WO2017039108A1

WO2017039108A1 - 직결 구동형 듀얼 터보 블로워 냉각 구조

Info

Publication number: WO2017039108A1
Application number: PCT/KR2016/004222
Authority: WO
Inventors: 김민수; 박영규
Original assignee: Turbowin Co Ltd
Current assignee: Turbowin Co Ltd
Priority date: 2015-09-04
Filing date: 2016-04-22
Publication date: 2017-03-09
Anticipated expiration: 2018-03-04
Also published as: DE112016004014B4; JP6617903B2; US20180238347A1; DE112016004014T5; CN106687694B; JP2018526571A; US10753372B2; KR101607492B1; CN106687694A

Abstract

본 발명은 직결 구동형 듀얼 터보 블로워 냉각 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터케이싱의 내경을 따라 스테이터를 냉각시키기 위한 다수의 구멍부와 코일부, 베어링하우징 및 로터를 냉각시키기 위한 다수의 구멍부를 형성하고, 양측에 임펠러를 각각 구성하여 유량을 배가시키는 효과와, 종래의 수냉식 방식이 아닌 공냉식 방식을 제공하는 쿨링팬 동작시에 상기 다수의 구멍부를 통해 열균형이 가능한 공냉 방식을 구현함으로써, 수냉 방식에 필요한 펌프, 열교환기, 물탱크, 배관 등이 필요없게 되므로 기계 구조가 간단하고, 제작 기간 및 비용이 절감될 수 있는 직결 구동형 듀얼 터보 블로워 냉각 구조에 관한 것이다.

Description

직결 구동형 듀얼 터보 블로워 냉각 구조

본 발명은 직결 구동형 듀얼 터보 블로워 냉각 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터케이싱의 외경을 따라 스테이터를 냉각시키기 위한 다수의 구멍부와 코일부, 베어링하우징 및 로터를 냉각시키기 위한 다수의 구멍부를 형성하고, 양측에 임펠러를 각각 구성하여 유량을 배가시키는 효과와, 종래의 수냉식 방식이 아닌 공냉식 방식을 제공하는 쿨링팬 동작시에 상기 다수의 구멍부를 통해 열균형이 가능한 공냉 방식을 구현함으로써, 수냉 방식에 필요한 펌프, 열교환기, 물탱크, 배관 등이 필요없게 되므로 기계 구조가 간단하고, 제작 기간 및 비용이 절감될 수 있는 직결 구동형 듀얼 터보 블로워 냉각 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 송풍기는 유체의 에너지를 발생시키는 기계장치를 말하는 것으로, 송풍기는 유동을 일으키는 임펠러, 임펠러로 들어가고 나오는 유동을 안내하는 케이싱으로 이루어진다.

이러한, 송풍기의 분류 방법에는 여러 가지가 있으며, 날개차를 통과하는 유동의 특성에 따라, 축류형 송풍기(Axial Blower), 반경류형 송풍기(Radial Blower), 혼합류형 송풍기(Mixed Blower)로 구분된다.

일 예로, 반경류형 송풍기는 원심력에 의한 압력 증가가 주된 목적이며 따라서 유량보다는 압력이 필요한 곳에 많이 사용된다.

또한, 원심형 송풍기는 보통 임펠러 입구 유동은 회전축 방향이나 출구 유동은 회전축의 직각 방향이 되도록 나선형의 케이싱을 사용하는 경우와, 임펠러 입구 유동과 출구 유동이 둘 다 회전축 방향이 되도록 튜브형 케이싱을 사용하는 경우로 크게 구별된다.

원심 송풍기의 일종인 터보블로워(Turbo Blower)는 비교적 압력비가 큰 원심 송풍기를 말하는 것으로, 임펠러를 용기 속에서 고속 회전시켜 기체를 방사상으로 흐르게 하고, 원심력을 이용하는 원심송풍기중에서 압력비가 작은 것을 원심형 통풍기, 터보통풍기라 하고, 압력비가 그 이상의 것을 원심형 송풍기, 터보송풍기라고 한다.

이러한 터보블로워는 외관을 형성하는 본체, 본체 내부에 마련되어 실질적으로 공기의 가압이 이루어지는 구동부, 구동부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하며, 본체에 형성된 공기 유입구를 통해 본체 내부로 유입된 공기는 구동부를 통해 일정 압력 이상으로 가압된 후 배출된다.

