KR20230111527A

KR20230111527A - Centrifugal compressor

Info

Publication number: KR20230111527A
Application number: KR1020220007485A
Authority: KR
Inventors: 황준현
Original assignee: (주)매그플러스
Priority date: 2022-01-18
Filing date: 2022-01-18
Publication date: 2023-07-25

Abstract

본 발명은 서지(surge)를 방지할 수 있는 원심 압축기을 개시한다. 원심 압축기는, 주 냉매 유동 경로 내에 구비되는 제1 임펠러와, 상기 제1 임펠러의 하류에 형성되는 제1 통로와, 상기 제1 임펠러의 하류의 상기 주 냉매 유동 경로 내에 구비되는 제2 임펠러와, 상기 제2 임펠러의 하류에 형성되는 제2 통로와, 상기 제1 통로의 일측에 상기 제1 통로와 연통되게 형성되는 챔버와, 상기 제2 통로에서 분기된 형태로 연장되어 상기 챔버와 연통되는 연결채널과, 상기 연결채널을 유동하는 냉매의 유량을 제어하는 유량제어기, 및 상기 챔버 내에 설치되고, 상기 챔버로 유입되는 냉매에 의해 가압되어 상기 제1 통로 내로 돌출 가능하게 형성되는 무빙월을 포함한다.The present invention discloses a centrifugal compressor capable of preventing surge. A centrifugal compressor includes a first impeller provided in a main refrigerant flow path, a first passage formed downstream of the first impeller, a second impeller provided in the main refrigerant flow path downstream of the first impeller, a second passage formed downstream of the second impeller, a chamber formed at one side of the first passage to communicate with the first passage, and a connection channel extending branched from the second passage and communicating with the chamber, It includes a flow controller for controlling the flow rate of the refrigerant flowing through the connection channel, and a moving wall installed in the chamber and protruding into the first passage by being pressurized by the refrigerant flowing into the chamber.

Description

Centrifugal compressor {CENTRIFUGAL COMPRESSOR}

본 발명은 서지(surge)를 방지할 수 있는 원심 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a centrifugal compressor capable of preventing surge.

원심 압축기는 고속으로 회전하는 임펠러를 통과하면서 기체에 부여되는 원심력을 이용하여 기체를 압축시키도록 이루어진다.The centrifugal compressor compresses the gas by using the centrifugal force applied to the gas while passing through an impeller rotating at high speed.

원심 압축기의 성능은 압축비 대비 유량 곡선으로 나타낼 수 있는데, 임펠러의 속도가 일정할 경우 토출부에서의 저항을 높이고 입력되는 유량을 낮게 하여 원심 압축기의 성능을 최대로 높이는 것이 가능하다.The performance of the centrifugal compressor can be represented by a curve of compression ratio vs. flow rate. When the speed of the impeller is constant, it is possible to increase the performance of the centrifugal compressor to the maximum by increasing the resistance at the discharge part and lowering the input flow rate.

그러나, 토출부에서의 저항이 너무 높고 입력되는 유량이 저항을 극복하지 못할 정도로 낮아지게 되면, 토출부에 있던 공기나 가스가 역류하여 서지(surge)가 발생할 수 있다. 그리고, 원심 압축기가 서지 상태에서 계속 작동하는 경우 이상 진동으로 인하여 원심 압축기의 임펠러와 베어링 등에 손상이 발생할 수 있다.However, if the resistance of the discharge unit is too high and the input flow rate is too low to overcome the resistance, air or gas in the discharge unit may flow backward and surge may occur. In addition, when the centrifugal compressor continues to operate in a surge state, damage may occur to an impeller and a bearing of the centrifugal compressor due to abnormal vibration.

따라서, 원심 압축기의 작동 중에 발생하는 서지 현상을 방지할 수 있는 방안에 대한 개발이 고려될 수 있다.Therefore, development of a method capable of preventing a surge phenomenon occurring during operation of the centrifugal compressor may be considered.

본 발명의 일 목적은, 원심 압축기의 작동 중에 발생하는 서지 현상을 보다 효과적으로 방지할 수 있는 원심 압축기를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a centrifugal compressor capable of more effectively preventing a surge phenomenon occurring during operation of the centrifugal compressor.

