KR20210136587A - 터보 압축기 및 이를 포함하는 터보 냉동기 - Google Patents

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정진희
한현욱
황의식
강정호
이희웅
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 터보 압축기는, 외관을 형성하며, 냉매가 유입되는 냉매 흡입구가 전방부에 구비되는 하우징; 전후 방향으로 연장되는 회전축 및 상기 회전축에 구동력을 제공하는 모터가 설치되는 수용공간을 형성하는 모터케이스; 상기 회전축의 일측 단부에 결합되며, 상기 냉매 흡입구로 유입된 냉매를 1차 압축시키는 제 1 임펠러; 상기 제 1 임펠러의 출구로부터 후방으로 연장되며, 상기 모터케이스를 둘러싸도록 형성되는 연결유로; 및 상기 회전축의 타측 단부에 결합되며, 상기 연결유로를 통해 유입되는 냉매를 2차 압축시키는 제 2 임펠러를 포함할 수 있다.

Description

터보 압축기 및 이를 포함하는 터보 냉동기 {A turbo compressor and a turbo chiller including the same}
본 발명은 터보 압축기 및 이를 포함하는 터보 냉동기에 관한 것이다.
일반적으로 터보 냉동기는 냉동 사이클을 형성할 수 있다. 즉, 상기 터보 냉동기는, 저압의 냉매를 흡입하여 고압의 냉매로 압축하는 터보 압축기, 압축 냉매가 응축되는 응축기, 상기 응축기를 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창장치 및 상기 팽창장치에서 팽창된 냉매가 증발하는 증발기를 포함할 수 있다.
상기 터보 압축기는 원심식 압축기를 포함할 수 있다. 그리고 상기 터보 압축기는, 구동모터에서 발생되는 운동에너지를 정압으로 변환시키면서 가스를 고압 상태로 토출시키도록 작용할 수 있다.
상세히, 상기 터보 압축기는, 구동모터의 구동력에 의하여 회전하여 냉매를 압축하는 임펠러, 디퓨저 및 상기 임펠러가 수용되는 하우징 등을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 임펠러는 다수의 임펠러로 구비될 수 있다. 일례로, 상기 임펠러는 2단의 원심형 임펠러로 구비될 수 있다. 상기 2단의 원심형 임펠러는 원심압축을 2단으로 수행할 수 있기 때문에, 원심압축을 1단으로 수행하는 경우 보다 압축 효율이 향상될 수 있다.
한편, 상기 임펠러는 원심형, 사류형 또는 축류형으로 형태를 구분할 수 있다. 여기서, 상기 임펠러는 상기 형태에 따라 비속도(specific speed) 범위가 한정되고, 상기 비속도가 작을수록 비직경(specific diameter)이 커지는 관계를 가지고 있다.
상세히, 상대적으로 원심형 임펠러는 회전수가 가장 작고 임펠러 크기가 가장 크며, 상대적으로 축류형 임펠러는 회전수가 가장 크고 임펠러 크기가 가장 작다. 사류형 임펠러는 상기 원심형 임펠러와 상기 축류형 임펠러의 사이 범위를 가질 수 있다.
즉, 2단의 원심형 임펠러가 구비되는 종래 터보 압축기는, 회전수 증가에 따른 한계 범위가 존재하기 때문에, 임펠러 크기가 커지는 문제가 있다. 상세히, 종래 터보 압축기는, 원심형 임펠러의 비속도 설계 범위가 1.1 이하로 선정되어야 함에 따라 임펠러의 크기(또는 직경)가 커져야 하는 문제가 있다.
또한, 2단의 원심형 임펠러가 구비되는 종래 터보 압축기는, 첫번째 원심압축(1단)을 수행하는 제 1 임펠러의 출구와 두번째 원심압축(2단)을 수행하는 제 2 임펠러의 출구 방향을 동일하게 하고, 상기 제 1 임펠러의 출구가 상기 제 2 임펠러의 입구로 곧장 연결되도록 배치될 수 있다. 이러한 2단의 원심형 임펠러의 배치는 “직렬 연속 배치”라고 이해할 수 있다.
상기 2단의 원심형 임펠러가 직렬 연속 배치되는 경우, 상술한 이유에 따라 상기 제 1 임펠러 및 상기 제 2 임펠러가 모두 원심형으로 구비되기 때문에 터보 압축기의 크기가 증가하는 문제가 있다. 그리고 상기 제 1 임펠러와 상기 제 2 임펠러를 연결하는 유로의 형상이 복잡해지기 때문에 압력 손실이 커지는 문제가 있다.
또 다른 예로, 2단의 원심형 임펠러가 구비되는 종래 터보 압축기는, 제 1 임펠러의 출구와 제 2 임펠러의 출구가 서로 다른 방향을 향하고, 상기 제 1 임펠러와 상기 제 2 임펠러가 구동모터를 중심으로 양측 방향에 각각 이격되도록 배치될 수 있다. 이러한 2단의 원심형 임펠러의 배치는, “대칭 배치”라고 이해할 수 있다.
상기 2단의 원심형 임펠러가 대칭 배치되는 경우, 상기 제 1 임펠러와 상기 제 2 임펠러를 연결을 위한 별도의 연결배관이 구비되기 때문에 터보 압축기의 크기가 더욱 증가하는 문제가 있다. 그리고 상술한 이유에 따라 상기 제 1 임펠러 및 상기 제 2 임펠러가 모두 원심형으로 구비되기 때문에 압축기의 크기가 증가하는 문제가 있다.
이와 관련된 선행기술문헌 정보는 아래와 같다.
KR 10-2011-0109090 A, 터보 압축기 US2017/0146271 A1, TURBO CHILLER US2017/0336106 A1, Turbo economizer used in chiller system
본 발명은 상기한 문제를 해결할 수 있는 터보 압축기 및 이를 구비하는 터보 냉동기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 터보 압축기의 크기를 최소화하면서도 성능을 향상시킬 수 있는 터보 압축기 및 이를 포함하는 터보 냉동기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 다단의 압축 과정에서 압축 성능을 향상시키면서도 임펠러의 크기를 최소화할 수 있는 터보 압축기 및 이를 포함하는 터보 냉동기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 다단 압축 과정에서 발생하는 냉매의 압력 손실을 저감시킬 수 있는 터보 압축기 및 이를 포함하는 터보 냉동기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 다단 압축을 수행하는 두 임펠러 간의 냉매 유로를 최소화, 단순화 또는 직선화할 수 있는 터보 압축기 및 이를 포함하는 터보 냉동기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 2단으로 냉매를 압축하는 경우, 최초 압축을 수행하는 임펠러 및 두번째 압축을 수행하는 임펠러 간의 냉매 유로에서 발생되는 손실을 저감시키기 위한 터보 압축기 및 이를 포함하는 터보 냉동기를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 터보 압축기는, 외관을 형성하며, 냉매가 유입되는 냉매 흡입구가 전방부에 구비되는 하우징; 전후 방향으로 연장되는 회전축 및 상기 회전축에 구동력을 제공하는 모터가 설치되는 수용공간을 형성하는 모터케이스; 상기 회전축의 일측 단부에 결합되며, 상기 냉매 흡입구로 유입된 냉매를 1차 압축시키는 제 1 임펠러; 상기 제 1 임펠러의 출구로부터 후방으로 연장되며, 상기 모터케이스를 둘러싸도록 형성되는 연결유로; 및 상기 회전축의 타측 단부에 결합되며, 상기 연결유로를 통해 유입되는 냉매를 2차 압축시키는 제 2 임펠러를 포함할 수 있다.
