KR101372322B1 - Turbo machinary - Google Patents

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guide pipe
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이헌석
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한국터보기계(주)
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Abstract

The present invention relates to a turbo machine comprising: a first driving part including a rotator and a stator; a first compressing part including an impeller interlocking with the rotator of the first driving part to rotate; a first guide pipeline for guiding, to the first compressing part, the cooling fluid of the first driving part flowing into the first driving part, passing through the first driving part and flowing outside; a second driving part arranged independently from the first driving part and including a rotator and a stator; a second compressing part including an impeller interlocking with the rotator of the second driving part to rotate; a second guide pipeline for guiding, to the first compressing part, the cooling fluid of the second driving part flowing into the second driving part, passing through the second driving part and flowing outside; and an external fluid inflow pipeline interlocking with either or both of the first guide pipeline and the second guide pipeline and arranged to introduce configured external fluid through the external fluid inflow pipeline into the first compressing part. The present invention lowers the temperature of the fluid introduced into the compressing part and increases the compressing efficiency of the driving part by using the external fluid together with the fluid, which has cooled the driving part, as the fluid for being introduced into the compressing part. [Reference numerals] (110a) High-speed motor (Motor No. 1); (110b) High-speed motor (Motor No. 2); (130a) First-stage impeller; (130b) Second-stage impeller; (130c) Third-stage impeller; (AA) Discharge compressed air; (BB) Inhale motor cooling air; (CC,190c,190b) Heat exchanger; (DD) Inhale air in the atmosphere; (EE) Join the inhaled outdoor air and the motor cooling air; (FF) Inhale motor cooling air

Description

터보기계{TURBO MACHINARY}Turbomachinery {TURBO MACHINARY}

본 발명(Disclosure)은 전체적으로 터보기계에 관한 것으로, 구체적으로 터보기계의 구동을 위해 구비되는 모터의 냉각에 사용된 유체가 터보기계로 흡입되는 구조를 가지는 터보기계에 관한 것이다.The present invention relates to a turbomachine as a whole, and more particularly, to a turbomachine having a structure in which a fluid used for cooling a motor provided for driving the turbomachine is sucked into the turbomachine.

여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).Herein, the background art relating to the present invention is provided, and they are not necessarily referred to as known arts.

터보기계는 주로 터보압축기(Turbo Compressor), 터보 브로워 (Turbo Blower), 터보 팬(Turbo Fan) 등과 같이 고속의 회전운동에 의해 유체를 유동시키거나 압축하는 기기를 의미한다.The turbo machine mainly refers to a device for flowing or compressing a fluid by a high speed rotational motion such as a turbo compressor, a turbo blower, a turbo fan, and the like.

고속의 회전운동을 구현하는 방법으로, 종전 정속으로 회전하는 모터에 증속기어를 연결하는 방법이 사용되었으나, 최근 베어링과 인버터(Invertor)기술 등의 발전으로 직접 모터에 연결하여(직결식) 고속 회전시키는 기술이 적용되고 있다.As a method of realizing high-speed rotational movement, a method of connecting a gearbox to a motor that rotates at a constant constant speed has been used, but recently, high-speed rotation by directly connecting to a motor (direct type) by the development of bearing and inverter technology, etc. The technique to let is applied.

도 1은 직결식 터보기계의 일 예를 개략적으로 보인 도면이다.1 is a view schematically showing an example of a direct type turbomachine.

도 1을 참조하면, 터보기계는 별개의 구성으로 구비되는 구동부, 지지부와 압축부가 조립되어 형성된다.Referring to Figure 1, the turbomachine is formed by assembling the drive unit, the support unit and the compression unit provided in a separate configuration.

구동부는 압축부에 직접 연결되어 압축부를 구동시키는데, 구동부는 구동축(211)과 회전자(212) 및 고정자(213)로 구성된 모터로 구성되며, 그 외부를 둘러싸는 케이싱(221)을 포함하는 지지부에 의해 지지된다.The drive unit is directly connected to the compression unit to drive the compression unit, the drive unit is composed of a motor consisting of a drive shaft 211 and the rotor 212 and the stator 213, the support portion including a casing 221 surrounding the outside Is supported by.

압축부는 임펠러(231a,231b), 디퓨저(232a,232b), 슈라우드(233a,233b) 및 볼루트 케이싱(234a,234b)으로 구성되는데, 도 1과 같이 구동부의 양측에 대칭으로 구성되거나, 구동부의 한쪽에만 위치될 수도 있다.Compression unit is composed of impellers (231a, 231b), diffusers (232a, 232b), shrouds (233a, 233b) and volute casings (234a, 234b), as shown in FIG. It may be located on only one side.

터보기계의 동작과정을 살펴보면, 구동부에서 발생된 동력은 구동축(211)을 통해 임펠러(231a,231b)로 전달되면, 임펠러(231a,231b)의 회전에 의해 압축부 내부로 공기가 흡입되게 된다.Looking at the operation of the turbomachine, when the power generated in the drive unit is transmitted to the impeller (231a, 231b) through the drive shaft 211, the air is sucked into the compression unit by the rotation of the impeller (231a, 231b).

흡입된 공기는 임펠러(231a,231b)를 지나면서 정압이 상승되며, 디퓨져(232a,232b)를 통과하면서 원심력에 의해 운동에너지가 압력수두의 상승으로 이어진다. 그 결과로 고온고압의 공기가 볼루트 케이싱(234a,234b)에 모아져 토출된다.The suctioned air rises the static pressure while passing through the impellers 231a and 231b, and the kinetic energy is caused to rise in the pressure head by the centrifugal force while passing through the diffusers 232a and 232b. As a result, the high temperature and high pressure air is collected in the volute casings 234a and 234b and discharged.

이와 같은 터보기계는 고속의 회전운동으로 인해 구동부에서 상당한 양의 열이 발생되는데, 이러한 열로 인해 구동부의 수명이 단축되거나, 압축부의 압축효율이 떨어지는 문제가 있었으며, 이를 보완하기 위한 여러 방법이 제안되어 왔다.Such a turbo machine generates a considerable amount of heat in the drive unit due to the high speed rotational movement. Due to this heat, there is a problem that the life of the drive unit is shortened or the compression efficiency of the compression unit is decreased. come.

