KR20220028403A - 터보 냉동기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터보 냉동기에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기는, 냉매를 압축하는 압축기, 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기, 응축기에서 응축된 냉매를 감압시키는 팽창기구, 팽창기구에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기 및 증발기에서 증발된 냉매가 압축기로 유동하는 압축기 연결 배관을 포함하고, 압축기 연결 배관은, 증발기의 냉매 출구에서 압축기의 냉매 입구까지 연결 배관의 방향이 변하도록 밴딩된 형태의 방향 전환부를 포함하고, 방향 전환부의 단면 형상은 연결 배관의 입구 또는 출구의 단면 형상과 상이할 수 있다.
이에 따라, 압축기 연결 배관에서 냉매의 압력 손실을 저감시키고, 냉매의 유동이 안정적이고 균일하게 할 수 있게 된다.

Description

터보 냉동기 {A turbo chiller}

본 발명은 터보 냉동기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 증발기 냉매 출구와 압축기의 냉매 입구까지 휘어지는 부분의 단면 형상이 입출구 형상과 상이한 연결 배관을 포함하는 터보 냉동기에 관한 것이다.

일반적으로, 터보 냉동기(칠러)는 냉매를 이용하여 냉수와 냉각수의 열교환을 수행하는 장치로서, 터보 냉동기를 순환하는 냉매 및 냉수 수요처와 터보 냉동기의 사이를 순환하는 냉수간에 열교환이 이루어져 냉수를 냉각시키는 것을 특징으로 한다. 이러한 터보 냉동기는 대규모의 공기 조화 등의 목적으로 사용되므로, 장치의 안정적인 동작이 요구된다.

종래의 터보 냉동기 시스템의 구조를 설명하면 다음과 같다.

도 1a를 참조하면, 종래의 터보 냉동기 시스템(1)의 주요 구성은, 압축기(10), 응축기(20), 팽창기구(30), 증발기(40)로 이루어진다.

압축기(10)는, 공기나 냉매 가스 등의 기체를 압축하기 위한 기기로써, 냉매를 압축하여 응축기(20)로 제공하도록 형성된다.

응축기(20)는, 압축기(10)로부터 토출되어 응축기(20)를 통과하는 고온 고압의 냉매와 냉각수를 열교환시켜 냉매를 냉각하도록 형성된다.

팽창기구(30)는, 응축기(20)에서 응축된 냉매를 증발기(40)로 보내고, 고압의 냉매는 팽창 밸브를 통과하면서 저온 저압으로 변화하도록 형성된다.

증발기(40)는, 냉매가 증발하면서 부하로 공급되는 냉수를 냉각시키도록 형성된다. 증발기(40)에서 증발한 냉매는 증발기의 냉매 출구와 압축기의 냉매 입구를 연결하는 압축기 연결 배관(11)을 통해 압축기(10)로 유입된다.

도 1b를 참조하면, 증발기의 냉매 출구와 압축기의 냉매 입구는 압축기 연결 배관(11)을 통해 연결된다. 증발기(40)에서 증발된 냉매는 압축기 연결 배관(11)을 통해 압축기(10)로 유입되어 고온 고압의 냉매로 압축된다.

이 때, 압축기(10)로 유입되는 냉매의 유동이 불균일하고 불안정할 수록 압축기(10)의 효율은 감소한다. 또한, 증발기(40)와 압축기(10)가 연결된 압축기 연결 배관(11)에서의 압력 손실이 클수록 전체 냉동 사이클의 효율이 감소한다.

종래의 터보 냉동기 시스템(1)에서, 압축기 연결 배관(11)은 일반적으로 증발기의 냉매 출구와 압축기의 냉매 입구 사이에서 90도로 휘어지는 형태로 형성된다.

종래의 일반적인 압축기 연결 배관(11)은 증발기(40)의 출구의 직경과 동일하고 회전 반경이 큰 90도 곡관이 적용되고, 90도로 꺽여진 부분에서 압축기(10)의 입구의 직경과 동일한 축관을 적용한 형태를 갖는다.

이런 형태의 압축기 연결 배관(11)에서, 압축기의 냉매 입구에서의 냉매의 유동이 불균일해질 수 있고, 압축기 연결 배관(11)에서의 냉매의 압력 손실 또한 커질 수 있으며, 압축기 연결 배관(11)의 형태에 의해 압축기가 위치하는 높이가 높아지는 문제점이 있다.

