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KR101025767B1 - 터빈에 의해 냉각되는 압축기 - Google Patents

터빈에 의해 냉각되는 압축기 Download PDF

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KR101025767B1
KR101025767B1 KR1020030035413A KR20030035413A KR101025767B1 KR 101025767 B1 KR101025767 B1 KR 101025767B1 KR 1020030035413 A KR1020030035413 A KR 1020030035413A KR 20030035413 A KR20030035413 A KR 20030035413A KR 101025767 B1 KR101025767 B1 KR 101025767B1
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cooling
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김진태
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삼성테크윈 주식회사
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Abstract

본 발명은 터빈에 의해 냉각되는 압축기에 관한 것이다. 본 발명에 의한 터빈에 의해 냉각되는 압축기는, 적어도 하나 이상이 직렬로 연결되어, 외기를 압축하여 압축공기를 생성하는 압축수단과; 상기 압축 공기를 냉각하여, 외부로 출력되는 출력 공기를 생성하는 냉각수단; 및 상기 냉각수단으로부터 공기를 입력받아 팽창시켜, 상기 압축 공기를 냉각시키는 저온의 냉각 공기를 생성하는 터빈을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 간단하고 소형화된 압축기를 얻을 수 있다.

Description

터빈에 의해 냉각되는 압축기{Compressor cooled by turbine}
도 1은 종래의 압축기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 내지 도 6은 각각 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, 터빈에 의해 냉각되는 압축기를 개략적으로 도시한 블록도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
2, 3, 4, 5, 6: 압축기 21: 압축수단
23: 구동수단 24: 냉각수단
34: 열교환기 26, 46: 터빈
27, 47: 베어링 41: 제1 압축수단
42: 제2 압축수단 43: 구동수단
44, 54, 64: 제1 냉각수단 45, 65: 제2 냉각수단
본 발명은 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각탑 형식으로 활용되는 터빈에 의하여 냉각되어, 열교환기를 대체할 수 있는 터빈에 의해 냉각되는 압축기에 관한 것이다.
용접 또는 도장 등의 작업이 이루어지거나, 다양한 공압 설비들이 사용되는 생산 현장이나 기타의 다양한 용도로 압축 공기가 다양하게 사용된다. 이러한 압축 공기를 얻기 위하여 압축기가 사용되는데, 압축기가 정상적으로 작동하고 적당한 사용 온도를 갖는 압축 공기를 공급하기 위하여 압축기 혹은 압축 공기에 발생하는 열을 냉각시킬 필요가 있다.
통상적으로, 압축기 혹은 압축 공기의 열을 냉각시키기 위하여, 다양한 형태의 열교환기가 사용될 수 있다. 특히, 상대적으로 낮은 온도의 물을 순환시켜 냉각시키는 수냉식 열교환기가 많이 사용된다.
도 1은 수냉식 열교환기에 의해 냉각되는 종래의 압축기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 도시된 압축기(1)는 2개의 압축 수단이 다단으로 연결되어, 외부로부터 들어오는 공기를 다단으로 압축하여 출력하는 압축기로서, 소정의 열교환기에 의하여 압축 공기가 냉각된다. 이를 위하여, 상기 압축기(1)는 제1 및 제2 압축수단(11, 12), 구동수단(13), 인터쿨러(intercooler, 14), 애프터쿨러(aftercooler, 15), 및 냉각탑(16)을 구비하여 이루어진다.
압축기(1)에서는 제1 압축수단(11)과 제2 압축수단(12)이 순차적으로 연결되어, 외부로부터 들어오는 공기를 압축하여 내보낸다. 이때, 제1 압축수단(11) 및 제2 압축수단(12)에는 제1 압축수단(11) 및 제2 압축수단(12) 각각을 구동하는 소정의 구동수단(14)이 연결된다. 이때 상기 구동수단(13)에 의하여 회전되는 압축기의 회전축은 소정의 베어링(17)에 의해 지지된다.
일반적으로, 제1 및 제2 압축수단(11, 12)에 의하여 공기가 압축되면, 공기의 온도가 상승한다. 통상, 외부 온도가 35℃인 경우, 내부의 압축 공기의 온도는 100℃에 달한다. 따라서, 이를 냉각시키기 위한 냉각수단으로 소정의 열교환기가 필요하다. 특히, 도시된 바와 같은 다단 압축기의 예에서는 인터쿨러(14)와 애프터쿨러(15)가 필요하다.
