KR20210092032A - Compressor and Chiller including the same - Google Patents
Compressor and Chiller including the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210092032A KR20210092032A KR1020200005509A KR20200005509A KR20210092032A KR 20210092032 A KR20210092032 A KR 20210092032A KR 1020200005509 A KR1020200005509 A KR 1020200005509A KR 20200005509 A KR20200005509 A KR 20200005509A KR 20210092032 A KR20210092032 A KR 20210092032A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- motor
- outlet
- compressor
- fluid
- refrigerant
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
- F04D29/5806—Cooling the drive system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D25/0606—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
- F04D29/582—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/584—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps cooling or heating the machine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
- F25B1/10—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
- F05D2260/201—Heat transfer, e.g. cooling by impingement of a fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2341/00—Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
- F25B2341/001—Ejectors not being used as compression device
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 압축기 및 이를 포함하는 칠러에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 모터를 냉각한 냉매를 압축기의 제1 임펠러의 출구로 유입하여, 칠러의 냉동 효율을 향상시킬 수 있는 압축기 및 이를 포함하는 칠러에 관한 것이다.The present invention relates to a compressor and a chiller including the same, and more particularly, to a compressor capable of improving refrigeration efficiency of a chiller by introducing a refrigerant cooled by a motor into an outlet of a first impeller of the compressor, and a chiller including the same is about
일반적으로, 칠러 시스템은 냉수를 냉수 수요처로 공급하는 것으로서, 냉동 시스템을 순환하는 냉매와, 냉수 수요처와 냉동 시스템의 사이를 순환하는 냉수간에 열교환이 이루어져 냉수를 냉각시키는 것을 특징으로 한다. 이러한 칠러 시스템은 대용량 설비로서, 규모가 큰 건물 등에 설치될 수 있다.In general, a chiller system supplies cold water to a cold water demander, and heat exchange is performed between a refrigerant circulating in a refrigeration system and cold water circulating between a cold water demander and a refrigeration system to cool the cold water. Such a chiller system is a large-capacity facility, and may be installed in a large-scale building.
종래의 칠러 시스템의 구조를 설명하면 다음과 같다.The structure of the conventional chiller system will be described as follows.
도 1을 참조하면, 종래의 칠러 시스템(1)의 주요 구성은, 압축기(10), 응축기(20), 팽창기구(30) 및 증발기(40)로 이루어진다. 또한 종래의 칠러 시스템(10)은 냉매 유로(A) 및 모터 냉각 유로(B)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the main configuration of a
압축기(10)는, 공기나 냉매 가스 등의 기체를 압축하기 위한 기기로써, 냉매를 압축하여 응축기(20)로 제공하도록 형성된다. 압축기(10)는 냉매를 압축하는 임펠러와, 임펠러에 연결된 회전축 및 회전축을 회전시키는 모터를 포함할 수 있다.The
응축기(20)는, 압축기(10)로부터 토출되어 응축기(20)를 통과하는 고온 고압의 냉매와 냉각수를 열교환시켜 냉매를 냉각하도록 형성된다.The
팽창기구(30)는, 액상 냉매를 증발기(40)로 보내고, 고압의 냉매는 팽창 밸브를 통과하면서 저온 저압으로 변화하도록 형성된다.The
증발기(40)는, 냉매가 증발하면서 냉수를 냉각시키도록 형성된다.The
냉매 유로(A)는, 압축기(10)에서 압축된 냉매가 압축기(10)로부터 응축기(20)까지 유동하는 유로, 응축기(20)에서 응축된 냉매가 응축기(20)로부터 팽창기구(30)까지 유동하는 유로, 팽창기구(30)에서 팽창된 냉매가 팽창기구(30)로부터 증발기(40)까지 유동하는 유로 및 증발기(40)에서 증발된 냉매가 증발기(40)로부터 압축기(10)까지 유동하는 유로로 이루어진다.The refrigerant passage A is a passage in which the refrigerant compressed in the
모터 냉각 유로(B)는, 압축기(10) 내에서 고속으로 회전하는 모터에서 발생하는 열을 냉각시키기 위한 유로로써, 응축기(20)에서 응축된 냉매 중 일부가 압축기(10)의 모터 케이싱 내부로 유동하는 유로 및 압축기(10)의 모터 내부를 냉각한 냉매가 압축기(10)의 모터 케이싱 내부에서 증발기(40)로 유동하는 유로로 이루어진다.The motor cooling flow path (B) is a flow path for cooling the heat generated by the motor rotating at high speed in the compressor (10), and some of the refrigerant condensed in the condenser (20) is discharged into the motor casing of the compressor (10). It consists of a flow path and a flow path through which the refrigerant cooled inside the motor of the
응축기(20)에서 응축된 냉매의 일부는, 모터 냉각 유로(B)를 통해 모터를 냉각하는데 사용된다. 예를 들어, 응축기(20)에서 응축된 냉매 중 1~5% 정도가 모터의 냉각에 사용될 수 있다.A part of the refrigerant condensed in the
이와 같이, 종래의 칠러 시스템(1)에서, 응축기(20)에서 응축된 냉매의 일부가 모터 내부로 유입되어, 권선 및 베어링을 포함하는 모터를 효율적으로 냉각하여 모터가 적정 온도에서 동작할 수 있도록 한다.As such, in the
그러나, 종래의 칠러 시스템(1)에서는, 모터 내부를 냉각하고 기체 상태가 된 냉매가 증발기(40)로 유입되면서, 칠러 시스템(1)의 냉동 효율이 감소할 수 있는 문제점이 있다.However, in the
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 모터를 냉각한 냉매를 압축기의 제1 임펠러의 출구로 유입하여 제2 임펠러에 의해 압축되도록 하여, 칠러의 냉동 효율을 향상시키는데 목적이 있다.An object of the present invention is to improve the refrigeration efficiency of a chiller by introducing a refrigerant cooled by a motor into an outlet of a first impeller of a compressor to be compressed by a second impeller in order to solve the above problems.
또한, 본 발명은, 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 모터를 냉각한 냉매가 유동하는 유로에 조절 밸브를 설치하여, 모터의 동작 온도를 효과적으로 제어하도록 하는데 목적이 있다.Another object of the present invention is to effectively control the operating temperature of the motor by installing a control valve in the flow path through which the refrigerant cooled by the motor flows in order to solve the above problems.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description.
본 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기는, 회전축을 갖는 모터, 회전축의 일측에 연결되고, 유체가 유입되는 제1 입구와, 유체가 토출되는 제1 출구와 연결되는 제1 임펠러, 회전축의 타측에 연결되고, 제1 출구로 토출된 유체가 유입되는 제2 입구와, 유체가 토출되는 제2 출구와 연결되는 제2 임펠러 및 응축기로부터 유입된 유체가 유동하고, 모터의 권선 및 베어링을 냉각할 수 있도록 형성된 모터 냉각 유로를 포함하고, 모터 냉각 유로는 제1 출구와 연결될 수 있다. Compressor according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a motor having a rotating shaft, connected to one side of the rotating shaft, a first inlet through which a fluid is introduced, and a first outlet connected to a first outlet through which the fluid is discharged 1 impeller, a second inlet connected to the other side of the rotation shaft, through which the fluid discharged to the first outlet flows, and a second impeller connected to the second outlet through which the fluid is discharged and the fluid introduced from the condenser flows, and a motor cooling flow path formed to cool the windings and the bearing, and the motor cooling flow path may be connected to the first outlet.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기는, 모터를 수용하고, 냉각 유체 입구와 냉각 유체 출구를 포함하는 모터 하우징을 더 포함하고, 모터 냉각 유로는, 응축기와 냉각 유체 입구 사이 및 냉각 유체 출구와 제1 출구 사이에 형성될 수 있다.Meanwhile, the compressor according to an embodiment of the present invention for achieving the above object further includes a motor housing accommodating the motor and including a cooling fluid inlet and a cooling fluid outlet, and the motor cooling passage includes the condenser and the cooling fluid. It may be formed between the inlet and between the cooling fluid outlet and the first outlet.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기는, 제2 출구와 제1 출구에 연결되는 순환 유로를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the compressor according to an embodiment of the present invention for achieving the above object may further include a circulation passage connected to the second outlet and the first outlet.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기에서, 모터 냉각 유로는 순환 유로와 연결될 수 있다.Meanwhile, in the compressor according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the motor cooling passage may be connected to the circulation passage.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기는, 모터 냉각 유로가 순환 유로와 연결되는 합류점에 위치하는 이젝터를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the compressor according to an embodiment of the present invention for achieving the above object may further include an ejector positioned at a junction where the motor cooling passage is connected to the circulation passage.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기는, 모터 냉각 유로의 상에 위치하는 제1 조절 밸브를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the compressor according to an embodiment of the present invention for achieving the above object may further include a first control valve positioned on the motor cooling passage.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기는, 모터 냉각 유로에 장착되고, 모터 냉각 유로 내의 냉매의 온도를 측정하는 온도 센서 및 온도 센서로부터 측정 온도 정보를 수신하고, 수신한 측정 온도 정보에 기초하여 제1 조절 밸브의 개도를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the compressor according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, is mounted on the motor cooling passage, receives the measured temperature information from the temperature sensor and the temperature sensor for measuring the temperature of the refrigerant in the motor cooling passage, and receive It may further include a controller for controlling the opening degree of the first control valve based on the measured temperature information.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기에서, 제어기는 모터 냉각 유로 내의 냉매의 온도가 기설정된 온도 범위를 벗어나는 경우, 제1 조절 밸브의 개도를 제어할 수 있다.Meanwhile, in the compressor according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the controller may control the opening degree of the first control valve when the temperature of the refrigerant in the motor cooling passage is out of a preset temperature range.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 칠러는, 응축기, 증발기, 및 압축기를 포함하고, 압축기는, 회전축을 갖는 모터, 회전축의 일측에 연결되고, 유체가 유입되는 제1 입구와 유체가 토출되는 제1 출구를 포함하는 제1 임펠러, 회전축의 타측에 연결되고, 제1 출구로 토출된 유체가 유입되는 제2 입구와 유체가 토출되는 제2 출구를 포함하는 제2 임펠러 및 응축기로부터 유입된 유체가 유동하고 모터의 권선 및 베어링을 냉각할 수 있도록 형성된 모터 냉각 유로를 포함하고, 모터 냉각 유로는 제1 출구와 연결될 수 있다.On the other hand, the chiller according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes a condenser, an evaporator, and a compressor, the compressor is a motor having a rotating shaft, a first connected to one side of the rotating shaft, the fluid is introduced A first impeller including an inlet and a first outlet through which the fluid is discharged, a second impeller connected to the other side of the rotation shaft and including a second inlet through which the fluid discharged to the first outlet is introduced and a second outlet through which the fluid is discharged. and a motor cooling passage formed so that the fluid introduced from the condenser flows and cools the windings and bearings of the motor, and the motor cooling passage may be connected to the first outlet.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 칠러에서, 압축기는, 제2 출구와 제1 출구에 연결되는 순환 유로를 더 포함하고, 모터 냉각 유로는 순환 유로와 연결될 수 있다.Meanwhile, in the chiller according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the compressor may further include a circulation passage connected to the second outlet and the first outlet, and the motor cooling passage may be connected to the circulation passage.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention, there are the following effects.
본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 및 이를 포함하는 칠러는, 모터를 냉각한 냉매를 압축기의 제1 임펠러의 출구로 유입하여 제2 임펠러에 의해 압축되도록 하여, 칠러의 냉동 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.A compressor and a chiller including the same according to an embodiment of the present invention can improve the refrigeration efficiency of the chiller by introducing the refrigerant cooled by the motor into the outlet of the first impeller of the compressor to be compressed by the second impeller. It works.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 및 이를 포함하는 칠러는, 모터를 냉각한 냉매가 유동하는 유로에 조절 밸브를 설치하고 모터의 동작 온도를 효과적으로 제어하여, 압축기 동작의 안정성을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, in the compressor and the chiller including the same according to an embodiment of the present invention, a control valve is installed in a flow path through which a refrigerant cooled by a motor flows, and the operating temperature of the motor is effectively controlled to increase the stability of the compressor operation. It works.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the description of the claims.
도 1은 종래의 일반적인 칠러 및 모터 냉각 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 칠러를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 및 이를 포함하는 칠러의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기 및 이를 포함하는 칠러의 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 실시예에 따른 압축기에 포함되는 이젝터의 구조를 도시한 도면이다.1 is a view showing a conventional general chiller and motor cooling structure.
2 is a view showing a chiller according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a structure of a compressor and a chiller including the same according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing the structure of a compressor and a chiller including the same according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of an ejector included in the compressor according to the embodiment shown in FIG. 4 .