JP 6340213 B2

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 증발기 냉매 출구와 압축기의 냉매 입구까지 휘어지는 부분의 단면 형상이 입출구 형상과 상이하며 타원 형태를 포함하는 압축기 연결 배관을 포함하여, 압축기 연결 배관에서의 냉매의 압력 손실을 저감시킬 수 있는 터보 냉동기를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 배관 입구에서 배관 출구까지 그 직경이 점차적으로 감소하는 형태의 압축기 연결 배관을 포함하여, 압축기로 유입되는 냉매의 유동을 안정적이고 균일하도록 하는 터보 냉동기를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 배관의 방향이 변화하는 곡률 반경의 반경 방향으로 단축이 형성되고, 반경 방향과 직교하는 방향으로 장축이 형성되는 형태의 압축기 연결 배관을 포함하여, 압축기의 위치를 낮추고 장치의 전체 크기를 줄일 수 있는 터보 냉동기를 제공하는데 목적이 있다.

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.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기는, 냉매를 압축하는 압축기, 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기, 응축기에서 응축된 냉매를 감압시키는 팽창기구, 팽창기구에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기 및 증발기에서 증발된 냉매가 압축기로 유동하는 압축기 연결 배관을 포함하고, 압축기 연결 배관은 방향 전환부를 포함하고, 방향 전환부의 단면 형상은 연결 배관의 입구 또는 출구의 단면 형상과 상이할 수 있다.

한편, 본 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기에서, 압축기 연결 배관은, 압축기와 연결되고 제1 방향으로 연장되는 제1 부분, 증발기와 연결되고 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 연장되는 제2 부분을 더 포함하고, 방향 전환부는, 제1 부분과 제2 부분을 연결하고, 증발기의 냉매 출구에서 압축기의 냉매 입구까지 배관의 방향이 변하도록 밴딩된 형태일 수 있다.

한편, 본 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기에서, 방향 전환부의 단면 형상은 타원 형상을 포함할 수 있다.

한편, 본 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기에서, 타원 형상은, 방향 전환부의 전체 또는 일부에 형성될 수 있다.

한편, 본 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기에서, 타원 형상은, 방향 전환부의 곡률 반경의 반경 방향으로 단축이 형성되고, 반경 방향과 직교하는 방향으로 장축이 형성될 수 있다.

한편, 본 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기에서, 곡률 반경은 타원 형상의 장축의 길이보다 크거나 같을 수 있다.

한편, 본 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기에서, 압축기 연결 배관은, 증발기의 냉매 출구와 연결되는 연결 배관 입구 및 압축기의 냉매 입구와 연결되는 연결 배관 출구의 단면이 원 형상일 수 있다.

한편, 본 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기에서, 타원 형상의 장축의 길이는 연결 배관 입구의 제1 직경보다 작거나 같을 수 있다.

한편, 본 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기에서, 타원 형상의 단축의 길이는 연결 배관 출구의 제2 직경 보다 크거나 같고, 타원 형상의 장축의 길이는 연결 배관 입구의 제1 직경보다 작거나 같을 수 있다.

한편, 본 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기에서, 연결 배관 입구의 제1 직경이 연결 배관 출구의 제2 직경보다 더 클 수 있다.

한편, 본 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기에서, 연결 배관 입구의 제1 직경과 연결 배관 출구의 제2 직경의 비는 500 : 300 내지 600 : 300 일 수 있다.

한편, 본 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기에서, 곡률 반경은 외측 곡률 반경과 내측 곡률 반경을 포함하고, 외측 곡률 반경은 일정한 값을 가지고, 내측 곡률 반경은 증발기의 냉매 출구측에서 압축기의 냉매 입구측까지 점차 증가하는 값을 가질 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기는, 증발기 냉매 출구와 압축기의 냉매 입구까지 휘어지는 부분의 단면 형상이 입출구 형상과 상이하며 타원 형태를 포함하는 압축기 연결 배관을 포함하여, 압축기 연결 배관에서의 냉매의 압력 손실을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기는, 배관 입구에서 배관 출구까지 그 직경이 점차적으로 감소하는 형태의 압축기 연결 배관을 포함하여, 압축기로 유입되는 냉매의 유동을 안정적이고 균일하도록 하는 효과가 있다.

셋째, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기는, 배관의 방향이 변화하는 곡률 반경의 반경 방향으로 단축이 형성되고, 반경 방향과 직교하는 방향으로 장축이 형성되는 형태의 압축기 연결 배관을 포함하여, 압축기의 위치를 낮추고 장치의 전체 크기를 줄일 수 있는 효과가 있다.

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.

도 1a는 종래의 일반적인 터보 냉동기의 구조를 도시한 도면이다.
도 1b는 종래의 일반적인 터보 냉동기에 포함되는 압축기 연결 배관의 형태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기를 도시한 도면이다.
도 3a 내지 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기에 포함되는 압축기 연결 배관의 형태 및 그 단면의 형상을 도시한 도면이다.
도 4a 및 4b는 압축기 연결 배관의 단면 형태에 따른 냉매의 유동 균일성 및 압력 손실에 대한 시뮬레이션 결과를 나타낸 것이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

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.

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.

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.

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.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

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.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기(2)를 도시한 도면이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기(2)에 포함되는 압축기 연결 배관(110)은 터보 냉동기 시스템의 일부로써 기능할 뿐만 아니라 공기조화기에도 포함될 수 있으며 기체 상태의 물질을 압축하는 기기라면 어디에든 포함될 수 있을 것이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기(2)는, 냉매를 압축하도록 형성된 압축기(100), 압축기(100)에서 압축된 냉매와 냉각수를 열교환시켜 냉매를 응축시키는 응축기(200), 응축기(200)에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창기구(300), 팽창기구(300)에서 팽창된 냉매와 냉수를 열교환시켜 냉매의 증발과 함께 냉수를 냉각하도록 형성된 증발기(400)를 포함할 수 있다. 또한, 터보 냉동기(2)는, 증발기(400)의 냉매 출구(460)에서 압축기(100)의 냉매 입구(180)까지 배관의 방향이 변하도록 휘어지는 형태로 형성되는 압축기 연결 배관(110)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 연결 배관(110)은 하기 도 3a 내지 도 3c와 관련하여 상세히 설명한다.

한편, 터보 냉동기(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.

압축기(100)는, 냉매를 축 방향으로 흡입하여 원심 방향으로 압축하는 하나 이상의 임펠러(121) 및 모터 하우징 내에 수용되어 회전하는 모터(130)를 포함할 수 있다.

임펠러(121)는 회전축(122)에 의해 회전을 하며, 축 방향으로 유입된 냉매를 원심방향으로 회전에 의해 압축을 함으로써 냉매를 고압으로 만들 수 있다.

모터(130)는 스테이터 및 로터를 포함할 수 있고, 회전축(122)을 회전시킬 수 있다. 회전축(122)은 임펠러(121) 및 모터(130)와 연결될 수 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

증발기(400)는 팽창기구(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.

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.

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.

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.

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 연결 배관(110)를 통해 압축기(100)로 다시 유입된다.

냉매의 흐름을 살펴보면, 압축기 연결 배관(110)를 통해 압축기(100) 내부로 유입된 냉매는, 임펠러(121)의 작용으로 원주 방면으로 압축된 후, 응축기 연결유로(160)로 토출된다. 압축기 연결 배관(110)은 임펠러(121)의 회전 방향과 수직인 방향으로 냉매가 유입될 수 있도록 압축기(100)와 연결될 수 있다.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기(2)에 포함되는 압축기 연결 배관(110)의 형태 및 그 단면의 형상을 도시한 도면이다. 도 3a 내지 도 3c는 압축기 연결 배관(110)의 측면을 도시하였고, 도 3d는 압축기 연결 배관(110)의 정면을 도시하였으며, 도 3e는 압축기 연결 배관(110)의 연결 배관 입구(111), 방향 전환부(112a)의 중심부 및 연결 배관 출구(113)에서의 단면 형태의 일 예를 도시한 것이다.

본 발명의 설명에서, x축은 압축기(100)의 냉매 입구(180)가 향하는 방향과 평행한 방향(제1 방향)을 의미하고, y축은 증발기(400)의 냉매 출구(460)가 향하는 방향과 평행한 방향(제2 방향)을 의미하며, z축은 x축 및 y축과 모두 직교하는 방향을 의미한다.

도면을 참조하면, 압축기 연결 배관(110)은, 냉매가 유입되는 연결 배관 입구(111), 냉매가 토출되는 연결 배관 출구(113) 및 연결 배관 입구(111)와 연결 배관 출구(113) 사이에 형성되어 냉매가 유동하는 유로를 형성하는 배관(112)을 포함할 수 있다. 압축기 연결 배관(110)의 연결 배관 입구(110)로 증발기(400)에서 증발하면서 열교환을 마친 냉매가 유입되고, 연결 배관 출구(113)를 통해 압축기(100)로 유입된다.

압축기 연결 배관(110)은, 증발기(400)의 냉매 출구(460)에서 압축기(100)의 냉매 입구(180)까지 연결되는 배관(112)의 방향이 변하도록 휘어지는 형태(밴딩 형태)로 형성될 수 있다. 배관(112)의 방향은 증발기(400)의 냉매 출구(460)와 동일한 방향(제2 방향)에서, 압축기(100)의 냉매 입구(180)와 동일한 방향(제1 방향)으로 휘어지도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 배관(112)은 냉매가 유동하는 길이 방향을 기준으로 배관(112)의 중앙 부근에서 방향이 대략 90도 정도 변하도록 휘어지는 형태일 수 있다.

여기서, 배관(112)의 중앙 부근의 휘어지는 부분을 방향 전환부(112a)라 명명할 수 있다.

한편, 압축기 연결 배관(110)은, 압축기(100)와 연결되고 제1 방향으로 연장되는 제1 부분(미도시), 증발기(400)와 연결되고 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 연장되는 제2 부분(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 부분과 제2 부분 사이에는 방향 전환부(112a)가 위치할 수 있다.

또한, 배관(112)의 중앙 부근의 휘어지는 부분인 방향 전환부(112a)의 단면 형상은 연결 배관 입구(111) 또는 연결 배관 출구(113)의 단면 형상과 상이한 형태일 수 있다. 여기서 방향 전환부(112a)는 배관(112)의 방향이 증발기(400)의 냉매 출구(460)의 방향과 동일하지 않고, 압축기(100)의 냉매 입구(180)의 방향과 동일하지 않은 부분 전체로 정의될 수 있다.

예를 들어, 연결 배관 입구(111) 및 연결 배관 출구(113)의 단면이 모두 원 형상이고, 방향 전환부(112a)의 단면은 타원 형상일 수 있다. 예를 들어, 연결 배관 입구(111)의 단면이 원 형상이고, 연결 배관 출구(113) 및 방향 전환부(112a)의 단면은 타원 형상일 수 있다. 예를 들어, 연결 배관 출구(113)의 단면이 원 형상이고, 연결 배관 입구(111) 및 방향 전환부(112a)의 단면은 타원 형상일 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예 따른 압축기 연결 배관(110)은, 연결 배관 입구(111) 및 연결 배관 출구(113)의 단면이 원 형상이고, 방향 전환부(112a)의 단면이 타원 형상인 것으로 가정하고 설명한다. 그러나, 본 발명의 압축기 연결 배관(110)의 단면 형상은 이에 제한되지 않는다.

압축기 연결 배관(110)은, 연결 배관 입구(111)가 원 형태의 단면에서, 배관(112)을 거치면서 점차 타원 형태의 단면을 가지며, 다시 연결 배관 출구(113)에 가까워질 수록 점차 원 형태의 단면을 가지도록, 그 단면이 점진적으로 변하는 형태일 수 있다. 즉, 압축기 연결 배관(110)은 배관의 입구에서 출구를 향하는 방향으로, 그 단면이 원 형태에서 타원 형태로 변하고 다시 타원 형태에서 원 형태로 변하는 형태일 수 있다.

방향 전환부(112a)는, 전체가 타원 형태의 단면을 갖도록 형성될 수 있고, 방향 전환부의(112a)의 중앙부(방향 전환부에서 배관의 방향이 변화하는 전체 각도의 절반 각도에 해당하는 부분)를 기분으로 중앙부 부근에서만 타원 형태의 단면을 갖도록 형성되고, 방향 전환부(112a)의 중앙부를 제외한 부분은 원 형태의 단면을 갖도록 형성될 수 있다.

방향 전환부(112a) 전체가 타원 형태의 단면을 갖는 경우, 압축기 연결 배관(110)은 원형의 단면에서 타원형의 단면을 갖도록 형성되는 배관이 연결 배관 입구(111)와 방향 전환부(112a) 사이에 더 형성되고, 원형의 단면에서 타원형의 단면을 갖도록 형성되는 배관이 방향 전환부(112a)와 연결 배관 출구(113) 사이에 더 형성될 수 있다.

한편, 도 3b를 참조하면, 방향 전환부(112a)의 단면의 타원 형상은, 배관(112)의 방향이 변화하는 곡률 반경(R)의 반경 방향으로 단축이 형성되고, 반경 방향과 직교하는 방향(z축 방향)으로 장축이 형성될 수 있다. 여기서 곡률 반경(R)은 연결 배관 입구(111) 쪽에서 연결 배관 출구(113) 쪽으로 갈수록 곡률 반경(R)이 감소할 수 있고, 일정한 값을 가질 수도 있다.

이러한 형태를 갖는 압축기 연결 배관(110)에 의하면, 종래의 90도로 꺽이면서 원형의 단면을 갖는 연결 배관과 비교하여, 압축기(100)의 위치를 낮출 수 있다. 이에 따라 터보 냉동기(2)의 장치 전체 크기를 줄일 수 있게 된다.

한편, 배관(112)의 방향이 변화하는 곡률 반경(R)은, 방향 전환부(112a)의 단면의 타원 형상의 장축의 길이(a)보다 크거나 같을 수 있다. 여기서, 방향 전환부(112a)의 단면의 타원 형상은, 방향 전환부(112a)의 중앙부(방향 전환부에서 배관의 방향이 변화하는 전체 각도의 절반 각도에 해당하는 부분)의 타원 형상을 의미할 수 있다.

예를 들어, 곡률 반경(R)이 일정하지 않은 값인 경우, 곡률 반경(R)의 최소값이 방향 전환부(112a)의 단면의 타원 형상의 장축의 길이(a)보다 크거나 같을 수 있다. 예를 들어, 곡률 반경(R)이 일정한 값인 경우, 곡률 반경(R)이 방향 전환부(112a)의 단면의 타원 형상의 장축의 길이(a)보다 크거나 같을 수 있다.

곡률 반경(R)이, 타원 형상의 장축의 길이(a)보다 작은 경우, 배관(112)은 배관의 단면의 크기에 비해 매우 작은 곡률 반경을 가지면서 급격하게 휘어지는 형태로 형성되며, 이러한 급격하게 휘어지는 형태에 의해, 배관(112) 내의 냉매의 유동이 불안정하고 불균일해질 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 연결 배관(110)은 배관(112)의 방향이 변화하는 곡률 반경(R)이 방향 전환부(112a)의 단면의 타원 형상의 장축의 길이(a)보다 크거나 같음으로써, 배관(112)의 급격한 방향 변화에 따른 냉매 유동의 불안정 또는 불균일 현상을 억제할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 압축기 연결 배관(110)에서, 방향 전환부(112a)의 단면의 타원 형상의 장축의 길이(a)는, 연결 배관 출구(113)의 제2 직경(d2) 보다 크거나 같고, 연결 배관 입구(111)의 제1 직경(d1)보다 작거나 같을 수 있다. 여기서, 방향 전환부(112a)의 단면의 타원 형상은, 방향 전환부(112a)의 중앙부(방향 전환부에서 배관의 방향이 변화하는 전체 각도의 절반 각도에 해당하는 부분)의 타원 형상을 의미할 수 있다.

일반적인 터보 냉동기에서 증발기에서 토출되는 냉매는 대부분 기상 냉매이나 일부 액상 냉매가 섞여있을 수 있다. 액상 냉매가 압축기로 유입되는 경우 압축기의 효율 감소 및 압축기의 고장이 발생할 수 있다. 따라서, 액상 냉매가 압축기로 유입되는 것을 방지하기 위해, 증발기의 냉매 출구(460)는 증발기에서 토출되는 냉매의 유속이 충분히 낮아지도록 그 직경이 일정 이상 커지도록 설계되어야 한다.

본 발명의 압축기 연결 배관(110)에서, 방향 전환부(112a)의 단면의 타원 형상의 장축의 길이(a)는 연결 배관 입구(111)의 제1 직경(d1)보다 작거나 같을 수 있고, 이에 따라 증발기(400)의 냉매 출구(460)의 면적보다 방향 전환부(112a)의 단면의 타원의 면적이 더 작을 수 있다.

이러한 형태를 갖는 압축기 연결 배관(110)에 의하면, 증발기(400)의 냉매 출구(또는 압축기 연결 배관(110)의 연결 배관 입구(111))의 크기가 일정 이상 되도록 유지하면서, 배관(112)의 단면적이 점진적으로 감소하므로, 증발기(400)의 냉매 출구(460)에서 토출되는 냉매의 유속을 충분히 낮추어 압축기(100)로 액상 냉매가 유입되는 현상을 억제할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 압축기 연결 배관(110)에서, 방향 전환부(112a)의 단면의 타원 형상의 단축의 길이(b)는, 연결 배관 출구(113)의 제2 직경(d2) 보다 크거나 같고, 방향 전환부(112a)의 단면의 타원 형상의 장축의 길이(a)는, 연결 배관 입구(111)의 제1 직경(d1)보다 작거나 같을 수 있다.

본 발명의 압축기 연결 배관(110)에서, 방향 전환부(112a)의 단면의 타원 형상의 단축의 길이(b)는 연결 배관 출구(113)의 제2 직경(d2) 보다 크거나 같을 수 있고, 이에 따라 방향 전환부(112a)의 단면의 타원의 면적보다 압축기(100)의 냉매 입구(180)의 면적이 더 작을 수 있다. 또한, 본 발명의 압축기 연결 배관(110)에서, 방향 전환부(112a)의 단면의 타원 형상의 장축의 길이(a)는 연결 배관 입구(111)의 제1 직경(d1)보다 작거나 같을 수 있고, 이에 따라 증발기(400)의 냉매 출구(460)의 면적보다 방향 전환부(112a)의 단면의 타원의 면적이 더 작을 수 있다.

