KR101537061B1 - 모터 및 이를 구비한 터보 압축기 - Google Patents

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Abstract

개선된 공랭식(空冷式) 냉각 구조를 가지는 모터 및 이를 구비한 터보 압축기를 제공한다. 터보 압축기는, 적층 철심과 코일로 구성된 고정자 및 고정자의 내부 중심에 회전 가능하게 설치된 회전자를 포함하는 모터와, 회전자에 결합되고 외주면에 블레이드가 고정되어 회전력에 의해 흡입된 공기를 가속 압축시키는 임펠러와, 블레이드를 둘러싸는 쉬라우드를 포함한다. 모터는 코일과 회전자 사이에 임펠러의 축 방향을 따라 적층 철심을 관통하는 주 냉각 유로를 형성한다.

Description

모터 및 이를 구비한 터보 압축기 {MOTOR AND TURBO COMPRESSOR WITH THE SAME}
본 발명은 모터 및 이를 구비한 터보 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 개선된 공랭식 냉각 구조를 가지는 모터 및 이를 구비한 터보 압축기에 관한 것이다.
통상의 모터는 적층 철심에 코일이 권선된 고정자와, 공기 갭을 사이에 두고 고정자의 내부에 위치하는 회전자를 포함한다. 고정자는 전류를 공급받아 자기력을 발생시키며, 회전자는 고정자의 자기력에 의해 회전한다. 터보 압축기는 모터의 동력으로 임펠러를 회전시키고, 임펠러의 회전력으로 공기를 압축시켜 이를 송풍하는 기계 장치이다. 임펠러의 회전축은 모터의 회전자에 직접 결합될 수 있다.
모터가 작동할 때 열이 발생한다. 특히 고속 회전을 하거나 회전자에 영구자석이 매입된 모터의 경우 발열은 더욱 커진다. 영구자석은 열에 약하므로 열에 의해 자력이 저하되어 모터의 효율을 저하시킨다. 또한, 회전자의 열은 복사에 의해 고정자로 전달되며, 코일 자체에서도 철손(core loss)에 의한 열이 발생한다. 따라서 모터를 냉각시키는 기술이 요구된다.
모터를 냉각시키는 방법으로는 모터를 둘러싸는 하우징 내부로 공기를 통과시키는 공랭식(空冷式)과, 냉각 액체를 통과시키는 수냉식(水冷式) 등이 있다. 그러나 두 방법 모두 공기 또는 냉각 액체가 흐르는 유로가 회전자와 멀리 떨어져 있으므로 회전자를 충분히 냉각시키는데 어려움이 있다.
본 발명은 외부 공기를 유입시켜 회전자의 외주면과 고정자의 내부를 직접 냉각시킴으로써 냉각 효율을 높일 수 있는 모터를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 외부 공기를 임펠러로 유입시킬 때 공기 저항을 최소화하여 임펠러 효율을 높일 수 있는 터보 압축기를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모터는 고정자와 회전자를 포함한다. 고정자는 중공 및 복수의 슬롯을 형성하는 적층 철심과, 적층 철심에 권선된 코일을 구비하며, 회전자는 고정자의 중공에 회전 가능하게 설치된다. 코일과 회전자 사이에 적층 철심을 관통하는 주 냉각 유로가 형성된다.
복수의 슬롯 각각은 코일이 위치하는 코일 공간과, 코일 공간보다 중공에 가깝게 위치하고 외부 공기가 유입되는 주 냉각 유로를 포함할 수 있다.
복수의 슬롯은 중공과 이어지도록 형성되어 주 냉각 유로로 유입된 외부 공기는 회전자와 접할 수 있다. 코일 공간과 주 냉각 유로 사이에 분리벽이 위치하여 코일이 주 냉각 유로로 밀리는 것을 방지할 수 있다. 분리벽은 적어도 하나의 개구부를 형성하여 코일의 일부를 주 냉각 유로로 노출시킬 수 있다.
회전자는 영구자석을 포함할 수 있다. 모터는 코일로 전류가 공급되면 회전자가 회전하여 동력을 발생시키고, 외부 동력에 의해 회전자가 회전하면 코일로 전류가 유도되어 전기를 생성하는 발전기 겸용인 다기능 모터일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터보 압축기는 모터와 임펠러 및 쉬라우드를 포함한다. 모터는 적층 철심과 코일로 구성된 고정자와, 고정자의 내부 중심에 회전 가능하게 설치된 회전자를 포함한다. 임펠러는 회전자에 결합되고, 외주면에 블레이드가 고정되어 회전력에 의해 흡입된 공기를 가속 압축시키며, 쉬라우드는 블레이드를 둘러싼다. 모터는 코일과 회전자 사이에 임펠러의 축 방향을 따라 적층 철심을 관통하는 주 냉각 유로를 형성한다.
적층 철심은 회전자를 둘러싸는 중공과, 격벽에 의해 구획되는 복수의 슬롯을 형성할 수 있다. 복수의 슬롯 각각은 코일이 위치하는 코일 공간과, 코일 공간보다 중공에 가깝게 위치하며 외부 공기가 유입되는 주 냉각 유로를 포함할 수 있다.
복수의 슬롯은 중공과 이어지도록 형성되어 주 냉각 유로로 유입된 외부 공기는 회전자와 접할 수 있다. 코일 공간과 주 냉각 유로 사이에 적어도 하나의 개구부를 형성하는 분리벽이 위치할 수 있다.
주 냉각 유로는 임펠러의 축 방향을 따라 임펠러의 입구와 이어지며, 주 냉각 유로와 임펠러 입구 사이에 곡선 유로를 제공하는 유로 안내부가 위치할 수 있다. 주 냉각 유로의 총 단면적은 임펠러 입구의 단면적과 같거나 이보다 크며, 주 냉각 유로를 통과한 외부 공기는 유로 안내부에서 합류하고, 곡선 유로를 따라 이동 저항을 최소화하며 임펠러로 유입될 수 있다.
유로 안내부는 쉬라우드의 일부가 주 냉각 유로의 외측 단부를 향해 확장된 쉬라우드 확장부를 포함할 수 있다. 쉬라우드 확장부의 내면은 적어도 일부가 곡면으로 형성될 수 있다.
회전자는 임펠러에 결합되는 회전축과, 회전축의 외측에 위치하는 영구자석과, 영구자석을 둘러싸 고정시키는 리테이너를 포함할 수 있다. 유로 안내부는 임펠러와 리테이너 사이에 위치하는 연결부를 포함할 수 있다. 연결부의 외면은 적어도 일부가 곡면으로 형성될 수 있다.
모터는 코일에 전류가 공급되면 회전자가 회전하여 동력을 발생시키고, 외부 동력에 의해 회전자가 회전하면 코일로 전류가 유도되어 전기를 생성하는 발전기 겸용 모터일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 외부에서 유입된 공기가 모터의 주 냉각 유로를 통과하면서 회전자와 코일에서 발생하는 열을 효과적으로 방출시키므로 모터의 냉각 효율을 높일 수 있다. 또한, 주 냉각 유로를 통과한 외부 공기는 이동 길이와 이동 저항을 최소화하며 임펠러로 유입되므로 임펠러 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 압축기의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 모터 중 고정자를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 고정자의 측면도이다.
도 4는 도 3의 부분 확대도이다.
도 5는 도 3에 도시한 고정자 중 분리벽의 사시도이다.
도 6은 도 1의 부분 확대도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 압축기의 단면도이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예의 터보 압축기(100)는 고정자(10)와 회전자(20)를 구비하는 모터(30)와, 회전자(20)에 결합된 임펠러(40)와, 임펠러(40)를 둘러싸는 쉬라우드(50)를 포함한다. 임펠러(40)의 출구와 연결된 디퓨저 통로(41)에는 가변 디퓨저 베인(42)이 설치될 수 있다.
모터(30)는 영구자석을 매입한 브러쉬리스 직류 모터일 수 있다.
고정자(10)는 적층 철심(11)과, 적층 철심(11)에 권선된 코일(12)로 구성된다. 회전자(20)는 공기 갭을 사이에 두고 고정자(10)의 내부에 위치하며, 회전축(21)과 영구자석(22) 및 리테이너(23)로 구성될 수 있다. 회전축(21)의 일단은 베어링 장치(25)에 결합되고, 반대측 일단은 임펠러(40)에 결합된다. 리테이너(23)는 회전축(21) 외측의 영구자석(22)을 둘러싸 고정시킨다.
임펠러(40)의 외주면에는 굽은 방사 형태로 이루어진 복수의 블레이드(43)가 형성된다. 임펠러(40)는 흡입된 공기를 고속 회전에 의해 가속 및 압축시키고, 이를 디퓨저 통로(41)와 배출 스크롤(44)을 거쳐 사용처로 배출한다. 임펠러(40)에 공기가 유입되는 부분이 임펠러 입구가 되고, 블레이드(43)를 통과한 압축 공기가 배출되는 부분이 임펠러 출구가 된다.
가변 디퓨저 베인(42)은 유량이 감소할수록 그리고 임펠러(40) 입구와 출구의 압력 차이가 작아질수록 디퓨저 통로(41)의 면적을 축소시키도록 작동하며, 그 반대의 경우에는 디퓨저 통로(41)의 면적을 확대시키도록 작동한다. 가변 디퓨저 베인(42)은 터보 압축기(100)의 기류를 안정화시켜 실속(stall)과 서지(surge)를 억제하는 작용을 한다.
본 실시예에서 모터(30)는 고정자(10)의 내부, 구체적으로 코일(12)과 회전자(20) 사이에 적층 철심(11)을 관통하는 주 냉각 유로(16)를 형성한다. 따라서 외부에서 유입된 공기가 주 냉각 유로(16)를 통과하면서 모터(30) 구동시 회전자(20)와 코일(12)에서 발생하는 열을 효과적으로 방출시켜 모터(30)의 냉각 효율을 높인다.
그리고 임펠러(40)의 입구는 고정자(10)의 주 냉각 유로(16) 출구와 이어져 주 냉각 유로(16)를 통과한 외부 공기를 제공받아 가속 및 압축시킨다. 고정자(10)의 주 냉각 유로(16)와 임펠러(40)의 입구 사이에는 곡면 형상의 유로 안내부(60)가 위치한다. 유로 안내부(60)는 주 냉각 유로(16)에서 배출된 공기를 임펠러(40) 입구로 안내하여 임펠러 효율을 높이는 작용을 한다.
또한, 본 실시예에서 모터(30)는 발전기 겸용 다기능 모터일 수 있다. 즉 전술한 모터(30)는 코일(12)로 전류를 공급하면 고정자(10)에서 자기장이 형성되고, 이 자기장에 의해 회전자(20)가 회전하면서 동력을 발생시키는 모터로 기능한다. 반대로 모터는 외부 동력에 의해 회전자(20)가 회전하면 고정자(10)의 코일(12)에 전류가 유도되어 전기를 생성하는 발전기로 기능할 수 있다.
예를 들어, 임펠러(40)는 터빈과 같은 외부 장치(도시하지 않음)와 동축으로 연결될 수 있다. 외부 장치의 작동으로 임펠러(40)와 회전자(20)가 회전하면 고정자(10)의 코일(12)에 전류가 유도되므로 모터(30)는 발전기로 기능할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시한 모터 중 고정자를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시한 고정자의 측면도이다.
도 2와 도 3을 참고하면, 고정자(10)는 그 내부에 중공(13) 및 복수의 슬롯(14)을 형성하는 적층 철심(11)과, 적층 철심(11)의 슬롯(14) 일부에 권선된 코일(12)(도 1 참조)을 포함한다. 적층 철심(11)은 동일한 모양의 규소강판을 복수개로 적층 및 고정시킨 결합체로 이루어진다.
중공(13)은 회전자(20)(도 1 참조)가 위치하는 공간으로서 적층 철심(11)의 중앙에 원형으로 형성된다. 슬롯(14)은 적층 철심(11)의 원주 방향을 따라 복수개로 형성되며, 슬롯들(14) 사이로 격벽(17)이 위치한다. 격벽(17)은 치(齒, tooth)로도 명칭할 수 있다. 각각의 격벽(17)은 적층 철심(11)의 방사 방향과 나란하고, 일정한 폭으로 형성될 수 있다. 슬롯(14)은 중공(13)과 멀어질수록 큰 폭으로 형성될 수 있다.
본 실시예의 모터(30)에서 코일(12)은 슬롯(14) 전체를 차지하지 않고 중공(13)과 멀리 떨어진 격벽(17)의 일부에 권선되어 슬롯(14)의 일부를 차지한다. 그리고 코일(12)로 채워지지 않은 슬롯(14)의 나머지 공간이 주 냉각 유로(16)로 기능한다.
즉 본 실시예에서 슬롯(14)은 코일(12)이 위치하는 코일 공간(15)과, 외부 공기가 유입되는 주 냉각 유로(16)를 포함하며, 주 냉각 유로(16)가 코일 공간(15)보다 중공(13)에 가깝게 위치한다. 주 냉각 유로(16)는 회전자(20)의 축 방향을 따라 일정한 유로 단면적을 가지며, 회전자(20)의 냉각 효율을 높이기 위해 중공(13)과 연통된다.
그리고 부 냉각 유로는 적층 철심(11)과 회전자(20) 사이의 공기 갭이 될 수 있고, 적층 철심(11)의 외면에 제공될 수 있다. 즉 고정자(10)를 둘러싸는 하우징(19)과 적층 철심(11) 사이에 부 냉각 유로(도시하지 않음)가 제공될 수 있다.
도 4는 도 3의 부분 확대도이다. 도 4를 참고하면, 중공(13)을 향한 격벽(17)의 단부는 이웃한 격벽(17)의 단부와 떨어져 위치한다. 따라서 격벽들(17) 사이의 주 냉각 유로(16)는 중공(13)과 이어지고, 주 냉각 유로(16)로 유입된 외부 공기가 회전자(20)를 둘러싸는 공기 갭으로 유입되어 회전자(20)를 냉각시킬 수 있다.
다시 도 3을 참고하면, 슬롯(14)의 코일 공간(15)과 주 냉각 유로(16) 사이에 분리벽(18)이 위치할 수 있다.
도 5는 도 3에 도시한 고정자 중 분리벽의 사시도이다. 도 3과 도 5를 참고하면, 분리벽(18)은 격벽(17)에 코일(12)을 권취한 다음 격벽들(17) 사이로 끼워질 수 있으며, 코일 공간(15)과 주 냉각 유로(16)를 분리시켜 코일(12)이 주 냉각 유로(16)로 밀리는 것을 방지한다.
통상적으로 코일(12)은 격벽(17)에 감긴 후 에폭시 수지 등의 용액에 함침되어 형상 고정이 이루어지는데, 함침 처리만으로는 코일(12)을 고정시키는데 어려움이 있다. 따라서 코일 공간(15)과 주 냉각 유로(16) 사이에 분리벽(18)을 설치하여 코일(12)이 주 냉각 유로(16)로 밀려 나오지 않도록 함으로써 주 냉각 유로(16)를 안정적으로 확보할 수 있다.
도 5에서는 편의상 하나의 분리벽(18)을 도시하였으나, 적층 철심(11)에 끼워지는 복수의 분리벽(18)은 한쪽 단부에서 서로 연결되어 일체형으로 구성될 수도 있다.
또한, 분리벽(18)에는 주 냉각 유로(16)를 향해 코일(12)의 일부를 노출시키는 적어도 하나의 개구부(181)가 형성될 수 있다. 이 경우 주 냉각 유로(16)로 유입된 외부 공기는 코일(12)과 접할 수 있으므로 코일(12)을 보다 효과적으로 냉각시킬 수 있다. 분리벽(18)의 개구부(181)는 분리벽(18)의 길이 방향을 따라 길게 형성될 수 있고, 분리벽(18)의 폭 방향을 따라 복수개로 형성될 수 있다.
다시 도 1을 참고하면, 본 실시예의 모터(30)는 임펠러(40)의 축 방향을 따라 적층 철심(11)을 관통하는 주 냉각 유로(16)를 형성하며, 이때 주 냉각 유로(16)는 코일(12)과 회전자(20) 사이에 위치한다. 주 냉각 유로(16)는 중공(13)(도 2 참조)과 이어져 회전자(20)를 둘러싸는 공기 갭과 연결되고, 코일(12)의 일부는 분리벽(18)의 개구부(181)에 의해 주 냉각 유로(16)를 향해 노출될 수 있다.
모터(30)의 작동으로 회전자(20)와 임펠러(40)가 회전하면, 임펠러(40)의 흡입 압력에 의해 외부 공기가 모터(30)를 향해 유입된다. 모터(30)를 향해 유입된 외부 공기는 격벽들(17) 사이로 형성된 복수의 주 냉각 유로(16)로 분기되면서 복수의 주 냉각 유로(16)를 통과한다.
주 냉각 유로(16)를 통과하는 과정에서 공기의 일부는 회전자(20)를 둘러싸는 공기 갭으로 유입되어 회전자(20)를 냉각시킨다. 그리고 나머지 공기는 주 냉각 유로(16)를 통과하면서 적층 철심(11)을 냉각시키고, 노출된 코일(12)과 접하여 코일(12)을 냉각시킨다. 이와 같이 코일(12)과 회전자(20) 사이에 주 냉각 유로(16)가 형성됨에 따라, 회전자(20)와 코일(12) 및 적층 철심(11) 모두를 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
도 6은 도 1의 부분 확대도이다.
도 6을 참고하면, 고정자(10)의 주 냉각 유로(16)와 곡면 형상의 유로 안내부(60) 및 임펠러(40)의 입구는 회전자(20)의 축 방향을 따라 일렬로 위치한다. 따라서 주 냉각 유로(16)를 통과한 외부 공기는 유로 안내부(60)를 거쳐 바로 임펠러(40)에 제공되므로, 임펠러(40)로 유입되는 공기의 이동 경로를 최소화할 수 있다.
만일 냉각 유로가 적층 철심(11)의 내부가 아닌 외부, 즉 적층 철심(11)과 이를 둘러싸는 하우징(19) 사이에 위치하는 경우를 가정하면, 적층 철심(11)의 바깥을 통과한 외부 공기는 임펠러(40)를 향한 적층 철심(11)의 한쪽면을 타고 다시 임펠러(40) 입구를 향해 돌아 나와야 한다. 이 경우 공기의 이동 경로가 길어지고 저항이 생겨 임펠러(40)의 공기 유입 효율이 저하되며, 냉각 유로가 회전자(20)와 멀리 위치하므로 회전자(20)를 냉각시킬 수 없다.
그러나 본 실시예에서는 주 냉각 유로(16)를 통과한 외부 공기가 돌아 나오는 일 없이 주 냉각 유로(16)를 통과할 때의 이동 방향을 그대로 유지하면서 최소한의 경로로 임펠러(40) 입구로 유입되므로, 임펠러(40)의 공기 유입 효율을 높일 수 있다. 또한, 곡면 형상의 유로 안내부(60)는 공기 저항을 최소화하면서 주 냉각 유로(16)에서 배출된 외부 공기를 임펠러(40) 입구로 가이드하는 역할을 한다.
