권선 된다. 그러나 상기 티스는 일반적으로 도체 재질이므로, 상기 티스와 코일 사이에는 절연을 위한 인슐레이터가 일반적으로 구비된다. 따라서, 본원 발명에서는 스테이터 코어(110)의 상부와 하부에 각각 인슐레이터(120, 130)가 구비된다. 즉, 상기 상부 인슐레이터(120)와 하부 인슐레이터(130)가 상기 스테이터 코어(110)와 결합되어 상기 스테이터 코어를 감싸게 된다. 이때, 상기 티스(112)를 감싸는 권선부(121, 131)에 코일이 권선 된다.A coil (not shown) is wound around the
그러나, 도 4에 도시된 바와는 달리 상기 인슐레이터(120, 130)는 상기 스테이터 코어(110)와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 스테이터 코어가 인서트 사출되어 상기 인슐레이터와 일체로 형성되는 것이 가능하다.However, unlike FIG. 4, the
한편, 상기 인슐레이터(120, 130)의 내측에는 반경 방향으로 돌출된 체결 보 스(125, 135)가 형성되고, 상기 체결 보스에는 상기 스테이터(100)를 드럼세탁기의 터브 후벽면(미도시)에 위치시켜 고정시키기 위한 체결홀(126, 136)이 형성된다. 물론, 이러한 체결 보스(125, 135)는 반드시 상기 터브에 고정시키기 위한 구성이 아닐 수 있으며, 그 적용례에 따라 모터의 외형을 형성하는 브라켓(미도시) 내지는 모터 하우징(미도시)과 고정 결합되기 위한 구성일 수도 있다.Meanwhile,
즉, 상기 상부 인슐레이터의 체결홀(126)과 상기 하부 인슐레이터의 체결홀(136)은 상기 상부 인슐레이터, 스테이터 코어, 그리고 하부 인슐레이터가 결합 시 서로 대응되어 하나의 체결홀을 형성한다. 이러한 체결홀에 볼트(미도시) 등을 통하여 스테이터 전체가 전술한 터브 등에 고정된다.That is, the
아울러, 상기 상부 인슐레이터의 체결홀(126) 인근에는 위치 결정 돌기(127)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 위치 결정 돌기가 먼저 터브 등에 형성되는 홈(미도시)에 삽입되어 스테이터(100)의 위치가 결정된 후, 전술한 볼트 등을 이용하여 스테이터(100)가 고정될 수 있다.In addition, a
한편, 도 4에 도시된 스테이터에는 u, v, w 각 상에 대응되는 코일이 권선될 수 있다. 하나의 티스가 하나의 자극을 갖도록 하나의 티스에 하나의 코일이 권선될 수 있다. 이를 집중권이라고 하는데, 스테이터의 자극이 많아질 수록 로터의 최대 회전 속도가 작아진다. 따라서, 모터를 제어하기가 용이하며, 최대 토크도 상대적으로 커질 수 있다.Meanwhile, coils corresponding to each of u, v, and w phases may be wound in the stator illustrated in FIG. 4. One coil may be wound around one tooth such that one tooth has one magnetic pole. This is called the concentration zone. The more stator stimulation, the lower the maximum rotation speed of the rotor. Therefore, it is easy to control the motor, and the maximum torque can also be relatively large.
먼저, 하나의 티스에 u 상 코일의 권선이 종료되면 상기 코일은 상부 인슐레이터에 형성된 코일 감김 리브(122)에 감겨 고정된 후 이웃하는 두 개의 티스를 건 너서 다음 티스에 다시 권선된다. 이러한 코일의 시작단과 말단은 각각 전원 접속용 탭 터미널(128)과 중성점 탭 터미널(129)에 위치된다.First, when the winding of the u-phase coil is terminated in one tooth, the coil is wound around the
여기서, 상기 전원 접속용 탭 터미널에는 커넥터(140)이 결합되어, 3 상(Phase)의 전원이 u, v, w 각 상의 코일에 인가된다. 아울러, 상기 각 상의 코일의 말단들은 모두 중성점 탭 터미널(129)에서 서로 전기적으로 연결되어 중성점을 형성하게 된다.Here, the
여기서, 상기 탭 터미널(128, 129)는 외형이 절연 재질로 형성되며, 바람직하게는 상기 인슐레이터와 일체로 형성됨이 바람직하다.Here, the
한편, 상기 탭 터미널, 즉 전원 접속용 탭 터미널(128)과 상기 중성점 탭 터미널의 일측에는 홀 센서 어셈블리(141)이 고정된다. 이러한 홀 센서 어셈블리를 통해서 후술하는 로터의 위치 및/또는 속도를 감지하여 인가되는 전류의 위상과 전류의 세기를 조절하여 로터의 회전 속도 및 토크를 제어할 수 있도록 한다. 그리고, 역상 제동의 시점을 제어할 수 있도록 한다Meanwhile, the
상기 코일 감김 리브(122)의 반경 방향 내측에는 원주 방향 따라 인슐레이터 리브(123)이 형성된다. 물론, 이러한 인슐레이터 리브(123)은 상부 인슐레이터뿐만 아니라 하부 인슐레이터에도 형성된다. 이러한 인슐레이터 리브(123)은 소정 높이 이상으로 형성되어 인슐레이터의 내측의 수분이 권선부(121, 131)로 흐르는 것을 차단하는 기능을 수행하게 된다.
