KR102566306B1 - Motor cooling structure with selectively opening and closing cooling channels - Google Patents

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KR102566306B1 KR1020210150529A KR20210150529A KR102566306B1 KR 102566306 B1 KR102566306 B1 KR 102566306B1 KR 1020210150529 A KR1020210150529 A KR 1020210150529A KR 20210150529 A KR20210150529 A KR 20210150529A KR 102566306 B1 KR102566306 B1 KR 102566306B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 선택적으로 개폐되는 냉각 유로를 구비한 모터 냉각 구조는, 임펠러를 통과한 압축 공기를 확산시키는 디퓨저와, 상기 디퓨저의 하면에 배치되어 내부에 베어링을 수용하는 베어링 하우징을 포함하고, 상기 디퓨저에는 원주 방향을 따라 적어도 하나의 제1 관통홀이 상기 디퓨저를 관통하도록 형성되고, 상기 베어링 하우징에는 원주 방향을 따라 적어도 하나의 제2 관통홀이 상기 제1 관통홀에 대응하는 위치에서 상기 베어링 하우징을 관통하도록 형성되며, 상기 디퓨저 상방의 공간은 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀을 통해 상기 베어링 하우징 후방에 배치된 모터에 연통되도록 구성되되, 상기 디퓨저의 하면 또는 상기 베어링 하우징의 상면에는 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀을 모두 연통하도록 띠 형상의 공간이 원주 방향을 따라 형성되고 해당 공간에는 링 부재 및 개폐 돌기를 포함하는 디퓨저 링이 배치되며, 상기 개폐 돌기는 바이메탈로 구성되어, 저온 환경에서 상기 제1 관통홀 또는 제2 관통홀을 밀착 폐쇄하고, 고온 환경에서 상기 제1 관통홀 또는 제2 관통홀을 개방하도록 구성된다.A motor cooling structure having a cooling passage that is selectively opened and closed according to an embodiment of the present invention includes a diffuser for diffusing compressed air passing through an impeller, and a bearing housing disposed on a lower surface of the diffuser and accommodating a bearing therein. wherein, in the diffuser, at least one first through hole is formed along a circumferential direction to pass through the diffuser, and in the bearing housing, at least one second through hole along a circumferential direction corresponds to the first through hole. It is formed to penetrate the bearing housing at a position, and the space above the diffuser is configured to communicate with the motor disposed at the rear of the bearing housing through the first through hole and the second through hole, and the lower surface of the diffuser or the second through hole. A band-shaped space is formed along the circumferential direction on the upper surface of the bearing housing so that both the first through hole and the second through hole communicate with each other, and a diffuser ring including a ring member and an opening/closing protrusion is disposed in the space. The protrusion is made of a bimetal and is configured to closely close the first through hole or the second through hole in a low temperature environment and to open the first through hole or the second through hole in a high temperature environment.

Description

선택적으로 개폐되는 냉각 유로를 구비한 모터 냉각 구조{MOTOR COOLING STRUCTURE WITH SELECTIVELY OPENING AND CLOSING COOLING CHANNELS}Motor cooling structure with selectively opened and closed cooling channels {MOTOR COOLING STRUCTURE WITH SELECTIVELY OPENING AND CLOSING COOLING CHANNELS}

본 발명은 선택적으로 개폐되는 냉각 유로를 구비한 모터 냉각 구조에 관한 것으로서, 특히 디퓨저와 베어링 하우징에 냉각 유로를 형성하여 컴프레서 휠 측의 압축 공기를 냉각 유로를 통해 모터 하우징에 직접 공급하되, 냉각 유로는 바이메탈 구조를 갖는 디퓨저 링에 의해 모터의 온도에 따라 선택적으로 개폐가 가능한, 냉각 유로가 형성된 모터 냉각 구조이다. The present invention relates to a motor cooling structure having a cooling passage that is selectively opened and closed. In particular, a cooling passage is formed in a diffuser and a bearing housing to directly supply compressed air from a compressor wheel to a motor housing through the cooling passage. is a motor cooling structure in which a cooling passage is formed which can be selectively opened and closed according to the temperature of the motor by a diffuser ring having a bimetal structure.

공기압축기의 모터를 냉각하기 위해 냉각수의 순환에 의한 수냉 방식과 냉각 공기의 순환을 이용한 공랭 방식을 채용한다. 수냉 방식은, 모터의 작동 중 발생되는 열을 냉각하기 위해 하우징의 내측에 모터에 인접하도록 냉각수 자켓을 구비한다. 냉각수 자켓을 유동하는 냉각수가 모터와 열교환을 일으켜 모터를 냉각시키는 방식이다. 한편, 공냉 방식은 임펠러의 컴프레서 휠의 배면을 통과한 압축 공기를 이용하여 냉각하는데, 압축 공기 중 일부는 디퓨저 및 스러스트 베어링을 통과한 후 프론트 저널 베어링을 거쳐 샤프트의 후방으로 이동하며 이 과정에서 스러스트 베어링과 저널 베어링을 부양한다. 그리고, 압축 공기 중 나머지 일부는 디퓨저 홀을 통해 직접 모터 하우징 내부로 유동하여 모터를 냉각한다. 디퓨저 홀을 통한 압축 공기의 유동 경로를 편의상 2차 유로라고 한다. 여기서, 디퓨저 홀을 통과한 공기 중 일부를 모터의 직접 냉각에 사용하는 만큼 모터 냉각 효율이 높은 이점이 있지만, 이렇게 2차 유로를 통해 압축 공기 일부를 모터 냉각에 직접 사용함에 따라 압력 누설이 발생하고, 컴프레서의 효율이 저하되는 문제점이 존재한다. To cool the motor of the air compressor, a water cooling method by circulation of cooling water and an air cooling method using circulation of cooling air are adopted. In the water cooling method, a cooling water jacket is provided inside the housing to be adjacent to the motor to cool heat generated during operation of the motor. The coolant flowing through the coolant jacket cools the motor by exchanging heat with the motor. On the other hand, the air cooling method uses compressed air that has passed through the rear surface of the compressor wheel of the impeller to cool it. Float bearings and journal bearings. And, some of the compressed air flows directly into the motor housing through the diffuser hole to cool the motor. A flow path of compressed air through the diffuser hole is referred to as a secondary flow path for convenience. Here, there is an advantage of high motor cooling efficiency as a part of the air that has passed through the diffuser hole is used for direct cooling of the motor, but pressure leakage occurs as a part of the compressed air is directly used for motor cooling through the secondary passage. , there is a problem that the efficiency of the compressor is lowered.