제1 압축수단(11)과 제2 압축수단(12)은 소정의 공압 라인들(18)에 의해 연결되는데, 상기 제1 압축수단(11)과 제2 압축 수단(12) 사이에는 인터쿨러(14)가 설치된다. 상기 인터쿨러(14)에 의하여, 제1 압축수단(11)에서 일차적으로 압축된 공기가 1차 냉각되어 제2 압축수단(12)에 입력되고, 제2 압축수단(12)에서 다시 2차 압축된다.
또한, 제2 압축수단(12)에서 압축된 압축 공기는 애프터쿨러(15)에서 다시 냉각되어 출력된다. 이때, 수냉식 열교환기로 이루어진 인터쿨러(14)와 애프터쿨러(15)에는 내부에 압축된 고온의 공기를 계속적으로 냉각시키기 위하여, 차가운 물이 상기 냉각탑(16)에서 냉각되어 물 공급 라인들(19)을 통하여 지속적으로 순환 공급되어야 한다.
수냉식 열교환기를 사용하는 경우에는, 물을 순환시키는 물 공급라인들과 물을 냉각시키는 냉각탑 등의 주변장치가 필요하여, 압축기를 단독 시스템으로 구성하기 어려워지는 문제점이 있다. 또한, 물이 항상 필요하고, 물의 오염으로 인하여 자주 갈아주어야 하는 등의 번거로운 유지 보수 작업이 필요한 문제점이 있다.
드물게 공냉식 열교환기를 사용하는 경우에도, 더운 지방에서와 같이 외기의 온도가 고온이면, 높은 외기 온도의 공기로 냉각시키게 되므로, 2단 입구 가스의 온도를 낮추기 위해 열교환기의 부피가 커지거나, 원하는 온도가 외기의 온도와 비슷하거나 낮으면 원하는 온도로 냉각되지 않을 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 열교환기를 대체할 수 있는 터빈에 의해 냉각되는 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 터빈에 의해 냉각되는 압축기는, 적어도 하나 이상이 직렬로 연결되어, 외기를 압축하여 압축공기를 생성하는 압축수단과; 상기 압축 공기를 냉각하여, 외부로 출력되는 출력 공기를 생성하는 냉각수단; 및 상기 냉각수단으로부터 공기를 입력받아 팽창시켜, 상기 압축 공기를 냉각시키는 저온의 냉각 공기를 생성하는 터빈을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각수단이, 상기 터빈에서 생성된 상기 냉각 공기를 입력받아, 상기 냉각 공기와 상기 압축 공기를 혼합하여, 상기 출력 공기를 생성하는 혼합수단인 것이 바람직하다.
또한, 상기 냉각수단이, 상기 터빈에서 생성된 상기 냉각 공기를 입력받아, 상기 냉각 공기로 상기 압축 공기를 냉각시켜, 상기 출력 공기를 생성하는 열교환기인 것이 바람직하다.
상기 터빈의 회전축이 상기 압축수단의 회전축과 연결되고, 상기 출력 공기 로 상기 터빈을 회전시켜, 상기 압축수단에 구동력을 추가적으로 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 터빈에 의해 냉각되는 압축기는, 외기를 압축하여 제1 압축공기를 생성하는 제1 압축수단과; 상기 제1 압축공기를 냉각하여 제2 압축공기를 생성하는 제1 냉각수단과; 상기 제2 압축공기를 압축하여 제3 압축공기를 생성하는 제2 압축수단과; 상기 제3 압축공기를 냉각하여, 외부로 출력되는 출력 공기를 생성하는 제2 냉각수단; 및 상기 제2 냉각수단으로부터 공기를 입력받아 팽창시켜, 저온의 냉각 공기를 생성하는 터빈을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 냉각탑 형식으로 활용되는 터빈에 의하여 외기 온도보다 훨씬 낮은 유체로 압축 공기를 냉각시키므로, 고온의 압축 공기를 냉각시키기 위해 필요한 열교환기를 대체할 수 있다. 또한, 열교환기를 공냉식으로 하는 경우에 물이 필요하지 않으므로, 물 공급 라인들이나 냉각탑 등의 설비가 필요하지 아니하여, 간단하고 소형화된 압축기를 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예로서, 터빈에 의해 냉각되는 압축기를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도면을 참조하면, 터빈에 의해 냉각되는 압축기(2)는, 소정의 구동수단(23)에 의하여 구동되는 적어도 하나 이상의 압축수단(21)이 직렬로 연결되고, 상기 압축 수단(21)에 의하여 외기를 압축하여 압축 공기를 생성하고, 상기 압축 공기를 냉각하여 출력 공기를 생성하여 출력단을 통하여 외부로 출력하는 것으로서, 압축 수단(21)과, 냉각수단(24), 및 터빈(26)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 터빈(26)은 상기 출력 공기를 팽창시켜 저온의 냉각 공기를 생성한다. 상기 냉각수단(24)은 상기 냉각 공기로 상기 압축 공기를 냉각하여 상기 출력 공기를 생성한다. 상기 냉각수단(24)은, 상기 압축 공기와 상기 냉각 공기를 혼합하여 상기 출력 공기를 생성하는 혼합수단인 것이 바람직하다. 이때, 상기 압축수단(21), 터빈(26), 및 냉각수단(24) 들은 소정의 공압 라인들에 의하여 상호 연결되는 것이 바람직하다.
상기 압축수단(21)은 적어도 하나 이상의 압축수단(21)이 직렬로 연결되어 형성되어, 외기를 압축하여 압축 공기를 생성하는 것으로, 다양한 종류의 압축기가 사용될 수 있으나, 본 실시예의 경우에는 원심 압축기가 사용되는 것이 바람직하다.
원심 압축기는 팬, 프로펠러, 터빈을 포함하는 터보 기계류에 속하는 것으로서, 원심 압축기에 의하여 회전축을 중심으로 고속으로 회전하는 임펠러의 원심력에 의해 속도에너지를 압력에너지로 변환시켜 유체를 압축시킨다.
상기 압축수단(21)은 소정의 구동수단(23)에 의해 구동되는데, 상기 구동수단(23)은 모터 등의 원동기로 이루어져, 상기 압축수단(21)에 회전력을 제공하는 것이 바람직하다.
이때, 본 실시예의 경우, 압축수단(21)에 의하여 압축되는 유체로 주로 공기가 사용되는데, 필요에 따라서는 공기 이외의 다른 유체의 압축에도 사용될 수 있을 것이나, 이하에서 본 발명의 경우에는 공기를 압축하여 압축 공기를 제공하는 경우를 그 예로 하여 기술한다.
상기 터빈(26)은 출력단을 통하여 출력되는 출력 공기를 유입하고, 이를 팽창시켜 저온의 냉각 공기를 생성하는데, 유입되는 출력 공기에 의하여 회전되어 회전력을 생성하고, 압축 수단(21)에 추가적인 구동력을 제공하여, 압축 수단(21)에 충분한 파워를 제공한다. 이때, 상기 터빈(26)의 회전축이 압축수단(21)의 회전축과 소정의 커플링 수단을 통하여 연결되고, 상기 출력 공기로 터빈(26)을 회전시켜, 압축수단(21)에 구동력을 추가적으로 제공하는 것이 바람직하다.
상기 냉각수단(24)은 압축 공기와 냉각 공기를 혼합하는 혼합수단(24)이 사용되는 것이 바람직하다. 이는, 외부로부터 유입된 공기가 압축수단(21)에 의하여 압축되어 압력이 증가함에 따라, 압축 공기의 온도도 증가하게 되므로, 압축 공기의 온도를 낮추어 주기 위한 것이다. 즉, 상기 혼합수단(24)에 의하여 압축수단(21)으로부터 출력되는 고온의 압축 공기가 터빈(26)에서 출력 공기가 냉각된 냉각 공기와 혼합되어, 필요한 온도로 낮추어져, 저온, 고압의 출력 공기가 출력단을 통하여 출력된다. 이때, 출력 공기의 일부만이 터빈을 통하여 냉각 공기가 되고, 대부분의 출력 공기는 출력단을 통하여 외부로 출력된다.
이때, 압축 공기의 압력 및 온도에 따라 터빈(26)을 통하여 냉각되는 냉각 공기의 압력 및 온도를 조절하여, 원하는 압력 및 온도의 출력 공기를 얻을 수 있을 것이다.
