KR20220096567A - Inverter integrated air compressor - Google Patents

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황순호
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Abstract

The present invention relates to an inverter-integrated air compressor. After partial air flows from an air discharging side of an impeller into a motor housing through a gap between a motor housing and the impeller, the air cools the inside of a motor. The air used to cool the motor is cooled by passing through a first air cooling unit and a second air cooling unit, integrally formed in the motor, in order. The cooled air flows into an air inlet of the impeller through a return pipe. An inverter including a PCB substrate and an IGBT combined with the PCB substrate is arranged on the outer circumference of the motor housing. Accordingly, the inverter-integrated air compressor does not discharge cooled air to the outside of the air compressor and effectively cools the motor, a bearing, and the like. Also, the inverter-integrated air compressor can be manufactured in a compact size and easily cool the inverter.

Description

인버터 일체형 공기 압축기 {Inverter integrated air compressor}Inverter integrated air compressor

본 발명은 임펠러의 회전에 의해 흡입되는 공기를 압축하여 송출하는 공기 압축기에 있어서, 인버터가 일체로 내장되어 있는 인버터 일체형 공기 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to an inverter-integrated air compressor in which an inverter is integrally incorporated in an air compressor for compressing and sending air sucked in by rotation of an impeller.

공기 압축기는 흡입된 유체를 임펠러를 이용해 승압하여 공급할 수 있도록 유체의 에너지를 발생시키는 기계장치이다. 그리고 공기 압축기는 일반적으로 인버터에 의해 고속으로 회전 가능한 고속모터가 구비되며, 고속 회전을 위해 에어 포일 저널 베어링 및 에어포일 스러스트 베어링이 장착되어 사용되고 있다.The air compressor is a mechanical device that generates the energy of the fluid so that the suctioned fluid can be supplied by increasing the pressure using the impeller. In addition, an air compressor is generally provided with a high-speed motor capable of rotating at a high speed by an inverter, and an airfoil journal bearing and an airfoil thrust bearing are mounted for high-speed rotation.

이러한 공기 압축기는 외관을 형성하는 본체와 본체의 내부에 구비되어 흡입된 공기를 가압하는 임펠러를 포함한 구동부 및 이를 제어할 수 있는 제어부로 구성되며, 본체에 형성된 공기 흡입구를 통해 본체의 내부로 유입된 공기는 임펠러를 통해 특정한 압력 이상으로 가압된 후 공기 배출구를 통해 배출되도록 구성된다.Such an air compressor is composed of a main body forming an exterior, a driving unit including an impeller provided inside the main body to pressurize the sucked air, and a control unit capable of controlling the same, and is introduced into the interior of the main body through an air intake formed in the main body. The air is configured to be pressurized above a certain pressure through the impeller and then discharged through the air outlet.

여기에서 공기 압축기는 일반적인 모터에 비해 고속으로 회전되므로 에어 포일 베어링들에서 많은 열이 발생하고 모터의 회전자 및 고정자에서도 많은 열이 발생하므로 이에 대한 냉각이 필수적이다.Here, since the air compressor rotates at a higher speed than a general motor, a lot of heat is generated in the air foil bearings and a lot of heat is also generated in the rotor and stator of the motor, so cooling is essential.

이를 위해 종래의 공기 압축기는 냉각을 위한 냉각 유로 구조가 형성되어 있으나, 모터 및 각각의 에어 포일 베어링들을 효과적으로 냉각하기 어려웠으며, 이에 따라 공기 압축기 내부 부품들의 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 냉각 유로 구조가 필요하다.To this end, the conventional air compressor has a cooling passage structure for cooling, but it is difficult to effectively cool the motor and each air foil bearing. Accordingly, there is a cooling passage structure that can improve the cooling efficiency of the internal components of the air compressor. need.

그리고 공기 압축기에는 일반적으로 BLDC(brushless direct current)가 사용되며 BLDC 모터의 제어를 위해 인버터가 일체로 장착된다. 그런데 인버터 일체형 공기 압축기는 회전축의 일측에 임펠러가 장착되어 있고, 인버터의 냉각을 위해 임펠러의 반대측 위치에 인버터가 구비되어 있다. 이에 따라 공기 압축기의 전체적인 길이가 길어져 컴팩트한 구성이 어렵고 인버터의 냉각에도 어려움이 있다.In general, brushless direct current (BLDC) is used in the air compressor, and an inverter is integrally mounted to control the BLDC motor. However, in the inverter-integrated air compressor, an impeller is mounted on one side of a rotating shaft, and an inverter is provided at a position opposite to the impeller for cooling the inverter. Accordingly, the overall length of the air compressor is increased, making it difficult to make a compact configuration and it is difficult to cool the inverter.

KR 10-2020-0081251 A (2020.07.07.)KR 10-2020-0081251 A (2020.07.07.)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 모터를 냉각시킨 냉각 공기를 공기 압축기의 외부로 배출하지 않으면서 모터 및 베어링 등을 효과적으로 냉각시킬 수 있고, 아울러 인버터가 일체로 구비된 공기 압축기를 컴팩트한 사이즈로 제작할 수 있으며 인버터의 냉각이 용이한 인버터 일체형 공기 압축기를 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to effectively cool the motor and bearings without discharging the cooling air that has cooled the motor to the outside of the air compressor, as well as the inverter To provide an inverter-integrated air compressor that can manufacture an air compressor integrally provided with a compact size and facilitates cooling of the inverter.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인버터 일체형 공기 압축기는, 내부에 고정자 및 회전자가 구비되며, 상기 회전자가 회전 가능하게 결합된 모터 하우징; 상기 모터 하우징의 일측에 결합되고, 내부와 연통된 공기 유입구 및 공기 토출구가 형성되며, 상기 모터 하우징의 내부와 연통된 임펠러 하우징; 상기 임펠러 하우징의 내부에 구비되고, 상기 회전자의 일단에 결합된 임펠러; 상기 모터 하우징의 타측에 결합되고, 내부에 제1냉각 공기유로가 형성되며, 상기 제1냉각 공기유로와 연통된 입구 및 출구가 형성되며, 상기 입구가 상기 모터 하우징의 내부와 연통된 제1공기 냉각부; 상기 모터 하우징을 통과하는 냉각수 유로 및 상기 냉각수 유로에 인접하여 상기 모터 하우징을 통과하는 제2냉각 공기유로를 포함하며, 상기 제2냉각 공기 유로의 일단이 상기 제1냉각 공기유로의 출구에 연결된 제2공기 냉각부; 일단이 상기 제2냉각 공기유로의 타단에 연결되고, 타단은 상기 임펠러 하우징의 공기 유입구에 연결된 리턴관; 및 PCB 기판 및 상기 PCB 기판에 결합된 IGBT를 포함하고, 상기 모터 하우징의 외주면측에 배치되어 모터 하우징에 결합된 인버터; 를 포함하여 이루어질 수 있다.Inverter-integrated air compressor of the present invention for achieving the object as described above, the motor housing having a stator and a rotor therein, the rotor is rotatably coupled; an impeller housing coupled to one side of the motor housing, having an air inlet and an air outlet communicating with the inside, and communicating with the inside of the motor housing; an impeller provided inside the impeller housing and coupled to one end of the rotor; First air coupled to the other side of the motor housing, a first cooling air flow path is formed therein, an inlet and an outlet communicating with the first cooling air flow path are formed, the inlet communicating with the inside of the motor housing cooling unit; a cooling water passage passing through the motor housing and a second cooling air passage passing through the motor housing adjacent to the cooling water passage, wherein one end of the second cooling air passage is connected to an outlet of the first cooling air passage 2 air cooling unit; a return pipe having one end connected to the other end of the second cooling air flow path and the other end connected to the air inlet of the impeller housing; and an inverter including a PCB substrate and an IGBT coupled to the PCB substrate, the inverter being disposed on an outer peripheral surface of the motor housing and coupled to the motor housing; may be included.

또한, 상기 인버터는 PCB 기판 및 IGBT가 모터 하우징의 중심축 방향과 나란하게 배치되며, 상기 PCB 기판와 IGBT는 특정 각도 꺾인 형태로 배치될 수 있다.In addition, in the inverter, the PCB substrate and the IGBT may be arranged parallel to the central axis direction of the motor housing, and the PCB substrate and the IGBT may be arranged at a specific angle.

또한, 상기 냉각수 유로는 모터 하우징의 원주방향을 따라 코러게이트(corrugate) 형태로 형성될 수 있다.In addition, the coolant flow path may be formed in a corrugate shape along a circumferential direction of the motor housing.

또한, 상기 인버터에 구비되며 상기 냉각수 유로에 연결된 냉각 플레이트를 더 포함하여 이루어지고, 상기 IGBT는 모터 하우징과 냉각 플레이트 사이에 개재되어, 상기 IGBT의 일면은 모터 하우징의 외주면에 접촉되고 타면은 냉각 플레이트에 접촉될 수 있다.In addition, the inverter further includes a cooling plate connected to the cooling water flow path, wherein the IGBT is interposed between the motor housing and the cooling plate, so that one surface of the IGBT is in contact with the outer peripheral surface of the motor housing and the other surface is a cooling plate can be in contact with

또한, 상기 임펠러의 공기 토출 측에서 임펠러와 모터 하우징 사이의 틈새를 통해 상기 모터 하우징의 내부로 유입된 공기가, 상기 모터 하우징 내부를 통과하면서 고정자 및 회전자와 열교환되어 가열된 후 상기 제1공기 냉각부로 유입되어 외부로 방열하여 1차로 공기가 냉각되며, 그 후 제2공기 냉각부를 통과하며 냉각수에 의해 2차로 공기가 냉각된 다음, 상기 리턴관을 통해 상기 임펠러 하우징의 공기 유입구 측으로 공기가 유입될 수 있다.In addition, the air introduced into the motor housing through the gap between the impeller and the motor housing on the air discharge side of the impeller is heated by heat exchange with the stator and the rotor while passing through the motor housing, and then the first air The air is firstly cooled by flowing into the cooling unit and radiating heat to the outside. After that, the air passes through the second air cooling unit and is secondarily cooled by the cooling water, and then air flows into the air inlet of the impeller housing through the return pipe. can be

또한, 상기 제1공기 냉각부는, 상기 제1냉각 공기유로를 형성하는 내면에 복수의 방열핀이 돌출 형성될 수 있다.In addition, the first air cooling unit may have a plurality of heat dissipation fins protruding from an inner surface forming the first cooling air flow path.

