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KR20250022503A - 포드 구동장치 - Google Patents

포드 구동장치 Download PDF

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Publication number
KR20250022503A
KR20250022503A KR1020230103648A KR20230103648A KR20250022503A KR 20250022503 A KR20250022503 A KR 20250022503A KR 1020230103648 A KR1020230103648 A KR 1020230103648A KR 20230103648 A KR20230103648 A KR 20230103648A KR 20250022503 A KR20250022503 A KR 20250022503A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pod
stator
rotor
stator core
support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020230103648A
Other languages
English (en)
Inventor
전진태
이스트반 마투스
벤스 라코
Original Assignee
에이치디현대일렉트릭 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이치디현대일렉트릭 주식회사 filed Critical 에이치디현대일렉트릭 주식회사
Priority to KR1020230103648A priority Critical patent/KR20250022503A/ko
Priority to PCT/KR2023/016180 priority patent/WO2025033601A1/ko
Publication of KR20250022503A publication Critical patent/KR20250022503A/ko
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

본 발명은, 내장된 모터의 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 포드 구동장치에 관한 것으로, 일 실시예는, 포드 내에 배치되고, 구동축에 회전력을 제공하도록 고정자와 회전자를 구비한 모터를 포함하고, 상기 고정자는, 상기 포드 내에 고정되면서 상기 구동축을 둘러싸도록 배치된 고정자 코어; 상기 고정자 코어에 권선된 코일; 상기 고정자 코어의 축방향을 따라 배열되고, 상기 고정자 코어 내에 원주방향으로 연장하여 형성되며, 냉매가 유동하는 복수의 고정자 채널; 및 각 고정자 채널에서, 상기 고정자 코어의 원주방향을 따라 소정의 간격을 두고 서로 이격되어 배열되며, 방사상으로 연장하여 형성된 복수의 고정자 가이드를 포함하고, 상기 복수의 고정자 가이드 중 적어도 일부는 방사상 외측 단부가 만곡되어 형성된 만곡부를 포함할 수 있다.

Description

포드 구동장치 {POD DRIVE}
본 발명은, 내장된 모터의 냉각 성능을 향상시킬 수 있도록 된 포드 구동장치에 관한 것이다.
포드 구동장치는 예를 들어 선박에서 추진수단으로 사용되며, 선체의 외부에서 그리고 수면 아래에서 수중에 위치한다. 포드 구동장치는 포드(Pod) 내에 설치된 모터를 포함한다. 포드는 지지부를 매개로 하여 선체의 하부에 장착되며, 모터의 출력축이 1 또는 2개의 프로펠러에 연결되어 모터가 프로펠러를 구동시킨다.
모터를 사용하는 포드 구동장치는 상당한 양의 열을 발생시킨다. 모터의 열은, 모터가 작동 중에 일정하고 허용 가능한 온도 레벨로 유지되도록 적절히 방출되어야 한다. 통상, 모터가 포드와 접촉하고 있기 때문에, 열의 대부분은 포드를 둘러싼 해수로 방출된다.
하지만, 모터 중 포드와 접촉되지 않는 부분은 해수에 의한 직접적인 냉각이 이루어질 수 없어 냉각 효율이 떨어지게 된다. 이를 해소하기 위해, 공기 또는 물과 같은 냉매가 제공되는 방안이 제안되었으나, 이 경우에는 모터의 하부에서 유동 저항이 크고 냉매 유량이 부족하여, 모터의 다른 부분보다 온도가 높아진다. 모터 내 높은 온도는, 고정자에 권선된 코일의 절연수명을 저하시킬 수 있다.
(특허문헌 1) KR 1823277 B1
본 발명은, 모터 안을 통과하는 냉매의 유동을 개선함으로써 내장된 모터의 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 포드 구동장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 포드 구동장치는, 지지부를 매개로 하여 선박에 설치되고, 프로펠러를 구동시키는 구동축을 구비한 포드; 및 상기 포드 내에 배치되고, 상기 구동축에 회전력을 제공하도록 고정자와 회전자를 구비한 모터를 포함하고, 상기 고정자는, 상기 포드 내에 고정되면서 상기 구동축을 둘러싸도록 배치된 고정자 코어; 상기 고정자 코어에 권선된 코일; 상기 고정자 코어의 축방향을 따라 배열되고, 상기 고정자 코어 내에 원주방향으로 연장하여 형성되며, 냉매가 유동하는 복수의 고정자 채널; 및 각 고정자 채널에서, 상기 고정자 코어의 원주방향을 따라 소정의 간격을 두고 서로 이격되어 배열되며, 방사상으로 연장하여 형성된 복수의 고정자 가이드를 포함하고, 상기 복수의 고정자 가이드 중 적어도 일부는 방사상 외측 단부가 만곡되어 형성된 만곡부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 모터 안을 유동하는 냉매의 유량이 증가됨으로써 내장된 모터의 냉각 성능이 향상된 포드 구동장치를 제공할 수 있는 효과를 얻게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포드 구동장치의 일부를 도시한 측단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A'선 단면도이다.
도 3은 도 1의 B-B'선 단면도이다.
이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
본 명세서에서, 선박은 물 위 또는 물속에서 사람 또는 동물, 물건 등과 같은 피운송체를 출발지로부터 목적지로 이동시키는 다양한 형태의 선박을 의미한다.
또한, 방향 및 배치와 관련되어 사용된 용어 "하부", "아래", "하단", "상부", "상하", "전방", "후방", "앞뒤", "좌우", "폭방향" 등은 선박 또는 선체를 기준으로 정의한 것이다. "축방향", "원주방향" 및 "방사상"과 같은 용어는 모터 및 구동축의 회전 중심선을 기준으로 정의한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포드 구동장치의 일부를 도시한 측단면도이다. 도 2는 도 1의 A-A'선 단면도이고, 도 3은 도 1의 B-B'선 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 포드 구동장치는 포드(10) 및 모터(30)를 포함할 수 있다.
포드(10)는, 대략 타원형의 캡슐 형태로 형성되어, 지지부(11)를 매개로 선박의 선체 하부에 설치될 수 있다. 포드에는 적어도 하나의 프로펠러(미도시)를 구동시키는 구동축(20)이 구비될 수 있다. 프로펠러는, 선박의 진행방향을 기준으로 포드의 후방 단부에 배치되고, 구동축에 고정되게 연결되어 구동축과 함께 회전할 수 있다. 하지만, 프로펠러의 배치는 반드시 이에 한정되지 않는다.
선박의 조향을 위해, 포드(10)는 지지부(11)를 통해 수직 축선(V)을 중심으로 선체에 대해 회전할 수 있다. 포드를 회전시키는 다양한 수단이 이미 공지되어 있기 때문에, 본 명세서에서는 이에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이로써, 포드 구동장치는 선체의 외부에서 그리고 수면 아래에서 수중에 위치하며, 프로펠러를 구동시켜 선박의 추진수단으로 사용될 수 있다.
선택적으로, 지지부(11) 내에는 지지부의 폭방향으로 서로 이격되게 배치되고 수직 축선(V)을 따라 상하로 연장하도록 형성된 복수의 격벽(12)이 설치될 수 있다. 이들 격벽은, 모터(30)에 인접한 하부에서 지지부의 폭방향으로 연장한 연결판(13)에 의해 서로 연결될 수 있다. 이들 격벽에 의해 지지부 내 좌우와 중앙에 냉매의 유로(즉 21 및 22)가 구획되어, 모터를 냉각하기 위해 유동하는 냉매의 통로로 이용될 수 있다.
여기서, 냉매는 공기일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며, 다른 임의의 기체가 냉매로 채용될 수 있으며, 심지어 물 또는 오일 등과 같은 액체도 채용될 수 있다. 또한, 냉매의 유동을 위해, 압축기나 송풍팬 또는 펌프 등과 같은 펌핑수단(미도시)이 선체에 마련될 수 있다.
예를 들어, 복수의 격벽(12)과 연결판(13) 사이의 공간은 냉매가 유입되는 유입로(21)로 이용될 수 있다. 격벽들 사이의 공간은 전방 및 후방으로 개방되어 있기 때문에, 유입로로 유입된 냉매는 지지부(11) 내에서 포드(10)의 앞뒤로 유동할 수 있게 된다.
또한, 격벽(12)과 포드(10)의 내벽 사이의 공간은 냉매가 유출되는 유출로(22)로 이용될 수 있다. 모터(30)의 내부를 통과한 냉매는 열을 포함한 채로 지지부(11) 내 유출로를 따라 상승하여 지지부의 밖으로 유출될 수 있다.
추가로, 지지부(11) 내에 마련된 연결판(13)에는 모터(30)의 축방향 전후 단부에 각각 대응되는 위치에서, 모터를 지지하도록 형성된 지지판(14)이 연결될 수 있다. 지지판의 하부에는 지지링(15)이 구비될 수 있다. 지지링은 지지블록(16)에 의해 포드(10)의 내벽에 연결 및 지지될 수 있다.
또한, 한 쌍의 지지판(14) 사이에는, 모터(30)를 지지하는 강성을 보완하고 모터의 처짐을 방지하는 보강판(17)이 더 배치될 수 있다. 보강판은 연결판(13)과 모터(30) 사이를 연결하도록 설치될 수 있다.
모터(30)는 포드(10) 내에 배치되고 구동축(20)에 결합되어 구동축에 회전력을 제공할 수 있다. 이러한 모터는 프로펠러를 구동시켜 선박을 추진하는 데에 사용되는 것이다.
모터(30)는, 포드(10) 내에 고정되면서 구동축(20)을 둘러싸도록 배치된 고정자(31); 및 포드 내에서 고정자와 공극을 두고 구동축에 결합되며 회전 가능한 회전자(32)를 포함할 수 있다. 모터의 출력은, 고정자 내에서 고정자와 공극을 두고 마찰 없이 원활히 회전 가능하게 지지된 회전자에 의해 제공될 수 있다.
고정자(31)는, 포드(10) 내에 고정되고 구동축(20)을 둘러싼 고정자 코어(33)와, 고정자 코어에 권선되는 코일(34)을 포함한다. 고정자는 구동축(20)이 관통할 수 있도록 대략 중공의 실린더 형태로 이루어질 수 있으며, 포드(10) 내 지지판(14) 및 지지링(15), 그리고 보강판(17)에 의해 고정되게 지지될 수 있다.
고정자 코어(33)는, 전기강판을 소정의 형상으로 성형한 고정자 코어판이 복수로 구비되고, 복수의 고정자 코어판이 축방향으로 적층되어 형성될 수 있다.
각 고정자 코어판의 외주면에는 원주방향으로 일정한 각도만큼 떨어져 예컨대 도브 테일(Dove Tail) 형상의 단면을 갖고서 동일한 크기를 가진 복수의 노치부(35)가 형성될 수 있다. 복수의 고정자 코어판을 축방향으로 적층할 때, 이들 노치부는 서로 연통되게 정렬되어야 한다.
복수의 고정자 코어판이 축방향으로 적층되면, 서로 연통되게 정렬된 노치부(35)들의 각 열에 클램프 바아(40)가 고정자(31)의 축방향으로 삽입되어, 복수의 고정자 코어판을 결합시키고 고정자 코어(33)를 형성한다. 클램프 바아는 얇고 긴 바아로 형성되며, 고정자 코어(33)의 노치부에는 클램프 바아의 방사상 안쪽 부분이 삽입되게 된다.
또한, 고정자 코어(33)의 맨 앞과 맨 뒤에 있는 고정자 코어판의 노출면에는 각각 압축링(36)이 배치될 수 있다. 압축링과 만나는 클램프 바아(40)의 양측 단부는 압축링의 외주 선단에 견고하게 고정될 수 있다.
이러한 고정은, 예를 들어 각 고정자 코어(33)에 있는 복수의 노치부(35)와 동일한 형상, 크기, 배치 등을 가진 복수의 노치부를 압축링의 외주 선단에 형성하고서 이들 노치부에 각각 클램프 바아(40)의 각 단부를 삽입할 수 있다.
고정자 코어(33)의 압축링(36)과 지지판(14)의 지지링(15)은, 예컨대 단차부를 이용한 형상맞춤 및/또는 별도의 브라켓을 이용한 볼팅에 의해 서로 고정되게 결합될 수 있다. 이로써, 모터(30) 및 구동축(20)의 축방향 이동이 저지될 수 있게 된다.
더불어, 지지링(15)의 내주면과 보강판(17)의 하단면에 예를 들어 각 고정자 코어(33)에 있는 복수의 노치부(35)와 동일한 형상, 크기, 배치 등을 가진 적어도 하나의 노치부를 형성하고서 이러한 노치부에 클램프 바아(40)들 중 보다 확장된 단면 크기를 가진 클램프 바아의 방사상 바깥쪽 부분이 삽입되어, 고정자 코어가 지지링과 보강판에 고정 및 지지될 수 있다. 이로써, 모터(30) 및 구동축(20)의 원주방향 이동이 저지될 수 있게 된다.
이와 같은 구성에 따라, 고정자(31) 및 이를 포함한 모터(30)는 지지판(14) 및 지지링(15), 그리고 보강판(17)에 의해 포드(10) 내에서 안정되게 배치 및 지지될 수 있다. 이때, 실질적으로 고정자 코어(33)는 포드의 내벽에 대해 소정의 간격을 두고 이격될 수 있다.
고정자 코어(33)는, 중앙에 회전자(32)가 수용될 수 있도록 축방향으로 연장하여 형성된 회전자 수용공(37)을 포함할 수 있다. 또한, 고정자 코어는, 회전자 수용공의 둘레에 교호적으로 형성된 복수의 슬롯(38) 및 복수의 폴(Pole; 39)을 포함할 수 있다.
복수의 폴(39)이 고정자 코어(33)의 원주방향을 따라 동일한 간격으로 배치될 수 있으며, 서로 인접한 2개의 폴 사이에 슬롯(38)이 형성될 수 있다.
코일(34)은 슬롯(38)을 통해 고정자 코어(33)에 권선된다. 고정자 코어의 슬롯(38)마다 코일이 권선됨으로써 고정자(31)를 구성할 수 있다.
고정자(31)에서, 고정자 코어(33)는 고정자 코어의 축방향을 따라 소정의 간격을 두고 형성됨과 더불어 고정자 코어의 원주방향으로 연장한 복수의 고정자 채널(23)을 포함할 수 있다. 혹은, 고정자 코어가 복수의 코어 블록을 포함하고 서로 인접한 2개의 코어 블록 사이에 고정자 채널이 형성될 수 있다.
각 고정자 채널(23)에는, 고정자 코어(33)의 원주방향을 따라 소정의 간격을 두고 서로 이격되어 배열되며 방사상으로 연장한 복수의 고정자 가이드(25)를 포함할 수 있다. 이러한 고정자 가이드는 냉매의 유동을 안내함은 물론, 서로 인접한 2개의 코어 블록 사이에서 그 간격을 유지하게 하는 스페이서의 역할도 수행할 수 있다.
더욱이, 복수의 고정자 가이드(25) 중 적어도 일부는 방사상 외측 단부가 만곡되어 형성된 만곡부(26)를 포함할 수 있다. 외측 단부의 만곡된 형상은 포드(10)의 상부를 향하도록 방위를 가질 수 있다. 또한, 복수의 고정자 가이드에서 외측 단부의 만곡된 형상은, 회전 중심선(C)을 지나는 수직 축선(V)을 기준으로, 포드의 좌우에서 서로 대칭된 형상을 가질 수 있다.
고정자 채널(23)에서, 고정자 코어(33)의 클램프 바아(40)와 인접한 고정자 가이드(25)는 그 방사상 길이를 줄이고 만곡부를 생략함으로써, 노치부(35)와의 간섭을 회피할 수 있다.
회전자(32)는, 포드(10) 내에서 구동축(20)에 결합된 회전자 코어(43)와, 회전자 코어에 삽입되는 복수의 자석(44)을 포함한다. 회전자는 구동축(20)이 관통한 채로 구동축의 외주면에 고정되게 결합될 수 있으며, 고정자(31)의 회전자 수용공(37)에 수용되어 구동축 및 프로펠러와 함께 회전 중심선(C)을 중심으로 하여 회전할 수 있다.
회전자 코어(43)는, 전기강판을 소정의 형상으로 성형한 회전자 코어판이 복수로 구비되고, 복수의 회전자 코어판이 축방향으로 적층되어 형성될 수 있다.
회전자 코어(43)는, 중앙에 구동축(20)이 삽입될 수 있도록 축방향으로 연장하여 형성된 축 삽입공(45)을 포함할 수 있다. 또한, 회전자 코어는, 축 삽입공의 둘레에 형성되어 자석(44)이 삽입되는 복수의 자석 삽입공(46)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 회전자 코어(43)는 환형상으로 형성되고, 회전자 코어의 내주부에 구동축(20)이 삽입 및 관통되며, 회전자 코어의 외주부에 복수의 자석(44)이 삽입 및 배열될 수 있다.
복수의 자석 삽입공(46)은, 동일한 형상으로 형성되고, 서로 이격되면서 회전자 코어(43)의 원주방향을 따라 동일한 간격으로 배열될 수 있다.
자석(44)은 자석 삽입공(46)의 단면형상에 대응되는 단면형상을 갖도록 형성될 수 있으며, 복수의 자석도 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 회전자 코어(43)의 자석 삽입공마다 자석이 삽입 및 배열됨으로써 회전자(32)를 구성할 수 있다.
회전자(32)에서, 회전자 코어(43)는 축방향을 따라 소정의 간격을 두고 형성됨과 더불어 회전자 코어의 원주방향으로 연장한 복수의 회전자 채널(24)을 포함할 수 있다. 혹은, 회전자 코어가 복수의 코어 블록을 포함하고 서로 인접한 2개의 코어 블록 사이에 회전자 채널이 형성될 수 있다.
각 회전자 채널(24)에는, 회전자 코어의 원주방향을 따라 소정의 간격을 두고 서로 이격되어 배열되며 방사상으로 연장한 복수의 회전자 가이드(27)를 포함할 수 있다. 이러한 회전자 가이드는 냉매의 유동을 안내함은 물론, 서로 인접한 2개의 코어 블록 사이에서 그 간격을 유지하게 하는 스페이서의 역할도 수행할 수 있다.
회전자 코어(43)에 형성된 회전자 채널(24)은 고정자 코어(33)에 형성된 고정자 채널(23)과 대응되게 배치 및 정렬되어 서로 원활히 연통될 수 있다.
더구나, 회전자(32)에서, 회전자 코어(43)는 원주방향을 따라 소정의 간격을 두고 형성됨과 더불어 회전자 코어의 축방향으로 연장한 복수의 관통공(28)을 포함할 수 있다. 이들 관통공은 냉매의 축방향 유동을 안내할 수 있다. 이들 관통공은 복수의 회전자 채널(24)에 각각으로 연통될 수 있다.
이에 따라, 지지부(11) 내 유입로(21)를 통해 포드(10) 내에 냉매가 공급되면, 도 1 및 도 2에서 화살표로 표시된 바와 같이, 냉매는 모터(30)의 앞뒤에서 구동축(20)의 축방향으로 마련된 회전자 코어(43)의 복수의 관통공(28)을 따라 축방향으로 흐르고, 회전자 코어에 형성된 회전자 채널(24)을 따라 방사상으로 흐른 후 이어서 고정자 코어(33)에 형성된 고정자 채널(23)로 흐르게 된다.
냉매는 모터(10)의 내부를 통과하면서 열을 전달받고 모터의 외부로 배출된 다음에, 지지부(11) 내 유출로(22)를 따라 상승하여 지지부의 밖으로 유출될 수 있다. 이러한 냉매의 유동으로 인해 회전자(32)와 고정자(31), 다시 말해 모터(30)가 냉각될 수 있게 되는 것이다.
이 경우에, 모터(30)의 하부에서는 냉매의 유동에 와류가 초래됨으로써 냉매의 유량이 줄어들어 모터의 냉각 성능을 저하시키고, 이에 따라 모터의 다른 부분보다 온도가 높아지게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 포드 구동장치에서, 복수의 고정자 가이드(25) 중 적어도 일부는 방사상 외측 단부가 만곡되어 형성된 만곡부(26)를 포함하고 있어, 모터(30)의 외부로 배출되는 냉매의 유동에 와류가 형성되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 냉매가 포드(10)의 상부를 향하도록 유도됨으로써 냉매는 저항에 따른 손실 없이 원활하고 신속하게 유동하여 유출될 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 포드 구동장치는, 모터 안을 유동하는 냉매의 유량이 증가됨으로써 내장된 모터의 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 장점을 갖게 되는 것이다.
한편, 전술된 바와 같이, 고정자 코어(33)가 포드(10)의 내벽에 대해 소정의 간격을 두고 이격됨으로써 포드와 접촉되지 않기 때문에, 해수에 의한 직접적인 냉각이 이루어질 수 없어 냉각 효율이 떨어질 수 있다. 특히, 모터(30)의 하부는 낮은 냉각 효율로 인해 모터의 다른 부분보다 온도가 높아지게 되면서 핫 스팟(Hot Spot)이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 포드 구동장치는, 고정자 코어(33) 및 포드(10)의 내벽에 접촉하도록 고정자 코어(33) 및 포드(10)의 내벽 사이에 배치된 적어도 하나의 열전도 부재(41)를 더 포함할 수 있다.
열전도 부재(41)는 포드(10)의 내벽 하단부에서 소정의 두께를 가지며 모터(30)의 축방향을 따라 연장된 긴 바아 형태로 형성되어 배치될 수 있다.
도 1에 도시된 예에서, 열전도 부재(41)는 거의 모터(30)의 길이와 동일하거나 다소 짧은 길이를 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
열전도 부재(41)의 방사상 내면은 고정자 코어(33)의 방사상 외면에 접촉한다. 이에 의해, 모터(30) 내에서 발생된 열은 고정자(31)로부터 열전도 부재를 거쳐 포드로 전달되고, 포드로 전달된 열은 포드를 둘러싼 해수로 방출될 수 있게 되는 것이다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 모터 안을 유동하는 냉매의 유량이 증가됨으로써 내장된 모터의 냉각 성능이 향상된 포드 구동장치를 제공할 수 있는 효과를 얻게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 포드 11: 지지부
12: 격벽 13: 연결판
14: 지지판 15: 지지링
16: 지지블록 17: 보강판
20: 구동축 21: 유입로
22: 유출로 23: 고정자 채널
24: 회전자 채널 25: 고정자 가이드
26: 만곡부 27: 회전자 가이드
28: 관통공 30: 모터
31: 고정자 32: 회전자
33: 고정자 코어 34: 코일
35: 노치부 36: 압축링
37: 회전자 수용공 38: 슬롯
39: 폴 40: 클램프 바아
41: 열전도 부재 43: 회전자 코어
44: 자석 45: 축 삽입공
46: 자석 삽입공

Claims (10)

  1. 지지부를 매개로 하여 선박에 설치되고, 프로펠러를 구동시키는 구동축을 구비한 포드; 및
    상기 포드 내에 배치되고, 상기 구동축에 회전력을 제공하도록 고정자와 회전자를 구비한 모터
    를 포함하고,
    상기 고정자는,
    상기 포드 내에 고정되면서 상기 구동축을 둘러싸도록 배치된 고정자 코어;
    상기 고정자 코어에 권선된 코일;
    상기 고정자 코어의 축방향을 따라 배열되고, 상기 고정자 코어 내에 원주방향으로 연장하여 형성되며, 냉매가 유동하는 복수의 고정자 채널; 및
    각 고정자 채널에서, 상기 고정자 코어의 원주방향을 따라 소정의 간격을 두고 서로 이격되어 배열되며, 방사상으로 연장하여 형성된 복수의 고정자 가이드
    를 포함하고,
    상기 복수의 고정자 가이드 중 적어도 일부는 방사상 외측 단부가 만곡되어 형성된 만곡부를 포함하는 포드 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 만곡부는, 상기 포드의 상부를 향하도록 만곡된 방위를 갖는 포드 구동장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 고정자 가이드에서, 상기 만곡부는 상기 포드의 좌우에 대해 서로 대칭된 형상을 갖는 포드 구동장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 지지부 내에서 상기 지지부의 폭방향으로 서로 이격되게 배치되고 상하로 연장하도록 형성된 복수의 격벽; 및
    상기 지지부의 폭방향으로 연장하여 상기 복수의 격벽을 연결하는 연결판
    을 포함하고,
    상기 복수의 격벽에 의해 상기 지지부 내에 냉매의 유로가 구획되는 포드 구동장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 격벽과 상기 연결판 사이의 공간은 냉매가 유입되는 유입로를 구성하고,
    각 격벽과 상기 포드의 내벽 사이의 공간은 냉매가 유출되는 유출로를 구성하는 포드 구동장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 연결판에는, 상기 모터의 축방향 전후 단부에 각각 대응되는 위치에서, 상기 모터를 지지하도록 형성된 지지판이 연결되고,
    상기 지지판의 하부에는 지지링이 구비되며, 상기 지지링은 지지블록에 의해 상기 포드의 내벽에 연결 및 지지되고,
    상기 고정자 코어가 상기 지지링에 의해 고정되게 지지된 포드 구동장치.
  7. 제6항에 있어서,
    한 쌍의 지지판 사이에는 보강판이 더 배치되고,
    상기 보강판은 상기 연결판과 상기 모터 사이를 연결하는 포드 구동장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 회전자는,
    상기 포드 내에서 상기 구동축에 결합된 회전자 코어;
    상기 회전자 코어에 삽입된 복수의 자석; 및
    상기 회전자 코어 내에 원주방향으로 연장하여 형성되고, 냉매가 유동하는 복수의 회전자 채널
    을 포함하고,
    상기 회전자 채널은 상기 고정자 채널과 대응되게 배치 및 정렬된 포드 구동장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 회전자 코어는, 상기 회전자 코어의 축방향으로 연장하여 형성된 복수의 관통공을 포함하고,
    각 관통공은 상기 복수의 회전자 채널에 연통되는 포드 구동장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 고정자 코어에 접촉하고 상기 포드의 내벽에 연결되도록, 상기 고정자 코어 및 상기 포드의 내벽 사이에 배치된 적어도 하나의 열전도 부재를 더 포함하는 포드 구동장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI96590B (fi) * 1992-09-28 1996-04-15 Kvaerner Masa Yards Oy Laivan propulsiolaite
EP0996567B1 (de) * 1997-07-21 2001-11-14 Siemens Aktiengesellschaft Elektromotorischer gondel-schiffsantrieb mit kühleinrichtung
KR100261814B1 (ko) * 1997-12-30 2000-07-15 구자홍 선형유도전동기의 냉각장치
FR2928499B1 (fr) * 2008-03-06 2011-12-23 Converteam Motors Sa Systeme de ventilation de machine electrique tournante
DE102010039609A1 (de) * 2010-08-20 2012-02-23 Siemens Aktiengesellschaft Elektrischer Gondelantrieb für eine schwimmende Einrichtung mit interner Statorkühlung
KR101259679B1 (ko) * 2010-09-20 2013-05-09 한라비스테온공조 주식회사 차량용 전동 압축기
WO2015185305A1 (en) * 2014-06-03 2015-12-10 Rolls-Royce Ab Pod propulsion device and a method for cooling such

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