그러나, 종래에는, 내부 구동부에서 발생하는 소음이 외부로 크게 전달되었으며, 구동부의 내부 구성품을 적절하게 냉각하기 위한 내부 구조가 마련되어 있지 않아 내부 구성품의 수명이 감소하여 전체 구동부의 내구성이 저감하는 단점이 발생하였다.

상기 냉각은 대개 임펠러로 유입되는 흡입 공기 또는 가스를 이용하는 방식으로 이루어지거나, 회전자와 고정자 사이에 형성되는 에어갭이나 고정자에 형성되는 냉각구멍 등을 통해 다량의 공기를 불어 넣는 방식이 사용된다.

그러나, 전자의 방식은, 냉각에 소요되는 동력이 작지만 냉각시스템 자체가 임펠러와 밀접하게 연동하는 구조를 갖기 때문에 임펠러에 대한 민감도가 매우 크다는 단점을 갖는다.

즉 임펠러의 설계 형상에 따라 냉각시스템의 구조가 변경되므로 설계 자유도에 많은 제약을 받는다.

게다가 냉각시스템의 특성상 터보기기의 전체적인 크기가 커지는 문제점을 갖는다.

그리고, 후자의 방식은, 냉각팬을 이용하여 다량의 공기를 상당한 압력으로 불어넣는 구조이기 때문에 냉각효율이 매우 낮은 단점을 갖는다.

따라서, 냉각팬에 의존하는 냉각시스템은 적정한 수준의 냉각을 유지하기 위해서는 상대적으로 많은 동력을 소모한다는 문제점이 있으며, 유입된 공기가 내부 전체를 냉각하기 때문에 부품마다 일정한 냉각을 제공하기에는 역부족이어서 냉각 효율을 저감시킬 수 밖에 없었다.

한편, 종래의 양단형 터보블로워 방식이 개발되어 있지만, 양측에 임펠러가 위치하기 때문에 팬을 설치 구성할 공간상의 제약이 발생하여 수냉식으로 냉각을 수행하는 방식과 임펠러 흡입공기를 이용하는 방식이 있었다.

수냉 방식은 펌프, 열교환기, 물탱크, 배관 등 냉각을 하기 위해 부자재가 상당수 소요되므로 원가가 상승하며, 이를 부착하기 위해 Package 내부에 별도의 공간을 마련해야 하기 때문에 장비가 커지는 단점이 있다.

또한, 누수가 발생할 경우, 고전압을 사용하는 장비로서 대형 안전 사고로 이어질 수도 있다.

임펠러 흡입 공기를 이용하는 방식은 흡입 공기가 내부 구성품을 냉각하며 데워져 밀도가 낮은 공기를 임펠러(Impeller)가 흡입하므로 상온의 공기보다 유량이 작으며 효율이 낮아진다.

또한, 정밀하게 유량을 계측하기 위해서는 노즐이 필요한데 이 또한 부착이 불가한 단점이 있다.

즉, 종래의 양단형 터보블로워 방식의 가장 큰 문제점은 팬을 설치 구성하는게 어려워 제작단가가 상승하고 효율이 저하되더라도 수냉방식과 임펠러 흡입공기를 이용한 자체 공냉 방식을 사용할 수 밖에 없었다.

결국, 열균형이 가능한 직결 구동형 터보 블로워 냉각 구조를 요구하게 되었다.

*선행기술문헌*

(특허문헌 1) 대한민국등록특허공보 10-0572849호(2006.04.24)

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 모터케이싱의 외경을 따라 스테이터를 냉각시키기 위한 다수의 구멍부와 코일부, 베어링하우징 및 로터를 냉각시키기 위한 다수의 구멍부를 형성하고, 양측에 임펠러를 각각 구성하여 유량을 배가시키는 효과와, 종래의 수냉식 방식이 아닌 공냉식 방식을 제공하는 쿨링팬 동작시에 상기 다수의 구멍부를 통해 냉각 효율을 향상시켜 열균형을 제공하도록 하는데 있다.

즉, 임펠러와 스크롤볼루트를 양측에 듀얼 구성하며, 동시에 어느 한 임펠러의 전단에 쿨링팬을 위치시켜, 유량을 배가시키는 효과와, 쿨링팬의 동작을 통해 공냉식으로 냉각시키는 효과를 제공하도록 하는데 있으며, 특히 다수의 구멍부를 구성함으로써, 쿨링팬 동작시에 모터케이싱 내부에 구성된 스테이터, 코일부, 베어링, 로터와 냉각을 시키기 위한 공기의 접촉 면적과 흡입량을 극대화시켜 골고루 냉각이 가능하도록 함으로써, 어느 한 부품만 냉각이 되어 열균형이 깨지는 문제점을 해결하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 직결 구동형 듀얼 터보 블로워 냉각 구조는,

원통형의 모터케이싱(100)과;

상기 모터케이싱의 내부에 내장되며, 내부에 로터(250)를 포함하고 있는 스테이터(200)와;

상기 스테이터의 양측에 형성되며, 공기가 통과하기 위한 냉각공기통과구멍(310)이 형성되어 있는 코어링(300)과;

상기 로터의 일측을 통과시키기 위한 구멍이 형성되어 있는 레프트백플레이트(400)와;

상기 레프트백플레이트와 일면이 결합되며, 타측이 제1스크롤볼루트에 결합되어 발생된 유체가 세지 않도록 하기 위하여 형성되는 씰(seal)이 포함된 레프트캡(500)과;

상기 모터케이싱과 쿨링팬 사이에 형성되는 라이트백플레이트(600)와;

로터를 회전 지지하기 위한 베어링이 구비된 베어링하우징(700, 700')과;

상기 레프트캡의 일면에 형성되는 제1임펠러(800)와;

상기 임펠러의 일측을 감싸고 있으며, 임펠러에서 발생된 유동을 가이드하며, 유체의 운동에너지를 위치에너지로 변환시키기 위한 제1스크롤볼루트(900)와;

상기 제1임펠러를 감싸도록 제1스크롤볼루트의 일측에 결합되며, 제1임펠러가 고속 회전시 공기 흐름을 원활히 하여 유압을 발생시키기 위한 제1스크롤덮개(1000)와;

공기가 유입되는 흡입구로서, 상기 제1스크롤덮개(1000)의 일측과 결합되어 있는 제1노즐(1100)과;

상기 라이트백플레이트의 일측에 결합되어 있는 쿨링팬(1200)과;

라이트캡의 일측에 형성되어 유체가 외부로 세는 것을 방지하기 위한 팬슈라우드(1250)와;

상기 쿨링팬을 감싸고 있으며, 유체를 외부로 토출시키기 위한 팬스크롤(1300)과;

상기 팬스크롤의 일측에 결합되어 냉각 공기를 토출시키기 위한 쿨링덕트(550)와;

상기 라이트백플레이트의 일면에 형성되는 라이트캡(500')과;

상기 라이트캡의 일면에 형성되는 제2임펠러(800')와;

상기 제2임펠러의 일측을 감싸고 있으며, 제2임펠러에서 발생된 유동을 가이드하며, 유체의 운동에너지를 위치에너지로 변환시키기 위한 제2스크롤볼루트(900')와;

상기 제2임펠러를 감싸도록 제2스크롤볼루트의 일측에 결합되며, 제2임펠러가 고속 회전시 공기 흐름을 원활히 하여 유압을 발생시키기 위한 제2스크롤덮개(1000')와;

공기가 유입되는 흡입구로서, 상기 제2스크롤덮개의 일측과 결합되어 있는 제2노즐(1100');을 포함하여 구성됨으로써, 본 발명의 과제를 해결하게 된다.

본 발명인 직결 구동형 듀얼 터보 블로워 냉각 구조에 따르면,

모터케이싱의 외경을 따라 스테이터를 냉각시키기 위한 다수의 구멍부와 코일부, 베어링하우징 및 로터를 냉각시키기 위한 다수의 구멍부를 형성하고, 양측에 임펠러를 각각 구성하여 유량을 배가시키는 효과와, 종래의 수냉식 방식이 아닌 공냉식 방식을 제공하는 쿨링팬 동작시에 상기 다수의 구멍부를 통해 냉각 효율을 향상시켜 열균형을 제공하는 효과를 제공하게 된다.

즉, 임펠러와 스크롤볼루트를 양측에 듀얼 구성하며, 동시에 어느 한 임펠러의 전단에 쿨링팬을 위치시켜, 유량을 배가시키는 효과와, 쿨링팬의 동작을 통해 공냉식으로 냉각시키는 효과를 제공하도록 하는데 있으며, 특히 다수의 구멍부를 구성함으로써, 쿨링팬 동작시에 모터케이싱 내부에 구성된 스테이터, 코일부, 베어링, 로터와 냉각을 시키기 위한 공기의 접촉 면적과 흡입량을 극대화시켜 골고루 냉각이 가능하도록 함으로써, 어느 한 부품만 냉각이 되어 열균형이 깨지는 문제점을 해결하는 상승 효과를 제공하게 되는 것이다.

또한, 다수의 구멍부를 통해 열균형이 가능한 공냉 방식을 구현함으로써, 수냉 방식에 필요한 펌프, 열교환기, 물탱크, 배관 등이 필요없게 되므로 기계 구조가 간단하고, 제작 기간 및 비용이 절감될 수 있는 효과를 제공하게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 직결 구동형 듀얼 터보 블로워 냉각 구조의 절개 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 직결 구동형 듀얼 터보 블로워 냉각 구조의 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 직결 구동형 듀얼 터보 블로워 냉각 구조의 모터케이싱에 형성된 제1구멍부, 제2구멍부, 제3구멍부를 나타낸 사시도이다.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 직결 구동형 듀얼 터보 블로워 냉각 구조의 사진이다.

*도면의 주요부호에 대한 상세한 설명*

100 : 모터케이싱

200 : 스테이터

250 : 로터

300 : 코어링

400 : 레프트백플레이트

500 : 레프트캡

600 : 라이트백플레이트

700 : 베어링하우징

800 : 제1임펠러

800' : 제2임펠러

900 : 제1스크롤볼루트

900' : 제2스크롤볼루트

1000 : 제1스크롤덮개

1000' : 제2스크롤덮개

1100 : 제1노즐

1100' : 제2노즐

1200 : 쿨링팬

1300 : 팬스크롤

이하, 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있으며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다.

종래의 양단형 터보블로워 방식이 개발되어 있지만, 양측에 임펠러가 위치하기 때문에 팬을 설치 구성할 공간상의 제약이 발생하여 수냉식으로 냉각을 수행하는 방식을 이용하고 있었다.

즉, 종래의 양단형 터보블로워 방식의 가장 큰 문제점은 팬을 설치 구성하는게 불가능하다는 것이었다.

또한, 일반적인 터보 블로워 냉각 구조는 공기를 불어내는 방식으로서, 내부 부품들의 열균형이 불가능하다.

그러나, 본 발명의 경우에는 공기를 양측에서 듀얼로 흡입하는 방식으로서, 양측에 임펠러를 각각 구성하여 유량을 배가시키는 효과와, 종래의 수냉식 방식이 아닌 공냉식 방식을 제공하는 쿨링팬 동작시에 상기 다수의 구멍부를 통해 냉각 효율을 향상시켜 열균형을 제공하는 특징이 있다.

즉, 듀얼 구조를 이용하여 동시에, 그리고, 빠르게 냉각시킬 수 있으므로 이에 따른 열균형이 가능하게 된다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 직결 구동형 듀얼 터보 블로워 냉각 구조는 모터케이싱(100)과; 스테이터(200)와; 코어링(300)과; 레프트백플레이트(400)와; 레프트캡(500)과; 라이트백플레이트(600)와; 베어링하우징(700)과; 제1임펠러(800)와; 제1스크롤볼루트(SCROLL VOLUTE, 900)와; 제1스크롤덮개(SCROLL SHROUD, 1000)와; 제1노즐(1100)과; 쿨링팬(1200)과; 팬스크롤(1300)과; 제2임펠러(800')와, 제2스크롤볼루트(SCROLL VOLUTE, 900'), 제2스크롤덮개(SCROLL SHROUD, 1000'), 제2노즐(1100')을 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명은 모터케이싱(100)과; 스테이터(200)와; 코어링(300)과; 레프트백플레이트(400)와; 레프트캡(500)과; 라이트백플레이트(600)와; 베어링하우징(700)과; 쿨링팬(1200)과; 팬스크롤(1300);이 구성되고,

일측에, 제1임펠러(800)와; 제1스크롤볼루트(SCROLL VOLUTE, 900)와; 제1스크롤덮개(SCROLL SHROUD, 1000)와; 제1노즐(1100)을 포함하여 구성되고,

타측에, 제2임펠러(800')와; 제2스크롤볼루트(SCROLL VOLUTE, 900')와; 제2스크롤덮개(SCROLL SHROUD, 1000')와; 제2노즐(1100')을 포함하여 구성된다.

상기한 구조는 임펠러를 양측에 구성하고, 임펠러 내측으로 쿨링팬을 구성하기 위한 라이트백플레이트(600)와; 팬슈라우드(1250)와; 팬스크롤(1300);를 구성하게 되며, 이를 통해 쿨링팬을 견고하게 결합시키게 되는 것이다.

상기 모터케이싱(100)은 원통형으로 구성되며, 모터케이싱의 내부에 로터(250)를 포함하고 있는 스테이터(200)를 구성하게 된다.

상기 로터는 회전축으로서 회전자라고 하며, 상기 스테이터는 코일부가 감겨져 있어 전류가 흐르면 자기장을 발생시켜 로터를 회전시켜주는 역할을 한다.

이때, 상기 스테이터의 양측에 코어링(300)을 형성하게 되는데, 공기가 통과하기 위한 냉각공기통과구멍(310)을 다수 형성하고 있는 것을 특징으로 한다.

상기 레프트백플레이트(400)는 로터의 일측을 통과시키기 위한 구멍이 중앙 부위에 형성되어 있으며, 레프트백플레이트의 일면에 레프트캡(500)을 결합시키게 된다.

이때, 상기 레프트캡의 타측은 제1스크롤볼루트에 결합되어 발생된 유체가 세지 않도록 막아주는 막음판의 역할을 수행하게 된다.

또한, 상기 레프트캡(500)은, 상기 레프트백플레이트와 일면이 결합되게 된다.

또한, 상기 라이트백플레이트(600)를 모터케이싱과 쿨링팬 사이에 형성하게 된다.

물론 중앙 부위는 로터가 관통하도록 중앙구멍이 형성되는 것은 당연한 것이다.

그리고, 로터의 양측에 형성된 원판의 일면에, 라이트백플레이트의 일면에 로터를 회전 지지하기 위한 베어링이 구비된 베어링하우징(700)을 각각 구성하고 있다.

이때, 상기 라이트캡과 라이트백플레이트 사이에는, 유체가 외부로 세는 것을 방지하고, 냉각 공기의 흐름을 도와주기 위해 팬슈라우드(1250)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

또한, 상기 라이트캡(500')은, 상기 라이트백플레이트와 일면이 결합되며, 타측이 제2스크롤볼루트에 결합되어 발생된 유체가 세지 않도록 하기 위하여 씰을 포함하여 구성될 수도 있다.

또한, 상기 레프트캡의 일면에 제1임펠러(800)를 형성하게 되며, 제1스크롤볼루트(900)에 의해 제1임펠러의 일측을 감싸도록 하며, 제1임펠러에서 발생된 유동을 가이드하여 유체의 운동에너지를 위치에너지로 변환시키도록 구성하게 된다.

특징적인 것은 제1임펠러에 의해 발생된 유체는 모터케이싱 방향으로 제공하지 않는 것이다.

또한, 제1스크롤덮개(1000)를 제1임펠러를 감싸도록 제1스크롤볼루트의 일측에 결합시킴으로써, 제1임펠러가 고속 회전시 공기 흐름을 원활히 하여 유압을 발생시키도록 하는 것이다.

또한, 상기 제1노즐(1100)은 공기가 유입되는 흡입구로서, 상기 제1스크롤덮개의 일측과 결합되도록 형성하게 된다.

