KR19990054845A - Turbo compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터보 압축기에 관한 것으로, 종래에는 구동모터에서 발생되는 열을 냉각시킴에 있어 1차 압축되어 가스유로를 통과하는 냉매가스의 일부가 유입통공을 통해 모터실내로 유입되어 구동모터를 냉각한 다음 유출통공을 통해 유출되어 다시 가스유로를 흐르는 과정을 거치면서 구동모터를 냉각하게 됨으로써 구동모터의 냉각이 충분히 이루어지지 않아 구동모터의 효율이 저하되어 압축효율을 저하시키는 문제점이 있었어는 바, 본 발명은 흡입구로 흡입되는 모든 냉매가스를 1차 압축하고 구동모터를 냉각시키도록 하여 구동모터에서 발생되는 열을 효과적으로 충분히 냉각시킴으로써 구동모터의 효율을 높여 압축 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbocompressor. In the related art, a portion of refrigerant gas that is first compressed and passes through a gas flow path is introduced into a motor room through an inlet hole to cool the drive motor. Next, the driving motor is cooled while the gas flows out through the outflow hole and flows through the gas flow path again. As a result, the cooling of the driving motor is not sufficiently performed. Therefore, the efficiency of the driving motor is lowered, thereby reducing the compression efficiency. The present invention is to improve the compression efficiency by increasing the efficiency of the drive motor by effectively cooling the heat generated from the drive motor by first compressing all the refrigerant gas sucked into the suction port and cooling the drive motor.
Description
본 발명은 터보 압축기에 관한 것으로, 특히 냉매가스를 압축하기 위한 구동력을 발생시키는 구동모터의 냉각이 충분히 이루어지도록 하여 구동모터의 효율을 높여 압축 효율을 향상시킬 수 있도록 한 터보 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a turbocompressor, and more particularly, to a turbocompressor which improves the efficiency of the drive motor by improving the efficiency of the drive motor by sufficiently cooling the drive motor generating a driving force for compressing the refrigerant gas.
일반적으로 압축기는 공기나 냉매가스 등의 기체를 압축하는 기계이다. 상기 압축기는 냉동사이클을 구현한 냉동/공조사이클장치를 구성하는 중요한 요소로, 날개차나 로터의 회전운동 또는 피스톤의 왕복운동으로 기체를 압축하게 된다.Generally, a compressor is a machine that compresses gas such as air or refrigerant gas. The compressor is an important element constituting the refrigeration / air conditioning cycle device implementing the refrigeration cycle, and compresses the gas by the rotor wheel or the rotation of the rotor or the reciprocating motion of the piston.
제 1도는 본출원인이 특허 출원 P97-64567호로 선출원한 바 있는 터보 압축기(일명:원심 압축기)를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 터보 압축기는 흡입구(1)를 갖는 제 1압축실(10)과 토출구(21)를 갖는 제2압축실(20)이 양측에 각각 형성되고 중앙에 모터실(30)이 형성되며 상기 제1압축실(10)과 제2압축실(20)을 연통시킴과 더불어 상기 모터실(30)과 연통되도록 형성된 가스유로(40)를 구비하여 이루어진 밀폐용기(100)와, 상기 모터실(30)에 장착되어 구동력을 발생시키는 구동모터(120)와, 일측 단부가 상기 제1압축실(10)에 삽입되고 타측 단부가 상기 제2압축실(20)에 삽입되도록 상기 구동모터(120)에 결합되어 구동모터(120)의 구동력을 전달하는 구동축(130)과, 상기 제1압축실(10)에서 회전가능하도록 구동축(130)의 일측단부에 결합되어 흡입구(1)로 유입되는 가스를 1차 압축하여 가스유로(40)를 통해 제2압축실(20)로 유동시키는 제1임펠러(140)와, 상기 제2압축실(20)에서 회전가능 하도록 구동축(130)의 타측 단부에 결합되어 1차 압축되어 제2압축실(20)로 유입된 가스를 2차 압축하여 토출구(21)로 토출시키는 제2임펠러(150)를 포함하여 구성된다.1 shows a turbo compressor (also known as a centrifugal compressor) filed by the present applicant in patent application P97-64567. As shown therein, the turbo compressor has a first compression chamber 10 having a suction port 1. ) And a second compression chamber 20 having discharge ports 21 are formed on both sides, and a motor chamber 30 is formed in the center, and the first compression chamber 10 and the second compression chamber 20 communicate with each other. In addition, the airtight container 100 formed with the gas passage 40 formed to communicate with the motor chamber 30, a drive motor 120 mounted to the motor chamber 30 to generate a driving force, and one end Is coupled to the drive motor 120 is inserted into the first compression chamber 10 and the other end is inserted into the second compression chamber 20 and the drive shaft 130 for transmitting a driving force of the drive motor 120 and Is coupled to one side end of the drive shaft 130 so as to be rotatable in the first compression chamber (10) is introduced into the suction port (1) Is compressed to the first impeller 140 to flow to the second compression chamber 20 through the gas flow passage 40, and the other end of the drive shaft 130 to be rotatable in the second compression chamber (20) The second impeller 150 is coupled to the first compression and discharged to the discharge port 21 by the second compression of the gas introduced into the second compression chamber 20.
상기 제1압축실(10)은 흡입구(1)와 연통되어 흡입가스를 유도하는 인듀서부(2)와, 상기 인듀서부(2)와 연통되며 상기 제1임펠러(140)가 삽입되어 흡입되는 가스의 운동에너지를 증가시켜주는 제1임펠러실(3)과, 상기 제1임펠러실(3)과 가스유로(40)를 연통시키며 증가된 가스의 운동에너지를 정압으로 변환시켜 가스유로(40)로 유도하는 베인디퓨져부(4) 및 볼류트부(5)로 이루어진다. 상기 제1임펠러실(3)은 가스가 유입되는 외측 직경이 가스가 압축되어 나가는 내측 직경보다 작게 소정의 내부 체적을 갖도록 원뿔형으로 형성되고, 상기 제1임펠러실(3)에서 회전하는 제1임펠러(140)는 상기 제1임펠러실(3)과 상응하게 내측이 직경이 외측의 직경보다 큰 원뿔 형태로 형성되며, 상기 제1임펠러(140)의 직경이 큰 쪽의 면이 상기 구동축(130)과 접촉되게 결합된다. 상기 베인디퓨져부(4)는 상기 제1임펠러실(3)의 직경이 큰 쪽의 가장자리와 연통되도록 형성되며 그 두께는 가스유로(40)의 직경과 제1임펠러실(3)의 높이보다 작게 형성된다. 상기 볼류트부(5)는 상기 베인디퓨져부(4)의 가장자리와 연통되도록 환형으로 형성되며 그 직경이 유출되는 쪽으로 점점 크게 형성된다. 그리고 상기 흡입구(1)는 단면이 원형으로 형성되며, 냉동/공조사이클을 구성하는 증발기(미도시)에서 유입되는 냉매가스를 건조시키는 어큐뮬레이터(미도시)와 연통된다.The first compression chamber 10 communicates with the intake port 1 to induce a suction gas, and the gas communicates with the inducer part 2 and the first impeller 140 is inserted and sucked. The first impeller chamber (3) to increase the kinetic energy of the, and the first impeller chamber (3) and the gas flow path 40 is communicated to convert the increased kinetic energy of the gas into a constant pressure to the gas flow path (40) It consists of the vane diffuser part 4 and the volute part 5 which guide | induce. The first impeller chamber 3 is formed in a conical shape so that the outer diameter into which the gas is introduced has a predetermined internal volume smaller than the inner diameter through which the gas is compressed, and the first impeller rotating in the first impeller chamber 3. The 140 is formed in a conical shape in which the inner diameter is larger than the outer diameter in correspondence with the first impeller chamber 3, and the surface of the larger diameter of the first impeller 140 is the drive shaft 130. In contact with the The vane diffuser portion 4 is formed so that the diameter of the first impeller chamber 3 communicates with the edge of the larger one, and the thickness thereof is smaller than the diameter of the gas flow passage 40 and the height of the first impeller chamber 3. Is formed. The volute part 5 is formed in an annular shape so as to communicate with the edge of the vane diffuser part 4 and is gradually formed to be larger in diameter toward the outflow. In addition, the inlet 1 has a circular cross section and communicates with an accumulator (not shown) for drying the refrigerant gas flowing from an evaporator (not shown) constituting a refrigeration / air conditioning cycle.
상기 제2압축실(20)은 상기 가스유로(40)와 연통되어 1차 압축된 가스를 유도하는 인듀서부(22)와, 상기 인듀서부(22)와 연통되며 상기 제2임펠러(150)가 삽입되어 유입되는 가스의 운동에너지를 증가시켜주는 제2임펠러실(23)과, 상기 제2임펠러실(23)과 토출구(21)를 연통시키며 증가된 가스의 운동에너지를 정압으로 변환시켜 토출구(21)로 내보내는 베인디퓨져부(24) 및 볼류트부(25)로 이루어진다. 상기 제2임펠러실(23)은 가스가 유입되는 외측 직경이 가스가 압축되어 나가는 내측 직경보다 작게 형성되고, 상기 제2임펠러실(23)에서 회전하는 제2임펠러(150)는 상기 제2임펠러실(23)에 상응하게 내측의 직경이 외측의 직경보다 큰 원뿔 형태로 형성되며 상기 제2임펠러(150)의 직경이 큰 쪽의 면이 상기 구동축(130)의 단부와 접촉되게 결합된다. 상기 베인디퓨져부(24)는 상기 제2임펠러실(23)의 직경이 큰 쪽의 가장자리와 연통되도록 형성되며 그 두께는 가스유로(40)의 직경과 제2임펠러실(23)의 높이보다 작게 형성된다. 상기 볼류트부(25)는 상기 베인디퓨져부(24)의 가장자리와 연통되도록 환형으로 형성되며 그 직경이 유출되는 쪽으로 점점 크게 형성되며, 그 단부는 토출구(21)와 연통된다.The second compression chamber 20 communicates with the gas flow passage 40 to induce a primary compressed gas, and the inducer portion 22 communicates with the inducer portion 22 and the second impeller 150 The second impeller chamber 23, which increases the kinetic energy of the gas introduced and introduced, and communicates with the second impeller chamber 23 and the discharge port 21, converts the increased kinetic energy of the gas into a positive pressure and discharges it ( 21, the vane diffuser portion 24 and the volute portion 25 are discharged. The second impeller chamber 23 is formed such that the outer diameter into which the gas flows is smaller than the inner diameter through which the gas is compressed, and the second impeller 150 rotating in the second impeller chamber 23 is the second impeller. Corresponding to the seal 23, the inner diameter is formed in a conical shape larger than the outer diameter, and the surface of the larger diameter of the second impeller 150 is coupled to be in contact with the end of the drive shaft 130. The vane diffuser portion 24 is formed so that the diameter of the second impeller chamber 23 communicates with the edge of the larger one, and the thickness thereof is smaller than the diameter of the gas passage 40 and the height of the second impeller chamber 23. Is formed. The volute portion 25 is formed in an annular shape so as to communicate with the edge of the vane diffuser portion 24, and the diameter is gradually increased toward the outflow, the end portion thereof is in communication with the discharge port 21.
상기 모터실(30)은 소정의 직경과 길이를 갖는 원통형으로 형성됨이 바람직하고, 상기 모터실(30)의 양측에 제1압축실(10)과 제2압축실(20)이 각각 형성된다. 상기 가스유로(40)는 상기 모터실(30)의 측부에 걸쳐 형성되며, 가스유로(40)와 모터실(30)사이에는 상기 제1압축실(10)에서 가스유로(40)로 유입된 가스 중 일부를 모터실(30)내로 유입시키는 유입통공(50)과, 상기 유입통공(50)을 통해 모터실(30)로 유입된 가스가 구동모터(120)을 냉각시킨 다음 상기 가스유로(40)로 다시 유출시키는 유출통공(60)이 형성된다. 또한 상기 모터실(30)의 양측면에는 구동축(130)의 양단부가 각각 삽입되는 축삽입공(70)이 각각 형성되며, 이 축삽입공(70)은 제1임펠러실(3)과 제2임펠러실(23)에 각각 연통된다.The motor chamber 30 is preferably formed in a cylindrical shape having a predetermined diameter and length, and the first compression chamber 10 and the second compression chamber 20 are formed on both sides of the motor chamber 30, respectively. The gas passage 40 is formed over the side of the motor chamber 30, and the gas passage 40 flows into the gas passage 40 from the first compression chamber 10 between the gas passage 40 and the motor chamber 30. The inflow through-hole 50 for introducing a portion of the gas into the motor chamber 30 and the gas introduced into the motor chamber 30 through the inflow through-hole 50 cool the driving motor 120 and then the gas flow path ( Outflow hole 60 for outflow to 40 again is formed. In addition, both side surfaces of the motor chamber 30 are formed with shaft insertion holes 70 into which both ends of the drive shaft 130 are inserted, respectively. The shaft insertion holes 70 are formed of the first impeller chamber 3 and the second impeller. It communicates with the thread 23, respectively.
상기 구동축(130)에는 제1압축실(10)과 제2압축실(20)에서의 압력차에 의해 축방향으로 받게 되는 힘을 지지하기 위해 스러스트 베어링(170)이 결합되며, 이 스러스트 베어링(170)은 모터실(30)을 이루는 양측면에 접촉되도록 구동축(130)의 양측에 각각 결합되어 모터실(30)의 양측면과 베어링면을 이루게 된다. 또한, 상기 구동축(130)에는 구동축(130)의 자체 하중 및 이에 결합되는 부품의 하중에 의해 반경방향으로 받는 힘을 지지하기 위한 레이디얼 베어링(180)이 결합되며, 상기 레이디얼 베어링(180)은 구동모터(120)의 양측에 위치하여 구동축(130)을 지지한다.A thrust bearing 170 is coupled to the drive shaft 130 to support a force received in the axial direction by the pressure difference between the first compression chamber 10 and the second compression chamber 20. 170 is coupled to both sides of the drive shaft 130 so as to contact both sides of the motor chamber 30 to form a bearing surface and both sides of the motor chamber 30. In addition, a radial bearing 180 is coupled to the drive shaft 130 to support a force received radially by the self load of the drive shaft 130 and the load of the component coupled thereto, and the radial bearing 180 is coupled to the drive shaft 130. Are positioned on both sides of the drive motor 120 to support the drive shaft 130.
상기한 바와 같은 종래 터보 압축기의 작동은 다음과 같다.The operation of the conventional turbo compressor as described above is as follows.
먼저, 구동모터(120)에 전류가 인가되면 구동모터(120)가 작동함과 더불어 구동모터(120)의 구동력이 구동축(130)에 전달되어 구동축(130)이 회전하게 된다. 상기 구동축(130)의 회전에 의해 구동축(130)의 양단부에 결합된 제1임펠러(140)와 제2임펠러(150)가 각각 회전하게 된다. 상기 제1임펠러(140)와 제2임펠러(150)의 회전력에 의해 냉매 가스가 흡입구(1)를 통해 제1압축실(10)로 유입되어 1차 압축되고, 이 1차 압축된 냉매가스는 가스유로(40)를 통해 제2압축실(20)로 유입되며, 이 제2압축실(20)로 유입된 1차 압축된 냉매가스는 제2압축실(20)에서 2차 압축되어 토출구(21)를 통해 토출된다.First, when a current is applied to the drive motor 120, the drive motor 120 is operated and the driving force of the drive motor 120 is transmitted to the drive shaft 130, so that the drive shaft 130 rotates. The first impeller 140 and the second impeller 150 coupled to both ends of the drive shaft 130 are rotated by the rotation of the drive shaft 130, respectively. Refrigerant gas flows into the first compression chamber 10 through the suction port 1 by the rotational force of the first impeller 140 and the second impeller 150 and is first compressed, and the first compressed refrigerant gas is The first compressed refrigerant gas introduced into the second compression chamber 20 through the gas flow path 40 is second compressed in the second compression chamber 20 and discharged from the second compression chamber 20. Discharged through 21).
상기 제1압축실(10)에서 냉매가스가 1차 압축되는 과정은 먼저 흡입구(1)로 유입된 냉매가스가 인듀서부(2)를 통해 제1임펠러실(3)로 유입되며, 이 제1임펠러실(3)로 유입된 냉매가스는 제1임펠러(140)의 회전력에 의해 운동에너지가 상승될 뿐만 아니라 정압도 상승하게 되고, 이 상태의 냉매가스가 베인디퓨져부(4)와 볼류트부(5)를 지나면서 냉매가스의 운동에너지가 정압으로 변환되어 압력이 상승하게 된다. 그리고 상기 제2압축실(20)에서 1차 압축된 냉매가스가 2차 압축되는 과정은 제1압축실(10)에서 냉매가스가 압축되는 과정과 같다.In the process of first compressing the refrigerant gas in the first compression chamber 10, first, the refrigerant gas introduced into the suction port 1 is introduced into the first impeller chamber 3 through the inducer unit 2, and the first The refrigerant gas introduced into the impeller chamber 3 not only increases the kinetic energy but also the positive pressure due to the rotational force of the first impeller 140, and the refrigerant gas in this state is the vane diffuser part 4 and the volute part. As it passes (5), the kinetic energy of the refrigerant gas is converted into a constant pressure, thereby increasing the pressure. The process of secondarily compressing the refrigerant gas compressed in the second compression chamber 20 is the same as the process of compressing the refrigerant gas in the first compression chamber 10.
또한, 상기 구동축(130)을 구동시키는 구동모터(120)는 구동시 모터의 손실에 의해 필연적으로 열을 발생하게 되며, 이로 인하여 모터실(30)내부에는 고온의 상태가 된다. 이는 상기 제1압축실(10)을 거쳐 1차 압축된 냉매가스가 가스유로(40)를 흐르는 과정에서 그 일부가 유입통공(50)을 통해 모터실(30)내로 유입되어 모터실(30)을 순환하여 구동모터를 냉각한 다음 유출통공(60)을 통해 다시 가스유로(40)로 흐르면서 구동모터(120) 및 모터실(30)을 냉각하게 된다.In addition, the driving motor 120 for driving the drive shaft 130 inevitably generates heat due to the loss of the motor during the drive, thereby causing a high temperature inside the motor chamber 30. This is a portion of the refrigerant gas is first compressed through the first compression chamber 10 flows through the gas flow path 40 is introduced into the motor chamber 30 through the inlet hole 50, the motor chamber 30 Cooling the drive motor by circulating through and then flows back to the gas flow path 40 through the outflow hole 60 to cool the drive motor 120 and the motor chamber 30.
그러나 상기한 바와 같은 종래의 터보 압축기는 구동모터(210)에서 발생되는 열을 냉각시킴에 있어 1차 압축되어 가스유로(40)를 통과하는 냉매가스의 일부가 유입통공(50)을 통해 모터실(30)내로 유입되어 구동모터(210)를 냉각한 다음 유출통공(60)을 통해 유출되어 다시 가스유로(40)를 흐르는 과정을 거치면서 구동모터(210)를 냉각하게 됨으로써 구동모터(210)의 냉각이 충분히 이루어지지 않아 구동모터(210)의 효율이 저하되어 압축효율을 저하시키는 문제점이 있었다.However, in the conventional turbo compressor as described above, a part of the refrigerant gas that is first compressed and passes through the gas flow path 40 in cooling the heat generated from the driving motor 210 is passed through the inlet hole 50. The drive motor 210 cools the drive motor 210 while flowing through the gas flow passage 40 by flowing through the outflow hole 60 and then cooling the drive motor 210 by being introduced into the 30. There is a problem in that the cooling is not sufficiently made, the efficiency of the drive motor 210 is lowered, thereby reducing the compression efficiency.
따라서 본 발명의 목적은 냉매가스를 압축하기 위한 구동력을 발생시키는 구동모터의 냉각이 충분히 이루어지도록 하여 구동모터의 효율을 높여 압축 효율을 향상시킬 수 있도록 한 터보 압축기를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a turbo compressor that can sufficiently increase the efficiency of the drive motor by cooling the drive motor to generate a driving force for compressing the refrigerant gas to increase the efficiency of the drive motor.
제 1도는 종래 터보 압축기의 일예를 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional turbo compressor,
제 2도는 본 발명의 터보 압축기를 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view of the turbo compressor of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
200 : 밀폐용기 210 : 모터실200: airtight container 210: motor room
220 : 제1압축실 221 : 토출구220: first compression chamber 221: discharge port
230 : 가스유로 240 : 구동모터230: gas flow path 240: drive motor
250 : 구동축 260 : 엑시얼 임펠러250: drive shaft 260: axial impeller
270 : 제1압축실 271 : 흡입구270: first compression chamber 271: suction port
280 : 레이디얼 임펠러 290 : 레이디얼 베어링280: radial impeller 290: radial bearing
300,300´ : 스러스트 베어링300,300´: Thrust Bearing
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 소정의 내부 공간을 갖도록 형성된 모터실의 일측에 흡입구를 갖는 제1압축실이 모터실에 관통되도록 형성되고 상기 모터실의 타측에 토출구를 갖는 제2압축실이 형성되며 상기 모터실과 제2압축실을 연통시키는 가스유로를 구비하여 이루어진 밀폐용기와, 상기 모터실에 장착되어 구동력을 발생시키는 구동모터와, 일측은 상기 제1압축실에 삽입되고 타측은 상기 제2압축실에 삽입되도록 상기 구동모터에 결합되어 구동모터의 구동력을 전달하는 구동축과, 상기 제1압축실에서 회전가능하도록 구동축의 일측 단부에 결합되어 흡입구로 유입되는 가스를 1차 압축하여 모터실로 유입되도록 하여 구동모터를 냉각한 다음 가스유로를 통해 제2압축실로 유동시키는 엑시얼 임펠러와, 상기 제2압축실에서 회전가능하도록 구동축의 타측 단부에 결합되어 1차 압축되어 제2압축실로 유입되는 냉매가스를 2차 압축하여 토출구로 토출시키는 레이디얼 임펠러를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 터보 압축기가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the second compression chamber having a suction port on one side of the motor chamber formed to have a predetermined internal space is formed to penetrate the motor chamber and has a discharge port on the other side of the motor chamber. A compression chamber is formed and a hermetically sealed container including a gas flow path communicating the motor chamber and the second compression chamber, a driving motor mounted to the motor chamber to generate a driving force, and one side is inserted into the first compression chamber and the other The side is coupled to the drive motor to be inserted into the second compression chamber, the drive shaft for transmitting the driving force of the drive motor, and coupled to one end of the drive shaft so as to be rotatable in the first compression chamber, the first gas is introduced into the suction port The axial impeller to cool the driving motor and then flow into the second compression chamber through the gas flow path, and into the second compression chamber. Is coupled to the other end of the drive shaft to be rotatable turbo compressor is provided which is characterized by comprising a centrifugal impeller for discharging the refrigerant gas flowing into the first chamber is compressed by the second compression and the second compression discharge port.
상기 구동축에는 구동축을 반경방향으로 지지하는 레이디얼 베어링이 구동모터의 양측에 위치하도록 각각 결합됨을 특징으로 하는 터보 압축기가 제공된다.The drive shaft is provided with a turbo compressor, characterized in that the radial bearing for supporting the drive shaft in the radial direction are respectively coupled to be located on both sides of the drive motor.
상기 구동축의 양측에는 모터실의 양측면과 베어링면을 이루며 축방향으로 작용하는 힘을 지지하는 스러스트 베어링이 각각 결합됨을 특징으로 하는 터보 압축기가 제공된다.Both sides of the drive shaft is provided with a turbo compressor, characterized in that the thrust bearings for supporting the force acting in the axial direction and forming both sides of the motor chamber and the bearing surface, respectively.
이하, 본 발명의 터보 압축기를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the turbo compressor of the present invention will be described according to an embodiment shown in the accompanying drawings.
본 발명의 터보 압축기는, 도 2에 도시한 바와 같이, 소정의 내부공간을 갖도록 형성된 모터실(210)의 일측에 흡입구(271)를 갖는 제1압축실(270)이 모터실(210)에 관통되도록 형성되고 상기 모터실(210)의 타측에 토출구(221)를 갖는 제2압축실(220)이 형성되며 상기 모터실(210)과 제2압축실(220)을 연통시키는 가스유로(230)를 구비하여 이루어진 밀폐용기(200)와, 상기 모터실(210)에 장착되어 구동력을 발생시키는 구동모터(240)와, 일측은 상기 제1압축실에 삽입되고 타측은 상기 제2압축실(220)에 삽입되도록 상기 구동모터(240)에 결합되어 구동모터(240)의 구동력을 전달하는 구동축(250)과, 상기 제1압축실(270)에서 회전가능하도록 구동축(250)의 일측 단부에 결합되어 흡입구(271)로 유입되는 가스를 1차 압축하여 모터실(210)로 유입되도록 하여 구동모터(240)를 냉각한 다음 가스유로(230)를 통해 제2압축실(220)로 유동시키는 엑시얼 임펠러(260)와, 상기 제2압축실(220)에서 회전가능하도록 구동축(250)의 타측 단부에 결합되어 1차 압축되어 제2압축실(220)로 유입되는 냉매가스를 2차 압축하여 토출구(21)로 토출시키는 레이디얼 임펠러(280)를 포함하여 구성된다.In the turbo compressor of the present invention, as shown in FIG. 2, a first compression chamber 270 having a suction port 271 at one side of the motor chamber 210 formed to have a predetermined internal space is provided in the motor chamber 210. The second compression chamber 220 is formed so as to penetrate and has a discharge port 221 on the other side of the motor chamber 210 and the gas flow path 230 for communicating the motor chamber 210 with the second compression chamber 220. A sealed container (200) comprising a drive chamber (240), a drive motor (240) mounted on the motor chamber (210) to generate a driving force, and one side of which is inserted into the first compression chamber and the other side of the second compression chamber ( Drive shaft 250 coupled to the drive motor 240 to be inserted into the 220 to transfer the driving force of the drive motor 240 and at one end of the drive shaft 250 to be rotatable in the first compression chamber 270 The first compression of the gas flows into the suction port 271 to be coupled to the motor chamber 210 to cool the driving motor 240. The first compression is coupled to the axial impeller 260 flowing through the gas flow path 230 to the second compression chamber 220 and the other end of the drive shaft 250 so as to be rotatable in the second compression chamber 220. And a radial impeller 280 for secondaryly compressing the refrigerant gas flowing into the second compression chamber 220 and discharging the refrigerant gas to the discharge port 21.
상기 밀폐용기(200)의 내부에 형성되는 모터실(210)은 원통형으로 형성됨이 바람직하고, 상기 모터실(210)의 일측에 관통되도록 형성된 제1압축실(270)은 상기 엑시얼 임펠러(260)가 삽입되어 회전가능하도록 형성되며 모터실(210)의 타측면에는 구동축(250)이 삽입되도록 축삽입공(201)이 제2압축실(220)과 통하도록 형성된다. 상기 가스유로(230)는 일측이 제1압축실(270)이 형성된 반대편에 위치하도록 모터실(210)에 연통되고 타측은 상기 제2압축실(220)에 연통되도록 모터실(210)의 일측에 걸쳐 형성된다.The motor chamber 210 formed in the sealed container 200 is preferably formed in a cylindrical shape, and the first compression chamber 270 formed to penetrate one side of the motor chamber 210 has the axial impeller 260. ) Is inserted and formed to be rotatable, and the shaft insertion hole 201 is formed to communicate with the second compression chamber 220 so that the driving shaft 250 is inserted into the other side of the motor chamber 210. The gas flow path 230 is connected to the motor chamber 210 so that one side thereof is located on the opposite side of the first compression chamber 270 and the other side communicates with the second compression chamber 220. Formed over.
상기 제2압축실(220)은 상기 가스유로(230)와 연통되어 1차 압축된 가스를 유도하는 인듀서부(222)와, 상기 인듀서부(222)와 연통되며 상기 제2임펠러(280)가 삽입되어 유입되는 가스의 운동에너지를 증가시켜주는 제2임펠러실(223)과, 상기 제2임펠러실(223)과 토출구(221)를 연통시키며 증가된 가스의 운동에너지를 정압으로 변환시켜 토출구(221)로 내보내는 베인디퓨져부(224) 및 볼류트부(225)로 이루어진다. 상기 제2임펠러실(223)은 가스가 유입되는 외측 직경이 가스가 압축되어 나가는 내측 직경보다 작게 형성되고, 상기 제2임펠러실(223)에서 회전하는 제2임펠러(280)는 상기제2임펠러실(223)에 상응하게 내측이 직경이 외측의 직경보다 큰 원뿔 형태로 형성되며, 상기 제2임펠러(280)의 직경이 큰 쪽의 면이 상기 구동축(250)의 단부와 접촉되게 결합된다.The second compression chamber 220 communicates with the gas flow path 230 to induce a primary compressed gas, the inducer 222 and the inducer 222 communicates with the second impeller 280 The second impeller chamber 223, which increases the kinetic energy of the gas introduced and introduced, communicates with the second impeller chamber 223 and the discharge port 221, and converts the increased kinetic energy of the gas into a positive pressure to discharge the discharge port ( The vane diffuser portion 224 and the volute portion 225 are discharged to the 221. The second impeller chamber 223 has an outer diameter into which the gas is introduced is smaller than the inner diameter through which the gas is compressed, and the second impeller 280 rotating in the second impeller chamber 223 is the second impeller. Corresponding to the seal 223, the inner diameter is formed in a conical shape larger than the outer diameter, and the surface of the larger diameter of the second impeller 280 is coupled to contact the end of the drive shaft 250.
상기 구동축(250)에는 구동축(250)을 반경방향으로 지지하는 레이디얼 베어링(290)이 구동모터(240)의 양측에 위치하도록 각각 결합된다. 또한 상기 구동축(250)의 양측에는 모터실(210)의 양측면과 베어링면을 이루며 축방향으로 작용하는 힘을 지지하는 스러스트 베어링(300,300´)이 각각 결합된다. 상기 제1압축실(270)측에 위치하게 되는 스러스트 베어링(300)에는 제1압축실(270)을 거친 냉매가스가 모터실(210)내로 유입될 수 있도록 수개의 관통공(301)이 형성된다.Radial bearings 290 for radially supporting the drive shaft 250 are coupled to the drive shaft 250 so as to be located at both sides of the drive motor 240. In addition, thrust bearings 300 and 300 ′ are formed at both sides of the driving shaft 250 to form bearing surfaces on both sides of the motor chamber 210 and to support a force acting in the axial direction. In the thrust bearing 300 positioned at the side of the first compression chamber 270, several through holes 301 are formed to allow the refrigerant gas passing through the first compression chamber 270 to flow into the motor chamber 210. do.
이하, 본 발명의 터보 압축기의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operational effects of the turbo compressor of the present invention will be described.
본 발명의 터보 압축기는 구동모터(240)에 전류가 인가되면 구동모터(240)가 작동함과 더불어 구동모터(240)의 구동력이 구동축(250)에 전달되어 구동축(250)이 회전하게 된다. 상기 구동축(250)의 회전에 의해 구동축(250)의 양단부에 결합된 엑시얼 임펠러(260)와 레이디얼 임펠러(280)가 각각 회전하게 된다. 상기 엑시얼 임펠러(260)와 레이디얼 임펠러(280)의 회전력에 의해 흡입구(211)를 통한 냉매가스가 제1압축실(270)로 유입되어 1차 압축되고, 이 1차 압축된 냉매가스는 모터실(210)로 유입되어 구동모터(240) 및 스러스트 베어링(300,300´)과 레이디얼 베어링(290)을 냉각한 다음 가스유로(230)를 통해 제2압축실(220)로 유입되며, 이 제2압축실(220)로 유입된 1차 압축된 냉매가스는 제2압축실(220)에서 2차 압축되어 토출구(221)를 통해 토출된다. 이 2차 압축되어 토출된 냉매가스는 냉동/공조사이클을 구성하는 응축기(미도시)로 유입된다.In the turbo compressor of the present invention, when a current is applied to the driving motor 240, the driving motor 240 is operated and the driving force of the driving motor 240 is transmitted to the driving shaft 250 so that the driving shaft 250 rotates. The axial impeller 260 and the radial impeller 280 coupled to both ends of the drive shaft 250 are rotated by the rotation of the drive shaft 250, respectively. By the rotational force of the axial impeller 260 and the radial impeller 280, the refrigerant gas through the suction port 211 is first compressed into the first compression chamber 270, the first compressed refrigerant gas is It flows into the motor chamber 210 to cool the drive motor 240, the thrust bearings 300, 300 ′ and the radial bearing 290, and then flows into the second compression chamber 220 through the gas flow path 230. The first compressed refrigerant gas introduced into the second compression chamber 220 is second compressed in the second compression chamber 220 and discharged through the discharge port 221. The refrigerant gas discharged by the secondary compression flows into a condenser (not shown) constituting a refrigeration / air conditioning cycle.
상기 제1압축실(270)에서 냉매가스가 1차 압축되는 과정은 흡입구(211)를 통해 유입되는 냉매가스가 엑시얼 임펠러(260)의 회전력에 의한 운동에너지가 정압으로 변환되면서 압력이 상승하여 모터실(210)내로 유입된다. 상기 제2압축실(220)에서 냉매가스가 2차 압축되는 과정은 먼저 가스유로(230)를 통한 1차 압축된 냉매가스가 인듀서부(222)를 통해 제2임펠러실(223)로 유입되며, 이 제2임펠러실(223)로 유입된 냉매가스는 레이디얼 임펠러(280)의 회전력에 의해 운동에너지가 상승될 뿐만 아니라 정압도 상승하게 되고, 이 상태의 냉매가스가 베인디퓨져부(224)와 볼류트부(225)를 지나면서 냉매가스의 운동에너지가 정압으로 변환되어 압력이 상승하게 된다. 이 압력이 상승된 냉매가스는 토출구(221)를 통해 토출된다.The first compression process of the refrigerant gas in the first compression chamber 270 is the pressure rises while the refrigerant gas flowing through the suction port 211 is converted into kinetic energy by the rotational force of the axial impeller 260 to a positive pressure It flows into the motor chamber 210. In the process of secondly compressing the refrigerant gas in the second compression chamber 220, the first compressed refrigerant gas through the gas flow path 230 is introduced into the second impeller chamber 223 through the inducer unit 222. In addition, the refrigerant gas introduced into the second impeller chamber 223 not only increases the kinetic energy but also the positive pressure due to the rotational force of the radial impeller 280, and the refrigerant gas in this state is the vane diffuser unit 224. Passing through the volute 225 and the kinetic energy of the refrigerant gas is converted into a constant pressure to increase the pressure. The refrigerant gas whose pressure is increased is discharged through the discharge port 221.
상기 구동축(250)은 레이디얼 베어링(290)과 스러스트 베어링(300,300´)에 의해 지지되어 안정된 상태에서 회전하게 된다.The drive shaft 250 is supported by the radial bearing 290 and the thrust bearings 300 and 300 'to rotate in a stable state.
상기 구동모터(240)가 작동하면서 모터 손실에 의해 발생되는 열은 흡입구(211)로 흡입되는 냉매가스의 모든 양이 바로 모터실(210)로 유입되어 구동모터(240) 및 레이디얼 베어링(290)과 스러스트 베어링(300,300´)은 냉각하게 됨으로써 구동모터(240)를 충분하게 냉각시키게 된다.The heat generated by the loss of the motor while the drive motor 240 is operating, all the amount of refrigerant gas sucked into the inlet 211 flows directly into the motor chamber 210 to drive the motor 240 and the radial bearing 290. ) And thrust bearings 300 and 300 ′ are cooled enough to sufficiently cool the drive motor 240.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 터보 압축기는 구동모터의 구동력에 의해 구동축에 결합된 엑시얼 임펠러와 레이디얼 임펠러가 회전하면서 흡입되는 냉매가스를 1,2차 압축하여 고압의 상태로 토출시킴과 더불어 구동모터에서 발생되는 열을 효과적으로 충분히 냉각시킴으로써 구동모터의 효율을 높이게 되어 압축기의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the turbo compressor according to the present invention compresses the refrigerant gas sucked while rotating the axial impeller and the radial impeller coupled to the drive shaft by the driving force of the drive motor, and discharges the refrigerant gas at high pressure. In addition, by effectively cooling the heat generated from the drive motor is sufficiently effective to increase the efficiency of the drive motor has the effect of improving the efficiency of the compressor.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970074722A KR100273382B1 (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Turbo compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970074722A KR100273382B1 (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Turbo compressor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=40749369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019970074722A KR100273382B1 (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Turbo compressor |
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| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010001173A (en) * | 1999-06-02 | 2001-01-05 | 구자홍 | Turbo compressor |
-
1997
- 1997-12-26 KR KR1019970074722A patent/KR100273382B1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010001173A (en) * | 1999-06-02 | 2001-01-05 | 구자홍 | Turbo compressor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100273382B1 (en) | 2001-01-15 |
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