KR102353083B1 - Turboblower Having Superior Efficiency - Google Patents

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Abstract

고속 모터의 냉각성능이 우수한 터보송풍기가 소개된다. 임펠러에 의한 흡입 공기 일부를 이용하여 고속 모터를 냉각하며, 이 흡입 공기는 다시 임펠러로 공급되어 압축 및 송풍된다. 케이싱 내로 유입된 흡입 공기는 후방 베어링 하우징에 의해 스테이터의 냉각유로를 따라 이동하도록 유도된다. 전방 베어링 하우징과 스테이터 사이의 제2 공간으로 흡입 공기는 로터와 스테이터 사이의 갭을 통해 제3 공간으로 이동하여 후방 베어링 하우징에 마련된 관통홀을 통해 냉각공기 배출홀로 배출된다.A turbo blower with excellent cooling performance of a high-speed motor is introduced. A part of intake air by the impeller is used to cool the high-speed motor, and this intake air is again supplied to the impeller to be compressed and blown. The intake air introduced into the casing is guided to move along the cooling passage of the stator by the rear bearing housing. The intake air into the second space between the front bearing housing and the stator moves to the third space through the gap between the rotor and the stator, and is discharged to the cooling air discharge hole through the through hole provided in the rear bearing housing.

Description

고효율 터보송풍기{Turboblower Having Superior Efficiency}High Efficiency Turbo Blower

터보송풍기 장치, 특히 고속 모터의 냉각성능이 우수한 고효율 터보송풍기에 관한 것이다.It relates to a turbo blower device, particularly a high-efficiency turbo blower having excellent cooling performance of a high-speed motor.

고속 모터에 커플링된 임펠러의 회전력을 이용하는 터보송풍기가 알려져 있다. 터보송풍기에 흡입된 공기는 임펠러의 원심력에 의해 가압되고 고속으로 송풍된다. 터보송풍기는 하수나 폐수처리장의 폭기설비, 분체 이송 등 압력 공기의 송풍이 필요한 산업 현장에서 널리 사용된다.Turboblowers using the rotational force of an impeller coupled to a high-speed motor are known. The air sucked into the turbo blower is pressurized by the centrifugal force of the impeller and blown at high speed. Turbo blowers are widely used in industrial sites that require blowing of pressure air, such as aeration facilities in sewage or wastewater treatment plants, and transfer of powders.

최근 터보송풍기 분야에서 대용량화, 고효율화 요구가 높다. 터보송풍기의 고속화, 고출력화가 필요한데, 이를 위해서는 최적의 효율로 작동할 수 있도록 고속 모터가 효과적으로 냉각될 필요가 있다. 고속 모터의 냉각은 모터의 출력과 수명에 절대적인 영향을 미친다.Recently, there is a high demand for high capacity and high efficiency in the field of turbo blowers. It is necessary to increase the speed and output of the turbo blower, and for this, the high-speed motor needs to be effectively cooled to operate with optimum efficiency. The cooling of a high-speed motor has an absolute effect on the output and lifespan of the motor.

고속 모터의 냉각을 위해 냉각팬이 이용된다. 냉각팬은 임펠러 반대편 측에서 로터 단부에 설치된다. 냉각팬은 로터와 함께 회전하여 고속 모터 측으로 냉각공기를 불어 넣는다. 냉각팬의 회전에 로터의 회전력이 이용되므로, 냉각팬은 고속 모터의 효율 저하를 야기한다.A cooling fan is used to cool the high-speed motor. A cooling fan is installed at the rotor end on the opposite side of the impeller. The cooling fan rotates together with the rotor to blow cooling air toward the high-speed motor. Since the rotational force of the rotor is used to rotate the cooling fan, the cooling fan causes a decrease in the efficiency of the high-speed motor.

고속 회전하는 로터는 윤활유가 필요 없는 에어포일 베어링이나 마그네틱 베어링 등에 의해 지지된다. 에어포일 베어링과 회전하는 로터 사이에 빌드업된 공기 필름에 의해 로터가 부상되어 마찰이나 소음 없이 회전할 수 있다. 에어포일 베어링은 로터를 직접 지지하는 탑포일과 실질적인 댐핑 성능을 발휘하는 범프포일을 구비한다.The high-speed rotating rotor is supported by airfoil bearings or magnetic bearings that do not require lubrication. The air film built up between the airfoil bearing and the rotating rotor lifts the rotor so that it can rotate without friction or noise. The airfoil bearing includes a top foil that directly supports the rotor and a bump foil that exhibits substantial damping performance.

본 발명은 위와 같은 종래기술에 대한 인식에 기초한 것으로, 모터 냉각성능이 우수한 고효율 터보송풍기를 제공하고자 한다.The present invention is based on the recognition of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a high-efficiency turbo blower with excellent motor cooling performance.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 반드시 위에 언급된 사항에 국한되지 않으며, 미처 언급되지 않은 또 다른 과제들은 이하 기재되는 사항에 의해서도 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved in the present invention are not necessarily limited to the above-mentioned issues, and other problems that have not been mentioned will be understood by the matters described below.

위 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의하면 고효율 터보송풍기는 후단에 결합된 리어커버를 구비하는 케이싱; 로터와 스테이터를 구비하는 고속 모터, 여기서 스테이터의 외주면을 따라 길이방향으로 냉각유로가 연장됨; 로터의 전단에 연결된 임펠러와 이 임펠러를 둘러싼 임펠러 하우징을 구비하는 공기흡입부; 일단은 제1 위치에서 연결되며 타단은 케이싱에 마련된 냉각공기 유입홀에 연결된 우회유로, 제1 위치는 공기흡입부에 마련되거나 또는 터보송풍기의 외부에 마련됨; 일단은 고속 모터를 냉각시킨 공기가 배출될 수 있도록 케이싱에 마련된 냉각공기 배출홀에 연결되며 타단은 공기흡입부의 제2 위치에 연결된 리턴유로, 제2 위치는 제1 위치보다 임펠러에 근접해 위치되며, 제2 위치에서 공기흡입부로 유입된 공기는 임펠러로 공급되어 토출관을 통해 배출됨; 고속 모터의 스테이터 양측에 배치되며 로터를 지지하기 위한 전방 및 후방 베어링 하우징; 냉각공기 유입홀을 통해 유입된 외부공기가 후방 베어링 하우징에 의해 전방의 냉각유로로 유도될 수 있도록 구성된 제1 공간; 전방 베어링 하우징과 스테이터 사이의 제2 공간, 제1 공간 내 공기는 냉각유로를 통해 제2 공간으로 유입됨; 후방 베어링 하우징과 스테이터 사이의 제3 공간; 및 후방 베어링 하우징과 리어커버 사이에 마련되며, 냉각공기 배출홀과 연통된 제4 공간을 포함하며, 후방 베어링 하우징에는 제3 공간과 제4 공간을 연결하는 관통홀이 마련되며, 제2 공간으로부터 로터와 스테이터 사이의 갭을 통해 제3 공간으로 유입된 공기가 관통홀을 통해 제4 공간으로 배출되도록 구성된다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a high-efficiency turbo blower includes a casing having a rear cover coupled to a rear end; A high-speed motor having a rotor and a stator, wherein a cooling passage extends along an outer circumferential surface of the stator in a longitudinal direction; an air intake unit having an impeller connected to the front end of the rotor and an impeller housing surrounding the impeller; One end is connected at the first position and the other end is a bypass passage connected to the cooling air inlet hole provided in the casing, and the first position is provided in the air intake unit or provided outside the turbo blower; One end is connected to the cooling air discharge hole provided in the casing so that the air cooled by the high-speed motor can be discharged, the other end is a return flow path connected to the second position of the air intake, the second position is located closer to the impeller than the first position, The air introduced into the air intake at the second position is supplied to the impeller and discharged through the discharge pipe; Front and rear bearing housings disposed on both sides of the stator of the high-speed motor to support the rotor; a first space configured to allow external air introduced through the cooling air inlet hole to be guided to the front cooling passage by the rear bearing housing; a second space between the front bearing housing and the stator, and air in the first space flows into the second space through the cooling passage; a third space between the rear bearing housing and the stator; and a fourth space provided between the rear bearing housing and the rear cover and communicating with the cooling air discharge hole, wherein the rear bearing housing has a through hole connecting the third space and the fourth space, from the second space The air introduced into the third space through the gap between the rotor and the stator is configured to be discharged into the fourth space through the through hole.

본 발명에 의하면 효율이 낮은 냉각팬 대신 이보다 공기 흡입 성능 및 효율이 우수한 임펠러를 이용하여 고속 모터를 효과적으로 냉각하므로 고속 모터 냉각성능 및 터보송풍기의 효율이 향상된다.According to the present invention, the high-speed motor cooling performance and the efficiency of the turbo blower are improved because the high-speed motor is effectively cooled by using an impeller having superior air intake performance and efficiency instead of the low-efficiency cooling fan.

