KR100339550B1 - Diffuser for turbo compressor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터보 압축기의 디퓨져 구조에 관한 것으로, 본 발명은 동력발생수단에서 발생되는 동력을 전달받아 회전하는 임펠러가 회전 가능하도록 위치하는 압축실의 임펠러공간에 연통되도록 두 개의 평면이 소정의 간격을 두고 위치함에 의해 형성되는 평면형 유로와 상기 평면형 유로에 이어 가압된 가스가 유동하는 볼류트부로 연통되는 경계면의 단면 폭이 평면형 유로의 단면 폭보다 작도록 상기 평면형 유로를 이루는 두 개의 평면에 각각 연장되는 두 개의 연장면에 의해 형성되는 곡면형 유로로 구성되도록 하여 상기 임펠러의 회전력에 의해 가스가 가압되면서 디퓨져부를 구성하는 평면형 유로와 곡면형 유로를 통해 볼류트부로 유동하는 가압된 가스가 디퓨져부로 역류하는 것을 최소화함으로써 가스 유동을 안정화할 뿐만 아니라 서지 현상이 발생되는 것을 억제하여 압축 효율을 높임과 아울러 터보 압축기의 작동 영역을 넓힐 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a diffuser structure of a turbo compressor. The present invention relates to a diffuser structure in which two planes communicate with an impeller space of a compression chamber in which a rotating impeller is rotated by receiving power generated from a power generating means. And a planar flow path formed by positioning and extending in two planes constituting the planar flow path such that the cross-sectional width of the interface communicating with the volute portion through which the pressurized gas flows is smaller than the cross-sectional width of the planar flow path. The pressurized gas flowing to the volute part through the flat flow path and the curved flow path constituting the diffuser part while the gas is pressurized by the rotational force of the impeller so as to be composed of a curved flow path formed by two extending surfaces is flowed back to the diffuser part. To minimize gas flow and stabilize the gas flow And by suppressing the generated increase compression efficiency as well as to one to expand the operation region of the turbo compressor.

Description

터보 압축기의 디퓨져 구조{DIFFUSER FOR TURBO COMPRESSOR}Diffuser structure of a turbo compressor {DIFFUSER FOR TURBO COMPRESSOR}

본 발명은 터보 압축기의 디퓨져 구조에 관한 것으로, 특히 임펠러의 회전력에 의해 가스가 가압되면서 디퓨져부를 통해 볼류트부로 유동하는 가압된 가스가 디퓨져부로 역류하는 것을 방지할 수 있도록 한 터보 압축기의 디퓨져 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a diffuser structure of a turbocompressor, and more particularly, to a diffuser structure of a turbocompressor configured to prevent backflow of pressurized gas flowing through a diffuser portion to a volute portion while the gas is pressurized by a rotating force of an impeller. It is about.

일반적으로 압축기는 공기나 냉매 가스 등의 기체를 압축하는 기계이다. 상기 압축기는 동력을 발생시키는 동력발생수단과 그 동력발생수단에서 전달된 구동력에 의해 기체를 흡입하여 압축하는 압축기구부로 구성되며, 상기 압축기의 일예로 터보 압축기는 동력발생수단에 의해 발생되는 운동에너지를 정압으로 변환시키면서 가스를 고압 상태로 토출시키게 된다. 상기 터보 압축기는 동력발생수단에서 발생되는 구동력이 임펠러에 전달되어 임펠러가 회전하면서 가스를 압축하게 되며, 그 형태는 다양하다.In general, a compressor is a machine that compresses gas such as air or refrigerant gas. The compressor is composed of a power generating means for generating power and a compressor mechanism for sucking and compressing gas by the driving force transmitted from the power generating means, the turbo compressor is an example of the kinetic energy generated by the power generating means Gas is discharged at a high pressure while converting the pressure into a constant pressure. In the turbo compressor, the driving force generated by the power generating means is transmitted to the impeller to compress the gas while the impeller rotates.