임펠러(40)의 방사 방향을 따라 모터(30)의 주 냉각 유로(16)는 D1의 폭을 가지며, 임펠러(40)의 입구는 D1과 같거나 보다 작은 D2의 폭을 가진다. 도 6에서는 임펠러(40) 입구가 주 냉각 유로(16)보다 작은 폭을 가지는 경우를 도시하였다. 복수의 주 냉각 유로(16)의 단면적을 합한 주 냉각 유로(16)의 총 단면적은 임펠러(40) 입구의 단면적과 같거나 이보다 크다.
유로 안내부(60)는 임펠러(40)와 리테이너(23) 사이에 위치하는 연결부(61)와, 블레이드(43)를 둘러싸는 쉬라우드(50)의 일부가 주 냉각 유로(16)의 외측 단부(코일 공간(15)과 접하는 바깥 단부)를 향해 확장된 쉬라우드 확장부(62)로 구성된다. 연결부(61)의 외면과 쉬라우드 확장부(62)의 내면은 적어도 일부가 곡면으로 형성될 수 있다.
연결부(61)의 일단은 리테이너(23)와 접하며 리테이너(23)와 같은 외경을 가진다. 연결부(61)의 반대측 일단은 임펠러(40)와 접하며 임펠러(40)와 같은 외경을 가진다. 연결부(61)의 외면은 임펠러(40)의 외면과 유사한 곡면으로 형성되며, 주 냉각 유로(16)의 내측 단부(리테이너(23)와 접하는 안쪽 단부)와 임펠러(40) 입구 사이에 곡선 유로를 제공한다.
쉬라우드 확장부(62)는 블레이드(43)를 둘러싸는 쉬라우드(50)의 일부가 주 냉각 유로(16)의 외측 단부를 향해 굽은 형태로 확장된 부분으로서, 블레이드(43)의 날개면과 주 냉각 유로(16)의 외측 단부 사이에 곡선 유로를 제공한다. 따라서 주 냉각 유로(16)를 통과한 외부 공기는 유로 안내부(60)에서 합류하고, 유로 안내부(60)가 제공하는 곡선 유로를 따라 이동 저항을 최소화하며 임펠러(40)로 유입되므로 임펠러(40) 효율을 높일 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100: 터보 압축기 10: 고정자
11: 적층 철심 12: 코일
13: 중공 14: 슬롯
15: 코일 공간 16: 주 냉각 유로
17: 격벽 18: 분리벽
20: 회전자 21: 회전축
22: 영구자석 23: 리테이너
30: 모터 40: 임펠러
42: 가변 디퓨저 베인 43: 블레이드

Claims (16)

  1. 중공 및 복수의 슬롯을 형성하는 적층 철심과, 상기 적층 철심에 권선된 코일을 구비하는 고정자; 및
    상기 적층 철심과의 사이에 공기 갭을 두고 상기 중공에 회전 가능하게 설치되는 회전자를 포함하며,
    상기 복수의 슬롯 각각은,
    상기 코일이 위치하는 코일 공간; 및
    상기 코일 공간보다 상기 중공에 가깝게 위치하고, 상기 공기 갭과 이어지며, 외부 공기가 유입되어 상기 회전자와 상기 코일을 동시에 냉각시키는 주 냉각 유로를 포함하고,
    상기 적층 철심의 반경 방향에 따른 상기 주 냉각 유로의 길이는 상기 적층 철심의 반경 방향에 따른 상기 코일 공간의 길이보다 큰 모터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코일 공간과 상기 주 냉각 유로 사이에 분리벽이 위치하여 상기 코일이 상기 주 냉각 유로로 밀리는 것을 방지하는 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 분리벽은 적어도 하나의 개구부를 형성하여 상기 코일의 일부를 상기 주 냉각 유로로 노출시키는 모터.