먼저, 구동부에 강제로 공기를 통과시켜 모터를 냉각시키는 방법이 있는데, 구체적으로 케이싱(221)의 일측에 공기가 흡입될 수 있도록 일측에 공기 흡입구(241)를 형성하고, 타측에는 흡입된 공기가 내부를 냉각시킨 후 배출되는 공기 배출구를 형성하는 방법이다.First, there is a method of forcibly passing the air through the driving unit to cool the motor. Specifically, an air inlet 241 is formed on one side of the casing 221 so that the air can be sucked, and the air sucked on the other side. It is a method of forming an air outlet that is discharged after cooling the inside.

공기 흡입구(241)로 유입되어 공기 배출구로 배출되는 공기의 흐름을 형성하는 동력을 얻기 위해, 별도로 구비된 팬을 이용하는 방법, 압축부의 흡입력을 이용하는 방법이 제안되었다.In order to obtain power to form a flow of air flowing into the air inlet 241 and discharged to the air outlet, a method using a separately provided fan and a method using a suction force of the compression unit have been proposed.

도 1은 압축부의 흡입력을 이용하여 구동부를 냉각시키는 방법을 가지는 터보기계를 도시한 것으로서, 케이싱(221)에 형성된 공기 배출구와 압축부의 입구를 연통하는 공기순환통로(236a,236b)가 구비된다. 1 illustrates a turbomachine having a method of cooling a driving unit by using suction force of a compression unit, and air circulation paths 236a and 236b communicating an air outlet formed in the casing 221 and an inlet of the compression unit are provided.

이에 의해 구동부에서 발생된 동력에 의해 압축부의 임펠러(231a,231b)가 회전하면, 압축부 내부로 흡입력이 발생되며, 이는 공기순환통로(236a,236b)를 통하여 공기 흡입구(241)와 공기 배출구 사이의 공기의 흐름을 형성하게 되어 구동부를 냉각시키게 된다.As a result, when the impellers 231a and 231b of the compression unit rotate by the power generated by the driving unit, suction force is generated into the compression unit, which is formed between the air inlet port 241 and the air outlet port through the air circulation passages 236a and 236b. It forms a flow of air to cool the drive unit.

이외에, 구동부에서 발생된 열이 압축부로 전도되는 것을 방지하기 위해, 조립 시에 압축부와 구동부 사이에 틈새(260a,260b)를 형성하는 예가 있었다.In addition, in order to prevent the heat generated in the driving unit from being conducted to the compression unit, there was an example of forming gaps 260a and 260b between the compression unit and the driving unit at the time of assembly.

또한, 케이싱(221)으로 흡입된 공기에 의한 구동부의 냉각 효율을 향상시키기 위해, 고정자(213) 외주면과 베어링 하우징(224a,224b)의 외주면에 방열핀(214,225a,225b)을 구비한 예가 있었다.In addition, in order to improve the cooling efficiency of the drive unit by the air sucked into the casing 221, there was an example in which the heat dissipation fins 214, 225a and 225b are provided on the outer circumferential surface of the stator 213 and the outer circumferential surface of the bearing housings 224a and 224b.

나아가, 방열핀(214,225a,225b)을 대신하여 냉각수를 순환시켜 방열하는 쿨링 자켓(Cooling Jacket)을 케이싱에 설치하거나, 냉각용 팬을 구비되는 예도 찾아볼 수 있다.Furthermore, an example in which a cooling jacket for circulating and dissipating cooling water instead of the heat dissipation fins 214, 225a and 225b may be installed in the casing, or an example may be provided with a cooling fan.

그러나, 이상에서 설명한 터보기계에 의하는 경우, 압축부로 흡입되는 공기가 구동부를 냉각하는 과정에서 가열된 공기로만 구성되므로 압축부의 압출 효율이 저하되는 문제가 있었다.However, in the turbomachine described above, since the air sucked into the compression unit is composed only of the air heated in the process of cooling the drive unit, there is a problem that the extrusion efficiency of the compression unit is lowered.

압축 효율을 상승시키기 위해, 구동부를 냉각하는 과정에서 가열된 공기를 압축부로 흡입되기 전에 열교환기를 이용하여 냉각시키는 방법이 제안되었으나, 효과적인 냉각에 필요한 열교환기의 용량이 매우 큰 문제가 있었다.In order to increase the compression efficiency, a method of cooling the heated air using a heat exchanger before being sucked into the compression unit in the process of cooling the driving unit has been proposed, but the capacity of the heat exchanger required for effective cooling has been very large.

본 발명은 압축부로 흡입되는 유체의 온도을 낮추어 압축부의 압축 효율을 향상시킨 터보기계의 제공을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a turbomachine that lowers the temperature of the fluid sucked into the compression unit to improve the compression efficiency of the compression unit.

또한 본 발명은 구동부의 회전속도에 따라 구동부의 냉각을 위해 구동부에 공급되는 공기의 최적 유량이 제어되는 터보기계의 제공을 일 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a turbomachine in which the optimum flow rate of air supplied to the driving unit is controlled according to the rotational speed of the driving unit.

또한 본 발명은 구동부의 냉각 효율의 향상을 위해 냉각을 위해 구동부에 공급된 공기의 최적 냉각유로가 형성된 터보기계의 제공을 일 목적으로 한다Another object of the present invention is to provide a turbomachine in which an optimum cooling flow path of air supplied to the driving unit is formed to improve the cooling efficiency of the driving unit.

상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명에 따른 터보기계의 일 태양(aspect)에 따르면, 회전자와 고정자를 가지는 제1 구동부; 상기 제1 구동부의 회전자에 연동되어 회전하는 임펠러를 가지는 제1 압축부; 상기 제1 구동부로 유입되며 상기 제1 구동부의 내부를 지나 외부로 유출되는 제1 구동부 냉각유체를 상기 제1 압축부로 안내하는 제1 가이드배관; 상기 제1 구동부와 독립적으로 구비되며 회전자와 고정자를 가지는 제2 구동부; 상기 제2 구동부의 회전자에 연동되어 회전하는 임펠러를 가지는 제2 압축부; 상기 제2 구동부로 유입되며 상기 제2 구동부의 내부를 지나 외부로 유출되는 제2 구동부 냉각유체를 상기 제1 압축부로 안내하는 제2 가이드배관; 및 상기 제1 가이드배관 및 제2 가이드배관 중 적어도 하나에 연통되어 구비되는 외부유체 유입배관;으로서, 설정된 외부유체가 상기 외부유체 유입배관을 통하여 상기 제1 압축부로 유입될 수 있도록 구비되는 외부유체 유입배관;을 포함한다.In order to solve the above problems, according to an aspect of the turbomachine according to the present invention, the first drive unit having a rotor and a stator; A first compression unit having an impeller interlocked with a rotor of the first drive unit; A first guide pipe flowing into the first driving part and guiding the first driving part cooling fluid flowing out through the inside of the first driving part to the first compression part; A second driving unit provided independently of the first driving unit and having a rotor and a stator; A second compression unit having an impeller interlocked with a rotor of the second driving unit; A second guide pipe flowing into the second driving part and guiding the second driving part cooling fluid flowing out through the inside of the second driving part to the first compression part; And an external fluid inflow pipe provided in communication with at least one of the first guide pipe and the second guide pipe, wherein the set external fluid is introduced into the first compression unit through the external fluid inflow pipe. It includes; inlet pipe.

여기서, 상기 외부유체 유입배관은 상기 제1 압축부에 연통되며, 상기 제1 가이드배관 및 상기 제2 가이드배관은 서로 합지되어 상기 외부유체 유입배관에 연통되는 것을 특징으로 하며, 상기 제1 가이드배관 및 상기 제2 가이드배관의 합지에 의해 서로 혼합된 유체를 상기 외부유체 유입배관에 유입되기 전에 냉각시키는 열교환기가 더 구비되는 것이 바람직하다.Here, the external fluid inlet pipe is in communication with the first compression unit, the first guide pipe and the second guide pipe is characterized in that the mutually in communication with the external fluid inlet pipe, the first guide pipe And a heat exchanger for cooling the fluid mixed with each other by the lamination of the second guide pipe before entering the external fluid inlet pipe.

한편, 상기 제1 가이드배관 및 상기 제2 가이드배관 및 상기 외부유체 유입배관 중 하나의 배관은 상기 제1 압축부에 연통되며, 나머지 두 개의 배관은 상기 제1 압축부에 연통된 하나의 배관에 연통되는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, one pipe of the first guide pipe, the second guide pipe, and the external fluid inlet pipe communicates with the first compression unit, and the other two pipes communicate with one pipe communicated with the first compression unit. It is characterized in that the communication.

또한, 상기 외부유체 유입배관은 서로 연통되는 제1 단과 제2 단을 가지며, 상기 제1 단은 상기 제1 압축부에 연통되고, 상기 제2 단은 대기 중에 노출되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the external fluid inlet pipe has a first end and a second end in communication with each other, the first end is in communication with the first compression unit, characterized in that the second end is provided to be exposed to the atmosphere.

이와 달리, 상기 외부유체 유입배관은 서로 연통되는 제1 단과 제2 단을 가지며, 상기 제1 단은 상기 제1 압축부에 연통되고, 상기 제2 단은 설정된 외부유체가 저장된 외부유체 저장부에 연통되도록 구비되는 것을 특징으로 한다In contrast, the external fluid inlet pipe has a first end and a second end communicating with each other, the first end communicating with the first compression part, and the second end being connected to the external fluid storage part in which the set external fluid is stored. Characterized in that it is provided to communicate

한편, 상기 외부유체 유입배관은 설정된 외부유체의 유입 유량을 조절하는 밸브부재;를 더 가지는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the outer fluid inlet pipe further comprises a; valve member for adjusting the inlet flow rate of the set external fluid.

또한, 상기 밸브부재는 상기 제1 구동부의 회전속도에 연동되어 동작이 제어되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the valve member is characterized in that the operation is controlled in conjunction with the rotational speed of the first drive unit.

한편, 상기 제1 압축부로부터 배출되는 유체를 상기 제2 압축부로 안내하는 제3 가이드배관;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, it characterized in that it further comprises; a third guide pipe for guiding the fluid discharged from the first compression unit to the second compression unit.

이와 달리, 상기 제1 구동부의 회전자에 연동되어 회전하는 임펠러를 가지며, 상기 제1 압축부와 독립적으로 구비되는 제3 압축부; 상기 제1 압축부에서 배출되는 유체를 상기 제3 압축부로 안내하는 제4 가이드배관; 및 상기 제3 압축부에서 배출되는 유체를 상기 제2 압축부로 안내하는 제5 가이드배관;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.On the contrary, a third compression unit having an impeller interlocked with the rotor of the first driving unit and provided independently of the first compression unit; A fourth guide pipe configured to guide the fluid discharged from the first compression unit to the third compression unit; And a fifth guide pipe for guiding the fluid discharged from the third compression unit to the second compression unit.

본 발명에 따른 터보기계의 일 예에 의하면, 구동부를 냉각시킨 유체와 함께 외부 유체를 압축부로 흡입되는 유체로 사용함으로써, 압축부로 흡입되는 유체의 온도가 낮아져 구동부의 압축 효율이 향상되는 이점을 가진다.According to one example of the turbomachine according to the present invention, by using an external fluid as a fluid sucked into the compression unit together with a fluid cooling the drive unit, the temperature of the fluid sucked into the compression unit is lowered, thereby improving the compression efficiency of the drive unit. .

또한 본 발명의 일 예에 따른 터보기계에 의하면, 압축부로 흡입되는 외부 유체의 유량을 제어함으로써 구동부의 냉각을 위해 구동부로 흡입되어야 하는 유체의 최적 유량을 제어할 수 있는 이점을 가진다.In addition, according to the turbomachine according to an embodiment of the present invention, by controlling the flow rate of the external fluid sucked into the compression unit has the advantage of controlling the optimum flow rate of the fluid to be sucked into the drive unit for cooling the drive unit.

또한 본 발명의 일 예에 따른 터보기계에 의하면, 구동부의 냉각을 위해 구동부로 흡입되는 유체가 구동부 내부에 형성된 유로를 지나면서 구동부 내부를 냉각하므로 구동부의 냉각 효율이 향상되는 이점을 가진다In addition, according to the turbomachine according to an embodiment of the present invention, since the fluid sucked into the driving unit for cooling the driving unit cools the inside of the driving unit while passing through a flow path formed in the driving unit, the cooling efficiency of the driving unit is improved.

