KR20170109871A

KR20170109871A - 차량용 공기 압축기

Info

Publication number: KR20170109871A
Application number: KR1020160034015A
Authority: KR
Inventors: 박치용; 안용남; 박건웅; 양현섭
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2016-03-22
Publication date: 2017-10-10
Also published as: KR102447823B1

Abstract

본 발명은 차량용 공기 압축기에 관한 것으로, 외관을 형성하며, 냉각수가 저장된 냉각수 자켓을 구비한 하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 일측에 결합되어 외부 공기를 흡입하는 임펠러(400)를 지지하는 임펠러 지지부(200) 및 임펠러 하우징(300)과, 상기 하우징(100)의 내주면에 결합되는 로터(610)와, 상기 로터(610)의 내측에서 회전하는 스테이터(630)와, 상기 하우징(100)의 길이 방향을 따라 상기 로터(610) 및 스테이터(630)의 중앙을 관통하여 회전 가능하게 설치되어 상기 임펠러(400)를 회전 구동시키며, 길이 방향을 따라 중공이 형성된 회전축(650)이 구비된 블로어 모터(600)와, 상기 회전축(650)에 결합되어 상기 회전축(650)의 양단을 회전 가능하게 지지하는 저널 베어링(700, 700')과, 상기 회전축(650)의 일단을 회전 가능하게 지지하는 트러스트 베어링(800)과, 상기 회전축(650)이 관통하는 중공이 형성되며, 상기 저널 베어링(700)과 상기 트러스트 베어링(800)을 지지하는 베어링 케이싱(850')을 포함한다.
본 발명에 따르면, 냉각 유로를 개선함으로써 베어링의 내구성 및 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

차량용 공기 압축기{Air blower for vehicle}

본 발명은 차량용 공기 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉각 유로를 개선하여 베어링의 내구성 및 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 차량용 공기 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 연료전지 차량은 수소와 산소가 가습기에 공급되어 물의 전기분해 역반응인 전기화학 반응을 통해 생성되는 전기 에너지를 차량의 구동력으로 공급하는 차량을 말하며, 한국특허등록 제0962903호에 일반적인 연료전지 차량이 개시되어 있다.

통상적으로 승용연료전지 자동차는 80㎾ 급의 연료전지스택을 탑재하고 있는데, 연료전지스택의 운전을 가압조건에서 할 경우 연료전지스택에 공급되는 공기는 1.2∼3.0 bar의 고압으로 공급되기 때문에 이를 위해서 5천 내지 10만 rpm의 회전수를 갖는 공기압축기를 사용하여야 한다.

연료전지 차량은 통상적으로 전기를 생산하는 연료전지 스택과, 연료전지 스택에 연료와 공기를 가습하여 공급하는 가습기와, 가습기에 수소를 공급하는 연료공급부와, 가습기에 산소를 포함한 공기를 공급하는 공기공급부와, 연료전지 스택을 냉각하기 위한 냉각 모듈 등으로 구성된다.

공기공급부는 공기 중에 포함된 이물질을 여과하는 에어클리너와, 에어클리너에서 여과된 공기를 압축해 공급하는 공기 압축기, 공기 압축기를 제어하는 컨트롤 박스로 구성된다.

전술한 공기 압축기는 외부로부터 흡입한 공기를 임펠러를 이용하여 압축한 후 배기구를 통해 연료전지스택으로 송출한다. 이때, 압축부를 구성하는 임펠러 및 샤프트는 모터의 회전력에 의해 구동된다.

그런데 이러한 종래의 공기 압축기는 베어링 주변의 공간이 협소하여 냉각 공기가 좁은 틈을 통과해 베어링 및 모터 등을 냉각해야 하므로 냉각 성능이 좋지 않은 문제가 있다. 특히, 모터 및 공기 압축기의 후방에 위치한 저널 베어링의 온도가 급격히 상승하기 쉬워 베어링의 손상까지 일으키는 경우가 발생할 수 있다.

