KR100273370B1 - Turbo compressor - Google Patents
Turbo compressor Download PDFInfo
- Publication number
- KR100273370B1 KR100273370B1 KR1019970074705A KR19970074705A KR100273370B1 KR 100273370 B1 KR100273370 B1 KR 100273370B1 KR 1019970074705 A KR1019970074705 A KR 1019970074705A KR 19970074705 A KR19970074705 A KR 19970074705A KR 100273370 B1 KR100273370 B1 KR 100273370B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- motor
- impellers
- drive shaft
- chamber
- compression
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
- F04D29/284—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
- F04D29/286—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors multi-stage rotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/051—Axial thrust balancing
- F04D29/0513—Axial thrust balancing hydrostatic; hydrodynamic thrust bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 레이디얼타입의 비엘디시 모터가 장착된 터보압축기에 관한 것으로, 특히 임펠러의 내측면을 모터의 일부로 사용하고 스러스트 베어링을 간소화한 터보압축기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbocompressor equipped with a radial Bieldi motor, and more particularly, to a turbocompressor that uses an inner surface of an impeller as part of a motor and simplifies a thrust bearing.
일반적으로 압축기는 날개차나 로터의 회전운동 또는 피스톤의 왕복운동으로 공기나 냉매가스등의 기체를 압축하는 기계로서, 날개차나 로터 및 피스톤을 구동시키기 위한 동력발생부 및 그 동력발생부에서 전달된 구동력에 의해 기체를 흡입하여 압축하는 압축기구부로 구성된다.In general, a compressor is a machine that compresses gas such as air or refrigerant gas by a rotary motion of a vane or a rotor or a reciprocating motion of a piston, and is a power generator for driving a vane, a rotor, and a piston, and a driving force transmitted from the power generator. It consists of a compressor mechanism for sucking and compressing gas.
이러한, 압축기는 동력발생부와 압축기구부의 배치형태에 따라 밀폐형 또는 분리형으로 구분되는데, 그 중에서 밀폐형은 소정의 밀폐용기 내에 동력발생부 및 압축기구부가 함께 설치되는 형태이고, 분리형은 밀폐용기의 외부에 동력발생부가 설치되어 그 동력발생부에서 발생되는 구동력이 밀폐용기 내의 압축기구부로 전달되는 형태이다.The compressor is classified into a sealed type or a separate type according to the arrangement of the power generating portion and the compression mechanism portion, wherein the sealed type is a type in which the power generating portion and the compression mechanism portion are installed together in a predetermined sealed container, and the separate type is outside the sealed container. The power generating unit is installed in the driving force generated in the power generating unit is transmitted to the compression mechanism in the sealed container.
상기 밀폐형 압축기는 기체를 압축하는 구조에 따라 회전식, 왕복동식, 리니어 그리고 스크롤 압축기 등이 있는데, 최근 들어서는 모터의 구동력으로 임펠러를 회전시키고, 그 임펠러의 회전시 발생되는 원심력을 이용하여 기체를 흡입,압축시키는 터보압축기(혹은, 원심압축기)가 새롭게 소개되고 있다.The hermetic compressor includes a rotary, reciprocating, linear and scroll compressor according to a structure for compressing gas. In recent years, the impeller is rotated by a driving force of a motor, and the gas is sucked by using a centrifugal force generated when the impeller is rotated. Turbo compressors (or centrifugal compressors) for compression are newly introduced.
