KR20220121072A

KR20220121072A - 베어링 냉각 수로를 포함하는 터보 압축기

Info

Publication number: KR20220121072A
Application number: KR1020210025039A
Authority: KR
Inventors: 김경수
Original assignee: ㈜티앤이코리아
Priority date: 2021-02-24
Filing date: 2021-02-24
Publication date: 2022-08-31
Also published as: KR102508011B1; CN116867975A; WO2022181997A1; JP2024505260A

Abstract

본 발명은 터보 압축기에 관한 것으로서, 기체가 흡입되는 압축 기체 흡입구; 상기 압축 기체 흡입구를 통하여 유입된 기체를 압축하는 임펠러; 상기 임펠러에 의하여 압축된 상기 기체가 외부로 배출되는 압축 기체 배출구; 상기 압축 기체 흡입구로부터 상기 압축 기체 배출구까지 연결되어 있는 압축 기체 유로를 구비하는 압축 유닛; 상기 임펠러를 회전시키기 위하여, 일단부가 상기 임펠러와 결합되어 있는 회전축을 구비하는 모터; 상기 모터를 수용하는 모터 수용 공간을 구비한 하우징; 상기 모터 수용 공간을 지나가도록 마련되며, 내부에 수용된 냉각용 기체가 유동 가능하도록 형성된 냉각 기로; 상기 하우징을 냉각시킬 수 있는 냉각용 액체가 유동 가능하도록 형성된 냉각 수로; 상기 회전축의 일단부에 배치되어 있는 스러스트 베어링;를 포함하며, 상기 냉각 수로는, 상기 스러스트 베어링을 냉각시킬 수 있도록, 상기 스러스트 베어링과 미리 정한 거리 이내에 배치되어 있는 베어링 냉각 수로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 베어링 냉각 수로와 인접한 전단 기로의 내부에 수용된 냉각용 기체와 회전축을 지지하는 스러스트 베어링이 매우 신속히 냉각될 수 있는 효과가 있다.

Description

베어링 냉각 수로를 포함하는 터보 압축기{Turbo compressor with bearing cooling channel}

본 발명은 터보 압축기에 관한 것으로서, 특히 베어링 냉각 수로와 인접한 전단 기로의 내부에 수용된 냉각용 기체와 회전축을 지지하는 스러스트 베어링이 매우 신속히 냉각될 수 있는 터보 압축기에 관한 것이다.

터보 압축기(turbo compressor) 또는 터보 블로어(turbo blower)는, 임펠러(impeller)를 고속으로 회전시킴으로써 외부의 공기나 가스를 흡입하여 압축한 후 외부로 송풍하는 원심형 펌프로서, 분체(powder) 이송용이나 하수 처리장 등에서 폭기(爆氣)용으로 많이 사용되고 있으며, 최근에는 산업 공정용과 자동차 탑재용으로도 사용이 되고 있다.

이러한 터보 압축기에서는, 임펠러의 고속 회전으로 인하여 모터와 베어링에서 마찰에 의한 고열이 발생할 수밖에 없는 바, 주요 발열부(heat source)인 모터와 베어링에 대한 냉각이 필요하다.

종래의 터보 압축기의 일례가 도 1에 개시되어 있는데, 이 터보 압축기(1)는, 하우징(2)에 장착된 모터(3)와, 상기 모터(3)에 의하여 회전되는 회전축(4), 상기 회전축(4)을 지지하는 한 쌍의 저널 베어링(5), 상기 회전축(4)의 후단을 지지하는 스러스트 베어링(6), 냉각 기로(8)의 내부에 수용된 냉각용 기체(G)를 강제 순환시키기 위한 냉각팬(7), 상기 회전축(4)의 전단부에 결합된 임펠러(9)를 포함한다.

종래의 터보 압축기(1)는, 상기 냉각팬(7)에 의하여 상기 냉각 기로(8)를 순환하는 냉각용 기체(G)가 상기 모터(3) 및 베어링(5, 6)을 냉각한 후에 다시 냉각팬(7)으로 돌아오는 순환 구조로 되어 있다.

그러나, 종래의 터보 압축기(1)는, 상기 스러스트 베어링(6)가 임펠러(9)에 의해서 발생하는 비교적 큰 축하중을 지지해야 하므로, 적절한 크기의 스러스트 러너(thrust runner)를 설계하게 되며, 비교적 반경이 큰 스러스트 러너를 구비해야 하기 때문에, 고속 회전에서 스러스트 러너의 팁 속도가 너무 증가하여, 임펠러(9)의 풍손(windage loss)이 증가하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 터보 압축기(1)는, 상기 스러스트 베어링(6)이 비교적 높은 축하중을 감당해야 하기 때문에, 이로 인한 발열량이 저널 베어링의 최소 5배 이상이 발생하게 되어, 스러스트 베어링(6)의 고장으로 인하여 터보 압축기의 사용 수명을 현격히 단축시킬 수 있는 문제점이 있다.

비록, 종래의 터보 압축기(1)에서, 냉각 기로(8)의 내부에 수용된 냉각용 기체(G)가 상기 스러스트 베어링(6)을 냉각하고 있지만, 스러스트 베어링(6)에 발생되는 발열을 충분히 제거하기에는 부족하다는 문제점이 여전히 있다.

그리고, 종래의 터보 압축기(1)는, 상기 냉각용 기체(G)가 회전축(4)의 내부를 냉각하지 못하고, 회전축(4)의 표면만 냉각하므로, 회전축(4)의 열팽창이 많이 발생할 수 있는 문제점이 있고, 상기 스러스트 베어링(6)이 상기 임펠러(9)의 반대편인 회전축(4)의 후단에 배치되어 있기 때문에, 사용시에 발생하는 회전축(4)의 열팽창을 고려하여, 상기 터보 압축기(1)의 제조시부터 임펠러(9)의 블레이드와 하우징(10) 간의 간극을 미리 충분히 크게 마련해야 하므로, 이로 인한 임펠러(9)의 성능 저하가 발생하는 문제점도 있다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 베어링 냉각 수로와 인접한 전단 기로의 내부에 수용된 냉각용 기체와 회전축을 지지하는 스러스트 베어링이 매우 신속히 냉각될 수 있도록 구조가 개선된 터보 압축기를 제공하기 위함이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 터보 압축기는, 기체를 압축하여 외부로 공급할 수 있는 터보 압축기로서, 상기 기체가 흡입되는 압축 기체 흡입구; 상기 압축 기체 흡입구를 통하여 유입된 기체를 압축하는 임펠러; 상기 임펠러에 의하여 압축된 상기 기체가 외부로 배출되는 압축 기체 배출구; 상기 압축 기체 흡입구로부터 상기 압축 기체 배출구까지 연결되어 있는 압축 기체 유로를 구비하는 압축 유닛; 상기 임펠러를 회전시키기 위하여, 일단부가 상기 임펠러와 결합되어 있는 회전축을 구비하는 모터; 상기 모터를 수용하는 모터 수용 공간을 구비한 하우징; 상기 모터 수용 공간을 지나가도록 마련되며, 내부에 수용된 냉각용 기체가 유동 가능하도록 형성된 냉각 기로; 상기 하우징을 냉각시킬 수 있는 냉각용 액체가 유동 가능하도록 형성된 냉각 수로; 상기 회전축의 일단부에 배치되어 있는 스러스트 베어링;를 포함하며, 상기 냉각 수로는, 상기 스러스트 베어링을 냉각시킬 수 있도록, 상기 스러스트 베어링과 미리 정한 거리 이내에 배치되어 있는 베어링 냉각 수로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 베어링 냉각 수로는, 냉각용 액체가 상기 회전축의 반경 방향을 따라 유동할 수 있도록, 상기 회전축의 반경 방향을 따라 미리 정한 길이만큼 연장되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 회전축은, 상기 스러스트 베어링과 대응되는 스러스트 베어링 러너를 포함하며, 상기 베어링 냉각 수로는, 상기 스러스트 베어링 러너와 대응되는 위치 및 형상으로 마련되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 회전축을 지지하는 베어링으로서, 상기 임펠러와 상기 스러스트 베어링의 사이에 배치되어 있는 저널 베어링;을 포함하며, 상기 저널 베어링은, 상기 베어링 냉각 수로의 하방에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 스러스트 베어링과 저널 베어링은, 공기 베어링인 것이 바람직하다.

여기서, 상기 냉각 기로는, 상기 하우징을 냉각할 수 있도록 상기 하우징을 관통하는 기로를 포함하며, 상기 냉각 수로는, 상기 하우징을 냉각할 수 있도록 상기 하우징을 관통하는 수로를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 냉각 수로는, 상기 냉각 기로의 내부에 수용된 냉각용 기체와 열교환할 수 있도록 마련되어 있으며, 상기 하우징을 관통하는 기로와 상기 하우징을 관통하는 수로는, 상기 회전축의 길이 방향을 따라 연장되어 있으며, 상기 회전축의 원주 방향을 따라 교대로 배치되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 회전축은, 길이 방향을 따라 연장되어 있는 중공을 포함하고 있으며, 상기 냉각 기로는, 상기 회전축의 중공을 관통하는 기로를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 회전축은, 길이 방향을 따라 연장되어 있는 중공을 포함하는 복수 개의 부재; 상기 회전축의 길이 방향을 따라 연장된 부재로서, 상기 복수 개 부재의 중공을 차례로 관통한 상태로 배치되어 있으며, 상기 복수 개의 부재와 상기 임펠러를 분리 가능하게 서로 결합시킬 수 있는 타이 볼트;를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 압축 기체 유로는 상기 냉각 기로와 공간적으로 분리됨으로써, 상기 압축 기체 유로의 내부에 있는 기체가 상기 냉각 기로로 침투할 수 없으며, 상기 냉각 기로의 내부에 수용된 냉각용 기체를 강제 유동시키기 위한 냉각팬을 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 냉각팬은, 상기 회전축의 후단부에 배치되며, 상기 회전축의 회전력에 의하여 회전하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 냉각 기로는, 상기 회전축의 중공을 관통한 후 상기 임펠러의 전방으로 유출되는 기로를 포함하는 것일 수도 있다.

본 발명에 따르면, 상기 기체가 흡입되는 압축 기체 흡입구; 상기 압축 기체 흡입구를 통하여 유입된 기체를 압축하는 임펠러; 상기 임펠러에 의하여 압축된 상기 기체가 외부로 배출되는 압축 기체 배출구; 상기 압축 기체 흡입구로부터 상기 압축 기체 배출구까지 연결되어 있는 압축 기체 유로를 구비하는 압축 유닛; 상기 임펠러를 회전시키기 위하여, 전단부가 상기 임펠러와 결합되어 있는 회전축을 구비하는 모터; 상기 모터를 수용하는 모터 수용 공간을 구비한 하우징; 상기 모터 수용 공간을 지나가도록 마련되며, 내부에 수용된 냉각용 기체가 유동 가능하도록 형성된 냉각 기로; 상기 하우징을 냉각시킬 수 있는 냉각용 액체가 유동 가능하도록 형성된 냉각 수로; 상기 회전축의 일단부에 배치되어 있는 스러스트 베어링;를 포함하며, 상기 냉각 수로는, 상기 스러스트 베어링을 냉각시킬 수 있도록, 상기 스러스트 베어링과 미리 정한 거리 이내에 배치되어 있는 베어링 냉각 수로를 포함하므로, 베어링 냉각 수로와 인접한 전단 기로의 내부에 수용된 냉각용 기체와 회전축을 지지하는 스러스트 베어링이 매우 신속히 냉각될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 터보 압축기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예인 터보 압축기의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 터보 압축기의 부분확대도이다.
도 4는 도 2에 도시된 터보 압축기의 부분확대도로서, 냉각용 액체 흐름을 나타낸다.
도 5는 도 2에 도시된 터보 압축기의 A-A선 단면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 터보 압축기의 B-B선 단면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 터보 압축기의 C-C선 단면도이다.
도 8은 도 2에 도시된 터보 압축기의 냉각용 액체 흐름을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 2에 도시된 회전축 및 그 주변의 단면도이다.
도 10은 도 2에 도시된 회전축의 일부인 제1 부재의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예인 터보 압축기의 유출 기로를 나타내는 도면이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예인 터보 압축기의 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 터보 압축기의 부분확대도이다. 도 4는 도 2에 도시된 터보 압축기의 부분확대도로서, 냉각용 액체 흐름을 나타낸다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터보 압축기(100)는, 임펠러(impeller)를 고속으로 회전시킴으로써 외부의 기체를 흡입하여 압축한 후 외부로 송풍하는 원심형 펌프로서, 소위 터보 압축기(turbo compressor) 또는 터보 블로어(turbo blower)로도 불린다. 이 터보 압축기(100)는, 하우징(10)과 압축 유닛(20)과 모터(30)와 공냉 유닛(40)과 수냉 유닛(50)을 포함하여 구성된다. 이하에서 압축 대상인 기체가 공기인 것을 전제로 한다.