본 발명에 의하면 냉각팬은 생략 가능하므로, 냉각팬의 장착에 필요한 부품들의 생략도 가능해진다. 전체적으로 부품수가 줄어 부품 단가의 절감, 조립 공수의 감소 및 경량화가 가능해진다. 또한 고속 회전하는 로터 조립체의 부품 수가 감소하므로, 유지보수를 위한 부품들의 분해 및 조립 과정에 발생할 수 있는 공차 및 정밀도 저하를 방지할 수 있으며, 로터의 고속회전 안정성을 보장할 수 있다.According to the present invention, since the cooling fan can be omitted, it is also possible to omit the parts necessary for mounting the cooling fan. Overall, the number of parts is reduced, making it possible to reduce the cost of parts, reduce assembly man-hours, and reduce weight. In addition, since the number of parts of the high-speed rotating rotor assembly is reduced, it is possible to prevent tolerance and precision degradation that may occur in the process of disassembling and assembling parts for maintenance, and to ensure high-speed rotation stability of the rotor.

또한 본 발명에 의하면 임펠러에 의한 흡입 공기 일부를 우회시켜 사용된 냉각공기는 압축 및 송풍을 위해 다시 임펠러로 공급되므로 용량 감소나 유량 손실이 없이 효과적으로 고속 모터를 냉각시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, since the cooling air used by bypassing a part of the intake air by the impeller is supplied to the impeller again for compression and blowing, it is possible to effectively cool the high-speed motor without reducing the capacity or losing the flow rate.

또한 본 발명에 의하면 케이싱 내에서의 냉각공기의 순환 흐름이 매우 원활하다. 특히 스테이터의 냉각유로를 따라서의 냉각공기의 흐름과, 로터-스테이터 사이의 갭을 따라서의 냉각공기의 흐름이 좋고, 따라서 고속 모터의 냉각 성능이 우수하다.In addition, according to the present invention, the circulation flow of the cooling air in the casing is very smooth. In particular, the flow of cooling air along the cooling passage of the stator and the flow of cooling air along the gap between the rotor and the stator are good, and thus the cooling performance of the high-speed motor is excellent.

본 발명에 의하여 고속 모터 냉각성능이 우수하여 고속 모터의 효율이 최적으로 유지될 수 있고, 고속 모터의 출력 향상 및 수명 연장이 가능하다.According to the present invention, the high-speed motor has excellent cooling performance, so that the efficiency of the high-speed motor can be optimally maintained, and it is possible to improve the output and extend the life of the high-speed motor.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 터보송풍기의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 터보송풍기가 작동할 때 모터 냉각공기의 흐름을 보여준다.
도 3은 도 2에서 A-A로 표시된 선을 따라서의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 외부케이스 내에 도 1의 터보송풍기가 설치된 것을 보여준다.
도 5는 도 4에 도시된 외부케이스의 내부를 전방에서 본(도 4의 X방향) 뷰이다.
도 6은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 터보송풍기를 보여준다.
도 7은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 터보송풍기를 보여준다.
도 8은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 터보송풍기를 보여준다.1 is a schematic cross-sectional view of a turbo blower according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows the flow of motor cooling air when the turbo blower shown in FIG. 1 operates.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2 .
Figure 4 shows that the turbo blower of Figure 1 is installed in the outer case according to an embodiment of the present invention.
5 is a view of the inside of the outer case shown in FIG. 4 as seen from the front (X direction in FIG. 4).
6 shows a turbo blower according to another embodiment of the present invention.
7 shows a turbo blower according to another embodiment of the present invention.
8 shows a turbo blower according to another embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 여러 특징적인 측면들을 이해할 수 있도록 실시예들을 들어 보다 구체적으로 살펴본다. 도면들에서 동일 또는 동등한 구성요소들은 동일한 참조부호로 표시될 수 있고, 도면들은 본 발명의 특징들에 대한 직관적인 이해를 위해 과장되거나 개략적으로 도시될 수 있다.Hereinafter, examples will be given in more detail so that various characteristic aspects of the present invention can be understood. In the drawings, the same or equivalent elements may be denoted by the same reference numerals, and the drawings may be exaggerated or schematically illustrated for an intuitive understanding of the features of the present invention.

본 문서에서, 별도 한정이 없는 한, 제2 요소가 제1 요소 '상'에 배치되거나 두 요소가 서로 '연결'된다고 하는 것은, 두 요소가 서로 직접 접촉하는 것은 물론 제1 및 제2 요소의 요소 사이에 제3의 요소가 개재된 것을 허용한다. 전후, 좌우 또는 상하 등의 방향 표시는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하지 않는다.In this document, unless otherwise specified, the second element being disposed 'on' the first element or that the two elements are 'connected' to each other means that the two elements are in direct contact with each other as well as of the first and second elements. Allows a third element to be interposed between elements. Directional indications such as front and rear, left and right, or up and down are only for convenience of description and do not limit the scope of the present invention.

도 1에 일실시예에 따른 터보송풍기(1)의 개략적인 단면이 도시되어 있다.1 is a schematic cross-section of a turbo blower 1 according to an embodiment is shown.

도 1을 참조하면 터보송풍기(1)는 케이싱(10), 케이싱(10)에 내장된 고속 모터(21,22: 20) 및 고속 모터(20) 전방의 공기흡입부(30)를 구비한다.Referring to FIG. 1 , the turbo blower 1 includes a casing 10 , high-speed motors 21 , 22 : 20 built into the casing 10 , and an air intake unit 30 in front of the high-speed motor 20 .

케이싱(10)은 고속 모터(20)를 둘러싸는 원통형의 본체와 이 본체 후단에 결합된 리어커버(19)를 구비한다. 본체 후단부에는 방사방향으로 냉각공기 유입홀(13)이 마련되며, 리어커버(19)의 중앙부에는 냉각공기 배출홀(16)이 마련된다.The casing 10 includes a cylindrical body surrounding the high-speed motor 20 and a rear cover 19 coupled to the rear end of the body. A cooling air inlet hole 13 is provided at the rear end of the main body in a radial direction, and a cooling air outlet hole 16 is provided at a central portion of the rear cover 19 .

고속 모터(20)는 전후방향으로 설치된 로터(21)와 케이싱(10)에 고정된 스테이터(22)를 구비한다. 로터(21)의 양단부는 베어링, 예로서 에어포일 베어링이나 마그네틱 베어링 등에 의해 지지될 수 있다. 로터(21)와 스테이터(22) 사이에 갭(G)이 마련된다. 로터(21)는 마그넷을 구비하며, 스테이터(22)는 로터(21)를 회전시키기 위한 코일(22a)을 구비한다. 스테이터(22)의 외주면에는 길이방향으로 냉각유로(23)가 연장된다.The high-speed motor 20 includes a rotor 21 installed in the front-rear direction and a stator 22 fixed to the casing 10 . Both ends of the rotor 21 may be supported by a bearing, for example, an airfoil bearing or a magnetic bearing. A gap G is provided between the rotor 21 and the stator 22 . The rotor 21 includes a magnet, and the stator 22 includes a coil 22a for rotating the rotor 21 . A cooling passage 23 extends in the longitudinal direction on the outer peripheral surface of the stator 22 .

스테이터(22)의 전방과 후방에는 각각 방사방향, 즉 로터(21)의 회전축에 수직한 방향으로 로터(21)를 지지하기 위한 베어링이 구비된 전방 및 후방 베어링 하우징(11,12)이 마련된다. 실시예에 의하면 에어포일 저널베어링(41,42)이 베어링 하우징들(11,12)과 로터(21) 사이에 배치된다.Front and rear bearing housings 11 and 12 provided with bearings for supporting the rotor 21 in a radial direction, that is, a direction perpendicular to the axis of rotation of the rotor 21, are provided at the front and rear of the stator 22, respectively. . According to the embodiment, an airfoil journal bearing 41 , 42 is disposed between the bearing housings 11 , 12 and the rotor 21 .

공기흡입부(30)는 로터(21)의 전단, 구체적으로는 샤프트의 전단에 연결된 임펠러(31), 이 임펠러(31)를 둘러싼 임펠러 하우징(32)을 구비한다. 임펠러(31)의 회전력에 의해 외부로부터 흡입된 공기는 임펠러 하우징(32)의 유로를 따라 흐르면서 가압되어 고속 송풍된다. 임펠러 하우징(32)에는 전방을 향해 확장되는 흡입덕트(33)가 마련된다. 다른 실시예에서 흡입덕트(33)는 삭제될 수 있다.The air intake unit 30 includes an impeller 31 connected to the front end of the rotor 21 , specifically, the front end of the shaft, and the impeller housing 32 surrounding the impeller 31 . Air sucked from the outside by the rotational force of the impeller 31 is pressurized while flowing along the flow path of the impeller housing 32 and is blown at high speed. The impeller housing 32 is provided with a suction duct 33 extending toward the front. In another embodiment, the suction duct 33 may be omitted.

로터(21)의 전단부에는 방사방향으로 연장된 원반형의 런너디스크(24)가 마련된다. 런너디스크(24)는 임펠러(31)의 후방에 배치된다. 임펠러(31)와 런너디스크(24) 사이에는 베어링 서포트(18)가 배치되며, 런너디스크(24)의 후방에 전방 베어링 하우징(11)이 배치된다. 베어링 서포트(18)와 런너디스크(24) 사이, 그리고 전방 베어링 하우징(11)과 런너디스크(24) 사이에는 각각 스러스트 에어포일 베어링이 개재된다.A disk-shaped runner disk 24 extending in a radial direction is provided at the front end of the rotor 21 . The runner disk 24 is disposed behind the impeller 31 . A bearing support 18 is disposed between the impeller 31 and the runner disc 24 , and the front bearing housing 11 is disposed at the rear of the runner disc 24 . A thrust airfoil bearing is interposed between the bearing support 18 and the runner disk 24 and between the front bearing housing 11 and the runner disk 24, respectively.