본 발명의 다른 일 목적은, 유체의 유동으로 인해 발생하는 소음을 감소시킬 수 있는 원심 압축기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a centrifugal compressor capable of reducing noise generated due to fluid flow.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 압축기(100)는, 주 냉매 유동 경로 내에 구비되는 제1 임펠러; 상기 제1 임펠러의 하류에 형성되는 제1 통로; 상기 제1 임펠러의 하류의 상기 주 냉매 유동 경로 내에 구비되는 제2 임펠러; 상기 제2 임펠러의 하류에 형성되는 제2 통로; 상기 제1 통로의 일측에 상기 제1 통로와 연통되게 형성되는 챔버; 상기 제2 통로에서 분기된 형태로 연장되어 상기 챔버와 연통되는 연결채널; 상기 연결채널을 유동하는 냉매의 유량을 제어하는 유량제어기; 및 상기 챔버 내에 설치되고, 상기 챔버로 유입되는 냉매에 의해 가압되어 상기 제1 통로 내로 돌출 가능하게 형성되는 무빙월을 포함한다.In order to achieve the object of the present invention, a centrifugal compressor 100 according to an embodiment of the present invention includes a first impeller provided in a main refrigerant flow path; a first passage formed downstream of the first impeller; a second impeller provided in the main refrigerant flow path downstream of the first impeller; a second passage formed downstream of the second impeller; a chamber formed at one side of the first passage to communicate with the first passage; a connection channel extending in a branched form from the second passage and communicating with the chamber; a flow controller controlling the flow rate of the refrigerant flowing through the connection channel; and a moving wall installed in the chamber and protruding into the first passage by being pressurized by the refrigerant flowing into the chamber.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1 통로에 상기 무빙월과 마주하도록 위치하는 복수의 제1 디퓨저베인을 더 포함하며, 상기 무빙월은, 링 형태로 형성되며 상기 챔버의 내부에 수용되는 바디부; 및 상기 바디부의 일면에서 돌출 형성되고, 상기 제1 통로 내로 돌출 시에 상기 복수의 제1 디퓨저베인 중 상호 인접한 두 제1 디퓨저베인 사이에 위치하는 돌출부를 구비할 수 있다.According to an example related to the present invention, a plurality of first diffuser vanes positioned in the first passage to face the moving wall are further included, and the moving wall is formed in a ring shape and includes a body portion accommodated inside the chamber; and a protruding portion protruding from one surface of the body portion and positioned between two mutually adjacent first diffuser vanes among the plurality of first diffuser vanes when protruding into the first passage.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 무빙월이 상기 제1 통로 내로 돌출 시에, 상기 돌출부의 일단부는 상기 상호 인접한 두 제1 디퓨저베인 중 어느 하나의 외측에 인접하게 배치되고, 상기 돌출부의 타단부는 다른 하나의 내측에 인접하게 배치될 수 있다.According to an example related to the present invention, when the moving wall protrudes into the first passage, one end of the protruding portion may be disposed adjacent to an outer side of one of the two mutually adjacent first diffuser vanes, and the other end of the protruding portion may be disposed adjacent to an inner side of the other.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 챔버에는 상기 돌출부에 대응되는 위치에서 상기 제1 통로와 연통하는 관통홀이 구비되고, 상기 돌출부는, 상기 챔버로 유입되는 냉매에 의해 상기 무빙월이 가압되어 이동 시에 상기 관통홀을 통해 상기 챔버로부터 돌출되어 상기 제1 통로 상에 위치하도록 이루어질 수 있다.According to an example related to the present invention, the chamber may be provided with a through hole communicating with the first passage at a position corresponding to the protrusion, and the protrusion may protrude from the chamber through the through hole and be positioned on the first passage when the moving wall is pressed by a refrigerant flowing into the chamber and moved.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 유량제어기는 서지 상태로의 진입이 예상되거나 서지 상태로 진입하면, 상기 연결채널을 개방하도록 형성될 수 있다.According to an example related to the present invention, the flow controller may be configured to open the connection channel when entering a surge state is expected or when a surge state is entered.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 유량제어기가 개방되면, 상기 챔버와 상기 제2 통로 간의 압력차에 의해 냉매가 상기 연결채널을 통해 상기 제2 통로에서 상기 챔버로 유입되도록 형성되고, 이후 상기 제2 통로의 압력이 상기 챔버의 압력보다 낮아지면, 상기 챔버 내의 냉매가 상기 연결채널을 통해 상기 제2 통로로 되돌아가도록 형성될 수 있다.According to an example related to the present invention, when the flow controller is opened, the refrigerant flows into the chamber from the second passage through the connection channel due to the pressure difference between the chamber and the second passage, and then, when the pressure of the second passage becomes lower than the pressure in the chamber, the refrigerant in the chamber may return to the second passage through the connection channel.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 원심 압축기는, 상기 제1 통로 내로 돌출된 상기 무빙월에 복원력을 제공하는 복원부재를 더 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the centrifugal compressor may further include a restoring member providing a restoring force to the moving wall protruding into the first passage.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 무빙월은, 상기 돌출부에서 돌출 형성되고, 상기 바디부가 상기 챔버에 완전히 수용된 상태에서 상기 제1 통로 상에 배치되는 핀부를 더 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the moving wall may further include a pin protruding from the protrusion and disposed on the first passage in a state where the body is completely accommodated in the chamber.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 무빙월은, 상기 돌출부에서 리세스되게 형성되고, 상기 바디부가 상기 챔버에 완전히 수용된 상태에서 상기 제1 통로와 마주하도록 형성되는 소음 저감부를 더 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the moving wall may further include a noise reducing portion formed to be recessed in the protruding portion and to face the first passage in a state in which the body portion is completely accommodated in the chamber.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 원심 압축기는, 상기 제1 및 제2 임펠러와 결합되어 상기 제1 및 제2 임펠러의 회전축을 형성하는 샤프트; 상기 샤프트를 회전시키는 모터; 상기 샤프트의 반경 방향으로 작용하는 하중을 지지하도록 이루어지는 레이디얼 마그네틱 베어링; 및 상기 샤프트의 축 방향으로 작용하는 하중을 지지하도록 이루어지는 스러스트 마그네틱 베어링을 더 포함하고, 상기 레이디얼 마그네틱 베어링 및 상기 스러스트 마그네틱 베어링은 자기장을 발생시켜 상기 샤프트와 이격된 상태에서 상기 샤프트에 작용하는 하중을 지지하도록 이루어질 수 있다.According to an example related to the present invention, the centrifugal compressor may include a shaft coupled to the first and second impellers to form rotational axes of the first and second impellers; a motor rotating the shaft; a radial magnetic bearing configured to support a load acting in a radial direction of the shaft; and a thrust magnetic bearing configured to support a load acting in an axial direction of the shaft, wherein the radial magnetic bearing and the thrust magnetic bearing generate a magnetic field to support a load acting on the shaft while being spaced apart from the shaft.

상술한 해결수단을 통해 얻게 되는 본 발명의 효과는 다음과 같다.The effects of the present invention obtained through the above solutions are as follows.

제1 임펠러의 하류에 형성되는 제1 통로의 일측에는 제1 통로와 연통되게 형성되는 챔버가 구비되고, 원심 압축기는 제2 임펠러의 하류에 형성되는 제2 통로에서 분기된 형태로 연장되어 챔버와 연통되는 연결채널을 구비한다. 연결채널을 유동하는 냉매의 유동은 유량제어기에 의해 제어된다. 그리고, 챔버의 내측에는 연결채널을 통해 챔버로 유입되는 냉매에 의해 가압되어 제1 통로 내로 돌출 가능하게 형성되는 무빙월이 구비된다.A chamber formed in communication with the first passage is provided on one side of the first passage formed downstream of the first impeller, and the centrifugal compressor extends in a branched form from the second passage formed downstream of the second impeller. It is provided with a connection channel communicating with the chamber. The flow of refrigerant flowing through the connection channel is controlled by a flow controller. Further, a moving wall is provided inside the chamber to protrude into the first passage by being pressurized by the refrigerant flowing into the chamber through the connection channel.

이와 같은 원심 압축기의 구성에 의하면, 특정 조건에서 유량제어기가 작동됨에 따라 연결채널을 통해 제1 통로에서 챔버로 냉매의 유입이 이루어지고, 챔버 내로 유입되는 냉매에 의해 무빙월이 가압되어 제1 통로 내로 돌출되도록 이루어진다. 이에 따라 제1 통로 내로 돌출되는 무빙월에 의해 제1 임펠러와 제2 임펠러 사이의 주 냉매 유동 경로 중 적어도 일부가 폐쇄되어 원심 압축기의 서지(surge) 현상을 방지할 수 있다.According to the configuration of the centrifugal compressor, the refrigerant flows from the first passage to the chamber through the connection channel as the flow controller operates under a specific condition, and the moving wall is pressurized by the refrigerant flowing into the chamber to protrude into the first passage. Accordingly, at least a part of the main refrigerant flow path between the first impeller and the second impeller is closed by the moving wall protruding into the first passage, thereby preventing a surge phenomenon of the centrifugal compressor.

아울러, 챔버로의 냉매의 유동은 유량제어기에 의한 연결채널 유로의 개방 여부에 따라 구현될 수 있다. 이때, 연결채널을 통한 냉매의 유동은 챔버와 제2 통로 간의 압력차에 의해 발생되도록 이루어질 수 있다. 이에 따라, 챔버로 냉매가 유입되는 유동과 그 반대 방향으로의 유동이 별도의 장치 없이도 압력차에 의한 자연력에 의해 이루어질 수 있다.In addition, the flow of the refrigerant into the chamber may be implemented according to whether the connection channel flow path is opened by the flow controller. In this case, the flow of the refrigerant through the connection channel may be generated by a pressure difference between the chamber and the second passage. Accordingly, the flow of the refrigerant flowing into the chamber and the flow in the opposite direction can be performed by natural force due to the pressure difference without a separate device.

또한, 원심 압축기의 무빙월은, 돌출부에서 돌출 형성되며 바디부가 챔버에 완전히 수용된 상태에서 제1 통로 상에 배치되는 핀부를 포함할 수 있다. 이와 같은 핀부의 구성에 의하면, 제1 통로를 지나는 냉매의 흐름의 변동 성분이 작아져 제1 통로에서 발생하는 소음의 주파수 성분이 감소됨에 따라 원심 압축기의 소음을 크게 줄일 수 있다.In addition, the moving wall of the centrifugal compressor may include a pin protruding from the protrusion and disposed on the first passage in a state where the body is completely accommodated in the chamber. According to the configuration of the fin unit as described above, the fluctuation component of the flow of the refrigerant passing through the first passage is reduced, and as the frequency component of the noise generated in the first passage is reduced, the noise of the centrifugal compressor can be greatly reduced.

