KR20180124402A - 터보 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 터보 압축기는 회전력을 발생시키는 스테이터 및 로터와, 상기 로터에 연결되어 회전되는 회전축을 구비하는 구동 유닛; 상기 회전축과 연결되어, 흡입되는 냉매를 상기 회전축의 반경방향으로 가압하도록 이루어지는 임펠러; 및 상기 구동 유닛 및 임펠러를 수용하도록 형성되고, 상기 회전축을 지지하도록 이루어지는 케이싱을 포함하며, 상기 케이싱은, 상기 스테이터가 고정되고 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 제1 쉘; 및 상기 제1 쉘을 감싸도록 형성되고 상기 제1 쉘과 이격 배치됨으로써, 상기 이격되는 공간에 상기 임펠러에 의해 가압된 냉매가 흐르는 쉘 유로를 형성하도록 이루어지는 제2 쉘을 구비한다. 이에 따르면, 토출되는 냉매에 의한 구동 유닛의 냉각이 수행되어 압축기의 효율이 향상될 수 있다.

Description

터보 압축기{TURBO COMPRESSOR}
본 발명은 구동모터에 의해 발생되는 회전력으로 임펠러를 회전시켜 냉매를 압축하는 터보 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 압축기는 크게 용적형 압축기와 터보형 압축기로 나눌 수 있다. 용적형 압축기는 왕복동형이나 회전형과 같이 피스톤이나 베인을 이용하여, 유체를 흡입, 압축한 후 토출하는 방식이다. 반면, 터보형 압축기는 회전요소를 이용하여, 유체를 흡입, 압축한 후 토출하는 방식이다.
용적형 압축기는 원하는 토출압력을 얻기 위하여 흡입체적과 토출체적의 비율을 적절하게 조절하여 압축비를 결정하게 된다. 따라서, 용적형 압축기는 용량 대비 전체 크기를 소형화 하는데 제한을 받게 된다.
터보형 압축기는 터보 블러워(turbo blower)와 유사하나, 터보 블러워에 비해 토출압력이 높고 유량이 작다. 이러한 터보형 압축기는 연속적으로 흐르는 유체에 압력을 증가시키는 것으로, 유체가 축방향으로 흐르는 경우에는 축류형으로, 반경방향으로 흐르는 경우에는 원심형으로 구분된다.
왕복동식 압축기나 회전식 압축기와 같은 용적형 압축기와 달리 터보형 압축기는 회전하는 임펠러의 날개 형상을 최적으로 설계하더라도 가공성과 양산성 및 내구성 등 여러 가지 요인으로 인해 한 번의 압축만으로 원하는 높은 압력비를 얻는 것은 어렵다. 이에, 복수 개의 임펠러를 축방향으로 구비하여 유체를 다단으로 압축하는 다단형 터보 압축기도 알려져 있다.
한편, 구동부는 냉매의 압축을 수행하는 과정에서 고속으로 회전하며 발열이 일어난다. 구동부의 방열 및 냉각을 위한 종래의 기술로는, 별도의 냉각 유체가 구동부를 순환하는 냉각 시스템이 설치되는 경우가 있다. 다만, 이러한 냉각 시스템은 터보 압축기의 장치를 복잡하게 만들고, 고압을 갖는 액체 상태의 냉각 유체를 관리하는데 추가되는 비용과 노력 등이 요구된다.
또 다른 종래의 기술로서, 특허문헌 1과 같이, 흡입되는 냉매가 구동부를 통과하면서 냉각을 수행하고 압축부로 유입되도록 설계되는 구성이 있다. 이러한 구성에 의하면, 흡입되는 냉매의 온도가 상승되어 압축부로 유입되므로 압축일이 증가된다. 즉, 구동부의 냉각이 압축기 효율의 증가 요인으로 작용하지만, 압축일의 증가에 따라 압축기 효율이 일부 감소된다는 점에서 효과에 한계가 존재하는 실정이다.
다른 한편으로, 종래의 터보 압축기는 임펠러의 회전에 의해 냉매가 반경 방향으로 이동되면서 압축이 수행된다. 이를 위해, 임펠러의 외주 측에는 유로 단면적이 점차 증대되는 디퓨저 공간이 형성된다. 디퓨저 공간은, 압축비를 높이기 위해서는 일정 체적이 확보되는 것이 필요하며, 반경 방향으로 압축기의 크기가 결정되는 요인이 된다. 이에, 디퓨저 공간을 새롭게 설계함으로써, 터보 압축기의 소형화 또는 동일 크기 대비 압축 용량의 증대를 꾀할 수 있는 방안을 고려해 볼 수 있다.
공개특허공보 10-2006-0010213 (2006.02.02. 공개)
본 발명의 첫 번째 목적은, 임펠러를 통과한 냉매가 구동부에 대한 냉각을 수행하면서 토출될 수 있도록 이루어지는 터보 압축기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 두 번째 목적은, 임펠러를 통과한 냉매가 회전축의 축방향으로 흐르면서 압축이 수행될 수 있도록 이루어지는 터보 압축기를 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명의 첫 번째 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 터보 압축기는, 회전력을 발생시키는 스테이터 및 로터와, 상기 로터에 연결되어 회전되는 회전축을 구비하는 구동 유닛; 상기 회전축과 연결되어, 흡입되는 냉매를 상기 회전축의 반경방향으로 가압하도록 이루어지는 임펠러; 및 상기 구동 유닛 및 임펠러를 수용하도록 형성되고, 상기 회전축을 지지하도록 이루어지는 케이싱을 포함하며, 상기 케이싱은, 상기 스테이터가 고정되고, 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 제1 쉘; 및 상기 제1 쉘을 감싸도록 형성되고 상기 제1 쉘과 이격 배치됨으로써, 상기 이격되는 공간에 상기 임펠러에 의해 가압된 냉매가 흐르는 쉘 유로를 형성하도록 이루어지는 제2 쉘을 구비한다.