이러한 형태를 갖는 압축기 연결 배관(110)에 의하면, 증발기(400)의 냉매 출구(또는 압축기 연결 배관(110)의 연결 배관 입구(111))의 크기가 일정 이상 되도록 유지하면서, 압축기(100)의 냉매 입구(또는 압축기 연결 배관(110)의 연결 배관 출구(113))의 크기에 맞도록 배관(112)의 단면적이 점진적으로 감소하므로, 압축기(100)로 액상 냉매가 유입되는 현상을 억제할 수 있게 된다.

또한, 종래의 90도로 꺽이면서 원형의 단면을 갖는 연결 배관과 비교하여, 압축기(100)의 위치를 낮출 수 있다. 이에 따라 터보 냉동기(2)의 장치 전체 크기를 줄일 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 압축기 연결 배관(110)에서, 연결 배관 입구(111)의 제1 직경(d1)은 연결 배관 출구(113)의 제2 직경(d2)보다 더 클 수 있다.

구체적으로, 연결 배관 입구(113)의 제1 직경(d1)과 연결 배관 출구(113)의 제2 직경(d2)의 비는 500 : 300 내지 600 : 300일 수 있다. 예를 들어, 제1 직경(d1)을 제2 직경(d2)으로 나눈 값은 500/300 내지 600/300 사이의 값일 수 있다. 바람직하게는 제1 직경(d1)과 제2 직경(d2)의 비는 550 : 300 일 수 있고, 제1 직경(d1)을 제2 직경(d2)으로 나눈 값은 550/300 일 수 있다.

제1 직경(d1)을 제2 직경(d2)으로 나눈 값이 600/300 보다 큰 경우, 압축기 연결 배관(110)의 단면적이 급격하게 감소함으로 인하여, 압축기 연결 배관(110)내의 냉매의 유동이 불안정해지고 불균일해질 수 있다. 한편, 제1 직경(d1)을 제2 직경(d2)으로 나눈 값이 500/300 보다 작은 경우, 증발기(400)에서 토출되는 냉매의 유속이 빨라서 압축기(100)로 액상의 냉매가 유입되거나, 압축기(100)로 유입되는 냉매의 유속이 느려서 압축기(100)의 압축 효율이 감소될 수 있다.

한편, 도 3b를 참조하면, 본 발명의 압축기 연결 배관(110)에서, 압축기 연결 배관(110)의 방향이 변화하는 곡률 반경은 외측 곡률 반경(Ro)과 내측 곡률 반경(Ro)을 포함하고, 외측 곡률 반경(Ro)은 일정한 값을 가지고, 내측 곡률 반경(Ri)은 증발기(400)의 냉매 출구(460)에서 압축기(100)의 냉매 입구(180)까지 점차 증가하는 값을 가질 수 있다.

즉, 내측 곡률 반경(Ri)은, 연결 배관 입구(111) 측에서 가장 작은 값을 가지고, 연결 배관 출구(113) 측에서 가장 큰 값을 가질 수 있다. 곡률 반경(R)은, 연결 배관 입구(111) 측에서 연결 배관 출구(113) 측으로 갈수록 반경이 증가할 수 있다.

한편, 곡률 반경(R)은, 연결 배관 입구(111) 측에서 방향 전환부(112a)의 중앙부까지 반경이 증가하고, 방향 전환부(112a)의 중앙부부터 연결 배관 출구(113) 측까지는 반경이 일정할 수 있다.

이 경우, 방향 전환부(112a)는 연결 배관 입구(111)로부터 휘어지면서, 곡률 반경(R, Ro, Ri)의 중심(곡률 반경을 갖는 원의 중심 또는 곡률 반경을 가지면서 방향 전환부가 휘어지는 회전의 중심)에서 가까운 부분이 좁아지는 형태가 될 수 있다.

이와 같이, 내측 곡률 반경(Ri)이, 연결 배관 입구(111) 측에서 연결 배관 출구(113) 측으로 갈수록 반경이 증가거나, 연결 배관 입구(111) 측에서 방향 전환부(112a)의 중앙부까지 반경이 증가하는 경우, 방향 전환부(112a)는 연결 배관 입구(111)로부터 휘어지면서, 곡률 반경(R, Ro, Ri)의 중심에서 가까운 부분이 좁아지는 형태가 될 수 있다.

한편, 도 3c를 참조하면, 본 발명의 압축기 연결 배관(110)에서, 방향 전환부(112a)의 중앙부의 단면의 제2 중심(c2)은 연결 배관 입구(111)의 단면의 제1 중심(c1)보다, 연결 배관 출구(113)가 향하는 방향과 평행한 방향(x축 방향)을 기준으로, 연결 배관 출구(113)에 더 멀리 위치할 수 있다.

본 발명의 압축기 연결 배관(110)에서, 방향 전환부(112a)의 중앙부의 단면의 제2 중심(c2)은 연결 배관 입구(111)의 단면의 제1 중심(c1)보다, 연결 배관 출구(113)가 향하는 방향과 평행한 방향(x축 방향)을 기준으로, 연결 배관 출구(113)에 더 멀리 위치할 수 있고, 이 경우, 방향 전환부(112a)는 연결 배관 입구(111)로부터 휘어지면서, 곡률 반경(R)의 중심에서 가까운 부분이 좁아지는 형태가 될 수 있다.

증발기에서 토출되는 냉매가 압축기 연결 배관의 휘어지는 부분을 통과할 때, 냉매는 원심력에 의해, 휘어지는 부분의 곡률 반경의 중심에서 멀어지는 측으로 쏠린 상태로 유동할 수 있다. 따라서, 휘어지는 부분의 곡률 반경의 중심에서 가까운 측에서 냉매의 압력 손실이 발생할 수 있고, 냉매의 유동 균일성이 감소할 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 압축기 연결 배관(110)은, 배관(112) 내를 유동하는 냉매가 원심력에 의해 곡률 반경(R)의 중심에서 멀어지는 측으로 쏠린 상태로 유동하는 현상을 감소시킬 수 있고, 배관(112) 내의 냉매의 압력 손실을 억제하고 냉매의 유동 균일성을 높일 수 있게 된다.

도 4a 및 도 4b는 압축기 연결 배관(110)의 단면 형태에 따른 배관 내 냉매의 유동 균일성 및 압력 손실에 대한 시뮬레이션 결과를 나타낸 것이다. 또한, 하기의 표 1에는 도 4a 및 도 4b의 시뮬레이션 결과에서 냉매의 유동 균일성과 압력 손실 값을 나타내었다. 하기의 표 1에서 유동 균일성(

)은 하기의 수학식 1에 의해 계산될 수 있다.

방향 전환부 단면 형상	냉매 유동 균일성	압력 손실 (Pa)
원	0.937	483
타원	0.963	436

여기서,

는 i 번째 출구에서의 냉매의 유속,

는 전체 출구에서의 평균 유속,

는 i 번째 출구에서의 냉매의 유량과 밀도의 곱을 나타낸다.

도 4a를 참조하면, 연결 배관 입구(111)로 유입된 냉매가 연결 배관 출구(113)로 유동할 때의 배관(112) 내의 압력 분포가 도시된다. 여기서, 압축기 연결 배관(110)의 연결 배관 입구(111), 방향 전환부(112a)의 중심부 및 연결 배관 출구(113)의 단면이 모두 원형이고, 연결 배관 입구(111)에서 연결 배관 출구(113)로 갈수록 원의 직경이 감소하는 형태이다.

이 경우, 연결 배관 입구(111)로 유입된 냉매가 방향 전환부(112a)를 통과할 때, 곡률 반경의 중심에서 멀어지는 측의 압력에 비해, 곡률 반경의 중심에서 가까운 측(Ar1)의 압력이 상대적으로 더 낮다. 즉, 냉매의 압력 분포가 압축기 연결 배관(110) 내에서 불균일함을 확인할 수 있다. 이러한 냉매 압력의 불균일은, 연결 배관 출구(113)까지 이어지는 것을 확인할 수 있다.

연결 배관 입구(111)로 유입된 냉매는, 배관의 방향이 변화함에 따라, 원심력에 의해 방향 전환부(112a)의 곡률 반경의 중심에서 멀어지는 측으로 쏠린 상태로 유동할 수 있다. 따라서, 도 4a에 도시된 시뮬레이션 결과에서 확인할 수 있듯이, 휘어지는 부분의 곡률 반경의 중심에서 가까운 측에서 냉매의 압력 손실이 발생할 수 있고, 냉매의 유동 균일성이 감소할 수 있다.

도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 연결 배관(110)에서, 연결 배관 입구(111)로 유입된 냉매가 연결 배관 출구(113)로 유동할 때의 배관(112) 내의 압력 분포가 도시된다. 여기서, 압축기 연결 배관(110)의 연결 배관 입구(111) 및 연결 배관 출구(113)의 단면은 원형이고, 방향 전환부(112a)의 중심부의 단면은 타원이며, 연결 배관 입구(111)의 직경이 연결 배관 출구(113)의 직경보다 크다.

이 경우, 연결 배관 입구(111)로 유입된 냉매가 방향 전환부(112a)를 통과할 때, 곡률 반경의 중심에서 가까운 측(Ar2-2)의 압력은, 곡률 반경의 중심에서 멀어지는 측의 압력과 비교하여 거의 동일한 수준이다. 즉, 냉매의 압력 분포가 압축기 연결 배관(110) 내에서 균일함을 확인할 수 있다. 이러한 냉매 압력의 균일은, 연결 배관 출구(113)까지 이어지는 것을 확인할 수 있다.

표 1을 참조하면, 방향 전환부(112a)의 중심부의 단면이 원 형태인 경우, 냉매의 유동 균일성은 0.937이고 냉매 압력 손실은 483 Pa이며, 방향 전환부(112a)의 중심부의 단면이 타원 형태인 경우, 냉매의 유동 균일성은 0.963이고 냉매 압력 손실은 436 Pa이다. 표 1의 결과에서 확인할 수 있듯이, 방향 전환부(112a)의 중심부의 단면이 타원 형태인 경우가 원 형태인 경우보다 냉매의 유동 균일성이 높고, 냉매 압력 손실이 더 작게 나타난다.

본 발명의 압축기 연결 배관(110)에서, 방향 전환부(112a)는 타원 형태의 단면을 가지고, 연결 배관 입구(111)로부터 휘어지면서, 곡률 반경(R)의 중심에서 가까운 부분이 급격하게 좁아지는 형태를 가짐으로써, 배관 내 냉매의 압력 손실을 최소화하고, 냉매의 유동 균일성을 증가시킬 수 있게 된다.

본 발명에 따른 터보 냉동기(2) 및 터보 냉동기(2)에 포함하는 압축기 연결 배관(110)은 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.

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.

100: 압축기 110: 압축기 연결 배관
111: 연결 배관 입구 112: 배관
112a: 방향 전환부 113: 연결 배관 출구
180: 압축기 냉매 입구 200: 응축기
300: 팽창기구 400: 증발기
460: 증발기 냉매 출구

Claims (12)

1. 냉매를 압축하는 압축기;
   상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기;
   상기 응축기에서 응축된 냉매를 감압시키는 팽창기구;
   상기 팽창기구에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기; 및
   상기 증발기에서 증발된 냉매가 상기 압축기로 유동하는 압축기 연결 배관을 포함하고,
   상기 압축기 연결 배관은 방향 전환부를 포함하고,
   상기 방향 전환부의 단면 형상은 상기 연결 배관의 입구 또는 출구의 단면 형상과 상이한 터보 냉동기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 압축기 연결 배관은,
   상기 압축기와 연결되고 제1 방향으로 연장되는 제1 부분,
   상기 증발기와 연결되고 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 연장되는 제2 부분을 더 포함하고,
   상기 방향 전환부는, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 연결하고, 상기 증발기의 냉매 출구에서 상기 압축기의 냉매 입구까지 배관의 방향이 변하도록 밴딩된 형태인 터보 냉동기.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 방향 전환부의 단면 형상은 타원 형상을 포함하는 터보 냉동기.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 타원 형상은, 상기 방향 전환부의 전체 또는 일부에 형성되는 터보 냉동기.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 타원 형상은,
   상기 방향 전환부의 곡률 반경의 반경 방향으로 단축이 형성되고, 상기 반경 방향과 직교하는 방향으로 장축이 형성되는 터보 냉동기.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 곡률 반경은 상기 타원 형상의 상기 장축의 길이보다 크거나 같은 터보 냉동기.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 압축기 연결 배관은,
   상기 증발기의 냉매 출구와 연결되는 연결 배관 입구 및 상기 압축기의 냉매 입구와 연결되는 연결 배관 출구의 단면이 원 형상인 터보 냉동기.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 타원 형상의 상기 장축의 길이는 상기 연결 배관 입구의 제1 직경보다 작거나 같은 터보 냉동기.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 타원 형상의 상기 단축의 길이는 상기 연결 배관 출구의 제2 직경 보다 크거나 같고, 상기 타원 형상의 상기 장축의 길이는 상기 연결 배관 입구의 제1 직경보다 작거나 같은 터보 냉동기.
   
10. 제7항에 있어서,
    상기 연결 배관 입구의 상기 제1 직경이 상기 연결 배관 출구의 상기 제2 직경보다 더 큰 터보 냉동기.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 연결 배관 입구의 상기 제1 직경과 상기 연결 배관 출구의 상기 제2 직경의 비는 500 : 300 내지 600 : 300인 터보 냉동기.
    
12. 제7항에 있어서,
    상기 곡률 반경은 외측 곡률 반경과 내측 곡률 반경을 포함하고,
    상기 외측 곡률 반경은 일정한 값을 가지고, 상기 내측 곡률 반경은 상기 증발기의 냉매 출구측에서 상기 압축기의 냉매 입구측까지 점차 증가하는 값을 갖는 터보 냉동기.

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