KR101705784B1

KR101705784B1 - Turbo blower having a structure for reducing an axial load

Info

Publication number: KR101705784B1
Application number: KR1020150057558A
Authority: KR
Inventors: 김정일
Original assignee: (주) 터보맥스
Priority date: 2015-04-23
Filing date: 2015-04-23
Publication date: 2017-02-13
Also published as: KR20160126496A

Abstract

임펠러 측으로 작용하는 축방향 하중의 감소 구조를 갖는 터보블로어(100)가 소개된다. 냉각팬(40)과 그 주변공간 등에 대한 설계 변경을 통해, 냉각팬(40) 회전 시, 그 전방과 후방의 압력 차이에 의해 회전축(20)을 후방으로 미는 힘이 최대로 발생하도록 한다.A turbo blower 100 having a reduction structure of an axial load acting on the impeller side is introduced. The design of the cooling fan 40 and the peripheral space thereof causes a maximum pushing force of the rotary shaft 20 to the rear due to the pressure difference between the front and rear of the cooling fan 40 when the cooling fan 40 is rotated.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a turbo blower,

본 발명은 터보블로어, 특히 축방향 하중 감소 구조를 갖는 터보블로어에 관한 것이다.The present invention relates to a turbo blower, and more particularly to a turbo blower having an axial load reduction structure.

터보블로어는 일종의 송풍기로서 분체 이송이나 폐수처리 등 고압의 공기를 필요로 하는 산업 현장에서 널리 사용된다.Turbo blowers are a type of blower that is widely used in industrial fields that require high pressure air such as powder transport and waste water treatment.

이러한 터보블로어는 회전축에 조립된 임펠러를 고속으로 회전시켜 고압 공기를 생성하는데, 장치의 특성상 회전축에 조립된 부품들의 축방향 전면 측과 후면 측 간에 압력 차이가 발생하며 그 차이는 축 방향 어느 한쪽으로의 하중을 야기한다.This turbo blower generates high pressure air by rotating the impeller assembled on the rotary shaft at a high speed. Due to the characteristics of the device, there is a pressure difference between the axial front side and the rear side of the parts assembled to the rotary shaft. Of the load.

통상 터보블로어의 전체 축 방향 하중은, 축방향을 기준으로 공기가 유입되는 임펠러 입구 측을 전면 그 반대 측을 후방으로 정의했을 때, 회전축을 전방으로 미는 방향으로 작용한다. 특히 임펠러의 전면과 후방 간의 압력 차이는 이러한 축 하중의 주요한 원인이 된다.Normally, the overall axial load of the turbo blower acts in a direction that pushes the rotary shaft forward when the impeller inlet side on which air is introduced with respect to the axial direction is defined as the front side and the opposite side is defined as the rear side. In particular, the pressure difference between the front and rear of the impeller is a major cause of such axial load.

위와 같은 축방향 하중으로 인하여 터보블로어에는 축 하중을 지지하기 위한 스러스트 베어링이 필수적으로 설치된다. 이 베어링은 임펠러 바로 후방에 설치되는데 발생하는 축방향 하중이 베어링의 지지능력 이상이 되는 경우 베어링이 손상될 수 있다.Due to the above-mentioned axial load, a thrust bearing for supporting the axial load is indispensably installed in the turbo blower. This bearing is installed just behind the impeller, and if the axial load generated is more than the bearing capacity of the bearing, the bearing may be damaged.

베어링 손상은 터보블로어의 운전정지를 의미하는 것으로, 베어링의 손상이나 교체로 인한 작업 능률의 저하나 고객 불만을 방지하기 위해서는, 베어링에 무리를 줄 수 있는 축방향 하중을 저감하기 위한 방안이 요구된다.The damage to the bearing means the operation stop of the turbo blower. In order to reduce the work efficiency due to damage or replacement of the bearing or to prevent the complaint of the customer, it is required to reduce the axial load which may damage the bearing .

한편 본 발명의 발명자가 이전에 출원하여 등록 받은 한국등록특허 제0870887호에는 터보블로어 내부로 냉각공기를 공급하여 회전축을 포함하는 고속모터나, 베어링 부위를 효과적으로 냉각시키기 위한 터보블로어 냉각 구조가 소개되어 있다. 이 특허는 본 발명 기술의 이해를 위해 참고될 수 있다.Korean Patent No. 0870887, which was previously filed and registered by the inventor of the present invention, discloses a high-speed motor including a rotating shaft by supplying cooling air to the inside of the turbo blower, and a turbo blower cooling structure for effectively cooling the bearing portion have. This patent can be referred to for the understanding of the technique of the present invention.

한국등록특허 제0675821호Korea Patent No. 0675821 한국등록특허 제0870887호Korean Patent No. 0870887

본 발명은 위와 같은 종래기술의 문제점에 대한 인식에 기초한 것으로, 전방으로 작용하는 축 하중을 저감할 수 있는 터보블로어를 제공함을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a turbo blower capable of reducing axial load acting forward.

위 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 터보블로어의 내부 부품의 냉각을 위해 사용되는 냉각팬과 그 주변공간 등에 대한 설계 변경을 하여, 냉각팬 회전 시, 그 전방과 후방의 압력 차이에 의해 회전축을 후방으로 미는 힘이 발생하도록 한다.In order to achieve the above object, in the present invention, the design of the cooling fan used for cooling the internal components of the turbo blower and its peripheral space and the like are changed so that the rotation shaft is moved rearward So that the pushing force is generated.

본 발명에 따른 터보블로어는 중공의 케이싱 내에 설치된 회전축의 전단부에는 임펠러가 결합되고 후단부에는 냉각팬이 결합된 구성을 가질 수 있다. 냉각팬은 회전축에 대해 수직한 방향으로 연장되는 디스크와 디스크 상에 형성된 블레이드를 구비할 수 있다.The turbo blower according to the present invention may have a configuration in which an impeller is coupled to a front end of a rotary shaft installed in a hollow casing and a cooling fan is coupled to a rear end thereof. The cooling fan may include a disk extending in a direction perpendicular to the rotation axis and a blade formed on the disk.

본 발명에 따른 터보블로어는 냉각팬의 디스크 전면과 후면에 작용하는 압력의 합이 후방으로 작용하도록 구성된다. 이는 축방향 전방으로 작용하는 축하중을 상쇄하고 베어링을 보호한다. 이를 위해 냉각팬 주변공간의 설계, 블레이드의 위치, 개수, 형상, 크기 등이 최적화될 수 있다.The turbo blower according to the present invention is configured such that the sum of the pressures acting on the front surface and the rear surface of the cooling fan acts rearward. This offsets the axial load acting in the axial direction and protects the bearing. For this, the design of the space around the cooling fan, the position, number, shape, and size of the blades can be optimized.

본 발명에 따른 실시예에 따르면, 디스크의 후면에 블레이드가 마련되며 디스크의 방사상 외측 테두리와 마주하는 부재, 예로서 후방 베어링 하우징에는 디스크와의 클리어런스를 조절 또는 좁히기 위한 대응부가 마련된다.According to the embodiment of the present invention, a blade is provided on the rear surface of the disk and a member facing the radially outer rim of the disk, for example, a rear bearing housing, is provided with a counterpart for adjusting or narrowing the clearance with the disk.

본 발명에 따른 실시예에 따르면, 후면 블레이드에 의해 생성된 압력 공기가 이동하는 유로와 디스크 전면 측 공간 간에는 서로 연통되는 우회 유로가 마련될 수 있다. 디스크 전면 측 공간으로 유입된 압력 공기에 의해 이 공간에서의 압력 증가가 가능하다.According to the embodiment of the present invention, a bypass flow path communicating with the flow path of the pressure air generated by the rear blades and the front surface side space of the disk may be provided. It is possible to increase the pressure in this space by the pressure air introduced into the front surface side space of the disk.

한편 본 발명의 실시예에 다르면, 디스크의 전방 공간의 밀폐를 위해 씰이 사용될 수 있다. 디스크와 부재, 예로서 후방 베어링 하우징 간의 클리어런스를 좁힘에 의해 디스크 전방공간으로부터 유출되는 유량은 감소하며 여기에서의 압력은 상승할 수 있다.Meanwhile, according to the embodiment of the present invention, a seal may be used for sealing the front space of the disc. By reducing the clearance between the disk and the member, for example the rear bearing housing, the flow rate exiting the disk front space decreases and the pressure here can rise.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 터보블로어는 디스크 전면에 마련된 블레이드를 더 포함한다. 디스크의 전면 블레이드는 후면 블레이드보다 높이가 낮다. 이에 더하여 디스크의 전면 블레이드는 후면 블레이드보다 길이가 더 길 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, the turbo blower further includes a blade provided on the front surface of the disk. The front blades of the disc are lower in height than the rear blades. In addition, the front blades of the disc may be longer than the rear blades.

상기 전면 블레이드는 디스크 전방공간에서의 압력 상승을 강화한다. 전면 블레이드의 높이를 낮게 함으로써 전면 블레이드로 인한 냉각팬에서의 동력 손실, 또는 회전축의 부하를 작게할 수 있다.The front blades enhance pressure rise in the disk front space. By reducing the height of the front blades, the power loss in the cooling fan due to the front blades or the load on the rotating shaft can be reduced.

한편 본 발명에 따르면 회전축; 회전축 전단에 결합된 임펠러; 및 회전축의 후단에 결합되며, 회전축에 대해 수직한 방향으로 연장되는 디스크의 전면과 후면에 각각 블레이드가 마련된 냉각팬;을 포함하는 터보블로어용 회전축 어셈블리가 제공된다.According to another aspect of the present invention, An impeller coupled to the front end of the rotating shaft; And a cooling fan coupled to the rear end of the rotating shaft and having blades on the front and rear surfaces of the disk extending in a direction perpendicular to the rotating shaft.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 회전축 어셈블리 및 터보블로어에 의하면, 전방으로 작용하는 축 하중을 저감할 수 있다.According to the rotary shaft assembly and the turbo blower of the present invention as described above, axial load acting forward can be reduced.

또한 본 발명에 따르면 종래 터보블로어의 구조변경이나 동력 손실을 최소화 하면서도 축하중을 효과적으로 저감할 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to effectively reduce the axial load while minimizing the structure change and power loss of the conventional turbo blower.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 터보블로어를 개략적으로 보인 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 회전축 어셈블리를 별도로 분리하여 나타낸 도면,
도 3은 도 1에서 Ⅲ으로 표시된 부위의 확대도,
도 4는 도 3에서 Ⅳ로 표시된 부위의 확대도,
도 5는 도 3에 도시된 냉각팬의 디스크 전방과 후방에서의 압력 분포를 보인 도면,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터보블로어를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터보블로어를 도시한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 터보블로어의 냉각팬 블레이드의 예를 보인 도면이다.FIG. 1 is a sectional view schematically showing a turbo blower according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2 is a perspective view of the rotary shaft assembly shown in FIG. 1,
3 is an enlarged view of a portion indicated by III in Fig. 1,
4 is an enlarged view of a portion indicated by IV in Fig. 3,
5 is a view showing pressure distribution in front of and behind the disk of the cooling fan shown in Fig. 3,
6 is a view illustrating a turbo blower according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view showing a turbo blower according to another embodiment of the present invention; FIG.
8 is a view showing an example of a cooling fan blade of a turbo blower according to the present invention.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 도면들에서 동일한 구성요소 또는 부품들은 설명의 편의를 위해 가능한 한 동일한 참조부호로 표시된다.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components or parts are denoted by the same reference numerals as much as possible for convenience of description.

도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 터보블로어의 전반적인 구성을 살펴본다.1, a general configuration of a turbo blower according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1에서 보듯이, 실시예에 따른 터보블로어(100)는 중공의 케이싱(10) 중앙에 전후방향으로 길게 회전축(20)이 배치되고, 회전축(20)의 전단부에는 임펠러(30)가 그리고 후단부에는 냉각팬(40)이 각각 조립된 구조를 갖는다.1, the turbo blower 100 according to the embodiment includes a rotary shaft 20 disposed in the center of a hollow casing 10 in a longitudinal direction, an impeller 30 is disposed at a front end portion of the rotary shaft 20, And a cooling fan 40 is assembled at the rear end thereof.

도 1에서 축방향을 기준으로 임펠러(30) 측이 전방으로 그 반대편의 냉각팬(40)이 배치된 측이 후방으로 정의된다. 터보블로어(100)의 전단에는 압축공기용 공기유입구(S1), 그리고 후단에는 냉각공기용 공기유입구(S2)가 각각 마련된다.In FIG. 1, the side on which the impeller 30 side is disposed with respect to the axial direction and the side where the cooling fan 40 opposite thereto is disposed is defined as the rear side. An air inlet S1 for compressed air is provided at the front end of the turbo blower 100, and an air inlet S2 for cooling air is provided at the rear end.

임펠러(30)가 배치된 케이싱(10) 부위에는 둘레를 따라 송풍유로(120)가 마련된다. 회전축(20) 회전 시 임펠러(30)가 회전하게 되며, 공기유입구(S1)으로부터 유입된 공기는 임펠러(30)에 의해 압축된 후 송풍유로(120)를 거쳐 토출된다.At the site of the casing 10 where the impeller 30 is disposed, an air flow passage 120 is provided along the periphery. The impeller 30 is rotated when the rotary shaft 20 rotates and the air introduced from the air inlet S1 is compressed by the impeller 30 and then discharged through the air flow passage 120. [

회전축(20)의 회전은 회전축(20) 둘레를 따라 이격된 상태로 케이싱(10)에 고정된 스테이터(stator: 110)와의 상호작용에 의한다. 회전축(20)은 로터로서 스테이터(110)와 함께 고속 모터를 이룬다. 전력이 공급되어 회전축(20)이 회전하면, 전단의 임펠러(30)와 후단의 냉각팬(40)이 함께 회전한다.The rotation of the rotary shaft 20 is caused by an interaction with a stator 110 fixed to the casing 10 in a state of being separated along the rotation axis 20. The rotating shaft 20 constitutes a high-speed motor together with the stator 110 as a rotor. When power is supplied and the rotary shaft 20 rotates, the impeller 30 at the front end and the cooling fan 40 at the rear end rotate together.

일례로서 스테이터(110)는 대략의 중공 원통 모양을 갖도록 형성되어 케이싱(10)의 내경부에 삽입되는 형태로 끼워 고정되며 스테이터(110)의 내경부에는 코일이 감겨진다. 그리고, 회전축(20)에는 미도시된 영구자석이 마련되어 스테이터(110)와의 사이에 형성되는 자력에 의해 회전된다.For example, the stator 110 is formed to have a substantially hollow cylindrical shape and is fitted and fixed in the form of being inserted into the inner diameter portion of the casing 10, and a coil is wound around the inner diameter portion of the stator 110. A permanent magnet (not shown) is provided on the rotary shaft 20 and is rotated by a magnetic force formed between the permanent magnet and the stator 110.

회전축(20) 회전 시, 축 길이방향과 축에 수직한 방향으로 각각 하중이 작용한다. 축 방향으로의 하중은 스러스트 베어링(미도시)에 의해 지지되며, 축에 수직한 방향으로의 하중은 저널 베어링(미도시)에 의해 지지된다.When the rotary shaft (20) is rotated, a load acts in the axial direction and in the direction perpendicular to the axis. A load in the axial direction is supported by a thrust bearing (not shown), and a load in a direction perpendicular to the shaft is supported by a journal bearing (not shown).

스러스트 베어링은 임펠러(30) 후방에 설치된 런너 디스크(131)의 전면과 후면에 각각 설치되며, 저널 베어링은 전후방 베어링 하우징(130,140) 각각에 회전축(20)과의 사이에 설치된다. 특별한 언급이 없는 한, 본 발명에서 축하중은 전방으로 작용하는 축방향 하중을 지칭한다.The thrust bearings are installed on the front and rear surfaces of the runner disk 131 provided on the rear of the impeller 30 and the journal bearings are installed between the front and rear bearing housings 130 and 140 and the rotary shaft 20, respectively. Unless otherwise specified, the axial load in the present invention refers to the axial load acting forward.

도 1과 함께 도 3을을 참조하면, 냉각팬(40)은 회전축(20) 후단에 조립된다. 냉각팬(40) 회전 시, 후방의 공기유입구(S2)로부터 유입된 공기는 베어링 등 부품의 냉각을 위해 냉각공기유로(101)를 통해 전방으로 공급된다.Referring to Fig. 3 together with Fig. 1, the cooling fan 40 is assembled to the rear end of the rotary shaft 20. Fig. During the rotation of the cooling fan 40, the air introduced from the rear air inlet S2 is fed forward through the cooling air passage 101 for cooling the parts such as the bearings.

냉각팬(40)은 후방 베어링 하우징(140)과 팬 커버(11)의 사이에 배치된다. 후방 베어링 하우징(140)과 팬 커버(11) 사이 공간은 냉각공기유로(101)를 부분적으로 공유하며, 냉각팬(40)의 디스크(41) 전면과 후방 베어링 하우징(140) 사이는 부품들로 둘러싸인 공간(S3)을 이룬다.A cooling fan (40) is disposed between the rear bearing housing (140) and the fan cover (11). The space between the rear bearing housing 140 and the fan cover 11 partially shares the cooling air passage 101 and the space between the front surface of the disk 41 of the cooling fan 40 and the rear bearing housing 140 is filled with parts Thereby forming an enclosed space S3.

도 2에는 회전축(20)에 임펠러(30)와 냉각팬(40)이 조립된 회전축 어셈블리(200)가 도시되어 있다.FIG. 2 shows a rotary shaft assembly 200 in which an impeller 30 and a cooling fan 40 are assembled to a rotary shaft 20.

도 2를 참조하면, 냉각팬(40)은 회전축(20)의 후단에 조립되며, 회전축(20)에 대해 수직한 방향으로 연장되는 디스크(41)의 전면과 후면에 각각 블레이드(42,43)가 형성된다. 후면 블레이드(42)는 냉각공기 송풍용이며 전면 블레이드(43)는 축하중 저감용이다.2, the cooling fan 40 is assembled to the rear end of the rotary shaft 20 and includes blades 42 and 43 on the front and rear surfaces of the disk 41 extending in a direction perpendicular to the rotary shaft 20, . The rear blade (42) is for cooling air blowing and the front blade (43) is for reducing axial load.

디스크(41)의 전면 블레이드(43)는 후면 블레이드(42)보다 높이는 낮고 길이는 더 길게 형성된다. 이는 전면 블레이드(43)로 인한 유량 증가를 제한하여 회전축(20)의 동력 소모는 최소화 하면서도, 디스크(41)에 후방으로 작용하는 힘은 증가시키기 위함이다.The front blades 43 of the disk 41 are formed to be lower in height than the rear blades 42 and longer in length. This is to increase the force acting backward on the disk 41 while minimizing the power consumption of the rotary shaft 20 by limiting the flow rate increase due to the front blades 43.

전면 블레이드(43)의 높이를 낮게 한 것은 블레이드(43)로 발생하는 유량을 적게 하기 위함이고, 길이를 길게 한 것은 블레이드(43)에 의한 압력 증가를 크게 하기 위함이다. 회전하는 블레이드에 의해 발생 또는 증가하는 압력은 블레이드의 선속도에 비례하므로, 길이가 더 긴 전면 블레이드(43) 측에서의 압력 증가가 더 크다.The height of the front blades 43 is reduced in order to reduce the flow rate generated by the blades 43. The increase in the length of the front blades 43 is intended to increase the pressure increase due to the blades 43. [ The pressure generated or increased by the rotating blade is proportional to the linear velocity of the blade, so that the pressure increase on the side of the longer front blade 43 is larger.

전면 블레이드(43)를 후면 블레이드(42)보다 낮게 하거나 또는 길이만 길게 할 수도 있을 것이나, 도 3에 도시된 실시예에서와 같이 추가된 전면 블레이드(43)는 높이는 낮고 그리고 길이는 길게 하는 것이 효과적이다.The front blades 43 may be lower or longer than the rear blades 42. However, it is effective that the front blades 43 added as in the embodiment shown in Fig. 3 have a low height and a long length to be.

실시예에 따르면 위와 같은 회전축 어셈블리(200)가 적용된 터보블로어는 회전축(20) 회전 시 냉각팬(40)의 디스크(41) 전면과 후면에 작용하는 압력의 합이 후방으로 최대한 크게 작용하도록 설계된다.The turbo blower to which the rotary shaft assembly 200 is applied is designed so that the sum of the pressures acting on the front and rear surfaces of the disk 41 of the cooling fan 40 when the rotary shaft 20 rotates is maximized rearward .

도 3 및 도 4를 참조하여 냉각팬(40)과 이 팬(40)이 놓인 공간(S3)의 구조에 대해 설명한다.The structure of the cooling fan 40 and the space S3 in which the fan 40 is placed will be described with reference to Figs. 3 and 4. Fig.

도 3 및 도 4에서 보듯이, 디스크(41)의 방사상 외측 테두리와 마주하는 부재, 여기서는 후방 베어링 하우징(140) 부위에는 디스크(41)와의 갭 또는 클리어런스(d)를 조절 또는 좁히기 위한 대응부(141)가 마련된다.3 and 4, a member facing the radially outer rim of the disc 41, here a rear bearing housing 140, is provided with a corresponding portion for adjusting or narrowing the gap or clearance d with the disc 41 141 are provided.

클리어런스(d)는 디스크(41) 전방공간(S3)에서의 압력이 증가될 수 있도록 함과 아울러 회전축 동력의 손실이 최소화될 수 있도록 최적화 설계된다.The clearance d is optimally designed so that the pressure in the front space S3 of the disk 41 can be increased and the loss of the rotational axis power can be minimized.

예로서 도 3에서 보듯이, 냉각팬(40)이 마주하는 후방 베어링 하우징(140)의 후단 부위에는, 전면 블레이드(43)와 간섭되지 않도록 함과 아울러 압력의 축적이 가능한 공간(S3)의 제공을 위해 원형으로 홈이 형성된다. 디스크(41)의 방사상 외측 테두리와 마주하는 부위에는 단턱 형태의 대응부(141)가 마련된다.3, the rear end portion of the rear bearing housing 140 facing the cooling fan 40 is provided with a space S3 in which the front blade 43 is not interfered with, A groove is formed in a circular shape. At a portion facing the radially outer rim of the disk 41, a corresponding portion 141 in the form of a step is provided.

냉각팬(40) 회전 시, 디스크(41) 전면, 후방 베어링 하우징(140)에 의해 규정되는 공간(S3)의 압력이 상승한다. 대응부(141)는 클리어런스(d)를 통한 공기 유량을 최소화하여, 공간(S3)의 압력 유출 및 냉각팬(40)에서의 동력 소모를 최소화하기 위한 것으로, 단턱, 돌부 등 다양한 형태를 가질 수 있다.The pressure of the space S3 defined by the front surface of the disk 41 and the rear bearing housing 140 rises when the cooling fan 40 is rotated. The counterpart 141 is provided for minimizing the air flow rate through the clearance d and minimizing the pressure drain in the space S3 and the power consumption in the cooling fan 40. The counterpart 141 may have various shapes such as a step, have.

한편 디스크(41)와 후방 베어링 하우징(140) 간의 클리어런스 또는 대응부(141)는, 후면 블레이드(42)에 의해 냉각공기유로(101)로 불어나가는 공기 흐름에 저항으로 작용하지 않도록 형성될 필요가 있다.On the other hand, the clearance or corresponding portion 141 between the disk 41 and the rear bearing housing 140 needs to be formed so as not to act as a resistance to the airflow blowing into the cooling air passage 101 by the rear blade 42 have.

계속 도 3을 참조하면, 냉각팬(40)의 방사상 내측부에는 씰 구조가 마련되지는 않는다. 냉각팬(40) 회전 시 전면 블레이드(43) 측 공간(S3)으로 유입되는 공기량이 적기 때문에, 이 공간(S3)에서의 압력 축적을 위해서 회전축(20)과 후방 베어링(140) 사이의 틈새로부터 공기가 유입되어도 무방하다.3, the radially inner portion of the cooling fan 40 is not provided with a seal structure. The amount of air flowing into the space S3 on the side of the front blades 43 during the rotation of the cooling fan 40 is small so that the amount of air flowing from the gap between the rotary shaft 20 and the rear bearing 140 Air may flow in.

도 5에는 냉각팬(40)의 디스크(41) 전면과 후면에 작용하는 압력 분포가 도시되어 있다.5 shows the pressure distribution acting on the front and rear surfaces of the disk 41 of the cooling fan 40. In Fig.

도 5에서 보듯이, 냉각팬(40) 회전 시 디스크(41)의 전면과 후면에 작용하는 압력의 분포는 방사상 외측으로 갈수록 증가하는 형태로 나타난다. 방사상 내측, 회전축(20) 부근에서 유입된 공기는 블레이드들(42,43)에 의해 방사상 외측으로 진행하면서 점차 압력이 상승하여 디스크(41) 가장자리 부근에서 대략 최대가 된다.5, the distribution of the pressure acting on the front and rear surfaces of the disk 41 when the cooling fan 40 rotates increases in a radially outward direction. Radially inward and radially outward by the blades 42 and 43, the pressure is gradually increased to become the maximum at the edge of the disk 41. [

디스크(41)의 전면과 후면에 작용하는 압력을 비교하면, 블레이드의 높이가 높고 개방된 공간구조를 갖는 디스크(41) 후면 측이 전면 측보다 압력이 낮다. 전면 블레이드(43)가 후면 블레이드(42)보다 길이가 길고 또 좁은 클리어런스(d)로 인해, 전방공간(S3)에서의 압력은 효과적으로 증가한다.Comparing the pressures acting on the front surface and the rear surface of the disc 41, the pressure of the rear surface side of the disc 41 having a high blade height and the open space structure is lower than that of the front surface side. The pressure in the front space S3 effectively increases because the front blades 43 are longer than the rear blades 42 and have a narrow clearance d.

전면 블레이드(43)의 높이를 후면 블레이드(42)보다 낮게 한 것은 유량 발생을 적게 하여 회전축(20)의 동력 소모를 적게 하기 위함이다. 전면 블레이드(43)의 높이는 낮게 하면서도 길이는 길게 하게 함에 의해, 회전축(20) 동력의 소모는 크게 하지 않으면서도 전면 블레이드(43) 측 공간(S3)에서의 압력은 효과적으로 증가시킬 수 있다.The height of the front blades 43 is made lower than that of the rear blades 42 in order to reduce the amount of flow and to reduce the power consumption of the rotary shaft 20. [ The height of the front blades 43 is reduced while the length of the front blades 43 is increased so that the pressure in the space S3 on the side of the front blades 43 can be effectively increased without consuming a large amount of power of the rotating shaft 20. [

이상 설명된 실시예에 따르면, 냉각팬(40)에 의한 회전축(20)의 동력 상실은 최소화 하면서, 효과적으로 축방향 하중을 저감할 수 있다.According to the embodiment described above, it is possible to effectively reduce the axial load while minimizing the power loss of the rotary shaft 20 by the cooling fan 40. [

도 6은 앞서의 실시예와 다른 실시예가 도시되어 있다. 참고로 도 6은 도 3에 대응하는 도면이다.6 shows an embodiment different from the above embodiment. 6 is a view corresponding to Fig. 3.

도 6을 참조하면, 냉각유로(101) 상에는 후면 블레이드(42)에 의해 압력이 높아진 냉각공기를 전면 블레이드(43) 측 공간(S3)로 공급하기 위한 우회 유로(102)가 마련될 수 있다. 이에 의해 전면 블레이드(43) 측 공간(S3)의 압력을 효과적으로 증가시킬 수 있다.Referring to FIG. 6, a bypass flow path 102 may be provided on the cooling flow path 101 to supply cooling air having a higher pressure by the rear blades 42 to the space S3 on the front blade 43 side. Whereby the pressure in the space S3 on the side of the front blade 43 can be effectively increased.

우회 유로(102)는 후면 블레이드(42)에 의해 생성된 압력 공기가 이동하는 유로(101) 상의 어느 지점에 형성되며, 전면 블레이드(43) 측 공간(S3)으로 연결된다. 구체적으로 우회 유로(102)는, 도 6에서 보기에, 후방 베어링(140)을 따라 수직하게 하향 연장되어 후면 블레이드(42)의 방사상 내측을 통해 전방공간(S3)과 연결된다.The bypass flow path 102 is formed at a certain point on the flow path 101 on which the pressure air generated by the rear blade 42 moves and is connected to the space S3 on the side of the front blade 43. Specifically, the bypass flow passage 102 extends vertically downward along the rear bearing 140 as viewed in Fig. 6 and is connected to the front space S3 through the radially inner side of the rear blade 42. [

후면 블레이드(42)에 의해 압력 상승된 공기가 앞서의 실시예에서보다 더 많이 전방공간(S3)으로 유입될 수 있고, 또 그 유입된 압력공기가 전면 블레이드(43)에 의해 추가적으로 압력 상승되므로, 디스크(41)의 전면에 작용하는 압력이 후면 측보다 더욱 커질 수 있다.Since the air that has been pressurized by the rear blade 42 can be introduced into the front space S3 more than in the previous embodiment and the inflow pressure air is further pressurized by the front blade 43, The pressure acting on the front surface of the disc 41 can be larger than that on the rear surface side.

위와 같이 우회 유로(102)를 형성하는 경우, 우회 유로(102)를 통해 공기가 유입되도록 하기 위해 디스크(41) 전면의 방사방향 내측에는 씰(44)을 마련하는 것이 바람직하다. 대응하여 후방 베어링 하우징(140) 부위에도 씰 구조가 마련된다.In the case of forming the bypass passage 102 as described above, it is preferable to provide the seal 44 on the inner side in the radial direction of the entire surface of the disk 41 in order to allow air to flow through the bypass passage 102. The rear bearing housing 140 is also provided with a seal structure.

도 7에는 또 다른 실시예에 따른 터보블로어가 도시되어 있다. 앞서의 도 3에 대응하는 도면으로 냉각팬(50)에 차이가 있다.7 shows a turbo blower according to another embodiment. In the drawing corresponding to FIG. 3, there is a difference in the cooling fan 50.

앞서 도 3에서 설명된 냉각팬(40)에는 디스크(41)의 양면에 블레이드(42,43)가 형성되었다. 그러나 이와 달리, 도 7에서 보듯이, 블레이드(52)는 디스크(51) 후면에만 형성될 수도 있을 것이다. 이 후면 블레이드(52)는 앞서와 마찬가지로 냉각공기 송풍용이다.The blades 42 and 43 are formed on both sides of the disk 41 in the cooling fan 40 described in FIG. Alternatively, as shown in Fig. 7, the blade 52 may be formed only on the rear surface of the disk 51. [ This rear blade 52 is for blowing cooling air as before.

디스크(51) 전면의 블레이드가 없으므로 이 실시예에 따르면 디스크(51) 전면 측 공간에서의 압력 상승은 앞서의 실시예들에서보다 낮을 수 있다. 그러나 후면 블레이드(52)에 의해 형성된 압력 공기가 클리어런스(d)를 통해 다스크(51) 전면 측으로 유입되어 어느 정도의 압력 증가는 가능할 것이다. 이 경우 씰(53)은 필요할 것이다.Since there is no blade on the front surface of the disk 51, the pressure rise in the front side space of the disk 51 according to this embodiment can be lower than in the previous embodiments. However, the pressure air formed by the rear blade 52 flows into the front side of the dash 51 through the clearance d, and a certain pressure increase is possible. In this case, the seal 53 will be necessary.

도 8에는 냉각팬(40,50)의 디스크(41,51)에 형성된 블레이드(42,52)의 예가 도시되어 있다. 도 7에 도시된 것과 같이 블레이드(42,52)는 디스크(41,51)의 둘레를 따라 나선형으로 형성된 돌기일 수 있다.Fig. 8 shows an example of blades 42 and 52 formed on the disks 41 and 51 of the cooling fans 40 and 50. Fig. As shown in FIG. 7, the blades 42, 52 may be protrusions formed spirally along the circumference of the disks 41, 51.

이상 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 또는 변형될 수 있고 또 이것이 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다는 것이 이해될 필요가 있다.While the invention has been shown and described with respect to the specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims It should be understood that it is obvious to those of ordinary skill in the art.

Claims

A hollow casing;
A rotating shaft installed in the casing and having an impeller coupled to a front end thereof; And
And a cooling fan coupled to the rear end of the rotating shaft and having blades on the front and rear surfaces of the disk extending in a direction perpendicular to the rotating shaft,
Wherein the front blades of the disc are lower in height than the rear blades.

The turbo blower according to claim 1, wherein a member facing the radially outer rim of the disc is provided with a corresponding portion for adjusting or narrowing the clearance with respect to the disc.

delete

The turbo blower of claim 1, wherein the front blades of the disc are longer than the rear blades.

delete

The axial load reduction structure according to any one of claims 1, 2, and 5, further comprising a bypass flow path in which the flow path of the pressure air generated by the rear blades and the front surface side space of the disk communicate with each other. Turbo blower.

A rotating shaft;
An impeller coupled to the front end of the rotating shaft; And
And a cooling fan coupled to a rear end of the rotary shaft and having blades on the front and rear surfaces of the disk extending in a direction perpendicular to the rotary shaft,
Wherein the front blades of the disc are lower in height and longer in length than the rear blades.

delete