KR20090056975A - 전동 과급기 - Google Patents

전동 과급기

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KR20090056975A
KR20090056975A KR1020097002939A KR20097002939A KR20090056975A KR 20090056975 A KR20090056975 A KR 20090056975A KR 1020097002939 A KR1020097002939 A KR 1020097002939A KR 20097002939 A KR20097002939 A KR 20097002939A KR 20090056975 A KR20090056975 A KR 20090056975A
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마사히로 시미즈
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가부시키가이샤 아이에이치아이
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Abstract

모터 스테이터(24)는 고정자 철심(24a) 및 고정자 권선(24b)과 이것들을 내부에 매설한 열 전도율이 높은 몰드 부재(30)로 이루어진다. 몰드 부재(30)는 모터 로터(22)를 둘러싸는 내면과 축 방향 외면에 밀착된 단열층(32)을 가진다. 또한, 몰드 부재(30)의 외주면 및 베어링 하우징(16)의 내면과 밀착되어, 베어링 하우징(16)과의 사이에 액체를 밀봉하는 수냉(水冷) 재킷(26b)을 구성하는 아우터 슬리브(26)를 구비한다.

Description

전동 과급기{ELECTRIC SUPERCHARGER}
본 발명은 전동기를 내장한 전동 과급기에 관한 것이다.
압축기에 의해 밀도를 높인 공기를 기관(엔진)에 공급하는 것을 과급(supercharging)이라고 하고, 이와 같은 과급을 행할 경우에, 엔진의 배기 에너지에 의해 압축기의 구동을 처리하도록 한 장치를 배기 터빈 과급기(exhaust-gas turbocharger)라고 부른다.
배기 터빈 과급기는 일반적으로 베어링 유닛을 사이에 두고 배치된 압축기(컴프레서)와 터빈으로 이루어지고, 압축기는 컴프레서 임펠러를, 터빈은 터빈 임펠러를 각각 내장한다. 컴프레서 임펠러와 터빈 임펠러는 베어링 유닛으로 지지된 연결축(샤프트)으로 서로 연결되며, 엔진의 배기 가스로 터빈 임펠러를 회전 구동시키고, 연결축을 통해 컴프레서 임펠러에 이 회전력을 전달해 컴프레서 임펠러에서 공기를 압축하여 엔진에 과급하게 된다.
상술한 배기 터빈 과급기에 있어서, 저속 회전시의 가속을 보조하기 위해 전동기를 내장한 것은 이미 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1, 2). 이하, 이와 같은 전동기를 내장한 배기 터빈 과급기를 간단히 ‘전동 과급기’라고 한다.
또한, 전동 과급기의 공랭(空冷) 시스템으로서, 특허 문헌 3이 제안되어 있 다.
특허 문헌 1의 터보차저는 도 1에 나타내는 바와 같이, 로터를 회전 구동시키는 전동기(고정자(51)와 회전자(52))를 구비한다. 로터는 터빈 임펠러(53), 컴프레서 임펠러(54)와 이것들을 연결하는 샤프트(55) 및 전동기의 회전자(52)가 장착된 스페이서 컬러(56)로 이루어진다. 샤프트(55)는 단일한 세미 플로팅 베어링(57)으로 지지된다. 세미 플로팅 베어링(57)은 터빈(53)의 허브(53a)와 접촉하는 쓰러스트(thrust)면(57a)과, 스페이서 컬러(56)에 접촉하는 쓰러스트면(57b)을 가진다.
이 구성에 의해, 로터에 작용하는 축 방향 힘을 터빈의 허브(53a)와 스페이서 컬러(56)에 각각 걸어맞춰지는 세미 플로팅 베어링(57)의 쓰러스트면(57a, 57b)을 통해 하우징(50)으로 지지하게 된다.
특허 문헌 2의 모터 어시스트 수퍼차저는 도 2에 나타내는 바와 같이, 컴프레서 휠(61)의 축 방향 연장부에 지지된 회전자(62)와, 회전자(62)로부터 반지름 방향 바깥쪽에 간격을 두고 하우징(63)으로 지지된 고정자(64)를 가진다.
특허 문헌 3의 공랭 시스템에서는 도 3에 나타내는 바와 같이, 내연 기관(71)에 연결된 터보차저(72)가 모터 하우징(73) 안에 수용된 전동기를 가지고, 모터 하우징(73)은 그 출입구(73a, 73b)를 가진다. 터보차저(72)는 컴프레서(74)와 그 출입구(74a, 75b)를 더 가진다. 또한 제1의 냉각 호스(75)가 컴프레서 출입구(74a)와 모터 하우징의 입구(73b)를 인터 쿨러(76)를 통해 연결하고, 제2의 냉각 호스(77)가 모터 하우징의 출구(73a)와 컴프레서 입구(74b)를 연결해 전동기를 냉각하여 가열된 공기를 컴프레서(74)로 재순환시킨다.
특허 문헌 1: 미국 특허 제6,449,950호 명세서, ‘ROTOR AND BEARING SYSTEM FOR ELECTRICALLY ASSISTED TURBOCHARGER’
특허 문헌 2: 미국 특허 제6,032,466호 명세서, ‘MOTOR-ASSISTED TURBOCHARGERS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES’
특허 문헌 3: 미국 특허 제6,009,375호 명세서, ‘AIR COOLING SYSTEM FOR ELECTRIC ASSISTED TURBOCHARGER’
전동 과급기에서는, 내장된 전동기의 고정자(모터 스테이터) 및 회전자(모터 로터)가 과전류 등으로 발열되기 때문에, 이것들을 효율적으로 냉각할 필요가 있다.
그러나 특허 문헌 1과 같이 고정자(51)를 축 방향 양측에서 2개의 전동기용 케이싱(58a, 58b)으로 파지(把持)하는 경우, 고정자(51)의 냉각은 케이싱(58a, 58b)을 통한 자연 방열뿐이므로, 냉각 성능이 낮은 문제점이 있다.
또한, 특허 문헌 2에서는, 케이싱(63)에 고정자(64)의 외주면과 접하는 수냉(水冷) 재킷(66)을 마련하고 있는데, 마찬가지로 가열되는 컴프레서 휠(61)이나 회전자(62)로부터의 입열(入熱)이 크기 때문에, 고정자 전체를 효율적으로 냉각시킬 수 없다.
또한, 특허 문헌 3의 예에서는, 인터 쿨러(76)로 냉각시킨 압축 공기를 모터 하우징(73) 안에 공급하므로, 모터 하우징 내부를 효율적으로 냉각시킬 수 있지만, 압축 공기의 일부를 냉각용으로 순환사용하기 때문에, 엔진에 공급되는 압축 공기량이 감소되어, 외관상 컴프레서의 효율이 저하된다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것이다. 즉, 본 발명의 목적은, 압축 공기의 일부를 냉각용으로 사용하지 않고, 전동기의 고정자 전체를 효율적으로 냉각시킬 수 있는 전동 과급기를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따르면, 일단에 터빈 임펠러를 가지는 터빈축과, 터빈축으로 회전 구동되는 컴프레서 임펠러와, 터빈축을 회전 가능하게 지지하는 베어링 하우징과, 베어링 하우징 내부에 고정되는 모터 스테이터와, 모터 스테이터로 회전 구동되는 모터 로터를 구비한 전동 과급기로서,
상기 모터 스테이터는 고정자 철심 및 고정자 권선과 이것들을 내부에 매설한 열 전도율이 높은 몰드 부재로 이루어지고,
또한, 몰드 부재의 외주면 및 베어링 하우징의 내면과 밀착되어, 베어링 하우징과의 사이에 액체를 밀봉하는 수냉 재킷을 구성하는 아우터 슬리브를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동 과급기가 제공된다.
본 발명에 따르면, 일단에 터빈 임펠러를 가지는 터빈축과, 터빈축으로 회전 구동되는 컴프레서 임펠러와, 터빈축을 회전 가능하게 지지하는 베어링 하우징과, 베어링 하우징 내부에 고정되는 모터 스테이터와, 모터 스테이터로 회전 구동되는 모터 로터를 구비한 전동 과급기로서,
상기 모터 스테이터는 고정자 철심 및 고정자 권선과 이것들을 내부에 매설한 열 전도율이 높은 몰드 부재로 이루어지고,
상기 몰드 부재는 모터 로터를 둘러싸는 내면(반지름 방향 안쪽을 향한 면)과 축 방향 외면(축 방향을 향한 면)에 밀착된 단열층을 가지는 것을 특징으로 하는 전동 과급기가 제공된다.
