[发明专利]具有叶轮单元冷却风扇的燃料电池用涡轮鼓风机

说明书

本发明涉及具有叶轮单元冷却风扇的燃料电池用涡轮鼓风机，更详细地，涉及如下的具有叶轮单元冷却风扇的燃料电池用涡轮鼓风机：在同时使用空冷式及水冷式的冷却结构中对用于生成高压空气的叶轮单元进行冷却，来防止温度上升，从而提高叶轮单元的效率性和耐久性。

技术领域

本发明涉及具有叶轮单元冷却风扇的燃料电池用涡轮鼓风机，更详细地，涉及如下的具有叶轮单元冷却风扇的燃料电池用涡轮鼓风机：在同时使用空冷式及水冷式的冷却结构中对用于生成高压空气的叶轮单元进行冷却，来防止温度上升，从而提高叶轮单元的效率性和耐久性。

背景技术

由于化石能源的耗尽所导致的油价持续上升、由车辆排出的尾气引起的环境污染等问题，更迫切需要开发使用燃料电池的车辆。

燃料电池是在氢和氧的反应过程中生成电能的电池，因此在燃料电池车辆装载有燃料电池堆、向燃料电池堆供给氢的氢供给装置、压缩空气后向燃料电池堆供给的鼓风机等。

尤其，车辆的燃料电池用鼓风机在要求具备低流量及高压力的同时，还要求具备高耐久性和低噪音以及宽操作范围。

这种燃料电池用鼓风机作为供给在燃料电池堆中生成电所需的氧的装置，属于燃料电池系统的核心结构部件，并且为了减少在向燃料电池堆传递的过程中产生的流路阻抗所引起的损失而包括压缩大气的过程。

并且，燃料电池用鼓风机根据燃料电池堆所需的空气的压力及流量水平来确定其形态并采用，例如，通常，在流量少且压力高的区域，适用螺杆或容积型压缩机，在流量相对较多且压力低的区域，适用涡轮型压缩机。

在螺杆压缩机的情况下，以低于涡轮型压缩机的旋转数工作，虽然具有可直观理解的压缩结构，但是具有重、体积大的缺点，在涡轮型压缩机的情况下，虽然能够以小而简单的结构低价制造产品，但是需要确保适用于高速旋转的润滑结构。

因而，通过对这种现有车辆的燃料电池用鼓风机的冷却方法及冷却结构进行重点集中实验，来解决燃料电池用鼓风机的热量问题，从而，本发明提供提高效率性及耐久性的燃料电池用鼓风机。

为此，如图5的(a)部分所示，作为具有叶轮单元冷却风扇的燃料电池用涡轮鼓风机的现有技术，在韩国授权专利公报第10-1735042号的“燃料电池车辆用鼓风机”(以下，称为“现有技术1”)中，涉及如下的燃料电池车辆用鼓风机：可通过在与轴承的外周相接触的区域形成空气流动槽来降低轴向载荷，由此提高耐久性，可冷却包括轴承在内的电动机，通过在电动机外壳形成冷却水流路来进一步提高冷却效率。

作为另一现有技术，如图5的(b)部分所示，在韩国公开专利公报第10-2016-0097884号的“燃料电池车辆用鼓风机”(以下，称为“现有技术2”)中，涉及如下的燃料电池车辆用鼓风机：包括：外罩，用于形成外观；叶轮支撑部，与上述外罩的前部相结合，用于支撑吸入外部空气的叶轮；叶轮外罩，与上述叶轮支撑部相结合并覆盖上述叶轮，形成有用于吸入空气的空气流入口及用于排出压缩空气的空气排出口；后盖，与上述外罩的后部相结合；以及鼓风机马达，设置于上述外罩的内部，用于使上述叶轮旋转驱动，上述叶轮支撑部包括使得通过叶轮吸入的空气流入上述外罩的内部的第一流路，由于没有单独的排水软管及用于排水的端口，方便管理鼓风机，不需要更换排水软管，且可以充分冷却鼓风机马达的转子，因而具有因转子的热量而导致轴承的耐久性下降及缩短使用寿命的问题。

如上所述，现有技术1及现有技术2的技术领域与本发明相同，虽然相关发明所要解决的问题(发明的目的)部分相同，但是在用于解决问题的方案中，即，在结构要素及所产生的效果方面存在不同之处。

因此，可以认为其技术特征不同。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：韩国授权专利公报第10-1735042号(2017年05月04日)