제1도는 본 발명자가 특허번호 제97-64567호로 선출원한 바 있는 2단 압축식 터보압축기의 구성을 개략적으로 보인 종단면도로서 이에 도시된 바와 같이, 선출원의 2단 압축식 터보압축기는 통상 어큐뮬레이터(A)와 연통되는 제1압축실(11) 및 통상 응축기(미도시)와 연통되는 제2압축실(12)이 밀폐용기(10)의 양측에 각각 형성되고, 그 밀폐용기(10)의 내측 중앙에는 엑시얼타입의 비엘디시모터(Brushless DC MOTOR)(20)가 장착되는 모터실(13)이 형성되며, 상기 제1, 제2압축실(11,12) 및 모터실(13)은 가스유로(14)에 의해 서로 연통되고, 상기 모터(20)에 결합되어 회전하는 구동축(30)의 양단은 각각 제1, 제2압축실(11,12)에 삽입되어 그 단부에는 각각 제1, 제2압축실(11,12)에서 회전하면서 흡입되는 가스를 2단으로 압축하기 위한 제1, 제2임펠러(40,50)가 결합되어 있다.1 is a longitudinal cross-sectional view schematically showing the configuration of a two-stage compression turbocompressor, which the inventor has filed with a patent application No. 97-64567. As shown therein, the two-stage compression turbocompressor of the prior application is usually an accumulator ( A first compression chamber 11 in communication with A) and a
또한, 상기 구동축(30)의 양측, 즉 모터(20)의 양측에는 그 구동축(30)의 수직방향 진동을 저지하기 위한 레이디얼 베어링(60)이 결합되어 있고, 그 레이디얼 베어링(60)의 양측 외곽에는 구동축(30)의 축방향을 지지하기 위한 스러스트 베어링(70)이 결합되어 있다.In addition, a
상기 제1, 제2압축실(11,12)은 가스유로(14)와 각각 연통되어 흡입냉매를 유도하는 제1, 제2인듀서(미부호)와, 그 각 인듀서를 통해 제1, 제2임펠러(40,50)에서 각각 가속되는 냉매의 운동에너지를 정압으로 변환시켜주는 제1, 제2디퓨져(11a,12a) 및 제1, 제2볼류트(11b,12b)로 이루어져 있다.The first and
상기 제1, 제2임펠러(40,50)는 가스가 유입되는 외측 직경이 가스가 압축되어 나가는 내측 직경보다 작게 형성되어 구동축(30)을 기준으로 보면 원뿔형으로 고정되어 있다.The first and
도면중 미설명 부호인 10a는 흡입구, 10b는 토출구이다.In the figure,
상기와 같이 구성된 선출원의 2단 압축식 터보압축기는 다음과 같이 동작된다.The two-stage compression turbocompressor of the prior application configured as described above is operated as follows.
즉, 인가된 전원에 의해 모터부(20)에 유도자기가 발생되면, 그 유도자기에 의해 구동축(30)이 고속으로 회전을 개시하게 되어 그 구동축(30)의 양단에 고정된 제1,제2임펠러(40,50)가 회전을 하게 되고, 그 각 임펠러(40,50)의 회전에 의해 냉매가스가 순차적으로 각 압축실(11,12)로 흡입되었다가 각 임펠러(40,50)의 원심력에 의해 스크류형태로 뿌려져 각 디퓨져(11a,12a)를 거쳐 각 볼류트(11b,12b)로 유입되는데, 이때 각 디퓨져(11a,12a)를 거쳐 각 볼류트(11b,12b)로 유입되는 과정에서 냉매가스는 압력수두의 상승으로 압축가스로 변환되어 토출구(l0b)를 통해 응축기(미도시)로 토출되는 것이었다.That is, when the induction magnet is generated in the
그러나, 상기와 같은 선출원의 터보압축기에 있어서는, 구동축(30)의 중간에 엑시얼타입의 비엘디시 모터(20)가 장착되고, 그 모터(20)의 양측에는 레이디얼 및 스러스트 베어링(60,70)이 각각 결합되며, 상기 구동축(30)의 양단에 임펠러(40,50)가 결합되어 전체적으로 압축기의 크기가 비대해 지는 문제점이 있었다.However, in the above-described turbo compressor of the above-mentioned application, an axial
따라서, 본 발명은 선출원의 터보압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 엑시얼타입의 비엘디시 모터가 장착되는 터보압축기를 소형화하고자 하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the problems of the prior-art turbo compressor, and an object thereof is to miniaturize a turbo compressor equipped with an axial DC motor.
제1도는 선출원된 터보압축기의 구성을 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing the configuration of a pre- filed turbocompressor.