도 1은 종래 직결식 터보기계의 일 예를 개략적으로 보인 도면,
도 2는 본 발명에 따른 터보기계의 일 예에 있어서 구성를 개략적으로 보인 도면,
도 3은 도 2에서 구동부와 압축부의 구성을 개략적으로 보인 도면,
도 4는 도 2의 다른 예를 보인 도면 및
도 5는 본 발명에 따른 터보기계의 일 예에 있어서 구동부의 냉각구조의 일 예를 보인 도면이다.1 is a view schematically showing an example of a conventional direct type turbomachine,
2 is a view schematically showing a configuration in an example of a turbomachine according to the present invention;
3 is a view schematically showing a configuration of a driving unit and a compression unit in FIG.
4 is a view showing another example of FIG.
5 is a view showing an example of the cooling structure of the drive unit in an example of a turbomachine according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 터보기계의 일 실시예에 대하여 자세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of a turbomachine according to the present invention.

이에 앞서, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어 개념을 적절하게 정의할 수 있으므로, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the inventor could properly define the term concept to describe its invention in the best possible way, so that the terms and words used in the specification and claims are to be construed in an ordinary or preliminary sense And should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 터보기계의 일 예에 있어서 구성를 개략적으로 보인 도면, 도 3은 도 2에서 구동부와 압축부의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.2 is a view schematically showing a configuration in an example of a turbomachine according to the present invention, and FIG. 3 is a view schematically showing a configuration of a drive unit and a compression unit in FIG. 2.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 예에 따른 터보기계(100)는, 구동부(110), 압축부(130), 가이드배관(150), 외부유체 유입배관(170)을 포함한다.2 and 3, the turbomachine 100 according to the present example includes a driving unit 110, a compression unit 130, a guide pipe 150, and an external fluid inlet pipe 170.

구동부(110)는 독립적으로 구동되는 제1 구동부(110a)와 제2 구동부(110b)로 구비되며, 제1 구동부(110a)에는 양측에 제1 압축부(130a) 및 제2 압축부(130b)가 각각 연결되어 구비되고, 제2 구동부(110b)에는 제3 압축부(130c)가 연결되어 구비된다. The driving unit 110 is provided as a first driving unit 110a and a second driving unit 110b that are driven independently, and the first compression unit 130a and the second compression unit 130b on both sides of the first driving unit 110a. Are connected to each other, and the third compression unit 130c is connected to the second driving unit 110b.

제1 구동부(110a)와 제2 구동부(110b)는 각각 회전자(113) 및 고정자(115)를 가지는 모터(111) 및 모터(111)의 외연을 둘러싸는 구동부 케이싱(117)을 포함한다.The first driver 110a and the second driver 110b include a motor 111 having a rotor 113 and a stator 115, and a driver casing 117 surrounding the outer edge of the motor 111.

모터(111)는 PM(Permanent magnetic) 모터로 구비되는 것이 바람직하나, 이 외의 다른 형식의 모터가 적용될 수 있음은 물론이다.The motor 111 is preferably provided as a PM (Permanent magnetic) motor, of course, other types of motors can be applied.

구동부 케이싱(117)은, 회전자(113) 및 고정자(115)를 지지하며, 구동부(110)의 내부로 구동부(110)를 냉각하는 구동부 냉각유체가 유입되고 유출될 수 있는 구조를 가지도록 구비되는 것이 바람직하다. The driving unit casing 117 supports the rotor 113 and the stator 115 and has a structure in which a driving unit cooling fluid for cooling the driving unit 110 flows into and out of the driving unit 110. It is preferable to be.

구체적으로, 구동부 케이싱(117)은 구동부 냉각유체의 유입 및 유출을 위해 구동부 케이싱(117)의 일측과 타측에는 각각 냉각유체 유입공(117a) 및 냉각유체 유출공(117b)이 형성되는 것이 바람직하다.In detail, the driving part casing 117 is preferably formed with a cooling fluid inlet hole 117a and a cooling fluid outlet hole 117b at one side and the other side of the driving unit casing 117 for inflow and outflow of the driving unit cooling fluid. .

한편, 제1 압축부(130a), 제2 압축부(130b) 및 제3 압축부(130c)는 각각 제1 구동부(110a) 또는 제2 구동부(110b)에 의해 회전하는 임펠러(131)를 포함한다.Meanwhile, the first compression unit 130a, the second compression unit 130b, and the third compression unit 130c each include an impeller 131 that is rotated by the first driving unit 110a or the second driving unit 110b. do.

임펠러(131)는 작동유체가 축 방향으로 유입되어 반경방향으로 배출되는 구조를 가지는 것으로 구비된다.The impeller 131 is provided to have a structure in which the working fluid flows in the axial direction and is discharged in the radial direction.

이를 위해, 임펠러(131)는 축 방향으로 개구된 유입구(133a)와 반경방향으로 배출되는 작동유체를 안내하는 배출구(133b)를 가지는 임펠러 하우징(133)에 수용되도록 구비되는 것이 바람직하다.To this end, the impeller 131 is preferably provided to be accommodated in the impeller housing 133 having an inlet 133a opened in the axial direction and an outlet 133b for guiding the working fluid discharged in the radial direction.

가이드배관(150)은 제1 구동부(110a)를 통과하면서 그 내부를 냉각시킨 제1 구동부 냉각유체를 제1 압축부(130a)로 안내하는 제1 가이드배관(150a), 제2 구동부(110b)를 통과하면서 그 내부를 냉각시킨 제2 구동부 냉각유체를 제1 압축부(130a)로 안내하는 제2 가이드배관(150b)으로 구성된다.The guide pipe 150 passes through the first drive unit 110a and guides the first drive unit cooling fluid, which cools the inside thereof, to the first compression unit 130a and the first guide pipe 150a and the second drive unit 110b. It consists of a second guide pipe (150b) for guiding the second drive unit cooling fluid cooled in the interior while passing through the first compression unit (130a).

구체적으로, 제1 가이드배관(150a)과 제2 가이드배관(150b) 각각은 구동부 케이싱(117)의 냉각유체 유출공(117b)을 통해 유출된 제1 구동부 냉각유체 및 제 구동부 냉각유체를 제1 압축부(130a)로 안내하도록 구비된다.In detail, each of the first guide pipe 150a and the second guide pipe 150b includes a first driving part cooling fluid and a first driving part cooling fluid which are discharged through the cooling fluid outlet hole 117b of the driving part casing 117. It is provided to guide to the compression unit (130a).