한국특허등록 제0962903호 (등록일 2010. 06. 01)

본 발명의 목적은 냉각 유로를 개선하여 베어링의 내구성 및 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 차량용 공기 압축기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 차량용 공기 압축기는, 외관을 형성하며, 냉각수가 저장된 냉각수 자켓을 구비한 하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 일측에 결합되어 외부 공기를 흡입하는 임펠러(400)를 지지하는 임펠러 지지부(200) 및 임펠러 하우징(300)과, 상기 하우징(100)의 내주면에 결합되는 로터(610)와, 상기 로터(610)의 내측에서 회전하는 스테이터(630)와, 상기 하우징(100)의 길이 방향을 따라 상기 로터(610) 및 스테이터(630)의 중앙을 관통하여 회전 가능하게 설치되어 상기 임펠러(400)를 회전 구동시키며, 길이 방향을 따라 중공이 형성된 회전축(650)이 구비된 블로어 모터(600)와, 상기 회전축(650)에 결합되어 상기 회전축(650)의 양단을 회전 가능하게 지지하는 저널 베어링(700, 700')과, 상기 회전축(650)의 일단을 회전 가능하게 지지하는 트러스트 베어링(800)과, 상기 회전축(650)이 관통하는 중공이 형성되며, 상기 저널 베어링(700)과 상기 트러스트 베어링(800)을 지지하는 베어링 케이싱(850')을 포함한다.

상기 임펠러(400)에 의해 공기 유입구(310)로 유입된 상기 외부 공기는 상기 회전축(650) 일단의 상기 저널 베어링(700)과 상기 회전축(650)의 사이를 거쳐 상기 회전축(650) 타단의 상기 저널 베어링(700')과 상기 회전축(650) 사이를 지나 상기 트러스트 베어링(800)의 사이를 따라 순환된 뒤 상기 회전축(650)의 중앙을 관통하는 중공을 따라 상기 공기 유입구(310)로 보내지는 것을 특징으로 한다.

상기 트러스트 베어링(800)은 상기 임펠러(400)에 대향되는 상기 회전축(650)의 단부 쪽에 위치하며, 상기 베어링 케이싱(850')의 중공에 대응하는 중공이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 베어링 케이싱(850')은 상기 회전축(650)과의 사이에 상기 저널 베어링(700')이 지지되고, 상기 임펠러(400)에 대향되는 쪽 일면에 상기 트러스트 베어링(800)을 지지하는 트러스트 베어링 플레이트(830)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 트러스트 베어링 플레이트(830)의 일면으로부터 상기 회전축(650) 방향을 따라 관통 형성되되 상기 트러스트 베어링 플레이트(830)의 중공에 인접하게 배치되는 복수의 내경측 냉각홀(852')과, 상기 회전축(650) 방향을 따라 관통 형성되되 상기 트러스트 베어링 플레이트(830)의 외경측에 인접하게 배치되는 복수의 외경측 냉각홀(854')을 포함한다.

상기 트러스트 베어링 플레이트(830)의 판면으로부터 요입 형성되되 상기 내경측 냉각홀(852')의 위치에 대응하는 내경측 확관부를 더 포함한다.

상기 내경측 확관부는 상기 트러스트 베어링 플레이트(830)의 중공을 향해 돌출된 돌출부(832)와, 상기 내경측 냉각홀(852')을 감싸는 형태로 상기 트러스트 베어링 플레이트(830)의 외경측을 향해 요입된 요입부(834)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 돌출부(832) 및 요입부(834)는 경사지게 연결되되 상기 트러스트 베어링 플레이트(830)의 중공에서 외경측을 향해 방사상으로 확장되는 형태인 것을 특징으로 한다.

