KR20140096218A - Air blower for fuel cell vehicle - Google Patents

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KR20140096218A
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박치용
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Abstract

The present invention relates to an air blower for a fuel cell vehicle. According to an embodiment of the present invention, a cooling water passage is formed on the outer surface of a motor housing. A cooling jacket is coupled to surround the motor housing. The cooling jacket is integrally formed with a bolt.

Description

연료전지 차량용 공기 블로워{Air blower for fuel cell vehicle}Technical Field [0001] The present invention relates to an air blower for a fuel cell vehicle,

본 발명은 공기 블로워에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터 하우징에 냉각수 유로가 형성되고, 볼루트 일체형인 냉각자켓이 모터 하우징을 감싸도록 결합되는 연료전지 차량용 공기 블로워에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air blower, and more particularly, to an air blower for a fuel cell vehicle, wherein a cooling water channel is formed in a motor housing and a cooling jacket integral with a balloon is coupled to surround the motor housing.

일반적으로, 연료전지 차량은 연료공급부에서 공급되는 수소와, 공기공급부에서 공급되는 공기 중 산소가 가습기에 공급되어, 물의 전기분해 역반응인 전기화학반응에 의해 연속적으로 생성되는 전기에너지를 사용하여 구동하게 된다.Generally, the fuel cell vehicle is driven by using hydrogen supplied from the fuel supply unit and oxygen in the air supplied from the air supply unit is supplied to the humidifier and is continuously generated by the electrochemical reaction, which is the reverse reaction of electrolysis of water do.

여기서, 연료전지 차량은 전기를 생산하는 연료전지 스택과, 이 연료전지 스택에 연료와 공기를 가습하여 공급하는 가습기와, 가습기에 수소를 공급하는 연료공급부와, 가습기에 산소를 포함하는 공기를 공급하는 공기공급부, 및 연료전지 스택을 냉각하기 위한 냉각모듈을 포함하고 있다.Here, the fuel cell vehicle includes a fuel cell stack for producing electricity, a humidifier for humidifying and supplying fuel and air to the fuel cell stack, a fuel supply unit for supplying hydrogen to the humidifier, And a cooling module for cooling the fuel cell stack.

이때, 공기공급부는 공기 중에 포함된 이물질을 여과하는 에어클리너와, 에어클리너에서 여과된 공기를 압축하여 공급하는 공기 블로워, 및 공기 블로워를 제어하는 컨트롤박스를 포함하여 구성된다.The air supply unit includes an air cleaner for filtering foreign substances contained in the air, an air blower for compressing and supplying the air filtered by the air cleaner, and a control box for controlling the air blower.

그런데, 공기 블로워는 압축공기를 생성하기 위해 모터가 고속으로 구동되며, 이때 모터는 상당한 열을 발생시키게 된다. 따라서, 모터 과열에 의한 고장발생을 방지하기 위해서는 적절한 냉각수단이 구비되어야 할 필요가 있다.However, the air blower is driven at a high speed to generate compressed air, at which time the motor generates considerable heat. Therefore, it is necessary to provide an appropriate cooling means in order to prevent the occurrence of a failure due to the motor overheating.

도 1은 모터의 냉각이 가능한 공기 블로워에 관한 것으로, 한국공개특허 제10-2010-0109720호(특허문헌 1)에서 개시된 것이다.1 is a view showing an air blower capable of cooling a motor, which is disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0109720 (Patent Document 1).

도 1에 도시된 공기 블로워(10)는, 하우징(20)과, 하우징(20) 내에 회전 가능하게 지지되는 회전축(30)과, 회전축(30)의 원주 방향을 따라 장착되는 영구자석(41)과 영구자석(41)을 둘러싸는 슬리브부재(42)를 포함하는 로터(40)와, 로터(40)를 둘러싸도록 하우징(20) 내에 배치되며 로터(40)를 회전시키도록 영구자석(41)과 기능적으로 작용하는 코어부(51) 및 권선부(52)를 구비하는 스테이터(50)와, 로터(40)가 하우징(20)에 대하여 회전 가능하게 지지되도록 로터 회전축(30)의 전방측과 후방측에 각각 배치된 적어도 두 개의 라디얼 베어링(61,62)과, 스테이터(50)의 권선부(52)에 대응되지 않는 영역의 로터 회전축(30)의 후방 단부에 장착되는 자석(70)과, 자석(70)에 대응되는 영역의 하우징(20)에 장착되며, 자석(70)과 짝을 이뤄 로터 회전축(30)의 회전수를 검출하는 홀 센서(80)를 포함하여 구성된다.1 includes a housing 20, a rotating shaft 30 rotatably supported in the housing 20, a permanent magnet 41 mounted along the circumferential direction of the rotating shaft 30, And a sleeve member 42 surrounding the permanent magnet 41. The permanent magnet 41 is disposed in the housing 20 so as to surround the rotor 40 and rotates the rotor 40. [ A stator 50 having a core portion 51 and a winding portion 52 functioning in a functional manner with respect to the rotor 20 and a rotor 50 rotatably supported on the front side of the rotor rotation shaft 30 so as to be rotatable with respect to the housing 20, At least two radial bearings 61 and 62 disposed on the rear side of the stator 50 and a magnet 70 mounted on the rear end of the rotor rotation shaft 30 in an area not corresponding to the winding part 52 of the stator 50, And a Hall sensor 80 mounted on the housing 20 in an area corresponding to the magnet 70 and paired with the magnet 70 to detect the number of rotations of the rotor rotational shaft 30, It is configured to include.

이때, 로터(40) 및 베어링들(61,62)을 냉각시키는 냉각 공기의 냉각 유로(AF1,AF2)가 로터 회전축(30)의 전방 및 후방으로 연결된다.At this time, the cooling flow paths AF 1 and AF 2 of the cooling air for cooling the rotor 40 and the bearings 61 and 62 are connected to the front and rear of the rotor rotation shaft 30.

또한, 스테이터(50)를 냉각시키기 위한 수냉부(90)가 하우징(20) 내부에 형성되는데, 이 수냉부(90)는, 냉각액이나 냉각수가 들어오는 통로인 입력포트(91), 냉각수가 나가는 통로인 출력포트(92), 및 냉각수가 채워지는 부분, 일명 냉각자켓을 포함하여 이루어지며, 냉각자켓의 일부에는 방열을 촉진하기 위한 냉각핀(93)이 더 구비될 수 있다.The water-cooled portion 90 for cooling the stator 50 is formed inside the housing 20. The water-cooled portion 90 includes an input port 91 which is a passage through which a cooling liquid or cooling water enters, An output port 92 for cooling the cooling water, and a cooling jacket, that is, a portion to be filled with cooling water, and a cooling fin 93 for promoting heat radiation can be further provided in a part of the cooling jacket.

이때, 냉각액을 수용하는 수냉부(90)의 일 부분은 스테이터(50)의 코어부(51)에 실질적으로 접하도록 배치되어 스테이터(50)를 냉각시키며, 수냉부(90)의 다른 일 부분은 스러스트 베어링(63) 및 좌측의 라디얼 베어링(62)의 케이스 부분에 실질적으로 접하도록 형상이 설계된다.At this time, a part of the water-cooled part 90 that houses the cooling liquid is arranged to be substantially in contact with the core part 51 of the stator 50 to cool the stator 50, and the other part of the water- The shape is designed so as to be substantially in contact with the case portions of the thrust bearing 63 and the left radial bearing 62. [

따라서, 수냉부(90)는 일부의 베어링들(62,63)을 더 냉각시킨다. 즉, 스러스트 베어링(62) 및 라디얼 베어링(62)이 수냉부(90)에 의해 이미 일정 부분 냉각된 상태이므로, 임펠러(25)에서 나온 비교적 고온의 공기가 스러스트 베어링(62) 및 좌측의 라디얼 베어링(62)을 순차적 또는 동시에 통과한 후, 영구 자석(70) 및 우측의 라디얼 베어링(61)에 도달했을 때 더욱 효과적으로 냉각시키게 되어 영구 자석(70) 및 라디얼 베어링(61)의 온도가 한계 온도를 초과하는 것을 억제하게 되는 것이다.Thus, the water-cooled portion 90 further cools some of the bearings 62, 63. That is, since the thrust bearing 62 and the radial bearing 62 have already been partially cooled by the water-cooled portion 90, the relatively high temperature air from the impeller 25 flows through the thrust bearing 62 and the left- The temperature of the permanent magnet 70 and the radial bearing 61 is more effectively cooled when they reach the permanent magnet 70 and the radial bearing 61 on the right side after passing sequentially or simultaneously through the differential bearing 70 and the radial bearing 61, Is prevented from exceeding the limit temperature.