아울러, 상기 인슐레이터 리브(123)은 코일이 권선되는 높이 보다 높도록 형성됨이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 스테이터(100)를 취급할 때 주변의 다른 물건 등에 코일이 손상될 우려가 있기 때문이다. 즉, 바닥에 내려 놓는 경우에는 바닥에 상기 인슐레이터 리브(123)만 접촉하고 코일은 바닥에 접촉되지 않으므로 코일의 손상을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the
다음으로 도 5를 참조하여 로터에 대해서 상세히 설명한다.Next, the rotor will be described in detail with reference to FIG. 5.
로터(44)는 로터 프레임(210), 마그넷(216)을 포함하여 이루어진다.The
상기 로터 프레임(210)은 베이스(212)와 상기 베이스의 외측에 형성되는 측벽부(211)를 포함하여 이루어지며, 이들은 하나의 철판을 프레싱 가공하여 형성될 수 있다. 여기서, 상기 측벽부의 내측에는 원주 방향을 따라 복수 개의 마그넷이 구비된다. 이러한 마그넷들은 원주 방향을 따라 교대로 N극과 S극으로 착자된다.The
그리고, 상기 측벽부(211)는 자로를 형성하는 백요크 기능을 수행하게 된다. The
물론, 전술한 로터 프레임은 사출로 형성될 수 있으며, 이 경우에는 환형의 자성 백요크가 별도로 구비되어야 할 것이다.Of course, the rotor frame described above may be formed by injection, in which case the annular magnetic back yoke should be provided separately.
아울러, 상기 베이스(212)의 중앙부에는 상기 베이스의 강성 보강을 위해 상측으로 융기된 허브부(213)가 형성된다. 이러한 허브부(213)는 중앙에 통공(219)이 형성되는 데, 이 부분에 드럼축(46, 도1참조)이 위치된다. 그리고, 상기 드럼축과 상기 허브부(213)는 도시되지 않은 커넥터 등을 이용하여 서로 연결된다. 따라서, 상기 로터가 회전됨에 따라 로터의 회전력이 드럼축으로 전달되게 된다.In addition, the center portion of the
그리고, 상기 로터(44)에는 냉각부(200)이 구비된다. 특히 상기 냉각부는 로터 프레임(210)의 베이스(212)에 구비될 수 있다. 상기 냉각부는 상기 로터 프레임(210)의 회전 시 공기 유동을 발생시켜 상기 스테이터(42)를 냉각시키도록 구비 된다. In addition, the
상기 냉각부(200)은 회전 시 직접 공기의 유동을 발생시키는 블레이드(217)과 공기가 유입되거나 유출되는 냉각홀(218)을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 냉각부(200)에 대한 상세한 설명은 후술한다.The
또한, 상기 허브부(213)에는 전술한 커넥터가 결합되기 위한 결합홀(214)이나 커넥터의 위치를 먼저 결정하기 위한 위치 결정 홈(215) 등이 형성될 수 있다.In addition, the
이러한 로터(44)는 상기 스테이터(42)를 내부에 수용하게 되고, 상기 스테이터(42)와의 상호 작용을 통하여 상기 스테이터(42)에 대해서 회전하게 된다. 물론, 이러한 로터의 회전력은 상기 로터 프레임(210)과 결합되어 일체로 회전하는 드럼축으로 전달되게 된다.The
본 발명에서는 종래의 구리 재질의 코일이 아닌 알루미늄 재질의 심선을 포함하여 이루어진 코일을 사용함이 바람직하다. 이를 통해서 제조 원가를 현저히 절감시킬 수 있다. In the present invention, it is preferable to use a coil made of an aluminum core wire instead of a conventional copper coil. This can significantly reduce manufacturing costs.
그러나, 전술한 바와 같이 알루미늄 재질의 코일은 발열량이 구리 재질의 코일보다 크기 때문에 효과적인 냉각 구조가 마련되어야 한다. 아울러, 양 방향으로 탈수가 가능하도록 제어됨이 바람직하기 때문에 회전 방향과 관계없이 동일한 회전 특성과 냉각 특성을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 스텝모션이나 스크럽모션으로 세탁이나 헹굼이 수행되는 경우에도 회전 방향과 무관하게 모터에 큰 부하게 발행될 수 있으므로, 회전 방향과 관계없이 동일하면서도 효과적인 냉각 특성을 갖는 것이 바람직하다. However, as described above, the coil made of aluminum should have an effective cooling structure because the calorific value is larger than that of the copper coil. In addition, since it is preferable to be controlled to allow dehydration in both directions, it is preferable to have the same rotational characteristics and cooling characteristics regardless of the rotational direction. In addition, even when washing or rinsing is performed in step motion or scrub motion, since a large load may be issued to the motor regardless of the rotation direction, it is desirable to have the same and effective cooling characteristics regardless of the rotation direction.