도 1은 상기 터보 압축기의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 터보 압축기는 소정 형상을 갖는 케이스(10)에 동력을 발생시키는 동력발생실(M)이 형성되고 상기 동력발생실(M)의 양측에 제1,2 압축실(P1)(P2)이 형성되어 있다. 그리고 상기 동력발생실(M)에 회전력을 발생시키는 동력발생수단(20)이 장착되며, 상기 제1,2 압축실(P1)(P2)에 동력발생수단(20)과 연결된 구동축(30)의 양단에 각각 결합되어 회전하면서 가스를 흡입하여 압축하는 제1,2 임펠러(31)(32)가 각각 장착되어 있다.1 illustrates an example of the turbo compressor. As shown in the drawing, the turbo compressor includes a power generation chamber M for generating power in a case 10 having a predetermined shape, and the power generation chamber M. As shown in FIG. 1st and 2nd compression chamber P1 (P2) is formed in both sides of the (). And the power generating means 20 for generating a rotational force in the power generating chamber (M) is mounted, the first and second compression chamber (P1) of the drive shaft (30) connected to the power generating means 20 in the P2 First and second impellers 31 and 32 are coupled to both ends, respectively, to suck and compress gas while rotating.

그리고 상기 제1 압축실(P1)의 일측에 가스가 제1 압축실(P1)로 유입되도록 안내하는 가스유입유로(F1)가 형성되고 상기 제1 압축실(P1)과 제2 압축실(P2)사이에 제1 압축실(P1)에서 1단 압축된 가스를 제2 압축실(P2)로 유입되도록 안내하는 연통유로(F2)가 형성되며 상기 제2 압축실(P2)에서 2단 압축된 가스가 외부로 토출되는 가스토출유로(미도시)가 형성되어 있다.In addition, a gas inflow passage F1 for guiding gas into the first compression chamber P1 is formed at one side of the first compression chamber P1, and the first compression chamber P1 and the second compression chamber P2 are formed. A communication flow path F2 for guiding the gas compressed in the first stage in the first compression chamber P1 to the second compression chamber P2 is formed between the two compression stages P2. A gas discharge passage (not shown) through which gas is discharged to the outside is formed.

그리고 상기 구동축(30)의 양측에 구동축(30)을 반경방향으로 지지하는 반경방향 지지수단(Journal bearing)(J)이 각각 설치됨과 아울러 구동축(30)을 축방향으로 지지하는 축방향 지지수단(Thrust bearing)(T)이 구동축(30)을 지지하도록 결합되어 있다.And radial support means (Journal bearing) (J) for supporting the drive shaft 30 in the radial direction on both sides of the drive shaft 30 is installed, respectively, and axial support means for supporting the drive shaft 30 in the axial direction ( Thrust bearing (T) is coupled to support the drive shaft (30).

상기한 바와 같은 터보 압축기의 작동은 먼저 동력발생수단(20)에서 동력이 발생되어 구동축(30)을 고속 회전시키게 되면 그 구동축(30)의 양단에 결합된 제1,2 임펠러(31)(32)가 제1,2 압축실(P1)(P2)내에서 각각 회전하면서 흡입력을 발생시키게 되고 그 임펠러(31)(32)의 흡입력에 의해 가스가 가스유입유로(F1)를 통해 제1 압축실(P1)로 흡입되어 1단 압축되고 그 1단 압축된 가스는 연통유로(F2)를 통해 제2 압축실(P2)로 유입되어 제2 압축실(P2)에서 2단 압축되면서 가스토출유로를 통해 토출된다.The operation of the turbo compressor as described above is the first and second impellers 31 and 32 coupled to both ends of the drive shaft 30 when power is first generated in the power generating means 20 to rotate the drive shaft 30 at high speed. ) Rotates in the first and second compression chambers P1 and P2, respectively, to generate suction force, and the gas flows through the gas inlet flow path F1 by the suction force of the impellers 31 and 32. The gas is sucked into the P1 and is compressed in one stage, and the gas compressed in the first stage is introduced into the second compression chamber P2 through the communication passage F2 and compressed in the second compression chamber P2, thereby compressing the gaseous flow passage. Discharged through.

