KR102157885B1 - 터보 압축기 - Google Patents

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KR102157885B1
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배효조
오준철
최세헌
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 터보 압축기에 관한 것이다. 본 발명의 사상에 따른 터보 압축기에는, 구동축, 제 1 임펠러, 제 2 임펠러, 제 1 쉬라우드, 제 2 쉬라우드, 1단 토출유로 및 2단 토출유로가 포함된다. 그리고, 상기 1단 토출유로 및 상기 2단 토출유로 중 적어도 어느 하나에서 유동되는 냉매 중 적어도 일부가 유동되도록, 상기 1단 토출유로 및 상기 2단 토출유로 중 적어도 어느 하나에서 분지되어 상기 제 1 쉬라우드로 연장되는 간극조절유로가 포함된다.

Description

터보 압축기{Turbo Compressor}
본 발명은 터보 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 압축기(Compressor)는 전기 모터나 터빈 등의 동력발생장치로부터 동력을 전달받아 공기나 냉매 또는 그 밖의 다양한 작동가스를 압축하여 압력을 높여주는 기계장치로서, 상기 가전제품 또는 산업 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다.
상기 압축기에는, 고속으로 회전하는 날개 바퀴(임펠러)를 이용하여 원심력을 작용시켜서 속도 에너지의 일부를 압력 에너지로 바꿔 유체의 압축을 수행하는 터보 압축기가 포함된다. 예를 들어, 상기 터보 압축기는 칠러시스템에 사용될 수 있다. 일반적으로 상기 칠러시스템에 사용되는 압축기는 터보 압축기에 해당된다.
상기 칠러시스템은 일반적으로 냉수를 수요처로 공급하는 시스템을 의미한다. 자세하게는, 상기 칠러시스템은, 냉매사이클을 순환하는 냉매와 수요처를 순환하는 냉수 간에 열교환에 의해, 냉수를 냉각시키는 것을 특징으로 한다. 특히, 상기 칠러시스템은 비교적 대용량 설비로서 규모가 큰 건물 등에 설치되는 것으로 이해될 수 있다.
상기 터보 압축기에는, 구동축과 상기 구동축에 결합된 임펠러가 포함된다. 특히, 상기 터보 압축기 중에는 상기 구동축의 양 단에 각각 결합되는 1단 임펠러 및 2단 임펠러가 구비되는 2단 압축 터보 압축기가 포함된다. 자세하게는, 상기 1단 임펠러에 의해 압축된 냉매가 상기 2단 임펠러로 유동되어 다시 압축되어, 2단압축될 수 있다.
이때, 상기 1단 임펠러에서 압축된 냉매가 상기 2단 임펠러로 공급되기 때문에, 상기 1단 임펠러 측보다 상기 2단 임펠러 측이 보다 고압에 해당된다. 그에 따라, 상기 구동축의 양단이 서로 다른 압력으로 형성되고, 상기 구동축이 일 단으로 밀리는 현상이 발생될 수 있다.
그에 따라, 각 구성간의 간섭이 발생될 수 있으며, 특히, 임펠러와 그를 수용하는 쉬라우드 간에 간섭이 발생될 수 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 다음과 같은 선행문헌 1이 공개된 바 있다.
<선행문헌 1>
1. 공개번호 : US2017/0342995A1 (공개일자 : 2017년 11월 30일)
2. 발명의 명칭 : Segregated impeller shroud for clearance control in a centrifugal compressor
상기 선행문헌 1에는, 액추에이터를 사용하여 쉬라우드를 이동시키는 터보 압축기가 개시되어 있다. 자세하게는, 상기 액추에이터의 작동에 의해 쉬라우드가 원주방향으로 회전되고, 나사선을 따라 상기 쉬라우드가 축방향으로 이동된다. 그에 따라, 상기 쉬라우드와 임펠러 간의 간극이 조절될 수 있다.
이와 같이 구성되는 선행문헌 1에는, 상기 액추에이터라는 별도의 동력장치를 구비해야 한다. 그에 따라, 추가적인 재료비가 소요되고, 제조 및 조립에 걸리는 시간이 늘어난다는 문제점이 있다.
또한, 상기 액추에이터에 의해 상기 쉬라우드를 축방향으로 이동시키기 위하여 나사선 등 별도의 구성을 필요로 한다. 그에 따라, 상기 압축기의 구성이 복잡해진다는 문제점이 있다. 특히, 상기 쉬라우드가 원주방향으로 회전되며 축방향으로 이동되기 때문에 기구적 결합 및 실링 설계가 복잡해진다는 문제점이 있다.
더하여, 상기 쉬라우드와 상기 임펠러의 간극은 압축기의 작동 중에 발생된다. 따라서, 간극을 조절하기 위해 냉매의 유동 중에 상기 쉬라우드가 이동되는 경우, 유동 저항이 상승되는 등의 문제가 발생될 수 있다
또한, 상기 쉬라우드와 상기 임펠러 간의 간극을 측정하는 별도의 센서장치를 필요로 한다는 문제점이 있다. 이는 상기 액추에이터가 작동되기 위해서는 상기 쉬라우드와 상기 임펠러간의 간극이 어느 정도에 해당되는지 알아야하기 때문이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 임펠러에서 압축된 냉매를 1단 쉬라우드로 공급하여 이동시키는 간극조절유로가 구비된 터보 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 2단 압축되어 비교적 높은 압력의 냉매를 1단 쉬라우드로 공급하여, 1단의 쉬라우드와 임펠러의 간극을 줄여 효율을 높인 터보 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기 간극조절유로를 보조하는 간극조절부재를 구비하여, 보다 효과적으로 쉬라우드를 이동시킬 수 있는 터보 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 1) 축 양 단에 1단 임펠러 및 2단 임펠러가 결합되는 배치에서 2단 측에 비하여 1단 측의 간극이 넓어지는 것을 방지하기 위해, 2) 1단 임펠러 측으로 고압냉매를 공급하는 간극조절유로가 존재하고, 3) 2단 임펠러 측에서 토출된 냉매의 압력으로 간극을 조절하기 때문에 별도의 간극조절장치(동력원)를 필요로 하지 않는다.
본 발명의 사상에 따른 터보 압축기에는, 축방향으로 연장된 구동축, 상기 구동축의 축방향 일 단에 결합되는 제 1 임펠러 및 상기 구동축의 축방향 타 단에 결합되는 제 2 임펠러가 포함된다.