이에 따라, 모터 냉각과 컴프레서 효율을 모두 만족시킬 수 있는 최적화된 냉각 구조가 필요한 실정이다. Accordingly, there is a need for an optimized cooling structure capable of satisfying both motor cooling and compressor efficiency.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은, 바이메탈을 이용하여 저온 영역에서는 냉각 유로를 닫고, 모터의 발열이 커지는 최대 출력에서만 냉각 유로가 열릴 수 있도록 하여 불필요한 성능 저하를 방지하고 필요한 시점만에 모터를 추가로 냉각할 수 있는 냉각 구조를 제공하는 것이다.The present invention was created to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to close the cooling passage in the low temperature region using a bimetal, and to open the cooling passage only at the maximum output at which the heat generation of the motor increases, thereby reducing unnecessary performance and provide a cooling structure capable of additionally cooling the motor only when necessary.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적으로 개폐되는 냉각 유로를 구비한 모터 냉각 구조는, 임펠러를 통과한 압축 공기를 확산시키는 디퓨저와, 상기 디퓨저의 하면에 배치되어 내부에 베어링을 수용하는 베어링 하우징을 포함하고, 상기 디퓨저와 상기 베어링 하우징에는 원주 방향을 따라 적어도 하나의 관통홀이 상기 디퓨저 및 상기 베어링 하우징을 관통하도록 형성되고, 상기 디퓨저의 하면 또는 상기 베어링 하우징의 상면에는 상기 관통홀을 서로 연통하도록 띠 형상의 공간이 원주 방향을 따라 형성되며, 상기 공간에는 디퓨저 링이 배치되고, 상기 디퓨저 링은 바이메탈로 구성되어 저온 환경에서 상기 관통홀을 밀착 폐쇄하고 고온 환경에서 상기 관통홀을 개방하도록 구성된다.A motor cooling structure having a cooling passage that is selectively opened and closed according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a diffuser for diffusing compressed air passing through an impeller, and disposed on the lower surface of the diffuser to A bearing housing accommodating a bearing, wherein at least one through hole is formed in the diffuser and the bearing housing along a circumferential direction to pass through the diffuser and the bearing housing, and on the lower surface of the diffuser or the upper surface of the bearing housing A band-shaped space is formed along the circumferential direction so that the through-holes communicate with each other, and a diffuser ring is disposed in the space, and the diffuser ring is made of bimetal to closely close the through-hole in a low-temperature environment and to It is configured to open a through hole.

또한, 상기 관통홀은 상기 디퓨저에 형성된 제1 관통홀과 상기 제1 관통홀에 대응하는 위치에서 상기 베어링 하우징에 형성된 제2 관통홀로 구성되고, 상기 디퓨저 상방의 공간은 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀을 통해 상기 베어링 하우징 후방에 배치된 모터에 연통되도록 구성될 수 있다.In addition, the through hole is composed of a first through hole formed in the diffuser and a second through hole formed in the bearing housing at a position corresponding to the first through hole, and the space above the diffuser is formed between the first through hole and the through hole. It may be configured to communicate with a motor disposed behind the bearing housing through the second through hole.

또한, 상기 디퓨저 링은 원형의 링 부재 및 복수의 개폐 돌기를 포함하고, 각각의 개폐 돌기는 링 부재의 내측으로 돌출되며, 상기 개폐 돌기는 바이메탈로 구성되어, 저온 환경에서 상기 제1 관통홀 또는 제2 관통홀을 밀착 폐쇄하고, 고온 환경에서 상기 제1 관통홀 또는 제2 관통홀을 개방하도록 구성될 수 있다.In addition, the diffuser ring includes a circular ring member and a plurality of opening and closing protrusions, each opening and closing protrusion protrudes to the inside of the ring member, and the opening and closing protrusion is made of a bimetal, and in a low-temperature environment, the first through-hole or It may be configured to closely close the second through-hole and open the first through-hole or the second through-hole in a high-temperature environment.

또한, 상기 공간은, 상기 베어링 하우징의 상면에 함몰되어 상기 디퓨저 링을 수용하는 안착 공간과, 상기 디퓨저의 하면에 함몰되어 상기 개폐 돌기의 진입을 허용하는 진입 허용 공간으로 구성되고, 상기 링 부재는 디퓨저와 베어링 하우징 사이에서 위치가 고정되고, 상기 개폐 돌기는 제2 관통홀을 덮도록 위치하며, 상기 개폐 돌기는 고온 환경에서 상기 진입 허용 공간을 향해 휘어져 제2 관통홀을 개방하도록 구성될 수 있다.In addition, the space is composed of a seating space recessed in the upper surface of the bearing housing and accommodating the diffuser ring, and an entry allowing space recessed in the lower surface of the diffuser to allow entry of the opening and closing protrusion, and the ring member A position is fixed between the diffuser and the bearing housing, the opening/closing protrusion is positioned to cover the second through hole, and the opening/closing protrusion may be configured to open the second through hole by bending toward the entry allowance space in a high temperature environment. .

또한, 상기 디퓨저 링은 열 팽창 계수가 서로 다른 2개의 금속 판의 결합으로 이루어지고, 베어링 하우징 측의 제2 부재의 열 팽창 계수는 디퓨저 측의 제1 부재의 열 팽창 계수보다 크다.In addition, the diffuser ring is made of a combination of two metal plates having different thermal expansion coefficients, and the thermal expansion coefficient of the second member on the bearing housing side is greater than that of the first member on the diffuser side.

한편, 본 발명의 도 다른 실시예에 따른 선택적으로 개폐되는 냉각 유로를 구비한 모터 냉각 구조는, 임펠러를 통과한 압축 공기를 확산시키는 디퓨저와, 상기 디퓨저의 하면에 배치되어 내부에 베어링을 수용하는 베어링 하우징을 포함하고, 상기 디퓨저에는 원주 방향을 따라 적어도 하나의 제1 관통홀이 상기 디퓨저를 관통하도록 형성되고, 상기 베어링 하우징에는 원주 방향을 따라 적어도 하나의 제2 관통홀이 상기 제1 관통홀에 대응하는 위치에서 상기 베어링 하우징을 관통하도록 형성되며, 상기 디퓨저 상방의 공간은 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀을 통해 상기 베어링 하우징 후방에 배치된 모터에 연통되도록 구성되되, 상기 베어링 하우징의 상면에는 각각의 상기 제2 관통홀을 개별적으로 개폐하는 개폐 부재가 설치되며, 상기 개폐 부재는 일단은 고정단으로서 상기 베어링 하우징의 상면에 결합되고 타단은 자유단으로서 제2 관통홀을 커버하며, 상기 개폐 부재는 바이메탈로 구성되어 저온 환경에서는 상기 제2 관통홀을 밀착 폐쇄하고 고온 환경에서 상기 제2 관통홀을 개방하도록 구성된다. On the other hand, a motor cooling structure having a cooling passage that is selectively opened and closed according to another embodiment of the present invention includes a diffuser for diffusing compressed air passing through an impeller, and a diffuser disposed on a lower surface of the diffuser to accommodate a bearing therein. It includes a bearing housing, the diffuser has at least one first through hole formed along a circumferential direction to pass through the diffuser, and the bearing housing has at least one second through hole formed along a circumferential direction along the first through hole. It is formed to penetrate the bearing housing at a position corresponding to, and the space above the diffuser is configured to communicate with a motor disposed at the rear of the bearing housing through the first through hole and the second through hole, and the bearing housing An opening and closing member for individually opening and closing each of the second through holes is installed on the upper surface of, and the opening and closing member has one end coupled to the upper surface of the bearing housing as a fixed end and the other end covering the second through hole as a free end, , The opening and closing member is made of a bimetal so as to closely close the second through-hole in a low-temperature environment and open the second through-hole in a high-temperature environment.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 모터의 저출력 작동시에는 냉각 유로를 막아 공력 성능을 최적화하여 모터의 소모 전력을 감소시키는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, when the motor operates at low power, the cooling passage is blocked to optimize aerodynamic performance, thereby reducing power consumption of the motor.

또한, 모터의 고출출력 작동시에는 공기의 온도가 상승하면 자동으로 디퓨저 링이 변형을 일으켜 냉각 유로를 개방, 모터 냉각을 위한 냉각 공기를 추가적으로 공급할 수 있다.In addition, when the air temperature rises when the motor operates at high power output, the diffuser ring is automatically deformed to open the cooling passage and additionally supply cooling air for cooling the motor.

도 1은 공기 압축기의 전체 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적으로 개폐되는 냉각 유로를 구비한 모터 냉각 구조가 도시된 개념도이다.
도 3은 도 2의 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 2에서 모터 냉각 구조를 확대한 단면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모터 냉각 구조의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 냉각 구조에 사용되는 디퓨저 링의 사시도이다.
1 is a conceptual diagram for explaining the overall structure of an air compressor.
2 is a conceptual diagram illustrating a motor cooling structure having a cooling passage that is selectively opened and closed according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view of Figure 2;
4A and 4B are enlarged cross-sectional perspective views of the motor cooling structure in FIG. 2 .
5 is a perspective view of a motor cooling structure according to still another embodiment of the present invention.
6 is a perspective view of a diffuser ring used in the cooling structure of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to the examples. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art.

또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다. 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 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.In addition, in the following drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated for convenience and clarity of explanation, and the same reference numerals refer to the same elements in the drawings. As used herein, the term "and/or" includes any one and all combinations of one or more of the listed items. In addition, the meaning of "connected" in the present specification means not only when member A and member B are directly connected, but also when member A and member B are indirectly connected by interposing member C between member A and member B. do. Terms used in this specification are used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. As used herein, the singular form may include the plural form unless the context clearly indicates otherwise. Also, when used herein, “comprise, include” and/or “comprising, including” refers to a referenced form, number, step, operation, member, element, and/or group thereof. presence, but does not preclude the presence or addition of one or more other shapes, numbers, operations, elements, elements and/or groups.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.In this specification, terms such as first and second are used to describe various members, components, regions, layers and/or portions, but these members, components, regions, layers and/or portions are limited by these terms. It is self-evident that These terms are only used to distinguish one element, component, region, layer or section from another region, layer or section. Thus, a first member, component, region, layer or section described in detail below may refer to a second member, component, region, layer or section without departing from the teachings of the present invention.

"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.Space-related terms such as “beneath,” “below,” “lower,” “above,” and “upper” are associated with an element or feature shown in a drawing. It can be used for easy understanding of other elements or features. Terminology related to this space is for easy understanding of the present invention according to various process conditions or use conditions of the present invention, and is not intended to limit the present invention. For example, if an element or feature in a figure is turned over, an element or feature described as "lower" or "below" becomes "above" or "above." Accordingly, "below" is a concept encompassing "upper" or "below".

도 1은 공기 압축기의 전체 구조를 설명하기 위한 개념도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적으로 개폐되는 냉각 유로를 구비한 모터 냉각 구조가 도시된 개념도, 도 3은 도 2의 단면도, 도 4a 및 도 4b는 도 2에서 모터 냉각 구조를 확대한 단면 사시도, 도 6은 본 발명의 냉각 구조에 사용되는 디퓨저 링의 사시도이다. 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적으로 개폐되는 냉각 유로를 구비한 모터 냉각 구조에 대하여 설명한다. 1 is a conceptual diagram for explaining the overall structure of an air compressor, FIG. 2 is a conceptual diagram showing a motor cooling structure having a cooling passage that is selectively opened and closed according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 4a and 4b are enlarged sectional perspective views of the motor cooling structure in FIG. 2, and FIG. 6 is a perspective view of a diffuser ring used in the cooling structure of the present invention. Hereinafter, a motor cooling structure having a cooling passage that is selectively opened and closed according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1을 참조하면, 공기압축기는 외부로부터 흡입한 공기를 임펠러(도 2 참조)를 이용하여 압축한 후 배기구를 통해 압축 공기를 배출한다. 수소전지 차량의 경우 압축 공기는 연료전지스택으로 송출된다. 이때, 공냉 방식은 임펠러의 컴프레서 휠의 배면을 통과한 공기를 이용하여 발열 부품을 냉각하는데, 컴프레서 휠의 배면을 통과한 공기는 디퓨저 및 스러스트 베어링을 통과한 후 프론트 저널 베어링을 거쳐 샤프트의 후방으로 이동하며 리어 저널 베어링을 통과하여 하우징의 후방으로 유동한다. Referring to FIG. 1 , the air compressor compresses air sucked in from the outside using an impeller (see FIG. 2 ) and then discharges the compressed air through an exhaust port. In the case of hydrogen cell vehicles, compressed air is sent to the fuel cell stack. At this time, the air-cooling method uses air that has passed through the rear surface of the compressor wheel of the impeller to cool the heating part. The air that has passed through the rear surface of the compressor wheel passes through the diffuser and thrust bearing, then through the front journal bearing to the rear of the shaft. It moves and passes through the rear journal bearing and flows to the rear of the housing.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터 냉각 구조(100)는 디퓨저(110)와 베어링 하우징(130)의 결합체로서, 임펠러를 통과한 압축 공기를 확산시키는 디퓨저(110)와, 디퓨저(110)의 하면에 배치되어 내부에 베어링을 수용하는 베어링 하우징(130)을 포함하여 구성된다. 상기 디퓨저(110)와 상기 베어링 하우징(130)에는 원주 방향을 따라 적어도 하나의 관통홀이 디퓨저(110) 및 베어링 하우징(130)을 관통하도록 형성된다. 이러한 관통홀은 디퓨저에 형성된 제1 관통홀(111)과 제1 관통홀(111)에 대응하는 위치에서 베어링 하우징에 형성된 제2 관통홀(131)로 구성된다. Motor cooling structure 100 according to an embodiment of the present invention is a combination of a diffuser 110 and a bearing housing 130, the diffuser 110 for diffusing compressed air passing through the impeller, and the lower surface of the diffuser 110 It is arranged to include a bearing housing 130 for accommodating the bearing therein. At least one through hole is formed in the diffuser 110 and the bearing housing 130 in a circumferential direction to penetrate the diffuser 110 and the bearing housing 130 . These through holes are composed of a first through hole 111 formed in the diffuser and a second through hole 131 formed in the bearing housing at a position corresponding to the first through hole 111 .

상기 디퓨저 상방의 공간은 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀을 통해 상기 베어링 하우징 후방에 배치된 모터에 연통되도록 구성되는 것인,The space above the diffuser is configured to communicate with a motor disposed behind the bearing housing through the first through hole and the second through hole,

구체적으로, 디퓨저(110)는 원형의 플레이트 형상의 부재로서, 디퓨저(110)에는 그 원주 방향을 따라 적어도 하나의 제1 관통홀(111)이 축 방향으로 디퓨저(110)를 관통하도록 형성된다. 그리고, 디퓨저(110)의 후방에는 샤프트 전방에 설치된 스러스트 베어링과 저널 베어링을 수용 및 지지하는 전방 베어링 하우징(130)이 결합되는데, 이 베어링 하우징(130)에는 그 원주 방향을 따라 적어도 하나의 제2 관통홀(131)이 축 방향으로 베어링 하우징(130)을 관통하도록 형성된다. 이때, 제2 관통홀(131)은 제1 관통홀(111)에 대응하는 위치에 형성된다. 베어링 하우징(130)은 도시된 바와 같이 내부에 베어링을 수용하기 위한 납작한 원통형 공간이 형성되는데, 제2 관통홀(131)은 이 원통형 공간 외측의 원주를 따라 형성된다. 그리하여, 제2 관통홀(131)을 지나는 압축 공기는 스러스트 베어링이나 저널 베어링의 수용 공간과 독립적으로 존재한다. Specifically, the diffuser 110 is a circular plate-shaped member, and at least one first through hole 111 is formed along the circumferential direction of the diffuser 110 to penetrate the diffuser 110 in an axial direction. In addition, a front bearing housing 130 accommodating and supporting a thrust bearing and a journal bearing installed in front of the shaft is coupled to the rear of the diffuser 110, and the bearing housing 130 includes at least one second bearing along its circumferential direction. The through hole 131 is formed to penetrate the bearing housing 130 in the axial direction. At this time, the second through hole 131 is formed at a position corresponding to the first through hole 111 . As shown, the bearing housing 130 has a flat cylindrical space for accommodating a bearing therein, and the second through hole 131 is formed along the outer circumference of the cylindrical space. Thus, the compressed air passing through the second through hole 131 exists independently of the receiving space of the thrust bearing or journal bearing.

이렇게, 제1 관통홀(111)과 제2 관통홀(131)을 서로 대응하는 위치에 가공하고 디퓨저(110)와 베어링 하우징(130)을 결합함으로써 제1 및 제2 관통홀(131)이 상호 연통하고, 결과적으로, 컴프레서 휠을 지나 디퓨저(110) 상에 진입한 압축 공기 중 일부는 디퓨저(110)의 제1 관통홀(111)과 베어링 하우징(130)의 제2 관통홀(131)을 통해 후방으로 유입되어 베어링 하우징(130) 후방에 위치한 모터 하우징 내부로 진입하게 된다. 제1 및 제2 관통홀을 통한 압축 공기의 유동 경로를 편의상 보조 냉각 유로(2차 유로)라고 한다.In this way, by processing the first through hole 111 and the second through hole 131 at corresponding positions and combining the diffuser 110 and the bearing housing 130, the first and second through holes 131 are mutually connected. As a result, some of the compressed air passing through the compressor wheel and entering the diffuser 110 passes through the first through hole 111 of the diffuser 110 and the second through hole 131 of the bearing housing 130. It is introduced to the rear through and enters the inside of the motor housing located at the rear of the bearing housing 130. A flow path of compressed air through the first and second through holes is referred to as an auxiliary cooling passage (secondary passage) for convenience.

한편, 본 발명에 따르면 보조 냉각 유로는 디퓨저 링(170)에 의해 선택적으로 개폐되는 구조를 갖는다. Meanwhile, according to the present invention, the auxiliary cooling passage has a structure that is selectively opened and closed by the diffuser ring 170 .

먼저, 디퓨저 링(170)은 도 6에 도시된 바와 같이, 전체적으로 두께가 얇은 원형의 프레임 형상을 채용할 수 있다. 이러한 디퓨저 링(170)은 원형의 링 부재(173)와 복수의 개폐 돌기(174)를 포함하여 구성되는데, 이들은 동일한 재질로서 일체로 형성될 수 있다. 원형의 링 부재(173)는 도 3에 도시된 바와 같이, 디퓨저(110)와 베어링 하우징(130) 사이에 끼여 디퓨저(110)와 베어링 하우징(130)간의 체결로 인해 그 위치가 고정된다. 개폐 돌기(174)는 복수 개 마련될 수 있으며, 복수의 개폐 돌기(174)가 원형의 링 부재(173)의 내측으로 돌출된 형태를 띤다. 개폐 돌기(174)의 일단은 고정단으로서 링 부재(173)와 일체로 되도록 결합되나, 타단은 자유단으로서 상하 일방향으로 벤딩이 가능하다.First, as shown in FIG. 6 , the diffuser ring 170 may adopt a circular frame shape having a thin overall thickness. The diffuser ring 170 includes a circular ring member 173 and a plurality of opening/closing protrusions 174, which may be integrally formed of the same material. As shown in FIG. 3, the circular ring member 173 is sandwiched between the diffuser 110 and the bearing housing 130, and its position is fixed due to the fastening between the diffuser 110 and the bearing housing 130. A plurality of opening and closing protrusions 174 may be provided, and the plurality of opening and closing protrusions 174 protrude into the circular ring member 173 . One end of the opening/closing protrusion 174 is coupled integrally with the ring member 173 as a fixed end, but the other end is a free end and can be bent in one direction up and down.

이때, 본 발명에 따른 디퓨저 링(170)은 열 팽창 계수가 서로 다른 2개의 금속 판의 결합, 즉 바이메탈로 구성된다. 바이메탈은 서로 다른 성질을 가진 두 금속을 붙여서 만든 재질을 의미하는데, 본 발명에서는 열 팽창 계수가 다른 서로 다른 2개의 금속 판을 용접에 의해 붙여서 디퓨저 링(170)을 형성하였다. 열 팽창 계수가 큰 금속이 다른 쪽 금속보다 더 많이 팽창하게 됨으로써 열 팽창 계수가 적은 금속 쪽으로 휘어짐이 발생한다. 본 발명에서는 개폐 돌기(174)의 한쪽이 자유단이므로 전술한 열 팽창 계수의 차이로 인해 주변의 온도 환경에 의존하여 한쪽 방향으로만 휘어짐이 발생한다. At this time, the diffuser ring 170 according to the present invention is composed of a combination of two metal plates having different coefficients of thermal expansion, that is, a bimetal. Bimetal refers to a material made by attaching two metals having different properties. In the present invention, the diffuser ring 170 is formed by attaching two different metal plates having different coefficients of thermal expansion by welding. A metal with a high coefficient of thermal expansion expands more than the other metal, causing warping toward the metal with a lower coefficient of thermal expansion. In the present invention, since one side of the opening and closing protrusion 174 is a free end, bending occurs in only one direction depending on the surrounding temperature environment due to the difference in thermal expansion coefficient described above.

다음, 디퓨저 링(170)의 배치와 관련하여 디퓨저(110)와 베어링 하우징(130)에 형성된 공간에 대하여 설명한다. 디퓨저(110)의 하면이나 베어링 하우징(130)의 상면에는 제1 관통홀(111)과 제2 관통홀(131)을 모두 연통하도록 띠 형상의 공간이 원주 방향을 따라 형성된다. 예컨대, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 베어링 하우징(130)의 상면에는 원형의 트랙 형상으로 된 안착 공간이 형성된다. 안착 공간은 베어링 하우징(130)의 상면으로부터 원주 방향으로 연장되어 리세스 가공으로 내측으로 함몰된 형태를 가지며, 해당 공간에는 링 부재(173) 및 개폐 돌기(174)를 포함하는 디퓨저 링(170)이 수용된다. 함몰 깊이는 디퓨저 링(170), 구체적으로 디퓨저 링(170)의 링 부재(173)의 높이에 대응하는 것이 디퓨저 링(170)의 고정의 측면에서 바람직하다. 한편, 디퓨저(110)의 하면에는 개폐 돌기(174)에 대응하는 영역에 진입 허용 공간(113)이 형성되어 있다. 즉, 디퓨저 링(170)이 베어링 하우징(130)의 안착 공간과 디퓨저(110)의 진입 허용 공간(113)으로 이루어진 공간에 배치되었을 때, 진입 허용 공간(113)은 디퓨저 링(170)의 개폐 돌기(174) 상방에 존재하게 된다. 전술한 바와 같이 디퓨저 링(170)은 바이메탈로 구성되며, 베어링 하우징(130) 측의 제2 부재(172)의 열 팽창 계수는 디퓨저(110) 측의 제1 부재(171)의 열 팽창 계수보다 크다. 이에 따라, 고온 환경에서 개폐 돌기(174)는 디퓨저(110) 측으로 휘어짐이 발생하며, 진입 허용 공간(113)이 개폐 돌기(174) 상방에 존재함으로써 디퓨저 링(170)의 개폐 돌기(174)는 휘어짐을 방해받지 않는다. Next, a space formed between the diffuser 110 and the bearing housing 130 in relation to the arrangement of the diffuser ring 170 will be described. On the lower surface of the diffuser 110 or the upper surface of the bearing housing 130, a strip-shaped space is formed along the circumferential direction so that both the first through hole 111 and the second through hole 131 communicate with each other. For example, referring to FIGS. 4A and 4B , a seating space having a circular track shape is formed on the upper surface of the bearing housing 130 . The seating space extends from the upper surface of the bearing housing 130 in the circumferential direction and has a shape that is recessed inward by recess processing, and the diffuser ring 170 includes a ring member 173 and an opening/closing protrusion 174 in the corresponding space. this is accepted The recessed depth is preferably corresponding to the height of the diffuser ring 170, specifically, the ring member 173 of the diffuser ring 170 in terms of fixing the diffuser ring 170. Meanwhile, on the lower surface of the diffuser 110, an entry allowance space 113 is formed in an area corresponding to the opening/closing protrusion 174. That is, when the diffuser ring 170 is disposed in a space composed of the seating space of the bearing housing 130 and the entry allowance space 113 of the diffuser 110, the entry allowance space 113 opens and closes the diffuser ring 170. It exists above the protrusion 174. As described above, the diffuser ring 170 is made of bimetal, and the thermal expansion coefficient of the second member 172 on the side of the bearing housing 130 is greater than that of the first member 171 on the side of the diffuser 110. big. Accordingly, in a high temperature environment, the opening and closing protrusion 174 is bent toward the diffuser 110, and the entry allowance space 113 exists above the opening and closing protrusion 174, so that the opening and closing protrusion 174 of the diffuser ring 170 Unaffected by bending

상술한 구조에 따르면, 디퓨저 링(170)의 링 부재(173)는 디퓨저(110)와 베어링 하우징(130) 사이에서 위치가 고정되고, 개폐 돌기(174)는 베어링 하우징(130) 상의 제2 관통홀(131)을 덮는다. 이때, 개폐 돌기(174) 주변이 고온의 환경이 되었을 때 개폐 돌기(174)가 진입 허용 공간(113)을 향해 상방으로 휘어지고, 이에 따라 개폐 돌기(174)가 덮고 있던 제2 관통홀(131)이 개방된다. 반대로 개폐 돌기(174) 주변이 저온 환경이 되었을 때에는 개폐 돌기(174)가 제2 관통홀(131)을 밀착 폐쇄한다.According to the structure described above, the position of the ring member 173 of the diffuser ring 170 is fixed between the diffuser 110 and the bearing housing 130, and the opening/closing protrusion 174 is second through the bearing housing 130. Cover the hole 131. At this time, when the environment around the opening and closing protrusion 174 becomes a high temperature environment, the opening and closing protrusion 174 is bent upward toward the entry allowance space 113, and accordingly, the second through hole 131 covered by the opening and closing protrusion 174 ) is opened. Conversely, when the environment around the opening/closing protrusion 174 becomes a low-temperature environment, the opening/closing protrusion 174 closely closes the second through hole 131 .

이상에서는 베어링 하우징(130)의 상면에 안착 공간이 형성되어 디퓨저 링(170)을 수용하고, 디퓨저 링(170)의 개폐 돌기(174)가 베어링 하우징(130)의 제2 관통홀(131)을 폐쇄하고 있으며, 개폐 돌기(174)는 베어링 하우징(130) 측의 제2 부재(172)가 디퓨저(110) 측의 제1 부재(171) 보다 열 팽창 계수가 큰 금속으로 함으로써 고온시 제2 관통홀(131)을 개방하는 구조로 설명하였다. In the above, a seating space is formed on the upper surface of the bearing housing 130 to accommodate the diffuser ring 170, and the opening/closing protrusion 174 of the diffuser ring 170 passes through the second through hole 131 of the bearing housing 130. The second member 172 on the side of the bearing housing 130 is closed, and the opening and closing protrusion 174 is made of a metal having a higher thermal expansion coefficient than the first member 171 on the side of the diffuser 110, so that the second penetrating at high temperature. The structure of opening the hole 131 has been described.

이와 같은 구조에서 냉각 유로가 선택적으로 개폐되는 메커니즘을 설명한다. 임펠러와 디퓨저(110)는 샤프트와 함께 회전하고, 샤프트는 모터(150)의 구동에 의해 회전하는데, 모터(150)가 저속에서 작동할 때에는 전력 소모량이 적어 모터(150)의 온도가 낮아 모터(150)의 쿨링을 위한 냉각 공기가 필요하지 않다. 반대로, 모터(150)가 고속 회전할 때에는 많은 전력이 소모되며 이에 따라 모터(150)의 온도가 상승한다. 이에 따라, 모터 냉각을 위한 추가적인 냉각 공기가 필요하게 된다. A mechanism for selectively opening and closing the cooling passage in this structure will be described. The impeller and the diffuser 110 rotate together with the shaft, and the shaft rotates by driving the motor 150. When the motor 150 operates at a low speed, the power consumption is small and the temperature of the motor 150 is low, so that the motor ( 150) does not require cooling air for cooling. Conversely, when the motor 150 rotates at a high speed, a lot of power is consumed, and thus the temperature of the motor 150 rises. Accordingly, additional cooling air for cooling the motor is required.

모터(150)가 저속 동작할 때에는 모터(150)의 온도가 낮아 디퓨저 링(170)의 개폐 돌기(174)가 열 변형을 일으키지 않는다. 이에 따라 제2 관통홀(131)을 그대로 폐쇄한다. 제2 관통홀(131)을 막으면 컴프레서의 압력 손실이 감소하여 전체 시스템의 효율이 증가하므로, 불필요한 전력 소모도 억제할 수 있다. 한편, 모터(150)가 고속 동작할 때에는 모터(150)가 고온 상태가 되므로 디퓨저 링(170)의 개폐 돌기(174)의 주변 환경이 고온 상태가 된다. 그리고, 바이메탈로 구성된 개폐 돌기(174)가 상방으로 휘어지면서 덮고 있던 제2 관통홀(131)을 개방시킨다. 이후 제1 관통홀(111)과 제2 관통홀(131)이 연통하게 되어 모터(150)를 냉각하기 위한 공기가 디퓨저(110) 상방으로부터 제1 관통홀(111)과 제2 관통홀(131)을 통해 모터 하우징 내부로 진입하게 된다. When the motor 150 operates at a low speed, the temperature of the motor 150 is low and the opening/closing protrusion 174 of the diffuser ring 170 does not cause thermal deformation. Accordingly, the second through hole 131 is closed as it is. When the second through hole 131 is blocked, the pressure loss of the compressor decreases and the efficiency of the entire system increases, so unnecessary power consumption can be suppressed. Meanwhile, when the motor 150 operates at a high speed, the motor 150 is in a high-temperature state, so the surrounding environment of the opening/closing protrusion 174 of the diffuser ring 170 is in a high-temperature state. Then, the opening/closing protrusion 174 made of bimetal opens the second through hole 131 covered while bending upward. Thereafter, the first through hole 111 and the second through hole 131 communicate with each other so that air for cooling the motor 150 flows through the first through hole 111 and the second through hole 131 from above the diffuser 110. ) to enter the motor housing.

이에 따라 모터(150)의 출력 값에 의존하여 냉각 유로의 개폐 상태가 자동으로 설정되어 모터 냉각 필요시에만 냉각 공기가 선택적으로 모터측으로 유입할 수 있다. 이에 따라, 냉각 공기의 진입 여부를 자동으로 제어할 수 있을 뿐 아니라 불필요한 성능 저하(전력 소모)를 방지할 수 있는 이점도 있다. Accordingly, depending on the output value of the motor 150, the opening/closing state of the cooling passage is automatically set, so that cooling air can be selectively introduced into the motor side only when cooling the motor is necessary. Accordingly, there is an advantage in that it is possible to automatically control whether cooling air is introduced or not, and unnecessary performance degradation (power consumption) can be prevented.

한편, 또 다른 실시예로서, 디퓨저(110) 하면에 안착 공간을 형성하여 디퓨저 링(170)을 수용하고, 디퓨저 링(170)의 개폐 돌기(174)가 디퓨저(110)의 제1 관통홀(111)을 폐쇄하며, 개폐 돌기(174)는 디퓨저(110) 측의 제1 부재(171)가 베어링 하우징(130) 측의 제2 부재(172) 보다 열 팽창 계수가 큰 금속으로 함으로써 고온 환경에서 개폐 돌기(174)가 하방으로 휘어져 제1 관통홀(111)을 선택적으로 개방하는 구조로 변형하는 것도 가능하다.Meanwhile, as another embodiment, a seating space is formed on the lower surface of the diffuser 110 to accommodate the diffuser ring 170, and the opening/closing protrusion 174 of the diffuser ring 170 forms a first through hole of the diffuser 110 ( 111), and the opening and closing protrusion 174 is made of a metal having a higher coefficient of thermal expansion than the second member 172 on the side of the bearing housing 130 so that the first member 171 on the side of the diffuser 110 is used in a high-temperature environment. It is also possible to transform the structure into a structure in which the opening and closing protrusion 174 is bent downward to selectively open the first through hole 111 .

제2 실시예Second embodiment

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모터 냉각 구조의 사시도이다. 제2 실시예에 따른 모터 냉각 구조(100)는, 임펠러를 통과한 압축 공기를 확산시키는 디퓨저(110)와, 디퓨저(110)의 하면에 배치되어 내부에 베어링을 수용하는 베어링 하우징(130)을 포함하고, 디퓨저(110)에는 원주 방향을 따라 적어도 하나의 제1 관통홀(111)이 디퓨저(110)를 관통하도록 형성되고, 상기 베어링 하우징(130)에는 원주 방향을 따라 적어도 하나의 제2 관통홀(131)이 제1 관통홀(111)에 대응하는 위치에서 베어링 하우징(130)을 관통하도록 형성된다. 이에 따라, 디퓨저(110) 상의 공간은 제1 관통홀(111)과 제2 관통홀(131)을 통해 베어링 하우징(130) 후방에 배치된 모터(150)에 연통되도록 구성된다. 이상은 제1 실시예와 구성이 동일하다. 5 is a perspective view of a motor cooling structure according to still another embodiment of the present invention. The motor cooling structure 100 according to the second embodiment includes a diffuser 110 for diffusing compressed air passing through an impeller, and a bearing housing 130 disposed on a lower surface of the diffuser 110 and accommodating a bearing therein. In the diffuser 110, at least one first through hole 111 is formed to pass through the diffuser 110 along the circumferential direction, and the bearing housing 130 has at least one second through hole along the circumferential direction. A hole 131 is formed to pass through the bearing housing 130 at a position corresponding to the first through hole 111 . Accordingly, the space on the diffuser 110 is configured to communicate with the motor 150 disposed behind the bearing housing 130 through the first through hole 111 and the second through hole 131 . The configuration above is the same as that of the first embodiment.

다만, 제2 실시예에 따르면, 베어링 하우징(130)의 상면에 각각의 제2 관통홀(131)을 개별적으로 개폐하는 개폐 부재(180)가 설치된다. 즉, 개폐 부재(180)는 일단은 고정단으로서 베어링 하우징(130)의 상면에 결합되고 타단은 자유단으로서 제2 관통홀(131)을 커버한다. 고정단은 볼트 체결 등의 방식을 이용하여 베어링 하우징(130)에 결합될 수 있다. However, according to the second embodiment, an opening and closing member 180 that individually opens and closes each of the second through holes 131 is installed on the upper surface of the bearing housing 130 . That is, one end of the opening/closing member 180 is coupled to the upper surface of the bearing housing 130 as a fixed end and the other end covers the second through hole 131 as a free end. The fixed end may be coupled to the bearing housing 130 using a method such as bolt fastening.

한편, 제1 실시예와 마찬가지로, 개폐 부재(180)는 바이메탈로 구성되어 저온 환경에서는 제2 관통홀(131)을 밀착 폐쇄하고 고온 환경에서 제2 관통홀(131)을 개방하도록 구성된다. Meanwhile, similar to the first embodiment, the opening/closing member 180 is made of bimetal, so that the second through hole 131 is tightly closed in a low temperature environment and the second through hole 131 is opened in a high temperature environment.

제1 실시예에서는 베어링 하우징(130)의 상면에는 디퓨저 링(170)을 수용하기 위한 하나의 안착 공간이 베어링 하우징(130) 상면에서 원주 방향을 따라 함몰 형성되어 있었으나, 제2 실시예의 구조에서는 디퓨저 링(170)을 채용하지 않고, 대신에 개개의 개폐 부재(180)가 대응하는 제2 관통홀(131)을 개별적으로 개폐하도록 구성하였다. 이에 따라, 개폐 부재(180)를 수용하는 개개의 안착 공간이 요구되고, 원주 방향으로 연장된 하나의 안착 공간은 채용하지 않는다. In the first embodiment, one seating space for accommodating the diffuser ring 170 was formed on the upper surface of the bearing housing 130 along the circumferential direction on the upper surface of the bearing housing 130, but in the structure of the second embodiment, the diffuser The ring 170 is not employed, and instead, individual opening and closing members 180 are configured to individually open and close the corresponding second through holes 131 . Accordingly, individual seating spaces accommodating the opening/closing member 180 are required, and one seating space extending in the circumferential direction is not employed.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 선택적으로 개폐되는 냉각 유로를 구비한 디퓨저를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing a diffuser having a cooling passage that is selectively opened and closed according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and claims in the following claims As such, anyone skilled in the art in the field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention will say that the technical spirit of the present invention exists to the extent that various changes can be made.

100: 모터 냉각 구조 110: 디퓨저
111: 제1 관통홀 130: 베어링 하우징
131: 제2 관통홀 150: 모터
170: 디퓨저 링 173: 링 부재
174: 개폐 돌기 180: 개폐 부재
100: motor cooling structure 110: diffuser
111: first through hole 130: bearing housing
131: second through hole 150: motor
170: diffuser ring 173: ring member
174: opening and closing protrusion 180: opening and closing member

Claims (6)

임펠러를 통과한 압축 공기를 확산시키는 디퓨저와, 상기 디퓨저의 하면에 배치되어 내부에 베어링을 수용하는 베어링 하우징을 포함하고,
상기 디퓨저와 상기 베어링 하우징에는 원주 방향을 따라 적어도 하나의 관통홀이 상기 디퓨저 및 상기 베어링 하우징을 관통하도록 형성되고,
상기 디퓨저의 하면 또는 상기 베어링 하우징의 상면에는 상기 관통홀을 서로 연통하도록 띠 형상의 공간이 원주 방향을 따라 형성되며,
상기 공간에는 디퓨저 링이 배치되고, 상기 디퓨저 링은 바이메탈로 구성되어 저온 환경에서 상기 관통홀을 밀착 폐쇄하고 고온 환경에서 상기 관통홀을 개방하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
선택적으로 개폐되는 냉각 유로를 구비한 모터 냉각 구조.
A diffuser for diffusing compressed air passing through the impeller, and a bearing housing disposed on a lower surface of the diffuser to accommodate bearings therein,
At least one through hole is formed in the diffuser and the bearing housing along a circumferential direction to pass through the diffuser and the bearing housing,
A strip-shaped space is formed along the circumferential direction so that the through holes communicate with each other on the lower surface of the diffuser or the upper surface of the bearing housing,
Characterized in that a diffuser ring is disposed in the space, and the diffuser ring is made of bimetal to tightly close the through-hole in a low-temperature environment and to open the through-hole in a high-temperature environment.
A motor cooling structure having a cooling passage that is selectively opened and closed.
제1항에 있어서,
상기 관통홀은 상기 디퓨저에 형성된 제1 관통홀과 상기 제1 관통홀에 대응하는 위치에서 상기 베어링 하우징에 형성된 제2 관통홀로 구성되고,
상기 디퓨저 상방의 공간은 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀을 통해 상기 베어링 하우징 후방에 배치된 모터에 연통되도록 구성되는 것인,
선택적으로 개폐되는 냉각 유로를 구비한 모터 냉각 구조.
According to claim 1,
The through hole is composed of a first through hole formed in the diffuser and a second through hole formed in the bearing housing at a position corresponding to the first through hole,
The space above the diffuser is configured to communicate with a motor disposed behind the bearing housing through the first through hole and the second through hole,
A motor cooling structure having a cooling passage that is selectively opened and closed.
제2항에 있어서,
상기 디퓨저 링은 원형의 링 부재 및 복수의 개폐 돌기를 포함하고, 각각의 개폐 돌기는 링 부재의 내측으로 돌출되며,
상기 개폐 돌기는 바이메탈로 구성되어, 저온 환경에서 상기 제1 관통홀 또는 제2 관통홀을 밀착 폐쇄하고, 고온 환경에서 상기 제1 관통홀 또는 제2 관통홀을 개방하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
선택적으로 개폐되는 냉각 유로를 구비한 모터 냉각 구조.
According to claim 2,
The diffuser ring includes a circular ring member and a plurality of opening and closing protrusions, and each opening and closing protrusion protrudes to the inside of the ring member,
Characterized in that the opening and closing protrusion is composed of a bimetal, configured to closely close the first through hole or the second through hole in a low temperature environment and open the first through hole or the second through hole in a high temperature environment.
A motor cooling structure having a cooling passage that is selectively opened and closed.
제3항에 있어서,
상기 공간은, 상기 베어링 하우징의 상면에 함몰되어 상기 디퓨저 링을 수용하는 안착 공간과, 상기 디퓨저의 하면에 함몰되어 상기 개폐 돌기의 진입을 허용하는 진입 허용 공간으로 구성되고,
상기 링 부재는 디퓨저와 베어링 하우징 사이에서 위치가 고정되고, 상기 개폐 돌기는 제2 관통홀을 덮도록 위치하며, 상기 개폐 돌기는 고온 환경에서 상기 진입 허용 공간을 향해 휘어져 제2 관통홀을 개방하도록 구성되는 것인,
선택적으로 개폐되는 냉각 유로를 구비한 모터 냉각 구조.
According to claim 3,
The space is composed of a seating space recessed in the upper surface of the bearing housing and accommodating the diffuser ring, and an entry allowing space recessed in the lower surface of the diffuser to allow entry of the opening and closing protrusion,
The position of the ring member is fixed between the diffuser and the bearing housing, the opening/closing protrusion is positioned to cover the second through hole, and the opening/closing protrusion is bent toward the entry allowance space in a high-temperature environment to open the second through hole. which is composed of,
A motor cooling structure having a cooling passage that is selectively opened and closed.
제4항에 있어서,
상기 디퓨저 링은 열 팽창 계수가 서로 다른 2개의 금속 판의 결합으로 이루어지고, 베어링 하우징 측의 제2 부재의 열 팽창 계수는 디퓨저 측의 제1 부재의 열 팽창 계수보다 큰 것인,
선택적으로 개폐되는 냉각 유로를 구비한 모터 냉각 구조.
According to claim 4,
The diffuser ring is made of a combination of two metal plates having different thermal expansion coefficients, and the thermal expansion coefficient of the second member on the bearing housing side is greater than the thermal expansion coefficient of the first member on the diffuser side.
A motor cooling structure having a cooling passage that is selectively opened and closed.
임펠러를 통과한 압축 공기를 확산시키는 디퓨저와, 상기 디퓨저의 하면에 배치되어 내부에 베어링을 수용하는 베어링 하우징을 포함하고,
상기 디퓨저에는 원주 방향을 따라 적어도 하나의 제1 관통홀이 상기 디퓨저를 관통하도록 형성되고, 상기 베어링 하우징에는 원주 방향을 따라 적어도 하나의 제2 관통홀이 상기 제1 관통홀에 대응하는 위치에서 상기 베어링 하우징을 관통하도록 형성되며,
상기 디퓨저 상방의 공간은 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀을 통해 상기 베어링 하우징 후방에 배치된 모터에 연통되도록 구성되되, 상기 베어링 하우징의 상면에는 각각의 상기 제2 관통홀을 개별적으로 개폐하는 개폐 부재가 설치되며,
상기 개폐 부재는 일단은 고정단으로서 상기 베어링 하우징의 상면에 결합되고 타단은 자유단으로서 제2 관통홀을 커버하며,
상기 개폐 부재는 바이메탈로 구성되어 저온 환경에서는 상기 제2 관통홀을 밀착 폐쇄하고 고온 환경에서 상기 제2 관통홀을 개방하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
선택적으로 개폐되는 냉각 유로를 구비한 모터 냉각 구조.
A diffuser for diffusing compressed air passing through the impeller, and a bearing housing disposed on a lower surface of the diffuser to accommodate bearings therein,
At least one first through hole is formed along a circumferential direction of the diffuser to pass through the diffuser, and at least one second through hole is formed in the bearing housing along a circumferential direction at a position corresponding to the first through hole. It is formed to penetrate the bearing housing,
The space above the diffuser is configured to communicate with the motor disposed at the rear of the bearing housing through the first through hole and the second through hole, and individually open and close each of the second through holes on the upper surface of the bearing housing. An opening and closing member is installed,
The opening and closing member has one end coupled to the upper surface of the bearing housing as a fixed end and the other end as a free end to cover the second through hole,
Characterized in that the opening and closing member is composed of a bimetal and configured to closely close the second through-hole in a low-temperature environment and open the second through-hole in a high-temperature environment.
A motor cooling structure having a cooling passage that is selectively opened and closed.
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