상기 구동수단(23)과, 터빈(26), 및 이들에 의해 구동되는 압축수단(21) 각각의 회전축에는 소정의 베어링(27)이 형성되어, 이들의 원활한 회전이 될 수 있도 록 한다.
본 발명에 따르면, 냉각탑 형식으로 활용되는 터빈에 의하여 외기 온도보다 훨씬 낮은 유체로 압축 공기를 냉각시키므로, 고온의 압축 공기를 냉각시키기 위해 필요한 열교환기를 대체할 수 있다. 또한, 열교환기를 공냉식으로 하는 경우에 물이 필요하지 않으므로, 물 공급 라인들이나 냉각탑 등의 설비가 필요하지 아니하여, 간단하고 소형화된 압축기를 얻을 수 있다.
또한, 터빈(26)이 유입되는 출력 공기에 의하여 회전되어 회전력을 생성하여, 압축 수단(21)에 추가적인 구동력을 제공하므로, 압축 수단(21)에 충분한 파워를 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예로서, 터빈에 의해 냉각되는 압축기를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도면을 참조하면, 터빈에 의해 냉각되는 압축기(3)는, 소정의 구동수단(23)에 의하여 구동되는 적어도 하나 이상의 압축수단(21)이 직렬로 연결되고, 상기 압축 수단(21)에 의하여 외기를 압축하여 압축 공기를 생성하고, 상기 압축 공기를 냉각하여 출력 공기를 생성하여 출력단을 통하여 외부로 출력하는 것으로서, 압축수단(21)과, 냉각수단(34), 및 터빈(26)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이때, 도 2에 도시된 압축기와 동일한 구성 요소는 동일한 기능을 하는 동일한 구성 요소로서, 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 터빈(26)은 상기 출력 공기를 팽창시켜 저온의 냉각 공기를 생성한다. 상기 냉각수단(34)은 상기 냉각 공기로 상기 압축 공기를 냉각하여 상기 출력 공기 를 생성한다. 이때, 상기 냉각수단(34)은 상기 냉각 공기를 입력받아, 상기 냉각 공기로 상기 압축 공기를 냉각시켜 상기 출력 공기를 생성하는 열교환기(34)로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 열교환기(34)에서는, 압축수단(21)에서 압축된 압축 공기가 열교환이 용이한 물질로 이루어진 라인을 통하여 통과하고, 그 주위를 터빈(26)에서 냉각된 냉각 공기가 흐를 수 있도록 하여, 압축 공기와 냉각 공기 사이의 열전달에 의하여, 출력단을 통하여 출력되는 출력 공기의 온도를 낮출 수 있다.
이때, 열교환기(34)를 통과한 냉각 공기는 온도 및 압력이 대기와 비슷하므로 외부로 배출한다.
도 4는 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예로서, 터빈에 의해 냉각되는 압축기를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도면을 참조하면, 터빈에 의해 냉각되는 압축기(4)는, 소정의 구동수단에 의하여 구동되는 적어도 두개 이상의 압축수단(41, 42)이 직렬로 연결되고, 상기 압축 수단(41, 42)에 의하여 외기를 압축하여 압축 공기를 생성하고, 상기 압축 공기를 냉각하여 출력 공기를 생성하여 외부로 출력하는 것으로서, 제1 압축수단(41)과, 제1 냉각수단(44)과, 제2 압축수단(42)과, 제2 냉각수단(45), 및 터빈(46)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 2의 압축기(2)와 동일한 기능을 하는 동일한 구성요소에 대해서는, 이에 따르고 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 제1 압축수단(41)은 외기를 압축하여 제1 압축공기를 생성한다. 상기 터빈(46)은 상기 출력 공기를 팽창시켜 저온의 냉각 공기를 생성한다. 상기 제1 냉 각수단(44)은 상기 냉각 공기로 상기 제1 압축공기를 냉각하여 제2 압축공기를 생성한다. 상기 제2 압축수단(42)은 상기 제2 압축공기를 압축하여 제3 압축공기를 생성한다. 상기 제2 냉각수단(45)은 상기 제3 압축공기를 냉각하여 상기 출력 공기를 생성한다.
이때, 상기 제1 냉각수단(44)은, 상기 제1 압축 공기와 상기 냉각 공기를 혼합하여 상기 제2 압축공기를 생성하는 혼합수단(44)인 것이 바람직하다. 상기 제2 냉각수단(45)은 차가운 공기와 뜨거운 공기가 소정의 열전도성이 우수한 물질을 매개로 하여 상호 열을 교환하여 제3 압축공기를 냉각하여 상기 출력 공기를 생성하는 열교환기일 수 있다.
이때, 상기 터빈(46)의 회전축이 제1 및 제2 압축수단(41, 42)의 회전축과 연결되고, 상기 출력 공기로 터빈(46)을 회전시켜, 제1 및 제2 압축수단(41, 42)에 구동력을 추가적으로 제공하는 것이 바람직하다.
상기 제1 압축수단(41)과 제2 압축수단(42)은 회전축이 상호 연결되어 동일한 구동수단(43)에 의하여 구동될 수 있을 것이며, 제1 및 제2 압축수단(41, 42)의 회전축과 상기 터빈(46)의 회전축이 소정의 커플링 수단에 의하여 상호 연결될 수 있을 것이다. 이때, 터빈(46)은 제1 압축수단(41)의 전방, 혹은 제2 압축수단(42)의 후방에 설치될 수 있다.
또한, 상기 제2 냉각수단(45)이, 외기로 상기 제3 압축공기를 냉각하는 공냉식인 것이 바람직하다. 따라서, 수냉식의 경우 추가적으로 필요한 부가 장치들 없이 압축기를 구성하여, 그 구성을 간단히 하고, 장치의 소형화를 이룰 수 있다. 하 지만, 필요에 따라서는 수냉식이 사용될 수도 있을 것이다.
외부 온도가 35℃인 경우에 제1 압축수단(41)에서 생성된 제1 압축공기의 온도는 100℃ 정도가 된다. 이때, 출력 공기의 온도는 15℃ 정도이고, 상기 터빈(46)에서 팽창되면서 냉각된 냉각 공기는 -30℃∼-40℃ 정도이다. 따라서, 제1 압축공기는 냉각공기와 혼합되어 냉각 공기에 의하여 냉각되어 제2 압축수단(42)에 입력되어, 출력 공기가 필요한 수준으로 냉각된다.
도 5는 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예로서, 터빈에 의해 냉각되는 압축기를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도면을 참조하면, 본 실시예에 의한 터빈에 의해 냉각되는 압축기(4)에 대하여, 도 3 및 도 4의 압축기(3, 4)와 동일한 기능을 하는 동일한 구성요소에 대해서는 이에 따르고, 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다. 이때, 상기 제1 냉각수단(54)은, 상기 냉각 공기를 입력받아, 상기 냉각 공기로 상기 제1 압축공기를 냉각시켜 제2 압축공기를 생성하는 열교환기로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예로서, 터빈에 의해 냉각되는 압축기를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도면을 참조하면, 터빈에 의해 냉각되는 압축기(4)는, 소정의 구동수단에 의하여 구동되는 적어도 두개 이상의 압축수단(41, 42)이 직렬로 연결되고, 상기 압축 수단(41, 42)에 의하여 외기를 압축하여 압축 공기를 생성하고, 상기 압축 공기를 냉각하여 출력 공기를 생성하여 외부로 출력하는 것으로서, 제1 압축수단(41)과, 제1 냉각수단(45)과, 제2 압축수단(42)과, 제2 냉각수단(44)과, 및 터빈(46)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 3 및 도 4의 압축기(3, 4)와 동일한 기능을 하는 동일한 구성요소에 대해서는 이에 따르고, 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 제1 냉각수단(64)은 외기로 상기 제1 압축공기를 냉각하여 상기 제2 압축공기를 생성하는 열교환기로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 제2 냉각수단(65)은, 상기 터빈(46)에서 생성된 상기 냉각 공기를 입력받아, 상기 냉각 공기와 상기 제3 압축 공기를 혼합하여, 상기 출력 공기를 생성하는 혼합수단인 것이 바람직하다.
또는, 상기 제2 냉각수단(65)은, 상기 터빈(46)에서 생성된 상기 냉각 공기를 입력받아, 상기 냉각 공기로 상기 제3 압축공기를 냉각시켜, 상기 출력 공기를 생성하는 열교환기로 이루어질 수 있을 것이다.
특히, 필요에 따라서는 제1 냉각수단(64)과 제2 냉각수단(65) 모두 상기 터빈(46)에서 생성되는 냉각 공기를 이용하는 혼합수단 또는 열교환기의 조합으로 형성될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 터빈에 의해 냉각되는 압축기에 의하면, 냉각탑 형식으로 활용되는 터빈에 의하여 외기 온도보다 훨씬 낮은 유체로 압축 공기를 냉각시키므로, 고온의 압축 공기를 냉각시키기 위해 필요한 열교환기를 대체할 수 있다.
또한, 열교환기를 공냉식으로 하는 경우에 물이 필요하지 않으므로, 물 공급 라인들이나 냉각탑 등의 설비가 필요하지 아니하여, 간단하고 소형화된 압축기를 얻을 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 적어도 하나 이상이 직렬로 연결되어, 외기를 압축하여 압축 공기를 생성하는 압축수단과;
    상기 압축 공기를 냉각하여 출력 공기를 생성하고, 상기 출력 공기를 외부로 출력하는 냉각수단; 및
    상기 냉각수단으로부터 상기 출력 공기를 입력받아 팽창시켜 저온의 냉각 공기를 생성하는 터빈을 구비하고,
    상기 냉각수단이 상기 냉각 공기를 공급받아 상기 냉각 공기를 이용하여 상기 압축 공기를 냉각시켜 상기 출력 공기를 생성하는 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉각수단이, 상기 터빈에서 생성된 상기 냉각 공기를 입력받아, 상기 냉각 공기와 상기 압축 공기를 혼합하여, 상기 출력 공기를 생성하는 혼합수단인 것을 특징으로 하는 압축기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 냉각수단이, 상기 터빈에서 생성된 상기 냉각 공기를 입력받아, 상기 냉각 공기로 상기 압축 공기를 냉각시켜, 상기 출력 공기를 생성하는 열교환기인 것을 특징으로 하는 압축기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 터빈의 회전축이 상기 압축수단의 회전축과 연결되고, 상기 출력 공기로 상기 터빈을 회전시켜, 상기 압축수단에 구동력을 추가적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  5. 외기를 압축하여 제1 압축공기를 생성하는 제1 압축수단과;
    상기 제1 압축공기를 냉각하여 제2 압축공기를 생성하는 제1 냉각수단과;
    상기 제2 압축공기를 압축하여 제3 압축공기를 생성하는 제2 압축수단과;
    상기 제3 압축공기를 냉각하여, 외부로 출력되는 출력 공기를 생성하는 제2 냉각수단; 및
    상기 제2 냉각수단으로부터 상기 출력 공기를 입력받아 팽창시켜, 저온의 냉각 공기를 생성하고, 상기 냉각 공기를 상기 제1냉각수단과 상기 제2냉각수단 중 적어도 한 곳으로 공급하는 터빈을 구비하며,
    상기 냉각 공기를 이용하여 상기 제1 냉각수단과 상기 제2 냉각수단 중 적어도 한 곳의 압축공기를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 압축기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 냉각수단이, 상기 터빈에서 생성된 상기 냉각 공기를 입력받아, 상기 냉각 공기와 상기 제1 압축 공기를 혼합하여, 상기 제2 압축공기를 생성하는 혼 합수단인 것을 특징으로 하는 압축기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 냉각수단이, 상기 터빈에서 생성된 상기 냉각 공기를 입력받아, 상기 냉각 공기로 상기 제1 압축공기를 냉각시켜, 제2 압축공기를 생성하는 열교환기인 것을 특징으로 하는 압축기.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제2 냉각수단이, 상기 터빈에서 생성된 상기 냉각 공기를 입력받아, 상기 냉각 공기와 상기 제3 압축 공기를 혼합하여, 상기 출력 공기를 생성하는 혼합수단인 것을 특징으로 하는 압축기.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제2 냉각수단이, 상기 터빈에서 생성된 상기 냉각 공기를 입력받아, 상기 냉각 공기로 상기 제3 압축공기를 냉각시켜, 상기 출력 공기를 생성하는 열교환기인 것을 특징으로 하는 압축기.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 터빈의 회전축이 상기 제1 및 제2 압축수단의 회전축과 연결되고, 상기 출력 공기로 상기 터빈을 회전시켜, 상기 제1 및 제2 압축수단에 구동력을 추가적 으로 제공하는 것을 특징으로 하는 압축기.
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