후방 베어링 하우징(12)은 로터(21)를 둘러싸는 슬리브(12a), 슬리브(12a)로부터 방사방향 바깥쪽으로 연장된 지지부(12b) 및 지지부(12b)로부터 로터(21) 길이방향으로 연장된 원통형의 외측벽(12c)을 구비한다. 외측벽(12c)은 냉각공기 유입홀(13) 부근에서 케이싱(10)과의 사이에 제1 공간(S1)이 마련되도록 케이싱(10)으로부터 이격 배치된다. 로터(21)와 슬리브(12a) 사이에 저널 에어포일 베어링(42)이 개재된다.The rear bearing housing 12 has a sleeve 12a surrounding the rotor 21 , a support 12b extending radially outwardly from the sleeve 12a and a cylindrical shape extending in the longitudinal direction of the rotor 21 from the support 12b. and an outer wall 12c of The outer wall 12c is spaced apart from the casing 10 so that a first space S1 is provided between the outer wall 12c and the casing 10 in the vicinity of the cooling air inlet hole 13 . A journal airfoil bearing 42 is interposed between the rotor 21 and the sleeve 12a.

냉각공기 유입홀(13)을 포함해서 케이싱(10)의 본체 후단부와 리어커버(19)는 실링케이스(3)에 의해 밀폐된다.The rear end of the main body of the casing 10 including the cooling air inlet hole 13 and the rear cover 19 are sealed by the sealing case 3 .

실링케이스(3)에는 우회유로(2), 구체적으로는 도 1에서 보듯이 우회관이 연결된다. 우회유로(2)는 임펠러(31)에 의해 외부로부터 흡입된 공기의 일부(이하 '냉각공기')를 우회시켜 고속 모터(20)의 냉각을 위해 케이싱(10) 내부로 유입시키기 위한 유로이다. 우회유로(2)의 일단은 공기흡입부(30)의 제1 위치(P1, 도 4 참조)에서 연결되며, 타단은 실링케이스(3)를 통해 냉각공기 유입홀(13)에 연결된다. 고속 모터(20)의 냉각을 위한 별도의 냉각팬은 장착되지 않는다.A bypass passage 2 is connected to the sealing case 3, specifically, a bypass tube as shown in FIG. 1 . The bypass flow path 2 is a flow path for bypassing a part of the air sucked from the outside by the impeller 31 (hereinafter, 'cooling air') and introducing it into the casing 10 for cooling the high-speed motor 20 . One end of the bypass passage 2 is connected at the first position (P1, see FIG. 4 ) of the air intake unit 30 , and the other end is connected to the cooling air inlet hole 13 through the sealing case 3 . A separate cooling fan for cooling the high-speed motor 20 is not mounted.

리어커버(19)의 냉각공기 배출홀(16)에 리턴유로(4), 구체적으로는 도 1에서 보듯이 리턴관의 일단이 연결된다. 리턴유로(4)는 냉각공기를 고속 모터(20) 냉각 후 공기흡입부(30)로 회귀시키기 위한 유로이다. 리턴유로(4)의 타단은 공기흡입부(30)의 제2 위치(P2), 이 실시예에 의하면 임펠러(31) 바로 전방에서 임펠러 하우징(32)에 연결된다. 케이싱(10) 내의 냉각공기는 임펠러(31) 전단에서의 부압에 의해 리턴유로(4)를 거쳐 임펠러(31)로 유입된다. 제2 위치(P2)에서 냉각공기는 외부로부터 흡입된 공기와 합쳐져서 임펠러(31)를 거쳐 토출관으로 고속 송풍된다. 외부공기 유입 흐름상 제2 위치(P2)는 제1 위치(P1)보다 후방, 즉 임펠러(31)에 근접되게 위치한다.The return passage 4, specifically, one end of the return tube is connected to the cooling air discharge hole 16 of the rear cover 19, as shown in FIG. The return flow path 4 is a flow path for returning the cooling air to the air intake unit 30 after cooling the high-speed motor 20 . The other end of the return flow path 4 is connected to the impeller housing 32 at the second position P2 of the air intake unit 30 , just in front of the impeller 31 according to this embodiment. The cooling air in the casing 10 flows into the impeller 31 through the return passage 4 by the negative pressure at the front end of the impeller 31 . At the second position (P2), the cooling air is combined with the air sucked from the outside and blown through the impeller 31 at high speed to the discharge pipe. The second position (P2) on the inflow of external air is located in the rear of the first position (P1), that is, close to the impeller (31).

도 2는 터보송풍기(1) 작동 시 고속 모터(20)를 냉각시키는 냉각공기의 흐름을 보여준다.2 shows a flow of cooling air for cooling the high-speed motor 20 when the turbo blower 1 is operated.

도 1 및 도 2를 참조하면 냉각공기 유입홀(13)을 통해 제1 공간(S1)으로 공급된 냉각공기는 후방 베어링 하우징(12), 보다 구체적으로는 외측벽(12c)에 의해 전방의 냉각유로(23)로 유도된다. 제1 공간(S1)과 냉각유로(23)은 일직선상에 놓인다. 제1 공간(S1)의 후방은 리어커버(19)에 의해 폐쇄된다. 물론 제1 공간(S1)의 후방은 리어커버(19)가 아닌 케이싱(10) 내 다른 구조물에 의해 폐쇄될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the cooling air supplied to the first space S1 through the cooling air inlet hole 13 flows through the rear bearing housing 12 , more specifically, the front cooling flow path by the outer wall 12c. (23) is derived. The first space S1 and the cooling passage 23 are arranged on a straight line. The rear of the first space S1 is closed by the rear cover 19 . Of course, the rear of the first space (S1) may be closed by another structure in the casing (10) other than the rear cover (19).

전방 베어링 하우징(11)과 스테이터(22) 사이에 제2 공간(S2)이 마련되며, 후방 베어링 하우징(12)과 스테이터(22) 사이에 제3 공간(S3)이 마련된다. 제1 내지 제3 공간(S1,S2,S3)은 각각 임펠러(31)의 회전력에 의해 의도된 루트 또는 방향으로 냉각공기를 순환시킬 수 있도록 구성된 닫힌 공간이다.A second space S2 is provided between the front bearing housing 11 and the stator 22 , and a third space S3 is provided between the rear bearing housing 12 and the stator 22 . The first to third spaces S1 , S2 , and S3 are closed spaces configured to circulate cooling air in an intended route or direction by the rotational force of the impeller 31 , respectively.

후방 베어링 하우징(12)과 리어커버(19) 사이에 냉각공기 배출홀(16)과 연통된 제4 공간(S4)이 마련된다. 후방 베어링 하우징(12), 구체적으로 지지부(12b)에 제3 공간(S3)과 제4 공간(S4)을 연결하는 관통홀(15)이 마련된다.A fourth space S4 communicating with the cooling air discharge hole 16 is provided between the rear bearing housing 12 and the rear cover 19 . A through hole 15 connecting the third space S3 and the fourth space S4 is provided in the rear bearing housing 12 , specifically, the support part 12b.

제1 공간(S1)으로 유입된 냉각공기는 냉각유로(23)를 지나면서 스테이터(22)를 냉각 후 제2 공간(S2)으로 유입된다. 제2 공간(S2) 내 냉각공기는 로터(21)와 스테이터(22) 사이의 갭(G)을 지나면서 스테이터(22)와 로터(21)를 냉각 후 제3 공간(S3)으로 유입된다. 제3 공간(S3) 내의 냉각공기는 관통홀(15)을 통해 제4 공간(S4)로 배출되며, 이후 리턴유로(4)를 통해 공기흡입부(30)로 회수된다.The cooling air introduced into the first space (S1) passes through the cooling passage (23), cools the stator (22), and then flows into the second space (S2). The cooling air in the second space S2 flows through the gap G between the rotor 21 and the stator 22 to cool the stator 22 and the rotor 21 and then flows into the third space S3. The cooling air in the third space (S3) is discharged to the fourth space (S4) through the through hole (15), and then is recovered to the air intake unit (30) through the return passage (4).

후방 베어링 하우징(12)의 외측벽(12c)이나 또는 후방 베어링 하우징(12)과 스테이터(22) 사이에 슬릿(14)이 마련된다. 슬릿(14)은 제1 공간(S1)과 제3 공간(S3)이 반경방향 혹은 방사방향으로 연통시킨다. 슬릿(14)은 관통홀(15)보다 폭이 작다. 여기서 폭은 슬릿(14)이 전후방향 벌어진 간격이나, 관통홀(15)의 방사방향 직경을 의미한다. 물론 슬릿(14)은 제1 공간(S1)이나 냉각유로(23)보다 작게 형성된다.A slit 14 is provided either on the outer wall 12c of the rear bearing housing 12 or between the rear bearing housing 12 and the stator 22 . The slit 14 allows the first space S1 and the third space S3 to communicate in a radial or radial direction. The slit 14 has a smaller width than the through hole 15 . Here, the width means the gap between the slits 14 in the front-rear direction or the radial diameter of the through-hole 15 . Of course, the slit 14 is formed smaller than the first space S1 or the cooling passage 23 .