상기 내경측 냉각홀(852')은 상기 트러스트 베어링(800)의 탑 포일(802)의 위치에 대응하되, 상기 탑 포일(802)의 경사진 부분이 시작되는 부분(A)과 끝부분(B)에 각각 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 트러스트 베어링(800)의 패드 수와 상기 내경측 냉각홀(852')의 개수가 동일한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공기 압축기는 냉각 유로를 개선함으로써 베어링의 내구성 및 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공기 압축기의 공기 냉각유로를 도시한 단면도,
도 2는 도 1에 따른 주요 부분을 확대한 측단면도,
도 3은 도 1의 차량용 공기 압축기에 따른 베어링 케이스를 도시한 평면도,
도 4는 도 1의 차량용 공기 압축기에 따른 트러스트 베어링의 일부 구성을 도시한 확대 사시도이다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공기 압축기에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공기 압축기의 공기 냉각유로를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1에 따른 주요 부분을 확대한 측단면도이다. 도 3은 도 1의 차량용 공기 압축기에 따른 베어링 케이스를 도시한 평면도이며, 도 4는 도 1의 차량용 공기 압축기에 따른 트러스트 베어링의 일부 구성을 도시한 확대 사시도이다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공기 압축기(10)는 외관을 형성하는 하우징(100)과, 하우징(100)의 전방에 결합되어 공기를 흡입하는 임펠러(400)를 지지하는 임펠러 지지부(200) 및 임펠러 하우징(300)과, 하우징(100)의 후방에 결합되는 리어 커버(500)와, 하우징(100)의 내부에 설치되어 임펠러(400)를 회전 구동시키는 블로어 모터(600)를 포함하여 구성된다.

임펠러 하우징(300)의 전방 중앙에는 외부 공기가 유입되는 공기 유입구(310)가 형성되고, 전방 양측에는 공기 토출구(330)가 형성된다. 임펠러(400)는 임펠러 하우징(300)의 내부에 설치되며, 임펠러(400)를 관통하는 중공에 후술할 블로어 모터(600)의 회전축(650)이 결합된다. 즉, 임펠러(400)는 회전축(650)에 의해 지지된다. 임펠러(400)에 의해 공기 유입구(310)를 통해 흡입된 공기는 임펠러(400)에 의해 압축되어 공기 토출구(330)로 배출된다.

일반적으로 리어 커버(500)는 하우징(100)의 후방에 결합되어 회전축(650)이 외부로 노출되지 않도록 차단하며, 회전축(650)의 단부를 지지한다. 리어 커버(500)의 내측으로 하우징 커버(850)가 구비되어 후술할 후방측 베어링 케이싱(700a')을 지지한다. 본 발명에서는 후방 저널 베어링(700')을 지지하는 지지 구조와 트러스트 베어링(800)을 지지하는 지지 구조는 하나의 구조물로 이루어진다. 이하에서는 이렇게 하나의 구조로 이루어진 지지물을 베어링 케이싱(850')으로 정의하고 설명한다(상세 구조는 도 2 참조).

블로어 모터(600)는 하우징(100)의 내주면에 인접하게 설치되며 중공(번호 미표기)을 갖는 스테이터(630)와, 스테이터(630)의 중공을 관통하여 설치되는 회전축(650)과, 회전축(650)의 외주면에 결합되는 로터(610)로 구성된다. 스테이터(630)는 플레이트(630a) 및 코일(630b)로 구성되어 고정되고, 로터(610)는 회전축(650)의 외주면에 일체로 형성되며, 회전축(650)은 길이 방향을 따라 중공이 관통 형성된 중공축이다.

회전축(650)은 일단이 임펠러(400)의 중공에 결합된 상태에서 임펠러(400)의 후방에 설치되는 저널 베어링(700)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 타단이 트러스트 베어링(thrust bearing, 800)에 의해 회전 가능하게 지지된다(이하에서는 편의상 회전축의 임펠러 쪽 일단을 전방으로, 그 반대쪽을 후방으로 정의하기로 함). 즉, 트러스트 베어링(800)이 회전축(650)의 후방에 배치된다.

외부로부터 전력을 공급받아 블로어 모터(600)가 작동되면, 회전축(650)이 회전하면서 임펠러(400)를 회전 구동시키고, 외부의 공기가 공기 유입구(310)를 통해 유입되어 임펠러(400)를 지나면서 압축된 후 공기 토출구(330)로 배출된다. 블로어 모터(600)의 작동 중 발생되는 열을 냉각하기 위해 하우징(100)의 내측에는 냉각수 자켓(110)이 구비된다.

냉각수 자켓(110)은 하우징(100) 내부에서 하우징(100)을 감싸는 형태를 가지며, 그 내부에 냉각수가 공급되어 저장된다. 냉각수 자켓(110)은 블로어 모터(600)에 인접하여 구비되므로 냉각수와의 열교환을 통해 블로어 모터(600)를 냉각시키는 역할을 한다. 블로어 모터(600)의 냉각에 냉각수 자켓(110)을 이용하는 수냉식 냉각 외에도 공기를 이용해 블로어 모터(600)를 냉각하는 공랭식 냉각 방법이 혼용된다.

공기는 공기 유입구(310) 및 임펠러(400), 공기 토출구(330)로 연통되는 메인 유로를 따라 순환된다. 또한, 임펠러(400)와 임펠러 지지부(200)의 사이에서부터 전방 저널 베어링(700)과 회전축(650)의 사이를 거쳐 후방 저널 베어링(700')과 회전축(650)의 사이를 지나 트러스트 베어링(800)의 사이를 따라 리어 커버(500)까지 연통되는 유로를 따라 순환된다. 리어 커버(500) 쪽으로 유입된 공기는 리어 커버(500)와 회전축(650)의 사이에서 회전축(650)의 중앙을 관통하는 중공을 따라 다시 공기 유입구(310)까지 연통된다.

전술한 경로가 공기 냉각유로이며, 임펠러(400)에 의해 압축된 공기의 일부가 공기 냉각유로를 따라 순환하면서 전방 저널 베어링(700)을 냉각하고 블로어 모터(600)를 냉각시킨 후 트러스트 베어링(800)까지 냉각시키고 중공을 통해 공기 유입구(310) 쪽으로 배기된다.

트러스트 베어링(800)이 전방에 배치될 때보다 후방에 배치될 때 모터(600)가 받는 공기 온도가 낮아지고, 전방 저널 베어링(700)이 받는 공기 온도가 낮아진다. 또한, 트러스트 베어링(800)이 후방에 배치됨으로써 냉각수 자켓(110)과 근접한 위치가 되므로 전체적인 시스템 온도가 낮아지는 효과가 있다.

예를 들어, 임펠러(400)에서 빠져나오는 공기의 온도가 예를 들어 섭씨 110도라고 한다면, 전방 저널 베어링(700)을 냉각시킨 후 공기의 온도는 약 섭씨 130도 정도이다. 블로어 모터(600)를 지나 후방 저널 베어링(700')으로 유입되는 유입구의 온도는 약 섭씨 140도 정도이며, 트러스트 베어링(800)을 지날 때 공기의 온도는 섭씨 190도 정도가 된다. 더 나아가 회전축(650)의 후방 쪽과 트러스트 베어링(800)을 좀더 효율적으로 냉각시키기 위해 추가적인 냉각 유로를 구비할 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 보조 냉각유로를 추가로 구비할 수 있다. 본 발명의 후방 저널 베어링(700')을 지지하는 지지 구조와 트러스트 베어링(800)을 지지하는 지지 구조는 하나의 구조물로 이루어진다(이하 베어링 케이싱(850')). 베어링 케이싱(850')이 하나의 구조물로 이루어지면, 조립 시 발생하는 공차를 최소화할 수 있으며, 이에 따른 제조 비용이 절감되는 효과가 있다. 또한, 열전달이 좋아져 냉각 효율 향상에 도움이 되는 효과가 있다.