상기 제2 쉘은, 냉매를 흡입하도록 상기 임펠러의 전면을 바라보는 위치에 형성되는 흡입구; 및 상기 쉘 유로를 통과한 냉매를 토출하도록 상기 제2 쉘의 외주면에 관통 형성되는 토출구를 구비할 수 있다.
상기 제1 쉘은, 상기 임펠러와 인접한 일 단부에서 상기 회전축을 지지하는 메인 프레임부; 및 상기 메인 프레임부로부터 상기 회전축의 축방향으로 이격되는 타 단부에 형성되는 개구부를 구비할 수 있다.
상기 제1 쉘은 상기 개구부의 외주 측에 돌출 형성되는 제1 연결부를 더 구비하고, 상기 제2 쉘은, 상기 임펠러와 인접한 일 측에서 상기 임펠러를 둘러싸도록 형성되는 임펠러 하우징부; 및 상기 임펠러 하우징부로부터 상기 회전축의 축방향으로 이격되는 타 측에서 상기 제1 연결부와 대응되는 형상으로 이루어져 서로 결합되는 제2 연결부를 구비할 수 있다.
상기 제2 쉘은 상기 타 측에 연결되고 상기 회전축을 축방향 및 반경방향으로 지지하도록 형성되는 서브 프레임부를 구비할 수 있다.
상기 메인 프레임부와 서브 프레임부는, 각각 상기 회전축의 외주면을 감싸도록 형성되어 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 저널 베어링을 구비하고, 상기 서브 프레임부는 상기 회전축의 외주면에서 돌출 형성되는 스러스트 러너를 상기 축방향으로 지지하도록 형성되는 스러스트 베어링을 구비할 수 있다.
본 발명의 두 번째 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 터보 압축기는, 회전력을 발생시키는 스테이터 및 로터와, 상기 로터에 연결되어 회전되는 회전축을 구비하는 구동 유닛; 상기 회전축과 연결되어, 흡입되는 냉매를 상기 회전축의 반경방향으로 가압하도록 이루어지는 임펠러; 및 상기 구동 유닛 및 임펠러를 수용하도록 형성되고, 상기 회전축을 지지하도록 이루어지는 케이싱을 포함하며, 상기 케이싱은, 상기 스테이터가 고정되고, 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 제1 쉘; 및 상기 제1 쉘을 감싸도록 형성되고 상기 제1 쉘과 이격 배치됨으로써, 상기 이격되는 공간에 상기 임펠러에 의해 가압된 냉매가 흐르는 쉘 유로를 형성하도록 이루어지는 제2 쉘을 구비하고, 상기 쉘 유로는 상기 임펠러로부터 멀어질수록 유로 단면적이 증가되도록 형성된다.
상기 제1 쉘은, 상기 회전축의 축방향으로 연장 형성되는 내측 원통부; 및 상기 임펠러로부터 멀어질수록 상기 내측 원통부의 외경이 감소되도록, 상기 내측 원통부의 외주면에서 점진적으로 리세스되게 형성되는 디퓨저부를 구비할 수 있다.
상기 제1 및 제2 쉘은 상기 축방향으로 서로 이격 배치되고 상기 임펠러를 원주방향으로 감싸도록 연장 형성되어, 상기 이격된 공간에 반경방향 디퓨저를 형성할 수 있다.
상기 제2 쉘은, 상기 회전축의 축방향으로 연장 형성되는 외측 원통부; 및 상기 임펠러로부터 멀어질수록 상기 외측 원통부의 내경이 증가되도록, 상기 외측 원통부의 내주면에서 점진적으로 리세스되게 형성되는 디퓨저부를 구비할 수 있다.
상기 서브 프레임부는, 상기 저널 베어링 및 스러스트 베어링을 통과한 냉매를 수용하도록 형성되는 수용공간; 및 상기 수용공간과 연통되고, 상기 수용공간의 냉매를 상기 임펠러에 흡입시키도록 형성되는 리턴 유로를 구비할 수 있다.
이상에서 설명한 해결 수단에 의해 구성되는 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫 번째, 본 발명의 터보 압축기는 케이싱이 제1 및 제2 쉘 사이 공간에 쉘 유로가 형성되는 이중 쉘 구조를 갖는다. 그리고, 임펠러에 의해 압축된 냉매가 쉘 유로로 흐르면서 구동 유닛의 냉각이 이루어질 수 있다. 따라서, 별도의 냉각 유로 및 냉각 유체가 추가되지 않고 압축 대상이 되는 작동 유체(냉매)에 의한 냉각이 이루어지므로, 구조 단순화 및 경제적인 운전이 가능한 이점이 있다. 또한, 압축 중 또는 압축 후의 토출 냉매를 냉각에 이용하므로, 종래와 같이 압축 전 흡입 냉매에 의하여 냉각이 이루어져 압축일이 커지는 것이 방지될 수 있다.
이중 쉘 구조 중 제1 쉘은, 일 측에는 메인 프레임부, 타 측에는 개구부를 구비할 수 있어, 제 1쉘에 구동 유닛을 고정하는 제작 과정이 용이하게 수행될 수 있다. 아울러, 제1 쉘과 제2 쉘의 결합은 개구부가 위치되는 타 측에, 각각의 내주 측과 외주 측의 결합으로 이루어질 수 있어, 케이싱이 이중 쉘 구조를 갖는 것에 따른 복잡성 및 제작 비용 증가가 최소화될 수 있다.
또한, 각각 제1 쉘에는 메인 프레임부, 제2 쉘에는 서브 프레임부가 형성되어 회전축을 각각의 쉘이 안정적으로 지지할 수 있게 된다. 이에 따라, 임펠러 및 구동 유닛의 신뢰성 있는 동작이 가능하다.
두 번째, 본 발명에 따른 터보 압축기의 쉘 유로는 회전축의 축방향을 따라 유로 단면적이 증대되도록 이루어지며, 이를 위하여 디퓨저부가 형성된다. 이에 따라, 임펠러에 의해 가압된 냉매가 회전축의 축방향으로 쉘 유로를 따라 흐르면서 압축될 수 있다. 임펠러의 외주면과 인접하게 디퓨저 및 볼류트가 형성되는 종래 구조에 비하여, 압축기 구조가 슬림하게 형성될 수 있어, 소형화 또는 동일 크기 대비 용량 증대가 용이하다.
나아가, 서브 프레임부의 후방에는 냉매 수용공간 및 리턴 유로가 형성될 수 있어, 구동 유닛 중심부에 저널 및 스러스트 베어링을 거쳐 흐르는 냉매 흐름이 원활하게 형성될 수 있다. 따라서, 가스 베어링에 의한 지지 및 냉각 효과가 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 압축기를 보인 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 터보 압축기의 종단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터보 압축기를 보인 종단면도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터보 압축기를 보인 종단면도.
이하, 본 발명에 관련된 터보 압축기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
서로 다른 실시예라고 하더라도, 앞선 실시예와 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일·유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 명세서에 개시된 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예들을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 압축기(100)를 보인 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 터보 압축기(100)의 종단면도이다. 도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 따른 터보 압축기(100)는, 구동 유닛(110), 임펠러(120) 및 케이싱(101)을 포함한다.
구동 유닛(110)은 냉매의 압축을 위하여 회전 구동력을 발생시키는 구성요소이다. 구동 유닛(110)은 고정되는 구성요소인 스테이터(111)와, 스테이터(111)의 내 측에 수용되어 스테이터(111)와의 상호 작용에 의해 회전되는 로터(112)를 구비한다. 그리고, 회전되는 로터(112)의 중심부에는 회전축(115)이 결합된다. 구동 유닛(110)은 전기 에너지를 공급 받아 회전축(115)의 회전력을 발생시키도록 작동될 수 잇다.
임펠러(120)는 냉매와 직접 접촉되어 냉매를 압축하는 역할을 수행하는 구성요소이다. 본 발명과 같은 터보 압축기(100)는, 회전축(115)의 축방향에서 유입되는 냉매를 임펠러(120)의 회전에 의해 회전축(115)의 반경방향으로 밀어내는 방식으로 압축할 수 있다. 임펠러(120)는 회전축(115)에 결합되어 일 방향으로 회전되며, 냉매가 유입되는 전방면에는 냉매를 가이드하도록 형성되는 날개부(121)가 형성될 수 있다. 그리고 임펠러(120)의 후방면에는 회전축(115)이 연장되어 구동 유닛(110)과 연결될 수 있다.
다만, 도 2에 도시된 것과 같이, 본 실시예는 단일 압축을 위한 하나의 임펠러(120)가 구비된 예를 개시하고 있으나, 본 발명은 압축비를 높이기 위하여 2개 이상의 임펠러가 구비된 터보 압축기에도 적용될 수 있다.
한편, 본 발명의 케이싱(101)은 구동 유닛(110)과 임펠러(120)가 수용되는 공간을 형성하며, 임펠러(120)에 의해 냉매가 흡입되어 압축된 뒤 토출되는 공간을 제공한다. 또한, 임펠러(120), 회전축(115) 및 로터(112) 등의 회전되는 구성요소가 궁극적으로 고정된 케이싱(101)에 의해 상대 회전 가능하게 지지될 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 압축기(100)는 케이싱(101)이 이중 쉘 구조를 갖는다. 즉, 도 2에 보인 것과 같이, 케이싱(101)은 제1 쉘(130) 및 제2 쉘(140)을 구비한다.
제1 쉘(130)은 구동 유닛(110)을 감싸 지지하는 내측 쉘에 해당한다. 구체적으로, 제1 쉘(130)은 스테이터(111)가 내측면에 고정되고, 회전축(115)을 회전 가능하게 지지한다. 제1 쉘(130)은 회전축(115)의 둘레를 따라 형성되는 로터(112)와 스테이터(111)를 수용하도록, 대략 회전축(115)의 축방향으로 연장되는 형상으로 이루어질 수 있다.
제2 쉘(140)은 제1 쉘(130)과 이격된 공간에 쉘 유로(102)를 형성하는 외측 쉘에 해당한다. 구체적으로, 제2 쉘(140)은 제1 쉘(130)을 감싸도록 이루어지며, 제1 쉘(130)과 이격되도록 배치되어 그 이격되는 공간에 쉘 유로(102)를 형성한다. 제1 쉘(130)을 감싸도록 제2 쉘(140)은 대략 회전축(115)의 축방향으로 연장되는 형상으로 이루어질 수 있고, 이에 따라 쉘 유로(102)도 회전축(115)의 축방향으로 연장되도록 형성될 수 있다.
이때, 쉘 유로(102)는 임펠러(120)를 통과하면서 가압된 냉매가 흐르도록 이루어진다. 이를 위하여, 쉘 유로(102)는 임펠러(120)의 외주 측으로부터 연장되도록 형성될 수 있다. 그리고 도 2에 보인 것과 같이, 제2 쉘(140)은 제1 쉘(130)과, 제1 쉘(130)의 외부에 배치되는 임펠러(120)를 수용하도록 이루어질 수 있다.
아울러, 외측 쉘인 제2 쉘(140)은 흡입구(141)와 토출구(142)를 구비할 수 있다. 흡입구(141)는 냉매가 흡입되도록 임펠러(120)의 전면을 바라보는 위치에 형성될 수 있다. 즉, 임펠러(120)에 구동 유닛(110)이 연결되는 후방 공간의 반대 편인, 날개부(121)가 형성된 임펠러(120)의 전방 공간에 형성될 수 있다. 흡입구(141)는 회전축(115)의 축방향과 나란하게 형성되는 원통형의 공간일 수 있다.
토출구(142)를 통하여는 압축된 냉매가 토출된다. 특히, 본 발명에서는 쉘 유로(102)를 통과한 냉매가 토출되도록 위치된다. 도시된 것처럼, 토출구(142)는 제2 쉘(140)의 외주면을 관통하도록 형성될 수 있고, 흡입구(141) 및 임펠러(120)와는 회전축(115)의 축방향으로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 즉, 임펠러 하우징부(143)와 토출구(142) 사이에는 쉘 유로(102)가 위치되어, 임펠러(120)에 의해 가압되는 냉매가 쉘 유로(102)를 거쳐 토출구(142)로 토출될 수 있다.
이상에서 설명한 구성요소들을 중심으로 본 발명에 따른 터보 압축기(100)의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 구동 유닛(110)에 전력이 공급됨으로써 회전축(115)이 회전되면, 임펠러(120)가 회전되기 시작한다. 임펠러(120)의 회전에 의해, 임펠러(120) 전방의 흡입구(141)에는 임펠러(120) 측을 향하는 압력 구배가 형성되고, 이에 의해 흡입 배관 및 흡입구(141)를 거쳐 냉매가 흡입된다.
대략 회전축(115)의 축방향으로 흡입된 냉매는 회전되는 임펠러(120)에 의해 회전축(115)의 반경방향으로 압축되어 흐르게 된다. 그리고 냉매는 임펠러(120)의 외주에 위치되는 제1 쉘(130)과 제2 쉘(140) 사이 공간인 쉘 유로(102)로 진입하여, 회전축(115)의 축방향으로 제1 쉘(130)의 외주면과 제2 쉘(140)의 내주면 사이로 흐르게 된다. 최종적으로, 냉매는 제2 쉘(140)에 마련되는 토출구(142)를 통하여 압축된 상태로 토출될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 터보 압축기(100)는 이중 쉘 구조에 의해 형성되는 쉘 유로(102)를 통과하여 흐른다. 쉘 유로(102)를 통과하면서, 냉매는 제1 쉘(130) 내부에 수용되는 스테이터(111) 및 로터(112)와 회전축(115)에서 발생되는 열을 회수하도록 작용될 수 있다. 즉, 냉매에 의해, 발열이 일어나는 구동 유닛(110)에 대한 냉각이 수행될 수 있다.
토출 냉매에 의한 냉각이 구현됨으로써, 본 발명은 별도의 냉각 유체 및 냉각 구동부가 추가되지 않고 압축 대상이 되는 작동 유체(냉매)에 의한 냉각이 이루어지므로, 구조 단순화 및 경제적인 운전이 가능한 이점이 있다.
또한, 압축 중 또는 압축 후의 토출 냉매를 냉각에 이용하므로, 종래와 같이 압축 전 흡입 냉매에 의하여 냉각이 이루어져 압축일이 커지는 것이 방지될 수 있다.
나아가, 흡입 냉매는 토출 냉매에 비하여 압력이 낮아 상대적으로 큰 체적 유량을 갖는데, 이 경우 유동 저항에 의한 손실도 크게 발생될 수 있다. 흡입 냉매의 유동 손실은 임펠러(120)를 회전시키는 입력일의 증대와 직결되므로, 본 발명에 따라 토출 냉매를 냉각에 이용하는 경우가 더 효과적이다.
이하에서는, 앞서 설명한 제1 및 제2 쉘(130, 140)로 이루어지는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 압축기(100)의 케이싱(101)의 상세한 형상 및 결합 관계에 대하여 설명한다. 특히, 본 발명의 제1 및 제2 쉘(130, 140) 구조는, 하나의 케이싱(101) 구조로 간결하게 결합되도록 이루어지는 본 발명의 목적과 관련하여 설명될 수 있다.
우선, 제1 쉘(130)은 메인 프레임부(131)와 개구부(132)를 구비할 수 있다. 메인 프레임부(131)는 회전축(115)을 회전 가능하게 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 도 2에 도시된 것처럼, 메인 프레임부(131)는 제1 쉘(130)의 일 단부인 임펠러(120)와 구동 유닛(110) 사이에 개재될 수 있다.
메인 프레임부(131)의 중심부에는 메인 축구멍(131a)이 형성되고, 메인 축구멍(131a)에는 회전축(115)이 관통될 수 있다. 메인 축구멍(131a)의 내주면에는 회전축(115)을 회전 가능하게 지지하기 위한 저널 베어링(103)이 장착될 수 있다. 저널 베어링(103)에 대하여는 후술한다.
개구부(132)는, 구동 유닛(110)을 중심으로 메인 프레임부(131)가 형성되는 일 단부의 반대편인 타 단부에 형성될 수 있다. 개구부(132)는 대략 원통형으로 이루어져 제1 쉘(130)의 내부 공간을 개방하도록 이루어질 수 있다. 개구부(132)를 통하여 제1 쉘(130) 내부에 스테이터(111)가 삽입 고정될 수 있고, 또한, 로터(112) 및 회전축(115)이 삽입 장착될 수 있다.
다음으로, 제1 쉘(130)은 제1 연결부(133)를 더 구비할 수 있다. 제1 연결부(133)는 제2 쉘(140)과의 결합을 위한 구성요소이다. 도 2에 보인 것처럼, 제1 연결부(133)는 개구부(132)가 형성되는 타 단부에 위치될 수 있다. 제1 연결부(133)는 개구부(132)의 외주 측에서 회전축(115)의 반경방향으로 돌출되고, 제1 쉘(130)의 둘레를 따라 링 형상으로 연장 형성될 수 있다.
한편, 제2 쉘(140)은 임펠러 하우징부(143)와 제2 연결부(144)를 구비할 수 있다. 임펠러 하우징부(143)는, 임펠러(120)가 위치되는 일 측에 형성되고 임펠러(120)를 둘러싸는 형상으로 이루어질 수 있다. 임펠러 하우징부(143)는 제2 쉘(140)의 일 단부에 형성되는 흡입구(141)와 연결되는 공간으로 이루어질 수 있다. 임펠러 하우징부(143)는 임펠러(120)를 수용하고, 임펠러(120)에 의해 가압되는 냉매를 가이드하는 형상을 가질 수 있다.
제2 연결부(144)는 제1 쉘(130)의 제1 연결부(133)와 결합을 이루기 위한 구성요소이다. 제2 연결부(144)는 임펠러 하우징부(143)가 형성되는 일 측의 반대편인 제2 쉘(140)의 타 측에 형성될 수 있다. 제2 연결부(144)는 제1 연결부(133)의 외주면과 대응되는 형상으로 이루어져, 제1 연결부(133)와 서로 고정 결합될 수 있다.
제2 연결부(144)는 제1 연결부(133)의 외주면에 결합되는 링부(142a)와, 제1 쉘(130)의 타 단부를 형성하는 제1 연결부(133)의 단부에 결합되는 플랜지부(142b)를 구비할 수 있다. 제2 연결부(144)의 링부(142a)와 플랜지부(142b)에 의해, 제2 쉘(140)은 제1 쉘(130)을 회전축(115)의 반경방향 및 축방향으로 지지할 수 있다.
한편, 제2 연결부(144)는 제2 쉘(140)의 외측 원통부(145)와 별도로 제작되어 서로 조립되는 구성요소일 수 있다. 여기서 외측 원통부(145)는, 제2 쉘(140)에서 회전축(115)의 축방향으로 연장 형성되는 원통형의 몸체를 의미한다. 제1 쉘(130)이 외측 원통부(145)에 삽입된 뒤, 제2 연결부(144)가 제1 쉘(130)의 제1 연결부(133)와 결합되도록 외측 원통부(145)의 내주면에 조립되어 고정됨으로써, 제1 쉘(130) 내부에 제2 쉘(140)이 위치되어 고정될 수 있다.
다만, 제2 연결부(144)가 외측 원통부(145)와 먼저 고정된 뒤, 제1 쉘(130)이 제2 쉘(140)의 일 측으로 삽입 장착되고, 임펠러 하우징부(143)가 외측 원통부(145)에 고정되는 순서로 조립이 이루어질 수도 있다.
이상에서와 같이, 제1 쉘(130)에는 타 단부를 통하여 구동 유닛(110)이 삽입 장착될 수 있고, 제2 쉘(140)에는 양 단부 중 어느 한 방향으로 제1 쉘(130)이 삽입 장착될 수 있다. 이러한 결합 구조를 가짐으로써, 본 발명에 따른 터보 압축기(100)의 케이싱(101) 결합 구조가 간결하게 구현될 수 있고, 제작 비용의 증가가 최소화될 수 있는 효과가 있다. 종래 단일한 쉘 구조를 갖는 경우에도 임펠러(120)를 감싸는 케이스와 구동부를 감싸는 케이스는 서로 분리된 구조를 이루었고, 임펠러(120)의 반대편 단부도 분리되는 케이스 구조로 이루어져 있었다. 이러한 종래의 단일한 쉘 구조와 비교할 때, 본 발명에 따른 이중 쉘 구조는 그 조립 복잡성을 더 증대시키지 않는다.
본 발명과 같은 터보 압축기(100)는, 회전축(115)을 반경방향 및 축방향으로 지지하도록 베어링 구조를 구비한다. 본 실시예의 터보 압축기(100)는 제1 쉘(130)과 제2 쉘(140)에 베어링 구조가 고르게 분배되는 구조를 갖는다.
앞서 설명한 바와 같이, 제1 쉘(130)은 메인 프레임부(131)를 포함하고, 메인 프레임부(131)는 메인 축구멍(131a)에 장착되는 저널 베어링(103)을 구비할 수 있다. 이와 함께, 본 발명의 제2 쉘(140)은 서브 프레임부(146)를 구비할 수 있다.
서브 프레임부(146)는 제2 연결부(144)가 결합되는 제2 쉘(140)의 타 측에 결합될 수 있다. 서브 프레임부(146)는 회전축(115)을 축방향 및 반경방향으로 지지하도록 이루어질 수 있다. 메인 프레임부(131)의 저널 베어링(103)과 유사하게, 서브 프레임부(146)는 회전축(115)이 관통 형성되는 서브 축구멍(146a)을 구비할 수 있다. 서브 축구멍(146a)의 내주면에는 회전축(115)을 반경방향으로 지지하도록 이루어지는 저널 베어링(103)이 장착될 수 있다.
또한, 서브 프레임부(146)는 스러스트 베어링(104)을 구비할 수 있다. 스러스트 베어링(104)은 본 발명에 따른 터보 압축기(100)의 동작 시, 임펠러(120) 전후방 공간의 냉매 압력 차에 의해 생성되는 추력(thrust)에 의한 변위를 제한하기 위한 구성요소이다.
회전축(115)의 변위를 제한하기 위하여, 회전축(115)에는 스러스트 러너(115a)가 고정 결합될 수 있다. 도 2에 보인 것과 같이, 스러스트 러너(115a)는 회전축(115)의 외주면에서 반경방향으로 돌출 형성되는 원판형의 부재일 수 있다.
스러스트 베어링(104)은 스러스트 러너(115a)가 회전 마찰되면서 지지될 수 있도록 이루어진다. 본 실시예에서 스러스트 베어링(104)은 서브 프레임부(146)와 제2 연결부(144)에 각각 형성되어 스러스트 러너(115a)를 전후 양 면에서 지지할 수 있도록 배치될 수 있다. 스러스트 베어링(104)에 의해, 본 실시예의 임펠러(120)에서 회전축(115)의 축방향(예를 들면, 도 2의 하 측에서 상 측으로 향하는 방향)으로 생성되는 추력에 의한 변위가 제한될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 터보 압축기(100)는 고속 회전을 구현하기 위하여, 도시된 바와 같이 가스 베어링이 채용될 수 있다. 가스 베어링은 볼 베어링과는 달리, 냉매 또는 오일에 의한 넓은 윤활면이 형성되어 큰 하중의 지지가 가능하고, 교체가 용이한 이점이 있다. 또한, 볼 베어링에 비하여 고속 회전이 구현될 수 있다.
구체적으로, 저널 베어링(103)과 스러스트 베어링(104) 각각은, 범프 포일(bump foil)과 탑 포일(top foil)을 구비할 수 있다. 회전축(115) 또는 스러스트 러너(115a)의 고속 회전 시 범프 포일이 탄성적으로 눌려, 탑 포일과 회전축(115) 사이에 공기 층이 형성되고, 공기 층에 의해 회전축(115)이 지지되는 형태로 동작될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 제1 쉘(130)의 메인 프레임부(131)와 제2 쉘(140)의 서브 프레임부(146) 각각에 저널 베어링(103)이 분배되어 설치될 수 있다. 그리고 스러스트 베어링(104)은, 스러스트 러너(115a)를 중심으로 제2 쉘(140)의 제2 연결부(144)와 서브 프레임부(146) 사이에 설치될 수 있다. 이러한 구조에 의해, 회전축(115)이 각각의 쉘에 의해 안정적으로 지지될 수 있고, 임펠러(120)의 동작 신뢰성이 보장될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 케이싱(101) 구조가 제1 쉘(130)과 제2 쉘(140)로 이루어져 그 간극에 압축된 냉매가 흘러 구동 유닛(110)의 냉각을 수행할 수 있는 본 발명의 특징에 대해 설명하였다. 이하에서는 본 발명의 다른 과제로서 쉘 유로(102)를 통과하면서 냉매가 압축될 수 있는 본 발명의 구성에 대하여 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 압축기(100)에서 쉘 유로(102)는 임펠러(120)에서 멀어질수록 유로 단면적이 증가되도록 형성될 수 있다. 즉 쉘 유로(102)는, 제1 및 제2 쉘(130, 140)의 일 측으로부터 타 측으로 회전축(115)의 축방향으로 연장될수록 유로 단면적이 증가되도록 이루어질 수 있다. 이러한 구성은, 쉘 유로(102)를 통과하는 냉매를 압축하는 디퓨저 역할을 수행하기 위한 것이다.
구체적으로 케이싱(101)의 제1 쉘(130)은, 내측 원통부(134) 및 디퓨저부(135)를 구비할 수 있다. 내측 원통부(134)는 제1 쉘(130)의 기본적인 구조를 이루는 부분이며, 디퓨저부(135)는 앞서 설명한 디퓨저 역할을 수행하기 위한 구성요소이다.
내측 원통부(134)는, 구동 유닛(110)을 수용하도록 회전축(115)의 축방향으로 연장되는 원통 형상으로 이루어진다. 내측 원통부(134)의 내주면에는 스테이터(111)가 고정되고, 스테이터(111)의 내주 측에 로터(112) 및 회전축(115)이 수용될 수 있다. 내측 원통부(134)의 일 단부에는 앞서 설명한 메인 프레임부(131), 타 단부에는 앞서 설명한 개구부(132) 및 제1 연결부(133)가 형성될 수 있다.
디퓨저부(135)는, 내측 원통부(134)의 외주면에서 리세스되도록 형성될 수 있다. 특히, 임펠러(120)로부터 멀어지는 방향으로 내측 원통부(134) 전체의 외경을 감소시키도록 점진적으로 리세스되게 형성될 수 있다. 즉, 디퓨저부(135)는 회전축(115)의 축방향으로 연장되면서 일정 각도로 구배를 형성하도록 이루어지는 부분이 될 수 있다.
디퓨저부(135)의 회전축(115)의 축방향에 대한 기울기와, 디퓨저부(135)에 의해 형성되는 유로 단면적의 변화의 비는, 달성하고자 하는 냉매의 압축비를 고려하여 설계될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 보인 회전축(115)의 축방향에 대한 기울기(θ)는, 대략 10° 내지 15°로 기울어져 쉘 유로(102)의 단면적을 확대시키도록 이루어질 수 있다. 또한, 도 2에 보인 디퓨저부(135) 전단에서의 쉘 유로(102)의 반경방향 폭(a)과 디퓨저부(135)의 후단에서의 쉘 유로(102)의 반경방향 폭(b)에 의해 형성되는 유로 단면적 확장 비율은 대략 1.5 내지 2의 값을 갖도록 설계될 수 있다. 이러한 기울기 또는 비율로 디퓨저부(135)를 형성함으로써, 회전축(115)의 축방향으로 냉매가 흐르는 과정에서 냉매의 압축이 충분히 진행될 수 있다.
디퓨저부(135)가 형성됨에 따라, 임펠러(120)에 의해 회전축(115)의 반경방향으로 가압된 냉매가 회전축(115)의 축방향으로 쉘 유로(102)를 따라 흐르면서 압축이 수행될 수 있게 된다. 이러한 본 발명의 케이싱(101) 구조에 의해, 종래 임펠러의 외주면과 인접하게 디퓨저 및 볼류트가 형성되는 종래 구조에 비하여, 본 발명의 터보 압축기(100)의 구조가 슬림하게 형성될 수 있다.
구체적으로, 종래의 디퓨저 및 볼류트는 임펠러의 외주 측에서 반경방향으로 연장되는 형상으로 이루어지고, 다른 한편으로 구동부가 연결되는 축방향으로 연장되는 형상으로 이루어져 있었다. 이에 따라, 압축기의 용량을 증대시키기 위하여 반경방향과 축방향으로 크기를 증대시켜 공간 활용이 용이하지 않았다.
이와 달리 본 발명에 따른 터보 압축기(100)는, 대형화를 위하여 구동 유닛(110)과 디퓨저 크기가 회전축(115)의 축방향을 중심으로 증대되는 설계가 가능하다. 이에 따라, 압축기가 설치되는 공간을 최대한 활용하여 압축기 용량을 증대시키는 것이 용이하다. 또한 다른 관점에서, 동일 용량 대비 본 발명의 터보 압축기(100)가 종래 압축기에 비해 더 슬림한 공간을 차지하므로, 압축기의 소형화에 유리한 이점이 있다.
또한, 본 실시예에 따른 터보 압축기(100)의 디퓨저 구조는, 반드시 한 방향, 즉 회전축(115)의 축방향으로만 냉매가 압축되도록 이루어질 필요는 없다. 도 2에 도시된 것처럼, 제1 및 제2 쉘(130, 140)은 반경방향 디퓨저(105)를 형성하도록 이루어질 수 있다.
반경방향 디퓨저(105)는 제1 쉘(130)과 제2 쉘(140)이 이격되는 공간인 쉘 유로(102)에서, 임펠러(120)를 원주방향으로 감싸는 입구 측에 형성될 수 있다. 구체적으로는, 임펠러(120)의 외주부에서 제1 쉘(130)의 메인 프레임부(131)를 따라 회전축(115)의 반경방향으로 연장되는 공간이 반경방향 디퓨저(105)가 될 수 있다.
반경방향 디퓨저(105) 공간은, 냉매가 회전축(115)의 반경방향으로 흐르면서 반경 증가에 따라 유로 단면적이 확대되므로, 반드시 제1 쉘(130)과 제2 쉘(140) 사이의 간극을 증대시키도록 형성될 필요는 없다. 다만, 더 높은 압축비를 얻기 위하여, 제1 쉘(130)과 제2 쉘(140) 사이의 간격이 회전축(115)의 반경방향으로 확대되도록 설계될 수도 있다.
도 2에 보인 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 냉매는 임펠러(120)에 의해 가압되어 반경방향 디퓨저(105)를 통과하면서 일차적으로 압축되고, 회전축(115)의 축방향으로 연장되는 디퓨저부(135)를 통과하면서 압축이 계속 진행될 수 있다. 이러한 구조에 의해, 디퓨저를 반경방향으로 더 증대시키지 않고도 냉매의 압축 효과가 극대화될 수 있게 된다.
한편, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터보 압축기(200)를 보인 종단면도이다. 본 실시예에서는, 앞선 일 실시예와 달리 디퓨저부(235)가 제2 쉘(240) 측에 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 케이싱(101)의 제2 쉘(240)은, 외측 원통부(245) 및 디퓨저부(235)를 구비할 수 있다. 외측 원통부(245)는, 회전축(115)의 축방향으로 연장 형성되고 제1 쉘(130)을 그 내측에 수용하도록 원통형으로 이루어지는 부분일 수 있다. 외측 원통부(245)의 일 단부에는 임펠러 하우징부(243)가 형성되고, 타 단부에는 제2 연결부(244)와 서브 프레임부(246)가 결합될 수 있다.
본 실시예의 디퓨저부(235)는 외측 원통부(245)의 내주면에서 점차적으로 리세스되게 형성될 수 있다. 즉 디퓨저부(235)는, 회전축(115)의 축방향으로 임펠러(120)로부터 멀어질수록 외측 원통부(245)의 내경이 증가되게 내주면에 경사를 형성할 수 있다. 앞선 일 실시예에서 설명한 바와 같이, 디퓨저부(235)의 기울기나, 쉘 유로(102)의 폭 변화의 비는 냉매 압축비를 고려하여 설계될 수 있다.
본 실시예와 같이 디퓨저부(235)가 제2 쉘(240)의 내주면에 형성되는 경우는, 제1 쉘(130)의 두께가 기울기 변화를 고려하여 더 확보되지 않아도 되므로, 일 실시예에 비하여 제1 쉘(130)의 두께가 얇게 형성될 수 있다. 냉매는 쉘 유로(102)를 흐르면서 제1 쉘(130) 내부의 구동 유닛(110)의 냉각을 수행하므로, 제1 쉘(130)의 두께가 얇아지는 본 실시예에서 구동 유닛(110)의 냉각 효과는 더 향상될 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 본 실시예는 제1 쉘(130)의 내측에 냉매가 순환될 수 있는 구조를 갖는다. 이를 위하여, 제2 쉘(240)의 타 단에 결합되는 서브 프레임부(246)는 수용공간(247) 및 리턴 유로(248)를 포함한다.
앞서 설명한 일 실시예와 동일하게, 본 실시예의 제2 쉘(240)의 타 단에는 서브 프레임부(246)가 결합된다. 그리고, 서브 프레임부(246)는 제2 쉘(240)의 제2 연결부(244)와 함께, 회전축(115)에 고정되는 스러스트 러너(115a)를 지지하는 스러스트 베어링(104)을 구비할 수 있다. 또한, 서브 프레임부(246)에는 서브 축구멍(246a)이 형성되어 회전축(115)을 반경방향으로 지지하는 저널 베어링(103)이 장착될 수 있다.
본 발명에서 스러스트 베어링(104) 및 저널 베어링(103)은, 앞서 설명한 바와 같이 냉매 및 오일에 의해 윤활면을 형성하는 가스 베어링으로 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 터보 압축기(100)의 작동 시, 임펠러(120) 후방면으로부터 윤활면들을 거쳐 냉매가 흐를 수 있다.
본 실시예에서 수용공간(247)은 위 저널 베어링(103) 및 스러스트 베어링(104)의 윤활면을 통과한 냉매가 모이도록 이루어지는 서브 프레임부(246)의 내부 공간일 수 있다. 아울러, 도 3에 보인 것처럼, 리턴 유로(248)는 수용공간(247)과 흡입구(141, 또는 흡입배관)를 서로 연통시키도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 수용공간(247)으로 흘러들어온 냉매는 리턴 유로(248)를 거쳐 흡입구(141) 측으로 흘러 다시 임펠러(120)에 흡입될 수 있다.
수용공간(247) 및 리턴 유로(248)가 추가됨으로써, 제1 쉘(130) 내부에는 윤활면들을 통과하여 냉매가 순환되는 흐름이 형성될 수 있다. 즉, 냉매는 메인 프레임부(131)의 저널 베어링(103) 면을 통과하고, 스테이터(111)와 로터(112) 사이의 간극을 통과하여, 서브 프레임부(246)의 스러스트 베어링(104) 및 저널 베어링(103)을 통과하도록 흐를 수 있다. 수용공간(247)에 도달한 냉매는 리턴 유로(248)를 따라 흡입구(141) 측으로 회수될 수 있다. 결과적으로, 냉매는 가스 베어링 면의 지지 역할과 함께, 윤활면의 냉각 및 구동 유닛(110)의 냉각을 보다 직접적으로 수행할 수 있게 된다. 냉각 효과의 향상은 본 발명의 터보 압축기(100)의 효율 향상에 기여할 수 있다.
다른 한편으로, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터보 압축기(300)를 보인 종단면도이다. 도 4의 본 발명의 또 다른 실시예는 앞서 다른 실시예에서 설명한 리턴 유로(318)가 회전축(115)을 관통하도록 형성되는 경우를 보인 것이다.
도시된 것과 같이, 리턴 유로(318)는 수용공간(247)의 냉매를 흡입구(141) 측으로 되돌리기 위하여, 회전축(115)을 관통하도록 형성될 수 있다. 회전축(115)을 관통하는 가공이 추가로 요구되지만, 위 다른 실시예와 같이 리턴 유로(318)를 외부에 형성하는 재료 및 가공 과정은 생략될 수 있다. 아울러, 본 실시예의 경우에는, 냉매가 회전축(115)을 관통하여 흐르면서 회전축(115) 및 내부 구성요소에 대한 냉각을 한 차례 더 수행할 수 있다. 이에 따라, 냉각 효과가 더욱 향상될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 터보 압축기를 실시하기 위한 실시예들에 불과한 것으로서, 본 발명은 이상의 실시예들에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.
100, 200, 300: 터보 압축기 101: 케이싱
102: 쉘 유로 103: 저널 베어링
104: 스러스트 베어링 105: 반경방향 디퓨저
110: 구동 유닛 111: 스테이터
112: 로터 115: 회전축
120: 임펠러 121: 날개부
130: 제1 쉘 131: 메인 프레임부
132: 개구부 133: 제1 연결부
134: 내측 원통부 135, 235: 디퓨저부
140, 240: 제2 쉘 141: 흡입구
142: 토출구 143, 243: 임펠러 하우징부
144, 244: 제2 연결부 145, 245: 외측 원통부
146, 246: 서브 프레임부 247: 수용공간
248, 318: 리턴 유로

Claims (11)

  1. 회전력을 발생시키는 스테이터 및 로터와, 상기 로터에 연결되어 회전되는 회전축을 구비하는 구동 유닛;
    상기 회전축과 연결되어, 흡입되는 냉매를 상기 회전축의 반경방향으로 가압하도록 이루어지는 임펠러; 및
    상기 구동 유닛 및 임펠러를 수용하도록 형성되고, 상기 회전축을 지지하도록 이루어지는 케이싱을 포함하며,
    상기 케이싱은,
    상기 스테이터가 고정되고, 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 제1 쉘; 및
    상기 제1 쉘을 감싸도록 형성되고 상기 제1 쉘과 이격 배치됨으로써, 상기 이격되는 공간에 상기 임펠러에 의해 가압된 냉매가 흐르는 쉘 유로를 형성하도록 이루어지는 제2 쉘을 구비하는 터보 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 쉘은,
    냉매를 흡입하도록 상기 임펠러의 전면을 바라보는 위치에 형성되는 흡입구; 및
    상기 쉘 유로를 통과한 냉매를 토출하도록 상기 제2 쉘의 외주면에 관통 형성되는 토출구를 구비하는 터보 압축기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 쉘은,
    상기 임펠러와 인접한 일 단부에서 상기 회전축을 지지하는 메인 프레임부; 및
    상기 메인 프레임부로부터 상기 회전축의 축방향으로 이격되는 타 단부에 형성되는 개구부를 구비하는 터보 압축기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 쉘은 상기 개구부의 외주 측에 돌출 형성되는 제1 연결부를 더 구비하고,
    상기 제2 쉘은,
    상기 임펠러와 인접한 일 측에서 상기 임펠러를 둘러싸도록 형성되는 임펠러 하우징부; 및
    상기 임펠러 하우징부로부터 상기 회전축의 축방향으로 이격되는 타 측에서 상기 제1 연결부와 대응되는 형상으로 이루어져 서로 결합되는 제2 연결부를 구비하는 터보 압축기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 쉘은 상기 타 측에 연결되고 상기 회전축을 축방향 및 반경방향으로 지지하도록 형성되는 서브 프레임부를 구비하는 터보 압축기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 메인 프레임부와 서브 프레임부는, 각각 상기 회전축의 외주면을 감싸도록 형성되어 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 저널 베어링을 구비하고,
    상기 서브 프레임부는 상기 회전축의 외주면에서 돌출 형성되는 스러스트 러너를 상기 축방향으로 지지하도록 형성되는 스러스트 베어링을 구비하는 터보 압축기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 쉘 유로는 상기 임펠러로부터 멀어질수록 유로 단면적이 증가되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 쉘은,
    상기 회전축의 축방향으로 연장 형성되는 내측 원통부; 및
    상기 임펠러로부터 멀어질수록 상기 내측 원통부의 외경이 감소되도록, 상기 내측 원통부의 외주면에서 점진적으로 리세스되게 형성되는 디퓨저부를 구비하는 터보 압축기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 쉘은 상기 축방향으로 서로 이격 배치되고 상기 임펠러를 원주방향으로 감싸도록 연장 형성되어, 상기 이격된 공간에 반경방향 디퓨저를 형성하는 것을 특징으로 하는 터보 압축기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 쉘은,
    상기 회전축의 축방향으로 연장 형성되는 외측 원통부; 및
    상기 임펠러로부터 멀어질수록 상기 외측 원통부의 내경이 증가되도록, 상기 외측 원통부의 내주면에서 점진적으로 리세스되게 형성되는 디퓨저부를 구비하는 터보 압축기.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 서브 프레임부는,
    상기 저널 베어링 및 스러스트 베어링을 통과한 냉매를 수용하도록 형성되는 수용공간; 및
    상기 수용공간과 연통되고, 상기 수용공간의 냉매를 상기 임펠러에 흡입시키도록 형성되는 리턴 유로를 구비하는 터보 압축기.
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