또한, 상기 모터케이스는 상기 하우징의 내측으로 이격 배치되며, 상기 연결유로는 상기 하우징과 상기 모터케이스의 이격 공간으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 모터케이스는 상기 하우징에 의해 둘러싸일 수 있다.
또한, 상기 연결유로는 상기 하우징의 내주면과 상기 모터케이스의 외주면이 형성하는 사이 공간으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 임펠러 및 제 2 임펠러는, 상기 모터의 전방과 후방에 각각 위치할 수 있다,
또한, 상기 제 1 임펠러의 출구와 상기 제 2 임펠러의 출구가 향하는 방향이 동일하며, 상기 제 1 임펠러 및 상기 제 2 임펠러는 상기 연결유로에 의해 연결되도록 전후 방향으로 이격 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 임펠러는 사류형 임펠러로 구비될 수 있다.
또한, 상기 제 2 임펠러는, 원심형 임펠러로 구비되며, 상기 제 1 임펠러의 직경 범위와 동등한 직경 범위를 가질 수 있다.
또한, 상기 터보 압축기는 상기 연결유로 상에 설치되어 냉매의 유동을 가이드하는 베인을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 베인은 상기 모터케이스의 외주면으로부터 상기 하우징의 내주면까지 연장될 수 있다.
또한, 상기 베인은, 제 1 베인 및 상기 제 1 베인 보다 후방에 위치하는 제 2 베인을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 베인 및 상기 제 2 베인은 전후 방향으로 에어포일(air-foil) 형상을 가지도록 연장될 수 있다.
또한, 상기 제 2 베인은, 상기 제 1 베인의 트레일링 엣지를 중심 기준으로, 양 원주 방향으로 이격 배치되는 다수 개로 구비될 수 있다.
또한, 상기 베인은 상기 모터케이스의 수용공간과 상기 하우징의 외부를 연통시키는 와이어홀을 포함하며, 상기 와이어홀에는, 전원을 제공하기 위한 와이어가 삽입될 수 있다.
또한, 상기 회전축의 회전을 지지하기 위한 베어링 및 추력베어링을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 베어링은, 상기 회전축의 중심점으로부터 전후 방향으로 이격 배치되는 제 1 베어링 및 제 2 베어링을 포함할 수 있다.
또한, 상기 추력베어링은 상기 제 1 베어링과 상기 제 1 임펠러의 사이에 위치할 수 있다.
또한, 상기 모터는 영구자석(Permanent magnet) 모터를 포함하고, 상기 베어링은 자력을 이용하여 상기 회전체를 지지하는 자기 베어링을 포함할 수 있다.
또한, 상기 연결유로는, 상기 제 1 임펠러로부터 토출되는 냉매를 가이드하며, 상기 제 1 임펠러의 출구로부터 후방을 향할수록 직경이 커지게 연장되는 토출채널; 상기 토출채널로부터 후방으로 일정한 직경을 가지도록 연장되는 연결채널; 및 상기 연결채널로부터 후방을 향할수록 직경이 작아지게 연장되고, 상기 제 2 임펠러로 냉매가 유입되도록 가이드하는 유입채널을 포함할 수 있다.
또한, 상기 터보 압축기는 상기 하우징의 후단에 결합되며, 냉매 토출구가 형성되는 볼류트 케이스를 더 포함하며, 상기 제 2 임펠러를 통과한 냉매는 상기 냉매 토출구로 유입될 수 있다.
또 다른 관점에서, 본 발명의 실시예에 따른 터보 냉동기는, 상술한 터보 압축기; 상기 터보 압축기에서 압축된 냉매를 냉각수와 열교환시키는 응축기; 상기 응축기를 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창밸브; 및 상기 팽창밸브를 통과한 냉매를 증발시켜 상기 터보 압축기로 제공하는 증발기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 팽창밸브와 상기 증발기 사이에 설치되는 이코노마이저; 및 상기 이코노마이저에서 분리된 냉매가 유동하는 인젝션 배관을 포함할 수 있다.
또한, 상기 터보 압축기는, 상기 인젝션 배관과 연통되는 인젝션 배관 연결유로; 및 상기 인젝션 배관 연결유로와 상기 연결유로를 연통하도록 상기 하우징에 형성되는 인젝션홀을 더 포함할 수 있다.
본 발명을 따르면, 최초 압축(1단 압축)을 수행하는 임펠러의 형태를 사류형 임펠러로 구비함으로써, 압축 성능을 유지함과 동시에 임펠러의 크기를 작게 할 수 있다. 즉, 터보 압축기가 컴팩트(compact)해질 수 있다.
본 발명을 따르면, 1단 압축을 수행하는 사류형 임펠러에 의하여, 비속도가 종래 원심형 대비 증가할 수 있으므로, 회전수가 증가하고, 임펠러 직경을 감소시킬 수 있다.
본 발명을 따르면, 1단 압축을 수행하는 사류형 임펠러가 구비됨에 따라, 상기 사류형 임펠러로부터 토출되는 냉매의 방향에 기인하여, 반경 방향으로 토출되고 축 방향으로 유입되는 두 원심형 임펠러가 구비된 종래의 터보 압축기 보다 냉매의 압력손실 또는 유동손실을 저감시킬 수 있다.
본 발명을 따르면, 상기 사류형 임펠러로부터 토출되는 냉매의 방향에 기인하여, 두번째 압축(2단 압축)을 수행하는 임펠러까지 냉매의 유동 공간("연결유로")를 모터의 외주면을 둘러싸도록 형성할 수 있으므로 종래의 터보 압축기에서 발생하는 다단 압축 과정에서 발생하는 냉매의 압력 손실 및 유동 손실을 저감시킬 수 있을 뿐 아니라, 터보 압축기 크기도 최소화할 수 있다.
본 발명을 따르면, 다단 압축의 효율을 향상시키기 위해 이코노마이저가 구비되며, 상기 이코노마이저로부터 토출되는 기체가 1단 압축된 냉매가 토출되는 사류형 임펠러의 출구 부분에 공급됨으로써 유동 손실을 저감하고, 터보 냉동기 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명을 따르면, 냉매가 토출되는 출구의 방향은 동일하도록 서로 모터를 기준으로 이격되는 두 임펠러가 배치(이하, "직렬 이격 배치")되며, 상기 두 임펠러를 연결하는 연결유로는 냉매를 상대적으로 직선 방향으로 가이드함으로써 유동 손실을 저감할 수 있다.
본 발명을 따르면, 두 임펠러를 연결하는 연결유로에는 냉매의 유동 방향을 가이드하는 베인이 위치하기 때문에, 1단 압축된 냉매는 상기 연결유로를 통과하면서 유동의 스월(swirl)이 감소될 수 있다. 따라서, 2단 압축을 수행하기 위한 임펠러의 입구에는, 스월(swirl)이 최소화된 냉매가 유입되어 압축 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명을 따르면, 1단 압축을 위해 사류형 임펠러를 구비함으로써 회전 속도를 증가시키고 임펠러의 직경을 기존 원심형 대비 약 12~19% 정도 저감시킬 수 있다.
본 발명을 따르면, 연결유로를 통과하는 냉매의 손실은 상기한 종래의 직렬 연속 배치 또는 대칭 배치 보다 1/3 수준으로 저감시킬 수 있다.
본 발명을 따르면, 연결유로가 모터의 외주면을 따라 형성되기 때문에 종래 모터의 냉각시 모터 케이싱(또는 모터 하우징)에 발생하는 이슬이 맺히는 현상을 해결할 수 있다.
본 발명을 따르면, 1단 압축을 위한 사류형 임펠러에 의해 비속도 범위를 1.8 정도로 증가시키고, 직경을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명을 따르면, 부품 수를 절감하고, 제품의 제조 원가를 낮출 수 있는 장점이 있다. 즉, 제품의 경제성이 향상될 수 있다.
본 발명을 따르면, 다단의 임펠러에서 발생할 수 있는 서지(surge) 현상을 방지함으로써 터보 냉동기의 운전 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명을 따르면, 두 임펠러 사이를 연결하는 유로의 구조가 상대적으로 단순해지고 직선화 되므로, 냉매의 압력 손실을 최소화할 수 있다.
본 발명을 따르면, 2단 압축을 위한 임펠러의 입구에서 연결유로의 베인에 의하여 냉매의 유입각도가 최적화될 수 있다. 결국, 냉매의 유동 손실을 최소화할 수 있다.
본 발명을 따르면, 터보 압축기의 구조가 단순해지기 때문에 관리가 용이하며, 고장 위험이 줄어드는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터보 냉동기의 구성과 냉매 유동을 개략적으로 보여주는 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터보 압축기의 구성을 보여주는 단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터보 압축기의 연결유로에서 냉매의 유동을 개략적으로 보여주는 도면
도 4는 도 3의 A-A’ 단면도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터보 압축기의 연결유로에서 거리에 따른 냉매의 스월(Swirl) 각도를 측정한 실험 그래프
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터보 냉동기의 구성과 냉매 유동을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터보 냉동기(10)는, 냉매를 압축시키기 위한 터보 압축기(100, 이하, “압축기”), 상기 압축기(100)에서 압축된 냉매를 응축시키기 위한 응축기(20), 상기 응축기(20)에서 응축된 냉매를 감압하기 위한 팽창밸브(30,50) 및 상기 팽창밸브(30,50)에서 감압된 냉매를 증발하기 위한 증발기(60)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 터보 냉동기(10)는 팽창밸브를 통과해 감압된 냉매 중 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하기 위한 이코노마이저(40)를 더 포함할 수 있다.
2단의 냉매 압축 효율을 증가시키기 위해 상기 이코노마이저(40)에서 분리된 기상 냉매는 인젝션 배관(45)을 통하여 상기 압축기(100)로 유입될 수 있다.
상세히, 상기 인젝션 배관(45)은 상기 이코노마이저(40)로부터 상기 압축기(100)의 일 측에 위치하는 인젝션 배관 연결유로(210, 도2 참조)로 연장될 수 있다. 상기 인젝션 배관 연결유로(210)로 유입된 냉매는 상기 압축기(100)의 내부에 형성되는 연결채널(320, 도2 참조)로 토출될 수 있다. 그리고 상기 인젝션 배관 연결유로(210)에서 토출되는 냉매는, 1차(또는 1단) 압축냉매와 혼합될 수 있다.
상기 팽창밸브(30,50)는 상기 응축기(20)에서 응축된 냉매를 1차 감압하기 위한 제 1 팽창밸브(30) 및 상기 이코너마이저(40)에서 분리된 액상 냉매를 2차 감압하는 제 2 팽창장치(50)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 팽창장치(30) 또는 제 2 팽창장치(50)에는, 개도 조절이 가능한 전자 팽창밸브(Electronic Expansion Valve, EEV)가 포함될 수 있다.
상기 압축기(100)는, 원심식 터보 압축기(centrifugal turbo compressor)를 포함할 수 있다.
상기 압축기(100)의 입구 측에는, 상기 증발기(60)에서 증발된 냉매의 흡입을 가이드 하는 흡입배관(12)이 설치될 수 있다. 그리고 상기 압축기(100)의 출구 측에는, 상기 응축기(20)로 연장되는 토출배관(14)이 설치될 수 있다.
상기 응축기(20)에는 냉각수(W1)가 유입 및 토출되며, 상기 냉각수는 상기 응축기(20)를 통과하는 과정에서 냉매와 열교환 되어 가열된다.
그리고 상기 증발기(60)에는 냉수(W2)가 유입 및 토출되며, 상기 냉수는 상기 증발기(60)를 통과하는 과정에서 냉매와 열교환 되어 냉각된다.
상기 압축기(100)는, 구동력을 발생시키는 모터(110), 상기 모터(110)의 구동력을 임펠러(141,143)로 전달하는 동력전달 부재(115) 및 상기 동력전달 부재(115)와 임펠러(141,143)를 연결하는 회전축(120)을 포함할 수 있다.
상기 모터(110)는 고속 회전을 위한 PM(Permanent magnet)모터를 포함할 수 있다.
상기 임펠러(141,143)는 냉매 흡입구(202)로 유입된 냉매를 1차 압축시키는 제 1 임펠러(141) 및 상기 1차 압축된 냉매를 2차 압축시키는 제 2 임펠러(143)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 임펠러(141) 및 제 2 임펠러(143)는 상기 모터(110)를 중심으로 양 방향에 각각 위치할 수 있다. 즉, 상기 제 1 임펠러(141) 및 제 2 임펠러(143)는 상기 모터(110)를 중심으로 전방과 후방에 서로 이격 배치될 수 있다.
일례로, 상기 제 1 임펠러(141)는 압축기(100)의 전방부(또는 입구 측)에 위치할 수 있고, 상기 제 2 임펠러(143)는 압축기(100)의 후방부(또는 출구 측)에 위치할 수 있다.
상기 제 2 임펠러(143)를 통과한 냉매는, 냉매 토출구(104, 도2 참조)로 토출되어 상기 토출배관(14)으로 유입될 수 있다.
상기 회전축(120)의 회전에 의하여, 제 1 임펠러(141) 및 제 2 임펠러(143)는 함께 회전될 수 있다.
상기 압축기(100)는, 상기 흡입배관(12)에 연통되는 냉매 흡입구(202, 도2 참조)가 구비될 수 있다. 상기 냉매 흡입구(202)는 상기 흡입배관(12)의 출구 측과 결합할 수 있다.
또한, 상기 터보 냉동기(10)는, 상기 응축기(20)에서 응축된 냉매를 상기 압축기(100)로 공급하는 액적 공급배관(70)을 더 포함할 수 있다.
상기 액적 공급배관(70)을 통하여 공급되는 냉매는 응축된 상태로서, 액상(liquid)을 가질 수 있다. 그리고, 상기 액적 공급배관(70)을 통하여 공급되는 액적 냉매의 압력은 후술할 연결채널(320)을 유동하는 1차 압축냉매의 압력 보다 클 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터보 압축기의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 압축기(100)는 상기 냉매 흡입구(202)를 형성하는 하우징(200)을 더 포함할 수 있다.
상기 하우징(200)은 상기 압축기(100)의 외관을 형성할 수 있다. 일례로, 상기 하우징(200)은 내부가 비어 있는 중공 형상을 가질 수 있다. 그리고 상기 하우징(200)은 대략 원기둥 형상을 가질 수 있다.
상기 하우징(200)은, 서로 결합되어 내부 공간을 밀폐시키는 다수의 하우징파트(200a,200b,200c)로 구비될 수 있다.
상기 다수의 하우징파트(200a,200b,200c)는 서로 결합되어 일체의 외관을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 하우징(200)이 조립 가능하게 제공되므로 압축기(100)의 조립과 분해가 용이해질 수 있다.
상세히, 상기 하우징(200)은 전방에 위치하는 제 1 하우징파트(200a), 상기 제 1 하우징파트(200a) 보다 후방에 위치하는 제 2 하우징파트(200b), 상기 제 2 하우징파트(200b) 보다 후방에 위치하는 제 3 하우징파트(200c)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 하우징파트(200a)와 상기 제 3 하우징파트(200c)는, 상기 제 2 하우징파트(200b)에 의하여 연결될 수 있다. 일례로, 상기 제 2 하우징파트(200b)는 상기 제 1 하우징파트(220a)의 후단과 상기 제 3 하우징파트(220c)의 전단에 결합할 수 있다.
상기 제 1 하우징파트(200a)는 상기 이코노마이저(40)에서 분리된 냉매가 도입되는 인젝션 배관 연결유로(210)를 형성할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 인젝션 배관 연결유로(210)는 상기 인젝션 배관(45)과 연결된다.
상기 인젝션 배관 연결유로(210)는 상기 제 1 하우징파트(200a)의 내부에 원주 방향으로 연장되는 중공으로 형성될 수 있다. 일례로, 상기 인젝션 배관 연결유로(210)는 후술할 모터케이스(114)의 외주면을 바라보는 제 1 하우징파트(200a)의 내주면과 상기 제 1 하우징파트(200a)의 외주면 사이에 원주 방향으로 형성되는 공간으로 이해할 수 있다.
상기 모터케이스(114)의 외주면을 바라보는 제 1 하우징파트(200a)의 내주면에는, 상기 인젝션 배관 연결유로(210)를 유동하는 냉매가 후술할 연결유로(300)로 유입되는 인젝션홀(220)이 형성될 수 있다.
일례로, 상기 인젝션홀(220)은 상기 인젝션 배관 연결유로(210)와 후술할 토출채널(310)을 연통하도록 타공 형성될 수 있다. 따라서, 상기 인젝션 배관 연결유로(210)를 유동하는 냉매는 상기 인젝션홀(220)을 통하여 상기 제 1 임펠러(141)로부터 토출되는 냉매에 혼합될 수 있다.
상기 제 1 하우징파트(200a)의 전면에는 상기 냉매 흡입구(202)가 형성되며, 상기 냉매 흡입구(202)는 상기 제 1 하우징파트(200a)의 내측에서 후방으로 연장될 수 있다. 즉, 상기 냉매 흡입구(202)는 전후 방향으로 개방되며, 전단에 상기 흡입 배관(12)과 연결될 수 있다. 달리 표현하면, 상기 냉매 흡입구(202)는 상기 하우징(200)의 입구(또는 전방부)에 형성될 수 있다.
상기 제 1 하우징파트(200a)의 내측에는 상기 제 1 임펠러(141)가 위치할 수 있다. 즉, 상기 냉매 흡입구(202)로부터 연장되는 냉매 유로 상에 제 1 임펠러(141)가 위치할 수 있다.
상기 냉매 흡입구(202)로 흡입된 냉매는, 상기 제 1 임펠러(141)를 거치면서 1차 압축될 수 있다.
상기 제 3 하우징파트(200c)의 내측에는 상기 제 2 임펠러(143)가 위치할 수 있다.
한편, 상기 제 3 하우징파트(200c)의 후단에는 볼류트(volute)케이스(103)가 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 냉매 토출구(104)는 상기 볼류트케이스(103)에 형성될 수 있다.
그리고 상기 볼류트케이스(103)는 상기 제 2 임펠러(143)로부터 반경 방향으로 토출되는 냉매를 상기 냉매 토출구(104)로 가이드할 수 있다. 즉, 상기 볼류트케이스(103)의 내부 공간은 상기 제 2 임펠러(143)의 출구와 상기 냉매 토출구(104)를 연결하도록 연장될 수 있다.
상기 압축기(100)는, 상기 하우징(200)에 의해 둘러싸이는 모터케이스(114)를 더 포함할 수 있다.
상기 모터케이스(114)는 상기 하우징(200)의 내측으로 이격되어 위치할 수 있다. 즉, 상기 모터케이스(114)와 상기 하우징(200) 사이에는 소정의 간격을 가지는 공간이 형성될 수 있다.
상기 모터케이스(114)는 상기 모터(110)를 둘러싸도록 형성할 수 있다. 일례로, 상기 모터케이스(114)는 수용공간(113)을 가지는 대략 원기둥 형상을 가질 수 있다. 상기 모터(110)는 상기 모터케이스(114)의 수용공간(113)에 설치할 수 있다.
또한, 상기 모터케이스(114)는 상기 하우징(200)에 대응되도록 분리 또는 조립 가능하게 형성할 수 있다. 일례로, 상기 모터케이스(114)는 서로 결합되어 수용공간(113)을 밀폐시키는 다수의 케이스파트(114a,114b,114c)로 구비될 수 있다.
상세히, 상기 모터케이스(114)는, 상기 제 1 하우징파트(200a)의 내측으로 대응되도록 위치하는 제 1 케이스파트(114a), 상기 제 1 케이스파트(114a)의 후단에 결합되어 상기 제 2 하우징파트(200b)의 내측으로 대응되도록 위치하는 제 2 케이스파트(114b) 및 상기 제 2 케이스파트(114b)의 후단에 결합되어 상기 제 3 하우징파트(200c)의 내측으로 대응되도록 위치하는 제 3 케이스파트(114c)를 포함할 수 있다.
상기 모터케이스(114)의 수용공간(113)에는 전후 방향으로 연장되는 회전축(120)이 위치할 수 있다.
상기 회전축(120)은 상기 모터케이스(114)의 중심에 위치할 수 있다. 즉, 상기 회전축(120)은 상기 압축기(100)의 중심축으로 이해할 수 있다.
상기 회전축(120)은 상기 모터(110)의 구동력에 의하여 회전될 수 있다.
상기 회전축(120)의 일측 단부에는 상기 제 1 임펠러(141)가 결합되며, 상기 회전축(120)의 타측 단부에는 상기 제 2 임펠러(143)가 결합될 수 있다.
일례로, 상기 회전축(120)의 전단은 상기 제 1 임펠러(141)에 결합할 수 있다. 그리고 상기 회전축(120)의 후단은 상기 제 2 임펠러(143)에 결합할 수 있다.
따라서, 상기 회전축(120)의 회전에 따라 상기 제 1 임펠러(141) 및 상기 제 2 임펠러(143)는 회전할 수 있다.
상기 모터(110)는, 구동력을 제공하기 위한 로터(111) 및 스테이터(112)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 로터(111)와 상기 스테이터(112)는 하나의 쌍으로 구비될 수 있다.
상기 스테이터(112)는 상기 모터케이스(114)의 내측에 결합할 수 있다. 일례로, 상기 스테이터(112)는 상기 제 2 케이스파트(114b)의 내주면을 따라 결합할 수 있다. 그리고 상기 스테이터(112)는 상기 회전축(120)을 중심으로 원주 방향으로 연장될 수 있다.
상기 로터(111)는 상기 스테이터(112)의 내측에 위치하며, 상기 회전축(120)의 중심부를 둘러싸도록 원주 방향으로 연장될 수 있다. 일례로, 상기 로터(111)는 상기 회전축(120)의 중심부에 결합할 수 있다.
또한, 상기 동력전달부재(115)는 상기 모터(110)와 결합되어 상기 회전축(120)이 회전하도록 하는 하나 이상의 기어(gear)를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 동력전달부재(115)는, 상기 회전축(120)의 회전을 지지하기 위한 베어링(121,122) 및 추력베어링(125)을 더 포함할 수 있다.
상기 회전축(120)의 전단과 후단에 각각 제 1 임펠러(141)와 제 2 임펠러(143)가 결합되기 때문에, 상기 베어링(121,122)은 상기 회전축(120)의 중앙 또는 중심점을 기준으로 상기 제 1 임펠러(141)에 가깝게 배치되는 제 1 베어링(121) 및 상기 제 2 임펠러(143)에 가깝게 배치되는 제 2 베어링(122)을 포함할 수 있다.
즉, 상기 제 1 베어링(121) 및 상기 제 2 베어링(122)은, 상기 회전축(120)의 중심점으로부터 전후 방향 또는 양 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제 1 베어링(121) 및 상기 제 2 베어링(122)은 상기 회전축(120)을 둘러싸도록 결합하기 때문에, 상기 회전축(120)의 위치를 고정시키는 동시에 회전으로 발생하는 마찰을 저감시킬 수 있다.
상기 제 1 베어링(121) 및 상기 제 2 베어링(122)은, 자석의 힘을 이용하여 회전축(120)을 지지하는 자기 베어링을 포함할 수 있다.
상기 추력베어링(125)은 상기 제 1 베어링(121)과 상기 제 1 임펠러(141)의 사이에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 추력베어링(125)은 상기 회전축(120)의 축 방향으로 작용하는 하중을 지지할 수 있다.
상기 압축기(100)는, 상기 제 1 임펠러(141)를 통과한 1차 압축냉매를 상기 제 2 임펠러(143)로 가이드하는 연결유로(300)를 더 포함할 수 있다.
상기 연결유로(300)는, 상기 하우징(200)과 상기 모터케이스(114)에 의해 형성될 수 있다. 즉, 상기 연결유로(300)는 상기 하우징(200)의 내주면과 상기 모터케이스(114)의 외주면이 형성하는 사이 공간으로 형성될 수 있다.
달리 표현하면, 상기 하우징(200)과 상기 모터케이스(114)는, 압축기(100)의 전방부에 형성되는 냉매흡입구(202)로부터 압축기(100)의 후방부에 형성되는 냉매토출구(104)까지 냉매가 유동하도록 유로(300)를 형성할 수 있다.
또 달리 표현하면, 상기 연결유로(300)는 상기 압축기(100)의 내부에 구비되며, 상기 모터케이스(114)를 둘러싸도록 형성될 수 있다.
상세히, 상기 연결유로(300)는 상기 제 1 임펠러(141)로부터 토출되는 냉매를 가이드하는 토출채널(310), 상기 토출채널(310)로부터 후방으로 연장되는 연결채널(320) 및 상기 연결채널(320)로부터 후방으로 연장되고 상기 제 2 임펠러(143)로 냉매가 유입되도록 가이드하는 유입채널(330)을 포함할 수 있다.
일례로, 상기 토출채널(310)은 상기 제 1 임펠러(141)의 출구로부터 후방을 향할수록 직경이 커질 수 있다. 그리고 상기 연결채널(320)은 후방을 향할수록 일정한 직경으로 연장될 수 있다. 그리고 상기 유입채널(330)은 상기 제 2 임펠러(143)의 입구가 위치하는 후방을 향할수록 직경이 작아질 수 있다.
이에 의하면, 상기 제 1 임펠러(141)로부터 토출되는 1차 압축 냉매는 상대적으로 유선형으로 형성되는 연결유로(300)를 따라 상기 제 2 임펠러(143)로 도입되기 때문에 냉매의 유동 손실을 저감시킬 수 있다.
상기 토출채널(310)은 상기 제 1 케이스파트(114a)의 외주면과 상기 제 1 하우징파트(200a)의 내주면에 의해 규정되는 공간으로 형성할 수 있다. 달리 표현하면, 상기 토출채널(310)은 상기 제 1 케이스파트(114a)를 원주 방향으로 둘러싸도록 형성할 수 있다.
상기 인젝션홀(220)은 상기 토출채널(310)로 연장되어 상기 인젝션 배관 연결유로(210)의 냉매를 도입할 수 있다.
상기 연결채널(320)은 상기 제 2 케이스파트(114b)의 외주면과 상기 제 2 하우징파트(200b)의 내주면에 의해 규정되는 공간으로 형성할 수 있다. 달리 표현하면, 상기 연결채널(320)은 상기 제 2 케이스파트(114b)를 원주 방향으로 둘러싸도록 형성할 수 있다.
상기 연결채널(320)은 상기 토출채널(310)을 유동하는 냉매가 상기 유입채널(330)로 유동하도록 가이드 할 수 있다. 일례로, 상기 연결채널(320)에는 후술할 베인(410,420)이 설치될 수 있다. 이에 의하면, 상기 연결채널(320)을 통과하는 냉매의 스월(swirl)이 저감될 수 있다.
상기 유입채널(330)은 상기 제 3 케이스파트(114c)의 외주면과 상기 제 3 하우징파트(200c)의 내주면에 의해 규정되는 공간으로 형성할 수 있다. 달리 표현하면, 상기 유입채널(330)은 상기 제 3 케이스파트(114c)를 원주 방향으로 둘러싸도록 형성할 수 있다.
상기 유입채널(330)은 상기 연결채널(320)을 유동하는 냉매를 상기 제 2 임펠러(143)의 입구로 가이드할 수 있다.
결국, 상기 제 1 임펠러(141)에서 압축된 1차 압축냉매는 상기 연결유로(300)를 따라 유동하여, 상기 제 2 임펠러(143)로 유입될 수 있다. 그리고 상기 제 2 임펠러(143)에서 추가 압축된 2차 압축냉매는 상기 냉매 토출구(104)를 통해 상기 토출배관(14)으로 유입됨으로써 상기 응축기(20)로 유동할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 임펠러(141,143)는, 상술한 직렬 연속 배치 또는 대칭 배치와 다르게 직렬 이격 배치될 수 있다.
즉, 상기 제 1 임펠러(141)의 출구는 상기 모터(110)의 외곽을 둘러싸는 또는 상기 모터케이스(114)의 외주면을 따라 형성되는 연결유로(300)와 연결되고, 상기 연결유로(300)는 상기 제 2 임펠러(143)의 입구에 연결될 수 있다.
결국, 상기 제 1 임펠러(141)의 출구와 상기 제 2 임펠러(143)의 출구가 향하는 방향은 동일하지만, 상기 제 1 임펠러(141)와 상기 제 2 임펠러(143)는 이격 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 임펠러(141)는 사류형 임펠러로 구비될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 임펠러(141)는 사류형으로 구비되며, 상기 제 2 임펠러(143)는 원심형으로 구비될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 제 1 임펠러(141)가 사류형 임펠러로 구비되면, 기존 원심형 임펠러 보다 회전 수를 높이고 직경(또는 크기)를 작게 할 수 있다.
일례로, 상기 제 1 임펠러(141)의 직경은 300mm에서 400mm까지 범위에 속하는 크기를 가질 수 있다. 이때, 원심형으로 구비되는 상기 제 2 임펠러(143)의 직경은 300mm에서 400mm까지 범위에 속하는 크기를 가질 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 압축기(100)의 목표 성능을 만족시키면서도 사류형인 제 1 임펠러(141)의 직경과 원심형인 제 2 임펠러(143)의 직경을 동등한 범위로 설계할 수 있다. 따라서, 상기 압축기(100)의 전체 직경을 원심형 제 1 임펠러로 구비하는 경우 보다 감소시킬 수 있다.
이에 의하면, 상기 제 1 임펠러(141)의 회전 수를 원심형의 경우 보다 높일 수 있기 때문에 압축 성능이 향상될 수 있다. 따라서, 기존 R-134a와 같은 냉매 보다, 최근 제안되고 있는 친환경 냉매(예를 들어, R1233zd)의 특성에 더 적합할 수 있다.
더하여, 상기 제 1 임펠러(141)가 사류형 임펠러로 구비되어도 상기 연결유로(300)에 의해 상기 제 2 임펠러(143)로 도입되는 냉매의 유동을 상대적으로 직선화 시킬 수 있다. 따라서, 냉매 유동 손실을 저감할 수 있다.
또한, 상기 제 1 임펠러(141)의 직경이 보다 작아지고, 상기 모터케이스(114)를 둘러싸는 연결유로(300)에 의하여, 상기 압축기(100)의 크기는 보다 컴팩트(compact)해질 수 있다.
또한, 상기 연결유로(300)가 상기 모터케이스(114)를 둘러싸기 때문에 기존 모터케이스와 외기의 온도 차로 인해 발생하는 이슬 맺힘 현상을 방지할 수 있다.
한편, 상기 압축기(100)는, 상기 제 2 임펠러(143)의 후면에 설치되며, 상기 제 2 임펠러(143)에서 반경 방향으로 토출되는 냉매의 압축을 위하여 디퓨저(미도시)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 디퓨저는 상기 회전축(120)의 끝 단부와 결합하며, 상기 제 2 임펠러(143)의 후면 중심부에 설치할 수 있다.
상기 디퓨저는 상기 제 2 임펠러(143)를 향하는 전방으로 돌출되어 원주 방향을 따라 다수 개로 구비되는 디퓨저 베인(미도시)을 포함할 수 있다.
일례로, 상기 디퓨저 베인은 반경 방향을 따라 갈퀴 형상을 가지도록 연장될 수 있다. 그리고 상기 디퓨저 베인은 상기 제 2 임펠러(143)를 통과하는 냉매를 압축 및 가이드 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터보 압축기의 연결유로에서 냉매의 유동을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 4는 도 3의 A-A’ 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 압축기(100)는 상기 연결유로(300)에 위치하는 베인(410,420)을 더 포함할 수 있다.
상기 베인(410,420)은 상기 연결유로(300)를 통과하는 냉매의 스월(swirl)을 감소시키고 유동 방향이 보다 직선화될 수 있도록 냉매 유동을 가이드할 수 있다.
즉, 상기 제 1 임펠러(141)가 사류형 임펠러로 구비된 때, 상기 제 1 임펠러(141)로부터 토출되어 연결유로(300)로 유입되는 냉매는 강한 회전 성분을 가질 수 있다. 따라서, 상기 베인(410,420)은 상기 연결유로(300)를 유동하는 냉매의 손실을 저감하고 보다 효과적으로 제 2 임펠러(143)에 유입되도록 회전 유동 성분을 감소시키는 기능을 수행할 수 있다.
상기 베인(410,420)은 상기 모터케이스(114)의 외주면으로부터 상기 하우징(200)의 내주면까지 연장될 수 있다. 달리 표현하면, 상기 베인(410,420)은 상기 회전축(120)을 기준으로 상기 연결유로(300)의 큰 반경을 가지는 면과 상기 연결유로(300)의 작은 반경을 가지는 면을 연결하도록 연장될 수 있다.
일례로, 상기 베인(410,420)은 상기 모터케이스(114)의 둘레를 따라 다수 개가 형성되며, 각각의 베인(410,420)은 반경 방향(도 2 기준으로는 상하 방향)으로 연장될 수 있다. 즉, 상기 베인(410,420)은 회전축(120)을 기준으로 반경 방향으로 연장되어 상기 연결유로(300)의 일부 공간에 벽을 형성할 수 있다.
즉, 상기 연결유로(300)를 통과하는 냉매는, 상기 하우징(200)의 내주면과 상기 모터케이스(114)의 외주면을 연결하는 베인(410,420)에 의하여 가이드 될 수 있다.
결국, 상기 연결유로(300)를 통과하는 냉매는 상기 베인(410,420)의 전후 연장 방향을 따라 유동 방향이 가이드될 수 있다.
한편, 상기 모터케이스(114)의 수용공간(113)에는 모터(110)와 다수의 전자 장비가 설치될 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 연결유로(300)가 상기 모터케이스(114)를 둘러싸도록 형성되기 때문에, 상기 모터(100) 등에 전원을 제공하는 와이어(wire)가 외부에서 상기 모터케이스(114)의 수용공간(113)으로 도입되기 어려운 문제가 있다.
이를 해결하기 위해, 상기 베인(410,420)은 상기 모터케이스(114)의 수용공간(113)과 상기 하우징(200)의 외부 공간을 연결하는 와이어홀(411,412)을 포함할 수 있다.
상기 와이어홀(411,412)은 상기 베인(410,420)의 연장 방향, 즉 반경 방향으로 소정의 직경을 가지는 홀(hole)을 연장하여 형성할 수 있다.
그리고 상기 와이어홀(411,412)은 상기 하우징(200)의 외부와 상기 수용공간(113)을 연통시킬 수 있다. 따라서, 상기 수용공간(113)에 위치하는 부품들에 전원을 제공할 수 있다.
상기 베인(410,420)은, 제 1 베인(410) 및 상기 제 1 베인(410) 보다 후방에 위치하는 제 2 베인(420)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 베인(410) 및 상기 제 2 베인(420)은 전후 방향으로 에어포일(air-foil) 형상을 가지도록 연장될 수 있다.
그리고 상기 연결유로(300)를 통과하는 냉매(F)는 먼저 상기 제 1 베인(410)의 최전방 엣지(edge)와 충돌한 후 전후 방향으로 연장되는 곡면을 따라 가이드될 수 있다. 여기서, 상기 최전방 엣지는 “리딩 엣지”라고 이름할 수 있다.
상기 제 2 베인(420)은, 상기 제 1 베인(410)의 최후방 엣지를 중심 기준으로 양 원주 방향으로 이격 배치되는 다수 개로 구비될 수 있다. 여기서, 상기 최후방 엣지는 “트레일링 엣지”로 이름할 수 있다.
따라서, 상기 제 1 베인(410)의 곡면을 따라 유동하는 냉매(F)는 상기 제 1 베인(410)의 트레일링 엣지를 떠나 각각의 제 2 베인(420)의 리딩 엣지와 충돌할 수 있다. 그리고 각각의 제 2 베인(420)과 충동한 냉매(F)는 제 2 베인(420)의 전후 방향으로 연장되는 곡면을 따라 후방으로 가이드 될 수 있다.
이에 의하면, 상기 연결유로(300)를 통과하는 냉매(F)는 제 1 베인(410)과 제 2 베인(420)을 차례로 통과하면서 스월(swirl)을 발생시키는 성분이 감소되고. 직선 유동 성분이 상대적으로 커질 수 있다.
상기 제 1 베인(410) 및 상기 제 2 베인(420)은, 상기 연결채널(320) 상에 위치하도록 형성할 수 있다. 상기 토출채널(310) 및/또는 상기 유입채널(330)은 상기 제 1 케이스파트(114a)와 상기 제 3 케이스파트(114c)를 따라 수평선(또는 회전축의 연장선)에 경사를 가지기 때문에 상기 연결채널(320)이 냉매의 유동 성분을 제어하기에 보다 유리할 수 있다.
상기 제 1 베인(410) 및 상기 제 1 베인(410)의 트레일링 엣지를 기준으로 원주 방향으로 각각 이격 배치되는 다수의 제 2 베인(420)은, 하나의 쌍으로 정의될 수 있다. 그리고 상기 하나의 쌍을 이루는 베인(410,420)은 상기 모터케이스(114)의 외주면에 원주 방향을 따라 다수로 배치될 수 있다.
한편, 상기 와이어홀(411,412)은 다수 개로 형성할 수 있다. 일례로, 상기 와이어홀(411,412)은 서로 직경이 다른 제 1 와이어홀(411)과 제 2 와이어홀(412)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 와이어홀(411)은 다수의 와이어가 수용공간(113)으로 삽입될 수 있도록 제 2 와이어홀(412) 보다 큰 직경으로 형성할 수 있다.
그리고 상기 제 2 와이어홀(412)은 상기 제 1 와이어홀(411)로부터 이격 되어 위치할 수 있다. 따라서, 사용자는 상기 수용공간(113)에 설치된 부품에 근접하는 와이어홀(411,412)을 선택하여 와이어를 삽입시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 와이어홀(411)은 모터(110)에 전원을 제공하는 와이어가 삽입될 수 있으며. 상기 제 2 와이어홀(412)은 다수의 베어링(121,122,125)에 설치되는 센서에 전원을 제공하는 와이어가 삽입될 수 있다.
한편, 상기 와이어홀(411,312)은 제 2 베인(420) 보다 폭 또는 면적이 넓게 형성되는 제 1 베인(410)을 관통하도록 형성할 수 있다. 물론, 제 2 베인(420)에도 와이어홀(411,412)이 형성될 수 있을 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터보 압축기의 연결유로에서 거리에 따른 냉매의 스월(Swirl) 각도를 측정한 실험 그래프이다.
상세히, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 베인(410,420)이 상기 연결유로(300)에 설치된 경우(실선)와, 상기 베인이 설치되지 않은 경우(점선)를 비교하는 실험 그래프이다.
도 5의 실험에서, 연결유로(300)의 거리, 즉 제 1 임펠러(141)의 출구와 제 2 임펠러(143)의 입구 사이의 거리는 2m이고, 상기 제 2 임펠러(143)의 입구에서 목표하는 최적의 스월(swirl) 각도는 90도 이다.
도 5 를 참조하면, 상기 베인(410,420)이 설치된 경우 상기 연결유로(300)를 통과하는 냉매의 스월 각도는, 상기 베인(410,420)이 설치되지 않은 경우 보다 90도에 근접한 상태를 유지하며 제 2 임펠러(143)의 입구로 도입되는 것을 확인할 수 있다.
즉, 상기 베인(410,420)에 의해 상기 제 2 임펠러(143)로 유입되는 냉매는, 최적의 스월 각도로 유입될 수 있기 때문에 2차 압축에서 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 압축기(100)의 동작을 개략적으로 설명한다.
먼저, 상기 회전축(120)은 스테이터(112)와 로터(111)로 구성된 모터(110)에 의해 구동력을 전달받아 회전할 수 있다.
상기 회전축(120)이 회전하면, 상기 회전축(120)의 전단에 연결된 사류형 제 1 임펠러(141)를 통하여 냉매 흡입구(202)로 흡입된 냉매의 1차 압축이 진행될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 임펠러(141)는 사류형으로 제공되기 때문에 회전 수가 기존 원심형 대비 증가되고, 직경은 작아질 수 있다.
상기 1차 압축 냉매는 상기 모터케이스(114)를 둘러싸도록 형성되며 후방으로 유선형 냉매 유로를 형성하는 연결유로(300)를 통과하고, 최종적으로 원심형 제 2 임펠러(143)에 유입될 수 있다.
상기 제 2 임펠러(143)는 냉매의 2차 압축을 진행한 후 볼류트 케이스(103)로 압축 냉매를 토출시킬 수 있다. 그리고 상기 볼류트 케이스(103)에 형서왼 냉매 토출구(104)를 통해 압축 냉매는, 응축기(20)로 유입될 수 있다.
이에 의하면, 제 1 임펠러 및 제 2 임펠러가 모두 원심형으로 구비되어 직렬 연속 배치 또는 대칭 배치된 경우 보다, 두 임펠러 사이의 유로 형상이 단순해지고, 별도의 유로 형성을 위한 배관 설치가 불필요하게 되어 압축기(100)의 크기를 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 연결유로(300)에는 냉매 유동 성분을 조절할 수 있는 베인(410,420)이 설치되기 때문에, 1단 압축 냉매(기체)를 제 2 임펠러(143)의 입구에서 스월(swirl)이 최소화되는 유동을 가질 수 있다. 즉, 최적의 각도로 제 2 임펠러(143)에 유입되어 손실을 저감하고 압축 효율을 향상시킬 수 있다.
10: 터보 냉동기
100: 터보 압축기
200: 하우징
300: 연결유로

Claims (20)

  1. 외관을 형성하며, 냉매가 유입되는 냉매 흡입구가 전방부에 구비되는 하우징;
    전후 방향으로 연장되는 회전축 및 상기 회전축에 구동력을 제공하는 모터가 설치되는 수용공간을 형성하는 모터케이스;
    상기 회전축의 일측 단부에 결합되며, 상기 냉매 흡입구로 유입된 냉매를 1차 압축시키는 제 1 임펠러;
    상기 제 1 임펠러의 출구로부터 후방으로 연장되며, 상기 모터케이스를 둘러싸도록 형성되는 연결유로; 및
    상기 회전축의 타측 단부에 결합되며, 상기 연결유로를 통해 유입되는 냉매를 2차 압축시키는 제 2 임펠러를 포함하는 터보 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터케이스는 상기 하우징의 내측으로 이격 배치되며,
    상기 연결유로는 상기 하우징과 상기 모터케이스의 이격 공간으로 형성되는 터보 압축기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터케이스는 상기 하우징에 의해 둘러싸이는 터보 압축기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결유로는 상기 하우징의 내주면과 상기 모터케이스의 외주면이 형성하는 사이 공간으로 형성되는 터보 압축기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 임펠러 및 제 2 임펠러는, 상기 모터의 전방과 후방에 각각 위치하는 터보 압축기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 임펠러의 출구와 상기 제 2 임펠러의 출구가 향하는 방향이 동일하며, 상기 제 1 임펠러 및 상기 제 2 임펠러는 상기 연결유로에 의해 연결되도록 전후 방향으로 이격 배치되는 터보 압축기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 임펠러는 사류형 임펠러로 구비되는 터보 압축기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 임펠러는, 원심형 임펠러로 구비되며, 상기 제 1 임펠러의 직경 범위와 동등한 직경 범위를 가지는 터보 압축기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결유로 상에 설치되어 냉매의 유동을 가이드하는 베인을 더 포함하는 터보 압축기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 베인은 상기 모터케이스의 외주면으로부터 상기 하우징의 내주면까지 연장되는 터보 압축기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 베인은, 제 1 베인 및 상기 제 1 베인 보다 후방에 위치하는 제 2 베인을 포함하며,
    상기 제 1 베인 및 상기 제 2 베인은 전후 방향으로 에어포일(air-foil) 형상을 가지도록 연장되는 터보 압축기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 베인은, 상기 제 1 베인의 트레일링 엣지를 중심 기준으로, 양 원주 방향으로 이격 배치되는 다수 개로 구비되는 터보 압축기.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 베인은 상기 모터케이스의 수용공간과 상기 하우징의 외부를 연통시키는 와이어홀을 포함하며,
    상기 와이어홀에는, 전원을 제공하기 위한 와이어가 삽입되는 터보 압축기.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전축의 회전을 지지하기 위한 베어링 및 추력베어링을 더 포함하며,
    상기 베어링은,
    상기 회전축의 중심점으로부터 전후 방향으로 이격 배치되는 제 1 베어링 및 제 2 베어링을 포함하는 터보 압축기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 추력베어링은 상기 제 1 베어링과 상기 제 1 임펠러의 사이에 위치하는 터보 압축기.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 모터는 영구자석(Permanent magnet) 모터를 포함하고,
    상기 베어링은 자력을 이용하여 상기 회전체를 지지하는 자기 베어링을 포함하는 터보 압축기.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결유로는,
    상기 제 1 임펠러로부터 토출되는 냉매를 가이드하며, 상기 제 1 임펠러의 출구로부터 후방을 향할수록 직경이 커지게 연장되는 토출채널;
    상기 토출채널로부터 후방으로 일정한 직경을 가지도록 연장되는 연결채널; 및
    상기 연결채널로부터 후방을 향할수록 직경이 작아지게 연장되고, 상기 제 2 임펠러로 냉매가 유입되도록 가이드하는 유입채널을 포함하는 터보 압축기.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징의 후단에 결합되며, 냉매 토출구가 형성되는 볼류트 케이스를 더 포함하며,
    상기 제 2 임펠러를 통과한 냉매는 상기 냉매 토출구로 유입되는 터보 압축기.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 터보 압축기;
    상기 터보 압축기에서 압축된 냉매를 냉각수와 열교환시키는 응축기;
    상기 응축기를 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창밸브; 및
    상기 팽창밸브를 통과한 냉매를 증발시켜 상기 터보 압축기로 제공하는 증발기를 포함하는 터보 냉동기.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 팽창밸브와 상기 증발기 사이에 설치되는 이코노마이저; 및
    상기 이코노마이저에서 분리된 냉매가 유동하는 인젝션 배관을 포함하며,
    상기 터보 압축기는,
    상기 인젝션 배관과 연통되는 인젝션 배관 연결유로; 및
    상기 인젝션 배관 연결유로와 상기 연결유로를 연통하도록 상기 하우징에 형성되는 인젝션홀을 더 포함하는 터보 냉동기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11486618B2 (en) * 2019-10-11 2022-11-01 Danfoss A/S Integrated connector for multi-stage compressor
US20230151824A1 (en) * 2021-11-12 2023-05-18 Carrier Corporation Multistage compressor with swirl-reducing ribs
CN116892528A (zh) * 2022-04-11 2023-10-17 开利公司 两级混合流压缩机

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110109090A (ko) 2010-03-30 2011-10-06 엘지전자 주식회사 터보 압축기

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4594858A (en) * 1984-01-11 1986-06-17 Copeland Corporation Highly efficient flexible two-stage refrigeration system
US5600967A (en) * 1995-04-24 1997-02-11 Meckler; Milton Refrigerant enhancer-absorbent concentrator and turbo-charged absorption chiller
US6012897A (en) * 1997-06-23 2000-01-11 Carrier Corporation Free rotor stabilization
KR100279599B1 (ko) * 1997-12-26 2001-02-01 구자홍 터보압축기
KR100343712B1 (ko) * 1999-12-24 2002-07-20 엘지전자주식회사 터보 압축기의 안전장치
KR100343709B1 (ko) * 1999-12-24 2002-07-20 엘지전자주식회사 터보 압축기의 회전축 조립체
KR100414110B1 (ko) * 2001-09-25 2004-01-07 엘지전자 주식회사 터보 압축기의 베어링 냉각구조
KR100451651B1 (ko) * 2001-12-13 2004-10-08 엘지전자 주식회사 원심형 압축기의 역회전 방지구조
US20070228847A1 (en) * 2006-03-30 2007-10-04 Korea Fluid Machinery Co., Ltd. High speed electric motor
KR101116215B1 (ko) * 2007-02-14 2012-03-06 삼성전자주식회사 회전압축기
US8037713B2 (en) * 2008-02-20 2011-10-18 Trane International, Inc. Centrifugal compressor assembly and method
US8061151B2 (en) * 2009-05-18 2011-11-22 Hamilton Sundstrand Corporation Refrigerant compressor
JP5916360B2 (ja) * 2011-11-30 2016-05-11 三菱重工業株式会社 ターボ冷凍機
US9377226B2 (en) * 2012-11-30 2016-06-28 Lg Electronics Inc. Evaporator and turbo chiller including the same
US20150008771A1 (en) * 2013-07-05 2015-01-08 Korea Institute Of Science And Technology Motor having cooling means
JP6011571B2 (ja) * 2014-03-19 2016-10-19 株式会社豊田自動織機 電動ターボ式圧縮機
JP6487163B2 (ja) 2014-07-31 2019-03-20 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 ターボ冷凍機
CN105257574A (zh) * 2015-11-27 2016-01-20 中国航空动力机械研究所 斜流离心组合压气机
US20170260987A1 (en) * 2016-03-11 2017-09-14 Daikin Applied Americas Inc. Centrifugal compressor with casing treatment bypass
US9822998B2 (en) * 2016-03-17 2017-11-21 Daikin Applied Americas Inc. Centrifugal compressor with motor cooling
JP6821321B2 (ja) * 2016-04-15 2021-01-27 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 凝縮器、これを備えたターボ冷凍装置
US10533778B2 (en) 2016-05-17 2020-01-14 Daikin Applied Americas Inc. Turbo economizer used in chiller system
KR101845833B1 (ko) * 2016-11-22 2018-04-05 ㈜티앤이코리아 인터쿨러를 구비한 터보 압축기
US11421708B2 (en) * 2018-03-16 2022-08-23 Carrier Corporation Refrigeration system mixed-flow compressor
JP7027230B2 (ja) * 2018-03-30 2022-03-01 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 ターボ圧縮機およびこれを備えたターボ冷凍機
DE112019002451T5 (de) * 2018-05-15 2021-03-04 Lg Electronics Inc. Turboverdichter
US11585347B2 (en) * 2019-05-31 2023-02-21 Carrier Corporation Mixed-flow compressor configuration for a refrigeration system
KR102157885B1 (ko) * 2019-06-24 2020-09-21 엘지전자 주식회사 터보 압축기
KR20210129881A (ko) * 2020-04-21 2021-10-29 엘지전자 주식회사 압축기 및 이를 포함하는 칠러

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110109090A (ko) 2010-03-30 2011-10-06 엘지전자 주식회사 터보 압축기

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US2017/0146271 A1, TURBO CHILLER
US2017/0336106 A1, Turbo economizer used in chiller system

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