KR102122584B1 - 압축기 및 이를 포함하는 칠러시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기 및 그를 포함하는 칠러시스템에 관한 것이다. 본 발명의 사상에 따른 압축기에는, 본체공간, 제 1 압축공간, 및 제 2 압축공간이 구비된다. 또한, 상기 제 1 압축공간으로 냉매가 유입되도록, 상기 제 1 압축공간의 일 측에 형성된 냉매유입포트, 상기 제 2 공간에서 압축된 냉매가 토출되도록, 상기 제 2 압축공간의 일 측에 형성된 냉매토출포트 및 상기 압축기에는 상기 본체공간으로 냉매를 유입시키도록, 상기 본체공간의 일 측에 형성된 인젝션 냉매포트가 구비된다. 또한, 상기 제 1 압축공간 및 상기 제 2 압축공간 중 어느 하나와 상기 본체공간을 연결하는 압축배관이 포함된다.

Description

압축기 및 이를 포함하는 칠러시스템{Compressor and Chiller system including the same}

본 발명은 압축기 및 이를 포함하는 칠러시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 칠러시스템은 냉수를 수요처로 공급하는 시스템을 의미한다. 자세하게는, 상기 칠러시스템은, 냉매사이클을 순환하는 냉매와 수요처를 순환하는 냉수 간에 열교환에 의해, 냉수를 냉각시키는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 칠러시스템은 비교적 대용량 설비로서 규모가 큰 건물 등에 설치될 수 있다.

상기 칠러시스템에는, 냉동사이클을 형성하는 칠러유닛 및 수요처가 포함된다. 상기 수요처는 냉수를 이용하는 공기조화장치에 해당될 수 있다. 즉, 상기 칠러시스템은 공기조화시스템의 일종으로 이해될 수 있다. 또한, 상기 칠러유닛만을 칠러시스템으로 명칭할 수도 있다.

상기 칠러유닛에는, 냉매를 압축하는 압축기, 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기, 상기 응축기에서 응축된 냉매를 감압시키는 팽창장치 및 상기 팽창장치에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기가 포함된다. 상기 응축기에서 냉매와 외부 공기 또는 냉각수가 열교환되며, 상기 증발기에서 냉매와 냉수가 열교환 될 수 있다.

일반적으로 상기 칠러시스템에 사용되는 압축기는 터보 압축기에 해당된다. 상기 터보 압축기는 원심압축기의 일종으로, 고속으로 회전하는 임펠러의 원심력을 이용하여 내부로 유입된 냉매를 압축하는 장치로 이해될 수 있다.

따라서, 상기 터보 압축기에는, 유체를 회전시키기 위한 임펠러가 포함된다. 특히, 상기 터보 압축기에는 한 쌍의 임펠러가 구비되어 유체를 2단으로 압축시킬 수 있다.

본 출원인은 2단 압축을 수행하는 터보 압축기와 관련하여, 선행문헌 1을 출원한 바 있다.

<선행문헌 1>

1. 공개번호 : 제10-2018-0093692호 (공개일자 : 2018년 8월 22일)

2. 발명의 명칭 : 터보 압축기

상기 선행문헌 1에는, 회전축 및 상기 회전축의 양 단에 각각 연결되는 제 1 임펠러 및 제 2 임펠러가 개시되었다. 이때, 상기 제 1 임펠러 측으로 유입된 냉매는 1단 압축되어 토출되고, 상기 제 2 임펠러 측으로 다시 유입되어 2단 압축되어 토출될 수 있다.

즉, 상기 제 1 임펠러에서 1단 압축된 냉매가 상기 제 2 임펠러로 유입되어 2단 압축된다. 이때, 상기 제 1 임펠러에 의해 압축된 냉매는 비교적 고온에 해당된다. 이와 같은 고온의 냉매가 상기 제 2 임펠러로 유입되는 경우, 상기 제 2 임펠러의 압축효율이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 상기 회전축 및 상기 회전축을 구동시키는 모터에 효과적인 냉각장치가 구비되지 않는다는 문제점이 있다. 상기 모터는 상기 터보 압축기의 구동에 따라 매우 고온으로 온도가 상승된다. 그에 따라, 상기 모터의 성능이 저하되며, 결과적으로 상기 터보 압축기의 효율이 저하될 수 있다.

또한, 상기 모터의 냉각을 위해서는 별도의 냉각관이 구비되어야 하는 문제점이 있다. 예를 들어, 상기 모터를 냉각하기 위해, 상기 압축기의 내부로 별도의 냉매의 유로를 형성할 수 있다. 또한, 상기 모터를 냉각하기 위한 냉각수관을 형성할 수 있다. 이와 같은 구조는 설치구조를 복잡하게 하며 설치비용을 상승시킬 수 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 회전축 및 상기 회전축을 구동시키는 모터의 효과적인 냉각을 위한 유로를 구비한 압축기 및 이를 포함하는 칠러시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 인젝션을 통해 회전축 등의 냉각효율을 증대시킴과 동시에, 1단 압축된 냉매의 온도를 낮추어 압축효율을 증대시킨 압축기 및 이를 포함하는 칠러시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 사상에 따른 압축기에는, 회전축을 구동시키는 모터가 설치되는 본체공간, 상기 회전축에 의해 회전되어 냉매를 압축시키는 제 1 임펠러가 설치되는 제 1 압축공간, 및 상기 회전축에 의해 회전되고, 상기 제 1 임펠러에서 압축된 냉매를 압축시키는 제 2 임펠러가 설치되는 제 2 압축공간이 구비된다.

또한, 상기 제 1 압축공간으로 냉매가 유입되도록, 상기 제 1 압축공간의 일 측에 형성된 냉매유입포트 및 상기 제 2 공간에서 압축된 냉매가 토출되도록, 상기 제 2 압축공간의 일 측에 형성된 냉매토출포트가 구비된다.

특히, 상기 압축기에는 상기 본체공간으로 냉매를 유입시키도록, 상기 본체공간의 일 측에 형성된 인젝션 냉매포트가 구비된다.

또한, 상기 제 1 압축공간 및 상기 제 2 압축공간 중 어느 하나와 상기 본체공간을 연결하는 압축배관이 포함된다.

한편, 본 발명의 사상에 따른 칠러시스템에는, 증발기에서 토출된 냉매가 상기 제 1 압축공간으로 유동되도록, 상기 제 1 압축공간과 상기 증발기를 연결하는 압축기 유입배관, 상기 제 2 압축공간에서 압축된 냉매가 응축기로 유동되도록, 상기 제 2 압축공간과 상기 응축기를 연결하는 압축기 토출배관 및 상기 증발기와 상기 응축기를 연결하는 연결배관이 포함된다.

특히, 상기 응축기에서 상기 증발기로 유동되는 냉매 중 일부가 상기 본체공간으로 유동되도록, 상기 연결배관의 일 측과 상기 본체공간을 연결하는 인젝션 배관이 구비된다.

이러한 본 발명에 의하면, 1단 압축된 냉매 및 인젝션된 냉매를 회전축 및 상기 회전축을 구동시키는 모터로 유동시켜, 상기 회전축 등이 효과적으로 냉각될 수 있다는 장점이 있다.

그에 따라, 상기 모터의 성능이 최대화되고, 압축기의 성능 및 효율이 최대화되는 장점이 있다.

또한, 제 1 임펠러에서 1단 압축된 냉매가 보다 낮은 온도의 인젝션된 냉매와 혼합되어 제 2 임펠러로 제공됨에 따라, 상기 제 2 임펠러의 압축효율을 개선할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 별도의 냉각장치를 필요로 하지 않고 내부유로를 통해 상기 회전축 등을 냉각시킴에 따라, 압축기 및 칠러시스템의 부피를 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

그에 따라, 상기 압축기 및 상기 칠러시스템의 설치자유도가 비교적 커진다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러시스템을 유동하는 유체를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기와 그를 통과하는 냉매의 유동을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 압축기와 그를 통과하는 냉매의 유동을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러시스템을 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 사상에 따른 칠러시스템(10)에는, 칠러유닛(100), 냉각탑(20) 및 수요처(30)를 포함된다.

상기 칠러유닛(100)은 냉동 사이클이 형성되는 구성으로 이해될 수 있다. 상기 칠러시스템(10)은 상기 칠러유닛(100)과 동일하게 사용될 수도 있다. 즉, 상기 칠러유닛(100)이 상기 칠러시스템(10)으로 명칭될 수도 있다.

상기 냉각탑(20)은 상기 칠러유닛(100)에 냉각수를 공급하는 구성이다. 또한, 상기 칠러시스템(10)에는, 상기 냉각탑(20) 대신 송풍팬 등이 구비되어 공기와 열교환될 수 있다. 예를 들어, 상기 냉각탑(20)은 비교적 큰 규모의 칠러시스템에 설치되고, 상기 송풍팬 등은 비교적 적은 규모의 칠러시스템에 설치될 수 있다.

상기 수요처(20)는 상기 칠러유닛(100)과 열교환 되는 냉수가 순환하는 구성에 해당된다. 이때, 상기 수요처(30)는 냉수를 이용하여 공기조화를 수행하는 장치 또는 본체공간으로 이해될 수 있다.

상기 칠러유닛(100)과 상기 냉각탑(20)의 사이에는, 냉각수 순환유로(40)가 제공된다. 상기 냉각수 순환유로(40)는 냉각수가 상기 냉각탑(20)과 상기 칠러유닛(100)을 순환하도록 가이드 하는 배관이다.

상기 냉각수 순환유로(40)에는, 냉각수 입수유로(42) 및 냉각수 출수유로(44)가 포함될 수 있다. 상기 냉각수 입수유로(42)는 냉각수가 상기 칠러유닛(100)으로 유입되도록 가이드 하는 배관에 해당된다. 또한, 상기 냉각수 출수유로(44)는 상기 칠러유닛(100)에서 가열된 냉각수가 상기 냉각탑(20)으로 유동하도록 가이드 하는 배관에 해당된다.

상기 냉각수 입수유로(42) 및 상기 냉각수 출수유로(44) 중 적어도 하나에는, 냉각수의 유동을 위하여 구동되는 냉각수 펌프(46)가 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 1에는 상기 냉각수 입수유로(42)에 상기 냉각수 펌프(46)가 제공되는 것으로 도시하였다.

상기 냉각수 출수유로(44)에는, 상기 냉각탑(20)으로 유입되는 냉각수의 온도를 감지하는 출수 온도센서(47)가 제공될 수 있다. 그리고, 상기 냉각수 입수유로(42)에는, 상기 냉각탑(20)으로부터 토출되는 냉각수의 온도를 감지하는 입수 온도센서(48)가 제공될 수 있다.

상기 칠러유닛(100)과 상기 냉수 수요처(30)의 사이에는, 냉수 순환유로(50)가 제공된다. 상기 냉수 순환유로(50)는 냉수가 상기 냉수 수요처(30)와 상기 칠러유닛(100)을 순환하도록 가이드 하는 배관이다.

상기 냉수 순환유로(50)에는, 냉수 입수유로(52) 및 냉수 출수유로(54)가 포함될 수 있다. 상기 냉수 입수유로(52)는 냉수가 상기 칠러유닛(100)으로 유입되도록 가이드 하는 배관에 해당된다. 상기 냉수 출수유로(54)는 상기 칠러유닛(100)에서 냉각된 냉수가 상기 냉수 수요처(30)로 유동하도록 가이드 하는 배관에 해당된다.

상기 냉수 입수유로(52) 및 상기 냉수 출수유로(54) 중 적어도 하나에는, 냉수의 유동을 위하여 구동되는 냉수 펌프(56)가 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 1에는 상기 냉수 입수유로(52)에 상기 냉수 펌프(56)가 제공되는 것으로 도시하였다.

이때, 상기 냉수 수요처(30)는 공기를 냉수와 열교환시키는 수냉식 공조기일 수 있다.

예를 들어, 상기 냉수 수요처(30)는, 실내 공기와 실외 공기를 혼합한 후 혼합 공기를 냉수와 열교환시켜 실내로 토출하는 에어 핸들링 유닛(AHU, Air Handling Unit), 실내에 설치되어 실내 공기를 냉수와 열교환 시킨 후 실내로 토출하는 팬 코일 유닛(FCU, Fan Coil Unit) 및 실내의 바닥에 매설된 바닥 배관유닛 중 적어도 하나의 유닛을 포함할 수 있다.

도 1에는, 상기 냉수 수요처(30)가 에어 핸들링 유닛으로 구성되는 것으로 도시하였다.

상기 에어 핸들링 유닛으로 구성된 상기 냉수 수요처(30)에는, 케이싱(61), 냉수 코일(62) 및 송풍기(63, 64)가 포함될 수 있다. 상기 냉수 코일(62)은 상기 케이싱(61)의 내부에 설치되며 냉수가 통과되는 구성에 해당된다.

상기 송풍기(63, 64)는 상기 냉수 코일(62)의 양측에 제공되며 실내 공기와 실외 공기를 흡입하여 실내로 송풍시킬 수 있다. 상기 송풍기(63, 64)에는, 제 1 송풍기(63) 및 제 2 송풍기(64)가 포함될 수 있다. 상기 제 1 송풍기(63)는 실내 공기와 실외 공기가 상기 케이싱(61)의 내부로 흡입되도록 설치된다. 또한, 상기 제 2 송풍기(64)는 공조된 공기가 상기 케이싱(61)의 외부로 배출되도록 설치된다.

