KR20230058635A - 다단 원심 압축기 - Google Patents

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KR20230058635A
KR20230058635A KR1020237007467A KR20237007467A KR20230058635A KR 20230058635 A KR20230058635 A KR 20230058635A KR 1020237007467 A KR1020237007467 A KR 1020237007467A KR 20237007467 A KR20237007467 A KR 20237007467A KR 20230058635 A KR20230058635 A KR 20230058635A
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centrifugal compressor
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stage
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아서 리루
가브리엘 앙리
가엘 르베크
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에노지아
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Abstract

다단 원심 압축기(1)는,
- 모터 하우징(3) 내부에 있고 모터 축(4)에 결합된 회전식 전기 모터(2);
- 등맞대기(back-to-back) 블레이드gud 압축 임펠러(50, 60)를 포함하는 2개의 레이디얼 압축 스테이지(5, 6);
- 제 2 배출 유동 경로와 연통하는 출구 매니폴드(7); 및
- 적어도 하나의 스테이지간 유동 통로(10)를 포함하고,
스테이지간 유동 통로는,
- 모터 하우징을 통과하고 그 모터 하우징의 제 1 측면으로 개방되어 있는 주 채널(11);
- 주 채널과 밀봉 연통하고 모터 하우징의 제 2 측면과 제 2 카울(cowl) 사이에 삽입된 스페이서(64)를 통과하는 중간 채널(12); 및
- 제 2 카울에 형성되고 제 2 블레이드형 압축 임펠러 맞은편에서 개방되어 있는 보조 채널(13)을 포함한다.

Description

다단 원심 압축기
본 발명은, 적어도 2개의 연속적인 압축 스테이지에서 기체 유체를 압축하는 기능을 하는 다단 원심 압축기에 관한 것이다.
본 발명은, 보다 상세하게는, 다음을 포함하는 다단 원심 압축기에 관한 것이다:
- 모터 하우징 내부에 배치되는 회전식 전기 모터;
- 회전식 전기 모터에 의해 회전 구동되고, 그 회전식 전기 모터와 모터 하우징의 양측에서 연장되는 제 1 섹션 및 반대편의 제 2 섹션을 갖는 모터 축;
- 모터 축의 제 1 섹션에 회전 가능하게 결합되고 기체 유체 입구와 연통하는 제 1 상류 단부와 제 1 하류 단부를 갖는 제 1 블레이드형 압축 임펠러를 포함하는 제 1 레이디얼 압축 스테이지;
- 모터 축의 제 2 섹션에 회전 가능하게 결합되고 제 2 상류 단부를 갖는 제2 블레이드형 압축 임펠러를 포함하는 제 2 레이디얼 압축 스테이지 - 제 1 블레이드형 압축 임펠러 및 제 2 블레이드형 압축 임펠러는 등맞대기(back-to-back) 구성으로 배치됨 -;
- 모터 하우징에 고정되고 제 2 블레이드형 압축 임펠러의 제 2 하류 단부와 연통하는 출구 매니폴드; 및
- 제 1 스테이지의 제 1 블레이드형 압축 임펠러의 제 1 하류 단부를 제 2 블레이드형 압축 임펠러의 제 2 상류 단부와 연통시키는 적어도 하나의 스테이지간 기체 유체 유동 통로.
따라서, 작동시에, 기체 유체가 기체 유체 입구를 통해 제 1 스테이지 안으로 도입되며, 이 기체 유체는 제 1 블레이드형 압축 임펠러의 제 1 상류 단부에서 축방향으로 흡입되어 가압된 다음에 제 1 하류 단부에서 반경 방향으로 배출된다. 기체 유체의 스테이지 간 유동 통로는 제 1 스테이지에 의해 압축된 이 기체 유체를 제 2 블레이드형 압축 임펠러의 제 2 상류 단부에서 축방향으로 흡입되어 다시 가압되고 그런 다음에 제 2 하류 단부에서 반경 방향으로 배출되도록 제 2 스테이지의 레벨, 더 정확하게는, 제 2 블레이드형 압축 임펠러의 제 2 상류 단부의 레벨에 보낸다. 따라서 2개의 연속적인 스테이지에서 압축되는 기체 유체는 출구 매니폴드의 레벨에서 배출된다.
이러한 다단 원심 압축기는 특히 EP1749992에 알려져 있으며, 압축된 기체 유체를 제 1 스테이지의 출구에서 회수하기 위해 제 1 블레이드형 압축 임펠러의 제 1 하류 단부를 둘러싸는 볼류트(volute)형의 중간 매니폴드, 및 압축된 기체 유체를 제 2 스테이지의 출구에서 회수하기 위해 제 2 블레이드형 압축 임펠러의 제 2 하류 단부를 둘러싸는 볼류트형의 출구 매니폴드가 있다. 더욱이, 기체 유체의 스테이지간 유동 통로는, 제 2 상류 단부에서 기체 유체의 축방향 분사를 제공하기 위해, 볼류트형의 중간 매니폴드를 제 2 블레이드형 압축 임펠러의 제 2 상류 단부와 대향하는 제 2 카울에 연결하는 외부 파이프에 의해 형성된다.
EP1749992에서 알려진 압축기의 단점은 모터 하우징 외부에 위치되는 외부 파이프의 사용으로 인한 그의 크기이다.
더욱이, 제 1 스테이지의 레벨에서 기체 유체를 압축하는 동안, 온도가 상승하여 그의 밀도가 감소되고 체적 유량이 증가되며 그래서 필요한 통로 섹션이 증가된다. 따라서, 다단 원심 압축기에서, 두 압축 스테이지 사이에서 기체 유체를 냉각하고 기체 유체의 최종 온도를 제한하여 구성 요소의 크기와 에너지 소비를 줄일 수 있고 성능을 향상시킬 수 있는 것이 바람직하다.
EP1749992의 것과 동등한 압축기에서, 외부 파이프와 저온 공급원 사이에 외부 열교환기를 사용하는 것이 가능하며, 이는 다시 압축기의 크기에 영향을 준다.
본 발명은, 개선된 컴팩트성을 갖는 구조를 갖는 다단 원심 압축기를 제공하여 위에서 언급된 단점 모두 또는 일부를 해결하는 것을 제안한다.
본 발명의 다른 목적은, 크기를 손상시키지 않고 바람직하게는 경제적인 방식으로 2개의 압축 스테이지 사이에서 기체 유체를 냉각하기 위한 해결책을 제공하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 다단 원심 압축기를 제안하고, 이 다단 원심 압축기는,
- 2개의 대향하는 측면, 즉 제 1 측면과 제 2 측면을 갖는 모터 하우징(3) 내부에 배치되는 회전식 전기 모터;
- 회전식 전기 모터에 의해 모터 축선 주위로 회전 구동되고, 회전식 전기 모터 및 모터 하우징의 2개의 각각의 측면의 양측에서 연장되어 있는 서로 반대편의 제 1 섹션과 제 2 섹션을 갖는 모터 축;
- 모터 축의 제 1 섹션에 회전 결합된 제 1 블레이드형 압축 임펠러를 포함하고, 기체 유체 입구와 연통하는 제 1 상류 단부 및 모터 하우징의 제 1 측면의 측과 대향하는 제 1 하류 단부를 갖는 제 1 레이디얼 압축 스테이지;
- 모터 축의 제 2 섹션에 회전 결합된 제 2 블레이드형 압축 임펠러를 포함하고, 제 1 블레이드형 압축 임펠러와 제 2 블레이드형 압축 임펠러가 등맞대기(back-to-back) 구성으로 배치되도록 제 2 상류 단부 및 모터 하우징의 제 2 측면의 측과 대향하는 제 2 하류 단부를 갖는 제 2 레이디얼 압축 스테이지;
- 모터 하우징에 고정되고 제2 블레이드형 압축 임펠러의 제 2 하류 단부와 연통하는 출구 매니폴드;
- 제 1 레이디얼 압축 스테이지를 덮는 제 1 카울(cowl);
- 제 2 레이디얼 압축 스테이지를 덮는 제 2 카울; 및
- 제 1 블레이드형 압축 임펠러의 제 1 하류 단부와 제 2 블레이드형 압축 임펠러의 제 2 상류 단부를 연통시키는 적어도 하나의 스테이지간 기체 유체 유동 통로를 포함하고,
스테이지간 기체 유체 유동 통로는 다음과 같은 연속적인 채널, 즉
- 모터 하우징을 통과하고, 모터 하우징의 제 1 측면 안으로 개방되어 있고 제 1 블레이드형 압축 임펠러의 제 1 하류 단부와 연통하는 주 입구 오리피스가 제공되어 있는 주 채널;
- 주 채널과 밀봉 연통되고, 모터 하우징의 제 2 측면과 제 2 카울 사이에 삽입된 스페이서를 통과하는 중간 채널; 및
- 제 2 카울에 형성되고 중간 채널과 밀봉 연통하는 보조 채널을 포함하며,
보조 채널은 제 2 블레이드형 압축 임펠러의 제 2 상류 단부의 반대편에서 개방되어 있는 보조 출구 오리피스를 갖는다.
따라서, 본 발명은, 제 1 스테이지의 출구에서 압축된 기체 유체를, 모터 하우징을 통과하여, 제 2 스테이지의 입구와 연통시켜, 외부 파이프를 사용하지 않는 것을 제안한다. 이를 위해, 스테이지간 기체 유체 유동 통로, 또는 스테이지간 기체 유체 유동 통로 각각은 다음을 포함한다:
- 제 1 블레이드형 압축 임펠러의 출구에서(그의 제 1 하류 단부의 레벨에서) 기체 유체를 회수하고 이 기체 유체를 모터 하우징의 다른 측으로 보내는(그 모터 하우징을 통과하여) 주 채널;
- 제 2 블레이드형 압축 임펠러의 제 2 하류 단부로부터 격리된 상태에서 제2 카울에 도달할 수 있도록 하는 스페이서를 통과하도록 주 채널을 밀봉된 방식으로 연장하는 중간 채널; 및
- 중간 채널을 밀봉된 방식으로 연장하고, 제 2 압축 스테이지에 들어가도록 기체 유체를 그의 제 2 상류 단부에서 제 2 블레이드형 압축 임펠러의 중심 쪽으로 재지향시키기 위해 제2 카울에 제공되는 보조 채널.
작동시에, 기체 유체(예를 들어, 가스 또는 공기와 같은 기체 혼합물)는 기체 유체 입구를 통해 제 1 스테이지 안으로 도입되고, 이 기체 유체는 제 1 블레이드형 압축 임펠러의 제 1 상류 단부의 레벨에서 축방향으로 흡입되어 가압되며 그런 다음에 제 1 하류 단부에서 반경 방향으로 배출된다. 이 기체 유체(처음으로 압축됨)는 그런 다음에 각 스테이지간 기체 유체 유동 통로의 주 채널에 들어가 모터 하우징을 통과하고 중간 채널에 도달하여 스페이서를 통과하고(제 2 블레이드형 압축 임펠러의 제 2 하류 단부와 연통하지 않고) 그런 다음에, 제 2 스테이지의 레벨에서, 더 정확하게는 제 2 블레이드형 압축 임펠러의 제 2 상류 단부의 레벨에서 주입되기 위해 제 2 카울 안으로 제공되어 있는 보조 채널에 접근하고, 제 2 블레이드형 압축 임펠러의 이 제 2 상류 단부에서 축방향으로 흡입되어 가압되고 그런 다음에 제 2 하류 단부에서 반경 방향으로 배출된다. 기체 유체는 최종적으로 출구 매니폴드에 의해 모이게 된다.
일 실시예에 따르면, 제 1 디퓨저가 제 1 블레이드형 압축 임펠러의 제 1 하류 단부를 둘러싸고, 제 1 블레이드형 압축 임펠러의 제 1 하류 단부 주위에 분산되어 있는 제 1 핀(fin)이 제공되어 있고, 제 1 핀은 제 1 배출 유동 경로에 의해 분리되고, 주 채널의 주 입구 오리피스는 제 1 디퓨저의 2개의 제 1 핀 사이에서 하나의 제 1 배출 유동 경로 안으로 개방되어 있다.
따라서, 각 스테이지간 기체 유체 유동 통로는 제 1 스테이지의 출구에서 제1 디퓨저의 제1 배출 유동 경로로부터 기체 유체를 취하고, 이 제 1 디퓨저(고정 블레이드라고도 함)는, 제 1 블레이드형 압축 임펠러의 출구(제 1 하류 단부)에서 기체 유체를 감속시킴으로써 직선화 기능을 수행한다.
제 1 실시 형태에서, 제 1 디퓨저의 제 1 핀은 모터 하우징의 제 1 측면에 고정되고, 제 1 카울은 제 1 핀에 지탱된다.
제 2 실시 형태에서, 제 1 디퓨저의 제 1 핀은 제 1 카울에 고정되고, 제 1 핀은 모터 하우징의 제 1 측면에 지탱된다.
제 3 실시 형태에서, 제 1 디퓨저의 제 1 핀은 제 1 카울과 모터 하우징의 제 1 측면 사이에 개재됨으로써 제 1 카울과 모터 하우징과는 독립적이다.
특히, 스페이서(또는 각 스페이서)는,
- 모터 하우징의 제 2 측면에 고정되고, 제 2 카울은 스페이서에 지탱되며, 또는
- 제 2 카울에 고정되며, 스페이서는 모터 하우징의 제 2 측면에 지탱되고, 또는
- 모터 하우징의 제 2 측면과 제 2 카울 사이에 개재됨으로써 모터 하우징과 제 2 카울과는 독립적이다.
특성 실시 형태에서, 제 2 디퓨저가 제 2 블레이드형 압축 임펠러의 제 2 하류 단부를 둘러싸며, 제 2 블레이드형 압축 임펠러의 제 2 하류 단부 주위에 분산되어 있고 모터 하우징의 제 2 측면과 제 2 카울 사이에 개재되는 제 2 핀이 제공되어 있으며, 제 2 핀은 제 2 배출 유동 경로에 의해 분리되며, 중간 채널은 스페이서를 형성하는 제 2 핀 중의 하나를 통해 제공된다.
따라서, 각 스테이지간 기체 유체 유동 통로의 주 채널의 출구에서, 기체 유체는 제 2 디퓨저의 제 2 핀(스페이서를 형성함)을 통과하며, 이는 제 2 디퓨저의 제 2 유동 경로로부터 격리된 상태에서 제 2 디퓨저를 통과할 수 있게 한다.
제 1 실시 형태에서, 제 2 디퓨저의 제 2 핀은 모터 하우징의 제 2 측면에 고정되고, 제 2 카울은 제 2 핀에 지탱된다.
제 2 실시 형태에서, 제 2 디퓨저의 제 2 핀은 제 2 카울에 고정되며, 제 2 핀은 모터 하우징의 제 2 측면에 지탱된다.
제 3 실시 형태에서, 제 2 디퓨저의 제 2 핀은 모터 하우징의 제 2 측면과 제 2 카울 사이에 개재됨으로써 모터 하우징과 제 2 카울과는 독립적이다.
한 가능성에 따르면, 모터 하우징은 일체형이고 주 채널은 모터 하우징을 통과한다.
대안적으로, 모터 하우징은 서로에 끼워지는 내부 슬리브와 외부 슬리브를 포함하고, 주 채널은 내부 슬리브와 외부 슬리브 사이의 인터페이스 영역에서 모터 하우징을 통과한다.
이 대안예에서, 주 채널은 내부 슬리브의 외주면 및/또는 외부 슬리브의 내주면에 제공된다. 이 대안예는 제조 비용 및 단순성의 이유로 유리하다.
다른 가능성에 따르면, 제2 카울은 일체형이고 보조 채널은 제 2 카울에 제공된다.
대안적으로, 제 2 카울은 서로에 조립되는 내부 부분과 외부 부분을 포함하고, 보조 채널은 내부 부분과 외부 부분 사이의 인터페이스 영역에서 제 2 카울에 제공된다.
이 대안예에서, 보조 채널은 내부 부분의 외측면 및/또는 외부 부분의 내측 면에 제공된다. 이 대안예는 제조 비용 및 단순성의 이유로 유리하다.
한 특징에 따르면, 다단 원심 압축기는 모터 하우징 내부에서의 냉각제 순환을 위해 모터 하우징에 제공되는 냉각 회로를 포함한다.
이러한 방식으로, 각 스테이지간 기체 유체 유동 통로의 주 채널에서 순환하는 기체 유체(제 1 스테이지의 출구에서 가열됨)는 이 냉각 회로와의 열 교환에 의해 냉각될 수 있다. 실제로, 본 발명 덕분에, 이러한 주 채널은 열 전도 재료로 모터 하우징에 제공되며, 따라서 주 채널 또는 채널들에 의해 제공되는 표면과 냉각 회로에서의 물의 순환은 열을 배출할 수 있게 한다. 다시 말해, 본 발명은 이 냉각 회로를 이중 목적으로, 즉 회전식 전기 모터를 냉각하기 위해 그리고 제 1 압축 스테이지로부터 제 2 압축 스테이지 쪽으로 가는 기체 유체를 냉각하기 위해 사용할 수 있게 하며, 이는 컴팩트하고 또한 경제적인 관점에서 흥미롭다.
한 가능성에 따르면, 냉각 회로는 스테이지간 기체 유체 유동 통로 또는 스테이지간 기체 유체 유동 통로 중 하나의 주 채널에 인접하는 하나 이상의 섹션을 갖는다.
특정 실시예에서, 여러 개의 스테이지간 기체 유체 유동 통로가 제공된다.
한 가능성에 따르면, 다양한 스테이지간 기체 유체 유동 통로의 주 채널은 개별적인 제 1 배출 유동 경로 안으로 개방된다.
다른 가능성에 따르면, 제 1 디퓨저는 N개의 제 1 배출 유동 경로에 의해 분리된 N개의 제 1 핀을 포함하고, 여기서 N은 2보다 큰 정수이며, N개의 각각의 제 1 배출 유동 경로 안으로 개방되어 있는 N개의 주 채널을 갖는 N개의 스테이지간 기체 유체 유동 통로가 제공된다.
한 특징에 따르면, 다양한 스테이지간 기체 유체 유동 통로의 중간 채널은 개별적인 스페이서를 통과한다.
다른 특징에 따르면, 다양한 스테이지간 기체 유체 유동 통로의 중간 채널은 개별적인 제 2 핀(확인 차원에서, 스페이서를 형성함)을 통과한다.
유리하게, 제 2 디퓨저는 N개의 제 2 핀을 포함하고, 여기서 N은 2보다 큰 정수이며, 각각의 N개의 제 2 핀을 통과하는 N개의 중간 채널을 갖는 N개의 스테이지간 기체 유체 유동 통로가 제공된다.
한 특징에 따르면, 스테이지간 기체 유체 유동 통로 또는 스테이지간 기체 유체 유동 통로 중 하나의 주 채널은 모터 축선에 평행하거나 모터 축선에 실질적으로 평행한 축 방향으로 연장되고, 여기서 "실질적으로 평행한"은, 이 축 방향과 모터 축선 사이의 최대 기울기가 10도인 것으로 이해하면 된다.
다른 특징에 따르면, 스테이지간 기체 유체 유동 통로 또는 스테이지간 기체 유체 유동 통로 중 하나의 주 채널은 모터 축선을 따라 가변 단면을 갖는다.
단면의 이러한 변화는, 중간 채널에 도달할 때까지 모터 하우징의 제1 측면(및 특히 제 1 배출 유동 경로)에서 나타나도록 적절한 형상 및 치수의 주 입구 오리피스로부터 이동하는 데에 유리하며, 그 중간 채널은 대응하는 스페이서(제 2 핀일 수 있음)를 통과하며 그래서 그러한 스페이서(또는 제 2 핀)를 통과하기에 적절한 형상 및 치수를 가질 수 있다.
특정 실시예에서, 스테이지간 기체 유체 유동 통로 또는 스테이지간 기체 유체 유동 통로 중 하나의 보조 채널은 대응하는 중간 채널과 그의 보조 출구 오리피스 사이에서 만곡된 섹션을 갖는다.
이러한 만곡된 섹션은, (모터 축선에 다소 평행한 방향으로) 해당 중간 채널을 떠나는 기체 유체를 중심 쪽으로 그리고 제 2 블레이드형 압축 임펠러의 제 2 상류 단부 쪽을 향하는 반대 방향으로 보내는 데에 유리하다.
한 가능성에 따르면, 보조 채널의 만곡된 섹션은 그 보조 채널에서 유동의 역전을 규정하기 위해 150도 내지 180도 각도 진폭을 갖는다.
다른 가능성에 따르면, 외부로부터 기체 유체를 제 2 레이디얼 압축 스테이지 안으로 도입하기 위해 외측면 안으로 개방되어 있는 기체 유체 도입 오리피스가 없이, 제 2 카울은 폐쇄되어 있다.
다시 말해, 기체 유체가 모터 하우징을 통해 제 1 스테이지로부터 제 2 스테이지로 간 다음에 제 2 카울 내부에 있는 한, 이 제 2 카울은 외부로부터 기체 유체를 제 2 레이디얼 압축 스테이지에 도입하도록 성형된 오리피스를 포함할 필요가 없다. 그러나, 다른 기능을 위해, 예를 들어 케이블 또는 센서를 위한 밀봉된 통로를 위해 제 2 카울을 통과하는 적어도 하나의 오리피스를 제공하는 것은 여전히 가능하다.
한 변형예에 따르면, 제 2 카울은 모터 하우징 또는 출구 매니폴드에 고정된다.
한 변형예에 따르면, 출구 매니폴드는 제 2 블레이드형 압축 임펠러의 제 2 하류 단부와 연통하는(또한, 적용 가능하면, 제 2 디퓨저의 제 2 배출 유동 경로와 연통하는) 출구 볼튜트(volute)를 갖는다.
유리한 실시예에서, 제 2 디퓨저는 2개의 대향하는 평평한 환형 면을 갖는 환형 본체를 포함하고, 그 환형 면들 중의 하나는 제 2 디퓨저의 전방 면을 형성하고 다른 환형 면은 제 2 핀이 돌출하는 면을 형성한다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 이루어진 비제한적 구현예에 대한 아래의 상세한 설명을 읽을 때 나타날 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 다단 원심 압축기의 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1의 다단 원심 압축기의 일부분의 개략적인 배면 사시도로, 출구 매니폴드, 제2 블레이드형 압축 임펠러 및 제2 카울은 나타나 있지 않다.
도 3은 도 1의 다단 원심 압축기의 개략적인 사시도 분해 정면도이다.
도 4는 도 1의 다단 원심 압축기의 개략적인 축방향 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 다단 원심 압축기(1)는 모터 하우징(3) 내부에 배치된 회전식 전기 모터(2)를 포함하고, 여기서 회전식 전기 모터(2)는 모터 하우징(3)의 하우징 내부에 배치된 고정자(20), 및 모터 축선(AM) 주위로 회전 가능하게 고정자(20)에 배치되는 회전자(21)를 포함한다. 모터 하우징(3)은 전력 공급 및 제어 케이블이 회전식 전기 모터(2)로 통과하기 위한 밀봉된 오리피스(30)를 갖는다.
모터 하우징(3)은 2개의 대향하는 측면, 즉 모터 축선(AM)을 가로지르는 제 1 측면(31)과 제 2 측면(32), 및 회전식 전기 모터(2) 및 모터 축선(AM) 주위로 연장되는 주변 면(33)을 갖는다. 밀봉된 오리피스(30)는 주변 면(33)에 제공된다. 발부(34)가 모터 하우징(3) 및 따라서 다단 원심 압축기(1)를 예를 들어 나사 결합, 볼트 체결, 용접 또는 다른 동등한 체결 수단에 의해 프레임에 고정할 수 있도록 하기 위해 주변 면(33)에 또한 제공된다.
다단 원심 압축기(1)는 또한 회전식 전기 모터(2)에 의해 모터 축선(AM) 주위로 회전 구동되는 모터 축(4)을 포함한다. 이 모터 축(4)은 2개의 축방향 단부 섹션, 즉 회전식 전기 모터(2)와 모터 하우징(3)의 양측에서 연장되는 제 1 섹션(41) 및 반대편의 제 2 섹션(42)을 갖는다. 제 1 섹션(41)은 모터 하우징(3)의 제 1 측면(31)을 넘어 연장되고, 제 2 섹션(42)은 모터 하우징(3)의 제 2 측면(32)을 넘어 연장된다.
또한, 냉각 회로(36)가 회전식 전기 모터(2) 주위에서 모터 하우징(3) 내부에서의 냉각제 순환을 위해 모터 하우징(3)에 제공되며, 냉각 회로(36)와 냉각제 공급원(나타나 있지 않음)의 유체 연통을 위한 입구(37) 및 출구(38)가 주면 변(33)에 이어져 있다.
다단 원심 압축기(1)는, 기체 유체를 연속적으로 압축하도록 구성되고 회전식 모터(2)와 모터 하우징(3)의 양측에 배치된 제 1 레이디얼 압축 스테이지(5)와 제 2 레이디얼 압축 스테이지(6)를 포함한다.
제 1 레이디얼 압축 스테이지(5)는, 모터 축선(AM) 주위로 회전 구동되도록 모터 축(4)의 제 1 섹션(41)에 회전 결합된 제 1 블레이드형 압축 임펠러(50)(휠 또는 블레이드형 임펠러라고도 함)를 포함한다. 이 제 1 블레이드형 압축 임펠러(50)는,
- 기체 유체 입구(80)와 연통하는 제 1 상류 단부(51); 및
- 제 1 디퓨저(53)에 의해 둘러싸인 제 1 하류 단부(52)
를 포함한다.
제 1 하류 단부(52)는 모터 하우징(3)의 제 1 측면(31) 측을 향해 있으며, 그래서 모터 축선(AM)을 따라 제 1 상류 단부(51)가 제 1 하류 단부(52)에 비해 모터 하우징(3)으로부터 더 멀리 떨어져 있다.
다단 원심 압축기(1)는, 제 1 레이디얼 압축 스테이지(5)를 덮고 모터 하우징(3)의 제 1 측면(31)에 고정된 제1 카울(cowl)(8)을 포함한다. 이 제 1 카울(8)은, 그의 중심에서, 기체 유체 입구(80)를 형성하는 입구 개구를 가지며, 이 개구는 제 1 블레이드형 압축 임펠러(50)의 제 1 상류 단부(51)와 대향하여 배치된다. 이 기체 유체 입구(80)는 모터 축선(AM)에 중심을 둔다.
제 1 블레이드형 압축 임펠러(50)는 제 1 상류 단부(51)로부터 제 1 하류 단부(52)까지 직경이 증가하고, 그 상류 단부와 하류 단부 사이에서 압축 채널을 규정하는 블레이드(베인이라고도 함)를 가지며, 그 압축 채널은, 한편으로, 기체 유체의 유입을 위해 제 1 상류 단부(51)에서 개방되어 있고, 다른 한편으로는, 압축된 기체 유체의 유출을 위해 제 1 하류 단부(52)에서 개방되어 있다.
제 1 디퓨저(53)의 기능은, 제 1 블레이드형 압축 임펠러(50)의 출구에서 압축된 기체 유체를 직선화하고 감속시키는 것이다. 이를 위해, 제 1 디퓨저(53)에는, 제 1 블레이드형 압축 임펠러(50)의 제 1 하류 단부(52) 주위에 분산되어 있고 제 1 배출 유동 경로(55)에 의해 분리되어 있는 제 1 핀(fin)(54)이 제공되어 있다. 따라서 이들 제 1 배출 유동 경로(55)는 제 1 핀(54)들 사이에 공간을 형성하고, 제 1 블레이드형 압축 임펠러(50)의 압축 채널과 연통하고 그의 연장으로 있다.
더욱이, 제 1 디퓨저(53)는 모터 하우징(3)의 제 1 측면(31)에 고정된다. 따라서, 제 1 핀(54)은 예를 들어 모터 하우징(3)의 제 1 측면(31)과 일체형으로 형성됨으로써 그 제 1 측면(31)에 고정된다. 제 1 핀(54)은 제 1 측면(31)으로부터 돌출하고, 예를 들어 일반적으로 삼각형 또는 다각형 형상일 수 있다.
도시되지 않은 변형에서, 제 1 디퓨저(53)는 제 1 카울(8)에 고정되고, 모터 하우징(3)의 제 1 측면(31)에 대해 가압된다. 다시 말해, 이 변형예에서, 제 1 핀(54)은 예컨대 제1 카울(8)과 일체형으로 형성됨으로써 제 1 카울(8)에 고정되고 그로부터 돌출하며, 모터 하우징(3)의 제 1 측면(31)에 대해 가압된다.
제 2 레이디얼 압축 스테이지(6)는, 모터 축선(AM) 주위로 회전 구동되도록 모터 축(4)의 제 2 섹션(42)에 회전 결합된 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)(휠 또는 블레이드형 임펠러라고도 함)를 포함한다. 이 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)는,
- 제 2 상류 단부(61); 및
- 모터 하우징(3)의 제 2 측면(32)에 고정된 제 2 디퓨저(63)에 의해 둘러싸인 제 2 하류 단부(62)
를 포함한다.
제 2 하류 단부(62)는 모터 하우징(3)의 제 2 측면(32) 측을 향해 있고, 그래서 모터 축선(AM)을 따라 제 2 상류 단부(61)는 제 2 하류 단부(62)에 비해 모터 하우징(3)으로부터 더 멀리 떨어져 있다. 따라서, 제 1 블레이드형 압축 임펠러(50)와 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)는 등맞대기(back-to-back) 구성으로 배치된다. 이러한 등맞대기 어셈블리는 모터 축(4)에 있는 2개의 블레이드형 압축 임펠러(50, 60)의 힘을 빼는 데에 유리하며, 그래서, 결과적인 힘은 다단 원심 압축기(1)의 수명을 증가시키기 위해 보상하기가 더 작고 또한 더 쉽다.
제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)는 제 2 상류 단부(61)로부터 제 2 하류 단부(62)까지 직경이 증가하고, 이 상류 단부와 하류 단부 사이에서 압축 채널을 규정하는 블레이드(베인이라고도 함)를 가지며, 그 압축 채널은, 한편으로, 기체 유체의 유입을 위해 제 2 상류 단부(61)에서 개방되어 있고, 다른 한편으로는, 압축된 기체 유체의 유출을 위해 제 2 하류 단부(62)에서 개방되어 있다.
제 2 디퓨저(63)의 기능은 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)의 출구에서 그 압축된 기체 유체를 직선화하고 감속시키는 것이다. 이를 위해, 제 2 디퓨저(53)에는, 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)의 제 2 하류 단부(62) 주위에 분산되어 있고 제 2 배출 유동 경로(65)에 의해 분리되어 있는 제 2 핀(64)이 제공되어 있다. 따라서 이들 제 2 배출 유동 경로(65)는 제 2 핀(64)들 사이에 공간을 형성하고, 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)의 압축 채널과 연통하고 그의 연장으로 있다.
제 2 핀(64)은 예를 들어 모터 하우징(3)의 제 2 측면(32)과 일체형으로 형성됨으로써 그 제 2 측면(32)에 고정된다. 제 2 핀(64)은 제 2 측면(32)으로부터 돌출하고, 예를 들어 일반적으로 삼각형 또는 다각형 형상일 수 있다.
제 2 디퓨저(64)는 또한 2개의 대향하는 평평한 환형 면(67, 68)을 갖는 환형 본체(66)(또는 환형 링)를 가지며, 그 두 환형 면 중의 하나(67)는 전방 면을 형성하고 다른 하나(68)는 제 2 핀(64)이 돌출하는 등면(dorsal face)을 형성한다. 따라서, 이들 제 2 핀(64)은 제 2 측면(32)과 환형 본체(66)의 등면(68) 사이에서 연장되고, 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)의 제 2 하류 단부(62)는 제 2 핀(64)에 의해 둘러싸이도록 제 2 디퓨저(64) 내부에 수용된다.
다단 원심 압축기(1)는, 제 2 레이디얼 압축 스테이지(6)를 덮고 출구 매니폴드(7)에 고정되는 제 2 카울(9)을 포함한다. 이 제 2 카울(9)은, 환형 베어링 면(90)이 제공되는 내측면(모터 하우징(3)과 제 2 레이디얼 압축 스테이지(6) 쪽을 향함)을 포함하고, 그 환형 베어링 면은 제 2 디퓨저(64)의 전방 면(67)에 지탱된다. 이 제 2 카울(9)은 내측면의 반대편에서 외측면(91)을 포함하고, 이 외측면은 외부에 있다.
도시되지 않은 변형에서, 제 2 디퓨저(64)는 제 2 카울(9)에 고정되며, 그래서 제2 핀(64)은 예를 들어 이 제2 카울(9)과 일체형으로 형성됨으로써 제 2 카울(9)에 고정되고 그로부터 돌출되며, 모터 하우징(3)의 제2 측면(32)에 대해 가압된다.
다단 원심 압축기(1)는 모터 하우징(3)에 고정된 출구 매니폴드(7)를 포함하며, 이는 제 2 디퓨저(63)의 제 2 배출 유동 경로(65)와 연통하는 출구 볼류트(volute)(70)를 갖는다. 이 출구 매니폴드(7)는 모터 하우징(3)의 주변 면(33)에 제공되는 환형 플랜지(35)에 고정되며, 그래서 출구 볼류트(70)는 제 2 디퓨저(63) 및 그의 제 2 배출 유동 경로(65)를 둘러싼다.
다단 원심 압축기(1)는 여러 개의 스테이지간 기체 유체 유동 통로(10)를 포함하며, 이 통로는,
- 제 1 블레이드형 압축 임펠러(50)의 제 1 하류 단부(52), 특히 제 1 레이디얼 압축 스테이지(5)의 제 1 디퓨저(53)의 제 1 배출 유동 경로(55)를
- 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)의 제 2 상류 단부(61)와 연통시킨다.
각 스테이지간 기체 유체 유동 통로(10)는 적어도 다음을 포함한다:
- 모터 하우징(3)을 관통하고, 제1 블레이드형 압축 임펠러(50)의 제 1 하류 단부(52)와 연통하게 모터 하우징(33)의 제 1 측면(31) 안으로 개방되도록 제 1 디퓨저(53)의 2개의 제 1 핀(54) 사이에서 제 1 배출 유동 경로(55) 안으로 개방되어 있는 주 입구(111)가 제공되어 있는 주 채널(11);
- 주 채널(11)과 밀봉 연통하고, 제 2 디퓨저(63)의 전방면(67)에서 나오도록 제 2 디퓨저(63)의 제 2 핀(64)을 통과하는 중간 채널(12) - 따라서 그 제 2 핀(64)은 모터 하우징(3)의 제 2 측면(32)과 제 2 카울(9) 사이에 삽입되는 스페이서를 형성하며, 이 중간 채널(12)에는 전방면(67) 안으로 개방되는 주 출구 오리피스(112)가 제공되어 있음 -; 및
- 제 2 디퓨저(63)의 전방면(67)에 대해 가압되는 제 2 카울(9)에 형성된 보조 채널(13) - 이 보조 채널(13)은, 제 2 카울(9)의 환형 베어링 면(90) 안으로 개방되고 중간 채널(12)의 주 출구 오리피스(112)와 연통하는 보조 입구 오리피스(131) 및 제 2 압축 스테이지(6) 내부에 있는 기체 유체 입구의 전부 또는 일부분을 형성하기 위해 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)의 제 2 상류 단부(61)의 반대편에서 제 2 카울(9)의 내측면 안으로 개방되는 보조 출구 오리피스(132).
따라서, 기체 유체는 제 1 카울(8)에 형성된 기체 유체 입구(80)를 통해 다단 원심 압축기(1) 안으로 유입되고 그런 다음에 제 1 블레이드형 압축 임펠러(50)에서 압축되어 제 1 하류 단부(52)에서 나오며, 그런 다음에, 그 압축된 기체 유체는 제 1 디퓨저(53)의 제 1 배출 유동 경로(55)에서 직선화되어 주 채널(11) 내부에 들어가고, 그런 다음에, 중간 채널을 통과하여 제 2 디퓨저(63)의 제 2 핀(64)을 통과하여(제 2 배출 유동 경로(65)와 연통하지 않고) 보조 채널(13)에 들어가며, 이 보조 채널에 의해, 압축된 기체 유체는 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)의 제 2 상류 단부(61)의 반대편에서 나오고, 그래서 이 압축된 기체 유체는 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)에서 압축되어 그의 제 2 하류 단부(62)에서 나가며, 따라서 두번 압축된 기체 유체는 출구 매니폴드(7)에 모이게 된다.
이와 같이, 제 1 레이디얼 압축 스테이지(5)와 제 2 레이디얼 압축 스테이지(6) 사이에서, 스테이지간 기체 유체 유동 통로(10)는 다단 원심 압축기(1)의 외부에서 나가지 않고, 전체적으로 모터 하우징(3), 제 2 디퓨저(63)의 제 2 핀(64) 및 제 2 카울(9) 내부에 제공된다.
보조 채널(13)은 제 2 카울(9)의 외측면(91) 안으로 개방되지 않고, 그의 보조 입구 오리피스(131)와 그의 각각의 보조 출구 오리피스(132)의 레벨에서 그의 내측면 안으로만 개방되어 있음을 유의해야 한다.
또한, 제 2 핀(64)이 모터 하우징(3)에 고정되는 특정 실시예에서, 주 채널(11)과 중간 채널(12)은 함께 단일의 동일한 채널을 형성한다는 것을 유의해야 한다. 한편, 제 2 핀(64)이 제 2 카울(9)에 고정되는 변형예에서, 보조 채널(13) 및 중간 채널(12)은 함께 단일의 동일한 채널을 형성한다.
또한, 모터 하우징(3)을 통과하는 주 채널(11)을 배치하기 위해,
- 내부에 회전식 전기 모터(2)가 배치되는 내부 슬리브, 및
- 내부 슬리브 주위에 연속적으로 끼워지는 외부 슬리브;
를 포함하는 모터 하우징(3)을 가질 수 있으며,
주 채널(11)은 내부 슬리브와 외부 슬리브 사이의 주변 인터페이스 영역에 배치된다.
다시 말해, 주 채널(11)은 내부 슬리브의 외주면 및/또는 외부 슬리브의 내주면에 배치된다.
유사하게, 제 2 카울(9)에 보조 채널(13)을 배치하기 위해,
- 제 2 레이디얼 압축 스테이지(6) 측으로 향하는 내측 부분, 및
- 내측 부분에 함께 결합되고 외부를 향하는 외측 부분;
을 포함하는 제 2 카울(9)을 가질 수 있고,
보조 채널(13)은 내측 부분과 외측 부분 사이의 인터페이스 영역에 배치된다.
다시 말해, 보조 채널(13)은 내측 부분의 외측면 및/또는 외측 부분의 내측면에 제공된다.
더욱이, 모터 하우징(3)에 제공된 냉각 회로(36)는 주 채널(11)에 인접한 하나 이상의 섹션을 가지며, 이는 제 2 레이디얼 압축 스테이지(5)에 들어가기 전에 제 1 레이디얼 압축 스테이지(5)를 떠나는 압축된 기체 유체를 냉각하는 이점을 갖는다. 2개의 레이디얼 압축 스테이지(5, 6) 사이에서 기체 유체를 그렇게 냉각함으로써, 기체 유체의 밀도를 증가시킬 수 있으며 그래서 주 채널(11)의 섹션을 감소시키는 것이 가능하다. 추가로, 2개의 레이디얼 압축 스테이지(5, 6) 사이에서 기체 유체를 냉각함으로써, 기체 유체의 최종 온도 및 그래서 에너지 소비를 제한할 수 있고 그래서 다단 원심 압축기(1)의 성능을 개선할 수 있다.
제 1 디퓨저(53)는 N개의 제 1 배출 유동 경로(55)에 의해 분리되는 N개의 제 1 핀(54)을 포함하고, 여기서 N은 2보다 큰 정수(예를 들어, 10 이상의 정수)이고, 제 2 디퓨저(63)는 N개의 제 2 핀(64)을 포함하는 것을 생각할 수 있고, N개의 스테이지간 기체 유체 유동 통로(10)에는, N개의 각각의 제 1 배출 유동 경로(55) 안으로 개방되는 N개의 주 채널(11) 및 각각의 N개의 제 2 핀(64)을 통과하는 N개의 관련된 중간 채널(12)이 제공된다. 따라서, N개의 보조 채널(13)이 제 2 카울(9)에 제공되며, 더욱이, 주 채널(11)은 개별적인 제 1 배출 유동 경로(55) 안으로 개방되어 있고, N개의 중간 채널(12)은 개별적인 제 2 핀(64)을 통과한다.
각 주 채널(11)은 모터 축선(AM)에 평행하거나 모터 축선(AM)에 실질적으로 평행한 축 방향으로 연장되며, "실질적으로 평행한"은, 이 축 방향과 모터 축선(AM) 사이의 최대 기울기가 10도인 것으로 이해하면 된다.
더욱이, 주 입구 오리피스(111)의 형상 및 치수는 제 1 배출 유동 경로(55)의 형상 및 치수에 달려 있고, 마찬가지로 주 출구 오리피스(112)의 형상 및 치수는 제 2 핀(64)의 형상 및 치수에 달려 있다. 또한, 제 1 배출 유동 경로(55)가 제2 핀(64)과 동일한 형상 및 치수를 갖지 않는 한, 주 입구 오리피스(111)는 주 출구 오리피스(112)와 동일한 형상 및 치수를 갖지 않는다. 그래서, 각 주 채널(11)은 그의 주 입구 오리피스(111)와 주 출구 오리피스(112) 사이에서 가변적인 단면을 갖는다.
각 보조 채널(13)은 150도 내지 180도의 각도 진폭에 따라 그의 보조 입구 오리피스(131)와 보조 출구 오리피스(132) 사이에서 만곡된 섹션을 가져, 보조 채널(13)에서 유동의 역전을 규정한다. 사실, 각 보조 채널(13)은 그의 보조 입구 오리피스(131) 및 보조 출구 오리피스(132)에서 제 2 카울(9)의 내측면 안으로만 개방됨에 따라, 보조 채널(13)은 유체가 일종의 U-턴 압축 가스를 생성하도록 한다. 보조 출구 오리피스(132)는 제 2 카울(9)의 중심의 레벨에 제공된다. 보조 채널(13)을 떠나는 기체 유체를 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)의 제 2 하류 단부(62)의 방향으로 편향시키기 위해 편향기 플랩(92)이 각 보조 채널(13)의 보조 출구 오리피스(132)의 반대편에서 제 2 카울(9)에 제공될 수 있다.
또한, 제2 카울(9)은 기체 유체를 외부로부터 제 2 레이디얼 압축 스테이지 안으로 도입하기 위해 외측면(91) 안으로 개방되어 있는 기체 유체 도입 오리피스가 없이 제 2 카울(9)이 폐쇄됨을 유의해야 한다. 다시 말해, 제 2 레이디얼 압축 스테이지에 들어가는 유일한 기체 유체는 보조 채널(13)로부터 오는 유체이다. 물론, 외부로부터 기체 유체를 제 2 레이디얼 압축 스테이지 안으로 도입하기 위한 것이 아니라, 케이블 또는 센서의 밀봉된 통로를 위해, 제 2 카울(9)을 통과하는 오리피스를 재공하는 것도 가능하다.

Claims (23)

  1. 다단 원심 압축기(1)로서,
    2개의 대향하는 측면(31, 32), 즉 제 1 측면(31)과 제 2 측면(32)을 갖는 모터 하우징(3) 내부에 배치되는 회전식 전기 모터(2);
    상기 회전식 전기 모터(2)에 의해 모터 축선(AM) 주위로 회전 구동되고, 회전식 전기 모터(2) 및 모터 하우징(3)의 2개의 각각의 측면(31, 32)의 양측에서 연장되어 있는 서로 반대편의 제 1 섹션(41)과 제 2 섹션(42)을 갖는 모터 축(4);
    상기 모터 축(4)의 제 1 섹션(41)에 회전 결합된 제 1 블레이드형 압축 임펠러(50)를 포함하고, 기체 유체 입구(80)와 연통하는 제 1 상류 단부(51) 및 상기 모터 하우징(3)의 제 1 측면(31)의 측과 대향하는 제 1 하류 단부(52)를 갖는 제 1 레이디얼 압축 스테이지(5);
    상기 모터 축(4)의 제 2 섹션(42)에 회전 결합된 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)를 포함하고, 상기 제 1 블레이드형 압축 임펠러(50)와 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)가 등맞대기(back-to-back) 구성으로 배치되도록 제 2 상류 단부(61) 및 상기 모터 하우징(3)의 제 2 측면(32)의 측과 대향하는 제 2 하류 단부(62)를 갖는 제 2 레이디얼 압축 스테이지(6);
    상기 모터 하우징(3)에 고정되고 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)의 제 2 하류 단부(62)와 연통하는 출구 매니폴드(7);
    제 1 레이디얼 압축 스테이지(5)를 덮는 제 1 카울(cowl)(8);
    상기 제 2 레이디얼 압축 스테이지(6)를 덮는 제 2 카울(9); 및
    제 1 블레이드형 압축 임펠러(50)의 제 1 하류 단부(52)와 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)의 제 2 상류 단부(61)를 연통시키는 적어도 하나의 스테이지간 기체 유체 유동 통로(10)를 포함하고,
    상기 스테이지간 기체 유체 유동 통로(10)는 다음과 같은 연속적인 채널(11, 12, 13), 즉
    상기 모터 하우징(3)을 통과하고, 모터 하우징(3)의 제 1 측면(31) 안으로 개방되어 있고 상기 제 1 블레이드형 압축 임펠러(50)의 제 1 하류 단부(52)와 연통하는 주 입구 오리피스(111)가 제공되어 있는 주 채널(11);
    상기 주 채널(11)과 밀봉 연통되고, 상기 모터 하우징(3)의 제 2 측면(32)과 제 2 카울(9) 사이에 삽입된 스페이서(64)를 통과하는 중간 채널(12); 및
    상기 제2 카울(9)에 형성되고 중간 채널(12)과 밀봉 연통하는 보조 채널(13)을 포함하며,
    상기 보조 채널(13)은 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)의 제 2 상류 단부(61)의 반대편에서 개방되어 있는 보조 출구 오리피스(132)를 갖는, 다단 원심 압축기(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 디퓨저(53)가 상기 제 1 블레이드형 압축 임펠러(50)의 제 1 하류 단부(52)를 둘러싸고, 제 1 블레이드형 압축 임펠러(50)의 제 1 하류 단부(52) 주위에 분산되어 있는 제 1 핀(fin)(54)이 제공되어 있고, 제 1 핀(54)은 제 1 배출 유동 경로(55)에 의해 분리되고, 상기 주 채널(11)의 주 입구 오리피스(111)는 상기 제 1 디퓨저(53)의 2개의 제 1 핀(54) 사이에서 하나의 제 1 배출 유동 경로(55) 안으로 개방되어 있는, 다단 원심 압축기(1).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 디퓨저(53)의 제 1 핀(54)은,
    모터 하우징(3)의 제 1 측면(31)에 고정되고, 상기 제 1 카울(8)은 상기 제 1 핀(54)에 지탱되며, 또는
    상기 제 1 카울(8)에 고정되고, 상기 제 1 핀(54)은 모터 하우징(3)의 제 1 측면(31)에 지탱되고, 또는
    상기 제 1 카울(8)과 모터 하우징(3)의 제 1 측면(31) 사이에 개재됨으로써 제 1 카울(8)과 모터 하우징(3)과는 독립적인, 다단 원심 압축기(1).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스페이서(64)는,
    상기 모터 하우징(3)의 제 2 측면(32)에 고정되고, 상기 제 2 카울(9)은 스페이서(64)에 지탱되며, 또는
    제 2 카울(9)에 고정되며, 상기 스페이서(64)는 모터 하우징(3)의 제 2 측면(32)에 지탱되고, 또는
    상기 모터 하우징(3)의 제 2 측면(32)과 제 2 카울(9) 사이에 개재됨으로써 모터 하우징(3)과 제 2 카울(9)과는 독립적인, 다단 원심 압축기(1).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 디퓨저(63)가 상기 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)의 제 2 하류 단부(62)를 둘러싸며, 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)의 제 2 하류 단부(62) 주위에 분산되어 있고 모터 하우징(3)의 제 2 측면(32)과 제 2 카울(9) 사이에 개재되는 제 2 핀(64)이 제공되어 있으며, 제 2 핀(64)은 제 2 배출 유동 경로(65)에 의해 분리되며, 상기 중간 채널(12)은 상기 스페이서를 형성하는 제 2 핀(64) 중의 하나를 통해 배치되는, 다단 원심 압축기(1).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 디퓨저(63)의 제 2 핀(64)은,
    상기 모터 하우징(3)의 제 2 측면(32)에 고정되고, 제 2 카울(9)은 제 2 핀(64)에 지탱되며, 또는
    상기 제 2 카울(9)에 고정되며, 제 2 핀(64)은 모터 하우징(3)의 제 2 측면(32)에 지탱되고, 또는
    상기 모터 하우징(3)의 제 2 측면(32)과 제 2 카울(9) 사이에 개재됨으로써 모터 하우징(3)과 제 2 카울(9)과는 독립적인, 다단 원심 압축기(1).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모터 하우징(3)은 일체형이고 상기 주 채널(11)은 상기 모터 하우징(3)을 통과하며, 또는
    상기 모터 하우징(3)은 서로에 끼워지는 내부 슬리브와 외부 슬리브를 포함하고, 주 채널(11)은 상기 내부 슬리브와 외부 슬리브 사이의 인터페이스 영역에서 모터 하우징(3)을 통과하는, 다단 원심 압축기(1).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 카울(9)은 일체형이고 보조 채널(13)은 제 2 카울(9)에 제공되며, 또는
    제 2 카울(9)은 서로에 조립되는 내부 부분과 외부 부분을 포함하고, 보조 채널(13)은 내부 부분과 외부 부분 사이의 인터페이스 영역에서 상기 제 2 카울(9)에 제공되는, 다단 원심 압축기(1).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모터 하우징(3) 내부에 냉각제가 순환되도록 모터 하우징(3)에 배치되는 냉각 회로(36)를 더 포함하는 다단 원심 압축기(1).
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 냉각 회로(36)는 스테이지간 기체 유체 유동 통로(10)의 주 채널(11) 또는 스테이지간 기체 유체 유동 통로(10) 중의 하나에 인접하는 하나 이상의 섹션을 갖는, 다단 원심 압축기(1).
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 스테이지간 기체 유체 유동 통로(10)가 제공되어 있는, 다단 원심 압축기(1).
  12. 제 2 항 및 제 11 항에 있어서,
    다양한 스테이지간 기체 유체 유동 통로(10)의 주 채널(11)은 개별적인 제 1 배출 유동 경로(55) 안으로 개방되어 있는, 다단 원심 압축기(1).
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 디퓨저(53)는 N개의 제 1 배출 유동 경로(55)에 의해 분리된 N개의 제 1 핀(54)을 포함하고, 여기서 N은 2보다 큰 정수이고, 기체 유체의 N개의 스테이지 유동 통로(10)에는, N개의 각각의 제 1 배출 유동 경로(55) 안으로 개방되어 있는 N개의 주 채널(11)이 제공되어 있는, 다단 원심 압축기(1).
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다양한 스테이지간 기체 유체 유동 통로(10)의 중간 채널(12)은 개별적인 스페이서(64)를 통과하는, 다단 원심 압축기(1).
  15. 제 5 항 및 제 14 항에 있어서,
    상이한 스테이지간 기체 유체 유동 통로(10)의 중간 채널(12)은 개별적인 제 2 핀(64)을 통과하는, 다단 원심 압축기(1).
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 디퓨저(63)는 N개의 제 2 핀(64)을 포함하고, 여기서 N은 2보다 큰 정수이며, 각각의 N개의 제 2 핀(64)을 통과하는 N개의 중간 채널(12)을 갖는 N개의 스테이지간 기체 유체 유동 통로(10)가 있는, 다단 원심 압축기(1).
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스테이지간 기체 유체 유통 통로(10) 또는 스테이지간 기체 유체 유동 통로(10) 중 하나의 주 채널(11)은, 모터 축선(AM)에 평행하거나 그 모터 축선(AM)에 실질적으로 평행한 축 방향을 따라 연장되어 있는, 다단 원심 압축기(1).
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스테이지간 기체 유체 유통 통로(10) 또는 스테이지간 기체 유체 유동 통로(10) 중 하나의 주 채널(11)은 모터 축선(AM)을 따라 가변 단면을 갖는, 다단 원심 압축기(1).
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스테이지간 기체 유체 유통 통로(10) 또는 스테이지간 기체 유체 유동 통로(10) 중 하나의 보조 채널(13)은 대응하는 중간 채널(12)과 그의 보조 출구(132) 사이에서 만곡된 섹션을 갖는, 다단 원심 압축기(1).
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 보조 채널(13)의 만곡된 섹션은 상기 보조 채널(13)에서 유동의 역전을 규정하기 위해 150 내지 180도의 각도 진폭을 갖는, 다단 원심 압축기(1).
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    외부로부터 기체 유체를 제 2 레이디얼 압축 스테이지(6)에 도입하기 위해 외측면(91) 안으로 개방되어 있는 기체 유체 도입 오리피스가 없이, 상기 제 2 카울(9)이 폐쇄되어 있는, 다단 원심 압축기(1).
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 카울(9)은 상기 모터 하우징(3) 또는 출구 매니폴드(7)에 고정되는, 다단 원심 압축기(1).
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출구 매니폴드(7)는 상기 제 2 블레이드형 압축 임펠러(60)의 제 2 하류 단부(62)와 연통하는 출구 볼류트(volute)(70)를 갖는, 다단 원심 압축기(1).
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