상기 구조에서 냉매 가스가 압축되는 제1,2 압축실(P1)(P2) 및 그 제1,2 압축실(P1)(P2)에서 회전하는 제1,2 임펠러(31)(32) 중 그 하나인 제1 압축실(P1)과 그 제1 압축실(P1)(이하 압축실이라고 한다)에 삽입되는 제1 임펠러(31)(이하 임펠러라고 한다)의 종래 구조는 도 2에 도시한 바와 같다.Among the first and second compression chambers P1 and P2 in which the refrigerant gas is compressed, and the first and second impellers 31 and 32 that rotate in the first and second compression chambers P1 and P2 in the above structure. A conventional structure of one first compression chamber P1 and a first impeller 31 (hereinafter referred to as an impeller) inserted into the first compression chamber P1 (hereinafter referred to as compression chamber) is shown in FIG. same.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 압축실(P1)은 원뿔 형상으로 그 외주면이 곡면 형상을 이루도록 형성된 임펠러공간(40)의 일측에 가스가 흡입되는 흡입구(41)가 형성되고 상기 임펠러공간(40)의 장경측에 연통되어 일정 폭과 길이를 갖는 디퓨져부(42)가 형성되며 상기 디퓨져부(42)에 연통되어 내경이 점증하는 환형의 볼류트부(43)가 형성되고 그 볼류트부(43)의 일측에 토출구(미도시)가 형성된다. 상기 임펠러공간(40)과 볼류트부(43)를 연통시키는 디퓨져부(42)를 이루는 상하면(42a)(42b)은 단면이 직선을 이루는 평면으로 각각 형성되어 있다.As shown in FIG. 2, the compression chamber P1 has a conical shape, and an inlet 41 through which gas is sucked is formed at one side of the impeller space 40 formed so that its outer circumferential surface has a curved shape, and the impeller space 40 is formed. The diffuser portion 42 having a predetermined width and length is formed in communication with the long diameter side of the () is formed and the annular volute portion 43 is formed in communication with the diffuser portion 42 to increase the internal diameter and the volute portion ( A discharge port (not shown) is formed at one side of 43. The upper and lower surfaces 42a and 42b constituting the diffuser portion 42 communicating the impeller space 40 and the volute portion 43 are each formed in a plane in which a cross section forms a straight line.

상기 임펠러(31)는 원뿔 형상으로 그 외주면이 곡면을 이루도록 형성되어 상기 임펠러공간(40)과 상응하도록 형성된 허브(31a)의 외주면에 다수개의 날개부(31b)가 형성된다. 상기 임펠러(31)는 상기 압축실의 임펠러공간(40)에 회전 가능하도록 위치함과 아울러 구동축(30)에 결합된다.The impeller 31 has a conical shape so that its outer circumferential surface is curved to form a plurality of wings 31b on the outer circumferential surface of the hub 31a formed to correspond to the impeller space 40. The impeller 31 is rotatably positioned in the impeller space 40 of the compression chamber and coupled to the drive shaft 30.

이와 같은 구조는 동력발생수단(20)에서 발생되는 구동력이 구동축(30)을 통해 임펠러(31)에 전달되어 임펠러(31)가 회전하게 되면 그 임펠러(31)의 회전력에 의해 가스가 흡입구(41)를 통해 임펠러공간(40)으로 흡입되면서 운동에너지가 증가되며 그 임펠러공간(40)으로 흡입된 가스는 디퓨져부(42)를 통하면서 그 증가된 운동에너지가 정압으로 변환되면서 볼류트부(43)를 통해 토출구로 토출된다.In this structure, when the driving force generated in the power generating means 20 is transmitted to the impeller 31 through the drive shaft 30 and the impeller 31 rotates, the gas is inlet 41 by the rotational force of the impeller 31. The kinetic energy is increased while being sucked into the impeller space 40 through the) and the gas sucked into the impeller space 40 is passed through the diffuser part 42 while the increased kinetic energy is converted into a constant pressure, and the volute part 43 Through the outlet.