베어링 케이싱(850')의 중앙에는 중공이 형성되어 회전축(650)이 삽입되며, 회전축(650)과의 사이에 후방측 저널 베어링(700')이 지지된다. 베어링 케이싱(850')의 일면에는 트러스트 베어링 플레이트(830)가 구비되며, 트러스트 베어링 플레이트(830)에 트러스트 베어링(800)이 지지된다. 트러스트 베어링 플레이트(830)는 원판 형상으로, 중앙에는 베어링 케이싱(850')의 중공에 대응하는 중공이 형성된다.

보조 냉각유로는 트러스트 베어링 플레이트(830)의 후면에 형성된 내경측 냉각홀(852) 및 제1 외경측 냉각홀(854)과, 트러스트 베어링 플레이트(830)의 판면으로부터 요입 형성된 내경측 확관부를 포함하여 구성되며, 이들이 연통된 것이다. 여기서 트러스트 베어링 플레이트(830)의 후면이란 리어 커버(500)를 향하는 방향을 의미한다.

내경측 냉각홀(852')은 도 2에서 회전축(650) 방향인 화살표 방향을 따라 공기가 유입되는 부분으로, 베어링 케이싱(850')의 내경에 인접해 위치하되 트러스트 베어링 플레이트(830)의 후면으로부터 전면을 향해 회전축(650) 방향 방향을 따라 관통 형성된다. 내경측 냉각홀(852')은 트러스트 베어링(800)의 패드 수와 동일하게 형성될 수 있다. 여기서 패드란, 탑 포일 및 범프 포일이 플레이트에 결합된 조립체를 의미하며, 내경측 냉각홀(852')의 수와 트러스트 베어링(800)의 패드 수와 동일하게 구비됨으로써 각 패드 별 냉각 효율을 증가시킬 수 있다. 그러나 필요에 따라 내경측 냉각홀(852')의 개수는 가감될 수 있다.

외경측 냉각홀(854')은 도 2에서 트러스트 베어링(800)을 통과하면서 냉각시킨 공기가 화살표 방향을 따라 배출되는 부분으로, 베어링 케이싱(850')의 외경에 인접해 트러스트 베어링 플레이트(830)의 후면으로부터 전면을 향해 회전축(650) 방향 방향을 따라 관통 형성된다.

내경측 확관부는 내경측 냉각홀(852')의 위치에 대응하며, 회전축(650) 방향에 인접한 돌출부(832)와, 내경측 냉각홀(852')을 감싸는 형태를 가지며 돌출부(832)로부터 외경측을 향해 요입된 요입부(834)를 포함하여 구성된다.

돌출부(832)는 요입부(834) 기준에서 볼 때 회전축(650)을 향해 돌출된 것이고, 요입부(834)는 돌출부(832) 기준에서 볼 때 외경측을 향해 요입된 형태이다. 또한, 내경측 확관부는 트러스트 베어링 플레이트(830)의 판면으로부터 소정 깊이로 요입된 형태이다. 돌출부(832)와 요입부(834)는 유선형으로 경사지게 연결된다.

즉, 내경측 확관부는 회전축(650)이 삽입되는 중공에서 외경측을 향해 내경측 냉각홀(852')을 따라 방사상으로 확장되는 형태를 갖는다. 내경측 확관부가 내경측 냉각홀(852')의 주변을 감싸는 형태이고 내경측 냉각홀(852')과 높이 차이가 있으므로 공기가 유동할 수 있는 공간이 생기게 된다. 따라서 내경측 냉각홀(852')이 내경측 확관부 크기 만큼 확장된 효과를 갖는다. 이에 따라 해당 부위의 냉각 유동의 분포가 균일해지므로 트러스트 베어링(800)의 온도가 균일하게 분포되는 효과가 있다. 또한, 트러스트 베어링(800)의 온도가 균일해짐과 동시에 회전 시 표면 온도가 감소되어 베어링의 내구성이 향상되는 효과가 있다.

한편, 내경측 냉각홀(852')은 트러스트 베어링(800)의 탑 포일(802)의 위치에 대응하여 구비되는 것이 바람직하다. 도 4에 도시된 바와 같이, 내경측 냉각홀(852')은 탑 포일의 경사진 부분이 시작되는 부분(A)과 끝부분(B)에 각각 위치하는 것이 바람직하다.

그 이유는 내경측 냉각홀(852')의 배치 위치 중 탑 포일의 경사진 부분이 시작되는 부분(A)은 로터 디스크의 회전 시 공기를 끌고 들어가는 면적이 넓은 곳에서 좁은 곳으로 향하는 부분이기 때문에 전술한 배치 위치에서 냉각 공기량이 최대가 될 수 있기 때문이다. 또한, 탑 포일의 경사진 부분의 끝부분(B)는 유막의 두께가 작고, 발열이 가장 큰 부분이기 때문에 내경측 냉각홀(852')이 인접하여 배치되는 것이 바람직하다(유막이란 공기가 압력을 형성함으로써 마치 점성이 있는 물질이 유막을 형성한 것과 같은 역할을 한다는 의미로 사용함). 이러한 배치에 따라 냉각 효과를 증대시킬 수 있다.

전술한 구조를 갖는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공기 압축기에 있어서, 냉각이 이루어지는 과정을 간단히 설명하기로 한다.

임펠러(400)에서 빠져나온 공기 중 일부가 전방 저널 베어링(700)의 베어링 케이싱(700a)을 통과해 후방 저널 베어링(700')의 베어링 케이싱(850')을 통과하게 된다. 이 과정에서 전후방 저널 베어링(700, 700')을 냉각시킨 공기가 베어링 케이싱(850')에 형성된 내경측 냉각홀(852')을 통과해 트러스트 베어링(800) 쪽으로 공급된다. 이때, 후방 저널 베어링(700') 사이를 통과한 공기보다 후방측 베어링 케이싱(850')을 통과한 공기가 좀더 외측으로 유동하므로 트러스트 베어링(800)의 외측까지 보내질 수 있다.

이렇게 보조 냉각유로가 구성되면, 후방 저널 베어링(700')으로 유입되는 유입구의 온도는 약 섭씨 160도 정도가 된다. 냉각수 자켓(110)에 인접한 부분으로 안내된 후 트러스트 베어링(800)을 지날 때 공기의 온도는 섭씨 165도 정도가 된다. 따라서 보조 냉각유로가 구비되기 전보다 대략 섭씨 30도 정도의 온도 차이가 생기므로 냉각 효율이 향상됨을 알 수 있다(이러한 온도 분포는 구동 테스트 시 측정된 결과를 일 예로 기재한 것으로 고정적인 수치는 아니며, 보조 냉각유로가 구비되기 전과 후의 차이에 수십도 이상 나타남을 예로 보여주는 것임).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공기 압축기는 수냉식 냉각 유로 및 공랭식 냉각 유로를 혼합하여 구성하고 트러스트 베어링을 수냉식 냉각 유로 근처에 배치함으로써 베어링의 내구성 및 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 일 실시 예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 권리범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해서만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 및 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경이 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한, 본 발명의 권리범위에 속하게 될 것이다.

10: 공기 압축기 100: 하우징
200: 임펠러 지지부 300: 임펠러 하우징
310: 공기 유입구 330: 공기 토출구
400: 임펠러 500: 리어 커버
600: 블로어 모터 600a: 모터 하우징
650: 회전축 700: 저널 베어링
800: 트러스트 베어링 830: 트러스트 베어링 플레이트
832: 돌출부 834: 요입부
850': 후방측 베어링 케이싱 852': 내경측 냉각홀
854': 외경측 냉각홀

Claims

외관을 형성하며, 냉각수가 저장된 냉각수 자켓을 구비한 하우징(100)과,
상기 하우징(100)의 일측에 결합되어 외부 공기를 흡입하는 임펠러(400)를 지지하는 임펠러 지지부(200) 및 임펠러 하우징(300)과,
상기 하우징(100)의 내주면에 결합되는 로터(610)와, 상기 로터(610)의 내측에서 회전하는 스테이터(630)와, 상기 하우징(100)의 길이 방향을 따라 상기 로터(610) 및 스테이터(630)의 중앙을 관통하여 회전 가능하게 설치되어 상기 임펠러(400)를 회전 구동시키며, 길이 방향을 따라 중공이 형성된 회전축(650)이 구비된 블로어 모터(600)와,
상기 회전축(650)에 결합되어 상기 회전축(650)의 양단을 회전 가능하게 지지하는 저널 베어링(700, 700')과,
상기 회전축(650)의 일단을 회전 가능하게 지지하는 트러스트 베어링(800)과,
상기 회전축(650)이 관통하는 중공이 형성되며, 상기 저널 베어링(700)과 상기 트러스트 베어링(800)을 지지하는 베어링 케이싱(850')을 포함하는 차량용 공기 압축기.
제1항에 있어서,
상기 임펠러(400)에 의해 공기 유입구(310)로 유입된 상기 외부 공기는 상기 회전축(650) 일단의 상기 저널 베어링(700)과 상기 회전축(650)의 사이를 거쳐 상기 회전축(650) 타단의 상기 저널 베어링(700')과 상기 회전축(650) 사이를 지나 상기 트러스트 베어링(800)의 사이를 따라 순환된 뒤 상기 회전축(650)의 중앙을 관통하는 중공을 따라 상기 공기 유입구(310)로 보내지는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 압축기.
제2항에 있어서,
상기 트러스트 베어링(800)은 상기 임펠러(400)에 대향되는 상기 회전축(650)의 단부 쪽에 위치하며, 상기 베어링 케이싱(850')의 중공에 대응하는 중공이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공기 압축기.
제3항에 있어서,
상기 베어링 케이싱(850')은 상기 회전축(650)과의 사이에 상기 저널 베어링(700')이 지지되고, 상기 임펠러(400)에 대향되는 쪽 일면에 상기 트러스트 베어링(800)을 지지하는 트러스트 베어링 플레이트(830)가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 압축기.
제4항에 있어서,
상기 트러스트 베어링 플레이트(830)의 일면으로부터 상기 회전축(650) 방향을 따라 관통 형성되되 상기 트러스트 베어링 플레이트(830)의 중공에 인접하게 배치되는 복수의 내경측 냉각홀(852')과, 상기 회전축(650) 방향을 따라 관통 형성되되 상기 트러스트 베어링 플레이트(830)의 외경측에 인접하게 배치되는 복수의 외경측 냉각홀(854')을 포함하는 차량용 공기 압축기.
제5항에 있어서,
상기 트러스트 베어링 플레이트(830)의 판면으로부터 요입 형성되되 상기 내경측 냉각홀(852')의 위치에 대응하는 내경측 확관부를 더 포함하는 차량용 공기 압축기.
제6항에 있어서,
상기 내경측 확관부는 상기 트러스트 베어링 플레이트(830)의 중공을 향해 돌출된 돌출부(832)와, 상기 내경측 냉각홀(852')을 감싸는 형태로 상기 트러스트 베어링 플레이트(830)의 외경측을 향해 요입된 요입부(834)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 압축기.
제7항에 있어서,
상기 돌출부(832) 및 요입부(834)는 경사지게 연결되되 상기 트러스트 베어링 플레이트(830)의 중공에서 외경측을 향해 방사상으로 확장되는 형태인 것을 특징으로 하는 차량용 공기 압축기.
제8항에 있어서,
상기 내경측 냉각홀(852')은 상기 트러스트 베어링(800)의 탑 포일(802)의 위치에 대응하되, 상기 탑 포일(802)의 경사진 부분이 시작되는 부분(A)과 끝부분(B)에 각각 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 압축기.
제9항에 있어서,
상기 트러스트 베어링(800)의 패드 수와 상기 내경측 냉각홀(852')의 개수가 동일한 것을 특징으로 하는 차량용 공기 압축기.