KR102484126B1 - 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터보 블로워 내부의 공기를 임펠러와 에어포일 베어링 사이에 구비된 냉각공기 안내 플레이트의 냉각공기 이동유로를 통해 에어포일 베어링으로 흐르게 함으로써 베어링을 냉각시키는 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 회전축과, 상기 회전축 단부에 결합되어 회전하는 임펠러와, 중심부에 상기 회전축이 관통하는 래디얼 에어포일 베어링과, 중심부에 상기 회전축이 관통하며, 상기 임펠러와 상기 래디얼 에어포일 베어링 사이에 배치되는 트러스트 에어포일 베어링과, 원통형상으로 형성되어 내부에 중공부가 형성되고, 상기 중공부에 상기 회전축, 상기 래디얼 에어포일 베어링 및 상기 트러스트 에어포일 베어링이 배치되며, 상기 중공부에는 모터 쿨링 팬으로부터 공급되는 냉각공기가 순환하는 모터 하우징을 포함하는 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템에 있어서, 원판 형상으로 형성되어 중심부에 회전축이 관통하고, 상기 중공부에 배치되어 상기 모터 하우징과 결합되되, 상기 임펠러와 상기 트러스트 에어포일 베어링 사이에 배치되는 냉각공기 안내 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템을 제공한다.
이를 위하여, 본 발명은 회전축과, 상기 회전축 단부에 결합되어 회전하는 임펠러와, 중심부에 상기 회전축이 관통하는 래디얼 에어포일 베어링과, 중심부에 상기 회전축이 관통하며, 상기 임펠러와 상기 래디얼 에어포일 베어링 사이에 배치되는 트러스트 에어포일 베어링과, 원통형상으로 형성되어 내부에 중공부가 형성되고, 상기 중공부에 상기 회전축, 상기 래디얼 에어포일 베어링 및 상기 트러스트 에어포일 베어링이 배치되며, 상기 중공부에는 모터 쿨링 팬으로부터 공급되는 냉각공기가 순환하는 모터 하우징을 포함하는 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템에 있어서, 원판 형상으로 형성되어 중심부에 회전축이 관통하고, 상기 중공부에 배치되어 상기 모터 하우징과 결합되되, 상기 임펠러와 상기 트러스트 에어포일 베어링 사이에 배치되는 냉각공기 안내 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터보 블로워 내부의 공기를 임펠러와 에어포일 베어링 사이에 구비된 냉각공기 안내 플레이트의 냉각공기 이동유로를 통해 에어포일 베어링으로 흐르게 함으로써 베어링을 냉각시키는 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템에 관한 것이다.
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 래디얼 에어포일 베어링 및 트러스트 에어포일 베어링이 장착되어 사용되고 있다.
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.
이에 따라, 터보 블로워는 일반적인 모터에 비해 고속으로 회전되므로 에어포일 베어링에서 열이 발생하고 모터의 회전자 및 고정자에서도 열이 발생하므로 이에 대한 냉각이 필수적이다.
종래의 터보 블로워를 냉각하는 시스템은 도 5에 도시된 바와 같이, 주 토출부 누설 유량(L)을 이용하여 에어포일 베어링 측으로 냉각을 수행하는 방식을 사용하였다.
그러나 종래 방법의 경우, 기본적으로 좁은 노즐 형태의 슬롯에 의해 유입 유량을 제한하는 구조로 설계되어 있어, 효과적으로 에어포일 베어링을 냉각할 수 없다.