이때, 상기 제 1 임펠러는 냉매를 1단 압축시키는 1단 임펠러에 해당되고, 상기 제 2 임펠러는 냉매를 2단 압축시키는 2단 임펠러에 해당된다. 즉, 본 발명의 터보 압축기는 2단 압축 터보 압축기에 해당된다.
또한, 상기 제 1 임펠러가 배치되는 압축공간을 형성하는 제 1 쉬라우드, 상기 제 2 임펠러가 배치되는 압축공간을 형성하는 제 2 쉬라우드, 상기 제 1 임펠러에서 토출된 냉매가 유동되는 1단 토출유로 및 상기 제 2 임펠러에서 토출된 냉매가 유동되는 2단 토출유로가 포함된다.
그리고, 상기 1단 토출유로 및 상기 2단 토출유로 중 적어도 어느 하나에서 유동되는 냉매 중 적어도 일부가 유동되도록, 상기 1단 토출유로 및 상기 2단 토출유로 중 적어도 어느 하나에서 분지되어 상기 제 1 쉬라우드로 연장되는 간극조절유로가 포함된다.
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 터보 압축기에 의하면 다음과 같은 효과를 있다.
별도의 동력원을 필요로 하지 않고, 구동에 의해 발생되는 유동 냉매를 통해 쉬라우드를 이동시켜 임펠러와 쉬라우드 간의 간극을 효과적으로 조절할 수 있다는 장점이 있다.
자세하게는, 압축기의 구동정지단계에서는 임펠러와 쉬라우드 간의 간극을 넓여 임펠러와 쉬라우드 간의 간섭을 방지할 수 있다는 장점이 있다. 그에 따라, 각 구성의 파손 등을 방지할 수 있다.
또한, 압축기의 구동단계에서는 임펠러와 쉬라우드 간의 간극을 좁혀 임펠러와 쉬라우드 사이에 발생되는 냉매의 누설을 방지할 수 있다는 장점이 있다. 그에 따라, 압축 효율이 상승될 수 있다.
특히, 압축된 냉매를 쉬라우드로 제공하는 간극조절유로뿐만 아니라, 쉬라우드에 결합되는 간극조절부재를 이용하여 쉬라우드를 보다 효율적으로 이동시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터보 압축기가 설치되는 칠러시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터보 압축기의 구성을 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터보 압축기의 구동과정을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 터보 압축기의 간극조절구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 터보 압축기의 간극조절구조를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 터보 압축기의 간극조절구조를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 터보 압축기의 간극조절구조를 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.
또한, 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.
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, 이와 같은 구성을 바탕으로 상기 압축기(200)에 대하여 자세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터보 압축기의 구성을 도시한 도면이다. 도 3은 도시의 편의상 상기 압축기(200)의 단면을 개략적으로 도시하였다. 따라서, 상기 압축기(200)의 구성은 이에 제한되지 않으며 추가되거나 생략될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 압축기(200)에는 스테이터(220), 구동축(210), 임펠러(230, 240) 및 쉬라우드(250, 260)가 포함된다. 이때, 상기 스테이터(220) 및 상기 구동축(210)은 모터부, 상기 임펠러(230, 240) 및 상기 쉬라우드(250, 260)는 압축부로 구분될 수 있다.
상기 모터부를 살펴보면, 상기 스테이터(220)는 고정된 구성이고 상기 구동축(210)은 회전되는 구성에 해당된다. 예를 들어, 상기 스테이터(220)는 압축기(200)의 외관을 형성하는 하우징(미도시)의 내측에 고정될 수 있다.
상기 스테이터(220) 및 상기 구동축(210)은 서로 이격된 상태로 배치된다. 그에 따라, 상기 구동축(210)은 상기 스테이터(220)와 간섭되지 않고 회전될 수 있다.
상기 구동축(210)에는 상기 스테이터(220)와 전자기력을 형성하는 로터가 구비될 수 있다. 자세하게는, 상기 구동축(210)의 내부에 로터가 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 상기 압축기(200)에는, 축과 로터가 별도로 구비되고, 축의 외측에 로터가 배치될 수 있다.
이때, 상기 구동축(210)은 축방향으로 연장되어 배치된다. 즉, 상기 축방향은 상기 구동축(210)이 연장되어 설치된 방향을 의미한다. 도 3에서 상기 축방향은 가로방향에 해당된다. 그리고, 상기 축방향과 수직한 방향을 반경방향이라 하고, 도 3에서 세로방향이 상기 반경방향 중 하나에 해당된다.
상기 스테이터(220)는 상기 구동축(210)의 외측을 감싸도록 배치된다. 즉, 상기 스테이터(220)는 상기 구동축(210)의 반경방향 외측에 배치된다. 예를 들어, 상기 스테이터(220)는 축방향으로 내부가 관통된 원통형상으로 구비될 수 있다.
상기 압축부를 살펴보면, 상기 임펠러(230, 240)는 상기 구동축(210)과 함께 회전되는 구성에 해당된다. 그리고, 상기 쉬라우드(250, 260)는 일반적인 압축기에서는 고정되는 구성으로 이해된다. 다만, 본 발명의 사상에 따른 압축기(200)에서는, 상기 쉬라우드(250, 260) 중 적어도 하나는 이동가능하게 마련된다.
상기 임펠러(230, 240)는 축방향으로 냉매를 흡입하여 반경방향으로 토출시키는 구성으로 이해된다. 자세하게는, 상기 구동축(210)과 함께 상기 임펠러(230, 240)가 회전되고, 회전력에 의해 냉매가 상기 임펠러(230, 240)로 흡입된다. 냉매는 상기 임펠러(230, 240)를 통과하며 유속 및 압력이 높아진다.
그리고, 냉매는 상기 임펠러(230, 240)에서 반경방향으로 토출되며 단면적 확대에 의한 유속감소로 인해 압력이 증대된다. 그에 따라, 상기 임펠러(230, 240)에서 토출된 냉매는 높은 압력을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 압축기(200)에는 상기 구동축(210)의 양 단에 각각 배치되는 한 쌍의 임펠러(230, 240)가 포함된다. 이하, 이와 같은 임펠러를 제 1 임펠러(230) 및 제 2 임펠러(240)로 구분한다.