한편, 제1 압축부(130a)로 유입되어 압축된 후 배출된 유체는 제2 압축부(130b)로 유입되어 추가로 압축되며, 제2 압축부(130b)로부터 배출된 유체는 다시 제3 압축부(130c)로 유입되어 추가의 압축과정을 거쳐 최종적으로 배출된다.Meanwhile, the fluid discharged after being introduced into the first compression unit 130a and compressed is discharged into the second compression unit 130b to be further compressed, and the fluid discharged from the second compression unit 130b is again compressed to the third. It is introduced into the unit 130c and finally discharged through an additional compression process.

그러나, 구동부 케이싱(117)으로부터 배출된 구동부 냉각유체는 구동부(110)의 열로 인해 온도가 상승된 상태이므로 이것이 모두 제1 압축부(130a)의 내부로 유입되는 경우 제1 압축부(130a)의 압축효율이 낮아지는 원인이 된다.However, since the driving unit cooling fluid discharged from the driving unit casing 117 is in a state in which the temperature is raised due to the heat of the driving unit 110, when all of these flow into the first compression unit 130a, the first compression unit 130a It is the cause of low compression efficiency.

이를 방지하기 위해, 제1 구동부 냉각유체 및 제2 구동부 냉각유체에 비해 상대적으로 온도가 낮은 외부유체를 제1 압축부(130a)의 내부로 유입시키는 외부유체 유입배관(170)이 구비된다.In order to prevent this, an external fluid inlet pipe 170 for introducing an external fluid having a temperature lower than that of the first driver cooling fluid and the second driver cooling fluid into the first compression unit 130a is provided.

구체적으로, 제1 구동부(110a)의 회전에 의해 제1 압축부(130a)의 임펠러(131)가 회전되면, 제1 압축부(130a)의 유입구(133a)와 제1 구동부(110a)의 냉각유체 유입공(117a) 사이에 압력구배가 형성되며, 이로 인해 제1 구동부(110a)의 내부로 제1 구동부 냉각유체가 유입되고 냉각을 마친 제1 구동부 냉각유체는 제1 가이드배관(150a)을 통해 제1 압축부(130a)의 내부로 유입된다.Specifically, when the impeller 131 of the first compression unit 130a is rotated by the rotation of the first driving unit 110a, the inlet 133a and the first driving unit 110a of the first compression unit 130a are cooled. A pressure gradient is formed between the fluid inlet holes 117a. As a result, the first driving unit cooling fluid flows into the first driving unit 110a, and the cooling unit of the first driving unit cools the first guide pipe 150a. It is introduced into the first compression unit 130a through.

동시에, 제1 구동부(110a)의 회전에 의해 제1 압축부(130a)의 임펠러(131)가 회전되면, 제1 압축부(130a)의 유입구(133a)와 제2 구동부(110b)의 냉각유체 유입공(117a) 사이에 압력구배가 형성되며, 이로 인해 제2 구동부(110b)의 내부로 제2 구동부 냉각유체가 유입되고 냉각을 마친 제2 구동부 냉각유체는 제2 가이드배관(150b)을 통해 제1 압축부(130a)의 내부로 유입된다.At the same time, when the impeller 131 of the first compression unit 130a is rotated by the rotation of the first driving unit 110a, the cooling fluid of the inlet 133a of the first compression unit 130a and the second driving unit 110b. A pressure gradient is formed between the inlet holes 117a. As a result, the second driving unit cooling fluid is introduced into the second driving unit 110b, and the second driving unit cooling fluid which has been cooled is passed through the second guide pipe 150b. It is introduced into the first compression unit 130a.

또한, 제1 구동부(110a)의 회전에 의해 제1 압축부(130a)의 임펠러(131)가 회전되면, 제1 압축부(130a)의 유입구(133a)의 압력이 낮아지므로 외부유체 유입배관(170)을 따라 제1 압축부(130a)의 유입구(133a)로 외부유체가 유입된다. In addition, when the impeller 131 of the first compression unit 130a is rotated by the rotation of the first driving unit 110a, the pressure of the inlet 133a of the first compression unit 130a is lowered. An external fluid flows into the inlet 133a of the first compression unit 130a along the 170.

즉, 제1 압축부(130a)에는 제1 가이드배관(150a)과 제2 가이드배관(150a)에 의해 안내되는 제1 구동부 냉각유체 및 제2 구동부 냉각유체와, 외부유체 유입배관(170)으로부터 유입되는 외부유체가 혼합되어 유입된다.That is, the first compression unit 130a is provided with a first driving unit cooling fluid and a second driving unit cooling fluid guided by the first guide pipe 150a and the second guide pipe 150a, and an external fluid inlet pipe 170. The incoming external fluid is mixed and introduced.

이를 위해, 제1 가이드배관(150a) 및 제2 가이드배관(150b) 및 외부유체 유입배관(170) 중 어느 하나의 배관이 제1 압축부(130a)에 연통되며, 나머지 두 개의 배관은 제1 압축부(130a)에 연통된 하나의 배관에 연통되도록 구비된다.To this end, any one pipe of the first guide pipe (150a), the second guide pipe (150b) and the external fluid inlet pipe (170) is in communication with the first compression unit (130a), the other two pipes are the first It is provided to communicate with a single pipe communicated with the compression unit (130a).

그 일 예로, 외부유체 유입배관(170)은 제1 압축부(130a)에 연통되고, 제1 가이드배관(150a)과 제2 가이드배관(150b)은 서로 합지된 후 합지된 배관(150ab)이 외부유체 유입배관(170)에 연통된다.As an example, the external fluid inlet pipe 170 communicates with the first compression unit 130a, and the first guide pipe 150a and the second guide pipe 150b are laminated to each other, and then the laminated pipe 150ab is laminated. In communication with the external fluid inlet pipe 170.

여기서, 외부유체 유입배관(170)은 관의 형태로 구비되는 것이 일반적일 것이나, 제1 가이드배관(150a), 제2 가이드배관(150b) 또는 합지된 배관(150ab)에 형성된 외부유체가 유입될 수 있는 통공으로 구비되는 것이 배제되는 것은 아니다.Here, the external fluid inlet pipe 170 is generally provided in the form of a pipe, but the external fluid formed in the first guide pipe 150a, the second guide pipe 150b, or the laminated pipe 150ab is introduced. It is not excluded to be provided with a through hole.