그러나 상기한 바와 같은 종래 압축실(P1) 및 임펠러(31) 구조에서 임펠러(31)가 회전하는 임펠러공간(40)에서 증가된 운동에너지가 정압으로 변환되는 디퓨져부(42)가 두 개의 평면이 소정의 간격을 두고 위치함에 의해 형성되고 그 디퓨져부(42)에 이어 확개되는 볼류트부(43)가 연통되도록 형성됨으로써 디퓨져부(42)를 통해 볼류트부(43)로 유출된 가스압이 디퓨져부(42)로 역류하여 가스유동이 불안정하게 될 뿐만 아니라 특히 유동 유량이 작을 경우 서지(Surge) 현상이 쉽게 발생되어 터보 압축기의 작동 영역이 줄어들고 압축 효율이 저하되는 문제점이 있었다.However, in the structure of the conventional compression chamber P1 and the impeller 31 as described above, the diffuser portion 42 in which the increased kinetic energy is converted into the positive pressure in the impeller space 40 in which the impeller 31 rotates is two planes. The gas pressure discharged to the volute unit 43 through the diffuser unit 42 is formed by communicating with the volute unit 43 formed by being located at a predetermined interval and extending after the diffuser unit 42. The flow back to the unit 42 not only makes the gas flow unstable, but especially when the flow flow rate is small, surge occurs easily, thereby reducing the operating area of the turbo compressor and reducing the compression efficiency.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 임펠러의 회전력에 의해 가스가 가압되면서 디퓨져부를 통해 볼류트부로 유동하는 가압된 가스가 디퓨져부로 역류하는 것을 방지할 수 있도록 한 터보 압축기의 디퓨져 구조를 제공함에 있다.An object of the present invention devised in view of the above problems is a diffuser of a turbo compressor to prevent the pressurized gas flowing through the diffuser portion to the volute portion flows back to the diffuser portion while the gas is pressurized by the rotational force of the impeller In providing a structure.

도 1은 일반적인 터보 압축기의 일예를 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view showing an example of a general turbo compressor,

도 2는 상기 터보 압축기의 압축실 및 임펠러를 중심으로 도시한 단면도,2 is a cross-sectional view showing a compression chamber and an impeller of the turbo compressor;

도 3은 본 발명의 터보 압축기 디퓨져 구조가 구비된 터보 압축기의 압축실 및 임펠러를 중심으로 도시한 단면도,3 is a cross-sectional view showing a compression chamber and an impeller of a turbo compressor equipped with a turbo compressor diffuser structure of the present invention;

도 4,5는 본 발명의 터보 압축기 디퓨져 구조의 다른 실시예를 각각 도시한 부분 단면도.4 and 5 are partial cross-sectional views each showing another embodiment of the turbocompressor diffuser structure of the present invention.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

20 ; 동력발생수단 31 ; 임펠러20; Power generating means 31; Impeller

40 ; 임펠러공간 43 ; 볼류트부40; Impeller space 43; Volute part

50 ; 디퓨져부 51 ; 평면형 유로50; Diffuser section 51; Flat euro

51a,51b ; 평면형 유로의 평면 52 ; 곡면형 유로51a, 51b; Plane 52 of the planar flow path; Curved flow path

52a,52b ; 곡면형 유로의 연장면52a, 52b; Extended surface of the curved flow path

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 동력발생수단에서 발생되는 동력을 전달받아 회전하는 임펠러와 상기 임펠러가 위치하는 임펠러공간과 상기 임펠러의 회전력에 의해 임펠러공간을 통과한 유체의 운동에너지가 압력에너지로 변환되는 디퓨져부 및 볼류트부를 구비한 터보 압축기에 있어서, 상기 디퓨져부는 상기 임펠러공간에 연통되도록 두 개의 평면이 소정의 간격을 두고 위치함에 의해 형성되는 평면형 유로와 상기 평면형 유로에 이어 상기 볼류트부로 연통되는 경계면의 단면 폭이 가장 좁게 되도록 그 평면형 유로의 단면 폭보다 점차 좁아지게 상기 평면형 유로를 이루는 두 개의 평면에 각각 연장되는 두 개의 연장면에 의해 형성되는 곡면형 유로로 이루어짐을 특징으로 하는 터보 압축기의 디퓨져 구조가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the kinetic energy of the fluid passing through the impeller space by the impeller and the impeller space where the impeller is rotated by receiving the power generated from the power generating means and the impeller is located and the rotational force of the impeller In the turbocompressor having a diffuser portion and a volute portion that is converted to pressure energy, the diffuser portion is a planar flow path formed by the two planes at a predetermined interval so as to communicate with the impeller space and the planar flow path following the planar flow path Characterized in that it consists of a curved flow path formed by two extending surfaces respectively extending to two planes forming the planar flow path such that the cross-sectional width of the interface communicating with the volute portion is narrowest than the cross-sectional width of the planar flow path. A diffuser structure of a turbo compressor is provided.