뿐만 아니라, 누설 유량(L)을 이용하여 냉각을 수행하는 방식은 부득이하게 터보 블로워의 효율의 감소를 가져오고, 주변 환경에 따라 흡입 공기 내에 포함되어 있는 미세 입자 등의 오염 물질에 의해 에어 포일 베어링이 오염될 수 있으며, 이러한 오염 문제로 인해 터보 블로워의 수명 및 신뢰성이 감소하는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 모터 내부 냉각공기의 냉각 유량을 활용하며, 회전 방향의 접선 방향으로 냉각공기가 유입되는 곡선형상의 냉각공기 이동 유로가 형성된 냉각공기 안내 플레이트를 포함함으로써 에어포일 베어링 내부로 냉각공기가 원활하게 순환할 수 있도록 하는 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 회전축과, 상기 회전축 단부에 결합되어 회전하는 임펠러와, 중심부에 상기 회전축이 관통하는 래디얼 에어포일 베어링과, 중심부에 상기 회전축이 관통하며, 상기 임펠러와 상기 래디얼 에어포일 베어링 사이에 배치되는 트러스트 에어포일 베어링과, 원통형상으로 형성되어 내부에 중공부가 형성되고, 상기 중공부에 상기 회전축, 상기 래디얼 에어포일 베어링 및 상기 트러스트 에어포일 베어링이 배치되며, 상기 중공부에는 모터 쿨링 팬으로부터 공급되는 냉각공기가 순환하는 모터 하우징을 포함하는 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템에 있어서, 원판 형상으로 형성되어 중심부에 회전축이 관통하고, 상기 중공부에 배치되어 상기 모터 하우징과 결합되되, 상기 임펠러와 상기 트러스트 에어포일 베어링 사이에 배치되는 냉각공기 안내 플레이트를 포함하며, 상기 냉각공기 안내 플레이트는 원판 형상으로 형성되며, 중심부에 상기 회전축이 관통하는 본체 관통홀이 형성되는 플레이트 본체와, 상기 냉각공기를 상기 트러스트 에어포일 베어링 방향으로 흐르게 하는 냉각공기 이동 유로를 포함하는 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템을 포함한다.
여기서, 상기 냉각공기 이동 유로는 상기 회전축이 회전하는 회전 방향의 접선 방향으로 상기 냉각공기가 이동하도록 곡선형상으로 형성될 수 있다.
또한, 원판형상으로 형성되어, 상기 중공부에 배치되되 상기 임펠러와 상기 냉각공기 안내 플레이트 사이에 배치되며, 중심부에 회전축이 관통하고, 상기 임펠러의 주 토출부의 누설유량이 상기 트러스트 에어포일 베어링 방향으로 이동하는 것을 방지하는 라비린스 씰을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 임펠러와 트러스트 에어포일 베어링 사이에 냉각공기 안내 플레이트가 배치되어, 터보 블로워의 냉각 유량을 활용함으로써 에어포일 베어링 내부로 냉각공기가 원활하게 순환할 수 있도록 하는 이점이 있다.
둘째, 냉각공기 안내 플레이트에 형성된 냉각공기 이동 유로가 회전 방향의 접선 방향으로 형성됨으로써 베어링 에어 갭 사이의 회전류의 유동 저항을 최소화하여 냉각공기가 원활하게 순환되므로, 냉각 효율이 상승되는 이점이 있다.
셋째, 주 토출부와 에어포일 베어링 사이에 라비린스 씰이 배치됨으로써 주 토출부를 경유하는 누설 유량과 에어포일 베어링을 냉각시키는 냉각공기가 혼합되지 않도록 하는 이점이 있다.
넷째, 주 토출부의 누설 유량이 아닌 냉각 유량을 사용하여 에어포일 베어링의 냉각을 수행함으로써 누설 유량을 이용하여 냉각을 수행하는 방식에 의해 발생되는 효율의 감소를 방지할 수 있는 이점이 있다.
다섯째, 주 토출부의 누설 유량이 아닌 냉각 유량을 사용하여 에어포일 베어링의 냉각을 수행함으로써 주변 환경에 따라 흡입 공기 내에 포함되어 있는 미세 입자 등의 오염 물질에 의해 에어 포일 베어링이 오염되는 문제를 방지할 수 있는 이점이 있다.
여섯째, 에어 포일 베어링이 오염되는 문제를 방지함으로써 터보 블로워의 수명 및 신뢰성을 상승시키는 이점이 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템의 냉각공기 안내 플레이트를 설명하기 위해 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템에서 냉각공기가 이동하는 경로의 예시를 도시한 도면이다.
도 5는 종래의 터보 블로워를 냉각하는 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템의 냉각공기 안내 플레이트를 설명하기 위해 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템에서 냉각공기가 이동하는 경로의 예시를 도시한 도면이다.
도 5는 종래의 터보 블로워를 냉각하는 시스템을 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 또는 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 명세서에서 본 발명에 따른 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템이 회전하는 회전축(100) 방향을 길이방향으로 정의하고, 본 발명에 따른 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템의 회전축(100)으로부터 원주방향으로의 직선방향을 반경방향으로 정의하며, 본 명세서에서 사용되는 일면, 타면, 상단, 하단, 상면, 하면, 상부, 하부 등의 용어는 구성 요소들에 있어서 상대적이 위치를 구별하기 위해 사용되는 것이며, 여기서 일면 및 타면은 각각 도면상에서 구성요소의 우측 및 좌측방향을 의미한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의한 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템을 설명하기 위하여 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템은 모터 하우징(700), 회전축(100), 임펠러(200), 트러스트 에어포일 베어링(300), 래디얼 에어포일 베어링(400), 냉각공기 안내 플레이트(500) 및 라비린스 씰(600)을 포함하며, 본 발명에 따른 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템을 도 1 및 도 2와 함께 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
상기 모터 하우징(700)은 원통 형상으로 형성되어, 내부에 중공부(710)가 형성되고, 상기 중공부(710)에는 상기 회전축(100), 상기 임펠러(200), 상기 트러스트 에어포일 베어링(300), 상기 래디얼 에어포일 베어링(400), 상기 냉각공기 안내 플레이트(500) 및 상기 라비린스 씰(600)이 배치되며, 상기 모터 하우징(700) 내부에는 모터 쿨링 팬으로부터 공급되는 냉각공기(도 4의 C)가 순환한다.
상기 회전축(100)은 상기 모터 하우징(700) 내부에 배치되어 상기 임펠러(200) 및 이외 터보기기의 회전을 위한 구성들이 조립된다.
상기 임펠러(200)는 상기 회전축(100)의 전방측(타측)에 결합되어 상기 모터 하우징(700) 내부로 흡입된 공기를 가압한다.
상기 트러스트 에어포일 베어링(300)은 상기 임펠러(200)의 후방측에 배치되어 상기 회전축(100)의 축방향 하중을 지지하며, 중심부에 상기 회전축(100)이 관통하고, 상기 트러스트 에어포일 베어링(300)은 트러스트 디스크(310), 베이스 플레이트(320), 범프 포일 및 탑 포일(420)을 포함한다.
상기 트러스트 디스크(310)는 원판 형상으로 형성되어 중심부가 회전축(100)에 결합되어 회전하며, 상기 베이스 플레이트(320)는 상기 원형 박판 형상으로 형성되고, 중심부에 상기 회전축(100)이 관통하는 플레이트 관통홀(321)이 형성되며, 2개로 구성되어 각각 상기 트러스트 디스크(310)의 양측면에 배치되며, 상기 범프 포일은 복수개로 구성되어 베이스 플레이트(320) 상면에 방사상으로 배치되며, 상기 탑 포일(420)은 복수개로 구성되어 범프 포일 각각의 상부에 배치된다.
상기 래디얼 에어포일 베어링(400)은 상기 트러스트 에어포일 베어링(300)의 후방측에 배치되어 상기 회전축(100)의 원주방향 하중을 지지하며, 중심부에 상기 회전축(100)이 관통하고, 상기 래디얼 에어포일 베어링(400)은 베어링 하우징(410), 탑 포일(420), 래디얼 범프 포일 및 이너 스토퍼(430)를 포함한다.
상기 베어링 하우징(410)은 중심부에 상기 회전축(100)이 관통하는 원통형상으로 형성되며, 상기 탑 포일(420)은 원통형으로 형성되고, 상기 베어링 하우징(410)의 내주면으로부터 일정 간격 이격되어 배치되어 회전시 반경방향으로 발생되는 하중을 지지하며, 상기 래디얼 범프 포일은 원통형으로 형성되어 상기 베어링 하우징(410)과 상기 탑 포일(420) 사이에 배치되어 회전에 의해 발생되는 진동을 완화하고, 상기 이너 스토퍼(430)는 링형상으로 형성되어 상기 래디얼 범프 포일과 상기 탑 포일(420)이 상기 베어링 하우징(410)의 외부로 이탈되지 않도록 상기 베어링 하우징(410)의 길이방향 단부, 즉 상기 베어링 하우징(410)의 후방 방향 단부에 결합되며, 상기 이너 스토퍼(430)의 형상에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템의 냉각공기 안내 플레이트(500)를 설명하기 위해 도시한 사시도로, 상기 냉각공기 안내 플레이트(500)는 상기 임펠러(200)와 상기 트러스트 에어포일 베어링(300) 사이에 배치되어, 상기 모터 하우징(700) 내부를 순환하는 냉각공기(C)를 상기 트러스트 에어포일 베어링(300) 측으로 안내한다.
구체적으로, 상기 냉각공기 안내 플레이트(500)는 플레이트 본체(510), 냉각공기 유입 홀(520) 및 냉각공기 이동 유로(530)를 포함한다.
상기 플레이트 본체(510)는 원판현상으로 형성되어, 상기 임펠러(200)와 상기 트러스트 에어포일 베어링(300) 사이에 배치되며, 중심부에 상기 회전축(100)이 관통하는 본체 관통홀(511)이 형성되며, 이때, 상기 본체 관통홀(511)의 직경은 상기 회전축(100)의 직경보다 크게 형성되어, 상기 본체 관통홀(511)과 상기 회전축(100)은 일정간격 이격되어 배치되는 것이 바람직하며, 상기 본체 관통홀(511)ㄱ과 상기 플레이트 관통홀(321)은 연결된다.
또한, 상기 플레이트 본체(510)의 직경은 상기 트러스트 에어포일 베어링(300)의 직경보다 크게 형성되며, 상기 플레이트 본체(510) 중 상기 트러스트 에어포일 베어링(300)과 마주보는 일면에는 상기 트러스트 에어포일 베어링(300)이 삽입되는 베어링 삽입부(540)가 형성된다.
상기 냉각공기 유입 홀(520)은 상기 플레이트 본체(510) 중, 상기 트러스트 에어포일 베어링(300)과 마주보는 일면으로부터 상기 임펠러(200)와 마주보는 타면으로 관통 형성되되, 복수개로 구성되어, 각각의 상기 냉각공기 유입 홀(520)은 상기 플레이트 본체(510)의 원주방향으로 일정 간격 이격되어, 방사상으로 배치된다.
이때, 상기 냉각공기 유입 홀(520)의 개수 및 직경은 상기 트러스트 에어포일 베어링(300) 및 상기 래디얼 에어포일 베어링(400)을 냉각시켜야 하는 냉각공기(C)의 유량에 따라 조절되는 것이 바람직하다.
상기 플레이트 본체(510)에 상기 냉각공기 유입 홀(520)이 형성됨에 따라, 상기 모터 하우징(700) 내부를 순환하는 냉각공기(C)는 상기 플레이트 본체(510)의 일면으로부터 상기 냉각공기 유입 홀(520)을 따라 상기 플레이트 본체(510)의 타면 방향으로 이동한다.
상기 냉각공기 이동 유로(530)는 상기 플레이트 본체(510)의 타면에 형성되되, 일단은 상기 냉각공기 유입 홀(520)과 연결되며, 타단은 상기 본체 관통홀(511)과 연결된다.
즉, 상기 냉각공기 이동 유로(530)는 상기 상기 냉각공기 유입 홀(520)로부터 상기 본체 관통홀(511) 방향으로 연장 형성되어, 상기 냉각공기 유입 홀(520)을 따라 이동하는 상기 냉각공기(C)를 상기 본체 관통홀(511)으로 안내할 수 있도록 상기 플레이트 본체(510) 타면에 홈으로 형성된다.
이때, 상기 냉각공기 이동 유로(530)는 상기 회전축(100)이 회전하는 회전 방향의 접선 방향으로 상기 냉각공기(C)가 이동하도록 곡선형상으로 형성되며, 이에 따라 베어링 에어 갭 사이의 회전류의 유동 저항을 최소화할 수 있다.
상기 라비린스 씰(600)은 상기 임펠러(200)와 상기 냉각공기 안내 플레이트(500) 사이에 배치되어, 원판형상으로 형성되며, 상기 중심부에 회전축(100)이 관통결합하되, 상기 라비린스 씰(600)과 상기 회전축(100)사이에는 간극이 형성되지 않도록 씰링(sealing)된다.
상술한 바와 같이, 상기 라비린스 씰(600)이 상기 임펠러(200)와 상기 냉각공기 안내 플레이트(500) 사이에 배치되되, 중심부가 상기 회전축(100)과 간극없이 결합됨에 따라, 상기 임펠러(200)의 주 토출부의 누설 유량(L)이 상기 트러스트 에어포일 베어링(300) 방향으로 이동하는 것을 방지한다.
이에 따라, 상기 라비린스 씰(600)은 상기 주 토출부를 경유하는 고온의 누설 유량(L)과 상기 트러스트 에어포일 베어링(300) 및 상기 래디얼 에어포일 베어링(400)을 냉각시키는 냉각공기(C)가 혼합되지 않도록 한다.
또한, 주변 환경에 따라 상기 누설 유량(L)에 포함되어 있는 미세 입자 및 미세 액적 등의 오염 물질이 상기 트러스트 에어포일 베어링(300) 및 상기 래디얼 에어포일 베어링(400)으로 유입되는 것을 방지함으로써 상기 트러스트 에어포일 베어링(300) 및 상기 래디얼 에어포일 베어링(400)이 오염되는 것을 방지할 수 있으며, 결과적으로 터보 블로워의 수명 및 신뢰성을 상승시킬 수 있다.
또한, 주 토출부의 누설 유량(도 4의 L)이 아닌 상기 모터 하우징(700) 내부에서 이동하는 냉각공기(C)를 사용하여 상기 트러스트 에어포일 베어링(300) 및 상기 래디얼 에어포일 베어링(400)의 냉각을 수행함으로써 누설 유량(L)을 이용하여 냉각을 수행하는 방식에 의해 발생되는 터보 블로워의 효율의 감소를 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템에서 냉각공기(C)가 이동하는 경로의 예시를 도시한 도면으로, 본 발명에 따른 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템에서 상기 냉각공기(C)가 상기 트러스트 에어포일 베어링(300) 및 상기 래디얼 에어포일 베어링(400)을 냉각하는 예시를 설명하면 다음과 같다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 모터 하우징(700) 내부에서 이동하는 냉각공기(C)는 상기 냉각공기 유입 홀(520)을 따라 상기 플레이트 본체(510)의 일면으로부터 상기 플레이트 본체(510)의 타면으로 이동한다.
이후, 상기 회전축(100)의 회전에 따라 상기 냉각공기 유입 홀(520)과 연결된 상기 냉각공기 이동 유로(530)를 따라 상기 냉각공기(C)는 상기 본체 관통홀(511)로 이동한다.
상기 본체 관통 홀을 이동한 상기 냉각공기(C)는 상기 트러스트 에어포일 베어링(300)의 상기 트러스트 디스크(310)와 상기 베이스 플레이트(320) 사이에 형성된 간극을 경유하여 상기 트러스트 에어포일 베어링(300)을 냉각시킨다.
이후, 상기 냉각공기(C)는 상기 플레이트 관통홀(321)로 빠져나와 상기 래디얼 에어포일 베어링(400)의 길이방향으로 이동하여, 상기 모터 하우징(700)과 상기 탑 포일(420) 사이에 형성된 간극을 경유하여 상기 래디얼 에어포일 베어링(400)을 냉각시킨다.
상기 래디얼 에어포일 베어링(400)을 냉각을 완료한 상기 냉각공기(C)는 상기 모터 하우징(700) 내부로 공간으로 토출된다. 이때, 상기 이너 스토퍼(430)는 상기 래디얼 에어포일 베어링(400) 내부를 경유하며 냉각을 수행한 냉각공기(C)가 상기 래디얼 에어포일 베어링(400) 외부로 원활하게 배출될 수 있도록 내주면에 배출홈(431)이 형성된다.
즉, 상기 이너 스토퍼(430)의 내주면에는 상기 회전축(100)이 관통하며, 상기 배출홈(431)은 상기 이너 스토퍼(430)의 내주면과 상기 회전축(100)의 간극보다 큰 간극을 가지며 상기 회전축(100)과 이격되도록 형성되어, 상기 배출홈(431)으로 상기 냉각공기(C)가 배출될 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
100: 회전축
200: 임펠러
300: 트러스트 에어포일 베어링
310: 트러스트 디스크
320: 베이스 플레이트
321: 플레이트 관통홀
400: 래디얼 에어포일 베어링
410: 베어링 하우징
420: 탑 포일
430: 이너 스토퍼
431: 배출홈
500: 냉각공기 안내 플레이트
510: 플레이트 본체
511: 본체 관통홀
520: 냉각공기 유입 홀
530: 냉각공기 이동 유로
540: 베어링 삽입부
600: 라비린스 씰
700: 모터 하우징
710: 중공부
200: 임펠러
300: 트러스트 에어포일 베어링
310: 트러스트 디스크
320: 베이스 플레이트
321: 플레이트 관통홀
400: 래디얼 에어포일 베어링
410: 베어링 하우징
420: 탑 포일
430: 이너 스토퍼
431: 배출홈
500: 냉각공기 안내 플레이트
510: 플레이트 본체
511: 본체 관통홀
520: 냉각공기 유입 홀
530: 냉각공기 이동 유로
540: 베어링 삽입부
600: 라비린스 씰
700: 모터 하우징
710: 중공부
Claims (3)
- 회전축과,
상기 회전축 단부에 결합되어 회전하는 임펠러와,
중심부에 상기 회전축이 관통하는 래디얼 에어포일 베어링과,
중심부에 상기 회전축이 관통하며, 상기 임펠러와 상기 래디얼 에어포일 베어링 사이에 배치되는 트러스트 에어포일 베어링과,
원통형상으로 형성되어 내부에 중공부가 형성되고, 상기 중공부에 상기 회전축, 상기 래디얼 에어포일 베어링 및 상기 트러스트 에어포일 베어링이 배치되며, 상기 중공부에는 모터 쿨링 팬으로부터 공급되는 냉각공기가 순환하는 모터 하우징을 포함하는 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템에 있어서,
원판 형상으로 형성되어 중심부에 회전축이 관통하고, 상기 중공부에 배치되어 상기 모터 하우징과 결합되되, 상기 임펠러와 상기 트러스트 에어포일 베어링 사이에 배치되는 냉각공기 안내 플레이트를 포함하며,
상기 냉각공기 안내 플레이트는,
원판 형상으로 형성되며, 중심부에 상기 회전축이 관통하는 본체 관통홀이 형성되는 플레이트 본체; 및
상기 냉각공기를 상기 트러스트 에어포일 베어링 방향으로 흐르게 하는 냉각공기 이동 유로를 포함하고,
상기 냉각공기 이동 유로는 상기 회전축이 회전하는 회전 방향의 접선 방향으로 상기 냉각공기가 이동하도록 곡선형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
원판형상으로 형성되어, 상기 중공부에 배치되되 상기 임펠러와 상기 냉각공기 안내 플레이트 사이에 배치되며, 중심부에 회전축이 관통하고, 상기 임펠러의 주 토출부의 누설유량이 상기 트러스트 에어포일 베어링 방향으로 이동하는 것을 방지하는 라비린스 씰을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터보 블로워 장치를 위한 냉각 시스템.
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