상기 하우징(10)은, 금속 재질의 하우징(housing)으로서, 모터 수용 공간(13)을 내부에 구비하는 원통형 부재로서, 제1 중심축(C1)을 원의 중심으로 하는 단면을 가지며, 상기 제1 중심축(C1)을 따라 연장되어 있다.

상기 모터 수용 공간(13)은, 후술할 상기 모터(30)를 수용할 수 있도록 상기 모터(30)와 대응되는 형상을 가진 공간이다.

상기 하우징(10)의 전단부(11)에는, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 압축 유닛(20)의 임펠러(21)가 배치되며, 상기 하우징(10)의 후단부(12)에는 냉각팬 장착공(121)이 형성되어 있다.

상기 하우징(10)은, 상기 모터(30)의 장착을 위하여 복수 개의 구성품으로 분리 제작되어 있으나, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 압축 유닛(20)은, 외부의 공기를 흡입하여 압축하는 장치로서, 임펠러(21)와, 전방 커버(22)를 구비한다.

상기 임펠러(21)는, 원심형 펌프의 주요 구성으로 곡면을 지닌 날개를 복수 개 구비한 바퀴로서, 고속 회전이 가능하도록 장착되어 있다.

상기 전방 커버(22)는, 상기 임펠러(21)의 전방에 배치되는 금속 부재로서, 외부의 공기를 흡입되는 압축 기체 흡입구(24)가 형성되어 있다.

상기 전방 커버(22)는, 상기 임펠러(21)를 거친 공기가 와선형으로 흐를 수 있도록 형성된 유로를 구비한 스크롤(scroll) 케이싱 형태로 마련된다.

상기 임펠러(21)는 상기 압축 기체 흡입구(24)를 통하여 유입된 공기를 압축하며, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 임펠러(21)에 의하여 압축된 공기는 압축 기체 배출구(25)를 통하여 외부로 배출된다.

상기 압축 기체 흡입구(24)로 흡입된 공기는, 상기 압축 기체 흡입구(24)로부터 상기 압축 기체 배출구(25)까지 연결되어 있는 압축 기체 유로(26)를 따라 이동하면서 압축된다.

상기 모터(30)는, 회전력을 발생시키는 전기 모터로서, 상기 임펠러(21)에 고속 회전력을 공급하기 위한 장치이다. 이 모터(30)는 회전축(31)과 스테이터(32)와 로터(33)와 저널 베어링(34)과 스러스트 베어링(35)을 포함한다.

상기 회전축(31)은, 상기 제1 중심축(C1)을 따라 연장된 막대 부재로서, 상기 임펠러(21)를 회전시키기 위하여 전단부가 상기 임펠러(21)와 상대 회전 불가능하게 결합되어 있다.

본 실시예에서 상기 회전축(31)은, 도 9에 도시된 바와 같이 복수 개의 부재(31a, 31b, 31c, 31d)를 포함한다.

상기 복수 개의 부재(31a, 31b, 31c, 31d)는, 타이 볼트(31e)와 너트(31f)에 의하여 분리 가능하게 서로 결합되어 있다.

상기 복수 개의 부재(31a, 31b, 31c, 31d)는, 상기 회전축(31)의 길이 방향인 상기 제1 중심축(C1)을 따라 연장되어 있는 중공(H)을 포함하고 있다.

상기 타이 볼트(31e)는, 상기 회전축(31)의 길이 방향(C1)을 따라 연장된 수나사 부재로서, 상기 복수 개의 부재(31a, 31b, 31c, 31d)의 중공(H)을 차례로 관통한 상태로 배치되어 있다.

상기 너트(31f)는, 상기 타이 볼트(31e)의 전단부와 나사결합될 수 있는 암나사 부재이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1 부재(31a)의 전방에는 상기 임펠러(21)가 배치되어 있고, 상기 제4 부재(31d)에는 후술할 냉각팬(42)이 결합되어 있다.

상기 제1 부재(31a)는, 중공(H)을 가진 파이프형 부재로서, 중간부에는 상기 스러스트 베어링(35)과 대응되는 스러스트 베어링 러너(311)이 마련되어 있다.

상기 스러스트 베어링 러너(311)는, 도 10에 도시된 바와 같이 원판형 러너(runner)이다.

상기 제1 부재(31a)의 중간부에는, 외주면으로부터 중공(H)까지 관통하는 관통공(312)이 복수 개 형성되어 있다. 상기 관통공(312)은 후술할 냉각용 기체가 통과하기 위한 구멍이다.

상기 제4 부재(31d)는, 중공(H)을 가진 파이프형 부재로서, 외주면으로부터 중공(H)까지 관통하는 관통공(313)이 복수 개 형성되어 있다. 상기 관통공(313)은 후술할 냉각용 기체가 통과하기 위한 구멍이다.

결과적으로, 상기 회전축(31)은, 상기 관통공(312)으로부터 상기 중공(H)을 거쳐 상기 관통공(313)까지 이르는 내측 기로(41e)를 포함하게 된다.

상기 스테이터(32)는, 계자 코일(field coil)이 감겨지는 고정자(stator)로서, 상기 모터 수용 공간(13)에 고정된 상태로 장착된다.

상기 로터(33)는, 영구 자석을 포함하는 회전자(rotor)로서, 상기 회전축(31)의 중간부에 결합되어 있다.

상기 저널 베어링(34)은, 고속 회전에 의하여 발생되는 마찰력을 감소시키기 위하여, 상기 회전축(31)을 회전 가능하게 지지하는 저널 포일 공기 베어링 (Journal foil air bearing)으로서, 상기 회전축(31)의 전단부와 후단부에 각각 마련되어 있다.

상기 저널 베어링(34) 중 상기 회전축(31)의 전단부에 배치된 저널 베어링(34)은, 상기 임펠러(21)와 상기 스러스트 베어링(35)의 사이에 배치되어 있는 데, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 베어링 냉각 수로(51c)의 바로 아래에 배치되어 있다.

상기 스러스트 베어링(35)은, 스러스트 포일 공기 베어링 (Thrust foil air bearing)으로서, 한 쌍이 마련되어 상기 스러스트 베어링 러너(311)의 양면에 각각 배치되어 있다.

본 실시예에서 상기 스러스트 베어링(35)은, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 모터 수용 공간(13)의 전단에 배치되어 있다.

상기 스테이터(32)와 상기 로터(33) 사이, 상기 회전축(31)과 상기 스테이터(32)의 사이, 상기 회전축(31)과 상기 저널 베어링(34)의 사이, 상기 스러스트 베어링(35)와 상기 스러스트 베어링 러너(311)의 사이, 각각에는 미리 정한 간격이 존재한다.

상기 공냉 유닛(40)은, 상기 하우징(10) 및 모터(30)를 냉각용 기체를 사용하여 냉각하기 위한 장치로서, 냉각 기로(41)와 냉각팬(42)을 구비한다. 여기서, 상기 냉각용 기체로는 공기 또는 불활성 기체가 사용된다.

상기 냉각 기로(41)는, 상기 냉각용 기체를 수용하는 통로로서, 내부에 수용된 상기 냉각용 기체의 계속적 순환이 가능하도록 형성되어 있다.

상기 냉각 기로(41)는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 모터 수용 공간(13) 및 하우징(10)을 거쳐서 지나가도록 마련되어 있는데, 후단 기로(41a)와, 외측 기로(41b)와, 전단 기로(41c)와, 중간 기로(41d)와, 내측 기로(41e)를 포함한다.

상기 후단 기로(41a)는, 냉각용 기체가 상기 하우징 후단부(12)의 중심으로부터 상기 하우징 후단부(12)의 반경 방향으로 향하여 유동할 수 있도록 마련된 기로이다.

상기 후단 기로(41a)는, 상기 하우징 후단부(12)의 내부에 마련되는 원판형 공간이다.

상기 외측 기로(41b)는, 상기 하우징(10)을 냉각할 수 있도록 상기 하우징(10)을 관통하는 기로로서, 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 연장되어 있다.

상기 외측 기로(41b)는, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1 중심축(C1)의 원주 방향을 따라 다수 개 나열되어 있으며, 상기 후단 기로(41a)와 연통되어 있다.

상기 전단 기로(41c)는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 하우징 전단부(11) 외곽으로부터 상기 하우징 전단부(11)의 중심 방향을 향하여 냉각용 기체가 유동할 수 있도록 마련된 기로이다.

상기 전단 기로(41c)는, 상기 외측 기로(41b)의 전단부로부터 상기 모터 수용 공간(13)까지 연장되며, 상기 하우징(10)을 관통하는 다수 개의 구멍(41c)을 포함한다.

상기 중간 기로(41d)는, 상기 외측 기로(41b)의 중간부로부터 상기 모터 수용 공간(13)까지 연장되며, 상기 하우징(10)을 관통하는 다수 개의 구멍(41d)을 포함하는 기로이다.

상기 중간 기로(41d)는, 상기 회전축(31)과 상기 스테이터(32) 사이의 공간을 지나가는 기로를 포함한다.

상기 중간 기로(41d)는, 냉각용 기체가 상기 스테이터(32)의 계자 코일과, 상기 회전축(31)의 외주면과, 상기 스러스트 베어링(35)을 거쳐 지나갈 수 있도록 마련된다.

상기 내측 기로(41e)는, 상기 회전축(31)의 중공(H) 내부를 흐르는 냉각 기로로서, 상기 회전축(31)의 관통공(312)으로부터 상기 중공(H)을 거쳐 상기 관통공(313)까지 이르는 냉각 기로이다.

상기 내측 기로(41e)는, 상기 전단 기로(41c), 상기 후단 기로(41a), 및 중간 기로(41d)와 각각 연통되어 있다.

상기 냉각 기로(41)는, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 회전 대칭 내지 축 대칭으로 배열되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 상기 냉각 기로(41)는, 상기 압축 기체 유로(26)와 공간적으로 분리되어 있다. 따라서, 상기 압축 기체 유로(26)의 내부에 있는 공기가, 압축되는 과정에서 상기 압축 기체 유로(26)로부터 누설되어 상기 냉각 기로(41)로 침투할 수 없는 구조이다.

상기 냉각팬(42)은, 상기 냉각 기로(41)의 내부에 수용된 냉각용 기체를 강제 순환 유동시키기 위한 냉각팬(cooling fan)으로서, 상기 내측 하우징(11)의 냉각팬 장착공(121)에 장착되어 있다.

본 실시예에서 상기 냉각팬(42)은, 상기 회전축(31)의 후단부에 상대 회전 불가능하게 결합되어 있으므로, 상기 회전축(31)의 회전력에 의하여 함께 회전한다.

상기 수냉 유닛(50)은, 상기 하우징(10)을 냉각용 액체를 사용하여 냉각하기 위한 장치로서, 냉각 수로(51)와, 냉각용 액체 유입구(53)와, 냉각용 액체 유출구(54)를 구비한다. 여기서, 상기 냉각용 액체로는 물이 사용된다.

상기 냉각 수로(51)는, 냉각용 액체를 수용하는 통로로서, 내부에 수용된 냉각용 기체의 계속적 순환 유동이 가능하도록 형성되어 있다.

상기 냉각 수로(51)는, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 하우징(10)의 냉각을 위하여 상기 하우징(10)을 관통하도록 마련되어 있는데, 단위 수로(51a)와, 후단 수로(51b)와, 전단 수로(51c)를 포함한다.

상기 단위 수로(51a)는, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 하우징(10)을 관통하는 원형 수로로서, 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 연장되어 있다.

상기 단위 수로(51a)는, 상기 제1 중심축(C1)의 원주 방향을 따라 서로 이격된 상태로 다수 개 나열되어 있다.

상기 후단 수로(51b)는, 상기 단위 수로(51a)의 후단부를 서로 연결하는 수로로서, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 하우징 후단부(12)를 관통하도록 형성되어 있다.

상기 전단 수로(51c)는, 상기 단위 수로(51a)의 전단부를 서로 연결하는 수로로서, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 하우징 전단부(11)를 관통하도록 형성되어 있다.

본 실시예에서 상기 전단 수로(51c)는, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 스러스트 베어링(35)을 더욱 효율적으로 냉각시킬 수 있도록 마련된 베어링 냉각 수로를 포함한다.

상기 베어링 냉각 수로(51c)는, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 스러스트 베어링(35) 및 전단 기로(41c)와 미리 정한 거리 이내로, 최대한 인접한 거리에 배치되어 있다.

상기 베어링 냉각 수로(51c)는, 도 6에 도시된 바와 같이 냉각용 액체가 상기 회전축(31)의 반경 방향을 따라 유동할 수 있도록, 상기 회전축(31)의 반경 방향을 따라 미리 정한 길이(H1)만큼 연장되어 있다.

상기 베어링 냉각 수로(51c)는, 상기 스러스트 베어링 러너(311)와 대응되는 위치 및 형상으로 마련되어 있는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 상기 베어링 냉각 수로(51c)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상부폭(W1)이 하부폭(W2)보다 더 큰 형태의 부채꼴 형상을 가지며, 상기 제1 중심축(C1)의 원주 방향을 따라 복수 개 나열되어 있다.

여기서 상기 베어링 냉각 수로(51c)의 상부폭(W1) 및 반경 방향 길이(H1)는, 서로 인접한 상기 단위 수로(51a)들 간의 간격에 따라 값이 변동하게 된다.

결곡, 상기 냉각 수로(51)는, 도 8에 도시된 바와 같이 지그재그 형상으로 상기 하우징(10)의 원주 방향을 따라 형성되며, 상기 하우징(10)의 측벽 전체를 둘러 감싸도록 배치된다.

상기 냉각 수로(51)는, 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 회전 대칭 내지 축 대칭으로 배열되는 것이 바람직하다.

상기 냉각용 액체 유입구(53)는, 도 4에 도시된 바와 같이 냉각용 액체가 외부로부터 유입되는 입구로서, 상기 냉각 수로(51)의 일 말단부와 연통되어 있으며, 상기 하우징 후단부(12)에 마련되어 있다.

상기 냉각용 액체 유입구(53)는, 외부에 마련된 펌프(미도시)와 연결되어 있으므로, 상기 펌프에 의하여 물을 공급받는다.

상기 냉각용 액체 유출구(54)는, 냉각용 액체가 외부로 유출되는 출구로서, 상기 냉각 수로(51)의 타 말단부와 연통되어 있으며, 상기 하우징 후단부(12)에 마련되어 있다.

한편, 상기 냉각용 액체 유출구(54)로부터 배출된 냉각용 액체는, 외부에서 별도로 냉각된 후 다시 상기 냉각용 액체 유입구(53)를 통하여 유입될 수도 있다.

상기 냉각 수로(51)가, 상기 냉각 기로(41)의 내부에 수용된 냉각용 기체와 열교환할 수 있도록 마련되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 상기 단위 수로(51a)와 외측 기로(41b)는, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 회전축(31)의 원주 방향을 따라 상기 하우징(10)을 관통한 상태로, 교대로 배치되어 있다.

이하에서는, 상술한 구성의 터보 압축기(100)가 작동하는 방법의 일례를 설명하기로 한다.

상기 모터(30)의 회전축(31)이 회전하면, 상기 임펠러(21)와 상기 냉각팬(42)이 회전하게 되고, 상기 압축 기체 흡입구(24)를 통하여 유입된 공기는 상기 압축 유닛(20)의 압축 기체 유로(26)를 따라 흐르면서 압축되어 상기 압축 기체 배출구(25)를 통하여 외부로 배출된다. 이때, 상기 압축 기체 유로(26)는 상기 냉각 기로(41)와 공간적으로 분리되어 있으므로, 상기 압축 기체 유로(26)의 내부에서 흐르는 공기가 압축되는 과정에서 누설되어 상기 냉각 기로(41)로 침투할 수 없다. 즉 상기 압축 기체 유로(26)를 따라 흐르는 공기의 흐름과 상기 냉각 기로(41)를 따라 흐르는 냉각용 기체 흐름(G)은 서로 혼합되지 않는다.

상기 냉각 기로(41)의 내부에 수용된 냉각용 기체는, 상기 냉각팬(42)에 의하여 강제 순환됨으로써, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(10)의 측벽 내부(41b)와, 상기 하우징 전단부(11)와, 상기 회전축(31)의 중공(H)과, 상기 스러스트 베어링(35)과, 상기 스테이터(32)의 계자 코일과, 상기 회전축(31)의 내부에 있는 로터(33)와, 상기 저널 베어링(34)을 거쳐 지나가게 된다.

또한, 상기 냉각 수로(51)의 내부에 수용된 냉각용 액체는, 상기 냉각용 액체 유입구(53)으로부터 유입된 후, 도 8에 도시된 바와 같이 지그재그 형상으로 상기 하우징(10)의 원주 방향을 따라 흐르는 냉각용 액체 흐름(W)을 형성하게 되며, 상기 하우징(10)을 전체적으로 냉각시킨 후 상기 냉각용 액체 유출구(54)를 통하여 배출된다.

이때, 상기 외측 기로(41b)를 통하여 흐르는 냉각용 기체는, 상기 외측 기로(41b)에 인접한 상기 단위 수로(51a)를 통하여 흐르는 냉각용 액체에 의하여 신속히 냉각된다. 특히, 상기 단위 수로(51a)와 외측 기로(41b)는, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 회전축(31)의 원주 방향을 따라 상기 하우징(10)을 관통한 상태로, 교대로 배치되어 있으므로, 상기 단위 수로(51a)를 흐르는 냉각용 액체와 상기 외측 기로(41b)를 흐르는 냉각용 기체 간의 열교환 효율이 매우 높다.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 베어링 냉각 수로(51c)는,냉각용 액체가 상기 회전축(31)의 반경 방향을 따라 상기 회전축(31)에 근접하였다가 다시 상기 회전축(31)으로부터 멀어지는 방향으로 "U"자형 유동을 할 수 있다. 이러한 베어링 냉각 수로(51c) 내부의 냉각용 액체의 흐름(W)에 의하여, 인접한 전단 기로(41c)와 스러스트 베어링(35)은 매우 신속히 냉각될 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 전단 기로(41c)를 따라 유동하던 냉각용 기체는 관통공(312)를 통하여 상기 회전축(31)의 중공(H)으로 들어간 후, 상기 중공(H)을 따라 상기 회전축(31)의 후단부까지 유동한 후, 관통공(313)을 통하여 상기 회전축(31)의 중공(H)을 빠져나가게 된다. 이때, 상기 회전축(31)의 중공(H)에 존재하는 로터(33) 및 상기 회전축(31) 자체를 매우 신속히 냉각시킬 수 있다.

상술한 구성의 터보 압축기(100)는, 기체를 압축하여 외부로 공급할 수 있는 터보 압축기로서, 상기 기체가 흡입되는 압축 기체 흡입구(24); 상기 압축 기체 흡입구(24)를 통하여 유입된 기체를 압축하는 임펠러(21); 상기 임펠러(21)에 의하여 압축된 상기 기체가 외부로 배출되는 압축 기체 배출구(25); 상기 압축 기체 흡입구(24)로부터 상기 압축 기체 배출구(25)까지 연결되어 있는 압축 기체 유로(26)를 구비하는 압축 유닛(20); 상기 임펠러(21)를 회전시키기 위하여, 전단부가 상기 임펠러(21)와 결합되어 있는 회전축(31)을 구비하는 모터(30); 상기 모터(30)를 수용하는 모터 수용 공간(13)을 구비한 하우징(10); 상기 모터 수용 공간(13)을 지나가도록 마련되며, 내부에 수용된 냉각용 기체가 유동 가능하도록 형성된 냉각 기로(41); 상기 하우징(10)을 냉각시킬 수 있는 냉각용 액체가 유동 가능하도록 형성된 냉각 수로(51); 상기 회전축(31)의 일단부에 배치되어 있는 스러스트 베어링(35);를 포함하며, 상기 냉각 수로(51)는, 상기 스러스트 베어링(35)을 냉각시킬 수 있도록, 상기 스러스트 베어링(35)과 미리 정한 거리 이내에 배치되어 있는 베어링 냉각 수로(51c)를 포함하므로, 상기 베어링 냉각 수로(51c)와 인접한 전단 기로(41c)와 스러스트 베어링(35)이 매우 신속히 냉각될 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 터보 압축기(100)는, 상기 베어링 냉각 수로(51c)가, 냉각용 액체가 상기 회전축(31)의 반경 방향을 따라 유동할 수 있도록, 상기 회전축(31)의 반경 방향을 따라 미리 정한 길이(H1)만큼 연장되어 있으므로, 상기 베어링 냉각 수로(51c)가 상기 전단 기로(41c)와 스러스트 베어링(35)의 전체 면적을 커버할 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 터보 압축기(100)는, 상기 회전축(31)이 상기 스러스트 베어링(35)과 대응되는 스러스트 베어링 러너(311)를 포함하며, 상기 베어링 냉각 수로(51c)는, 상기 스러스트 베어링 러너(311)와 대응되는 위치 및 형상으로 마련되어 있으므로, 상기 스러스트 베어링(35)의 전체 면적을 골고루 신속하게 냉각시킬 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 터보 압축기(100)는, 상기 회전축(31)을 지지하는 베어링으로서, 상기 임펠러(21)와 상기 스러스트 베어링(35)의 사이에 배치되어 있는 저널 베어링(34);을 포함하며, 상기 저널 베어링(34)은, 상기 베어링 냉각 수로(51c)의 하방에 배치되어 있으므로, 상기 하우징(10)의 내부에 상기 베어링 냉각 수로(51c)를 형성할 수 있는 공간 확보가 용이해지는 장점이 있다.

또한 상기 터보 압축기(100)는, 상기 스러스트 베어링(35)과 저널 베어링(34)이 포일 공기 베어링이므로, 기계적 마찰이 없는 비접촉이며, 공기를 이용한 베어링의 냉각이 용이하고, 작동 소음이 없으며, 반영구적인 내구수명을 제공할 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 터보 압축기(100)는, 상기 냉각 기로(41)가, 상기 하우징(10)을 냉각할 수 있도록 상기 하우징(10)을 관통하는 기로(41a, 41b, 41c, 41d)를 포함하며, 상기 냉각 수로(51)는, 상기 하우징(10)을 냉각할 수 있도록 상기 하우징(10)을 관통하는 수로(51a, 51b, 51c)를 포함하므로, 냉각용 기체 및 냉각용 액체를 동시에 사용하여 신속하게 상기 하우징(10)을 냉각할 수 있는 장점이 있다. 이때, 상기 냉각 수로(51)가 상기 하우징(10)을 관통하므로, 별도의 냉각 파이프를 사용하는 경우와 비교하여, 냉각 효율이 우수하고 누액의 가능성이 거의 없다는 장점도 있다.

또한 상기 터보 압축기(100)는, 상기 냉각 수로(51)가, 상기 냉각 기로(41)의 내부에 수용된 냉각용 기체와 열교환할 수 있도록 마련되어 있으며, 상기 하우징(10)을 관통하는 기로(41a, 41b, 41c, 41d)와 상기 하우징(10)을 관통하는 수로(51a, 51b, 51c)는, 상기 회전축(31)의 길이 방향(C1)을 따라 연장되어 있으며, 상기 회전축(31)의 원주 방향을 따라 교대로 배치되어 있으므로, 상기 냉각 수로(51)의 내부에 수용된 냉각용 액체와 상기 냉각 기로(41)의 내부에 수용된 냉각용 기체 간의 열교환이 매우 용이해진다는 장점이 있다.

그리고 상기 터보 압축기(100)는, 상기 회전축(31)이, 길이 방향(C1)을 따라 연장되어 있는 중공(H)을 포함하고 있으며, 상기 냉각 기로(41)는, 상기 회전축(31)의 중공(H)을 관통하는 기로(41e)를 포함하므로, 상기 회전축(31)의 중공(H)에 존재하는 로터(33)와 상기 회전축(31) 자체를 매우 신속히 냉각시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 터보 압축기(100)는, 상기 회전축(31)이, 길이 방향(C1)을 따라 연장되어 있는 중공(H)을 포함하는 복수 개의 부재(31a, 31b, 31c, 31d); 상기 회전축(31)의 길이 방향(C1)을 따라 연장된 부재로서, 상기 복수 개의 부재(31a, 31b, 31c, 31d)의 중공(H)을 차례로 관통한 상태로 배치되어 있으며, 상기 복수 개의 부재(31a, 31b, 31c, 31d)와 상기 임펠러(21)를 분리 가능하게 서로 결합시킬 수 있는 타이 볼트(31e);를 포함하므로, 상기 회전축(31)의 내부 냉각이 용이해지고, 고장 시에 상기 회전축(31)의 부품 교체 비용이 절감되는 장점이 있다.

그리고 상기 터보 압축기(100)는, 상기 압축 기체 유로(26)가 상기 냉각 기로(41)와 공간적으로 분리됨으로써, 상기 압축 기체 유로(26)의 내부에 있는 기체가 상기 냉각 기로(41)로 침투할 수 없으며, 상기 냉각 기로(41)의 내부에 수용된 냉각용 기체를 강제 유동시키기 위한 냉각팬(42)을 포함하므로, 상기 압축 유닛(20)의 압력 손실 없이 상기 모터(30)를 효율적으로 냉각할 수 있는 장점이 있고, 상기 냉각 기로(41)의 내부에 수용된 냉각용 기체를 상기 냉각팬(42)을 이용하여 강제 순환시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 터보 압축기(100)는, 상기 냉각팬(42)이, 상기 회전축(31)의 후단부에 배치되며, 상기 회전축(31)의 회전력에 의하여 회전하므로, 상기 냉각팬(42)을 회전시키기 위한 별도의 모터가 필요가 없다는 장점이 있다.

그리고 상기 터보 압축기(100)는, 상기 냉각 수로(51)가, 상기 냉각 기로(41)의 내부에 수용된 냉각용 기체와 열교환할 수 있도록 마련되어 있으므로, 상기 모터(30)에 의하여 가열된 냉각용 기체가 상기 냉각용 액체에 의하여 신속하게 냉각될 수 있는 2단계 냉각 구조를 가지는 장점이 있다.

본 실시예에서는, 상기 스러스트 베어링(35)과 상기 임펠러(21)의 사이에 상기 저널 베어링(34)이 배치되어 있으나, 그 반대로 상기 임펠러(21)와 상기 저널 베어링(34)의 사이에 상기 스러스트 베어링(35)이 배치될 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 스러스트 베어링(35)이 상기 회전축(31)의 전단부에 배치되어 있으나, 그 대신에 상기 스러스트 베어링(35)이 상기 회전축(31)의 후단부에 배치될 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 임펠러(21)가 1개인 터보 압축기(100)를 제공하고 있으나, 상기 회전축(31)의 양단부에 각각 임펠러(21)가 배치된 2단 터보 압축기에도 적용할 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 터보 압축기(100)가, 상기 냉각 기로(41)가 상기 압축 기체 유로(26)와 공간적으로 분리됨으로써, 상기 압축 기체 유로(26)의 내부에 있는 공기가 상기 냉각 기로(41)로 침투할 수 없는 폐쇄적 구조를 구비하나, 그 대신에 상기 임펠러(21)에 의하여 압축된 공기 일부를 상기 냉각 기로(41)의 내부로 유입시켜서 냉각용 기체로 활용하는 개방적 구조를 적용할 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 냉각 기로(41)의 내부에 별도의 냉각핀이 없으나, 별도의 냉각핀이 상기 냉각 기로(41)의 내부에 마련될 수 있음은 물론이다. 이때 냉각핀이 상기 하우징(10)에 일체로 형성될 수도 있고, 별도의 부재로 가공된 후 압입 등의 방법으로 결합될 수도 있다.

본 실시예에서는, 상기 냉각팬(42)이 상기 회전축(31)의 후단부에 직접 결합되어 있으나, 별도의 전기 모터에 의하여 구동될 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 베어링(34, 35)이 포일 공기 베어링으로 마련되어 있으나, 다른 종류의 공기 베어링이나 기타 다양한 베어링이 사용될 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 기밀을 위한 별도의 실링(sealing) 수단이 설명되어 있지 않지만, 다양한 종류의 실링 수단이 사용될 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 회전축(31)의 중공(H) 내부를 흐르는 상기 내측 기로(41e)에 수용된 냉각용 기체가 상기 임펠러(21)의 전방으로 유출되지는 않고 있으나, 상기 상기 내측 기로(41e)에 수용된 냉각용 기체가 도 11에 도시된 바와 같이 상기 임펠러(21)의 전방으로 유출될 수 있도록 하는 유출 기로(41f)가 마련될 수도 있음은 물론이다. 이렇게 상기 유출 기로(41f)를 마련하면, 상기 임펠러(21)의 후방에 가해지는 배압을 낮출 수 있으므로, 상기 스러스트 베어링(35)에 가해지는 축하중을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 스러스트 베어링(35)에 가해지는 축하중 감소 효과와 더불어 상기 임펠러(21)의 입구 압력이 낮으므로 압축 기체 유로(26)와 냉각 기로(41) 간의 공기 흐름이 발생하면서 냉각 효과가 추가로 개선되는 장점이 있다.

이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.

＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊
100: 터보 압축기
10: 하우징
11: 하우징 전단부
12: 하우징 후단부
13: 모터 수용 공간
20: 압축 유닛
21: 임펠러
22: 전방 커버
24: 압축 기체 흡입구
25: 압축 기체 배출구
26: 압축 기체 유로
30: 모터
31: 회전축
31a: 제1 부재
31b: 제2 부재
31c: 제3 부재
31d: 제4 부재
31e: 타이 볼트
31f: 너트
32: 스테이터
33: 로터
34: 저널 베어링
35: 스러스트 베어링
40: 공냉 유닛
41: 냉각 기로
41a: 후단 기로
41b: 외측 기로
41c: 전단 기로
41d: 중간 기로
41e: 내측 기로
41f: 유출 기로
42: 냉각팬
50: 수냉 유닛
51: 냉각 수로
51a: 단위 수로
51b: 후단 수로
51c: 전단 수로, 베어링 냉각 수로
53: 냉각용 액체 유입구
54: 냉각용 액체 유출구
121: 냉각팬 장착공
311: 스러스트 베어링 러너
312: 관통공
313: 관통공
C1: 제1 중심축
H: 중공
G : 냉각용 기체 흐름
W : 냉각용 액체 흐름
1: 터보 블로어
2: 하우징
3: 모터
4: 회전축
5: 저널 베어링
6: 스러스트 베어링
7: 냉각팬
8: 냉각 기로
9: 임펠러

Claims

기체를 압축하여 외부로 공급할 수 있는 터보 압축기로서,
상기 기체가 흡입되는 압축 기체 흡입구; 상기 압축 기체 흡입구를 통하여 유입된 기체를 압축하는 임펠러; 상기 임펠러에 의하여 압축된 상기 기체가 외부로 배출되는 압축 기체 배출구; 상기 압축 기체 흡입구로부터 상기 압축 기체 배출구까지 연결되어 있는 압축 기체 유로를 구비하는 압축 유닛;
상기 임펠러를 회전시키기 위하여, 일단부가 상기 임펠러와 결합되어 있는 회전축을 구비하는 모터;
상기 모터를 수용하는 모터 수용 공간을 구비한 하우징;
상기 모터 수용 공간을 지나가도록 마련되며, 내부에 수용된 냉각용 기체가 유동 가능하도록 형성된 냉각 기로;
상기 하우징을 냉각시킬 수 있는 냉각용 액체가 유동 가능하도록 형성된 냉각 수로;
상기 회전축의 일단부에 배치되어 있는 스러스트 베어링;를 포함하며,
상기 냉각 수로는, 상기 스러스트 베어링을 냉각시킬 수 있도록, 상기 스러스트 베어링과 미리 정한 거리 이내에 배치되어 있는 베어링 냉각 수로를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보 압축기
제 1항에 있어서,
상기 베어링 냉각 수로는, 냉각용 액체가 상기 회전축의 반경 방향을 따라 유동할 수 있도록, 상기 회전축의 반경 방향을 따라 미리 정한 길이만큼 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 터보 압축기
제 1항에 있어서,
상기 회전축은, 상기 스러스트 베어링과 대응되는 스러스트 베어링 러너를 포함하며,
상기 베어링 냉각 수로는, 상기 스러스트 베어링 러너와 대응되는 위치 및 형상으로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 터보 압축기
제 1항에 있어서,
상기 회전축을 지지하는 베어링으로서, 상기 임펠러와 상기 스러스트 베어링의 사이에 배치되어 있는 저널 베어링;을 포함하며,
상기 저널 베어링은, 상기 베어링 냉각 수로의 하방에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 터보 압축기
제 4항에 있어서,
상기 스러스트 베어링과 저널 베어링은, 공기 베어링인 것을 특징으로 하는 터보 압축기
제 1항에 있어서,
상기 냉각 기로는, 상기 하우징을 냉각할 수 있도록 상기 하우징을 관통하는 기로를 포함하며,
상기 냉각 수로는, 상기 하우징을 냉각할 수 있도록 상기 하우징을 관통하는 수로를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보 압축기
제 6항에 있어서,
상기 냉각 수로는, 상기 냉각 기로의 내부에 수용된 냉각용 기체와 열교환할 수 있도록 마련되어 있으며,
상기 하우징을 관통하는 기로와 상기 하우징을 관통하는 수로는, 상기 회전축의 길이 방향을 따라 연장되어 있으며, 상기 회전축의 원주 방향을 따라 교대로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 터보 압축기
제 1항에 있어서,
상기 회전축은, 길이 방향을 따라 연장되어 있는 중공을 포함하고 있으며,
상기 냉각 기로는, 상기 회전축의 중공을 관통하는 기로를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보 압축기
제 1항에 있어서,
상기 회전축은,
길이 방향을 따라 연장되어 있는 중공을 포함하는 복수 개의 부재;
상기 회전축의 길이 방향을 따라 연장된 부재로서, 상기 복수 개 부재의 중공을 차례로 관통한 상태로 배치되어 있으며, 상기 복수 개의 부재와 상기 임펠러를 분리 가능하게 서로 결합시킬 수 있는 타이 볼트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보 압축기
제 1항에 있어서,
상기 압축 기체 유로는 상기 냉각 기로와 공간적으로 분리됨으로써, 상기 압축 기체 유로의 내부에 있는 기체가 상기 냉각 기로로 침투할 수 없으며,
상기 냉각 기로의 내부에 수용된 냉각용 기체를 강제 유동시키기 위한 냉각팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 터보 압축기
제 10항에 있어서,
상기 냉각팬은, 상기 회전축의 후단부에 배치되며, 상기 회전축의 회전력에 의하여 회전하는 것을 특징으로 하는 터보 압축기
제 8항에 있어서,
상기 냉각 기로는, 상기 회전축의 중공을 관통한 후 상기 임펠러의 전방으로 유출되는 기로를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보 압축기