또한, 원심 압축기의 무빙월은, 돌출부에서 리세스되게 형성되며 바디부가 챔버에 완전히 수용된 상태에서 제1 통로와 마주하도록 형성되는 소음 저감부를 포함할 수 있다. 이와 같은 소음 저감부의 구성에 의하면, 제1 디퓨저베인 부분에서 정상파가 불가능해짐에 따라 주 냉매 유동 경로 상의 제1 통로에서 발생하는 소음을 감소시킬 수 있다.In addition, the moving wall of the centrifugal compressor may include a noise reducing portion formed to be recessed in the protruding portion and to face the first passage in a state in which the body portion is completely accommodated in the chamber. According to the configuration of the noise reducing unit, noise generated in the first passage on the main refrigerant flow path can be reduced as standing waves are disabled in the first diffuser vane.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 압축기의 일부를 보인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 원심 압축기의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 무빙월의 돌출부가 제1 통로 내로 돌출되기 전과 후의 모습을 보인 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 'A'부분을 확대하여 무빙월이 동작하는 과정을 보인 도면이다.
도 5a는 도 1에 도시된 원심 압축기를 흡입구 측에서 바라본 모습을 보인 개념도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 ‘B’부분을 확대하여 보인 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 무빙월의 다른 일 예를 보인 개념도이다.
도 7은 도 2에 도시된 무빙월의 또 다른 일 예를 보인 개념도이다.1 is a perspective view showing a part of a centrifugal compressor according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the centrifugal compressor shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a perspective view showing a state before and after protrusion of the moving wall shown in FIG. 2 protrudes into the first passage;
FIG. 4 is a view illustrating the operation of the moving wall by enlarging the 'A' part shown in FIG. 2 .
FIG. 5A is a conceptual view showing the centrifugal compressor shown in FIG. 1 viewed from the intake side.
FIG. 5B is an enlarged view of part 'B' shown in FIG. 5A.
FIG. 6 is a conceptual diagram showing another example of the moving wall shown in FIG. 2 .
FIG. 7 is a conceptual diagram showing another example of the moving wall shown in FIG. 2 .

이하, 본 발명에 관련된 원심 압축기(100)에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the centrifugal compressor 100 related to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.In this specification, the same or similar reference numerals are assigned to the same or similar components even in different embodiments, and overlapping descriptions thereof will be omitted.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 압축기(100)의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 원심 압축기(100)의 단면도이다. 도 3은 도 2에 도시된 무빙월(160)의 돌출부(162)가 제1 통로(121) 내로 돌출되기 전과 후의 모습을 보인 사시도이다. 도 4는 도 2에 도시된 'A'부분을 확대하여 무빙월(160)이 동작하는 과정을 보인 도면이다. 도 5a는 도 1에 도시된 원심 압축기(100)를 흡입구(11) 측에서 바라본 모습을 보인 개념도이다. 도 5b는 도 5a에 도시된 ‘B’부분을 확대하여 보인 도면이다.1 is a perspective view of a centrifugal compressor 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the centrifugal compressor 100 shown in FIG. 1 . FIG. 3 is a perspective view showing a state before and after the protrusion 162 of the moving wall 160 shown in FIG. 2 protrudes into the first passage 121 . FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the moving wall 160 by enlarging the 'A' portion shown in FIG. 2 . FIG. 5A is a conceptual view showing the centrifugal compressor 100 shown in FIG. 1 viewed from the intake port 11 side. Figure 5b is an enlarged view of the 'B' portion shown in Figure 5a.

도 1 내지 도 5b를 참조하면, 원심 압축기(100)는 제1 임펠러(111), 제2 임펠러(112), 제1 통로(121), 제2 통로(122), 챔버(130), 연결채널(140), 유량제어기(150) 및 무빙월(160)을 포함한다. 1 to 5B, the centrifugal compressor 100 includes a first impeller 111, a second impeller 112, a first passage 121, a second passage 122, a chamber 130, a connection channel 140, a flow controller 150, and a moving wall 160.

상기 제1 임펠러(111), 제2 임펠러(112), 제1 통로(121), 제2 통로(122), 챔버(130), 연결채널(140), 유량제어기(150) 및 무빙월(160)은 원심 압축기(100)의 외관을 형성하는 하우징(10)의 내측에 수용되거나 하우징(10)에 연결 또는 결합될 수 있다.The first impeller 111, the second impeller 112, the first passage 121, the second passage 122, the chamber 130, the connection channel 140, the flow controller 150 and the moving wall 160 may be accommodated inside the housing 10 forming the exterior of the centrifugal compressor 100, or connected or coupled to the housing 10.

제1 임펠러(111)는 주 냉매 유동 경로(F) 내에 구비된다. 원심 압축기(100)는 원심 압축기(100)의 흡입구(11)를 통해 유입되는 저온, 저압의 냉매(refrigerant)를 압축하여 토출구(12)를 통해 고온, 고압 상태로 토출시키도록 이루어진다. 원심 압축기(100)의 흡입구(11)를 통해 유입되는 냉매는 제1 임펠러(111)를 통과하면서 1차적으로 압축이 이루어진다.The first impeller 111 is provided in the main refrigerant flow path F. The centrifugal compressor 100 compresses the low-temperature, low-pressure refrigerant introduced through the inlet 11 of the centrifugal compressor 100 and discharges it in a high-temperature, high-pressure state through the outlet 12. The refrigerant introduced through the inlet 11 of the centrifugal compressor 100 is primarily compressed while passing through the first impeller 111 .

제1 통로(121)는 제1 임펠러(111)의 하류에 형성된다.The first passage 121 is formed downstream of the first impeller 111 .

제2 임펠러(112)는 제1 임펠러(111)의 하류(downstream)의 주 냉매 유동 경로(F) 내에 구비된다. 제1 임펠러(111)를 통과하면서 1차적으로 압축된 냉매는 제2 임펠러(112)를 통과하면서 2차적으로 압축되도록 이루어진다.The second impeller 112 is provided in the main refrigerant flow path F downstream of the first impeller 111 . The refrigerant primarily compressed while passing through the first impeller 111 is secondarily compressed while passing through the second impeller 112 .

본 발명의 도면에서는 제1 및 제2 임펠러(111,112)와 같이 두 개의 임펠러를 구비하는 원심 압축기(100)를 예로 들어 설명한다. 다만, 본 발명의 원심 압축기(100)에 구비되는 임펠러의 개수는 두 개로 한정되는 것은 아니며 1개 또는 3개 이상으로 구비될 수도 있다. 원심 압축기(100)가 단일 임펠러로 구성되는 경우, 후술하는 연결채널(140)은 볼류트(13)와 챔버(130)를 연결하도록 이루어지고, 원심 압축기(100)가 3개 이상의 임펠러로 구성되는 경우, 후술하는 연결채널(140)은 후단측 임펠러의 하류(또는 볼류트(13))에서 전단측 임펠러의 하류측에 인접하게 위치하는 챔버(130)를 연결하도록 이루어질 수 있다.In the drawing of the present invention, the centrifugal compressor 100 having two impellers such as the first and second impellers 111 and 112 will be described as an example. However, the number of impellers provided in the centrifugal compressor 100 of the present invention is not limited to two, and may be provided with one or three or more. When the centrifugal compressor 100 is composed of a single impeller, a connection channel 140 to be described later is made to connect the volute 13 and the chamber 130, and when the centrifugal compressor 100 is composed of three or more impellers, the connection channel 140 to be described later connects the chamber 130 located adjacent to the downstream side of the front impeller at the downstream side of the downstream impeller (or the volute 13). can be done to

제2 통로(122)는 제2 임펠러(112)의 하류에 형성된다.The second passage 122 is formed downstream of the second impeller 112 .

챔버(130)는 제1 통로(121)의 일측에 배치되며, 상기 제1 통로(121)와 연통되게 형성된다.The chamber 130 is disposed on one side of the first passage 121 and communicates with the first passage 121 .

연결채널(140)은 제2 통로(122)에서 분기된 형태로 연장되어 챔버(130)와 연통되게 형성된다. 연결채널(140)은 제2 통로(122)와 챔버(130) 사이에서 순환 냉매 유동 경로(R)를 형성한다.The connection channel 140 extends in a branched form from the second passage 122 and communicates with the chamber 130 . The connection channel 140 forms a circulation refrigerant flow path R between the second passage 122 and the chamber 130 .

연결채널(140)의 챔버(130) 측 일단부와 챔버(130)의 입구는 연결관(141)을 통해 연결될 수 있다. 하우징(10)의 외부로 일부가 노출되는 연결채널(140)은 휨 발생이 거의 없는 단단한(rigid) 소재로 형성되거나 단단한 구조를 갖도록 이루어질 수 있으며, 이와 달리 하우징(10)의 내부에 수용된 상태로 배치되는 연결관(141)은 유연한(flexible) 소재로 형성되거나 유연한 구조를 갖도록 형성될 수 있다.One end of the connection channel 140 on the chamber 130 side and an inlet of the chamber 130 may be connected through a connection pipe 141 . The connection channel 140, a portion of which is exposed to the outside of the housing 10, may be formed of a rigid material with little or no bending or have a rigid structure, and on the other hand, the connection pipe 141 disposed while being received inside the housing 10 may be formed of a flexible material or have a flexible structure.

유량제어기(150)는 연결채널(140)을 유동하는 냉매의 유동을 제어하도록 이루어진다. 유량제어기(150)가 연결채널(140)의 유로를 흐르는 냉매의 유동을 제어하는 것과 관련된 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다.The flow controller 150 controls the flow of the refrigerant flowing through the connection channel 140 . A more detailed description of how the flow controller 150 controls the flow of the refrigerant flowing through the flow path of the connection channel 140 will be described later.

무빙월(160)은 챔버(130) 내에 설치된다. 무빙월(160)은 챔버(130)로 유입되는 냉매에 의해 가압되어 제1 통로(121) 내로 돌출 가능하게 형성된다. 무빙월(160)에 대한 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다.The moving wall 160 is installed in the chamber 130 . The moving wall 160 is pressurized by the refrigerant flowing into the chamber 130 and is formed to protrude into the first passage 121 . A more detailed description of the moving wall 160 will be described later.

이와 같은 원심 압축기(100)의 구성에 의하면, 연결채널(140)을 통해 제1 통로(121)에서 챔버(130)로 냉매의 유입이 이루어지고, 챔버(130) 내로 유입되는 냉매에 의해 무빙월(160)이 가압되어 주 냉매 유동 경로(F) 상의 제1 통로(121) 내로 돌출되도록 이루어진다. 이에 따라 제1 통로(121) 내로 돌출되는 무빙월(160)에 의해 제1 임펠러(111)와 제2 임펠러(112) 사이의 주 냉매 유동 경로(F) 중 적어도 일부가 폐쇄되어 원심 압축기(100)의 서지(surge) 현상을 방지할 수 있다.According to the configuration of the centrifugal compressor 100 as described above, the refrigerant is introduced from the first passage 121 into the chamber 130 through the connection channel 140, and the moving wall 160 is pressurized by the refrigerant flowing into the chamber 130 to protrude into the first passage 121 on the main refrigerant flow path F. Accordingly, at least a part of the main refrigerant flow path F between the first impeller 111 and the second impeller 112 is closed by the moving wall 160 protruding into the first passage 121, so that the surge of the centrifugal compressor 100 can be prevented.

한편, 원심 압축기(100)는 샤프트(191), 모터(192), 레이디얼 마그네틱 베어링(193), 스러스트 마그네틱 베어링(194)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the centrifugal compressor 100 may further include a shaft 191, a motor 192, a radial magnetic bearing 193, and a thrust magnetic bearing 194.

샤프트(191)는 제1 및 제2 임펠러(111,112)와 결합되어 제1 및 제2 임펠러(111,112)의 회전축을 형성한다.The shaft 191 is coupled to the first and second impellers 111 and 112 to form rotational axes of the first and second impellers 111 and 112 .

모터(192)는 상기 샤프트(191)를 회전시키는 회전력을 발생시키고, 발생된 회전력을 샤프트(191)에 전달하도록 이루어진다.The motor 192 generates rotational force for rotating the shaft 191 and transfers the generated rotational force to the shaft 191 .

레이디얼 마그네틱 베어링(193)은 샤프트(191)의 반경 방향으로 작용하는 하중을 지지하도록 이루어질 수 있다.The radial magnetic bearing 193 may support a load acting in a radial direction of the shaft 191 .

스러스트 마그네틱 베어링(194)은 샤프트(191)의 축 방향으로 작용하는 하중을 지지하도록 이루어질 수 있다.The thrust magnetic bearing 194 may support a load acting in an axial direction of the shaft 191 .

여기에서, 레이디얼 마그네틱 베어링(193)과 스러스트 마그네틱 베어링(194)은 자기장을 발생시켜 샤프트(191)와 이격된 상태에서 샤프트(191)에 작용하는 하중을 지지하도록 이루어질 수 있다.Here, the radial magnetic bearing 193 and the thrust magnetic bearing 194 may generate a magnetic field to support a load acting on the shaft 191 while being spaced apart from the shaft 191 .

이와 같은 레이디얼 마그네틱 베어링(193), 스러스트 마그네틱 베어링(194)의 구성에 의하면, 샤프트(191)를 지지하는 레이디얼 마그네틱 베어링(193)과 스러스트 마그네틱 베어링(194)의 지지면에 윤활을 위한 오일 공급을 필요로 하지 않는 무급유 방식의 원심 압축기(100)를 제공할 수 있다. 이에 따라, 원심 압축기(100)의 유지관리 작업이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.According to the configuration of the radial magnetic bearing 193 and the thrust magnetic bearing 194, it is possible to provide an oil-free centrifugal compressor 100 that does not require oil supply for lubrication to the supporting surfaces of the radial magnetic bearing 193 and the thrust magnetic bearing 194 supporting the shaft 191. Accordingly, maintenance of the centrifugal compressor 100 can be performed more easily.

한편, 원심 압축기(100)는 제2 디퓨저베인(172)으로부터 토출된 냉매가 유입되는 볼류트(volute; 13)를 더 포함할 수 있다. 볼류트(13)으로 유입되는 냉매는 볼류트(13)의 유로를 통과하면서 속력이 감소되며 압력은 증가할 수 있다.Meanwhile, the centrifugal compressor 100 may further include a volute 13 into which the refrigerant discharged from the second diffuser vane 172 is introduced. The speed of the refrigerant introduced into the volute 13 is reduced while passing through the passage of the volute 13, and the pressure may increase.

한편, 원심 압축기(100)는 복수의 제1 디퓨저베인(171) 및 복수의 제2 디퓨저베인(172)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the centrifugal compressor 100 may further include a plurality of first diffuser vanes 171 and a plurality of second diffuser vanes 172 .

제1 디퓨저베인(171)은 제1 통로(121) 내에 배치되며, 무빙월(160)과 마주하도록 위치할 수 있다.The first diffuser vane 171 is disposed within the first passage 121 and may be positioned to face the moving wall 160 .

제2 디퓨저베인(172)은 제2 통로(122) 내에 배치될 수 있다.The second diffuser vane 172 may be disposed within the second passage 122 .

제1 및 제2 디퓨저베인(171,172)은 제1 및 제2 임펠러(111,112)로부터 각각 고속으로 토출된 냉매의 속력을 감소시키며, 냉매가 갖는 속력 에너지의 일부를 압력으로 전환할 수 있다.The first and second diffuser vanes 171 and 172 reduce the speed of the refrigerant discharged from the first and second impellers 111 and 112 at high speed, respectively, and convert part of the speed energy of the refrigerant into pressure.

또한, 무빙월(160)은 바디부(161) 및 돌출부(162)를 구비할 수 있다.In addition, the moving wall 160 may include a body portion 161 and a protrusion portion 162 .

바디부(161)는 링 형태로 형성될 수 있으며, 챔버(130)의 내부에 수용된다. 바디부(161)의 일면은 챔버(130)의 내부로 유입되는 냉매에 의해 가압되고 바디부(161)의 타면은 이동 시에 챔버(130)의 내면과 맞닿아 이동이 제한되도록 이루어질 수 있다.The body portion 161 may be formed in a ring shape and accommodated inside the chamber 130 . One surface of the body part 161 may be pressurized by the refrigerant flowing into the chamber 130 and the other surface of the body part 161 may come into contact with the inner surface of the chamber 130 during movement to limit movement.

또한, 상기 챔버(130)에는 바디부(161)의 이동을 가이드하도록 내면에서 돌출되어 상기 바디부(161)의 일부를 감싸도록 형성되는 가이드부(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 가이드부에 구조에 의하면, 무빙월(160)의 바디부(161)가 이동하는 동작이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다.In addition, the chamber 130 may be provided with a guide part (not shown) protruding from an inner surface to guide the movement of the body part 161 and surrounding a part of the body part 161 . According to the structure of the guide part, the movement of the body part 161 of the moving wall 160 can be performed more stably.

돌출부(162)는 상기 바디부(161)의 일면에서 돌출 형성될 수 있다. 돌출부(162)는 제1 통로(121) 내로 돌출 시에 복수의 제1 디퓨저베인(171) 중 상호 인접하는 두 개의 제1 디퓨저베인(171) 사이에 위치할 수 있다. 바디부(161)와 돌출부(162)는 하나의 바디로 형성되어 함께 이동하도록 이루어진다.The protruding part 162 may protrude from one surface of the body part 161 . When the protruding part 162 protrudes into the first passage 121 , it may be positioned between two mutually adjacent first diffuser vanes 171 among the plurality of first diffuser vanes 171 . The body part 161 and the protrusion part 162 are formed as one body and are made to move together.

예를 들어, 돌출부(162)의 일단부는 무빙월(160)이 제1 통로(121) 내로 돌출 시에 상호 인접한 두 개의 제1 디퓨저베인(171) 중 어느 하나의 외측에 인접하게 배치될 수 있다. 이와 함께, 돌출부(162)의 타단부는 상호 인접한 두 개의 제1 디퓨저베인(171) 중 다른 하나의 내측에 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 돌출부(162)가 제1 통로(121) 내로 돌출 시 제1 통로(121)의 유로를 보다 견고하게 폐쇄시킬 수 있다.For example, when the moving wall 160 protrudes into the first passage 121, one end of the protruding portion 162 may be disposed adjacent to an outer side of one of two mutually adjacent first diffuser vanes 171. In addition, the other end of the protrusion 162 may be disposed adjacent to the inside of the other of the two mutually adjacent first diffuser vanes 171 . Accordingly, when the protruding portion 162 protrudes into the first passage 121, the passage of the first passage 121 may be more firmly closed.

한편, 챔버(130)에는 돌출부(162)에 대응되는 위치에서 제1 통로(121)와 연통하는 관통홀(131)이 구비될 수 있다.Meanwhile, a through hole 131 communicating with the first passage 121 may be provided in the chamber 130 at a position corresponding to the protrusion 162 .

무빙월(160)의 돌출부(162)는, 챔버(130)로 유입되는 냉매에 의해 무빙월(160)이 가압되어 이동 시에 상기 관통홀(131)를 통해 챔버(130)로부터 돌출되어 제1 통로(121) 상에 위치하도록 이루어진다.The protrusion 162 of the moving wall 160 protrudes from the chamber 130 through the through hole 131 when the moving wall 160 is pressurized by the refrigerant flowing into the chamber 130 and is positioned on the first passage 121.

한편, 유량제어기(150)는 원심 압축기(100)가 작동 중에 서지(surge) 상태로 진입하는 것이 예상되거나 서지 상태로 진입하면, 연결채널(140)을 개방하도록 형성될 수 있다. 상기 서지는 압축된 냉매가 역류하는 현상을 의미한다. 상기 서지 현상은 원심 압축기(100)의 시스템 압력보다 토출 압력이 낮은 상태에 놓여짐에 따라 발생할 수 있다.Meanwhile, the flow controller 150 may be configured to open the connection channel 140 when the centrifugal compressor 100 is expected to enter a surge state or enters a surge state during operation. The surge refers to a phenomenon in which the compressed refrigerant flows backward. The surge phenomenon may occur when the discharge pressure of the centrifugal compressor 100 is lower than the system pressure.

예를 들어, 원심 압축기(100)가 서지 상태로 진입하는지에 대한 판별을 위하여, 샤프트에는 마커(미도시)가 구비되고, 레이디얼 마그네틱 베어링(193) 또는 스러스트 마그네틱 베어링(194)에는 상기 마커를 타깃으로 하여 마커의 위치 변화를 감지하는 감지 센서(미도시)가 구비될 수 있다. 원심 압축기(100)의 제어부(미도시)는 상기 감지 센서로부터 샤프트(191)에서 발생하는 회전축(191a)의 위치 변화 정보를 전달받아 원심 압축기(100)의 서지 상태 진입 여부를 판별하고, 판별 결과에 따라 유량제어기(150)의 동작을 제어하도록 이루어질 수 있다. 원심 압축기(100)의 정상 동작 시에는 유량제어기(150)는 상기 연결채널(140)을 폐쇄하도록 이루어질 수 있다.For example, in order to determine whether the centrifugal compressor 100 enters a surge state, a marker (not shown) is provided on the shaft, and the radial magnetic bearing 193 or the thrust magnetic bearing 194 targets the marker. A sensor (not shown) for detecting a positional change of the marker may be provided. The control unit (not shown) of the centrifugal compressor 100 receives the position change information of the rotating shaft 191a generated in the shaft 191 from the sensor, determines whether the centrifugal compressor 100 enters a surge state, and controls the operation of the flow controller 150 according to the determination result. During normal operation of the centrifugal compressor 100, the flow controller 150 may close the connection channel 140.

또한, 원심 압축기(100)의 서지 상태의 감지는 원심 압축기(100)의 전후 차압을 측정하고, 측정된 차압에 근거하여 판별하도록 이루어질 수도 있다. 다만, 원심 압축기(100)의 서지 상태를 감지하는 방법은 앞서 설명한 방법들에 한정되는 것은 아니며, 종래의 알려진 여러 가지 서지 상태 판별 방법들을 적용하여 구현될 수도 있다.In addition, the detection of the surge state of the centrifugal compressor 100 may be performed by measuring the differential pressure between the front and rear of the centrifugal compressor 100 and determining based on the measured differential pressure. However, the method of detecting the surge state of the centrifugal compressor 100 is not limited to the methods described above, and may be implemented by applying various conventionally known surge state determination methods.

한편, 원심 압축기(100)는, 유량제어기(150)가 개방되는 경우, 챔버(130)와 제2 통로(122) 간의 압력차에 의해 냉매가 연결채널(140)을 통해 제2 통로(122)에서 챔버(130)로 유입되도록 형성될 수 있다.On the other hand, in the centrifugal compressor 100, when the flow controller 150 is opened, the refrigerant flows into the chamber 130 from the second passage 122 through the connection channel 140 due to the pressure difference between the chamber 130 and the second passage 122.

이후, 제2 통로(122)에서의 압력이 챔버(130)의 압력보다 낮아지면, 챔버(130)의 냉매가 연결채널(140)을 통해 제2 통로(122)로 되돌아가도록 형성될 수 있다.Then, when the pressure in the second passage 122 is lower than the pressure in the chamber 130, the refrigerant in the chamber 130 may return to the second passage 122 through the connection channel 140.

이와 같은 원심 압축기(100)의 구성에 의하면, 챔버(130)로의 냉매의 유동은 유량제어기(150)에 의한 연결채널(140) 유로의 개방 여부에 따라 발생할 수 있다. 이때, 연결채널(140)을 통한 냉매의 유동은 챔버(130)와 제2 통로(122) 간의 압력차에 의해 발생되도록 이루어질 수 있다. 이에 따라, 챔버(130)로 냉매가 유입되는 유동과 그 반대 방향으로의 유동이 별도의 장치 없이도 압력차에 의한 자연력에 의해 이루어질 수 있다. 결과적으로, 서지 방지 기능을 갖는 원심 압축기(100)의 구조를 보다 간결하게 디자인할 수 있다.According to the configuration of the centrifugal compressor 100 as described above, the flow of refrigerant into the chamber 130 may occur depending on whether the passage of the connection channel 140 is opened by the flow controller 150 . In this case, the flow of the refrigerant through the connection channel 140 may be generated by a pressure difference between the chamber 130 and the second passage 122 . Accordingly, the flow of the refrigerant flowing into the chamber 130 and the flow in the opposite direction can be achieved by natural force due to the pressure difference without a separate device. As a result, the structure of the centrifugal compressor 100 having the anti-surge function can be designed more simply.

한편, 원심 압축기(100)는 복원부재(180)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the centrifugal compressor 100 may further include a restoring member 180 .

복원부재(180)는 제1 통로(121) 내로 돌출된 무빙월(160)에 복원력을 제공하도록 이루어질 수 있다. 복원부재(180)는 예를 들어 스프링 구조를 갖도록 형성될 수 있다. 복원부재(180)는 무빙월(160)의 바디부(161)와 바디부(161)와 마주하는 챔버(130)의 일면 사이에 배치될 수 있다.The restoring member 180 may provide restoring force to the moving wall 160 protruding into the first passage 121 . The restoring member 180 may be formed to have a spring structure, for example. The restoring member 180 may be disposed between the body part 161 of the moving wall 160 and one surface of the chamber 130 facing the body part 161 .

바디부(161)에는 복원부재(180)의 적어도 일부를 수용하는 수용홈이 형성될 수 있다. 복원부재(180)는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 챔버(130)로 유입되는 냉매에 의해 바디부(161)가 가압되기 전 상태에서는 상기 수용홈에 일부만 수용된다. 이후, 복원부재(180)는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 챔버(130)로 유입되는 냉매에 의해 바디부(161)가 가압된 상태에서 상기 수용홈에 완전히 수용될 수 있다.An accommodation groove accommodating at least a portion of the restoration member 180 may be formed in the body portion 161 . As shown in (a) of FIG. 3 , the restoring member 180 is partially accommodated in the receiving groove in a state before the body portion 161 is pressurized by the refrigerant flowing into the chamber 130 . Then, as shown in (b) of FIG. 3 , the restoring member 180 may be completely accommodated in the receiving groove in a state in which the body part 161 is pressurized by the refrigerant flowing into the chamber 130 .

또한, 상기 수용홈과 대향하는 챔버(130)의 일면에는 복원부재(180)의 위치를 고정하는 고정보스(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 고정보스는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 챔버(130)로 유입되는 냉매에 의해 바디부(161)가 가압된 상태에서 상기 수용홈 내에 수용될 수 있다.In addition, a fixing boss (not shown) for fixing the position of the restoring member 180 may be provided on one surface of the chamber 130 facing the receiving groove. As shown in (b) of FIG. 3 , the fixing boss may be accommodated in the receiving groove while the body part 161 is pressurized by the refrigerant flowing into the chamber 130 .

상기 수용홈과 상기 고정보스의 구조에 의하면, 복원부재(180)가 동작 중에 기설정된 위치에서 이탈하지 않고 보다 안정적으로 이동할 수 있다.According to the structures of the receiving groove and the fixing boss, the restoring member 180 can move more stably without departing from a predetermined position during operation.

이하, 도 3 및 4를 참조하여, 챔버(130) 내로 냉매가 유입됨에 따라 무빙월(160)이 동작하는 과정에 대하여 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 3 and 4 , a process in which the moving wall 160 operates as the refrigerant flows into the chamber 130 will be described.

먼저 원심 압축기(100)의 정상 작동 상태에서는, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 무빙월(160)의 바디부(161)는 복원부재(180)에 의해 제1 통로(121)와 멀어지는 방향으로 가압된 상태를 유지한다. 이때, 무빙월(160)의 돌출부(162)는 제1 통로(121) 내로 미돌출된 상태로 배치된다.First, in the normal operating state of the centrifugal compressor 100, as shown in FIG. At this time, the protruding portion 162 of the moving wall 160 is disposed in a non-protruding state into the first passage 121 .

다음으로, 원심 압축기(100)에서 서지 상태로의 진입이 예상되거나 서지 상태로 진입하는 경우, 유량제어기(150)가 연결채널(140)을 개방시키고 개방된 연결채널(140)의 유로를 통해 주 냉매 유동 경로(F) 상의 제1 통로(121)를 지나는 냉매가 개방된 연결채널(140)을 통해 챔버(130)로 유입된다. 이때, 연결채널(140)을 통한 냉매의 유동은 제2 통로(122)와 챔버(130)간의 압력차에 의해 발생할 수 있다. 즉, 상대적으로 고압인 제2 통로(122) 상의 냉매가 상대적으로 저압인 챔버(130)로 이동할 수 있다.Next, when the centrifugal compressor 100 enters a surge state or is expected to enter a surge state, the flow controller 150 opens the connection channel 140 and the refrigerant passing through the first passage 121 on the main refrigerant flow path F flows into the chamber 130 through the open connection channel 140 through the passage of the open connection channel 140. At this time, the flow of the refrigerant through the connection channel 140 may be caused by a pressure difference between the second passage 122 and the chamber 130 . That is, the refrigerant on the relatively high-pressure second passage 122 may move to the relatively low-pressure chamber 130 .

챔버(130)로 유입된 냉매는 무빙월(160)의 바디부(161)를 가압하고, 가압된 바디부(161)는 복원부재(180)가 갖는 복원력을 이겨내고 제1 통로(121)를 향하여 이동하게 된다. 이때, 무빙월(160)의 돌출부(162)도 챔버(130)로부터 제1 통로(121)로 돌출되어 제1 통로(121)의 유로를 가로막도록 이루어진다. 도 4의 (b)와 같은 상태에서는 돌출부(162)에 의해 제1 통로(121)의 유로가 폐쇄되어, 주 냉매 유동 경로(F)를 통한 냉매의 흐름이 차단된 상태에 놓이게 된다.The refrigerant introduced into the chamber 130 pressurizes the body part 161 of the moving wall 160, and the pressurized body part 161 overcomes the restoring force of the restoring member 180 and moves toward the first passage 121. At this time, the protrusion 162 of the moving wall 160 also protrudes from the chamber 130 to the first passage 121 to block the passage of the first passage 121 . In the state shown in (b) of FIG. 4 , the passage of the first passage 121 is closed by the protrusion 162, and the flow of the refrigerant through the main refrigerant flow passage F is blocked.

일정 시간이 지나고 제2 통로(122)에서의 압력이 감소하면, 상대적으로 고압 상태인 챔버(130)의 냉매가 연결채널(140)을 통해 제2 통로(122)로 이동하게 된다. 이와 함께 복원부재(180)의 복원력에 의해 무빙월(160)의 바디(161)와 돌출부(162)가 챔버(130) 측으로 이동하여 처음 위치로 복귀하고, 돌출부(162)에 의해 폐쇄된 상태에 있던 제1 통로(121)의 유로도 개방된 상태로 전환된다.When the pressure in the second passage 122 decreases after a certain period of time, the refrigerant in the chamber 130 in a relatively high pressure state moves to the second passage 122 through the connection channel 140 . At the same time, by the restoring force of the restoring member 180, the body 161 and the protrusion 162 of the moving wall 160 move toward the chamber 130 and return to the initial position, and the passage of the first passage 121, which was closed by the protrusion 162, is also converted to an open state.

한편, 무빙월(160)의 돌출부(162)는 챔버(13)의 둘레를 따라 순차적으로 배치되는 제1 무빙월 조각(162a), 제2 무빙월 조각(162b) 및 제3 무빙월 조각(162c)을 구비할 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 무빙월 조각(162a,162b,162c)은 각각 독립적으로 이동 가능하도록 이루어질 수 있다. 이와 같은 제1 내지 제3 무빙월 조각(162a,162b,162c)의 구조에 의하면, 제1 내지 제3 무빙월 조각(162a,162b,162c)을 선택적으로 동작시킴에 따라 제1 통로(121)의 폐쇄 영역을 보다 세밀하게 조절할 수 있다. 이에 따라, 원심 압축기(100)의 서지를 방지하면서도 원심 압축기(100)의 동작 효율을 크게 저하시키지 않도록 하는 보다 정밀한 제어 동작을 제공할 수 있다.Meanwhile, the protrusion 162 of the moving wall 160 may include a first moving wall piece 162a, a second moving wall piece 162b, and a third moving wall piece 162c sequentially disposed along the circumference of the chamber 13. In addition, the first to third moving wall pieces 162a, 162b, and 162c may be independently movable. According to the structures of the first to third moving wall pieces 162a, 162b, and 162c, the closed area of the first passage 121 can be more precisely adjusted by selectively operating the first to third moving wall pieces 162a, 162b, and 162c. Accordingly, it is possible to provide a more precise control operation that prevents surge of the centrifugal compressor 100 and does not greatly decrease the operating efficiency of the centrifugal compressor 100 .

예를 들어, 챔버(130)는 상기 제1 내지 제3 무빙월 조각(162a,162b,162c)과 각각 대응되며 상호 격리되게 형성되는 복수의 공간을 갖도록 이루어질 수 있다. 여기에서, 상기 챔버(130)로 유입되는 냉매는 복수로 구획된 챔버(130)의 여러 공간들 중 적어도 어느 하나로 선택적으로 유입되도록 이루어질 수 있다.For example, the chamber 130 may correspond to the first to third moving wall pieces 162a, 162b, and 162c and have a plurality of spaces formed to be isolated from each other. Here, the refrigerant introduced into the chamber 130 may be selectively introduced into at least one of several spaces of the plurality of partitioned chambers 130 .

이하, 도 2에 도시된 무빙월(160)의 다른 일 예들에 대하여 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.Hereinafter, other examples of the moving wall 160 shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS. 6 and 7 .

도 6은 도 2에 도시된 무빙월(160)의 다른 일 예를 보인 개념도이다. 도 7은 도 2에 도시된 무빙월(160)의 또 다른 일 예를 보인 개념도이다.FIG. 6 is a conceptual diagram showing another example of the moving wall 160 shown in FIG. 2 . FIG. 7 is a conceptual diagram showing another example of the moving wall 160 shown in FIG. 2 .

먼저 도 6을 참조하면, 무빙월(160)은 핀부(163)를 더 포함할 수 있다.Referring first to FIG. 6 , the moving wall 160 may further include a pin part 163 .

핀부(163)는 제1 통로(121)와 마주하는 돌출부(162)의 일면에서 제1 통로(121)를 향하여 돌출 형성될 수 있다. 핀부(163)는 바디부(161)가 챔버(130)에 완전히 수용된 상태에서 제1 통로(121) 상에 배치될 수 있다. 또한, 핀부(163)는, 제1 임펠러(111)로부터 토출되는 냉매의 유동이 제1 디퓨저베인(171)에 의해 가이드되는 냉매의 흐름과 유사하게 가이드되도록, 제1 디퓨저베인(171)과 유사하게 경사진 형태를 갖도록 형성될 수 있다.The pin part 163 may protrude toward the first passage 121 from one surface of the protrusion 162 facing the first passage 121 . The pin part 163 may be disposed on the first passage 121 in a state in which the body part 161 is completely accommodated in the chamber 130 . In addition, the fin unit 163 may be formed to have an inclined shape similar to that of the first diffuser vane 171 so that the flow of the refrigerant discharged from the first impeller 111 is guided similarly to the flow of the refrigerant guided by the first diffuser vane 171.

이와 같은, 핀부(163)의 구성에 의하면, 주 냉매 유동 경로(F) 상의 제1 통로(121)를 지나는 냉매의 흐름의 변동 성분이 작아지고 제1 통로(F)에서 발생하는 소음의 주파수 성분이 감소됨에 따라 원심 압축기(100)의 소음을 줄일 수 있다.According to the configuration of the fin unit 163 as described above, the fluctuation component of the flow of the refrigerant passing through the first passage 121 on the main refrigerant flow path F is reduced and the frequency component of noise generated in the first passage F is reduced. As a result, the noise of the centrifugal compressor 100 can be reduced.

다음으로 도 7을 참조하면, 무빙월(160)은 소음 저감부(164)를 더 포함할 수 있다.Next, referring to FIG. 7 , the moving wall 160 may further include a noise reducing unit 164 .

소음 저감부(164)는 제1 통로(121)와 마주하는 돌출부(162)의 일면에서 소정 깊이 리세스되게 형성될 수 있다. 소음 저감부(164)는 무빙월(160)의 바디부(161)가 챔버(130)에 완전히 수용된 상태에서 제1 통로(121)와 마주하도록 형성될 수 있다.The noise reduction unit 164 may be formed to be recessed to a predetermined depth on one surface of the protrusion 162 facing the first passage 121 . The noise reduction unit 164 may be formed to face the first passage 121 in a state where the body 161 of the moving wall 160 is completely accommodated in the chamber 130 .

소음 저감부(164)는 돌출부(162)의 내측에 일정 크기의 빈 공간을 형성하는 중공부(164a)와, 제1 통로(121)와 마주하는 돌출부(162)의 일면에서 개구되게 형성되어 제1 통로(121)와 중공부(164a)를 연통시키도록 형성되는 개구(164b)를 구비할 수 있다. 개구(164b)의 폭은 도 7에 도시된 바와 같이 중공부(164a)의 폭보다 좁게 형성될 수 있다.The noise reduction unit 164 may include a hollow portion 164a forming an empty space of a predetermined size inside the protrusion 162, and an opening 164b formed to be open on one side of the protrusion 162 facing the first passage 121 to communicate the first passage 121 and the hollow portion 164a. As shown in FIG. 7 , the width of the opening 164b may be narrower than that of the hollow part 164a.

이와 같은, 소음 저감부(162)의 구성에 의하면, 제1 디퓨저베인(171) 부분에서 정상파가 불가능해짐에 따라 주 냉매 유동 경로(F) 상의 제1 통로(121)에서 발생하는 소음을 감소시킬 수 있다.According to the configuration of the noise reduction unit 162 as described above, as a standing wave becomes impossible in the first diffuser vane 171, noise generated in the first passage 121 on the main refrigerant flow path F can be reduced.

전술한 내용은 단지 예시적인 것에 불과하며, 설명된 실시예들의 범주 및 기술적 사상을 벗어남이 없이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.The foregoing is merely illustrative, and various modifications may be made by those skilled in the art to which the present invention belongs without departing from the scope and technical spirit of the described embodiments. The foregoing embodiments may be implemented individually or in any combination.

10 : 하우징
11 : 흡입구
12 : 토출구
13 : 볼류트
100 : 원심 압축기
111 : 제1 임펠러
112 : 제2 임펠러
121 : 제1 통로
122 : 제2 통로
130 : 챔버
131 : 관통홀
140 : 연결채널
141 : 연결관
150 : 유량제어기
160 : 무빙월
161 : 바디부
162 : 돌출부
162a : 제1 무빙월 조각
162b : 제2 무빙월 조각
162c : 제3 무빙월 조각
163 : 핀부
164 : 소음 저감부
164a : 중공부
164b : 개구
171 : 제1 디퓨저베인
172 : 제2 디퓨저베인
180 : 복원부재
191 : 샤프트
191a : 회전축
192 : 모터
193 : 레이디얼 마그네틱 베어링
194 : 스러스트 마그네틱 베어링
F : 주 냉매 유동 경로
R : 순환 냉매 유동 경로10: housing
11: inlet
12: discharge port
13 : Volute
100: centrifugal compressor
111: first impeller
112: second impeller
121: first passage
122: second passage
130: chamber
131: through hole
140: connection channel
141: connector
150: flow controller
160: moving moon
161: body part
162: protrusion
162a: First moving moon piece
162b: 2nd moving moon piece
162c: 3rd moving moon piece
163: pin part
164: noise reduction unit
164a: hollow part
164b: opening
171: first diffuser vane
172: second diffuser vane
180: restoration member
191: shaft
191a: axis of rotation
192: motor
193: radial magnetic bearing
194: thrust magnetic bearing
F: main refrigerant flow path
R: circulation refrigerant flow path

Claims

A first impeller provided in the main refrigerant flow path;
a first passage formed downstream of the first impeller;
a second impeller provided in the main refrigerant flow path downstream of the first impeller;
a second passage formed downstream of the second impeller;
a chamber formed at one side of the first passage to communicate with the first passage;
a connection channel extending in a branched form from the second passage and communicating with the chamber;
a flow controller controlling the flow rate of the refrigerant flowing through the connection channel; and
and a moving wall installed in the chamber and pressurized by the refrigerant flowing into the chamber to protrude into the first passage.

According to claim 1,
Further comprising a plurality of first diffuser vanes positioned in the first passage to face the moving wall,
The moving moon,
a body portion formed in a ring shape and accommodated in the chamber; and
A centrifugal compressor, characterized in that it has a protruding portion protruding from one surface of the body portion and positioned between two mutually adjacent first diffuser vanes among the plurality of first diffuser vanes when protruding into the first passage.

According to claim 2,
When the moving wall protrudes into the first passage, one end of the protrusion is disposed adjacent to the outer side of one of the two mutually adjacent first diffuser vanes, and the other end of the protrusion is disposed adjacent to the inner side of the other centrifugal compressor, characterized in that.

According to claim 2,
The chamber is provided with a through hole communicating with the first passage at a position corresponding to the protrusion,
The protruding part protrudes from the chamber through the through hole when the moving wall is pressed by the refrigerant flowing into the chamber and is positioned on the first passage.

According to claim 1,
The flow controller is configured to open the connection channel when the surge state is expected or when the surge state is entered.

According to claim 5,
When the flow controller is opened, the refrigerant flows into the chamber from the second passage through the connection channel due to the pressure difference between the chamber and the second passage,
Then, when the pressure in the second passage is lower than the pressure in the chamber, the refrigerant in the chamber returns to the second passage through the connection channel.

According to claim 1,
The centrifugal compressor further comprises a restoring member providing a restoring force to the moving wall protruding into the first passage.

According to claim 2,
The moving moon,
The centrifugal compressor of claim 1 further comprising a pin protruding from the protruding part and disposed on the first passage in a state where the body part is completely accommodated in the chamber.

According to claim 2,
The moving moon,
The centrifugal compressor of claim 1 , further comprising a noise reducing portion formed to be recessed in the protruding portion and formed to face the first passage in a state in which the body portion is completely accommodated in the chamber.

According to claim 1,
a shaft coupled to the first and second impellers to form rotational axes of the first and second impellers;
a motor rotating the shaft;
a radial magnetic bearing configured to support a load acting in a radial direction of the shaft; and
Further comprising a thrust magnetic bearing configured to support a load acting in an axial direction of the shaft,
The radial magnetic bearing and the thrust magnetic bearing generate a magnetic field to support a load acting on the shaft while being spaced apart from the shaft.