이때, 상기 제 1 임펠러(230)는 냉매를 1단 압축시키는 1단 임펠러에 해당되고, 상기 제 2 임펠러(240)는 냉매를 2단 압축시키는 2단 임펠러에 해당된다. 다시 말하면, 냉매는 상기 제 1 임펠러(230) 및 상기 제 2 임펠러(240)를 차례로 통과하며 2번 압축될 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상에 따른 압축기(200)는 2단 압축 터보 압축기로 이해될 수 있다.
상기 쉬라우드(250, 260)는 상기 임펠러(230, 240)를 수용하여 압축공간을 형성하는 구성으로 이해된다. 도 3에서는 상기 쉬라우드(250, 260)를 개략적으로만 도시하였으나, 상기 쉬라우드(250, 260)는 디퓨저 및 볼류트를 형성하는 등 다양한 형상으로 구비될 수 있다. 또한, 상기 쉬라우드(250, 260)는 상기 스테이터(220)가 고정되는 하우징(미도시)과 결합되어 외관을 형성할 수 있다.
상기 쉬라우드(250, 260)도 상기 임펠러(230, 240)에 대응되어 한 쌍으로 구비된다. 자세하게는, 상기 제 1 임펠러(230)가 수용되는 제 1 쉬라우드(250), 상기 제 2 임펠러(240)가 수용되는 제 2 쉬라우드(260)로 구분된다.
이하, 상기 제 1 임펠러(230) 및 상기 제 1 쉬라우드(250)를 1단 측이라 한다. 또한, 상기 제 2 임펠러(240) 및 상기 제 2 쉬라우드(260)를 2단 측이라 한다. 따라서, 도 3에서 좌측이 1단 측에 해당되고, 우측이 2단 측에 해당된다.
상기 압축기(200)를 통과하는 냉매의 유동을 설명하면, 상기 증발기(150)를 통과한 냉매가 1단 측으로 유입된다. 자세하게는, 상기 제 1 임펠러(230)를 향해 상기 제 1 쉬라우드(250)에 축방향으로 유입된다. 그리고, 냉매는 1단 압축되어 상기 제 1 임펠러(230)의 반경방향으로 토출된다.
그리고, 상기 제 1 임펠러(230)에서 토출된 냉매는 2단 측으로 유입된다. 자세하게는, 상기 제 2 임펠러(240)를 향해 상기 제 2 쉬라우드(260)에 축방향으로 유입된다. 그리고, 냉매는 2단 압축되어 상기 제 2 임펠러(240)의 반경방향으로 토출되어 상기 응축기(140)로 유동된다.
이때, 상기 쉬라우드(250, 260)와 상기 임펠러(230, 240) 사이에는 소정의 간극이 형성된다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 임펠러(230, 240)는 회전되는 구성이고, 상기 쉬라우드(250, 260)는 일반적으로 고정된 구성이다. 따라서, 상기 임펠러(230, 240)의 회전에 간섭되지 않도록, 상기 쉬라우드(250, 260)와 상기 임펠러(230, 240)는 서로 이격되어 배치된다.
또한, 상기 압축기(200)는 가스 베어링으로 상기 구동축(210)을 지지할 수 있다. 자세하게는, 상기 구동축(210)은 반경방향으로 완전히 고정된 상태로 배치되지 않고, 소정의 간격을 두고 배치된다. 즉, 상기 구동축(210)은 반경방향으로 소정의 간격만큼 이동될 수 있다.
또한, 상기 구동축(210)은 축방향으로도 완전히 고정된 상태로 배치되지 않는다. 즉, 상기 구동축(210)은 축방향으로 이동될 수 있다. 상기 구동축(210)의 축방향 이동에 대해서는 자세하게 후술한다.
그리고, 상기 구동축(210)이 회전됨에 따라 냉매의 압력에 의해 상기 구동축(210)이 부유한다. 즉, 상기 가스 베어링은 냉매의 압력에 의해 상기 구동축(210)을 지지하는 것을 의미한다.
이때. 상기 구동축(210)이 정상적으로 회전되는 경우의 축방향 중심을 중심축이라 한다. 상기 구동축(210)이 회전되기 전에는, 중력에 의해 상기 구동축(210)은 상기 중심축보다 하부에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 구동축(210)이 회전됨에 따라, 작동유체에 의해 지지되어 상기 중심축과 일직선상에 배치될 수 있다.
상기 임펠러(230, 240)는 상기 구동축(210)과 결합된 구성이기 때문에 상기 구동축(210)과 같이 이동될 수 있다. 즉, 구동에 따라 상기 임펠러(230, 240)가 이동될 수 있다. 그에 따라, 상기 쉬라우드(250, 260)와 상기 임펠러(230, 240)는 비교적 큰 간격을 갖도록 서로 이격되어 배치된다.
이하, 상기 제 1 임펠러(230)와 상기 제 1 쉬라우드(250)가 이격된 공간을 제 1 간극(270)이라 한다. 또한, 상기 제 2 임펠러(240)와 상기 제 2 쉬라우드(260)가 이격된 공간을 제 2 간극(280)이라 한다. 상기 제 1 간극(270) 및 상기 제 2 간극(280)은 상기 임펠러(230, 240)의 반경방향 외측을 둘러싸도록 형성된다.
설계 및 작동에 따라서, 상기 제 1 간극(270) 및 상기 제 2 간극(280)의 길이는 달라질 수 있다. 이때, 상기 제 1 간극(270) 및 상기 제 2 간극(280)의 길이를 각각 제 1 간극길이(C1) 및 제 2 간극길이(C2)라 한다. 상기 제 1 간극길이(C1)는 상기 제 1 임펠러(230)와 상기 제 1 쉬라우드(250)사이의 이격거리이고, 상기 제 2 간극길이(C2)는 상기 제 2 임펠러(240)와 상기 제 2 쉬라우드(260)사이의 이격거리에 해당된다.
특히, 상기 제 1 간극길이(C1) 및 상기 제 2 간극길이(C2)는 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)와 상기 제 1, 2 쉬라우드(250, 260)사이의 최소이격거리에 해당된다. 다만, 이는 상기 제 1 간극길이(C1) 및 상기 제 2 간극길이(C2)를 비교하기 위한 예시적인 기준에 해당된다. 따라서, 상기 제 1 간극길이(C1) 및 상기 제 2 간극길이(C2)는 다른 기준에 의해 다르게 측정될 수도 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)와 상기 제 1, 2 쉬라우드(250, 260)는 비교적 큰 간격을 갖도록 서로 이격되어 배치된다. 그에 따라, 상기 제 1 간극길이(C1) 및 상기 제 2 간극길이(C2)는 비교적 큰 수치에 해당된다. 그에 따라, 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)와 상기 제 1, 2 쉬라우드(250, 260) 사이의 간섭을 방지할 수 있다.