또한, 상기 몰드 부재는 고정자 철심을 내부에 매설한 열 전도성 수지로 이루어지는 중공 원통부와, 중공 원통부의 축 방향 양단에 접하고 고정자 권선을 내부에 매설한 열 전도성 수지로 이루어지는 외향 칼날부(鍔部)로 이루어진다.
또한, 상기 아우터 슬리브는 중공 원통부 및 외향 칼날부의 외면에 접하는 내면(반지름 방향 안쪽을 향한 면)과 외향 칼날부의 축 방향 내면에 접하는 내면(축 방향을 향한 면)을 가진다.
한편, 본 발명에 따르면, 상기 몰드 부재는 수지로 이루어져 있지 않아도 되고, 수냉 재킷이 되는 아우터 슬리브에 마련되는 냉각수 공간(즉, 냉각수가 흐르는 공간)이 아우터 슬리브의 외부로 노출되지 않도록 아우터 슬리브의 내부에 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 본 발명에 따르면, 일단에 터빈 임펠러를 가지는 터빈축과, 터빈축으로 회전 구동되는 컴프레서 임펠러와, 터빈축을 회전 가능하게 지지하는 베어링 하우징과, 베어링 하우징 내부에 고정되는 모터 스테이터와, 모터 스테이터로 회전 구동되는 모터 로터를 구비한 전동 과급기로서,
상기 모터 스테이터는 고정자 철심 및 고정자 권선과 이것들을 내부에 매설한 열 전도율이 높은 몰드 부재로 이루어지고,
또한, 몰드 부재의 외주면 및 베어링 하우징의 내면과 밀착되는 액체를 밀봉하는 수냉 재킷을 구성하는 아우터 슬리브를 구비하고,
상기 몰드 부재는 고정자 철심을 내부에 매설한 중공 원통부와, 중공 원통부의 축 방향 양단에 접하고 고정자 권선을 내부에 매설한 외향 칼날부로 이루어지고,
상기 아우터 슬리브는 중공 원통부 및 외향 칼날부의 외면에 접하는 내면과 외향 칼날부의 축 방향 내면에 접하는 내면을 가지는 것을 특징으로 하는 전동 과급기가 제공된다.
상기 본 발명의 구성에 따르면, 상기 모터 스테이터의 몰드 부재는 고정자 철심 및 고정자 권선을 내부에 매설하고 있고, 아우터 슬리브가 몰드 부재의 외주면 및 베어링 하우징의 내면과 밀착되어, 베어링 하우징과의 사이에 액체를 밀봉하는 수냉 재킷을 구성하므로, 압축 공기의 일부를 냉각용으로 사용하지 않고, 수냉 재킷으로 몰드 부재의 외주면을 직접 냉각시켜, 열 전도율이 높은 몰드 부재를 통해 고정자 철심 및 고정자 권선을 효율적으로 냉각할 수 있다.
또한, 몰드 부재는 모터 로터를 둘러싸는 내면(반지름 방향 안쪽을 향한 면)과 축 방향 외면(축 방향을 향한 면)에 밀착된 단열층을 가지므로, 컴프레서 휠이나 모터 로터로부터의 입열을 저감할 수 있다.
또한, 몰드 부재는 고정자 철심을 내부에 매설한 열 전도성 수지로 이루어지는 중공 원통부와, 중공 원통부의 축 방향 양단에 접하고 고정자 권선을 내부에 매설한 열 전도성 수지로 이루어지는 외향 칼날부로 이루어지고, 상기 아우터 슬리브는 중공 원통부 및 외향 칼날부의 외면에 접하는 내면(반지름 방향 안쪽을 향한 면)과 외향 칼날부의 축 방향 내면에 접하는 내면(축 방향을 향한 면)을 가지므로, 수냉 재킷으로 몰드 부재의 상기 내면으로부터 전동기의 고정자 전체를 효율적으로 냉각할 수 있다.