이하, 본 발명의 터보 압축기 디퓨져 구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the turbo compressor diffuser structure of the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 터보 압축기 디퓨져 구조의 일실시예가 구비된 터보 압축기의 압축실 및 임펠러를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 먼저 상기 임펠러(31)가 회전 가능하도록 삽입되는 압축실(P1)의 임펠러공간(40)은 원뿔 형상으로 그 외주면이 곡면 형상을 이루도록 형성되며 그 임펠러공간(40)의 일측에 가스가 흡입되는 흡입구(41)가 형성된다.3 illustrates a compression chamber and an impeller of a turbo compressor equipped with an embodiment of the turbo compressor diffuser structure of the present invention. As shown in the drawing, first, the compression chamber in which the impeller 31 is rotatably inserted (P1) is shown. Impeller space 40 is a conical shape of the outer circumferential surface is formed to form a curved shape, the inlet 41 is formed on one side of the impeller space 40, the suction port (41).

그리고 본 발명의 디퓨져는 상기 임펠러공간(40)에 연통되도록 임펠러공간(40)을 이루는 면과 연장된 두 개의 평면(51a)(51b)이 소정의 간격을 두고 위치함에 의해 형성되는 평면형 유로(51)와 상기 평면형 유로(51)에 이어 상기 볼류트부(43)로 연통되는 경계면의 단면 폭(h)이 평면형 유로(51)의 단면 폭(H)보다 작도록 상기 평면형 유로(51)를 이루는 두 개의 평면에 각각 연장되는 두 개의 연장면(52a)(52b)에 의해 형성되는 곡면형 유로(52)로 이루어진다. 부연 설명하면, 상기 볼류트부(43)와 곡면형 유로(52)의 경계면, 즉 곡면형 유로(52) 단부의 단면 폭(h)이 상기 평면형 유로(51)의 단면 폭(H)보다 작게 형성된다. 상기 곡면형 유로(52)와 볼류트부(43)의 경계면이 평면형 유로(51)의 단면 폭(h)보다 작게 형성되기 위하여 평면형 유로(51)를 형성하는 두 개의 평면(51a)(51b)에 연장 형성되어 곡면형 유로(52)를 형성하는 두 개의 연장면(52a)(52b)이 모두 곡면을 이루도록 형성된다. 또한, 도 4, 5에 도시한 바와 같이, 상기 두 개의 연장면(52a)(52b) 중 하나의 연장면은 평면으로 형성되고 다른 연장면은 곡면으로 형성될 수 있다.In addition, the diffuser of the present invention is a planar flow path 51 formed by positioning the surface constituting the impeller space 40 and two planes 51a and 51b extending at predetermined intervals so as to communicate with the impeller space 40. ) And the planar flow path 51 such that the cross-sectional width h of the interface communicating with the volute portion 43 after the planar flow path 51 is smaller than the cross-sectional width H of the planar flow path 51. It consists of a curved flow path 52 formed by two extending surfaces 52a and 52b respectively extending in two planes. In detail, the cross-sectional width h of the boundary surface of the volute portion 43 and the curved flow passage 52, that is, the end of the curved flow passage 52 is smaller than the cross-sectional width H of the planar flow passage 51. Is formed. Two planes 51a and 51b forming the planar flow path 51 so that the interface between the curved flow path 52 and the volute portion 43 is smaller than the cross-sectional width h of the planar flow path 51. Two extending surfaces 52a and 52b extending in the form of the curved channel 52 are formed to form a curved surface. 4 and 5, one of the two extending surfaces 52a and 52b may have a flat surface and the other extending surface may have a curved surface.

상기 볼류트부(43)는 상기 디퓨져의 곡면형 유로(52)에 연통되도록 곡면형 유로(52)에 이어 내경이 점증하는 환형 형상으로 형성된다. 즉, 상기 곡면형유로(52)의 단부에 이어 확개되는 공간을 갖도록 볼류트부(43)가 형성된다. 그리고 상기 볼류트부(43)의 일측에 토출구(미도시)가 형성된다.The volute portion 43 is formed in an annular shape in which an inner diameter increases after the curved flow path 52 so as to communicate with the curved flow path 52 of the diffuser. That is, the volute part 43 is formed to have a space that is extended after the end of the curved channel 52. And a discharge port (not shown) is formed on one side of the volute portion 43.