상기 압축기(200)가 구동되면, 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)가 회전되며 냉매가 압축된다. 이때, 상기 제 1 간극(270) 및 상기 제 2 간극(280)이 비교적 크게 형성되면 냉매의 누설이 발생될 수 있다. 자세하게는, 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)에서 압축되어 토출된 냉매가 상기 제 1 간극(270) 및 상기 제 2 간극(280)을 따라 흡입 측으로 유동될 수 있다.
그에 따라, 압축되어 토출되는 냉매량이 줄어들고, 흡입되는 냉매의 유동저항이 발생될 수 있다. 즉, 상기 압축기(200)의 효율이 저하된다. 따라서, 상기 제 1 간극길이(C1) 및 상기 제 2 간극길이(C2)를 최소화할 필요성이 있다.
정리하면, 상기 압축기(200)의 구동정지 또는 구동준비단계에서는 상기 제 1 간극길이(C1) 및 상기 제 2 간극길이(C2)가 비교적 크게 확보되어야 한다. 그리고, 상기 압축기(200)의 구동단계에서는 상기 제 1 간극길이(C1) 및 상기 제 2 간극길이(C2)가 비교적 작게 확보되어야 한다.
이하, 상기 압축기(200)의 구동과정에 따른 상기 제 1 간극길이(C1) 및 상기 제 2 간극길이(C2)의 변화를 설명한다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터보 압축기의 구동과정을 도시한 도면이다. 도 4 내지 도 6은 도 3을 기준으로 상기 제 1 간극길이(C1) 및 상기 제 2 간극길이(C2)의 변화를 도시한 도면이다. 이해의 편의상, 상기 제 1 간극길이(C1) 및 상기 제 2 간극길이(C2) 및 그 변화를 과장하여 도시하였다.
도 3 내지 도 6은 상기 압축기(200)의 구동과정을 차례로 도시한 것이다. 도 3은 정지단계, 도 4는 구동준비단계, 도 5는 구동단계 및 도 6은 구동종료단계로 구분한다.
도 3에 도시된 상기 압축기(200)의 정지단계는 냉매의 유동이 정지된 상태로 이해될 수 있다. 자세하게는, 냉매의 유동이 각 구성에 영향을 주지 않을 정도로 안정화된 경우로 이해될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 압축기(200)의 정지단계에서는 상기 제 1 간극길이(C1) 및 상기 제 2 간극길이(C2)는 거의 동일하게 구비된다(C1=C2). 또한, 설계에 따라, 상기 제 1 간극길이(C1) 및 상기 제 2 간극길이(C2)가 다소 다른 값에 해당될 수 있다.
이때, 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)의 위치를 기준위치라 한다. 특히, 상기 기준위치는 축방향으로의 기준위치를 의미한다. 앞서 설명한 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)의 반경방향 이동은 도 3 내지 도 6에 도시하지 않았다.
정리하면, 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)가 기준위치에 배치되면, 상기 제 1 간극길이(C1) 및 상기 제 2 간극길이(C2)는 동일한 값을 갖는다. 그리고, 상기 제 1 간극길이(C1) 및 상기 제 2 간극길이(C2)는 비교적 큰 값에 해당된다.
도 4에 도시된 상기 압축기(200)의 구동준비단계는 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)이 회전되어 냉매의 유동이 발생되는 상태로 이해될 수 있다. 자세하게는, 상기 압축기(200)가 목표로 하는 냉매의 압축에 도달되는 과정으로 이해될 수 있다. 즉, 냉매의 유동이 아직 정상적으로 발생되지 않은 경우에 해당된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 압축기(200)의 구동준비단계에서는 상기 제 1 간극길이(C1)와 상기 제 2 간극길이(C2)가 다르게 변화된다. 자세하게는, 상기 제 1 간극길이(C1)는 커지고, 상기 제 2 간극길이(C2)는 작아진다. 즉, 상기 제 1 간극길이(C1)가 상기 제 2 간극길이(C2)보다 크게 형성된다(C1>C2).
이는 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)는 상기 기준위치에서 2단 측으로 이동되기 때문이다. 다시 말하면, 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)이 상기 제 2 쉬라우드(260)를 향해 이동된다. 따라서, 상기 제 2 임펠러(240)와 상기 제 2 쉬라우드(260)는 가까워지고, 상기 제 1 임펠러(230)와 상기 제 1 쉬라우드(250)는 멀어진다.
이와 같은 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)의 이동은 1단 측과 2단 측의 압력차이에 의해 발생된다. 앞서 설명한 바와 같이, 2단 측은 1단 측보다 높은 압력이 형성된다. 이와 같은 압력차이에 의해 상기 제 1 임펠러(230)와 상기 제 2 임펠러(249)의 배면에 작동되는 추력의 차이가 발생된다.
자세하게는, 상기 제 1 임펠러(230)에서 압축되어 토출되는 냉매에 의해 상기 제 1 임펠러(230)를 축방향 외측으로 미는 추력(도 3에서 좌측방향)이 발생된다. 또한, 상기 제 2 임펠러(240)에서 압축되어 토출되는 냉매에 의해 상기 제 2 임펠러(240)를 축방향 외측으로 미는 추력(도 3에서 우측방향)이 발생된다.
이때, 토출 냉매의 압력의 차이에 의해, 상기 제 2 임펠러(240)에 작용하는 추력이 상기 제 1 임펠러(230)에 작용하는 추력보다 크다. 따라서, 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)은 전체적으로, 상기 제 2 임펠러(240)의 축방향 외측, 즉, 도 3에서 우측방향으로 이동된다.
이와 같은 추력의 차이는 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)가 고속으로 회전됨에 따라 더 커질 수 있다. 따라서, 상기 압축기(200)가 구동을 시작하고, 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)는 우측으로 점점 이동된다.
정리하면, 냉매가 유동됨에 따라 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)가 기준위치에서 2단 측으로 이동된다. 그에 따라, 상기 제 1 간극길이(C1)이 커지고, 상기 제 2 간극길이(C2)이 작아진다. 이때, 상기 제 2 간극길이(C2)는 냉매의 누설을 방지할 수 있는 정도로 작아져 2단 측의 효율이 상승될 수 있다.
다만, 상기 제 1 간극길이(C1)는 보다 커지기 때문에 많은 양의 냉매가 누설될 수 있다. 즉, 1단 측의 효율이 매우 저하될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 본 발명의 사상에 따른 압축기(200)는, 상기 제 1 쉬라우드(250)를 축방향으로 이동시키도록 구비된다.
도 5에 도시된 상기 압축기(200)의 구동단계는 상기 압축기(200)가 정상적으로 구동되는 상태로 이해될 수 있다. 자세하게는, 상기 압축기(200)가 목표로 하는 냉매의 압축에 도달되어 작동되는 것으로 이해될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 압축기(200)의 구동단계에서는 상기 제 1 간극길이(C1) 및 상기 제 2 간극길이(C2)는 거의 동일하게 구비된다(C1=C2). 다만, 설계에 따라, 상기 제 1 간극길이(C1) 및 상기 제 2 간극길이(C2)가 다소 다른 값에 해당될 수 있다.
이는, 상기 제 1 간극길이(C1)가 작아지도록 상기 제 1 쉬라우드(250)가 상기 제 1 임펠러(230)를 향해 이동되기 때문이다. 즉, 상기 기준위치에서 2단 측의 이동된 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)에 대응하여 상기 제 1 쉬라우드(250)가 2단 측으로 이동된다.
이때, 설명의 편의상 도 4와 도 5로 나누어, 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)의 이동과 상기 제 1 쉬라우드(250)의 이동을 도시하였다. 그러나, 실제로는 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)의 이동과 상기 제 1 쉬라우드(250)의 이동은 거의 동시에 수행될 수 있다.
즉, 상기 압축기(200)가 구동되면, 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)와 상기 제 1 쉬라우드(250)가 축방향으로 함께 이동된다. 그에 따라, 상기 제 1 간극길이(C1) 및 상기 제 2 간극길이(C2)가 작아져 냉매의 누설을 방지할 수 있다.
도 6에 도시된 상기 압축기(200)의 구동종료단계는 상기 압축기(200)의 작동이 정지되는 과정으로 이해될 수 있다. 자세하게는, 도 5의 구동단계에서 도 3의 정지단계로 변환되는 중간단계에 해당된다.
상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)의 회전이 정지됨에 따라, 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)에 작동되는 추력이 사라진다. 그에 따라, 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)가 기준위치로 이동된다. 즉, 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)가 1단 측으로 이동된다. 그에 따라, 상기 제 2 간극길이(C2)가 점점 커진다.
그리고, 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)의 이동에 대응하여, 상기 제 1 쉬라우드(250)가 이동된다. 상기 제 1 간극길이(C1)는 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)과 상기 제 1 쉬라우드(250)의 이동속도에 따라 변화된다.
예를 들어, 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)과 상기 제 1 쉬라우드(250)가 동일한 속도로 이동되면, 상기 제 1 간극길이(C1)는 동일하게 유지된다. 또한, 상대이동속에 따라, 상기 제 1 간극길이(C1)는 좁아지거나 넓어질 수 있다.
결과적으로, 상기 제 1 간극길이(C1) 및 상기 제 2 간극길이(C2)는 도 3에 해당되는 길이로 마련될 수 있다. 그에 따라, 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)와 상기 제 1 쉬라우드(250) 및 상기 제 2 쉬라우드(260)의 간섭을 방지할 수 있다.
이와 같이, 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)의 축방향 이동에 따라 상기 제 1 쉬라우드(250)를 이동시킨다. 그에 따라, 상기 임펠러(230, 240)와 상기 쉬라우드(250, 260)의 간섭을 방지함과 동시에, 냉매의 누설을 방지할 수 있다.
이하, 상기 제 1 쉬라우드(250)를 이동시키는 간극조절구조를 다양한 실시 예로 설명한다. 도 7 내지 도 10에서는 냉매의 유로를 화살표로 도시하였다. 예를 들어, 도 7 내지 도 10에 도시된 화살표는 냉매가 유동되는 냉매관으로 이해될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 터보 압축기의 간극조절구조를 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 쉬라우드(250)는 2단 측에서 토출된 냉매에 의해 이동된다. 이때, 기재의 편의상, 상기 제 1 쉬라우드(250)의 이동과 연관된 냉매의 유동만을 도시하여 1단 측의 냉매의 유동은 생략하였다.
2단 측의 냉매의 유동을 살펴보면, 상기 제 2 임펠러(240)로 흡입되는 2단 흡입유로(310)가 형성된다. 상기 2단 흡입유로(310)에는 1단 측에서 토출된 냉매가 유동된다. 상기 2단 흡입유로(310)는 상기 제 2 임펠러(240)에 축방향으로 형성된다.
그리고, 상기 제 2 임펠러(240)에서 토출되는 2단 토출유로(330)가 형성된다. 상기 2단 토출유로(330)에는 2단 압축된 냉매가 유동된다. 또한, 상기 2단 토출유로(330)는 상기 응축기(140)와 연결되어, 상기 응축기(140)로 2단 압축된 냉매를 공급한다.
이때, 상기 2단 토출유로(330)에서 분지되어 1단 측으로 연장된 간극조절유로(340)가 구비된다. 자세하게는, 상기 간극조절유로(340)는 상기 제 1 쉬라우드(250)를 향해 연장된다. 그리고, 상기 간극조절유로(340)로 유동되는 냉매에 의해 상기 제 1 쉬라우드(250)가 축방향으로 2단 측을 향해 이동될 수 있다.
이와 같은 구조를 통해 도 3 내지 도 6의 압축기(200)의 구동과정을 설명한다. 상기 압축기(200)가 구동됨에 따라, 도 3에서 도 4와 같이, 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)가 2단 측으로 이동된다.
그리고, 도 4에서 도 5와 같이, 상기 간극조절유로(340)로 2단 압축된 냉매가 공급되어 상기 제 1 쉬라우드(250)도 2단 측으로 이동된다. 결과적으로 상기 압축기(200)가 구동됨에 따라, 도 3에서 도 5와 같이 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)와 상기 제 1 쉬라우드(250)가 이동된다.
또한, 상기 제 1 쉬라우드(250)에 2단 압축되어 높은 압력을 갖는 냉매가 공급되기 때문에 상기 제 1 간극(270)이 보다 좁게 형성될 수 있다. 결과적으로, 상기 압축기(200)의 구동에 따라, 상기 제 1 간극(270) 및 상기 제 2 간극(280)이 보다 좁게 형성될 수 있다.
이때, 상기 압축기(200)에는 상기 제 1 쉬라우드(250)의 축방향이동을 가이드하는 가이드장치(360)가 더 구비된다. 즉, 상기 가이드 장치(360)는 상기 제 1 쉬라우드(250)가 축방향이 아닌 반경방향 등으로 이동되는 것을 방지하는 구성으로 이해된다.
또한, 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)가 보다 고속으로 회전될 수록 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)는 보다 더 이동된다. 그리고, 상기 제 1 쉬라우드(250)도 그에 대응되어 보다 더 이동된다.
또한, 상기 압축기(200)의 구동이 정지됨에 따라, 도 5에서 도 6과 같이 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)와 상기 제 1 쉬라우드(250)가 이동된다. 그리고, 도 6에서 도 3과 같이, 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)와 상기 제 1 쉬라우드(250)가 상기 기준위치로 복귀된다.
즉, 상기 압축기(200)를 통과하는 냉매의 압력에 따라 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)와 상기 제 1 쉬라우드(250)가 이동된다. 따라서, 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)와 상기 제 1 쉬라우드(250)가 서로 대응되어 함께 이동될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 터보 압축기의 간극조절구조를 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 쉬라우드(250)는 1단 측에서 토출된 냉매에 의해 이동된다. 이때, 기재의 편의상, 상기 제 1 쉬라우드(250)의 이동과 연관된 냉매의 유동만을 도시하여 2단 측의 냉매의 유동은 일부 생략하였다.
1단 측의 냉매의 유동을 살펴보면, 상기 제 1 임펠러(230)로 흡입되는 1단 흡입유로(300)가 형성된다. 상기 1단 흡입유로(300)에는 상기 증발기(150)에서 토출된 냉매가 유동된다. 상기 1단 흡입유로(300)는 상기 제 1 임펠러(230)에 축방향으로 형성된다.
그리고, 상기 제 1 임펠러(230)에서 토출되는 1단 토출유로(320)가 형성된다. 상기 1단 토출유로(320)에는 1단 압축된 냉매가 유동된다. 또한, 상기 1단 토출유로(320)는 상기 2단 흡입유로(310)로 연결되어, 2단 측에 1단 압축된 냉매를 공급한다.
이때, 상기 1단 토출유로(320)에서 분지되어 상기 제 1 쉬라우드(250)를 향해 연장된 간극조절유로(350)가 구비된다. 도 7에 기재된 간극조절유로(340)와 도 8에 기재된 간극조절유로(350)는 서로 유동시키는 냉매가 다를 뿐 동일한 기능을 한다.
즉, 상기 간극조절유로(350)는 상기 제 1 쉬라우드(250)를 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)와 대응하여 이동시킨다. 상기 간극조절유로(350)에 의한 상기 제 1 쉬라우드(250)의 이동 및 상기 가이드장치(360)는 상기의 설명을 인용한다.
이하. 도 7의 간극조절유로(340)와 도 8의 간극조절유로(350)의 차이점을 설명한다.
도 7의 간극조절유로(340)는 2단 압축된 냉매를 공급하기 때문에 상기 제 1 쉬라우드(250)가 보다 큰 압력을 받는다. 즉, 상기 제 1 쉬라우드(250)가 보다 2단 측으로 더 이동되어 상기 제 1 간극(270)이 비교적 좁아지는 효과가 있다. 그에 따라, 상기 제 1 임펠러(230)와 상기 제 1 쉬라우드(250)의 사이에 발생되는 냉매의 누설을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
도 8의 간극조절유로(350)는 상기 1단 토출유로(320)에서 분지되어 상기 제 1 쉬라우드(250)로 연장되기 때문에 보다 간단한 구조로 마련된다. 즉, 상기 간극조절유로(350)의 길이가 보다 짧게 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 간극조절유로(350)로 공급되는 냉매의 양이 적어, 상기 압축기(200)의 효율이 증대될 수 있다.
또한, 상기 압축기(200)에는, 상기 1단 토출유로(320) 및 상기 2단 토출유로(330)에서 분지된 간극조절유로를 구비할 수 있다. 즉, 상기 제 1 쉬라우드(250)로 1단 압축된 냉매 및 2단 압축된 냉매를 공급하여 축방향으로 이동시킬 수 있다. 이와 같은 구조에 의해, 상기 제 1 쉬라우드(250)의 이동에 사용되는 냉매의 양을 줄이고 상기 제 1 간극길이(C1)를 효과적으로 줄일 수 있다.
정리하면, 상기 간극조절유로(340, 350)는 상기 1단 토출유로(320) 및 상기 2단 토출유로(330) 중 적어도 어느 하나에서 상기 제 1 쉬라우드(250)로 연장되어 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 터보 압축기의 간극조절구조를 도시한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 도 7에 도시된 간극조절유로(340)가 형성된다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 도 8에 도시된 간극조절유로(350)가 형성되거나, 상기 1단 토출유로(320) 및 상기 2단 토출유로(330)에서 분지된 간극조절유로가 형성될 수 있다.
상기 압축기(200)에는, 상기 제 1 쉬라우드(250)와 결합된 간극조절부재(370)가 포함된다. 상기 간극조절부재(370)는 상기 제 1 쉬라우드(250)를 축방향으로 이동시키는 구성에 해당된다. 특히, 상기 간극조절부재(370)는 축방향으로 탄성력을 갖는 탄성부재에 해당된다.
예를 들어, 상기 간극조절부재(370)는 축방향으로 인장 및 압축되는 스프링에 해당된다. 특히, 상기 간극조절부재(370)는 상기 간극조절유로(350)의 일 단과 함께 상기 제 1 쉬라우드(250)의 축방향 외측에 배치된다.
이와 같은 구조를 통해 도 3 내지 도 6의 압축기(200)의 구동과정을 설명한다. 상기 압축기(200)가 구동됨에 따라, 도 3에서 도 4와 같이, 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)가 2단 측으로 이동된다.
그리고, 도 4에서 도 5와 같이, 상기 간극조절유로(340)로 2단 압축된 냉매가 공급되어 상기 제 1 쉬라우드(250)도 2단 측으로 이동된다. 이때, 상기 간극조절부재(370)는 축방향으로 인장된다. 즉, 상기 간극조절유로(340)로 유동된 냉매가 외력으로 작용하여 상기 간극조절부재(370)가 인장될 수 있다.
결과적으로 상기 압축기(200)가 구동됨에 따라, 도 3에서 도 5와 같이 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)와 상기 제 1 쉬라우드(250)가 이동된다.
또한, 상기 압축기(200)의 구동이 정지됨에 따라, 도 5에서 도 6과 같이 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)와 상기 제 1 쉬라우드(250)가 이동된다. 그리고, 도 6에서 도 3과 같이, 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)와 상기 제 1 쉬라우드(250)가 상기 기준위치로 복귀된다.
이때, 상기 제 1 쉬라우드(250)에는 상기 간극조절부재(370)에 의한 탄성력이 작용된다. 즉, 상기 간극조절유로(340)에 의해 형성되는 외력이 사라짐에 따라, 상기 간극조절부재(340)가 축방향으로 압축되어 복귀된다.
따라서, 상기 제 1 쉬라우드(250)는 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)보다 빠르게 이동될 수 있다. 그에 따라, 상기 제 1 간극길이(C1)가 보다 크게 확보되고 상기 제 1 임펠러(230)와 상기 제 1 쉬라우드(250)간의 간섭이 방지될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 터보 압축기의 간극조절구조를 도시한 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 도 7에 도시된 간극조절유로(340)가 형성된다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 도 8에 도시된 간극조절유로(350)가 형성되거나, 상기 1단 토출유로(320) 및 상기 2단 토출유로(330)에서 분지된 간극조절유로가 형성될 수 있다.
상기 압축기(200)에는, 상기 제 1 쉬라우드(250)와 결합된 간극조절부재(380)가 포함된다. 상기 간극조절부재(380)는 상기 제 1 쉬라우드(250)를 축방향으로 이동시키는 구성에 해당된다. 이때, 상기 간극조절부재(380)는 열팽창계수가 큰 열팽창부재에 해당될 수 있다.
예를 들어, 상기 간극조절부재(380)는 상기 제 1 쉬라우드(250)의 일 측에 부착되는 폴리머에 해당될 수 있다. 특히, 상기 간극조절부재(380)는 상기 제 1 쉬라우드(250)의 축방향 외측면을 덮도록 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 간극조절유로(350)를 통해 유동된 냉매는 상기 간극조절부재(380)에 직접적으로 공급될 수 있다.
이와 같은 구조를 통해 도 3 내지 도 6의 압축기(200)의 구동과정을 설명한다. 상기 압축기(200)가 구동됨에 따라, 도 3에서 도 4와 같이, 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)가 2단 측으로 이동된다.
그리고, 도 4에서 도 5와 같이, 상기 간극조절유로(340)로 2단 압축된 냉매가 공급되어 상기 제 1 쉬라우드(250)도 2단 측으로 이동된다. 이때, 2단 압축된 냉매는 높은 압력뿐만 아니라 높은 온도를 갖는다. 그에 따라, 상기 간극조절부재(380)가 팽창되어 상기 제 1 쉬라우드(250)가 보다 더 이동될 수 있다.
결과적으로 상기 압축기(200)가 구동됨에 따라, 도 3에서 도 5와 같이 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)와 상기 제 1 쉬라우드(250)가 이동된다. 이때, 상기 제 1 쉬라우드(250)가 상기 간극조절부재(380)에 의해 보다 더 이동되어 상기 제 1 간극(270)이 보다 좁게 형성된다.
또한, 상기 압축기(200)의 구동이 정지됨에 따라, 도 5에서 도 6과 같이 상기 구동축(210) 및 상기 제 1, 2 임펠러(230, 240)와 상기 제 1 쉬라우드(250)가 이동된다. 이때, 상기 간극조절부재(380)가 수축되며 상기 제 1 쉬라우드(250)가 이동될 수 있다.
이하. 도 9의 간극조절부재(370)와 도 10의 간극조절부재(380)의 차이점을 설명한다.
도 9의 간극조절부재(370)는 상기 압축기(200)의 구동이 정지되면 상기 제 1 쉬라우드(250)를 보다 빠르게 복귀시키는 기능을 한다. 또한, 상기 간극조절부재(370)는 상기 제 1 쉬라우드(250)를 상기 제 1 임펠러(230)와 멀어지는 방향으로 외력을 가한다. 그에 따라, 냉매의 불안정 등에 의한 긴급상황에서도 상기 제 1 임펠러(230)와 상기 제 1 쉬라우드(250)가 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
도 10의 간극조절부재(380)는 상기 제 1 간극(270)이 좁아지도록 상기 제 1 쉬라우드(250)를 보다 이동시키는 기능을 한다. 그에 따라, 상기 제 1 임펠러(230)와 상기 제 1 쉬라우드(250)사이의 냉매의 누설을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 상기 제 1 쉬라우드(250)의 일 면을 덮도록 구비되어, 상기 간극조절유로로 공급되는 냉매가 상기 제 1 쉬라우드(250)에 직접적인 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.
정리하면, 상기 압축기(200)에는 상기 제 1 쉬라우드(250)를 이동시키는 간극조절유로 또는 간극조절유로 및 간극조절부재가 포함된다. 상기 간극조절유로는 상기 압축기(200)를 유동하는 냉매에 의해 상기 제 1 쉬라우드(250)를 이동시키는 구성에 해당된다. 그리고, 상기 간극조절부재는 상기 간극조절유로에 더하여 상기 제 1 쉬라우드(250)를 이동시키는 구성에 해당된다.
이와 같은 상기 제 1 쉬라우드(250)의 이동에 의해, 상기 제 1 간극(270)을 효과적으로 조절할 수 있다. 그에 따라, 상기 임펠러와 상기 쉬라우드간의 간섭을 방지함과 동시에 냉매의 누설을 방지할 수 있다.
200 : 압축기 210 : 구동축
230 : 제 1 임펠러 240 : 제 2 임펠러
250 : 제 1 쉬라우드 260 : 제 2 쉬라우드
270 : 제 1 간극 280 : 제 2 간극
340, 350 : 간극조절유로 370, 380 : 간극조절부재
C1 : 제 1 간극길이 C2 : 제 2 간극길이

Claims (20)

  1. 축방향으로 연장된 구동축;
    상기 구동축의 축방향 일 단에 결합되는 제 1 임펠러;
    상기 구동축의 축방향 타 단에 결합되는 제 2 임펠러;
    상기 제 1 임펠러가 배치되는 압축공간을 형성하는 제 1 쉬라우드;
    상기 제 2 임펠러가 배치되는 압축공간을 형성하는 제 2 쉬라우드;
    상기 제 1 임펠러에서 토출된 냉매가 유동되는 1단 토출유로;
    상기 제 2 임펠러에서 토출된 냉매가 유동되는 2단 토출유로; 및
    상기 1단 토출유로 및 상기 2단 토출유로 중 적어도 어느 하나에서 유동되는 냉매 중 적어도 일부가 유동되도록, 상기 1단 토출유로 및 상기 2단 토출유로 중 적어도 어느 하나에서 분지되어 상기 제 1 쉬라우드로 연장되는 간극조절유로;
    가 포함되는 터보 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 임펠러와 상기 제 1 쉬라우드의 사이에 형성되는 제 1 간극이 더 포함되고,
    상기 간극조절유로로 유동되는 냉매에 의해 상기 제 1 간극이 작아지는 방향으로 상기 제 1 쉬라우드가 이동되도록, 상기 간극조절유로는 상기 제 1 쉬라우드의 일 측에 설치되는 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 쉬라우드에 결합되어 상기 제 1 쉬라우드를 이동시키는 간극조절부재가 더 포함되는 터보 압축기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 간극조절부재는, 상기 제 1 간극이 커지는 방향으로 상기 제 1 쉬라우드에 탄성력을 가하는 탄성부재인 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 간극조절유로에 냉매가 유동되는 경우, 상기 탄성부재가 인장되며 상기 제 1 쉬라우드가 상기 제 1 간극이 작아지는 방향으로 이동되고,
    상기 간극조절유로에 냉매의 유동이 정지되는 경우, 상기 탄성부재가 압축되며 상기 제 1 쉬라우드가 상기 제 1 간극이 커지는 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 간극조절유로 및 상기 간극조절부재는 상기 제 1 쉬라우드의 일 측에 함께 배치되는 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 구동축 및 상기 제 1, 2 임펠러는 축방향으로 이동가능하게 마련되고,
    상기 제 1 쉬라우드는 상기 간극조절유로로 유동되는 냉매 및 상기 간극조절부재에 의해 상기 구동축 및 상기 제 1, 2 임펠러와 같이 축방향으로 이동가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 구동축 및 상기 제 1, 2 임펠러가 상기 제 2 쉬라우드를 향하여 축방향으로 이동되는 경우, 상기 제 1 쉬라우드는 상기 간극조절유로로 유동되는 냉매에 의해 상기 구동축 및 상기 제 1, 2 임펠러와 같은 축방향으로 이동되고,
    상기 구동축 및 상기 제 1, 2 임펠러가 상기 제 2 쉬라우드와 멀어지도록 축방향으로 이동되는 경우, 상기 제 1 쉬라우드는 상기 간극조절부재에 의해 상기 구동축 및 상기 제 1, 2 임펠러와 같은 축방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 임펠러로 유입되는 냉매가 유동되는 1단 흡입유로; 및
    상기 1단 토출유로와 연결되어, 상기 제 2 임펠러로 유입되는 냉매가 유동되는 2단 유입유로가 더 포함되고,
    상기 간극조절유로는 상기 2단 토출유로에서 분지되어 상기 제 1 쉬라우드로 연장되는 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
  10. 제 1 항에 잇어서,
    상기 제 2 쉬라우드는 고정되고,
    상기 제 1 쉬라우드는 상기 구동축 및 상기 제 1, 2 임펠러와 동일한 방향으로 이동가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 쉬라우드에 결합되어 설치되는 간극조절부재가 더 포함되고,
    상기 간극조절유로로 유동되는 냉매 및 상기 간극조절부재에 의해 상기 제 1 쉬라우드는 축방향으로 이동가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 간극조절부재에는, 축방향으로 탄성을 갖도록 설치되는 탄성부재가 포함되는 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 간극조절부재에는, 팽창 및 수축됨에 따라 상기 제 1 쉬라우드가 축방향으로 이동되도록 상기 제 1 쉬라우드에 부착되는 열팽창부재가 포함되는 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 간극조절유로에서 공급되는 냉매와 접하도록, 상기 열팽창부재는 상기 제 1 쉬라우드의 축방향 외측면을 덮도록 부착되는 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동축은 축방향으로 연장되어, 상기 구동축의 축방향 양 단에 상기 제 1 임펠러 및 상기 제 2 임펠러가 결합되고,
    상기 제 1 쉬라우드의 축방향 이동을 가이드하는 가이드 장치가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
  16. 제 1 임펠러;
    상기 제 1 임펠러가 수용되는 제 1 쉬라우드;
    상기 제 1 임펠러에서 토출된 냉매가 흡입되는 제 2 임펠러;
    상기 제 2 임펠러에서 토출된 냉매 중 적어도 일부를 상기 제 1 쉬라우드로 유동시키도록, 상기 제 2 임펠러에서 상기 제 1 쉬라우드로 연장되어 형성된 간극조절유로; 및
    상기 제 1 쉬라우드에 결합되는 간극조절부재가 포함되고,
    상기 제 1 쉬라우드는 상기 간극조절유로에 의해 상기 제 1 임펠러와 가까워지도록 이동되고, 상기 간극조절부재에 의해 상기 제 1 임펠러와 멀어지도록 이동되는 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 간극조절유로 및 상기 간극조절부재는 상기 제 1 쉬라우드의 일 측에 함께 배치되고,
    상기 간극조절부재는 상기 간극조절유로로 유동된 냉매에 의해 인장되도록 설치된 탄성부재인 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 간극조절유로에 냉매가 공급되는 경우, 상기 탄성부재가 인장되며 상기 제 1 쉬라우드가 상기 제 1 임펠러와 가까워지도록 이동되고,
    상기 간극조절유로에 냉매가 공급 정지되는 경우, 상기 탄성부재가 압축되며 상기 제 1 쉬라우드가 상기 제 1 임펠러와 멀어지도록 이동되는 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 임펠러와 상기 제 2 임펠러를 축방향으로 연결하는 구동축이 더 포함되고,
    상기 제 1 쉬라우드는 상기 간극조절유로 및 상기 간극조절부재에 의해 축방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 쉬라우드의 축방향 이동을 가이드하는 가이드 장치가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
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