즉, 몰드 부재와 아우터 슬리브의 접촉 면적이, 몰드 부재의 외향 칼날부의 축 방향 내면과 이에 접하는 아우터 슬리브의 내면(축 방향을 향한 면)과의 접촉 면적분만큼 증가한다. 이 접촉 면적의 증가에 의해, 모터 스테이터를 구성하는 몰드 부재와 수냉 재킷을 구성하는 아우터 슬리브와의 사이의 전열(傳熱)을 큰 폭으로 향상시킬 수 있다. 한편, 이 효과는 몰드 부재가 수지로 이루어져 있지 않아도 얻어진다.
따라서, 압축기 효율을 떨어뜨리지 않고, 모터 스테이터의 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기와 같이 몰드 부재와 아우터 슬리브와의 접촉 면적을 증가시킨 경우에, 외향 칼날부는 중공 원통부보다 반지름 방향 외측에 위치하는 부분을 가지므로, 이 부분에도 고정자 권선을 배치할 수 있고(예를 들어, 도 5를 참조), 그 만큼 고정자 권선의 권수(卷數)도 많게 할 수 있다.
도 1은 특허 문헌 1의 터보차저의 구성도이다.
도 2는 특허 문헌 2의 모터 어시스트 수퍼차저의 구성도이다.
도 3은 특허 문헌 3의 공랭 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 전동 과급기의 전체 구성도이다.
도 5는 도 4의 부분 확대도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다. 한편, 각 도면에서 공통되는 부분에는 동일한 부호를 부여하고 중복되는 설명을 생략한다.
도 4는 본 발명의 전동 과급기의 전체 구성도이다. 이 도면에서 본 발명의 전동 과급기(10)는 터빈축(12), 컴프레서 임펠러(14) 및 하우징을 구비한다. 하우징은 베어링 하우징(16), 터빈 하우징(18) 및 컴프레서 하우징(20)으로 이루어진다.
터빈축(12)은 일단(도면에서 왼쪽단)에 터빈 임펠러(11)를 가진다. 이 예에서, 터빈 임펠러(11)는 터빈축(12)에 일체로 형성되지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않으며, 터빈 임펠러(11)를 별도로 장착하는 구성이어도 된다.
컴프레서 임펠러(14)는 터빈축(12)의 타단(도면에서 오른쪽단)에 축단(軸端) 너트(15)에 의해 일체로 회전하도록 연결된다.
베어링 하우징(16)은 터빈축(12)을 베어링 메탈(17a)로 회전 가능하게 지지한다. 또한, 터빈축(12)은 쓰러스트 칼라(17b) 및 쓰러스트 베어링(17c, 17d)에 의해 축 방향으로 이동하지 않게 지지된다. 또한, 베어링 하우징(16)은 베어링 메탈(17a), 쓰러스트 칼라(17b) 및 쓰러스트 베어링(17c, 17d)을 윤활하기 위한 도시하지 않은 윤활유 유로(流路)를 가진다.
터빈 하우징(18)은 터빈 임펠러(11)를 회전 가능하게 둘러싸면서 베어링 하우징(16)에 연결된다. 터빈 하우징(18)은 그 내부에 외부로부터 배기 가스가 도입되는 스크롤실(18a)과, 스크롤실(18a)로부터 터빈 임펠러(11)까지 배기 가스를 안내하는 환상(環狀)으로 형성된 유로(18b)를 가진다.
또한, 유로(18b)에는 복수의 노즐 날개(19)가 둘레 방향으로 일정한 간격으로 배치된다. 노즐 날개(19)는 가변 노즐 날개로서, 그 사이에 형성되는 유로 면적을 변화시킬 수 있는 것이 바람직하지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않으며 고정 노즐 날개이거나 노즐이 없는 형태여도 된다.
컴프레서 하우징(20)은 컴프레서 임펠러(14)를 회전 가능하게 둘러싸고, 또한 베어링 하우징(16)에 연결된다. 컴프레서 하우징(20)은 내부에 압축 공기가 도입되는 스크롤실(20a)과, 컴프레서 임펠러(14)로부터 스크롤실(20a)까지 압축 공기를 안내하는 환상으로 형성된 유로(20b)를 가진다.
상술한 구성에 의해, 엔진의 배기 가스로 터빈 임펠러(11)를 회전 구동하고, 터빈축(12)을 통해 컴프레서 임펠러(14)에 이 회전력을 전달하여, 컴프레서 임펠러(14)에서 공기를 압축해 엔진에 과급할 수 있다.
도 4에서, 본 발명의 전동 과급기(10)는 모터 로터(22) 및 모터 스테이터(24)를 더 구비한다.
모터 로터(22)는 전동기의 회전자이며 모터 스테이터(24)는 전동기의 고정자이다. 모터 로터(22)와 모터 스테이터(24)에 의해 브러시리스(brushless)의 교류 전동기가 구성된다.
교류 전동기는 터빈축(12)의 고속 회전(예를 들어, 적어도 10만 ~ 20만 rpm)에 대응할 수 있고, 또한 가속시의 회전 구동과 감속시의 회생 운전이 가능한 것이 바람직하다. 또한, 교류 전동기의 구동 전압은 차량에 탑재된 배터리의 직류 전압(예를 들어 12V)과 동일하거나 그것보다 높은 것이 바람직하다.
도 5는 도 4의 부분 확대도이다. 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 모터 로터(22)는 터빈축(12) 또는 컴프레서 임펠러(14)의 측면에 끼움으로써 고정된다.
도 5에 있어서, 모터 스테이터(24)는 고정자 철심(24a) 및 고정자 권선(24b)과 이것들을 내부에 매설한 열 전도율이 높은 몰드 부재(30)로 이루어진다. 또한, 몰드 부재(30)는 모터 로터(22)를 둘러싸는 내면(즉, 반지름 방향 안쪽을 향한 면)과 축 방향 외면(즉, 축 방향을 향한 면)에 밀착된 단열층(32)을 가진다. 바꾸어 말하면, 단열층(32)은 몰드 부재(30)의 당해 내면과 당해 축 방향 외면에 밀착되어 마련된다.
몰드 부재(30)는 열 전도율이 높은 재료, 예를 들어 그래파이트, 규소, 플라스틱 등으로 이루어지는 것이 좋다. 또한, 단열층(32)은 모터 스테이터(24)의 자기장을 약화시키지 않도록 얇은 층상이고, 또한 열 전도율이 낮은 재료, 예를 들어 플라스틱 폼, 실리카 울 등으로 이루어지는 것이 좋다. 여기서, 열 전도율이 높은 재료란 열 전도율이 1W/(m·K) 이상인 재료이다.
또한, 단열층(32)의 몰드 부재(30)의 장착은 접착이거나 또는 일체 몰드여도 무방하다.
또한, 몰드 부재(30)는 고정자 철심(24a)을 내부에 매설한 열 전도성 수지로 이루어지는 중공 원통부(30a)와, 중공 원통부(30a)의 축 방향 양단에 접하고 고정자 권선(24b)을 내부에 매설한 열 전도성 수지로 이루어지는 외향 칼날부(30b)로 이루어진다.
또한, 본 발명의 전동 과급기(10)는 아우터 슬리브(26)와 씰 플레이트(28)를 구비한다.
아우터 슬리브(26)는 몰드 부재(30)의 외주면 및 베어링 하우징(16)의 내면과 밀착되어, 베어링 하우징(16)과의 사이에 액체를 밀봉하는 수냉 재킷(26b)을 구성한다.
또한, 본 발명의 전동 과급기(10)는 베어링 하우징(16)과 아우터 슬리브(26) 사이를 밀봉하여 씰링하는 축 방향으로 간격을 둔 씰링 부재(25a, 25b)를 가진다. 본 실시예에 있어서, 씰링 부재(25a)는 베어링 하우징(16)의 내주면을 씰링하는 Ｏ링이고, 씰링 부재(25b)는 플랜지부(26a)의 축 방향 내면을 씰링하는 Ｏ링이다. 한편, 씰링 부재(25a, 25b)의 양쪽 모두를 반지름 방향을 향한 면(예를 들어, 베어링 하우징(16)의 상기 내주면)을 씰링하거나, 또는 축 방향을 향한 면(예를 들어, 플랜지부(26a)의 상기 축 방향 내면)을 씰링하는 Ｏ링으로 해도 되고, 혹은 그 밖의 씰링을 이용해도 된다.
이 구성에 의해, 베어링 하우징(16)과 아우터 슬리브(26) 사이에 액체를 밀봉하는 수냉 재킷(26b)을 구성한다. 수냉 재킷(26b)에는, 도시하지 않은 냉각수 공급구와 냉각수 배출구로부터 냉각수를 공급하고 배출한다.
씰 플레이트(28)는 베어링 하우징(16)과 컴프레서 하우징(20) 사이에 아우터 슬리브(26)의 플랜지부(26a)와 함께 축 방향으로 함께 체결된다.
씰 플레이트(28)는 컴프레서 하우징(20)과 모터 스테이터(24)의 사이를 나누고, 또한 아우터 슬리브(26)의 컴프레서 측에 밀착된다.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 모터 스테이터(24)의 몰드 부재(30)는 고 정자 철심(24a) 및 고정자 권선(24b)을 내부에 매설하고 있고, 아우터 슬리브(26)는 모터 부재(20)의 외주면 및 베어링 하우징(16)의 내면과 밀착되어, 베어링 하우징과의 사이에 액체를 밀봉하는 수냉 재킷(26b)을 구성하므로, 압축 공기의 일부를 냉각용으로 사용하지 않고 수냉 재킷(26b)으로 몰드 부재(30)의 외주면을 직접 냉각시켜, 열 전도율이 높은 몰드 부재(30)를 통해 고정자 철심(24a) 및 고정자 권선(24b)을 효율적으로 냉각할 수 있다.
또한, 몰드 부재(30)는 모터 로터(22)를 둘러싸는 내면(즉, 반지름 방향 안쪽을 향한 면)과 축 방향 외면(즉, 축 방향을 향한 면)에 밀착된 단열층(32)을 가지므로, 컴프레서 휠(14)이나 모터 로터(22)로부터의 입열을 저감할 수 있다.
또한, 몰드 부재(30)는 고정자 철심(24a)을 내부에 매설한 열 전도성 수지로 이루어지는 중공 원통부(30a)와, 중공 원통부(30a)의 축 방향 양단에 접하고 고정자 권선(24b)을 내부에 매설한 열 전도성 수지로 이루어지는 외향 칼날부(30b)로 이루어지고, 아우터 슬리브(26)는 중공 원통부(30a) 및 외향 칼날부(30b)의 외면에 접하는 내면(즉, 반지름 방향 안쪽을 향한 면)과 외향 칼날부(30b)의 축 방향 내면에 접하는 내면(즉, 축 방향을 향한 면)을 가지므로, 수냉 재킷(26b)으로 몰드 부재(30)의 당해 내면으로부터 전동기의 고정자 전체를 효율적으로 냉각시킬 수 있다.
즉, 몰드 부재(30)와 아우터 슬리브(26)와의 접촉 면적은 몰드 부재(30)의 외향 칼날부(30b)의 축 방향 내면과 이에 접하는 아우터 슬리브(26)의 내면(축 방향을 향한 면)과의 접촉 면적분만큼 증가한다. 이 접촉 면적의 증가에 의해, 모터 스테이터(24)를 구성하는 몰드 부재(30)와 수냉 재킷(26b)을 구성하는 아우터 슬리브(26) 사이의 전열을 대폭으로 향상시킬 수 있다. 한편, 이 효과는 몰드 부재(30)가 수지로 이루어져 있지 않아도 얻어진다. 즉, 본 발명에 따르면, 몰드 부재(30)가 수지로 이루어져 있지 않아도 된다. 또한, 이 경우, 수냉 재킷이 되는 아우터 슬리브(26)에 마련되는 냉각수 공간(즉, 냉각수가 흐르는 공간)이 아우터 슬리브(26)의 외부로 노출되지 않도록 아우터 슬리브(26)의 내부에 형성되어 있어도 된다.
따라서, 압축기 효율을 떨어뜨리지 않고, 모터 스테이터(24)의 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기와 같이, 몰드 부재(30)와 아우터 슬리브(26)와의 접촉 면적을 증가시킨 경우에, 외향 칼날부(30b)는 중공 원통부(30a)보다 반지름 방향 외측에 위치하는 부분을 가지므로, 이 부분에도 고정자 권선(24b)을 배치할 수 있고(예를 들어, 도 5를 참조), 그 만큼 고정자 권선(24b)의 권수도 많게 할 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시형태로 한정되지 않으며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다.

Claims (5)

  1. 일단에 터빈 임펠러를 가지는 터빈축과, 상기 터빈축으로 회전 구동되는 컴프레서 임펠러와, 상기 터빈축을 회전 가능하게 지지하는 베어링 하우징과, 상기 베어링 하우징 내부에 고정되는 모터 스테이터와, 상기 모터 스테이터로 회전 구동되는 모터 로터를 구비한 전동 과급기로서,
    상기 모터 스테이터는 고정자 철심 및 고정자 권선과 이것들을 내부에 매설한 열 전도율이 높은 몰드 부재로 이루어지고,
    또한, 상기 몰드 부재의 외주면 및 상기 베어링 하우징의 내면과 밀착되어, 상기 베어링 하우징과의 사이에 액체를 밀봉하는 수냉(水冷) 재킷을 구성하는 아우터 슬리브를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동 과급기.
  2. 일단에 터빈 임펠러를 가지는 터빈축과, 상기 터빈축으로 회전 구동되는 컴프레서 임펠러와, 상기 터빈축을 회전 가능하게 지지하는 베어링 하우징과, 상기 베어링 하우징 내부에 고정되는 모터 스테이터와, 상기 모터 스테이터로 회전 구동되는 모터 로터를 구비한 전동 과급기로서,
    상기 모터 스테이터는 고정자 철심 및 고정자 권선과 이것들을 내부에 매설한 열 전도율이 높은 몰드 부재로 이루어지고,
    상기 몰드 부재는 상기 모터 로터를 둘러싸는 내면과 축 방향 외면에 밀착된 단열층을 가지는 것을 특징으로 하는 전동 과급기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 몰드 부재는 고정자 철심을 내부에 매설한 열 전도성 수지로 이루어지는 중공 원통부와, 상기 중공 원통부의 축 방향 양단에 접하고 고정자 권선을 내부에 매설한 열 전도성 수지로 이루어지는 외향 칼날부(鍔部)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동 과급기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 아우터 슬리브는 상기 중공 원통부 및 상기 외향 칼날부의 외면에 접하는 내면과 상기 외향 칼날부의 축 방향 내면에 접하는 내면을 가지는 것을 특징으로 하는 전동 과급기.
  5. 일단에 터빈 임펠러를 가지는 터빈축과, 상기 터빈축으로 회전 구동되는 컴프레서 임펠러와, 상기 터빈축을 회전 가능하게 지지하는 베어링 하우징과, 상기 베어링 하우징 내부에 고정되는 모터 스테이터와, 상기 모터 스테이터로 회전 구동되는 모터 로터를 구비한 전동 과급기로서,
    상기 모터 스테이터는 고정자 철심 및 고정자 권선과 이것들을 내부에 매설한 열 전도율이 높은 몰드 부재로 이루어지고,
    또한, 상기 몰드 부재의 외주면 및 상기 베어링 하우징의 내면과 밀착되는 액체를 밀봉하는 수냉 재킷을 구성하는 아우터 슬리브를 구비하고,
    상기 몰드 부재는 고정자 철심을 내부에 매설한 중공 원통부와, 상기 중공 원통부의 축 방향 양단에 접하고 고정자 권선을 내부에 매설한 외향 칼날부로 이루어지고,
    상기 아우터 슬리브는 상기 중공 원통부 및 상기 외향 칼날부의 외면에 접하는 내면과 상기 외향 칼날부의 축 방향 내면에 접하는 내면을 가지는 것을 특징으로 하는 전동 과급기.
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