제1 공간(S1)에서 전방의 냉각유로(23)로 흐르는 냉각공기 중 매우 일부는 슬릿(14)을 통해 제3 공간(S3)으로 유입될 수 있고, 반대로 제3 공간(S3) 내의 냉각공기 중 매우 일부는 제1 공간(S1)으로 유입될 수 있다. 슬릿(14)은 케이싱(10) 내에서 냉각공기의 흐름, 예로서 제1 공간(S1)에서 냉각유로(23)로 유입되는 냉각공기의 흐름, 갭(G)을 거쳐 제3 공간(S3)에서 제4 공간(S4)으로 유입되는 냉각공기의 흐름에 방해가 되지 않는다. 슬릿(14)은 제3 공간(S3)에서 제4 공간(S4)으로 흐르는 냉각공기가 제3 공간(S3)에서 정체되지 않고 관통홀(15)을 통해 제4 공간(S4)으로 원활하게 배출될 수 있도록 한다.A very part of the cooling air flowing from the first space (S1) to the front cooling passage (23) may be introduced into the third space (S3) through the slit (14), and conversely, the cooling air in the third space (S3) A very part of it may be introduced into the first space S1. The slit 14 is a flow of cooling air in the casing 10, for example, a flow of cooling air flowing into the cooling passage 23 from the first space S1, and a third space S3 through the gap G. does not interfere with the flow of cooling air flowing into the fourth space (S4). In the slit 14 , the cooling air flowing from the third space S3 to the fourth space S4 is smoothly discharged into the fourth space S4 through the through hole 15 without being stagnant in the third space S3 . make it possible

케이싱(10), 구체적으로는 제4 공간(S4) 내의 냉각공기는 냉각공기 배출홀(16)을 통해 리턴유로(4)로 보내진다. 이 냉각공기는 리턴유로(4)를 거쳐 임펠러 하우징(32)의 제2 위치(P2)를 통해 임펠러(31)로 공급된다. 공기흡입부(30)에서 우회유로(2)를 통해 유입된 냉각공기는 거의 그대로 다시 리턴유로(4)를 통해 임펠러(31)로 공급된다. 정상상태에서 터보송풍기(1)의 송풍 용량이나 출력 변화는 없다고 볼 수 있다.The cooling air in the casing 10 , specifically, the fourth space S4 is sent to the return passage 4 through the cooling air discharge hole 16 . This cooling air is supplied to the impeller 31 through the second position P2 of the impeller housing 32 through the return passage 4 . The cooling air introduced through the bypass passage 2 from the air intake 30 is supplied to the impeller 31 through the return passage 4 almost as it is. It can be seen that there is no change in the blowing capacity or output of the turbo blower 1 in the normal state.

도 2 및 도 3에서 보듯이 스테이터(22)는 권선 코일(22a)과 원통형의 코어(22b) 또는 케이스부재를 구비한다. 코어(22b)의 외주면에는 원주방향으로 냉각핀들(24)이 이격 배열되며, 이 냉각핀들(24)은 길이방향, 즉 전후방향으로 연장된다. 서로 인접한 냉각핀들(24)과 케이싱(10)에 의해 규정된 공간이 냉각유로(23)를 구성한다.As shown in FIGS. 2 and 3 , the stator 22 includes a winding coil 22a and a cylindrical core 22b or a case member. Cooling fins 24 are arranged to be spaced apart from each other in the circumferential direction on the outer circumferential surface of the core 22b, and the cooling fins 24 extend in the longitudinal direction, that is, in the front-rear direction. A space defined by the adjacent cooling fins 24 and the casing 10 constitutes the cooling passage 23 .

도 4에 본 발명의 실시예에 따른 외부케이스(100) 내에 터보송풍기(1)가 설치되어 있는 것을 보여준다. 터보송풍기(1)와 외부케이스(100)는 터보송풍기 장치를 구성한다. 도 4에서 X는 전후방향, Y는 폭방향, Z는 상하 높이방향을 나타낸다.4 shows that the turbo blower 1 is installed in the outer case 100 according to the embodiment of the present invention. The turbo blower 1 and the outer case 100 constitute a turbo blower device. In FIG. 4 , X denotes a front-back direction, Y denotes a width direction, and Z denotes a vertical height direction.

도 4를 참조하면 외부케이스(100)는 터보송풍기(1)가 설치된 제1 실(S11), 제1 실(S11) 전방의 제2 실(S12), 제1실(S11) 후방의 제3 실(S13), 그리고 제1 실(S11) 아래에 배치된 제4 실(S14)을 구비한다.Referring to FIG. 4 , the outer case 100 includes a first chamber S11 in which the turbo blower 1 is installed, a second chamber S12 in front of the first chamber S11, and a third chamber S11 in the rear of the first chamber S11. A seal S13 and a fourth seal S14 disposed below the first seal S11 are provided.

제1 실(S11)의 전단에는 외부공기가 유입되는 흡입덕트(33)가 배치된다. 흡입덕트(33)를 통해 유입된 외부공기는 임펠러(31)를 거쳐 토출관(50)을 통해 밖으로 내보내진다.A suction duct 33 through which external air is introduced is disposed at the front end of the first chamber S11. The external air introduced through the suction duct 33 is discharged through the discharge pipe 50 through the impeller 31 .

제2 실(S12)은 임펠러(31)에 의해 외부로부터 공기흡입부(30)로 유입되는 공기가 필터링되는 공간이다. 제2 실(S12) 전면의 유입구(101)에 에어필터(102)가 마련된다. 공기흡입부(30)는 외부공기가 유입되는 제2 실(S12)도 포함하는 개념으로 이해될 필요가 있다. 제2 실(S12)로 유입되는 외부공기는 에어필터(102)를 통과하면서 대략 0.02기압 정도 압력이 떨어진다.The second chamber S12 is a space in which the air introduced into the air intake unit 30 from the outside by the impeller 31 is filtered. The air filter 102 is provided at the inlet 101 of the front side of the second chamber S12. The air intake unit 30 needs to be understood as a concept including the second chamber S12 through which external air is introduced. The external air flowing into the second chamber (S12) passes through the air filter (102), and the pressure drops by about 0.02 atm.

제1 실(S11)과 제2 실(S12)을 구획하는 제1 격벽(111)에 흡입덕트(33)의 전단이 고정된다. 에어필터(102)를 거쳐 제1 실(S11)로 유입된 공기는 나팔관 형태로 벌어진 흡입덕트(33)로 유입된다. 흡입덕트(33)에 유입된 공기는 임펠러 하우징(32)에서 모아져 하우징(32) 내의 유로를 따라 흐르며, 토출관(50)을 통해 목표로 하는 곳으로 고속으로 배출된다.The front end of the suction duct 33 is fixed to the first partition wall 111 dividing the first chamber S11 and the second chamber S12. The air introduced into the first chamber S11 through the air filter 102 is introduced into the suction duct 33 that is opened in the form of a fallopian tube. The air introduced into the suction duct 33 is collected in the impeller housing 32 and flows along the flow path in the housing 32 , and is discharged to a target place through the discharge pipe 50 at high speed.

토출관(50)에는 방풍밸브(60)가 연결된다. 방풍밸브(60)는 운전 초기나 정지 시와 같이 터보송풍기(1)의 작동이 정상상태에 있지 않은 경우, 목표 압력 이하의 압력 공기를 우회시켜 외부로 배출함으로써, 터보송풍기(1)가 써지(surge)로 들어가는 것을 방지하는 기능을 한다.A wind valve 60 is connected to the discharge pipe 50 . When the operation of the turbo blower 1 is not in a steady state, such as at the beginning of operation or during a stop, the wind valve 60 bypasses the pressure air below the target pressure and discharges it to the outside, thereby causing the turbo blower 1 to generate surge ( It prevents the entry of surge).

제3 실(S13)에는 고속 모터(20)의 구동을 위한 인버터 등 전기장치(110)가 마련된다. 제3 실(S13)에서 발생하는 열은 제3 실(S13)의 유입구(103)를 통해 유입되는 외부공기에 의해 냉각된다. 유입구(103)에는 유입 공기의 필터링을 위한 에어필터(104)가 마련된다. 제1 실(S11)과 제3 실(S13)은 제2 격벽(112)에 의해 구획된다.An electric device 110 such as an inverter for driving the high-speed motor 20 is provided in the third chamber S13 . The heat generated in the third chamber S13 is cooled by the external air introduced through the inlet 103 of the third chamber S13. An air filter 104 for filtering the inlet air is provided at the inlet 103 . The first chamber S11 and the third chamber S13 are partitioned by the second partition wall 112 .

도 5에는 외부케이스(100)의 내부를 전방에서 본(X방향) 뷰가 개략적으로 도시되어 있다.5 schematically shows the inside of the outer case 100 as seen from the front (X direction).

도 4 및 도 5를 참조하면 우회유로(2)의 일단은 흡입덕트(33)에 직접 또는 흡입덕트(33)의 전단 부근의 위치에서 제1 격벽(111)에 연결된다. 임펠러(31)에 의해 외부로부터 흡입된 공기의 일부가 고속 모터(20)의 냉각을 위해 우회유로(2)를 통해 케이싱(10) 내부로 공급된다. 우회유로(2)의 타단은 케이싱(10)의 냉각공기 유입홀(13)에 연결된다. 리턴유로(4)의 타단, 즉 제2 위치(P2)는 우회유로(2)의 일단, 즉 제1 위치(P1)보다 임펠러(31)에 근접해 위치해 있다.4 and 5 , one end of the bypass flow passage 2 is directly connected to the suction duct 33 or connected to the first partition wall 111 at a position near the front end of the suction duct 33 . Part of the air sucked from the outside by the impeller 31 is supplied to the inside of the casing 10 through the bypass passage 2 for cooling the high-speed motor 20 . The other end of the bypass passage 2 is connected to the cooling air inlet hole 13 of the casing 10 . The other end of the return passage 4 , that is, the second position P2 is located closer to the impeller 31 than the one end of the bypass passage 2 , that is, the first position P1 .

제4 실(S14)은 제1 및 제2 실(S11,12)과 제3 격벽(113)에 의해 구획된다. 제4 실(S14)에는 리턴유로(4)가 놓이고 외부공기를 유입시키기 위한 유입구(105)가 마련된다. 이 유입구(105)를 통해 유입된 외부공기는 리턴유로(4)를 냉각시키고, 제3 격벽(113)의 관통홀(미도시)을 통해 제1 실(S11)로 유입되어 터보송풍기(1)를 냉각 후 배출구(106,107)를 통해 배출된다. 유입구(105)에는 에어필터가 마련될 수 있다.The fourth chamber S14 is partitioned by the first and second chambers S11 and 12 and the third partition wall 113 . A return passage 4 is placed in the fourth chamber S14 and an inlet 105 for introducing outside air is provided. The external air introduced through the inlet 105 cools the return flow path 4 , and flows into the first chamber S11 through a through hole (not shown) of the third bulkhead 113 to provide a turbo blower (1). After cooling, it is discharged through the outlets 106 and 107. An air filter may be provided at the inlet 105 .

도 6에는 또 하나의 실시예에 따른 터보송풍기(1) 및 이를 포함하는 터보송풍기 장치가 개략적으로 도시되어 있다. 앞선 실시예에서와 서로 동일 유사한 요소들은 중복 설명되지 않는다.6 schematically shows a turbo blower 1 and a turbo blower device including the same according to another embodiment. Elements that are identical to and similar to those in the previous embodiment will not be duplicated.

도 6에서 보듯이 리턴유로(4)에는 그 내부를 흐르는 냉각공기를 냉각하기 위한 방열부(5)가 마련될 수 있다. 케이싱(10) 내에서 고속 모터(20)를 냉각시키면서 데워진 냉각공기는 이 방열부(5)에서 냉각되어 임펠러(31)로 공급된다. 방열부(5)에는 신속한 방열을 위한 방열핀이나 냉각공기와의 원활한 열교환을 위한 요소들이 마련될 수 있다. 리턴유로(4)의 방열부(5)는 제4 실(S14)에 배치된다. 방열부(5)는 외부케이스(100) 밖에 배치될 수도 있을 것이다.As shown in FIG. 6 , a heat dissipation unit 5 for cooling the cooling air flowing therein may be provided in the return passage 4 . The cooling air heated while cooling the high-speed motor 20 in the casing 10 is cooled by the heat dissipation unit 5 and supplied to the impeller 31 . The heat dissipation unit 5 may be provided with heat dissipation fins for rapid heat dissipation or elements for smooth heat exchange with cooling air. The heat dissipation part 5 of the return passage 4 is disposed in the fourth chamber S14. The heat dissipation unit 5 may be disposed outside the outer case 100 .

우회유로(2)의 일단은 외부와 직접 통하도록 외부케이스(100)에 연결될 수 있다. 도 6에서 보듯이 우회유로(2)의 일단은 유입구(101)와는 별도의 위치에서 외부케이스(100)에 연결된다. 터보송풍기(1) 내의 부압에 의해 우회유로(2)의 일단을 통해 외부공기가 직접 터보송풍기(1) 내부로 유입된다. 우회유로(2)의 타단은 케이싱(10)의 냉각공기 유입홀(13)에 연결된다. 터보송풍기(1)에서 임펠러(31)의 전단은, 설계에 따라 다르겠지만, 대기압보다 대략 0.03~0.05 기압 정도 낮다. 냉각공기로 많은 유량이 필요한 것은 아니어서 이 정도의 부압에 의해 외부공기를 유입시켜 케이싱(10) 내부를 냉각시킬 수 있다. 우회유로(2)에 공기필터가 마련될 수 있다.One end of the bypass passage 2 may be connected to the outer case 100 so as to communicate directly with the outside. As shown in FIG. 6 , one end of the bypass passage 2 is connected to the outer case 100 at a location separate from the inlet 101 . External air is directly introduced into the turbo blower (1) through one end of the bypass flow path (2) by the negative pressure in the turbo blower (1). The other end of the bypass passage 2 is connected to the cooling air inlet hole 13 of the casing 10 . The front end of the impeller 31 in the turbo blower 1, although depending on the design, is lower than atmospheric pressure by about 0.03 to 0.05 atm. As the cooling air does not require a large flow rate, it is possible to cool the inside of the casing 10 by introducing external air by this level of negative pressure. An air filter may be provided in the bypass passage 2 .

도 7에는 또 하나의 실시예에 따른 터보송풍기(1')가 개략적으로 도시되어 있다. 이 터보송풍기(1')는 위에 설명된 터보송풍기들과 비교할 때 케이싱(10) 내에서의 냉각공기 순환방향이 반대이다. 서로 동일 유사한 요소들에 대해 중복 설명될 필요는 없을 것이다.7 schematically shows a turbo blower 1' according to another embodiment. The cooling air circulation direction in the casing 10 is reversed in this turbo blower 1' as compared to the turbo blowers described above. It will not be necessary to repeat descriptions for the same and similar elements.

이 실시예의 터보송풍기(1')는 공기흡입부(30)로 흡입되는 외부공기의 일부(이하 '냉각공기')를 우회시켜 케이싱(10) 내 고속 모터(21,22)의 냉각에 사용하기 위한 우회유로(2')를 구비한다. 우회유로(2')의 일단은 제1 위치(P1, 도 7에는 미도시), 예로서 흡입덕트(33) 또는 제1 격벽(111)에 연결되거나, 또는 외부에 노출되게 외부케이스(100)에 연결될 수 있다. 우회유로(2')의 타단은 리어커버(19)에 마련된 냉각공기 유입홀(13')에 연결된다.The turbo blower 1 ' of this embodiment is used for cooling the high-speed motors 21 and 22 in the casing 10 by bypassing a part of the external air sucked into the air intake unit 30 (hereinafter, 'cooling air'). A bypass flow path (2') for One end of the bypass passage 2' is connected to the first position (P1, not shown in FIG. 7), for example, the suction duct 33 or the first partition wall 111, or the outer case 100 is exposed to the outside. can be connected to The other end of the bypass passage 2 ′ is connected to the cooling air inlet hole 13 ′ provided in the rear cover 19 .

케이싱(10) 내에서 고속 모터(21,22)를 냉각시킨 냉각공기는 리턴유로(4')를 통해 공기흡입부(30)로 회수된다. 리턴유로(4')의 일단은 고속 모터(21,22)를 냉각시킨 공기가 유입될 수 있도록 케이싱(10)에 마련된 냉각공기 배출홀(16')에 연결되며 타단은 임펠러(31) 전방의 제2 위치(P2)에서 임펠러 하우징(32)에 연결된다. 제2 위치(P2)를 통해 유입된 냉각공기는 임펠러(31)로 공급되고 토출관(50)을 통해 배출된다. 리턴유로(4')에는 케이싱(10) 내에서 데워진 냉각공기의 냉각을 위해 방열핀(6)을 갖는 방열부(5)가 마련된다.The cooling air that has cooled the high-speed motors 21 and 22 in the casing 10 is recovered to the air intake unit 30 through the return passage 4 ′. One end of the return flow path 4 ′ is connected to a cooling air discharge hole 16 ′ provided in the casing 10 so that air cooled by the high-speed motors 21 and 22 can be introduced, and the other end is connected to the front of the impeller 31 . It is connected to the impeller housing 32 in a second position P2. The cooling air introduced through the second position P2 is supplied to the impeller 31 and discharged through the discharge pipe 50 . A heat dissipation unit 5 having a heat dissipation fin 6 is provided in the return flow path 4 ′ for cooling the cooling air heated in the casing 10 .

냉각공기 배출홀(16')과 연통되는 케이싱(10)과 후방 베어링 하우징(12) 사이에 제1 공간(S1)이 마련된다. 전방 베어링 하우징(11)과 스테이터(22) 사이에 제2 공간(S2), 후방 베어링 하우징(12)과 스테이터(22) 사이에 제3 공간(S3), 그리고 후방 베어링 하우징(12)과 리어커버(19) 사이에 제4 공간(S4)가 마련된다. 제4 공간(S4)은 냉각공기 유입홀(13')와 연통된다.A first space S1 is provided between the casing 10 communicating with the cooling air discharge hole 16 ′ and the rear bearing housing 12 . The second space S2 between the front bearing housing 11 and the stator 22, the third space S3 between the rear bearing housing 12 and the stator 22, and the rear bearing housing 12 and the rear cover A fourth space (S4) is provided between (19). The fourth space S4 communicates with the cooling air inlet hole 13'.

후방 베어링 하우징(12)에는 제3 공간(S3)과 제4 공간(S4)을 연결하는 관통홀(15)이 마련되며, 제3 공간(S3)으로부터 로터(21)와 스테이터(22) 사이의 갭(G)을 통해 제2 공간(S2)으로 유입된 냉각공기는 냉각유로(23)를 통해 제1 공간(S1)으로 유입된다. 제1 공간(S1) 내의 냉각공기는 냉각공기 배출홀(16')을 통해 리턴유로(4')로 흐른다.A through hole 15 connecting the third space S3 and the fourth space S4 is provided in the rear bearing housing 12 , and is formed between the rotor 21 and the stator 22 from the third space S3 . The cooling air introduced into the second space S2 through the gap G flows into the first space S1 through the cooling passage 23 . The cooling air in the first space S1 flows to the return passage 4' through the cooling air discharge hole 16'.

후방 베어링 하우징(12)이나 또는 후방 베어링 하우징(12)과 스테이터(22) 사이에 슬릿(14)이 마련된다. 슬릿(14)은 제1 공간(S1)과 제3 공간(S3)을 방사방향으로 연통시키며, 케이싱(10) 내에서 냉각공기가 원활하게 순환될 수 있게 한다.A slit 14 is provided either in the rear bearing housing 12 or between the rear bearing housing 12 and the stator 22 . The slit 14 radially communicates the first space S1 and the third space S3 , and allows cooling air to circulate smoothly within the casing 10 .

도 8에는 또 하나의 실시예에 따른 터보송풍기(1")가 개략적으로 도시되어 있다. 앞선 실시예에서와 서로 동일 유사한 요소들에 대한 중복된 설명은 필요하지 않을 것이다.Fig. 8 schematically shows a turbo blower 1" according to another embodiment. Duplicate descriptions of the same and similar elements as in the previous embodiment will not be necessary.

도 8을 참조하면 이 터보송풍기(1")는 로터(21)의 전단과 후단에 각각 임펠러(31)가 마련된 구조를 갖는다. 2개의 임펠러(31)에 의해 전방 공기흡입부(30a)와 후방 공기흡입부(30b) 각각으로부터 외부공기가 흡입되어 송풍되므로, 이 터보송풍기(1")는 대용량 및 고출력 요구에 적합하다.Referring to Fig. 8, the turbo blower 1" has a structure in which impellers 31 are provided at the front and rear ends of the rotor 21, respectively. The front air intake 30a and the rear by two impellers 31 Since external air is sucked in from each of the air intakes 30b and blown, this turbo blower 1" is suitable for large-capacity and high-output requirements.

전방 공기흡입부(30a)와 후방 공기흡입부(30b) 중 적어도 어느 하나로부터 흡입된 외부공기 중 일부(냉각공기)가 우회유로(2)를 통해 고속 모터(21,22: 20)의 냉각을 위해 케이싱(10) 내부로 공급될 수 있다. 우회유로(2)의 일단은 외부와 직접 통하도록 외부케이스(100)에 연결될 수 있다. 하나의 예로서 우회유로(2)의 일단은 외부케이스(100)의 탑면에 마련될 수 있다.Some of the external air (cooling air) sucked from at least one of the front air intake part 30a and the rear air intake part 30b cools the high-speed motors 21, 22: 20 through the bypass passage 2 It may be supplied into the casing 10 for this purpose. One end of the bypass passage 2 may be connected to the outer case 100 so as to communicate directly with the outside. As an example, one end of the bypass passage 2 may be provided on the top surface of the outer case 100 .

케이싱(10) 내부는 유입된 외부공기가 후방 베어링 하우징(12)에 의해 전방의 냉각유로(23)로 유도될 수 있도록 구성된 제1 공간(S1), 전방 베어링 하우징(11)과 스테이터(22) 사이의 제2 공간(S2), 후방 베어링 하우징(12)과 스테이터(22) 사이의 제3 공간(S3) 및 후방 베어링 하우징(12)과 케이싱(10)의 후단벽(17) 사이의 제4 공간(S4)으로 구분된다. 제1 공간(S1)의 후방은 후방 베어링 하우징(12) 또는 케이싱(10)의 구조물에 의해 폐쇄된다.The inside of the casing 10 is a first space S1 configured so that the introduced external air can be guided to the cooling passage 23 in the front by the rear bearing housing 12, the front bearing housing 11 and the stator 22 a second space S2 between the third space S3 between the rear bearing housing 12 and the stator 22 and a fourth space between the rear bearing housing 12 and the rear end wall 17 of the casing 10 . It is divided into a space S4. The rear of the first space S1 is closed by the structure of the rear bearing housing 12 or the casing 10 .

냉각공기 유입홀(13)을 통해 케이싱(10) 내부로 유입된 냉각공기는 제1 공간(S1), 제2 공간(S2), 제3 공간(S3) 및 제4 공간(S4)을 거쳐 케이싱(10)에 마련된 냉각공기 배출홀(16)을 통해 리턴유로(4)로 유입된다. 리턴유로(4)를 흐르는 냉각공기는 분기되어 전방 및 후방 공기흡입부(30a,30b) 각각의 제2 위치(P2,P2')를 통해 임펠러(31)로 공급된다.The cooling air introduced into the casing 10 through the cooling air inlet hole 13 passes through the first space S1, the second space S2, the third space S3 and the fourth space S4 to the casing. The cooling air is introduced into the return flow path 4 through the cooling air discharge hole 16 provided in the 10 . The cooling air flowing through the return flow path 4 is branched and supplied to the impeller 31 through the second positions P2 and P2' of the front and rear air intakes 30a and 30b, respectively.

한편 도 7의 예에서와 마찬가지의 방식으로, 이 터보송풍기(1")에서 냉각공기 순환방향은 도 8의 예와 반대방향으로 설계될 수 있다. 하나의 예로, 도 8에서 냉각공기 유입홀(13)은 냉각공기 배출홀로 재설계되고, 도 8에서 냉각공기 배출홀(16)은 냉각공기 유입홀(13)로 재설계될 수 있다.On the other hand, in the same manner as in the example of Fig. 7, the cooling air circulation direction in the turbo blower 1" may be designed in the opposite direction to the example of Fig. 8. As an example, in Fig. 8, the cooling air inlet hole ( 13) may be redesigned as a cooling air discharge hole, and the cooling air discharge hole 16 in FIG. 8 may be redesigned as a cooling air inlet hole 13 .

이상 본 발명의 다양한 측면들과 특징들을 이해하는데 도움을 주기 위한 실예들이 설명되었다. 명심할 것은 특허청구범위에 기재된 요소는, 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않으면서, 다양하게 변경 및 수정되고 등가물로 대체될 수 있다는 점이다. 본 발명을 구성하는 요소들은 선택적으로 조합될 수 있고, 이러한 조합에 의해 미처 설명되지 못한 실시예가 제시될 수 있다.Examples have been described above to help understand various aspects and features of the present invention. It should be borne in mind that elements described in the claims may be variously changed and modified and replaced with equivalents without departing from the spirit of the invention. Elements constituting the present invention may be selectively combined, and embodiments not previously described may be presented by such a combination.

하기의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 청구된 발명들이나 그 구성요소들을 보다 쉽게 그리고 직관적으로 이해하는데 도움을 주기 위한 것일 뿐, 청구된 발명들의 권리범위를 한정하지 않는다.The reference numerals described in the following claims are provided only to help understand the claimed inventions or their components more easily and intuitively, and do not limit the scope of the claimed inventions.

1: 터보송풍기 2: 우회유로
3: 실링케이스 4: 리턴유로
5: 방열부 6: 방열핀
10: 케이싱 11,12: 베어링 하우징
13: 냉각공기 유입홀 16: 냉각공기 배출홀
21: 로터 22: 스테이터
23: 냉각유로 24: 냉각핀
31: 임펠러 32: 임펠러 하우징
41,42: 저널베어링 50: 토출관
60: 방풍밸브 100: 외부케이스1: Turbo blower 2: Bypass flow path
3: Sealing case 4: Return flow path
5: heat dissipation part 6: heat dissipation fin
10: casing 11,12: bearing housing
13: cooling air inlet hole 16: cooling air outlet hole
21: rotor 22: stator
23: cooling passage 24: cooling fins
31: impeller 32: impeller housing
41, 42: journal bearing 50: discharge pipe
60: wind valve 100: outer case

Claims (6)

터보송풍기 및 이 터보송풍기가 설치된 외부케이스(100)를 포함하며, 외부케이스(100)에 외부공기 유입구(101)와 필터링을 위한 에어필터(102)가 마련되고, 터보 송풍기는,
케이싱(10);
케이싱(10)에 내장되며, 로터(21)와 스테이터(22)를 구비하는 고속 모터, 여기서 스테이터(22)의 외주면을 따라 길이방향으로 냉각유로(23)가 연장됨;
로터(21)의 전단에 연결된 임펠러(31)와 이 임펠러(31)를 둘러싼 임펠러 하우징(32)을 구비하는 공기흡입부(30), 임펠러(31)의 회전력에 의해 유입구(101)를 통해 외부로부터 유입된 공기가 임펠러(31)로 공급됨;
일단은 제1 위치(P1)에 배치되며 타단은 케이싱(10)에 마련된 냉각공기 유입홀(13)에 연결된 우회관(2), 일단은 공기흡입부(30)에 마련되거나 또는 외부와 통하도록 외부케이스(100)에 연결됨;
일단은 고속 모터를 냉각시킨 공기가 배출될 수 있도록 케이싱(10)에 마련된 냉각공기 배출홀(16)에 연결되며 타단은 공기흡입부(30)의 제2 위치(P2)에 연결된 리턴관(4), 제2 위치(P2)는 제1 위치(P1)보다 임펠러(31)에 근접해 위치되며, 제2 위치(P2)에서 공기흡입부(30)로 유입된 공기는 임펠러(31)로 공급되어 토출관(50)을 통해 배출됨;
고속 모터의 스테이터(22) 양측에 배치되며 로터(21)를 지지하기 위한 전방 및 후방 베어링 하우징(11,12);
냉각공기 유입홀(13)을 통해 유입된 외부공기가 후방 베어링 하우징(12)에 의해 전방의 냉각유로(23)로 유도될 수 있도록 구성된 제1 공간(S1);
전방 베어링 하우징(11)과 스테이터(22) 사이의 제2 공간(S2), 제1 공간(S1) 내 공기는 냉각유로(23)를 통해 제2 공간(S2)으로 유입됨;
후방 베어링 하우징(12)과 스테이터(22) 사이의 제3 공간(S3); 및
후방 베어링 하우징(12) 후방에 마련되며, 냉각공기 배출홀(16)과 연통된 제4 공간(S4)을 포함하며,
제2 공간(S2)으로부터 로터(21)와 스테이터(22) 사이의 갭(G)을 통해 제3 공간(S3)으로 유입된 공기가 관통홀(15)을 통해 제4 공간(S4)로 배출되도록 구성되고,
후방 베어링 하우징(12)은 로터(21)를 둘러싸는 슬리브(12a), 슬리브(12a)로부터 방사방향 바깥쪽으로 연장된 지지부(12b) 및 지지부(12b)로부터 로터(21) 길이방향으로 연장된 원통형의 외측벽(12c)을 구비하며, 외측벽(12c)은 냉각공기 유입홀(13) 부근에서 케이싱(10)과의 사이에 제1 공간(S1)이 마련되도록 케이싱(10)으로부터 이격 배치되고, 지지부(12b)에 제3 공간(S3)과 제4 공간(S4)을 연결하는 관통홀(15)이 마련된 것을 특징으로 하는 고효율 터보송풍기 장치.It includes a turbo blower and an outer case 100 in which the turbo blower is installed, and an external air inlet 101 and an air filter 102 for filtering are provided in the outer case 100, and the turbo blower,
casing (10);
a high-speed motor embedded in the casing 10 and having a rotor 21 and a stator 22, wherein the cooling passage 23 extends along an outer circumferential surface of the stator 22 in the longitudinal direction;
The air intake part 30 having the impeller 31 connected to the front end of the rotor 21 and the impeller housing 32 surrounding the impeller 31, and the external through the inlet 101 by the rotational force of the impeller 31 air introduced from the impeller 31 is supplied;
One end is disposed at the first position (P1), the other end is a bypass pipe (2) connected to the cooling air inlet hole (13) provided in the casing (10), and one end is provided in the air intake unit (30) or communicated with the outside. connected to the outer case 100;
One end is connected to the cooling air discharge hole 16 provided in the casing 10 so that the air cooled by the high-speed motor can be discharged, and the other end is the return pipe 4 connected to the second position P2 of the air intake unit 30 . ), the second position P2 is located closer to the impeller 31 than the first position P1, and the air introduced into the air intake 30 at the second position P2 is supplied to the impeller 31 and discharged through the discharge pipe 50;
It is disposed on both sides of the stator 22 of the high-speed motor and front and rear bearing housings 11 and 12 for supporting the rotor 21;
a first space (S1) configured to allow external air introduced through the cooling air inlet hole (13) to be guided to the front cooling passage (23) by the rear bearing housing (12);
air in the second space S2 and the first space S1 between the front bearing housing 11 and the stator 22 is introduced into the second space S2 through the cooling passage 23;
a third space S3 between the rear bearing housing 12 and the stator 22; and
It is provided at the rear of the rear bearing housing 12, and includes a fourth space (S4) in communication with the cooling air discharge hole (16),
Air introduced into the third space S3 from the second space S2 through the gap G between the rotor 21 and the stator 22 is discharged into the fourth space S4 through the through hole 15 . configured to be
The rear bearing housing 12 has a sleeve 12a surrounding the rotor 21 , a support 12b extending radially outwardly from the sleeve 12a and a cylindrical shape extending in the longitudinal direction of the rotor 21 from the support 12b. has an outer wall 12c of A high-efficiency turbo blower device, characterized in that a through hole (15) connecting the third space (S3) and the fourth space (S4) is provided in (12b). 터보송풍기 및 이 터보송풍기가 설치된 외부케이스(100)를 포함하며, 외부케이스(100)에 외부공기 유입구(101)와 필터링을 위한 에어필터(102)가 마련되고, 터보 송풍기는,
케이싱(10);
케이싱(10)에 내장되며, 로터(21)와 스테이터(22)를 구비하는 고속 모터, 여기서 케이싱(10)에 고정된 스테이터(22)의 외주면을 따라 길이방향으로 냉각유로(23)가 연장됨;
로터(21)의 전단에 연결된 임펠러(31)와 이 임펠러(31)를 둘러싼 임펠러 하우징(32)을 구비하는 공기흡입부(30), 임펠러(31)의 회전력에 의해 유입구(101)를 통해 외부로부터 유입된 공기가 임펠러(31)로 공급됨;
일단은 제1 위치(P1)에 배치되며 타단은 케이싱(10)에 마련된 냉각공기 유입홀(13')에 연결된 우회관(2'), 일단은 공기흡입부(30)에 마련되거나 또는 외부와 통하도록 외부케이스(100)에 연결됨;
일단은 고속 모터를 냉각시킨 공기가 유입될 수 있도록 케이싱(10)에 마련된 냉각공기 배출홀(16')에 연결되며 타단은 공기흡입부(30)의 제2 위치(P2)에 연결된 리턴관(4'), 제2 위치(P2)는 제1 위치(P1)보다 임펠러(31)에 근접해 위치되며, 제2 위치(P2)에서 공기흡입부(30)로 유입된 공기는 임펠러(31)로 공급되어 토출관(50)을 통해 배출됨;
고속 모터의 스테이터(22) 양측에 배치되며 로터(21)를 지지하기 위한 전방 및 후방 베어링 하우징(11,12);
냉각공기 배출홀(16')과 연통되는 케이싱(10)과 후방 베어링 하우징(12) 사이의 제1 공간(S1);
전방 베어링 하우징(11)과 스테이터(22) 사이의 제2 공간(S2);
후방 베어링 하우징(12)과 스테이터(22) 사이의 제3 공간(S3); 및
후방 베어링 하우징(12)의 후방에 마련되며, 냉각공기 유입홀(13')와 연통된 제4 공간(S4)을 포함하며,
제3 공간(S3)으로부터 로터(21)와 스테이터(22) 사이의 갭(G)을 통해 제2 공간(S2)으로 유입된 공기가 냉각유로(23)를 통해 제1 공간(S1)으로 배출되도록 구성되고,
후방 베어링 하우징(12)은 로터(21)를 둘러싸는 슬리브(12a), 슬리브(12a)로부터 방사방향 바깥쪽으로 연장된 지지부(12b) 및 지지부(12b)로부터 로터(21) 길이방향으로 연장된 원통형의 외측벽(12c)을 구비하며, 외측벽(12c)은 냉각공기 유입홀(13) 부근에서 케이싱(10)과의 사이에 제1 공간(S1)이 마련되도록 케이싱(10)으로부터 이격 배치되고, 지지부(12b)에 제3 공간(S3)과 제4 공간(S4)을 연결하는 관통홀(15)이 마련된 것을 특징으로 하는 고효율 터보송풍기 장치.It includes a turbo blower and an outer case 100 in which the turbo blower is installed, and an external air inlet 101 and an air filter 102 for filtering are provided in the outer case 100, and the turbo blower,
casing (10);
A high-speed motor embedded in the casing 10 and having a rotor 21 and a stator 22, wherein the cooling passage 23 extends along the outer circumferential surface of the stator 22 fixed to the casing 10;
The air intake part 30 having the impeller 31 connected to the front end of the rotor 21 and the impeller housing 32 surrounding the impeller 31, and the external through the inlet 101 by the rotational force of the impeller 31 air introduced from the impeller 31 is supplied;
One end is disposed at the first position (P1), the other end is a bypass pipe (2') connected to the cooling air inlet hole (13') provided in the casing (10), and one end is provided in the air intake unit (30) or with the outside. connected to the outer case 100 to pass through;
One end of the return pipe ( 4 '), the second position (P2) is located closer to the impeller 31 than the first position (P1), and the air introduced into the air intake unit 30 from the second position (P2) is directed to the impeller (31). supplied and discharged through the discharge pipe 50;
It is disposed on both sides of the stator 22 of the high-speed motor and front and rear bearing housings 11 and 12 for supporting the rotor 21;
a first space (S1) between the casing (10) and the rear bearing housing (12) communicating with the cooling air discharge hole (16');
a second space (S2) between the front bearing housing (11) and the stator (22);
a third space S3 between the rear bearing housing 12 and the stator 22; and
It is provided at the rear of the rear bearing housing 12, and includes a fourth space (S4) in communication with the cooling air inlet hole (13'),
Air introduced into the second space S2 from the third space S3 through the gap G between the rotor 21 and the stator 22 is discharged into the first space S1 through the cooling passage 23 . configured to be
The rear bearing housing 12 has a sleeve 12a surrounding the rotor 21 , a support 12b extending radially outwardly from the sleeve 12a and a cylindrical shape extending in the longitudinal direction of the rotor 21 from the support 12b. has an outer wall 12c of A high-efficiency turbo blower device, characterized in that a through hole (15) connecting the third space (S3) and the fourth space (S4) is provided in (12b). 터보송풍기 및 이 터보송풍기가 설치된 외부케이스(100)를 포함하며, 외부케이스(100)에 외부공기 유입구(101)와 필터링을 위한 에어필터(102)가 마련되고, 터보 송풍기는,
케이싱(10);
케이싱(10)에 내장되며, 로터(21)와 스테이터(22)를 구비하는 고속 모터, 여기서 스테이터(22)의 외주면을 따라 길이방향으로 냉각유로(23)가 연장됨;
로터(21)의 전단과 후단에 각각 마련된 공기흡입부(30a,30b), 이 공기흡입부(30a,30b) 각각은 로터(21)에 연결된 임펠러(31)와 이 임펠러(31)를 둘러싼 임펠러 하우징(32)을 구비함;
일단은 제1 위치(P1)에 배치되며 타단은 케이싱(10)에 마련된 냉각공기 유입홀(13)에 연결된 우회관(2), 일단은 전단과 후단 공기흡입부(30a,30b)의 적어도 어느 하나에 마련되거나 또는 외부와 통하도록 외부케이스(100)에 연결됨;
일단은 고속 모터를 냉각시킨 공기가 배출될 수 있도록 케이싱(10)에 마련된 냉각공기 배출홀(16)에 연결되며 타단은 각 공기흡입부(30a,30b)의 제2 위치(P2,P2')에 연결된 리턴관(4), 제2 위치(P2,P2')는 제1 위치(P1)보다 임펠러(31)에 근접해 위치되며, 제2 위치(P2,P2')에서 공기흡입부(30)로 유입된 공기는 임펠러(31)로 공급되어 토출관(50)을 통해 배출됨;
고속 모터의 스테이터(22) 양측에 배치되며 로터(21)를 지지하기 위한 전방 및 후방 베어링 하우징(11,12);
냉각공기 유입홀(13)을 통해 유입된 외부공기가 후방 베어링 하우징(12)에 의해 전방의 냉각유로(23)로 유도될 수 있도록 구성된 제1 공간(S1);
전방 베어링 하우징(11)과 스테이터(22) 사이의 제2 공간(S2), 제1 공간(S1) 내 공기는 냉각유로(23)를 통해 제2 공간(S2)으로 유입됨;
후방 베어링 하우징(12)과 스테이터(22) 사이의 제3 공간(S3); 및
후방 베어링 하우징(12) 후방에 마련되며, 냉각공기 배출홀(16)과 연통된 제4 공간(S4)을 포함하며,
제2 공간(S2)으로부터 로터(21)와 스테이터(22) 사이의 갭(G)을 통해 제3 공간(S3)으로 유입된 공기가 관통홀(15)을 통해 제4 공간(S4)로 배출되도록 구성되고,
후방 베어링 하우징(12)은 로터(21)를 둘러싸는 슬리브(12a), 슬리브(12a)로부터 방사방향 바깥쪽으로 연장된 지지부(12b) 및 지지부(12b)로부터 로터(21) 길이방향으로 연장된 원통형의 외측벽(12c)을 구비하며, 외측벽(12c)은 냉각공기 유입홀(13) 부근에서 케이싱(10)과의 사이에 제1 공간(S1)이 마련되도록 케이싱(10)으로부터 이격 배치되고, 지지부(12b)에 제3 공간(S3)과 제4 공간(S4)을 연결하는 관통홀(15)이 마련된 것을 특징으로 하는 고효율 터보송풍기 장치.It includes a turbo blower and an outer case 100 in which the turbo blower is installed, and an external air inlet 101 and an air filter 102 for filtering are provided in the outer case 100, and the turbo blower,
casing (10);
a high-speed motor embedded in the casing 10 and having a rotor 21 and a stator 22, wherein the cooling passage 23 extends along an outer circumferential surface of the stator 22 in the longitudinal direction;
Air intake portions 30a and 30b provided at the front and rear ends of the rotor 21, respectively, and the air intake portions 30a and 30b, respectively, are an impeller 31 connected to the rotor 21 and an impeller surrounding the impeller 31 having a housing (32);
One end is disposed at the first position (P1), the other end is a bypass pipe (2) connected to the cooling air inlet hole (13) provided in the casing (10), one end is at least any of the front and rear air intakes (30a, 30b) provided in one or connected to the outer case 100 to communicate with the outside;
One end is connected to the cooling air discharge hole 16 provided in the casing 10 so that the air cooled by the high-speed motor can be discharged, and the other end is at the second position (P2, P2') of each air intake unit 30a, 30b. The return pipe 4 connected to the second position (P2, P2') is located closer to the impeller 31 than the first position (P1), and the air intake part 30 at the second position (P2, P2') The air introduced into the is supplied to the impeller 31 and discharged through the discharge pipe 50;
It is disposed on both sides of the stator 22 of the high-speed motor and front and rear bearing housings 11 and 12 for supporting the rotor 21;
a first space (S1) configured to allow external air introduced through the cooling air inlet hole (13) to be guided to the front cooling passage (23) by the rear bearing housing (12);
air in the second space S2 and the first space S1 between the front bearing housing 11 and the stator 22 is introduced into the second space S2 through the cooling passage 23;
a third space S3 between the rear bearing housing 12 and the stator 22; and
It is provided at the rear of the rear bearing housing 12, and includes a fourth space (S4) in communication with the cooling air discharge hole (16),
Air introduced into the third space S3 from the second space S2 through the gap G between the rotor 21 and the stator 22 is discharged into the fourth space S4 through the through hole 15 . structured to be
The rear bearing housing 12 has a sleeve 12a surrounding the rotor 21 , a support 12b extending radially outwardly from the sleeve 12a and a cylindrical shape extending in the longitudinal direction of the rotor 21 from the support 12b. has an outer wall 12c of A high-efficiency turbo blower device, characterized in that a through hole (15) connecting the third space (S3) and the fourth space (S4) is provided in (12b). 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 제1 공간(S1)과 제3 공간(S3)이 방사방향으로 연통되도록, 후방 베어링 하우징(12)에 또는 후방 베어링 하우징(12)과 스테이터(22) 사이에 슬릿(14)이 마련되며, 이 슬릿(14)은 관통홀(15)보다 폭이 작은 특징으로 하는 고효율 터보송풍기 장치.4. The rear bearing housing (12) or the rear bearing housing (12) and the stator (22) according to any one of the preceding claims, such that the first space (S1) and the third space (S3) communicate in a radial direction. ) A slit 14 is provided between the slits 14, and the slit 14 is a high-efficiency turbo blower device, characterized in that the width is smaller than the through hole 15. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 외부케이스(100)는 터보송풍기가 설치된 제1 실(S11), 제1 실(S11) 일측의 제2 실(S12) 및 제1실(S11) 타측의 제3 실(S13)을 구비하며,
임펠러 하우징(32)에는 전방을 향해 확장되는 흡입덕트(33)가 마련되며,
제1 실(S11)과 제2 실(S12) 사이의 제1 격벽(111)에 흡입덕트(33)의 전단이 고정되고,
우회관(2,2')의 일단은 제1 격벽(111)에 연결되고, 리턴관(4,4')의 타단은 임펠러(31) 전방에서 임펠러 하우징(32)에 연결된 것을 특징으로 하는 고효율 터보송풍기 장치.The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the outer case (100) is a first chamber (S11) installed with a turbo blower, the second chamber (S12) and the first chamber (S11) on one side of the first chamber (S11) A third chamber (S13) on the other side is provided,
The impeller housing 32 is provided with a suction duct 33 extending toward the front,
The front end of the suction duct 33 is fixed to the first partition wall 111 between the first chamber S11 and the second chamber S12,
One end of the bypass pipe (2,2') is connected to the first partition wall (111), and the other end of the return pipe (4,4') is connected to the impeller housing 32 in front of the impeller 31. Turbo blower device. 삭제delete
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