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.Regardless of the reference numerals, the same or similar components are assigned the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. The suffixes "module" and "part" for the components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have a meaning or role distinct from each other by themselves. Accordingly, the terms “module” and “unit” may be used interchangeably.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed herein is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention , should be understood to include equivalents or substitutes.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including an ordinal number, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
도면에서 각 구성요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제 크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.In the drawings, the thickness or size of each component is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description. In addition, the size and area of each component do not fully reflect the actual size or area.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기(100)를 포함하는 칠러(2)를 도시한 도면이다.2 is a view illustrating a
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기(100)는 칠러 시스템의 일부로써 기능할 뿐만 아니라 공기조화기에도 포함될 수 있으며 기체 상태의 물질을 압축하는 기기라면 어디에든 포함될 수 있을 것이다.Meanwhile, the
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 칠러(2)는, 냉매를 압축하도록 형성된 압축기(100), 압축기(100)에서 압축된 냉매와 냉각수를 열교환시켜 냉매를 응축시키는 응축기(200), 응축기(200)에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창기(300), 팽창기(300)에서 팽창된 냉매와 냉수를 열교환시켜 냉매의 증발과 함께 냉수를 냉각하도록 형성된 증발기(400)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 칠러(2)는, 응축기(200)에서 냉매와 열교환된 냉각수를 냉각하도록 형성되는 냉각수 유닛(600)과, 증발기(400)에서 냉각된 냉수와 공조 공간의 공기를 열교환 시켜 공조 공간의 공기를 냉각하는 공기조화 유닛(500)을 더 포함할 수 있다. On the other hand, the
응축기(200)는 압축기(100)에서 압축된 고압의 냉매를 냉각수 유닛(600)에서 유입되는 냉각수와 열교환하는 장소를 제공할 수 있다. 압축된 고압의 냉매는 냉각수와의 열교환을 통해 응축된다. The
응축기(200)는 쉘-튜브 타입의 열교환기로 구성될 수 있다. 구체적으로, 압축기(100)에서 압축된 고압의 냉매는 응축기 연결유로(160)를 통해 응축기(200) 내부 공간에 해당하는 응축공간(230)으로 유입된다. 또한, 응축공간(230) 내부에는 냉각수 유닛(600)으로부터 유입되는 냉각수가 흐를 수 있는 냉각수 유로(210)를 포함할 수 있다. The
냉각수 유로(210)는 냉각수 유닛(600)으로부터 냉각수가 유입되는 냉각수 유입유로(211)와 냉각수 유닛(600)으로 냉각수가 배출되는 냉각수 토출유로(212)로 구성될 수 있다. 냉각수 유입유로(211)로 유입된 냉각수는 응축공간(230) 내부에서 냉매와 열교환을 한 후, 응축기(200) 내부 일단 또는 외부에 구비된 냉각수 연결유로(240)를 지나 냉각수 토출유로(212)로 유입된다. The cooling
냉각수 유닛(600)과 응축기(200)는 냉각수 튜브(220)를 매개로 하여 연결될 수 있다. 냉각수 튜브(220)는 냉각수 유닛(600)과 응축기(200) 사이에 냉각수가 흐르는 통로가 될 수 있다. 또한, 냉각수 튜브(220)는, 냉각수가 외부로 새어나가지 않도록 고무 등의 재질로 구성될 수 있다. The cooling
냉각수 튜브(220)는 냉각수 유입유로(211)와 연결되는 냉각수 유입튜브(221) 및 냉각수 토출유로(212)와 연결되는 냉각수 토출튜브(222)로 구성될 수 있다. The cooling
냉각수의 흐름을 전체적으로 살펴보면, 냉각수 유닛(600)에서 공기 또는 액체와 열교환을 마친 냉각수는 냉각수 유입튜브(221)를 통해 응축기(200) 내부로 유입된다. 응축기(200) 내부로 유입된 냉각수는 응축기(200) 내부에 구비된 냉각수 유입유로(211), 냉각수 연결유로(240), 냉각수 토출유로(212)를 차례로 지나면서 응축기(200) 내부로 유입된 냉매와 열교환을 한 후, 다시 냉각수 토출튜브(222)를 지나 냉각수 유닛(600)으로 유입된다.Looking at the flow of the cooling water as a whole, the cooling water after heat exchange with air or liquid in the
한편, 냉각수 유닛(600)은, 응축기(200)에서 열교환을 통해 냉매의 열을 흡수한 냉각수를 공냉시킬 수 있다. 냉각수 유닛(600)은, 본체부(630), 냉각수 토출튜브(222)를 통해 열을 흡수한 냉각수가 유입되는 입구인 냉각수 유입관(610), 및 냉각수 유닛(600) 내부에서 냉각된 후 냉각수가 배출되는 출구인 냉각수 토출관(620)으로 구성될 수 있다.Meanwhile, the cooling
냉각수 유닛(600)은 본체부(630) 내부로 유입된 냉각수를 냉각시키기 위해 공기를 이용할 수 있다. 구체적으로 본체부(630)는 공기의 흐름을 발생시키는 팬을 구비할 수 있고, 공기가 토출되는 공기 토출구(631)와 본체부(630) 내부로 공기를 유입되는 입구에 해당하는 공기 흡입구(632)를 포함할 수 있다. The cooling
열교환을 마치고 공기 토출구(631)에서 토출되는 공기는 난방에 이용될 수 있다. 응축기(200)에서 열교환을 마친 냉매는 응축되어 응축공간(230) 하부에 고이게 된다. 고인 냉매는 응축공간(230) 내부에 구비된 냉매박스(250)로 유입된 후 팽창기(300)로 흘러간다. After the heat exchange, the air discharged from the
냉매박스(250)는 냉매 유입구(251)를 포함할 수 있다. 냉매 유입구(251)로 유입된 냉매는 팽창기구 연결유로(260)를 통해 토출된다. 팽창기구 연결유로(260)는 팽창기구 연결유로 유입구(261)를 포함할 수 있으며, 팽창기구 연결유로 유입구(261)는 냉매박스(250)의 하부에 위치할 수 있다. The
증발기(400)는 팽창기(300)에서 팽창된 냉매와 냉수 사이에 열교환이 일어나는 증발공간(430)을 포함할 수 있다. 팽창기구 연결유로(260)에서 팽창기(300)를 통과한 냉매는 증발기 연결유로(360)를 통해 증발기(400) 내부에 구비된 냉매 분사장치(450)로 유동하며, 냉매 분사장치(450)에 구비된 냉매 분사홀(451)을 통해 증발기(400) 내부로 골고루 퍼지게 된다. The
또한, 증발기(400) 내부에는 증발기(400) 내부로 냉수가 유입되는 냉수 유입유로(411)와 증발기(400) 외부로 냉수가 토출되는 냉수 토출유로(412)를 포함하는 냉수유로(410)가 구비될 수 있다. In addition, in the
냉수는 증발기(400) 외부에 구비된 공기조화 유닛(500)과 연통된 냉수튜브(420)를 통해 유입되거나 토출된다. 냉수튜브(420)는 공기조화 유닛(500) 내부의 냉수가 증발기(400)로 향하는 통로인 냉수 유입튜브(421)와 증발기(400)에서 열교환을 마친 냉수가 공기조화 유닛(500)으로 향하는 통로인 냉수 토출튜브(422)로 구성될 수 있다. 즉, 냉수 유입튜브(421)는 냉수 유입유로(411)와 연통되고 냉수 토출튜브(422)는 냉수 토출유로(412)와 연통된다. The cold water is introduced or discharged through the
냉수의 흐름을 살펴보면, 냉수는, 공기조화 유닛(500), 냉수 유입튜브(421), 냉수 유입유로(411)를 거쳐 증발기(400)의 내부 일단 또는 증발기(400)의 외부에 구비된 냉수 연결유로(440)를 통과한 후, 냉수 토출유로(412), 냉수 토출튜브(422)를 거쳐 공기조화 유닛(500)으로 다시 유입된다. Looking at the flow of cold water, the cold water passes through the
공기조화 유닛(500)은 증발기(400)에서 냉각된 냉수와 공조 공간의 공기를 열교환시킬 수 있다. 증발기(400)에서 냉각된 냉수는 공기조화 유닛(500) 내에서 공기의 열을 흡수하여 실내 냉방을 가능하게 한다. 공기조화 유닛(500)은 냉수 유입튜브(421)와 연통되는 냉수 토출관(520)과 냉수 토출튜브(422)와 연통되는 냉수 유입관(510)을 포함할 수 있다. 증발기(400)에서 열교환을 마친 냉매는 압축기 연결유로(460)를 통해 압축기(100)로 다시 유입된다. The
압축기(100)는, 냉매를 축 방향으로 흡입하여 원심 방향으로 압축하는 하나 이상의 임펠러(110, 120), 모터 하우징 내에 수용되어 회전하는 모터(131), 임펠러(110, 120) 및 임펠러(110, 120)를 회전시키는 모터(131)가 연결된 회전축(132), 회전축(132)을 공중에서 회전 가능하도록 지지하는 다수개의 베어링(141)과 베어링(141)을 지지하는 베어링 하우징(142)을 포함하는 베어링부(140), 회전축(132)과의 거리를 감지하는 갭센서(미도시) 및 회전축(132)이 축방향으로 진동하는 것을 제한하는 트러스트 베어링(150)을 포함할 수 있다.