또한, 상기 케이싱(61)에는, 실내공기 흡입부(65), 실내공기 배출부(66), 외기 흡입부(67) 및 공조공기 배출부(68)가 형성될 수 있다.

상기 송풍기(63, 64)가 구동되면, 실내에서 상기 실내공기 흡입부(65)로 흡입된 공기 중 일부는 상기 실내공기 배출부(66)로 배출된다. 또한, 상기 실내공기 배출부(66)로 배출되지 않는 나머지 공기는, 상기 외기 흡입부(67)로 흡입된 실외 공기와 혼합될 수 있다.

그리고, 혼압된 공기는 상기 냉수 코일(62)과 열교환 된다. 그리고, 상기 냉수 코일(62)과 열교환 또는 냉각된 혼합 공기는 상기 공조공기 배출부(68)를 통하여 실내로 토출될 수 있다. 이와 같은 과정을 통해 실내에 조화된 공기를 공급하여 실내본체공간을 냉방할 수 있다.

또한, 상기 냉수 수요처(30)는 냉수를 직접적으로 이용하는 설비에 해당될 수 있다. 예를 들어, 상기 냉수 수요처(30)는 반도체부품의 온도를 낮추는 냉수를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 사상에 따른 칠러시스템(10)은 냉각수를 상기 냉각탑(20)이 아닌 온수 수요처에 공급할 수 있다.

본 발명의 사상에 따른 칠러시스템(10)은 도 1에 도시된 구성에 한정되지 않으며 다양한 구성으로 구비될 수 있다. 즉, 상기 칠러시스템(10)의 구성은 예시적인 것으로 추가 또는 생략되거나 변형될 수 있다.

이하, 상기 칠러유닛(100)에 대하여 자세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 상기 칠러유닛(100)은 상기 칠러시스템(10)에서 냉동 사이클이 형성되는 부분에 해당된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 사상에 따른 칠러유닛(100)에는 압축기(200), 상기 증발기(150) 및 상기 응축기(140)가 포함된다.

상기 압축기(200)는 냉매를 압축하기 위한 구성요소이다. 본 발명의 사상에 따른 압축기(200)는 원심 압축기의 일종인 터보 압축기로 구비될 수 있다. 상기 원심 압축기는 임펠러 또는 블레이드 등 회전체를 통해 냉매의 운동 에너지를 정압 에너지로 변환함으로써 냉매를 압축하여 토출하는 방식의 압축기로 이해된다.

상기 응축기(140)는 상기 압축기(200)에서 토출된 냉매와 상기 냉각수 순환유로(40)를 유동하는 냉각수가 열교환되는 구성이다. 즉, 상기 응축기(140)에는 상기 압축기(200)로부터 압축된 냉매가 유입될 수 있다. 상기 증발기(150)는 상기 응축기(140)에서 토출된 냉매와 상기 냉수 순환유로(50)를 유동하는 냉수가 열교환되는 구성이다.

이때, 상기 응축기(140)는 바닥면에 설치되고, 상기 응축기(140)의 상부에 상기 증발기(150)가 설치되며, 상기 증발기(150)의 상부에 상기 압축기(200)가 설치된다. 이와 같은 배치는 예시적인 것으로 상기 압축기(200), 상기 증발기(150) 및 상기 응축기(140)는 다양하게 배치될 수 있다.

상기 응축기(140) 및 상기 증발기(150)에는, 축방향으로 연장된 원통형상으로 마련된 응축기 본체(170) 및 증발기 본체(180)가 구비된다. 상기 응축기 본체(170) 및 상기 증발기 본체(180)는 동일한 축방향길이를 갖도록 구비되며 서로 평행하게 상하방향으로 소정의 간격으로 이격되어 설치될 수 있다. 특히, 상기 응축기 본체(170) 및 상기 증발기 본체(180)는 바닥면과 상기 축방향이 평행하도록 설치될 수 있다.

상기 응축기 본체(170) 및 상기 증발기 본체(180)의 양 단에는 설치를 위한 플레이트(172, 182)가 각각 결합된다. 상기 플레이트(172, 182)는 사각형상으로 구비될 수 있으며, 상기 바닥면과 수직으로 설치될 수 있다. 또한, 상기 플레이트(172, 182)에는, 상기 응축기 본체(170)에 설치되는 응축플레이트(172) 및 상기 증발기 본체(180)에 설치되는 증발플레이트(182)가 포함된다.

상기 응축플레이트(172)는 상기 바닥면에 안정적으로 설치될 수 있도록, 상기 바닥면에 평평하게 마련되는 레그(171)와 결합될 수 있다. 상기 증발플레이트(182)는 하단부가 상기 응축플레이트(172)의 상단부와 결합될 수 있다. 이때, 각 결합은 볼트 등에 의한 결합부재를 통해 결합되거나, 용접 등으로 결합될 수 있다.

상기 응축플레이트(172) 및 상기 증발플레이트(182)에는, 냉각수 및 냉수가 수용되는 냉각수수용부(174) 및 냉수수용부(184)가 구비된다.

정리하자면, 상기 응축기(140)는, 상기 응축기 본체(170)의 양 단에 상기 응축플레이트(172)가 각각 결합되고, 상기 응축플레이트(172)의 외측에 상기 냉각수수용부(174)가 각각 결합된 형태로 마련된다. 또한, 상기 증발기(150)는, 상기 증발기 본체(180)의 양 단에 상기 증발플레이트(182)가 각각 결합되고, 상기 증발플레이트(182)의 외측에 상기 냉수수용부(184)가 각각 결합된 형태로 마련된다.

상기 냉각수수용부(174) 및 상기 냉수수용부(184)에는 상기 냉각수 순환유로(40) 및 상기 냉수 순환유로(50)와 결합되는 냉각수결합부(176, 177) 및 냉수결합부(186, 187)가 마련된다.

자세하게는, 상기 냉각수수용부(174)에는, 상기 냉각수 입수유로(42)와 결합되는 제 1 냉각수결합부(176)와 상기 냉각수 출수유로(44)와 결합되는 제 2 냉각수결합부(177)가 구비될 수 있다. 또한, 상기 냉수수용부(184)에는, 상기 냉수 입수유로(52)와 결합되는 제 1 냉수결합부(186)와 상기 냉수 출수유로(54)와 결합되는 제 2 냉수결합부(187)가 구비될 수 있다

도 2를 참고하면, 상기 제 1 냉수결합부(186), 상기 제 2 냉수결합부(187), 상기 제 1 냉각수결합부(176) 및 상기 제 2 냉각수결합부(187)는 상하방향으로 차례로 배치될 수 있다. 다만, 이와 같은 배치는 예시적인 것으로 이해된다.

