KR101735042B1 - An air blower for fuel cell vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연료전지차량용 공기블로어에 관한 것으로, 더욱 상세하게 본 발명은 베어링의 외주와 맞닿는 영역에 공기유동홈이 형성됨으로써 축하중을 저감하여 내구성을 향상할 수 있고, 베어링을 포함한 모터를 냉각할 수 있으며, 모터케이스에 냉각수 유로가 형성됨으로써 냉각 효율을 더욱 높인 연료전지차량용 공기블로어에 관한 것이다. The present invention relates to an air blower for a fuel cell vehicle, and more particularly, to an air blower for a fuel cell vehicle. More particularly, the present invention relates to an air blower for a fuel cell vehicle, And more particularly, to a fuel cell vehicle air blower in which a cooling water flow path is formed in a motor case to further enhance cooling efficiency.
Description
본 발명은 연료전지차량용 공기블로어에 관한 것으로, 더욱 상세하게 본 발명은 베어링의 외주와 맞닿는 영역에 공기유동홈이 형성됨으로써 축하중을 저감하여 내구성을 향상할 수 있고, 베어링을 포함한 모터를 냉각할 수 있으며, 모터케이스에 냉각수 유로가 형성됨으로써 냉각 효율을 더욱 높인 연료전지차량용 공기블로어에 관한 것이다.
The present invention relates to an air blower for a fuel cell vehicle, and more particularly, to an air blower for a fuel cell vehicle. More particularly, the present invention relates to an air blower for a fuel cell vehicle, And more particularly, to a fuel cell vehicle air blower in which a cooling water flow path is formed in a motor case to further enhance cooling efficiency.
일반적으로, 연료전지차량은 연료공급부에서 공급되는 수소와 공기공급부에서 공급되는 공기 중 산소가 가습기에 공급되어 물의 전기분해 역반응으로 전기화학 반응으로 연속적으로 생성되는 전기에너지를 사용하여 구동되도록 되어 있다.Generally, the fuel cell vehicle is driven by using hydrogen supplied from the fuel supply unit and oxygen in the air supplied from the air supply unit is supplied to the humidifier and is continuously generated by the electrochemical reaction in the reverse reaction of electrolysis of water.
연료전지차량은 전기를 생산하는 연료전지 스택과, 상기 연료전지 스택에 연료와 공기를 가습하여 공급하는 가습기와, 상기 가습기에 수소를 공급하는 연료공급부와, 상기 가습기에 산소를 포함하는 공기를 공급하는 공기공급부 및, 상기 연료전지 스택을 냉각하기 위한 냉각모듈을 포함하고 있다.The fuel cell vehicle includes a fuel cell stack for producing electricity, a humidifier for humidifying and supplying fuel and air to the fuel cell stack, a fuel supply unit for supplying hydrogen to the humidifier, And a cooling module for cooling the fuel cell stack.
공기공급부는 공기 중에 포함된 이물질을 여과하는 에어클리너와, 상기 에어클리너에서 여과된 공기를 압축하여 공급하는 공기블로어 및 상기 공기블로어를 제어하는 컨트롤박스로 구성되어 있다. 여기서, 공기블로어는 압축 공기로 생성하기 위하여 모터를 고속으로 구동하게 되므로 모터케이스에 냉각부를 구비하고 있다. 또한, 컨트롤박스도 공기블로어를 제어하면서 파워소자가 가열되므로 자체의 냉각부를 구비하고 있다. The air supply unit includes an air cleaner for filtering foreign substances contained in the air, an air blower for compressing and supplying the air filtered by the air cleaner, and a control box for controlling the air blower. Here, since the air blower drives the motor at a high speed in order to generate compressed air, the cooling case is provided in the motor case. In addition, the control box also has its own cooling part since the power element is heated while controlling the air blower.
종래에 사용되는 일반적인 연료전지차량은 공기공급부에서 공기블로어와 컨트롤박스가 별개로 분리되어 있어서, 부피를 줄이고 무게를 경량화하는데 어려움이 있었다.