한편, 외부유체는 공기(Air) 또는 특정한 가스로 구비될 수 있으며, 외부유체는 구동부 냉각유체와 동일한 유체로 구비되는 것이 바람직하다.On the other hand, the external fluid may be provided with air or a specific gas, the external fluid is preferably provided with the same fluid as the drive cooling fluid.

외부유체가 공기인 경우 외부유체 유입배관(170)은 일단이 가이드배관(150)의 내부와 연통되며, 타단은 대기 중에 노출되도록 구비되는 것이 바람직하다.When the external fluid is air, one end of the external fluid inflow pipe 170 communicates with the inside of the guide pipe 150, and the other end is preferably provided to be exposed to the atmosphere.

이와 달리, 외부유체가 특정한 가스인 경우 외부유체 유입배관(170)은 일단이 가이드배관(150)의 내부와 연동되며, 타단은 특정의 외부유체가 저장된 외부유체 저장부에 연통되도록 구비될 수 있다.On the contrary, when the external fluid is a specific gas, one end of the external fluid inlet pipe 170 may be interlocked with the inside of the guide pipe 150, and the other end may be provided to communicate with the external fluid storage unit in which the specific external fluid is stored. .

한편, 제1 가이드배관(150a)과 제2 가이드배관(150b)이 합지되어 형성된 합지된 배관(150ab)에는 제1 구동부 냉각유체 및 제2 구동부 냉각유체의 냉각을 위한 열교환기(190a)가 구비된다. 이는 제1 압축부(130a)로 유입되는 유체의 온도를 낮추어 제1 압축부(130a)의 압출효율을 향상시키기 위함이다. Meanwhile, a heat exchanger 190a for cooling the first driving unit cooling fluid and the second driving unit cooling fluid is provided in the laminated pipe 150ab formed by laminating the first guide pipe 150a and the second guide pipe 150b. do. This is to improve the extrusion efficiency of the first compression unit (130a) by lowering the temperature of the fluid flowing into the first compression unit (130a).

같은 원리로, 제1 압축부(130a)에서 배출된 유체를 제2 압축부(130b)로 안내하는 연결배관(140a), 제2 압축부(130b)에서 배출된 유체를 제3 압축부(130c)로 안내하는 또 하나의 연결배관(140b)에 각각 열교환기(190b,190c)가 구비되는 것이 바람직하다.In the same principle, the connection pipe 140a for guiding the fluid discharged from the first compression unit 130a to the second compression unit 130b, and the fluid discharged from the second compression unit 130b to the third compression unit 130c. Heat exchanger (190b, 190c) is preferably provided in each of the connection pipe 140b guided to).

본 예에 따라 구비되는 열교환기(190a)는 그것을 통과하는 제1 구동부 냉각유체 및 제2 구동부 냉각유체의 유량이 외부유체의 유입량 상당의 양만큼 적으므로 종래의 것에 비해 작으므로 작은 크기로 구비될 수 있는 이점을 가지게 된다.The heat exchanger 190a provided according to the present example is small compared to the conventional ones because the flow rate of the first driving unit cooling fluid and the second driving unit cooling fluid passing through it is small by the amount corresponding to the inflow of external fluid, so that the heat exchanger 190a may be provided with a small size. You have the advantage.

다음으로, 도 4는 도 2의 다른 예를 보인 도면이다.Next, FIG. 4 is a diagram illustrating another example of FIG. 2.

본 예에 있어서, 대부분의 구성은 앞서 설명한 예와 대동소이하며, 외부유체 유입배관(170)에 추가의 구성이 있는 점에 차이가 있다. 따라서 외부유체 유입배관(170)에 구비되는 추가의 구성 외에 다른 구성에 대한 설명은 앞서 설명한 것으로 갈음하기로 한다.In this example, most of the configuration is similar to the above-described example, there is a difference in that there is an additional configuration in the external fluid inlet pipe 170. Therefore, the description of the other configuration in addition to the additional configuration provided in the external fluid inlet pipe 170 will be replaced with the above description.

도 4를 참조하면, 본 예에 따른 터보기계(100)에 있어서, 외부유체 유입배관(170)은 외부유체의 유입 유량을 조절하는 밸브부재(180)를 더 가진다.Referring to FIG. 4, in the turbomachine 100 according to the present example, the external fluid inflow pipe 170 further includes a valve member 180 for adjusting the inflow flow rate of the external fluid.

밸브부재(180)는 외부 제어기에 의해 제어되는 자동밸브 또는 오리피스 등이 사용될 수 있다.The valve member 180 may be an automatic valve or an orifice controlled by an external controller.

밸브부재(180)는 외부유체 유입배관(170)을 통한 외부유체의 유입량을 제어하기 위함이다.The valve member 180 is for controlling the inflow amount of the external fluid through the external fluid inlet pipe 170.

구체적으로, 밸브부재(180)의 개방정도를 작게하여 외부유체의 유입량이 작게하는 경우 가이드배관(150)을 통해 유입되는 구동부 냉각유체의 유입량이 커지므로, 냉각유체 유입공(117a)으로 유입되는 구동부 냉각유체가 많아지고 제1 구동부(110a)의 냉각이 활발해지게 된다. 이는 구동부(110)의 회전속도가 큰 경우에 채용될 수 있다.Specifically, when the opening degree of the valve member 180 is reduced to reduce the inflow amount of the external fluid, the inflow amount of the cooling part of the driving unit introduced through the guide pipe 150 increases, so that the inflow of the cooling fluid inlet hole 117a is increased. Drive unit cooling fluid is increased and the cooling of the first drive unit (110a) becomes active. This may be employed when the rotational speed of the drive unit 110 is large.

그 반대로 제1 구동부(110a)의 회전속도가 작은 경우 밸브부재(180)의 개방정도를 크게 함으로써 외부유체의 유입량을 키워 압출효율을 향상시킬 수 있게 된다.On the contrary, when the rotational speed of the first driving unit 110a is small, the opening degree of the valve member 180 is increased to increase the inflow rate of the external fluid, thereby improving the extrusion efficiency.

즉, 밸브부재(180)는 제1 구동부(110a)의 회전속도에 연동되어 그 개방 정도가 제어되도록 구비되는 것이 바람직하다.That is, the valve member 180 is preferably provided to be linked to the rotational speed of the first drive unit 110a so that the opening degree thereof is controlled.

이와 달리, 밸브부재(180)는 제1 압축부(130a)의 출구에서 요구되는 압력, 즉 압축부(130)의 부하에 연동되어 그 개방정도가 제어되도록 구비되는 것도 바람직하다.On the other hand, the valve member 180 is also preferably provided so that the opening degree is controlled in conjunction with the pressure required at the outlet of the first compression unit 130a, that is, the load of the compression unit 130.

다음으로, 도 5는 본 발명의 일 예에 따른 터보기계에 있어서 구동부의 냉각구조의 일 예를 보인 도면이다.Next, Figure 5 is a view showing an example of the cooling structure of the drive unit in the turbomachine according to an embodiment of the present invention.

본 예에 따른 터보기계(100)에 있어서, 대부분의 구성은 앞서 설명한 예들 중 어느 하나의 예에 따른 구성이 선택되어 적용될 수 있으나, 구동부(110)의 내부 구조에서 앞선 예들과 차이가 있다. 따라서 구동부(110)의 내부 구조 외에 다른 구성에 대한 설명은 앞서 설명한 예들의 것으로 갈음하기로 한다.In the turbomachine 100 according to the present example, most configurations may be selected and applied according to any one of the examples described above, but there are differences from the previous examples in the internal structure of the driving unit 110. Therefore, the description of the configuration other than the internal structure of the drive unit 110 will be replaced with the examples described above.

도 5를 참조하면, 본 예에 따른 터보기계(100)에 있어서, 고정자(115)는 고정자 철심부(115b)와 고정자 권선부(115a)를 가지며, 고정자 철심부(115b)는 냉각유체 유출공(117b)으로부터 회전자(113)를 향하는 방향으로 관통되어 형성되는 복수 개의 통공(115h)을 가진다. 또한 회전자(113)와 고정자(115) 사이에는 고정자 권선부(115a)를 경유한 구동부 냉각유체가 지날 수 있도록 간극(119)이 형성된다.Referring to FIG. 5, in the turbomachine 100 according to the present example, the stator 115 has a stator core portion 115b and a stator winding portion 115a, and the stator core portion 115b has a cooling fluid outlet hole. It has a plurality of through holes 115h which are formed to penetrate from 117b toward the rotor 113. In addition, a gap 119 is formed between the rotor 113 and the stator 115 to allow the driving unit cooling fluid to pass through the stator winding unit 115a.

고정자 권선부(115a)는 코일이 감겨져 형성되는 부분을 의미하며, 코일은 고정자 철심부(115b)의 일 측에 감겨진다. The stator winding part 115a means a part formed by winding the coil, and the coil is wound on one side of the stator core part 115b.

본 예에서 고정자(115)는 길이 방향으로 내부가 빈 원통형으로 구비되며, 고정자 권선부(115a)는 고정자(115)의 상단 및 하단에 각각 구비된다. 그리고 회전자(113)는 원통형 기둥으로 구비되며 고정자(115)의 내부에 위치된다.In this example, the stator 115 is provided with a cylindrical shape that is hollow inside in the longitudinal direction, the stator winding portion 115a is provided at the top and bottom of the stator 115, respectively. And the rotor 113 is provided with a cylindrical pillar and is located inside the stator 115.

복수 개의 통공(115h)은 고정자(115)의 외면에서 회전자(113)를 향하는 방향으로 관통 형성된다.The plurality of through holes 115h are formed to penetrate through the outer surface of the stator 115 toward the rotor 113.

한편 본 예에 있어서, 냉각유체 유입공(117a)은 고정자 권선부(115a)에 대응되는 위치에 구비되는 것이 바람직하며, 냉각유체 유출공(117b)은 복수 개의 통공(115h)에 대응되는 위치에 구비되는 것이 바람직하다.Meanwhile, in the present example, the cooling fluid inlet hole 117a is preferably provided at a position corresponding to the stator winding part 115a, and the cooling fluid outlet hole 117b is located at a position corresponding to the plurality of through holes 115h. It is preferred to be provided.

이에 의해, 냉각유체 유입공(117a)을 통해 유입되는 구동부 냉각유체는 고정자 권선부(115a)를 지나면서 냉각시키고, 구동부(110)와 회전자(113) 사이에 형성된 간극(119)을 통과하면서 고정자 철심부(115b) 및 회전자(113)를 냉각시킨 후 복수 개의 통공(115h)을 통과하면서 고정자 철심부(115b)를 한번 더 냉각시키는 경로를 거친 후 냉각유체 유출공(117b)을 통해 구동부(110) 밖으로 배출되게 된다.As a result, the driving unit cooling fluid introduced through the cooling fluid inlet hole 117a is cooled while passing through the stator winding unit 115a, and passes through the gap 119 formed between the driving unit 110 and the rotor 113. After cooling the stator core core 115b and the rotor 113 and passing through a plurality of through holes 115h, the stator core core 115b is cooled once more, and then, the driving unit through the cooling fluid outlet hole 117b. 110 will be discharged out.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments described above are merely illustrative of the preferred embodiments of the present invention, the scope of the present invention is not limited to the described embodiments, those skilled in the art within the spirit and claims of the present invention It will be understood that various changes, modifications, or substitutions may be made thereto, and such embodiments are to be understood as being within the scope of the present invention.

Claims (10)