제2도는 본 발명에 의한 터보압축기의 구성을 보인 종단면도.2 is a longitudinal sectional view showing the configuration of a turbocompressor according to the present invention.
제3도는 제2도의 ´A-A´단면도로서, 모터의 일부를 이루는 임펠러의 정면도.3 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
110 : 밀폐용기 11a,110b : 흡,토출구110: sealed container 11a, 110b: suction, discharge port
111,112 : 제1, 제2압축실 114 : 가스유로111,112: first and second compression chambers 114: gas flow paths
120 : 비엘디시 모터 121 : 고정자120: Bildish Motor 121: Stator
122 : 회전자 130 : 구동축122: rotor 130: drive shaft
140, 150 : 제1, 제2임펠러 160A, 160B : 제1, 제2레이디얼베어링140, 150: 1st,
170 : 스러스트 베어링 M : 마그네트170: thrust bearing M: magnet
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 흡입구를 갖는 제1압축실 및 토출구를 갖는 제2압축실이 서로 연통되도록 양측에 형성되고, 그 두 압축실 사이에 모터실이 형성되는 밀폐용기와 ; 상기 모터실의 내부에 장착되어 구동력을 발생시키는 엑시얼 타입의 구동모터와 ; 그 구동모터의 가동자에 결합되어 회전하면서 구동력을 전달하는 구동축과 ; 상기 구동모터의 양측 고정자에 대응되도록 구동축의 양단에 결합되어 각 압축실에 삽입되고, 상기 구동모터의 양측 고정자에 대면되는 각 배면에는 수개의 회전자용 마그네트가 장착되어 이루어지는 임펠러와 ; 상기 임펠러의 바깥쪽에 각각 배치되어 구동축을 반경방향으로 지지하는 레이디얼 베어링과 ; 상기 임펠러의 바깥쪽에 역시 배치되어 구동축을 축방향으로 지지하는 스러스트 베어링을 포함한 터보압축기가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, a hermetically sealed container in which a first compression chamber having a suction port and a second compression chamber having a discharge port are formed on both sides so as to communicate with each other, and a motor chamber is formed between the two compression chambers; An axial type drive motor mounted inside the motor chamber to generate a driving force; A drive shaft coupled to the mover of the drive motor to transmit a driving force while rotating; An impeller coupled to both ends of the drive shaft so as to correspond to both stators of the drive motor, and inserted into each compression chamber, and a plurality of rotor magnets mounted on each rear surface of the drive motor facing each other; Radial bearings disposed on an outer side of the impeller to support a driving shaft in a radial direction; A turbocompressor is also provided which is disposed outside the impeller and includes a thrust bearing for supporting the drive shaft axially.
이하, 본 발명에 의한 터보압축기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the turbocompressor according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in the accompanying drawings.
제2도는 본 발명에 의한 터보압축기의 구성을 보인 종단면도이고, 제3도는 제2도의 ´A - A´단면도로서, 모터의 일부를 이루는 임펠러의 정면도이다.FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration of the turbocompressor according to the present invention, and FIG. 3 is a 'A-A' cross-sectional view of FIG. 2, which is a front view of the impeller forming part of the motor.
