直驅型雙渦輪鼓風機冷卻結構的製作方法

2023-12-09 06:55:31 2

本發明涉及直驅型雙渦輪鼓風機冷卻結構，更詳細地，涉及沿著電機殼的外徑形成用於對定子進行冷卻的多個孔部和線圈部及用於對軸承座及轉子進行冷卻的多個孔部，分別在上述電機殼的兩側形成葉輪，由此體現使流體的流量倍增的效果，當用於提供風冷方式而非以往的水冷方式的冷卻風扇進行工作時，體現可藉助上述多個孔部來實現熱均衡狀態的風冷方式，因此無需使用水冷方式所需的泵、熱交換器、水罐、配管等，因而機械結構簡單，且可減少製造時間及費用的直驅型雙渦輪鼓風機冷卻結構。

背景技術：

通常，鼓風機為用於產生流體的能量的機械裝置，鼓風機包括：葉輪，用於引起流體的流動；以及機殼，用於引導向葉輪流入流出的流體的流動。

這種鼓風機的分類方法有多種，根據通過葉輪的流動特性，鼓風機分為軸流式鼓風機(Axial Blower)、徑流式鼓風機(Radial Blower)、混合流式鼓風機(Mixed Blower)。

作為一例，徑流式鼓風機的主要目的在於提高基於離心力的壓力，因而多用於需要壓力的地方，而不是用於需要流量的地方。

並且，離心式鼓風機大體分為使用螺旋型機殼的情況和使用管型機殼的情況，在使用螺旋型機殼的情況下，普通葉輪的入口流動方向為旋轉軸方向但出口流動方向為旋轉軸的直角方向，在使用管型機殼的情況下，葉輪的入口流動和出口流動方向均為旋轉軸方向。

作為一種離心式鼓風機的渦輪鼓風機(Turbo Blower)是指壓力比大的離心式鼓風機，在通過使葉輪在容器內高速旋轉來使氣體以放射狀流動，且利用離心力的離心式鼓風機中，將壓力比小的鼓風機稱為離心式通風機、渦輪通風機，將壓力比大的鼓風機稱為離心式鼓風機、渦輪鼓風機。

上述渦輪鼓風機包括：本體，用於形成外觀；驅動部，設置於本體內部，實際上用於對空氣進行加壓；以及控制部，用於控制驅動部的驅動，經由形成於本體的空氣流入口向本體內部流入的空氣被驅動部施加規定以上的壓力之後被排出。

但是，以往，在內部驅動部發生的噪聲大聲向外部傳遞，且未設置有用於對驅動部的內部部件進行適當冷卻的內部結構，因此會降低內部部件的壽命，從而發生整體驅動部的耐久性下降的缺點。

上述冷卻大致通過利用流入葉輪的吸入空氣或氣體的方式進行，或者使用向形成於轉子與定子之間的氣隙或形成於定子的冷卻孔等吹入大量空氣的方式。

但是，在第一種方式中，雖然在冷卻中所消耗的動力小，但是冷卻系統自身具有與葉輪緊密聯動的結構，因此具有對於葉輪的敏感度極大的缺點。

即，由於冷卻系統的結構根據葉輪的設計形狀而發生變化，因此在設計自由度方面受到很大限制。

並且，在冷卻系統的特性上，存在渦輪設備的整體大小變大的問題。

而且，在第二種方式中，由於具有利用冷卻風扇以相當大的壓力吹入大量空氣的結構，因此存在冷卻效率極低的缺點。

因此，基於冷卻風扇的冷卻系統為了維持適當水平的冷卻而需要消耗相對較多的動力，並且由於流入的空氣對內部整體進行冷卻，因此，很難對每一個部件進行冷卻，從而只能導致冷卻效果下降。

另一方面，雖然以往的兩端型渦輪鼓風機方式已得到開發，但由於在兩端型渦輪鼓風機的兩側設置有葉輪，因此在用於設置風扇的空間方面受到制約，從而具有通過水冷式進行冷卻的方式和利用葉輪吸入口氣的方式。

在水冷方式中，為了對泵、熱交換器、水罐、配管等進行冷卻，需要相當大量的部件，因而成本會增加，並且為了附著上述部件，需要在組件(Package)內部設置額外的空間，因此存在設備變大的問題。

並且，在發生漏水的情況下，作為使用高電壓的設備，可導致大型安全事故。

在利用葉輪吸入空氣的方式中，吸入空氣對內部部件進行冷卻，且由葉輪(Impeller)吸入經過加熱而密度變小的空氣，因此，與常溫的空氣相比，流體的流量少且效率下降。

並且，為了準確地測量流體的流量而需要設置噴嘴，但這也存在無法附著噴嘴的缺點。

即，以往的兩端型渦輪鼓風機方式的最大的問題在於，因難以設置風扇而導致製造成本上升，因而即使效率下降，也只能使用利用水冷式和葉輪吸入空氣的自行風冷方式。

最終，需要可實現熱均衡的直驅型渦輪鼓風機冷卻結構。

現有技術文獻

專利文獻1：韓國授權專利公報10-0572849號(2006年04月24日)

技術實現要素：

技術問題

因此，本發明考慮如上所述的現有技術的問題後提出，本發明的目的在於，沿著電機殼的外徑形成用於對定子進行冷卻的多個孔部和線圈部及用於對軸承座及轉子進行冷卻的多個孔部，分別在上述電機殼的兩側形成葉輪，由此具有使流體的流量倍增的效果，當用於提供風冷方式而非以往的水冷方式的冷卻風扇進行工作時，通過上述多個孔部來提高冷卻效率，從而提供熱均衡。

即，在兩側雙重配置葉輪和渦殼，而且，通過在一個葉輪的前端設置冷卻風扇來提供使流體的流量倍增的效果，通過冷卻風扇的動作來提供以風冷式進行冷卻的效果，尤其，通過形成多個孔部，從而當冷卻風扇進行工作時，使形成於電機殼內部的定子、線圈部、軸承、轉子與用於冷卻的空氣之間的接觸面積和吸入量極大化，由此可以均勻地進行冷卻，從而解決了因僅冷卻一個部件而使熱均衡破壞的問題。

解決問題的方案

用於實現上述目的的本發明一實施例的直驅型雙渦輪鼓風機冷卻結構以如下方式解決本發明的問題，即，上述直驅型雙渦輪鼓風機冷卻結構包括：圓筒形的電機殼100；定子200，內置於上述電機殼的內部，在上述定子200的內部設置有轉子250；鐵芯300，形成於上述定子的兩側，在上述鐵芯300形成有用於使空氣經過的冷卻空氣通孔310；左後板400，形成有用於使上述轉子的一側經過的孔；左蓋500，一面與上述左後板相結合，另一側與第一渦殼相結合，上述左蓋500包括用於防止所產生的流體洩漏的密封部(seal)；右後蓋600，形成於上述電機殼與冷卻風扇之間；軸承座700、700'，具有用於以旋轉的方式支撐轉子的軸承；第一葉輪800，形成於上述左蓋的一面；第一渦殼900，包圍上述第一葉輪的一側，用於引導從第一葉輪發生的流體的流動，並使流體的動能轉換成勢能；第一渦旋罩1000，以包圍上述第一葉輪的方式與上述第一渦殼的一側相結合，當上述第一葉輪高速旋轉時，上述第一渦旋罩1000通過使空氣的流動變得順暢來產生液壓；第一噴嘴1100，作為使空氣流入的吸入口，上述第一噴嘴1100與上述第一渦旋罩1000的一側相結合；冷卻風扇1200，與上述右後蓋的一側相結合；風扇保護罩1250，形成於右蓋的一側，用於防止流體向外部洩漏；風扇渦旋部1300，包圍上述冷卻風扇，用於向外部排出流體；冷卻管道550，與上述風扇渦旋部的一側相結合，用於排出冷卻空氣；右蓋500'，形成於上述右後蓋的一面；第二葉輪800'，形成於上述右蓋的一面；第二渦殼900'，包圍上述第二葉輪的一側，用於引導從上述第二葉輪發生的流體的流動，並使流體的動能轉換成勢能；第二渦旋罩1000'，以包圍上述第二葉輪的方式與上述第二渦殼的一側相結合，當上述第二葉輪高速旋轉時，上述第二渦旋罩1000'用於使空氣的流動變得順暢來產生液壓；以及第二噴嘴1100'，作為使空氣流入的流入口，上述第二噴嘴1100'與上述第二渦旋罩的一側相結合。

發明的效果

根據本發明的直驅型雙渦輪鼓風機冷卻結構，沿著電機殼的外徑形成用於對定子進行冷卻的多個孔部和線圈部及用於對軸承座及轉子進行冷卻的多個孔部，分別在上述電機殼的兩側形成葉輪，由此提供使流體的流量倍增的效果，當用於提供風冷方式而非以往的水冷方式的冷卻風扇進行工作時，通過上述多個孔部來提高冷卻效率，從而提供熱均衡效果。

即，在兩側雙重配置葉輪和渦殼，而且，在一個葉輪的前端設置冷卻風扇，由此提供使流體的流量倍增的效果，通過冷卻風扇的動作來提供以風冷式進行冷卻的效果，尤其，通過形成多個孔部，從而當冷卻風扇進行工作時，使用於對形成於電機殼內部的定子、線圈部、軸承、轉子進行用於冷卻的空氣的接觸面積和吸入量極大化，由此可以均勻地進行冷卻，從而提供用於解決因僅冷卻一個部件而使熱均衡破壞的問題的上升效果。

並且，體現可藉助上述多個孔部來實現熱均衡狀態的風冷方式，因此無需使用水冷方式所需的泵、熱交換器、水罐、配管等，因而提供機械結構簡單，且可減少製造時間及費用的效果。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的直驅型雙渦輪鼓風機冷卻結構的剖切立體圖。

圖2為本發明一實施例的直驅型雙渦輪鼓風機冷卻結構的分解立體圖。

圖3為示出形成於本發明一實施例的直驅型雙渦輪鼓風機冷卻結構的電機殼的第一孔部、第二孔部、第三孔部的立體圖。

圖4至圖7為本發明一實施例的直驅型雙渦輪鼓風機冷卻結構的照片。

附圖說明

100：電機殼

200：定子

250：轉子

300：鐵芯

400：左後板

500：左蓋

600：右後蓋

700：軸承座

800：第一葉輪

800'：第二葉輪

900：第一渦殼

900'：第二渦殼

1000：第一渦旋罩

1000'：第二渦旋罩

1100：第一噴嘴

1100'：第二噴嘴

1200：冷卻風扇

1300：風扇渦旋部

具體實施方式

以下，可以對本發明實施多種變換，且本發明可具有多個實施例，因而在附圖中例示特定實施例並所要詳細說明本發明。但是，這並非表示所要將本發明限定為特定實施形態，而是應當理解為包括本發明的技術思想及技術範圍所包含的所有變換、等同技術方案及代替技術方案。為了使本發明所屬技術領域的普通技術人員更加詳細地理解本發明而提供本實施例。因此，為了強調更加明確的說明，附圖中所示的各個結構要素的形狀可以有所誇張，在說明本發明的過程中，在判斷為對於相關公知技術的具體說明可能使本發明的主旨變得模糊的情況下，將省略對其的詳細說明。

第一、第二等的術語可用於說明多種結構要素，但是結構要素不應局限於術語。術語僅以從其他結構要素中區分一個結構要素為目的來使用。

在本申請中所使用的術語僅用於說明特定實施例，而並非用於限定本發明。除非在文脈上明確表示不同的含義，單數的表達包括複數的表達。

在本申請中，「包括」或「具有」等術語用於指定在說明書中記載的特徵、數字、步驟、動作、結構要素、部件或這些的組合的存在，而並非預先排除一個或一個以上的其他特徵或數字、步驟、動作、結構要素、部件或這些的組合的存在或附加可能性。

以下，參照附圖，更加詳細說明本發明的優選實施例。

雖然以往的兩端型渦輪鼓風機方式已得到開發，但由於在兩端型渦輪鼓風機的兩側設置有葉輪，因此在用於設置風扇的空間方面受到制約，從而利用以水冷式進行冷卻的方式。

即，以往的兩端型渦輪鼓風機方式的最大問題為無法設置風扇。

並且，一般渦輪鼓風機冷卻結構使用吹出空氣的方式，因此無法實現內部部件的熱均衡。

但是，在本發明的情況下，使用從兩側吸入空氣的方式，因此，本發明的特徵在於，在雙渦輪鼓風機冷卻結構中，分別在電機殼的兩側形成葉輪，由此提供使流體的流量倍增的效果，而且，當用於提供風冷方式而非以往的水冷方式的冷卻風扇進行工作時，通過上述多個孔部來提高冷卻效率，從而提供熱均衡。

即，可利用雙渦輪鼓風機結構來同時並迅速地進行冷卻，由此可實現熱均衡。

如圖1至圖3所示，本發明的直驅型雙渦輪鼓風機冷卻結構包括電機殼100、定子200、鐵芯300、左後板400、左蓋500、右後蓋600、軸承座700、第一葉輪800、第一渦殼900(SCROLL VOLUTE)、第一渦旋罩1000(SCROLL SHROUD)、第一噴嘴1100、冷卻風扇1200、風扇渦旋部1300、第二葉輪800'、第二渦殼900'、第二渦旋罩1000'及第二噴嘴1100'。

即，本發明包括電機殼100、定子200、鐵芯300、左後板400、左蓋500、右後蓋600、軸承座700、冷卻風扇1200、風扇渦旋部1300，

在上述電機殼100的一側形成第一葉輪800、第一渦殼900、第一渦旋罩1000及第一噴嘴1100，

在電機殼100的另一側形成第二葉輪800'、第二渦殼900'、第二渦旋罩1000'及第二噴嘴1100'。

在上述結構中，在兩側形成葉輪，在葉輪內部形成用於構成冷卻風扇的右後蓋600、風扇保護罩1250及風扇渦旋部1300，由此使冷卻風扇堅固地結合。

上述電機殼100呈圓筒形，在電機殼的內部形成包括轉子250的定子200。

上述轉子作為旋轉軸，在上述定子上卷繞有線圈部，因而若導電，則在上述線圈部產生磁場，從而起到使轉子旋轉的作用。

在此情況下，在上述定子的兩側形成鐵芯300，上述鐵芯300的特徵在於，在上述鐵芯300形成有多個用於使空氣經過的冷卻空氣通孔310。

在上述左後板400中，在中央部位形成有用於使轉子的一側經過的孔，左後板的一面與左蓋500相結合。

在此情況下，上述左蓋的另一側與第一渦殼相結合，從而執行用於防止所產生的流體洩漏的擋板的作用。

並且，上述左蓋500的一面與上述左後板相結合。

並且，在電機殼與冷卻風扇之間形成上述右後蓋600。

當然，在中央部位形成有用於使轉子貫通的中央孔。

而且，在形成於轉子兩側的圓板的一面分別形成軸承座700，上述軸承座700具有設置於右後蓋一面且用於旋轉支撐轉子的軸承。

在此情況下，在上述右蓋和右後蓋之間還可形成風扇保護罩1250，上述風扇保護罩1250用於防止流體向外部洩漏，且幫助冷卻空氣的流動。

並且，上述右蓋500'可包括密封部，上述密封部的一面與上述右後蓋相結合，另一側與第二渦殼相結合，從而可防止所產生流體洩漏。

並且，在上述左蓋的一面形成第一葉輪800，藉助第一渦殼900包圍第一葉輪的一側，並引導從第一葉輪產生的流體的流動，從而使流體的動能轉換成勢能。

本發明的特徵在於，不向電機殼方向提供藉助第一葉輪產生的流體。

並且，以包圍第一葉輪的方式使第一渦旋罩1000與第一渦殼的一側相結合，由此，當第一葉輪高速旋轉時，使空氣的流動變得流暢，從而產生液壓。

並且，上述第一噴嘴1100作為使空氣流入的吸入口，上述第一噴嘴1100與上述第一渦旋罩的一側相結合。

並且，在上述右蓋的一面形成有第二葉輪800'，藉助第二渦殼900'包圍第二葉輪的一側，並引導從第二葉輪發生的流體的流動，從而使流體的動能轉換成勢能。

本發明的特徵在於，不向電機殼方向提供藉助第二葉輪產生的流體。

並且，以包圍第二葉輪的方式使第二渦旋罩1000'與第二渦殼的外側相結合，由此，當第二葉輪高速旋轉時，使空氣的流動變得順暢，從而產生液壓。

並且，上述第二噴嘴1100'作為使空氣流入的吸入口，上述第二噴嘴1100'與上述第二渦旋罩的一側相結合。

另一方面，上述右後蓋的一側與冷卻風扇1200相結合，並使風扇渦旋部1300包圍冷卻風扇，從而向外部排出流體。

即，通過形成現有技術無法解決的雙重結構的葉輪，從而具有可在內部形成冷卻風扇的優點，由此提供可通過風冷方式解決以往的水冷方式中所存在的問題的上升效果。

為此，為了使上述冷卻風扇結構性地結合而包括右後蓋600、風扇渦旋部1300和風扇保護罩1250。

另一方面，根據附加實施方式，可在渦殼900、900'與葉輪800、800'之間形成擴散管，上述擴散管的一側與渦殼900、900'相結合，由此執行順暢地降低流體的流速，並提高正壓的功能。

而且，為了實現本發明的目的，本發明的特徵在於，電機殼100包括：第一孔部110，沿著電機殼的外徑，在左後板400側鐵芯上側周邊以規定間隔形成有多個；第二孔部120，沿著電機殼的外徑，在右後蓋600側鐵芯的上側周邊以規定間隔形成有多個；以及第三孔部130，直徑小於上述第一孔部和上述第二孔部的直徑，沿著電機殼的外徑，在與上述第二孔部隔開規定間隔的右後蓋600側的上側周邊形成有多個。

若以如上所述的方式構成，則提供熱均衡效果。

即，沿著電機殼的外徑，在左後板400側鐵芯的上側周邊以規定間隔形成多個第一孔部110。

如圖1及圖3所示，沿著電機殼的外徑，以規定間隔形成第一孔部110，上述第一孔部110的位置在左後板400側鐵芯的上側周邊。

並且，沿著電機殼的外徑，在右後蓋600側鐵芯的上側周邊形成多個第二孔部120。

即，如圖1及圖3所示，第二孔部120形成於右後蓋600側鐵芯的上側周邊。

在此情況下，為了實現熱均衡的目的，沿著電機殼的外徑，在與上述第二孔部隔開規定間隔的右後蓋600側鐵芯的上側周邊形成多個第三孔部130，上述第三孔部130的直徑小於第一孔部和第二孔部的直徑。

如圖1及圖3所示，在與第二孔部隔開規定間隔的右後蓋600側鐵芯的上側周邊形成第三孔部。

改變上述孔部的位置和大小及孔部的區域的原因在於，由此提供熱均衡，這已通過多種實驗結果呈現。

具體地，在冷卻風扇1200進行工作的情況下，按圖1所示的箭頭方向參照圖1說明如下：利用通過第二孔部流入的空氣B來冷卻定子，利用通過上述第一孔部流入的空氣A和通過上述第二孔部流入的空氣B，即，利用經過混合的空氣對第一葉輪800側的線圈部和軸承座700及轉子進行冷卻，利用通過第三孔部流入的空氣C和對上述線圈部和軸承座及轉子進行冷卻的空氣A和空氣B，即，利用因經過混合而溫度下降的空氣來對第二葉輪800'側的軸承座700'及線圈部進行冷卻之後，通過形成於風扇渦旋部的冷卻管道向外部排出經過內部循環的空氣D。

通過以如上所述的方式提供空氣的流動，由此，對雙渦輪鼓風機的主要部件進行均勻地冷卻，從而可提供熱均衡。

對動作說明如下：若通過導電使轉子旋轉，則安裝於轉子的兩側端部的葉輪800、800'和冷卻風扇一同旋轉。

藉助上述冷卻風扇的旋轉，通過第一孔部和第二孔部及第三孔部吸入的空氣對電機殼的內部結構要素進行冷卻之後向外部排出。

首先，藉助第二孔部流入的空氣B對定子的熱量進行冷卻，上述空氣通過形成於空氣部的冷卻空氣通孔向線圈部供給，並與藉助第一孔部流入的空氣A一同對第一葉輪側的線圈部和軸承座進行冷卻，並與藉助第三孔部流入的空氣C一同對第二葉輪側的線圈部和軸承座700'進行冷卻。

根據通過如上所述的空氣的流入路徑對渦輪鼓風機進行冷卻的本發明的冷卻結構，可對定子的外部面及內部面、線圈部的外部面和側面及內部面、轉子的外部面、軸承座的外部面和左後板、右後蓋等均勻地進行冷卻，因此，當渦輪鼓風機進行工作時，對所產生的熱量均勻地進行冷卻，從而實現熱均衡。

另一方面，在電機殼100的外徑形成接線端子來向定子供電，由此使轉子旋轉。

並且，在上述第一噴嘴及第二噴嘴的兩側形成埠部1150，由此還可提供可測定所流入的流體的流量的方便性。

通過上述結構，使形成於電機殼內部的定子、線圈部、軸承座、轉子與用於冷卻的空氣之間的接觸面積極大化，由此可以均勻地進行冷卻，從而解決了因僅冷卻一個部件而使熱均衡破壞的問題，進而提供電機殼內部的熱均衡。

以上，基於附圖，對本發明進行了說明，但是，上述說明只不過是例示性的，在不脫離本發明技術思想的範圍內可進行多種置換、變形及變更，因此，本發明並不局限於上述實施例及附圖。

工業上的可利用性

本發明具有如下效果，即，形成有多個孔部，並分別在電機殼的兩側形成葉輪，由此具有使流體的流量倍增的效果，當冷卻風扇進行工作時，通過多個孔部來提高冷卻效率，由此具有提供熱均衡的效果，從而，本發明可有效應用於渦輪鼓風機冷卻技術領域。