본 발명자의 연구 결과에 따르면, 냉각홀을 통해서 로터 내부로 유입되는 공기로 인한 냉각 효과가 더욱 큰 것으로 밝혀졌다. 이에 대해서 도 6과 도 7을 참조하여 설명한다. 도 6과 도 7은 일 방향으로만 대칭이 되도록 블레이드와 냉각홀이 형성된 로터의 후방에서 로터의 회전에 의해 스테이터의 냉각 효과를 실험한 결과를 나타낸다. 도 6과 도 7의 블레이더는 로터의 내측으로 돌출 형성되어 있다.According to the research results of the present inventors, it was found that the cooling effect due to the air flowing into the rotor through the cooling hole is greater. This will be described with reference to FIGS. 6 and 7. 6 and 7 show the results of experiments in the cooling effect of the stator by the rotation of the rotor in the rear of the rotor and the blade is formed to be symmetrical only in one direction. 6 and 7 are formed to protrude into the rotor.
도 6에 도시된 바와 같이 반 시계방향으로 로터가 회전하는 경우 냉각홀을 통해서 로터의 후방에서 로터 내부로 공기가 유입됨을 알 수 있다. 마찬가지로, 도 7에 도시된 바와 같이 시계방향으로 로터가 회전하는 경우 로터 내부에서 로터의 후방으로 공기가 유출됨을 알 수 있다. 양자를 비교해 보면, 로터의 후방에서 로터 내부로 공기가 유입되는 경우에서 스테이터의 냉각 효과가 더욱 향상됨을 알 수 있다. 이는 로터 외부의 차가운 공기가 베이스의 냉각홀을 통해 로터 내부로 유입되어 스테이터와 열교환이 원활히 이루어지기 때문이라고 볼 수 있다. 반대의 경우에는 스테이터와 로터 사이의 갭이나 스테이터의 슬롯으로부터 공기가 유입되어 로터의 후방으로 공기가 유출되는 경우로서, 스테이터와 열교환이 원활히 이루어지지 못하기 때문이라고 볼 수 있다. 즉, 냉각홀을 통해 로터 내부로 공기가 유입되는 경우에서 그 반대의 경우보다 온도차가 크기 때문이라고 볼 수 있다. As shown in FIG. 6, when the rotor rotates in the counterclockwise direction, it can be seen that air is introduced into the rotor from the rear of the rotor through the cooling hole. Similarly, when the rotor rotates in a clockwise direction as shown in FIG. 7, it can be seen that air flows out of the rotor to the rear of the rotor. Comparing them, it can be seen that the cooling effect of the stator is further improved when air is introduced into the rotor from the rear of the rotor. This is because the cool air outside the rotor is introduced into the rotor through the cooling hole of the base to facilitate heat exchange with the stator. On the contrary, the air flows from the gap between the stator and the rotor or from the slot of the stator, and the air flows out of the rear of the rotor. That is, in the case where air is introduced into the rotor through the cooling hole, the temperature difference may be larger than the reverse case.
또한, 이는 블레이드에 의해 발생되는 공기의 유동이 직접 스테이터와 열교환하기 때문이라고 볼 수 있다. 즉, 냉각홀을 통해 공기가 유입되는 경우에서 그 반대의 경우보다 공기의 유속이 더 빠르기 때문이라고 볼 수 있다.It can also be seen that the flow of air generated by the blades directly heat exchanges with the stator. In other words, it can be said that the air flow rate is faster than the case in which the air is introduced through the cooling hole than the reverse case.
따라서, 도 6과 도 7을 통해서 반시계 방향으로의 회전 시 냉각 효과는 우수 하다고 할 수 있으나, 시계 방향으로 회전 시 냉각 효과가 매우 낮음을 알 수 있다. 즉, 냉각홀을 통해 공기가 로터 내부로 유입되는 경우에서보다 냉각 효과가 우수하다는 것을 알 수 있다.Therefore, the cooling effect when rotating in the counterclockwise direction is excellent through Figures 6 and 7, it can be seen that the cooling effect is very low when rotating in the clockwise direction. That is, it can be seen that the cooling effect is superior to the case where air is introduced into the rotor through the cooling hole.
이러한 실험 결과를 반영하여 냉각홀을 통해 충분한 양의 공기가 로터 내부로 유입되도록 보장할 필요가 있다. 또한, 이는 회전 방향과 무관하게 보장될 필요가 있다.Reflecting the experimental results, it is necessary to ensure that a sufficient amount of air is introduced into the rotor through the cooling holes. This also needs to be ensured regardless of the direction of rotation.