In the conventional fuel cell vehicle, the air blower and the control box are separate from each other in the air supply part, which makes it difficult to reduce the volume and weight.
이러한 문제를 해결하기 위하여 공기블로어와 컨트롤박스를 일체화하는 기술로서, 한국 공개특허 제2009-69617호(이하, 특허문헌 이라 한다)에서 연료전지차량용 컨트롤박스부착 공기블로어가 개시되어 있다.In order to solve such a problem, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2009-69617 (hereinafter referred to as patent document) discloses an air blower with a control box for a fuel cell vehicle as a technique for integrating an air blower and a control box.
상기 특허문헌의 공기블로어는 도 1 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 볼루트케이스(10)와, 상기 볼루트케이스(10) 내부에 장착되어 공기를 압축하는 임펠러(120)와, 상기 임펠러(120)를 구동시키는 모터(22) 및, 상기 볼루트케이스(10)에 장착되고 상기 모터(22)가 내부에 수용되는 모터케이스(20)를 포함한다. 상기 모터케이스(20)의 일측에는 지지부재(24)가 형성되어 있고, 상기 지지부재(24)에 컨트롤박스(30)의 냉각케이스(40)가 설치되도록 되어 있다. 상기 냉각케이스(40)는 측면으로 냉각수유입구(42)와 냉각수배출구(44)가 형성되어 있고, 바닥면에 냉각수유로(46)가 형성되어 냉각수가 흐르도록 되어 있다. 상기 모터(22)와 컨트롤박스(30)는 냉각케이스(40)의 냉각수유로(46)를 따라 흐르는 냉각수에 의해 수냉식으로 냉각되도록 되어 있다.1 to 2B, the air blower of the patent document includes a
그런데, 상기 특허문헌의 공기블로어는 모터케이스(20)의 일측에 냉각케이스(40)가 설치되어 모터(22)를 충분히 냉각시키기가 어려워 냉각효율이 떨어지는 단점이 있었다. 또한, 공기블로어의 냉각구조가 복잡한 것은 물론, 모터케이스(20)에 냉각케이스(40)와 컨트롤박스(30)가 설치된 구조가 복잡하여 고장에 따른 보수작업에 어려움이 있었다.
However, in the air blower of the above patent publication, the
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 베어링의 외주와 맞닿는 영역에 공기유동홈이 형성됨으로써, 베어링, 회전축, 모터 등의 모터를 냉각할 수 있을 뿐만 아니라 내ㆍ외부 압력 차에 의한 축하중을 저감하여 내구성을 향상할 수 있는 연료전지차량용 공기블로어를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an air flow groove in an area in contact with the outer periphery of a bearing, thereby cooling a motor such as a bearing, And it is an object of the present invention to provide an air blower for a fuel cell vehicle capable of reducing the axial load caused by the internal and external pressure difference to improve the durability.
또한, 본 발명의 목적은 모터케이스에 냉각수가 유동되는 냉각수 유로가 형성됨으로써 모터 전체를 골고루 냉각시켜 냉각효율을 보다 높일 수 있는 연료전지차량용 공기블로어를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an air blower for a fuel cell vehicle, in which a cooling water flow path through which cooling water flows in a motor case is formed, thereby cooling the entire motor uniformly to further enhance cooling efficiency.
특히, 본 발명은 구성을 단순화하여 조립 및 생산 효율을 높일 수 있으며, 이 후 유지 및 보수 작업이 용이한 연료전지차량용 공기블로어를 제공하는 것이다.
Particularly, the present invention is to provide an air blower for a fuel cell vehicle which can simplify the structure and increase assembly and production efficiency, and which can be easily maintained and maintained.
본 발명의 연료전지차량용 공기블로어(1000)는 볼루트케이스(100); 상기 볼루트케이스(100) 내부에 장착되어 공기를 압축하는 임펠러(200); 상기 볼루트케이스(100)와 연결되어 내부에 모터수용부(310)가 형성된 모터케이스(300); 및 고정자(410)와, 상기 고정자(410)를 관통하도록 길이방향으로 길게 형성되되, 일측에 임펠러(200)가 연결되는 회전축(420)과, 상기 회전축(420)의 중앙 외주면에 형성되는 회전자(430)와, 상기 회전축(420)의 임펠러(200)가 연결된 일측 내부에 구비되는 제1베어링(440)과, 상기 회전축(420)의 타측에 구비되는 제2베어링(450)과, 상기 모터케이스(300)에 고정되며 중앙 영역에 상기 제2베어링(450)이 구비된 회전축(420)의 타측이 삽입되는 지지부재(460)와, 상기 회전축(420)의 돌출된 타측을 감싸도록 상기 지지부재(460)에 고정되는 캡(470)을 포함하는 모터(400); 를 포함하되, 상기 모터케이스(300)의 제1베어링(440)과 맞닿는 부분 및 상기 지지부재(460)의 제2베어링(450)과 맞닿는 부분에 상기 회전축(420)을 따라 공기가 유동되도록 제1공기유동홈(301) 및 제2공기유동홈(461)이 오목하게 형성되는 것을 특징으로 한다.The
또한, 상기 제1공기유동홈(301) 및 제2공기유동홈(461)은 상기 베어링(440, 450)의 둘레를 따라 복수개 형성되는 것을 특징으로 한다. The first
아울러, 상기 연료전지차량용 공기블로어(1000)는 상기 캡(470)에 연통홀(471)이 중공되며, 상기 임펠러(200)를 통해 압축된 공기의 일부가 상기 제1공기유동홈(301), 상기 회전자(430)와 고정자(410) 사이 영역, 상기 제2공기유동홈(461) 및 연통홀(471)을 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다. The
또, 상기 모터케이스(300)는 내부에 상기 모터수용부(310)와 독립적으로 인버터제어모듈(500)이 구비되는 모듈수용부(320)가 형성되며, 상기 모터수용부(310)와 모듈수용부(320) 사이를 따라 냉각수가 유동되는 냉각수 유로(330)가 형성되는 것을 특징으로 한다. The
아울러, 상기 냉각수 유로(330)는 상기 모터수용부(310)의 둘레를 따라 나선형으로 연결된 것을 특징으로 한다.
In addition, the cooling
이에 따라, 본 발명의 연료전지차량용 공기블로어는 베어링과 맞닿는 영역에 공기유동홈이 형성됨으로써 모터를 냉각할 수 있으며, 상기 공기유동홈의 공기 이동에 의해 축하중을 저감하여 내구성을 향상할 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the air blower for a fuel cell vehicle according to the present invention is capable of cooling the motor by forming an air flow groove in a region contacting with the bearing, and reducing the axial load by moving the air in the air flow groove to improve the durability There are advantages.
또한, 본 발명의 연료전지차량용 공기블로어는 모터케이스에 냉각수가 유동되는 냉각수 유로가 형성됨으로써 모터 전체를 골고루 냉각시켜 냉각효율을 보다 높일 수 있는 장점이 있다.In addition, the air blower for a fuel cell vehicle of the present invention has an advantage that the cooling efficiency is further improved by cooling the entire motor evenly by forming the cooling water flow path through which the cooling water flows in the motor case.
특히, 본 발명의 연료전지차량용 공기블로어는 모터케이스 내부에 모터와 인버터제어모듈이 구비되어 블로어 구조를 단순화하며, 소형화가 가능한 장점이 있고, 상기 냉각수 유로에 의해 모터뿐만 아니라 인버터제어모듈을 냉각함으로써 전체 블로어 냉각 효율을 향상할 수 있는 장점이 있다. Particularly, the air blower for a fuel cell vehicle according to the present invention has an advantage that a motor and an inverter control module are provided inside a motor case to simplify a blower structure and downsize the motor, and cooling the inverter control module as well as the motor by the cooling- There is an advantage that the cooling efficiency of the entire blower can be improved.
아울러, 본 발명은 구성을 단순화하여 조립 및 생산 효율을 높일 수 있으며, 이 후 유지 및 보수 작업이 용이한 장점이 있다.
In addition, the present invention can simplify the structure and increase the assembly and production efficiency, and thereafter, the maintenance and repair work can be easily performed.
도 1은 종래의 연료전지차량용 공기블로어를 도시한 사시도,
도 2a 및 도 2b는 종래의 연료전지차량용 공기블로어의 부분 분해사시도,
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 연료전지차량용 공기블로어를 도시한 사시도, 분해사시도, 단면도 및 좌측 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 연료전지차량용 공기블로어의 압축 공기 흐름을 나타낸 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 연료전지차량용 공기블로어의 다른 사시도 및 단면도. 1 is a perspective view showing a conventional air blower for a fuel cell vehicle,
FIGS. 2A and 2B are partial exploded perspective views of a conventional air blower for a fuel cell vehicle,
FIGS. 3 to 6 are a perspective view, an exploded perspective view, a cross-sectional view, and a left side view, respectively, of an air blower for a fuel cell vehicle according to the present invention.
7 is a view showing a compressed air flow of an air blower for a fuel cell vehicle according to the present invention.
8 and 9 are another perspective view and a cross-sectional view of an air blower for a fuel cell vehicle according to the present invention.
이하, 본 발명에 따른 연료전지차량용 공기블로어(1000)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
Hereinafter, an
본 발명에 따른 연료전지차량용 공기블로어(1000)는 볼루트케이스(100), 임펠러(200), 모터케이스(300), 및 모터(400)를 포함하며, 모터(400)를 구성하는 제1베어링(440) 및 제2베어링(450)이 안착되는 영역에 상기 제1베어링(440) 및 제2베어링(450) 둘레를 따라 공기유동홈이 형성된다. The
먼저, 상기 볼루트케이스(100)는 축방향에 공기가 유입되는 공기유입구(110)가 형성되며, 반경방향으로 공기가 배출되는 공기배출구(120)가 형성되고, 상기 공기유입구(110)와 공기배출구(120)를 연결하여 공기가 이동되는 공기유로(130)가 내부 원주면을 따라 형성된다. First, the
상기 임펠러(200)는 상기 볼루트케이스(100) 내부에 장착되어 상기 공기유입구(110)를 통해 유입된 공기를 압축하는 구성으로서, 상기 공기유입구(110)를 통해 유입된 공기의 대부분은 상기 임펠러(200)를 통해 압축되어 상기 공기유로(130) 및 공기배출구(120)를 따라 외부로 배출된다. (도 7의 실선 화살표 참조)The
이 때, 일부 압축 공기는 상기 공기유동홈을 따라 모터케이스(300) 내부를 유동하여 모터(400)의 내부 구성을 냉각하며 그 상세 구성은 아래에서 다시 설명한다. At this time, some compressed air flows inside the
상기 모터케이스(300)는 상기 볼루트케이스(100)와 연결되어 내부에 모터(400)가 구비되는 모터수용부(310)가 형성된다. The
도면에서 상기 모터케이스(300)가 좌측에 상기 볼루트케이스(100)가 우측에 형성된 예를 도시한 것으로서, 상기 모터수용부(310) 공간에 모터(400)가 구비되되, 모터(400)의 회전축(420)이 상기 임펠러(200)와 연결되어 상기 임펠러(200)를 회전하게 된다. The
상기 모터(400)는 고정자(410), 회전축(420), 회전자(430), 제1베어링(440), 제2베어링(450), 지지부재(460), 및 캡(470)을 포함하여 형성한다. The
상기 고정자(410)는 축방향으로 중심이 중공된 형태로 형성된다. The
상기 회전축(420)은 상기 고정자(410)를 관통하도록 형성되며 일측에 임펠러(200)가 연결된다. The rotating
상기 회전자(430)는 상기 회전축(420)의 중앙 외주면에 일체로 형성되는 구성으로서, 상기 고정자(410)와 일정 간격 이격되어 위치된다. The
상기 제1베어링(440)은 상기 회전축(420)의 일측에 형성되어 상기 회전자(430)의 회전에 의한 회전축(420)의 회전을 지지하는 구성으로서, 상기 임펠러(200)가 연결된 일측 내부에 구비된다. The first bearing 440 is formed on one side of the
즉, 도면에서 우측 부분인 상기 회전축(420)의 일측은 내부에 제1베어링(440)이, 그 외측에 임펠러(200)가 위치된다. (좌측에서 우측 방향으로 제1베어링(440), 임펠러(200)가 위치됨)That is, one side of the
상기 제1베어링(440)은 모터케이스(300) 내부의 일정 영역과 맞닿도록 형성되되, 상기 영역에 상기 회전축(420)을 따라 공기가 유동되도록 제1공기유동홈(301)이 오목하게 형성된다. The first bearing 440 is formed so as to abut on a certain area inside the
이 때, 상기 제1공기유동홈(301)은 상기 회전축(420)과 평행하게 형성되거나, 상기 회전축(420)둘레를 나선형으로 형성될 수 있으며, 이 외에도 더욱 다양하게 형성될 수 있다. At this time, the first
상기 제1공기유동홈(301)은 상기 임펠러(200)에 의해 형성된 압축 공기의 일부가 상기 제1베어링(440) 주변을 유동함으로써 제1베어링(440)을 냉각하도록 형성되는 구성으로서, 상기 모터케이스(300)는 상기 제1베어링(440)의 외주면이 맞닿는 영역에 상기 제1공기유동홈(301)이 복수개 형성될 수 있다. The first
즉, 상기 제1공기유동홈(301)은 상기 임펠러(200)를 통해 압축된 일부 공기가 상기 제1베어링(440)에 인접하게 유동되어 제1베어링(440)을 냉각하며, 상기 모터케이스(300) 내부를 유동하여 모터(400)를 구성하는 회전축(420), 회전자(430), 및 고정자(410) 등의 구성을 냉각하도록 하기 위한 것이다. That is, the first
상기 제2베어링(450)은 상기 제1베어링(440)과 같이 회전축(420)을 지지하기 위한 구성으로서, 상기 회전축(420)의 타측에 구비된다. The second bearing 450 is provided on the other side of the rotating
이 때, 상기 모터케이스(300)는 상기 모터(400)의 장착이 용이하도록 상기 모터수용부(310) 부분 중 상기 볼루트케이스(100)와 연결되지 않은 타측(도면에서 좌측)은 중공형성되고, 지지부재(460) 및 캡(470)에 의해 고정되도록 형성된다. At this time, in the
상기 지지부재(460)는 판형 부재로서, 상기 모터케이스(300)에 고정되며, 상기 제2베어링(450)이 구비된 회전축(420)이 삽입되도록 중앙 부분이 중공된다. The
상기 지지부재(460)는 상기 중공된 영역의 내주 영역이 상기 제2베어링(450)의 둘레와 대응되도록 형성되어 상기 제2베어링(450) 및 회전축(420)을 지지한다. The
아울러, 상기 캡(470)은 상기 지지부재(460)를 관통하여 돌출된 회전축(420)을 감싸도록 상기 지지부재(460)에 고정되는 구성으로서, 회전축(420) 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지한다. The
본 발명의 연료전지차량용 공기블로어(1000)는 상기 제1베어링(440)이 구비되는 부분에 제1공기유동홈(301)이 형성된 것과 같이, 상기 제2베어링(450)이 구비되는 지지부재(460) 부분에 상기 회전축(420)과 평행한 제2공기유동홈(461)이 형성된다. The
상기 제2공기유동홈(461)은 상기 제1공기유동홈(301) 및 상기 고정자(410)와 회전자(430) 사이를 통해 이동된 압축 공기가 이동되어 상기 제2베어링(450)을 냉각하도록 하기 위한 구성이다. The compressed air moved through the first
상기 제2공기유동홈(461)을 통해 이동된 압축 공기는 상기 캡(470)에 형성된 연통홀(471)을 통해 외부로 배출된다. The compressed air moved through the second
다시 말해, 상기 임펠러(200)를 통해 형성된 압축 공기 중 일부는 상기 제1공기유동홈(301), 상기 회전자(430)와 고정자(410) 사이 영역, 상기 제2공기유동홈(461) 및 연통홀(471)을 통해 배출된다. (도 7의 점선 화살표 참조)In other words, some of the compressed air formed through the
상기 공기유동홈(301, 461)을 통해 배출되는 일부 공기는 내부의 축하중을 상쇄하는 부분으로서, 공기의 주흐름은 상기 임펠러(2000)의 회전에 의해 공기배출구(120)로 배출된다.Some of the air discharged through the air flow grooves (301, 461) is a part that cancels internal axial load. The main flow of air is discharged to the air outlet (120) by the rotation of the impeller (2000).
상기 공기의 유동 과정에서 인접하게 위치한 모터(400)의 각 구성을 냉각하게 되며, 이를 통해, 본 발명의 연료전지차량용 공기블로어(1000)는 내구성을 증대하고, 사용 수명이 증가된다.
The
한편, 상기 회전축(420)의 회전에 의해 임펠러(200)를 회전하는 경우에, 상기 모터(400) 내부의 압력과, 상기 공기유입구(110)의 압력에 차이가 발생되어 도면에서 좌측에서 우측방향으로 축하중이 유발되며, 상기 압력차에 의한 축하중은 내부 내구성을 저하시키는 주요 원인이다. When the
본 발명의 연료전지차량용 공기블로어(1000)는 상기 모터케이스(300) 및 지지부재(460)에 각각 제1공기유동홈(301) 및 제2공기유동홈(461)이 형성됨으로써 상기 임펠러(200)와 제1베어링(440) 사이의 압축 공기를 상기 임펠러(200)가 구비되지 않는 타측 방향으로 배출함으로써 축하중을 저감할 수 있는 장점이 있다. The
또한, 상기 제1공기유동홈(301) 및 제2공기유동홈(461)은 요구되는 냉각 성능 또는 축하중 저감 정도에 따라 다양한 개수 및 크기를 갖도록 형성될 수 있다.
In addition, the first
즉, 본 발명의 연료전지차량용 공기블로어(1000)는 제1베어링(440)의 외주면이 맞닿는 모터케이스(300)의 일정 영역에 제1공기유동홈(301)이 형성되고, 제2베어링(450)의 외주면이 맞닿는 지지부재(460)에 제2공기유동홈(461)이 형성되는 간단한 구성을 이용하여 모터(400) 내부를 효과적으로 냉각할 수 있으며, 축하중을 감소하여 내구성을 획기적으로 향상할 수 있는 장점이 있다.
That is, in the
아울러, 본 발명의 연료전지차량용 공기블로어(1000)는 소형화를 위하여 인버터제어모듈(500)이 구비되는 공간인 모듈수용부(320)가 상기 모터케이스(300)에 의해 형성될 수 있다. In addition, in the
상기 모듈수용부(320)는 상기 모터수용부(310)와는 독립적으로 형성되는 구성으로서, 내부에 인버터제어모듈(500)이 내장된다. The module
상기 인버터제어모듈(500)은 회로기판(510)에 스위칭소자(520)가 탑재된 구성으로서, 상기 모터케이스(300) 내부의 밀폐된 공간(모듈수용부(320))에 구비됨으로써 전자파를 효과적으로 차단할 수 있는 장점이 있다. The
한편, 도면에는 구체적으로 도시하지 않았으나, 인버터제어모듈(500)의 구조를 단순화하기 위하여 전자파차폐 필터와 전해캡을 일체형으로 구성될 수 있다.Meanwhile, although not shown in the drawings, the electromagnetic wave shielding filter and the electrolytic cap may be integrally formed to simplify the structure of the
상기 모터케이스(300)는 내부에 모터(400)가 구비되는 모터수용부(310) 및 인버터제어모듈(500)이 구비되는 모듈수용부(320)가 일체로 형성되는 것이 바람직하다.The
이 때, 본 발명의 연료전지차량용 공기블로어(1000)는 냉각 효율을 보다 높이기 위하여 상기 모터수용부(310)와 모듈 수용부 사이에 냉각수가 유동되는 냉각수 유로(330)가 형성될 수 있다. (도 8 및 도 9 참조)At this time, the
상기 모터케이스(300)는 상기 냉각수 유로(330) 내부를 유동하는 냉각수를 이용하여 충분한 냉각 성능을 확보하기 위하여 열전도율이 높은 재질로 형성되는 것이 바람직하다. The
상기 열전도율이 높은 재질은 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 예로 들 수 있다. The material having a high thermal conductivity may be aluminum or an aluminum alloy.
상기 냉각수 유로(330)는 냉각 효과를 더욱 높이기 위하여 상기 모터케이스(300)에 복수개가 형성되며, 상기 복수개의 냉각수 유로(330)가 서로 연통되도록 형성되거나, 상기 모터케이스(300) 내부의 모터수용부(310) 둘레를 따라 나선형으로 형성될 수 있다.(도 5 참조)A plurality of cooling
즉, 나선형의 냉각수 유로(330)는 단일 유로를 갖되, 상기 모터케이스(300) 둘레를 감싸도록 형성된 예로서, 냉각수의 흐름을 원활히 할 수 있으며, 냉각 효과를 향상할 수 있는 장점이 있다.That is, the helical cooling
상기 냉각수 유로(330)는 내부에 냉각수가 유동되는 공간으로써 열전도율이 높으며, 내부식성을 갖는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. The cooling
상기 열전도율이 높으며 내부식성을 갖는 재질은 스테인레스, 동 및 동합금을 예로 들 수 있다. Materials having high thermal conductivity and corrosion resistance include stainless steel, copper and copper alloy.
상기 냉각수 유로(330)는 냉각수가 유입되는 유입파이프(331)와 배출되는 배출파이프(332)가 모터케이스(300) 외측으로 돌출형성된다.
The cooling
이에 따라, 본 발명의 연료전지차량용 공기블로어(1000)는 베어링(440, 450)과 맞닿는 영역에 공기유동홈이 형성됨으로써 모터(400)를 냉각할 수 있으며, 상기 공기유동홈의 공기 이동에 의해 축하중을 저감하여 내구성을 향상할 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the
또한, 본 발명의 연료전지차량용 공기블로어(1000)는 모터케이스(300)에 냉각수가 유동되는 냉각수 유로(330)가 형성됨으로써 모터(400) 전체를 골고루 냉각시켜 냉각효율을 보다 높일 수 있는 장점이 있다.
The
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 기초로 설명하였으나, 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며 해당분야 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위 내에서 기재된 범주 내에서 변경할 수 있다.
While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.
1000 : 공기블로어
100 : 볼루트케이스 110 : 공기유입구
120 : 공기배출구 130 : 공기유로
200 : 임펠러
300 : 모터케이스 301 : 제1공기유동홈
310 : 모터수용부 320 : 모듈수용부
330 : 냉각수 유로 331 : 유입파이프
332 : 배출파이프
400 : 모터
410 : 고정자 420 : 회전축
430 : 회전자 440 : 제1베어링
450 : 제2베어링 460 : 지지부재
461 : 제2공기유동홈
470 : 캡 471 : 연통홀
500 : 인버터제어모듈
510 : 회로기판 520 : 스위칭소자1000: Air blower
100: Volute case 110: Air inlet
120: air outlet 130: air passage
200: Impeller
300: motor case 301: first air flow groove
310: motor housing part 320: module housing part
330: cooling water flow path 331: inflow pipe
332: Exhaust pipe
400: motor
410: stator 420: rotating shaft
430: rotor 440: first bearing
450: second bearing 460: supporting member
461: second air flow groove
470: cap 471: communication hole
500: inverter control module
510: circuit board 520: switching element
Claims (5)
상기 볼루트케이스(100) 내부에 장착되어 공기를 압축하는 임펠러(200);
상기 볼루트케이스(100)와 연결되어 내부에 모터수용부(310)가 형성된 모터케이스(300); 및
고정자(410)와, 상기 고정자(410)를 관통하도록 길이방향으로 길게 형성되되, 일측에 임펠러(200)가 연결되는 회전축(420)과, 상기 회전축(420)의 중앙 외주면에 형성되는 회전자(430)와, 상기 회전축(420)의 임펠러(200)가 연결된 일측 내부에 구비되는 제1베어링(440)과, 상기 회전축(420)의 타측에 구비되는 제2베어링(450)과, 상기 모터케이스(300)에 고정되며 중앙 영역에 상기 제2베어링(450)이 구비된 회전축(420)의 타측이 삽입되는 지지부재(460)와, 상기 회전축(420)의 돌출된 타측을 감싸도록 상기 지지부재(460)에 고정되고, 외부와 연통되는 연통홀(471)이 중공된 캡(470)을 포함하는 모터(400) 를 포함하되,
상기 모터케이스(300)의 제1베어링(440)과 맞닿는 부분에 형성되어 공기가 유동하는 제1 공기유동홈(301) 및 상기 지지부재(460)의 제2베어링(450)과 맞닿는 부분에 형성되어 공기가 유동하는 제2공기유동홈(461)이 각각 오목하게 형성되고,
상기 임펠러(200)를 통해 압축된 공기의 일부가 상기 제1공기유동홈(301), 상기 회전자(430)와 고정자(410) 사이 영역, 상기 제2공기유동홈(461) 및 연통홀(471)을 순차적으로 거쳐 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 연료전지차량용 공기블로어.
A ball root case 100;
An impeller 200 installed inside the ball route case 100 to compress air;
A motor case 300 connected to the ball root case 100 and having a motor receiving portion 310 formed therein; And
A rotating shaft 420 extending in the longitudinal direction so as to penetrate the stator 410 and having an impeller 200 connected to one side thereof and a rotor 430 formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 420, A second bearing 450 provided on the other side of the rotating shaft 420 and a second bearing 450 disposed on the other side of the rotating shaft 420. The first bearing 440 is disposed inside the impeller 200 of the rotating shaft 420, A support member 460 which is fixed to the support shaft 300 and to which the other end of the rotation shaft 420 having the second bearing 450 is inserted in a central region thereof, (460), and a communication hole (471) communicating with the outside includes a hollow cap (470)
A first air flow groove 301 formed in a portion of the motor case 300 contacting the first bearing 440 and flowing air and a second air flow groove formed in a portion of the support member 460 abutting the second bearing 450 And the second air flow grooves 461 through which the air flows are concavely formed,
A part of the air compressed through the impeller 200 flows through the first air flow groove 301, the region between the rotor 430 and the stator 410, the second air flow groove 461, 471) are sequentially discharged to the outside.
상기 제1공기유동홈(301) 및 제2공기유동홈(461)은 상기 베어링(440, 450)의 둘레를 따라 복수개 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지차량용 공기블로어.
The method according to claim 1,
Wherein a plurality of the first air flow grooves (301) and the second air flow grooves (461) are formed along the peripheries of the bearings (440, 450).
상기 모터케이스(300)는 내부에 상기 모터수용부(310)와 독립적으로 인버터제어모듈(500)이 구비되는 모듈수용부(320)가 형성되며, 상기 모터수용부(310)와 모듈수용부(320) 사이를 따라 냉각수가 유동되는 냉각수 유로(330)가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지차량용 공기블로어.
The method according to claim 1,
The motor case 300 includes a module accommodating portion 320 having an inverter control module 500 independently of the motor accommodating portion 310. The motor accommodating portion 310 and the module accommodating portion 320) is formed in the cooling water flow path (330).
상기 냉각수 유로(330)는 상기 모터수용부(310)의 둘레를 따라 나선형으로 연결된 것을 특징으로 하는 연료전지차량용 공기블로어.5. The method of claim 4,
Wherein the cooling water flow path (330) is connected spirally along the periphery of the motor housing part (310).
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