또한, 상기 모터 하우징의 양측에 형성된 베어링 장착부에 결합되고, 상기 회전자의 양측에 이격되게 배치되며, 상기 회전자가 회전 가능하도록 반경방향 하중을 지지하는 한 쌍의 에어 포일 저널 베어링; 상기 회전자의 타단에 결합되며, 상기 모터 하우징의 타측 베어링 장착부와 제1공기 냉각부 사이에 배치된 스러스트 러너; 및 상기 스러스트 러너에 인접한 베어링 장착부와 스러스트 러너 사이 및 상기 스러스트 러너와 제1공기 냉각부 사이에 개재되어, 상기 스러스트 러너가 회전 가능하도록 축방향 하중을 지지하는 한 쌍의 에어 포일 스러스트 베어링; 을 더 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, a pair of air foil journal bearings coupled to the bearing mounting portions formed on both sides of the motor housing, spaced apart from both sides of the rotor, and supporting a radial load so that the rotor is rotatable; a thrust runner coupled to the other end of the rotor and disposed between the other bearing mounting part of the motor housing and the first air cooling part; and a pair of air foil thrust bearings interposed between a bearing mounting portion adjacent to the thrust runner and the thrust runner and between the thrust runner and the first air cooling portion to support an axial load so that the thrust runner is rotatable. It may be made to further include.

또한, 상기 임펠러의 공기 토출 측에서 임펠러와 모터 하우징 사이의 틈새를 통과한 공기는 일측에 배치된 에어 포일 저널 베어링, 상기 고정자와 회전자 사이, 타측에 배치된 에어 포일 저널 베어링, 상기 한 쌍의 에어 포일 스러스트 베어링 중 어느 하나 이상의 에어 포일 스러스트 베어링을 차례로 통과한 후, 상기 제1공기 냉각부로 유입될 수 있다.In addition, the air passing through the gap between the impeller and the motor housing on the air discharge side of the impeller is an air foil journal bearing disposed on one side, an air foil journal bearing disposed on the other side, between the stator and the rotor, the pair of After passing through one or more air foil thrust bearings among the air foil thrust bearings in turn, the air may be introduced into the first cooling unit.

또한, 상기 모터 하우징 양측의 베어링 장착부에는 각각 양면을 관통하는 관통공이 형성되고, 상기 임펠러의 공기 토출 측에서 임펠러와 모터 하우징 사이의 틈새를 통과한 공기는 일측에 배치된 에어 포일 저널 베어링 및 일측의 관통공을 통과하도록 분기되며, 상기 고정자와 회전자 사이를 통과한 공기는 타측에 배치된 에어 포일 저널 베어링 및 타측의 관통공을 통과하도록 분기될 수 있다.In addition, through-holes penetrating both surfaces are formed in the bearing mounting portions on both sides of the motor housing, and the air passing through the gap between the impeller and the motor housing on the air discharge side of the impeller is an air foil journal bearing disposed on one side and the one side of the motor housing. It is branched to pass through the through hole, and the air that has passed between the stator and the rotor may be branched to pass through the air foil journal bearing disposed on the other side and the through hole of the other side.

또한, 상기 제1공기 냉각부는, 상기 스러스트 러너와 마주보는 측면의 중앙부에 내부와 외부를 관통하는 개구가 형성되며, 상기 개구가 스러스트 러너의 타측에 배치된 에어 포일 스러스트 베어링 측과 연통될 수 있다.In addition, the first air cooling unit may have an opening penetrating inside and outside the central portion of a side surface facing the thrust runner, and the opening may communicate with an air foil thrust bearing side disposed on the other side of the thrust runner. .

그리고 본 발명의 인버터 일체형 공기 압축기는, 내부에 고정자 및 회전자가 구비되고 상기 회전자가 회전 가능하게 결합되며, 내부를 통과하는 냉각수 유로가 형성된 모터 하우징; 상기 모터 하우징의 일측에 결합되고, 내부와 연통된 공기 유입구 및 공기 토출구가 형성되며, 상기 모터 하우징의 내부와 연통된 임펠러 하우징; 상기 임펠러 하우징의 내부에 구비되고, 상기 회전자의 일단에 결합된 임펠러; 상기 모터 하우징의 타측에 결합되고, 내부에 냉각 공기유로가 형성되며, 상기 냉각 공기유로와 연통된 입구 및 출구가 형성되며, 상기 입구가 상기 모터 하우징의 내부와 연통된 공기 냉각부; 및 PCB 기판 및 상기 PCB 기판에 결합된 IGBT를 포함하고, 상기 모터 하우징의 외주면측에 배치되어 모터 하우징에 결합된 인버터; 를 포함하여 이루어지고, 상기 공기 냉각부의 출구는 상기 회전자의 회전축과 마주보는 측면의 중앙부에 내부와 외부를 관통하여 형성되며, 상기 회전자의 회전축은 축방향으로 양면을 관통하는 리턴 유로가 형성되어, 상기 리턴 유로의 일단이 상기 공기 냉각부의 출구와 연결되고 타단은 상기 임펠러 하우징의 공기 유입구에 연결될 수 있다.In addition, the inverter-integrated air compressor of the present invention includes: a motor housing having a stator and a rotor therein, the rotor is rotatably coupled, and a coolant passage passing therein; an impeller housing coupled to one side of the motor housing, having an air inlet and an air outlet communicating with the inside, and communicating with the inside of the motor housing; an impeller provided inside the impeller housing and coupled to one end of the rotor; an air cooling unit coupled to the other side of the motor housing, having a cooling air passage formed therein, an inlet and an outlet communicating with the cooling air passage, the inlet communicating with the inside of the motor housing; and an inverter including a PCB substrate and an IGBT coupled to the PCB substrate, the inverter being disposed on an outer peripheral surface of the motor housing and coupled to the motor housing; Including, the outlet of the air cooling unit is formed through the inside and the outside in the central portion of the side facing the rotation shaft of the rotor, the rotation shaft of the rotor is formed with a return flow passage penetrating both sides in the axial direction Thus, one end of the return passage may be connected to the outlet of the air cooling unit and the other end may be connected to the air inlet of the impeller housing.

또한, 본 발명의 인버터 일체형 공기 압축기는, 내부에 고정자 및 회전자가 구비되고 상기 회전자가 회전 가능하게 결합되며, 내부를 통과하는 냉각수 유로가 형성된 모터 하우징; 상기 모터 하우징의 일측에 결합되고, 내부와 연통된 공기 유입구 및 공기 토출구가 형성되며, 상기 모터 하우징의 내부와 연통된 제1임펠러 하우징; 상기 임펠러 하우징의 내부에 구비되고, 상기 회전자의 일단에 결합된 제1임펠러; 상기 모터 하우징의 타측에 결합되고, 내부에 제1냉각 공기유로가 형성되며, 상기 제1냉각 공기유로와 연통된 입구 및 출구가 형성되며, 상기 입구가 상기 모터 하우징의 내부와 연통된 제1공기 냉각부; 상기 모터 하우징을 통과하는 냉각수 유로 및 상기 냉각수 유로에 인접하여 상기 모터 하우징을 통과하는 제2냉각 공기유로를 포함하며, 상기 제2냉각 공기 유로의 일단이 상기 제1냉각 공기유로의 출구에 연결된 제2공기 냉각부; 일단이 상기 제2냉각 공기유로의 타단에 연결되고, 타단은 상기 임펠러 하우징의 공기 유입구에 연결된 리턴관; 상기 모터 하우징의 타측에 상기 제1공기 냉각부의 바깥쪽에 결합되며, 내부와 연통된 공기 유입구 및 공기 토출구가 형성된 제2임펠러 하우징; 상기 임펠러 하우징의 내부에 구비되고, 상기 회전자의 타단에 결합된 제2임펠러; 및 PCB 기판 및 상기 PCB 기판에 결합된 IGBT를 포함하고, 상기 모터 하우징의 외주면측에 배치되어 모터 하우징에 결합된 인버터; 를 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the inverter-integrated air compressor of the present invention includes: a motor housing having a stator and a rotor therein, the rotor is rotatably coupled, and a cooling water passage passing through the motor housing; a first impeller housing coupled to one side of the motor housing, an air inlet and an air outlet communicating with the inside, and communicating with the inside of the motor housing; a first impeller provided inside the impeller housing and coupled to one end of the rotor; First air coupled to the other side of the motor housing, a first cooling air flow path is formed therein, an inlet and an outlet communicating with the first cooling air flow path are formed, the inlet communicating with the inside of the motor housing cooling unit; a cooling water passage passing through the motor housing and a second cooling air passage passing through the motor housing adjacent to the cooling water passage, wherein one end of the second cooling air passage is connected to an outlet of the first cooling air passage 2 air cooling unit; a return pipe having one end connected to the other end of the second cooling air flow path and the other end connected to the air inlet of the impeller housing; a second impeller housing coupled to the outside of the first air cooling unit on the other side of the motor housing and having an air inlet and an air outlet communicating with the inside; a second impeller provided inside the impeller housing and coupled to the other end of the rotor; and an inverter including a PCB substrate and an IGBT coupled to the PCB substrate, the inverter being disposed on an outer peripheral surface of the motor housing and coupled to the motor housing; may be included.

본 발명의 인버터 일체형 공기 압축기는 모터의 고정자 및 회전자, 에어 포일 저널 베어링 및 에어 포일 스러스트 베어링들의 냉각 효과가 개선되고, 모터의 내부를 냉각시킨 냉각 공기를 공기 압축기의 외부로 배출하지 않으므로 외부 공기가 오염되지 않을 수 있으며, 공기 압축기가 장착되는 설비 또는 설치 공간에 별도의 공기 배출 구조가 필요 없는 장점이 있다. In the inverter-integrated air compressor of the present invention, the cooling effect of the stator and rotor of the motor, the airfoil journal bearing and the airfoil thrust bearing is improved, and the cooling air that has cooled the inside of the motor is not discharged to the outside of the air compressor. may not be contaminated, and there is an advantage in that there is no need for a separate air exhaust structure in the facility or installation space where the air compressor is installed.

또한, 인버터가 일체로 구비된 공기 압축기를 컴팩트한 사이즈로 제작할 수 있으며 인버터의 냉각이 용이한 장점이 있다.In addition, an air compressor having an inverter integrated therein can be manufactured in a compact size, and there is an advantage of easy cooling of the inverter.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 인버터 일체형 공기 압축기를 나타낸 사시도, 좌측면도, 정면도 및 우측면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 인버터 일체형 공기 압축기의 평면단면도 및 정면단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 인버터 일체형 공기 압축기의 PCB 기판 및 IGBT를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 인버터 일체형 공기 압축기의 상부 커버를 제거한 상태를 나타낸 상측 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 인버터 일체형 공기 압축기를 나타낸 평면 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 인버터 일체형 공기 압축기를 나타낸 평면 단면도이다.
1 to 4 are a perspective view, a left side view, a front view, and a right side view showing an inverter-integrated air compressor according to a first embodiment of the present invention.
5 and 6 are a plan cross-sectional view and a front cross-sectional view of an inverter-integrated air compressor according to the first embodiment of the present invention.
7 is a perspective view illustrating a PCB board and an IGBT of the inverter-integrated air compressor according to the first embodiment of the present invention.
8 is a top plan view showing a state in which the upper cover of the inverter-integrated air compressor according to the first embodiment of the present invention is removed.
9 is a plan cross-sectional view showing an inverter-integrated air compressor according to a second embodiment of the present invention.
10 is a plan cross-sectional view showing an inverter-integrated air compressor according to a third embodiment of the present invention.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 인버터 일체형 공기 압축기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the inverter integrated air compressor of the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<실시예 1><Example 1>

도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 인버터 일체형 공기 압축기를 나타낸 사시도, 좌측면도, 정면도 및 우측면도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 인버터 일체형 공기 압축기의 평면단면도 및 정면단면도이며, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 인버터 일체형 공기 압축기의 PCB 기판 및 IGBT를 나타낸 사시도이며, 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 인버터 일체형 공기 압축기의 상부 커버를 제거한 상태를 나타낸 상측 평면도이다.1 to 4 are a perspective view, a left side view, a front view, and a right side view showing an inverter-integrated air compressor according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are an inverter-integrated inverter according to the first embodiment of the present invention. 7 is a perspective view showing a PCB board and an IGBT of an inverter-integrated air compressor according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an inverter-integrated inverter according to a first embodiment of the present invention. It is a top plan view showing a state in which the upper cover of the air compressor is removed.

도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 인버터 일체형 공기 압축기는, 크게 모터 하우징(100), 고정자(200), 회전자(300), 임펠러(400), 임펠러 하우징(410), 제1공기 냉각부(600), 제2공기 냉각부(700), 리턴관(800) 및 인버터(900)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 본 발명에 따른 인버터 일체형 공기 압축기는 한 쌍의 에어 포일 저널 베어링(510, 520), 스러스트 러너(311) 및 한 쌍의 에어 포일 스러스트 베어링(530, 540)을 더 포함하여 구성될 수 있다.As shown, the inverter integrated air compressor according to the first embodiment of the present invention is largely a motor housing 100, a stator 200, a rotor 300, an impeller 400, an impeller housing 410, the first It may be configured to include an air cooling unit 600 , a second air cooling unit 700 , a return pipe 800 , and an inverter 900 . In addition, the inverter integrated air compressor according to the present invention may further include a pair of airfoil journal bearings 510 and 520 , a thrust runner 311 , and a pair of airfoil thrust bearings 530 and 540 .

모터 하우징(100)은 공기 압축기의 외형을 형성하는 부분이며, 몸체 및 몸체의 양단에 결합된 한 쌍의 베어링 장착부를 포함하여 구성될 수 있다. 모터 하우징(100)의 몸체는 내부가 비어있으며 길이방향의 양단이 개방된 대략 원통형으로 형성될 수 있으며, 몸체의 일단에 전방측 베어링 장착부(110)가 결합되고 타단에 후방측 베어링 장착부(120)가 결합될 수 있다. 여기에서 전방측은 도면에서 길이방향의 우측인 외부에서 공기가 유입되는 쪽인 임펠러 하우징(410)의 유입구(411) 쪽이며, 후방측은 도면에서 길이방향의 좌측인 제1공기 냉각부(600)가 있는 쪽이 될 수 있다. 그리고 전방측 베어링 장착부(110) 및 후방측 베어링 장착부(120)는 몸체의 개방된 단부를 덮어 막는 커버 형태로 형성될 수 있으며, 각각 중앙에 양면을 관통하는 구멍이 형성될 수 있다. 그리하여 전방측 베어링 장착부(110)의 구멍에 전방측 에어 포일 저널 베어링(510)이 삽입되어 장착되고, 후방측 베어링 장착부(120)의 구멍에 후방측 에어 포일 저널 베어링(520)이 삽입되어 장착될 수 있다. 또한, 전방측 베어링 장착부(110)에는 양면을 관통하는 관통공(111)이 형성될 수 있으며, 관통공(111)은 전방측 에어 포일 저널 베어링(510)이 장착되는 구멍보다 반경방향 바깥쪽에 위치하고 임펠러(400)의 외경보다는 반경방향 바깥쪽 또는 안쪽에 위치할 수 있다. 또한, 후방측 베어링 장착부(120)에는 양면을 관통하는 관통공(121)이 형성될 수 있으며, 관통공(121)은 스러스트 러너(311)의 외경보다 반경방향 바깥쪽 또는 안쪽에 위치할 수 있다.The motor housing 100 is a part that forms the outer shape of the air compressor, and may include a body and a pair of bearing mounting parts coupled to both ends of the body. The body of the motor housing 100 has an empty interior and may be formed in a substantially cylindrical shape with both ends in the longitudinal direction open, a front bearing mounting unit 110 is coupled to one end of the body, and a rear bearing mounting unit 120 is coupled to the other end of the body. can be combined. Here, the front side is the inlet 411 side of the impeller housing 410, which is the side in which air is introduced from the outside, which is the right side in the longitudinal direction in the drawing, and the rear side is the first air cooling unit 600 which is the left side in the longitudinal direction in the drawing. side can be In addition, the front bearing mounting part 110 and the rear bearing mounting part 120 may be formed in the form of a cover covering and blocking the open end of the body, and a hole passing through both surfaces may be formed in the center, respectively. Thus, the front airfoil journal bearing 510 is inserted and mounted in the hole of the front bearing mounting unit 110 , and the rear airfoil journal bearing 520 is inserted and mounted in the hole of the rear bearing mounting unit 120 . can In addition, a through hole 111 penetrating both surfaces may be formed in the front bearing mounting unit 110 , and the through hole 111 is located radially outward from the hole in which the front air foil journal bearing 510 is mounted. Rather than the outer diameter of the impeller 400, it may be located outside or inside the radial direction. In addition, a through hole 121 penetrating both surfaces may be formed in the rear bearing mounting unit 120 , and the through hole 121 may be located radially outward or inward than the outer diameter of the thrust runner 311 . .

고정자(200)는 모터 하우징(100)의 내부에 구비되고, 고정자(200)는 모터 하우징(100)의 내주면에 접하여 고정될 수 있다. 그리고 고정자(200)는 코어에 코일이 권취되어 코일의 엔드턴이 전방측과 후방측을 향하도록 배치될 수 있다. 또한, 고정자(200)는 중앙부가 양면을 관통하여 뚫려있는 형태로 형성될 수 있다. 또한, 고정자(200)는 코어의 티스들에 코일이 권취되어 있으며, 코일이 권취된 티스들은 원주방향으로 이격되게 배열되어 티스들의 사이로 공기가 유동될 수 있는 유로가 형성될 수 있다.The stator 200 may be provided inside the motor housing 100 , and the stator 200 may be fixed in contact with an inner circumferential surface of the motor housing 100 . In addition, the stator 200 may be disposed such that a coil is wound around a core so that the end turns of the coil face the front side and the rear side. In addition, the stator 200 may be formed in a form in which the central portion is perforated through both surfaces. In addition, the stator 200 has a coil wound on the teeth of the core, and the teeth on which the coil is wound are arranged to be spaced apart in the circumferential direction to form a flow path through which air can flow between the teeth.

회전자(300)는 고정자(200)의 중앙부를 통과하여 삽입된 형태로 배치되며, 회전자(300)는 고정자(200)의 내측에 이격되어 배치될 수 있다. 그리고 회전자(300)는 회전축(310) 및 마그넷(320)을 포함하여 구성될 수 있으며, 회전축(310)의 축방향으로 양측 사이의 위치에 마그넷(320)이 배치될 수 있다. 또한, 일례로 회전축(310)은 외주면에 오목하게 홈이 형성되고 홈에 마그넷(320)이 삽입되어 있는 형태로 결합될 수 있다. 또한, 회전축(310)의 축방향으로 일측이 전방측 에어 포일 저널 베어링(510)의 내측에 삽입되어 회전 가능하도록 지지되고, 축방향 타측이 후방측 에어 포일 저널 베어링(520)의 내측에 삽입되어 회전 가능하도록 지지될 수 있다. 그리하여 두 개의 에어 포일 저널 베어링에 의해 회전자(300)가 반경방향으로 지지될 수 있다.The rotor 300 is disposed in a form inserted through the central portion of the stator 200 , and the rotor 300 may be disposed to be spaced apart from the inside of the stator 200 . And the rotor 300 may be configured to include a rotation shaft 310 and a magnet 320, the magnet 320 may be disposed at a position between both sides in the axial direction of the rotation shaft 310. In addition, as an example, the rotation shaft 310 may be coupled to a concave groove formed on an outer circumferential surface and a magnet 320 inserted into the groove. In addition, in the axial direction of the rotation shaft 310, one side is inserted into the inner side of the front airfoil journal bearing 510 and supported so as to be rotatable, and the other side in the axial direction is inserted into the inner side of the rear airfoil journal bearing 520, It may be rotatably supported. Thus, the rotor 300 can be radially supported by the two airfoil journal bearings.

임펠러 하우징(410)은 모터 하우징(100)의 길이방향 일측인 전방측에 결합되며, 임펠러 하우징(410)과 모터 하우징(100)의 결합에 의해 형성된 내부 공간에 임펠러(400)가 배치될 수 있다. 그리고 임펠러 하우징(410)은 내부와 연통되는 유입구(411) 및 토출구(412)가 형성될 수 있으며, 전방측에 외부 공기가 유입되는 유입구(411)가 형성되고 유입구(411)에서 반경방향으로 이격된 위치에 승압된 공기가 토출되는 토출구(412)가 형성될 수 있다.The impeller housing 410 is coupled to the front side, which is one side in the longitudinal direction of the motor housing 100 , and the impeller 400 may be disposed in the inner space formed by the coupling of the impeller housing 410 and the motor housing 100 . . And the impeller housing 410 may be formed with an inlet 411 and a discharge port 412 communicating with the inside, and an inlet 411 through which external air is introduced is formed on the front side, and is radially spaced apart from the inlet 411. A discharge port 412 through which the pressurized air is discharged may be formed at the designated position.

임펠러(400)는 임펠러 하우징(410)의 내부에 구비되며, 임펠러(400)는 회전자(300)의 회전축(310) 일단에 결합될 수 있다. 그리하여 회전자(300)가 회전되면 임펠러(400)가 함께 회전되고 임펠러(400)의 회전에 의해 임펠러 하우징(410)의 유입구(411)를 통해 외부 공기가 흡입되어 임펠러(400)를 거치며 승압된 후 토출구(412)를 통해 미리 정해진 위치로 압송될 수 있다. 그리고 임펠러(400)의 반경방향 외측 및 이에 대응되는 위치의 전방측 베어링 장착부(110)에는 톱니 형태 등의 다양한 씰 구조가 형성될 수 있으며, 상기한 씰 구조에 의해 임펠러(400)의 반경방향 외측단에서 전방측 베어링 장착부(110)와의 사이 틈새를 통해 공기가 유동되는 것이 제한될 수 있다. 단, 일부 공기는 토출 측인 임펠러(400)의 반경방향 외측단에서 전방측 베어링 장착부(110)의 씰 구조 사이의 틈새를 통해 모터 하우징(100)의 내부로 유입될 수 있다.The impeller 400 is provided inside the impeller housing 410 , and the impeller 400 may be coupled to one end of the rotation shaft 310 of the rotor 300 . Thus, when the rotor 300 is rotated, the impeller 400 is rotated together, and external air is sucked through the inlet 411 of the impeller housing 410 by the rotation of the impeller 400, and the pressure is increased through the impeller 400. Afterward, it may be pressure-feed to a predetermined position through the discharge port 412 . In addition, various seal structures such as sawtooth shapes may be formed in the radial outer side of the impeller 400 and the front bearing mounting portion 110 at a position corresponding thereto, and the radial outer side of the impeller 400 by the above-described seal structure. The flow of air through the gap between the end and the front bearing mounting part 110 may be restricted. However, some air may be introduced into the motor housing 100 through a gap between the seal structure of the front bearing mounting part 110 at the radially outer end of the impeller 400 on the discharge side.

스러스트 러너(311)는 길이방향으로 회전축(310)의 타단에 위치하며, 스러스트 러너(311)는 회전축(310)과 일체로 형성될 수 있다. 그리고 스러스트 러너(311)는 원판 형태로 형성될 수 있으며, 후방측 베어링 장착부(120)의 좌측에 배치될 수 있다. 또한, 후방측 베어링 장착부(120)와 스러스트 러너(311)의 사이에 전면측 에어 포일 스러스트 베어링(530)이 개재될 수 있으며, 전면측 에어 포일 스러스트 베어링(530)은 후방측 베어링 장착부(120)의 좌측면 쪽에 장착될 수 있다.The thrust runner 311 is positioned at the other end of the rotation shaft 310 in the longitudinal direction, and the thrust runner 311 may be integrally formed with the rotation shaft 310 . In addition, the thrust runner 311 may be formed in a disk shape, and may be disposed on the left side of the rear bearing mounting unit 120 . In addition, a front air foil thrust bearing 530 may be interposed between the rear bearing mounting unit 120 and the thrust runner 311 , and the front air foil thrust bearing 530 may be formed by the rear bearing mounting unit 120 . It can be installed on the left side of the

제1공기 냉각부(600)는 모터 하우징(100)의 길이방향 타측인 후방측에 결합될 수 있고, 제1공기 냉각부(600)는 내부에 공기가 유동될 수 있는 제1냉각 공기유로(610)가 형성된 챔버 형태로 형성될 수 있으며, 제1냉각 공기유로(610)에 연통된 입구(611) 및 출구(612)가 형성될 수 있다. 그리고 제1공기 냉각부(600)는 후방측 베어링 장착부(120)에 결합될 수 있으며, 제1공기 냉각부(600)와 후방측 베어링 장착부(120)의 사이에 스러스트 러너(311)가 배치될 수 있다. 이때, 제1공기 냉각부(600)와 후방측 베어링 장착부(120) 사이의 공간은 스러스트 러너(311)가 원활하게 회전될 수 있도록 스러스트 러너(311)의 두께 및 외경 보다 크게 형성될 수 있다. 또한, 후방측 베어링 장착부(120)에는 스러스트 러너(311)가 안치되는 안치홈이 오목하게 형성될 수 있고, 관통공(121)이 안치홈에 연결될 수 있으며, 관통공(121)은 전면측 에어 포일 스러스트 베어링(530)보다 반경방향으로 바깥쪽에 배치될 수 있다. 또한, 스러스트 러너(311)와 제1공기 냉각부(600)의 사이에 후면측 에어 포일 스러스트 베어링(540)이 개재될 수 있으며, 후면측 에어 포일 스러스트 베어링(540)은 제1공기 냉각부(600)의 우측면 쪽에 장착될 수 있다. 또한, 제1공기 냉각부(600)에 형성된 입구(611)는 관통공(121)에 대응되는 위치에 형성될 수 있으며, 후면측 에어 포일 스러스트 베어링(540)보다 반경방향으로 바깥쪽에 위치할 수 있다. 또한, 후방측 베어링 장착부(120)에는 모터 하우징(100)의 내부에서 전면측 에어 포일 스러스트 베어링(530)과 후방측 에어 포일 저널 베어링(520)이 인접한 코너 부분을 향해 대각선 방향으로 공기가 통과될 수 있는 관통공(122)이 더 형성될 수 있다. 또한, 출구(612)는 다양한 위치에 형성될 수 있으며, 일례로 도시된 바와 같이 제1공기 냉각부(600)의 상측에 위치할 수 있다. 또한, 제1공기 냉각부(600)는 제1냉각 공기유로(610)를 형성하는 내면에 열교환 효율을 향상시키기 위한 복수의 방열핀(613)이 돌출 형성될 수 있으며, 방열핀(613)의 형태 및 배치는 다양하게 형성될 수 있다. 그리고 제1공기 냉각부(600)는 일부 표면인 좌측면이 외부로 노출되어 외부로 방열을 할 수 있으며, 도시되지는 않았으나 외부로 방열하는 면에도 방열핀이 형성될 수 있다. 또한, 제1공기 냉각부(600)는 회전축(310)과 마주보는 면에서 회전축(310)에 대응되는 중앙부에 제1냉각 공기유로(610)와 연통되는 개구(620)가 형성될 수 있다. 또한, 모터 하우징(100)의 내측면, 전방측 베어링 장착부(110) 및 후방측 베어링 장착부(120)에도 열교환 효율을 향상시키기 위해 도시된 바와 같이 방열핀이 형성될 수 있다.The first air cooling unit 600 may be coupled to the rear side, which is the other side in the longitudinal direction of the motor housing 100 , and the first air cooling unit 600 is a first cooling air flow path through which air may flow ( It may be formed in the form of a chamber in which 610 is formed, and an inlet 611 and an outlet 612 communicating with the first cooling air flow path 610 may be formed. In addition, the first air cooling unit 600 may be coupled to the rear bearing mounting unit 120 , and the thrust runner 311 may be disposed between the first air cooling unit 600 and the rear bearing mounting unit 120 . can In this case, the space between the first air cooling unit 600 and the rear bearing mounting unit 120 may be formed to be larger than the thickness and outer diameter of the thrust runner 311 so that the thrust runner 311 can rotate smoothly. In addition, a seating groove in which the thrust runner 311 is seated may be concavely formed in the rear bearing mounting part 120 , and a through hole 121 may be connected to the seating groove, and the through hole 121 may be formed in the front side air. It may be disposed radially outward than the foil thrust bearing 530 . In addition, a rear air foil thrust bearing 540 may be interposed between the thrust runner 311 and the first air cooling unit 600 , and the rear air foil thrust bearing 540 may be connected to the first air cooling unit ( 600) can be mounted on the right side. In addition, the inlet 611 formed in the first air cooling unit 600 may be formed at a position corresponding to the through hole 121 , and may be located radially outward than the rear air foil thrust bearing 540 . have. In addition, in the rear bearing mounting portion 120, the front airfoil thrust bearing 530 and the rear airfoil journal bearing 520 are adjacent in the interior of the motor housing 100. Air is passed in a diagonal direction toward the adjacent corner portion. A through hole 122 that can be formed may be further formed. In addition, the outlet 612 may be formed at various positions, and may be located on the upper side of the first air cooling unit 600 as shown as an example. In addition, the first air cooling unit 600 may have a plurality of heat dissipation fins 613 protruding from the inner surface forming the first cooling air flow path 610 to improve heat exchange efficiency, and the shape of the heat dissipation fins 613 and The arrangement may be formed in various ways. In addition, the first air cooling unit 600 may radiate heat to the outside by exposing the left side, which is a part of the surface, to the outside, and although not shown, heat dissipation fins may be formed on the surface that radiates heat to the outside. Also, in the first air cooling unit 600 , an opening 620 communicating with the first cooling air flow path 610 may be formed in a central portion corresponding to the rotation shaft 310 on a surface facing the rotation shaft 310 . In addition, heat dissipation fins may be formed on the inner surface of the motor housing 100 , the front bearing mounting part 110 , and the rear bearing mounting part 120 to improve heat exchange efficiency as shown.