임펠러(110, 120)는 1단 또는 2단으로 이루어질 수 있고, 다수 개의 단으로 이루어질 수도 있다. 임펠러(110, 120)는 회전축(132)에 의해 회전을 하며, 축 방향으로 유입된 냉매를 원심방향으로 회전에 의해 압축을 함으로써 냉매를 고압으로 만들 수 있다. The
모터(131)는 스테이터(134) 및 로터(133)로 구성되어 회전축(132)을 회전시킬 수 있다. 로터(133)는 회전축(132)의 외둘레에 배치될 수 있고, 회전축(132)과 함께 회전될 수 있다. 스테이터(134)는 로터(133)의 외둘러를 둘러싸도록 모터 하우징 내부에 배치될 수 있다. 모터(131)는 회전축(132)과 별도의 회전축을 가지고 벨트(미도시)에 의해 회전력을 회전축(132)으로 전달하는 구조를 가질 수도 있다. The
회전축(132)은 임펠러(110, 120) 및 모터(131)와 연결될 수 있다. 회전축(132)은 도 2의 좌우 방향으로 연장된다. 이하, 회전축(132)의 축 방향은 좌우 방향을 의미한다. 베어링(141) 및 트러스트 베어링(150)이 자기 베어링인 경우에, 회전축(132)은 자기력에 의해 움직일 수 있도록 금속을 포함하는 것이 바람직하다.The
회전축(132)의 축 방향의 진동을 방지하기 위해, 트러스트 베어링(150)은 회전축(132)이 축 방향과 수직한 면에서 일정한 면적을 가지는 것이 바람직하다. 구체적으로, 회전축(132)은 트러스트 베어링(150)에 의해 회전축(132)을 이동시킬 수 있도록 회전축 날개(135)를 더 포함할 수 있다. 회전축 날개(135)는 축 방향에 수직한 면에서 회전축(132)의 단면적 보다 넓은 면적을 가질 수 있다. 회전축 날개(135)는 회전축(132)의 회전 반경 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.In order to prevent the
베어링(141)과 트러스트 베어링(150)이 자기 베어링인 경우, 베어링(141)과 트러스트 베어링(150)은 도체로 구성될 수 있고, 코일(미도시)이 권선될 수 있다. 이 경우, 베어링(141)과 트러스트 베어링(150)은 권선된 코일에 흐르는 전류에 의해 자석과 같은 역할을 한다. When the
베어링(141)은 회전축(132)을 중심으로 하여 회전축(132)을 둘러싸도록 다수 개가 구비될 수 있고, 트러스트 베어링(150)은 회전축(132)의 회전 반경 방향으로 연장되어 구비되는 회전축 날개(135)에 인접하도록 구비될 수 있다. A plurality of
베어링(141)은 회전축(132)이 공중에 부양된 상태에서 마찰 없이 회전할 수 있도록 한다. 베어링(141)이 자기 베어링인 경우, 베어링(141)에 권선된 코일에 의해 생성된 자기력에 의해 회전축(132)은 공중에 부양하게 된다. The
트러스트 베어링(150)은 회전축(132)이 축 방향의 진동으로 이동하는 것을 제한하고, 서지 발생시에 회전축(132)이 임펠러(120) 방향으로 이동하면서, 압축기(100)의 다른 구성과 회전축(132)의 충돌하게 되는 것을 방지한다.The
베어링(141)과 트러스트 베어링(150)은 자기 베어링일 수도 있고, 에어 포일 베어링일 수도 있다.The
트러스트 베어링(150)이 에어 포일 베어링인 경우, 트러스트 베어링(150)은 베이스 플레이트(미도시), 범프 포일(미도시), 탑 포일(미도시)을 포함할 수 있다.When the
에어 포일 베어링은 원판형의 베이스 플레이트에 복수의 부채꼴 형상의 범프 포일이 안착되고, 안착된 범프 포일의 상부에 탑 포일이 안착되는 형태를 가질 수 있다.The air foil bearing may have a form in which a plurality of sector-shaped bump foils are seated on a disk-shaped base plate, and a top foil is seated on the seated bump foils.
베이스 플레이트는 상면이 평탄하게 형성되고, 원판 형상의 디스크에 원형의 홀이 포함되는 형태를 가질 수 있다. 상면에 범프 포일 및 탑 포일이 용접을 통해 부착될 수 있다.The base plate may have a flat top surface, and a circular hole may be included in a disk-shaped disk. A bump foil and a top foil may be attached to the upper surface through welding.
베이스 플레이트의 외측에는 적어도 하나 이상의 장착러그가 형성될 수 있고, 장착러그는 체결구 등이 체결될 수 있는 장착홈을 가질 수 있다. 베이스 플레이트는 장착러그를 통해 다른 기계 장치 등에 장착될 수 있다.At least one mounting lug may be formed on the outside of the base plate, and the mounting lug may have a mounting groove to which a fastener may be fastened. The base plate can be mounted to other mechanical devices or the like through mounting lugs.
범프 포일은 복수개로 형성될 수 있고, 부채꼴 형상으로 형성될 수 있다. 각각의 범프 포일은 일정 간격으로 형성되는 복수의 범프를 포함할 수 있다. 범프 포일은 베이스 플레이트에 용접을 통해 부착될 수 있다.The bump foil may be formed in plurality, and may be formed in a fan shape. Each bump foil may include a plurality of bumps formed at regular intervals. The bump foil may be attached to the base plate via welding.
탑 포일은 복수개로 형성될 수 있고, 부채꼴 형상으로 형성될 수 있다. 탑 포일은 평탄부와 경사부를 포함할 수 있고, 경사부의 끝단은 베이스 플레이트에 용접을 통해 부착될 수 있다. 탑 포일은 일단이 베이스 플레이트에 고정되고 타단이 플레이트와 이격되어 변형되는 형태로 형성될 수 있다.The top foil may be formed in plurality, and may be formed in a fan shape. The top foil may include a flat portion and an inclined portion, and an end of the inclined portion may be attached to the base plate by welding. The top foil may be formed in such a way that one end is fixed to the base plate and the other end is spaced apart from the plate and deformed.
갭센서는 회전축(132)의 축 방향 움직임을 측정할 수 있다. 또한, 갭센서는 회전축(132)의 상하 방향(축 방향과 직교하는 방향) 움직임을 측정할 수 있다. 갭센서는 다수의 갭센서를 포함할 수 있다.The gap sensor may measure the axial movement of the
예를 들면, 갭센서는 회전축(132)의 상하 방향 움직임을 측정하는 제1 갭센서(미도시)와 회전축(132)의 좌우 방향 움직임을 측정하는 제2 갭센서(미도시)로 구성될 수 있다. For example, the gap sensor may be composed of a first gap sensor (not shown) that measures the vertical movement of the
냉매의 흐름을 살펴보면, 압축기 연결유로(460)를 통해 압축기(100) 내부로 유입된 냉매는, 임펠러(110, 120)의 작용으로 원주 방면으로 압축된 후, 응축기 연결유로(160)로 토출된다. 압축기 연결유로(460)는 임펠러(110, 120)의 회전 방향과 수직인 방향으로 냉매가 유입될 수 있도록 압축기(100)와 연결될 수 있다.Looking at the flow of the refrigerant, the refrigerant introduced into the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기(100) 및 이를 포함하는 칠러(3)의 구조를 도시한 도면이다.3 is a view showing the structure of the
도면을 참조하면, 압축기(100)는, 제1 임펠러(110), 제2 임펠러(120), 모터(131), 제1 입구(111), 제1 출구(112), 제2 입구(121), 제2 출구(122), 연결 유로(180), 제1 합류점(181) 및 모터 냉각 유로(170)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the
제1 임펠러(110)는, 냉매를 축 방향으로 흡입하여 원심 방향(축 방향에 수직한 방향)으로 압축하는 역할을 한다. 제1 임펠러(110)는, 회전축(132)의 일측에 연결되고, 유체가 유입되는 제1 입구(111)와, 유체가 토출되는 제1 출구(112)와 연결될 수 있다.The
제1 입구(111)는 회전축(132)의 축 방향과 평행한 방향으로 형성될 수 있고, 제1 출구(112)는 회전축(132)의 축 방향과 수직한 방향으로 형성될 수 있다.The first inlet 111 may be formed in a direction parallel to the axial direction of the
제1 임펠러(110)는 회전축(132)에 의해 회전을 하며, 제1 입구(111)를 통해 축 방향으로 유입된 냉매를 원심 방향으로 회전에 의해 압축을 함으로써 유입된 냉매를 고압으로 만들 수 있다.The
제1 임펠러(110)의 회전에 의해 압축된 냉매는 제1 출구(112)를 통해 토출될 수 있다.The refrigerant compressed by the rotation of the
제2 임펠러(120)는, 제1 임펠러(110)와 같이 냉매를 축 방향으로 흡입하여 원심 방향으로 압축하는 역할을 한다. 제2 임펠러(120)는, 회전축(132)의 타측에 연결되고, 유체가 유입되는 제2 입구(121)와, 유체가 토출되는 제2 출구(122)와 연결될 수 있다.The
제2 입구(121)는 회전축(132)의 축 방향과 평행한 방향으로 형성될 수 있고, 제2 출구(122)는 회전축(132)의 축 방향과 수직한 방향으로 형성될 수 있다.The
제2 임펠러(120)는 회전축(132)에 의해 회전을 하며, 제2 입구(121)를 통해 축 방향으로 유입된 냉매를 원심 방향으로 회전에 의해 압축을 함으로써 유입된 냉매를 고압으로 만들 수 있다.The
제2 임펠러(120)의 회전에 의해 압축된 냉매는 제2 출구(122)를 통해 토출될 수 있다.The refrigerant compressed by the rotation of the
연결 유로(180)는, 제1 출구(112)와 제2 입구(121) 사이에 형성되어, 제1 출구(112)와 제2 입구(121)를 연결할 수 있다. 제1 임펠러(110)에서 압축되어 제1 출구(112)로 토출된 냉매는 연결 유로(180)를 통해 제2 입구(121)로 유입될 수 있다.The
모터 냉각 유로(170)는, 모터(131)로 냉매가 유동하도록 하여, 모터(131)의 권선 및 베어링을 냉각할 수 있도록 한다. The motor cooling passage 170 allows the refrigerant to flow to the
모터(131)는, 모터 냉각 유로(170)를 통해 유입된 냉매에 의해 냉각될 수 있고, 모터(131)를 냉각한 냉매는 모터 냉각 유로(170)를 통해 토출될 수 있다.The
모터 냉각 유로(170)는 제1 출구(112)와 연결될 수 있다. 구체적으로, 모터 냉각 유로(170)는 연결 유로(180)에 연결될 수 있다. 모터 냉각 유로(170)를 통해 토출된 냉매는 연결 유로(180)를 통해 제2 입구(121)로 유입될 수 있다.The motor cooling passage 170 may be connected to the
연결 유로(180)는 적어도 일부가 압축기(100)의 외부에 위치하는 튜브에 의해 형성될 수 있다. 한편, 연결 유로(180)는 압축기(100) 내부에 형성될 수도 있다.At least a portion of the
한편, 압축부(100)는 모터(131)를 수용하고, 냉각 유체 입구(미도시)와 냉각 유체 출구(미도시)를 포함하는 모터 하우징(136)을 포함할 수 있다. Meanwhile, the
모터 냉각 유로(170)는, 제1 모터 냉각 유로(171)와 제2 모터 냉각 유로(172)로 구성될 수 있다. 제1 모터 냉각 유로(171)는 응축기(200)와 냉각 유체 입구 사이에 형성될 수 있고, 제2 모터 냉각 유로(172)는 냉각 유체 출구와 제1 출구(112) 사이에 형성될 수 있다. 구체적으로, 제2 모터 냉각 유로(172)는 냉각 유체 출구와 연결 유로(180)의 제1 합류점(181) 사이에 형성될 수 있다. The motor cooling passage 170 may include a first
제1 모터 냉각 유로(171)를 통해 모터 하우징(136) 내부로 유입된 냉매는 모터(131)를 냉각할 수 있고, 모터(131)를 냉각한 냉매는 제2 모터 냉각 유로(172)를 통해 연결 유로(180)로 유입될 수 있다. 연결 유로(180)로 유입된 냉매는 제1 출구(112)에서 토출된 냉매와 혼합되고, 제2 임펠러(120)에 의해 압축될 수 있다.The refrigerant introduced into the
모터(131)를 냉각한 냉매는 기체 상태일 수 있다. 모터(131)를 냉각한 기체 상태의 냉매는, 제1 임펠러(110)에서 제대로 압축되지 않고 발생하는 비응축 기체와 혼합되어 제2 임펠러(120)에서 다시 압축될 수 있다.The refrigerant cooling the
이에 따라, 모터(131)를 냉각한 냉매는 증발기(400)로 토출되지 않고, 압축기(100) 내에서 압축될 수 있다. 따라서, 압축기(100)를 포함하는 칠러(3)의 냉동 효율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the refrigerant that has cooled the
한편, 압축기(100)는, 모터 냉각 유로(170) 상에 위치하는 제1 조절 밸브(173)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 조절 밸브(173)는 제2 모터 냉각 유로(172) 상에 위치할 수 있다. 또는, 제1 조절 벨브(173)는 제1 모터 냉각 유로(171) 및 제2 모터 냉각 유로(172) 상에 각각 동시에 위치할 수 있다. 제1 조절 밸브(173)의 개도에 따라서 모터 냉각 유로(170)에서 유동하는 냉매의 양 또는 모터 하우징(136) 내의 냉매의 압력이 조절될 수 있다.Meanwhile, the
압축기(100)는, 온도 센서(174) 및 제어기(미도시)를 더 포함할 수 있다.The
온도 센서(174)는 모터 냉각 유로(170)에 장착되고, 모터 냉각 유로(170) 내의 냉매의 온도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(174)는 제2 모터 냉각 유로(172) 상에 위치할 수 있다. 또는, 온도 센서(174)는 모터 하우징(136) 내에 위치할 수 있다.The
제어기는 온도 센서(174)로부터 측정 온도 정보를 수신하고, 수신한 측정 온도 정보에 기초하여 제1 조절 밸브(173)의 개도를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어기는 모터 냉각 유로(170) 내 또는 모터 하우징(136) 내의 냉매의 온도가 기설정된 온도 범위를 벗어나는 경우, 제1 조절 밸브(173)의 개도를 제어할 수 있다.The controller may receive the measured temperature information from the
냉매의 온도가 기설정된 온도 범위의 하한점보다 더 낮거나, 상한점보다 더 높은 경우, 제어기는 제1 조절 밸브(173)가 현재 상태보다 덜 개방되도록(더 잠기도록) 제어하거나, 또는 더 개방되도록(덜 잠기도록) 제어할 수 있다.When the temperature of the refrigerant is lower than the lower limit of the preset temperature range or higher than the upper limit, the controller controls the
제어기는 메모리, 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 임의의 유형의 제어기일 수 있다.The controller may be any type of controller including memory, hardware and software.
이에 따라, 모터 냉각 유로(170)에서 유동하는 냉매의 양 또는 모터 하우징(136) 내의 냉매의 압력이 적합하게 조절될 수 있다. 따라서, 모터(131)의 동작 온도를 효과적으로 제어하여, 압축기(100)의 동작 안정성을 높일 수 있다.Accordingly, the amount of refrigerant flowing in the motor cooling passage 170 or the pressure of the refrigerant in the
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 칠러(3)는, 응축기(200), 증발기(400), 팽창기구(300) 및 압축기(100)를 포함할 수 있다. 또한, 칠러(3)는, 응축기 연결유로(160), 팽창기구 연결유로(260), 증발기 연결유로(360) 및 압축기 연결유로(460)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
응축기(200)는, 압축기(100)로부터 토출되어 응축기(200)를 통과하는 고온 고압의 냉매와 냉각수를 열교환시켜 냉매를 냉각하도록 형성될 수 있다. 압축기(100)에서 압축된 고압의 냉매는 응축기 연결유로(160)를 통해 응축기(200) 내부 공간에 해당하는 응축공간(230)으로 유입될 수 있다The
팽창기구(300)는, 액상 냉매를 증발기(400)로 보내고, 고압의 냉매는 팽창 밸브를 통과하면서 저온 저압으로 변화하도록 형성된다. 팽창기구 연결유로(260)에서 팽창기(300)를 통과한 냉매는 증발기 연결유로(360)를 통해 증발기(400)로 유입될 수 있다.The
증발기(400)는, 냉매가 증발하면서 냉수를 냉각시키도록 형성될 수 있다. 증발기(400)에서 열교환을 마친 냉매는 압축기 연결유로(460)를 통해 압축기(100)로 다시 유입된다.The
응축기(200), 증발기(400), 팽창기구(300), 응축기 연결유로(160), 팽창기구 연결유로(260), 증발기 연결유로(360) 및 압축기 연결유로(460)는 도 2와 관련하여 앞서 설명된 구조를 모두 포함한다.The
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기 및 이를 포함하는 칠러의 구조를 도시한 도면이다.4 is a view showing the structure of a compressor and a chiller including the same according to another embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 압축기(100)는, 제1 임펠러(110), 제2 임펠러(120), 모터(131), 제1 입구(111), 제1 출구(112), 제2 입구(121), 제2 출구(122), 연결 유로(180) 및 모터 냉각 유로(170)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the
본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기(100) 및 이를 포함하는 칠러(4)는, 도 3에 도시된 실시예에 따른 압축기(100) 및 이를 포함하는 칠러(3)와 비교하여, 제2 출구(122), 제1 출구(112) 및 모터 냉각 유로(170)와 연결되는 순환 유로(190)를 더 포함할 수 있다. 순환 유로(190)와 관련한 구성에서만 도 3에 도시된 압축기(100) 및 이를 포함하는 칠러(3)와 차이가 있다.The
따라서 도 4의 순환 유로(190)와 관련한 구성을 제외한 다른 구성요소 모두는 상기 기재한 도 3의 구성요소들과 그 동작이 동일하며, 상기 기재한 도 3의 구성요소들의 동작을 모두 포함한다.Accordingly, all other components except for the configuration related to the circulation passage 190 of FIG. 4 have the same operation as the components of FIG. 3 described above, and include all of the operations of the components of FIG. 3 described above.
순환 유로(190)는, 제2 임펠러(120)에 의해 압축된 냉매 중 일부를 제1 출구(112)로 순환시키는 유로이다. 제2 임펠러(120)에 의해 압축된 냉매 중 제1 출구(112)로 순환되는 냉매의 양에 의해 압축기(100)의 용량이 조절될 수 있다.The circulation passage 190 is a passage for circulating a portion of the refrigerant compressed by the
압축기(100)는, 제1 임펠러(110), 제1 입구(111) 및 제1 출구(112)를 포함하는 제1 하우징(미도시)을 포함할 수 있다.The
제1 하우징에는 제1 볼류트(미도시) 및 가스챔버(미도시)가 포함될 수 있다.The first housing may include a first volute (not shown) and a gas chamber (not shown).
제1 볼류트는 원 형상 또는 호 형상으로 형성될 수 있고, 가스의 유동방향으로 점차 확장되는 형상으로 형성될 수 있다. 제1 볼류트는 제1 임펠러(110) 및 제1 출구(112)와 연결되어, 제1 임펠러(110)에서 압축된 냉매가 제1 볼류트를 통해 유동할 수 있고, 제1 볼류트에서 제1 출구(112)로 냉매가 토출될 수 있다.
The first volute may be formed in a circular shape or an arc shape, and may be formed in a shape gradually expanding in the gas flow direction. The first volute is connected to the
가스챔버는 제1 하우징 내에서 제1 볼류트와 이격되게 형성될 수 있고, 원 형상 또는 호 형상으로 형성될 수 있다. 가스챔버는 복수 개의 가스 조절 통로를 통해 제1 출구(112)와 연결되어, 가스챔버로 유입된 가스가 제1 출구(112)로 토출될 수 있다.The gas chamber may be formed to be spaced apart from the first volute in the first housing, and may be formed in a circular shape or an arc shape. The gas chamber may be connected to the
순환 유로(190)의 출구단은 순환 연결유로(미도시)를 통해 가스챔버와 연통될 수 있다. 따라서, 제2 임펠러(120)에 의해 압축된 냉매 중 일부는 순환 유로(190) 및 순환 연결유로를 순차적으로 통과하여 가스챔버로 유입될 수 있다. 가스챔버로 유입된 냉매는 가스 챔버 내에서 넓게 퍼진 후, 가스 조절 통로를 통해 분산되어 제1 출구(112)로 토출될 수 있다.The outlet end of the circulation passage 190 may communicate with the gas chamber through a circulation connection passage (not shown). Accordingly, some of the refrigerant compressed by the
순환 유로(190)는, 적어도 일부가 압축기(100)의 외부에 위치하는 튜브에 의해 형성될 수 있다. 한편, 순환 유로(190)는 압축기(100) 내부에 형성될 수도 있다.The circulation passage 190 may be formed by a tube, at least a portion of which is located outside the
한편, 순환 유로(190)는 순환 유로(190)를 통과하는 가스의 유량을 조절하는 제2 조절 밸브(192)를 더 포함할 수 있다. 제2 조절 밸브(192)는 개도 조절이 가능한 밸브 등으로 구성될 수 있다. 제2 조절 밸브(192)의 개도가 증가되면 제2 임펠러(120)에 의해 압축된 후 순환 유로(190)를 통해 제1 출구(112)로 유입되는 냉매의 유량이 증가될 수 있다. 반대로, 제2 조절 밸브(192)의 개도가 감소되면 제2 임펠러(120)에 의해 압축된 후 순환 유로(190)를 통해 제1 출구(112)로 유입되는 냉매의 유량이 감소될 수 있다.Meanwhile, the circulation passage 190 may further include a
모터 냉각 유로(170)는 제1 출구(112)와 연결될 수 있다. 구체적으로, 모터 냉각 유로(170)는 순환 유로(190)에 연결될 수 있다. 모터 냉각 유로(170)를 통해 토출된 냉매는 순환 유로(190)를 통해 제1 출구(112)로 유입될 수 있다. 제1 출구(112)로 유입된 냉매는 연결 유로(180)를 거쳐 제2 입구(121)로 유입될 수 있다.The motor cooling passage 170 may be connected to the
모터 냉각 유로(170)는, 제1 모터 냉각 유로(171)와 제2 모터 냉각 유로(172)로 구성될 수 있다. 제2 모터 냉각 유로(172)는 모터 하우징(136)의 냉각 유체 출구와 순환 유로(190)의 제2 합류점(191) 사이에 형성될 수 있다. The motor cooling passage 170 may include a first
제1 모터 냉각 유로(171)를 통해 모터 하우징(136) 내부로 유입된 냉매는 모터(131)를 냉각할 수 있고, 모터(131)를 냉각한 냉매는 제2 모터 냉각 유로(172)를 통해 순환 유로(190)로 유입될 수 있다. 순환 유로(190)로 유입된 냉매는 제1 출구(112)에서 토출된 냉매와 혼합되고, 제2 임펠러(120)에 의해 압축될 수 있다.The refrigerant introduced into the
모터(131)를 냉각한 냉매는 기체 상태일 수 있다. 모터(131)를 냉각한 기체 상태의 냉매는, 제1 임펠러(110)에서 제대로 압축되지 않고 발생하는 비응축 기체와 혼합되어 제2 임펠러(120)에서 다시 압축될 수 있다.The refrigerant cooling the
이에 따라, 모터(131)를 냉각한 냉매는 증발기(400)로 토출되지 않고, 압축기(100) 내에서 압축될 수 있다. 따라서, 압축기(100)를 포함하는 칠러(4)의 냉동 효율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the refrigerant that has cooled the
도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 칠러(4)는, 응축기(200), 증발기(400), 팽창기구(300) 및 압축기(100)를 포함할 수 있다. 또한, 칠러(4)는, 응축기 연결유로(160), 팽창기구 연결유로(260), 증발기 연결유로(360) 및 압축기 연결유로(460)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the
응축기(200), 증발기(400), 팽창기구(300), 응축기 연결유로(160), 팽창기구 연결유로(260), 증발기 연결유로(360) 및 압축기 연결유로(460)는 도 2 및 도 3과 관련하여 앞서 설명된 구조를 모두 포함한다.The
도 5는 도 4에 도시된 실시예에 따른 압축기에 포함되는 이젝터의 구조를 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of an ejector included in the compressor according to the embodiment shown in FIG. 4 .
도면을 참조하면, 순환 유로(190)는, 모터 냉각 유로(170)가 순환 유로(190)와 연결되는 제2 합류점(191)에 이젝터(193)를 더 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the circulation passage 190 may further include an
이젝터(193)는, 제2 모터 냉각 유로(172)를 통해 순환 유로(190)로 유입되는 냉매가 제2 합류점(191)에서 제2 출구(122) 방향으로 역류하는 현상을 방지하기 위하여 설치될 수 있다.The
이젝터(193)는, 제1 수용부(1931), 제2 수용부(1932), 제1 유입부(1933), 제2 유입부(1934), 제1 방출부(1935), 제2 방출부(1936)를 포함할 수 있다.The
제1 수용부(1931)는 중공체로 형성되어, 제1 유입부(1933)를 통해 유입된 유체가 수용되는 공간으로, 유입된 유체는 제1 방출부(1935)를 통해 제2 수용부(1932)로 토출될 수 있다.The first
제2 수용부(1932)는 중공체로 형성되어, 제1 방출부(1935)를 통해 토출된 유체와 제2 유입부(1934)를 통해 유입된 유체가 혼합되는 공간으로, 혼합된 유체는 제2 방출부(1936)를 통해 이젝터(193) 외부로 토출될 수 있다.The second
제2 수용부(1932)가 제2 방출부(1936)와 연결되는 일측은, 혼합된 유체의 통로 면적이 점진적으로 감소하는 형태로 형성될 수 있다.One side of the second
제1 유입부(1933)는 고압 유체가 유입되는 통로이고, 제2 유입부(1934)는 저압 유체가 유입되는 통로이다.The
제2 유입부(1934)는 제1 유입부(1933)와 유체의 유입 방향이 서로 다르도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 유입부(1934)의 유체 유입 방향과 제1 유입부(1933)의 유체 유입 방향은 서로 직각을 이룰 수 있다.The
이젝터(193) 내에서, 고압 유체는 구동 유체의 역할을 할 수 있다. 고압 유체는, 제1 방출부(1935)를 통해 토출되면서 압력이 낮아지고, 이에 따라 제2 수용부(1932) 내의 압력 변화에 의해 저압 유체가 제2 수용부(1932) 내로 유입되어 구동 유체와 함께 혼합되고, 제2 방출부(1936)를 통해 외부로 배출될 수 있다.Within the
한편, 제2 방출부(1936)는, 저압 유체와 고압 유체가 혼합된 유체가 팽창되면서 이젝터(193)에서 방출되도록, 유체의 통로 면적이 점진적으로 증가되도록 형성될 수 있다.Meanwhile, the
한편, 제1 방출부(1935)는, 유체의 유동 방향으로 유체의 통로 면적이 점진적으로 감소되도록 형성될 수 있다. 또는, 제1 방출부(1935)는, 유체의 유동 방향으로 유체의 통로 면적이 점진적으로 감소되다가, 노즐목(미도시)를 통과하면서 유체의 통로 면적이 점진적으로 증가되는 형태로 형성될 수 있다. Meanwhile, the
제1 유입부(1933)는 제1 모터 냉각 유로(172)의 일단과 연결될 수 있고, 제2 유입부(1934)는 제2 출구(122)와 연결된 순환 유로(190)의 일단과 연결될 수 있으며, 제2 방출부(1936)는 제1 출구(112)와 연결된 순환 유로(190)의 일단과 연결될 수 있다.The
따라서, 모터(131)를 냉각한 냉매는 제2 모터 냉각 유로(172)를 통해 이젝터(193)로 유입되고, 이젝터(193) 내에서 제2 출구(122)에서 토출된 냉매의 일부와 혼합될 수 있다.Accordingly, the refrigerant that has cooled the
이젝터(193)는 스테인리스 스틸, 구리, 알루미늄 또는 황동과 같은 금속 재료로 형성될 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다.The
본 발명에 따른 압축기 및 이를 포함하는 칠러는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.In the compressor and the chiller including the same according to the present invention, the configuration and method of the embodiments described above are not limitedly applicable, but all or part of each embodiment may be modified so that various modifications may be made. They may be selectively combined and configured.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and it is common in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications may be made by those having the knowledge of, of course, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.
Claims (10)
상기 회전축의 일측에 연결되고, 유체가 유입되는 제1 입구와, 유체가 토출되는 제1 출구와 연결되는 제1 임펠러;
상기 회전축의 타측에 연결되고, 상기 제1 출구로 토출된 유체가 유입되는 제2 입구와, 유체가 토출되는 제2 출구와 연결되는 제2 임펠러; 및
응축기로부터 유입된 유체가 유동하고, 상기 모터의 권선 및 베어링을 냉각할 수 있도록 형성된 모터 냉각 유로;를 포함하고,
상기 모터 냉각 유로는 상기 제1 출구와 연결되는 것을 특징으로 하는 압축기.a motor having a rotating shaft;
a first impeller connected to one side of the rotation shaft and connected to a first inlet through which the fluid is introduced and a first outlet through which the fluid is discharged;
a second impeller connected to the other side of the rotation shaft and connected to a second inlet through which the fluid discharged to the first outlet is introduced, and a second outlet through which the fluid is discharged; and
A motor cooling flow path formed so that the fluid introduced from the condenser flows and cools the windings and bearings of the motor;
The motor cooling passage is connected to the first outlet.
상기 모터를 수용하고, 냉각 유체 입구와 냉각 유체 출구를 포함하는 모터 하우징을 더 포함하고,
상기 모터 냉각 유로는,
상기 응축기와 상기 냉각 유체 입구 사이 및 상기 냉각 유체 출구와 상기 제1 출구 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기.According to claim 1,
a motor housing accommodating the motor, the motor housing including a cooling fluid inlet and a cooling fluid outlet;
The motor cooling flow path,
and formed between the condenser and the cooling fluid inlet and between the cooling fluid outlet and the first outlet.
상기 제2 출구와 상기 제1 출구에 연결되는 순환 유로;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.According to claim 1,
The compressor further comprising a; circulation passage connected to the second outlet and the first outlet.
상기 모터 냉각 유로는,
상기 순환 유로와 연결되는 것을 특징으로 하는 압축기. 4. The method of claim 3,
The motor cooling flow path,
Compressor, characterized in that connected to the circulation passage.
상기 모터 냉각 유로가 상기 순환 유로와 연결되는 합류점에 위치하는 이젝터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.5. The method of claim 4,
The compressor further comprising a; an ejector located at a junction where the motor cooling passage is connected to the circulation passage.
상기 모터 냉각 유로의 상에 위치하는 제1 조절 밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.5. The method of claim 4,
The compressor further comprising a; a first control valve located on the motor cooling passage.
상기 모터 냉각 유로에 장착되고, 상기 모터 냉각 유로 내의 냉매의 온도를 측정하는 온도 센서; 및
상기 온도 센서로부터 측정 온도 정보를 수신하고, 수신한 측정 온도 정보에 기초하여 상기 제1 조절 밸브의 개도를 제어하는 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.7. The method of claim 6,
a temperature sensor mounted on the motor cooling passage and measuring a temperature of the refrigerant in the motor cooling passage; and
and a controller receiving the measured temperature information from the temperature sensor and controlling the opening degree of the first regulating valve based on the received measured temperature information.
상기 제어기는,
상기 모터 냉각 유로 내의 냉매의 온도가 기설정된 온도 범위를 벗어나는 경우, 상기 제1 조절 밸브의 개도를 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기.8. The method of claim 7,
The controller is
Compressor, characterized in that for controlling the opening degree of the first control valve when the temperature of the refrigerant in the motor cooling passage is out of a preset temperature range.
증발기; 및
압축기;를 포함하고,
상기 압축기는,
회전축을 갖는 모터;
상기 회전축의 일측에 연결되고, 유체가 유입되는 제1 입구와, 유체가 토출되는 제1 출구를 포함하는 제1 임펠러;
상기 회전축의 타측에 연결되고, 상기 제1 출구로 토출된 유체가 유입되는 제2 입구와, 유체가 토출되는 제2 출구를 포함하는 제2 임펠러; 및
응축기로부터 유입된 유체가 유동하고, 상기 모터의 권선 및 베어링을 냉각할 수 있도록 형성된 모터 냉각 유로;를 포함하고,
상기 모터 냉각 유로는 상기 제1 출구와 연결되는 것을 특징으로 하는 칠러.condenser;
evaporator; and
Compressor; Including,
The compressor is
a motor having a rotating shaft;
a first impeller connected to one side of the rotation shaft, the first impeller including a first inlet through which a fluid is introduced, and a first outlet through which the fluid is discharged;
a second impeller connected to the other side of the rotation shaft and including a second inlet through which the fluid discharged to the first outlet is introduced, and a second outlet through which the fluid is discharged; and
A motor cooling flow path formed so that the fluid introduced from the condenser flows and cools the windings and bearings of the motor;
The motor cooling passage is a chiller, characterized in that connected to the first outlet.
상기 압축기는,
상기 제2 출구와 상기 제1 출구에 연결되는 순환 유로를 더 포함하고,
상기 모터 냉각 유로는,
상기 순환 유로와 연결되는 것을 특징으로 하는 칠러.
10. The method of claim 9,
The compressor is
Further comprising a circulation passage connected to the second outlet and the first outlet,
The motor cooling flow path,
Chiller, characterized in that connected to the circulation passage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200005509A KR102292392B1 (en) | 2020-01-15 | 2020-01-15 | Compressor and Chiller including the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200005509A KR102292392B1 (en) | 2020-01-15 | 2020-01-15 | Compressor and Chiller including the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210092032A true KR20210092032A (en) | 2021-07-23 |
KR102292392B1 KR102292392B1 (en) | 2021-08-20 |
Family
ID=77155417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200005509A KR102292392B1 (en) | 2020-01-15 | 2020-01-15 | Compressor and Chiller including the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102292392B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1089296A (en) * | 1996-09-17 | 1998-04-07 | Hitachi Ltd | Multistage compressor |
JP2003161537A (en) * | 2001-11-20 | 2003-06-06 | Lg Electronics Inc | Cooling device and cooling method thereof |
KR20090098849A (en) * | 2006-12-22 | 2009-09-17 | 존슨 컨트롤스 테크놀러지 컴퍼니 | System and method for cooling a compressor motor |
JP2016176359A (en) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 三菱重工業株式会社 | Compressor driving motor and its cooling method |
-
2020
- 2020-01-15 KR KR1020200005509A patent/KR102292392B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1089296A (en) * | 1996-09-17 | 1998-04-07 | Hitachi Ltd | Multistage compressor |
JP2003161537A (en) * | 2001-11-20 | 2003-06-06 | Lg Electronics Inc | Cooling device and cooling method thereof |
KR20090098849A (en) * | 2006-12-22 | 2009-09-17 | 존슨 컨트롤스 테크놀러지 컴퍼니 | System and method for cooling a compressor motor |
JP2016176359A (en) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 三菱重工業株式会社 | Compressor driving motor and its cooling method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102292392B1 (en) | 2021-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10634154B2 (en) | Centrifugal compressor and magnetic bearing backup system for centrifugal compressor | |
CN108779779B (en) | Centrifugal compressor | |
KR101859834B1 (en) | Compressor and the compressor controlling method | |
JP6881645B1 (en) | Thrust gas bearings, centrifugal compressors with them, and refrigeration equipment with them | |
TWI782097B (en) | Diffuser system for a centrifugal compressor and system for a variable capacity centrifugal compressor for compressing a fluid | |
KR102292391B1 (en) | Method and apparatus for compressor | |
US11460041B2 (en) | Turbo compressor | |
KR102292392B1 (en) | Compressor and Chiller including the same | |
US20210324860A1 (en) | Compressor and chiller system having the same | |
CN113374712B (en) | compressor | |
US20220082338A1 (en) | Heat transfer pipe and heat exchanger for chiller | |
KR102124452B1 (en) | Turbo Compressor | |
CN115516267A (en) | Cooling tower and cooler system comprising same | |
KR102267350B1 (en) | Compressor and Chiller including the same | |
KR20220065332A (en) | Compressor and Chiller including the same | |
KR102379341B1 (en) | Apparatus for heatsink | |
KR20200023836A (en) | Method and apparatus for compressor | |
KR102292393B1 (en) | Compressor and Chiller system having the same | |
CN217462604U (en) | Centrifugal compressor, refrigerating system, air conditioner and refrigerating equipment | |
KR102275301B1 (en) | Heat transfer pipe and Heat exchanger for chiller | |
KR102366588B1 (en) | Compressor and Chiller including the same | |
KR20220065333A (en) | Compressor and method for operating the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |