KR20030041574A

KR20030041574A - 터보 압축기 냉각장치

Info

Publication number: KR20030041574A
Application number: KR1020010072408A
Authority: KR
Inventors: 최문창; 서광하; 김영관; 지유철; 왕대성
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-11-20
Filing date: 2001-11-20
Publication date: 2003-05-27
Also published as: CN1273782C; JP2003161537A; KR100421390B1; CN1420282A; US20030094007A1; US6675594B2

Abstract

본 발명은 터보 압축기 냉각장치에 관한 것으로, 본 발명은 케이싱 내부에 장착되는 모터의 회전력을 전달받아 임펠러가 회전하면서 냉매를 압축하는 터보 압축기를 포함하여 구성된 냉동시스템에 있어서, 상기 응축기와 팽창수단을 연결하는 연결관에서 분지되는 분지관과, 상기 분지관에 연결됨과 아울러 상기 터보 압축기의 케이싱에 장착되어 상기 분지관을 통해 유동하는 응축 냉매를 상기 케이싱의 내부에 장착된 모터에 분사시키는 분사수단과, 상기 분지관에 장착되어 그 분지관을 통해 유동하는 응축 냉매의 흐름을 단속하는 개폐수단과, 상기 터보 압축기의 온도를 감지하는 온도감지수단과, 상기 온도감지수단에 의해 감지되는 터보 압축기의 온도에 따라 상기 개폐수단의 개폐 정도를 조절하는 제어수단을 포함하도록 구성하여 상기 냉동시스템을 순환하는 응축 냉매를 이용하여 고속으로 운전되는 터보 압축기를 효과적으로 냉각시킴으로써 그 터보 압축기를 구성하는 모터 및 압축기구부 등에서 발생되는 열에 의해 그 모터 및 압축기구부가 고온으로 가열되는 것을 방지하여 터보 압축기의 모터 및 압축기구부의 파손을 억제할 뿐만 아니라 수명을 연장시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

터보 압축기 냉각장치{TURBO COMPRESSOR COOLING STRUCTURE}

본 발명은 터보 압축기 냉각장치에 관한 것으로, 특히 냉동시스템을 구성하는 터보 압축기의 운전 중 그 터보 압축기에서 발생되는 고온의 열을 원활하게 냉각시킬 수 있도록 한 터보 압축기 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉동시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이, 냉매 등의 작동유체를 압축하는 압축기(10)와, 상기 압축기(10)에서 압축된 가스를 응축시키는 응축기(20)와, 상기 응축기(20)에서 응축된 냉매의 압력을 저하시키는 팽창수단(30)과, 상기 팽창수단(30)에서 팽창된 액체 상태의 냉매를 증발시키는 증발기(40)를 포함하여 구성되며 각 구성 부품은 연결관(P)에 의해 하나의 폐쇄된 계를 이루도록 연결된다.

상기한 바와 같은 냉동시스템은 상기 압축기(10)에 전원이 인가되어 압축기(10)가 작동하면서 냉매 등의 작동유체를 압축하여 고온 고압 상태로 토출시키게 되면 그 토출된 고온 고압 상태의 냉매 가스가 상기 응축기(20)를 거치면서 내부의 잠열을 외부로 방출시키면서 응축된다.

상기 응축기(20)를 거치면서 응축된 액체 상태의 냉매는 상기 팽창수단(30)을 거치면서 저온 저압상태로 변화되어 상기 증발기(40)로 유입되며 그 증발기(40)로 유입된 액상의 냉매는 외부의 열을 흡수하면서 기체 상태로 증발된다. 상기 증발기(40)에서 기체 상태로 변화된 저온 저압 상태의 냉매 가스는 상기 압축기(10)로 흡입되며 그 압축기(10)로 흡입된 냉매 가스는 그 압축기(10)에서 고온 고압 상태로 압축되어 상기 응축기(20)측으로 토출되면서 순환 과정을 반복하게 된다.

상기 냉동시스템은 그 응축기(20)와 증발기(40)에서 발생되는 온기 또는 냉기를 이용하여 음식물을 보관하거나 실내 환경을 쾌적하게 유지시키는데 적용된다.

상기 냉동시스템의 압축기는 전원에서 공급되는 전기에너지를 운동에너지로 변환시키면서 냉매를 압축하게 되며, 그 냉매를 압축하는 방식에 따라 회전식 압축기, 전동식 압축기, 스크롤 압축기 등 여러 형태가 있다.

도 2는 상기 냉동시스템을 구성하는 압축기(10)의 일예로 터보 압축기를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 터보 압축기(10)는 소정의 내부 공간을 갖는 케이싱(11)의 내부 가운데 모터(M)가 장착되는 모터실(C)이 구비되고 그 모터실(C)의 양측에 제1,2 압축실(C1)(C2)이 각각 구비된다.

그리고 상기 케이싱(11)의 모터실(C)에 모터(M)가 장착되고 그 모터(M)에 회전축(12)이 관통 압입되어 그 회전축(12)의 양단이 상기 케이싱(11)의 제1,2 압축실(C1)(C2)에 각각 위치하게 되며 상기 제1 압축실(C1)에 위치하는 회전축(12)의 단부에 제1 임펠러(13)가 결합되고 상기 제2 압축실(C2)에 위치하는 회전축(12)의 단부에 제2 임펠러(14)가 결합된다.

그리고 냉동시스템을 구성하는 증발기(40)에서 증발 과정을 거친 저압의 냉매가 상기 모터실(C)로 유입되도록 상기 증발기(40)측과 연결되는 흡입관(P1)이 상기 케이싱(11)에 결합되고 상기 모터실(C)을 거친 냉매 가스가 상기 제1 압축실(C1)로 유입되도록 상기 모터실(C)과 제1 압축실(C1)을 연통시키는 제1 연통유로(F1)가 구비되며 상기 제1 압축실(C1)에서 1단 압축된 냉매 가스가 상기 제2 압축실(C2)로 유입되도록 상기 제1 압축실(C1)과 제2 압축실(C2)을 연통시키는 제2 연통 유로(F2)가 구비된다.

그리고 상기 제2 압축실(C2)에서 2단 압축된 냉매 가스가 냉동시스템을 구성하는 응축기(20)측으로 토출되도록 안내하는 토출관(P2)이 상기 제2 압축실(C2)과 연통되게 상기 케이싱(11)에 결합된다.

상기한 바와 같은 터보 압축기는 전원이 인가되어 모터(M)가 회전하게 되면 그 회전력이 회전축(12)을 통해 제1,2 임펠러(13)(14)에 각각 전달되어 그 제1,2 임펠러(13)(14)가 제1,2 압축실(C1)(C2)에서 각각 회전하게 된다. 상기 제1,2 임펠러(13)(14)가 제1,2 압축실(C1)(C2)에서 각각 회전하게 됨에 따라 그 제1,2 압축실에서 발생되는 압력 차에 의해 상기 증발기(40)를 거친 저온 저압 상태의 냉매가 흡입관(P1)을 통해 상기 모터실(C)로 유입되고 그 모터실(C)로 유입되는 냉매 가스는 그 모터실(C)을 거치면서 상기 제1 연통 유로(F1)를 통해 상기 제1 압축실(C1)로 흡입되어 그 제1 압축실(C1)에서 1단 압축된다.

상기 제1 압축실(C1)에서 1단 압축된 냉매 가스는 상기 제2 연통 유로(F2)를 통해 상기 제2 압축실(C2)로 유입되어 그 제2 압축실(C2)에서 2단 압축되며 그 제2 압축실(C2)에서 압축된 고온 고압 상태의 냉매 가스는 상기 토출관(P2)을 통해 토출되고 그 토출관(P2)을 통해 토출된 냉매 가스는 냉동시스템을 구성하는 응축기(20)측으로 유동하게 된다.

한편, 상기 터보 압축기(10)가 구비된 냉동시스템이 냉동 공조기 등에 장착되는 위해서는 그 터보 압축기(10)의 크기가 작게 구현되어야 한다. 상기 터보 압축기(10)의 크기가 작게 구현되기 위해서는 상기 제1,2 임펠러(13)(14)의 크기가 작게 되며 이로 인하여 일정 이상의 압축력을 발생시키기 위해서는 상대적으로 고속으로 운전되어야 한다.

그러나 상기 터보 압축기(10)가 고속으로 운전됨에 따라 그 터보 압축기(10)의 회전력을 발생시키는 모터(M)가 고속 회전하게 되므로 그 모터(M)의 손실 뿐만 아니라 회전체의 풍손에 의해 고온의 열이 발생되며 이와 같이 발생되는 열로 인하여 모터(M) 및 모터실(C)의 온도를 상승시키게 되어 모터(M)를 포함한 기타 부품의 파손을 유발시키게 될 뿐만 아니라 모터(M)의 수명을 단축시키게 된다.

상기 터보 압축기에서 운전 중 상기 케이싱(11)의 내부에서 발생되는 고온의 열은 냉매 가스가 유동하는 경로상에 의해 냉각되나, 즉 상기 흡입관(P1)을 통해 유입되는 냉매 가스가 상기 모터실(C)을 거치면서 모터(M)에서 발생되는 열을 다소 냉각시키기는 하나, 상기 모터(M)에서 발생되는 열을 충분히 냉각시키지 못하게 되며 특히 과부하 상태가 지속될 경우 모터(M)의 소손이 발생하게 된다. 또한, 상기 제1 압축실(C1)로 흡입되는 냉매 가스가 모터실(C)을 거치면서 흡입되므로 그 모터실(C)을 거치면서 가열된 상태로 흡입되어 비체적이 감소됨으로써 압축 효율을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 냉동시스템을 구성하는 터보 압축기의 운전 중 발생되는 고온의 열을 원활하게 냉각시킬 수 있도록한 터보 압축기 냉각장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 냉동시스템을 도시한 배관도,

도 2는 상기 냉동시스템을 구성하는 터보 압축기를 도시한 단면도,

도 3은 본 발명의 터보 압축기 냉각장치가 구비된 냉동시스템의 배관도,

도 4는 본 발명의 터보 압축기 냉각장치가 구비된 터보 압축기의 단면도,

도 5는 본 발명의 터보 압축기 냉각장치의 다른 실시예가 구비된 냉동시스템의 배관도,

도 6은 본 발명의 터보 압축기 냉각장치의 다른 실시예가 구비된 터보 압축기의 단면도,

도 7은 본 발명의 터보 압축기 냉각장치의 또다른 실시예가 구비된 터보 압축기의 단면도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10 ; 터보 압축기 11 ; 케이싱

13,14 ; 임펠러 20 ; 응축기

30 ; 팽창수단 40 ; 증발기

50 ; 분지관 51 ; 제1 분지관

52 ; 냉각관 53 ; 제2 분지관

54 ; 냉각 통로 60 ; 분사수단

61 ; 회전자측 분사노즐 62 ; 고정자측 분사노즐

70 ; 개폐수단 80 ; 온도감지수단

90 ; 제어수단 M ; 모터

P ; 연결관

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 케이싱 내부에 장착되는 모터의 회전력을 전달받아 임펠러가 회전하면서 냉매를 압축하는 터보 압축기와 그 터보 압축기에 이어 연결되는 응축기와 그 응축기에 이어 연결되는 팽창수단과 그 팽창수단에 이어 연결됨과 아울러 상기 터보 압축기에 연결되는 증발기를 포함하여 구성된 냉동시스템에 있어서, 상기 응축기와 팽창수단을 연결하는 연결관에서 분지되는 분지관과, 상기 분지관에 연결됨과 아울러 상기 터보 압축기의 케이싱에 장착되어 상기 분지관을 통해 유동하는 응축 냉매를 상기 케이싱의 내부에 장착된 모터에 분사시키는 분사수단과, 상기 분지관에 장착되어 그 분지관을 통해 유동하는 응축 냉매의 흐름을 단속하는 개폐수단과, 상기 터보 압축기의 온도를 감지하는 온도감지수단과, 상기 온도감지수단에 의해 감지되는 터보 압축기의 온도에 따라 상기 개폐수단의 개폐 정도를 조절하는 제어수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 터보 압축기 냉각장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 터보 압축기 냉각장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 터보 압축기 냉각장치가 구비된 냉동시스템을 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 먼저 상기 냉동시스템은 모터의 회전력을 전달받아 임펠러가 회전하면서 냉매를 압축시키는 터보 압축기(10)에 이어 연결관(P)에 의해 응축기(20)가 연결되고 그 응축기(20)에 이어 팽창수단(30)이 연결되며 그 팽창수단(30)에 이어 증발기(40)가 연결되고 그 증발기(40)는 연결관(P)에 의해 상기 터보 압축기(10)와 연결되어 하나의 폐쇄된 사이클을 구성하게 된다.

상기 터보 압축기는 위에서 서술한 바와 같이 구성된다. 즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 내부에 모터실(C)이 형성되고 그 모터실(C)의 양측에 제1,2 압축실(C1)(C2)이 각각 형성된 케이싱(11)과 그 케이싱(11)의 모터실(C)에 장착되는 모터(M)와 상기 모터(M), 즉 고정자(S) 및 회전자(R)로 구성되는 모터(M)의 회전자(R)에 결합되는 회전축(12)과 상기 제1,2 압축실(C1)(C2)에 각각 회전 가능하도록 위치하여 상기 회전축(12)의 양단에 각각 결합되는 제1,2 임펠러(13)(14)와 상기 케이싱(11)에 결합되어 냉매 가스가 케이싱(11)의 모터실(C)로 유입되도록 안내하는 흡입관(P1)과, 상기 모터실(C)과 상기 제1 압축실(C1)을 연결하는 제1 연통 유로(F1)와, 상기 제1 압축실(C1)과 제2 압축실(C2)을 연통시키는 제2 연통 유로(F2)와, 상기 케이싱(11)에 결합되어 제2 압축실(C2)에서 2단 압축된 냉매 가스를 토출시키는 토출관(P2)을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 응축기(20)와 팽창수단(30)을 연결하는 연결관(P)에 분지관(50)이 연결되며 상기 터보 압축기의 케이싱(11)에 그 내부로 냉매를 분사시키는 분사수단(60)이 장착되고 그 분사수단(60)은 상기 분지관(50)에 결합된다. 상기 분사수단(60)은 상기 모터의 고정자(S)측에 응축 냉매가 분사되는 고정자측 분사노즐(61)과, 상기 모터의 회전자(R)측에 응축 냉매가 분사되는 회전자측 분사노즐(62)을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 분지관(50)에 응축 냉매의 흐름을 단속하는 개폐수단(70)이 결합되고 상기 터보 압축기(10)의 온도, 즉 터보 압축기의 모터 온도를 감지하는 온도감지수단(80)이 상기 터보 압축기의 모터(M)에 장착되고 상기 온도감지수단(80)에 의해 감지되는 터보 압축기(10)의 온도, 즉 모터(M)의 온도에 따라 상기 개폐수단(70)의 개폐 정도를 조절하는 제어수단(90)이 구비된다. 상기 온도감지수단(80)으로 온도센서가 사용됨이 바람직하고 상기 제어수단(90)으로 전자밸브가 사용됨이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다른 실시예로서, 도 5, 6에 도시한 바와 같이, 상기 터보 압축기(10)를 포함하는 냉동시스템에서 상기 응축기(20)와 팽창수단(30)을 연결하는 연결관(P)의 일측에 제1 분지관(51)이 연결되고 상기 터보 압축기의 케이싱(11) 외면에 걸쳐 냉각관(52)이 권선되며 상기 제1 분지관(51)은 상기 냉각관(52)의 일측에 연결되도록 결합된다.

그리고 상기 냉각관(52)을 거친 냉매가 상기 팽창수단(30)으로 유입되도록 그 냉각관(52)과 상기 연결관(P)을 연통시키는 제2 분지관(53)이 결합되고 상기 제1 분지관(51)에 응축 냉매의 흐름을 단속하는 개폐수단(70)이 장착된다. 상기 제2 분지관(53)이 연결되는 연결관(P)은 상기 응축기(20)와 팽창수단(30)을 연결하는 연결관(P)이다.

그리고 상기 터보 압축기(10)의 온도, 즉 터보 압축기(10)의 모터 온도를 감지하는 온도감지수단(80)이 상기 터보 압축기의 모터(M)에 장착되고 상기 온도감지수단(80)에 의해 감지되는 터보 압축기(10)의 온도, 즉 모터(M)의 온도에 따라 상기 개폐수단(70)의 개폐 정도를 조절하는 제어수단(90)이 구비된다.

본 발명의 또다른 실시예로, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 터보 압축기를 포함하는 냉동시스템에서 상기 응축기(20)와 팽창수단(30)을 연결하는 연결관(P)의 일측에 제1 분지관(51)이 연결되고 상기 터보 압축기의 케이싱(11) 벽 내부에 그 케이싱(11) 전체에 걸쳐 냉각 통로(54)가 형성되고 상기 제1 분지관(51)은 상기 케이싱(11)의 냉각 통로(54)의 일측에 연결되도록 상기 케이싱(11)에 결합된다.

그리고 상기 케이싱(11)의 냉각 통로를 거친 냉매가 상기 팽창수단(30)으로 유입되도록 그 케이싱(11)의 냉각 통로(54)와 상기 연결관(P)을 연통시키는 제2 분지관(53)이 결합되고 상기 제1 분지관(51)에 응축 냉매의 흐름을 단속하는 개폐수단(70)이 장착된다. 상기 연결관(P)은 상기 응축기(20)와 팽창수단(30)을 연결하는 연결관(P)이다.

그리고 상기 터보 압축기(10)의 온도, 즉 터보 압축기의 모터 온도를 감지하는 온도감지수단(80)이 상기 터보 압축기의 모터(M)에 장착되고 상기 온도감지수단(80)에 의해 감지되는 터보 압축기(10)의 온도, 즉 모터(M)의 온도에 따라 상기 개폐수단(70)의 개폐 정도를 조절하는 제어수단(90)이 구비된다.

이하, 본 발명의 터보 압축기 냉각장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 냉동시스템에 전원이 인가되면 상기 터보 압축기(10)의 모터(M)가 작동하면서 회전력을 발생시키게 되며 그 모터(M)의 회전력이 회전축(12)을 통해 제1,2 임펠러(13)(14)에 각각 전달되어 그 제1,2 임펠러(13)(14)가 제1,2 압축실(C1)(C2)에서 각각 회전하게 된다.

상기 제1,2 임펠러(13)(14)가 제1,2 압축실(C1)(C2)에서 각각 회전하게 됨에따라 상기 증발기(40)를 거친 저온 저압 상태의 냉매가 흡입관(P1)을 통해 모터실(C)로 유입되며 그 모터실(C)을 거친 냉매 가스는 제1 연통 유로(F1)를 통해 상기 제1 압축실(C1)로 유입되어 그 제1 압축실(C1)에서 1단 압축되고 그 제1 압축실(C1)에서 1단 압축된 냉매는 제2 연통 유로(F2)를 통해 제2 압축실(C2)로 유입되어 그 제2 압축실(C2)에서 2단 압축된다.

상기 터보 압축기(10)의 제2 압축실(C2)에서 2단 압축된 고온 고압 상태의 냉매 가스는 토출관(P2)을 통해 상기 응축기(20)로 토출되며 그 응축기(20)로 토출된 고온 고압의 냉매 가스는 그 응축기(20)를 거치면서 내부의 잠열을 외부로 방출시키면서 응축된다.

상기 응축기(20)를 거치면서 응축된 액체 상태의 냉매는 상기 팽창수단(30)을 거치면서 저온 저압상태로 변화되어 상기 증발기(40)로 유입되며 그 증발기(40)로 유입된 액상의 냉매는 외부의 열을 흡수하면서 기체 상태로 증발된다. 상기 증발기(40)에서 기체 상태로 변화된 저온 저압 상태의 냉매 가스는 연결관(P) 및 상기 터보 압축기(10)의 흡입관(P1)을 통해 제1,2 압축실(C1)(C2)로 흡입되어 압축된다.

한편, 상기 냉동시스템의 운전 중 터보 압축기(10)에 장착된 온도감지수단(80)에 의해 감지되는 온도가 설정된 온도 상태 이상이 되면 상기 제어수단(90)의 제어에 의해 상기 개폐수단(70)이 열리게 되어 상기 응축기(20)를 거쳐 팽창수단(30)으로 흐르던 응축 냉매의 일부가 상기 분지관(50)을 통해 유입되면서 상기 분사수단(60), 즉 고정자측 분사노즐(62)과 회전자측 분사노즐(61)을 통해케이싱(11)의 내부에 장착된 모터(M)에 분사되며 이로 인하여 상기 모터(M)에서 발생되는 고온의 열을 냉각시키게 된다. 상기 터보 압축기(10)의 운전 중 가장 열을 많이 발생시키는 것은 고속으로 회전하는 모터(M)이며 그 모터(M)에서 발생되는 열을 냉각시키게 되면 그 터보 압축기(10)가 과열되는 것을 방지하게 된다.

그리고 상기 응축 냉매가 모터(M)에 분사되어 그 모터(M)가 설정된 온도 이하로 떨어지게 되면 상기 제어수단(90)의 제어에 의해 상기 개폐수단(70)이 닫히게 되어 상기 응축기(20)를 거쳐 팽창수단(30)으로 흐르던 응축 냉매의 일부가 상기 분지관(50)으로 흐르지 않고 모두 팽창수단(30)으로 흐르게 되며 이로 인하여 상기 분사수단(60)으로 응축 냉매가 분사되지 않게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예의 경우 상기 터보 압축기(10)에 장착된 온도감지수단(80)에 의해 감지되는 온도가 설정된 온도 상태 이상이 되면 상기 제어수단(90)의 제어에 의해 상기 개폐수단(70)이 열리게 되어 상기 응축기(20)를 거쳐 팽창수단(30)으로 흐르던 응축 냉매의 일부가 상기 제1 분지관(51)을 통해 상기 냉각관(52)으로 유입되며 상기 응축 냉매가 냉각관(52)을 통해 유동하면서 상기 모터(M)에서 발생되는 고온의 열을 냉각시키게 된다. 그리고 상기 냉각관(52)을 통해 유동하면서 상기 모터(M)에서 발생되는 열을 냉각시킨 응축 냉매는 상기 제2 분지관(53)을 통해 유동하면서 상기 연결관(P)을 통해 팽창수단(30)으로 유입된다.

그리고 상기 응축 냉매가 모터(M)에 분사되어 그 모터(M)가 설정된 온도 이하로 떨어지게 되면 상기 제어수단(90)의 제어에 의해 상기 개폐수단(70)이 닫히게 되어 상기 응축기(20)를 거쳐 팽창수단(30)으로 흐르던 응축 냉매의 일부가 상기제1 분지관(51)으로 흐르지 않고 모두 팽창수단(30)으로 흐르게 되며 이로 인하여 상기 냉각관(52)으로 응축 냉매가 흐르지 않게 된다.

그리고 다른 실시예의 경우 상기 응축기(20)를 거친 응축 냉매의 일부가 제1 분지관(51)을 통해 터보 압축기(10)의 케이싱(11) 내벽에 형성된 냉각 통로(54)로 유입되어 그 냉각 통로(54)를 흐르면서 상기 터보 압축기(10)를 냉각시키게 되며 그 케이싱(11)의 냉각 통로(54)를 거친 냉매는 제2 분지관(53)을 통해 상기 팽창수단(30)으로 유입된다.

본 발명은 냉동시스템을 구성하는 응축기(20)에서 응축된 응축 냉매를 이용하여 고속 운전되는 터보 압축기(10)를 냉각시키게 되므로 터보 압축기(10)의 냉각이 원활하게 이루어지게 되어 고속 회전력을 발생시키는 터보 압축기(10)의 모터(M) 및 압축부 등이 가열되는 것을 방지하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 터보 압축기 냉각장치는 냉동시스템을 순환하는 액 냉매를 이용하여 고속으로 운전되는 터보 압축기를 효과적으로 냉각시켜 그 터보 압축기를 구성하는 모터 및 압축기구부 등에서 발생되는 열에 의해 그 모터 및 압축기구부가 고온으로 가열되는 것을 방지하게 됨으로써 터보 압축기의 모터 및 압축기구부의 파손을 억제할 뿐만 아니라 수명을 연장시키게 되어 터보 압축기의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims

케이싱 내부에 장착되는 모터의 회전력을 전달받아 임펠러가 회전하면서 냉매를 압축하는 터보 압축기와 그 터보 압축기에 이어 연결되는 응축기와 그 응축기에 이어 연결되는 팽창수단과 그 팽창수단에 이어 연결됨과 아울러 상기 터보 압축기에 연결되는 증발기를 포함하여 구성된 냉동시스템에 있어서, 상기 응축기와 팽창수단을 연결하는 연결관에서 분지되는 분지관과, 상기 분지관에 연결됨과 아울러 상기 터보 압축기의 케이싱에 장착되어 상기 분지관을 통해 유동하는 응축 냉매를 상기 케이싱의 내부에 장착된 모터에 분사시키는 분사수단과, 상기 분지관에 장착되어 그 분지관을 통해 유동하는 응축 냉매의 흐름을 단속하는 개폐수단과, 상기 터보 압축기의 온도를 감지하는 온도감지수단과, 상기 온도감지수단에 의해 감지되는 터보 압축기의 온도에 따라 상기 개폐수단의 개폐 정도를 조절하는 제어수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 터보 압축기 냉각장치.
제1항에 있어서, 상기 분사수단은 상기 모터의 고정자측에 응축 냉매가 분사되는 고정자측 분사노즐과, 상기 모터의 회전자측에 응축 냉매가 분사되는 회전자측 분사노즐을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 터보 압축기 냉각장치.
제1항에 있어서, 상기 터보 압축기의 케이싱 외면에 걸쳐 권선된 냉각관과, 상기 응축기에서 응축된 액 냉매의 일부가 상기 냉각관으로 유입되도록 상기 응축기와 팽창수단을 연결하는 연결관에서 분지되어 상기 냉각관에 연결되는 제1 분지관과, 상기 냉각관을 거친 냉매가 상기 팽창수단으로 유입되도록 그 냉각관과 상기 연결관을 연결하는 제2 분지관과, 상기 제1 분지관에 장착되어 그 제1 분지관을 통해 유동하는 응축 냉매의 흐름을 단속하는 개폐수단과, 상기 터보 압축기의 온도를 감지하는 온도감지수단과, 상기 온도감지수단에 의해 감지되는 터보 압축기의 온도에 따라 상기 개폐수단의 개폐 정도를 조절하는 제어수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 터보 압축기 냉각장치.
제1항에 있어서, 상기 터보 압축기의 케이싱 벽 내부에 그 케이싱 전체에 걸쳐 형성되는 냉각 통로와, 상기 응축기에서 응축된 액 냉매의 일부가 상기 케이싱의 냉각 통로로 유입되도록 상기 응축기와 팽창수단을 연결하는 연결관에서 분지되어 상기 케이싱 냉각 통로에 연결되는 제1 분지관과, 상기 케이싱의 냉각 통로를 거친 냉매가 상기 팽창수단으로 유입되도록 그 케이싱의 냉각 통로와 상기 연결관을 연결하는 제2 분지관과, 상기 제1 분지관에 장착되어 그 제1 분지관을 통해 유동하는 응축 냉매의 흐름을 단속하는 개폐수단과, 상기 터보 압축기의 온도를 감지하는 온도감지수단과, 상기 온도감지수단에 의해 감지되는 터보 압축기의 온도에 따라 상기 개폐수단의 개폐 정도를 조절하는 제어수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 터보 압축기 냉각장치.