도 5와 도 8을 참조하여 냉각부(200)를 중심으로 로터에 대해서 상세히 설명한다. 도 8은 도 5의 AA'에 대한 개략적인 단면도이다.5 and 8, the rotor will be described in detail with respect to the
상기 로터의 베이스(212)에는 복수 개의 냉각부(200)가 구비된다. 상기 냉각부는 스테이터(42)를 냉각시키기 위한 구성이다.The
상기 냉각부(200)는 상기 로터의 회전시, 즉 로터 프레임의 회전 시 공기의 유동을 발생시키는 블레이드(217)과 냉각홀(218)을 포함하여 이루어진다. 구체적으로, 상기 냉각부(200)는 한 쌍의 블레이드(217a, 217b)와 상기 블레이드의 회전 시 축방향으로 공기의 유입 및 유출이 이루어지는 냉각홀(218)을 포함하여 이루어진다.The
도 5에는 8개의 냉각부가 도시되어 있으며, 냉각부의 수는 증가될 수도 감소될 수도 있다. 그러나, 상기 냉각부의 개수는 블레이드의 높이와 로터 내부에서 공기가 원주방향으로 유동할 수 있는 거리와 관계된다. 냉각부의 개수가 많아질 수록 블레이드의 높이가 짧아져 스테이터까지 공기가 충분히 유입되지 못할 우려도 있다. 또한, 냉각부의 개수가 적어질수록 로터 내에서 원주 방향으로의 공기 유동 성 분이 작아질 우려가 있다. 따라서, 이러한 점을 감안하여 냉각부의 개수는 8개 내지 14개임이 바람직하다.Eight cooling parts are shown in FIG. 5, and the number of cooling parts may be increased or decreased. However, the number of cooling parts is related to the height of the blade and the distance that air can flow in the circumferential direction inside the rotor. As the number of cooling units increases, the height of the blade may be shortened, and thus air may not be sufficiently introduced to the stator. In addition, as the number of cooling sections decreases, there is a fear that the air flow component in the circumferential direction of the rotor decreases. Therefore, in view of this point, it is preferable that the number of cooling parts is 8-14.
상기 냉각부는 원주 방향으로 서로 대칭되도록 형성됨이 바람직하다. 아울러 하나의 냉각부(200)를 이루는 블레이드(217)와 냉각홀(218)도 서로 원주 방향으로 서로 대칭되도록 형성됨이 바람직하다.The cooling units are preferably formed to be symmetrical with each other in the circumferential direction. In addition, the
여기서, 상기 블레이드(217)와 냉각홀(218)은 로터 프레임이 어느 방향으로 회전하는지 관계없이 진동 특성이나 회전 특성이 동일하도록 형성됨이 바람직하다. 따라서, 어느 방향으로 탈수가 진행되는지와 무관하게 동일한 냉각 특성을 얻을 수 있게 된다.Here, the
보다 구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 냉각부(200)는 원주방향을 따라 제1블레이드(217a), 제1냉각홀(218a), 베이스(212), 제2냉각홀(218b) 그리고 제2블레이드(217b) 순서로 형성될 수 있다. 여기서, 제1블레이드(217a)는 제1냉각홀(218a)의 왼편에 구비되며, 제2블레이드(217b)는 제2냉각홀(218b) 오른편에 구비될 수 있다. 상기 제1블레이드(217a)와 제1냉각홀(218a)는 중심선(220)을 기준으로 제2냉각홀(218b)와 제2블레이드(217b)와 대칭으로 형성된다. 그리고, 상기 중심선(220)은 가상의 선으로서 로터의 중심에서 반경 방향으로 연장된다. 그리고, 상기 중심선은 복수 개 구비된다고 할 수 있으며, 이에 따라 냉각부(200)도 복수 개 형성된다. 결국, 상기 냉각부(200)는 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 복수 개 형성된다. More specifically, as shown in FIG. 8, the
따라서, 상기 로터 프레임이 시계 방향으로 회전하든지 반시계 방향으로 회 전하는지 여부와 관계없이 동일한 냉각 특성을 얻을 수 있게 된다. 물론, 로터 프레임의 회전 방향과 무관하게 진동 특성도 동일하게 된다.Thus, the same cooling characteristic can be obtained regardless of whether the rotor frame rotates clockwise or counterclockwise. Of course, the vibration characteristics are the same regardless of the rotation direction of the rotor frame.
상기 블레이드(217)는 공기의 유동을 발생시킨다. 그리고 상기 냉각홀(218)을 통해서는 공기의 유입과 유출이 이루어진다. 보다 구체적으로, 상기 블레이드(217)과 냉각홀(218)은 각각 한 쌍씩 구비된다. 이러한 냉각부(200)의 특성으로 인해, 상기 제1냉각홀에서 공기의 유입이 일어나면, 상기 제2냉각홀에서 공기의 유출이 일어난다. 반대로, 제1냉각홀에서 공기의 유입이 일어나면, 상기 제2냉각홀에서 공기의 유출이 일어난다. 따라서, 탈수 회전 방향과 무관하게 베이스에 구비되는 냉각홀을 통해서 공기의 유출과 유입이 동시에 일어나게 된다. 즉, 어느 방향으로 회전하는지 관계없이 최대한 냉각홀을 통해서 공기가 로터 내부로 유입되는 것이 보장되어 효과적으로 스테이터를 냉각시킬 수 있게 된다. 아울러, 회전 방향과 무관하게 냉각부의 형성 패턴이 원주 방향에 따라 동일하기 때문에 회전 특성이 동일하게 된다. 따라서, 제어가 용이하고 제조가 용이하게 된다.The
한편, 상기 블레이드(217)는 상기 냉각홀(218)의 테두리에 상기 베이스(212)와 일체로 형성될 수 있다. 즉, 랜싱 가공을 통해 냉각홀을 형성하면서 베이스의 일부를 절단하고, 절단 부분을 세워 상기 블레이드를 형성할 수 있다. 따라서, 상기 블레이드는 베이스에서 스테이터 방향으로 수직하게 돌출되도록 형성할 수 있다.The
여기서, 공기의 유동을 더욱 크게 하기 위하여 상기 블레이드의 돌출 높이를 더욱 키우는 것이 가능하다. 그러나, 이러한 높이는 일정 한계를 갖는다. 왜냐하면 스테이터와의 로터와의 간격이 유지되어야 하기 때문이다. 같은 맥락으로 블레이드의 높이가 일정한 경우 상기 냉각홀의 면적을 키우는 것이 가능하다. 즉, 블레이드로 인해 발생되는 면적 그 이상으로 냉각홀의 면적을 형성하여 보다 원활히 공기가 유입 및 유출되도록 하는 것이 바람직할 것이다. Here, it is possible to further increase the protruding height of the blade in order to further increase the flow of air. However, this height has some limitations. This is because the distance from the rotor to the stator must be maintained. In the same context, it is possible to increase the area of the cooling hole when the height of the blade is constant. That is, it may be desirable to form an area of the cooling hole more than the area generated by the blade so that the air flows in and out more smoothly.
상기 로터 프레임(210)은 프레스 가공이나 랜싱 가공을 위해서 가공 장치에 고정될 필요가 있다. 물론, 마그넷(216)을 로터 프레임에 형성한 후 착자하기 위해서도 착자 장치에 고정될 필요가 있다. 이를 위해서 로터 프레임, 특히 베이스에는 고정을 위한 고정홀(222)이 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 고정홀은 상기 냉각홀(218)에 형성됨이 바람직하다. 따라서, 상기 고정홀(222)은 상기 냉각홀(218)의 면적을 더욱 넓게 하여 냉각 효과를 더욱 증진시킬 수 있게 한다.The
본 실시예에서 하나의 냉각부(200)에 형성된 제1냉각홀(218a)을 통해서 공기가 로터 내부로 유입되면, 인접하는 제2냉각홀(218b)을 통해서 공기가 로터 외부로 유출된다. 이는 상기 제1블레이드(217a)와 제2블레이드(217b)로 인한 로터 내부의 원주 방향 공기 유동으로 인해 발생되는 것으로, 유입된 공기가 원주 방향으로 이동하여 스테이터와 열교환하여 유출되는 경로를 갖게 된다. 따라서, 이러한 공기의 원주 방향 유동을 통해서 열교환이 충분히 이뤄질 수 있게 된다. 이는 차가운 공기가 유입되어 유출되기까지 충분한 열교환시간이 보장됨을 의미한다.In the present embodiment, when air flows into the rotor through the
이를 위해서는 상기 제1냉각홀(218a)과 제2냉각홀(218b) 사이에는 베이스(212)가 그대로 유지되도록 막혀있도록 함이 바람직하다. 즉, 1제냉각홀과 제2냉각홀 사이에는 충분한 거리가 보장됨이 바람직하다. 따라서, 상기 중심선(220)을 기준으로 양측에서의 회전축(드럼축) 방향으로의 공기 유동이 서로 반대가 된다. To this end, the
아울러, 냉각부(200)은 회전 방향과 무관하게 대칭되어야 한다. 따라서 제1냉각홀은 상기 중심선에 대해서 제2냉각홀과 대칭되는 위치에 구비된다. 마찬가지로, 제1블레이드(217a)는 상기 중심선에 대해서 제2블레이드(217b)와 대칭되는 위치에 구비된다. 본 실시예에서는 상기 블레이드(217)가 냉각홀(218)의 일측 테투리 또는 일측 테두리 부근에 구비된다. 보다 구체적으로는 상기 중심선(220)을 기준으로 외측 테두리 또는 외측 테두리 부근에 구비된다. In addition, the
여기서, 상기 블레이드(217)는 상기 회전축 방향 상측으로 돌출되도록 구비됨이 매우 바람직하다. 즉, 베이스(212)에서 로터의 내측으로 돌출되도록 구비됨이 바람직하다. 왜냐하면 냉각 대상인 스테이터가 로터의 내측에 구비되며, 따라서 로터 내측에서 원주방향으로의 공기 유동을 직접 발생시키는 것이 바람직하기 때문이다. Here, the
한편, 도 5에는 도시되지 않았지만, 냉각홀(218)의 면적은 반경방향으로 향할수록 커지도록 형성됨이 바람직하다. 예를 들어, 반경 방향으로 향할수록 냉각홀의 원주방향 폭이 점차 증가되도록 형성될 수 있다. 또한, 반경 방향 내측 부분의 원주방향 폭 보다 반경 방향 외측 부분의 원주방향 폭이 크도록 형성될 수도 있다. 이러한 냉각홀(218)과 마찬가지로 블레이드(217)의 돌출 높이도 반경방향 내측 보다는 반경방향 외측에서 더 높도록 형성될 수도 있을 것이다. 이러한 형상적 특징은 회전 반경과 관계된다. 회전 반경이 클수록 원주 길이도 커지기 때문에 회전 시 이동되는 거리가 더욱 커진다. 이로 인해서 반경방향 외측에서 블레이드의 높이를 키우거나, 냉각홀의 면적을 키움으로써 더욱 공기의 유동을 활발하게 할 수 있다.On the other hand, although not shown in Figure 5, it is preferable that the area of the
도 9는 도 4에 도시된 로터에 대한 냉각 성능을 나타내는 그래프이며, 도 10은 반경 방향 외측에서의 냉각홀 면적이 더욱 커진 로터에 대한 냉각 성능을 나타내는 그래프이다.FIG. 9 is a graph showing cooling performance of the rotor shown in FIG. 4, and FIG. 10 is a graph showing cooling performance of a rotor having a larger cooling hole area in the radially outer side.
도 9에 도시된 바와 같이 반 시계 방향으로 로터를 회전시키면, 냉각부에서 공기의 유입과 유출이 발생됨을 알 수 있다. 즉, 왼쪽의 냉각홀을 통해서는 로터 외측에서 로터 내측으로 찬 공기가 유입되고, 오른쪽의 냉각홀을 통해서는 로터 내측의 더운 공기가 로터 외측으로 유출됨을 알 수 있다. 그리고, 이러한 공기의 유입과 유출로 인해 스테이터의 온도 분포 양상이 상당히 개선됨을 알 수 있다. As shown in FIG. 9, when the rotor is rotated in the counterclockwise direction, it can be seen that inflow and outflow of air occur in the cooling unit. That is, it can be seen that cold air flows into the rotor from the outside of the rotor through the cooling holes on the left side, and hot air inside the rotor flows out of the rotor through the cooling holes on the right side. In addition, it can be seen that the temperature distribution of the stator is significantly improved due to the inflow and outflow of air.
그리고, 시계 방향으로 로터를 회전시키면 동일한 형태로 공기의 유동이 발생된다. 다만, 오른쪽의 냉각홀을 통해서 공기가 유입되고 왼쪽의 냉각홀을 통해서는 공기가 유출될 것이다. Then, when the rotor is rotated in the clockwise direction, air flow is generated in the same manner. However, air flows through the cooling hole on the right side and air flows through the cooling hole on the left side.
따라서, 로터가 회전함에 따라 냉각홀을 통해 공기의 유출과 유입이 발생되어 효과적으로 스테이터를 냉각시킬 수 있음을 알 수 있다. 이는 찬 공기가 유입되어 충분히 로터 내측에서 스테이터와 열교환된 후 더운 공기가 로터 외측으로 유출되기 때문이다. Therefore, it can be seen that as the rotor rotates, outflow and inflow of air are generated through the cooling holes, thereby effectively cooling the stator. This is because cold air flows in and sufficiently heat exchanges with the stator inside the rotor, and then hot air flows out of the rotor.
도 9와 도 10을 비교하면, 도 10에 도시된 냉각홀에서의 온도 분포가 집중됨을 알 수 있다. 즉, 공기의 유입이 일어나는 냉각홀에서는 찬 공기가 냉각홀 전체에서 골고루 유입되고, 반대고 공기의 유출이 일어나는 냉각홀에서는 더운 공기가 냉각홀 전체에서 골고루 유출됨을 알 수 있다. 따라서, 냉각홀의 원주 방향 폭을 더욱 키우는 것이 더욱 효과적으로 냉각 성능을 향상시킴을 알 수 있다. 특히, 반경 방향 외측에서의 원주 방향 폭을 더욱 키우는 것이 바람직함을 알 수 있다. 9 and 10, it can be seen that the temperature distribution in the cooling holes shown in FIG. 10 is concentrated. That is, it can be seen that in the cooling holes in which the inflow of air occurs, cold air is evenly introduced in the entire cooling hole, and in the cooling holes in which the opposite high air flows out, the hot air is evenly discharged in the entire cooling hole. Therefore, it can be seen that increasing the circumferential width of the cooling hole further improves the cooling performance more effectively. In particular, it can be seen that it is desirable to further increase the circumferential width in the radially outer side.
이하에서는 도 11을 참조하여 다른 실시예의 로터를 상세히 설명한다.Hereinafter, a rotor of another embodiment will be described in detail with reference to FIG. 11.
본 실시예의 로터는 냉각부(300)을 제외하고는 도 4에 도시된 실시예와 동일할 수 있다. 즉, 냉각부(300)의 형상 등만 전술한 실시예와 다를 수 있다. 본 실시예는 도 4의 AA' 단면도의 다른 일례로써 도 11을 통해 용이하게 설명될 수 있을 것이다.The rotor of this embodiment may be the same as the embodiment shown in FIG. 4 except for the
도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 블레이드의 위치가 전술한 실시예와 다르다.As shown in Fig. 10, in this embodiment, the position of the blade is different from the above-described embodiment.
중심선(220)을 기준으로 양측에 냉각홀(318a, 318b)가 서로 대칭되도록 형성된다. 그리고, 상기 중심선(220)을 기준으로 냉각홀들 각각의 내측 테두리에 블레이드(317a, 317b)가 구비된다.Cooling
본 실시예에서도 로터의 회전에 따라 냉각홀(318a, 318b)에 공기의 유입과 유출이 발생된다. 예를 들어, 왼쪽으로 회전하는 경우에는 제1냉각홀(318a)를 통해서 공기가 유출되며, 제2냉각홀(318b)를 통해서 공기가 유입된다. 그리고, 오른쪽으로 회전하는 경우에는 이와 반대로 공기가 유동할 것이다. 따라서, 회전 방향에 관계없이 동일한 공기 유동이 발생되어 회전 방향에 따른 진동 및 소음 편차가 최소화될 수 있다. 아울러, 회전 방향과 무관하게 냉각 특성을 만족시킬 수 있게 된다.In this embodiment, the inflow and outflow of air is generated in the
이하에서는 도 12를 참조하여 또 다른 실시예의 로터를 상세히 설명한다.Hereinafter, a rotor of another embodiment will be described in detail with reference to FIG. 12.
전술한 두 개의 실시예에서는 원주 방향으로의 공기 유동을 발생시키고, 이로 인한 압력 편차로 인해 공기가 회전축 방향으로 유입 및 유출이 발생되었다. 그러나, 본 실시예에서는 블레이드를 통해 직접 원주 방향으로의 공기 유동을 발생시킬뿐만 아니라 회전축 방향으로의 공기 유동도 직접 발생시키게 된다.In the above two embodiments, the air flow in the circumferential direction is generated, and the pressure deviation results in the inflow and outflow of air in the direction of the rotation axis. However, in this embodiment, not only generates the air flow in the circumferential direction directly through the blade, but also directly generates the air flow in the rotational axis direction.
이를 위해서, 냉각부(400)은 중심선(220)을 기준으로 양측에 대칭되도록 제1냉각홀(418a)와 제2냉각홀(418b)를 포함하여 이루어진다. 그리고, 상기 냉각홀들의 중심선 기준 외측 테두리에 블레이드가 경사지게 구비된다. 즉, 제1냉각홀(418a)의 외측 테두리 또는 테두리 부근에 제1블레이드(417a)가 구비되며, 제2냉각홀(418b)의 외측 테두리 또는 테두리 부근에 제2블레이드(417b)가 구비된다.To this end, the
여기서, 상기 블레이드들은 상기 중심선(220)을 향하도록 경사지게 돌출됨이 바람직하다. 즉, 스테이터 방향으로 돌출됨이 바람직하다. 이러한 냉각부의 형상과 위치적인 특성상 로터의 회전에 의해 직접 원주방향과 회전축 방향으로의 공기 유동이 발생된다. 따라서, 직접 회전축 방향으로의 공기 유동을 발생시킬 수 있어 공기의 유입과 유출을 보다 원활히 할 수 있어 냉각 성능을 더욱 향상시킬 수 있게 된다. Here, the blades are preferably protruded inclined toward the
한편, 공기의 유동을 더욱 원활히 하기 위해서, 제3블레이드(419a)와 제4블레이드(419b)가 구비될 수 있다. 상기 제3블레이드는 제1냉각홀(418a)의 일측 테두리 또는 일측 테두리 부근에 상기 제1블레이드(417a)와 대각 대칭되도록 구비된다. 그리고 제4블레이드는 제2냉각홀(418b)의 일측 테두리 또는 일측 테두리 부근에 상기 제2블레이드(417b)와 대각 대칭되도록 구비된다. Meanwhile, in order to further smoothly flow the air, the
이러한 냉각홀과 블레이드의 조합으로 인해 공기의 유동이 발생되는 한편 공기의 유동이 안내되어 보다 효과적으로 스테이터를 냉각시킬 수 있게 된다.The combination of the cooling holes and the blades causes the flow of air, while guiding the flow of air to cool the stator more effectively.
여기서, 상기 공기의 유동을 더욱 효과적으로 안내하기 위해서 가이드 블레이드(420)이 구비될 수 있다. 이러한 가이드 블레이드는 냉각 홀의 반경 방향 외측 테두리 또는 내측 테두리 중 적어도 어느 하나에 원주 방향으로 구비됨이 바람직하다.Here, the
도 4와 도 5를 참조하면, 냉각홀의 반경 방향 폭은 스테이터에서 코일이 권선되는 부분과 대응됨을 알 수 있다. 왜냐하면 코일이 권선되는 권선부(121, 131)에서 가장 큰 열이 발생되기 때문에, 이 부분을 효과적으로 냉각시키기 위함이다. 아울러, 회전축 방향으로 유입된 공기는 이러한 권선부를 통과하여 충분히 열교환이 이루어짐이 바람직하다. 그리고, 마그넷(216)과 티스(112) 사이의 갭을 통해서 공기가 회전축 방향으로 유동하는 것은 최소화할 필요가 있다. 왜냐하면 이러한 공기 유동 성분으로 인해 소음과 진동이 발생될 수 있기 때문이다. 그리고, 최대한 권선부로 공기가 유입되도록 하기 위함이다.4 and 5, it can be seen that the radial width of the cooling hole corresponds to the portion of the coil winding in the stator. This is because the largest heat is generated in the
이를 위해, 상기 가이드 블레이드(420)이 구비됨이 매우 바람직하다. 이를 통해서 냉각홀을 통해 유입된 공기가 권선부로 집중적으로 유입되도록 하며, 갭으로 유입되는 공기를 최소화할 수 있다. To this end, it is very preferable that the
한편, 이러한 가이드 블레이드(420)는 상기 블레이드(417a, 417b, 419a, 419b)와 일체로 형성됨이 바람직하다. 이러한 가이드 블레이드(420)는 랜싱 가공을 통해 일체로 형성될 수 있다. 이는 상기 블레이드들이 경사진 형태로 돌출되기 때 문에 베이스 부분이 인장되어 일체로 가이드 블레이드(420) 형성이 가능하게 된다. On the other hand, the
도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 세탁장치의 단면도;1 is a cross-sectional view of a washing apparatus that can be applied to the present invention;
도 2는 스텝모션을 시간 순으로 도시한 개략도;2 is a schematic diagram illustrating step motion in chronological order;
도 3은 스크럽모션을 시간 순으로 도시한 개략도;3 is a schematic diagram illustrating the scrub motion in chronological order;
도 4는 스테이터의 분리사시도;4 is an exploded perspective view of the stator;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터의 사시도;5 is a perspective view of a rotor according to an embodiment of the present invention;
도 6과 도 7은 종래 로터의 냉각 성능을 나타내는 그래프;6 and 7 are graphs showing cooling performance of a conventional rotor;
도 8은 도 5 AA'의 단면도;8 is a cross-sectional view of FIG. 5 AA ′;
도 9와 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 로터의 냉각 성능을 나타내는 그래프;9 and 10 are graphs showing cooling performance of a rotor according to an embodiment of the present invention;
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로터의 AA' 단면도;11 is a sectional view taken along line AA ′ of the rotor according to another embodiment of the present invention;
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 로터의 AA' 단면도이다. 12 is a sectional view taken along line AA ′ of the rotor according to another embodiment of the present invention.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060053626A (en) * | 2004-11-17 | 2006-05-22 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | Cooling structure of outter rotor motor for drum type washing machine |
KR20060054531A (en) * | 2004-11-16 | 2006-05-22 | 엘지전자 주식회사 | Outer rotor of motor for direct drive-type washing machine |
KR20060062183A (en) * | 2004-12-03 | 2006-06-12 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | Rotor of outter rotor motor for drum type washing machine |
JP2006517126A (en) * | 2003-02-06 | 2006-07-20 | エルジー エレクトロニクス インコーポレーテッド | Washing machine |
-
2009
- 2009-09-04 KR KR1020090083694A patent/KR101137356B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006517126A (en) * | 2003-02-06 | 2006-07-20 | エルジー エレクトロニクス インコーポレーテッド | Washing machine |
KR20060054531A (en) * | 2004-11-16 | 2006-05-22 | 엘지전자 주식회사 | Outer rotor of motor for direct drive-type washing machine |
KR20060053626A (en) * | 2004-11-17 | 2006-05-22 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | Cooling structure of outter rotor motor for drum type washing machine |
KR20060062183A (en) * | 2004-12-03 | 2006-06-12 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | Rotor of outter rotor motor for drum type washing machine |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210059550A (en) * | 2019-11-15 | 2021-05-25 | 엘지전자 주식회사 | Motor rotor and motor having the same |
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