그런데, 상기 특허문헌 1의 공기 블로워(10)의 경우, 별도의 냉각자켓을 제작한 후 하우징(20) 내부에 용접하거나 조립하게 되므로, 부품 구성이 복잡하여 제조비용과 시간이 증대되는 등 공기 블로워(10)의 양산성 및 제작성이 저하되고, 컴팩트하게 제작하기가 어렵다는 문제점이 있다.
However, in the case of the air blower 10 of Patent Document 1, since a separate cooling jacket is manufactured and then welded or assembled inside the housing 20, the manufacturing cost and time are increased due to complicated parts construction, The mass productivity and fabrication of the semiconductor device 10 deteriorate and it is difficult to manufacture the semiconductor device 10 compactly.

KRKR 10-2010-010972010-2010-0109720 AA (2010.10.11(2010.10.11 공개)open)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일실시예는, 냉각자켓이 볼루트 일체형으로 제작되고, 이 냉각자켓이 외주면에 냉각수 유로가 형성된 모터 하우징에 결합됨으로써, 부품 감소 및 조립성 증대의 효과가 있는 연료전지 차량용 공기 블로워의 제공을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a cooling jacket which is integrally formed with a bolt, and the cooling jacket is coupled to a motor housing, And an object of the present invention is to provide an air blower for a fuel cell vehicle having an effect of reducing parts and increasing assemblability.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 내부에 모터가 장착되고, 외주면 둘레를 따라 냉각수가 선회하여 유동할 수 있도록 냉각수 유로가 형성되는 모터 하우징; 상기 모터 하우징의 외주면을 감싸도록 결합되는 몸체부와, 상기 몸체부의 일측에 원주 방향을 따라 형성되는 제1볼루트부를 포함하는 냉각자켓; 및 상기 모터에 의해 구동하는 임펠러가 내부에 장착되고, 일측에 공기유입구가 형성되며, 타측에는 상기 제1볼루트부와 대응 결합하여 스크롤 형태의 송풍부를 이루는 제2볼루트부가 형성되는 볼루트 하우징;을 포함하는 연료전지 차량용 공기 블로워가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, a motor housing is provided in which a motor is installed and a cooling water flow path is formed so that cooling water can circulate along an outer peripheral surface of the motor housing. A cooling jacket including a body portion coupled to surround the outer circumferential surface of the motor housing, and a first ball root portion formed along a circumferential direction of the body portion; And an impeller driven by the motor is installed therein, an air inlet is formed on one side thereof, and a second ball route portion forming a scroll-shaped air blowing portion is formed on the other side of the ball route housing, An air blower for a fuel cell vehicle is provided.

여기서, 상기 냉각수 유로는, 상기 모터 하우징의 길이방향을 따라 스파이럴 형태로 형성된다.Here, the cooling water flow path is formed in a spiral shape along the longitudinal direction of the motor housing.

이때, 상기 냉각자켓은, 상기 몸체부와 상기 제1볼루트부가 다이캐스팅에 의해 일체로 형성되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the cooling jacket is formed integrally with the body portion and the first ballot portion by die casting.

또한, 상기 제1볼루트부와 상기 제2볼루트부는 복수의 체결부재에 의해 대응 결합된다.Further, the first ball root portion and the second ball root portion are correspondingly coupled by a plurality of fastening members.

아울러, 상기 냉각수 유로와 대응되도록, 상기 몸체부의 외주면에 냉각수 공급포트와 냉각수 배출포트가 각각 구비되는 것이 바람직하다.
In addition, it is preferable that a cooling water supply port and a cooling water discharge port are provided on the outer circumferential surface of the body portion so as to correspond to the cooling water flow path, respectively.

본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량용 공기 블로워에 의하면, 모터 하우징의 외주면 둘레를 따라 냉각수 유로가 형성되므로, 모터의 고속 구동시 과열에 의한 고장 발생을 미연에 방지할 수 있다.According to the air blower for a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention, since the cooling water flow path is formed along the circumference of the outer circumference of the motor housing, it is possible to prevent a fault caused by overheating during high-

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량용 공기 블로워는, 냉각자켓이 볼루트 일체형으로 형성되므로, 부품 개수 감소에 의한 비용절감과 조립성 증대에 따른 생산성 향상 효과가 있다.
Further, in the air blower for a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention, since the cooling jacket is integrally formed with the ball duct, the cost reduction due to the reduction in the number of parts and the productivity improvement due to the increase in the assemblability are achieved.