회전자와 고정자를 가지는 제1 구동부;
상기 제1 구동부의 회전자에 연동되어 회전하는 임펠러를 가지는 제1 압축부;
상기 제1 구동부로 유입되며 상기 제1 구동부의 내부를 지나 외부로 유출되는 제1 구동부 냉각유체를 상기 제1 압축부로 안내하는 제1 가이드배관;
상기 제1 구동부와 독립적으로 구비되며 회전자와 고정자를 가지는 제2 구동부;
상기 제2 구동부의 회전자에 연동되어 회전하는 임펠러를 가지는 제2 압축부;
상기 제2 구동부로 유입되며 상기 제2 구동부의 내부를 지나 외부로 유출되는 제2 구동부 냉각유체를 상기 제1 압축부로 안내하는 제2 가이드배관; 및
상기 제1 가이드배관 및 제2 가이드배관 중 적어도 하나에 연통되어 구비되는 외부유체 유입배관;으로서, 설정된 외부유체가 상기 외부유체 유입배관을 통하여 상기 제1 압축부로 유입될 수 있도록 구비되는 외부유체 유입배관;을 포함하는 터보기계.A first driver having a rotor and a stator;
A first compression unit having an impeller interlocked with a rotor of the first drive unit;
A first guide pipe flowing into the first driving part and guiding the first driving part cooling fluid flowing out through the inside of the first driving part to the first compression part;
A second driving unit provided independently of the first driving unit and having a rotor and a stator;
A second compression unit having an impeller interlocked with a rotor of the second driving unit;
A second guide pipe flowing into the second driving part and guiding the second driving part cooling fluid flowing out through the inside of the second driving part to the first compression part; And
An external fluid inlet pipe provided in communication with at least one of the first guide pipe and the second guide pipe; an external fluid inlet provided to allow a set external fluid to enter the first compression unit through the external fluid inlet pipe Turbo machine including piping. 청구항 1에 있어서,
상기 외부유체 유입배관은 상기 제1 압축부에 연통되며, 상기 제1 가이드배관 및 상기 제2 가이드배관은 서로 합지되어 상기 외부유체 유입배관에 연통되는 것을 특징으로 하는 터보기계.The method according to claim 1,
The external fluid inlet pipe is in communication with the first compression unit, the first guide pipe and the second guide pipe is laminated with each other turbo machine, characterized in that the communication with the external fluid inlet pipe. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 가이드배관 및 상기 제2 가이드배관 및 상기 외부유체 유입배관 중 하나의 배관은 상기 제1 압축부에 연통되며, 나머지 두 개의 배관은 상기 제1 압축부에 연통된 하나의 배관에 연통되는 것을 특징으로 하는 터보기계. The method according to claim 1,
One pipe of the first guide pipe, the second guide pipe and the external fluid inlet pipe communicates with the first compression part, and the other two pipes communicate with one pipe communicated with the first compression part. Turbo machine, characterized in that. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
상기 외부유체 유입배관은 서로 연통되는 제1 단과 제2 단을 가지며,
상기 제1 단은 상기 제1 압축부에 연통되고, 상기 제2 단은 대기 중에 노출되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 터보기계.The method according to any one of claims 1 to 3,
The external fluid inlet pipe has a first end and a second end in communication with each other,
And the first stage is in communication with the first compression unit, and the second stage is provided to be exposed to the atmosphere. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
상기 외부유체 유입배관은 서로 연통되는 제1 단과 제2 단을 가지며,
상기 제1 단은 상기 제1 압축부에 연통되고, 상기 제2 단은 설정된 외부유체가 저장된 외부유체 저장부에 연통되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 터보기계.The method according to any one of claims 1 to 3,
The external fluid inlet pipe has a first end and a second end in communication with each other,
The first stage is in communication with the first compression unit, the second stage is a turbomachine, characterized in that provided in communication with the external fluid storage unit is stored. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
상기 외부유체 유입배관은 설정된 외부유체의 유입 유량을 조절하는 밸브부재;를 더 가지는 것을 특징으로 하는 터보기계.The method according to any one of claims 1 to 3,
The external fluid inlet pipe further comprises a valve member for adjusting the inflow flow rate of the set external fluid. 청구항 6에 있어서,
상기 밸브부재는 상기 제1 구동부의 회전속도에 연동되어 동작이 제어되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 터보기계.The method of claim 6,
The valve member is a turbomachine, characterized in that the movement is controlled in conjunction with the rotational speed of the first drive unit. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
상기 제1 압축부로부터 배출되는 유체를 상기 제2 압축부로 안내하는 제3 가이드배관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터보기계.The method according to any one of claims 1 to 3,
And a third guide pipe for guiding the fluid discharged from the first compression unit to the second compression unit. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
상기 제1 구동부의 회전자에 연동되어 회전하는 임펠러를 가지며, 상기 제1 압축부와 독립적으로 구비되는 제3 압축부;
상기 제1 압축부에서 배출되는 유체를 상기 제3 압축부로 안내하는 제4 가이드배관; 및
상기 제3 압축부에서 배출되는 유체를 상기 제2 압축부로 안내하는 제5 가이드배관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터보기계.The method according to any one of claims 1 to 3,
A third compression unit having an impeller interlocked with the rotor of the first driving unit and provided independently of the first compression unit;
A fourth guide pipe configured to guide the fluid discharged from the first compression unit to the third compression unit; And
And a fifth guide pipe for guiding the fluid discharged from the third compression unit to the second compression unit. 청구항 2에 있어서,
상기 제1 가이드배관 및 상기 제2 가이드배관의 합지에 의해 서로 혼합된 유체를 상기 외부유체 유입배관에 유입되기 전에 냉각시키는 열교환기가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 터보기계.The method according to claim 2,
And a heat exchanger for cooling the fluid mixed with each other by lamination of the first guide pipe and the second guide pipe before entering the external fluid inlet pipe.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210041880A (en) * 2019-10-08 2021-04-16 주식회사 남원터보원 Air cooling two stage turbo air compressor
KR20210041881A (en) * 2019-10-08 2021-04-16 주식회사 남원터보원 Air cooling three stage turbo air compressor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990075384A (en) * 1998-03-20 1999-10-15 이헌석 Compact Turbo Compressor
KR100530692B1 (en) 2004-02-18 2005-11-24 (주)앤틀 Turbo machine
JP2007332826A (en) 2006-06-13 2007-12-27 Kobe Steel Ltd Centrifugal compressor
JP2012072690A (en) 2010-09-28 2012-04-12 Kobe Steel Ltd Compression device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990075384A (en) * 1998-03-20 1999-10-15 이헌석 Compact Turbo Compressor
KR100530692B1 (en) 2004-02-18 2005-11-24 (주)앤틀 Turbo machine
JP2007332826A (en) 2006-06-13 2007-12-27 Kobe Steel Ltd Centrifugal compressor
JP2012072690A (en) 2010-09-28 2012-04-12 Kobe Steel Ltd Compression device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210041880A (en) * 2019-10-08 2021-04-16 주식회사 남원터보원 Air cooling two stage turbo air compressor
KR20210041881A (en) * 2019-10-08 2021-04-16 주식회사 남원터보원 Air cooling three stage turbo air compressor
KR102259466B1 (en) 2019-10-08 2021-06-02 주식회사 남원터보원 Air cooling two stage turbo air compressor
KR102271259B1 (en) 2019-10-08 2021-06-30 주식회사 남원터보원 Air cooling three stage turbo air compressor

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