  6. 제1항, 제4항, 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전자는 영구자석을 포함하는 모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 모터는 상기 코일로 전류가 공급되면 상기 회전자가 회전하여 동력을 발생시키고, 외부 동력에 의해 상기 회전자가 회전하면 상기 코일로 전류가 유도되어 전기를 생성하는 발전기 겸용인 모터.
  8. 적층 철심과 코일로 구성된 고정자 및 상기 고정자의 내부 중심에 회전 가능하게 설치된 회전자를 포함하는 모터;
    상기 회전자에 결합되고, 외주면에 블레이드가 고정되어 회전력에 의해 흡입된 공기를 가속 압축시키는 임펠러; 및
    상기 블레이드를 둘러싸는 쉬라우드를 포함하며,
    상기 모터는 상기 코일과 상기 회전자 사이에 상기 임펠러의 축 방향을 따라 상기 적층 철심을 관통하는 주 냉각 유로를 형성하고,
    상기 주 냉각 유로는 상기 임펠러의 방사 방향을 따라 D1의 폭을 가지며,
    상기 임펠러의 입구는 상기 D1과 같거나 상기 D1보다 작은 폭을 가지는 터보 압축기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 적층 철심은 상기 회전자를 둘러싸는 중공과, 격벽에 의해 구획되는 복수의 슬롯을 형성하고,
    상기 복수의 슬롯 각각은 상기 코일이 위치하는 코일 공간과, 상기 코일 공간보다 상기 중공에 가깝게 위치하며 외부 공기가 유입되는 상기 주 냉각 유로를 포함하는 터보 압축기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 슬롯은 상기 중공과 이어지도록 형성되어 상기 주 냉각 유로로 유입된 외부 공기가 상기 회전자와 접하는 터보 압축기.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 코일 공간과 상기 주 냉각 유로 사이에 적어도 하나의 개구부를 형성하는 분리벽이 위치하는 터보 압축기.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 주 냉각 유로는 상기 임펠러의 축 방향을 따라 상기 임펠러의 입구와 이어지며,
    상기 주 냉각 유로와 상기 임펠러 입구 사이에 곡선 유로를 제공하는 유로 안내부가 위치하는 터보 압축기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 주 냉각 유로의 총 단면적은 상기 임펠러 입구의 단면적과 같거나 이보다 크고,
    상기 주 냉각 유로를 통과한 외부 공기는 상기 유로 안내부에서 합류하며, 상기 곡선 유로를 따라 이동 저항을 최소화하면서 상기 임펠러로 유입되는 터보 압축기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 유로 안내부는 상기 쉬라우드의 일부가 상기 주 냉각 유로의 외측 단부를 향해 확장된 쉬라우드 확장부를 포함하고,
    상기 쉬라우드 확장부의 내면은 적어도 일부가 곡면으로 형성되는 터보 압축기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 회전자는 상기 임펠러에 결합되는 회전축과, 회전축의 외측에 위치하는 영구자석과, 영구자석을 둘러싸 고정시키는 리테이너를 포함하며,
    상기 유로 안내부는 상기 임펠러와 상기 리테이너 사이에 위치하는 연결부를 포함하고,
    상기 연결부의 외면은 적어도 일부가 곡면으로 형성되는 터보 압축기.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 모터는 상기 코일에 전류가 공급되면 상기 회전자가 회전하여 동력을 발생시키고, 외부 동력에 의해 상기 회전자가 회전하면 상기 코일로 전류가 유도되어 전기를 생성하는 발전기 겸용 모터인 터보 압축기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH07131945A (ja) * 1993-11-01 1995-05-19 Hitachi Ltd 回転電機
KR100902118B1 (ko) * 2008-08-08 2009-06-09 주식회사 한국유체기계 초고속 전동기
KR20120013458A (ko) * 2009-09-16 2012-02-14 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 원심 압축기

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