KR101357932B1 - 연료전지 차량용 공기 블로워 - Google Patents

연료전지 차량용 공기 블로워 Download PDF

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Abstract

본 발명은 임펠러의 블레이드와 슈라우드에 복수의 그루브를 형성한 연료전지 차량용 공기 블로워에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예는 유동 소음의 저감과 로터 어셈블리의 회전시 공진 현상 회피가 가능한 연료전지 차량용 공기 블로워를 제공한다.

Description

연료전지 차량용 공기 블로워{Air blower for fuel cell vehicle}
본 발명은 공기 블로워에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임펠러(impeller)의 블레이드(blade)와 슈라우드(shroud)에 복수의 그루브(groove)를 형성함으로써, 유동 소음의 저감과 로터 어셈블리(rotor assembly)의 회전시 공진 현상 회피가 가능한 연료전지 차량용 공기 블로워에 관한 것이다.
일반적으로, 연료전지 차량은 연료공급부에서 공급되는 수소와, 공기공급부에서 공급되는 공기 중 산소가 가습기에 공급되어, 물의 전기분해 역반응인 전기화학반응에 의해 연속적으로 생성되는 전기에너지를 사용하여 구동하게 된다.
여기서, 연료전지 차량은 전기를 생산하는 연료전지 스택과, 이 연료전지 스택에 연료와 공기를 가습하여 공급하는 가습기와, 가습기에 수소를 공급하는 연료공급부와, 가습기에 산소를 포함하는 공기를 공급하는 공기공급부, 및 연료전지 스택을 냉각하기 위한 냉각모듈을 포함하고 있다.
이때, 공기공급부는 공기 중에 포함된 이물질을 여과하는 에어클리너와, 에어클리너에서 여과된 공기를 압축하여 공급하는 공기 블로워, 및 공기 블로워를 제어하는 컨트롤박스를 포함하여 구성된다.
도 1은 공기 블로워의 일 예를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 공기 블로워(10)는, 전방에 외부공기가 유입되는 공기유입구(21)를 가진 유입덕트(20)와, 상기 유입덕트(20)의 후단에 결합되고 내부에 스테이터(31)와 로터 어셈블리(32)를 포함하는 모터가 설치되는 모터 하우징(30)과, 상기 모터 하우징(30)의 후단에 결합되고 일측에 공기토출구(41)가 형성되며 상기 로터 어셈블리(32)의 회전에 의해 공기를 압축하는 임펠러(42)가 수용되는 임펠러 하우징(40)과, 상기 임펠러 하우징(40)의 후단에 결합되어 상기 로터 어셈블리(32)를 회전 가능하게 지지하는 지지부재(50)를 포함하여 이루어진다.
이때, 공기유입구(21)를 통해 유입덕트(20)의 내부로 들어온 공기는 모터 하우징(30)과 임펠러 하우징(40)을 거쳐 임펠러(42)로 유입되고, 로터 어셈블리(32)의 회전에 따른 임펠러(42)의 회전으로 인해, 고압으로 압축되어 임펠러 하우징(40)의 공기토출구(41)를 통해 외부로 배출된다.
즉, 임펠러(42)의 고속회전에 따라 공기가 임펠러(42)로 유입되며, 임펠러(42)를 거치면서 그 압력이 급격히 상승되어 외부로 토출되는 것이다(특허문헌 1 참조).
도 2는 도 1에 도시된 임펠러의 상세도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 임펠러(42)는, 중앙부에 축공(43a)을 가지고 외주면이 나팔 형태의 곡면으로 형성되는 슈라우드(43)와, 축공(43a)의 둘레를 따라 원주방향으로 서로 이격하여 슈라우드(43)의 외주면에 방사상으로 돌출 형성되는 복수의 블레이드(44)를 포함한다.
이때, 슈라우드(43)의 축공(43a)에는 로터 어셈블리(32)의 일단부가 삽입 결합되며, 블레이드(44)는 슈라우드(43)의 외주면을 따라 만곡진 곡면을 가지도록 연장 형성된다.
한편, 공기 블로워 작동시에는 로터 어셈블리가 회전하는 과정에서 진동이 발생하는데, 이 진동이 모터 하우징 등의 케이스류에 전달되면 이음(異音) 등 소음이 발생되고, 로터 어셈블리의 회전 샤프트를 지지하는 지지베어링의 축하중이 공진으로 인해 증가함으로써 파손 우려가 있다.
또한, 로터 어셈블리에서 발생되는 공진은 임펠러 하우징의 송풍부 내에서 공기압의 변화를 일으키며, 이에 따라 공기의 유동 소음이 발생한다.
따라서, 공기 블로워 작동시 공진으로 인한 상기 문제점들을 해결하기 위해서는, 임펠러의 강성을 증대시켜야 할 필요가 있다.
한국공개특허 제10-2009-0020449호
본 발명은 상술한 바와 같은 필요에 의해 안출된 것으로, 본 발명의 일실시예는, 임펠러의 블레이드와 슈라우드에 복수의 그루브를 형성함으로써 강성을 증대시켜 공진 현상을 회피하고, 이음 및 유동 소음의 저감이 가능하며, 이에 따라 작동 신뢰성과 내구성이 향상되는 연료전지 차량용 공기 블로워의 제공을 목적으로 한다.
상기 목적의 달성을 위해, 본 발명의 바람직한 일실시예는, 전방에 외부공기가 유입되는 공기유입구를 가진 유입덕트와, 상기 유입덕트의 후단에 결합되고 내부에 모터가 설치되는 모터 하우징과, 상기 모터 하우징의 후단에 결합되고 일측에 공기토출구가 형성되며 상기 모터에 의해 회전하며 공기를 압축하는 임펠러가 수용되는 임펠러 하우징과, 상기 임펠러 하우징의 후단에 결합되어 상기 모터의 회전 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 지지부재를 포함하는 연료전지 차량용 공기 블로워에 있어서, 상기 임펠러의 블레이드에 복수의 그루브가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 공기 블로워를 제공한다.
여기서, 상기 복수의 그루브는 서로 평행하게 상기 블레이드의 길이 방향으로 연장 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 임펠러의 슈라우드에 복수의 그루브가 형성되는 것이 바람직하며 이때, 상기 슈라우드에 형성되는 그루브는 상기 블레이드의 곡선 형태에 대응하여 연장 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 연료전지 차량용 공기 블로워에 의하면, 임펠러의 블레이드에 그루브를 형성시킴으로써 로터 어셈블리의 강성을 증대시켜, 운전 영역에서 발생하는 로터 어셈블리의 공진 현상을 회피할 수 있고, 작동시 이음 및 유동소음을 저감할 수 있다.
또한, 임펠러의 슈라우드에 그루브를 형성시킴으로써 임펠러의 강성을 증대시켜, 운전 영역에서 발생하는 회전 샤프트의 임펠러 압입량 풀림 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 공기 블로워의 일 예를 도시한 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 임펠러의 상세도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량용 공기 블로워의 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 임펠러의 상세도.
도 5는 FRF 시험결과를 비교한 그래프.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량용 공기 블로워의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
실시예
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량용 공기 블로워의 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량용 공기 블로워(이하, '공기 블로워')(100)는, 외부공기가 유입되는 유입덕트(200)와, 유입덕트(200)의 후단에 결합되고 내부에 스테이터(310)와 로터 어셈블리(320)를 포함하는 모터가 설치되는 모터 하우징(300)과, 모터 하우징(300)의 후단에 결합되고 일측에 공기토출구(440)가 형성되며 모터의 작동에 따른 로터 어셈블리(320)의 회전에 의해 공기를 압축하는 임펠러(410)가 내부에 수용되는 임펠러 하우징(400)과, 임펠러 하우징(400)의 후단에 결합되어 로터 어셈블리(320)의 회전 샤프트(321)를 회전 가능하게 지지하는 지지부재(500)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 유입덕트(200)의 전방에는 공기유입구(210)가 형성되며, 이 유입덕트(200)는 임펠러(410) 회전시 외부로부터 유입되는 공기의 통로가 된다.
즉, 임펠러(410) 회전시 공기유입구(210)를 통해 외부의 공기가 유입덕트(200)로 유입되며, 유입된 공기는 유입덕트(200)를 통과하여 후술하는 모터 하우징(300)으로 유동하게 된다.
모터 하우징(300)은 유입덕트(200)의 후단에 결합되며 내부에 모터를 수용하는데, 이때 모터는 외주면에 코일이 권선된 상태로 모터 하우징(300)에 수용되는 스테이터(고정자)(310)와, 스테이터(310)의 중공을 관통하여 회전 가능하게 설치되는 로터 어셈블리(320)를 포함한다.
그리고, 로터 어셈블리(320)는 회전 샤프트(321)와, 회전 샤프트(321)의 일측에 결합되는 마그네트(323)와, 마그네트(323)의 후방에 이격하여 회전 샤프트(321)에 결합되는 홀센서(325)와, 마그네트(323)와 홀센서(325) 사이에 개재되는 인슐레이터(327)를 포함한다.
이때, 마그네트(323)와 홀센서(325)는 인슐레이터(327)의 내부에 이격 수용되어 일체로 회전 샤프트(321) 상에 결합되며, 회전 샤프트(321)는 후단부가 임펠러(410)의 중공에 결합되어, 회전 샤프트(321)의 회전시 임펠러(410)가 함께 일체로 회전하게 된다.
또한, 마그네트(323)는 BLDC 모터에서 로터(회전자)의 역할을 하며, 스테이터(310)에 전원 인가시 회전 샤프트(321)와 함께 일체로 회전한다.
아울러, 홀센서(325)는 회전 샤프트(321)의 회전각도와 회전속도를 검출하기 위한 것으로, 마그네트(323)와 홀센서(325) 사이에는 자기장 간섭을 방지하기 위해 인슐레이터(327)가 개재된다.
임펠러 하우징(400)은 모터 하우징(300)의 후단에 결합되어 내부에 임펠러(410)를 수용하며, 임펠러 하우징(400)의 둘레에는 원주방향으로 스크롤 형태의 송풍부(420)가 형성된다.
이때, 송풍부(420)의 내부에는 임펠러(410)에 의해 고압으로 압축된 공기가 이송되도록 임펠러 하우징(400)의 내부와 연통하는 유로(430)가 형성되고, 송풍부(420)의 일측에는 회전 샤프트(321)의 반경방향으로 공기토출구(440)가 형성된다.
또한, 임펠러(410)는 회전 샤프트(321)의 후단부에 설치되고, 회전 샤프트(321)의 회전에 따라 회전 샤프트(321)와 함께 회전하면서 유입덕트(200)의 공기유입구(210)를 통해 유입된 공기를 압축하며, 임펠러(410)에 의해 고압으로 압축된 공기는 송풍부(420)의 유로(430)를 통해 공기토출구(440)로 배출된다.
지지부재(500)는 임펠러 하우징(400)의 후단에 결합되어 회전 샤프트(321)를 지지하게 되는데, 지지부재(500)의 중앙에는 지지베어링(510)이 수용되어 회전 샤프트(321)의 후단을 회전 가능하게 지지한다.
이때, 회전 샤프트(321)의 전단은 모터 하우징(300)의 전방에 구비되는 지지베어링(610)에 의해 회전 가능하게 지지되는 것이 바람직하며, 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 모터 하우징(300)의 전방에 커버부재(600)가 결합되고, 이 커버부재(600)의 중앙에 지지베어링(610)이 수용될 수 있다.
회전 샤프트(321)의 전단과 후단은 각각 캡(710,720)에 의해 덮여져서 이물질의 유입이 방지되도록 하는 것이 바람직하며 이때, 회전 샤프트(321)의 전단에 덮이는 캡(710)은 외부로부터 유입되는 공기와의 마찰 저항을 줄이기 위해 전방으로 돌출된 원추형으로 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 공기 블로워(100)는, 스테이터(310)에 전원 인가시 마그네트(323)의 회전과 함께 회전 샤프트(321)와 임펠러(410)가 일체로 회전하여 유입덕트(200)를 통해 외부공기를 흡입하며, 유입된 외부공기는 임펠러(410)를 통과하는 과정에서 고압으로 압축되어, 임펠러 하우징(400)을 둘러 스크롤 형태로 형성된 송풍부(420)의 공기토출구(440)를 통해 외부로 토출된다.
도 4는 도 3에 도시된 임펠러의 상세도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 임펠러(410)는, 중앙부에 축공(411a)을 가지고 외주면이 나팔 형태의 곡면으로 형성되는 슈라우드(411)와, 축공(411a)의 둘레를 따라 원주방향으로 서로 이격하여 슈라우드(411)의 외주면에 방사상으로 돌출 형성되는 복수의 블레이드(412)를 포함한다.
이때, 슈라우드(411)의 축공(411a)에는 회전 샤프트(321)의 일단부가 압입 결합되며, 블레이드(412)는 슈라우드(411)의 외주면을 따라 만곡진 곡면을 가지면서 비스듬하게 연장 형성된다.
전술한 바와 같이, 공기 블로워(100) 작동시에는 로터 어셈블리(320)가 회전하는 과정에서 진동이 발생하는데, 이 진동이 모터 하우징(300) 등의 케이스류에 전달되면 이음(異音) 등 소음이 발생되고, 공진으로 인해 로터 어셈블리(320)의 회전 샤프트(321)를 지지하는 지지베어링(510,610)의 축하중이 증가함으로써, 지지베어링(510,610)의 파손 우려가 있다.
또한, 회전 샤프트(321)의 진동에 의해, 임펠러(410)의 축공(411a)에 압입된 회전 샤프트(321)가 헐거워지거나 이탈의 우려가 있으며 아울러, 로터 어셈블리(320)에서 발생되는 공진은 임펠러 하우징(400)의 송풍부(420) 내에서 공기압의 변화를 일으키며, 이에 따라 공기의 유동 소음이 발생한다.
따라서, 공기 블로워(100) 작동시 공진으로 인한 상기 문제점들을 해결하기 위해서는 로터 어셈블리(320)와 임펠러(410)의 강성을 증대시켜야 할 필요가 있으며, 이를 위해 본 발명의 일실시예에서는 임펠러(410)의 블레이드(412)와 슈라우드(411)에 복수의 그루브(413)를 형성한다.
이때, 임펠러(410)의 블레이드(412)에 형성되는 복수의 그루브(413)는 블레이드(412)의 길이 방향으로 서로 평행하게 연장 형성되는 것이 바람직하며, 슈라우드(411)에 형성되는 복수의 그루브(413)는 슈라우드(411)의 외주면을 따라 연장되는 블레이드(412)의 곡선 형태에 대응하도록 연장 형성되는 것이 바람직하다.
도 4의 부분확대 단면도는 블레이드(412)의 폭 방향 단면을 도시한 것이며, 그루브(413)로 인해 블레이드(412)의 일면에 볼록부(414)와 오목부(415)가 연속하여 반복되는 모습을 보이고 있다.
이때, 도 4의 부분확대 단면도에서는 공기의 임펠러(410) 유입시 유입된 공기와 직접 접촉하는 블레이드(412)의 일면에만 그루브(413)가 형성된 예를 도시하였으나, 블레이드(412)의 양면에 동일 형상, 또는 서로 다른 형상의 그루브(413)가 각각 형성될 수도 있음은 물론이다.
또한, 그루브(413)의 형성은 다양한 방법으로 이루어질 수 있는데, 도 4의 부분확대 단면도와 같이 블레이드(412)의 몸체 일면에 소정 간격으로 원호 형상 또는 다각형 단면 형상의 볼록부(414)를 덧대어 형성하는 것도 가능하고, 이와 달리 블레이드(412)의 몸체 일면에 소정 간격으로 원호형 단면 형상 또는 다각형 단면 형상의 오목부(415)를 파서 형성하는 것도 가능하다.
이때, 이러한 볼록부(414)가 서로 인접하여 폭 방향으로 연속되도록 하거나, 오목부(415)가 서로 인접하여 폭 방향으로 연속되도록 하거나, 볼록부(414)와 오목부(415)가 서로 인접하여 폭 방향으로 연속되도록 할 수도 있다.
도 5는 FRF(Frequency Response Function) 시험결과를 비교한 그래프로서, 도 5(a)는 블레이드에 그루브를 형성하지 않은 종래의 임펠러에 대한 시험결과이고, 도 5(b)는 본 발명의 일실시예에 따라 블레이드에 그루브를 형성한 임펠러에 대한 시험결과이다.
도 5(a)에서 종래의 임펠러는 피크치의 주파수가 1990Hz로서 로터 어셈블리의 공진모드가 운전속도 범위 내에 속하였으나, 도 5(b)에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따라 블레이드(412)에 그루브(413)를 형성한 경우, 피크치의 주파수가 2070Hz로서 로터 어셈블리(320)의 공진모드가 운전속도 범위를 벗어나게 됨을 확인할 수 있다.
즉, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 임펠러(410)의 블레이드(412)와 슈라우드(411)에 그루브(413)를 형성하면, 로터 어셈블리(320)와 임펠러(410)의 강성 증대에 따라, 운전 영역에서 발생하는 로터 어셈블리(320)의 공진 현상을 회피할 수 있고, 회전 샤프트(321)의 임펠러(410) 압입량 풀림 현상을 방지할 수 있어 초기 압입량 저감이 가능하고 공기 블로워(100)의 내구성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 임펠러(410)에 공기 유입시, 블레이드(412)를 따라 유동하는 공기가 그루브(413)를 지나는 과정에서 와류가 형성되고, 이 와류와 블레이드의 상호 작용에 의해 유동소음이 개선되며, 따라서 공기 블로워(100) 작동시 이음 및 유동소음의 저감으로 인한 공기 블로워(100)의 작동 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
100 : 공기 블로워
200 : 유입덕트
300 : 모터 하우징 320 : 로터 어셈블리
321 : 회전 샤프트
400 : 임펠러 하우징 410 : 임펠러
411 : 슈라우드 411a : 축공
412 : 블레이드 413 : 그루브
420 : 송풍부 430 : 유로
440 : 공기토출구
500 : 지지부재 510 : 지지베어링
600 : 커버부재 610 : 지지베어링

Claims (4)

  1. 전방에 외부공기가 유입되는 공기유입구(210)를 가진 유입덕트(200)와, 상기 유입덕트(200)의 후단에 결합되고 내부에 모터가 설치되는 모터 하우징(300)과, 상기 모터 하우징(300)의 후단에 결합되고 일측에 공기토출구(440)가 형성되며 상기 모터에 의해 회전하며 공기를 압축하는 임펠러(410)가 수용되는 임펠러 하우징(400)과, 상기 임펠러 하우징(400)의 후단에 결합되어 상기 모터의 회전 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 지지부재(500)를 포함하는 연료전지 차량용 공기 블로워에 있어서,
    상기 임펠러(410)의 블레이드(412)에 복수의 그루브(413)가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 공기 블로워.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 그루브(413)는 서로 평행하게 상기 블레이드(412)의 길이 방향으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 공기 블로워.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 임펠러(410)의 슈라우드(411)에 복수의 그루브(413)가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 공기 블로워.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 슈라우드(411)에 형성되는 그루브(413)는 상기 블레이드(412)의 곡선 형태에 대응하여 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 공기 블로워.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR20090020449A (ko) * 2007-08-23 2009-02-26 한라공조주식회사 차량용 공기공급장치
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4172998B2 (ja) * 2000-12-04 2008-10-29 ロバート ボッシュ エルエルシー 高効率一体型遠心ブロワ
KR100767532B1 (ko) 2006-09-04 2007-10-17 현대자동차주식회사 연료전지용 일체형 공기 블로어 및 가습기
KR20090020449A (ko) * 2007-08-23 2009-02-26 한라공조주식회사 차량용 공기공급장치
KR20110065167A (ko) * 2009-12-09 2011-06-15 한라공조주식회사 연료전지차량용 공기블로어

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