또한, 상기 라이트캡의 일면에 제2임펠러(800')를 형성하게 되며, 제2스크롤볼루트(900')에 의해 제2임펠러의 일측을 감싸도록 하며, 제2임펠러에서 발생된 유동을 가이드하여 유체의 운동에너지를 위치에너지로 변환시키도록 구성하게 된다.

특징적인 것은 제2임펠러에 의해 발생된 유체는 모터케이싱 방향으로 제공하지 않는 것이다.

또한, 제2스크롤덮개(1000')를 제2임펠러를 감싸도록 제2스크롤볼루트의 일측에 결합시킴으로써, 제2임펠러가 고속 회전시 공기 흐름을 원활히 하여 유압을 발생시키도록 하는 것이다.

또한, 상기 제2노즐(1100')은 공기가 유입되는 흡입구로서, 상기 제2스크롤덮개의 일측과 결합되도록 형성하게 된다.

한편, 상기 라이트백플레이트의 일측에 쿨링팬(1200)을 결합시키게 되며, 팬스크롤(1300)을 쿨링팬을 감싸도록 구성하여 유체를 외부로 토출시키게 된다.

즉, 종래 기술에서는 해결하지 못하는 듀얼 구조의 임펠러를 구성하여도 내부에 쿨링팬이 구성될 수 있는 장점과 이를 통해 종래의 수냉식의 문제점을 공냉식으로 해결할 수 있는 상승 효과를 제공하게 되는 것이다.

이를 위하여, 상기 쿨링팬을 구조적으로 결합시키기 위하여, 라이트백플레이트(600)와, 팬스크롤(1300)과, 팬슈라우드(1250)을 포함하여 구성하게 되는 것이다.

한편, 부가적인 양상에 따라 스크롤볼루트(900, 900')와 임펠러(800, 800') 사이에 디퓨저를 구성할 수 있는데, 이는 일측이 스크롤볼루트(900, 900')에 결합되어 유체의 유속을 원활하게 줄이고, 정압을 상승시키는 역할을 수행하게 된다.

그리고, 본 발명에서 추구하고자 하는 목적을 달성하기 위하여 모터케이싱(100)은,

외경을 따라 레프트백플레이트(400)측 코어링 상측 주변에 일정 간격으로 다수 형성되는 제1구멍부(110)와,

외경을 따라 라이트백플레이트(600)측 코어링 상측 주변에 일정 간격으로 다수 형성되는 제2구멍부(120)와,

상기 제1구멍부와 제2구멍부의 직경보다 작은 직경을 가지되, 외경을 따라 상기 제2구멍부와 일정 간격 이격된 거리의 라이트백플레이트(600)측 코어링 상측 주변에 다수 형성되는 제3구멍부(130)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성하게 되면, 열균형 효과를 제공하게 된다.

즉, 제1구멍부(110)를 외경을 따라 레프트백플레이트(400)측 코어링 상측 주변에 일정 간격으로 다수 형성하게 된다.

도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 제1구멍부(110)는 외경을 따라 일정 간격으로 제1구멍부들을 형성하게 되는데, 그 위치는 레프트백플레이트(400)측 코어링 상측 주변이 된다.

또한, 제2구멍부(120)는 외경을 따라 라이트백플레이트(600)측 코어링 상측 주변에 일정 간격으로 다수 형성하게 된다.

즉, 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 라이트백플레이트(600)측 코어링 상측 주변에 형성하게 된다.

이때, 열균형이라는 목적을 달성하기 위하여, 제1구멍부와 제2구멍부의 직경보다 작은 직경을 가지되, 외경을 따라 상기 제2구멍부와 일정 간격 이격된 거리의 라이트백플레이트(600)측 코어링 상측 주변에 다수 형성되는 제3구멍부(130)를 구성하게 된다.

도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 제2구멍부와 일정 간격 이격된 거리의 라이트백플레이트(600)측 코어링 상측 주변에 제3구멍부를 형성하게 되는 것이다.

상기한 구멍부의 위치와 크기 그리고, 구멍부의 영역을 달리하는 이유는 수많은 실험 결과로 나타난 것으로서, 이를 통해 열균형을 제공하게 되는 것이다.

구체적으로 쿨링팬(1200)이 동작할 경우에, 도 1에 도시한 화살표 방향으로 참조하여 설명하자면, 제2구멍부를 통해 유입되는 공기(B)를 이용하여 스테이터를 냉각시키며, 제1구멍부를 통해 유입되는 공기(A)와 상기 제2구멍부를 통해 유입된 공기(B)를 이용하여 즉, 혼합된 공기가 제1임펠러(800)측 코일부와 베어링하우징(700) 및 로터를 냉각시키며, 제3구멍부를 통해 유입되는 공기(C)와 상기 코일부와 베어링하우징 및 로터를 냉각시킨 공기(A)와 공기(B)를 이용하여 즉, 혼합되어 온도가 낮아진 공기가 제2임펠러(800')측 베어링하우징(700') 및 코일부를 냉각시킨 후, 팬스크롤에 형성된 쿨링덕트를 통해 외부로 내부를 순환한 공기(D)를 토출하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 공기 흐름을 제공함으로써, 듀얼 터보 블로워의 주요 부품들을 골고루 냉각시켜 열적 균형을 제공할 수가 있는 것이다.

동작을 설명하자면, 전류가 흘러 로터가 회전되면, 로터의 양측 단부에 장착된 임펠러(800, 800')와 쿨링팬이 함께 회전된다.

상기 쿨링팬의 회전에 의해 제1구멍부와 제2구멍부 및 제3구멍부에 의해 흡입된 공기는 모터케이싱의 내부 구성요소들을 냉각시킨 후 외부로 배출된다.

먼저, 제2구멍부에 의해 유입된 공기(B)는 스테이터의 열을 냉각시키게 되며, 상기 공기는 코어링에 구성된 냉각공기통과구멍을 통해 코일부로 제공되며, 제1구멍부에 의해 유입된 공기(A)와 함께 제1임펠러측 코일부와 베어링하우징을 냉각시키게 되며, 제3구멍부에 의해 유입된 공기(C)와 함께 제2임펠러측 코일부와 베어링하우징(700')을 냉각시키게 된다.

상기와 같은 공기유로의 경로를 통해 터보 블로워를 냉각하는 본 발명의 냉각 구조에 의하면, 스테이터의 외면 및 내면, 코일부의 외면과 측면 및 내면, 로터의 외면, 베어링하우징의 외면과 레프트백플레이트, 라이트백플레이트 등을 골고루 냉각하기 때문에 터보 블로워 구동시, 발생되는 열을 골고루 냉각시켜 열균형을 이룰 수 있는 것이다.

한편, 모터케이싱(100)의 외경에 터미널블록을 형성시켜, 스테이터에 전류를 제공하게 되며, 이를 통해 로터를 회전시키게 되는 것이다.

또한, 상기 제1노즐 및 제2노즐 양측에, 포트부(1150)를 포함하여 구성함으로써, 유입되는 유량을 측정할 수 있는 편리성을 제공할 수도 있다.

상기와 같은 구성을 통해 모터케이싱 내부에 구성된 스테이터, 코일부, 베어링하우징, 로터와 냉각을 시키기 위한 공기의 접촉 면적을 극대화시켜 골고루 냉각이 가능하도록 함으로써, 어느 한 부품만 냉각이 되어 열균형이 깨지는 문제점을 해결함으로써, 모터케이싱 내부의 열균형을 제공하게 되는 것이다.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 바를 바탕으로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 도면에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 다수의 구멍부를 형성하고, 양측에 임펠러를 각각 구성하여 유량을 배가시키는 효과와, 쿨링팬 동작시에 다수의 구멍부를 통해 냉각 효율을 향상시켜 열균형을 제공하는 효과가 있어 터보 블로워 냉각 기술 분야에 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

Claims

터보 블로워 냉각 구조에 있어서,

원통형의 모터케이싱(100)과;

상기 모터케이싱의 내부에 내장되며, 내부에 로터(250)를 포함하고 있는 스테이터(200)와;

상기 스테이터의 양측에 형성되며, 공기가 통과하기 위한 냉각공기통과구멍(310)이 형성되어 있는 코어링(300)과;

상기 로터의 일측을 통과시키기 위한 구멍이 형성되어 있는 레프트백플레이트(400)와;

상기 레프트백플레이트와 일면이 결합되며, 타측이 제1스크롤볼루트에 결합되어 발생된 유체가 세지 않도록 하기 위하여 형성되는 씰(seal)이 포함된 레프트캡(500)과;

상기 모터케이싱과 쿨링팬 사이에 형성되는 라이트백플레이트(600)와;

로터를 회전 지지하기 위한 베어링이 구비된 베어링하우징(700, 700')과;

상기 레프트캡의 일면에 형성되는 제1임펠러(800)와;

상기 제1임펠러의 일측을 감싸고 있으며, 제1임펠러에서 발생된 유동을 가이드하며, 유체의 운동에너지를 위치에너지로 변환시키기 위한 제1스크롤볼루트(900)와;

상기 제1임펠러를 감싸도록 제1스크롤볼루트의 일측에 결합되며, 제1임펠러가 고속 회전시 공기 흐름을 원활히 하여 유압을 발생시키기 위한 제1스크롤덮개(1000)와;

공기가 유입되는 흡입구로서, 상기 제1스크롤덮개(1000)의 일측과 결합되어 있는 제1노즐(1100)과;

상기 라이트백플레이트의 일측에 결합되어 있는 쿨링팬(1200)과;

라이트캡의 일측에 형성되어 유체가 외부로 세는 것을 방지하기 위한 팬슈라우드(1250)와;

상기 쿨링팬을 감싸고 있으며, 유체를 외부로 토출시키기 위한 팬스크롤(1300)과;

상기 팬스크롤의 일측에 결합되어 냉각 공기를 토출시키기 위한 쿨링덕트(550)와;

상기 라이트백플레이트의 일면에 형성되는 라이트캡(500')과;

상기 라이트캡의 일면에 형성되는 제2임펠러(800')와;

상기 제2임펠러의 일측을 감싸고 있으며, 제2임펠러에서 발생된 유동을 가이드하며, 유체의 운동에너지를 위치에너지로 변환시키기 위한 제2스크롤볼루트(900')와;

상기 제2임펠러를 감싸도록 제2스크롤볼루트의 일측에 결합되며, 제2임펠러가 고속 회전시 공기 흐름을 원활히 하여 유압을 발생시키기 위한 제2스크롤덮개(1000')와;

공기가 유입되는 흡입구로서, 상기 제2스크롤덮개의 일측과 결합되어 있는 제2노즐(1100');을 포함하여 구성되되,

상기 모터케이싱(100)은,

외경을 따라 레프트백플레이트(400)측 코어링 상측 주변에 일정 간격으로 다수 형성되는 제1구멍부(110)와,

외경을 따라 라이트백플레이트(600)측 코어링 상측 주변에 일정 간격으로 다수 형성되는 제2구멍부(120)와,

상기 제1구멍부와 제2구멍부의 직경보다 작은 직경을 가지되, 외경을 따라 상기 제2구멍부와 일정 간격 이격된 거리의 라이트백플레이트(600)측 코어링 상측 주변에 다수 형성되는 제3구멍부(130)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,

쿨링팬이 동작할 경우에, 제2구멍부를 통해 유입되는 공기(B)를 이용하여 스테이터를 냉각시키며, 제1구멍부를 통해 유입되는 공기(A)와 상기 제2구멍부를 통해 유입된 공기(B)를 이용하여 제1임펠러(800)측 코일부와 베어링하우징(700) 및 로터를 냉각시키며, 제3구멍부를 통해 유입되는 공기(C)와 상기 코일부와 베어링하우징 및 로터를 냉각시킨 공기(A)와 공기(B)를 이용하여 제2임펠러(800')측 베어링하우징(700') 및 코일부를 냉각시킨 후, 팬스크롤에 형성된 쿨링덕트를 통해 외부로 내부를 순환한 공기(D)를 토출하는 것을 특징으로 하는 직결 구동형 듀얼 터보 블로워 냉각 구조.
제 1항에 있어서,

상기 제1 노즐과 제2노즐에,

유입되는 유량을 측정하기 위한 포트부(1150)가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 직결 구동형 듀얼 터보 블로워 냉각 구조.
제 1항에 있어서,

상기 코어링(300)은,

공기가 통과하기 위한 냉각공기통과구멍(310)을 다수 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 직결 구동형 듀얼 터보 블로워 냉각 구조.