KR20210085934A - Compressor and turbo chiller having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 추력 감소 기능을 갖는 압축기 및 이를 갖는 터보 냉동기에 관한 것이다.The present invention relates to a compressor having a thrust reduction function and a turbo chiller having the same.
일반적으로 공기 조화장치는 실내 공간을 냉방 또는 난방하는 기기이다.In general, an air conditioner is a device that cools or heats an indoor space.
종래의 공기 조화기는 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터 토출되는 냉매가 응축되는 응축기와, 상기 응축기를 통과한 냉매가 팽창되는 팽창 기 및 상기 팽창기에서 팽창된 냉매가 증발되는 증발기를 포함한다.A conventional air conditioner includes a compressor for compressing a refrigerant, a condenser in which the refrigerant discharged from the compressor is condensed, an expander in which the refrigerant passing through the condenser expands, and an evaporator in which the refrigerant expanded in the expander is evaporated.
터보 냉동기는 저압의 냉매를 흡입하여 고압의 냉매로 압축하는 압축기와, 응축기, 팽창밸브 및 증발기가 포함 되어 냉동 사이클이 구동될 수 있다.The turbo refrigerator includes a compressor that sucks in a low-pressure refrigerant and compresses it into a high-pressure refrigerant, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, so that a refrigeration cycle can be driven.
상기 터보 냉동기에는 원심식 터보 압축기가 구비된다.The turbo refrigerator is provided with a centrifugal turbo compressor.
상기 터보 압축기는 구동모터에서 발생되는 운동에너지를 정압으로 변환시키면서 가스를 고압 상태로 토출시키도록 작용하며, 구동모터의 구동력 에 의하여 회전하여 냉매를 압축하는 하나 또는 그 이상의 임펠러 및 상기 임펠러가 수용되는 하우징 등을 포함할 수 있다.The turbocompressor converts kinetic energy generated from the driving motor into static pressure while discharging gas in a high-pressure state, and one or more impellers that rotate by the driving force of the driving motor to compress the refrigerant and the impeller are accommodated It may include a housing and the like.
도 1은 종래의 압축기를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional compressor.
도 1을 참조 하면 종래의 원심식 압축기(10)는 구동원과 연결되는 회전축(12)에 순차적으로 결합되는 1단 임펠러(14)와 2단 임펠러(16)를 갖는다.Referring to FIG. 1 , the conventional centrifugal compressor 10 has a first-
상기 2단 임펠러(16)의 뒤판 공간(22a)에는 시일파트부(28)가 회전축(12)에 결합 되는 구조로 배치된다.A
상기 시일파트부(28)은 2단 임펠러(16)의 뒤판 공간(22a)으로 유입되는 고압소스(화살표)의 압력을 적절하게 강하시킨다.The
상기 2단 원심식 압축기(10)의 내부에는 증속기, 베어링 등과 같은 회전기계류에 공급되는 오일(윤활유)을 저장시킬 수 있도록 오일탱크 공간부(T)가 2단 임펠러(16)의 뒤판으로부터 후미 방향으로 이격된 위치에 마련된다.In the interior of the two-stage centrifugal compressor 10, an oil tank space portion T is provided from the rear plate of the two-
여기서 종래의 압축기에는 구동부가 배치되는 제 1공간과 임펠러(14,16)가 배치되는 제 2공간을 갖는다. 제 1공간과 제 2공간은 시일파트부에 의해 구획된다.Here, the conventional compressor has a first space in which the driving unit is disposed and a second space in which the
상기 회전축(12)은 시일 파트부(28)를 관통한다.The rotating
상기 시일 파트부(28)와 임펠러(14)의 사이에는 씰(40)이 설치된다. 상기 씰(40)은 회전축(12)을 에워싸도록 배치된다.A
종래의 씰(40)은 단일개로 구비된다. 단일개로 구비되는 씰(40)은 씨일 파트부(28)의 일측부에 배치된다. 상기 씰(40)은 시일 파트부(28)의 일측부에 구속되지 않는다.The
또한 시일파트부(28)의 타측부 즉, 제 2공간측에는 별도의 씰이 설치되지 않는다.In addition, a separate seal is not installed on the other side of the
한편 상기 임펠러(16)는 회전축(12)의 회전에 의해 일정 회전속도로 회전된다. 이를 통해 임펠러(14)는 냉매를 일정 압력으로 압축한다.Meanwhile, the
이의 과정에서 임펠러(14)가 회전되는 공간인 제 2공간의 압력을 일정 압력으로 상승된다. 반면에 회전축(12)을 회전시키는 구동부가 배치되는 제 1공간에서은 압력을 상승되지 않을 수 있다.In this process, the pressure of the second space, which is the space in which the
이에 따라 상술한 제 1,2공간은 서로 일정의 압력차가 발생된다. 상기의 압력차로 인해 추력은 제 2공간에서 제 1공간 측을 따라 발생된다.Accordingly, a predetermined pressure difference is generated between the first and second spaces described above. Thrust is generated along the side of the first space in the second space due to the pressure difference.
상기와 같이 압력차로 인해 추력이 일정 이상으로 증가되면 회전축(12)에 설치되는 베어링 및 회전되는 구성인 임펠러 등을 파손시킨다.As described above, when the thrust is increased to more than a certain level due to the pressure difference, the bearing installed on the rotating
또한 추력 증가로 인해 임펠러가 파손되거나 설치 위치가 틀어지는 문제가 발생되는 경우, 임펠러의 회전을 통해 압축되는 냉매의 압축 효율이 하락된다. 이는 냉동기 자체의 냉동 능력을 저하시키는 문제를 발생시킨다.In addition, when the impeller is damaged or the installation position is misaligned due to the increase in thrust, the compression efficiency of the refrigerant compressed through the rotation of the impeller is reduced. This causes a problem of lowering the refrigeration capacity of the refrigerator itself.
본 발명의 목적은 회전부 설치 공간과 구동부 설치 공간과의 경계에서 구동축의 외주에 기밀부를 각각 설치하여 회전부 설치 공간과 구동부 설치 공간과의 압력차를 일정 이하로 줄여 회전부가 회전되는 경우 발생되는 추력을 효율적으로 감소시킬 수 있는 추력 감소 기능을 갖는 압축기 및 이를 갖는 터보 냉동기를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to reduce the pressure difference between the rotating part installation space and the driving part installation space to a certain level or less by installing an airtight part on the outer periphery of the drive shaft at the boundary between the rotating part installation space and the driving part installation space to reduce the thrust generated when the rotating part is rotated. It is to provide a compressor having a thrust reduction function capable of efficiently reducing the thrust, and a turbo chiller having the same.
본 발명의 다른 목적은 냉매 압축시 회전부 구동부 측으로 상기 냉매가 누설되는 것을 방지할 수 있는 추력 감소 기능을 갖는 압축기 및 이를 갖는 터보 냉동기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a compressor having a thrust reduction function capable of preventing the refrigerant from leaking to a rotating part driving unit when the refrigerant is compressed, and a turbo refrigerator having the same.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned may be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. Moreover, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
본 발명에 따른 압축기는 회전부 설치 공간과 구동부 설치공간이 형성되는 압축기 몸체부를 구비하고, 상기 구동부의 구동축의 외주를 에워싸도록 배치하되, 회전부와 구동부의 사이에 배치되는 씰 하우징 부의 양측부에 기밀부를 상기 씰 하우징 부의 양측부에 배치한다.The compressor according to the present invention has a compressor body in which a rotating part installation space and a driving part installation space are formed, and arranged to surround the outer periphery of the driving shaft of the driving part, but airtight on both sides of the seal housing part disposed between the rotating part and the driving part The portion is disposed on both sides of the seal housing portion.
또한 본 발명은 상기 압축기를 갖는 터보 냉동기를 제공한다.The present invention also provides a turbo chiller having the above compressor.
상기의 해결 수단에 의해 본 발명은 회전부 설치 공간과 구동부 설치 공간과의 경계에서 구동축의 외주에 기밀부를 각각 설치하여 회전부 설치 공간과 구동부 설치 공간과의 압력차를 일정 이하로 줄여 회전부가 회전되는 경우 발생되는 추력을 효율적으로 감소시킬 수 있다.By means of the above solution, the present invention reduces the pressure difference between the rotating part installation space and the driving part installation space to a certain level or less by installing an airtight part on the outer periphery of the drive shaft at the boundary between the rotating part installation space and the driving part installation space. The generated thrust can be effectively reduced.
또한 본 발명은 냉매 압축시 회전부 구동부 측으로 상기 냉매가 누설되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the present invention can prevent the refrigerant from leaking toward the rotating part driving unit when the refrigerant is compressed.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.
도 1은 종래의 압축기를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 냉동기를 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 압축기를 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 압축기의 단면을 보여주는 단면도이다.
도 5a는 본 발명에 따른 기밀부의 배치 상태를 보여주는 단면도이다.
도 5b는 도 5a의 “B”를 보여주는 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 기밀부 설치에 따른 제 1,2설치 공간에서의 압력 작용을 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 제 1씰 부재의 위치에 따른 추력 변화를 보여주는 그래프이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional compressor.
2 is a perspective view showing a refrigerator according to the present invention.
3 is a perspective view showing a compressor according to the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a cross-section of a compressor according to the present invention.
Figure 5a is a cross-sectional view showing the arrangement state of the airtight part according to the present invention.
5B is an enlarged cross-sectional view showing “B” of FIG. 5A .
6 is a cross-sectional view showing the pressure action in the first and second installation spaces according to the installation of the airtight part according to the present invention.
7 is a graph showing the change in thrust according to the position of the first seal member according to the present invention.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to refer to the same or similar components.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from other components, and unless otherwise stated, the first component may be the second component, of course.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.In the following, that an arbitrary component is disposed on the "upper (or lower)" of a component or "upper (or below)" of a component means that any component is disposed in contact with the upper surface (or lower surface) of the component. Furthermore, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. Also, when it is described that a component is "connected", "coupled" or "connected" to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components are "interposed" between each component. It is to be understood that “or, each component may be “connected,” “coupled,” or “connected” through another component.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다. Throughout the specification, unless otherwise stated, each element may be singular or plural.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. As used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "consisting of" or "comprising" should not be construed as necessarily including all of the various components or various steps described in the specification, some of which components or some steps are It should be construed that it may not include, or may further include additional components or steps.
이하에서는 첨부되는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 추력 감소 기능을 갖는 압축기 및 이를 갖는 터보 냉동기를 설명한다.Hereinafter, a compressor having a thrust reduction function and a turbo chiller having the same according to some embodiments of the present invention will be described.
여기서 본 발명에 따른 압축기는 냉동기에 포함되는 구성이다. 상기 압축기의 설명은 냉동기의 설명에 포함하여 설명한다.Here, the compressor according to the present invention is included in the refrigerator. The description of the compressor will be included in the description of the refrigerator.
도 2는 본 발명에 따른 냉동기를 보여주는 사시도이다.2 is a perspective view showing a refrigerator according to the present invention.
도 2를 참조 하면, 본 발명의 냉동기는 압축기(1)와, 응축기(2)와, 팽창기(3)와, 이코노마이저(4)와, 증발기(5)를 갖는다. 본 발명의 냉동기는 다단 압축을 이룬다.Referring to FIG. 2 , the refrigerator of the present invention includes a
상기 압축기(1)는 제 1,2압축기(1a, 1b)로 구성된다. 제 1,2압축기(1a, 1b)는 각각 관(1a)을 통해 연결된다.The
상기 제 2압축기(1b)의 후단은 응축기(2)와 연결된다. 상기 제 1압축기(1a)의 전단은 증발기(5)와 연결된다. 상기 응축기(2)는 이코노마이저(4)와 연결된다. 상기 이코노마이저(4)는 제 1,2압축기(1a,1b)를 연결하는 관과 연결된다. 또한 상기 이코노마이저(4)는 증발기(5)와 연결된다. 상기 이코노마이저(4)는 응축된 냉매에서 기체 상태의 냉매와 액체 상태의 냉매를 분리한다. 상기 기체 상태의 냉매는 제 1,2압축기(1a,1b)를 연결하는 관으로 공급된다. 상기 액체 상태의 냉매는 증발기(5)로 공급된다.The rear end of the second compressor (1b) is connected to the condenser (2). The front end of the first compressor (1a) is connected to the evaporator (5). The condenser (2) is connected to the economizer (4). The
상기 응축기(2)와 상기 이코노마이저(4)와 상기 증발기(2)는 상술한 바와 동일할 수 있기 때문에 설명을 생략한다.Since the
이에 본 발명에 따른 제 1,2압축기(1a,1b)는 직렬로 연결된다. 상기 제 1,2압축기(1a,1b)의 구성은 동일하다. 이하 상기 제 1,2압축기(1a,1b)는 압축기(1)로 구성의 명칭을 통일하여 기술한다.Accordingly, the first and
도 3은 본 발명에 따른 압축기를 보여주는 사시도이다.3 is a perspective view showing a compressor according to the present invention.
도 3을 참조 하면 본 발명에 따른 압축기(1)는 압축기 몸체부(100)를 갖는다. 상기 압축기 몸체부(100)의 전단에는 냉매 유입구(101)가 형성된다. 상기 압축기 몸체부(100)의 중앙부에는 냉매 유출구(102)가 형성된다. 증발된 냉매는 상기 냉매 유입구(101)를 통해 압축기(100)의 내부로 유입된다. 압축기(100)에 의해 일정 압력으로 압축된 냉매는 냉매 유출구(102)를 통해 응축기(2)로 공급된다.Referring to FIG. 3 , the
본 발명에 따른 압축기(100)는 다단의 압축을 이룬다. 이에 상기 압축기(100)는 3개의 회전부(400)를 갖는다.The
도 4는 본 발명에 따른 압축기의 단면을 보여주는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a cross-section of a compressor according to the present invention.
도 3 및 도 4를 참조 하면 본 발명에 따른 압축기(1)는 상술한 압축기 몸체부(100)를 갖는다. 상기 압축기 몸체부(100)의 내부에는 제 1설치 공간(a1)과 제 2설치 공간(a2)이 형성된다.Referring to FIGS. 3 and 4 , the
상기 제 1설치 공간(a1)에는 구동부(200)가 배치된다. 상기 제 2설치 공간(a1)에는 지지부(300)와, 회전부(400)가 배치된다.The driving
상기 압축기(1)는 상기 구동부(200)를 갖는다. 상기 구동부(200)는 구동 모터(210)와 구동축(220)을 갖는다. 상기 구동 모터(210)는 압축기 몸체부(100)의 후단에 배치된다. 상기 구동축(220)은 구동 모터(210)와 축 방식으로 연결된다. 상기 구동축(220)은 제 2설치 공간(a2)에 배치되도록 연장된다. The
상기 지지부(300)는 제 1지지부(301)와 제 2지지부(302)와 제 3지지부(303)를 갖는다. 상기 제 1,2,3지지부(301, 302, 303)는 구동축(220)을 따라 순차적으로 배치된다.The
상기 구동축(220)은 상기 제 1,2,3지지부(301, 302, 303)의 중앙을 관통한다. 상기 제 1,2,3지지부(301, 302, 303)는 서로 동일한 기능을 갖는 구조를 가질 수 있다.The driving
그리고 상기 회전부(400)는 임펠러이다. 상기 회전부(400)는 3단으로 구성된다. 상기 회전부(400)는 제 1,2,3회전부(401, 402, 403)를 구비하고, 상기 제 1,2,3회전부(401, 402, 403)의 구성은 동일할 수 있다.And the
상기 제 1,2,3회전부(401, 402, 403) 각각은 제 1,2,3지지부(301, 302, 303)에 의해 회전 가능하도록 지지된다. 상기 제 1,2,3회전부(401, 402, 403)의 중심은 구동축(220)에 연결된다.Each of the first, second, and
도 5a는 본 발명에 따른 기밀부의 배치 상태를 보여주는 단면도이고, 도 5b는 도 5a의 “B”를 보여주는 확대 단면도이다.Figure 5a is a cross-sectional view showing the arrangement state of the airtight part according to the present invention, Figure 5b is an enlarged cross-sectional view showing "B" of Figure 5a.
도 4 및 도 5a, 도 5b를 참조 하면 본 발명에 따른 압축기는 씰 하우징 부(500)를 갖는다.Referring to FIGS. 4 and 5A and 5B , the compressor according to the present invention has a
상기 씰 하우징 부(500)는 상기 제 1설치 공간(a1)과 상기 제 2설치 공간(a2)의 경계에 배치되도록 상기 압축기 몸체부(100)의 내부에 설치된다.The
상기 씰 하우징 부(500)는 상기 제 1,2설치 공간(a1, a2)을 구획한다.The
상기 씰 하우징 부(500)는 중공 형상으로 형성된다. 상기 구동축(220)은 상기 씰 하우징 부(500)를 관통한다.The
상기 씰 하우징 부(500)는 씰 하우징 몸체(510)를 갖는다. 상기 씰 하우징 몸체(510)는 중공 형상으로 형성된다.The
상기 씰 하우징 몸체(510)는 상부 몸체(520)를 갖는다. 상기 상부 몸체(520)는 씰 하우징 몸체(510)의 외주에 형성된다. 상기 상부 몸체(520)는 제 1설치 공간(a1) 측을 따라 일정 각도로 경사를 형성한다.The
상기 씰 하우징 몸체(510)의 중공 내주에는 단차 몸체(530)가 형성된다.A stepped
상기 단차 몸체(530)는 상기 중공의 내주 일단측으로부터 중앙을 향해 연장되고, 상기 중공의 내주와 단차 공간(500a)을 형성한다.The stepped
상기 단차 공간(500a)에는 축 베어링(700)이 설치된다. 상기 축 베어링(700)은 구동축(220)의 회전을 안내한다.A
상기 씰 하우징 부(500)가 설치되는 위치에서 구동축(220)의 외주 형상은 상술한 단차 몸체(530)의 외주 형상 및 중공의 내주 형상에 상응하는 형상으로 형성된다.At the position where the
상기 축 베어링(700)은 상기 단차 몸체(530)와 중공 내주와의 사이에 형성되는 단차 공간(500a)에 배치된다.The
또한 상기 단차 몸체(530)는 상기 축 베어링(700)을 경계로 상기 제 2씰 부재(620)와 마주보도록 배치된다.In addition, the
상기 단차 몸체(530)의 두께는 상기 제 2씰 부재(620)의 두께 보다 작고, 상기 제 1씰 부재(610)의 두께 보다 크게 형성된다.The thickness of the
본 발명에 따른 압축기는 기밀부(600)를 갖는다.The compressor according to the present invention has an airtight portion ( 600 ).
상기 기밀부(600)는 상기 씰 하우징 부(500)의 양측부에 배치되며, 상기 구동축(220)의 외주를 에워싸도록 배치된다.The
상기 기밀부(600)는 상술한 제 1씰 부재(610)와 제 2씰 부재(620)를 갖는다. 상기 제 1,2씰 부재(610, 620)는 전체적으로 링 형상으로 형성된다.The
상기 제 1씰 부재(610)는 상기 씰 하우징 몸체(510)의 일측부에 설치된다.The
상기 씰 하우징 몸체(510)의 일측부에는 제 1끼움홈(501)이 형성된다. 상기 제 1끼움홈(501)에는 상기 제 1씰 부재(610)가 끼워져 고정된다.A first
상기 제 2씰 부재(620)는 상기 씰 하우징 몸체(510)의 타측부에 설치된다.The
상기 제 2씰 부재(620)는 씰 하우징 몸체(510)의 타측부에 형성되는 제 2끼움홈(502)에 끼워져 설치된다.The
상기 제 1씰 부재(610)와 상기 제 2씰 부재(620)의 외주 위치는 상기 구동축(220)의 축선을 기준으로 서로 동일 선상을 따라 배치된다. 다만 상기 제 1,2씰 부재(610, 620)의 형상은 서로 상이하다.The outer peripheral positions of the
따라서 제 1씰 부재610()는 제 1설치 공간(a) 측에서 구동축(220)의 외주를 감싸도록 설치된다. 또한 제 2씰 부재(620)는 회전부가 배치되는 제 2설치 공간(b) 측에서 구동축(220)의 외주를 감싸도록 설치된다. 여기서 상기 제 1,2씰 부재(610, 620)는 단차진 홈 형상으로 형성된 제 1,2끼움홈(501, 502)에 각각 끼워져 고정된다.Accordingly, the first seal member 610 ( ) is installed to surround the outer periphery of the
특히 제 2씰 부재(620)는 상술한 축 베어링(700)의 측부에 배치된다.In particular, the
상기 제 1씰 부재(610)와 제 2씰 부재(620)의 형상에 대해 설명한다.The shapes of the
상기 제 1씰 부재(610)는 제 1씰 내주 몸체(611)와 제 1씰 외주 몸체(612)를 갖는다. 상기 제 1씰 내주 몸체(611)와 제 1씰 외주 몸체(612)는 서로 일체를 이룬다.The
상기 제 1씰 내주 몸체(611)는 제 1폭을 갖는다. 상기 제 1씰 외주 몸체(612)는 제 2폭을 갖는다. 상기 제 1폭은 상기 제 2폭 보다 넓게 형성된다.The first seal inner
상기 제 1씰 내주 몸체(611)와 상기 제 1씰 외주 몸체(612)는 단차를 이루는 형상으로 형성된다. 단차진 부분의 외곽이 곡면으로 형성될 수도 있다. The first seal inner
상기 제 1씰 내주 몸체(611)는 구동축(220)의 외주에 밀착된다.The first seal inner
또한 상기 제 1씰 내주 몸체(611)의 두께는 상기 제 1씰 외주 몸체(612)의 두께 보다 크게 형성된다.In addition, the thickness of the first seal inner
본 발명에 따른 제 2 씰 부재(620)는 씰 하우징 몸체(510)를 경계로 상기 제 1씰 부재(610)와 대향되는 위치에 배치된다.The
상기 제 2씰 부재(620)는 상기 구동축(220)의 외주를 에워싸도록 배치되는 제 2씰 내주 몸체(621)와, 상기 제 2씰 내주 몸체(621)의 폭 보다 좁은 폭을 형성하고, 상기 제 2씰 내주 몸체(621)의 외주에 형성되는 제 2씰 외주 몸체(622)를 갖는다.The
상기 제 2씰 외주 몸체(622)는 제 2끼움홈(502)에 끼워져 고정된다.The second seal outer
상기 제 2씰 내주 몸체(621)의 두께는 상기 제 2씰 외주 몸체(622)의 두께 보다 크게 형성된다.A thickness of the second seal inner
상기 제 2씰 내주 몸체(621)는 구동축(220)의 축 선을 향해 일정 길이를 갖도록 연장된다.The second seal inner
상기 제 2씰 내주 몸체(621)와 상술한 씰 하우징 부(500)의 단차 몸체(530)는 서로 마주보도록 형성된다.The second seal inner
상기 제 2씰 외주 몸체(622)와 상기 단차 몸체(530)의 사이에는 단차 공간(500a)이 형성된다.A stepped
상기 단차 공간(500a)에는 축 베어링(700)이 배치된다.A
여기서 상기 단차 몸체(700)는 상기 제 2씰 외주 몸체(622)의 길이 보다 짧게 형성된다.Here, the
<109>
상기 제 2씰 외주 몸체(622)와 상기 제 2씰 내주 몸체(621)는 단차진 형상으로 형성된다.<109>
The second seal outer
여기서 상기 구동축(220)을 기준으로 구심축 방향을 따라 상기 제 2씰 내주 몸체(621), 제 2씰 외주 몸체(622), 제 2끼움홈(502)을 형성하는 씰 하우징 몸체(510)의 외면은 제 2설치 공간(a2)에서 제 1설치 공간(a1)을 따라 경사지도록 순차적으로 단차진다.Here, the second seal
상기와 같이 단차를 통해 형성되는 경사도는 회전부(400), 즉 임펠러의 외주에 형성된 블레이드의 경사진 외곽 형상을 따라 배치될 수 있다.The inclination formed through the step as described above may be arranged along the inclined outer shape of the
그리고 본 발명에 따른 제 1씰 부재(610)는 제 1끼움홈(501)에 끼워져 설치된다.And the
상기 제 1씰 부재(610)는 제 1설치 공간(a1)에서 제 2설치 공간(a2)을 따라 경사지는 단차를 이룬다.The
즉 상기 제 1씰 몸체(610)는 상기 구동축(220)을 기준으로 구심축 방향을 따라 상기 제 1씰 내주 몸체(611), 제 1씰 외주 몸체(612), 제 1끼움홈(501)을 형성하는 씰 하우징 몸체(510)의 일측부 외면은 제 1설치 공간(a1)에서 제 2설치 공간(a2)을 따라 경사지도록 순차적으로 단차진다.That is, the
그리고 상술한 씰 하우징 몸체(510)와 상단 몸체(520) 사이에는 경사면이 형성된다.And an inclined surface is formed between the above-described
상기 경사면의 경사는 임펠러인 회전부의 경사에 상응하는 경사를 이룰 수 있다. 여기서 상기 씰 하우징 몸체(510)와 경사면 일단 및 상기 상단 몸체(520)와 경사면 타단의 사이는 곡면을 통해 연결될 수 있다.The inclination of the inclined surface may form an inclination corresponding to the inclination of the rotating part that is the impeller. Here, the
또한 본 발명에 따른 제 1씰 부재(610)는 구동축(220)의 축선을 중심으로 회전부의 전체 반경의 30 내지 70% 를 이루는 사이 위치에 배치될 수 있다.In addition, the
또한 상기 제 1씰 부재(610)와 상기 제 2씰 부재(620)의 내주에는 상기 구동축(220)의 외주와 접촉되는 다수의 단위 씰 부재(611a)가 일정 간격을 이루어 형성된다.In addition, a plurality of
한편 본 발명에 따른 기밀부(600)는 제 3씰 부재(630)를 구비할 수 있다.Meanwhile, the
상기 제 3씰 부재(630)는 상기 씰 하우징 몸체(510)의 타측부에 배치되며, 상기 회전부(400)의 외주에 형성되는 돌출부(400a)와 접촉된다.The
상기 회전부(400)의 외주에서 돌출되는 돌출부(400a)의 저면의 일부는 제 3끼움홈(503)에 끼워져 고정되는 제 3씰 부재(630)의 상면 일부에 접촉될 수 있다.A portion of the lower surface of the protrusion 400a protruding from the outer periphery of the
또한 상기 씰 하우징 부재(510)의 타측부에는 상기 씰 하우징 몸체(510)의 반경 방향을 따라 상기 제 2끼움홈(502)과 일정 거리 이격되는 위치에 형성된 제 3끼움홈(503)에 끼워져 설치된다.In addition, in the other side of the
구동축(220)의 축선을 기준으로 상술한 본 발명에 따른 제 1씰 부재(610)는 상기 제 3 씰 부재(630)와 서로 어긋나는 위치에 배치된다.The
예컨대 본 발명에 따른 제 1씰 부재(610)가 구동축(220)의 축선을 중심으로 회전부(400)의 전체 반경의 30 내지 70% 를 이루는 사이 위치되는 경우, 상기 제 3씰 부재(630)는 회전부(400)의 전체 반경의 70% 이상인 위치에 배치될 수 있다.For example, when the
또한 상기 3씰 부재(630)는 상기 제 1씰 부재(610)와 상기 제 2씰 부재(620)의 사이에 위치된다.Also, the three
상기 제 2씰 부재(620)의 일측면과 상기 제 3씰 부재(630)의 타측면의 경계는 서로 일치된다.A boundary between one side surface of the
또한 상기 제 3씰 부재(630)는 상기 돌출부(400a)의 일면에 접촉되는 다수의 다른 단위 씰 부재(미도시)가 일정 간격을 이루어 형성된다.In addition, in the
도 6은 본 발명에 따른 기밀부 설치에 따른 제 1,2설치 공간에서의 압력 작용을 보여주는 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing the pressure action in the first and second installation spaces according to the installation of the airtight part according to the present invention.
도 6을 참조 하면 제 1설치 공간(a1) 측에서 제 1씰 부재(610)는 씰 하우징 몸체(510)의 일측부에 설치된다.Referring to FIG. 6 , the
여기서 상기 제 1씰 부재(510)는 회전부의 반경 30 내지 70% 이내 위치에 배치된다.Here, the
이때 제 2씰 부재(620)는 제 2설치 공간(a2) 측에서 씰 하우징 몸체(510)의 타측부에 설치된다. 상기 제 2씰 부재(620)의 외주는 상기 제 1씰 부재(610)와 동일 선 상을 따라 배치된다.At this time, the
그리고 제 3씰 부재(630)는 제 1씰 부재(610)와 위치가 어긋나는 위치에 배치된다. 상기 제 3씰 부재(630)는 회전부의 반경 70% 이상의 위치에 배치된다.And the
특히 상기 제 2씰 부재(620)와 상기 제 3씰 부재(630) 사이의 거리는 본 발명에 따른 씰 하우징 몸체(510)의 반경에 상응하는 거리를 이룬다.In particular, the distance between the
또한 씰 하우징 몸체(510)의 중공 내주에 형성되는 단차 몸체(530)와 상기 제 2씰 부재(620)의 제 2씰 내주 몸체(621)의 사이에는 단차 영역(500a)이 형성된다. 상기 단차 영역(500a)에는 축 베어링(700)이 설치된다. 실질적으로 상기 단차 영역(500a)은 압력이 상쇄되는 공간을 제공할 수 있다.Also, a stepped
본 발명에서는 제 1씰 부재(610)를 추가 구성함에 따라 상술한 바와 같이 제 2씰 부재(620)와 단차 몸체(530)의 사이에 공간이 형성되는 것을 이룰 수 있다.In the present invention, as the
다음은 상기와 같은 구성을 갖는 압축기의 작용을 설명한다. 하기의 설명에서 구성은 도 2 내지 도 7을 참조 하기로 한다.The following describes the operation of the compressor having the above configuration. In the following description, reference will be made to FIGS. 2 to 7 for the configuration.
도 4를 참조 하면 증발기(5) 또는 이코노마이저(4)로부터 유동되는 냉매는 냉매 유입구(101)를 통해 유입된다.Referring to FIG. 4 , the refrigerant flowing from the
구동부(200)는 구동축(220)을 회전시킨다. 상기 구동축(220)의 회전에 따라 제 1,2,3회전부(401, 402, 403)는 일정 회전속도로 회전된다. 여기서 제 1,2,3회전부(401, 402, 403)를 에워싸도록 배치되는 제 1,2,3지지부(301, 302, 303)는 비회전되는 구성이다.
The driving
또한 본 발명에 따른 회전부(400)는 구동축(220)의 회전에 의해 회전된다. 상기 회전부(400)는 유입되는 냉매를 일정 압력으로 압축하여 유출한다.Also, the
이때 회전부(400)는 회전되면서 도 6에 도시되는 바와 같이 압축기의 후단측을 따라 압력들이 작용될 수 있다. 상기 압력은 구동축(220)을 포함하여 Psh, P1으로 작용될 수 있다.At this time, as the
또한 제 1,2설치 공간(a1,a2)의 경계에 배치되는 씰 하우징 부(500)의 일측부에는 구동축(220)을 포함하여 Pbf1, Pbf2, Pgear로 작용될 수 있다.In addition, one side of the
상기의 조건은 아래와 같을 수 있다.The above conditions may be as follows.
[식 1][Equation 1]
[식 2][Equation 2]
여기서 F: 추력, r: seal 이빨이 위치한 반경, P: 압력, Cm: 냉매 유량이다.where F: thrust, r: radius where the seal teeth are located, P: pressure, Cm: refrigerant flow rate.
도 7은 본 발명에 따른 제 1씰 부재의 위치에 따른 추력 변화를 보여주는 그래프이다.7 is a graph showing a change in thrust according to the position of the first seal member according to the present invention.
도 6 및 도 7을 참조 하면, 본 발명에 따른 제 1씰 부재(610)를 회전부(400) 직경 기준 17 내지 26%의 위치에 배치하는 경우 도 7에 도시된 바와 같이 추력이 90% 감소하도록 순차적으로 저감될 수 있다.6 and 7, when the
또한 본 발명은 회전부(400)의 후단에서 축 씰인 제 1씰 부재(610)를 상기와 같은 위치에 설치함에 따라 단차 공간(500a)에 압력 상쇄 영역이 형성되도록 하여 Pbf2가 작용하는 면적을 감소시킬 수 있다. 이에 본 발명에 따른 압축기는 추력을 저감할 수 있다.Also, according to the present invention, a pressure offset region is formed in the
상기의 구성 및 작용에 따라 본 발명은 회전부 설치 공간과 구동부 설치 공간과의 경계에서 구동축의 외주에 기밀부를 각각 설치하여 회전부 설치 공간과 구동부 설치 공간과의 압력차를 일정 이하로 줄여 회전부가 회전되는 경우 발생되는 추력을 효율적으로 감소시킬 수 있다.According to the above configuration and action, the present invention reduces the pressure difference between the rotating part installation space and the driving part installation space to a certain level or less by installing an airtight part on the outer periphery of the drive shaft at the boundary between the rotating part installation space and the driving part installation space, so that the rotating part is rotated. It is possible to effectively reduce the generated thrust.
또한 본 발명은 냉매 압축시 회전부 구동부 측으로 상기 냉매가 누설되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the present invention can prevent the refrigerant from leaking toward the rotating part driving unit when the refrigerant is compressed.
또한 본 발명에 따른 상술한 제 1씰 부재의 내측면은 제 1끼움홈의 내주면과 요철 형상으로 결합되어 고정될 수 있다. 또한 제 2씰 부재의 내측면은 제 2끼움홈의 내주면과 요철 형상으로 결합되어 고정될 수 있다. 또한 제 3씰 부재의 내측면은 제 3끼움홈의 내주면과 요철 형상으로 결합되어 고정될 수 있다.In addition, the inner surface of the first seal member according to the present invention may be fixed by being coupled to the inner peripheral surface of the first fitting groove in an uneven shape. In addition, the inner surface of the second seal member may be fixedly coupled to the inner peripheral surface of the second fitting groove in a concave-convex shape. In addition, the inner surface of the third seal member may be fixedly coupled to the inner peripheral surface of the third fitting groove in a concave-convex shape.
또한 상기 제 1씰 부재와 제 1끼움홈은 웨이브 형상의 결합을 이룰 수도 있다. 이에 회전부 회전시 발생되는 힘에 의해 발생되는 압력에 의해 발생되는 반발되는 압력이 작용되는 면적을 더 확장시킬 수도 있다. 이에 제 1씰 부재를 일정 이하로 더 소형화할수 있는 이점도 있다.In addition, the first seal member and the first fitting groove may form a wave-shaped coupling. Accordingly, the area on which the pressure repelled by the pressure generated by the force generated when the rotating part is rotated is applied may be further expanded. Accordingly, there is also an advantage that the first seal member can be further miniaturized below a certain level.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in this specification, and various methods can be obtained by those skilled in the art within the scope of the technical spirit of the present invention. It is obvious that variations can be made. In addition, although the effects according to the configuration of the present invention are not explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the configuration should also be recognized.
100 : 압축기 몸체부
101 : 냉매 유입구
102 : 냉매 유출구
200 : 구동부
210 : 구동 모터
220 : 구동축
300 : 지지부
400 : 회전부
500 : 씰 하우징 부
500a : 단차 영역
510 : 씰 하우징 몸체
520 : 상부 몸체
530 : 단차 몸체
600 : 기밀부
610 : 제 1씰 부재
620 : 제 2씰 부재
630 : 제 3씰 부재100: compressor body 101: refrigerant inlet
102: refrigerant outlet 200: driving unit
210: drive motor 220: drive shaft
300: support 400: rotating part
500: seal
510: seal housing body 520: upper body
530: stepped body 600: airtight part
610: first seal member 620: second seal member
630: third seal member
Claims (12)
상기 제 1설치 공간과 상기 제 2설치 공간의 경계에 배치되도록 상기 압축기 몸체부의 내부에 설치되는 씰 하우징 부;
상기 제 1설치 공간에 배치되며, 상기 씰 하우징 부를 관통하여 상기 제 2설치 공간으로 연장되는 구동축을 갖는 구동부;
상기 제 2설치 공간에 배치되며, 중심이 상기 구동축에 연결되는 회전부; 및,
상기 씰 하우징 부의 양측부에 배치되며, 상기 구동축의 외주를 에워싸도록 배치되는 기밀부;를 포함하되,
상기 기밀부는,
상기 씰 하우징 부의 양측부 서로 다른 위치에 배치되는,
압축기.
a compressor body having a refrigerant inlet at one end, a refrigerant outlet at the other end, and a first installation space and a second installation space;
a seal housing part installed inside the compressor body part so as to be disposed at a boundary between the first installation space and the second installation space;
a driving part disposed in the first installation space and having a driving shaft extending into the second installation space through the seal housing part;
a rotating part disposed in the second installation space and having a center connected to the driving shaft; and;
It includes a; is disposed on both sides of the seal housing portion, the airtight portion is arranged to surround the outer periphery of the drive shaft;
The secret part,
Both sides of the seal housing part are disposed at different positions,
compressor.
상기 씰 하우징 부는,
중공을 형성하는 씰 하우징 몸체와,
상기 씰 하우징 몸체의 상단에서 상기 제 1설치 공간 측으로 경사지도록 형성된 상부 몸체와,
상기 중공의 내주 일단측으로부터 중앙을 향해 연장되고, 상기 중공의 내주와 단차 공간을 형성하는 단차 몸체를 포함하되,
상기 단차 공간에는, 상기 구동축의 외주에 결합되는 축 베어링이 설치되는,
압축기.
The method of claim 1,
The seal housing part,
a seal housing body defining a hollow;
an upper body formed to be inclined toward the first installation space from the upper end of the seal housing body;
and a step body extending from one end of the hollow inner periphery toward the center and forming a stepped space with the inner periphery of the hollow,
In the step space, a shaft bearing coupled to the outer periphery of the drive shaft is installed,
compressor.
상기 기밀부는,
상기 씰 하우징 몸체의 일측부에 설치되는 제 1씰 부재와,
상기 씰 하우징 몸체의 타측부에 설치되는 제 2씰 부재를 포함하되,
상기 제 1씰 부재는,
상기 씰 하우징 몸체의 일측부에 형성되는 제 1끼움홈에 끼워져 설치되고,
상기 제 2씰 부재는,
상기 씰 하우징 몸체의 타측부에 형성되는 제 2끼움홈에 끼워져 설치되되,
상기 제 2씰 부재는,
상기 축 베어링의 측부에 배치되는,
압축기.
3. The method of claim 2,
The secret part,
a first seal member installed on one side of the seal housing body;
a second seal member installed on the other side of the seal housing body;
The first seal member,
It is fitted and installed in a first fitting groove formed on one side of the seal housing body,
The second seal member,
Installed by being inserted into the second fitting groove formed on the other side of the seal housing body,
The second seal member,
disposed on the side of the shaft bearing,
compressor.
상기 제 1씰 부재는,
제 1폭을 갖고 상기 구동축의 외주를 에워싸도록 배치되는 제 1씰 내주 몸체와,
상기 제 1폭 보다 좁은 제 2폭을 갖고, 상기 제 1씰 부재의 외주에 형성되는 제 1씰 외주 몸체를 구비하되,
상기 제 1씰 외주 몸체의 두께는,
상기 제 1씰 외주 몸체의 두께 보다 크게 형성되는,
압축기.
4. The method of claim 3,
The first seal member,
a first seal inner peripheral body having a first width and disposed to surround an outer periphery of the drive shaft;
a first seal outer periphery body having a second width narrower than the first width and formed on an outer periphery of the first seal member;
The thickness of the first seal outer peripheral body,
formed to be larger than the thickness of the first seal outer periphery body,
compressor.
상기 제 2씰 부재는,
상기 구동축의 외주를 에워싸도록 배치되는 제 2씰 내주 몸체와,
상기 제 2씰 내주 몸체의 폭 보다 좁은 폭을 형성하고, 상기 제 2씰 부재의 외주에 형성되는 제 2씰 외주 몸체를 구비하되,
상기 제 2씰 내주 몸체의 두께는,
상기 제 2씰 외주 몸체의 두께 보다 크게 형성되되
상기 제 2씰 내주 몸체는,
상기 축 베어링 측방에 배치되는,
압축기.
5. The method of claim 4,
The second seal member,
a second seal inner peripheral body disposed to surround the outer periphery of the drive shaft;
a second seal outer peripheral body having a width narrower than that of the second seal inner peripheral body and formed on an outer periphery of the second seal member;
The thickness of the inner peripheral body of the second seal is,
The second seal outer peripheral body is formed to be larger than the thickness
The second seal inner peripheral body,
disposed on the side of the shaft bearing,
compressor.
상기 단차 몸체는,
상기 축 베어링을 경계로 상기 제 2씰 부재와 마주보도록 배치되되,
상기 단차 몸체의 두께는,
상기 제 2씰 부재의 두께 보다 작고, 상기 제 1씰 부재의 두께 보다 크게 형성되는,
압축기.
6. The method of claim 5,
The step body,
Doedoe arranged to face the second seal member with the axis bearing as a boundary,
The thickness of the step body is,
is formed to be smaller than the thickness of the second seal member and larger than the thickness of the first seal member,
compressor.
상기 제 1끼움홈과 상기 제 2끼움홈은 서로 동일 선상에 배치되는,
압축기.
4. The method of claim 3,
The first fitting groove and the second fitting groove are disposed on the same line with each other,
compressor.
상기 기밀부는,
제 3씰 부재를 구비하되,
상기 제 3씰 부재는,
상기 씰 하우징 몸체의 타측부에 배치되며, 상기 회전부의 외주에 형성되는 돌출부와 접촉되는,
압축기.
4. The method of claim 3,
The secret part,
Provided with a third seal member,
The third seal member,
disposed on the other side of the seal housing body and in contact with the protrusion formed on the outer periphery of the rotating part,
compressor.
상기 씰 하우징 부재의 타측부에는,
상기 씰 하우징 몸체의 반경 방향을 따라 상기 제 2끼움홈과 일정 거리 이격되는 위치에 형성된 제 3끼움홈에 끼워져 설치되되,
상기 3씰 부재는,
상기 제 1씰 부재와 상기 제 2씰 부재의 사이에 위치되고,
상기 제 2씰 부재의 일측면과 상기 제 3씰 부재의 타측면의 경계는 서로 일치되는,
압축기.
9. The method of claim 8,
On the other side of the seal housing member,
Installed by being inserted into the third fitting groove formed at a position spaced apart from the second fitting groove by a predetermined distance along the radial direction of the seal housing body,
The three seal members,
It is positioned between the first seal member and the second seal member,
A boundary between one side of the second seal member and the other side of the third seal member coincides with each other,
compressor.
상기 제 1씰 부재와 상기 제 2씰 부재의 내주에는,
상기 구동축의 외주와 접촉되는 다수의 단위 씰 부재가 일정 간격을 이루어 형성되는,
압축기.
3. The method of claim 2,
In the inner periphery of the first seal member and the second seal member,
A plurality of unit seal members in contact with the outer periphery of the drive shaft are formed at regular intervals,
compressor.
상기 제 3씰 부재는,
상기 돌출부의 일면에 접촉되는 다수의 다른 단위 씰 부재가 일정 간격을 이루어 형성되는,
압축기.
9. The method of claim 8,
The third seal member,
A plurality of other unit seal members in contact with one surface of the protrusion are formed at regular intervals,
compressor.
터보 냉동기.
With the compressor of claim 1,
turbo chiller.
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