제2공기 냉각부(700)는 냉각수 유로(710) 및 제2냉각 공기유로(720)를 포함하여 구성될 수 있다. 냉각수 유로(710)는 모터 하우징(100)을 통과하는 형태로 형성될 수 있으며, 일례로 냉각수 유로(710)는 모터 하우징(100)을 구성하는 원통형 몸체의 원주방향으로 가면서 지그재그 형태 또는 코러게이트 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 그리고 모터 하우징(100)에는 냉각수 유로(710)를 따라 냉각수가 순환될 수 있도록 냉각수 유로(710)에 연결된 냉각수 입구 및 출구가 형성될 수 있으며, 냉각수 입구 및 출구는 외부의 냉각수 펌프 및 냉각수 탱크에 연결될 수 있다. 또한, 제2냉각 공기유로(720)는 냉각수 유로(710)에 인접한 위치에 형성되며, 제2냉각 공기유로(720)는 모터 하우징(100)을 통과하는 형태로 형성될 수 있다. 그리고 제2냉각 공기유로(720)는 일단이 제1냉각 공기유로(610)의 출구(612)에 연결되고 타단은 모터 하우징(100)의 외면에 형성될 수 있다.The second air cooling unit 700 may include a cooling water flow path 710 and a second cooling air flow path 720 . The cooling water flow path 710 may be formed to pass through the motor housing 100 , and for example, the cooling water flow path 710 may have a zigzag shape or a corrugated shape while going in the circumferential direction of the cylindrical body constituting the motor housing 100 . It may be formed in various shapes such as In addition, the cooling water inlet and outlet connected to the cooling water flow path 710 may be formed in the motor housing 100 so that the cooling water may circulate along the cooling water flow path 710 , and the cooling water inlet and outlet are connected to an external coolant pump and coolant tank. can be connected In addition, the second cooling air flow path 720 may be formed in a position adjacent to the cooling water flow path 710 , and the second cooling air flow path 720 may be formed to pass through the motor housing 100 . In addition, the second cooling air flow path 720 may have one end connected to the outlet 612 of the first cooling air flow path 610 and the other end formed on the outer surface of the motor housing 100 .

리턴관(800)은 파이프, 호스, 플렉시블 관 등 다양한 형태의 관으로 형성될 수 있으며, 리턴관(800)은 모터 하우징(100) 및 임펠러 하우징(410)의 외부에 배치될 수 있다. 그리고 리턴관(800)은 일단이 제2냉각 공기유로(720)의 타단에 연결되고, 리턴관(800)은 타단이 임펠러 하우징(410)의 외부 공기 유입측인 유입구(411)에 연결될 수 있다.The return tube 800 may be formed of various types of tubes, such as a pipe, a hose, a flexible tube, and the like, and the return tube 800 may be disposed outside the motor housing 100 and the impeller housing 410 . And the return pipe 800 has one end connected to the other end of the second cooling air flow path 720 , and the return pipe 800 has the other end connected to the inlet 411 , which is the external air inlet side of the impeller housing 410 . .

그리하여 임펠러(400)가 회전되면 임펠러(400)의 공기 토출 측에서 일부 공기가 임펠러(400)와 모터 하우징(100)의 전방측 베어링 장착부(110)에 형성된 씰 구조 사이의 틈새를 통과한 공기가 분기되어 일부는 전방측 에어 포일 저널 베어링(510)을 통해 모터 하우징(100)의 내부로 유입되며, 나머지 공기는 관통공(111)을 통해 모터 하우징(100)의 내부로 유입될 수 있다. 그리고 모터 하우징(100)의 내부로 유입된 공기는 고정자(200)와 회전자(300)의 사이 및 고정자(200)의 티스들 사이의 유로를 통과한 후 분기되어 일부 공기는 후방측 에어 포일 저널 베어링(520) 및 전면측 에어 포일 스러스트 베어링(530)을 차례로 통과한 후 후방측 베어링 장착부(120)와 제1공기 냉각부(600) 사이의 공간으로 유입되며, 일부 공기는 대각선 방향으로 형성된 관통공(122)을 통해 전면측 에어 포일 스러스트 베어링(530)을 차례로 통과한 후 후방측 베어링 장착부(120)와 제1공기 냉각부(600) 사이의 공간으로 유입되며, 나머지 공기는 관통공(121)을 통해 후방측 베어링 장착부(120)와 제1공기 냉각부(600) 사이의 공간으로 유입될 수 있다. 이후 공기는 분기되어 일부 공기는 후면측 에어 포일 스러스트 베어링(540)을 통과하여 제1공기 냉각부(600)의 개구(620)를 통해 제1냉각 공기유로(610)로 유입되며, 나머지 공기는 제1공기 냉각부(600)의 입구(611)를 통해 제1냉각 공기유로(610)로 유입될 수 있다. 제1냉각 공기유로(610)로 유입된 공기는 제1냉각 공기유로(610) 내에서 유동되면서 방열핀(613)들과 열교환되어 1차로 냉각된 후 출구(612)를 통해 배출되어 제2공기 냉각부(700)의 제2냉각 공기유로(720)로 유입된다. 여기에서 제1공기 냉각부(600)의 제1냉각 공기유로(610)에서의 공기 흐름은 불규칙적인 흐름이 형성될 수도 있고, 원주방향을 따라 회전되는 흐름이 형성될 수도 있으며, 이외에도 다양한 형태의 흐름이 형성될 수 있다. 제2공기 냉각부(700)로 유입된 공기는 제2냉각 공기유로(720)를 따라가면서 주변에 위치하는 냉각수 유로(710)를 따라 흐르는 냉각수와 열교환되어 2차로 냉각된 후 리턴관(800)을 통해 임펠러 하우징(410)의 유입구(411)로 유입될 수 있다. 이때, 임펠러(400)와 모터 하우징(100)의 전방측 베어링 장착부(110) 사이의 틈새를 통과한 공기가 유동되면서 전방측 에어 포일 저널 베어링(510), 고정자(200), 회전자(300), 후방측 에어 포일 저널 베어링(520), 전면측 에어 포일 스러스트 베어링(530) 및 후면측 에어 포일 스러스트 베어링(540)을 균일하게 냉각시킬 수 있다. 그리고 상기한 부품들을 냉각시키며 가열된 공기는 제1공기 냉각부(600)에서 외부로 방열을 통해 공랭식으로 1차로 냉각되고, 제2공기 냉각부(700)에서 냉각수에 의해 수랭식으로 2차로 냉각된 후, 임펠러 하우징(410)의 유입구(411)로 되돌려 보내진다. 이에 따라 냉각 공기의 온도가 상승되는 것을 방지할 수 있으며, 부품들을 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있다.Thus, when the impeller 400 is rotated, some air from the air discharge side of the impeller 400 passes through the gap between the impeller 400 and the seal structure formed in the front bearing mounting part 110 of the motor housing 100. Part of the branched air may be introduced into the motor housing 100 through the front air foil journal bearing 510 , and the remaining air may be introduced into the motor housing 100 through the through hole 111 . And the air introduced into the motor housing 100 is branched after passing through the flow path between the stator 200 and the rotor 300 and between the teeth of the stator 200, and some air is in the rear air foil journal After passing through the bearing 520 and the front air foil thrust bearing 530 in sequence, it flows into the space between the rear bearing mounting unit 120 and the first air cooling unit 600 , and some air passes through the diagonally formed through After passing through the front air foil thrust bearing 530 sequentially through the ball 122 , it is introduced into the space between the rear bearing mounting unit 120 and the first air cooling unit 600 , and the remaining air passes through the through hole 121 . ) may be introduced into the space between the rear bearing mounting part 120 and the first air cooling part 600 . After that, the air is branched and some air passes through the rear air foil thrust bearing 540 and flows into the first cooling air passage 610 through the opening 620 of the first air cooling unit 600, and the remaining air is It may be introduced into the first cooling air flow path 610 through the inlet 611 of the first air cooling unit 600 . The air introduced into the first cooling air flow path 610 flows in the first cooling air flow path 610 and exchanges heat with the heat dissipation fins 613 to be cooled first, and then discharged through the outlet 612 to cool the second air. It is introduced into the second cooling air passage 720 of the unit 700 . Here, the air flow in the first cooling air flow path 610 of the first air cooling unit 600 may have an irregular flow or a rotational flow along the circumferential direction. A flow may be formed. The air introduced into the second air cooling unit 700 is heat exchanged with the cooling water flowing along the cooling water flow path 710 located in the vicinity while following the second cooling air flow path 720 to be cooled secondly and then the return pipe 800 through the inlet 411 of the impeller housing 410 may be introduced. At this time, while the air passing through the gap between the impeller 400 and the front bearing mounting part 110 of the motor housing 100 flows, the front air foil journal bearing 510 , the stator 200 , and the rotor 300 ) , it is possible to uniformly cool the rear airfoil journal bearing 520 , the front airfoil thrust bearing 530 , and the rear airfoil thrust bearing 540 . And the air heated by cooling the above components is cooled primarily by air cooling through heat radiation from the first air cooling unit 600 to the outside, and secondarily cooled by water cooling by cooling water in the second air cooling unit 700 . Afterwards, it is returned to the inlet 411 of the impeller housing 410 . Accordingly, an increase in the temperature of the cooling air can be prevented, and the components can be cooled more efficiently.

또한, 후방측 베어링 장착부(120)에는 양면을 관통하는 관통공(123)이 추가로 형성될 수 있으며, 관통공(123)은 스러스트 러너(311)가 배치된 공간과는 연통되지 않도록 형성될 수 있다. 그리고 제1공기 냉각부(600)에는 상기 관통공(123)과 제1냉각 공기유로(610)를 연결하는 입구(614)가 추가로 형성될 수 있다. 그리하여 모터 하우징(100) 내부의 공기 일부가 관통공(123)을 통해 에어 포일 스러스트 베어링(530, 540)들을 통과하지 않고 직접 제1공기 냉각부(600)로 유입될 수 있다.In addition, a through hole 123 penetrating both surfaces may be additionally formed in the rear bearing mounting unit 120 , and the through hole 123 may be formed not to communicate with the space in which the thrust runner 311 is disposed. have. In addition, an inlet 614 connecting the through hole 123 and the first cooling air flow path 610 may be additionally formed in the first air cooling unit 600 . Accordingly, a portion of the air inside the motor housing 100 may be directly introduced into the first air cooling unit 600 through the through hole 123 without passing through the air foil thrust bearings 530 and 540 .

인버터(900)는 크게 PCB 기판(910) 및 IGBT(920)를 포함하여 구성될 수 있으며, 전자소자(940)들을 더 포함할 수 있다. 그리고 모터 하우징(100)의 외주면 측에는 오목하게 형성된 수용 공간이 마련되어 있으며, 이 수용 공간에는 인버터(900)가 삽입되고 인버터(900)는 모터 하우징(100)에 결합 및 고정될 수 있다. 또한, PCB 기판(910)과 IGBT(920)는 90도를 이루도록 배치되어 서로 결합 및 전기적으로 연결될 수 있다. 그리하여 모터 하우징(100)의 폭방향 정면 측에 PCB 기판(910)이 배치되고 높이방향 상면 측에 IGBT(920)가 배치될 수 있다. 또한, IGBT(920)가 배치된 상면 측에는 커패시터 및 전류센서 등의 전자소자(940)들이 배치될 수 있으며, 전자소자(940)들은 외부에서 전원이 입력되는 메인 커넥터 및 IGBT(920)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 모터 하우징(100)의 인버터(900)가 수용된 부분에는 커버가 결합되어 인버터(900)가 밀폐될 수 있으며, 정면 측에는 정면 커버(960)가 결합되고 상면 측에는 상부 커버(950)가 결합될 수 있다.The inverter 900 may largely include a PCB substrate 910 and an IGBT 920 , and may further include electronic devices 940 . In addition, a concave accommodation space is provided on the outer peripheral surface of the motor housing 100 , and the inverter 900 is inserted into the accommodation space, and the inverter 900 may be coupled and fixed to the motor housing 100 . In addition, the PCB substrate 910 and the IGBT 920 may be disposed to form a 90 degree angle to be coupled and electrically connected to each other. Thus, the PCB substrate 910 may be disposed on the front side of the motor housing 100 in the width direction, and the IGBT 920 may be disposed on the top side of the motor housing 100 in the height direction. In addition, electronic devices 940 such as capacitors and current sensors may be disposed on the upper surface side on which the IGBT 920 is disposed, and the electronic devices 940 are electrically connected to the main connector and the IGBT 920 to which power is input from the outside. can be connected In addition, a cover is coupled to the portion in which the inverter 900 is accommodated of the motor housing 100 so that the inverter 900 can be sealed, the front cover 960 is coupled to the front side, and the upper cover 950 is coupled to the top side. can

이에 따라 본 발명의 인버터 일체형 공기 압축기는 모터의 고정자 및 회전자, 에어 포일 저널 베어링 및 에어 포일 스러스트 베어링들의 냉각 효과가 개선되고, 모터의 내부를 냉각시킨 냉각 공기를 공기 압축기의 외부로 배출하지 않으므로, 외부 공기가 오염되지 않을 수 있으며, 공기 압축기가 장착되는 설비 또는 설치 공간에 별도의 공기 배출 구조가 필요 하지 않다. 또한, 인버터가 일체로 구비된 공기 압축기를 컴팩트한 사이즈로 제작할 수 있으며 인버터의 냉각이 용이할 수 있다.Accordingly, in the inverter integrated air compressor of the present invention, the cooling effect of the stator and rotor of the motor, the airfoil journal bearing and the airfoil thrust bearing is improved, and the cooling air cooled inside the motor is not discharged to the outside of the air compressor. , outside air may not be polluted, and there is no need for a separate air exhaust structure in the facility or installation space where the air compressor is installed. In addition, an air compressor having an inverter integrated therein can be manufactured in a compact size, and cooling of the inverter can be facilitated.

또한, 본 발명의 인버터 일체형 공기 압축기는 냉각 플레이트(930)를 더 포함할 수 있으며, 냉각 플레이트(930)는 인버터(900) 측에 구비되어 인버터(900)를 냉각시킬 수 있다. 여기에서 냉각 플레이트(930)의 내부에는 냉각수가 흐를 수 있는 유로가 형성되며, 냉각 플레이트(930)는 모터 하우징(100)에 형성된 냉각수 유로(710)에 연결되어 냉각수가 유동될 수 있다. 그리고 IGBT(920)는 모터 하우징(100)과 냉각 플레이트(930) 사이에 개재되며, IGBT(920)의 일면은 모터 하우징(100)의 외주면에 접촉되고 타면은 냉각 플레이트(930)에 접촉될 수 있다. 여기에서 IGBT(920)는 양면에서 열이 발생하기 때문에, 모터 하우징(100)에 형성된 냉각수 유로(710) 및 냉각 플레이트(930)에 의해 IGBT(920)는 양면이 고르게 냉각될 수 있어, IGBT(920)를 효과적으로 냉각시킬 수 있다. 또한, 모터 하우징(100)에 형성된 냉각수 유로(710) 중 IGBT(920)에 근접한 일부 냉각수 유로는 냉각 플레이트(930)와 병렬로 연결되되 중간에 막힌 부분이 형성되어, 냉각 플레이트(930)쪽으로 냉각수가 원활하게 유동되면서 아울러 IGBT(920)의 하부쪽을 용이하게 냉각시킬 수 있다.In addition, the inverter integrated air compressor of the present invention may further include a cooling plate 930 , and the cooling plate 930 may be provided on the inverter 900 side to cool the inverter 900 . Here, a flow path through which the cooling water can flow is formed inside the cooling plate 930 , and the cooling plate 930 is connected to the cooling water flow path 710 formed in the motor housing 100 so that the cooling water can flow. And the IGBT 920 is interposed between the motor housing 100 and the cooling plate 930, and one surface of the IGBT 920 is in contact with the outer peripheral surface of the motor housing 100 and the other surface is in contact with the cooling plate 930. have. Here, since heat is generated from both sides of the IGBT 920, both sides of the IGBT 920 can be uniformly cooled by the cooling water flow path 710 and the cooling plate 930 formed in the motor housing 100, so that the IGBT ( 920) can be effectively cooled. In addition, among the coolant flow paths 710 formed in the motor housing 100 , some coolant flow paths close to the IGBT 920 are connected in parallel with the cooling plate 930 , but a blocked part is formed in the middle, so that the coolant flows toward the cooling plate 930 . While flowing smoothly, it is possible to easily cool the lower side of the IGBT (920).

<실시예 2><Example 2>

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 인버터 일체형 공기 압축기를 나타낸 평면 단면도이다.9 is a plan cross-sectional view showing an inverter-integrated air compressor according to a second embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 인버터 일체형 공기 압축기는 상기한 제1실시예에서 제2공기 냉각부(700)가 없고 제1공기 냉각부(600)에서 배출되는 냉각공기를 직접 회전자(300)의 회전축(310)에 형성된 리턴 유로(312)를 통해 임펠러 하우징(410)의 유입구(411)쪽으로 되돌려 보내는 구성이다. 즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 인버터 일체형 공기 압축기에서는 공기 냉각부(600a)의 출구(612a)가 회전자(300)의 회전축(310)과 마주보는 측면의 중앙부에 내부와 외부를 관통하여 형성되며, 회전자(300)의 회전축(310)은 축방향으로 양면을 관통하는 리턴 유로(312)가 형성되어, 리턴 유로(312)의 일단이 공기 냉각부(600a)의 출구(612a)와 연결되고 타단은 임펠러 하우징(410)의 공기 유입구(411)에 연결될 수 있다. 그리고 모터 하우징(100)에는 모터의 냉각을 위한 냉각수가 유동되는 냉각수 유로(710)가 형성될 수 있다.As shown, the inverter-integrated air compressor according to the second embodiment of the present invention does not have the second air cooling unit 700 in the first embodiment, and directs the cooling air discharged from the first air cooling unit 600 . It is configured to return toward the inlet 411 of the impeller housing 410 through the return passage 312 formed on the rotation shaft 310 of the rotor 300 . That is, in the inverter-integrated air compressor according to the second embodiment of the present invention, the outlet 612a of the air cooling unit 600a penetrates inside and outside the central portion of the side facing the rotation shaft 310 of the rotor 300 . The rotation shaft 310 of the rotor 300 has a return flow path 312 penetrating both sides in the axial direction, so that one end of the return flow path 312 is an outlet 612a of the air cooling unit 600a. and the other end may be connected to the air inlet 411 of the impeller housing 410 . In addition, a cooling water flow path 710 through which cooling water for cooling the motor flows may be formed in the motor housing 100 .

<실시예 3><Example 3>

도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 인버터 일체형 공기 압축기를 나타낸 평면 단면도이다.10 is a plan cross-sectional view showing an inverter-integrated air compressor according to a third embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명의 제3실시예에 따른 공기 압축기는 상기한 제1실시예에서 임펠러가 하나 더 추가된 구성이다. 즉, 본 발명의 제3실시예에 따른 인버터 일체형 공기 압축기에서는 모터 하우징(100)의 일측에 제1임펠러 하우징(410a) 및 제1임펠러(400a)가 배치되고 제1임펠러(400a)는 회전축(310)의 일단에 결합될 수 있다. 그리고 모터 하우징(100)의 타측에는 제2임펠러 하우징(410b) 및 제2임펠러(400b)가 배치되고 제2임펠러(400b)는 회전축(310) 타단에 결합될 수 있다. 여기에서 회전축(310)은 제1공기 냉각부(600)를 관통될 수 있다. 그리하여 스러스트 러너(311)와 제2임펠러(400b)의 사이에 제1공기 냉각부(600)가 배치될 수 있다.As shown, the air compressor according to the third embodiment of the present invention has a configuration in which one more impeller is added in the first embodiment described above. That is, in the inverter-integrated air compressor according to the third embodiment of the present invention, the first impeller housing 410a and the first impeller 400a are disposed on one side of the motor housing 100, and the first impeller 400a is a rotating shaft ( 310) may be coupled to one end. In addition, the second impeller housing 410b and the second impeller 400b may be disposed on the other side of the motor housing 100 , and the second impeller 400b may be coupled to the other end of the rotation shaft 310 . Here, the rotation shaft 310 may pass through the first air cooling unit 600 . Thus, the first air cooling unit 600 may be disposed between the thrust runner 311 and the second impeller 400b.

여기에서 본 발명의 제3실시예에 따른 공기 압축기는 제1임펠러(400a) 측에서 1차로 압축되어 토출된 공기가 제2임펠러(400b)의 유입 측으로 보내져 공기를 2차로 압축 및 토출하여 원하는 곳으로 보낼 수 있도록 구성된 2단 임펠러 형태의 공기압축기에 적용될 수 있다. 또는 제1임펠러(400a) 측에서 공기를 압축 및 토출하여 차량용 연료전지스택 등으로 보내고, 연료전지스택에서 사용되고 남은 버려지는 압축 공기는 제2임펠러(400b)의 유입 측으로 보내져 제2임펠러(400b)를 회전시키도록 구성될 수 있다. 그리하여 제1임펠러(400a)에서 공기를 압축하는데 필요한 에너지로 사용되어 공기 압축기의 효율을 향상시킬 수 있다.Here, in the air compressor according to the third embodiment of the present invention, the air that is compressed and discharged from the first impeller 400a side is sent to the inlet side of the second impeller 400b, and the air is secondarily compressed and discharged to a desired place. It can be applied to a two-stage impeller type air compressor configured to be sent to Alternatively, air is compressed and discharged from the side of the first impeller 400a and sent to a fuel cell stack for a vehicle, and the remaining compressed air used in the fuel cell stack is sent to the inlet side of the second impeller 400b and sent to the second impeller 400b. may be configured to rotate. Thus, the first impeller 400a is used as energy required to compress air, thereby improving the efficiency of the air compressor.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application is varied, and anyone with ordinary knowledge in the field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims It goes without saying that various modifications are possible.

100 : 모터 하우징
110 : 전방측 베어링 장착부 111 : 관통공
120 : 후방측 베어링 장착부 121 : 관통공
122 : 관통공 123 : 관통공
200 : 고정자
300 : 회전자 310 : 회전축
311 : 스러스트 러너 312 : 리턴 유로
320 : 마그넷
400 : 임펠러 410 : 임펠러 하우징
411 : 유입구 412 : 토출구
400a : 제1임펠러 410a : 제1임펠러 하우징
400b : 제2임펠러 410b : 제2임펠러 하우징
510 : 전방측 에어 포일 저널 베어링
520 : 후방측 에어 포일 저널 베어링
530 : 전면측 에어 포일 스러스트 베어링
540 : 후면측 에어 포일 스러스트 베어링
600 : 제1공기 냉각부 610 : 제1냉각 공기유로
611 : 입구 612 : 출구
613 : 방열핀 614 : 입구
620 : 개구
700 : 제2공기 냉각부
710 : 냉각수 유로 720 : 제2냉각 공기유로
800 : 리턴관
900 : 인버터 910 : PCB 기판
920 : IGBT 930 : 냉각 플레이트
940 : 전자소자 950 : 상부 커버
960 : 전면 커버
100: motor housing
110: front bearing mounting part 111: through hole
120: rear bearing mounting portion 121: through hole
122: through hole 123: through hole
200: stator
300: rotor 310: rotation shaft
311: thrust runner 312: return euro
320: magnet
400: impeller 410: impeller housing
411: inlet 412: outlet
400a: first impeller 410a: first impeller housing
400b: second impeller 410b: second impeller housing
510: front side airfoil journal bearing
520: rear airfoil journal bearing
530: front air foil thrust bearing
540: rear air foil thrust bearing
600: first air cooling unit 610: first cooling air flow path
611: entrance 612: exit
613: heat dissipation fin 614: inlet
620: opening
700: second air cooling unit
710: cooling water flow path 720: second cooling air flow path
800: return tube
900: inverter 910: PCB board
920: IGBT 930: cooling plate
940: electronic device 950: upper cover
960: front cover

Claims (12)

내부에 고정자 및 회전자가 구비되며, 상기 회전자가 회전 가능하게 결합된 모터 하우징;
상기 모터 하우징의 일측에 결합되고, 내부와 연통된 공기 유입구 및 공기 토출구가 형성되며, 상기 모터 하우징의 내부와 연통된 임펠러 하우징;
상기 임펠러 하우징의 내부에 구비되고, 상기 회전자의 일단에 결합된 임펠러;
상기 모터 하우징의 타측에 결합되고, 내부에 제1냉각 공기유로가 형성되며, 상기 제1냉각 공기유로와 연통된 입구 및 출구가 형성되며, 상기 입구가 상기 모터 하우징의 내부와 연통된 제1공기 냉각부;
상기 모터 하우징을 통과하는 냉각수 유로 및 상기 냉각수 유로에 인접하여 상기 모터 하우징을 통과하는 제2냉각 공기유로를 포함하며, 상기 제2냉각 공기 유로의 일단이 상기 제1냉각 공기유로의 출구에 연결된 제2공기 냉각부;
일단이 상기 제2냉각 공기유로의 타단에 연결되고, 타단은 상기 임펠러 하우징의 공기 유입구에 연결된 리턴관; 및
PCB 기판 및 상기 PCB 기판에 결합된 IGBT를 포함하고, 상기 모터 하우징의 외주면측에 배치되어 모터 하우징에 결합된 인버터;
를 포함하여 이루어지는 인버터 일체형 공기 압축기.
a motor housing having a stator and a rotor therein, the rotor being rotatably coupled;
an impeller housing coupled to one side of the motor housing, an air inlet and an air outlet communicating with the inside, and communicating with the inside of the motor housing;
an impeller provided inside the impeller housing and coupled to one end of the rotor;
First air coupled to the other side of the motor housing, a first cooling air flow path is formed therein, an inlet and an outlet communicating with the first cooling air flow path are formed, the inlet communicating with the inside of the motor housing cooling unit;
a cooling water passage passing through the motor housing and a second cooling air passage passing through the motor housing adjacent to the cooling water passage, wherein one end of the second cooling air passage is connected to an outlet of the first cooling air passage 2 air cooling unit;
a return pipe having one end connected to the other end of the second cooling air flow path and the other end connected to the air inlet of the impeller housing; and
an inverter including a PCB substrate and an IGBT coupled to the PCB substrate, the inverter being disposed on an outer peripheral surface of the motor housing and coupled to the motor housing;
Inverter-integrated air compressor comprising a.
제1항에 있어서,
상기 인버터는 PCB 기판 및 IGBT가 모터 하우징의 중심축 방향과 나란하게 배치되며, 상기 PCB 기판와 IGBT는 특정 각도 꺾인 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 인버터 일체형 공기 압축기.
According to claim 1,
In the inverter, the PCB substrate and the IGBT are arranged parallel to the central axis direction of the motor housing, and the PCB substrate and the IGBT are arranged at a specific angle.
제1항에 있어서,
상기 냉각수 유로는 모터 하우징의 원주방향을 따라 코러게이트(corrugate) 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 인버터 일체형 공기 압축기.
According to claim 1,
The cooling water flow path is an inverter-integrated air compressor, characterized in that formed in a corrugate shape along a circumferential direction of the motor housing.
제1항에 있어서,
상기 인버터에 구비되며 상기 냉각수 유로에 연결된 냉각 플레이트를 더 포함하여 이루어지고,
상기 IGBT는 모터 하우징과 냉각 플레이트 사이에 개재되어, 상기 IGBT의 일면은 모터 하우징의 외주면에 접촉되고 타면은 냉각 플레이트에 접촉된 것을 특징으로 하는 인버터 일체형 공기 압축기.
According to claim 1,
It is provided in the inverter and further comprises a cooling plate connected to the cooling water flow path,
The IGBT is interposed between the motor housing and the cooling plate, and one surface of the IGBT is in contact with the outer peripheral surface of the motor housing and the other surface is in contact with the cooling plate.
제1항에 있어서,
상기 임펠러의 공기 토출 측에서 임펠러와 모터 하우징 사이의 틈새를 통해 상기 모터 하우징의 내부로 유입된 공기가, 상기 모터 하우징 내부를 통과하면서 고정자 및 회전자와 열교환되어 가열된 후 상기 제1공기 냉각부로 유입되어 외부로 방열하여 1차로 공기가 냉각되며, 그 후 제2공기 냉각부를 통과하며 냉각수에 의해 2차로 공기가 냉각된 다음, 상기 리턴관을 통해 상기 임펠러 하우징의 공기 유입구 측으로 공기가 유입되는 것을 특징으로 하는 인버터 일체형 공기 압축기.
According to claim 1,
Air introduced into the motor housing through a gap between the impeller and the motor housing on the air discharge side of the impeller is heated by heat exchange with the stator and rotor while passing through the motor housing, and then to the first air cooling unit The air is firstly cooled by being introduced and radiating heat to the outside, and then it passes through the second air cooling unit and is secondarily cooled by the cooling water, and then the air is introduced into the air inlet side of the impeller housing through the return pipe. Inverter-integrated air compressor.
제1항에 있어서,
상기 제1공기 냉각부는,
상기 제1냉각 공기유로를 형성하는 내면에 복수의 방열핀이 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 인버터 일체형 공기 압축기.
According to claim 1,
The first air cooling unit,
Inverter-integrated air compressor, characterized in that a plurality of heat dissipation fins protrude from an inner surface forming the first cooling air flow path.
제1항에 있어서,
상기 모터 하우징의 양측에 형성된 베어링 장착부에 결합되고, 상기 회전자의 양측에 이격되게 배치되며, 상기 회전자가 회전 가능하도록 반경방향 하중을 지지하는 한 쌍의 에어 포일 저널 베어링;
상기 회전자의 타단에 결합되며, 상기 모터 하우징의 타측 베어링 장착부와 제1공기 냉각부 사이에 배치된 스러스트 러너; 및
상기 스러스트 러너에 인접한 베어링 장착부와 스러스트 러너 사이 및 상기 스러스트 러너와 제1공기 냉각부 사이에 개재되어, 상기 스러스트 러너가 회전 가능하도록 축방향 하중을 지지하는 한 쌍의 에어 포일 스러스트 베어링;
을 더 포함하여 이루어지는 인버터 일체형 공기 압축기.
According to claim 1,
a pair of airfoil journal bearings coupled to bearing mounting portions formed on both sides of the motor housing, spaced apart from both sides of the rotor, and supporting a radial load so that the rotor is rotatable;
a thrust runner coupled to the other end of the rotor and disposed between the other bearing mounting part of the motor housing and the first air cooling part; and
a pair of air foil thrust bearings interposed between a bearing mounting portion adjacent to the thrust runner and the thrust runner and between the thrust runner and the first air cooling portion to support an axial load such that the thrust runner is rotatable;
Inverter-integrated air compressor comprising a further.
제7항에 있어서,
상기 임펠러의 공기 토출 측에서 임펠러와 모터 하우징 사이의 틈새를 통과한 공기는 일측에 배치된 에어 포일 저널 베어링, 상기 고정자와 회전자 사이, 타측에 배치된 에어 포일 저널 베어링, 상기 한 쌍의 에어 포일 스러스트 베어링 중 어느 하나 이상의 에어 포일 스러스트 베어링을 차례로 통과한 후, 상기 제1공기 냉각부로 유입되는 것을 특징으로 하는 인버터 일체형 공기 압축기.
8. The method of claim 7,
Air passing through the gap between the impeller and the motor housing on the air discharge side of the impeller is an airfoil journal bearing disposed on one side, an airfoil journal bearing disposed on the other side, between the stator and the rotor, and the pair of airfoils Inverter-integrated air compressor, characterized in that after passing through one or more air foil thrust bearings among the thrust bearings in turn, the air is introduced into the first air cooling unit.
제7항에 있어서,
상기 모터 하우징 양측의 베어링 장착부에는 각각 양면을 관통하는 관통공이 형성되고, 상기 임펠러의 공기 토출 측에서 임펠러와 모터 하우징 사이의 틈새를 통과한 공기는 일측에 배치된 에어 포일 저널 베어링 및 일측의 관통공을 통과하도록 분기되며, 상기 고정자와 회전자 사이를 통과한 공기는 타측에 배치된 에어 포일 저널 베어링 및 타측의 관통공을 통과하도록 분기되는 것을 특징으로 하는 인버터 일체형 공기 압축기.
8. The method of claim 7,
Through-holes penetrating both surfaces are formed in the bearing mounting portions on both sides of the motor housing, and air passing through the gap between the impeller and the motor housing on the air discharge side of the impeller is an air foil journal bearing disposed on one side and a through hole on one side is branched so as to pass through, and the air that has passed between the stator and the rotor is branched so as to pass through the air foil journal bearing disposed on the other side and the through hole of the other side.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1공기 냉각부는,
상기 스러스트 러너와 마주보는 측면의 중앙부에 내부와 외부를 관통하는 개구가 형성되며, 상기 개구가 스러스트 러너의 타측에 배치된 에어 포일 스러스트 베어링 측과 연통된 것을 특징으로 하는 인버터 일체형 공기 압축기.
10. The method according to any one of claims 7 to 9,
The first air cooling unit,
An opening penetrating inside and outside is formed in a central portion of a side facing the thrust runner, and the opening communicates with an air foil thrust bearing side disposed on the other side of the thrust runner.
내부에 고정자 및 회전자가 구비되고 상기 회전자가 회전 가능하게 결합되며, 내부를 통과하는 냉각수 유로가 형성된 모터 하우징;
상기 모터 하우징의 일측에 결합되고, 내부와 연통된 공기 유입구 및 공기 토출구가 형성되며, 상기 모터 하우징의 내부와 연통된 임펠러 하우징;
상기 임펠러 하우징의 내부에 구비되고, 상기 회전자의 일단에 결합된 임펠러;
상기 모터 하우징의 타측에 결합되고, 내부에 냉각 공기유로가 형성되며, 상기 냉각 공기유로와 연통된 입구 및 출구가 형성되며, 상기 입구가 상기 모터 하우징의 내부와 연통된 공기 냉각부; 및
PCB 기판 및 상기 PCB 기판에 결합된 IGBT를 포함하고, 상기 모터 하우징의 외주면측에 배치되어 모터 하우징에 결합된 인버터;
를 포함하여 이루어지고,
상기 공기 냉각부의 출구는 상기 회전자의 회전축과 마주보는 측면의 중앙부에 내부와 외부를 관통하여 형성되며,
상기 회전자의 회전축은 축방향으로 양면을 관통하는 리턴 유로가 형성되어, 상기 리턴 유로의 일단이 상기 공기 냉각부의 출구와 연결되고 타단은 상기 임펠러 하우징의 공기 유입구에 연결된 것을 특징으로 하는 인버터 일체형 공기 압축기.
a motor housing having a stator and a rotor therein, rotatably coupled to the rotor, and having a coolant passage passing therethrough;
an impeller housing coupled to one side of the motor housing, an air inlet and an air outlet communicating with the inside, and communicating with the inside of the motor housing;
an impeller provided inside the impeller housing and coupled to one end of the rotor;
an air cooling unit coupled to the other side of the motor housing, having a cooling air flow path formed therein, an inlet and an outlet communicating with the cooling air flow path, the inlet communicating with the inside of the motor housing; and
an inverter including a PCB substrate and an IGBT coupled to the PCB substrate, the inverter being disposed on an outer peripheral surface of the motor housing and coupled to the motor housing;
is made, including
The outlet of the air cooling unit is formed through the inside and the outside in the central portion of the side facing the rotation shaft of the rotor,
Inverter-integrated air, characterized in that the rotation shaft of the rotor has a return flow passage penetrating both sides in the axial direction, and one end of the return flow passage is connected to the outlet of the air cooling unit and the other end is connected to the air inlet of the impeller housing. compressor.
내부에 고정자 및 회전자가 구비되고 상기 회전자가 회전 가능하게 결합되며, 내부를 통과하는 냉각수 유로가 형성된 모터 하우징;
상기 모터 하우징의 일측에 결합되고, 내부와 연통된 공기 유입구 및 공기 토출구가 형성되며, 상기 모터 하우징의 내부와 연통된 제1임펠러 하우징;
상기 임펠러 하우징의 내부에 구비되고, 상기 회전자의 일단에 결합된 제1임펠러;
상기 모터 하우징의 타측에 결합되고, 내부에 제1냉각 공기유로가 형성되며, 상기 제1냉각 공기유로와 연통된 입구 및 출구가 형성되며, 상기 입구가 상기 모터 하우징의 내부와 연통된 제1공기 냉각부;
상기 모터 하우징을 통과하는 냉각수 유로 및 상기 냉각수 유로에 인접하여 상기 모터 하우징을 통과하는 제2냉각 공기유로를 포함하며, 상기 제2냉각 공기 유로의 일단이 상기 제1냉각 공기유로의 출구에 연결된 제2공기 냉각부;
일단이 상기 제2냉각 공기유로의 타단에 연결되고, 타단은 상기 임펠러 하우징의 공기 유입구에 연결된 리턴관;
상기 모터 하우징의 타측에 상기 제1공기 냉각부의 바깥쪽에 결합되며, 내부와 연통된 공기 유입구 및 공기 토출구가 형성된 제2임펠러 하우징;
상기 임펠러 하우징의 내부에 구비되고, 상기 회전자의 타단에 결합된 제2임펠러; 및
PCB 기판 및 상기 PCB 기판에 결합된 IGBT를 포함하고, 상기 모터 하우징의 외주면측에 배치되어 모터 하우징에 결합된 인버터;
를 포함하여 이루어지는 인버터 일체형 공기 압축기.
a motor housing having a stator and a rotor therein, rotatably coupled to the rotor, and having a coolant passage passing therethrough;
a first impeller housing coupled to one side of the motor housing, an air inlet and an air outlet communicating with the inside, and communicating with the inside of the motor housing;
a first impeller provided inside the impeller housing and coupled to one end of the rotor;
First air coupled to the other side of the motor housing, a first cooling air flow path is formed therein, an inlet and an outlet communicating with the first cooling air flow path are formed, the inlet communicating with the inside of the motor housing cooling unit;
a cooling water passage passing through the motor housing and a second cooling air passage passing through the motor housing adjacent to the cooling water passage, wherein one end of the second cooling air passage is connected to an outlet of the first cooling air passage 2 air cooling unit;
a return pipe having one end connected to the other end of the second cooling air flow path and the other end connected to the air inlet of the impeller housing;
a second impeller housing coupled to the outside of the first air cooling unit on the other side of the motor housing and having an air inlet and an air outlet communicating with the inside;
a second impeller provided inside the impeller housing and coupled to the other end of the rotor; and
an inverter including a PCB substrate and an IGBT coupled to the PCB substrate, the inverter being disposed on an outer peripheral surface of the motor housing and coupled to the motor housing;
Inverter-integrated air compressor comprising a.
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