도 1은 종래의 공기 블로워 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량용 공기 블로워의 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량용 공기 블로워의 분해 사시도.1 is a sectional view of a conventional air blower;
2 is a sectional view of an air blower for a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention;
3 is an exploded perspective view of an air blower for a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량용 공기 블로워의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of an air blower for a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
In addition, the following embodiments are not intended to limit the scope of the present invention, but merely as exemplifications of the constituent elements set forth in the claims of the present invention, and are included in technical ideas throughout the specification of the present invention, Embodiments that include components replaceable as equivalents in the elements may be included within the scope of the present invention.

실시예Example

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량용 공기 블로워의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량용 공기 블로워의 분해 사시도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of an air blower for a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exploded perspective view of an air blower for a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량용 공기 블로워(이하, '공기 블로워')(100)는, 내부에 모터(220)가 장착되는 모터 하우징(200)과, 모터 하우징(200)의 외주면을 감싸도록 결합되는 냉각자켓(300)과, 내부에 임펠러(410)가 장착되고 냉각자켓(300)의 전방에 결합되는 볼루트 하우징(400)을 포함한다.2 and 3, an air blower 100 for a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention includes a motor housing 200 (hereinafter, referred to as " air blower ") in which a motor 220 is mounted, A cooling jacket 300 coupled to surround the outer circumferential surface of the motor housing 200 and a ball route housing 400 having an impeller 410 mounted therein and coupled to the front of the cooling jacket 300 .

여기서, 모터 하우징(200)의 내부에는 후술하는 모터(220)가 장착되도록 모터 수용부(210)가 형성되고, 모터 하우징(200)의 외주면에는 냉각수 유로(230)가 소정 깊이의 요홈 형태로 형성된다.The motor housing 210 is formed in the motor housing 200 so that the motor 220 will be described later. The cooling water passage 230 is formed in the outer circumferential surface of the motor housing 200 in the form of a groove having a predetermined depth do.

이때, 냉각수 유로(230)는 모터 하우징(200)의 둘레를 따라 원주 방향으로 형성되는데, 모터 하우징(200)의 길이 방향으로 서로 이격하여 복수 개 형성되는 것도 가능하고, 바람직하게는 모터 하우징(200)의 길이 방향을 따라 스파이럴(spiral; 나선) 형태로 형성된다.At this time, the cooling water flow paths 230 are formed in the circumferential direction along the circumference of the motor housing 200. It is also possible to form a plurality of the cooling water flow paths 230 spaced apart from each other in the longitudinal direction of the motor housing 200, And is formed in the form of a spiral along the longitudinal direction.

이때, 냉각수 유로(230)는, 후술하는 냉각자켓(300)의 결합에 의해 반경방향 외측이 밀폐되며, 냉각수는 냉각수 유로(230)를 따라 모터 하우징(200)을 선회하는 과정에서 모터(220)의 열을 전달받아 외부로 배출된다.At this time, the cooling water channel 230 is closed radially outward by the coupling of the cooling jacket 300, which will be described later, and the cooling water flows through the motor 220 in the course of turning the motor housing 200 along the cooling water channel 230, And is discharged to the outside.

한편, 모터 하우징(200)의 후단은 개방되며, 모터 하우징(200)의 전단 중앙에는 중공이 형성된다.The rear end of the motor housing 200 is opened, and a hollow is formed at the front end center of the motor housing 200.

모터(220)는 모터 하우징(200) 내에 장착되는데, 모터 수용부(210)의 내주면에 인접하게 설치되는 고정자(221)와, 고정자(221)를 관통하도록 설치되고 그 선단부에 후술하는 임펠러(410)가 결합되는 회전 샤프트(222)와, 회전 샤프트(222)의 외주면에 결합되는 회전자(223)를 포함하여 구성되며, 고정자(221)에 권선된 코일(221a)에 전원이 인가되면 자기력에 의해 회전자(223)와 함께 회전 샤프트(222)가 회전하게 된다.The motor 220 is mounted in the motor housing 200 and includes a stator 221 provided adjacent to the inner circumferential surface of the motor receiving portion 210 and a stator 221 installed to penetrate through the stator 221, And a rotor 223 coupled to the outer circumferential surface of the rotating shaft 222. When power is applied to the coil 221a wound on the stator 221, The rotating shaft 222 rotates together with the rotor 223.

이때, 모터 수용부(210)의 후단에는 후방커버(241)가 결합될 수 있으며, 모터 하우징(200) 전단의 중공에는 회전 샤프트(222)가 관통하도록 전방커버(242)가 결합되고, 전방커버(242)와 회전 샤프트(222)의 외주면 사이에 전방 베어링(510)이 개재되어 회전 샤프트(222)를 회전 가능하게 지지한다.At this time, the rear cover 241 can be coupled to the rear end of the motor receiving portion 210. The front cover 242 is coupled to the hollow of the front end of the motor housing 200 so as to allow the rotating shaft 222 to pass therethrough, A front bearing 510 is interposed between the outer peripheral surface of the rotary shaft 222 and the outer peripheral surface of the rotary shaft 222 to rotatably support the rotary shaft 222.

또한, 모터 하우징(200)의 후단에는 지지부재(600)가 결합되어 모터 하우징(200)의 후단을 밀폐하는데, 이 지지부재(600)의 중공에는 회전 샤프트(222)의 후단부를 회전 가능하게 지지하기 위한 후방 베어링(520)이 장착된다. A support member 600 is coupled to a rear end of the motor housing 200 to seal the rear end of the motor housing 200. A hollow portion of the support member 600 is rotatably supported at the rear end of the rotation shaft 222, The rear bearing 520 is mounted.

이때, 지지부재(600)의 후단에는 이물질의 유입을 방지하기 위한 캡(610)이 결합되며, 이 캡(610)에는 후술하는 볼루트 하우징(400)의 공기유입구(420)를 통해 모터 하우징(200) 내부로 유입된 공기가 외부로 유출될 수 있도록 관통홀(611)이 형성되는 것이 바람직하다.A cap 610 is coupled to the rear end of the support member 600 to prevent foreign matter from entering the cap housing 610. The cap 610 is connected to the motor housing through an air inlet 420 of a ball route housing 400, 200 may be formed to have a through-hole 611 so that the air can flow out to the outside.

냉각자켓(300)은 몸체부(310)와, 몸체부(310)의 일측에 형성되는 제1볼루트부(320)를 포함하여 구성된다.The cooling jacket 300 includes a body portion 310 and a first ball root portion 320 formed on one side of the body portion 310.

이때, 몸체부(310)는 통체형으로서 모터 하우징(200)의 외주면을 감싸도록 결합되며, 몸체부(310)의 내주면이 모터 하우징(200)의 외주면에 밀착됨으로써, 냉각수 유로(230)를 따라 냉각수가 모터 하우징(200)의 둘레를 선회할 수 있게 된다.The inner circumferential surface of the body portion 310 is in close contact with the outer circumferential surface of the motor housing 200 so that the inner circumferential surface of the body portion 310 is in contact with the outer circumferential surface of the motor housing 200 along the cooling water flow path 230 The cooling water can be circled around the motor housing 200.

또한, 몸체부(310)의 외주면에는 냉각수 유로(230)에 대응하여 냉각수 공급포트(311)와 냉각수 배출포트(312)가 각각 구비되며, 냉각수 공급포트(311)를 통해 냉각수 유로(230)로 공급된 냉각수는 냉각수 유로(230)를 거쳐 냉각수 배출포트(312)를 통해 외부로 배출된다.A cooling water supply port 311 and a cooling water discharge port 312 are provided on the outer circumferential surface of the body 310 in correspondence with the cooling water flow path 230. The cooling water flow path 230 is connected to the cooling water supply port 311, The supplied cooling water is discharged to the outside through the cooling water discharge port (312) via the cooling water flow path (230).

제1볼루트부(320)는, 후술하는 볼루트 하우징(400)의 제2볼루트부(430)와 대응 결합하여, 냉각자켓(300)과 볼루트 하우징(400)의 결합부 둘레에 원주 방향으로 스크롤 형태의 송풍부(350)를 형성하는 것으로, 몸체부(310)의 전단 일측에 폭이 확장되어 형성된다.The first ball root portion 320 is coupled to the second ball root portion 430 of the ball root housing 400 to be described later, Shaped scroll portion 350 in the direction of the width of the body portion 310. The width of the scroll portion 350 is formed on one side of the front end of the body portion 310. [

이때, 냉각자켓(300)의 몸체부(310)와 제1볼루트부(320)는, 예를 들어 다이캐스팅에 의해 일체로 형성되는 것이 바람직하며, 이를 통해 종래에 비해 부품수가 감소되고, 단순히 모터 하우징(200)의 외주면에 냉각자켓(300)을 끼움으로써 냉각수 유로(230)가 형성되므로, 공기 블로워(100)의 조립성이 증대되는 효과가 있다.At this time, it is preferable that the body 310 and the first ball root 320 of the cooling jacket 300 are integrally formed by, for example, die casting, Since the cooling water flow path 230 is formed by inserting the cooling jacket 300 on the outer circumferential surface of the housing 200, the assembling property of the air blower 100 is increased.

냉각자켓(300)의 전방에 볼루트 하우징(400)이 결합된다.The bolt housing 400 is coupled to the front of the cooling jacket 300.

이때, 볼루트 하우징(400)의 일측에는 공기유입구(420)가 형성되고, 타측에는 냉각자켓(300)의 제1볼루트부(320)와 대응 결합되도록, 제2볼루트부(430)가 제1볼루트부(320)의 형상과 대응되는 형상으로 형성된다. 그리고, 제1볼루트부(320)와 제2볼루트부(430)는 볼트 등 복수의 체결부재(700)에 의해 서로 결합하게 된다.At this time, an air inlet 420 is formed at one side of the ball root housing 400, and a second ball root portion 430 is formed at the other side to correspond to the first ball root portion 320 of the cooling jacket 300 And is formed in a shape corresponding to the shape of the first ball root portion 320. The first ball root portion 320 and the second ball root portion 430 are coupled to each other by a plurality of fastening members 700 such as bolts.

이때, 냉각자켓(300)의 제1볼루트부(320)와 볼루트 하우징(400)의 제2볼루트부(430)의 결합에 의해, 냉각자켓(300)과 볼루트 하우징(400)의 결합부 둘레를 따라 스크롤 형태의 송풍부(350)가 형성됨은 전술한 바와 같으며, 송풍부(350)의 일단에는 공기토출구(351)가 형성된다.The cooling jacket 300 and the ball root housing 400 are coupled by the first ball root portion 320 of the cooling jacket 300 and the second ball root portion 430 of the ball root housing 400, A scroll-shaped airflow 350 is formed along the periphery of the coupling portion, and an air discharge port 351 is formed at one end of the airflow 350.

또한, 볼루트 하우징(400)과 냉각자켓(300)의 외주면에는 소음 및 진동 개선을 위해 복수의 리브(440)가 원주 방향을 따라 서로 이격하여 형성된다.In addition, a plurality of ribs 440 are formed on the outer circumferential surfaces of the ball duct housing 400 and the cooling jacket 300 so as to be spaced from each other along the circumferential direction to improve noise and vibration.

아울러, 볼루트 하우징(400)의 내부에는 임펠러(410)가 장착되며, 이 임펠러(410)는 회전 샤프트(222)의 전단부에 결합되어 모터(220) 구동시 공기유입구(420)를 통해 유입되는 공기를 고압으로 압축하게 된다.An impeller 410 is mounted inside the ball housing 400. The impeller 410 is coupled to the front end of the rotating shaft 222 and is connected to the front end of the rotating shaft 222 through the air inlet 420, The air is compressed to a high pressure.

이때, 송풍부(350)의 내부에는 임펠러(410)에 의해 고압으로 압축된 공기가 이송되도록 공기유로(352)가 형성되며, 이 공기유로(352)는 공기유입구(420)와 공기토출구(351)를 연통하도록 형성된다.At this time, an air passage 352 is formed in the air supply part 350 so that air compressed at a high pressure by the impeller 410 is transferred. The air passage 352 is connected to the air inlet 420 and the air outlet 351 .

즉, 볼루트 하우징(400) 전방의 공기유입구(420)를 통해 내부로 유입된 공기는, 고속으로 회전하는 임펠러(410)에 의해 압축되어 송풍부(350)의 공기유로(352)를 따라 이송되며, 공기토출구(351)를 통해 외부로 공급되는 것이다.That is, the air introduced into the interior of the ball route housing 400 through the air inlet 420 in the front of the ball route housing 400 is compressed by the impeller 410 rotating at a high speed and is transported along the air flow path 352 of the air flow portion 350 And is supplied to the outside through the air outlet 351.

이때, 볼루트 하우징(400)과 임펠러(410) 사이에는 임펠러(410)가 회전할 수 있도록 약간의 틈새가 형성되며, 따라서 임펠러(410)에 의해 압축된 공기의 일부가 이 틈새를 통해 임펠러(410) 후방의 전방 베어링(510) 방향으로 유동하는 한편, 모터 하우징(200)의 전단에 형성되는 연통홀(250)을 통해 모터 하우징(200)으로 유입되어 모터(220)와 후방 베어링(520)을 지나게 된다.At this time, a slight gap is formed between the ball housing 400 and the impeller 410 so that the impeller 410 can be rotated. Accordingly, a part of the air compressed by the impeller 410 flows through the gap to the impeller 410 The motor 220 and the rear bearings 520 flow into the motor housing 200 through the communication holes 250 formed at the front end of the motor housing 200. In addition, .

이에 따라, 본 발명의 일실시예에 따른 공기 블로워(100)는, 임펠러(410) 후방으로 유입되어 모터 수용부(210)를 거쳐 지지부재(600)의 관통홀(611)로 빠져나가는 공기에 의해 공냉식 냉각이 이루어짐과 동시에, 모터 하우징(200) 둘레를 선회하는 냉각수에 의해 수냉식 냉각이 이루어지게 된다.
Accordingly, the air blower 100 according to the embodiment of the present invention is configured such that air that flows into the rear of the impeller 410 and flows into the through hole 611 of the supporting member 600 through the motor receiving portion 210 Cooling is performed by the cooling water circulating around the motor housing 200, and at the same time, the water-cooling cooling is performed by the cooling water circling around the motor housing 200.

100 : 공기 블로워 200 : 모터 하우징
220 : 모터 222 : 회전 샤프트
230 : 냉각수 유로 250 : 연통홀
300 : 냉각자켓 310 : 몸체부
311 : 냉각수 공급포트 312 : 냉각수 배출포트
320 : 제1볼루트부 350 : 송풍부
351 : 공기토출구 352 : 공기유로
400 : 볼루트 하우징 410 : 임펠러
420 : 공기유입구 430 : 제2볼루트부
600 : 지지부재100: air blower 200: motor housing
220: motor 222: rotary shaft
230: cooling water flow path 250: communication hole
300: cooling jacket 310: body part
311: Cooling water supply port 312: Cooling water discharge port
320: first ball root portion 350:
351: air outlet 352: air passage
400: ball root housing 410: impeller
420: air inlet 430: second ball root portion
600: support member

Claims (5)

내부에 모터(220)가 장착되고, 외주면 둘레를 따라 냉각수가 선회하여 유동할 수 있도록 냉각수 유로(230)가 형성되는 모터 하우징(200);
상기 모터 하우징(200)의 외주면을 감싸도록 결합되는 몸체부(310)와, 상기 몸체부(310)의 일측에 원주 방향을 따라 형성되는 제1볼루트부(320)를 포함하는 냉각자켓(300); 및
상기 모터(220)에 의해 구동하는 임펠러(410)가 내부에 장착되고, 일측에 공기유입구(420)가 형성되며, 타측에는 상기 제1볼루트부(320)와 대응 결합하여 스크롤 형태의 송풍부(350)를 이루는 제2볼루트부(430)가 형성되는 볼루트 하우징(400);을 포함하는 연료전지 차량용 공기 블로워.
A motor housing 200 in which a motor 220 is installed and cooling water flow path 230 is formed so that cooling water can circulate along the periphery of the motor housing 200;
A cooling jacket 300 including a body 310 coupled to surround the outer circumference of the motor housing 200 and a first ball root 320 formed along a circumferential direction of the body 310, ); And
An impeller 410 driven by the motor 220 is installed therein and an air inlet 420 is formed at one side of the impeller 410. The other side of the impeller 410 is coupled to the first ball root 320, And a ball root housing (400) in which a second ball root portion (430) constituting the second ball root portion (350) is formed.
청구항 1에 있어서, 상기 냉각수 유로(230)는,
상기 모터 하우징(200)의 길이방향을 따라 스파이럴 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 공기 블로워.
The cooling system according to claim 1, wherein the cooling water channel (230)
And is formed in a spiral shape along the longitudinal direction of the motor housing (200).
청구항 1에 있어서, 상기 냉각자켓(300)은,
상기 몸체부(310)와 상기 제1볼루트부(320)가 다이캐스팅에 의해 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 공기 블로워.
The cooling jacket according to claim 1, wherein the cooling jacket (300)
Wherein the body portion (310) and the first ball root portion (320) are integrally formed by die casting.
청구항 1에 있어서,
상기 제1볼루트부(320)와 상기 제2볼루트부(430)는 복수의 체결부재(700)에 의해 대응 결합되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 공기 블로워.
The method according to claim 1,
Wherein the first ball root portion (320) and the second ball root portion (430) are coupled to each other by a plurality of fastening members (700).
청구항 1에 있어서,
상기 냉각수 유로(230)와 대응되도록, 상기 몸체부(310)의 외주면에 냉각수 공급포트(311)와 냉각수 배출포트(312)가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 공기 블로워.The method according to claim 1,
Wherein a cooling water supply port (311) and a cooling water discharge port (312) are provided on the outer peripheral surface of the body part (310) so as to correspond to the cooling water flow path (230).
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160113768A (en) * 2015-03-23 2016-10-04 한온시스템 주식회사 Air blower for vehicle
KR20170058082A (en) * 2015-11-18 2017-05-26 한온시스템 주식회사 Air blower for vehicle
KR20170088588A (en) * 2016-01-25 2017-08-02 한온시스템 주식회사 Air blower for vehicle
CN107317435A (en) * 2016-04-27 2017-11-03 四川倍特电动车有限公司 A kind of water-cooled machine
US20180102560A1 (en) * 2016-10-10 2018-04-12 Hyundai Motor Company Device for decreasing concentration of hydrogen exhausted from fuel cell
KR101988936B1 (en) * 2018-10-30 2019-06-13 터보윈 주식회사 Blower for fuel cell
KR20200013027A (en) * 2015-10-22 2020-02-05 한국기계연구원 Turbo compressor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100190424B1 (en) * 1990-09-14 1999-06-01 가부시기가이샤히다찌세이사꾸쇼 Vortex flow blower
KR20090013999A (en) * 2007-08-03 2009-02-06 삼성테크윈 주식회사 Rotor assembly with improved response property, and turbo compressor having the same
KR20100109720A (en) 2009-04-01 2010-10-11 삼성테크윈 주식회사 Permanent magnetic motor and fluid charger comprising the same
KR20110055280A (en) * 2009-11-19 2011-05-25 현대자동차주식회사 Electric water pump
KR101179004B1 (en) * 2012-02-16 2012-08-31 하이젠모터 주식회사 Electric motor and cooling unit thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100190424B1 (en) * 1990-09-14 1999-06-01 가부시기가이샤히다찌세이사꾸쇼 Vortex flow blower
KR20090013999A (en) * 2007-08-03 2009-02-06 삼성테크윈 주식회사 Rotor assembly with improved response property, and turbo compressor having the same
KR20100109720A (en) 2009-04-01 2010-10-11 삼성테크윈 주식회사 Permanent magnetic motor and fluid charger comprising the same
KR20110055280A (en) * 2009-11-19 2011-05-25 현대자동차주식회사 Electric water pump
KR101179004B1 (en) * 2012-02-16 2012-08-31 하이젠모터 주식회사 Electric motor and cooling unit thereof

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160113768A (en) * 2015-03-23 2016-10-04 한온시스템 주식회사 Air blower for vehicle
KR20200013027A (en) * 2015-10-22 2020-02-05 한국기계연구원 Turbo compressor
KR20170058082A (en) * 2015-11-18 2017-05-26 한온시스템 주식회사 Air blower for vehicle
KR20170088588A (en) * 2016-01-25 2017-08-02 한온시스템 주식회사 Air blower for vehicle
CN107317435A (en) * 2016-04-27 2017-11-03 四川倍特电动车有限公司 A kind of water-cooled machine
US10938049B2 (en) 2016-10-10 2021-03-02 Hyundai Motor Company Device for decreasing concentration of hydrogen exhausted from fuel cell
US20180102560A1 (en) * 2016-10-10 2018-04-12 Hyundai Motor Company Device for decreasing concentration of hydrogen exhausted from fuel cell
KR101875653B1 (en) * 2016-10-10 2018-07-06 현대자동차 주식회사 Device for decreasing hydrogen concentration of fuel cell system
US10637085B2 (en) 2016-10-10 2020-04-28 Hyundai Motor Company Device for decreasing concentration of hydrogen exhausted from fuel cell
KR101988936B1 (en) * 2018-10-30 2019-06-13 터보윈 주식회사 Blower for fuel cell
WO2020091357A1 (en) * 2018-10-30 2020-05-07 터보윈 주식회사 Turbo-blower having complex cooling structure for fuel cell
CN112997007A (en) * 2018-10-30 2021-06-18 特博赢株式会社 Turbo blower for fuel cell with composite cooling structure
JP2022506241A (en) * 2018-10-30 2022-01-17 ターボウィン カンパニー，リミテッド Turbo blower for fuel cells with compound cooling structure

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