또한, 본 발명의 사상에 따른 칠러유닛(100)에는, 각 구성을 제어할 수 있는 장치가 구비된 컨트롤박스(160)가 포함될 수 있다. 상기 컨트롤박스는 상기 응축기(140) 및 상기 증발기(150)의 일 측에 박스 형상으로 부착될 수 있다.

상기에서 설명한 칠러유닛의 구성은 예시적인 것으로 추가 또는 생략되거나 변형될 수 있다. 예를 들어, 상기 칠러유닛(100)에는, 이코노마이저(Economizer)가 더 구비될 수 있다.

이하, 이와 같은 구성을 바탕으로 냉매의 유동에 대하여 자세하게 설명한다.

도 3는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러시스템을 유동하는 유체를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3에서는 냉매의 유동을 냉매배관을 통해 간략하게 도시하였으며, 상기 증발기(150) 및 상기 응축기(140)에서 냉수 및 냉각수의 유동을 개략적으로 도시하였다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 압축기(200), 상기 응축기(140) 및 상기 증발기(150)는 배관을 통해 서로 연결된다.

이하, 상기 응축기(140)와 상기 증발기(150)를 연결하는 배관을 연결배관(102)이라 한다. 상기 연결배관(102)은 상기 응축기(140)에서 응축된 액냉매가 유동되는 배관으로 이해될 수 있다. 또한, 상기 연결배관(102)에는, 냉매를 팽창시키는 팽창장치(103)가 구비될 수 있다.

이때, 상기 칠러유닛(100)에는, 상기 연결배관(102)과 상기 압축기(200)를 연결하는 인젝션 배관(104)이 더 포함된다. 상기 인젝션 배관(104)은 상기 액배관(102)으로 유동되는 냉매 중 적어도 일부가 유동되는 배관으로 이해될 수 있다.

즉, 상기 인젝션 배관(104)은 상기 연결배관(102)에서 분지된 배관으로 이해될 수 있다. 특히, 상기 인젝션 배관(104)은 상기 팽창장치(103)보다 유동방향상 후방에서 분지될 수 있다. 또한, 상기 인젝션 배관(104)에는, 냉매를 팽창시키는 인젝션 팽창장치(105)가 구비될 수 있다.

이와 같은 상기 연결배관(102) 및 상기 인젝션 배관(104)의 배치는 설계에 따라 다르게 구비될 수 있다. 또한, 상기 팽창장치(103) 및 상기 인젝션 팽창장치(105)는 다양한 형태, 개수 및 위치에 배치될 수 있다.

예를 들어, 상기 인젝션 팽창장치(105)가 생략되고, 상기 인젝션 배관(104)이 상기 팽창장치(103)보다 유동방향상 전방에서 분지될 수 잇다. 즉, 상기 팽창장치(103)에서 팽창된 냉매가 상기 인젝션 배관(104)으로 유동될 수 있다.

또한, 상기 증발기(150)와 상기 압축기(200)를 연결하는 배관을 압축기 유입배관(106)이라 한다. 상기 압축기 유입배관(106)은 상기 증발기(150)에서 증발된 냉매가 유동되는 배관으로 이해될 수 있다.

또한, 상기 응축기(140)와 상기 압축기(200)를 연결하는 배관을 압축기 토출배관(108)이라 한다. 상기 압축기 토출배관(108)은 상기 압축기(200)에서 압축된 냉매가 유동되는 배관으로 이해될 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따른 압축기(200)에는, 상기 압축기(200)의 일 측에서 타측으로 연결되는 압축배관(280)이 더 포함된다. 상기 압축배관(280)에 관하여는 상기 압축기(200)의 내부구성과 함께 자세하게 후술한다.

이하, 상기 칠러시스템(10)에서의 유체의 유동을 설명한다.

상기 압축기(200)에서 압축된 냉매는 상기 압축기 토출배관(108)을 따라 상기 응축기(140)로 유동된다. 그리고, 냉매는 상기 응축기(140)에서 냉각수와 열교환된다. 자세하게는, 상기 압축기(200)에서 유동된 냉매는 상기 응축기 본체(170)로 투입되고, 상기 응축기 본체(170)의 내부에 마련된 복수의 냉각수 배관(175)을 유동하는 냉각수와 접촉되면서 서로 열교환된다.

이때, 냉매는 냉각수에 열을 방출하며 응축되고, 냉각수는 냉매의 열을 전달받아 온도가 높아진다. 한편, 상기 칠러시스템(10)에 상기 냉각탑(20)이 생략되는 경우, 냉매는 외부공기와 열교환될 수 있다.

상기 응축기(140)에서 응축된 냉매는 상기 연결배관(103)을 따라 상기 증발기(150)로 유동된다. 이때, 상기 연결배관(103)으로 유동되는 냉매 중 일부는 상기 인젝션 배관(104)을 따라 상기 압축기(200)로 유동될 수 있다.

또한, 상기 연결배관(103)으로 유동되는 냉매는 상기 팽창장치(103)에서 팽창되어 상기 증발기(150)로 유입될 수 있다. 그리고, 상기 증발기(150)에서 냉수와 열교환된다.

자세하게는, 냉매는 상기 증발기 본체(180)로 투입되고, 상기 증발기 본체(180)의 내부에 마련된 복수의 냉수 배관(185)을 유동하는 냉수와 접촉되면서 서로 열교환된다. 이때, 냉매는 냉수의 열을 흡수하며 증발되고, 냉수는 냉매로 열을 빼앗겨 온도가 낮아진다.

그리고, 냉수가 열교환되어 증발된 냉매는 상기 압축기 유입배관(106)을 따라 상기 압축기(200)로 유동된다. 또한, 냉매는 상기와 같은 과정을 순환할 수 있다.

이하, 상기 압축기(200)의 내부구성 및 상기 압축기(200)에서의 냉매의 유동을 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기와 그를 통과하는 냉매의 유동을 도시한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 압축기(200)에는, 상기 압축기 유입배관(106), 상기 압축기 토출배관(108) 및 상기 인젝션 배관(104)의 일 단이 결합된다. 또한, 상기 압축기(200)에는 각 배관의 연결부가 있는 것으로 이해될 수 있다.

즉, 상기 압축기(200)에는, 상기 압축기 유입배관(106)과 연결되는 냉매유입포트(1060), 상기 압축기 토출배관(108)과 연결되는 냉매토출포트(1080) 및 상기 인젝션 배관(104)과 연결되는 인젝션 냉매포트(1040)가 형성된다.

상기 압축기 유입배관(106), 상기 압축기 토출배관(108) 및 상기 인젝션 배관(104)은 상기 압축기(200)에서 연장되어 타 단이 다른 구성과 결합된다. 자세하게는, 상기 압축기 유입배관(106)의 타 단은 상기 증발기(150)와 결합되고, 상기 압축기 토출배관(108)의 타 단은 상기 응축기(140)와 결합된다. 그리고, 상기 인젝션 배관(104)의 타 단은 상기 연결배관(102)의 일 측에 결합된다.

또한, 상기 압축기(200)에는 압축공간(210, 220) 및 본체공간(260)으로 구비된 내부공간이 형성된다. 이때, 상기 본체공간(260)은 상기 압축공간(210, 220)이 아닌 공간으로 이해될 수 있다.

상기 압축공간(210, 220)에는, 제 1 임펠러(212)가 설치된 제 1 압축공간(210) 및 제 2 임펠러(214)가 설치된 제 2 압축공간(220)이 포함된다. 상기 제 1 압축공간(210) 및 상기 제 2 압축공간(220)은 냉매가 흡입, 압축 및 토출되는 공간으로 이해될 수 있다.

즉, 본 발명의 사상에 따른 압축기(200)는 복수의 임펠러를 포함하는 다단압축 터보 압축기로 이해될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 임펠러(212) 및 상기 제 2 임펠러(214)는 냉매를 4배로 압축하도록 구비될 수 있다. 그에 따라, 상기 압축기(200)는 16배로 냉매를 압축할 수 있다.

이때, 상기 제 1 임펠러(212)는 냉매를 1단 압축시키고, 상기 제 2 임펠러(214)는 냉매를 2단 압축시키는 구성으로 이해될 수 있다. 상기 압축기(200)의 내부에는, 냉매의 유동방향으로 상기 제 1 임펠러(212)와 상기 제 2 임펠러(214)가 차례로 배치될 수 있다.

상기 본체공간(260)에는, 회전축(230) 및 상기 회전축(230)에 구동력을 제공하는 모터(240)가 설치된다. 상기 회전축(230)은 상기 제 1 압축공간(210) 및 상기 제 2 압축공간(220)으로 연장되어, 상기 제 1 임펠러(212) 및 상기 제 2 임펠러(214)와 결합될 수 있다.

상기 모터(240)는 상기 회전축(230)의 반경방향 외측에 배치될 수 있다. 자세하게는, 상기 모터(240)는 상기 회전축(230)의 외주면을 둘러싸는 링 형상으로 구비될 수 있다.

또한, 상기 회전축(230)에는, 상기 모터(240)의 구동에 따라 회전력을 부여받는 자석(232)이 설치될 수 있다. 이때, 상기 자석(232)은 상기 모터(240)의 일 구성으로 명칭될 수도 있다.

즉, 상기 모터(240)의 구동에 따라, 상기 자석(232)과 함께 상기 회전축(230)이 회전된다. 그에 따라, 상기 제 1 임펠러(212) 및 상기 제 2 임펠러(214)가 회전되며 냉매를 압축시킬 수 있다.

또한, 상기 본체공간(260)에는, 각 구성을 지지하기 위한 각종 베어링(270) 및 무게 중심을 위한 밸런스 웨이트(250)가 설치될 수 있다. 상기 베어링(270)은 상기 회전축(230)이 회전됨에 따라 발생되는 반발력 등을 감쇄시키는 기능을 하도록 복수 개가 설치될 수 있다.

도 4를 참조하여, 각 구성 간의 배치를 자세하게 설명한다.

상기 회전축(230)은 상기 본체공간(260) 및 상기 압축공간(210, 220)을 관통하여 축방향으로 설치된다. 이때, 상기 본체공간(260)의 일 측에 상기 제 1 압축공간(210) 및 상기 제 2 압축공간(220)이 배치된다. 자세하게는, 상기 제 1 압축공간(210), 상기 제 2 압축공간(220) 및 상기 본체공간(260)이 축방향으로 차례로 배치된다.

즉, 상기 제 1 임펠러(212) 및 상기 제 2 임펠러(214)가 상기 회전축(230)의 일 측에 함께 설치된다. 특히, 상기 제 1 임펠러(212)가 외측에 설치되고, 상기 제 2 임펠러(214)가 내측에 설치된다.

그리고, 상기 회전축(230)의 중심부 외측에는 상기 모터(240)가 설치된다. 그리고, 무게중심을 위하여, 상기 회전축(230)의 타 측에는 그에 대응되는 밸런스 웨이트(250)가 설치될 수 있다.

이때, 상기 압축기 유입배관(106)은 상기 제 1 압축공간(210)의 일 측에 결합된다. 즉, 상기 제 1 압축공간(210)의 일 측에 상기 냉매유입포트(1060)가 구비된다. 그에 따라, 상기 증발기(150)에 증발된 냉매가 상기 제 1 압축공간(210)으로 유입되어, 상기 제 1 임펠러(212)에 의해 압축될 수 있다.

또한, 상기 압축기 토출배관(108)은 상기 제 2 압축공간(220)의 일 측에 결합된다. 즉, 상기 제 2 압축공간(220)의 일 측에 상기 냉매토출포트(1080)가 구비된다. 그에 따라, 상기 제 2 임펠러(214)에 의해 압축된 냉매가 상기 제 2 압축공간(220)에서 토출되어, 상기 응축기(140)로 유동될 수 있다.

또한, 상기 인젝션 배관(104)은 상기 본체공간(260)의 일 측에 결합된다. 즉, 상기 본체공간(260)의 일 측에 상기 인젝션 냉매포트(1040)가 구비된다. 그에 따라, 상기 인젝션 배관(104)으로 유동된 냉매는, 상기 모터(240)가 설치된 상기 본체공간(260)으로 유입될 수 있다.

또한, 상기 압축기(200)에는, 상기 압축배관(280)이 결합된다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 압축배관(280)은 상기 압축기(200)의 일 측에서 타 측으로 연결된다. 즉, 상기 압축기(200)에는, 상기 압축배관(280)의 연결부가 각각 구비되는 것으로 이해될 수 있다.

이하, 상기 압축배관(280)의 양 단과 결합되는 부분을 제 1 연결포트(2800) 및 제 2 연결포트(2802)라 한다. 이때, 상기 압축배관(280)은 상기 압축공간(210, 220)와 상기 본체공간(260)을 연결하도록 구비된다. 즉, 상기 제 1 연결포트(2800) 및 상기 제 2 연결포트(2802) 중 어느 하나는 상기 압축공간(210, 220)에 구비되고, 다른 하나는 상기 본체공간(260)에 구비된다.

도 4를 참고하면, 상기 압축배관(280)은 상기 제 1 압축공간(210)과 상기 본체공간(260)를 연결한다. 자세하게는, 상기 압축배관(280)은 상기 제 1 압축공간(210)에서 토출된 냉매를 상기 본체공간(260)으로 유동시킨다. 그에 따라, 상기 제 1 압축공간(210)의 일 측에는 상기 제 1 연결포트(2800)가 구비되고, 상기 본체공간(260)의 일 측에는 상기 제 2 연결포트(2802)가 구비된다.

정리하면, 상기 증발기(150)에서 유동된 냉매는 상기 압축기 유입배관(106)을 통해 상기 제 1 압축공간(210)으로 유입된다. 그리고, 상기 제 1 임펠러(212)에 의해 1단 압축된 냉매(이하, 1단 압축냉매)는 상기 압축배관(280)을 따라 상기 본체공간(260)으로 유동된다.

이때, 상기 냉매유입포트(1060)는 상기 제 1 압축공간(210)의 축방향 일 측에 형성되고, 상기 제 1 연결포트(2800)는 상기 제 1 압축공간(210)의 반경방향 일 측에 형성된다. 그에 따라, 상기 압축기 유입배관(106)을 통해 축방향으로 상기 제 1 압축공간(210)으로 냉매가 유입된다. 그리고, 상기 압축배관(280)을 통해 반경방향으로 상기 제 1 압축공간(210)에서 냉매가 토출된다.

또한, 상기 제 2 연결포트(2802)는 상기 본체공간(260)의 축방향 일 측에 형성된다. 그에 따라, 상기 압축기(200)의 축방향 양 단에는, 상기 냉매유입포트(1060) 및 상기 제 2 연결포트(2802)가 각각 구비된다. 특히, 상기 냉매유입포트(1060) 및 상기 제 2 연결포트(2802)는 상기 회전축(230)의 양 단에 대응되어 위치될 수 있다.

그에 따라, 상기 압축배관(280)을 통해 상기 본체공간(260)의 축방향으로 상기 1단 압축냉매가 유입된다. 또한, 상기 인젝션 배관(104)을 통해 유동된 냉매(이하, 인젝션 냉매)가 상기 본체공간(260)으로 유입된다. 이때, 상기 인젝션 냉매포트(1040)는 상기 본체공간(260)의 반경방향 일 측에 형성되고, 상기 인젝션 냉매는 상기 본체공간(260)의 반경방향으로 유입된다.

상기 본체공간(260)의 내부에서 상기 1단 압축냉매와 상기 인젝션 냉매가 혼합될 수 있다. 이하, 혼합냉매라 한다. 상기 혼합냉매는 상기 본체공간(260)을 유동하며 상기 본체공간(260)의 내부구성을 냉각시킬 수 있다. 특히, 상기 혼합냉매는 상기 모터(240)를 냉각시킬 수 있다.

상기 모터(240)는 상기 압축기(200)의 구동과 함께, 비교적 빠르게 온도가 상승된다. 상기 모터(240)의 온도가 너무 높아지면, 상기 모터(240)가 제 기능을 하지 못하는 문제가 발생될 수 있다. 또한, 상기 모터(240)의 열이 다른 구성들로 전달되어 전자기기 등의 오작동을 발생시키는 다양한 문제가 발생될 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상에 따른 압축기(200)는 상기 모터(240)로 상기 혼합냉매를 유동시켜 상기 모터(240)의 온도를 낮출 수 있다. 이때, 상기 혼합냉매는 상기 모터(240)의 온도보다 낮은 온도로 구성된다.

특히, 상기 인젝션 냉매는 전체시스템 중 저온부에서 유동된 냉매에 해당된다. 더하여, 상기 인젝션 냉매의 전부 또는 적어도 일부는 액냉매로 구성된다. 따라서, 상기 인젝션 냉매가 상기 본체공간(260)으로 공급됨에 따라, 액냉매가 증발되며 더욱 효과적으로 상기 모터(240)의 온도를 낮출 수 있다.

또한, 상기 혼합냉매는 상기 모터(240)뿐만 아니라 상기 본체공간(260)에 수용된 다른 구성을 모두 냉각시킬 수 있다. 자세하게는, 상기 혼합냉매는 상기 회전축(230)을 따라 유동되며 상기 회전축(230)을 냉각시킬 수 있다.

그리고, 상기 혼합냉매는 상기 제 2 압축공간(220)으로 유동되어 상기 제 2 임펠러(222)에 의해 압축된다. 이때, 상기 제 2 압축공간(220)으로 유동된 냉매(혼합냉매)는 상기 제 1 압축공간(210)에서 토출된 냉매(1단 압축냉매)보다 낮은 온도를 가질 수 있다.

또한, 상기 인젝션 냉매의 액냉매는 모두 증발되어, 상기 제 2 압축공간(220)으로 제공되는 냉매에는 액냉매가 존재하지 않는다. 그에 따라, 상기 제 2 압축공간(220)으로 액냉매가 제공되어 상기 제 2 임펠러(222)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

이때, 상기 제 2 압축공간(220)과 상기 본체공간(260)운 서로 개방된 상태로 구비된다. 예를 들어, 상기 제 2 압축공간(220)과 상기 본체공간(260)의 사이에는 냉매의 누설을 방지하는 구성이 설치되지 않을 수 있다.

그리고, 상기 제 2 임펠러(222)에 의해 2단 압축된 냉매(이하, 2단 압축냉매)는 상기 압축기 토출배관(108)을 따라 상기 응축기(150)로 유동된다. 이때, 상기 냉매토출포트(1080)는 상기 제 2 압축공간(220)의 반경방향 일 측에 형성된다.

도 5는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 압축기와 그를 통과하는 냉매의 유동을 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 압축기(200a)는 도 4에 도시된 압축기(200)와 동일한 구성을 포함한다. 따라서, 각 구성에 대한 자세한 설명은 생략하고, 상기의 설명을 인용한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 압축기(200a)에는, 상기 압축기 유입배관(106)과 연결되는 냉매유입포트(1060a), 상기 압축기 토출배관(108)과 연결되는 냉매토출포트(1080a) 및 상기 인젝션 배관(104)과 연결되는 인젝션 냉매포트(1040a)가 포함된다.

또한, 상기 압축기(200a)에는, 압축공간(210a, 220a) 및 본체공간(260a)이 구비된 내부공간이 형성된된다.

상기 압축공간(210a, 220a)에는, 제 1 임펠러(212a)가 설치된 제 1 압축공간(210a) 및 제 2 임펠러(214a)가 설치된 제 2 압축공간(220a)이 포함된다.

상기 본체공간(260a)에는, 회전축(230a) 및 상기 회전축(230a)에 구동력을 제공하는 모터(240a)가 설치된다. 상기 회전축(230a)은 상기 제 1 압축공간(210a) 및 상기 제 2 압축공간(220a)으로 연장되어, 상기 제 1 임펠러(212a) 및 상기 제 2 임펠러(214a)와 결합될 수 있다.

또한, 상기 본체공간(260a)에는, 각 구성을 지지하기 위한 각종 베어링(270a) 및 무게 중심을 위한 밸런스 웨이트(250a)가 설치될 수 있다.

도 5를 참조하여, 각 구성 간의 배치를 자세하게 설명한다.

상기 회전축(230a)이 상기 본체공간(260a) 및 상기 압축공간(210a, 220a)을 관통하여 축방향으로 설치된다. 이때, 상기 본체공간(260a)의 일 측에 상기 제 1 압축공간(210a)이 배치되고, 상기 본체공간(260a)의 타 측에 상기 제 2 압축공간(220a)이 배치된다.

즉, 상기 제 1 임펠러(212a) 및 상기 제 2 임펠러(214a)가 상기 회전축(230a)의 양 측에 각각 설치된다. 그리고, 무게중심을 위하여, 상기 회전축(230a)의 일 측에는 상기 밸런스 웨이트(250a)가 설치될 수 있다. 도 5에서는 상기 밸런스 웨이트(250a)가 상기 제 2 압축공간(220a)과 인접하게 배치된 것으로 도시하였으나 이에 제한되지 않는다.

이때, 상기 압축기 유입배관(106)은 상기 제 1 압축공간(210a)의 일 측에 결합된다. 즉, 상기 제 1 압축공간(210a)의 일 측에 상기 냉매유입포트(1060a)가 구비된다. 그에 따라, 상기 증발기(150)에 증발된 냉매가 상기 제 1 압축공간(210a)으로 유입되어, 상기 제 1 임펠러(212a)에 의해 압축될 수 있다.

또한, 상기 압축기 토출배관(108)은 상기 제 2 압축공간(220a)의 일 측에 결합된다. 즉, 상기 제 2 압축공간(220a)의 일 측에 상기 냉매토출포트(1080a)가 구비된다. 그에 따라, 상기 제 2 임펠러(214a)에 의해 압축된 냉매가 상기 제 2 압축공간(220a)에서 토출되어, 상기 응축기(140)로 유동될 수 있다.

또한, 상기 인젝션 배관(104a)은 상기 본체공간(260a)의 일 측에 결합된다. 즉, 상기 본체공간(260a)의 일 측에 상기 인젝션 냉매포트(1040a)가 구비된다. 그에 따라, 상기 인젝션 배관(104)으로 유동된 냉매는, 상기 모터(240a)가 설치된 상기 본체공간(260a)으로 유입될 수 있다.

또한, 상기 압축기(200a)에는, 압축배관(290)이 결합된다. 상기 압축배관(290)은 상기 압축기(200a)의 일 측에서 타 측으로 연결된다. 즉, 상기 압축기(200a)에는, 상기 압축배관(290)의 연결부가 각각 구비되는 것으로 이해될 수 있다.

이하, 상기 압축배관(290)의 양 단과 결합되는 부분을 제 1 연결포트(2900) 및 제 2 연결포트(2902)라 한다. 이때, 상기 압축배관(290)은 상기 압축공간(210a, 220a)과 상기 본체공간(260a)을 연결하도록 구비된다. 즉, 상기 제 1 연결포트(2900) 및 상기 제 2 연결포트(2902) 중 어느 하나는 상기 압축공간(210a, 220a)에 구비되고, 다른 하나는 상기 본체공간(260a)에 구비된다.

도 5를 참고하면, 상기 압축배관(290)은 상기 제 2 압축공간(220a)과 상기 본체공간(260a)을 연결한다. 자세하게는, 상기 압축배관(290)은 상기 본체공간(260a)에서 토출된 냉매를 상기 제 2 압축공간(220a)으로 유동시킨다. 그에 따라, 상기 본체공간(260a)의 일 측에는 상기 제 1 연결포트(2900)가 구비되고, 상기 제 2 압축공간(220a)의 일 측에는 상기 제 2 연결포트(2902)가 구비된다.

정리하면, 상기 증발기(150)에서 유동된 냉매는 상기 압축기 유입배관(106)을 통해 상기 제 1 압축공간(210a)으로 유입된다. 그리고, 상기 제 1 임펠러(212a)에 의해 1단 압축된 냉매(이하, 1단 압축냉매)는 상기 본체공간(260a)으로 유동된다.

이때, 상기 냉매유입포트(1060a)는 상기 제 1 압축공간(210a)의 축방향 일 측에 형성된다. 그에 따라, 상기 압축기 유입배관(106)을 통해 축방향으로 상기 제 1 압축공간(210a)으로 냉매가 유입된다. 특히, 상기 냉매유입포트(1060a)는 상기 회전축(230a)의 일 단에 대응되어 위치될 수 있다.

이때, 상기 제 1 압축공간(210a)과 상기 본체공간(260a)은 서로 개방된 상태로 구비된다. 예를 들어, 상기 제 1 압축공간(210a)과 상기 본체공간(260a)의 사이에는 냉매의 누설을 방지하는 구성이 설치되지 않을 수 있다.

그에 따라, 상기 본체공간(260a)으로 상기 1단 압축냉매가 유입된다. 또한, 상기 인젝션 배관(104)을 통해 유동된 냉매(이하, 인젝션 냉매)가 상기 본체공간(260a)으로 유입된다. 이때, 상기 인젝션 냉매포트(1040a)는 상기 본체공간(260a)의 반경방향 일 측에 형성되고, 상기 인젝션 냉매는 상기 본체공간(260a)의 반경방향으로 유입된다.

상기 본체공간(260a)의 내부에서 상기 1단 압축냉매와 상기 인젝션 냉매가 혼합될 수 있다. 이하, 혼합냉매라 한다. 상기 혼합냉매는 상기 본체공간(260a)을 유동하며 상기 본체공간(260a)의 내부구성을 냉각시킬 수 있다. 특히, 상기 혼합냉매는 상기 모터(240a)를 냉각시킬 수 있다.

또한, 상기 혼합냉매는 상기 모터(240a)뿐만 아니라 상기 본체공간(260a)에 수용된 다른 구성을 모두 냉각시킬 수 있다. 자세하게는, 상기 혼합냉매는 상기 회전축(230a)을 따라 유동되며 상기 회전축(230a)을 냉각시킬 수 있다.

그리고, 상기 혼합냉매는 상기 압축배관(290)을 통해 상기 제 2 압축공간(220a)로 유동된다. 이때, 상기 제 1 연결포트(2900)는 상기 본체공간(260a)의 반경방향 일 측에 형성되고, 상기 제 2 연결포트(2902)는 상기 제 2 압축공간(220a)의 축방향 일 측에 형성된다.