상기 임펠러(31)는 원뿔 형상으로 그 외주면이 곡면을 이루도록 형성되어 상기 임펠러공간(40)과 상응하도록 형성된 허브(31a)의 외주면에 다수개의 날개부(31b)가 형성되어 이루어진다. 상기 임펠러(31)는 상기 압축실(P1)의 임펠러공간(40)에 회전 가능하도록 위치함과 아울러 동력발생수단(20)에서 발생되는 구동력을 전달하는 구동축(30)에 결합된다.The impeller 31 is formed in a conical shape such that its outer circumferential surface is curved to form a plurality of wings 31b on the outer circumferential surface of the hub 31a formed to correspond to the impeller space 40. The impeller 31 is rotatably positioned in the impeller space 40 of the compression chamber P1 and coupled to the drive shaft 30 for transmitting the driving force generated by the power generating means 20.

이하, 본 발명의 터보 압축기 디퓨져 구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operational effects of the turbo compressor diffuser structure of the present invention will be described.

본 발명의 터보 압축기 디퓨져 구조는 먼저 동력발생수단에서 발생되는 구동력이 구동축(30)을 통해 임펠러(31)에 전달되어 임펠러(31)가 회전하게 되면 그 임펠러(31)의 회전력에 의해 가스가 흡입구(41)를 통해 임펠러공간(40)으로 흡입되며 그 임펠러공간(40)으로 흡입된 가스는 디퓨져부(50)인 평면형 유로(51)와 곡면형 유로(52)를 통해 유동하면서 볼류트부(43)를 거쳐 토출구로 토출된다. 이와 같은 과정에서 가스가 상기 임펠러공간(40)을 통하면서 임펠러(31)의 회전력에 의해 운동에너지가 증가되며 이어 디퓨져부(50)인 평면형 유로(51)와 곡면형 유로(52)를 통하면서 증가된 가스의 운동에너지가 압력에너지로 변환되면서 압력이 증가된 상태로 볼류트부(43)를 거쳐 토출구로 토출된다. 이때, 디퓨져(50)를 형성하는 곡면형 유로(52)와 볼류트부(43)의 경계면인 곡면형 유로(52) 단부 단면 폭(h)이 평면형 유로(51)의 단면 폭(H)보다 작게 형성되므로 그 곡면형 유로(52)의 단부가 저항체로 작용하여 볼류트부(43)로 유동된 가스가 디퓨져(50)로 역류되는 것이 최소화된다.즉, 가스가 임펠러공간(40)에서 디퓨져(50)를 거쳐 볼류트부(43)로 유동하는 것은 원활하게 이루어지지만 역으로 볼류트부(43)로 유동된 가스가 디퓨져(50)로 역류하는 것이 억제되어 서지 현상이 발생되는 것을 방지하게 된다.In the turbo compressor diffuser structure of the present invention, the driving force generated in the power generating means is first transmitted to the impeller 31 through the drive shaft 30, and when the impeller 31 rotates, the gas is sucked in by the rotational force of the impeller 31. The gas is sucked into the impeller space 40 through the 41 and the gas sucked into the impeller space 40 flows through the planar flow path 51 and the curved flow path 52, which are diffusers 50, and the volute part ( 43 is discharged to the discharge port. In this process, as the gas passes through the impeller space 40, the kinetic energy is increased by the rotational force of the impeller 31, and then through the planar flow passage 51 and the curved flow passage 52, which are diffusers 50. As the kinetic energy of the increased gas is converted into pressure energy, the gas is discharged to the discharge port through the volute part 43 in a state where the pressure is increased. At this time, the cross-sectional width h of the end portion of the curved flow passage 52, which is the boundary surface between the curved flow passage 52 and the volute portion 43 forming the diffuser 50, is larger than the cross-sectional width H of the planar flow passage 51. Since it is formed small, the end of the curved flow path 52 acts as a resistor so that the gas flowing into the volute portion 43 is minimized from flowing back to the diffuser 50. That is, the gas is diffused in the impeller space 40. Flowing to the volute portion 43 through the 50 is smoothly performed, but reversely, the gas flowed into the volute portion 43 is suppressed from flowing back to the diffuser 50 to prevent a surge phenomenon from occurring. do.

또한, 디퓨져(50)의 단면 폭 비는 디퓨져부를 형성하는 상하면의 경사각에 의해 이루어지게 되는데 본 발명은 그 단부에 곡면을 두게 되므로 단면 폭 비의 조절이 수월하게 될 뿐만 아니라 그 가공이 간단하게 된다.In addition, the cross-sectional width ratio of the diffuser 50 is made by the inclination angle of the upper and lower surfaces forming the diffuser portion, the present invention is not only to adjust the cross-sectional width ratio, but also to simplify the processing because the curved surface at the end thereof. .

일반적으로 디퓨져는 보통 두 가지의 형태를 갖게 되는데 그 한가지 형태로 복수개의 베인이 형성된 베인 디퓨져(Vane Diffuser)와 베인이 없는 베인리스 디퓨져(Vaneless Diffuser) 형태이다. 본 발명의 디퓨져는 두 가지 경우에 모두 적용될 수 있다.In general, the diffuser usually has two forms, one of which is a vane diffuser having a plurality of vanes and a vaneless diffuser without vanes. The diffuser of the present invention can be applied in both cases.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 터보 압축기 디퓨져 구조는 임펠러의 회전력에 의해 가스가 가압되면서 디퓨져부를 통해 볼류트부로 유동하는 가압된 가스가 디퓨져부로 역류하는 것을 최소화하게 됨으로써 가스의 유동이 안정화될 뿐만 아니라 서지 현상이 발생되는 것을 억제하게 되어 서지로 인한 불안정성을 최소화함과 동시에 넓은 운전 영역에서 안정적으로 터보 압축기를 작동시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the turbocompressor diffuser structure according to the present invention minimizes the flow of the pressurized gas flowing through the diffuser to the volute part while the gas is pressurized by the rotational force of the impeller, thereby minimizing the flow of gas to the diffuser. In addition, the surge phenomenon can be suppressed from occurring, thereby minimizing the instability caused by the surge, and at the same time, stably operating the turbo compressor in a wide operating area.

Claims (3)

동력발생수단에서 발생되는 동력을 전달받아 회전하는 임펠러와 상기 임펠러가 위치하는 임펠러공간과 상기 임펠러의 회전력에 의해 임펠러공간을 통과한 유체의 운동에너지가 압력에너지로 변환되는 디퓨져부 및 볼류트부를 구비한 터보 압축기에 있어서, 상기 디퓨져부는 상기 임펠러공간에 연통되도록 두 개의 평면이 소정의 간격을 두고 위치함에 의해 형성되는 평면형 유로와 상기 평면형 유로에 이어 상기 볼류트부로 연통되는 경계면의 단면 폭이 가장 좁게 되도록 그 평면형 유로의 단면 폭보다 점차 좁아지게 상기 평면형 유로를 이루는 두 개의 평면에 각각 연장되는 두 개의 연장면에 의해 형성되는 곡면형 유로로 이루어짐을 특징으로 하는 터보 압축기의 디퓨져 구조.Impeller rotating by receiving the power generated by the power generating means, the impeller space where the impeller is located and the diffuser and volute unit in which the kinetic energy of the fluid passing through the impeller space by the rotational force of the impeller is converted into pressure energy In one turbo compressor, the diffuser portion has a narrowest cross-sectional width of a planar flow path formed by two planes positioned at predetermined intervals so as to communicate with the impeller space and a boundary surface communicating with the volute portion following the planar flow path. A diffuser structure of a turbocompressor, characterized in that it consists of a curved channel formed by two extending surfaces respectively extending to two planes of the planar channel so as to be gradually narrower than the cross-sectional width of the planar channel. 제1항에 있어서, 상기 곡면형 유로를 형성하는 두 개의 연장면은 모두 곡면으로 형성됨을 특징으로 하는 터보 압축기의 디퓨져 구조.The diffuser structure of the turbocompressor according to claim 1, wherein the two extending surfaces forming the curved flow path are all curved. 제1항에 있어서, 상기 곡면형 유로를 형성하는 두 개의 연장면 중 하나의 연장면은 평면으로 형성되고 그 다른 연장면은 곡면으로 형성됨을 특징으로 하는 터보 압축기의 디퓨져 구조.The diffuser structure of a turbocompressor according to claim 1, wherein one of the two extending surfaces forming the curved flow path is formed in a plane and the other extending surface is formed in a curved surface.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100745507B1 (en) * 2001-08-21 2007-08-02 삼성테크윈 주식회사 Turbo compressor

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