KR0160550B1 - 차량용 교류발전기 브라켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 교류발전기에 관한 것으로, 더 상세하게는 차량용 교류발전기 전면브라켓 외측에 설치된 냉각팬에 대한, 전면브라켓에 형성된 배기홈의 대향 각도를 조절하여 냉각효율을 향상시킨 차량용 교류발전기 브라켓에 관한 것으로, 배기공을 통해 배출되는 공기가 회전판에 부딪혀 다시 되돌아가는 현상을 해소하여, 풍소음을 없애고, 또 냉각효율을 향상시킨 특징이 있으며, 냉각효율의 향상으로 베어링의 수명이 연장된 특징이 있다.

Description

차량용 교류발전기 브라켓

제1도는 일반적인 차량용 교류발전기의 구성을 보인 정단면도.

제2도는 종래 차량용 교류발전기 전면브라켓을 A방향에서 본 것으로,

(a)는 정면도.

(b)는 상기 (a)도 B부의 C-C선 단면도.

제3도는 일반적인 차량용 교류발전기에 사용되는 냉각팬을 A방향에서 본 것으로,

(a)는 정면도.

(b)는 상기 (a)도의 E-E선 단면도.

제4도는 본 발명에 따른 차량용 교류발전기 전면브라켓을 A방향에서 본 것으로,

(a)는 정면도.

(b)는 상기 (a)도의 F부의 G-G선 단면도.

제5도는 본 발명에 따른 차량용 교류발전기 전면브라켓의 배기공과 냉각팬의 대향 각도를 보인 교류발전기 정단면도.

제6도는 종래 차량용 교류발전기와 본 발명에 따른 차량용 교류발전기의 온도에 따른 베어링 냉각성능을 비교한 도시한 도표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전면드바켓 16 : 배기공

70 : 냉각팬 71 : 회전판

72 : 날개

본 발명은 차량용 교류발전기에 관한 것으로, 더 상세하게는 차량용 교류발전기 전면브라켓 외측에 설치된 냉각팬에 대한, 전면브라켓에 형성된 배기홈의 대향 각도를 조절하여 냉각효율을 향상시킨 차량용 교류발전기 브라켓에 관한 것이다.

차량용 교류 발전기는 엔진의 동력에 의해 회전자가 회전하면서 전압을 유기하는 것이다.

제1 도는 일반적인 차량용 교류발전기의 개략적 구성을 보인 정단면도로서, 차량용 교류발전기의 본체를 이루는 전, 후면 브라켓(10,10a), 상기 브라켓(10,10a) 일측 내주면에 고정 설치된 고정자(20)와 고정자코일(21), 상기 고정자(20)에 감싸이는 구조로 회전축(31)에 압입된 회전자(30), 상기 회전축(31)의 원활한 회전을 도모하는 전,후면 베어링(40)(40a), 상기 후면브라켓(10a) 내측 적당한 곳에 장착된 교류발전기의 구성 부품들인 브러시(50), 슬립링(60) 및 다이오드(90), 상기 전면브라켓(10) 외측에 설치된 냉각팬(70) 및 풀리(80)를 구비하는 구성이다.

상기 구조의 종래 차량용 교류발전기 전면브라켓(10)은 제2도 (a)에 도시하듯이, 그 중앙에는 전면 베어링(40)을 고정하기 위한 리테이너(11) 설치되고, 상기 리테이너(11) 바로 외측으로 전면 베어링(40)을 냉각시키기 위한 다수의 냉각핀(12)을 가지는 다수의 배기공(13)이 형성된다. 상기 배기공(13)의 외측에는 냉각공기가 유입되는 흡기공(14) 및 다수의 나사 체결공(15)이 형성된다.

상기 구조의 종래 차량용 교류발전기의 냉각공기 순환과정을 제2, 3도를 참조하여 설명한다.

상기 전면브라켓상의 흡기공(14) 및 후면브라켓(10a)으로 냉각공기(대기)가 유입되어 발전기 내부의 고정자코일(21) 및 회전자(30) 등을 냉각시킨 후, 냉각팬(70)의 회전판(71)과 직각으로 마련된 상기 배기공(13)으로 배기된다. 이 때 냉각기능을 수행하여 뜨거워진 냉각공기는 상기 배기공(13)을 통과하면서 냉각핀(12)을 덮히게 된다. 상기 냉각핀(12)은 전면베어링(40)의 냉각 작용을 위해 마련된 것인데, 전술한 뜨거워진 배출 냉각공기에 의해서 오히려 고온으로 된다. 즉 냉각핀(12)과 전면베어링(40)사이에 역으로 열전달이 이루어져 전면베어링(40)이 파손되는 단점이 있었다. 또 상기 배기공(13)과 제3 도에 도시한 냉각팬(70)의 회전판(71)이 직각으로 위치하고 있어 배기공으로 배출되는 공기가 회전판(71)에 부딪혀 다시 되돌아가는 현상이 생겨, 풍소음이 과다발생하고 냉각효율이 저하되는 단점이 있었다.

본 발명은 상기의 단점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 와류가 발생되지 않아 소음이 생기지 않고, 또 냉각효율이 높아 베어링이 손상되지 않는 자동차용 교류발전기 브라켓 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량용 교류발전기의 본체를 이루는 전,후면 브라켓, 상기 전면브라켓 중심에 설치되어 베어링의 이탈을 방지하는 리테이너, 상기 리테이너 외측에 다수개 형성되어 냉각공기를 흡, 배기하는 흡기공 및 배기공, 상기 전면브라켓 외측에 설치되며 축공을 구비하는 회전판, 상기 회전판의 중심을 지나는 선과 일정 각도를 유지하도록 상기 회전판에 어긋나게 설치되되, 일정 각도 테이퍼진 면을 가진 날개로 구비된 냉각팬을 구비하는 구성이다.

이하 첨부한 도면에 의하여 본 발명에 따른 차량용 교류발전기 브라켓의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 설명의 편의상 종래와 같은 요소는 같은 번호를 사용한다.

본 발명에 따른 전면브라켓은 제4도 (a)에 도시하듯이, 그 중앙에는 전면 베어링(40)을 고정하기 위한 리테이너(11) 설치되고, 상기 리테이너(11) 바로 외측으로 냉각 기능을 수행한 냉각공기가 배출되는 다수의 배기공(16)이 형성된다. 상기 배기공(16)은 상기 전면브라켓(10) 및 냉각팬(70)을 발전기에 설치하였을 때, 배기공(16) 좌,우측 내면을 연장한 연장선(K)은 수평선(J)과 평행하지 않고 일정 각도(θ')를 유지하도록 형성된다. 즉, 상기 냉각팬의 회전판(71)과 배기공(16) 내면을 연장한 연장선을 직교하지 않도록 마련한다.

더 구체적으로는, 아래에서 설명할 일면이 테이퍼진 상기 날개(72)의 테이퍼 각도 (θ)의 1/3로 마련된다. 이는 상기 배기공을 상기 회전판에 경사지게 마련하여 배기공 통해 유출되는 냉각공기가 상기 회전판에 수직으로 부딪혀 되돌아 유입되는 것을 방지하기 위함이다. 또한 상기 배기공(16)의 수는 상기 냉각팬 날개(72)의 수와 그 비가 2:3이 되게 마련된다. 이는 배출되는 냉각공기의 양을 최대로 하기 위함이다. 또 상기 배기공(16)은 일측(16b)이 타측(16a) 보다 크게된 이중 구조이다.

제3 도는 전면브라켓 외측에 설치된 일반적인 차량용 교류발전기에 사용되는 냉각팬이다. 이를 설명하면, 축공(73)이 형성된 회전판(71), 상기 회전판(71)의 중심을 지나는 선(H)과 일정 각도(φ)를 유지하도록 상기 회전판에 어긋나게 설치되되, 일정각도(θ) 테이퍼진 면을 가진 날개(72)가 구비된다.

본 발명에 따른 차량용 교류발전기 브라켓이 설치된 발전기의 냉각공기 순환 과정을 제3,4,5도를 참조하여 설명한다. 시동 모터(미도시)를 가동시키면 축전지의 전류가 회전자코일에 흐르게 되고, 이로인해 회전자(30)에 자장이 발생한다. 기관이 가동되어 회전자(30)가 회전을 시작하면 고정자코일(21)에 교류가 발생하고 상기 교류는 다이오드(90)에서 직류로 변환되어 출력된다.

발전기가 발전을 시작함과 동시에 상기 전면브라켓(10)의 흡기공(14)으로 냉각공기가 유입되어, 발전기내의 부품을 냉각시킨 후 배기공(16)을 통해 배출된다. 상기 배기공은 상기 냉각팬의 회전판(71)에 직각이 아니고, 비스듬히 이루어져 있다. 즉 이것은 무형의 냉각공기 배출로가 회전판과 비스듬히 되어 있는 경우이므로, 배출공기는 회전판과의 저항이 최소로되어 용이하게 날개 사이를 통해 외부로 배출되는 것이다.

제6 도는 종래 차량용 교류발전기와 본 발명에 따른 차량용 교류발전기의 온도에 따른 베어링 냉각성능을 비교한 도시한 도표로서, 유입되는 냉각공기(대기)의 온도가 20℃일 경우에는 3-4℃, 100℃일 경우에는 6-7℃ 정도, 본 발명에 따른 차량용 교류발전기 브라켓이 베어링을 냉각시키는 냉각성에 있어서 우수한다.

이상에서 설명하듯이 본 발명은, 배기공을 통해 배출되는 공기가 회전판에 부딪혀 다시 되돌아가는 현상을 해소하여, 풍소음을 없애고, 또 냉각효율을 향상시킨 특징이 있으며, 냉각효율의 향상으로 베어링의 수명이 연장된 특징이 있다.

Claims (3)

1. 차량용 교류발전기의 본체를 이루는 전,후면 브라켓(10,10a), 상기 전면브라켓(10) 중심에 설치되어 베어링(40)의 이탈을 방지하는 리테이너(11), 상기 리테이너(11) 외측에 다수개 형성되어 냉각공기를 흡,배기하는 흡기공(14) 및 배기공(16), 상기 전면브라켓(10) 외측에 설치되며 축공(73)을 구비하는 회전판(71), 상기 회전판(71)의 중심을 지나는 선(H)과 일정 각도(φ)를 유지하도록 상기 회전판에 어긋나게 설치되되, 일정각도(θ) 테이퍼진 면을 가진 날개(72)로 구비된 냉각팬(70)을 구비하는 차량용 교류발전기 브라켓에 있어서, 상기 배기공(16)은, 그 좌,우측 내면을 연장한 연장선(K)이 수평선(J)과 일정각(θ')을 이루며, 상기 각θ'는 상기 날개(72)의 테이퍼 각 (θ)보다 작게 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기 브라켓.
2. 제1항에 있어서, 상기 각 θ'는 상기 각 θ에 대해 1/3의 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기 브라켓.
3. 제2항에 있어서, 상기 배기공(16)의 개수는 상기 냉각팬(70)에 구비된 날개(72)의 개수와, 그 비가 2:3이 되게 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기 브라켓.