이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 터보압축기는, 흡입구(110a)를 갖는 제1압축실(111) 및 토출구(110b)를 갖는 제2압축실(112)이 가스유로(114)에 의해 서로 연통되도록 밀폐용기(110)의 중앙부에 형성되고, 상기 제1,2압축실(111,112)을 관통하는 구동축(130)의 중간에는 엑시얼타입의 비엘디시 모터(120)가 결합되며, 상기 구동축(130)의 중간에는 흡입측이 외향으로 대응되도록 하여 제1, 제2임펠러(140,150)가 각 압축실(111,112)에 장착되고, 그 제1, 제2압축실(111,112)의 외곽측에는 각각 구동축(130)의 원심방향 진동을 잡아주는 제1, 제2레이디얼 베어링(160A,160B)이 장착되고, 그 각 레이디얼 베어링(160A,160B) 중에서 어느 하나의 외곽측에만 구동축(130)의 축방향 균형을 잡아주는 스러스트 베어링(170)이 장착된다.As shown in the drawing, the turbo compressor according to the present invention has a first compression chamber 111 having an inlet port 110a and a
상기 비엘디시 모터(120)는 고정자용 디스크판(121)과 회전자용 디스크판(122)이 서로 교번되게 배열되는 것으로, 그 중 고정자용 디스크판(121)의 개수 보다 회전자용 디스크판(122)의 개수가 하나 더 많게 배열된다. 상기 고정자용 디스크판(이하, 고정자와 혼용함)(121)이 밀폐용기(110)의 각 압축실(111,112) 사이에 형성되는 가스실의 내주면에 고정 장착되고, 그 각 고정자(121)의 사이에 소정의 공극을 두고 회전자용 디스크판(이하, 회전자와 혼용함)(122)가 구동축(130)의 외주면에 일체로 성형되거나 또는 압입되는데, 그 회전자(122) 중에서 양측 외곽측 회전자(122)는 상기 제1, 제2임펠러(140,150)의 배면에 마그네트(M)가 등간격으로 장착되어 이루어진다.The
상기 제1 레이디얼 베어링(160A)은 밀페용기(110)의 흡입구(110b) 내주면에 결합되고, 상기 제2레이디얼 베어링(160B)은 밀폐용기(110)의 가스유로(114) 출구측 내주면에 결합된다.The first
상기 스러스트 베어링(170)은 밀폐용기(110)의 흡입구(110a) 중간에 지지면(미부호)이 환형으로 형성되고, 그 지지면(미부호)에 지지압을 부여하는 플랜지부(미부호)는 구동축(130)에서 일체로 형성된다.The thrust bearing 170 has an annular support surface (not shown) in the middle of the inlet port (110a) of the sealed
상기와 같은 본 발명에 의한 모터냉각구조가 구비된 터보압축기의 일반적인 동작은 선출원에서와 동일하다.The general operation of the turbocompressor equipped with the motor cooling structure according to the present invention as described above is the same as in the prior application.
즉, 인가된 전원에 의해 구동축(130) 및 각 임펠러(140,150)가 회전하게 됨과 함께 냉동사이클장치의 증발기 또는 어큐뮬레이터로부터 냉매가 냉매흡입구(110a)를 통해 제1압축실(111)의 인듀서(미부호)로 유입되고, 그 제1압축실(111)의 인듀서로 유입되는 냉매가스는 제1임펠러(140)에 의해 제1압축실의 디퓨져 및 볼텍스로 흩뿌려지면서 가(假)압축되고, 그 가압축된 냉매가스는 가스유로(114)를 통해 제2임펠러(150)로 흡입되어 제2압축실(112)에서 2단으로 완전 압축되어 냉동사이클장치(정확하게는, 응축기)로 토출된다.That is, the
여기서, 상기 구동축(130)이 엑시얼타입의 비엘디시 모터(120)에 의해 고속으로 회전을 하더라도, 그 구동축(130)의 반경방향은 각 레이디얼 베어링(160A,160B)에 의해 지지되는 반면, 축방향은 스러스트 베어링(170)에 의해 상쇄되는데, 이때 스러스트 베어링(170)의 지지면은 흡입구(110a)의 중간에 환형홈으로 형성되고, 그 환형홈의 지지면에 구동축(130)과 일체된 플랜지부가 삽입되어 지지압을 부여하기 때문에 하나의 스러스트 베어링(170)만으로도 구동축(130)의 축방향 치우침을 충분히 저지시킬 수 있게 되는 것이다.Here, even if the
또한, 상기 제1, 제2임펠러(140,150)의 내주면에 수개의 마그네트(M)를 결합시켜 회전자(122)의 일부로 활용함으로써, 그 회전자(122)에 필요한 원판의 개수가 감소되는 것이다.In addition, by combining several magnets (M) on the inner circumferential surfaces of the first and second impellers (140,150) to utilize as part of the rotor (122), the number of discs required for the rotor (122) is reduced.
이렇게, 상기 스러스트 베어링(170)이 한쪽에만 장착되므로, 그 스러스트 베어링(170)에 필요한 공간이 축소되는 것은 물론, 각 임펠러(140,150)를 회전자(122)의 일부로 활용하게 되므로, 그 회전자(122)에 필요한 공간이 축소되어 결국 압축기의 전체 크기가 소형화될 수 있게 되는 것이며, 필요부품수도 줄어들어 제조단가가 절감되는 부수적인 효과도 있다.Thus, since the thrust bearing 170 is mounted only on one side, the space required for the thrust bearing 170 is reduced, and each
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 터보압축기는, 구동모터의 양측에 임펠러를 근접되게 배치시키고, 그 임펠러의 배면에 구동모터의 회전판에 삽입되던 마그네트를 장착시켜 임펠러를 구동모터의 회전판 일부로 활용하며, 상기 임펠러의 양쪽 바깥쪽에 레이디얼 베어링 및 스러스트 베어링을 배치시켜 구성함으로써, 상기 구동모터의 회전판 개수가 줄어들어 압축기의 전체 크기가 소형화되고, 그 줄어든 회전판의 개수만큼 부품수도 줄어들어 제조단가가 절감되는 효과가 있다.As described above, the turbocompressor of the present invention arranges an impeller close to both sides of the drive motor, mounts a magnet inserted into the rotating plate of the driving motor on the rear surface of the impeller, and utilizes the impeller as a part of the rotating plate of the driving motor. By arranging radial bearings and thrust bearings on both outer sides of the impeller, the number of rotating plates of the drive motor is reduced, thereby reducing the overall size of the compressor, and reducing the number of parts by the number of rotating plates, thereby reducing manufacturing costs. have.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019970074705A KR100273370B1 (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Turbo compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019970074705A KR100273370B1 (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Turbo compressor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR19990054828A KR19990054828A (en) | 1999-07-15 |
KR100273370B1 true KR100273370B1 (en) | 2001-01-15 |
Family
ID=40749358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019970074705A KR100273370B1 (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Turbo compressor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100273370B1 (en) |
-
1997
- 1997-12-26 KR KR1019970074705A patent/KR100273370B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR19990054828A (en) | 1999-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100273359B1 (en) | Turbo compressor | |
KR19990054851A (en) | Turbo compressor | |
KR100273370B1 (en) | Turbo compressor | |
KR100273376B1 (en) | Turbo compressor | |
KR100474323B1 (en) | Motor Cooling Unit of Turbo Compressor | |
KR100273374B1 (en) | Thrust bearing structure for turbo compressor | |
KR100273375B1 (en) | Flow resistance reduction structure for turbo compressor | |
KR100246434B1 (en) | Rotator fixing structure of turbo compressor | |
KR100273369B1 (en) | Driving shaft structure for turbo compressor | |
KR100253250B1 (en) | Turbo compressor | |
KR100273373B1 (en) | Apparatus for fixing impeller for turbo compressor | |
KR100296306B1 (en) | Gas bearing structure for turbo compressor | |
KR100273399B1 (en) | Driving motor for turbo compressor | |
KR100304563B1 (en) | Turbo compressor | |
KR100304562B1 (en) | Turbo compressor | |
KR100339545B1 (en) | Turbo compressor | |
KR100253247B1 (en) | Thrust bearing construction of turbocompressor | |
KR100246435B1 (en) | Radial bearing structure of turbo compressor | |
KR20000008563A (en) | Thrust bearing structure of turbo compressor | |
KR100320192B1 (en) | Gasbearing structure for turbo compressor | |
KR100273371B1 (en) | Magnet assembly structure for driving motor for turbo compressor | |
KR19990058917A (en) | Motor cooling structure of turbo compressor | |
KR19990043549A (en) | Turbo compressor | |
KR100273377B1 (en) | Bearing structure for turbo compressor | |
KR100253246B1 (en) | Turbo-compressor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |