KR102267751B1 - 압축기 및 이를 포함하는 칠러시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축기 및 이를 포함하는 칠러시스템에 관한 것이다. 본 발명의 사상에 따른 압축기에는, 축방향으로 유입된 냉매를 반경방향으로 토출시키는 임펠러 및 상기 임펠러에서 토출된 냉매가 유동되는 냉매유로의 개도를 조절하는 디퓨저 유닛이 포함되고, 상기 디퓨저 유닛에는, 적어도 일부가 상기 냉매유로 상에 배치되는 플레이트 및 회전가능하게 마련되며, 상기 플레이트의 일 측에 결합되는 디퓨저회전축이 구비되고, 상기 디퓨저회전축에는, 상기 디퓨저회전축의 회전중심에서 편심되어 회전되도록 마련된 편심회전부가 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 상기 냉수를 냉각시키는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 칠러시스템은 비교적 대용량 설비로서, 규모가 큰 건물 등에 설치될 수 있다.
상기 칠러시스템에는, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 응축된 냉매를 감압시키는 팽창장치 및 상기 팽창장치에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기가 포함된다.
또한, 상기 응축기를 유동하는 냉매와 열교환되도록 마련되는 냉각수관과, 상기 증발기를 유동하는 냉매와 열교환되도록 마련되는 냉수관이 포함된다. 냉수관은 냉수가 상기 증발기와 수요처를 순환하도록 구비된다.
이때, 상기 압축기는 고속으로 회전하는 임펠러의 원심력을 이용하여 내부로 유입된 냉매를 압축하는 원심압축기로 구비될 수 있다. 따라서, 상기 압축기에는, 유체를 회전시키기 위한 임펠러와, 상기 임펠러로 유입되는 냉매의 양을 조절하여 유체를 압축시키는 가변 디퓨저가 포함된다.
종래의 가변 디퓨저와 관련하여, 본 출원인은 특허출원(이하, 선행문헌)을 실시하여 등록된 바 있다.
[선행문헌]
1. 등록번호 10-1342383호, 등록일자 : 2013년 12월 09일, 발명의 명칭 : 원심 압축기
상기 [선행문헌]에 따른 원심압축기에는, 내부에 기어가 결합되어 윔훨과 일체로 회전함에 따라 상하로 왕복운동하여 유로의 개도를 조절하는 가변 디퓨저가 포함된다.
그러나, 이러한 [선행문헌]의 가변 디퓨저는 웜휠과 웜기어간의 마모 및 원활한 구동을 위한 윤활이 필수적이다. 따라서, 급유시스템이 없는 경우 작동시 기어 마모 및 기어 끼임현상이 발생되고, 작동이 불가능할 수 있다는 문제점이 있다.
또한, 비교적 많은 부품이 사용되어 비용이 증가하고, 설치의 어려움이 있다는 문제점이 있다.
본원발명은 윤활을 위한 급유시스템이 없어도 작동가능하며 기어 마모 및 기어 끼임현상이 발생되지 않는 압축기 및 그를 포함하는 칠러시스템을 제공한다.
또한, 본 기능을 유지하며 형상을 단순화한 가변 디퓨저를 구비한 압축기 및 그를 포함하는 칠러시스템을 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 압축기에는, 축방향으로 유입된 냉매를 반경방향으로 토출시키는 임펠러 및 상기 임펠러에서 토출된 냉매가 유동되는 냉매유로의 개도를 조절하는 디퓨저 유닛이 포함되고, 상기 디퓨저 유닛에는, 적어도 일부가 상기 냉매유로 상에 배치되는 플레이트 및 회전가능하게 마련되며, 상기 플레이트의 일 측에 결합되는 디퓨저회전축이 구비되고, 상기 디퓨저회전축에는, 상기 디퓨저회전축의 회전중심에서 편심되어 회전되도록 마련된 편심회전부가 포함된다.
상기 디퓨저회전축이 회전됨에 따라 상기 플레이트가 상기 축방향으로 소정의 거리만큼 이동되도록, 상기 플레이트와 상기 편심회전부를 결합시키는 결합부재가 더 포함될 수 있다.
상기 결합부재에는, 상기 편심회전부의 측면을 감싸도록 배치되는 제 1 결합부 및 상기 플레이트의 일 측에 결합되는 제 2 결합부가 포함될 수 있다.
상기 디퓨저회전축이 회전됨에 따라, 상기 플레이트는 상기 냉매유로가 최대한 개방된 제 1 상태와 상기 냉매유로가 최소한 개방된 제 2 상태의 사이에 배치될 수 있다.
상기 임펠러 및 상기 디퓨저 유닛이 설치되고, 상기 냉매유로가 형성된 쉘커버 및 상기 임펠러로 유입되는 냉매를 가이드 하도록, 상기 쉘커버의 일 측에 설치되는 쉬라우드가 더 포함될 수 있다.
상기 쉘커버에는, 상기 쉬라우드가 결합되는 제 1 설치부 및 상기 임펠러가 결합되는 제 2 설치부로 구획시키는 구획부가 포함되고, 상기 플레이트에는, 상기 제 1 설치부에 배치되는 제 1 플레이트 및 상기 제 2 설치부에 배치되는 제 2 플레이트가 포함될 수 있다.
상기 제 2 설치부에 상기 냉매유로가 형성되고, 상기 제 2 플레이트는 상기 냉매유로에 이동가능하게 배치될 수 있다.
상기 디퓨저유닛에는, 상기 제 1 플레이트와 상기 제 2 플레이트를 결합시키도록, 상기 구획부를 관통하여 설치되는 플레이트 결합부재 및 상기 제 1 플레이트와 상기 편심회전부를 결합시키는 결합부재가 더 포함될 수 있다.
상기 제 2 플레이트는 링 형상으로 마련되고, 상기 제 1 플레이트는 일 측이 함몰된 링 형상으로 마련되며, 상기 결합부재는 상기 제 1 플레이트의 함몰된 일 측에 결합될 수 있다.
상기 제 1 설치부에는 냉매가 유입되도록 상기 축방향으로 형성된 흡입구가 마련되고, 상기 제 2 설치부에는 냉매가 토출되도록 상기 반경방향으로 형성된 토출구가 마련될 수 있다.
상기 디퓨저회전축은 상기 축방향 및 상기 반경방향과 수직하게 연장될 수 있다.
쉘 및 상기 쉘의 양측에 각각 결합되는 한 쌍의 쉘커버가 더 포함되고, 상기 임펠러 및 상기 디퓨저 유닛은 상기 한 쌍의 쉘커버에 각각 구비될 수 있다.
상기 쉘에는 상기 한 쌍의 쉘커버에 구비된 임펠러가 양 측에 각각 결합되는 회전축 및 상기 회전축에 구동력을 부여하는 모터 어셈블리가 배치될 수 있다.
상기 모터 어셈블리에는 무급유(Oilless)방식으로 마련될 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 칠러시스템에는 상기의 압축기가 포함된다.
이러한 본 발명에 의하면, 기어 마모 및 기어 끼임현상이 발생되지 않고 작동가능하게 설치되는 디퓨저 유닛을 포함하는 압축기를 제공할 수 있다.
그에 따라, 임펠러의 회전력을 제공하는 모터 어셈블리가 무급유 방식 등 다양한 형태로 마련될 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 디퓨저 유닛에는, 적어도 일부가 냉매유로에 설치되는 플레이트와 상기 플레이트에 결합되는 회전축이 각각 마련되어, 설치의 자유도가 높다는 장점이 있다.
또한, 상기 플레이트와 상기 회전축이 별도의 부재로 마련됨에 따라, 서로 다른 성형방법으로 제조될 수 있고 가공이 쉽다는 장점이 있다.
또한, 상기 플레이트와 상기 회전축이 각각 단순한 형태로 마련됨에 따라, 상기 디퓨저 유닛의 제조가 쉽고 생산성이 높다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 I-I'단면을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 'A'부분의 제 1 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 도 3의 'A'부분의 제 2 상태를 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기의 일 측을 분해하여 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기의 디퓨저유닛을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 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 1 에 도시된 바와 같이, 칠러시스템(1)에는, 압축기(10), 응축기(20), 팽창장치(30), 증발기(40) 및 이코노마이저(Economizer)(50)가 포함된다.
상기 압축기(10)는 냉매를 압축하기 위한 구성요소이다. 본 발명의 사상에 따른 압축기(10)는 원심 압축기로 구비될 수 있다. 원심 압축기는 임펠러 또는 블레이드 등 회전체를 통해 냉매의 운동 에너지를 정압 에너지로 변환함으로써 냉매를 압축하여 토출하는 방식의 압축기를 말한다. 상기 압축기(10)에 관하여는 도 2 내지 도 8에서 자세하게 후술한다.
상기 응축기(20)는 상기 압축기(10)로부터 압축된 냉매를 내부를 유동하는 냉각수와 열교환시킴으로써, 압축된 냉매를 응축하는 수단이다. 상세하게는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 응축기(20)는 상기 압축기(10)보다 하측에 배치되고, 상기 압축기(10)로부터 압축된 냉매가 유입될 수 있다.
또한, 상기 응축기(20)의 일 측에는 냉각수가 유입되는 냉각수 유입부(21)와, 상기 응축기(20) 내부에서 냉매와 열교환된 냉각수가 외부로 유출되는 냉각수 유출부(22)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 응축기(20) 내부에는 상기 냉각수 유입부(21) 또는 상기 냉각수 유출부(22)에서 연장된 복수의 냉각수배관이 배치된다. 즉, 상기 냉각수유입부(21)를 통해 유입된 냉각수가 상기 복수의 냉각수배관을 지나게 되고, 상기 복수의 냉각수배관의 외면에 상기 응축기(20)를 유동하는 냉매가 접촉되면서 서로 열교환된다. 또한, 열교환된 냉각수가 상기 복수의 냉각수배관을 지나 상기 냉각수 유출부(22)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
상기 응축기(20)로부터 응축된 냉매는 상기 이코노마이저(50)로 유동할 수 있다. 또한, 상기 응축기(20)로부터 응축된 냉매는 상기 이코노마이저(50)로 유입되기 전에 상기 팽창장치(30)를 통과하면서 감압됨으로써 팽창된다.
상기 이코노마이저(50)는 상기 팽창장치(30)를 통과하여 유입된 냉매에서 발생된 냉매가스를 분리하는 수단이다. 이에 따라, 상기 이코노마이저(50)에서 분리된 냉매가스는 상기 압축기(10)로 유입되고, 냉매액은 상기 증발기(40)로 유동된다.
상기 증발기(40)는 상기 이코노마이저(50)로부터 유입된 냉매를 증발시키는 구성요소이다. 상세하게는, 상기 증발기(40)의 일측에는 냉수가 유입되는 냉수유입부(41)와, 냉매와 열교환되어 냉각된 냉수가 외부로 배출되는 냉수유출부(42)가 배치될 수 있다.
또한, 상기 증발기 내부에는 상기 냉수유입부(41) 또는 상기 냉수유출부(42)에서 연장된 복수의 냉수배관이 배치된다. 즉, 상기 냉수유입부(41)를 통해 유입된 냉수가 상기 복수의 냉수배관을 통과하고, 상기 복수의 냉수배관의 외면에 상기 증발기(40)로 유입된 냉매가 접촉하면서 냉매와 냉수가 열교환된다.
그에 따라, 상기 냉수는 냉각되고, 냉매는 증발될 수 있다. 또한, 복수의 냉수배관 내부에서 냉각된 냉수는 상기 냉수유출부(42)를 통해 외부로 배출된다. 상기 냉수유출부(42)는 냉수를 필요로 하는 수요처로 연결되어 상기 냉수수요처에 냉수가 공급될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 사상에 따른 칠러시스템은 냉매사이클을 순환하는 냉매와 냉수를 열교환시켜 소정의 온도를 갖는 냉수를 수요처에 공급할 수 있다. 이하, 상기 냉매사이클을 형성하는 압축기(10)에 관하여 자세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 I-I'단면을 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 사상에 따른 압축기(10)는 2단 압축 원심압축기로 마련된다. 다만, 이는 예시적인 것에 불과하고, 본 발명의 사상에 따른 압축기(10)는 이에 한정되지 않는다.
상기 압축기(10)에는, 쉘(101) 및 상기 쉘(101)에 결합되는 쉘 커버(102, 103)가 포함된다. 넓은 의미에서, 상기 쉘커버(102, 103)는 상기 쉘(101)의 일 구성으로서 이해될 수 있다.
자세하게는, 상기 쉘(101)은 대략 원통 형상을 가지며, 양측부는 개구되도록 구성된다. 상기 개구된 쉘(101)의 양측부에는, 상기 쉘 커버(102, 103)가 각각 결합될 수 있다.
상기 쉘 커버(102, 103)에는, 상기 쉘(101)의 개구된 일 측에 결합되는 제 1 쉘커버(102) 및 상기 쉘(101)의 개구된 타 측에 결합되는 제 2 쉘커버(103)가 포함된다. 상기 쉘 커버(102, 103)에 의하여, 상기 쉘(101)의 내부공간은 밀폐될 수 있다.
도 2 및 도 3을 기준으로, 상기 제 1 쉘커버(102)는 상기 압축기(10)의 우측부에 위치되며, 상기 제 2 쉘커버(103)는 상기 압축기(10)의 좌측부에 위치될 수 있다. 달리 말하면, 상기 제 1, 2 쉘커버(102, 103)는 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
상기 제 1, 2 쉘커버(102, 103)에는, 냉매가 흡입되는 제 1, 2 흡입 파이프(미도시)와, 압축된 냉매가 배출되는 제 1, 2 토출 파이프(104, 105)가 각각 연결된다. 도 2, 3에서는 상기 제 1, 2 흡입 파이프를 생략하고, 상기 1, 2 흡입 파이프가 각각 연결되는 제 1, 2 흡입구(106, 107)를 도시하였다.
이때, 상기 제 1 흡입구(106)로는 상기 증발기(40)에서 유동된 냉매가 유입된다. 상기 제 1 흡입구(106)를 통해 상기 제 1 쉘커버(102)로 유입된 냉매는 상기 제 1 토출 파이프(104)로 토출된다. 그리고, 상기 제 1 토출 파이프(104)는 상기 제 2 흡입구(107)로 연결되어, 상기 제 1 토출 파이프(104)로 토출된 냉매가 상기 제 2 흡입구(107)로 유동된다.
즉, 상기 제 2 흡입구(107)로는 상기 제 1 쉘커버(102)에서 토출된 냉매가 유입된다. 상기 제 2 흡입구(107)를 통해 상기 제 2 쉘커버(103)로 유입된 냉매는 상기 제 2 토출 파이프(105)로 토출된다. 그리고, 상기 제 2 토출 파이프(105)는 상기 응축기(20)로 유동된다.
또한, 상기 제 1, 2 쉘커버(102, 103)에는, 컨트롤박스(160)가 구비될 수 있다. 상기 컨트롤박스(160)는 사용자가 각 구성을 제어할 수 있도록 일 측으로 돌출되어 마련될 수 있다. 도 2를 참고하면, 상기 컨트롤박스(160)는 상기 제 1, 2 쉘커버(102, 103)에 각각 구비될 수 있다.
또한, 상기 제 1, 2 쉘커버(102, 103)에는, 제 1, 2 임펠러(110, 120)가 각각 구비되어, 냉매를 압축시킨다. 자세하게는, 상기 제 1, 2 임펠러(110, 120)는, 상기 제 1, 2 흡입구(106, 107)를 통해 축방향으로 유입된 냉매를 압축하여 반경방향으로 마련된 상기 제 1, 2 토출 파이프(104, 105)로 토출시킨다.
또한, 상기 제 1, 2 흡입구(106, 107)에는, 냉매의 유동을 가이드하는 제 1, 2 쉬라우드(108, 109)가 각각 구비된다. 자세하게는, 상기 제 1, 2 쉬라우드(108, 109)는 상기 제 1, 2 흡입구(106, 107)에서 상기 제 1, 2 임펠러(110, 120)로 선형적으로 폭이 감소하도록 마련된다.
상기 쉘(101)의 내부에는, 상기 제 1, 2 임펠러(110, 120)에 구동력을 제공하는 회전축(140) 및 모터 어셈블리(150)가 구비된다. 특히, 상기 모터 어셈블리(150)는 무급유(Oilless)방식으로 마련될 수 있다. 자세하게는, 상기 모터 어셈블리(150)에 구비된 회전자와 고정자 사이에 에어베어링이 구비될 수 있다.
이때, 상기 회전축(140)의 양 단에 상기 제 1, 2 임펠러(110, 120)가 각각 연결된다. 상기 모터 어셈블리(150)에 의해 상기 회전축(140)이 회전되며, 상기 회전축(140)과 연결된 상기 제 1, 2 임펠러(110, 120)가 회전될 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 압축기(10)에는, 냉매가 유동되는 유로의 개도를 조절하여 압력을 조정하는 디퓨저 유닛(200)이 포함된다. 상기 디퓨저 유닛(200)은 상기 제 1, 2 쉘커버(102, 103)에 각각 구비된다.
이하, 제 2 쉘커버(103)에서의 냉매의 유동을 상기 디퓨저 유닛(200)의 구동과 함께 설명한다. 이는 상기 제 1 쉘커버(102)에서 동일하게 적용될 수 있으며, 이하, '제 1' 및 '제 2'로 구분하지 않고 설명한다.
도 4는 도 3의 'A'부분의 제 1 상태를 도시한 도면이고, 도 5는 도 3의 'A'부분의 제 2 상태를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 임펠러(120)에는, 앞서 설명한 회전축(140)과 연결되는 허브(122)와 상기 허브(122)의 결합되는 복수의 블레이드(124)가 구비된다. 상기 블레이드(124)는 회전 중심을 기준으로 방사상으로 형성되어, 축방향으로 유입되는 냉매를 방경방향으로 강제이동시킬 수 있다.
또한, 상기 임펠러(120)의 반경방향으로 유동된 냉매는 소정의 냉매유로(P)를 따라 상기 쉘커버(103)의 내측공간를 통해 상기 토출 파이프(105)로 토출된다. 즉, 상기 냉매유로(P)에는 상기 임펠러(120)에 의해 가속된 냉매가 유동된다.
이때, 상기 디퓨저 유닛(200)은 상기 냉매유로(P)의 개도를 조절하여 냉매의 압력을 조절한다. 도 4은 상기 디퓨저 유닛(200)이 상기 냉매유로(P)를 최대한 개방한 것을 도시한 것이고, 도 5는 상기 디퓨저 유닛(200)이 상기 냉매유로(P)를 최소한 개방한 것을 도시한 것이다.
설명의 편의상, 도 4와 같이 상기 냉매유로(P)가 최대한 개방된 상태를 '제 1 상태'라 하고, 도 5와 같이 상기 냉매유로(P)가 최소한 개방된 상태를 '제 2 상태'라 한다.
도 4 및 도 5에 화살표로 도시된 냉매의 유동을 참고하면, 상기 흡입구(107)를 통해 냉매가 축방향으로 유입된다. 또한, 상기 흡입구(107)에 마련된 쉬라우드(109)를 통해 냉매의 유동이 중심부로 자연스럽게 모일 수 있다. 그리고, 냉매는 상기 블레이드(124)에 의해 반경방향으로 유동되어, 상기 냉매유로(P)를 통과한다.
이와 같이, 상기 디퓨저 유닛(200)은 도 4 및 도 5 상에서 축방향으로 소정의 거리를 왕복이동하며 상기 냉매유로(P)의 개도를 조절할 수 있다. 즉, 상기 디퓨저 유닛(200)은 상기 냉매유로(P)가 최대한 개방된 제 1 상태와 상기 냉매유로(P)가 최소한 개방된 제 2 상태의 사이에 배치될 수 있다. 이하, 상기 디퓨저 유닛(200)의 구성 및 그와 관련된 구성에 관하여 자세히 설명한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기의 일 측을 분해하여 도시한 도면이다. 설명의 편의상, 도 6 및 도 7에서는 상기 쉬라우드(109), 상기 쉘커버(103), 상기 디퓨저유닛(200) 및 상기 임펠러(120)을 분해하여 도시하였다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 쉘커버(103)의 일 측에는 상기 쉬라우드(109)가 결합되고, 타 측에는 상기 임펠러(120)가 결합된다. 이하, 상기 쉬라우드(109)가 결합되는 상기 쉘커버(103)의 일부분을 제 1 설치부(103a)라 하고, 상기 임펠러(120)가 결합되는 상기 쉘커버(103)의 일부분을 제 2 설치부(103b)라 한다.
이때, 상기 쉘커버(103)에는, 상기 쉘커버(103)의 내부공간을 상기 제 1 설치부(103a) 및 상기 제 2 설치부(103b)로 구획시키는 구획부(300)가 포함된다. 상기 구획부(300)는 상기 쉘커버(103)의 내측으로 돌출된 형상으로 마련되어, 다른 구성들이 결합될 수 있는 구조로 이해될 수 있다.
또한, 상기 구획부(300)에는 복수의 결합구(302)가 구비될 수 있다. 상기 결합구(302)는 내측으로 돌출된 상기 구획부(300)를 관통하도록 형성되며, 반경방향으로 소정의 간격으로 이격되어 각각 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 설치부(103a) 및 상기 제 2 설치부(103b)는 완전히 분리된 공간이 아니며, 설명의 편의상 구분되는 공간에 해당된다. 도 3 내지 도 5를 참고하면, 상기 제 1 설치부(103a)에 상기 냉매유로(P)가 형성된다.
도 6 및 도 7를 참고하면, 상기 디퓨저 유닛(200)에는, 적어도 일부가 상기 냉매유로 상에 배치되는 플레이트(210, 220) 및 회전가능하게 마련되며 상기 플레이트(210, 220)의 일 측에 결합되는 디퓨저회전축(230)이 포함된다.
상기 플레이트에는, 상기 제 1 설치부(103a)에 배치되는 제 1 플레이트(210) 및 상기 제 2 설치부(103b)에 배치되는 제 2 플레이트(220)가 포함될 수 있다.
즉, 상기 제 1 플레이트(210)는 상기 구획부(300)의 일 측에 배치되고, 상기 제 2 플레이트(220)는 상기 구획부(300)의 타 측에 배치된다. 특히, 상기 제 2 플레이트(220)는 상기 냉매유로(P)에 이동가능하게 배치될 수 있다.
이때, 상기 제 2 플레이트(220)는 링 형상으로 마련되고, 상기 제 1 플레이트(210)는 일 측이 함몰된 링 형상으로 마련된다. 또한, 상기 제 1 플레이트(210) 및 상기 제 2 플레이트(220)는 동일한 직경을 갖도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 디퓨저유닛(200)에는, 상기 제 1 플레이트(210)와 상기 제 2 플레이트(220)를 결합시키도록, 상기 구획부(300)를 관통하여 설치되는 플레이트 결합부재(250)가 더 포함된다. 자세하게는, 상기 플레이트 결합부재(250)는 상기 결합구(302)에 배치되며, 상기 결합구(302)와 대응되는 크기 및 개수로 마련될 수 있다.
상기 플레이트 결합부재(250)와 상기 제 1 플레이트(210) 및 상기 제 2 플레이트(220)는 각각 볼트 등으로 고정되어 결합될 수 있다. 즉, 상기 플레이트 결합부재(250)에 의해 상기 제 1 플레이트(210) 및 상기 제 2 플레이트(220)는 서로 고정되어 함께 이동된다.
상기 디퓨저회전축(230)은 상기 컨트롤박스(160)에 구비된 모터와 연결될 수 있다. 이와 같은 동력원에 의해 상기 디퓨저회전축(230)은 회전가능하게 마련될 수 있다. 특히, 상기 디퓨저회전축(230)은 냉매가 유입되는 축방향 및 냉매가 토출되는 반경방향과 수직하게 마련될 수 있다.
또한, 상기 디퓨저유닛(200)에는, 상기 플레이트(210, 220)와 상기 디퓨저회전축(230)을 결합시키는 결합부재(240)가 더 포함된다. 자세하게는, 상기 결합부재(240)는 상기 제 1 플레이트(210)과 상기 디퓨저회전축(230)을 결합시킨다.
이때, 상기 디퓨저회전축(230)이 회전됨에 따라 상기 플레이트(210, 220)가 상기 축방향으로 소정의 거리만큼 이동된다. 즉, 상기 디퓨저회전축(230)이 회전됨에 따라, 상기 플레이트(210, 220)는 상기 냉매유로(P)가 최대한 개방된 제 1 상태와 상기 냉매유로(P)가 최소한 개방된 제 2 상태의 사이에 배치된다.
자세하게는, 상기 디퓨저회전축(230)과 상기 결합부재(240)를 통해 연결된 상기 제 1 플레이트(210)가 축방향으로 이동된다. 그와 동시에, 상기 제 1 플레이트(210)와 상기 플레이트 결합부재(250)를 통해 연결된 상기 제 2 플레이트(210)가 상기 제 1 플레이트(210)와 함께 축방향으로 이동된다. 상기 냉매유로(P)에 배치된 상기 제 2 플레이트(210)가 축방향으로 소정의 거리만큼 이동됨에 따라, 상기 냉매유로(P)의 개도를 조절할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 디퓨저회전축(230)은 상기 축방향과 수직하게 마련된다. 따라서, 상기 디퓨저회전축(230)이 회전됨에 따라 상기 플레이트(210, 220)는 상기 디퓨저회전축(230)과 수직방향으로 이동된다.
이러한 구동을 위한, 상기 디퓨저회전축(300) 및 상기 결합부재(240)의 형상에 대하여 자세하게 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기의 디퓨저유닛을 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 디퓨저회전축(230)에는, 상기 디퓨저회전축(230)의 회전중심에서 편심되어 회전되도록 마련된 편심회전부(232)가 포함된다. 상기 편심회전부(232)는 상기 디퓨저회전축(230)의 일부이며, 상기 디퓨저회전축(230)의 회전중심에서 일 측으로 벗어나도록 배치된다.
자세하게는, 상기 편심회전부(232)는 상기 디퓨저회전축(230)보다 작은 직경을 갖도록 마련된다. 그에 따라, 상기 디퓨저회전축(230)이 회전되고, 상기 편심회전부(232)는 상기 디퓨저회전축(230)의 회전중심을 중심으로 소정의 원운동을 하게된다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 디퓨저회전축(230)은 축방향 및 반경방향과 수직하게 마련되기 때문에, 상기 편심회전부(232)는 축방향 및 반경방향으로 소정의 거리만큼 이동되는 원운동을 하게된다.
상기 결합부재(240)에는, 상기 편심회전부(232)와 결합되는 제 1 결합부(242) 및 상기 제 1 플레이트(210)의 일 측에 결합되는 제 2 결합부(244)가 포함된다. 상기 제 1 결합부(242)와 상기 제 2 결합부(244)는 서로 수직하게 배치되어 고정될 수 있다.
이때, 상기 제 1 결합부(242)는 상기 편심회전부(232)의 측면을 감싸도록 배치된다. 도 8에서는 상기 제 1 결합부(242)를 분리하여 도시하여, 상기 제 1 결합부(242)의 사이에 상기 편심회전부(232)가 배치됨을 도시하였다. 즉, 상기 제 1 결합부(242)에는 상기 편심회전부(232)가 수용되는 수용부(242a)가 마련된다.
상기 편심회전부(232)가 소정의 원운동을 함에 따라, 그를 감싸는 상기 제 1 결합부(242)도 이동될 수 있다. 또한, 상기 수용부(242a)는 상기 편심회전부(232)의 반경방향 이동거리에 대응되는 형태로 마련되어, 상기 편심회전부(232)의 반경방향 이동에 대하여는 상기 제 1 결합부(242)가 이동되지 않을 수 있다.
즉, 상기 편심회전부(232)의 소정의 원운동에 따라, 상기 제 1 결합부(242)는 축방향으로 이동된다. 또한, 상기 제 1 결합부(242)와 고정 결합된 상기 제 2 결합부(244)가 축방향으로 이동된다.
상기 제 2 결합부(244)는 상기 제 2 플레이트(244)의 함몰된 일 측에 결합될 수 있다. 즉, 상기 제 2 플레이트(244)의 함몰된 부분은 상기 제 2 결합부(244)가 배치되기 위해 형성된 부분에 해당된다.
정리하자면, 상기 컨트롤박스(160) 등에 구비된 모터와 같은 동력원에 의해 상기 디퓨저회전축(230)이 회전된다. 그에 따라, 상기 디퓨저회전축(230)에 편심되어 마련된 상기 편심회전부(232)가 소정의 원운동을 하게 된다. 그리고, 상기 편심회전부(232)를 감싸도록 배치된 상기 결합부재(240) 및 그에 연결된 플레이트(210, 220)가 축방향으로 소정의 거리만큼 이동된다.
즉, 상기 디퓨저회전축(230)이 회전됨에 따라, 상기 플레이트(210)가 축방향으로 이동되어 상기 냉매유로(P)의 개도가 조절될 수 있다.
1 : 칠러시스템 10 : 압축기
102, 103 : 쉘 커버 104, 105 : 토출파이프
106, 107 : 흡입구 108 ,109 : 쉬라우드
110, 120 : 임펠러 200 : 디퓨저 유닛
210 : 제 1 플레이트 220 : 제 2 플레이트
230 : 디퓨저회전축 232 : 편심회전축
240 : 결합부재 250 : 플레이트결합부재

Claims (15)

  1. 축방향으로 유입된 냉매를 반경방향으로 토출시키는 임펠러; 및
    상기 임펠러에서 토출된 냉매가 유동되는 냉매유로의 개도를 조절하는 디퓨저 유닛;이 포함되고,
    상기 디퓨저 유닛에는,
    적어도 일부가 상기 냉매유로 상에 배치되는 플레이트; 및
    회전가능하게 마련되며, 상기 플레이트의 일 측에 결합되는 디퓨저회전축;이 구비되고,
    상기 디퓨저회전축에는, 상기 디퓨저회전축의 회전중심에서 편심되어 회전되도록 마련된 편심회전부가 포함되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디퓨저회전축이 회전됨에 따라 상기 플레이트가 상기 축방향으로 소정의 거리만큼 이동되도록, 상기 플레이트와 상기 편심회전부를 결합시키는 결합부재가 더 포함되는 압축기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 결합부재에는,
    상기 편심회전부의 측면을 감싸도록 배치되는 제 1 결합부; 및
    상기 플레이트의 일 측에 결합되는 제 2 결합부;가 포함되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 디퓨저회전축이 회전됨에 따라, 상기 플레이트는 상기 냉매유로가 최대한 개방된 제 1 상태와 상기 냉매유로가 최소한 개방된 제 2 상태의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 임펠러 및 상기 디퓨저 유닛이 설치되고, 상기 냉매유로가 형성된 쉘커버; 및
    상기 임펠러로 유입되는 냉매를 가이드 하도록, 상기 쉘커버의 일 측에 설치되는 쉬라우드;가 더 포함되는 압축기
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 쉘커버에는, 상기 쉬라우드가 결합되는 제 1 설치부 및 상기 임펠러가 결합되는 제 2 설치부로 구획시키는 구획부가 포함되고,
    상기 플레이트에는, 상기 제 1 설치부에 배치되는 제 1 플레이트 및 상기 제 2 설치부에 배치되는 제 2 플레이트가 포함되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 설치부에 상기 냉매유로가 형성되고,
    상기 제 2 플레이트는 상기 냉매유로에 이동가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 디퓨저유닛에는,
    상기 제 1 플레이트와 상기 제 2 플레이트를 결합시키도록, 상기 구획부를 관통하여 설치되는 플레이트 결합부재; 및
    상기 제 1 플레이트와 상기 편심회전부를 결합시키는 결합부재가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 플레이트는 링 형상으로 마련되고,
    상기 제 1 플레이트는 일 측이 함몰된 링 형상으로 마련되며,
    상기 결합부재는 상기 제 1 플레이트의 함몰된 일 측에 결합되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 설치부에는 냉매가 유입되도록 상기 축방향으로 형성된 흡입구가 마련되고,
    상기 제 2 설치부에는 냉매가 토출되도록 상기 반경방향으로 형성된 토출구가 마련되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 디퓨저회전축은 상기 축방향 및 상기 반경방향과 수직하게 연장되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  12. 제 1 항에 있어서,
    쉘 및 상기 쉘의 양측에 각각 결합되는 한 쌍의 쉘커버가 더 포함되고,
    상기 임펠러 및 상기 디퓨저 유닛은 상기 한 쌍의 쉘커버에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 쉘에는 상기 한 쌍의 쉘커버에 구비된 임펠러가 양 측에 각각 결합되는 회전축 및 상기 회전축에 구동력을 부여하는 모터 어셈블리가 배치되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 모터 어셈블리에는 무급유(Oilless)방식으로 마련되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 압축기를 포함하는 칠러시스템.
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