그에 따라, 상기 압축배관(290)을 통해 축방향으로 상기 제 2 압축공간(220a)으로 냉매가 유입된다. 특히, 상기 제 2 연결포트(2902)는 상기 회전축(230a)의 일 단에 대응되어 위치될 수 있다. 즉, 상기 회전축(230a)의 양 단에는 상기 냉매유입포트(1060a) 및 상기 제 2 연결포트(2902)가 각각 배치될 수 있다.

상기 제 2 압축공간(220a)으로 유입된 냉매는 상기 제 2 임펠러(222a)에 의해 압축된다. 이때, 상기 제 2 압축공간(220a)로 유동된 냉매(혼합냉매)는 상기 제 1 압축공간(210a)에서 토출된 냉매(1단 압축냉매)보다 낮은 온도를 가질 수 있다.

그리고, 상기 제 2 임펠러(222a)에 의해 2단 압축된 냉매(이하, 2단 압축냉매)는 상기 압축기 토출배관(108)을 따라 상기 응축기(150)로 유동된다. 이때, 상기 냉매토출포트(1080a)는 상기 제 2 압축공간(220)의 반경방향 일 측에 형성된다.

이와 같은 냉매의 유동을 통해, 본 발명의 사상에 따른 압축기(200 ,200a)는 1) 상기 모터(240, 240a)를 포함한 내부구성을 냉각시키고, 2) 1단 압축된 냉매의 온도를 낮추어 2단 압축공간에 제공할 수 있다. 더하여, 3) 별도의 구성을 추가하지 않고 냉매의 유동방향을 변경함으로서 이를 달성할 수 있다.

10 : 칠러시스템 100 : 칠러유닛
104 : 인젝션 배관 106 : 압축기 유입배관
108 : 압축기 토출배관 140 : 응축기
150 : 증발기 200 : 압축기
212 : 제 1 임펠러 214 : 제 2 임펠러
230 : 회전축 240 : 모터
280, 290 : 연결배관

Claims (15)

1. 회전축을 구동시키는 모터가 설치되는 본체공간;
   상기 회전축에 의해 회전되어 유입된 냉매를 압축시키는 제 1 임펠러가 설치되는 제 1 압축공간;
   상기 회전축에 의해 회전되어 유입된 냉매를 압축시키는 제 2 임펠러가 설치되는 제 2 압축공간;
   상기 제 1 압축공간으로 냉매가 유입되도록, 상기 제 1 압축공간의 일 측에 형성된 냉매유입포트;
   상기 제 2 압축공간에서 압축된 냉매가 토출되도록, 상기 제 2 압축공간의 일 측에 형성된 냉매토출포트;
   상기 본체공간으로 인젝션 냉매를 유입시키도록, 상기 본체공간의 일 측에 형성된 인젝션 냉매포트;
   상기 제 1 압축공간에서 압축된 1 단 압축냉매가 토출되도록, 상기 제 1 압축공간의 일 측에 형성되는 제 1 연결포트;
   상기 본체공간에 상기 1 단 압축냉매가 유입되도록, 상기 본체공간의 일 측에 형성되는 제 2 연결포트; 및
   상기 제 1 연결포트 및 상기 제 2 연결포트를 연결하는 압축배관;을 포함하고,
   상기 제 1 압축공간과 상기 제 2 압축공간은 서로 분리되며,
   상기 본체공간으로 유입된 상기 인젝션 냉매 및 상기 1단 압축냉매가 상기 제 2 압축공간으로 유동되도록, 상기 본체공간과 상기 제 2 압축공간이 연통되는 압축기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 냉매유입포트를 통해 상기 제 1 압축공간으로 유동된 냉매는 상기 제 1 임펠러에 의해 압축되어 상기 제 1 연결포트로 토출되고,
   상기 제 1 연결포트로 토출된 냉매는 상기 압축배관을 따라 상기 제 2 연결포트로 유동되고,
   상기 제 2 연결포트를 통해 상기 본체공간으로 유동된 냉매는 상기 인젝션 냉매포트를 통해 상기 본체공간으로 유동된 냉매와 혼합되고,
   혼합된 냉매는 상기 제 2 압축공간으로 유동되어, 상기 제 2 임펠러에 의해 압축되어 상기 냉매토출포트로 토출되는 것을 특징으로 하는 압축기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 연결포트는 상기 본체공간의 축방향 일 측에 형성되고,
   상기 인젝션 냉매포트는 상기 본체공간의 반경방향 일 측에 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 임펠러 및 상기 제 2 임펠러는 상기 회전축의 일 측에 결합되고,
   상기 제 1 압축공간, 상기 제 2 압축공간 및 상기 본체공간은 차례로 배치되는 것을 특징으로 하는 압축기.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 회전축을 구동시키는 모터가 설치되는 본체공간;
    상기 회전축에 의해 회전되어 유입된 냉매를 압축시키는 제 1 임펠러가 설치되는 제 1 압축공간;
    상기 회전축에 의해 회전되어 유입된 냉매를 압축시키는 제 2 임펠러가 설치되는 제 2 압축공간;
    증발기에서 토출된 냉매가 상기 제 1 압축공간으로 유동되도록, 상기 제 1 압축공간과 상기 증발기를 연결하는 압축기 유입배관;
    상기 제 2 압축공간에서 압축된 냉매가 응축기로 유동되도록, 상기 제 2 압축공간과 상기 응축기를 연결하는 압축기 토출배관;
    상기 증발기와 상기 응축기를 연결하는 연결배관;
    상기 응축기에서 상기 증발기로 유동되는 냉매 중 일부가 상기 본체공간으로 유동되도록, 상기 연결배관의 일 측과 상기 본체공간을 연결하는 인젝션 배관;
    상기 제 1 압축공간에서 압축된 1 단 압축냉매가 토출되도록, 상기 제 1 압축공간의 일 측에 형성되는 제 1 연결포트;
    상기 본체공간에 상기 1 단 압축냉매가 유입되도록, 상기 본체공간의 일 측에 형성되는 제 2 연결포트; 및
    상기 제 1 연결포트 및 상기 제 2 연결포트를 연결하는 압축배관;이 포함되고,
    상기 제 1 압축공간과 상기 제 2 압축공간은 서로 분리되며,
    상기 본체공간으로 유입된 냉매가 상기 제 2 압축공간으로 유동되도록, 상기 본체공간과 상기 제 2 압축공간이 연통되는 칠러시스템.
11. 삭제
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 압축기 유입배관은, 상기 증발기에서 토출된 냉매가 상기 제 1 압축공간으로 유입되도록, 상기 제 1 압축공간의 일 측에 형성되고,
    상기 압축기 토출배관은, 상기 제 2 압축공간에서 압축된 냉매가 상기 응축기로 토출되도록, 상기 제 2 압축공간의 일 측에 형성되는 것을 특징으로 하는 칠러시스템.
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제

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