KR101847165B1 - Cooling channel structure of turbo blower with airfoil bearing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워에서 에어포일 베어링들, 모터의 고정자, 회전자 및 모터 하우징 등을 고르게 냉각 시킬 수 있으며 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a turbo blower having an airfoil bearing capable of uniformly cooling airfoil bearings, a stator of a motor, a rotor and a motor housing in a turbo blower equipped with an airfoil bearing, Lt; / RTI >
터보 블로워는 흡입된 유체를 임펠러를 이용해 승압하여 공급할 수 있도록 유체의 에너지를 발생시키는 기계 장치이다. 그리고 터보 블로워는 일반적으로 인버터에 의해 고속으로 회전 가능한 고속모터가 구비되며, 고속 회전을 위해 에어포일 저널 베어링 및 에어포일 스러스트 베어링이 장착되어 사용되고 있다.The turbo blower is a mechanical device that generates energy of the fluid so that the suctioned fluid can be boosted by using the impeller. The turbo blower is generally equipped with a high-speed motor capable of rotating at a high speed by an inverter, and is equipped with an air foil journal bearing and an air foil thrust bearing for high-speed rotation.
이러한 터보 블로워는 외관을 형성하는 본체와 본체의 내부에 구비되어 흡입된 공기를 가압하는 임펠러를 포함한 구동부 및 이를 제어할 수 있는 제어부로 구성되며, 본체에 형성된 공기 흡입구를 통해 본체의 내부로 유입된 공기는 임펠러를 통해 특정한 압력 이상으로 가압된 후 공기 배출구를 통해 배출된다.The turbo blower includes a main body for forming an outer tube, a driving unit including an impeller for pressurizing the sucked air, and a control unit for controlling the driving unit. The turbo blower includes an air inlet formed in the main body, The air is forced through the impeller above a certain pressure and then exhausted through the air outlet.
여기에서 터보 블로워는 일반적인 모터에 비해 고속으로 회전되므로 에어포일 베어링에서 열이 발생하고 모터의 회전자 및 고정자에서도 열이 발생하므로 이에 대한 냉각이 필수적이다.Here, since the turbo blower rotates at a higher speed than a general motor, heat is generated in the airfoil bearing and heat is generated in the rotor and the stator of the motor.
그런데 종래의 터보 블로워는 냉각을 위한 냉각 유로 구조가 형성되어 있으나, 모터 및 각각의 에어포일 베어링들을 효과적으로 냉각하기 어려우며 에어포일 베어링들의 파손 방지 및 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 냉각 유로 구조가 마련되어 있지 않았다.However, the conventional turbo blower has a cooling channel structure for cooling, but there is no cooling channel structure that can effectively cool the motor and the respective airfoil bearings, and can prevent breakage of the airfoil bearings and improve cooling performance .
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워에서 에어포일 베어링들, 모터의 고정자, 회전자 및 모터 하우징 등을 고르게 냉각 시킬 수 있으며, 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an airfoil bearing capable of evenly cooling airfoil bearings, stator of a motor, rotor, motor housing and the like in a turbo blower equipped with an airfoil bearing. And to provide a cooling channel structure of a turbo blower equipped with an airfoil bearing capable of improving cooling performance.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조는, 내부가 중공 형성된 모터 하우징; 상기 모터 하우징의 내부에 구비되며, 상기 모터 하우징에 결합되어 고정된 고정자; 상기 고정자의 내측에 이격되어 배치되며 회전축에 마그넷이 결합된 회전자; 상기 회전축의 전방측에 결합된 임펠러; 상기 모터 하우징에 결합된 베어링 장착부에 장착되어 상기 회전축이 회전 가능하도록 지지되며, 상기 회전축의 전방측 및 후방측에 이격되어 배치된 한 쌍의 에어포일 저널 베어링; 상기 회전축의 전방측에 결합된 스러스트 러너; 전방측 베어링 장착부에 장착되어 상기 스러스트 러너가 회전 가능하도록 지지되며, 상기 스러스트 러너의 양측에 배치된 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링; 및 상기 회전축의 후방에 결합된 코어팬; 을 포함하여 이루어지는 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조에 있어서, 상기 코어팬에서 토출된 냉각 공기가 후방측 베어링 장착부 부근에서 4방향으로 분기되어 유동되도록 냉각 경로가 형성되되, 제1냉각 경로는 후방측의 에어포일 저널 베어링, 고정자와 회전자의 사이, 고정자의 전방측 엔드턴 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성되고; 제2냉각 경로는 고정자의 후방측 엔드턴 상부측, 고정자와 회전자의 사이, 고정자의 전방측 엔드턴 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성되며; 제3냉각 경로는 고정자의 후방측 엔드턴 상부측, 고정자와 모터 하우징의 사이, 고정자의 전방측 엔드턴 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성되며; 제4냉각 경로는 모터 하우징의 후방측과 전방측을 연결하도록 형성된 외부 배관을 통해 전방측 베어링 장착부에 형성된 공간부에서 다시 분기되어 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링 및 전방측의 에어포일 저널 베어링을 각각 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a cooling channel structure of a turbo blower equipped with an airfoil bearing, comprising: a motor housing having a hollow interior; A stator installed inside the motor housing and fixed to the motor housing; A rotor disposed on the inner side of the stator and having a magnet coupled to a rotating shaft; An impeller coupled to a front side of the rotary shaft; A pair of airfoil journal bearings mounted on a bearing mounting portion coupled to the motor housing, the pair of airfoil journal bearings being rotatably supported by the rotation shaft and spaced apart from a front side and a rear side of the rotation shaft; A thrust runner coupled to a front side of the rotating shaft; A pair of airfoil thrust bearings mounted on the front side bearing mounting portion and supported by the thrust runner so as to be rotatable and disposed on both sides of the thrust runner; And a core fan coupled to the rear of the rotating shaft; Wherein a cooling path is formed so that the cooling air discharged from the core fan is branched and flowed in four directions in the vicinity of the rear side bearing mounting portion, The path is formed to pass through the airfoil journal bearing on the rear side, between the stator and the rotor, and on the upper side of the front end side turn of the stator in order, and to be discharged to the outside of the motor housing; The second cooling path is formed so as to pass through the upper side of the rear side end turn of the stator, between the stator and the rotor, and to the upper side of the front side side turn of the stator in order, and to be discharged to the outside of the motor housing; The third cooling path is formed to pass through the upper side of the rear end side turn of the stator, between the stator and the motor housing, and to the upper side of the front side side turn of the stator in order, and to be discharged to the outside of the motor housing; The fourth cooling path is branched again in the space portion formed in the front bearing mounting portion through the outer pipe formed so as to connect the rear side and the front side of the motor housing to form a pair of airfoil thrust bearings and front airfoil journal bearings And is discharged to the outside of the motor housing.
또한, 상기 전방측 베어링 장착부에 형성된 공간부로 유입된 냉각 공기는 3방향으로 분기되어 유동되도록 냉각 경로가 형성되되, 제4-1냉각 경로 및 제4-2냉각 경로는 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링 각각의 반경방향 내측에서 외측을 향해 냉각 공기 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성되며, 제4-3냉각 경로는 전방측의 에어포일 저널 베어링, 고정자의 전방측 엔드턴 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다.In addition, a cooling path is formed so that the cooling air introduced into the space formed in the front-side bearing mounting portion is branched and flowed in three directions. The 4-1 cooling path and the 4-2 cooling path are formed by a pair of airfoil thrust bearings And the fourth to third cooling paths are formed to pass through the airfoil journal bearing on the front side and the upper side of the front side side turn of the stator in order And may be formed to be discharged to the outside of the motor housing.
또한, 상기 에어포일 스러스트 베어링의 반경방향 외측에서 2방향으로 분기되어 하나가 상기 제4-1냉각 경로를 형성하며, 나머지 하나는 후면의 에어포일 스러스트 베어링의 반경방향 내측과 전방측의 에어포일 저널 베어링이 근접된 부분에서 다시 2방향으로 분기되어 제4-2냉각 경로 및 제4-3냉각 경로를 형성할 수 있다.Further, the airfoil thrust bearing is branched in two directions at a radially outer side of the airfoil thrust bearing, one of which forms the fourth-first cooling path, and the other of the airfoil thrust bearing forms a radially inner and a front airfoil journal The bearings may again branch in two directions at the adjacent portion to form the 4-2 cooling path and the 4-3 cooling path.
또한, 상기 제1냉각 경로는, 상기 코어팬에서 토출된 냉각 공기의 일부가 후방측 베어링 장착부와 코어팬의 사이 공간을 통해 후방측 에어포일 저널 베어링을 통과하여 모터 하우징의 내부로 유입된 후 고정자와 회전자의 사이, 고정자의 전방측 엔드턴 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다.In the first cooling path, a part of the cooling air discharged from the core fan passes through the space between the rear-side bearing mounting portion and the core fan, passes through the rear-side airfoil journal bearing, flows into the interior of the motor housing, Between the rotor and the rotor, and the upper side of the front end side turn of the stator, and is discharged to the outside of the motor housing.
또한, 상기 코어팬에서 토출된 냉각 공기의 나머지가 후방측 베어링 장착부에 형성된 제1연통공을 통과하여 고정자의 후방측 엔드턴과 후방측 베어링 장착부 사이에서 3방향으로 분기되어 제2냉각 경로, 제3냉각 경로 및 제4냉각 경로를 형성할 수 있다.Further, the remainder of the cooling air discharged from the core fan passes through the first communication hole formed in the rear-side bearing mounting portion and is branched in three directions between the rear-side end turn and the rear-side bearing mounting portion of the stator, 3 cooling path and a fourth cooling path.
그리고 본 발명의 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조는, 내부가 중공 형성된 모터 하우징; 상기 모터 하우징의 내부에 구비되며, 상기 모터 하우징에 결합되어 고정된 고정자; 상기 고정자의 내측에 이격되어 배치되며 회전축에 마그넷이 결합된 회전자; 상기 회전축의 전방측에 결합된 임펠러; 상기 모터 하우징에 결합된 베어링 장착부에 장착되어 상기 회전축이 회전 가능하도록 지지되며, 상기 회전축의 전방측 및 후방측에 이격되어 배치된 한 쌍의 에어포일 저널 베어링; 상기 회전축의 후방측에 결합된 스러스트 러너; 후방측 베어링 장착부에 장착되어 상기 스러스트 러너가 회전 가능하도록 지지되며, 상기 스러스트 러너의 양측에 배치된 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링; 및 상기 회전축의 후방에 결합된 코어팬; 을 포함하여 이루어지는 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조에 있어서, 상기 코어팬에서 토출된 냉각 공기가 후방측 베어링 장착부 부근에서 4방향으로 분기되어 유동되도록 냉각 경로가 형성되되, 제1냉각 경로는 코어팬의 토출 유로에서 분기되어 상기 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링 및 후방측의 에어포일 저널 베어링을 각각 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성되고; 제2냉각 경로는 고정자의 후방측 엔드턴의 상부측, 고정자와 회전자의 사이, 고정자의 전방측 엔드턴 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성되며; 제3냉각 경로는 고정자의 후방측 엔드턴 상부측, 고정자와 모터 하우징의 사이, 고정자의 전방측 엔드턴 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성되며; 제4냉각 경로는 모터 하우징의 후방측과 전방측을 연결하도록 형성된 외부 배관, 상기 외부 배관과 연결되며 전방측 베어링 장착부에 형성된 제2연통공, 전방측의 에어포일 저널 베어링, 고정자의 전방측 엔드턴 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다.In addition, the cooling passage structure of the turbo blower equipped with the airfoil bearing of the present invention comprises: a motor housing having a hollow interior; A stator installed inside the motor housing and fixed to the motor housing; A rotor disposed on the inner side of the stator and having a magnet coupled to a rotating shaft; An impeller coupled to a front side of the rotary shaft; A pair of airfoil journal bearings mounted on a bearing mounting portion coupled to the motor housing, the pair of airfoil journal bearings being rotatably supported by the rotation shaft and spaced apart from a front side and a rear side of the rotation shaft; A thrust runner coupled to a rear side of the rotary shaft; A pair of airfoil thrust bearings mounted on the rear side bearing mounting portion, the pair of airfoil thrust bearings being rotatably supported by the thrust runner and disposed on both sides of the thrust runner; And a core fan coupled to the rear of the rotating shaft; Wherein a cooling path is formed so that the cooling air discharged from the core fan is branched and flowed in four directions in the vicinity of the rear side bearing mounting portion, The path is branched from the discharge passage of the core fan and formed to be discharged to the outside of the motor housing through each of the pair of airfoil thrust bearings and the airfoil journal bearings on the rear side respectively; The second cooling path is formed to pass through the upper side of the rear side end turn of the stator, between the stator and the rotor, and to the upper side of the front side side turn of the stator in order, and to be discharged to the outside of the motor housing; The third cooling path is formed to pass through the upper side of the rear end side turn of the stator, between the stator and the motor housing, and to the upper side of the front side side turn of the stator in order, and to be discharged to the outside of the motor housing; The fourth cooling path includes an outer pipe formed to connect the rear side and the front side of the motor housing, a second communication hole connected to the outer pipe and formed on the front side bearing mounting portion, an airfoil journal bearing on the front side, And the upper portion of the turn in order, and is discharged to the outside of the motor housing.
또한, 제1-1냉각 경로 및 제1-2냉각 경로는 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링 각각의 반경방향 내측에서 외측을 향해 냉각 공기 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성되며; 제1-3냉각 경로는 후방측 에어포일 저널 베어링, 고정자와 회전자의 사이, 고정자의 전방측 엔드턴 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다.Further, the No. 1-1 cooling path and the No. 1-2 cooling path are formed such that cooling air is radially outwardly radially inward of each of the pair of airfoil thrust bearings to be discharged to the outside of the motor housing; The first to third cooling paths may be formed to pass through the rear airfoil journal bearing, between the stator and the rotor, and to the upper side of the front end side turn of the stator in order, and to be discharged to the outside of the motor housing.
또한, 상기 코어팬의 토출 유로에서 3방향으로 분기되어 하나가 상기 제1-1냉각 경로를 형성하며, 다른 하나가 전면의 에어포일 스러스트 베어링의 반경방향 내측과 후방측 에어포일 저널 베어링이 근접된 부분에서 다시 2방향으로 분기되어 제1-2냉각 경로 및 제1-3냉각 경로를 형성할 수 있다.Further, one end of the core fan branches out in three directions in the discharge passage of the core fan, and the other one of the radial inner side and the rear side airfoil journal bearing of the front airfoil thrust bearing is adjacent The second cooling path and the first cooling path may be formed.
또한, 상기 코어팬의 토출 유로에서 3방향으로 분기된 유로 중 또 다른 하나가 상기 후방측 베어링 장착부에 형성된 제1연통공을 통과하여 고정자의 후방측 엔드턴과 후방측 베어링 장착부 사이에서 다시 3방향으로 분기되어 제2냉각 경로, 제3냉각 경로 및 제4냉각 경로를 형성할 수 있다.Further, another one of the flow paths branched in three directions in the discharge passage of the core fan passes through the first communication hole formed in the rear-side bearing mounting portion, and is again arranged in three directions between the rear-side end turn of the stator and the rear- To thereby form the second cooling path, the third cooling path, and the fourth cooling path.
본 발명의 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조는, 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워에서 에어포일 베어링들, 모터의 고정자, 회전자 및 모터 하우징 등을 고르게 냉각 시킬 수 있으며, 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.The cooling channel structure of the turbo blower equipped with the airfoil bearing of the present invention can uniformly cool the airfoil bearings, the stator of the motor, the rotor and the motor housing in the turbo blower equipped with the airfoil bearing, There is an advantage that it can be improved.
또한, 각각의 베어링들의 파손 시 나머지 베어링들로 파편이 이동되지 않기 때문에 베어링의 파손 및 회전자 축의 파손을 줄일 수 있어 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 내구성이 향상되는 장점이 있다.In addition, when each of the bearings is broken, the debris is not moved to the remaining bearings, so that damage to the bearing and damage to the rotor shaft can be reduced, thereby improving the durability of the turbo blower equipped with the airfoil bearing.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조 및 냉각 공기의 흐름을 나타낸 단면도.
도 3 및 도 4는 도 2의 부분 확대도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조 및 냉각 공기의 흐름을 나타낸 단면도.
도 7 및 도 8은 도 6의 부분 확대도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 and FIG. 2 are cross-sectional views illustrating a cooling channel structure and a flow of cooling air in a turbo blower equipped with an airfoil bearing according to a first embodiment of the present invention;
Figures 3 and 4 are partial enlarged views of Figure 2;
FIG. 5 and FIG. 6 are cross-sectional views illustrating a cooling channel structure and a flow of cooling air in a turbo blower equipped with an airfoil bearing according to a second embodiment of the present invention.
Figs. 7 and 8 are partially enlarged views of Fig. 6; Fig.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the cooling channel structure of the turbo blower equipped with the airfoil bearing of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[실시예 1][Example 1]
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조 및 냉각 공기의 흐름을 나타낸 단면도이며, 도 3 및 도 4는 도 2의 부분 확대도이다.FIGS. 1 and 2 are cross-sectional views illustrating a cooling channel structure and a cooling air flow of a turbo blower equipped with an airfoil bearing according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are enlarged views of FIG. 2 .
도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조는, 내부가 중공 형성된 모터 하우징(100); 상기 모터 하우징(100)의 내부에 구비되며, 상기 모터 하우징(100)에 결합되어 고정된 고정자(200); 상기 고정자(200)의 내측에 이격되어 배치되며 회전축(310)에 마그넷(320)이 결합된 회전자(300); 상기 회전축(310)의 전방측에 결합된 임펠러(400); 상기 모터 하우징(100)에 결합된 베어링 장착부(110,120)에 장착되어 상기 회전축(310)이 회전 가능하도록 지지되며, 상기 회전축(310)의 전방측 및 후방측에 이격되어 배치된 한 쌍의 에어포일 저널 베어링(510,520); 상기 회전축(310)의 전방측에 결합된 스러스트 러너(311); 전방측 베어링 장착부(110)에 장착되어 상기 스러스트 러너(311)가 회전 가능하도록 지지되며, 상기 스러스트 러너(311)의 양측에 배치된 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링(530,540); 및 상기 회전축(310)의 후방에 결합된 코어팬(600); 을 포함하여 이루어지는 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조에 있어서, 상기 코어팬(600)에서 토출된 냉각 공기가 후방측 베어링 장착부(120) 부근에서 4방향으로 분기되어 유동되도록 냉각 경로가 형성되되, 제1냉각 경로는 후방측 에어포일 저널 베어링(520), 고정자(200)와 회전자(300)의 사이, 고정자(200)의 전방측 엔드턴(210) 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성되고; 제2냉각 경로는 고정자(200)의 후방측 엔드턴(220) 상부측, 고정자(200)와 회전자(300)의 사이, 고정자(200)의 전방측 엔드턴(210) 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성되며; 제3냉각 경로는 고정자(200)의 후방측 엔드턴(220) 상부측, 고정자(200)와 모터 하우징(100)의 사이, 고정자(200)의 전방측 엔드턴(210) 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성되며; 제4냉각 경로는 모터 하우징(100)의 후방측과 전방측을 연결하도록 형성된 외부 배관(700)을 통해 전방측 베어링 장착부(110)에 형성된 공간부(111)에서 다시 분기되어 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링(530,540) 및 전방측 에어포일 저널 베어링(510)을 각각 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다.As shown in the drawing, the cooling passage structure of the turbo blower equipped with the airfoil bearing according to the first embodiment of the present invention includes: a
우선, 본 발명의 제1실시예에서 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워(1000)는 크게 모터 하우징(100), 한 쌍의 베어링 장착부(110,120), 고정자(200), 회전자(300), 임펠러(400), 한 쌍의 에어포일 저널 베어링(510,520), 스러스트 러너(311), 한 쌍의 에어포일 저널 베어링(510,520) 및 코어팬(600)으로 구성될 수 있다.First, in a first embodiment of the present invention, a
모터 하우징(100)은 외형을 형성하는 부분으로 내부가 비어있으며 양단이 개방된 원통형으로 형성될 수 있다. 그리고 모터 하우징(100)의 전방측에는 전방측 베어링 장착부(110)가 결합되고, 모터 하우징(100)의 후방측에는 후방측 베어링 장착부(120)가 결합될 수 있다. 또한, 모터 하우징(100)의 전방측과 후방측에 베어링 장착부(110,120)들이 결합된 상태에서 전방측에는 임펠러 케이스(410)가 결합될 수 있으며, 후방측에는 커버(800)가 결합될 수 있다.The
모터 하우징(100)의 내측에는 고정자(200)가 결합되어 고정되며, 고정자(200)는 권취되어 있는 코일의 엔드턴이 전방측과 후방측을 향하도록 배치되어, 전방측 엔드턴(210)이 전방측인 좌측에 배치되고 후방측 엔드턴(220)이 후방측인 우측에 배치될 수 있다.A
회전자(300)는 고정자(200)의 내측에 이격되어 배치되며, 고정자(200)는 영구자석인 마그넷(320)이 회전축(310)의 외측에 결합된 형태로 형성될 수 있다.The
임펠러(400)는 외부 공기를 흡입하여 승압시킬 수 있는 부분으로, 회전축(310)의 전방측에 임펠러(400)가 결합되어 함께 회전될 수 있다. 이때, 임펠러(400)는 임펠러 케이스(410)의 내부에 배치되어, 흡입구(411)를 통해 공기를 흡입하여 배출구(412)를 통해 승압된 공기를 배출할 수 있도록 구성될 수 있다.The
한 쌍의 에어포일 저널 베어링(510,520)은 회전되는 회전축(310)의 반경방향 하중을 지지하는 역할을 하며, 한 쌍의 에어포일 저널 베어링(510,520)은 축방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 전방측 에어포일 저널 베어링(510)은 전방측 베어링 장착부(110)에 결합되며, 후방측 에어포일 저널 베어링(520)은 후방측 베어링 장착부(120)에 결합될 수 있다.The pair of
스러스트 러너(311)는 회전축(310)에 결합되어 함께 회전되는 부분으로, 스러스트 러너(311)는 전방측에 배치되되 임펠러(400)와 전방측 에어포일 저널 베어링(510)의 사이에 배치될 수 있다. 그리고 스러스트 러너(311)는 회전축(310)에 수직인 판형으로 형성되어 전방측 베어링 장착부(110)의 내측에 형성된 빈 공간에 스러스트 러너(311)의 일부가 삽입되어 있도록 배치될 수 있다.The
에어포일 스러스트 베어링(530,540)은 축방향으로 스러스트 러너(311) 양측에 배치되어 전방측 베어링 장착부(110)에 장착될 수 있으며, 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링(530,540)에 의해 스러스트 러너(311)가 회전 가능하도록 지지되어 회전축(310)의 축방향 하중을 지지하도록 구성될 수 있다.The
코어팬(600)은 회전축(310)의 후방측에 결합되어 함께 회전되도록 구성되며, 후방쪽의 흡입구(610)에서 축방향으로 냉각 공기가 유입되어 반경방향으로 코어팬(600)의 내측에서 외측 방향으로 유동되어 토출 유로(620)를 따라 냉각 공기가 토출되도록 형성될 수 있다. 이때, 코어팬(600)은 모터 하우징(100)에 결합된 커버(800)의 내측에 배치되어 후방측 베어링 장착부(120)과 커버(800) 사이에 커버(800)가 배치되도록 구성될 수 있다.The
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워(1000)는, 코어팬(600)에 의해 가압된 냉각 공기를 이용해 구성 요소들을 냉각시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 이때, 코어팬(600)에서 토출된 냉각 공기는 코어팬(600)의 반경방향 바깥쪽에 연결되도록 형성된 토출 유로(620)를 통해 유동되어 후방측 베어링 장착부(120) 부근에서 4방향으로 분기되어 유동되도록 냉각 경로가 형성될 수 있다.The
여기에서 제1냉각 경로는 후방측 에어포일 저널 베어링(520), 고정자(200)와 회전자(300)의 사이, 고정자(200)의 전방측 엔드턴(210) 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 코어팬(600)의 토출 유로(620) 통과한 냉각 공기 중 일부가 후방측 에어포일 저널 베어링(520)을 통과한 후 후방측 엔드턴(220)의 하부측 공간으로 유동되어 고정자(200)와 회전자(300)의 사이를 통과하여 전방측 엔드턴(210)의 하부측 공간으로 유동되어 전방측 엔드턴(210)과 전방측 베어링 장착부(110) 사이의 공간을 따라 유동된 다음 전방측 엔드턴(210)의 상부측 공간을 통과한 후 모터 하우징(100)에 형성된 제1냉각 공기 배출구(101)를 통해 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다. 이때, 후방측 에어포일 저널 베어링(520)의 내측을 회전축(310)이 통과하는 형태로 배치되어 있으며 후방측 에어포일 저널 베어링(520)과 회전축(310)은 특정한 간격을 갖도록 이격되어 있으므로, 냉각 공기가 후방측 에어포일 저널 베어링(520)과 회전축(310)의 사이로 통과될 수 있다.Here, the first cooling path passes through the rear airfoil journal bearing 520, the
그리고 제2냉각 경로는 고정자(200)의 후방측 엔드턴(220) 상부측, 고정자(200)와 회전자(300)의 사이, 고정자(200)의 전방측 엔드턴(210) 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다. 즉, 코어팬(600)의 토출 유로(620) 통과한 냉각 공기 중 일부가 모터 하우징(100) 내부의 후방측 엔드턴(220)의 상부측에서 후방측 엔드턴(220)과 후방측 베어링 장착부(120) 사이의 공간을 따라 유동되어 후방측 엔드턴(220)의 하부측 공간으로 유동되어 고정자(200)와 회전자(300)의 사이를 통과하여 전방측 엔드턴(210)의 하부측 공간으로 유동되어 전방측 엔드턴(210)과 전방측 베어링 장착부(110) 사이의 공간을 따라 유동된 다음 전방측 엔드턴(210)의 상부측 공간을 통과한 후 모터 하우징(100)에 형성된 제1냉각 공기 배출구(101)를 통해 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다. 이때, 후방측 엔드턴(220)의 하부측에서부터 고정자(200)와 회전자(300)의 사이를 거쳐 전방측 엔드턴(210)의 상부측을 통해 모터 하우징(100)의 제1냉각 공기 배출구(101)까지는 제1냉각 경로와 제2냉각 경로가 공통된 경로를 형성하며, 후방측 엔드턴(220)의 하부측에서 제1냉각 경로와 제2냉각 경로가 합류되는 지점이 될 수 있다.The second cooling path is disposed on the upper side of the rear
제3냉각 경로는 고정자(200)의 후방측 엔드턴(220) 상부측, 고정자(200)와 모터 하우징(100)의 사이, 고정자(200)의 전방측 엔드턴(210) 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다. 즉, 코어팬(600)의 토출 유로(620) 통과한 냉각 공기 중 일부가 모터 하우징(100) 내부의 후방측 엔드턴(220)의 상부측에서 후방측 엔드턴(220)과 모터 하우징(100)의 사이 공간을 따라 유동되어 고정자(200)의 외주면 또는 모터 하우징(100)의 내주면에 형성된 홈 등의 유로를 통과하고 전방측 엔드턴(210)과 모터 하우징(100)의 사이 공간을 따라 유동된 후 모터 하우징(100)에 형성된 제1냉각 공기 배출구(101)를 통해 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다.The third cooling path passes through the upper side of the rear
제4냉각 경로는 모터 하우징(100)의 후방측과 전방측을 연결하도록 형성된 외부 배관(700)을 통해 전방측 베어링 장착부(110)에 형성된 공간부(111)에서 다시 분기되어 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링(530,540) 및 전방측 에어포일 저널 베어링(510)을 각각 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다. 즉, 제4냉각 경로는 코어팬(600)의 토출 유로(620) 통과한 냉각 공기 중 일부가 모터 하우징(100) 내부의 후방측 엔드턴(220)의 상부측에서 바로 모터 하우징(100)에 형성된 제1외부 연결공(130)을 통해 외부 배관(700)으로 유동되며, 외부 배관(700)은 모터 하우징(100)의 후방측에 형성된 제1외부 연결공(130)과 전방측에 형성된 제2외부 연결공(140)을 연결하도록 모터 하우징(100)의 외부에 설치될 수 있다. 그리고 외부 배관(700)을 따라 유동된 냉각 공기는 전방측 베어링 장착부(110)에 형성된 공간부(111)로 유입되고 여기에서 유로가 분기되어 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링(530,540) 및 전방측 에어포일 저널 베어링(510)을 각각 통과하여 모터 하우징(100)에 형성된 제2냉각 공기 배출구(102)를 통해 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다.The fourth cooling path is branched again in the
그리하여 본 발명의 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조는, 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워에서 에어포일 저널 베어링들, 에어포일 스러스트 베어링들, 모터의 고정자 및 엔드턴, 회전자, 베어링 장착부들 및 모터 하우징을 고르게 냉각 시킬 수 있어 냉각 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 하나의 냉각 경로가 아닌 여러 개의 냉각 경로를 이용해 각각 부분적으로 냉각시킬 수 있도록 경로가 형성되므로 각각의 냉각 경로가 비교적 짧게 형성되어 냉각 효과가 향상될 수 있다. 또한, 4개의 에어포일 베어링들이 각각 해당되는 하나의 냉각 경로에서 각각 냉각되도록 구성되므로, 하나의 베어링의 손상이나 파손 시 나머지 베어링들로 파편이 이동되지 않기 때문에 다른 베어링들의 파손 및 회전자 축의 파손을 방지할 수 있어 내구성이 향상될 수 있다.Thus, the cooling passage structure of the turbo blower equipped with the airfoil bearing of the present invention can be applied to the airfoil journal bearings, the airfoil thrust bearings, the stator and end turns of the motor, the rotor, the bearing The mounting portions and the motor housing can be uniformly cooled, and the cooling performance can be improved. In addition, since the paths are formed so as to partially cool each of them by using a plurality of cooling paths instead of one cooling path, the respective cooling paths can be formed relatively short, so that the cooling effect can be improved. In addition, since the four airfoil bearings are respectively cooled in the corresponding one cooling path, the fragments are not moved to the remaining bearings when one bearing is damaged or broken. Therefore, the breakage of the other bearings and the breakage of the rotor shaft And the durability can be improved.
또한, 상기 전방측 베어링 장착부(110)에 형성된 공간부(111)로 유입된 냉각 공기는 3방향으로 분기되어 유동되도록 냉각 경로가 형성되되, 제4-1냉각 경로 및 제4-2냉각 경로는 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링(530,540) 각각의 반경방향 내측에서 외측을 향해 냉각 공기 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성되며, 제4-3냉각 경로는 전방측의 에어포일 저널 베어링(510), 고정자(200)의 전방측 엔드턴(210) 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다.In addition, a cooling path is formed so that the cooling air introduced into the
즉, 제4냉각 경로는 도시된 바와 같이 외부 배관(700)을 따라 유동된 냉각 공기가 전방측 베어링 장착부(110)에 형성된 공간부(111)로 유입되며, 유입된 냉각 공기는 3방향으로 분기되어 각각 제4-1냉각 경로, 제4-2냉각 경로, 제4-3냉각 경로로 나뉘어질 수 있다. 이때, 스러스트 러너(311)를 기준으로 전면쪽에 배치된 것이 전면의 에어포일 스러스트 베어링(530)이고 후면쪽에 배치된 것이 후면의 에어포일 스러스트 베어링(540)이며, 제4-1냉각 경로는 공간부(111)와 전면의 에어포일 스러스트 베어링(530)의 반경방향 내측을 연결하는 제4-1연결 유로(151)를 통해 전면의 에어포일 스러스트 베어링(530)을 반경방향으로 내측에서 외측 방향으로 통과한 후 모터 하우징(100)에 형성된 제2냉각 공기 배출구(102)를 통해 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다. 그리고 제4-2냉각 경로는 공간부(111)와 후면의 에어포일 스러스트 베어링(540)의 반경방향 내측을 연결하는 제4-2연결 유로(152)를 통해 전면의 에어포일 스러스트 베어링(530)을 반경방향으로 내측에서 외측 방향으로 통과한 후 모터 하우징(100)에 형성된 제2냉각 공기 배출구(102)를 통해 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다. 또한, 제4-3냉각 경로는 공간부(111)와 전방측 에어포일 저널 베어링(510)의 전방쪽을 연결하는 제4-3연결 유로(153)를 통해 전면의 에어포일 저널 베어링(530)을 통과한 후 모터 하우징(100)에 형성된 제2냉각 공기 배출구(102)를 통해 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다. 이때, 제4-2연결 유로(152)와 제4-3연결 유로(153)는 각각 별도의 유로로 형성될 수도 있으나, 도시된 바와 같이 공통인 하나의 유로로 형성될 수 있다. 이는 이하에서 상세히 설명한다.That is, in the fourth cooling path, as shown in the drawing, the cooling air flowing along the
또한, 상기 에어포일 스러스트 베어링(530,540)의 반경방향 외측에서 2방향으로 분기되어 하나가 상기 제4-1냉각 경로를 형성하며, 나머지 하나는 후면의 에어포일 스러스트 베어링(540)의 반경방향 내측과 전방측 에어포일 저널 베어링(510)이 근접된 부분에서 다시 2방향으로 분기되어 제4-2냉각 경로 및 제4-3냉각 경로를 형성할 수 있다.In addition, the
즉, 에어포일 스러스트 베어링(530,540)의 반경방향 외측에 위치하는 공간부(111)에서 2방향으로 냉각 공기 유로가 분기되어 하나인 제4-1연결 유로(151)가 제4-1냉각 경로의 일부를 형성할 수 있으며 나머지 하나인 제4-2연결 유로(152)가 제4-2냉각 경로의 일부를 형성할 수 있다. 이때, 제4-2연결 유로(152)와 제4-3연결 유로(153)는 도시된 바와 같이 공통인 하나의 유로로 형성되어, 제4-2연결 유로(152)의 하단에서 후면의 에어포일 스러스트 베어링(540)의 반경방향 내측과 전방측 에어포일 저널 베어링(510)의 전방측으로 냉각 공기가 나누어져 유동되도록 다시 2방향으로 분기되어 제4-2냉각 경로 및 제4-3냉각 경로의 일부를 형성할 수 있다. 그리하여 2개의 경로에서 일부 유로를 공통으로 사용할 수 있어 냉각 유로의 형성이 용이할 수 있다.That is, the cooling air flow path is branched in two directions in the
또한, 상기 제1냉각 경로는, 상기 코어팬(600)에서 토출된 냉각 공기의 일부가 후방측 베어링 장착부(120)와 코어팬(600)의 사이 공간을 통해 후방측 에어포일 저널 베어링(520)을 통과하여 모터 하우징(100)의 내부로 유입된 후 고정자(200)와 회전자(300)의 사이, 고정자(200)의 전방측 엔드턴(210) 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다.In the first cooling path, a part of the cooling air discharged from the
즉, 도시된 바와 같이 후방측 베어링 장착부(120)의 후방측에 형성된 공간을 통해 일부 냉각 공기가 유동되어 후방측 에어포일 저널 베어링(520)을 후방에서 전방을 향해 통과한 후 모터 하우징(100)의 내부로 유입되어 이후 고정자(200)와 회전자(300)의 사이, 고정자(200)의 전방측 엔드턴(210) 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 제1냉각 경로가 형성될 수 있다.That is, as shown in the figure, a part of the cooling air flows through the space formed on the rear side of the rear
또한, 상기 코어팬(600)에서 토출된 냉각 공기의 나머지가 후방측 베어링 장착부(120)에 형성된 제1연통공(121)을 통과하여 고정자(200)의 후방측 엔드턴(220)과 후방측 베어링 장착부(120) 사이에서 3방향으로 분기되어 제2냉각 경로, 제3냉각 경로 및 제4냉각 경로를 형성할 수 있다.The remaining portion of the cooling air discharged from the
즉, 도시된 바와 같이 냉각 공기의 유동 방향으로 코어팬(600)의 토출 유로(620)의 후단에서 제1냉각 유로가 분기되고 나머지는 후방측 베어링 장착부(120)에 형성된 제1연통공(121)을 통과하여 모터 하우징(100)의 내부로 유입되며, 유입된 냉각 공기는 후방측 엔드턴(220)과 후방측 베어링 장착부(120)의 사이에서 3방향으로 나뉘어져 각각 제2냉각 경로, 제3냉각 경로 및 제4냉각 경로를 형성할 수 있다.That is, as shown in the drawing, the first cooling flow path is branched at the rear end of the
[실시예 2][Example 2]
도 5 및 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조 및 냉각 공기의 흐름을 나타낸 단면도이며, 도 7 및 도 8은 도 6의 부분 확대도이다.FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views illustrating a cooling channel structure and a cooling air flow of a turbo blower equipped with an airfoil bearing according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 7 and 8 are partial enlarged views of FIG. 6 .
도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조는, 내부가 중공 형성된 모터 하우징(100); 상기 모터 하우징(100)의 내부에 구비되며, 상기 모터 하우징(100)에 결합되어 고정된 고정자(200); 상기 고정자(200)의 내측에 이격되어 배치되며 회전축(310)에 마그넷(320)이 결합된 회전자(300); 상기 회전축(310)의 전방측에 결합된 임펠러(400); 상기 모터 하우징(100)에 결합된 베어링 장착부(110,120)에 장착되어 상기 회전축(310)이 회전 가능하도록 지지되며, 상기 회전축(310)의 전방측 및 후방측에 이격되어 배치된 한 쌍의 에어포일 저널 베어링(510,520); 상기 회전축(310)의 후방측에 결합된 스러스트 러너(311); 후방측 베어링 장착부(120)에 장착되어 상기 스러스트 러너(311)가 회전 가능하도록 지지되며, 상기 스러스트 러너(311)의 양측에 배치된 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링(530,540); 및 상기 회전축(310)의 후방에 결합된 코어팬(600); 을 포함하여 이루어지는 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조에 있어서, 상기 코어팬(600)에서 토출된 냉각 공기가 후방측 베어링 장착부(120) 부근에서 4방향으로 분기되어 유동되도록 냉각 경로가 형성되되, 제1냉각 경로는 코어팬(600)의 토출 유로(620)에서 분기되어 상기 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링(530,540) 및 후방측의 에어포일 저널 베어링(520)을 각각 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성되고; 제2냉각 경로는 고정자(200)의 후방측 엔드턴(220)의 상부측, 고정자(200)와 회전자(300)의 사이, 고정자(200)의 전방측 엔드턴(210) 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성되며; 제3냉각 경로는 고정자(200)의 후방측 엔드턴(220) 상부측, 고정자(200)와 모터 하우징(100)의 사이, 고정자(200)의 전방측 엔드턴(210) 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성되며; 제4냉각 경로는 모터 하우징(100)의 후방측과 전방측을 연결하도록 형성된 외부 배관(700), 상기 외부 배관(700)과 연결되며 전방측 베어링 장착부(110)에 형성된 제2연통공(112), 전방측 에어포일 저널 베어링(510), 고정자(200)의 전방측 엔드턴(210) 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다.As shown in the drawing, the cooling passage structure of the turbo blower equipped with the airfoil bearing according to the second embodiment of the present invention includes: a motor housing 100 having a hollow interior; A stator 200 provided inside the motor housing 100 and fixedly coupled to the motor housing 100; A rotor 300 spaced apart from the inside of the stator 200 and having a magnet 320 coupled to the rotating shaft 310; An impeller 400 coupled to the front side of the rotary shaft 310; A pair of airfoils 310 mounted on the bearing mounts 110 and 120 coupled to the motor housing 100 so as to be rotatable about the rotary shaft 310 and spaced apart from the front and rear sides of the rotary shaft 310, Journal bearings (510, 520); A thrust runner 311 coupled to the rear side of the rotation shaft 310; A pair of airfoil thrust bearings (530, 540) mounted on the rear side bearing mounting portion (120) and supported on the rotatable thrust runner (311) and disposed on both sides of the thrust runner (311); And a core fan 600 coupled to the rear of the rotation shaft 310; A cooling path is formed so that the cooling air discharged from the core fan 600 is branched and flowed in four directions near the rear bearing mounting portion 120, The first cooling path is branched from the discharge passage 620 of the core fan 600 and passes through the pair of airfoil thrust bearings 530 and 540 and the airfoil journal bearings 520 on the rear side, (100); The second cooling path is disposed on the upper side of the rear side end turn 220 of the stator 200 and between the stator 200 and the rotor 300 and on the upper side of the front side side turn 210 of the stator 200 And is discharged to the outside of the motor housing 100; The third cooling path passes through the upper side of the rear end side turn 220 of the stator 200 and between the stator 200 and the motor housing 100 and the upper side of the front side side turn 210 of the stator 200 And is discharged to the outside of the motor housing 100; The fourth cooling path includes an outer pipe 700 formed to connect the rear side and the front side of the motor housing 100 and a second communication hole 112 formed in the front side bearing mounting portion 110, The airfoil journal bearing 510 on the front side and the upper side of the front side end turn 210 of the stator 200 to be discharged to the outside of the motor housing 100.
우선, 본 발명의 제2실시예에서 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워(1000)는 상기한 제1실시예와 마찬가지로 크게 모터 하우징(100), 한 쌍의 베어링 장착부(110,120), 고정자(200), 회전자(300), 임펠러(400), 한 쌍의 에어포일 저널 베어링(510,520), 스러스트 러너(311), 한 쌍의 에어포일 저널 베어링(510,520) 및 코어팬(600)으로 구성될 수 있다. 단, 제1실시예와는 달리 제2실시예에서는 스러스트 러너(311)가 회전축(310)의 후방측에 결합되어 있으며, 스러스트 러너(311)가 회전 가능하도록 이를 지지하기 위한 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링(530,540)이 후방측 베어링 장착부(120)에 장착되어 스러스트 러너(311)의 양면을 지지할 수 있도록 구성될 수 있다.First, in the second embodiment of the present invention, the
그리고 스러스트 러너(311)는 후방측에 배치되되 후방측 에어포일 저널 베어링(520)과 코어팬(600)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 스러스트 러너(311)는 회전축(310)에 수직인 판형으로 형성되어 후방측 베어링 장착부(120)의 내측에 형성된 빈 공간에 스러스트 러너(311)의 일부가 삽입되어 있도록 배치될 수 있다. 에어포일 스러스트 베어링(530,540)은 축방향으로 스러스트 러너(311) 양측에 배치되어 후방측 베어링 장착부(120)에 장착될 수 있으며, 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링(530,540)에 의해 스러스트 러너(311)가 회전 가능하도록 지지되어 회전축(310)의 축방향 하중을 지지하도록 구성될 수 있다.And the
또한, 모터 하우징(100), 한 쌍의 베어링 장착부(110,120), 고정자(200), 회전자(300), 임펠러(400), 한 쌍의 에어포일 저널 베어링(510,520) 및 코어팬(600)은 상기 구성 요소들에 형성된 냉각 공기의 유동을 위한 유로를 제외한 나머지 구성은 상기한 제1실시예와 동일하게 형성될 수 있다.The
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워(1000)는, 코어팬(600)에 의해 가압된 냉각 공기를 이용해 구성 요소들을 냉각시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 이때, 코어팬(600)에서 토출된 냉각 공기는 코어팬(600)의 반경방향 바깥쪽에 연결되도록 형성된 토출 유로(620)를 통해 유동되어 후방측 베어링 장착부(120) 부근에서 4방향으로 분기되어 유동되도록 냉각 경로가 형성될 수 있다.The
여기에서 제1냉각 경로는 코어팬(600)의 토출 유로(620)에서 분기되어 상기 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링(530,540) 및 후방측 에어포일 저널 베어링(520)을 각각 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 코어팬(600)의 토출 유로(620) 통과한 냉각 공기 중 일부가 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링(530,540) 및 후방측 에어포일 저널 베어링(520)을 각각 통과하여 후방측 베어링 장착부(120)에 형성된 제1냉각 공기 배출구(101)를 통해 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다.The first cooling path is branched from the
그리고 제2냉각 경로는 고정자(200)의 후방측 엔드턴(220)의 상부측, 고정자(200)와 회전자(300)의 사이, 고정자(200)의 전방측 엔드턴(210) 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다. 즉, 코어팬(600)의 토출 유로(620) 통과한 냉각 공기 중 일부가 모터 하우징(100) 내부의 후방측 엔드턴(220)의 상부측에서 후방측 엔드턴(220)과 후방측 베어링 장착부(120) 사이의 공간을 따라 유동되어 후방측 엔드턴(220)의 하부측 공간으로 유동되어 고정자(200)와 회전자(300)의 사이를 통과하여 전방측 엔드턴(210)의 하부측 공간으로 유동되어 전방측 엔드턴(210)과 전방측 베어링 장착부(110) 사이의 공간을 따라 유동된 다음 전방측 엔드턴(210)의 상부측 공간을 통과한 후 모터 하우징(100)에 형성된 제2냉각 공기 배출구(102)를 통해 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다.The second cooling path is disposed on the upper side of the rear
제3냉각 경로는 고정자(200)의 후방측 엔드턴(220) 상부측, 고정자(200)와 모터 하우징(100)의 사이, 고정자(200)의 전방측 엔드턴(210) 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다. 즉, 코어팬(600)의 토출 유로(620) 통과한 냉각 공기 중 일부가 모터 하우징(100) 내부의 후방측 엔드턴(220)의 상부측에서 후방측 엔드턴(220)과 모터 하우징(100)의 사이 공간을 따라 유동되어 고정자(200)의 외주면 또는 모터 하우징(100)의 내주면에 형성된 홈 등의 유로를 통과하고 전방측 엔드턴(210)과 모터 하우징(100)의 사이 공간을 따라 유동된 후 모터 하우징(100)에 형성된 제2냉각 공기 배출구(102)를 통해 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다.The third cooling path passes through the upper side of the rear
또한, 제4냉각 경로는 모터 하우징(100)의 후방측과 전방측을 연결하도록 형성된 외부 배관(700), 상기 외부 배관(700)과 연결되며 전방측 베어링 장착부(110)에 형성된 제2연통공(112), 전방측 에어포일 저널 베어링(510), 고정자(200)의 전방측 엔드턴(210) 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다. 즉, 제4냉각 경로는 코어팬(600)의 토출 유로(620) 통과한 냉각 공기 중 일부가 모터 하우징(100) 내부의 후방측 엔드턴(220)의 상부측에서 바로 모터 하우징(100)에 형성된 제1외부 연결공(130)을 통해 외부 배관(700)으로 유동되며, 외부 배관(700)은 모터 하우징(100)의 후방측에 형성된 제1외부 연결공(130)과 전방측에 형성된 제2외부 연결공(140)을 연결하도록 모터 하우징(100)의 외부에 설치될 수 있다. 그리고 외부 배관(700)을 따라 유동된 냉각 공기는 전방측 베어링 장착부(110)에 형성된 유로를 통해 전방측 에어포일 저널 베어링(510)을 통과하여 모터 하우징(100) 내부의 전방측 엔드턴(210) 하부측으로 유입된 후 전방측 엔드턴(210)의 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징(100)에 형성된 제2냉각 공기 배출구(102)를 통해 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다.The fourth cooling path includes an
그리하여 본 발명의 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조는, 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워에서 에어포일 저널 베어링들, 에어포일 스러스트 베어링들, 모터의 고정자 및 엔드턴, 회전자, 베어링 장착부들 및 모터 하우징을 고르게 냉각 시킬 수 있어 냉각 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 하나의 냉각 경로가 아닌 여러 개의 냉각 경로를 이용해 각각 부분적으로 냉각시킬 수 있도록 경로가 형성되므로 각각의 냉각 경로가 비교적 짧게 형성되어 냉각 효과가 향상될 수 있다. 또한, 4개의 에어포일 베어링들이 각각 해당되는 하나의 냉각 경로에서 각각 냉각되도록 구성되므로, 하나의 베어링의 손상이나 파손 시 나머지 베어링들로 파편이 이동되지 않기 때문에 다른 베어링들의 파손 및 회전자 축의 파손을 방지할 수 있어 내구성이 향상될 수 있다.Thus, the cooling channel structure of the turbo blower equipped with the airfoil bearing of the present invention can be applied to the airfoil journal bearings, airfoil thrust bearings, stator and end turns of the motor, rotors, bearings The mounting portions and the motor housing can be uniformly cooled, and the cooling performance can be improved. In addition, since the paths are formed so as to partially cool each of them by using a plurality of cooling paths instead of one cooling path, the respective cooling paths can be formed relatively short, so that the cooling effect can be improved. In addition, since the four airfoil bearings are respectively cooled in the corresponding one cooling path, the fragments are not moved to the remaining bearings when one bearing is damaged or broken. Therefore, the breakage of the other bearings and the breakage of the rotor shaft And the durability can be improved.
또한, 제1-1냉각 경로 및 제1-2냉각 경로는 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링(530,540) 각각의 반경방향 내측에서 외측을 향해 냉각 공기 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성되며; 제1-3냉각 경로는 후방측 에어포일 저널 베어링(520), 고정자(200)와 회전자(300)의 사이, 고정자(200)의 전방측 엔드턴(210) 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다.Further, the 1-1 cooling path and the 1-2 cooling path are formed such that the cooling air is radially outwardly radially inward of each of the pair of airfoil thrust
즉, 제1냉각 경로는 도시된 바와 같이 코어팬(600)의 토출 유로(620)에서 분기되어 각각 제1-1냉각 경로, 제1-2냉각 경로, 제1-3냉각 경로로 나누어질 수 있다. 이때, 스러스트 러너(311)를 기준으로 전면쪽에 배치된 것이 전면의 에어포일 스러스트 베어링(530)이고 후면쪽에 배치된 것이 후면의 에어포일 스러스트 베어링(540)이며, 제1-1냉각 경로는 냉각 공기의 유동방향으로 토출 유로(620)의 전방인 코어팬(600)의 끝단 부근과 후면의 에어포일 스러스트 베어링(540)의 반경방향 내측을 연결하는 제1-1연결 유로(161)를 통해 후면의 에어포일 스러스트 베어링(540)을 반경방향으로 내측에서 외측 방향으로 통과한 후 후방측 베어링 장착부(120)에 형성된 제1냉각 공기 배출구(101)를 통해 모터 하우징(100)의 외부로 배출될 수 있다. 그리고 제1-2냉각 경로는 토출 유로(620)의 중간 부분과 전면의 에어포일 스러스트 베어링(530)의 반경방향 내측을 연결하는 제1-2연결 유로(162)를 통해 전면의 에어포일 스러스트 베어링(530)을 반경방향으로 내측에서 외측 방향으로 통과한 후 모터 하우징(100)에 형성된 제1냉각 공기 배출구(101)를 통해 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다. 또한, 제1-3냉각 경로는 토출 유로(620)의 중간 부분과 전면의 에어포일 스러스트 베어링(530)의 반경방향 내측을 연결하는 제1-3연결 유로(163)를 통해 후방측 에어포일 저널 베어링(520)을 통과한 후 후방측 엔드턴(220)의 하측에서 고정자(200)와 회전자(300)의 사이를 통과하고 이후 전방측 엔드턴(210)의 하부측에서 전방측 엔드턴(210) 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징(100)에 형성된 제2냉각 공기 배출구(102)를 통해 모터 하우징(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다. 이때, 제1-2연결 유로(162)와 제1-3연결 유로(163)는 각각 별도의 유로로 형성될 수도 있으나, 도시된 바와 같이 공통인 하나의 유로로 형성될 수 있다. 이는 이하에서 상세히 설명한다. 또한, 후방측 엔드턴(220)의 하부측에서부터 고정자(200)와 회전자(300)의 사이를 거쳐 전방측 엔드턴(210)의 상부측을 통해 모터 하우징(100)의 제2냉각 공기 배출구(102)까지는 제1-3냉각 경로와 제2냉각 경로가 공통된 경로를 형성하며, 후방측 엔드턴(220)의 하부측에서 제1-3냉각 경로와 제2냉각 경로가 합류되는 지점이 될 수 있다.That is, the first cooling path may be divided into the 1-1 cooling path, the 1-2 cooling path, and the 1-3 cooling path, respectively, which are branched from the
또한, 상기 코어팬(600)의 토출 유로(620)에서 3방향으로 분기되어 하나가 상기 제1-1냉각 경로를 형성하며, 다른 하나가 전면의 에어포일 스러스트 베어링(530)의 반경방향 내측과 후방측 에어포일 저널 베어링(520)이 근접된 부분에서 다시 2방향으로 분기되어 제1-2냉각 경로 및 제1-3냉각 경로를 형성할 수 있다.One end of the first cooling path is branched in three directions in the
즉, 냉각 공기의 유동방향으로 토출 유로(620)의 전방인 코어팬(600)의 끝단 부근에서 하나의 냉각 공기 유로가 분기되어 하나의 제1-1연결 유로(161)가 제1-1냉각 경로의 일부를 형성할 수 있고, 다른 하나인 제1-2연결 유로(162)가 제1-2냉각 경로의 일부를 형성할 수 있다. 이때, 제1-2연결 유로(162)와 제1-3연결 유로(163)는 도시된 바와 같이 공통인 하나의 유로로 형성되어, 제1-2연결 유로(162)의 하단에서 전면의 에어포일 스러스트 베어링(530)의 반경방향 내측과 후방측 에어포일 저널 베어링(520)의 후방측으로 냉각 공기가 나뉘어 유동되도록 다시 2방향으로 분기되어 제1-2냉각 경로 및 제1-3냉각 경로의 일부를 형성할 수 있다. 그리하여 2개의 경로에서 일부 유로를 공통으로 사용할 수 있어 냉각 유로의 형성이 용이할 수 있다.That is, one cooling air flow path is branched in the vicinity of the end of the
또한, 상기 코어팬(600)의 토출 유로(620)에서 3방향으로 분기된 유로 중 또 다른 하나가 상기 후방측 베어링 장착부(120)에 형성된 제1연통공(121)을 통과하여 고정자(200)의 후방측 엔드턴(220)과 후방측 베어링 장착부(120) 사이에서 다시 3방향으로 분기되어 제2냉각 경로, 제3냉각 경로 및 제4냉각 경로를 형성할 수 있다.Another one of the flow paths branched in three directions in the
즉, 도시된 바와 같이 냉각 공기의 유동 방향으로 코어팬(600)의 토출 유로(620)의 전방 및 중앙부에서 제1냉각 유로가 분기되고 나머지는 후방측 베어링 장착부(120)에 형성된 제1연통공(121)을 통과하여 모터 하우징(100)의 내부로 유입되며, 유입된 냉각 공기는 후방측 엔드턴(220)과 후방측 베어링 장착부(120)의 사이에서 3방향으로 나뉘어져 각각 제2냉각 경로, 제3냉각 경로 및 제4냉각 경로를 형성할 수 있다.That is, as shown in the drawing, the first cooling flow passage is branched at the front and center portions of the
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It goes without saying that various modifications can be made.
1000 : 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워
100 : 모터 하우징
101 : 제1냉각 공기 배출구 102 : 제2냉각 공기 배출구
110 : 전방측 베어링 장착부
111 : 공간부 112 : 제2연통공
120 : 후방측 베어링 장착부
121 : 제1연통공
130 : 제1외부 연결공 140 : 제2외부 연결공
151 : 제4-1연결 유로 152 : 제4-2연결 유로
153 : 제4-3연결 유로
161 : 제1-1연결 유로 162 : 제1-2연결 유로
163 : 제1-3연결 유로
200 : 고정자
210 : 전방측 엔드턴 220 : 후방측 엔드턴
300 : 회전자
310 : 회전축 311 : 스러스트 러너
320 : 마그넷
400 : 임펠러 410 : 임펠러 케이스
411 : 흡입구 412 : 배출구
510 : 전방측 에어포일 저널 베어링
520 : 후방측 에어포일 저널 베어링
530 : 전면의 에어포일 스러스트 베어링
540 : 후면의 에어포일 스러스트 베어링
600 : 코어팬
610 : 흡입구 620 : 토출 유로
700 : 외부 배관
800 : 커버1000: Turbo blower with airfoil bearing
100: Motor housing
101: first cooling air outlet port 102: second cooling air outlet port
110: front side bearing mounting portion
111: space part 112: second communicating hole
120: rear side bearing mounting portion
121: first communication hole
130: first outer connecting hole 140: second outer connecting hole
151: 4-1 connection channel 152: 4-2 connection channel
153: 4-3 connection channel
161: 1-1 connection channel, 162: 1-2 connection channel
163:
200: stator
210: front side end turn 220: rear side end turn
300: rotor
310: rotational shaft 311: thrust runner
320: Magnet
400: impeller 410: impeller case
411: Inlet port 412: Outlet port
510: Front side airfoil journal bearing
520: rear side airfoil journal bearing
530: Front airfoil thrust bearing
540: rear airfoil thrust bearing
600: Core fan
610: Suction port 620: Discharge channel
700: External piping
800: cover
Claims (9)
상기 코어팬에서 토출된 냉각 공기가 후방측 베어링 장착부 부근에서 4방향으로 분기되어 유동되도록 냉각 경로가 형성되되,
제1냉각 경로는 후방측의 에어포일 저널 베어링, 고정자와 회전자의 사이, 고정자의 전방측 엔드턴 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성되고; 제2냉각 경로는 고정자의 후방측 엔드턴 상부측, 고정자와 회전자의 사이, 고정자의 전방측 엔드턴 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성되며; 제3냉각 경로는 고정자의 후방측 엔드턴 상부측, 고정자와 모터 하우징의 사이, 고정자의 전방측 엔드턴 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성되며; 제4냉각 경로는 모터 하우징의 후방측과 전방측을 연결하도록 형성된 외부 배관을 통해 전방측 베어링 장착부에 형성된 공간부에서 다시 분기되어 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링 및 전방측의 에어포일 저널 베어링을 각각 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조.
A hollow motor housing inside; A stator installed inside the motor housing and fixed to the motor housing; A rotor disposed on the inner side of the stator and having a magnet coupled to a rotating shaft; An impeller coupled to a front side of the rotary shaft; A pair of airfoil journal bearings mounted on a bearing mounting portion coupled to the motor housing, the pair of airfoil journal bearings being rotatably supported by the rotation shaft and spaced apart from a front side and a rear side of the rotation shaft; A thrust runner coupled to a front side of the rotating shaft; A pair of airfoil thrust bearings mounted on the front side bearing mounting portion and supported by the thrust runner so as to be rotatable and disposed on both sides of the thrust runner; And a core fan coupled to the rear of the rotating shaft; Wherein the airfoil bearing is mounted on the outer peripheral surface of the turbo blower,
A cooling path is formed so that the cooling air discharged from the core fan branches and flows in four directions in the vicinity of the rear side bearing mounting portion,
The first cooling path is formed so as to pass through the airfoil journal bearing on the rear side, between the stator and the rotor, and on the upper side of the front end side turn of the stator in order, and to be discharged to the outside of the motor housing; The second cooling path is formed so as to pass through the upper side of the rear side end turn of the stator, between the stator and the rotor, and to the upper side of the front side side turn of the stator in order, and to be discharged to the outside of the motor housing; The third cooling path is formed to pass through the upper side of the rear end side turn of the stator, between the stator and the motor housing, and to the upper side of the front side side turn of the stator in order, and to be discharged to the outside of the motor housing; The fourth cooling path is branched again in the space portion formed in the front bearing mounting portion through the outer pipe formed so as to connect the rear side and the front side of the motor housing to form a pair of airfoil thrust bearings and front airfoil journal bearings And is discharged to the outside of the motor housing. The airfoil bearing of claim 1,
상기 전방측 베어링 장착부에 형성된 공간부로 유입된 냉각 공기는 3방향으로 분기되어 유동되도록 냉각 경로가 형성되되,
제4-1냉각 경로 및 제4-2냉각 경로는 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링 각각의 반경방향 내측에서 외측을 향해 냉각 공기 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성되며, 제4-3냉각 경로는 전방측의 에어포일 저널 베어링, 고정자의 전방측 엔드턴 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조.
The method according to claim 1,
A cooling path is formed so that the cooling air introduced into the space formed in the front side bearing mounting portion is branched and flowed in three directions,
The 4-1 cooling path and the 4-2 cooling path are formed such that cooling air is radially outwardly radially inward of each of the pair of airfoil thrust bearings and discharged to the outside of the motor housing, Is configured to be passed through the front side airfoil journal bearing and the stator's front side end turn in order, and to be discharged to the outside of the motor housing, in the cooling passage structure of the turbo blower equipped with the airfoil bearing.
상기 에어포일 스러스트 베어링의 반경방향 외측에서 2방향으로 분기되어 하나가 상기 제4-1냉각 경로를 형성하며, 나머지 하나는 후면의 에어포일 스러스트 베어링의 반경방향 내측과 전방측 에어포일 저널 베어링이 근접된 부분에서 다시 2방향으로 분기되어 제4-2냉각 경로 및 제4-3냉각 경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조.
3. The method of claim 2,
One end of the airfoil thrust bearing branches radially outwardly of the airfoil thrust bearing and forms one of the 4-1 cooling paths, and the other of the radial inner side and the front airfoil journal bearing of the rear airfoil thrust bearing And the fourth and second cooling paths and the fourth cooling path are formed in the first and second cooling paths, respectively, to form the fourth cooling path and the fourth cooling path.
상기 제1냉각 경로는,
상기 코어팬에서 토출된 냉각 공기의 일부가 후방측 베어링 장착부와 코어팬의 사이 공간을 통해 후방측 에어포일 저널 베어링을 통과하여 모터 하우징의 내부로 유입된 후 고정자와 회전자의 사이, 고정자의 전방측 엔드턴 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조.
The method according to claim 1,
Wherein the first cooling path includes:
A part of the cooling air discharged from the core fan passes through the space between the rear bearing mounting portion and the core fan, passes through the rear airfoil journal bearing and flows into the interior of the motor housing, and then flows between the stator and the rotor, And the upper end of the side end turn, and then discharged to the outside of the motor housing.
상기 코어팬에서 토출된 냉각 공기의 나머지가 후방측 베어링 장착부에 형성된 제1연통공을 통과하여 고정자의 후방측 엔드턴과 후방측 베어링 장착부 사이에서 3방향으로 분기되어 제2냉각 경로, 제3냉각 경로 및 제4냉각 경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조.
5. The method of claim 4,
The remaining portion of the cooling air discharged from the core fan passes through the first communication hole formed in the rear side bearing mounting portion and branches in three directions between the rear side end turn of the stator and the rear side bearing mounting portion to form the second cooling path, And a fourth cooling path are formed on the outer circumferential surface of the turbo blower.
상기 코어팬에서 토출된 냉각 공기가 후방측 베어링 장착부 부근에서 4방향으로 분기되어 유동되도록 냉각 경로가 형성되되,
제1냉각 경로는 코어팬의 토출 유로에서 분기되어 상기 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링 및 후방측의 에어포일 저널 베어링을 각각 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성되고; 제2냉각 경로는 고정자의 후방측 엔드턴의 상부측, 고정자와 회전자의 사이, 고정자의 전방측 엔드턴 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성되며; 제3냉각 경로는 고정자의 후방측 엔드턴 상부측, 고정자와 모터 하우징의 사이, 고정자의 전방측 엔드턴 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성되며; 제4냉각 경로는 모터 하우징의 후방측과 전방측을 연결하도록 형성된 외부 배관, 상기 외부 배관과 연결되며 전방측 베어링 장착부에 형성된 제2연통공, 전방측의 에어포일 저널 베어링, 고정자의 전방측 엔드턴 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조.
A hollow motor housing inside; A stator installed inside the motor housing and fixed to the motor housing; A rotor disposed on the inner side of the stator and having a magnet coupled to a rotating shaft; An impeller coupled to a front side of the rotary shaft; A pair of airfoil journal bearings mounted on a bearing mounting portion coupled to the motor housing, the pair of airfoil journal bearings being rotatably supported by the rotation shaft and spaced apart from a front side and a rear side of the rotation shaft; A thrust runner coupled to a rear side of the rotary shaft; A pair of airfoil thrust bearings mounted on the rear side bearing mounting portion, the pair of airfoil thrust bearings being rotatably supported by the thrust runner and disposed on both sides of the thrust runner; And a core fan coupled to the rear of the rotating shaft; Wherein the airfoil bearing is mounted on the outer peripheral surface of the turbo blower,
A cooling path is formed so that the cooling air discharged from the core fan branches and flows in four directions in the vicinity of the rear side bearing mounting portion,
The first cooling path is branched from the discharge passage of the core fan and is formed to be discharged to the outside of the motor housing through the pair of airfoil thrust bearings and the airfoil journal bearings on the rear side respectively; The second cooling path is formed to pass through the upper side of the rear side end turn of the stator, between the stator and the rotor, and to the upper side of the front side side turn of the stator in order, and to be discharged to the outside of the motor housing; The third cooling path is formed to pass through the upper side of the rear end side turn of the stator, between the stator and the motor housing, and to the upper side of the front side side turn of the stator in order, and to be discharged to the outside of the motor housing; The fourth cooling path includes an outer pipe formed to connect the rear side and the front side of the motor housing, a second communication hole connected to the outer pipe and formed on the front side bearing mounting portion, an airfoil journal bearing on the front side, And the upper portion of the turntable is sequentially discharged to the outside of the motor housing.
제1-1냉각 경로 및 제1-2냉각 경로는 한 쌍의 에어포일 스러스트 베어링 각각의 반경방향 내측에서 외측을 향해 냉각 공기 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성되며; 제1-3냉각 경로는 후방측의 에어포일 저널 베어링, 고정자와 회전자의 사이, 고정자의 전방측 엔드턴 상부측을 차례로 통과하여 모터 하우징의 외부로 배출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조.
The method according to claim 6,
The 1-1 cooling passage and the 1-2 cooling passage are formed so as to be discharged radially outward from the radially inner side of each of the pair of airfoil thrust bearings through the cooling air to the outside of the motor housing; Wherein the first through third cooling paths are formed so as to be sequentially passed through the airfoil journal bearing on the rear side, between the stator and the rotor, and on the upper side of the front end side turn of the stator, and to be discharged to the outside of the motor housing. Cooling channel structure of mounted turbo blower.
상기 코어팬의 토출 유로에서 3방향으로 분기되어 하나가 상기 제1-1냉각 경로를 형성하며, 다른 하나가 전면의 에어포일 스러스트 베어링의 반경방향 내측과 후방측 에어포일 저널 베어링이 근접된 부분에서 다시 2방향으로 분기되어 제1-2냉각 경로 및 제1-3냉각 경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조.
8. The method of claim 7,
One end of which is branched in three directions in the discharge passage of the core fan and forms one of the first cooling paths and the other of the radial inner side and the rear side airfoil journal bearing of the front airfoil thrust bearing And the first and second cooling paths are branched again in two directions to form the first and second cooling paths and the first to third cooling paths.
상기 코어팬의 토출 유로에서 3방향으로 분기된 유로 중 또 다른 하나가 상기 후방측 베어링 장착부에 형성된 제1연통공을 통과하여 고정자의 후방측 엔드턴과 후방측 베어링 장착부 사이에서 다시 3방향으로 분기되어 제2냉각 경로, 제3냉각 경로 및 제4냉각 경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 에어포일 베어링을 장착한 터보블로워의 냉각 유로 구조.9. The method of claim 8,
Another one of the flow paths branched in three directions in the discharge path of the core fan passes through the first communication hole formed in the rear side bearing mounting portion and is again branched in three directions between the rear side end turn and the rear side bearing mounting portion And the second cooling path, the third cooling path and the fourth cooling path are formed in the cooling passage structure of the turbo blower equipped with the airfoil bearing.
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Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019197207A1 (en) * | 2018-04-13 | 2019-10-17 | Trumpf Schweiz Ag | Radial blower |
KR102050810B1 (en) * | 2019-06-13 | 2019-12-04 | 터보윈 주식회사 | Turbo machine |
KR102050811B1 (en) * | 2019-06-13 | 2019-12-04 | 터보윈 주식회사 | Dual turbo machine |
KR102151143B1 (en) * | 2020-04-14 | 2020-09-02 | 주식회사 터보존 | Turbo Blower with Improved Cooling Performance |
KR20200124355A (en) * | 2019-04-23 | 2020-11-03 | 한온시스템 주식회사 | Air blower for vehicle |
EP3771832A1 (en) * | 2019-08-02 | 2021-02-03 | Hamilton Sundstrand Corporation | Motor and bearing cooling paths |
WO2021114489A1 (en) * | 2019-12-11 | 2021-06-17 | 南京磁谷科技股份有限公司 | Radial magnetic bearing and stator independent air cooling structure for centrifugal compressor |
KR20220057086A (en) * | 2020-10-29 | 2022-05-09 | 주식회사 뉴로스 | Air compressor |
KR102460715B1 (en) | 2022-01-25 | 2022-10-28 | 이일희 | Turbo blower cooling structure |
KR20220145633A (en) | 2021-04-22 | 2022-10-31 | 유한회사 아르젠터보 | Cooling system for turbo blower |
KR20220164892A (en) * | 2021-06-07 | 2022-12-14 | 박창진 | A turbo motor that engages two or more airfoil journal bearings and rotors into the air gap between the stator and the rotor |
US20220403854A1 (en) * | 2019-10-10 | 2022-12-22 | Hanon Systems | Air compressor for vehicle |
KR20230022732A (en) * | 2021-08-09 | 2023-02-16 | 터보윈 주식회사 | Compressor for thrust reduction |
US11588311B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-02-21 | Hyundai Motor Company | Connector system |
-
2017
- 2017-04-05 KR KR1020170043989A patent/KR101847165B1/en active IP Right Grant
Cited By (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI823924B (en) * | 2018-04-13 | 2023-12-01 | 瑞士商泰克托尼克有限責任公司 | Radial blower |
CN111954763A (en) * | 2018-04-13 | 2020-11-17 | 泰克托尼克有限责任公司 | Radial fan |
CN111954763B (en) * | 2018-04-13 | 2023-08-01 | 泰克托尼克有限责任公司 | Radial fan |
WO2019197207A1 (en) * | 2018-04-13 | 2019-10-17 | Trumpf Schweiz Ag | Radial blower |
US11333158B2 (en) | 2018-04-13 | 2022-05-17 | Teqtoniq Gmbh | Radial blower |
KR20200124355A (en) * | 2019-04-23 | 2020-11-03 | 한온시스템 주식회사 | Air blower for vehicle |
KR102618764B1 (en) | 2019-04-23 | 2024-01-02 | 한온시스템 주식회사 | Air blower for vehicle |
US11578658B2 (en) | 2019-06-13 | 2023-02-14 | Turbowin Co., Ltd. | High-speed turbo machine enabling cooling thermal equilibrium |
KR102050810B1 (en) * | 2019-06-13 | 2019-12-04 | 터보윈 주식회사 | Turbo machine |
KR102050811B1 (en) * | 2019-06-13 | 2019-12-04 | 터보윈 주식회사 | Dual turbo machine |
US11339791B2 (en) | 2019-06-13 | 2022-05-24 | Turbowin Co., Ltd. | High-speed dual turbo machine enabling cooling thermal equilibrium |
EP3771832A1 (en) * | 2019-08-02 | 2021-02-03 | Hamilton Sundstrand Corporation | Motor and bearing cooling paths |
US11668324B2 (en) | 2019-08-02 | 2023-06-06 | Hamilton Sundstrand Corporation | Motor and bearing cooling paths and a transfer tube for another cooling channel |
US11988228B2 (en) * | 2019-10-10 | 2024-05-21 | Hanon Systems | Air compressor for vehicle |
US20220403854A1 (en) * | 2019-10-10 | 2022-12-22 | Hanon Systems | Air compressor for vehicle |
WO2021114489A1 (en) * | 2019-12-11 | 2021-06-17 | 南京磁谷科技股份有限公司 | Radial magnetic bearing and stator independent air cooling structure for centrifugal compressor |
KR102151143B1 (en) * | 2020-04-14 | 2020-09-02 | 주식회사 터보존 | Turbo Blower with Improved Cooling Performance |
US11588311B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-02-21 | Hyundai Motor Company | Connector system |
KR102433580B1 (en) | 2020-10-29 | 2022-08-19 | 주식회사 뉴로스 | Air compressor |
KR20220057086A (en) * | 2020-10-29 | 2022-05-09 | 주식회사 뉴로스 | Air compressor |
KR20220145633A (en) | 2021-04-22 | 2022-10-31 | 유한회사 아르젠터보 | Cooling system for turbo blower |
KR102484126B1 (en) * | 2021-04-22 | 2023-01-04 | 유한회사 아르젠터보 | Cooling system for turbo blower |
KR20220164892A (en) * | 2021-06-07 | 2022-12-14 | 박창진 | A turbo motor that engages two or more airfoil journal bearings and rotors into the air gap between the stator and the rotor |
KR102610711B1 (en) * | 2021-06-07 | 2023-12-05 | 박창진 | A turbo motor that engages two or more airfoil journal bearings and rotors into the air gap between the stator and the rotor |
KR20230022732A (en) * | 2021-08-09 | 2023-02-16 | 터보윈 주식회사 | Compressor for thrust reduction |
KR102567992B1 (en) | 2021-08-09 | 2023-08-18 | 터보윈 주식회사 | Compressor for thrust reduction |
KR102460715B1 (en) | 2022-01-25 | 2022-10-28 | 이일희 | Turbo blower cooling structure |
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